高中数学第三章函数的概念与性质专项训练题单选题1、若定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f(a)−f(b)a−b>0成立,则必有( )A .f (x )在R 上是增函数B .f (x )在R 上是减函数C .函数f (x )先增后减D .函数f (x )先减后增 答案:A分析:根据条件可得当a <b 时,f (a )<f (b ),或当a >b 时,f (a )>f (b ),从而可判断. 由f(a)−f(b)a−b>0知f (a )-f (b )与a -b 同号,即当a <b 时,f (a )<f (b ),或当a >b 时,f (a )>f (b ),所以f (x )在R 上是增函数. 故选:A.2、若函数y =√ax 2+4x +1的值域为[0,+∞),则a 的取值范围为( ) A .(0,4)B .(4,+∞)C .[0,4]D .[4,+∞) 答案:C分析:当a =0时易知满足题意;当a ≠0时,根据f (x )的值域包含[0,+∞),结合二次函数性质可得结果. 当a =0时,y =√4x +1≥0,即值域为[0,+∞),满足题意; 若a ≠0,设f (x )=ax 2+4x +1,则需f (x )的值域包含[0,+∞), ∴{a >0Δ=16−4a ≥0,解得:0<a ≤4;综上所述:a 的取值范围为[0,4]. 故选:C.3、若函数f (x )=x α的图象经过点(9,13),则f (19)=( ) A .13B .3C .9D .8答案:B分析:将(9,13)代入函数解析式,即可求出α,即可得解函数解析式,再代入求值即可.解:由题意知f (9)=13,所以9α=13,即32α=3−1,所以α=−12,所以f (x )=x −12,所以f (19)=(19)−12=3.故选:B4、已知幂函数y =x m 2−2m−3(m ∈N ∗)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上单调递减,则满足(a +1)−m3<(3−2a )−m 3的a 的取值范围为( )A .(0,+∞)B .(−23,+∞) C .(0,32)D .(−∞,−1)∪(23,32)答案:D分析:由条件知m 2−2m −3<0,m ∈N ∗,可得m =1.再利用函数y =x −13的单调性,分类讨论可解不等式. 幂函数y =x m2−2m−3(m ∈N ∗)在(0,+∞)上单调递减,故m 2−2m −3<0,解得−1<m <3.又m ∈N ∗,故m =1或2.当m =1时,y =x −4的图象关于y 轴对称,满足题意; 当m =2时,y =x −3的图象不关于y 轴对称,舍去,故m =1. 不等式化为(a +1)−13<(3−2a )−13,函数y =x −13在(−∞,0)和(0,+∞)上单调递减,故a +1>3−2a >0或0>a +1>3−2a 或a +1<0<3−2a ,解得a <−1或23<a <32.故应选:D .5、已知函数f (x +1)的定义域为(−1,1),则f (|x |)的定义域为( ) A .(−2,2)B .(−2,0)∪(0,2) C .(−1,0)∪(0,1)D .(−12,0) 答案:B分析:根据抽象函数定义域的求法求得正确答案. 依题意函数f (x +1)的定义域为(−1,1), −1<x <1⇒0<x +1<2, 所以0<|x |<2,解得−2<x<0或0<x<2,所以f(|x|)的定义域为(−2,0)∪(0,2).故选:B6、已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f(3)=0,则不等式(2x−5)f(x−1)<0的解集为()A.(−2,52)∪(4,+∞)B.(4,+∞)C.(−∞,−2)∪[52,4]D.(−∞,−2)答案:A分析:根据偶函数的性质及区间单调性可得(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0,进而确定f(x)的区间符号,讨论{2x−5>0f(x−1)<0、{2x−5<0f(x−1)>0求解集即可. 由题设,(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0,所以(−∞,−3)、(3,+∞)上f(x)<0,(−3,3)上f(x)>0,对于(2x−5)f(x−1)<0,当{2x−5>0f(x−1)<0,即{x>52x−1<−3或{x>52x−1>3,可得x>4;当{2x−5<0f(x−1)>0,即{x<52−3<x−1<3,可得−2<x<52;综上,解集为(−2,52)∪(4,+∞).故选:A7、已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),当x∈(0,1]时,f(x)=x2,则f(−2021)+f(2022)=()A.−4B.4C.−1D.1答案:C分析:由已知条件可得x>1时f(x+2)=f(x),然后利用f(−2021)+f(2022)=−f(1)+f(0)求解即可.因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>1时,满足f(2−x)=−f(x),所以f(0)=0,f(2−x)=−f(x)=f(−x),即可得x>1时f(x+2)=f(x),因为当x∈(0,1]时,f(x)=x2,所以f(−2021)+f(2022)=−f(2×1010+1)+f(2×1011+0)=−f(1)+f(0)=−1+0=−1, 故选:C 8、函数f (x )=√−x 2+5x+6x+1的定义域( )A .(−∞,−1]∪[6,+∞)B .(−∞,−1)∪[6,+∞)C .(−1,6]D .[2,3] 答案:C分析:解不等式组{−x 2+5x +6≥0x +1≠0得出定义域.{−x 2+5x +6≥0x +1≠0,解得−1<x ⩽6即函数f (x )的定义域(−1,6] 故选:C 多选题9、对任意两个实数a,b ,定义min{a ,b}={a,a ≤b,b,a >b,若f (x )=2−x 2,g (x )=x 2,下列关于函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的说法正确的是( ) A .函数F (x )是偶函数 B .方程F (x )=0有三个解C .函数F (x )在区间[−1,1]上单调递增D .函数F (x )有4个单调区间 答案:ABD分析:结合题意作出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,进而数形结合求解即可.解:根据函数f (x )=2−x 2与g (x )=x 2,,画出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,如图. 由图象可知,函数F (x )=min {f (x ),g (x )}关于y 轴对称,所以A 项正确; 函数F (x )的图象与x 轴有三个交点,所以方程F (x )=0有三个解,所以B 项正确;函数F (x )在(−∞,−1]上单调递增,在[−1,0]上单调递减,在上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,所以C[0,1]项错误,D项正确.故选:ABD10、下列各组函数是同一函数的是()A.y=|x|x与y=1B.y=√(x−1)2与y=x−1C.y=(√x)2x 与y=(√x)2D.y=x3+xx2+1与y=x答案:CD分析:根据同一函数的概念,逐一分析各个选项,即可得答案.对于A:函数y=|x|x的定义域为x≠0,函数y=1定义域为R,两函数定义域不同,故不是同一函数;对于B:函数y=√(x−1)2定义域为R,化简可得y=|x−1|,与y=x−1解析式不同,故不是同一函数;对于C:函数y=(√x)2x 定义域为x>0,化简可得y=1(x>0),函数y=(√x)2定义域为x>0,化简可得y=1(x>0),故为同一函数;对于D:函数y=x3+xx2+1定义域为R,化简可得y=x,与y=x为同一函数.故选:CD11、如图所示是函数y=f(x)的图象,图中x正半轴曲线与虚线无限接近但是永不相交,则以下描述正确的是()A.函数f(x)的定义域为[−4,4)B.函数f(x)的值域为[0,+∞)C.此函数在定义域内是增函数D.对于任意的y∈(5,+∞),都有唯一的自变量x与之对应答案:BD分析:利用函数的图象判断.由图象知:A.函数f(x)的定义域为[−4,0]∪[1,4),故错误;B.函数f(x)的值域为[0,+∞),故正确;C. 函数f(x)在[−4,0],[1,4)上递增,但在定义域内不单调,故错误;D.对于任意的y∈(5,+∞),都有唯一的自变量x与之对应,故正确;故选:BD12、已知函数y=(m−1)x m2−m为幂函数,则该函数为()A.奇函数B.偶函数C.区间(0,+∞)上的增函数D.区间(0,+∞)上的减函数答案:BC分析:由幂函数的概念可得m的值,根据幂函数的性质可得结果.由y=(m−1)x m2−m为幂函数,得m−1=1,即m=2,则该函数为y=x2,故该函数为偶函数,且在区间(0,+∞)上是增函数,故选:BC.13、已知函数f(x)是定义在[−4,0)∪(0,4]上的奇函数,当x∈(0,4]时,f(x)的图象如图所示,那么满足不等式f(x)−3x+1−3≥0的x的可能取值是()3A .-4B .-1C .12D .2 答案:AC分析:把“求f(x)−3x+1−33≥0的解集”转化为“求f (x )≥3x −1的解集”,进而转化为观察两个函数图象的特征,即可求出不等式的解集.因为函数f (x )是定义在[−4,0)∪(0,4]上的奇函数,由题意,画出函数f (x )在[−4,0)∪(0,4]上的图象(如图),在同一坐标系内画出y =3x −1的图象,因为f (2)=89,所以f (−2)=−f (2)=−89=3−2−1,又f (1)=2=31−1,所以f (x )的图象与y =3x −1的图象交于(−2,−89)和(1,2)两点,f (x )−3x+1−33≥0即为f (x )≥3x −1,由图象可得,只需−4≤x ≤−2或0<x ≤1,故A ,C 可能取到故选:AC . 填空题14、函数y =√x 2−1的单调递减区间为___________. 答案:(−∞,−1](或(−∞,−1)都对)解析:利用复合函数的单调性,同增异减,即可得到答案; 令t =x 2−1,则y =√t ,∵ t =x 2−1在(−∞,−1)单调递减,y =√t 在(0,+∞)单调递增, 根据复合函数的单调性可得:y =√x 2−1在(−∞,−1)单调递减,所以答案是:(−∞,−1).15、为满足人民对美好生活的向往,环保部门要求相关企业加强污水治理,排放未达标的企业要限期整改,的大小评价在[a,b]这段时间内企业污水治理设企业的污水排放量W与时间t的关系为W=f(t),用−f(b)−f(a)b−a能力的强弱,已知整改期内,甲、乙两企业的污水排放量与时间的关系如下图所示.给出下列四个结论:①在[t1,t2]这段时间内,甲企业的污水治理能力比乙企业强;②在t2时刻,甲企业的污水治理能力比乙企业强;③在t3时刻,甲、乙两企业的污水排放都已达标;④甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,在[0,t1]的污水治理能力最强.其中所有正确结论的序号是____________________.答案:①②③分析:根据定义逐一判断,即可得到结果表示区间端点连线斜率的负数,−f(b)−f(a)b−a在[t1,t2]这段时间内,甲的斜率比乙的小,所以甲的斜率的相反数比乙的大,因此甲企业的污水治理能力比乙企业强;①正确;甲企业在[0,t1],[t1,t2],[t2,t3]这三段时间中,甲企业在[t1,t2]这段时间内,甲的斜率最小,其相反数最大,即在[t1,t2]的污水治理能力最强.④错误;在t2时刻,甲切线的斜率比乙的小,所以甲切线的斜率的相反数比乙的大,甲企业的污水治理能力比乙企业强;②正确;在t3时刻,甲、乙两企业的污水排放量都在污水打标排放量以下,所以都已达标;③正确;所以答案是:①②③小提示:本题考查斜率应用、切线斜率应用、函数图象应用,考查基本分析识别能力,属中档题.16、已知幂函数f(x)的图象过点(3,13),则此函数的解析式为______.答案:f(x)=x−1##f(x)=1x分析:设出幂函数f(x),代入点(3,13)即可求解.由题意,设f(x)=xα,代入点(3,13)得13=3α,解得α=−1,则f(x)=x−1.所以答案是:f(x)=x−1.解答题17、已知函数f(x)=x2x2+1(1)证明:f(x)为偶函数;(2)判断g(x)=f(x)+x的单调性并用定义证明;(3)解不等式f(x)−f(x−2)+2x>2答案:(1)证明见解析(2)g(x)为R上的增函数,证明见解析(3)(1,+∞)分析:(1)根据奇偶性的定义证明即可;(2)首先得到g(x)的解析式,再利用定义法证明函数的单调性,按照设元、作差、变形、判断符号,下结论的步骤完成即可;(3)根据函数的单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可;(1)证明:f(x)的定义域为R,又f(−x)=(−x)2(−x)2+1=x2x2+1=f(x),故f(x)为偶函数;(2)解:g(x)=f(x)+x=x2x2+1+x,所以g(x)为R上的增函数,证明:任取x1,x2∈R,且x1>x2,g(x1)−g(x2)=x12x12+1+x1−(x22x22+1+x2)=x1−x2+x12x12+1−x22x22+1=x1−x2+x12(x22+1)−x22(x12+1) (x12+1)(x22+1)=x1−x2+x12−x22(x12+1)(x22+1)=(x1−x2)[1+x1+x2(x12+1)(x22+1)]=(x1−x2)[x12x22+x12+x22+1+x1+x2 (x12+1)(x22+1)]=(x1−x2)[x12x22+(x1+12)2+(x2+12)2+12(x12+1)(x22+1)].∵x1>x2,∴x2−x2>0,又x12x22+(x1+12)2+(x2+12)2+12(x12+1)(x22+1)>0,∴(x1−x2)[x12x22+(x1+12)2+(x2+12)2+12(x12+1)(x22+1)]>0,即g(x1)>g(x2),∴g(x)为R上的增函数;(3)解:不等式f(x)−f(x−2)+2x>2,等价于f(x)+x>f(x−2)+2−x=f(2−x)+2−x即g(x)>g(2−x),∵g(x)为R上的增函数,∴x>2−x,解得x>1,故不等式的解集为(1,+∞).18、函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x+y)=f(x)+f(y),当x<0时,f(x)<0,且f(1)=13.(1)证明f(x)是奇函数;(2)证明f(x)在R上是单调递增函数;(3)若f(x)+f(x−3)≥−1,求实数x的取值范围.答案:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)[0,+∞).分析:(1)先用赋值法求出f(0)=0,令y=−x,即可根据定义证明f(x)是奇函数;(2)利用定义法证明f(x)是R上的增函数;(3)先把f(x)+f(x−3)≥−1转化为f(2x−3)≥f(−3),利用单调性解不等式即可.(1)令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),解得f (0)=0,令y =−x ,则f (0)=f (x )+f (−x ),即f (x )+f (−x )=0,即f (−x )=−f (x ), 易知f (x )的定义域为R ,关于原点对称,所以函数f (x )是奇函数;(2)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则x 1−x 2<0,因为当x <0时,f (x )<0,所以f (x 1−x 2)<0,则f (x 1)−f (x 2)=f (x 1)+f (−x 2)=f (x 1−x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )是R 上的增函数;(3)由f (1)=13,得f (2)=23,f (3)=1,又由f (x )是奇函数得f (−3)=−1. 由f (x )+f (x −3)≥−1,得f (2x −3)≥f (−3),因为函数f (x )是R 上的增函数, 所以2x −3≥−3,解得x ≥0,故实数x 的取值范围为[0,+∞).。