苏教版数学必修一《第2章函数》单元测试(附答案)
苏教版高中数学必修1单元测试第二章函数
函数概念与基本初等函数 周练一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题..纸.相应位置上.....。
1、设集合{1,3},A =集合{1,2,4,5}B =,则集合A B ⋃=2、计算:a a = _____________ (结果用分数指数幂表示)3、集合{0,1,2A =}的真子集...的个数是 _______ 4、已知⎩⎨⎧>-≤+=)0(2)0(1)(2x x x x x f ,若()10f x =,则x = ___________5、已知b a bx ax x f +++=3)(2是偶函数,定义域为]2,1[a a -,则a = ____ 6、已知()⎪⎩⎪⎨⎧<+=->=0,10,0,02x x x e x x ,则()[]πf f 的值为_____________7、函数)2(log 221x x y -=的单调递减区间是______________________8、已知x R x M |{∈=2}≥,22a =,则下列四个式子○1M a ∈;○2}{a M ;○3a ⊆M ;○4}{a ∩M 22=其中正确的是 (填写所有正确的序号)。
9、已知集合1{|2}3A x y x x ==--,2{|23}B y y x x ==--+,则A B =I 10、设{,,,,,,,}(26:A B a b c d x y z f A B ==→L 元素为个英文字母),作映射为 A 中每一个字母与B 中下一个字母对应,即:,,,,a b b c c d z a →→→→L ,并称A 中的字母组成的文字为明文,相应B 中字母为密文,试破译密文“nbuj ”11、已知定义在R 上的函数()f x 在[0,)+∞上为增函数,()(||)g x f x =且(1)0g =,求使()0g x <成立的x 的范围12、方程2)22(log )12(log 122=+++x x 的解为13、三个同学对问题“关于x 的不等式232164x x x ax ++-≥在[]1,8上恒成立,求实数a的取值范围”提出了各自的解题思路.甲说:“只需不等式左边的最小值不小于右边的最大值”;乙说:“把不等式变形为左边含变量x 的函数,右边仅含常数,求函数的最值”;丙说:“把不等式两边看成关于x 的函数,作出函数图像”.参考上述解题思路,你认为他们所讨论的问题的正确结论,即a 的取值范围是 .14..下列几个命题:①方程2(3)0x a x a +-+=的有一个正实根,一个负实根,则0a <; ②若)(x f 的定义域为[0,1],则)2(+x f 的定义域为[-2,-1];③函数2)1(log 2++-=x y 的图象可由2)1(log 2---=x y 的图象向上平移4个单位,向左平移2个单位得到;④若关于x 方程m x x =--322有两解,则40>=m m 或。
苏教版高中数学高一必修一第二章《函数性质》测试题
1. D
2. D(p: ,q: ,则 ,及 ,∴p是q的既非充分也非必要条件)
3. B4. D5. B
6. C(先证明 为奇函数)
7. B
8. A(当x=2时, ,由 为函数定义域,设 ,显然在( )上u递减,又 递增, 在( )上递减)
9. C10. C11. B
12. B( , , )
.
16. (由①得 即方程有解,上式恒成立;即 ,∴①为其 ,由② ,则①、②至少有一个为真命题,则 即……)
17.(1)
则
令
(2)
为奇函数
18.(1)由不动点定义有
代入x=1,有
,再代入x=-3,有
又a=1,∴b=3,∴a=1,b=3
(2)对于任意实数b, 总有两个不动点,即方程 总有两个相异的实根,即 的判别式 ,即 恒成立,
14.如果函数 是奇函数,则 ______
15.将函数 的图象向左平移一个单位后得到 的图象,再将 的图象绕原点旋转 后仍与 的图象本身重合,则a的值为________
16.设有两个命题:
①关于x的方程 有解;
② 是减函数
当①与②至少有一个真命题时,实数a的取值范围是____________
三.解答题
5.函数 的值域是()
A.(0,3]B.(0,1)C.[ )D.
6.若a>0,a≠1,F(x)为偶函数,则 的图象()
A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于直线y=x对称
7.如果函数 在区间( ]上是减函数,那么实数a的取值范围是()
A. B. C. D.
8.已知函数 当x=2时,y>0,则此函数的单调递减区间为()
A. B. C. D.
必修1同步训练:第2章函数测评(A卷)(附答案)
第二章 函数测评(A 卷)【说明】 本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入答题栏内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共120分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.函数y = 1-x + x 的定义域为A .{x|x≤1}B .{x|x≥0}C .{x|x≥1或x≤0}D .{x|0≤x≤1}2.若f[g(x)]=6x +3,且g(x)=2x +1,则f(x)等于__________A .3B .3xC .6x +3D .6x +1 3.函数y =x -2x -1的图象是4.如图,抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,若OB =OC =12OA ,那么b 等于A .-2B .-1C .-12 D.125.下列函数为奇函数,且在(-∞,0)上单调递减的是 A .f(x)=x 2B .f(x)=1xC .f(x)=2xD .f(x)=x 36.若函数f(x)=x 3+x 2-2x -2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:那么方程x +x -2x -2=0的一个近似根(精确到0.1)为A .1.2B .1.3C .1.4D .1.5 7.下列所给4个图象中,与所给3件事吻合最好的顺序为(a)小明离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是立刻返回家里取了作业本再上学(b)小明骑着车一路以常速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间 (c)小明出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速A .(1)(2)(4)B .(4)(2)(3)C .(4)(1)(3)D .(4)(1)(2)8.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2,x≤1,x 2+x -2,x>1,则f[1(2)f ]的值为 A.1516 B .-2716 C.89D .18 9.已知函数f(x)为奇函数,其定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在(-∞,0)上单调递增且f(-3)=0,则不等式x[f(x)-f(-x)]<0的解集为A .(-3,0)∪(0,3)B .(-∞,-3)∪(0,3)C .(-∞,-3)∪(3,+∞)D .(-3,0)∪(3,+∞)第Ⅱ卷(非选择题 共70分)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.答案需填在题中横线上)11.给定映射f :(x ,y)→(x+2y,2x -y),在映射f 下,(3,1)的原象为__________.12.已知f(x)是奇函数,且x>0时,f(x)=x 2+2x +3,则x<0时f(x)=__________.13.若函数f(x)=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的最小值是__________.14.一次函数y =(m +4)x +2m -1是增函数,且它的图象与y 轴的交点在x 轴下方,则m 的取值范围是__________.三、解答题(本大题共5小题,共54分.15~17题每小题10分,18~19题每小题12分.解答应写出必要的文字说明,解题步骤或证明过程)15.若函数y =f(x)的定义域为[-1,1],求函数y =f(x +14)+f(x -14)的定义域.16.已知二次函数f(x)=ax 2+bx(a≠0,a 、b 为常数),f(2)=0,且函数g(x)=f(x)-x 只有一个零点,求f(x)的解析式.17.求证:方程5x 2-7x -1=0的根一个在区间(-1,0)上,另一个在区间(1,2)上.18.为了保护学生的视力,课桌椅的高度都是按一定的关系配套设计的,研究表明:假设课桌的高度为y cm ,椅子的高度为x cm ,则y 应是x 的一次函数,下表列出两套符合条件的课桌椅的高度:(1)请你确定y 与x 的函数关系式(不必写出x 的取值范围);(2)现有一把高42.0 cm 的椅子和一张高78.2 cm 的课桌,它们是否配套?19.已知函数f(x)=x +mx ,且f(1)=2.(1)求m ;(2)判断f(x)的奇偶性;(3)判断f(x)在(1,+∞)上的单调性并证明.答案与解析1.D2.B ∵f[g(x)]=f(2x +1)=6x +3=3(2x +1), ∴f(x)=3x ,本题也可用换元法求解. 3.B ∵x≠1,∴排除C 、D 两项; 又∵f(0)=2,∴选B.4.C 易知A(-2c,0)、B(c,0),∴c 与-2c 是方程ax 2+bx +c =0的两根.由根与系数的关系可求得b =-12.5.B 6.C 7.D 8.A9.A ∵x[f(x)-f(-x)]=2xf(x)<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x>0,或⎩⎪⎨⎪⎧x<0,,即0<x<3或-3<x<0.10.36l 梯形的上底长为l -2·2h 3,下底长为l -2h3, 则梯形面积为12(l -2·2h 3+l -2h 3)·h=lh - 3h 2=- 3(h - 36l)2+ 312l 2,故当h =36l 时,梯形的面积最大,从而水渠量最大. 11.(1,1)12.-x 2+2x -3 x<0时, f(x)=-f(-x)=-[(-x)2+2(-x)+3]=-x 2+2x -3. 13.25 ∵f(x)在[-2,+∞)上是增函数,∴m8≤-2,m≤-16,f(1)=9-m≥25.14.(-4,12) ∵函数y =(m +4)x +2m -1是增函数,∴m+4>0.①又∵函数y =(m +4)x +2m -1的图象与y 轴的交点在x 轴下方,∴2m-1<0.② 由①②,解得-4<m<12.15.解:要使函数有意义,则x 满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x+14≤1,-1≤x-14≤1,解得-34≤x≤34,∴函数y 的定义域为[-34,34].16.解:由f(2)=0,得4a +2b =0,即2a +b =0.又g(x)=f(x)-x =ax 2+(b -1)x 只有一个零点,∴Δ=(b -1)2-4a·0=0.∴b=1.从而求得a =-12.故f(x)=-12x 2+x.17.证明:欲证方程5x 2-7x -1=0的两根分别位于区间(-1,0)和(1,2)上,即证在(-1,0)和(1,2)上分别有一个零点.设f(x)=5x 2-7x -1,则f(-1)·f(0)=11×(-1)=-11<0, f(1)·f(2)=(-3)×5=-15<0,由于二次函数f(x)=5x 2-7x -1的图象是连续不间断的,故f(x)在(-1,0)和(1,2)上分别有零点,即方程5x 2-7x -1=0的一个根在(-1,0)上,另一个根在(1,2)上.18.解:(1)根据题意,课桌的高度y 是椅子的高度x 的一次函数,故可设为y =kx +b.将符合条件的两套课桌椅的高度代入上述函数解析式,得⎩⎪⎨⎪⎧40k +b =75,37k +b =70.2.∴⎩⎪⎨⎪⎧k =1.6,b =11.∴y 与x 的函数关系式是y =1.6x +11.(2)把x =42代入上述函数解析式中,有y =1.6×42+11=78.2. ∴给出的这套桌椅是配套的.19.解:(1)由f(1)=2,知1+m1=2,即m =1.(2)f(x)=x +1x 的定义域为{x|x∈R 且x≠0},且关于原点对称.又f(-x)=(-x)+1-x =-(x +1x)=-f(x), 故f(x)为奇函数.(3)f(x)在(1,+∞)上是增函数.证明:在(1,+∞)上任取两个实数x 1、x 2且x 1>x 2,则f(x 1)=x 1+1x 1,f(x 2)=x 2+1x 2.∴f(x 1)-f(x 2)=x 1+1x 1-x 2-1x 2=(x 1-x 2)-(1x 2-1x 1)=(x 1-x 2)(1-1x 1x 2).∵x 1>x 2>1,∴x 1x 2>1. ∴1x 1x 2<1.∴x 1-x 2>0,1-1x 1x 2>0. ∴(x 1-x 2)(1-1x 1x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2).故f(x)在(1,+∞)上是增函数.。
高中数学必修一第二章函数测试题及答案
高中数学必修一第二章函数单元测试题一、选择题:1、若()f x =(3)f = ( )A 、2B 、4 C、、10 2、对于函数()y f x =,以下说法正确的有 ( )①y 是x 的函数;②对于不同的,x y 的值也不同;③()f a 表示当x a =时函数()f x 的值,是一个常量;④()f x 一定可以用一个具体的式子表示出来。
A 、1个B 、2个C 、3个D 、4个 3、下列各组函数是同一函数的是( )①()f x =与()g x =;②()f x x =与2()g x =;③0()f x x =与01()g x x =;④2()21f x x x =--与2()21g t t t =--。
A 、①②B 、①③C 、③④D 、①④4、二次函数245y x mx =-+的对称轴为2x =-,则当1x =时,y 的值为 ( ) A 、7- B 、1 C 、17 D 、25 5、函数y =的值域为 ( )A 、[]0,2B 、[]0,4C 、(],4-∞D 、[)0,+∞ 6、下列四个图像中,是函数图像的是 ( )A 、(1)B 、(1)、(3)、(4)C 、(1)、(2)、(3)D 、(3)、(4) 7、若:f A B →能构成映射,下列说法正确的有 ( )(1)A 中的任一元素在B 中必须有像且唯一;(2)B 中的多个元素可以在A 中有相同的原像;(3)B 中的元素可以在A 中无原像;(4)像的集合就是集合B 。
A 、4个B 、3个C 、2个D 、1个 8、)(x f 是定义在R 上的奇函数,下列结论中,不正确...的是( ) A 、()()0f x f x -+= B 、()()2()f x f x f x --=- C 、()()0f x f x -g ≤ D 、()1()f x f x =--(1)(2)(3)(4)9、如果函数2()2(1)2f x x a x =+-+在区间(],4-∞上是减少的,那么实数a 的取值范围是( ) A 、3a -≤ B 、3a -≥ C 、a ≤5 D 、a ≥5 10、设函数()(21)f x a x b =-+是R 上的减函数,则有 ( )A 、12a >B 、12a < C 、12a ≥ D 、12a ≤11、定义在R 上的函数()f x 对任意两个不相等实数,a b ,总有()()0f a f b a b ->-成立,则必有( ) A 、函数()f x 是先增加后减少 B 、函数()f x 是先减少后增加 C 、()f x 在R 上是增函数 D 、()f x 在R 上是减函数12、下列所给4个图象中,与所给3件事吻合最好的顺序为 ( )(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是立刻返回家里取了作业本再上学; (2)我骑着车一路以常速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间; (3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速。
苏州市必修一第二单元《函数》检测(有答案解析)
一、选择题1.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( ) A .1y x=B .y x =C .2x y =D .||y x x =-2.对二次函数()2f x ax bx c =++(a 为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且只有一个结论是错误的,则错误的结论是( ). A .1-是()0f x =的一个解 B .直线1x =是()f x 的对称轴 C .3是()f x 的最大值或最小值D .点()2,8在()f x 的图象上3.定义{},min ,,a a b a b b a b≤⎧=⎨>⎩,若函数{}2()min 33,|3|3f x x x x =-+--+,且()f x 在区间[,]m n 上的值域为37,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则区间[,]m n 长度的最大值为( )A .1B .74C .114D .724.函数()21xf x x=-的图象大致是( ) A .B .C .D .5.若函数2()34f x x x =--的定义域为[]0m ,,值域为2544⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,,则m 的取值范围是( ) A .3,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .(]0,4D .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭6.已知()f x 在[],x a b ∈的最大值为M ,最小值为m ,给出下列五个命题:( ) ①若对任何[],x a b ∈都有()p f x ≤,则p 的取值范围是(],m -∞. ②若对任何[],x a b ∈都有()p f x ≤,则p 的取值范围是(],M -∞. ③若关于x 的方程()p f x =在区间[],a b 有解,则p 的取值范围是[],m M . ④若关于x 的不等式()p f x ≤在区间[],a b 有解,则p 的取值范围是(],m -∞. ⑤若关于x 的不等式()p f x ≤在区间[],a b 有解,则p 的取值范围是(],M -∞. A .4B .3C .2D .17.如果()()211f x mx m x =+-+在区间(]1-∞,上为减函数,则m 的取值范围( ) A .103⎛⎤ ⎥⎝⎦,B .103⎡⎤⎢⎥⎣⎦,C .103⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D .103⎛⎫ ⎪⎝⎭,8.已知定义在R 上的奇函数()y f x =,当0x ≥时,22()f x x a a =--,若对任意实数x 有()()f x a f x -≤成立,则正数a 的取值范围为( ) A .)1,4⎡+∞⎢⎣B .)1,2⎡+∞⎢⎣C .(10,4⎤⎥⎦D .(10,2⎤⎥⎦9.设函数()y f x =在(),-∞+∞上有定义,对于给定的正数K ,定义函数(),()()()k f x f x K f x K f x K≤⎧=⎨>⎩,, 取函数()||()1x f x a a -=>,当1K a =时,函数()k f x 在下列区间上单调递减的是( )A .(),0-∞B .(),a -+∞C .(),1-∞-D .()1,+∞10.函数sin sin 122xxy =+的部分图象大致是( )A .B .C .D .11.函数f (x )=x 2+2ln||2x x的图象大致为( ) A . B .C .D .12.函数()()2212f x x a x =+--在(],4-∞上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .3a ≤-B .3a ≥-C .5a ≥D .3a ≥二、填空题13.函数1,1()32,12x a x f x a x x ⎧+>⎪=⎨⎛⎫-+≤ ⎪⎪⎝⎭⎩是R 上的单调递增函数,则实数a 取值范围为________.14.已知二次函数()()22,f x x ax b a b R =++∈,,M m 分别是函数()f x 在区间[]0,2的最大值和最小值,则M m -的最小值是________15.若函数()22()42221f x x p x p p =----+在区间[]1,1-上至少存在一个实数c ,使()0f c >,则实数p 的取值范围为________.16.已知集合{1,A B ==2,3},f :A B →为从集合A 到集合B 的一个函数,那么该函数的值域的不同情况有______种.17.函数2()23||f x x x =-的单调递减区间是________.18.已知函数()1f x x x =+,()12xg x m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.若[]11,2x ∀∈,[]21,1x ∃∈-,使()()12f x g x ≥,则实数m 的取值范围是______.19.设集合10,2A ⎡⎫=⎪⎢⎣⎭,1,12B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,函数()()1,221,x x A f x x x B⎧+∈⎪=⎨⎪-∈⎩,若()()0f f x A ∈,则0x 的取值范围是__________.20.定义在R 上的函数()f x 满足(3)()1f x f x +=+,且[0,1]x ∈时,()6x f x =,(1,3)x ∈时,(1)()f f x x =,则函数()f x 的零点个数为__________. 三、解答题21.已知函数()22mf x x x =-. (1)当1m =时,判断()f x 在()0,∞+上的单调性,并用定义法加以证明. (2)已知二次函数()g x 满足()()2446g x g x x =++,()13g =-.若不等式()()g x f x >恒成立,求m 的取值范围.22.已知二次函数()2f x x bx c =++的图象经过点()1,13,且函数12y f x ⎛⎫=-⎪⎝⎭是偶函数.(1)求()f x 的解析式;(2)已知2t <,()()213g x f x x x ⎡⎤=--⋅⎣⎦,求函数()g x 在区间[],2t 上的最大值和最小值;23.定义在()0,∞+的函数()f x ,满足()()()f mn f m f n =+,且当1x >时,()0f x >.(1)求证:()()m f f m f n n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)讨论函数()f x 的单调性,并说明理由; (3)若()21f =,解不等式()()333f x f x +->. 24.已知函数()21ax bf x x +=+(其中a >0)为奇函数. (1)求实数b 的值;(2)证明:()f x 在()01,上是增函数,在()1+∞,上是减函数; (3)若存在实数m ,n (0<m <n ),使得m ≤()f x ≤n 的解集为[]m n ,,求a 的取值范围.25.已知二次函数2()1(,)f x ax bx a b R =++∈,x ∈R .(1)若函数()f x 的最小值为(1)0f -=,求()f x 的解析式,并写出单调区间; (2)在(1)的条件下,()f x x k >+在区间[-3,-1]上恒成立,试求k 的取值范围. 26.已知定义在()1,1-上的奇函数2()1ax bf x x +=+,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (1)求函数()f x 的解析式;(2)证明:()f x 在0,1上是增函数; (3)解不等式()2(120)f t f t -+<.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】利用奇函数的定义和常见基本初等函数的性质,对选项逐一判断即可. 【详解】 选项A 中,函数1y x =,由幂函数性质知1y x=是奇函数,且其在()(),0,0,-∞+∞两个区间上递减,不能说在定义域内是减函数,故错误;选项B 中,函数y =[)0,+∞,不对称,故不具有奇偶性,,且在定义域内是增函数,故错误;选项C 中,指数函数2xy =,22x x -≠,且22x x -≠-,故不是奇函数,故错误;选项D 中,函数22,0,0x x y x x x x ⎧-≥=-=⎨<⎩,记()y f x =,当0x >时,0x -<,故22(),()f x x f x x =--=,故()()f x f x -=-,当0x =时,(0)0f =,故()()f x f x -=-,当0x <时,0x ->,故22(),()f x x f x x =-=-,故()()f x f x -=-,综上,()y f x =是奇函数,又0x ≥时,2()f x x =-是开口向下的抛物线的一部分,是减函数,由奇函数性质知()y f x =在定义域R 上是减函数,故正确. 故选:D. 【点睛】本题解题关键是熟练掌握常见的基本初等函数的性质,易错点是分段函数奇偶性的判断,分段函数必须判断定义域内的每一段均满足()()f x f x -=-(或()()f x f x -=)才能判定其是奇函数(或偶函数).2.A解析:A 【分析】可采取排除法,分别考虑A 、B 、C 、D 中有一个错误,通过解方程求得a ,判断a 是否为非零整数,即可得出结论. 【详解】①若A 错,则B 、C 、D 正确,直线1x =是()f x 的对称轴,则12ba-=, 3是()f x 的最大值或最小值,则2434ac b a-=,点()2,8在()f x 的图象上,则()2428f a b c =++=,可得212434428b a ac baa b c ⎧-=⎪⎪-⎪=⎨⎪++=⎪⎪⎩,解得5108a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,合乎题意; ②若B 错,则A 、C 、D 正确,1-是()0f x =的一个解,则()10f a b c -=-+=,3是()f x 的最大值或最小值,则2434ac b a-=,点()2,8在()f x 的图象上,则()2428f a b c =++=,可得20434428a b c ac b a a b c -+=⎧⎪-⎪=⎨⎪++=⎪⎩,该方程组无解,不合乎题意; ③若C 错误,则A 、B 、D 正确,1-是()0f x =的一个解,则()10f a b c -=-+=, 直线1x =是()f x 的对称轴,则12ba-=, 点()2,8在()f x 的图象上,则()2428f a b c =++=,可得012428a b c b a a b c -+=⎧⎪⎪-=⎨⎪++=⎪⎩,解得831638a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩,不合乎题意;④若D 错误,则A 、B 、C 正确,1-是()0f x =的一个解,则()10f a b c -=-+=, 直线1x =是()f x 的对称轴,则12ba-=,3是()f x 的最大值或最小值,则2434ac b a-=,可得2012434a b c b a ac b a⎧⎪-+=⎪⎪-=⎨⎪⎪-=⎪⎩,解得343294a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,不合乎题意. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用二次函数的基本性质求解参数,解本题的关键就是根据已知信息列出关于a 、b 、c 的方程组,解出参数的值,再逐一判断.3.B解析:B 【分析】根据定义作出函数()f x 的解析式和图象,根据函数值域,求出对应点的坐标,利用数形结合进行判断即可. 【详解】其中(1,1)A ,(3,3)B ,即()233,133313x x x f x x x x ⎧--=⎨-+⋅<<⎩或,当3()4f x =时,当3x 或1x 时,由33|3|4x --=,得9|3|4x -=,即34C x =或214G x =,当7()4f x =时,当13x <<时,由27334x x -+=,得52E x =,由图象知若()f x 在区间[m ,]n 上的值域为3[4,7]4,则区间[m ,]n 长度的最大值为537244E C x x -=-=, 故选:B . 【点睛】 利用数形结合思想作出函数的图象,求解的关键是对最小值函数定义的理解.4.C解析:C 【分析】由1x >时,()0f x <,排除B 、D ;由函数()f x 在区间(0,1)上的单调性,排除A ,即可求解. 【详解】由题意,函数()21xf x x=-有意义,满足210x -≠,解得1x ≠±, 又由当1x >时,()0f x <,排除B ,D ; 当01x <<时,()21xf x x =-, 设1201x x ,则2112212122222121(1)()()()11(1)(1)x x x x x x f x f x x x x x +--=-=----, 因为2221122110,10,10,0x x x x x x ->->+>->,所以21()()0f x f x ->,即12()()f x f x <,所以函数()f x 在(0,1)上单调递增,所以A 不符合,C 符合. 故选:C. 【点睛】知式选图问题的解答方法:从函数的定义域,判定函数图象的左右位置,从函数的值域判断图象的上下位置; 从函数的单调性(有时借助导数),判断函数的图象的变换趋势; 从函数的奇偶性,判断图象的对称性; 从函数的周期性,判断函数的循环往复;从函数的特殊点(与坐标轴的交点,经过的定点,极值点等),排除不和要求的图象.5.B解析:B 【分析】求出(0)4f =-,再计算出最小值为32524f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后求出()4f m =-的值后可得m的范围. 【详解】2325()24f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,()f x 在3,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭上递减,在3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上递增, (0)4f =-,又32524f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以32m ≥,由2()344f m m m =--=-解得0m =或3m =,因此332m ≤≤. 故选:B . 【点睛】方程点睛:本题考查二次函数的性质,掌握其对称轴、单调性是解题关键.由此可得二次函数2()f x ax bx c =++在区间[,]m n 上的最值求法: 设0a >,函数的对称轴0x x =(02bx a=-), 当0x m <时,min ()()f x f m =,0m x n ≤≤时,min 0()()f x f x =,0x n >时,min ()()f x f n =,当02m n x +≤时,max ()()f x f n =,当02m nx +>时,max ()()f x f m =. 0a <类似讨论.6.B解析:B 【分析】这是一个对不等式恒成立,方程或不等式解集非空的理解,概念题.对各个选项分别加以判断,在①②中,得出①正确②错误,④⑤中得出⑤正确④错误,而不难发现③是一个真命题,由此可得正确答案. 【详解】对任何x ∈[a ,b]都有()p f x ≤,说明p 小于等于()f x 的最小值,①是正确的; 由于①正确,所以②是一个错误的理解,故不正确;关于x 的方程p =f (x )在区间[a ,b ]上有解,说明p 应属于函数f (x )在[a ,b ]上的值域[m ,M ]内,故③是正确的;关于x 的不等式p ≤f (x )在区间[a ,b ]上有解,说明p 小于或等于的最大值,所以④是错误的,而⑤是正确的 正确的选项应该为①③⑤ 故选: B. 【点睛】关键点点睛:本题考查了命题的真假判断与应用,属于基础题.不等式或方程解集非空,只要考虑有解;而不等式恒成立说明解集是一切实数,往往要考虑函数的最值了.7.B解析:B 【分析】当m =0时,()f x =1x -,符合题意.当0m ≠时,由题意可得0112m m m>⎧⎪-⎨≥⎪⎩,求得m 的范围.综合可得m 的取值范围.【详解】当0m =时,()1f x x =-+,满足在区间(]1-∞,上为减函数; 当0m ≠时,由于()()211f x mx m x =+-+的对称轴为12mx m-=,且函数在区间(]1-∞,上为减函数, 则0112m m m>⎧⎪-⎨≥⎪⎩,解得103m <≤.综上可得,103m ≤≤. 故选:B 【点睛】要研究二次型函数单调区间有关问题,首先要注意二次项系数是否为零.当二次项系数不为零时,利用二次函数的对称轴来研究单调区间.8.C解析:C 【分析】由于22()f x x a a =--有绝对值,分情况考虑2x a ≥和2x a <,再由()y f x =是奇函数画出图象,再根据()()f x a f x -≤考虑图象平移结合图形可得答案. 【详解】由题得, 当0x ≥时,22()f x x a a =--,故写成分段函数222222,0(),x a a x a f x x a a x a ⎧-+-≤≤=⎨-->⎩,化简得222,0()2,x x a f x x a x a ⎧-≤≤=⎨->⎩, 又()y f x =为奇函数,故可画出图像:又()f x a -可看出()y f x =往右平移a 个单位可得,若()()f x a f x -≤恒成立,则222(2)a a a ≥--,即24a a ≤,又a 为正数,故解得104a<≤. 故选:C . 【点睛】本题主要考查绝对值函数对分段函数的转换,图象的平移,属于中档题.9.D解析:D 【分析】作出函数()y f x =与1y a=的图象,数形结合可得()k f x ,即可得解. 【详解】 令||1()x f x aa-==,解得1x =±, 在同一直角坐标系中作出()y f x =与1y a=的图象,如图,所以,11()11,1x k x a x f x x aa x --⎧≤-⎪⎪=-<<⎨⎪⎪≥⎩,,所以函数()k f x 的单调减区间为()1,+∞. 故选:D. 【点睛】本题考查了函数图象的应用及函数单调性的求解,考查了运算求解能力与数形结合思想,属于中档题.10.D解析:D 【解析】 因为()sin()sin sin()sin 11()2222x x x xf x y f x ---=+==+=,所以函数sin sin 122xxy =+是定义在R 上的偶函数,排除A 、B 项;又sin2sin2115()222222f πππ=+=+=,排除C ,综上,函数sin sin 122xxy =+大致的图象应为D 项,故选D.11.B解析:B 【分析】利用奇偶性排除选项C 、D ;利用x →+∞时,()f x →+∞,排除A,从而可得结论. 【详解】 ∵f (-x )=( -x )2+2ln||2()x x --=x 2+2ln||2x x =f (x ),∴f (x )是偶函数,其图象关于y 轴对称,排除C,D ; 又x →+∞时,()f x →+∞,排除A, 故选B . 【点睛】本题通过对多个图象的选择考查函数的图象与性质,属于中档题.这类题型也是近年高考常见的命题方向,该题型的特点是综合性较强、考查知识点较多,但是并不是无路可循.解答这类题型可以从多方面入手,根据函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、特殊点以及0,0,,x x x x +-→→→+∞→-∞时函数图象的变化趋势,利用排除法,将不合题意的选项一一排除.12.A解析:A 【分析】分析函数()()2212f x x a x =+--的图象和性质,结合已知可得41a ≤-,解得答案.【详解】函数()()2212f x x a x =+--的图象是开口朝上,且以直线1x a =-为对称轴的抛物线,若函数()()2212f x x a x =+--在(],4-∞上是减函数,解得: 3a≤-,故选:A【点睛】本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解答的关键.二、填空题13.【分析】根据指数函数和一次函数的性质得出关于的不等式组即可求解【详解】由题意函数是上的单调递增函数可得解得即实数取值范围故答案为:【点睛】利用函数的单调性求解参数的取值范围:根据函数的单调性将题设条解析:8 [,6) 3【分析】根据指数函数和一次函数的性质,得出关于a的不等式组,即可求解.【详解】由题意,函数1,1()32,12xa xf x ax x⎧+>⎪=⎨⎛⎫-+≤⎪⎪⎝⎭⎩是R上的单调递增函数,可得13021322aaaa⎧⎪>⎪⎪->⎨⎪⎪+≥-+⎪⎩,解得863a≤<,即实数a取值范围8[,6)3.故答案为:8 [,6) 3.【点睛】利用函数的单调性求解参数的取值范围:根据函数的单调性,将题设条件转化为函数的不等式(组),即可求出参数的值或范围;若分段函数是单调函数,则不仅要保证在各区间上单调性一致,还要确保在整个定义域内是单调的.14.【分析】求出函数的对称轴通过讨论的范围求出函数的单调区间求出的最小值即可【详解】由题意二次函数其对称轴为当即时在区间上为增函数当即时在区间上为减函数当即时在区间上为减函数在区间上为增函数;当即时在区解析:2【分析】求出函数的对称轴,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间,求出M m-的最小值即可.由题意,二次函数()2222248a a f x x ax b x b ⎛⎫=++=++- ⎪⎝⎭,其对称轴为4a x =-,当04a-≤,即0a ≥时,()f x 在区间[]0,2上为增函数, ∴()228M f a b ==++,()0m f b ==, ∴288M m a -=+≥,当24a-≥,即8a ≤-时,()f x 在区间[]0,2上为减函数, ∴()0M f b ==,()282m f a b ==++,∴828M m a -=--≥,当014a <-≤,即40a -≤<时,()f x 在区间0,4a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,在区间,24a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,∴()228M f a b ==++,248a a m f b ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,∴()21828M m a -=+≥;当124a <-<,即84a -<<-时,()f x 在区间0,4a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,在区间,24a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,∴()0M f b ==,248a a m f b ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,∴228a M m -=>.综上所述:M m -的最小值是2. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了二次函数的性质,函数的单调性,最值问题,分类讨论思想,转化思想,属于中档题.15.【分析】直接计算需分多种情况讨论故先求题干的否定即对于区间上任意一个x 都有只需满足列出不等式组求解即可得答案【详解】函数在区间上至少存在一个实数使的否定为:对于区间上任意一个x 都有则即整理得解得或所解析:3(3,)2-【分析】直接计算,需分多种情况讨论,故先求题干的否定,即对于区间[]1,1-上任意一个x ,都有()0f x ≤,只需满足(1)0(1)0f f ≤⎧⎨-≤⎩,列出不等式组,求解即可得答案.【详解】函数()f x 在区间[]1,1-上至少存在一个实数c ,使()0f c >的否定为: 对于区间[]1,1-上任意一个x ,都有()0f x ≤,则(1)0(1)0f f ≤⎧⎨-≤⎩,即2242(2)21042(2)210p p p p p p ⎧----+≤⎨+---+≤⎩, 整理得222390210p p p p ⎧+-≥⎨--≥⎩,解得32p ≥或3p ≤-, 所以函数()f x 在区间[]1,1-上至少存在一个实数c ,使()0f c >的实数p 的取值范围是3(3,)2-.故答案为:3(3,)2- 【点睛】本题考查二次方程根的分布与系数的关系,解题的要点在于求解题干的否定,再求得答案,考查分析理解,求值计算的能力,属中档题.16.7【分析】根据函数的定义来研究由于函数是一对一或者多对一的对应且在B 中的元素可能没有原像故可以按函数对应的方式分类讨论可分为一对一二对一三对一三类进行讨论得答案【详解】由函数的定义知此函数可以分为三解析:7 【分析】根据函数的定义来研究,由于函数是一对一或者多对一的对应,且在B 中的元素可能没有原像,故可以按函数对应的方式分类讨论.可分为一对一,二对一,三对一三类进行讨论得答案. 【详解】由函数的定义知,此函数可以分为三类来进行研究:若函数的是三对一的对应,则值域为{}1、{}2、{}3三种情况; 若函数是二对一的对应,{}1,2、{}2,3、{}1,3三种情况; 若函数是一对一的对应,则值域为{1,2,3}共一种情况. 综上知,函数的值域的不同情况有7种. 故答案为7. 【点睛】本题考查函数的概念,函数的定义,考查数学的基本思想方法,是中档题.17.【分析】讨论的符号去绝对值得到的分段函数形式根据其函数图象及对称轴即可确定单调递减区间【详解】函数图像如下图示可知的单调递减区间为故答案为:【点睛】本题考查了函数的单调区间利用函数的图象及其对称性确解析:33(,],[0,]44-∞-【分析】讨论x 的符号去绝对值,得到()f x 的分段函数形式,根据其函数图象及对称轴,即可确定单调递减区间 【详解】函数22223,0()23||23,0x x x f x x x x x x ⎧-≥⎪=-=⎨+<⎪⎩图像如下图示可知,()f x 的单调递减区间为33(,],[0,]44-∞- 故答案为:33(,],[0,]44-∞- 【点睛】本题考查了函数的单调区间,利用函数的图象及其对称性确定单调区间,属于简单题18.【分析】转化为可求得结果【详解】因为在上单调递增所以当时因为在上单调递减所以当时若使只要使即可即解得所以实数的取值范围为故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题可按如下规则转化:解析:3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【分析】转化为()()12min min f x g x ≥可求得结果. 【详解】因为()f x 在[1,2]上单调递增,所以当[]11,2x ∈时,()1522f x ≤≤, 因为()12xg x m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在[1,1]-上单调递减, 所以当[]21,1x ∈-时,()2122m g x m -≤≤-. 若[]11,2x ∀∈,[]21,1x ∃∈-,使()()12f x g x ≥, 只要使()()12min min f x g x ≥即可. 即122m -≤,解得32m ≥-,所以实数m 的取值范围为3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 故答案为:3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈ (1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <; (2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <; (3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <; (4)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集 .19.【分析】采用换元法令分别在和两种情况下求得的范围进而继续通过讨论和来求得结果【详解】令则①若则解得:不满足舍去;②若则解得:即若则解得:;若则解得:综上所述:的取值范围为故答案为:【点睛】思路点睛:解析:15,48⎛⎫⎪⎝⎭【分析】采用换元法,令()0f x t =,分别在t A ∈和t B ∈两种情况下求得t 的范围,进而继续通过讨论0x A ∈和0x B ∈来求得结果. 【详解】令()0f x t =,则()f t A ∈. ①若t A ∈,则()12f t t =+,11022t ∴≤+<,解得:102t -≤<,不满足t A ∈,舍去;②若t B ∈,则()()21f t t =-,()10212t ∴≤-<,解得:314t <≤,即()0314f x <≤, 若0x A ∈,则()0012f x x =+,031142x ∴<+≤,解得:01142x <≤,011,42x ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭; 若0x B ∈,则()()0021f x x =-,()032114x ∴<-≤,解得:01528x ≤<,015,28x ⎡⎫∴∈⎪⎢⎣⎭.综上所述:0x 的取值范围为15,48⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:15,48⎛⎫⎪⎝⎭.【点睛】思路点睛:求解复合函数()()f g x 类型的不等式或方程类问题时,通常采用换元法,令()g x t =,通过求解不等式或方程得到t 满足的条件,进一步继续求解x 所满足的条件. 20.【分析】由题意首先结合所给的关系式画出函数图象结合函数图象即可确定函数图象与横轴交点个数可得函数零点的个数【详解】解:由题意可得:(1)时即:结合绘制函数图象如图所示:由图可得函数图象与横轴交点有9 解析:9【分析】由题意首先结合所给的关系式画出函数图象,结合函数图象即可确定函数图象与横轴交点个数,可得函数零点的个数. 【详解】解:由题意可得:f (1)166==,∴(1,3)x ∈时,(1)6()f f x x x==, 即:6,01()6,13x x f x x x⎧⎪=⎨<<⎪⎩,结合(3)()1f x f x +=+绘制函数图象如图所示:由图可得,函数图象与横轴交点有9个, 所以函数()f x 的零点个数为9. 故答案为:9. 【点睛】本题主要考查函数的零点,数形结合的数学思想,函数图象的绘制等知识,函数零点的几种等价形式:函数()()y f x g x =-的零点⇔函数()()y f x g x =-在x 轴的交点⇔方程()()0f x g x -=的根⇔函数()y f x =与()y g x =的交点.三、解答题21.(1)减函数,证明见解析;(2)1m <-. 【分析】(1)()212f x x x=-在区间()0+∞,上为减函数,运用单调性的定义证明,注意取值、作差和变形、定符号、下结论等步骤;(2)设()()20g x ax bx c a =++≠,由题意可得关于,,a b c 的方程,解得,,a b c 的值,可得222mx x->,由参数分离和二次函数的最值求法,可得所求范围. 【详解】 (1)当1m =时,()212f x x x =-,函数()f x 是区间()0+∞,上的减函数, 证明如下:设1x ,2x 是区间()0+∞,上的任意两个实数,且12x x <, 则()()121222121122f x f x x x x x -=--+()()22212121212222121222x x x x x x x x x x x x ⎛⎫-+=+-=-+ ⎪⎝⎭. ∵120x x <<,∴210x x ->,210x x +>,22120x x >,∴()()120f x f x ->,()()12f x f x >, ∴函数()f x 是区间()0,∞+上的减函数.(2)设()()20g x ax bx c a =++≠,则()2242g x ax bx c =++,()()244644446g x x ax b x c ++=++++.又∵()()2446g x g x x =++, ∴442,46,b b c c +=⎧⎨+=⎩∴2b =-,2c =-,又∵()13g a b c =++=-,∴1a =,∴()222g x x x =--.∵()()g x f x >,∴222m x x->,∴()4220m x x x <-≠, 又∵()2422211x x x -=--,∴1m <-.【点睛】方法点睛:该题考查的是有关函数的问题,解题方法如下:(1)先判断函数()f x 在()0,∞+上的单调性,再用定义证明,在证明的过程中,注意其步骤要求;(2)先用待定系数法求得函数()g x 的解析式,将恒成立问题转化为最值来处理,求得结果.22.(1)()211f x x x =++;(2)见详解.【分析】(1)根据二次函数过点()1,13,得到12b c +=,根据函数奇偶性,得到()y f x =关于直线12x =-对称,求出b ,得出c ,即可得出函数解析式;(2)先由(1)得到()222,02,0x x x g x x x x ⎧-≥=⎨-+<⎩,分别讨论12t ≤<,01t ≤<,10t ≤<,1t <四种情况,结合二次函数的性质,即可求出最值.【详解】(1)因为二次函数()2f x x bx c =++的图象经过点()1,13,所以131b c =++,即12b c +=①;又函数12y f x ⎛⎫=-⎪⎝⎭是偶函数,所以12y f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭关于y 轴对称,因此()y f x =关于直线12x =-对称;所以122b -=-,即1b =,代入①式可得11c =, 所以()211f x x x =++; (2)由(1)()211f x x x =++,所以()()()22222,0111322,0x x x g x x x x x x x x x x ⎧-≥=++--⋅=-⋅=⎨-+<⎩,因为()11g =-,当0x <时,由221x x -+=-解得1x = 因为[],2x t ∈,所以当12t ≤<时,()22g x x x =-在[],2t 上单调递增;所以()()max 20g x g ==,()()2min 2g x g t t t ==-;当01t ≤<时,()22g x x x =-在(),1t 上单调递减,在()1,2上单调递增;所以()()max 20g x g ==,()()min 11g x g ==-;当10t <时,因为0x <时,()22g x x x =-+在[),0t 上单调递增,则(()()()1100g g t g x g -=≤≤<=; []0,2x ∈时,()22g x x x =-在()0,1上单调递增,在()1,2上单调递增,所以()()()[]1,21,0g x g g ∈=-⎡⎤⎣⎦, 所以()()max 20g x g ==,()()min 11g x g ==-;当1t <时,因为0x <时,()22g x x x =-+在[),0t 上单调递增,所以()(()()1100g t g g x g <-=-≤<<;[]0,2x ∈时,()[]221,0g x x x =-∈-,所以()()max 20g x g ==,()()2min 2g x g t t t ==-+;综上,函数()g x 在区间[],2t 上的最大值()()max 20g x g ==,最小值为()2min22,11,112,12t t t g x t t t t ⎧-+<⎪⎪=--≤<⎨⎪-≤<⎪⎩. 【点睛】 方法点睛:二次函数在闭区间上的最值问题主要有三种类型:(1)轴定区间定;(2)轴动区间定;(3)轴定区间动;不论哪种类型,解题时,都是讨论对称轴与区间的关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论.23.(1)见解析;(2)见解析;(3)3023x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭【分析】(1)由()m f m f n n ⎛⎫=⋅⎪⎝⎭,结合题意即可得结果; (2)利用函数单调性的定义证明即可;(3)将原不等式等价转化为()()324f x f x +>,结合定义域和单调性即可得结果. 【详解】解:(1)由题可得()()m m f m f n f f n n n ⎛⎫⎛⎫=⋅=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 即()()m f f m f n n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)任取1x ,()20,x ∈+∞,且12x x <,则211x x >, 由(1)得:()()22110x f x f x f x ⎛⎫-=>⎪⎝⎭,即()()21f x f x >, ()f x ∴在()0,∞+上是增函数;(3)()21f =,()()()2224f f f ∴=+=,()()()3428f f f =+=,()()333f x f x +->, ()()()338f x f x f +>+, ()()324f x f x +>,又()f x 在()0,∞+上为增函数,30,240,324,x x x x +>⎧⎪∴>⎨⎪+>⎩, 解得:0323x <<, 故不等式()()333f x f x +->的解集为3023x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用()m f m f n n ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭,再结合题意,即可判断函数单调性和解不等式.24.(1)0;(2)证明见解析;(3)(1,2).【分析】(1)依题意可得()00f =,即可求出参数b 的值,(2)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)依题意结合(2)中函数的单调性,即可得到方程组,即可求出参数的取值范围; 【详解】解:(1)由题意可知函数()21ax bf x x +=+的定义域为R ,且为奇函数,所以()00f b ==,经检验满足题意,所以b =0; (2)证明:由(1)知b =0,所以()211ax af x x x x==++,则任取12x x <,则12110x x ->,因为12x x <,所以当()01x ∈,时,210x x ->,12110x x -<,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,则()f x 在()01,上是增函数;当()1x ∈+∞,时,210x x ->,()()1f x +∞,,所以()()120f x f x ->,即()()12f x f x >,[]m n ,上是减函数,综上:()f x 在()01,上是增函数,在()1+∞,上是减函数; (3)由(2)知()f x 在()01,上是增函数,在()1+∞,上是减函数,又存在实数m ,n (0<m <n ),使得m ≤()f x ≤n 的解集为()221112amm m an m n a f n ⎧=⎪+⎪⎪=⎨+⎪⎪=≤⎪⎩,则221112a m a n a n ⎧=+⎪⎪=+⎨⎪≤⎪⎩,化简得221112a m a n a n⎧=+⎪⎪=+⎨⎪≤⎪⎩,因为0<m <n ,所以1<a <2,所以a 的取值范围为(1,2).【点睛】函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.25.(1)2(1)2f x x x =++;单调递增区间为[-1,+∞),单调递减区间为(-∞,-1];(2)(-∞,1). 【分析】(1)由1x =-时二次函数最小值为0,求出,a b 得函数解析式,写单调区间即可;(2)可转化为21k x x <++在区间[-3,-1]上恒成立,求出21y x x =++最小值即可.【详解】(1)由题意知12(1)10ba f ab ⎧-=-⎪⎨⎪-=-+=⎩,解得12a b =⎧⎨=⎩,∴2(1)2f x x x =++.由2()(1)f x x =+知函数()f x 的单调递增区间为[-1,+∞),单调递减区间为(-∞,-1].(2)由题意知,221x x x k ++>+在区间[-3,-1]上恒成立, 即21k x x <++在区间[-3,-1]上恒成立,令2()1g x x x =++,x ∈[-3,-1],由213()()24g x x =++知 g (x )在区间[-3,-1]上是减函数,则g (x )min =g (-1)=1, 所以k <1,故k 的取值范围是(-∞,1). 【点睛】关键点点睛:二次函数的解析式求法,大多用到待定系数法,本题需根据当1x =-时二次函数最小值为0,建立方程组求解,即可求出函数解析式. 26.(1)2()1xf x x =+;(2)证明见解析;(3)102t <<. 【分析】(1)由题意可得(0)0f =,可求出b 的值,再由1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭可求出a 的值,从而可求出函数()f x 的解析式;(2)利用增函数的定义证明即可;(3)由于函数是奇函数,所以()2(120)f t f t -+<可化为()2()12f t t f <-,再利用单调性可求解不等式 【详解】(1)解:因为()f x 是()1,1-上的奇函数,所以(0)0f =,即01b=,得0b =, 因为1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以1221514a=+,解得1a =,所以2()1xf x x =+ (2)证明:1x ∀,2(0,1)x ∈,且12x x <, 则()()()()()()122112122222*********x x x x x x f x f x x x x x ---=-=++++,因为1201x x ,所以2212211210,0,(1)(1)0x x x x x x -<->++>,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x < 所以()f x 在(0,1)上是增函数.(3)解:因为()f x 在(0,1)上是增函数,且()f x 是()1,1-上的奇函数, 所以()f x 是(1,1)-上的奇函数且是增函数, 所以()2(120)f t f t -+<可化为()2()12f t t f <-,所以2211112121t t t t-<-<⎧⎪-<<⎨⎪<-⎩,解得102t <<.【点睛】关键点点睛:此题函数的奇偶性和单调性的应用,第(3)问解题的关键是利用奇函数的性质将不等式()2(120)f t f t -+<转化为()2()12f t t f <-,进而利用单调性解不等式,考查转化思想和计算能力,属于中档题。
(典型题)高中数学必修一第二单元《函数》检测卷(含答案解析)(1)
一、选择题1.如果函数()y f x =在区间I 上是增函数,而函数()f x y x=在区间I 上是减函数,那么称函数()f x 在区间I 上为“缓增函数”,区间I 为()f x 的“缓增区间”.若函数()224f x x x =-+是区间I 上的“缓增函数”,则()f x 的“缓增区间”I 为( )A .[)1,+∞B .[)2,+∞C .[]0,1D .[]1,22.已知函数()y f x =是定义在R 上的单调函数,()0,2A ,()2,2B -是其函数图像上的两点,则不等式()12f x ->的解集为( ) A .()1,3 B .()(),31,-∞-⋃+∞ C .()1,1-D .()(),13,-∞+∞3.函数()()1ln 24f x x x =-+-的定义域是( ) A .[)2,4B .()2,+∞C .()()2,44,⋃+∞D .[)()2,44,+∞4.已知函数(2)f x 的定义域为3(0,)2,则函数(13)f x -的定义域是( ) A .21(,)33-B .11(,)63-C .(0,3)D .7(,1)2-5.对二次函数()2f x ax bx c =++(a 为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且只有一个结论是错误的,则错误的结论是( ). A .1-是()0f x =的一个解 B .直线1x =是()f x 的对称轴 C .3是()f x 的最大值或最小值D .点()2,8在()f x 的图象上6.已知,a t 为正实数,函数()22f x x x a =-+,且对任意[]0,x t ∈,都有()f x a ≤成立.若对每一个正实数a ,记t 的最大值为()g a ,若函数()g a 的值域记为B ,则下列关系正确的是( ) A .2B ∈B .12B ∉C .3B ∈D .13B ∉7.若()f x 是偶函数,其定义域为(,)-∞+∞,且在[0,)+∞上是减函数,则(1)f -与2(22)f a a ++的大小关系是( )A . 2(1)(22)f f a a ->++B .2(1)(22)f f a a -<++C .2(1)(22)f f a a -≥++D . 2(1)(22)f f a a -≤++8.设二次函数2()()f x x bx b =+∈R ,若函数()f x 与函数(())f f x 有相同的最小值,则实数b 的取值范围是( )A .(,2]-∞B .(,0]-∞C .(,0][2,)-∞+∞D .[2,)+∞9.对x R ∀∈,用()M x 表示()f x ,()g x 中较大者,记为()()()max{,}M x f x g x =,若()()2{3,1}M x x x =-+-,则()M x 的最小值为( )A .-1B .0C .1D .410.若函数()28,12,1ax x x f x a x x⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩为R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .()4,+∞B .[)4,+∞C .[]4,6D .()0,∞+11.若函数()y f x =为奇函数,且在(),0∞-上单调递增,若()20f =,则不等式()0f x >的解集为( )A .()()2,02,∞-⋃+B .()(),22,∞∞--⋃+C .()(),20,2∞--⋃D .()()2,00,2-⋃12.若函数32()21f x ax x x =+++在(1,2)上有最大值无最小值,则实数a 的取值范围为( ) A .34a >-B .53a <-C .5334a -<<- D .5334a -≤≤- 二、填空题13.函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增,则k 的取值范围是________. 14.若函数()y f x =的定义域是[0,2],则函数()g x =______. 15.函数1,1()32,12x a x f x a x x ⎧+>⎪=⎨⎛⎫-+≤ ⎪⎪⎝⎭⎩是R 上的单调递增函数,则实数a 取值范围为________.16.若函数211x y x -=-的值域是()[),03,-∞+∞,则此函数的定义域是____. 17.已知函数()f x 是R 上的奇函数,()()2g x af x bx =++,若(2)16g =,则(2)g -=______.18.函数的定义域为A ,若12,x x A ∈且12()()f x f x =时总有12x x =,则称()f x 为单函数,例如,函数()21f x x =+()R x ∈是单函数,下列命题: ①函数4()f x x =()R x ∈是单函数;②若()f x 为单函数,12,x x A ∈且12x x ≠,则12()()f x f x ≠;③若:f A B →为单函数,则对于任意b B ∈,在A 中至多有一个数与它对应;④函数()f x 在某区间上具有单调性,则()f x 在其定义域上一定是单函数. 期中正确命题的序号是___________.19.已知函数2220()20x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩,,,, 则不等式()()f x f x >-的解集为_______________.20.函数()()122x x f x x N +⎡⎤⎡⎤=-∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦的值域为_______(其中[]x 表示不大于x 的最大整数)三、解答题21.已知函数1()(1)1x x a f x a a -=>+,求:(1)判断函数的奇偶性;(2)证明()f x 是R 上的增函数; (3)求该函数的值域.22.二次函数()f x 满足()01f =,且()()12f x f x x +-=. (1)求()f x 的解析式;(2)若()f x 在区间[]2,1a a +上不单调,求a 的取值范围. 23.已知函数()y f x =的定义域为D ,如果存在区间[],a b D ⊆,使得[]{}[]|(),,,=∈=y y f x x a b a b ,则称区间,a b 为函数()y f x =的一个和谐区间.(1)直接写出函数3()f x x =的所有和谐区间;(2)若区间[]0,m 是函数3()22=-f x x 的一个和谐区间,求实数m 的值; (3)若函数2()2()=-+∈f x x x m m R 存在和谐区间,求实数m 的取值范围.24.已知函数()bf x ax x=+的是定义在()0,∞+上的函数,且图象经过点()1,1A ,()2,1B -.(1)求函数()f x 的解析式;(2)证明:函数()f x 在()0,∞+上是减函数; (3)求函数()f x 在[]2,5的最大值和最小值.25.已知二次函数()f x 的最小值为1,且(0)(2)3f f ==. (1)求()f x 的解析式;(2)若()f x 在区间[]2,1a a +上不单调,求实数a 的取值范围;(3)若()f x 在区间[1,]m -上的最小值为1,最大值为9,求实数m 的取值范围.26.已知二次函数2()23=-+f x x x . (Ⅰ)求函数()2log 2y f x =+,1,44x ⎛⎤∈⎥⎝⎦的值域; (Ⅱ)若对任意互不相同的21,(2,4)x x ∈,都有()()1212f x f x k x x -<-成立,求实数k 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】 求得()42f x x x x=+-,利用双勾函数的单调性可求出函数()f x x 的单调递减区间,并求出函数()f x 的单调递增区间,取交集可得出()f x 的“缓增区间”. 【详解】由二次函数的基本性质可知,函数()224f x x x =-+的单调递增区间为[)1,+∞.设()()42f x g x x x x==+-,则函数()g x 在区间(]0,2上为减函数,在区间[)2,+∞上为增函数,下面来证明这一结论.任取1x 、[)22,x ∈+∞且12x x >,即122x x >≥,()()()1212121212444422g x g x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+--+-=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()()21121212121244x x x x x x x x x x x x ---=-+=,122x x >≥,则120x x ->,124x x >,所以,()()12g x g x >,所以,函数()g x 在区间[)2,+∞上为增函数,同理可证函数()g x 在区间(]0,2上为减函数. 因此,()f x 的“缓增区间”为[)(][]1,0,21,2I =+∞=.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题考查函数的新定义,求解本题的关键在于理解“缓增区间”的定义,结合二次函数和双勾函数的单调性求对应函数的单调区间.2.D解析:D 【分析】根据题意可得出(0)2,(2)2f f ==-,从而得出()f x 在R 上为减函数,从而根据不等式()12f x ->得,(1)(2)f x f -<或(1)(0)f x f ->,从而得出12x ->或10x -<,解出x 的范围 【详解】解:由题意得(0)2,(2)2f f ==-, 因为函数()y f x =是定义在R 上的单调函数, 所以()f x 在R 上为减函数,由()12f x ->,得(1)2f x ->或(1)2f x -<-, 所以(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<, 所以10x -<或12x ->, 解得1x <或3x >,所以不等式()12f x ->的解集为()(),13,-∞+∞,故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查函数单调性的应用,考查绝对值不等式的解法,解题的关键是把()12f x ->转化为(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<,再利用()f x 在R 上为减函数,得10x -<或12x ->,考查数学转化思想,属于中档题 3.C解析:C 【分析】先根据函数的解析式建立不等式组,再解不等式组求定义域即可. 【详解】解:因为函数的解析式:()()1ln 24f x x x =-+- 所以2040x x ->⎧⎨-≠⎩,解得24x x >⎧⎨≠⎩故函数的定义域为:()(2,4)4,+∞故选:C 【点睛】数学常见基本初等函数定义域是解题关键.4.A解析:A 【分析】先求出函数()f x 的定义域(0,3),再求出函数(13)f x -的定义域. 【详解】函数(2)f x 的定义域为3(0,)2,则302x <<,所以023x << 所以函数()f x 的定义域为(0,3),则0133x <-<解得2133x -<< 函数(13)f x -的定义域为21(,)33- 故选:A 【点睛】对于抽象函数定义域的求解方法:(1)若已知函数()f x 的定义域为[]a b ,,则复合函数()()f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤求出;(2)若已知函数()()f g x 的定义域为[]a b ,,则()f x 的定义域为()g x 在[]x a b ∈,上的值域.5.A解析:A 【分析】可采取排除法,分别考虑A 、B 、C 、D 中有一个错误,通过解方程求得a ,判断a 是否为非零整数,即可得出结论. 【详解】①若A 错,则B 、C 、D 正确,直线1x =是()f x 的对称轴,则12ba-=, 3是()f x 的最大值或最小值,则2434ac b a-=,点()2,8在()f x 的图象上,则()2428f a b c =++=,可得212434428b a ac baa b c ⎧-=⎪⎪-⎪=⎨⎪++=⎪⎪⎩,解得5108a b c =⎧⎪=-⎨⎪=⎩,合乎题意; ②若B 错,则A 、C 、D 正确,1-是()0f x =的一个解,则()10f a b c -=-+=,3是()f x 的最大值或最小值,则2434ac b a-=,点()2,8在()f x 的图象上,则()2428f a b c =++=,可得20434428a b c ac b a a b c -+=⎧⎪-⎪=⎨⎪++=⎪⎩,该方程组无解,不合乎题意; ③若C 错误,则A 、B 、D 正确,1-是()0f x =的一个解,则()10f a b c -=-+=, 直线1x =是()f x 的对称轴,则12ba-=, 点()2,8在()f x 的图象上,则()2428f a b c =++=,可得012428a b c b a a b c -+=⎧⎪⎪-=⎨⎪++=⎪⎩,解得831638a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩,不合乎题意;④若D 错误,则A 、B 、C 正确,1-是()0f x =的一个解,则()10f a b c -=-+=, 直线1x =是()f x 的对称轴,则12ba-=, 3是()f x 的最大值或最小值,则2434ac b a-=,可得2012434a b c b a ac b a⎧⎪-+=⎪⎪-=⎨⎪⎪-=⎪⎩,解得343294a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,不合乎题意. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用二次函数的基本性质求解参数,解本题的关键就是根据已知信息列出关于a 、b 、c 的方程组,解出参数的值,再逐一判断.6.A解析:A 【分析】根据函数的特征,要对t 进行分类讨论,求出t 的最大值,再根据a 是正实数,求出()g a 的值域即可判断答案. 【详解】 解:2()2f x x x a =-+∴函数()f x 的图象开口向上,对称轴为1x =①01t <时,()f x 在[0,]t 上为减函数,()(0)max f x f a ==,2()()2min f x f t t t a ==-+对任意的[0x ∈,]t ,都有()[f x a ∈-,]a . 22a t t a ∴-≤-+,即2220t t a -+≥,当()()22424120a a ∆=--⨯=-≤,即12a ≥时,01t <,当()()22424120a a ∆=--⨯=->,即102a <<时,11t ≤ ②1t >时,()f x 在[0,1]上为减函数,在[1,]t 上为增函数,则()()11min f x f a a ==-≥-,2(){(0),()}{,2}max f x max f f t max a t t a a ==-+≤,12a ∴≥,且22t t a a -+,即12t < t 的最大值为()g a综上可得,当12a ≥时(]0,2t ∈ 当102a <<时,()0,1t ∈ ∴函数()g a 的值域为(]0,2故选:A . 【点睛】二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.7.C解析:C 【分析】由()f x 是偶函数,可知(1)(1)f f -=,故只需比较(1)f 与2(22)f a a ++的大小即可,而2222(1)11a a a ++=++≥,再结合函数()f x 的单调性,即可得(1)f 与2(22)f a a ++大小关系.【详解】因为()f x 是偶函数,所以(1)(1)f f -=,又2222(1)11a a a ++=++≥,()f x 在[0,)+∞上是减函数,所以2(22)(1)f a a f ++≤,即2(22)(1)f a a f ++≤-. 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题主要考查利用函数的单调性比较大小,关键是借助函数的奇偶性,将要比较的函数值对应的自变量转化到同单调区间上,并且比较它们的大小,再利用单调性作出判断.8.C【分析】由于参数b 的不确定性,可进行分类讨论,再结合二次函数对称轴和最值特点求解即可. 【详解】当0b =时,()2f x x =,()[)0,f x ∈+∞,()()[)0,ff x ∈+∞,符合题意;当0b <时,22()24b f b x x ⎛⎫=+ ⎪⎝-⎭,对称轴为02b x =->,画出大致图像,令()t f x =,min 0t <,则()()()f f x f t =,[)min,t t∈+∞,显然能取到相同的最小值,符合;当0b >时,对称轴为b x 02=-<,()2min 24b b f x f ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,令()t f x =,2,4b t ⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎣⎭,要使()f x 与函数()f t 有相同的最小值,则需满足:242b b-≤-,解得[2,)b ∈+∞综上所述,则b ∈(-∞,0]∪[2,+∞) 故选:C. 【点睛】本题解题关键是对二次函数对称轴进行分类讨论,同时结合最值与对称轴的关系解决问题.9.C解析:C 【分析】根据定义求出()M x 的表达式,然后根据单调性确定最小值.由23(1)x x -+=-解得:1x =-或2x =,2(1)3x x -≥-+的解集为1x ≤-或2x ≥,2(1)3x x -<-+的解为12x -<<,∴2(1),12()3,12x x x M x x x ⎧-≤-≥=⎨-+-<<⎩或,∴2x ≤时,()M x 是减函数,2x >时,()M x 是增函数,∴min ()(2)1M x M ==. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查新定义函数,解题关键是确定新定义函数的解析式,根据新定义通过求最大值得出新函数的解析式,然后根据分段函数研究新函数的性质.10.C解析:C 【分析】由题意可知二次函数282a y x x =-+在区间(],1-∞上为减函数,函数ay x =在区间()1,+∞上为减函数,且有92aa -≥,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】由于函数()28,12,1ax x x f x a x x⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩为R 上的减函数,则二次函数282ay x x =-+在区间(],1-∞上为减函数,该二次函数的图象开口向上,对称轴为直线4ax =,所以,14a ≥;函数ay x =在区间()1,+∞上为减函数,则0a >,且有92a a -≥.所以,14092a a a a ⎧≥⎪⎪>⎨⎪⎪-≥⎩,解得46a ≤≤.因此,实数a 的取值范围是[]4,6. 故选:C. 【点睛】本题考查利用分段函数的单调性求参数的取值范围,要注意分析每支函数的单调性以及分界点处函数值的大小关系,考查计算能力,属于中等题.11.A解析:A 【分析】根据题意,由奇函数的性质可得f (﹣2)=﹣f (2)=0,结合函数的单调性分析可得在区间(﹣∞,﹣2)上,f (x )<0,在(﹣2,0)上,f (x )>0,再结合函数的奇偶性可得在区间(0,2)上,f (x )<0,在(2,+∞)上,f (x )>0,综合即可得答案. 【详解】根据题意,函数y=f (x )为奇函数,且f (2)=0, 则f (﹣2)=﹣f (2)=0,又由f (x )在(﹣∞,0)上单调递增,则在区间(﹣∞,﹣2)上,f (x )<0,在(﹣2,0)上,f (x )>0, 又由函数y=f (x )为奇函数,则在区间(0,2)上,f (x )<0,在(2,+∞)上,f (x )>0, 综合可得:不等式f (x )>0的解集(﹣2,0)∪(2,+∞); 故选A . 【点睛】本题考查函数单调性奇偶性的应用,关键是掌握函数的奇偶性与单调性的定义,属于基础题.12.C解析:C 【详解】分析:函数()3221f x ax x x =+++在()1,2上有最大值无最小值,则极大值在()1,2之间,一阶导函数有根在()1,2,且左侧函数值小于0,右侧函数值大于0,列不等式求解 详解:f ′(x )=3ax 2+4x +1,x ∈(1,2).a =0时,f ′(x )=4x +1>0,函数f (x )在x ∈(1,2)内单调递增,无极值,舍去. a ≠0时,△=16﹣12a . 由△≤0,解得43a ≥,此时f ′(x )≥0,函数f (x )在x ∈(1,2)内单调递增,无极值,舍去.由△>0,解得a 43<(a ≠0),由f ′(x )=0,解得x 1=,x 2=.当403a <<时,x 1<0,x 2<0,因此f ′(x )≥0,函数f (x )在x ∈(1,2)内单调递增,无极值,舍去.当a <0时,x 1>0,x 2<0,∵函数f (x )=ax 3+2x 2+x +1在(1,2)上有最大值无最小值, ∴必然有f ′(x 1)=0,∴12,a <0.解得:53-<a 34-<. 综上可得:53-<a 34-<. 故选:C .点睛:极值转化为最值的性质:若()[]f x x a,b ∈在上有唯一的极小值,且无极大值,那么极小值为()f x 的最小值;若()[]f x x a,b ∈在上有唯一的极大值,且无极小值,那么极大值为()f x 的最大值;二、填空题13.【分析】根据函数的解析式分和两种情况讨论利用一次二次函数的性质即可求解【详解】由已知函数在上单调递增可得当时函数在上单调递减不满足题意;当时则满足解得综上所述实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主解析:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭, 【分析】根据函数的解析式,分0k =和0k ≠两种情况讨论,利用一次、二次函数的性质,即可求解. 【详解】由已知函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增可得, 当0k =时,函数()25f x x =--在[)1+∞,上单调递减,不满足题意; 当0k ≠时,则满足03212k k k >⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得25k ≥,综上所述,实数k 的取值范围是25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 故答案为:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 【点睛】本题主要考查了函数单调性的应用,其中解答中熟记一次函数、二次函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了分类讨论思想,以及推理与计算能力,属于基础题.14.【分析】根据抽象函数的定义域的求法结合函数列出不等式组即可求解【详解】由题意函数的定义域是即则函数满足解得即函数的定义域是故答案为:【点睛】求抽象函数定义域的方法:已知函数的定义域为求复合函数的定义解析:31,2⎛⎤⎥⎝⎦【分析】根据抽象函数的定义域的求法,结合函数()g x =. 【详解】由题意,函数()y f x =的定义域是[0,2],即02x ≤≤,则函数()g x =021210x x ≤-≤⎧⎨->⎩,解得312x <≤,即函数()g x =31,2⎛⎤⎥⎝⎦. 故答案为:31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【点睛】求抽象函数定义域的方法:已知函数()f x 的定义域为[],a b ,求复合函数()[]f g x 的定义域时:可根据不等式()a g x b ≤≤解得x ,则x 的取值范围即为所求定义域;已知复合函数()[]f g x 的定义域为[],a b ,求函数()f x 的定义域,求出函数()y g x =([,])x a b ∈的值域,即为()y f x =的定义域.15.【分析】根据指数函数和一次函数的性质得出关于的不等式组即可求解【详解】由题意函数是上的单调递增函数可得解得即实数取值范围故答案为:【点睛】利用函数的单调性求解参数的取值范围:根据函数的单调性将题设条解析:8[,6)3【分析】根据指数函数和一次函数的性质,得出关于a 的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,函数1,1()32,12x a x f x a x x ⎧+>⎪=⎨⎛⎫-+≤ ⎪⎪⎝⎭⎩是R 上的单调递增函数,可得13021322aaaa⎧⎪>⎪⎪->⎨⎪⎪+≥-+⎪⎩,解得863a≤<,即实数a取值范围8[,6)3.故答案为:8[,6)3.【点睛】利用函数的单调性求解参数的取值范围:根据函数的单调性,将题设条件转化为函数的不等式(组),即可求出参数的值或范围;若分段函数是单调函数,则不仅要保证在各区间上单调性一致,还要确保在整个定义域内是单调的.16.【分析】先计算当和时的值然后分析原函数的图象性质根据函数的图象性质判断定义域【详解】令得令得函数则原函数在上单调递减在上递减画出函数的图象如图所示:由函数的图象可知当值域为时定义域应为故答案为:【点解析:(]1,11,22⎛⎫⋃⎪⎝⎭【分析】先计算当0y=和3y=时x的值,然后分析原函数的图象性质,根据函数的图象性质判断定义域.【详解】令211xyx-==-得12x=,令2131xyx-==-得2x=,函数2122112111x xyx x x--+===+---,则原函数在(),1-∞上单调递减,在()1,+∞上递减,画出函数211xyx-=-的图象如图所示:由函数211x y x -=-的图象可知,当值域为()[),03,-∞+∞时,定义域应为(]1,11,22⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭. 故答案为:(]1,11,22⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭. 【点睛】解答本题时,要先根据函数值域的端点求出自变量的值,然后通过原函数的图象及性质分析自变量的取值情况,其中将原函数解析式化为121y x =+-,结合反比例函数的图象性质分析211x y x -=-的性质是关键. 17.【分析】分析的奇偶性根据的结果求解出的值【详解】令因为为上的奇函数且也为上的奇函数所以为上的奇函数所以所以且所以故答案为:【点睛】结论点睛:已知(1)当为奇数时且此时为奇函数;(2)当为偶数时为偶函数 解析:12-【分析】分析()()2h x g x =-的奇偶性,根据()()22h h +-的结果求解出()2g -的值. 【详解】令()()()2h x g x af x bx =-=+,因为()f x 为R 上的奇函数,且y bx =也为R 上的奇函数,所以()()2h x g x =-为R 上的奇函数,所以()()220h h +-=, 所以()()22220g g -+--=,且()216g =,所以()212g -=-, 故答案为:12-. 【点睛】结论点睛:已知()(),0nf x x a n Z n =+∈≠,(1)当n 为奇数时,且0a =,此时()f x 为奇函数; (2)当n 为偶数时,()f x 为偶函数.18.②③【分析】结合单函数的定义对四个命题逐个分析可选出答案【详解】命题①:对于函数设则由与可能相等也可能互为相反数即不是单函数故①错误;命题②:假设因为函数为单函数所以与已知矛盾故即命题②正确;命题③解析:②③ 【分析】结合单函数的定义,对四个命题逐个分析,可选出答案.【详解】命题①:对于函数4()f x x =()R x ∈,设()4400f x x a ==,则0x a =±,由a 与a -可能相等,也可能互为相反数,即4()f x x =不是单函数,故①错误;命题②:假设12()()f x f x =,因为函数()f x 为单函数,所以12x x =,与已知12x x ≠矛盾,故12()()f x f x ≠,即命题②正确;命题③:若:f A B →为单函数,则对于任意b B ∈,()b f a =,假设不只有一个原象与其对应,设为12,,a a ,则()()12f a f a ==,根据单函数定义,可得12a a ==,又因为原象中元素不重复,故函数:f A B →至多有一个原象,即命题③正确; 命题④:函数()f x 在某区间上具有单调性,并不意味着在整个定义域上具有单调性,则可能存在不同的12,x x ,使得12()()f x f x =,不符合单函数的定义,故命题④错误. 综上可知,真命题为②③. 故答案为②③. 【点睛】关键点点睛:本题考查新定义函数,解题关键是根据新定义的特点,弄清新定义的性质,按照新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决,考查学生的逻辑推理能力,计算求解能力,属于中档题.19.【分析】由表达式可知函数为奇函数则等价转换为解不等式即可【详解】因为当时则;同理当时又综上所述为奇函数则即当时解得;当时解得故的解集为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查由分段函数解不等式函数奇偶性 解析:()()2,02,-+∞【分析】由表达式可知,函数()f x 为奇函数,则()()f x f x >-等价转换为()0f x >,解不等式即可 【详解】因为2220()20x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩,,,,当0x >时,0x -<,则()()()2222f x x x x x -=----=-+,()()f x f x -=-;同理当0x <时,()()()220,22x f x x x x x ->-=---=+,()()f x f x -=-,又()00f =,综上所述()f x 为奇函数,则()()()()f x f x f x f x >-⇔>-,即()20f x >,当0x >时,()2020f x x x >⇔->,解得2x >;当0x <时,()2020f x x x >⇔-->,解得20x -<<,故()()f x f x >-的解集为()()2,02,-+∞故答案为:()()2,02,-+∞【点睛】方法点睛:本题考查由分段函数解不等式,函数奇偶性的判断,常用以下方法: (1)对于分段函数判断奇偶性可用定义法,也可采用数形结合法,结合图象判断; (2)由函数性质解不等式可采用代数法直接运算求解,也可结合函数图象求解.20.【分析】由题设中的定义可对分区间讨论设表示整数综合此四类即可得到函数的值域【详解】解:设表示整数①当时此时恒有②当时此时恒有③当时此时恒有④当时此时此时恒有综上可知故答案为:【点睛】此题是新定义一个 解析:{}0,1【分析】由题设中的定义,可对x 分区间讨论,设m 表示整数,综合此四类即可得到函数的值域 【详解】解:设m 表示整数.①当2x m =时,1[0.5]2x m m +⎡⎤=+=⎢⎥⎣⎦,[]2x m m ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦. ∴此时恒有0y =.②当21x m =+时,1[1]12x m m +⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦,[0.5]2x m m ⎡⎤=+=⎢⎥⎣⎦. ∴此时恒有1y =.③当221m x m <<+时, 21122m x m +<+<+ 0.52xm m ∴<<+ 10.512x m m ++<<+ 2x m ⎡⎤∴=⎢⎥⎣⎦,12x m +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦∴此时恒有0y =④当2122m x m +<<+时, 22123m x m +<+<+ 0.512xm m ∴+<<+ 11 1.52x m m ++<<+ ∴此时2x m ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,112x m +⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦ ∴此时恒有1y =.综上可知,{}0,1y ∈. 故答案为:{}0,1. 【点睛】此题是新定义一个函数,根据所给的规则求函数的值域,求解的关键是理解所给的定义,一般从函数的解析式入手,要找出准确的切入点,理解[]x 表示数x 的整数部分,考察了分析理解,判断推理的能力及分类讨论的思想三、解答题21.(1)奇函数;(2)证明见解析;(3)()1,1-. 【分析】(1)根据函数奇偶性的定义即可判断函数的奇偶性; (2)结合单调性的定义可证明()f x 是R 上的增函数; (3)根据指数函数的性质即可求该函数的值域. 【详解】解:(1)函数的定义域为R ,则111()()111x x x x xx a a a f x f x a a a ------===-=-+++, 则函数()f x 是奇函数;(2)1122()1111x x x x xa a f x a a a -+-===-+++,1a >,x y a ∴=是增函数,设12x x <,则()()()()()12122121122222211111111x x x x x x x x a a f x f x a a a a a a -⎛⎫⎛⎫-=---=-= ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭, 因为120x x a a <<,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <, 即2()11xf x a =-+为增函数,即()f x 是R 上的增函数; (3)1122()1111x x x x xa a f x a a a -+-===-+++,1a >, 11x a ∴+>,则1011x a <<+,所以2021x a <<+,即2201x a -<-<+, 所以21111xa -<-<+,即11y -<<,故函数的值域为(1,1)-. 【点睛】 方法点睛:高一阶段求函数的单调性常用的思路有:一、紧扣单调性的定义;二、画出函数的图象,结合图象进行求解;三、结合函数单调性的性质,如增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数,增函数-减函数=增函数,减函数-增函数=减函数.22.(1)()21f x x x =-+;(2)11,24⎛⎫- ⎪⎝⎭.【分析】(1)设()2f x mx bx c =++,由()01f =可求得c 的值,由()()12f x f x x +-=可得出关于实数m 、b 的方程组,由此可解得函数()f x 的解析式; (2)求得函数()f x 的对称轴为直线12x =,根据题意可得出()12,12a a ∈+,进而可求得实数a 的取值范围. 【详解】(1)假设()2f x mx bx c =++,()01f =,则1c =,()2f x mx bx c =++,又()()12f x f x x +-=,22mx m b x ∴++=,220m m b =⎧∴⎨+=⎩,11m b =⎧∴⎨=-⎩,因此,()21f x x x =-+; (2)二次函数()f x 的图象开口向上,对称轴为直线12x =, 由于函数()f x 在区间[]2,1a a +上 不单调,则()12,12a a ∈+,即1212a a <<+,解得1124a -<<. 因此,实数a 的取值范围是11,24⎛⎫- ⎪⎝⎭.【点睛】易错点点睛:在利用函数在区间上的单调性求参数的取值范围时,不要忽略了区间的左端点值比右端点值小这一隐含条件. 23.(1) 1.0,0,1,[]1,1-;(2)4m =或2;(3)904≤<m . 【分析】(1)本题可令3x x =,解得0x =或±1,然后根据函数()3f x x =的单调性以及“和谐区间”定义即可得出结果;(2)本题首先可将函数转化为()342,23342,23x x f x x x ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩,然后令322x x -=,解得45x =或4,最后绘出函数图像,结合函数图像即可得出结果; (3)讨论1a b <≤或1a b ≤<或1a b <<,根据二次函数的性质确定函数的单调区间,再由单调性求出函数的值域,根据题干,函数的新定义即可求解. 【详解】解:(1)函数()3f x x =是增函数,定义域为R ,令3x x =,解得0x =或±1,故函数()3f x x =的所有“和谐区间”为[]1,0-、0,1、[]1,1-.(2)因为()32 2f x x=-,所以()342,23342,23x xf xx x⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪⎩,因为[]()0,0m m>为函数()322f x x=-的一个“和谐区间”,所以可令322x x-=,解得45x=或4,如图所示,绘出函数图像:结合“和谐区间”的定义易知,当4x=时满足题意,因为()02f=,所以当2m=时,()minmax2,()0f x f x==,满足题意,故m的值为4或2.(3)①当1a b<≤时,()f x在,a b上时单调递减函数,由题意有()()f a bf b a=⎧⎨=⎩,2222a a m bb b m a⎧-+=⎨-+=⎩得1a b+=,因为1a b<≤,所以110,122≤<<≤a b,且221-+=-a a m a,即210-+-=a a m,解得15412+-=≥ma舍去,或154122-=<ma,15412-=-=mb a.由211(0)2=-++≤<m a a a,得514m ≤<,所以当514m ≤<时,和谐区间为⎣⎦. ②1a b ≤<时,()f x 在,a b 上时单调递增函数, 由题意有()()f a af b b=⎧⎨=⎩,所以,a b 是方程22-+=x x m x 的两个不等实根.因为3a b +=,又1a b ≤<,得2b ≤,因而有3122≤<<≤a b , 故方程2()30=-+=g x x x m 在31,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭和3,22⎛⎤⎥⎝⎦内各有一个实根,即302≤<且322<≤, 解得924≤<m , 故当924≤<m时,和谐区间为3322⎡+⎢⎣⎦. ③当1a b <<时,min ()(1)11==-=<f x f m a ,得2m < 当12a b+≤时,即2a b +≤,则max ()()==f x f a b ,得22-+=a a m b , 又1a m =-,得2331=-+>b m m ,得 2m >或1m <, 又由2222+=-+≤a b m m 及2m <,解得01m ≤<,此时和谐区间为21,33⎡⎤--+⎣⎦m m m . 当12+≥a b时,即2a b +≥,则max ()()==f x f b b ,得22-+=b b m b ,解得32=b .若32-=b , 则由2m <知12+=-+<a b m ,舍去;若=b,12+=-≥a b m ,解得904≤≤m , 又2m <,所以02m ≤<,此时和谐区间为31,2⎡+-⎢⎣⎦m ,综上,所求范围是904≤<m . 【点睛】关键点点睛:本题考查函数新定义,能否结合题意明确函数新定义的含义是解决本题的关键,在解决函数类的问题时,合理利用函数图像可以给解题带来很大帮助,考查数形结合思想,是中档题.24.(1)()()20f x x x x=-+≠;(2)证明见解析;(3)()max 1f x =-,()min 235f x =-. 【分析】(1)将点坐标代入解析式,求出,a b 的值;(2)设任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x <,判断()()12f x f x >即可; (3)利用函数的单调性,将端点值代入,即可得答案; 【详解】(1)由()f x 的图象过A 、B ,则1212a b b a +=⎧⎪⎨+=-⎪⎩,解得12a b =-⎧⎨=⎩, ()()20f x x x x=-+≠. (2)证明:设任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x <,∴()()()12122112122222f x f x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=-+--+=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()()2121122112122=2x x x x x x x x x x x x --+-+=由1x ,()20,x ∈+∞,得120x x >,1220x x +>. 由12x x <,得210x x ->. ()()12 0f x f x ∴->,即()()12f x f x >.∴函数()f x 在()0,∞+上为减函数.(3)由(2)知函数为减函数,∴()()max 21f x f ==-,()()min 2355f x f ==-. 【点睛】利用待定系数法求函数的解析式,利用定义证明函数的单调性注意取值的任意性,及作差、因式分解、判断符号的步骤.25.(1)2()243f x x x =-+;(2)102a <<;(3)13m ≤≤. 【分析】(1)用顶点式先设函数()f x 的解析式,再利用(0)3f =求解未知量即可; (2)只需保证对称轴落在区间内部即可;(3)分三种情况讨论,结合二次函数的单调性,分别求出最值,再判断是否符合条件即可. 【详解】 (1)()f x 是二次函数,且(0)f f =(2)∴对称轴为1x =,又由函数最小值为1, 设2()(1)1f x a x =-+, 又(0)3f =2a ∴=22()2(1)1243f x x x x ∴=-+=-+(2)要使()f x 在区间[2a ,1]a +上不单调,则211a a <<+102a ∴<<; (3)因为2()243f x x x =-+,所以()(1)(3)9,11f f f -===,且()f x 的对称轴为1x =,若11m -<<,()f x 在区间[1-,]m 递减,()()()()max min ()19,11f x f f x f m f =-==>=,不合题意;若13m ≤≤,()f x 在区间[1-,1]递减,在区间[1,]m 递增,()()min 11f x f ==,因为()()()31f m f f ≤=-,所以()max ()19,f x f =-=符合题意;若3m >,()f x 在区间[1-,1]递减,在区间[1,]m 递增,()()min 11f x f ==,因为()()39f m f >=,所以()max ()9,f x f m =>不合题意; 综上,13m ≤≤. 【点睛】二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动,不论哪种类型,解决的关键是考查对称轴与区间的关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论26.(Ⅰ)[]2,11;(Ⅱ)[)6,+∞. 【分析】(Ⅰ)令2log 2t x =+,求出其值域;再结合二次函数的性质即可求解;(Ⅱ)设12x x <,可得()()2211f x kx f x kx -<-,令()()g x f x kx =-,()2,4x ∈, 问题转化为()g x 在()2,4上是减函数,利用二次函数的性质建立不等式,即可求解. 【详解】(Ⅰ)令2log 2t x =+,因为1,44x ⎛⎤∈⎥⎝⎦, 所以(]2log 2,2x ∈-,(]2log 20,4t x =+∈,()()22log 223y f x f t t t =+==-+,对称轴为:1t = ,所以()223f t t t =-+在区间()0,1上单调递减,在区间()1,4上单调递增,所以()()min 11232f t f ==-+=,()()2max 4424311f t f ==-⨯+=,所以函数()2log 2y f x =+,1,44x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦的值域为[]2,11, (Ⅱ)设12x x <,易知2()23=-+f x x x 在区间(2,4)上单调递增, 所以()()12f x f x <,故()()1212f x f x k x x -<-可化为()()2122f x f x kx kx -<-, 即()()2211f x kx f x kx -<-,令()()()223g x f x kx x k x =-=-++,()2,4x ∈,所以()()21g x g x <,即()g x 在()2,4上是减函数,故242k+≥, 解得:6k ≥所以实数k 的取值范围是[)6,+∞ 【点睛】关键点点睛:第二问的关键点是将已知条件转化为()()2211f x kx f x kx -<-,构造函数()()g x f x kx =-,可得()()21g x g x <,问题转化为()g x 在()2,4上是减函数,利用二次函数的对称轴建立不等式,即可求解.。
第2章 函数概念与基本初等函数单元检测(苏教版必修1)(有答案,含部分试题解析)
第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ单元测验(本卷满分160分)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.........1.(2012•诸城市)已知函数y=f(x)是定义在R上的增函数,函数y=f(x﹣1)图象关于点(1,0)对称,若对任意的x,y∈R,不等式f(x2﹣6x+21)+f(y2﹣8y)<0恒成立,则当x>3时,x2+y2的取值范围是_________.2.(2008•浙江)已知t为常数,函数y=|x2﹣2x﹣t|在区间[0,3]上的最大值为2,则t=_________.3.已知图象变换:①关于y轴对称;②关于x轴对称;③右移1个单位;④左移一个单位;⑤右移个单位;⑥左移个单位;⑦横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变;⑧横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变.由y=e x的图象经过上述某些变换可得y=e1﹣2x 的图象,这些变换可以依次是_________(请填上变换的序号).4.(2010•天津)设函数f(x)=x﹣,对任意x∈[1,+∞),f(mx)+mf(x)<0恒成立,则实数m的取值范围是_________.5.已知函数f(x)=x2,x∈[﹣1,2],g(x)=ax+2,x∈[﹣1,2],若对任意x1∈[﹣1,2],总存在x2∈[﹣1,2],使f(x1)=g(x2)成立,则a的取值范围是_________.6.设定义域为R的函数f(x),若关于x的方程2f2(x)+2bf(x)+1=0有8个不同的实数根,则b的取值范围是_________.7.设函数f(x)=x3+x,若时,f(mcosθ)+f(1﹣m)>0恒成立,则m取值范围是_________.8.若不等式对于一切实数x∈(0,2)都成立,则实数λ的取值范围是_________.9.(2010•天津)设函数f(x)=x2﹣1,对任意,恒成立,则实数m的取值范围是_________.10.已知函数,,设F (x )=f (x+3)•g (x ﹣3),且函数F (x )的零点均在区间[a ,b](a <b ,a ,b ∈Z )内,则b ﹣a 的最小值为 _________ .11.不等式a >2x ﹣1对于x ∈[1,2恒成立,则实数的取值范围是 _________ .12.若函数y=f (x )存在反函数y=f ﹣1(x ),且函数y=2x ﹣f (x )的图象过点(2,1),则函数y=f ﹣1(x )﹣2x 的图象一定过点 _________ .13.定义在R 上的函数满足f (0)=0,f (x )+f (1﹣x )=1,,且当0≤x 1<x 2≤1时,f (x 1)≤f (x 2),则= _________ .14.(2010•福建)已知定义域为(0,+∞)的函数f (x )满足: (1)对任意x ∈(0,+∞),恒有f (2x )=2f (x )成立; (2)当x ∈(1,2]时f (x )=2﹣x 给出结论如下:①任意m ∈Z ,有f (2m)=0; ②函数f (x )的值域为[0,+∞);③存在n ∈Z ,使得f (2n+1)=9;④“函数f (x )在区间(a ,b )上单调递减”的充要条件是“存在k ∈Z ,使得(a ,b )⊆(2k,2k ﹣1).其中所有正确结论的序号是 _________二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)(2012年高考(上海文理))已知函数)1lg()(+=x x f .(1)若1)()21(0<--<x f x f ,求x 的取值范围;(2)若)(x g 是以2为周期的偶函数,且当10≤≤x 时,有)()(x f x g =,求函数)(x g y =])2,1[(∈x 的反函数.16.(本小题满分14分)已知函数()21f x x =-,2,0()1,0x x g x x ⎧≥=⎨-<⎩,求[()]f g x 和[()]g f x 的解析式.17.(本小题满分14分)设函数.)2(,2)2(,2)(2⎩⎨⎧>≤+=x x x x x f(1)求)9(f 的值; (2)若8)(0=x f ,求.0x18. (本题满分16分)已知函数32)(2-+-=mx x x f 为)3,5(n +--上的偶函数, (1)求实数n m ,的值; (2)证明:)(x f 在]0,5(-上是单调增函数19. (本题满分16分)(2012年高考(江苏))如图,建立平面直角坐标系xoy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程221(1)(0)20y kx k x k =-+>表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标. (1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.20.(本小题满分16分)已知函数()log (1)log (3)a a f x x x =-++,其中01a <<,记函数)(x f 的定义域为D . (1)求函数)(x f 的定义域D ;(2)若函数()f x 的最小值为4-,求a 的值;(3)若对于D 内的任意实数x ,不等式2222x mx m m -+-+<1恒成立,求实数m 的取值范围.第2章函数概念与基本初等函数Ⅰ单元测验参考答案与试题解析一、填空题(共14小题)(除非特别说明,请填准确值)1.(2012•诸城市)已知函数y=f(x)是定义在R上的增函数,函数y=f(x﹣1)图象关于点(1,0)对称,若对任意的x,y∈R,不等式f(x2﹣6x+21)+f(y2﹣8y)<0恒成立,则当x>3时,x2+y2的取值范围是(13,49).﹣1)的图象关于点(1,0)对称,)的图象关于点(0,0)对称,)为奇函数,则f(﹣x)=﹣f(x),)是定义在R上的增函数且f(x2﹣6x+21)+f(y2﹣)<﹣f(y2﹣8y)=f(8y﹣y2)恒成立,y2,4)2<4恒成立,,则当x>3时,M表示以(3,4)为圆心2为半径的右半圆内的任意d=表示区域内的点和原点的距离.,2.(2008•浙江)已知t为常数,函数y=|x2﹣2x﹣t|在区间[0,3]上的最大值为2,则t=1.3.已知图象变换:①关于y轴对称;②关于x轴对称;③右移1个单位;④左移一个单位;⑤右移个单位;⑥左移个单位;⑦横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变;⑧横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变.由y=e x的图象经过上述某些变换可得y=e1﹣2x 的图象,这些变换可以依次是①⑧⑤或①③⑧或⑧①⑤或⑧⑥①或④⑧①或④①⑧(请填上变换的序号).的图象与函数y=e的图象,均在x轴上方,关于x轴对称变换,但观察到两个解析式,底数相同,指数部分含x项符号相反,故一定要进行)若第一步进行对称变换,第二步进行伸缩变换,第三步进行平移变换,平移变换为:右移个单位,即①⑧⑤;)若第一步进行对称变换,第二步进行平移变换,第三步进行伸缩变换,1个单位,即①③⑧;)若第一步进行伸缩变换,第二步进行对称变换,第三步进行平移变换,则平移变换为:右移个单位,即⑧①⑤;则平移变换为:左移个单位,即4.(2010•天津)设函数f(x)=x﹣,对任意x∈[1,+∞),f(mx)+mf(x)<0恒成立,则实数m的取值范围是m<﹣1.时,有1+5.已知函数f(x)=x2,x∈[﹣1,2],g(x)=ax+2,x∈[﹣1,2],若对任意x1∈[﹣1,2],总存在x2∈[﹣1,2],使f(x1)=g(x2)成立,则a的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞).,解得6.设定义域为R的函数f(x),若关于x的方程2f2(x)+2bf(x)+1=0有8个不同的实数根,则b的取值范围是﹣1.5<b<﹣.)∈(0,1)时,有四个不同的x与f(x)对应.再结合题中+1=0有8个不同实数解“,可以分解为形如关于有两个不同的实数根K1、K2,且K1和K2均为大于0且小于列式如下:,即<﹣<﹣7.设函数f(x)=x3+x,若时,f(mcosθ)+f(1﹣m)>0恒成立,则m取值范围是(﹣∞,1).时,,解得:8.若不等式对于一切实数x∈(0,2)都成立,则实数λ的取值范围是[4,+∞).+8)(8﹣x),y1=f(x),y2=λ(x+1).利用导数工具得出)单调增,原不等式对于一切实数x∈(0,2)都成立转化为:y1<f(x)都成立,从而得出实数λ的取值范围.x2+8)(8﹣x),y1=f(x),y2=λ(x+1(x)=24x2﹣4x3+64﹣16x>0.)时,f(x)单调增,=12 9.(2010•天津)设函数f(x)=x2﹣1,对任意,恒成立,则实数m的取值范围是.依据题意得上恒定成立,即在立,求出函数函数的最小值即可求出解:依据题意得在时,函数取得最小值,所以解得,﹣[,10.已知函数,,设F(x)=f(x+3)•g(x﹣3),且函数F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,则b﹣a的最小值为9.﹣﹣,=+…11.不等式a>2x﹣1对于x∈[1,2恒成立,则实数的取值范围是a≥3.12.若函数y=f(x)存在反函数y=f﹣1(x),且函数y=2x﹣f(x)的图象过点(2,1),则函数y=f﹣1(x)﹣2x的图象一定过点(3,﹣4).13.定义在R上的函数满足f(0)=0,f(x)+f(1﹣x)=1,,且当0≤x1<x2≤1时,f(x1)≤f(x2),则=.求出一些特值,),(,再利用条件将逐步转化到内,代入求解即可.)的图象关于中令),=可得因为所以所以故答案为:14.(2010•福建)已知定义域为(0,+∞)的函数f(x)满足:(1)对任意x∈(0,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;(2)当x∈(1,2]时f(x)=2﹣x给出结论如下:①任意m∈Z,有f(2m)=0;②函数f(x)的值域为[0,+∞);③存在n∈Z,使得f(2n+1)=9;④“函数f(x)在区间(a,b)上单调递减”的充要条件是“存在k∈Z,使得(a,b)⊆(2k,2k﹣1).其中所有正确结论的序号是①②④,则)﹣((,﹣17. 解:(1)因为29>,所以1892)9(=⨯=f(2) ⅰ)若8220=+x ,则620=x ,即660-=或x ,而20≤x ,所以0x 的值不存在;ⅱ)若2,24,82000=>==x x x 所以则 综上得20=x 18. 解:(1)8,0==n m(2)由(1)知,32)(2--=x x f设215x x <<-,22212122)()(x x x f x f +-=- =))((22112x x x x +- 因为215x x <<-,所以0,02112<+>-x x x x所以0)()(21<-x f x f ,即)(x f 在]0,5(-上是单调增函数. 19. 解:(1)在221(1)(0)20y kx k x k =-+>中,令0y =,得221(1)=020kx k x -+.由实际意义和题设条件知00x>k >,. ∴2202020===10112k x k k k≤++,当且仅当=1k 时取等号. ∴炮的最大射程是10千米.(2)∵0a >,∴炮弹可以击中目标等价于存在0k >,使221(1)=3.220ka k a -+成立, 即关于k 的方程2222064=0a k ak a -++有正根. 由()()222=204640a a a ∆--+≥得6a ≤.此时,0k (不考虑另一根).∴当a 不超过6千米时,炮弹可以击中目标.20. 解:(1)要使函数有意义:则有1030x x ->⎧⎨+>⎩,解得13<<-x∴ 函数的定义域D 为)1,3(- ………………………………………2分(2)22()log (1)(3)log (23)log (1)4a a a f x x x x x x ⎡⎤=-+=--+=-++⎣⎦13<<-x 201)44x ++≤∴<-(10<<a ,2log (1)4log 4a a x ⎡⎤-++≥⎣⎦∴,即min ()log 4a f x =, ……5分由log 44a =-,得44a-=,1424a -==∴. ………………………7分 (注:14242a -==∴不化简为14242a -==∴扣1分)(3)由题知-x 2+2mx -m 2+2m <1在x ∈)1,3(-上恒成立,2x ⇔-2mx +m 2-2m +1>0在x ∈)1,3(-上恒成立, ……………………9分令g (x )=x 2-2mx+m 2-2m+1,x ∈)1,3(-,配方得g (x )=(x -m )2-2m +1,其对称轴为x =m , ①当m ≤-3时, g (x )在)1,3(-为增函数,∴g (-3)= (-3-m )2-2m +1= m 2+4m +10≥0, 而m 2+4m +10≥0对任意实数m 恒成立,∴m ≤-3. ………………11分 ②当-3<m <1时,函数g (x )在(-3,-1)为减函数,在(-1, 1)为增函数, ∴g (m )=-2m +1>0,解得m <.21 ∴-3<m <21…………13分 ③当m ≥1时,函数g (x )在)1,3(-为减函数,∴g (1)= (1-m )2-2m +1= m 2-4m+2≥0, 解得m ≥2m ≤2 ∴-3<m <21………………15分 综上可得,实数m 的取值范围是 (-∞,21)∪[2+∞) ……………16分。
苏教版高中数学必修一同步辅导练习:第2章 函数的表示方法(附答案)
第2章 函数2.1 函数的概念2.1.2 函数的表示方法A 级 基础巩固1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,则f (f (-7))的值为( )A .100B .10C .-10D .-100解析:因为f (x )=⎩⎨⎧10,x <0,10x ,x ≥0,所以f (-7)=10.f (f (-7))=f (10)=10×10=100.答案:A2.函数f (x )=cx 2x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≠-32满足f (f (x ))=x ,则常数c 等于() A .3 B .-3C .3或-3D .5或-3解析:f (f (x ))=c ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫cx 2x +32⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫cx 2x +3+3=c 2x 2cx +6x +9=x ,即x [(2c +6)x +9-c 2]=0,所以⎩⎨⎧2c +6=0,9-c 2=0,解得c =-3. 答案:B3.如果二次函数的图象开口向上且关于直线x =1对称,且过点(0,0),则此二次函数的解析式可以是( )A .f (x )=x 2-1B .f (x )=-(x -1)2+1C .f (x )=(x -1)2+1D .f (x )=(x -1)2-1解析:由题意设f (x )=a (x -1)2+b (a >0),由于点(0,0)在图象上,所以a +b =0,a =-b ,故符合条件的是D.答案:D4.某同学从家里赶往学校,一开始乘公共汽车匀速前进,在离学校还有少许路程时,改为步行匀速前进到校.下列图形纵轴表示该同学与学校的距离s ,横轴表示该同学出发后的时间t ,则比较符合该同学行进实际的是( )解析:依题意:s 表示该同学与学校的距离,t 表示该同学出发后的时间,当t =0时,s 最远,排除A 、B ,由于汽车速度比步行快,因此前段迅速靠近学校,后段较慢.故选D.答案:D5.g (x )=1-2x ,f (g (x ))=1-x 2x 2(x ≠0),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( ) A .1 B .3 C .15 D .30解析:由g (x )=12得:1-2x =12⇒x =14, 代入1-x 2x 2得:1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142⎝ ⎛⎭⎪⎫142=15. 答案:C6.(2015·陕西卷)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x ,x ≥0,x 2,x <0,则f (f (-2))=( ) A .-1 B.14 C.12 D.32解析:f (-2)=(-2)2=4.所以f (f (-2))=f (4)=1-4=-1.答案:A7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+3x ,x ≤0,2,x >0,则方程f (x )=x 的解的个数为________.解析:x >0时,x =f (x )=2;x ≤0时,x 2+3x =x ⇒x =0或-2. 答案:38.如图所示,函数f (x )的图象是折线段ABC ,其中点A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(4,2),则f (f (f (2))=________.解析:由图象及已知条件知f (2)=0,即f (f (f (2)))=f (f (0)),又f (0)=4,所以f (f (0))=f (4)=2.答案:29.若某汽车以52 km/h 的速度从A 地驶向260 km 远处的B 地,在B 地停留32h 后,再以65 km/h 的速度返回A 地.则汽车离开A 地后行走的路程s 关于时间t 的函数解析式为________________.解析:因为260÷52=5(h),260÷65=4(h),所以s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤212. 答案:s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤21210.设f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≥0,1x ,x <0.若f (a )>a ,则实数a 的取值范围是________.解析:当a ≥0时,f (a )=a +1>a 恒成立.当a <0时,f (a )=1a>a ,所以a <-1. 综上a 的取值范围是a ≥0或a <-1.答案:{a |a ≥0或a <-1}11.已知二次函数满足f (3x +1)=9x 2-6x +5,求f (x ).解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (3x +1)=a (3x +1)2+b (3x +1)+c =9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c .因为f (3x +1)=9x 2-6x +5,所以9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c =9x 2-6x +5.比较两端系数,得⎩⎪⎨⎪⎧9a =9,6a +3b =-6,a +b +c =5⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-4,c =8.所以f (x )=x 2-4x +8.12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2(-1≤x ≤1),1(x >1或x <-1). (1)画出f (x )的图象;(2)求f (x )的定义域和值域.解:(1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示.(2)由条件知,函数f (x )的定义域为R.由图象知,当-1≤x ≤1时,f (x )=x 2的值域为[0,1],当x >1或x <-1时,f (x )=1,所以f (x )的值域为[0,1].B 级 能力提升13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +2,x <1,x 2+ax ,x ≥1.若f (f (0))=4a ,则实数a 的值为( )A .2B .1C .3D .4解析:易知f (0)=2,所以f (f (0))=f (2)=4+2a =4a ,所以a =2. 答案:A14.任取x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1≠x 2,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>12[f (x 1)+f (x 2)],则f (x )在[a ,b ]上是凸函数,在以下图象中,是凸函数的图象是( )解析:只需在图形中任取自变量x 1,x 2,分别标出它们对应的函数值及x 1+x 22对应的函数值,并观察它们的大小关系即可. 答案:D15.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎨⎧C x ,x <A ,C A ,x ≥A ,A ,C 为常数.已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么C 和A 的值分别是( ) A .75,25B .75.16C .60,25D .60,16解析:由条件可知,x ≥A 时所用时间为常数,所以组装第4件产品用时必须满足第一段分段函数,即f (4)=C 4=30⇒C =60, f (A )=60A=15⇒A =16. 答案:D16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4,0≤x ≤2,2x ,x >2. (1)求f (2),f (f (2))的值;(2)若f (x 0)=8,求x 0的值.解:(1)因为0≤x ≤2时,f (x )=x 2-4,所以f (2)=22-4=0,f (f (2))=f (0)=02-4=-4.(2)当0≤x 0≤2时,由x 20-4=8,得x 0=±23∉[0,2],故无解. 当x 0>2时,由2x 0=8,得x 0=4.因此f (x 0)=8时,x 0的值为4.17.某市出租车的计价标准是:4 km 以内10元,超过4 km 且不超过18 km 的部分1.2 元/km ,超过18 km 的部分1.8 元/km.(1)如果不计等待时间的费用,建立车费与行车里程的函数关系式;(2)如果某人乘车行驶了20 km ,他要付多少车费?解:(1)设车费为y 元,出租车行驶里程为x km.由题意知,当0<x ≤4时,y =10;当4<x ≤18时,y =10+1.2(x -4)=1.2x +5.2;当x >18时,y =10+1.2×14+1.8(x -18)=1.8x -5.6.所以,所求函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧10,0<x ≤4,1.2x +5.2,4<x ≤18,1.8x -5.6,x >18.(2)当x =20时,y =1.8×20-5.6=30.4.所以乘车行驶了20 km 要付30.4元的车费.18.某种商品在30天内每件的销售价格P (元)与时间t (天)的函数关系用图①表示,该商品在30天内日销售量Q (件)与时间t (天)之间的关系如下表所示:(1)根据提供的图象(图①),写出该商品每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式;(2)在所给平面直角坐标系(图②)中,根据表中提供的数据描出实数对(t ,Q )的对应点,并确定一个日销售量Q 与时间t 的函数解析式;(3)求该商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天(日销售金额=每件的销售价格×日销售量).解:(1)根据图象,每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式为:P =⎩⎨⎧t +20,0<t <25,t ∈N ,-t +100,25≤t ≤30,t ∈N.(2)描出实数对(t ,Q )的对应点,如下图所示.从图象发现:点(5,35),(15,25),(20,20),(30,10)似乎在同一条直线上,为此假设它们共线于直线l :Q =kt +b .由点(5,35),(30,10)确定出l 的解析式为Q =-t +40,通过检验可知,点(15,25),(20,20)也在直线l 上.所以日销售量Q 与时间t 的一个函数解析式为Q =-t +40(0<t ≤30,t ∈N).(3)设日销售金额为y (元),则y =⎩⎨⎧-t 2+20t +800,0<t <25,t ∈N ,t 2-140t +4 000,25≤t ≤30,t ∈N.因此y =⎩⎨⎧-(t -10)2+900,0<t <25,t ∈N ,(t -70)2-900,25≤t ≤30,t ∈N.若0<t <25(t ∈N),则当t =10时,y max =900;若25≤t ≤30(t ∈N),则当t =25时,y max =1 125.因此第25天时销售金额最大,最大值为1 125元.。
苏教版数学高一苏教版必修1单元检测第2章函数
数学苏教版必修1第2章函数单元检测(时间:90分钟,满分:100分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.把正确答案填在横线上)1.设集合A ={x |-1≤x ≤1},B ={y |-1≤y ≤1},由以下图形给出的对应f 中能构成A 到B 的映射f :A →B 的是__________.2.下列四个函数:①y =x +1;②y =x -1;③y =x 2-1;④1y x =,其中定义域与值域相同的是__________. 3.已知函数f (x )=ax 7+bx +c x-2,若f (2 011)=10,则f (-2 011)的值为__________. 4.设函数()1,0,1,0,x f x x ->⎧=⎨<⎩则()()()2a b a b f a b ++-⋅-(a >b )的值为__________. 5.已知矩形的周长为1,它的面积S 与矩形的一边长x 之间的函数关系中,定义域为__________.6.已知函数y =x 2-2x +3在[0,a ](a >0)上最大值是3,最小值是2,则实数a 的取值范围是__________.7.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,若f (a )≥f (2),则实数a 的取值范围是__________.8.已知奇函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且对任意正实数x 1,x 2(x 1≠x 2),恒有1212()()f x f x x x -->0,则f (-3)__________f (-5). 9.已知函数()11x f x x+-=的定义域为A ,函数y =f (f (x ))的定义域为B ,则A ∪B =__________.10.已知函数y =f (x )在R 上为奇函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2-10x ,则f (x )在x ≤0时的解析式是__________.11.已知函数y =M ,最小值为m ,则m M 的值为__________. 12.对于任意实数x ,设函数f (x )是2-x 2和x 中的较小者,则f (x )的最大值是__________.13.定义在区间(-∞,+∞)上的奇函数f (x )为增函数;偶函数g (x )在区间[0,+∞)上的图象与f (x )的图象重合.设a >b >0,给出下列不等式:①f (b )-f (-a )>g (a )-g (-b );②f (b )-f (-a )<g (a )-g (-b );③f (a )-f (-b )>g (b )-g (-a );④f (a )-f (-b )<g (b )-g (-a ).其中成立的是__________.14.函数f (x )对于任意实数x 满足条件f (x +2)=1()f x ,若f (1)=-5,则f [f (5)]=__________.二、解答题(本大题共3小题,共30分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(10分)已知函数f (x )=x -a x +2a 在(1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围. 16.(10分)已知奇函数()222,0,0,0,,0.x x x f x x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩(1)求实数m 的值,并在所给的直角坐标系中画出y =f (x )的图象;(2)若函数f (x )在区间[-1,|a |-2]上单调递增,试确定a 的取值范围.17.(10分)某人定制了一批地砖.每块地砖(如图1所示)都是边长为0.4米的正方形ABCD ,点E ,F 分别在边BC 和CD 上,△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 均由单一材料制成,制成△CFE 、△ABE 和四边形AEFD 的三种材料的每平方米价格之比为3∶2∶1.若将此种地砖按图2所示的形式铺设,能使中间的深色阴影部分成四边形EFGH .图1 图2(1)求证:四边形EFGH 是正方形;(2)点E ,F 在什么位置时,定制这批地砖所需的材料费用最省?参考答案1.答案:①②③2.答案:①②④3.答案:-144.答案:b5.答案:102x x ⎧⎫<<⎨⎬⎭⎩ 6.答案:1≤a ≤27.答案:a ≤-2或a ≥28.答案:>9.答案:A10.答案:f (x )=-x 2-10x11.答案:212.答案:113.答案:①③14.答案:15-15.解:设x 1,x 2是区间(1,+∞)内的任意两个值,且x 1<x 2,∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数,∴f (x 1)-f (x 2)=(x 1-x 2)121a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭<0. 又x 1-x 2<0,∴1+12a x x >0,即a >-x 1x 2. ∵x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1.∴a ≥-1,即a 的取值范围是[-1,+∞).16.解:(1)当x <0时,-x >0,f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x )=-x 2-2x .∴f (x )=x 2+2x .∴m=2.函数y=f(x)的图象如图所示.(2)从图象可知原函数的单调递增区间为[-1,1],从而-1<|a|-2≤1,即1<|a|≤3,所以a的取值范围是[-3,-1)∪(1,3].17.(1)证明:题图2可以看成是由题图1所示地砖绕点C按顺时针方向依次旋转90°后得到的图形,则有CE=CF,∠ECF=90°,所以△CFE为等腰直角三角形.同理,可得△CFG,△CGH,△CEH为等腰直角三角形.所以四边形EFGH是正方形.(2)解:设CE=x,则BE=0.4-x,每块地砖的费用为W,设制成△CFE,△ABE和四边形AEFD三种材料的每平方米价格依次为3a,2a,a(元),则W=12x2·3a+12×0.4×(0.4-x)×2a+2110.160.4(0.4)22x x⎡⎤--⨯⨯-⎢⎥⎣⎦a=a(x2-0.2x+0.24)=a[(x-0.1)2+0.23](0<x<0.4).由于a>0,则当x=0.1时,W有最小值,即总费用最省,即当CE=CF=0.1米时,总费用最省.。
苏教版必修一第2章函数作业题及答案解析第2章章末检测A
第2章 章末检测(A )(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.若a<12,则化简4(2a -1)2的结果是________. 2.函数y =lg x +lg (5-3x)的定义域是________.3.函数y =2+log 2(x 2+3)(x ≥1)的值域为__________________________________.4.已知2x =72y =A ,且1x +1y=2,则A 的值是________________________________. 5.已知函数f(x)=ax 2+(a 3-a)x +1在(-∞,-1]上递增,则a 的取值范围是________.6.设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +3 (x>10)f (f (x +5)) (x ≤10),则f(5)的值是________. 7.函数y =1+1x 的零点是________. 8.利用一根长6米的木料,做一个如图的矩形窗框(包括中间两条横档),则窗框的高和宽的比值为________时透过的光线最多(即矩形窗框围成的面积最大).9.某企业2021年12月份的产值是这年1月份产值的P 倍,则该企业2021年度产值的月平均增长率为________.10.已知函数y =f(x)是R 上的增函数,且f (m +3)≤f (5),则实数m 的取值范围是________.11.函数f (x )=-x 2+2x +3在区间[-2,3]上的最大值与最小值的和为________.12.若函数f (x )=x 2+(a +1)x +a x为奇函数,则实数a =________. 13.函数f (x )=x 2-2x +b 的零点均是正数,则实数b 的取值范围是________.14.设偶函数f (x )=log a |x +b |在(0,+∞)上具有单调性,则f (b -2)与f (a +1)的大小关系为________.二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)(1)设log a 2=m ,log a 3=n ,求a 2m +n 的值;(2)计算:log 49-log 212+5lg 210-.16.(14分)函数f (x )是R 上的偶函数,且当x >0时,函数的解析式为f (x )=2x-1. (1)用定义证明f (x )在(0,+∞)上是减函数;(2)求当x <0时,函数的解析式.17.(14分)已知函数f(x)=log a x+1x-1(a>0且a≠1),(1)求f(x)的定义域;(2)判断函数的奇偶性和单调性.18.(16分)已知函数f(x)对一切实数x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(3)=-2.(1)试判定该函数的奇偶性;(2)试判断该函数在R上的单调性;(3)求f(x)在[-12,12]上的最大值和最小值.19.(16分)某投资公司计划投资A、B两种金融产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资量成正比例,其关系如图(1),B产品的利润与投资量的算术平方根成正比例,其关系如图(2).(注:利润与投资量单位:万元)(1)分别将A、B两产品的利润表示为投资量的函数关系式.(2)该公司已有10万元资金,并全部投入A、B两种产品中,问:怎样分配这10万元投资,才能使公司获得最大利润?其最大利润为多少万元?20.(16分)已知常数a 、b 满足a >1>b >0,若f (x )=lg(a x -b x ).(1)求y =f (x )的定义域;(2)证明y =f (x )在定义域内是增函数;(3)若f (x )恰在(1,+∞)内取正值,且f (2)=lg 2,求a 、b 的值.第2章 章末检测(A ) 1.1-2a解析 ∵a <12,∴2a -1<0. 于是,原式=4(1-2a )2=1-2a .2.[1,53) 解析 由函数的解析式得:⎩⎪⎨⎪⎧ lg x ≥0,x >0,5-3x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥1,x >0,x <53.所以1≤x <53. 3.[4,+∞)解析 ∵x ≥1,∴x 2+3≥4,∴log 2(x 2+3)≥2,则有y ≥4.4.7 2解析 由2x =72y =A 得x =log 2A ,y =12log 7A , 则1x +1y =1log 2A +2log 7A=log A 2+2log A 7=log A 98=2, A 2=98.又A >0,故A =98=7 2.5.[-3,0)解析 由题意知a <0,-a 3-a 2a ≥-1,-a 22+12≥-1,即a 2≤3. ∴-3≤a <0.6.24解析 f (5)=f (f (10))=f (f (f (15)))=f (f (18))=f (21)=24.7.-1解析 由1+1x =0,得1x=-1,∴x =-1. 8.2解析 设窗框的宽为x ,高为h ,则2h +4x =6,即h +2x =3,∴h =3-2x ,∴矩形窗框围成的面积S =x (3-2x )=-2x 2+3x (0<x <32), 当x =-32×(-2)=34=0.75时,S 有最大值. ∴h =3-2x =1.5,∴高与宽之比为2. 9.11P -1解析 设1月份产值为a ,增长率为x ,则aP =a (1+x )11,∴x =11P -1.10.m ≤2解析 由函数单调性可知,由f (m +3)≤f (5)有m +3≤5,故m ≤2.11.-1解析 f (x )=-x 2+2x +3=-(x -1)2+4,∵1∈[-2,3],∴f (x )max =4,又∵1-(-2)>3-1,由f (x )图象的对称性可知,f (-2)的值为f (x )在[-2,3]上的最小值,即f (x )min =f (-2)=-5,∴-5+4=-1.12.-1解析 由题意知,f (-x )=-f (x ),即x 2-(a +1)x +a -x=-x 2+(a +1)x +a x , ∴(a +1)x =0对x ≠0恒成立,∴a +1=0,a =-1.13.(0,1]解析 设x 1,x 2是函数f (x )的零点,则x 1,x 2为方程x 2-2x +b =0的两正根,则有⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0x 1+x 2=2>0x 1x 2=b >0,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4b ≥0b >0.解得0<b ≤1. 14.f (b -2)<f (a +1)解析 ∵函数f (x )是偶函数,∴b =0,此时f (x )=log a |x |.当a >1时,函数f (x )=log a |x |在(0,+∞)上是增函数,∴f (a +1)>f (2)=f (b -2);当0<a <1时,函数f (x )=log a |x |在(0,+∞)上是减函数,∴f (a +1)>f (2)=f (b -2).综上可知f (b -2)<f (a +1).15.解 (1)∵log a 2=m ,log a 3=n ,∴a m =2,a n =3.∴a 2m +n =a 2m ·a n =(a m )2·a n =22·3=12.(2)原式=log 23-(log 23+log 24)+2lg 510=log 23-log 23-2+25=-85. 16.(1)证明 设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(2x 1-1)-(2x 2-1)=2(x 2-x 1)x 1x 2, ∵0<x 1<x 2,∴x 1x 2>0,x 2-x 1>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是减函数.(2)解 设x <0,则-x >0,∴f (-x )=-2x-1, 又f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x )=-2x -1,即f (x )=-2x-1(x <0). 17.解 (1)要使此函数有意义,则有⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0x -1>0或⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0x -1<0, 解得x >1或x <-1,此函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞),关于原点对称.(2)f (-x )=log a -x +1-x -1=log a x -1x +1=-log a x +1x -1=-f (x ). ∴f (x )为奇函数.f (x )=log a x +1x -1=log a (1+2x -1), 函数u =1+2x -1在区间(-∞,-1)和区间(1,+∞)上单调递减. 所以当a >1时,f (x )=log a x +1x -1在(-∞,-1),(1,+∞)上递减; 当0<a <1时,f (x )=log a x +1x -1在(-∞,-1),(1,+∞)上递增. 18.解 (1)令x =y =0,得f (0+0)=f (0)=f (0)+f (0)=2f (0),∴f (0)=0.令y =-x ,得f (0)=f (x )+f (-x )=0,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.(2)任取x 1<x 2,则x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0,∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2-x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1)∴f (x )在R 上是减函数.(3)∵f (x )在[-12,12]上是减函数,∴f (12)最小,f (-12)最大.又f (12)=f (6+6)=f (6)+f (6)=2f (6)=2[f (3)+f (3)]=4f (3)=-8,∴f (-12)=-f (12)=8.∴f (x )在[-12,12]上的最大值是8,最小值是-8.19.解 (1)设投资为x 万元,A 产品的利润为f (x )万元,B 产品的利润为g (x )万元. 由题意,得f (x )=k 1x ,g (x )=k 2x .由题图可知f (1)=15,∴k 1=15. 又g (4)=1.6,∴k 2=45. 从而f (x )=15x (x ≥0),g (x )=45x (x ≥0). (2)设A 产品投入x 万元,则B 产品投入10-x 万元,该企业利润为y 万元.y =f (x )+g (10-x )=x 5+4510-x (0≤x ≤10), 令10-x =t ,则x =10-t 2,于是y =10-t 25+45t =-15(t -2)2+145(0≤t ≤10).当t =2时,y max =145=2.8, 此时x =10-4=6,即当A 产品投入6万元,则B 产品投入4万元时,该企业获得最大利润,最大利润为2.8万元.20.(1)解 ∵a x -b x >0,∴a x >b x ,∴(a b)x >1. ∵a >1>b >0,∴a b>1. ∴y =(a b)x 在R 上递增. ∵(a b )x >(a b)0,∴x >0. ∴f (x )的定义域为(0,+∞).(2)证明 设x 1>x 2>0,∵a >1>b >0,∴ax 1>ax 2>1,0<bx 1<bx 2<1.∴-bx 1>-bx 2>-1.∴ax 1-bx 1>ax 2-bx 2>0.又∵y =lg x 在(0,+∞)上是增函数,∴lg(ax 1-bx 1)>lg(ax 2-bx 2),即f (x 1)>f (x 2).∴f (x )在定义域内是增函数.(3)解 由(2)得,f (x )在定义域内为增函数,又恰在(1,+∞)内取正值,∴f (1)=0.又f (2)=lg 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ lg (a -b )=0,lg (a 2-b 2)=lg 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ a -b =1,a 2-b 2=2.解得⎩⎨⎧a =32,b =12.。
苏教版必修一《第2章函数》单元测试含答案解析.doc
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中横线上) 1 •设函数J(x) = (2k —])x —4在(一°°, +8)是单调递减函数,则£的取值范围是 ____ . 解析:由题意2k — 1<0,k<^.答案:(一8, |) 2. 已知歹=沧)是定义在R 上的偶函数,且当xvO 时,沧)=1+2兀,则当40时,=解析:当兀>0时,一兀<(),・;/(—x)= 1+2(—兀)=1 —2兀, ・・7(兀)为偶函数,・・・./(—兀)=人兀),・•・当 x>0 时,Xx)=l-2x.答案:1—2兀3. _________________________________________________________ 若夬x)的定义域为[-3, 1],则函数F(x)=Xx)+/(-x)的定义域为 ______________________________ .[—3WxW 1 解析:由1 得定义域为[―1, 1].〔一3W —兀 W1答案:[T ,1]4. _________________________________ 函数尸心―2兀一"的递增区间为 . 解析:由3-2x-x 2&0结合二次函数图象得一3WxWl,观察图象知递增区间为[一3, 一1]・ 答案:[_3, — 1]5. 函数fix)=x^+x+\(x^R)f 若、/(口) = 2,则fi~a)的值为 ________解析:f(x)—]=x 3+x 为奇函数,又弘)=2,・・・〃)一 1 = 1,故夬一。
)一1=一1,即 y(—a )=o.答案:0[%—4 (x24)6. 函数Ax)=\ ___________ ,则加一1)]= .\f (x+3) (x<4)解析:AA -1 )J =AA2)1 =AA5)J =A 1) =7(4)=0.答案:o7. _______ 定义在R 上的偶函数夬兀)在(0, +8)上是增函数,则人_巧,人3),人一4)由小到大的 顺序是 ____ .解析:因为貳兀)是偶函数,所以/(-n)=/(n), /(-4)=/(4),又夬兀)在(0, 函数,所以X3)勺(口)勺(4),即/3)<A-n)</(-4)・答案:X3)<A-H )</(-4)3 —x+3的定义域和值域都为[1,切,则〃的值为 _________解析:由二次函数图象知:如‘一b+扌=b,得b=l 或b=3,又因为b>\,所以b=3.答案:39.己知函数.心)=0? +加+心工0)是偶函数,则g(x) = ax 3 + bx 2 + cx 的奇偶性是解析::了(兀)是偶函数,x)=/(x),即 ax —hx+ c=cuC+hx+ c, b=0・C.g(x)=ax +cx,因为函数g(x)的定义域是R, Q 3又 g(_x)=a( — x)' +c(—x)= — ax' ~cx= — g(x).章末综合检测“ (时间:120分钟;满分:160分)+ 8)上是增 8•若函数y=^x-2所以函数g(x)是奇函数.答案:奇函数10•若函数y=?-2x+3在闭区间[0, 77/]上有最大值3,最小值2,则m的取值集合为解析:由y=?-2^+3即)=(兀一1尸+ 2,结合图象分析知加的取值范围为[1, 2]时, 能使得函数取得最大值3和最小值2.答案:[1, 2]11•如果函数夬兀)满足血2)=心)+2,料32,且夬2)=1,那么7(256)= ___________ .解析:人256)=川62)=A 16) + 2 =/(42)+2 =人4)+4 =/(22)+4 =/2)+6 = 1 + 6=7. 答案:712.____________________________ 函数y=闵(1 一x)的增区间为 .解析:当兀N0 时,>-=|^|(1 —x)=x(l —x)=x—x2= — (x—1)2+|;当X<0时,J=k|(l—x)= —x(l—X)=X2—X=(X—^)2—( lol—(x—2)2+^ (X^O)故y=< ,函数图象为:(x—2)2_(x<0)y V A0:1 \ 宠迈\所以函数的增区间为[0, *].答案:[0, 2)I3.y=/U)在(0, 2)上是增函数,y=/U+2)是偶函数,则人1),尼),/(#)的大小关系是解析:结合图象(图略)分析知:y=Ax)的图象是由y=fix+2)的图象向右平移两个单位而得到的;而y=J(x+2)是偶函数,即丿=刃>+2)的图象关于y轴对称,所以y=/U)的图象关于x=2对称,画出图象可以得到A|)<AD</(|).答案:1)<A|)14.已知/为常数,函数y=\^-2x-t\在区间[0, 3]上的最大值为2,则尸____________ .解析:二次函数y=^—2x~t图象的对称轴为x= 1,函数y=|x2_2x—f|的图象是将二次函数y=^~2x~t图象在x轴下方部分翻到x轴上方(兀轴上方部分不变)得到的.由区间[0, 3]上的最大值为2,知y m ax=X3)=卩一/| = 2,解得7=1或5;检验/=5时,人0)=5>2 不符,而/=1时满足题意.答案:1二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)己知xy<0,并且4?-9/ = 36.由此能否确定一个函数关系7U)?如果能,求出其解析式、定义域和值域;如果不能,请说明理由.x>0 [x<0解:g°bvO 或 ly>0 • V4x 2-9y 2=36, ・・・y2=£,_4.因此能确定一个函数关系y=J(x).其定义域为(-oo, -3)U(3, +oo).且不难得到其 值域为(一8, 0)U(0, +°°).16. (本小题满分14分)(1)已知沧+占=/+占+i,求幷)的表达式.(2)已知X X -1)=9X 2-6X +5,求/(朗的表达式. 解:(1)由几卄£) =2+*+1=(兀+£)2 一]知, 兀0的表达式为:/U)=X —i (xW —2或M2).(2)令 t=x — 1, /.x=r+ l, •\A0=9(/+1)2-6(/+1)+5=9?+12/+8.:.fix) = 9x+\2x+ &17. (本小题满分14分)若人劝,gd)的定义在R 上的函数,.心)是奇函数,g(x)是偶函数, 且沧)+如=兀2_;+],求yu)的表达式・解:在./(x )+g (x )=F_;+ ]中用一兀代替兀,+g(x)=F+;+],联列方程组( 1/(兀)+& (兀)=p^+7< ,、-/ 3 +g (x) =p^+Y两式相减得严比一吾帛)•18. (本小题满分16分)已知函数J(x) = 2x+1, g(x)=x 2—2x+1.(1) 设集合A={x\g(x)=9],求集合A ;(2) 若xE[-2, 5J,求 g(x)的值域;f (x) , xW()(3) 画lLy= z 、 八的图彖,写出其单调区间.° [g (x) , x>0解:(1)集合A= [x\g(x)=9] = [x\x-2x~S=0} = {-2, 4}.(x>0 又伶-4N()g 或 (x<0< A _ —4$0 得 fi 一兀)+ g( —兀)=(_’)J(_x) +1又/W 是奇函数,g (兀)是偶函数,所以一/U)寸討-4 (x<—3)-4 (x>3)(2)g(x) = (兀一1)2,・・・兀丘[一2, 5],当X=]时,g(兀)min = O;当X=5 时,g(X)nwc=16・(3)画出函数图象如图:则单调增区间是(一8,()]和[1, 4-00),单调减区间是[0, 1].19.(本小题满分16分)已知函数yu)的定义域是(0, +->),当兀>1时,yu)vo,且人巧) =yu)+/〔y).如果人*-)=1,求满足不等式/U)—/U—2)2—2的兀的取值范围.解:任取兀],兀2丘(0,+8),且兀1“2,则沪…••畤e又人巧)=心)+心),・・・./(七)+.底)=心2),・・・畑一血)=底)<0,・• JU)在定义域内是减函数. 由已知夬兀・y)=/U) +/b?),得2唐)=膺)+/(¥)=甘)=2・1 Y・・・沧)一ZU_2) N _2即为fix)+2=ZW +筠)=臨)环一2),・・•.心)在定义域内是减函数,••打 a,2>0,・・心3.20.(本小题满分16分)己知y=/(x)是定义在R上的奇函数,且当兀20时,(1)求*0时,/(劝的解析式;(2)问是否存在这样的正数°, b,当b]时,g(x) =fix),且g(兀)的值域为*]? 若存在,求出所有°, b的值;若不存在,请说明理由.解:(1)设*0,则一兀>0,于是./(—x)= — 2r—",又人兀)为奇函数,所以7U)= —几一朗=加+",即*0 时,fix) = 2x+x(x<0);(2)分下述三种情况:①Osv方W1,那么+>1,而当x>0, fix)的最大值为1,故此时不可能使g(x)=/W;②若Osvlc/2,此时若g(x)=/(兀),则£(x)的最大值为g(l)=/(l)=l,得d=l,这与0<a<\<b 矛盾;③若1 Wci<b,因为兀31时,7U)是减函数,则/U)=2x-“,于是有b = S(/?)=" + 2b r Q_1)=0<1 ( \ 2丄c [(b~ 1) (b2— b— 1) =0—=g la) —~a十2d< a考虑到1 Wci<b,解得a= 1, b=守匚•a= 1,综上所述,I 1+^5b= 2 .。
高中数学-2018年苏教版高中数学必修一第二章《函数》word单元试卷 最新
第二章 函数(时间120分钟,满分150分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A ={x |x <3},B ={x |2x -1>1},则A ∩B = ( )A.{x |x >1}B.{x |x <3}C.{x |1<x <3}D.∅解析:集合B 中不等式2x -1>1⇒2x -1>20⇒x >1,所以A ∩B ={x |1<x <3}.答案:C2.函数y =1-x +x 的定义域为 ( ) A.{x |x ≤1} B.{x |x ≥0} C.{x |x ≥1或x ≤0} D.{x |0≤x ≤1} 解析:由题意知10,0,x x -⎧⎨⎩≥≥∴0≤x ≤1.答案:D3.设m ,n ∈R ,函数y =m +log n x 的图象如图所示,则有 ( ) A.m <0,0<n <1 B.m >0,n >1 C.m >0,0<n <1 D.m <0,n >1解析:由函数图象可知该函数为增函数,所以n >1,又图象与x 轴的交点在(0,1)之 间,故该图象是由y =log n x 的图象向上平移得到的,所以m >0. 答案:B4.某学校开展研究性学习活动,一组同学获得了下面的一组实验数据:现准备用下列四个函数中的一个近似地表示这些数据的规律,其中最接近的一 个是 ( ) A.y =2x -2 B.y =(12)x第二章 函 数C.y =log 2xD.y =12(x 2-1)解析:直线是均匀的,故选项A 不是;指数函数y =(12)x 是单调递减的,也不符合要求;对数函数y =log 2x 的增长是缓慢的,也不符合要求;将表中数据代入选项D 中, 基本符合要求. 答案:D5.设偶函数f (x )=log a |x -b |在(0,+∞)上单调递增,则f (b -2)与f (a +1)的大小关系是( )A.f (b -2)=f (a +1)B.f (b -2)>f (a +1)C.f (b -2)<f (a +1)D.不能确定解析:∵f (x )为偶函数,∴b =0,∵f (x )=log a |x |在(0,+∞)上递增,∴a >1, ∴f (b -2)=log a 2,f (a +1)=log a |a +1|,|a +1|>2,∴f (a +1)>f (b -2). 答案:C6.(2009·四川高考)已知函数f (x )是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实 数x 都有xf (x +1)=(1+x )f (x ),则f [f (52)]的值是 ( )A.0B.12C.1D.52解析:∵对任意实数x ,有xf (x +1)=(1+x )f (x ), ① f (x )为偶函数∴f (-x )=f (x ),即xf (x +1)=(1+x )f (-x ), ② 令x =0代入①中得f (0)=0; 令x =-12代入②中得-12f (12)=12f (12),∴f (12)=0;再令x =12代入①中得12f (32)=32f (12)=0,∴f (32)=0;再令x =32代入①中得32·f (52)=52f (32)=0,∴f (52)=0,∴f (f (52))=f (0)=0.答案:A7.设函数f (x )=-x 2+4x 在[m ,n ]上的值域是[-5,4],则m +n 的取值所组成的集合 为 ( ) A.[0,6] B.[-1,1] C.[1,5] D.[1,7]解析:由-x 2+4x =4得x =2,由-x 2+4x =-5,解得x =5或x =-1,结合二次 函数的图象知-1≤m ≤2,2≤n ≤5,故-1+2≤m +n ≤2+5,即1≤m +n ≤7. 答案:D8.(2009·山东高考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=log(1),0,(1)(2),0x x f x f x x -⎧⎨--->⎩≤则f (2 009)的值为 ( ) A.-1 B.0 C.1 D.2 解析:∵x >0时,f (x )=f (x -1)-f (x -2), 又f (x +1)=f (x )-f (x -1),两式相加得f (x +1)=-f (x -2),即f (x +3)=-f (x ), 故f (x +6)=-f (x +3)=f (x ),故函数周期为6. ∴f (2 009)=f (6×334+5)=f (5)=f (-1)=log 22=1. 答案:C9.函数f (x )=ln(1-x 2)的图象只可能是 ()解析:函数f (x )=ln(1-x 2)的定义域为(-1,1),且f (x )为偶函数,当x ∈(0,1)时,函数 f (x )=ln(1-x 2)为单调递减函数;当x ∈(-1,0)时,函数f (x )为单调递增函数,且函数 值都小于零,所以其图象为A. 答案:A10.已知π4<x <π2,设a =21-sin x ,b =2cos x ,c =2tan x ,则 ( )A.a <b <cB.b <a <cC.a <c <bD.b <c <a解析:因为π4<x <π2,所以0<cos x <sin x <1<tan x ,而sin x +cos x >1,cos x >1-sin x ,故a <b <c .答案:A11.已知f (x )=(31)4,1,log ,1.a a x a x x x -+<⎧⎨⎩≥是R 上的减函数,那么a 的取值范围是( )A.(0,1)B.(0,13)C.[17,13)D.[17,1) 解析:依题意有0<a <1且3a -1<0,得0<a <13,考虑端点x =1,则(3a -1)+4a ≥0得a ≥17.答案:C12.(2010·郑州模拟)设函数f (x )=52,20,()log (02x x g x x x ⎧-<⎪⎨-+<⎪⎩≤≤若f (x )为奇函数,则当0<x ≤2时,g (x )的最大值是 ( ) A.14 B.-34 C.34 D.-14解析:当-2≤x <0时,f (x )=2x 有最小值为f (-2)=2-2=14,由于f (x )为奇函数,故当0<x ≤2时,f (x )=g (x )-log 5(x +5+x 2)有最大值为f (2)=-14,而当0<x ≤2时y =log 5(x +5+x 2)为增函数,考虑到g (x )=f (x )+log 5(x +5+x 2),结合当0<x ≤2时, f (x )与y =log 5(x +5+x 2)在x =2时同时取到最大值,故[g (x )]max =f (2)+log 5 (2+5+22)=-14+1=34.答案:C二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.已知函数f (x )=22log (0),1(0)x x xx ->⎧⎨-⎩≤则不等式f (x )>0的解集为 . 解析:当x >0时,-log 2x >0,即log 2x <0 ∴0<x <1,当x ≤0时,1-x 2>0,即x 2<1,∴-1<x ≤0,综上所述:f (x )>0的解集为(-1,1). 答案:(-1,1)14.若x 1、x 2为方程2x =(12)的两个实数解,则x 1+x 2= . 解析:∵2x =(12)=2∴x =1x-1即x 2+x -1=0 ∴x 1+x 2=-1. 答案:-115.函数f (x )在R 上是增函数,且对任意a ,b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,若 f (4)=5,则不等式f (3m 2-m -2)<3的解集为 . 解析:∵f (4)=f (2+2)=f (2)+f (2)-1=5, ∴f (2)=3,∴原不等式可化为f (3m 2-m -2)<f (2), ∵f (x )是R 上的增函数,∴3m 2-m -2<2,解得-1<m <43,故解集为(-1,43).答案:(-1,43)16.对任意的函数f (x ),g (x ),在公共定义域内,规定f (x )·g (x )=min{f (x ),g (x )}(min {f (x ),g (x )}表示取f (x )与g (x )中最小的一个),若f (x )=lg(3-x ),g (x )=lg 2x -3, 则f (x )·g (x )的最大值为 .解析:由3032302x x ->⎧⇒⎨->⎩<x <3,在x ∈(32,3)内,f (x )=lg(3-x )为减函数,g (x )=lg 2x -3为增函数,并且当x =2时,lg(3-x )=lg 2x -3=0,因此,当x ∈(32,2]时,lg(3-x )≥lg 2x -3,当x ∈(2,3)时,lg 2x -3>lg(3-x ),∴f (x )·g (x )=33,(2),2lg(3),(23)x x x ⎧<⎪⎨⎪-<<⎩≤ 于是f (x )·g (x )的最大值为x =2时的值,故其最大值为0. 答案:0三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)已知f (x )=22,1,2,12,,2,2x x x x x x ⎧+-⎪⎪-<<⎨⎪⎪⎩≤≥且f (a )=3,求a 的值.解:①当a ≤-1时,f (a )=a +2,由a +2=3,得a =1,与a ≤-1相矛盾,应舍去. ②当-1<a <2时,f (a )=2a , 由2a =3,得a =32,满足-1<a <2.③当a ≥2时,f (a )=a 22,由a 22=3,得a =±6,又a ≥2,∴a = 6. 综上可知,a 的值为32或 6.18.(本小题满分12分)函数y =lg(3-4x +x 2)的定义域为M ,当x ∈M 时,求f (x )= 2x +2-3×4x 的最值.解:由3-4x +x 2>0得x >3或x <1, ∴M ={x |x >3或x <1},f (x )=-3×22x +2x +2=-3(2x -16)2+2512.∵x >3或x <1, ∴2x >8或0<2x <2,∴当2x =16,即x =log 216时,f (x )最大,最大值为2512,f (x )没有最小值.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ), 且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数;(2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值.解:(1)证明:法一:∵函数f (x )对于任意x ,y ∈R 总有f (x )+f (y )=f (x +y ), ∴令x =y =0,得f (0)=0. 再令y =-x ,得f (-x )=-f (x ). 在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0, f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (x 1-x 2).又∵x >0时,f (x )<0,而x 1-x 2>0,∴f (x 1-x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2).因此f (x )在R 上是减函数. 法二:设x 1>x 2, 则f (x 1)-f (x 2) =f (x 1-x 2+x 2)-f (x 2) =f (x 1-x 2)+f (x 2)-f (x 2) =f (x 1-x 2).又∵x >0时,f (x )<0.而x 1-x 2>0, ∴f (x 1-x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2), ∴f (x )在R 上为减函数. (2)∵f (x )在R 上是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上也是减函数,∴f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f (-3)与f (3). 而f (3)=3f (1)=-2,f (-3)=-f (3)=2. ∴f (x )在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2.20.(本小题满分12分)设函数f (x )=log 22x -12x +1(x <-12或x >12)的反函数为f -1(x ).(1)证明f -1(x )是奇函数;(2)求f -1(x )的单调区间.解:(1)∵f (-x )=log 2-2x -1-2x +1=-log 22x -12x +1=-f (x ),∴f (x )是奇函数,从而f -1(x )是奇函数.(2)易知t =2x -12x +1=1-22x +1在(-∞,-12)和(12,+∞)上均是增函数,且y =log 2t 是增函数,∴f (x )在(-∞,-12)和(12,+∞)上均是增函数.又x ∈(-∞,-12)时,f (x )>0,x ∈(12,+∞)时,f (x )<0,于是f -1(x )在(0,+∞)和(-∞,0)上都是增函数.21.(本小题满分12分)是否存在这样的实数a ,使函数f (x )=x 2+(3a -2)x +a -1在区间 [-1,3]上与x 轴恒有一个交点,且只有一个交点.若存在,求出范围,若不存在, 说明理由.解:若实数a 满足条件,则只需f (-1)·f (3)≤0即可.f (-1)·f (3)=(1-3a +2+a -1)·(9+9a -6+a -1)=4(1-a )(5a +1)≤0.所以 a ≤-15或a ≥1.检验:(1)当f (-1)=0时,a =1.所以f (x )=x 2+x .令f (x )=0,即x 2+x =0. 得x =0或x =-1.方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a ≠1.(2)当f (3)=0时,a =-15,此时f (x )=x 2-135x -65.令f (x )=0,即x 2-135x -65=0,解之得x =-25或x =3.方程在[-1,3]上有两根,不合题意,故a ≠-15.综上所述,a <-15或a >1.22.(本小题满分12分)(2010·长郡模拟)某跨国饮料公司在对全世界所有人均GDP(即人 均纯收入)在0.5千美元~8千美元的地区销售该公司A 饮料的情况的调查中发现: 人均GDP 处在中等的地区对该饮料的销售量最多,然后向两边递减.(1)下列几个模拟函数中(x 表示人均GDP ,单位:千美元,y 表示年人均A 饮料的 销量,单位:升),用哪个模拟函数来描述人均A 饮料销量与地区的人均GDP 关系 更合适?说明理由.①y =ax 2+bx ,②y =kx +b ,③y =log a x +b ,④y =a x +b . (2)若人均GDP 为1千美元时,年人均A 饮料的销量为2升;若人均GDP 为4千美 元时,年人均A 饮料的销量为5升,把(1)中你所选的模拟函数求出来,并求出各 个地区中,年人均A 饮料的销量最多是多少?(3)因为A 饮料在B 国被检测出杀虫剂的含量超标,受此事件的影响,A 饮料在人 均GDP 低于3千美元和高于6千美元的地区销量下降5%,其它地区的销量下降 10%,根据(2)所求出的模拟函数,求出各个地区中,年人均A 饮料的销量最多是 多少?解:(1)用函数y =ax 2+bx 来描述A 饮料销量与地区的人均GDP 的关系更合适. 因为函数y =kx +b ,y =log a x +b ,y =a x +b 在其定义域内都是单调函数,不具备先递增后递减的特征.(2)依题意知,函数过点(1,2)和(4,5),则有∴y =-14x 2+94x (0.5≤x ≤8)∵y =-14x 2+94x =-14(x -92)2+8116≤8116∴在各地区中,当x =92时,年人均A 饮料销量最多是8116升.(3)依题意知当x ∈[0.5,3)或x ∈(6,8]时 y =0.95·(-14x 2+94x )∵函数在[0.5,3)上为增函数, ∴y <0.95×(-94+274)=17140∵函数在(6,8]上为减函数, ∴y <0.95×(-364+544)=17140当x ∈[3,6]时,y =0.9·[-14(x -92)2+8116]≤729160∵17140<729160,∴在各地区中,当x =92时,年人均A 饮料销量最多为729160升.。
苏州市必修一第二单元《函数》检测(含答案解析)
一、选择题1.已知函数()2,125,1x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩若存在12,x x R ∈,且12x x ≠,使得()()12f x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .4a < B .2a < C .2a > D .R2.如图是二次函数2y ax bx c =++图象的一部分,图象过点()30A -,,对称轴为1x =-,给出下面四个结论:①24b ac >;②21a b -=;③0a b c -+=;④若0y >,则()3,1x ∈-.其中正确的是( ) A .①④B .②④C .①③D .①②③3.已知函数()y f x =是定义在R 上的单调函数,()0,2A ,()2,2B -是其函数图像上的两点,则不等式()12f x ->的解集为( ) A .()1,3 B .()(),31,-∞-⋃+∞ C .()1,1-D .()(),13,-∞+∞4.已知函数()31,03,0x x x f x e x ⎧<⎪=⎨⎪≥⎩,则()()232f x f x ->的解集为( )A .()(),31,-∞-⋃+∞B .()3,1-C .()(),13,-∞-+∞ D .()1,3-5.设0a >且1a ≠,函数221x x y a a =+-在区间[]1,1-上的最大值是14,则实数a 的值为( )A .13或2 B .2或3C .12或2 D .13或3 6.若()f x 是偶函数,其定义域为(,)-∞+∞,且在[0,)+∞上是减函数,则(1)f -与2(22)f a a ++的大小关系是( )A . 2(1)(22)f f a a ->++B .2(1)(22)f f a a -<++C .2(1)(22)f f a a -≥++D . 2(1)(22)f f a a -≤++7.若函数22,2()13,22x ax x f x a x x⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩是R 上的单调减函数,则实数a 的取值范围为( )A .115,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .4,215⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .41,152⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .152,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦8.符号[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]3π=,[]1.082-=-,定义函数{}[]x x x =-.给出下列结论:①函数{}x 的定义域是R ,值域为0,1;②方程{}12x =有无数个解;③函数{}x 是增函数;④函数{}x 为奇函数,其中正确结论的个数是( )A .0B .1C .2D .39.已知定义在R 上的函数()f x 满足:对任意的[)()1212,2,x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x ->-,且()2f x +是偶函数,不等式()()121f m f x +≥-对任意的[]1,0x ∈-恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .[]4,6-B .[]4,3-C .(][),46,-∞-+∞D .(][),43,-∞-⋃+∞ 10.已知函数()2f x x ax b =-+-(a ,b 为实数)在区间[]22-,上最大值为M ,最小值为m ,则M m -( ) A .与a 有关,且与b 有关 B .与a 有关,但与b 无关 C .与a 无关,但与b 有关D .与a 无关,且与b 无关11.若函数()y f x =为奇函数,且在(),0∞-上单调递增,若()20f =,则不等式()0f x >的解集为( )A .()()2,02,∞-⋃+B .()(),22,∞∞--⋃+C .()(),20,2∞--⋃D .()()2,00,2-⋃12.定义{},,max a b c 为,,a b c 中的最大值,设()28,,63⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭h x max x x x ,则()h x 的最小值为( ) A .1811B .3C .4811D .4二、填空题13.函数()2f x x a =- 在区间[]1,1-上的最大值()M a 的最小值是__________.14.若函数()y f x =的定义域是[]0,4,则函数() 2f x f x =的定义域是__________.15.函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增,则k 的取值范围是________. 16.已知函数y =f (n),满足f (1)=2,且f (n+1)=3f (n),n ∈N + .则f (3)=____________. 17.已知函数()f x 的定义域为(1,1)-,则函数()()(1)2x g x f f x =+-的定义域是________.18.函数2()23||f x x x =-的单调递减区间是________. 19.已知函数()f x 的值域为[]0,4(2,2x),函数()1=-g x ax ,2,2x ,[]12,2x ∀∈-,总[]02,2x ∃∈-,使得()()01g x f x =成立,则实数a 的取值范围为________________.20.函数()()122x x f x x N +⎡⎤⎡⎤=-∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦的值域为_______(其中[]x 表示不大于x 的最大整数)三、解答题21.定义在R 上的函数()f x 是单调函数,满足()36f =,且()()()f x y f x f y +=+,(x ,y R ∈).(1)求()0f ,()1f ; (2)判断()f x 的奇偶性;(3)若对于任意1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有()()2210+-<f kx f x 成立,求实数k 的取值范围.22.已知函数()22f x mx mx n =-+ ()0m >在区间[]1,3上的最大值为5,最小值为1,设()()=f xg x x. (1)求m 、n 的值;(2)证明:函数()g x 在)+∞上是增函数;(3)若函数F ()()22xxx g k =-⋅=0,在[]1,1x ∈-上有解,求实数k 的取值范围.23.已知定义域为R 的函数()y f x =和()y g x =,它们分别满足条件:对mn R ∀∈,,都有()()()f m n f m f n +=+和()()()g m n g m g n +=⋅,且对0,()1x g x ∀>>. (1)求(0),(0)f g 的值; (2)证明函数()y f x =是奇函数;(3)证明0x <时,0()1g x <<,且函数()y g x =在R 上是增函数;(4)试各举出一个符合函数()y f x =和()y g x =的具体函数. 24.已知函数()24f x x ax =-.(1)当1a =时,求函数()f x 的值域; (2)解关于x 的不等式()230f x a +>;(3)若对于任意的[)2,x ∈+∞,()21f x x >-均成立,求a 的取值范围. 25.已知函数()f x 的定义域是()0,∞+,当1x >时,()0f x >,且()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (1)求()1f 的值,并证明()f x 在定义域上是增函数; (2)若112f ⎛⎫=-⎪⎝⎭的值,解不等式1(1)2f x f x ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭.26.已知函数()81f x x =- (1)求函数()f x 的定义域并求()2f -,()6f ;(2)已知()4211f a a+=+,求a 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】首先确定1x ≤时()f x 的对称轴2a x =,分别在12a <和12a≥两种情况下,结合二次函数的对称性和数形结合的方式确定不等关系求得结果. 【详解】当1x ≤时,()2f x x ax =-+是开口方向向下,对称轴为2ax =的二次函数, ①当12a<,即2a <时,由二次函数对称性知:必存在12x x ≠,使得()()12f x f x =; ②当12a≥,即2a ≥时,若存在12x x ≠,使得()()12f x f x =,则函数图象需满足下图所示:即125a a -+>-,解得:4a <,24a ∴≤<; 综上所述:4a <. 故选:A. 【点睛】思路点睛:根据()()12f x f x =可知分段函数某一段自身具有对称轴或两个分段的值域有交集,通过函数图象进行分析即可确定结果.2.A解析:A 【分析】由抛物线与x 轴有两个交点,可判定①正确;由对称轴方程为12bx a=-=-,可判定②不正确;由()10f ->,可判定③不正确;由根据函数的对称性和(3)0f -=,可判定④正确. 【详解】由函数2y ax bx c =++的图象,可得函数的图象开口向下,与x 轴有两个交点,所以0a <,240b ac ∆=->,所以①正确; 由对称轴方程为12bx a=-=-,可得2a b =,所以20a b -=,所以②不正确; 由()10f ->,可得0a b c -+>,所以③不正确; 由图象可得(3)0f -=,根据函数的对称性,可得()10f =, 所以0y >,可得31x -<<,所以④正确. 故选:A. 【点睛】识别二次函数的图象应用学会“三看”:一看符号:看二次项系数的符号,它确定二次函数图象的开口方向; 二看对称轴:看对称轴和最值,它确定二次函数图象的具体位置;三看特殊点:看函数图象上的一些特殊点,如函数图象与y 轴的交点、与x 轴的交点、函数图象的最高点或最低点等.3.D解析:D 【分析】根据题意可得出(0)2,(2)2f f ==-,从而得出()f x 在R 上为减函数,从而根据不等式()12f x ->得,(1)(2)f x f -<或(1)(0)f x f ->,从而得出12x ->或10x -<,解出x 的范围 【详解】解:由题意得(0)2,(2)2f f ==-, 因为函数()y f x =是定义在R 上的单调函数, 所以()f x 在R 上为减函数,由()12f x ->,得(1)2f x ->或(1)2f x -<-, 所以(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<, 所以10x -<或12x ->, 解得1x <或3x >,所以不等式()12f x ->的解集为()(),13,-∞+∞,故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查函数单调性的应用,考查绝对值不等式的解法,解题的关键是把()12f x ->转化为(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<,再利用()f x 在R 上为减函数,得10x -<或12x ->,考查数学转化思想,属于中档题 4.B解析:B 【分析】先分析分段函数的单调性,然后根据单调性将关于函数值的不等式转化为关于自变量的不等式,从而求解出解集. 【详解】 因为313y x =在R 上单调递增,所以313y x =在(),0-∞上单调递增, 又因为xy e =在R 上单调递增,所以xy e =在[)0,+∞上单调递增,且0311003e =>=⋅,所以()f x 在R 上单调递增, 又因为()()232f x f x ->,所以232xx ->,解得()3,1x ∈-,故选:B.【点睛】思路点睛:根据函数单调性求解求解关于函数值的不等式的思路: (1)先分析出函数在指定区间上的单调性;(2)根据单调性将函数值的关系转变为自变量之间的关系,并注意定义域; (3)求解关于自变量的不等式,从而求解出不等式的解集.5.D解析:D 【分析】本题首先可以令x t a =,将函数转化为()212y t =+-并判断出函数的单调性,然后分为01a <<、1a >两种情况进行讨论,根据最大值是14进行计算,即可得出结果. 【详解】令x t a =(0a >、1a ≠),则()222112y t t t =+-=+-, 因为0a >,所以0x t a =>,函数()212y t =+-是增函数, 当01a <<、[]1,1x ∈-时,1,t a a⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,此时2max11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭,解得13a =或15-(舍去); 当1a >、[]1,1x ∈-时,1,t a a⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,此时()2max 1214y a =+-=,解得3a =或5-(舍去), 综上所述,实数a 的值为13或3, 故选:D. 【点睛】本题考查根据函数的最值求参数,能否通过换元法将函数转化为二次函数是解决本题的关键,考查二次函数单调性的判断和应用,考查分类讨论思想,考查计算能力,是中档题.6.C解析:C 【分析】由()f x 是偶函数,可知(1)(1)f f -=,故只需比较(1)f 与2(22)f a a ++的大小即可,而2222(1)11a a a ++=++≥,再结合函数()f x 的单调性,即可得(1)f 与2(22)f a a ++大小关系.【详解】因为()f x 是偶函数,所以(1)(1)f f -=,又2222(1)11a a a ++=++≥,()f x 在[0,)+∞上是减函数,所以2(22)(1)f a a f ++≤,即2(22)(1)f a a f ++≤-. 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题主要考查利用函数的单调性比较大小,关键是借助函数的奇偶性,将要比较的函数值对应的自变量转化到同单调区间上,并且比较它们的大小,再利用单调性作出判断.7.D解析:D 【分析】若函数()f x 在R 上递减,则必须满足当(],2x ∈-∞时,函数22y x ax =-递减,且()2,x ∈+∞时132y a x=-也递减,且端点处的函数值必须满足条件. 【详解】 易知函数132y a x=-在(2,)+∞上单调递减,要使函数()f x 在R 上单调递减, 则函数22y x ax =-在(,2]-∞上单调递减,所以2a ≥, 当2x =时,2244x ax a -=-,113324a a x -=-,要使()f x 在R 上单调递减, 还必须14434a a -≥-,即154a ≤,所以1524a ≤≤.故选:D . 【点睛】解答本题时,首先要保证原函数在每一段上都递减,另外,解答时容易忽略掉端点的函数值的大小关系.8.B解析:B 【分析】根据函数性质判断[]x 是一个常见的新定义的形式,按照新定义,符号[]x 表示不超过x 的最大整数,由此可以得到函数的性质,又定义函数{}[]x x x =-,当0x ≥时,表示x 的小数部分,由于①③是错误的,举例可判断②,根据单调性定义可判断④. 【详解】①函数{}x 的定义域是R ,但[]01x x ≤-<,其值域为)01⎡⎣,,故错误; ②由{}[]12x x x =-=,可得[]12x x =+,则 1.52.5x =,……都是方程的解,故正确; ③由②可得{}11.52=,{}12.52=……当 1.52.5x =,……时,函数{}x 的值都为12,故不是增函数,故错误;④函数{}x 的定义域是R ,而{}[]{}x x x x -=---≠-,故函数不是奇函数,故错误; 综上,故正确的是②. 故选:B. 【点睛】本题以新定义函数{}[]x x x =-的意义为载体,考查了分段函数和函数的值域、单调性等性质得综合类问题,在解答的过程中体现了分类讨论和数形结合的思想,还可以利用函数的图象进行解题.9.C解析:C 【分析】根据已知条件可知()f x 在(,2]-∞上单调递减,在[2,)x ∈+∞上单调递增,由不等式在[]1,0x ∈-恒成立,结合()f x 的单调性、对称性即可求m 的取值范围.【详解】对任意的[)()1212,2,x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x ->-,知:()f x 在[2,)x ∈+∞上单调递增,()2f x +是偶函数,知:()f x 关于2x =对称,∴()f x 在(,2]-∞上单调递减,在[2,)x ∈+∞上单调递增;∵不等式()()121f m f x +≥-对任意的[]1,0x ∈-恒成立,且3211x -≤-≤-, ∴max (1)(21)(3)f m f x f +≥-=-即可,而根据对称性有(1)(7)f m f +≥, ∴综上知:13m +≤-或17m +≥,解得(][),46,x ∈-∞-+∞,故选:C 【点睛】结论点睛:注意抽象函数单调性、对称性判断对任意的()1212,x x x x ≠:()()21210f x f x x x ->-有()f x 单调递增;()()21210f x f x x x -<-有()f x 单调递减;当()f x n +是偶函数,则()f x 关于x n =对称;思路点睛:对称型函数不等式在一个闭区间上恒成立:在对称轴两边取大于或小于该闭区间最值即可,结合函数区间单调性求解.10.B解析:B 【解析】函数()2f x x ax b =-+-的图象是开口朝上且以直线2ax =-为对称轴的抛物线,①当22a -> 或22a-<-,即4a -< ,或4a >时, 函数f x () 在区间[]2,2-上单调, 此时224M m f f a -=--=()(), 故M m - 的值与a 有关,与b 无关 ②当022a≤-≤ ,即40a -≤≤ 时, 函数f x ()在区间[2]2a --, 上递增,在[2]2a -, 上递减, 且22f f -<()() , 此时2322424a a M m f f a -=---=--()(),故M m - 的值与a 有关,与b 无关③当202a-≤-≤,即04a ≤≤时, 函数f x ()在区间[2]2a -,上递减,在[2]2a --,上递增, 且22f f <-()()此时222424a a M m f f a -=--=-+()(),故M m - 的值与a 有关,与b 无关 综上可得M m - 的值与a 有关,与b 无关 故选B【点睛】本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解答的关键.11.A解析:A 【分析】根据题意,由奇函数的性质可得f (﹣2)=﹣f (2)=0,结合函数的单调性分析可得在区间(﹣∞,﹣2)上,f (x )<0,在(﹣2,0)上,f (x )>0,再结合函数的奇偶性可得在区间(0,2)上,f (x )<0,在(2,+∞)上,f (x )>0,综合即可得答案. 【详解】根据题意,函数y=f (x )为奇函数,且f (2)=0, 则f (﹣2)=﹣f (2)=0,又由f (x )在(﹣∞,0)上单调递增,则在区间(﹣∞,﹣2)上,f (x )<0,在(﹣2,0)上,f (x )>0, 又由函数y=f (x )为奇函数,则在区间(0,2)上,f (x )<0,在(2,+∞)上,f (x )>0, 综合可得:不等式f (x )>0的解集(﹣2,0)∪(2,+∞); 故选A .【点睛】本题考查函数单调性奇偶性的应用,关键是掌握函数的奇偶性与单调性的定义,属于基础题.12.C解析:C【分析】首先根据题意画出()h x 的图象,再根据图象即可得到()h x 的最小值.【详解】分别画出2y x ,83y x =,6y x =-的图象, 则函数()h x 的图象为图中实线部分.由图知:函数()h x 的最低点为A ,836y x y x ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,解得1848,1111⎛⎫ ⎪⎝⎭A . 所以()h x 的最小值为4811. 故选:C.【点睛】本题主要考查根据函数的图象求函数的最值,考查了数形结合的思想,属于中档题. 二、填空题13.【分析】由题意函数为偶函数分和去掉绝对值然后根据单调性求出最大值再根据单调性求出的最小值【详解】解:由题意函数为偶函数①当时在上单调递增则;②当时当即时在上单调递减则;当即时在上单调递减在上单调递增解析:12【分析】 由题意,函数()2f x x a =-为偶函数,分0a ≤和0a >去掉绝对值,然后根据单调性求出最大值()M a ,再根据单调性求出()M a 的最小值.【详解】解:由题意,函数()2f x x a =-为偶函数, ①当0a ≤时,()2f x x a =-,()f x 在[]0,1上单调递增, 则()()()111M a f f a ==-=-;②当0a >时,()22,,x a x x f x a x x ⎧-≤≥⎪=⎨-<<⎪⎩或1即1a ≥时,()f x 在[]0,1上单调递减,则()()0M a f a ==;1<即01a <<时,()f x在⎡⎣上单调递减,在⎤⎦上单调递增,∵()0f a =,()11f a =-,由1a a 得112a <<,此时()M a a =; 由1a a ≤-得102a <≤,此时()1M a a =-; ∴()11,21,2a a M a a a ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩, ∴()min 1122M a M ⎛⎫== ⎪⎝⎭, 故答案为:12. 【点睛】关键点点睛:本题主要考查利用函数的单调性求函数的最值,本题的关键在于分类讨论去掉绝对值,然后再根据单调性求出最值,属于中档题. 14.【分析】求出抽象函数定义域与联立求解答可得【详解】因为函数的定义域是所以又所以故答案为:【点睛】对于抽象函数定义域的求解(1)若已知函数的定义域为则复合函数的定义域由不等式求出;(2)若已知函数的定解析:](1,2【分析】求出抽象函数()2f x 定义域与10x ->联立求解答可得【详解】因为函数()y f x =的定义域是[]0,4,所以02402x x ≤≤⇒≤≤,又10x -> 所以12x <≤故答案为:](1,2【点睛】对于抽象函数定义域的求解(1)若已知函数()f x 的定义域为[]a b ,,则复合函数(())f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤求出;(2)若已知函数(())f g x 的定义域为[]a b ,,,则()f x 的定义域为()g x 在[]x a b ∈,上的值域.15.【分析】根据函数的解析式分和两种情况讨论利用一次二次函数的性质即可求解【详解】由已知函数在上单调递增可得当时函数在上单调递减不满足题意;当时则满足解得综上所述实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主 解析:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭, 【分析】根据函数的解析式,分0k =和0k ≠两种情况讨论,利用一次、二次函数的性质,即可求解.【详解】由已知函数()()2325f x kx k x =+--在[)1+∞,上单调递增可得, 当0k =时,函数()25f x x =--在[)1+∞,上单调递减,不满足题意; 当0k ≠时,则满足03212k k k>⎧⎪-⎨-≤⎪⎩,解得25k ≥, 综上所述,实数k 的取值范围是25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 故答案为:25⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 【点睛】本题主要考查了函数单调性的应用,其中解答中熟记一次函数、二次函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了分类讨论思想,以及推理与计算能力,属于基础题. 16.18【分析】根据递推关系式依次求f(2)f(3)【详解】因为f(n+1)=3f(n)所以【点睛】本题考查根据递推关系求函数值考查基本求解能力解析:18【分析】根据递推关系式依次求f (2) ,f (3).【详解】因为f (n+1)=3f (n),所以(2)3(1)6,(3)3(2)18.f f f f ====【点睛】本题考查根据递推关系求函数值,考查基本求解能力.17.【分析】根据题意得到函数满足即可求解【详解】由题意函数的定义域为则函数满足即解得即函数的定义域为故答案为:【点睛】本题主要考查了抽象函数的定义域的求解其中解答中熟记抽象函数的定义域的求解方法是解答的 解析:()0,2【分析】根据题意,得到函数()g x 满足112111x x ⎧-<<⎪⎨⎪-<-<⎩,即可求解.【详解】由题意,函数()f x 的定义域为(1,1)-,则函数()()(1)2x g x f f x =+-满足112111x x ⎧-<<⎪⎨⎪-<-<⎩,即2202x x -<<⎧⎨<<⎩,解得02x <<, 即函数()g x 的定义域为()0,2.故答案为:()0,2.【点睛】本题主要考查了抽象函数的定义域的求解,其中解答中熟记抽象函数的定义域的求解方法是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.18.【分析】讨论的符号去绝对值得到的分段函数形式根据其函数图象及对称轴即可确定单调递减区间【详解】函数图像如下图示可知的单调递减区间为故答案为:【点睛】本题考查了函数的单调区间利用函数的图象及其对称性确 解析:33(,],[0,]44-∞- 【分析】讨论x 的符号去绝对值,得到()f x 的分段函数形式,根据其函数图象及对称轴,即可确定单调递减区间【详解】函数22223,0()23||23,0x x x f x x x x x x ⎧-≥⎪=-=⎨+<⎪⎩图像如下图示可知,()f x 的单调递减区间为33(,],[0,]44-∞- 故答案为:33(,],[0,]44-∞-【点睛】本题考查了函数的单调区间,利用函数的图象及其对称性确定单调区间,属于简单题 19.【分析】依题意分析的值域A 包含于的值域B 再对分类讨论得到的值域列关系计算即可【详解】因为总使得成立所以的值域A 包含于的值域B 依题意A=又函数因此当时不满足题意;当时在上递增则故即得;当时在上递减则故 解析:55,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ 【分析】依题意分析()f x 的值域A 包含于()g x 的值域B ,再对a 分类讨论得到()g x 的值域,列关系计算即可.【详解】因为[]12,2x ∀∈-,总[]02,2x ∃∈-,使得()()01g x f x =成立,所以()f x 的值域A 包含于()g x 的值域B ,依题意A =[]0,4,又函数()1=-g x ax ,2,2x ,因此,当0a =时,{}1B =-,不满足题意;当0a >时,()g x 在[]2,2-上递增,则[][]21,210,4B a a =---⊇,故210214a a --≤⎧⎨-≥⎩,即得52a ≥;当0a <时,()g x 在[]2,2-上递减,则[][]21,210,4B a a =---⊇,故210214a a -≤⎧⎨--≥⎩,即得52a ≤-. 综上,实数a 的取值范围为55,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. 故答案为:55,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. 【点睛】 本题考查了恒成立问题、函数的值域,以及利用包含关系求参数范围问题,属于中档题. 20.【分析】由题设中的定义可对分区间讨论设表示整数综合此四类即可得到函数的值域【详解】解:设表示整数①当时此时恒有②当时此时恒有③当时此时恒有④当时此时此时恒有综上可知故答案为:【点睛】此题是新定义一个 解析:{}0,1【分析】由题设中的定义,可对x 分区间讨论,设m 表示整数,综合此四类即可得到函数的值域【详解】解:设m 表示整数.①当2x m =时,1[0.5]2x m m +⎡⎤=+=⎢⎥⎣⎦,[]2x m m ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦. ∴此时恒有0y =.②当21x m =+时,1[1]12x m m +⎡⎤=+=+⎢⎥⎣⎦,[0.5]2x m m ⎡⎤=+=⎢⎥⎣⎦. ∴此时恒有1y =.③当221m x m <<+时,21122m x m +<+<+0.52x m m ∴<<+ 10.512x m m ++<<+ 2x m ⎡⎤∴=⎢⎥⎣⎦,12x m +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦∴此时恒有0y =④当2122m x m +<<+时,22123m x m +<+<+0.512x m m ∴+<<+ 11 1.52x m m ++<<+∴此时2x m ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,112x m +⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦∴此时恒有1y =.综上可知,{}0,1y ∈.故答案为:{}0,1.【点睛】此题是新定义一个函数,根据所给的规则求函数的值域,求解的关键是理解所给的定义,一般从函数的解析式入手,要找出准确的切入点,理解[]x 表示数x 的整数部分,考察了分析理解,判断推理的能力及分类讨论的思想 三、解答题21.(1)0,2(2)奇函数(3)(,1)-∞-【分析】(1)令0x =可求得(0)f ,根据抽象函数的性质得(3)3(1)f f =,然后即可求出(1)f ; (2)以x -取代y ,代入函数满足的等式,可得()()0f x f x +-=,由此可得()f x 是奇函数;(2)根据奇偶性得()2(12)f kxf x <-,再根据(0)f 和(1)f 判断出函数的单调性,化简去掉f 得212kx x <-,得2112k x x ⎛⎫⎛⎫<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再根据二次函数的性质进行研究. 【详解】(1)取0x =,得(0)(0)()f y f f y +=+,即()(0)()f y f f y =+, (0)0f ∴=,()()()()()()()3(12)1211131f f f f f f f f =+=+=++=又()36f =,得()316f =,可得()12f =;(2)取y x =-,得(0)[()]()()0f f x x f x f x =+-=+-=移项得()()f x f x -=-∴函数()f x 是奇函数;(3)()f x 是奇函数,且()2(21)0f kx f x +-<在1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立, ()2(12)f kx f x ∴<-在1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,且(0)0(1)2f f =<=; ()f x ∴在R 上是增函数,212kx x ∴<-在1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,2112k x x ⎛⎫⎛⎫∴<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立, 令211()2g x x x ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2111x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭. 由于132x ≤≤, 1123x∴≤≤. min ()(1)1g x g ∴==-,1k ∴<-,即实数k 的取值范围为(,1)-∞-.【点睛】关键点点睛:赋值法是解决抽象函数求函数值的常用方法,不等式恒成立可利用奇函数及函数的单调性转化为脱去“f ”的不等式,利用分离参数法求解,属于中档题.22.(1)12m n =⎧⎨=⎩;(2)证明见解析;(3)1[5]2,. 【分析】(1)二次函数()f x 的对称轴为1x =,得到()f x 为[]13,上的增函数, 从而得()()11335f n m f m n ⎧=-=⎪⎨=+=⎪⎩,解得12m n =⎧⎨=⎩ 得解 (2)()()22f x g x x x x ==+-,设任意的12)x x ∈+∞,且12x x <,用单调性的定义证明即可.(3)分离变量得2112()2()122x x k -=+,令 1()2x t =,换元得2112()22k t =-+ 利用函数在1[2]2,上单调递增,求得函数最大小值得解 【详解】(1)因为0m >,二次函数()f x 的对称轴为1x =,所()f x 为[]13,上的增函数, 从而得()()11335f n m f m n ⎧=-=⎪⎨=+=⎪⎩,解得12m n =⎧⎨=⎩,所以()222f x x x =-+ (2)()()22f xg x x x x==+-,设任意的12)x x ∈+∞,且12x x <,则()()22121122(2)(2)g x g x x x x x -=+--+- ()21x x =-+2122()x x -=()21122(1)x x x x --=()()2112122x x x x x x --12211202x x x x x x ≤∴-<>>,,所以()()1221200x x g x g x ->->,,()()12g x g x ∴> 所以g ()2x x x=+—2为)+∞上的增函数. (3)因为函数(20)()2x x F x g k =-⋅=, 在[]11x ∈-,上能成立 即222202x x x k +--⋅= 在[]11x ∈-,有解 整理得2112()2()122x x k -=+ 令 1()2xt =, 因为[]111[2]2x t ∈-∴∈,,, 221122(2221)k t t t =--++=在1[2]2,上单调递增, 12t ∴=,时min 12k =,2,t =时max 5k =, 所以k 的取值范围为1[5]2,【点睛】利用函数的单调性求解函数最值的步骤:(1)判断或证明函数的单调性;(2)计算端点处的函数值;(3)确定最大值和最小值.23.(1)(0)0f =,()0g x =;(2)证明见解析;(3)证明见解析;(4)()2;()2x f x x g x ==.(只要是正比例函数和指数函数均可).【分析】(1)通过赋值,令0m n ==,求()0f 和()0g 的值;(2)通过赋值,令,==-m x n x ,结合奇函数的定义,即可证明;(3)首先判断0x <时,()01g x <<,0x R g x ∀∈>,(),方法一,利用函数单调性的定义,证明当12x x <时,()()120g x g x -< ;方法二,证明()()121g x g x <,【详解】解:(1)令0m n ==,则00000f f f f =+⇒=()()()()00000g g g g =⋅⇒=()()()()或01g =(), 若00g =(),则0g x =(),与条件矛盾.故0g x =()(也可令01a b ==,,则不需要检验) (2)f x ()的定义域为R ,关于数0对称,令m x n x ==-,,则f x f x -=-()().故f x ()为奇函数.(3)当0x <时,01x g x ->->,(),又0101g x g x g g x ⋅-==⇒<<()()()() 故0x R g x ∀∈>,() 证法一:设12x x ,为R 上任意两个实数,且12x x <,则120x x -<,121g x x -<() 121222122[1]0[]g x g x g x x x g x g x x g x -=-+-=--⋅<()()()()()().故g x ()为R 上的增函数.证法二:设12x x ,为R 上任意两个实数,且12x x <,()()()()()122112221g x x x g x g x x g x g x -+⎡⎤⎣⎦==-<∴g x ()为R 上的增函数.(4)()2;()2x f x x g x ==.(只要是正比例函数和1a >的指数函数均可)【点睛】关键点点睛:本题判断奇偶性时,运用赋值法,注意结合奇函数的定义,分别赋值x -和x ,判断奇偶性,判断单调性时,需结合函数值的分布区间,经常类似变形()2211x x x x =-+,再结合已知条件和单调性的定义,证明单调性.24.(1)[)4,-+∞;(2)答案见解析;(3)1,8⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)由二次函数值域的求解方法可直接求得结果;(2)将不等式变为()()30x a x a -->,分别在0a =、0a <和0a >三种情况下讨论得到不等式的解集;(3)利用分离变量法得到142a x x <+-,令()12g x x x=+-,由对勾函数性质可求得()min g x ,由()min 4a g x <可求得结果.【详解】(1)当1a =时,()24f x x x =-, ∴当2x =时,()min 484f x =-=-,则()f x 的值域为[)4,-+∞.(2)由()230f x a +>得:()()224330x ax a x a x a -+=-->,当0a =时,20x >,则不等式的解集为()(),00,-∞⋃+∞;当0a <时,3a a <,则不等式的解集为()(),3,a a -∞+∞;当0a >时,3a a >,则不等式的解集为()(),3,a a -∞+∞.(3)由()21f x x >-得:2421x ax x ->-,[)2,x ∈+∞142a x x∴<+- 记函数()12g x x x =+-,由对勾函数性质知:()g x 在[)2,+∞上单调递增, ()()1122222g x g ∴≥=+-=,142a ∴<,解得:18a <, a ∴的取值范围为1,8⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:恒成立问题的常用处理方法是采用分离变量的方式,将问题转化为变量与函数最值之间的大小关系:①若()a f x ≤恒成立,则()min a f x ≤;②若()a f x ≥恒成立,则()max a f x ≥.25.(1)()10f =,证明见解析;(2)10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【分析】(1)令1y =,可得(1)0f =,利用增函数的定义可证()f x 在()0,∞+上是增函数; (2)利用赋值法求出(4)2f =,将不等式1(1)2f x f x ⎛⎫++≥⎪⎝⎭化为1(4)x f f x +⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,根据()f x 的单调性可解得结果.【详解】(1)令1y =,则()()()1f x f x f =-,得(1)0f =,任取210x x >>,则211x x >,210x f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以()()22110x f x f x f x ⎛⎫-=> ⎪⎝⎭, 故()f x 在()0,∞+上是增函数;(2)在()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭中,令1x =,2y =,则1()(1)(2)2f f f =-, 即10(2)f -=-得()21f =, 再令2x =,4y =,则2()(2)(4)4f f f =-,即11(4)f -=-,得()42f =,∵0x >,∴11(1)(4)2x f x f f f x x +⎛⎫⎛⎫++=≥= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 由()f x 在()0,∞+上递增得14x x +≥且0x >,得103x <≤. 所以不等式1(1)2f x f x ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭的解集为1(0,]3. 【点睛】 关键点点睛:在()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭中,通过赋值法求出(4)2f =是解题关键. 26.(1){|3x x ≥-且}1x ≠,()523f -=-,()2365f =;(2)23-. 【分析】 (1)要使解析式有意义可得1030x x -≠⎧⎨+≥⎩,解不等式组,即可得答案;(2)求出()21f a +的表达式,进而得到方程441a a=+,即可得答案; 【详解】 (1)由1030x x -≠⎧⎨+≥⎩解得13x x ≠⎧⎨≥-⎩, ∴函数()f x 的定义域为{|3x x ≥-且}1x ≠,∴()523f -=-,()2365f =.(2)()4211f a a +=+,∴441a a+=+, 23a ∴=-. 【点睛】函数的定义域是指使得解析式有意义的自变量的取值的集合,注意要写成集合或区间的形式.。
高中数学必修一第二章 一元二次函数、方程和不等式 单元测试(含答案)
高中数学必修一第二章一、单选题1.已知集合A ={x‖x ―2|<1}, B ={x |x 2―2x ―3<0}.则A ∩B =A .{x |1<x <3}B .{x |―1<x <3}C .{x |―1<x <2}D .{x |x >3}2.下列结论成立的是( )A .若ac >bc ,则a >bB .若a >b ,则a 2>b 2C .若a >b ,c <d ,则a+c >b+dD .若a >b ,c >d ,则a ﹣d >b ﹣c3.已知关于 x 的不等式 a x 2―2x +3a <0 在 (0,2] 上有解,则实数 a 的取值范围是( )A .(―∞,33)B .(―∞,47)C .(33,+∞)D .(47,+∞)4.当x >3时,不等式x+1x ―1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,3]B .[3,+∞)C .[ 72,+∞)D .(﹣∞, 72]5.下列不等式恒成立的是( )A .a 2+b 2≤2abB .a +b ≥―2|ab |C .a 2+b 2≥―2abD .a +b ≤2|ab |6.已知 x >2 ,函数 y =4x ―2+x 的最小值是( ) A .5B .4C .8D .67.设正实数x ,y ,z 满足x 2―3xy +4y 2―z =0,则当xy z取得最大值时,2x +1y ―2z 的最大值是( )A .0B .1C .94D .38.已知正数x ,y 满足x+y =1,且 x 2y +1+y 2x +1≥m ,则m 的最大值为( ) A .163B .13C .2D .4二、多选题9.设正实数a ,b 满足a +b =1,则( )A .a 2b +b 2a ≥14B .1a +2b +12a +b ≥43C .a 2+b 2≥12D .a 3+b 3≥1410.若a ,b ∈(0,+∞),a +b =1,则下列说法正确的有( )A .(a +1a)(b +1b )的最小值为4B .1+a +1+b 的最大值为6C.1a +2b的最小值为3+22D.2aa2+b+ba+b2的最大值是3+23311.已知a,b是正实数,若2a+b=2,则( )A.ab的最大值是12B.12a+1b的最小值是2C.a2+b2的最小值是54D.14a+b+2a+b的最小值是3212.已知a,b,c为实数,则下列命题中正确的是( )A.若a c2<bc2,则a<b B.若ac>bc,则a>bC.若a>b,c>d,则a+c>b+d D.若a<b<0,则1a >1 b三、填空题13.不等式﹣2x(x﹣3)(3x+1)>0的解集为 .14.已知正实数x,y满足xy―x―2y=0,则x+y的最小值是 . 15.已知a,b均为正数,且ab―a―2b=0,则a24+b2的最小值为 .16.以max A表示数集A中最大的数.已知a>0,b>0,c>0,则M=max{1c +ba,1ac+b,ab+c}的最小值为 四、解答题17.已知U=R且A={x∣x2―5x―6<0},B={x∣―4≤x≤4},求:(1)A∪B;(2)(C U A)∩(C U B).18.解下列关于x的不等式:(1)x2―2x―3≤0;(2)―x2+4x―5>0;(3)x2―ax+a―1≤019.已知关于x的不等式2x2+x>2ax+a(a∈R).(1)若a=1,求不等式的解集;(2)解关于x的不等式.20.某县一中计划把一块边长为20米的等边三角形ABC的边角地辟为植物新品种实验基地,图中DE 需把基地分成面积相等的两部分,D在AB上,E在AC上.(1)设AD=x(x≥10),ED=y,试用x表示y的函数关系式;(2)如果DE是灌溉输水管道的位置,为了节约,则希望它最短,DE的位置应该在哪里?如果DE 是参观线路,则希望它最长,DE的位置又应该在哪里?说明理由.答案解析部分1.【答案】A2.【答案】D3.【答案】A4.【答案】D5.【答案】C6.【答案】D7.【答案】B8.【答案】B9.【答案】B,C,D10.【答案】B,C,D11.【答案】A,B12.【答案】A,C,D13.【答案】(﹣∞,﹣1)∪(0,3)314.【答案】3+2215.【答案】816.【答案】217.【答案】(1)解:因为A={x∣x2―5x―6<0}=(―1,6),且B={x∣―4≤x≤4}=[―4,4],则A ∪B=[―4,6).(2)解:由(1)可知,A=(―1,6),B=[―4,4],则C U A=(―∞,―1]∪[6,+∞),C U B=(―∞,―4)∪(4,+∞),所以(C U A)∩(C U B)=(―∞,―4)∪[6,+∞).18.【答案】(1)解:x2―2x―3≤0,(x―3)(x+1)≤0⇒x≤―1或x≥3,故解集为: (―∞,―1]∪[3,+∞).(2)解:―x2+4x―5>0,∴x2―4x+5<0⇒(x―2)2+1<0⇒x无解,故解集为: ∅(3)解:x2―ax+a―1≤0,∴[x―(a―1)](x―1)≤0,当a―1<1,即a<2时,解集为[a―1,1],当a―1=1,即a=2时,解集为x=1,当 a ―1>1 ,即 a >2 时,解集为 [1,a ―1] .所以:当 a <2 时,解集为 [a ―1,1] ,当 a =2 时,解集为 x =1 ,当 a >2 时,解集为 [1,a ―1] .19.【答案】(1)解:2x 2+x >2ax +a ,∴x (2x +1)>a (2x +1),∴(x ―a )(2x +1)>0,当a =1时,可得解集为{x |x >1或x <―12}.(2)对应方程的两个根为a ,―12,当a =―12时,原不等式的解集为{x |x ≠―12},当a >―12时,原不等式的解集为{x |x >a 或x <―12},当a <―12时,原不等式的解集为{x |x <a 或x >―12}.20.【答案】(1)解:∵△ABC 的边长是20米,D 在AB 上,则10≤x≤20,S △ADE = 12S △ABC ,∴12 x•AEsin60°= 12 • 34 •(20)2,故AE= 200x,在三角形ADE 中,由余弦定理得:y= x 2+4⋅104x 2―200 ,(10≤x≤20);(2)解:若DE 作为输水管道,则需求y 的最小值, ∴y= x 2+4⋅104x 2―200 ≥ 400―200 =10 2 ,当且仅当x 2= 4⋅104x 2即x=10 2 时“=”成立.。
苏教版必修一《第2章函数》单元测试(含详细答案)-(高一数学)(含详细答案).pdf
高一数学《第2章函数》单元测试(时间:120分钟;满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中横线上)1.设函数f(x)=(2k-1)x-4在(-∞,+∞)是单调递减函数,则k的取值范围是________.解析:由题意2k-1<0,∴k<1 2 .答案:(-∞,1 2 )2.已知y=f(x)是定义在R上的偶函数,且当x<0时,f(x)=1+2x,则当x>0时,f(x)=________.解析:当x>0时,-x<0,∴f(-x)=1+2(-x)=1-2x,∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),∴当x>0时,f(x)=1-2x.答案:1-2x3.若f(x)的定义域为[-3,1],则函数F(x)=f(x)+f(-x)的定义域为________.解析:由-3≤x≤1-3≤-x≤1得定义域为[-1,1].答案:[-1,1]4.函数y=3-2x-x2的递增区间为________.解析:由3-2x-x2≥0结合二次函数图象得-3≤x≤1,观察图象知递增区间为[-3,-1].答案:[-3,-1]5.函数f(x)=x3+x+1(x∈R),若f(a)=2,则f(-a)的值为________.解析:f(x)-1=x3+x为奇函数,又f(a)=2,∴f(a)-1=1,故f(-a)-1=-1,即f(-a)=0.答案:06.函数f(x)=x-4(x≥4)f(x+3)(x<4),则f[f(-1)]=________.解析:f[f(-1)]=f[f(2)]=f[f(5)]=f(1)=f(4)=0.答案:07.定义在R上的偶函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,则f(-π),f(3),f(-4)由小到大的顺序是________.解析:因为f(x)是偶函数,所以f(-π)=f(π),f(-4)=f(4),又f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以f(3)<f(π)<f(4),即f(3)<f(-π)<f(-4).答案:f(3)<f(-π)<f(-4)8.若函数y=12x2-x+32的定义域和值域都为[1,b],则b的值为________.解析:由二次函数图象知:12b2-b+32=b,得b=1或b=3,又因为b>1,所以b=3.答案:39.已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx的奇偶性是________.解析:∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x),即ax2-bx+c=ax2+bx+c,∴b=0.∴g(x)=ax3+cx,因为函数g(x)的定义域是R,又g(-x)=a(-x)3+c(-x)=-ax3-cx=-g(x).所以函数g(x)是奇函数.答案:奇函数10.若函数y=x2-2x+3在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值集合为________.解析:由y=x2-2x+3即y=(x-1)2+2,结合图象分析知m的取值范围为[1,2]时,能使得函数取得最大值3和最小值 2.答案:[1,2]11.如果函数f(x)满足f(n2)=f(n)+2,n≥2,且f(2)=1,那么f(256)=________.解析:f(256)=f(162)=f(16)+2=f(42)+2=f(4)+4=f(22)+4=f(2)+6=1+6=7.答案:712.函数y=|x|(1-x)的增区间为________.解析:当x≥0时,y=|x|(1-x)=x(1-x)=x-x2=-(x-12)2+14;当x<0时,y=|x|(1-x)=-x(1-x)=x2-x=(x-12)2-14.故y=-(x-12)2+14(x≥0)(x-12)2-14(x<0),函数图象为:所以函数的增区间为[0,12 ].答案:[0,1 2 ]13.y=f(x)在(0,2)上是增函数,y=f(x+2)是偶函数,则f(1),f(52),f(72)的大小关系是________.解析:结合图象(图略)分析知:y=f(x)的图象是由y=f(x+2)的图象向右平移两个单位而得到的;而y=f(x+2)是偶函数,即y=f(x+2)的图象关于y轴对称,所以y=f(x)的图象关于x=2对称,画出图象可以得到f(72)<f(1)<f(52).答案:f(72)<f(1)<f(52)14.已知t为常数,函数y=|x2-2x-t|在区间[0,3]上的最大值为2,则t=________.解析:二次函数y=x2-2x-t图象的对称轴为x=1,函数y=|x2-2x-t|的图象是将二次函数y=x2-2x -t图象在x轴下方部分翻到x轴上方(x轴上方部分不变)得到的.由区间[0,3]上的最大值为2,知y max=f(3)=|3-t|=2,解得t=1或5;检验t=5时,f(0)=5>2不符,而t=1时满足题意.答案:1二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)已知xy<0,并且4x2-9y2=36.由此能否确定一个函数关系y=f(x)?如果能,求出其解析式、定义域和值域;如果不能,请说明理由.解:xy<0?x>0y<0或x<0y>0.∵4x2-9y2=36,∴y2=49x2-4.又x>049x2-4≥0?x>3或x<049x2-4≥0?x<-3,∴y=-49x2-4(x>3)49x2-4(x<-3).因此能确定一个函数关系y=f(x).其定义域为(-∞,-3)∪(3,+∞).且不难得到其值域为(-∞,0)∪(0,+∞).16.(本小题满分14分)(1)已知f(x+1x)=x2+1x2+1,求f(x)的表达式.(2)已知f(x-1)=9x2-6x+5,求f(x)的表达式.解:(1)由f(x+1x)=x2+1x2+1=(x+1x)2-1知,f(x)的表达式为:f(x)=x2-1(x≤-2或≥2).(2)令t=x-1,∴x=t+1,∴f(t)=9(t+1)2-6(t+1)+5=9t2+12t+8.∴f(x)=9x2+12x+8.17.(本小题满分14分)若f(x),g(x)的定义在R上的函数,f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(x)+g(x)=1x2-x+1,求f(x)的表达式.解:在f(x)+g(x)=1x2-x+1中用-x代替x,得f(-x)+g(-x)=1(-x)2-(-x)+1,又f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,所以-f(x)+g(x)=1x2+x+1,联列方程组f(x)+g(x)=1x2-x+1-f(x)+g(x)=1x2+x+1,两式相减得f(x)=12(1x2-x+1-1x2+x+1).18.(本小题满分16分)已知函数f(x)=2x+1,g(x)=x2-2x+1.(1)设集合A={x|g(x)=9},求集合A;(2)若x∈[-2,5],求g(x)的值域;(3)画出y=f(x),x≤0g(x),x>0的图象,写出其单调区间.解:(1)集合A={x|g(x)=9}={x|x2-2x-8=0}={-2,4}.(2)g(x)=(x-1)2,∵x∈[-2,5],当x=1时,g(x)min=0;当x=5时,g(x)max=16.(3)画出函数图象如图:则单调增区间是(-∞,0]和[1,+∞),单调减区间是[0,1].19.(本小题满分16分)已知函数f(x)的定义域是(0,+∞),当x>1时,f(x)<0,且f(x·y)=f(x)+f(y).如果f(33)=1,求满足不等式f(x)-f(x-2)≥-2的x的取值范围.解:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则x2x1>1,∴f(x2x1)<0.又f(x·y)=f(x)+f(y),∴f(x1)+f(x2x1)=f(x2),∴f(x2)-f(x1)=f(x2x1)<0,∴f(x2)<f(x1),∴f(x)在定义域内是减函数.由已知f(x ·y)=f(x)+f(y),得2f(33)=f(33)+f (33)=f(13)=2.∴f(x)-f(x -2)≥-2即为f(x)+2=f(x)+f(13)=f(x3)≥f(x -2),∵f(x)在定义域内是减函数,∴x3≤x -2,x>0,x -2>0,∴x ≥3.20.(本小题满分16分)已知y =f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f(x)=2x -x 2.(1)求x<0时,f(x)的解析式;(2)问是否存在这样的正数a ,b ,当x ∈[a ,b]时,g(x)=f(x),且g(x)的值域为[1b ,1a]?若存在,求出所有a ,b 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)设x<0,则-x>0,于是f(-x)=-2x -x 2,又f(x)为奇函数,所以f(x)=-f (-x)=2x +x 2,即x<0时,f(x)=2x +x 2(x<0);(2)分下述三种情况:①0<a<b ≤1,那么1a>1,而当x ≥0,f (x)的最大值为1,故此时不可能使g(x)=f(x);②若0<a<1<b ,此时若g(x)=f(x),则g(x)的最大值为g(1)=f(1)=1,得a =1,这与0<a<1<b 矛盾;③若1≤a<b ,因为x ≥1时,f(x)是减函数,则f (x)=2x -x 2,于是有1b=g (b )=-b 2+2b 1a=g (a )=-a 2+2a ?(a -1)(a 2-a -1)=0(b -1)(b 2-b -1)=0考虑到1≤a<b ,解得a =1,b =1+52.综上所述,a =1,b =1+52.。
第2章函数与基本初等函数练习(苏教版必修1)
第二编 函数与基本初等函数Ⅰ§2.1 函数及其表示基础自测1.与函数f(x)=|x|是相同函数的有 (写出一个你认为正确的即可). 答案2x y =2.设M={x|0≤x ≤2},N={y|0≤y ≤3},给出下列四个图形(如图所示),其中能表示从集合M 到集合N 的函数关系的是 .(填序号).答案 ②③3.若对应关系f:A →B 是从集合A 到集合B 的一个映射,则下面说法正确的是 (填序号). ①A 中的每一个元素在集合B 中都有对应元素②A 中两个元素在B 中的对应元素必定不同③B 中两个元素若在A 中有对应元素,则它们必定不同④B 中的元素在A 中可能没有对应元素答案 ①③④4.如图所示,①②③三个图象各表示两个变量x,y 的对应关系,则能表示y 是x 的函数的图象是 (填序号).答案 ②③ 5.已知f (x 1)=x 2+5x,则f(x)= .答案 251xx +(x ≠0)例1给出下列两个条件:(1)f(x +1)=x+2x ;(2)f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2.试分别求出f(x)的解析式. 解 (1)令t =x +1,∴t ≥1,x =(t -1)2.则f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1,即f (x )=x 2-1,x ∈[1,+∞).(2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∴f (x +2)=a (x +2)2+b (x +2)+c ,则f (x +2)-f (x )=4ax +4a +2b =4x +2. ∴⎩⎨⎧=+=22444b a a ,∴⎩⎨⎧-==11b a ,又f (0)=3⇒c =3,∴f (x )=x 2-x +3.例2(1)求函数f(x)=229)2(1xx x g --的定义域;(2)已知函数f(2x)的定义域是[-1,1],求f(log 2x)的定义域.解 (1)要使函数有意义,则只需要:,3302,090222⎩⎨⎧<<-<>⎪⎩⎪⎨⎧>->-x x x x x x 或即解得-3<x <0或2<x <3.故函数的定义域是(-3,0)∪(2,3).(2)∵y =f (2x)的定义域是[-1,1],即-1≤x ≤1,∴21≤2x≤2.∴函数y =f (log 2x )中21≤log 2x ≤2.即log 22≤log 2x ≤log 24,∴2≤x ≤4.故函数f (log 2x )的定义域为[2,4]例3(14分)某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x<1),则出厂价相应提高的比例为0.75x, 同时预计年销售量增加的比例为0.6x.已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度利润比上年有所增加,问投入成本增加的比例x 应在什么范围内?解 (1)依题意,本年度每辆摩托车的成本为1+x (万元),而出厂价为1.2×(1+0.75x ) (万元), 销售量为1 000×(1+0.6x )(辆).故利润y =[1.2×(1+0.75x )-(1+x )]×1 000×(1+0.6x ), 5分 整理得y =-60x 2+20x +200 (0<x <1). 7分(2)要保证本年度利润比上一年有所增加,则y -(1.2-1)×1 000>0, 10分即-60x 2+20x +200-200>0,即3x 2-x <0. 12分解得0<x <31,适合0<x <1.故为保证本年度利润比上年有所增加,投入成本增加的比例x 的取值范围是0<x <31. 13分答 (1)函数关系式为y =-60x 2+20x +200 (0<x <1). (2)投入成本增加的比例x 的范围是(0,31). 14分例4 已知函数f(x)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-=>.0,1,0,1,0,2x xx x x (1)画出函数的图象;(2)求f(1),f(-1),f [f(-1)]的值.解 (1)分别作出f (x )在x >0,x =0, x <0段上的图象,如图所示,作法略. (2)f (1)=12=1,f (-1)=-11- =1,f [f (-1)]=f (1)=1.1.(1)已知f (12+x)=lgx ,求f (x );(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x+1)-2f (x-1)=2x+17,求f (x ); (3)已知f (x )满足2f (x )+f (x1)=3x ,求f (x ).解 (1)令x 2+1=t ,则x =12-t , ∴f (t )=lg 12-t ,∴f (x )=lg 12-x ,x ∈(1,+∞).(2)设f (x )=ax +b ,则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +b +5a =2x +17,∴a =2,b =7,故f (x )=2x +7.(3)2f (x )+f (x 1)=3x , ① 把①中的x 换成x 1,得2f (x 1)+f (x )=x3②①×2-②得3f (x )=6x -x 3,∴f (x )=2x -x1.2. 求下列函数的定义域: (1)y=2)3(log 2+-x x +(2x-3)0;(2)y=log (2x+1)(32-4x).解 (1)由⎪⎩⎪⎨⎧≠-><⎪⎩⎪⎨⎧≠->+>-.3log 2,303202032x ,x x x x x ,得∴定义域为(-2,log 23)∪(log 23,3).(2)⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≠-><⎪⎩⎪⎨⎧≠+>+>-021,251120120432x ,x x ,x x x 得∴定义域为(-21,0)∪(0,25).3.等腰梯形ABCD 的两底分别为AD=2a ,BC=a ,∠BAD=45°,作直线MN ⊥AD 交AD 于M ,交折线ABCD 于N ,记AM=x,试将梯形ABCD 位于直线MN 左侧的面积y 表示为x 的函数,并写出函数的定义域.解 作BH ⊥AD ,H 为垂足,CG ⊥AD ,G 为垂足,依题意,则有AH =2a ,AG =23a .(1) 当M 位于点H 的左侧时, N ∈AB ,由于AM =x ,∠BAD =45°. ∴MN =x . ∴y =S △AMN =21x 2(0≤x ≤2a ).(2)当M 位于HG 之间时,由于AM =x ,∴MN =2a ,BN =x -2a.∴y =S 直角梯形AMNB=2·21a [x +(x -2a )]=21ax -).232(82a x a a ≤<(3)当M 位于点G 的右侧时,由于AM =x ,MN =MD =2a -x .∴y =S 梯形ABCD -S △MDN=).223(45221)44(2143)2(21)2(2·21222222a x a a ax x x ax a a x a a a a ≤<-+-=+--=--+ 综上:y =⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎦⎤ ⎝⎛∈-+-⎥⎦⎤ ⎝⎛∈-⎢⎣⎡⎥⎦⎤∈a a x a ax x a a x a ax a x x 2,2345221.23,28212,02122224.如右图所示,在直角坐标系的第一象限内,△AOB 是边长为2的等边三角形,设直线x=t(0≤t ≤2)截这个三角形可得位于此直线左方的图形的面积为f(t),则函数y=f(t)的图象(如下图所示)大致是 (填序号).答案④一、填空题1.设函数f 1(x)=x 21,f 2(x)=x -1,f 3(x)=x 2,则[]))0072((123f f f = .答案007212.(2008·安徽文,13)函数f(x)=)1(log 1|21|2---x 的定义域为 .答案[)+∞,33.若f(x)=⎩⎨⎧≥<+)6(log )6()3(2x xx x f ,则f(-1)的值为 .答案 34.已知f(2211)11x x x x +-=+-,则f(x)的解析式为 .答案 f(x)=212x x +5.函数f(x)=xx -132 +lg(3x+1)的定义域是 .答案 (-31,1) 6.(2008·陕西理,11)定义在R 上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y ∈R ),f(1)=2,则f(-3)= . 答案 67.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出x 1 2 3 f(x) 131则f [g(1)]的值为 ,满足f [g(x)]>g [f(x)]的x 的值是 . 答案 1 2x1 2 3 g(x)3218.已知函数ϕ(x)=f(x)+g(x),其中f(x)是x 的正比例函数,g(x)是x 的反比例函数,且ϕ(31)=16, ϕ (1)=8,则 ϕ(x)= .答案 3x+x5二、解答题 9.求函数f(x)=21)|lg(|xx x --的定义域.解 由,110010||2⎩⎨⎧<<-<⎩⎨⎧>->-x x x x x ,得 ∴-1<x <0. ∴函数f (x )=21)|lg(|xx x --的定义域为(-1,0).10.(1)设f(x)是定义在实数集R 上的函数,满足f(0)=1,且对任意实数a 、b,有f(a-b)=f(a)-b(2a-b+1),求f(x); (2)函数f(x) (x ∈(-1,1))满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),求f(x). 解 (1)依题意令a =b =x ,则f (x -x )=f (x )-x (2x -x +1), 即f (0)=f (x )-x 2-x , 而f (0)=1,∴f (x )=x 2+x +1. (2)以-x 代x ,依题意有2f (-x )-f (x )=lg(1-x ) ① 又2f (x )-f (-x )=lg(1+x ) ②两式联立消去f (-x )得3f (x )=lg(1-x )+2lg(1+x ), ∴f (x )=31lg(1+x -x 2-x 3)(-1<x <1).11.如图所示,有一块半径为R 的半圆形钢板,计划剪裁成等腰梯形ABCD 的形状,它的下底AB 是⊙O 的直径,且上底CD 的端点在圆周上,写出梯形周长y 关于腰长x 的函数关系式,并求出它的定义域.解 AB =2R ,C 、D 在⊙O 的半圆周上,设腰长AD =BC =x ,作DE ⊥AB ,垂足为E ,连接BD ,那么∠ADB 是直角, 由此Rt △ADE ∽Rt △ABD.∴AD 2=AE ×AB ,即AE =Rx 22,∴CD =AB -2AE =2R -R x 2,所以y =2R +2x +(2R -Rx 2),即y =-Rx 2+2x +4R.再由⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>->>0202022R x R R x x ,解得0<x <2R .所以y =-Rx 2+2x +4R ,定义域为(0,2R ).12.某租赁公司拥有汽车100辆.当每辆车的月租金为3 000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?解 (1)当每辆车的月租金定为3 600元时,未租出的车辆数为5000036003-=12,所以这时租出了88辆车.(2)设每辆车的月租金定为x 元,则租赁公司的月收益为f (x )=(100-500003)150)(500003----x x x ×50. 整理得f (x )=-502x +162x -21 000=-501(x -4 050)2+307 050.所以,当x =4 050时,f (x )最大,最大值为f (4 050)=307 050.即当每辆车的月租金定为4 050元时,租赁公司的月收益最大,最大月收益为307 050元.§2.2函数的单调性与最大(小)值基础自测1.已知函数y=f(x)是定义在R 上的增函数,则下列对f(x)=0的根说法不正确的是 (填序号). ①有且只有一个 ②有2个 ③至多有一个 ④没有根答案 ①②2.已知f (x )是R 上的增函数,若令F (x )=f (1-x )-f (1+x ),则F (x )是R 上的 函数(用“增”、“减”填空). 答案 减3.若函数f(x)=x 2+(a 2-4a+1)x+2在区间(-∞,1]上是减函数,则a 的取值范围是 .答案 [1,3]4.(2009·徐州六县一区联考)若函数f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且对一切x>0,y>0满足f(xy)=f(x)+f(y),则不等式f(x+6)+f(x)<2f(4)的解集为 . 答案 (0,2)5.已知函数f(x)=x 2-2x+3在闭区间[0,m ]上最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围为 . 答案 [1,2]例1 已知函数f(x)=a x+12+-x x (a>1). 证明:函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数.证明 方法一 任取x 1,x 2∈(-1,+∞), 不妨设x 1<x 2,则x 2-x 1>0,12x x a ->1且a1x >0,∴a,0)1(12112>-=--x x x x x a a a 又∵x 1+1>0,x 2+1>0,∴)1)(1()(3)1)(1()1)(2()1)(2(121221122121121122++-=+++--+-=+--+-x x x x x x x x x x x x x x >0,于是f (x 2)-f (x 1)=a12x x a -+12121122+--+-x x x x >0,故函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. 方法二 f (x )=a x+1-13+x (a >1),求导数得f ′(x )=a xln a +2)1(3+x ,∵a >1,∴当x >-1时,a xln a >0,2)1(3+x >0,f ′(x )>0在(-1,+∞)上恒成立,则f (x )在(-1,+∞)上为增函数. 方法三 ∵a >1,∴y =a x为增函数,又y =13112+-+=+-x x x ,在(-1,+∞)上也是增函数.∴y =a x+12+-x x 在(-1,+∞)上为增函数.例2 判断函数f(x)=12-x 在定义域上的单调性.解 函数的定义域为{x |x ≤-1或x ≥1}, 则f (x )=12-x ,可分解成两个简单函数. f (x )=)(,)(x u x u =x 2-1的形式.当x ≥1时,u (x )为增函数,)(x u 为增函数.∴f (x )=12-x 在[1,+∞)上为增函数.当x ≤-1时,u (x )为减函数,)(x u 为减函数,∴f (x )=12-x 在(-∞,-1]上为减函数.例3 求下列函数的最值与值域:(1)y=4-223x x -+;(2)y=2x-x 21-;(3)y=x+x4;(4)y=4)2(122+-++x x .解 (1)由3+2x -x 2≥0得函数定义域为[-1,3],又t =3+2x -x 2=4-(x -1)2.∴t ∈[0,4],t∈[0,2],从而,当x =1时,y min =2,当x =-1或x =3时,y max =4.故值域为[2,4].(2) 方法一 令x 21-=t (t ≥0),则x =212t -.∴y =1-t 2-t =-(t +)212+45.∵二次函数对称轴为t =-21,∴在[0,+∞)上y =-(t +)212+45是减函数, 故y max =-(0+)212+45=1.故函数有最大值1,无最小值,其值域为(-∞,1].方法二 ∵y =2x 与y=-x 21-均为定义域上的增函数,∴y =2x -x 21-是定义域为{x |x ≤21}上的增函数, 故y max =2×212121⨯--=1,无最小值.故函数的值域为(-∞,1].(3)方法一 函数y =x +x4是定义域为{x |x ≠0}上的奇函数,故其图象关于原点对称,故只讨论x >0时,即可知x <0时的最值.∴当x >0时,y =x +x4≥2x x 4⋅=4,等号当且仅当x =2时取得.当x <0时,y ≤-4,等号当且仅当x =-2时取得.综上函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),无最值. 方法二 任取x 1,x 2,且x 1<x 2, 因为f (x 1)-f (x 2)=x 1+14x -(x 2+24x )=,)4)((212121x x x x x x --所以当x ≤-2或x ≥2时,f (x )递增,当-2<x <0或0<x <2时,f (x )递减. 故x =-2时,f (x )最大值=f (-2)=-4,x =2时,f (x )最小值=f (2)=4,所以所求函数的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞),无最大(小)值. (4)将函数式变形为y =2222)20()2()10()0(++-+-+-x x ,可视为动点M (x ,0)与定点A (0,1)、B (2,-2)距离之和,连结AB ,则直线AB 与x 轴的交点(横坐标)即为所求的最小值点. y min =|AB |=13)21()20(22=++-,可求得x=32时,y min=13.显然无最大值.故值域为[13,+∞).例4 (14分)函数f(x)对任意的a 、b ∈R ,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当x>0时,f(x)>1.(1)求证:f(x)是R 上的增函数;(2)若f(4)=5,解不等式f(3m 2-m-2)<3. 解 (1)设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2, 则x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1. 2分 f(x 2)-f(x 1)=f ((x 2-x 1)+x 1)-f(x 1)=f(x 2-x 1)+f(x 1)-1-f(x 1)=f(x 2-x 1)-1>0. 5分∴f (x 2)>f(x 1).即f (x )是R 上的增函数. 7分 (2)∵f (4)=f (2+2)=f (2)+f (2)-1=5,∴f (2)=3, 10分∴原不等式可化为f(3m 2-m-2)<f(2),∵f(x)是R 上的增函数,∴3m 2-m-2<2, 12分 解得-1<m<34,故解集为(-1, 34). 14分1.讨论函数f (x )=x+xa(a>0)的单调性.解 方法一 显然f (x )为奇函数,所以先讨论函数f (x )在(0,+∞)上的单调性,设x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2) =(x 1+1x a )-(x 2+2x a )=(x 1-x 2)·(1-21x x a).∴当0<x 2<x 1≤a 时,21x x a >1,则f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),故f (x )在(0,a ]上是减函数.当x 1>x 2≥a 时,0<21x x a <1,则f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故f (x )在[a ,+∞)上是增函数.∵f (x )是奇函数,∴f (x )分别在(-∞,-a ]、[a ,+∞)上为增函数;f (x )分别在[-a ,0)、(0,a ]上为减函数.方法二 由f ′(x )=1-2x a =0可得x =±a当x >a 时或x <-a 时,f ′(x )>0,∴f (x )分别在[a ,+∞)、(-∞,-a ]上是增函数.同理0<x <a 或-a <x <0时,f ′(x )<0即f (x )分别在(0,a ]、[-a ,0)上是减函数.2.求函数y=21log (4x-x 2)的单调区间.解 由4x -x 2>0,得函数的定义域是(0,4).令t =4x -x 2,则y = 21log t .∵t =4x -x 2=-(x -2)2+4,∴t =4x -x 2的单调减区间是[2,4),增区间是(0,2]. 又y =21log t 在(0,+∞)上是减函数,∴函数y =21log (4x -x 2)的单调减区间是(0,2],单调增区间是[2,4).3.在经济学中,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf (x )=f (x+1)-f (x ).某公司每月最多生产100台报警系统装置,生产x (x>0)台的收入函数为R (x )=3 000x-20x 2(单位:元),其成本函数为C (x )=500x+4 000(单位:元),利润是收入与成本之差.(1)求利润函数P (x )及边际利润函数MP (x );(2)利润函数P (x )与边际利润函数MP (x )是否具有相同的最大值?解 (1)P (x )=R (x )-C (x )=(3 000x -20x 2)-(500x +4 000) =-20x 2+2 500x -4 000(x ∈[1,100]且x ∈N ).MP (x )=P (x +1)-P (x )=-20(x +1)2+2 500(x +1)-4 000-(-20x 2+2 500x -4 000) =2 480-40x (x ∈[1,100]且x ∈N ). (2)P (x )=-20(x -)21252+74 125,当x =62或63时,P (x )max =74 120(元).因为MP (x )=2 480-40x 是减函数,所以当x =1时,MP (x )max =2 440(元). 因此,利润函数P (x )与边际利润函数MP (x )不具有相同的最大值. 4.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()21x x =f(x 1)-f(x 2),且当x>1时,f(x)<0. (1)求f(1)的值; (2)判断f(x )的单调性;(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2. 解 (1)令x 1=x 2>0,代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0,故f (1)=0. (2)任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则21x x >1,由于当x >1时,f (x )<0, 所以f )(21x x <0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数. (3)由f (21x x )=f (x 1)-f (x 2)得f ()39=f (9)-f (3),而f (3)=-1,所以f (9)=-2.由于函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数,由f (|x |)<f (9),得|x |>9,∴x >9或x <-9.因此不等式的解集为{x |x >9或x <-9}.一、填空题1.函数f(x)=ln(4+3x-x 2)的单调递减区间是 .答案 [23,4) 2.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )·f (b )<0,则下列对方程f (x )=0在区间[a ,b ]上根的分布情况的判断有误的是 (填序号).①至少有一实根 ②至多有一实根 ③没有实根 ④必有惟一的实根 答案 ①②③3.函数y=lg(x 2+2x+m)的值域是R ,则m 的取值范围是 . 答案 m ≤14.函数f(x)(x ∈R )的图象如下图所示,则函数g(x)=f(log a x) (0<a<1)的单调减区间是 . 答案 [a ,1]5.已知f(x)=⎩⎨⎧≥<+-)1(log )1(4)13(x x x ax a a 是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是 .答案 [71,31) 6.若函数f (x )=(m -1)x 2+mx +3 (x ∈R )是偶函数,则f (x )的单调减区间是 . 答案 [0,+∞)7.已知y=f(x)是定义在(-2,2)上的增函数,若f(m-1)<f(1-2m),则m 的取值范围是 . 答案 (-)32,21 8.已知下列四个命题:①若f(x)为减函数,则-f(x)为增函数;②若f(x)为增函数,则函数g(x)=)(1x f 在其定义域内为减函数;③若f(x)与g(x)均为(a,b)上的增函数,则f(x)·g(x)也是区间(a,b )上的增函数;④若f(x)与g(x)在(a,b)上分别是递增与递减函数,且g(x)≠0,则)()(x g x f 在(a,b)上是递增函数.其中命题正确的是 (填序号) 答案 ① 二、解答题9.已知f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=1,试解不等式f(x)+f(x-8)≤2. 解 根据题意,由f (3)=1,得f (9)=f (3)+f (3)=2. 又f (x )+f (x -8)=f [x (x -8)],故f [x (x -8)]≤f (9).∵f (x )在定义域(0,+∞)上为增函数,∴⎪⎩⎪⎨⎧≤->->,9)8(080x x x x ,,解得8<x ≤9.10.函数f(x)对任意的实数m 、n 有f(m+n)=f(m)+f(n),且当x>0时有f(x)>0. (1)求证:f(x)在(-∞,+∞)上为增函数;(2)若f(1)=1,解不等式f [log 2(x 2-x-2)]<2. (1)证明 设x 2>x 1,则x 2-x 1>0.∵f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1+x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)>0, ∴f (x 2)>f (x 1),f (x )在(-∞,+∞)上为增函数. (2)解 ∵f (1)=1,∴2=1+1=f (1)+f (1)=f (2). 又f [log 2(x 2-x -2)]<2,∴f [log 2(x 2-x -2)]<f (2).∴log 2(x 2-x -2)<2,于是⎪⎩⎪⎨⎧<-->--.060222x x x x ,∴⎩⎨⎧<<->-<,32,21x x x 或即-2<x <-1或2<x <3.∴原不等式的解集为{x |-2<x <-1或2<x <3}. 11.已知f(x)=ax x-(x ≠a).(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围.(1)证明 任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f(x 2)=.)2)(2()(22221212211++-=+-+x x x x x x x x∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f(x 1)<f(x 2),∴f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)解 任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=.))(()(21122211a x a x x x a a x x a x x ---=---∵a >0,x 2-x 1>0,∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立, ∴a ≤1.综上所述知0<a ≤1.12.已知函数y=f(x)对任意x,y ∈R 均有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-32.(1)判断并证明f(x)在R 上的单调性; (2)求f(x)在[-3,3]上的最值. 解 (1)f (x )在R 上是单调递减函数证明如下:令x =y =0,f (0)=0,令x =-y 可得:f (-x )=-f (x ),在R 上任取x 1<x 2,则x 2-x 1>0, ∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2-x 1).又∵x >0时,f (x )<0,∴f (x 2-x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1).由定义可知f (x )在R 上为单调递减函数. (2)∵f (x )在R 上是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上也是减函数.∴f (-3)最大,f (3)最小.f (3)=f (2)+f (1)=f (1)+f (1)+f (1)=3×(-)32=-2.∴f (-3)=-f (3)=2.即f (x )在[-3,3]上最大值为2,最小值为-2.§2.3 函数的奇偶性基础自测1.(2008·福建理,4)函数f (x )=x 3+sin x +1(x ∈R ),若f (a )=2,则f (-a )的值为 .答案02.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)的值为 . 答案03.设偶函数f (x )=log a |x -b |在(-∞,0)上单调递增,则f (a +1) f (b +2)(用“≤”,“≥”,“<”,“>”填空).答案>4.已知f (x )=122)12(+-+xx a 是奇函数,则实数a 的值为 . 答案15.函数f (x ),g (x )在区间[-a ,a ] (a >0)上都是奇函数,则下列结论:①f (x )-g (x )在[-a ,a ]上是奇函数;②f (x )+g (x )在[-a ,a ]上是奇函数;③f (x )·g (x )在[-a ,a ]上是偶函数;④f (0)+ g (0)=0,则其中正确结论的个数是 . 答案 4例1判断下列函数的奇偶性. (1)f(x)=2211x x -⋅-;(2)f(x)=log 2(x+12+x ) (x ∈R );(3)f(x)=lg|x-2|.解 (1)∵x 2-1≥0且1-x 2≥0,∴x =±1,即f (x )的定义域是{-1,1}. ∵f (1)=0,f (-1)=0,∴f (1)=f (-1),f (-1)=-f (1), 故f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)方法一 易知f (x )的定义域为R , 又∵f (-x )=log 2[-x +1)(2+-x ]=log2112++x x =-log 2(x +12+x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.方法二 易知f (x )的定义域为R ,又∵f (-x )+f (x )=log 2[-x +1)(2+-x ]+log 2(x +12+x )=log 21=0,即f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数. (3)由|x -2|>0,得x ≠2.∴f (x )的定义域{x |x ≠2}关于原点不对称,故f (x )为非奇非偶函数.例2已知函数f(x),当x,y ∈R 时,恒有f(x+y)=f(x)+f(y). (1)求证:f(x)是奇函数;(2)如果x ∈R +,f (x )<0,并且f(1)=-21,试求f(x)在区间[-2,6]上的最值.(1)证明∵函数定义域为R ,其定义域关于原点对称,∵f (x +y )=f (x )+f (y ),令y =-x,∴f (0)=f (x )+f (-x ).令x =y =0, ∴f (0)=f (0)+f (0),得f (0)=0.∴f (x )+f (-x )=0,得f (-x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(2)解 方法一 设x ,y ∈R +,∵f (x +y )=f (x )+f (y ),∴f (x +y )-f (x )=f (y ).∵x ∈R +,f (x )<0, ∴f (x +y )-f (x )<0,∴f (x +y )<f (x ).∵x +y >x ,∴f (x )在(0,+∞)上是减函数.又∵f (x )为奇函数,f (0)=0,∴f (x )在(-∞,+∞)上是减函数.∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值. ∵f (1)=-21,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1, f(6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3.∴所求f (x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3. 方法二 设x 1<x 2,且x 1,x 2∈R .则f (x 2-x 1)=f [x 2+(-x 1)]=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2)-f (x 1).∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0.∴f (x 2)-f (x 1)<0.即f (x )在R 上单调递减. ∴f (-2)为最大值,f (6)为最小值.∵f (1)=-21,∴f (-2)=-f (2)=-2f (1)=1,f (6)=2f (3)=2[f (1)+f (2)]=-3. ∴所求f(x )在区间[-2,6]上的最大值为1,最小值为-3. 例3(16分)已知函数f(x)的定义域为R ,且满足f(x+2)=-f(x). (1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当0≤x ≤1时,f(x)=21x,求使f(x)=-21在[0,2 009]上的所有x 的个数.(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=-[-f (x )]=f (x ), 2分 ∴f (x )是以4为周期的周期函数, 4分(2)解 当0≤x ≤1时,f (x )=21x ,设-1≤x ≤0,则0≤-x ≤1,∴f (-x )=21(-x )=-21x .∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-21x ,即f (x )=21x . 7分 故f (x )=21x (-1≤x ≤1) 8分又设1<x <3,则-1<x -2<1, ∴f (x -2)=21(x -2), 10分 又∵f (x -2)=-f (2-x )=-f ((-x )+2)=-[-f (-x )]=-f (x ),∴-f (x )=21(x -2), ∴f (x )=-21(x -2)(1<x <3). 11分∴f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<--≤≤-)31()2(21)11(21x x x x 12分由f (x )=-21,解得x =-1.∵f (x )是以4为周期的周期函数.∴f (x )=-21的所有x =4n -1 (n ∈Z ). 14分令0≤4n -1≤2 009,则41≤n ≤20051,又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤502 (n ∈Z ), ∴在[0,2 009]上共有502个x 使f (x )=-21. 16分1.判断下列各函数的奇偶性:(1)f (x )=(x-2)xx -+22;(2)f (x )=2|2|)1lg(22---x x ;(3)f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-≤-<+.1(2),1|(|0),1(2)x x x x x解 (1)由xx-+22≥0,得定义域为[-2,2),关于原点不对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎪⎩⎪⎨⎧≠-->-.02|2|0122x x ,得定义域为(-1,0)∪(0,1).这时f (x )=2222)1lg(2)2()1lg(x x x x --=----.∵f (-x )=-[]),()1lg()()(1lg 2222x f xx x x =--=---∴f (x )为偶函数.(3)x <-1时,f (x )=x +2,-x >1, ∴f (-x )=-(-x )+2=x +2=f (x ). x >1时,f (x )=-x +2,-x <-1,f (-x )=x +2=f (x ).-1≤x ≤1时,f (x )=0,-1≤-x ≤1, f (-x )=0=f (x ).∴对定义域内的每个x 都有f (-x )=f (x ). 因此f (x )是偶函数.2.已知函数y=f(x)的定义域为R ,且对任意a,b ∈R ,都有f(a+b)=f(a)+f(b),且当x>0时,f(x)<0恒成立,f(3)=-3. (1)证明:函数y=f(x)是R 上的减函数; (2)证明:函数y=f(x)是奇函数;(3)试求函数y=f(x)在[m,n ](m,n ∈Z )上的值域.(1)证明 设∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 2)=f [x 1+(x 2-x 1)]=f (x 1)+f (x 2-x 1). ∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)<0.∴f (x 2)=f (x 1)+f (x 2-x 1)<f (x 1). 故f (x )是R 上的减函数.(2)证明 ∵f (a +b )=f (a )+f (b )恒成立,∴可令a =-b =x ,则有f (x )+f (-x )=f (0),又令a =b =0,则有f (0)=f (0)+f (0),∴f (0)=0.从而∀x ∈R ,f (x )+f (-x )=0,∴f (-x )=-f (x ).故y =f (x )是奇函数. (3)解 由于y =f (x )是R 上的单调递减函数,∴y =f (x )在[m ,n ]上也是减函数,故f (x )在[m ,n ]上的最大值f (x )max =f (m ),最小值f (x )min =f (n ). 由于f (n )=f (1+(n -1))=f (1)+f (n -1)=…=nf (1),同理f (m )=mf (1). 又f (3)=3f (1)=-3,∴f (1)=-1,∴f (m )=-m ,f (n )=-n . ∴函数y =f (x )在[m ,n ]上的值域为[-n ,-m ].3.设f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x=1对称,对任意x 1、x 2∈[0,21]都有f (x 1+x 2) =f (x 1)·f (x 2),且f(1)=a>0. (1)求f(21)及f(41) (2)证明:f (x )是周期函数;(3)记a n =f(2n+)21n,求a n.(1)解 ∵对x 1、x 2∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡21,0, 都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),∴f (x )=f ()2()2()22xf x f x x ⋅=+≥0,x ∈[0,1].∴f (1)=f (,)21()21()21()21212⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⋅=+f f ff (2)41()41()41()4141()21⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⋅=+=f f f f .∵f (1)=a >0, ∴f (.)41(,)214121a f a ==(2)证明 ∵y =f (x )的图象关于直线x =1对称, ∴f (x )=f (1+1-x ),即f (x )=f (2-x ),x ∈R .又由f (x )是偶函数知,f (-x )=f (x ),x ∈R ,∴f (-x )=f (2-x ),x ∈R .将上式中-x 用x 代换,得f (x )=f (x +2),x ∈R . 这表明f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个周期. (3)解 由(1)知f (x )≥0,x ∈[0,1]. ∵f (⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-+=⋅=n n nf nn f 21)1(21)21()21=f (=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅-⋅n n f n 21)1()21…=f (⋅⋅)21()21n f n …·f (.)21()21nn f n ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=又f (.2121)21(,)21n a n f a =∴=∵f (x )的一个周期是2,∴a n=f (2n +n 21)=f (n21),∴a n=a n 21.一、填空题1.f(x),g(x)是定义在R 上的函数,h(x)=f(x)+g(x),则“f(x),g(x)均为偶函数”是“h(x)为偶函数”的 条件.答案 充分不必要2.设函数f(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,则a= . 答案 -13.已知函数f (x )是R 上的偶函数,g (x )是R 上的奇函数,且g (x )=f (x-1),若f (0)=2,则f (2 008)的值为 .答案 24.已知函数y=f(x)是定义在R 上的奇函数,则下列函数中是奇函数的是 (填序号). ①y=f(|x|);②y=f(-x);③y=x ·f(x);④y=f(x)+x. 答案 ②④5.(2009·徐州六县一区联考)设f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-3,则f(-2)= .答案 -16.已知y=f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f(x)=x 2-2x ,则在R 上f(x)的表达式为 .答案 f(x)=x(|x|-2)7.已知函数f(x)=g(x)+2,x ∈[-3,3],且g(x)满足g(-x)=-g(x),若f(x)的最大值、最小值分别为M 、N ,则M+N= . 答案 48.f(x)、g(x)都是定义在R 上的奇函数,且F(x)=3f(x)+5g(x)+2,若F(a)=b,则F(-a)= . 答案 -b+4二、解答题9.已知f(x)是实数集R 上的函数,且对任意x ∈R ,f(x)=f(x+1)+f(x-1)恒成立. (1)求证:f(x)是周期函数. (2)已知f(3)=2,求f(2 004).(1)证明 ∵f(x)=f(x+1)+f(x-1),∴f(x+1)=f(x)-f(x-1),则f(x+2)=f []).1()()1()()()1(1)1(--=---=-+=++x f x f x f x f x f x f x∴f(x+3)=f [][]).(1)1(2)1(x f x f x -=-+-=++ ∴f(x+6)=f[]).()3(3)3(x f x f x =+-=++∴f(x)是周期函数且6是它的一个周期. (2)解 f(2 004)=f(334×6)=f(0)=-f(3)=-2.10.已知f(x)是R 上的奇函数,且当x ∈(-∞,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式. 解 ∵f (x )是奇函数,可得f (0)=-f (0),∴f (0)=0.当x >0时,-x <0,由已知f (-x )=x lg(2+x ),∴-f (x )=x lg (2+x ), 即f (x )=-x lg (2+x )(x >0).∴f (x )=⎩⎨⎧≥+-<--).0()2lg(),0()2lg(x x x x x x即f (x )=-x lg(2+|x |) (x ∈R ). 11.已知函数f(x)=x 2+|x-a|+1,a ∈R . (1)试判断f(x)的奇偶性; (2)若-21≤a ≤21,求f(x)的最小值. 解 (1)当a =0时,函数f (-x )=(-x )2+|-x |+1=f (x ),此时,f (x )为偶函数.当a ≠0时,f (a )=a 2+1,f (-a )=a 2+2|a |+1, f (a )≠f (-a ),f (a )≠-f (-a ),此时,f (x ) 为非奇非偶函数. (2)当x ≤a 时,f (x )=x 2-x +a +1=(x -21)2+a +43, ∵a ≤21,故函数f (x )在(-∞,a ]上单调递减,从而函数f (x )在(-∞,a ]上的最小值为f (a )=a 2+1. 当x ≥a 时,函数f (x )=x 2+x -a +1=(x +21)2-a +43,∵a ≥-21,故函数f (x )在[a ,+∞)上单调递增,从而函数f (x )在[a ,+∞)上的最小值为f (a )=a 2+1.综上得,当-21≤a ≤21时,函数f (x )的最小值为a 2+1.12.设函数f(x)在(-∞,+∞)上满足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0. (1)试判断函数y=f (x)的奇偶性;(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论. 解 (1)由),10()()14()4()14()()4()()7()7()2()2(+=⇒-=-⇒⎩⎨⎧-=-=⇒⎩⎨⎧+=-+=-x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f从而知函数y =f (x )的周期为T =10.又f (3)=f (1)=0,而f (7)≠0,故f (-3)≠0. 故函数y =f (x )是非奇非偶函数. (2)由(1)知y =f (x )的周期为10.又f (3)=f (1)=0,f (11)=f (13)=f (-7)=f (-9)=0,故f (x )在[0,10]和[-10,0]上均有两个解,从而可知函数y =f (x )在[0,2 005]上有402个解,在[-2 005, 0]上有400个解,所以函数y =f (x )在[-2 005,2 005]上有802个解.§2.4指数与指数函数基础自测 1.已知a<41,则化简42)14(-a 的结果是 .答案a 41-2.设指数函数f(x)=a x(a>0且a ≠1),则下列等式正确的有 (填序号). ①f(x+y)=f(x)·f(y) ②f((xy)n)=f n(x)·f n(y) ③f(x-y)=)()(y f x f ④f(nx)=f n(x) 答案 ①③④3.函数f(x)=a x-b的图象如图所示,其中a 、b 为常数,则下列结论不正确的有 (填序号). ①a>1,b<0 ②a>1,b>0 ③0<a<1,b>0 ④0<a<1,b<0 答案①②③4.关于函数f(x)=2x-2-x(x ∈R ),有下列三个结论:①f(x)的值域为R ; ②f(x)是R 上的增函数;③对任意x ∈R ,有f(-x)+f(x)=0成立. 其中正确结论的序号是 .答案 ①②③ 5.已知集合M={}⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈<<=-+Z x x N x ,4221|,1,11,则M N = . 答案 {}1-例1已知a=91,b=9.求: (1);315383327a a a a⋅÷--(2)111)(---+ab b a .数学试卷及试题71 31(8 )1151解 (1)原式= a 2 3 . a 2 3 ÷[a 3 2 · a 3 2 ]7 1 (4 5 ) 1= a 6 2 3 2 =a 2 .1∵a= ,∴原式=3.9(2)方法一 化去负指数后解.a 1 b1 (ab) 11 a 11 babab 1a b. ∵a=1 ,b 9 9, ∴a+b= 82 . 9ab ab方法二 利用运算性质解.a 1 b1 (ab) 1a 1 a 1b1b 1 a 1b11 b 11 a 1 b a.∵a= 1 ,b 9, ∴a+b= 82 .99例 2 函数 f(x)=x2-bx+c 满足 f(1+x)=f(1-x)且 f(0)=3,则 f(bx)答案 ≤例 3 求下列函数的定义域、值域及其单调区间:f(cx).(用“≤”,“≥”,“<”,“>”填空)(1)f(x)= 3 x2 5x 4 ;(2)g(x)=-( 1 ) x 4( 1 ) x 5 .42解 (1)依题意 x2-5x+4≥0,解得 x≥4 或 x≤1,∴f(x)的定义域是(-∞,1]∪[4,+∞).令 u= x 2 5x 4 (x 5 )2 9 , ∵x∈(-∞,1]∪[4,+∞), 24∴u≥0,即 x2 5x 4 ≥0,而 f(x)= 3 x2 5x 4 ≥30=1,∴函数 f(x)的值域是[1,+∞).∵u= (x 5 )2 9 ,∴当 x∈(-∞,1]时,u 是减函数, 24当 x∈[4,+∞)时,u 是增函数.而 3>1,∴由复合函数的单调性可知,f(x)= 3 x2 5x 4 在(-∞,1]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数.故 f(x)的增区间是[4,+∞),减区间是(-∞,1].(2)由 g(x)=-( 1)x 4(1)x 5 (1)2x 4(1)x 5,4222∴函数的定义域为 R,令 t=( 1 ) x (t>0),∴g(t)=-t2+4t+5=-(t-2)2+9, 2数学试卷及试题21数学试卷及试题∵t>0,∴g(t)=-(t-2)2+9≤9,等号成立条件是 t=2,即 g(x)≤9,等号成立条件是( 1 ) x =2,即 x=-1,∴g(x)的值域是(-∞,9]. 2由 g(t)=-(t-2)2+9 (t>0),而 t=( 1 ) x 是减函数,∴要求 g(x)的增区间实际上是求 g(t)的减区间, 2求 g(x)的减区间实际上是求 g(t)的增区间.∵g(t)在(0,2]上递增,在[2,+∞)上递减,由 0<t=( 1 ) x ≤2,可得 x≥-1, 由 t=( 1 ) x ≥2,可得 x≤-1.22∴g(x)在[-1,+∞)上递减,在(-∞,-1]上递增,故 g(x)的单调递增区间是(-∞,-1],单调递减区间是[-1,+∞).ex例 4(14 分)设 a>0,f(x)=aa ex是 R 上的偶函数.(1)求 a 的值;(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数.(1)解 ∵f(x)是 R 上的偶函数,∴f(-x)=f(x),2分e x∴aa exex aa ex,∴(a-1 )(ex a1 ex)=0对一切x均成立,∴a- 1 =0,而 a>0,∴a=1. a(2)证明 在(0,+∞)上任取 x1、x2,且 x1<x2,则 f(x1)-f(x2)= e x11+e x1- e x2-1 e x2= (ex2 e x1 )1(e x1 x2 1).e ∵x1<x2,∴ x1 e x2 , 有 ex2 ex1 0.4分 6分 8分10 分∵x1>0,x2>0,∴x1+x2>0,∴ e x1x2 >1,12 分1 e x1x2 -1<0.∴f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2),故 f(x)在(0,+∞)上是增函数.14 分1.化简下列各式(其中各字母均为正数):(1)2(a 3b1)1 21a21b3;6 a b5数学试卷及试题22(2)51a3 b 2(3a1 2b1)2(4a 31 b3 ) 2.6解1 1 1 1a 3b2 a2b3(1)原式=15111 115 a 3 2 6 b2 3 6 a0 b0 1.a6b6(2)原式=-5a1 6b32 (4a 31 b3 ) 25a1 6b31 3 (a3b 2 )2451a23b 25441 ab35 ab 4ab2.2.已知实数 a、b 满足等式 ( 1 )a (1)b ,下列五个关系式: 23①0<b<a;②a<b<0;③0<a<b;④b<a<0;⑤a=b.其中不可能成立的有(填序号).答案 ③④3.求下列函数的单调递增区间:(1)y=( 1 )6x2 x2 ;(2)y=2 x2 x6 . 2解 (1)函数的定义域为 R.令 u=6+x-2x2,则 y=( 1 )u . 2∵二次函数 u=6+x-2x2 的对称轴为 x= 1 , 4在区间[ 1 ,+∞)上,u=6+x-2x2 是减函数, 4又函数 y=( 1 ) u 是减函数, 2∴函数 y=( 1 )6x2x2 在[ 1 ,+∞)上是增函数.24故 y=( 1 )6x2x2 的单调递增区间为[ 1 ,+∞).24(2)令 u=x2-x-6,则 y=2u,∵二次函数 u=x2-x-6 的对称轴是 x= 1 , 2在区间[ 1 ,+∞)上 u=x2-x-6 是增函数. 2又函数 y=2u 为增函数,∴函数 y=2 x2 x6 在区间[ 1 ,+∞)上是增函数. 2故函数 y=2 x2 x6 的单调递增区间是[ 1 ,+∞). 2数学试卷及试题23数学试卷及试题数学试卷及试题2x4.已知定义在 R 上的奇函数 f(x)有最小正周期 2,且当 x∈(0,1)时,f(x)=.4x 1(1)求 f(x)在[-1,1]上的解析式; (2)证明:f(x)在(0,1)上是减函数. (1)解 当 x∈(-1,0)时,-x∈(0,1).∵f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-2x 4x 12x 4x . 1由 f(0)=f(-0)=-f(0),且 f(1)=-f(-1)=-f(-1+2) =-f(1),得 f(0)=f(1)=f(-1)=0.∴在区间[-1,1]上,有 2x 4x1f(x)= 2x 4x 10x (0,1)x (1,0)x 1,0,1(2)证明当x∈(0,1)时,f(x)=42x x. 1设 0<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=2 x1 4x1 12 x2 4x2 1(2x2 (4 x12x1 )(2 x1x2 1) 1)(4x2 1),2 2 ∵0<x1<x2<1,∴2 x2 - x1 >0, x1x2 -1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2),故 f(x)在(0,1)上单调递减.一、填空题1.21 2,(2)1,31 3的大小顺序为.3答案21 2313(2) 132.若 a<0,则 2a, ( 1 )a , (0.2)a 的大小顺序为.2答案 (0.2)a> ( 1 )a >2a 23.若函数 y=4x-3·2x+3 的定义域为集合 A,值域为[1,7],集合 B=(-∞,0]∪[1,2],则集合 A 与集合 B 的关系为.答案 A=B数学试卷及试题24数学试卷及试题4.若 f(x)=-x2+2ax 与 g(x)=(a+1)1-x 在区间[1,2]上都是减函数,则 a 的取值范围是.答案 (0,1]5.(2009·常州二中期中)当函数 f(x)=2-|x-1|-m 的图象与 x 轴有公共点时,实数 m 的取值范围是.答案 (0,1]6.当 x>0 时,函数 f(x)=(a2-1)x 的值总大于 1,则实数 a 的取值范围是.答案 a> 2 或 a<- 27.若函数 f(x)=ax-1 (a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数 a 等于.答案 38.函数 y=ax(a>0,且 a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大 a ,则 a 的值是.213答案 或22二、解答题9.要使函数 y=1+2x+4xa 在 x∈(-∞,1]上 y>0 恒成立,求 a 的取值范围.1 2x解 由题意得 1+2x+4xa>0 在 x∈(-∞,1]上恒成立,即 a>-在 x∈(-∞,1]上恒成立.4x1 2x又∵-4x=-(1)2x 2(1)x 2(1 2)x12 2 1 4,∵x,1,∴(1)x 21 2, .令t=(1)x 2,则f(t)(t1)2 21 4,t1 2,. 1则 f(t)在[ ,+∞)上为减函数,2 f(t)≤f( 1 ) =-( 1 1 )2 1 3 ,2 22 4 4即f(t)∈ ,3 4 .3∵a>f(t),∴a∈(- ,+∞).411310.已知函数 f(x)=( )x .2x 1 2(1)求 f(x)的定义域;(2)判断 f(x)的奇偶性;(3)证明:f(x)>0.(1)解 由 2x-1≠0 x≠0,∴定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).(2)解f(x)=(1 2x 11)x3 2可化为 f(x)= 2 x 1 x3 , 2 (2x 1)数学试卷及试题25。
(典型题)高中数学必修一第二单元《函数》测试卷(含答案解析)(1)
一、选择题1.如图是二次函数2y ax bx c =++图象的一部分,图象过点()30A -,,对称轴为1x =-,给出下面四个结论:①24b ac >;②21a b -=;③0a b c -+=;④若0y >,则()3,1x ∈-.其中正确的是( ) A .①④B .②④C .①③D .①②③2.下列各函数中,表示相等函数的是( ) A .lg y x =与21lg 2y x =B .211x y x -=-与1y x =+C .21y x =与1y x =-D .y x =与log xa y a =(0a >且1a ≠)3.已知函数()y f x =是定义在R 上的单调函数,()0,2A ,()2,2B -是其函数图像上的两点,则不等式()12f x ->的解集为( ) A .()1,3 B .()(),31,-∞-⋃+∞ C .()1,1-D .()(),13,-∞+∞4.定义{},min ,,a a b a b b a b≤⎧=⎨>⎩,若函数{}2()min 33,|3|3f x x x x =-+--+,且()f x 在区间[,]m n 上的值域为37,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则区间[,]m n 长度的最大值为( ) A .1B .74C .114D .725.对于每个实数x ,设()f x 取24y x =-+,41y x =+,2y x =+三个函数值中的最小值,则()f x ( )A .无最大值,无最小值B .有最大值83,最小值1 C .有最大值3,无最小值D .有最大值83,无最小值 6.若函数22,2()13,22x ax x f x a x x⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩是R 上的单调减函数,则实数a 的取值范围为( )A .115,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .4,215⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .41,152⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .152,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦7.已知的2()(1)()f x x x x ax b =+++图象关于直线1x =对称,则()f x 的值域为( ) A .[]4,-+∞ B .9,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .9,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[]0,48.函数()21xf x x=-的图象大致是( ) A .B .C .D .9.已知函数()f x 是R 上的单调函数,且对任意实数x ,都有()21213xf f x ⎡⎤+=⎢⎥+⎣⎦成立,则()2020f 的值是( ) A .202021- B .202021+C .202020202121+-D .202020202121-+10.定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足:()()1122120x f x x f x x x -<-且()24f =,则不等式()80f x x->的解集为( ) A .(2,)+∞ B .()0,2C .(0,4)D .(,2)-∞11.若函数()28,12,1ax x x f x a x x⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩为R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .()4,+∞B .[)4,+∞C .[]4,6D .()0,∞+12.已知函数f x ()满足当4x ≥时,f x ()=12x⎛⎫ ⎪⎝⎭;当4x <时,1f x f x =+()(),则22log 3f +()=A .124 B .112C .18D .38二、填空题13.若函数f (x )=(x +a )(bx +a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,且它的值域为(,1]-∞,则a=_____. 14.自然下垂的铁链;空旷的田野上,两根电线杆之间的电线等这些现象中都有相似的曲线形态.事实上,这些曲线在数学上常常被称为悬链线.悬链线的相关理论在工程、航海、光学等方面有广泛的应用.在恰当的坐标系中,这类函数的表达式可以为()xxf ae ex b -=+(其中a ,b 是非零常数,无理数 2.71828e =…)(1)如果()f x 为单调函数.写出满足条件的一-组值:a =______,b =______. (2)如果()f x 的最小值为2,则+a b 的最小值为______.15.若函数2(21)1,0()(2),0b x b x f x x b x x -+->⎧=⎨-+-≤⎩,满足对任意12x x ≠,都有1212()()0f x f x x x ->-成立,那么b 的取值范围是_____.16.设函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈R 都有(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,则f (-3)与f (-π)的大小关系是________.17.已知定义在R 上的函数()f x 满足:①(1)0f =;②对任意x ∈R 的都有()()f x f x -=-;③对任意的12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠时,都有()()12120f x f x x x ->-.记2()3()()1f x f xg x x --=-,则不等式()0g x ≤的解集______.18.如图,是某个函数的图象,则该函数的解析式y =__________;19.函数y =a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大2a,则a =______. 20.对于函数()f x ,若在定义域内存在..实数x ,满足()()f x f x -=-,称()f x 为“局部奇函数”,若()12423xx f x m m +=-+-为定义域R 上的“局部奇函数”,则实数m 的取值范围是______三、解答题21.(1)已知()()43f x x a =-+时,当实数a 为何值时,()f x 是偶函数?(2)已知()g x 是偶函数,且()g x 在[)0,+∞是增函数,如果当[]1,2x ∈时()()6g x a g x +≤-恒成立,求实数a 的取值范围.22.已知函数()y f x =是[]1,1-上的奇函数,当10x ≤<时,()2112x f x x =-+. (1)判断并证明()y f x =在[)1,0-上的单调性; (2)求()y f x =的值域.23.定义在[]1,1-上的奇函数()f x ,当10x -≤<时,23()6x x xf x +=.(1)求()f x 在[]1,1-上的解析式;(2)求()f x 的值域; (3)若实数a 满足1()()0a f f a a-+<,求实数a 的取值范围. 24.已知函数12()12x xa f x -⋅=+是R 上的奇函数(a 为常数),()22.g x x x m m R =-∈+, (1)求实数a 的值;(2)若对任意12[]1x -∈,,总存在2]3[0x ∈,,使得12()()f x g x =成立,求实数m 的取值范围.25.已知函数11f x x x x +=+ (1)求函数()f x 的解析式、定义域;(2)函数()()g x f x ax =-,[]2,4x ∈,求函数()g x 的最小值.26.设函数()()2288f x x x ax a R x x=++-+∈. (1)若函数()f x 为偶函数,求实数a 的值; (2)若关于x 的不等式()16f x x ≤-在区间0,上有解,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】由抛物线与x 轴有两个交点,可判定①正确;由对称轴方程为12bx a=-=-,可判定②不正确;由()10f ->,可判定③不正确;由根据函数的对称性和(3)0f -=,可判定④正确. 【详解】由函数2y ax bx c =++的图象,可得函数的图象开口向下,与x 轴有两个交点,所以0a <,240b ac ∆=->,所以①正确; 由对称轴方程为12bx a=-=-,可得2a b =,所以20a b -=,所以②不正确; 由()10f ->,可得0a b c -+>,所以③不正确; 由图象可得(3)0f -=,根据函数的对称性,可得()10f =, 所以0y >,可得31x -<<,所以④正确. 故选:A. 【点睛】识别二次函数的图象应用学会“三看”:一看符号:看二次项系数的符号,它确定二次函数图象的开口方向; 二看对称轴:看对称轴和最值,它确定二次函数图象的具体位置;三看特殊点:看函数图象上的一些特殊点,如函数图象与y 轴的交点、与x 轴的交点、函数图象的最高点或最低点等.2.D解析:D 【分析】本题可依次判断四个选项中函数的定义域、对应关系、值域是否相同,即可得出结果. 【详解】A 项:函数lg y x =定义域为()0,∞+,函数21lg 2y x =定义域为{}0x x ≠,A 错误; B 项:函数211x y x -=-定义域为{}1x x ≠,函数1y x =+定义域为R ,B 错误;C 项:函数1y =值域为[)1,-+∞,函数1y x =-值域为R ,C 错误;D 项:函数y x =与函数log xa y a =(0a >且1a ≠)定义域相同,对应关系相同,D 正确. 故选:D 【点睛】方法点睛:判断两个函数是否相同,首先可以判断函数的定义域是否相同,然后判断两个函数的对应关系以及值域是否相同即可,考查函数定义域和值域的求法,是中档题.3.D解析:D 【分析】根据题意可得出(0)2,(2)2f f ==-,从而得出()f x 在R 上为减函数,从而根据不等式()12f x ->得,(1)(2)f x f -<或(1)(0)f x f ->,从而得出12x ->或10x -<,解出x 的范围 【详解】解:由题意得(0)2,(2)2f f ==-, 因为函数()y f x =是定义在R 上的单调函数, 所以()f x 在R 上为减函数,由()12f x ->,得(1)2f x ->或(1)2f x -<-, 所以(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<, 所以10x -<或12x ->, 解得1x <或3x >,所以不等式()12f x ->的解集为()(),13,-∞+∞,故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查函数单调性的应用,考查绝对值不等式的解法,解题的关键是把()12f x ->转化为(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<,再利用()f x 在R 上为减函数,得10x -<或12x ->,考查数学转化思想,属于中档题 4.B解析:B 【分析】根据定义作出函数()f x 的解析式和图象,根据函数值域,求出对应点的坐标,利用数形结合进行判断即可. 【详解】其中(1,1)A ,(3,3)B ,即()233,133313x x x f x x x x ⎧--=⎨-+⋅<<⎩或,当3()4f x =时,当3x 或1x 时,由33|3|4x --=,得9|3|4x -=,即34C x =或214G x =,当7()4f x=时,当13x<<时,由27334x x-+=,得52Ex=,由图象知若()f x在区间[m,]n上的值域为3[4,7]4,则区间[m,]n长度的最大值为537244E Cx x-=-=,故选:B.【点睛】利用数形结合思想作出函数的图象,求解的关键是对最小值函数定义的理解.5.D解析:D【分析】作出函数()f x的图象,结合图象可得出结论.【详解】由已知可得(){}min24,41,2f x x x x=-+++,作出函数()f x的图象如下图所示:函数()f x的图象如上图中的实线部分,联立224y xy x=+⎧⎨=-+⎩,解得2383xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,由图象可知,函数()f x有最大值83,无最小值.故选:D.【点睛】关键点点睛:本题考查函数最值的求解,解题的关键就是结合函数()f x 的定义,进而作出函数()f x 的图象,利用图象得出结论.6.D解析:D 【分析】若函数()f x 在R 上递减,则必须满足当(],2x ∈-∞时,函数22y x ax =-递减,且()2,x ∈+∞时132y a x=-也递减,且端点处的函数值必须满足条件. 【详解】 易知函数132y a x=-在(2,)+∞上单调递减,要使函数()f x 在R 上单调递减, 则函数22y x ax =-在(,2]-∞上单调递减,所以2a ≥, 当2x =时,2244x ax a -=-,113324a a x -=-,要使()f x 在R 上单调递减, 还必须14434a a -≥-,即154a ≤,所以1524a ≤≤.故选:D . 【点睛】解答本题时,首先要保证原函数在每一段上都递减,另外,解答时容易忽略掉端点的函数值的大小关系.7.B解析:B 【分析】结合函数对称性与解析式可知1,0-是零点,则2,3也是零点,由对应关系求出解析式,利用换元法和二次函数性质即可求解 【详解】因为函数()()()21f x x x x ax b =+++有两个零点1-,0,又因为其图象关于直线1x =对称,所以2,3也是函数()f x 的两个零点,即()()()()123f x x x x x =+⋅--,所以()()()22223f x x x x x =---,令()222111t x x x =-=--≥-,则()()223933124y t t t t t t ⎛⎫=-=-=--- ⎭≥⎪⎝,所以94y ≥-,即()f x 的值域为9,4∞⎡⎫-+⎪⎢⎣⎭. 故选:B 【点睛】关键点睛:本题考查函数对称性的应用,换元法的应用,函数值域的求解,解题关键在于:(1)若函数对称轴为x a =,则有()()f a x f a x +=-; (2)换元法求解函数值域必须注意新元取值范围.8.C解析:C 【分析】由1x >时,()0f x <,排除B 、D ;由函数()f x 在区间(0,1)上的单调性,排除A ,即可求解. 【详解】由题意,函数()21xf x x =-有意义,满足210x -≠,解得1x ≠±, 又由当1x >时,()0f x <,排除B ,D ; 当01x <<时,()21xf x x =-, 设1201x x ,则2112212122222121(1)()()()11(1)(1)x x x x x x f x f x x x x x +--=-=----, 因为2221122110,10,10,0x x x x x x ->->+>->,所以21()()0f x f x ->,即12()()f x f x <,所以函数()f x 在(0,1)上单调递增,所以A 不符合,C 符合. 故选:C. 【点睛】知式选图问题的解答方法:从函数的定义域,判定函数图象的左右位置,从函数的值域判断图象的上下位置; 从函数的单调性(有时借助导数),判断函数的图象的变换趋势; 从函数的奇偶性,判断图象的对称性; 从函数的周期性,判断函数的循环往复;从函数的特殊点(与坐标轴的交点,经过的定点,极值点等),排除不和要求的图象.9.D解析:D 【分析】采用换元法可构造方程()21213t f t t =-=+,进而求得()f x 解析式,代入2020x =即可得到结果. 【详解】由()f x 是R 上的单调函数,可设()221xf x t +=+,则()13f t =恒成立,由()221x f x t +=+得:()221x f x t =-+,()21213t f t t ∴=-=+,解得:1t =, ()22112121x x xf x -∴=-=++,()2020202021202021f -∴=+. 故选:D . 【点睛】本题考查函数值的求解问题,解题关键是能够采用换元的方式,利用抽象函数关系式求解得到函数的解析式.10.B解析:B 【分析】构造新函数()()g x xf x =,得出函数()g x 在(0,)+∞为单调递减函数,把()80f x x->,转化为()()220f xf x -<,得到()()2g x g >,结合单调性和定义域,即可求解. 【详解】 由题意,定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足()()1122120x f x x f x x x -<-,设()()g x xf x =,可得()()12120g x g x x x -<-,所以函数()g x 在(0,)+∞为单调递减函数,因为()24f =,则()228f =, 不等式()80f x x ->,可化为()80xf x x-<,即()80xf x -<,即()()220f xf x -<,即()()2g x g >,可得20x x <⎧⎨>⎩,解得02x <<,所以不等式()80f x x->的解集为()0,2. 故选:B. 【点睛】本题主要考查了利用函数的单调性求解不等式,其中解答中根据已知条件,构造新函数,利用新函数的单调性和特殊点的函数值,得出不等式关系式是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.11.C解析:C 【分析】由题意可知二次函数282a y x x =-+在区间(],1-∞上为减函数,函数ay x =在区间()1,+∞上为减函数,且有92aa -≥,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】由于函数()28,12,1ax x x f x a x x⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩为R 上的减函数,则二次函数282ay x x =-+在区间(],1-∞上为减函数,该二次函数的图象开口向上,对称轴为直线4ax =,所以,14a ≥;函数ay x =在区间()1,+∞上为减函数,则0a >,且有92a a -≥.所以,14092a a a a ⎧≥⎪⎪>⎨⎪⎪-≥⎩,解得46a ≤≤.因此,实数a 的取值范围是[]4,6. 故选:C. 【点睛】本题考查利用分段函数的单调性求参数的取值范围,要注意分析每支函数的单调性以及分界点处函数值的大小关系,考查计算能力,属于中等题.12.A解析:A 【分析】根据232log 34<+<,()()222log 33log 3f f +=+可得,又有23log 34+> 知,符合4?x >时的解析式,代入即得结果. 【详解】因为函数f x ()满足当4x ≥时,f x ()=12x⎛⎫ ⎪⎝⎭; 当4x <时,1f x f x =+()(),所()()()()22222log 3log 121log 12log 24f f f f +==+=以=21log 242=124,故选A . 【点睛】本题主要考查分段函数的解析式、对数的运算法则,意在考查灵活应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】根据函数f(x)=(x +a)(bx +a)(常数ab ∈R)是偶函数利用得到进而得到或然后分类讨论即可求解【详解】函数f(x)=(x +a)(bx +a)(常数ab ∈R)是偶函数明显可知该函数定义域 解析:±1【分析】根据函数f (x )=(x +a )(bx +a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,利用()()f x f x -=,得到(1)0a b +=,进而得到0a =或1b =-,然后,分类讨论即可求解【详解】函数f (x )=(x +a )(bx +a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,明显可知,该函数定义域为x ∈R ,令1x =和1x =-得(1)(1)()f a b a =++(1)(1)()f a a b =-=--,得22a b ab a a ab a b +++=--+⇒a ab ab a +=--(1)0a b ⇒+=,可得0a =或1b =-;若0a =,则2()f x bx =,若0b >,不满足()f x 的值域为(,1]-∞,0b =,明显不成立,0b <时,不满足()f x 的值域为(,1]-∞,所以,0a =时,不符题意;若1b =-时,22()()()f x x a a x a x =+-=-,由于20x -≤,则2()f x a ≤,所以,21a =,求得1a =±故答案为:±1 【点睛】关键点睛:解题的关键在于,利用()()f x f x -=,得到(1)0a b +=,然后,分别讨论0a =和1b =-两种情况进行分类讨论,主要考查学生分类讨论的思想,难度属于中档题 14.2【分析】(1)取结合函数是单调函数利用复合函数的单调性求解的值即可;(2)根据的最小值为2分类讨论确定结合基本不等式进行求解即可【详解】(1)令则是增函数是减函数要使是单调函数只需综上当时时为增函解析:1- 2 【分析】(1)取1a =,结合函数是单调函数,利用复合函数的单调性求解b 的值即可; (2)根据()f x 的最小值为2,分类讨论确定0a >,0b >,结合基本不等式进行求解即可. 【详解】(1)令1a =,则()x x f x e be -=+,x y e =是增函数,x y e -=是减函数,要使()x x f x e be -=+是单调函数, 只需1b =-.综上,当1a =时,1b =-时,()x x f x e e -=-为增函数. (2)当0ab 时,()f x 为单调函数,此时函数没有最小值, 当0a <,0b <,()f x 有最大值,无最小值, 所以,若()f x 有最小值为2,则必有0a >,0b >,此时()22x x x f xae be ae be -=+⨯, 1=,即1ab =,则22a b ab +=,当1a b ==时等号成立, 即+a b 的最小值为2. 故答案为:1,1,2- 【点睛】利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数是否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).15.【分析】由已知得出单调增然后由及可得结论【详解】因为对任意都有成立所以为单调递增函数因此故答案为:【点睛】本题考查分段函数的单调性分段函数在定义域内单调需满足分段函数的所有段同单调及相邻段端点处的函 解析:[1,2]【分析】由已知1212()()0f x f x x x ->-得出单调增,然后由2210,02b b -->≥及10b -≥可得结论. 【详解】因为对任意12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-成立,所以()f x 为单调递增函数,因此21020210b b b ->⎧⎪-⎪≥⎨⎪-≥⎪⎩,12b ∴≤≤. 故答案为:[1,2].. 【点睛】本题考查分段函数的单调性,分段函数在定义域内单调,需满足分段函数的所有段同单调及相邻段端点处的函数值满足相应的大小关系.16.f(-3)>f(-π)【解析】由得是上的单调递增函数又解析:f (-3)>f (-π)由()()1212()[]0x x f x f x >-- 得()f x 是R 上的单调递增函数,又3(3)()f f ππ>∴>--,-- .17.【分析】根据题意分析可得函数为奇函数且结合单调性的定义可得在上为增函数结合(1)以及函数奇偶性的性质分析可得与的的取值范围转化为或或可得的取值范围即可得答案【详解】根据题意满足对任意的都有即函数为奇 解析:[]1,0-【分析】根据题意,分析可得函数()f x 为奇函数且(0)0f =,结合单调性的定义可得()f x 在(0,)+∞上为增函数,结合f (1)0=以及函数奇偶性的性质分析可得()0f x >与()0f x <的x 的取值范围,转化为()010f x x <⎧⎨->⎩或()010f x x >⎧⎨-<⎩或()010f x x =⎧⎨-≠⎩,可得x 的取值范围,即可得答案. 【详解】根据题意,()f x 满足对任意x ∈R 的都有()()f x f x -=-,即函数()f x 为奇函数,则有(0)0f =;又由对任意的1x ,2(0,)x ∈+∞且12x x ≠时,总有1212()()0f x f x x x ->-,即函数()f x 在(0,)+∞上为增函数,若f (1)0=,则在区间(0,1)上,()0f x <,在区间(1,)+∞上,()0f x >, 又由()f x 为奇函数,则在区间(,1)-∞-上,()0f x <,在区间(1,0)-上,()0f x >, 则()0g x 即2()3()5()()011f x f x f x g x x x --==--,即()010f x x <⎧⎨->⎩或()010f x x >⎧⎨-<⎩或()010f x x =⎧⎨-≠⎩,解可得:10x -,即不等式()0g x 的解集为[1-,0]; 故答案为:[]1,0-. 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,涉及不等式的解法,属于中档题.18.【分析】根据分段函数图象用待定系数法求解即可【详解】当时设函数为当时解得;当时设函数为当时时解得所以故答案为:【点睛】本题考查利用函数图象求解析式考查待定系数法是基础题解析:2,0139,1322x x y x x ≤<⎧⎪=⎨-+≤≤⎪⎩ 【分析】根据分段函数图象,用待定系数法求解即可.当01x ≤<时,设函数为y kx =,当1x =时2y =,解得2k =; 当13x ≤≤时,设函数为y ax b =+, 当1x =时3y =,3x =时0y =,解得32a =-,92b =. 所以2,0139,1322x x y x x ≤<⎧⎪=⎨-+≤≤⎪⎩. 故答案为:2,0139,1322x x y x x ≤<⎧⎪=⎨-+≤≤⎪⎩ 【点睛】本题考查利用函数图象求解析式,考查待定系数法,是基础题.19.或【分析】由题意按照分类结合指数函数的性质可得方程即可得解【详解】当时是增函数则解得或(舍去);当时是减函数则解得或(舍去);综上或故答案为:或【点睛】关键点点睛:涉及指数函数单调性问题底数为参数时解析:12或32【分析】由题意按照1a >、01a <<分类,结合指数函数的性质可得方程,即可得解. 【详解】当1a >时,xy a =是增函数,则22a a a -=,解得32a =或0a =(舍去); 当01a <<时,xy a =是减函数,则22a a a -=,解得12a =或0a =(舍去); 综上,12或32故答案为:12或32【点睛】关键点点睛:涉及指数函数单调性问题,底数为参数时,一般都要分类讨论,分底数大于1与底数大于0小于1两种情况解决.本题考查了指数函数单调性的应用,考查了运算求解能力及分类讨论思想.20.【解析】∵局部奇函数∴存在实数满足即令则即在上有解再令则在上有解函数的对称轴为分类讨论:①当时∴解得;②当时解得综合①②可知点睛:新定义主要是指即时定义新概念新公式新定理新法则新运算五种然后根据此新解析:1m ≤【解析】∵()f x “局部奇函数”,∴存在实数x 满足()()f x f x -=-,即2242234223x x x x m m m m ---⨯+-=-+⨯-+,令2(0)xt t =>, 则222112()260t m t m t t +-++-=, 即2211()2()280t m t m tt+-++-=在(0,)t ∈+∞上有解,再令1(2)h t h t=+≥,则22()2280g h h mh m =-+-=在[2,)h ∈+∞上有解,函数的对称轴为h m =,分类讨论:①当2m ≥时,()()g h g m ≥,∴222()2280g m m m m =-+-≤,解得2m ≤≤②当2m <时,()()2g h g ≥,2(2)44280g m m ∴=-+-≤,解得12m -≤<.综合①②,可知1m ≤点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.三、解答题21.(1)0a =;(2)62a -≤≤. 【分析】(1)当0a =时,由()43f x x =+判断,当0a ≠时,由()(),f a f a -的关系判断;(2)根据()g x 是偶函数,将()()6g x a g x +≤-,转化为 ()()6g x a g x +≤-,再根据()g x 在[)0,+∞是增函数,转化为[]1,2x ∈时,6x a x +≤-恒成立求解. 【详解】(1)当0a =时,()43f x x =+是偶函数,当0a ≠时,a a ≠-,而()()()420f a f a a --=≠,()f x 不可能是偶函数,所以当0a =时,()f x 是偶函数;(2)由()g x 是偶函数知()()g x a g x a +=+,()()66g x g x -=-,且x a +,60x -≥,因为()g x 在[)0,+∞是增函数,及()()6g x a g x +≤-,所以当[]1,2x ∈时,6x a x +≤-恒成立,即当[]1,2x ∈时,6x a x +≤-恒成立,即当[]1,2x ∈时,66x x a x -≤+≤-恒成立,即当[]1,2x ∈时,662a x -≤≤-恒成立,所以62a -≤≤. 【点睛】方法点睛:函数奇偶性与单调性求参数问题,当涉及到偶函数时,要利用()()()f x f x f x -==转化为求解.22.(1)单调递增,证明见解析;(2){}111,0,122⎡⎫⎛⎤--⋃⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 【分析】(1)利用定义设1210-≤<<x x ,计算()()12f x f x -判断正负即可得出单调性; (2)先利用单调性求出()f x 在[)1,0-的取值范围,再根据奇函数的对称性可求出. 【详解】(1)设1210-≤<<x x ,()()()()()()122112122222*********x x x x x x f x f x x x x x ---=-=++++,因为1210-≤<<x x ,所以121x x <,210x x ->, 则()()120f x f x -<,()()12f x f x <, 所以()f x 在[)1,0-上单调递增; (2)函数()f x 在[)1,0-上是增函数,∴()()()10f f x f -≤<,()11f -=-,()102f =-,∴()11,2f x ⎡⎫∈--⎪⎢⎣⎭∴当10x -≤<时,()f x 的取值范围11,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭∴而函数()f x 为奇函数,由对称性可知,函数()y f x =在(]0,1上的取值范围为1,12⎛⎤⎥⎝⎦又()00f =,故()y f x =的值域{}111,0,122⎡⎫⎛⎤--⋃⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 【点睛】思路点睛:利用定义判断函数单调性的步骤: (1)在定义域内任取12x x <; (2)计算()()12f x f x -并化简整理; (3)判断()()12f x f x -的正负;(4)得出结论,若()()120f x f x -<,则()f x 单调递增;若()()120f x f x ->,则()f x单调递减.23.(1)23,106()0,0(23),01x xxx xxf x xx⎧+-≤<⎪⎪⎪==⎨⎪-+<≤⎪⎪⎩;(2)[){}(]5,202,5--;(3)1,12⎛⎤⎥⎝⎦.【分析】(1)利用函数为奇函数有()()f x f x-=-求(0,1]x∈上的解析式,且(0)0f=即可得()f x的解析式;(2)根据(1)所得解析式及对应定义域即可求其值域;(3)讨论10a-≤<、01a<<、1a=时不等式成立,结合()f x的区间单调性即可求得a的取值范围.【详解】(1)由题意,令(0,1]x∈,则[1,0)x-∈-,即23()236x xx xxf x---+-==+,又∵()()f x f x-=-,有(0,1]x∈时,()(23)x xf x=-+,∴23,106()0,0(23),01x xxx xxf x xx⎧+-≤<⎪⎪⎪==⎨⎪-+<≤⎪⎪⎩.(2)由(1)解析式知:()f x在[1,0)-和(0,1]上递减,对应值域分别为(2,5]、[5,2)--,则有:()f x的值域[){}(]5,202,5--.(3)1()()0af f aa-+<,即1()(1)f a fa<-,有[1,0)(0,1]a∈-,∴当10a-≤<时,11aa>-,解得a<或a>,无解;当01a<<时,11aa>-,解得12a+<-或12a>,即112a<<;当1a=时,1()(1)5(1)(0)0f a f f fa==-<-==成立;∴综上有1,1]2a∈.【点睛】关键点点睛:首先利用函数奇偶性求函数解析式,并依据所得解析式和定义域求值域,再由函数不等式,结合区间单调性,在区间[1,0)(0,1]-⋃上讨论参数使不等式成立,求参数范围.24.(1)1;(2)82[,]35-. 【分析】(1)()f x 为R 上的奇函数,由()00f =得解;(2)由“任意[]11,2x ∈-,总存在[]20,3x ∈,使得()()12f x g x =成立”得到等价命题是 “()f x 在[]1,2-上的取值集合是()g x 在[]0,3上的取值集合的子集”,分别求出两个函数的值域得解. 【详解】(1)因为()f x 为R 上的奇函数, 所以()00f =,即102a-=,解得1a = (2)因为[]20,3x ∈,且()g x 在[]0,1上是减函数,在[]1,3上为增函数 所以()g x 在[]0,3上的取值集合为[]1,3m m -+.由122()11221x x xf x -==-+++得()f x 是减函数, 所以()f x 在[]1,2-上是减函数所以()f x 在[]1,2-上的取值集合为31[,]53-.由“任意[]11,2x ∈-,总存在[]20,3x ∈,使得()()12f x g x =成立”()f x 在[]1,2-上的取值集合是()g x 在[]0,3上的取值集合的子集,即[]31[,]1,353m m -⊆-+. 则有315m -≤-,且133m +≥,解得:8235m -≤≤. 即实数m 的取值范围是82[,]35-. 【点睛】探讨方程()()0f x g m -=解的存在性,通常可将方程转化为()()f x g m =,通过确认函数()f x 或()g m 的值域,从而确定参数或变量的范围;类似的,对于不等式()()0(0)f x g m -≥≤,也可仿效此法.25.(1)22f x x ,[)2,x ∈+∞;(2)()2min 22,42,484144,8a a a g x a a a -≤⎧⎪⎪=--<<⎨⎪-≥⎪⎩. 【分析】(1)利用换元法,求函数的解析式,并利用基本不等式求函数的定义域;(2)由(1)可知()22g x x ax =--,[]2,4x ∈,讨论对称轴和定义域的关系,求函数的最小值. 【详解】解:(1)由题0x >,令t =,则2t ≥ ∴()22f t t =- ∴22f x x ,[)2,x ∈+∞(2)()22g x x ax =--,[]2,4x ∈当4a ≤时,()()min 222g x g a ==- 当48a <<时,2min224a a g ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 当8a ≥时,()()min 4144g x g a ==- 综上所述:()2min 22,42,484144,8a a a g x a a a -≤⎧⎪⎪=--<<⎨⎪-≥⎪⎩ 【点睛】易错点点睛:本题第一问考查已知()y f g x ⎡⎤=⎣⎦,求()y f x =的解析式,容易忽略函数的定义域,即求函数()g x 的值域;本题第二问求函数的最值,不能直接就是顶点纵坐标,需讨论定义域和对称轴的关系,分情况求函数的最小值.26.(1)0;(2)1a ≤-.【分析】(1)由()f x 为偶函数有()(11)f f -=即可求a 的值;(2)由绝对值不等式及函数不等式在区间有解,讨论2,02x x ><≤,应用参变分离将问题转化为不等式能成立问题即可求a 的取值范围.【详解】(1)因为()f x 为偶函数,则有()(11)f f -=,即1616a a -=+,解得0a =. (2)①当2x >时,()16f x x ≤-有解,即2216x ax x +≤-有解,1621a x x≤--+,所以max 16211a x x ⎛⎫≤--+=- ⎪⎝⎭当且仅当x = ②当02x <≤时,()16f x x ≤-有解,即1616ax x x+≤-有解, 216161a x x≤--+,所以2max 1616111a x x ⎛⎫≤--+=- ⎪⎝⎭当2x =时等号成立; 综上,实数a的取值范围是1a ≤-.【点睛】结论点睛:本题考查不等式的有解问题,可按如下规则转化:一般地,将函数不等式转化为()a f x ≤或()a f x ≥在区间能成立.(1)()a f x ≤即在相应区间内仅需()max a f x ≤即可.(2)()a f x ≥即在相应区间内仅需()min a f x ≥即可.。
(典型题)高中数学必修一第二单元《函数》检测卷(包含答案解析)
一、选择题1.令[]x 表示不超过x 的最大整数,例如,[]3.54-=-,[]2.12=,若函数()[][]32f x x x =-,则函数()f x 在区间[]0,2上所有可能取值的和为( )A .1B .2C .3D .42.若关于x 的不等式342xx a +-在[0x ∈,1]2上恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]2-B .(0,1]C .1[2-,1]D .[1,)+∞3.若函数()22(3)8,1,1x a x x f x ax x ⎧-+--≤=⎨>⎩在R 上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .4,⎡-⎣B .4⎤⎦C .[]3,4-D .⎡⎣4.已知函数()f x 的定义域是[]2,3-,则()23f x -的定义域是( ) A .[]7,3-B .[]3,7-C .1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦5.以下说法正确的有( ) (1)若(){},4A x y x y =+=,(){},21B x y x y =-=,则{}3,1AB =;(2)若()f x 是定义在R 上的奇函数,则()00f =; (3)函数1y x=的单调区间是()(),00,-∞⋃+∞; (4)在映射:f A B →的作用下,A 中元素(),x y 与B 中元素()1,3x y --对应,则与B 中元素()0,1对应的A 中元素是()1,2 A .1个B .2个C .3个D .4个6.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )A .1y x=B .y =C .2x y =D .||y x x =-7.对于每个实数x ,设()f x 取24y x =-+,41y x =+,2y x =+三个函数值中的最小值,则()f x ( ) A .无最大值,无最小值 B .有最大值83,最小值1 C .有最大值3,无最小值D .有最大值83,无最小值 8.已知函数f (x )的定义域为R ,满足f (x )=2f (x +2),且当x ∈[2-,0) 时,19()4f x x x =++,若对任意的m ∈[m ,+∞),都有1()3f x ≤,则m 的取值范围为( ) A .11,5⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ B .10,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .)5,2⎡-+∞⎢⎣ D .11,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭9.已知定义在R 上的函数()2||·x f x x e =, (a f log =, 312b f log ⎛=⎫⎪⎝⎭,()ln3c f = ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c a b >>B .b c a >>C .a b c >>D .c b a >>10.已知函数()f x 是R 上的单调函数,且对任意实数x ,都有()21213xf f x ⎡⎤+=⎢⎥+⎣⎦成立,则()2020f 的值是( ) A .202021- B .202021+C .202020202121+-D .202020202121-+11.已知53()1f x ax bx =++且(5)7,f =则(5)f -的值是( ) A .5-B .7-C .5D .712.已知函数()1,0,21,0,x x f x x x +≥⎧=⎨--<⎩若()()0a f a f a -->⎡⎤⎣⎦,则实数a 的取值范围是( ) A .()2,+∞ B .[)(]2,00,2-C .(](),22,-∞-+∞ D .()()2,00,2-二、填空题13.关于函数()f x =的性质描述,正确的是_________.①()f x 的定义域为[-1,0)∪(0,1]; ②()f x 的值域为R ; ③在定义域上是减函数; ④()f x 的图象关于原点对称.14.若函数f (x )=(x +a )(bx +a )(常数a ,b ∈R)是偶函数,且它的值域为(,1]-∞,则a=_____. 15.设集合A 是集合*N 的子集,对于*i N ∈,定义()1,,0,i i A A i A ϕ∈⎧=⎨∉⎩给出下列三个结论:①存在*N 的两个不同子集A ,B ,使得任意*i N ∈都满足()0i AB ϕ=且()1A B ⋃=;②任取*N 的两个不同子集A ,B ,对任意*i N ∈都有()()()i i i A B A B ϕϕϕ⋃=+; ③设{}*2,A x x n n N==∈,{}*42,B x x n n N ==-=,对任意*i N∈,都有()()()i i i A B A B ϕϕϕ⋂=其中正确结论的序号为______.16.函数f (x )是定义在[-4,4]上的偶函数,其在[0,4]上的图象如图所示,那么不等式()cos f x x<0的解集为________.17.已知集合{1,A B ==2,3},f :A B →为从集合A 到集合B 的一个函数,那么该函数的值域的不同情况有______种.18.已知函数()2(1)mf x m m x =--是幂函数,且()f x 在(0,)+∞上单调递增,则实数m =________.19.若对任意02x ≤≤,恒有2x ax b c ++≤成立,则当c 取最小值时,函数()24f x x a x b x c =-+-+-的最小值为________.20.若函数2()f x x k =+,若存在区间[,](,0]a b ⊆-∞,使得当[,]x a b ∈时,()f x 的取值范围恰为[,]a b ,则实数k 的取值范围是________.三、解答题21.已知函数()21f x x=- (1)证明函数()f x 在()0,∞+上是减函数. (2)求函数()f x 在[)2,x ∈+∞时的值域. 22.已知函数()4f x x x=+. (1)用单调性的定义证明()f x 在()0,2上单调递减;(2)判断()f x 在71,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调情况,并求最值.23.已知函数()22f x mx mx n =-+ ()0m >在区间[]1,3上的最大值为5,最小值为1,设()()=f xg x x. (1)求m 、n 的值; (2)证明:函数()g x 在),n +∞上是增函数;(3)若函数F ()()22xxx g k =-⋅=0,在[]1,1x ∈-上有解,求实数k 的取值范围.24.已知函数1()(1)1x x a f x a a -=>+,求:(1)判断函数的奇偶性; (2)证明()f x 是R 上的增函数; (3)求该函数的值域.25.已知函数2()7f x x mx m =++-,m R ∈.(1)若()f x 在区间[2,4]上单调递增,求m 的取值范围; (2)求()f x 在区间[1,1]-上的最小值()g m ;26.已知二次函数 ()f x 的值域为[4,)-+∞,且不等式0( )f x <的解集为(1,3)-. (1)求()f x 的解析式;(2)若对于任意的[2,2]x ∈-,都有2() f x x m >+恒成立,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据[]x 表示不超过x 的最大整数,分5种情况讨论,分别求出[]x 和[2]x 的值,即可以计算()3[][2]f x x x =-的函数值,相加即可得答案. 【详解】因为[]x 表示不超过x 的最大整数,所以: 当102x <时,有021x <,则[]0x =,则3[]0x =,[2]0x =,此时()0f x =, 当112x <时,有122x <,则[]0x =,则3[]0x =,[2]1x =,此时()1f x =-, 当312x <时,有223x <,则[]1x =,则3[]3x =,[2]2x =,此时()1f x =, 当322x <时,有324x <,则[]1x =,则3[]3x =,[2]3x =,此时()0f x =, 当2x =时,24=x ,则[]2x =,则3[]6x =,[2]4x =,此时()2f x =, 函数()f x 在区间[0,2]上所有可能取值的和为011022-+++=; 故选:B . 【点睛】结论点睛:分类讨论思想的常见类型(1)问题中的变量或含有需讨论的参数的,要进行分类讨论的; (2)问题中的条件是分类给出的;(3)解题过程不能统一叙述,必须分类讨论的;(4)涉及几何问题时,由几何元素的形状、位置的变化需要分类讨论的.2.D解析:D 【分析】利用参数分离法进行转化,构造函数求函数的最大值即可得到结论. 【详解】解:由题意知,342xx a +-在(0x ∈,1]2上恒成立,设3()42x f x x =+-,则函数在102⎛⎤ ⎥⎝⎦,上为增函数,∴当12x =时,()12max 113()4211222f x f ==+-=-=, 则1a , 故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题的关键是将已知不等式恒成立问题,通过参变分离得到参数的恒成立问题,结合函数的单调性求出最值.3.B解析:B 【分析】函数()f x 在R 上是增函数,则在两段上分别要单调递增,且在分界点处要满足2138a a -+--≤,从而得到答案.【详解】函数()22(3)8,1,1x a x x f x ax x ⎧-+--≤=⎨>⎩在R 上是增函数,则满足下列条件:(1)()2238y x a x =-+--在(],1-∞递增,2312a -≥,即a ≥a ≤(2)y ax =在()1,+∞递增,则0a >(3)当1x =时满足2138a a -+--≤,解得34a -≤≤综上可得函数()f x 在R 上是增函数,实数a 4a ≤≤ 故选:B. 【点睛】关键点睛:本题考查根据分段函数的单调性求参数的范围,解答本题的关键是分段函数要在定义域内单调递增,则在两段上要分别单调递增,且在分界点出满足2138a a -+--≤,这也时容易出错的地方,属于中档题.4.C解析:C 【分析】由2233x -≤-≤解得结果即可得解. 【详解】因为函数()f x 的定义域是[]2,3-,所以23x -≤≤, 要使()23f x -有意义,只需2233x -≤-≤,解得132x ≤≤。
苏州城西中学必修一第二单元《函数》测试卷(答案解析)
一、选择题1.已知函数()y f x =是定义在R 上的单调函数,()0,2A ,()2,2B -是其函数图像上的两点,则不等式()12f x ->的解集为( ) A .()1,3 B .()(),31,-∞-⋃+∞ C .()1,1-D .()(),13,-∞+∞2.下列命题中正确的是( )A .若函数()f x 的定义域为(1,4),则函数()2f x 的定义域为(2,1)(1,2)--⋃B .1y x =+和y =C .定义在R 上的偶函数()f x 在(0,)+∞和(,0)-∞上具有相反的单调性D .若不等式220ax bx ++>恒成立,则280b a -<且0a > 3.已知函数f (x )的定义域为R ,满足f (x )=2f (x +2),且当x ∈[2-,0) 时,19()4f x x x =++,若对任意的m ∈[m ,+∞),都有1()3f x ≤,则m 的取值范围为( ) A .11,5⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ B .10,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .)5,2⎡-+∞⎢⎣D .11,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭4.已知,a t 为正实数,函数()22f x x x a =-+,且对任意[]0,x t ∈,都有()f x a ≤成立.若对每一个正实数a ,记t 的最大值为()g a ,若函数()g a 的值域记为B ,则下列关系正确的是( ) A .2B ∈B .12B ∉C .3B ∈D .13B ∉5.定义,min(,),a a ba b b a b≤⎧=⎨>⎩,例如:min(1,2)2--=-,min(2,2)2=,若2()f x x =,2()46g x x x =--+,则()min((),())F x f x g x =的最大值为( )A .1B .8C .9D .106.若函数()()21225,012,1bb x f x x x b x x -⎧-+<<⎪=⎨⎪+-≥⎩对于任意的实数12x x ≠,都有()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦成立,则实数b 的取值范围为( )A .1,42⎛⎤ ⎥⎝⎦B .[)4,+∞C .[]1,4D .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭7.已知函数()3221xf x x =-+,且()()20f a f b ++<,则( ) A .0a b +<B .0a b +>C .10a b -+>D .20a b ++<8.已知定义在R 上的函数()2||·x f x x e =, (a f log =, 312b f log ⎛=⎫ ⎪⎝⎭,()ln3c f = ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c a b >>B .b c a >>C .a b c >>D .c b a >>9.已知2()2af x x ax =-+在区间[0,1]上的最大值为g (a ),则g (a )的最小值为( ) A .0B .12C .1D .210.已知函数()f x 是R 上的单调函数,且对任意实数x ,都有()21213xf f x ⎡⎤+=⎢⎥+⎣⎦成立,则()2020f 的值是( ) A .202021- B .202021+C .202020202121+-D .202020202121-+11.设f (x )、g (x )、h (x )是定义域为R 的三个函数,对于以下两个结论:①若f (x )+g (x )、f (x )+h (x )、g (x )+h (x )均为增函数,则f (x )、g (x )、h (x )中至少有一个增函数; ②若f (x )+g (x )、f (x )+h (x )、g (x )+h (x )均是奇函数,则f (x )、g (x )、h (x )均是奇函数, 下列判断正确的是( ) A .①正确②正确B .①错误②错误C .①正确②错误D .①错误②正确12.已知函数()2f x x ax b =-+-(a ,b 为实数)在区间[]22-,上最大值为M ,最小值为m ,则M m -( ) A .与a 有关,且与b 有关 B .与a 有关,但与b 无关 C .与a 无关,但与b 有关D .与a 无关,且与b 无关二、填空题13.设函数()y f x =的定义域为R ,满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有3()4f x >-,则m 的取值范围是_____.14.函数()()02f x x =-的定义域为______.15.若对任意x ,y R ∈都有()()()f x y f x f y +=⋅,且()12f =,则()()()()()()246135f f f f f f +++⋅⋅⋅()()()()()()201020122014200920112013f f f f f f +++的值是______. 16.已知函数()f x 的定义域为(1,1)-,则函数()()(1)2xg x f f x =+-的定义域是________.17.如果定义在区间[3+a ,5]上的函数f(x)为奇函数,那么a 的值为________.18.当12x x ≠时,有1212()()()22x x f x f x f ++<,则称函数()f x 是“严格下凸函数”,下列函数是严格下凸函数的是__________.①y x =②||y x =③2yx ④2log y x =19.定义:如果函数()y f x =在定义域内给定区间[],a b 上存在()00x a x b <<,满足()()0)(f b f a f x b a-=-,则称函数()y f x =是[],a b 上的“平均值函数”.0x 是它的一个均值点,若函数()2f x x mx =+是[]1,1-上的平均值函数,则实数m 的取值范围是___________.20.已知函数()4f x x a a x=-++,若当[]1,4x ∈时,()5f x ≤恒成立,则实数a 的取值范围是______.三、解答题21.已知函数()221x f x x=+. (1)求()122f f ⎛⎫+⎪⎝⎭,()133f f ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值; (2)求证:()1f x f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭是定值; (3)求()()11120202320202f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⋅⋅⋅++⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值. 22.对于函数()f x ,若在定义域内存在实数0x ,满足()()00f x f x -=-,则称()f x 为“M 类函数”(1)已知函数()23f x cos x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,试判断()f x 是否为“M 类函数”,并说明理由;(2)设()1423xx f x m +=-⋅-是定义域R 上的“M 类函数”,求实数m 的取值范围23.已知二次函数2()1()=-+∈f x x kx k R .(1)若()f x 在区间[2,)+∞上单调递增,求实数k 的取值范围; (2)若()0f x ≥在(0,)x ∈+∞上恒成立,求实数k 的取值范围.24.已知函数()f x 对一切实数,x y 都有()()f x y f y +-=(21)x x y ++成立,且(1)0f =.(1)求(0)f 的值,及()f x 的解析式;(2)当21x -≤≤时,不等式()(1)5f x a a x -≥-- 恒成立,求a 的取值范围. 25.已知二次函数2()1(0)f x ax x a =++>. (1)求函数()f x 在区间[4,2]--的最大值()M a ; (2)若关于x 的方程()0f x =有两个实根1x 、2x ,且121,1010x x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求实数a 的最大值.26.已知定义在()1,1-上的奇函数2()1ax bf x x +=+,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (1)求函数()f x 的解析式;(2)证明:()f x 在0,1上是增函数; (3)解不等式()2(120)f t f t -+<.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】根据题意可得出(0)2,(2)2f f ==-,从而得出()f x 在R 上为减函数,从而根据不等式()12f x ->得,(1)(2)f x f -<或(1)(0)f x f ->,从而得出12x ->或10x -<,解出x 的范围 【详解】解:由题意得(0)2,(2)2f f ==-, 因为函数()y f x =是定义在R 上的单调函数, 所以()f x 在R 上为减函数,由()12f x ->,得(1)2f x ->或(1)2f x -<-, 所以(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<, 所以10x -<或12x ->, 解得1x <或3x >,所以不等式()12f x ->的解集为()(),13,-∞+∞,故选:D 【点睛】关键点点睛:此题考查函数单调性的应用,考查绝对值不等式的解法,解题的关键是把()12f x ->转化为(1)(0)f x f ->或(1)(2)f x f -<,再利用()f x 在R 上为减函数,得10x -<或12x ->,考查数学转化思想,属于中档题 2.A解析:A 【分析】利用抽象函数的定义域列不等式判断A ;利用特例法判断BCD.【详解】因为函数()f x 的定义域为(1,4),由21412x x <<⇒<<或21x -<<-,所以函数()2f x 的定义域为(2,1)(1,2)--⋃,A 正确;1y x =+和1,11,1x x y x x +≥-⎧==⎨--<-⎩,对应法则不同,不表示同一函数,B 错; 偶函数()1f x =在(0,)+∞和(,0)-∞上不具有相反的单调性,C 错;0a b 时,不等式220ax bx ++>恒成立,但280b a -<且0a >不成立,D 错;故选:A. 【点睛】方法点睛:若已知函数()f x 的定义域为[],a b ,则函数()()f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤求出,若已知函数()()f g x 的定义域为[],a b ,则()f x 的定义域为()g x 在[],x a b ∈时的值域.3.D解析:D 【分析】求出[2,0)x ∈-时,()f x 的值域,满足1()3f x ≤,根据函数的定义,[0,2)x ∈时,满足1()3f x ≤,同时可得0x ≥时均满足1()3f x ≤,然后求得[4,2)x ∈--时的解析式,解不等式1()3f x ≤得解集,分析后可得m 的范围. 【详解】[2,0)x ∈-时,19()4f x x x =++在[]2,1--上递增,在[1,)-+∞上递减,1(),4f x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,满足1()3f x ≤,当[0,2)x ∈时,2[2,0)x -∈-,11()(2)[,)28f x f x =-∈-∞,满足满足1()3f x ≤, 按此规律,2x ≥时,()f x 均满足1()3f x ≤, 当[4,2)x ∈--时,29()2(2)2(2)22f x f x x x =+=++++,由2912(2)223x x +++≤+, 解得1043x -≤≤-或1124x -≤<-,当101134x -<<-时,1()3f x >.因此当114x ≥-时,都有1()3f x ≤, 所以114m ≥-. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:本题考查函数不等式恒成立问题,解题关键是依照周期函数的性质,根据函数的定义求出()f x 在[2,22)k k +(k ∈N )满足1()3f x ≤,在[2,0)-上直接判断,求出[4,2)--上的解析式,确定1()3f x ≤的范围,此时有不满足1()3f x ≤的x 出现,于是可得结论m 的范围.4.A解析:A 【分析】根据函数的特征,要对t 进行分类讨论,求出t 的最大值,再根据a 是正实数,求出()g a 的值域即可判断答案. 【详解】 解:2()2f x x x a =-+∴函数()f x 的图象开口向上,对称轴为1x =①01t <时,()f x 在[0,]t 上为减函数,()(0)max f x f a ==,2()()2min f x f t t t a ==-+ 对任意的[0x ∈,]t ,都有()[f x a ∈-,]a . 22a t t a ∴-≤-+,即2220t t a -+≥,当()()22424120a a ∆=--⨯=-≤,即12a ≥时,01t <,当()()22424120a a ∆=--⨯=->,即102a <<时,11t ≤ ②1t >时,()f x 在[0,1]上为减函数,在[1,]t 上为增函数,则()()11min f x f a a ==-≥-,2(){(0),()}{,2}max f x max f f t max a t t a a ==-+≤,12a ∴≥,且22t t a a -+,即12t < t 的最大值为()g a综上可得,当12a ≥时(]0,2t ∈ 当102a <<时,()0,1t ∈ ∴函数()g a 的值域为(]0,2故选:A . 【点睛】二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.5.C解析:C 【分析】根据定义确定()F x 的解析式及单调性后可得最大值. 【详解】由2246x x x <--+得2230x x +-<,31x -<<,所以()22,3146,31x x F x x x x x ⎧-<<=⎨--+≤-≥⎩或,所以()F x 在(,3)-∞-和(0,1)上都是增函数,在(3,0)-和(1,)+∞上都是减函数,(3)9F -=,(1)1F =,所以max ()9F x =. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查求函数的最大值.解题关键是根据新函数定义确定新函数的解析式,单调性.结合单调性易得最值.6.C解析:C 【分析】根据函数单调性的定义判断出函数()f x 为()0,∞+上的增函数,进而可得出关于实数b 的不等式组,由此可解得实数b 的取值范围. 【详解】对任意的正实数1x 、2x ,当12x x ≠时,()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦, 不妨设12x x >,则()()120f x f x ->,即()()12f x f x >, 所以,函数()f x 为()0,∞+上的增函数,则()()120212122512b b b b b -<⎧⎪-⎪≤⎨⎪--+≤+-⎪⎩,解得14b ≤≤. 因此,实数b 的取值范围是[]1,4. 故选:C. 【点睛】思路点睛:利用分段函数的单调性求参数范围,应该各支函数在各自的区间内利用单调性以及函数在间断点处端点值的大小关系得出参数的不等式组,从而解得参数的取值范围.7.A解析:A 【分析】求得函数的单调性,构造奇函数利用单调性得解 【详解】由函数单调性性质得:3y x =,21xy =+在R 上单调递增所以()3221xf x x =-+在R 上单调递增, 令函数()()321121x x g x f x x -=+=-+,()()0g x g x +-=则函数()g x 为奇函数,且在R 上单调递增,故()()20f a f b ++<()()g a g b ⇔<-0a b a b ⇔<-⇔+<. 故选:A 【点睛】构造奇函数利用单调性是解题关键.8.A解析:A 【分析】可看出()f x 在(0,)+∞上单调递增,且得出3(log 2)b f =,并且可得出33ln 3log log 2>,根据增函数的定义即可得出a ,b ,c 的大小关系.【详解】0x >时,2()x f x x e =是增函数,且()()f x f x -=,33(log 2)(log 2)b f f ∴=-=,33330log 1log 2log log 31=<<<=,ln3ln 1e >=,∴33ln 3log log 2>>, ∴33(ln 3)(log (log 2)f f f >>,c a b ∴>>. 故选:A . 【点睛】解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.9.B解析:B 【分析】由已知结合对称轴与区间端点的远近可判断二次函数取得最值的位置,从而可求.【详解】解:因为2()2af x x ax =-+的开口向上,对称轴2a x =, ①122a即1a 时,此时函数取得最大值()()112a g a f ==-,②当122a >即1a >时,此时函数取得最大值()()02ag a f ==,故()1,12,12aa g a a a ⎧-⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩,故当1a =时,()g a 取得最小值12. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了二次函数闭区间上最值的求解,体现了分类讨论思想的应用,属于中档题.10.D解析:D 【分析】采用换元法可构造方程()21213t f t t =-=+,进而求得()f x 解析式,代入2020x =即可得到结果. 【详解】由()f x 是R 上的单调函数,可设()221xf x t +=+,则()13f t =恒成立, 由()221x f x t +=+得:()221x f x t =-+,()21213tf t t ∴=-=+,解得:1t =, ()22112121x x xf x -∴=-=++,()2020202021202021f -∴=+. 故选:D . 【点睛】本题考查函数值的求解问题,解题关键是能够采用换元的方式,利用抽象函数关系式求解得到函数的解析式.11.D解析:D 【分析】可举出反例判断①错误;根据奇偶性的性质可判断②正确,结合选项可得答案. 【详解】①错误,可举反例:21()31xx f x x x ⎧=⎨-+>⎩, 230()30121x x g x x x x x +⎧⎪=-+<⎨⎪>⎩,0()20x x h x x x -⎧=⎨>⎩,均不是增函数;但()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均为增函数; 故①错误; ②()()f x g x +,()()f x h x +,()()g x h x +均是奇函数;()()()()[()()]2()f x g x f x h x g x h x f x ∴+++-+=为奇函数;()f x ∴为奇函数;同理,()g x ,()h x 均是奇函数; 故②正确. 故选:D . 【点睛】本题考查增函数的定义,一次函数和分段函数的单调性,举反例说明命题错误的方法,以及奇函数的定义与性质,知道()f x 和()g x 均是奇函数时,()()f x g x ±也是奇函数.12.B解析:B 【解析】函数()2f x x ax b =-+-的图象是开口朝上且以直线2ax =-为对称轴的抛物线, ①当22a -> 或22a-<-,即4a -< ,或4a >时, 函数f x () 在区间[]2,2-上单调, 此时224M m f f a -=--=()(), 故M m - 的值与a 有关,与b 无关 ②当022a≤-≤ ,即40a -≤≤ 时, 函数f x ()在区间[2]2a --, 上递增,在[2]2a -, 上递减, 且22f f -<()() , 此时2322424a a M m f f a -=---=--()(),故M m - 的值与a 有关,与b 无关③当202a-≤-≤,即04a ≤≤时, 函数f x ()在区间[2]2a-,上递减,在[2]2a --,上递增,且22f f <-()()此时222424a a M m f f a -=--=-+()(),故M m - 的值与a 有关,与b 无关 综上可得M m - 的值与a 有关,与b 无关 故选B【点睛】本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解答的关键.二、填空题13.【分析】由得得分段求解析式结合图象可得m 的取值范围【详解】时时;时;时;当时由解得或若对任意都有则故答案为:【点睛】本题考查分段函数的解析式和最值特征考查函数的图象以及一元二次不等式的解法解题的关键解析:9(,)4-∞ 【分析】由(1)2()f x f x +=,得()2(1)f x f x =-,得分段求解析式,结合图象可得m 的取值范围. 【详解】(1)2()f x f x +=,()2(1)f x f x ∴=-,(0,1]x ∈时,1()(1)[,0]4f x x x =-∈-,(1,2]x ∴∈时,1(0,1],()2x f x -∈=1(1)2(1)(2),02f x x x ⎡⎤-=--∈-⎢⎥⎣⎦;(2,3]x ∴∈时,1(1,2],()2(1)4(2)(3)[1,0]x f x f x x x -∈=-=--∈-; (3,4]x ∴∈时,1(2,3],()2(1)8(3)(4)[2,0]x f x f x x x -∈=-=--∈-;当(2,3]x ∈时,由34(2)(3)4x x --=-,解得114x =或94x =,若对任意(,]x m ∈-∞,都有3()4f x >-,则94m <.故答案为:9,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查分段函数的解析式和最值特征,考查函数的图象,以及一元二次不等式的解法,解题的关键点是可借助函数图象直观性找到解题思路.14.且【分析】由中根式内部的代数式大于等于00指数幂的底数不为0联立不等式组求解【详解】由解得且x≠2∴函数的定义域是】且即答案为】且【点睛】本题考查函数的定义域及其求法是基础题解析:{|1x x ≥-且}2x ≠ 【分析】由中根式内部的代数式大于等于0,0指数幂的底数不为0,联立不等式组求解. 【详解】由10 20x x +≥⎧⎨-≠⎩,解得1x ≥-且x≠2.∴函数()()02f x x =-的定义域是】{|1x x ≥-且}2x ≠.即答案为】{|1x x ≥-且}2x ≠ 【点睛】本题考查函数的定义域及其求法,是基础题.15.2014【分析】令得利用赋值法进行求解利用即可的值【详解】对任意的都有且令则故答案为:2014【点睛】本题主要考查函数值的计算利用赋值法是解决抽象函数的常用方法解析:2014 【分析】 令1y =,得(1)2()f x f x +=,利用赋值法进行求解.利用(1)2()f x f x +=,即可()()()()()()246135f f f f f f +++⋅⋅⋅()()()()()()201020122014200920112013f f f f f f +++的值. 【详解】对任意的x ,y R ∈都有()()()f x y f x f y +=,且(1)2f =,∴令1y =,则(1)()(1)2()f x f x f f x +==,∴(1)2()f x f x +=, ∴(2)(4)(6)(2012)(2014)222210072014(1)(3)(5)(2011)(2013)f f f f f f f f f f +++⋯++=++⋯+=⨯=. 故答案为:2014. 【点睛】本题主要考查函数值的计算,利用赋值法是解决抽象函数的常用方法.16.【分析】根据题意得到函数满足即可求解【详解】由题意函数的定义域为则函数满足即解得即函数的定义域为故答案为:【点睛】本题主要考查了抽象函数的定义域的求解其中解答中熟记抽象函数的定义域的求解方法是解答的 解析:()0,2【分析】根据题意,得到函数()g x 满足112111x x ⎧-<<⎪⎨⎪-<-<⎩,即可求解. 【详解】由题意,函数()f x 的定义域为(1,1)-,则函数()()(1)2xg x f f x =+-满足112111x x ⎧-<<⎪⎨⎪-<-<⎩,即2202x x -<<⎧⎨<<⎩,解得02x <<,即函数()g x 的定义域为()0,2. 故答案为:()0,2. 【点睛】本题主要考查了抽象函数的定义域的求解,其中解答中熟记抽象函数的定义域的求解方法是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.17.-8【解析】∵f(x)定义域为3+a5且为奇函数∴3+a =-5∴a =-8点睛:利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值进而得解(2)求参数值:在定义域关于解析:-8 【解析】∵f(x)定义域为[3+a ,5],且为奇函数, ∴3+a =-5,∴a =-8.点睛:利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值,进而得解.(2)求参数值:在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f(-x)=-f(x)或偶函数满足f(-x)=f(x)列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据f(0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.18.③【解析】按照严格下凸函数的定义检测四个函数如①不满足严格下凸函数的定义对于②当同号时相等不满足定义;对于③作差可知对于④因为所以不正确故选③点睛:本题涉及新概念及函数大小的比较属于创新题有一定难度解析:③ 【解析】按照严格下凸函数的定义检测四个函数,如①121222x x x x f ++⎛⎫=⎪⎝⎭,()()121222f x f x x x ++=,不满足严格下凸函数的定义,对于②,121222x x x xf ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,()()121222x x f x f x ++=,当1x ,2x 同号时,相等,不满足定义;对于③2121222x x x x f ++⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()22121222f x f x x x ++=,作差可知()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭,对于④12122l 22x xx x f og ++⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()122122212l l 1l 222f x f x og x og x og x x og ++===,因为122x x +>不正确,故选③.点睛:本题涉及新概念及函数大小的比较,属于创新题,有一定难度.解决此类问题时,要紧扣新给出的定义、法则、运算,然后去甄别那些符合这些要求,本题在给出严格下凸函数的定以后,要去应用定义,看看那个函数符合这一要求,解题中遇到大小比较时可以作差比较.19.【分析】根据新定义可得在区间上有解利用分离变量法即可求出答案【详解】解:设∴在区间上有解即在区间上有解∵令单调递减时单调递增所以所以实数的取值范围是故答案为:【点睛】关键点点睛:此题考查了函数的新定 解析:[)0,+∞【分析】根据新定义可得2x mx m +=在区间()1,1-上有解,利用分离变量法即可求出答案. 【详解】解:设11x -<<,()()()()1111f f f x m --==--,∴2x mx m +=在区间()1,1-上有解,即21x m x=-在区间()1,1-上有解,∵()()()()22212112211121111x x x x x y x x x x x-+----+====-+-----, 令()10,2x t -=∈,12y t t∴=+-,(]0,1t ∈单调递减,[)1,2t ∈时单调递增,所以120y t t=+-≥,所以实数m 的取值范围是[)0,+∞. 故答案为:[)0,+∞. 【点睛】关键点点睛:此题考查了函数的新定义题目,解题的关键是将问题转化为2x mx m +=在区间()1,1-上有解,分离参数求解,意在考查了分析能力、数学运算.20.【分析】对分段讨论去绝对值计算求解【详解】当时可得当时符合题意;当时则不符合题意;当时此时不符合题意综上的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查函数不等式的恒成立问题解题的关键是对分段讨论求解 解析:(],1-∞【分析】对a 分段讨论去绝对值计算求解. 【详解】当1a ≤时,()44f x x a a x x x=-++=+,可得当[]1,4x ∈时,()45f x ≤≤,符合题意;当14a <<时,()42,14,4a x x a xf x x a x x ⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎪+≤≤⎪⎩,则()1325f a =+>,不符合题意;当4a ≥时,()42f x a x x=-+,此时()13211f a =+≥,不符合题意, 综上,a 的取值范围是(],1-∞. 故答案为:(],1-∞. 【点睛】本题考查函数不等式的恒成立问题,解题的关键是对a 分段讨论求解.三、解答题21.(1)()1212f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,()1313f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭;(2)证明见解析;(3)2019. 【分析】(1)根据函数解析式,直接计算,即可得出结果;(2)根据函数解析式,计算1f x ⎛⎫⎪⎝⎭,得出()12f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭即可; (3)根据(2)的结论,可直接得出结果. 【详解】(1)()221x f x x=+ ()22221124122121255112f f ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭∴+=+=+= ⎪+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭,()222113913313131010113f f ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭+=+=+= ⎪+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭; (2)证明:()22222222211111111111x x x x f f x x x x x xx ⎛⎫ ⎪+⎛⎫⎝⎭+=+=+== ⎪++++⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, ()1f x f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭∴是定值;(3)()()()111232020232020f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++⋅⋅⋅++⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()111232020232020f f f f f f ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦111=++⋅⋅⋅+ 2019=.22.(1)是;答案见解析;(2)1m -. 【分析】(1)特殊值验证使得()()f x f x -=-即可;(2)因为函数满足新定义,则问题由存在问题转化为求函数值域问题,进而可以求解. 【详解】解:(1)因为()2cos()2cos()2(22323f πππππ-=--=+=⨯=()2cos()2223f πππ=-==()()22f f ππ-=-, 所以存在02=x π使得函数()f x 为“M 类函数”;(2)由已知函数1()423x x f x m +=--满足:()()f x f x -=-, 则化简可得:442(22)60x x x x m --+-+-=⋯① 令222x x t -=+,则2442x x t -+=-,所以①可化为:2280t mt --=在区间[2,)+∞上有解可使得函数()f x 为“M 类函数”, 即18()2m t t=-在[2,)+∞有解,而函数18()2t t -在[2,)+∞上单调递增,所以当2t =时,有最小值为18(2)122-=-,所以1m -,故实数m 的取值范围为:[1-,)+∞. 【点睛】本题考查了新定义的函数问题以及函数的有解问题,涉及到求函数的值域问题. 求函数最值和值域的常用方法:(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值;(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值;(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值;(4)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值; (5)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值. 23.(1)4k ≤;(2)k 2≤. 【分析】 (1)解不等式22k≤即得解; (2)化为1≤+k x x在(0,)x ∈+∞恒成立,令1()g x x x =+,求出函数()g x 的最小值即可. 【详解】(1)若()f x 在(2,)x ∈+∞单调递增,则22k≤,所以4k ≤; (2)因为()0f x ≥在(0,)x ∈+∞上恒成立, 所以210-+≥x kx 在(0,)x ∈+∞恒成立, 即1≤+k x x在(0,)x ∈+∞恒成立令1()g x x x =+,则1()2=+≥=g x x x ,当且仅当1x =时等号成立 所以k 2≤. 【点睛】方法点睛:处理参数的问题常用的方法有:(1)分离参数法(先分离参数转化为函数的最值);(2)分类讨论法(对参数分类讨论求解). 24.(1)()02f =-;()22f x x x =+-;(2)2a ≤.【分析】(1)通过对抽象函数赋值,令1,1x y =-=进行求解,即得(0)f ;令0y =可消去y ,再结合()0f 的值,即求得解析式; (2)先讨论1x =时不等式恒成立,21x 时,再通过分离参数法求得a 的取值范围即可. 【详解】解:(1)令1,1x y =-=,可得()()()01121f f -=--++,又由()10f =,解得()02f =-;令0y =,得()()()01f x f x x -=+,又因()02f =-,解得()22f x x x =+-;(2)当21x -≤≤时,不等式()(1)5f x a a x -≥-- 恒成立,即()213x a x -≤+,若1x =时不等式即04≤,显然成立; 若21x时,10x ->,故231x a x +≤-恒成立,只需2min31x a x ⎛⎫+≤ ⎪-⎝⎭,设()()()22121434()12111x x x g x x x x x ---++===-+----,设(]1,0,3t x t =-∈ 则4()2g t t t=+-是对勾函数,在()0,2递减,在()2,3递增,故2t =时,即1x =-时min ()2g x =,故2a ≤,综上, a 的取值范围为2a ≤. 【点睛】 方法点睛:抽象函数通常利用赋值法求函数值或者求解析式;二次函数含参恒成立的问题,一般是通过分离参数进行求解,当然也可以根据判别式法进行求解,视具体情况而定.25.(1)141,061163,6a a a a ⎧-<≤⎪⎪⎨⎪->⎪⎩;(2)14.【分析】(1)根据对称轴的位置讨论两种情况:113,322-≤-->-a a,分别根据二次函数的单调性求出最大值即可得结果; (2)设11221,,1010⎡⎤==∈⎢⎥⎣⎦x x t t x x ,由韦达定理可得 211(1)2==+++t a t t t,利用函数的单调性可得实数a 的最大值.【详解】 (1)对称轴12x a=-,[4,2],0∈-->x a 二次函数开口向上, ①当132-≤-a,即106a <≤时:()(2)41=-=-M a f a ,②当132->-a,即16a >时:()(4)163=-=-M a f a ,综上所述,141,06()1163,6a a M a a a ⎧-<≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩.(2)由题知:方程210ax x ++=的两个根分别为1x x =、2x x =, 由韦达定理知:121x x a ⋅=①,121x x a+=-②, 又已知121,1010⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦x t x ,③ 联立12121x x a x tx ⎧+=-⎪⎨⎪=⎩,得121,(1)(1)--==++t x x t a t a , 带入121x x a⋅=知:221(1)=+⋅t t a a ,即211(1)2==+++t a t t t,其中1,1010⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦t . 当1t =时,分母12t t ++取得最小值4,所以a 得最大值为14.【点睛】本题考查二次函数图像、对称轴、最值的基本关系,清楚一元二次方程根与系数的关系的处理,对“对勾函数”的单调性、最值的理解是解题的关键. 26.(1)2()1x f x x =+;(2)证明见解析;(3)102t <<. 【分析】(1)由题意可得(0)0f =,可求出b 的值,再由1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭可求出a 的值,从而可求出函数()f x 的解析式;(2)利用增函数的定义证明即可;(3)由于函数是奇函数,所以()2(120)f t f t -+<可化为()2()12f t t f <-,再利用单调性可求解不等式 【详解】(1)解:因为()f x 是()1,1-上的奇函数,所以(0)0f =,即01b=,得0b =, 因为1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以1221514a=+,解得1a =,所以2()1xf x x =+(2)证明:1x ∀,2(0,1)x ∈,且12x x <, 则()()()()()()122112122222121211111x x x x x x f x f x x x x x ---=-=++++, 因为1201x x ,所以2212211210,0,(1)(1)0x x x x x x -<->++>,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x < 所以()f x 在(0,1)上是增函数.(3)解:因为()f x 在(0,1)上是增函数,且()f x 是()1,1-上的奇函数, 所以()f x 是(1,1)-上的奇函数且是增函数, 所以()2(120)f t f t -+<可化为()2()12f t t f <-,所以2211112121t t t t-<-<⎧⎪-<<⎨⎪<-⎩,解得102t <<.【点睛】关键点点睛:此题函数的奇偶性和单调性的应用,第(3)问解题的关键是利用奇函数的性质将不等式()2(120)f t f t -+<转化为()2()12f t t f <-,进而利用单调性解不等式,考查转化思想和计算能力,属于中档题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(时间:120分钟;满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中横线上)1.设函数f (x )=(2k -1)x -4在(-∞,+∞)是单调递减函数,则k 的取值范围是________. 解析:由题意2k -1<0,∴k <12.答案:(-∞,12)2.已知y =f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x <0时,f (x )=1+2x ,则当x >0时,f (x )=________. 解析:当x >0时,-x <0,∴f (-x )=1+2(-x )=1-2x , ∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ), ∴当x >0时,f (x )=1-2x . 答案:1-2x3.若f (x )的定义域为[-3,1],则函数F (x )=f (x )+f (-x )的定义域为________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧-3≤x ≤1-3≤-x ≤1得定义域为[-1,1].答案:[-1,1]4.函数y =3-2x -x 2的递增区间为________.解析:由3-2x -x 2≥0结合二次函数图象得-3≤x ≤1,观察图象知递增区间为[-3,-1]. 答案:[-3,-1]5.函数f (x )=x 3+x +1(x ∈R ),若f (a )=2,则f (-a )的值为________. 解析:f (x )-1=x 3+x 为奇函数, 又f (a )=2,∴f (a )-1=1, 故f (-a )-1=-1,即f (-a )=0. 答案:06.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4(x ≥4)f (x +3)(x <4),则f [f (-1)]=________.解析:f [f (-1)]=f [f (2)]=f [f (5)]=f (1)=f (4)=0. 答案:07.定义在R 上的偶函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,则f (-π),f (3),f (-4)由小到大的顺序是________. 解析:因为f (x )是偶函数,所以f (-π)=f (π),f (-4)=f (4),又f (x )在(0,+∞)上是增函数,所以f (3)<f (π)<f (4),即f (3)<f (-π)<f (-4).答案:f (3)<f (-π)<f (-4)8.若函数y =12x 2-x +32的定义域和值域都为[1,b ],则b 的值为________.解析:由二次函数图象知:12b 2-b +32=b ,得b =1或b =3,又因为b >1,所以b =3.答案:39.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)是偶函数,则g (x )=ax 3+bx 2+cx 的奇偶性是________. 解析:∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=f (x ),即ax 2-bx +c =ax 2+bx +c , ∴b =0.∴g (x )=ax 3+cx ,因为函数g (x )的定义域是R , 又g (-x )=a (-x )3+c (-x )=-ax 3-cx =-g (x ). 所以函数g (x )是奇函数. 答案:奇函数10.若函数y =x 2-2x +3在闭区间[0,m ]上有最大值3,最小值2,则m 的取值集合为________. 解析:由y =x 2-2x +3即y =(x -1)2+2,结合图象分析知m 的取值范围为[1,2]时,能使得函数取得最大值3和最小值2.答案:[1,2]11.如果函数f (x )满足f (n 2)=f (n )+2,n ≥2,且f (2)=1,那么f (256)=________. 解析:f (256)=f (162)=f (16)+2=f (42)+2=f (4)+4=f (22)+4=f (2)+6=1+6=7. 答案:712.函数y =|x |(1-x )的增区间为________.解析:当x ≥0时,y =|x |(1-x )=x (1-x )=x -x 2=-(x -12)2+14;当x <0时,y =|x |(1-x )=-x (1-x )=x 2-x =(x -12)2-14.故y =⎩⎨⎧-(x -12)2+14(x ≥0)(x -12)2-14(x <0),函数图象为:所以函数的增区间为[0,12].答案:[0,12]13.y =f (x )在(0,2)上是增函数,y =f (x +2)是偶函数,则f (1),f (52),f (72)的大小关系是________.解析:结合图象(图略)分析知:y =f (x )的图象是由y =f (x +2)的图象向右平移两个单位而得到的;而y =f (x +2)是偶函数,即y =f (x +2)的图象关于y 轴对称,所以y =f (x )的图象关于x =2对称,画出图象可以得到f (72)<f (1)<f (52).答案:f (72)<f (1)<f (52)14.已知t 为常数,函数y =|x 2-2x -t |在区间[0,3]上的最大值为2,则t =________.解析:二次函数y =x 2-2x -t 图象的对称轴为x =1,函数y =|x 2-2x -t |的图象是将二次函数y =x 2-2x -t 图象在x 轴下方部分翻到x 轴上方(x 轴上方部分不变)得到的.由 区间[0,3]上的最大值为2,知y max =f (3)=|3-t |=2,解得t =1或5;检验t =5时,f (0)=5>2不符,而t =1时满足题意.答案:1二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)已知xy <0,并且4x 2-9y 2=36.由此能否确定一个函数关系y =f (x )?如果能,求出其解析式、定义域和值域;如果不能,请说明理由.解:xy <0⇔⎩⎨⎧x >0y <0或⎩⎨⎧x <0y >0.∵4x 2-9y 2=36, ∴y 2=49x 2-4.又⎩⎪⎨⎪⎧x >049x 2-4≥0⇔x >3或⎩⎪⎨⎪⎧x <049x 2-4≥0⇔x <-3,∴y =⎩⎨⎧- 49x 2-4(x >3)49x 2-4(x <-3).因此能确定一个函数关系y =f (x ).其定义域为(-∞,-3)∪(3,+∞).且不难得到其值域为(-∞,0)∪(0,+∞).16.(本小题满分14分)(1)已知f (x +1x )=x 2+1x 2+1,求f (x )的表达式.(2)已知f (x -1)=9x 2-6x +5,求f (x )的表达式. 解:(1)由f (x +1x )=x 2+1x 2+1=(x +1x )2-1知,f (x )的表达式为:f (x )=x 2-1(x ≤-2或≥2). (2)令t =x -1,∴x =t +1,∴f (t )=9(t +1)2-6(t +1)+5=9t 2+12t +8. ∴f (x )=9x 2+12x +8.17.(本小题满分14分)若f (x ),g (x )的定义在R 上的函数,f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (x )+g (x )=1x 2-x +1,求f (x )的表达式.解:在f (x )+g (x )=1x 2-x +1中用-x 代替x ,得f (-x )+g (-x )=1(-x )2-(-x )+1,又f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,所以-f (x )+g (x )=1x 2+x +1,联列方程组⎩⎨⎧f (x )+g (x )=1x 2-x +1-f (x )+g (x )=1x 2+x +1, 两式相减得f (x )=12(1x 2-x +1-1x 2+x +1).18.(本小题满分16分)已知函数f (x )=2x +1,g (x )=x 2-2x +1. (1)设集合A ={x |g (x )=9},求集合A ; (2)若x ∈[-2,5],求g (x )的值域;(3)画出y =⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x ≤0g (x ),x >0的图象,写出其单调区间.解:(1)集合A ={x |g (x )=9}={x |x 2-2x -8=0}={-2,4}. (2)g (x )=(x -1)2,∵x ∈[-2,5], 当x =1时,g (x )min =0; 当x =5时,g (x )max =16. (3)画出函数图象如图:则单调增区间是(-∞,0]和[1,+∞),单调减区间是[0,1].19.(本小题满分16分)已知函数f (x )的定义域是(0,+∞),当x >1时,f (x )<0,且f (x ·y )=f (x )+f (y ).如果f (33)=1,求满足不等式f (x )-f (x -2)≥-2的x 的取值范围. 解:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2, 则x 2x 1>1,∴f (x 2x 1)<0. 又f (x ·y )=f (x )+f (y ), ∴f (x 1)+f (x 2x 1)=f (x 2),∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2x 1)<0,∴f (x 2)<f (x 1),∴f (x )在定义域内是减函数. 由已知f (x ·y )=f (x )+f (y ), 得2f (33)=f (33)+f (33)=f (13)=2. ∴f (x )-f (x -2)≥-2即为f (x )+2=f (x )+f (13)=f (x3)≥f (x -2),∵f (x )在定义域内是减函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧x3≤x -2,x >0,x -2>0,∴x ≥3.20.(本小题满分16分)已知y =f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=2x -x 2. (1)求x <0时,f (x )的解析式;(2)问是否存在这样的正数a ,b ,当x ∈[a ,b ]时,g (x )=f (x ),且g (x )的值域为[1b ,1a ]?若存在,求出所有a ,b 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)设x <0,则-x >0,于是f (-x )=-2x -x 2, 又f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=2x +x 2, 即x <0时,f (x )=2x +x 2(x <0); (2)分下述三种情况:①0<a <b ≤1,那么1a>1,而当x ≥0,f (x )的最大值为1,故此时不可能使g (x )=f (x );②若0<a <1<b ,此时若g (x )=f (x ),则g (x )的最大值为g (1)=f (1)=1,得a =1,这与0<a <1<b 矛盾; ③若1≤a <b ,因为x ≥1时,f (x )是减函数,则f (x )=2x -x 2,于是有⎩⎨⎧1b =g (b )=-b 2+2b 1a =g (a )=-a 2+2a⇔⎩⎪⎨⎪⎧(a -1)(a 2-a -1)=0(b -1)(b 2-b -1)=0 考虑到1≤a <b ,解得a =1,b =1+52.综上所述,⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =1+52.。