四星级题库函数的基本概念
函数的基本概念梳理以及题型.doc
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⑴函数的定义①传统定义:在某一个变化的过程中,有两个变量兀和y,如果对于在某一个范围内的任意一个x的值,都有唯一的值y与之对应,则称y是兀的函数。
②现代定义:设A、B是两个非空数集,如杲按照某个确定的对应关系/,使对于集合A屮任意一个数尢,在集合B屮都有唯一一个数/(x)和它对应,那么就称A T B为从集合A到集合B 中的一个函数,记作J =/(X)(XG A)其中兀叫做自变量,兀的取值集合A叫做函数的定义域;与兀的值对应的y的值叫做函数值,函数值的集合{/(X)\XE A}叫做函数的值域。
⑵函数的理解:①A、B都是非空数集(也就是限定了范围),因此定义域(或值域)为空集的函数不存在②若y = f(x)是从集合A到集合B的函数,则应紧扣它的“任意性”和“唯一性”,即“任意性”一一对于A中的任意一个数X;“唯一性”一一在集合B中的都有唯一的确定的数/(兀)和它对应(还应该注意它的方向性、确定性)③在现代定义域中B不一定是,函数的值域,如函数y = x2+l可以称为实数集到实数集的函数。
④对应关系、定义域、值域是函数的三要素,缺一不可。
英中对应关系是核心,定义域是根本,当定义域和对应关系已经确定,则值域也就确定了。
探究:若y = f(x)是从A到B的函数,则集合A、B分别是函数的定义域与值域么?A定是值域,B可以是也可以不是,若函数y = f(x)的值域为C,则C是B的非空子集⑶函数符号/(兀)的含义:/(兀)表示一个整体,一个函数。
而记号“厂可以看做是对“兀” 施加的某种法则(或运算),女U/(x) = x2-2x4-3 o当x = 2吋,课看做是对“2”施加了这样的运算法则:先平方,再减去它与2的积,再加上3;当x是某个代数式(或某一个函数符号)时,则左右两边的x都有同一个代数式(或函数符号)代替,如/(X)=(2X-1)2-2(2X-1)+3, /(g(x)) = [gS)]2—2[gS)] + 3等等,/(a)与/(x) 的区别就在于前者是函数值,是常数;而后者是因变量,是变量。
函数知识点总结
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函数知识点总结函数是数学中一个非常重要的概念,它在数学的各个领域以及实际生活中都有着广泛的应用。
为了更好地理解和掌握函数,下面对函数的相关知识点进行总结。
一、函数的定义函数是一种特殊的对应关系,给定一个非空数集 A,对 A 中的任意一个数 x,按照某种确定的对应关系 f,在另一个非空数集 B 中都有唯一确定的数 y 与之对应,就称 f 是集合 A 到集合 B 的一个函数。
记作y = f(x),x ∈ A。
其中,x 叫做自变量,x 的取值范围 A 叫做函数的定义域;y 叫做函数值,与 x 相对应的 y 的值叫做函数值,函数值的集合{f(x) | x ∈A}叫做函数的值域。
二、函数的表示方法1、解析法用数学表达式表示两个变量之间的对应关系,如 y = 2x + 1。
2、列表法列出表格来表示两个变量之间的对应关系,例如,某公司员工的工资表。
3、图象法用图象表示两个变量之间的对应关系,如一次函数 y = x + 1 的图象是一条直线。
三、函数的性质1、单调性函数的单调性是指函数在定义域内的某个区间上,当自变量增大(或减小)时,函数值随之增大(或减小)的性质。
如果对于定义域 I 内某个区间 D 上的任意两个自变量的值 x₁,x₂,当 x₁< x₂时,都有 f(x₁) < f(x₂)(或 f(x₁) > f(x₂)),那么就说函数 f(x)在区间 D 上是增函数(或减函数)。
2、奇偶性设函数 f(x)的定义域为 D,如果对于定义域 D 内的任意一个 x,都有 x ∈ D,且 f(x) = f(x),那么函数 f(x)就叫做奇函数;如果对于定义域 D 内的任意一个 x,都有 x ∈ D,且 f(x) = f(x),那么函数 f(x)就叫做偶函数。
3、周期性对于函数 y = f(x),如果存在一个不为零的常数 T,使得当 x 取定义域内的每一个值时,f(x + T) = f(x)都成立,那么就把函数 y = f(x)叫做周期函数,不为零的常数 T 叫做这个函数的周期。
函数的概念知识点总结
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函数的概念知识点总结(含例题和答案)(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--函数的概念总结一、知识梳理1.映射的概念:设是两个集合,如果按照某种对应法则,对于集合中的任意元素,在集合中都有唯一确定的元素与之对应,那么这样的单值对应叫做从到的映射,通常记为,f 表示对应法则注意:⑴A 中元素必须都有象且唯一;⑵B 中元素不一定都有原象,但原象不一定唯一。
2.函数的概念(1)函数的定义:设是两个非空的数集,如果按照某种对应法则,对于集合中的每一个数,在集合中都有唯一确定的数和它对应,那么这样的对应叫做从到的一个函数,通常记为(2)函数的三要素:定义域、值域和对应法则(3)函数的定义域、值域:在函数中,叫做自变量,的取值范围叫做的定义域;与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合称为函数的值域。
3.函数的三种表示法:图象法、列表法、解析法(1).图象法:就是用函数图象表示两个变量之间的关系;(2).列表法:就是列出表格来表示两个变量的函数关系;(3).解析法:就是把两个变量的函数关系,用等式来表示。
二、考点分析考点1:映射的概念例1.(1)A R =,{|0}B y y =>,:||f x y x →=;(2)*{|2,}A x x x N =≥∈,{}|0,B y y y N =≥∈,2:22f x y x x →=-+;(3){|0}A x x =>,{|}B y y R =∈,:f x y →=上述三个对应是A 到B 的映射.B A 、f A B A B B A f →:B A 、f A x B A B A x x f y ∈=),(A x x f y ∈=),(x x A )(x f y =x y {}A x x f ∈)()(x f y =例2.若}4,3,2,1{=A ,},,{c b a B =,,,a b c R ∈,则A 到B 的映射有个,B 到A 的映射有个,A 到B 的函数有个例3.设集合{1,0,1}M =-,{2,1,0,1,2}N =--,如果从M 到N 的映射f 满足条件:对M 中的每个元素x 与它在N 中的象()f x 的和都为奇数,则映射f 的个数是()()A 8个()B 12个()C 16个()D 18个答案:1.(2);2.81,64,81;3.D考点2:判断两函数是否为同一个函数方法总结:看化简后的表达式定义域值域是否完全一样。
函数的概念(含详细答案).doc
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下列不表示从A 到3的函数是D.母)—y=0 [解A. [0, B. [1, +8) D. R集合A = {xlOWxW4},一、选择题B. fix)^y = ^x 2. 函数y=\ll-x 2+\lx 2~l 的定义域是(D )A. [-1, 1]B. (—8, -1]U [1, +8)C. [0, 1]D. (-1, 1)3. 已知汽x)的定义域为[—2, 2],则>2-1)的定义域为(C )A. [-1, V3]B. [0, ^3]C. [—0, V3]D. [-4,4][解析]V -2<?- 1<2, .I-1W/W3,即.I -确4. 若函数y =/(3x —1)的定义域是[1, 3],则y=y (x)的定义域是(C )A. [1, 3]B. [2, 4]C. [2, 8]D. [3, 9][解析]由于y = f(3x - 1)的定义域为[1,3], .・.3x-16[2,8], /.y = fix)的定义域为[2,8]。
5. 函数f(x)=斗:4的定义域为R ,则实数a 的取值范围是(D )一 3 3 3 A. {a\a^R] B. {olOWoW,} C. {a\a>~^}D. {0IOW0V3} [解析]由已知得aJ + 4ax+3 = 0无解3当 a = 0 时 3,; 当 a 乂。
时,△<()即 16a~- 12tz<0, .•.0<a<3,3综上得,故选D.6. (安徽铜陵县一中高一期中)已知g(x) = l —2x,正3)]=气^3老0),那么睛等于(A )A. 15B. 1C. 3D. 30 i _/i/ = 15,故选 A.®2 7. 函数加)=)2x —l, xE {1,2,3},则汽x)的值域是(C )二、 填空题 8. 函数y="\^Ti+六的定义域是(用区间表示)[-1, 2)U(2, +8)三、 解答题9. 求一次函数汽x),使加3)]=扳+1.函数的概念人 l /e 1 令g (>)=1 _由二云寸,a = 9 ab + b = 1a = ~ 3 或]1 [b= ~2 要使此函数有意义,只须x- ..•定义域为[解析]设必)=ax+ b,则九心)]=+ b) + b = ax + ab + b = 9x+ 1,比较对应项系数得,• = 3x + f 或 f(x) = - 3x~^.10. 求下列函数的定义域.⑴汽好七;⑵汽出;(3)y=A/^TT+(i )。
函数的概念及相关典型例题
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函数的概念及相关典型例题一、知识点1、函数的定义:给定两个非空数集A 和B ,如果按照某个对应关系f ,对于集合A 中的任意一个数x ,在集合B 中都存在唯一确定的数)(x f 和它对应,那么就把对应关系f 叫做定义在集合A 上的函数,记作B A f →:,或)(x f y =,x ∈A 。
习惯上我们称y 是x 的函数。
2、函数的三要素:①、定义域:x 取值的集合A 叫做函数的定义域,也就是自变量 x 的取值围;②、对应关系(对应法则):对应关系f 是核心,它是对自变量x 进行“操作”的“程序”,是连接x 与y 的纽带。
③、值域:就是函数值的集合,{}A x x f ∈|)(。
A BB A f →:对应关系定义域A 值域{}A x x f ∈|)( 3、常见函数的定义域和值域①.一次函数b ax x f +=)()0(≠a :定义域R, 值域R;②.反比例函xkx f =)()0(≠k :定义域{}0|≠x x , 值域{}0|≠y y ; ③.二次函数c bx ax x f ++=2)()0(≠a :定义域R值域:当0>a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≥a b ac y y 44|2;当0<a 时,⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤a b ac y y 44|24、 相等函数:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,那么我们就称这两个函数相等或称这两个函数为同一函数 。
(与表示自变量的字母无关,例如:12)(+=t t f 与12)(+=x x f 表示同一函数。
)5、复合函数:如果函数y =)(t f 的定义域为A ,函数t=g (x )的定义域为D ,值域为C ,则当C=A 时,称函数y =))((x g f 为f 与g 在D 上的复合函数,其中t 叫做中间变量,t=g (x )叫函数,y =)(t f 叫外函数。
(函数的值域等于外函数的定义域)6、区间。
定 义 名 称 符 号 数 轴 表 示{x|a ≤x ≤b} 闭区间 [a ,b] {x|a<x<b} 开区间 (a ,b){x|a ≤x<b} 左闭右开区间 [a ,b ){x|a<x ≤b}左开右闭区间(a ,b]这样实数集R 也可用区间表示为(-∞,+∞),“∞”读作“无穷大”,“-∞”读作“负无穷大”,“+∞”读作“正无穷大”.还可把满足x ≥a ,x>a ,x ≤b ,x<b ,R 的实数x 的集合分别表示为[a ,+∞),(a ,+∞),(- ∞,b ],(- ∞,b),(-∞,+∞)。
函数概念与知识点总结
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函数概念与知识点总结一、函数的概念1.1 函数的定义函数是数学中的一个基本概念,它描述了一种对应关系,将一个或多个输入参数映射到一个输出结果。
在数学中,函数通常表示为f(x),其中x是输入参数,f(x)是输出结果。
函数也可以表示为y=f(x),其中y是输出结果,x是输入参数。
函数还可以表示为y=f(x1,x2, ..., xn),其中x1, x2, ..., xn是多个输入参数。
1.2 函数的特性函数具有一些特性,包括单值性、有限性、定义域和值域。
单值性表示对于每个输入参数,函数有且只有一个输出结果。
有限性表示函数的定义域和值域都是有限的。
定义域是函数能接受的输入参数的集合,而值域是函数输出结果的集合。
1.3 函数的分类函数可以根据其形式、性质和用途进行分类。
常见的函数包括线性函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数、双曲函数等。
函数还可以根据其定义域和值域的不同进行分类,如有界函数、无界函数、周期函数等。
二、函数的性质与图像2.1 函数的奇偶性函数可以根据其图像的对称性来判断奇偶性。
若函数的图像关于原点对称,则函数是奇函数;若函数的图像关于y轴对称,则函数是偶函数。
2.2 函数的增减性函数的增减性描述了函数在定义域内的增加和减少情况。
若对于定义域内的任意两个值x1和x2,若x1<x2,则f(x1)<f(x2),则函数是单调递增的;若x1<x2,则f(x1)>f(x2),则函数是单调递减的。
2.3 函数的最值函数的最值指在定义域内的最大值和最小值。
函数的最值可以通过求导数或利用一阶导数的性质进行判断。
2.4 函数的图像函数的图像是函数在平面直角坐标系中的表示。
通过绘制函数的图像,可以直观地理解函数的性质和变化规律。
例如,线性函数的图像是一条直线,二次函数的图像是一个抛物线。
三、函数的运算3.1 函数的加减运算当两个函数f(x)和g(x)相加或相减时,可以将它们的对应项相加或相减,得到一个新的函数h(x)=f(x)±g(x)。
数学函数概念知识点总结
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数学函数概念知识点总结一、函数的基本概念1. 函数的定义函数是一种数学关系,它将某个集合的每个元素都对应到另一个集合的唯一元素上。
通常用f(x)表示函数,其中f表示函数名,x表示自变量。
2. 自变量和因变量在函数中,自变量是输入的值,因变量是输出的值。
自变量通常用x表示,因变量通常用y表示。
3. 函数的定义域和值域函数的定义域是指自变量的取值范围,值域是指因变量的取值范围。
函数在定义域上的取值构成了函数的值域。
4. 函数的图像函数的图像是函数在坐标系上的表示,通常用曲线或者点来表示函数的图像。
函数的图像可以帮助我们直观地理解函数的性质和特点。
5. 函数的性质函数可以有多种性质,包括奇偶性、周期性、单调性等。
这些性质可以通过函数的图像和代数表达式来进行分析和判断。
二、常见的函数类型1. 一次函数一次函数是指函数的最高次项为1的函数,通常表示为y=ax+b,其中a和b为常数。
一次函数的图像是一条直线,斜率a决定了直线的斜率,常数b决定了直线与y轴的交点。
2. 二次函数二次函数是指函数的最高次项为2的函数,通常表示为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数且a不等于0。
二次函数的图像是抛物线,a决定了抛物线的开口方向,b决定了抛物线在x轴上的位置,c决定了抛物线在y轴上的位置。
3. 幂函数幂函数是指函数的表达式为y=ax^n的函数,其中a为常数,n为整数。
幂函数的图像通常呈现出不同的形状,包括指数增长、指数衰减以及平方、立方等曲线形状。
4. 指数函数指数函数是一种特殊的幂函数,表达式为y=a^x,其中a为底数,x为指数。
指数函数的图像通常呈现出指数增长或者指数衰减的趋势。
5. 对数函数对数函数是指函数的表达式为y=log_a(x),其中a为底数。
对数函数的图像通常呈现出对数增长或者对数衰减的趋势。
6. 三角函数三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等,它们是以圆上的角度为自变量的周期函数。
三角函数在物理、工程、天文等领域有着广泛的应用。
高考函数知识点总结
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高考函数知识点总结高考数学中的函数是一个重要的知识点,也是考试中常见的题型。
下面我将对高考中常见的函数知识点进行总结,帮助你更好地复习。
一、函数的基本概念1. 函数的定义:函数是一种将一个集合的每个元素都对应到另一个集合的规则,即每一个自变量只有唯一的函数值与之对应。
2. 定义域和值域:函数的定义域是自变量的取值范围,函数的值域是函数值的取值范围。
3. 函数的表示方法:通常用f(x)或y表示函数,其中x为自变量,y为函数值。
4. 函数的奇偶性:奇函数满足f(-x)=-f(x),偶函数满足f(-x)=f(x)。
5. 函数的周期性:如果存在正数T,使得对于定义域中的任意x都有f(x+T)=f(x),则函数是周期函数。
二、函数的分类1. 一次函数:函数的表达式为y=kx+b,其中k和b为常数,k为斜率,b为截距。
2. 二次函数:函数的表达式为y=ax^2+bx+c,其中a、b、c为常数,a≠0。
3. 反比例函数:函数的表达式为y=k/x,其中k为常数,x≠0。
4. 幂函数:函数的表达式为y=x^k,其中k为常数,k≠0。
5. 指数函数:函数的表达式为y=a^x,其中a为底数,a>0且a≠1,x为指数。
6. 对数函数:函数的表达式为y=loga(x),其中a为底数,a>0且a≠1,x为真数。
7. 三角函数:包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
8. 常数函数:函数的表达式为y=c,其中c为常数。
三、函数的性质与方程1. 函数的奇偶性:可用来简化函数的图像及方程的求解。
2. 函数的单调性:函数的增减情况可以通过导数的正负来判断。
3. 函数的最值问题:可通过求函数的导数找出极值点。
4. 函数的零点与方程:函数的零点是方程y=f(x)的解,可以通过解方程求得。
同时,方程的解也是函数的图像与x轴的交点。
四、函数的图像与性质1. 函数的基本图像:不同类型的函数有不同的图像特点,如一次函数是一条直线,二次函数是开口向上或向下的抛物线等。
函数数学知识点归纳
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函数数学知识点归纳函数是数学中一个重要的概念,它描述了不同数值之间的关系。
函数的概念在数学中有广泛的应用,包括代数、几何、微积分等领域。
以下是一些函数的基本概念和常见知识点的归纳:1.函数的定义:函数是一种将一个集合的元素映射到另一个集合的元素的规则。
通常用f(x)表示函数,表示将输入x映射到输出f(x)。
函数可以用公式、图像或者表格表示。
2.定义域和值域:函数的定义域是所有可能的输入值的集合,也叫做自变量的取值范围。
值域是函数所有可能的输出值的集合,也叫做因变量的取值范围。
3.基本初等函数:常见的基本初等函数包括线性函数、多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数。
这些函数在数学中有广泛的应用和研究。
4.函数的图像:函数的图像是在坐标平面上表示函数的点集合。
对于实数函数,通常用笛卡尔坐标系来表示函数的图像。
函数的图像可以通过画出一些特定的点或者使用连续曲线来表示函数的形状。
5.奇函数和偶函数:奇函数是满足f(-x)=-f(x)的函数,图像关于原点对称。
偶函数是满足f(-x)=f(x)的函数,图像关于y轴对称。
奇函数和偶函数在对称性、性质以及求值时有不同的特点。
6.函数的性质:函数可以有不同的性质,包括单调性、周期性、奇偶性、连续性等。
单调函数是指在定义域上递增或递减的函数;周期函数是指存在一个正数T,对任意x,有f(x+T)=f(x)的函数。
7.函数的运算:函数之间可以进行一系列的运算,包括加法、减法、乘法、除法、复合等。
函数的加法是指将两个函数的输出相加,函数的减法是指将两个函数的输出相减,函数的乘法是指将两个函数的输出相乘,函数的除法是指将一个函数的输出除以另一个函数的输出。
8.反函数:如果一个函数f的定义域和值域对调,且对于定义域上的任意元素x和值域上的元素y,满足f(x)=y和f^(-1)(y)=x,那么f^(-1)是f的反函数。
反函数可以通过交换自变量和因变量得到。
9.复合函数:复合函数是由两个或多个函数组合而成的函数。
函数概念例题和知识点总结
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函数概念例题和知识点总结在数学的广袤领域中,函数是一个极其重要的概念。
它不仅是解决数学问题的有力工具,也在其他学科和实际生活中有着广泛的应用。
下面,让我们通过一些例题来深入理解函数的概念,并对相关知识点进行总结。
一、函数的定义函数是一种特殊的对应关系。
设 A、B 是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系 f,使对于集合 A 中的任意一个数 x,在集合 B 中都有唯一确定的数 f(x) 和它对应,那么就称 f:A→B 为从集合 A 到集合B 的一个函数。
二、函数的三要素1、定义域:函数中自变量 x 的取值范围。
2、值域:函数值的集合,即 f(x) 的取值范围。
3、对应法则:确定自变量 x 如何对应到函数值 f(x) 的规则。
三、例题解析例 1:判断下列关系是否为函数关系。
(1)y = x²,x∈R。
(2)y²= x,x∈R。
对于(1),对于任意实数 x,都有唯一确定的实数 y = x²与之对应,所以是函数关系。
对于(2),当 x = 1 时,y = ±1,不是唯一确定的值,不满足函数的定义,所以不是函数关系。
例 2:已知函数 f(x) = 2x 1,求 f(2),f(-1),f(0)的值。
f(2) = 2×2 1 = 3f(-1) = 2×(-1) 1 =-3f(0) = 2×0 1 =-1例 3:求函数 y =√(x 1) 的定义域。
要使根式有意义,被开方数必须大于等于 0,即x 1 ≥ 0,解得x ≥ 1。
所以该函数的定义域为1, +∞)。
例 4:已知函数 f(x) 的定义域为0, 2,求 f(2x 1)的定义域。
因为函数 f(x) 的定义域为0, 2,所以对于函数 f(2x 1),有0 ≤ 2x 1≤ 2,解得1/2 ≤ x ≤ 3/2。
因此,f(2x 1)的定义域为1/2, 3/2。
四、函数的表示方法1、解析法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系,如 y =f(x) 。
数学函数的概念与基本初等函数多选题(讲义及答案)附解析
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数学函数的概念与基本初等函数多选题(讲义及答案)附解析一、函数的概念与基本初等函数多选题1.定义域和值域均为[],a a -的函数()y f x =和()y g x =的图象如图所示,其中0a c b >>>,下列四个结论中正确有( )A .方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解B .方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解C .方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有八个解D .方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解【答案】ABD 【分析】通过利用()t f x =和()t g x =,结合函数()y f x =和()y g x =的图象,分析每个选项中外层函数的零点,再分析内层函数的图象,即可得出结论. 【详解】由图象可知,对于方程()y f x =,当a y c -≤<-或c y a <≤,方程()y f x =只有一解;当y c =±时,方程()y f x =只有两解;当c y c -<<时,方程()y f x =有三解; 对于方程()y g x =,当a y a -≤≤时,方程()y g x =只有唯一解. 对于A 选项,令()t x g =,则方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()g x b =-、()0g x =、()g x b =均只有一解, 所以,方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,A 选项正确; 对于B 选项,令()t f x =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()f x b =只有三解,所以,方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,B 选项正确; 对于C 选项,设()t f x =,方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()f x b =-有三解,方程()0f x =有三解,方程()f x b =有三解, 所以,方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有九个解,C 选项错误;对于D 选项,令()t x g =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()g x b =只有一解, 所以,方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解,D 选项正确. 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:对于复合函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数问题,求解思路如下: (1)确定内层函数()u g x =和外层函数()y f u =; (2)确定外层函数()y f u =的零点()1,2,3,,i u u i n ==;(3)确定直线()1,2,3,,i u u i n ==与内层函数()u g x =图象的交点个数分别为1a 、2a 、3a 、、n a ,则函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数为123n a a a a ++++.2.已知函数()()()22224x x f x x x m m ee --+=-+-+(e 为自然对数的底数)有唯一零点,则m 的值可以为( ) A .1 B .1-C .2D .2-【答案】BC 【分析】由已知,换元令2t x =-,可得()()f t f t -=,从而f t 为偶函数,()f x 图象关于2x =对称,结合函数图象的对称性分析可得结论. 【详解】∵22222222()4()()(2)4()()x x x x f x x x m m e e x m m e e --+--+=-+-+=--+-+, 令2t x =-,则22()4()()ttf t t m m e e -=-+-+,定义域为R ,22()()4()()()t t f t t m m e e f t --=--+-+=,故函数()f t 为偶函数,所以函数()f x 的图象关于2x =对称, 要使得函数()f x 有唯一零点,则(2)0f =, 即2482()0m m -+-=,解得1m =-或2 ①当1m =-时,2()42()t t f t t e e -=-++ 由基本不等式有2t t e e -+≥,当且仅当0t =时取得2()4t t e e -∴+≥故2()42()0ttf t t e e -=-++≥,当且仅当0t =取等号 故此时()f x 有唯一零点2x =②当2m =时,2()42()t t f t t e e -=-++,同理满足题意. 故选:BC . 【点睛】方法点睛:①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.②()y f x =的图象关于直线x a =对称 ()()f a x f a x ⇔-=+()()2f x f a x ⇔-=+3.已知函数()1y f x =-的图象关于1x =对称,且对(),y f x x R =∈,当12,(,0]x x ∈-∞时,()()21210f x f x x x -<-成立,若()()2221f ax f x <+对任意的x ∈R 恒成立,则a 的可能取值为( )A .B .1-C .1 D【答案】BC 【分析】由已知得函数()f x 是偶函数,在[0,)+∞上是单调增函数,将问题转化为2|2||21|ax x <+对任意的x ∈R 恒成立,由基本不等式可求得范围得选项. 【详解】因为函数()1y f x =-的图象关于直线1x =对称,所以函数()y f x =的图象关于直线0x =(即y 轴)对称,所以函数()f x 是偶函数.又12,(,0]x x ∈-∞时,()()21210f x f x x x -<-成立,所以函数()f x 在[0,)+∞上是单调增函数.且()()2221f ax f x <+对任意的x ∈R 恒成立,所以2|2||21|ax x <+对任意的x ∈R 恒成立,当0x =时,01<恒成立,当0x ≠时,2|21|11|||||||||2|22x a x x x x x+<=+=+,又因为1||||2x x +=≥||x =时,等号成立,所以||a <,因此a <<,故选:BC. 【点睛】方法点睛:不等式恒成立问题常见方法:① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立.4.设[]x 表示不超过x 的最大整数,如:[]1.21=,[]1.22-=-,[]y x =又称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费,以下关于“取整函数”的描述,正确的是( )A .x R ∀∈,[][]22x x =B .,x y R ∀∈,若[][]x y =,则1x y ->-C .x R ∀∈,[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦D .不等式[][]2230x x --≥的解集为{|0x x <或}2x ≥ 【答案】BCD 【分析】通过反例可得A 错误,根据取整函数的定义可证明BC 成立,求出不等式2230t t --≥的解后可得不等式[][]2230x x --≥的解集,从而可判断D 正确与否. 【详解】对于A , 1.5x =-,则[][][]()233,2224x x =-=⨯--==-,故[][]22x x ≠,故A 不成立.对于B ,[][]x y m ==,则1,1m x m m y m ≤<+≤<+, 故1m y m --<-≤-,所以1x y ->-,故B 成立. 对于C ,设x m r =+,其中[),0,1m Z r ∈∈, 则[]11222x x m r ⎡⎤⎡⎤++=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,[][]222x m r =+, 若102r ≤<,则102r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]20r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦; 若112r <<,则112r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]21r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦,故C 成立.对于D ,由不等式[][]2230x x --≥可得[]1x ≤-或[]32x ≥, 故0x <或2x ≥,故D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查在新定义背景下恒等式的证明与不等式的解法,注意把等式的证明归结为整数部分和小数部分的关系,本题属于较难题.5.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,()1f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[-1,1]D .()f x 的图象与曲线cos y x =在()0,2π上有4个交点 【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得()()4f x f x =-,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A ;对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,构造函数()()cos g x f x x =-,利用导数法求出单调区间,结合零点存在性定理,即可判断D . 【详解】 根据题意,对于A ,()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,所以()f x 图象关于1x =对称,(2)()()f x f x f x +=-=- 即(4)(2)()f x f x f x +=-+= 则()f x 是周期为4的周期函数,A 错误; 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-;故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<, (0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[11]-,.故C 正确. 对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1],()(2)x f x x x ∴∈=--,[1,2],2[0,1],()(2)(2)x x f x f x x x ∴∈-∈=-=--, [0,2],()(2)x f x x x ∴∈=--,()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+, ()f x 的周期为4,[2,4],()(2)(4)x f x x x ∴∈=--,[4,6],()(4)(6)x f x x x ∴∈=---, [6,2],()(6)(8)x f x x x π∴∈=--,设()()cos g x f x x =-,当2[0,2],()2cos x g x x x x ∈=-+-,()22sin g x x x '=-++,设()(),()2cos 0h x g x h x x =''=-+<在[0,2]恒成立,()h x 在[0,2]单调递减,即()g x '在[0,2]单调递减,且(1)sin10,(2)2sin20g g '=>'=-+<, 存在00(1,2),()0x g x ∈'=,0(0,),()0,()x x g x g x ∈'>单调递增, 0(,2),()0,()x x g x g x ∈'<单调递减,0(0)1,(1)1cos10,()(1)0,(2)cos20g g g x g g =-=->>>=->,所以()g x 在0(0,)x 有唯一零点,在0(,2)x 没有零点, 即2(]0,x ∈,()f x 的图象与曲线cos y x =有1个交点,当[]24x ∈,时,,()()2cos 6+8cos x x g x f x x x =-=--, 则()26+sin g x x x '=-,()()26+sin x x h x g x ='=-,则()2+cos >0h x x '=,所以()g x '在[]24,上单调递增, 且()()3sin3>0,22+sin20g g '='=-<,所以存在唯一的[][]12324x ∈⊂,,,使得()0g x '=, 所以()12,x x ∈,()0g x '<,()g x 在()12,x 单调递减,()14x x ∈,,()>0g x ',()g x 在()14x ,单调递增,又()31cos30g =--<,所以()1(3)0g x g <<, 又()()2cos2>0,4cos4>0g g =-=-,所以()g x 在()12,x 上有一个唯一的零点,在()14x ,上有唯一的零点, 所以当[]24x ∈,时,()f x 的图象与曲线cos y x =有2个交点,, 当[]46x ∈,时,同[0,2]x ∈,()f x 的图象与曲线cos y x =有1个交点, 当[6,2],()(6)(8)0,cos 0x f x x x y x π∈=--<=>,()f x 的图象与曲线cos y x =没有交点,所以()f x 的图象与曲线cos y x =在()0,2π上有4个交点,故D 正确; 故选:BCD . 【点睛】本题考查抽象函数的奇偶性、周期性、两函数图像的交点,属于较难题.6.已知直线2y x =-+分别与函数x y e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,则下列结论正确的是( ) A .122x x +=B .122x x e e e +>C .1221ln ln 0x x x x +<D .12e x x >【答案】ABC 【分析】根据互为反函数的性质可得()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1,从而可判断A ;利用基本不等式可判断B 、D ;利用零点存在性定理以及对数的运算性质可判断C. 【详解】函数xy e =与ln y x =互为反函数, 则xy e =与ln y x =的图象关于y x =对称,将2y x =-+与y x =联立,则1,1x y ==,由直线2y x =-+分别与函数xy e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,作出函数图像:则()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1, 对于A ,由1212x x +=,解得122x x +=,故A 正确; 对于B ,12121222222x x x x x x e e e e e e e +≥=+⋅==, 因为12x x ≠,即等号不成立,所以122x x e e e +>,故B 正确;对于C ,将2y x =-+与xy e =联立可得2x x e -+=,即20x e x +-=,设()2xf x e x =+-,且函数为单调递增函数,()010210f =+-=-<,112211320222f e e ⎛⎫=+-=-> ⎪⎝⎭,故函数的零点在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上,即1102x <<,由122x x +=,则212x <<, 122112211ln ln ln lnx x x x x x x x +=- ()1222122ln ln ln 0x x x x x x x <-=-<,故C 正确;对于D,由12x x +≥,解得121x x ≤, 由于12x x ≠,则121x x <,故D 错误; 故选:ABC 【点睛】本题考查了互为反函数的性质、基本不等式的应用、零点存在性定理以及对数的运算性质,考查了数形结合的思想,属于难题.7.已知正数,,x y z ,满足3412x y z ==,则( ) A .634z x y << B .121x y z+= C .4x y z +> D .24xy z <【答案】AC 【分析】令34121x y z m ===>,根据指对互化和换底公式得:111log 3log 4log 12m m m x y z===,,,再依次讨论各选项即可. 【详解】由题意,可令34121x y z m ===>,由指对互化得:111,,log 3log 4log 12m m m x y z ===, 由换底公式得:111log 3,log 4,log 12m m m x y z ===,则有111x y z+=,故选项B 错误; 对于选项A ,124log 12log 9log 03m m m z x -=-=>,所以2x z >,又4381log 81log 64log 064m m m x y -=-=>,所以43y x >,所以436y x z >>,故选项A 正确;对于选项C 、D ,因为111x y z +=,所以xyz x y=+,所以()()()()2222222440x y xy x y xy x y z xy x y x y -+--==-<++,所以24xy z >,则()24z x y z +>,则4x y z +>,所以选项C 正确,选项D 错误;故选:AC. 【点睛】本题考查指对数的运算,换底公式,作差法比较大小等,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于令34121x y z m ===>,进而得111,,log 3log 4log 12m m m x y z ===,再根据题意求解.8.下列说法中,正确的有( ) A .若0a b >>,则b aa b> B .若0a >,0b >,1a b +=,则11a b+的最小值为4 C .己知()11212xf x =-+,且()()2110f a f a -+-<,则实数a 的取值范围为()2,1- D .已知函数()()22log 38f x x ax =-+在[)1,-+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是(]11,6--【答案】BCD 【分析】利用不等式的基本性质可判断A 选项的正误;将+a b 与11a b+相乘,展开后利用基本不等式可判断B 选项的正误;判断函数()f x 的单调性与奇偶性,解不等式()()2110f a f a -+-<可判断C 选项的正误;利用复合函数法可得出关于实数a 的不等式组,解出a 的取值范围,可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,0a b >>,则1a bb a>>,A 选项错误; 对于B 选项,0a >,0b >,1a b +=,()1111224b a a b a b a b a b ⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当12a b ==时,等号成立,所以,11a b+的最小值为4,B 选项正确; 对于C 选项,函数()f x 的定义域为R ,任取1x 、2x R ∈且12x x <,则21220x x >>, 所以,()()()()211212121211111122021221221212121x x x x x x x x f x f x -⎛⎫⎛⎫-=---=-=> ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭,即()()12f x f x >,所以,函数()f x 为R 上的减函数,()()()()2211112212221212xxx x xf x -+-=-==+++, 则()()()()()()21212212122212221x x x x x x x xf x f x --------====-+⋅++, 所以,函数()f x 为R 上的奇函数,且为减函数, 由()()2110f a f a-+-<可得()()()22111f a f a f a-<--=-,所以,211a a -<-,即220a a +-<,解得21a -<<,C 选项正确; 对于D 选项,对于函数()()22log 38f x x ax =-+,令238u x ax =-+,由于外层函数2log y u =为增函数,则内层函数238u x ax =-+在[)1,-+∞上为增函数,所以min 16380au a ⎧≤-⎪⎨⎪=++>⎩,解得116a -<≤-,D 选项正确.故选:BCD. 【点睛】方法点睛:利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:(1)把不等式转化为()()f g x f h x >⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组),但要注意函数奇偶性的区别.二、导数及其应用多选题9.已知函数()f x 对于任意x ∈R ,均满足()()2f x f x =-.当1x ≤时()ln ,01,0x x x f x e x <≤⎧=⎨≤⎩,若函数()()2g x m x f x =--,下列结论正确的为( )A .若0m <,则()g x 恰有两个零点B .若32m e <<,则()g x 有三个零点C.若3 02m<≤,则()g x恰有四个零点D.不存在m使得()g x恰有四个零点【答案】ABC【分析】设()2h x m x=-,作出函数()g x的图象,求出直线2y mx=-与曲线()ln01y x x=<<相切以及直线2y mx=-过点()2,1A时对应的实数m的值,数形结合可判断各选项的正误.【详解】由()()2f x f x=-可知函数()f x的图象关于直线1x=对称.令()0g x=,即()2m x f x-=,作出函数()f x的图象如下图所示:令()2h x m x=-,则函数()g x的零点个数为函数()f x、()h x的图象的交点个数,()h x的定义域为R,且()()22h x m x m x h x-=--=-=,则函数()h x为偶函数,且函数()h x的图象恒过定点()0,2-,当函数()h x的图象过点()2,1A时,有()2221h m=-=,解得32m=.过点()0,2-作函数()ln01y x x=<<的图象的切线,设切点为()00,lnx x,对函数lny x=求导得1yx'=,所以,函数lny x=的图象在点()00,lnx x处的切线方程为()001lny x x xx-=-,切线过点()0,2-,所以,2ln1x--=-,解得1xe=,则切线斜率为e,即当m e =时,函数()y h x =的图象与函数()ln 01y x x =<<的图象相切.若函数()g x 恰有两个零点,由图可得0m ≤或m e =,A 选项正确;若函数()g x 恰有三个零点,由图可得32m e <<,B 选项正确; 若函数()g x 恰有四个零点,由图可得302m <≤,C 选项正确,D 选项错误. 故选:ABC.【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.10.已知函数()3sin f x x x ax =+-,则下列结论正确的是( ) A .()f x 是奇函数B .当3a =-时,函数()f x 恰有两个零点C .若()f x 为增函数,则1a ≤D .当3a =时,函数()f x 恰有两个极值点【答案】ACD【分析】 利用函数奇偶性的定义可判断A 选项的正误;利用导数分析函数()f x 的单调性,可判断B 选项的正误;利用导数与函数单调性的关系可判断C 选项的正误;利用导数以及零点存在定理可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,函数()3sin f x x x ax =+-的定义域为R , ()()()()33sin sin f x x x ax x x ax f x -=-+-+=--+=-,函数()f x 为奇函数,A 选项正确;对于B 选项,当3a =-时,()3sin 3f x x x x =++,则()2cos 330f x x x '=++>, 所以,函数()f x 在R 上为增函数,又()00f =,所以,函数()f x 有且只有一个零点,B 选项错误;对于C 选项,()2cos 3f x x x a '=+-, 由于函数()f x 为增函数,则()0f x '≥对任意的x ∈R 恒成立,即23cos a x x ≤+. 令()23cos g x x x =+,则()6sin g x x x '=-,则()6cos 0g x x ''=->,所以,函数()g x '在R 上为增函数,当0x <时,()()00g x g ''<=,此时,函数()g x 为减函数;当0x >时,()()00g x g ''>=,此时,函数()g x 为增函数.所以,()()min 01g x g ==,1a ∴≤,C 选项正确;对于D 选项,当3a =时,()3sin 3f x x x x =+-,则()2cos 33f x x x '=+-. 由B 选项可知,函数()f x '在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增, ()()11cos10f f ''-==>,()020f '=-<,由零点存在定理可知,函数()f x '在()1,0-和()0,1上都存在一个零点, 因此,当3a =时,函数()f x 有两个极值点,D 选项正确.故选:ACD.【点睛】结论点睛:利用函数的单调性求参数,可按照以下原则进行:(1)函数()f x 在区间D 上单调递增()0f x '⇔≥在区间D 上恒成立; (2)函数()f x 在区间D 上单调递减()0f x '⇔≤在区间D 上恒成立; (3)函数()f x 在区间D 上不单调()f x '⇔在区间D 上存在极值点;(4)函数()f x 在区间D 上存在单调递增区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '>成立; (5)函数()f x 在区间D 上存在单调递减区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '<成立.。
高中函数知识点总结及经典题目
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高中函数知识点总结及经典题目函数是高中数学中的重要知识点之一,掌握函数的概念和性质对于研究高中数学非常重要。
本文将对高中函数的知识点进行总结,并列出一些经典的函数题目供研究和练。
一、函数的基本概念函数是一种特殊的关系,其中每个输入值都对应唯一的输出值。
函数可以用数学符号表示为f(x),其中f表示函数名称,x表示输入值,输出值可以用f(x)表示。
二、函数的性质1. 定义域和值域:函数的定义域是指所有可能的输入值,值域是函数的所有可能输出值的集合。
2. 单调性:函数可以是递增的或递减的。
当输入值增加时,如果函数值也增加,则函数是递增的;当输入值增加时,如果函数值减少,则函数是递减的。
3. 奇偶性:函数可以是奇函数或偶函数。
如果对于任意x,f(-x) = -f(x),则函数是奇函数;如果对于任意x,f(-x) = f(x),则函数是偶函数。
4. 对称轴:如果函数是偶函数,则对称轴是y轴;如果函数是奇函数,则对称轴是原点。
三、常见函数类型1. 线性函数:y = kx + b,其中k和b分别是常数。
2. 二次函数:y = ax^2 + bx + c,其中a、b和c是常数,且a不等于0。
3. 指数函数:y = a^x,其中a是常数,且a大于0且不等于1。
4. 对数函数:y = loga(x),其中a是常数,且a大于0且不等于1。
四、经典题目1. 已知函数f(x) = 2x + 3,求f(4)的值。
2. 已知函数f(x) = x^2 + 2x + 1,求f(-1)的值。
3. 已知函数f(x) = 3^x,求f(2)的值。
4. 已知函数f(x) = log2(x),求f(8)的值。
以上是高中函数知识点的总结及一些经典题目。
通过对函数的掌握和练习,可以提高高中数学的理解和解题能力。
希望对你的学习有所帮助。
数学函数的基本概念
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数学函数的基本概念数学函数是数学中非常重要的概念,在各个领域中都有广泛的应用。
本文将介绍数学函数的基本概念,包括函数的定义、性质以及常见类型的函数。
1. 函数的定义函数是数学中一个非常重要的概念,广义地说,函数是一个关系,它将一个集合的元素映射到另一个集合。
狭义地说,函数是一种特殊的关系,它满足每个自变量(输入)对应唯一的因变量(输出),即每个输入值都对应一个唯一的输出值。
数学函数通常表示为f(x),其中x为自变量,f(x)为因变量。
函数可以用各种方式表示,例如公式、图表或者文字描述。
函数的定义域是所有自变量可能的取值范围,值域是所有因变量可能的取值范围。
2. 函数的性质函数具有一些重要的性质,包括奇偶性、单调性和周期性等。
2.1 奇偶性一个函数被称为奇函数,当且仅当对于任何实数x,f(-x) = -f(x)。
奇函数的图像关于原点对称。
反之,一个函数被称为偶函数,当且仅当对于任何实数x,f(-x) = f(x)。
偶函数的图像关于y轴对称。
2.2 单调性一个函数被称为单调增加的,当且仅当对于任何实数x1和x2,若x1 < x2,则f(x1) < f(x2)。
反之,一个函数被称为单调减少的,当且仅当对于任何实数x1和x2,若x1 < x2,则f(x1) > f(x2)。
2.3 周期性一个函数被称为周期函数,当且仅当存在一个正数T,使得对于所有实数x,f(x+T) = f(x)。
周期函数的图像在一定范围内重复。
3. 常见类型的函数数学函数有许多不同的类型,每种类型的函数都有其独特的特点和应用。
3.1 线性函数线性函数是最简单的一类函数,它的表达式为f(x) = ax + b,其中a和b为常数。
线性函数的图像是一条直线,具有固定的斜率和截距。
3.2 平方函数平方函数是形如f(x) = ax^2 + bx + c的函数,其中a、b和c为常数,且a不等于0。
平方函数的图像是一个抛物线,开口方向由a的正负决定。
初中数学易考知识点函数的基本概念与运算
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初中数学易考知识点函数的基本概念与运算初中数学易考知识点:函数的基本概念与运算函数是初中数学中的重要概念,也是考试中常有的考点之一。
掌握函数的基本概念与运算方法,对于理解数学知识、解题能力的提升都有着重要的作用。
本文将详细介绍函数的基本概念以及相关的运算方法。
一、函数的基本概念函数是数学中一种重要的关系,其定义为:设A、B是两个非空集合,如果对于A中的每一个元素a,都有唯一的元素b与之对应,那么我们说这种对应关系f是从集合A到集合B的一个函数,记作f:A→B。
函数的基本要素包括定义域、值域、对应关系和图像等。
1. 定义域:即自变量的取值范围,也叫输入值的集合。
在函数的定义中,自变量的取值范围是非常重要的,它可以决定函数是否存在。
2. 值域:即函数的所有可能的取值,也叫输出值的集合。
在定义域内,通过函数的对应关系,可以得到值域内的所有值。
3. 对应关系:即函数中自变量与因变量之间的对应关系。
对应关系可以用数表、数列、方程、图像等形式表示。
4. 图像:即函数的可视化表示,它在平面直角坐标系中通过将自变量的取值映射到因变量上,得到一系列点,这些点连成曲线就是函数的图像。
函数可以通过表达式、方程、图像等形式进行表示,常见的函数表示方法包括显式函数、隐式函数和参数方程等。
二、函数的运算方式函数之间也可以进行一系列的运算操作,常见的函数运算方式有函数的加减、乘除、复合等。
1. 函数的加减运算:设有函数f(x)和g(x),则它们的和函数是h(x)= f(x) ±g(x)。
在加、减运算中,函数之间相同自变量的函数值进行加、减操作,得到新的函数。
2. 函数的乘除运算:设有函数f(x)和g(x),则它们的积函数是h(x)= f(x) · g(x),它们的商函数是h(x) = f(x) ÷ g(x)(g(x) ≠ 0)。
3. 函数的复合运算:设有函数f(x)和g(x),则它们的复合函数是h(x) = f(g(x))。
函数概念和知识点总结
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函数概念和知识点总结一、函数概念1. 函数是数学中的一个重要概念,是指对于一个集合中的每一个元素,都有唯一确定的输出元素与之对应的关系。
2. 在数学中,函数通常用f(x)来表示,其中x是自变量,f(x)是因变量,表示x经过函数f的映射得到的结果。
3. 函数可以看作是一种特殊的关系,它描述了输入和输出之间的对应关系,是研究自然界和社会现象中变量之间相互依存关系的重要工具。
4. 函数的图像通常用坐标系中的曲线来表示,通过观察函数的图像可以了解函数的变化规律和性质。
5. 函数在现实生活中有着广泛的应用,例如物理学、经济学、工程学等领域都需要使用函数来描述和分析问题。
二、函数的定义与性质1. 函数的定义:对于集合A和集合B,如果存在一种规律,使得集合A中的每一个元素a都与集合B中唯一确定的元素b相对应,那么我们称这种规律为函数。
2. 函数的自变量和因变量:函数中自变量是指输入的变量,通常用x来表示;因变量是指输出的变量,通常用f(x)来表示。
3. 定义域和值域:函数的定义域是指能够取值的自变量的范围;值域是指因变量的取值范围。
在定义和使用函数时,需要注意其定义域和值域的范围。
4. 函数的性质:函数有着一些重要的性质,如奇偶性、周期性、单调性、极值点、渐近线等,这些性质可以通过函数的分析和图像来进行确定。
5. 函数的分段定义:有些函数在不同的定义域上有不同的表达式,这种函数称为分段函数,需要根据具体的定义域来确定函数的表达式。
三、函数的表示和求解1. 函数的表示:函数可以通过不同的方法来表示,如用表达式形式、图像形式、数据表形式、文字描述等方式来表示函数。
2. 函数的求解:对于给定的函数,我们通常需要求解其零点、极值、最值、导数等问题,这些问题都涉及到函数的求解。
3. 函数的复合与逆函数:函数的复合是指将一个函数的输出作为另一个函数的输入,逆函数是指可以将原函数的输入和输出进行对调得到的函数。
4. 函数的图像与性质:函数的图像可以通过绘制坐标系中的曲线来表示,通过观察函数的图像可以了解函数的性质和特点。
函数的基本概念
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函数的基本概念在数学中,函数是一种重要的概念,广泛应用于各个领域。
函数描述了一个变量与另一个变量之间的关系,是数学建模和问题求解的基础。
本文将介绍函数的基本概念以及与之相关的重要概念和性质。
一、函数的定义函数是一种映射关系,它将一个集合中的每个元素映射到另一个集合中的唯一元素。
常用的记法是“f:X→Y”,表示函数f将集合X的元素映射到集合Y的元素上。
二、函数的符号表示函数可以用各种符号来表示,其中最常见的是用公式表示。
例如,f(x)=x^2表示一个函数f,它将输入x映射为x的平方。
此外,还有图表、图像、表格等方式来表示函数。
三、函数的定义域和值域函数的定义域是所有输入变量的取值范围,也就是函数能接受的输入集合。
而函数的值域是所有可能的输出变量的取值范围,也就是函数能够得到的输出集合。
四、函数的性质1. 一对一性:如果函数的每个元素都有唯一的映射元素,那么这个函数是一对一的。
2. 多对一性:如果函数的不同元素有相同的映射元素,那么这个函数是多对一的。
3. 空间性:如果函数的每个元素都有映射元素,那么这个函数是空间的。
4. 单调性:函数在其定义域上是递增或递减的。
5. 周期性:函数具有某个周期性质。
五、函数的常见类型1. 线性函数:f(x)=ax+b,是一条直线的图像,其中a是斜率,b是截距。
2. 幂函数:f(x)=x^a,其中a是实数。
3. 指数函数:f(x)=a^x,其中a是正实数且不等于1。
4. 对数函数:f(x)=loga(x),其中a是正实数且不等于1。
5. 三角函数:包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
六、函数的运算函数之间可以进行四则运算和复合运算。
四则运算即加减乘除,复合运算即将一个函数的输出作为另一个函数的输入。
1. 加法:(f+g)(x)=f(x)+g(x)2. 减法:(f-g)(x)=f(x)-g(x)3. 乘法:(f*g)(x)=f(x)*g(x)4. 除法:(f/g)(x)=f(x)/g(x)5. 复合:(f◦g)(x)=f(g(x))七、函数的应用函数在各个领域中具有广泛的应用,例如:1. 数学分析:函数在微积分中扮演重要角色,用于描述曲线的性质和变化率。
函数的概念与基本初等函数多选题 易错题学能测试试题
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函数的概念与基本初等函数多选题 易错题学能测试试题一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数()sin sin x xf x e e =+,以下结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()f x 最小值为2C .()f x 在区间,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减 D .()()2g x f x x π=-的零点个数为5【答案】ABD 【分析】去掉绝对值,由函数的奇偶性及周期性,对函数分段研究,利用导数再得到函数的单调性,再对选项进行判断. 【详解】∵x ∈R ,()()f x f x -=,∴()f x 是偶函数,A 正确;因为()()2f x f x π+=,由函数的奇偶性与周期性,只须研究()f x 在[]0,2π上图像变化情况.()sin sin sin 2,01,2x x x e x f x e x e πππ⎧≤≤⎪=⎨+<≤⎪⎩, 当0x π≤≤,()sin 2cos xf x xe '=,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()[]2,2f x e ∈;当2x ππ≤≤时,()()sin sin cos x xf x x e e -'=-,则()f x 在3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在3,22x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()12,f x e e ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,故当02x π≤≤时,()min 2f x =,B 正确. 因()f x 在,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减,又()f x 是偶函数,故()f x 在,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,故C 错误. 对于D ,转化为()2f x x π=根的个数问题.因()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.当(),x π∈-∞时,()2f x ≥,22x π<,()2f x x π=无实根.()3,x π∈+∞时,()max 262x e f x π>>=,()2f x xπ=无实根,3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,显然x π=为方程之根.()sin sin xx f x ee -=+,()()sin sin cos 0x x f x x e e -'=->,3123322f e e πππ⎛⎫=+>⨯=⎪⎝⎭,单独就这段图象,()302f f ππ⎛⎫'='=⎪⎝⎭,()f x 在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上变化趋势为先快扣慢,故()g x 在3,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭内有1个零点,由图像知()g x 在3,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭内有3个零点,又5252f e π⎛⎫=> ⎪⎝⎭,结合图象,知D 正确.故选:ABD. 【点睛】方法点睛:研究函数性质往往从以下方面入手: (1)分析单调性、奇偶性、周期性以及对称性;(2)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个容易画出图象的函数,将两个函数的图象画在同一个平面直角坐标系中,利用数形结合的方法求解.2.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,(1)f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()(2)f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[]1,1-D .()y f x =在[]0,2π上有4个零点【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A.对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,根据函数的周期性和对称性,可以求出函数在各段上的解析式,从而求出函数的零点,可判断D .【详解】 解:对于A ,()1f x +为偶函数,其图像关于x 轴对称,把()1f x +的图像向右平移1个单位得到()f x 的图像,所以()f x 图象关于1x =对称, 即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以(2)()f x f x +=-,用2x +替换上式中的x 得, (4)(2)f x f x +=-+,所以,(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数.故A 错误. 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-.故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x <≤,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)1,0x ∈-时,()10f x -≤<,(0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[]1,1-.故C 正确.对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1]x ∴∈,()(2)f x x x =--,[1,2]x ∴∈,2[0,1]x -∈,()(2)(2)f x f x x x =-=--①[0,2]x ∴∈时,()(2)f x x x =--,此时函数的零点为0,2;()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+,②(]2,4x ∴∈时,()f x 的周期为4,[]42,0x ∴-∈-,()()()()424f x f x x x =-=--,此时函数零点为4;③(]4,6x ∴∈时,[]40,2x ∴-∈,()()4(4)(6)f x f x x x =-=---,此时函数零点为6;④(]6,2x π∴∈时,(]42,4x ∴-∈,()()()()468f x f x x x =-=--,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2)π上有4个零点.故D 正确; 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:由(1)f x +是偶函数,通过平移得到()f x 关于1x =对称,再根据()f x 是奇函数,由此得到函数的周期,进一步把待求问题转化到函数的已知区间上,本题综合考查抽象函数的奇偶性、周期性.3.下列命题正确的有( ) A .已知0,0a b >>且1a b +=,则1222a b -<<B .34a b ==a bab+= C .323y x x x =--的极大值和极小值的和为6-D .过(1,0)A -的直线与函数3y x x =-有三个交点,则该直线斜率的取值范围是1(,2)(2,)4-+∞ 【答案】ACD 【分析】由等式关系、指数函数的性质可求2a b -的范围;利用指对数互化,结合对数的运算法求a b ab+;利用导数确定零点关系,结合原函数式计算极值之和即可;由直线与3y x x =-有三个交点,即可知2()h x x x k =--有两个零点且1x =-不是其零点即可求斜率范围. 【详解】A 选项,由条件知1b a =-且01a <<,所以21(1,1)a b a -=-∈-,即1222a b -<<;B 选项,34a b ==log a =4log b =1212112(log 3log 4)2a b ab a b+=+=+=; C 选项,2361y x x '=--中>0∆且开口向上,所以存在两个零点12,x x 且122x x +=、1213x x =-,即12,x x 为y 两个极值点,所以2212121212121212()[()3]3[()2]()6y y x x x x x x x x x x x x +=++--+--+=-;D 选项,令直线为(1)y k x =+与3y x x =-有三个交点,即2()()(1)g x x x k x =--+有三个零点,所以2()h x x x k =--有两个零点即可 ∴140(1)20k h k ∆=+>⎧⎨-=-≠⎩,解得1(,2)(2,)4k ∈-+∞故选:ACD 【点睛】本题考查了指对数的运算及指数函数性质,利用导数研究极值,由函数交点情况求参数范围,属于难题.4.已知定义在R 上的函数()f x 的图象连续不断,若存在常数()t t R ∈,使得()()0f x t tf x ++=对任意的实数x 成立,则称()f x 是回旋函数.给出下列四个命题中,正确的命题是( )A .常值函数()(0)f x a a =≠为回旋函数的充要条件是1t =-;B .若(01)x y a a =<<为回旋函数,则1t >;C .函数2()f x x =不是回旋函数;D .若()f x 是2t =的回旋函数,则()f x 在[0]4030,上至少有2015个零点. 【答案】ACD 【分析】A.利用回旋函数的定义即可判断;B.代入回旋函数的定义,推得矛盾,判断选项;C.利用回旋函数的定义,令0x =,则必有0t = ,令1x =,则2310t t ++=,推得矛盾;D.根据回旋函数的定义,推得()()22f x f x +=-,再根据零点存在性定理,推得零点的个数. 【详解】A.若()f x a =,则()f x t a +=,则0a ta +=,解得:1t =-,故A 正确;B.若指数函数()01xy a a =<<为回旋函数,则0x t x a ta ++=,即0t a t +=,则0t <,故B 不正确;C.若函数()2f x x =是回旋函数,则()220x t tx ++=,对任意实数都成立,令0x =,则必有0t = ,令1x =,则2310t t ++=,显然0t =不是方程的解,故假设不成立,该函数不是回旋函数,故C 正确;D. 若()f x 是2t =的回旋函数,则()()220f x f x ++=,对任意的实数x 都成立,即有()()22f x f x +=-,则()2f x +与()f x 异号,由零点存在性定理得,在区间(),2x x +上必有一个零点,可令0,2,4,...20152x =⨯,则函数()f x 在[]0,4030上至少存在2015个零点,故D 正确. 故选:ACD 【点睛】本题考查以新定义为背景,判断函数的性质,重点考查对定义的理解,应用,属于中档题型.5.已知函数()()23,03,0x x x f x f x x ⎧--<⎪=⎨-≥⎪⎩,以下结论正确的是( )A .()f x 在区间[]4,6上是增函数 B .()()220204f f -+=C .若函数()y f x b =-在(),6-∞上有6个零点()1,2,3,4,5,6i x i =,则619ii x==∑D .若方程()1f x kx =+恰有3个实根,则{}11,13k ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭【答案】BCD 【分析】根据()f x 在[2-,0]上的单调性判断A ,根据(2020)(2)f f =-判断B ,根据图象的对称性判断C ,根据直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点判断D . 【详解】解:由题意可知当3x -时,()f x 是以3为周期的函数, 故()f x 在[4,6]上的单调性与()f x 在[2-,0]上的单调性相同, 而当0x <时,239()()24f x x =-++,()f x ∴在[2-,0]上不单调,故A 错误;又(2020)(2)2f f =-=,故(2)(2020)4f f -+=,故B 正确; 作出()y f x =的函数图象如图所示:由于()y f x b =-在(,6)-∞上有6个零点,故直线y b =与()y f x =在(,6)-∞上有6个交点,不妨设1i i x x +<,1i =,2,3,4,5, 由图象可知1x ,2x 关于直线32x =-对称,3x ,4x 关于直线32x =对称,5x ,6x 关于直线92x =对称, ∴613392229222i i x ==-⨯+⨯+⨯=∑,故C 正确;若直线1y kx =+经过点(3,0),则13k =-,若直线1y kx =+与23(0)y x x x =--<相切,则消元可得:2(3)10x k x +++=, 令0∆=可得2(3)40k +-=,解得1k =-或5k =-, 当1k =-时,1x =-,当5k =-时,1x =(舍),故1k =-.若直线1y kx =+与()y f x =在(0,3)上的图象相切,由对称性可得1k =.因为方程()1f x kx =+恰有3个实根,故直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点,113k∴-<<-或1k=,故D正确.故选:BCD.【点睛】本题考查了函数零点与函数图象的关系,考查函数周期性、对称性的应用,属于中档题.6.对于函数()()13cos,,22132,,22x xf xf x xπ⎧⎡⎤∈-⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎫⎪-∈+∞⎪⎪⎝⎭⎩,下面结论正确的是()A.任取121,,2x x⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎣⎭,都有()()122f x f x-≤恒成立B.对于一切1,2x⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎣⎭,都有()()()*22Nkf x f x k k=+∈C.函数()1ln2y f x x⎛⎫=--⎪⎝⎭有3个零点D.对任意0x>,不等式()kf xx≤恒成立,则实数k的取值范围是1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】ABC【分析】先在坐标轴中画出()y f x=的图象,根据图象可判断A选项,结合解析式可判断B选项,再画出1ln()2y x=-与kyx=的图象,数形结合可判断C,D选项.【详解】在坐标轴上作出函数()f x的图象如下图所示:由图象可知()f x 的最大值为1,最小值为1-,故选项A 正确; 由题可知()()()1312,(,)(2),(,)22221f x f x x f x f x x =-∈+∞⇒+=∈-+∞, 所以*1(2)()()()2k f x k f x k N +=∈即()2(2)k f x f x k =+,故选项B 正确;作出1ln()2y x =-的图象,因为11ln(2)ln 2232-=<,由图象可知()y f x =与1ln()2y x =-有3个交点,故选项C 正确;结合图象可知,若对任意0x >,不等式()kf x x恒成立, 即2x n =时,不等式(2)2kf n n恒成立, 又11(2)()(0)()22nnf n f ==, 所以1()22n k n ,即22n nk 在*n N ∈时恒成立, 设2()2x x g x =,则2ln 4()2xxg x -⋅'=, 故[)2,x ∈+∞时,()0g x '<,函数()g x 在[)2,+∞上单调递减, 所以[)2,x ∈+∞时,max ()(2)1g x g ==,又(1)1g =,所以max 212n n ⎛⎫= ⎪⎝⎭,即1k ,故选项D 错误.故选:ABC. 【点睛】本题主要考查分段函数的周期性及数形结合法在处理函数问题中的应用,有一定难度.7.德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet ,1805~1859)在数学领域成就显著.19世纪,狄利克雷定义了一个“奇怪的函数” ()1,0,R x Qy f x x C Q ∈⎧==⎨∈⎩其中R 为实数集,Q 为有理数集.则关于函数()f x 有如下四个命题,正确的为( )A .函数()f x 是偶函数B .1x ∀,2R xC Q ∈,()()()1212f x x f x f x +=+恒成立 C .任取一个不为零的有理数T ,f x Tf x 对任意的x ∈R 恒成立D .不存在三个点()()11,A x f x ,()()22,B x f x ,()()33C x f x ,,使得ABC ∆为等腰直角三角形 【答案】ACD 【分析】根据函数的定义以及解析式,逐项判断即可. 【详解】对于A ,若x Q ∈,则x Q -∈,满足()()f x f x =-;若R x C Q ∈,则R x C Q -∈,满足()()f x f x =-;故函数()f x 为偶函数,选项A 正确;对于B ,取12,R R x C Q x C Q ππ=∈=-∈,则()()1201f x x f +==,()()120f x f x +=,故选项B 错误;对于C ,若x Q ∈,则x T Q +∈,满足()()f x f x T =+;若R x C Q ∈,则R x T C Q +∈,满足()()f x f x T =+,故选项C 正确;对于D ,要为等腰直角三角形,只可能如下四种情况:①直角顶点A 在1y =上,斜边在x 轴上,此时点B ,点C 的横坐标为无理数,则BC 中点的横坐标仍然为无理数,那么点A 的横坐标也为无理数,这与点A 的纵坐标为1矛盾,故不成立;②直角顶点A 在1y =上,斜边不在x 轴上,此时点B 的横坐标为无理数,则点A 的横坐标也应为无理数,这与点A 的纵坐标为1矛盾,故不成立;③直角顶点A 在x 轴上,斜边在1y =上,此时点B ,点C 的横坐标为有理数,则BC 中点的横坐标仍然为有理数,那么点A 的横坐标也应为有理数,这与点A 的纵坐标为0矛盾,故不成立;④直角顶点A 在x 轴上,斜边不在1y =上,此时点A 的横坐标为无理数,则点B 的横坐标也应为无理数,这与点B 的纵坐标为1矛盾,故不成立.综上,不存在三个点()()11,A x f x ,()()22,B x f x ,()()33C x f x ,,使得ABC ∆为等腰直角三角形,故选项D 正确. 故选:ACD . 【点睛】本题以新定义为载体,考查对函数性质等知识的运用能力,意在考查学生运用分类讨论思想,数形结合思想的能力以及逻辑推理能力,属于难题.8.函数()f x 的定义域为D ,若存在区间[],m n D ⊆使()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则称区间[],m n 为函数()f x 的“和谐区间”,则下列函数存在“和谐区间”的是( )A .()f x =B .()222f x x x =-+C .()1f x x x=+D .()1f x x=【答案】ABD 【分析】根据题意,可知若()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则()f x 存在“和谐区间”[],m n ,且m n <,则()()f m m f n n ⎧=⎪⎨=⎪⎩或()()f m nf n m ⎧=⎪⎨=⎪⎩,再对各个选项进行运算求解,m n ,即可判断该函数是否存在“和谐区间”.【详解】解:由题得,若()f x 在区间[],m n 上的值域也是[],m n ,则()f x 存在“和谐区间”[],m n ,可知,m n <,则()()f m m f n n ⎧=⎪⎨=⎪⎩或()()f m nf n m ⎧=⎪⎨=⎪⎩,A :())0f x x =≥,若()()f m mf n n⎧==⎪⎨==⎪⎩,解得:01m n =⎧⎨=⎩,所以()f x =“和谐区间”[]0,1;B :()()222f x x x x R =-+∈,若 ()()222222f m m m m f n n n n ⎧=-+=⎪⎨=-+=⎪⎩,解得:12m n =⎧⎨=⎩, 所以()222f x x x =-+存在“和谐区间” []1,2;C :()()10f x x x x =+≠,若()()11f m m m m f n n n n ⎧=+=⎪⎪⎨⎪=+=⎪⎩,得1010mn ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故无解;若()()11f m m nmf n n mn⎧=+=⎪⎪⎨⎪=+=⎪⎩,即 21111m n m m m n n m n ⎧+=⎪⎪⎪=⎨+⎪⎪+=⎪⎩,化简得:2210(1)m m m m ++=+, 即210m m ++=,由于2141130∆=-⨯⨯=-<,故无解; 若()0112,m n f m m <<<∴=∴= 不成立 所以()1f x x x=+不存在“和谐区间”;D :()()10f x x x =≠,函数在()()0+-0∞∞,,, 单调递减,则 ()()11f m n mf n mn ⎧==⎪⎪⎨⎪==⎪⎩, 不妨令122m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩, 所以()1f x x =存在“和谐区间”1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦; 综上得:存在“和谐区间”的是ABD. 故选:ABD. 【点睛】关键点点睛:本题以函数的新定义为载体,考查函数的定义域、值域以及零点等知识,解题的关键是理解“和谐区间”的定义,考查运算能力以及函数与方程的思想.二、导数及其应用多选题9.阿基米德是伟大的物理学家,更是伟大的数学家,他曾经对高中教材中的抛物线做过系统而深入的研究,定义了抛物线阿基米德三角形:抛物线的弦与弦的端点处的两条切线围成的三角形称为抛物线阿基米德三角形.设抛物线C :2yx 上两个不同点,A B 横坐标分别为1x ,2x ,以,A B 为切点的切线交于P 点.则关于阿基米德三角形PAB 的说法正确的有( )A .若AB 过抛物线的焦点,则P 点一定在抛物线的准线上 B .若阿基米德三角形PAB为正三角形,则其面积为4C .若阿基米德三角形PAB 为直角三角形,则其面积有最小值14D .一般情况下,阿基米德三角形PAB 的面积212||4x x S -=【答案】ABC 【分析】设出直线AB 的斜截式方程、点,A B 的坐标,根据导数的几何意义求出切线,PA PB 的方程,进而求出点P 的坐标,将直线AB 的方程和抛物线方程联立,得到一元二次方程以及该方程两根的和、积的关系.A :把抛物线焦点的坐标代入直线AB 的斜截式方程中,根据抛物线的准线方程进行判断即可;B :根据正三角形的性质,结合正三角形的面积公式进行判断即可;C :根据直角三角形的性质,结合直角三角形的面积公式进行判断即可;D :根据点到直线距离公式、两点间距离公式进行求解判断即可..【详解】由题意可知:直线AB 一定存在斜率, 所以设直线AB 的方程为:y kx m =+,由题意可知:点221122(,),(,)A x x B x x ,不妨设120x x <<,由2'2yx y x ,所以直线切线,PA PB 的方程分别为:221112222(),2()y x x x x y x x x x -=--=-,两方程联立得:211122222()2()y x x x x y x x x x ⎧-=-⎨-=-⎩, 解得:12122x x x y x x +⎧=⎪⎨⎪=⎩,所以P 点坐标为:1212(,)2x x x x +,直线AB 的方程与抛物线方程联立得:2121220,y kx mx kx m x x k x x m y x=+⎧⇒--=⇒+==-⎨=⎩. A :抛物线C :2y x 的焦点坐标为1(0,)4,准线方程为 14y =-,因为AB 过抛物线的焦点,所以14m =,而1214x x m =-=-,显然P 点一定在抛物线的准线上,故本选项说法正确;B :因为阿基米德三角形PAB 为正三角形,所以有||||PA PB =,= 因为 12x x ≠,所以化简得:12x x =-,此时221111(,),(,)A x x B x x -, P 点坐标为:21(0,)x -, 因为阿基米德三角形PAB 为正三角形,所以有||||PA AB =,112x x =-⇒=, 因此正三角形PAB, 所以正三角形PAB的面积为11sin 602224︒==, 故本选项说法正确;C :阿基米德三角形PAB 为直角三角形,当PA PB ⊥时, 所以1212121222121122122114PAPBx x x xx x kk x x x x x x x x ++--⋅=-⇒⋅=-⇒=---,直线AB 的方程为:14y kx =+所以P 点坐标为:1(,)24k -,点 P 到直线AB 的距离为:=||AB ===,因为12121,4x x k x x +==-,所以21AB k =+, 因此直角PAB的面积为:2111(1)224k ⨯+=≥, 当且仅当0k =时,取等号,显然其面积有最小值14,故本说法正确; D :因为1212,x x k x x m +==-,所以1||AB x x ===-,点P 到直线AB 的距离为:212== 所以阿基米德三角形PAB的面积32121211224x x S x x -=⋅-=, 故本选项说法不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点睛:解决本题的关键就是一元二次方程根与系数关系的整体代换应用,本题重点考查了数学运算核心素养的应用.10.已知函数()1ln f x x x x=-+,给出下列四个结论,其中正确的是( ) A .曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为10x y ++= B .()f x 恰有2个零点C .()f x 既有最大值,又有最小值D .若120x x >且()()120f x f x +=,则121=x x【答案】BD 【分析】本题首先可根据()10f -=以及13f判断出A 错误,然后根据当0x >时的函数单调性、当0x <时的函数单调性、()10f -=以及()10f =判断出B 正确和C 错误,最后根据()()120f x f x +=得出()121f x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,根据函数单调性即可证得121=x x ,D 正确.【详解】函数()1ln f x x x x=-+的定义域为()(),00,-∞⋃+∞, 当0x >时,()1ln f x x x x=-+,()2221111x x f x x x x -+-'=--=; 当0x <时,1ln f x x x x,()2221111x x f x x x x -+-'=--=,A 项:1ln 1110f,22111131f,则曲线()y f x =在1x =-处的切线方程为031y x ,即33y x =--,A 错误;B 项:当0x >时,222215124x xx f xx x ,函数()f x 是减函数,当0x <时,222215124x x x f xx x ,函数()f x 是减函数,因为()10f -=,()10f =,所以函数()f x 恰有2个零点,B 正确; C 项:由函数()f x 的单调性易知,C 错误; D 项:当1>0x 、20x >时, 因为()()120f x f x +=, 所以1222222221111ln lnf x f x x x x fx x x x , 因为()f x 在()0,∞+上为减函数,所以121x x =,120x x >, 同理可证得当10x <、20x <时命题也成立,D 正确, 故选:BD. 【点睛】本题考查函数在某点处的切线求法以及函数单调性的应用,考查根据导函数求函数在某点处的切线以及函数单调性,导函数值即切线斜率,若导函数值大于0,则函数是增函数,若导函数值小于0,则函数是减函数,考查函数方程思想,考查运算能力,是难题.。
函数的概念与基本初等函数多选题知识点及练习题及解析
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函数的概念与基本初等函数多选题知识点及练习题及解析一、函数的概念与基本初等函数多选题 1.下列结论正确的是( )A .函数()y f x =的定义域为[]1,3,则函数()21y f x =+的定义域为[]0,1 B .函数()f x 的值域为[]1,2,则函数()1f x +的值域为[]2,3C .若函数24y x ax =-++有两个零点,一个大于2,另一个小于-1,则a 的取值范围是()0,3D .已知函数()23,f x x x x R =+∈,若方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为()()0,19,⋃+∞ 【答案】ACD 【分析】根据抽象函数定义域及代换的方法可求函数的定义域,判断A ,利用函数图象的平移可判断函数值域的变换情况,判断B ,利用数形结合及零点的分布求解判断C ,作出函数()23f x x x =+与1y a x =-的图象,数形结合即可判断D.【详解】对于A, ()y f x =的定义域为[]1,3,则由1213x ≤+≤可得()21y f x =+定义域为[]0,1,故正确;对于B ,将函数()f x 的图象向左平移一个单位可得函数()1f x +的图象,故其值域相同,故错误;对于C, 函数2()4y g x x ax ==-++有两个零点,一个大于2,另一个小于-1只需(2)0(1)0g g >⎧⎨->⎩,解得0<<3a ,故正确; 对于D, 作出函数()23f x x x =+与1y a x =-的图象,如图,由图可以看出,0a ≤时,不可能有4个交点,找到直线与抛物线相切的特殊位置1a =或9a =,观察图象可知,当01a <<有4个交点,当9a <时,两条射线分别有2个交点,综上知方程()10f x a x --=恰有4个互异的实数根时,()()0,19,a ∈+∞正确.故选:ACD 【点睛】关键点点睛:对于方程实根问题,可转化为函数图象交点问题,本题中,()23f x x x=+图象确定,而1y a x =-是过(1,0)关于1x =对称的两条射线,参数a 确定两射线张角的大小,首先结合图形找到关键位置,即1a =时左边射线与抛物线部分相切,9a =时右边射线与抛物线相切,然后观察图象即可得出结论.2.狄利克雷是德国著名数学家,是最早倡导严格化方法的数学家之一,狄利克雷函数()1,0,x Q f x x Q ∈⎧=⎨∉⎩(Q 是有理数集)的出现表示数学家对数学的理解开始了深刻的变化,从研究“算”到研究更抽象的“概念、性质、结构”.关于()f x 的性质,下列说法正确的是( )A .函数()f x 是偶函数B .函数()f x 是周期函数C .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=D .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x ⋅= 【答案】ABC 【分析】利用函数奇偶性的定义可判断A 选项的正误;验证()()1f x f x +=,可判断B 选项的正误;分1x Q ∈、1x Q ∉两种情况讨论,结合函数()f x 的定义可判断C 选项的正误;取20x =,1x Q ∉可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,任取x Q ∈,则x Q -∈,()()1f x f x ==-; 任取x Q ∉,则x Q -∉,()()0f x f x ==-.所以,对任意的x ∈R ,()()f x f x -=,即函数()f x 为偶函数,A 选项正确; 对于B 选项,任取x Q ∈,则1x Q +∈,则()()11f x f x +==; 任取x Q ∉,则1x Q +∉,则()()10f x f x +==.所以,对任意的x ∈R ,()()1f x f x +=,即函数()f x 为周期函数,B 选项正确; 对于C 选项,对任意1x Q ∈,2x ∈Q ,则12x Q x +∈,()()1211f x x f x +==; 对任意的1x Q ∉,2x ∈Q ,则12x x Q +∉,()()1210f x x f x +==. 综上,对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=,C 选项正确; 对于D 选项,取20x =,若1x Q ∉,则()()()12101f x x f f x ⋅==≠,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于根据已知函数的定义依次讨论各选项,分自变量为无理数和有理数两种情况讨论,对于D 选项,可取1x Q ∉,20x =验证.3.已知函数()2221,021,0x x x f x x x x ⎧++≥=⎨-++<⎩,则下列判断正确的是( )A .()f x 为奇函数B .对任意1x ,2x R ∈,则有()()()12120x x f x f x --≤⎡⎤⎣⎦C .对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=D .若函数()y f x mx =-有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是()()–,04,∞+∞【答案】CD 【分析】根据函数的奇偶性以及单调性判断AB 选项;对x 进行分类讨论,判断C 选项;对选项D ,构造函数,将函数的零点问题转化为函数图象的交点问题,即可得出实数m 的取值范围. 【详解】对于A 选项,当0x >时,0x -<,则()22()()2()121()f x x x x x f x -=--+-+=-+-≠-所以函数()f x 不是奇函数,故A 错误;对于B 选项,221y x x =++的对称轴为1x =-,221y x x =-++的对称轴为1x =所以函数221y x x =++在区间[0,)+∞上单调递增,函数221y x x =-++在区间(,0)-∞上单调递增,并且2202010201+⨯+=-+⨯+ 所以()f x 在R 上单调递增即对任意()1122,,x x x x R <∈,都有()()12f x f x <则()()()()()121212120,00x x f x f x x x f x f x ⎡⎤-<-⇒--⎣⎦,故B 错误; 对于C 选项,当0x >时,0x -<,则 22()()2()121f x x x x x -=--+-+=--+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=++--+= 当0x =时,(0)(0)1f f -==,则(0)(0)2f f -+=当0x <时,0x ->,则22()()2()121f x x x x x -=-+-+=-+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=-+++-+= 即对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=,故C 正确;对于D 选项,当0x =时,()010y f ==≠,则0x =不是该函数的零点 当0x ≠时,()()0f x f x xm x m -=⇔=令函数()()g x f x x=,函数y m =由题意可知函数y m =与函数()()g x f x x=的图象有两个不同的交点因为()0f x ≥时,)1x ⎡∈+∞⎣,()0f x <时,(,1x ∈-∞-所以12,012,12)01,1(x x x x x x x x x g x ⎧++>⎪⎪⎪-++<⎨⎪⎪--<-⎩=⎪当0x >时,设1201x x ,()()()()121212121212111x x x x g x g x x x x x x x ---=+--= 因为12120,10x x x x -<-<,所以()()120g x g x ->,即()()12g x g x > 设121x x <<,()()()()1212121210x x x x g x g x x x ---=<,即()()12g x g x <所以函数()g x 在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,)+∞上单调递增同理可证,函数()g x 在区间)12,0⎡-⎣上单调递减,在区间(),12-∞-上单调递增11241)1(g ++==函数()g x 图象如下图所示由图可知,要使得函数y m =与函数()()g x f x x=的图象有两个不同的交点则实数m 的取值范围是()()–,04,∞+∞,故D 正确;故选:CD 【点睛】本题主要考查了利用定义证明函数的单调性以及奇偶性,由函数零点的个数求参数的范围,属于较难题.4.定义在R 上的函数()(),()22(2)f x x g x g x x g x =+=--+--,若()f x 在区间[1,)-+∞上为增函数,且存在20t -<<,使得(0)()0f f t ⋅<.则下列不等式一定成立的是( )A .21(1)()2f t t f ++> B .(2)0()f f t ->> C .(2)(1)f t f t +>+D .(1)()f t f t +>【答案】ABC 【分析】先由()(),()22(2)f x x g x g x x g x =+=--+--推出()f x 关于1x =-对称,然后可得出B 答案成立,对于答案ACD ,要比较函数值的大小,只需分别看自变量到对称轴的距离的大小即可 【详解】因为()(),()22(2)f x x g x g x x g x =+=--+--所以(2)2(2)2()22()()f x x g x x g x x g x x f x --=--+--=--+++=+=所以()f x 关于1x =-对称,所以(0)(2)f f =- 又因为()f x 在区间[1,)-+∞上为增函数,20t -<< 所以(0)(2)()f f f t =-> 因为(0)()0f f t ⋅<所以()0,(2)(0)0f t f f <-=> 所以选项B 成立因为2231120224t t t ⎛⎫++-=++> ⎪⎝⎭所以21t t ++比12离对称轴远 所以21(1)()2f t t f ++>,所以选项A 成立 因为()()2232250t t t +-+=+>所以32t t +>+,所以2t +比1t +离对称轴远 所以(2)(1)f t f t +>+,即C 答案成立因为20t -<<,所以()()222123t t t +-+=+符号不定 所以2t +,1t +无法比较大小,所以(1)()f t f t +>不一定成立 所以D 答案不一定成立 故选:ABC 【点睛】本题考查的是函数的性质,由条件得出()f x 关于1x =-对称是解题的关键.5.定义:若函数()F x 在区间[]a b ,上的值域为[]a b ,,则称区间[]a b ,是函数()F x 的“完美区间”,另外,定义区间()F x 的“复区间长度”为()2b a -,已知函数()21f x x =-,则( )A .[]0,1是()f x 的一个“完美区间”B .⎣⎦是()f x 的一个“完美区间”C .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3+D .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3+【答案】AC 【分析】根据定义,当[]0,1x ∈时求得()f x 的值域,即可判断A ;对于B ,结合函数值域特点即可判断;对于C 、D ,讨论1b ≤与1b >两种情况,分别结合定义求得“复区间长度”,即可判断选项. 【详解】对于A ,当[]0,1x ∈时,()2211f x x x =-=-,则其值域为[]0,1,满足定义域与值域的范围相同,因而满足“完美区间”定义,所以A 正确;对于B ,因为函数()210f x x =-≥,所以其值域为[)0,+∞,而102-<,所以不存在定义域与值域范围相同情况,所以B 错误;对于C ,由定义域为[]a b ,,可知0a b ≤<, 当1b ≤时,[][]0,1a b ,,此时()2211f x x x =-=-,所以()f x 在[]a b ,内单调递减,则满足()()2211f a a b f b b a⎧=-=⎪⎨=-=⎪⎩,化简可得22a a b b -=-, 即221122a b ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以1122a b -=-或1122a b -=-,解得a b =(舍)或1a b +=, 由211a b a b +=⎧⎨+=⎩解得1b =或0b =(舍), 所以10a b =-=,经检验满足原方程组,所以此时完美区间为[]0,1,则“复区间长度”为()22b a -=;当1b >时,①若01a ≤<,则[]1a b ∈,,此时()()min 10f x f ==.当()f x 在[]a b ,的值域为[]a b ,,则()0,a f b b ==,因为1b > ,所以()21f b b b =-=,即满足210b b --=,解得b =b =.所以此时完美区间为⎡⎢⎣⎦,则“复区间长度”为()12212b a +-=⨯=+ ②若1a ≤,则()21f x x =-,[]x a b ∈,,此时()f x 在[]a b ,内单调递增,若()f x 的值域为[]a b ,,则()()2211f a a af b b b⎧=-=⎪⎨=-=⎪⎩,则,a b 为方程210x x --=的两个不等式实数根,解得1x =,2x =,所以1212a b ⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,与1a ≤矛盾,所以此时不存在完美区间.综上可知,函数()21f x x =-的“复区间长度”的和为213++=C 正确,D 错误; 故选:AC. 【点睛】本题考查了函数新定义的综合应用,由函数单调性判断函数的值域,函数与方程的综合应用,分类讨论思想的综合应用,属于难题.6.对x ∀∈R ,[]x 表示不超过x 的最大整数.十八世纪,[]y x =被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”,则下列命题中的真命题是( ) A .,[]1x x x ∃∈+RB .,,[][][]x y x y x y ∀∈++RC .函数[]()y x x x =-∈R 的值域为[0,1)D .若t ∃∈R ,使得3451,2,3,,2nt t t t n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦同时成立,则正整数n 的最大值是5 【答案】BCD 【分析】由取整函数的定义判断,由定义得[][]1x x x ≤<+,利用不等式性质可得结论. 【详解】[]x 是整数, 若[]1x x ≥+,[]1x +是整数,∴[][]1x x ≥+,矛盾,∴A 错误;,x y ∀∈R ,[],[]x x y y ≤≤,∴[][]x y x y +≤+,∴[][][]x y x y +≤+,B 正确;由定义[]1x x x -<≤,∴0[]1x x ≤-<,∴函数()[]f x x x =-的值域是[0,1),C 正确;若t ∃∈R ,使得3451,2,3,,2n t t t t n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦同时成立,则1t ≤<,t ≤<t ≤<t ≤<,,t ≤<=6n ≥,则不存在t同时满足1t ≤<t <5n ≤时,存在t ∈满足题意, 故选:BCD . 【点睛】本题考查函数新定义,正确理解新定义是解题基础.由新定义把问题转化不等关系是解题关键,本题属于难题.7.已知函数1()x x f x e+=,当实数m 取确定的某个值时,方程2()()10f x mf x ++=的根的个数可以是( ) A .0个 B .1个C .2个D .4个【答案】ABC 【分析】令()t f x =,画出1()x x f x e+=,结合210t mt ++=的解的情况可得正确的选项. 【详解】()xx f x e '=-, 故当0x <时,0f x ,故()f x 在,0上为增函数;当0x >时,0fx,故()f x 在0,上为减函数,而()10f -=且当0x >时,()0f x >恒成立,故()f x 的图象如图所示:考虑方程210t mt ++=的解的情况.24m ∆=-,当2m <-时,>0∆,此时方程210t mt ++=有两个不等的正根12t t <, 因为121t t =,故101t <<,21t >,由图象可知方程()1t f x =的解的个数为2,方程()2t f x =的解的个数为0, 故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是2.当2m =-时,0∆=,此时方程210t mt ++=有两个相等的正根121t t ==, 由图象可知方程1f x的解的个数为1,故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是1.当22m -<<时,∆<0,此时方程210t mt ++=无解,故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是0.当2m =时,0∆=,此时方程210t mt ++=有两个相等的负根121t t ==-, 由图象可知方程()1f x =-的解的个数为1, 故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是1.当2m >时,>0∆,此时方程210t mt ++=有两个不等的负根12t t <, 由图象可知方程()1t f x =的解的个数为1,方程()2t f x =的解的个数为1, 故方程2()()10f x mf x ++=的根的个数是2. 故选:ABC . 【点睛】本题考查复合方程的解,此类问题,一般用换元法来考虑,其中不含的参数的函数的图象应利用导数来刻画,本题属于难题.8.已知定义在R 上的函数()f x 的图象连续不断,若存在常数()t t R ∈,使得()()0f x t tf x ++=对任意的实数x 成立,则称()f x 是回旋函数.给出下列四个命题中,正确的命题是( )A .常值函数()(0)f x a a =≠为回旋函数的充要条件是1t =-;B .若(01)x y a a =<<为回旋函数,则1t >;C .函数2()f x x =不是回旋函数;D .若()f x 是2t =的回旋函数,则()f x 在[0]4030,上至少有2015个零点. 【答案】ACD 【分析】A.利用回旋函数的定义即可判断;B.代入回旋函数的定义,推得矛盾,判断选项;C.利用回旋函数的定义,令0x =,则必有0t = ,令1x =,则2310t t ++=,推得矛盾;D.根据回旋函数的定义,推得()()22f x f x +=-,再根据零点存在性定理,推得零点的个数. 【详解】A.若()f x a =,则()f x t a +=,则0a ta +=,解得:1t =-,故A 正确;B.若指数函数()01xy a a =<<为回旋函数,则0x t x a ta ++=,即0t a t +=,则0t <,故B 不正确;C.若函数()2f x x =是回旋函数,则()220x t tx ++=,对任意实数都成立,令0x =,则必有0t = ,令1x =,则2310t t ++=,显然0t =不是方程的解,故假设不成立,该函数不是回旋函数,故C 正确;D. 若()f x 是2t =的回旋函数,则()()220f x f x ++=,对任意的实数x 都成立,即有()()22f x f x +=-,则()2f x +与()f x 异号,由零点存在性定理得,在区间(),2x x +上必有一个零点,可令0,2,4,...20152x =⨯,则函数()f x 在[]0,4030上至少存在2015个零点,故D 正确. 故选:ACD 【点睛】本题考查以新定义为背景,判断函数的性质,重点考查对定义的理解,应用,属于中档题型.9.已知函数()22,21ln 1,1x x f x x x e +-≤≤⎧=⎨-<≤⎩,若关于x 的方程()f x m =恰有两个不同解()1212,x x x x <,则()212)x x f x -(的取值可能是( ) A .3- B .1-C .0D .2【答案】BC 【分析】利用函数的单调性以及已知条件得到1122,e ,(1,0]2m m x x m +-==∈-,代入()212)x x f x -(,令121(),(1,0]2x g x xe x x x +=-+∈-,求导,利用导函数的单调性分析原函数的单调性,即可求出取值范围. 【详解】因为()f x m =的两根为()1212,x x x x <, 所以1122,e ,(1,0]2m m x x m +-==∈-, 从而()()211212222m m m m x x f x e m me m ++-⎛⎫-=-=-+ ⎪⎝⎭. 令121(),(1,0]2x g x xex x x +=-+∈-, 则1()(1)1x g x x e x +'=+-+,(1,0]x ∈-.因为(1,0]x ∈-,所以1010,1,10x x e e x ++>>=-+>, 所以()0g x '>在(1,0]-上恒成立, 从而()g x 在(1,0]-上单调递增. 又5(0)0,(1)2g g =-=-, 所以5(),02g x ⎛⎤∈-⎥⎝⎦,即()()212x x f x -⋅的取值范围是5,02⎛⎤- ⎥⎝⎦, 故选:BC . 【点睛】关键点睛:本题考查利用导数解决函数的范围问题.构造函数121(),(1,0]2x g x xe x x x +=-+∈-,利用导数求取值范围是解决本题的关键.10.设函数()f x 是定义在区间I 上的函数,若对区间I 中的任意两个实数12,x x ,都有1212()()(),22x x f x f x f ++≤则称()f x 为区间I 上的下凸函数.下列函数中是区间(1,3)上的下凸函数的是( ) A .()21f x x =-+ B .()2f x x =-- C .3()5f x x =+ D .21()1x f x x +=- 【答案】ACD 【分析】根据函数的解析式,求得1212()()()22x x f x f x f ++=,可判定A 正确;根据特殊值法,可判定B 不正确;根据函数的图象变换,结合函数的图象,可判定C 、D 正确. 【详解】对于A 中,任取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,则1212()()12x x f x x +=-++, 121212()()1(2121)()122f x f x x x x x +=-+-+=-++,可得1212()()()22x x f x f x f ++=,满足1212()()()22++≤x x f x f x f ,所以A 正确; 对于B 中,取1235,22x x ==,则1222x x +=, 可得351()()222f f ==-,所以12()()122f x f x +=-,12()(2)02x x f f +==, 此时1212()()()22x x f x f x f ++>,不符合题意,所以B 不正确;对于C 中,函数3()5f x x =+,由幂函数3y x =的图象向上移动5个单位,得到函数3()5f x x =+的图象, 如图所示,取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,由图象可得12()2C x x f y +=,12()()2D f x f x y +=, 因为D C y y >,所以1212()()()22++≤x x f x f x f ,符合题意,所以是正确的;对于D 中,函数213()211x f x x x +==+-- 由函数3y x =的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位,得到21()1x f x x +=-的图象,如图所示,取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,由图象可得12()2C x x f y +=,12()()2D f x f x y +=,因为D C y y >,所以1212()()()22++≤x x f x f x f ,符合题意,所以是正确的;【点睛】本题主要考查了函数的新定义及其应用,其中解答中正确理解函数的新定义,以及结合函数的图象求解是解答的关键,着重考查了数形结合法,以及推理与运算能力,属于中档试题.11.已知函数()sin sin xxf x e e=+,以下结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()f x 最小值为2C .()f x 在区间,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减D .()()2g x f x x π=-的零点个数为5【答案】ABD 【分析】去掉绝对值,由函数的奇偶性及周期性,对函数分段研究,利用导数再得到函数的单调性,再对选项进行判断. 【详解】∵x ∈R ,()()f x f x -=,∴()f x 是偶函数,A 正确;因为()()2f x f x π+=,由函数的奇偶性与周期性,只须研究()f x 在[]0,2π上图像变化情况.()sin sin sin 2,01,2x x x e x f x e x e πππ⎧≤≤⎪=⎨+<≤⎪⎩, 当0x π≤≤,()sin 2cos xf x xe '=,则()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()[]2,2f x e ∈; 当2x ππ≤≤时,()()sin sin cos xx f x x ee -'=-,则()f x 在3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,在3,22x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减,此时()12,f x e e ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,故当02x π≤≤时,()min 2f x =,B 正确. 因()f x 在,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上单调递减,又()f x 是偶函数,故()f x 在,2ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,故C 错误. 对于D ,转化为()2f x x π=根的个数问题.因()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.当(),x π∈-∞时,()2f x ≥,22x π<,()2f x x π=无实根.()3,x π∈+∞时,()max 262x e f x π>>=,()2f x xπ=无实根,3,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,显然x π=为方程之根.()sin sin x xf x e e -=+,()()sin sin cos 0x x f x x e e -'=->,3123322f e e πππ⎛⎫=+>⨯=⎪⎝⎭,单独就这段图象,()302f f ππ⎛⎫'='=⎪⎝⎭,()f x 在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上变化趋势为先快扣慢,故()g x 在3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭内有1个零点,由图像知()g x 在3,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭内有3个零点,又5252f e π⎛⎫=> ⎪⎝⎭,结合图象,知D 正确.故选:ABD. 【点睛】方法点睛:研究函数性质往往从以下方面入手: (1)分析单调性、奇偶性、周期性以及对称性;(2)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个容易画出图象的函数,将两个函数的图象画在同一个平面直角坐标系中,利用数形结合的方法求解.12.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,(1)f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()(2)f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[]1,1-D .()y f x =在[]0,2π上有4个零点【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A.对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C .对于D ,根据函数的周期性和对称性,可以求出函数在各段上的解析式,从而求出函数的零点,可判断D . 【详解】 解:对于A ,()1f x +为偶函数,其图像关于x 轴对称,把()1f x +的图像向右平移1个单位得到()f x 的图像,所以()f x 图象关于1x =对称, 即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以(2)()f x f x +=-,用2x +替换上式中的x 得, (4)(2)f x f x +=-+,所以,(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数.故A 错误. 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-.故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x <≤,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)1,0x ∈-时,()10f x -≤<,(0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[]1,1-.故C 正确.对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1]x ∴∈,()(2)f x x x =--,[1,2]x ∴∈,2[0,1]x -∈,()(2)(2)f x f x x x =-=--①[0,2]x ∴∈时,()(2)f x x x =--,此时函数的零点为0,2;()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+,②(]2,4x ∴∈时,()f x 的周期为4,[]42,0x ∴-∈-,()()()()424f x f x x x =-=--,此时函数零点为4;③(]4,6x ∴∈时,[]40,2x ∴-∈,()()4(4)(6)f x f x x x =-=---,此时函数零点为6;④(]6,2x π∴∈时,(]42,4x ∴-∈,()()()()468f x f x x x =-=--,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2)π上有4个零点.故D 正确; 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:由(1)f x +是偶函数,通过平移得到()f x 关于1x =对称,再根据()f x 是奇函数,由此得到函数的周期,进一步把待求问题转化到函数的已知区间上,本题综合考查抽象函数的奇偶性、周期性.13.对于定义在R 上的函数()f x ,若存在正实数a ,b ,使得()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 均成立,则称()f x 是“控制增长函数”.在以下四个函数中是“控制增长函数”的有( )A .()xf x e =B .()f x =C .()()2sin f x x=D .()sin f x x x =⋅【答案】BCD 【分析】假设各函数是“控制增长函数”,根据定义推断()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 恒成立的条件,并判断,a b 的存在性,即可得出结论. 【详解】对于A. ()()f x a f x b +≤+可化为22()()11x a x a x x b ++++≤+++,22ax a a b ≤--+0a >,不等式在x ∈R 上不恒成立,所以2()1f x x x =++不是“控制增长函数”; 对于B. ()()f x a f x b +≤+可化为,b ≤,即2||||2x a x b +≤++恒成立.又||||x a x a +≤+,故只需保证2||||2x a x b +≤++.20,2a b b b->≥ ,当220a b -≤时,b ≤恒成立,()f x ∴=“控制增长函数”;对于C.()21()sin 1,()()2f x x f x a f x -≤=≤∴+-≤,2b ∴≥时,a 为任意正数,()()f x a f x b +≤+恒成立, ()2()sin f x x ∴=是“控制增长函数”;对于D. ()()f x a f x b +≤+化为,()sin()sin x a x a x x b ++≤+,令2a π= ,则(2)sin sin ,2sin x x x x b x b ππ+≤+≤,当2b π≥时,不等式()sin()sin x a x a x x b ++≤+恒成立,()sin f x x x ∴=⋅是“控制增长函数”.故选:BCD 【点睛】本题考查了新定义的理解,函数存在成立和恒成立问题的研究.我们可先假设结论成立,再不断寻求结论成立的充分条件,找得到就是“控制增长函数”.如果找出了反例,就不是“控制增长函数”.14.已知函数()22x f x x =+-的零点为a ,函数2()log 2g x x x =+-的零点为b ,则( ) A .2a b += B .22log 2ab +=C .223a b +>D .01ab <<【答案】ABD 【分析】在同一坐标系中分别作出函数2xy =,2log y x =,2y x =-的图象,图像的交点即为函数的零点,反函数的性质知A ,B 关于点()1,1对称,进而可判断A ,B ,D 正确. 由函数()f x 在R 上单调递增,且102f ⎛⎫<⎪⎝⎭,(1)0f >,可得零点a 的范围,可得C 不正确. 【详解】由()0f x =,()0g x =得22x x =-,2log 2x x =-,函数2xy =与2log y x =互为反函数,在同一坐标系中分别作出函数2xy =,2log y x =,2y x =-的图象,如图所示,则(),2aA a ,()2,log B b b .由反函数的性质知A ,B 关于点()1,1对称,则2a b +=,22log 2ab +=.因为0a >,0b >,且ab ,所以2012a b ab +⎛⎫<<= ⎪⎝⎭,故A ,B ,D 正确. 因为()22x f x x =+-在R 上单调递增,且132022f ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,(1)10f =>, 所以112a <<.因为222221(2)2(1)212a b a a a a ⎛⎫+=+-=-+<<⎪⎝⎭,所以2252,2a b ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,故C 不正确. 故选:ABD 【点睛】方法点睛:通过画函数图象把零点问题转化为函数图象的交点问题,本题考查了运算能力和逻辑推理能力,属于难题.15.下列函数求值域正确的是( )A.()1f x x =+的值域为[2)+∞,B .222()1x x g x x ++=+的值域为[2)+∞,C.()h x =(0D.()w x =的值域为[2【答案】CD 【分析】()12f x x x =++-去绝对值结合单调性和图象即可判断选项A ;2(1)11()(1)11x g x x x x ++==++++讨论10x +>和10x +<,利用基本不等式求值域可判断选项B;()h x ==利用单调性即可判断选项C ;()w x 定义域为[31]-,,将()w x =()24w x =,由于()0w x >,可得()w x =2(1)t x =-+的范围即可求()w x 值域,可判断选项D. 【详解】对于选项A :原函数化为211()12312212x x f x x x x x x -+≤-⎧⎪=++-=-<≤⎨⎪->⎩,,,, 其图象如图,原函数值域为[3)+∞,,故选项A 不正确,对于选项B :2(1)11()(1)11x g x x x x ++==++++,定义域为{}|1x x ≠-, 当1x <-时,10x +<,此时[][]11(1)2(1)211x x x x ⎛⎫⎛⎫-++-≥-+⨯-= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,所以1(1)21x x ++≤-+,当且仅当1(1)1x x -+=-+即2x =-时等号成立, 当1x >-时,10x +>,此时11(1)(1)211x x x x ++≥+⨯=++,当且仅当111x x +=+即0x =时等号成立, 所以函数()g x 值域为(2][2)-∞-⋃+∞,,,故选项B 不正确; 对于选项C :()h x 的定义域为[1)+∞,, (11)(11)()111111x x x x h x x x x x x x ++-+--=+-==++-++-,因为1y x =+1y x =-[1)+∞,上是增函数,所以11y x x =+-[1)+∞,上是增函数,又11y x x =+-[1)+∞,上恒不等于0,则11y x x =++-在[1)+∞,上是减函数,则()h x 的最大值为()12h = 又因为()0h x >,所以()h x 的值域为(02],,故选项C 正确;对于选项D :()w x 的定义域为[31]-,, ()2()131313213w x x x x x x x x x =-+=-++=-+++-⋅+222(1)(3)422342(1)44x x x x x =-++=--++=-+++设2(1)t x =-+,则[40]t ∈-,,[]240,4t +,[]2444,8t +∈, 则2()2(1)442,22w x x ⎡=-+++⎣,()w x 的值域为[222],,故选项D 正确,故选:CD【点睛】方法点睛:求函数值域常用的方法(1)观察法:一些简单的函数,值域可以通过观察法得到;(2)利用常见函数的值域:一次函数值域为R ;二次函数利用配方法,结合定义域求出值域;反比例函数的值域为{}|0y y ≠;指数函数的值域为{}|0y y >;对数函数值域为R ;正、余弦函数的值域为[]1,1-;正切函数值域为R ;(3)单调性法:先判断函数的单调性,再由函数的单调性求函数的值域;(4)分离常数法:将有理分式转化为反比例函数类的形式,便于求值域;(5)换元法:对于一些无理函数如y ax b =±±数,通过求有理函数的值域间接求原函数的值域;(6)不等式法:利用几个重要的不等式及其推论来求最值,进而求得值域,如222a b ab +≥,a b +≥,以及绝对值三角不等式等;(7)判别式法:把函数解析式化为关于x 的一元二次方程,利用判别式求值域,形如y Ax =+22ax bx c y dx ex f++=++的函数适用; (8)有界性法:充分利用三角函数或一些代数表达式的有界性,求出值域;(9)配方法:求二次函数型函数值域的基本方法,形如()()()()20F x a f x bf x c a =++≠⎡⎤⎣⎦的函数求值域,均可使用配方法;(10)数形结合法:若函数的解析式的几何意义较明显,如距离、斜率等可使用数形结合法;(11)导数法:利用导数求函数值域时,一种是利用导数判断函数的单调性,进而根据单调性求函数的值域;一种是利用导数与极值、最值的关系求函数的值域.16.已知函数()22,1,1x x f x x x -≥⎧=⎨<⎩,若存在实数a ,使得()()f a f f a ⎡⎤=⎣⎦,则a 的个数不是( )A .2B .3C .4D .5【答案】ABD【分析】令()f a t =,即满足()f t t =,对t 进行分类讨论,结合已知函数解析式代入即可求得满足题意的t ,进而求得a.【详解】令()f a t =,即满足()f t t =,转化为函数()1y f t =与2y t =有交点,结合图像由图可知,()f t t =有两个根0t =或1t =(1)当1t =,即()1f a =,由()22,1,1a a f a a a -≥⎧=⎨<⎩,得1a =±时,经检验均满足题意; (2)当0t =,即()0f a =,当1a ≥时,()20f a a =-=,解得:2a =;当1a <时,()20f a a ==,解得:0a =; 综上所述:共有4个a .故选:ABD .【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图像,利用数形结合的方法求解17.已知函数()3log ,092sin ,91744x x f x x x ππ⎧<<⎪=⎨⎛⎫+≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,若()()()()f a f b f c f d ===,且a b c d <<<,则( )A .1ab =B .26c d π+=C .abcd 的取值范围是()153,165D .+++a b c d 的取值范围是31628,9⎛⎫ ⎪⎝⎭ 【答案】ACD【分析】作出函数()f x 的图象,利用对数的运算性质可判断A 选项的正误,利用正弦型函数的对称性可判断B 选项的正误;利用二次函数的基本性质可判断C 选项的正误;利用双勾函数的单调性可判断D 选项的正误.由3log 2x ≤可得32log 2x -≤≤,解得199x ≤≤. 作出函数()f x 的图象如下图所示:由图象可得1191115179a b c d <<<<<<<<<, 由33log log a b =,可得33log log a b -=,即()333log log log 0a b ab +==,得1ab =,A 选项正确;令()442x k k Z ππππ+=+∈,解得()41x k k Z =+∈, 当()9,17x ∈时,令94117k <+<,解得24k <<,由于k Z ∈,3k ∴=,所以,函数[]()2sin 9,1744x y x ππ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭的图象关于直线13x =对称, 则点()(),c f c 、()(),d f d 关于直线13x =对称,可得26c d +=,B 选项错误; ()()()22613169153,165abcd c c c =-=--+∈,C 选项正确;126a b c d a a +++=++,下面证明函数1y x x =+在()0,1上为减函数, 任取1x 、()20,1x ∈且12x x <,则()12121212121111y y x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()1212211212121x x x x x x x x x x x x ---=-+=, 1201x x <<<,则120x x -<,1201x x <<,所以,12y y >,所以,函数1y x x=+在()0,1上为减函数, 119a <<,则13162628,9a b c d a a ⎛⎫+++=++∈ ⎪⎝⎭,D 选项正确.【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.18.若定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x ,当0x <时,23()22f x x ax a =++(a ∈R ),则下列说法正确的是( ) A .若方程()2a f x ax =+有两个不同的实数根,则0a <或48a << B .若方程()2a f x ax =+有两个不同的实数根,则48a << C .若方程()2a f x ax =+有4个不同的实数根,则8a > D .若方程()2a f x ax =+有4个不同的实数根,则4a > 【答案】AC【分析】由题知()f x 是R 上的奇函数,则由0x <时的解析式可求出()f x 在R 上的解析式.先讨论特殊情况0x =为方程的根,则可求出0a =,此时方程化为()0f x =,而函数()f x 为R 上的减函数,则方程仅有一个根.当0x ≠时,由分段函数分类讨论得出0x <时,1(1)2(1)a x x =-+++-+,0x >时,4242a x x =-++-.利用数形结合思想,画出图象,则可得知方程()2a f x ax =+不同的实数根个数分别为2个和4时,参数a 的取值范围.【详解】因为()()0f x f x 所以()()f x f x -=-,所以()f x 是R 上的奇函数,(0)0f =, 当0x >时,0x -<,23()22f x x ax a -=-+, 所以23()()22f x f x x ax a =--=-+-,综上2232,02()0,032,02x ax a x f x x x ax a x ⎧++<⎪⎪==⎨⎪⎪-+->⎩,若0x =是方程()2a f x ax =+的一个根, 则0a =,此时()2a f x ax =+,即()0f x =, 而22,0()0,0,0x x f x x x x ⎧<⎪==⎨⎪->⎩,在R 上单调递减,当0a =时,原方程有一个实根.当0x <时,23222a x ax a ax ++=+, 所以20x ax a ++=,当1x =-时不满足,所以21(1)21(1)x a x x x =-=-++++-+, 当0x >时,23222a x ax a ax -+-=+, 所以220x ax a -+=,当2x =时不满足,所以242422x a x x x ==-++--,如图:若方程()2a f x ax =+有两个不同的实数根, 则0a <或48a <<; 若方程()2a f x ax =+有4个不同的实数根,则8a >. 故选:AC【点睛】关键点点睛:本题的关键是将方程()2a f x ax =+进行参数分离,再借助数形结合法,求出对应的参数的取值范围.19.已知函数ln ,0()1,0x x f x x x ⎧>=⎨+≤⎩,若函数(())y f f x a =+有6个不同零点,则实数a 的可能取值是( )A .0B .12-C .1-D .13- 【答案】BD【分析】分别代入各个选项中a 的值,选解出(())0f f x a +=中的()f x ,然后再根据数形结合可得出答案.【详解】 画出函数,0,()1,0lnx x f x x x ⎧>=⎨+⎩的图象:函数(())y f f x a =+有零点,即方程(())0f f x a +=有根的问题.对于A :当0a =时,(())0f f x =,故()1f x =-,()1f x =,故0x =,2x =-,1=x e ,x e =, 故方程(())0f f x a +=有4个不等实根;对于B :当12a =-时,1(())2f f x =, 故1()2f x =-,()f x e =()f x e =, 当1()2f x =-时,由图象可知,有1个根, 当()f x e =2个根,当()f x=时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根;对于C :当1a =-时,(())1f f x =,故()0f x =,()f x e =,1()f x e=, 当()0f x =时,由图象可知,有2个根,当()f x e =时,由图象可知,有2个根, 当1()f x e=时,由图象可知,有3个根, 故方程(())0f f x a +=有7个不等实根; 对于D :当13a =-时,1(())3f f x =,故2()3f x =-,()f x =()f x , 当2()3f x =-时,由图象可知,有1个根,当()f x =2个根, 当()f x =时,由图象可知,有3个根,故方程(())0f f x a +=有6个不等实根;故选:BD .【点睛】关键点睛:本题的关键一是将问题转化为方程问题,二是先解出()f x 的值,三是根据数形结合得到每一个新的方程的根.20.若()f x 满足对任意的实数a ,b 都有()()()f a b f a f b +=且()12f =,则下列判断正确的有( )A .()f x 是奇函数B .()f x 在定义域上单调递增C .当()0,x ∈+∞时,函数()1f x >D .()()()()()()()()()()()()2462016201820202020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++= 【答案】BCD【分析】利用新定义结合函数的性质进行判断.计算出(1)f 判断A ;先利用(1)21f =>证明所有有理数p ,有()1f p >,然后用任意无理数q 都可以看作是一个有理数列的极限,由极限的性质得()1f q >,这样可判断C ,由此再根据单调性定义判断B ,根据定义计算(2)(21)f n f n -(n N ∈),然后求得D 中的和,从而判断D . 【详解】令0,1a b ==,则(1)(10)(1)(0)f f f f =+=,即22(0)f =,∴(0)1f =,()f x 不可能是奇函数,A 错;对于任意x ∈R ,()0f x ≠,若存在0x R ∈,使得0()0f x =,则0000(0)(())()()0f f x x f x f x =+-=-=,与(0)1f =矛盾,故对于任意x ∈R ,()0f x ≠,∴对于任意x ∈R ,2()022222x x x x x f x f f f f ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, ∵(1)21f =>,∴对任意正整数n ,11111111121n n n f n n f f f f f n n n n n n n ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪+++===> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ⎪ ⎪⎝⎭个个,∴11f n ⎛⎫> ⎪⎝⎭, 同理()(111)(1)(1)(1)21n f n f f f f =+++==>, 对任意正有理数p ,显然有m p n=(,m n 是互质的正整数),则1()1m m f p f f n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==> ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 对任意正无理数q ,可得看作是某个有理数列123,,,p p p 的极限,而()1i f p >,i N ∈,∴()f q 与()i f p 的极限,∴()1f q >,综上对所有正实数x ,有()1f x >,C 正确,设12x x <,则210x x ->,∴21()1f x x ->,则21211211()(())()()()f x f x x x f x f x x f x =+-=⋅->,∴()f x 是增函数,B 正确; 由已知(2)(211)(21)(1)2(21)f n f n f n f f n =-+=-=-,∴(2)2(21)f n f n =-, ∴()()()()()()()()()()()()10102246201620182020222210102020135201520172019f f f f f f f f f f f f +++⋅⋅⋅++=+++=⨯=个,D 正确.故选:BCD .【点睛】。
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函数的基本概念双基训练*1.已知2x-y=1,把它写成y 是x 的函数的形式是 .【1】*2.当x= 时,函数y=2x 2-5x-3的值为0.【2】*3.在函数中,自变量x 的取值范围是 .(2003年北京市中考试题)【1】 *4.在函数中,自变量x 的取值范围是 .【1】 *5.在下列函数中,与y=x 表示同一个函数的是( ).【2】(Α)2x y x= (B )y =(C )2y = (D )y =*6.函数y=x的自变量x 的取值范围是( ).【2】 (Α)x>-1 (B )x ≥-1 (C )x ≥-1且x ≠0 (D )x ≥1且x ≠0 *7.在函数21248y x x =++中,自变量x 的取值范围是( ).【2】 (Α)x ≠2 (B )x ≠0 (C )x=0 (D )x ≠0*8.函数0y x =+x 的取值范围是( ).【2】(Α)x ≥0 (B )x>0 (C )x=0 (D )x ≠0**9.已知函数()f x =那么(3)f = .(2000年上海市中考试题)【2】**10.已知函数1()x f x x+=,那么1)f = .(2003年上海市中考试题)【2】 **11.函数2232x y x x -=-+的自变量x 的取值范围是( ).(2000年山西省中考试题)p.58【2】 **12.在函数中,自变量x 的取值范围是( ).(2002年济南市中考试题)【2】(Α)x ≥0 (B )x ≥0且x ≠1 (C )x>0且x ≠1 (D )x ≠±1 纵向应用**1.当x= 时,函数y=0.【2】**2.已知函数自变量的取值范围是12<x ≤1,下列函数中适合的是( ).【3】(Α)y =(B )y =(C )y =(D )y =**3.若函数212y x x c=++的自变量x 的取值范围为一切实数,则c 的取值范围是( ).(2000年黄石市中考试题)p.59【2】(Α)c<1(B )c=1 (C )c>1 (D )c ≤1 **4.函数211x y x+=-的自变量x 的取值范围是( ).(2000年咸宁市中考试题)【3】(Α)x ≥0 (B )12≤x ≤0 (C )x ≥0且x ≠1 (D )x ≥12且x ≠1 **5.根据图8-18所示的程序计算函数值,若输入的x 值为32,则输出的结果为( ).(2002年北京市海滨区中考试题)【3】 (Α)72 (B )94 (C )12 (D )92***6.函数32y x x x=+++-的自变量x 的取值范围是 .(1996年荆门市中考试题)【3】 ***7.函数111y x=+的自变量x 的取值范围是 .【3】***8.函数249||x y x x-=-的自变量x 的取值范围是 .【3】***9.函数201(2)x y x x x --=÷+-中的自变量x 的取值范围是 .(1997年黄冈市中考试题)【4】 ***10.已知113223x x y x x++=+--+3,若x 取整数值,则y 3x= .【3】***11.图8-19是某地一天的气温随时间变化的图象,这天的最高气温比最低气温高 ℃.(1998年广东省中考试题)【3】***12.公民的月收入超过1000元时,超过部分须依法缴纳个人所得税,当超过部分在500元以内(含500元)时,税率为5%,那么公民每月所纳税款y(元)与月收入x (元)之间的函数关系式是 ,自变量取值范围是 ,某人月收入为1360元,则该人每月应纳税 元.【4】***13.小刚、爸爸、爷爷同时从家中出发到达同一目的地后都立即返回,小刚去时骑自行车,返回时步行;爷爷去时是步行,返回时骑自行车;爸爸往返都步行,三个人步行的速度不等,小刚与爷爷骑车的速度相等,每个人的行走路程与时间的关系分别是图8-20中的一个,走完一个往返,小刚用分钟,爸爸用分钟,爷爷用分钟.(2001年吉林省中考试题)【5】***14.图8-21是某市一天的温度随时间变化的图象,通过观察可知,下列说法错误的是().(2002年江西省中考试题)【4】(Α)这天15点的温度最高(B)这天3点的温度最低(C)这天最高温度与最低温度的差是13℃(D)这天21点的温度是30℃***15.一根蜡烛长20cm,点燃后每小时燃烧5cm,燃烧时剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(h)的函数关系用图象表示为().(1999年西安市中考试题)【4】***16.张大伯出去散步,从家走了20分钟,到一个离家900米的阅报亭,看了10分钟报纸后,用15分钟返回到家,图8-23中表示张大伯离家时间与距离之间的关系的是( ).(2002年厦门中考试题)p.62【4】***17.某工厂去年积压产品α件(α>0),今年预计每月销售产品2b件(b>0),同时每月可生产出产品b件.如果产品积压量y(件)是今年开工时间t(月)的函数,则其图象只能是下列图8-24中的( ).(2001年黄冈市中考试题)【4】***18.某装满水的水池按一定的速度放掉水池中的一半水后,停止放水并立即按一定的速度注水,水池注满后,停止注水,又立即按一定的速度放完水池的水.若水池的存水量为V(立方米),放水或注水的时间为t(分),则V与t的关系的大致图象只能是( ).(2002年广州市中考试题)【3】***19.以下是2002年3月12日《南国早报》刊登的南宁市自来水价格调整表(单位:元/立方用水类别现行水价拟调整水价一、居民生活用水0.721.一户一表第一阶梯:月用水量0~30立方米0.82第二阶梯:月用水量超过30立方米部分 1.232.集体表略二、非居民生活用水略).(2002年南宁市中考试题)【3】***20.某产品的生产流水线每小时可生产100件产品,生产前没有产品积压,生产3小时后安排工人装箱,若每小时装产品150件,未装箱的产品数量(y)是时间(t)的函数,那么,这个函数的大致图象只能是( ).(2001年重庆市中考试题)【3】***21.某人从Α地向B地打长途电话6分钟,按通话时间收费,3分钟以内收费2.4元,每加1分钟加收1元,则表示电话费y(元)与通话时间x(分)之间的函数关系的图象正确的是( ).【4】横向拓展***1.某中学要在校园中划出一块面积84m2的长方形土地做花圃,设这个长方形的长是xm,宽是ym,则y关于x的函数解析式是 .【3】***2.有一内角为1200的平行四边形,它的周长为L(L>0),如果它的一边长为x,与它相邻的另一边长y与x之间的函数关系式是 ,自变量的取值范围是 .【3】***3.正方形ΑBCD的边长为6,P是BC边上异于B的一动点,设BP之长为x,那么ΔΑPB的面积S与正方形ΑBCD的面积之比是 ,写出S与x的函数关系式是 ,自变量的取值范围是 .【4】***4.已知Α地在B地的正南方3千米处,甲、乙两人同时分别从Α、B两地向正北方向匀速直行,他们与Α地的距离s(千米)与所行的时间t(时)之间的函数关系如图8-29所给出的图象ΑC和BD,当他们行了3小时的时候,他们之间的距离为千米.【4】***5. 两个受力面积分别为SΑ(米2)、S B(米2)(SΑ、S B为常数)的物体Α、B,他们所受压强p9帕)与压力F(牛)的函数关系图象分别是射线LΑ、L B,如图8-30所示,则SΑ与S B的大小关系是 .【3】***6. 从长沙向北京打长途电话,设通话时间为x(分),需付电话费为y(元),通话3分钟以内为3.6元,请你根据如图8-31所示中的y随x变化的图象,找出通话5分钟,需付电话费元.【4】***7.已知圆柱的侧面积是100πcm2,若圆柱底面半径为r(cm),高线长为h(cm),由h关于r的函数的图象大致是( ).(2002年宁波市中考试题)【3】***8.在一定温度下的饱和溶液中,溶质、溶剂质量和溶解度之间存在下列关系:溶质质量溶剂质量100溶解度克.已知20℃时,硝酸钾的溶解度是31.6克,在此温度下,设x 克水可溶解硝酸钾y 克,则y 关于x 的函数关系式是( ).【3】 (Α)y=0.316x (B )y=31.6x (C )y=0.316x (D )0.316x***9.已知力F 所作的功是15焦,则力F 关于物体在力的方向上通过的距离s 的函数图象大致是下列图中的( ).(2001年安徽省中考试题)【3】***10.土地沙漠化是人类生存的大敌,苛地现有绿地4万公顷,由于人们环保意识不强,植被遭到严重破坏,经观察土地沙化速度为0.2万公顷/年,那么t 年后该地所剩绿地面积S(万公顷)与时间t(年)之间的函数图象大致是( ).【4】****11.我们知道,溶液的酸碱度由pH 确定,当pH>7时,溶液呈碱性;当pH<7时,溶液呈酸性,若将给定的HCI 溶液加水稀释,那么在下列图象中,能反映HCI 溶液的pH 与所加水的体积(V )的变化关系的是( ).(2002年安徽省中考试题)【4】****12.如果一定值电阻R 两端所加电压为5伏时,通过它的电流为1安,那么通过这一电阻的电流I 随它两端电压U 变化的图象是( ).(2002年北京西城区中考试题)【4】****13.如图8-37,正方形ΑBCD的边长为1,P点从Α出发,逆时针方向沿正方形边界运动一周,设点P离Α点的路程为x,线段PΑ长为y,写出函数y关于x的解析式,并求kyx=32x=时,y的值.【6】****14.如图8-38,ΑB=ΑC=10,BC=12,F为BC的中点,D是FC上的一点,过点D作BC的垂线交ΑC于点G,交BΑ的延长线于点E,设DC=x,则(1)图中哪些线段的长(如线段BD的长可记作y BD)可以看成是x 的函数【如:y BD=12-x(0<x<6),y FD=6-x(0<x<6)】?请再写出其中的四个函数关系式:(2)图中哪些图形的面积(如△CDG的面积可记作S△CDG)可以看成是x的函数(如S△CDG=23x2,0<x<6),请写出其它的函数关系式.(2001年黄冈市中考试题)【8】参考答案函数的基本概念双基训练1.y=2x-12.-12或3 3.x≥-3 4.x<135.D6.C7.C8.B9.510.2+2 11.x≠1且x≠2 12.B纵向应用1.-22.C3.C4.C5.C6.-3≤x≤2且x≠-27.x≠0且x≠-18.-3≤x<09.x>0且x≠1,x≠2 10.12711.12 12.y=5%(x-1000) 1000≤x≤1500 18 13.21 24 26 14.C15.B 16.D 17.C 18.A 19.C 20.A 21.C 横向拓展1.y=84x(x>0) 2.y=12(L-2X) 0<x<2l3.3x;36 S=112x 0<x≤6 4.325.S A<S B6.67.B 8.A 9.B 10.B 11.C 12.D 13.y=,01,222,12,2610,23,4,34,x xx x xx x xx x≤≤-+<≤-+<≤-<≤y=514.(1)①yDG=4 3x;②53yGC x=;③5103yAG x=-+;④55(6)1033yAE x x=-=-+;⑤4163yDE x=-+;⑥8163yEG x=-+;⑦5203yBE x=-+等,其中0<x<6 (2)①SΔAEG=43(6-x)2=43x2-16x+48;②SΔBDE=23(12-x)2=23x2-16x+96;③S四边形AGDF=23(36-x2)=-23x2+24;④S四边形ABDG=-23x2+48;⑤S四边形AFDE=23(12-x2)-24=23x2-16x+72;⑥S凹四边形BEGC=43x2-16x+96等,其中0<x<6。