高中数学人教A版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训练 (18)(含解析)
2020-2021学年高中数学必修第一册第三章《函数的概念与性质》测试卷及答案解析
17.已知函数f(x)=x2+2ax+2,x∈[﹣5,5].
(Ⅰ)当a=﹣1时,求函数f(x)的最大值和最小值;
(Ⅱ)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[﹣5,5]上是单调函数.
18.已知幂函数f(x)=(m﹣1)2 在(0,+∞)上单调递增,函数g(x)=2x﹣k.
(Ⅰ)求m的值;
5.函数f(x) ,x∈[3,+∞)的值域是( )
A. B. C. D.
6.若函数y 的定义域为R,则实数a的取值范围是( )
A.(0, ]B.(0, )C.[0, ]D.[0, )
7.已知函数f(2x﹣1)=4x+3(x∈R),若f(a)=15,则实数a的值为( )
A.2B.3C.4D.5
8.幂函数的图象经过点 ,若0<a<b<1,则下列各式正确的是( )
2020-2021学年高中数学必修第一册第三章《函数的概念与性质》测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.函数 的定义域为( )
A.(﹣1,2]B.[2,+∞)
C.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪[2,+∞)
【解答】解:函数 ,
令 0,得x﹣2≥0,
解得x≥2,
所以f(x)的定义域为[2,+∞).
(2)求证:函数f(x)在区间(﹣1,x0]上单调递减.
21.已知函数f(x) ,求:
(1)f(1),f(﹣3)的值;
(2)求f(a+1)的值.
22.已知函数f(x)在定义域R内为偶函数,并且x≥0时解析式为f(x)=2x2﹣4x+7.求:
(1)x<0时的解析式;
人教版A版(2019)高中数学必修第一册:第三章 函数的概念与性质 综合测试(附答案与解析)
第三章综合测试一、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.函数20()(31)f x x =+-的定义域是( ) A .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,13⎛⎫⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,,133⎛⎫⎛⎫-∞⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2.已知函数1(2),()(3)(2),x f x f x x =+⎪⎩≥<则(1)(9)f f +等于( )A .2-B .7-C .27D .73.函数111y x -=+-的图像是下列图像中的( )ABCD4.若函数y ax =与by x=-在(0,)+∞上都是减函数,则2()f x ax bx =+在(0,)+∞上是( ) A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增5.函数2()(2)1f x ax a x =+++是偶函数,则函数的单调递增区间为( ) A .[0,)+∞B .(,0]-∞C .(,)-∞+∞D .[1,)+∞6.函数2()(1)1f x mx m x =+-+在区间(,1]-∞上为减函数,则m 的取值范围是( )A .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .10,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭7.定义在R 上的偶函数()f x ,对任意()1212,[0,)x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x --<,则( )A .(3)(2)(1)f f f -<<B .(1)(2)(3)f f f -<<C .(2)(1)(3)f f f -<<D .(3)(1)(2)f f f -<<8.若函数,1,()(23)1,1ax f x x a x x ⎧⎪=⎨⎪-+⎩>≤是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦D .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭9.设函数()f x 满足对任意的,m n (,m n 为正数)都有()()()f m n f m f n +=⋅且(1)2f =,则(2)(3)(2020)(1)(2)(2019)f f f f f f +++等于( )A .2 020B .2 019C .4 038D .4 04010.在函数([1,1])y x x =∈-的图像上有一点(,)P t t ,此函数图象与x 轴、直线1x =-及x t =围成图形的面积为S (如图的阴影部分所示),则S 与t 的函数关系的图象可表示为( )ABCD11.设奇函数()f x 在(0,)+∞上是增函数,且(2)0f =,则不等式()()0f x f x x --<的解集为( )A .(2,0)(2,)-+∞B .(2,0)(0,2)-C .(,2)(2,)-∞-+∞D .(,2)(0,2)-∞-12.已知定义在R 上的函数()f x ,若函数(1)y f x =+为偶函数,且()f x 对任意()1212,[1,)x x x x ∈+∞≠都有()()21210f x f x x x -->,若(1)(2)f a f a -≥,则实数a 的取值范围是( )A .[1,1]-B .(,1]-∞-C .[1,)+∞D .(,1][1,)-∞-+∞二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上)13.设函数0()1,02x x f x x =⎨⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎩≥<则((4))f f -=________.14.若函数2(1)2()1a x a f x x a -+-=+-为奇函数,则实数a =________. 15.设函数2()24f x x x =-+在区间[,]m n 上的值域是[6,2]-,则m n +的取值范围是________.16.已知函数29,3,()6,3,x f x x x x ⎧⎪=⎨-+⎪⎩≥<则不等式()22(34)f x x f x --<的解集是________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)17.[10分]已知函数22(),[1,)x x af x x x++=∈+∞. (1)当12a =时,求函数()f x 的最小值; (2)若对任意[1,),()0x f x ∈+∞>恒成立,试求实数a 的取值范围; (3)讨论函数的单调性.(只写出结论即可)18.[12分]设函数2()23,f x x x a x =--+∈R .(1)小鹏同学认为,无论a 取何值,()f x 都不可能是奇函数,你同意他的观点吗?请说明你的理由. (2)若()f x 是偶函数,求a 的值.(3)在(2)的情况下,画出()y f x =的图象并指出其单调递增区间。
高中数学人教A版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训练 (21)(含解析)
高中数学人教A版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训练 (21)题号一总分得分一、解答题(本大题共30小题,共360.0分)1.若函数f(x)=e x−ae−x−mx(a,m∈R)为奇函数,且x=x0时f(x)有极小值f(x0).其中e=2.71828⋯为自然对数的底.(1)求实数a的值;(2)求实数m的取值范围;(3)若f(x0)≥−2恒成立,求实数m的取值范围.e2.已知函数f(x)=x2+(m−2)x−m,g(x)=f(x),且函数y=f(x−2)是偶函数.x(1)求g(x)的解析式;.(2)若不等式g(lnx)−nlnx≥0在上恒成立,求n的取值范围;−9恰好有三个零点,求k的值及该函数的零点.(3)若函数y=g(log2(x2+4))+k⋅2log2(x2+4)3.已知函数f(x)=x2+ax+b,不等式f(x)≤0的解集为[−1,3].(1)求函数f(x)的解析式;(2)求方程f(x)=4xlnx根的个数.4.已知函数f(x)=2x+k⋅2−x.(1)若f(x)为偶函数,求实数k的值;(2)若f(x)≥4在x∈[log2m,log2(m+2)](m为大于0的常数)上恒成立,求实数k的最小值.5.已知二次函数y=f(x)满足:①∀x∈R,有f(−1−x)=f(−1+x);②f(0)=−3;③y=f(x)的图象与x轴两交点间距离为4.(1)求y=f(x)的解析式;(2)记g(x)=f(x)+kx+5,x∈[−1,2].(ⅰ)若g(x)为单调函数,求k的取值范围;(ⅰ)记g(x)的最小值为ℎ(k),讨论ℎ(t2−4)=λ的零点个数.6.已知函数f(x)=x2−2|x−a|.(1)若函数y=f(x)为偶函数,求a的值;(2)当a>0时,若对任意的x∈[0,+∞),不等式f(x−1)≤2f(x)恒成立,求实数a的取值范围.7.已知函数f(x)=x2+(m−6)x−3m+8为偶函数,g(x)=f(x+2),x(1)求g(x)的解析式;(2)若不等式g(lnx)−alnx≥0在[1e2,1)上恒成立,求a的取值范围。
高中数学必修一第三章函数的概念与性质必须掌握的典型题(带答案)
高中数学必修一第三章函数的概念与性质必须掌握的典型题单选题1、若函数f (x )=x α的图象经过点(9,13),则f (19)=( ) A .13B .3C .9D .8答案:B分析:将(9,13)代入函数解析式,即可求出α,即可得解函数解析式,再代入求值即可.解:由题意知f (9)=13,所以9α=13,即32α=3−1,所以α=−12,所以f (x )=x −12,所以f (19)=(19)−12=3.故选:B2、已知函数f (x )的定义域为(3,5),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(1,2)B .(7,11)C .(4,16)D .(3,5) 答案:A分析:根据3<2x +1<5求解即可∵f (x )的定义域为(3,5),∴3<x <5,由3<2x +1<5,得1<x <2,则函数f (2x +1)的定义域为(1,2) 故选:A.3、函数f (x )=x 2−1的单调递增区间是( ) A .(−∞,−3)B .[0,+∞) C .(−3,3)D .(−3,+∞) 答案:B分析:直接由二次函数的单调性求解即可.由f (x )=x 2−1知,函数为开口向上,对称轴为x =0的二次函数,则单调递增区间是[0,+∞). 故选:B.4、已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (x )在[0,+∞)上单调递减,且f (3)=0,则不等式(2x −5)f (x −1)<0的解集为( )A .(−2,52)∪(4,+∞)B .(4,+∞)C .(−∞,−2)∪[52,4]D .(−∞,−2) 答案:A分析:根据偶函数的性质及区间单调性可得(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0,进而确定f(x)的区间符号,讨论{2x −5>0f(x −1)<0 、{2x −5<0f(x −1)>0求解集即可.由题设,(−∞,0)上f(x)单调递增且f(−3)=f(3)=0, 所以(−∞,−3)、(3,+∞)上f(x)<0,(−3,3)上f(x)>0, 对于(2x −5)f(x −1)<0,当{2x −5>0f(x −1)<0 ,即{x >52x −1<−3 或{x >52x −1>3 ,可得x >4; 当{2x −5<0f(x −1)>0 ,即{x <52−3<x −1<3,可得−2<x <52; 综上,解集为(−2,52)∪(4,+∞). 故选:A5、已知幂函数f(x)=k ⋅x α的图象经过点(3,√3),则k +α等于( ) A .32B .12C .2D .3答案:A分析:由于函数为幂函数,所以k =1,再将点(3,√3)代入解析式中可求出α的值,从而可求出k +α 解:因为f(x)=k ⋅x α为幂函数,所以k =1,所以f(x)=x α, 因为幂函数的图像过点(3,√3), 所以√3=3α,解得α=12,所以k +α=1+12=32,故选:A6、已知幂函数y =x a 与y =x b 的部分图像如图所示,直线x =m 2,x =m (0<m <1)与y =x a ,y =x b 的图像分别交于A ,B ,C ,D 四点,且|AB |=|CD |,则m a +m b =( )A.1B.1C.√2D.22答案:B分析:表示出|AB|,|CD|,由幂函数的图象可得b>1>a>0,从而得(m2)a>(m2)b,m a>m b,再由|AB|=|CD|,代入化简计算,即可求解出答案.由题意,|AB|=(m2)a−(m2)b,|CD|=m a−m b,根据图象可知b>1>a>0,当0<m<1时,(m2)a> (m2)b,m a>m b,因为|AB|=|CD|,所以m2a−m2b=(m a+m b)(m a−m b)=m a−m b,因为m a−m b>0,可得m a+m b=1.故选:B,则f(x)()7、设函数f(x)=x3−1x3A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减答案:A分析:根据函数的解析式可知函数的定义域为{x|x≠0},利用定义可得出函数f(x)为奇函数,再根据函数的单调性法则,即可解出.因为函数f(x)=x3−1定义域为{x|x≠0},其关于原点对称,而f(−x)=−f(x),x3所以函数f(x)为奇函数.又因为函数y=x3在(0,+∞)上单调递增,在(−∞,0)上单调递增,而y =1x 3=x −3在(0,+∞)上单调递减,在(−∞,0)上单调递减,所以函数f(x)=x 3−1x 3在(0,+∞)上单调递增,在(−∞,0)上单调递增. 故选:A .小提示:本题主要考查利用函数的解析式研究函数的性质,属于基础题. 8、下列函数为奇函数的是( ) A .y =x 2B .y =x 3C .y =|x|D .y =√x 答案:B分析:根据奇偶函数的定义判断即可;解:对于A :y =f (x )=x 2定义域为R ,且f (−x )=(−x )2=x 2=f (x ), 所以y =x 2为偶函数,故A 错误;对于B :y =g (x )=x 3定义域为R ,且g (−x )=(−x )3=−x 3=−g (x ), 所以y =x 3为奇函数,故B 正确;对于C :y =ℎ(x )=|x |定义域为R ,且ℎ(−x )=|−x |=|x |=ℎ(x ), 所以y =|x |为偶函数,故C 错误;对于D :y =√x 定义域为[0,+∞),定义域不关于原点对称, 故y =√x 为非奇非偶函数,故D 错误; 故选:B 多选题9、下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( ) A .f (x )=x 与g (x )=√x 33B .f (x )=x +1与g (x )=x 2−1x−1C .f (x )=|x |x 与g (x )={1,x >0−1,x <0D .f (t )=|t −1|与g (x )=|x −1| 答案:ACD分析:根据两个函数为同一函数的定义,对四个选项逐个分析可得答案.对于A ,f(x)=x ,g(x)=√x 33=x ,两个函数的对应关系和定义域都相同,所以两个函数为同一函数,故A 正确;对于B,f(x)=x+1,g(x)=x+1(x≠1),两个函数的定义域不同,所以两个函数不为同一函数,故B不正确;对于C,f(x)={1,x>0−1,x<0,g(x)={1,x>0−1,x<0,两个函数的对应关系和定义域都相同,所以两个函数为同一函数,故C正确;对于D,f(t)=|t−1|与g(x)=|x−1|的对应关系和定义域都相同,所以两个函数为同一函数,故D正确. 故选:ACD10、已知函数f(x)={x+2,x≤−1x2,−1<x<2,关于函数f(x)的结论正确的是()A.f(x)的定义域为R B.f(x)的值域为(−∞,4)C.f(1)=3D.若f(x)=3,则x的值是√3E.f(x)<1的解集为(−1,1)答案:BD解析:根据解析式判断定义域,结合单调性求出值域,分段代值即可求解方程,分段解不等式,得出不等式解集.由题意知函数f(x)的定义域为(−∞,2),故A错误;当x≤−1时,f(x)的取值范围是(−∞,1],当−1<x<2时,f(x)的取值范围是[0,4),因此f(x)的值域为(−∞,4),故B正确;当x=1时,f(1)=12=1,故C错误;当x≤−1时,x+2=3,解得x=1(舍去),当−1<x<2时,x2=3,解得x=√3或x=−√3(舍去),故D正确;当x≤−1时,x+2<1,解得x<−1,当−1<x<2时,x2<1,解得−1<x<1,因此f(x)<1的解集为(−∞,−1)∪(−1,1);故E错误.故选:BD.小提示:此题考查分段函数,涉及定义域,值域,根据函数值求自变量取值,解不等式,关键在于分段依次求解.11、已知幂函数f(x)图像经过点(4,2),则下列命题正确的有()A .函数为增函数B .函数为偶函数C .若x ≥9,则f (x )≥3D .若x 2>x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)2>f (x 1+x 22)答案:AC解析:先代点求出幂函数的解析式f(x)=x 12,根据幂函数的性质直接可得单调性和奇偶性,由x ≥9时,可得√x ≥3可判断C ,利用(f (x 1)+f (x 2)2)2−f 2(x 1+x 22)=(√x 1+√x 22)2−(√x 1+x 22)2展开和0比即可判断D.设幂函数f(x)=x α将点(4,2)代入函数f(x)=x α得:2=4α,则α=12.所以f(x)=x 12,显然f(x)在定义域[0,+∞)上为增函数,所以A 正确.f(x)的定义域为[0,+∞),所以f(x)不具有奇偶性,所以B 不正确. 当x ≥9时,√x ≥3,即f(x)≥3,所以C 正确. 当若0<x 1<x 2时, (f (x 1)+f (x 2)2)2−f 2(x 1+x 22)=(√x 1+√x 22)2−(√x 1+x 22)2=x 1+x 2+2√x 1x 24−x 1+x 22=2√x 1x 2−x 1−x 24=−(√x 1−√x 2)24<0.即f (x 1)+f (x 2)2<f (x 1+x 22)成立,所以D 不正确.故选:AC小提示:关键点睛:本题主要考查了幂函数的性质,解答本题的关键是由(f (x 1)+f (x 2)2)2−f 2(x 1+x 22)=(√x 1+√x 22)2−(√x 1+x 22)2,化简得到−(√x 1−√x 2)24,从而判断出选项D 的正误,属于中档题.填空题12、已知函数f(x),g(x)分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,f(x)+g(x)=2⋅3x ,则函数f(x)=_____. 答案:3x +3−x分析:由已知可得f(−x)+g(−x)=2⋅3−x ,结合两函数的奇偶性可得f (x )−g (x )=2⋅3−x ,利用方程组的思想即可求出f (x ).解:因为f(x)+g(x)=2⋅3x ,所以f(−x)+g(−x)=2⋅3−x ,又f(x),g(x)分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,所以f (−x )=f (x ),g (−x )=−g (x ); 所以f(−x)+g(−x)=f (x )−g (x )=2⋅3−x,则{f (x )+g (x )=2⋅3x f (x )−g (x )=2⋅3−x,两式相加得,2f (x )=2⋅3x +2⋅3−x ,所以f (x )=3x +3−x . 故答案为:3x +3−x . 小提示:关键点睛:本题的关键是由函数的奇偶性得到f (x )−g (x )=2⋅3−x ,从而可求出函数的解析式. 13、函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)的值域是________. 答案:[−2,+∞)解析:先求出函数的定义域为(−1,4),设f (x )=−x 2+3x +4=−(x −32)2+254,x ∈(−1,4),根据二次函数的性质求出单调性和值域,结合对数函数的单调性,以及利用复合函数的单调性即可求出y =log 0.4(−x 2+3x +4)的单调性,从而可求出值域.解:由题可知,函数y =log 0.4(−x 2+3x +4), 则−x 2+3x +4>0,解得:−1<x <4, 所以函数的定义域为(−1,4), 设f (x )=−x 2+3x +4=−(x −32)2+254,x ∈(−1,4),则x ∈(−1,32)时,f (x )为增函数,x ∈(32,4)时,f (x )为减函数,可知当x =32时,f (x )有最大值为254,而f (−1)=f (4)=0,所以0<f (x )≤254,而对数函数y =log 0.4x 在定义域内为减函数, 由复合函数的单调性可知,函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)在区间(−1,32)上为减函数,在(32,4)上为增函数,∴y ≥log 0.4254=−2,∴函数y =log 0.4(−x 2+3x +4)的值域为[−2,+∞). 所以答案是:[−2,+∞).小提示:关键点点睛:本题考查对数型复合函数的值域问题,考查对数函数的单调性和二次函数的单调性,利用“同增异减”求出复合函数的单调性是解题的关键,考查了数学运算能力.14、已知函数f (x )=x 2−4x +3,g (x )=mx +3−2m ,若对任意x 1∈[0,4],总存在x 2∈[0,4],使f (x 1)=g (x 2)成立,则实数m 的取值范围为______. 答案:(−∞,−2]∪[2,+∞)分析:求出函数f (x )在[0,4]上的值域A ,再分情况求出g (x )在[0,4]上的值域,利用它们值域的包含关系即可列式求解.“对任意x 1∈[0,4],总存在x 2∈[0,4],使f (x 1)=g (x 2)成立”等价于“函数f (x )在[0,4]上 的值域包含于g (x )在[0,4]上的值域”,函数f (x )=(x −2)2−1,当x ∈[0,4]时,f(x)min =f(2)=−1,f(x)max =f(0)=f(4) =3,即f (x )在[0,4]的值域A =[−1,3],当m =0时,g(x)=3,不符合题意,当m >0时,g (x )在[0,4]上单调递增,其值域B 1=[3−2m,3+2m],于是有A ⊆B 1,即有{3−2m ≤−13+2m ≥3,解得m ≥2,则m ≥2,当m <0时,g (x )在[0,4]上单调递减,其值域B 2=[3+2m,3−2m],于是有A ⊆B 2,即有{3+2m ≤−13−2m ≥3,解得m ≤−2,则m ≤−2, 综上得:m ≤−2或m ≥2,所以实数m 的取值范围为(−∞,−2]∪[2,+∞). 所以答案是:(−∞,−2]∪[2,+∞) 解答题15、已知二次函数f (x )=ax 2−2x (a >0) (1)若f (x )在[0,2]的最大值为4,求a 的值;(2)若对任意实数t,总存在x1,x2∈[t,t+1],使得|f(x1)−f(x2)|≥2.求a的取值范围.答案:(1)2;(2)[8,+∞).分析:由解析式可知f(x)为开口方向向上,对称轴为x=1a的二次函数;(1)分别在1a ≥2和0<1a<2两种情况下,根据函数单调性可确定最大值点,由最大值构造方程求得结果;(2)将问题转化为f(x)max−f(x)min≥2对x∈[t,t+1]恒成立,分别在1a ≤t、1a≥t+1、t<1a≤t+12和t+12<1a<t+1,根据f(x)单调性可得f(x)max−f(x)min,将f(x)max−f(x)min看做关于t的函数,利用恒成立的思想可求得结果.由f(x)解析式知:f(x)为开口方向向上,对称轴为x=1a的二次函数,(1)当1a ≥2,即0<a≤12时,f(x)在[0,2]上单调递减,∴f(x)max=f(0)=0,不合题意;当0<1a <2,即a>12时,f(x)在[0,1a]上单调递减,在[1a,2]上单调递增,∴f(x)max=max{f(0),f(2)},又f(0)=0,f(2)=4a−4,f(x)在[0,2]的最大值为4,∴f(x)max=f(2)=4a−4=4,解得:a=2;综上所述:a=2.(2)若对任意实数t,总存在x1,x2∈[t,t+1],使得|f(x1)−f(x2)|≥2,则f(x)max−f(x)min≥2对x∈[t,t+1]恒成立,①当1a≤t时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,∴f(x)max−f(x)min=f(t+1)−f(t)=2at+a−2≥2,当t≥1a时,y=2at+a−2单调递增,∴(2at+a−2)min=2a⋅1a+a−2=a,∴a≥2;②当1a ≥t+1,即t≤1a−1时,f(x)在[t,t+1]上单调递减,∴f(x)max−f(x)min=f(t)−f(t+1)=−2at−a+2≥2,当t≤1a−1时,y=−2at−a+2单调递减,∴(−2at−a+2)min=−2a(1a−1)−a+2=a,∴a≥2;③当t<1a ≤t+12,即1a−12≤t<1a时,f(x)在[t,1a]上单调递减,在[1a,t+1]上单调递增,∴f(x)max−f(x)min=f(t+1)−f(1a )=a(t+1)2−2(t+1)+1a≥2,当1a −12≤t<1a时,又a>0,12<1a+12≤t+1<1a+1,令m=t+1,则y=am2−2m+1a 在[1a+12,1a+1)上单调递增,∴a(1a +12)2−2(1a+12)+1a≥2,解得:a≥8;④当t+12<1a<t+1,即1a−1<t<1a−12时,f(x)在[t,1a]上单调递减,在[1a,t+1]上单调递增,∴f(x)max−f(x)min=f(t)−f(1a )=at2−2t+1a≥2,当1a −1<t<1a−12时,y=at2−2t+1a在(1a−1,1a−12)上单调递减,∴a(1a −12)2−2(1a−12)+1a≥2,解得:a≥8;综上所述:a的取值范围为[8,+∞).小提示:关键点点睛:本题考查根据二次函数最值求解参数值、恒成立问题的求解,本题解题关键是能够将问题转化为f(x)max−f(x)min≥2对x∈[t,t+1]恒成立,从而通过对于函数单调性的讨论得到最值.。
(常考题)人教版高中数学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1.已知函数()xxf x e e -=-,则不等式()()2210f xf x +--<成立的一个充分不必要条件为( ) A .()2,1- B .()0,1 C .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D .()1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭2.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足:当0x ≥时,()2x f x =,且(2)(3)f x af x +≤-对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .1,32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .[32,)+∞D .(0,32]3.下列函数中,是奇函数且在()0,∞+上单调递增的是( ) A .y x =B .2log y x =C .1y x x=+D .5y x =4.已知32()2f x x ax ax =++,对任意两个不等实数12,[1,)x x ∈+∞,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,则a 的取值范围( )A .2a ≥-B .2a ≤-C .4a ≥-D .4a ≤-5.已知函数()f x 是定义在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上的单调函数,且11()()2f x f f x x ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,则(1)f 的值为( ) A .1B .2C .3D .46.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .7.函数()22368f x x x x =---+-的值域是( )A .35,5⎡⎤-⎣⎦B .[]1,5C .2,35⎡⎤+⎣⎦D .35,35⎡⎤-+⎣⎦8.已知函数()3()log 91xf x x =++,则使得()2311log 10f x x -+-<成立的x 的取值范围是( ) A .20,⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B .(,0)(1,)-∞⋃+∞C .(0,1)D .(,1)-∞9.已知函数2,1()1,1x ax x f x ax x ⎧-+≤=⎨->⎩,若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则实数a 的取值范围是( ) A .2a <-或2a > B .2a > C .22a -<< D .2a <10.已知函数()22x f x =-,则函数()y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .11.设函数()()212131log 1313x xe e xf x x --=++++,则做得()()31f x f x ≤-成立的x 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .11,,42⎛⎤⎡⎫-∞⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ D .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦12.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-13.若函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,,当[],1x m m ∈+时,不等式()()2-<+f m x f x m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(),4-∞-B .(),2-∞-C .()2,2-D .(),0-∞14.关于函数1()lg 1xf x x-=+,有下列三个命题: ①对于任意(1,1)x ∈-,都有()()f x f x -=-;②()f x 在(1,1)-上是减函数;③对于任意12,(1,1)x x ∈-,都有121212()()()1x x f x f x f x x ++=+; 其中正确命题的个数是( ) A .0B .1C .2D .315.下列函数中,在[)1,+∞上为增函数的是 A .()22y x =-B .1y x =-C .11y x =+ D .()21y x =-+二、填空题16.函数24xy x =+的严格增区间是_____________. 17.已知定义域为()0,∞+的函数()y f x =满足:对任意()0,x ∈+∞,恒有()()2 2 f x f x =成立;当(]1,2x ∈时,()2f x x =-,给出如下结论:①对任意m ∈Z ,都有()20mf =;②函数()y f x =的值域为[)0,+∞; ③存在n ∈Z ,使得()219nf +=;④“函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数”的充要条件是“存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆”.其中所有正确结论的序号是__________ 18.已知函数()()1502f x x x x =+->,则()f x 的递减区间是____. 19.设12{21 2}33k ∈--,,,,,若(1 0)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则k 取值的集合是___________.20.函数22y x x c =--在[]0,a 上的最大值为b ,则b a -最小值为__________.21.函数()f x 与()g x 的图象拼成如图所示的“Z ”字形折线段ABOCD ,不含(0,1)A 、(1,1)B 、(0,0)O 、(1,1)C --、(0,1)D -五个点,若()f x 的图象关于原点对称的图形即为()g x 的图象,则其中一个函数的解析式可以为__________.22.设函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,其导函数为()f x ',且有()()2f x xf x x '+>,则不等式()()()220202020420x f x f ---≤的解集为______.23.已知()f x =2243,023,0x x x x x x ⎧-+≤⎨--+<⎩不等式()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.24.如果函数f (x )=(2)1,1,1x a x x a x -+<⎧⎨≥⎩满足对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0成立,那么实数a 的取值范围是________.25.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论:①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2];④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.26.函数()ln f x x x x =+的单调递增区间是_______.【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】根据解析式可判断出()f x 是定义在R 的增函数且是奇函数,不等式可化为()()221f x f x <+,即得221x x <+,解出即可判断.【详解】可得()f x 的定义域为R ,x y e =和x y e -=-都是增函数,()f x ∴是定义在R 的增函数,()()x x f x e e f x --=-=-,()f x ∴是奇函数,则不等式()()2210f x f x +--<化为()()()2211f xf x f x <---=+,221x x ∴<+,解得112x -<<,则不等式成立的充分不必要条件应是1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭的真子集, 只有B 选项满足. 故选:B. 【点睛】本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,解题的关键是判断出()f x 是增函数且是奇函数,从而将不等式化为()()221f xf x <+求解.2.C解析:C 【分析】根据题意,可得()f x 的解析式,分别求得当23x -≤≤时,3x >时,2x <-时,(2)f x +和(3)f x -的表达式,结合题意,即可求得a 的范围,综合即可得答案.【详解】由题意知:2,0()2,0x x x f x x -⎧≥=⎨<⎩当23x -≤≤时,20,30x x +≥-≥,所以2322x x a +-≤⋅,所以212x a -≥, 因为23x -≤≤,所以215max (2)232x a -≥==;当3x >时,20,30x x +>-<, 所以2(3)22x x a +--≤⋅,所以5232a ≥=; 当2x <-时,20,30x x +<-> 所以(2)322x x a -+-≤⋅,所以51232a -≥=, 综上32a ≥. 故选:C 【点睛】解题的关键是根据题意求得()f x 的解析式,分类讨论,将(2)f x +和(3)f x -进行转化,考查分类讨论的思想,属中档题.3.D解析:D 【分析】对四个选项一一一判断:A 、B 不是奇函数,C 是奇函数,但在()0,∞+上不单调. 【详解】 对于A :y =()0,∞+上单调递增,但是非奇非偶,故A 错误;对于B :2log y x =为偶函数,故B 错误; 对于C :1y x x=+在(0,1)单减,在(1,+∞)单增,故C 错误; 对于D :5y x =既是奇函数也在()0,∞+上单调递增,符合题意. 故选:D 【点睛】四个选项互不相关的选择题,需要对各个选项一一验证.4.C解析:C 【分析】首先变形条件,得到函数()()f xg x x=在[)1,+∞单调递增,利用二次函数的单调性,求a 的取值范围.【详解】[)12,1,x x ∈+∞,不等式两边同时除以12x x ()()()()12211212121200f x f x x f x x f x x x x x x x --∴>⇔>--, 即函数()()f x g x x=在[)1,+∞单调递增,()22g x x ax a =++, 函数的对称轴是4a x =-,则14a-≤,解得:4a ≥-.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是原式等价为()()121212f x f x x x x x ->-,从而通过构造函数,确定函数的单调性,转化为二次函数的单调性解决问题.5.A解析:A 【分析】采用赋值法,在11()()2f x f f x x ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦中,分别令1x =和1x a =+,联立两个式子,根据函数的单调性可解. 【详解】解:根据题意知,设(1)0f a =≠, 令1x =,则[]1(1)(1)12f f f +=,则()112af a +=,()112f a a+=, 令1x a =+,则11(1))21(1f a f f a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦+, 所以()11121f a f a a ⎛⎫+==⎪+⎝⎭, 又因为函数()f x 是定义在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上的单调函数, 所以11121a a +=+,2210a a --=,所以1a =或12a =-(舍去),()11f =.故选:A. 【点睛】思路点睛:抽象函数求函数值问题一般是换元法或者赋值法,再结合函数的性质解方程即可.6.D解析:D 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-, 函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项, 故选:D. 【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左、右位置;从函数的值域,判断图象的上、下位置;(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象. 利用上述方法排除、筛选选项.7.A解析:A 【详解】由()()2223682x 31x 3f x x x x =---+-=----,知2680x x -+-≥,解得[]2,4.x ∈令()2t 231x 3x =----,则()21x 323x t --=--.,即为()2y 1x 3=--和y 23x t =--两函数图象有交点,作出函数图象,如图所示:由图可知,当直线和半圆相切时t 最小,当直线过点A(4,0)时,t 最大. 3t 114-=+,解得35t =±35t =-当直线过点A(4,0)时,2430t ⨯--=,解得t 5=.所以t 35,5⎡⎤∈⎣⎦,即() 35,5f x ⎡⎤∈⎣⎦.故选A.8.C解析:C 【分析】令21t x x =-+,则3()1log 10f t -<,从而33log (91)1log 10tt ++-<,即可得到133log (91)log (91)1t t ++<++,然后构造函数3()log (91)t g t t =++,利用导数判断其单调性,进而可得23114x x ≤-+<,解不等式可得答案 【详解】令21t x x =-+,则221331()244t x x x =-+=-+≥,3()1log 10f t -<,所以33log (91)1log 10tt ++-<, 所以133log (91)log (91)1t t ++<++,令3()log (91)tg t t =++,则9ln 929'()11(91)ln 391t tt t g t ⨯=+=+++,所以90t >,所以'()0g t >, 所以()g t 在3[,)4+∞单调递增, 所以由()(1)g t g <,得314t ≤<, 所以23114x x ≤-+<,解得01x <<, 故选:C 【点睛】关键点点睛:此题考查不等式恒成立问题,考查函数单调性的应用,解题的关键是换元后对不等式变形得133log (91)log (91)1t t ++<++,再构造函数3()log (91)tg t t =++,利用函数的单调性解不等式.9.D解析:D 【分析】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,分0a =,0a <和0a >三种情况讨论求解. 【详解】若存在1212,,x x R x x ∈≠,使得()()12f x f x =成立,则说明()f x 在R 上不单调,当0a =时,2,1()1,1x x f x x ⎧-≤=⎨->⎩,图象如图,满足题意;当0a <时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =<,其图象如图,满足题意;当0a >时,函数2y x ax =-+的对称轴02ax =>,其图象如图,要使()f x 在R 上不单调,则只要满足12a<,解得2a <,即02a <<.综上,2a <. 故选:D. 【点睛】本题考查分段函数的单调性的应用及二次函数的性质的应用,得出()f x 在R 上不单调是解题的关键.10.B解析:B 【分析】先将函数化成分段函数的形式,再根据函数在不同范围上的性质可得正确的选项. 【详解】()22,12222,1x xxx f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩易知函数()y f x =的图象的分段点是1x =,且过点()1,0,()0,1,又()0f x ≥,故选:B . 【点睛】本题考查函数图象的识别,此类问题一般根据函数的奇偶性、单调性、函数在特殊点处的函数的符号等来判别,本题属于基础题.11.D解析:D 【分析】先判断()f x 是偶函数且在0,上递减,原不等式转化为31x x ≥-,再解绝对值不等式即可. 【详解】()()()211221133111log 13log 131313x x xxe e e e xxf x x x ---⎛⎫=+++=+++ ⎪++⎝⎭,()121311log 1,,313x xe e xy x y y -⎛⎫=+== ⎪+⎝⎭在0,上都递减所以()f x 在0,上递减,又因为()()()()121311log 1313x xe e xf x x f x ----⎛⎫-=+-++= ⎪+⎝⎭,且()f x 的定义域为R ,定义域关于原点对称, 所以()f x 是偶函数, 所以()()()()313131f x f x f x f x x x ≤-⇔≤-⇔≥-,可得113142x x x x -≤-≤⇒≤≤,x 的取值范围是11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:D. 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.12.C解析:C 【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断. 【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称, A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++1242y x π⎛⎫=++∈ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合; B .()20,xy =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞, 所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合;D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合, 故选:C. 【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般.13.B解析:B 【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果 【详解】依题意得:函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,在x ∈R 上单调递减,因为()()2-<+f m x f x m ,所以2m x x m ->+,即2x m <,在[],1x m m ∈+上恒成立,所以2(1)m m +<,即2m <-,故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法14.D解析:D 【分析】当(1,1)x ∈-时,函数1()1xf x lgx-=+恒有意义,代入计算()()f x f x -+可判断①;利用分析法,结合反比例函数及对数函数的单调性和复合函数“同增异减”的原则,可判断②;代入分别计算12()()f x f x +和1212()1x x f x x ++,比照后可判断③. 【详解】 解:1()1xf x lgx-=+,当(1,1)x ∈-时, 1111()()()101111x x x xf x f x lg lg lg lg x x x x+-+--+=+===-+-+,故()()f x f x -=-,即①正确; 12()(1)11x f x lglg x x -==-++,由211y x=-+在(1,1)-上是减函数,故()f x 在(1,1)-上是减函数,即②正确; 12121212121212121211111()()()11111x x x x x x x x f x f x lglg lg lg x x x x x x x x ----+--+=+==+++++++; 12121212121212121212111()1111x x x x x x x x x x f lg lg x x x x x x x x x x +-+++--==+++++++,即③正确 故三个结论中正确的命题有3个 故选:D . 【点睛】本题以命题的真假判断为载体考查了函数求值,复合函数的单调性,对数的运算性质等知识点,属于中档题.15.B解析:B 【解析】对于A ,函数()22y x =-的图象是抛物线,对称轴是x =2,当x <2时是减函数,x >2时是增函数,∴不满足题意; 对于B ,函数1,111,1x x y x x x -≥⎧=-=⎨-<⎩,∴当1≥x 时,是增函数,x <1时,是减函数,∴满足题意; 对于C ,函数11y x =+,当x <−1,x >−1时,函数是减函数,∴不满足题意; 对于D ,函数()21y x =-+的图象是抛物线,对称轴是x =−1,当x >−1时是减函数,x <−1时是增函数,∴不满足题意;故选B.二、填空题16.【分析】根据的解析式可得为奇函数当时不妨令x>0设根据对勾函数的性质可求得的单调减区间可得的单调增区间综合分析即可得答案【详解】因为定义域为R 所以即在R 上为奇函数根据奇函数的性质可得在y 轴两侧单调性解析:[]22-,【分析】根据()f x 的解析式,可得()f x 为奇函数,当0x ≠时,21()44x f x x x x==++,不妨令x >0,设4()g x x x=+,根据对勾函数的性质,可求得()g x 的单调减区间,可得()f x 的单调增区间,综合分析,即可得答案. 【详解】因为2()4xy f x x ==+,定义域为R , 所以22()()()44x xf x f x x x ---===--++,即()f x 在R 上为奇函数,根据奇函数的性质可得,()f x 在y 轴两侧单调性相同, 当x =0时,()0y f x ==, 当0x ≠时,21()44x f x x x x==++,不妨令x >0,设4()g x x x=+, 根据对勾函数的性质可得,当02x <≤上单调递减,证明如下: 在(0,2]上任取12,x x ,且12x x <, 则12121212124444()()()f x f x x x x x x x x x -=+-+=-+-=1212124()x x x x x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭, 因为1202x x <<≤,所以1212120,40,0x x x x x x -<-<>, 所以121212124()()()0x x f x f x x x x x ⎛⎫--=-> ⎪⎝⎭,即12()()f x f x >,所以4()g x x x=+在(0,2]上为减函数, 所以21()44x f x x x x==++在(0,2]上为增函数,当0x +→时,()0f x →,0x -→,()0f x →,又(0)0f =,所以2()4xf x x =+在[0,2]为增函数 根据奇函数的性质,可得21()44x f x x x x==++在[2,0)-也为增函数,所以()f x 在 []22-,上为严格增函数, 故答案为:[]22-,【点睛】解题的关键是熟练掌握函数的奇偶性、单调性,并灵活应用,结合对勾函数的性质求解,考查分析理解,计算证明的能力,属中档题.17.①②④【分析】根据函数递推关系计算判断①求出时函数的值域然后由递推关系确定函数在上的值域判断②④解方程判断③【详解】①由题意又∴依此类推可得是负整数时设∴时①正确;②又当时时∴时的值域是又时依此类推解析:①②④ 【分析】根据函数递推关系计算(2)mf ,判断①.求出(1,2]x ∈时,函数的值域,然后由递推关系确定函数在(0,)+∞上的值域,判断②④.解方程()219nf +=判断③. 【详解】①由题意(2)220f =-=,又()()2 2 f x f x =,∴2(2)2(2)f f =,322(2)2(2)2(2)f f f ==,依此类推可得1(2)2(2)0m m f f -==,*m N ∈,1(1)(2)02f f ==,m 是负整数时,设,*m k k N =-∈,11111111(2)()()()(1)0222222k k k k kf f f f f ---======,∴m Z ∈时,(2)0m f =,①正确;②(1,2]x ∈,()2[0,1)f x x =-∈,又(2)2()f x f x =,当(2,4]x ∈时,()2()[0,2)2xf x f =∈,1(2,2]n n x +∈时,()2()[0,2)2n n n xf x f =∈,∴1x >时,()f x 的值域是[0,1)[0,2)[0,2)[0,)n =+∞,又1(,1]2x ∈时,11()(2)[0,)22f x f x =∈,依此类推01x <<时,都有()0f x ≥, 综上()f x 在(0,)+∞上的值域是[0,)+∞.②正确;③当0n ≤且n Z ∈时,(21)2(21)121n n n f +=-+=-<,不可能等于9, 当*n N ∈时,()11121212(1)221219222n n n n n n n n f f f ⎡⎤⎛⎫⎡⎤+=+=+=⨯--=-= ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦,210n =,与n Z ∈矛盾.③错误;④根据函数上面的推导知()f x 在1(2,2]n n +上单调递减,1(2)0n f +=,n Z ∈,因此函数()y f x =在区间(),a b 上是严格减函数的充要条件是存在k ∈Z ,使得()1(,)2,2k k a b +⊆,④正确.故答案为:①②④. 【点睛】关键点点睛:本题考查分段函数的定义,考查函数的单调性与值域,分段函数值的计算.关键在求函数的值域.我们在1x >时,通过函数性质(2)2()f x f x =得出()f x 在1(2,2]n n +的值域是[0,2)n ,然后由这无数的集合求并集得出1x >时函数值的取值范围.18.【分析】将绝对值函数化为分段函数形式判断单调性【详解】由题意当时函数单调递减;当时函数在上单调递增在上单调递减;当时函数单调递增;综上所述函数的单调递减区间为故答案为:解析:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭, 【分析】将绝对值函数化为分段函数形式,判断单调性. 【详解】由题意()151,02215151,222215,22x x x f x x x x x x x x x ⎧+-<<⎪⎪⎪=+-=--+<≤⎨⎪⎪++≥⎪⎩,当102x <<时,函数15()2f x x x =+-单调递减;当122x ≤<时,函数15()2f x x x =--+,在1(,1)2上单调递增,在(1,2)上单调递减; 当2x ≥时,函数15()2f x x x =+-单调递增; 综上所述,函数()152f x x x =+-的单调递减区间为()10,1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,, 故答案为:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭,. 19.【分析】根据不能是奇函数排除和再利用幂函数的性质排除2即可得出【详解】若且则幂函数的图象一定在的上方故不可能为奇函数即不能取和当取时是偶函数故只需满足即可此时即则即则可取故取值的集合是故答案为:【点解析:2{2 }3-, 【分析】根据ky x =不能是奇函数排除1-和13,再利用幂函数的性质排除2即可得出. 【详解】若(10)(0 1)x ∈-,,,且||k x x >,则幂函数ky x =的图象一定在y x =的上方,故k y x =不可能为奇函数,即k 不能取1-和13, 当k 取22,,23-时,ky x =是偶函数,故只需满足(0 1)x ∈,即可, 此时k x x >,即11k x ->,则10k -<,即1k <,则k 可取22,3-,故k 取值的集合是2{2 }3-,. 故答案为:2{2 }3-,. 【点睛】本题考查幂函数的性质,解题的关键是正确理解幂函数的性质的特点,以及不同幂函数的图象特点.20.【分析】对称轴是因此的最大值在中取得然后分类讨论当时在中取得时在中取得求出然后作差根据不等式的性质求得的最大值【详解】设的对称轴是显然的最大值在中取得当时时此时若即时若时若时若即时时取等号若即时时取解析:32-【分析】22()2(1)1g x x x c x c =--=---,对称轴是1x =,因此()g x 的最大值在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.然后分类讨论,当02a <<时,在(0)g ,(1)g 中取得,2a ≥时,在(1)g ,()g a 中取得.求出b ,然后作差b a -,根据不等式的性质求得b a -的最大值. 【详解】设22()2(1)1g x x x c x c =--=---,(0)g c =-,(1)1g c =--,2()2g a a a c =--,()g x 的对称轴是1x =,显然()y g x =的最大值在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.当02a <<时,10c --≥,1c ≤-时,(0)b g c c ==-=-,此时b a c a -=--121>-=-,10c --<,若1c c --≤-,即112c -<≤-时,(0)b g c c ==-=-,13222b ac a -=-->-=-, 若1c c -->-,12c >-时,(1)111b g c c c ==--=+=+,1311222b ac a -=+->--=-,若2a ≥时,若212c a a c --≤--,即2212a a c --≤时,22()22b g a a a c a a c ==--=--,222221(2)3333222a a ab a a ac a a -----=--≥--=≥-,2a =时取等号,若212c a a c -->--,即2212a a c -->时,(1)11b gc c ==--=+1c =+,222141311222a a a ab ac a a ---+-=+->+-=≥-,2a =时取等号.综上所述,b a -的最小值是32-. 故答案为:32-. 【点睛】方法点睛:本题考查绝对值的最大值问题,解题关键是求出最大值b ,方法是分类讨论,由于有绝对值符号,引入二次函数2()2g x x x c =--后确定b 只能在(0)g ,(1)g ,()g a 中取得.然后分类讨论求得最大值.才可以作差b a -得其最小值.21.【分析】先根据图象可以得出f(x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个再在AB 或OB 中选取一个即可得出函数f(x)的解析式【详解】由图可知线段OC 与线段OB 是关于原点对称的线段CD 与线段BA 也是关于原点解析:()1x f x ⎧=⎨⎩1001x x -<<<< 【分析】先根据图象可以得出f (x )的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,即可得出函数f (x ) 的解析式. 【详解】由图可知,线段OC 与线段OB 是关于原点对称的,线段CD 与线段BA 也是关于原点对称的,根据题意,f (x) 与g (x) 的图象关于原点对称,所以f (x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,比如其组合形式为: OC 和AB , CD 和OB , 不妨取f (x )的图象为OC 和AB ,OC 的方程为: (10)y x x =-<<,AB 的方程为: 1(01)y x =<<,所以,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩,故答案为:,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩【点睛】本题主要考查了函数解析式的求法,涉及分段函数的表示和函数图象对称性的应用,属于中档题.22.【分析】根据已知构造新函数利用导数求得函数的单调性根据函数的单调性列出不等式即可求解【详解】因为函数是定义在上的可导函数且有即设函数则所以函数在上单调递增又因为即所以则即的即不等式的解集为故答案为: 解析:(2020,2022]【分析】根据已知构造新函数,利用导数求得函数的单调性,根据函数的单调性,列出不等式,即可求解. 【详解】因为函数()f x 是定义在()0,∞+上的可导函数,且有()()2f x xf x x '+>, 即()()222xf x x f x x '+>设函数()()2g x x f x =,则()()()220g x xf x x f x '=+>,所以函数()g x 在()0,∞+上单调递增,又因为()()()220202020420x f x f ---≤,即()()()222020202022x f x f --≤, 所以(2020)(2)g x g -≤,则2020020202x x ->⎧⎨-≤⎩ ,即的20202022x <≤,即不等式的解集为(2020,2022]. 故答案为:(2020,2022]. 【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,其中解答中构造新函数,结合题设条件求得新函数的单调性,结合新函数的性质求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力.23.(-∞-2)【分析】讨论分段函数各区间上单调递减且在处连续可知在R 上单调递减结合在aa +1上恒成立根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数的对称轴是x =2∴该函数在(-∞0上单调递减即在(-解析:(-∞,-2) 【分析】讨论分段函数()f x 各区间上单调递减,且在3x =处连续可知()f x 在R 上单调递减,结合()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数2143y x x =-+的对称轴是x =2∴该函数在(-∞,0]上单调递减,即在(-∞,0]上13y ≥同理,函数2223y x x =--+在(0,+∞)上单调递减,即在(0,+∞)上23y <∴分段函数()f x 在3x =处连续,()f x 在R 上单调递减由()(2)f x a f a x +>-有2x a a x +<-,即2x < a 在[a ,a +1]上恒成立 ∴2(a +1) < a ,解得a <-2 ∴实数a 的取值范围是(-∞,-2) 故答案为:(-∞,-2) 【点睛】本题考查了函数的单调性,确定分段函数在整个定义域内的单调性,再利用单调性和不等式恒成立的条件求参数范围24.【分析】先由条件判断出在R 上是增函数所以需要满足和单调递增并且在处对应的值大于等于对应的值解出不等式组即可【详解】对任意都有>0所以在R 上是增函数所以解得故实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考解析:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】先由条件判断出()y f x =在R 上是增函数,所以需要满足(2)1y a x =-+和xy a = 单调递增,并且在1x =处xy a =对应的值大于等于(2)1y a x =-+对应的值,解出不等式组即可. 【详解】对任意12x x ≠,都有()()1212f x f x x x -->0,所以()y f x =在R 上是增函数,所以201(2)11a a a a->⎧⎪>⎨⎪-⨯+≤⎩,解得322a ≤<,故实数a 的取值范围是3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故答案为:3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查含有参数的分段函数根据单调性求参数范围问题,需要满足各部分单调并且在分段处的函数值大小要确定,属于中档题.25.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y <0时方程y|y|=1化为(y <0)解析:②④ 【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择.【详解】当y ≥0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y +=(y ≥0), 当y <0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y -=(y <0). 作出函数f (x )的图象如图:由图可知,函数f (x )在R 上不是单调函数,故①错误;y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确;函数f (x )的值域为(﹣∞,1],故③错误;双曲线2214x y -=的渐近线方程为y 12=±, 故函数y =f (x )与y =﹣x 的图象只有1个交点,即函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点,故④正确.故答案为:②④.【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.26.【分析】求出函数的定义域并求出该函数的导数并在定义域内解不等式可得出函数的单调递增区间【详解】函数的定义域为且令得因此函数的单调递增区间为故答案为【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间在求出导数不解析:()2,e -+∞【分析】求出函数()y f x =的定义域,并求出该函数的导数,并在定义域内解不等式()0f x '>,可得出函数()y f x =的单调递增区间.【详解】函数()ln f x x x x =+的定义域为()0,∞+,且()ln 2f x x '=+,令()0f x '>,得2x e ->.因此,函数()ln f x x x x =+的单调递增区间为()2,e -+∞,故答案为()2,e -+∞. 【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间,在求出导数不等式后,得出的解集应与定义域取交集可得出函数相应的单调区间,考查计算能力,属于中等题.。
高中数学必修一第三章函数的概念与性质知识点梳理(带答案)
高中数学必修一第三章函数的概念与性质知识点梳理单选题>0,1、已知函数f(x)=(m2−m−1)x m3−1是幂函数,对任意的x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,满足f(x1)−f(x2)x1−x2若a,b∈R,a+b<0,则f(a)+f(b)的值()A.恒大于0B.恒小于0C.等于0D.无法判断答案:B解析:根据函数为幂函数以及函数在(0,+∞)的单调性,可得m,然后可得函数的奇偶性,结合函数的单调性以及奇偶性,可得结果.由题可知:函数f(x)=(m2−m−1)x m3−1是幂函数则m2−m−1=1⇒m=2或m=−1>0又对任意的x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,满足f(x1)−f(x2)x1−x2所以函数f(x)为(0,+∞)的增函数,故m=2所以f(x)=x7,又f(−x)=−f(x),所以f(x)为R单调递增的奇函数由a+b<0,则a<−b,所以f(a)<f(−b)=−f(b)则f(a)+f(b)<0故选:B>小提示:本题考查幂函数的概念以及函数性质的应用,熟悉函数单调递增的几种表示,比如f(x1)−f(x2)x1−x20,[f(x1)−f(x2)]⋅(x1−x2)>0,属中档题.<0,且f(2)=0,则不2、定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈[0,+∞),(x1≠x2),有f(x2)−f(x1)x2−x1等式xf(x)>0的解集是()A.(−2,2)B.(−2,0)∪(2,+∞)C.(−∞,−2)∪(0,2)D.(−∞,−2)∪(2,+∞)分析:依题意可得f(x)在[0,+∞)上单调递减,根据偶函数的性质可得f (x )在(−∞,0)上单调递增,再根据f(2)=0,即可得到f (x )的大致图像,结合图像分类讨论,即可求出不等式的解集; 解:因为函数f(x)满足对任意的x 1,x 2∈[0,+∞),(x 1≠x 2),有f (x 2)−f (x 1)x 2−x 1<0,即f(x)在[0,+∞)上单调递减,又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (x )在(−∞,0)上单调递增, 又f(2)=0,所以f (−2)=f (2)=0,函数的大致图像可如下所示:所以当−2<x <2时f (x )>0,当x <−2或x >2时f (x )<0, 则不等式xf(x)>0等价于{f(x)>0x >0 或{f(x)<0x <0,解得0<x <2或x <−2,即原不等式的解集为(−∞,−2)∪(0,2); 故选:C3、已知函数f (x )对于任意x 、y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y )+2,且当x >0时,f (x )>2,若已知f (2)=3,则不等式f (x )+f (2x −2)>6的解集为( ) A .(2,+∞)B .(1,+∞)C .(3,+∞)D .(4,+∞)分析:设g (x )=f (x )−2,分析出函数g (x )为R 上的增函数,将所求不等式变形为g (3x −2)>g (4),可得出3x −2>4,即可求得原不等式的解集. 令g (x )=f (x )−2,则f (x )=g (x )+2,对任意的x 、y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y )+2,则g (x )+g (y )=g (x +y ), 令y =0,可得g (x )+g (0)=g (x ),可得g (0)=0,令y =−x 时,则由g (x )+g (−x )=g (0)=0,即g (−x )=−g (x ), 当x >0时,f (x )>2,即g (x )>0,任取x 1、x 2∈R 且x 1>x 2,则g (x 1)+g (−x 2)=g (x 1−x 2)>0,即g (x 1)−g (x 2)>0,即g (x 1)>g (x 2), 所以,函数g (x )在R 上为增函数,且有g (2)=f (2)−2=1,由f (x )+f (2x −2)>6,可得g (x )+g (2x −2)+4>6,即g (x )+g (2x −2)>2g (2), 所以,g (3x −2)>2g (2)=g (4),所以,3x −2>4,解得x >2. 因此,不等式f (x )+f (2x −2)>6的解集为(2,+∞). 故选:A. 4、函数f(x)=0√x−2定义域为( )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .(2,3)∪(3,+∞)D .[2,3)∪(3,+∞) 答案:C分析:要使函数有意义,分母不为零,底数不为零且偶次方根被开方数大于等于零. 要使函数f(x)=0√x−2有意义,则{x −3≠0x −2>0,解得x >2且x ≠3, 所以f(x)的定义域为(2,3)∪(3,+∞). 故选:C.小提示:具体函数定义域的常见类型: (1)分式型函数,分母不为零;(2)无理型函数,偶次方根被开方数大于等于零;(3)对数型函数,真数大于零;(4)正切型函数,角的终边不能落在y轴上;(5)实际问题中的函数,要具有实际意义.5、下列函数既是偶函数又在(0,+∞)上单调递减的是()A.y=x+1x B.y=−x3C.y=2−|x|D.y=−1x2答案:C分析:逐项判断函数奇偶性和单调性,得出答案.解析:A项y=x+1x,B项y=−x3均为定义域上的奇函数,排除;D项y=−1x2为定义域上的偶函数,在(0,+∞)单调递增,排除;C项y=2−|x|为定义域上的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减.故选:C.6、函数f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,在公共定义域内,下列结论一定正确的是()A.f(x)+g(x)为奇函数B.f(x)+g(x)为偶函数C.f(x)g(x)为奇函数D.f(x)g(x)为偶函数答案:C分析:依次构造函数,结合函数的奇偶性的定义判断求解即可.令F1(x)=f(x)+g(x),则F1(−x)=f(−x)+g(−x)=−f(x)+g(x)≠−F1(x),且F1(−x)≠F1(x),∴F1(x)既不是奇函数,也不是偶函数,故A、B错误;令F2(x)=f(x)g(x),则F2(−x)=f(−x)g(−x)=−f(x)g(x)=−F2(x),且F2(−x)≠F2(x),∴F2(x)是奇函数,不是偶函数,故C正确、D错误;故选:C7、已知f(2x−1)=4x2+3,则f(x)=().A.x2−2x+4B.x2+2x C.x2−2x−1D.x2+2x+4答案:D分析:利用换元法求解函数解析式. 令t =2x −1,则x =t+12,f (t )=4(t+12)2+3=t 2+2t +4;所以f(x)=x 2+2x +4. 故选:D.8、下列四组函数中,表示相同函数的一组是( ) A .f(x)=x 2−x x,g (x )=x −1B .f(x)=√x 2,g(x)=(√x)2C . f (x )=x 2−2,g (t )=t 2-2D .f (x )=√x +1⋅√x −1,g(x)=√x 2−1 答案:C分析:根据相同函数的判断原则进行定义域的判断即可选出答案. 解:由题意得: 对于选项A :f(x)=x 2−x x的定义域为{x|x ≠0},g(x)=x −1的定义域为R ,所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故A 错误;对于选项B :f(x)=√x 2的定义域为R ,g(x)=(√x)2的定义域为{x|x ≥0},所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故B 错误;对于选项C :f (x )=x 2−2的定义域为R ,g (t )=t 2−2的定义域为R ,这两函数的定义域相同,且对应关系也相同,所以表示相同的函数,故C 正确;对于选项D :f (x )=√x +1⋅√x −1的定义域为{x|x ≥1},g(x)=√x 2−1的定义域为{x|x ≤−1或x ≥1},所以这两个函数的定义域不同,不表示相同的函数,故D 错误. 故选:C 多选题9、已知f(2x −1)=4x 2,则下列结论正确的是A .f(3)=9B .f(−3)=4C .f(x)=x 2D .f(x)=(x +1)2答案:BD解析:利用换元法求出f(x)的解析式,再对选项进行一一验证,即可得答案. 令t =2x −1⇒x =t+12,∴f(t)=4(t+12)2=(t +1)2.∴f(3)=16,f(−3)=4,f(x)=(x +1)2. 故选:BD.小提示:本题考查换元法求函数的解析式、函数值的求解,考查运算求解能力,属于基础题.10、已知函数f (x )={kx +1,x ≤0log 2x,x >0,下列是关于函数y =f [f (x )]+1的零点个数的判断,其中正确的是( )A .当k >0时,有3个零点B .当k <0时,有2个零点C .当k >0时,有4个零点D .当k <0时,有1个零点 答案:CD解析:令y =0得f [f (x )]=−1,利用换元法将函数分解为f (x )=t 和f (t )=﹣1,作出函数f (x )的图象,利用数形结合即可得到结论.令y =f [f (x )]+1=0,得f [f (x )]=−1,设f (x )=t ,则方程f [f (x )]=−1等价为f (t )=﹣1, ①若k >0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有两个根其中t 2<0,0<t 1<1,由f (x )=t 2<0,此时x 有两解, 由f (x )=t 1∈(0,1)知此时x 有两解,此时共有4个解, 即函数y =f [f (x )]+1有4个零点.②若k <0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有一个根t 1,其中0<t 1<1,由f (x )=t 1∈(0,1),此时x 只有1个解,即函数y =f [f (x )]+1有1个零点. 故选:CD .小提示:本题考查分段函数的应用,考查复合函数的零点的判断,利用换元法和数形结合是解决本题的关键,属于难题.11、下列函数既是偶函数,在(0,+∞)上又是增函数的是()A.y=x2+1B.y=2x C.y=|x|D.y=|1x−x|答案:AC分析:根据偶函数的定义和增函数的性质,逐个分析判断即可得解.对A,开口向上,且对称轴为x=0,所以y=x2+1是偶函数,在(0,+∞)上是增函数,故A正确;对B,y=2x为奇函数,故B错误;对C,y=|x|为偶函数,当x∈(0,+∞)时,y=x为增函数,故C正确;对D,令f(x)=|1x −x|,f(−x)=|1−x+x|=|1x−x|=f(x)为偶函数,当x∈(0,1),y=1x−x为减函数,故D错误,故选:AC填空题12、有对应法则f:(1)A={0,2},B={0,1},x→x2;(2)A={-2,0,2},B={4},x→x2;(3)A=R,B={y|y>0},x→1x2;(4)A=R,B=R,x→2x+1;(5)A={(x,y)|x,y∈R},B=R,(x,y)→x+y.其中能构成从集合A到集合B的函数的有________(填序号).答案:(1)(4)分析:利用函数的定义判断.(1)由函数的定义知,正确;(2)当x=0时,B中不存在数值与之对应,故错误;(3)当x=0时,B中不存在数值与之对应,故错误;(4)由函数的定义知,正确;(5)因为集合A不是数集,故错误;所以答案是:(1)(4)13、函数y=√7+6x−x2的定义域是_____.答案:[−1,7].分析:由题意得到关于x的不等式,解不等式可得函数的定义域.由已知得7+6x−x2≥0,即x2−6x−7≤0解得−1≤x≤7,故函数的定义域为[−1,7].小提示:求函数的定义域,其实质就是以函数解析式有意义为准则,列出不等式或不等式组,然后求出它们的解集即可.14、已知函数f(x)={|lnx|,x>0,x2+4x+3,x≤0,若函数g(x)=[f(x)]2−4f(x)+m+1恰有8个零点,则m的范围为___________.答案:2≤m<3解析:设f(x)=t,则g(x)=[f(x)]2−4f(x)+m+1=0,转化为t2−4t+m+1=0,由g(x)有8个零点,转化为方程f(x)=t,t∈(0,3]有4个不同的实根,即m+1=−t2+4t在t∈(0,3]内有2个不同的实根,利用数形结合法求解.画出函数f(x)={|lnx|,x>0,x2+4x+3,x≤0,的图像如图所示,设f(x)=t,由g(x)=[f(x)]2−4f(x)+m+1=0,得t2−4t+m+1=0.因为g(x)有8个零点,所以方程f(x)=t有4个不同的实根,结合f(x)的图像可得在t∈(0,3]内有4个不同的实根.所以方程t2−4t+m+1=0必有两个不等的实数根,即m+1=−t2+4t在t∈(0,3]内有2个不同的实根,画出函数y=−t2+4t的图象,如图所示:结合图像可知,3≤m+1<4,故2≤m<3.小提示: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解答题15、已知幂函数f(x)=(m2−2m+2)x3k−k2(k∈Z)是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若f(2x−1)<f(2−x),求x的取值范围:(3)若实数a,b(a,b∈R∗)满足2a+3b=7m,求3a+1+2b+1的最小值.答案:(1)f(x)=x2;(2)(−1,1);(3)2.分析:(1)由幂函数定义得m值,由单调性得k的范围,结合奇偶性得k值.(2)利用偶函数和单调性解不等式;(3)由(1)得2a+3b=7,用“1”的代换凑配出定值,由基本不等式得最小值.(1)f(x)是幂函数,则m2−2m+2=1,m=1,又f(x)是偶函数,所以3k−k2=k(3−k)是偶数,f(x)在(0,+∞)上单调递增,则3k−k2>0,0<k<3,所以k=1或2.所以f(x)=x2;(2)由(1)偶函数f(x)在[0,+∞)上递增,f(2x−1)<f(2−x)⇔f(|2x−1|)<f(|2−x|)⇔|2x−1|2<|2−x|2⇔−1<x<1.所以x的范围是(−1,1).(3)由(1)2a+3b=7,2(a+1)+3(b+1)=12,a>0,b>0,3 a+1+2b+1=112(3a+1+2b+1)[2(a+1)+3(b+1)]=112(12+9(b+1)a+1+2(a+1)b+1)≥112(12+2√9(b+1)a+1×4(a+1)b+1)=2,当且仅当9(b+1)a+1=4(a+1)b+1,即a=2,b=1时等号成立.所以3a+1+2b+1的最小值是2.。
高中数学人教A版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训练 (19)(含解析)
高中数学人教A版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训练 (19)一、解答题(本大题共29小题,共348.0分)1.(1)求函数y=2x−√x−1的值域;,x∈(−2,1]的值域.(2)求已知函数f(x)=3x+1x+22.设函数f k(x)=2x+(k−1)⋅2−x(x∈R,k∈Z).(如当k=0时,f0(x)=2x−2−x(x∈R),当k=1时,f1(x)=2x(x∈R),当k=2时,f2(x)=2x+2−x(x∈R),……)(1)设f k(x)是偶函数,求k的值;(2)设u(x)=f1(2x)−f0(x)−f2(x),x∈[−1,1],求u(x)的值域(3)设函数g(x)=λf0(x)−f2(2x)−2,若g(x)在x∈[1,+∞)有零点,求实数λ的取值范围.3.已知函数f(x)=2x−1.2x+1(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)判断并用定义证明函数f(x)在其定义域上的单调性.(3)若对任意的t≥1,不等式f(k⋅3t)+f(3t−9t+2)<0恒成立,求k的取值范围.4.华师一附中为了迎接建校70周年校庆,决定在学校艺术中心利用一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为24平方米,且背面靠墙的长方体形状的荣誉室.由于荣誉室的后背靠墙,无需建造费用,甲工程队给出的报价为:荣誉室前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米300元,屋顶和地面以及其他报价共计14400元.设荣誉室的左右两面墙的长度均为x米(3≤x≤6).(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的整体报价最低?并求最低报价;(2)现有乙工程队也要参与此荣誉室的建造竞标,其给出的整体报价为1800a(1+x)元(a>0),若x 无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功(乙工程队的整体报价比甲工程队的整体报价更低),试求实数a的取值范围.x.5.已知R上奇函数f(x)的图象关于直线x=1对称,x∈[0,1]时,f(x)=12(1)求f(15)的值;2(2)当x∈[−1,3]时,求f(x)的解析式;(3)若f(x)=−1,求x的值.26.已知函数g(x)=ax2−2ax+b+1(a>0)在区间[2,3]上有最大值4和最小值1,设.(1)若不等式f(log2x)−2klog2x≥0在x∈[2,4]上有解,求实数k的取值范围;(2)若有三个不同的实数解,求实数k的取值范围.7.已知函数f(x)=|x+m|2−3|x|.(1)当m=0时,求函数y=f(x)的单调递减区间;(2)当0<m≤1时,若对任意的x∈[m,+∞),不等式f(x−m−1)≤2f(x−m)恒成立,求实数m的取值范围.8.设函数f(x)=log a x(a>0,a≠1).(1)解不等式f(2a+6)⩽f(5a);)恒成立,是否存在实数k,使得对任意的x∈(2)已知对任意的实数m,f(m2+m+1)≥f(34[−1,0],不等式f(4x+2x+1)−f(k−4x)>0恒成立,若存在,求出k的范围;若不存在,请说明理由.2−2x(x2−a)φ(x2−a).9.定义函数φ(x)={1, x≥0,−1, x<0,f(x)=x(1)解关于a的不等式:f(1)≤f(0);(2)已知函数f(x)在x ∈[0,1]的最小值为f(1),求正实数a 的取值范围.10. 已知函数f(x)=x 2−2ax +5(a >1).(1)若f(x)的定义域和值域均是[1,a],求实数a 的值;(2)若函数在区间[1,2]上的最小值记为m (a ),求函数m (a )的解析式;(3)若f(x)在区间(−∞, 2]上是减函数,且对任意的x ∈[1,a +1],都有f(x)≤0,求实数a 的取值范围.11. 定义在D 上的函数f(x),如果满足:对任意x ∈D ,存在常数M >0,都有|f(x)|≤M 成立,则称f(x)是D 上的有界函数,其中M 称为函数f(x)的上界。
高中数学人教A版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训练 (13)(含解析)
高中数学人教A 版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训练 (13)一、解答题(本大题共30小题,共360.0分)1. (提高)已知函数f(x)对任意的实数m ,n ,f(m +n)=f(m)+f(n),当x >0时,有f(x)>0.(1)求证:f(0)=0;(2)求证:f(x)在(−∞,+∞)上为增函数;(3)若f(1)=1,解不等式f(4x −2x )<2.2. 已知函数y =f 1(x),y =f 2(x),定义函数f(x)={f 1(x),f 1(x)≤f 2(x)f 2(x),f 1(x)>f 2(x). (1)设函数f 1(x)=x +3,f 2(x)=x 2−x ,求函数y =f(x)的解析式;(2)在(1)的条件下,g(x)=mx +2(m ∈R),函数ℎ(x)=f(x)−g(x)有三个不同的零点,求实数m 的取值范围;(3)设函数f 1(x)=x 2−2,f 2(x)=|x −a|,函数F(x)=f 1(x)+f 2(x),求函数F(x)的最小值.3.已知函数f(x2−1)=log m x22−x2(m>0且m≠1)(1)求f(x)的解析式;(2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;(3)若关于x的方程f(x)=1+log m x有解,求m的取值范围.4.已知g(x)=x2−2ax+1在区间[1,3]上的值域[0,4].(1)求a的值;(2)若不等式g(2x)−k4x≥0在x∈[1,+∞)上恒成立,求实数k的取值范围;(3)若函数y=g(|2x−1|)|2x−1|+k·2|2x−1|−3k有三个零点,求实数k的取值范围.5.已知a>0,函数f(x)=ax2+2|x−a|.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)存在实数b,使得|f(x)−b|<1对任意的x∈[0,1]恒成立,求实数a的取值范围.6.已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且对于一切正实数x,y都有f(xy)=f(x)f(y),当x>1时,.(1)求证:f(x)>0;f(x)<1,f(2)=19(2)求证:y=f(x)在(0,+∞)上为单调减函数;(3)若f(m)=9,试求m的值.7.已知y=f(x)(x∈D,D为此函数的定义域)同时满足下列两个条件:①函数f(x)在D内单调递增或单调递减;②如果存在区间[a,b]⊆D,使函数f(x)在区间[a,b]上的值域为[a,b],那么称y= f(x),x∈D为闭函数(1)判断函数f(x)=1+x−x2(x∈(0,+∞))是否为闭函数?并说明理由;(2)求证:函数y=−x3(x∈[−1,1])为闭函数;(3)若y=k+√x(k<0)是闭函数,求实数k的取值范围8.已知函数f(x)=log a(1+x)−log a(1−x)(a>0且a≠1).(1)判断并证明f(x)的奇偶性;(2)求使f(x)>0的x的取值范围;(3)若g(x)=log am(1−x)|12−x|,ℎ(x)=f(x)−g(x),是否存在实数m,使得ℎ(x)有三个不同的零点,若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.9.已知向量a→=(cos3x2,sin3x2),b→=(cos x2,−sin x2),函数f(x)=a→⋅b→−m|a→+b→|+1,x∈[−π3,π4],m∈R.(1)当m=0时,求f(π6)的值;(2)若f(x)的最小值为−1,求实数m的值;(3)是否存在实数m,使函数g(x)=f(x)+2449m2,x∈[−π3,π4]有四个不同的零点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.10.已知函数f(x)=log4(mx2−2x+4m).(Ⅰ)当m=1时,求函数f(x)在[12,2]上的值域;(Ⅱ)若函数f(x)在(4,+∞)上单调递增,求实数m的取值范围.11.已知函数f(x)=x2−1x(1)求函数y=f(x)的值域;(2)若不等式x2f(x)+1−kx≥x3在x∈[14,1]上恒成立,求实数k的取值范围;(3)当x∈[1m ,1n](m>0,n>0)时,函数g(x)=tf(x)+1(t>0)的值域为[2−3m,2−3n],求实数t的取值范围.12.已知函数f(x)的定义域为[−2,2]且f(x)在区间上[−2,2]是增函数,f(1−m)<f(m)求实数m的取值范围。
人教版高一数学必修一第三单元《函数概念与性质》单元练习题(含答案)
人教版高一数学必修一第三单元《函数概念与性质》单元练习题(含答案)一、单选题 1.下列函数中,既是偶函数又是在区间(0,)+∞上单调递减的函数是( )A .cos y x =B .2y xC .ln ||y x =D .||x y e -= 2.已知函数,若数列满足,且对任意的正整数都有成立,那么实数的取值范围是( ) A . B . C . D .3.下列函数中,与函数(0)y x x =≥有相同图象的一个是( )A .2y x =B .2x y x =C .33y xD .2y x = 4.f (x)=-x 2+4x +a ,x∈[0,1],若f (x)有最小值-2,则f (x)的最大值( )A .-1B .0C .1D .25.已知函数1(10)()πcos (0)2x x f x x x +-≤≤⎧⎪=⎨<≤⎪⎩,则π21()d f x x -=⎰ A .12 B .1C .2D .326.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且()f x 在()0,∞+上单调递增,则( )A .()()()320log 2log 3f f f >>-B .()()()32log 20log 3f f f >>-C .()()()23log 3log 20f f f ->>D .()()()23log 30log 2f f f ->> 7.已知定义域为R 的奇函数y =f (x )的导函数为()y f x '=,当x ≠0时,()()0f x f x x'+>,若11()22a f =,112(2),(ln )(ln )22b fc f =--=,则a,b,c 的大小关系正确的是( ) A .a c b <<B .b c a <<C.a b c<<D.c a b<<8.函数2()23f x x x=--的单调递减区间为()A.(],1-∞-B.(],1-∞C.[)1,+∞D.[)3,+∞9.如图,给出了奇函数()f x的局部图像,那么(1)f等于( )A.4-B.2-C.2D.410.已知223,20()1ln,021x x xf xxx⎧-+-≤<⎪=⎨≤≤⎪+⎩,若()()g x f x ax a=--的图象与x轴有3个不同的交点,则实数a的取值范围为()A.ln31,[32e)B.ln31,3[e)C.1(0,)eD.1(0,)2e11.设()1,0,2,0,xx xf xx⎧-≥⎪=⎨<⎪⎩则()()2f f-等于()A.1-B.14C.12D.3212.下列函数中,既是偶函数,又在()0,∞+上是增函数的是()A.12y x=B.lny x=C.y x x=D.2y x=-第II卷(非选择题)二、填空题13.已知函数()()311f x x=-+.利用课本中推导等差数列的前n项和的公式的方法,可求得()()()()()54067f f f f f-+-+++++的值为_____.14.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当[]x3,0∈-时,()6xf x-=, 则f(2017)=_______.15.函数2323log (2)y x x x =--++的定义域为__________.16.函数0()f x x x =-的定义域是_________.三、解答题17.二次函数()222f x x ax =++在区间[]1,2上单调,则实数a 的取值范围;18.函数f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,且满足f (x )+f (y )=f (xy ),f (3)=1.(1)求 f (1);(2)若 f (x )+f (x -8)≤2,求 x 的取值范围.19.已知定义域在R 上的奇函数()f x ,当0x ≥时, ()22f x x x =-的图象如图所示.(1)请补全函数()f x 的图象并写出它的单调区间.(2)求函数()f x 的表达式.20.已知(13,fx x -=-则()f x =___________.21.已知函数()2ax f x x b+=+的图象关于点()1,1--对称,是否存在负数0x ,使得()003x f x =成立,若存在求出0x ;若不存在,说明理由.22.已知函数()f x 与()12g x x x =++的图象关于点()1,2A 对称. (1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()()F x f x c =-有两个不同零点,求实数c 的取值范围;(3)若函数()()2a h x f x x =+-在()2,4上是单调减函数,求实数a 的取值范围.23.已知函数(),m f x x x=+且此函数图象过点()1,5. (1)求实数m 的值;(2)判断()f x 奇偶性;24.设()22,1,122,2x x f x x x x x +≤-⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,(1)在所给直角坐标系中画出()f x 的图象;(2)若()3f x=,求x 的值;(3)若()f x a =有三个根,求a 的范围.25.画出函数[)22,(,0)()21,0,x f x xx x x ⎧-∈-∞⎪=⎨⎪+-∈+∞⎩的图像,并写出函数的单调区间参考答案1.D2.D3.D4.C5.D6.C7.A8.A9.B10.B11.C12.B13.13.14.615.(2,1][3,)--+∞16.()(),33,0-∞-- 17.(][),21,-∞--+∞18.(1)f(1)=0 (2)x 的取值范围是19.(1)如图所示:()f x 的单调递增区间为(,1)-∞-,(1+)∞,;单调递减区间为(11)-, (2)()220202x x x f x x x x≥⎧-=⎨<--⎩, 20.()22-0x x ≥21.不存在,理由见解析.22.(1)()12f x x x =+-;(2)()(),04,-∞+∞;(3)[)3,+∞. 23.(1)4;(2)奇函数.24.(1)见解析;(2)x =(3)01a <<25.递增区间是(,0)-∞和[)0,+∞,无单调递减区间.。
人教版高中数学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试题(含答案解析)
一、选择题1.已知()2xf x x =+,[](),M a b a b =<,(){}4,N yy f x x M ==∈∣,则使得MN 的实数对(),a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .3个2.已知函数()x xf x e e -=-,则不等式()()2210f x f x +--<成立的一个充分不必要条件为( ) A .()2,1- B .()0,1 C .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D .()1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭3.已知幂函数()(1)n f x a x =-的图象过点(2,8),且(2)(12)f b f b -<-,则b 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(1,2)C .(,1)-∞D .(1,)+∞4.函数y x=的值域是( ) A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]0,1C .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[)0,+∞5.已知函数(1)f x +为偶函数,()f x 在区间[1,)+∞上单调递增,则满足不等式(21)(3)f x f x ->的x 的解集是( )A .31,5⎛⎫- ⎪⎝⎭B .3(,1),5⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭C .1(,1),5⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D .11,5⎛⎫- ⎪⎝⎭6.已知“函数()y f x =的图像关于点(),P a b 成中心对称图形”的充要条件为“函数()y f x a b =+-是奇函数”,现有函数:①1224x y x -=-;②1(2)|2|2y x x x =--+;③()321y x x =+--;④2332x x y x -+=-,则其中有相同对称中心的一组是( )A .①和③B .①和④C .②和③D .②和④7.函数()ln x xxf x e e-=-的大致图象是( )A .B .C .D .8.函数()21x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .9.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)10.定义在R 上的奇函数()f x 满足()10f =,且对任意的正数a 、b (ab ),有()()0f a f b a b -<-,则不等式()202f x x -<-的解集是( )A .()()1,12,-+∞B .()(),13,-∞-+∞C .()(),13,-∞+∞ D .()(),12,-∞-+∞11.函数()22368f x x x x =--+-( )A .35,5⎡⎤-⎣⎦B .[]1,5C .2,35⎡⎤+⎣⎦D .35,35⎡⎤-+⎣⎦12.定义在[]1,1-的函数()f x 满足下列两个条件:①任意的[1,1]x ∈-都有()()f x f x -=-;②任意的,[0,1]m n ∈,当m n ≠,都有()()0f m f n m n-<-,则不等式(12)(1)0f x f x -+-<的解集是( )A .10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .12,23⎛⎤⎥⎝⎦C .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .20,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭13.已知()2()ln ,(,)f x x ax b x a b R =++⋅∈,当0x >时()0f x ≥,则实数a 的取值范围为( ) A .20a -≤<B .1a ≥-C .10a -<≤D .01a <≤14.已知函数()22x f x =-,则函数()y f x =的图象可能是( )A .B .C .D .15.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-二、填空题16.已知函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立,则a 的取值范围是_________.17.对于正整数k ,设函数[][]()k f x kx k x =-,其中[]a 表示不超过a 的最大整数,设24()()()g x f x f x =+,则()g x 的值域为_________.18.已知函数()242f x x a x =-++,[]4,4x ∈-.若()f x 的最大值是0,则实数a的取值范围是______. 19.已知函数12()log f x x a =+,g (x )=x 2-2x ,若11[,2]4x ∀∈,2[1,2]x ∃∈-,使得f(x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围是________.20.已知函数()()22,0log 11,0ax x f x a x x -≤⎧⎪=⎨⎡⎤++>⎪⎣⎦⎩的值域为[)2,-+∞,则实数a 的取值范围是________.21.设函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是1232019,,,,A A A A ,则1232019A A A A ⋂⋂⋂⋂=__________.22.函数()22f x x x =-,[]2,2x ∈-的最大值为________. 23.已知函数2421()349x x f x +-=-+,则(21)(2)8f x f x -++>的解集为__.24.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且()21f =-,对任意的x ∈R 都有()()2f x f x =--,则()2020f =_________.25.已知函数()()()()22sin 1R f x x x x x a a =--++∈在区间[]1,3-上的最大值与最小值的和为18,则实数a 的值为______. 26.已知函数1()22x x f x =-,则满足()()2560f x x f -+>的实数x 的取值范围是________.【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】 先判断函数()2xf x x =+是奇函数,且在R 上单调递增;根据题中条件,得到()()44f a a f b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,求解,即可得出结果. 【详解】 因为()2xf x x =+的定义域为R ,显然定义域关于原点对称, 又()()22x xf x f x x x --==-=--++, 所以()f x 是奇函数, 当0x ≥时,()21222x x f x x x x ===-+++显然单调递增;所以当0x <时,()2xf x x =-+也单调递增;又()00f =,所以函数()2xf x x =+是连续函数; 因此()2xf x x =+在R上单调递增; 当[],x M a b ∈=时,()()()44,4y f x f a f b =∈⎡⎤⎣⎦,因为(){}4,N yy f x x M ==∈∣, 所以为使M N ,必有()()44f a af b b a b ⎧=⎪=⎨⎪<⎩,即4242aa ab b b a b⎧=⎪+⎪⎪=⎨+⎪⎪<⎪⎩,解得22a b =-⎧⎨=⎩或20a b =-⎧⎨=⎩或2a b =⎧⎨=⎩, 即使得M N 的实数对(),a b 有()2,2-,()2,0-,()0,2,共3对.故选:D. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于先根据函数解析式,判断函数()f x 是奇函数,且在R 上单调递增,得出[],x M a b ∈=时,()4y f x =的值域,列出方程,即可求解.2.B解析:B 【分析】根据解析式可判断出()f x 是定义在R 的增函数且是奇函数,不等式可化为()()221f x f x <+,即得221x x <+,解出即可判断.【详解】可得()f x 的定义域为R ,x y e =和x y e -=-都是增函数,()f x ∴是定义在R 的增函数,()()x x f x e e f x --=-=-,()f x ∴是奇函数,则不等式()()2210f xf x +--<化为()()()2211f x f x f x <---=+,221x x ∴<+,解得112x -<<,则不等式成立的充分不必要条件应是1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭的真子集,只有B 选项满足. 故选:B. 【点睛】本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,解题的关键是判断出()f x 是增函数且是奇函数,从而将不等式化为()()221f xf x <+求解.3.C解析:C 【分析】先根据题意得幂函数解析式为3()f x x =,再根据函数的单调性解不等式即可得答案. 【详解】解:因为幂函数()(1)nf x a x =-的图像过点(2,8),所以1128n a -=⎧⎨=⎩,所以23a n =⎧⎨=⎩,所以3()f x x =,由于函数3()f x x =在R 上单调递增,所以(2)(12)212f b f b b b -<-⇔-<-,解得:1b <. 故b 的取值范围是(,1)-∞. 故选:C. 【点睛】本题考查幂函数的定义,根据幂函数的单调性解不等式,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据幂函数的系数为1待定系数求得解析式,进而根据单调性解不等式.4.C解析:C 【分析】令t =,转化为21ty t =+,0t ≥,根据均值不等式求解即可. 【详解】令t =,则0t ≥,当0t =时,0y =, 当0t ≠时,2110112t y t t t <==≤=++,当且仅当1t =时,即2x =时等号成立, 综上102y ≤≤, 故选:C 【点睛】关键点点睛:注意含根号式子中,经常使用换元法,利用换元法可简化运算,本题注意均值不等式的使用,属于中档题.5.A解析:A 【分析】根据题意,分析可得()f x 的图象关于直线1x =对称,结合函数的单调性可得(21)(3)f x f x ->等价于|22||31|x x ->-,两边平方解得x 的取值范围,即可得答案.【详解】因为函数(1)f x +为偶函数,所以(1)y f x =+的图象关于直线0x =对称, 因为(1)y f x =+的图象向右平移1个单位得到()y f x =的图象, 则()y f x =的图象关于直线1x =对称, 又因为()f x 在区间[1,)+∞上单调递增, 所以()f x 在区间(],1-∞上单调递减,所以()f x 的函数值越大,自变量与1的距离越大, ()f x 的函数值越小,自变量与1的距离越小,所以不等式(21)(3)f x f x ->等价于|22||31|x x ->-, 两边平方()()()()2222315310x x x x ->-⇒-+<, 解得315x -<<, 即不等式的解集为31,5⎛⎫- ⎪⎝⎭. 故选:A . 【点睛】方法点睛:函数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、填空题的形式呈现,函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.6.D解析:D 【分析】根据定义依次判断即可求出. 【详解】 对于①,()12312422x y x x -==----,则()()3212y f x x=+--=-是奇函数,故函数关于()2,1-对称; 对于②,()1212y f x x x x =+-=+是奇函数,故函数关于()2,1对称;对于③,()321y f x x x =--=-是奇函数,故函数关于()2,1-对称;对于④,22334421121222x x x x x y x x x x -+-++-+===-++---,则()121y f x x x=+-=+是奇函数,故函数关于()2,1对称. 故有相同对称中心的一组是②和④. 故选:D. 【点睛】关键点睛:本题考查函数对称性的判断,解题的关键是能根据解析式化简整理,正确利用对称的定义进行判断,能根据解析式整理出奇函数特征.7.C解析:C 【分析】结合选项中函数图象的特征,利用函数的性质,采用排除法求解即可. 【详解】由题可知,函数()f x 的定义域为()(),00,-∞⋃+∞,()()ln ln x x x xx xf x f x e e e e----==-=---, 所以函数()f x 为奇函数,所以排除选项BD ;又()10f =,所以排除选项A. 故选:C. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.8.D解析:D 【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在区间()0,∞+上的单调性,由此可得出合适的选项. 【详解】函数()21x f x x -=的定义域为{}0x x ≠,()()()2211x x f x f x x x----===-, 函数()f x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,排除B 、C 选项;当0x >时,()211x f x x x x-==-,因为y x =,1y x =-在区间()0,∞+上都是增函数,所以函数()f x 在()0,∞+上单调递增,排除A 选项, 故选:D. 【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左、右位置;从函数的值域,判断图象的上、下位置; (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象. 利用上述方法排除、筛选选项.9.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==. 因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增, 故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.10.C解析:C 【分析】易知函数()f x 在()0,∞+上单调递减,令2t x =-,将不等式()0f t t<等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()0t f t <⎧⎨>⎩,进一步求出答案. 【详解】∵对任意的正数a 、b (ab ),有()()0f a f b a b-<-,∴函数()f x 在()0,∞+上单调递减, ∴()f x 在(),0-∞上单调递减. 又∵()10f =,∴()()110f f -=-=令2t x =-所以不等式()0f t t <等价为()00t f t >⎧⎨<⎩或()00t f t <⎧⎨>⎩∴1t >或1t <-, ∴21x ->或21x -<-, ∴3x >或1x <,即不等式的解集为()(),13,-∞⋃+∞. 故选:C. 【点睛】本题考查抽象函数的单调性和奇偶性以及不等式的知识点,考查逻辑思维能力,属于基础题.11.A解析:A 【详解】由()()2223682x 31x 3f x x x x =---+-=----,知2680x x -+-≥,解得[]2,4.x ∈令()2t 231x 3x =----,则()21x 323x t --=--.,即为()2y 1x 3=--和y 23x t =--两函数图象有交点,作出函数图象,如图所示:由图可知,当直线和半圆相切时t 最小,当直线过点A(4,0)时,t 最大. 3t 114-=+,解得35t =±35t =-当直线过点A(4,0)时,2430t ⨯--=,解得t 5=.所以t 35,5⎡⎤∈⎣⎦,即() 35,5f x ⎡⎤∈⎣⎦.故选A.12.D解析:D 【分析】根据题意先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,然后将不等式变形得(12)(1)f x f x -<-,再利用单调性和定义域列出关于x 的不等式求解.【详解】根据题意,由①知函数()f x 为奇函数,由②知函数()f x 在[0,1]上为减函数,所以可得函数()f x 在[]1,1-是奇函数也是减函数,所以不等式(12)(1)0f x f x -+-<,移项得(12)(1)f x f x -<--,变形(12)(1)f x f x -<-,所以11121x x -≤-<-≤,得203x ≤<. 故选:D.【点睛】 本题考查的是函数单调性与奇偶性的综合问题,需要注意:(1)判断奇偶性:奇函数满足()()f x f x -=-;偶函数满足()()f x f x -=;(2)判断单调性:增函数()[]1212()()0x x f x f x -->;1212()()0f x f x x x ->-; 减函数:()[]1212()()0x x f x f x --<;1212()()0f x f x x x -<-; (3)列不等式求解时需要注意定义域的问题.13.B解析:B【分析】讨论01x <<、1x =、1x >确定2()g x x ax b =++的函数值符号,根据二次函数的性质求a 的取值范围即可.【详解】当0x >时,()()2ln 0x a x x f b x ++⋅=≥, ∵01x <<时,ln 0x <,即需20x ax b ++≤成立;1x =时,ln 0x =,()0f x ≥恒成立;1x >时,ln 0x >,即需20x ax b ++≥成立;∴对于函数2()g x x ax b =++,在(0,1)上()0g x ≤,在(1,)+∞上()0g x ≥,∴2(1)1040(0)0g a b a b g b =++=⎧⎪∆=->⎨⎪=≤⎩解得1a ≥-,故选:B【点睛】思路点睛:令2()g x x ax b =++,即()()ln f x g x x =⋅.(0,)+∞上讨论x :由()0f x ≥,根据ln x 符号确定()g x 函数值的符号.由()g x 对应区间的函数值符号,结合二次函数性质求参数范围.14.B解析:B【分析】先将函数化成分段函数的形式,再根据函数在不同范围上的性质可得正确的选项.【详解】()22,12222,1x xx x f x x ⎧-≥=-=⎨-<⎩易知函数()y f x =的图象的分段点是1x =,且过点()1,0,()0,1,又()0f x ≥,故选:B .【点睛】本题考查函数图象的识别,此类问题一般根据函数的奇偶性、单调性、函数在特殊点处的函数的符号等来判别,本题属于基础题.15.C解析:C【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断.【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称,A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++111sin 224222y x π⎡-⎛⎫=++∈⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合; B .()20,x y =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞,所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合; D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合,故选:C.【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般. 二、填空题16.【分析】由题意把函数在上恒成立转化为对上恒成立列不等式解得a 的范围【详解】恒成立即恒成立所以时显然不成立当时得所以故答案为:【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一处理的方法有两种:①不分离参数直接解析:4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【分析】由题意,把函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立转化为2430ax x -+>对x ∈R 上恒成立,列不等式解得a 的范围.【详解】()()23log 440f x x x α=-+>恒成立,即()2233log 44log 1430ax x ax x -+>⇔-+>恒成立,所以0a =时显然不成立.当0a ≠时()0Δ16120a a >⎧⎨=-<⎩得43a <,所以4,3a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭. 故答案为:4,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭ 【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一,处理的方法有两种:①不分离参数,直接求最大值或最小值,解不等式;②分离参数法.(2)解指、对数型的不等式,通常化为同底的结构,利用函数的单调性解不等式. 17.【分析】先由题中条件得到讨论四种情况再判断的周期性即可得出结果【详解】由题意当时此时;当时此时;当时此时;当时此时;又所以是以为周期的函数因此的值域为故答案为:【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于 解析:{}0,1,3,4【分析】先由题中条件,得到[][][]()246g x x x x =+-,讨论10,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,11,42x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,13,24x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,3,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭四种情况,再判断()g x 的周期性,即可得出结果. 【详解】由题意,[][][][][][][]()2244246g x x x x x x x x =-+-=+-, 当10,4x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,120,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)40,1x ∈,此时()0000g x =+-=; 当11,42x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,12,12x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)41,2x ∈,此时()0101g x =+-=; 当13,24x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,321,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)42,3x ∈,此时()1203g x =+-=; 当3,14x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,32,12x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)43,4x ∈,此时()1304g x =+-=;又[][][][][][](1)224461224466g x x x x x x x +=+++-+=+++--[][][]246()x x x g x =+-=,所以()g x 是以1为周期的函数,因此()g x 的值域为{}0,1,3,4.故答案为:{}0,1,3,4【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于根据一个单位区间内,x 的不同取值,确定[]x ,[]2x ,[]4x 的不同取值情况,结合函数的周期性,即可求解. 18.【分析】等价于再画出函数的图象求出函数的最小值即得解【详解】∵的最大值是0∴函数∴当时恒成立当时∴∴设其函数图象如图:由图象可知当时∴实数的取值范围为故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键是找到 解析:6a ≤-【分析】 等价于2a x ≤--,再画出函数2y x =--,[]4,4x ∈-的图象求出函数的最小值即得解.【详解】∵()f x 的最大值是0,∴函数()()242220f x x a x x x a =-++=+-+≤, ∴当2x =-时,0f x恒成立,当2x ≠-时,∴20x a -+≤, ∴2a x ≤--, 设2y x =--,[]4,4x ∈-,其函数图象如图:由图象可知,当4x =-时,min 426y =---=-,∴实数a 的取值范围为6a ≤-.故答案为:6a ≤-.【点睛】关键点睛:解答本题的关键是找到原命题的等价命题,由()()220f x x x a =+-+≤得到2a x ≤--在[]4,4x ∈-上恒成立.再画函数的图象求函数的最小值就自然而然了. 19.01【分析】当时当时由使得f (x1)=g (x2)等价于解不等式即可得解【详解】当时当时由使得f (x1)=g (x2)则可得:解得故答案为:【点睛】本题考查了求函数值域考查了恒成立和存在性问题以及转化思解析:[0,1]【分析】 当11[,2]4x ∈时,[]1()1+,2f x a a ∈-+,当2[1,2]x ∈-时,[]2()1,3g x ∈-, 由11[,2]4x ∀∈,2[1,2]x ∃∈-,使得f (x 1)=g (x 2),等价于[][]1,21,3a a -++⊆-,解不等式即可得解.【详解】 当11[,2]4x ∈时,[]1()1+,2f x a a ∈-+,当2[1,2]x ∈-时,[]2()1,3g x ∈-, 由11[,2]4x ∀∈,2[1,2]x ∃∈-,使得f (x 1)=g (x 2), 则[][]1,21,3a a -++⊆-,可得:1123a a -≤-+⎧⎨+≤⎩, 解得01a ≤≤,故答案为:01a ≤≤.【点睛】本题考查了求函数值域,考查了恒成立和存在性问题以及转化思想,有一定的计算量,属于中档题.20.【分析】根据题意分析函数的单调性结合函数的最小值为可得出关于实数的不等式组由此可求得实数的取值范围【详解】由于函数的值域为则函数在区间上单调递减或为常值函数函数在区间上单调递增或为常值函数①若函数在 解析:[)1,0-【分析】根据题意分析函数()y f x =的单调性,结合函数()y f x =的最小值为2-可得出关于实数a 的不等式组,由此可求得实数a 的取值范围.【详解】由于函数()()22,0log 11,0ax x f x a x x -≤⎧⎪=⎨⎡⎤++>⎪⎣⎦⎩的值域为[)2,-+∞, 则函数()2f x ax =-在区间(],0-∞上单调递减或为常值函数,函数()()2log 11f x a x =++⎡⎤⎣⎦在区间()0,∞+上单调递增或为常值函数.①若函数()2f x ax =-在区间(],0-∞上单调递减,则0a <,此时()()02f x f ≥=-, 且此时函数()()2log 11f x a x =++⎡⎤⎣⎦在区间()0,∞+上单调递增或为常值函数, 则10a +≥,解得1a ≥-,当0x >时,()()22log 11log 10f x a x =++≥=⎡⎤⎣⎦, 即当10a -≤<时,函数()y f x =的值域为[)2,-+∞;②若函数()2f x ax =-在区间(],0-∞为常值函数,则0a =,当0x ≤时,()2f x =-,当0x >时,()()22log 1log 10f x x =+>=,即当0a =时,函数()y f x =的值域为{}()20,-+∞,不合乎题意.综上所述,实数a 的取值范围是[)1,0-.故答案为:[)1,0-.【点睛】本题考查利用分段函数的值域求参数,要结合题意分析函数的单调性,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.21.【分析】求出二次函数的对称轴判断函数的最小值与最大值然后求解值域的交集即可【详解】函数的对称轴为开口向上所以函数的最小值为函数()的值域依次是它们的最小值都是函数值域中的最大值为:当即时此时所以值域 解析:2220190,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】求出二次函数的对称轴,判断函数的最小值与最大值,然后求解值域的交集即可.【详解】函数()221k f x x x =-+的对称轴为1x =,开口向上,所以函数的最小值为()10f =, 函数2()21k f x x x =-+(120191,,1,2,3,,2019k x k k k +⎡⎤∈-=⎢⎥⎣⎦)的值域依次是 1232019,,,,A A A A ,它们的最小值都是0, 函数值域中的最大值为:当12019111k k k +⎛⎫--=-⎪⎝⎭,即1010k =时,此时111010x =-, 所以,值域中的最大值中的最小值为22112019111101010101010f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以,212320************,1010A A A A A ⎡⎤==⎢⎥⎣⎦. 故答案为:2220190,1010⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查二次函数的性质,函数的最值,考查分析问题解决问题的能力,涉及集合的交集计算,属于基础题.22.8【分析】首先画出的图象根据图象即可求出函数的最大值【详解】函数的图象如图所示:由图可知故答案为:【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值熟练画出函数图象为解题的关键属于中档题解析:8【分析】首先画出()f x 的图象,根据图象即可求出函数的最大值.【详解】函数()f x 的图象如图所示:由图可知,max ()(2)44=8f x f =-=+.故答案为:8【点睛】本题主要考查利用函数的图象求最值,熟练画出函数图象为解题的关键,属于中档题. 23.【分析】根据题意设则原不等式变形为分析函数的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于解可得的取值范围即可得答案【详解】根据题意函数设则变形可得即;对于其定义域为则有即函数为奇函数;函数在上为增函数在上为减 解析:1(,)3-+∞ 【分析】根据题意,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则原不等式变形为(21)(2)0g x g x -++>,分析函数()g x 的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于212x x ->--,解可得x 的取值范围,即可得答案.【详解】根据题意,函数 24244221()343349x x x x f x ++--=-+=-+,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则(21)(2)8f x f x -++>,变形可得(21)4(2)40f x f x --++->,即(21)(2)0g x g x -++>;对于2442()()433x x g x f x +-=-=-,其定义域为R , 则有24422442()33(33)()x x x x g x g x -+++--=-=--=-,即函数()g x 为奇函数; 函数243x y +=在R 上为增函数,423x y -=在R 上为减函数, 故函数2442()33x x g x +-=-在R 上为增函数,故(21)(2)0(21)(2)(21)(2)212g x g x g x g x g x g x x x -++>⇒->-+⇒->--⇒->--, 解可得13x >-,即不等式的解集为1(3-,)+∞. 故答案为:1(3-,)+∞. 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意分析函数()g x 的奇偶性与单调性,属于中档题.24.1【分析】根据题意由函数的奇偶性分析可得进而可得即函数是周期为4的周期函数据此可得(4)(2)即可得答案【详解】根据题意函数是定义在上的偶函数对任意的都有则即函数是周期为4的周期函数故答案为:1【点 解析:1【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得()(2)f x f x =--,进而可得()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得(2020)(44504)f f f =+⨯=(4)f =-(2),即可得答案.【详解】根据题意,函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()(2)f x f x =--,则()(2)f x f x =--,∴()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,(2020)(44504)(4)(2)1f f f f =+⨯==-=,故答案为:1【点睛】本题考查抽象函数的求值,涉及函数的奇偶性、周期性的性质以及应用,注意分析函数的周期.25.8【分析】利用换元法令则所以原函数变为令则函数为奇函数且推出进而求出的值【详解】令则所以原函数变为令则函数为奇函数且所以所以因为为奇函数所以所以所以故答案为:8【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用考查 解析:8【分析】利用换元法令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++,令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,推出()()max min 0g t g t +=,()()max min 2218g t g t a +=+=,进而求出a 的值【详解】令1t x =-,则[]2,2t ∈-,所以原函数变为()21sin 1y t t t a =-+++, 令()()21sin g t t t t =-+,[]2,2t ∈-,则函数g t 为奇函数且()1y g t a =++,所以()()max max 1f x g t a =++,()()min min 1f x g t a =++,所以()()()()max min max min 22f x f x g t g t a +=+++.因为g t 为奇函数,所以()()max min 0g t g t +=,所以()()max min 2218g t g t a +=+=,所以8a =.故答案为:8【点睛】此题考查函数的奇偶性的应用,考查换元法的应用,属于基础题26.【分析】根据题意由奇函数的定义可得函数为奇函数由函数单调性的性质可得函数在上为减函数;据此可得解可得的取值范围即可得答案【详解】解:根据题意函数即函数为奇函数又由在上为减函数在上增函数与则函数在上为 解析:(2,3)【分析】根据题意,由奇函数的定义可得函数()f x 为奇函数,由函数单调性的性质可得函数()f x 在R 上为减函数;据此可得()()()22560(5)6f x x f f x x f -+>⇒->-22(5)(6)56f x x f x x ⇒->-⇒-<-,解可得x 的取值范围,即可得答案.【详解】 解:根据题意,函数1()22x x f x =-,11()2(2)()22x x x x f x f x ---=-=--=-,即函数()f x 为奇函数, 又由12x y =在R 上为减函数,2x y =-在R 上增函数与,则函数()f x 在R 上为减函数, 则()()2560f x x f -+> ()2(5)6f x x f ∴->-2(5)(6)f x x f ∴->-256x x ∴-<-,解可得:23x <<,即x 的取值范围为(2,3);故答案为:(2,3)【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,关键是得到关于x 的不等式,属于基础题.。
高中数学 第三章 函数概念与性质单元测试卷精品练习(含解析)新人教A版必修第一册-新人教A版高一第一
第三章单元测试卷一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.函数f(x)=x -1x -2的定义域为( ) A .(1,+∞) B .[1,+∞) C .[1,2) D .[1,2)∪(2,+∞)2.德国数学家狄利克雷在数学上做出了名垂史册的重大贡献,函数D(x)=⎩⎪⎨⎪⎧0,x ∉Q 1,x∈Q是以他名字命名的函数,则D(D(π))=( )A .1B .0C .πD .-13.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=2x 2-2x +1,则f(-1)=( )A .3B .-3C .2D .-24.若函数y =f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1的定义域是( )A .[-4,0]B .[-4,0)C .[-4,-1)∪(-1,0]D .(-4,0)5.若幂函数y =(m 2-3m +3)xm -2的图象不过原点,则m 的取值X 围为( )A .1≤m≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =16.已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,则函数f (x )在R 上的解析式是( )A .f (x )=-x (x -2)B .f (x )=x (|x |-2)C .f (x )=|x |(x -2)D .f (x )=|x |(|x |-2)7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,1,x >0,若f (x -4)>f (2x -3),则实数x 的取值X 围是( )A .(-1,+∞) B.(-∞,-1)C .(-1,4)D .(-∞,1)8.甲、乙二人从A 地沿同一方向去B 地,途中都使用两种不同的速度v 1与v 2(v 1<v 2),甲前一半的路程使用速度v 1,后一半的路程使用速度v 2;乙前一半的时间使用速度v 1,后一半的时间使用速度v 2,关于甲、乙二人从A 地到达B 地的路程与时间的函数图象及关系,有如图所示的四个不同的图示分析(其中横轴t 表示时间,纵轴s 表示路程,C 是AB 的中点),则其中可能正确的图示分析为( )二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.关于函数f (x )=-x 2+2x +3的结论正确的是( )A .定义域、值域分别是[-1,3],[0,+∞) B.单调增区间是(-∞,1] C .定义域、值域分别是[-1,3],[0,2] D .单调增区间是[-1,1] 10.已知f (2x -1)=4x 2,则下列结论正确的是( ) A .f (3)=9 B .f (-3)=4 C .f (x )=x 2D .f (x )=(x +1)211.关于定义在R 上的函数f (x ),下列命题正确的是( ) A .若f (x )满足f (2 018)>f (2 017),则f (x )在R 上不是减函数 B .若f (x )满足f (-2)=f (2),则函数f (x )不是奇函数C .若f (x )在区间(-∞,0)上是减函数,在区间[0,+∞)也是减函数,则f (x )在R 上是减函数D .若f (x )满足f (-2 018)≠f (2 018),则函数f (x )不是偶函数12.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ),当x <0时,f (x )>0,则函数f (x )满足( )A .f (0)=0B .y =f (x )是奇函数C .f (x )在[m ,n ]上有最大值f (n )D .f (x -1)>0的解集为(-∞,1)三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.14.长为4,宽为3的矩形,当长增加x ,宽减少x2时,面积达到最大,此时x 的值为________.15.定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x ≥0,f (x )=x 2-2x +a ,则a =________,f (-3)=________.(本题第一空2分,第二空3分)16.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +a ,x >1,3-2a x -1,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值X围为________.四、解答题(本大题共6个小题,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)已知函数f (x )=2x -1x +1,x ∈[3,5].(1)判断f (x )在区间[3,5]上的单调性并证明; (2)求f (x )的最大值和最小值.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x,x >1,x 2+1,-1≤x ≤1,2x +3,x <-1.(1)求f (f (-2))的值; (2)若f (a )=32,求a .19.(本小题满分12分)已知幂函数f (x )=x -2m 2-m +3,其中m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }满足:(1)在区间(0,+∞)上是增函数; (2)对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0.求同时满足条件(1)(2)的幂函数f (x )的解析式,并求当x ∈[0,3]时,f (x )的值域.20.(本小题满分12分)设f(x)为定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=-(x-2)2+2.(1)求函数f(x)在R上的解析式;(2)在直角坐标系中画出函数f(x)的图象;(3)若方程f(x)-k=0有四个解,某某数k的取值X围.21.(本小题满分12分)如图所示,A、B两城相距100 km,某天然气公司计划在两地之间建一天然气站D给A、B两城供气.已知D地距A城x km,为保证城市安全,天然气站距两城市的距离均不得少于10 km.已知建设费用y(万元)与A、B两地的供气距离(km)的平方和成正比,当天然气站D距A城的距离为40 km时,建设费用为1300万元.(供气距离指天然气站到城市的距离)(1)把建设费用y(万元)表示成供气距离x(km)的函数,并求定义域;(2)天然气供气站建在距A城多远,才能使建设费用最小,最小费用是多少?22.(本小题满分12分)已知f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y),又当x2>x1>0时,f(x2)>f(x1).(1)求f(1),f(4),f(8)的值;(2)若有f(x)+f(x-2)≤3成立,求x的取值X围.第三章单元测试卷1.解析:根据题意有⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥1且x ≠2.答案:D2.解析:∵函数D (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,x ∉Q 1,x ∈Q,∴D (π)=0,D (D (π))=D (0)=1.故选A.答案:A3.解析:令x =1,得f (1)+g (1)=1,令x =-1,得f (-1)+g (-1)=5,两式相加得:f (1)+f (-1)+g (1)+g (-1)=6.又∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-1)=f (1),g (-1)=-g (1).∴2f (-1)=6, ∴f (-1)=3,故选A. 答案:A4.解析:∵y =f (x )的定义域是[0,2],∴要使g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧0≤-x2≤2,x +1≠0,∴-4≤x ≤0且x ≠-1.∴g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1的定义域为[-4,-1)∪(-1,0].答案:C5.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m -2≤0,m 2-3m +3=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2,m =1或m =2,∴m =1或m =2.答案:B6.解析:设x <0,则-x >0,f (x )=f (-x )=x 2-2(-x )=x 2+2x .故f (x )=|x |(|x |-2).答案:D 7.解析:f (x )的图象如图.由图知, 若f (x -4)>f (2x -3), 则⎩⎪⎨⎪⎧x -4<0,x -4<2x -3,解得-1<x <4.故实数x 的取值X 围是(-1,4). 答案:C8.解析:由题意可知,开始时,甲、乙速度均为v 1,所以图象是重合的线段,由此排除C ,D.再根据v 1<v 2可知两人的运动情况均是先慢后快,图象是折线且前“缓”后“陡”,故图示A 分析正确.答案:A9.解析:f (x )=-x 2+2x +3则定义域满足:-x 2+2x +3≥0解得:-1≤x ≤3 即定义域为[-1,3]考虑函数y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4在-1≤x ≤3上有最大值4,最小值0. 在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故f (x )=-x 2+2x +3的定义域为[-1,3],值域为[0,2],在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故选CD. 答案:CD10.解析:f (2x -1)=(2x -1)2+2(2x -1)+1,故f (x )=x 2+2x +1,故选项C 错误,选项D 正确;f (3)=16,f (-3)=4,故选项A 错误,选项B 正确.故选BD.答案:BD11.解析:由题意,对于A 中,由2 018>2 017,而f (2 018)>f (2 017),由减函数定义可知,f (x )在R 上一定不是减函数,所以A 正确;对于B 中,若f (x )=0,定义域关于原点对称,则f (-2)=f (2)=-f (2),则函数f (x )可以是奇函数,所以B 错误;对于C 中,由分段函数的单调性的判定方法,可得选项C 不正确;对于D 中,若f (x )是偶函数,必有f (-2 018)=f ( 2018),所以D 正确.故选AD.答案:AD12.解析:令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),所以f (0)=0,故A 正确;再令y =-x ,代入原式得f (0)=f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),故该函数为奇函数,故B 正确;由f (x +y )=f (x )+f (y )得f (x +y )-f (x )=f (y ),令x 1<x 2,再令x 1=x +y ,x 2=x ,则y =x 1-x 2<0,结合x <0时,f (x )>0,所以f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2)>0,所以f (x 1)>f (x 2),所以原函数在定义域内是减函数,所以函数f (x )在[m ,n ]上递减,故f (n )是最小值,f (m )是最大值,故C 错误;又f (x -1)>0,即f (x -1)>f (0),结合原函数在定义域内是减函数可得,x -1<0,解得x <1,故D 正确.故选ABD.答案:ABD13.解析:若a >0,则2a +2=0,得a =-1,与a >0矛盾,舍去;若a ≤0,则a +1+2=0,得a =-3,所以实数a 的值等于-3.答案:-314.解析:由题意,S =(4+x )⎝ ⎛⎭⎪⎫3-x 2,即S =-12x 2+x +12,∴当x =1时,S 最大. 答案:115.解析:由定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x ≥0,f (x )=x 2-2x +a , 可得f (0)=a =0,当x ≥0,f (x )=x 2-2x , 则f (-3)=-f (3)=-(32-2×3)=-3. 答案:0 -316.解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -12+a -1,x >1,3-2ax -1,x ≤1显然函数f (x )在(1,+∞)上单调递增.故由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,a -1≥3-2a ×1-1,解得1≤a <32.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 17.解析:(1)函数f (x )在[3,5]上为增函数,证明如下: 设x 1,x 2是[3,5]上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=2x 1-1x 1+1-2x 2-1x 2+1=3x 1-x 2x 1+1x 2+1.∵3≤x 1≤x 2≤5,∴x 1-x 2<0,x 1+1>0,x 2+1>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在[3,5]上为增函数. (2)由(1)知函数f (x )在[3,5]单调递增,所以 函数f (x )的最小值为f (x )min =f (3)=2×3-13+1=54,函数f (x )的最大值为f (x )max =f (5)=2×5-15+1=32.18.解析:(1)因为-2<-1,所以f (-2)=2×(-2)+3=-1, 所以f (f (-2))=f (-1)=2.(2)当a >1时,f (a )=1+1a =32,所以a =2>1;当-1≤a ≤1时,f (a )=a 2+1=32,所以a =±22∈[-1,1]; 当a <-1时,f (a )=2a +3=32,所以a =-34>-1(舍去).综上,a =2或a =±22. 19.解析:因为m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }, 所以m =-1,0,1.因为对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0, 即f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.当m =-1时,f (x )=x 2只满足条件(1)而不满足条件(2); 当m =1时,f (x )=x 0,条件(1)(2)都不满足; 当m =0时,f (x )=x 3,条件(1)(2)都满足. 因此m =0,且f (x )=x 3在区间[0,3]上是增函数, 所以0≤f (x )≤27,故f (x )的值域为[0,27]. 20.解析:(1)若x <0,则-x >0,f (x )=f (-x ) =-(-x -2)2+2=-(x +2)2+2,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -22+2,x ≥0,-x +22+2,x <0.(2)图象如图所示,(3)由于方程f (x )-k =0的解就是函数y =f (x )的图象与直线y =k 的交点的横坐标,观察函数y =f (x )图象与直线y =k 的交点情况可知,当-2<k <2时,函数y =f (x )图象与直线y =k 有四个交点,即方程f (x )-k =0有四个解.21.解析:(1)由题意知D 地距B 城(100-x )km ,则⎩⎪⎨⎪⎧100-x ≥10,x ≥10,∴10≤x ≤90.设比例系数为k ,则y =k [x 2+(100-x )2](10≤x ≤90). 又x =40时,y =1 300,所以1 300=k (402+602),即k =14,所以y =14[x 2+(100-x )2]=12(x 2-100x +5 000)(10≤x ≤90).(2)由于y =12(x 2-100x +5 000)=12(x -50)2+1 250,所以当x =50时,y 有最小值为1 250万元.所以当供气站建在距A 城50 km 时,能使建设费用最小,最小费用是1 250万元. 22.解析:(1)f (1)=f (1)+f (1),所以f (1)=0,f (4)=f (2)+f (2)=1+1=2,f (8)=f (2)+f (4)=1+2=3.(2)因为f (x )+f (x -2)≤3, 所以f [x (x -2)]≤f (8),又因为对于函数f (x ),当x 2>x 1>0时,f (x 2)>f (x 1),所以f (x )在(0,+∞)上为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -2>0,x x -2≤8,解得2<x ≤4.故x 的取值X 围为(2,4].。
高中数学 第三章 函数的概念与性质检测试题(含解析)新人教A版必修第一册-新人教A版高一第一册数学试
第三章检测试题时间:120分钟分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.设集合A={x|-4<x<3},B={x|x≤2},则A∩B=(B)A.(-4,3) B.(-4,2]C.(-∞,2] D.(-∞,3)解析:∵集合A={x|-4<x<3},B={x|x≤2},∴A∩B={x|-4<x≤2},用区间表示为(-4,2],故选B.2.函数f(x)=|x-1|的图象是(B)解析:代入特殊点,∵f(1)=0,∴排除A,C;又f(-1)=2,∴排除D.3.函数y=f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,若f(a)≤f(2),则实数a 的取值X围是(D)A.a≤2 B.a≥-2C.-2≤a≤2 D.a≤-2或a≥2解析:∵y=f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,∴y=f(x)在[0,+∞)上是减函数,由f(a)≤f(2),得f(|a|)≤f(2).∴|a|≥2,得a≤-2,或a≥2.4.若函数f(x)满足f(3x+2)=9x+8,则f(x)的解析式是(B)A.f(x)=9x+8B.f(x)=3x+2C.f(x)=-3x-4D .f (x )=3x +2或f (x )=-3x -4解析:令3x +2=t ,则3x =t -2,故f (t )=3(t -2)+8=3t +2. 5.已知函数y =f (2x )+2x 是偶函数,且f (2)=1,则f (-2)=( A ) A .5 B .4 C .3D .2解析:设g (x )=y =f (2x )+2x ,∵函数y =f (2x )+2x 是偶函数,∴g (-x )=f (-2x )-2x =g (x )=f (2x )+2x ,即f (-2x )=f (2x )+4x ,当x =1时,f (-2)=f (2)+4=1+4=5,故选A.6.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且在(0,+∞)上单调递增,则不等式f (x )>f (2x -3)的解集是( D )A .(-∞,3)B .(3,+∞)C .(0,3) D.⎝⎛⎭⎫32 ,3 解析:本题考查函数的单调性.因为函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,所以f (x )>f (2x -3)⇔x >2x -3>0,解得32<x <3,故选D.7.甲、乙两种商品在过去一段时间内的价格走势如图所示.假设某人持有资金120万元,他可以在t 1至t 4的任意时刻买卖这两种商品,且买卖能够立即成交(其他费用忽略不计).如果他在t 4时刻卖出所有商品,那么他将获得的最大利润是( C )A .40万元B .60万元C .120万元D .140万元解析:要想获取最大利润,则甲的价格为6元时,全部买入,可以买120÷6=20万份,价格为8元时,全部卖出,此过程获利20×2=40万元;乙的价格为4元时,全部买入,可以买(120+40)÷4=40万份,价格为6元时,全部卖出,此过程获利40×2=80万元,∴共获利40+80=120万元,故选C.8.一个偶函数定义在[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图所示,下列说法正确的是( C )A .这个函数仅有一个单调增区间B .这个函数有两个单调减区间C .这个函数在其定义域内有最大值是7D .这个函数在其定义域内有最小值是-7解析:结合偶函数图象关于y 轴对称可知,这个函数在[-7,7]上有三个单调递增区间,三个单调递减区间,且定义域内有最大值7,无法判断最小值是多少.9.函数f (x )=x 2-2ax +a +2在[0,a ]上的最大值为3,最小值为2,则a 的值为( C ) A .0 B .1或2 C .1D .2解析:二次函数y =x 2-2ax +a +2的图象开口向上,且对称轴为x =a ,所以该函数在[0,a ]上为减函数,因此有a +2=3且a 2-2a 2+a +2=2,得a =1.10.定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则( A )A .f (3)<f (-2)<f (1)B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)解析:∵f (x )是偶函数,∴f (-2)=f (2).又∵任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,∴f (x )在[0,+∞)上是减函数.又∵1<2<3,∴f (1)>f (2)=f (-2)>f (3),故选A. 11.函数f (x )是定义在R 上的奇函数,下列命题:①f (0)=0;②若f (x )在[0,+∞)上有最小值-1,则f (x )在(-∞,0]上有最大值1;③若f (x )在[1,+∞)上为增函数,则f (x )在(-∞,-1]上为减函数;④若x >0时,f (x )=x 2-2x ,则x <0时,f (x )=-x 2-2x .其中正确命题的个数是( C ) A .1 B .2 C .3D .4解析:f (x )为R 上的奇函数,则f (0)=0,①正确;其图象关于原点对称,且在对称区间上具有相同的单调性,最值相反且互为相反数,所以②正确,③不正确;对于④,x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )2-2(-x )=x 2+2x ,又f (-x )=-f (x ),所以f (x )=-x 2-2x ,故④正确.12.已知当x ∈[0,1]时,函数y =(mx -1)2的图象与y =x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值X 围是( B )A .(0,1]∪[23,+∞)B .(0,1]∪[3,+∞)C .(0,2)∪[23,+∞)D .(0,2]∪[3,+∞)解析:根据题意,知y =(mx -1)2在区间⎝⎛⎭⎫0,1m 上为减函数,⎝⎛⎭⎫1m ,+∞上为增函数,函数y =x +m 为增函数.分两种情况讨论:①当0<m ≤1时,有1m ≥1,在区间[0,1]上,y =(mx -1)2为减函数,且其值域为[(m -1)2,1],函数y =x +m 为增函数,其值域为[m,1+m ],此时两个函数的图象有1个交点,符合题意;②当m >1时,有1m <1,y =(mx -1)2在区间⎝⎛⎭⎫0,1m 上为减函数,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1m 1上为增函数.函数y =x +m 为增函数,在x ∈[0,1]上,其值域为[m,1+m ],若两个函数的图象有1个交点,则有(m -1)2≥1+m ,解得m ≤0或m ≥3.又m 为正数,故m ≥3.综上所述,m 的取值X 围是(0,1]∪[3,+∞),故选B.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ≥2,2x ,x <2,已知f (x 0)=8,则x 0= 6.解析:∵当x ≥2时,f (x )≥f (2)=6, 当x <2时,f (x )<f (2)=4, ∴x 20+2=8(x 0≥2),解得x 0= 6.14.若函数f (x )=x(x +1)(2x -a )为奇函数,则a =2.解析:由题意知x ≠-1且x ≠a2.因为函数f (x )为奇函数,所以其定义域应关于原点对称,故x ≠1,即a2=1,a =2.15.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为(-1,0)∪(0,1).解析:因为f (x )为奇函数,所以不等式f (x )-f (-x )x <0化为f (x )x<0,即xf (x )<0,f (x )的大致图象如图所示.所以xf (x )<0的解集为(-1,0)∪(0,1).16.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +a ,x >1,(3-2a )x -1,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值X 围为⎣⎡⎭⎫1,32.解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2+a -1,x >1,(3-2a )x -1,x ≤1,显然函数f (x )在(1,+∞)上单调递增.故由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,a -1≥(3-2a )×1-1,解得1≤a <32.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分) 17.(10分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0为奇函数.(1)求f (-1)以及实数m 的值;(2)在给出的直角坐标系中画出函数y =f (x )的图象并写出f (x )的单调区间.解:(1)由已知得f (1)=1, 又f (x )为奇函数, 所以f (-1)=-f (1)=-1.又由函数表达式可知f (-1)=1-m ,所以1-m =-1,所以m =2. (2)y =f (x )的图象如图所示.y =f (x )的单调递增区间为[-1,1].y =f (x )的单调递减区间为(-∞,-1)和(1,+∞). 18.(12分)已知二次函数f (x )的最小值为1,且f (0)=f (2)=3. (1)求f (x )的解析式;(2)若f (x )在区间[2a ,a +1]上不单调,某某数a 的取值X 围;(3)在区间[-1,1]上,y =f (x )的图象恒在y =2x +2m +1的图象上方,试确定实数m 的取值X 围.解:(1)由f (0)=f (2)知二次函数f (x )关于直线x =1对称,又函数f (x )的最小值为1, 故可设f (x )=a (x -1)2+1, 由f (0)=3,得a =2. 故f (x )=2x 2-4x +3.(2)要使函数不单调,则2a <1<a +1, 则0<a <12.(3)由已知,即2x 2-4x +3>2x +2m +1, 化简得x 2-3x +1-m >0,设g (x )=x 2-3x +1-m ,则只要g (x )min >0,∵x ∈[-1,1],∴g (x )min =g (1)=-1-m >0,得m <-1.19.(12分)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2xx -1.求:(1)f (x )的解析式;(2)f (x )在[2,6]上的最大值和最小值.解:(1)因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数, 则当x >0时,-x <0,f (x )=-f (-x )=--2x -x -1=-2xx +1,所以f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2xx -1,x ≤0,-2xx +1,x >0.(2)任取2≤x 1≤x 2≤6,则f (x 1)-f (x 2)=-2x 1x 1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2x 2+1=2x 2x 2+1-2x 1x 1+1=2(x 2-x 1)(x 2+1)(x 1+1), 由2≤x 1<x 2≤6可得2(x 2-x 1)(x 2+1)(x 1+1)>0,即f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在[2,6]上单调递减. 故当x =2时,f (x )取得最大值-43;当x =6时,f (x )取得最小值-127.20.(12分)已知函数f (x )=x 2-|x 2-ax -2|,a 为实数. (1)当a =1时,求函数f (x )在[0,3]上的最小值和最大值;(2)若函数f (x )在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递增,某某数a 的取值X 围. 解:(1)当a =1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x <-1或x >2,2x 2-x -2,-1≤x ≤2,结合图象可知f (x )在⎣⎡⎦⎤0,14上单调递减,在⎣⎡⎦⎤14 ,3上单调递增, f (x )在[0,3]上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫14=-178, f (x )在[0,3]上的最大值为f (3)=5. (2)令x 2-ax -2=0,∵Δ=a 2+8>0, 必有两根x 1=a -a 2+82,x 2=a +a 2+82, ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +2,x <x 1或x >x 2,2x 2-ax -2,x 1≤x ≤x 2,若函数f (x )在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递增,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -a 2+82≥-1a 4≤2,即可,解得1≤a ≤8.21.(12分)我国是水资源比较贫乏的国家之一,各地采用价格调控等手段以达到节约用水的目的.某市用水收费标准是:水费=基本费+超额费+定额损耗费,且有如下三条规定:①若每月用水量不超过最低限量m 立方米时,只付基本费9元和每户每月定额损耗费a 元;②若每月用水量超过m 立方米时,除了付基本费和定额损耗费时,超过部分每立方米付n 元的超额费;③每户每月的定额损耗费a 不超过5元.(1)求每户每月水费y (元)与月用水量x (立方米)的函数关系式; (2)该市一家庭今年第一季度每月的用水量和支付的费用如下表所示:的值. 解:(1)依题意,得y =⎩⎪⎨⎪⎧9+a0<x ≤m , ①9+n (x -m )+a ,x >m . ②其中0<a ≤5.(2)∵0<a ≤5,∴9<9+a ≤14.由于该家庭今年一、二月份的水费均大于14元,故用水量4立方米,5立方米都大于最低限量m 立方米.将⎩⎪⎨⎪⎧ x =4,y =17和⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =23分别代入②, 得⎩⎪⎨⎪⎧17=9+n (4-m )+a , ③23=9+n (5-m )+a . ④ ③-④,得n =6.代入17=9+n (4-m )+a ,得a =6m -16.又三月份用水量为2.5立方米,若m <2.5,将⎩⎪⎨⎪⎧x =2.5,y =11代入②,得a =6m -13, 这与a =6m -16矛盾.∴m ≥2.5,即该家庭三月份用水量2.5立方米没有超过最低限量. 将⎩⎪⎨⎪⎧ x =2.5,y =11代入①,得11=9+a , 由⎩⎪⎨⎪⎧ a =6m -16,11=9+a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,m =3.∴该家庭今年一、二月份用水量超过最低限量,三月份用水量没有超过最低限量,且m =3,n =6,a =2.22.(12分)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=x +m x 2+nx +1. (1)求m ,n 的值;(2)用定义证明f (x )在(-1,1)上为增函数;(3)若f (x )≤a 3对x ∈⎣⎡⎦⎤-13,13恒成立,求a 的取值X 围. 解:(1)因为奇函数f (x )的定义域为R ,所以f (0)=0.故有f (0)=0+m 02+n ×0+1=0, 解得m =0.所以f (x )=x x 2+nx +1. 由f (-1)=-f (1).即-1(-1)2+n ×(-1)+1=-112+n ×1+1, 解得n =0.所以m =n =0.(2)证明:由(1)知f (x )=x x 2+1,任取-1<x 1<x 2<1. 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 21+1-x 2x 22+1 =x 1(x 22+1)-x 2(x 21+1)(x 21+1)(x 22+1)=x 1x 22-x 2x 21+(x 1-x 2)(x 21+1)(x 22+1) =(x 1-x 2)(1-x 1x 2)(x 21+1)(x 22+1). 因为-1<x 1<1,-1<x 2<1, 所以-1<x 1x 2<1.故1-x 1x 2>0,又因为x 1<x 2, 所以x 1-x 2<0,故f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在(-1,1)上为增函数.(3)由(2)知f (x )在(-1,1)上为增函数,所以函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-13,13上为增函数, 故最大值为f ⎝⎛⎭⎫13=310.由题意可得a 3≥310,解得a ≥910. 故a 的取值X 围为⎣⎡⎭⎫910,+∞.。
第三章 函数概念与性质——高一数学人教A版(2019)必修第一册课后习题精讲课件
10.画出定义域为{x∣ 3 x 8 ,且 x 5} ,值域为{y∣1 y 2 , y 0} 的一个函数的图象. (1)将你的图象和其他同学的相比较,有什么差别吗? (2)如果平面直角坐标系中点 P(x, y) 的坐标满足 3 x 8 , 1 y 2 ,那么其中哪些点 不能在图象上?
高一数学人教A版(2019) 必修第一册
1.求下列函数的定义域:
(1)
f
(x)
3x x4
;
(3)
f
(x)
x2
6 3x
2
;
(2) f (x) x2 ;
(4) f (x)
4x .
x 1
(1)答案:{x∣x 4}
解析: x 4 0 ,x 4 ,定义域为{x∣x 4} . (2)答案:R 解析:不论 x 取什么实数,函数都有意义,所以定义域为 R. (3)答案:{x∣x 1 ,且 x 2}
.d2
x2
y2
x2
100 x2
,
d
x2
100 x2
,这是
d
关于
x
的函数,其中
x (0, )
.
7.一个圆柱形容器的底部直径是 d cm ,高是 h cm .现在以 v cm3 / s 的速度向容器内注入某种 溶液.求容器内溶液的高度 x(单位:cm)关于注入溶液的时间 t(单位:s)的函数解析式,并写 出函数的定义域和值域.
36 3 (2)答案: 3
解析: f (4) 3 .
(3)答案:14
解析:由
x x
2 6
2
,解得
x
14
.
5.若 f (x) x2 bx c ,且 f (1) 0 ,f (3) 0 ,求 f (1) 的值.
必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试卷(含答案解析)
一、选择题1.已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+,则()1f =( ) A .ln 2-B .ln 2C .0D .12.已知m R ∈,若函数()||x m f x e +=对任意x ∈R 满足()()20212120f x f x -=-,则不等式()1ln ln 2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是( ) A .[)1,,e e⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦B .1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)10,,e e⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦D .[),e +∞3.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足:当0x ≥时,()2x f x =,且(2)(3)f x af x +≤-对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .1,32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .[32,)+∞D .(0,32]4.设函数()f x 是定义R 在上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有(1)(1)f x f x +=-,已知当[0,1]x ∈时,1()2x f x -=,若32a f ⎛=⎫⎪⎝⎭,()30.5b f -=,()60.7c f =,则,,a b c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b a c >>D .c b a >>5.设()f x 为定义在R 上的函数,函数()1f x +是奇函数.对于下列四个结论:①()10f =;②()()11f x f x -=-+; ③函数()f x 的图象关于原点对称; ④函数()f x 的图象关于点()1,0对称; 其中,正确结论的个数为( ) A .1B .2C .3D .46.已知函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,若a ,b R ∈,且0a b +>,则()()f a f b +的值( )A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断7.已知函数2()f x x bx c =++,且(2)()f x f x +=-,则下列不等式中成立的是( )A .(4)(0)(4)f f f -<<B .(0)(4)(4)f f f <-<C .(0)(4)(4)f f f <<-D .(4)(0)(4)f f f <<-8.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4等于( ) A .-6 B .6 C .-8D .89.我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来分析函数的图像的特征,如函数()1sin 2f x x x =-的图像大致是( ) A . B .C .D .10.已知定义在R 上的连续奇函数()f x 的导函数为()f x ',当0x >时,()()0f x f x x'+>,则使得()()()2213310xf x x f x +-->成立的x 的取值范围是( )A .()1,+∞B .()11,1,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ C .1,15⎛⎫⎪⎝⎭D .(),1-∞11.若01m n <<<且1mn =,则2m n +的取值范围是( ) A .[22,)+∞ B .[3,)+∞C .(22,)+∞D .(3,)+∞12.函数1()2lg f x x x=+- ) A .(0,2] B .(0,2) C .(0,1)(1,2]⋃D .(,2]-∞13.设函数()f x 的定义域为D ,如果对任意的x D ∈,存在y D ∈,使得()()f x f y =-成立,则称函数()f x 为“呆呆函数”,下列为“呆呆函数”的是( ) A .2sin cos cos y x x x =+ B .2x y = C .ln x y x e =+D .22y x x =-14.若函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,,当[],1x m m ∈+时,不等式()()2-<+f m x f x m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(),4-∞-B .(),2-∞-C .()2,2-D .(),0-∞15.关于函数1()lg 1xf x x-=+,有下列三个命题: ①对于任意(1,1)x ∈-,都有()()f x f x -=-;②()f x 在(1,1)-上是减函数;③对于任意12,(1,1)x x ∈-,都有121212()()()1x x f x f x f x x ++=+; 其中正确命题的个数是( ) A .0B .1C .2D .3二、填空题16.已知定义在R 上的奇函数()y f x =满足(1)(1)f x f x -=+,且当(0,1)x ∈时,3()24x f x =-,则12(log 25)f =________.17.已知函数()()1502f x x x x =+->,则()f x 的递减区间是____. 18.若函数()f x 在定义域D 内的某区间M 上是增函数,且()f x x在M 上是减函数,则称()f x 在M 上是“弱增函数”.已知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是“弱增函数”,则实数a 的值为______.19.已知函数()y f x =是奇函数,当0x <时,2()(R)f x x ax a =+∈,(2)6f =,则a = .20.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足()()3f x f x =+,若()21f =-,则()2020f =______.21.设函数10()20xx x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是____________.22.幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,则a m +=____.23.如果方程24x +y |y |=1所对应的曲线与函数y =f (x )的图象完全重合,那么对于函数y =f (x )有如下结论:①函数f (x )在R 上单调递减;②y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1; ③函数f (x )的值域为(﹣∞,2]; ④函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点. 其中正确结论的序号是_____.24.已知2()y f x x =+是奇函数,且f (1)1=,若()()2g x f x =+,则(1)g -=___. 25.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且()21f =-,对任意的x ∈R 都有()()2f x f x =--,则()2020f =_________.26.已知函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当0x <时,()()()()0h x g x h x g x ''-<,且()10h -=.若()()0h a g a <,则a 的取值范围为__________.【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】由函数的奇偶性可得()()11f f =--,进而计算即可得解. 【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 当0x ≤时,()(1)ln f x x -=+∴()()11ln[(1)1]ln 2f f =--=---+=-.故选:A. 【点睛】思路点睛:该题考查函数奇偶性的应用,解题思路如下: (1)根据奇函数的定义,可知(1)(1)=--f f ; (2)根据题中所给的函数解析式,求得函数值; (3)最后得出结果.2.C解析:C 【分析】先判断函数为偶函数,根据奇偶性求得0m =,将原不等式化为ln x e e ≥,等价于ln 1x ≥,进而可得答案.【详解】设2021x t -=,()()()()20212120f x f x f t f t -=-⇒=-, 所以()||x m f x e+=是偶函数,则||||x m x m e e +-+=恒成立,即()()2240x m x m x m x m mx +=-+⇔+=-+⇔=对任意x ∈R 恒成立, 所以0m =⇒()||x f x e =,因为11lnln ln x x x-==-, 所以()1ln ln2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭即为()()ln ln 2f x f x e +-≥, ()()ln 2ln 2ln xf x e f x e ee ≥⇒≥⇒≥,因为xy e =为增函数,所以可得ln 1x ≥,则ln 1x ≥或ln 1x ≤-, 解得x e ≥或10x e <≤, 即不等式()1ln ln 2f x f e x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭的解集是[)10,,e e ⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦,故选:C. 【点睛】方法点睛:已知函数的奇偶性求参数,主要方法有两个,一是利用:(1)奇函数由()()+0f x f x -= 恒成立求解,(2)偶函数由()()0f x f x --= 恒成立求解;二是利用特殊值:奇函数一般由()00f = 求解,偶函数一般由()()110f f --=求解,用特殊法求解参数后,一定要注意验证奇偶性.3.C解析:C 【分析】根据题意,可得()f x 的解析式,分别求得当23x -≤≤时,3x >时,2x <-时,(2)f x +和(3)f x -的表达式,结合题意,即可求得a 的范围,综合即可得答案.【详解】由题意知:2,0()2,0x x x f x x -⎧≥=⎨<⎩当23x -≤≤时,20,30x x +≥-≥,所以2322x x a +-≤⋅,所以212x a -≥, 因为23x -≤≤,所以215max (2)232x a -≥==;当3x >时,20,30x x +>-<, 所以2(3)22x x a +--≤⋅,所以5232a ≥=; 当2x <-时,20,30x x +<-> 所以(2)322x x a -+-≤⋅,所以51232a -≥=, 综上32a ≥. 故选:C 【点睛】解题的关键是根据题意求得()f x 的解析式,分类讨论,将(2)f x +和(3)f x -进行转化,考查分类讨论的思想,属中档题.4.B解析:B 【分析】由(1)(1)f x f x +=-可得函数的周期为2,再利用周期和偶函数的性质将32a f ⎛=⎫⎪⎝⎭,()30.5b f -=,转化使自变量在区间[0,1]上,然后利用()f x 在[0,1]上单调递增,比较大小 【详解】解:因为(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=, 所以函数()f x 的周期为2,因为函数()f x 是定义R 在上的偶函数,所以331122222a f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()30.5(8)(0)b f f f -===,因为62100.70.72<<<,()f x 在[0,1]上单调递增, 所以61(0)(0.7)()2f f f <<, 所以b c a <<, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查函数周期性,单调性和奇偶性的应用,解题的关键是利用函数的周期将自变量转化到区间[0,1]上,然后利用()f x 在[0,1]上单调递增,比较大小,属于中档题5.C解析:C【分析】令()()1g x f x =+,①:根据()00g =求解出()1f 的值并判断;②:根据()g x 为奇函数可知()()g x g x -=-,化简此式并进行判断;根据()1y f x =+与()y f x =的图象关系确定出()f x 关于点对称的情况,由此判断出③④是否正确. 【详解】令()()1g x f x =+,①因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()0010g f =+=,所以()10f =,故正确; ②因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()g x g x -=-,所以()()11f x f x -+=-+,即()()11f x f x -=-+,故正确;因为()1y f x =+的图象由()y f x =的图象向左平移一个单位得到的,又()1y f x =+的图象关于原点对称,所以()y f x =的图象关于点()1,0对称,故③错误④正确,所以正确的有:①②④, 故选:C. 【点睛】结论点睛:通过奇偶性判断函数对称性的常见情况:(1)若()f x a +为偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称; (2)若()f x a +为奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(),0a 成中心对称.6.A解析:A 【分析】利用幂函数的定义求出m ,利用函数的单调性和奇偶性即可求解. 【详解】∵函数()()2265m m m f x x-=--是幂函数,∴25=1m m --,解得:m = -2或m =3. ∵对任意1x ,()20,x ∈+∞,且12x x ≠,满足()()12120f x f x x x ->-,∴函数()f x 为增函数, ∴260m ->, ∴m =3(m = -2舍去) ∴()3=f x x 为增函数.对任意a ,b R ∈,且0a b +>, 则- a b >,∴()()()f a f b f b >-=-∴()()0f a f b +>. 故选:A 【点睛】(1)由幂函数的定义求参数的值要严格按照解析式,x 前的系数为1; (2)函数的单调性和奇偶性是函数常用性质,通常一起应用.7.C解析:C 【分析】由(2)()f x f x +=-,即可得到()f x 图象的对称轴为1x =,所以根据图象上的点离对称轴的距离即可比较出(0),(4),(4)f f f -的大小关系. 【详解】由(2)()f x f x +=-得()f x 图象的对称轴为1x =,所以()f x 在(,1]-∞上单调递减,在[1,)+∞上单调递增,且(4)(2)f f =-, 所以(0)(2)(4)(4)f f f f <-=<-, 故选:C. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关函数值的比较大小的问题,解题方法如下:(1)首先根据题中所给的函数解析式,判断函数类型,根据题中所给的条件,判断出函数图象的对称轴;(2)利用对称性,将自变量所对应的函数值进行转换; (3)根据函数的单调性求得结果.8.C解析:C 【分析】由奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x )可推出周期为8,对称轴为2x =,画出函数大致图象,由图象分析f (x )=m 的根的分布情况即可 【详解】f (x )在R 上是奇函数,所以f (x -4)=-f (x )=f (-x ),令4x x =-得()()8f x f x -=,故()f x 周期为8,即()()()4(4)x f f x f f x x =+==---,即()()4f x f x -=,函数对称轴为2x =,画出大致图象,如图:由图可知,两个根关于6x =-对称,两个根关于2x =对称,设1234x x x x <<<, 则12346212224x x x x +=-⨯=-+=⨯=,,故12348x x x x +++=-, 故选:C【点睛】结论点睛:本题考查由函数的奇偶性,周期性,对称性求根的分布问题,常用以下结论: (1)()()()()1f x f x a f x f x a =-+=±+,,则()f x 的周期为2T a =;(2)()()2f x f a x =-,则函数的对称轴为x a =.9.A解析:A 【分析】由判断函数()f x 的奇偶性以及利用导数得出区间0,3π⎛⎫⎪⎝⎭的单调性即可判断. 【详解】()()()111sin sin sin ()222f x x x x x x x f x ⎛⎫-=---=-+=--=- ⎪⎝⎭则函数()f x 在R 上为奇函数,故排除B 、D.()1cos2f x x '=-,当0,3x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,1cos 2x >,即0fx所以函数()f x 在区间0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故排除C 故选:A 【点睛】本题主要考查了函数图像的识别,属于中档题.10.C解析:C 【分析】根据0x >时()()0f x f x x'+>可得:()()0xf x f x '+>;令()()g x xf x =可得函数在()0,∞+上单调递增;利用奇偶性的定义可证得()g x 为偶函数,则()g x 在(),0-∞上单调递减;将已知不等式变为()()231g x g x >-,根据单调性可得自变量的大小关系,解不等式求得结果. 【详解】当0x >时,()()0f x f x x'+> ()()0xf x f x '∴+>令()()g x xf x =,则()g x 在()0,∞+上单调递增()f x 为奇函数 ()()()()g x xf x xf x g x ∴-=--== ()g x ∴为偶函数则()g x 在(),0-∞上单调递减()()()2213310xf x x f x ∴+-->等价于()()231g x g x >-可得:231x x >-,解得:115x << 本题正确选项:C 【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的综合应用问题,关键是能够构造函数,根据导函数的符号确定所构造函数的单调性,并且根据奇偶性的定义得到所构造函数的奇偶性,从而将函数值的大小关系转变为自变量之间的比较.11.D解析:D 【分析】先利用已知条件构造函数()2(),01f m m m m+<<=,再求其值域即得结果. 【详解】由01m n <<<且1mn =知,22m n m m +=+,故设()2(),01f m m m m+<<=, 设1201m m <<<,则()1212121212222()()1f m f m m m m m m m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 12120,01m m m m -<<<,即1222m m >,故()1212210m m m m ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,即12()()f m f m >,函数2()f m m m =+在()0,1上单调递减,2(1)131f =+=,故函数的值域为(3,)+∞. 故选:D. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法(1)取值:设12,x x 是该区间内的任意两个值,且12x x <; (2)作差变形:即作差,即作差12()()f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形; (3)定号:确定差12()()f x f x -的符号;(4)下结论:判断,根据定义作出结论. 即取值---作差----变形----定号----下结论.12.C解析:C 【分析】对数的真数大于零,分母不为零,偶次根式要求被开方式大于等于零,依据以上三点,列不等式求解. 【详解】欲使函数有意义,则0lg 020x x x >⎧⎪≠⎨⎪-≥⎩,即012x x x >⎧⎪≠⎨⎪≤⎩解得()(]0,11,2x ∈⋃ 故选:C . 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关求函数定义域的问题,在求解的过程中,注意: (1)对数要求真数大于0; (2)分式要求分母不等于0; (3)偶次根式要求被开方式大于等于0.13.C解析:C 【分析】根据“呆呆函数”的定义可知:函数()f x 的值域关于原点对称,由此逐项判断. 【详解】根据定义可知:()f x 为“呆呆函数”⇔()f x 的值域关于原点对称, A .2111sin cos cos sin 2cos 2222y x x x x x =+=++1242y x π⎛⎫=++∈ ⎪⎝⎭⎣⎦,此时值域不关于原点对称,故不符合;B .()20,xy =∈∞+,值域不关于原点对称,故不符合;C .ln x y x e =+,当0x →时,y →-∞,当x →+∞时,+y →∞, 所以()ln ,xy x e =+∈-∞+∞,值域关于原点对称,故符合;D .()[)222111,y x x x =-=--∈-+∞,值域不关于原点对称,故不符合, 故选:C. 【点睛】本题考查新定义函数,涉及到函数值域的分析,主要考查学生的分析理解能力,难度一般.14.B解析:B 【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果【详解】依题意得:函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,在x ∈R 上单调递减,因为()()2-<+f m x f x m ,所以2m x x m ->+,即2x m <,在[],1x m m ∈+上恒成立,所以2(1)m m +<,即2m <-,故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法15.D解析:D 【分析】当(1,1)x ∈-时,函数1()1xf x lgx-=+恒有意义,代入计算()()f x f x -+可判断①;利用分析法,结合反比例函数及对数函数的单调性和复合函数“同增异减”的原则,可判断②;代入分别计算12()()f x f x +和1212()1x x f x x ++,比照后可判断③. 【详解】 解:1()1xf x lgx-=+,当(1,1)x ∈-时, 1111()()()101111x x x xf x f x lg lg lg lg x x x x+-+--+=+===-+-+,故()()f x f x -=-,即①正确; 12()(1)11x f x lglg x x -==-++,由211y x=-+在(1,1)-上是减函数,故()f x 在(1,1)-上是减函数,即②正确; 12121212121212121211111()()()11111x x x x x x x x f x f x lglg lg lg x x x x x x x x ----+--+=+==+++++++; 12121212121212121212111()1111x x x x x x x x x x f lg lg x x x x x x x x x x +-+++--==+++++++,即③正确 故三个结论中正确的命题有3个 故选:D . 【点睛】本题以命题的真假判断为载体考查了函数求值,复合函数的单调性,对数的运算性质等知识点,属于中档题.二、填空题16.【分析】由对称性奇偶性得出周期性然后再结合周期性和奇偶性进行计算【详解】因为则又函数为奇函数所以所以是周期函数周期为4又所以故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查函数的奇偶性对称性周期性函数具有两个对 解析:1316-【分析】由对称性、奇偶性得出周期性,然后再结合周期性和奇偶性进行计算. 【详解】 因为(1)(1)f x f x -=+,则()(2)f x f x =-,又函数为奇函数,所以()()(2)(2)(4)f x f x f x f x f x =--=-+=--=+,所以()f x 是周期函数,周期为4. 又125log 254-<<-,所以111122222252525(log 25)(4log 25)(log )(log )(log )161616f f f f f =+==--=-225log 163253132416416⎛⎫=--=-+=- ⎪⎝⎭.故答案为:1316-. 【点睛】结论点睛:本题考查函数的奇偶性、对称性、周期性.函数()f x 具有两个对称性时,就具有周期性.(1)()f x 的图象关于点(,0)m 对称,又关于直线xn =对称,则()f x 是周期函数,4m n -是它的一个周期;(2)()f x 的图象关于点(,0)m 对称,又关于点(,0)n (m n ≠)对称,则()f x 是周期函数,2m n -是它的一个周期;(3)()f x 的图象关于直线x m =对称,又关于直线x n =(m n ≠)对称,则()f x 是周期函数,2m n -是它的一个周期.17.【分析】将绝对值函数化为分段函数形式判断单调性【详解】由题意当时函数单调递减;当时函数在上单调递增在上单调递减;当时函数单调递增;综上所述函数的单调递减区间为故答案为:解析:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭, 【分析】将绝对值函数化为分段函数形式,判断单调性. 【详解】由题意()151,02215151,222215,22x x x f x x x x x x x x x ⎧+-<<⎪⎪⎪=+-=--+<≤⎨⎪⎪++≥⎪⎩,当102x <<时,函数15()2f x x x =+-单调递减;当122x ≤<时,函数15()2f x x x =--+,在1(,1)2上单调递增,在(1,2)上单调递减; 当2x ≥时,函数15()2f x x x =+-单调递增; 综上所述,函数()152f x x x =+-的单调递减区间为()10,1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,, 故答案为:()10,1,22⎛⎫⎪⎝⎭,. 18.4【分析】由在上的单调性求出a 的一个范围再令则在上是减函数分类讨论根据的单调性求参数a 的范围两范围取交集即可得解【详解】由题意可知函数在上是增函数解得令则在上是减函数①当时在上为增函数不符合题意;②解析:4 【分析】由()g x 在(]0,2上的单调性求出a 的一个范围,再令()()f x h x x=,则()h x 在(]0,2上是减函数,分类讨论根据()h x 的单调性求参数a 的范围,两范围取交集即可得解. 【详解】由题意可知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是增函数,402a -∴≤,解得4a ≤, 令()()4f x ax a xxh x +==+-,则()h x 在(]0,2上是减函数, ①当0a ≤时,()h x 在(]0,2上为增函数,不符合题意;②当0a >时,由对勾函数的性质可知()h x在上单调递减,2≥,解得4a ≥,又4a ≤,4a ∴=.故答案为:4 【点睛】本题考查函数的单调性、一元二次函数的单调性,属于中档题.19.5【分析】先根据函数的奇偶性求出的值然后将代入小于0的解析式建立等量关系解之即可【详解】函数是奇函数而则将代入小于0的解析式得解得故答案为5解析:5 【分析】先根据函数的奇偶性求出(2)f -的值,然后将2x =-代入小于0的解析式,建立等量关系,解之即可. 【详解】∴函数()y f x =是奇函数,()()f x f x ∴-=-,而(2)6f =,则(2)(2)6f f -=-=-, 将2x =-代入小于0的解析式得(2)426f a -=-=-,解得5a =, 故答案为5.20.1【分析】首先根据题中所给的条件判断出函数的最小正周期结合奇函数的定义求得结果【详解】因为所以函数是以3为周期的周期函数且是定义域为的奇函数所以故答案为:1【点睛】该题考查的是有关函数的问题涉及到的解析:1 【分析】首先根据题中所给的条件,判断出函数的最小正周期,结合奇函数的定义,求得结果. 【详解】因为()()3f x f x =+,所以函数()f x 是以3为周期的周期函数, 且是定义域为R 的奇函数,所以(2020)(67432)(2)(2)1f f f f =⨯-=-=-=, 故答案为:1. 【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有函数奇偶性与周期性的综合应用,属于简单题目.21.【解析】由题意得:当时恒成立即;当时恒成立即;当时即综上x 的取值范围是【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么然后代入该段的解析式求值解决此类问题时要注解析:1(,)4-+∞【解析】 由题意得: 当12x >时,12221x x -+>恒成立,即12x >;当102x <≤时,12112x x +-+> 恒成立,即102x <≤;当0x ≤时,1111124x x x ++-+>⇒>-,即014x -<≤.综上,x 的取值范围是1(,)4-+∞.【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.22.3【分析】由幂函数为偶函数且在(0+∞)上是单调递减函数可得m2-2m-3<0且m2-2m-3为偶数m ∈Z 且解出即可【详解】∵幂函数为偶函数且在上是减函数∴且为偶数且解得12且只有时满足为偶数∴故答解析:3 【分析】由幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在(0,+∞)上是单调递减函数,可得m 2-2m -3<0,且m 2-2m -3为偶数,m ∈Z ,且1=1a -.解出即可. 【详解】∵幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,∴2230m m --<,且223m m --为偶数,m N ∈,且1=1a -. 解得13m -<<,0m =,1,2, 且=2a ,只有1m =时满足223=4m m ---为偶数. ∴1m =.3a m +=故答案为:3. 【点睛】本题考查幂函数的性质,根据幂函数性质求参数值,可根据幂函数性质列不等式和等式,求解即可,属于基础题.23.②④【分析】根据题意画出方程对应的函数图象根据图像判断函数单调性值域最值以及函数零点个数的判断数形结合即可选择【详解】当y≥0时方程y|y|=1化为(y≥0)当y <0时方程y|y|=1化为(y <0)解析:②④ 【分析】根据题意,画出方程对应的函数图象,根据图像判断函数单调性、值域、最值以及函数零点个数的判断,数形结合即可选择. 【详解】当y ≥0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y +=(y ≥0),当y <0时,方程24x +y |y |=1化为2214x y -=(y <0).作出函数f (x )的图象如图:由图可知,函数f (x )在R 上不是单调函数,故①错误; y =f (x )的图象上的点到坐标原点距离的最小值为1,故②正确; 函数f (x )的值域为(﹣∞,1],故③错误;双曲线2214x y -=的渐近线方程为y 12=±,故函数y =f (x )与y =﹣x 的图象只有1个交点, 即函数F (x )=f (x )+x 有且只有一个零点,故④正确. 故答案为:②④. 【点睛】本题考查函数单调性、值域以及零点个数的判断,涉及椭圆和双曲线的轨迹绘制,以及数形结合的数学思想,属综合中档题.24.-1【解析】试题解析:-1 【解析】 试题因为2()y f x x =+是奇函数且(1)1f =,所以,则,所以.考点:函数的奇偶性.25.1【分析】根据题意由函数的奇偶性分析可得进而可得即函数是周期为4的周期函数据此可得(4)(2)即可得答案【详解】根据题意函数是定义在上的偶函数对任意的都有则即函数是周期为4的周期函数故答案为:1【点解析:1 【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得()(2)f x f x =--,进而可得()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,据此可得(2020)(44504)f f f =+⨯=(4)f =-(2),即可得答案.【详解】根据题意,函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()(2)f x f x =--,则()(2)f x f x =--,∴()(2)(4)f x f x f x =--=-,即函数()f x 是周期为4的周期函数,(2020)(44504)(4)(2)1f f f f =+⨯==-=,故答案为:1 【点睛】本题考查抽象函数的求值,涉及函数的奇偶性、周期性的性质以及应用,注意分析函数的周期.26.【分析】令根据当时可得因此函数在时单调递减又为奇函数由于可得即可求得答案【详解】①令当时函数在时单调递减;的解集为②函数()分别是定义在上的奇函数和偶函数是上的奇函数当时的解集为综上所述不等式的解集 解析:()()1,01,-⋃+∞【分析】 令()()()h x F x g x =,根据当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<可得()0F x '<,因此函数()F x 在0x <时单调递减,又()F x 为奇函数,由于()10h -=,可得(1)(1)0F F -==,即可求得答案. 【详解】 ①令()()()h x F x g x =. 当0x <时, ()()()()0h x g x h x g x ''-<,∴()()()()2()()0h x g x h F x g x x g x '=''-< ∴函数()F x 在0x <时单调递减;()10h -=,(1)(1)0F F ∴-==∴()0F a <的解集为()1,0-②函数()h x ,()g x (()0g x ≠)分别是定义在R 上的奇函数和偶函数∴()()()()()()h x h x F x F x g x g x --==-=-- ∴()F x 是R 上的奇函数,∴当0x >时,()0F a <的解集为(1,)+∞综上所述,不等式()()0h a g a <的解集为:()()1,01,-⋃+∞. 故答案为:()()1,01,-⋃+∞. 【点睛】本题主要考查了根据函数单调性和奇偶性解不等式,解题关键是掌握根据题意构造函数的方法和由导数判断函数单调性的解题方法,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.。
高一数学新教材人教版必修一第三章函数的概念与性质测试卷含答案
(Ⅲ)若 f (x) 在区间[2, ) 上单调递增,求实数 a 的取值范围.
19.(本小题满分 12 分)
已知函数
f
(x)
ax x2
b 1
是定义在
(1,1)
上奇函数,
且 f (1) 3 .
3 10
(Ⅰ)判断函数 f (x) 在 (1,1) 上的单调性,并用
定义证明;
(Ⅱ)若实数 t 满足 f (2t 1) f (t 1) 0 ,求实
4
5.令 t 1 x 0, 则 y 2 2t2 t 2(t 1)2 17 17
4 88
6.
y
x(x 2),(x x(x 2),(
2) x 2)
,作出图象即可.
7.函数 f (x) ax 2a 1,(a 0) 在 (0, ) 上单 x
调递增,又 m2 1 0,m2 m 3 0
x3 数,则实数 a 的取值范围是
15.已知函数 f (x) x5 3x3 5x 3 ,若 f (a) f (a 2) 6 ,则实数 a 的取值范围是
16.已知 m R ,函数 f (x) x 3 m m 在[2, x 1
5] 上的最大值是 5 ,则 m 的取值范围是
三、解答题:(写出必要的文字说明,推理过程或 演算步骤) 17.(本小题满分 10 分) 设函数 f (x) ax2 (b 2)x 3 . (Ⅰ)若 f (1) 3 ,且 a 0,b 0 ,求 b 1 的最
9.已知奇函数 y f (x) 的图象关于直线 x 2 对称,
且 f (m) 3,且 f (m 4) 的值为( )
A. 3
B. 0
C. 3
D. 1
3
10.已知函数 f (x 1) 是偶函数,且 x 1 时, f (x) 单调递减,设 a f ( 1),b f (3),c f (0) ,则 a,
部编版高中数学必修一第三章函数的概念与性质带答案知识总结例题
(名师选题)部编版高中数学必修一第三章函数的概念与性质带答案知识总结例题单选题1、已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x+4),且f(x+1)是奇函数,则()A.f(x)是偶函数B.f(x)的图象关于直线x=12对称C.f(x)是奇函数D.f(x)的图象关于点(12,0)对称2、函数y=2√1−2x(2x+1)0的定义域为()A.(−∞,12)B.(−∞,−12)∪(−12,12)C.(12,+∞)D.(−∞,−12)∪(−12,12]3、函数f(x)在(−∞,+∞)上是减函数,且a为实数,则有()A.f(a)<f(2a) B.f(a2)<f(a)C.f(a2+1)<f(a)D.f(a2−a)<f(a)4、已知f(x)是定义在(−2,2)上的单调递减函数,且f(2a−3)<f(a−2),则实数a的取值范围是()A.(0,4)B.(1,+∞)C.(12,52)D.(1,52)5、已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x−y)=f(x)f(y),f(1)=1,则∑22k=1f(k)=()A.−3B.−2C.0D.16、下列各组函数表示同一函数的是()A.f(x)=x,g(x)=√x33B.f(x)=1,g(x)=x0C.f(x)=x+1,g(x)=x2−1x−1D.f(x)=√x2,g(x)=(√x)27、若函数f(x)=ax2+2x−1在区间(−∞,6)上单调递增,则实数a的取值范围是()A.[−16,0]B.(−16,0)C.(−16,+∞)D.(−16,1)8、已知三次函数f(x)=2x3+3ax2+bx+c(a,b,c∈R),且f(2020)=2020,f(2021)=2021,f(2022)= 2022,则f(2023)=()A.2023B.2027C.2031D.2035多选题9、已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x)是奇函数,f(x+1)是偶函数.则下列选项中说法正确的有()A.f(2)=0B.f(x)周期为2C.f(x)的图象关于直线x=1对称D.f(x−2)是奇函数10、具有性质:f(1x)=−f(x)的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数中满足“倒负”变换的函数是()A.f(x)=2x−x2B.f(x)=x−1x C.f(x)=x+1xD.f(x)={x,0<x<1,0,x=1,−1x,x>111、我国著名的数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难入微;数形结合百般好,隔裂分家万事休.在数学学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质.下列函数中,在(0,+∞)上单调递增且图象关于y轴对称的是()A.f(x)=x3B.f(x)=x2C.y=x−2D.f(x)=|x|填空题12、已知函数f(x)的定义域为R,且f(x)为奇函数,其图象关于直线x=2对称.当x∈[0,4]时,f(x)=x2−4x,则f(2022)=____.13、对于定义域为D的函数f(x),若存在x0∈D,使f(x0)=x0,则称点(x0,x0)为f(x)图象上的一个不动点.由此,函数f(x)=4x的图象上不动点的坐标为_________.部编版高中数学必修一第三章函数的概念与性质带答案(十八)参考答案1、答案:C分析:由周期函数的概念易知函数f (x )的周期为2,根据图象平移可得f (x )的图象关于点(1,0)对称,进而可得奇偶性.由f (x +2)=f (x +4)可得2是函数f (x )的周期,因为f (x +1)是奇函数,所以函数f (x )的图象关于点(1,0)对称, 所以f (x )=−f (2−x ),f (x )=−f (−x ),所以f (x )是奇函数, 故选:C. 2、答案:B 分析:要使函数y =2√1−2x(2x +1)0有意义,则有{1−2x >02x +1=0,解出即可.要使函数y =2√1−2x (2x +1)0有意义,则有{1−2x >02x +1=0,解得x <12且x ≠−12 所以其定义域为(−∞,−12)∪(−12,12) 故选:B 3、答案:C分析:利用a =0可排除ABD ;根据函数单调性和a 2+1>a 恒成立可知C 正确. 当a =0时,ABD 中不等式左右两侧均为f (0),不等式不成立,ABD 错误; ∵a 2+1−a >0对于a ∈R 恒成立,即a 2+1>a 恒成立,又f (x )为R 上的减函数, ∴f (a 2+1)<f (a ),C 正确. 故选:C. 4、答案:D分析:根据函数自变量的定义域以及函数单调递减列式,求出a 的取值范围. ∵f (x )是定义在(−2,2)上的单调递减函数,且f (2a −3)<f (a −2), 则{2a −3>a −2−2<a −2<2−2<2a −3<2 ,解得1<a <52故选:D..5、答案:A分析:法一:根据题意赋值即可知函数f (x )的一个周期为6,求出函数一个周期中的f (1),f (2),⋯,f (6)的值,即可解出.[方法一]:赋值加性质因为f (x +y )+f (x −y )=f (x )f (y ),令x =1,y =0可得,2f (1)=f (1)f (0),所以f (0)=2,令x =0可得,f (y )+f (−y )=2f (y ),即f (y )=f (−y ),所以函数f (x )为偶函数,令y =1得,f (x +1)+f (x −1)=f (x )f (1)=f (x ),即有f (x +2)+f (x )=f (x +1),从而可知f (x +2)=−f (x −1),f (x −1)=−f (x −4),故f (x +2)=f (x −4),即f (x )=f (x +6),所以函数f (x )的一个周期为6.因为f (2)=f (1)−f (0)=1−2=−1,f (3)=f (2)−f (1)=−1−1=−2,f (4)=f (−2)=f (2)=−1,f (5)=f (−1)=f (1)=1,f (6)=f (0)=2,所以一个周期内的f (1)+f (2)+⋯+f (6)=0.由于22除以6余4,所以∑f (k )22k=1=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=1−1−2−1=−3.故选:A . [方法二]:【最优解】构造特殊函数由f (x +y )+f (x −y )=f (x )f (y ),联想到余弦函数和差化积公式cos (x +y )+cos (x −y )=2cos x cos y ,可设f (x )=a cos ωx ,则由方法一中f (0)=2,f (1)=1知a =2,a cos ω=1,解得cosω=12,取ω=π3, 所以f (x )=2cos π3x ,则f (x +y )+f (x −y )=2cos (π3x +π3y)+2cos (π3x −π3y)=4cos π3x cos π3y =f (x )f (y ),所以f (x )=2cos π3x 符合条件,因此f(x)的周期T =2ππ3=6,f (0)=2,f (1)=1,且f (2)=−1,f (3)=−2,f (4)=−1,f (5)=1,f (6)=2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0, 由于22除以6余4,所以∑f (k )22k=1=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=1−1−2−1=−3.故选:A . 【整体点评】法一:利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;法二:作为选择题,利用熟悉的函数使抽象问题具体化,简化推理过程,直接使用具体函数的性质解题,简单明了,是该题的最优解.6、答案:A分析:根据相同函数的定义,分别判断各个选项函数的定义域和对应关系是否都相同,即可得出答案.解:对于A,两个函数的定义域都是R,g(x)=√x33=x,对应关系完全一致,所以两函数是相同函数,故A符合题意;对于B,函数f(x)=1的定义域为R,函数g(x)=x0的定义域为{x|x≠0},故两函数不是相同函数,故B不符题意;对于C,函数f(x)=x+1的定义域为R,函数g(x)=x2−1x−1的定义域为{x|x≠1},故两函数不是相同函数,故C不符题意;对于D,函数f(x)=√x2的定义域为R,函数g(x)=(√x)2的定义域为[0,+∞),故两函数不是相同函数,故D不符题意.故选:A.7、答案:A分析:讨论a的取值,可知a=0符合题意,当a≠0时,结合二次函数的性质可得不等式组,求得a的范围,综合可得答案.当a=0时,函数f(x)=2x−1在R上单调递增,所以f(x)在(−∞,6)上单调递增,则a=0符合题意;当a≠0时,函数f(x)是二次函数,又f(x)在(−∞,6)上单调递增,由二次函数的性质知,{−1a≥6a<0,解得−16≤a<0.综上,实数a的取值范围是[−16,0],故选:A. 8、答案:D分析:根据题意,构造函数g (x )=f (x )−x ,根据g (2020)=g (2021)=g (2022)=0可以知道g (x )=2(x −2020)(x −2021)(x −2022),进而代值得到答案.设g (x )=f (x )−x ,则g (2020)=g (2021)=g (2022)=0,所以g (x )=2(x −2020)(x −2021)(x −2022),所以g (2023)=2×3×2×1=12,所以f(2023)=12+2023=2035. 故选:D. 9、答案:ACD分析:由已知条件可得f (x )关于(0,0)和直线x =1对称,从而f (x )的周期T =4,f(2)=f(0)=0,进而可判ABC ,对于D ,由于f (x )关于(0,0)和直线x =1对称,可得f (x )关于(2,0)对称,再结合周期可得结论由f (x )是奇函数,f (x +1)是偶函数,可得f (x )关于(0,0)和直线x =1对称,从而f (x )的周期T =4,所以选项B 错误,选项C 正确;对选项A :由对称性及奇函数的性质可知f (2)=f (0)=0,A 正确;对选项D :有已知f (x )关于(0,0)和直线x =1对称,从而f (x )关于(2,0)对称,又因为f (x )的周期T =4,可得f (x )关于(−2,0)对称,所以f (x −2)是奇函数,D 正确, 故选:ACD. 10、答案:BD分析:对各选项中的函数逐个检验后可得正确的选项. 对于A 选项,x =0在定义域内,不满足“倒负”变换;对于B 选项,f(1x )=1x −x =−(x −1x )=−f(x),满足“倒负”变换; 对于C 选项,f(12)=52,−f(2)=−52,f(12)≠−f(2),不满足“倒负”变换; 对于D 选项,当0<x <1时,1x >1,此时f(1x )=−11x=−x =−f(x);当x =1时,1x =1,此时f(1)=0=−f(1);当x >1时,0<1x <1,此时f(1x )=1x =−f(x),f(x)满足“倒负”变换.故选:BD.11、答案:BD解析:根据函数解析式,逐项判断函数的单调性与奇偶性,即可得出结果.A选项,f(x)=x3定义域为R,在(0,+∞)上显然单调递增,但f(−x)=−x3≠f(x),即f(x)=x3不是偶函数,其图象不关于y轴对称,A排除;B选项,f(x)=x2定义域为R,在(0,+∞)上显然单调递增,且f(−x)=(−x)2=x2=f(x),所以f(x)=x2是偶函数,图象关于y轴对称,即B正确;C选项,y=x−2定义域为(−∞,0)∪(0,+∞),在(0,+∞)上显然单调递减,C排除;D选项,f(x)=|x|的定义域为R,在(0,+∞)上显然单调递增,且f(−x)=|−x|=|x|=f(x),所以f(x)=|x|是偶函数,图象关于y轴对称,即D正确.故选:BD.12、答案:4分析:先由对称性和奇偶性求得函数f(x)的周期,再利用函数的周期结合函数在x∈[0,4]上的解析式求值即可. ∵f(x)的图象关于直线x=2对称,∴f(−x)=f(x+4),又f(x)为奇函数,∴f(−x)=−f(x),故f(x+4)=−f(x),则f(x+8)=−f(x+4)=f(x),∴函数f(x)的周期T=8,又∵2022=252×8+6,∴f(2022)=f(6)=f(−2)=−f(2)=−(4−8)=4.所以答案是:4.13、答案:(−2,−2)、(2,2)分析:由不动点的定义,结合函数解析式求出不动点坐标.由题设,函数定义域为{x|x≠0},令f(x)=4=x,则x=±2,x所以函数不动点坐标为(−2,−2)、(2,2).所以答案是:(−2,−2)、(2,2)。
(2019)人教版高中数学必修第一册第三章函数概念与性质((有答案)
(2019)人教版高中数学必修第一册第三章函数概念与性质3.1.1函数的概念一、选择题(60分)1.函数y = √ΠΓ7+√Π7的值域为()A. [1, √2 ]B. [1,2]C. [ QW ,2]D. [√2,2]2.已知函数fW = -— U>0),若d=J匚F>0,则/W的取值范围是( )ax ~\A. (―2>∕T,-1)B. [-∖∕2-1,-1)C. [―2>∕T,-1)D. (—>/2,0)3.函数y = j2019-x+Jx-2018 的值域是( )A. [θ,√∑]B. [0,2]C. [1,√2]D. [1,2]4.函数y = JX(X-I)+√7的定义域为( )A. {xlx≥0}B. {xlx≥l}C. {ΛI X≥1}U{0}D.{X∖0≤X≤1}—tx— 2/ + 45.已知函数/(Λ∙)=\.;2在区间[一1,2]上的最大值为2,则?的值等于()A. 2 或 3B. —1 或 3C. 1D. 36.设函数f(χ) = y∣ax2+bx + c(a<O)的定义域为6若所有点(S J(D)(SjEQ)构成一个正方形区域, 则。
的值为()A. -2B. 7C. -6D. -87.已知定义在[0,2)上的函数∙f(x)满足/(X+2)=∕(Λ)+X,且当xw[0,2)时J(X) = X—8,则/(93) = ().A. 2019B. 2109C. 2190D. 29018.记号国表示不超过实数X的最大整数,若/(x) = [^ + [√3θ7],则∕0)÷∕(2)÷∕(3)÷...÷∕(29)÷∕(30)的值为()A. 899B. 900C. 901D. 9029.函数f(x) = -^2x-x2+√7÷√2-X的最大值为().L 3 5 CA. √2B. -C. - D∙ 22 210.设D是含数1的有限实数集,/W是定义在D上的函数,若.心)的图象绕原点逆吋针旋转彳后与原图象重合,则在以下各项中/⑴的取值只可能是A.石B. 1C.迺D・03x f x <0 l x3_ I Ca + I)X211.已知函数/■(%)=+曲,心O '若函数y= fd) - αx - 1有两个零点,则实数Q的取值范围是()A. (0,1)B. (1, +∞)C. (-1,0)D. (-∞,-l)12.若函数八朗满足关系式/(x)-2∕(-x) = √+x,则/⑵=()10 10 14 14A- -T B- T c∙ -T D- T二、填空题(20分)13.函数/(A)=yjχ2 -3x+2 + X 的值域为_______________ 14.规定UT为不超过*的最大整数,对任意实数令∕ιω = [4xJ, g(χ) = 4x-[4x]f /2(x) = /(x)).若∕1(Λ-)=2,f2(χ) = K则*的取值范围是_________ .15.已知定义在R上函数才⑴满足,对一切实数*、儿均有/(√ + 2y) + 2y≥∕(√+3y),且/(100) = 100,则/(200)= _____________ .16.函数y = f(x)是最小正周期为4的偶函数,且在x∈[-2,0]时,/(Λ)=2X÷1,若存在x1, X2,百满足0“ <x2<∙∙<xπ,且∣∕(^1)-∕(X2)∣+∣∕(X2)-∕(X3)∣+∙∙∙+∣∕(ΛM-1)-∕(X H)∣=2016,则” + 兀,最小值为 __ .17.已知函数y = √ + 2x在闭区间[M]上的值域为[-1,3],则α∙方的最大值为______ ・三、解答题(70分)18∙在正整数集Ar 上定义函数y = /(«),满足fW[f(n +1) + 1] = 2[2-/(n÷l)],且/(1) = 2Q(1)求证汀(3)-/(2) = -;f(n) = ---- ! --- + 1(2)是否存在实数"小使得. 3丫 . 任意正整数〃恒成立,并证明你的结论.a一一一b2丿19.设函数∕W=< , M 其中P, M是非空数集.记/(P) =Mr=/(x), x∈P},/Gw)={v^=∕(χ), —X, XwM x≡M}.(I )若P= [0, 3], M=(・oo,・1),求/(P) Uf(M) J(II)若Mw=0,且/(*)是定义在人上的增函数,求集合P f M;(In)判断命题“若PUM期,则/(P)U f(M)≠R”的真假,并加以证明.20∙规定[r]为不超过f的最大整数,例如[12.6] = 12, [-3,5] = -4,对任意实数K令∕i(x)=[4x], g(x) =4X-[4X]9进一步令fl(x)=fl∖g(x)}.7(1)⅛ X=—,分别求∕i(x)和fι(x)iIo⑵若∕i(χ)=b无(X)=3同时满足,求X的取值范围.21.已知二次函数f M的值域为[-久+00),且不等式/(x) Vo的解集为(_1, 5).(1)求/ (X)的解析式;(2)求函数.V=T(7^7)的值域•22.已知X为实数,用卜]表示不超过X的最大整数.(1)若函数MH"],求/(1.2),/(-1.2)的值;■β∙■(2)若函数/W= 呼-专(T,求/(X)的值域;⑶若存在meRRmeZ9使得/H =/(H),则称函数/⑴是G函数,若函数./(A) = X+ -是G函•X数,求。
(新教材)人教A版-数学必修第一册第三章 函数的概念与性质 测试题含答案
绝密★启用前(新教材)人教A版-数学必修第一册第三章函数的概念与性质测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共150分,考试时间150分钟第Ⅰ卷一、选择题(共12小题,每小题5.0分,共60分)1.设f(x)={x−2,x≥10,f(f(x+6)),x<10,则f(5)的值为()A. 10B. 11C. 12D. 132.已知图①中的图象对应的函数为y=f(x),则图②的图象对应的函数为( )A.y=f(|x|)B.y=f(-|x|)C.y=|f(x)|D.y=-f(|x|)3.已知函数y=f(x)的对应关系如下表,函数y=g(x)的图象是如下图的曲线ABC,其中A(1,3),B(2,1),C(3,2),则f[g(2)]的值为()A. 3B. 2C. 1D. 04.若y=f(x+3)的图象经过点P(1,4),则函数y=f(x)的图象必经过点()A. (-2,4)B. (1,1)C. (4,4)D. (1,7)5.奇函数y=f(x)在区间[3,7]上是增函数,且最小值为-5,那么f(x)在区间[-7,-3]上() A.是增函数且最小值为5B.是增函数且最大值为5C.是减函数且最小值为5D.是减函数且最大值为56.一个偶函数定义在[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图所示,下列说法正确的是()A.这个函数仅有一个单调增区间B.这个函数仅有一个单调减区间C.这个函数在其定义域内有最大值是7D.这个函数在其定义域内有最小值是-77.函数y=f(x)对于任意x,y∈R,有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,当x>0时,f(x)>1,且f(3)=4,则()A.f(x)在R上是减函数,且f(1)=3B.f(x)在R上是增函数,且f(1)=3C.f(x)在R上是减函数,且f(1)=2D.f(x)在R上是增函数,且f(1)=28.若函数f(x)=ax2+(2+a)x+1是偶函数,则函数f(x)的单调增区间为()A. (-∞,0]B. [0,+∞)C. (-∞,+∞)D. [1,+∞)9.下列关于幂函数的命题中正确的是()A.不存在非奇非偶的幂函数B.如果一个幂函数是奇函数,则它的图象一定过原点C.如果幂函数的图象不过点(-1,1),则它一定不是偶函数D.若两个幂函数的图象有三个不同的公共点,则这两个幂函数一定是相同的10.已知幂函数f(x)=xα的图象经过点(2,4),则下列命题中不正确的是()A.函数图象过点(-1,1)B.当x∈[-1,2]时,函数f(x)取值范围是[0,4]C.f(x)+f(-x)=0D.函数f(x)单调减区间为(-∞,0)11.某商品1月份降价10%,此后受市场因素影响,价格连续上涨三次,使目前售价与1月份降价前相同,则连续上涨三次的价格平均回升率为()3-1A.√1093+1B.√1092-1C.√109D.3√3312.建造一个容积为8米3,深为2米的长方体无盖水池,若池底和池壁的造价分别为120元/米2和80元/米2,则总造价与一底边长x的函数关系式为()A.y=320(x+4)x)+480B.y=320(x+4x)C.y=160(x+4x)+240D.y=160(x+4x第Ⅱ卷二、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)13.已知函数f(x)=若f(f(x))=2,则x的取值范围是________.14.若函数f(x)=kx2+(k-1)x+2是偶函数,则f(x)的递减区间是________.15.给出下列说法:①y=x2-2|x|-3的递增区间为[1,+∞);②定义在R上的函数f(x)对任意两个不等实数a、b,总有f(a)−f(b)a−b>0成立,则f(x)在R上是增函数;③f(x)=1x的单调减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).正确的为________________.16.为了保证信息的安全传输,有一种为秘密密钥密码系统,其加密、解密原理为:发送方由明文到密文(加密),接收方由密文到明文(解密).现在加密密钥为y=xα(α为常数),如“4”通过加密后得到密文“2”.若接收方接到密文“3”,则解密后得到的明文是________.三、解答题(共6小题, 共70分)17.已知f(x)={x2,−1≤x≤1,1,x>1或x<−1.(1)画出f(x)的图象;(2)若f(x)≥14,求x的取值范围;(3)求f(x)的值域.18.某种商品在近30天内每件的销售价格P(元)与时间t(天)的函数关系式近似满足P={t+20,1≤t≤24,t∈N,−t+100,25≤t≤30,t∈N.商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系式近似满足Q=-t+40(1≤t≤30,t∈N).求这种商品日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中第几天.19.已知f(x)=x2+ax+3-a,若x∈[-2,2]时,f(x)>0恒成立,求a的取值范围.20.已知函数f(x)=x+4x,x∈[1,3].(1)判断f(x)在[1,2]和[2,3]上的单调性;(2)根据f(x)的单调性写出f(x)的最值.21.已知函数f(x)=x-1x.(1)判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明;(2)用定义证明函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数;(3)若函数f(x)在区间[2,a]上的最大值与最小值之和不小于11a−22a,求a的取值范围.22.已知幂函数f(x)=x(2-k)(1+k)(k∈Z)满足f(2)<f(3).(1)求实数k的值,并写出相应的函数f(x)的解析式;(2)对于(1)中的函数f(x),试判断是否存在正数m,使函数g(x)=1-mf(x)+(2m-1)x在区间[0,1]上的最大值为5.若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.答案1.【答案】B【解析】f(5)=f(f(11))=f(9)=f(f(15))=f(13)=11.2.【答案】B【解析】由图知:当x<0时,图②中图象与图①中一致,即y=f(x);当x>0时,图②中图象是图①中y轴左侧图象关于y轴的对称图象,即y=f(-x).故选B.3.【答案】B【解析】由y=g(x)的图象与y=f(x)的对应关系表可知g(2)=1,f(1)=2,所以f[g(2)]=f(1)=2,故选B.4.【答案】C【解析】本题考查图象的左右平移,由于P(1,4)在y=f(x+3)的图象上,y=f(x)的图象是由y=f(x+3)的图象向右平移3个单位长度得到的.因此P(1,4)也向右平移3个单位长度,变成(4,4),故选C. 5.【答案】B【解析】函数y=f(x)是奇函数,在[a,b]上是增函数,则在[-b,-a]上也是增函数;因为奇函数y=f(x)在区间[3,7]上是增函数,且最小值为-5,即f(3)=-5,所以函数y=f(x)在区间[-7,-3]上也是增函数,则x∈[-7,-3]时,f(x)≤f(-3)=-f(3)=5,即函数y=f(x)在区间[-7,-3]上的最大值是5.故选B.6.【答案】C【解析】结合偶函数图象关于y轴对称可知,这个函数在[-7,7]上有两个单调递增区间,两个单调递减区间,且定义域内有最大值7,有最小值-2.7.【答案】D【解析】设x1<x2,则f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1.∵x2-x1>0,又当x>0时,f(x)>1,∴f(x2-x1)>1,∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)在R上是增函数.∵f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)-1=f(1)+[f(1)+f(1)-1]-1=3f(1)-2=4,∴f(1)=2,故选D.8.【答案】A【解析】因为函数为偶函数,所以a+2=0,a=-2,即该函数为f(x)=-2x2+1,所以函数的单调增区间为(-∞,0].9.【答案】C【解析】幂函数y =x -12既不是奇函数,也不是偶函数.幂函数y =x -1是奇函数,它的图象不过原点.幂函数y =x 2和幂函数y =x 4有三个公共点(1,1),(0,0),(-1,1),它们是不同的幂函数,于是A ,B ,D 都不正确.若幂函数是偶函数,则f (-1)=f (1)=1,其图象一定过点(-1,1),所以答案为C.10.【答案】C【解析】∵幂函数y =xα的图象经过点(2,4),∴4=2α,即22=2α.解得α=2.故函数的解析式为y =x 2,故函数图象经过点(-1,1),A 正确;当x ∈[-1,2]时,函数f (x )的值域是[0,4],B 正确;由于f (-x )=(-x )2=x 2,函数不满足f (x )+f (-x )=0,C 错;函数f (x )的单调减区间为(-∞,0],D 正确.故选C.11.【答案】A【解析】(1-0.1)(1+x )3=1⇒x =√1093-1. 12.【答案】B【解析】因为建造一个容积为8米3,深为2米的长方体无盖水池,一底边长x ,所以另一底边长为4x ,y =120×x ·4x +2(2x +2×4x)×80=320(x +4x )+480 ,故选B. 13.【答案】{2}∪[-1,1]【解析】设f (x )=t ,∴f (t )=2,当t ∈[-1,1]时,满足f (t )=2,此时-1≤f (x )≤1,无解;当t =2时,满足f (t )=2,此时f (x )=2,即-1≤x ≤1或x =2.14.【答案】(-∞,0]【解析】∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=kx 2-(k -1)x +2=kx 2+(k -1)x +2=f (x ),∴k =1.∴f (x )=x 2+2,其递减区间为(-∞,0].15.【答案】②【解析】①因为y =x 2-2|x |-3={x 2−2x −3,x ≥0x 2+2x −3,x <0,所以y =x 2-2|x |-3的递增区间为[1,+∞)和(-1,0),不正确.②因为f (a )−f(b)a−b >0,所以a >b ,则f (a )>f (b ),或a <b ,则f (a )<f (b ),根据增函数的定义可知此命题正确.③函数f (x )=1x 的单调减区间是(-∞,0),(0,+∞),但(-∞,0)∪(0,+∞)不是其单调减区间.不正确.16.【答案】9【解析】由题目可知加密密钥y =xα(α是常数)是一个幂函数模型,所以要想求得解密后得到的明文,就必须先求出α的值.由题意得2=4α,解得α=12,则y =x 12.由x 12=3,得x =9.17.【答案】(1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示.(2)由于f (±12)=14, 结合此函数图象可知,使f (x )≥14的x 的取值范围是(-∞,-12]∪[12,+∞).(3)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].18.【答案】设日销售金额为y 元,则y =P ·Q ,所以y ={−t 2+20t +800,1≤t ≤24,t ∈N ,t 2−140t +4000,25≤t ≤30,t ∈N , 即y ={−(t −10)2+900,1≤t ≤24,t ∈N ,(t −70)2−900,25≤t ≤30,t ∈N ,当1≤t ≤24,t ∈N 时,t =10,y max =900;当25≤t ≤30,t ∈N 时,t =25,y max =1 125.所以该商品日销售金额的最大值为1 125元,且在30天中的第25天销售金额最大.19.【答案】设f (x )在x ∈[-2,2]的最小值为f (x )min ,则只需f (x )min >0,又其图象的对称轴为直线x =-a 2,则(1)当-a 2<-2,即a >4时,f (x )min =f (-2)=7-3a >0,得a <73.又a >4,故此时a 不存在.(2)当-a 2∈[-2,2],即-4≤a ≤4时,f (x )min =f (-a 2)=3-a -a 24>0, 解得-6<a <2.又-4≤a ≤4,故-4≤a <2.(3)当-a 2>2,即a <-4时,f (x )min =f (2)=7+a >0,得a >-7.又a <-4,故-7<a <-4.综上可得,a 的取值范围为-7<a <2.20.【答案】(1)设x 1,x 2是区间[1,3]上的任意两个实数,且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1-x 2+4x 1-4x 2=(x 1-x 2)(1-4x 1x 2).∵x 1<x 2,∴x 1-x 2<0.当1≤x 1<x 2≤2时,1<x 1x 2<4,∴4x1x 2>1. ∴1-4x 1x 2<0.∴f (x 1)>f (x 2).∴f (x )在[1,2]上是减函数.当2≤x 1<x 2≤3时,4<x 1x 2<9,∴0<4x 1x 2<1. ∴1-4x 1x 2>0, ∴f (x 1)<f (x 2).∴f (x )在[2,3]上是增函数.(2)由(1)知f (x )的最小值为f (2)=2+42=4. 又∵f (1)=5,f (3)=3+43=133<f (1),∴f (x )的最大值为5.21.【答案】(1)函数f (x )=x -1x 是奇函数,∵函数f (x )=x -1x的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在x 轴上关于原点对称, 且f (-x )=-x -1−x =-(x -1x )=-f (x ),∴函数f (x )=x -1x 是奇函数.(2)证明 设任意实数x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(x 1-1x 1)-(x 2-1x 2)=(x 1−x 2)(x 1x 2+1)x 1x 2,∵1≤x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>0,x 1x 2+1>0,∴(x 1−x 2)(x 1x 2+1)x 1x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在区间[1,+∞)上为增函数.(3)∵[2,a ]⊆[1,+∞),∴函数f (x )在区间[2,a ]上也为增函数.∴f (x )max =f (a )=a -1a ,f (x )min =f (2)=32,若函数f (x )在区间[2,a ]上的最大值与最小值之和不小于11a−22a , 则a -1a +32≥112-1a ,∴a ≥4,∴a 的取值范围是[4,+∞).22.【答案】(1)对于幂函数f (x )=x (2-k )(1+k )满足f (2)<f (3), 因此(2-k )(1+k )>0,解得-1<k <2.因为k ∈Z ,所以k =0或k =1.当k =0时,f (x )=x 2,当k =1时,f (x )=x 2,综上所述,k 的值为0或1,f (x )=x 2.(2)函数g (x )=1-mf (x )+(2m -1)x=-mx 2+(2m -1)x +1,由于要求m >0,因此抛物线开口向下,对称轴方程为 x =2m−12m ,当m >0时,2m−12m =1-12m <1,因为在区间[0,1]上的最大值为5, 所以{1−12m >0,g (1−12m )=5或{1−12m ≤0,g (0)=5, 解得m =52+√6,满足题意.。
高中数学必修一第三章函数的概念与性质知识总结例题(带答案)
高中数学必修一第三章函数的概念与性质知识总结例题单选题1、已知定义在R 上的奇函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,若实数x 满足xf (x −12)≤0,则x 的取值范围是( )A .[−12,0]∪[12,32]B .[−12,12]∪[32,+∞)C .[−12,0]∪[12,+∞)D .[−32,−12]∪[0,12] 答案:A分析:首先根据函数的奇偶性和单调性得到函数f (x )在R 上单调递增,且f (1)=f (−1)=0,从而得到x ∈(−∞,−1),f (x )<0,x ∈(−1,0),f (x )>0,x ∈(0,1),f (x )<0,x ∈(1,+∞),f (x )>0,再分类讨论解不等式xf (x −12)≤0即可.因为奇函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,定义域为R ,f(1)=0,所以函数f (x )在R 上单调递增,且f (1)=f (−1)=0.所以x ∈(−∞,−1),f (x )<0,x ∈(−1,0),f (x )>0,x ∈(0,1),f (x )<0,x ∈(1,+∞),f (x )>0.因为xf (x −12)≤0,当x <0时,f (x −12)≥0,即−1≤x −12≤0或x −12≥1,解得−12≤x <0.当x =0时,符合题意.当x >0时,f (x −12)≤0,x −12≤−1或0≤x −12≤1, 解得12≤x ≤32. 综上:−12≤x ≤0或12≤x ≤32. 故选:A2、若函数f (x )=x α的图象经过点(9,13),则f (19)=( )A .13B .3C .9D .8分析:将(9,13)代入函数解析式,即可求出α,即可得解函数解析式,再代入求值即可. 解:由题意知f (9)=13,所以9α=13,即32α=3−1,所以α=−12,所以f (x )=x −12,所以f (19)=(19)−12=3.故选:B3、若函数f(x)=x 2−mx +10在(−2,1)上是减函数,则实数m 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .[−4,+∞)C .(−∞,2]D .(−∞,−4]答案:A分析:结合二次函数的对称轴和单调性求得m 的取值范围.函数f(x)=x 2−mx +10的对称轴为x =m 2,由于f (x )在(−2,1)上是减函数,所以m 2≥1⇒m ≥2. 故选:A4、函数f (x )=x 2−1的单调递增区间是( )A .(−∞,−3)B .[0,+∞)C .(−3,3)D .(−3,+∞)答案:B分析:直接由二次函数的单调性求解即可.由f (x )=x 2−1知,函数为开口向上,对称轴为x =0的二次函数,则单调递增区间是[0,+∞).故选:B.5、若函数f (x )=x ln (x +√a +x 2)为偶函数,则a 的值为( )A .0B .1C .﹣1D .1或﹣1答案:B分析:由f (x )=x ln (x +√a +x 2)为偶函数,则设g (x )=ln (x +√a +x 2)是奇函数,由g (0)=0,可解:∵函数f(x)=x ln(x+√a+x2)为偶函数,x∈R,∴设g(x)=ln(x+√a+x2)是奇函数,则g(0)=0,即ln√a=0,则√a=1,则a=1.故选:B.6、函数f(x)=log2x−1x的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)答案:B解析:判断函数的单调性,结合函数零点存在性定理,判断选项.f(1)=0−1=−1<0,f(2)=1−12=12>0,且函数f(x)=log2x−1x 的定义域是(0,+∞),定义域内y=log2x是增函数,y=−1x也是增函数,所以f(x)是增函数,且f(1)f(2)<0,所以函数f(x)=log2x−1x的零点所在的区间为(1,2).故选:B小提示:方法点睛:一般函数零点所在区间的判断方法是:1.利用函数零点存在性定理判断,判断区间端点值所对应函数值的正负;2.画出函数的图象,通过观察图象与x轴在给定区间上是否有交点来判断,或是转化为两个函数的图象交点判断.7、函数y=√2x+4x−1的定义域为()A.[0,1)B.(1,+∞)C.(0,1)∪(1,+∞)D.[0,1)∪(1,+∞)答案:D分析:由题意列不等式组求解由题意得{2x≥0x−1≠0,解得x≥0且x≠1,故选:D8、设a为实数,定义在R上的偶函数f(x)满足:①f(x)在[0,+∞)上为增函数;②f(2a)<f(a+1),则实数a 的取值范围为()A.(−∞,1)B.(−13,1)C.(−1,13)D.(−∞,−13)∪(1,+∞)答案:B分析:利用函数的奇偶性及单调性可得|2a|<|a+1|,进而即得.因为f(x)为定义在R上的偶函数,在[0,+∞)上为增函数,由f(2a)<f(a+1)可得f(|2a|)<f(|a+1|),∴|2a|<|a+1|,解得−13<a<1.故选:B.多选题9、某杂志以每册2元的价格发行时,发行量为10万册.经过调查,若单册价格每提高0.2元,则发行量就减少5000册.要该杂志销售收入不少于22.4万元,每册杂志可以定价为()A.2.5元B.3元C.3.2元D.3.5元答案:BC分析:设每册杂志定价为x(x>2)元,根据题意由(10−x−20.2×0.5)x≥22.4,解得x的范围,可得答案.依题意可知,要使该杂志销售收入不少于22.4万元,只能提高销售价,设每册杂志定价为x(x>2)元,则发行量为10−x−20.2×0.5万册,则该杂志销售收入为(10−x−20.2×0.5)x万元,所以(10−x−20.2×0.5)x≥22.4,化简得x2−6x+8.96≤0,解得2.8≤x≤3.2,故选:BC小提示:关键点点睛:理解题意并求出每册杂志定价为x(x>2)元时的发行量是解题关键.10、已知函数f(x)={|x |+2,x <1x +2x,x ≥1 ,下列说法正确的是( ) A .f(f(0))=3B .函数y =f(x)的值域为[2,+∞)C .函数y =f(x)的单调递增区间为[0,+∞)D .设a ∈R ,若关于x 的不等式f(x)≥|x 2+a|在R 上恒成立,则a 的取值范围是[−2,2]答案:ABD解析:作出函数f(x)的图象,先计算f(0),然后计算f(f(0)),判断A ,根据图象判断BC ,而利用参变分离可判断D .画出函数f(x)图象.如图,A 项,f(0)=2,f(f(0))=f(2)=3,B 项,由图象易知,值域为[2,+∞)C 项,有图象易知,[0,+∞)区间内函数不单调D 项,当x ≥1时,x +2x ≥|x 2+a|恒成立,所以−x −2x ≤x 2+a ≤x +2x 即−32x −2x ≤a ≤x 2+2x 在[1,+∞)上恒成立,由基本不等式可得x 2+2x ≥2,当且仅当x =2时等号成立,3x 2+2x ≥2√3,当且仅当x =2√33时等号成立, 所以−2√3≤a ≤2.当x <1时,|x |+2≥|x 2+a|恒成立,所以−|x |−2≤x 2+a ≤|x |+2在(−∞,1)上恒成立,即−|x |−2−x 2≤a ≤|x |+2−x 2在(−∞,1)上恒成立 令g (x )=|x |+2−x 2={−32x +2,x ≤0x 2+2,0<x <1 ,当x ≤0时,g (x )≥2,当0<x <1时,2<g (x )<32,故g (x )min =2;令ℎ(x )=−|x |−2−x 2={12x −2,x ≤0−3x 2−2,0<x <1 ,当x ≤0时,ℎ(x )≤−2,当0<x <1时,−72<ℎ(x )<−2,故ℎ(x )max =−2; 所以−2≤a ≤2.故f(x)≥|x 2+a|在R 上恒成立时,有−2≤a ≤2. 故选:ABD .小提示:关键点点睛:本题考查分段函数的性质,解题方法是数形结合思想,作出函数的图象,由图象观察得出函数的性质,绝对值不等式恒成立,可以去掉绝对值符号,再利用参变分离求参数的取值范围.11、已知函数f (x )={x 2,−2≤x <1−x +2,x ≥1关于函数f (x )的结论正确的是( ) A .f (x )的定义域为RB .f (x )的值域为(−∞,4]C .若f (x )=2,则x 的值是−√2D .f (x )<1的解集为(−1,1)答案:BC分析:求出分段函数的定义域可判断A ;求出分段函数的值域可判断B ;分x ≥1、−2≤x <1两种情况令f (x )=2求出x 可判断C ;分x ≥1、−2≤x <1两种情况解不等式可判断D.函数f (x )={x 2,−2≤x <1−x +2,x ≥1的定义域是[−2,+∞),故A 错误; 当−2≤x <1时,f (x )=x 2,值域为[0,4],当x ≥1时,f (x )=−x +2,值域为(−∞,1],故f (x )的值域为(−∞,4],故B 正确;当x ≥1时,令f (x )=−x +2=2,无解,当−2≤x <1时,令f (x )=x 2=2,得到x =−√2,故C 正确; 当−2≤x <1时,令f (x )=x 2<1,解得x ∈(−1,1),当x ≥1时,令f (x )=−x +2<1,解得x ∈(1,+∞),故f (x )<1的解集为(−1,1)∪(1,+∞),故D 错误.故选:BC.填空题12、写出一个同时具有下列性质的函数f(x)=___________.①f(x)是奇函数;②f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数;③f(x1x2)=f(x1)f(x2).答案:x−1(答案不唯一,符合条件即可)分析:根据三个性质结合图象可写出一个符合条件的函数解析式.f(x)是奇函数,指数函数与对数函数不具有奇偶性,幂函数具有奇偶性,又f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,同时f(x1x2)=f(x1)f(x2),故可选,f(x)=xα,α<0,且α为奇数,所以答案是:x−113、已知幂函数f(x)=(m2−3m+3)x m+1的图象关于原点对称,则满足(a+1)m>(3−2a)m成立的实数a 的取值范围为___________.答案:(23,4)分析:利用幂函数的定义及性质求出m值,再解一元二次不等式即可得解.因函数f(x)=(m2−3m+3)x m+1是幂函数,则m2−3m+3=1,解得m=1或m=2,当m=1时,f(x)=x2是偶函数,其图象关于y轴对称,与已知f(x)的图象关于原点对称矛盾,当m=2时,f(x)=x3是奇函数,其图象关于原点对称,于是得m=2,不等式(a+1)m>(3−2a)m化为:(a+1)2>(3−2a)2,即(3a−2)(a−4)<0,解得:23<a<4,所以实数a的取值范围为(23,4).所以答案是:(23,4)14、若幂函数y=f(x)的图像经过点(18,2),则f(−18)的值为_________.答案:−2分析:根据已知求出幂函数的解析式f(x)=x−13,再求出f(−18)的值得解.设幂函数的解析式为f(x)=x a ,由题得2=(18)a =2−3a ,∴−3a =1,∴a =−13,∴f(x)=x −13.所以f(−18)=(−18)−13=(−12)3×(−13)=−2.所以答案是:−2.小提示:本题主要考查幂函数的解析式的求法和函数值的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 解答题15、美国对中国芯片的技术封锁激发了中国“芯”的研究热潮.某公司研发的A ,B 两种芯片都已经获得成功.该公司研发芯片已经耗费资金2千万元,现在准备投入资金进行生产.经市场调查与预测,生产A 芯片的毛收入与投入的资金成正比,已知每投入1千万元,公司获得毛收入0.25千万元;生产B 芯片的毛收入y (千万元)与投入的资金x (千万元)的函数关系为y =kx a (x >0),其图像如图所示.(1)试分别求出生产A ,B 两种芯片的毛收入y (千万元)与投入资金x (千万元)的函数关系式;(2)现在公司准备投入40千万元资金同时生产A ,B 两种芯片,求可以获得的最大利润是多少.答案:(1)生产A ,B 两种芯片的毛收入y (千万元)与投入资金x (千万元)的函数关系式分别为y =0.25x ,y =√x (x >0),(2)9千万元分析:(1)根据待定系数法可求出函数解析式,(2)将实际问题转换成二次函数求最值的问题即可求解解:(1)因为生产A 芯片的毛收入与投入的资金成正比,所以设y =mx (m >0),因为当x =1时,y =0.25,所以m =0.25,所以y =0.25x ,即生产A 芯片的毛收入y (千万元)与投入资金x (千万元)的函数关系式为y =0.25x ,对于生产B 芯片的,因为函数y =kx a (x >0)图像过点(1,1),(4,2),所以{1=k k⋅4a=2,解得{k=1a=12,所以y=x12,即生产B芯片的毛收入y(千万元)与投入的资金x(千万元)的函数关系为y=√x(x>0),(2)设投入x千万元生产B芯片,则投入(40−x)千万元生产A芯片,则公司所获利用f(x)=0.25(40−x)+√x−2=−14(√x−2)2+9,所以当√x=2,即x=4千万元时,公司所获利润最大,最大利润为9千万元。
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高中数学人教A版必修一第三章《函数的概念与性质》解答题提高训
练 (18)
题号一总分
得分
一、解答题(本大题共30小题,共360.0分)
1.已知函数f(x)=x+a
,a>0.
x
(1)求证f(x)在区间(0,√a]上为减函数,在区间上为增函数;
(任意选择一个证明即可)
(2)若函数f(x)在[2,4]上的最大值比最小值大1,求实数a的值.
2.若函数f(x)的定义域为D,集合M⊆D,若存在非零实数t使得任意x∈M都有x+t∈D,且f(x+
t)>f(x),则称f(x)为M上的t−增长函数.
−增长函数,
(1)已知函数g(x)=x,函数ℎ(x)=x2,判断g(x)和ℎ(x)是否为区间[−1,0]上的3
2并说明理由;
(2)如果f(x)是定义域为R的奇函数,当x≥0时,f(x)=|x−a2|−a2,且f(x)为R上的4−增
长函数,求实数a的取值范围.
3.已知函数f(x)=log2(2a x)⋅log2x
8
,a为常数.
(1)当a=2时,求不等式f(x)≤0的解集;
(2)当x∈[1
4
,8]时,求f(x)的最小值.
4.已知函数且a≠1).
(1)判断并证明f(x)的奇偶性;
(2)求使f(x)>0的x的取值范围;
(3)若g(x)=log a
m
(1−x)|1
2
−x|
,ℎ(x)=f(x)−g(x),是否存在实数m,使得ℎ(x)有三个不同的零点,
若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
5.知函数f(x)=log2x+1,g(x)=f(x2)+[f(x)]2.
(1)若f(x)的定义域是[1,16],求函数g(x)的最值;
(2)若不等式[f(x)]2+log2x+4>m⋅f(x)对于∀x∈[1,16]恒成立,求m的取值范围.6.设函数f(x)=t−x−t x(t>0,t≠1),f(−1)=3
.
2
(1)求t的值;
(2)判断并用定义证明函数f(x)在R上单调性;
(3)求函数g(x)=4−x+4x+2kf(x),x∈[0,1]的最小值ℎ(k).
7.设函数f(x)=√x2+9−ax
(1)证明:当a≥1时,f(x)在[0,+∞)上单调递减。
(2)已知g(x)=x2−mx+2,当a=1时,对于∀x1∈[0,4],都∃x2∈[−1
2,3
2
],使得f(x1)=g(x2),
求m的取值范围。
8.已知向量a⃗,b⃗ ,c⃗,d⃗以及实数x,y满足|a⃗|=|b⃗ |=1,c⃗=a⃗+(x2−3)⋅b⃗ ,d⃗=−y⋅a⃗+x⋅b⃗ ,若
,且|c⃗|⩽√10.
(1)求y关于x的函数关系式y=f(x)及其定义域.
(2)若x∈(1,√6)时,不等式f(x)≥mx−16恒成立,求实数m的取值范围.
9.为了净化空气,某科研单位根据实验得出,在一定范围内,每喷洒1个单位的净化剂,空气中
释放的浓度y(单位:毫克/米3)随着时间x(单位:天)变化的函数关系式近似为y=
{
16
8−x
−1,0≤x≤4
5−1
2x,4<x≤10
.若多次喷洒,则某一时刻空气中的净化剂浓度为每次投放的净化剂在相应
时刻所释放的浓度之和.由实验知,当空气中净化剂的浓度不低于4(毫克/米3)时,它才能起到净化空气的作用.
(1)若一次喷洒4个单位的净化剂,则净化时间可达几天?
(2)若第一次喷洒2个单位的净化剂,6天后,再喷洒a(1≤a ≤4)个单位的净化剂,要使接下来的4天中能够持续有效净化,试求实数a 的最小值(精确到0.1,参考数据:√2取1.4).
10. 已知log 12
(x +1)≥−2且22x+1−9⋅2x−1+1>0, (1)求x 的取值的集合A ;
(2)x ∈A 时,求函数f(x)=log 2x 2⋅log √2√x 2
的值域. (3)g(t)=−t 2+2at −a +14,在(1),(2)问的条件下,若任取x 1,x 2∈A ,总存在t 0∈(0,3),使|f(x 1)−f(x 2)|≤g(t 0)成立,求a 的取值范围。
11. 已知函数y =f 1(x),y =f 2(x),定义函数f(x)={f 1(x ),f 1(x )≤f 2(x )
f 2(x ),f 1(x )>f 2(x
). (1)设函数f 1(x)=x +3,f 2(x)=x 2−x ,求函数y =f(x)的解析式;
(2)在(1)的条件下,g(x)=mx +2(m ∈R),函数ℎ(x)=f(x)−g(x)有三个不同的零点,求实数m 的取值范围;
(3)设函数f1(x)=x2−2,f2(x)=|x−a|,函数F(x)=f1(x)+f2(x),求函数F(x)的最小值.
12.已知函数f(x)=x2−4x+a+3,a∈R.
(1)若函数y=f(x)的图象与x轴无交点,求a的取值范围;
(2)若函数y=f(x)−3
x
在区间[2,+∞)上是增函数,利用函数的单调性定义求实数a的取值范围;
(3)设函数g(x)=bx+5−2b,b∈R,当a=0时若对任意的x1∈[1,4],总存在x2∈[1,4],使
得f(x1)=g(x2),求b的取值范围.
13.己知函数f(x)=sin(ωx+φ)+m(ω>0,−π
2
<φ<0)满足下列4个条件中的3个,4个条件依
次是:①ω=3
2;②周期T=π;③过点(0,0);④f(π
3
)=3
2。
(1)写出所满足的3个条件的序号(不需要说明理由),并求f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)的图像与直线y=1相邻两个交点间的最短距离.
(a>0,a≠1)且f(x)为奇函数。
14.已知f(x)=1−4
2a x+a
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)若函数g(x)=(2x+1)f(x)+k有零点,求实数k的取值范围;
(Ⅲ)当x∈(0,1)时,f(x)>m·2x−2恒成立,求实数m的取值范围。
15.对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.已知函数f(x)=ax2+
(b+1)x+(b−1)(a≠0).
(1)当a=1,b=2时,求函数f(x)的不动点;
(2)若对任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求a的取值范围;
(3)已知在(2)的条件下a的取值集合为A,若ℎ(x)=x2−t
在A上单调递减求实数t的最大值
x。