章末综合测评(三) 函数
(满分:150分 时间:120分钟)
一、单选题(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,只有一项是符合题目要求的.)
1.函数f(x)=+的定义域是( )
A.[-1,+∞)
B.(-∞,0)∪(0,+∞)
C.[-1,0)∪(0,+∞)
D.R
2.函数f(x)=x2+|x|( )
A.是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
B.是偶函数,在(-∞,+∞)上是减函数
C.不是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
D.是偶函数,且在(0,+∞)是增函数
3.已知函数f=x2+,则f(3)等于( )
A.8
B.9
C.11
D.10
4.在下列区间中,函数f(x)=x3+4x-1的零点所在的区间为( )
A.
B.
C.
D.
5.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是( )
A.[-2,2]
B.[-1,1]
C.[0,4]
D.[1,3]
6.若函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x-1,则当x<0时,有( )
A.f(x)>0
B.f(x)<0
C.f(x)f(-x)≤0
D.f(x)-f(-x)>0
7.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使得f(x)<0的x的取值范围是( )
A.(-∞,2)
B.(-2,2)
C.(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
8.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元,若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )
A.60件
B.80件
C.100件
D.120件
二、多选题(本大题共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.下列函数f(x)中,满足对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1f(x2)的是( )
A.f(x)=x2
B.f(x)=
C.f(x)=|x|
D.f(x)=-2x+1
10.函数f(x)是定义在R上的奇函数,下列命题正确的是( )
A.f(0)=0
B.若f(x)在[0,+∞)上有最小值-1,则f(x)在(-∞,0]上有最大值1
C.若f(x)在[1,+∞)上为增函数,则f(x)在(-∞,-1]上为减函数
D.若x>0时,f(x)=x2-2x,则x<0时,f(x)=-x2-2x
11.函数f(x)=的图像类似于汉字“囧”,故被称为“囧函数”,则下列关于函数f(x)的说法中正确的是( )
A.函数f(x)的定义域为{x|x≠1}
B.f(f(2
019))=-
C.函数f(x)的图像关于直线x=1对称
D.函数g(x)=f(x)-x2+4有四个零点
12.已知函数f(x)=x-[x],其中[x]表示不大于x的最大整数,下列关于函数f(x)的性质,描述正确的是( )
A.f(x)是增函数
B.f(x)在[1,2)上是增函数
C.f(x)的值域为[0,1)
D.f(x)是偶函数
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)
13.已知函数f(x)=则f(-3)=________.
14.若x∈R,f(x)是y=2-x2,y=x这两个函数值中的较小者,则f(x)的最大值为________.
15.对于定义在R上的任意函数f(x),若实数x0满足f(x0)=x0,则称x0是函数f(x)的一个不动点.若二次函数f(x)=x2-ax+1没有不动点,则实数a的取值范围是________.
16.若函数f(x)=ax2+bx+c(a<0,a,b,c∈R)的两个零点分别为-3和2,则方程f(x)=0的解集为________;不等式f(x)>0的解集为________.(本题第一空2分,第二空3分)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知直角三角形ABC的面积是y,AB⊥AC,且|AB|=x-1,|AC|=x+1,求y关于x的函数解析式,并求出函数的定义域.
18.(本小题满分12分)已知函数f(x-1)=x2+(2a-2)x+3-2a.
(1)若函数f(x)在区间[-5,5]上为单调函数,求实数a的取值范围;
(2)求a的值,使f(x)在区间[-5,5]上的最小值为-1.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=|x-1|+|x+1|(x∈R).
(1)证明:函数f(x)是偶函数;
(2)利用绝对值及分段函数知识,将函数解析式写成分段函数的形式,然后画出函数图像;
(3)写出函数的值域.
20.(本小题满分12分)设函数f(x)=-ax(x>0),其中a>0.
(1)当a=2时,用定义证明f(x)在区间(0,+∞)上是单调减函数;
(2)若g(x)=--x(x>0),G(x)=g(x)-f(x),若G(x)<0恒成立,求a的取值范围.
21.(本小题满分12分)某私营企业老板对企业有突出贡献的某员工加薪,有两种加薪方案供员工选择:方案一,每年年末加薪1
000元;方案二,每半年加薪300元.
注:每年年末加薪a元,即若原年薪金为m元,则加薪第一年总薪金应为(m+a)元,第二年总薪金应为[(m+a)+a]元……依次类推.
(1)设该员工在此私企再工作2年,试问该员工根据自己需要继续工作的年限选择哪种加薪方案较实惠,请说明理由;
(2)设该员工在此私企继续工作x年,试问该员工根据自己需要继续工作的年限选择哪种加薪方案较实惠,请说明理由.
注:m+(m+a)+(m+2a)+(m+3a)+…+[m+(x-1)a]=mx+a.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ax2+,其中a为实数.
(1)根据a的不同取值,判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)若a∈(1,3),判断函数f(x)在区间[1,2]上的单调性,并说明理由.
章末综合测评(三) 函数
(满分:150分 时间:120分钟)
一、单选题(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,只有一项是符合题目要求的.)
1.函数f(x)=+的定义域是( )
A.[-1,+∞)
B.(-∞,0)∪(0,+∞)
C.[-1,0)∪(0,+∞)
D.R
C [要使函数有意义,需满足即x≥-1且x≠0.故选C.]
2.函数f(x)=x2+|x|( )
A.是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
B.是偶函数,在(-∞,+∞)上是减函数
C.不是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
D.是偶函数,且在(0,+∞)是增函数
D [函数的定义域为R,且f(-x)=(-x)2+|-x|=x2+|x|=f(x),所以函数是偶函数,在(0,+∞)是增函数,故选D.]
3.已知函数f=x2+,则f(3)等于( )
A.8
B.9
C.11
D.10
C [∵f=x2+=+2,
设x-=t,∴f(t)=t2+2,
即f(x)=x2+2,
∴f(3)=32+2=11.故选C.]
4.在下列区间中,函数f(x)=x3+4x-1的零点所在的区间为( )
A.
B.
C.
D.
B [因为f=+4×-1=>0,f(0)=-1<0,所以f(x)=x3+4x-1的零点所在的区间为.故选B.]
5.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是( )
A.[-2,2]
B.[-1,1]
C.[0,4]
D.[1,3]
D [∵f(x)为奇函数,f(1)=-1,
∴f(-1)=-f(1)=1.
故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又∵f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,
∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3.故选D.]
6.若函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x-1,则当x<0时,有( )
A.f(x)>0
B.f(x)<0
C.f(x)f(-x)≤0
D.f(x)-f(-x)>0
C [∵函数f(x)为奇函数,令x<0,则-x>0,∴f(-x)=-x-1.∵f(-x)=-f(x),∴f(x)=x+1,∴当x<0时,f(x)=x+1,此时f(x)=x+1的函数值符号不确定,因此排除选项A,B.
∵f(x)f(-x)=
∴f(x)f(-x)≤0成立,选项C符合题意.]
7.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使得f(x)<0的x的取值范围是( )
A.(-∞,2)
B.(-2,2)
C.(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
B [由题意知f(-2)=f(2)=0,当x∈(-2,0)时,f(x)8.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元,若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )
A.60件
B.80件
C.100件
D.120件
B [设平均每件产品的生产准备费用与仓储费用之和为y元,
则y==+.
∵x>0,
∴+≥2=20,
当且仅当=,即x=80时取等号.
即每批生产80件,平均每件产品的费用最小.]
二、多选题(本大题共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.下列函数f(x)中,满足对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1f(x2)的是( )
A.f(x)=x2
B.f(x)=
C.f(x)=|x|
D.f(x)=-2x+1
BD [由题意可知f(x)是(0,+∞)上的单调递减函数,故选BD.]
10.函数f(x)是定义在R上的奇函数,下列命题正确的是( )
A.f(0)=0
B.若f(x)在[0,+∞)上有最小值-1,则f(x)在(-∞,0]上有最大值1
C.若f(x)在[1,+∞)上为增函数,则f(x)在(-∞,-1]上为减函数
D.若x>0时,f(x)=x2-2x,则x<0时,f(x)=-x2-2x
ABD [f(x)为R上的奇函数,则f(0)=0,A正确;其图像关于原点对称,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B正确,C不正确;对于D,x<0时,-x>0,f(-x)=(-x)2-2(-x)=x2+2x,又f(-x)=-f(x),所以f(x)=-x2-2x,即D正确.]
11.函数f(x)=的图像类似于汉字“囧”,故被称为“囧函数”,则下列关于函数f(x)的说法中正确的是( )
A.函数f(x)的定义域为{x|x≠1}
B.f(f(2
019))=-
C.函数f(x)的图像关于直线x=1对称
D.函数g(x)=f(x)-x2+4有四个零点
BD [由于函数f(x)的定义域为{x|x≠±1},故A错误;f(f(2
019))=f==-,故B正确;因为函数f(x)=为偶函数,所以其图像关于y轴对称,故C错误;y==,作出y=和y=x2-4的图像如图所示,可知D正确.
]
12.已知函数f(x)=x-[x],其中[x]表示不大于x的最大整数,下列关于函数f(x)的性质,描述正确的是( )
A.f(x)是增函数
B.f(x)在[1,2)上是增函数
C.f(x)的值域为[0,1)
D.f(x)是偶函数
BC [由于f(1)=f(2)=0,故A错误;当x∈[1,2)时,[x]=1,∴f(x)=x-1,为增函数,B正确;根据[x]的定义易知C正确;∵f(1.2)=1.2-1=0.2,f(-1.2)=-1.2-(-2)=0.8,∴f(1.2)≠f(-1.2),故D错误,综上知B、C正确.]
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)
13.已知函数f(x)=则f(-3)=________.
3 [∵-3<0,∴f(-3)=f(-3+2)=f(-1)=f(-1+2)=f(1).
∵1>0,∴f(1)=2×1+1=3,∴f(-3)=3.]
14.若x∈R,f(x)是y=2-x2,y=x这两个函数值中的较小者,则f(x)的最大值为________.
1 [在同一平面直角坐标系中画出函数y=2-x2,y=x的图像,如图所示,图中实线部分即为函数f(x)的图像,所以x=1时,f(x)取得最大值1.
]
15.对于定义在R上的任意函数f(x),若实数x0满足f(x0)=x0,则称x0是函数f(x)的一个不动点.若二次函数f(x)=x2-ax+1没有不动点,则实数a的取值范围是________.
(-3,1) [若二次函数f(x)=x2-ax+1有不动点,则方程x2-ax+1=x,即x2-(a+1)x+1=0有实数解.∴Δ=(a+1)2-4=a2+2a-3=(a+3)(a-1)≥0,
∴a≤-3或a≥1.
∴当函数f(x)=x2-ax+1没有不动点时,实数a的取值范围是-3<a<1.]
16.若函数f(x)=ax2+bx+c(a<0,a,b,c∈R)的两个零点分别为-3和2,则方程f(x)=0的解集为________;不等式f(x)>0的解集为________.(本题第一空2分,第二空3分)
{-3,2} {x|-3<x<2} [根据一元二次方程与相应二次函数、一元二次不等式的关系知,f(x)=0的解集为{-3,2},
又a<0,所以函数f(x)图像的开口方向向下,故不等式f(x)>0的解集为{x|-3<x<2}.]
四、解答题(本大题共6小题,共70分.
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知直角三角形ABC的面积是y,AB⊥AC,且|AB|=x-1,|AC|=x+1,求y关于x的函数解析式,并求出函数的定义域.
[解] 由于△ABC是直角三角形,则有y=|AB|·|AC|=(x-1)(x+1)=x2-.
由题意得解得x>1.
所以函数的定义域是(1,+∞).
18.(本小题满分12分)已知函数f(x-1)=x2+(2a-2)x+3-2a.
(1)若函数f(x)在区间[-5,5]上为单调函数,求实数a的取值范围;
(2)求a的值,使f(x)在区间[-5,5]上的最小值为-1.
[解] 令x-1=t,则x=t+1,f(t)=(t+1)2+(2a-2)·(t+1)+3-2a=t2+2at+2,所以f(x)=x2+2ax+2.
(1)因为f(x)图像的对称轴为x=-a,
由题意知-a≤-5或-a≥5,解得a≤-5或a≥5.
故实数a的取值范围为(-∞,-5]∪[5,+∞).
(2)当a>5时,f(x)min=f(-5)=27-10a=-1,
解得a=(舍去);
当-5≤a≤5时,f(x)min=f(-a)=-a2+2=-1,
解得a=±;
当a<-5时,f(x)min=f(5)=27+10a=-1,
解得a=-(舍去).综上,a=±.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=|x-1|+|x+1|(x∈R).
(1)证明:函数f(x)是偶函数;
(2)利用绝对值及分段函数知识,将函数解析式写成分段函数的形式,然后画出函数图像;
(3)写出函数的值域.
[解] (1)由于函数定义域是R,且f(-x)=|-x-1|+|-x+1|=|x+1|+|x-1|=f(x),
∴f(x)是偶函数.
(2)f(x)=
图像如图所示.
(3)由函数图像知,函数的值域为[2,+∞).
20.(本小题满分12分)设函数f(x)=-ax(x>0),其中a>0.
(1)当a=2时,用定义证明f(x)在区间(0,+∞)上是单调减函数;
(2)若g(x)=--x(x>0),G(x)=g(x)-f(x),若G(x)<0恒成立,求a的取值范围.
[解] (1)证明:当a=2时,f(x)=-2x,
设0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=
eq
\r(x+1)
-2x1-
eq
\r(x+1)+2x2
=
eq
\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(x+1)-\r(x+1)))
+2(x2-x1)
=
eq
\f(x-x,\r(x+1)+\r(x+1))+2(x2-x1)
=
eq
\f(x-x,\r(x+1)+\r(x+1))-2(x1-x2)
=(x1-x2)
eq
\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x1+x2,\r(x+1)+\r(x+1))-2)),
∵0<x1<x2,∴x1-x2<0,
又因为
eq
\f(x1+x2,\r(x+1)+\r(x+1))<1,
∴
eq
\f(x1+x2,\r(x+1)+\r(x+1))-2<0,∴f(x1)-f(x2)>0,
∴即f(x1)>f(x2).
∴f(x)在区间(0,+∞)上是单调减函数.
(2)∵G(x)=ax-x-(x>0),由G(x)<0恒成立,
∴ax-x-<0恒成立,即:ax<x+恒成立,
∵x>0,
∴a<1+恒成立,∵1+>1,∴a≤1.
21.(本小题满分12分)某私营企业老板对企业有突出贡献的某员工加薪,有两种加薪方案供员工选择:方案一,每年年末加薪1
000元;方案二,每半年加薪300元.
注:每年年末加薪a元,即若原年薪金为m元,则加薪第一年总薪金应为(m+a)元,第二年总薪金应为[(m+a)+a]元……依次类推.
(1)设该员工在此私企再工作2年,试问该员工根据自己需要继续工作的年限选择哪种加薪方案较实惠,请说明理由;
(2)设该员工在此私企继续工作x年,试问该员工根据自己需要继续工作的年限选择哪种加薪方案较实惠,请说明理由.
注:m+(m+a)+(m+2a)+(m+3a)+…+[m+(x-1)a]=mx+a.
[解] (1)选择方案一,第1年加薪1
000元,第2年加薪2
000元,2年共加薪3
000元;
选择方案二,第1年加薪900元,第2年加薪2
100元,2年共加薪3
000元.
因此,该员工选择两种加薪方案都一样.
(2)选择方案一的加薪总额为1
000x+×1
000=500x2+500x.
选择方案二的加薪总额为300×2x+×300=600x2+300x.
∵(500x2+500x)-(600x2+300x)=-100x(x-2),
令-100x(x-2)>0得0<x<2,∴当0<x<2,即x=1(工作1年)时,选择方案一;当x=2(工作2年)时,两种方案一样;当x>2(工作3年及以上)时,选择方案二.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ax2+,其中a为实数.
(1)根据a的不同取值,判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)若a∈(1,3),判断函数f(x)在区间[1,2]上的单调性,并说明理由.
[解] (1)当a=0时,f(x)=,显然f(x)是奇函数;
当a≠0时,f(1)=a+1,f(-1)=a-1,因为f(1)≠f(-1),且f(1)+f(-1)≠0,所以此时f(x)是非奇非偶函数.
(2)设任意x1,x2∈[1,2],且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=ax+-ax-=a(x1-x2)(x1+x2)+=(x1-x2).
因为x1<x2,且x1,x2∈[1,2],
所以x1-x2<0,2<x1+x2<4,1因为a∈(1,3),
所以2<a(x1+x2)<12,<<1,
所以a(x1+x2)->0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
故函数f(x)在区间[1,2]上是增函数.