2021-2022学年数学人教B版(2019)必修第一册第三章 函数 期末培优检测卷

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名称 2021-2022学年数学人教B版(2019)必修第一册第三章 函数 期末培优检测卷
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-11-28 18:51:24

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文档简介

第三章 函数 期末培优检测卷
一、单选题
1.狄利克雷函数是高等数学中的一个典型函数:若则称为狄利克雷函数.给出以下四个命题:
①对任意,都有;
②对任意、,都有;
③对任意、,都有;
④对任意,都有.
其中,真命题的序号是( )
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
2.已知函数,当时,恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.若“,,使成立”是假命题,则实数的取值范围是( )
A., B., C., D.,
4.已知不等式对任意的正整数k成立,则实数x的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.已知函数是定义在上的偶函数,且,,则( )
A. B.0 C.1 D.2020
6.在直角坐标系中,函数(a为大于0的常数)所表示的曲线叫箕舌线.则箕舌线可能是下列图形中的( )
A.B.C.D.
7.若f (x) , g (x) 都是奇函数,且F(x) = a f (x) +b g (x) + 2 在(0 , +∞)上有最大值8 ,则F(x)在(- ∞, 0 )上有( )
A.最小值- 8 B.最大值- 8 C.最小值- 6 D.最小值- 4
8.已知是偶函数,它在上是增函数.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,是解析数论的创始人之一,以其命名的函数,称为狄利克雷函数,则关于,下列说法正确的是( )
A.的值域为
B.的定义域为
C.
D.任意一个非零有理数, 对任意恒成立
10.关于函数,下列描述正确的有( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数的图象关于直线对称
C.若,但,则
D.函数有且仅有两个零点
11.已知,(常数),则( )
A.当时,在R上单调递减
B.当时,没有最小值
C.当时,的值域为
D.当时,,,有
12.下列说法正确的是( )
A.若方程x2+(a-3)x+a=0有一个正实根,一个负实根,则a<0
B.函数f(x)=+是偶函数,但不是奇函数
C.若函数f(x)的值域是[-2,2],则函数f(x+1)的值域为[-3,1]
D.曲线y=|3-x2|和直线y=a(a∈R)的公共点个数是m,则m的值不可能是1
三、填空题
13.定义在上的函数满足,对任意的,恒有,则关于x的不等式的解集为________
14.已知函数,若对,不等式恒成立,则实数的取值范围是______.
15.已知定义在上的函数满足,当时,,则___________.
16.设函数则不等式的解集为________.
四、解答题
17.已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)确定函数的解析式;
(2)用定义法证明在上是增函数;
(3)解关于x的不等式.
18.已知函数(a、b为正实数)的图像是中心对称图形,求它的对称中心的坐标.
19.已知函数是定义在区间上的奇函数,且.
(1)用定义证明函数在区间上单调递增;
(2)解不等式.
20.已知是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若对所有,恒成立,求实数的取值范围.
21.定义在上的函数满足:对任意的,都有.
(1)求证:函数是奇函数;
(2)若当时,有,求证:在上是减函数;
(3)在(2)的条件下,若,对所有,恒成立,求实数t的取值范围.
22.某企业采用新工艺,把企业生产中排放的二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为300吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为y200x+80000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?
参考答案
1.B
【分析】
根据狄利克雷函数的定义,然后讨论x是有理数和无理数两种情况,进而判定各个答案.
【解析】无论x是有理数或是无理数,f(x)的值必为有理数,因此恒成立,所以①对;
对任意、,的值只能为0或1,所以②对;
当为无理数,为有理数时,为无理数,因此,,所以③错;
当x为有理数时,也为有理数,因此,所以④错.
故选:B.
2.C
【分析】
通过换元令,函数可变为将恒成立可转化为在上恒成立.即,大于0恒成立,通过对与区间之间的关系讨论得出结果.
【解析】令,则由,得.由题意,得在上恒成立,故有.①当,即时,函数在上单调递增,,由,得,因此.
②当,即时,,由,得,因此.
③当,即时,函数在上单调递减,,由,得,与矛盾.
综上,.
故选:C.
3.C
【分析】
等价于,,恒成立,令,,,求出最小值即得解.
【解析】解:若“,,使得成立”是假命题,
即“,,使得成立”是假命题,
故,,恒成立,
令,,,所以是增函数(增函数+增函数=增函数),
所以,

故选:C.
4.A
【分析】
由题意转化条件得或对任意的正整数k成立,在同一直角坐标系内作出函数与的图象,并标出取正整数的点,数形结合即可得解.
【解析】不等式对任意的正整数k成立,
或对任意的正整数k成立,
即或对任意的正整数k成立,
在同一直角坐标系内作出函数与的图象,并标出取正整数的点,如图:
数形结合可知,若要使或对任意的正整数k成立,
则.
故选:A.
【点睛】
本题考查了分式不等式的求解及二次函数图象的应用,考查了转化化归思想与数形结合思想,属于中档题.
5.C
【分析】
由函数的奇偶性和可得是周期为4的函数,分别求得,进而根据函数的周期性求解即可.
【解析】由题,因为是定义在上的偶函数,所以,
因为,所以,则,
所以,所以是周期为4的函数,
因为,所以;
因为,,
所以,
所以,
故选:C
【点睛】
本题考查利用函数的奇偶性和对称性判断函数周期性,考查利用函数周期性求值.
6.A
【分析】
首先判断函数的奇偶性,再判断函数的单调性,最后根据特殊值即可判断;
【解析】解:因为定义域为,,故函数为偶函数,图象关于轴对称,故排除D;
又函数在上单调递增,函数在上单调递减,
根据复合函数的单调性可得函数在上单调递减,故排除B;
当时,,故排除C;
故选:A
【点睛】
本题考查函数图象的识别,函数的单调性与奇偶性的应用,属于中档题.
7.D
【分析】
由题意,得到是奇函数,再结合题设条件和函数的奇偶性,即可求解.
【解析】由题意,,可得
函数都是奇函数,
所以,
所以是奇函数,
又由在上有最大值8,即,所以,
当时,则,
则,即,所以,即,
所以当时,有最小值.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查了函数奇偶性的应用,以及函数值及其意义,其中解答中根据函数的奇偶性的性质,构造新函数为奇函数是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
8.C
【分析】
利用偶函数的性质将不等式变形为,再由函数在上的单调性得出,利用绝对值不等式的解法和对数函数的单调性即可求出结果.
【解析】由于函数是偶函数,由得,
又函数在上是增函数,则,即,解得.
故选:C.
【点睛】
本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,同时也涉及了对数函数单调性的应用,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.
9.BCD
【分析】
根据分段函数的解析式和函数的性质逐一判断可得选项.
【解析】因为函数,所以的值城为,故A不正确;
因为函数,所以的定义城为,故B正确;
因为,所以,故C正确;
对于任意一个非零有理数,若x是有理数,则x+T是有理数;若x是无理数,则x+T是无理数,根据函数的解析式,任取一个不为零的有理数T,都有对任意恒成立,故D正确,
故选:BCD.
10.ABD
【分析】
画出函数的图像,根据图像分析判断即可
【解析】函数的图像如图所示:
由图可得:函数在区间上单调递增,故正确;
函数的图像关于直线对称,故正确;
若,但,则当时,,故错误;
函数的图像与轴有且仅有两个交点,故正确.
故选.
【点睛】
关键点点睛:此题考查函数与方程的综合应用,考查函数的性质的应用,解题的关键是画出函数图像,根据图像求解即可,考查数形结合的思想,属于中档题
11.BD
【分析】
根据不同的值,研究函数的单调性、最值与值域等,从而可判断各选项.
【解析】时,,,,在上不是减函数,A错;
由上面讨论知时,在上是减函数,无最小值.而时递减,也无最小值,因此无最小值,
当时,,是增函数,,但,不是的最小值,
综上,无最小值,B正确;
时,,,
时,是增函数,,,
∴的值域是,C错;
时,时,,而时,,
,因此,,使得.D正确.
故选:BD.
【点睛】
关键点点睛:本题考查分段函数的单调性与值域,解题关键中根据的不同取值,确定函数的单调性,由单调性确定函数的值域.从而判断各选项.
12.AD
【分析】
对A,结合韦达定理判断;对B,先判断定义域,再结合奇偶函数定义判断;对C,结合函数平移特点可判断错误;对D,画出的图像,采用数形结合方法判断即可
【解析】设方程x2+(a-3)x+a=0的两根分别为x1,x2,则x1·x2=a<0,故A正确;
函数f(x)=+的定义域为则x=±1,∴f(x)=0,所以函数f(x)既是奇函数又是偶函数,故B不正确;
函数f(x+1)代表函数向左平移一个单位,故f(x+1)的值域与函数f(x)的值域相同,故C不正确;
曲线y=|3-x2|的图像如图,由图知曲线y=|3-x2|和直线y=a的公共点个数可能是2,3或4,故D正确.
故选:AD
【点睛】
关键点睛:本题考查一元二次方程根与系数的关系,奇偶函数的判断,函数图像的平移与值域的判断,数形结合法判断交点问题,综合性强,解题关键在于:
(1)学会应用韦达定理处理两根之和与两根之积对应的系数问题;
(2)奇偶函数的判断,一定要先判断定义域,再根据与关系判断即可;
(3)当函数图像发生左右平移时,函数值域不变;
(4)数形结合法常用于处理两函数图像交点个数判断问题.
13.
【分析】
设,由已知不等式得函数是增函数,即得是增函数,又由函数表达式得函数为奇函数,不等式转化为的函数不等式,利用奇偶性变形,再由单调性可解.
【解析】设,
因为对任意的,恒有,
所以函数在上为增函数,则在上为增函数,
又,而,所以,
所以为奇函数,综上,为奇函数,且在上为增函数,
所以不等式等价于,
即,亦即,
可得,解得.
故答案为:.
14.
【分析】
去绝对值将转化为分段函数,求出其最大值,即可.
【解析】因为,不等式恒成立,则,

作出函数的图象如图:
由图知:的最大值为,
所以,
所以实数的取值范围是,
故答案为:
15.
【分析】
依题意首先求出函数的周期,再结合周期及相关条件分别求得和,进而可得到结果.
【解析】函数满足:,
可得:对,都有,∴ 函数的周期.
∴ ,
由得,
∴.
故答案为:.
【点睛】
结论点睛:定义在上的函数,若存在非零常数,使得对,都有,则函数的周期.
16.
【分析】
根据分段函数的单调性,把问题中的函数值大小比较转化为自变量大小比较,从而求得解集.
【解析】由函数解析式知在R上单调递增,且,
则,
由单调性知,解得
故答案为:
【点睛】
关键点点睛:找到函数单调性,将函数值大小比较转化为自变量大小比较即可.
17.
(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】
(1)由,求得,再根据,求得的值,即可求得函数的解析式.
(2)根据函数单调性的定义和判定方法,即可证得函数在区间上是增函数.
(3)把不等式转化为,列出不等式组,即可求解.
(1)
(1)由题意,函数是定义在上的奇函数,
可得,即,可得,即,
又由,可得,解得,所以,
经验证,此时满足,所以函数为奇函数.
所以函数的解析式为,
(2)
解:设且,
则,
因为且,可得,
所以,即,
所以函数在区间上是增函数.
(3)
(3)因为函数是定义在上的奇函数,
则不等式可化为,
又因为函数在区间上是增函数,
可得,解得,即不等式的解集为
18.对称中心的坐标为.
【分析】
设函数(a、b为正实数)的图像的对称中心为,进而根据定义域得,再根据点的对称性求解得,进而得答案.
【解析】解:记.设函数(a、b为正实数)的图像的对称中心为.
因为函数的定义域为,所以.
由题意,对于函数图像上任意一点,其关于点C的对称点也在函数的图像上.
所以,即对任意恒成立.
将代入上式,得.
记,整理得,即对一切恒成立.所以,解得.
综上所述,函数(a、b为正实数)的对称中心的坐标为.
19.
(1)证明见解析
(2)
【分析】
(1)先求出的解析式,再利用定义法证明函数在区间上单调递增;
(2)利用单调性法解不等式,求出实数m的取值范围.
(1)
∵为定义在区间上的奇函数,
∴,∴.
又,∴.
检验:当,时,,,
∴为奇函数,符合题意,
∴.
对任意的,

∵,
∴,,∴.
又,,∴.
∴函数在区间上单调递增.
(2)
∵为定义在区间上的函数,
∴,∴.
∵,且为定义在区间上的奇函数,
∴.
又在区间上单调递增,
∴,∴或.
综上,实数m的取值范围是.
20.
(1)
(2)
【分析】
(1)利用奇函数的定义可得函数的解析式;
(2)由二次函数的性质可得函数的最小值,代入不等式,进而利用一次函数的性质列不等式组,可得实数的取值范围.
(1)
因为函数为定义域上的奇函数,所以,
当时,,所以,
因为是奇函数,所以,
所以,
所以
(2)
作出在区间上的图象,如图:
可得函数在上为减函数,所以的最小值为,
要使对所有,恒成立,
即对所有恒成立,
令,,
则,即,
可得:,
所以实数的取值范围是.
21.
(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】
(1)令,求出,再令,即可证明;
(2)利用定义法证明函数的单调性,按照设元、作差、变形、判断符号、下结论的步骤证明即可;
(3)由(2)可得函数在上的最大值,设,则对所有恒成立,即可得到,从而求出的取值范围;
(1)
证明:令,得.
设任意,则,
∴,即,
∴函数是奇函数.
(2)
证明:设,则.
由知,
且,,
∴,即,∴
又,
∴,从而,
即,,
所以在上是减函数.
(3)
解:由(2)知函数在上是减函数.
则当时,函数的最大值为.
若对所有,恒成立,
即对任意的恒成立,
设,则对所有恒成立,
∴,即,即,
解得或或.
综上,实数t的取值范围是.
22.(1)该单位每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低;(2)该单位每月不能获利,国家至少需要补贴35000元才能使该单位不亏损.
【分析】
(1)由题意列出该单位每月每吨的平均处理成本的函数表达式,利用基本不等式求解即得;
(2)写出该单位每月的获利f(x)关于x的函数,整理并利用二次函数的单调性求出最值即可作答.
【解析】(1)由题意可知:,
于是得每吨二氧化碳的平均处理成本为,
由基本不等式可得:(元),当且仅当,即x=400时,等号成立,
所以该单位每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低;
(2)该单位每月的获利f(x)=100xx2+300x-80000,
因300≤x≤600,函数f(x)在区间[300,600]上单调递减,
从而得当x=300时,函数f(x)取得最大值,即=f(300)=-35000,
所以,该单位每月不能获利,国家至少需要补贴35000元才能使该单位不亏损.