高中数学人教A版(2019) 必修一 第三章 函数概念与性质
一、单选题
1.(2021高一上·章丘期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】由题意可得,解得.
故答案为:C
【分析】结合函数定义域的求法:分母不为零,被开方数大于等于零即可得到关于x的不等式组,求解出x的取值范围即可。
2.(2021高一上·肥城期中)下列各组函数表示同一函数的是( )
A. 与
B. 与
C. 与
D. 与
【答案】B
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】对于A, 的定义域为 , 的定义域是 ,故不是同一函数;
对于B,两个函数的定义域都是 ,对应法则也一样,是同一函数;
对于C, 的定义域为 , 的定义域为 ,故不是同一函数;
对于D, 的定义域为 , 的定义域为 ,故不是同一函数。
故答案为:B
【分析】利用已知条件结合同一函数的判断方法,即定义域和对应关系都相同,则两函数相同,从而找出表示同一函数的一组函数。
3.(2022·安丘模拟)设 是定义在R上的奇函数,且当 时, ,则 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】奇函数
【解析】【解答】 即 时, , ,即 ,可得 ,
当 时, , ,
因此 即 时, , ,所以 ,
综上,不等式的解集为 或 .
故答案为:C.
【分析】由奇函数的定义求得时的函数解析式,然后分类讨论解不等式.
4.(2020高一上·滕州月考)已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】因为 , ,为使 ,只能 ,
即有 ,解得 ,
当 时, ,无解;
当 时, ,解得 或 ,所以 .
综上, .
故答案为:A.
【分析】根据题中条件,得到 ,解得 ,分别讨论 , 两种情况,即可得出结果.
5.(2021高一上·薛城期中)定义 为 中的最大值,设 ,则 的最小值为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【知识点】集合中元素的个数问题;函数的最大(小)值
【解析】【解答】分别画出 , , 的图象,
则函数 的图象为图中实线部分.
由图知:函数 的最低点为 , ,解得 .
所以 的最小值为 .
故答案为:C.
【分析】由已知条件结合二次函数和一次函数的图象,作出函数的图象,再联立两条直线的方程求解出交点的坐标,由数形结合法即可求出函数的最小值。
6.(2021高一上·青岛期中)已知函数 是R上的单调递增函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数单调性的性质
【解析】【解答】根据题意可列不等式如下,
解得 ,D符合题意
故答案为:D.
【分析】根据题意由分段函数的解析式,再结合一次函数和指数函数的单调性即可得出a的取值范围。
7.(2021高一上·青岛期中)已知函数 为偶函数,且对任意互不相等的 , ,都有 成立,且 ,则 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;奇函数与偶函数的性质;奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】
在 上单调递增
不等式 化简为 或
又 为偶函数, 在 上为单调减函数,且
时, 解得 ;
时, 解得
所以原不等式的解集为 ,A符合题意
故答案为:A.
【分析】根据题意由已知条件整理化简即可得出函数的单调性,由函数的单调性即可得出不等式或,结合函数的奇偶性以及单调性即可得出,再对x分情况讨论,求解出不等式的解集,由此得出答案。
8.(2022高二下·济宁期末)已知定义域为R的函数在上单调递减,且是偶函数,不等式对任意的恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.[-1,1] C. D.[-1,0]
【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】因为函数是偶函数,所以函数的图象关于直线对称,且在上单调递减,在在上单调递增,而不等式对任意的恒成立,由于,所以,即原不等式等价于,又,所以,解得:.
故答案为:B.
【分析】根据题意由奇偶性的性质即可得出函数的单调性,再由已知条件结合函数的单调性即可得出关于m的不等式,求解出m的取值范围即可。
二、多选题
9.(2020高一上·临朐月考)下列函数中,对任意 ,满足 的是( )
A. B. C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】函数解析式的求解及常用方法
【解析】【解答】对于A, , ,故满足 ;
对于B, , ,故满足 ;
对于C, , ,故满足 ;
对于D, , ,故不满足 ;
故答案为:ABC.
【分析】根据题意代入函数的解析式,对选项逐一验证即可得出答案。
10.(2020高一上·潍坊期末)已知 为奇函数,且 为偶函数,若 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】因为函数 为偶函数,所以 ,
又因为f(x)是R上的奇函数,所以 ,
所以 ,所以f(x)的周期为4,
又
A,B符合题意;
,∴C符合题意;
,同时根据奇函数的性质得 既相等又互为相反数,故f(2)=0,所以 ,即 对于 不成立,D不正确.
故答案为:ABC.
【分析】 根据题意,分析可得,进而可得,f (x)是周期为4的周期函数,据此分析选项,综合可得答案.
11.(2021高一上·肥城期中)若函数 同时满足:①对于定义域上的任意 ,恒有 ;②对于定义域上的任意 , 当 时,恒有 . 则称函数 为“理想函数”.给出下列四个函数,能被称为“理想函数”的有( )
A.
B.
C.
D.函数 满足
【答案】B,C
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性
【解析】【解答】对于定义域上的任意 ,恒有 ,所以函数是奇函数;
对于定义域上的任意 , 当 时,恒有 ,所以函数是减函数.
A. ,是奇函数,但是在定义域上不是单调减函数,所以不是“理想函数”;
B. ,是奇函数,是定义域上的减函数,所以是“理想函数”;
C. ,函数的图象如图所示,
所以函数是奇函数,在定义域上单调递减,所以是“理想函数”;
D. 函数 满足 ,所以 ,是偶函数,不是奇函数,所以不是“理想函数”;
故答案为:BC
【分析】利用已知条件结合“理想函数”的定义,再利用函数的奇偶性和单调性,从而找出能被称为“理想函数”的函数。
12.(2020高一上·滕州月考)已知 为定义在R上的函数,对任意的 R,都有 ,并且当 时,有 ,则( )
A.
B.若 ,则
C. 在 上为增函数
D.若 ,且 ,则实数 的取值范围为
【答案】A,C,D
【知识点】奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】解:取 得,则 ,即 ;A符合题意;
取 代入,得 ,又 ,于是 ,
为奇函数;
因为 ,所以 ,B不符合题意;
设 , 且 ,
则 ,
由 知, ,所以
,
函数 为 上的增函数.C符合题意;
因为 ,所以 ,
所以 等价于 ,
即
所以
等价于 ,即 ,解得 或 ,D符合题意;
故答案为:ACD
【分析】取 即可求得 的值,令 ,易得 ,从而可判断其奇偶性;设 , 且 ,作差 后判断其符号即可证得 为 上的增函数;依题意可得 ,原不等式等价于 ,再根据函数的单调性转化为自变量的不等式,解得即可;
三、填空题
13.(2018高一上·台州月考)若函数f(x) 的定义域为R,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【知识点】函数的定义域及其求法;一元二次不等式
【解析】【解答】
∵函数f(x) 的定义域R,
∴ >0恒成立,
当 时, 显然不恒成立,
当 时, ,
解得:a∈ ,
故答案为:
【分析】由函数f(x)定义域为R可得(a+2)x2+4x+a 1>0恒成立,利用二次函数图象可得a的取值范围.
14.(2021高一上·章丘期中)已知奇函数满足当时,,且,则 .
【答案】0
【知识点】奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】解:因为奇函数满足当时,,且,
所以,所以,解得.
故答案为:0.
【分析】根据题意由奇函数的概念,整理化简代入数值计算出a的取值即可。
15.(2020高一上·烟台期末)若幂函数 的图象不经过原点,则实数 的值为 .
【答案】-1
【知识点】幂函数的概念与表示;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】因为函数 是幂函数,
所以 ,解得 或 ;
当 时, ,图象不经过原点,满足题意;
当 时, ,图象经过原点,不满足题意;
所以 .
故答案为:-1.
【分析】 根据幂函数的定义列方程求出m的值,再判断f(x)的图象是否经过原点即可.
16.(2017高一上·淄博期末)狄利克雷是德国著名数学家,函数D(x)= 被称为狄利克雷函数,下面给出关于狄利克雷函数D(x)的五个结论:
①若x是无理数,则D(D(x))=0;
②函数D(x)的值域是[0,1];
③函数D(x)偶函数;
④若T≠0且T为有理数,则D(x+T)=D(x)对任意的x∈R恒成立;
⑤存在不同的三个点A(x1,D(x1)),B(x2,D(x2)),C(x3,D(x3)),使得△ABC为等边角形.
其中正确结论的序号是 .
【答案】②③④
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】解:①∵当x为有理数时,D(x)=1;当x为无理数时,D(x)=0,
∴当x为有理数时,D(D(x))=D(1)=1;当x为无理数时,D(D(x))=D(0)=1,
即不管x是有理数还是无理数,均有D(D(x))=1,故①不正确;
②∵有理数的相反数还是有理数,无理数的相反数还是无理数,
∴对任意x∈R,都有D(﹣x)=D(x),故②正确;
③若x是有理数,则x+T也是有理数;若x是无理数,则x+T也是无理数,
∴根据函数的表达式,任取一个不为零的有理数T,D(x+T)=D(x)对x∈R恒成立,故③正确;
④取x1=﹣ ,x2=0,x3= ,可得D(x1)=0,D(x2)=1,D(x3)=0,
∴A( ,0),B(0,1),C(﹣ ,0),恰好△ABC为等边三角形,故④正确.
即真命题是②③④,
故答案为:②③④.
【分析】①,根据函数的对应法则,可得不管x是有理数还是无理数,均有f(f(x))=1,从而可判断①;②,根据函数奇偶性的定义,可得f(x)是偶函数,可判断②;③,根据函数的表达式,结合有理数和无理数的性质,得f(x+T)=f(x),可判断③;④,取x1=﹣ ,x2=0,x3= ,可得A( ,0),B(0,1),C(﹣ ,0),恰好△ABC为等边三角形恰好构成等边三角形,可判断④.
四、解答题
17.(2021高一上·烟台期中)已知函数 满足 .
(1)求函数 的解析式;
(2)判断函数 在 上的单调性,并用定义证明.
【答案】(1)由 ,
用 代替x可得, ,
,
联立方程,
解得: .
(2)函数 在 上单调递减,
证明:任取 ,且 ,
,
因为 ,且 ,所以 , ,
故 ,即 ,
所以 在 上单调递减.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的判断与证明
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合替换法,从而解方程组求出函数 的解析式。
(2)利用已知条件结合减函数的定义,从而证出函数 在 上为减函数。
18.(2021高一上·章丘期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)因为是幂函数,所以,
所以,即,
解得或.
因为在上单调递减,所以,即,则.
(2)由(1)可知,则等价于,
所以,即,
解得或.
故的取值范围是
【知识点】函数单调性的性质;幂函数的概念与表示;幂函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据题意由幂函数的概念,代入数值计算出m的取值,再由幂函数的单调性即可求出m的取值范围,由此代入验证从而得出满足题意的m的取值。
(2)由已知条件即可得出不等式,求解出a的取值范围即可。
19.(2020高一上·聊城期末)若 为 上的奇函数,且 时, .
(1)求 在 上的解析式;
(2)判断函数 在 上的单调性,并用定义证明;
(3)解关于x的不等式 .
【答案】(1)解:因为当 时, ,
所以当 时, , ,
因为 为 上的奇函数,所以 ,
则 .
所以 在 上的解析式为
(2)解:函数 在 上单调递减.
证明:设 ,且 ,
,
因为 ,且 ,
所以 , ,则 ,
所以 在 上单调递减
(3)解:因为 为 上的奇函数,且在 上单调递减,
所以 在 上单调递减.
因为 ,
所以 , ,即 ,
当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的判断与证明;奇函数;奇偶性与单调性的综合
【解析】【分析】(1)利用奇函数的定义结合已知条件当 时, ,再结合转化的方法,进而求出函数在的函数解析式,进而求出分段函数 在 上的解析式 。
(2)利用(1)求出的分段函数的解析式结合减函数的定义,进而判断出函数 在 上的单调性。
(3)利用奇函数的性质结合减函数的性质,进而结合分类讨论的方法,从而求出关于x的不等式 的解集。
20.(2021高一上·章丘期中)设函数的定义域为,若存在正实数,使得对于任意,总有,且,则称是上的“距增函数”.
(1)判断函数是否为上的“1距增函数”,并说明理由;
(2)已知是定义在上的奇函数,且当时,.若为上的“2021距增函数”,求的取值范围.
【答案】(1)函数是上的“1距增函数”.
对任意,有,且,
故是上的“1距增函数”.
(2)因为是定义在上的奇函数,所以
若,在上单调递增,则恒成立,符合题意.
若,分以下情况:
①当时,单调递增,则恒成立.
②当时,,单调递增,则恒成立.
③当时,若,则,解得.
④当或时,若,则.
综上,的取值范围是.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质;奇函数与偶函数的性质
【解析】【分析】(1)由已知条件结合 “1距增函数” 的定义,整理化简即可得证出结论。
(2)根据题意由奇函数的性质整理化简看得出函数的解析式,再由函数的单调性即可得出不等式恒成立,再对b分情况讨论,由此即可得出不等式的解集然后结合 “2021距增函数” 的定义,即可求解出b在不同区间上的取值范围,再把结果并起来,由此即可得出答案。
21.(2020高一上·淄博期末)某乡镇为打造成“生态农业特色乡镇”,决定种植某种水果,该水果单株产量 (单位:千克)与施用肥料 (单位:千克)满足如下关系: ,单株成本投入(含施肥、人工等)为 元.已知这种水果的市场售价为15元/千克,且销路畅通供不应求,记该水果树的单株利润为 (单位:元).
(1)求 的函数关系式;
(2)当施用肥料为多少千克时,该水果树的单株利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)解:由题意得: ,
(2)解:由(1)中
得
(i)当 时, ;
(ii)当 时,
当且仅当 时,即 时等号成立.
因为 ,所以当 时, ,
所以当施用肥料为4千克时,种植该果树获得的最大利润是505元.
【知识点】函数的最大(小)值;分段函数的应用
【解析】【分析】 (1)由题意得: ,然后即可出 的函数关系式;
(2) 根据(1) ,分段求出函数的最大值,比较即可求解.
22.(2021高一上·烟台期中)已知定义在 上的函数 的图象是连续不断的,且满足以下条件:
⑴ ;
⑵ ;
⑶ ,且 ,都有 .
(1)判断 的奇偶性,并说明理由;
(2)判断并证明 的单调性;
(3)若不等式 在 上有解,求实数 的取值范围.
【答案】(1) 为奇函数.
令 得 ,所以 ,
令 得 ,
所以 ,即 ,
又因为 ,故 为奇函数.
(2) 在 上单调递减,
令 , ,且 ,则 ,
由题③得:
,
因为 ,所以 ,
即 ,
所以函数 在 上单调递减.
(3)由(2)知 在 上单调递减,所以 ,
所以 ,
即 在 上有解,
所以 或 ,
解得 或 ,
故实数t的取值范围为 或 .
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的最大(小)值;函数的奇偶性;奇偶性与单调性的综合
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合奇函数的定义,从而判断出函数为奇函数。
(2)利用已知条件结合减函数的定义,从而判断出函数为减函数。
(3)利用已知条件结合奇函数的定义和减函数的性质,从而求出函数的最大值,再结合 在 上有解, 从而求出实数t的取值范围。
1 / 1高中数学人教A版(2019) 必修一 第三章 函数概念与性质
一、单选题
1.(2021高一上·章丘期中)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(2021高一上·肥城期中)下列各组函数表示同一函数的是( )
A. 与
B. 与
C. 与
D. 与
3.(2022·安丘模拟)设 是定义在R上的奇函数,且当 时, ,则 的解集为( )
A. B.
C. D.
4.(2020高一上·滕州月考)已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2021高一上·薛城期中)定义 为 中的最大值,设 ,则 的最小值为( )
A. B.3 C. D.4
6.(2021高一上·青岛期中)已知函数 是R上的单调递增函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2021高一上·青岛期中)已知函数 为偶函数,且对任意互不相等的 , ,都有 成立,且 ,则 的解集为( )
A. B.
C. D.
8.(2022高二下·济宁期末)已知定义域为R的函数在上单调递减,且是偶函数,不等式对任意的恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.[-1,1] C. D.[-1,0]
二、多选题
9.(2020高一上·临朐月考)下列函数中,对任意 ,满足 的是( )
A. B. C. D.
10.(2020高一上·潍坊期末)已知 为奇函数,且 为偶函数,若 ,则( )
A. B.
C. D.
11.(2021高一上·肥城期中)若函数 同时满足:①对于定义域上的任意 ,恒有 ;②对于定义域上的任意 , 当 时,恒有 . 则称函数 为“理想函数”.给出下列四个函数,能被称为“理想函数”的有( )
A.
B.
C.
D.函数 满足
12.(2020高一上·滕州月考)已知 为定义在R上的函数,对任意的 R,都有 ,并且当 时,有 ,则( )
A.
B.若 ,则
C. 在 上为增函数
D.若 ,且 ,则实数 的取值范围为
三、填空题
13.(2018高一上·台州月考)若函数f(x) 的定义域为R,则实数a的取值范围是 .
14.(2021高一上·章丘期中)已知奇函数满足当时,,且,则 .
15.(2020高一上·烟台期末)若幂函数 的图象不经过原点,则实数 的值为 .
16.(2017高一上·淄博期末)狄利克雷是德国著名数学家,函数D(x)= 被称为狄利克雷函数,下面给出关于狄利克雷函数D(x)的五个结论:
①若x是无理数,则D(D(x))=0;
②函数D(x)的值域是[0,1];
③函数D(x)偶函数;
④若T≠0且T为有理数,则D(x+T)=D(x)对任意的x∈R恒成立;
⑤存在不同的三个点A(x1,D(x1)),B(x2,D(x2)),C(x3,D(x3)),使得△ABC为等边角形.
其中正确结论的序号是 .
四、解答题
17.(2021高一上·烟台期中)已知函数 满足 .
(1)求函数 的解析式;
(2)判断函数 在 上的单调性,并用定义证明.
18.(2021高一上·章丘期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围.
19.(2020高一上·聊城期末)若 为 上的奇函数,且 时, .
(1)求 在 上的解析式;
(2)判断函数 在 上的单调性,并用定义证明;
(3)解关于x的不等式 .
20.(2021高一上·章丘期中)设函数的定义域为,若存在正实数,使得对于任意,总有,且,则称是上的“距增函数”.
(1)判断函数是否为上的“1距增函数”,并说明理由;
(2)已知是定义在上的奇函数,且当时,.若为上的“2021距增函数”,求的取值范围.
21.(2020高一上·淄博期末)某乡镇为打造成“生态农业特色乡镇”,决定种植某种水果,该水果单株产量 (单位:千克)与施用肥料 (单位:千克)满足如下关系: ,单株成本投入(含施肥、人工等)为 元.已知这种水果的市场售价为15元/千克,且销路畅通供不应求,记该水果树的单株利润为 (单位:元).
(1)求 的函数关系式;
(2)当施用肥料为多少千克时,该水果树的单株利润最大?最大利润是多少?
22.(2021高一上·烟台期中)已知定义在 上的函数 的图象是连续不断的,且满足以下条件:
⑴ ;
⑵ ;
⑶ ,且 ,都有 .
(1)判断 的奇偶性,并说明理由;
(2)判断并证明 的单调性;
(3)若不等式 在 上有解,求实数 的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】由题意可得,解得.
故答案为:C
【分析】结合函数定义域的求法:分母不为零,被开方数大于等于零即可得到关于x的不等式组,求解出x的取值范围即可。
2.【答案】B
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】对于A, 的定义域为 , 的定义域是 ,故不是同一函数;
对于B,两个函数的定义域都是 ,对应法则也一样,是同一函数;
对于C, 的定义域为 , 的定义域为 ,故不是同一函数;
对于D, 的定义域为 , 的定义域为 ,故不是同一函数。
故答案为:B
【分析】利用已知条件结合同一函数的判断方法,即定义域和对应关系都相同,则两函数相同,从而找出表示同一函数的一组函数。
3.【答案】C
【知识点】奇函数
【解析】【解答】 即 时, , ,即 ,可得 ,
当 时, , ,
因此 即 时, , ,所以 ,
综上,不等式的解集为 或 .
故答案为:C.
【分析】由奇函数的定义求得时的函数解析式,然后分类讨论解不等式.
4.【答案】A
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】因为 , ,为使 ,只能 ,
即有 ,解得 ,
当 时, ,无解;
当 时, ,解得 或 ,所以 .
综上, .
故答案为:A.
【分析】根据题中条件,得到 ,解得 ,分别讨论 , 两种情况,即可得出结果.
5.【答案】C
【知识点】集合中元素的个数问题;函数的最大(小)值
【解析】【解答】分别画出 , , 的图象,
则函数 的图象为图中实线部分.
由图知:函数 的最低点为 , ,解得 .
所以 的最小值为 .
故答案为:C.
【分析】由已知条件结合二次函数和一次函数的图象,作出函数的图象,再联立两条直线的方程求解出交点的坐标,由数形结合法即可求出函数的最小值。
6.【答案】D
【知识点】函数单调性的性质
【解析】【解答】根据题意可列不等式如下,
解得 ,D符合题意
故答案为:D.
【分析】根据题意由分段函数的解析式,再结合一次函数和指数函数的单调性即可得出a的取值范围。
7.【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;奇函数与偶函数的性质;奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】
在 上单调递增
不等式 化简为 或
又 为偶函数, 在 上为单调减函数,且
时, 解得 ;
时, 解得
所以原不等式的解集为 ,A符合题意
故答案为:A.
【分析】根据题意由已知条件整理化简即可得出函数的单调性,由函数的单调性即可得出不等式或,结合函数的奇偶性以及单调性即可得出,再对x分情况讨论,求解出不等式的解集,由此得出答案。
8.【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】因为函数是偶函数,所以函数的图象关于直线对称,且在上单调递减,在在上单调递增,而不等式对任意的恒成立,由于,所以,即原不等式等价于,又,所以,解得:.
故答案为:B.
【分析】根据题意由奇偶性的性质即可得出函数的单调性,再由已知条件结合函数的单调性即可得出关于m的不等式,求解出m的取值范围即可。
9.【答案】A,B,C
【知识点】函数解析式的求解及常用方法
【解析】【解答】对于A, , ,故满足 ;
对于B, , ,故满足 ;
对于C, , ,故满足 ;
对于D, , ,故不满足 ;
故答案为:ABC.
【分析】根据题意代入函数的解析式,对选项逐一验证即可得出答案。
10.【答案】A,B,C
【知识点】奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】因为函数 为偶函数,所以 ,
又因为f(x)是R上的奇函数,所以 ,
所以 ,所以f(x)的周期为4,
又
A,B符合题意;
,∴C符合题意;
,同时根据奇函数的性质得 既相等又互为相反数,故f(2)=0,所以 ,即 对于 不成立,D不正确.
故答案为:ABC.
【分析】 根据题意,分析可得,进而可得,f (x)是周期为4的周期函数,据此分析选项,综合可得答案.
11.【答案】B,C
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性
【解析】【解答】对于定义域上的任意 ,恒有 ,所以函数是奇函数;
对于定义域上的任意 , 当 时,恒有 ,所以函数是减函数.
A. ,是奇函数,但是在定义域上不是单调减函数,所以不是“理想函数”;
B. ,是奇函数,是定义域上的减函数,所以是“理想函数”;
C. ,函数的图象如图所示,
所以函数是奇函数,在定义域上单调递减,所以是“理想函数”;
D. 函数 满足 ,所以 ,是偶函数,不是奇函数,所以不是“理想函数”;
故答案为:BC
【分析】利用已知条件结合“理想函数”的定义,再利用函数的奇偶性和单调性,从而找出能被称为“理想函数”的函数。
12.【答案】A,C,D
【知识点】奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】解:取 得,则 ,即 ;A符合题意;
取 代入,得 ,又 ,于是 ,
为奇函数;
因为 ,所以 ,B不符合题意;
设 , 且 ,
则 ,
由 知, ,所以
,
函数 为 上的增函数.C符合题意;
因为 ,所以 ,
所以 等价于 ,
即
所以
等价于 ,即 ,解得 或 ,D符合题意;
故答案为:ACD
【分析】取 即可求得 的值,令 ,易得 ,从而可判断其奇偶性;设 , 且 ,作差 后判断其符号即可证得 为 上的增函数;依题意可得 ,原不等式等价于 ,再根据函数的单调性转化为自变量的不等式,解得即可;
13.【答案】
【知识点】函数的定义域及其求法;一元二次不等式
【解析】【解答】
∵函数f(x) 的定义域R,
∴ >0恒成立,
当 时, 显然不恒成立,
当 时, ,
解得:a∈ ,
故答案为:
【分析】由函数f(x)定义域为R可得(a+2)x2+4x+a 1>0恒成立,利用二次函数图象可得a的取值范围.
14.【答案】0
【知识点】奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】解:因为奇函数满足当时,,且,
所以,所以,解得.
故答案为:0.
【分析】根据题意由奇函数的概念,整理化简代入数值计算出a的取值即可。
15.【答案】-1
【知识点】幂函数的概念与表示;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】因为函数 是幂函数,
所以 ,解得 或 ;
当 时, ,图象不经过原点,满足题意;
当 时, ,图象经过原点,不满足题意;
所以 .
故答案为:-1.
【分析】 根据幂函数的定义列方程求出m的值,再判断f(x)的图象是否经过原点即可.
16.【答案】②③④
【知识点】分段函数的应用
【解析】【解答】解:①∵当x为有理数时,D(x)=1;当x为无理数时,D(x)=0,
∴当x为有理数时,D(D(x))=D(1)=1;当x为无理数时,D(D(x))=D(0)=1,
即不管x是有理数还是无理数,均有D(D(x))=1,故①不正确;
②∵有理数的相反数还是有理数,无理数的相反数还是无理数,
∴对任意x∈R,都有D(﹣x)=D(x),故②正确;
③若x是有理数,则x+T也是有理数;若x是无理数,则x+T也是无理数,
∴根据函数的表达式,任取一个不为零的有理数T,D(x+T)=D(x)对x∈R恒成立,故③正确;
④取x1=﹣ ,x2=0,x3= ,可得D(x1)=0,D(x2)=1,D(x3)=0,
∴A( ,0),B(0,1),C(﹣ ,0),恰好△ABC为等边三角形,故④正确.
即真命题是②③④,
故答案为:②③④.
【分析】①,根据函数的对应法则,可得不管x是有理数还是无理数,均有f(f(x))=1,从而可判断①;②,根据函数奇偶性的定义,可得f(x)是偶函数,可判断②;③,根据函数的表达式,结合有理数和无理数的性质,得f(x+T)=f(x),可判断③;④,取x1=﹣ ,x2=0,x3= ,可得A( ,0),B(0,1),C(﹣ ,0),恰好△ABC为等边三角形恰好构成等边三角形,可判断④.
17.【答案】(1)由 ,
用 代替x可得, ,
,
联立方程,
解得: .
(2)函数 在 上单调递减,
证明:任取 ,且 ,
,
因为 ,且 ,所以 , ,
故 ,即 ,
所以 在 上单调递减.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的判断与证明
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合替换法,从而解方程组求出函数 的解析式。
(2)利用已知条件结合减函数的定义,从而证出函数 在 上为减函数。
18.【答案】(1)因为是幂函数,所以,
所以,即,
解得或.
因为在上单调递减,所以,即,则.
(2)由(1)可知,则等价于,
所以,即,
解得或.
故的取值范围是
【知识点】函数单调性的性质;幂函数的概念与表示;幂函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据题意由幂函数的概念,代入数值计算出m的取值,再由幂函数的单调性即可求出m的取值范围,由此代入验证从而得出满足题意的m的取值。
(2)由已知条件即可得出不等式,求解出a的取值范围即可。
19.【答案】(1)解:因为当 时, ,
所以当 时, , ,
因为 为 上的奇函数,所以 ,
则 .
所以 在 上的解析式为
(2)解:函数 在 上单调递减.
证明:设 ,且 ,
,
因为 ,且 ,
所以 , ,则 ,
所以 在 上单调递减
(3)解:因为 为 上的奇函数,且在 上单调递减,
所以 在 上单调递减.
因为 ,
所以 , ,即 ,
当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的判断与证明;奇函数;奇偶性与单调性的综合
【解析】【分析】(1)利用奇函数的定义结合已知条件当 时, ,再结合转化的方法,进而求出函数在的函数解析式,进而求出分段函数 在 上的解析式 。
(2)利用(1)求出的分段函数的解析式结合减函数的定义,进而判断出函数 在 上的单调性。
(3)利用奇函数的性质结合减函数的性质,进而结合分类讨论的方法,从而求出关于x的不等式 的解集。
20.【答案】(1)函数是上的“1距增函数”.
对任意,有,且,
故是上的“1距增函数”.
(2)因为是定义在上的奇函数,所以
若,在上单调递增,则恒成立,符合题意.
若,分以下情况:
①当时,单调递增,则恒成立.
②当时,,单调递增,则恒成立.
③当时,若,则,解得.
④当或时,若,则.
综上,的取值范围是.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质;奇函数与偶函数的性质
【解析】【分析】(1)由已知条件结合 “1距增函数” 的定义,整理化简即可得证出结论。
(2)根据题意由奇函数的性质整理化简看得出函数的解析式,再由函数的单调性即可得出不等式恒成立,再对b分情况讨论,由此即可得出不等式的解集然后结合 “2021距增函数” 的定义,即可求解出b在不同区间上的取值范围,再把结果并起来,由此即可得出答案。
21.【答案】(1)解:由题意得: ,
(2)解:由(1)中
得
(i)当 时, ;
(ii)当 时,
当且仅当 时,即 时等号成立.
因为 ,所以当 时, ,
所以当施用肥料为4千克时,种植该果树获得的最大利润是505元.
【知识点】函数的最大(小)值;分段函数的应用
【解析】【分析】 (1)由题意得: ,然后即可出 的函数关系式;
(2) 根据(1) ,分段求出函数的最大值,比较即可求解.
22.【答案】(1) 为奇函数.
令 得 ,所以 ,
令 得 ,
所以 ,即 ,
又因为 ,故 为奇函数.
(2) 在 上单调递减,
令 , ,且 ,则 ,
由题③得:
,
因为 ,所以 ,
即 ,
所以函数 在 上单调递减.
(3)由(2)知 在 上单调递减,所以 ,
所以 ,
即 在 上有解,
所以 或 ,
解得 或 ,
故实数t的取值范围为 或 .
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的最大(小)值;函数的奇偶性;奇偶性与单调性的综合
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合奇函数的定义,从而判断出函数为奇函数。
(2)利用已知条件结合减函数的定义,从而判断出函数为减函数。
(3)利用已知条件结合奇函数的定义和减函数的性质,从而求出函数的最大值,再结合 在 上有解, 从而求出实数t的取值范围。
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