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第三章 函数的概念与性质单元测试卷(基础版)
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)下列图形是函数图像的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据函数的定义,对四个选项一一判断.
【详解】
按照函数的定义,一个自变量只能对应一个函数值.
对于A:当x=0时,,不符合函数的定义.故A错误;
对于B:当x=0时,,不符合函数的定义.故B错误;
对于C:每一个x都对应唯一一个y值,符合函数的定义.故C正确;
对于D:当x=1时,y可以取全体实数,不符合函数的定义.故D错误;
故选:C
2.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)函数f(x)=1-的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用反比例型函数值域求法求解.
【详解】
解:函数f(x)=1-的定义域为,
所以,则,
所以函数f(x)=1-的值域为,
故选:A
3.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用函数的解析式由内到外逐层计算可得的值.
【详解】
由已知可得,则.
故选:D.
4.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)已知函数是偶函数,则图像的对称轴是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
函数的图象关于直线对称的充要条件是,利用此充要条件逐一判断即可.
【详解】
对于A
因为为偶函数
所以
即
即
即的图象关于直线对称
而的图象是由的图象向左平移个单位得到的
所以的图象关于直线对称
所以A正确
对于B
构造函数则
所以,显然其图象不关于对称
故B错误
对于C
构造函数则
所以,显然其图象不关于对称
所以C错误
对于D
构造函数则
所以,显然其图象不关于对称
所以D错误
故选:A
5.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)已知函数f(x)=是R上的递减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
利用分段函数的单调性列不等式组求出a的范围.
【详解】
因为在上单调递减,且最小值为-1.
所以要使函数f(x)=是R上的递减函数,
只需,解得:.
故选:C
6.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知函数是定义在R上的偶函数,若对于任意不等实数,,,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由条件对于任意不等实数,,不等式恒成立可得函数在上为减函数,利用函数性质化简不等式求其解.
【详解】
∵ 函数是定义在R上的偶函数,
∴ ,
∴ 不等式可化为
∵ 对于任意不等实数,,不等式恒成立,
∴ 函数在上为减函数,又,
∴ ,
∴ ,
∴不等式的解集为
故选:C.
7.(2021·海南·海口一中高一期中)已知定义城为R的函数为奇函数,且,则( )
A.-2 B.-5 C.1 D.-3
【答案】B
【解析】
【分析】
由为奇函数可得,令并结合已知即可求.
【详解】
由题设,有,
∴,
当时,有,又,
∴.
故选:B
8.(2021·海南·海口一中高一期中)已知,若定义在上的函数满足对、,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由题意可知,函数是上的减函数,则函数的两支函数均为减函数,且有,由此可得出关于实数的不等式组,解出即可.
【详解】
定义在上的函数满足对、,都有,
所以,函数是上的减函数,
则函数和均为减函数,且有,
即,解得,因此,实数的取值范围是.
故选D.
【点睛】
本题考查利用分段函数的单调性求参数的取值范围,求解时不仅要求分段函数的每支函数都保持原函数的单调性外,还应注意各支函数在分界点处函数的值的大小关系,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知定义在R上的函数满足,且函数为偶函数,则下列命题中正确的是( )
A. B.的图像关于直线对称
C.为奇函数 D.为偶函数
【答案】ABC
【解析】
【分析】
由函数的等量关系可得、判断A、B的正误,进而判断的奇偶性.
【详解】
由,知:,A正确;
由,知:,即的图像关于直线对称,B正确;
由上知:,即为奇函数,C正确,D错误.
故选:ABC
10.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)对于定义在D函数f(x)若满足:
①对任意的xD,f(x)+f(-x)=0;
②对任意的,存在D,使得=.
则称函数f(x)为“等均值函数”,则下列函数为“等均值函数”的为( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】
对于四个选项中的函数,分别验证是否满足题干中的两个条件,特别是条件②,A选项,对任意的,存在满足要求;B选项,对任意的,则存在满足要求;C选项,对任意的,存在满足要求.
【详解】
A选项,,若,则,则,同理,则,则,
对任意的,存在,使得,
对任意的,则存在,使得,
综上:满足条件①②,故是“等均值函数”,A正确;
B选项,,定义域为,,
对任意的,存在,使得,符合要求,故B正确;
C选项,,定义域为R,且,对任意的,存在,使得,C符合要求,故C正确;
D选项,,定义域为,不能使得对于任意的均有,故D选项不合题意,舍去
故选:ABC
11.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)设函数,集合,则下列命题正确的是( )
A.当时,
B.当时
C.若,则k的取值范围为
D.若(其中),则
【答案】ABD
【解析】
【分析】
A解一元二次方程直接求解集即可;B由题设易知集合中方程无解即可判断;C、D画出的图象,令根据二次函数的性质及所得的图象判断正误即可.
【详解】
A:时,或,结合解析式:时有或,时有,所以,正确;
B:时,方程无解,则,正确;
由解析式可得其函数图象如下图示:
令,开口向上且对称轴为,
若,则,即,有以下情况:
1、,:
此时,令,则在上有一个零点,
∴,可得,
2、,,由A知:.
综上:,故C错误;
若,由函数的性质及图象知:必有,.
此时,,,
所以,,所以,故D正确.
故选:ABD
【点睛】
关键点点睛:C、D选项中,画出大致图象,结合二次函数的性质判断给定集合对应的的可能取值,再结合图象判断正误.
12.(2021·山东师范大学附中高一期中)已知函数,.记,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.当时,
B.函数的最小值为
C.函数在上单调递减
D.若关于的方程恰有两个不相等的实数根,则或
【答案】ABD
【解析】
【分析】
得到函数,作出其图象逐项判断.
【详解】
由题意得:,其图象如图所示:
由图象知:当时,,故A正确;
函数的最小值为,故正确;
函数在上单调递增,故错误;
方程恰有两个不相等的实数根,则或,故正确;
故选:ABD
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.(2021·山东师范大学附中高一期中)函数=的定义域为____________
【答案】
【解析】
利用被开方数为非负数、分式分母不为零列不等式组,解不等式组求得函数的定义域.
【详解】
要使函数有意义,则,解得且.
故答案为:
【点睛】
本小题主要考查函数定义域的求法,属于基础题.
14.(2021·浙江·舟山中学高一期中)定义,设函数,则的最大值为______
【答案】
【解析】
【分析】
化简函数的解析式,作出函数的图象,结合图象可得出函数的最大值.
【详解】
当时,即,解得或,
此时,;
当时,即,解得,
此时,,
所以,,
作出函数的图象如下:
由图可知.
故答案为:.
15.(2021·浙江·舟山中学高一期中)已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是______
【答案】
【解析】
【分析】
利用基本不等式求出的最小值,解不等式求出实数的取值范围.
【详解】
因为,,所以,,所以,.
要使恒成立,只需恒成立.
因为,所以,
所以
.
当且仅当,即时取等号.
所以,解得:.
即实数的取值范围是.
16.(2021·浙江·舟山中学高一期中),记为不大于的最大整数,,若,则关于的不等式的解集为______
【答案】
【解析】
【分析】
对的范围分类讨论,结合所给定义表示出,,将转化为一元一次不等式,解得即可,最后取并集;
【详解】
解:当时,,所以,即,解得,所以;
当时,,所以,即,解得,所以;
当时,,所以,即,解得,所以;
当时,,所以,即,解得,所以;
综上可得;
故答案为:
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)设函数,.
(1)已知在区间上单调递增,求b的取值范围;
(2)是否存在正整数a,b,使得?若存在,求出a,b的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在满足条件
【解析】
【分析】
(1),分与结合单调性讨论即可求解;
(2)当时,恒成立,等价于,
利用对称轴与的关系进行讨论,分别研究即可求解
(1)
由题意可知,
当时,在上单调递增,
从而在上单调递增,符合题意;
当时,由对勾函数的性质可知在上单调递减,
在上单调递增,
又在上单调递增,
所以,即,
综上可知,b的取值范围是
(2)
因为的对称轴为,
由题设知:,
当时,恒成立,等价于,
当时,即时,不满足题设,不予考虑;
当,即时,在上单调递减,
所以,
因为,
所以,
所以,与矛盾;
当时,即时,
则有,
由(1)可得,
结合(2)可得,
由(1)(3)可得,,即,
又,所以,即
再结合(1)则有,解得,
综上,的范围是,
又为正整数,
故当时,由得,此时,不符合;
故当时,由得,此时符合条件;
故存在满足条件
所以
18.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知定义在R上的函数满足:对任意的实数x,y均有,且,当且.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明;
(3)若对任意,,,总有恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)奇函数
(2)单调递增,证明见详解
(3)或
【解析】
【分析】
(1)根据题意,令,即可判断;
(2)根据题意,先证,恒成立,再结合定义法,即可证明单调性;
(3)根据题意,先根据单调性求出的最值,再将原不等式转化为,构造关于的函数即可求解.
(1)
根据题意,令,得,因为,所以,故结合定义域可知,为奇函数.
(2)
在上单调递增.
证明:由题意,可知,
假设,使得,则,
而当时,由题意知,因此矛盾,故,恒成立.
设,且,则,
因此
,
因为,且当时,,所以,
又因为,所以,即,
又因为,所以在上单调递增.
(3)
根据题意,结合(1)(2)可知,在上单调递增,
因此,,
故,,
因为,恒成立,
所以恒成立,即恒成立,
令,则,恒成立,
故,解得或.
19.(2020·海南·琼中中学高一期中)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)试判断在区间上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)求函数在区间上的最值.
【答案】(1)非奇非偶函数.(2)增函数;证明见解析 (3)见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据解析式,即可求出的定义域,其不关于原点对称,即可说明为非奇非偶函数.
(2)利用单调性的定义:取值-作差-变形-判断正负号-得出结论.
(3)由(2)知函数在区间上单调递减,即,,解出即可.
【详解】
解:(1)的定义域为,不关于原点对称
所以函数为非奇非偶函数.
(2)任取,且,则
,
因为,,,
所以,所以,
即函数在区间上是增函数.
(3)函数在区间上单调递减,
所以,.
【点睛】
本题考查函数的奇偶性,利用函数单调性的定义证明单调性,函数在定区间上的值域.属于基础题.其中函数奇偶性的判断:①定义域关于原点对称;②为偶函数,为奇函数.证明函数的单调性步骤为:取值-作差-变形-判断正负号-得出结论.
20.(2020·海南·琼中中学高一期中)某工厂生产某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投入成本,当年产量不足80千件时,(万元);当年产量不小于80千件时,(万元).通过市场分析,若每件售价为500元时,该厂年内生产该商品能全部销售完.
(1)写出年利涧L(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式;
(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?
【答案】(1)L(x)= (2)100
【解析】
【分析】
(1)分别求出0(2)分别借助二次函数的最值和均值不等式求出0【详解】
(1)当0L(x)=x2-10x-250
=x2+40x-250,
当x≥80,x∈N*时,
L(x)=-51x-+1 450-250
=1 200-,
∴L(x)=.
(2)当0L(x)=(x-60)2+950,
∴当x=60时,L(x)取得最大值L(60)=950,
当x≥80,x∈N*时,
L(x)=1 200-≤1 200-2
=1 200-200=1 000,
∴当x=,即x=100时,
L(x)取得最大值L(100)=1 000>950,
综上所述,当x=100时,L(x)取得最大值1 000,
即年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大.
21.(2020·海南·琼中中学高一期中)已知函数在区间上是单调函数.
(1)求实数的所有取值组成的集合;
(2)试写出在区间上的最大值;
(3)设,令,若对任意,总有,求的取值范围.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
(1)根据二次函数的单调性列式可解得结果;
(2)由(1)知,或,分类讨论并根据二次函数的单调性求出最大值可得解;
(3)求出,将问题转化为当时,恒成立,然后对分类讨论求出的最大最小值代入可解得结果.
【详解】
(1)对称轴为,所以或,所以
(2)由(1)知,或,
当时,函数在上递减,所以;
当时,函数在上递增,所以,
所以.
(3)由得,,
所以,
问题转化为当时,恒成立.
①当时,为递减函数,所以,
由解得.与矛盾.
②当时,在上递减,在上递增,
因为,所以,
由解得,则,
③当时,在上递减,在上递增,在上递增,
因为,所以,
由解得,
综上可知:。
【点睛】
结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
①若在上恒成立,则;
②若在上恒成立,则;
③若在上有解,则;
④若在上有解,则;
22.(2021·山东师范大学附中高一期中)已知函数,.
(1)若,试求函数在区间上的最小值;
(2)对于任意的,不等式成立,试求的取值范围.
【答案】(1)6;(2).
【解析】
(1)对函数进行分离,利用基本不等式求出最小值即可;
(2)设,在恒成立,则,列不等式解出的取值范围即可.
【详解】
(1)依题意得
∵,∴,
∴,当且仅当时,等号成立.
所以,,即函数在区间上的最小值为6.
(2)因为,所以要使得“,不等式成立”
只要“在上恒成立”.不妨设,则只要
在恒成立,所以,即解得
所以的取值范围是.
【点睛】
易错点睛:本题考查基本不等式求最值,考查一元二次不等式的恒成立问题,利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方
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第三章 函数的概念与性质单元测试卷(基础版)
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)下列图形是函数图像的是( )
A. B.
C. D.
2.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)函数f(x)=1-的值域为( )
A. B. C. D.
3.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知函数,则( )
A. B. C. D.
4.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)已知函数是偶函数,则图像的对称轴是( )
A. B. C. D.
5.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)已知函数f(x)=是R上的递减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知函数是定义在R上的偶函数,若对于任意不等实数,,,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
7.(2021·海南·海口一中高一期中)已知定义城为R的函数为奇函数,且,则( )
A.-2 B.-5 C.1 D.-3
8.(2021·海南·海口一中高一期中)已知,若定义在上的函数满足对、,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知定义在R上的函数满足,且函数为偶函数,则下列命题中正确的是( )
A. B.的图像关于直线对称
C.为奇函数 D.为偶函数
10.(2021·重庆·西南大学附中高一期中)对于定义在D函数f(x)若满足:
①对任意的xD,f(x)+f(-x)=0;
②对任意的,存在D,使得=.
则称函数f(x)为“等均值函数”,则下列函数为“等均值函数”的为( )
A. B.
C. D.
11.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)设函数,集合,则下列命题正确的是( )
A.当时,
B.当时
C.若,则k的取值范围为
D.若(其中),则
12.(2021·山东师范大学附中高一期中)已知函数,.记,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.当时,
B.函数的最小值为
C.函数在上单调递减
D.若关于的方程恰有两个不相等的实数根,则或
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.(2021·山东师范大学附中高一期中)函数=的定义域为____________
14.(2021·浙江·舟山中学高一期中)定义,设函数,则的最大值为______
15.(2021·浙江·舟山中学高一期中)已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是______
16.(2021·浙江·舟山中学高一期中),记为不大于的最大整数,,若,则关于的不等式的解集为______
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)设函数,.
(1)已知在区间上单调递增,求b的取值范围;
(2)是否存在正整数a,b,使得?若存在,求出a,b的值;若不存在,请说明理由.
18.(2021·重庆巴蜀中学高一期中)已知定义在R上的函数满足:对任意的实数x,y均有,且,当且.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明;
(3)若对任意,,,总有恒成立,求实数m的取值范围.
19.(2020·海南·琼中中学高一期中)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)试判断在区间上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)求函数在区间上的最值.
20.(2020·海南·琼中中学高一期中)某工厂生产某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投入成本,当年产量不足80千件时,(万元);当年产量不小于80千件时,(万元).通过市场分析,若每件售价为500元时,该厂年内生产该商品能全部销售完.
(1)写出年利涧L(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式;
(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?
21.(2020·海南·琼中中学高一期中)已知函数在区间上是单调函数.
(1)求实数的所有取值组成的集合;
(2)试写出在区间上的最大值;
(3)设,令,若对任意,总有,求的取值范围.
22.(2021·山东师范大学附中高一期中)已知函数,.
(1)若,试求函数在区间上的最小值;
(2)对于任意的,不等式成立,试求的取值范围.
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