第三章 函数的概念与性质(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册

文档属性

名称 第三章 函数的概念与性质(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-07-08 14:25:52

文档简介

板块综合 函数性质的综合应用(阶段小结课—习题讲评式教学)
1.浸润的核心素养
奇偶性、单调性、对称性是函数最重要的三个性质,通过学习,学生利用函数图象去研究函数的性质,学会用抽象的符号语言描述函数的单调性、奇偶性及最大(小)值,发展学生的数学抽象、逻辑推理等学科素养.
2.渗透的数学思想
(1)在解决与函数性质有关的问题时,常利用函数的图象来解决,即利用数形结合的思想方法,将问题化难为易、化抽象为具体.
(2)如果涉及到的函数中含有参数或解题结果不能确定,需要应用分类讨论的思想方法,把整个问题划分为几个部分逐一解决,最后合并为一种结果.
(3)函数、方程与不等式密切相关,相互转化,在解决函数的定义域、值域或与其有关的问题时,一般把函数问题转化为不等式、方程等来解决,即应用转化与化归、函数与方程的思想方法.
题型(一) 利用函数单调性与奇偶性比较大小
[例1] 定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有(x2-x1)·[f(x2)-f(x1)]>0,则当n∈N*时,有(  )
A.f(-n)B.f(n+1)C.f(n-1)D.f(n+1)听课记录:
|思|维|建|模|
利用函数单调性与奇偶性比较大小的求解策略
(1)在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小.
(2)不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
[针对训练]
1.已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-2),b=g(1),c=g(3),则a,b,c的大小关系为(  )
A.aC.b2.已知偶函数f(x)在(-∞,-2]上单调递增,则下列关系式成立的是(  )
A.fB.f(-3)C.f(4)D.f(4)题型(二) 利用函数奇偶性与单调性解不等式
[例2] 已知函数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]
听课记录:
[例3] 设函数y=f(x+1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减,且图象过点(1,0),则不等式(x-1)f(x)≤0的解集为________.
听课记录:
|思|维|建|模|
利用函数奇偶性与单调性解不等式的策略
(1)利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)f(x2)的形式;
(2)根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,去掉不等式中的“f”,转化为简单不等式(组)求解.
 [提醒] 列不等式(组)时不要忘掉函数的定义域.
[针对训练]
3.已知函数f(x)是定义在区间[-a-1,2a]上的偶函数,且在区间[0,2a]上单调递增,则不等式f(x-1)<f(a)的解集为(  )
A.[-1,3] B.(0,2)
C.(0,1)∪(2,3] D.[-1,0)∪(1,2)
4.已知奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,且f(2)=0,则不等式(x+1)f(x+1)>0的解集为____________.
题型(三) 函数奇偶性、单调性与对称性的综合
函数的对称性
(1)①若函数y=f(x)关于直线x=a对称,则f(a-x)=f(a+x);②若函数y=f(x)满足f(a-x)=-f(a+x),则函数关于点(a,0)对称.
(2)两个函数图象的对称
①函数y=f(x)与y=f(-x)关于y轴对称;
②函数y=f(x)与y=-f(x)关于x轴对称;
③函数y=f(x)与y=-f(-x)关于原点对称.
[例4] 已知定义域为R的函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,且f(x+1)为偶函数,若f(3)=1,则不等式f(2x+1)<1的解集为 (  )
A.(-1,1)
B.(-1,+∞)
C.(-∞,1)
D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
听课记录:
|思|维|建|模|
解决对称性、单调性和奇偶性综合问题的方法
图象法 根据题意,作出符合要求的草图,便可得出结论
性质法 根据对称性、单调性和奇偶性的性质,逐步推导解决求值和比较大小的问题
[针对训练]
5.若函数y=f(x)在(0,2)上单调递增,函数y=f(x+2)是偶函数,则下列结论正确的是(  )
A.f(1)B.fC.fD.f题型(四) 函数的新定义问题
[例5] 对于函数f(x),若在定义域内存在实数x0,满足f(-x0)=-f(x0),则称f(x)为“局部奇函数”,已知f(x)=-aex-4在R上为“局部奇函数”,则实数a的取值范围是(  )
A.[-4,+∞) B.[-4,0)
C.(-∞,-4] D.(-∞,4]
听课记录:
|思|维|建|模|
解决函数“新定义”问题的策略
(1)理解新函数的定义:深刻理解题目中新函数的定义,新函数所具有的性质或满足的条件,将定义、性质等与所求之间建立联系.
(2)学会转化:将题目中的新函数与已学函数联系起来,仔细阅读已知条件进行分析,通过类比已学函数的性质、图象解决问题,或者将新函数转化为已学过的函数的复合函数形式.
(3)代入特殊值:如果新函数的某一性质对某些数值恒成立,可以通过代入特殊值,得到特殊函数值甚至函数解析式,从而解决问题.
[针对训练]
6.(多选)若函数f(x)同时满足:
①对于定义域上的任意x,恒有f(x)+f(-x)=0;
②对于定义域上的任意x1,x2,当x1≠x2时,恒有<0,则称函数f(x)为“理想函数”.
下列函数中的“理想函数”有(  )
A.f(x)=    B.f(x)=x2
C.f(x)=    D.f(x)=-x
板块综合 函数性质的综合应用
[题型(一)]
[例1] 选B ∵对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0,∴若x2-x1>0,则f(x2)-f(x1)>0,即若x2>x1,则f(x2)>f(x1),若x2-x1<0,则f(x2)-f(x1)<0,即若x2n>n-1≥0,∴f(n+1)[针对训练]
1.选C 法一 易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数,∴a=g(-2)=g(2),∵奇函数f(x)在R上是增函数,且f(0)=0.∴g(x)在(0,+∞)上单调递增.∴g(1)法二 (特殊化)取f(x)=x,则g(x)=x2为偶函数且在(0,+∞)上单调递增,a=g(-2)=4,b=g(1)=1,c=g(3)=9,从而可得b2.选D 法一 ∵f(x)为偶函数,∴f(-4)=f(4).又f(x)在(-∞,-2]上单调递增,∴f(-4)即f(4)法二 ∵f(x)为偶函数,且在(-∞,-2]上单调递增,∴f(x)在[2,+∞)上单调递减,其图象关于y轴对称.又4>>|-3|,∴f(4)[题型(二)]
[例2] 选D ∵函数f(x)为奇函数,f(1)=-1,
∴f(-1)=1.又函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,-1≤f(x-2)≤1,∴f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
∴-1≤x-2≤1.解得1≤x≤3.故选D.
[例3] 解析:作出f(x)的大致图象如图所示.不等式(x-1)f(x)≤0可化为或
由图可知符合条件的解集为{x|x≤0或1答案:{x|x≤0或1[针对训练]
3.选B 因为函数f(x)是定义在区间[-a-1,2a]上的偶函数,所以-a-1+2a=0,解得a=1,故f(x-1)<f(a)可化为f(|x-1|)<f(1),因为f(x)在区间[0,2]上单调递增,所以|x-1|<1,解得0<x<2.
4.解析:∵f(x)是奇函数且在(-∞,0)上单调递增,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(2)=0,∴f(-2)=0,
当x+1>0,即x>-1时,由(x+1)f(x+1)>0,可得f(x+1)>0,即x+1>2,解得x>1;
当x+1<0,即x<-1时,由(x+1)f(x+1)>0,可得f(x+1)<0,即x+1<-2,解得x<-3.综上,不等式(x+1)f(x+1)>0的解集为(-∞,-3)∪(1,+∞).
答案:(-∞,-3)∪(1,+∞)
[题型(三)]
[例4] 选A ∵f(x+1)是偶函数,∴f(1-x)=f(1+x).故f(x)的图象关于直线x=1对称.又f(x)在[1,+∞)上单调递增,∴f(x)在(-∞,1)上单调递减.∵f(3)=1,∴f(-1)=f(3)=1.∴f(2x+1)<1 -1<2x+1<3.解得-1[针对训练]
5.选B ∵y=f(x+2)是偶函数,∴f(2-x)=f(2+x).故y=f(x)的图象关于直线x=2对称.∴f=f,f=f.又f(x)在(0,2)上单调递增,<1<,∴f[题型(四)]
[例5] 选B 由局部奇函数的定义可知,f(-x0)=-ae-4=-f(x0)=ae+4,从而a=-<0,因为e>0,所以e+e≥2=2,当且仅当e=e,即x0=0时,不等式取等号,从而-4≤a<0,即实数a的取值范围是[-4,0).故选B.
[针对训练]
6.选CD ①要求函数f(x)为奇函数,②要求函数f(x)为减函数.A中的函数是奇函数但在整个定义域上不是减函数,B中的函数是偶函数而且也不是减函数,C和D中的函数既是奇函数又是减函数.(共74张PPT)
板块综合 函数性质的综合应用
(阶段小结课—习题讲评式教学)
建构知识体系
1.浸润的核心素养
奇偶性、单调性、对称性是函数最重要的三个性质,通过学习,学生利用函数图象去研究函数的性质,学会用抽象的符号语言描述函数的单调性、奇偶性及最大(小)值,发展学生的数学抽象、逻辑推理等学科素养.
融通学科素养
2.渗透的数学思想
(1)在解决与函数性质有关的问题时,常利用函数的图象来解决,即利用数形结合的思想方法,将问题化难为易、化抽象为具体.
(2)如果涉及到的函数中含有参数或解题结果不能确定,需要应用分类讨论的思想方法,把整个问题划分为几个部分逐一解决,最后合并为一种结果.
(3)函数、方程与不等式密切相关,相互转化,在解决函数的定义域、值域或与其有关的问题时,一般把函数问题转化为不等式、方程等来解决,即应用转化与化归、函数与方程的思想方法.
CONTENTS
目录
1
2
3
题型(一) 利用函数单调性与奇偶性比较大小
题型(二) 利用函数奇偶性与单调性
解不等式
题型(三) 函数奇偶性、单调性与
对称性的综合
4
5
课时跟踪检测
题型(四) 函数的新定义问题
题型(一) 利用函数单调性与
奇偶性比较大小
01
[例1] 定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0,则当n∈N*时,有(  )
A.f(-n)C.f(n-1)
解析:∵对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0,∴若x2-x1>0,则f(x2)-f(x1)>0,即若x2>x1,则f(x2)>f(x1),若x2-x1<0,则f(x2)-f(x1)<0,即若x2n>n-1≥0,∴f(n+1)|思|维|建|模|
利用函数单调性与奇偶性比较大小的求解策略
(1)在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小.
(2)不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.

1.已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-2),b=g(1),c=g(3),则a,b,c的大小关系为(  )
A.aC.b针对训练
解析:法一 易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数,∴a=g(-2)=g(2),∵奇函数f(x)在R上是增函数,且f(0)=0.∴g(x)在(0,+∞)上单调递增.∴g(1)法二 (特殊化)取f(x)=x,则g(x)=x2为偶函数且在(0,+∞)上单调递增,a=g(-2)=4,b=g(1)=1,c=g(3)=9,从而可得b
题型(二) 利用函数奇偶性与
单调性解不等式
02
[例2] 已知函数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]
解析:∵函数f(x)为奇函数,f(1)=-1,∴f(-1)=1.又函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,-1≤f(x-2)≤1,∴f(1)≤f(x-2)≤f(-1).∴-1≤x-2≤1.解得1≤x≤3.故选D.

[例3] 设函数y=f(x+1)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减,且图象过点(1,0),则不等式(x-1)f(x)≤0的解集为_________________.
{x|x≤0或1|思|维|建|模|
利用函数奇偶性与单调性解不等式的策略
(1)利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)f(x2)的形式;
(2)根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,去掉不等式中的“f”,转化为简单不等式(组)求解.
[提醒] 列不等式(组)时不要忘掉函数的定义域.
3.已知函数f(x)是定义在区间[-a-1,2a]上的偶函数,且在区间[0,2a]上单调递增,则不等式f(x-1)<f(a)的解集为(  )
A.[-1,3] B.(0,2)
C.(0,1)∪(2,3] D.[-1,0)∪(1,2)

针对训练
解析:因为函数f(x)是定义在区间[-a-1,2a]上的偶函数,
所以-a-1+2a=0,解得a=1,
故f(x-1)<f(a)可化为f(|x-1|)<f(1),
因为f(x)在区间[0,2]上单调递增,
所以|x-1|<1,解得0<x<2.
4.已知奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,且f(2)=0,则不等式(x+1)f(x+1)>0的解集为______________________.
解析:∵f(x)是奇函数且在(-∞,0)上单调递增,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
又f(2)=0,∴f(-2)=0,
(-∞,-3)∪(1,+∞)
当x+1>0,即x>-1时,
由(x+1)f(x+1)>0,可得f(x+1)>0,
即x+1>2,解得x>1;
当x+1<0,即x<-1时,
由(x+1)f(x+1)>0,可得f(x+1)<0,
即x+1<-2,解得x<-3.
综上,不等式(x+1)f(x+1)>0的解集为(-∞,-3)∪(1,+∞).
题型(三) 函数奇偶性、单调性
与对称性的综合
03
函数的对称性
(1)①若函数y=f(x)关于直线x=a对称,则f(a-x)=f(a+x);②若函数y=f(x)满足f(a-x)=-f(a+x),则函数关于点(a,0)对称.
(2)两个函数图象的对称
①函数y=f(x)与y=f(-x)关于y轴对称;
②函数y=f(x)与y=-f(x)关于x轴对称;
③函数y=f(x)与y=-f(-x)关于原点对称.
[例4] 已知定义域为R的函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,且f(x+1)为偶函数,若f(3)=1,则不等式f(2x+1)<1的解集为 (  )
A.(-1,1) B.(-1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)

解析:∵f(x+1)是偶函数,∴f(1-x)=f(1+x).
故f(x)的图象关于直线x=1对称.
又f(x)在[1,+∞)上单调递增,
∴f(x)在(-∞,1)上单调递减.
∵f(3)=1,∴f(-1)=f(3)=1.
∴f(2x+1)<1 -1<2x+1<3.
解得-1|思|维|建|模|
解决对称性、单调性和奇偶性综合问题的方法
图象法 根据题意,作出符合要求的草图,便可得出结论
性质法 根据对称性、单调性和奇偶性的性质,逐步推导解决求值和比较大小的问题
针对训练

题型(四) 函数的新定义问题
04
[例5] 对于函数f(x),若在定义域内存在实数x0,满足f(-x0)=-f(x0),则称f(x)为“局部奇函数”,已知f(x)=-aex-4在R上为“局部奇函数”,则实数a的取值范围是(  )
A.[-4,+∞) B.[-4,0)
C.(-∞,-4] D.(-∞,4]

|思|维|建|模| 解决函数“新定义”问题的策略
(1)理解新函数的定义:深刻理解题目中新函数的定义,新函数所具有的性质或满足的条件,将定义、性质等与所求之间建立联系.
(2)学会转化:将题目中的新函数与已学函数联系起来,仔细阅读已知条件进行分析,通过类比已学函数的性质、图象解决问题,或者将新函数转化为已学过的函数的复合函数形式.
(3)代入特殊值:如果新函数的某一性质对某些数值恒成立,可以通过代入特殊值,得到特殊函数值甚至函数解析式,从而解决问题.
针对训练


解析:①要求函数f(x)为奇函数,②要求函数f(x)为减函数.A中的函数是奇函数但在整个定义域上不是减函数,B中的函数是偶函数而且也不是减函数,C和D中的函数既是奇函数又是减函数.
课时跟踪检测
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解析:A是增函数,不是奇函数;B和C都不是定义域内的增函数,排除;只有D符合题意,故选D.
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2.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上的解析式为f(x)=x+1,则下列大小关系正确的是(  )
A.f(1)>f(2) B.f(1)>f(-2)
C.f(-1)>f(-2) D.f(-1)解析:∵当x≥0时,f(x)=x+1单调递增,∴f(1)又∵f(x)为偶函数,∴f(1)=f(-1),f(2)=f(-2),∴f(-1)1
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3.已知定义在R上的奇函数f(x),且当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,则不等式f(2x+1)+f(1)≥0的解集是(  )
A.(-∞,1) B.(-1,+∞)
C.[-1,+∞) D.(-∞,1]
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解析:因为函数f(x)是奇函数,所以不等式f(2x+1)+f(1)≥0等价于f(2x+1)≥f(-1).又当x≥0时,函数f(x)单调递增,所以函数f(x)在R上为增函数.所以f(2x+1)≥f(-1)等价于2x+1≥-1,解得x≥-1.
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4.已知函数y=f(x)是R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递减,若f(a)≥f(-2),则a的取值范围是(  )
A.(-∞,-2] B.[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞) D.[-2,2]
解析:由f(a)≥f(-2)得f(|a|)≥f(2),
∴|a|≤2,∴-2≤a≤2.
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5.(多选)已知函数f(x)是奇函数,在(0,+∞)上单调递减,且在区间[a,b](aA.有最大值4 B.有最小值-4
C.有最大值3 D.有最小值-3

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解析:法一 根据题意作出y=f(x)的简图,由图知,选BC.
法二 当x∈[-b,-a]时,-x∈[a,b],
由题意得f(b)≤f(-x)≤f(a),
即-3≤-f(x)≤4,
所以-4≤f(x)≤3,
即在区间[-b,-a]上f(x)min=-4,f(x)max=3.
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6.已知偶函数f(x)在(0,+∞)内的最小值为2 024,则f(x)在(-∞,0)上的最小值为________.
解析:因为偶函数的图象关于y轴对称,所以f(x)在对称区间内的最值相等.又当x∈(0,+∞)时,f(x)min=2 024,故当x∈(-∞,0)时,f(x)min=2 024.
2 024
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8.已知函数f(x)是偶函数,且其在(0,+∞)上单调递增.请你写出一个符合以上条件的函数____________________.
f(x)=|x|(答案不唯一)
解析:因为函数f(x)=|x|的定义域为R,且f(-x)=|x|=f(x),所以函数f(x)=|x|为偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,所以函数f(x)=|x|满足题意.
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2
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
解:由(1)知f(x)为R上的增函数,
因为f(1+m)+f(3-2m)≥0,所以f(1+m)≥-f(3-2m),
即f(1+m)≥f(2m-3).所以1+m≥2m-3,即m≤4.
所以实数m的取值范围为(-∞,4].
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10.(10分)已知定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足:① x,y∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(xy)=f(x)+f(y);②当x>1时,f(x)>0,且f(2)=1.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
解:函数f(x)的定义域关于原点对称.
令y=1,则f(x)=f(x)+f(1),∴f(1)=0.
令x=y=-1,则f(1)=f(-1)+f(-1),得f(-1)=0.
令y=-1,则f(-x)=f(x)+f(-1)=f(x),∴函数f(x)为偶函数.
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(2)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;
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(3)求函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上的最大值;
解:∵f(4)=f(2×2)=f(2)+f(2),且f(2)=1,∴f(4)=2.
又由(1)(2)知函数f(x)是偶函数且在(0,4]上单调递增,
∴函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上的最大值为f(4)=f(-4)=2.
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(4)求不等式f(3x-2)+f(x)≥4的解集.
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A.D(x)是偶函数
B. x∈R,D(D(x))=1
C.对于任意的有理数t,都有D(x+t)=D(x)
D.不存在三个点A(x1,D(x1)),B(x2,D(x2)),C(x3,D(x3)),使ABC为正三角形



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14.(12分)如图,在等腰直角△ABC中,A(-3,0),B(1,0),记△ABC位于直线x=t(t>-3)左侧的图形的面积为f(t).
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(1)试求函数y=f(t)的解析式;
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(2)已知函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x)为奇函数.有同学发现可以将其推广为函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.已知函数g(t)=2t·f(t)-7t的定义域为[-1,m],且-11
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解:函数g(t)的图象不存在对称中心,理由如下:
依题意g(t)=-t3+2t2,t∈[-1,m],
假设h(t)=g(t+a)-b=-(t+a)3+2(t+a)2-b,t∈[-1,1]为奇函数,
则h(0)=0,化简得b=-a3+2a2(*),
故h(t)=-(t+a)3+2(t+a)2+a3-2a2,
又因为h(1)+h(-1)=0,
所以-(1+a)3+2(1+a)2-(-1+a)3+2(-1+a)2+2a3-4a2=0,
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则当u=2时,ymin=5,于是当x=1时,g(x)取得最小值5,
因为对 x∈[1,+∞),都有g(x)≥m恒成立,则m≤5,
所以m的取值范围是(-∞,5].阶段质量评价(二) 第三章 函数的概念与性质
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.)
1.下列函数中,既是奇函数,又在区间(0,+∞)上单调递增的是(  )
A.y=-x2+1 B.y=
C.y=x3 D.y=
2.已知函数f(x)=则f的值为(  )
A. B.-
C. D.18
3.已知幂函数y=(m2-3m+3)xm2-m-2的图象不过原点,则实数m的取值为(  )
A.1 B.2
C.-2 D.1或2
4.函数y=+1的值域为(  )
A.(0,+∞) B.[1,+∞)
C.[0,+∞) D.[4,+∞)
5.若f(x)满足关系式f(x)+2f=3x,则f(2)=(  )
A.1 B.-1
C.- D.
6.已知函数f(x)=x+(x>-2),则(  )
A.f(x)有最小值-1 B.f(x)有最大值-1
C.f(x)有最小值3 D.f(x)有最大值3
7.已知函数f(x+1)是偶函数,当10恒成立,设a=f,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为(  )
A.aC.b8.若偶函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(2)=0,则不等式 <0的解集为(  )
A.(-2,2)   B.(-2,0)∪(2,+∞)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)   D.(-∞,-2)∪(0,2)
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)
9.已知f(x)= ,则(  )
A.f(-x)=f(x) B.f=f(x)
C.f=-f(x) D.f=-f(x)
10.函数f(x)=的图象可能是(  )
11.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,给出下列四个结论,其中正确的是(  )
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,+∞)上单调递增,则f(x)在(-∞,-1]上单调递减
D.若x>0时,f(x)=x2-2x,则x<0时,f(x)=-x2-2x
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中的横线上)
12.函数f(x)=+的定义域为__________.
13.已知函数f(x)满足:①定义域为R;②对任意x∈R,有f(x+2)=2f(x);③当x∈[-1,1]时,f(x)=-|x|+1.则f(2 024)=________.
14.已知函数f(x)=则f=__________;若当x∈[a,b]时,1≤f(x)≤3,则b-a的最大值是________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知二次函数f(x)的最大值为2,且f(0)=f(2)=0.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f(x)在区间[2m, m+3]上不具有单调性,求实数m的取值范围.
16.(15分)已知幂函数f(x)=x(m∈N*).
(1)试确定该函数的定义域,并指明该函数在其定义域上的单调性;
(2)若该函数还经过点(2,),试确定m的值,并求满足条件f(2-a)>f(a-1)的实数a的取值范围.
17.(15分)某化学试剂厂以x千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1≤x≤10),每小时可获得的利润是万元.
(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于30万元,求x的取值范围;
(2)要使生产120千克该产品获得的利润最大,则该工厂应该选取何种生产速度?并求出最大利润.
18.(17分)已知函数f(x)对任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y),并且当x<0时,f(x)>0.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)求证:f(x)是R上的减函数;
(3)若a∈R,求关于x的不等式f(3x2)-f(ax-a)>f(x2+x)+f(ax)的解集.
19.(17分)设函数g(x)=+1,函数h(x)=,x∈(-3,a],其中a为常数且a>0,令函数f(x)=g(x)h(x).
(1)求函数f(x)的表达式,并求其定义域.
(2)当a=时,求函数f(x)的值域.
(3)是否存在自然数a,使得函数f(x)的值域恰为?若存在,试写出所有满足条件的自然数a所构成的集合;若不存在,试说明理由.
阶段质量评价(二)
1.选C 对于A,是偶函数,不满足要求;对于B,是奇函数,但在(0,+∞)上单调递减;对于C,是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增;对于D,是非奇非偶函数.
2.选C 由题意得f(3)=32-3-3=3,那么=,所以f=f=1-2=.
3.选D 由题意可知,解得m=1或m=2,经检验,符合题意.
4.选D 因为x2+9≥9,所以≥3.所以+1≥4,即函数y=+1的值域为[4,+∞).故选D.
5.选B ∵f(x)满足关系式f(x)+2f=3x,∴
①-②×2得-3f(2)=3.∴f(2)=-1.故选B.
6.选C ∵x>-2,∴x+2>0.∴f(x)=x+=(x+2)++1≥2+1=3,当且仅当x+2=,即x=-1时取等号.∴f(x)有最小值3,无最大值.故选C.
7.选D ∵函数f(x+1)是偶函数,∴函数f(x)的图象关于直线x=1对称,则f=f.∵当10,∴函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递增.则f(2)8.选B ∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x).又f(-2)=f(2)=0,f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴f(x)在(-∞,0)上单调递增.
∴=<0,∴xf(x)<0,即或解得x>2或-2<x<0.∴不等式<0的解集为(-2,0)∪(2,+∞).
9.选ACD f(-x)===f(x),A正确;f= ==-f(x),B错误,C正确;f= ==-f(x),D正确.
10.选ABC 由于函数表达式中含有参数a,要对参数进行分类讨论.若a=0,则f(x)==,C符合;若a>0,则函数定义域为R,B符合;若a<0,则x≠±,A符合,所以不可能是D.
11.选ABD 由奇函数在x=0处有定义知,f(0)=0,故A正确;由图象的对称性可知B正确;由于奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相同,故C不正确;当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)2-2(-x)=x2+2x,所以-f(x)=f(-x)=x2+2x,所以f(x)=-x2-2x,故D正确.
12.解析:要使原函数有意义,则解得x≥1且x≠2.∴函数f(x)=+的定义域为[1,2)∪(2,+∞).
答案:[1,2)∪(2,+∞)
13.解析:∵f(x+2)=2f(x),∴f(2 024)=f(2 022+2)=2f(2 022)=2f(2 020+2)=22f(2 020)=…,即有f(0+2×1 012)=21 012f(0)=21 012.
答案:21 012
14.解析:由题意知f=-2+2=,则f=f=+-1=+-1=.作出函数f(x)的图象,
如图所示,结合图象,令-x2+2=1,解得x=±1;令x+-1=3,解得x=2±,又x>1,所以x=2+,所以(b-a)max=2+-(-1)=3+.
答案: 3+
15.解:(1)∵二次函数f(x)的最大值为2,且f(0)=f(2)=0,∴函数f(x)的对称轴方程为x=1.设f(x)=a(x-1)2+2,
∵f(0)=0,∴a=-2.∴f(x)=-2(x-1)2+2=-2x2+4x.
(2)要使f(x)在区间[2m, m+3]上不具有单调性,则2m<1<m+3,解得-2<m<.故实数m的取值范围为.
16.解:(1)因为m2+m=m(m+1),m∈N*,
所以m与m+1中必定有一个偶数.
所以m2+m为偶数.所以函数f(x)=x(m∈N*)的定义域为[0,+∞),且在其定义域上为增函数.
(2)因为函数f(x)经过点(2,),
所以=2,即2=2,
所以m2+m=2,即m2+m-2=0,
解得m=1或m=-2.
又因为m∈N*,所以m=1.
因为f(x)在[0,+∞)上是增函数,
所以由f(2-a)>f(a-1),
得解得1≤a<.
故实数a的取值范围是.
17.解:(1)由题意可知,2≥30.
所以5x2-14x-3=(5x+1)(x-3)≥0,
所以x≤-或x≥3.又1≤x≤10,
所以3≤x≤10,x的取值范围为[3,10].
(2)易知获得的利润
y==120,x∈[1,10],令t=∈,则y=120(-3t2+t+5).当t=,即x=6时,ymax=610,
故该工厂应该选取6千克/小时的生产速度,此时利润最大,且最大利润为610万元.
18.解:(1)取x=y=0,则f(0+0)=2f(0),∴f(0)=0.取y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x)=0,即f(-x)=-f(x)对任意x∈R恒成立,∴f(x)为奇函数.
(2)证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x1-x2<0,f(x1-x2)>0,
∴f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)>0.又f(x)为奇函数,∴f(-x2)=-f(x2),
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
∴f(x)是R上的减函数.
(3)∵f(x)为奇函数,∴-f(ax-a)=f(a-ax),不等式f(3x2)-f(ax-a)>f(x2+x)+f(ax)可化为
f(3x2)+f(a-ax)>f(x2+x)+f(ax),
即f(3x2+a-ax)>f(x2+x+ax).
∵f(x)是R上的减函数,∴3x2+a-ax<x2+x+ax,即2x2-(2a+1)x+a<0,即(x-a)(2x-1)<0.当a=时,不等式的解集为 ;当a>时,不等式的解集为;当a<时,不等式的解集为.
19.解:(1)f(x)=,其定义域为[0,a].
(2)当a=时,令t=+1,则t∈,且x=(t-1)2,所以y=f(t)==,所以y=.因为y=t-2+在上单调递减,所以f(t)=在上单调递增,即此时f(x)的值域为.
(3)令t=+1,则t∈[1,1+ ]且x=(t-1)2,所以y=.因为y=t-2+在[1,2]上单调递减,在[2,+∞)上单调递增,所以y=在[1,2]上单调递增,在[2,1+ ]上单调递减.
当t=2时,的最大值为,
所以a≥1,又1<t≤2时,<,
又f(x)的值域恰为,
所以由=,解得t=1或t=4,
即f(x)的值域恰为时,1+≤4 0<a≤9,故所求a的取值集合为{1,2,3,4,5,6,7,8,9}.