章末检测(三) 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.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.已知函数f(x)=若f(a)=10,则a的值是( )
A.-3或5 B.3或-3 C.-3 D.3或-3或5
3.已知函数f(x)=(m2-m-1)是幂函数,且为偶函数,则实数m=( )
A.2或-1 B.-1 C.4 D.2
4.下列四个函数中,在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=3-x B.f(x)=x2-3x C.f(x)=|x+2| D.f(x)=-
5.已知f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=-x2+2x,则f(x)在[-3,-1]上( )
A.单调递增,最小值为-1 B.单调递增,最大值为-1
C.单调递减,最小值为-1 D.单调递减,最大值为-1
6.若f(x)是偶函数且在[0,+∞)上单调递增,又f(-2)=1,则不等式f(x-1)<1的解集为( )
A.{x|-1<x<3} B.{x|x<-1或x>3}
C.{x|x<-1或0<x<3} D.{x|x>1或-3<x<0}
7.已知函数f(x)=是R上的减函数,那么a的取值范围是( )
A.(0,3) B.(0,3] C.(0,2) D.(0,2]
8.定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足<0,且f(2)=4,则不等式f(x)->0的解集为( )
A.(4,+∞) B.(0,4) C.(0,2) D.(2,+∞)
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R B.f(x)的值域为R
C.f(x)为奇函数 D.f(x)为增函数
10.甲同学家到乙同学家的途中有一个公园,甲同学家到公园的距离与乙同学家到公园的距离都是2 km.如图所示表示甲同学从家出发到乙同学家经过的路程y(km)与时间x(min)的关系,下列结论正确的是( )
A.甲同学从家出发到乙同学家走了60 min
B.甲从家到公园的时间是30 min
C.甲从家到公园的速度比从公园到乙同学家的速度快
D.当0≤x≤30时,y与x的关系式为y=x
11.对于定义域为D的函数y=f(x),若同时满足下列条件:①f(x)在D内是增函数或减函数;②存在区间[a,b] D,使f(x)在[a,b]上的值域为[a,b],那么把y=f(x)(x∈D)称为闭函数.下列结论正确的是( )
A.函数y=x是闭函数 B.函数y=x2+1是闭函数
C.函数y=-x2(x≤0)是闭函数 D.函数f(x)=(x>-1)是闭函数
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.已知f(x)=是奇函数,则f(-3)= ,f(g(-3))= .
13.若函数f(x)满足f()=x,则f(x)的解析式为 .
14.设函数f(x)=若f(t+1)>f(2t-4),则t的取值范围是 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)已知函数f(x)=x2+(x≠0).
(1)判断f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)若f(1)=2,试判断f(x)在[2,+∞)上的单调性.
16.(本小题满分15分)已知函数f(x)=x-[x],x∈[-1,2),其中[x]表示不超过x的最大整数,例[-3.05]=-4,[2.1]=2.
(1)将f(x)的解析式写成分段函数的形式;
(2)作出函数f(x)的图象;
(3)根据图象写出函数的值域和单调区间.
17.(本小题满分15分)已知函数f(x)满足f(x+2)=x2+4x+6,且g(x)=f(x)+2ax.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求a的值,使g(x)在区间[-5,5]上的最小值为-1.
18.(本小题满分17分)已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(1)若f(x)在区间[2a,a+1]上不单调,求实数a的取值范围;
(2)在区间[-1,1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,试确定实数m的取值范围.
19.(本小题满分17分)若函数f(x)在x∈[a,b]时,函数f(x)的取值区间恰为[,],就称区间[a,b]为f(x)的一个“倒域区间”.已知定义在[-2,2]上的奇函数g(x),当x∈[0,2]时,g(x)=-x2+2x.
(1)求g(x)的解析式;
(2)求函数g(x)在[1,2]内的“倒域区间”;
(3)求函数g(x)在定义域内的所有“倒域区间”.
章末检测(三) 函数的概念与性质
1.C 要使函数有意义,需满足即x≥-1且x≠0.故选C.
2.A 若a≤0,则f(a)=a2+1=10,解得a=-3(a=3舍去);若a>0,则f(a)=2a=10,解得a=5.综上可得,a=5或a=-3,故选A.
3.D 由幂函数的定义知m2-m-1=1,解得m=-1或m=2.又因为f(x)为偶函数,所以指数m2-2m-2为偶数,故只有m=2满足.故选D.
4.C f(x)=3-x在R上是减函数;f(x)=x2-3x在上单调递增,在上单调递减;f(x)=|x+2|在(-∞,-2)上单调递减,在[-2,+∞)上单调递增,因此在(0,+∞)上也单调递增;f(x)=-的定义域是{x|x≠2},而2∈(0,+∞).故选C.
5.C f(x)=-x2+2x,图象为开口向下,对称轴为x=1的抛物线,所以x>0时f(x)在[1,3]上单调递减,最大值为1.因为f(x)为奇函数图象关于原点对称,所以函数f(x)在[-3,-1]也单调递减,最小值为-1.
6.A 由于函数y=f(x)为偶函数,则f(2)=f(-2)=1,且函数y=f(x)在[0,+∞)上单调递增,由f(x-1)<1,可得f(|x-1|)<f(2),∴|x-1|<2,即-2<x-1<2,解得-1<x<3.因此,不等式f(x-1)<1的解集为{x|-1<x<3}.
7.D ∵函数f(x)=是R上的减函数,∴当x≤1时,f(x)单调递减,即a-3<0,即a<3①,当x>1时,f(x)单调递减,即a>0②,且(a-3)×1+5≥,即a≤2③,由①②③得0<a≤2,故选D.
8.C 由题意,设g(x)=xf(x),因为<0,即<0,所以函数g(x)是减函数,不等式f(x)->0,即>0,因为x∈(0,+∞),所以不等式等价于xf(x)-8>0,即xf(x)>8,又f(2)=4,则g(2)=2·f(2)=8,所以不等式xf(x)>8的解集为(0,2).
9.ACD 根据分段函数的解析式可知,f(x)的定义域为R,选项A正确;f(x)的值域为(-∞,-1)∪{0}∪(1,+∞),选项B不正确;画出函数图象(图略)可知,选项C、D正确.故选A、C、D.
10.BD 在A中,甲在公园休息的时间是10 min,所以只走了50 min,A错误;由题中图象知,B正确;甲从家到公园所用的时间比从公园到乙同学家所用的时间长,而距离相等,所以甲从家到公园的速度比从公园到乙同学家的速度慢,C错误;当0≤x≤30时,设y=kx(k≠0),则2=30k,解得k=,D正确.故选B、D.
11.AC 选项A,因为y=x是R上的增函数,且在R上任意子区间都满足新定义,所以A正确;选项B,若函数是闭函数,则可设x∈[a,b],y∈[a,b],假设函数是增函数,则显然无解,若是减函数,则解得a=b,又a<b,所以不存在区间满足新定义,所以B错误;选项C,函数是开口向下的二次函数,且在(-∞,0]上是增函数,令f(x)=-x2,若是闭函数,则一定有即解得满足新定义的闭区间是[-1,0],此时a=-1,b=0,所以C正确;选项D,函数在(-1,+∞)上是增函数,若满足新定义则有即解得a=b,又a<b,所以不存在区间满足新定义,所以D错误.
12.-6 -33 解析:因为函数f(x)是奇函数,所以f(-3)=g(-3)=-f(3)=-6,所以f(g(-3))=f(-6)=-f(6)=-33.
13.f(x)=(x≠1) 解析:令=t,则x=,t≠1,∴f(t)=,t≠1,∴f(x)=(x≠1).
14.(-∞,5) 解析:函数f(x)=画出函数f(x)的图象,如图所示.可知函数f(x)是在R上的增函数.若f(t+1)>f(2t-4),则只需要t+1>2t-4,解得t<5.
15.解:(1)当a=0时,f(x)=x2,f(-x)=f(x),函数f(x)是偶函数.
当a≠0时,f(x)=x2+(x≠0),而f(-1)+f(1)=2≠0,f(-1)-f(1)=-2a≠0,∴f(-1)≠-f(1),f(-1)≠f(1).
∴函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2)若f(1)=2,即1+a=2,解得a=1,这时f(x)=x2+.
设 x1,x2∈[2,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=(x1+x2)(x1-x2)+=(x1-x2),
由于x1≥2,x2≥2,且x1<x2,∴x1-x2<0,x1+x2>,∴f(x1)<f(x2),故f(x)在[2,+∞)上单调递增.
16.解:(1)当-1≤x<0时,[x]=-1,所以f(x)=x+1,
当0≤x<1时,[x]=0,所以f(x)=x,
当1≤x<2时,[x]=1,所以f(x)=x-1,
综上,f(x)=
(2)f(x)图象如图所示:
(3)由图象可得f(x)的值域为[0,1),单调递增区间为[-1,0),[0,1),[1,2),无单调递减区间.
17.解:(1)因为f(x+2)=x2+4x+6=(x+2)2+2,所以f(x)=x2+2.
(2)由(1)可得,g(x)=x2+2ax+2,其对称轴为x=-a,
当-a≤-5,即a≥5时,g(x)在区间[-5,5]上单调递增,所以g(x)min=g(-5)=-1.
即(-5)2-10a+2=-1,解得a=,又因为a≥5,所以a=不满足题意;
当-5<-a<5,即-5<a<5时,g(x)在区间[-5,5]上先减后增,所以g(x)min=g(-a)=-1,
即-a2+2=-1,解得a=或a=-;
当-a≥5,即a≤-5时,g(x)在区间[-5,5]上单调递减,所以g(x)min=g(5)=-1,
即52+10a+2=-1,解得a=-,又因为a≤-5,所以a=-不满足题意.
综合上述,a的值为或-.
18.解:(1)由题意,得函数f(x)是二次函数,且f(0)=f(2),可得函数f(x)的对称轴为x=1,
又由最小值为1,可设f(x)=a(x-1)2+1,
又f(0)=3,即a×(0-1)2+1=3,解得a=2,
所以函数的解析式为f(x)=2(x-1)2+1=2x2-4x+3.
又函数f(x)=2x2-4x+3的对称轴为x=1,
要使f(x)在区间[2a,a+1]上不单调,则满足2a<1<a+1,解得0<a<,
即实数a的取值范围是(0,).
(2)由在区间[-1,1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,
可得2x2-4x+3>2x+2m+1在区间[-1,1]上恒成立,
化简得m<x2-3x+1在区间[-1,1]上恒成立,
设函数g(x)=x2-3x+1,
则g(x)在区间[-1,1]上单调递减,
所以g(x)在区间[-1,1]上的最小值为g(1)=-1,
所以m<-1.
所以实数m的取值范围为(-∞,-1).
19.解:(1)当x∈[-2,0)时,则-x∈(0,2],
由奇函数的定义可得g(x)=-g(-x)=-[-(-x)2+2(-x)]=x2+2x,
所以g(x)=
(2)设g(x)在[1,2]内的“倒域区间”为[a,b],则1≤a<b≤2,因为函数g(x)在[1,2]上单调递减,且g(x)在[a,b]上的值域为[,],
所以解得
所以函数g(x)在[1,2]内的“倒域区间”为[1,].
(3)因为g(x)在x∈[a,b]时,函数值g(x)的取值区间恰为[,],其中a≠b且a≠0,b≠0,所以则
只考虑0<a<b≤2或-2≤a<b<0.
①当0<a<b≤2时,因为函数g(x)在[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,
故当x∈[0,2]时,g(x)max=g(1)=1,则≤1,所以1≤a<2,所以1≤a<b≤2,
由(2)知g(x)在[1,2]内的“倒域区间”为[1,];
②当-2≤a<b<0时,g(x)在[-2,-1]上单调递减,在[-1,0]上单调递增,
故当x∈[-2,0)时,g(x)min=g(-1)=-1,所以≥-1,所以-2<b≤-1.
所以-2≤a<b≤-1,
因为g(x)在[-2,-1]上单调递减,则解得
所以g(x)在[-2,-1]内的“倒域区间”为[,-1].
综上所述,函数g(x)在定义域内的“倒域区间”为[1,]和[,-1].
1 / 3(共37张PPT)
章末检测(三)
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.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
解析: 要使函数有意义,需满足即 x ≥-1且 x
≠0.故选C.
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2. 已知函数 f ( x )=若 f ( a )=10,则 a 的值是
( )
A. -3或5 B. 3或-3
C. -3 D. 3或-3或5
解析: 若 a ≤0,则 f ( a )= a2+1=10,解得 a =-3( a =3
舍去);若 a >0,则 f ( a )=2 a =10,解得 a =5.综上可得, a
=5或 a =-3,故选A.
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3. 已知函数 f ( x )=( m2- m -1) 是幂函数,且为偶函
数,则实数 m =( )
A. 2或-1 B. -1 C. 4 D. 2
解析: 由幂函数的定义知 m2- m -1=1,解得 m =-1或 m =
2.又因为 f ( x )为偶函数,所以指数 m2-2 m -2为偶数,故只有
m =2满足.故选D.
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4. 下列四个函数中,在(0,+∞)上单调递增的是( )
A. f ( x )=3- x B. f ( x )= x2-3 x
C. f ( x )=| x +2|
解析: f ( x )=3- x 在R上是减函数; f ( x )= x2-3 x 在
上单调递增,在 上单调递减; f ( x )=| x +
2|在(-∞,-2)上单调递减,在[-2,+∞)上单调递增,因
此在(0,+∞)上也单调递增; f ( x )=- 的定义域是{ x |
x ≠2},而2∈(0,+∞).故选C.
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5. 已知 f ( x )为奇函数,当 x >0时, f ( x )=- x2+2 x ,则 f ( x )
在[-3,-1]上( )
A. 单调递增,最小值为-1 B. 单调递增,最大值为-1
C. 单调递减,最小值为-1 D. 单调递减,最大值为-1
解析: f ( x )=- x2+2 x ,图象为开口向下,对称轴为 x =1
的抛物线,所以 x >0时 f ( x )在[1,3]上单调递减,最大值为1.
因为 f ( x )为奇函数图象关于原点对称,所以函数 f ( x )在[-
3,-1]也单调递减,最小值为-1.
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6. 若 f ( x )是偶函数且在[0,+∞)上单调递增,又 f (-2)=1,
则不等式 f ( x -1)<1的解集为( )
A. { x |-1< x <3}
B. { x | x <-1或 x >3}
C. { x | x <-1或0< x <3}
D. { x | x >1或-3< x <0}
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解析: 由于函数 y = f ( x )为偶函数,则 f (2)= f (-2)=
1,且函数 y = f ( x )在[0,+∞)上单调递增,由 f ( x -1)<
1,可得 f (| x -1|)< f (2),∴| x -1|<2,即-2< x -1
<2,解得-1< x <3.因此,不等式 f ( x -1)<1的解集为{ x |
-1< x <3}.
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7. 已知函数 f ( x )=是R上的减函数,那
么 a 的取值范围是( )
A. (0,3) B. (0,3]
C. (0,2) D. (0,2]
解析: ∵函数 f ( x )=是R上的减
函数,∴当 x ≤1时, f ( x )单调递减,即 a -3<0,即 a <3①,
当 x >1时, f ( x )单调递减,即 a >0②,且( a -3)×1+5≥
,即 a ≤2③,由①②③得0< a ≤2,故选D.
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8. 定义在(0,+∞)上的函数 f ( x )满足 <0,
且 f (2)=4,则不等式 f ( x )- >0的解集为( )
A. (4,+∞) B. (0,4)
C. (0,2) D. (2,+∞)
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解析: 由题意,设 g ( x )= xf ( x ),因为
<0,即 <0,所以函数 g ( x )是减函数,不等式 f
( x )- >0,即 >0,因为 x ∈(0,+∞),所以不等
式等价于 xf ( x )-8>0,即 xf ( x )>8,又 f (2)=4,则 g
(2)=2· f (2)=8,所以不等式 xf ( x )>8的解集为(0,2).
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二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给
出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选
对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知函数 f ( x )=则下列结论正确的是
( )
A. f ( x )的定义域为R B. f ( x )的值域为R
C. f ( x )为奇函数 D. f ( x )为增函数
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解析: 根据分段函数的解析式可知, f ( x )的定义域为R,
选项A正确; f ( x )的值域为(-∞,-1)∪{0}∪(1,+
∞),选项B不正确;画出函数图象(图略)可知,选项C、D正
确.故选A、C、D.
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10. 甲同学家到乙同学家的途中有一个公园,甲同学家到公园的距离
与乙同学家到公园的距离都是2 km.如图所示表示甲同学从家出发
到乙同学家经过的路程 y (km)与时间 x (min)的关系,下列结
论正确的是( )
A. 甲同学从家出发到乙同学家走了60 min
B. 甲从家到公园的时间是30 min
C. 甲从家到公园的速度比从公园到乙同学家
的速度快
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解析: 在A中,甲在公园休息的时间是10 min,所以只走了
50 min,A错误;由题中图象知,B正确;甲从家到公园所用的时
间比从公园到乙同学家所用的时间长,而距离相等,所以甲从家
到公园的速度比从公园到乙同学家的速度慢,C错误;当0≤ x
≤30时,设 y = kx ( k ≠0),则2=30 k ,解得 k = ,D正确.故
选B、D.
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11. 对于定义域为 D 的函数 y = f ( x ),若同时满足下列条件:① f
( x )在 D 内是增函数或减函数;②存在区间[ a , b ] D ,使 f
( x )在[ a , b ]上的值域为[ a , b ],那么把 y = f ( x )( x ∈
D )称为闭函数.下列结论正确的是( )
A. 函数 y = x 是闭函数
B. 函数 y = x2+1是闭函数
C. 函数 y =- x2( x ≤0)是闭函数
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解析: 选项A,因为 y = x 是R上的增函数,且在R上任意子
区间都满足新定义,所以A正确;选项B,若函数是闭函数,则可
设 x ∈[ a , b ], y ∈[ a , b ],假设函数是增函数,则
显然无解,若是减函数,则解得 a =
b ,又 a < b ,所以不存在区间满足新定义,所以B错误;选项C,
函数是开口向下的二次函数,且在(-∞,0]上是增函数,
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令 f ( x )=- x2,若是闭函数,则一定有即
解得满足新定义的闭区间是[-1,0],此时 a =-1,
b =0,所以C正确;选项D,函数在(-1,+∞)上是增函数,
若满足新定义则有即解得 a = b ,又 a <
b ,所以不存在区间满足新定义,所以D错误.
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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
横线上)
12. 已知 f ( x )=是奇函数,则 f (-3)=
, f ( g (-3))= .
解析:因为函数 f ( x )是奇函数,所以 f (-3)= g (-3)=-
f (3)=-6,所以 f ( g (-3))= f (-6)=- f (6)=-
33.
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13. 若函数 f ( x )满足 f ( )= x ,则 f ( x )的解析式为
.
解析:令 = t ,则 x = , t ≠1,∴ f ( t )= , t ≠1,∴ f
( x )= ( x ≠1).
f ( x )
= ( x ≠1)
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14. 设函数 f ( x )=若 f ( t +1)> f (2 t -4),
则 t 的取值范围是 .
解析:函数 f ( x )=画出函数 f
( x )的图象,如图所示.可知函数 f ( x )是在R
上的增函数.若 f ( t +1)> f (2 t -4),则只需
要 t +1>2 t -4,解得 t <5.
(-∞,5)
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四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说
明、证明过程或演算步骤)
15. (本小题满分13分)已知函数 f ( x )= x2+ ( x ≠0).
(1)判断 f ( x )的奇偶性,并说明理由;
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解: 当 a =0时, f ( x )= x2, f (- x )= f ( x ),
函数 f ( x )是偶函数.
当 a ≠0时, f ( x )= x2+ ( x ≠0),而 f (-1)+ f
(1)=2≠0, f (-1)- f (1)=-2 a ≠0,∴ f (-1)
≠- f (1), f (-1)≠ f (1).
∴函数 f ( x )既不是奇函数也不是偶函数.
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(2)若 f (1)=2,试判断 f ( x )在[2,+∞)上的单调性.
解:(2)若 f (1)=2,即1+ a =2,解得 a =1,这时 f
( x )= x2+ .
设 x1, x2∈[2,+∞),且 x1< x2,则 f ( x1)- f ( x2)
= - =( x1+ x2)( x1- x2)+ =
( x1- x2) ,
由于 x1≥2, x2≥2,且 x1< x2,∴ x1- x2<0, x1+ x2> ,∴ f ( x1)< f ( x2),故 f ( x )在[2,+∞)上单调递增.
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16. (本小题满分15分)已知函数 f ( x )= x -[ x ], x ∈[-1,
2),其中[ x ]表示不超过 x 的最大整数,例[-3.05]=-4,
[2.1]=2.
(1)将 f ( x )的解析式写成分段函数的形式;
解: 当-1≤ x <0时,[ x ]=-1,所以 f ( x )=
x +1,
当0≤ x <1时,[ x ]=0,所以 f ( x )= x ,
当1≤ x <2时,[ x ]=1,所以 f ( x )= x -1,
综上, f ( x )=
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(2)作出函数 f ( x )的图象;
解: f ( x )图象如图所示:
(3)根据图象写出函数的值域和单调区间.
解: 由图象可得 f ( x )的值域为[0,1),单调递增
区间为[-1,0),[0,1),[1,2),无单调递减区间.
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17. (本小题满分15分)已知函数 f ( x )满足 f ( x +2)= x2+4 x +
6,且 g ( x )= f ( x )+2 ax .
(1)求 f ( x )的解析式;
解: 因为 f ( x +2)= x2+4 x +6=( x +2)2+2,所
以 f ( x )= x2+2.
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(2)求 a 的值,使 g ( x )在区间[-5,5]上的最小值为-1.
解: 由(1)可得, g ( x )= x2+2 ax +2,其对称轴
为 x =- a ,
当- a ≤-5,即 a ≥5时, g ( x )在区间[-5,5]上单调递
增,所以 g ( x )min= g (-5)=-1.
即(-5)2-10 a +2=-1,解得 a = ,又因为 a ≥5,所
以 a = 不满足题意;
当-5<- a <5,即-5< a <5时, g ( x )在区间[-5,5]
上先减后增,所以 g ( x )min= g (- a )=-1,
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即- a2+2=-1,解得 a = 或 a =- ;
当- a ≥5,即 a ≤-5时, g ( x )在区间[-5,5]上单调递
减,所以 g ( x )min= g (5)=-1,
即52+10 a +2=-1,解得 a =- ,又因为 a ≤-5,所以
a =- 不满足题意.
综合上述, a 的值为 或- .
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18. (本小题满分17分)已知二次函数 f ( x )的最小值为1,且 f
(0)= f (2)=3.
(1)若 f ( x )在区间[2 a , a +1]上不单调,求实数 a 的取
值范围;
解: 由题意,得函数 f ( x )是二次函数,且 f (0)= f (2),可得函数 f ( x )的对称轴为 x =1,
又由最小值为1,可设 f ( x )= a ( x -1)2+1,
又 f (0)=3,即 a ×(0-1)2+1=3,解得 a =2,
所以函数的解析式为 f ( x )=2( x -1)2+1=2 x2-4 x +3.
又函数 f ( x )=2 x2-4 x +3的对称轴为 x =1,
要使 f ( x )在区间[2 a , a +1]上不单调,则满足2 a <
1< a +1,解得0< a < ,
即实数 a 的取值范围是(0, ).
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(2)在区间[-1,1]上, y = f ( x )的图象恒在 y =2 x +2 m +1
的图象上方,试确定实数 m 的取值范围.
解: 由在区间[-1,1]上, y = f ( x )的图象恒在 y
=2 x +2 m +1的图象上方,
可得2 x2-4 x +3>2 x +2 m +1在区间[-1,1]上恒成立,
化简得 m < x2-3 x +1在区间[-1,1]上恒成立,
设函数 g ( x )= x2-3 x +1,
则 g ( x )在区间[-1,1]上单调递减,
所以 g ( x )在区间[-1,1]上的最小值为 g (1)=-1,
所以 m <-1.所以实数 m 的取值范围为(-∞,-1).
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19. (本小题满分17分)若函数 f ( x )在 x ∈[ a , b ]时,函数 f
( x )的取值区间恰为[ , ],就称区间[ a , b ]为 f ( x )的
一个“倒域区间”.已知定义在[-2,2]上的奇函数 g ( x ),当 x
∈[0,2]时, g ( x )=- x2+2 x .
(1)求 g ( x )的解析式;
解: 当 x ∈[-2,0)时,则- x ∈(0,2],
由奇函数的定义可得 g ( x )=- g (- x )=-[-(-
x )2+2(- x )]= x2+2 x ,
所以 g ( x )=
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(2)求函数 g ( x )在[1,2]内的“倒域区间”;
解: 设 g ( x )在[1,2]内的“倒域区间”为[ a ,
b ],则1≤ a < b ≤2,因为函数 g ( x )在[1,2]上单调递
减,且 g ( x )在[ a , b ]上的值域为[ , ],
所以解得
所以函数 g ( x )在[1,2]内的“倒域区间”为[1, ].
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(3)求函数 g ( x )在定义域内的所有“倒域区间”.
解: 因为 g ( x )在 x ∈[ a , b ]时,函数值 g ( x )的
取值区间恰为[ , ],其中 a ≠ b 且 a ≠0, b ≠0,所以
则
只考虑0< a < b ≤2或-2≤ a < b <0.
①当0< a < b ≤2时,因为函数 g ( x )在[0,1]上单调递
增,在[1,2]上单调递减,
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故当 x ∈[0,2]时, g ( x )max= g (1)=1,则 ≤1,所
以1≤ a <2,所以1≤ a < b ≤2,
由(2)知 g ( x )在[1,2]内的“倒域区间”为[1,
];
②当-2≤ a < b <0时, g ( x )在[-2,-1]上单调递减,
在[-1,0]上单调递增,
故当 x ∈[-2,0)时, g ( x )min= g (-1)=-1,所以
≥-1,所以-2< b ≤-1.
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所以-2≤ a < b ≤-1,因为 g ( x )在[-2,-1]上单调递减,则
解得
所以 g ( x )在[-2,-1]内的“倒域区间”为[ ,
-1].
综上所述,函数 g ( x )在定义域内的“倒域区间”为[1,
]和[ ,-1].
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谢 谢 观 看!