章末检测(五) 函数概念与性质
(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y=f(x)的图象如图所示,则该函数的减区间为( )
A.(-3,-1)∪(1,4)
B.(-5,-3)∪(-1,1)
C.(-3,-1),(1,4)
D.(-5,-3),(-1,1)
3.函数f(2x+1)=x2-3x+1,则f(3)=( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
4.下列函数中是奇函数,又在定义域内为减函数的是( )
A.y= B.y=-x3
C.y=x2 D.y=x+2
5.已知函数f(x)=若f(-a)+f(a)≤0,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,1] B.[-2,0]
C.[0,2] D.[-2,2]
6.函数y=|x-2|+|2x-2|的最小值为( )
A.0 B.1
C. D.2
7.若函数y=f(x)的图象如图所示,函数y=f(2-x)的图象为( )
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.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x,则下列说法正确的是( )
A.f(-2)=-6
B.f(x)在定义域R上为增函数
C.当x∈(-∞,0)时,f(x)=-x2-x
D.不等式f(x-1)<6的解集为(-∞,3)
11.已知函数f(x)=,m∈R,则下列结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)
B.f(x)是奇函数
C.当m=0时,f(x)与y=x为同一个函数
D.当m=1时,|f(x)|的最小值为2
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.写出一个单调递减的奇函数 .
13.记实数x1,x2,…,xn中的最大数为max{x1,x2,…,xn},最小数为min{x1,x2,…,xn},则min{x+1,x2-x+1,-x+6}的最大值为 .
14.已知函数f(x)=则函数f(x)是 函数(填奇偶性);若f(f(a))<f(f(-3)),则实数a的取值范围为 .
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)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系;
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
17.(本小题满分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.(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(五) 函数概念与性质
1.C 要使函数有意义,需满足即x≥-1且x≠0.故选C.
2.C 在某个区间上,若函数y=f(x)的图象是上升的,则该区间为增区间,若是下降的,则该区间为减区间,故该函数的减区间为(-3,-1),(1,4).
3.A 设2x+1=3,得x=1,则f(3)=1-3+1=-1.故选A.
4.B 对于A,y=为奇函数,在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递减,在定义域内不是减函数,所以A不合题意;对于B,y=-x3为奇函数,在定义域R上为减函数,所以B符合题意;对于C,y=x2为偶函数,所以C不合题意;对于D,由于y=x+2为非奇非偶函数,所以D不合题意.故选B.
5.D 依题意,可得或
或
解得-2≤a≤2.故选D.
6.B y=|x-2|+|2x-2|=由于y=4-3x在(-∞,1)上单调递减,y=x在[1,2]上单调递增,y=3x-4在(2,+∞)上单调递增,故y=|x-2|+|2x-2|在x=1处取得最小值,最小值为1.故选B.
7.C 函数y=f(x)的图象先关于y对称可得函数y=f(-x)的图象,再向右平移2个单位长度得函数y=f[-(x-2)]的图象,即y=f(2-x)的图象.故选C.
8.C 由题意,设g(x)=xf(x),因为<0,即<0,所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递减,不等式f(x)->0,即>0,等价于xf(x)-8>0,即xf(x)>8,又由f(2)=4,则g(2)=2·f(2)=8,所以不等式xf(x)>8的解集为(0,2).故选C.
9.ACD 根据分段函数的定义可知,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.ABD 因为f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x,所以当x∈(-∞,0)时,f(x)=-f(-x)=-[(-x)2+(-x)]=-x2+x,所以选项C不正确;因为f(-2)=-(-2)2+(-2)=-6,所以选项A正确;二次函数f(x)=x2+x的对称轴为x=-,所以当x∈(0,+∞)时,f(x)单调递增,又因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,而f(x)是奇函数,它的图象关于原点对称,所以f(x)在定义域R上为增函数,因此选项B正确;因为f(x)是奇函数,f(-2)=-6,所以f(2)=6,于是由f(x-1)<6 f(x-1)<f(2) x-1<2 x<3,所以选项D正确.故选A、B、D.
11.ABD 要使函数f(x)=有意义,则x≠0,即f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故A正确;因为f(-x)==-=-f(x),且f(x)的定义域关于原点对称,所以函数f(x)是奇函数,故B正确;当m=0时,f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),而y=x的定义域为R,定义域不同,所以f(x)与y=x不是同一个函数,故C错误;当m=1时,|f(x)|=||==|x|+≥2=2,当且仅当|x|=即x=±1时等号成立,故D正确.故选A、B、D.
12.f(x)=-x(答案不唯一) 解析:f(x)=-x,在定义域R上是减函数,又f(-x)=x=-(-x)=-f(x),所以函数是奇函数.
13. 解析:如图所示,y=min{x+1,x2-x+1,-x+6}的图象为图中的实线部分,则易知所求最大值即为图中B点的纵坐标,又B,故所求最大值为.
14.奇 a<-3 解析:法一 当x>0时,-x<0,则f(-x)=(-x)2+2(-x)=x2-2x=-(-x2+2x)=-f(x),当x≤0时,-x≥0,则f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x=-(x2+2x)=-f(x),所以函数f(x)是奇函数.因为f(-3)=3>0,f(f(-3))=f(3)=-3,所以f(f(a))<-3.若f(a)<0,则f2(a)+2f(a)<-3,无解;若f(a)≥0,则-f2(a)+2f(a)<-3,解得f(a)>3或f(a)<-1,又f(a)≥0,所以f(a)>3.进一步分类讨论,若a<0,则a2+2a>3,解得a>1或a<-3,即a<-3;若a≥0,则-a2+2a>3,无解,综上,a<-3.
法二 画出函数f(x)的图象,如图所示,易知f(x)是奇函数.
以下同法一.
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,此时f(x)=x2+.
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)因为a>b,所以a-b>0,
由题意得>0,
所以f(a)+f(-b)>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(-b)=-f(b),
所以f(a)-f(b)>0,即f(a)>f(b).
(2)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,所以m≤4.
所以实数m的取值范围为(-∞,4].
17.解:(1)由题意可知,2≥30.
整理得(5x+1)(x-3)≥0,
解得x≤-或x≥3.
又1≤x≤10,所以3≤x≤10.
所以x的取值范围是[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)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,
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f(x)的最小值为1,可设f(x)=k(x-1)2+1,
又f(0)=3,即k×(0-1)2+1=3,解得k=2,
所以函数的解析式为f(x)=2(x-1)2+1=2x2-4x+3.
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].
3 / 3(共41张PPT)
章末检测(五) 函数概念与性质
(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 y = f ( x )的图象如图所示,则该函数的减区间为( )
A. (-3,-1)∪(1,4)
B. (-5,-3)∪(-1,1)
C. (-3,-1),(1,4)
D. (-5,-3),(-1,1)
解析: 在某个区间上,若函数 y = f ( x )的图象是上升的,则
该区间为增区间,若是下降的,则该区间为减区间,故该函数的减
区间为(-3,-1),(1,4).
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3. 函数 f (2 x +1)= x2-3 x +1,则 f (3)=( )
A. -1 B. 1
C. -2 D. 2
解析: 设2 x +1=3,得 x =1,则 f (3)=1-3+1=-1.
故选A.
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4. 下列函数中是奇函数,又在定义域内为减函数的是( )
A. y = B. y =- x3
C. y = x2 D. y = x +2
解析: 对于A, y = 为奇函数,在(-∞,0)和(0,+∞)
上单调递减,在定义域内不是减函数,所以A不合题意;对于B, y
=- x3为奇函数,在定义域R上为减函数,所以B符合题意;对于
C, y = x2为偶函数,所以C不合题意;对于D,由于 y = x +2为非
奇非偶函数,所以D不合题意.故选B.
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5. 已知函数 f ( x )=若 f (- a )+ f ( a )≤0,
则实数 a 的取值范围是( )
A. [-1,1] B. [-2,0]
C. [0,2] D. [-2,2]
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解析: D 依题意,可得或
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解得-2≤ a ≤2.故选D.
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6. 函数 y =| x -2|+|2 x -2|的最小值为( )
A. 0 B. 1 C. D. 2
解析: y =| x -2|+|2 x -2|=由于 y =
4-3 x 在(-∞,1)上单调递减, y = x 在[1,2]上单调递增, y
=3 x -4在(2,+∞)上单调递增,故 y =| x -2|+|2 x -2|
在 x =1处取得最小值,最小值为1.故选B.
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7. 若函数 y = f ( x )的图象如图所示,函数 y = f (2- x )的图象为
( )
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解析: 函数 y = f ( x )的图象先关于 y 对称可得函数 y = f (-
x )的图象,再向右平移2个单位长度得函数 y = f [-( x -2)]的
图象,即 y = f (2- x )的图象.故选C.
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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 )在(0,+∞)上单
调递减,不等式 f ( x )- >0,即 >0,等价于 xf ( x )
-8>0,即 xf ( x )>8,又由 f (2)=4,则 g (2)=2· f (2)=
8,所以不等式 xf ( x )>8的解集为(0,2).故选C.
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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: 根据分段函数的定义可知, 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. 已知 f ( x )是定义在R上的奇函数,当 x ∈(0,+∞)时, f
( x )= x2+ x ,则下列说法正确的是( )
A. f (-2)=-6
B. f ( x )在定义域R上为增函数
C. 当 x ∈(-∞,0)时, f ( x )=- x2- x
D. 不等式 f ( x -1)<6的解集为(-∞,3)
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解析: 因为 f ( x )是定义在R上的奇函数,当 x ∈(0,+
∞)时, f ( x )= x2+ x ,所以当 x ∈(-∞,0)时, f ( x )=
- f (- x )=-[(- x )2+(- x )]=- x2+ x ,所以选项C不
正确;因为 f (-2)=-(-2)2+(-2)=-6,所以选项A
正确;二次函数 f ( x )= x2+ x 的对称轴为 x =- ,所以当 x ∈
(0,+∞)时, f ( x )单调递增,又因为 f ( x )是定义在R上
的奇函数,所以 f (0)=0,而 f ( x )是奇函数,它的图象关于
原点对称,所以 f ( x )在定义域R上为增函数,因此选项B正
确;因为 f ( x )是奇函数, f (-2)=-6,所以 f (2)=6,于是由 f ( x -1)<6 f ( x -1)< f (2) x -1<2 x <3,所以选项D正确.故选A、B、D.
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11. 已知函数 f ( x )= , m ∈R,则下列结论正确的是( )
A. f ( x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)
B. f ( x )是奇函数
C. 当 m =0时, f ( x )与 y = x 为同一个函数
D. 当 m =1时,| f ( x )|的最小值为2
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解析: 要使函数 f ( x )= 有意义,则 x ≠0,即 f
( x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故A正确;因为 f
(- x )= =- =- f ( x ),且 f ( x )的定义域关
于原点对称,所以函数 f ( x )是奇函数,故B正确;当 m =0时,
f ( x )= 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),而 y = x 的
定义域为R,定义域不同,所以 f ( x )与 y = x 不是同一个函数,
故C错误;
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当 m =1时,| f ( x )|=| |= =| x |+ ≥2
=2,当且仅当| x |= 即 x =±1时等号成立,
故D正确.故选A、B、D.
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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. 写出一个单调递减的奇函数 .
解析: f ( x )=- x ,在定义域R上是减函数,又 f (- x )= x
=-(- x )=- f ( x ),所以函数是奇函数.
f ( x )=- x (答案不唯一)
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13. 记实数 x1, x2,…, xn 中的最大数为max{ x1, x2,…, xn },最小
数为min{ x1, x2,…, xn },则min{ x +1, x2- x +1,- x +6}的
最大值为 .
解析:如图所示, y =min{ x +1, x2- x
+1,- x +6}的图象为图中的实线部分,
则易知所求最大值即为图中 B 点的纵坐
标,又 B ,故所求最大值为 .
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14. 已知函数 f ( x )=则函数 f ( x )是 函数
(填奇偶性);若 f ( f ( a ))< f ( f (-3)),则实数 a 的取
值范围为 .
奇
a <-3
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解析:法一 当 x >0时,- x <0,则 f (- x )=(- x )2+2
(- x )= x2-2 x =-(- x2+2 x )=- f ( x ),当 x ≤0时,-
x ≥0,则 f (- x )=-(- x )2+2(- x )=- x2-2 x =-( x2
+2 x )=- f ( x ),所以函数 f ( x )是奇函数.因为 f (-3)=
3>0, f ( f (-3))= f (3)=-3,所以 f ( f ( a ))<-3.
若 f ( a )<0,则 f2( a )+2 f ( a )<-3,无解;若 f ( a )
≥0,则- f2( a )+2 f ( a )<-3,解得 f ( a )>3或 f ( a )<
-1,又 f ( a )≥0,所以 f ( a )>3.进一步分类讨论,若 a <
0,则 a2+2 a >3,解得 a >1或 a <-3,即 a <-3;若 a ≥0,则
- a2+2 a >3,无解,综上, a <-3.
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法二 画出函数 f ( x )的图象,如图所示,易知 f ( x )是奇函数.
以下同法一.
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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:若 f (1)=2,即1+ a =2,解得 a =1,此时 f
( x )= x2+ .
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)设 f ( x )是定义在R上的奇函数,且对任意
a , b ∈R,当 a + b ≠0时,都有 >0.
(1)若 a > b ,试比较 f ( a )与 f ( b )的大小关系;
解:因为 a > b ,所以 a - b >0,
由题意得 >0,
所以 f ( a )+ f (- b )>0.
又 f ( x )是定义在R上的奇函数,
所以 f (- b )=- f ( b ),
所以 f ( a )- f ( b )>0,即 f ( a )> f ( b ).
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(2)若 f (1+ m )+ f (3-2 m )≥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 (3-2 m )≥0,
所以 f (1+ m )≥- f (3-2 m ),
即 f (1+ m )≥ f (2 m -3),
所以1+ m ≥2 m -3,所以 m ≤4.
所以实数 m 的取值范围为(-∞,4].
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17. (本小题满分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;
解:由题意可知,2 ≥30.
整理得(5 x +1)( x -3)≥0,解得 x ≤- 或 x ≥3.
又1≤ x ≤10,所以3≤ x ≤10.
所以 x 的取值范围是[3,10].
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(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.
解:易知获得的利润 y =
=120 , x ∈[1,10],
令 t = ∈ ,则 y =120(-3 t2+ 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.
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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,
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 f ( x )的最小值为1,可设 f ( x )= k ( x -1)2+1,
又 f (0)=3,即 k ×(0-1)2+1=3,解得 k =2,
所以函数的解析式为 f ( x )=2( x -1)2+1=2 x2-4
x +3.
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,
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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.
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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, ];
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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,
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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!