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第五章 函数的概念、性质及应用
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.
1.(4分)函数的定义域为 .
2.(4分)函数,当x=2时没有意义,则a= .
3.(4分)函数y的定义域为 .
4.(4分)已知函数,,则f(x) g(x)= .
5.(4分)函数y的递增区间是 .
6.(4分)定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上的图象如图所示,则不等式xf(x)<0的解集是 .
7.(5分)某客运公司确定客票价格的方法是:如果行程不超过100公里,票价是每公里0.5元,如果超过100公里,超过部分按每公里0.4元定价,则客运票价y(元)与行程公里数x(公里)之间的函数关系式是 .
8.(5分)若函数f(x)=log3(x+a)的反函数的图象经过点(1,2),则实数a= .
9.(5分)若函数y=loga(x+3)(a>0且a≠1)的反函数的图象都过点P,则点P的坐标是 .
10.(5分)已知f(x)=x3,则f﹣1(x)= .
11.(5分)设函数f(x)=log2(3x﹣1)的反函数为f﹣1(x),若f﹣1(a)=3,则a= .
12.(5分)函数f(x)的反函数是 .
二、选择题(本大题共有4题,满分20分,每题5分)每题有且只有一个正确选项,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13.(5分)下列各图中,是函数的图像的序号是( )
A. B.
C. D.
14.(5分)函数f(x)=(3a﹣2)x+1﹣a,在[﹣2,3]上的最大值是f(﹣2),则实数a的取值范围是( )
A.a B.a C.a D.a
15.(5分)某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入运营.据市场分析,每辆客车营运的利润y与营运年数x(x∈N)为二次函数关系(如图),则客车有营运利润的时间不超过( )年.
A.4 B.5 C.6 D.7
16.(5分)已知的反函数为,则f(x)的定义域为( )
A.(﹣2,0) B.[﹣2,2] C.[﹣2,0] D.[0,2]
三、解答题(本大题共有5题,满分0分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17.已知正三角形边长为x,周长为C,面积为S,求:
(1)周长C关于边长x的函数解析式;
(2)面积S关于边长x的函数解析式.
18.某商品每件成本为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x成(1成即为10%),售出商品的数量就增加x成,要求降价幅度不能导致亏本,记该商品一天营业额为y,y∈R.
(1)求:该商品一天营业额y,y∈R的表达式,并指出定义域;
(2)若要求该商品一天的营业额至少为10260元,求x的取值范围.
19.函数y=3x﹣m与互为反函数,求实数m,n的值.
20.设函数f(x)=2x+p(p为常数且p∈R).
(1)若f(3)=5,求f(x)的解析式;
(2)在(1)的条件下,解方程:f﹣1(x)=log2(x+1)+log2(2x﹣1).
21.某商品销售价格和销售量与销售天数有关,第x天(1≤x≤20,x∈N*)的销售价格p=50﹣|x﹣6|(元/百斤),第x天(1≤x≤20,x∈N*)的销售量q=a+|x﹣8|(百斤)(a为常数),且第7天销售该商品的销售收入为2009元.
(1)求第10天销售该商品的销售收入是多少?
(2)这20天中,哪一天的销售收入最大?为多少?
第五章 函数的概念、性质及应用
参考答案与试题解析
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.
1.(4分)函数的定义域为 [﹣1,1]. .
【答案】[﹣1,1].
【分析】由题意,利用偶次根式的性质,求出函数的定义域.
【解答】解:根据函数,可得1﹣|x|≥0,∴|x|≤1,∴﹣1≤x≤1,
故答案为:[﹣1,1].
【点评】本题主要考查偶次根式的性质,求函数的定义域,属于基础题.
2.(4分)函数,当x=2时没有意义,则a= 1 .
【答案】1.
【分析】由题意,利用分式的性质,求得a的值.
【解答】解:由于函数,当x=2时没有意义,
故2﹣2a=0,求得a=1,
故答案为:1.
【点评】本题主要考查分式的性质,属于基础题.
3.(4分)函数y的定义域为 {x|x≥1} .
【答案】见试题解答内容
【分析】由函数的解析式和偶次根号下被开方数大于等于0,列出不等式求出x即可.
【解答】解:要是函数有意义,须x﹣1≥0,解得x≥1,
故函数的定义域为{x|x≥1}.
故答案为:{x|x≥1}.
【点评】本题考查了求函数定义域的主要方法,属于简单题.
4.(4分)已知函数,,则f(x) g(x)= 2x(x>1) .
【答案】2x(x>1).
【分析】先求出函数的定义域,利用因式乘法性质进行计算即可.
【解答】解:要使函数f(x)有意义,则x﹣1≥0得x≥1,即f(x)的定义域为[1,+∞),
要使函数g(x)有意义,则x﹣1>0得x>1,即g(x)的定义域为(1,+∞),
则f(x)g(x)的定义域为(1,+∞),
则f(x) g(x)=x 2x,(x>1),
故答案为:f(x) g(x)=2x(x>1).
【点评】本题主要考查函数解析式的求解,先求出函数的定义域,然后利用因式成绩进行计算是解决本题的关键,是基础题.
5.(4分)函数y的递增区间是 (﹣∞,1) .
【答案】见试题解答内容
【分析】函数y的递增区间,即函数t=|x﹣1|在t≠0时的减区间,利用绝对值函数的性质得出结论.
【解答】解:函数y的递增区间,即函数t=|x﹣1|在t≠0时的减区间,
而函数t=|x﹣1|在t≠0时的减区间为(﹣∞,1),
故答案为:(﹣∞,1).
【点评】本题主要考查复合函数的单调性,根式函数、含绝对值的函数的性质,属于中档题.
6.(4分)定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上的图象如图所示,则不等式xf(x)<0的解集是 (﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) .
【答案】见试题解答内容
【分析】由f(x)是奇函数得函数图象关于原点对称,可画出y轴左侧的图象,利用两因式异号相乘得负,得出f(x)的正负,由图象可求出x的范围得结果.
【解答】解:(1)x>0时,f(x)<0,∴x>2,
(2)x<0时,f(x)>0,∴x<﹣2,
∴不等式xf(x)<0的解集为(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞).
故答案为:(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞).
【点评】本题主要考查函数奇偶性的性质以及函数图象的应用.奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称.
7.(5分)某客运公司确定客票价格的方法是:如果行程不超过100公里,票价是每公里0.5元,如果超过100公里,超过部分按每公里0.4元定价,则客运票价y(元)与行程公里数x(公里)之间的函数关系式是 .
【答案】.
【分析】设运输里程为xkm,运费为y元,当0≤x≤100时,y=0.5x;当x>100时,y=0.5×100+0.4(x﹣100),由此得出函数关系式即可.
【解答】解:设运输里程为xkm,运费为y元,
则,
即,
故答案:.
【点评】本题考查函数的解析式表示法中的分段函数,属于基础题.
8.(5分)若函数f(x)=log3(x+a)的反函数的图象经过点(1,2),则实数a= 1 .
【答案】1.
【分析】反函数图象过(1,2),等价于原函数的图象过(2,1),代点即可求得.
【解答】解:依题意f(x)=log3 (x+a)的图象过(2,1),
∴log3 (2+a)=1,解得a=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查了反函数.属基础题.
9.(5分)若函数y=loga(x+3)(a>0且a≠1)的反函数的图象都过点P,则点P的坐标是 (0,﹣2) .
【答案】见试题解答内容
【分析】计算函数y=loga(x+3)(a>0且a≠1)的图象恒过定点(﹣2,0),再根据原函数和反函数对应的自变量x的取值和应变量y的值相反可得答案,
【解答】解:函数y=loga(x+3)(a>0且a≠1)的图象恒过定点为当x+3=1时,即x=﹣2时,y=0,
即恒过定点(﹣2,0),
由原函数和反函数对应的自变量x的取值和应变量y的值相反,
函数y=loga(x+3)(a>0且a≠1)的图象恒过定点(﹣2,0),
则函数的反函数的图象都过点P,则点P的坐标是(0,﹣2),
故答案为:(0,﹣2),
【点评】本题考查了互为反函数的性质、对数函数的性质,属于基础题.
10.(5分)已知f(x)=x3,则f﹣1(x)= .
【答案】.
【分析】利用反函数的定义,将x用y表示,即可得到反函数的解析式.
【解答】解:因为f(x)=x3,
所以,
故f﹣1(x).
故答案为:.
【点评】本题考查了反函数解析式的求解,解题的关键是掌握反函数的定义,属于基础题.
11.(5分)设函数f(x)=log2(3x﹣1)的反函数为f﹣1(x),若f﹣1(a)=3,则a= 3 .
【答案】见试题解答内容
【分析】由互为反函数的性质可得,直接求出a的值.
【解答】解:由互为反函数的性质可得:由题意可得:若f﹣1(a)=3,即a=f(3)=log2(3×3﹣1)=log28=3,
故答案为:3.
【点评】考查互为反函数的性质,属于基础题.
12.(5分)函数f(x)的反函数是 f﹣1(x)=x2﹣1(x≥0) .
【答案】见试题解答内容
【分析】将y转化为用y表示x的算式,进而可得答案.
【解答】解:由y可得:x=y2﹣1,y≥0,
∴f(x)的反函数是:f﹣1(x)=x2﹣1(x≥0),
故答案为:f﹣1(x)=x2﹣1 (x≥0).
【点评】本题考查了反函数的求法,考查了函数与方程思想,转化思想,难度中档.
二、选择题(本大题共有4题,满分20分,每题5分)每题有且只有一个正确选项,考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.
13.(5分)下列各图中,是函数的图像的序号是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的定义依次判断四个选项即可.
【解答】解:根据函数的定义可知,对于任意的x,最多有一个y与之对应,
选项A中,x=0有两个y对应,故选项A错误;
选项B中,x=0有两个y对应,故选项B错误;
选项C中,任意的x,只有一个y对应,符合定义,故选项C正确;
选项D中,x=1有两个y对应,故选项D错误.
故选:C.
【点评】本题考查了函数定义的理解与应用,解题的关键是掌握任意的x,最多有一个y与之对应,考查了数形结合法的应用,属于基础题.
14.(5分)函数f(x)=(3a﹣2)x+1﹣a,在[﹣2,3]上的最大值是f(﹣2),则实数a的取值范围是( )
A.a B.a C.a D.a
【答案】C
【分析】根据函数的最值和函数单调性的关系即可求出a的范围
【解答】解:函数f(x)=(3a﹣2)x+1﹣a,在[﹣2,3]上的最大值是f(﹣2),
则函数f(x)在[﹣2,3]上为减函数,
则3a﹣2<0,解得a,
当a时,f(x),在[﹣2,3]上的最大值是f(﹣2),
综上所述:a
故选:C.
【点评】本题考查了函数的单调性和最值得关系,考查了转化与化归思想,属于基础题
15.(5分)某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入运营.据市场分析,每辆客车营运的利润y与营运年数x(x∈N)为二次函数关系(如图),则客车有营运利润的时间不超过( )年.
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】确定函数解析式,解不等式y≥0,即可得到结论.
【解答】解:由图得y=﹣(x﹣6)2+11,解y≥0得6x≤6,
∴营运利润时间为2.
又∵6<27,故选:D.
【点评】本题考查函数模型的建立,考查学生利用数学知识解决实际问题的能力,属于基础题.
16.(5分)已知的反函数为,则f(x)的定义域为( )
A.(﹣2,0) B.[﹣2,2] C.[﹣2,0] D.[0,2]
【答案】D
【分析】根据原函数的定义域就是反函数的值域,原函数的值域就是反函数的定义域,列出不等式即可求得.
【解答】解:由于的反函数为,
∵原函数的定义域就是反函数的值域,原函数的值域就是反函数的定义域;
∴∴解得;
∴0≤x≤2;
故f(x)的定义域为[0,2].
故选:D.
【点评】本题考查了原函数与反函数的定义,属于基础题.
三、解答题(本大题共有5题,满分0分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.
17.已知正三角形边长为x,周长为C,面积为S,求:
(1)周长C关于边长x的函数解析式;
(2)面积S关于边长x的函数解析式.
【答案】(1)C=3x,(x>0),
(2)Sx2,(x>0).
【分析】(1)根据正三角形的周长公式进行求解即可,
(2)根据正三角形的面积公式进行求解即可.
【解答】解:(1)因为正三角形的边长为x,
所以周长C=3x,(x>0),
(2)因为正三角形的边长为x,
所以面积Sx2sin60°x2,(x>0).
【点评】本题主要考查正三角形周长和面积的求解,根据正三角形的面积公式和周长公式进行计算是解决本题的关键,是基础题.
18.某商品每件成本为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x成(1成即为10%),售出商品的数量就增加x成,要求降价幅度不能导致亏本,记该商品一天营业额为y,y∈R.
(1)求:该商品一天营业额y,y∈R的表达式,并指出定义域;
(2)若要求该商品一天的营业额至少为10260元,求x的取值范围.
【答案】(1)y=﹣160x2+600x+10000,(0≤x≤2);
(2)x∈[,2].
【分析】(1)利用题中的条件,列出一天营业额的等式,即可解出;
(2)根据题中的条件,列出不等式,即可解出.
【解答】解:每件售价为100(1﹣0.1x)时,商品售出的数量为100(1+0.1);
(1)y=100(1﹣0.1x)×100(1+0.16x)=﹣160x2+600x+10000,(0≤x≤2);
(2)由题意可知﹣160x2+600x+10000≥10260,(0≤x≤2),
∴解得,又0≤x≤2,
∴,
即x.
【点评】本题考查了函数模型的实际应用,学生的数学运算能力,属于基础题.
19.函数y=3x﹣m与互为反函数,求实数m,n的值.
【答案】m=﹣1,n.
【分析】先求出函数y=3x﹣m的反函数为y,结合条件求出常数m.n的值.
【解答】解:由y=3x﹣m的反函数为 y,
又因为y=3x﹣m与y=nx互为反函数,
可得n,m=﹣1.
【点评】本题主要考查求一个函数的反函数的方法,属于基础题.
20.设函数f(x)=2x+p(p为常数且p∈R).
(1)若f(3)=5,求f(x)的解析式;
(2)在(1)的条件下,解方程:f﹣1(x)=log2(x+1)+log2(2x﹣1).
【答案】(1)f(x)=2x﹣3;
(2)x.
【分析】(1)据题意f(3)=5代入方程,求出p的值,从而求出解析式;
(2)先求得反函数,进而得到方程,求解即可.
【解答】解:(1)由题得f(3)=23+p=8+p=5,所以p=﹣3,
则f(x)=2x﹣3;
(2)因为y=2x﹣3,所以x=log2(y+3)(y>﹣3),
则f﹣1(x)=log2(x+3)(x>﹣3),
所以方程等价于log2(x+3)=log2(x+1)+log2(2x﹣1),
即log2(x+3)=log2(x+1)(2x﹣1),
即x+3=2x2+x﹣1,解得x=±,
又因为,所以x,
所以x,
即方程的解为x.
【点评】本题主要考查了函数的值,以及反函数和对数方程,解题时需注意定义域,属于基础题.
21.某商品销售价格和销售量与销售天数有关,第x天(1≤x≤20,x∈N*)的销售价格p=50﹣|x﹣6|(元/百斤),第x天(1≤x≤20,x∈N*)的销售量q=a+|x﹣8|(百斤)(a为常数),且第7天销售该商品的销售收入为2009元.
(1)求第10天销售该商品的销售收入是多少?
(2)这20天中,哪一天的销售收入最大?为多少?
【答案】(1)第10天的销售收入1932元;(2)第2天该商品的销售收入最大,最大为2116元.
【分析】(1)根据第7天的销售收入求出a,再代入销售量q中,能求出第10天的销售收入;
(2)由(1)求出a的值,分1≤x≤6和8≤x≤20两个范围分别求出销售收入关于第x天的函数,再分别求出其函数的最大值.
【解答】解:(1)由已知求出第7天的销售价格为p=49,销售量q=a+1,
∴第7天的销售收入W7=49×(a+1)=2009(元),
解得a=40,
∴销售量q=40+|x﹣8|,
∴第10天的销售收入W10=46×12=1932(元).
(2)设第x天的销售收入为Wx,
则Wx,
当1≤x≤6时,Wx=(44+x)(48﹣x)=44×48+4x﹣x2
=44×48+4﹣(x﹣2)2=2116﹣(x﹣2)2,
当x=2时,取最大值W2=2116,
当8≤x≤20时,Wx=(56﹣x)(32+x)=56×32+24x﹣x2
=1936﹣(x﹣12)2,
当x=12时,取最大值W12=1936,
∵W2>W7>W12,
∴第2天该商品的销售收入最大,最大值为2116元.
【点评】本题考查二次函数的性质及其应用、自变量的分段取值范围等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
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