第3章 函数概念与性质 检测试卷 (学生版 解析版)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册

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名称 第3章 函数概念与性质 检测试卷 (学生版 解析版)高中数学 人教A版(2019)必修 第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-10-15 10:00:30

文档简介

第三章检测试卷
一、 单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 设函数f(x)=则f(f(4))等于(   )
A.   B. 3
C.   D. 6
2. 已知f(x)为R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)等于(   )
A. 1  B. 2
C. -1  D. -2
3. 已知幂函数f(x)=(a2-3a+3)xa+1为偶函数,则实数a的值为(   )
A. 3  B. 2
C. 1  D. 1或2
4. 已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<f(1)的x的取值范围是(   )
A. (-1,0)  B. (0,1)
C. (1,2)  D. (-1,1)
5. 若函数y=的定义域是(-∞,1)∪[2,5),则其值域是(   )
A. (-∞,0)∪     
B. (-∞,2]
C. ∪[2,+∞)     
D. (0,+∞)
6. 已知函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(x+4),f(1)=1,则f(-9)等于(   )
A. -1  B. -5
C. 1  D. 5
7. 已知函数y=f(x)在R上单调递减,令g(x)=f(x)-x,若g(t)<g(4-t),则实数t的取值范围为(   )
A. (1,+∞)  B. (-∞,1)
C. (2,+∞)  D. (-∞,2)
8. 已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且在(0,+∞)上是增函数,不等式f(ax+2)≤f(-1)对于x∈[1,2]恒成立,则a的取值范围是(   )
A.   B.
C.   D. [0,1]
二、 多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.部分选对得部分分,选错得0分.
9. 下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是(   )
A. f(x)=1-3x  B. f(x)=-+2
C. f(x)=-x2+1  D. f(x)=2
10. 已知函数f(x)=则(   )
A. f(x)的最小值为-1    
B. f(x)在(-2,0)上单调递减
C. f(x)≤0的解集为[-2,2]    
D. 存在实数x满足f(x+2)+f(-x)=0
11. 已知f(x)为定义在R上的偶函数且f(x)不是常函数,F(x)=f(1-x)-1,g(x)=f(x+1)-1,若g(x)是奇函数,则(   )
A. y=f(x)的图象关于点(1,1)对称
B. f(x)=f(x+4)
C. F(x)是奇函数
D. F(x)与g(x)关于原点对称
三、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知f(x)=在R上是减函数,则a的取值范围是 .
13. 写出一个同时具有下列性质的函数f(x)= .
①f(x)是奇函数;②f(x)在(0,+∞)上为减函数;③f(x1x2)=f(x1)f(x2).
14. 设函数f(x)=x+,x∈,则函数的最小值为 ;若 x∈,使得a2-a≥f(x)成立,则实数a的取值范围是 .
四、 解答题:本题共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)已知函数f(x)=x2+(x≠0,a∈R).
(1) 判断f(x)的奇偶性;
(2) 若f(x)在[2,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.
16. (15分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2.
(1) 求函数f(x)的解析式;
(2) 求关于m的不等式f(2m-8)+f(5-m)>0的解集.
17. (15分)某企业生产A,B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润y与投资x成正比,其关系如图(1)所示;B产品的利润y与投资x的算术平方根成正比,其关系如图(2)所示(注:利润y与投资x的单位均为万元).
图(1) 图(2)
(第17题)
(1) 分别求A,B两种产品的利润y关于投资x的函数解析式.
(2) 已知该企业已筹集到200万元资金,并将全部投入A,B两种产品的生产.
①若将200万元资金平均投入两种产品的生产,可获得总利润多少万元?
②如果你是厂长,怎样分配这200万元资金,可使该企业获得的总利润最大?其最大利润为多少万元?
18. (17分)已知函数f(x)=-x2+mx-m.
(1) 若函数f(x)的值域是(-∞,0],求实数m的值;
(2) 若函数f(x)在[-1,0]上单调递减,求实数m的取值范围;
(3) 是否存在实数m,使得f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3]?若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.
19. (17分)对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间[m,n] D,同时满足:①f(x)在[m,n]内是单调函数;②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n],则称[m,n]是该函数的“优美区间”.
(1) 求证:[0,2]是函数f(x)=x2的一个“优美区间”;
(2) 已知函数h(x)=(a≠0)有“优美区间”[m,n],当a变化时,求n-m的最大值.第三章检测试卷
一、 单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 设函数f(x)=则f(f(4))等于( D )
A.   B. 3
C.   D. 6
2. 已知f(x)为R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)等于( D )
A. 1  B. 2
C. -1  D. -2
3. 已知幂函数f(x)=(a2-3a+3)xa+1为偶函数,则实数a的值为( C )
A. 3  B. 2
C. 1  D. 1或2
4. 已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<f(1)的x的取值范围是( B )
A. (-1,0)  B. (0,1)
C. (1,2)  D. (-1,1)
5. 若函数y=的定义域是(-∞,1)∪[2,5),则其值域是( A )
A. (-∞,0)∪     
B. (-∞,2]
C. ∪[2,+∞)     
D. (0,+∞)
【解析】由函数的解析式可知,函数在(-∞,1)和[2,5)上单调递减.当x∈(-∞,1)时,y∈(-∞,0);当x∈[2,5)时,y∈.
6. 已知函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(x+4),f(1)=1,则f(-9)等于( C )
A. -1  B. -5
C. 1  D. 5
【解析】因为f(x)=f(x+4),所以f(-9)=f(-5)=f(-1).因为f(x)是偶函数,所以f(-1)=f(1)=1,故选C.
7. 已知函数y=f(x)在R上单调递减,令g(x)=f(x)-x,若g(t)<g(4-t),则实数t的取值范围为( C )
A. (1,+∞)  B. (-∞,1)
C. (2,+∞)  D. (-∞,2)
【解析】由于函数y=f(x)在R上单调递减,所以函数g(x)=f(x)-x在R上单调递减.由g(t)4-t,解得t>2.因此,实数t的取值范围是(2,+∞).
8. 已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且在(0,+∞)上是增函数,不等式f(ax+2)≤f(-1)对于x∈[1,2]恒成立,则a的取值范围是( A )
A.   B.
C.   D. [0,1]
【解析】因为f(x)=f(-x),所以f(x)为定义在R上的偶函数,图象关于y轴对称.又f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以f(x)在(-∞,0)上是减函数.因为f(ax+2)≤f(-1),所以|ax+2|≤1,即-1≤ax+2≤1.因为-1≤ax+2≤1对于x∈[1,2]恒成立,所以-≤a≤-在[1,2]上恒成立,所以-≤a≤-1,即a的取值范围为.
二、 多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.部分选对得部分分,选错得0分.
9. 下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( BD )
A. f(x)=1-3x  B. f(x)=-+2
C. f(x)=-x2+1  D. f(x)=2
10. 已知函数f(x)=则( ACD )
A. f(x)的最小值为-1    
B. f(x)在(-2,0)上单调递减
C. f(x)≤0的解集为[-2,2]    
D. 存在实数x满足f(x+2)+f(-x)=0
【解析】作出f(x)=的图象如图所示,由图可得f(x)的最小值为-1,故A正确;f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,0)上单调递增,故B错误;由图可得f(x)≤0时,x∈[-2,2],故C正确;由f(0)=0,f(-2)=f(2)=0,即存在实数x满足f(x+2)+f(-x)=0,故D正确.
(第10题答)
11. 已知f(x)为定义在R上的偶函数且f(x)不是常函数,F(x)=f(1-x)-1,g(x)=f(x+1)-1,若g(x)是奇函数,则( ABC )
A. y=f(x)的图象关于点(1,1)对称
B. f(x)=f(x+4)
C. F(x)是奇函数
D. F(x)与g(x)关于原点对称
【解析】对于A,因为g(x)是奇函数,所以g(x)+g(-x)=0,即f(x+1)-1+f(-x+1)-1=0,整理得f(x+1)+f(-x+1)=2,所以y=f(x)的图象关于点(1,1)对称,故A正确;对于B,因为f(x)为偶函数,所以f(x)+f(x-2)=f(x)+f(2-x)=2,所以f(x-2)+f(x-4)=2,f(x)=f(x-4),所以f(x)=f(x+4),故B正确;对于C,F(x)+F(-x)=f(1-x)-1+f(1+x)-1=0,故C正确;对于D,因为F(-x)=g(x),所以F(x)与g(x)关于y轴对称,不关于原点对称,故D错误.
三、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知f(x)=在R上是减函数,则a的取值范围是__(0,2]__.
【解析】由题知解得013. 写出一个同时具有下列性质的函数f(x)=__x-1(答案不唯一)__.
①f(x)是奇函数;②f(x)在(0,+∞)上为减函数;③f(x1x2)=f(x1)f(x2).
14. 设函数f(x)=x+,x∈,则函数的最小值为__2__;若 x∈,使得a2-a≥f(x)成立,则实数a的取值范围是__(-∞,-1]∪[2,+∞)__.
【解析】因为函数f(x)=x+,x∈,易得函数在上为减函数,在[1,3]上为增函数,所以f(x)min=f(1)=1+1=2,即函数的最小值为2.又 x∈,使得a2-a≥f(x)成立,则a2-a≥f(x)min,即a2-a≥2,解得a≥2或a≤-1,即实数a的取值范围是(-∞,-1]∪[2,+∞).
四、 解答题:本题共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)已知函数f(x)=x2+(x≠0,a∈R).
(1) 判断f(x)的奇偶性;
【解答】当a=0时,f(x)=x2,对任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=(-x)2=x2=f(x),所以f(x)为偶函数.当a≠0时,f(x)=x2+(a≠0,x≠0),取x=±1,得f(-1)+f(1)=2≠0,f(-1)-f(1)=-2a≠0,所以f(-1)≠-f(1),f(-1)≠f(1),所以函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.
(2) 若f(x)在[2,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.
【解答】设2≤x14,即a4,所以x1x2(x1+x2)>16,所以a≤16,故a的取值范围是(-∞,16].
16. (15分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2.
(1) 求函数f(x)的解析式;
【解答】因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以当x=0时,f(0)=0;当x<0时,-x>0,则f(x)=-f(-x)=-(-x)2=-x2,所以f(x)=
(2) 求关于m的不等式f(2m-8)+f(5-m)>0的解集.
【解答】因为函数f(x)为奇函数,所以f(2m-8)+f(5-m)>0 f(2m-8)>-f(5-m)=f(m-5).因为f(x)=x2在(0,+∞)上单调递增,且f(x)为奇函数,所以f(x)在R上单调递增,所以2m-8>m-5,解得m>3,故不等式的解集是{m|m>3}.
17. (15分)某企业生产A,B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润y与投资x成正比,其关系如图(1)所示;B产品的利润y与投资x的算术平方根成正比,其关系如图(2)所示(注:利润y与投资x的单位均为万元).
图(1) 图(2)
(第17题)
(1) 分别求A,B两种产品的利润y关于投资x的函数解析式.
【解答】因为A产品的利润y与投资x成正比,所以设y=kx(k≠0),由函数图象可知,当x=1时,y=0.25,所以有0.25=k,所以y=0.25x(x≥0).因为B产品的利润y与投资x的算术平方根成正比,所以设y=m(m≠0),由函数图象可知当x=4时,y=4,所以m=4,解得m=2,所以y=2.
(2) 已知该企业已筹集到200万元资金,并将全部投入A,B两种产品的生产.
①若将200万元资金平均投入两种产品的生产,可获得总利润多少万元?
②如果你是厂长,怎样分配这200万元资金,可使该企业获得的总利润最大?其最大利润为多少万元?
【解答】①将200万元资金平均投入两种产品的生产,则A产品的利润为0.25×100=25万元,B产品的利润为y=2=20万元,所以获得总利润为25+20=45万元.
②设投入B产品的资金为x(0≤x≤200)万元,则投入A产品的资金为(200-x)万元,设企业获得的总利润为w万元,所以w=0.25(200-x)+2=-x+2+50.令=t(0≤t≤10),则w=f(t)=-t2+2t+50=-(t-4)2+54.当t=4,即x=16时,w有最大值,且最大值为54,所以当投入B产品的资金为16万元,投入A产品的资金为184万元时,该企业获得的总利润最大,其最大利润为54万元.
18. (17分)已知函数f(x)=-x2+mx-m.
(1) 若函数f(x)的值域是(-∞,0],求实数m的值;
【解答】因为函数f(x)=-x2+mx-m,值域是(-∞,0],且二次函数f(x)图象是抛物线,开口向下,所以Δ=m2-4m=0,解得m=0或m=4,经检验均符合题意.
(2) 若函数f(x)在[-1,0]上单调递减,求实数m的取值范围;
【解答】函数f(x)=-x2+mx-m图象是抛物线,开口向下,对称轴是x=.若f(x)在
[-1,0]上单调递减,则≤-1,所以m≤-2,即m的取值范围是(-∞,-2].
(3) 是否存在实数m,使得f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3]?若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.
【解答】当≤2,即m≤4时,f(x)在[2,3]上是减函数,若存在实数m,使f(x)在[2,3]上的值域是[2,3],则有即无解;当≥3,即m≥6时,f(x)在[2,3]上是增函数,则有即解得m=6;当2<<3,即419. (17分)对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间[m,n] D,同时满足:①f(x)在[m,n]内是单调函数;②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n],则称[m,n]是该函数的“优美区间”.
(1) 求证:[0,2]是函数f(x)=x2的一个“优美区间”;
【解答】因为f(x)=x2在区间[0,2]上单调递增,又f(0)=0,f(2)=2,所以f(x)=x2的值域为[0,2],所以区间[0,2]是f(x)=x2的一个“优美区间”.
(2) 已知函数h(x)=(a≠0)有“优美区间”[m,n],当a变化时,求n-m的最大值.
【解答】设[m,n]是函数h(x)的定义域的子集,又h(x)的定义域为{x|x≠0},则[m,n]
(-∞,0)或[m,n] (0,+∞).而函数h(x)==-在[m,n]上单调递增,若[m,n]是该函数的“优美区间”,则所以m,n是方程-=x,即a2x2-(a2+a)x+1=0的两个同号且不等的实数根.因为mn=>0,所以m,n同号,只需Δ=(a2+a)2-4a2=a2(a+3)(a-1)>0,解得a>1或a<-3.因为n-m===,所以当a=3时,n-m取得最大值.