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)=(x-1)0++的定义域为( )
A.(1,2) B.(2,+∞)
C.(1,2)∪(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(1,2)
解析:C 由题意得解得x>1,且x≠2,所以函数的定义域为(1,2)∪(2,+∞),故选C.
2.已知函数f(x)满足f(1+x)=2x+1.若f(a)=5,则a=( )
A.2 B.1
C.3 D.0
解析:C 令x+1=a x=a-1,因为f(1+x)=2x+1,且f(a)=5,所以f(a)=2(a-1)+1=2a-1=5,可得a=3.
3.已知幂函数f(x)=(3m2-7m-5)x3m-1是定义域上的奇函数,则m=( )
A.-或3 B.3
C. D.-
解析:D 因为函数为幂函数,所以3m2-7m-5=1 (m-3)(3m+2)=0,所以m=3或m=-.当m=3时,f(x)=x8为偶函数,故m=3不合题意;当m=-时,f(x)=x-3为奇函数,故m=-满足题意.
4.已知函数f(x)=则f(f(-4))=( )
A.-1 B.3
C.-3 D.24
解析:B 由题意可得,当x=-4<-2时,f(-4)=-4+3=-1,当x=-1>-2时,f(-1)=(-1)2-2×(-1)=3,所以f(f(-4))=3.
5.若函数f(x)=ax4+(a-2b)x+a-1是定义在(-a,0)∪(0,2a-2)上的偶函数,则f=( )
A.1 B.
C. D.3
解析:D ∵f(x)=ax4+(a-2b)x+a-1是定义在(-a,0)∪(0,2a-2)上的偶函数,∴f(-x)=f(x),即a(-x)4-(a-2b)x+a-1=ax4+(a-2b)x+a-1,∴a-2b=0,又定义域关于原点对称,∴2a-2=a,∴a=2,b=1,∴f(x)=2x4+1,∴f=f(1)=3.
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}
解析: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.若函数f(x)=是R上的减函数,则a的取值范围是( )
A.[-3,-1] B.(-∞,-1]
C.[-1,0) D.[-2,0)
解析:A 因为函数f(x)是R上的减函数,所以有解得-3≤a≤-1.
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,+∞)
解析: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).
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.函数f(x)是定义在R上的奇函数,下列命题中正确的有( )
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,f(x)=x2-2x,则当x<0时,f(x)=-x2-2x
解析:ABD 对于A,函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,A正确;对于B,若f(x)在[0,+∞)上有最小值-1,即x≥0时,f(x)≥-1,则有-x≤0,f(-x)=-f(x)≤1,即f(x)在(-∞,0]上有最大值1,B正确;对于C,奇函数在关于原点对称的区间上单调性相同,则若f(x)在[1,+∞)上单调递增,则f(x)在(-∞,-1]上单调递增,C错误;对于D,设x<0,则-x>0,则f(-x)=(-x)2-2(-x)=x2+2x,则f(x)=-f(-x)=-(x2+2x)=-x2-2x,D正确.
10.某部影片的盈利额(即影片的票房收入与固定成本之差)记为y,观影人数记为x,y关于x的函数图象如图1所示.由于目前该片盈利未达到预期,相关人员提出了两种调整方案,图2、图3中的实线分别为调整后y关于x的函数图象.给出下列四种说法,其中正确的说法是( )
A.图2对应的方案是:提高票价,并提高固定成本
B.图2对应的方案是:保持票价不变,并降低固定成本
C.图3对应的方案是:提高票价,并保持固定成本不变
D.图3对应的方案是:提高票价,并降低固定成本
解析:BC 由图1可设y关于x的函数为y=kx+b,k>0,b<0,k为票价,当k=0时,y=b,则-b为固定成本;由图2知,直线向上平移,k不变,即票价不变,b变大,则-b变小,固定成本减小,故A错误,B正确;由图3知,直线与y轴的交点不变,直线斜率变大,即k变大,票价提高,b不变,即-b不变,固定成本不变,故C正确,D错误.
11.对于实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如[π]=3,[-1.08]=-2,定义函数f(x)=x-[x],则下列命题中正确的是( )
A.f(-3.9)=f(4.1)
B.函数f(x)的最大值为1
C.函数f(x)的最小值为0
D.方程f(x)-=0有无数个根
解析:ACD 根据符号[x]的意义,讨论当自变量x取不同范围时函数f(x)=x-[x]的解析式:当-1≤x<0时,[x]=-1,则f(x)=x+1;当0≤x<1时,[x]=0,则f(x)=x;当1≤x<2时,[x]=1,则f(x)=x-1;当2≤x<3时,[x]=2,则f(x)=x-2.画函数f(x)=x-[x]的部分图象如图所示,
根据定义可知,f(-3.9)=-3.9-(-4)=0.1,f(4.1)=4.1-4=0.1,即f(-3.9)=f(4.1),所以A正确;从图象可知,函数f(x)=x-[x]最高点处取不到,所以B错误;函数图象最低点处函数值为0,所以C正确;从图象可知y=f(x)与y=的图象有无数个交点,即f(x)=有无数个根,所以D正确.
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.已知函数f(x)=如果f(x0)=4,那么实数x0的值为2或-3.
解析:因为f(x)=又f(x0)=4,所以或解得x0=2或x0=-3.
13.已知函数f(x)=2x3+3x且关于x的不等式f(kx2)+f(1-kx)>0恒成立,则实数k的取值范围为[0,4).
解析:易知f(x)+f(-x)=2x3+3x+2(-x)3+3(-x)=0,即f(x)为奇函数,由幂函数的单调性知f(x)在R上是增函数,所以f(kx2)+f(1-kx)>0 f(kx2)>-f(1-kx)=f(kx-1),则得kx2-kx+1>0在R上恒成立,若k<0时,显然不成立,若k=0时,显然恒成立,若k>0时,则当且仅当Δ=k2-4k<0 0<k<4时成立,综上:实数k的取值范围为[0,4).
14.某商场对顾客实行购物优惠活动,规定一次购物:①如不超过200元,则不予优惠;②如超过200元但不超过500元的按标价给予9折优惠;③如超过500元,其中500元按第②条给予优惠,超过500元的部分,给予8折优惠.某人两次去购物,分别付款168元和423元,若他只去一次购买同样的商品,则应付款560.4元.
解析:由题意可知,设消费金额为x元,应付款为y元,则y=由168<200,得第一次购物的消费金额为168元.由200<423<450,得第二次购物的消费金额为=470(元).所以x=168+470=638>500,则y=0.8×(638-500)+450=560.4(元).
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+1)=2x2+4x+3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求关于x的不等式f(x)-2ax>a+1-x的解集.(其中a∈R)
解:(1)由题意,函数f(x+1)=2x2+4x+3,令t=x+1,则f(t)=2(t-1)2+4(t-1)+3=2t2+1,所以f(x)=2x2+1.
(2)由(1)知f(x)=2x2+1,
即不等式转化为2x2+(1-2a)x-a>0,
则(x-a)(2x+1)>0,
当a>-时,不等式的解集为{x|x<-或x>a};
当a<-时,不等式的解集为{x|x<a或x>-};
当a=-时,不等式的解集为;
综上所述,当a>-时,不等式的解集为{x|x<-或x>a};
当a<-时,不等式的解集为{x|x<a或x>-};
当a=-时,不等式的解集为.
16.(本小题满分15分)对于任意x∈R,函数f(x)表示-x+3,x+,x2-4x+3中的较大者,求f(x)的最小值.
解:“函数f(x)表示-x+3,x+,x2-4x+3中的较大者”是指对某个区间而言,函数f(x)表示-x+3,x+,x2-4x+3中最大的一个.
如图,分别画出三个函数的图象,得到三个交点A(0,3),B(1,2),C(5,8).
从图象观察可得函数f(x)的表达式:
f(x)=
f(x)的图象是图中的实线部分,
图象的最低点是点B(1,2),所以f(x)的最小值是2.
17.(本小题满分15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.
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.
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.
(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).
18.(本小题满分17分)某保健厂研制了一种足浴气血生机的足疗盆,具体原理是:在足浴盆右侧离中心x(0<x<18)厘米处安装臭氧发生孔,产生的臭氧对双脚起保健作用.根据检测发现,该臭氧发生孔工作时会对泡脚的舒适程度起到干扰作用,已知臭氧发生孔工作时,对左脚的干扰度与x2成反比,比例系数为2;对右脚的干扰度与1 350-x2成反比,比例系数为k,且当x=10时,对左脚和右脚的干扰度之和为0.06.
(1)求臭氧发生孔工作时对左脚和右脚的干扰度之和y关于x的表达式;
(2)求臭氧发生孔对左脚和右脚的干扰度之和的最小值,并求此时x的值.
解:(1)由题意y=+,0<x<18,
因为x=10时,y=0.06,所以+=0.06 k=50,
所以y=+,0<x<18.
(2)因为0<x<18,所以1 350-x2>0,
所以y=+=[x2+(1 350-x2)]=[2+50++]≥[52+2]=(52+20)=,当且仅当=,即x=15时取“=”.
所以当x=15时,臭氧发生孔对左脚和右脚的干扰度之和的最小,为.
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”.
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.
(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;
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.
综上所述,函数g(x)在定义域内的“倒域区间”为和.
1 / 2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)=(x-1)0++的定义域为( )
A.(1,2) B.(2,+∞)
C.(1,2)∪(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(1,2)
2.已知函数f(x)满足f(1+x)=2x+1.若f(a)=5,则a=( )
A.2 B.1
C.3 D.0
3.已知幂函数f(x)=(3m2-7m-5)x3m-1是定义域上的奇函数,则m=( )
A.-或3 B.3
C. D.-
4.已知函数f(x)=则f(f(-4))=( )
A.-1 B.3
C.-3 D.24
5.若函数f(x)=ax4+(a-2b)x+a-1是定义在(-a,0)∪(0,2a-2)上的偶函数,则f=( )
A.1 B.
C. D.3
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.若函数f(x)=是R上的减函数,则a的取值范围是( )
A.[-3,-1] B.(-∞,-1]
C.[-1,0) D.[-2,0)
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.函数f(x)是定义在R上的奇函数,下列命题中正确的有( )
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,f(x)=x2-2x,则当x<0时,f(x)=-x2-2x
10.某部影片的盈利额(即影片的票房收入与固定成本之差)记为y,观影人数记为x,y关于x的函数图象如图1所示.由于目前该片盈利未达到预期,相关人员提出了两种调整方案,图2、图3中的实线分别为调整后y关于x的函数图象.给出下列四种说法,其中正确的说法是( )
A.图2对应的方案是:提高票价,并提高固定成本
B.图2对应的方案是:保持票价不变,并降低固定成本
C.图3对应的方案是:提高票价,并保持固定成本不变
D.图3对应的方案是:提高票价,并降低固定成本
11.对于实数x,符号[x]表示不超过x的最大整数,例如[π]=3,[-1.08]=-2,定义函数f(x)=x-[x],则下列命题中正确的是( )
A.f(-3.9)=f(4.1)
B.函数f(x)的最大值为1
C.函数f(x)的最小值为0
D.方程f(x)-=0有无数个根
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.已知函数f(x)=如果f(x0)=4,那么实数x0的值为 .
13.已知函数f(x)=2x3+3x且关于x的不等式f(kx2)+f(1-kx)>0恒成立,则实数k的取值范围为 .
14.某商场对顾客实行购物优惠活动,规定一次购物:①如不超过200元,则不予优惠;②如超过200元但不超过500元的按标价给予9折优惠;③如超过500元,其中500元按第②条给予优惠,超过500元的部分,给予8折优惠.某人两次去购物,分别付款168元和423元,若他只去一次购买同样的商品,则应付款 元.
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+1)=2x2+4x+3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求关于x的不等式f(x)-2ax>a+1-x的解集.(其中a∈R)
16.(本小题满分15分)对于任意x∈R,函数f(x)表示-x+3,x+,x2-4x+3中的较大者,求f(x)的最小值.
17.(本小题满分15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.
18.(本小题满分17分)某保健厂研制了一种足浴气血生机的足疗盆,具体原理是:在足浴盆右侧离中心x(0<x<18)厘米处安装臭氧发生孔,产生的臭氧对双脚起保健作用.根据检测发现,该臭氧发生孔工作时会对泡脚的舒适程度起到干扰作用,已知臭氧发生孔工作时,对左脚的干扰度与x2成反比,比例系数为2;对右脚的干扰度与1 350-x2成反比,比例系数为k,且当x=10时,对左脚和右脚的干扰度之和为0.06.
(1)求臭氧发生孔工作时对左脚和右脚的干扰度之和y关于x的表达式;
(2)求臭氧发生孔对左脚和右脚的干扰度之和的最小值,并求此时x的值.
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”.
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