函数》全章复习与巩固
【学习目标】
1. 体会函数式描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,理解函数的概念.
2. 了解构成函数的要素有定义域、对应法则、值域,会求一些简单函数的定义域和值域;掌握函数的三种表示方法(图象法、列表法、解析法),会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数;了解分段函数,并能简单地应用.
3. 理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义,能判断或证明一些简单函数的单调性;了解奇偶性的含义,会判断函数的奇偶性,能证明一些简单函数的奇偶性;学会运用函数的图象理解和研究函数的性质。
4. 了解映射的概念,进一步了解函数是非空集合到非空集合的映射。
【知识网络】
【典型例题】
类型一、映射的概念
例1.为确保信息安全,信息需加密传输,发送方由明文密文(加密),接收方由密文明文(解密),已知加密规则为:明文对应密文例如,明文对应密文当接收方收到密文时,则解密得到的明文为( )
A.;B.;C.;D.
【思路点拨】密文与明文之间是有对应规则的,只要按照对应规则进行对应即可。
【解析】当接收方收到密文14,9,23,28时,
有,解得,解密得到的明文为C.
【总结升华】理解映射的概念,应注意以下几点:
(1)集合A、B及对应法则f是确定的,是一个整体系统;
(2)对应法则有“方向性”,即强调从集合A到集合B的对应,它与从集合B到集合A的对应关系一般是不同的;
(3)集合A中每一个元素,在集合B中都有象,并且象是唯一的,这是映射区别于一般对应的本质特征;
(4)集合A中不同元素,在集合B中对应的象可以是同一个;
(5)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象.
举一反三:
【变式】集合A={3,4},B={5,6,7},那么可建立从A到B的映射个数是__________,从B到A的映射个数是__________.
【解析】9 , 8;从A到B可分两步进行:第一步A中的元素3可有3种对应方法(可对应5或6或7),第二步A中的元素4也有这3种对应方法.由乘法原理,不同的映射种数N1=3×3=9.反之从B到A,道理相同,有N2=2×2×2=8种不同映射.
例2.若f :y=3x+1是从集合A={1,2,3,k}到集合B={4,7,a4,a2+3a}的一个映射,求自然数a、k的值及集合A、B.
【解析】a=2,k=5,A={1,2,3,5},B={4,7,10,16};
∵f(1)=3×1+1=4,f(2)=3×2+1=7,f(3)=3×3+1=10,f(k)=3k+1,由映射的定义知(1)或(2)
∵a∈N,∴方程组(1)无解.
解方程组(2),得a=2或a=-5(舍),3k+1=16,3k=15,k=5.
∴A={1,2,3,5},B={4,7,10,16}.
类型二、函数的概念
例3.试判断以下各组函数是否表示同一函数?
(1),;
(2),
(3),(n∈N*);
(4),;
(5),
【思路点拨】要判断两个函数是否表示同一个函数,就要考查函数的三要素。
【答案】(1)、(2)、(4)不是;(3)、(5)是同一函数
【解析】(1)由于,,故它们的值域及对应法则都不相同,所以它们不是同一函数.
(2)由于函数的定义域为,而的定义域为R,所以它们不是同一函数.
(3)由于当n∈N*时,2n±1为奇数,∴,,它们的定义域、值域及对应法则都相同,所以它们是同一函数.
(4)由于函数的定义域为,而的定义域为,它们的定义域不同,所以它们不是同一函数.
(5)函数的定义域、值域和对应法则都相同,所以它们是同一函数.
【总结升华】构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系确定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数为同一函数。第(5)小题易错判断成它们是不同的函数。原因是对函数的概念理解不透,在函数的定义域及对应法则f不变的条件下,自变量变换字母对于函数本身并无影响,比如,,都可视为同一函数.
举一反三:
【变式1】下列函数中与函数相同的是( )
A .y = ()2 B. y = C. y = D. y=
【答案】B;
【解析】因为y = ,所以应选择B
【变式2】下面各组函数中为相同函数的是( )
A、, B、,
C、, D、,
【答案】C;
【解析】A中两函数的定义域不同,的定义域不含;B中两函数的定义域也不同,的定义域为,而的定义域为R;D中的对应法则不同。
【变式3】下列各组函数的图象相同的是( )
A、 B、
C、 D、
【答案】D;
【解析】实质为函数相同。A、C中两个函数的定义域不同;B中的对应法则不同。
类型三、函数的定义域、值域
例4.求函数的定义域
(1); (2)函数.
【思路点拨】求给定解析式的函数的定义域的依据是使式子有意义,如分式的分母不为0,偶次方根的被开方数大于或等于0,零指数幂的底数不为等等。建议写成不等式组的形式,以免遗漏。
【解析】(1)由得,
所以函数的定义域为:。
(2)由函数解析式可知6-x-x2>0,即x2+x-6<0,故-3
所以函数的定义域为:(-3,2)
【总结升华】求具体函数的定义域往往转化为解不等式组,此时要细心,首先要找齐约束条件,借助数轴时要注意端点值或边界值。
举一反三:
【变式】已知函数的定义域是R,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】由的定义域是R,则恒成立,
当时,显然成立;
当时,;
当时,,
综上,选C。
例5.已知的定义域为,求的定义域.
【解析】∵中,
∴中,即,解得或
∴所求定义域是.
【总结升华】有关复合函数的定义域问题,要明确:
(1)定义域是指单一的自变量的取值范围.如本题中的定义域为即;而的定义域,同样只指中的单一的自变量的取值范围.
(2)在同一法则之下,括号内的整体范围是一致的。如本题中,应是函数的自变量的范围,同时也是括号内的整体范围;而要求解的的定义域是中的取值范围,此处的取值范围已不是中的的取值范围;但中的与中的的整体范围是相同的,可以此为桥梁求解。
(3)求复合函数定义域,即已知函数的定义为,则函数的定义域是满足不等式的x的取值范围;一般地,若函数的定义域是,指的是,要求的定义域就是时的值域。
举一反三:
【变式1】若的定义域为,求的定义域。
【答案】;
【解析】本题的实质是求在时的值域。
令,当时,。
故的定义域为。
【变式2】已知函数的定义域为,求函数的定义域。
【答案】由
【变式3】若函数的定义域是,则函数的定义域是
【答案】
【解析】;因为的定义域为,所以对,但故
例6.已知函数,若恒成立,求的值域
【思路点拨】应先由已知条件确定取值范围,然后再将中的绝对值化去之后求值域
【解析】依题意,恒成立,则,解得,
所以,从而,,所以的值域是
【总结升华】求函数的值域也是高考热点,往往都要依据函数的单调性求函数的最值。
举一反三:
【变式1】定义在上的函数的值域为,则函数的值域为( )
A.;B.;C.;D.无法确定
【答案】 B;
【解析】函数的图象可以视为函数的图象向右平移一个单位而得到,所以,它们的值域是一样的
【变式2】若函数的值域是,则函数的值域
是
【答案】;
【解析】可以视为以为变量的函数,令,则
,所以,在上是减函数,在上是增函数,故的最大值是,最小值是2
例7.已知函数,求:
(1)的值;(2)的定义域、值域。
【思路点拨】 求解分段函数的问题,应该按、、分别求,然后再得到答案。
【解析】(1)∵, ∴
∴
(2)的定义域为,即
当时,;
当时,;
当时,;
综上可得的值域为。
【总结升华】分段函数分段讨论,先局部后整体;结果应当要并。
举一反三:
【变式】设,,则 , .
【答案】:。
【解析】,;
,.
【变式2】对定义域是、的函数、,规定:函数
。
(1)若函数,,写出函数的解析式;
(2)求问题(1)中函数的值域.
【答案】
(1);
(2) 当时,,
时, (当且仅当时等号成立),则,
时, (当且仅当时等号成立),则.
∴函数的值域是.
类型四、函数的单调性
例8.求证:(1)函数在区间上是单调递增函数;
(2) 函数在上是单调递减函数;
(3)函数在区间和上都是单调递增函数.
【思路点拨】利用单调性的定义证明函数的单调性,注意符号的确定.
【证明】(1)对于区间内的任意两个值,,且,
因为
,
又,则,,得,
故,即,即.
所以,函数在区间上是单调增函数.
(2)对于上的任意两个值,,且,
因为
,
又,则,,
得,故,即.
所以,函数在上是单调减函数.
(3)对于区间内的任意两个值,,且,
因为,
又,则,,得,
故,即,即.
所以,函数在区间上是单调增函数.
同理,对于区间,函数是单调增函数;
所以,函数在区间和上都是单调增函数.
【总结升华】利用单调性定义证明函数的单调性,一般分三步骤:(1)在给定区间内任意取两值,;(2)作差,化成因式的乘积并判断符号;(3)给出结论.
例9.函数在区间的最大值记为,求的表达式.
【思路点拨】二次函数在给定区间上求最值,重点研究其在所给区间上的单调性情况.
【解析】∵直线是抛物线的对称轴,∴可分以下几种情况进行讨论:
(1)当时,函数,的图象是开口向上的抛物线的一段,
由知在上单调递增,故;
(2)当时,,,有=2;
(3)当时,,函数,的图象是开口向下的抛物线的一段,
若即时,,
若即时,,
若即时,.
综上所述,有=.
【总结升华】解答本题应注意两点:一是对时不能遗漏;二是对时的分类讨论中应同时考察抛物线的开口方向,对称轴的位置及在区间上的单调性.
例10.已知函数.
(1)讨论函数在区间上的单调性,并证明;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值;
(3)试求函数的最小值.
【思路点拨】本题先研究函数的单调性,再利用单调性解决最值问题.
【解析】(1)对于区间内的任意两个值,,且,
则,
当,则,,
故,即,即.
所以,函数在区间上是单调减函数;
当,则,,
故,即,即.
所以,函数在区间上是单调增函数;
综上所述,函数在区间上是单调减函数,在区间上是单调增函数.
(2)由(1)知,函数在上是单调递减,上是单调递增;
所以,的最小值为,此时;
又,所以的最大值为,此时或.
(3)令,则,
由(1)知,在上单调递增,所以,y的最小值为.
例11.已知函数在[-1,1]上是增函数,求实数的取值范围.
【思路点拨】由函数在[-1,1]上是增函数,建立不等关系.
【解析】
①当时,在[-1,1]上是增函数,
②当时,对称轴方程为,
ⅰ)当时,,解得;
ⅱ)当时, ,解得;
.
【总结升华】由单调性求参数的范围,应注意分类讨论.
例12.求函数的单调区间
【思路点拨】该函数整体来说是一个二次根式,首先要考虑被开方数大于等于零,在此基础上求被开方函数的单调性即可.
【解析】设y=,u=x2+x-6 .
由x2+x-6≥0,得x≤-3或x≥2,
结合二次函数图象可知,函数u=x2+x-6在(-∞,-3]上是递减的,在[2,+∞)上是递增的.
又∵函数y=是递增的,∴函数在(-∞,-3]上是递减的,在[2,+∞)上是递增的.
例13.已知函数f(x)对于任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=.
(1)求证:f(x)在R上是减函数;
(2) 求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.
【思路点拨】用定义法判断抽象函数的单调性;求函数的最值需借助函数的单调性进行。
【解析】(1)方法一:∵函数f(x)对于任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),
令x=y=0,得f(0)=0.再令y=-x,得f(-x)=-f(x).在R上任取x1>x2,则Δx=x1-x2>0,
Δy=f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)=f(Δx),
又∵x>0时,f(x)<0.而Δx>0,
∴f(Δx)<0,即Δy<0.
因此f(x)在R上是减函数.
方法二:在R上任取x1,x2,
不妨设x1>x2,
则Δx=x1-x2>0,Δy=f(x1)-f(x2)
=f(x1-x2+x2)-f(x2)
=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)
=f(x1-x2)=f(Δx)
又∵x>0时,f(x)<0,而Δx>0,
∴f(Δx)<0,即Δy<0.
因此f(x)在R上是减函数.
(2)∵f(x)在R上为减函数,
∴f(x)在[-3,3]上也为减函数,
∴f(x)在[-3,3]上的最大值为f(-3)、最小值为f(3),
而f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)=f(1)+f(1+1)=f(1)+f(1)+f(1)=
3f(1)=-2,
∵0=f(0)=f(3-3)=f(3)+f(-3),
∴f(-3)=-f(3)=2,
因此,f(x)在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2.
【总结升华】求函数最值(值域)常用的方法:
(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值;
(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值;
(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值;
(4) 换元法:对比较复杂的函数可通过换元转
化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.
类型五、函数的奇偶性
例14.判断下列函数的奇偶性:
(1); (2);
(3); (4)
【思路点拨】判断函数的奇偶性,先看定义域是否关于原点对称,再利用定义判断.
【解析】(1)定义域为,关于原点对称;,
所以为偶函数.
(2)定义域为,不关于原点对称;故既不是奇函数也不是偶函数.
(3)定义域为,关于原点对称;,,则且,故既不是奇函数也不是偶函数.
(4)定义域为,关于原点对称;
,又,
,故为奇函数.
【总结升华】判断函数的奇偶性,应首先注意其定义域是否关于原点对称;其次,利用定义即或判断,注意定义的等价形式或.
例15.已知定义在上的函数满足条件:对于任意的,都有.当时,.
(1)求证:函数是奇函数;
(2)求证:函数在上是减函数;
(3)解不等式.
【思路点拨】赋值法是解决抽象函数有关问题的常用方法.
【解析】(1)证明:令,则,得.
令,则,即.故函数是奇函数.
(2)证明:对于上的任意两个值,,且,
则,
又,则,又当时,.
, 即.故函数在上是减函数.
(3)解:由(2)知:函数在R上是减函数.
,.
,解得.又所以解集为.
【总结升华】本题实质是过原点的一次函数模型,可结合一次函数模型分析,求解.在解决第(3)问时,应注意定义域的范围.
举一反三:
【变式】已知定义在R上的函数f(x)对任意实数x、y,恒有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,又.
(1)求证:f(x)为奇函数;
(2)求证:f(x)在R上是减函数;
(3)求f(x)在[-3,6]上的最大值与最小值.
【解析】
(1)令x=y=0,可得f(0)+f(0)=f(0+0),从而f(0)=0.
令y=-x,可得f(x)+f(-x)=f(x-x)=0,即f(-x)=-f(x),
故f(x)为奇函数。
(2)设x1、x2∈R,且xl>x2,则x1—x2>0,于是f(xl-x2)<0.
从而f(x1)-f(x2)=f[(xl-x2)+x2]-f(x2)=f(xl-x2)+f(x2)-f(x2)=f(xl-x2)<0.
所以f(x) 在R上是减函数。
(3)由(2)知,所求函数的最大值为f(-3),最小值为f(6).
f(-3)=-f(3)=-[f(2)+f(1)]=-2f(1)-f(1)=-3f(1)=2,
f(6)=-f(-6)=-[f(-3)+f(-3)]=-4.
于是,f(x)在[-3,6]上的最大值为2,最小值为-4.
【总结升华】对于抽象函数问题的求解,一般方法是取特例进行归纳与验证,也可联想满足该性质的函数,如f(x)=kx(k>0),即满足上述条件.
例16.设为实数,函数,.
(1)讨论的奇偶性;
(2)若时,求的最小值.
【思路点拨】先去绝对值,再对参数a进行讨论.
【解析】(1)当时,函数
此时,为偶函数.
当时,,,
,.
此时既不是奇函数,也不是偶函数.
(2)
由于在上的最小值为,在内的最小值为.
故函数在内的最小值为.
【总结升华】注意分类讨论;分段函数求最值,先求每个区间上的函数最值,再确定最值中的最值.
类型六、函数的周期性
例17.已知定义在R上的奇函数,满足,且在区间[0,2]上是增函数,则 ( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为满足,所以,所以函数是以8为周期的周期函数, 则,,,又因为在R上是奇函数, ,得,,而由得,又因为在区间[0,2]上是增函数,所以,所以,即,故选D.
【总结升华】本题综合考查了函数的奇偶性、单调性、周期性等性质,运用化归的数学思想和数形结合的思想解答问题.
举一反三:
【变式】若y=f(2x)的图像关于直线和对称,则f(x)的一个周期为( )
A. B. C. D.
【解析】因为y=f(2x)关于对称,所以f(a+2x)=f(a-2x)。
所以f(2a-2x)=f[a+(a-2x)]=f[a-(a-2x)]=f(2x)。
同理,f(b+2x) =f(b-2x),
所以f(2b-2x)=f(2x),
所以f(2b-2a+2x)=f[2b-(2a-2x)]=f(2a-2x)=f(2x)。
所以f(2x)的一个周期为2b-2a,
故知f(x)的一个周期为4(b-a)。选项为D。
【总结升华】考察函数的对称性以及周期性,类比三角函数中的周期变换和对称性的解题规则处理即可。若函数y=f(x)的图像关于直线x=a和x=b对称(a≠b),则这个函数是周期函数,其周期为2(b-a)
例18.已知函数是定义在上的周期函数,周期,函数是奇函数又知在上是一次函数,在上是二次函数,且在时函数取得最小值。
①证明:;
②求的解析式;
③求在上的解析式。
【解析】∵是以为周期的周期函数,
∴,
又∵是奇函数,
∴,
∴。
②当时,由题意可设,
由得,
∴,
∴。
③∵是奇函数,
∴,
又知在上是一次函数,
∴可设,而,
∴,∴当时,,
从而当时,,故时,。
∴当时,有,
∴。
当时,,
∴
∴。
【总结升华】该题属于普通函数周期性应用的题目,周期性是函数的图像特征,要将其转化成数字特征.
【巩固练习】
1.设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( )
A.|f(x)|-g(x)是奇函数
B.|f(x)|+g(x)是偶函数
C.f(x)-|g(x)|是奇函数
D.f(x)+|g(x)|是偶函数
2.已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且f(2+x)=f(2-x),则f(4)=( )
A.4 B.2
C.0 D.不确定
3.若函数为奇函数,则a=( )
A. B. C. D.1
4.已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,
f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
5.设f(x)=g(x)是二次函数,若f(g(x))的值域是[0,+∞),则g(x)的值域是( )
A.(-∞,-1]∪[1,+∞) B.(-∞,-1]∪[0,+∞)
C.[0,+∞) D.[1,+∞)
6.已知f(x)=,则如图中函数的图象错误的是( )
7.已知f(x-)=x2+,则函数f(3)=________.
8.设函数f(x)是定义在R上周期为3的奇函数,若f(1)<1,f(2)=,则a的取值范围是________.
9.设函数f(x)=(x+|x|),则函数f[f(x)]的值域为________.
10.已知函数f(x)= (a≠1),若f(x)在区间(0,1]上是减函数,则实数a的取值范围是________.
11.二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)解不等式f(x)>2x+5.
12.函数f(x)对一切实数x、y均有f(x+y)-f(y)=x(x+2y+1)成立,且f(1)=0,
(1)求f(0)的值;
(2)试确定函数f(x)的解析式.
13.已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
14.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 012).
15.已知函数f(x)=x2+4ax+2a+6.
(1)若函数f(x)的值域为[0,+∞),求a的值;
(2)若函数f(x)的函数值均为非负数,求g(a)=2-a|a+3|的值域.
16.我国是水资源相对匮乏的国家,为鼓励节约用水,某市打算制定一项水费措施,规定每季度每人用水不超过5吨时,每吨水费的价格(基本消费价)为1.3元,若超过5吨而不超过6吨时,超过部分的水费加收200%,若超过6吨而不超过7吨时,超过部分的水费加收400%,如果某人本季度实际用水量为x(x≤7)吨,试计算本季度他应缴纳的水费.
【答案与解析】
1.【答案】D
【解析】设F(x)=f(x)+|g(x)|,由f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,得F(-x)=f(-x)+|g(-x)|=f(x)+|g(x)|=F(x),∴f(x)+|g(x)|是偶函数.
2.【答案】C
【解析】∵f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0.
∴f(4)=f(2-2)=f(0)=0.
3.【答案】A
【解析】法一:由已知得定义域关于原点对称,由于该函数定义域为
,知a=
法二:∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
又f(x)=则=在函数的定义域内恒成立,∴1-2a=0,可得a=
4.【答案】B
【解析】由f(x)=0,x∈[0,2)可得x=0或x=1,即在一个周期内,函数的图象与x轴有两个交点,在区间[0,6)上共有6个交点,当x=6时,也是符合要求的交点,故共有7个不同的交点.
5.【答案】C
【解析】由f(x)≥0,可得x≥0或x≤-1,且x≤-1时,f(x)≥1;x≥0时,f(x)≥0.
又g(x)为二次函数,其值域为(-∞,a]或[b,+∞)型,而f(g(x))的值域为[0,+∞),可知g(x)≥0.
6.【答案】D
【解析】因f(x)=
其图象如图,验证知f(x-1),f(-x),
f(|x|)的图象均正确,只有|f(x)|的图象错误.
7.【答案】11
【解析】∵f(x-)=x2+=(x-)2+2,
∴f(x)=x2+2,∴f(3)=32+2=11.
8.【答案】(-∞,-1)∪(0,+∞)
【解析】∵f(x)是奇函数,∴f(1)=-f(-1)<1.
∴f(-1)>-1.又∵f(x)的周期为3,∴f(-1)=f(2)=>-1.
即>0,解得a>0或a<-1.
9.【答案】[0,+∞)
【解析】先去绝对值,当x≥0时,f(x)=x,故f[f(x)]=f(x)=x,当x<0时,f(x)=0,故f[f(x)]=f(0)=0,
即f[f(x)]=,易知其值域为[0,+∞).
10.【答案】(-∞,0)∪(1,3]
【解析】当a-1>0,即a>1时,要使f(x)在(0,1]上是减函数,
则需3-a×1≥0,此时1当a-1<0,即a<1时, 要使f(x)在(0,1]上是减函数,
则需-a>0,此时a<0
所以,实数a的取值范围是(-∞,0)∪(1,3]
11.【解析】(1)设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
∵f(0)=1,∴c=1.
把f(x)的表达式代入f(x+1)-f(x)=2x,有
a(x+1)2+b(x+1)+1-(ax2+bx+1)=2x.
∴2ax+a+b=2x.
∴a=1,b=-1.
∴f(x)=x2-x+1.
(2)由x2-x+1>2x+5,即x2-3x-4>0,
解得x>4或x<-1.
故原不等式解集为{x|x>4或x<-1}.
12.【解析】(1)令x=1,y=0,得
f(1)-f(0)=2.
又∵f(1)=0,
∴f(0)=-2.
(2)令y=0,则
f(x)-f(0)=x(x+1),
由(1)知,f(1)=x(x+1)+f(0)
=x(x+1)-2
=x2+x-2.
13.【解析】(1)设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x.
又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),
于是x<0时,f(x)=x2+2x=x2+mx,所以m=2.
(2)要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,
结合f(x)的图象知
所以1<a≤3,故实数a的取值范围是(1,3].
14.【解析】(1)∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).
∴f(x)是周期为4的周期函数.
(2)当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2],由已知得
f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.
又f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x)=-2x-x2,
∴f(x)=x2+2x.
又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],
∴f(x-4)=(x-4)2+2(x-4).
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(x)=f(x-4)
=(x-4)2+2(x-4)
=x2-6x+8.
从而求得x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.
(3)f(0)=0,f(2)=0,
f(1)=1,f(3)=-1.
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2 008)+f(2 009)+f(2 010)+
f(2 011)+f(2 012)=0.
∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 012)=0.
15.已知函数f(x)=x2+4ax+2a+6.
(1)若函数f(x)的值域为[0,+∞),求a的值;
(2)若函数f(x)的函数值均为非负数,求g(a)=2-a|a+3|的值域.
【解析】(1)∵函数的值域为[0,+∞),
∴Δ=16a2-4(2a+6)=0
?2a2-a-3=0?a=-1或a=
(2)∵对一切x∈R函数值均为非负,
∴Δ=8(2a2-a-3)≤0?-1≤a≤,
∴a+3>0.
∴g(a)=2-a|a+3|=-a2-3a+2
=-(a+)2+,
∵二次函数g(a)在上单调递减,
∴g≤g(a)≤g(-1),即-≤g(a)≤4.
∴g(a)的值域为
16.【解析】(1)证明:任取x1,x2∈R, 且x1∵f(x2)=f((x2-x1)+x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1,
又x2-x1>0,∴f(x2-x1)>1.
∴f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)-1>0,即f(x2)>f(x1).
∴f(x)是R上的增函数.
(2)令a=b=2,得f(4)=f(2)+f(2)-1=2f(2)-1,
∴f(2)=3,
而f(3m2-m-2)<3,∴f(3m2-m-2)又f(x)在R上是单调递增函数,
∴3m2-m-2<2.
∴3m2-m-4<0,解得-1故原不等式的解集为(-1,).
17.【解析】设y表示本季度应缴纳的水费(元),
当0当55与(x-5)分别计算,第一部分为基本
消费1.3×5,第二部分由基本消费与加价消费组成,即
1.3×(x-5)+1.3(x-5)×200%
=3.9x-19.5,
此时y=1.3×5+3.9x-19.5
=3.9x-13,
当6综上可知:
y=