1.3.2.4 【教案+测评】2019人教A版 必修 第一册 第三章 函数的概念与性质 第二节 函数的基本性质 第二课时 函数奇偶性的应用

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名称 1.3.2.4 【教案+测评】2019人教A版 必修 第一册 第三章 函数的概念与性质 第二节 函数的基本性质 第二课时 函数奇偶性的应用
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文件大小 618.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-01-07 20:28:30

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文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
教材考点
学习目标
核心素养
利用奇偶性求函数的解析式
会利用函数的奇偶性求函数的解析式
数学运算
函数的奇偶性与单调性的综合问题
能运用函数的单调性和奇偶性解决比较大小、求最值、解不等式等综合问题
数学运算、逻辑推理
INCLUDEPICTURE"探究案讲练互动LLL.TIF"
探究点1 利用奇偶性求函数的解析式
INCLUDEPICTURE"例1LLL.TIF"
INCLUDEPICTURE
"../../../../../例1LLL.TIF"
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若函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x-1,求函数f(x)的解析式.
【解】 当x<0时,-x>0,
f(-x)=(-x)2-2(-x)-1=x2+2x-1,
因为函数f(x)是奇函数,
所以f(x)=-f(-x),
所以x<0时,f(x)=-x2-2x+1,
故f(x)=
INCLUDEPICTURE"互动探究LLL.TIF"
INCLUDEPICTURE
"../../../../../互动探究LLL.TIF"
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1.(变问法)在本例条件下,求f(-3)的值.
解:因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-3)=-f(3)=-(32-2×3-1)=-2.
2.(变条件)将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,其他条件不变,求当x<0时,函数f(x)的解析式.
解:当x<0时,-x>0,
f(-x)=(-x)2-2(-x)-1=x2+2x-1,
因为函数f(x)是偶函数,
所以f(x)=f(-x),
所以f(x)=x2+2x-1,
即x<0时,f(x)=x2+2x-1.
利用奇偶性求函数解析式的思路
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间求解析式,x就设在哪个区间内.
(2)利用已知区间的解析式代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x). 
INCLUDEPICTURE"跟踪训练LLL.TIF"
INCLUDEPICTURE
"../../../../../跟踪训练LLL.TIF"
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1.设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+2x,求函数f(x),g(x)的解析式.
解:因为f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
所以f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
由f(x)+g(x)=2x+x2.①
用-x代替x得f(-x)+g(-x)=-2x+(-x)2,
所以f(x)-g(x)=-2x+x2,②
(①+②)÷2,得f(x)=x2.
(①-②)÷2,得g(x)=2x.
2.已知函数f(x)是定义域为R的偶函数,且当x≥0时,f(x)=-x2+2x.
(1)求出函数f(x)在R上的解析式;
(2)画出函数f(x)的图象;
(3)根据图象,写出函数f(x)的单调递减区间及值域.
解:(1)因为函数f(x)是定义域为R的偶函数,
所以f(x)=f(-x).
当x<0时,-x>0,所以f(x)=f(-x)=-x2-2x.
综上,f(x)=
(2)函数f(x)的图象如图所示:
INCLUDEPICTURE
"../../../../../ABD23.TIF"
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MERGEFORMAT
(3)由(2)中图象可知,f(x)的单调递减区间为[-1,0],[1,+∞),函数f(x)的值域为(-∞,1].
探究点2 函数的奇偶性与单调性的综合问题
角度一 比较大小问题
INCLUDEPICTURE"例2LLL.TIF"
INCLUDEPICTURE
"../../../../../例2LLL.TIF"
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若对于任意实数x总有f(-x)=f(x),且f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数,则(  )
A.f<f(-1)<f(2)
B.f(2)<f<f(-1)
C.f(2)<f(-1)<f
D.f(-1)<f<f(2)
【解析】 因为f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,
所以f(2)=f(-2).
又f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数,且-2<-<-1.
所以f(2)=f(-2)<f<f(-1),故选B.
【答案】 B
角度二 解不等式
INCLUDEPICTURE"例3LLL.TIF"
INCLUDEPICTURE
"../../../../../例3LLL.TIF"
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设定义在[-3,3]上的奇函数f(x)在区间[0,3]上是减函数,若f(1-m)<f(m),则实数m的取值范围是    .
【解析】 因为f(x)是奇函数且f(x)在[0,3]上是减函数,
所以f(x)在[-3,3]上是减函数.
所以不等式f(1-m)<f(m)等价于
解得-2≤m<.
【答案】 
奇偶性与单调性综合问题的两种类型
(1)比较大小
①自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
②自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
(2)解不等式
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)<f(x2)或f(x1)>f(x2)的形式;
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,脱掉不等式中的“f”转化为简单不等式(组)求解. 
INCLUDEPICTURE"跟踪训练LLL.TIF"
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"../../../../../跟踪训练LLL.TIF"
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1.设F(x)=f(x)+f(-x),x∈R,若是函数F(x)的单调递增区间,则一定是F(x)的单调递减区间的是(  )
A.       
B.
C.
D.
解析:选B.因为F(-x)=F(x),所以F(x)是偶函数,因而在上F(x)一定单调递减.
2.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,则满足f(2x-1)>f的实数x的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
解析:选A.因为偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,且满足f(2x-1)>f,所以不等式等价为f(|2x-1|)>f,即|2x-1|<,所以-<2x-1<,计算得出INCLUDEPICTURE"自测案当堂达标LLL.TIF"
INCLUDEPICTURE
"../../../../../自测案当堂达标LLL.TIF"
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1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是(  )
A.y=x3        
B.y=|x|+1
C.y=-x2+1
D.y=-
解析:选B.对于函数y=|x|+1,
f(-x)=|-x|+1=|x|+1=f(x),
所以y=|x|+1是偶函数,当x>0时,y=x+1,
所以在(0,+∞)上单调递增;
另外函数y=x3不是偶函数;
y=-x2+1在(0,+∞)上单调递减;y=-不是偶函数.故选B.
2.如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值为3,那么f(x)在区间[-5,-1]上是(  )
A.增函数且最小值为3
B.增函数且最大值为3
C.减函数且最小值为-3
D.减函数且最大值为-3
解析:选D.当-5≤x≤-1时,1≤-x≤5,所以f(-x)≥3,即-f(x)≥3.从而f(x)≤-3,又奇函数在原点两侧的对称区间上单调性相同,故f(x)在[-5,-1]上是减函数.
3.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,且f(1)=0,则不等式<0的解集为(  )
A.(-1,0)∪(1,+∞)
B.(-∞,-1)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-1,0)∪(0,1)
解析:选C.因为f(x)为奇函数,
<0,

<0,
因为f(x)在(0,+∞)上为减函数且f(1)=0,
所以当x>1时,f(x)<0.
因为奇函数图象关于原点对称,所以在(-∞,0)上f(x)为减函数且f(-1)=0,
即x<-1时,f(x)>0.综上,使<0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).
4.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它是减函数,若实数a,b满足f(a)+f(b)>0,则a+b    0.(填“>”“<”或“=”)
解析:由f(a)+f(b)>0得f(a)>-f(b),
因为f(x)为奇函数,
则f(-x)=-f(x).
所以f(a)>f(-b),又f(x)为减函数,
所以a<-b,即a+b<0.
答案:<
5.已知f(x)是奇函数,且当x>0时,f(x)=x|x-2|,求x<0时,f(x)的表达式.
解:因为x<0,
所以-x>0,
所以f(-x)=(-x)|(-x)-2|.
又因为f(x)为奇函数,
所以f(x)=-f(-x)
=-(-x)|(-x)-2|=x|x+2|.
故当x<0时,f(x)=x|x+2|.
INCLUDEPICTURE"应用案巩固提升LLL.TIF"
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"../../../../../应用案巩固提升LLL.TIF"
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[A 基础达标]
1.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.既是奇函数又是偶函数
解析:选A.因为f(x)=ax2+bx+c是偶函数,
所以由f(-x)=f(x),得b=0.所以g(x)=ax3+cx.
所以g(-x)=a(-x)3+c(-x)=-g(x),
所以g(x)为奇函数.
2.若函数f(x)=(m-1)x2+(m2-1)x+1是偶函数,则在区间(-∞,0]上,f(x)(  )
A.可能是增函数,也可能是常函数
B.是增函数
C.是常函数
D.是减函数
解析:选A.因为f(x)是偶函数,
所以m=±1;
当m=1时,f(x)=1是常函数;
当m=-1时,f(x)=-2x2+1在(-∞,0]上是增函数.
3.(2020·山东实验中学检测)设f(x)为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f(2)=0,则<0的解集为(  )
A.{x|x<-2或x>2}
B.{x|x<-2或0<x<2}
C.{x|-2<x<0或x>2}
D.{x|-2<x<0或0<x<2}
解析:选A.因为f(x)为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,所以函数f(x)在(0,+∞)上也为减函数.
因为f(2)=0,所以f(-2)=-f(2)=0,故函数f(x)的大致图象如图所示.则由<0,可得xf(x)<0,即x和f(x)异号,由图象可得x<-2或x>2.
故<0的解集为{x|x<-2或x>2},故选A.
INCLUDEPICTURE
"../../../../../JN21.tif"
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4.已知f(x)=x5+ax3+bx-8(a,b是常数),且f(-3)=5,则f(3)=(  )
A.21          
B.-21
C.26
D.-26
解析:选B.设g(x)=x5+ax3+bx,则g(x)为奇函数.由题设可得f(-3)=g(-3)-8=5,得g(-3)=13.又g(x)为奇函数,所以g(3)=-g(-3)=-13,于是f(3)=g(3)-8=-13-8=-21.
5.设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x1<0且x1+x2>0,则(  )
A.f(-x1)>f(-x2)
B.f(-x1)=f(-x2)
C.f(-x1)D.f(-x1)与f(-x2)的大小关系不确定
解析:选A.因为x2>-x1>0,f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以f(x2)又f(x)是R上的偶函数,所以f(-x2)=f(x2), 
所以f(-x2)6.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0,若f(x-1)>0,则x的取值范围是    .
解析:根据偶函数的性质,易知f(x)>0的解集为(-2,2),若f(x-1)>0,则-2<x-1<2,解得-1<x<3.
答案:(-1,3)
7.若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)=    .
解析:f(x)=(x+a)(bx+2a)=bx2+(2a+ab)x+2a2是偶函数,
因为图象关于y轴对称,且它的值域为(-∞,4],
所以2a+ab=0,所以b=-2或a=0(舍去),
所以f(x)=-2x2+2a2,
又因为值域为(-∞,4],所以2a2=4,
所以f(x)=-2x2+4.
答案:-2x2+4
8.设函数f(x)是R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+4x.
(1)求f(x)的表达式;
(2)证明f(x)在区间(0,+∞)上是增函数.
解:(1)当x<0时,-x>0,所以f(-x)=(-x)2+4(-x)=x2-4x.
因为f(x)是奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
所以f(x)=-f(-x)=-(x2-4x)=-x2+4x(x<0),
所以f(x)=
(2)证明:设任意的x1,x2∈(0,+∞),且x10,x2+x1+4>0,
所以f(x2)-f(x1)>0,所以f(x1)9.设f(x)为定义在R上的偶函数,当0≤x≤2时,y=x;当x>2时,y=f(x)的图象是顶点为P(3,4)且过点A(2,2)的抛物线的一部分.
INCLUDEPICTURE
"../../../../../ABD24.TIF"
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MERGEFORMAT
(1)求函数f(x)在(-∞,-2)上的解析式;
(2)在图中的直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(3)写出函数f(x)的值域和单调区间.
解:(1)当x>2时,设f(x)=a(x-3)2+4.
因为f(x)的图象过点A(2,2),
所以a(2-3)2+4=2,
所以a=-2,
所以f(x)=-2(x-3)2+4.
设x∈(-∞,-2),则-x>2,
所以f(-x)=-2(-x-3)2+4.
又因为f(x)在R上为偶函数,
所以f(-x)=f(x),所以f(x)=-2(-x-3)2+4,
即f(x)=-2(x+3)2+4,x∈(-∞,-2).
(2)函数图象如图所示.
INCLUDEPICTURE
"../../../../../ABD25.TIF"
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(3)由图象观察知f(x)的值域为{y|y≤4}.单调递增区间为(-∞,-3]和[0,3];
单调递减区间为(-3,0)和(3,+∞).
[B 能力提升]
10.若f(x)是偶函数,其定义域为(-∞,+∞),且在[0,+∞)上是减函数,则f与f的大小关系是(  )
A.f>f
B.fC.f≥f
D.f≤f
解析:选C.因为a2+2a+=(a+1)2+≥,又因为f(x)在[0,+∞)上是减函数,
所以f≤f=f.
11.若f(x)和g(x)都是奇函数,且F(x)=f(x)+g(x)+2在(0,+∞)上有最大值8,则在(-∞,0)上F(x)有(  )
A.最小值-8
B.最大值-8
C.最小值-6
D.最小值-4
解析:选D.根据题意有f(x)+g(x)在(0,+∞)上有最大值6,又因为f(x)和g(x)都是奇函数,所以f(x)+g(x)是奇函数且f(x)+g(x)在(-∞,0)上有最小值-6,则F(x)在(-∞,0)上有最小值-6+2=-4,故选D.
12.(一题两空)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,则f(a)与f(b)的大小关系为    ;
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,则实数m的取值范围为    .
解析:(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上的单调递增函数,
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].
答案:(1)f(a)>f(b) (2)(-∞,4]
13.已知函数f(x)=是R上的偶函数.
(1)求实数m的值;
(2)判断函数f(x)在(-∞,0]上的单调性;
(3)求函数f(x)在[-3,2]上的最大值与最小值.
解:(1)若函数f(x)=是R上的偶函数,
则f(-x)=f(x),即=,
解得m=0.
(2)函数f(x)在(-∞,0]上单调递增.证明如下:
由(1),知f(x)=.
设任意的x1,x2∈(-∞,0],且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=eq
\f(1,1+x)-eq
\f(1,1+x)=eq
\f(1+x-1-x,(1+x)(1+x))=eq
\f((x2+x1)(x2-x1),(1+x)(1+x)),
因为x1<x2≤0,
所以x2+x1<0,x2-x1>0,(1+x)(1+x)>0,
所以f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在(-∞,0]上单调递增.
(3)由(2),知函数f(x)在(-∞,0]上单调递增.
又f(x)是R上的偶函数,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以f(x)在[-3,0]上单调递增,在(0,2]上单调递减,
又f(-3)=,f(0)=1,f(2)=,
所以f(x)max=f(0)=1,f(x)min=f(-3)=.
[C 拓展探究]
14.已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b均为实数),
x∈R,F(x)=
(1)若f(-1)=0,且函数f(x)的值域为[0,+∞),求F(x)的解析式;
(2)在(1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围;
(3)设mn<0,m+n>0,a>0,且f(x)为偶函数,判断F(m)+F(n)是否大于零,并说明理由.
解:(1)因为f(-1)=0,
所以a-b+1=0 ①.
又函数f(x)的值域为[0,+∞),所以a≠0.
由y=a+,知=0,
即4a-b2=0 ②.
解①②,得a=1,b=2.
所以f(x)=x2+2x+1=(x+1)2.
所以F(x)=
(2)由(1)得g(x)=f(x)-kx=x2+2x+1-kx=x2+(2-k)x+1=+1-.
因为当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,
所以≤-2或≥2,
即k≤-2或k≥6,
故实数k的取值范围为(-∞,-2]∪[6,+∞).
(3)大于零.理由如下:
因为f(x)为偶函数,所以f(x)=ax2+1,
所以F(x)=
不妨设m>n,则n<0.
由m+n>0,得m>-n>0,
所以|m|>|-n|,
又a>0,
所以F(m)+F(n)=f(m)-f(n)=(am2+1)-(an2+1)=a(m2-n2)>0,
所以F(m)+F(n)大于零.
函数及其性质(强化练)
一、选择题
1.下列函数中,与函数y=
为同一个函数的是(  )
A.y=x      
B.y=-x
C.y=-
D.y=x2
解析:选B.函数y=的定义域为(-∞,0],值域为[0,+∞),而y=-的定义域为[0,+∞),y=x2的定义域为(-∞,0),所以排除C,D.
又y=x中,x≤0,
所以y≤0,即值域为(-∞,0],这与函数y=
的值域不同,所以排除A.故选B.
2.已知函数f(x)=若f(α)+f(1)=0,则实数α的值等于(  )
A.-3
B.-1
C.1
D.3
解析:选A.因为f(1)=2,
所以f(α)=-f(1)=-2,
当α>0时,2α>0,所以α?(0,+∞).
所以α≤0,α+1=-2,得α=-3.
3.如果函数y=x2+(1-a)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,那么实数a的取值范围是(  )
A.[5,+∞)
B.(-∞,-3]
C.[9,+∞)
D.(-∞,-7]
解析:选C.由题得-≥4,a≥9.故选C.
4.下列函数中,既是偶函数又在(-3,0)上单调递减的函数是(  )
A.y=x3
B.y=-x2+1
C.y=|x|+1
D.y=
解析:选C.A项为奇函数;B项为偶函数,但在(-3,0)上单调递增,不合题意;C项,函数是偶函数,当x∈(-3,0)时,y=-x+1单调递减,符合题意;D项,函数的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数,不合题意.故选C.
5.(2020·衡阳高一检测)我们从商标
INCLUDEPICTURE
"../../../../../JN22a.tif"
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MERGEFORMAT
中抽象出一个如图所示的图象,其对应的函数可能是(  )
INCLUDEPICTURE
"../../../../../JN22.tif"
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MERGEFORMAT
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=
D.f(x)=
解析:选D.由图象得函数的定义域为{x|x≠±1},排除B、C.由f>0排除A.故选D.
6.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
解析:选D.根据题意有f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),所以f(-x)+|g(-x)|=f(x)+|-g(x)|=f(x)+|g(x)|,所以f(x)+|g(x)|是偶函数.
同理,易知选项A,B中的函数既不是奇函数也不是偶函数,选项C中的函数是偶函数.
7.已知函数f(x)为偶函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x-1,则f(x-1)<0的解集是(  )
A.(0,2)
B.(-2,0)
C.(-1,0)
D.(1,2)
解析:选A.当x∈(-∞,0)时,f(x)=f(-x)=-x-1.
由f(x-1)<0得

解得0<x<1或1≤x<2,
即0<x<2.故选A.
8.已知函数f(x)是R上的增函数,对任意实数a,b,若a+b>0,则有(  )
A.f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)
B.f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b)
C.f(a)-f(b)>f(-a)-f(-b)
D.f(a)-f(b)<f(-a)-f(-b)
解析:选A.因为a+b>0,
所以a>-b,b>-a,
所以f(a)>f(-b),f(b)>f(-a),所以f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).故选A.
9.(多选)某工厂八年来某种产品总产量y(即前x年年产量之和)与时间x(年)的函数关系如图,下列说法中正确的是(  )
INCLUDEPICTURE
"../../../../../JN23.tif"
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MERGEFORMAT
A.前三年中,总产量的增长速度越来越快
B.前三年中,总产量的增长速度越来越慢
C.前三年中,年产量的增长速度越来越慢
D.第三年后,这种产品停止生产
解析:选BD.由题中函数图象可知,在区间[0,3]上,图象是凸起上升的,表明总产量的增长速度越来越慢,因此A错误,B正确;由总产量增长越来越慢知,年产量逐年减少,因此C错误;在区间[3,8]上,图象是水平直线,表明总产量保持不变,即年产量为0,因此D正确.故选BD.
10.(多选)有下列几个命题,其中正确的命题是(  )
A.函数y=2x2+x+1在(0,+∞)上是增函数
B.函数y=在(-∞,-1)∪(-1,+∞)上是减函数
C.函数y=的单调区间是[-2,+∞)
D.已知函数g(x)=是奇函数,则f(x)=2x+3
解析:选AD.由y=2x2+x+1=2+在上单调递增知,函数y=2x2+x+1在(0,+∞)上是增函数,故A正确;y=在(-∞,-1),(-1,+∞)上均是减函数,但在(-∞,-1)∪(-1,+∞)上不是减函数,如-2<0,但<,故B错误;y=在[-2,-1)上无意义,从而在[-2,+∞)上不是单调函数,故C错误;设x<0,则-x>0,g(-x)=-2x-3,因为g(x)为奇函数,所以f(x)=g(x)=-g(-x)=2x+3,故D正确.故选AD.
二、填空题
11.已知函数y=f(x)+x是偶函数,且f(2)=1,则f(-2)=    .
解析:由函数y=f(x)+x是偶函数,
则f(-2)-2=f(2)+2=3,
所以f(-2)=5.
答案:5
12.若f=+(x≠0),则f=    . 
解析:令=,可得x=-2.
所以f=+=.
答案:
13.定义在R上的奇函数f(x),满足f=0,且在(0,+∞)上单调递减,则xf(x)>0的解集为    .
解析:因为函数f(x)为奇函数,
f=0,
所以f=0,不等式xf(x)>0化为或结合函数图象可知的解集为,的解集为,所以不等式的解集为.
答案:∪
14.(一题两空)已知函数f(x)=ax2+2(a-1)x+2.
(1)若f(x)的单调区间为(-∞,4),则实数a的值为    ;
(2)若f(x)在区间(-∞,4)上是减函数,则实数a的取值范围为    .
解析:(1)由题意知=4,解得a=.
(2)当a=0时,f(x)=-2x+2,在(-∞,4)上是减函数,所以a=0满足;
当a≠0时,由题意得
解得0<a≤.
综上,实数a的取值范围为.
答案:(1) (2)
三、解答题
15.已知函数f(x)=1-.
(1)若g(x)=f(x)-a为奇函数,求a的值;
(2)试判断f(x)在(0,+∞)内的单调性,并用定义证明.
解:(1)由已知g(x)=f(x)-a,
得g(x)=1-a-,
因为g(x)是奇函数,
所以g(-x)=-g(x),
即1-a-=-,
解得a=1.
(2)函数f(x)在(0,+∞)内为增函数.
证明如下:
设0=1--=.
因为0所以x1-x2<0,x1x2>0,
从而<0,即f(x1)所以函数f(x)在(0,+∞)内是增函数.
16.已知函数f(x)=,x∈[-3,-2].
(1)求证:f(x)在[-3,-2]上是增函数;
(2)求f(x)的最大值和最小值.
解:(1)证明:设x1,x2是区间[-3,-2]上的任意两个不相等的实数,且x1则f(x1)-f(x2)=-

=.
由于-3≤x1则x1-x2<0,x1+1<0,x2+1<0.
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)所以函数f(x)=在[-3,-2]上是增函数.
(2)因为f(-2)=4,f(-3)=3,
且f(x)在[-3,-2]上是增函数,
所以函数f(x)的最大值是4,最小值是3.
17.已知f(x)为奇函数,且当x<0时,f(x)=x2+3x+2.若当x∈[1,3]时,n≤f(x)≤m恒成立,求m-n的最小值.
解:因为当x<0时,f(x)=x2+3x+2=-,
所以当x∈[-3,-1]时,
f(x)min=f=-,
f(x)max=f(-3)=2.
因为函数f(x)为奇函数,
所以当x∈[1,3]时函数的最小值和最大值分别为-2,,
所以m的最小值为,n的最大值为-2.
所以(m-n)min=-(-2)=,
即m-n的最小值为.
18.已知函数f(x)=,若函数f(x)是奇函数,且f(1)=3,f(2)=5.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若g(x)=3f(x)+,试证明函数g(x)在(0,1)上是减函数;
(3)若不等式g(x)≤m在上恒成立,求m的取值范围.
解:(1)因为f(x)=是奇函数,
所以f(-x)=-f(x).
所以=-.
即=-.
所以-bx+c=-(bx+c).
所以c=-c.所以c=0.所以f(x)=.
因为f(1)=3,f(2)=5,所以=3,=5.
所以a=,b=.
所以f(x)=.
(2)证明:g(x)=3f(x)+==7.
设x1,x2∈(0,1)且x1<x2.
g(x2)-g(x1)=7
=7(x2-x1)
=.
因为0<x1<x2<1,
所以0<x1x2<1,x1x2-1<0,x2-x1>0.
所以g(x2)-g(x1)<0,g(x2)<g(x1).
因此函数g(x)在(0,1)上是减函数.
(3)由(2)知g(x)在上为减函数.
所以g(x)在x=处取最大值g=.
所以m≥.
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