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高中数学
人教新课标A版
必修1
第一章 集合与函数概念
本章复习与测试
2020_2021学年高中数学第一章集合与函数课时跟踪训练含解析(10份打包)新人教A版必修1
文档属性
名称
2020_2021学年高中数学第一章集合与函数课时跟踪训练含解析(10份打包)新人教A版必修1
格式
zip
文件大小
1.6MB
资源类型
教案
版本资源
人教新课标A版
科目
数学
更新时间
2021-03-03 09:07:20
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文档简介
集合的概念
[A组 学业达标]
1.下列给出的对象中,能组成集合的是( )
A.一切很大的数
B.好心人
C.漂亮的小女孩
D.方程x2-1=0的实数根
答案:D
2.下面说法正确的是( )
A.所有在N中的元素都在N
中
B.所有不在N
中的数都在Z中
C.所有不在Q中的实数都在R中
D.方程4x=-8的解既在N中又在Z中
答案:C
3.设不等式3-2x<0的解集为M,下列正确的是( )
A.0∈M,2∈M
B.0?M,2∈M
C.0∈M,2?M
D.0?M,2?M
解析:从四个选项来看,本题是判断0和2与集合M间的关系,因此只需判断0和2是否是不等式3-2x<0的解即可.当x=0时,3-2x=3>0,所以0不属于M,即0?M;当x=2时,3-2x=-1<0,所以2属于M,即2∈M.
答案:B
4.已知集合S中三个元素a,b,c是△ABC的三边长,那么△ABC一定不是( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.等腰三角形
解析:由元素的互异性知a,b,c均不相等.
答案:D
5.由实数x,-x,|x|,,-所组成的集合,最多含( )
A.2个元素
B.3个元素
C.4个元素
D.5个元素
解析:由于|x|=±x,=|x|,-=-x,并且x,-x,|x|之中总有两个相等,所以最多含2个元素.
答案:A
6.集合A中含有三个元素2,4,6,若a∈A,且6-a∈A,那么a为( )
A.2
B.2或4
C.4
D.0
解析:若a=2,则6-2=4∈A;
若a=4,则6-4=2∈A
若a=6,则6-6=0?A,故选B.
答案:B
7.方程x2-4x+4=0的解集中,有__________个元素.
解析:易知方程x2-4x+4=0的解为x1=x2=2,由集合元素的互异性知,方程的解集中只有1个元素.
答案:1
8.已知集合A是由偶数组成的,集合B是由奇数组成的,若a∈A,b∈B,则a+b__________A,ab__________A.(填“∈”或“?”)
解析:∵a是偶数,b是奇数,
∴a+b是奇数,ab是偶数,
故a+b?A,ab∈A.
答案:? ∈
9.设A是由满足不等式x<6的自然数组成的集合,若a∈A,且3a∈A,则a的值为__________.
解析:∵a∈A,且3a∈A,∴解得a<2.又∵a∈N,∴a=0或a=1.
答案:0或1
10.集合A是由形如m+n(m∈Z,n∈Z)的数构成的,判断是不是集合
A中的元素.
解析:由分母有理化,得=2+.由题意可知m=2,n=1,均有m∈Z,n∈Z,∴2+∈A,即∈A.
[B组 能力提升]
1.已知集合A中的元素都是自然数,满足a∈A且4-a∈A的有且只有2个元素的集合A的个数是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:若a=0∈N,则4-a=4∈N,符合题意;
若a=1∈N,则4-a=3∈N,符合题意;
若a=2∈N,则4-a=2∈N,不合题意;
若a=3∈N,则4-a=1∈N,符合题意;
若a=4∈N,则4-a=0∈N,符合题意;
当a>4且a∈N时,均不符合题意.
综上,集合A的个数是2,故选C.
答案:C
2.已知集合M中的元素x满足x=a+b,其中a,b∈Z,则下列实数中不属于集合M中元素的个数是( )
①0;②-1;③3-1;④;⑤;⑥.
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:当a=b=0时,x=0;当a=-1,b=0时,x=-1;当a=-1,b=3时,x=-1+3;==6+4,即a=6,b=4;当a=0,b=2时,x=2=;==-1-,即a=-1,b=-1.综上所述:0,-1,3-1,,,都是集合M中的元素.
答案:A
3.集合A中的元素y满足y∈N且y=-x2+1,若t∈A,则t的值为__________.
解析:由题意,知t∈N且t=-x2+1≤1,故t=0或1.
答案:0或1
4.设集合M中含有三个元素3,x,x2-2x.
(1)求实数x应满足的条件.
(2)若-2∈M,求实数x的值.
解析:(1)由集合中元素的互异性可知,x≠3,且x≠x2-2x,x2-2x≠3.
解之得x≠-1,x≠0且x≠3.
(2)因为-2∈M,
所以x=-2或x2-2x=-2.
若x2-2x=-2,则x2-2x+2=0.
因为Δ=(-2)2-4×1×2=-4<0.
方程无解.所以x=-2.
5.数集A满足条件:若a∈A,则∈A(a≠1).
(1)若2∈A,试求出A中其他所有元素;
(2)自己设计一个数属于A,然后求出A中其他所有元素;
(3)从上面两小题的解答过程中,你能悟出什么道理?并大胆证明你发现的这个“道理”.
解析:根据已知条件“若a∈A,则∈A(a≠1)”逐步推导得出其他元素.
(1)其他所有元素为-1,.
(2)假设-2∈A,则∈A,则∈A.其他所有元素为,.
(3)A中只能有3个元素,它们分别是a,,,且三个数的乘积为-1.
证明如下:
由已知,若a∈A,则∈A知,=∈A,=a∈A.
故A中只能有a,,这3个元素.
下面证明三个元素的互异性:若a=,则a2-a+1=0有解,因为Δ=1-4=-3<0,所以方程无实数解,故a≠.
同理可证,a≠,≠.结论得证.
第2课时
集合的表示
[A组 学业达标]
1.不等式x-3<2且x∈N
的解集用列举法可表示为( )
A.{0,1,2,3,4}
B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5}
D.{1,2,3,4,5}
解析:由x-3<2可知x<5,又x∈N
,故x可以为1,2,3,4,故选B.
答案:B
2.若集合A={(1,2),(3,4)},则集合A中元素的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:集合A中有两个元素:(1,2),(3,4).
答案:B
3.如果A={x|x>-1},那么( )
A.-2∈A
B.{0}∈A
C.-3∈A
D.0∈A
解析:∵0>-1,故0∈A,选D.
答案:D
4.下列四个集合中,不同于另外三个的是( )
A.{y|y=2}
B.{x=2}
C.{2}
D.{x|x2-4x+4=0}
解析:集合{x=2}表示的是由一个等式组成的集合,其他选项所表示的集合都是含有一个元素2.
答案:B
5.设集合A={1,2,3},B={4,5},M={x|=a+b,a∈A,b∈B},则M中元素的个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
解析:1,2,3与4,5分别相加可得5,6,6,7,7,8,根据集合中元素的互异性可得集合M中有4个元素.
答案:B
6.能被2整除的正整数的集合,用描述法可表示为__________.
解析:正整数中所有的偶数均能被2整除.
答案:{x|x=2n,n∈N
}
7.已知集合A={x|2x+a>0},且1?A,则实数a的取值范围是__________.
解析:∵1?{x|2x+a>0},
∴2×1+a≤0,即a≤-2.
答案:{a|a≤-2}
8.已知-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2-4x-a=0}中所有元素之和为__________.
解析:由-5∈{x|x2-ax-5=0},得(-5)2-a×(-5)-5=0,所以a=-4,所以{x|x2-4x+4=0}={2},所以集合中所有元素之和为2.
答案:2
9.用适当的方法表示下列集合:
(1)一年中有31天的月份的全体;
(2)大于-3.5小于12.8的整数的全体;
(3)梯形的全体构成的集合;
(4)所有能被3整除的数的集合;
(5)方程(x-1)(x-2)=0的解集;
(6)不等式2x-1>5的解集.
解析:(1){1月,3月,5月,7月,8月,10月,12月}.
(2){-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}.
(3){x|x是梯形}或{梯形}.
(4){x|x=3n,n∈Z}.
(5){1,2}.
(6){x|x>3}.
10.已知集合A={a+3,(a+1)2,a2+2a+2},若1∈A,求实数a的值.
解析:①若a+3=1,则a=-2,
此时A={1,1,2},不符合集合中元素的互异性,舍去.
②若(a+1)2=1,则a=0或a=-2.
当a=0时,A={3,1,2},满足题意;
当a=-2时,由①知不符合条件,故舍去.
③若a2+2a+2=1,则a=-1,
此时A={2,0,1},满足题意.
综上所述,实数a的值为-1或0.
[B组 能力提升]
1.设集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是( )
A.1
B.3
C.5
D.9
解析:因为A={0,1,2},又集合B中元素为x-y且x∈A,y∈A,
所以x的可能取值为0,1,2;y的可能取值为0,1,2.
当x=0时,y=0或1或2,此时对应的x-y的值为0,-1,-2;
当x=1时,y=0或1或2,此时对应的x-y的值为1,0,-1;
当x=2时,y=0或1或2,此时对应的x-y的值为2,1,0.
综上可知,集合B={-2,-1,0,1,2},
所以集合B中的元素的个数为5.
答案:C
2.设P={1,2,3,4},Q={4,5,6,7,8},定义P
Q={(a,b)|a∈P,b∈Q,a≠b},则P
Q中元素的个数为( )
A.4
B.5
C.19
D.20
解析:由题意知集合P
Q的元素为点,当a=1时,集合P
Q的元素为:(1,4),(1,5),(1,6),(1,7),(1,8)共5个元素.同样当a=2,3时,集合P
Q的元素个数都为5个,当a=4时,集合P
Q中元素为:(4,5),(4,6),(4,7),(4,8)共4个.因此P
Q中元素的个数为19.
答案:C
3.已知集合A={-1,0,1},集合B={y|y=|x|,x∈A},则B=__________.
解析:∵x∈A,∴当x=-1时,y=|x|=1;
当x=0时,y=|x|=0;当x=1时,y=|x|=1.
答案:{0,1}
4.给出下列说法:
①平面直角坐标内,第一、三象限的点的集合为{(x,y)|xy>0};
②方程+|y+2|=0的解集为{2,-2};
③集合{(x,y)|y=1-x}与集合{x|y=1-x}是相等的.
其中正确的是__________(填序号).
解析:直角坐标平面内,第一、三象限的点的横、纵坐标是同号的,且集合中的代表元素为点(x,y),故①正确;
方程+|y+2|=0等价于即解为有序实数对(2,-2),解集为{(2,-2)}或,故②不正确;
集合{(x,y)|y=1-x}的代表元素是(x,y),集合{x|y=1-x}的代表元素是x,前者是有序实数对,后者是实数,因此这两个集合不相等,故③不正确.
答案:①
5.设集合B=.
(1)试判断元素1和2与集合B的关系.
(2)用列举法表示集合B.
解析:(1)当x=1时,=2∈N;当x=2时,=?N,所以1∈B,2?B.
(2)令x=0,1,4代入∈N检验,可得B={0,1,4}.
6.已知集合A={x∈R|ax2+2x+1=0},其中a∈R.
(1)若1∈A,用列举法表示A;
(2)若A中有且仅有一个元素,求a的值组成的集合B.
解析:(1)∵1∈A,
∴1是方程ax2+2x+1=0的根.
∴a·12+2×1+1=0,即a=-3.
∴方程为-3x2+2x+1=0.
∴x1=1,x2=-,此时A=.
(2)若a=0,则方程化为2x+1=0,x=-,
A中仅有一个元素;
若a≠0,A中仅有一个元素,当且仅当Δ=4-4a=0,
即a=1,方程有两个相等的实根x1=x2=-1.
∴所求集合B={0,1}.
PAGE集合间的基本关系
[A组 学业达标]
1.下列各选项中,表示M?N的是( )
解析:由M?N知,表示集合M的图形应全都在表示集合N的图形中.
答案:C
2.下列说法:①空集没有子集;②任何集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④??A,则A≠?.其中正确的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:①错误,∵空集是任何集合的子集,∴???;②错误,如?只有一个子集为?;③错误,?不是空集的真子集;④正确,∵空集是任何非空集合的真子集.故选B.
答案:B
3.若集合A={x|x=n,n∈N},B=,则A与B的关系是( )
A.A?B
B.B?A
C.A=B
D.A∈B
解析:A={0,1,2,…},B=,A中任意一个元素均在B中.
答案:A
4.集合U、S、T、F的关系如图所示,下列关系正确的是( )
①S∈U;②F?T;③S?T;④S?F;⑤S∈F;⑥F?U.
A.①③
B.②③
C.③④
D.③⑥
解析:元素与集合之间的关系才用∈,故①⑤错;子集的区域要被全部涵盖,故②④错.
答案:D
5.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:由题意知:A={1,2},B={1,2,3,4}.又A?C?B,则集合C可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.
答案:D
6.集合?和{0}的关系表示正确的有__________.(把正确的序号都填上)
①{0}=?;②{0}∈?;③{0}??;④??{0}.
解析:?没有任何元素,而{0}中有一个元素,显然?≠{0},又?是任何非空集合的真子集,故有??{0},所以④正确,①②③不正确.
答案:④
7.集合A={x|1
解析:∵A={x|1
答案:{a|a≥6}
8.已知集合A?{1,2,3},且A中至多有一个奇数,则所有满足条件的集合A为__________.
解析:集合A是集合{1,2,3}的真子集,且A中至多有一个奇数,那么当集合A中有0个奇数时,集合A=?,{2};当集合A中有1个奇数时,集合A={1},{3},{1,2},{2,3}.综上,A=?,{1},{2},{3},{1,2},{2,3}.
答案:?,{1},{2},{3},{1,2},{2,3}
9.设集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},且A=B,求实数a、b的值.
解析:∵A=B且1∈A,∴1∈B.若a=1,则a2=1,这与元素互异性矛盾,∴a≠1;若a2=1,则a=-1或a=1(舍),∴A={1,-1,b},∴b=ab=-b,即b=0;若ab=1,则a2=b,得a3=1,即a=1(舍去),故a=-1,b=0.
10.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a}.
(1)若A?B,求a的取值范围;
(2)若B?A,求a的取值范围.
解析:(1)若A?B,由图1可知,a>2;
图1
(2)若B?A,当B≠?时,
由图2可知,1≤a≤2;
当B=?时,a<1.
综上,a≤2.
图2
[B组 能力提升]
1.设A={x|1
A.a≤2
B.a≤1
C.a≥1
D.a≥2
解析:∵A?B,∴a≥2.
答案:D
2.设集合A={-1,1},集合B={x|x2-2ax+b=0},若B≠?,B?A,则(a,b)不能是( )
A.(-1,1)
B.(-1,0)
C.(0,-1)
D.(1,1)
解析:当a=-1,b=1时,B={x|x2+2x+1=0}={-1},符合;
当a=b=1时,B={x|x2-2x+1=0}={1},符合;
当a=0,b=-1时,B={x|x2-1=0}={-1,1},符合;
当a=-1,b=0时,B={x|x2+2x=0}={0,-2},不符合.
答案:B
3.设集合M={(x,y)|x+y<0,xy>0}和P={(x,y)|x<0,y<0},那么M与P的关系为__________.
解析:∵xy>0,∴x,y同号,又x+y<0,∴x<0,y<0,
即集合M表示第三象限内的点,
而集合P表示第三象限内的点,故M=P.
答案:M=P
4.已知:A={1,2,3},B={1,2},定义某种运算:A
B={x|x=x1+x2,x1∈A,x2∈B},则A
B中最大的元素是__________,集合A
B的所有子集的个数为__________.
解析:由题意知A
B={2,3,4,5},
∴A
B中最大的元素是5,
集合A
B有4个元素,
∴所有子集个数为24=16.
答案:5 16
5.设集合A={x|-1≤x≤6},B={x|m-1≤x≤2m+1},已知B?A.
(1)求实数m的取值范围;
(2)当x∈N时,求集合A的子集的个数.
解析:(1)①当m-1>2m+1,即m<-2时,B=?符合题意;
②当m-1≤2m+1,即m≥-2时,B≠?.
由B?A,借助数轴如图所示:
得解得0≤m≤.所以0≤m≤.
综合①②可知,实数m的取值范围为
.
(2)∵当x∈N时,A={0,1,2,3,4,5,6},
∴集合A的子集的个数为27=128.
PAGE第1课时
并集与交集
[A组 学业达标]
1.已知集合A={1,6},B={5,6,8},则A∪B=( )
A.{1,6,5,6,8}
B.{1,5,6,8}
C.{0,2,3,4,5}
D.{1,2,3,4,5}
解析:求集合的并集时,要注意集合中元素的互异性.
答案:B
2.若集合M={-1,0,1,2},N={x|x(x-1)=0},则M∩N=( )
A.{-1,0,1,2}
B.{0,1,2}
C.{-1,0,1}
D.{0,1}
解析:
N={0,1},M∩N={0,1}.
答案:D
3.已知集合A={x|x>0},B={x|-1≤x≤2},则A∪B=( )
A.{x|x≥-1}
B.{x|x≤2}
C.{x|0<x≤2}
D.{x|-1≤x≤2}
解析:借助数轴可知A∪B={x|x≥-1}.
答案:A
4.集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为( )
A.0
B.1
C.2
D.4
解析:∵A∪B={0,1,2,a,a2},又A∪B={0,1,2,4,16},∴{a,a2}={4,16},∴a=4.
答案:D
5.如图所示的Venn图中,若A={x|0≤x≤2},B={x|x>1},则阴影部分表示的集合为( )
A.{x|0<x<2}
B.{x|1<x≤2}
C.{x|0≤x≤1,或x≥2}
D.{x|0≤x≤1,或x>2}
解析:因为A∩B={x|1<x≤2},A∪B={x|x≥0},阴影部分为A∪B中除去A∩B的部分,即为{x|0≤x≤1,或x>2}.
答案:D
6.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B=__________.
解析:因为A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},所以A∪B={x|-1<x<3}.
答案:{x|-1<x<3}
7.已知集合A={x|x≥2},B={x|x≥m},且A∪B=A,则实数m的取值范围是__________.
解析:∵A∪B=A,∴B?A.又A={x|x≥2},B={x|x≥m},∴m≥2.
答案:m≥2
8.设集合A={x|-1<x<2},B={x|x<a},若A∩B≠?,则a的取值范围是__________.
解析:由图可知,若A∩B≠?,则a>-1,即a的取值范围为{a|a>-1}.
答案:{a|a>-1}
9.设集合A={x|-1
解析:如图所示,设想集合A所表示的范围在数轴上移动,由A∪B={x|-1
当且仅当集合A覆盖住{x|-1
10.集合A={x|-1
(1)若A∩B=?,求a的取值范围;
(2)若A∪B={x|x<1},求a的取值范围.
解析:(1)如下图所示,A={x|-1
∴数轴上的点x=a在x=-1的左侧(含点x=-1),
∴a≤-1,即a的取值范围为{a|a≤-1}.
(2)如下图所示,A={x|-1
∴数轴上的点x=a在x=-1和x=1之间(含点x=1,但不含点x=-1),∴-1
[B组 能力提升]
1.设集合A={a,b},B={a+1,5},若A∩B={2},则A∪B=( )
A.{1,2}
B.{1,5}
C.{2,5}
D.{1,2,5}
解析:∵A∩B={2},∴2∈A,2∈B,
∴a+1=2,即a=1,∴A={1,b},从而b=2.
∴A={1,2},B={2,5},∴A∪B={1,2,5}.
答案:D
2.设集合A={x|-1≤x≤2},集合B={x|x≤a},若A∩B=?,则实数a的取值集合为( )
A.{a|a<2}
B.{a|a≥-1}
C.{a|a<-1}
D.{a|-1≤a≤2}
解析:如图,要使A∩B=?,应有a<-1.
答案:C
3.已知集合A={x|x≥5},集合B={x|x≤m},且A∩B={x|5≤x≤6},则实数m=__________.
解析:用数轴表示集合A、B如图所示.由A∩B={x|5≤x≤6},得m=6.
答案:6
4.若集合A={2,4,x},B={2,x2},且A∪B={2,4,x},则x=__________.
解析:由已知得B?A,∴x2=4或x2=x,∴x=0,1,±2,由元素的互异性知x≠2,∴x=0,1或-2.
答案:0,1或-2
5.已知集合A={x|2a+1≤x≤3a-5},B={x|x<-1,或x>16},若A?(A∩B),求实数a的取值范围.
解析:因为A?(A∩B),且(A∩B)?A,
所以A∩B=A,即A?B.
显然A=?满足条件,此时a<6.
若A≠?,如图所示,
则
或
由解得a∈?;
由解得a>.
综上,满足条件A?(A∩B)的实数a的取值范围是.
PAGE第2课时
补集及综合应用
[A组 学业达标]
1.设集合U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},则?UM=( )
A.U
B.{1,3,5}
C.{3,5,6}
D.{2,4,6}
解析:∵U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},∴?UM={3,5,6}.
答案:C
2.已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则?U(A∪B)=( )
A.{1,3,4}
B.{3,4}
C.{3}
D.{4}
解析:∵A={1,2},B={2,3},∴A∪B={1,2,3},
∴?U(A∪B)={4}.
答案:D
3.集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩(?RB)=( )
A.{x|x>1}
B.{x|x≥1}
C.{x|1
D.{x|1≤x≤2}
解析:由A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1}可知?RB={x|x≥1}.∴A∩(?RB)={x|1≤x≤2}.
答案:D
4.若全集U={1,2,3,4,5,6},M={2,3},N={1,4},则集合{5,6}等于( )
A.M∪N
B.M∩N
C.(?UM)∪(?UN)
D.(?UM)∩(?UN)
解析:∵?UM={1,4,5,6},?UN={2,3,5,6},
∴(?UM)∩(?UN)={5,6},故选D.
答案:D
5.已知集合A={x|x
A.{a|a≤1}
B.{a|a<1}
C.{a|a≥2}
D.{a|a>2}
解析:?RB={x|x≤1或x≥2},如图所示.
∵A∪(?RB)=R,∴a≥2.
答案:C
6.已知全集U=N,集合A={x|x>3},则?UA=__________.
解析:由U=N,A={x|x>3}可知?UA={0,1,2,3}.
答案:{0,1,2,3}
7.若A={8,4,m},集合B={8,4},若?AB={5},则实数m=__________.
解析:由(?AB)∪B=A可知A={8,4,5},从而m=5.
答案:5
8.设全集U=R,集合A={x|x≥0},B={y|y≥1},则?UA与?UB的包含关系是__________.
解析:先求出?UA={x|x<0},?UB={y|y<1}={x|x<1}.∴?UA??UB.
答案:?UA??UB
9.设全集U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若?UA={1,2},求实数m的值.
解析:如图所示,∵U={0,1,2,3},?UA={1,2},∴A={0,3},
∴方程x2+mx=0的两根为x1=0,x2=3,
∴0+3=-m,即m=-3.
10.设全集I=R,集合A={x|x>1},B={x|x+a<0},且B??IA,求实数a的取值范围.
解析:∵B={x|x<-a},如图,∴?IA={x|x≤1}.
∵要使B??IA,
∴-a≤1,即a≥-1.
[B组 能力提升]
1.已知全集U=A∪B中有m个元素,(?UA)∪(?UB)中有n个元素.若A∩B是非空集合,则A∩B的元素个数为( )
A.mn
B.m+n
C.n-m
D.m-n
解析:画出Venn图,如图:
∵U=A∪B中有m个元素,
(?UA)∪(?UB)=?U(A∩B)中有n个元素,∴A∩B中有m-n个元素.
答案:D
2.设U为全集,对集合X,Y,定义运算“
”,X
Y=?U(X∩Y).对于任意集合X,Y,Z,则(X
Y)
Z=( )
A.(X∪Y)∩?UZ
B.(X∩Y)∪?UZ
C.(?UX∪?UY)∩Z
D.(?UX∩?UY)∪Z
解析:依题意得(X
Y)=?U(X∩Y)=(?UX)∪(?UY),(X
Y)
Z=?U[(X
Y)∩Z]=?U[?U(X∩Y)∩Z]={?U[?U(X∩Y)]}∪(?UZ)=(X∩Y)∪(?UZ).
答案:B
3.设集合A={x|0≤x≤4},B={y|y=x-3,-1≤x≤3},则?R(A∩B)=__________.
解析:∵A={x|0≤x≤4},
B={y|-4≤y≤0},
∴A∩B={0},
∴?R(A∩B)={x|x∈R,且x≠0}.
答案:{x|x∈R,且x≠0}
4.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为__________.
解析:设两项运动都喜欢的人数为x,画出Venn图得到方程
15-x+x+10-x+8=30?x=3,所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-3=12(人).
答案:12
5.已知集合A={x|-1≤x≤3},集合B={x|m-2≤x≤m+2,x∈R}.
(1)若A∩B={x|0≤x≤3},求实数m的值;
(2)若A∩(?RB)=A,求实数m的取值范围.
解析:(1)因为A∩B={x|0≤x≤3},
所以
所以所以m=2;
(2)?RB={x|x
x>m+2},
由已知可得A??RB,
所以
m-2>3或m+2<-1,
所以m>5或m<-3.
故实数m的取值范围为{m|m>5,或m<-3}.
PAGE1.2.1
函数的概念
[A组 学业达标]
1.下列说法正确的是( )
A.函数的定义域和值域可以是空集
B.函数的定义域和值域一定是数集
C.函数值域中每一个数在定义域中一定只有一个数与之对应
D.函数的定义域和值域确定后,函数的对应关系也就确定了
解析:A不正确,因为定义域和值域均为非空数集.C不正确,如在函数f(x)=x2中,f(-2)=f(2)=4.D不正确,因为函数的值域是由定义域和对应关系确定的.
答案:B
2.函数y=x2-2x的定义域为{0,1,2,3},则其值域为( )
A.{-1,0,3}
B.{0,1,2,3}
C.{y|-1≤y≤3}
D.{y|0≤y≤3}
解析:x=0时,y=0;x=1时,y=-1;x=2时,y=0;x=3时,y=3.
答案:A
3.设f(x)=,则等于( )
A.1
B.-1
C.
D.-
解析:f(2)===.f===-.∴=-1.
答案:B
4.下列各组函数表示同一函数的是( )
A.y=与y=x+3
B.y=-1与y=x-1
C.y=x0(x≠0)与y=1(x≠0)
D.y=x+1,x∈Z与y=x-1,x∈Z
解析:A中两函数定义域不同;B中两函数值域不同;D中两函数对应法则不同.
答案:C
5.函数f(x)=+的定义域为( )
A.[-1,2)
B.[-1,+∞)
C.(-∞,2)∪(2,+∞)
D.[-1,2)∪(2,+∞)
解析:由题意可知,解得x≥-1且x≠2.所以,函数的定义域为[-1,2)∪(2,+∞).
答案:D
6.若[a,3a-1]为一确定区间,则a的取值范围是__________.
解析:由题意3a-1>a,得a>.
答案:
7.函数f(x)=的定义域是__________(用区间表示).
解析:函数f(x)=的定义域应满足1-2x>0,即x<,用区间表示该数集为.
答案:
8.设函数f(x)=,若f(a)=2,则实数a=__________.
解析:由题意知=2,解得a=1.
答案:1
9.求下列函数的定义域:
(1)y=+;
(2)y=.
解析:(1)由已知得
∴∴-≤x≤,
∴函数的定义域为.
(2)由已知得:∵|x+2|-1≠0,
∴|x+2|≠1,
∴函数的定义域为(-∞,-3)∪(-3,-1)∪(-1,+∞).
10.已知函数f(x)=x+,
(1)求f(x)的定义域;
(2)求f(-1),f(2)的值;
(3)当a≠-1时,求f(a+1)的值.
解析:(1)要使函数有意义,必须使x≠0,
∴f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).
(2)f(-1)=-1+=-2,
f(2)=2+=.
(3)当a≠-1时,a+1≠0,
∴f(a+1)=a+1+.
[B组 能力提升]
1.若函数f(x)=ax2-1,a为一个正实数,且f(f(-1))=-1,那么a的值是( )
A.1
B.0
C.-1
D.2
解析:f(-1)=a·(-1)2-1=a-1,f[f(-1)]=a·(a-1)2-1=a3-2a2+a-1=-1.
∴a3-2a2+a=0,∴a=1或a=0(舍去).
答案:A
2.函数f(x)=(x∈R)的值域是( )
A.(0,1)
B.(0,1]
C.[0,1)
D.[0,1]
解析:由于x∈R,所以x2+1≥1,0<≤1,即0<y≤1.
答案:B
3.已知函数f(x)的定义域为(0,1),则f(2x)的定义域为__________.
解析:因为f(x)的定义域为(0,1),所以要使f(2x)有意义,须使0<2x<1,即0<x<,所以函数f(2x)的定义域为.
答案:
4.若A={x|y=},B={y|y=x2+1},则A∩B=__________.
解析:由A={x|y=},B={y|y=x2+1},得A=[-1,+∞),B=[1,+∞),∴A∩B=[1,+∞).
答案:[1,+∞)
5.已知函数f(x)=.
(1)求f(2)与f,f(3)与f;
(2)由(1)中求得结果,你能发现f(x)与f有什么关系?并证明你的发现;
(3)求f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2
019)+f+f+…+f.
解析:(1)∵f(x)=,
∴f(2)==,f==,
f(3)==,f==.
(2)由(1)发现f(x)+f=1.
证明如下:f(x)+f=+=+=1.
(3)f(1)==.由(2)知f(2)+f=1,
f(3)+f=1,…,f(2
019)+f=1,
∴原式=+1+1+1+…+1=2
018+=.
PAGE第1课时
函数的表示法
[A组 学业达标]
1.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s看作时间t的函数,其图象可能是( )
解析:因为汽车先启动、再加速、到匀速、最后减速,s随t的变化是先慢、再快、到匀速、最后慢,故A图比较符合题意.
答案:A
2.已知f(x)是一次函数,2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,则f(x)=( )
A.3x+2
B.3x-2
C.2x+3
D.2x-3
解析:设f(x)=kx+b(k≠0),
∵2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,
∴
∴
∴f(x)=3x-2.
答案:B
3.观察下表:
x
-3
-2
-1
1
2
3
f(x)
4
1
-1
-3
3
5
g(x)
1
4
2
3
-2
-4
则f(g(3)-f(-1))=( )
A.3
B.4
C.-3
D.5
解析:由题表知,g(3)-f(-1)=-4-(-1)=-3,
∴f(g(3)-f(-1))=f(-3)=4.
答案:B
4.一个面积为100
cm2的等腰梯形,上底长为x
cm,下底长为上底长的3倍,则把它的高y表示成x的函数为( )
A.y=50x(x>0)
B.y=100x(x>0)
C.y=(x>0)
D.y=(x>0)
解析:由梯形面积公式得
(x+3x)·y=100,
∴xy=50,∴y=(x>0).
答案:C
5.若f=,则f(x)等于( )
A.(x≠-1)
B.(x≠0)
C.(x≠0且x≠-1)
D.1+x(x≠-1)
解析:f==(x≠0),
∴f(t)=(t≠0且t≠-1),
∴f(x)=(x≠0且x≠-1).
答案:C
6.已知函数f(x)=x-,且此函数图象过点(5,4),则实数m的值为__________.
解析:将点(5,4)代入f(x)=x-,得m=5.
答案:5
7.已知f(2x)=x2-x-1,则f(x)=__________.
解析:令2x=t,则x=,
∴f(t)=2--1,即f(x)=--1.
答案:--1
8.函数f(x)=x2-4x+6,x∈[1,5)的值域是__________.
解析:画出函数的图象,如图所示,
观察图象可得图象上所有点的纵坐标的取值范围是[f(2),f(5)),即函数的值域是[2,11).
答案:[2,11)
9.(1)已知f(x)满足2f(x)+f=3x,求f(x)的解析式.
(2)已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式.
解析:(1)∵2f(x)+f=3x, ①
把①中的x换成,得2f+f(x)=.②
①×2-②得3f(x)=6x-,
∴f(x)=2x-(x≠0).
(2)设f(x)=ax+b(a≠0),
则3f(x+1)-2f(x-1)=3ax+3a+3b-2ax+2a-2b=ax+5a+b,
即ax+5a+b=2x+17不论x为何值都成立,
∴解得
∴f(x)=2x+7.
10.作出函数y=x2-2x(x∈[0,3))的图象.
解析:∵x∈[0,3),∴这个函数的图象是抛物线y=x2-2x在0≤x<3之间的一段弧,如图所示.
[B组 能力提升]
1.已知x≠0时,函数f(x)满足f=x2+,则f(x)的表达式为( )
A.f(x)=x+(x≠0)
B.f(x)=x2+2(x≠0)
C.f(x)=x2(x≠0)
D.f(x)=2(x≠0)
解析:f=x2+=2+2,
∴f(x)=x2+2(x≠0).
答案:B
2.对于任意的两个实数对(a,b)和(c,d),规定(a,b)=(c,d),当且仅当a=c,b=d;运算“?”为(a,b)?(c,d)=(ac-bd,bc+ad);运算“?”为:(a,b)?(c,d)=(a+c,b+d).设p,q∈R,若(1,2)?(p,q)=(5,0),则(1,2)?(p,q)=( )
A.(4,0)
B.(2,0)
C.(0,2)
D.(0,-4)
解析:由题设可知:解得
∴(1,2)?(p,q)=(1+p,2+q)=(2,0).
答案:B
3.如图,函数f(x)的图象是曲线OAB,其中点O,A,B的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f的值等于__________.
解析:由图可知f(3)=1,从而f=f(1).
又f(1)=2,故应填2.
答案:2
4.已知函数f(x)对任意实数a,b都满足:f(a+b)=f(a)+f(b),且f(2)=3,则f(3)=__________.
解析:∵f(2)=f(1)+f(1)=2f(1)=3,∴f(1)=,
∴f(3)=3f(1)=3×=或f(3)=f(2)+f(1)=.
答案:
5.画出函数f(x)=-x2+2x+3的图象,并根据图象回答下列问题:
(1)比较f(0)、f(1)、f(3)的大小;
(2)若x1
(3)求函数f(x)的值域.
解析:因为函数f(x)=-x2+2x+3的定义域为R,列表:
x
…
-2
-1
0
1
2
3
4
…
y
…
-5
0
3
4
3
0
-5
…
描点,连线,得函数图象如图:
(1)根据图象,容易发现f(0)=3,f(1)=4,f(3)=0,
所以f(3)
(2)根据图象,容易发现当x1
(3)根据图象,可以看出函数的图象是以(1,4)为顶点,开口向下的抛物线,因此,函数的值域为(-∞,4].
PAGE第2课时
分段函数与映射
[A组 学业达标]
1.已知f(x)=则f(x)的定义域为( )
A.R
B.(-∞,1]
C.(-∞,2)
D.(1,+∞)
解析:f(x)的定义域为(-∞,1]∪(1,2)=(-∞,2).
答案:C
2.下列图形是函数y=x|x|的图象的是( )
解析:∵f(x)=x|x|=∴图象D符合.
答案:D
3.设函数f(x)=则f的值为( )
A.
B.-
C.
D.18
解析:∵f(2)=22+2-2=4,∴f=f=1-=.
答案:A
4.在如图所示的对应中是A到B的映射的是( )
A.(2)
B.(3)
C.(3)(4)
D.(4)
解析:结合映射的定义,对(1),(2),集合A的元素在集合B中有的有两个元素与之对应,因而构不成映射,而(3),(4)则符合要求,能构成映射.
答案:C
5.拟定从甲地到乙地通话m分钟的话费符合f(m)=其中[m]表示不超过m的最大整数,从甲地到乙地通话5.2分钟的话费是( )
A.3.71
B.4.24
C.4.77
D.7.95
解析:f(5.2)=1.06×(0.5×[5.2]+2)=1.06×(2.5+2)=4.77.
答案:C
6.设函数f(x)=,则f[f(2)]=__________.
解析:∵f(2)==1,∴f[f(2)]=f(1)=0.
答案:0
7.已知函数f(x)的图象如下图所示,则f(x)的解析式是__________.
解析:由图可知,图象是由两条线段组成,当-1≤x<0时,设f(x)=ax+b,将(-1,0),(0,1)代入解析式,
则∴
当0≤x≤1时,设f(x)=kx,将(1,-1)代入,则k=-1.
答案:f(x)=
8.A=R,B={x|x≥1},映射f:A→B,且A中元素x与B中元素y=x2+1对应,当y=2时,x=__________.
解析:由题意可知,x2+1=2,
解得x=1或x=-1(舍去).
答案:1
9.已知函数f(x)=
(1)求f(f(f(5)))的值;
(2)画出函数的图象.
解析:(1)∵5>4,∴f(5)=-5+2=-3.
∵-3<0,
∴f(f(5))=f(-3)=-3+4=1.
∵0<1<4,
∴f(f(f(5)))=f(1)
=12-2×1=-1,
即f(f(f(5)))=-1.
(2)图象如图所示.
10.作函数y=|x+3|+|x-5|图象,并求出相应的函数值域.
解析:因为函数y=|x+3|+|x-5|,
y=
所以y=|x+3|+|x-5|的图象如图所示:
由此可知,y=|x+3|+|x-5|的值域为[8,+∞).
[B组 能力提升]
1.已知f(x)=则f(3)等于( )
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:f(3)=f(3+2)=f(5),
f(5)=f(5+2)=f(7).
∵f(7)=7-5=2,故f(3)=2.
答案:A
2.映射f:A→B,在f作用下A中元素(x,y)与B中元素(x-1,3-y)对应,则与B中元素(0,1)对应的A中元素是( )
A.(-1,2)
B.(0,3)
C.(1,2)
D.(-1,3)
解析:由题意知解得所以与B中元素(0,1)对应的A中元素是(1,2).
答案:C
3.函数y=f(x)的图象如图所示,则其解析式为__________.
解析:当0≤x≤1时,设f(x)=kx,又过点(1,2),故k=2,∴f(x)=2x;
当1
综上f(x)=
答案:f(x)=
4.已知f(x)=则f+f的值等于__________.
解析:∵>0,
∴f=2×=;
∵-≤0,∴f
=f=f;
∵-≤0,
∴f=f=f;
∵>0,∴f=2×=,
∴f+f=+=4.
答案:4
5.在边长为4的正方形ABCD的边上有一动点P,从B点开始,沿折线BCDA向A点运动(如图),设P点移动的距离为x,△ABP的面积为y,求函数y=f(x)及其定义域.
解析:如题图,当点P在线段BC上,即0≤x≤4时,y=×4×x=2x;
当P点在线段CD上,即4
当P点在线段DA上,即8
∴y=f(x)=
且f(x)的定义域是[0,12].
PAGE第1课时
函数的单调性
[A组 学业达标]
1.下列函数中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),都有>0”的是( )
A.f(x)=
B.f(x)=-3x+1
C.f(x)=x2+4x+3
D.f(x)=x+
解析:>0?f(x)在(0,+∞)上为增函数,而f(x)=及f(x)=-3x+1在(0,+∞)上均为减函数,故A,B错误;f(x)=x+在(0,1)上递减,在[1,+∞)上递增,故D错误;f(x)=x2+4x+3=x2+4x+4-1=(x+2)2-1,所以f(x)在[-2,+∞)上递增,故只有C正确.
答案:C
2.下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是( )
A.y=|x|
B.y=3-x
C.y=
D.y=-x2+4
解析:-1<0,所以一次函数y=-x+3在R上递减,反比例函数y=在(0,+∞)上递减,二次函数y=-x2+4在(0,+∞)上递减,故选A.
答案:A
3.函数y=-x2+2x-2的单调递减区间是( )
A.(-∞,1]
B.[1,+∞)
C.(-∞,2]
D.[2,+∞)
解析:∵函数y=-x2+2x-2的开口向下,且对称轴为x=1,
∴函数y=-x2+2x-2的单调递减区间是[1,+∞).
答案:B
4.函数f(x)=x|x-2|的增区间是( )
A.(-∞,1]
B.[2,+∞)
C.(-∞,1],[2,+∞)
D.(-∞,+∞)
解析:f(x)=x|x-2|=
作出f(x)简图如图:
由图象可知f(x)的增区间是(-∞,1],[2,+∞).
答案:C
5.函数f(x)=x-在(0,+∞)上( )
A.递增
B.递减
C.先增再减
D.先减再增
解析:∵y=x在(0,+∞)上递增,y=-在(0,+∞)上也递增,∴f(x)=x-在(0,+∞)上递增.
答案:A
6.如图所示为函数y=f(x),x∈[-4,7]的图象,则函数f(x)的单调递增区间是__________.
解析:由图象知单调递增区间为[-1.5,3]和[5,6].
答案:[-1.5,3]和[5,6]
7.设函数f(x)是R上的减函数,若f(m-1)>f(2m-1),则实数m的取值范围是__________.
解析:由题设可知m-1<2m-1,即m>0.
答案:m>0
8.已知f(x)=是定义在R上的减函数,那么a的取值范围是__________.
解析:
得≤a<.
答案:≤a<
9.判断并证明函数f(x)=-+1在(0,+∞)上的单调性.
解析:函数f(x)=-+1在(0,+∞)上是增函数.
证明如下:
设x1,x2是(0,+∞)上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=,
由x1,x2∈(0,+∞),得x1x2>0,
又由x1<x2,得x1-x2<0,
于是f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴f(x)=-+1在(0,+∞)上是增函数.
10.已知函数f(x)的定义域为[-2,2],且f(x)在区间[-2,2]上是增函数,f(1-m)<f(m),求实数m的取值范围.
解析:因为f(x)在区间[-2,2]上单调递增,所以当
-2≤x1<x2≤2时,总有f(x1)<f(x2)成立;反之也成立,即若f(x1)<f(x2),则-2≤x1<x2≤2.
因为f(1-m)<f(m),
所以解得<m≤2.
所以实数m的取值范围为.
[B组 能力提升]
1.已知函数f(x)=是R上的减函数,则实数a的取值范围是( )
A.(0,3)
B.(0,3]
C.(0,2)
D.(0,2]
解析:依题意得实数a满足
解得0<a≤2.
答案:D
2.已知f(x)在(-∞,+∞)内是减函数,a,b∈R,且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:因为f(x)在(-∞,+∞)内是减函数,a,b∈R,且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).
答案:A
3.若f(x)=-x2+2ax与g(x)=在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是__________.
解析:由f(x)在[1,2]上单调递减可得a≤1;由g(x)在[1,2]上单调递减可得a>0,
∴a∈(0,1].
答案:(0,1]
4.已知函数f(x)是(0,+∞)上的减函数,则f(a2-a+1)与f的大小关系是__________.
解析:∵a2-a+1=2+≥>0,
又∵f(x)是(0,+∞)上的减函数,
∴f(a2-a+1)≤f.
答案:f(a2-a+1)≤f
5.设f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,满足条件:
(1)f(xy)=f(x)+f(y);
(2)f(2)=1;
(3)在(0,+∞)上是增函数.
如果f(2)+f(x-3)≤2,求x的取值范围.
解析:∵f(xy)=f(x)+f(y),
∴令x=y=2,
得f(4)=f(2)+f(2)=2f(2).
又f(2)=1,∴f(4)=2.
∵f(2)+f(x-3)=f(2(x-3))=f(2x-6),
∴f(2x-6)≤2=f(4),即f(2x-6)≤f(4).
∵f(x)在(0,+∞)上递增,
∴解得3<x≤5.
故x的取值范围为(3,5].
PAGE第2课时
函数的最大(小)值
[A组 学业达标]
1.函数f(x)在[-2,+∞)上的图象如图所示,则此函数的最大、最小值分别为( )
A.3,0
B.3,1
C.3,无最小值
D.3,-2
解析:观察图象可以知道,图象的最高点坐标是(0,3),从而其最大值是3;另外从图象看,无最低点,即该函数不存在最小值.故选C.
答案:C
2.函数f(x)=x2+3x+2在区间(-5,5)上的最大值、最小值分别为( )
A.42,12
B.42,-
C.12,-
D.无最大值,最小值-
解析:f(x)=x2+3x+2=2-,
∵-5<-<5,
∴f(x)min=f=-,无最大值.
答案:D
3.函数f(x)=x2-2ax+a+2在[0,a]上取得最大值3,最小值2,则实数a为( )
A.0或1
B.1
C.2
D.以上都不对
解析:因为函数f(x)=x2-2ax+a+2=(x-a)2-a2+a+2,对称轴为x=a,开口方向向上,所以f(x)在[0,a]上单调递减,其最大值、最小值分别在两个端点处取得,
即f(x)max=f(0)=a+2=3,
f(x)min=f(a)=-a2+a+2=2,故a=1.
答案:B
4.设函数f(x)的定义域为R,以下三种说法:①若存在常数M,使得对任意x∈R,有f(x)≤M,则M是f(x)的最大值;②若存在x0∈R,使得对任意x∈R,有f(x)
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:①不正确,如f(x)=-x2+1≤2,但2不是f(x)的最大值;②正确,由题设可知f(x)≤f(x0);③正确,符合最大值定义.
答案:C
5.当0≤x≤2时,a<-x2+2x恒成立
,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1]
B.(-∞,0]
C.(-∞,0)
D.(0,+∞)
解析:令f(x)=-x2+2x,
则f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1.
又∵x∈[0,2],∴f(x)min=f(0)=f(2)=0.
∴a<0.
答案:C
6.函数f(x)=的最大值为__________.
解析:当x≥1时,函数f(x)=为减函数,所以在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.
故函数f(x)的最大值为2.
答案:2
7.函数f(x)=在区间[2,5]上的最大值是__________.
解析:设2≤x1<x2≤5,
则f(x1)=,f(x2)=,
f(x2)-f(x1)=-=,
∵2≤x1<x2≤5,
∴x1-x2<0,x2-1>0,x1-1>0,
∴f(x2)-f(x1)<0.
∴f(x2)<f(x1).
∴f(x)=在区间[2,5]上是单调减函数.
∴f(x)max=f(2)==2.
答案:2
8.已知f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间[1,5]上的最小值为f(5),则a的取值范围为__________.
解析:对称轴方程为x=1-a.∵函数f(x)在区间[1,5]上的最小值为f(5),∴1-a≥5,得a≤-4.
答案:(-∞,-4]
9.已知函数f(x)=,x∈[3,5].
(1)判断函数f(x)的单调性;
(2)求函数f(x)的最大值和最小值.
解析:(1)任取x1,x2∈[3,5]且x1
f(x1)-f(x2)=-
=
=
=.
∵x1,x2∈[3,5]且x1
∴x1-x2<0,x1+2>0,x2+2>0.
∴f(x1)-f(x2)<0.
∴f(x1)
∴函数f(x)=在[3,5]上为增函数.
(2)由(1)知,当x=3时,函数f(x)取得最小值,为f(3)=;当x=5时,函数f(x)取得最大值,为f(5)=.
10.已知函数f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5].
(1)求实数a的范围,使y=f(x)在区间[-5,5]上是单调函数;
(2)求f(x)的最小值.
解析:(1)f(x)=(x+a)2+2-a2,
可知f(x)的图象开口向上,对称轴方程为x=-a,要使f(x)在[-5,5]上单调,则-a≤-5或-a≥5,
即a≥5或a≤-5.
(2)当-a≤-5,即a≥5时,f(x)在[-5,5]上是增函数,所以f(x)min=f(-5)=27-10a;
当-5<-a≤5,即-5≤a<5时,
f(x)min=f(-a)=2-a2;
当-a>5,即a<-5时,f(x)在[-5,5]上是减函数,
所以f(x)min=f(5)=27+10a.
综上可得,f(x)min=
[B组 能力提升]
1.若函数y=x2+2x+2在闭区间[m,1]上有最大值5,最小值1,则m的取值范围是( )
A.[-1,1]
B.[-1,+∞)
C.[-3,0]
D.[-3,-1]
解析:函数y=x2+2x+2=(x+1)2+1,所以图象开口向上,对称轴是x=-1,最小值为1,要使函数值为5,需x=1或x=-3,所以m的取值范围是[-3,-1].
答案:D
2.某公司在甲、乙两地同时销售一种品牌车,销售x辆该品牌车的利润(单位:万元)分别为L1=-x2+21x和L2=2x.若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为( )
A.90万元
B.60万元
C.120万元
D.120.25万元
解析:设公司在甲地销售x辆,则在乙地销售(15-x)辆,公司获利为L=-x2+21x+2(15-x)=-x2+19x+30=-2+30+,
∴当x=9或10时,L最大为120万元.
答案:C
3.已知函数f(x)=x2-6x+8,x∈[1,a],并且f(x)的最小值为f(a),则实数a的取值范围是__________.
解析:由题意知f(x)在[1,a]上是单调递减的,
又∵f(x)的单调减区间为(-∞,3],
∴1<a≤3.
答案:(1,3]
4.设函数f(x)=x2-2x+2,x∈[t,t+1],t∈R,求函数f(x)的最小值.
解析:f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[t,t+1],t∈R,对称轴为x=1.
当t+1<1,即t<0时,函数图象如图(1),函数f(x)在区间[t,t+1]上为减函数,所以最小值为f(t+1)=t2+1;
当t≤1≤t+1,即0≤t≤1时,函数图象如图(2),最小值为f(1)=1;
当t>1时,函数图象如图(3),函数f(x)在区间[t,t+1]上为增函数,所以最小值为f(t)=t2-2t+2.
PAGE奇偶性
[A组 学业达标]
1.下列函数为奇函数的是( )
A.y=|x|
B.y=3-x
C.y=
D.y=-x2+4
解析:对A、D,可验证为偶函数,B为非奇非偶函数.
答案:C
2.已知f(x)是偶函数,且f(4)=5,那么f(4)+f(-4)的值为( )
A.5
B.10
C.8
D.不确定
解析:∵f(x)是偶函数,∴f(-4)=f(4)=5,
∴f(4)+f(-4)=5+5=10.
答案:B
3.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,则f(1)=( )
A.-3
B.-1
C.1
D.3
解析:∵f(x)是奇函数,
∴f(1)=-f(-1)=-3.
答案:A
4.已知偶函数y=f(x)在[0,4]上是增函数,则一定有( )
A.f(-3)>f(π)
B.f(-3)
C.f(3)>f(-π)
D.f(-3)>f(-π)
解析:∵f(x)是偶函数,∴f(-3)=f(3),f(-π)=f(π).又f(x)在[0,4]上是增函数,∴f(3)
∴f(-3)
答案:B
5.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x-x2,则当x>0时,f(x)=( )
A.x-x2
B.-x-x2
C.-x+x2
D.x+x2
解析:当x>0时,-x<0,
∴f(-x)=-x-(-x)2=-x-x2,
又f(-x)=-f(x),故f(x)=x+x2.
答案:D
6.若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=__________.
解析:∵f(x)是偶函数,
∴f(-x)=f(x),
即(-x+a)(-x-4)=(x+a)(x-4)恒成立,
整理得,(a-4)x=0恒成立,∴a=4.
答案:4
7.偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(-1)=__________.
解析:∵f(x)的图象关于直线x=2对称,
∴f(4-x)=f(x),
∴f(4-1)=f(1)=f(3)=3,
即f(1)=3.
∵f(x)是偶函数,
∴f(-x)=f(x),
∴f(-1)=f(1)=3.
答案:3
8.偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则不等式f(x)>f(1)的解集是__________.
解析:因为f(x)是偶函数,所以f(|x|)=f(x),所以f(x)>f(1)可转为f(|x|)>f(1),又x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,所以|x|>1,即x<-1或x>1.
答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)
9.已知函数f(x)和g(x)满足f(x)=2g(x)+1,且g(x)为R上的奇函数,f(-1)=8,求f(1).
解析:∵f(-1)=2g(-1)+1=8,
∴g(-1)=,
又∵g(x)为奇函数,
∴g(-1)=-g(1).
∴g(1)=-g(-1)=-,
∴f(1)=2g(1)+1=2×+1=-6.
10.函数f(x)的定义域D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).
(1)求f(1)的值;
(2)判断f(x)的奇偶性并证明.
解析:(1)令x1=x2=1,
有f(1×1)=f(1)+f(1),解得f(1)=0.
(2)f(x)为偶函数,证明如下:
令x1=x2=-1,
有f[(-1)×(-1)]=f(-1)+f(-1),
解得f(-1)=0.
令x1=-1,x2=x,有f(-x)=f(-1)+f(x),
所以f(-x)=f(x).
所以f(x)为偶函数.
[B组 能力提升]
1.已知f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使f(x)<0的x的取值范围是( )
A.(-∞,2)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)
D.(-2,2)
解析:遇到以偶函数为背景的此类题目,画出不含坐标轴的二次函数简图.若f(x)在(-∞,0]上递减,则开口向上,若f(x)在(-∞,0]上递增,则开口向下.如图所示:
易得f(x)<0时x的范围是(-2,2).
答案:D
2.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上是单调递增的,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
解析:∵f(x)在[0,+∞)上是单调递增,
∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,
∴-<2x-1<,
解得<x<.
答案:A
3.已知f(x)在R上是奇函数,且满足f(x+4)=f(x),当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,则f(7)=__________.
解析:f(7)=f(3+4)=f(3)=f(-1+4)=f(-1),
又∵f(x)是R上的奇函数,当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,
∴f(-1)=-f(1)=-2.
∴f(7)=f(-1)=-2.
答案:-2
4.函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f=.
(1)确定函数f(x)的解析式;
(2)用定义证明:f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解不等式:f(t-1)+f(t)<0.
解析:(1)由题意知
即
解得
∴f(x)=.
(2)证明:任取x1,x2且满足-1
则x2-x1>0,
f(x2)-f(x1)=-=.
∵-1
∴-1
0.
于是f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x)为(-1,1)上的增函数.
(3)f(t-1)<-f(t)=f(-t).
∵f(x)在(-1,1)上是增函数,
∴-1
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同课章节目录
第一章 集合与函数概念
1.1 集合
1.2 函数及其表示
1.3 函数的基本性质
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
2.1 指数函数
2.2 对数函数
2.3 幂函数
第三章 函数的应用
3.1 函数与方程
3.2 函数模型及其应用
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