内容正文:
第5练 函数的概念和表示
一、单选题(本大题共12个小题,每小题3分,满分36分)
1.已知f=2x+3,则f(6)的值为( )
A.15 B.7
C.31 D.17
【答案】C
【解析】令t=-1,则x=2t+2,
所以f(t)=2(2t+2)+3=4t+7,即f(x)=4x+7,
所以f(6)=4×6+7=31.故选C.
2.函数f(x)=+的定义域是( )
A.[1,+∞) B.[-1,+∞)
C.(-∞,1)∪(1,+∞) D.(1,+∞)
【答案】D
【解析】由解析式有意义可得故x>1,故函数的定义域为(1,+∞),故选D.
3.函数y=f(x)图象是如图所示折线段OAB,其中A(1,2),B(3,0),函数g(x)=x·f(x),则函数g(x)值域为( )
A.[0,2] B.
C. D.[0,4]
【答案】B
【解析】由题图可知,kOA==2,所以直线OA的方程是y=2x,因为kAB==-1,所以直线AB的方程为
y=-(x-3)=-x+3,
所以f(x)=
所以g(x)=x·f(x)=
当0≤x≤1时,g(x)=2x2在[0,1]上单调递增,此时函数g(x)的值域为[0,2];
当1<x≤3时,g(x)=-x2+3x=-2+,
所以当x=时,函数g(x)取得最大值,当x=3时,函数g(x)取得最小值0,
此时函数g(x)的值域为.综上可知,函数g(x)的值域为,故选B.
4.已知函数f(x)=则f(0)-f(log25)=( )
A.- B.
C. D.
【答案】B
【解析】∵f(0)=1-20=0,f(log25)=f(log25-1)=f=f=f=1-2log2
=1-=-,∴f(0)-f(log25)=0-=.故选B.
5.设f(x)=,又记f1(x)=f(x),fk+1(x)=f(fk(x)),k=1,2,3,…,则f2021(x)=( )
A.- B.x
C. D.
【答案】D
【解析】根据题意,f(x)=,则f2(x)=f[f(x)]==-,f3(x)=f[f2(x)]==-,
f4(x)=f[f3(x)]=x,则fn+4(x)=fn(x),故f2021(x)=f1(x)=f(x)=,故选D.
6.若一系列的函数解析式相同,值域相同但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”.那么函数的解析式为y=x2,值域为{4,9}的“孪生函数”共有( )
A.12个 B.10个
C.9个 D.8个
【答案】C
【解析】满足条件的函数的定义域为{2,3}、{2,-3}、{-2,3}、{-2,-3}、{2,-2,-3}、{2,-2,3}、{2,-3,3}、{-2,-3,3}、{-2,2,-3,3},共9个.故选C.
7.设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=ex-1,则当x<0时,f(x)=( )
A.e-x-1 B.e-x+1
C.-e-x-1 D.-e-x+1
【答案】D
【解析】f(x)是奇函数,x≥0时,f(x)=ex-1.
当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-e-x+1,
得f(x)=-e-x+1.故选D.
8.函数y=x+的图象是( )
【答案】C
【解析】对于y=x+,当x>0时,y=x+1;
当x<0时,y=x-1.
即y=故其图象应为C.故选C.
9.已知函数f(x)=若f(a)≤5,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,1] B.[-5,5]
C.(-∞,-1]∪[1,+∞) D.(-∞,-5]∪[5,+∞)
【答案】A
【解析】①当a≥0时,f(a)=a(a+4),∴a(a+4)≤5,
解得-5≤a≤1,∴0≤a≤1;
②当a<0时,f(a)=a(a-4),∴a(a-4)≤5,
解得-1≤a≤5,∴-1≤a<0.
综上所述,实数a的取值范围是:[-1,1].故选A.
10.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
【答案】B
【解析】由题意,设函数f(x)=kx+b(k≠0),
因为2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,可得解得k=3,b=-2,
所以f(x)=3x-2.故选B.
11.已知f=,则f(x)的解析式为( )
A. B.(x≠-1)
C.(x≠0) D.x+1
【答案】C
【解析】f==.∴f(x)=(x≠0).故选C.
12.已知函数f(x)在定义域R上单调,且x∈(0,+∞)时均有f(f(x)+2x)=1,则f(-2)的值为( )
A.3 B.1
C.0 D.-1
【答案】A
【解析】根据题意,函数f(x)在定义域R上单调,
且x∈(0,+∞)时均有f(f(x)+2x)=1,
则f(x)+2x为常数,设f(x)+2x=t,
则f(x)=-2x+t,
则有f(t)=-2t+t=1,解可得t=-1,
则f(x)=-2x-1,故f(-2)=4-1=3.故选A.
二、多选题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,漏选得2分)
13.设函数f(x)=若f(a)=4,则实数a=( )
A.2 B.-2
C.4 D.-4
【答案】AD
【解析】因为函数f(x)=且f(a)=4,
所以或解得a=-4或a=2.
故选AD.
14.下列函数,值域为(0,+∞)的是( )
A.y=x+1(x>-1) B.y=x2
C.y=(x>0) D.y=
【答案】AC
【解析】A选项,函数y=x+1(x>-1)的值域为(0,+∞),正确;
B选项,函数y=x2的值域为[0,+∞),错误;
C选项,函数y=(x>0)的值域为(0,+∞),正确;
D选项,函数y=的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),错误.故选AC.
15.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,是解析数论的创始人之一,以其命名的函数f(x)=被称为狄利克雷函数.则关于f(x),下列说法正确的是( )
A.f(x)的值域为[0,1]
B.f(x)的定义域为R
C.∀x∈R,f(f(x))=1
D.任意一个非零有理数T,f(x+T)=f(x)对任意x∈R恒成立
【答案】BCD
【解析】因为函数f(x)=
所以f(x)的值城为{0,1},故A不正确;
因为函数f(x)=
所以f(x)的定义城为R,故B正确;
因为∀x∈R,f(x)∈{0,1},所以f(f(x))=1,
故C正确;
对于任意一个非零有理数T,若x是有理数,则x+T是有理数,若x是无理数,则x+T是无理数,根据函数的解析式,任取一个不为零的有理数T,都有f(x+T)=f(x)对任意x∈R恒成立,故D正确.
故选BCD.
16.已知函数f(x)=关于函数f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R B.f(x)的值域为(-∞,4)
C.f(1)=3 D.若f(x)=3,则x的值是
【答案】BD
【解析】已知函数f(x)的定义域为(-∞,2),故A错误;
当x≤-1时,f(x)的取值范围是(-∞,1],当-1<x<2时,f(x)的取值范围是[0,4),因此f(x)的值域为(-∞,4),故B正确;当x=1时,f(1)=12=1,故C错误;当x≤-1时,x+2=3,解得x=1(舍去),当-1<x<2时,x2=3,解得x=或x=-(舍去),故D正确.故选BD.
三、填空题(本大题共3小题,每空4分,共16分)
17.函数f(x)的定义域为(-3,1),则y=f(2x+1)-1的定义域为________.
【答案】(-2,0)
【解析】∵f(x)的定义域为(-3,1),∴y=f(2x+1)-1中,-3<2x+1<1,解得-2<x<0,
故y=f(2x+1)-1的定义域为(-2,0).故答案为:(-2,0).
18.函数y=在x∈[0,+∞)上的值域是________,对称中心为________.
【答案】[1,2) (-1,2)
【解析】当x≥0时,函数y==2-在[0,+∞)上是增函数,故当x=0时,函数取得最小值为1,
又y<2,故函数f(x)的值域为[1,2);对称中心为(-1,2).故答案为:[1,2);(-1,2).
19.函数f(x)=的定义域为R,则a的取值范围为________.
【答案】(-2,2)
【解析】由函数f(x)=的定义域为R,
得x2+ax+1=0无解,∴Δ=a2-4<0,
解得-2<a<2.故答案为:(-2,2).
四、解答题(本大题共2小题,共32分)
20.(本小题满分16分)
(1)已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)-f(x)=2x+9,求f(x)的解析式.
(2)已知f=x+1,求f(x)的解析式.
【答案】(1)f(x)=x+3 (2)f(x)=x2-2x+2(x≥1)
【解析】(1)因为f(x)是一次函数,所以设f(x)=kx+b,(k≠0)又因为3f(x+1)-f(x)=2x+9,所以3[k(x+1)+b]-(kx+b)=2x+9,整理得2kx+3k+2b=2x+9,
故解得所以f(x)=x+3;
(2)令+1=t(t≥1),则x=(t-1)2,所以f(t)=(t-1)2+1=t2-2t+2(t≥1),
即f(x)=x2-2x+2(x≥1).
21.(本小题满分16分)已知f(x)为定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=-x2+4x.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在区间[-4,a](a>-4)上的最小值.
【答案】(1)f(x)= (2)答案见解析
【解析】(1)∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0,且f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-f(-x),设x<0,则-x>0,
∴f(-x)=-x2-4x,
∴f(x)=-f(-x)=-(-x2-4x)=x2+4x,
f(x)=
(2)可画出分段函数的图象(如图所示),令f(x)=-4,可解得x1=-2,x2=2+2.
结合图象可知:
①当-4<a≤-2时,f(x)min=f(a)=a2+4a;
②当-2<a≤2+2时,f(x)min=f(-2)=-4;
③当a>2+2时,f(x)min=f(a)=a2+4a.
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