内容正文:
函数的概念及表示
一、单项选择题
1.(★)下列各式为y关于x的函数的是( )
A.|y|=x-(x-3) B.y=+
C.y= D.y=
答案 C
解析 A项,|y|=x-(x-3)=3,定义域为R,定义域内每个值按对应法则不是唯一实数与之对应,所以不是函数,A项错误;
B项,y=+,定义域为无解,所以不是函数,B项错误;
C项,y=定义域为R,对于定义域内每一个值都有唯一实数与之对应,所以是函数,C项正确;
D项,y=当x=1时,y有两个值0,1与之对应,所以不是函数,D项错误.
2.(★)(2023·嘉兴模拟)函数f(x)=+的定义域为( )
A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2]
C.[-2,2] D.(-1,2]
答案 B
解析 由题意得x满足即 解得-1<x<0或0<x≤2.
3.(★)(2024·常州模拟)若f(sin θ)=3-cos 2θ,则f(cos θ)等于( )
A.3+cos 2θ B.3-cos 2θ
C.3-sin θ D.3+cos θ
答案 A
解析 由f(sin θ)=3-cos 2θ=3-(1-2sin2θ)=2+2sin2θ,
令t=sin θ∈[-1,1],则f(t)=2+2t2,
所以对于t=cos θ,即f(cos θ)=2+2cos2θ=3+cos 2θ.
4.(★★)(2023·南昌模拟)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(x)+2f =5x+,则f(x)的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.2
答案 D
解析 因为f(x)+2f =5x+,①
所以f +2f(x)=+4x,②
由②×2-①得3f(x)=3x+,
所以f(x)=x+≥2=2,x∈(0,+∞),
当且仅当x=,即x=时取等号,
所以f(x)的最小值为2.
5.(★★)(2023·深圳模拟)已知函数f(x)=若f(a)=1,则f(a+1)等于( )
A.-1 B.- C.0 D.1
答案 C
解析 ∵f(x)=f(a)=1,
∴当a<0时,a-1=1,解得a=-1;
当a≥0时,-log2(a+1)=1,解得a+1=,即a=-(舍去),
∴f(a+1)=f(0)=-log21=0.
6.(★★)已知函数f(x)=,g(x)=x+(x>0),则y=f(g(x))的值域为( )
A.(-∞,2)∪(2,+∞) B.[5,+∞)
C.(2,+∞) D.(2,5]
答案 D
解析 对于函数g(x)=x+(x>0),x+≥2,当且仅当x=1时等号成立,所以g(x)≥2.
令t=g(x)≥2,则y=f(g(x))=f(t)===2+,
由于t≥2时,y=f(t)单调递减,所以y=f(t)∈(2,5],
也即y=f(g(x))的值域为(2,5].
二、多项选择题
7.(★)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.f(x)=x2-2x-1,g(s)=s2-2s-1
B.f(x)=x-1,g(x)=
C.f(x)=,g(x)=
D.f(x)=,g(x)=x
答案 AC
解析 对于A,两个函数的定义域、对应关系都相同,是同一个函数;
对于B,两个函数的定义域不同,不是同一个函数;
对于C,两个函数的定义域都是R,都可以化为y=|x|,对应关系也相同,是同一个函数;
对于D,f(x)的定义域为(-∞,0],g(x)的定义域为(-∞,0],但f(x)==|x|=-x,两个函数的对应关系不同,不是同一个函数.
8.(★★)已知函数y=f(x)的定义域是R,值域为[1,2],则下列四个函数中值域也为[1,2]的函数是( )
A.y=2f(x)-1
B.y=f(2x-1)
C.y=2f(x)-1
D.y=log2f(x+1)+1
答案 BCD
解析 对于A,因为1≤f(x)≤2,则y=2f(x)-1∈[1,3],A不满足条件;
对于B,对于函数y=f(2x-1),2x-1∈R,则函数y=f(2x-1)的值域为[1,2],B满足条件;
对于C,因为1≤f(x)≤2,则y=2f(x)-1∈[1,2],C满足条件;
对于D,因为1≤f(x)≤2,f(x+1)∈[1,2],则y=log2f(x+1)+1∈[1,2],D满足条件.
9.(★★)(2023·锦州模拟)存在函数f(x),对任意x∈R都有f(g(x))=x,则函数g(x)不可能为( )
A.cos x B.
C.x3-x D.ex-e-x
答案 AC
解析 对于A选项,y=x是奇函数,g(x)=cos x是偶函数,则f(g(-x))=f(g(x))=x,矛盾,A不满足条件;
对于B选项,g(x)=所以f(x)=故g(x)=B满足条件;
对于C选项,取x=0和x=1,可得f(0)=0,f(0)=1,矛盾,C不满足条件;
对于D选项,g(x)=ex-e-x,则f(ex-e-x)=x,y=ex-e-x单调递增,
且g(-x)=e-x-ex=-g(x),即g(x)为奇函数,图象如图所示,
所以值域为R,D满足条件.
10.(★★)(2024·长沙模拟)如图所示,函数f(x)的图象由两条线段组成,则下列关于函数f(x)的说法正确的是( )
A.f(2)>f(0)
B.f(f(1))=3
C.f(x)=2|x-1|-x+1,x∈[0,4]
D.∃a>0,不等式f(x)≤a的解集为
答案 BC
解析 由函数f(x)的图象是由两条线段组成可知,函数f(x)为分段函数,且过点(0,3),(1,0),(4,3),
当0≤x<1时,
设f(x)=kx+b,
代入(0,3),(1,0)得所以
得f(x)=-3x+3,
当1≤x≤4时,设f(x)=mx+n,代入(1,0),(4,3),
得所以故f(x)=x-1,
故f(x)=
f(2)=1<f(0)=3,故A错误;
f(f(1))=f(0)=3,故B正确;
因为f(x)=2|x-1|-x+1,x∈[0,4],
所以当0≤x<1时,f(x)=2|x-1|-x+1=2(1-x)-x+1=-3x+3,
当1≤x≤4时,f(x)=2|x-1|-x+1=2(x-1)-x+1=x-1,故C正确;
由函数图象知,若a>0时,f(x)≤a的解集为,则f =f(2)=a,因为f =2,f(2)=1,故D错误.
三、填空题
11.(★★)(2023·郑州模拟)若min{a,b}=则函数f(x)=min{-x2,-2x-3}的最大值为________.
答案 -1
解析 当-x2>-2x-3,即-1<x<3时,
函数f(x)=min=-2x-3,
有f(x)<f(-1)=-1;
当-x2≤-2x-3,即x≤-1或x≥3时,
函数f(x)=min=-x2,
其最大值为f(-1)=-1.
综上可知,函数f(x)的最大值为-1.
12.(★★★)(2023·郴州模拟)设函数h(x)的定义域为D,若满足条件:存在[a,b]⊆D,使h(x)在[a,b]上的值域为[2a,2b],则称h(x)为“倍胀函数”.若函数f(x)=ln x+t为“倍胀函数”,则实数t的取值范围是________________.
答案 (1+ln 2,+∞)
解析 因为函数f(x)=ln x+t为“倍胀函数”,且定义域为(0,+∞),
所以存在[a,b]⊆(0,+∞),
使f(x)在[a,b]上的值域为[2a,2b].
因为f(x)为增函数,所以
所以方程ln x-2x+t=0有两个不等的实数根.
令g(x)=ln x-2x+t(x>0),
则g′(x)=-2,令g′(x)=-2=0,
解得x=.
易知g(x)在上单调递增,
在上单调递减,
所以g(x)max=g=ln -1+t=t-1-ln 2.
易知当x→0时,g(x)→-∞,
当x→+∞时,g(x)→-∞,
所以要使方程ln x-2x+t=0有两个不等的实数根,只需t-1-ln 2>0,得t>1+ln 2,
所以t的取值范围为(1+ln 2,+∞).
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函数的概念及表示
一、单项选择题
1.(★)下列各式为y关于x的函数的是( )
A.|y|=x-(x-3) B.y=+
C.y= D.y=
2.(★)(2023·嘉兴模拟)函数f(x)=+的定义域为( )
A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2]
C.[-2,2] D.(-1,2]
3.(★)(2024·常州模拟)若f(sin θ)=3-cos 2θ,则f(cos θ)等于( )
A.3+cos 2θ B.3-cos 2θ
C.3-sin θ D.3+cos θ
4.(★★)(2023·南昌模拟)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(x)+2f =5x+,则f(x)的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.2
5.(★★)(2023·深圳模拟)已知函数f(x)=若f(a)=1,则f(a+1)等于( )
A.-1 B.- C.0 D.1
6.(★★)已知函数f(x)=,g(x)=x+(x>0),则y=f(g(x))的值域为( )
A.(-∞,2)∪(2,+∞) B.[5,+∞)
C.(2,+∞) D.(2,5]
二、多项选择题
7.(★)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.f(x)=x2-2x-1,g(s)=s2-2s-1
B.f(x)=x-1,g(x)=
C.f(x)=,g(x)=
D.f(x)=,g(x)=x
8.(★★)已知函数y=f(x)的定义域是R,值域为[1,2],则下列四个函数中值域也为[1,2]的函数是( )
A.y=2f(x)-1
B.y=f(2x-1)
C.y=2f(x)-1
D.y=log2f(x+1)+1
9.(★★)(2023·锦州模拟)存在函数f(x),对任意x∈R都有f(g(x))=x,则函数g(x)不可能为( )
A.cos x B.
C.x3-x D.ex-e-x
10.(★★)(2024·长沙模拟)如图所示,函数f(x)的图象由两条线段组成,则下列关于函数f(x)的说法正确的是( )
A.f(2)>f(0)
B.f(f(1))=3
C.f(x)=2|x-1|-x+1,x∈[0,4]
D.∃a>0,不等式f(x)≤a的解集为
三、填空题
11.(★★)(2023·郑州模拟)若min{a,b}=则函数f(x)=min{-x2,-2x-3}的最大值为________.
12.(★★★)(2023·郴州模拟)设函数h(x)的定义域为D,若满足条件:存在[a,b]⊆D,使h(x)在[a,b]上的值域为[2a,2b],则称h(x)为“倍胀函数”.若函数f(x)=ln x+t为“倍胀函数”,则实数t的取值范围是________________.
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