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第二章 函数
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· 函数的概念
· 函数的单调性及最值
· 函数的奇偶性
· 函数的单调性与奇偶性综合应用
· 二次函数
· 幂函数
一.函数的概念(共7小题)
1.下列四组函数中,表示相同函数的一组是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】A 选项:当 时,,,所以这两个函数的对应法则不同,不是相同函数;
B 选项:,其定义域为,,其定义域为.
两个函数的定义域不同,不是相同函数;
C 选项:,其定义域为,,其定义域也为.
两个函数的对应法则相同,定义域也相同,是相同函数.
D 选项:,其定义域为,,其定义域为.
两个函数的定义域不同,不是相同函数.
综上所述,表示相同函数的一组是 C 选项.
故选:C.
2.若函数的定义域为,值域为,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A选项,从图可知表示的是函数图象,定义域为,不合题意;
B选项,从图可知表示的是函数图象,定义域为,值域为,符合题意;
C选项,此图表示的不是函数图象,不符合题意;
D选项,从图可知表示的是函数图象,定义域为,值域不是,不符合题意.
故选:B
3.中文“函数”一词,最早是由清代数学家李善兰翻译而得,之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,也即函数指一个量随着另一个量的变化而变化,下列选项中是同一个函数的是()
A. B.
C. D.和
【答案】B
【详解】对于A,和定义域均为R,,
故和定义域相同,对应关系不同,和不是同一个函数,故A错误;
对于B,和定义域均为R,,
故和定义域相同,对应关系相同,和是同一个函数,故B正确;
对于C,定义域为定义域为,
故和定义域不相同,和不是同一个函数,故C错误;
对于D,定义域为定义域为,
故和定义域不相同,和不是同一个函数,故D错误;
故选:B.
4.若函数的定义域为R,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【详解】当时,不等式恒成立.
当时,恒成立;
当时,则需满足,
综合可得的取值范围是.
故选:C
5.(多选)下面各组中的函数为同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】BC
【详解】对于A,易知的定义域为,的定义域为,不是同一个函数,即A错误;
对于B,两函数定义域均为,值域为,对应关系相同,因此两函数为同一个函数,即B正确;
对于C,两函数定义域为,值域为,对应关系相同,所以函数为同一个函数,即C正确;
对于D,定义域为,的定义域为,不是同一个函数,即D错误.
故选:BC
6.已知函数,则 .
【答案】
【详解】由,则.
故答案为:.
7.已知函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为函数的定义域为,
所以 ,解得且 ,
所以函数的定义域是,
故选:B
二.函数的单调性及最值(共7小题)
8.已知函数为减函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为函数为减函数,
所以,故,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
9.定义一种运算,设(t为常数,且).若函数的最大值为4,则t的取值集合为 .
【答案】
【详解】在上的最大值为5,
所以由,解得或,
所以时,,
所以要使函数最大值为4,则根据定义可知,
当时,的图象必须经过点,
即时,,此时解得,符合题意;
当时,的图象必须经过点,
即时,,此时解得,符合题意。
综上所述,或.
故答案为:.
10.定义域为的函数满足条件:①对任意的,恒有;②;③,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,恒有,
所以在上恒成立,即在上单调递增,
因为,所以,即是定义在上的偶函数,
所以函数在上单调递减,又,所以,
对于不等式,
当时,,可得;
当时,,可得;
综上,不等式的解集是.
故选:A
11.已知,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,则,
,
,,
函数的值域为,
故选:C.
12.定义在上的函数满足对任意,()时,都有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意得,函数在上单调递减,
则,解得,
即实数a的取值范围是.
故选:D.
13.已知函数,若对任意,恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】不妨假设,由,得,则在上单调递减,
所以,解得.
所以实数的取值范围是.
故选:C.
14.已知函数经过,两点.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性并用定义进行证明;
(3)当时,,求实数m的最小值.
【答案】(1)
(2)在上单调递减,证明见解析
(3)
【详解】(1),,
,解得,.
(2)在上单调递减,证明如下:
任取,,且,
则,
,,且,
,,,
,即,
所以函数在上单调递减.
(3)由(2)知在上单调递减,
函数在上的最大值为,
由知,,
所以m的最小值为.
三.函数的奇偶性(共9小题)
15.已知函数是上的偶函数,当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为函数为偶函数,所以.
当时,,
所以当时,.
故选:A.
16.若函数是定义在R上的奇函数,当时,,则等于( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【详解】因为为奇函数,
所以.
故选:A
17.已知定义域为的奇函数在的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.
B.
C.在定义域上不存在最小值
D.在的最大值与最小值之和为
【答案】C
【详解】对于A,由为定义域在的奇函数,则图象关于点对称,,
由图知,则,故A正确;
对于B,,为奇函数,则,故B正确;
对于C,由图知在的最大值为,则在的最小值为,
因此可得在定义域上存在最小值为,故C错误;
对于D,由在的最大值为,最小值为,则最大值与最小值之和为,故D正确.
故选:C.
18.已知函数是上的奇函数,且当时,函数的部分图象如图所示,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题设,即,
当时,,
由图可知,时,时,
当时,,
根据奇函数的对称性,有时,时,
所以,不等式的解集为.
故选:D
19.已知函数为偶函数,当时,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当,则,所以,
根据偶函数性质可知.
故选:C
20.若函数是奇函数,则实数a、b的值分别为( )
A.1,1 B., C.,1 D.1,
【答案】D
【详解】已知时,.
当时,,根据函数表达式,.
因为是奇函数,所以.
当时,.
由可得.
对于,等式两边对应项系数相等.
对于的系数,可得,解得. 对于的系数,可得.
故,.
故选:D.
21.已知函数为奇函数,则( )
A. B., C., D.,
【答案】D
【详解】由题意可知,,即,
整理得,
即对于恒成立,
则,所以,,
故选:D.
22.已知函数,,则 .
【答案】
【详解】∵,,
所以.
故答案为:.
23.已知函数且,则的值为 .
【答案】
【详解】令,定义域为且关于原点对称,
因为,所以为奇函数,
所以,所以,
代入,可得,
故答案为:.
四.函数的单调性与奇偶性综合应用(共7小题)
24.已知是定义在上的偶函数,且在上为增函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为是定义在上的偶函数,
所以,
解得,
所以函数的定义域为;
又因为在上为增函数,
即在上为增函数,
所以在上为减函数,
又因为,
所以,
整理得,
解得或.
所以不等式的解集为.
故选:D.
25.已知定义在上的函数满足,且在上单调递减,则,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】依题意,,由在上单调递减,,得,
所以.
故选:C
26.已知函数为定义在上的奇函数,且在区间上单调递增,在区间上单调递减,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题设,易知在上,在上,且,
由,则或,
所以原不等式的解集为.
故选:C
27.定义在上的偶函数对任意的,且,都有,且,则不等式的解集是 .
【答案】
【详解】由题意知:在上单调递减,
又因为为偶函数,,
所以在上单调递增,且,
故当时,,当或时,.
等价于或.
当时,解得:,
当时,解得:,
综上所述,的解集为,
故答案为:.
28.已知函数是定义在上的奇函数,且,若对任意的,当时,都有成立,则不等式的解集为 .
【答案】
【详解】令,则为偶函数,且,
当时,为减函数,
所以当或时,;当或时,;
因此当时,;当时,,
即不等式的解集为,
故答案为:.
29.已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,有.
(1)求实数的值;
(2)求函数在区间上的解析式,并利用定义证明其在该区间上的单调性;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)函数在区间上的解析式为,且在上单调递增,证明见解析;
(3)
【详解】(1)由题可知,函数是定义在上的奇函数,且,
则,解得,
经检验符合题意.
(2)由(1)可知当时,,
当时,
任取,且,
且,则
于是,所以在上单调递增.
(3)由函数是定义在上的奇函数,且在上单调递增,
则在上单调递增,
所以,则,
则由可得:,
解得:,
∴不等式的解集为.
30.已知函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是是奇函数,给定函数.
(1)求函数图象的对称中心;
(2)用定义法证明在区间上的单调性.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由题可知,当对称中心为时,.
设函数图象的对称中心为,
则,
即,
整理得,
于是,解得,
所以的对称中心为;
(2)设,,且,
则,
因为且,
所以,即,
所以在上单调递增.
五.二次函数(共5小题)
31.已知函数,且不等式对一切实数x恒成立.
(1)求函数的解析式;
(2)在(1)的条件下,设函数,关于x的不等式,在有解,求实数m的取值范围.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)且,,
又对一切实数x恒成立,
对一切实数x恒成立,
①当时,,若,则,,
不符合题意;
②当时,若对一切实数x恒成立,
则,,
又,,,,
;
(2)由题可知,
则关于x的不等式在有解,
即在有解,
即在有解,
当时,,
令,,
则,其中,
当时,,
,,,,
或,
实数m的取值范围为.
32.已知,为常数.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)设,,若函数,为减函数,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)由已知函数为偶函数,
则,
即恒成立,
化简可得,即,
又不恒为,
所以;
(2)由以,
当时,,
此时,
又,则函数在上单调递减,
由在上单调递减,
所以,
解得,即.
33.已知函数是定义在R上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最小值.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)由是定义在上的奇函数,且当时,,
则,解得,即时,;
当时,,,
故;
(2)作出函数的大致图象如图所示:
当时,函数在上单调递增,则;
当,,函数在上单调递减,在上单调递增,
此时;
当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,
,,
则,则,
则;
当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,
,,
则,
则,所以;
当时,即当时,函数在上单调递增,
此时,
综上所述,.
34.设是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)当时,,又是定义在上的奇函数,
故,
即,又,
故;
(2)当时,,
故在上单调递增,
又,是定义在上的奇函数,
故在上单调递增,
则有,
即有,解得.
35.已知二次函数满足:有两个实数根.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,记在时的最小值为,求的表达式;
(3)若与都是整数且,求的值.
【答案】(1)或;
(2);
(3)时,,,时,,.
【详解】(1)由已知有两个不等实根,
所以,解得或;
(2)由,可知,
又,故,显然,
所以,
当时,的图象是开口向上的抛物线,
当时,,,
当时,,
当时,的图象是开口向下的抛物线,
时,,,
时,,,
所以;
(3)由题意,,
由得,
又方程的解都是整数,则或2,
,即时,,,
,即时,,.
综上,时,,,时,,.
六.幂函数(共9小题)
36.如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】当时,幂函数在上单调递增,
当时,幂函数在上单调递减,
并且在直线的右侧,图象自下而上所对应的函数的幂指数依次增大,
所以,所以.
故选:A
37.(多选)幂函数,,则下列结论正确的是( )
A. B.函数是偶函数
C. D.函数的值域为
【答案】ABD
【详解】因为是幂函数,且,
所以,可得,则,A正确;
又定义域为,,B正确;
又,,C错误;
由,可知D正确.
故选:ABD
38.(多选)已知函数的图象经过点则( )
A.的图象经过点 B.的图象关于轴对称
C.在上单调递减 D.在内的值域为
【答案】CD
【详解】由题意,则,∴,
∴是奇函数,图象关于原点对称,在上是减函数,值域为,
,
故选:CD
39.(多选)幂函数在上是增函数,则以下说法正确的是( )
A. B.函数在上单调递增
C.函数是偶函数 D.函数的图象关于原点对称
【答案】ABD
【详解】因为幂函数在上是增函数,
所以解得,所以,
所以,故为奇函数,函数图象关于原点对称,
所以在上单调递增,ABD正确,C错误
故选:ABD.
40.(多选)已知幂函数的图象经过点,则下列结论正确的是( )
A. B.是增函数
C.是偶函数 D.不等式的解集为
【答案】BD
【详解】设幂函数,因为图象经过点,所以将点代入中,可得,那么,即.
分析选项A,,定义域为,所以不在定义域内,无意义,A选项错误.
分析选项B,幂函数,因为,根据幂函数性质,当时,幂函数在定义域上单调递增,B选项正确.
分析选项C,,无意义,不满足,不是偶函数,C选项错误.
分析选项D,由,即,解不等式, ,
又因为定义域为,所以不等式的解集为,D选项正确.
故选:BD.
41.若,且函数与的图象若只有个交点,则写出一个符合条件的集合 ;若有两个交点,则满足条件的不同集合有 个.
【答案】 (答案不唯一)
【详解】函数与的图象分别有个,个,个交点;
函数与的图象都有个交点;
函数与的图象有个交点,
所以函数与的图象若只有个交点,
则或;
函数与的图象若只有个交点,
则或或或.
故答案为:(答案不唯一);.
42.已知幂函数的图象关于轴对称,且在上是减函数.
(1)求和的值;
(2)若实数满足,求的最小值.
【答案】(1)或1,
(2)2
【详解】(1)幂函数,则,解得或1,
又幂函数在上是减函数,故,解得,
因为,故或,
当时,幂函数为,图象关于轴对称,符合题意;
当时,幂函数为,图象关于原点对称,不合题意,
综上所述:或1,;
(2)∵实数满足,
∴,则,
∴
.
当且仅当且,即时等号成立.
所以的最小值是2.
43.已知函数为幂函数,且在区间上单调递增,令.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,求函数在区间上的值域;
(3)若对任意恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)依题意,解得或;
当时,在区间上单调递减,不合题意,舍去;
当时,在区间上单调递增,符合题意,
所以;
(2)当时,可得,
令,因为,所以,
即可得,
当时,,当时,;
所以函数在区间上的值域为
(3)令,因为,所以,
即可得,
因为对任意恒成立,所以对于任意恒成立;
所以.
当时,在上单调递减,可得,符合题意;
当时,图象的对称轴为,
易知恒成立,因此在上的最小值为,符合题意;
当时,若,此时,可得,此时不等式无解,不符合题意;
当时,,此时在上的最小值为,解得.
综上可知,实数a的取值范围为.
44.已知幂函数在单调增,.
(1)求函数的解析式;
(2)如果函数在区间上是增函数,求的取值范围;
(3)求关于的不等式解集(其中).
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【详解】(1)由题意可得,或,
又因为在单调增,,,
所以.
(2)由(1)知,函数在区间上是增函数,
,,即的取值范围为.
(3)不等式转化为,则.
当时,解得或,即不等式的解集为或,
当时,解得或,即不等式的解集为或,
当时,解得,即不等式的解集为.
综上可得当时,不等式的解集为或,
当时,不等式的解集为或,
当时,不等式的解集为.
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· 函数的概念
· 函数的单调性及最值
· 函数的奇偶性
· 函数的单调性与奇偶性综合应用
· 二次函数
· 幂函数
一.函数的概念(共7小题)
1.下列四组函数中,表示相同函数的一组是( )
A., B.,
C., D.,
2.若函数的定义域为,值域为,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
3.中文“函数”一词,最早是由清代数学家李善兰翻译而得,之所以这么翻译,他给出的原因是“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”,也即函数指一个量随着另一个量的变化而变化,下列选项中是同一个函数的是()
A. B.
C. D.和
4.若函数的定义域为R,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.或
5.(多选)下面各组中的函数为同一个函数的是( )
A., B.,
C., D.,
6.已知函数,则 .
7.已知函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
二.函数的单调性及最值(共7小题)
8.已知函数为减函数,则实数的取值范围是 .
9.定义一种运算,设(t为常数,且).若函数的最大值为4,则t的取值集合为 .
10.定义域为的函数满足条件:①对任意的,恒有;②;③,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
11.已知,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
12.定义在上的函数满足对任意,()时,都有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
13.已知函数,若对任意,恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.已知函数经过,两点.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性并用定义进行证明;
(3)当时,,求实数m的最小值.
三.函数的奇偶性(共9小题)
15.已知函数是上的偶函数,当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
16.若函数是定义在R上的奇函数,当时,,则等于( )
A. B. C.0 D.2
17.已知定义域为的奇函数在的图象如图所示,则下列说法错误的是( )
A.
B.
C.在定义域上不存在最小值
D.在的最大值与最小值之和为
18.已知函数是上的奇函数,且当时,函数的部分图象如图所示,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
19.已知函数为偶函数,当时,则当时,( )
A. B.
C. D.
20.若函数是奇函数,则实数a、b的值分别为( )
A.1,1 B., C.,1 D.1,
21.已知函数为奇函数,则( )
A. B., C., D.,
22.已知函数,,则 .
23.已知函数且,则的值为 .
四.函数的单调性与奇偶性综合应用(共7小题)
24.已知是定义在上的偶函数,且在上为增函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
25.已知定义在上的函数满足,且在上单调递减,则,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
26.已知函数为定义在上的奇函数,且在区间上单调递增,在区间上单调递减,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
27.定义在上的偶函数对任意的,且,都有,且,则不等式的解集是 .
28.已知函数是定义在上的奇函数,且,若对任意的,当时,都有成立,则不等式的解集为 .
29.已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,有.
(1)求实数的值;
(2)求函数在区间上的解析式,并利用定义证明其在该区间上的单调性;
(3)解关于的不等式.
30.已知函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是是奇函数,给定函数.
(1)求函数图象的对称中心;
(2)用定义法证明在区间上的单调性.
五.二次函数(共5小题)
31.已知函数,且不等式对一切实数x恒成立.
(1)求函数的解析式;
(2)在(1)的条件下,设函数,关于x的不等式,在有解,求实数m的取值范围.
32.已知,为常数.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)设,,若函数,为减函数,求实数的取值范围.
33.已知函数是定义在R上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最小值.
34.设是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
35.已知二次函数满足:有两个实数根.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,记在时的最小值为,求的表达式;
(3)若与都是整数且,求的值.
六.幂函数(共9小题)
36.如图是幂函数的部分图像,已知分别取这四个值,则与曲线相应的依次为( )
A. B.
C. D.
37.(多选)幂函数,,则下列结论正确的是( )
A. B.函数是偶函数
C. D.函数的值域为
38.(多选)已知函数的图象经过点则( )
A.的图象经过点 B.的图象关于轴对称
C.在上单调递减 D.在内的值域为
39.(多选)幂函数在上是增函数,则以下说法正确的是( )
A. B.函数在上单调递增
C.函数是偶函数 D.函数的图象关于原点对称
40.(多选)已知幂函数的图象经过点,则下列结论正确的是( )
A. B.是增函数
C.是偶函数 D.不等式的解集为
41.若,且函数与的图象若只有个交点,则写出一个符合条件的集合 ;若有两个交点,则满足条件的不同集合有 个.
42.已知幂函数的图象关于轴对称,且在上是减函数.
(1)求和的值;
(2)若实数满足,求的最小值.
43.已知函数为幂函数,且在区间上单调递增,令.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,求函数在区间上的值域;
(3)若对任意恒成立,求实数a的取值范围.
44.已知幂函数在单调增,.
(1)求函数的解析式;
(2)如果函数在区间上是增函数,求的取值范围;
(3)求关于的不等式解集(其中).
$$