内容正文:
假期作业11 函数的概念
1.函数及其表示
(1)函数的概念
①函数是两个非空的数集A,B 之间的一
种特殊的对应关系f,特殊性体现在:一是
对应可以是 或 ,但不能
是 ;二是A 中的每一个元素不能
对空,但B 中的元素可以有剩余.从图象
上看,平行于y轴的直线与函数图象至多
一个交点.
②研究函数必须贯彻“定义域优先”的原
则.两个函数的三要素中只要有一个不同,
就是不同的函数.
(2)分段函数
分段函数是一个函数.求分段函数的函数
值时,应根据所给自变量的大小选择相应
段的解析式求解,若给出函数值求自变量
的值,应根据每一段的解析式分别求解.
2.函数的单调性(最值)、奇偶性、周期性
(1)函数的单调性
单调性揭示了函数在某个区间上的自变量
的大小与函数值的大小之间的大小关系是
否一致,若一致,则是增函数;若不一致,则
是减函数,故有结论: ⇔f(x)是
增函数.
(2)函数的奇偶性
①定义域关于 是函数具有奇偶性
的必要条件.
②图象特点:奇函数的图象关于 对
称;偶函数的图象关于 对称.反之
亦然.
(3)函数的周期性
若T 是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)
都是函数的周期.
3.幂函数
(1)形如y=xa(a∈R)的函数是幂函数.
(2)幂函数的图象及性质
熟记下列函数图象:
性质:在(0+∞)上,若a<0,函数 ,
若0<α<1,函数 且图象上凸,若
α>1,函数 且图象下凸.
1.已知函数f(x)由下表给出,则f[f(3)]=
( )
x 1 2 3 4
f(x) 2 3 4 1
A.1 B.2 C.3 D.4
2.下列四组函数中,表示相同函数的一组是
( )
A.f(x)=x
2-x
x
,g(x)=x-1
B.f(x)= x2,g(x)=(x)2
C.f(x)=x2-2,g(t)=t2-2
D.f(x)= x+1 x-1,g(x)= x2-1
3.下列函数中是增函数的为 ( )
A.f(x)=-x B.f(x)= 23
æ
è
ç
ö
ø
÷
x
C.f(x)=x2 D.f(x)=
3x
62
4.(2022全国乙卷文,8)
右图是下列四个函数中
的某个函数在区间[-3,
3]的大致图像,则该函
数是 ( )
A.y=-x
3+3x
x2+1
B.y=x
3-x
x2+1
C.y=2xcosxx2+1
D.y=2sinxx2+1
5.(多选)有下列几个命题,其中正确的是
( )
A.函数y=2x2+x+1在(0,+∞)上是增
函数
B.函数y= 1x+1
在(-∞,-1)∪(-1,
+∞)上是减函数
C.函数y= 5+4x-x2的单调区间是[-2,
+∞)
D.已知函数g(x)=
2x-3,x>0,
f(x),x<0{ 是奇函
数,则f(x)=2x+3
6.(2022新高考Ⅰ卷,12)已知函数f(x)
及其导 函 数 f′(x)的 定 义 域 均 为 R,记
g(x)=f′(x).若f 32-2x
æ
è
ç
ö
ø
÷,g(2+x)均
为偶函数,则 ( )
A.f(0)=0 B.g -12
æ
è
ç
ö
ø
÷=0
C.f(-1)=f(4)D.g(-1)=g(2)
7.(2022全国乙卷)若f(x)=lna+ 11-x +b
是奇函数,则a= ,b= .
8.(2022 北 京 卷,14)设 函 数 f(x)=
-ax+1,x<a,
(x-2)2,x≥a.{ 若f(x)存在最小值,则a
的一个取值为 ;a的最大值为
.
9.已知函数f(x)=1-2x.
(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.
10.某化学试剂厂以x千克/小时的速度匀速
生产某种产品(生产条件要求1≤x≤10),
每小时可获得的利润是 5x+1-3x
æ
è
ç
ö
ø
÷万元.
(1)要使生产该产品2小时获得的利润不
低于30万元,求x的取值范围;
(2)要使生产120千克该产品获得的利润
最大,则该工厂应该选取何种生产速度?
并求出最大利润.
72
1.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显
著,他是数学史上第一位重视概念的人,并且
有意识地“以概念代替直觉”,以其名命名的
函数D(x)=
1,x是有理数
0,x是无理数{ 狄
利克雷函数,现定义一个与狄利克雷函数类
似的函数L(x)=
x,x是有理数
0,x是无理数{ “L 函数”,
则关于狄利克雷函数和L 函数有以下四个
结论:
(1)D(1)=L(1);
(2)函数L(x)是偶函数;
(3)L函数图象上存在四个点A,B,C,D,使
得四边形ABCD 为菱形;
(4)L函数图象上存在三个点A,B,C,使得
△ABC为等边三角形.
其中所有正确结论的序号是 .
2.设有两个集合A,B,如果对任意a∈A,存在
唯一的b∈B,满足f(a)=b,那么称f是一
个A→B 的函数.设f(a)是A→B 的函数,
g(b)是B→C的函数,那么g(f(a))是A→
C的函数,称为g和f 的复合,记为gf,
如果两个A→B 的函数f,g对任意a∈A,
都有f(a)=g(a),则称f=g.
(1)对f(x)=ex
2
,分别求一个g(x),h(x),
使得(gf)(x)=x=(fh)(x)对全体
x≥1恒成立;
(2)设集合A,B,C 和A→C 的函数α 以及
B→C的函数β.
(ⅰ)对 E={(a,b)|a∈A,b∈B,α(a)=
β(b)},构造E→A 的函数p 以及E→B 的
函数q,满足αp=βq;
(ⅱ)对 E={(a,b)|a∈A,b∈B,α(a)=
β(b)},构造E→A 的函数p 以及E→B 的
函数q,满足αp=βq,并且说明如果存
在其它的集合E′满足存在E′→A 的函数p
以及E′→B 的函数q,满足αp=βq,则
存在唯一的E′→E 的函数φ 满足pφ=p,
qφ=q.
一 男 子 和 老 婆
在 火 锅 店,边 吃 边
聊,正 高 兴 时,有 个
少妇走过来,直视着
他说:“我 怀 孕 了!”那 个 男 人 的 老 婆 先 是 一
愣,紧接着甩手给了他一耳光,又拉又扯,连哭
带闹.全火锅楼的目光都聚焦在他俩身上,那
哥们欲哭无泪!
这时,少妇又幽幽的来了一句:“麻烦你
把烟掐了,谢谢!”
哥们捂住脸哭都哭不出来
吃饭有风险,抽烟需谨慎!
82
假期作业11
思维整合室
1.(1)①一对一 多对一 一对多
2.(1)f
(x1)-f(x2)
x1-x2
>0 (2)①原点对称 ②原点 y轴
3.(2)递减 递增 递增
技能提升台
1.A [∵f(3)=4,∴f[f(3)]=f(4)=1.]
2.C [对于 A,f(x)=x
2-1
x
,g(x)=x-1的定义域不同,化
简后对应关系相同,不是相同函数;
对于B,f(x)= x2,g(x)=(x)2 的定义域不同,对应关系
不同,不是相同函数;
对于 C,f(x)=x2-2,g(t)=t2-2的定义域相同,对应关系
相同,是相同函数;
对于D,f(x)= x+1 x-1,g(x)= x2-1的定义域不
同,化简后对应关系相同,不是相同函数,故选C.]
3.D [AB递减,排除,C有增有减,排除,因此只有 D正确.]
4.A [设f(x)=x
3-x
x2+1
,则f(1)=0,故排除B;
设h(x)=2xcosx
x2+1
,当x∈ 0,π2( ) 时,0<cosx<1,
所以h(x)=2xcosx
x2+1
< 2x
x2+1
≤1,故排除 C;
设g(x)=2sinxx2+1
,则g(3)=2sin310 >0
,故排除 D.故选 A.]
5.AD [由 y =2x2 +x +1 = 2 x+14( )
2
+ 78
在
-14
,+∞[ ) 上递增知,函数y=2x2+x+1在(0,+∞)上
是增函数,故 A正确;y= 1x+1
在(-∞,-1),
(-1,+∞)上均是减函数,但在(-∞,-1)∪(-1,+∞)
上不是减函数,如-2<0,但 1-2+1<
1
0+1
,故 B错误;y=
5+4x-x2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.]
6.BC [由f 32-2x( ) 为偶函数可知f(x)关于直线x=
3
2
对称,
由g(2+x)为偶函数可知g(x)关于直线x=2对称,
结合g(x)=f′(x),根据g(x)关于直线x=2对称可知f(x)
关于点(2,t)对称,
根据 f(x)关 于 直 线 x= 32
对 称 可 知 g(x)关 于 点
3
2
,0( ) 对称,
综上,函数f(x)与g(x)均是周期为2的周期函数,
所以f(0)=f(2)=t,所以 A不正确;
f(-1)=f(1),f(4)=f(2),f(1)=f(2),
故f(-1)=f(4),所以 C正确;
g -12( )=g
3
2( )=0,g(-1)=g(1),所以B正确;
又g(1)+g(2)=0,所以g(-1)+g(2)=0,所以 D不正确.
故选BC]
7.解析:因为函数f(x)=ln a+ 11-x +b
为奇函数,所以其
定义域关于原点对称.
由a+ 11-x≠0
可得,(1-x)(a+1-ax)≠0,所以x=a+1a
=-1,解 得a=- 12
,即 函 数 的 定 义 域 为 (-∞,-1)∪
(-1,1)∪(1,+∞),再由f(0)=0可得,b=ln2.即f(x)=
ln -12+
1
1-x +ln2=ln
1+x
1-x
,在定义域内满足f(-x)
=-f(x),符合题意.
答案:-12 ln2.
8.解析:由题意知,函数最值与函数单调性相关,故可考虑以
0,2为分界 点 研 究 函 数f(x)的 性 质,当a<0时,f(x)=
-ax+1,x<a,该段的值域为(-∞,-a2+1),故整个函数
没有最小值;当a=0时,f(x)=-ax+1,x<a,该段值域为
{1},而f(x)=(x-2)2,x≥a的值域为[0,+∞),故此时f(x)的
值域为[0,+∞),即存在最小值为0,故第一个空可填写0;当
0<a≤2时,f(x)=-ax+1,x<a,该段的值域为(-a2+1,
+∞),而f(x)=(x-2)2,x≥a的值域为[0,+∞),若存在
最小值,则需满足-a2+1≥0,于是可得0<a≤1;当a>2
时,f(x)=-ax+1,x<a,该段的值域为(-a2+1,+∞),
而f(x)=(x-2)2,x≥a的值域为[(a-2)2,+∞),若存在
最小值,则需满足-a2+1≥(a-2)2,此不等式无解.综上,a
的取值范围是[0,1],故a的最大值为1.
答案:0(答案不唯一) 1
9.解:(1)由已知g(x)=f(x)-a,
得g(x)=1-a-2x
,
因为g(x)是奇函数,所以g(-x)=-g(x),
即1-a- 2(-x)=- 1-a-
2
x( ) ,解得a=1.
(2)函数f(x)在(0,+∞)内为增函数.
证明如下:任取0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)
=1-2x1
- 1-2x2( )=
2(x1-x2)
x1x2
.
因为0<x1<x2,所以x1-x2<0,x1x2>0,
从而
2(x1-x2)
x1x2
<0,即f(x1)<f(x2).
所以函数f(x)在(0,+∞)内是增函数.
10.解:(1)由题意可知,2 5x+1-3x( ) ≥30.
所以5x2-14x-3=(5x+1)(x-3)≥0,
所以x≤-15
或x≥3.
又1≤x≤10,所以3≤x≤10.
所以x的取值范围是[3,10].
(2)易知获得的利润y=120x 5x+1-
3
x( )
=120 -3x2+
1
x+5( ) ,x∈[1,10],
令t=1x∈
1
10
,1[ ] ,则y=120(-3t2+t+5).
当t=16
,即x=6时,ymax=610,
故该工厂应该选取6千克/小时的生产速度,此时利润最
大,且最大利润为610万元.
84
新题快递
1.解析:由狄利克雷函数的定义,可得 D(1)=L(1)=1,所以
(1)正 确;由 L(x)=
x,x是有理数
0,x是无理数{ ,可 得 L(-1)=-1,
L(1)=1,不满足L(-1)=L(1),所以函数L(x)不是偶函
数,所以(2)错误;由L函数定义,可得函数L(x)图象上的点
要么在直线y=x上,要么在直线y=0上,若函数L 图象上
存在四个点A,B,C,D 使得四边形ABCD 为菱形,因为菱形
的对角线互相垂直平分,则直线y=x 和y=0不是对角线
所在的直线,不妨设A(a,a),B(b,b),C(m,0),D(n,0),则
AC与BD 互相垂直平分,可得
a
a-m
b
b-n=-1
a+m
2 =
b+n
2
a
2=
b
2
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ïï
,可得 A
与B,C与D 重合,且方程不成立,所以(3)错误;取函数L图
象上三个点A(3,3),B(3- 3,0),C(3+ 3,0),则AB=BC
=AC=2 3,使得△ABC为等边三角形,所以(4)正确.
答案:(1) (4)
2.解析:(1)因为(gf)(x)= lnex
2
= x2 =x,而(fh)
(x)=e( lnx)
2
=elnx=x,(gf)(x)=x=(fh)(x)对全体
x≥1恒成立;
故g(x)= lnx,h(x)= lnx对所有x≥1成立.
(2)(ⅰ)考虑p(a,b)=a以及q(a,b)=b两个函数.
对任意(a,b)∈E,因为α(a)=β(b),
所以ap=α(p(a,b))=α(a)=β(b)=β(q(a,b))=βq.
(ⅱ)我们可以继续使用(ⅰ)的构造,
任意 取 e′∈E′,因 为 αp=βq,所 以 α(p′(e′))
=β(q′(e′)),
所以p′(e′)∈A,q′(e′)∈B,则(p′(e′)q′(e′))∈E′,
因此存在φ(e′)=(p′(e)′,q′(e′))满足条件;
如果φ符合题意,即pφ=p′,qφ=q′,
则p(φ′(e′))=p′(e′),q(φ′(e′))=q′(e′),
由p,q定义得到φ′(e′)=(p′(e),q′(e)).
∴存在唯一的E′→E 的函数φ 满足题意.
答案:(1)g(x)= lnx,h(x)= lnx
(2)(ⅰ)p(a,b)=a,q(a,b)=b;ⅱp(a,b)=a,q(a,b)=b,说
明见解析
假期作业12
思维整合室
1.(1)①ⅰ.a ⅱ.a -a (2)①ar+s ②ars
③arbr (4)①logaM+logaN ②logaM-logaN
③nlogaM ④
n
mlogaM 2.R
(0,+∞) (0,1)
y>1 0<y<1 0<y<1 y>1 增 减 3.(0,+∞) R (1,
0) y>0 y<0 y<0 y>0 增 减
技能提升台
1.B [ 12( )
-1
+8
2
3 +(2024)0=2+(23)
2
3 +1=2+22+1=
7.故选B.]
2.C [将log83=b转化为指数,得到8b=3.再结合指数的运
算性质,8b=(23)b=23b=3,因此2a-3b=2
a
23b
=53
,所以4a-3b
=259
,故选 C.]
3.A [∵a=2023
1
2022>20230=1,0=log20231<b=log20232022
<log20232023=1,
c=log2022
1
2023<log20221=0
,∴a>b>c.故选 A.]
4.B [根据题意可得C=20n×20,C=30n×10,两式相比得
20n×20
30n×10
=1,即 23( )
n
= 12
,所 以n=log2
3
1
2 =log
3
2
2=
lg2
lg 32
= lg2lg3-lg2≈
0.3
0.48-0.3=
5
3.
故选B.]
5.ABD [如图,在同一坐标系下画出
y=2022x 与y=2023x的图象,结合
图象 可 知 A,B,D 可 能 成 立.故
选 ABD.]
6.ABD [A 正确,f(-x)=π
-x-πx
2
=-f(x),
g(-x)=π
-x+πx
2 =g
(x),所以f(-x)+g(-x)=g(x)-
f(x);B正确,因为函数f(x)为增函数,所以f(-2)<f(3);
C不正确,f(x)-g(x)=π
x-π-x
2 -
πx+π-x
2 =
-2π-x
2 =
-π-x;D正确,f(2x)=π
2x-π-2x
2 =2
π
x-π-x
2
π
x+π-x
2
=2f(x)g(x).]
7.解析:原式= 23( )
-3×(-13
)
+log24=
2
3+2=
8
3.
答案:8
3
8.解析:因函数f(x)=
ax,x≤1
1-2a
x
,x>1{ ,又f(-2)=9,于 是 得
a-2=9,而a>0,解得a=13
,所以a的值等于 13
;因对任意
x1≠x2,都有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
<0成立,则函数f(x)在R上单
调递减,因此,
0<a<1
1-2a>0
a≥1-2a
{ ,解得13≤a<12,所以实数a的取
值范围是1
3≤a<
1
2.
答案:1
3
;1
3≤a<
1
2
9.解:(1)由真数2x+3-x2>0,解得-1<x<3,
所以函数的定义域为{x|-1<x<3}.
(2)将原函数分解为y=log4u,u=2x+3-x2 两个函数.因
为u=2x+3-x2=-(x-1)2+4≤4.
所以当x=1时,u取得最大值4,又y=log4u为单调增函
数,所以y=log4(2x+3-x2)≤log44=1.
所以y的最大值为1,此时x=1.
10.解:(1)当a>1时,f(x)=ax 是 R上的增函数.
由于0<1a<1
,所以g(x)= 1a( )
x
是R上的减函数.
当0<a<1时,f(x)=ax 是 R上的减函数,
由于1
a>1
,所以g(x)= 1a( )
x
是 R上的增函数.
(2)f(x)<g(x)⇔ax< 1a( )
x
⇔(ax)2<1⇔ax<1=a0.
当a>1时,x<0;当0<a<1时,x>0.
∴当a>1时,x的取值范围是(-∞,0);
当0<a<1时,x的取值范围是(0,+∞).
94