内容正文:
课时冲关6 函数的概念及其表示
[基础训练组]
1.函数y=的定义域为( )
A.(-1,3] B.(-1,0)∪(0,3]
C.[-1,3] D.[-1,0)∪(0,3]
解析:B [要使函数有意义,x需满足
解得-1<x<0或0<x≤3,所以函数的定义域为(-1,0)∪(0,3].]
2.设f(x)=若f(a)=f(a+1),则f=( )
A.2 B.4 C.6 D.8
解析:C [由已知得0<a<1,则f(a)=,f(a+1)=2a,
所以=2a,解得a=或a=0(舍去),
所以f =f(4)=2(4-1)=6.]
3.(2025·江苏徐州调研)已知函数f(x)定义域为,则函数g(x)=的定义域为( )
A. B.
C. D.
解析:A [函数f(x)定义域为,由函数g(x)=有意义,得解得<x≤3,所以函数g(x)的定义域为.故选A.]
4.(2025·重庆八中模拟)已知函数f(x)=则f(log212)=( )
A. B.-6 C. D.-3
解析:A [因为log23∈(1,2),则log212=2+log23∈(3,4),
所以f(log212)=f(2+log23)=f(log23)=3=2log23-1=.]
5.(2025·泉州模拟)已知函数f=的值域为R,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:D [由题意知当x≥2时,f(x)=x+1≥3,
故要使函数f=的值域为R,
需满足解得a≥,
故a的取值范围是.故选D.]
6.(多选)已知f(x)=,则f(x)满足的关系有( )
A.f(-x)=-f(x) B.f=-f(x)
C.f=f(x) D.f=-f(x)
解析:BD [因为f(x)=,
所以f(-x)===f(x),即不满足A选项;
f==,f=-f(x),即满足B选项,不满足C选项,
f==,f=-f(x),即满足D选项.]
7.(多选)已知函数y=f(x)的定义域是R,值域为[-1,2],则值域也为[-1,2]的函数是( )
A.y=2f(x)+1 B.y=f(2x+1)
C.y=-f(x)+1 D.y=|f(x)|
解析:BC [y=f(x),x∈R,f(x)的值域为[-1,2],对于A,f(x)∈[-1,2],∴2f(x)+1∈[-1,5],故A不满足;对于B,当x∈R时,2x+1∈R,∴f(2x+1)∈[-1,2],故B满足;对于C,∵f(x)∈[-1,2],∴-f(x)∈[-2,1],∴-f(x)+1∈[-1,2],故C满足;对于D,f(x)∈[-1,2],∴|f(x)|∈[0,2],故D不满足.]
8.(2025·浙江温州模拟)已知函数f(x)=若f[f(a)]=0,则实数a的值为________.
解析:①当a>-1,即a+1>0时,f(a)=>-1,则f==0⇒a=-1(舍),
②当a≤-1,即a+1≤0时,f(a)=-2a-6,
Ⅰ:当-2a-6≤-1,即-≤a≤-1时,有
f(-2a-6)=-2(-2a-6)-6=0⇒a=-;
Ⅱ:当-2a-6>-1时,即a<-时,有f(-2a-6)==0⇒a无解,
综上,a=-.
答案:-
9.设函数f(x)=则f=________,方程f(f(x))=1的解集为________.
解析:∵f=ln <0,
∴f=f=eln =.
∵x<0时,0<ex<1,x=0时,ex=1,
∴当f(x)≤0时,
由方程f(f(x))=1,可得f(x)=0,
即ln x=0,解得x=1.
当f(x)>0时,由方程f(f(x))=1,
可得ln f(x)=1,f(x)=e,
即ln x=e,解得x=ee.
答案: {1,ee}
10.已知x为实数,用[x]表示不超过x的最大整数,例如[1.2]=1,[-1.2]=-2,[1]=1.对于函数f(x),若存在m∈R且m∉Z,使得f(m)=f([m]),则称函数f(x)是Ω函数.
(1)判断函数f(x)=x2-x,g(x)=sin πx是否是Ω函数(只需写出结论);
(2)已知f(x)=x+,请写出a的一个值,使得f(x)为Ω函数,并给出证明.
解:(1)f(x)=x2-x是Ω函数,
g(x)=sin πx不是Ω函数.
(2)法一:取a=∈(1,2),则令[m]=1,m==,此时f=f=f(1),
所以f(x)是Ω函数.
证明如下:设k∈N+,取a∈(k2,k2+k),令[m]=k,m=,则一定有m-[m]=-k=∈(0,1),且f(m)=f([m]),所以f(x)是Ω函数.
法二:取a=∈(0,1),则令[m]=-1,m=-,此时f=f=f(-1),
所以f(x)是Ω函数.
证明如下:设k∈N+,取a∈(k2-k,k2),令[m]=-k,m=-,则一定有m-[m]=--(-k)=∈(0,1),且f(m)=f([m]),所以f(x)是Ω函数.
[能力提升组]
11.(2025·天津市模拟)已知函数f(x)=若f(2-a2)>f(-|a|),则实数a的取值范围是( )
A.∪
B.(-2,-1)∪(1,2)
C.(-2,0)∪(0,2)
D.(-1,0)∪(0,1)
解析:A [作出函数f(x)=的图象如图:
因为-|a|≤0,若2-a2≤0,由f(x)在(-∞,0]上单调递增,且f(2-a2)>f(-|a|),
则2-a2>-|a|,解得≤|a|<2;
若2-a2>0,则-(2-a2)>-2|a|-a2,解得<|a|<;
综上,<|a|<2,
解得-2<a<-或<a<2.
所以实数a的取值范围是
∪.]
12.设f(x)=则f(f(1))=________,不等式f(x)>2的解集为______.
解析:f(f(1))=f(2)=log3(4-1)=1.
若f(x)>2,则2ex-1>2(x<2)或log3(x2-1)>2(x≥2),
即ex-1>1=e0,或x2-1>9,解得1<x<2或x>.
答案:1 (1,2)∪(,+∞)
13.(2025·浙江模拟)已知函数f(x)=则f(f(x))=________,的最大值是________.
解析:因为f(x)=
当x>-1时,f(x)=-1,
则f(f(x))=f(-1)=-2,
当x≤-1时,f(x)=-2,
则f(f(x))=f(-2)=-2,
综上,f(f(x))=-2;
当x≥0时,==-x≤0,
当-1<x<0时,==x<0,
当x≤-1时,==≤-,
综上,的最大值是0.
答案:-2 0
14.已知函数f(x)=
(1)若对于任意的x∈R,都有f(x)≥f(0)成立,求实数a的取值范围;
(2)记函数f(x)的最小值为M(a),解关于实数a的不等式M(a-2)<M(a).
解:(1)当x≤0时,f(x)=(x-a)2+1,
因为f(x)≥f(0),所以f(x)在(-∞,0]上单调递减,所以a≥0,
当x>0时,f′(x)=2x-,
令2x-=0,得x=1,
所以当0<x<1时,f′(x)<0,当x>1时,
f′(x)>0,
所以f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
所以fmin(x)=f(1)=3-a,
因为f(x)≥f(0)=a2+1,
所以3-a≥a2+1,解得-2≤a≤1.
又a≥0,所以a的取值范围是[0,1].
(2)由(1)可知当a≥0时,f(x)在(-∞,0]上的最小值为f(0)=a2+1,
当a<0时,f(x)在(-∞,0]上的最小值为f(a)=1,
f(x)在(0,+∞)上的最小值为f(1)=3-a,
解不等式组得0≤a≤1,
解不等式组得a<0,
所以M(a)=
所以M(a)在(-∞,0)上为常数函数,在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,
作出M(a)的函数图象如图所示:
令3-a=1,得a=2,因为M(a-2)<M(a),所以0<a<2
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