内容正文:
第五章 函数概念与性质综合测试
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷
草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、单选题(本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的)
1.设则的值是( )
A.1 B.e C. D.
2.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
3.下列各组中的两个函数是同一个函数的是( )
A. B.
C. D.
4.一列快车从甲地驶往乙地,一列特快车从乙地驶往甲地,快车的速度为100千米/小时,特快车的速度为150千米/小时,甲乙两地之间的距离为1000千米,两车同时出发,则图中折线大致表示两车之间的距离y(千米)与快车行驶时间t(小时)之间的函数图象是( )
A. B.
C. D.
5.已知函数满足,且时,则( )
A. B.
C. D.
6.对任意,不等式恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知为定义在上的奇函数,若在上单调递减,则满足不等式的实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.黎曼函数(Riemann function)是一个特殊的函数,由德国数学家黎曼发现并提出,其基本定义是:(注:分子与分母是互质数的分数,称为既约分数),若是奇函数,且,当时,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对得 6 分,部分选对得部分分,有选错得 0 分)
9.下列说法正确的是( )
A.函数的定义域为,则函数的定义域为
B.和表示同一个函数
C.函数的值域为
D.定义在上的函数满足,则
10.已知定义在上的函数满足,不是常数函数,则( )
A. B.是增函数
C.的图象关于直线对称 D.的图象关于点对称
11.定义在R上的函数满足,当时,,则下列说法正确的是( ).
A.
B.在R上是减函数
C.在上的最大值与最小值之和是4048
D.的解集为
三、填空题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
12.已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则当时, .
13.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为 .
14.已知,若函数的图象关于直线对称,则 .
四、解答题(本题共 5 小题,共77分,其中 15 题 13 分,16 题 15 分,17 题 15 分,18 题 17 分,19 题 17 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.根据下列条件,求函数的解析式.
(1)已知函数是一次函数,若,求的解析式.
(2)已知,求的解析式.
16.给定,,且,
(1)求的定义域以及的解析式
(2)判断在区间上的单调性,在区间上的单调性,并利用单调性的定义证明
17.已知函数的定义域为,且满足.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若,求的值;
(3)若时,,解不等式.
18.已知定义在上的函数满足:对都有且当时,.
(1)判断函数的奇偶性并用定义证明;
(2)判断函数在上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)解不等式:.
19.已知函数.
(1)若,当时,求的值域;
(2)讨论函数的奇偶性;
(3)设实数,若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
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第五章 函数概念与性质综合测试
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷
草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、单选题(本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的)
1.设则的值是( )
A.1 B.e C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的解析式将数值代入即可.
【详解】由题意得,则.
故选:B
2.函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的解析式有意义需满足的条件,解不等式组,即得答案.
【详解】函数要有意义,需满足,
解得且,即函数的定义域是,
故选:D
3.下列各组中的两个函数是同一个函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出两个函数定义域以及化简对应关系,若两个函数定义域和对应关系都相同,则这两个函数相同,从而得到结果.
【详解】对A,的定义域为,的定义域为,故A错误;
对B,和的定义域均为,且,故B正确;
对C,的定义域为,的定义域为,故C错误;
对D,和的定义域均为,但,对应关系明显不同,故D错误.
故选:B.
4.一列快车从甲地驶往乙地,一列特快车从乙地驶往甲地,快车的速度为100千米/小时,特快车的速度为150千米/小时,甲乙两地之间的距离为1000千米,两车同时出发,则图中折线大致表示两车之间的距离y(千米)与快车行驶时间t(小时)之间的函数图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意分析可得相遇时间为4小时,此时两车距离为0,排除B选项;再求出快车继续行驶到达乙地所需要的时间排除A选项;再分析可得当特快车停止行驶时,快车还在行驶,结合速度排除D选项.
【详解】当两车同时相向出发时,相遇时间小时,
此时两车距离为0,快车行驶时间为4小时,故排除B选项;
相遇时,快车已经行驶的路程为千米,
还需要行驶小时才能到达乙地,故排除A选项;
特快车相遇时已经行驶的路程为千米,
只需要再行驶小时才能到达甲地,
所以当特快车停止行驶时,快车还在行驶,此时直线的倾斜程度要变小一些,故排除D选项.
故选:C.
5.已知函数满足,且时,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的对称性得,再由单调性定义得到函数在上单调递减,利用单调性即可比较大小.
【详解】因为,所以函数关于对称,所以,
又时,所以函数在上单调递减,
因为,所以,即.
故选:B
6.对任意,不等式恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分离参数后将问题转化为,再结合对勾函数的单调性求出的最值即可;
【详解】分离参数得,要使对任意,不等式恒成立,只需.
又因为,令,由对勾函数性质可知,在上单调递减,在上单调递增,
又,,所以,所以,所以.
故选:D.
7.已知为定义在上的奇函数,若在上单调递减,则满足不等式的实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质得在上单调递减,再根据奇函数性质将化为,结合定义域利用单调性得,解不等式组即可解答.
【详解】因为是奇函数,则可化为.
又在上单调递减且是定义在上的奇函数,所以在上单调递减.
则,解得或,
即实数a的取值范围是.
故选:C
8.黎曼函数(Riemann function)是一个特殊的函数,由德国数学家黎曼发现并提出,其基本定义是:(注:分子与分母是互质数的分数,称为既约分数),若是奇函数,且,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题知,进而得函数为周期函数,再根据周期函数的性质结合黎曼函数的定义求解即可.
【详解】∵是定义在R上的奇函数,且,
∴,∴,
∴函数是以为周期的周期函数,
则 ,
,
∴.
故选:B.
二、多选题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对得 6 分,部分选对得部分分,有选错得 0 分)
9.下列说法正确的是( )
A.函数的定义域为,则函数的定义域为
B.和表示同一个函数
C.函数的值域为
D.定义在上的函数满足,则
【答案】ACD
【分析】对于A求抽象函数的定义域,由得即可判断,对于B判断是否是同一个函数只需判断定义域和对应关系即可,对于C由得,即即可判断,对于D消元法求函数解析式可判断.
【详解】对于A:由的定义域为,则,所以函数的定义域为,故A正确;
对于B:函数的定义域为,函数的定义域为,故B错误;
对于C:由,所以,函数的值域为,故C正确;
对于D:由,所以,所以,故D正确.
故选:ACD.
10.已知定义在上的函数满足,不是常数函数,则( )
A. B.是增函数
C.的图象关于直线对称 D.的图象关于点对称
【答案】AD
【分析】对于A:令,即可得结果;对于D:令,可得;对于BC:举反例说明即可.
【详解】因为,
对于选项A:令,可得,即,故A正确;
对于选项D:令,可得,
即,可得,
所以的图象关于点对称,故D正确;
对于选项BC:例如,
则,符合题意,
但是减函数,且的图象不关于直线对称,故BC错误;
故选:AD.
11.定义在R上的函数满足,当时,,则下列说法正确的是( ).
A.
B.在R上是减函数
C.在上的最大值与最小值之和是4048
D.的解集为
【答案】AC
【分析】利用赋值法即可求解A,根据单调性的定义即可结合条件求解B,根据函数的单调性即可求解CD.
【详解】令,则,故,A正确,
对于B,取,则,
故,
所以,即,因此在R上是单调递增,故B正确,
对于C,由于在R上是单调递增,故在上的最大值与最小值之和是,故C正确,
对于D, 由可得,
故,根据单调递增,故,解得或,故D错误,
故选:AC
三、填空题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分)
12.已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则当时, .
【答案】
【分析】取,可得,利用偶函数的定义可求得函数在时的解析式.
【详解】当时,,且函数为偶函数,
故.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
13.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据函数的单调性列不等式组,由此求得的取值范围.
【详解】若使在上单调递增,则;
若使在上单调递增,则.
若使函数在上单调递增,
则解得,故实数的取值范围为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:
解决分段函数单调性问题,关键是分别分析各段函数的单调性,对于二次函数,根据对称轴与单调性的关系确定参数范围;对于一次函数,根据的系数与单调性的关系确定参数范围.
14.已知,若函数的图象关于直线对称,则 .
【答案】23
【分析】根据题意知是的零点,由的图象关于直线对称,知,,由此到和是方程的两个根,求得即可求解.
【详解】由,可得,或,或,
因为的图象关于直线对称,
所以,,
所以和是方程的两个根,
所以,得,
此时
,
,
即,符合题意,
所以.
故答案为:23.
四、解答题(本题共 5 小题,共77分,其中 15 题 13 分,16 题 15 分,17 题 15 分,18 题 17 分,19 题 17 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.根据下列条件,求函数的解析式.
(1)已知函数是一次函数,若,求的解析式.
(2)已知,求的解析式.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)利用待定系数法,设,求出即可;
(2)利用换元法,令则,求出即可
【详解】(1)是一次函数,∴设(k)
,∴
∴或或
(2)令则,,
16.给定,,且,
(1)求的定义域以及的解析式
(2)判断在区间上的单调性,在区间上的单调性,并利用单调性的定义证明
【答案】(1)答案见解析
(2)在区间上单调递减,在区间上单调递增;证明见解析
【分析】(1)利用二次根式的性质和分式的性质求解定义域,结合给定条件利用待定系数法求解解析式即可.
(2)先判断函数的单调性,再利用定义法证明即可.
【详解】(1)令,解得,
令,解得,则的定义域为,
因为,所以,,
因为,所以,
解得,得到,令,解得,
则的定义域为.
(2)判断:在区间上单调递减,
我们任取,且使,
则,
,
因为,所以,
因为,所以,得到,
即,故在区间上单调递减,
判断:在区间上单调递增,
我们任取,且使,
则,
,
,因为,所以,
因为,所以,,
得到,即,
故在区间上单调递增.
17.已知函数的定义域为,且满足.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若,求的值;
(3)若时,,解不等式.
【答案】(1)偶函数,证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用“赋值法”,可求,,再令,可得与的关系,判断函数的奇偶性.
(2)利用,结合,可求的值.
(3)先用定义证明函数在上的单调性,结合函数的奇偶性,把函数不等式转化为代数不等式,再结合函数的定义域可解不等式.
【详解】(1)令,,则;
令,,则
令,得,又,
故()为偶函数.
(2)因为,
所以
.
(3)任取,,则,则,则,
故()在上为减函数
由(1)知()为偶函数,且
所以,等价于,故,
解得
又的定义域为,故,所以
原不等式的解集为.
【点睛】关键点点睛:解函数不等式时,判断并证明函数的单调性,结合函数的奇偶性,把函数不等式化为代数不等式是解决问题的关键.
18.已知定义在上的函数满足:对都有且当时,.
(1)判断函数的奇偶性并用定义证明;
(2)判断函数在上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)解不等式:.
【答案】(1)奇函数,证明见解析
(2)单调递减,证明见解析
(3)
【分析】(1)利用函数的奇偶性定义求解;
(2)利用函数的单调性定义证明;
(3)利用函数的奇偶性和单调性,由求解.
【详解】(1)解:函数是奇函数,证明如下:
令,则,解得,
令,则,令,则.
为定义在上的奇函数.
(2)函数在上单调递减,证明如下:
设,则,
,
.
又,
,
又当时,,
,即,即,
在上单调递减;
(3)由得,
的定义域为且在上是单调递减的,
,解得,
不等式的解集为.
19.已知函数.
(1)若,当时,求的值域;
(2)讨论函数的奇偶性;
(3)设实数,若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,为奇函数,当时,既不是奇函数,也不是偶函数
(3)
【分析】(1)根据求,讨论的取值范围,去绝对值,分析函数单调性,即可求出值域.
(2)根据奇偶性的定义分析可得结果.
(3)讨论的取值范围,利用即可求出结果.
【详解】(1)∵,∴,∴,
∴在上单调递减,在上单调递增,
∴的最小值为,又,,∴的最大值为5.
∴当时,的值域为.
(2)当时,,的定义域为,
∵,∴是奇函数.
当时,,,
∴,且,故既不是奇函数,也不是偶函数.
综上,当时,为奇函数,当时,既不是奇函数,也不是偶函数.
(3)由题意得,.
①若,则,即,
由函数解析式可得,当时,,
∴在上的最小值为,故,解得,故.
②若,则当时,,
此时,故在上单调递增,在上单调递减,故在上的最小值为或,
∴解得,∴.
③若,则,,此时在上单调递增,故在处取得最小值,为,
∴,恒成立,故.
综上,的取值范围是.
【点睛】关键点点睛:解决本题第(3)问的关键是把问题转化为,根据函数的定义域和解析式讨论的取值范围,利用函数的单调性求最值即可得到结果.
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