内容正文:
课时训练(8) 函数的概念与表示
一、单选题
1.下列各曲线表示的y与x之间的关系中,y不是x的函数的是( )
C 解析:根据函数意义:对任意x的值,y都有唯一值与之对应,只有C不满足.故选C.
2.(2025·保定模拟)函数y=+的定义域是( )
A.[-1,0)∪(0,1)
B.[-1,0)∪(0,1]
C.(-1,0)∪(0,1)
D.(-1,0)∪(0,1]
C 解析:由题意得解得-1<x<0或0<x<1,所以原函数的定义域是(-1,0)∪(0,1).故选C.
3.(2024·德阳三模)已知f(x-1)=2x-5,且f(a)=3,则a=( )
A.3 B.
C.1 D.
C 解析:令t=x-1,则x=2t+2,∴f(t)=2(2t+2)-5=4t-1,又f(a)=3,∴4a-1=3,∴a=1.
4.已知函数f(x2+1)=x4,则函数y=f(x)的解析式是( )
A.f(x)=(x-1)2,x≥0
B.f(x)=(x-1)2,x≥1
C.f(x)=(x+1)2,x≥0
D.f(x)=(x+1)2,x≥1
B 解析:f(x2+1)=x4=(x2+1)2-2(x2+1)+1,且x2+1≥1,所以f(x)=x2-2x+1=(x-1)2,x≥1.故选B.
5.(2025·太原模拟)已知f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=,则f(-)=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
B 解析:因为f(x)是奇函数,则f(-)=-f(),且f()=2f()=4f()=4×(-)=-2,所以f(-)=2.故选B.
6.若函数f(x+1)的定义域为[-1,15],则函数g(x)=的定义域为( )
A.[1,4] B.(1,4]
C.[1,14] D.(1,14]
B 解析:因为函数f(x+1)的定义域为[-1,15],所以-1≤x≤15,所以0≤x+1≤16,所以函数f(x)的定义域为[0,16],所以要使函数g(x)=有意义,需满足解得1<x≤4,所以函数g(x)=的定义域为(1,4].
二、多选题
7.下列对应关系f满足函数定义的是( )
A.f(x2)=|x| B.f(x2)=x
C.f(cos x)=x D.f(ex)=x
AD 解析:对于A,令t=x2(t≥0),f(t)=|±|=,符合函数定义;对于B,令t=x2(t≥0),f(t)=±,设t=4,f(t)=±2,一个自变量对应两个函数值,不符合函数定义;对于C,设t=cos x,当t=时,x可以取,-等无数多的值,不符合函数定义;对于D,令t=ex(t>0),f(t)=ln t,符合函数定义.故选AD.
8.已知函数f(x)=则( )
A.f(5)=1 B.f(f(5))=1
C.f(3)=9 D.f(f(3))=log37
AB 解析:根据题意,函数f(x)=对于A,f(5)=log3(5-2)=log33=1,A正确;对于B,f(f(5))=f(1)=30=1,B正确;对于C,f(3)=log3(3-2)=log31=0,C错误;对于D,f(f(3))=f(0)=3-1=,D错误.故选AB.
三、填空题
9.函数f(x)=ln (x+1)+的定义域是________.
答案:(-1,1] 解析:由f(x)的解析式可得,解得-1<x≤1,所以其定义域为(-1,1].
10.已知函数f(x)满足f()+f(-x)=2x(x≠0),则f(-2)=________.
答案: 解析:令x=2,可得f()+f(-2)=4,令x=-,可得f(-2)-2f()=-1,解得f(-2)=.
四、解答题
11.已知函数f(x)=
(1)求f(),f(),f(-1)的值;
(2)画出这个函数的图象;
(3)求f(x)的最大值.
解:(1)∵>1,∴f()=-2×+8=5.
∵0<<1,∴f()=+5=.
∵-1<0,∴f(-1)=-3+5=2.
(2)作出函数f(x)的图象如图.
在函数f(x)=3x+5的图象上截取x≤0的部分,
在函数f(x)=x+5的图象上截取0<x≤1的部分,
在函数f(x)=-2x+8的图象上截取x>1的部分.
图中实线组成的图形就是函数f(x)的图象.
(3)由函数图象可知,当x=1时,f(x)取最大值6.
12.已知函数f(x)=的定义域是R,则实数a的取值范围是( )
A.(,+∞) B.(-12,0]
C.(-12,0) D.(-∞,]
B 解析:因为函数f(x)=的定义域为R,所以ax2+ax-3≠0对任意实数x都成立.当a=0时,显然成立;当a≠0时,需Δ=a2+12a<0,解得-12<a<0.综上所述,实数a的取值范围为-12<a≤0.故选B.
13.(2025·山西统考)十九世纪德国数学家狄利克雷提出了“狄利克雷函数”:D(x)=它在现代数学的发展过程中有着重要意义,若函数f(x)=x2-D(x),则下列实数不属于函数f(x)值域的是( )
A.3 B.2
C.1 D.0
C 解析:由题意可知f(x)=x2-D(x)=所以f(1)=12-1=0,f()=()2=2,f()=()2=3,而f(x)=1无解.
14.(2025·成都模拟)设函数f(x)=则满足f(a)<f(2a)的实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(0,+∞)
C.(0,1) D.(1,+∞)
B 解析:①当a<0时,2a<0,此时f(a)=f(2a)=1,不合题意;②当a≥0时,2a≥0,f(a)<f(2a)可化为2a<22a,所以a<2a,解得a>0.综上,实数a的取值范围是(0,+∞).
15.(2025·南昌模拟)已知函数f(x)=若f(a-3)=f(a+2),则f(a)=________.
答案: 解析:作出函数f(x)的图象,如图所示.
因为f(a-3)=f(a+2),且a-3<a+2,所以即-2<a≤3,此时f(a-3)=a-3+3=a,f(a+2)=,所以a=,a>0,解得a=2,则f(a)=.
16.在一个实验中,发现某个物体离地面的高度y(米)随时间x(秒)的变化规律可表示为f(x)=
(1)当k=1,m=2时,若此物体的高度不低于4米时,能持续多长时间?
(2)当且仅当x=6时,此物体达到最大的高度6,求实数k,m满足的条件?
解:(1)当k=1,m=2时,f(x)=
由题意可知f(x)≥4,
若0≤x≤6,则8-≥4,解得2≤x≤6;
若6<x≤12,则12-x≥4,解得6<x≤8.
综上所述,2≤x≤8,所以若此物体的高度不低于4米时,能持续时间为8-2=6(秒).
(2)令x+m=0,解得x=-m∉[0,6],可得m∈(-∞,-6)∪(0,+∞).因为f(x)=8-在[0,6]上单调递增,
由题意可得当x=6时,f(x)=8-=6,解得m=2,
且f(x)=12-kx<6在(6,12]内恒成立,则解得k≥1.综上所述,m=2,k≥1.
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