内容正文:
[对应学生用书P291]
A级 基础过关
1.向高为H的水瓶中注水,注满为止,如果注水量V与水深h的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状是( )
解析 观察图象,根据图象的特点,发现取水深h=时,注水量V′>,即水深为一半时,实际注水量大于水瓶容积的一半,A中V′<,C、D中V′=,故排除A、C、D,选B.
答案 B
2.(2025·大连模拟)已知函数f(x)=x|x|-2x,则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数,递增区间是(0,+∞)
B.f(x)是偶函数,递减区间是(-∞,1)
C.f(x)是奇函数,递减区间是(-1,1)
D.f(x)是奇函数,递增区间是(-∞,0)
解析 将函数f(x)=x|x|-2x去掉绝对值得f(x)=画出函数f(x)的图象,如图,
观察图象可知,函数f(x)的图象关于原点对称,故函数f(x)为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.
答案 C
3.(2025·成都模拟)函数f(x)=ln |x|的大致图象可能为( )
解析 因为函数f(x)=ln 的定义域为,故排除B、D;又因为f=-ln >0,故排除C.故选A.
答案 A
4.已知f(x)=2x-1,g(x)=1-x2,规定:当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;当|f(x)|<g(x)时,h(x)=-g(x).则h(x)( )
A.有最小值-1,最大值1 B.有最大值1,无最小值
C.有最小值-1,无最大值
D.有最大值-1,无最小值
解析 画出函数y=|f(x)|=|2x-1|与y=g(x)=1-x2的图象,两图象交于A,B两点.
由题意,在A,B两侧,|f(x)|≥g(x),故h(x)=|f(x)|;在A,B之间,|f(x)|<g(x),故h(x)=-g(x).
综上可知,y=h(x)的图象是图中的实线部分,因此h(x)有最小值-1,无最大值.
答案 C
5.(多选)函数y=(kx2+1)ex的图象可能是( )
解析 f(x)=(kx2+1)ex,当k=0时,f(x)=ex,A选项正确;f′(x)=(kx2+2kx+1)ex,令Δ=4k2-4k≤0⇒0≤k≤1,此时f′(x)=(kx2+2kx+1)ex≥0,f(x)=(kx2+1)ex在R上单调递增;k>1时,f′(x)=(kx2+2kx+1)ex=0有两个根x1,x2,且x1x2=,x1+x2=-2,此时x1<0,x2<0,根据极值点判断,故C选项正确,D选项错误;当k<0时,f′(x)=(kx2+2kx+1)ex=0有两个根x1<x2,且x1x2=,x1+x2=-2,此时x1<0,x2>0,故B选项正确.故选ABC.
答案 ABC
6.(2025·沈阳质检)若函数f(x)=的图象如图所示,则f(-3)=________.
解析 ∵f(-1)=0,∴ln (-1+a)=0,∴-1+a=1,∴a=2,又y=ax+b过点(-1,3),∴2×(-1)+b=3,∴b=5,∴f(-3)=-3a+b=-6+5=-1.
答案 -1
7.不等式≤的解集是________.
解析 在同一直角坐标系中作出函数y=和y=的图象,如图所示,
当=时,解得x=,由图象知,≤的解集是.
答案
8.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2-x.若f(a)<4+f(-a),则实数a的取值范围是________.
解析 因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以f(a)<4+f(-a)可转化为f(a)<2,作出f(x)的图象,如图.由图易知a<2.
答案 (-∞,2)
9.已知f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)请画出f(x)的大致图象并在图象上标注零点;
(2)已知a>1,若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
解析 (1)根据题意,列表如下,
x
-2
-1
0
1
2
f(x)
0
-1
0
1
0
f(x)的大致图象如图所示,其中有-2,0,2三个零点.
(2)由(1)中的函数图象可知,要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,则-1<a-2≤1,即1<a≤3,故a的取值范围为(1,3].
B级 能力提升
10.(多选)函数f(x)=的图象如图所示,则( )
A.a>0 B.b<0
C.c>0 D.abc<0
解析 函数的定义域为{x|x≠-c},
由图可知-c>0,则c<0,
由图可知f(0)=<0,所以b<0,
由f(x)=0,得ax+b=0,x=-,
由图可知->0,得<0,所以a>0,
综上,a>0,b<0,c<0.
答案 AB
11.(2025·郑州检测)下列可以作为方程x3+y3=3xy的图象的是( )
解析 当x<0时,x3=3xy-y3=y<0,若y<0,则3x-y2>0,即y2<3x<0,与y2≥0矛盾,
故x<0,y<0不可能同时成立,故A、C、D选项错误.故选B.
答案 B
12.已知函数f(x)=|x|(x-a),a>0.
(1)作出函数f(x)的图象;
(2)写出函数f(x)的单调区间;
(3)当x∈[0,1]时,由图象写出f(x)的最小值.
解析
(1)f(x)=
其图象如图所示.
(2)由图知,f(x)的单调递增区间是(-∞,0),;单调递减区间是.
(3)由图象知,当>1,即a>2时,f(x)min=f(1)=1-a;当0<≤1,即0<a≤2时,f(x)min=f=-.
综上,当x∈[0,1]时,f(x)min=
C级 拓广探索
13.已知函数f(x)=则y=f(x)(x∈R)的图象上关于坐标原点O对称的点共有( )
A.0对 B.1对
C.2对 D.3对
解析 由题意知,函数y=f(x)(x∈R)的图象上关于原点对称的点即函数y=ex的图象关于原点的对称图象(函数y=-e-x的图象)与y=2x2-4x+1(x>0)的图象的交点,如图,作出函数y=-e-x和y=2x2-4x+1的图象,由图知函数y=-e-x的图象与y=2x2-4x+1(x>0)的图象有两个交点,所以满足条件的对称点有2对.故选C.
答案 C
14.已知函数f(x)=,实数a,b满足a<b.
(1)在平面直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(2)若函数f(x)在区间[a,b]上的值域为,求a+b的值;
(3)若函数f(x)的定义域是[a,b],值域是[ma,mb](m>0),求实数m的取值范围.
解析 (1)因为函数f(x)=,先作出函数y=1-的图象,然后再利用图象变换作出函数f(x)=的图象如图所示.
(2)由=,解得x=或x=,
由=3,解得x=-或x=,
由图象可知f(x)=只在第一象限内,
所以[a,b]=,所以a+b=1.
(3)由题意得[a,b]在f(x)的增区间内且a>0,b>0,
又f(x)=在[1,+∞)上单调递增,
故即
所以a,b是方程1-=mx的两个根,即x-1=mx2(x>1),所以mx2-x+1=0在区间[1,+∞)上有两个不相等的实数根,设g(x)=mx2-x+1,
则
解得0<m<,故实数m的取值范围为.
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