内容正文:
3.1.1 函数的概念
考点一 函数的概念
1.(2025湖北武汉第一中学月考)集合A={x|0≤x≤4},B={y|0≤y≤2},下列不能表示从A到B的函数的是( )
A. f:x→y=x B. f:x→y=x
C. f:x→y=x D. f:x→y=
2.(教材习题改编)下列各组函数表示同一个函数的是 ( )
A. f(x)=与g(x)=x
B. f(x)=x与g(x)=
C. f(x)=x2-2x-1与g(t)=t2-2t-1
D. f(x)=·与g(x)=
3.(2025山东泰安期中)若函数f(x)的定义域为M={x|-2≤x≤2},值域为N={y|0≤y≤2},则函数y=f(x)的图象可能是( )
4.(2025江西南昌第二中学月考)下图是由两个高为H的圆锥(去掉底面)构成的玻璃容器,装满水,其底部装有一个排水小孔,当小孔打开时,水从孔中匀速流出,在t时刻,水面的高度为h,水面对应圆的直径为d,则下列说法错误的是( )
A.h是d的函数 B.d是t的函数
C.h是t的函数 D.d是h的函数
5.(2025河南郑州中学月考)已知函数f(x)的定义域为R,则下列等式成立的是( )
A. f(x2)=x3 B. f(x2+1)=|x+1|
C. f(x2+x)=|x| D. f(|x|)=x2+1
考点二 函数的定义域
6.函数f(x)=的定义域为 .
7.(2025河北沧州四县联考)函数f(x)=的定义域为 .
8.(2025湖南衡阳第四中学月考)如图,某小区有一块底边和高均为40 m的锐角三角形空地,现规划在空地内种植一边长为x(单位:m)的矩形草坪(阴影部分),则草坪面积S关于x的函数关系为 ,若要求草坪面积不小于336 m2,则x的取值范围为 .
9.(2025辽宁鞍山一中月考)已知f(x)的定义域为(1,3),则f+f的定义域为( )
A. B. C. D.
10.(2025重庆一中月考)已知函数f(x+2)的定义域为(-3,4),则函数g(x)=的定义域为( )
A.(-4,3) B.(-2,5) C. D.
11.(2025黑龙江鹤岗第一中学期中)已知函数f(x)=的定义域为R,则实数a的取值范围是( )
A.(0,1] B.(0,+∞)
C.[1,+∞) D.[0,1]
12.(多选题)(2025河南洛阳四校期中联考)已知函数f(x)=x2的值域为[0,36],则f(x)的定义域可能为( )
A.[2,6] B.[-2,6]
C.[-6,6] D.[0,6]
考点三 函数值及函数的值域
13.(2025吉林四平期中)函数y=2-,x∈[0,4]的值域为( )
A.[-2,2] B.[1,2]
C.[0,2] D.[-,]
14.(2025北京首都师范大学附属中学月考)已知对任意的正实数x,y,函数f(x)都满足f(xy)=f(x)+f(y), f(2)=1,则f(8)= .
15.(2025安徽涡阳第三中学质量检测)已知函数f(x)=,则f(-3)= ,当f(x)=1时,x= .
16.(2025广东广州清华附中湾区学校月考)函数y=·的定义域为 ,最大值为 .
17.(2025四川雅安中学月考)已知函数f(x)=,计算: f+f+…+f+f(1)+f(1)+f(2)+…+f(2 024)= .
18.(2025重庆八中月考)函数y=x+的值域为 ( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C. D.
19.(2025辽宁沈阳第一二○中学质量监测)已知函数f(x)=(1≤x≤2),则函数g(x)=2f(x)+f(x2)的值域为( )
A.[3,2+2] B.
C. D.
20.(2025山东省实验中学月考)设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,例如:[-2.1]=-3,[3.1]=3.已知函数f(x)=-,则函数y=[f(x)]的值域是( )
A.{0,1} B.{0,1,2}
C.{-1,0,1} D.{-1,0,1,2}
21.(2025江苏南京六校期中联考)已知函数f(x)=x2-2ax+a2-9,x∈[a-3,a2](a>0),若函数f(x)的值域为[-9,0],则实数a的取值范围是 .
22.(2025江苏无锡期中)已知函数f(x)=(x∈R),若∀a,b,c∈R, f(a), f(b), f(c)为某个三角形的三边边长,则实数k的取值范围为 .
答案
1.C 解题要点:①函数值域均为集合B的子集;②对每一个x,有唯一确定的y与其对应.
对于A,D,当0≤x≤4时,0≤y≤2,且对每一个x,有唯一确定的y与其对应,故能表示从A到B的函数;
对于B,当0≤x≤4时,0≤y≤,因为⊆[0,2],且对每一个x,有唯一确定的y与其对应,所以能表示从A到B的函数;
对于C,当0≤x≤4时,0≤y≤,因为⊇[0,2],所以不能表示从A到B的函数.
2.C 分别判断f(x)和g(x)的定义域和对应关系是否相同.
对于A,函数f(x)与g(x)的定义域均为(-∞,0], f(x)=-x,g(x)=x,对应关系不同,所以不是同一个函数;
对于B, f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为{x|x≠0},定义域不同,所以不是同一个函数;
对于C,定义域和对应关系均相同,所以是同一个函数;
对于D,由解得x≥1,所以函数f(x)的定义域为[1,+∞),由(x+1)(x-1)≥0,解得x≤-1或x≥1,所以函数g(x)的定义域为(-∞,-1]∪[1,+∞),定义域不同,所以不是同一个函数.
3.A 对于A,定义域符合、值域也符合,故A正确;
对于B,定义域为{x|-2<x≤2}≠M,值域为{y|0≤y<2}≠N,故B错误;
对于C,定义域为{x|-2≤x≤0}≠M,故C错误;
对于D,图象上存在x,有两个y的值与之对应,不满足函数的定义,故D错误.
4.A 当水面对应圆的直径d确定时,水面的高度h有两种可能,即d的一个值可能对应两个h的值,故h不是d的函数,故A错误;
当时间t确定时,水面对应圆的直径d唯一确定,水面的高度h也唯一确定,故d是t的函数,h是t的函数,故B,C正确;
当水面高度h确定时,水面对应圆的直径d唯一确定,故d是h的函数,故D正确.
5.D 对于A,当x=1时, f(1)=1,当x=-1时, f(1)=-1,与函数的定义不符,故A不成立;
对于B,当x=1时, f(2)=2,当x=-1时, f(2)=0,与函数的定义不符,故B不成立;
对于C,令x=0,则f(0)=0,令x=-1,则f(0)=1,与函数的定义不符,故C不成立;
对于D, f(|x|)=x2+1=|x|2+1,故∀x∈R, f(x)唯一确定,符合函数的定义,故D成立.
6.答案 ∪(0,+∞)
解析 由题意可得解得x≥-且x≠0,所以定义域为∪(0,+∞).
7.答案 (0,1)∪(1,3)
解析 由题意可知解得0<x<3且x≠1,所以定义域为(0,1)∪(1,3).
8.答案 S=-x2+40x(0<x<40);{x|12≤x≤28}
解析 设矩形另一边的长为y m,
由三角形相似得=,所以x+y=40,
所以矩形草坪的面积S=xy=x(40-x)=-x2+40x(0<x<40),由-x2+40x≥336,解得12≤x≤28.
9.C 因为f(x)的定义域为(1,3),所以(点拨:在括号内的式子的范围相同)所以所以<x<,所以f+f的定义域为.
10.D 因为函数f(x+2)的定义域为(-3,4)(点拨:给出的是x+2中x的范围),所以函数f(x)的定义域为(-1,6)(点拨:对应x+2的范围),
对于函数g(x)=,需满足解得<x<5,即所求定义域为.
11.D 问题转化为ax2-2ax+1≥0恒成立,分a=0与a≠0讨论.
因为f(x)=的定义域为R,所以不等式ax2-2ax+1≥0对任意x∈R恒成立,
当a=0时(易错点),1≥0恒成立,满足题意;
当a≠0时,有解得0<a≤1.
综上,a的取值范围是[0,1].
12.BCD 令f(x)=0,解得x=0(二重根),令f(x)=36,解得x=±6,结合f(x)=x2的图象可得f(x)的定义域可能为[-2,6],[-6,6]或[0,6],故B,C,D正确.
13.C 由x∈[0,4],得=∈[0,2],所以y=2-∈[0,2].
14.答案 3
解析 对于f(xy)=f(x)+f(y),
令x=y=2,可得f(4)=f(2)+f(2)=2,
令x=2,y=4,可得f(8)=f(2)+f(4)=3.
15.答案 -;2
解析 f(-3)==-=-.
由f(x)==1得4x-3=x2+1,整理得(x-2)2=0,所以x=2.
16.答案 ;
解析 易知解得0≤x≤,所以函数的定义域为.
y=·==,0≤x≤,易知当x=时,y取得最大值,最大值为.
17.答案 2 024
解析 由f(x)=,得f(x)+f=+=+=1(解题关键),
所以f+f+…+f+f(1)+f(1)+f(2)+…+f(2 024)
=++…++[f(1)+f(1)]=1×2 024=2 024.
18.C 利用换元法转化为二次函数.
由2-x≥0得x≤2,故函数的定义域为(-∞,2],令t=,则t≥0(易错点:应注意换元后定义域的变化),x=2-t2,所以y=x+即y=-t2+t+2=+,t≥0,显然当t=时,ymax=,当t→+∞时,y→-∞,所以函数的值域为.
19.D 由题可知f(x)的定义域为[1,2],
∴解得1≤x≤(易错点:注意定义域的变化),∴g(x)=2f(x)+f(x2)=+(1≤x≤).
令t=,则≤t≤1,∴g(x)=+可转化为h(t)=t2+2t=(t+1)2-1.
由函数y=h(t)的图象知,当≤t≤1时,h≤h(t)≤h(1),即+≤h(t)≤3.
∴函数g(x)=2f(x)+f(x2)的值域为.
20.C 当x=0时, f(0)=.当x≠0时, f(x)=-===+=+.
令t=x+,当x>0时,t=x+≥2=2,当且仅当x=1时等号成立,
则0<≤,故<f(x)≤;
当x<0时,t=x+≤-2·=-2,当且仅当x=-1时等号成立,
则-≤<0,故-≤f(x)<.
综上所述, f(x)的值域为,
故y=[f(x)]的值域是{-1,0,1}.
21.答案
解析 f(x)=x2-2ax+a2-9=(x-a)2-9,则有f(a)=-9, f(a-3)=0,
因为当x∈[a-3,a2](a>0)时, f(x)∈[-9,0],
所以解得1≤a≤,
所以实数a的取值范围是.
22.答案
解析 f(x)==1+, f(0)=1,
当k=1时, f(x)=1,符合题意.
当x≠0时,=,
∵x2+≥2(当且仅当x=±1时,等号成立),
∴0<≤,
(思维溯源:k-1的符号决定了f(x)的范围,所以分k>1,k<1两种情况讨论)
若k<1,则1+≤f(x)<1,
故只需2≥1,(解法点睛:利用三角形中两边之和大于第三边)解得k≥-,∴-≤k<1;
若k>1,则1<f(x)≤1+,故只需2≥+1,
解得1<k≤4.
综上所述,实数k的取值范围为.
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