内容正文:
章末检测卷(二) 函 数
(时间:120分钟,满分:150分)
一、单项选择题(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.函数f(x)=+的定义域是( )
A.[-1,+∞)
B.(-∞,0)∪(0,+∞)
C.[-1,0)∪(0,+∞)
D.R
解析:选C 要使函数有意义,需满足
即x≥-1且x≠0.
2.若函数f(x)=x2+4x+6,x∈[-3,0),则f(x)的值域为( )
A.[2,6] B.[2,6)
C.[2,3] D.[3,6]
解析:选B f(x)=(x+2)2+2,
当x=-2时,f(x)min=2,
又f(-3)=3,f(0)=6,
所以f(x)在[-3,0)上的值域为[2,6).
3.若x∈R,f(x)是y=2-x2,y=x这两个函数的中的较小者,则f(x)的最大值为( )
A.2 B.1
C.-1 D.无最大值
解析:选B 法一(直接法):当2-x2≥x,即-2≤x≤1时,f(x)=x,此时f(x)max=1,
当2-x2<x,即x>1或x<-2时,f(x)=2-x2,此时f(x)<1,综上知f(x)max=1.
法二(数形结合法):在同一坐标系中分别画出y=2-x2和y=x的图象,由题意知f(x)的图象为图中实线部分.
由图易知f(x)的最大值为1.
4.已知y=f(x)是奇函数,若g(x)=f(x)+2,且g(1)=1,则g(-1)等于( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C ∵g(x)=f(x)+2,
∴g(-x)=f(-x)+2,又y=f(x)为奇函数,
∴f(-x)+f(x)=0,∴g(x)+g(-x)=4,故g(1)+g(-1)=4,又g(1)=1,
∴g(-1)=3.
5.下列函数是偶函数且在区间(-∞,0)上为增函数的是( )
A.y=2x B.y=
C.y=|x| D.y=-x2
解析:选D 由函数为偶函数可排除选项AB;对于选项C,函数y=|x|在区间(-∞,0)上为减函数,故不正确;对于选项D,函数为偶函数,且在区间(-∞,0)上为增函数,故正确.故选D.
6.如果偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数且最小值是2,那么f(x)在(-∞,0]上是( )
A.减函数且最小值是2
B.减函数且最大值是2
C.增函数且最小值是2
D.增函数且最大值是2
解析:选A 由偶函数图象关于y轴对称,可知偶函数在原点两侧的对称区间上单调性相反,所以函数f(x)在(-∞,0]上为减函数,且最小值为2.
7.若函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有>0成立,则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.[1,3)
C. D.(-∞,3)
解析:选C ∵对任意实数x1≠x2,
都有>0成立,
∴f(x)在R上是增函数,
∴
解得-≤a<3.故选C.
8.已知函数f(x)=若f(a-1)>f(-a),则实数a的取值范围是( )
A.a> B.a>1
C.a< D.a<1
解析:选C 因为函数f(x)=
所以函数在R上是减函数,
因为f(a-1)>f(-a),
所以a-1<-a,所以a<.
二、多项选择题(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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.下列说法正确的是( )
A.空集是任何集合的真子集
B.函数f(x)的值域是[-2,2],则函数f(x+1)的值域为[-3,1]
C.既是奇函数又是偶函数的函数有无数个
D.函数f(x)的定义域是[-2,2],则函数f(x+1)的定义域为[-3,1]
解析:选CD 由空集不是它本身的真子集知,A错误;由f(x)与f(x+1)的值域相同知,B错误;设f(x)=0,且x∈D,D是关于原点对称的区间,则f(x)既是奇函数又是偶函数,由于D有无数个,故f(x)有无数个,C正确;由-2≤x+1≤2得-3≤x≤1,D正确.故选CD.
10.函数f(x)=x2-(4a-1)x+2在[-1,2]上不单调,则实数a的取值可能是( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
解析:选BC 因为二次函数f(x)=x2-(4a-1)x+2的图象开口向上,对称轴的方程为x=,又因为函数f(x)在区间[-1,2]上不单调,所以-1<<2,解得-<a<,故选BC.
11.已知函数f(x)=x2-2x+2,关于f(x)的最大(小)值有如下结论,其中正确的是( )
A.f(x)在区间[-1,0]上的最小值为1
B.f(x)在区间[-1,2]上既有最小值,又有最大值
C.f(x)在区间[2,3]上有最小值2,最大值5
D.f(x)在区间[0,a](a>1)上的最大值为f(a)
解析:选BC 函数f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1的图象开口向上,对称轴为直线x=1.在选项A中,因为f(x)在区间[-1,0]上单调递减,所以f(x)在区间[-1,0]上的最小值为f(0)=2,A错误;在选项B中,因为f(x)在区间[-1,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增,所以f(x)在区间[-1,2]上的最小值为f(1)=1,又因为f(-1)=5,f(2)=2,f(-1)>f(2),所以f(x)在区间[-1,2]上的最大值为f(-1)=5,B正确;在选项C中,因为f(x)在区间[2,3]上单调递增,所以f(x)在区间[2,3]上的最小值为f(2)=2,最大值为f(3)=5,C正确;在选项D中,当1<a≤2时,f(x)在区间[0,a]上的最大值为2,当a>2时,由图象知f(x)在区间[0,a]上的最大值为f(a),D错误.因此选BC.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.设函数f(x)=已知f(x0)=8,则x0=________.
解析:∵当x≥2时,x+2=8解得x0=;当x<2时,2x0=8,x0=4(舍去).
答案:
13.已知函数f(x)=x2-m是定义在区间[-3-m,m2-m]上的奇函数,则m=________,f(m)=________.
解析:由题意得,m2-m=3+m,
即m2-2m-3=0,∴m=3或m=-1,
当m=3时,f(x)=x-1,
此时x∈[-6,6],
∵f(x)在x=0处无意义,∴不符合题意;
当m=-1时,f(x)=x3,此时x∈[-2,2],
函数f(x)在[-2,2]上是奇函数,符合题意,
∴f(m)=f(-1)=(-1)3=-1.
答案:-1 -1
14.若函数f (x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则不等式f(x)<0的解集为________.
解析:因为f(x)是定义在R上的偶函数,且f(2)=0,所以f(-2)=0.
又因为f(x)在(-∞,0]上是减函数,故f(x)在[0,+∞)上是增函数.
故满足f(x)<0的x的取值范围应为(-2,2).
答案:(-2,2)
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知函数f(x)=+.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)当a<0时,求f(a),f(a-1)的值.
解:(1)由题意得解得x≤3且x≠2,
故函数f(x)的定义域为{x|x≤3且x≠2}.
(2)∵f(x)=+,x≤3且x≠2,
∴当a<0时,f(a)=+,
f(a-1)=+=+.
16.(15分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x,现已画出函数f(x)在y轴左侧的图象,如下图所示,请根据图象解答下列问题.
(1)写出函数f(x)(x∈R)的增区间;
(2)写出函数f(x)(x∈R)的解析式;
(3)若函数g(x)=f(x)-2ax+2(x∈[1,2]),求函数g(x)的最小值.
解:(1)根据偶函数的性质及已知条件,将题中f(x)的图象补充完整(图略),由函数图象知,f(x)的增区间为[-1,0]和[1,+∞).
(2)当x>0时,-x<0,f(-x)=(-x)2 +2(-x)=x2-2x,又函数f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(x) =f(-x)=x2 -2x,
所以函数f(x)的解析式为f(x)=
(3)由(2)知,g(x)=x2-(2a+2)x+2(x∈[1,2]).因为函数y=x2-(2a+2)x+2,x∈R的图象的对称轴为直线x=-=a+1,所以
①当a+1≤1,即a≤0时,函数g(x)的最小值为g(1)=1-2a;
②当a+1≥2,即a≥1时,函数g(x)的最小值为g(2)=2-4a;
③当1<a+1<2,即0<a<1时,函数g(x)的最小值为g(a+1)=-a2-2a+1.
∴g(x)min=
17.(15分)已知函数f(x)是定义在区间[-1,1]上的奇函数,对于任意的m,n∈[-1,1]有>0(m+n≠0).
(1)判断函数f(x)的单调性;
(2)解不等式f<f(1-x).
解析:(1)设x1=m,x2=-n,且x1<x2,由已知可得>0,即f(x1)<f(x2).
由函数单调性的定义可得函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数.
(2)由(1)知函数在区间[-1,1]上是增函数.
又由f<f(1-x),
得解得0≤x<.
所以不等式f<f(1-x)的解集为.
18.(17分)已知定义在R上的函数f(x)对任意实数x,y,恒有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-.
(1)证明:f(x)为奇函数;
(2)证明:f(x)在R上是减函数;
(3)求函数f(x)在[-3,6]上的最大值与最小值.
解:(1)证明:令x=y=0,
可得f(0)+f(0)=f(0+0),得f(0)=0.
令y=-x,
可得f(x)+f(-x)=f(x-x)=f(0),
即f(x)=-f(-x),故f(x)为奇函数.
(2)证明:设x1,x2∈R,且x2>x1,
则x2-x1>0,于是f(x2-x1)<0.
又f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1),
所以f(x2)-f(x1)<0,
所以f(x)在R上是减函数.
(3)由(2),知函数f(x)在[-3,6]上的最大值为f(-3),最小值为f(6).
f(-3)=-f(3)=-[f(2)+f(1)]=-3f(1) =2,
f(6)=-f(-6)=-[f(-3)+f(-3)]=-2f(-3)=-4,
所以f(x)在[-3,6]上的最大值为2,最小值为-4.
19.(17分)对于区间[a,b]和函数y=f(x),若同时满足:
①f(x)在[a,b]上是单调函数;
②函数y=f(x),x∈[a,b]的值域还是[a,b],则称区间[a,b]为函数f(x)的“不变”区间.
(1)求函数y=x2(x≥0)的所有“不变”区间;
(2)函数y=x2+m(x≥0)是否存在“不变”区间?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:(1)易知函数y=x2 (x≥0)单调递增,
故有解得a=0或1,b=0或1,
又因为a<b,
所以所以函数y=x2 (x≥0)的“不变”区间为[0,1].
(2)易知函数y=x2+m(x≥0)单调递增,若函数y=x2+m (x≥0)存在“不变”区间,
则有b>a≥0,且
消去m得a2-b2=a-b,
整理得(a-b) (a+b-1)=0.
因为a<b,所以a+b-1=0,即b=1-a.
又由b>a≥0,得1-a>a≥0,
所以0≤a<,
所以m=-a2+a=-+.
所以0≤m<.
综上所述,当0≤m<时, 函数y=x2+m(x≥0)存在“不变”区间.
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