内容正文:
专题04函数的概念及其表示
目录概览
A考点精研・竞赛考点专项攻坚
考点一 相等函数的判断 5
考点二 求函数的定义域 7
考点三 求函数的值域 8
考点四 由函数定义域求参 11
考点五 由函数值域求参 12
考点六 求函数的解析式 16
考点七 分段函数问题 19
考点八 函数的求值问题 23
考点九 函数的图象问题 29
考点十 函数的新定义问题 33
B实战进阶・竞赛选拔模拟特训(精选各地竞赛、强基试题16道)
【归纳重点知识】
知识点01 函数的概念
1.函数的定义
设是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系,使对于集合中的任意一个数,在集合中都有唯一确定的数和它对应,称为从集合到集合的一个函数
2.函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:在函数中,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.显然,值域是集合的子集.
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.
(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.
知识点02 函数的表示法
1.三种表示方法
(1)详解法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.
优点:(1)简明、全面概括了变量间的关系;(2)利用详解式可求任意函数值.
缺点:不够形象、只管,而且并不是所有函数都有详解式.
(2)列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系.
优点:不需要计算可以直接看出与自变量对应的函数值;
缺点:仅能表示自变量取较少的有限值时的对应关系.
(3)图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系.
优点:能形象直观地表示函数的变化情况;
缺点:只能近似求出自变量的值所对应的函数值,而且有时误差较大.
2.函数图象的变换
(1)函数图象的平移变换
左加右减:函数的图象沿轴方向向左()或向右()平移个单位长度得到函数;
上加下减:函数的图象沿轴方向向上()或向下()平移个单位长度得到函数
(2)函数图象的对称变换
①
②
③
(3)函数图象的翻折变换
①
②
知识点03 分段函数
若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.
(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.
(2)如果函数用表格给出,则表格中的集合即为定义域.
(3)如果函数用图象给出,则图象在轴上的投影所覆盖的的集合即为定义域.0
值域是一个数集,由函数的定义域和对应关系共同确定.
(1)分段函数虽由几个部分构成,但它表示同一个函数.
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
(3)各段函数的定义域不可以相交.
知识点03 函数的对称性(拓展)
1.函数图象本身的对称性(自身对称)
若,则具有周期性;若,则具有对称性:“内同表示周期性,内反表示对称性”.
⑴图象关于直线对称.
推论1: 的图象关于直线对称.
推论2、的图象关于直线对称.
推论3、)的图象关于直线对称.
⑵的图象关于点对称.
推论1、的图象关于点对称.
推论2、的图象关于点对称.
推论3、的图象关于点对称.
2.两个函数的图象对称性(相互对称)
⑴与图象关于y轴对称.
⑵与图象关于原点对称函数.
⑶函数与图象关于轴对称.
⑷函数与其反函数图象关于直线对称.
⑸函数与图象关于直线对称.
推论1:函数与图象关于直线对称.
推论2:函数与图象关于直线对称.
推论3:函数与图象关于直线对称.
3.函数的对称性常用结论
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
知识点04 函数的周期性(拓展)
1.周期性的定义
一般地,对于定义域内的每一个,都存在非零常数,使得恒成立,则称函数具有周期性,叫做的一个周期,则()也是的周期,所有周期中的最小正数叫的最小正周期
2.函数周期性的判定
(1)的一个周期T=.
(2)的一个周期T=.
(3)的一个周期.
(4)(为常数)的一个周期T=.
提示:,两式相减可得:
(5)(为常数)的一个周期T=.
(6)的一个周期T=.
提示:,相加,得,则T=.
【熟记重要结论】
1.常见函数的定义域
(1)分式函数中分母不等于0.
(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.
(3)一次函数、二次函数的定义域为R.
(4)零次幂的底数不能为0.
2.基本初等函数的值域
(1)y=kx+b(k≠0)的值域是R.
(2)y=ax2+bx+c(a≠0)的值域:当a>0时,值域为;当a<0时,值域为.
(3)y=(k≠0)的值域是{y|y≠0}.
(4)y=ax(a>0且a≠1)的值域是(0,+∞).
(5)y=logax(a>0且a≠1)的值域是R.
3.求抽象函数的定义域的策略
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f(g(x))的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
(2)若已知函数f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
4.与二次函数有关的恒成立问题
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则
(1)f(x)>0恒成立的充要条件是;
(2)f(x)<0恒成立的充要条件是;
(3)f(x)>0(a<0)在区间[m,n]恒成立的充要条件是;
(4)f(x)<0(a>0)在区间[m,n]恒成立的充要条件是.
考点一 相等函数的判断
1.下列函数中,与函数是同一个函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据同一函数定义可知两函数定义域相同、化简后的解析式相同,逐个选项判断即可.
【详解】函数的定义域为,对应关系为
的定义域为,但对应关系不同,A错误;
,且定义域为,因为定义域与对应关系均相同,所以为同一函数,B正确;
的定义域为,C错误;
的定义域为,即或,D错误.
故选:B.
2.下列各组函数表示同一函数的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】AB定义域不同;C选项两函数定义域和对应法则均相同,D选项对应法则不同.
【详解】A选项,的定义域为R,的定义域为,
定义域不同,故不是同一函数,A错误;
B选项,的定义域为,的定义域为R,
定义域不同,B错误;
C选项,由,解得,故的定义域为,
由,解得,的定义域为,
且,故为同一函数,C正确;
D选项,,的对应法则不同,D错误.
故选:C
3.下列函数中与是同一函数的为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】根据各组函数的定义域和对应关系是否相同即可判断.
【详解】A,定义域是,定义域是,两个函数的定义域不相同,不是同一函数,错误;
B,与定义域都是,两个函数的定义域相同,对应法则相同,是同一函数,正确;
C,与对应法则不同,不是同一函数,错误;
D,定义域是,定义域是,两个函数的定义域不相同,不是同一函数,错误.故选B.
考点二 求函数的定义域
4.函数的定义域是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】C
【分析】利用根式和分式有意义列式求解即可.
【详解】由题意可得解得且,
故的定义域为且,
故选:C
5.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数有意义,列出不等式组即可.
【详解】由题可得且,则且,
故函数的定义域为.
故选:B.
6.已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过中间函数过渡,即求出的定义域后可求.
【详解】在中,,∴,
∴的定义域是,
故在中,解得,
∴的定义域是.
故选:A.
7.若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据抽象函数和具体函数的定义域求法,建立不等式组,解之即得.
【详解】依题意,函数有意义,等价于,
解得,即函数的定义域为.
故选:D
8.函数的定义域为,函数,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用抽象函数定义域法则求出,再结合具体函数定义域法则求解即可.
【详解】因为函数的定义域为,所以,
则,即函数的定义域为,
令,解得,因为,所以解得,
因为,解得,则的定义域为,故C正确.
故选:C
考点三 求函数的值域
9.已知函数的定义域,值域,则满足条件的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据函数的定义,结合函数的定义域和值域进行求解即可.
【详解】令,则,则满足条件的有,,共3个.
故选:C
10.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解方程,用表示,解得的范围,即为值域.
【详解】设,则,
两边同时平方得,即,
当时,不成立,所以,所以,
所以即整理得,即,
解得或,
故选:B.
11.下列函数中,值域是的是( ).
A. B.()
C.() D.
【答案】D
【分析】分别求出各函数的值域即可.
【详解】因为,所以函数值域为,故A错误;
因为时,,故B错误;
因为时,函数的值域为集合,不是区间.故C错误;
因为,所以函数的值域为,故D正确.
故选:D.
12.已知函数的定义域和值域分别为和,则函数的定义域和值域分别为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】D
【分析】令,求得,得到的定义域为,再结合函数图象变换,得到与函数的值域相同,即可得到答案.
【详解】由函数的定义域和值域分别为和,可得和,
令,解得,所以函数的定义域为,
又由函数的图象向左平移个单位,得到的图象,
所以函数与函数的值域相同,即.
故选:D.
13.若函数的值域是,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由给定条件求出的值域,换元借助对勾函数性质即可得解.
【详解】因为函数的值域是,
所以函数的值域是,
令,则,
由对勾函数的性质可知:函数在上单调递减,在上单调递增,
而,,,
则,即函数的值域是.
故选:B.
14.(多选)已知函数的定义域为,且,则( )
A. B.的值域为
C.的定义域为 D.的值域为
【答案】BC
【分析】法一:利用配凑法求得的解析式,法二,利用换元法求得的解析式判断A;利用解析式求值域判断B;求复合函数的定义域和值域判断选项CD.
【详解】对于A,法一:依题意,,
则,,故A错误;
法二:设,则,且,则,
所以,,故A错误;
对于B,当时,,当且仅当时取等号,
因此的值域为,故B正确;
对于C,在中,令,解得,
因此的定义域为,故C正确;
对于D,显然,,于是,
因此的值域为,故D错误.
故选:BC.
考点四 由函数定义域求参
15.若的定义域为,则实数( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】由函数特征得到不等式,得到,结合函数的定义域得到方程,求出.
【详解】由题得,解得,
函数的定义域为,故,.
故选:B
16.若函数的定义域为,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数定义域为的条件,结合二次函数性质来确定实数的取值范围.
【详解】由题意可知,关于的方程无解,此时进行分类讨论.
①当,即时,不成立,分母不为零,所以符合题意;
②当,即时,应满足,解得.
综上,实数的取值范围为.
故选:C.
17.“函数的定义域为R”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据函数定义域得到,结合与的关系得到答案.
【详解】定义域为R,即恒成立,故,
由于时一定满足,但时不能得到,
所以“函数的定义域为R”是“”的必要不充分条件.
故选:B
18.“”是“函数的定义域为R”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由题意得到在R上恒成立,分和两种情况,结合根的判别式得到不等式,求出,由集合真包含关系得到答案.
【详解】由题意得在R上恒成立,
若,则,满足要求,
若,则只需,解得,
综上,,
由于为的真子集,
故“”是“函数的定义域为R”的充分不必要条件.
故选:A
考点五 由函数值域求参
19.若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分别讨论在不同取值时得单调性;当时,,不合题意;当时,讨论的最小值即可;当时,由分析可知要求的最小值为0,先确定的范围,再根据的范围确定时函数的单调性,从而求得其最小值即为符合题意.
【详解】当.则,
此时在,单调递增,在单调递减.
当时,若,当,,不合题意;
当时,,,则值域为符合题意;
当时,要使的值域是,则要求的最小值为.
则必定先有,得,即,
此时在上单调性为上单调递减,单调递增,
有最小值符合题意.故
故选:A.
20.已知函数的值域为,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分段函数在两段上分别根据自变量范围求函数值范围,再与值域对比求实数的取值范围.
【详解】当时,在上单调递减,
此时;
当时,.
①若,则在上单调递增,此时,
又函数的值域,不合题意;
②若,则,当且仅当时,等号成立,
又函数的值域,则,
解得.综上所述:.
故选:C.
21.已知函数,若的值域为,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先分析函数的取值情况,从而判断,再结合得到,再分和两种情况讨论,当时结合函数在上的单调性,得到,从而求出的取值范围.
【详解】对于函数,当时,,当时,,
而,即有,依题意,,又,解得,则;
当时,函数在上的取值集合为,不符合题意,
当,函数在上单调递增,
则,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:A
22.已知定义在上的函数满足,若函数()在上的值域与函数的值域相同,则=( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】先构造函数方程组求出,再求出的值域,得的值域,得,即可求解.
【详解】因为,所以.
又①,
②,
由①②得,,
,
故函数的值域为,函数的值域也是,
因为即,函数()在上单调递减,
所以,即,所以.
故选:B.
23.已知函数的定义域与值域都为,则实数的值为
【答案】
【分析】利用二次函数的定义域即为满足条件的解集,即可判断开口方向和二次函数的零点,从而得到参数的两个关系式,再利用值域中的最大值,即为二次函数的最大值开方,则再得到一个相等关系,从而利用消元法,即可解得参数.
【详解】由于的值域为,所以,
的定义域为,则方程的两根为,
所以,
则抛物线的对称轴为
,
24.若函数的定义域与值域都是,则实数 .
【答案】5
【分析】由题意得,解方程组可得的值.
【详解】函数的对称轴方程为,
所以函数在上为减函数,
又函数在上的值域也为,
则,即,
由①得:,代入②得:,解得:(舍),.
把代入得:.
考点六 求函数的解析式
25.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由配凑法结合基本不等式求出的范围即可得解.
【详解】因为,
且,或,
当且仅当即时取等.
所以.
故选:D.
26.函数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用换元法将设为,反求出,再代入原式,并将改为即得.
【解析】设,则,即,
代入,可得,故.
故选:A.
27.已知是二次函数,且,若,则的解析式为 .
【答案】
【分析】设,结合已知条件利用待定系数法即可求解.
【解析】由已知设,
因为,所以,
因为,
,
所以,解得,
所以.
28.已知函数满足,则 .
【答案】
【解析】由①,
得②,
由①②得,则,
令,则,
所以,
故.
29.已知函数的定义域为,且满足,,若,则函数的解析式为 .
【答案】
【分析】根据,令,得,依次可得,,,累加可得函数解析式.
【解析】函数的定义域为,且满足,
取,得,所以,
,,,
以上各式相加得.
30.设定义域为R的函数满足:,都有且(a为常数),则函数 .
【答案】
【分析】运用赋值法可求解.
【详解】由①,
在①中,令可得②,
在②中,令,则③,
由②可得,④,
由①可得,⑤,
由②可得,⑥,
则由③④⑤⑥可得,,即,
因,则.
31.函数满足:对任意、,都有,则所有满足条件的函数的解析式为 或 .
【答案】,
【分析】令可得出,令,可求出的值,代入等式可求得函数的解析式.
【详解】令可得,
再令,可得,
解得或,
若,可得,可得,
若,可得,可得.
经检验,、均满足题意.
32.(1)已知函数是一次函数,且,求函数的解析式;
(2)已知,求函数的解析式.
【分析】(1)首先设出函数的解析式,然后根据求出参数,进而得到函数的解析式.
(2)将函数进行化简,然后利用换元法求出函数的解析式.
【详解】(1)因为函数是一次函数,则设.
由于,所以
所以.化简得:
这是一个恒等式,所以,且.
所以.
所以函数的解析式为.
(2),
令,.
所以.
所以函数的解析式为.
考点七 分段函数问题
33.设函数,使得的a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分和两种情况解不等式即可得解.
【详解】当时,,即显然恒成立,所以;
当时,,解得;
综上,的取值范围是.
故选:A.
34.已知函数则的最小值是( )
A. B. C.0 D.1
【答案】C
【分析】数形结合,画出函数的图象即可求解.
【详解】根据题意,画出函数的图象如下:
由图可知,的最小值是.
故选:C
35.已知函数,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】根据分段函数的解析式结合已知条件,求得参数,再求函数值即可.
【详解】由,是减函数,可知当时,,
所以,则,
由,得,解得,
所以.
故选:B.
36.设函数,使得的a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分和两种情况解不等式即可得解.
【详解】当时,,即显然恒成立,所以;
当时,,解得;
综上,的取值范围是.
故选:A.
37.(多选)设若实数且满足,则( )
A. B.
C. D.的取值范围是
【答案】CD
【分析】由题意知直线与的图象有三个交点,且,根据图象可得并求出与的关系,整理可得,结合二次函数分析求解即得正确选项.
【详解】∵,且,
∴直线与的图象有三个交点,
作出的图象,如图所示,
由图可知
且解得
则
因为,则,
所以
所以的取值范围是.
故选:CD.
38.(多选)已知函数,则下列关于函数的结论正确的是( )
A. B.若,则的值是或
C.的值域为 D.的解集为
【答案】AC
【分析】对A:由分段函数的性质代入计算即可得;对B:分及进行计算即可得;对C:分别求出当时,时,的取值范围即可得;对D:分及解不等式即可得.
【详解】对A:因为,则,故A正确;
对B:当时,,解得(舍去),
当时,,解得或(舍去),故B错误;
对C:当时,的取值范围是,
当时,的取值范围是,
因此的值域为,故C正确;
对D:当时,,解得,
当时,,解得,
所以的解集为;故D错误
故选:AC.
39.已知函数,若,则实数的值为 .
【答案】
【分析】按照从内到外的顺序求,并根据的取值分类讨论函数的解析式,求解即得.
【详解】①当,即时,,由解得(舍),
②当,即时,,
(Ⅰ)若,即时,有,解得;
(Ⅱ)若时,即时,有方程无解.
综上,.
40.已知函数,若恒成立,其中,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据函数的图像特征,然后根据知道的图像是图像左移个单位长度,要使恒成立,通过分析图像找到相切时的情况,从而确定的取值范围.
【详解】易知函数图象如图所示,因为,
所以函数图象即为函数图象左移个单位长度,
当曲线与直线相切时,
令,即,
则,解得:,
故,恒成立时,由图像可知,.
考点八 函数的求值问题
41.已知函数满足,则( ).
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】分别令联立方程组,求得答案.
【详解】因为,分别令,
联立得,解得,
故选:C.
42.若函数,满足,且,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【分析】应用赋值法及方程组法计算求解.
【详解】令可得,所以;
令可得;
令可得,
所以,
所以,
令可得,所以,
所以.
故选:D.
43.已知定义在上的函数满足,对任意,有,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由赋值法可令,求得,再令,求得的解析式,运用数列的裂项相消法求和,计算可得所求和.
【详解】在中,令,得;
令,得,所以.
所以,
所以.
故选:A.
44.已知函数的定义域均为,且.若的图象关于直线对称,,则( )附注:.
A.-21 B.-22 C.-23 D.-24
【答案】D
【分析】方法一:根据的图象关于直线对称得到,然后通过替换得到为周期为4 的周期函数,最后通过赋值和周期性求函数值即可;方法二:根据,,证明是以4为周期的周期函数,,通过赋值和周期性求函数值即可.
【详解】方法一:因为的图象关于直线对称,所以.
由,得,所以.
因为,所以.
由,得,于是,即是以4为周期的周期函数.
由和,得,故.
由和,得,故.
由,得-2,故.
由,得,故.
于是.
方法二:因为的图象关于直线对称,所以,则.
因为①,所以,则.
因为,所以②,则.
因此,即是以4为周期的周期函数.
由①②得.
于是
,
故选:D.
45.函数的定义域为,若,则( )
A.-2 B.-4 C.2 D.4
【答案】C
【分析】方法一,利用赋值法来证明函数的周期性和特殊函数值,即可判断,
方法二,是利用特例函数来满足条件,即可得结论.
【详解】方法一:利用赋值法,
令,则,所以.
令,,则,所以.
令,则.
令,则.
所以,
若恒成立,则与题设条件矛盾,所以不恒为0,
所以,所以,
所以,所以4为的一个周期,
所以.令,得,
又,所以,,所以,
故选:C.
方法二:举满足条件的特例函数,即令,
检验得,且,符合题意,
所以,
故选:C.
46.已知函数(为实常数的图象经过三点,,,则的值等于( )
A.0 B.1 C. D.25
【答案】D
【分析】根据点的特征得到必有零点2,3,4.设,推出,并得到,,求出的值.
【详解】由已知三点,,的特征,
将的图象下移,则必有零点2,3,4.
设,
则,
所以,
,,
所以.
故选:D.
47.设函数的定义域为,若,则 .
【答案】
【分析】令得,再令得,最后令,利用赋值法即可求解.
【详解】令,则,即,可得;
令,则,即,可得;
令,可得.
48.已知函数,且,则
【答案】
【分析】根据条件,令,得到,再通过累加法,即可求解.
【详解】令,得到,
所以,,,,,
累加得到,
即,
49.已知对于任意实数,,函数满足,且,则 .
【答案】
【分析】利用赋值法,分别令;;得到;;;再利用累加法得到即可求解.
【详解】对于,
令,得,解得,
令,得,又,解得,
令,得,即,
所以,,,,
故,
所以.
50.已知定义在R上的函数满足且,则 .
【答案】
【分析】令,可得,由累加法求出,即可求出.
【详解】令,所以,
所以,
即,,……,
所以,以上式子相加可得:,
所以,
所以.
51.已知函数的定义域为R,,,则 , .
【答案】 0
【分析】通过赋值,,可求第一空,通过赋值,得到,进而得到,确定周期,进而可求解.
【详解】令,,得,∵,∴.
令,得,
∴(*),
,
∴,
∴,
∴是一个周期为6的周期函数,
由(*),可得,
,
,
,
∴,
考点九 函数的图象问题
52.函数的图象如图①所示,则如图②所示的图象对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数图象的对称变换和平移变换可得结果.
【详解】先将函数的图象关于原点对称,可得出函数的图象,如下图所示:
再把所得函数图象向左平移个单位长度,即可得出图②所示图象,
故图②所示图象对应的函数为.
故选:D.
53.下列可以作为方程的图象的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】借助排除法,得到,不可能同时成立,即可排除A,B,C.
【详解】当时,,
若,则,即,不符合,
故,不可能同时成立,故A,B,C,选项错误.
故选:D
54.将函数向左、向下分别平移2个、3个单位长度,所得图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,将函数化为分段函数的形式,得到其大致图象,即可判断平移之后的函数图象.
【详解】,可得函数的大致图象如图所示,
将其向左、向下分别平移2个、3个单位长度,所得函数图象为C选项中的图象.
故选:C.
55.中,,正方形的顶点分别在边上.的长度为,与正方形重叠部分的面积为,则下列图象中能表示与之间的函数关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,直接求出与之间的函数关系式,根据关系式,利用基本函数图象,结合各个选项,即可求解.
【详解】易知当时,,
当时,交于,交于,如图,
因为,则,在中,,
所以为等腰直角三角形,所以,得到,
所以,故
所以,
故选:C.
56.某市一天内的气温(单位:℃)与时刻(单位:时)之间的关系如图所示,令表示时间段内的温差(即时间段内最高温度与最低温度的差),与之间的函数关系用下列图象表示,则下列图象最接近的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据的图象确定的变化趋势,确定正确选项.
【详解】由题意,从0到4逐渐增大,从4到8不变,从8到12逐渐增大,
从12到20不变,从20到24又逐渐增大,从4到8不变,
是常数,该常数为2,只有D满足,
故选:D.
57.(多选)已知函数的定义域是,且满足,作的图象关于轴的对称图象,并右移一个单位,再将横坐标变为原来的得到函数的图象,下列说法正确的有( )
A. B.与有相同的值域
C.的最小正周期是6 D.
【答案】ABD
【分析】由函数图像的变换即可判断AB,由函数周期性的定义即可判断C,结合函数周期的性质代入计算,即可判断D.
【详解】由图象的变换知A项正确;
因为图象变换中没有上下平移,所以值域不变,可知B项正确;
由得①,
在中用代替得②,
由①②得,所以3是的周期,C项错误,
由知的周期,
则,
在中令得,所以,D项正确.
故选:ABD
考点十 函数的新定义问题
58.函数的函数值表示不超过x的最大整数,例如,,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据取整函数的定义求函数的值域.
【详解】设,其中,为的小数部分,则,
则,
所以函数的值域为:.
故选:A
59.设已知函数,则( )
A. B.0 C.6 D.9
【答案】D
【分析】依题意得,再根据分段函数求值即可.
【详解】令,解得,则
因此8,故.
故选:D.
60.任意作一条直线分别与定义域均为的函数,,的图象交于点A,B,C,若点B始终为线段AC的中点,则称,是关于的“对称函数”.已知定义域为的函数,,且,是关于的“对称函数”.若,,成立,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对称函数定义,确定的表达式;再通过给定条件分析的取值范围.
【详解】因为,是关于的“对称函数”,
所以,定义域为,
.
令,, 在时取得最大值,在或时取得最小值.
则,,,
又,所以,那么.
由在上单调递增,可得的值域为,
因为,,成立,
所以. 则,解得.
故选:D.
61.定义域为的函数同时满足条件:①常数满足,区间,②使在上的值域为,那么我们把叫做上的“级矩形”函数.函数是上的“级矩形”函数,则满足条件的常数对共有( )
A.对 B.对 C.对 D.对
【答案】C
【分析】利用函数是上的单调递增函数,结合题设条件可得,进而求得满足条件的常数对.
【详解】由题意,函数是上的“1级矩阵”函数,
即满足条件①常数满足,区间,②使在上的值域为,
因为函数是上的单调递增函数,所以,解得或,或
又,所以满足条件的常数对为,,.
故选:C.
62.已知函数(),若存在,使,则称点是函数的一个“H点”.则函数 “H点”的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】C
【分析】根据“H点”的特征,利用数形结合判断存在的个数.
【详解】由,若是函数的一个“H点”,则其关于原点的对称点为,即,所以“H点”关于原点的对称点也在函数图像上,
所以要判断函数 “H点”的个数,需要知道函数图像上关于原点的对称点有多少个,作函数在上的部分图像关于原点对称的图像,如图所示,与在上的部分图像有两个交点,
所以函数 “H点”的个数为4.
故选:C
63.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,用他的名字命名了“高斯函数”.设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数.例如:,,已知函数,则下列选项中,正确的是( )
A.区间,上的值域为,
B.区间,上的值域为,
C.区间,上的值域为,
D.区间,上的值域为
【答案】A
【分析】根据高斯函数的定义,可得函数的图象,即可的解.
【详解】由高斯函数的定义可得:
当时,,则,
当时,,则,
当时,,则,
当时,,则,
易见该函数具有周期性,绘制函数图象如图所示,
由图象可知,在,的值域也为,.
故选:A
64.(多选)Riemann函数是近代分析学中重要的研究对象,在微积分中有着广泛的应用,已知Riemann函数的定义为则( )
A.存在无数个使 B.最大值与最小值之和为
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据函数定义,对各选项进行逐一判断:选项A,通过设为上的有理数,表示为,则.令,得出(,因,且互质),所以时,存在无数个满足;选项B,根据选项A推导,当最小时,即时取最大值,根据定义最小值为0;选项C:举反例证明即可;选项D:根据定义设集合A,B,分别推导证明结论.
【详解】设为上的有理数,表示为,则.
令,即,得.
因此(,因,且互质).
所以时,存在,使得,有无数个,A正确;
最大值:当最小时,即,对应,为最大值.
最小值:根据定义,0,1或上的无理数时,;
有理数中时,,故最小值为0,
故最大值与最小值之和为,B正确;
取,,则,
,
故,不满足题意,C错误;
设集合,,
①若x,,令,,则,
当与互质时,;
当与不互质时,,
故;
②若x,y中至少有一个属于B,则,
而,
故,
综上可知,D正确.
故选:ABD.
65.世界公认的三大著名数学家为阿基米德、牛顿、高斯,其中享有“数学王子”美誉的高斯提出了取整函数,表示不超过的最大整数,例如.
(1)若,求的值;
(2)已知,求函数的值域.
【分析】(1)根据题意,由取整函数定义即可得到的值;
(2)将变形,分析其取值范围,结合取整函数定义,即可得到结果.
【详解】(1)由取整函数定义可知,所以.
故的值为0.
(2)设,则.
当时,,;
当时,.
所以,所以,
故函数的值域为.
66.定义:对于定义在区间上的函数和正数,若存在正数,使不等式对任意恒成立,则称函数在区间上满足阶李普希兹条件.
(1)判断函数在上是否满足1阶李普希兹条件,并说明理由;
(2)证明函数在区间上满足阶李普希兹条件,并求出的取值范围.
【分析】(1)结合题意根据1阶李普希兹条件的含义即可求解;(2)结合已知条件以及题干定义即可求解.
【详解】(1)满足1阶李普希兹条件,不满足1阶李普希兹条件.
理由如下:对于,
,只需,
所以存在正数,使对任意恒成立,
所以满足1阶李普希兹条件.
对于,
,不妨设,则,
,即不存在正数,使不等式对任意恒成立,
所以不满足1阶李普希兹条件.
(2)不妨设,则时,,
所以
,
故时,对任意,均有
故函数在区间上满足阶李普希兹条件,
的取值范围为.
67.若函数满足:对于任意是一个三角形的三边长,都有,,也是某个三角形的三边长,则称为“保三角形函数”.
(1)判断,是否为“保三角形函数”,并说明理由;
(2)如果是定义在上的周期函数,且值域为,判断是否为“保三角形函数”,并进行证明.
【分析】(1)给定的大小关系可得的大小关系,即可判断;取特值验证可判断;
(2)取使得,取,取验证即可得证.
【详解】(1)为“保三角形函数”,不是“保三角形函数”,理由如下:
不妨设,则,即
因为是一个三角形的三边长,所以,
所以,即,
又,所以,,也是某个三角形的三边长,
所以为“保三角形函数”.
易知是一个三角形的三边长,
因为,且,
所以不满足定义,即不是“保三角形函数”.
(2)不是“保三角形函数”,证明如下:
因为函数的值域为,所以不是常数函数,
所以函数的最小正周期,存在使得,
取正整数,则,
易知可以是一个三角形的三边长,
因为,,
所以不是任何三角形的三边,
即不是“保三角形函数”.
1.(2024·湖南邵阳高一数学竞赛)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题可列出,可求出.
【详解】的定义域是,
在中,,解得,
故的定义域为.
故选:C.
2.(2023·“枫叶新希望杯”高一数学竞赛)若函数的图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由图象,利用函数的定义域以及特殊点进行求解即可.
【详解】由图象可知,,分母必定可以分解为,
在时有,,
,
故选:D.
3.(2024·全国第四届章鱼杯联赛)若三次函数满足,则( )
A.38 B.171 C.460 D.965
【答案】B
【分析】设,求导,结合题意列式求,即可得结果.
【详解】设,则,
由题意可得:,解得,
则,所以.
故选:B.
4.(2024·“枫叶新希望杯”高二数学竞赛)设集合,,函数,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】时,根据解析式求出,再由求解不等式即可.
【详解】当时,则,
由,解得,
又,所以.
故选:C
5.(2024·“枫叶新希望杯”高一数学竞赛)已知,则的值为( ).
A.16 B.18 C.32 D.24
【答案】A
【详解】因为,
所以原式.
故选:A.
6.(2023·山东师大附中数学竞赛选拨赛)已知二次函数,满足:对任意实数,都有,且当时,有成立,又,则为( )
A.1 B. C.2 D.0
【答案】B
【分析】对恒成立问题,可以任取自变量的值,式子均成立.围绕已知条件,通过,得到方程组求解即可.
【详解】由条件对任意实数,都有,知成立
当时,有成立,
成立,
,
①
,
②
由①②可得,
.
故选:B.
7.(2024·湖南邵阳高一竞赛)定义在R上的函数满足,且当时,,,若任给,存在,使得,则实数a的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当时,,
可得在,上单调递减,在上单调递增,
在,上的值域为,,
在上的值域为,,
在上的值域为,,
,
,
在上的值域为,,
当时,为增函数,
在,上的值域为,,
,解得;
当时,为减函数,
在,上的值域为,,
,解得;
当时,为常数函数,值域为,不符合题意;
综上,的范围是或.
故选:.
【方法总结】本题考查了分段函数的值域计算,集合的包含关系,对于不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数,
(1)若,,总有成立,故;
(2)若,,有成立,故;
(3)若,,有成立,故;
(4)若,,有,则的值域是值域的子集 .
8.(2024·全国第四届英才杯竞赛)当取得最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分别作出,,的图象,找到取得最小值时所对应的点,建立方程求解即可.
【详解】分别作出,,的图象,
根据,如下图:
由图象可得取得最小值时,点为,即为和的交点,
,解得:,
由图可知点在第二象限,,
故选:A.
9.(2024湖南邵阳高一竞赛初赛)如图,中,,,,点从点出发,以的速度沿向点运动,同时点从点出发,以的速度沿向点运动,直到它们都到达点为止.若的面积为,点的运动时间为,则与的函数图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据勾股定理可得,然后分两段:当点在边上时,,当点在边上时,,分别求出函数关系式,即可求解.
【详解】∵,,,
∴,
根据题意得:点到达点的时间是,到达点的时间为,点到达点的时间为,
当点在边上时(不含端点),,,
如图,过点作于点,则,
∴,
∴,
∴,
解得:,,
∴,
当点在边上时,,,,如图,
∴,,
∴,
即,
综上所述,与的函数关系式为 ,
∴函数图象第一段为过原点的开口向上的抛物线的一部分,第二段为自左向右逐渐下降的抛物线的一部分.
故选:C
10.(2024·““枫叶新希望杯”高一联赛)函数满足:,且,则 .
【答案】
【分析】结合题意可得、与的关系,即可得,即可得,结合与的关系计算即可得.
【详解】,
则,
所以.
故答案为:.
11.(2024·四川宜宾高中数学联赛初赛)定义域是一个函数的三要素之一.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】
【分析】应用抽象函数定义域定义计算即可.
【详解】已知函数的定义域为,
则函数,得,
则,则函数定义域为.
故答案为:.
12.(2024·全国高中数学联赛模拟练习)设,函数满足对任意都成立,则的最大值为 .
【答案】/
【详解】由题设有,
故,
当且仅当或时取最大值,
故的最大值为.
13.(2024·南京大学强基计划)满足的非零有理系数多项式的最低次数为 .
【答案】
【分析】先对进行变形,构造出满足条件,然后证明如果非零有理系数多项式满足,则一定拥有个不同的零点,从而说明的次数至少为,即可得到答案.
【详解】设.
一方面,有.
所以,故.
从而,故有.
即.
移项,合并同类项,得.
这表明非零有理系数多项式满足条件;
另一方面,若非零有理系数多项式满足,即是的一个零点.
不妨设是非零整系数多项式,否则将乘以其系数的公分母,再替换即可.
设,则据假设有
.
再设,则.
设多项式展开后是.
根据的结构可以看出,每个都可以表示为的有理系数多项式形式.
从而每个都能表示为.
由于,故.
由于一定是整数或整数的倍,结合的形式,知一定存在,使得
.
从而,即.
比对每个根式的系数,即得.
所以亦有,故,即.
所以,这说明也是的零点.
采用相同的方法,可以证明,,,,,,,均为的零点.
所以非零多项式至少有个零点,从而的次数至少为.
综合以上两方面,可知的最低次数为.
14.(2025·北京强基计划)已知,且,求
【分析】根据已知条件化简得出,最后计算求值即可.
【详解】因为,所以,
所以,所以,
所以
.
15.(2025东南大学强基计划)设是定义在上的单调函数,满足,求的值.
【答案】
【分析】设,构造函数赋值法计算得出或,结合函数值排除求解即可.
【详解】设,所以,所以,
所以,所以或,
当时,,在定义域内单调递增,所以,符合题意;
当时,,,不符合题意;
所以.
16.(2025·北京大学强基计划)求的值域.
【答案】
【分析】设,问题化为求的范围,数形结合确定值域即可.
【详解】令,
设,如下图示,
则,当且仅当在线段的延长线上时取等号,
当时,直线可近似看作平行关系,此时,
综上,目标式的范围是.
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专题04函数的概念及其表示
目录概览
A考点精研・竞赛考点专项攻坚
考点一 相等函数的判断 5
考点二 求函数的定义域 6
考点三 求函数的值域 6
考点四 由函数定义域求参 7
考点五 由函数值域求参 7
考点六 求函数的解析式 8
考点七 分段函数问题 9
考点八 函数的求值问题 10
考点九 函数的图象问题 11
考点十 函数的新定义问题 13
B实战进阶・竞赛选拔模拟特训(精选各地竞赛、强基试题16道)
【归纳重点知识】
知识点01 函数的概念
1.函数的定义
设是非空的数集,如果按照某种确定的对应关系,使对于集合中的任意一个数,在集合中都有唯一确定的数和它对应,称为从集合到集合的一个函数
2.函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:在函数中,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.显然,值域是集合的子集.
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.
(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.
知识点02 函数的表示法
1.三种表示方法
(1)详解法:用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.
优点:(1)简明、全面概括了变量间的关系;(2)利用详解式可求任意函数值.
缺点:不够形象、只管,而且并不是所有函数都有详解式.
(2)列表法:列出表格来表示两个变量之间的对应关系.
优点:不需要计算可以直接看出与自变量对应的函数值;
缺点:仅能表示自变量取较少的有限值时的对应关系.
(3)图象法:用图象表示两个变量之间的对应关系.
优点:能形象直观地表示函数的变化情况;
缺点:只能近似求出自变量的值所对应的函数值,而且有时误差较大.
2.函数图象的变换
(1)函数图象的平移变换
左加右减:函数的图象沿轴方向向左()或向右()平移个单位长度得到函数;
上加下减:函数的图象沿轴方向向上()或向下()平移个单位长度得到函数
(2)函数图象的对称变换
①
②
③
(3)函数图象的翻折变换
①
②
知识点03 分段函数
若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.
(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.
(2)如果函数用表格给出,则表格中的集合即为定义域.
(3)如果函数用图象给出,则图象在轴上的投影所覆盖的的集合即为定义域.0
值域是一个数集,由函数的定义域和对应关系共同确定.
(1)分段函数虽由几个部分构成,但它表示同一个函数.
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
(3)各段函数的定义域不可以相交.
知识点03 函数的对称性(拓展)
1.函数图象本身的对称性(自身对称)
若,则具有周期性;若,则具有对称性:“内同表示周期性,内反表示对称性”.
⑴图象关于直线对称.
推论1: 的图象关于直线对称.
推论2、的图象关于直线对称.
推论3、)的图象关于直线对称.
⑵的图象关于点对称.
推论1、的图象关于点对称.
推论2、的图象关于点对称.
推论3、的图象关于点对称.
2.两个函数的图象对称性(相互对称)
⑴与图象关于y轴对称.
⑵与图象关于原点对称函数.
⑶函数与图象关于轴对称.
⑷函数与其反函数图象关于直线对称.
⑸函数与图象关于直线对称.
推论1:函数与图象关于直线对称.
推论2:函数与图象关于直线对称.
推论3:函数与图象关于直线对称.
3.函数的对称性常用结论
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
知识点04 函数的周期性(拓展)
1.周期性的定义
一般地,对于定义域内的每一个,都存在非零常数,使得恒成立,则称函数具有周期性,叫做的一个周期,则()也是的周期,所有周期中的最小正数叫的最小正周期
2.函数周期性的判定
(1)的一个周期T=.
(2)的一个周期T=.
(3)的一个周期.
(4)(为常数)的一个周期T=.
提示:,两式相减可得:
(5)(为常数)的一个周期T=.
(6)的一个周期T=.
提示:,相加,得,则T=.
【熟记重要结论】
1.常见函数的定义域
(1)分式函数中分母不等于0.
(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.
(3)一次函数、二次函数的定义域为R.
(4)零次幂的底数不能为0.
2.基本初等函数的值域
(1)y=kx+b(k≠0)的值域是R.
(2)y=ax2+bx+c(a≠0)的值域:当a>0时,值域为;当a<0时,值域为.
(3)y=(k≠0)的值域是{y|y≠0}.
(4)y=ax(a>0且a≠1)的值域是(0,+∞).
(5)y=logax(a>0且a≠1)的值域是R.
3.求抽象函数的定义域的策略
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则复合函数f(g(x))的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
(2)若已知函数f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.
4.与二次函数有关的恒成立问题
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则
(1)f(x)>0恒成立的充要条件是;
(2)f(x)<0恒成立的充要条件是;
(3)f(x)>0(a<0)在区间[m,n]恒成立的充要条件是;
(4)f(x)<0(a>0)在区间[m,n]恒成立的充要条件是.
考点一 相等函数的判断
1.下列函数中,与函数是同一个函数的是( )
A. B.
C. D.
2.下列各组函数表示同一函数的是( )
A., B.,
C., D.,
3.下列函数中与是同一函数的为( )
A., B.,
C., D.,
考点二 求函数的定义域
4.函数的定义域是( )
A. B.
C.且 D.且
5.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
6.已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
7.若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
8.函数的定义域为,函数,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
考点三 求函数的值域
9.已知函数的定义域,值域,则满足条件的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
11.下列函数中,值域是的是( ).
A. B.()
C.() D.
12.已知函数的定义域和值域分别为和,则函数的定义域和值域分别为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
13.若函数的值域是,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
14.(多选)已知函数的定义域为,且,则( )
A. B.的值域为
C.的定义域为 D.的值域为
考点四 由函数定义域求参
15.若的定义域为,则实数( )
A.2 B.3 C.4 D.5
16.若函数的定义域为,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
17.“函数的定义域为R”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
18.“”是“函数的定义域为R”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
考点五 由函数值域求参
19.若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
20.已知函数的值域为,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
21.已知函数,若的值域为,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
22.已知定义在上的函数满足,若函数()在上的值域与函数的值域相同,则=( )
A.2 B.1 C. D.
23.已知函数的定义域与值域都为,则实数的值为
24.若函数的定义域与值域都是,则实数 .
考点六 求函数的解析式
25.已知,则( )
A. B. C. D.
26.函数满足,则( )
A. B.
C. D.
27.已知是二次函数,且,若,则的解析式为 .
28.已知函数满足,则 .
29.已知函数的定义域为,且满足,,若,则函数的解析式为 .
30.设定义域为R的函数满足:,都有且(a为常数),则函数 .
31.函数满足:对任意、,都有,则所有满足条件的函数的解析式为 或 .
32.(1)已知函数是一次函数,且,求函数的解析式;
(2)已知,求函数的解析式.
考点七 分段函数问题
33.设函数,使得的a的取值范围是( )
A. B. C. D.
34.已知函数则的最小值是( )
A. B. C.0 D.1
35.已知函数,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
36.设函数,使得的a的取值范围是( )
A. B. C. D.
37.(多选)设若实数且满足,则( )
A. B.
C. D.的取值范围是
38.(多选)已知函数,则下列关于函数的结论正确的是( )
A. B.若,则的值是或
C.的值域为 D.的解集为
39.已知函数,若,则实数的值为 .
40.已知函数,若恒成立,其中,则的取值范围是 .
考点八 函数的求值问题
41.已知函数满足,则( ).
A.3 B.4 C.5 D.6
42.若函数,满足,且,则( )
A.5 B.6 C.7 D.8
43.已知定义在上的函数满足,对任意,有,则( )
A. B. C. D.
44.已知函数的定义域均为,且.若的图象关于直线对称,,则( )附注:.
A.-21 B.-22 C.-23 D.-24
,
45.函数的定义域为,若,则( )
A.-2 B.-4 C.2 D.4
46.已知函数(为实常数的图象经过三点,,,则的值等于( )
A.0 B.1 C. D.25
47.设函数的定义域为,若,则 .
48.已知函数,且,则
49.已知对于任意实数,,函数满足,且,则 .
50.已知定义在R上的函数满足且,则 .
51.已知函数的定义域为R,,,则 , .
考点九 函数的图象问题
52.函数的图象如图①所示,则如图②所示的图象对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
53.下列可以作为方程的图象的是( )
A. B. C. D.
54.将函数向左、向下分别平移2个、3个单位长度,所得图象为( )
A. B.
C. D.
55.中,,正方形的顶点分别在边上.的长度为,与正方形重叠部分的面积为,则下列图象中能表示与之间的函数关系的是( )
A. B.
C. D.
56.某市一天内的气温(单位:℃)与时刻(单位:时)之间的关系如图所示,令表示时间段内的温差(即时间段内最高温度与最低温度的差),与之间的函数关系用下列图象表示,则下列图象最接近的是( ).
A. B.
C. D.
57.(多选)已知函数的定义域是,且满足,作的图象关于轴的对称图象,并右移一个单位,再将横坐标变为原来的得到函数的图象,下列说法正确的有( )
A. B.与有相同的值域
C.的最小正周期是6 D.
考点十 函数的新定义问题
58.函数的函数值表示不超过x的最大整数,例如,,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
59.设已知函数,则( )
A. B.0 C.6 D.9
60.任意作一条直线分别与定义域均为的函数,,的图象交于点A,B,C,若点B始终为线段AC的中点,则称,是关于的“对称函数”.已知定义域为的函数,,且,是关于的“对称函数”.若,,成立,则r的取值范围是( )
A. B. C. D.
61.定义域为的函数同时满足条件:①常数满足,区间,②使在上的值域为,那么我们把叫做上的“级矩形”函数.函数是上的“级矩形”函数,则满足条件的常数对共有( )
A.对 B.对 C.对 D.对
62.已知函数(),若存在,使,则称点是函数的一个“H点”.则函数 “H点”的个数为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
63.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,用他的名字命名了“高斯函数”.设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数.例如:,,已知函数,则下列选项中,正确的是( )
A.区间,上的值域为,
B.区间,上的值域为,
C.区间,上的值域为,
D.区间,上的值域为
64.(多选)Riemann函数是近代分析学中重要的研究对象,在微积分中有着广泛的应用,已知Riemann函数的定义为则( )
A.存在无数个使 B.最大值与最小值之和为
C. D.
65.世界公认的三大著名数学家为阿基米德、牛顿、高斯,其中享有“数学王子”美誉的高斯提出了取整函数,表示不超过的最大整数,例如.
(1)若,求的值;
(2)已知,求函数的值域.
66.定义:对于定义在区间上的函数和正数,若存在正数,使不等式对任意恒成立,则称函数在区间上满足阶李普希兹条件.
(1)判断函数在上是否满足1阶李普希兹条件,并说明理由;
(2)证明函数在区间上满足阶李普希兹条件,并求出的取值范围.
67.若函数满足:对于任意是一个三角形的三边长,都有,,也是某个三角形的三边长,则称为“保三角形函数”.
(1)判断,是否为“保三角形函数”,并说明理由;
(2)如果是定义在上的周期函数,且值域为,判断是否为“保三角形函数”,并进行证明.
1.(2024·湖南邵阳高一数学竞赛)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
2.(2023·“枫叶新希望杯”高一数学竞赛)若函数的图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
3.(2024·全国第四届章鱼杯联赛)若三次函数满足,则( )
A.38 B.171 C.460 D.965
4.(2024·“枫叶新希望杯”高二数学竞赛)设集合,,函数,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024·“枫叶新希望杯”高一数学竞赛)已知,则的值为( ).
A.16 B.18 C.32 D.24
6.(2023·山东师大附中数学竞赛选拨赛)已知二次函数,满足:对任意实数,都有,且当时,有成立,又,则为( )
A.1 B. C.2 D.0
7.(2024·湖南邵阳高一竞赛)定义在R上的函数满足,且当时,,,若任给,存在,使得,则实数a的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
8.(2024·全国第四届英才杯竞赛)当取得最小值时,的值为( )
A. B. C. D.
9.(2024湖南邵阳高一竞赛初赛)如图,中,,,,点从点出发,以的速度沿向点运动,同时点从点出发,以的速度沿向点运动,直到它们都到达点为止.若的面积为,点的运动时间为,则与的函数图象是( )
A. B.
C. D.
10.(2024·““枫叶新希望杯”高一联赛)函数满足:,且,则 .
11.(2024·四川宜宾高中数学联赛初赛)定义域是一个函数的三要素之一.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
12.(2024·全国高中数学联赛模拟练习)设,函数满足对任意都成立,则的最大值为 .
13.(2024·南京大学强基计划)满足的非零有理系数多项式的最低次数为 .
14.(2025·北京强基计划)已知,且,求
15.(2025东南大学强基计划)设是定义在上的单调函数,满足,求的值.
16.(2025·北京大学强基计划)求的值域.
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