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2024级厦外高一数学校本作业(函数补充练习)—函数图象的运用
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一、单选题
1.已知函数则函数的图象是( )
A. B. C. D.
2.已知函数的定义域为,其图象如图所示,则的解集为( )
A. B.
C. D.
3.已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的图象如图所示,则函数g(x)=ax+b的图象是( )
4.青花瓷,又称白地青花瓷,常简称青花,是中国瓷器的主流品种之一.如图,这是景德镇青花瓷,现往该青花瓷中匀速注水,则水的高度与时间的函数图像大致是( )
A. B.
C. D.
5.设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则一定有( )
A. B. C. D.
6.若函数,满足,且时,,则函数的图像与函数的图像的交点的个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
7.在平面直角坐标系xOy中,如图放置的边长为2的正方形ABCD沿x轴滚动(无滑动滚动),点D恰好经过坐标原点,设顶点的轨迹方程是,则对函数的判断正确的是( )
A.方程在上有两个根
B.函数是偶函数
C.在上单调递增
D.对任意的,都有
8.已知函数,若恒成立,则非零实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知为函数的两个零点,且,则( )
A. B. C. D.
10.已知函数的定义域均为R,且,则( )
A.函数的图像关于点对称 B.函数的图像关于点对称
C.函数的图像关于直线对称 D.函数的图像关于直线对称
三、填空题
11..若关于x的方程|x|=a-x只有一个解,则实数a的取值范围是________.
12.若函数在上的最大值为4,则a的取值范围为________.
13.定义,若函数,且在区间上的值域为,则区间长度的最大值为________.
14.不等式有多种解法,其中之一是在同一直角坐标系中作出的图像,然后求解,请类比求解以下问题:设,若对任意,都有,则的取值范围是___________.
四、解答题
15.已知函数.
(1)若,请根据函数的图象,直接写出其值域;
(2)若,求证:,为定值;
(3)若,求的值.
16.已知对任意两个实数a,b,定义,设函数,分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且.
(1)求函数的最小值;
(2)若不等式对任意实数t恒成立,求非零实数m的取值范围.
思维探索:
17.已知函数.
(1)若时,,求实数的取值范围;
(2)设,若方程有三个不同的实数解,求实数的取值范围.
参考答案:
1.B
【分析】根据分段函数的特征写出的表达式,即可判断.
【详解】由题意得,当,即时,;
当,即时,
所以
结合函数图象可知:自变量的分界线为,故排除A,C,D 故选:B.
2.A
【分析】根据图象分段判断即可.
【详解】由图可知,当时,,所以;
当时,,所以;
当时,,所以;
故的解集为, 故选:A.
3.【答案】 C
【解析】 由函数f(x)的图象知a>1,-1<b<0.
∴g(x)=ax+b在R上是增函数,且g(0)=1+b>0.
因此选项C满足要求.
4.C
【分析】根据瓷器的形状:中间粗,上下细来分析水的增高速度.
【详解】由图可知该青花瓷上、下细,中间粗,则在匀速注水的过程中,水的高度先一直增高,且开始时水的高度增高的速度越来越慢,到达瓷瓶最粗处之后,水的高度增高的速度越来越快,直到注满水,结合选项所给图像,只有先慢后快的趋势的C选项符合. 故选:C
5.A
【分析】根据图象平移变换与奇偶性,可得函数的对称性,可得答案.
【详解】图象向右平移2个单位,可得的图象,且是奇函数,
的图象关于点成中心对称,,
图象向右平移1个单位,可得的图象,且是偶函数,
的图象关于直线成轴对称,
由对称性,对称轴直线关于成中心对称的直线为,
对称中心关于直线成轴对称的点为,即. 故选:A.
6.C
【分析】作出两个函数图象,数形结合求解
【详解】由题意得的周期为2,
作出与的函数图象,数形结合得共有6个交点, 故选:C
7.B
【分析】由点的运动轨迹可得函数图像,根据图像可判断函数的图像与直线在上有三个交点,函数是偶函数,在上单调递减,且有.
【详解】分析正方形顶点的运动状态可知,
当时,的轨迹是以为圆心,半径为的圆;
当时,的轨迹是以为圆心,半径为的圆;
当时,的轨迹是以为圆心,半径为的圆;
当时,的轨迹是以为圆心,半径为的圆,
作出函数的图像如右图所示:
由图可知:函数的图像与直线在上有三个交点,即方程在上有三个根,A错误;
函数的图像关于轴对称,所以函数是偶函数,B正确;
函数在上单调递减,C错误;
由图像可知:取,可得,,,D错误. 故选:B
8.B
【分析】作出的函数图象,结合图象的平移变换求解
【详解】在同一坐标系内作出与的图象,
当射线与曲线相切时,
即方程时,由,解得,
结合图象可得时,,所以a的的取值范围是, 故选:B
9.【答案】ABD
【解析】令,则,
所以,
作出函数和的图象,易知,故A正确;
构造函数,则函数单调递增,
又,故,故B正确;
作直线与交于点(,),则有,故,故C错误;
由于时,,故,
又因为,故,
所以,故D正确,
综上,正确答案为ABD.
故选:ABD
10.AC
【分析】构造函数,结合抽象函数的对称性推导出结论.
【详解】因为,
设,则,
所以的图象关于点对称,即正确;
设,则,
所以的图象关于点对称,即错误;
设,由可知,,
又,所以,
所以,所以的图象关于直线对称,即正确;
设,由可知,,
又,所以,
所以推不出,所以的图象不一定关于直线对称,即D错误; 故选:AC.
11.【答案】 (0,+∞)
【解析】在同一个坐标系中画出函数y=|x|与y=a-x的图象,如图所示.由图象知当a>0时,方程|x|=a-x只有一个解.
12.【答案】
【解析】因为,
当时,易知在上单调递增,
当时,在上单调递增.
作出的大致图象,如图所示.
由图可知,,,
因为在上的最大值为,所以的取值范围为.
故答案为:
13. .
【分析】根据定义作出函数的图像,根据函数值域,求出对应点的坐标,利用数形结合进行判断即可.
【详解】根据定义作出函数的图像如图:(实线部分的曲线).
其中,即.
当时,当或时,由,解得:或;
当时,当时,由解得:.
由图像知,若函数在区间上的值域为,则区间长度的最大值为.
故答案为:
14..
【分析】类比图像法,画出和的图像,根据图像列出方程即可.
【详解】类比图像法解不等式,画出和,若对任意都有,则应为增函数,所以两个函数图像应如下图所示:
由图像得,解得其中,
所以,当且仅当时等号成立,
故的范围为. 故答案为:.
15.(1);(2)证明见解析;(3)2022
【分析】(1)化简作出图象可得答案;
(2)直接计算可得答案;
(3)利用可得答案.
(1),
当时,作出函数的图象如图所示,由图象可知,函数的值域为.
(2),故,为定值.
(3)由(2)可知,故.
16.(1);(2)
【分析】(1)利用赋值法求得以及,结合图象求得的最小值.
(2)根据的奇偶性、单调性化简不等式,对进行分类讨论,由此求得的取值范围.
(1),,
令,则是奇函数,而是偶函数,
所以,
即,
解得,.
画出和的图象如下图所示,
所以的图象如下图所示,
由图可知的最小值为.
(2)由(1)得,是偶函数,开口向上,在区间上递增,上递减,
不等式对任意实数t恒成立,
,
,
当时,恒成立,符合题意.
当时,,
所以,
恒成立,
所以,
解得.
当时,,
所以,
恒成立,
所以,
解得,
综上所述,的取值范围是.
17.(1);(2).
【分析】(1)利用参变分离得,转换为二次函数求最值即可求函数最值,即得;
(2)将原方程转换为,利用整体换元,结合二次函数的实根分布即可求解.
(1)因为,即,
令,记,
∴,∴,即 的取值范围是;
(2)由,得,
即,且,
令,则方程化为.
又方程有三个不同的实数解,由的图象可知,
有两个根,,且或,
记,
则 或,解得或,综上所述,的取值范围是.
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