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第三章《函数的概念与性质》同步单元必刷卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据根号内非负,以及分母不为0,列不等式求解即可.
【详解】因为的定义域满足解得.
故选:A.
2.以下函数是奇函数且在单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由各选项奇偶性及在上的单调性可得答案.
【详解】对于A,定义域为,为非奇非偶函数,故A不满足题意;
对于B,其为偶函数,故B不满足题意;
对于C,其为奇函数,又当时,,在区间上单调递增,故C不满足题意;
对于D,其为奇函数,又当时,,在区间上单调递减,故D满足题意.
故选:D
3.函数在单调递增,且为奇函数,若,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先利用奇函数的性质将问题转化为,再利用单调性继续转化为,从而求得取值范围即可.
【详解】由题意得是奇函数,故,
又,可得,
因为是增函数,所以有,解得,故D正确.
故选:.
4.若函数 在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据分段函数的单调性的性质可以得到不等式组,解这个不等式组即可.
【详解】因为是上单调递减函数,
所以有:.
故选:A
5.某投资公司计划投资A,B两种金融产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资量成正比例,其关系如图1,B产品的利润与投资量的算术平方根成正比例,其关系如图2(利润与投资量单位:万元);该公司已有20万元资金,并全部投入A,B两种产品中,进行科学合理投资,使公司获得最大利润为( )
A.5.6万元 B.4.8万元 C.6万元 D.5万元
【答案】B
【分析】根据已给函数模型结合已知数据求出解析式,设A产品投入万元,则B产品投入万元,求出利润的表达式,然后利用换元法转化为二次函数求得最大值.
【详解】设投资为万元,A产品的利润为万元,B产品的利润为万元.
由题意设,.
由图知,.又,.
从而,.
设A产品投入万元,则B产品投入万元,
设企业利润为万元,
则,
设,则,
,
时,,此时.
A产品投入16万元,则B产品投入4万元,才能使公司获得最大利润,最大利润为4.8万元,
故选:B.
6.若幂函数的图象经过点,则下列说法正确的是( )
A.为偶函数 B.方程的实数根为
C.在上为增函数 D.的值域为
【答案】B
【分析】先代点求出幂函数的解析式,然后判断幂函数的性质即可.
【详解】设,代入点可得,所以,
所以,因为,所以,即函数的定义域为,
对于A:因为的定义域为,不关于原点对称,
所以既不是为偶函数也不是奇函数,故A错误;
对于B:令,所以,解得,故B正确;
对于C,因为,因为,所以在上为减函数,故C错误;
对于D:因为,所以,所以,
的值域为,故D错误.
故选:B.
7.我国在2020年9月22日在联合国大会提出,二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,争取在2060年前实现碳中和.为了响应党和国家的号召,某企业在国家科研部门的支持下,进行技术攻关:把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品,经测算,该技术处理总成本y(单位:万元)与处理量x(单位:吨)之间的函数关系可近似表示为,当处理量x等于多少吨时,每吨的平均处理成本最少( )
A.120 B.200 C.240 D.400
【答案】D
【分析】先根据题意求出每吨的平均处理成本与处理量之间的函数关系,然后分和分析讨论求出其最小值即可
【详解】由题意得二氧化碳每吨的平均处理成本为,
当时,,
当时,取得最小值240,
当 时,,
当且仅当,即时取等号,此时取得最小值200,
综上,当每月的理量为400吨时,每吨的平均处理成本最低为200元,
故选:D
8.已知为上的奇函数,,若对,当时,都有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】化简条件中的不等式得到,构造函数,得到函数在上的单调性,得到关于的不等式,转换为自变量不等式,求得在上不等式解集.再由是奇函数通过奇偶性定义得到函数为偶函数,同理可求得在上不等式解集,然后求并集即可得到不等式解集.
【详解】由,得,
因为,,所以,即.
设,则在上单调递减.
而,
则,解得.
因为为上的奇函数,所以,
则为上的偶函数,故在上单调递增,
,则,解得.
综上,原不等式的解集为.
故选:B.
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.下列命题中,正确的有( )
A.函数与函数表示同一函数
B.已知函数,若,则
C.函数的值域是
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】BC
【分析】对于A,根据两函数的定义域不同,即可求解;
对于B,求函数解析式,代入即可求解;
对于C,结合函数解析式求值域,即可求解;
对于D,由复合函数的定义域的求法,即可求解.
【详解】函数的定义域为,函数的定义域为,
两函数的定义域不同,不是同一函数,A选项错误;
函数,令,得,
若,解得,B选项正确;
由,有,则,所以函数的值域是,C选项正确;
若函数的定义域为,由,解得,则函数的定义域为,D选项错误.
故选:BC
10.已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C.是偶函数 D.当时,
【答案】ABD
【分析】根据函数为幂函数可求出m的值,即可判断AB;结合函数的奇偶性判断C;根据函数解析式可判断D.
【详解】由是幂函数知,所以或-2,
所以或,所以,,AB正确;
当时,,是奇函数,C错误;
对于,当时,,
对于,当时,不成立,故当时,,D正确
故选:ABD.
11.定义在上的函数满足:对于任意正数,,都有,当时且,则下面结论正确的是( )
A. B.
C.的解集为 D.若,则实数
【答案】BCD
【分析】利用特殊值判断A、B,利用单调性的定义证明在上是减函数,再根据单调性解函数不等式即可判断C,求出,再结合C即可判断D.
【详解】令,,得,由,所以,故A错误;
令,得,因此,
所以,则,故B正确;
设,则,,
,
又因为,所以,所以,
即,所以在上是减函数,
由,所以,可得,所以的解集为,故C正确;
由,,知,
而,所以,
又因为在上是减函数,,唯一,因此,故D正确.
故选:BCD.
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.请写出一个同时满足下列两个条件:①是偶函数;②在上单调递增的幂函数 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据幂函数的定义及性质即可得到答案.
【详解】根据幂函数的定义,,
要使是偶函数,且在上单调递增,
例如,取,则.
故答案为:(答案不唯一)
13.如图,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,且.已知为定值l,腰CD与直线BC的夹角为,设等腰梯形的面积为S,高为h,则S关于h的函数解析式为 .
【答案】,
【分析】由给定的图形,结合等腰梯形的性质求出函数解析式.
【详解】如图,过点C作AD的垂线,交AD于点E,则,
在中,,,则,
而,于是,,
所以,.
故答案为:,
14.若幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的的取值范围为 .
【答案】
【分析】先由函数单调性得,进而求出或,接着由幂函数奇偶性得,再结合函数的单调性分类讨论即可解不等式.
【详解】因为幂函数在上单调递减,
所以,解得,
又,所以或,
当时,幂函数为,图象关于y轴对称,满足题意;
当时,幂函数为,图象不关于y轴对称,舍去,
所以,不等式为,
因为函数在和上单调递减,
所以或或,
解得或.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知幂函数在区间上单调递增.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义和性质来求得的值,从而求得的解析式.
(2)根据函数的单调性化简不等式,从而求得的取值范围.
【详解】(1)是幂函数,
,解得或,
又幂函数在区间上单调递增,
,即.
(2))易知在上单调递增,
又,
,即,
解得,
实数的取值范围为.
16.某企业生产某种产品的年固定成本为1000万元,每生产千件,需另投入生产成本(万元).若年产量低于100千件,则生产成本;若年产量不低于100千件时,则生产成本.每千件产品售价为10万元,且生产的产品能全部售完.(“年利润”“年总收入”“生产成本”“固定成本”)
(1)写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式;
(2)当年产量为多少千件时,企业所获得年利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)
(2)当年产量为千件时,年利润最大,最大值为万元
【分析】(1)根据题意,分段求出年利润即可求解;
(2)对每一段函数求出最大值,再进行比较即可求解.
【详解】(1)当时,,
当时,,
所以.
(2)当时,,
所以当时,利润取最大值,
当时,,
当且仅当,即时等号成立,此时利润取最大值,
因为,所以该企业年产量为千件时,所获得的利润最大,为万元.
17.已知函数是上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式.
(2)用定义法证明在上的单调性.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据奇偶性的定义来求得的解析式.
(2)根据单调性的定义来证得在上的单调性.
【详解】(1)是定义在上的奇函数,
当时,
当时,,
当时,,.
所以.
(2)任取,
.
其中,所以,
所以在上递增.
18.已知是定义在上的奇函数,且,若a,,时,有成立.
(1)判断在上的单调性,并用定义证明;
(2)解不等式:;
(3)若对所有的,以及所有的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增,证明见解析(2)或或
【分析】(1)利用函数单调性的定义,结合函数奇偶性和条件进行证明即可
(2)利用函数奇偶性和单调性的性质进行转化求解
(3)结合不等式恒成立,利用参数分离法进行求解即可
【详解】解:(1)任取,且,
则,为奇函数,
,
由已知得,,
,即,
在上单调递增.
(2),在上单调递增,
在上,.
问题转化为,
即,对恒成立.
下面来求的取值范围.
设.
①若,则,对恒成立.
②若,则为a的一次函数,若,对恒成立,必须,且,
或.
的取值范围是或或.
【点睛】本题主要考查函数奇偶性和单调性的证明和应用,以及不等式恒成立问题的应用,利用参数分离法以及定义法是解决本题的关键.
19. 已知:定义在R上的函数,对于任意实数a, b都满足,且,当.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)证明在上是增函数;
(Ⅲ)求不等式的解集.
【答案】(Ⅰ)1(Ⅱ)详见解析(Ⅲ)
【详解】试题分析:(1)利用赋值法求的值;(2)利用函数单调性的定义与赋值法进行证明;(3)先将
化为,即不等式化为,再利用函数的单调性进行求解.
解题思路:处理抽象函数问题时,往往是利用赋值法(合理赋值)进行处理,在证明函数的单调性或奇偶性时,要用定义进行证明;求解抽象不等式时,要利用函数的单调性.
试题解析:(Ⅰ)解:令
(Ⅱ)证明:当
由 得
设
(Ⅲ)解:
由(Ⅱ)可得: 解得
所以原不等式的解集是.
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第三章《函数的概念与性质》同步单元必刷卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.以下函数是奇函数且在单调递减的是( )
A. B. C. D.
3.函数在单调递增,且为奇函数,若,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.若函数 在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.某投资公司计划投资A,B两种金融产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资量成正比例,其关系如图1,B产品的利润与投资量的算术平方根成正比例,其关系如图2(利润与投资量单位:万元);该公司已有20万元资金,并全部投入A,B两种产品中,进行科学合理投资,使公司获得最大利润为( )
A.5.6万元 B.4.8万元 C.6万元 D.5万元
6.若幂函数的图象经过点,则下列说法正确的是( )
A.为偶函数 B.方程的实数根为
C.在上为增函数 D.的值域为
7.我国在2020年9月22日在联合国大会提出,二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,争取在2060年前实现碳中和.为了响应党和国家的号召,某企业在国家科研部门的支持下,进行技术攻关:把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品,经测算,该技术处理总成本y(单位:万元)与处理量x(单位:吨)之间的函数关系可近似表示为,当处理量x等于多少吨时,每吨的平均处理成本最少( )
A.120 B.200 C.240 D.400
8.已知为上的奇函数,,若对,当时,都有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二:多项选择题:本题共3小题,每小题满分6分,共18分. 在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.下列命题中,正确的有( )
A.函数与函数表示同一函数
B.已知函数,若,则
C.函数的值域是
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
10.已知函数是幂函数,则( )
A. B.
C.是偶函数 D.当时,
11.定义在上的函数满足:对于任意正数,,都有,当时且,则下面结论正确的是( )
A. B.
C.的解集为 D.若,则实数
三:填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.请写出一个同时满足下列两个条件:①是偶函数;②在上单调递增的幂函数 .
13.如图,在等腰梯形ABCD中,AD//BC,且.已知为定值l,腰CD与直线BC的夹角为,设等腰梯形的面积为S,高为h,则S关于h的函数解析式为 .
14.若幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则满足的的取值范围为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,(15题13分,16-17题15分,18-19题17分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知幂函数在区间上单调递增.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
16.某企业生产某种产品的年固定成本为1000万元,每生产千件,需另投入生产成本(万元).若年产量低于100千件,则生产成本;若年产量不低于100千件时,则生产成本.每千件产品售价为10万元,且生产的产品能全部售完.(“年利润”“年总收入”“生产成本”“固定成本”)
(1)写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式;
(2)当年产量为多少千件时,企业所获得年利润最大?最大利润是多少?
17.已知函数是上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式.
(2)用定义法证明在上的单调性.
18.已知是定义在上的奇函数,且,若a,,时,有成立.
(1)判断在上的单调性,并用定义证明;
(2)解不等式:;
(3)若对所有的,以及所有的恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知:定义在R上的函数,对于任意实数a, b都满足,且,当.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)证明在上是增函数;
(Ⅲ)求不等式的解集.
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