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课时测评17 函数的图象
(时间:50分钟 满分:75分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-10题,每小题5分,共50分)
1.(2025·四川南充模拟)已知函数f(x)=ex-e-x,则函数y=f(x-1)+1的图象( )
A.关于点(1,1)对称 B.关于点(-1,1)对称
C.关于点(-1,0)对称 D.关于点(1,0)对称
答案:A
解析:因为f(x)=ex-e-x,所以f(-x)=e-x-ex=-f(x),即f(x)的图象关于原点对称,函数y=f(x-1)+1的图象可由f(x)的图象,先向右平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到,所以函数y=f(x-1)+1的图象关于点(1,1)对称.故选A.
2.(2025·广东广州一模)函数f(x)=x-在[-π,π]上的图象大致为( )
答案:B
解析:函数f(x)=x-的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=-x-=-x-≠f(x),且f(-x)≠-f(x),所以函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数,其图象不关于原点对称,排除C、D;当x=π时,f(x)=f(π)=π,排除A.故选B.
3.(2025·辽宁大连模拟)已知对数函数f(x)=logax,函数f(x)的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标扩大为原来的3倍,得到函数g(x)的图象,再将g(x)的图象向上平移2个单位长度,所得图象恰好与函数f(x)的图象重合,则a的值是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:因为将函数f(x)的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标扩大为原来的3倍,得到函数g(x)的图象,所以g(x)=loga,即g(x)=logax-loga3,将g(x)的图象向上平移2个单位长度,所得图象的函数解析式为y=logax-loga3+2,因为所得图象恰好与函数f(x)的图象重合,所以-loga3+2=0,所以a2=3,又a>0且a≠1,解得a=.故选D.
4.(2025·四川成都模拟)数形结合思想是数学领域中一种核心的思想方法,它将数的概念与几何图形的特性相结合,从而使抽象的数学问题具体化,复杂的几何问题直观化.“数与形,本是相倚依,焉能分作两边飞”是我国著名数学家华罗庚教授的名言,是对数形结合简洁而有力的表达.数与形是不可分割的统一体,彼此相互依存.已知函数f(x)=cos x·ln,则f(x)的图象大致是( )
答案:A
解析:对于f(x)=cos x·ln(-2x),因为>=|2x|≥2x,所以f(x)定义域为R,又f(-x)=cos(-x)ln[-2(-x)]=cos x·ln=cos x·ln=-cos x·ln=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,排除B,D;当x∈(0,+∞)时,总有<2x+1,0<-2x<1,ln(-2x)<0,当x∈时,cos x>0,ln(-2x)<0,所以f(x)<0,排除C.故选A.
5.(2025·陕西西安模拟)以下四个选项中的函数,其函数图象最适合如图的是( )
A.y= B.y=
C.y= D.y=
答案:C
解析:根据题意,用排除法分析:对于A,y=,当x<0时,有y<0,不符合题意;对于B,当x<0时,y=<0,不符合题意;对于D,y=的定义域为R,不符合题意.故选C.
6.(多选题)(2025·安徽合肥模拟)函数f(x)=x3-的图象可能是( )
答案:ABD
解析:由题意可知,函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),当m>0时,f'(x)=3x2+>0,函数f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增,故B正确;当m=0时,f(x)=x3,f'(x)=3x2>0,所以函数f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增,故D正确;当m<0时,当x>0时,f(x)=x3->0;当x<0时,f(x)=x3-<0;故A正确,C错误.故选ABD.
7.(新情境)(多选题)(2025·湖南衡阳开学考)我们定义一种新函数:形如y=(a≠0,b2-4ac>0)的函数叫作“鹊桥”函数.小丽同学画出了“鹊桥”函数y=的图象,如图所示,下列结论正确的是( )
A.图象具有对称性,对称轴是直线x=1
B.当-1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大
C.当x=-1或x=3时,函数取得最小值0
D.当x=1时,函数取得最大值4
答案:ABC
解析:观察图象可知:对称轴是直线x=-=1,故A正确;令=0可得x2-2x-3=0,所以x1=-1,x2=3,所以当-1≤x≤1或x≥3时,函数值y随x值的增大而增大,故B正确;则当x=-1或x=3时,函数取得最小值0,故C正确;由图象可知,当x<-1时,为减函数,当x>3时,为增函数,且存在大于顶点纵坐标的函数值,故当x=1时,函数值4并非最大值,故D错误.故选ABC.
8.设函数f(x)=|x+a|,g(x)=x-1,对于任意的x∈R,不等式f(x)≥g(x)恒成立,则实数a的取值范围是 .
答案:[-1,+∞)
解析:如图,作出函数f(x)=|x+a|与g(x)=x-1的图象,观察图象可知,当且仅当-a≤1,即a≥-1时,不等式f(x)≥g(x)恒成立,因此a的取值范围是[-1,+∞).
9.(2025·江苏宿迁模拟)已知函数f(x)是R上的奇函数,且∀x1,x2∈[0,+∞),x1≠x2,<0;定义域为[-4,4]的函数g(x)的图象如图所示,则不等式f>0的解集为 .
答案:[-5,-3)∪(0,2)
解析:∀x1,x2∈[0,+∞),x1≠x2,<0,所以f(x)在x∈[0,+∞)上单调递减,又f(x)是R上的奇函数,所以f(x)是R上的减函数,且f(0)=0,f>0=f(0)⇔xg(x+1)<0
⇔ 解得x∈∪(0,2).
10.(2025·山东潍坊模拟)设函数f0(x)=|x|,f1(x)=,f2(x)=,则函数y=f2(x)的图象与x轴所围成图形中的封闭部分的面积是 .
答案:7
解析:依题意,函数f2(x)=|-x|-1的定义域为R,f2(-x)=|-x|-1=f2(x),即函数f2(x)是偶函数,当x≥0时,f2(x)=x-1;当0≤x≤2时,f2(x)===x+;当x>2时,f2(x)==的图象,利用偶函数性质得y=f2(x)在R上的图象,如图,其中点A,B(2,1),C(6,0),E(-2,1),D(-6,0),
所以函数y=f2(x)的图象与x轴所围成图形中的封闭部分的面积是S梯形CBED-S△ABE=(4+12)×1-×4×=7.
(11-13题,每小题5分,共15分)
11.(2025·广东惠州模拟)“家在花园里,城在山水间.半城山色半城湖,美丽惠州和谐家园……”一首婉转动听的《美丽惠州》唱出了惠州的山姿水色和秀美可人的城市环境.下图①是惠州市风景优美的金山湖片区地图,其形状如一颗爱心.图②是由此抽象出来的一个“心形”图形,这个图形可看作由两个函数的图象构成,则“心形”在x轴上方的图象对应的函数解析式可能为( )
A.y= B.y=x
C.y= D.y=
答案:C
解析:由图可知,“心形”关于y轴对称,所以上部分的函数为偶函数,则函数y=x和y=都不满足,故排除B、D;y=的图象过点(0,0),,,且0<x<2时,y==2,当且仅当x=时,等号成立,即函数y=的最大值为2,又“心形”函数的最大值为1,故排除A;由y=的图象过点(0,0),,,且0<x<2时,y===≤1,当x=1时,等号成立,即函数y=的最大值为1,满足题意,故C满足.故选C.
12.(多选题)(2025·山西太原模拟)已知函数f(x)=则下列说法正确的是( )
A.f(x)为增函数 B.方程f(x)=-+1有两个实根
C.f(x)<恒成立 D.当n∈N+时,f=2n-1
答案:BC
解析:当1≤x<2时,∈,则f(x)=2=x-1,当2≤x<4,∈,f(x)=2=x-2,……可以画出f(x)的大致图象如图,
则f(x)在定义域内不是增函数,故A错误;利用函数图象可得y=f(x)与y=-+1有两个交点,故B正确;在图中作出y=x的图象,利用函数图象可得f(x)<在整个定义域内恒成立,故C正确;由f(x)的零点可知,当n∈N+,f=0,故D错误.故选BC.
13.函数f(x)的定义域为(-1,1),其图象如图所示.函数g(x)是定义域为R的奇函数,满足g(2-x)+g(x)=0,且当x∈(0,1)时,g(x)=f(x).给出下列三个结论:
①g(0)=0;
②函数g(x)在(-1,5)上有且仅有3个零点;
③不等式f(-x) <0的解集为{x|-1<x<0}.
其中,正确结论的序号是 .
答案:①③
解析:对于①,由g(x)是定义域为R的奇函数可得g(0)=0,所以①正确;对于②,依题意得g(x)在[0,1)上有唯一的零点x=0,因为g(2-x)+g(x)=0,g(-x)+g(x)=0,所以g(2-x)=g(-x),可知函数g(x)是以2为周期的函数,则g(4)=g(2)=g(0)=0,g(-1)=g(1)=-g(1),即g(-1)=g(1)=0,则有g(5)=g(3)=g(1)=0,
可知函数g(x)在(-1,5)上有且仅有5个零点,如图所示,所以②不正确;对于③,结合f(x)的图象可知,令f(-x) <0,则0<-x<1,得-1<x<0,因此不等式f(-x) <0的解集为{x|-1<x<0},所以③正确.综上所述,正确结论的序号是①③.
(14、15题,每小题5分,共10分)
14.(2025·山东菏泽模拟)设函数f(x)的定义域为R,满足f(x-2)=2f(x),且当x∈(0,2]时,f(x)=x(2-x).若对任意x∈[a,+∞),都有f(x)≤成立,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:(提醒:本题涉及类周期函数图象问题)因为当x∈(0,2]时,f(x)=x(2-x),f(x-2)=2f(x), 所以f(x)=f(x-2),即若f(x)在(0,2]上的点的横坐标增加2,则对应y值变为原来的;若减少2,则对应y值变为原来的2倍.当x∈(0,2]时,f(x)=x(2-x)=-(x-1)2+1,f(x)max=f(1)=1,故当a<0时,对任意x∈[a,+∞),f(x)≤不成立,当x∈(2,4]时,f(x)=f(x-2)=(x-2)[2-(x-2)]=-(x-3)2+∈,同理当x∈(4,6]时,f(x)=f(x-2)==-(x-5)2+∈,以此类推,当x>4时,必有f(x)≤.函数f(x)和函数y=的图象如图所示:
因为当x∈(2,4]时,f(x)=-(x-3)2+∈, 令-(x-3)2+=,解得x1=,x2=,因为当x∈[a,+∞)时,f(x)≤成立,所以a,即实数a的取值范围为.故选A.
15. (多选题)(2025·浙江杭州模拟)数学有时候也能很可爱,如图所示是小D同学发现的一种曲线,因形如小恐龙,因此命名为小恐龙曲线.对于小恐龙曲线C1:x2+y3-axy=20,下列说法正确的是( )
A.该曲线与x=8最多存在3个交点
B.如果曲线如题图所示(x轴向右为正方向,y轴向上为正方向),则a>0
C.存在一个a,使得这条曲线是偶函数的图象
D.a=3时,该曲线中x≥8的部分可以表示为y关于x的某一函数
答案:ABC
解析:对于A,曲线C1方程为x2+y3-axy=20,令x=8,得关于y的一元三次方程y3-8ay+44=0,令f(y)=y3-8ay+44,则f'(y)=3y2-8a,f'(y)=0最多有两根,即函数f(y)最多有两个极值点,即方程y3-8ay+44=0最多有三个实根,故A正确;对于B,若曲线如题图所示,则存在x0>0,使得x=x0与曲线图象有三个交点,即存在x0>0,关于y的方程y3-ax0y+-20=0有三个实根.令f(y)=y3-ax0y+-20,则f'(y)=3y2-ax0,假设a≤0,∀x0>0,都有f'(y)≥0,即f(y)单调递增,则方程y3-ax0y+-20=0在(0,+∞)最多有一个实根,与题图矛盾,假设错误.故a>0,故B正确;对于C,当a=0时,曲线C1:x2+y3=20即函数y=的图象,设f(x)=,x∈R,定义域关于原点对称.且f(-x)===f(x),所以f(x)是偶函数.故存在a,使得曲线C1:x2+y3-axy=20是偶函数的图象,故C正确;对于D,当a=3时,曲线C1方程为x2+y3-3xy-20=0.令x=8,得y3-24y+44=0,令f(y)=y3-24y+44,则f(0)=44>0,f(3)=-1<0,f(4)=12>0,由零点存在定理知f(y)=0至少有两根,则x=8对应的y值不唯一,不符合函数定义,故D错误.故选ABC.
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