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第五章 函数概念与性质 章末培优检测卷
姓名:___________班级:___________学号:___________
(满分:150分,考试时间:120分钟)
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.已知是定义在上的奇函数,当时,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的奇偶性可得,再代入求值即可.
【详解】.
故选:C.
2.已知函数,则( )
A. B.5 C.2 D.-3
【答案】B
【分析】先根据函数解析式求得,,然后再利用求解即可.
【详解】由题意可知,,,
所以,所以.
故选:B.
3.若偶函数在上单调递减,则,,的大小关系是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据为偶函数可得,再根据函数的单调性比较大小即可.
【详解】因为为偶函数,所以,
又,且函数在上单调递减,
所以,即.
故选:A
4.函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据解析式确定定义域,再由奇偶性定义研究对称性,最后结合对应的函数符号,应用排除法即可得.
【详解】由解析式知,定义域为,
由,则为奇函数,排除C、D,
当时,,此时,排除A.
故选:B
5.设奇函数的定义域为,对任意的,,且,都有不等式,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,构造函数,利用函数单调性定义确定在的单调性,再结合奇偶性求解不等式.
【详解】设函数,由为上的奇函数,得,
则函数是上的偶函数,又,
依题意,对任意的,且,都有,
则函数在上单调递增,所以在上单调递减,
由,得,
不等式,即,
则,即或,解得或,
所以不等式的解集为.
故选:D
6.已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用单调性求出时的最小值,再根据题意讨论求解的取值范围,得到时符合题意;因此当时,只要研究的情况就可以了.当时,恒成立,当时,求出,根据题意得到的不等式,进行求解.
【详解】当时,,在上单调递减,所以,
则当,存在,使,符合题意.
当时,不存在,使.
所以只要即符合题意.
当时,只要研究的情况.
当时,恒成立,不符合题意;
当时,,
所以,则,解得.
故的取值范围为.
故选:D.
7.已知均为定义在上的函数,,若的图象关于直线对称,且,则的值是( )
A.463 B.464 C.465 D.466
【答案】B
【分析】根据的图象关于直线对称,可得,再根据可转化得为奇函数,从而得函数的周期为4,根据对称性与周期性求值即可得出结论.
【详解】由的图象关于直线对称,可得的图象关于直线对称,
即的图象关于直线对称,则,
由,可得,
又,得,
所以,
即,所以的图象关于点对称,即为奇函数,
所以,函数的周期为4;
由可得,
又因为,所以,
根据函数的性质,得
所以.
故选:B.
8.已知函数 为定义在R 上的减函数,下列说法不正确的是( )
A.m的取值范围为 B.若, 则a的取值范围是
C. D.对任意满足条件的实数m,均有函数的值域为
【答案】D
【分析】对于A,分析出要使定义在上的函数是减函数,须满足一次函数的斜率,二次函数的对称轴,且函数在左侧的最小值大于等于在右侧的最大值,进而列出不等式组,求出的取值范围,即可判断;对于B,C,利用函数在上的单调性,将不等式,转化为关于的不等式,求出的取值范围,即可判断;对于D,取符合题意的,得到函数的确切解析式并求出其值域,即可判断.
【详解】因为,
对于A,当时,,
对称轴为,且.
所以要使定义在上的函数是减函数,
须满足,即,解得,
即的取值范围为,故A正确;
对于B,因为函数是定义在上的减函数,
所以等价于,解得,
即的取值范围是,故B正确;
对于C,∵,
即对所有的都成立,
因为函数是定义在上的减函数,
所以,恒成立,故C正确;
对于D,由选项A可知,当,函数在上是减函数,
所以令,此时,
当时,可得;
当时,因为,
所以在上单调递减,又,所以,
所以函数的值域为,不是,故D错误.
故选:D.
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.有选的得0分.
9.(多选)已知函数,的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.是函数的单调递增区间
B.是函数的单调递减区间
C.函数在上单调递增
D.函数在上单调递减
【答案】ABD
【分析】利用函数图象得到单调性判断A,B,利用单调区间不能用并集符号连接判断C,D即可.
【详解】对于A,根据函数图象可知函数在上单调递增,故A正确,
对于B,根据函数图象可知函数在上单调递减,故B正确,
由图象可知,,因此不能说函数在上单调递增,C错误;
由于函数在时有定义,由图象可知,则为函数的一个单调递减区间,故函数在上单调递减,D正确..
故选:ABD.
10.有以下判断,其中是正确判断的有( )
A.与表示同一函数
B.函数的图象与直线的交点最多有1个
C.与是同一函数
D.函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】BCD
【分析】对于A,先求出两函数定义域,由两函数定义域不同即可判断;对于B,由函数定义分函数在处有没有定义
即可判断;对于C,由函数的定义域和对应关系即可判断;对于D,先由函数定义域为得,
从而得函数有,解该不等式即可得解.
【详解】对于A,函数的定义域为,函数定义域为,
故函数和不是同一函数,故A错误;
对于B,若函数在处有定义,则的图象与直线的交点有1个,
若函数在处没有定义,则的图象与直线没有交点;
所以函数的图象与直线的交点最多有1个,故B正确;
对于C,因为函数与的定义域均为,
且两函数对应关系相同,所以函数与是同一函数,故C正确;
对于D,对函数,其定义域为,
所以,故,
所以对函数有,解得,
所以函数的定义域为,故D正确.
故选:BCD.
11.定义在上的奇函数满足,在区间上单调递增,且,则( )
A. B.在上单调递减
C.关于直线对称 D.
【答案】AB
【分析】利用已知条件迭代可得周期,结合奇函数性质可判断A;利用和奇函数定义可得函数的图象关于对称,根据对称性,结合已知可判断B;求出和可判断函数图象关于直线对称,结合周期可判断C;利用周期性可判断D.
【详解】因为,所以,
所以,
故,
所以,所以,
所以,6是函数的一个周期.
对于A,因为是定义在上的奇函数,所以,所以,正确;
对于B,因为,
因为是的周期,所以,故
所以函数的图象关于对称,又在区间上单调递增,
所以在区间上单调递减,正确;
对于C,因为,所以,
又,所以,
所以的图象不关于直线对称,
根据周期性可知,的图象不关于直线对称,错误;
对于D,因为,,
所以,错误.
故选:AB
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知函数满足,则在区间的最小值是 .
【答案】
【分析】通过联立方程组求出函数的解析式,再利用基本不等式求出其在区间上的最小值.
【详解】因为函数满足,所以,
所以,所以,
所以;当且仅当,
即时等号成立,在区间的最小值是.
故答案为:.
13.设定义在上的函数在单调递增,且为偶函数,若,,,且有,则的最小值为 .
【答案】7
【分析】根据已知判断函数的对称性及单调性,结合对称性得,然后利用基本不等式“1”的代换技巧求解最小值即可.
【详解】因为为偶函数,所以关于直线对称,
又在单调递增,所以在单调递减,
又,,且有,所以,
所以,
当且仅当即时等号成立,所以的最小值为7.
故答案为:7
14.定义在上的偶函数满足,则 ; .
【答案】
【分析】在中,令即可得的值;结合函数的偶函数性质与,换元转化可得函数是一个周期为的函数,赋值求解的值,从而求得的值,由周期即可得所求.
【详解】因为,令,可得,则;
由函数为偶函数,则,
由,
令,则,即,
所以,则,
又,所以,则,
因此可得,故函数是一个周期为的函数;
在中,令,可得,
又,所以,
在中,令,可得,
又,所以,
则,
所以
.
故答案为:;.
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.已知.
(1)画出的图象;
(2)根据图象求的单调区间和求的值域;
(3)若在上单调递增,求的取值范围.
【答案】(1)作图见解析
(2)增区间为、,减区间为、,值域为
(3)
【分析】(1)化简函数的解析式,可作出函数的图象;
(2)根据图象可得出函数的增区间、减区间以及值域;
(3)根据函数的单调性可得出关于实数的不等式(组),综合可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为,作出函数的图象如下图所示:
(2)由图可知,函数的增区间为、,减区间为、,值域为.
(3)因为函数在区间上单调递增,所以或,
所以或,解得或,
综上所述,实数的取值范围是.
16.已知函数是定义在的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)求证:函数在上是减函数;
(3)求函数在上的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)最大值为,最小值为
【分析】(1)由奇函数的定义可得出的值,再由可得出的值,即可得出函数的解析式;
(2)利用函数单调性的定义可证得结论成立;
(3)利用函数的单调性可得出函数在上的最大值和最小值.
【详解】(1)因为函数是定义在的奇函数,
则,即,解得,则,
又因为,可得,故,
此时满足,即函数为奇函数,
所以;
(2)任取,则
,
因为,则,,
所以,即,
因此函数在上是减函数.
(3)因为函数在上是减函数,
故,,
因此函数在上的最大值为,最小值为.
17.已知函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是.给定函数.
(1)判断在区间上的单调性,并用定义法证明;
(2)求函数图象的对称中心;
(3)已知函数的图象关于点对称,且当时,.若对任意,总存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递增,证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用函数单调性的定义即可判断函数单调递增;
(2)利用函数关于点的充要条件计算即可.
(3)问题转化为在,上的值域,,通过讨论的范围,得到关于的不等式组,解出即可.
【详解】(1)函数在单调递增;用定义法证明,
,设,
.
.
∵,,∴,∴在单调递增.
(2)设函数的图象的对称中心为,
则,
即,
整理得,
于是,解得:,
故的对称中心为;
(3)由已知,的值域为值域的子集,
由(2)知在上单调递增,故的值域为,
于是原问题转化为在上的值域,
当即时,在上单调递增,
注意到的图象恒过对称中心,
可知在上亦单调递增,
故在单调递增,又,,故,
∵,∴,,解得:
当即时,在上单调递减,在上单调递增,
又过对称中心,故在上单调递增,在上单调递减,
故此时,
欲使,只需
且,
解不等式得:,又,此时,
当即时,在上单调递减,在上亦单调递减,
由对称性知在上单调递减,于是,
∵,故,解得:,
综上:实数的取值范围是.
18.已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)用定义法证明函数在上单调递增;
(3)若存在,使得对于任意的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据函数的奇偶性和特殊点求得.
(2)根据函数单调性的定义可证明.
(3)根据函数的单调性求得的最小值,然后以为主变量列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】(1)由于奇函数在处有定义,所以,
,,
∴.
(2)由(1)知.
任取、且,即,则,,
所以,
,则,
所以,函数在上单调递增.
(3)由(2)知,
所以对于任意的恒成立,
即对于任意的恒成立,
所以,解得
所以的取值范围为..
19.已知函数,.
(1)若关于x的不等式在上恒成立,求实数k的取值范围;
(2)若,时,求在上的值域;
(3)若,时,设,记的最小值为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据二次函数在上恒成立,可得二次函数开口向上,且,进而求出参数的取值范围;
(2)按,两种情况分别求解函数的值域,进而将两段值域取并集即可求解.
(3)按,,三种情况分类讨论,分别求解函数在及时的最小值.进而求得,最后再根据的解析式求解的最小值.
【详解】(1)要使x的不等式在上恒成立,只需二次函数开口向上,且满足,
由此可得:,解得.
所以实数的取值范围是.
(2)已知,时,.
当时,,由于函数开口向上且关于对称,
易知当时,取得最小值,最小值为;
当时,取得最大值,最大值为;
由此可得:函数在上的值域为.
当时,,由于函数开口向上且关于轴对称,
易知当时,取得最小值,最小值为;
当时,取得最大值,最大值为.
由此可得:函数在上的值域为.
综上可得:函数在上的值域为.
(3)已知,,则,
若,当时,,
由于在上单调递增,所以在上单调递增,
因此在处取得最小值,最小值为;
当时,,
由于在上单调递减,所以在上单调递减,
因此在上的值域为.
综上可得:当时,的最小值为,即.
若,当时,,
由于在上单调递增,所以在上单调递增,
因此在处取得最小值,最小值为;
当时,,
由于在上单调递减,在上单调递增,
因此在处取得最小值,最小值为;
又,故.
综上可得:当,的最小值为,即.
若,当时,,
由于在上单调递减,在上单调递增,
因此在处取得最小值,最小值为;
当时,,
由于在上单调递减,所以在上单调递减,
因此在处取得最小值,最小值为;
又,故.
综上可得:当,的最小值为,即.
综上所述可得:,
当时,的最小值为
当时,的最小值为
当时,的最小值为.
综上可得的最小值为.
试卷第1页,共3页
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第五章 函数概念与性质 章末培优检测卷
姓名:___________班级:___________学号:___________
(满分:150分,考试时间:120分钟)
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.已知是定义在上的奇函数,当时,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数,则( )
A. B.5 C.2 D.-3
3.若偶函数在上单调递减,则,,的大小关系是 ( )
A. B.
C. D.
4.函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
5.设奇函数的定义域为,对任意的,,且,都有不等式,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
6.已知函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.已知均为定义在上的函数,,若的图象关于直线对称,且,则的值是( )
A.463 B.464 C.465 D.466
8.已知函数 为定义在R 上的减函数,下列说法不正确的是( )
A.m的取值范围为 B.若, 则a的取值范围是
C. D.对任意满足条件的实数m,均有函数的值域为
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.有选的得0分.
9.(多选)已知函数,的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.是函数的单调递增区间
B.是函数的单调递减区间
C.函数在上单调递增
D.函数在上单调递减
10.有以下判断,其中是正确判断的有( )
A.与表示同一函数
B.函数的图象与直线的交点最多有1个
C.与是同一函数
D.函数的定义域为,则函数的定义域为
11.定义在上的奇函数满足,在区间上单调递增,且,则( )
A. B.在上单调递减
C.关于直线对称 D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知函数满足,则在区间的最小值是 .
13.设定义在上的函数在单调递增,且为偶函数,若,,,且有,则的最小值为 .
14.定义在上的偶函数满足,则 ; .
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.已知.
(1)画出的图象;
(2)根据图象求的单调区间和求的值域;
(3)若在上单调递增,求的取值范围.
16.已知函数是定义在的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)求证:函数在上是减函数;
(3)求函数在上的最大值和最小值.
17.已知函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是.给定函数.
(1)判断在区间上的单调性,并用定义法证明;
(2)求函数图象的对称中心;
(3)已知函数的图象关于点对称,且当时,.若对任意,总存在,使得,求实数的取值范围.
18.已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)用定义法证明函数在上单调递增;
(3)若存在,使得对于任意的恒成立,求实数的取值范围.
19.已知函数,.
(1)若关于x的不等式在上恒成立,求实数k的取值范围;
(2)若,时,求在上的值域;
(3)若,时,设,记的最小值为,求的最小值.
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