内容正文:
第二章 函数及其性质(举一反三综合训练)
(全国通用)
(考试时间:120分钟;满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题 共58分)
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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(2025·陕西商洛·模拟预测)函数的定义域是( )
A.且 B.且
C. D.
2.(5分)(2025·广东清远·一模)设函数,则函数为( )
A.奇函数,且在单调递增
B.奇函数,且在单调递减
C.偶函数,且在单调递增
D.偶函数,且在单调递减
3.(5分)(2025·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
4.(5分)(2025·河南·模拟预测)在光纤通信中,发射器发出光信号的功率传输后会逐渐变弱,衰减后的光功率(单位:W)可表示为,其中为初始光功率,为衰减系数,为接收信号处与发射器之间的距离(单位:km).已知距离发射器km处的光功率衰减为初始光功率的一半,若某处光功率衰减为初始光功率的,则此处到发射器的距离为( )
A.km B.km C.km D.km
5.(5分)(2025·辽宁·模拟预测)函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.(5分)(2025·陕西西安·模拟预测)已知函数,对任意的,恒有,且,则下列说法正确的是( )
A. B.为奇函数 C. D.
7.(5分)(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知定义在上的偶函数,且当时,单调递增,则关于的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
8.(5分)(2025·内蒙古乌兰察布·三模)已知函数,若函数恰有5个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.(6分)(2025·新疆喀什·模拟预测)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
10.(6分)(2025·四川广安·模拟预测)已知,,则( )
A. B.
C. D.
11.(6分)(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)函数是定义在上的奇函数,满足在区间上单调递减,且,则( )
A.
B.
C.关于直线对称
D.在上单调递增
第II卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(2025·上海金山·一模)函数的定义域为 .
13.(5分)(2025·河北秦皇岛·三模)已知函数满足对都有成立.当时,,则不等式的解集为 .
14.(5分)(2025·上海闵行·一模)已知函数,若函数有三个零点,且,则的取值范围是 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(2025·四川眉山·一模)计算下列各式的值:
(1);
(2).
16.(15分)(25-26高三上·山西太原·月考)已知函数的图象过点和点.
(1)求实数的值;
(2)写出的定义域,并求的值域.
17.(15分)(2025·安徽合肥·一模)城市地铁可为市民出行带来便利,提升城市形象,更是一张亮丽的城市名片.安徽省合肥市于年开通了地铁号线,该条线路通车后,列车的发车时间间隔(单位:分钟)满足,经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔相关,当时,载客量会逐渐增加,载客量与成一次函数关系,且发车时间间隔为分钟时的载客量为人,当时,列车为满载状态,载客量为人,记列车载客量为.
(1)求的表达式,并求当发车时间间隔为分钟时,列车的载客量;
(2)若该线路每分钟的净收益为:(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.
18.(17分)(2025·辽宁沈阳·一模)已知函数是定义域为的奇函数,.
(1)求的值;
(2)用定义法证明的单调性;
(3)当时,恒成立,求实数k的取值范围.
19.(17分)(2025·上海闵行·一模)若定义域为的函数满足:对任意的和,都有,且,就称这个函数是“优美函数”.
(1)判断并证明优美函数的奇偶性;
(2)若优美函数的值域为,且当时,,判断并证明优美函数的单调性;
(3)若题(2)中优美函数还满足,且不等式对任意的恒成立,试求实数的取值范围.
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第二章 函数及其性质(举一反三综合训练)
(全国通用)
(考试时间:120分钟;满分:150分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题 共58分)
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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(2025·陕西商洛·模拟预测)函数的定义域是( )
A.且 B.且
C. D.
【答案】B
【解题思路】求出使式子有意义的自变量的范围即得.
【解答过程】由题意,解得且,
故选:B.
2.(5分)(2025·广东清远·一模)设函数,则函数为( )
A.奇函数,且在单调递增
B.奇函数,且在单调递减
C.偶函数,且在单调递增
D.偶函数,且在单调递减
【答案】A
【解题思路】利用函数的奇偶性定义、单调性定义判断即可.
【解答过程】易知的定义域为,且,
所以为奇函数,
因为函数在上单调递增,
所以在上单调递增,
故选:A.
3.(5分)(2025·四川绵阳·一模)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】对于对数函数和指数函数的值比较大小,通常可以利用函数的单调性以及中间值来进行判断.
【解答过程】因为,
又因为对数函数在上单调递增,且,
所以,即.
,,由于,,且函数在上单调递增,
所以,即.
综合以上两个比较结果,可得.
故选:A.
4.(5分)(2025·河南·模拟预测)在光纤通信中,发射器发出光信号的功率传输后会逐渐变弱,衰减后的光功率(单位:W)可表示为,其中为初始光功率,为衰减系数,为接收信号处与发射器之间的距离(单位:km).已知距离发射器km处的光功率衰减为初始光功率的一半,若某处光功率衰减为初始光功率的,则此处到发射器的距离为( )
A.km B.km C.km D.km
【答案】B
【解题思路】根据题意,列出方程,求出参数衰减系数的值,代入原函数,求出结果即可.
【解答过程】由题意得,即,化简得,解得,
代入得,当时,得,
化简得,两边取对数得,解得.
故选:B.
5.(5分)(2025·辽宁·模拟预测)函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据函数解析式化简,应用奇函数定义及特殊值法分别判断各个选项.
【解答过程】由,可得的定义域为,
且,所以为奇函数,图象关于原点对称,排除B项;
,排除C项;
当时,,排除A项.
故选:D.
6.(5分)(2025·陕西西安·模拟预测)已知函数,对任意的,恒有,且,则下列说法正确的是( )
A. B.为奇函数 C. D.
【答案】C
【解题思路】对于A:令后计算即可判断;对于B:根据奇函数的性质即可判断;对于C:令后计算即可判断;对于D:先通过变形确定函数的周期,然后利用周期来求解.
【解答过程】对于A:令,则,
又,所以,故A错误;
对于B:因为,所以不为奇函数,故B错误;
对于C:令,则,
即,得。由的任意性可知,故C正确;
对于D:令,则,
,则,
所以,可得,
可知是周期为6的周期函数.
所以,故D错误.
故选:C.
7.(5分)(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知定义在上的偶函数,且当时,单调递增,则关于的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先利用偶函数性质可得,再由偶函数单调性以及定义域列出不等式组计算求解即可.
【解答过程】由题意,函数是定义在上的偶函数,所以,
解得,即函数的定义域为,
当时,单调递增,所以当时,单调递减,
关于的不等式,即,
所以,解得,所以原不等式解集为.
故选:A.
8.(5分)(2025·内蒙古乌兰察布·三模)已知函数,若函数恰有5个零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】画出函数的图象,利用换元法、数形结合思想、分类讨论进行求解即可.
【解答过程】由恰有5个零点,
则关于的方程恰有5个相异实根,
令,问题转化为满足的恰有5个不同的解.
作出函数的图象,如图所示,
由图易得:当时,关于的方程仅有一个实根,且,
此时仅有1个实根,不合题意;
当时,仅有两个相异实根,
而各仅有1个实根,不合题意;
当时,仅有3个实根,
且各仅有1个实根,
且两实根均小于,则有三个实根,必有,
所以.
又,所以,此时的5个实根互不相等,
即恰有5个零点;
当时,仅有2个相异实根,且,
此时仅有1个实根,有2个实根,不合题意.
所以实数的取值范围为.
故选:C.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.(6分)(2025·新疆喀什·模拟预测)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解题思路】根据的解析式,进行相关的运算判断各个选项即可.
【解答过程】对于A,,故A错误;
对于B,由,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,由选项C知,且,
,故D正确.
故选:BCD.
10.(6分)(2025·四川广安·模拟预测)已知,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解题思路】由得,由得.对于A,利用作差法判断;对于B,由对数运算法则计算判断;对于C,由基本不等式可得,结合对数运算法则计算判断;对于D,解法一:利用基本不等式“1”的妙用,计算判断,解法二:用权方和不等式计算判断.
【解答过程】由得,由得.
对于A,,所以,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,由,,则,当且仅当时等号成立,
因为,故等号不成立,即,
则,故C正确;
对于D,解法一:易知,,
当且仅当时等号成立,因为,故等号不成立,所以,
解法二:若用权方和不等式,则有,当且仅当时等号成立,因为,故等号不成立,所以,故D正确.
故选:BCD.
11.(6分)(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)函数是定义在上的奇函数,满足在区间上单调递减,且,则( )
A.
B.
C.关于直线对称
D.在上单调递增
【答案】AD
【解题思路】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,结合函数单调性可判断D;求出和的值进行比较可判断C;利用周期性可判断B.
【解答过程】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C,因为,所以,
又,所以,
所以的图象不关于直线对称,错误;
对于B,因为,,
所以,错误.
对于D,因为,
因为6是的周期,所以,故
所以函数的图象关于对称,又在区间上单调递减,
所以在区间上单调递增,正确;
故选:AD.
第II卷(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(2025·上海金山·一模)函数的定义域为 .
【答案】
【解题思路】根据题意列出一元二次不等式,求解即得函数的定义域.
【解答过程】要使函数有意义,需使,
解得或.
故函数的定义域为.
故答案为:.
13.(5分)(2025·河北秦皇岛·三模)已知函数满足对都有成立.当时,,则不等式的解集为 .
【答案】
【解题思路】根据得到函数是上的奇函数,继而求出时,的解析式并判断在上的单调性,利用奇函数和单调性结合分段函数可得两个不等式组,求解即得.
【解答过程】因为对都有,所以是上的奇函数,
又时,,显然在上单调递增,
故函数在上单调递增,
当时,,则,即;
由,可得,
故得,
则有或,
即或,解得:,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
14.(5分)(2025·上海闵行·一模)已知函数,若函数有三个零点,且,则的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】由函数图象得到函数零点的关系,然后得到的取值范围.由等量关系化简,利用双勾函数的单调性求出的取值范围,从而得到的取值范围.
【解答过程】函数大致图象如下,
若,且,则
所以
∵,当且仅当,即时取等号,
当时,,当时,,
由双勾函数的单调性可知,
即,
∴.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(2025·四川眉山·一模)计算下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1)1
(2)
【解题思路】(1)利用对数的运算法则计算求解;
(2)运用指数的运算法则计算每一项,再合并计算求解.
【解答过程】(1)原式
.
(2)原式.
16.(15分)(25-26高三上·山西太原·月考)已知函数的图象过点和点.
(1)求实数的值;
(2)写出的定义域,并求的值域.
【答案】(1)
(2)的定义域为;值域为.
【解题思路】(1)根据题意列出方程组求解即可;
(2)根据法则求出定义域,利用基本不等式求值域.
【解答过程】(1)由,得,,,
上两式联立,解得,.
(2)由(1)知,故,得,
所以的定义域为;
,时,,
因为,当且仅当时取等号,
所以,即,
所以的值域为.
17.(15分)(2025·安徽合肥·一模)城市地铁可为市民出行带来便利,提升城市形象,更是一张亮丽的城市名片.安徽省合肥市于年开通了地铁号线,该条线路通车后,列车的发车时间间隔(单位:分钟)满足,经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔相关,当时,载客量会逐渐增加,载客量与成一次函数关系,且发车时间间隔为分钟时的载客量为人,当时,列车为满载状态,载客量为人,记列车载客量为.
(1)求的表达式,并求当发车时间间隔为分钟时,列车的载客量;
(2)若该线路每分钟的净收益为:(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.
【答案】(1),人;
(2)发车时间间隔为分钟时,该线路每分钟的净收益最大为元.
【解题思路】(1)由题设,有当时,,且,,求值,进而写出其分段函数的形式,再求.
(2)由(1)写出解析式,讨论、求最大值即可.
【解答过程】(1)由题设,当时,令,
又发车时间间隔为3分钟时的载客量为333人,10分钟时的载客量为480人,
所以,解得,
所以,
当时,,
所以,
故时,,
所以当发车时间间隔为分钟时,列车的载客量为人;
(2)(2)因为,
所以由(1)可得:
当时,,
当且仅当等号成立,
则时,(元),
当时,在递减,
则(元)
综上,发车时间间隔为4分钟时,该线路每分钟的净收益最大为112元.
18.(17分)(2025·辽宁沈阳·一模)已知函数是定义域为的奇函数,.
(1)求的值;
(2)用定义法证明的单调性;
(3)当时,恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)
【解题思路】(1)利用奇函数性质得,进而解得即可.
(2)利用定义法得到函数的单调性即可.
(3)利用奇函数性质得,再由单调性得,即,最后利用均值不等式求解参数范围即可.
【解答过程】(1)因为函数是定义域为的奇函数,
所以,得,
又,即,解得,
则,经检验符合题意.
(2)由已知得,则,
任取,且令,则
,得到,
故,则是减函数.
(3)由题意得在时恒成立,
因为是单调递减的奇函数,
所以,即在时恒成立,
得到,且令,即恒成立,
又,当且仅当时等号成立,
得到,得到,即.
19.(17分)(2025·上海闵行·一模)若定义域为的函数满足:对任意的和,都有,且,就称这个函数是“优美函数”.
(1)判断并证明优美函数的奇偶性;
(2)若优美函数的值域为,且当时,,判断并证明优美函数的单调性;
(3)若题(2)中优美函数还满足,且不等式对任意的恒成立,试求实数的取值范围.
【答案】(1)奇函数,证明见解析;
(2)证明见解析,在上是严格递增函数;
(3).
【解题思路】(1)令,得,令,得证明;
(2)解法一:可得,根据题意结合单调性的定义证明;解法二:根据题意整理可得,结合单调性的定义证明;
(3)由函数单调性,将问题转化为对恒成立,讨论求解.
【解答过程】(1)的定义域为,关于原点对称,
令,得,解得或,
又不存在,使得,∴,
令,得,
∴,
∴为奇函数.
(2)任取,设,
解法一:,
因为,,又,,
所以,,
所以,即,
所以在上是严格递增函数.
解法二:由(1)函数为奇函数,则
任取,且,则,故且.
所以,;
所以,函数在上严格递增.
(3),
则,
,
又不等式对恒成立,
则对恒成立,
又在上严格递增,
∴对恒成立,即对恒成立,
当时,对恒成立,
当时,对恒成立,则,解得,
综上,.
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