内容正文:
2027年高考一轮复习讲义
第1讲 函数的概念及其表示
知识点预览
1.函数的概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
2.函数的三要素
(1)函数的三要素:定义域、对应关系、值域.
(2)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,即相同的自变量对应的函数值也相同,那么这两个函数是同一个函数.
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.
4.分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.
常用结论
1.直线x=a与函数y=f(x)的图象至多有1个交点.
2.在函数的定义中,非空实数集A,B,A即为函数的定义域,值域为B的子集.
3.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.
探究核心题型
考点一 函数的概念
例1-1 (多选)(2023·南宁质检)下列图象中,是函数图象的是( )
例1-2 以下图形中,不是函数图象的是( )
例1-3 (2026·长春模拟) (多选)下列说法中正确的有( )
A.f(x)=与g(x)=表示同一个函数
B.函数f(x)=-的定义域是[-1,0)∪(0,+∞)
C.f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1是同一个函数
D.若f(x)=|x-1|-x,则f =0
跟踪训练
1 判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若两个函数的定义域和值域相同,则这两个函数是同一个函数. ( )
(2)任何一个函数都可以用图象法表示. ( )
(3)直线y=a与函数y=f(x)的图象可以有多个交点. ( )
(4)函数f(x)=的定义域为R. ( )
2. 下列各组函数表示同一个函数的是( )
A.f(x)=,g(x)=()2
B.f(x)=-1,g(x)=
C.f(x)=g(t)=|t|
D.f(x)=x+1,g(x)=
考点二 函数的解析式
例2-1. (2026·青岛模拟) (1) 已知f=x4+,求f(x)的解析式;
(2) 已知f(x)是一次函数,且满足f(f(x))=4x-3,求f(x)的解析式;
(3) 已知f(x)满足2f(x)+f=3x,求f(x)的解析式.
例2-2. 若f =,则f(x)=________.
例2-3. 已知f(f(x))=4x+9,且f(x)为一次函数,则f(x)=________________.
跟踪训练
1. (1)已知f(x)是一次函数且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式;
(2)若对任意实数x,均有f(x)-2f(-x)=9x+2,求f(x)的解析式.
2. (多选)下列命题中正确的有( )
A.已知函数f(3x+1)=6x-4,则f(-2)=-10
B.已知函数f=x2+,则f(x)=x2+2(x≠0)
C.已知f(x)是二次函数,且满足f(0)=2,f(x)-f(x-1)=2x+3,则f(x)=x2+4x+2
D.已知f(x)满足2f(x)+f(-x)=3x,则f(x)=3x
考点三 分段函数
例3-1. (多选)(2023·佛山模拟)已知函数f(x)=则下列关于函数f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)的值域为(-∞,4]
C.若f(x)=2,则x的值是-
D.f(x)<1的解集为(-1,1)
例3-2. (多选)已知函数f(x)=
则下列关于函数f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)的值域为(-∞,4]
C.若f(x)=2,则x的值是-
D.f(x)<1的解集为(-1,1)
例3-3. 已知函数f(x)=若f(a)=4,则实数a的值是________;若f(a)≥2,则实数a的取值范围是________________.
跟踪训练
1. (2023·济宁模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=则f(2 023)等于( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2. 对a,b∈R,记max{a,b}=则函数f(x)=max的最小值为 .
3. (2025·聊城模拟)已知函数f(x)=则“a=1”是“f(a)=1”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
课时对点精练
一、单项选择题
1.(2023·西安模拟)函数f(x)=+ln(1-x)的定义域是( )
A.(-2,1) B.(-3,1)
C.(1,2) D.(1,3)
2.函数y=的定义域为M,y=3x2+1的值域为N,则M∪N等于( )
A.[0,+∞) B.[0,1]
C.[4,+∞) D.[1,+∞)
3.(2026·宝鸡模拟) 函数f(x)=的值域是( )
A.(-∞,1)
B.(1,+∞)
C.(-∞,-2)∪(-2,+∞)
D.(-∞,1)∪(1,+∞)
4.(2026 驻马店统考)已知函数f(2x+1)=2x-x2-3,则f(3)等于( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
5.(2025·湘西模拟)已知f(+1)=x+2,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=x2-1
B.f(x)=x2-1(x≥1)
C.f(x)=x2+1(x≥1)
D.f(x)=x2-1(x≥0)
6.图中的文物叫做“垂鳞纹圆壶”,是甘肃礼县出土的先秦时期的青铜器皿.科研人员为了测量其容积,以恒定的流速向其内注水,恰好用时30秒注满,设注水过程中,壶中水面高度为h,注水时间为t,则下面选项中最符合h关于t的函数图象的是( )
7. 已知f(x)=实数a满足f(a)<f(-a),则a的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪(0,2)
B.(-∞,-2)∪(2,+∞)
C.(-2,0)∪(0,2)
D.(-2,0)∪(2,+∞)
8.(2026·烟台模拟)设集合A={x|0<x≤4},B={y|0<y≤1},则从A到B的函数f(x)可能为( )
A.f(x)=x-1 B.f(x)=
C.f(x)=x2 D.f(x)=x
二、多项选择题
9.表格表示的函数为y=f(x),关于此函数下列说法错误的是( )
x
0.1
0.2
0.5
0.8
0.9
y
1
0
1
0
1
A.f(x)的定义域是(0,1)
B.f(f(0.1)-0.8f(0.5))=1
C.f(x)的值域是{0,1}
D.f(x)的图象无对称轴
10.(2026·汕头模拟)如果某函数的定义域与其值域的交集是[a,b],则称该函数为“[a,b]交汇函数”.下列函数是“[0,1]交汇函数”的是( )
A.y= B.y=
C.y=1-x2 D.y=
11. (2025·聊城模拟) 下列说法正确的是( )
A.已知f(x)是一次函数且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,则f(x)=2x+7
B.y=lg(1-x)+lg(1+x)与y=lg(1-x2)表示同一个函数
C.若函数f(x)的定义域为[0,2],则函数f(2x)的定义域为[0,2]
D.若函数的定义域中只含有一个元素,则值域中也只含有一个元素
三、填空题
12.若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,写出函数y=x2,x∈[-1,2]的一个同族函数 .
13.若f(+1)=x-1,则f(x)=________.
14.已知函数f(x)=则f =________;若f(a)>a,则a的取值范围是________.
15.(2025·六盘水模拟)已知函数f(x)满足f(x)+2f=2x++3,则f(2)= .
四、解答题
16.已知函数f(x)的解析式为f(x)=
(1)求f ,f ,f(-1)的值;
(2)画出这个函数的图象;
(3)求f(x)的最大值.
17. 已知函数f(x)=.
(1)求f +f(3),f +f(2)的值;
(2)探索f(x)+f ;
(3)利用(2)的结论求表达式:f +f +…+f(1)+f(2)+…+f(2 022)+f(2 023)的值.
18.已知函数f(x)=.若其定义域为R,则实数m的取值范围是 ;若函数f(x)的值域是[0,+∞),则实数m的取值范围是 .
19.(多选)设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,y=[x]称为高斯函数,也叫取整函数.如[1.2]=1,[2]=2,[-1.2]=-2.设f(x)=x-[x],则下列结论正确的有( )
A.f(-1.1)=0.9
B.函数f(x)的图象关于原点对称
C.f(x+1)=f(x)+1
D.函数f(x)的值域为[0,1)
20. (2026·咸阳模拟)定义在[0,1]上的函数f(x)满足:①f(x)+f(1-x)=1;②f=f(x);③f(x1)≤f(x2)(0≤x1<x2≤1),则f(1)= ,f= .
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第1讲 函数的概念及其表示
知识点预览
1.函数的概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
2.函数的三要素
(1)函数的三要素:定义域、对应关系、值域.
(2)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,即相同的自变量对应的函数值也相同,那么这两个函数是同一个函数.
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.
4.分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.
常用结论
1.直线x=a与函数y=f(x)的图象至多有1个交点.
2.在函数的定义中,非空实数集A,B,A即为函数的定义域,值域为B的子集.
3.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.
探究核心题型
考点一 函数的概念
例1-1 (多选)(2023·南宁质检)下列图象中,是函数图象的是( )
答案 ACD
解析 在函数的对应关系中,一个自变量只对应一个因变量,在图象中,图象与平行于y轴的直线最多有一个交点,故选项B中的图象不是函数图象.
例1-2 以下图形中,不是函数图象的是( )
答案 A
解析 根据函数的定义,对于每一个自变量都有唯一确定的函数值与之对应,A选项中存在一个x值对应两个y值,所以A不是函数图象.
例1-3 (2026·长春模拟) (多选)下列说法中正确的有( )
A.f(x)=与g(x)=表示同一个函数
B.函数f(x)=-的定义域是[-1,0)∪(0,+∞)
C.f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1是同一个函数
D.若f(x)=|x-1|-x,则f =0
答案 BC
解析 对于A,函数f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),函数g(x)=的定义域为R,两函数的定义域不同,所以不是同一个函数,故A错误;对于B,由题意,在f(x)=-中,解得x≥-1且x≠0,故B正确;对于C,函数f(x)=x2-2x+1与g(t)=t2-2t+1的定义域与对应关系都相同,所以两函数是同一个函数,故C正确;对于D,由f(x)=|x-1|-x,可得f =0,所以f =f(0)=1,故D错误.
跟踪训练
1 判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若两个函数的定义域和值域相同,则这两个函数是同一个函数. ( × )
(2)任何一个函数都可以用图象法表示. ( × )
(3)直线y=a与函数y=f(x)的图象可以有多个交点. ( √ )
(4)函数f(x)=的定义域为R. ( √ )
2. 下列各组函数表示同一个函数的是( )
A.f(x)=,g(x)=()2
B.f(x)=-1,g(x)=
C.f(x)=g(t)=|t|
D.f(x)=x+1,g(x)=
答案 C
解析 对于A,f(x)=的定义域为R,g(x)=()2的定义域为[0,+∞),不是同一个函数;对于B,f(x)的定义域为{x|x≠0},g(x)的定义域为{x|x≠1},不是同一个函数;对于C,两个函数的定义域、对应关系均相同,是同一个函数;对于D,f(x)=x+1的定义域为R,g(x)=的定义域为{x|x≠1},不是同一个函数.
考点二 函数的解析式
例2-1. (2026·青岛模拟) (1) 已知f=x4+,求f(x)的解析式;
(2) 已知f(x)是一次函数,且满足f(f(x))=4x-3,求f(x)的解析式;
(3) 已知f(x)满足2f(x)+f=3x,求f(x)的解析式.
解 (1) (配凑法)f=x4+=-2,
又x2+≥2=2,
当且仅当x2=,即x=±1时等号成立.
设t=x2+,则t≥2,∴f(t)=t2-2(t≥2),
∴f(x)=x2-2(x≥2).
(2) (待定系数法)∵f(x)是一次函数,
∴设f(x)=kx+b(k≠0),
∴f(f(x))=k(kx+b)+b=k2x+kb+b,
又f(f(x))=4x-3,∴k2x+kb+b=4x-3,
故解得或
∴f(x)=2x-1或f(x)=-2x+3.
(3) (解方程组法)用替换x,
得2f+f(x)=,
因此
解得f(x)=2x-(x≠0).
例2-2. 若f =,则f(x)=________.
答案 (x≠0且x≠1)
解析 f(x)==(x≠0且x≠1).
例2-3. 已知f(f(x))=4x+9,且f(x)为一次函数,则f(x)=________________.
答案 2x+3或-2x-9
解析 因为f(x)为一次函数,所以设f(x)=kx+b(k≠0),
所以f(f(x))=f(kx+b)=k(kx+b)+b=k2x+b(k+1),
因为f(f(x))=4x+9,所以k2x+b(k+1)=4x+9恒成立,
所以
解得或
所以f(x)=2x+3或f(x)=-2x-9.
跟踪训练
1. (1)已知f(x)是一次函数且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,求f(x)的解析式;
(2)若对任意实数x,均有f(x)-2f(-x)=9x+2,求f(x)的解析式.
解
(1)(待定系数法)∵f(x)是一次函数,可设f(x)=ax+b(a≠0),
∴3[a(x+1)+b]-2[a(x-1)+b]=2x+17,
即ax+(5a+b)=2x+17,
∴解得
∴f(x)=2x+7(x∈R).
(2)(解方程组法)∵f(x)-2f(-x)=9x+2,①
∴f(-x)-2f(x)=9(-x)+2,②
由①+2×②得-3f(x)=-9x+6,
∴f(x)=3x-2(x∈R).
2. (多选)下列命题中正确的有( )
A.已知函数f(3x+1)=6x-4,则f(-2)=-10
B.已知函数f=x2+,则f(x)=x2+2(x≠0)
C.已知f(x)是二次函数,且满足f(0)=2,f(x)-f(x-1)=2x+3,则f(x)=x2+4x+2
D.已知f(x)满足2f(x)+f(-x)=3x,则f(x)=3x
答案 ACD
解析 对于A,由函数f(3x+1)=6x-4,令3x+1=-2,解得x=-1,
此时6x-4=-10,故A正确;
对于B,f=x2+=+2,且x-的取值范围是R,
所以函数的解析式为f(x)=x2+2,故B错误;
对于C,由题意设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),因为f(0)=2,所以c=2,
因为f(x)-f(x-1)=2x+3,
所以ax2+bx+c-[a(x-1)2+b(x-1)+c]=2x+3,
所以2ax-a+b=2x+3,
所以解得
所以f(x)=x2+4x+2,故C正确;
对于D,因为2f(x)+f(-x)=3x, ①
所以将x用-x替换,
得2f(-x)+f(x)=-3x, ②
由①②解得f(x)=3x,故D正确.
考点三 分段函数
例3-1. (多选)(2023·佛山模拟)已知函数f(x)=则下列关于函数f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)的值域为(-∞,4]
C.若f(x)=2,则x的值是-
D.f(x)<1的解集为(-1,1)
答案 BC
解析 函数f(x)=的定义域是[-2,+∞),故A错误;
当-2≤x<1时,f(x)=x2,值域为[0,4],当x≥1时,f(x)=-x+2,值域为(-∞,1],故f(x)的值域为(-∞,4],故B正确;
当x≥1时,令f(x)=-x+2=2,无解,当-2≤x<1时,令f(x)=x2=2,解得x=-,故C正确;
当-2≤x<1时,令f(x)=x2<1,解得x∈(-1,1),当x≥1时,令f(x)=-x+2<1,解得x∈(1,+∞),故f(x)<1的解集为(-1,1)∪(1,+∞),故D错误.
例3-2. (多选)已知函数f(x)=
则下列关于函数f(x)的结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)的值域为(-∞,4]
C.若f(x)=2,则x的值是-
D.f(x)<1的解集为(-1,1)
答案 BC
解析 函数f(x)=的定义域是[-2,+∞),故A错误;
当-2≤x<1时,f(x)=x2,值域为[0,4],当x≥1时,f(x)=-x+2,值域为(-∞,1],故f(x)的值域为(-∞,4],故B正确;
当x≥1时,令f(x)=-x+2=2,无解,当-2≤x<1时,令f(x)=x2=2,解得x=-,故C正确;
当-2≤x<1时,令f(x)=x2<1,解得x∈(-1,1),当x≥1时,令f(x)=-x+2<1,解得x∈(1,+∞),故f(x)<1的解集为(-1,1)∪(1,+∞),故D错误.
例3-3. 已知函数f(x)=若f(a)=4,则实数a的值是________;若f(a)≥2,则实数a的取值范围是________________.
答案 -2或5 [-3,-1)∪[4,+∞)
解析 若f(a)=4,则或
解得a=-2或a=5.
若f(a)≥2,则或
解得-3≤a<-1或a≥4,
∴a的取值范围是[-3,-1)∪[4,+∞).
跟踪训练
1. (2023·济宁模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=则f(2 023)等于( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 C
解析 由题设,当x>0时,f(x)=f(x-3),
即当x>0时,函数f(x)是周期为3的周期函数,
则f(2 023)=f(3×674+1)=f(1)
=f(-2)=log2[2-(-2)]=log24=2.
2. 对a,b∈R,记max{a,b}=则函数f(x)=max的最小值为 .
答案
解析 令x+1=x2-2x+,解得x=或x=,
所以f(x)=
作出f(x)的图象,
由图象可知,当x=时,f(x)min=+1=.
3. (2025·聊城模拟)已知函数f(x)=则“a=1”是“f(a)=1”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 根据题意,当a=1时,f(a)=f(1)=2-1-1=1,
所以“a=1”是“f(a)=1”的充分条件,
反之,若f(a)=1,即或
解得a=-1或a=1,
所以“a=1”不是“f(a)=1”的必要条件,
则“a=1”是“f(a)=1”的充分不必要条件.
课时对点精练
一、单项选择题
1.(2023·西安模拟)函数f(x)=+ln(1-x)的定义域是( )
A.(-2,1) B.(-3,1)
C.(1,2) D.(1,3)
答案 A
解析 由题意可得解得-2<x<1.
故函数f(x)的定义域是(-2,1).
2.函数y=的定义域为M,y=3x2+1的值域为N,则M∪N等于( )
A.[0,+∞) B.[0,1]
C.[4,+∞) D.[1,+∞)
答案 D
解析 由x-4≥0,得x≥4,故M=[4,+∞),
由y=3x2+1,得y≥1,故N=[1,+∞),
故M∪N=[1,+∞).
3.(2026·宝鸡模拟) 函数f(x)=的值域是( )
A.(-∞,1)
B.(1,+∞)
C.(-∞,-2)∪(-2,+∞)
D.(-∞,1)∪(1,+∞)
答案 D
解析 f(x)===1-,
∵≠0,∴1-≠1,
从而可知函数f(x)=的值域为(-∞,1)∪(1,+∞).
4.(2026 驻马店统考)已知函数f(2x+1)=2x-x2-3,则f(3)等于( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
答案 B
解析 令2x+1=3,得x=1,则f(3)=2-1-3=-2.
5.(2025·湘西模拟)已知f(+1)=x+2,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=x2-1
B.f(x)=x2-1(x≥1)
C.f(x)=x2+1(x≥1)
D.f(x)=x2-1(x≥0)
答案 B
解析 令t=+1,则x=(t-1)2,t≥1,
因为f(+1)=x+2,所以f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1(t≥1),
则f(x)=x2-1(x≥1).
6.图中的文物叫做“垂鳞纹圆壶”,是甘肃礼县出土的先秦时期的青铜器皿.科研人员为了测量其容积,以恒定的流速向其内注水,恰好用时30秒注满,设注水过程中,壶中水面高度为h,注水时间为t,则下面选项中最符合h关于t的函数图象的是( )
答案 A
解析 水壶的结构:底端与上端细、中间粗,所以在注水速度恒定的情况下,开始水的高度增加得由快变慢,中间增加得最慢,最后增加得由慢变快,由图可知选项A符合.
7. 已知f(x)=实数a满足f(a)<f(-a),则a的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪(0,2)
B.(-∞,-2)∪(2,+∞)
C.(-2,0)∪(0,2)
D.(-2,0)∪(2,+∞)
答案 D
解析 由题意可知,a≠0.
当a<0时,f(a)=a2+2a,f(-a)=-a2-2a,
所以由f(a)<f(-a)可得a2+2a<-a2-2a,
即a2+2a<0,解得-2<a<0,
当a>0时,f(a)=-a2+2a,f(-a)=a2-2a,
所以由f(a)<f(-a)可得-a2+2a<a2-2a,
即a2-2a>0,解得a>2,
所以a的取值范围是(-2,0)∪(2,+∞).
8.(2026·烟台模拟)设集合A={x|0<x≤4},B={y|0<y≤1},则从A到B的函数f(x)可能为( )
A.f(x)=x-1 B.f(x)=
C.f(x)=x2 D.f(x)=x
答案 D
解析 对于A,f(x)=x-1,A={x|0<x≤4},则f=2∉B,故A错误;
对于B,f(x)=,A={x|0<x≤4},则f(4)=2∉B,故B错误;
对于C,f(x)=x2,A={x|0<x≤4},则f(2)=×22=2∉B,故C错误;
对于D,f(x)=x,当0<x≤4时,0<x≤,即0<f(x)≤,
又⊆{y|0<y≤1},
所以f(x)=x为从A到B的函数,故D正确.
二、多项选择题
9.表格表示的函数为y=f(x),关于此函数下列说法错误的是( )
x
0.1
0.2
0.5
0.8
0.9
y
1
0
1
0
1
A.f(x)的定义域是(0,1)
B.f(f(0.1)-0.8f(0.5))=1
C.f(x)的值域是{0,1}
D.f(x)的图象无对称轴
答案 ABD
解析 函数f(x)的定义域是{0.1,0.2,0.5,0.8,0.9},A错误;
f(f(0.1)-0.8f(0.5))=f(0.2)=0,B错误;
函数f(x)的值域是{0,1},C正确;
函数f(x)的图象关于直线x=0.5对称,D错误.
10.(2026·汕头模拟)如果某函数的定义域与其值域的交集是[a,b],则称该函数为“[a,b]交汇函数”.下列函数是“[0,1]交汇函数”的是( )
A.y= B.y=
C.y=1-x2 D.y=
答案 BD
解析 由“[a,b]交汇函数”定义可知,“[0,1]交汇函数”表示函数的定义域与值域的交集为[0,1].
y=的定义域A=[0,+∞),值域B=[0,+∞),则A∩B=[0,+∞),A错误;
y=的定义域A=(-∞,1],值域B=[0,+∞),则A∩B=[0,1],B正确;
y=1-x2的定义域A=R,值域B=(-∞,1],则A∩B=(-∞,1],C错误;
y=的定义域A=[-1,1],值域B=[0,1],则A∩B=[0,1],D正确.
11. (2025·聊城模拟) 下列说法正确的是( )
A.已知f(x)是一次函数且3f(x+1)-2f(x-1)=2x+17,则f(x)=2x+7
B.y=lg(1-x)+lg(1+x)与y=lg(1-x2)表示同一个函数
C.若函数f(x)的定义域为[0,2],则函数f(2x)的定义域为[0,2]
D.若函数的定义域中只含有一个元素,则值域中也只含有一个元素
答案 ABD
解析 对于A,∵f(x)是一次函数,可设f(x)=ax+b(a≠0),
∴3[a(x+1)+b]-2[a(x-1)+b]=2x+17,
即ax+(5a+b)=2x+17,
∴解得∴f(x)=2x+7,A正确;
对于B,y=lg(1-x)+lg(1+x)与y=lg(1-x2)的定义域均为(-1,1),且y=lg(1-x)+lg(1+x)=lg(1-x2),∴对应关系相同,定义域也相同,故表示同一个函数,故B正确;
对于C,函数f(x)的定义域为[0,2],由0≤2x≤2,得0≤x≤1,则函数f(2x)的定义域为[0,1],故C错误;
对于D,由函数的定义知,若函数的定义域中只含有一个元素,则值域中也只有唯一一个元素与之对应,故D正确.
三、填空题
12.若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,写出函数y=x2,x∈[-1,2]的一个同族函数 .
答案 y=x2,x∈[-2,1](答案不唯一)
解析 函数y=x2,x∈[-1,2]的值域为[0,4],
函数y=x2,x∈[-2,1]的值域为[0,4],
所以y=x2,x∈[-2,1]为函数y=x2,x∈[-1,2]的一个同族函数.(答案不唯一)
13.若f(+1)=x-1,则f(x)=________.
答案 x2-2x(x≥1)
解析 令+1=t(t≥1),则x=(t-1)2(t≥1),
于是有f(t)=(t-1)2-1=t2-2t(t≥1)⇒f(x)=x2-2x(x≥1).
14.已知函数f(x)=则f =________;若f(a)>a,则a的取值范围是________.
答案 4 (-1,1)∪(1,+∞)
解析 因为f =2×+1=2,
所以f =f(2)=22=4.
当a≥1时,f(a)>a⇔a2>a,解得a>1;
当a<1时,f(a)>a⇔2a+1>a,解得-1<a<1,
所以不等式的解集为(-1,1)∪(1,+∞).
15.(2025·六盘水模拟)已知函数f(x)满足f(x)+2f=2x++3,则f(2)= .
答案 5
解析 因为f(x)+2f=2x++3,分别令x=2,x=,
联立得解得
四、解答题
16.已知函数f(x)的解析式为f(x)=
(1)求f ,f ,f(-1)的值;
(2)画出这个函数的图象;
(3)求f(x)的最大值.
解 (1)∵>1,∴f =-2×+8=5.
∵0<<1,∴f =+5=.
∵-1<0,∴f(-1)=-3+5=2.
(2)此分段函数的图象如图所示.
在函数y=3x+5的图象上截取x≤0的部分,
在函数y=x+5的图象上截取0<x≤1的部分,
在函数y=-2x+8的图象上截取x>1的部分.
图中实线组成的图形就是函数y=f(x)的图象.
(3)由函数图象可知,当x=1时,f(x)取最大值6.
17. 已知函数f(x)=.
(1)求f +f(3),f +f(2)的值;
(2)探索f(x)+f ;
(3)利用(2)的结论求表达式:f +f +…+f(1)+f(2)+…+f(2 022)+f(2 023)的值.
解 (1)已知函数f(x)=,
∴f +f(3)=+=+=1,f +f(2)=+=+=1.
(2)由f(x)=,得f ==,∴f(x)+f =1.
(3)由(2)知f(x)+f =1,f(1)==,
∴f +f +…+f(1)+f(2)+…+f(2 022)+f(2 023)=2 022+f(1)=2 022×1+=.
18.已知函数f(x)=.若其定义域为R,则实数m的取值范围是 ;若函数f(x)的值域是[0,+∞),则实数m的取值范围是 .
答案
解析 若函数f(x)的定义域为R,
则有m>0且Δ=(m-2)2-4m(m-1)≤0,
解得m≥,
所以m的取值范围是.
当m=0时,f(x)==,值域是[0,+∞),满足条件;
令g(x)=mx2-(m-2)x+m-1,g(x)≥0,
当m<0时,g(x)的图象开口向下,故f(x)的值域不会是[0,+∞),不满足条件;
当m>0时,g(x)的图象开口向上,
只需关于x的方程mx2-(m-2)x+m-1=0中的Δ≥0,
即(m-2)2-4m(m-1)≥0,
解得-≤m≤,
又m>0,所以0<m≤,
综上,0≤m≤,
所以实数m的取值范围是.
19.(多选)设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,y=[x]称为高斯函数,也叫取整函数.如[1.2]=1,[2]=2,[-1.2]=-2.设f(x)=x-[x],则下列结论正确的有( )
A.f(-1.1)=0.9
B.函数f(x)的图象关于原点对称
C.f(x+1)=f(x)+1
D.函数f(x)的值域为[0,1)
答案 AD
解析 对于A,因为f(x)=x-[x],
所以f(-1.1)=-1.1-[-1.1]=-1.1-(-2)=0.9,故A选项正确;
对于B,因为f(0.5)=0.5-[0.5]=0.5-0=0.5,f(-0.5)=-0.5-[-0.5]=-0.5-(-1)=0.5,
所以f(0.5)+f(-0.5)=1≠0,即函数f(x)的图象不关于原点对称,故B选项错误;
对于C,因为∀x∈R,∃k∈Z,使得k≤x<k+1,此时有k+1≤x+1<k+2,
所以f(x+1)=x+1-[x+1]=x+1-(k+1)=x-k,f(x)=x-[x]=x-k,故C选项错误;
对于D,由C选项分析可知∀x∈R,总有f(x+1)=f(x),即f(x)是周期为1的周期函数,
不妨设0≤x<1,则此时有0≤f(x)=x-[x]=x-0=x<1,因此函数f(x)的值域为[0,1),故D选项正确.
20. (2026·咸阳模拟)定义在[0,1]上的函数f(x)满足:①f(x)+f(1-x)=1;②f=f(x);③f(x1)≤f(x2)(0≤x1<x2≤1),则f(1)= ,f= .
答案 1
解析 在①中,令x=,得f=,
在②中,令x=0,得f(0)=0,
在①中,令x=0,得f(0)+f(1)=1,所以f(1)=1.
在②中,令x=1,得f=f(1)=,
由③知,f(x)在[0,1]上非严格单调递增,
又因为f=f=,
所以∀x∈,均有f(x)=.
注意到=∈,
因此f=,
于是f=f=f=f=f
=…=f=×=.
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