摘要:
**基本信息**
聚焦函数核心概念,以“概念辨析-解析式-定义域-分段函数”为逻辑主线,融合换元法、分类讨论等解题方法,覆盖高频考点,培养抽象能力与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|函数概念|1-2题|定义域+对应关系双要素判断|从函数定义出发,辨析相同函数本质|
|解析式求法|3,9题|换元法、待定系数法、赋值法|通过代数变形构建函数表达式|
|定义域问题|4,8题|分类讨论(含参数)、复合函数定义域转化|从不等式恒成立到定义域求解逻辑|
|分段函数|5,11题|图象分析、分类求值|结合分段条件进行逻辑推理|
|新定义与综合|13,14题|情境建模、新定义迁移|应用函数知识解决复杂问题|
内容正文:
1.下列各组函数中表示相同函数的是( )
A.f(x)=和g(x)=()2
B.f(x)=1和g(x)=x0
C.f(t)=和g(x)=
D.f(x)=x+1和g(x)=
解析:选C.对于A,f(x)=的定义域为R,g(x)=()2=x的定义域为[0,+∞),两个函数的定义域不相同,不是相同函数;对于B,f(x)=1的定义域为R,g(x)=x0=1的定义域为{x|x≠0},两个函数的定义域不相同,不是相同函数;对于C,f(t)==|t|=函数f(t),g(x)的定义域都是R,且对应关系相同,是相同函数;对于D,f(x)=x+1的定义域为R,g(x)==x+1的定义域为{x|x≠1},两个函数的定义域不相同,不是相同函数.
2.(2026·茂名模拟)已知函数f(x)=
则f(-1)+f(1)=( )
A. B.3
C. D.
解析:选C.因为f(x)=
所以f(1)=log39=2,f(-1)=3-1=,
所以f(-1)+f(1)=+2=.
3.已知f()=+,则f(x)=( )
A.(x+1)2(x≠1) B.(x-1)2(x≠1)
C.x2-x+1(x≠1) D.x2+x+1(x≠1)
解析:选C.f()=+=()2-+1,令=t(t≠1),则f(t)=t2-t+1(t≠1),即f(x)=x2-x+1(x≠1).
4.已知函数f(x)=的定义域是R,则实数m的取值范围是( )
A.(0,4] B.[0,4)
C.[4,+∞) D.[0,4]
解析:选D.因为函数f(x)= 的定义域是R,所以不等式mx2+mx+1≥0对任意x∈R恒成立,当m=0时,1>0,对任意x∈R恒成立,符合题意;当m≠0时,即解得0<m≤4,综上,0≤m≤4,即实数m的取值范围是[0,4].
5.已知函数f(x)=若f(a)=f(a+1),则f(-2a)=( )
A.-1 B.-2
C.-3 D.-4
解析:选B.作出函数f(x)= 的大致图象,如图,
由f(a)=f(a+1),
得|a-1|=|a+1-1|,
即1-a=a,解得a=,
则f(-2a)=f(-2×)=f(-1)=-2.
6.(多选)(2026·河南九校联考)若函数f(x)满足关系式f(x)+2f(1-x)=,则( )
A.f(-2)=
B.f(3)=-
C.f(-)=f()
D.f(2)+2f(-1)=
解析:选ABD.用1-x替换x代入计算,得f(1-x)+2f(x)=,联立f(x)+2f(1-x)=,解得f(x)=-.
对于A,令x=-2,则f(-2)=-=,故A正确;
对于B,令x=3,则f(3)=-=-,故B正确;
对于C,令x=,则f()=-=2,令x=-,则f(-)=-=,所以f(-)≠f().故C错误;
对于D,令x=2,代入原已知式子,则f(2)+2f(1-2)=,即f(2)+2f(-1)=,故D正确.
7.若函数f(x)在闭区间[-1,2]上的图象如图所示,则函数f(x)的解析式为_____________________________.
解析:由题图可知,当-1≤x<0时,f(x)=x+1;当0≤x≤2时,f(x)=-x,
所以f(x)=
答案:f(x)=
8.若函数y=f(2x)的定义域为[-2,4],则y=f(x)-f(-x)的定义域为________.
解析:因为函数y=f(2x)的定义域为[-2,4],则-2≤x≤4,可得-4≤2x≤8,所以函数y=f(x)的定义域为[-4,8],对于函数y=f(x)-f(-x),则有解得-4≤x≤4,因此函数y=f(x)-f(-x)的定义域为[-4,4].
答案:[-4,4]
9.(13分)(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;(6分)
(2)已知f(0)=1,对任意的实数x,y都有f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1),求f(x)的解析式.(7分)
解:(1)因为f(x)是一次函数,设f(x)=ax+b(a≠0),所以3[a(x+1)+b]-2[a(x-1)+b]=2x+17,即ax+5a+b=2x+17,所以解得所以f(x)=2x+7.
(2)令x=0,得f(-y)=f(0)-y(-y+1)=1+y2-y=(-y)2+(-y)+1,
所以f(x)=x2+x+1.
10.已知g(x)=f(2x-1)+1,且g(x)的定义域为(1,4],值域为[3,+∞),设函数f(x)的定义域为A,值域为B,则A∩B=( )
A.∅ B.[4,7]
C.[2,7] D.
解析:选C.因为g(x)=f(2x-1)+1,且g(x)的定义域为(1,4],值域为[3,+∞),所以f(2x-1)的定义域为(1,4],值域为[2,+∞).由1<x≤4,得1<2x-1≤7,所以f(x)的定义域为(1,7],值域为[2,+∞),则A=(1,7],B=[2,+∞),所以A∩B=[2,7].
11.(2026·镇江、丹阳联考)设函数f(x)=
则满足f(x)+f(x+)>2的实数x的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.
C.(-∞,) D.
解析:选C.当x<-时,x+<0,所以f(x)+f(x+)=()x+1+()x++1=()x+()x++2>2恒成立,符合题意;当-≤x<0时,x+≥0,所以f(x)+f(x+)=()x+1+[-2(x+)+2]=()x-2x+2>2恒成立,符合题意;当x≥0时,x+>0,所以f(x)+f(x+)=-2x+2+[-2(x+)+2]=-4x+3>2,解得x<,则0≤x<,符合题意.综上所述,满足f(x)+f(x+)>2的实数x的取值范围是(-∞,).
12.已知集合A=,B=,函数f(x)=若x0∈A且f(f(x0))∈A,则的取值范围为________.
解析:当f(x0)∈A时,若f(f(x0))=f(x0)+∈A,则0≤f(x0)+<⇒-≤f(x0)<0,矛盾,不符合题意.
当f(x0)∈B时,若f(f(x0))=2[1-f(x0)]∈A,则0≤2[1-f(x0)]<⇒<f(x0)≤1.
令f(x0)=x0+,则<x0+≤1⇒<x0≤,此时x0∈(,),符合题意.
所以x0∈(,),则∈(2,4).
答案:(2,4)
13.(15分)如图,在矩形ABCD中,AB=2 cm,AD=4 cm.动点P,Q从A同时出发,且速度均为2 cm/s,点P,Q分别沿折线AB-BC,AD-DC向终点C运动.设点P的运动时间为x(单位:s)(0<x<3),△APQ的面积为y(单位:cm2).
(1)当点P与点B重合时,求x的值;(3分)
(2)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;(6分)
(3)当PQ的长度不变时,直接写出x的取值范围及PQ的长度.(6分)
解:(1)当点P与点B重合时,AP=2 cm,且点P的速度为2 cm/s,所以点P的运动时间x=1 s.
(2)当0<x≤1时,如图1,AP=AQ=2x cm,
所以y=AP·AQ=2x2;
当1<x≤2时,如图2,AQ=2x cm,△APQ的高为AB的长,所以y=AB·AQ=2x;
当2<x<3时,如图3,DQ=(2x-4)cm,BP=(2x-2)cm,PC=QC=(6-2x) cm,所以y=AB·AD-AB·BP-AD·DQ-PC·QC=-2x2+6x.
综上,y=
(3)由题意可知,
当点P在AB上运动或点Q在CD上运动时PQ的长度一定发生变化,所以讨论1≤x≤2时即可,此时点P在BC上运动,点Q在AD上运动,如图4,过点P作PE⊥AD于点E.
所以AE=BP=(2x-2)cm,AQ=2x cm,PE=AB=2 cm,所以EQ=2x-(2x-2)=2 cm,PQ==2cm,
所以当PQ的长度不变时,x的取值范围为[1,2],此时PQ=2 cm.
14.(新定义)(多选)德国数学家狄利克雷在数学领域成就显著,以其名字命名的函数F(x)=被称为狄利克雷函数.则下列说法正确的是( )
A.F(F(x))=0
B.对任意x∈R,恒有F(x)=F(-x)成立
C.任取一个不为0的实数T,F(x+T)=F(x)对任意实数x均成立
D.存在三个点A(x1,F(x1)),B(x2,F(x2)),C(x3,F(x3)),使得△ABC为等边三角形
解析:选BD.依题意,当x为有理数时,F(F(x))=F(1)=1,当x为无理数时,F(F(x))=F(0)=1,因此F(F(x))=1恒成立,A错误;
当x是有理数时,F(x)=1=F(-x),当x是无理数时,F(x)=0=F(-x),所以对任意x∈R,恒有F(x)=F(-x)成立,B正确;
若T是无理数,当x是有理数时,则x+T是无理数,有F(x+T)=0,而F(x)=1,此时F(x+T)≠F(x),C错误;
取x1=-,x2=0,x3=,得F(x1)=0,F(x2)=1,F(x3)=0,则A(-,0),B(0,1),C(,0),此时|AB|=|BC|=|AC|=,即△ABC为等边三角形,D正确.
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