内容正文:
第三章 函数的概念与性质
(时间:120分钟 满分:150分)
班级: 姓名: 成绩:
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.下表给出函数y=f(x)的部分对应值,则f(1)=( )
x
-1
0
1
4
7
8
y
0
π
1
-3
1
A.π B.4 C.8 D.0
2.下列函数为奇函数的是( )
A.y=x4+3 B.y=x3+x
C.y=2x,x∈(0,2] D.y=x3-2
3.已知奇函数f(x)在区间[1,5]上单调递减,且最小值为3,则f(x)在区间[-5,-1]上( )
A.单调递增,且最小值为3 B.单调递增,且最大值为3
C.单调递减,且最小值为-3 D.单调递减,且最大值为-3
4.已知函数f(x)=x2-4x+3在区间[a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞) C.(-∞,2) D.(-∞,2]
5.函数f(x)=的图象大致为( )
6.已知函数f(x)的定义域为D,则“函数f(x)的值域为R”是“对任意M∈R,存在x0∈D,使得|f(x0)|>M”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知函数f(x)的定义域为[-8,1],则函数g(x)=的定义域为( )
A.[-,-2)∪(-2,0] B.[-8,-2)∪(-2,1]
C.(-∞,-2)∪(-2,3] D.[-,-2]
8.已知定义在R上的偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,且f(2)=0,则满足(x-1)f(x)>0的x的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪(1,+∞) B.(-2,-1)∪(2,+∞)
C.(-∞,-2)∪(1,2) D.(-2,-1)∪(1,2)
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,有选错的得0分.
9.若函数f(x)=x2-4x-4的定义域为[0,a),值域为[-8,-4],则正整数a的值可能是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.已知[x]表示不超过x的最大整数,如[2.3]=2,[π]=3,[-2.1]=-3,定义函数f(x)=x-[x],则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的定义域为R B.函数f(x)的值域为R
C.函数f(x)无最大值 D.函数f(x)在定义域内是增函数
11.设函数f(x)=min{|x-2|,x2,|x+2|},其中min{x,y,z}表示x,y,z中的最小值.则下列说法正确的有( )
A.函数f(x)为偶函数 B.当x∈(1,+∞)时,f(x-2)≤f(x)
C.当x∈[-4,4]时,f(x-2)≥f(x) D.当x∈R时,f(f(x))≤f(x)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知函数f(x)=x2-mx+4是定义在区间[-2-n,2n]上的偶函数,则m+n= .
13.已知函数f(x)=x7-ax5+bx3-cx+8,其中a,b,c是常数,且f(19)=95,则f(-19)= .
14.函数y=|-x2+4x+5|的单调递增区间为 .
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.(13分)已知函数f(x)=
(1)求f(-),f(),f(f() );
(2)若f(a)=6,求a的值.
16.(15分)已知f(x)是定义在区间(0,+∞)上的增函数,对任意x,y∈(0,+∞),都有f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1.
(1)求f(8)的值;
(2)求不等式f(x)-f(x-2)>3的解集.
17.(15分)已知函数f(x)=(m2-5m+1)xm+1为幂函数,且为奇函数.
(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;
(2)令g(x)=f(x)-,x∈(-,4),求g(x)的值域.
18.(17分)已知函数f(x)是定义在区间[-3,3]上的奇函数,当0≤x≤3时,f(x)=x2+x.
(1)求当-3≤x<0时,函数f(x)的解析式;
(2)若f(a+1)+f(2a-1)>0,求实数a的取值范围.
19.(17分)已知函数f(x)=x+,且f(2)=4.
(1)求实数m的值;
(2)判断函数f(x)在区间[2,+∞)上的单调性,并证明你的结论;
(3)求函数f(x)在区间[3,4]上的最值.
参考答案
一、单项选择题
1.A
解析:由题中表格,知当x=1时,y=f(1)=π,故选A.
2.B
解析:对于A,y=x4+3为偶函数,不符合题意.对于B,y=x3+x为奇函数,符合题意.对于C,y=2x,x∈(0,2]为非奇非偶函数,不符合题意.对于D,y=x3-2为非奇非偶函数,不符合题意.故选B.
3.D
解析:由奇函数的图象关于原点对称,可知f(x)在区间[-5,-1]上单调递减,且最大值为-3.故选D.
4.B
解析:由已知得f(x)=x2-4x+3的单调递增区间为[2,+∞).又f(x)在区间[a,+∞)上单调递增,所以a≥2.故选B.
5.A
解析:由已知得f(x)的定义域为R,f(-x)==-f(x),所以f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,故排除C,D.当x=1时,f(1)==2>0,故排除B.故选A.
6.A
解析:∵f(x)的定义域为D,若f(x)的值域为R,
则对任意M∈R,存在x0∈D,使得|f(x0)|>M,
∴充分性成立.
反之,若任意M∈R,存在x0∈D,使|f(x0)|>M,则f(x)的值域不一定为R,此时f(x)的值域可能为[0,+∞),∴必要性不成立.故选A.
7.A
解析:因为函数f(x)的定义域为[-8,1],所以要使g(x)=有意义,需解得-≤x<-2或-2<x≤0.故函数g(x)的定义域为[-,-2)∪(-2,0].故选A.
8.C
解析:因为f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,且f(2)=0,所以当0≤x<2时,f(x)>0,当x>2时,f(x)<0.又f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(x)在区间(-∞,0]上单调递增,且f(-2)=0,所以当-2<x≤0时,f(x)>0,当x<-2时,f(x)<0.所以当-2<x<2时,f(x)>0,当x<-2或x>2时,f(x)<0.由(x-1)f(x)>0,可得解得1<x<2或x<-2.所以满足(x-1)f(x)>0的x的取值范围是(-∞,-2)∪(1,2).故选C.
二、多项选择题
9.BC
解析:函数y=x2-4x-4的图象如图所示.
因为f(x)的定义域为[0,a),值域为[-8,-4],所以2<a≤4.又a是正整数,所以a=3或a=4.故选BC.
10.AC
解析:由题意知,f(x)的定义域为R,图象如图所示.
由图知f(x)的值域为[0,1),f(x)无最大值,f(x)在定义域内不单调.故选AC.
11.ABD
解析:作出函数f(x)的图象,如图所示.
由图可知f(x)=
则f(-x)=
即f(-x)=
所以f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,故A正确.
将f(x)的图象向右平移2个单位长度,得到f(x-2)的图象,在同一平面直角坐标系中,作出f(x)与f(x-2)的图象(图略),可知当x∈(1,+∞)时,f(x-2)≤f(x),当x∈[-4,4]时,f(x-2)≥f(x)不恒成立,故B正确,C错误.
因为∀x∈R,f(x)≥0,所以令t=f(x)≥0,f(t)=所以当0≤t≤1时,t-f(t)=t-t2=t(1-t)≥0,当1<t≤2时,t-f(t)=2t-2>0,当t>2时,t-f(t)=2>0,所以∀t≥0,f(t)≤t恒成立,即当x∈R时,f(f(x))≤f(x),故D正确.故选ABD.
三、填空题
12.2
解析:因为函数f(x)=x2-mx+4是定义在区间[-2-n,2n]上的偶函数,所以f(-x)=f(x),即(-x)2-m(-x)+4=x2-mx+4,所以m=0.定义域[-2-n,2n]关于原点对称,所以-2-n+2n=0,所以n=2.所以m+n=2.
13.-79
解析:因为f(x)=x7-ax5+bx3-cx+8,
所以f(-x)=-x7+ax5-bx3+cx+8,
所以f(x)+f(-x)=16.又f(19)=95,
所以f(-19)=16-95=-79.
14.[-1,2],[5,+∞)
解析:y=|-x2+4x+5|=
作出函数图象如图所示.
由图象可知单调递增区间为[-1,2],[5,+∞).
四、解答题
15.解:(1)因为-∈(-∞,-1),
所以f(-)=-2×(-)=3.
因为∈[-1,1],所以f()=2.
因为2∈(1,+∞),
所以f(f() )=f(2)=2×2=4.
(2)由题意可知a∉[-1,1].当a∈(-∞,-1)时,令-2a=6,得a=-3,符合题意.
当a∈(1,+∞)时,令2a=6,得a=3,符合题意.故a的值为-3或3.
16.解:(1)由题意知f(8)=f(4)+f(2)=f(2)+f(2)+f(2)=3.
(2)由(1)知f(x)-f(x-2)>3可化为f(x)-f(x-2)>f(8),
即f(x)>f(8)+f(x-2)=f(8x-16).
因为f(x)是定义在区间(0,+∞)上的增函数,
所以x>8x-16>0,解得2<x<.
故原不等式的解集为(2,).
17.解:(1)因为函数f(x)=(m2-5m+1)xm+1为幂函数,
所以m2-5m+1=1,解得m=0或m=5.
当m=0时,函数f(x)=x是奇函数,符合题意.
当m=5时,函数f(x)=x6是偶函数,不符合题意.
故m的值为0,函数f(x)的解析式为f(x)=x.
(2)由(1)知f(x)=x,所以g(x)=x-.
令t=,则x=.
因为x∈(-,4),所以t∈(0,3),
所以g(x)=x-,x∈(-,4)可化为h(t)=-t-,t∈(0,3).
又h(t)在区间(0,1]上单调递减,在区间(1,3)内单调递增,所以h(t)min=h(1)=-1-=-1,
h(3)=-3-=1,h(0)=-0-=-,
所以-1≤h(t)<1.所以g(x)的值域为[-1,1).
18.解:(1)当-3≤x<0时,0<-x≤3,
所以f(-x)=(-x)2+(-x)=x2-x.
因为f(x)是定义在区间[-3,3]上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以f(x)=-f(-x)=-x2+x.
所以当-3≤x<0时,函数f(x)的解析式为f(x)=-x2+x.
(2)由f(a+1)+f(2a-1)>0,得f(a+1)>-f(2a-1).
因为f(x)为奇函数,所以f(a+1)>f(1-2a).
当0≤x≤3时,f(x)=x2+x=(x+1)2-,
所以f(x)在区间[0,3]上单调递增.
又函数f(x)是定义在区间[-3,3]上的奇函数,
所以f(x)在区间[-3,3]上单调递增,
所以
解得0<a≤2.故实数a的取值范围为(0,2].
19.解:(1)由题意得f(2)=2+=4,解得m=4.
(2)f(x)在区间[2,+∞)上单调递增.证明如下:
∀x1,x2∈[2,+∞),x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1+-x2-.
∵2≤x1<x2,∴x1-x2<0,x1x2-4>0,x1x2>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
故f(x)在区间[2,+∞)上单调递增.
(3)由(2)可知f(x)=x+在区间[3,4]上单调递增,故f(x)min=f(3)=,f(x)max=f(4)=5.
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