章末检测(五)函数概念与性质-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教师用书word(苏教版)
2026-10-12
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦“函数概念与性质”章末检测,通过定义域、单调性、奇偶性等核心考点,结合定义证明、实际应用(如化学试剂厂利润问题)及抽象函数性质探究,全面考查数学抽象、逻辑推理与数学建模素养,适配高中数学单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|8/40|定义域、值域、奇偶性判断|如第3题结合函数图象辨析奇偶性与单调性,渗透直观想象|
|多项选择|3/18|分段函数性质、奇函数应用|如第10题综合奇函数定义与单调性解不等式,考查逻辑推理|
|填空题|3/15|定义域求解、参数范围|第14题通过分段函数不等式考查分类讨论思想|
|解答题|5/77|单调性证明、实际应用、抽象函数|第15题用定义证明单调性(数学思维),16题利润问题体现数学建模(数学语言表达现实世界)|
内容正文:
章末检测(五) 函数概念与性质
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共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.函数f(x)=+的定义域为( )
A.[-3,-2)∪(-2,+∞) B.(-3,-2)
C.[-3,+∞) D.(-2,+∞)
解析:A 要使函数有意义,需满足解得x≥-3且x≠-2,则函数定义域为[-3,-2)∪(-2,+∞).故选A.
2.已知函数f(x)=x2-的定义域为[1,2],则其值域为( )
A.[-1,1] B.[-1,3]
C.[0,3] D.[1,3]
解析:B 因为y=x2,y=-在[1,2]上均单调递增,所以f(x)=x2-在[1,2]上单调递增,又f(1)=12-=-1,f(2)=22-=3,所以值域为[-1,3].故选B.
3.下列函数中是奇函数且在区间(0,+∞)上单调递减的是( )
A.f(x)=-|x| B.f(x)=
C.f(x)=x3 D.f(x)=
解析:D 选项A为偶函数,选项B为非奇非偶函数,选项C是增函数.故选D.
4.已知定义在区间[0,2]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则y=-f(2-x)的图象为( )
解析:B 由y=f(x)的图象知f(0)=0,f(1)=1.对于y=-f(2-x),当x=2时,y=0,图象过点(2,0),排除D.当x=1时,y=-f(1)=-1,排除A、C,故选B.
5.已知函数f(x)=若f(-a)+f(a)≤0,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,1] B.[-2,0]
C.[0,2] D.[-2,2]
解析:D 依题意,可得
或
或解得-2≤a≤2.故选D.
6.函数y=|x-2|+|2x-2|的最小值为( )
A.0 B.1 C. D.2
解析:B y=|x-2|+|2x-2|=由于y=4-3x在(-∞,1)上单调递减,y=x在[1,2]上单调递增,y=3x-4在(2,+∞)上单调递增,故y=|x-2|+|2x-2|在x=1处取得最小值,最小值为1.故选B.
7.设函数f(x)=,则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x+1)+1 B.f(x+1)-1
C.f(x-1)+1 D.f(x-1)-1
解析:C 易知f(x)===-1+,显然f(x)=-1+是由函数y=向左平移1个单位,再向下平移1个单位得到的,而y=为奇函数,所以只需将f(x)逆向平移,即向右平移1个单位,再向上平移1个单位可得奇函数,即f(x-1)+1为奇函数.故选C.
8.定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足<0,且f(2)=4,则不等式f(x)->0的解集为( )
A.(4,+∞) B.(0,4)
C.(0,2) D.(2,+∞)
解析:C 由题意,设g(x)=xf(x),因为<0,即<0,所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递减,不等式f(x)->0,即>0,等价于xf(x)-8>0,即xf(x)>8,又由f(2)=4,则g(2)=2·f(2)=8,所以不等式xf(x)>8的解集为(0,2).故选C.
二、多项选择题(本大题共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.已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )
A.f(x)的定义域为R B.f(x)的值域为R
C.f(x)为奇函数 D.f(x)为增函数
解析:ACD 根据分段函数的定义可知,f(x)的定义域为R,选项A正确;f(x)的值域为(-∞,-1)∪{0}∪(1,+∞),选项B不正确;画出函数图象(图略)可知,选项C、D正确.故选A、C、D.
10.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x,则下列说法正确的是( )
A.f(-2)=-6
B.f(x)在定义域R上为增函数
C.当x∈(-∞,0)时,f(x)=-x2-x
D.不等式f(x-1)<6的解集为(-∞,3)
解析:ABD 因为f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x,所以当x∈(-∞,0)时,f(x)=-f(-x)=-[(-x)2+(-x)]=-x2+x,所以选项C不正确;因为f(-2)=-(-2)2+(-2)=-6,所以选项A正确;二次函数f(x)=x2+x的对称轴为x=-,所以当x∈(0,+∞)时,f(x)单调递增,又因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,而f(x)是奇函数,它的图象关于原点对称,所以f(x)在定义域R上为增函数,因此选项B正确;因为f(x)是奇函数,f(-2)=-6,所以f(2)=6,于是由f(x-1)<6⇒f(x-1)<f(2)⇒x-1<2⇒x<3,所以选项D正确.故选A、B、D.
11.对任意两个实数a,b,定义min{a,b}=若f(x)=4-x2,g(x)=x2,下列关于函数F(x)=min{f(x),g(x)}的说法正确的是( )
A.函数F(x)是偶函数
B.方程F(x)=0有三个解
C.函数F(x)有3个单调区间
D.函数F(x)有最大值为4,无最小值
解析:AB 当4-x2≤x2,即x≤-或x≥时,F(x)=4-x2;当4-x2>x2,即-<x<时,F(x)=x2.则F(x)=画出图象如图.对于A,因F(x)=F(-x),且x∈R,则函数F(x)是偶函数,故A正确;对于B,由图可得F(x)=0有三个解,故B正确;对于C,由图可得F(x)有4个单调区间,故C错误;对于D,由图可得F(x)有最大值为2,无最小值,故D错误.故选A、B.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.函数f(x)=的定义域为[-1,1].
解析:要使f(x)=有意义,则1-x2≥0,解得-1≤x≤1,故函数f(x)=的定义域为[-1,1].
13.已知函数f(x)=的定义域为R,求实数k的取值范围.
解析:由题可得,kx2-4x+3≥0对∀x∈R恒成立,当k=0时,不满足题意;当k≠0时,要使kx2-4x+3≥0对∀x∈R恒成立,则有,解得k≥,所以实数k的取值范围是.
14.已知实数a≠0,函数f(x)=若f(1-a)≥f(1+a),则实数a的取值范围是 [-2,-1]∪(0,+∞) .
解析:当a>0时,1-a<1,1+a>1,∴f(1-a)≥f(1+a)⇒(1-a)2+2a≥-(1+a),整理得a2+a+2≥0⇒a∈R,则a>0;当a<0时,1-a>1,1+a<1,∴f(1-a)≥f(1+a)⇒-(1-a)≥(1+a)2+2a,整理得a2+3a+2≤0⇒(a+1)·(a+2)≤0⇒-2≤a≤-1,综上,实数a的取值范围是[-2,-1]∪(0,+∞).
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)已知函数f(x)=x-.
(1)判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义进行证明;
(2)求f(x)在区间[1,3]上的最大值与最小值.
解:(1)函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,证明如下:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=x1-x2+-=x1-x2+=(x1-x2)·,
因为0<x1<x2,所以x1-x2<0,
且1+>0,即(x1-x2)<0,
所以f(x1)<f(x2),故f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
(2)由(1)知f(x)在[1,3]上递增,
所以f(x)min=f(1)=1-=-1,
f(x)max=f(3)=3-=.
16.(本小题满分15分)某化学试剂厂以x千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1≤x≤10),每小时可获得的利润是万元.
(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于30万元,求x的取值范围;
(2)要使生产120千克该产品获得的利润最大,则该工厂应该选取何种生产速度?并求出最大利润.
解:(1)由题意可知,2≥30.
整理得(5x+1)(x-3)≥0,
解得x≤-或x≥3.
又1≤x≤10,
所以3≤x≤10.
所以x的取值范围是[3,10].
(2)易知获得的利润y=
=120,x∈[1,10],
令t=∈,
则y=120(-3t2+t+5).
当t=,即x=6时,ymax=610,
故该工厂应该选取6千克/小时的生产速度,此时利润最大,且最大利润为610万元.
17.(本小题满分15分)已知函数f(x)=
(1)在本题给出的坐标系中画出函数f(x)的图象,并求f(f(-1))的值;
(2)若f(f(m))=8,求实数m的值;
(3)若f(x)在[-1,a]上的值域为[-1,1],求实数a的取值范围.
解:(1)画出图象如图所示,
f(-1)=-1+2=1,所以f(f(-1))=f(1)=1-2=-1.
(2)因为f(f(m))=8,令t=f(m),即f(t)=8.
由(1)中图象可得t>0,所以f(t)=t2-2t=8,即t2-2t-8=0,即(t-4)(t+2)=0,
解得t=4或t=-2(舍去),即f(m)=4,由(1)中图象可得m>0,所以f(m)=m2-2m=4,即m2-2m-4=0,解得m=1+或m=1-(舍去).
(3)f(1)=-1,由f(x)在[-1,a]上的值域为[-1,1],结合(1)中图象,令x2-2x=1,解得x=1+或x=1-(舍去),故实数a的取值范围是[1,1+].
18.(本题满分17分)已知函数y=f(x),x∈R,对任意的x,y∈R,f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)<1.
(1)求f(0)的值;
(2)判断并证明f(x)的单调性;
(3)设函数g(x)=f(x)-1,判断g(x)的奇偶性并说明理由.
解:(1)令x=y=0得f(0)=f(0)+f(0)-1⇒f(0)=1.
(2)f(x)在R上单调递减.证明如下:
设x1<x2,因为f(x+y)=f(x)+f(y)-1,
所以f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1,
所以f(x1)-f(x2)=-f(x2-x1)+1,
因为x2-x1>0,所以f(x2-x1)<1,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),故f(x)在R上单调递减.
(3)令y=-x得f(0)=f(x)+f(-x)-1,所以f(x)+f(-x)-2=0⇒f(x)-1+f(-x)-1=0⇒g(x)+g(-x)=0,所以g(-x)=-g(x),
所以g(x)是奇函数.
19.(本小题满分17分)已知函数f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)判断函数f(x)在[-1,1]上的单调性,并用单调性定义给出证明;
(3)设g(x)=kx-k2+3,若∀x1∈[-1,1],∀x2∈[0,1],都有f(x1)≤g(x2)恒成立,求实数k的取值范围.
解:(1)由函数f(x)=是定义在R上的奇函数,得f(0)=-m=0,解得m=0,
此时f(x)=,f(-x)==-=-f(x),f(x)是奇函数,
所以m=0.
(2)函数f(x)在[-1,1]上单调递增.证明如下:
设∀x1,x2∈[-1,1],x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=
=,由-1≤x1<x2≤1,得x1x2-1<0,x2-x1>0,(+1)(+1)>0,
则f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),所以函数f(x)在[-1,1]上单调递增.
(3)由(2)得f(x)max=f(1)=1,
由∀x1∈[-1,1],∀x2∈[0,1],都有f(x1)≤g(x2)恒成立,得g(x)在[0,1]上的最小值不小于1,
即当0≤x≤1时,g(x)≥1恒成立,
当k>0时,函数g(x)在[0,1]上单调递增,g(x)min=g(0)=-k2+3,
则-k2+3≥1,而k>0,因此0<k≤;
当k=0时,g(x)=3≥1恒成立,因此k=0;
当k<0时,函数g(x)在[0,1]上单调递减,g(x)min=g(1)=k-k2+3,
则k-k2+3≥1,而k<0,因此-1≤k<0,
综上,实数k的取值范围是[-1,].
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