章末检测(三)函数-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册学生用书word(人教B版)
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦函数核心知识,通过基础巩固、能力提升及创新应用的梯度设计,全面考查定义域、奇偶性、单调性等概念及实际应用,适配高中数学函数单元复习,融合数学思维与应用意识。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|8/40|定义域、零点存在性定理、奇偶性|第8题“隐对称点”新定义,考查创新意识|
|多选|3/18|奇函数性质、抽象函数|结合推理能力,如判断函数单调性|
|填空|3/15|分段函数求值、二次方程根分布|新定义min函数,体现抽象能力|
|解答|5/77|奇函数解析式、实际应用|第19题洗衣机水量模型,强化应用意识与数据观念|
内容正文:
章末检测(三) 函数
(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.(-∞,0) B.(-∞,-1)
C. (-1,0) D.(-∞,-1)∪(-1,0)
2.若函数f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不间断的曲线,则“f(a)f(b)<0”是“∃x0∈(a,b),f(x0)=0”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
3.定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,若f(a)<f(b),则一定可得( )
A.a<b B.a>b
C.|a|<|b| D.0≤a<b或a>b≥0
4.已知一次函数y=f(x)满足f(x+1)=2f(x)-x,则f(1)=( )
A.4 B.2
C.1 D.0
5.函数f(x)=的图象为( )
6.已知定义在[a-1,2a]上的偶函数f(x),且当x∈[0,2a]时,f(x)单调递减,则关于x的不等式f(x-1)>f(2x-3a)的解集是( )
A.( 0,) B.[,]
C.( ,) D.( ,]
7.某公司生产某种产品的年固定成本为2 000万元,每生产一台需增加投入20万元,若年销售收入R(单位:万元)关于年产量x(单位:台)满足函数:R=则当该公司所获年利润最大时,年产量x为( )
A.50 B.80
C.100 D.120
8.对于函数y=f(x),若存在x0,使f(x0)=-f(-x0),则称点(x0,f(x0))与点(-x0,f(-x0))是函数f(x)的一对“隐对称点”.若函数f(x)=存在“隐对称点”,则实数m的取值范围是( )
A.(0,4-2] B.[4-2,+∞)
C.[4+2,+∞) D.(0,4+2]
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)是定义在R上的奇函数,则下列结论正确的是( )
A.f(0)=0
B.若f(x)在[0,+∞)上有最小值-1,则f(x)在(-∞,0]上有最大值1
C.若f(x)在[1,+∞)上为增函数,则f(x)在(-∞,-1]上为减函数
D.若x>0时,f(x)=x2-2x,则x<0时,f(x)=-x2-2x
10.已知函数f(x)的定义域为R,且f(ab)=a2f(b)+b2f(a),则( )
A.f(0)=0 B.f(1)=1
C.f(x)-f(-x)=0 D.f(x)的所有零点之和为0
11.定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x),对于定义域内任意的x,y都有f=f(x)-f(y)+1,f(3)=4,且当x>1时,f(x)>1,则下列结论正确的是( )
A.f(1)=1
B.f(x)是奇函数
C.f(3)>f(9)
D.f(x)在(0,+∞)上单调递增
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.已知函数f(x)=则f(f(2))= .
13.若关于x的一元二次方程x2-2ax+4=0有两个实根,且一个实根小于1,另一个实根大于2,则实数a的取值范围是 .
14.用min{a,b}表示a,b两个数中的较小值,设f(x)=min{x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为 .
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)是定义在R上的奇函数,且x<0时,f(x)=.
(1)求f(5)的值;
(2)求函数f(x)的解析式.
16.(本小题满分15分)已知函数f(x)=
(1)若f(m)=4,求m的值;
(2)若f(-a2-1)>1,求a的取值集合.
17.(本小题满分15分)函数f(x)=是定义在R上的奇函数,且f(1)=1.
(1)求a,b的值;
(2)判断并证明f(x)在(1,+∞)上的单调性.
18.(本小题满分17分)已知函数f(x)满足f(x+2)=x2+4x+6,且g(x)=f(x)+2ax.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求a的值,使g(x)在区间[-5,5]上的最小值为-1.
19.(本小题满分17分)某型号洗衣机在洗涤衣服时,需经过进水、清洗、排水、脱水四个连续的过程,假设进水时水量匀速增加,清洗时水量保持不变,已知进水时间为4分钟,清洗时间为12分钟,排水时间为2分钟,脱水时间为2分钟,洗衣机中的水量y(单位:升)与时间x(单位:分钟)之间的关系如表所示:
x
0
2
4
16
16.5
17
18
…
y
0
20
40
40
29.5
20
2
…
请根据表中提供的信息解答下列问题:
(1)试写出当x∈[0,16]时,y关于x的函数解析式,并画出该函数的图象;
(2)根据排水阶段的2分钟点(x,y)的分布情况,可选用y=+b或y=c(x-20)2+d(其中a,b,c,d为常数),作为在排水阶段的2分钟内水量y与时间x之间关系的模拟函数,试分别求出这两个函数的解析式;
(3)请问(2)中求出的两个函数哪一个更接近实际情况?(写出必要的步骤).
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章末检测(三) 函数
1.D 根据题意有⇒x<0且x≠-1,即x∈(-∞,-1)∪(-1,0).
2.C 因为f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不间断的曲线,由f(a)f(b)<0,利用函数零点存在定理可知∃x0∈(a,b),f(x0)=0;而由∃x0∈(a,b),f(x0)=0不能得出f(a)f(b)<0,如f(x)=x2,x∈[-2,2],显然f(0)=0,但f(-2)f(2)=16>0.故“f(a)f(b)<0”是“∃x0∈(a,b),f(x0)=0”的充分不必要条件.故选C.
3.C ∵f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上是增函数,∴由f(a)<f(b)可得|a|<|b|.故选C.
4.B 设f(x)=kx+b,则由f(x+1)=2f(x)-x,得k(x+1)+b=2(kx+b)-x,即kx+k+b=(2k-1)x+2b,则得则f(x)=x+1,所以f(1)=2.故选B.
5.D 函数f(x)=的定义域为{x|x≠0},又f(-x)==-=-f(x),所以f(x)=为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除A;当x>0时|x2-1|≥0,则f(x)=>0,故排除C;当x>1时f(x)==x-,函数在(1,+∞)上单调递增,且当x→+∞时f(x)→+∞,故排除B.故选D.
6.D 由题意a-1+2a=0,a=,f(x)是偶函数,则不等式f(x-1)>f(2x-3a)化为f(|x-1|)>f(|2x-1|),又f(x)在[0,]上单调递减,所以解得<x≤.故选D.
7.B 由题意,设该公司所获年利润为f(x)(单位:万元),当0≤x≤100时,f(x)=100x-x2-2 000-20x=-x2+80x-2 000=-(x-80)2+1 200,所以当x=80时,f(x)取到最大值1 200;当x>100时,f(x)=5 000-2 000-20x=3 000-20x,f(x)单调递减,所以f(x)<3 000-20×100=1 000.综上所述,当x=80时,该公司所获年利润最大.故选B.
8.C 由“隐对称点”的定义可知函数f(x)的图象上存在关于原点对称的点,设g(x)的图象与函数f(x)=x2+4x(x>0)的图象关于原点对称,令x<0,则-x>0,所以f(-x)=x2-4x,所以g(x)=-f(-x)=-x2+4x(x<0).因为f(x)=又f(0)=2≠-f(0),所以函数f(x)=的图象存在“隐对称点”等价于g(x)与f(x)在(-∞,0)上有交点,即方程mx+2=-x2+4x(x<0)有零点,则m=-x-+4,又-x-+4≥2+4=2+4,当且仅当-x=-,即x=-时等号成立,所以m≥2+4.故选C.
9.ABD 由奇函数在x=0处有定义知,f(0)=0,故A正确;由图象的对称性可知B正确;由于奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相同,故C不正确;对于D,当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)2-2(-x)=x2+2x,所以-f(x)=f(-x)=x2+2x,所以f(x)=-x2-2x,故D正确.综上可知,正确结论为A、B、D.
10.ACD 对于A,取a=b=0,得f(0)=0,故A正确;对于B,取a=b=1,则得f(1)=2f(1),即f(1)=0,故B错误;对于C,取a=b=-1,则得f(1)=f(-1)+f(-1),解得f(-1)=0;取a=x,b=-1,则得f(-x)=x2f(-1)+f(x)=f(x),即有f(x)-f(-x)=0,故C正确;对于D,由C可知,f(-x)=f(x),即函数f(x)为R上的偶函数,函数图象关于y轴对称,且f(0)=0,故f(x)的所有零点对应的点都关于y轴对称,则f(x)的所有零点之和为0,故D正确.故选A、C、D.
11.AD 因为f=f(x)-f(y)+1,
令x=y=1,则有f(1)=f(1)-f(1)+1=1,所以选项A正确.
令x=1,y=-1,则有f(-1)=f(1)-f(-1)+1,则2f(-1)=2,即f(-1)=f(1)=1,
令y=-1,可得f(-x)=f(x)-f(-1)+1=f(x),所以为f(x)偶函数,故选项B不正确.
由f(1)=1,f(3)=4,则f(3)=f=f(9)-f(3)+1,
即f(9)=2f(3)-1=7>4=f(3),故选项C不正确.
任取x1,x2∈(0,+∞)且x1<x2,则>1,所以f>1,
f(x2)-f(x1)=f-1>0,即f(x2)>f(x1),
故f(x)在(0,+∞)上单调递增,故选项D正确.
故选A、D.
12.-5 解析:由已知f(2)=-=-2,则f(f(2))=f(-2)=-2×2-1=-5.
13. 解析:设f(x)=x2-2ax+4,由题意得解得a>.
14.6 解析:在同一平面直角坐标系内画出函数y=x+2和y=10-x的图象.解方程x+2=10-x得x=4,此时y=6,故两图象的交点为(4,6).
根据min{x+2,10-x}(x≥0)的含义可知,f(x)=为图中的实线部分.
观察图象知,两图象的交点即为f(x)图象的最高点,故f(x)的最大值为6.
15.解:(1)因为函数f(x)是奇函数,且x<0时,f(x)=,
所以-f(5)=f(-5)==-,
所以f(5)=.
(2)设x>0,则-x<0,所以f(-x)==-f(x),
所以x>0时,f(x)=-=.
所以f(x)=
16.解:(1)当m≥0时,f(m)=m2-5=4,解得m=3或m=-3(舍去);
当m<0时,f(m)=m+6=4,解得m=-2.
∴m的值为3或-2.
(2)对任意实数a∈R,-a2-1<0,∴f(-a2-1)=-a2-1+6,由f(-a2-1)>1,得-a2-1+6>1,整理得a2<4,解得-2<a<2.
∴a的取值集合是{x|-2<a<2}.
17.解:(1)由已知f(x)=是定义在R上的奇函数,且f(1)=1,
则f(-1)=-f(1)=-1,
即解得
则f(x)=,即f(-x)==-f(x),满足奇函数,
所以a=2,b=0.
(2)函数f(x)在(1,+∞)上单调递减,证明如下:
由(1)得f(x)= ,
任取1<x1<x2,
f(x2)-f(x1)=-==
又1<x1<x2,则x1-x2<0,x1x2-1>0,
所以f(x2)-f(x1)<0,
即函数f(x)在(1,+∞)上单调递减.
18.解:(1)因为f(x+2)=x2+4x+6=(x+2)2+2,所以f(x)=x2+2.
(2)由(1)可得,g(x)=x2+2ax+2,其对称轴为x=-a,
当-a≤-5,即a≥5时,g(x)在区间[-5,5]上是增函数,所以g(x)min=g(-5)=-1.
即(-5)2-10a+2=-1,解得a=,又因为a≥5,所以a=不满足题意;
当-5<-a<5,即-5<a<5时,g(x)在区间[-5,5]上先减后增,所以g(x)min=g(-a)=-1,
即-a2+2=-1,解得a=或a=-;
当-a≥5,即a≤-5时,g(x)在区间[-5,5]上是减函数,所以g(x)min=g(5)=-1,
即(5)2+10a+2=-1,解得a=-,又因为a≤-5,所以a=-不满足题意.
综合上述,a的值为或-.
19.解:(1)由题意,进水时水量匀速增加,设此时函数满足y=kx,
由表可知当x=2时,y=20,所以y=10x.
因为清洗时水量保持不变,所以清洗的12分钟y=40,
故y=
函数图象如图所示.
(2)①设y=+b,由表中数据可得,
⇒
所以函数解析式为y=-293.5.
②设y=c(x-20)2+d,由表中数据可得.
⇒
所以函数解析式为
y=2.923(x-20)2-6.307.
(3)将x=18分别代入y1=-293.5,
y2=2.923(x-20)2-6.307,得y1≈2.6,y2=5.385.
原表实际情况为x=18时,y=2,|2-2.6|=0.6<|2-5.385|=3.385,
显然函数y=-293.5更接近实际情况.
(或将x=16分别代入y1=-293.5,
y2=2.923(x-20)2-6.307.
得y1≈39.6,y2=40.461.
原表实际情况为x=16时,y=40.
|40-39.6|=0.4<|40-40.461|=0.461.
y=-293.5更接近实际情况.)
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