内容正文:
第三单元 函数
第06课时 函数的概念及其表示
一、单项选择题(每小题5分,共35分)
1.函数 的定义域是( ).
[A]
[B]
[C]
[D]
2.下面四组函数中,表示同一个函数的是( ).
[A]
[B]
[C]
[D]
3.已知函数 , 则 ( ).
[A]
[B]
[C]
[D]
4.已知函数 则 ( ).
[A]
[B]
[C]
[D]
5.(历史文化+函数图象)图中的文物叫作“垂鳞纹圆壶”,科研人员为了测量其容积,以恒定的流速向其内注水,恰好用了30秒注满,设注水过程中,壶中的水面高度为,注水时间为,则下列选项中,最符合关于的函数图象的是( ).
6.已知函数 的定义域是,则 的定义域是( ).
[A]
[B]
[C]
[D]
7.已知 实数满足 ,则的取值范围是( ).
[A]
[B]
[C]
[D]
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
8.设 ,,则( ).
[A]
[B]
[C]
[D]
9.已知函数 ,则( ).
[A]
[B] 的最小值为
[C] 的定义域为
[D] 的值域为
10.(新定义分段函数)定义运算 设函数 ,则( ).
[A] 的值域为
[B] 的值域为
[C] 不等式 的解集是
[D] 不等式 的解集是
三、填空题(每小题5分,共15分)
11.已知函数 满足 ,二次函数 满足 且 ,则 ________(2分),________(3分).
12.(“曼哈顿距离”分段函数)“曼哈顿距离”由19世纪的赫尔曼·闵可夫斯基所创,用以表示两个点在标准坐标系上的“绝对轴距离”总和.例如,在平面直角坐标系中,任意两点 的“曼哈顿距离”.已知点 ,点 在直线 上,则 的最小值是________.
13.已知函数 .
若函数 的定义域为,则实数的取值范围是________(2分);若函数 的值域是,则实数的取值范围是________(3分).
四、解答题(共32分)
14.已知函数
(1)求 ,,的值;(4分)
(2)画出这个函数的图象;(5分)
(3)求 的最大值.(6分)
15.(“黎曼函数”函数新定义)“黎曼函数”是一个特殊的函数,由德国著名的数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,该函数在数学中有着广泛的应用.“黎曼函数”的定义在上,且
(1)请描述法写出满足方程 的解集.(4分)
(2)解不等式 .(6分)
(3)探究是否存在非零实数,使得 为偶函数?若存在,求出应满足的条件;若不存在,请说明理由.(7分)
参考答案
1.D 2. C 3. B 4. A 5. A 6. D 7. D
8.ABD
解析
因为,所以A正确;
因为,,所以B正确;
因为,,所以C不正确;
因为,,所以D正确. 故选 ABD.
9.CD
解析
依题意知,,则 ,A错误;
当 时,,当且仅当 时取等号,B错误;
在 中,,解得 ,因此 的定义域为,C正确;
显然 ,,于是 ,因此 的值域为,D正确. 故选 CD.
10.AC
解析
对于A,B,由函数 ,得
即
作出函数 的图象,如图所示.
根据函数图象可得 的值域为,故A正确,B错误.
对于C,D,若 ,则由函数图象知,,或
解得 ,所以不等式 的解集是,故C正确,D错误. 故选 AC.
11.;
解析
已知 , ①
用 代替上式中的 ,得 , ②
由①②,可得 .
设 ,所以
即 ,所以
解得
由 ,得 ,所以 .
12.
解析
根据题意可设 ,因为 ,
所以
当 时,,当且仅当 时,等号成立;
当 时,;
当 时,,当且仅当 时,等号成立.
综上,,故 的最小值是 .
;
解析
若函数 的定义域为 ,
则方程 中的 且 ,
解得 ,所以实数 的取值范围是 .
令 ,若函数 的值域是 ,则 取遍所有非负数.
当 时,,值域是,满足条件.
当 时, 的图象开口向下,故 的值域不是 ,不满足条件.
当 时, 的图象开口向上,
只需方程 中的 ,即
解得 ,
又 ,所以 .
故实数 的取值范围是 .
14.解析
(1) 因为 ,所以 .
因为 ,所以 .
因为 ,所以 .
在函数 的图象上截取 的部分,在函数 的图象上截取 的部分,在函数 的图象上截取 的部分.图中实线组成的图形就是函数 的图象.
(3) 由函数图象可知,当 时, 取得最大值,最大值为 .
15.解析
(1) 依题意可知 .
当 时,,则方程 无解;
当 为内的无理数时,,则方程 无解;
当 为既约真分数时,则 , 为大于 的正整数,
则由方程 ,解得 , 为大于 的正整数.
综上,方程 的解集为
(2) 若 或 或 为内的无理数,则 ,且 ,此时 ,不符合题意;
若 为既约真分数,则 , 为大于 的正整数,
由 ,得 ,解得 ,
又因为 为既约真分数,所以 或 .
综上,不等式 的解为 .
(3) 存在非零实数 ,使得 为偶函数,即 为偶函数.证明如下:
当 或 时, 成立,满足 ;
当 为内的无理数时, 也为内的无理数,所以 ,满足 ;
当 为既约真分数时, 为既约真分数,
所以 ,满足 .
综上,对任意 ,都有 ,所以函数 的图象关于直线 对称,即 ,则 为偶函数,
所以存在非零实数 ,使得 为偶函数.
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