第三章,函数概念及其基本性质单元测试(提升卷)(解析版)
第一册第三章函数的概念及其基本性质单元测试 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题 1 . 函数23( ) 92 1xf x xx 的定义域为(
)
)
A . 1- - 3,2 , B . 1- - 3,2 , C .1- 32 , D .1- 32 , 【答案】C 【解析】
【分析】
由二次根式的被开方数非负和分式的分母不为零,列不等式组可求得答案 【详解】
依题有,2302 19 0xxx 1323 3xx 132x . 故选:C. 【点睛】
此题考查求具体函数的定义域,属于基础题 2 . 设集合 P={x|0≤x≤2} , Q={y|0≤x≤2} ,则图中能表示 P P 到 到 Q Q 的函数的是
A. . (1 1 )(2 2 )(3 3 )(4 4 )
B. . (3 3 )(4 4 )
C. . (4 4 )
D. . (3 3 )
【答案】C 【解析】
【分析】
根据函数的定义,在定义域内的任何一个 x 值,都有唯一确定的 y值与之对应,且函数的定义域和值域不能为空集,根据这一定义得到结果. 【详解】
根据函数的定义,在定义域内的任何一个 x 值,都有唯一确定的 y 值与之对应,(1)、(2)中定义域
试卷第 2 页,总 21 页 内的 1 对应了 2 个函数值,故(1)、(2)不表示函数;(3)中定义域(1,2]内的 x 值,没有与之对应的 y 值,故(3)错误, 故选 C. 【点睛】
这个题目考查了函数的概念和图像,函数中一个 x 对应一个 y值,一个 y值可以对应 2 个 y值. 3 . 已知函数23 4( )x xf xx ,对于任意12x 时下列说法正确的是(
)
A .为 函数最小值为 7 B . 函数最小值为232 C .为 函数最大值为 7 D . 函数最大值为232 【答案】A 【解析】
【分析】
将函数( ) f x 化简为4( ) 3 f x xx ,再结合对勾函数的单调性即可求解. 【详解】
由题意可知,23 4 4( ) 3x xf x xx x , 由对勾函数可知,函数( ) f x 在1,22 上单调递减,在 2, 上单调递增,
所以当 2 x 时,函数( ) f x 取得最小值,最小值为 2 7 f ,没有最大值.
故选:A. 【点睛】
本题主要考查了函数最值的求解,要注意对勾函数单调性的应用. 4 . 已知函数( ) f x 对于任意1 2x x ,满足1 21 2( ) ( )0f x f xx x,则满足条件的函数可以是(
)
A . 21 y x
B .1( 0) y xx
C .2 (0) y x x
D . | | y x
【答案】C 【解析】
【分析】
根据函数单调性的定义,可得函数在 R上为增函数,对选项一一判断即可. 【详解】
已知函数( ) f x 对于任意1 2x x ,满足1 21 2( ) ( )0f x f xx x,根据函数单调性的定义,得函数是一个在 R上的增函数. 选项 A,函数 2 1 y x 在 R 上的减函数,所以不满足条件; 选项 B,函数1( 0) y xx 在 0, 上递减,所以不满足条件; 选项 C,函数2 (0) y x x 在 0, 上递增,所以满足条件; 选项 D,函数 | | y x 在 ,0 上递减,在 0, 上递增,所以不满足条件. 故选:C 【点睛】
本题考查了函数的单调性的性质及应用,属于基础题. 5 . 设 ,( )max , ,,( )a a ba bb a b 则函数2 2( ) max{ ,1 } f x x x x 的单调增区间为(
)
)
A .1[ 1,0],[ , )2
B .1( , 1],[0, ]2
C .1( , ],[0,1]2
D .1[ ,0],[1, )2
【答案】D 【解析】
【分析】
由2 21 x x x ,解出 x 的值,作出两个函数的图像,当 1 x 或12x 时, 2 2 2( ) max , 1 f x x x x x x 据此可得此时函数的递增区间,当 2 2 211, ( ) ,1 12x f x max x x x x ,据此可得此时函数的递增区间,综合即可得到结论. 【详解】
由2 21 x x x 得22 1 0 x x ,解得 1 x 或12x , 当 1 x 或12x 时, 2 2 2( ) max , 1 f x x x x x x 此时函数的递增区间为 [1, ) , 当 2 2 211, ( ) ,1 12x f x max x x x x ,此时函数的递增区间为1,02 , 综上所述函数的递增区间为1[ ,0],[1, )2 . 故选:D
试卷第 4 页,总 21 页
【点睛】
本题考查函数单调区间,解题的关键是掌握函数单调性及单调区间的求法,属于中档题. 6 . 偶函数 f x 对于任意实数 x ,都有 2 2 f x f x 成立,并且当 2 0 x 时, 2 f x x ,则下列结论错误的是(
). A .9 52 2f B . 函数 f x 是 的最大值是 4 C . 函数 f x 的图象关于直线 1 x对称 D . 方程 2 f x 的解集是 4 x x k k Z
【答案】C 【解析】
【分析】
求出函数 f x 是以 4 为周期的周期函数,可判断 A;作出函数的图象可判断 B,C,D 的正误; 【详解】
对任意实数 x 都有 4 2 2 2 2 f x f x f x f x , 由于 f x 为偶函数,所以 f x f x . 所以 4 f x f x . 所以函数 f x 是以 4 为周期的周期函数. 所以9 1 1 1 1 54 22 2 2 2 2 2f f f f .故 A 项正确; 作出函数 f x 的大致图象如下:
观察图象可知,函数 f x 的最大值是 4,故 B 项正确; 函数 f x 的图象不关于直线 1 x 对称,故 C 项错误; 方程 2 f x 的解依次是 8, 4,0,4,8, , 即方程 2 f x 的解集是 4 x x k k Z .故 D项正确. 故选:C. 【点睛】
本题考查抽象函数和具体函数相结合的图象和性质,考查函数与方程思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力. 7 . 如图, , 将一张边长为 1 的正方形纸 ABCD 折叠, , 使得点 B 始终落在边 AD 上, , 则折起的部分的面积最小值为
A .14 B .38 C .25 D .12 【答案】B 【解析】
【分析】
设 AB x,可证明 MQB BAB、 Rt MRN Rt BAB ,从而可求 2112B M x 、 2 112C N x ,从而可得所求梯形 MNCB 的面积表达式为21 1 32 2 8S x ,从而可求其最小值. 【详解】
如图,
试卷第 6 页,总 21 页
过 N 作 NR AB 与 R ,则 1 RN BC ,连BB,交 MN 于 Q , 则由折叠知,MBQ V与 MBQ关于直线 MN 对称,即 MBQ MBQ , 有 BQ BQ , MB MB , MQ BB , ∵ A MQB , ABQ ABB ,∴ MQB BAB, ∴
AB AB BBMQ BQ MB , 设 AB x,则21 BB x,2112BQ x , 代入上式得:
2112BM BM x , ∵ 90 MNR BMQ , 90 ABB BMQ , ∴ MNR ABB ,在 Rt MRN 和 Rt BAB 中, ∵
90MNR ABBRN ABA NRM ,∴ Rt MRN Rt BAB ,∴ MR AB x , 故 2112C N CN BR MB MR x x 2 112x , ∴梯形 MNCB 的面积为 222 21 1 1 1 1 1 3[ 1 1 ] 1 12 2 2 2 2 2 8S x x x x x , 得当12x 时,梯形面积最小,其最小值38, 故选:B. 【点睛】
本题考查了相似三角形的判定、二次函数的最值、全等三角形的判定和性质及翻转变换,是一道综合题,有一定的难度,先证明 MQB BAB,再利用相似三角形的性质得出 CN 的长,再表示出求出梯形 MNCB 面积,进而求出最小值. 8 . 函数22 3 y x x x 的值域为(
).
A . 1,
B . 2,
C . 3,
D . 1 2, 【答案】A 【解析】
【分析】
函数22 3 y x x x ,可得22 3 y x x x ,两边平方,即可求解. 【详解】
解:函数2 22 3 ( 1) 2 y x x x x x ,可知函数的定义域为 R . 当 1 x… 时,可知函数 y 是递增函数,可得 1 2 y …
当 1 x„ 时,可得22 3 0 y x x x … , 两边平方, 0 y x … , 即1 y ; 22 2( ) 2 3 y x x x , 可得:2 2 22 2 3 x xy y x x , ( 1) y
2312 2yxy „.得 y R . 由2 23 2 302( 1) 2 2y y yy x yy y … , 1 y . 22 3 0 y y …
可得:
y R
综上可得1 y . 函数22 3 y x x x 的值域为 (1 ) . 故选:
A . 【点睛】
本题考查了函数值域的求法.高中函数值域求法有:1、观察法,2、配方法,3、反函数法,4、判别式法;5、换元法,6、数形结合法,7、不等式法,8、分离常数法,9、单调性法,10、利用导数求函数的值域,11、最值法,12、构造法,13、比例法.要根据题意选择.
二、多选题
试卷第 8 页,总 21 页 9 . 下列各组函数中,两个函数是同一函数的有(
))
A . ( ) || f x x 与2( ) g x x B . ( ) 1 f x x 与21( )1xg xx C .| |( )xf xx 与1, 0( )1, 0xg xx D .2( ) 1 f x x 与 ( ) 1 1 g x x x
【答案】AC 【解析】
【分析】
根据同一函数满足定义域与对应法则与值域均相等判断即可. 【详解】
对 A, 2( ) g x x x ,故 A正确. 对 B, ( ) 1 f x x 定义域为 R ,21( )1xg xx定义域为 | 1 x x ,故 B 错误. 对 C, 1, 0( )1, 0x xf xx x ,故 C 正确. 对 D, 2( ) 1 f x x 定义域为21 0 x ,解得 1 x 或 1 x . ( ) 1 1 g x x x 定义域为1 01 0xx 即 1 x .故 D错误. 故选:AC 【点睛】
本题主要考查了同一函数的判定,需要分析函数的定义域与对应法则等.属于基础题. 10. . 已知函数 f x 对任意 xR 都有 4 2 2 f x f x f ,若 1 y f x 的图象关于直线1 x 对称,且对任意的1x , 20,2 x ,且1 2x x ,都有 1 21 20f x f xx x,则下列结论正确的是(
). A . f x 是偶函数 B . f x 的周期 4 T
C . 2022 0 f
D . f x 在 4, 2 单调递减 【答案】ABC 【解析】
【分析】
由 1 y f x 的图象关于直线 1 x 对称,则 (1 1) (1 1) f x f x ,即 ( ) ( ) f x f x ,故( ) f x 是偶函数,可判断 A 的正误;由 4 2 2 f x f x f ,令 2 x ,可得 (2) 0 f ,则( 4) ( ) f x f x ,得到 ( ) f x 的周期,可判断 B 的正误;又 ( ) f x 在 (0,2) 递增,结合奇偶性,周期性,再判断 CD是否正确. 【详解】
由 1 y f x 的图象关于直线 1 x 对称,则 (1 1) (1 1) f x f x , 即 ( ) ( ) f x f x ,故( ) f x 是偶函数,A 正确; 由 4 2 2 f x f x f ,令 2 x ,可得 (2) 0 f ,则 ( 4) ( ) f x f x , 则( ) f x 的周期4 T ,B 正确; 2022 (4 505 2) (2) 0 f f f ,故 C 正确; 又( ) f x 在 (0,2) 递增,则 ( 2,0) 递减,由周期4 T ,则 f x 在 4, 2 单调递增, 故 D 错误. 故答案为:ABC 【点睛】
本题考查了抽象函数的性质,综合考查了函数的对称性,奇偶性,周期性,单调性,属于中档题. 11 . 设函数 f x 为 是定义域为 R ,且周期为 2 的偶函数,在区间[0 ,1] 上, 2 ,,x x Mf xx x M ,其中集合 { | , }1mM xmN x m ,则下列结论正确的是(
) A .4 43 9f B . f x 在 在[2m ,2m+1](m ∈N) 上单调递增 C . f x 在 1,1 2 m mm Nm m内单调递增 D . f x 的值域为[0 ,1] 【答案】AC 【解析】
【分析】
试卷第 10 页,总 21 页 A. 利用函数的奇偶性和周期性求解.B. 当 0 m 时, [2m,2m+1] 0,1 ,取特殊值1 21 1,3 2x x 验证. C. 根据10 11 2 m mm m,且1,1 2 m mM Mm m,则1,1 2 m mxm m, x M ,由 f x x 求解.D. 根据特殊点1 1,2 2 验证. 【详解】
A. 4 4 2 2 423 3 3 3 9 f f f f ,故正确. B. 当 0 m 时, [2m,2m+1] 0,1 ,因为在[0,1]上, 2 ,,x x Mf xx x M ,当1 21 1,3 2 x M x M 时,1 1 1 1,3 3 2 4 f f ,1 13 2f f ,所以 f x 不单调递增,故错误. C. 因为10 11 2 m mm m,且1,1 2 m mM Mm m,则1,1 2 m mxm m, x M ,所以 f x x ,所以 f x 在 1,1 2 m mm Nm m内单调递增,故正确. D. 当12 x M 时, 21 12 4 f x ,但从 f x x 图象上挖走1 1,2 2 时,若 2 12 x 时,解得22 x M ,所以 12
[0,1], f x 的值域不是[0,1],故错误. 故选:
AC 【点睛】
本题主要考查分段函数的图象和性质,还考查了分析转化求解问题的能力,属于中档题. 12 . 在平面直角坐标系 xOy 中,如图放置的边长为 2 的正方形 ABCD 沿 x 轴滚动(无滑动滚动),点 D 恰好经过坐标原点,设顶点 , B x y 的轨迹方程是 y f x ,则对函数 y f x 的判断正确的是(
)
A . 函数 y f x 是奇函数 B . 对任意的 xR ,都有 4 4 f x f x
C . 函数 y f x 的值域为0,2 2 D . 函数 y f x 在区间 6,8 上单调递增 【答案】BCD 【解析】
【分析】
根据正方形的运动,得到点 , B x y 的轨迹,作出对应函数图像,根据图像,即可得出结果. 【详解】
由题意,当 4 2 x 时,顶点 , B x y 的轨迹是以点 ( 2,0) A 为圆心,以 2 为半径的14圆;
当 2 2 x 时,顶点 , B x y 的轨迹是以点(0,0) D为圆心,以 2 2 为半径的14圆; 当 2 4 x 时,顶点 , B x y 的轨迹是以点 (2,0) C 为圆心,以 2 为半径的14圆; 当 4 6 x ,顶点 , B x y 的轨迹是以点 (4,0) A 为圆心,以 2 为半径的14圆,与 4 2 x 的形状相同,因此函数 y f x 在 4,4 恰好为一个周期的图像; 所以函数 y f x 的周期是 8 ; 其图像如下:
A选项,由图像及题意可得,该函数为偶函数,故 A错; B 选项,因为函数的周期为 8 ,所以( 8) ( ) f x f x ,因此( 4) ( 4) f x f x ;故 B 正确; C 选项,由图像可得,该函数的值域为 0,2 2 ;故 C 正确; D选项,因为该函数是以 8 为周期的函数,因此函数 y f x 在区间 6,8 的图像与在区间 2,0 图像形状相同,因此,单调递增;故 D正确; 故选:BCD. 【点睛】
试卷第 12 页,总 21 页 本题主要考查分段函数的应用,熟记函数的性质,灵活运用数形结合的思想求解即可,属于常考题型.
三、填空题 13 .若 3 22 1xf xx,则1 2 3 1011 11 11 11f f f f
【答案】15 【解析】
试题分析:∵ f(x)= ,∴ f(x)+f(1﹣x)= + =3, ∴ f( )+f( )+f( )+…+f()=5×3=15. 考点:函数的值 14 . 已知函数22 , 1( )1, 1ax x xf xax x 在 R 上为单调増函数,则实数 a 的取值范围为________ . 【答案】11,2 【解析】
【分析】
先要满足左右两段均为增函数,而且左侧的最高点不高于右侧的最低点,建立关于 a 的不等量关系,即可求解. 【详解】
函数22 , 1( )1, 1ax x xf xax x 在 R 上为单调増函数, 需1102 1aaa a ,解得112a . 故答案为:11,2 . 【点睛】
本题考查分段函数的单调性,要注意分界点处函数值的大小关系,容易遗漏,属于中档题. 15 . 已知函数2 3( ) ( 1)mf x m m x 是幂函数,且该函数是偶函数,则 m 的值 是____
【答案】1 【解析】
【分析】
由幂函数的定义可得21 1 m m ,解出方程,最后根据该函数是偶函数确定 m 的值. 【详解】
∵函数2 3( ) ( 1)mf x m m x 是幂函数, ∴21 1 m m ,解得 2 m 或 1 m , 又∵该函数是偶函数, 当 2 m 时,函数 ( ) f x x 是奇函数, 当 1 m 时,函数4( ) f x x 是偶函数, 即 m 的值是 1, 故答案为 1. 【点睛】
本题主要考查幂函数的定义与简单性质,函数奇偶性的判断,属于基本知识的考查. 16 . 已知函数 y f x 是定义在区间 3,3 上的偶函数,它在区间 0,3 上的图像是如图所示的一条线段,则不等式 f x f x x 的解集为__________. .
【答案】123,7 【解析】
【分析】
由函数 f(x)过点(0,2),(3,0),223y x .作出函数 f(x)在[-3,3]上的图象,当 x∈[-3,0)的时候,y=2f(x)的图象恒在 y=x 的上方,当 x∈[0,3]时,令 2f(x)=x,得127x ,由此能求出 f(x)+f(-x)>x 的解集. 【详解】
试卷第 14 页,总 21 页 由题意,函数 f x 过点 0,2 , 3,0 ,∴223y x ,又因为 f x 是偶函数,关于 y 轴对称,所以 f x f x ,即 2f x x ,又作出函数在 3,3 上的图像,当 3,0 x 的时候, 2 y f x 的图像恒在 yx 的上方,当 0,3 x 的时候,令 2f x x ,127x ,即当123,7x 的时候,满足 2f x x ,即 f x f x x . 故答案为123,7 . 【点睛】
本题考查不等式的解集的求法,考查函数的图象及性质等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、函数与方程思想,是中档题.
四、解答题 17 . 根据条件求下列各函数的解析式:
(1 1 )已知函数 f f ( ( x x + 1) =3 3 x x +2 2 ,则 f f ( ( x x ) ) 的解析式; (2 2 )已知 f x 是一次函数,且满足 3 1 2 1 2 17 f x f x x ,求 f x 的解析式; (3 3 )已知 f x 满足 12 + =3 f x f xx ,求 f x 的解析式. . 【答案】(1)
f ( x )=3 x -1;(2) ( ) 2 7 f x x ;(3) 1( ) 2 f x xx
( 0 x ) 【解析】
【分析】
(1)利用换元法即可求出函数 f(x)的解析式; (2)设一次函数( ) f x ax b (0 a ),代入已知比较系数可得 a 和 b 的方程组,解方程组可得结果; (3)将 x 用1x替换,构造方程组即可得到 f x 的解析式. 【详解】
(1)设 x+1=t,则 x=t-1, ∴f(t)=3(t-1)+2=3t-1, ∴f(x)=3x-1. (2)因为( ) f x 是一次函数,可设 ( ) f x ax b (0 a ), 所以有 3[ ( 1) ] 2[ ( 1) ] 2 17 a x b a x b x ,即 (5 ) 2 17 ax a b x ,
因此应有25 17aa b ,解得27ab . 故( ) f x 的解析式是 ( ) 2 7 f x x . (3)因为12 ( ) 3 f x f xx ,① 将 x 用1x替换,得1 32 ( ) f f xx x ,② 由①②解得1( ) 2 f x xx ( 0 x ), 即( ) f x 的解析式是1( ) 2 f x xx
( 0 x ). 【点睛】
本题考查了函数解析式的求法,应用了换元法与解方程组的方法,属于基础题. 18 . 若函数21( )axf xbx c是奇函数( ( , , ) a b cN ) ) ,且 (1) 2 f ,(2) 3 f . ( (1) ) 求实数 a , , b , , c 的值; ( (2) ) 判断函数( ) f x 在 ( , 1] 上的单调性,并利用函数单调性的定义证明. 【答案】(1) 1 a , 1 b , 0 c= ;(2)( ) f x 在 ( , 1] 上为增函数,证明见解析. 【解析】
【分析】
(1)根据题意,由奇函数的性质可得 ( 1) 2 f ,进而可得12124 132ab cab cab c ,解可得 a 、 b 、 c 的值,即可得答案; (2)利用定义法证明函数的单调性,按照:设元、作差、变形、判断符号、下结论的步骤完成即可. 【详解】
解:(1)根据题意,函数21( )axf xbx c是奇函数( , a b cN , ),且 (1) 2 f , 则 ( 1) 2 f ,又由(2) 3 f ,
试卷第 16 页,总 21 页 则有12124 132ab cab cab c ,且 a b cN 、 、 ,解得 1 a , 1 b , 0 c= . (2)由(1)可得:21 1( )xf x xx x ,函数( ) f x 在 ( , 1] 上为增函数 证明:设任意的1 21 x x , 1 2 1 21 2 1 21 2 1 21 1 1 x x x xf x f x x xx x x x , 又由1 21 x x ,则1 20 x x 且1 21 0 x x ,1 20 x x , 则有 1 20 f x f x , 故函数( ) f x 在 ( , 1] 上为增函数 【点睛】
本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,关键是求出 a 、 b 、 c 的值,属于基础题. 19 . 定义在 ( 1,1) 上的函数 ( ) f x 满足:
① 对任意 , ( 1,1) x y 都有 ( ) ( )1x yf x f y fxy ; ②当 0 x , ( ) 0 f x . . (1 1 )判断函数( ) f x 的奇偶性,并说明理由; (2 2 )判断函数( ) f x 在 (0,1) 上的单调性,并说明理由; (3 3 )若1 1( )5 2f ,试求1 1 1( ) ( ) ( )2 11 19f f f 的值. . 】
【答案】(1)奇函数(2)( ) f x 在 (0,1) 上单调递减.(3)1 【解析】
试题分析:(1)令 0 x y 可得 0 0 f ,再令 yx 得 f x f x ,可得结论;(2)根据证明函数单调性的步骤解题即可,解题中要注意所给函数性质的运用;(3)根据 1x yf x f y fxy 将1 1 12 11 19f f f 化为一个值的形式,再由1 15 2f 求值。
试题解析:(1)函数 f x 为奇函数。理由如下:
令 0 x y ,则 0 0 0 f f f ,得 0 0 f ,
令 yx ,则 0 0 f x f x f , 所以 f x f x , 所以函数 f x 是 1,1 上的奇函数。
(2)设1 20 1 x x , 1 21 2 1 21 21x xf x f x f x f x fx x 因为1 20 x x ,1 20 1 x x ,1 21 0 x x , 所以1 21 201x xx x,1 21 201x xfx x , 所以 1 20 f x f x , 所以 1 2f x f x
因此 f x 在 0,1 上单调递减. (3)1 1 1 1 1 1 3 1 52 11 19 2 11 19 7 19 13f f f f f f f f f 因为1 1 515 5 13f f f , 所以1 1 112 11 19f f f 。
点睛:抽象函数是函数中的一个重要成员,其特点是不知函数的解析式,因此对解题带来了困难。解决抽象函数问题时要注意以下几点:
①读懂题意,明确所给抽象函数所具有的特征及定义域、特殊值; ②用赋值法解题,有些抽象函数的性质是用条件恒等式给出的,可通过赋特殊值法使问题得以解决; ③熟练应用条件中所给的函数的性质,学会正用性质、逆用性质解题。
20 . 已知定义在 2,2 x 上的偶函数 f x 满足:当 0,2 x 时, 2 3 f x x x . ( (1 )求函数 f x 在 2,2 x 上的解析式; ( (2 )设 2 g x ax a , 0 a ,若对于任意 1 2, 2,2 x x ,都有 1 2g x f x 成立,求实数 a 的取值范围.
试卷第 18 页,总 21 页 】
【答案】(1)
2 3 , 2,02 3 , 0,2x x xf xx x x ;(2)
0 2 a . 【解析 】
【分析】
(1)根据偶函数的定义求解; (2)用换元法求出( ) f x 的最小值,再求出 ( ) g x 的最大值,然后由 max ming x f x 可得 a 的范围. 【详解】
(1)设 2,0 x ,则 0,2 x ,因为 f x 定义 2,2 x 在偶函数, 所以 2 3 f x x x ,因为 f x f x ,所以 2 3 f x x x
所以 2 3 , 2,02 3 , 0,2x x xf xx x x . (2)因为对任意 1 2, 2,2 x x ,都有 1 2g x f x 成立, 所以 max ming x f x .又因为 f x 是定义在 22 , 上的偶函数, 所以 f x 在区间 2,0 和区间 0,2 上的值域相同. 当 2,0 x 时, 2 3 f x x x 单调递增, min ( 2) 0 f x f ,又 max2 2 g x g a . 所以 2 0 a ,所以 2 a , 故 a 的取值范围为 0 2 a . 【点睛】
本题考查函数的奇偶性,考查不等式恒成立问题,不等式恒成立问题常常转化为求函数的最值,但要注意要根据不等号的方向,存在量词与全称量词等确定是求最大值还是求最小值,否则易出错. 21 .有 某影院共有 1000 个座位,票价不分等次,根据该影院的经营经验,当每张票过价不超过 10 元时,于 票可全部售出,当每张票价高于 10 元时,每提高 1 元,将有 30 张票不能售出,为了获得更好的收益,需给影院一个合适的票价,符合的基本条件是:
①为 为了方便找零和算账,票价定为 1 元的整数倍; ②为 影院放映一场电影的成本费为 5750 元,票房收入必须高于成本支出. ( (1 )设定价为 x (*xN )元,净收入为 y 元,求 y 关于 x 的表达式; ( (2 )每张票价定为多少元时,放映一场的净收入最多?此时放映一场的净收入为多少元?
】
【答案】(1)21000 5750 [6,10]30 1300 5750 [11,38]x xyx x x NN;(2)每张票价定为 22 元时净收入最多,最大值为 8330 元. 【解析】
【分析】
(1)根据 x 的范围,分别求出函数表达式;(2)分别求出两个函数的最大值,从而综合得到答案. 【详解】
(1)电影院共有 1000个座位,电影院放一场电影的成本费用支出为 5750 元,票房的收入 必须高于成本支出, 5.75 x , 票价最低为 6元, 票价不超过 10 元时:
1000 5750 y x , (610 x 剟的整数), 票价高于 10元时:
[1000 30( 10)] 5750 y x x
230 1300 5750 x x , 21000 30( 10) 030 1300 5750 0xx x , 解得:15 383x , 230 1300 5750 y x x , (10 38 x „ 的整数); 所以21000 5750 [6,10]30 1300 5750 [11,38]x xyx x x NN (2)对于1000 5750 y x , (610 x 剟的整数), 10 x 时:
y 最大为 4250 元, 对于230 1300 5750 y x x , (10 38 x „ 的整数); 当 21.62bxa 时, y 最大, 票价定为 22元时:净收人最多为 8830 元. 【点睛】
本题考查了一次函数、二次函数的性质及应用,根据 x 的范围得到函数的解析式是解题的关键. 22 . 已知函 数 (0)ty x xx 有如下性质:如果常数 0 t ,那么该函数在 (0, ] t 上是减函数,在[ , ) t 是增函数,其图像如图所示.
试卷第 20 页,总 21 页
(1) 已知28 4( )x xf xx ,[1,3] x ,利用上述性质,求函数 ( ) f x 的单调区间和值域; (2) 对于(1) 中的函数( ) f x 和函数 ( ) 2 g x x a ,若对任意1[1,3] x ,总存在2[0,1] x ,使得2 1( ) ( ) g x f x 成立,求实数 a 的值. 】
【答案】(1)( ) f x 的单调递减区间为 [1,2] ,单调递增区间为 [2,3] ,值域为 4, 3 ;(2)32 【解析】
【分析】
(1)28 4 4( ) 8x xf x xx x ,结合条件所给的函数的单调性即可求解; (2)对任意1[1,3] x ,总存在2[0,1] x ,使得2 1( ) ( ) g x f x 成立,等价于 ( ) f x 的值域是 ( ) g x 值域的子集,求出( ) f x 和 ( ) g x 的值域,根据包含关系即可求出实数 a 的值 【详解】
解:(1)28 4 4( ) 8x xf x xx x ,
根据条件所给出的性质得,( ) f x 的单调递减区间为 [1,2] ,单调递增区间为 [2,3] , ( ) f x 的最小值为 (2) 2 2 8 4 f , ( ) f x 的最大值为 (1) 1 4 8 3 f , 所以( ) f x 的值域为 4, 3 ; (2)由已知对于函数 ( ) 2 g x x a , [0,1] x , 得 ( ) 2 [ 1 2 , 2 ] g x x a a a , 对于函数28 4( )x xf xx ,[1,3] x ,
得 28 4( ) 4, 3x xf xx
由已知对任意1[1,3] x ,总存在2[0,1] x ,使得2 1( ) ( ) g x f x 成立,等价于 ( ) f x 的值域是 ( ) g x 值域的子集, 1 2 42 3aa ,解得3 32 2a ,即32a
【点睛】
本题主要考查了函数恒成立问题的求解,以及转化思想的应用,对勾函数的最值以及单调性的应用.
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