理科函式與基本初等函式

2023-01-03 14:45:05 字數 5094 閱讀 2023

a級基礎達標演練

(時間:45分鐘滿分:80分)

一、填空題(每小題5分,共35分)

1.(2010·鹽城市模擬)函式f(x)=lg(x2-3x)的單調遞增區間是________.

解析由x2-3x>0得x<0或x>3.而x2-3x在(3,+∞)上單調遞增,所以f(x)的單調遞增區間為(3,+∞).

答案 (3,+∞)

2.下列函式中,在區間(0,2)上為增函式的是填所有正確的編號)

①y=-x+1;②y=;③y=x2-4x+5;④y=.

解析 y=-x+1在r上遞減;y=在r+上遞增;y=x2-4x+5在(-∞,2]上遞減,在[2,+∞)上遞增,y=在r+上遞減.

答案 ②

3.定義在r的奇函式f(x)單調遞增,且對任意實數a,b滿足f(a)+f(b-1)=0,則a+b

解析 ∵f(x)為奇函式,∴f(-x)=-f(x)

∴f(a)=-f(b-1)=f(1-b)

又∵f(x)單調遞增

∴a=1-b即a+b=1.

答案 1

4.(2010·鎮江調研)若函式f(x)=x2+(a2-4a+1)x+2在區間(-∞,1]上是減函式,則a的取值範圍是________.

解析因為f(x)是二次函式且開口向上,

所以要使f(x)在(-∞,1]上是單調遞減函式,

則必有-≥1,即a2-4a+3≤0,解得1≤a≤3.

答案 [1,3]

5.(2011·新課標全國卷)下列函式:①y=x3;②y=|x|+1;③y=-x2+1;④y=2-|x|,既是偶函式又在(0,+∞)單調遞增的函式序號是________.

解析 y=x3是奇函式,y=-x2+1與y=2-|x|在(0,+∞)上是減函式.

答案 ②

6.已知f(x)是定義在(-1,1)上的奇函式,且f(x)在(-1,1)上是減函式,不等式f(1-x)+f(1-x2)<0的解集為________.

解析由f(x)是定義在(-1,1)上的奇函式,

及f(1-x)+f(1-x2)<0

得f(1-x)<-f(1-x2).

所以f(1-x)<f(x2-1).又因為f(x)在(-1,1)上是減函式,

所以故原不等式的解集為(0,1).

答案 (0,1)

7.(2011·山東省萊蕪檢測)已知函式y=f(x)是定義在r上的偶函式,當x≤0時,y=f(x)是減函式,若|x1|<|x2|,則結論:①f(x1)-f(x2)<0;②f(x1)-f(x2)>0;③f(x1)+f(x2)<0;④f(x1)+f(x2)>0中成立的是________(填所有正確的編號).

解析由題意,得f(x)在[0,+∞)上是增函式,且f(x1)=f(|x1|),f(x2)=f(|x2|),從而由0≤|x1|<|x2|,得f(|x1|)<f(|x2|),即f(x1)<f(x2),f(x1)-f(x2)<0,只能①是正確的.

答案 ①

二、解答題(每小題15分,共45分)

8.設f(x)=x3--2x+5

(1)求f(x)的單調區間

(2)當x∈[1,2]時,存在f(x)<m成立,求實數m的取值範圍.

解 (1)f′(x)=3x2-x-2=0得x=1或-

在和(1,+∞)上f′(x)>0,f(x)為增函式

在上f′(x)<0,f(x)為減函式.

∴f(x)單調增區間為和(1,+∞)

單調減區間為

(2)當x∈[1,2]時顯然f′(x)>0,f(x)為增函式.

∴f(x)≥f(1)=1--2+5=

∴m≥.

9.已知函式f(x)=-(a>0,x>0).

(1)求證:f(x)在(0,+∞)上是增函式;

(2)若f(x)在上的值域是,求a的值.

(1)證明法一設x2>x1>0,則x2-x1>0,x1x2>0.

因為f(x2)-f(x1)=-=-=>0,

所以f(x2)>f(x1),因此f(x)在(0,+∞)上是增函式.

法二因為f(x)=-,

所以f′(x)=′=>0,所以f(x)在(0,+∞)上為增函式.

(2)解因為f(x)在上的值域是,

又f(x)在上單調遞增,所以f=,f(2)=2,故a=.

10.已知函式f(x)對於任意x,y∈r,總有f(x)+f(y)=f(x+y),且當x>0時,f(x)<0,f(1)=-.

(1)求證:f(x)在r上是減函式.

(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.

(1)證明法一 ∵函式f(x)對於任意x,y∈r總有f(x)+f(y)=f(x+y),

∴令x=y=0,得f(0)=0.

再令y=-x,得f(-x)=-f(x).

在r上任取x1>x2,則x1-x2>0,

f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2).

又∵x>0時,f(x)<0,

而x1-x2>0,∴f(x1-x2)<0,即f(x1)<f(x2).

因此f(x)在r上是減函式.

法二設x1>x2,

則f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)

=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)=f(x1-x2).

又∵x>0時,f(x)<0,而x1-x2>0,

∴f(x1-x2)<0,即f(x1)<f(x2),

∴f(x)在r上為減函式.

(2)解 ∵f(x)在r上是減函式,

∴f(x)在[-3,3]上也是減函式,

∴f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值分別為f(-3)與f(3).

而f(3)=3f(1)=-2,f(-3)=-f(3)=2.

∴f(x)在[-3,3]上的最大值為2,最小值為-2.

b級綜合創新備選

(時間:30分鐘滿分:60分)

一、填空題(每小題5分,共30分)

1.已知定義在r上的奇函式f(x)滿足f(x-4)=-f(x),且在區間[0,2]上是增函式,則f(-25),f(11),f(80)的大小關係是________.

解析由題意,得f(x)在[-2,2]上遞增,且由f(x-4)=-f(x)得f(x)是以8為週期的週期函式,所以f(-25)=f(-1),f(11)=f(3)=-f(-1)=f(1),f(80)=f(0),所以f(-25)<f(80)<f(11).

答案 f(-25)<f(80)<f(11)

2.(2011·鹽城模擬)如果對於函式f(x)的定義域內任意兩個自變數的值x1,x2,當x1<x2時,都有f(x1)≤f(x2)且存在兩個不相等的自變數m1,m2,使得f(m1)=f(m2),則稱為定義域上的不嚴格的增函式.已知函式g(x)的定義域、值域分別為a,b,a=,ba且g(x)為定義域a上的不嚴格的增函式,那麼這樣的函式g(x)共有________個.

解析分b中元素為1個,2個,3個討論.b中只有乙個元素,此時各有乙個函式;b有兩個元素,此時各有兩個函式;b有3個元素時,不合題意.因此共有3+6=9個函式.

答案 9

3.已知函式f(x)=1-,x∈[0,1],對於滿足0<x1<x2<1的任意x1、x2,給出下列結論:

①(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]<0;②x2f(x1)<x1f(x2);③f(x2)-f(x1)>x2-x1;④>f.

其中正確結論的序號是________.

解析函式f(x)=1-,x∈[0,1]的圖象如圖所示,命題①可等價為

,即f(x)在x∈[0,1]上是單調遞增函式,結合圖象可知,命題①錯誤;對於命題②,作差即可知其正確;命題③可變形為>1,不等式左端的幾何意義是圖象上任意兩點連線的斜率,由圖象知斜率不都大於1,命題③錯誤;對於命題④,因為圖象是凹函式,滿足>f,所以命題④正確.

答案 ②④

4.(2011·山東省濟南外國語學校檢測)定義在r上的函式f(x)滿足f(-x)=-f(x+4),當x≥2時,f(x)單調遞增,如果x1+x2>4,且(x1-2)(x2-2)<0,則f(x1)+f(x2)的值符號為________.

解析 f(x)滿足f(-x)=-f(x+4)所以f(x)關於(2,0)對稱,由於當x≥2時,f(x)單調遞增,可知f(x)在x<2時也是增函式.由x1+x2>4知(x1-2)+(x2-2)>0,且(x1-2)(x2-2)<0,x1-2,x2-2一正一負,所以不妨假設x1-2>0,x2-2<0,且|x1-2|>|x2-2|,所以通過圖象可知f(x1)+f(x2)>0.

答案恆大於0

5.(2011·山東省濟寧模擬)設y=f(x)是定義在r上的偶函式,滿足f(x+1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函式,給出下列關於函式y=f(x)的判斷:

①y=f(x)是週期函式;②y=f(x)的圖象關於直線x=1對稱;③y=f(x)在[0,1]上是增函式;④f=0.其中正確判斷的序號是________(把你認為正確判斷的序號都填上).

解析 ①由f(x+1)=-f(x),得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),即①正確.②由f(1-x)=-f(-x)=-f(x)=f(1+x)知②正確.③由偶函式在[-1,0]與[0,1]上具有相反的單調性知③不正確.④在f(x+1)=-f(x)中令x=-,得f=-f=-f,所以f=0.

答案 ①②④

6.(★)(2011·准南一模)已知函式f(x)=(a是常數且a>0).對於下列命題:

①函式f(x)的最小值是-1;

②函式f(x)在r上是單調函式;

③若f(x)>0在上恆成立,則a的取值範圍是a>1;

④對任意的x1<0,x2<0且x1≠x2,恒有f<

.其中正確命題的序號是寫出所有正確命題的序號).

解析 (數形結合法)根據題意可畫出草圖,

由圖象可知,①顯然正確;函式f(x)在r上不

是單調函式,故②錯誤;若f(x)>0在

上恆成立,則2a×-1>0,a>1,故③正確;

由圖象可知在(-∞,0)上對任意的x1<0,x2<0

且x1≠x2,恒有f<成立,

故④正確.

答案 ①③④

【點評】 採用數形結合法.注意本題中的③和④的理解,此題充分體現了數形結合法的直觀性與便捷性.

二、解答題(每小題15分,共30分)

7.(2011·濟南外國語學校質檢)函式f(x)的定義域為d=且滿足對於任意x1,x2∈d,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).

(1)求f(1)的值;

(2)判斷f(x)的奇偶性並證明;

(3)如果f(4)=1,f(3x+1)+f(2x-6)≤3,且f(x)在(0,+∞)上是增函式,求x的取值範圍.

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