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人教版高中数学必修1--阶段质量检测(三)

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阶段质量检测(三) 函数的概念与性质

[对应学生用书P219]

考试时间:120分钟 满分:150分

一、选择题:本题共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.下图中可以表示以x为自变量的函数图象是( )

C 解析:根据函数的定义,对于自变量中的任意一个x,都有唯一确定的数y与之对应,所以选项A,B,D的图象不是函数图象,故排除.故选C.

2.下列各组函数表示同一函数的是( ) A.f(x)=x2 ,g(x)=(x )2 B.f(x)=1,g(x)=x0 x2-1

C.f(x)=x+1,g(x)=

x-13

D.f(x)=x,g(x)=x3

D 解析:对选项A,f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为[0,+∞),定义域不同,不是同一函数;

对选项B,f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为(-∞,0)∪0,+∞ ,定义域不同,不是同一函数;

对选项C,f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为-∞,1 ∪1,+∞ ,定义域不同,不是同一函数;

对选项D,f(x),g(x)的定义域都为R,且g(x)=x=f(x),故是同一函数. 故选D.

3.已知f(x)为一次函数,且f(f(x))=4x-3,则f(1)的值为 ( )

()

()()

A.0 B.1 C.2 D.3

B 解析:设f(x)=kx+b(k≠0),则f(f(x))=f(kx+b)=k(kx+b)+b=k2x+kb+b=4x-3,

2k=4,k=2,k=-2,因此解 得或 所 以f(x)=2x-1或f(x)=-2x+3.

kb+b=-3,b=-1b=3,

当f(x)=2x-1时,f(1)=1; 当f(x)=-2x+3时, f(1)=1. 综上, f(1)=1.故选B. 4.设f(x)=

x,013A.0 B.1 C. D.-

22

33-1 =1,所以ff3 =f(1)=2×(1-1)=0. A 解析:f =2×222故选A.

5.函数f(x)=(m2-m-5)xm

值为( )

A.-3 B.-2 C.3 D.2

C 解析:∵函数f(x)=(m2-m-5)xm-1是幂函数, ∴m2-m-5=1,即m2-m-6=0, 解得m=-2或m=3.

当m=-2时,f(x)=x-3,在0,+∞ 上为减函数,不合题意; 当m=3时,f(x)=x2,在0,+∞ 上为增函数,符合题意. ∴m=3. 故选C.

6.如图所示,点P从点A处出发,按逆时针方向沿边长为a的正三角形ABC运动一周,O为△ABC的中点,设点P走过的路程为x,△OAP的面积为f(x)(当A,O,P三点共线时,记面积为0),则函数f(x)的图象大致为( )

-1

是幂函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,则m的

()

()

1133A 解析:由三角形的面积公式知,当0≤x≤a时,f(x)= ·x· · a= ax,故在[0,

232123132333

a-x · · a= aa-x ,a]上的图象为线段,故排除B;当aa,a 上的图象为线段,故排除C、D.故选A. 故在2

a-x,x≤-1,7.已知函数f(x)=在 R上为增函数,则实数a的取值范围是

(3-2a)x+2,x>-1( )

3

0, A.23

1, C.2

3

0, B.231, D.2a-x,x≤-1,

C 解析:∵函数f(x)=是 R上的增函数,

(3-2a)x+2,x>-1a>0,

3

1, , ∴3-2a>0,解得 a∈2a≤2a-3+2,故选C.

8.已知定义在R上的函数f(x),对任意的x1,x2∈[2 017,+∞)且x1≠x2,都有[f(x1)-f(x2)](x1-x2)<0,若函数y=f(x+2 017)为奇函数,(a-2 017)(b-2 017)<0且a+b>4 034,则( )

A.f(a)+f(b)>0 C.f(a)+f(b)=0

B.f(a)+f(b)<0 D.以上都不对

B 解析:由题可知,定义在R上的函数f(x), x1,x2∈[2 017,+∞)且x1≠x2, 由于[f(x1)-f(x2)](x1-x2)<0,

则f(x)在区间[2 017,+∞)上单调递减,

因为函数y=f(x+2 017)为奇函数, 则f(-x+2 017)=-f(x+2 017),

当x=0时,则f(2 017)=-f(2 017),即f(2 017)=0, 又因为y=f(x+2 017)的图象关于原点(0,0)对称, 则f(x)的图象关于点(2 017,0)对称, 所以,f(x)在R上单调递减,

因为(a-2 017)(b-2 017)<0,不妨设a2 017, 则有f(a)>0,f(b)<0,

又因为a+b>4 034,则f(a)+f(b)<0. 故选B.

二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求. 全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.

x

9.关于函数f(x)= ,下列结论正确的是( )

1-xA.f(x)的图象过原点 B.f(x)是奇函数

C.f(x)在区间(1,+∞)上单调递增 D.f(x)是定义域上的增函数

x

AC 解析:∵f(x)= ,∴f(0)=0,故选项A正确;

1-x

∵1-x≠0,∴x≠1,即f(x)的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),定义域不关于原点对称,x

∴f(x)= 不是奇函数,故选项B错误;

1-x

∵f(x)=

x1 =-1- ,∴f(x)在区间(1,+∞)和(-∞,1)上单调递增,故选项C1-xx-1

正确,D错误.故选AC.

10.下列结论正确的是( )

A.函数f(x)=(x-1)0+x+1 的定义域为(-1,1)∪(1,+∞) B.函数y=f(x),x∈[-1,1]的图象与y轴有且只有一个交点 C.“k>1”是“函数f(x)=(k-1)x+k(k∈R) 为增函数”的充要条件

D.若奇函数y=f(x)在x=0处有定义,则f(0)=0 BCD 解析:要使函数

f(x)=(x-1)0+

x-1≠0,

x+1 有意义,则x满足解 得x≥

x+1≥0,

-1,且x≠1,因此函数f(x)的定义域为[-1,1)∪(1,+∞),故选项A不正确;

函数y=f(x),x∈[-1,1]的图象与y轴有且只有一个交点,根据函数的定义可知选项B正确;

k>1⇔ 函数f(x)=(k-1)x+k(k∈R)为增函数,因此“k>1”是“函数f(x)=(k-1)x+k(k∈R)为增函数”的充要条件,故选项C正确;

奇函数y=f(x)在x=0处有定义,则f(-0)=-f(0),因此f(0)=0,故选项D正确. 故选BCD.

x-1,x<0,

11.已知函数f(x)=2 g(x)=x2-7,则( )

x+x,x≥0,

A.f(x)是增函数 C.f(f(1))=3

B.g(x)是偶函数 D.f(g(1))=-7

x-1,x<0,

ABD 解析:对于函数f(x)=当 x<0时,f(x)=x-1显然单调递增,当

2

x+x,x≥0,

1

x≥0时,f(x)=x2+x是开口向上,对称轴为x=- 的二次函数,所以在x≥0时单调递增,

2且0-1<02+0,所以函数f(x)在定义域内是增函数,故选项A正确;

又f(1)=1+1=2,所以f(f(1))=f(2)=4+2=6,故选项C错误;

对于函数g(x)=x2-7,定义域为R,关于原点对称,g(-x)=(-x)2-7=x2-7=g(x),所以g(x)是偶函数,故选项B正确;

又g(1)=1-7=-6,所以f(g(1))=f(-6)=-6-1=-7,故选项D正确. 故选ABD.

12.我们把定义域为[0,+∞)且同时满足以下两个条件的函数f(x)称为“Ω函数”:(1)对任意的x∈[0,+∞),总有f(x)≥0;(2)若x≥0,y≥0,则有f(x+y)≥f(x)+f(y)成立.下列判断正确的是( )

A.若f(x)为“Ω函数”,则f(0)=0

B.若f(x)为“Ω函数”,则f(x)在[0,+∞)上为增函数

0,x∈Q,

C.函数g(x)= 在[0,+∞)上是“Ω函数”

1,x∉Q

D.函数h(x)=x2+x在[0,+∞)上是“Ω函数”

AD 解析:因为对任意的x∈[0,+∞),总有f(x)≥0,所以f(0)≥0,又因为x≥0,y≥0,则有f(x+y)≥f(x)+f(y)成立,所以f(0)≥f(0)+f(0),所以f(0)≤0,综合得f(0)=0,所以若f(x)为“Ω函数”,则f(0)=0,故选项A正确;

令f(x)=0,x∈[0,+∞),易知f(x)为“Ω函数”,但f(x)在[0,+∞)上不是增函数,故选项B错误;

显然函数g(x)满足条件(1),如果x,y∈Q,则g(x+y)=0,g(x)+g(y)=0+0=0,所以g(x+y)≥g(x)+g(y);如果x,y∉Q,取x=2 ,y=3 ,则g(x+y)=1,g(x)+g(y)=1+1

0,x∈Q,

=2,所以g(x+y)1,x∉Q

故选项C错误;

h(x)min=h(0)=0≥0,所以满足条件(1),h(x+y)-h(x)-h(y)=(x+y)2+x+y-x2-x-y2

-y=2xy≥0,所以满足条件(2).所以函数h(x)=x2+x在[0,+∞)上是“Ω函数”,故选项D正确.

故选AD.

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分. 13.函数f(x)=

3x

x-1 的定义域为________.

|3-x|

|3-x|>0,

[1,3)∪(3,+∞) 解析:由题意得解 得x≥1且x≠3,∴f(x)的定义域为[1,

x-1≥0,

3)∪(3,+∞).

14.函数y=-x2+2x+3 的单调递减区间是________.

[1,3] 解析:因为-x2+2x+3≥0,所以x∈[-1,3],又因为f(x)=-x2+2x+3图象的对称轴为x=1且开口向下,所以单调递减区间为[1,3].

-x+a,x≤0,

15.设f(x)=1若 f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围为________.

x+,x>0,x(-∞,2] 解析:当x≤0时,f(x)≥f(0)=a, 1

当x>0时,x+ ≥2

x1

由题意得a≤x+ ,

x∴a≤2.

16.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时, f(x)=x2-2ax+a+2,其中a∈R. (1)当a=1时, f(-1)=________;

(2)若f(x)的值域是R,则a的取值范围为____________________.(本小题第一空2分,第二空3分)

(1)-2 (2)(-∞,-2]∪[2,+∞) 解析: (1)∵a=1,∴当x>0时, f(x)=x2-2x+3.又∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(-1)=-f(1)=-(1-2+3)=-2.

(2)由函数f(x)是定义在R上的奇函数,可得f(0)=0,又当x>0时,函数f(x)的图象的对称轴方程为x=a,

若f(x)的值域是R, 则当x>0

时,f(x)=x2-2ax+a+2

1x· =2,当且仅当x=1时等号成立. x

a>0,

必须满足

2

Δ=4a-4(a+2)≥0

a≤0,

或 f(0)=a+2≤0,

解得a≥2或a≤-2,即a的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).

四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

x+5,x≤1,17.(本小题10分)已知函数f(x)=

-2x+8,x>1.

(1)求f(2)及f(f(-1))的值; (2)解关于x的不等式f(x)>4. 解:(1)f(2)=-2×2+8=4;

f(f(-1))=f(-1+5)=f(4)=-2×4+8=0.

(2)当x≤1时, f(x)=x+5,若f(x)>4,则x+5>4,解得x>-1,则-1当x>1时,f(x)=-2x+8,若f(x)>4,则-2x+8>4,解得x<2,则1x2+2x+2

18.(本小题满分12分)已知函数f(x+1)= .

x+1(1)求函数f(x)的解析式;

(2)根据函数单调性的定义证明f(x)在(0,1)上单调递减. x2+2x+2(x+1)2+1

(1)解:∵f(x+1)= = ,

x+1x+1x2+11

∴f(x)= =x+ ;

xx

(2)证明:∀x1,x2∈(0,1),且x111(x1-x2)(x1x2-1)1f(x1)-f(x2)=x1+ -x2+x =(x1-x2)· , 1-x1x2 =x1x1x22∵x1,x2∈(0,1),∴0于是 >0,

x1x2即f(x1)-f(x2)>0, ∴f(x1)>f(x2),

1

∴函数f(x)=x+ 在(0,1)上单调递减.

x19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=(1)若a>0,求f(x)的定义域;

(2)若f(x)在区间(0,1]上是减函数,求实数a的取值范围.

33

-∞, . 解:(1)当a>0且a≠1时,由3-ax≥0得x≤ ,即函数f(x)的定义域是aa(2)当a-1>0,即a>1时,令t=3-ax,

要使f(x)在(0,1]上是减函数,则函数t=3-ax在(0,1]上为减函数,即-a<0,并且3-a×1≥0,解得1当a-1<0,即a<1时,令t=3-ax,

3-ax

(a≠1). a-1

要使f(x)在(0,1]上是减函数,则函数t=3-ax在(0,1]上为增函数,即-a>0,并且3-a×1≥0,解得a<0.

综上可知,实数a的取值范围是(-∞,0)∪(1,3]. 20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=-x2+mx-m. (1)若函数f(x)的最大值为0,求实数m的值.

(2)若函数f(x)在[-1,0]上单调递减,求实数m的取值范围.

(3)是否存在实数m,使得f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3]?若存在,求出实数m的值;若不存在,说明理由.

mmm

x- 2-m+ ,则最大值-m+ =0,即m2-4m=0,解得m=0解:(1)f(x)=-244

2

2

或m=4.

mm

(2)函数f(x)图象的对称轴是x= ,要使f(x)在[-1,0]上单调递减,应满足 ≤-1,

22解得m≤-2,即实数m的取值范围为(-∞,-2].

m

(3)①当 ≤2,即m≤4时,f(x)在[2,3]上单调递减,

2

f(2)=3,

若存在实数m,使f(x)在[2,3]上的值域是[2,3],则

f(3)=2,-4+2m-m=3,

即, 此时m无解. -9+3m-m=2,

f(2)=2,m

②当 ≥3,即m≥6时,f(x)在[2,3]上单调递增,则 即

2f(3)=3,



-4+2m-m=2,

-9+3m-m=3,

解得m=6.

mm

③当2< <3,即422mmm 2+m·处取得最大值,则f =- -m=3,解得m=-2或6,舍去. 222

综上可得,存在实数m=6,使得f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3].

21.(本小题满分12分)某服装厂生产一种服装,每件服装的成本为40元,出厂单价定

为60元.该厂为鼓励经销商订购,决定当一次订购量超过100件时,每多订购一件,订购的全部服装的出厂单价就降低0.02元,根据市场调查,经销商一次订购量不会超过600件.

(1)设一次订购x件,服装的实际出厂单价为p元,写出函数p=f(x)的表达式; (2)当经销商一次订购多少件服装时,该厂获得的利润最大?其最大利润是多少? 解:(1)当0当10060,0∴p=

62-0.02x,100(2)设利润为y元,则

当0当10020x,02

22x-0.02x,100当0y=22x-0.02x2=-0.02(x-550)2+6 050, ∴当x=550时,y最大,此时y=6 050. 显然6 050>2 000.

所以当一次订购550件时,利润最大,最大利润为6 050元.

22.(本小题满分12分)经过函数性质的学习,我们知道:“函数y=f(x)的图象关于y轴成轴对称图形”的充要条件是“y=f(x)为偶函数”.

(1)若f(x)为偶函数,且当x≤0时,f(x)=2x-1,求f(x)的解析式,并求不等式f(x)>f(2x-1)的解集;

(2)某数学学习小组针对上述结论进行探究,得到一个真命题:“函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图形”的充要条件是“y=f(x+a)为偶函数”.若函数g(x)的图象关于1

直线x=1对称,且当x≥1时,g(x)=x2- .

x

①求g(x)的解析式;

②求不等式g(x)>g(3x-1)的解集.

解:(1)设x>0,则-x<0,则f(-x)=2·(-x)-1=-2x-1,

又f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x)=-2x-1.

2x-1,x≤0,

所以f(x)=

-2x-1,x>0.

因为f(x)为偶函数,且f(x)在[0,+∞)上是减函数, 所以f(x)>f(2x-1)等价于|x|<|2x-1|, 1

即x2<(2x-1)2,解得x< 或x>1.

31

所以不等式的解集是x|x<3或x>1 .

(2)①因为g(x)的图象关于直线x=1对称, 所以y=g(x+1)为偶函数,

所以g(1+x)=g(1-x),即g(x)=g(2-x)对任意x∈R恒成立. 又当x<1时,2-x>1, 所以g(x)=g(2-x)=(2-x)2-

1

x2-,x≥1,

x

2

11 =x2-4x+4+ . 2-xx-2



所以g(x)= 1

x-4x+4+,x<1.x-2

112x2

-②任取x1,x2∈[1,+∞),且x11x1+x2+x2)x1x2 , 

1因为x10, >0,

x1x21

x1+x2+所以(x1-x2)x1x2 <0,即g(x1)g(3x-1)等价于|x-1|>|3x-2|, 13

即(x-1)2>(3x-2)2,解得 2431

所以不等式的解集为x|2

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