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高中数学高考综合复习_____专题七___函数的概念与性质专题练习

2023-10-24 来源:意榕旅游网
高中数学高考综合复习 专题七 函数的概念与性质专题练习

一.选择题

1.下列函数既是奇函数,又在区间[-1,1]上单调递减的是( )

A.f(x)=sinx B.f(x)=-

C.f(x)= D.f(x)=

2.函数 ,若f(1)+f(a)=2,则a的所有可能值为( )

A.1 B.- C.1, - D.1,

3.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0)上是减函数,且f(2)=0,则使f(x)<0的x的取值范围是( ) A.(-∞,2) B.(2,+∞) C.(-∞,2)∪(2,+∞) D.(-2,2)

4.已知函数y=f(x)的图象关于直线x=-1对称,且当x>0时f(x)= A.-

B.

C.-

,则当x<-2时,f(x)=( )

<1的解集为

D.-

5.已知y=f(x)是R上的减函数,且y=f(x)的图象经过点A(0,1)和点B(3,-1),则不等式( )

A.(-1,2) B.(0,3) C.(-∞,-2) D.(-∞,3)

6.已知f(x)是定义在R上的单调函数,实数

,则( )

A.

<0 B.

=0 C.0<

<1 D.

≥1

,

≠-1,

=

, .若

7.若函数f(x)= A.[-

,1) B.[

(a>0,a≠1)在区间(- ,1) C.(

,0)内单调递增,则a的取值范围是( )

)

现有4个命题:

,+∞) D.(1,

8.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x)+f(x-1)=1,当x∈[0,1]时,f(x)= ①f(x)是周期函数,且周期为2; ②当x∈[1,2]时,f(x)=2x- ③f(x)为偶函数;

;

④f(-2005.5)= .

其中正确命题的个数是( )

A.1 B.2 C.3 D.4 二.填空题.

1.若函数f(x)= (a≠0)的图象关于直线x=2对称,则a= .

2.已知函数y=f(x)的反函数为y=g(x),若f(3)=-1,则函数y=g(x-1)的图象必经过点 .

3.定义在R上的函数f(x)对一切实数x都有f[f(x)]=x,则函数f(x)图象的自身关于 对称.

1

4.设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+3)=1-f(x),又当x∈(0,1]时,f(x)=2x,则f(17.5)= .

三.解答题. 1.设函数f(x)=

,求使f(x)≥2

的x的取值范围.

2.已知函数f(x)= (a,b为常数),且方程f(x)-x+12=0有两个实根为 (1)求函数f(x)的解析式;

(2)设k>1,解关于x的不等式f(x)<

.

=3, =4.

3.设f(x)是定义在R上的增函数,若不等式f(1-ax-

)4.已知定义在R上的函数f(x)对任意实数 , 满足关系f( (1)证明:f(x)的图象关于点(0,-2)对称.

(2)若x>0,则有f(x)>-2,求证:f(x)在R上为增函数. (3)若数列

+ )=f( )+f( )+2.

满足 =- ,且对任意n∈N﹡有 =f(n),试求数列 的前n项和 .

2

答案与解析: 一.选择题. 1.选D.

分析:这里f(x)为奇函数,由此否定B.C;

又f(x)在[-1,1]上单调递减,由此否定A.故应选D.

2.选C.

分析:注意到这里a的可能取值至多有3个,故运用代值验证的方法. 当a=1时,由f(1)+f(a)=2得f(1)=1;

=1,故a=1是所求的一个解,由此否定B.

由f(x)的表达式得f(1)=

当a=- 时,由f(x)的表达式得f(- )=sin =1,

又f(1)=1,故f(1)+f(- 本题应选C.

)=2,a=- 是所求的一个解,由此否定A.D.

3.选D.

分析:由f(x)在(-∞,0)上是减函数,且f(x)为偶函数得f(x)在(0,+∞)上是增函数, ∴f(x)在(-∞,-2]上递减,在[2,+∞)上递增. 又∵f(2)=0, ∴f(-2)=0

∴f(x)在(-∞,-2]上总有f(x)≥f(-2)=0, ① f(x)在[2,+∞)上总有f(x)≥f(2)=0 ② ∴由①②知使f(x)<0的x的取值范围是(-2,2),应选D.

4.选C.

分析:由f(x)的图象关于直线x=-1对称得

f(x)=f(-2-x) ① ∴当x<-2时, -2-x>0

② ,

∴再由已知得 f(-2-x)= 于是由①②得当x<-2时 f(x)=

即f(x)= - 应选C.

.

5.选A.

分析:由已知条件得f(0)=1,f(3)=-1,

(※)

-1

又f(x)在R上为减函数.

∴由(※)得 06.选A.

分析:注意到直接推理的困难,考虑运用特取——筛选法.在选项中寻觅特殊值.

=0时, =1时,

= =

,,f( =

,则 ),则

,由此否定B,

,由此否定D;

当 当

)=f(

3

当0< <1时, 是数轴上以分划上述线段的定比分点(内分点),

分划定点 , 所成线段的定比分点(内分点), 是数轴上以 >1

∴此时

又f(x)在R上递减, ∴

因而应选A.

7.选B. 分析:令u=g(x)= 则y=

,y=f(x)

由此否定C.

由题意知 当x∈(- 注意到g(0),故u=g(x)在(- 又y=f(x)在(- ∴y= ∴0,0)时,u>0

,0)上为减函数. ①

,0)上为增函数,

在u的相应区间上为减函数.

再由①得u'=g'(x)= 而u'=

在(-

在(- ,0)上满足u'≤0 ②

,0)上为减函数,且是R上的连续函数. ③

∴由②③得u'(- ∴

-a≤0,即a≥

)≤0

于是由①,④得 ≤a<1 应选B.

点评:从复合函数的“分解”切入.利用复合函数的单调性与所“分解”出的内层函数与外层函数的单调性之间的联系(同增异减)初步确定a的取值范围08.选B.

分析:从认知f(x)的性质入手,由f(x)+f(x-1)=1得

f(x-1)=1-f(x) (※) ∴f(x-2)=1-f(x-1) (※※) ∴由(※),(※※)得f(x)=f(x-2)

∴f(x)为周期函数,且2是f(x)的一个周期. (1)由上述推理可知 ① 正确. (2)当x∈[1,2]时,有x-1∈[0,1].

4

∴由题设得f(x)=1-f(x-1)=1-(x-1) =2x-x , 由此可知 ② 正确

(3)由已知条件以及结果 ① 、 ② 得 又f( )= , ∴f( )≠f(- ∴f(x)不是偶函数即③不正确;

)

,

(4)由已知条件与f(x)的周期性得f(-2005.5)=f(-2005.5+2×1003)= f( 故④不正确.

于是由(1)(2)(3)(4)知,本题应选B. 二.填空题.

)=

1.答案: .

分析:由题设知f(0)=f(4)(a≠0), ∴

(a≠0)

0< =1(a≠0)

4a-1=1或4a-1=-1(a≠0) a=

即所求a= .

2.答案: (0,3)

分析:f(3)=-1 y=f(x)的图象经过点(3,-1) y=g(x)的图象经过点(-1,3) g(-1)=3 g(0-1)=3 y=g(x)的图象经过点(0,3). 3.答案:直线y=x

分析: 根据函数的定义,设x 为f(x)定义域内的任意一个值,则f(x )为其相应的函数值,即为y ,即y = f(x ),则有x =

( y ) ①

又由已知得 f[f(x )]=f(y )= x ②

∴由①②知f(x)与其反函数 (x)为同一函数, ∴函数f(x)的图象自身关于直线y=x对称.

4.答案:1

分析: 从认知f(x)的性质切入

已知f(x+3)=1-f(x) ① 以-x代替①中的x得

f(-x+3)=1-f(-x) ② 又f(x)为偶函数

∴f(-x)=f(x) ③ ∴由②③得 f(-x+3)=1-f(x) ④ ∴由①④得 f(3+x)=f(3-x)

f(x)图象关于直线x=3对称

5

f(-x)=f(6+x)

∴由③得 f(x)=f(6+x)

即f(x)是周期函数,且6是f(x)的一个周期. ⑤ 于是由③⑤及另一已知条件得 f(17.5)=f(17.5-3×6) =f(-0.5) =f(0.5) =2×0.5 =1

三.解答题. 1.

,而后利用指数函数的性质将所给不等式转化为关于u

分析:注意到f(x)为复合的指数函数,故考虑令u=的不等式解. 解:令u=

, y=f(x),

则y=2 为u的指数函数. ∴f(x)≥ ∴f(x) ≥

2 ≥

2 ≥≥

u≥

(1)当x≥1时,不等式②

2≥

成立.

(x+1)-(x-1) ≥

(2)当-1≤x<1时,由②得,(x+1)-(1-x) ≥ 即

x≥

≤x<1;

(3)当x<-1时,由②得-(x+1)-(1-x) ≥ 即-2≥

不成立.

于是综合(1)(2)(3)得所求的x的取值范围为[ ,1]∪[1,+∞),也就是[ ,+∞)

点评:对于复合函数y=f[p(x)],令u=p(x),将其分解为y=f(u),u=p(x).

于是所给问题转化为内层函数u=p(x)的问题或转化为外层函数y=f(u)的问题.这种分解----转化的手法,是解决复合指数函数或复合对数函数的基本策略.

2.

分析:注意到f(x)为分式函数,故相关方程为分式方程,相关不等式为分式不等式,因此,求解此类问题要坚定地立足于求解分式问题的基本程序:移项,通分,分解因式;化“分”为“整”以及验根等等. 解:

(1)将 =3, =4分别代入方程 得

6

由此解得

∴f(x)= (x≠2).

(2)原不等式 <

- <0

<0

<0 (x-2)(x-1)(x-k)>0 注意到这里k>1,

(ⅰ)当10 x>1且x≠2.∴原不等式的解集为(1,2)∪(2,+∞); (ⅲ)当k>2时,原不等式的解集为(1,2) ∪(k,+∞); 于是综合(ⅰ) (ⅱ) (ⅲ)得

当12时,原不等式解集为(1,2) ∪(k,+∞);

点评:在这里,运用根轴法求解不等式(x-2)(x-1)(x-k)>0快捷准确.此外,在分式不等式转化为高次不等式后,分类讨论时不可忽略对特殊情形:k=2的讨论;综合结论时需要注意相关情况的合并,以最少情形的结论给出最佳答案.

3.

分析:所给不等式含有抽象的函数符号f,故首先需要“反用”函数的单调性定义脱去“f”,转化为普通的含参不等式的问题.进而,再根据个人的熟重和爱好选择不同解法. 解:

∵f(x)是R上的增函数. ∴不等式f(1-ax-

不等式1-ax-

)+ax-a+1>0 对任意x∈[0,1]都成立 ① 解法一: (向最值问题转化,以对称轴的位置为主线展开讨论.) 令g(x)= +ax-a+1, 则①式 g(x)>0对任意x∈[0,1]都成立. g(x)在区间[0,1]上的最小值大于0. ② 注意到g(x)图象的对称轴为x=- (1)当- ≤0即a≥0时, 由②得g(0)>0 -a+1>0 (2)当0<-

a<1,即0≤a<1;

≤1时,即-2≤a<0时,

7

由②得 g(- )>0 1-a- >0 +4a-4<0

<8

当-2≤a<0时,这一不等式也能成立.

(3)当- >1即a<-2时. 由②得g(1)>0 2>0 即当a<-2时,不等式成立.

于是综合(1)(2)(3)得所求实数a的取值范围为[0,1)∪[-2,0]∪(-∞,-2), 即 (-∞,1).

解法二: (以△的取值为主线展开讨论)

+ax-a+1,

对于二次三项式g(x)= 其判别式△= = △<0

- +4a-4

<8 -2+4(a-1)

-2

(1)当△<0时,g(x)>0对任意x∈[0,1]都成立,此时- (2)当△≥0时,由g(x)>0对任意x∈[0,1]都成立得

-2-2≤a<1 或a≤-

-2.

于是由(1)(2)得所求a的取值范围为(- -2, -2)∪[ -2,1)∪(-∞, - -2] 即 (-∞,1).

点评:解法一归统为最值问题,以g(x)图象的对称轴的位置为主线展开讨论;解法二直面g(x)>0在x∈[0,1]上成立,以g(x)的判别式△的取值为主线展开讨论,两种解法各有千秋,都解决这类问题的主要策略. 以××为主线展开讨论,这是讨论有理有序,不杂不漏的保障.

4.

分析:为了认知和利用已知条件,从”特取”切入: 在已知恒等式中令 = =0得f(0)=-2.

为利用f(0)=-2,寻觅f(x)的关系式,又在已知恒等式中

令 =x, =-x得 f(0)=f(x)+f(-x)+2 故得f(x)+f(-x)=-4 证明(1),由此式展开.

对于(2)面对抽象的函数f(x),则只能运用定义;

8

对于(3),这里an=f(n),an+1=f(n+1),因此,从已知恒等式入手寻觅{an}的递推式或通项公式,便称为问题突破的关键. 解:

(1)证明:在已知恒等式中令

=

=0得f(0)=-2 ①

又已知恒等式中令 =x, =-x得f(0)=f(x)+f(-x)+2

∴f(x)+f(-x)=-4 ② 设M(x,f(x))为y=f(x)的图象上任意一点

则由②得 ③ ∴由③知点M(x,f(x))与N(-x,f(-x))所成线段MN的中点坐标为(0,-2),

∴点M与点N关于定点(0,-2)对称. ④

注意到点M在y=f(x)图象上的任意性,又点N亦在y=f(x)的图象上,故由④知y=f(x)的图象关于点(0,-2)对称.

,

为任意实数,且 - -

<

,则

>0

(2)证明:设

∴由已知得f( 注意到

=(

)>-2 ⑤ )+

)=f[(

)+

] =f(

)+ f(

)+2

由本题大前提中的恒等式得 f( ∴f(

)-f(

)=f ( -

- )+2>0,

)+2 ⑥

又由⑤知f (

∴由⑥得f( )-f( )>0,即f( )>f( ). 于是由函数的单调性定义知,f(x)在R上为增函数. (3)解: ∵an=f(n),

, an+1=f(n+1)

=n,

=1得

∴a1=f(1)=-

又由已知恒等式中令 f(n+1)=f(n)+f(1)+2 ∴an+1= an+ ∴an+1-an=

(n∈N﹡)

=-

,公差为

的等差数列.

由此可知,数列{ an }是首项为 ∴

=-

n+

×

即 = (n2-11n).

点评:充分认识与利用已知条件中的恒等式,是本题解题的关键环节. 对于(1)由此导出f(x)+f(-x)=-4; 对于(2)由此导出f(

)=f(

)+f(

)+2;

对于(3)由此导出f(n+1)=f(n)+f(1)+2 即an+1-an= .

面对具体问题,审时度势,适当赋值,充分利用题设的资源,充分体现恒等式,为题所设,为“我”所用的酣畅慷慨.

9

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