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人教版2024高中数学必修一第三章函数的概念与性质(三十二)
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单选题
1、已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,则k=122f(k)=( )
A.-3B.-2C.0D.1
答案:A
分析:法一:根据题意赋值即可知函数fx的一个周期为6,求出函数一个周期中的f1,f2,⋯,f6的值,即可解出.
[方法一]:赋值加性质
因为fx+y+fx-y=fxfy,令x=1,y=0可得,2f1=f1f0,所以f0=2,令x=0可得,fy+f-y=2fy,即fy=f-y,所以函数fx为偶函数,令y=1得,fx+1+fx-1=fxf1=fx,即有fx+2+fx=fx+1,从而可知fx+2=-fx-1,fx-1=-fx-4,故fx+2=fx-4,即fx=fx+6,所以函数fx的一个周期为6.因为f2=f1-f0=1-2=-1,f3=f2-f1=-1-1=-2,f4=f-2=f2=-1,f5=f-1=f1=1,f6=f0=2,所以
一个周期内的f1+f2+⋯+f6=0.由于22除以6余4,
所以k=122fk=f1+f2+f3+f4=1-1-2-1=-3.故选:A.
[方法二]:【最优解】构造特殊函数
由fx+y+fx-y=fxfy,联想到余弦函数和差化积公式
cosx+y+cosx-y=2cosxcosy,可设fx=acosωx,则由方法一中f0=2,f1=1知a=2,acosω=1,解得cosω=12,取ω=π3,
所以fx=2cosπ3x,则
fx+y+fx-y=2cosπ3x+π3y+2cosπ3x-π3y=4cosπ3xcosπ3y=fxfy,所以fx=2cosπ3x符合条件,因此f(x)的周期T=2ππ3=6,f0=2,f1=1,且f2=-1,f3=-2,f4=-1,f5=1,f6=2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0,
由于22除以6余4,
所以k=122fk=f1+f2+f3+f4=1-1-2-1=-3.故选:A.
【整体点评】法一:利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;
法二:作为选择题,利用熟悉的函数使抽象问题具体化,简化推理过程,直接使用具体函数的性质解题,简单明了,是该题的最优解.
2、函数y=x+4+1x+1的定义域为( )
A.-4,-1B.-4,-1∪-1,+∞C.-1,+∞D.-4,+∞
答案:B
分析:偶次开根根号下为非负,分式分母不为零,据此列出不等式组即可求解.
依题意x+4≥0x+1≠0,解得x≥-4x≠-1,
所以函数的定义域为-4,-1∪-1,+∞.
故选:B.
3、下列函数既是偶函数又在0,+∞上单调递减的是( )
A.y=x+1xB.y=-x3C.y=2-xD.y=-1x2
答案:C
分析:逐项判断函数奇偶性和单调性,得出答案.
解析:A项y=x+1x,B项y=-x3均为定义域上的奇函数,排除;
D项y=-1x2为定义域上的偶函数,在(0,+∞)单调递增,排除;
C项y=2-x为定义域上的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减.
故选:C.
4、设函数f(x)=1-x1+x,则下列函数中为奇函数的是( )
A.fx-1-1B.fx-1+1C.fx+1-1D.fx+1+1
答案:B
分析:分别求出选项的函数解析式,再利用奇函数的定义即可.
由题意可得f(x)=1-x1+x=-1+21+x,
对于A,fx-1-1=2x-2不是奇函数;
对于B,fx-1+1=2x是奇函数;
对于C,fx+1-1=2x+2-2,定义域不关于原点对称,不是奇函数;
对于D,fx+1+1=2x+2,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
故选:B
小提示:本题主要考查奇函数定义,考查学生对概念的理解,是一道容易题.
5、已知幂函数f(x)=k⋅xα的图象经过点(3,3),则k+α等于( )
A.32B.12C.2D.3
答案:A
分析:由于函数为幂函数,所以k=1,再将点(3,3)代入解析式中可求出α的值,从而可求出k+α
解:因为f(x)=k⋅xα为幂函数,所以k=1,所以f(x)=xα,
因为幂函数的图像过点(3,3),
所以3=3α,解得α=12,
所以k+α=1+12=32,
故选:A
6、已知幂函数y=xa与y=xb的部分图像如图所示,直线x=m2,x=m0<m<1与y=xa,y=xb的图像分别交于A,B,C,D四点,且AB=CD,则ma+mb=( )
A.12B.1C.2D.2
答案:B
分析:表示出AB,CD,由幂函数的图象可得b>1>a>0,从而得m2a>m2b,ma>mb,再由AB=CD,代入化简计算,即可求解出答案.
由题意,AB=m2a-m2b,CD=ma-mb,根据图象可知b>1>a>0,当0<m<1时,m2a>m2b,ma>mb,因为AB=CD,所以m2a-m2b=ma+mbma-mb=ma-mb,因为ma-mb>0,可得ma+mb=1.
故选:B
7、函数的y=-x2-6x-5值域为( )
A.0,+∞B.0,2
C.2,+∞D.2,+∞
答案:B
分析:令u=-x2-6x-5,则u≥0,再根据二次函数的性质求出u的最大值,进而可得u的范围,再计算y=u的范围即可求解.
令u=-x2-6x-5,则u≥0且y=u
又因为u=-x2-6x-5=-x+32+4≤4,
所以0≤u≤4,所以y=u∈0,2,
即函数的y=-x2-6x-5值域为0,2,
故选:B.
8、函数y=x33x4-1的图像大致是( )
A.B.
C.D.
答案:A
分析:利用x=2时y>0排除选项D,利用x=-2时y<0排除选项C,利用x=12时y<0排除选项B,所以选项A正确.
函数y=x33x4-1的定义域为xx≠±1
当x=2时,y=23324-1=8315>0,可知选项D错误;
当x=-2时,y=-233-24-1=-8315<0,可知选项C错误;
当x=12时,y=1233124-1=-12360<0,可知选项B错误,选项A正确.
故选:A
多选题
9、已知函数fx的定义域是-1,5,且fx在区间-1,2上是增函数,在区间2,5上是减函数,则以下说法一定正确的是( )
A.f2>f5B.f-1=f5
C.fx在定义域上有最大值,最大值是f2D.f0与f3的大小不确定
答案:AD
分析:根据单调性可判断A,因为题中没有对称性,所以可判断BD,再由函数是否连续不确定,可判断C.
对于A,由函数fx在区间2,5上是减函数,可得f2>f5,正确;
对于B,题中条件没有说明函数关于x=2对称,所以f-1和f5未必相等,不正确;
对于C,根据题意不确定fx在-1,5是否连续,所以不能确定最大值是f2,不正确;
对于D,x=0和x=3不在同一个单调区间,且函数没有提及对称性,所以f0与f3的大小不确定,正确.
故选:AD.
10、关于函数fx=x2-x4x-1-1的性质描述,正确的是( )
A.fx的定义域为-1,0∪0,1B.fx的值域为-1,1
C.fx在定义域上是增函数D.fx的图象关于原点对称
答案:ABD
解析:由被开方式非负和分母不为0,解不等式可得fx的定义域,可判断A;化简fx,讨论0<x≤1,-1≤x<0,分别求得fx的范围,求并集可得fx的值域,可判断B;由f-1=f1=0,可判断C;由奇偶性的定义可判断fx为奇函数,可判断D;
对于A,由x2-x4≥0x-1-1≠0,解得-1≤x≤1且x≠0,
可得函数fx=x2-x4x-1-1的定义域为-1,0∪0,1,故A正确;
对于B,由A可得fx=x2-x4-x,即fx=x1-x2-x,
当0<x≤1可得fx=-1-x2∈-1,0,
当-1≤x<0可得fx=1-x2∈0,1,可得函数的值域为-1,1,故B正确;
对于C,由f-1=f1=0,则fx在定义域上是增函数,故C 错误;
对于D,由fx=x1-x2-x的定义域为-1,0∪0,1,关于原点对称,
f-x=x1-x2x=-fx,则fx为奇函数,故D正确;
故选:ABD
小提示:本题考查了求函数的定义域、值域、奇偶性、单调性,属于中档题.
11、关于直线y=m与函数y=x+2x+4的图象的交点有如下四个结论,其中正确的是( )
A.不论m为何值时都有交点B.当m>2时,有两个交点
C.当m=2时,有一个交点D.当m<2时,没有交点
答案:BCD
分析:化简函数y=x+2x+4表达式即为y=x+2x+4=-3x-4,x<-2x+4,-2≤x≤03x+4,x>0,作出直线y=m与函数y=x+2x+4的图象,通过数形结合直接判断即可.
由题意得,y=x+2x+4=-3x-4,x<-2x+4,-2≤x≤03x+4,x>0,作此函数图像如下图折线所示;y=m即平行于x轴的直线,作图像如下图直线所示.
对于A,由图可知,当m<2时,直线y=m与函数y=x+2x+4的图象无交点,故A错误;
对于B,由图可知,当m>2时,直线y=m与函数y=x+2x+4的图象有两个交点,故B正确;
对于C,由图可知,当m=2时,直线y=m与函数y=x+2x+4的图象,有一个交点,故C正确;
对于D,由图可知,当m<2时,直线y=m与函数y=x+2x+4的图象无交点,故D正确.
故选:BCD
12、下列函数中,在0,+∞上单调递增且图像关于y轴对称的是( )
A.fx=x3B.fx=x2C.fx=xD.fx=x
答案:BD
分析:根据单调性与奇偶性可得答案
关于A选项,函数fx=x3为奇函数,其图像关于原点对称,故A错误;
关于B选项,函数fx=x2为偶函数,其图像图像关于y轴对称,且函数fx在0,+∞上单调递增,故B正确;
关于C选项,函数fx=x的定义域是0,+∞,故函数fx为非奇非偶函数,故C错误;
关于D选项,函数fx=x的定义域为R,f-x=-x=x=fx,所以函数fx为偶函数,当x>0时,fx=x,所以函数fx在0,+∞上单调递增,故D正确.
故选:BD.
填空题
13、函数y=log0.4-x2+3x+4的值域是________.
答案:-2,+∞
解析:先求出函数的定义域为-1,4,设fx=-x2+3x+4=-x-322+254,x∈-1,4,根据二次函数的性质求出单调性和值域,结合对数函数的单调性,以及利用复合函数的单调性即可求出y=log0.4-x2+3x+4的单调性,从而可求出值域.
解:由题可知,函数y=log0.4-x2+3x+4,
则-x2+3x+4>0,解得:-1<x<4,
所以函数的定义域为-1,4,
设fx=-x2+3x+4=-x-322+254,x∈-1,4,
则x∈-1,32时,fx为增函数,x∈32,4时,fx为减函数,
可知当x=32时,fx有最大值为254,
而f-1=f4=0,所以0<fx≤254,
而对数函数y=log0.4x在定义域内为减函数,
由复合函数的单调性可知,
函数y=log0.4-x2+3x+4在区间-1,32上为减函数,在32,4上为增函数,
∴y≥log0.4254=-2,
∴函数y=log0.4-x2+3x+4的值域为-2,+∞.
所以答案是:-2,+∞.
小提示:关键点点睛:本题考查对数型复合函数的值域问题,考查对数函数的单调性和二次函数的单调性,利用“同增异减”求出复合函数的单调性是解题的关键,考查了数学运算能力.
14、函数y=3-x-2x+4的值域为_______________.
答案:-10,5
分析:根据函数的单调性确定最值即可.
解:因为3-x≥02x+4≥0
所以-2≤x≤3,
所以此函数的定义域为[-2,3],
又因为y=3-x-2x+4是减函数,
当x=-2时y=3-x-2x+4取得最大值5,
当x=3时y=3-x-2x+4取得最小值-10,
所以值域为[-10,5]
所以答案是:-10,5.
15、幂函数y=m2-m+1xm的图象与y轴没有交点,则m=___________.
答案:0
分析:根据幂函数的定义求出m,在验证,求解即可
根据幂函数的定义得m2-m+1=1,
解得m=1或m=0;
当m=1时,y=x,图象与y轴有交点,不满足题意;
当m=0时,y=x0,图象与y轴没有交点,满足题意;
综上,m=0,
所以答案是:0
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