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一、选择题
1.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( )
A.y=x-2 B.y=x-1
C.y=x2 D.y=x
解析:选A.∵y=x-1和y=x都是奇函数,故B、D错误.又y=x2虽为偶函数,但在(0,+∞)上为增函数,故C错误.y=x-2=在(0,+∞)上为减函数,且为偶函数,故A满足题意.
2.函数f(x)=图象的对称中心为( )
A.(0,0) B.(0,1)
C.(1,0) D.(1,1)
解析:选B.由于f(x)=1+的图象可看作是将函数y=的图象向上平移一个单位长度所得到的,而函数y=是奇函数,其图象关于原点对称,因此f(x)=1+的图象的对称中心是点(0,1),选B.
3.已知f(x)=,则下列函数的图象错误的是( )
解析:选D.先在坐标平面内画出函数y=f(x)的图象,再将函数y=f(x)的图象向右平移1个长度单位即可得到y=f(x-1)的图象,因此A正确;作函数y=f(x)的图象关于y轴的对称图形,即可得到y=f(-x)的图象,因此B正确;y=f(x)的值域是[0,2],因此y=|f(x)|的图象与y=f(x)的图象重合,C正确;y=f(|x|)的定义域是[-1,1],且是一个偶函数,当0≤x≤1时,y=f(|x|)=,相应这部分图象不是一条线段,因此选项D不正确.综上所述,选D.
4.(2011年高考湖北卷)已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=ax-a-x+2(a>0,且a≠1).若g(2)=a,则f(2)=( )
A.2 B.
C. D.a2
解析:选B.∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
∴由f(x)+g(x)=ax-a-x+2,①
得-f(x)+g(x)=a-x-ax+2,②
①+②,得g(x)=2,①-②,得f(x)=ax-a-x.
又g(2)=a,∴a=2,∴f(x)=2x-2-x,
∴f(2)=22-2-2=.
5.(2011年高考山东卷)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选B.∵f(x)是最小正周期为2的周期函数,且0≤x<2时,f(x)=x3-x=x(x-1)(x+1),∴当0≤x<2时,f(x)=0有两个根,即x1=0,x2=1.
由周期函数的性质知,当2≤x<4时,f(x)=0有两个根,即x3=2,x4=3;当4≤x<6时,f(x)=0有两个根,即x5=4,x6=5.x7=6也是f(x)=0的根.
故函数f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴交点的个数为7.
二、填空题
6.函数y=x-log2(x+2)在[-1,1]上的最大值为________.
解析:函数y=x-log2(x+2)在区间[-1,1]上是单调递减函数,所以函数的最大值是f(-1)=3.
答案:3
7.若函数y=ax2-2ax(a≠0)在区间[0,3]上有最大值3,则a的值是________.
解析:∵函数y=ax2-2ax=a(x-1)2-a的对称轴为定直线x=1,且1∈[0,3],由抛物线开口方向分两种情况讨论:
当a>0时,抛物线开口方向向上,
由ymax=f(3)=9a-6a=3a=3,得a=1;
当a<0时,抛物线开口方向向下,
由ymax=f(1)=-a=3,得a=-3.
答案:1或-3
8.已知f(x)=|x|+|x-1|,若g(x)=f(x)-a的零点个数不为0,则a的最小值为________.
解析:g(x)的零点个数不为零,即f(x)图象与直线y=a的交点个数不为零,画出f(x)的图象可知,a的最小值为1.
答案:1
三、解答题
9.设函数f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的奇函数,当x∈[-1,0)时,f(x)=2ax+(a为实数).
(1)当x∈(0,1]时,求f(x)的解析式;
(2)当a>-1时,试判断f(x)在区间(0,1]上的单调性并证明你的结论.
解:(1)设x∈(0,1],则-x∈[-1,0),f(-x)=-2ax+.
∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=2ax-,x∈(0,1].
(2)f′(x)=2a+=2.
∵a>-1,x∈(0,1],≥1,a+>0.
∴f′(x)>0,∴f(x)在区间(0,1]上是单调递增的.
10.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c.
(1)若f(-1)=0,试判断函数f(x)零点的个数;
(2)若∀x1,x2∈R,且x1<x2,f(x1)≠f(x2),试证明∃x0∈(x1,x2),使f(x0)=[f(x1)+f(x2)]成立.
解:(1)∵f(-1)=0,
∴a-b+c=0,b=a+c.
∵Δ=b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)2,
当a=c时Δ=0,函数f(x)有一个零点;
当a≠c时,Δ>0,函数f(x)有两个零点.
(2)证明:令g(x)=f(x)-[f(x1)+f(x2)],则
g(x1)=f(x1)-[f(x1)+f(x2)]=,
g(x2)=f(x2)-[f(x1)+f(x2)]=,
∴g(x1)·g(x2)=-[f(x1)-f(x2)]2<0.(∵f(x1)≠f(x2)).
∴g(x)=0在(x1,x2)内必有一个实根,
即∃x0∈(x1,x2),
使f(x0)=[f(x1)+f(x2)]成立.
11.为了保护环境,发展低碳经济,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,新上了把二氧化碳处理转化为一种可利用的化工产品的项目.经测算,该项目月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似的表示为:
y=,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为200元.若该项目不获利,国家将给予补偿.
(1)当x∈[200,300]时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家每月至少需要补贴多少元才能使该项目不亏损?
(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
解:(1)当x∈[200,300]时,设该项目获利为S,
则S=200x-
=-x2+400x-80000=-(x-400)2.
所以当x∈[200,300]时,S<0.
因此,该项目不会获利.
当x=300时,S取得最大值-5000,所以国家每月至少需要补贴5000元才能使该项目不亏损.
(2)由题意可知,二氧化碳的每吨平均处理成本为:
=.
①当x∈[120,144)时,=x2-80x+5040=(x-120)2+240,
∴当x=120时,取得最小值240;
②当x∈[144,500)时,=x+-200≥ 2 -200=200,
当且仅当x=,即x=400时,取得最小值200.
∵200<240.∴当每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低.
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