高中数学人教A版 (2019)必修 第一册第三章 函数概念与性质本章综合与测试精品复习练习题
展开本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)
1.函数y=eq \r(2x+1)+eq \r(3-4x)的定义域为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(3,4))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(3,4)))
C.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),0))∪(0,+∞)
[解析] 由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x+1≥0,,3-4x≥0))得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≥-\f(1,2),,x≤\f(3,4),))即-eq \f(1,2)≤x≤eq \f(3,4),所以函数的定义域为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(3,4))).
[答案] B
2.函数f(x)=x3+eq \f(1,x)的图象( )
A.关于y轴对称B.关于直线y=x对称
C.关于坐标原点对称D.关于直线y=-x对称
[解析] 由x≠0,且f(-x)=(-x)3+eq \f(1,-x)=-x3-eq \f(1,x)=-f(x),知f(x)是R上的奇函数,因此图象关于坐标原点对称.
[答案] C
3.设函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-x2,x≤1,,x2+x-2,x>1,))则feq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,f2)))=( )
A.eq \f(15,16)B.-eq \f(27,16)
C.eq \f(8,9)D.18
[解析] f(2)=22+2-2=4,eq \f(1,f2)=eq \f(1,4),故feq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,f2)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4)))2=eq \f(15,16).
[答案] A
4.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=2x2-2x+1,则f(-1)=( )
A.3B.-3
C.2D.-2
[解析] 令x=1,得f(1)+g(1)=1,令x=-1,得f(-1)+g(-1)=5,两式相加得:f(1)+f(-1)+g(1)+g(-1)=6.又∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-1)=f(1),g(-1)=-g(1).∴2f(-1)=6,
∴f(-1)=3,故选A.
[答案] A
5.一高为H、满缸水量为V的鱼缸截面如图所示,其底部破了一个小洞,满缸水从洞中流出.若鱼缸水深为h时的水的体积为v,则函数v=f(h)的大致图象可能是图中的( )
[解析] 由鱼缸的形状可知,水的体积随着h的减小,先减少得慢,后减少得快,又减少得慢.
[答案] B
6.若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=eq \f(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(x,2))),x+1)的定义域是( )
A.[-4,0]B.[-4,0)
C.[-4,-1)∪(-1,0]D.(-4,0)
[解析] ∵y=f(x)的定义域是[0,2],∴要使g(x)=eq \f(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(x,2))),x+1)有意义,需eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(0≤-\f(x,2)≤2,,x+1≠0,))∴-4≤x≤0且x≠-1.∴g(x)=eq \f(f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(x,2))),x+1)的定义域为[-4,-1)∪(-1,0].
[答案] C
7.二次函数f(x)=ax2+2a是区间[-a,a2]上的偶函数,又g(x)=f(x-1),则g(0),geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2))),g(3)的大小关系为( )
A.geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))
C.geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))
[解析] 由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a≠0,,-a=-a2,))解得a=1,
∴f(x)=x2+2,
∴g(x)=f(x-1)=(x-1)2+2.
∵函数g(x)的图象关于直线x=1对称,∴g(0)=g(2).
又∵函数g(x)=(x-1)2+2在区间[1,+∞)上单调递增,
∴geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))
[答案] A
8.某商场对顾客实行购物优惠活动,规定一次购物付款总额:
①如果不超过200元,则不给予优惠;
②如果超过200元但不超过500元,则按标价给予9折优惠;
③如果超过500元,其500元内的按第(2)条给予优惠,超过500元的部分给予7折优惠.
某人两次去购物,分别付款168元和423元,假设他去一次购买上述同样的商品,则应付款是( )
A.413.7元B.513.7元
C.548.7元D.546.6元
[解析] 购物超过200元,至少付款200×0.9=180(元),超过500元,至少付款500×0.9=450(元),可知此人第一次购物不超过200元,第二次购物不超过500元,则此人两次购物总金额是168+eq \f(423,0.9)=168+470=638(元).若一次购物,应付500×0.9+138×0.7=546.6(元).
[答案] D
9.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+1,x≤0,,1,x>0,))若f(x-4)>f(2x-3),则实数x的取值范围是( )
A.(-1,+∞)B.(-∞,-1)
C.(-1,4)D.(-∞,1)
[解析] f(x)的图象如图.由图知,若f(x-4)>f(2x-3),则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x-4<0,,x-4<2x-3,))
解得-1
[答案] C
10.甲、乙二人从A地沿同一方向去B地,途中都使用两种不同的速度v1与v2(v1
[解析] 由题意可知,开始时,甲、乙速度均为v1,所以图象是重合的线段,由此排除C,D.再根据v1
[答案] A
11.定义在R上的偶函数f(x)对任意x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),有eq \f(fx2-fx1,x2-x1)<0,则( )
A.f(3)
C.f(-2)
[解析] 由已知eq \f(fx2-fx1,x2-x1)<0,得f(x)在x∈[0,+∞)上单调递减,由偶函数的性质得f(3)
[答案] A
12.在实数集R中定义一种运算“*”,使其具有下列性质:
①对任意a,b∈R,a*b=b*a;
②对任意a∈R,a*0=a;
③对任意a,b,c∈R,(a*b)*c=c*(ab)+(a*c)+(b*c)-2c.
则实数f(x)=x*eq \f(x,2)的单调递减区间是( )
A.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,2))) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),+∞))
C.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(3,2))) D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(3,2)))
[解析] 在③中,令c=0,则a*b=ab+a+b⇒f(x)=x*eq \f(x,2)=eq \f(x2,2)+eq \f(3x,2)=eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(3,2)))2-eq \f(9,8),易知函数f(x)的单调递减区间为eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(3,2))),故选D.
[答案] D
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2x,x>0,,x+1,x≤0,))若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于________.
[解析] 若a>0,则2a+2=0,得a=-1,与a>0矛盾,舍去;若a≤0,则a+1+2=0,得a=-3,所以实数a的值等于-3.
[答案] -3
14.长为4,宽为3的矩形,当长增加x,宽减少eq \f(x,2)时,面积达到最大,此时x的值为________.
[解析] 由题意,S=(4+x)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3-\f(x,2))),即S=-eq \f(1,2)x2+x+12,∴当x=1时,S最大.
[答案] 1
15.我国股市中对股票的股价实行涨、跌停制度,即每天的股价最大的涨幅或跌幅为10%,某股票连续四个交易日中前两日每天涨停,后两日每天跌停,则该股票的股价相对于四天前的涨跌情况是________(用数字作答).
[解析] (1+10%)2·(1-10%)2=0.9801,而0.9801-1=-0.0199,即跌了1.99%.
[答案] 跌了1.99%
16.已知f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2-2x+a,x>1,,3-2ax-1,x≤1))是R上的单调递增函数,则实数a的取值范围为________.
[解析] f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x-12+a-1,x>1,,3-2ax-1,x≤1))
显然函数f(x)在(1,+∞)上单调递增.
故由已知可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(3-2a>0,,a-1≥3-2a×1-1,))
解得1≤a
[答案] eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2)))
三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知函数f(x)=eq \f(x+2,x-6).
(1)判断点(3,14)是否在f(x)的图象上;
(2)当x=4时,求f(x)的值;
(3)当f(x)=2时,求x的值.
[解] (1)因为f(x)=eq \f(x+2,x-6),所以f(3)=eq \f(3+2,3-6)=-eq \f(5,3),
所以点(3,14)不在f(x)的图象上.
(2)f(4)=eq \f(4+2,4-6)=-3.
(3)令eq \f(x+2,x-6)=2,即x+2=2x-12,
解得x=14.
18.(本小题满分12分)已知f(x)=eq \f(1,x-1),x∈[2,6].
(1)证明f(x)是定义域上的减函数;
(2)求f(x)的最大值和最小值.
[解] (1)证明:设2≤x1
因为x1-1>0,x2-1>0,x2-x1>0,
所以f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2).
所以f(x)是定义域上的减函数.
(2)由(1)的结论可得,f(x)min=f(6)=eq \f(1,5),
f(x)max=f(2)=1.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2+2ax+2.
(1)求实数a的取值范围,使y=f(x)是区间[-5,5]上的单调函数;
(2)求a的值,使f(x)在区间[-5,5]上的最小值为-1.
[解] (1)∵y=f(x)是[-5,5]上的单调函数,
∴-a≤-5或-a≥5,即a≥5或a≤-5.
(2)当-a<-5,即a>5时,f(x)在[-5,5]上是增函数,
∴f(x)min=f(-5)=25-10a+2=-1,
∴a=eq \f(14,5).∵a>5,∴a=eq \f(14,5)不合要求,舍去.
当-5≤-a≤5,即-5≤a≤5时,
f(x)min=f(-a)=2-a2=-1,
∴a2=3,即a=±eq \r(3).
当-a>5,即a<-5时,f(x)在[-5,5]上是减函数,
∴f(x)min=f(5)=25+10a+2=-1,
∴a=-eq \f(14,5).
∵a<-5,∴a=-eq \f(14,5)不合要求,舍去,∴a=±eq \r(3).
20.(本小题满分12分)如图所示,A、B两城相距100 km,某天然气公司计划在两地之间建一天然气站D给A、B两城供气.已知D地距A城x km,为保证城市安全,天然气站距两城市的距离均不得少于10 km.已知建设费用y(万元)与A、B两地的供气距离(km)的平方和成正比,当天然气站D距A城的距离为40 km时,建设费用为1300万元.(供气距离指天然气站到城市的距离)
(1)把建设费用y(万元)表示成供气距离x(km)的函数,并求定义域;
(2)天然气供气站建在距A城多远,才能使建设费用最小,最小费用是多少?
[解] (1)由题意知D地距B城(100-x)km,
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(100-x≥10,,x≥10,))∴10≤x≤90.
设比例系数为k,则y=k[x2+(100-x)2](10≤x≤90).
又x=40时,y=1300,
所以1300=k(402+602),即k=eq \f(1,4),
所以y=eq \f(1,4)[x2+(100-x)2]=eq \f(1,2)(x2-100x+5000)(10≤x≤90).
(2)由于y=eq \f(1,2)(x2-100x+5000)=eq \f(1,2)(x-50)2+1250,
所以当x=50时,y有最小值为1250万元.
所以当供气站建在距A城50 km时,能使建设费用最小,最小费用是1250万元.
21.(本小题满分12分)设f(x)为定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=-(x-2)2+2.
(1)求函数f(x)在R上的解析式;
(2)在直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(3)若方程f(x)-k=0有四个解,求实数k的取值范围.
[解] (1)若x<0,则-x>0,f(x)=f(-x)
=-(-x-2)2+2=-(x+2)2+2,
则f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-x-22+2,x≥0,,-x+22+2,x<0.))
(2)图象如图所示,
(3)由于方程f(x)-k=0的解就是函数y=f(x)的图象与直线y=k的交点的横坐标,观察函数y=f(x)图象与直线y=k的交点情况可知,当-2
22.(本小题满分12分)已知f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y),又当x2>x1>0时,f(x2)>f(x1).
(1)求f(1),f(4),f(8)的值;
(2)若有f(x)+f(x-2)≤3成立,求x的取值范围.
[解] (1)f(1)=f(1)+f(1),
所以f(1)=0,f(4)=f(2)+f(2)=1+1=2,
f(8)=f(2)+f(4)=1+2=3.
(2)因为f(x)+f(x-2)≤3,
所以f[x(x-2)]≤f(8),
又因为对于函数f(x),当x2>x1>0时,
f(x2)>f(x1),
所以f(x)在(0,+∞)上为增函数,
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x>0,,x-2>0,,xx-2≤8,))解得2
故x的取值范围为(2,4].
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