2020年高中数学新教材同步必修第一册 章末检测试卷(三)
展开(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.函数f(x)=eq \f(\r(x-1),x-2)的定义域为( )
A.(1,+∞) B.[1,+∞)
C.[1,2) D.[1,2)∪(2,+∞)
答案 D
解析 根据题意有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x-1≥0,,x-2≠0,))解得x≥1且x≠2.
2.已知f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-1))=2x+3,则f(6)的值为( )
A.15 B.7 C.31 D.17
答案 C
解析 令eq \f(x,2)-1=t,则x=2t+2.
将x=2t+2代入f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)-1))=2x+3,
得f(t)=2(2t+2)+3=4t+7.
所以f(x)=4x+7,所以f(6)=4×6+7=31.
3.下列函数中,既是奇函数又是增函数的是( )
A.y=x+1 B.y=-x3 C.y=eq \f(1,x) D.y=x|x|
考点 单调性与奇偶性的综合应用
题点 判断函数的单调性、奇偶性
答案 D
4.若函数f(x)=x2+4x+6,x∈[-3,0),则f(x)的值域为( )
A.[2,6] B.[2,6) C.[2,3] D.[3,6]
答案 B
解析 f(x)=(x+2)2+2,
当x=-2时,f(x)min=2,
又f(-3)=3,f(0)=6,
所以f(x)在[-3,0)上的值域为[2,6).
5.已知函数f(x)=ax3+bx(a≠0)满足f(-3)=3,则f(3)等于( )
A.2 B.-2 C.-3 D.3
考点 函数奇偶性的应用
题点 利用奇偶性求函数值
答案 C
解析 ∵f(-x)=a(-x)3+b(-x)=-(ax3+bx)=-f(x),
∴f(x)为奇函数,
∴f(3)=-f(-3)=-3.
6.函数y=eq \r(3-aa+6)(-6≤a≤3)的最大值为( )
A.9 B.eq \f(9,2) C.3 D.eq \f(3\r(2),2)
答案 B
解析 因为eq \r(3-aa+6)=eq \r(18-3a-a2)
=eq \r(-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a+\f(3,2)))2+\f(81,4))(-6≤a≤3),
所以当a=-eq \f(3,2)时,eq \r(3-aa+6)的值最大,最大值为eq \f(9,2).故选B.
7.已知正方形的周长为x,它的外接圆的半径为y,则y关于x的解析式为( )
A.y=eq \f(1,2)x B.y=eq \f(\r(2),4)x
C.y=eq \f(\r(2),8)x D.y=eq \f(\r(2),16)x
答案 C
解析 正方形边长为eq \f(x,4),
而(2y)2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,4)))2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,4)))2,
所以y2=eq \f(x2,32).
所以y=eq \f(x,4\r(2))=eq \f(\r(2),8)x.
8.函数f(x)是定义在R上的奇函数,下列说法:
①f(0)=0;
②若f(x)在[0,+∞)上有最小值-1,则f(x)在(-∞,0]上有最大值1;
③若f(x)在[1,+∞)上为增函数,则f(x)在(-∞,-1]上为减函数.
其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
答案 C
解析 ①f(0)=0正确;②正确;③不正确;奇函数在关于原点的对称区间上具有相同的单调性.
9.若幂函数y=(m2-3m+3)xm-2的图象不过原点,则m的取值范围为( )
A.1≤m≤2 B.m=1或m=2
C.m=2 D.m=1
答案 B
解析 由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m-2≤0,,m2-3m+3=1,))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m≤2,,m=1或m=2,))∴m=1或m=2.
10.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,x≥0时,f(x)=x2-2x,则函数f(x)在R上的解析式是( )
A.f(x)=-x(x-2) B.f(x)=x(|x|-2)
C.f(x)=|x|(x-2) D.f(x)=|x|(|x|-2)
答案 D
解析 设x<0,则-x>0,
f(x)=f(-x)=x2-2(-x)=x2+2x.
故f(x)=|x|(|x|-2).
11.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+2x,x<0,,x2-2x,x≥0,))若f(-a)+f(a)≤0,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,1] B.[-2,0]
C.[0,2] D.[-2,2]
答案 D
解析 方法一 依题意,可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a>0,,-a2+2-a+a2-2a≤0))
或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a<0,-a2-2-a+a2+2a≤0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=0,,202-2×0≤0,))
解得-2≤a≤2.
方法二 f(x)是偶函数,其图象如图所示.
f(-a)+f(a)=2f(a)≤0,即f(a)≤0.
由图知-2≤a≤2.
12.二次函数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)))
答案 A
解析 由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a≠0,,-a=-a2,))解得a=1,
所以f(x)=x2+2,
所以g(x)=f(x-1)=(x-1)2+2.
因为函数g(x)的图象关于直线x=1对称,
所以g(0)=g(2).
又因为函数g(x)=(x-1)2+2在区间[1,+∞)上单调递增,
所以geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))
所以geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.若幂函数y=f(x)的图象过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3,\f(1,3))),则f(2)的值为________.
答案 eq \f(1,2)
解析 设幂函数为y=xα,过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3,\f(1,3))),
则eq \f(1,3)=3α,所以α=-1,
所以y=x-1,
则f(2)=2-1=eq \f(1,2).
14.设f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x,x
考点 分段函数
题点 分段函数求参数值
答案 (-∞,2]
解析 若2∈(-∞,a),则f(2)=2不合题意.
∴2∈[a,+∞),∴a≤2.
15.已知f(x)=ax3+bx-4,其中a,b为常数,若f(-2)=2,则f(2)=________.
答案 -10
解析 设g(x)=ax3+bx,显然g(x)为奇函数,
则f(x)=ax3+bx-4=g(x)-4,
于是f(-2)=g(-2)-4=-g(2)-4=2,
所以g(2)=-6,所以f(2)=g(2)-4=-6-4=-10.
16.若函数f(x)同时满足:①对于定义域上的任意x,恒有f(x)+f(-x)=0;②对于定义域上的任意x1,x2,当x1≠x2时,恒有eq \f(fx1-fx2,x1-x2)<0,则称函数f(x)为“理想函数”.给出下列三个函数中:(1)f(x)=eq \f(1,x);(2)f(x)=x2;(3)f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-x2,x≥0,,x2,x<0.))能被称为“理想函数”的有________.(填相应的序号)
答案 (3)
解析 ①要求函数f(x)为奇函数,②要求函数f(x)为减函数.函数(1)是奇函数但在整个定义域上不是减函数,函数(2)是偶函数而且也不是减函数,只有函数(3)既是奇函数又是减函数.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)已知函数f(x)=ax+b,且f(1)=2,f(2)=-1.
(1)求f(m+1)的值;
(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明.
解 (1)由f(1)=2,f(2)=-1,
得a+b=2,2a+b=-1,
即a=-3,b=5,故f(x)=-3x+5,
f(m+1)=-3(m+1)+5=-3m+2.
(2)函数f(x)在R上单调递减,证明如下:
任取x1
则f(x2)-f(x1)=(-3x2+5)-(-3x1+5)
=3x1-3x2=3(x1-x2),
因为x1
所以f(x2)-f(x1)<0,
即f(x2)
所以函数f(x)在R上单调递减.
18.(12分)已知f(x)=2x2+mx+n(m,n为常数)是偶函数,且f(1)=4.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若关于x的方程f(x)=kx有两个不相等的实数根,求实数k的取值范围.
解 (1)因为f(x)是偶函数,
所以f(-x)=f(x)(x∈R),
即2(-x)2-mx+n=2x2+mx+n(x∈R),
解得m=0.
又f(1)=4,所以2×12+n=4,解得n=2.
所以f(x)=2x2+2.
(2)由(1)知f(x)=2x2+2,方程f(x)=kx有两个不相等的实数根,
转化为方程2x2-kx+2=0有两个不相等的实数根,
由Δ=k2-16>0,解得k<-4或k>4.
所以实数k的取值范围为(-∞,-4)∪(4,+∞).
19.(12分)已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1+\f(1,x),x>1,,x2+1,-1≤x≤1,,2x+3,x<-1.))
(1)求f(f(-2))的值;
(2)若f(a)=eq \f(3,2),求a.
解 (1)因为-2<-1,所以f(-2)=2×(-2)+3=-1,
所以f(f(-2))=f(-1)=2.
(2)当a>1时,f(a)=1+eq \f(1,a)=eq \f(3,2),所以a=2>1;
当-1≤a≤1时,f(a)=a2+1=eq \f(3,2),
所以a=±eq \f(\r(2),2)∈[-1,1];
当a<-1时,f(a)=2a+3=eq \f(3,2),
所以a=-eq \f(3,4)>-1(舍去).
综上,a=2或a=±eq \f(\r(2),2).
20.(12分)已知幂函数y=f(x)=,其中m∈{x|-2
(1)在区间(0,+∞)上是增函数;
(2)对任意的x∈R,都有f(-x)+f(x)=0.
求同时满足条件(1)(2)的幂函数f(x)的解析式,并求当x∈[0,3]时,f(x)的值域.
解 因为m∈{x|-2
所以m=-1,0,1.
因为对任意的x∈R,都有f(-x)+f(x)=0,
即f(-x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.
当m=-1时,f(x)=x2只满足条件(1)而不满足条件(2);
当m=1时,f(x)=x0,条件(1)(2)都不满足;
当m=0时,f(x)=x3,条件(1)(2)都满足.
因此m=0,且f(x)=x3在区间[0,3]上是增函数,
所以0≤f(x)≤27,故f(x)的值域为[0,27].
21.(12分)某商场经销一批进价为每件30元的商品,在市场试销中发现,此商品的销售单价x(元)与日销售量y(件)之间有如下表所示的关系(其中30≤x≤50,且x∈N*):
(1)在所给的坐标图纸中,根据表中提供的数据,描出实数对(x,y)的对应点,并确定y与x的一个函数关系式;
(2)设经营此商品的日销售利润为P元,根据上述关系,写出P关于x的函数关系式,并指出销售单价为多少元时,才能获得最大日销售利润.
解 (1)由题表作出(30,60),(40,30),(45,15),(50,0)的对应点,它们分布在一条直线上.
设它们所在直线为y=kx+b(k≠0),
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(50k+b=0,,45k+b=15,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k=-3,,b=150,))
所以y=-3x+150(30≤x≤50,且x∈N*),
经检验(30,60),(40,30)也在此直线上,
所以所求函数解析式为y=-3x+150(30≤x≤50,且x∈N*).
(2)依题意P=y(x-30)=(-3x+150)(x-30)
=-3(x-40)2+300(30≤x≤50,且x∈N*).
所以当x=40时,P有最大值300,即销售单价为40元时,才能获得最大日销售利润.
22.(12分)已知函数y=x+eq \f(t,x)有如下性质:
如果常数t>0,那么该函数在(0,eq \r(t)]上是减函数,在[eq \r(t),+∞)上是增函数.
(1)已知f(x)=eq \f(4x2-12x-3,2x+1),x∈[0,1],利用上述性质,求函数f(x)的单调区间和值域;
(2)对于(1)中的函数f(x)和函数g(x)=-x-2a,若对任意x1∈[0,1],总存在x2∈[0,1],使得g(x2)=f(x1)成立,求实数a的值.
考点 函数的单调性、最值的综合应用
题点 单调性及最值的综合问题
解 (1)y=f(x)=eq \f(4x2-12x-3,2x+1)=2x+1+eq \f(4,2x+1)-8,
设u=2x+1,x∈[0,1],则1≤u≤3,
则y=u+eq \f(4,u)-8,u∈[1,3].
由已知性质得,当1≤u≤2,即0≤x≤eq \f(1,2)时,f(x)单调递减;
当2≤u≤3,即eq \f(1,2)≤x≤1时,f(x)单调递增,
所以f(x)的单调递减区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))),
单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1));
由f(0)=-3,f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=-4,f(1)=-eq \f(11,3),
得f(x)的值域为[-4,-3].
(2)g(x)=-x-2a为减函数,
故g(x)∈[-1-2a,-2a],x∈[0,1].
由题意得,当x∈[0,1]时,f(x)的值域是g(x)的值域的子集,
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-1-2a≤-4,,-2a≥-3,))
所以a=eq \f(3,2).x
30
40
45
50
y
60
30
15
0
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