高中数学全套百度云-高中数学必修四学业水平测试题答案
(人教A版)高中数学必修一(全册)课时练习+单
元测试卷汇总
第1课时 集合的含义
课时目标
1.通过实例了解集合的含义,
并掌握集合中元素的三个特性.
2.体会元素与集合间的“从属关系”.
3.记住常用数集的表示符号并会应用.
识记强化
1.集合:把一些元素组成的总体叫做集合.
2.元素与集合关系
如果a是集合A中的元素, 就说a属于集合A, 记作“a∈A”;如果a不是A中的元素,
就说a不属于集合A, 记作“a?A”.
3.常用数集及表示符号
非负整数集(
自然数集)N;正整数集N
*
或N
+
;整数集Z;有理数集Q;实数集R.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分,
共30分)
1.下列各组对象不能构成集合的是( )
A.所有的直角三角形
B.不超过10的非负数
C.著名的艺术家
D.方程x
2
-2x-3=0的所有实数根
答案:C
解析:A,
B, D中的元素是确定的, 都能构成集合.但C中的“著名艺术家”的标准不
明确,
不满足确定性, 所以不能构成集合.故选C.
2.若集合A中只含有元素a,
则下列关系正确的是( )
A.0∈A B.a∈A
C.a?A D.a=A
答案:B
解析:集合A中只含有元素a, 则a是集合A中的元素, 即a∈A.故选B.
3.下列所给关系正确的个数是( )
①π∈R;②2?Q;③0∈N
*
;④|-5|?N
*
.
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:①π是实数,
所以π∈R正确;②2是无理数, 所以2?Q正确;③0不是正整数,
所以0∈N
*
错误;④|-5|=5爲正整数,
所以|-5|?N
*
错误.故选B.
4.已知方程x-2015+(y+2016)
2
=0的解集爲A,
则-2016与A的关系爲( )
A.∈ B.?
C.= D.≠
答案:A
解析:集合A={2015, -2016}, 故-2016∈A.
5.若a∈R, b∈R, 下面结论不一定正确的是( )
A.a+b∈R
B.a-b∈R
C.ab∈R ∈R
答案:D
解析:当a=-1,
b=3时, ab=-3, ab无意义, 故D不正确.
6.由a
2,
2-a,4组成一个集合A, A中含有3个元素,
则实数a的取值可以是( )
A.1 B.-2
C.6 D.2
答案:C
解析:代入检验, a=1时, a
2
=2-a=1, 重复,
a=±2时a
2
=4, 重复, 故选C.
二、填空题(本大题共3个小题,
每小题5分, 共15分)
7.用符号“∈”或“?”填空:
(1)若集合P由小于11的实数构成, 则23________P;
(2)若集合Q由可表示爲n
2
+1(n∈N
*
)的实数构成,
则5________Q.
答案:(1)?;(2)∈
解析:(1)因爲23=12>11, 所以23不在由小于11的实数构成的集合P中,
所以
23?P.
(2)因爲5=2
2
+1,2∈N
*
,
所以5∈Q.
6
8.已知x∈N, 且∈Z, 若x的所有取值构成集合M,
则集合M中的元素爲
x+1
________.
答案:0,1,2,5
6
解析:因爲x∈N, 且∈Z, 所以x+1=1,2,3,6, 即x=0,1,2,5,
所以集合M中的元素
x+1
是0,1,2,5.
9.以方
程x
2
-5x+6=0和方程x
2
-x-2=0的解爲元素构成集合M,
则M中元素个数
爲________.
答案:3
解析:x
2
-5x+6=0,
∴x=2或x=3.x
2
-x-2=0, ∴x=2或x=-1, x=2重复,
所以构
成集合M的元素爲-1,2,3共3个.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)由实数x2,1,0, x可以构成含三个元素的集合, 求实数x的值.
解:若x2=0, 则x=0.
此时集合中只有两个元素:0,1, 不符合题意.
若x2=1, 则x=±1.
当x=1时, 集合中只有两个元素:0,1, 不符合题意;
当x=-1时, 集合中有三个元素:1,0, -1, 符合题意.
若x2=x,
则x=0或x=1, 都不符合题意.
综上, x=-1.
11.(13分)判断下列说法是否正确, 并说明理由。
31
(1)1,0.5,
, 组成的集合含有四个元素;
22
2
(2)方程x+2x+1=0的解集中有两个元素;
(3)组成单词china的字母组成一个集合.
1
解:(1)不正确.对于一个集合, 它的元素必须是互异的, 由于0.5=,
在這个集合中只
2
能作爲一个元素, 故這个集合含有三个元素.
(2)不正确.因爲方程虽有两个相等的实根, 但其解集中只有一个元素-1.
(3)正确.因爲组成单词china的字母是确定的.
能力提升
1
12.(5分)集合A是由形如m+3n(其中m, n∈Z)的数组成,
判断是不是集合A
2- 3
中的元素.
2+
3
1
解:因爲==2+ 3, 2+ 3=2+ 3×1, 由2,1∈Z,
所以2
2- 3?2- 3??2+ 3?
1
+ 3∈A, 即∈A.
2-
3
1
所以是集合A中的元素.
2-
3
13.(15分)已知集合A中的元素有a-2,2a
2
+5a,10,
且-3在A中, 求a的值.
解:因爲-3在A中, 所以a-2=-3,
或2a
2
+5a=-3.
3
所以a=-1或a=-.
2
3
当a=-1时, a-2=-3且2a
2
+5a=-3,
与集合中元素的互异性相矛盾, 所以a=-.
2
第2课时
集合的表示
课时目标
1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).
2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.
识记强化
1.列举法表示集合
把集合的元素一一列举出来,
并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举
法.
2.描述法表示集合
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称爲描述法.
具体方法是:在花括号内先写上表示這个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,
再
画一条竖线, 在竖线后写出這个集合中元素所具有的共同特征.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.用列举法表示集合{x|x
2
-3x+2=0}爲( )
A.{(1,2)} B.{(2,1)}
C.{1,2}
D.{x
2
-3x+2=0}
答案:C
2.已知x∈N,
则方程x
2
+x-2=0的解集爲( )
A.{x|x=2}
B.{x|x=1或x=-2}
C.{x|x=1}
D.{1, -2}
答案:C
解析:方程x
2
+x-2=0的解爲x=1或x=-2.由于x∈N,
所以x=-2舍去.故选C.
3.设集合A={1,2,3}, B={4,5},
M={x|x=a+b, a∈A, b∈B}, 则集合M中的元素个数
爲( )
A.3
B.4
C.5 D.6
答案:B
4.若A={1,2},
则可用列举法将集合{(x, y)|x∈A, y∈A}表示爲( )
A.{(1,2)}
B.{1,2}
C.{(1,2), (2,1)}
D.{(1,2),
(2,2), (1,1), (2,1)}
答案:D
解析:因爲集合{(x,
y)|x∈A, y∈A}是点集或数对构成的集合, 其中x, y均属于集合A,
所以用列举法可表示爲{(1,2), (2,2), (1,1), (2,1)}.
a|b|c|abc|
5.设a、b、c爲非零实数, 则x=+++的所有值组成的集合爲(
)
|a|b|c|abc
A.{4} B.{-4}
C.{0} D.{0,
-4,4}
答案:D
解析:当a>0, b>0, c>0时, x=4;当a<0,
b<0, c<0时, x=-4, 其它情况时x=0.
故选D.
6.给出下列说法:
①实数集可以表示爲{R};
?
11
?
②方程2x-1+|2y+
1|=0的解集是
?
-
2
,
2
?
;
??
??
?
x+y=3
?
x=1
③方程组
?
的
解集是{(x, y)|
?
};
?
x-y=-1
?
y=2
??
④集合M={y|y=x2+1, x∈R}与集合N={(x,
y)|y=x
2
+1, x∈R}表示同一个集合.
其中说法正确的个数爲( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:B
11
解析:实数集就是R, 所以①错误;方程2x-1+|2y+1|=0的解爲x=,
y=-, 用
22
1
x=
??
2
?
x+y=3?
x=1
?
集合表示爲{(x, y)|},
所以②错误;方程组的解爲
?
, 用集合表
1
?
x-y=-1
?
y=2
??
y=-
2
?
?
?
?
?
x=1
示爲{(x, y)|
?
},
所以③正确;y=x2+1≥1, 集合M表示大于等于1的实数集合,
N中的
?
y=2
?
元素(x,
y)表示抛物线y=x2+1上的点, 它们不是同一个集合, 所以④错误.故选B.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.集合{(x,
y)|2x+3y=12, x∈N, y∈N
*
}, 用列举法表示爲________.
答案:{(0,4), (3,2)}
解析:当x=0时, y=4;当x=3时,
y=2.
8.集合{1, 2, 3, 2, 5, …}用描述法表示爲________.
答案:{x|x=n, n∈N
*
}
解析:注意到集合中的元素的特征爲n, 且n∈N
*
,
所以用描述法可表示爲{x|x=n, n
∈N
*
}.
9.对于集合A={2,4,6}, 若a∈A, 则6-a∈A,
那么实数a的值是________.
答案:2或4
解析:需对a的值分类讨论.当a=2时, 6-a=4∈A, 则a=2符合题意;当a=4时,
6
-a=2∈A, 则a=4符合题意;当a=6时, 6-a=0?A, 则a=6不合题意,
所以a=2或a=
4.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)用适当的方法表示下列集合:
(1)小于10的所有正偶数构成的集合;
(2)一次函数y=4-3x, 当自变量取正整数时, 因变量构成的集合;
(3)第一、三象限的所有点构成的集合.
解:(1)设集合爲A,
因爲10以内的正偶数只有2,4,6,8, 所以用列举法表示爲A=
{2,4,6,8}.
(2)设集合爲B, 元素爲y, 用描述法表示爲B={y|y=4-3x,
x∈N
*
}.
(3)设集合爲C, 元素爲(x, y),
用描述法表示爲C={(x, y)|xy>0, x∈R, y∈R}.
11.(13分)已知集合A={x∈R|mx
2
-2x+3=0, m∈R},
若A中元素至多只有一个, 求m
的取值范围.
3
解:①当m=0时,
原方程爲-2x+3=0, x=, 符合题意.
2
1
②当m≠0时,
方程mx
2
-2x+3=0爲一元二次方程, 由Δ=4-12m≤0, 得m≥,
即当
3
1
m≥时,
方程mx
2
-2x+3=0无实根或有两个相等的实数根,
符合题意.由①、②知m=0
3
1
或m≥.
3
能力提升
12.(5分)已知集合A={x|x=2k, k∈Z}, B={x|x=2k+1, k∈Z},
C={x|x=4k+1, k∈Z},
又a∈A, b∈B则一定有( )
A.(a+b)∈A
B.(a+b)∈B
C.(a+b)∈C
D.a+b不属于A, B, C中任何一个
答案:B
解析:设a=2k
1
, b=2k
2
+1,
k
1
, k
2
∈Z,
则a+b=2(k
1
+k
2
)+1,
且k
1
+k
2
∈Z.故(a+b)∈
B.
13.(15分)集合M中的元素爲自然数, 且满足若x∈M, 则8-x∈M.试回答下列问题:
(1)写出只有一个元素的集合M;
(2)写出元素个数爲2的所有的集合M;
(3)满足题设条件的集合M共有多少个?
解析:(1)M中只有一个元素,
根据已知必须满足x=8-x, 所以x=4.
所以含一个元素的集合M={4}.
(2)当M中只含两个元素时, 其元素只能是x和8-x,
所以元素个数爲2的所有的集合M爲{0,8}, {1,7}, {2,6}, {3,5}.
(3)满足条件的集合M是由集合{4}, {0,8}, {1,7}, {2,6},
{3,5}中的元素组成, 它包括以下
情况:
①{4}, {0,8}, {1,7},
{2,6}, {3,5}, 共5个;
②{4,0,8}, {4,1,7}, {4,2,6},
{4,3,5}, {0,8,1,7}, {0,8,2,6}, {0,8,3,5},
{1,7,2,6}, {1,7,3,5},
{2,6,3,5}, 共10个;
③{4,0,8,1,7}, {4,0,8,2,6}, {4,0,8,3,5},
{4,1,7,2,6}, {4,1,7,3,5}, {4,2,6,3,5},
{0,8,1,7,2,6},
{0,8,1,7,3,5}, {1,7,2,6,3,5},
{0,8,2,6,3,5}, 共10个;
④{4,0,8,1,7,2,6},
{4,0,8,1,7,3,5}, {4,0,8,2,6,3,5}, {4,1,7,2,6,3,5},
{0,8,1,7,2,6,3,5}, 共5
个;
⑤{4,0,8,1,7,2,6,3,5}, 共1个.
于是满足题设条件的集合M共有5+10+10+5+1=31(个).
第3课时 集合间关系
课时目标
1.理解集合之间包含与相等的含义.
2.能识别给定集合的子集、真子集,
并能判断给定集合间的关系.
3.在具体情境中, 了解空集的含义.
识记强化
1.子集的概念.
对于两个集合A, B, 如果集合A中任意一个元素都是集合B的元素,
就说這两个集合有
包含关系, 称集合A爲集合B的子集, 记作A?B(或B?A).
2.真子集的概念.
如果集合A?B, 但存在元素x∈B, 且x?A,
称集合A是集合B的真子集, 记作AB(或
BA).规定:空集是任何集合的子集,
是任何非空集合的真子集.
3.集合相等的概念.
如果集合A?B, 且B?A,
称集合A与集合B相等, 记作A=B.
4.子集的有关性质
(1)任何一个集合是它本身的子集, 即A?A.
(2)对于集合A, B, C,
如果A?B, B?C, 那么A?C.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.如果A={x|x>-1}, 那么( )
A.0
?
A
B.{0}∈A
C.?∈A D.{0}?A
答案:D
解析:注意元素与集合以及集合与集合之间的关系.
2.已知四个命题:①?={0};②空
集没有子集;③任何一个集合都有两个或两个以上
的子集;④空集是任何集合的子集.其中正确的命题个
数爲( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:B
解析:空集是不含任何元素的集合, 所以①错误;空集是任何集合的子集,
因此空集也
是空集的子集, 且空集的子集只有一个, 所以②③错误, ④正确.
3.已知集合A{3,4,9}, 且A中至多只有一个奇数, 则這样的集合A的个数爲( )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案:D
解析:集合{3,4,9}的真子集有?, {3}, {4}, {9}, {3,4},
{3,9}, {4,9}, 共7个, 去掉含两个
奇数的集合{3,9},
可知满足条件的集合A有6个.
4.已知集合A={x|x=3k, k∈Z},
B={x|x=6k, k∈Z}, 则A与B之间的关系是( )
A.A?B B.A=B
C.AB D.AB
答案:D
解析:对于x=3k(k∈Z),
当k=2m(m∈Z)时, x=6m(m∈Z);当k=2m-1(m∈Z)时,
x=
6m-3(m∈Z).由此可知AB.
5.设集合M={x|-1≤x<2},
N={x|x-k≤0}, 若M?N, 则k满足( )
A.k≤2 B.k≥-1
C.k>-1 D.k≥2
答案:D
解析:因爲N={x|x≤k}, 又M={x|-1≤x<2}, 所以当M?N时, k≥2.
6.已知集合P={x|x
2
=1}, 集合Q={x|ax=1}, 若Q?P,
则a的值爲( )
A.1 B.-1
C.1或-1 D.0,1或-1
答案:D
1
解析:P={-1,1}, 当a=0时, Q=?, 当a≠0时,
Q={x|x=}, ∵Q?P, ∴a=0或a=
a
±1.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.用适当的符号填空.
(1)0________{x|x
2
=0};
(2)?________{x∈R|x
2
+1=0};
(3){0,1}________N;
(4){0}________{x|x
2
=x};
(5){2,1}________{x|x
2
-3x+2=0}.
答案:(1)∈ (2)= (3) (4) (5)=
8.已知集合P={x|0
答案:{a|-3≤a≤2}
?
?
a≥-3
解析:依题意, 知P={x|a
,
解
?
a+2≤4
?
得-3≤a≤2.
9.已知集合M={-1,3,2m-1}, 集合N={3, m
2
},
若N?M, 则实数m=________.
答案:1
解析:依题意, 知当N?M时,
只能有m
2
=2m-1, 解得m=1, 经检验知满足题意.
三、解答题(本大题共6小题, 共45分)
10.(5分)以下各组中两个对象是什么关系, 用适当的符号表示出来:
(1)0与{0};
(2)0与?;
(3)?与{0};
(4){0,1}与{(0,1)};
(5){(a, b)}与{(b, a)}.
解:(1)0∈{0};
(2)0??
(3)?与{0}都是集合,
两者的关系是“包含与不包含”的关系, 所以?{0};
(4){0,1}是含两个无素0,1的集合;而{(0,1)}是以有序数对爲元素的集合, 它只含
一个元
素.所以{0,1}
?
{(0,1)};且{0,1}?{(0,1)};
(5)当a=b时, {(a, b)}={(b, a)};当a≠b时, {(a,
b)}
?
{(b, a)}, 且{(a, b)}?{(b, a)}.
11.(13分)设集合A={x, x
2
, xy}, 集合B={1, x,
y}, 且集合A与集合B相等, 求实数x、
y的值.
22
??
?
x=1,
?
x=y,
解:由题意得
?
①或
?
②
?
xy=y,
?
xy=1.
??
?????
x=1,
?
x=-1,
?
x=1,
?
x=-
1,
解①, 得
?
或
?
经检验
?
不合题意,
舍去, 则
?
?
y∈R,
??
y∈R,
?
y=0.
??
y=0.
??
??
?
x=1,
?<
br>x=1,
?
解②, 得经检验
?
不合题意, 舍去.
?
y=1.
?
??
y=1,
?
?
x=-1,
综上所得,
?
?
y=0.
?
12.(7分)已知集合M={x|-2≤x≤5}.
(1)若N?M,
N={x|m+1≤x≤2m-1}, 求实数m的取值范围;
(2)若M?N,
N={x|m-6≤x≤2m-1}, 求实数m的取值范围.
解:(1)①若N=?,
则m+1>2m-1, 即m<2, 此时N?M;②若N≠?, 则
m+1≤2m-1
??
?
-2≤m+1
?
?
2m-1≤5
,
解得2≤m≤3.
综合①②, 得实数m的取值范围是{m|m≤3}.
2m-1≥m-6
?
?
(2)若M?N,
则
?
m-6≤-2
?
?
2m-1≥5
,
解得3≤m≤4.
所以实数m的取值范围是{m|3≤m≤4}.
能力提升
13.(5分)A*B={z|z=xy, x∈A, y∈B}, 设A={1,2},
B={0,2}, 则集合A*B的子集个数
爲( )
A.3 B.4
C.6
D.8
答案:D
解析:由题意知:A*B={0,2,4},
所以共有子集2
3
=8个.
b
??
14.(5分)已知集合A=<
br>?
a,
a
,1
?
, 集合B={a
2
,
a+b, 0}, 若A=B,
求a
2013
+b
2013
的
??
值.
解:因爲A=B, 且a≠0, 所以b=0.
由已知得a
2
=1,
所以a=1或a=-1.
若a=1, 那么集合A中的元素a=1, 与元素的互异性矛盾,
所以只有a=-1.
所以a
2013
+b
2013
=(-1)2013
=-1.
15.(10分)集合A={x|-4≤x≤3},
B={x|m-1≤x≤2m+1}.
(1)若B?A, 求实数m的取值范围;
(2)当x∈Z时, 求A的非空真子集的个数;
(3)若不存在实数x使x∈A,
x∈B同时成立, 求实数m的取值范围.
解:(1)当m-1>2m+1, 即m<-2时,
B=?, 满足题意;
当m-1≤2m+1, 即m≥-2时, 要使B?A成立, 则有
m≥-2
?
?
?
m-1≥-4,
?
?
2m+1≤3
解得-2≤m≤1.
综上可知, 若B?A,
则实数m的取值范围是{m|m≤1}.
(2)当x∈Z时, A={-4, -3, -2,
-1,0,1,2,3}, 共8个元素, 所以A的非空真子集个数
8
爲2-2=254。
(3)不存在实数x使x∈A, x∈B同时成立, 即A, B没有公共元素.
当m-1>2m+1, 即m<-2时, B=?, 满足题意;
当m-1≤2m+1,
即m≥-2时, 要使A, B没有公共元素, 则有
??
?
m≥-2
?<
br>m≥-2
?
或
?
, 解得m>4.
??
m-1>32m+1<-4
??
综上所述,
m的取值范围是{m|m>4或m<-2}.
第三章单元检测
时间:120分钟 分值:150分
一、选择题:本大题共12题, 每题5分, 共60分.在下列各题的四个选项中,
只有一
个选项是符合题目要求的.
1.某细胞分裂时, 由1个分裂成2个,
2个分裂成4个, …, 這样细胞分裂x次后, 得到
细胞总数y与x的函数关系是( )
+
A.y=2
x
1
-1(x∈N
*
)
B.y=2
x
(x∈N
*
)
-
C.y=2
x
1
(x∈N
*
)
+
D.y=2
x
1
(x∈N
*
)
答案:B
解析:由于1个细胞分裂成2个, 2个分裂成4个,
经过x次后应分裂爲2
x
个, 故函数关
系爲y=2
x
,
x∈N
*
, 故选B.
2.函数y=2
x
-3的零点是( )
1
A.log
2
3 B.
2
3
C.
D.log
3
2
2
答案:A
3.固定电话市话收费规定:前三分钟0.22元(不满三分钟按三分钟计算),
以后每分钟
0.11元(不满一分钟按一分钟计算), 那么某人打市话550秒, 应该收费( )
A.1.10元 B.0.99元
C.1.21元 D.0.88元
答案:B
解析:由题意可得0.22+7×0.11=0.99
4.二次函数y=ax
2
+bx+c中, ac<0, 则函数的零点个数是( )
A.1个 B.2个
C.0个 D.无法确定
答案:B
解析:∵ac<0, ∴Δ=b
2
-4ac>0,
故二次函数y=ax
2
+bx+c有两个零点.
5.下列函数图象与x轴均有公共点, 其中能用二分法求零点的是( )
答案:C
解析:能用二分法求零点的函数必须在给定区间[a,
b]上连续不断, 并且有f(a)·f(b)<
0.A、B选项中不存在f(x)<0,
D选项中函数不连续.故选C.
1
6.函数f(x)=e
x
-的零点所在的区间是( )
x
11
0,
?
B.
?
,1
?
A.
?
?
2
??
2
?
33
1,
?
D.
?
,2
?
C.
?
?
2
??
2
?
答案:B
1
??
1
?
f(1)<0, 故选B.
解析:计算得f
?
= e-2<0, f(1)=e-1>0, 则有f
?
2
??
2
?
7.某企业生产的一种电子产品的成本是每件500元,
计划在今后的3年内, 使成本降低
到每件256元, 则平均每年成本应降低( )
A.10% B.15%
C.20% D.25%
答案:C
解析:设平均每年降低百分比爲x, 则500(1-x)
3
=256,
解得x=20%.
8.某种植物生长发育的数量y与时间x的关系如下表:
x 1 2 3
…
y 1 3 8 …
下面的函数关系式中, 能表达這种关系的是( )
A.y=2x-1
B.y=x
2
-1
C.y=2
x
-1
D.y=1.5x
2
-2.5x+2
答案:D
解析:代入数据验证即可知道选项D正确.
9.已知函数f(x)=x+2
x
, g(x)=x+lnx,
h(x)=x-x-1的零点分别爲x
1
, x
2
,
x
3
, 则x
1
, x
2
,
x
3
的大小关系是( )
A.x
1
<x
2
<x
3
B.x
2
<x
1
<x
3
C.x
1
<x
3
<x
2
D.x
3
<x
2
<x
1
答案:A
解析:令f(x)=x+2
x
=0, 因爲2
x
恒大于零,
所以要使得x+2
x
=0, x必须小于零,
即x
1
小于零;令g(x)=x+lnx=0, 要使得lnx有意义, 则x必须大于零,
又x+lnx=0, 所以lnx<
0, 解得0<x<1,
即0<x
2
<1;令h(x)=x-x-1=0, 得x=x+1>1,
即x
3
>1,
从而可知
x
1
<x
2
<x
3
.
10.已知f(x)=2ax-1+3a, f(0)<f(1)且在(1,2)内存在零点,
则实数a的取值范围是
( )
1111
A.(, ) B.(, )
5364
1111
C.(, ) D.(, )
7586
答案:C
?
?
f?1?<0
11
解析:由
?
得<a<.
75
?
f?2?>0
?
11.如果已知0|
x
|
=|log
a
x|的实根个数爲( )
A.2 B.3
C.4 D.与a的值有关
答案:A
解析:设y
1
=a
|
x
|
,
y
2
=|log
a
x|, 分别作出它们的图象如图所示:
由图可知有两个交点, 故选A.
12.某企业2012年12月份的产值是這年1月份产值的P倍,
则该企业2012年度产值
的月平均增长率爲( )
P
11
A.
B.P-1
P-1
P-1
11
C. P D.
11
答案:B
解析:设月平均增长率爲r,1月份产值爲1,
则2012年12月的产值爲:P=1×(1+r)
11
,
所以(1+r)
11
=P, 即r=P-1, 故选B.
二、填空题:本大题共4小题, 每小题5分, 共20分.把答案填在题中横线上.
13.若f(x)爲R上的奇函数, 且1是该函数的一个零点,
则f(0)+f(-1)=________.
答案:0
解析:由题意可得f(1)=0,
f(0)=0.
又f(-1)=-f(1)=0, ∴f(0)+f(-1)=0
14.若某个自变量的值x
0
等于其相应的函数值,
则x
0
称爲函数不动点, 设 f(x)=x
3
-2x
+2, 则
f(x)的不动点是________.
答案:1或-2
3
-2x+2=x,
则(x-1)
2
·解析:x
0
(x
0
+2)=0,
∴x
0
=1或x
0
=-2.
000
15.函数f(x)=ax+2a+1(a≠0), 若在-1≤x≤1上,
f(x)存在一个零点, 则实数a的取值
范围是________.
1
答案:-1≤a≤-
3
解析:由题意可知f(-1)与f(1)异号,
即f(-1)·f(1)≤0∴(a+1)(3a+1)≤0解之得-
1
1≤a≤-
3
-
16.设f(x)=2
x
-2
x
,
又a=log
4
3, b=ln3, c=e
2
则 f(a)、f(b)、
f(c)按从小到大的顺序爲
________.
答案:f(a)
骤.
x
2
17.(10分)已知函数f(x)=(a, b爲常数),
且方程f(x)-x+12=0有两个零点分别爲
ax+b
11
3和4.求函数f(x)的解析式.
x
2
解:将3和4分别代入方程-x+12=0得
ax+b
??
16
?
4a+b
=-8,
9
=-9
3a+b
?
?
a=-1,
解得
?
?
b=2,
?
x
2
所以f(x)=(x≠2).
2-x
18.(12分)某商场出售两款型号不同的手机, 由于市场需求发生变化,
第一款手机连续
两次提价10%, 第二款手机连续两次降价10%, 结果都以1210元出售.
(1)求第一款手机的原价;
(2)若该商场同时出售两款手机各一部,
求总售价与总原价之间的差额.(结果精确到整
数)
解:(1)设第一款手机原价爲a,
则a(1+10%)
2
=1210,
1210
解得a=
2
=1000, 所以第一款手机原价爲1000元.
1.1
(2)设第二款手机原价爲b, 则b(1-10%)
2
=1210,
1210
解得
2
≈1494元, 由(1)知,
第一款手机原价爲1000元,
0.9
所以总售价与总原价之间的差额爲1210×2-1494-1000=-74.
19.(12分)某农场共有土地50亩, 這些地可种西瓜、棉花、玉米.這些农作物每亩地
所需劳力和预计产值如下表.若该农场有20名劳动力,
应怎样计划才能使每亩地都能种上
作物(玉米必种),
所有劳动力都被安排工作(每名劳动力只能种植一种作物)且作物预计总产
值达最高?
作物
劳力亩 产值亩
西瓜 12 0.6万元
棉花 13 0.5万元
玉米 14
0.3万元
解:设种x亩玉米(4≤x≤50), y亩棉花(0≤y≤50)时,
总产值爲h且每个劳动力都有工
作.
xy
50-?x+y?
所以h=0.3x+0.5y+0.6[50-(x+y)],
且x, y满足++=20,
432
3
整理得h=-x+27(4≤x≤50),
且x=4k, k∈N,
20
所以欲使h爲最大, 则x应爲最小,
故当x=4(亩)时, h
max
=26.4万元, 此时y=24(亩).
故安排1人种4亩玉米, 8人种24亩棉花, 11人种22亩西瓜时,
农作物总产值最高且每
个劳力都有工作.
20.(12分)某商品在最近100天内的价格f(t)与时间t的函数关系式是
t
+22 ?0≤t≤40,t∈N
*
?,
4
f(t)=
t
-+52 ?40<t≤100,t∈N
*
?.
2
t10
9
销售量g(t)与时间t的函数关系式是g(t)=-+(0≤t≤100),
求這种商品的日销售额
33
的最大值.
解:设日销售额爲S,
①当0≤t≤40(t∈N
*
)时,
?
?
?
tt109
+22
?
-+
?
S
=
?
?
4
?
33
?
1
=-(t+88)(
t-109)
12
1
=-(t
2
-21t-88×109) 12
21
123981441
t-
?
2
+=-
?
+×,
2
?
12
?
3124
当t=10,
或t=11时, S
max
=808.5.
②当40<t≤100(t∈N
*
)时,
tt109
-+52
??
-+
?
S=
?
?
2
??
33
?
1
=(t-104)(t-109)
6
1
=(t
2
-213t+104×109)
6
爲二次函数,
它在区间(40,100]上是减函数, 因此在靠近左端t=41处取最大值, 即当t
=41时,
S
max
=714, 由①②知日销售额的最大值爲808.5.
x-2
21.(12分)已知函数f(x)=a
x
+(a>1),
x+1
(1)判断函数f(x)在(-1, +∞)上的单调性, 并证明你的判断;
(2)若a=3, 求方程f(x)=0的正根(精确到0.1).
解:(1)任取x
1
, x
2
∈(-1,
+∞)且x
1
<x
2
,
x
1
-2x
2
-2
xx
f(x
1
)-f(x
2
)=a
1
-a
2
+-
x
1
+1x
2
+1
3?x
1
-x
2
?
xx
=(a
1
-a2
)+,
?x
1
+1??x
2
+1?
∵x
1
,
x
2
∈(-1, +∞)且x
1
<x
2
,
∴x
1
+1>0, x
2
+1>0,
x
1
-x
2
<0, a
1
-a
2
<0.
∴f(x
1
)<f(x
2
).∴函数f(x)在(-1,
+∞)上爲增函数.
(2)由(1)知f(x)在(0, +∞)上爲增函数,
因此f(x)=0的正根仅有一个, 可用二分法求此正
根的近似值.
5
由于f(0)=-1<0, f(1)=>0, 取[0,1]爲计算的初始区间,
列表如下:
2
左端点 右端点
第1次 0 1
第2次 0 0.5
第3次 0.25 0.5
第4次 0.25 0.375
第5次
0.25 0.3125
由于区间[0.25,0.3125]的长度是0.3125-0.25=0.0625<0.1,
所以区间中点0.28125的近
似值0.3爲满足条件的近似值.
22.(12分)设二次函数f(x)=x
2
+ax+a, 方程f(x)-x=0的
两根x
1
和x
2
满足0
<1
.
(1)求实数a的取值范围;
1
(2)试比较f(0)f(1)-f(0)与的大小.
16
解:(1)令g(x)=f(x)-x=x
2
+(a-1)x+a,
xx
?
1
?
01-a?<
1,
则依题意得
?
2
g?1?>0,
?
?
g?0?
>0,
Δ>0,
?
a>0,
?
?
?
-1
?
?
a<3-2 2或a>3+2 2,
?0∴所求实数a的取值范围是(0,3-2 2).
(2)方法一:f(0)f(1)-f(0)=g(0)g(1)=2a
2
,
令h(a)=2a
2
.
∵当a>0时, h(a)单调递增,
∴当00
2)=2(3-2 2)
2
=2(17-12
11
2)=2·<, 即f(0)f(1)-
17+12
2
16
1
.
16
方法二:∵f(0)f(1)-f(0)=g(0)g(1)=2a
2
,
由(1)知0∴4 2a-1<12 2-17<0,
又4 2a+1>0,
111
于是2a
2
-=(32a
2
-1)=(4
2a-1)(4 2a+1)<0,
161616
11
即2a
2
-<0,
故f(0)f(1)-f(0)<.
1616
第4课时 交集、并集
课时目标
1.理解两个集合的并集与交集的含义,
会求两个简单集合的并集与交集.
2.能使用Venn图表达集合的关系及运算,
体会直观图示对理解抽象概念的作用.
识记强化
定义
符号表示
交集
由属于集合A且属于集合B的元素组
成的集合称爲集合A与B的交集
A∩B={x|x∈A且x∈B}
并集
由属于集合A或属于集合B的元素组
成的集合称爲A与B的并集
A∪B={x|x∈A或x∈B}
Venn图
性质
A∪B=B∪A
A∪A=A
A∪?=A
A∪B?A
A∪B?B
A∩B=B∩A
A∩A=A
A∩?=?
A∩B?A
A∩B?B
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.已知集合M={-1,1}, 则满足M∪N={-1,1,2}的集合N的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:D
解析:依题意, 得满足M∪N={-1,1,2}的集合N有{2}, {-1,2},
{1,2}, {-1,1,2}, 共4
个.
2.已知集合M={x|-3
A.{x|x<-5或x>-3}
B.{x|-5
答案:A
解析:在数轴上画出集合M,
N表示的区间, 可知M∪N={x|x<-5或x>-3}.故选A.
3.集合M={x|-2≤x<1}, N={x|x≤a}, 若? (M∩N),
则实数a的取值范围爲( )
A.a<3 B.a≥-2
C.a≥-3
D.-2≤a<3
答案:B
解析:∵? (M∩N), ∴M∩N非空,
故a≥-2.故选B.
?
1
?
4.若方程2x
2
+x+p=0的解集爲P,
方程2x
2
+qx+2=0的解集爲Q,
且P∩Q=
?
2
?
,
??
则( )
A.p=-1, q=-5 B.p=-1, q=5
C.p=1, q=-5
D.p=1, q=5
答案:A
11
++p=0
?
22
?
p=-1
?
1
?
11
??
解析:因爲P∩Q=<
br>2
, 则∈P且∈Q, 所以, 解得
?
.故选
22
??11
?
?
q=-5
+q+2=0
22
A.
5.下列表示图形中阴影部分的是( )
?
?
?
A.(A∪C)∩(B∪C)
B.(A∪B)∩(A∪C)
C.(A∪B)∩(B∪C)
D.(A∪B)∩C
答案:A
解析:解析:根据两集合的并、交的图形表示可知, 图中阴影部分可用集合:(A∩B)
∪(
A∩C)∪(B∩C)∪C表示.或用集合(A∪C)∩(B∪C)表示;或用集合C∪(A∩B)表示,
结
合选项知, A正确.
6.已知集合A={(x,
y)|y=2x+1}, B={x|y=x-1}, 则A∩B=( )
A.{-2}
B.{(-2, -3)}
C.? D.{-3}
答案:C
解析:A爲点集, B爲数集, 所以A∩B=?.
二、填空题(本大题共3个小题,
每小题5分, 共15分)
7.已知集合A={x|x<-1或2≤x<3},
B={x|-2≤x<4}, 则A∪B=________.
答案:{x|x<4}
解析:A={x|x<-1或2≤x<3}, B={x|-2≤x<4},
则A∪B={x|x<4}.
8.设集合M={x|-1≤x<2}, N={x|x-k≤0},
若M∩N≠?, 则k的取值范围是
________.
答案:{k|k≥-1}
解析:因爲M={x|-1≤x<2}, N={x|x-k≤0}={x|x≤k}, 如图,
当k≥-1时, M, N有公
共部分, 满足M∩N≠?.
9.给出下列命题:
①设A={x|x是锐角三角形}, B={x|x是钝角三角形}, 则A∪B={三角形};
②设A={矩形}, B={菱形}, 则A∩B={正方形};
③设A={奇数},
B={偶数}, 则A∪B={自然数};
④设A={质数}, B={偶数},
则A∩B={2};
⑤若集合A={y|y=x
2
+1, x∈R},
B={y|y=x+1, x∈R}, 则A∩B={(0,1), (1,2)}.
其中正确命题的序号是________.
答案:②④
解析:由于三角形分锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,
故①错;由于奇数分正
奇数和负奇数, 而负奇数不在自然数中, 故③错;在⑤中, A∩B是数集,
不是点集, 故⑤
错.
三、解答题(本大题共5小题, 共45分)
10.(9分)设集合M={x|-2
解:由M∪N=M, 可得N?M.
1
当N=?时, 2t+1≤2-t, 解得t≤, 满足题意
3
2-t<2t+1
?
?
当N≠?时,
由
?
2t+1≤5
?
?
2-t≥-2
1
, 解得
综上可知,
实数t的取值范围是{t|t≤2}.
11.(9分)已知集合A={x|2
(2)若A∩B={x|3
当B=?时, a≥3a, 解得a≤0;
?
a>0
?
2
当B≠?时,
?
,
解得a≥4或03
?
a≥4或3a≤2
?
2
??
综上,
得a的取值范围是
?
a|a≤
3
或a≥4
?
.
??
(2)因爲A∩B={x|3
2
+2x+5}, N={(x,
y)|y=ax+1}.
(1)若M∩N有两个元素, 求实数a的取值范围;
(2)若M∩N至多有一个元素, 求实数a的取值范围.
2
?
?
y=x+2x+5
解:(1)因爲M∩N有两个元素,
所以方程组
?
有两组解,
?
y=ax+1
?
即一元二次
方程x
2
+(2-a)x+4=0有两个不等的实数根,
所以Δ=(2-a)
2
-16=a
2
-4a-12>0,
结合二次函数y=a
2
-4a-12的图象, 可得a>6或a<-2.
所以实数a的取值范围爲{a|a>6或a<-2}.
2
?
?
y=x+2x+5
(2)因爲M∩N至多有一个元素,
所以方程组
?
无解或只有一组解,
?
y=ax+1
?
即
一元二次方程x
2
+(2-a)x+4=0无实数根或有两个相等的实数根,
所以Δ=(2-a)
2
-16=a
2
-4a-12≤0,
结合二次函数y=a
2
-4a-12的图象, 可得-2≤a≤6.
所以实数a的取值范围爲{a|-2≤a≤6}.
能力提升
13.(5分)对于集合A, B, 我们把集合{x|x∈A, 且x?B}叫做集合A与B的差集,
记作A
-B.若A={1,2,3,4}, B={3,4,5,6},
则A-B=________.
答案:{1,2}
解:A-B={x|x∈A且x?B}
={1,2,3,4}-{3,4,5,6}
= {1,2 }.
14
.(13分)已知集合A={x|x
2
-ax+a
2
-19=0},
集合B={x|x
2
-5x+6=0}, 是否存在
实数a, 使得集合A,
B同时满足下列三个条件?
①A≠B;②A∪B=B;③? (A∩B).
若存在,
求出這样的实数a的值;若不存在, 说明理由.
解:由已知条件可得B={2,3},
因爲A∪B=B, 且A≠B, 所以A?B, 又A≠?,
所以A
={2}或A={3}.当A={2}时, 将2代入A中方程,
得a
2
-2a-15=0, 所以a=-3或a=
5, 但此时集合A分别爲{2,
-5}和{2,3}, 与A={2}矛盾.所以a≠-3, 且a≠5.当A={3}
时,
同上也能导出矛盾.综上所述, 满足题设要求的实数a不存在.
第5课时 补集
课时目标
1.了解全集的意义和它的记法.理解补集的概念,
能正确运用补集的符号和表示形式,
会用图形表示一个集合及其子集的补集.
2.会求一个给定集合在全集中的补集, 并能解答简单的应用题.
识记强化
1.全集的定义.
如果一个集合含有所要研究的问题中涉及的所有元素, 這个集合就可以看作一个全集,
通常用U表示.
2.补集的定义.
对于一个集合A,
由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称爲集合A相对于
全集U的补集,
记作
?
U
A, 即
?
U
A={x|x∈U, 且x?A}.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题,
每小题5分, 共30分)
1.已知全集U={0,1,3,5,6,8},
集合A={1,5,8}, B={2}, 则集合(
?
U
A)∪B=( )
A.{0,2,3,6} B.{0,3,6}
C.{1,2,5,8} D.?
答案:A
解析:依题意, 知
?
U
A={0,3,6},
又B={2}, 所以(
?
U
A)∪B={0,2,3,6}.故选A.
2.设集合U={1,2,3,4,5}, A={1,3,5}, B={2,3,5},
则
?
U
(A∩B)等于( )
A.{1,2,4} B.{4}
C.{3,5} D.{?}
答案:A
解析:易知:A∩B={3,5},
则
?
U
(A∩B)={1,2,4}, 故选A.
3.设全集U={1,2,3,4,5,6,7}, 集合A={1,3,5,7},
B={3,5}, 则下列各式正确的是( )
A.U=A∪B
B.U=(
?
U
A)∪B
C.U=A∪(
?
U
B)
D.U=(
?
U
A)∪(
?
U
B)
答案:C
解析:∵
?
U
B={1,2,4,6,7},
∴A∪(
?
U
B)={1,2,3,4,5,6,7}=U.故选C.
4.已知M, N爲集合I的非空真子集, 且M, N不相等,
若N∩(
?
I
M)=?, 则M∪N=
( )
A.M B.N
C.I D.?
答案:A
解析:由N∩(
?
I
M)=?,
可知N与
?
I
M没有公共元素, 则N?M, 又M≠N, 所以NM,
所以M∪N=M.故选A.
5.已知集合A={x|x?
R
B)=R, 则实数a的取值范围是( )
A.{a|a≤1} B.{a|a<1}
C.{a|a≥2} D.{a|a>2}
答案:C
解析:由于A∪(
?
R
B)=R, 则B?A,
可知a≥2.故选C.
6.如图所示, I是全集, M, P, S是I的3个子集,
则阴影部分所表示的集合是( )
A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪S
C.(M∩P)∩
?
I
S
D.(M∩P)∪
?
I
S
答案:C
解析:阴影部分是M与P的公共部分, 且在S的外部, 故选C.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.设集合M={3,4,7,9}, N={4,5,7,8,9}, 全集U=M∪N,
则集合
?
U
(M∩N)中的元素共
有________个.
答案:3
解析:因爲U=M∪N={3,4,5,7,8,9},
M∩N={4,7,9}, 则
?
U
(M∩N)={3,5,8},
可知其中
的元素有3个.
8.已知集合A={x|-2≤x<3},
B={x|x<-1}, 则A∩(
?
R
B)=________.
答案:{x|-1≤x<3}
解析:因爲B={x|x<-1},
则
?
R
B={x|x≥-1}, 所以A∩(
?
R
B)={
x|-2≤x<3}∩{x|x≥
-1}={x|-1≤x<3}.
9.高一(1)班共有学生50人, 其中参加诗歌鉴赏兴趣小组的有30人,
参加书法练习兴
趣小组的有26人, 同时参加两个兴趣小组的有15人,
则两个兴趣小组都没有参加的学生有
________人.
答案:9
解析:设参加诗歌鉴赏兴趣小组的学生组成集合A,
参加书法练习兴趣小组的学生组成
集合B, 如图所示, 依题意card(A)=30,
card(B)=26, card(A∩B)=15, 则card(A∪B)=30+26
-15=
41.所以两个兴趣小组都没有参加的学生有50-41=9(人).
三、解答题(本大题共4小题,
共45分)
10.(12分)已知全集U={3, a
2
-3a-2,2},
A={3, |a-1|},
?
U
A={-2}, 求实数a的值.
解:因爲A∪(
?
U
A)=U,
所以{3, -2,
|a-1|}={3, a
2
-3a-2,2},
2
?
?
a-3a-2=-2
从而
?
,
解得a=3.
?
|a-1|=2
?
11.(13分)已知全集U={x|x≤4},
集合A={x|-2
?
U
A)∪B;
(2)求A∩(
?
U
B).
解:易知
?
U
A={x|x≤-2或3≤x≤4},
?
U
B={x|x<-3或2
?
U
A)∪B={x|x≤2或3≤x≤4}.
(2)A∩(
?
U
B)={x|2
12.(5分)已知全集U={1,2,3,4,5}, A={1,5},
B
?
U
A, 则集合B的个数是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
答案:C
解析:先确定集合
?
U
A,
然后从空集开始按集合B中元素的个数由少到多分情况讨论.
∵U={1,2,3,4,5},
A={1,5}, ∴
?
U
A={2,3,4}.
若B
?
U
A,
则B=?;{2};{3};{4};{2,3};{2,4};{3,4}, 共7个.
13.(15分)若三个方程x
2
+4ax-4a+3=0,
x
2
+(a-1)x+a
2
=0,
x
2
+2ax-2a=0至少有
一个方程有实数解, 试求实数a的取值范围. Δ
1
=?4a?
2
-4?-4a+3?<0,
?
?解:若三个方程都没有实数解, 根据判别式, 得
?
Δ
2
=?a-1?
2
-4a
2
<0,
?
?
Δ
3
=?
2a?
2
+8a<0.
解此不
等式组,
得-
3
2
3
2
, 或a≥-1.
第6课时 集合的并集、交集、补集的综合运算
课时目标
1.深刻理解交集、并集、补集的含义及运算.
2.能进行集合的并交补运算.
识记强化
1.集合的运算性质
(1)A∪B=B∪A,
A∪A=A, A∪?=A, A∩B=B∩A, A∩A=A, A∩?=?.
(2)A?(A∪B), B?(A∪B), (A∩B)?A, (A∩B)?B.
(3)A?B?A∪B=B?A∩B=A.
(4)A∪(
?
U
A)=U,
A∩(
?
U
A)=?.
(5)
?
U
(
?
U
A)=A,
?
U
U=?,
?
U
?=U.
2.全集具有相对性,
即对于研究某个问题时的全集可能在研究另一个问题时就不是全
集;补集是相对于全集而言的,
由于全集具有相对性, 那么补集也具有相对性, 在不同的全
集下, 一个集合的补集可能不相同.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.设全集U={1,3,5,7}, 若集合M满足
?
U
M={5,7},
则集合M爲( )
A.{1,3} B.{1}或{3}
C.{1,3,5,7} D.{1}或{3}或{1,3}
答案:A
解析:由U={1,3,5,7}及
?
U
M={5,7},
得M={1,3}, 故选A.
2.下列各式中, 表达错误的是( )
A.??{x|x<4} B.23∈{x|x<4}
C.?∈{?,
{0}, {1}} D.{23}∈{x|x<4}
答案:D
解析:对于B, C,
元素与集合之间用“∈”或“?”符号, 且23是集合{x|x<4}中的元
素, 所以B表达正确,
?是集合{?, {0}, {1}}中的一个元素, 所以C表达正确;对于A, D,
集
合与集合之间用“?”或“
?
”符号, 且?是任何集合的子集,
所以A表达正确, D表达错
误.
3.设全集U=Z, 集合A={-1,1,2},
B={-1,1}, 则A∩(
?
U
B)爲( )
A.{1,2}
B.{1}
C.{2} D.{-1,1}
答案:C
解析:因爲U=Z,
B={-1,1}, 所以
?
U
B爲除-1,1外的所有整数的集合,
而A={-
1,1,2}, 所以A∩(
?
U
B)={2}.
4.已知集合A={x∈Z|x
2
-3x-18<0}, B={x|2-x>0},
则A∩B等于( )
A.{3,4,5}
B.{-2, -1,0,1}
C.{-5, -4, -3, -2, -1,0,1}
D.{-5, -4, -3}
答案:B
解析:A={x∈Z|-3
5.集合M={(x,
y)|(x+3)
2
+(y-1)
2
=0}, N={-3,1},
则M与N的关系是( )
A.M=N B.M?N
C.M?N D.M,
N无公共元素
答案:D
解析:因爲M={(x,
y)|(x+3)
2
+(y-1)
2
=0}={(-3,1)}是点集,
而N={-3,1}是数集,
所以两个集合没有公共元素, 故选D.
6.已知全集U=R, 集合A={x|1
?
U
B)等于( )
A.{x|1
答案:A
解析:U=R, ∴
?
U
B={x|x≤2},
A∩
?
U
B={x|1
7.已知集合U=R,
A={x|-2
(A∪B)=________.
答案:{x|x≤-2或x≥6}
解析:(A∪B)={x|-2
U
(A∪B)={x|x≤-2或x≥6}.
8.如图所示,
阴影部分表示的集合爲________.
答案:
?
U
(A∪B)∪(A∩B)
解析:阴影部分有两类:(1)
?
U
(A∪B);(2)A∩B.
9.设集合M={x|x>1, x∈R}, N={y|y=2x
2
, x∈R},
P={(x, y)|y=x-1, x∈R, y∈R},
则
(
?
R
M)∩N=________, M∩P=________.
答案:{x|0≤x≤1} ?
解析:因爲M={x|x>1, x∈R},
所以
?
R
M={x|x≤1, x∈R},
又N={y|y=2x
2
, x∈R}=
{y|y≥0},
所以(
?
R
M)∩N={x|0≤x≤1}.因爲M={x|x>1,
x∈R}表达数集, 而P={(x, y)|y=x
-1, x∈R, y∈R}表示点集,
所以M∩P=?.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)某班有50名学生, 有36名同学参加学校组织的数学竞赛,
有23名同学参加
物理竞赛, 有3名学生两科竞赛均未参加,
问该班有多少同学同时参加了数学、物理两科竞
赛?
解:全集爲U, 其中含有50名学生,
设集合A表示参加数学竞赛的学生, B表示参加物
理竞赛的学生, 则U中元素个数爲50,
A中元素个数爲36, B中元素个数爲23, 全集中A、B
之外的学生有3名,
设数学、物理均参加的学生爲x名, 则有(36-x)+(23-x)+x+3=50,
解得x=12.所以, 本班有12名学生同时参加了数学、物理两科竞赛.
11.(13分)已知集合A={x|2
?
R
A)∩B;
(2)若C?B, 求实数a的取值范围.
解:(1)A∪B={x|2
?
R
A={x|x≤2或x≥7},
∴(
?
R
A)∩B={x|7≤x<10}.
5
(2)①当C=?时, 满足C?B, 此时5-a≥a, 得a≤;
2
5-a?
?
②当C≠?时, 要C?B,
则
?
5-a≥2
?
?
a≤10
由①②, 得a≤3.
∴a的取值范围是{a|a≤3}.
能力提升
12.(5分)设M、P是两个非空集合, 定义M与P的差集爲M-P={x|x∈M,
且x?P}, 则
M-(M-P)等于( )
A.P B.M∩P
C.M∪P D.M
答案:B
解析:解析:由于给出的新定义,
以及所需解决的问题中的集合都是抽象的集合, 這时
若类比于实数运算,
则会得出错误结论.而用图示法, 则有助于对新定义的理解, 如图所
示.
5
, 解得2
13.(15分)已知集合
A,
B同时满足下列三个条件:①A≠B;②A∪B=B;③?
若不存在, 请说明理由.
解:假设存在实数a使A, B满足题设条件, 易知B={0,1}.
因爲A∪B=B,
所以A?B, 即A=B或AB.
由条件①A≠B, 知AB.
又因爲? (A∩B),
所以A≠?, 即A={0}或{1}.
当A={0}时,
将0代入方程x
2
-(a+3)x+a
2
=0,
得a
2
=0, 解得a=0.
经检验, a=0时, A={0,3},
与A={0}矛盾, 舍去.
当A={1}时,
将1代入方程x
2
-(a+3)x+a
2
=0,
得a
2
-a-2=0,
解得a=-1或a=2.
A={x|x
2
-(a+3)x+a
2
=0},
B={x|x
2
-x=0},
是否存在实数a, 使
(A∩B)?若存在, 求出a的值;
经检验, a=-1时,
A={1}, 符合题意;a=2时, A={1,4}, 与A={1}矛盾, 舍去.
综上所述,
存在实数a=-1, 使得A, B满足条件.
第7课时 函数的有关概念
课时目标
1.理解函数的概念,
明确定义域、值域、对应关系是函数的三要素, 能判断两个函数是
否爲同一函数.
2.掌握区间和无穷大這两个基本概念, 能正确使用区间符号表示一些简单实数集的子
集.
3.会求一些简单函数的定义域和值域.
识记强化
1.函数的定义.
设A、B是非空的数集,
如果按照某种确定的对应关系f, 使对于集合A中的任意一个数
x,
在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,
那么就称f:A→B爲从集合A到集合B的一
个函数, 记作y=f(x), x∈A.其中,
x叫做自变量, x的取值范围A叫做函数的定义域, 与x的值
相对应的y值叫做函数值,
函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
2.函数的构成要素和函数相等.
定义域、值域及对应关系, 称爲函数的三要素, 如果两函数的定义域和对应关系相同,
就称它们相等.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.下列各组函数表示相等函数的是( )
?
?
x,x>0
A.f(x)=
?
与g(x)=|x| <
br>?
-x,x<0
?
2x
2
-x
B.f(x)=2x-
1与g(x)=
x
C.f(x)=|x-1|与g(t)=?t-1?
2
x-1
D.f(x)=与g(t)=1
x-1
答案:C
解析:对于A, 因爲f(x)的定义域爲(-∞, 0)∪(0, +∞),
g(x)的定义域爲R, 定义域不同,
所以A中函数不相等;对于B,
因爲f(x)的定义域爲R, g(x)的定义域爲{x|x≠0, x∈R}, 定义
域不同,
所以B中函数不相等;对于C, 因爲f(x)=|x-1|,
g(t)=?t-1?
2
=|t-1|, 定义域和对
应法则都相同,
所以C中函数相等;对于D, 因爲f(x)的定义域爲{x|x≠1, x∈R},
g(t)的定义
域爲R, 定义域不同, 所以D中函数不相等.故选C.
2.函数y=x
2
-2-2-x
2
的定义域是( )
A.[2, +∞) B.(-∞, -2]
C.[-2, 2] D.{-2, 2}
答案:D
?
x
2
-2≥0
?
解析:依题意,
知
?
, 解得x=±2, 所以函数的定义域爲{-2, 2}.
2
≥0<
br>?
2-x
?
?
1
??
等于( )
3.设f(x)=|x-1|-|x|, 则f
?
f
??
2
??
1
A.- B.0
2
1
C.1 D.
2
答案:C
?
1??
=f
?
|
1
-1|-|
1
|
?<
br>=f(0)=|0-1|-|0|=1, 故选C. 解析:f
?
f
2
???
2
???
2
4.如图, 可表示函数y=f(x)图象的是( )
答案:D
解析:在选项A和选项C中, 当x=0时, 有两个y值与之对应, 选项B中, 当x>0时,
每个x都有两个y与之对应, 均不符合函数定义, 故选D.
5.若函数y=f(x)的定义域是[-2,4],
则函数g(x)=f(x)+f(-x)的定义域是( )
A.[-4,4]
B.[-2,2]
C.[-4, -2]
D.[2,4]
答案:B
?
?
-2≤x≤4
解析:由
?
, 得-2≤x≤2.
?
-2≤-x≤4
?
25
-,-4
?
,
则m的取值范围是6.若函数y=x
2
-3x-4的定义域爲[0, m],
值域爲
?
?
4
?
( )
2
?
A.[0,4]
B.
?
?
3
,4
?
3
?
3
,3
D.
?
,+∞
?
C.
?
?
2
??
2
?
答案:C
3
253
x-
?
2
-,
结合二次函数图象可知≤m≤3.故选C. 解析:y=x
2
-3x-4=
?
?
2
?
42
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
4
7.设函数f(x)=, 若f(a)=2, 则实数a=________.
1-x
答案:-1
4
解析:由题意, 知f(a)==2, 得a=-1.
1-a
8.已知f(x)=2x-3, x∈{0,1,2,3},
则f(x)的值域爲________.
答案:{-3, -1,1,3}
解析:由于定义域爲有限集, 且f(0)=-3, f(1)=-1, f(2)=1,
f(3)=3, 故函数的值域爲
{-3, -1,1,3}.
9.已知f(x)=x
2
+x+1, f(2)=________, f [f
(2)]=________.
答案:3+ 2 15+7 2
解析:f(2)=(2)
2
+2+1=3+2.
f〔f(2)〕=f(3+2)
=(3+2)
2
+3+2+1
=15+72
三、解答题(本大题共5小题, 共45分)
10.(12分)求下列函数的定义域:
?x+1?
2
(1)y=-1-x;
x+1
x+1
(2)y=.
|x|-x
??
?
x
+1≠0
?
x≠-1
解:(1)要使函数有意义,
自变量x的取值必须满足
?
, 即
?
,
??
1-x≥0x≤1
??
所以函数的定义域爲{x|x≤1,
且x≠-1}.
(2)要使函数有意义, 需满足|x|-x≠0, 即|x|≠x, 所以x<0,
所以函数的定义域爲
{x|x<0}.
11.(6分)求下列函数的值域:
2x+1
(1)y=;
x-3
(2)y=-2x
2
+x+3.
2x+12?x-3?+7
77
解:(1)因爲y===2+, 且≠0,
x-3x-3x-3x-3
所以y≠2,
2x+1
所以函数y=的值域爲{y|y∈R且y≠2}.
x-3
1
25
x-
?
2
+, (2)因爲y=-
2x
2
+x+3=-2
?
?
4
?
8
52<
br>所以0≤y≤,
4
52
?
所以函数y=-2x
2
+x+3的值域爲
?
0,
.
4
??
12.(7分)下面两个函数是否相等?请说明理由.
x
2
-4
(1)f(x)=, g(x)=x+2;
x-2
(2)f(x)=?x+2?
2
, g(x)=|x+2|;
(3)f(x)=x+1·x-1, g(x)=?x+1??x-1?.
x
2
-4
解:(1)不相等.因爲f(x)==x+2(x≠2),
而g(x)=x+2的定义域爲R, 所以它们
x-2
的定义域不同, 故不相等.
(2)相等.因爲f(x)=?x+2?
2
=|x+2|,
它与g(x)=|x+2|的对应关系、定义域相同, 所以
它们是相等的.
(3)不相等.因爲f(x)= x+1· x-1的定义域爲{x|x≥1},
g(x)=?x+1??x-1?的定义
域爲{x|x≤-1或x≥1}, 两函数的定义域不同,
故不相等.
能力提升
13.(5分)函数f(x)的定义域爲[0,2],
则函数f(x+1)的定义域是( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,2] D.[1,3]
答案:B
解析:f(x)与f(x+1)的定义域都是指的x的取值范围,
由函数f(x)的定义域爲[0,2]知0≤x
+1≤2,
即可求出x的范围.解不等式0≤x+1≤2, 得-1≤x≤1, 故选B.
f?2?f?3?
14.(15分)对任何实数x, y,
函数f(x)满足:f(x+y)=f(x)·f(y), 且f(1)=2, 试求
+
f?1?f?2?
f?4?f?2012?f?2013?
++…++.
f?3?f?2011?f?2012?
解:由f(x+y)=f(x)·f(y),
得f(x+1)=f(x)·f(1), 又∵f(1)=2,
f?x+1?
∴=f(1)=2.
f?x?
f?2?f?3?f?4?f?
2012?f?2013?
+++…++=f(1)+f(1)+…+f(1)=2012·f(1)=
4024.
f?1?f?2?f?3?f?2011?f?2012?
第8课时 函数的表示方法
课时目标
1.掌握函数的三种表示方法——解析法、图象法、列表法.
2.在实际情境中,
会根据不同的需要选择恰当方法表示函数.
识记强化
函数的表示法.
表示函数常用的三种方法爲解析法、图象法、列表法.
(1)用数学表达式表示两个变量之间的对应关系的方法叫解析法.
(2)用图象表示两个变量之间的对应关系的方法叫图象法.
(3)列出表格来表示两个变量之间的对应关系的方法叫列表法.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.一旅社有100间相同的客房, 经过一段时间的经营实践,
发现每间客房每天的定价
与住房率有如下关系:
每间房定价 100元 90元 80元
60元
住房率 65% 75% 85% 95%
要使每天的收入最高,
每间房的定价应爲( )
A.100元 B.90元
C.80元 D.60元
答案:C
解析:住房率是每天房价的函数关系,
這种关系在题中是用表格的形式表示出来的, 而
每天的收入y=房价×住房率×间数(100),
我们也可以列出相应的表格:
每间房定价 100元 90元 80元 60元
住房率
65% 75% 85% 95%
收入 6500 6750 6800 5700
从表格很清楚地看到, 每天的房价定在80元时, 每天的收入最高, 故选C.
2.某人开车去某地旅行, 先沿直线匀速前进了a km, 到达目的地后游玩了一段时间,
又原路返回匀速行驶了b km(b<a), 再折回匀速前进ckm,
则此人距起点的距离s与时间t
的关系示意图正确的是( )
答案:C
解析:注意理解两坐标轴s, t的含义, 這里s是指距起点的距离, 不是路程的累加,
结合
题意可知C符合. 故选C.
3.已知函数y=f(x)的图象过点(1,2),
则y=f(x+1)的图象过点( )
A.(1,2)
B.(2,2)
C.(0,2) D.(-1,2)
答案:C
解析:因爲y=
f(x+1)的图象可看作y=f(x)的图象向左平移1个单位得到.又y=f(x)
图象过点(1,
2), 向左平移1个单位, 则y=f(x+1)的图象过点(0,2).
4.一个面积爲100
cm
2
的等腰梯形, 上底长爲x cm, 下底长爲上底长的3倍,
则把它的
高y表示成x的函数爲( )
A.y=50x(x>0)
B.y=100x(x>0)
50100
C.y=(x>0) D.y=(x>0)
xx
答案:C
x+3x
50
解析:由·y=100,
得2xy=100.即y=(x>0).
2x
1
?
x
5.如果f<
br>?
=
?
x
?
1-x
, 则当x≠0且x≠1时,
f(x)等于( )
11
A. B.
x
x-1
11
C. D.-1
x
1-x
答案:B
1
t
1111
解析:令=t,
则x=, f(t)==, ∴f(x)=, 故选B.
xt1
t-1x-1
1-
t
1
6.设f(x)=2x+a,
g(x)=(x
2
+3), 且g(f(x))=x
2
-x+1,
则a的值爲( )
4
A.1 B.-1
C.1或-1
D.1或-2
答案:B
111
解析:因爲g(x)=(x
2
+3), 所以g(f(x))=[(2
x+a)
2
+3]=(4x
2
+4ax+a
2
+3)=x<
br>2
-x+
444
1, 求得a=-1.故选B.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.已知函数f(x)由下表给出, 则f(f(3))=________.
x 1 2
3 4
f(x) 3 2 4 1
答案:1
解析:由题设给出的表知f(3)=4, 则f(f(3))=f(4)=1.故填1.
8.如图, 有一块边长爲a的正方形铁皮, 将其四个角各截去一个边长爲x的小正方形,
然后折成一个无盖的盒子, 写出体积V以x爲自变量的函数式是________,
這个函数的定义
域爲________.
a
答案:V=x(a-2x)
2
{x|0<x<}
2
a
解析:据长方体的体积公式, 易得V=x(a-2x)
2
,
其中0<x<.
2
1
9.若2f()+f(x)=x(x≠0), 则f(x)=________.
x
2x
答案:-(x≠0)
3x3
111
解析:用代换x, 得2f(x)+f()=
.解方程组
xxx
?
?
11
2f?x?+f??=
?
xx
1
2f??+f?x?=x
x
2x2
,
得f(x)=-.故填
3x33x
x
-(x≠0).
3
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)把长爲l的铁丝弯成下部爲矩形ABCD, 上部爲半圆形的框架(如图所示),
若
AB=2x, 求此框架围成的平面图形的面积y与x的函数关系式y=f(x), 并求其定义域.
解:
设AB=2x,
则
CD
=πx.
l-2x-πx
于是AD=.
2
l-2x-πx
πx
2
∴y=2x·+
22
π+4
2
=-x+lx.
2
2x>0,
?
?
l
由题意,
得
?
l-2x-πx
解得0
>0,
?2
?
l
??
0,
∴函数的定义域爲
?
2+π<
br>?
.
11.(13分)(1)已知f(x)是一次函数,
且满足2f(x+3)-f(x-2)=2x+21, 求f(x)的解析
式;
(2)已知f(x)爲二次函数, 且满足f(0)=1, f(x-1)-f(x)=4x,
求f(x)的解析式.
解:(1)设f(x)=ax+b(a≠0),
则2f(x+3)-f(x-2)
=2[a(x+3)+b]-[a(x-2)+b]
=2ax+6a+2b-ax+2a-b
=ax+8a+b
=2x+21,
所以a=2, b=5,
所以f(x)=2x+5.
(2)因爲f(x)爲二次函数, 设f(x)=ax
2
+bx+c(a≠0).
由f(0)=1, 得c=1.
又因爲f(x-1)-f(x)=4x,
所以a(x-1)
2
+b(x-1)+c-(ax
2
+bx+c)=4x,
整理, 得-2ax+a-b=4x, 求得a=-2, b=-2,
所以f(x)=-2x
2
-2x+1.
能力提升
12.(5分)
函数y=ax
2
+bx+c与y=ax+b(ab≠0)的图象只可能是( )
答案:D
解析:由a的符号排除B、C,
又A中y轴爲抛物线的对称轴, 即b=0, 也应排除.
13.(15分)
(1)已知f(x)+2f(-x)=x+1, 求f(x)的解析式;
(2)设f(x)是R上的函数, 且f(0)=1,
并且对任意实数x、y都有f(x-y)=f(x)-y(2x-y+
1), 求f(x)的解析式.
解:(1)∵f(x)+2f(-x)=x+1,
∴f(-x)+2f(x)=-x+1.
?
?
f?x?+2f?-x?=x+1,
于是得关于f(x)的方程组
?
?
?
2f?x?+f?-x?=-x+1.
41
解得
f(x)=-x+.
33
(2)解法一:由f(0)=1,
f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1),
设x=y,
得f(0)=f(x)-x(2x-x+1).
因爲f(0)=1,
所以f(x)-x(2x-x+1)=1,
即f(x)=x
2
+x+1.
解法二:令x=0, 得f(0-y)=f(0)-y(-y+1),
即f(-y)=1-y(-y+1).
又令-y=x, 代入上式得:
f(x)=1-(-x)(x+1)=1+x(x+1),
∴f(x)=x
2
+x+1.
第9课时
映射与分段函数
课时目标
1.理解函数的奇偶性及其几何意义.
2.学会判断函数的奇偶性.
3.了解函数奇偶性的有关性质.
4.掌握常见函数的奇偶性.
识记强化
1.分段函数.
(1)在函数定义域内, 对于自变量x的不同取值范围, 有着不同的对应关系,
這样的函数
通常叫分段函数, 它虽由几部分构成, 但它是一个函数.
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集, 值域是各段值域的并集.
2.映射.
设A、B是两个非空集合, 如果按某一个确定的对应关系f,
使对于集合A中的任意一个
元素x, 在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应,
那么就称对应f:A→B爲从集合A到
集合B的一个映射.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.如图,
给出的集合M到N的对应关系:
其中是M到N的映射的是( )
A.①③ B.③④
C.①④ D.②④
答案:B
解析:①中集合M中的元素4在N中没有元素与之对应,
②中集合M中元素1对应N
中的两个元素, ③④符合映射的概念.
2.已知集合M={x|0≤x≤4}, N={0|0≤y≤2},
按对应关系f不能构成从M到N的映射
的是( )
11
A.f:x→y=x
B.f:x→y=x
23
2
C.f:x→y=x D.f:x→y=x
3
答案:C
28
解析:因爲当x=4时, y=×4=?N,
所以C中的对应关系f不能构成从M到N的映
33
射.
?
x+5,x≥4
?
3.已知函数f(x)=
?
,
则f(3)的值是( )
?
x-2,x<4
?
A.1 B.2
C.8 D.9
答案:A
解析:依题意, 得f(3)=3-2=1.
4.函数y=|x
2
-2x|的图象是图中的( )
答案:B
解析:因爲|x
2
-2x|
=
?
2
?
?
x-2x?x≤0或x≥2?,
?
-x
2
+2x?0
所以所求的图象爲B选项.
5.设集合A={a, b}, B={0,1},
从A到B的映射共有______个( )
A.2 B.3
C.4 D.5
答案:C
解析:如图:
?
6.设函数f(x)
=
?
?
x,x<0
?
?
x
2
,x≥0
?
?
x,x≤2
, φ(x)=
?
2
,
则当x<0时, f(φ(x))=( )
?
-x,x>2
?
A.-x B.-x
2
C.x D.x
2
答案:C
解析:依题意, 当x<0时, φ(x)=x<0, 所以f(φ(x))=x.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.已知A={1,2,3,4,5}, 对应法则f:x→(x-3)
2
+1,
设B爲A中元素在f作用下的象集,
则B=________.
答案:{1,2,5} <
br>解析:1→(1-3)
2
+1=5,2→(2-3)
2
+1=2,3→
(3-3)
2
+1=1,4→(4-3)
2
+1=2,5→(5-
3
)
2
+1=5.∴B={1,2,5}.
?
?
3x+2,x<1<
br>8.已知函数f(x)=
?
2
,
?
x+ax,x≥1
?
若f(f(0))=4a,
则实数a=________.
答案:2
解析:依题意, 得f(0)=3×0+2=2,
则f(f(0))=f(2)=4+2a, 所以4+2a=4a, 解得a=
2.
b
??
9.设a, b爲实数,
集合M=
?
-1,
a
,1
?
, N={a, b,
b-a}, 映射f:x→x表示把集合M
??
中的元素x映射到集合N中仍爲x,
则a+b=________.
答案:±1
解析:由f:x→x,
知集合M中的元素映射到集合N中没有变化, 且N中只有3个元素,
所以M=N.又因爲M中-1,1爲相反数, 所以a, b,
b-a這3个元素中有2个互爲相反数, 分
情况讨论, 知b=0, a=±1,
所以a+b=±1.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)画出下列函数的图象:
(1)y=|x+3|+|x-5|;
(2)y=x
2
-2|x|-1.
-2x+2
?x<-3?,
?
?
解:(1)y=|x-5|+|x+3|=
?
8
?-3≤x<5?,
?
?
2x-2 ?x≥5?.
图象如图所示.
(2)y=x
2
-2|x|-1=
?
图象如图所示.
?
x
2
-2x-1
?
?x≥0?,
?
x
2
+2x-1
?x<0?.
?
?
?
-2x+1,x<1<
br>11.(13分)已知函数f(x)=
?
2
.
?
x-2x,x≥1
?
(1)试比较f(f(-3))与f(f(3))的大小;
(2)画出函数f(x)的图象;
(3)若f(x)=1, 求x的值.
解:(1)因爲-3<1,
所以f(-3)=-2×(-3)+1=7,
又因爲7>1,
所以f(f(-3))=f(7)=7
2
-2×7=35.
因爲3>1,
所以f(3)=3
2
-2×3=3, 所以f(f(3))=3.
所以f(f(-3))>f(f(3)).
(2)函数图象如图实线部分所示.
(3)由f(x)=1和函数图象综合判断, 可知在(-∞,
1)上, 由f(x)=-2x+1=1, 解得x=
0;
在[1, +∞)上,
由f(x)=x
2
-2x=1, 解得x=1+2或x=1-2(舍去).
于是x的值爲0或1+2.
能力提升
?
?
x+3?x>10?,
12.(5分)设f(x)=
?
则f (5)的值是( )
?
f
[f ?x+5?]?x≤10?,
?
A.24 B.21
C.18 D.16
答案:A
解析:f(5)=f[f(10)],
f(10)=f[f(15)]=f(18)=21, f(5)=f(21)=24.
13.(15分)如图所示, 等腰梯形ABCD的两底分别爲AD=4, BC=2,
∠BAD=45°, 作直
线MN⊥AD交AD于M, 交折线ABCD于N, 设AM=x,
试将梯形ABCD位于直线MN左侧
的面积y表示成x的函数, 并写出函数的定义域.
解:作BH⊥AD, H爲垂足, CG⊥AD , G爲垂足, 依题意,
23
则有AH==1, AG=×2=3,
22
(1)当M位于点H的左侧时, 点N在AB上, ∵AM=x, ∠A=45°,
∴MN=x.
1
∴y=S
△
AMN
=x
2
(0≤x≤1).
2
(2)当M位于HG之间时, ∵AM=x, MN=1, BN=x-1,
1
∴y=S
直角梯形
AMNB
=·1·[x+(x-1)]
2
1
=x-(1<x≤3).
2
(3)当M位于点G的右侧时,
由于AM=x, MN=MD=4-x,
∴y=S
梯形
ABCD
-S
△
MDN
11
=·1·(4+2)-(4-x)
2
22
1
=-x
2
+4x-5(3
?
?
1
综上, y=
?
x-
2
,x∈?1,3],
1
?
-
?
2
x+4x-5,x∈?3,
4].
2
1
2
x, x∈[0,1],
2
)
第10课时 函数单调性概念
课时目标
1.理解单调性、单调区间的概念.
2.结合具体函数, 理解函数单调性的含义.
识记强化
函数的单调性.
(1)增(减)函数的定义.
设D是f(x)的定义域I内的某个区间, 对于任意x
1
,
x
2
∈D.
①若x
1
<x
2
时,
有f(x
1
)<f(x
2
), 则称f(x)在区间D上爲增函数.
②若x
1
<x
2
时,
有f(x
2
)<f(x
1
), 则称f(x)在区间D上爲减函数.
(2)函数的单调区间.
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,
那么就说函数y=f(x)在這一区间具有
(严格的)单调性, 区间D叫做y=f(x)的单调区间.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.如图是函数y=f(x)的图象, 则此函数的单调递减区间的个数是( )
A.1
B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:由图象, 可知函数y=f(x)的单调递减区间有2个.故选B.
2.下列说法中正确的个数是( )
①已知区间I, 若对任意的x
1
,
x
2
∈I, 当x
1
时,
f(x
1
)
), 则y=f(x)在I上是增函数;
②函数y=x
2
在R上是增函数;
1
③函数y=-在定义域上是增函数;
x
1
④函数y=的单调区间是(-∞, 0)∪(0, +∞).
x
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:B
解析:由增函数的定义, 知①说法正确;y=x
2
在[0, +∞)上是增函数,
在(-∞, 0)上是
1
减函数, 从而y=x
2
在R上不具有单调性,
所以②说法错误;y=-在整个定义域内不是增
x
1
函数, 如-3<5,
而f(-3)>f(5), 所以③说法错误;函数y=的单调区间是(-∞, 0)和(0,
+
x
∞), 所以④说法错误.故选B.
3.若函数f(x)=(2a-1)x+b在R上是严格单调减函数, 则有( )
11
A.a≥ B.a≤
22
11
C.a> D.a<
22
答案:D
1
解析:函数f(x)=(2a-1)x+b在R上是严格单调减函数, 则2a-1<0,
即a<.故选D.
2
6
4.函数y=的单调递减区间是( )
x
A.[0, +∞)
B.(-∞, 0]
C.(-∞, 0),
(0, +∞)
D.(-∞, 0)∪(0, +∞)
答案:C
66
6
?x
2
-x
1
?
666
解析:当0<x
1
<x
2
时, -=>0成立, 即>.∴y=在(0, +∞)上是减函
x
1
x
2
x
1
x
2
x
1
x
2
x
6
数.同理可证y=在(-∞, 0)上也是减函数.故选C.
x
f?a?-f?b?
5.定义在R上的函数f(x)对任意两个不相等的实数a,
b, 总有 >0成立, 则必
a-b
有( )
A.函数f(x)先增加后减少
B.函数f(x)先减少后增加
C.f(x)在R上是增函数
D.f(x)在R上是减函数
答案:C
f?a?-f?b?
解析:因爲>0
a-b
所以, 当a>b时,
f(a)>f(b)
当a由增函数定义知,
f(x)在R上是增函数.
2
?
?
x+1?x≥
0?,
6.函数f(x)=
?
2
的单调性爲( )
?
-x+1?x<0?.
?
A.在(0, +∞)上是减函数
B.在(-∞, 0)上爲增函数, 在(0, +∞)上爲减函数
C.不能判断其单调性
D.在(-∞, +∞)上是增函数
答案:D
2
?
?
x+1?x≥0?,
解析:f(x)=
?
2
的定义域爲R,
由图象可知, f(x)在R上是增函数.
?
-x+1?x<0?
?
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.已知函数f(x)=2x
2
-mx+5在[-2, +∞)上是增函数,
在(-∞, -2)上是减函数, 则
f(-1)=________.
答案:-1
m
解析:由题意, 知二次函数的对称轴爲x=-2, 所以=-2,
即m=-8.于是f(x)=2x
2
4
2
+8x+5,
所以f(-1)=2×(-1)+8×(-1)+5=-1.
8.函数y=2x-3的单调递增区间是________.
3
,+∞
?
答案:
?
?
2
?
3
3
,+∞
?
.又t=2x-3在
?
,+∞
?
上单调
递增, y=t 在解析:y=2x-3的定义域爲
?
?
2
??
2<
br>?
3
,+∞
?
. [0, +∞)上单调递增, 故y=2x-3的单
调递增区间爲
?
?
2
?
b
9.若函数y=ax与y=-在(
0, +∞)上都是减函数, 则函数y=ax
2
+bx在(0,
+∞)上
x
是单调________函数.
答案:减
b
b
x+
?
2
解析:∵y=ax和y=-在(0,
+∞)上都是减函数, ∴a<0, b<0, y=ax
2
+bx=a
?
?
2a
?
x
2
bb
-, 对称轴爲x=-<0,
∴y=ax
2
+bx在(0, +∞)上是单调减函数.
4a2a
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)画出下列函数的图象, 并写出单调区间:
(1)f(x)=|x|·|x-2|;
2
?
?
x+1,x≤0
(2)f(x)=
?
. <
br>?
-2x+2,x>0
?
2
?
?
x-2x,x≥2或
x<0
解:(1)由题意, 得f(x)=
?
2
, 作出图象如图1,
由图象知, 函数的单
?
?
-x+2x,0≤x<2
调递减区间是(-∞, 0)和(1,2), 单调递增区间是[0,1]和[2, +∞).
(2)作出图象如图2, 由图象知, 函数的单调递减区间是(-∞, 0]和(0,
+∞).
1
11.(13分)(1)证明:函数f(x)=在(-∞, 0)上是减函数;
x
(2)证明:函数f(x)=x
3
+x在R上是增函数.
11
证明:(1)设x
1
, x
2
是(-∞,
0)上的任意两个实数, 且x
1
<x
2
, 则f(x
1
)
-f(x
2
)=-=
x
1
x
2
x
2
-x
1
.
x
1
x
2
x
2
-x
1
因爲x
1
, x
2
∈(-∞, 0),
所以x
1
x
2
>0,
又因爲x
1
<x
2
,
所以x
2
-x
1
>0, 则>0.
x
1
x
2
于是f(x
1
)-f(x
2
)>0,
即f(x
1
)>f(x
2
).
1
因此函数f(x)=在(-∞, 0)上是减函数.
x
(2)设x
1
, x
2
是R上的任意两个实数,
且x
1
<x
2
, 则x
2
-x
1
>0,
3
而f(x
2
)-f(x
1
)=(x
3
2
+x
2
)-(x
1
+x
1
)
2
=(x
2
-x
1
)(x
2
2
+x
2
x
1
+x
1
)+(x
2
-x
1
) 2
=(x
2
-x
1
)(x
2
2
+x<
br>2
x
1
+x
1
+1)
x
1
32
=(x
2
-x
1
)[(x
2
+)
2
+x
1
+1].
24
x
1
3
因爲(x<
br>2
+)
2
+x
2
+1>0,
x
2
-x
1
>0,
所以f(x
2
)-f(x
1
)>0,
即f(x
2
)>f(x
1
).
24
1
因此函数f(x)=x
3
+x在R上是增函数.
能力提升
12.(5分)设函数f(x)是(-∞, +∞)上的减函数, 则( )
A.f(a)>f(2a) B.f(a
2
)<f(a)
C.f(a
2
+a)<f(a) D.f(a
2
+1)<f(a)
答案:D
解析:判断出自变量值的大小即可由单调性得到函数值的大小关系.
1
13.(15分)已知函数y=f(x)在(0, +∞)上爲增函数,
且f(x)<0(x>0), 试判断F(x)=在
f?x?
(0,
+∞)上的单调性, 并给出证明过程.
解:F(x)在(0, +∞)上爲减函数.证明如下:
任取x
1
, x
2
∈(0, +∞),
且x
1
,
f?x
1
?-f?x
2
?
11
则F(x
2
)-F(x
1
)=-=∵y=
f(x)在(0, +∞)上爲增函数,
f?x
2
?f?x
1
?
f?x
2
?f?x
1
?
∴f(x
2
)>f(x1
), 即f(x
1
)-f(x
2
)<0.
而f(x
1
)<0, f(x
2
)<0,
∴f(x
1
)f(x
2
)>0.
∴F(x
2
)-F(x
1
)<0,
即F(x
2
)
).
∴F(x)在(0,
+∞)上爲减函数.
第11课时 函数单调性的简单应用
课时目标
1.进一步理解单调性的意义, 会判断复合函数的单调性.
2.能运用函数的单调性解决一些较复杂的函数性质问题.
识记强化
复合函数的单调性:
若函数y=f(x)和y=g(x)都是R上的增函数
y=h(x)和y=φ(x)都是R上的减函数
则函数y=f [g(x)]在R上爲增函数
y=f [h(x)]在R上爲减函数
y=h[g(x)]在R上爲减函数
y=h[φ(x)]在R上爲增函数
记忆方法爲:同增异减.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.下列函数中, 在(-∞,
1)上是减函数的是( )
A.f(x)=2+2x
2
B.f(x)=x
2
+6x
11
C.f(x)=
D.f(x)=1-
x
x-1
答案:C
解析:通过图象判断.
2.已知函数f(x)=4x
2
-mx+5在区间[-2, +∞)上是增函数,
则f(1)的取值范围是
( )
A.f(1)≥25 B.f(1)=25
C.f(1)≤25 D.f(1)>25
答案:A
mm
,+∞
?
上单调递增, 故[-2,
+∞)?
?
,+∞
?
, 即-解析:f(x)=4x
2
-m
x+5在
?
?
8
??
8
?
m
2≥,
∴m≤-16.f(1)=9-m≥25.
8
3.给出下列四个函数:
1
①f(x)=x+1;②f(x)=;③f(x)=2x
2
;④f(x)=-x.
x
其中在(0, +∞)上是增函数的函数的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:C
解析:分别作出函数的图象(图略), 可知在(0,
+∞)上是增函数的爲①③.故选C.
f?x
2
?-f?x
1
?
4.定义在R上的函数f(x),
对任意x
1
,
x
2
∈R(x
1
≠x
2
), 有<0, 则( )
x
2
-x
1
A.f(3)
f?x
2
?-f?
x
1
?
解析:对任意x
1
,
x
2
∈R(x
1
≠x
2
), 有<0, 则x
2<
br>-x
1
与f(x
2
)-f(x
1
)异号,
则f(x)在
x
2
-x
1
R上是减函数.又3>2>1,
则f(3)
1
?
<1; ①f(0)>1; ②f
?
?
2
?
1
?
③f(2)<1; ④f
?
?
2
?
>f(2).
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:C
解析:y=f(x)的图象是在y=f(x-1)的基础上向左平移一个单位长度得到的,
由图象知
f(0)=1.故①不正确, 而③正确.②显然正确.对于④f(x-1)单调递减,
1
?
∴f(x)单调递减,
故f
?
?
2
?
>f(2), ∴④正确,
综上②③④均正确.故选C.
2
?
?
x+4x,x≥0,
6.已知
函数f(x)=
?
若f(2-a
2
)>f(a), 则实数a的取值范围是(
)
2
?
4x-x,x<0,
?
A.(-∞, -1)∪(2,
+∞)
B.(-1,2)
C.(-2,1)
D.(-∞, -2)∪(1,
+∞)
答案:C
解析:由题意知f(x)在R上是增函数,
所以2-a
2
>a, 解得-2二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.函数y=
-x
2
-x+6的单调递增区间是________, 单调递减区间是________.
11
-3,-
?
?
-,2
?
答案:<
br>?
2
??
2
??
解析:由-x
2
-x+6≥
0, 即x
2
+x-6≤0, 解得-3≤x≤2.
∴y=
-x
2
-x+6的定义域是[-3,2].
1
又∵u=-x
2
-x+6的对称轴是x=-,
2
11
-3,-
?
上单调递增,
在x∈
?
-,2
?
上单调递减.
∴u在x∈
?
2
???
2
?
又∵y= u是[0,
+∞)上的增函数,
11
-3,-
?
,
递减区间是
?
-,2
?
. ∴y= -x
2
-x+6的递增
区间是
?
2
???
2
?
8.函数y=f(x)在R上单调递
增, 且f(m
2
)>f(-m), 则实数m的取值范围是________.
答案:(-∞, -1)∪(0, +∞)
解析:由函数y=f(x)在R上单调递增, 且f(m
2
)>f(-m),
得m
2
>-m,
结合二次函数y
=m
2
+m的图象解得m<-1或m>0.
?
?<
br>?2b-1?x+b-1,x>0
9.若函数f(x)=
?
2
在R上爲
增函数,
则实数b的取值范围是
?
-x+?2-b?x,x≤0
?
________.
答案:[1,2]
2b-1>0
?
?
2-b
解析:由题意,
得
?
≥0
2
?
?
b-1≥f?0?
,
解得1≤b≤2.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)已知函数f(x)=-x
2
-ax+3在区间(-∞,
-1]上是增函数.
(1)求a的取值范围;
a
-∞,-
?
上爲增函数. (2)证明:f(x)在区间
?
2
??
a
解:(1)∵f(x)的图象是开口向下的抛物线, 且对称轴爲x=-,
∴f(x)在区间
2
?
-∞,-
a
?
上爲增函数.若使f(
x)在区间(-∞, -1]上爲增函数, 则-
a
≥-1,
∴a≤2.∴a
2
??
2
的取值范围是(-∞, 2].
a
(2)证明:设x
1
<x
2
<-, 则
22
f(x
1
)-f(x
2
)=(-x
2
1-ax
1
+3)-(-x
2
-ax
2
+3)
=(x
2
-x
1
)(x
2
+x
1
+a).
a
∵x
1
<x
2
<-,
2
∴x
2
-x
1
>0, x
1
+x
2
+a<0.∴f(x
1
)-f(x
2
)<0,
即f(x
1
)<f(x
2
).
a
-∞,-
?
上是增函数. ∴f(x)在
?
2
?
?
11.(13分)设函数f(x)=x
2
+1-ax, 求参数a的取值范围,
使函数f(x)在[0, +∞)上是
单调函数.
2
解:在[0,
+∞)上任取x
1
, x
2
,
且x
1
, 则f(x
1
)-f(x
2
)=x
2
1
+1-x
2
+1-a(x
1
-x2
)=
2
x
1
+x
2
x
2
1
-x
2
??
-a
-a(x-x)=(x-x)
??
.
1212
2
+1+x
2
+1
2
+1
x
?
12
?
x
2
+1+x
12
x
1
+x
2
因爲0<
2
<1, 则
x
1
+1
+x
2
2
+1
x
1
+x
2
①当a≥1时,
2
-a<0, 又因爲x
1
-x
2
<0,
所以f(x
1
)-f(x
2
)>0,
x
1
+1
+x
2
2
+1
即f(x
1
)>f(x
2
)
.
于是当a≥1时, 函数f(x)在[0, +∞)上是减函数.
2a
②当01
=0,
x
2
=满足f(x
1
)=1, f(x
2
)=1,
1-a
2
所以函数f(x)在[0, +∞)上不是单调函数.
x
1
+x
2
③当a≤0时,
2
-a>0,
又因爲x
1
-x
2
<0,
所以f(x
1
)-f(x
2
)<0,
x
1
+1
+x
2
2
+1
即f(x
1
)
)
.
于是当a≤0时, 函数f(x)在[0, +∞)上是增函数.
综上所述,
当a≥1或a≤0时, 函数f(x)在[0, +∞)上是单调函数.
能力提升
2
12.(5分)设f(x)是定义在D上的减函数, 且
f(x)>0, 则下列函数y=3-f(x), y=1+,
f?x?
y=[f(x)]
2
, y=1- f?x?中增函数有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:C
解析:f(x)爲减函数, f(x)>0.则
2
y=3-f(x)是增函数,
y=1+是增函数;
f?x?
y=[f(x)]
2
是减函数, y=1-
f?x?是增函数.
13.(15分)已知函数f(x)的定义域是(0, +∞),
f(xy)=f(x)+f(y), 且当x>1时, f(x)>0.
(1)求f(1)的值;
(2)证明:f(x)在定义域上是增函数;
?
x+
1
??
≤0. (3)解不等式f
?
x??
2
??
解:(1)令x=y=1, 得f(1)=2f(1),
所以f(1)=0.
1
?
1
?
1
?
=-f(x). (2)令y=,
则f(1)=f(x)+f
?
=0, 即f
?
x
??
x?
x
1
??
x
2
?
任取x
1
, x
2
∈(0, +∞), 且x
1
, 则f(x
2
)-f(x
1
)=f(x
2
)+f
?
?
x
1
?
=f
?
x
1
?
,
x
2
?
x
2
由于>1,
因此f
?
?
x
1
?
>0,
即f(x
2
)>f(x
1
), 所以f(x)在(0, +∞)上是增函数.
x
1
?
x+
1
??
≤0=f(1),
又f(x)在(0, +∞)上是增函数, (3)因爲f
?
x
??
2??
1-1+17-1-17
1
x+
?
≤1,
结合二次函数的图象解得0
或≤x<-.
?
2
?
442
-1+17-1-17
1
于是不等式的解集爲{x|0
第12课时 函数的最大(小)值
课时目标
1.理解函数最大(小)值的概念.
2.能利用函数的单调性求最值.
3.会求二次函数在闭区间上的最值.
识记强化
1.函数的最大值.
一般地, 设函数y=f(x)的定义域爲I,
如果存在实数M满足:
①对于任意的x∈I, 都有f(x)≤M;
②存在x
0
∈I, 使得f(x
0
)=M.
那么,
称M是函数y=f(x)的最大值,
记作f(x)
max
=M.
2.函数的最小值.
一般地, 设函数y=f(x)的定义域爲I, 如果存在实数N满足:
①对任意x∈I;都有f(x)≥N;
②存在x
0
∈I,
使得f(x
0
)=N,
就称N是函数y=f(x)的最小值,
记作f(x)
min
=N.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.定义在[-2,2]上的函数y=f(x)的图象如图所示,
则函数y=f(x)的最大值和最小值分
别是( )
A.f(2), 0 B.2, f(-1)
C.2, -1 D.2, -2
答案:C
解析:函数y=f(x)图象的最高点的纵坐标2爲其最大值,
最低点的纵坐标-1爲其最小
值.
3
2.函数y=(x≠-2)在区间[0,5]上的最大值、最小值分别是( )
x+2
3
A., 0
7
3
B., 0
2
33
C.,
27
1
D.最小值爲-, 无最大值
4
答案:C
33
解析:因爲函数y=在区间[0,5]上单调递减,
所以当x=0时, y
max
=, 当x=5时,
2
x+2
3
y
min
=.故选C.
7
2
?
?
x+6,x∈[1,2]
3.函数f(x)=
?
,
则f(x)的最大值和最小值分别爲( )
?
?
x+7,x∈[-1,1?
A.10,6 B.10,8
C.8,6 D.以上都不对
答案:A
2
?
?
x+
6,x∈[1,2]
解析:作出分段函数f(x)=
?
的图象(图略), 由图象可知
f(x)
max
=f(2)
?
x+7,x∈[-1,1?
?
=2
2
+6=10,
f(x)
min
=f(-1)=-1+7=6.故选A.
4.若函数y=ax+1在[1,2]上的最大值与最小值的差爲2, 则实数a的值是( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.0
答案:C
解析:依题意, 当a>0时, 2a+1-(a+1)=2, 即a=2;当a<0时,
a+1-(2a+1)=2, 即
a=-2.故选C.
5.已知关于x的不等式x
2
-x+a-1≥0在R上恒成立,
则实数a的取值范围是( )
55
-∞,
?
B.
?
-∞,
?
A.
?
4
?
4
???
55
,+∞
?
D.
?
,+∞
?
C.
?
?
4
??
4
?
答案:D
解析:记f(x)=x
2
-x+a-1, 则原问题等价于二次函数f(x)=x2
-x+a-1的最小值大于
1
51555
x-
?
2<
br>+a-, 当x=时, f(x)
min
=a-, 所以a-≥0,
求得a≥.故选D. 或等于0.而f(x)=
?
?
2
?
42444
6.定义域爲R的函数f(x)满足f(x+1)=2f(x), 且当x∈(0,1]时,
f(x)=x
2
-x, 则当x∈(-
1,0]时, f(x)的最小值爲( )
11
A.- B.-
84
1
C.0 D.
4
答案:A
解析:设x∈(-1,0], 则x+1∈(0,1],
因爲当x∈(0,1]时, f(x)=x
2
-x,
所以f(x+1)=(x+
1
11111
x+
?
2
-,
所以当x=-时,
f(x)1)
2
-(x+1)=x
2
+x.又f(x+1)=2f(x),
则f(x)=x
2
+x=
?
222
?
2
?
82
1
取得最小值-.故选A.
8
二、填空题(本大题共3个小题,
每小题5分, 共 15分)
7.若函数y=x
2
+x-2的定义域爲[-1,2],
则值域爲________.
9
-,4
?
答案:
?
?<
br>4
?
19
99
x+
?
2
-,
∴-≤y≤2
2
+2-2, 即y∈
?
-,4
?
. 解析:
∵y=x
2
+x-2=
?
?
2
?
4
?4
?
4
8.函数y=-x
2
+x+2的最大值爲_______
_, 最小值爲________.
3
答案: 0
2
1
919
x-
?
2
+.所以当x=时,
u
max
=, 即y
max
解析:令u=-x
2
+x+2,
则u≥0,
且u=-
?
?
2
?
424
3
=.又因爲u≥0,
所以y
min
=0.
2
9.已知函数f(x)=kx
2
+
2kx+1在x∈[-3,2]上的最大值爲4, 则实数k的值等于
________.
3
答案:-3或
8
解析:因爲f(x)=kx
2
+2kx
+1的顶点横坐标爲x
0
=-1(k≠0), -1∈[-3,2].当k>0时,
3
[f(x)]
max
=f(2)=4k+4k+1=4,
解得k=;当k<0, 时, [f(x)]
max
=f(-1)=k-2k+1=4,
解得
8
k=-3;当k=0时, f(x)=1, 无最值.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)已知函数f(x)=x
2
-2ax+2, x∈[-1,1],
求函数f(x)的最小值.
解:f(x)=(x-a)
2
+2-a
2
的图象开口向上,
且对称轴爲直线x=a.
当a≥1时,
函数f(x)的大致图象如图(1)所示, 函数f(x)在区间[-1,1]上是减函数,
最小
值爲f(1)=3-2a;
当-1小值爲f(a)=2-a
2
;
当a≤-1时,
函数f(x)的大致图象如图(3)所示, 函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数,
最
小值爲f(-1)=3+2a.
3+2a,a≤-1
?
?
于是f
(x)
min
=
?
2-a
2
,-1?<
br>?
3-2a,a≥1
x
2
+2x+a
11.(13分)已知函数f(x)=, x∈[1,
+∞).
x
1
(1)当a=时, 求函数f(x)的最小值;
2
(2)若对任意x∈[1, +∞), f(x)>0恒成立, 试求实数a的取值范围.
1
x
2
+2x+
2
11
解:(1)当a=时,
f(x)==x++2.
2x2x
?
1-
1
?
<0,
任取x
1
, x
2
∈[1, +∞),
且x
1
, 则f(x
1
)-f(x
2
)=(x
1
-x
2
)·
?
2x
1
x2
?
所以f(x
1
)
),
即函数f(x)在[1, +∞)上单调递增.
17
所以函数f(x)在[1,
+∞)上的最小值爲f(1)=1++2=.
22
x
2
+2x+a
(2)依题意f(x)=>0在[1,
+∞)上恒成立, 即x
2
+2x+a>0在[1, +∞)上恒成
x
立.
记y=x
2
+2x+a, x∈[1, +∞),
由y=(x+1)
2
+a-1在[1, +∞)上单调递增知, 当x=1
时,
y取得最小值3+a.
所以当3+a>0, 即a>-3时, f(x)>0恒成立.
于是实数a的取值范围爲(-3, +∞).
能力提升
12.(5分)对于每一个实数x, 设f(x)是y=4x+1,
y=-2x+4和y=x+2三个函数中的
最小值, 则f(x)的最大值是( )
8
A. B.3
3
21
C. D.
32
答案:A
解析:作出函数f(x)的图象, 如下图所示.
由函数f(x)的图象可知, f(x)图象的最高点爲点A(如图).
2
x=,<
br>?
y=x+2,
3
?
由
?
得
8
?
y=-2x+4,
?
y=.
3
8
故f(x)的最大值爲.
3
13.(15分)求f(x)=x
2
-2ax-1在区间[0,2]上的最
大值和最小值.
解:f(x)=(x-a)
2
-1-a
2
,
对称轴爲x=a.
①当a<0时, 由图(1)知,
f(x)
min
=f(0)=-1,
f(x)
max
=f(2)=3-4a.
②当0≤a<1时,
由图1-3-12知, f(x)
min
=f(a)=-1-a
2
,
f(x)
max
=f(2)=3-4a.
?
?
?
(1)
(2) (3) (4)
③当1≤a<2时, 由图(3)知,
f(x)
min
=f(a)=-1-a
2
,
f(x)
max
=f(0)=-1.
④当a≥2时, 由图(4)知,
f(x)
min
=f(2)=3-4a,
f(x)
max
=f(0)=-1.
第13课时 函数的奇偶性
课时目标
1.掌握利用函数的奇偶性定义判断函数奇偶性的方法和步骤.
2.掌握奇偶函数的图象的对称性, 并能利用其正确作出奇偶函数的草图.
识记强化
1.奇(偶)函数的概念.
(1)一般地, 如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x, 都有f(-x)=f(x),
那么函数f(x)就
叫做偶函数.
(2)一般地,
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x, 都有f(-x)=-f(x),
那么函数f(x)
就叫做奇函数.
(3)如果函数f(x)是奇函数或偶函数,
就说f(x)具有奇偶性.
2.奇(偶)函数的图象特点.
(1)奇函数的图象关于原点对称;反过来, 如果一个函数的图象关于原点对称,
那么這
个函数是奇函数.
(2)偶函数的图象关于y轴对称;反过来,
如果一个函数的图象关于y轴对称, 那么這个
函数是偶函数.
(3)若当x=0时奇函数f(x)有意义, 则f(0)=0.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1+x
1.函数f(x)=(x-1)· , x∈(-1,1)( )
1-x
A.是奇函数
B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.是非奇非偶函数
答案:B
解析:∵x∈(-1,1), ∴x-1<0.
1+x
∴f(x)=(x-1)·=- 1-x
2
.
1-x
∴f(-x)=f(x).
∴f(x)爲偶函数.
故选B.
1
2.函数f(x)=-x的图象关于( )
x
A.y轴对称
B.直线y=-x对称
C.坐标原点对称 D.直线y=x对称
答案:C
1
解析:∵f(x)=-x是奇函数, ∴f(x)的图象关于原点对称, 故选C.
x
3.下列说法错误的个数爲( )
①图象关于坐标原点对称的函数是奇函数;
②图象关于y轴对称的函数是偶函数;
③奇函数的图象一定过坐标原点;
④偶函数的图象一定与y轴相交.
A.4 B.3
C.2 D.1
答案:C
1
解析:由奇、偶函数的性质, 知①②说法正确;对于③,
如f(x)=, x∈(-∞, 0)∪(0,
x
1
+∞), 它是奇函数,
但它的图象不过原点, 所以③说法错误;对于④, 如f(x)=
2
, x∈(-∞,
x
0)∪(0, +∞), 它是偶函数, 但它的图象不与y轴相交,
所以④说法错误.故选C.
4.下列函数不具备奇偶性的是( )
1
A.y=-x B.y=-
x
x-1
C.y=
D.y=x
2
+2
x+1
答案:C
x-1
1
解析:y=-x与y=-都是奇函数,
y=x
2
+2是偶函数,
y=的定义域爲{x∈R|x≠
x
x+1
-1}, 不关于原点对称, 故选C.
5.设函数y=f(x)在区间D上是奇函数, 函数y=g(x)在区间D上是偶函数,
则函数H(x)
=f(x)·g(x)在区间D上是( )
A.偶函数
B.奇函数
C.即奇又偶函数 D.非奇非偶函数
答案:B
解析:由f(x)是奇函数得f(-x)=-f(x),
g(x)是偶函数得g(-x)=g(x),
H(-x)=f(-x)·g(-x)=-f(x)·g(x)
=-H(x)
所以H(x)=f(x)·g(x)在区间D上爲奇函数.
6.函数f(x)=ax
2
+bx+2a-b是定义在[a-1,2a]上的偶函数,
则a+b=( )
11
A.- B.
33
C.0 D.1
答案:B
1
解析:由偶函数的定义, 知[a-1,2a]关于原点对称,
所以2a=1-a, 解得a=.又f(x)爲
3
1
偶函数, 则b=0.
所以a+b=.
3
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.函数f(x)=ax
2
+bx+3x+b是偶函数,
且其定义域爲[a-1,2a], 则2a+3b=
________.
25
答案:-
3
解析:因爲偶函数的定义域关于原点对称,
1
所以(a-1)+2a=0, 所以a=.
3
因爲偶函数的图象关于y轴对称,
b+3
所以-=0,
所以b=-3.
2a
25
故2a+3b=-.
3
8.设奇函数f(x)的定义域爲[-5,5], 若当x∈[0,5]时,
f(x)的图象如图所示, 则不等式f(x)
<0的解集爲________.
答案:(-2,0)∪(2,5]
解析:由奇函数的图象关于原点对称, 作出函数f(x)在[-5,0)的图象, 由图象可以看出,
不等式f(x)<0的解集是(-2, 0)∪(2,5], 如图所示.
9.已知f(x)、g(x)是R上的奇函数,
若F(x)=af(x)+bg(x)+2在区间(0, +∞)上的最大
值爲5,
则F(x)在(-∞, 0)上的最小值爲________.
答案:-1
解析:奇偶性的应用, 由图象特征知在某一区间存在最值,
则其关于原点对称的区间也
存在最值.
设x∈(-∞, 0), 则-x∈(0, +∞).
∵f(x)、g(x)是R上的奇函数,
∴F(-x)=af(-x)+bg(-x)+2
=-af(x)-bg(x)+2=-[af(x)+bg(x)]+2.
又∵F(x)=af(x)+bg(x)+2在区间(0, +∞)上的最大值爲5,
∴F(-x)=af(-x)+bg(-x)+2=-[af(x)+bg(x)]+2≤5.
∴af(x)+bg(x)≥-3.∴af(x)+bg(x)+2≥-1.
则F(x)在(-∞, 0)上的最小值爲-1.
三、解答题(本大题共4小题,
共45分)
10.(12分)判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=|x-1|-|x+1|;
x+2,x<-1<
br>?
?
(2)f(x)=
?
0,|x|≤1
?
?
-x+2,x>1
.
解:(1)函数f(x)的定义域爲R,
定义域关于原点对称.
因爲f(-x)=|-x-1|-|-x+1|=|x+1|-|x-1|=-f(x),
所以f(x)爲奇函数.
(2)函数f(x)的定义域爲R, 定义域关于原点对称.
当x<-1时, -x>1, f(-x)=-(-x)+2=x+2=f(x);
当|x|≤1时, |-x|≤1, f(-x)=0=f(x);
当x>1时,
-x<-1, f(-x)=(-x)+2=-x+2=f(x).
所以对一切x∈R,
都有f(-x)=f(x), 即函数f(x)是偶函数.
11.(13分)若f(x)是R上的偶函数, g(x)是R上的奇函数,
且满足f(x)+g(x)=
1
, 求f(x)
x-1
和g(x)的解析式.
解:因爲f(x)是偶函数, g(x)是奇函数, 所以对于定义域内的任意x,
有f(-x)=f(x),
g(-
11
x)=-g(x).在f(x)+g(x)=中用-x代替x,
得f(-x)+g(-x)=, 即f(x)-g(x)=
x-1-x-1
11
=-,
-x-1x+1
?
f?x?+g?x?=
x-1
,
则有?
1
f?x?-g?x?=-,
?
x+1
1
1x
解得f(x)=
2
, g(x)=
2
.
x-1x-1
能力提升
12.(5分)设f(x)=ax
5
+bx
3
+cx+7(其中a、b、c爲常数, x∈R), 若f(-7)=-17,
则f(7)
=( )
A.31 B.17
C.-31 D.24
答案:A
解析:令g(x)=ax
5
+bx
3
+cx,
则g(x)爲奇函数.
∴f(-7)=g(-7)+7=-17, 得g(-7)=-24.
∴f(7)=g(7)+7=24+7=31.
13.(15分)函数f(x)的图象关于y轴对称,
且x≥0时f(x)=x
2
-2x.求满足f(x-1)<3的x
取值范围.
解:∵f(x)图象关于y轴对称, 所以函数f(x)爲偶函数
x≥0时,
x
2
-2x=3, x=3或x=-1(舍去)即f(3)=3.
∵f(x)爲偶函数, ∴f(x)=f(|x|)结合图象f(x-1)<3,
f(|x-1|)
第14课时 函数奇偶性的简单应用
课时目标
1.能利用奇偶函数的图象特征求函数的单调区间及函数的解析式.
2.能综合应用函数的单调性、奇偶性解决一些简单的数学问题.
识记强化
1.奇函数?函数图象关于原点对称.
2.偶函数?函数图象关于y轴对称.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.下列函数中既是奇函数又在定义域上爲增函数的是( )
1
A.f(x)=3x+1 B.f(x)=
x
1
C.f(x)=1- D.f(x)=x
x
答案:D
1
解析:A.f(x)=3x+1在
定义域R上是增函数但不是奇函数.B.f(x)=是奇函数但不是
x
1
增函数.C.
f(x)=1-不是奇函数且在定义域上不是增函数, 只有D符合.
x
2.奇函数y=f(x)(x∈R)的图象必定经过点( )
A.(a,
f(-a)) B.(-a, f(a))
?
1
??
C.(-a,
-f(a)) D.
?
a, f
??
a
??
答案:C
解析:∵f(-a)=-f(a), ∴C正确, 故选C.
a
3.若函数f(x)=x
2
+(a∈R), 则下列结论正确的是( )
x
A.对任意实数a, f(x)在(0, +∞)上是增函数
B.对任意实数a,
f(x)在(0, +∞)上是减函数
C.存在实数a, 使f(x)是偶函数
D.存在实数a, 使f(x)是奇函数
答案:C
4.54.5
解析:对于A, 取a=4.5,
则f(1)=1
2
+=5.5, f(1.5)=1.5
2
+=5.25,
显然f(1)>f(1.5),
11.5
2
所以A错误;对于B, 取a=0,
则f(x)=x在(0, +∞)上是增函数, 所以B错误;对于C, 取
a=0,
则f(x)=x
2
, 定义域爲(-∞, 0)∪(0, +∞),
且f(-x)=(-x)
2
=x
2
=f(x), 则f(x)是偶函数,
所以C正确;对于D, 假设存在实数a使得f(x)是奇函数, 则f(-1)=-f(1),
又f(-1)=1-
a, f(1)=1+a, -f(1)=-1-a,
显然f(-1)≠-f(1), 即假设不成立, 所以D错误.故选C.
1
4.设f(x)是定义在R上的奇函数, 且当x≤0时,
f(x)=x
2
-x, 则f(1)=( )
2
31
A.-
B.-
22
31
C. D.
22
答案:A
3
解析:因爲f(x)是定义在R上的奇函数, 所以f(1)=-f(-1)=-.
2
5.若f(x)=(x-a)(x+3)爲R上的偶函数, 则实数a的值爲( )
A.-3 B.3
C.-6 D.6
答案:B
解析:因爲f(x)是定义在R上的偶函数, 所以f(-x)=f(x),
即(-x-a)(-x+3)=(x-a)(x
+3), 化简得(6-2a)x=0. 因爲x∈R,
所以6-2a=0, 即a=3.
6.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),
且在区间[0,2]上是增函数, 则
( )
A.f(-1)<f(3)<f(4)
B.f(4)<f(3)<f(-1)
C.f(3)<f(4)<f(-1)
D.f(-1)<f(4)<f(3)
答案:D
解析:因爲f(x)是R上的奇函数, 所以f(0)=0,
又f(x)满足f(x-4)=-f(x),
则f(4)=-f(0)
=0.又f(x)=-f(-x)且f(x-4)=-f(x),
所以f(3)=-f(-3)=-f(1-4)=f(1).又f(x)在区间
[0,2]上是增函数,
所以f(1)>f(0), 即f(1)>0, 所以f(-1)=-f(1)<0,
f(3)=f(1)>0, 于是f(-
1)<f(4)<f(3).
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.已知函数f(x)爲偶函数, 且当x<0时, f(x)=x+1, 则x>0时,
f(x)=________.
答案:-x+1
解析:当x>0时, -x<0, ∴f(-x)=-x+1, 又f(x)爲偶函数,
∴f(x)=-x+1.
8.已知y=f(x)是偶函数, y=g(x)是奇函数,
它们的定义域均爲[-2,2], 且它们在x∈
[0,2]上图象如图所示,
f(x)>g(x)的解集是________.
答案: [-2,0)∪(0,1)
解析:做出函数f(x), g(x)在[-2,2]上的图象.若f(x)>g(x),
f(x)图象应位于g(x)图象上方,
结合图象,
f(x)>g(x)解集爲[-2,0)∪(0,1).
9.若奇函数f(x)(x≠0)在x∈(0, +∞)时, f(x)=x-1,
则满足不等式f(x-1)<0的x的取
值范围是________.
答案:(1,2)∪(-∞, 0)
解析:方法一:当x∈(-∞, 0)时,
-x∈(0, +∞), 所以f(-x)=-x-1.
又函数爲奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=x+1, x∈(-∞, 0).
?
?
x-1,x>0,
所以f(x)=
?
?
x+1,x<0.
?
?
?
x-2,x>1,
所以f(x-1)=
?
)
?
x,x<1.
?
则f(x-1)<0时,
有1
数, 又函数爲奇函数,
所以f(-1)=0, 且函数在(-∞, 0)上也爲增函数,
于是f(x-1)<0转化
爲f(x-1)
x-1>0,
?
当x∈(0, +∞)时,
有
?
即1
x-1<1,
?
当x∈(-∞,
0)时, x-1<-1, 即x<0.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)已知函数f(x)是定义在(-∞, 0)∪(0, +∞)上的奇函数,
又f(x)在(0, +∞)上
1
是减函数且 f(x)<0.问F(x)=在(-∞,
0)上是增函数还是减函数?并证明你的结论.
f?x?
解:F(x)在(-∞,
0)上是增函数, 证明过程如下:
设x
1
<0,
则-x
1
>-x
2
>0.
f?x
2
?-f?x<
br>1
?
11
F(x
1
)-F(x
2
)=-=.
f?x
1
?f?x
2
?f?x
1
?f?x
2
?
∵f(x)是奇函数,
∴-f(x
1
)<-f(x
2
),
即f(x
2
)-f(x
1
)<0.
∵f(x)在(0,
+∞)上总小于0, -x
1
>-x
2
>0,
∴f(x
1
)=-f(-x
1
)>0,
f(x
2
)=-f(-x
2
)>0.
∴f(x
1
)f(x
2
)>0,
∴F(x
1
)-F(x
2
)<0.
即F(x
1
)
).
∴F(x)在(-∞,
0)上是增函数.
11.(13分)奇函数f(x)是定义在(-1,1)上的减函数,
若f(m-1)+f(3-2m)<0, 求实数m
的取值范围.
解:原不等式化爲f(m-1)<-f(3-2m).
因爲f(x)是奇函数,
所以f(m-1)<f(2m-3).
因爲f(x)是减函数, 所以m-1>2m-3,
所以m<2.
又f(x)的定义域爲(-1,1),
所以-1<m-1<1且-1<3-2m<1,
所以0<m<2且1<m<2,
所以1<m<2.
综上得1<m<2.
故实数m的取值范围是(1,2).
能力提升
12.(5分)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),
则f(6)的值爲( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
答案:B
解析:∵f(x)是R上的奇函数
∴f(0)=0.
f(2)=-f(0)=0.
f(4)=-f(2)=0.
f(6)=f(4+2)=-f(4)=0.
ax+
b
12
13.(15分)已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,
且f()=.
2
25
1+x
(1)确定函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)的值域.
ax+ba?-x?+b
解:(1)因爲f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
即=
1+x
2
1+?-x?
2
ax+b
-, 求得b=0.
1+x
2
1
a
2
122
又f()=, 即=,
求得a=1.
2515
1+??
2
2
x
故所求函数解析式
爲f(x)=(x∈(-1,1)).
1+x
2
x1
(2)当x=0时,
f(0)=0;当x≠0时, f(x)==
1
1+x
2
x+
x
1
令u(x)=x+,
x∈(-1,1), 且x≠0, 设任意的x
1
, x
2
∈(0,1),
且x
1
<x
2
, 则
x
111
u(x
1
)-u(x
2
)=x
1
+-(x
2
+)=(x1
-x
2
)(1-).
x
1
x
2
x
1
x
2
1
因爲0<x
1
<x
2
<
1, 所以0<x
1
x
2
<1,1-<0.
x
1
x
2
又x
1
-x
2
<0,
所以u(x
1
)-u(x
2
)>0,
即u(x
1
)>u(x
2
), 故u(x)在(0,1)上单调递减.
同理可得u(x)在(-1,0)上单调递减.
1
所以当x∈(-1,0)时, u(x)<u(-1)=-2,0>f(x)>-;
2
1
当x∈(0,1)时, u(x)>u(1)=2,0<f(x)<.
2
11
又x=0时, f(0)=0, 所以当x∈(-1,1)时,
函数f(x)的值域爲(-, ).
22
第15课时 根式
课时目标
1.理解方根及根式的概念.
2.正确运用根式的运算性质、进行运算变换.
识记强化
1.根式的定义.
n
如果x
n
=a, 那么x叫做a的n次方根,
其中n>1且n∈N
*
.式子a叫做根式, 這里n叫
做根指数, a叫做被开方数.
2.根式的性质.
n
(1)当n爲奇数时, 有a
n
=a;
?
?
a?a≥0?
a=
?
);
?
-a?a<0?
?
n
(2)当n爲偶数时,
有
n
(3)负数没有偶次方根;零的任何次方根是0.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
5
1.?a-b?
2
+?a-b?
5
的值是( )
A.0 B.2(a-b)
C.0或2(a-b) D.a-b
答案:C
解析:分类讨论, 当a-b≥0时,
原式=(a-b)+(a-b)=2(a-b);
当a-b<0时,
原式=-(a-b)+(a-b)=0.
2.当a、b∈R, 下列各式总能成立的是( )
8
66
A.(a-b)
6
=a-b B.?a
2
+b
2
?
8
=a
2
+b
2
10
44
C.a
4
-b
4
=a-b
D.?a+b?
10
=a+b
答案:B
解析:本题可以通过取特殊值排除, 最后确定正确选项.如取a=0, b=1,
A不成立;
取a=0, b=-1, C不成立;取a=-1, b=-1,
D不成立;因爲a
2
+b
2
≥0, 所以B正确.
3.计算:-x
3
=( )
A.x-x B.-xx
C.-x-x D.xx
答案:C
解析:由已知,
得-x
3
≥0, 所以-x
3
=?-x?·x
2
=-x·x
2
=-x·|x|=-x-x, 选
C.
4.若xy≠0,
那么等式x
2
y
3
=-xyy成立的条件是( )
A.x>0,
y>0 B.x>0, y<0
C.x<0, y>0 D.x<0, y<0
答案:C
x
2
y
3
>0
?
?
?
x<0
解析:∵xy≠0, ∴x≠0,
y≠0.由
?
-xy>0
, 得
?
.选C.
y>0
?
?
?
y>0
5.已知m
10
=2, 则m等于( )
A.10 2 B.
10
2
10
C.2
10
D.±2
答案:D
解析:∵m
10
=2, ∴m是2的10次方根
10
又∵10是偶数, ∴2的10次方根有两个, 且互爲相反数, ∴m=±2
6.式子 3+ 5+
A.1 B.10
C.100 D.10
答案:D
3- 5的化简结果爲( )
解析:(3+ 5+ 3-
5)
2
=3+ 5+3- 5+2 ?3+ 5??3- 5?=6+2
4=
10.∴化简结果爲10.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分,
共15分)
6
7.(1)?-3?
6
=________;
3
(2)?-5?
3
=________.
答案:(1)3
(2)-5
63
解析:(1)?-3?
6
=|-3|=3.(2)?-5?
3
=-5.
8.化简:(3+ 2)
2012
·(3-
2)
2013
=________.
答案:3- 2
解析:原式=(3+
2)
2012
·(3- 2)
2012
·(3- 2)=[(3+
2)(3- 2)]
2012
·(3
- 2)= 3- 2.
-x
3
9.化简的结果是________.
x
答案:--x
-x
3
-x
3
解析:由题意知x<0, ∴=-=--x.
xx
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)求下列各式的值:
(1)?-100?
2
;
3
(2)(1- 3)
3
;
6
(3)?1-
3?
6
;
(4)x
2
+2xy+y
2
.
解:(1)?-100?
2
=|-100|=100.
(2)(1-
3)
3
=1- 3.
6
(3)?1- 3?
6
=|1-
3|= 3-1.
?
x+y,x≥-y,
?
(4)x
2
+
2xy+y
2
=?x+y?
2
=|x+y|=
?
)
?
-x-y,x<-y.
?
11.(13分)求下列各式的值:
3
43
3
(1)?-6?
3
+?5-4?
4
+?5-4?
3
;
(2)x
2
-2x+1-x
2
+6x+9(-3
(2)原式=|x-1|-|x+3|
当-3
能力提升
12.(5分)化简6-25-8-215的结果爲( )
A.1-3 B.3-1
C.-1-3 D.1+3
答案:B
解析:原式=?5-1?
2
- ?5- 3?
2
=5-1-(5-
3)=3-1.
a-b
的值.
a+b
13.(15分)(1)已知a,
b是方程x
2
-6x+4=0的两个实数根, 且a>b>0, 求
(2)若x>0,
y>0, 且满足x(x+y)=3y(x+5y)求
解:(1)∵a,
b是方程x
2
-6x+4=0的两实数根,
?
?
a+b=6,
∴
?
∵a>b>0, ∴a>b.
?
ab=4.
?
2x+2xy+3y
的值.
x-xy+y
则
?
∴
?
a-
b
?
2
a+b-2 ab6-2 4
21
===.
?
=
?
a+ b
?
a+b+2 ab6+2
4
105
a- b
15
==.
55
a+
b
(2)由x(x+y)=3y(x+5y)得x+xy=3xy+15y
即x-2xy-15y=0
∴(x+3y)(x+5y)=0
∵x>0, y>0
∴x-5y=0, 即x=5y.
2x+2xy+3y
∴x=25y∴
x-xy+y
2×25y+225y
2
+3y
=
25y-25y
2
+y
50y+10y+3y
==3
25y-5y+y
第16课时 分数指数幂与幂的运算
课时目标
1.理解分数指数幂的概念.
2.能熟练进行分数指数幂与根式的相互转化.
3.掌握幂的运算法则.
识记强化
1.分数指数幂的意义.
(1)正数的正分数指数幂.
n
a=a
m
(a>0, m,
n∈N
*
, 且n>1)
(2)正数的负分数指数幂.
a= (a>0,
m, n∈N
*
, 且n>1)
(3)0的分数指数幂.
0的正分数指数幂等于0,
0的负分数指数幂没有意义.
2.有理指数幂的性质.
?
m
n
m
n
?1?a
r
a
s
=a
rs
?a>0,r
,s∈Q?.
?2??a
r
?
s
=a
r
s
?a>0,r,s∈Q?.
+
?3??ab?
r
=a
r<
br>b
r
?a>0,b>0,r∈Q?.
)
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
5
-
1.把根式?a-b?
2
改写成分数指数幂的形式爲( )
A.(a-b)
?
2
5
?
2
5
?
B.(a-b)
2
5
5
2
C.a-b
答案:A
D.a-b
-
2
5
2
5
2
解析:原式=[(a-
b)]=(a-b)
3
3
2
?-5?]
4
1
5<
br>?
2
5
.故选A.
2.化简[的结果爲( )
A.5
B.5
C.-5 D.-5
答案:B
解析:[=5=5=5, 故选B.
3.下列等式能够成立的是( )
n
?
7
7
A.
?
m
7
(m≠n,
m≠0)
?
m
?
=n·
B.
12
4
?-
3?
4
=(-3)
3
4
1
3
1
3
3
?-5?
2
]
4
13
?
=(5
2)
34
2?
1
4
1
2
C.x
3
+y
3
=(x+y) (x≥0, y≥0)
D.9=3
答案:D <
br>n
?
7
n
7
-
?
解析:∵
?
m
?
=
7
=n
7
·m
7
, ∴A错;
m
∵
∵
∵
12
4
?-3?
4
=<
br>12
3
4
=3≠(-3)
≠(x+y)
3
4
1
3
1
3
3
1
3
,
∴B错;
1
3333
x+y=(x+y)
4
, ∴C错;
9=9=3, ∴D正确, 故选D.
a
2
4.式子(a>0)经过计算可得( )
3
2
a·a
6
A.a B.-a
5
56
C.a
6
D.a
5
36
1
3
答案:D
6
解析:原式==a=a=a
5
.
5.设x, y, z∈R,
xyz≠0, 且4
x
=6
y
=144
z
, 则( )
111211
A.=+ B.=+
zxyzxy
121112
C.=+ D.=+
zxyzxy
答案:D
2-
7
6
5
6
解
析:设4
x
=6
y
=144
2
=t, 则4=t,
6=t, 144=t, ∴36=t.又144=4×36, ∴t
112
=t·t,
即=+, 选D.
zxy
6.已知0
-3x+1=0,
则x-x
A.1 B.-1
C.1或-1 D.-5
答案:B <
br>1
2
?
1
2
1
x
2
y
1<
br>x
1
y
1
z
2
y
1
z
的值
爲( )
解析:∵x
2
-3x+1=0, ∴x
2
+1=3x,
∵0
?
1
-2
2
)=x+x
1
-2=3-2=1.又
-
1
1
2
0
2
?
1
2
?
1
x-1
2
=x-=<0,
∴x-x
2
=-1.
xx
11
故选B.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
3
7.用分数指数幂
表示:
?
1
2
?
1
12
xy
2
6
4
x
5
·y
3
=________.
答案:x
解析:
y
==x
15
?
36
3
6
xy
2
1
8
4
x
5
·y
3
x
y
23
?
34
=x
?
1
2
y
?
1
12
8.若10=3
1
答案:
3
解析:10
2
x
-
y
?
4
-<
br>, 10
y
=27, 则10
2
xy
=________.
=(10
x
)
2
÷10
y
=(3
?
1
8
2
4
)÷27=3
?
1
4
1
÷3=.
3
3
4
111
9.若a, b, c爲正实数,
a
x
=b
y
=c
z
, ++=0,
则abc=________.
xyz
答案:1
解析:设a
x
=b
y
=c
z
=k, 则k>0,
a=k, b=k, c=k, 因此abc=kkk=k
k
0
=1.
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)计算:
1
?
0.5
8
?
?
3
??
2-2
(1)?
2
?
-0.75+6×
??
;
?
4
??
27
?
2
1
x
1
y
1
z<
br>1
x
1
y
1
z
111
??
xyz<
br>=
1
2
2
(2)(0.25)
?<
br>?
2015
?
0
?
2
×[(-2)
3
]
?
3
+10(2-3)
-
1
-10×3
0.5
; -
?
-2×
??
2014
??
1
2<
br>1
8
3
5
2
1
?
?
3
3<
br>?
4-
1
?
-
1
. (3)(7+43)-81+3
2-2×
?
+2×
?
8
??
3
?
18?
2
?
0.5
-0.75
2
+6
-
2
×
??
3
解:(1)
?
?
4
??
27
?
3
?
2
?
2
?
3
?2
1
??
2
?
3
?
?
3
??
=
??
2
??
-
?
4
?
××??
3
??
36
3
3
?
2
1
?
2
?
-
2
=-
?
+×
2<
br>?
4
?
36
?
3
?
3919
=-+
×
216364
=1.
(2)(0.25)
?
1
22
1
2
?
2015
?
0
?
2
×[(-2)
3
] -
?
-2×
??
2014
??
1
2
-
2
?
2
3
+10(2-3)
1
-10×3
0.5
1
-
=[(0.5)
2<
br>]
?
1
-(-2×1)
2
×(-2)+10×-10×32
2-3
1
=2-4×+10(2+3)-103
4
=21.
1
?
?
3
3
?
4-
1
?
-
1
(3)(7+43)-81+32-2×
?+2×
?
8
??
3
?
=[(2+3)
2
] -(3
4
) +(2
5
)
=2+3-3+8-8+2
=4.
11.(13分)已知x+x
-
(1)x-x
1
;
-
x
2
+x
2
-7
(2).
-
x+x
1
+3
解:(1)将x+x
∴(x-x
即x-x
-<
br>1
1
2
1
8
3
5
2
1
2<
br>1
8
3
5
-2×(2)
-
3
?
2
3
+2×(2
2
)
1
3
1
3
1
2
?
1
2
=3, 计算:
1
2
?
1
2
=3两边平方,
得x+x
1
+2=3
2
, 即x+x
1
=7,
·x
?
1
2
--
1
2
?
?
11<
br>-
1
2
2
)=x+x-2x
2
1
2
=7-2×1=5,
1
2
=±5,
1
2
?
1
2
1
2
?
1
2
∴x-x=(x-x)(x+x)
=±35.
-
1
-
(2)将x+x=7两边平方,
得x
2
+x
2
+2=49,
-
∴x
2
+x
2
=47,
-
x
2
+x
2
-747-7
∴==4.
-
x+x
1
+37+3
能力提升
12.(5分)
1
??
1
??
1
??
1
??
1+
1
??
1+1+1+1+
?
2
32
??
2
16
??
2
8
??
2
4
??
2
2
?
?
1+
1
?
的值等于( )
?
2
?
11
A.1-
64
B.2-
63
22
113
C.-
65
D.
221
??
4
?
1-
2
32
?
答案:B
1111
?
1+
1
?
=2
?
1-
1
2
?
1-
?
·
?
1+
?
·
?
1+
2
?
·
?
1+
4
?
·解析:原式=2
?
…
·
32
?
2
??
2
??
2
??
2
??
2
??
2
?
?
1+
1
2?
·
?
1+
1
?
=2
?
1-
1
?
=2-
1
. …·
3264
?
2
??
2
??
2
?
2
63
13
13.(15分)
设的整数部分爲x, 小数部分爲y, 求x
2
+ 7xy+的值.
y
3-
7
3+ 74-1+ 77-1
1
解:因爲===2+,
222
3- 7
7-1
.
2
7-1
3
原式=2
2
+ 7·2·+=4+7-
7+7+1=12.
2
7-1
2
所以x=2, y=
第17课时 指数函数的基本内容
课时目标
1.理解指数函数的概念和意义.
2.会求与指数函数有关的定义域和值域.
3.会画指数函数的图象, 能用指数函数的图象解决一些简单的问题.
识记强化
1.指数函数的定义.
函数y=a
x
(a>0,
且a≠1)叫做指数函数.
2.指数函数的图象与性质.
a>1 0<a<1
图象
性质
定义域
值域
定点
相应的y值
R
(0, +∞)
图象过点(0,1)即a
0
=1
x>0时, y>1;x=0时, y=1;x>0时, 0<y<1;x=0时,
y
x<0时, 0<y<1. =1;x<0时, y>1.
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.下列函数中,
是指数函数的是( )
+
A.y=x
2
B.y=3
2
x
1
C.y=3×4
x
D.y=3
2
x
答案:D
解析:A项中函数的底数是自变量x,
指数是常数2, 故不是指数函数;B项中函数的底
数是常数3, 指数是2x+1,
而不是自变量x, 故不是指数函数;对于C项, 這个函数中4
x
的
系数是3,
不是1, 故不是指数函数;D项中函数可以化爲y=9
x
, 符合指数函数的定义,
而y
=3
2
x
与y=9
x
的定义域与对应关系相同,
所以它们是同一函数, 即y=3
2
x
是指数函数.故选
D.
1<
br>?
x
2.对函数y=
?
?
2
?
,
使0
C.x>0 D.x>1
答案:C
3.函数y=(a
2
-3a+3)a
x
是指数函数, 则有( )
A.a=1或a=2 B.a=1
C.a=2 D.a>1, 且a≠2
答案:C
解析:由指数函数的概念,
得a
2
-3a+3=1, 解得a=1或a=2.当a=1时, 底数是1,
不
符合题意, 舍去;当a=2时, 符合题意, 故选C.
-
4.函数y=
2
x
1
-8的定义域爲( )
A.[3, +∞) B.[4,
+∞)
C.(3, +∞) D.(4, +∞)
答案:B
--
解析:要使函数有意义, 需2
x
1
-8≥0,
则2
x
1
≥8=2
3
, ∴x-1≥3.得x≥4.故选B.
5.当x>0时, 函数f(x)=(a
2
-1)
x
的值总大于1,
则实数a的取值范围是( )
A.1<|a|<2 B.|a|<1
C.|a|>1
D.|a|> 2
答案:D
解析:根据指数函数性质知a
2
-1>1,
即a
2
>2, ∴|a|>2.
6.下列函数中, 定义域与值域相同的是( )
1
A.y=2
x
B.y=
x-1
C.y=3
答案:C
1
x?1
D.y=2
1
x
1
解析:A选项中, y=2
x
的定义域爲R,
值域爲(0, +∞);B选项中, y=的定义域爲
x-1
{x|x≠1},
值域爲{y|y≠0};C选项中, x-1>0?x>1, 所以y=3
1
>0?3
x-1
1
x?1
1
x?1
的定义域爲(1, +∞),
又
1
x
>3
0
=1,
1
所以其值域也爲(1,
+∞);D选项中, y=2的定义域爲(-∞, 0)
1
1
∪(0, +∞),
而≠0?2
x
>0且2
x
≠1, 所以其值域爲(0,1)∪(1,
+∞).所以选C.
x
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.函
答案:{x|-2≤x≤3}
x
2
-x-6
的定义域爲________.
x
2
-x-6
解析:1-3≥0?3≤1?x
2
-x-6≤0?-2≤x≤3.
-
8.若a>0且a≠1,
则函数f(x)=a
2
x
4
+3的图象恒过定点________.
答案:(2,4)
-
解析:令2x-4=0, 得x=2,
∴f(2)=a
0
+3=4,
∴函数f(x)=a
2
x
4
+3的图象恒过定点
(2,4).
x
?
?
2,x<0
9.若函数f(x)=
?
,
则函数f(x)的值域是________.
-
x
?
-2,x>0
?
答案:(-1,0)∪(0,1)
-
解析:由x<0, 得0<2
x
<1;由x>0,
得-1<-2
x
<0.所以函数f(x)的值域爲(-1,0)∪
(0,1).
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
10.(12分)指数函数y=f(x)的图象经过点(π, 2),
试求y=f(x)的解析式及f(0)、f(1)、f(-
π)的值.
解:根据指数函数的定义, 可设指数函数爲y=f(x)=a
x
,
利用待定系数法可求出a的
值.因爲它的图象经过点(π, 2),
f(1)=2,
f(-π)=2
1
?
?
1
?
π
所以2=a,
a=2, 于是f(x)=(2)=2.所以f(0)=2
0
=1,
1
?<
br>x
x
?
?
?
1
-
=2
1
=
.
2
a
11.(13分)已知函数f(x)=a
x
(a>0,
a≠1)在[1,2]上的最大值比最小值大, 求a的值.
2
a
解:(1)当a>1时, f(x)在[1,2]上单调递增,
故a
2
-a=, 即2a
2
-3a=0.
2
3
因爲a>0, 所以a=,
2
a
(2)当02
=, 即2a
2
-a=0.
2
1
因爲a>0, 所以a=.
2
31
综上, a=或.
22
能力提升
x
12.(5分)若集合A={y|y=2, x∈R},
B={y|y=x
2
, x∈R}, 则( )
A.AB B.A?B
C.AB D.A=B
答案:A
解析:A={y|y>0},
B={y|y≥0}, 故AB.
13.(15分)对于A年可成材的树木,
在此期间的年生长率爲a%, 以后的年生长率爲
b%(a>b), 树木成材后, 既可以出售树木,
重栽新树苗;也可让其继续生长.
(1)问哪一种方案可获得较大的木材量?
(2)对于5年成材的树木, 用哪种方案可获得较大的木材量?(2≈1.149)
解:(1)只需考虑2A年的情形, 设新树苗的木材量爲Q, 则2A年后有两种结果:
①连续长2A年, 木材量N=Q(1+a%)
A
(1+b%)
A
;
②生长A年后再重栽, 木材量M=2Q(1+a%)
A
.
M2
∵=,
N
?1+b%?
A
∴当(1+b%)
A
<2时,
用重栽的方案较好;
当(1+b%)
A
>2时, 用连续生长的方案较好.
(2)当A=5时, 考虑(1+b%)
5
=2, 解得b=14.9.
因此, 对于5年成材的树木, 当5年以后的生长率低于14.9%, 应考虑重栽,
当5年以后
的生长率高于14.9%时应考虑用连续生长的方案.
第18课时 指数函数图象及应用
1
5
课时目标
1.加深指数函数图象的认识,
掌握图象的变换.
2.能利用图象解决一些简单问题.
识记强化
1.两类指数函数图象
(1)a>1 (2)0
11
2.指数函数y=a
x
,
当a=2, a=, a=10, a=时, 图象爲图中的①、②、③、④
210
课时作业
(时间:45分钟, 满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1
?
x
1.函数f(x)=π
x
与g(x)=
?
?
π
?
的图象关于( )
A.原点对称 B.x轴对称
C.y轴对称
D.直线y=-x对称
答案:C
1
?
x
-
解析:设点(x,
y)爲函数f(x)=π
x
的图象上任意一点, 则点(-x, y)爲g(x)=π
x
=
?
?
π
?
的图
1
?
x
象上的点.因爲点(x, y)与点(-x, y)关于y轴对称, 所以函数f(x)=π
x
与g(x)=
?
?
π
?
的图象关
于y轴对称, 选C.
1
?
|
x
|
2.函数y=
?
?
2
?
的图象是( )
答案:B
1
x<
br>解析:因爲y=
?
1
?
2
?
|
x
|
=
?
??
,x≥0
?
?
?
2
?<
br>?
1
?
所以选B.
?
?
-
2
?
x
,x<0
,
3.要得到函数y=2
1
-
2
x
的图象, 只需将指数函数
y=
?
1
?
4
?
?
x
的图象(
A
.向左平移1个单位
B.向右平移1个单位
C.向左平移
1
2
个单位
D.向右平移
1
2
个单位
答案:D
1-2
?<
br>?
1
?
解析:y=
?
1
?
4
??
x
=2
-
2
x
=2
?
x?
2
?
?
.向右平移
1
2
个单位.
)
4.函数①y=a
x
;②y=b
x
;③y=c
x
;④y=d
x
的图象如
图所示, a, b, c, d分别是下列四
514
个数:, 3, , 中的一个,
则对应的a, b, c, d的值是( )
4311
514541
A., 3,
, B.3, , ,
43114113
415145
C., , 3,
D., , , 3
11343114
答案:C
解析:方法一:从第一象限看指数函数的图象, 逆时针方向底数依次从小变大, 故选C.
541
方法二:直线x=1与函数图象的交点的纵坐标从上到下依次爲c, d, a, b,
而3>>>,
4113
故选C.
-
5.已知函数f(x)=a
xb
的图象如图所示, 其中a, b爲常数,
则下列结论正确的是( )
A.a>1, b<0
B.a>1, b>0
C.00 D.0答案:D
--
解析:由图象, 知f(x)=a
xb
在R上单调递减,
则0b
<1=a
0
,
所以-b>0, 即b<0.故选D.
1
6.函数y=a
x
-(a>0, a≠1)的图象可能是( )
a
答案:D
1
解析:A, B选项中, a>1,
于是0<1-<1, 所以图象与y轴的交点的纵坐标应在(0,1)之间,
a
1
显然A, B的图象均不正确;C, D选项中, 0a
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分,
共15分)
33
7.已知指数函数f(x)的图象经过点
?
-,
?
,
则f(3.14)与f(π)的大小关系爲
?
29
?
________.
答案:f(3.14)
3
3
3
?
3
-
?
=,
a
2
=解析:∵f(x)是指数函数, ∴可设f(x)=a
x
(a>0,
a≠1), 由已知, 得f
?
?
2
?
99
, 即a=3,
∴f(x)=3
x
.
∵3.14<π, ∴f(3.14)
x
-1|+1(a>0且a≠1)的图象有两个公共点,
则a的取值范
围是________.
1
答案:2
解析:当a>1时, 通过平移变换和翻折变换可得如图(1)的图象,
则由图可知1<2a<2, 即
1
1矛盾;
2
=3
?
3
2
(1) (2)
当01
2
?<
br>9.若函数f(x)=
?
?
1
?
,?x≥0?,
?<
br>?
3
?
x
1
,?x<0?,
x
1
)则不等式|f(x)|≥的解集爲________.
3
答案:{x|-3≤x≤1}
1
?
11111
解析:①当x<0时,
|f(x)|=
?
≥, 即≥或≤-, ∴-3≤x<0.
?
x
?
3x3x3
?
1
?
x
?
≥
1
,
即
?
1
?
x
≥
1
,
∴0≤x≤1.由①②可得-3≤x≤1. ②当x≥0时,
?
??
3
??
3
?
3
?
3
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
+
10.(12分)画出函数y=2
|
x
1|
的图象,
并根据图象指出它的单调区间.
?
?
1
?
x
+
1
?x<-1?
?
+
解:y=2
|
x
1|
=
?
?
2
?
)
?
?
2
x
+
1
?x≥-1?
1
?
x
+
1
(x<-1)的图象作出,
而它的图象是由y
1
=其图象分成两部分, 一部分是将y
1
=
?<
br>?
2
?
?
1
?
x
沿x轴的负方向平移一个单
位得到的,
另一部分是将y
2
=2
x
+
1
(x≥-1)的图象作出,
即将
?
2
?
y=2
x
的图象向左平移一个单位得到的.如图
, 可知单调递减区间爲(-∞, -1], 单调递增
区间是[-1, +∞).
11.(13分)画出函数y=|3
x
-1|的图象,
并利用图象回答:k爲何值时, 方程|3
x
-1|=k无
解?有一解?有两解?
解:函数y=|3
x
-1|的图象是由函数y=
3
x
的图象向下平移一个单位后,
再把位于x轴下
方的图象关于轴翻折到x轴上方得到, 函数图象如图所示.
当k<0时,
直线y=k与函数y=|3
x
-1|的图象无交点, 即方程无解;
当k=0或k≥1时, 直线y=k与函数y=|3
x
-1|的图象有唯一的交点,
即方程有一解;
当0
-1|的图象有两个不同交点, 即方程有两解.
能力提升
x
xa
12.(5分)函数y=(0|x|
答案:D
?
a
x
,x>0,
xa
x
?
解析:函数定义域爲{x|x∈R, x≠0},
且y==
?
x
当x>0时,
函数是一个指
|x|
?
-a,x<0.
?
数函数,
因爲0x
(x<0)的图象关于
x轴对称, 函数递增.
41
1
-
2,
?
.
13.(15分)函数f(x)=(a
x
+a
x
)(a>0,
且a≠1)的图象经过点
?
9
??
2
(1)求 f(x)的解析式;
(2)证明 f(x)在[0, +∞)上是增函数.
41
2,
?
, 解:(1)∵f(x)的图象过点
?
9<
br>??
1411
2
1
?
41
-
a+
2
=. ∴(a
2
+a
2
)=, 即
?
a
?
9292
?
1
整理得9a
4
-82a
2
+
9=0, 解得a
2
=9或a
2
=.
9
1
又a>0, 且a≠1, ∴a=3或a=.
3
1
-
当a=3时,
f(x)=(3
x
+3
x
);
2
11
?
1
?
x
?
1
?
-
x
?
1
x
-
x
当a=时, f(x)=
?
+=(3+3)
32<
br>??
3
??
3
??
2
1
-
综上可知
, 所求解析式爲f(x)=(3
x
+3
x
).
2
(2)设x
1
, x
2
∈[0, +∞),
且x
1
, 则
1
x
1
x-x-x
f(x
1
)-f(x
2
)=(3
1
+3
1
)-(3
2
+3
2
)
22
=
.
xx
x+x
∵0≤x
1
≤x
2
,
∴3
1
-3
2
<0, 且3
12
>1.
∴f(x
1
)-f(x
2
)<0,
即f(x
1
)
).
∴f(x)在[0,
+∞)上是增函数.
第19课时 指数函数的性质及应用(1)
课时目标
1.理解指数函数的单调性.
2.能利用指数函数的单调性比较指数式的大小.
3.会解决与指数函数有关的综合问题.
识记强化
1.指数函数的单调性
(1)当0<a<1时指数函数y=a
x
爲减函数.
(2)当a>1时指数函数y=a
x
爲增函数.
2.比较指数式的大小,
首先要把两指数式化爲同底指数幂的形式, 然后根据底数的值,
结合指数函数的单调性,
判断出指数式的大小.
课时作业
(时间:45分钟,
满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题,
每小题5分, 共30分)
1.若函数f(x)=(2a-1)
x
是R上的减函数,
则实数a的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1, +∞)
1
?
C.
?
?
2
,1
?
D.(-∞, 1)
答案:C
1
?
1
解析:由已知,
得0<2a-1<1, 则?
?
2
,1
?
.
2
2.已知a=0.86
0.75
,
b=0.86
0.85
, c=1.3
0.86
, 则a, b,
c的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>b>a
D.c>a>b
答案:D
解析:∵函数y=0.86
x
在R上是减函数,
∴0<0.86
0.85
<0.86
0.75
<1.又1.3
0.8
6
>1, ∴c>a>b.
4
x
-1
3.函数f(x)=
x
的图象关于( )
2
A.原点对称 B.直线y=x对称
C.直线y=-x对称
D.y轴对称
答案:A
4
x
-1
x
-
x
-
解析:由题意可知,
函数f(x)的定义域爲R, 且f(x)=
x
=2-2,
f(-x)=2
x
-2
x
=
2
-f(x),
所以函数f(x)爲奇函数, 故选A.
4.函数y=f(x)爲奇函数, x>0时,
f(x)=10
x
, 当x<0时, 则f(x)等于( )
A.10
x
B.10
x
-
C.-10
x
D.-10
x
答案:D
解析:当x<0时, -x>0,
-
所以f(-x)=10
x
.
又因爲f(x)爲奇函数,
-
所以f(-x)=-f(x)=10
x
,
-
所以x<0时, f(x)=-10
x
.故选D.
1
?
|
x
|
5.关于x的方程
?
?
2
?
=a+1有解, 则a的取值范围是( )
A.0C.a≥1 D.a>0
-
答案:B
1
?
|x
|
解析:设f(x)=
?
?
2
?
,
其图象如图所示,
由图得0
6.设函数f(x)=a
|
x
|
(a>0,
且a≠1), f(2)=4, 则( )
A.f(-2)>f(-1)
B.f(-1)>f(-2)
C.f(1)>f(2)
D.f(-2)
1
-
解析:f(2)=4, ∴a
2
=4,
a=, f(x)=2
|
x
|
, f(x)在(-∞,
0)上单调递减-2<-1, ∴f(-
2
2)>f(-1), 选A.
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
1
?
x-
3
7.满足
?
?
4
?
>16的x的取值集合
是________.
答案:(-∞, 1)
1
?
x
-
3
?
1
?
x
-
3
>
?
1
?
-
2
, 利用指数函数的单调性, 得x-3<-2, 即x<1.
解析:
?
>16, 即
?
4
??
4
??
4
?
8.函数y=1-3
x
的值域爲________.
答案:[0,1)
解析:由3
x
>0, 得-3
x
<0,
∴1-3
x
<1, 又1-3
x
≥0,
所以0≤1-3
x
<1, 所以函数y=
1-3
x
的值域爲[0,1).
9.根据条件写出正数a的取值范围:
-
(1)若a
0.3
<a
0.2
,
则a∈________;
(2)若a
7.5
<a
4.9
,
则a∈________;
(3)若a<1, 则a∈________;
(4)若a<a, 则a∈________.
答案:(1)(1, +∞)
(2)(0,1) (3)(0,1) (4)(1, +∞)
-
解析:(1)∵
-0.3<0.2, a
0.3
<a
0.2
,
∴函数y=a
x
是增函数, 故a∈(1, +∞).
(2)∵7.5>4.9,
a
7.5
<a
4.9
, ∴函数y=a
x
是减函数,
故a∈(0,1).
7
(3)∵a<1=a
0
,
>0.∴函数y=a
x
是减函数, 故a∈(0,1).
4
2
(4)∵<1, a
3
<a
1
,
∴函数y=a
x
是增函数, 故a∈(1, +∞).
3
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
2
?
-x
2
-4x
?
10.(12分)(1)求函数y=
?
5
?的单调区间.
1
-x
2
+2x
(2)求函数y=()的值域.
3
2
?
u
2
2
-4x.函数y=
??u
在R上是减函数, 函数解:(1)函数的定义域是R.设y=
?
, u=-x
?
5
??
5
?
2
?
u=-x
2<
br>-4x在区间[-2, +∞)上是减函数, 在(-∞, -2)上是增函数,
所以函数y=
?
?
5
?
的单调递增区间是[-2, +∞),
单调递减区间是(-∞, -2).
1
t
11
-x
2
+2
x
1
2
(2)令-
x
+2
x
=
t
, 则
t
≤1.
y
=(), (
t
≤1)
∴
y
≥∴函数
y
=()的值域爲[,
3
333
+∞)
11.(13分)若a>0且a≠1,
试比较a与a的大小.
1
31
x+
?
2
≥0, 解:∵
x
2
+x+1-=x
2
+x+=
?
44
?
2
?
3
∴x
2
+x+1≥.
4
(1)当a>1时, f(x)=a
x
在R上爲增函数, 此时a
x
2
+x+1
7
4
2
3
7
4
2<
br>-x
2
-4x
x
2
+x+1
3
4
≥
a;
≤a.
3
4
3
4
(2)当0x
在R上爲减函数, 此时a
能力提升
-
e
x
+e
x
12.(5分)函数y=
x
-
x
的图象大
致爲( )
e-e
x
2
+x+1
e<
br>x
+e
x
解:首先∵f(-x)=-f(x)∴f(x)爲奇函数.图象关于原
点对称.排除D, 化简y=
x
-
x
e-e
e
2
x
+1
2
=
2
x
=1+
2
x
可得,
x>0时, 函数单调递减, 排除B、C.故选A.
e-1e-1
4
x
+
a
13.(15分)已知函数f(x)=
x
爲偶函数.
2
(1)求a的值;
(2)判断函数f(x)的单调性, 并求其最小值.
解:(1)由偶函数的定义, 可得
-
4
x
+a4
x+a1+a·4
x
4
x
+a
=
x
,
∴=
x
,
-
22
x
2
2
x
即
(a-1)·(4
x
-1)=0.
∵上式对于x∈R恒成立, ∴a-1=0,
即a=1.
4
x
+1
x
1
(2)由(1),
得f(x)=
x
=2+
x
.
22
取任意两个实数x
1
,
x
2
且x
1
, 则
f(x
1
)-f(x
2
)
.
xxxx
2
-
∵x
1
, ∴2<2
又2
1·2
xx
2
x
1
x
2
>0,
∴有以下两种情况 :
-1<0, ①当x
1
<0时,
0<2
1
<2
2
<1,
∴2
1
·2
∴f(x
1
)-f(x
2
)>0,
即f(
1
)>f(x
2
),
∴f(x)在(-∞,
0)上是减函数;
xxxx
②当x
2
>x
1
>0时,
2
2
>2
1
>1,
∴2
1
·2
2
-1>0,
∴f(x
1
)-f(x
2
)<0,
即f(x
1
)
),
∴f(x)在(0,
+∞)上是增函数.
从而f(x)在(-∞, 0)上是减函数, 在(0, +∞)上是增函数.
故当x=0时, f(x)
min
=f(0)=2.
第20课时 指数函数的性质及应用(2)
课时目标
1.加深对指数函数性质的认识.
2.能够熟练运用指数函数的性质解决一些综合问题.
识记强化
1.指数函数y=a
x
, 底数a>0,
a≠1.01时爲增函数.
2.复合函数单调性判定方法是同增、异减,
但必须注意复合函数的定义域.
3.比较指数式大小, 一要注意化成同底的幂的形式,
二要注意和1的大小关系.
课时作业
(时间:45分钟,
满分:90分)
一、选择题(本大题共6小题, 每小题5分, 共30分)
1.若函数y=(a
2
-1)
x
在(-∞, +∞)上爲减函数,
则a满足( )
A.|a|<1 B.1<|a|<2
C.1<|a|<
2 D.1<a< 2
答案:C
解析:由指数函数的单调性知0<a
2
-1<1,
解得1<a
2
<2,1<|a|< 2.
f?x-4?,x>0,
?
?
2.若函数f(x)=
?
x
1
则f(2016)=( )
2+,x≤0,
?
3
?
45
A. B.
33
8
C.2 D.
3
答案:A
14
解析:
依题意f(2016)=f(4×504+0)=f(0)=2
0
+=.
33
1
1
?
b
?
1
?
a
3.若<
?
<<1, 则( )
2
?
2
??
2
?
A.aa>1
C.0答案:D
1
?
x
1
?
1
?
b
?
1
?
a
?
1
?
0
, ∴0?
在R上是减函数, <<<1=
?
2
??
2
?
2
?
2
??
2
?
1
?
1-x
2
4.函数f(x)=
?
的单调递增区间爲( )
?
2
?
A.[0,1] B.[-1,0]
C.(-∞, 0] D.[0, +∞)
答案:D
1
?
1-x
2
1
?
解析:由于底数∈(0,1),
所以函数f(x)=
?
2
?
的单调性与y=1-x
2
的单调
性相反, f(x)
2
1
?
1-x
2
=
?
的单调递增区间就是y=1-x
2
的单调递减区间.由y=1-x
2
的图象(图略), 可
?
2
?
知:当x≤0时,
y=1-x
2
是增函数;当x≥0时, y=1-x
2
是减函数.所以函数<
br>1
?
1-x
2
?
f(x)=
?
2
?
的单调递增区间爲[0, +∞).
5.已知方程|2
x
-1|=a有两个不等实根, 则实数a的取值范围是( )
A.(-∞, 0) B.(1,2)
C.(0, +∞) D.(0,1)
答案:D
?
2
x
-1,x≥0
?
解析:函数y=
|2
x
-1|=
?
x
, 其图象如图所示.由直线y=a与y=|2
x
-1|
?
?
-2+1,x<0
的图象相交且有两个交点,
可得0
?
?
?
2-a?x+1,x<1
f?x
1
?-f?x
2
?
6.已知
f(x)=
?
x
, 对任意实数x
1
,
x
2
且x
1
≠x
2
都有>0成立, 那
x
1
-x
2
?
a,x≥1
?
么a的取值范围是( )
3
?
3
,2
B.
?
1,
?
A.
?
?
2
??
2
?
C.(1,2)
D.(1, +∞)
答案:A
a>1
?
?
f?x
1?-f?x
2
?
解析:由>0, 可知函数f(x)在R上单调递增,
所以有
?
2-a>0
, 解
x
1
-x
2
?
?
?2-a?×1+1≤a
1
3
得≤a<2.故选A.
2
二、填空题(本大题共3个小题, 每小题5分, 共15分)
7.已知a=0.8
0.7
, b=0.8
0.9
,
c=1.2
0.8
, 则a、b、c的大小关系是________.
答案:c>a>b a=0.8
0.7
<1,
b=0.8
0.9
<1.
解析:又0.8
0.7
>0.8
0.9
,
且c=1.2
0.8
>1, 所以c>a>b.
1
8.若函数f(x)=a+
x
是奇函数, 则a= ________.
4+1
1
答案:-
2
11
解析:∵f(x)满足f(-x)=-f(x), 且定义域爲R,
∴f(0)=0, 即a+=0, ∴a=-.
22
9.函数y=0.3的递减区间是________.
答案:[1, +∞)
解析:令u=x
2
-2x-3=(x-1)
2
-4在[1,
+∞)上单调递增.又因爲y=0.3
u
是减函
数.
故y=0.3的递减区间是[1, +∞).
三、解答题(本大题共4小题, 共45分)
+
10.(12分)已知-1≤x≤2,
求函数f(x)=3+2×3
x
1
-9
x
的值域.
+解:f(x)=3+2×3
x
1
-9
x
=-(3
x)
2
+6×3
x
+3.
令3
x
=t,
则y=-t
2
+6t+3=-(t-3)
2
+12.
1
∵-1≤x≤2, ∴≤t≤9.
3
∴当t=3, 即x=1时,
y取得最大值12;
x
2
-2x-3
x
2
-2x-3
当t=9, 即x=2时, y取得最小值-24.
即f(x)的最大值爲12,
最小值爲-24.
∴函数f(x)的值域爲[-24,12].
-
10
x
-10
x
11.(13分)已知f(x)=
x
-
.
10+10
x
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)证明:f(x)在定义域内是增函数;
(3)求f(x)的值域.
10
x
-10
x
解:(1)∵f(x)的定义域爲R,
且f(-x)=
-
x
=-f(x).
10+10
x
∴f(x)是奇函数.
-
10
x
-
10
x
10
2
x
-1
(2)证明:f(x)=
x<
br>
-
=
10+10
x
10
2
x
+1
2
=1-
2
x
.令x
2
>x
1
,
则
10+1
f(x
2
)-f(x
1
)=
.
∵10
x
爲增函数,
∴当x
2
>x
1
时, 10
2x
2x
2<
br>-
-=
-10
2x
2x
1
>0.
又∵10
1
+1>0,10
2
+1>0,
∴当x
2
>x
1
时,
f(x
2
)-f(x
1
)>0,
即f(x
2
)>f(x
1
)
所以f(x)是增函数.
10
2
x
-1
(3)令y=f(x),
由y=
2
x
, 解得:
10+1
1+y
10
2
x
=.
1-y
∵10
2
x
>0, ∴-1<y<1
即f(x)的值域爲(-1,1).
能力提升
1
?
a
?
1
?
b
12.(5分)已知实数a、b满足等式
?
?
2
?
=
?
3
?
, 下列五个关系式:①0③0A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:B
1
?
x
?
1
?
x
的图象可知, 解析:
由y=
?
与y=
?
2
??
3
?
1
?
a
?
1
?
b
当a=b=0时,
?
?
2
?
=
?
3
?
=1;
1
?
a
?
1
?
b
当a?
?
2
?
=
?
3
?
;
1
?
a
?
1
?
b
当a>b>0时,
也可以使
?
?
2
?
=
?
3
?
.
当①②⑤都可以, 不可能成立的关系式是③④两个.
13.(15分)已知函数f(x)=b·a
x
(式中a, b爲常量, 且a>0,
a≠1)的图象经过点A(1,6),
B(3,24).
(1)求f(x);
1
?
x
?
1
?
x
(2)若不等式
?
?
a
?
+
?
b
?-m≥0在x∈(-∞, 1]时恒成立, 求实数m的取值范围.
?
?
6=ab,
解:(1)把A(1,6),
B(3,24)代入f(x)=b·a, 得
?
?
24=b·a
3
.
?
x
?
?
a=2,
结合a>0且a≠1, 解得
?
?
b=3.
?
∴f(x)=3·2
x
.
1
?
x
?
1
?
x
(2)要使
?
?
2
?
+
?
3
?
≥m在(-∞, 1]上恒成立,
1
?
x
?
1
?
x
只需保证函数y=
?
?
2
?
+
?
3
?
在(-∞,
1]上的最小值不小于m即可.
1
?
x
?
1
?
x
∵函数y=
?
?
2
?
+
?
3
?<
br>在(-∞, 1]上爲减函数,
1
?
x
?
1
?<
br>x
5
∴当x=1时, y=
?
+有最小值.
?
2
??
3
?
6
5
∴只需m≤即可.
6
第21课时 对数与对数的运算(1)
课时目标
1.理解对数的概念.
2.掌握对数的基本性质.
3.能够熟练地运用对数的运算性质进行计算.
识记强化
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-
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