第三章 函数的概念与性质(单元测试)(含解析)2025-2026学年人教A版(2019)数学必修第一册

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第三章 函数的概念与性质(单元测试)(含解析)2025-2026学年人教A版(2019)数学必修第一册

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第三章 函数的概念与性质
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
1.(5分)下列各曲线中,不能表示y是x的函数的是(  )
A. B.
C. D.
2.(5分)函数f(x)的定义域为(  )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[,2)∪(2,+∞) D.(﹣∞,2)∪(2,+∞)
3.(5分)已知函数,则的值为(  )
A.1 B.2 C.﹣3 D.
4.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是(  )
A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3]
5.(5分)若,则f(x)的解析式为(  )
A.f(x)=x2﹣x B.f(x)=x2﹣x(x≥0)
C.f(x)=x2﹣x(x≥1) D.f(x)=x2+x
6.(5分)若定义在实数集R上的f(x)满足:x∈(﹣3,﹣1)时,f(x+1)=ex,对任意x∈R,都有成立.f(2019)等于(  )
A.e2 B.e﹣2 C.e D.1
7.(5分)若函数f(x)且满足对任意的实数x1≠x2都有0成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)
8.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,那么实数t的取值范围是(  )
A.[,+∞) B.[2,+∞) C.(0,] D.[0,]
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.(5分)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是(  )
A. B.y=x C.y=x2 D.
10.(5分)下列各组函数表示的是同一个函数的是(  )
A.与
B.f(x)=|x|与
C.f(x)=x+1与g(x)=x+x0
D.与g(x)=x0
E.与
11.(5分)给出下列命题,其中是错误命题的是(  )
A.若函数f(x)的定义域为[0,2],则函数f(2x)的定义域为[0,4]
B.函数的单调递减区间是(﹣∞,0)∪(0,+∞)
C.若定义在R上的函数f(x)在区间(﹣∞,0]上是单调增函数,在区间(0,+∞)上也是单调增函数,则f(x)在R上是单调增函数
D.x1,x2是f(x)定义域内的任意的两个值,且x1<x2,若f(x1)>f(x2),则f(x)是减函数
12.(5分)已知函数f(x)对任意x∈R都有f(x+4)﹣f(x)=2f(2),若y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,且对任意的x1,x2∈(0,2),且x1≠x2,都有0,则下列结论正确的是(  )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)的周期T=4
C.f(2022)=0
D.f(x)在(﹣4,﹣2)单调递减
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分
13.(5分)若幂函数图象过点(8,4),则此函数的解析式是y=    .
14.(5分)设函数,若f(f(x))=x恒成立,则实数a的值为    .
15.(5分)设f(x),若f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围为     .
16.(5分)已知函数f(x)的定义域为R,且对 x∈R都有f(x)+f(﹣x)=0当x≥0时,f(x)=x2+2x,则函数f(x)的零点为     ;不等式f(f(x))+f(x+1)<0的解集为     .
四、解答题:本小题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知定义在[﹣1,2]的一次函数f(x)为单调增函数,且值域为[﹣3,3].
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)求函数f[f(x)]的解析式并确定其定义域.
18.(12分)已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求f(x)在上的最大值;
(3)若函数f(x)在区间[2a,a+1]上不单调,求实数a的取值范围.
19.(12分)某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益(单位:元)满足R(x)其中x(单位:台)是仪器的月产量.
(1)将利润表示为月产量的函数f(x);
(2)当月产量为何值时,公司利润最大?最大为多少元?(总收益=总成本+利润)
20.(12分)已知函数f(x)(a≠1).
(1)若a>0,求f(x)的定义域;
(2)若f(x)在区间[0,1]上是减函数,求实数a的取值范围.
21.(12分)已知函数f(x)=﹣x2+mx﹣m.
(1)若函数f(x)的最大值为0,求实数m的值;
(2)若函数f(x)在[﹣1,0]上单调递减,求实数m的取值范围;
(3)是否存在实数m,使得f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3]?若存在,求出实数m的值;若不存在,说明理由.
22.(12分)已知函数f(x)是定义在区间[﹣2,2]上的奇函数,且f(﹣2)=2,若对于任意的m,n∈[﹣2,2]有0.
(1)判断函数的单调性(不要求证明);
(2)解不等式f(2x+3)<f(1﹣x);
(3)若f(x)≤﹣2at+2,存在x∈[﹣2,2],对于任意的a∈[﹣2,2],不等式恒成立,求实数t的取值范围.
第三章 函数的概念与性质
参考答案与试题解析
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
1.(5分)下列各曲线中,不能表示y是x的函数的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由已知结合函数的定义检验各选项即可判断.
【解答】解:根据函数的定义可知,对于定义域内任意x,都有唯一的y与之对应,结合选项可知,C不符合题意.故选:C.
【点评】本题主要考查了函数定义的应用,属于基础题.
2.(5分)函数f(x)的定义域为(  )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[,2)∪(2,+∞) D.(﹣∞,2)∪(2,+∞)
【答案】C
【分析】根据二次根式的性质以及分母不是0,求出函数的定义域即可.
【解答】解:由题意得:
,解得:x且x≠2,
故函数的定义域是[,2)∪(2,+∞),
故选:C.
【点评】本题考查了求函数的定义域问题,考查二次根式的性质,是一道基础题.
3.(5分)已知函数,则的值为(  )
A.1 B.2 C.﹣3 D.
【答案】A
【分析】根据题意,结合函数的解析式,将 从里到外的每一个函数值代入分段函数里算出即可.
【解答】解:根据题意,,
则,,,
所以 ,
故选:A.
【点评】本题考查分段函数函数值的计算,涉及分段函数的解析式,属于基础题.
4.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是(  )
A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3]
【答案】D
【分析】由已知中函数的单调性及奇偶性,可将不等式﹣1≤f(x﹣2)≤1化为﹣1≤x﹣2≤1,解得答案.
【解答】解:∵函数f(x)为奇函数.
若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1,
又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1,
∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1),
∴﹣1≤x﹣2≤1,
解得:x∈[1,3],
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是抽象函数及其应用,函数的单调性,函数的奇偶性,难度中档.
5.(5分)若,则f(x)的解析式为(  )
A.f(x)=x2﹣x B.f(x)=x2﹣x(x≥0)
C.f(x)=x2﹣x(x≥1) D.f(x)=x2+x
【答案】C
【分析】根据题意设1=t,则t≥1,求出f(t),即可得出f(x)的解析式.
【解答】解:函数,
设1=t,则t≥1,
∴t﹣1,
∴f(t)=(t﹣1)2+(t﹣1)=t2﹣t,
∴f(x)=x2﹣x,(x≥1).
故选:C.
【点评】本题考查了利用换元法求函数解析式的应用问题,是基础题.
6.(5分)若定义在实数集R上的f(x)满足:x∈(﹣3,﹣1)时,f(x+1)=ex,对任意x∈R,都有成立.f(2019)等于(  )
A.e2 B.e﹣2 C.e D.1
【答案】B
【分析】根据题意,分析可得f(x+4)f(x),据此可得f(2019)=f(﹣1+2020)=f(﹣1),结合函数的解析式求出f(﹣1)的值,即可得答案.
【解答】解:根据题意,对任意x∈R,都有成立,则有f(x+4)f(x),
即函数f(x)是周期为4的周期函数,
则f(2019)=f(﹣1+2020)=f(﹣1),
x∈(﹣3,﹣1)时,f(x+1)=ex,当x=﹣2时,有f(﹣1)=e﹣2,
则f(2019)=e﹣2,
故选:B.
【点评】本题考查函数的周期性,注意正确求出函数的周期,属于基础题.
7.(5分)若函数f(x)且满足对任意的实数x1≠x2都有0成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(1,+∞) B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)
【答案】D
【分析】若对任意的实数x1≠x2都有0成立,则函数f(x)在R上单调递增,进而可得答案.
【解答】解:∵对任意的实数x1≠x2都有0成立,
∴函数f(x)在R上单调递增,
∴,
解得:a∈[4,8),
故选:D.
【点评】本题考查的知识点是分段函数的应用,正确理解分段函数的单调性,是解答的关键.
8.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,那么实数t的取值范围是(  )
A.[,+∞) B.[2,+∞) C.(0,] D.[0,]
【答案】A
【分析】由当x≥0时,f(x)=x2,函数是奇函数,可得当x<0时,f(x)=﹣x2,从而f(x)在R上是单调递增函数,且满足2f(x)=f(x),再根据不等式f(x+t)≥2f(x)=f(x)在[t,t+2]恒成立,可得x+tx在[t,t+2]恒成立,即可得出答案.
【解答】解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0 时,f(x)=x2
∴当x<0,有﹣x>0,f(﹣x)=(﹣x)2,
∴﹣f(x)=x2,即f(x)=﹣x2,
∴,
∴f(x)在R上是单调递增函数,
且满足2f(x)=f(x),
∵不等式f(x+t)≥2f(x)=f(x)在[t,t+2]恒成立,
∴x+tx在[t,t+2]恒成立,
解得x≤(1)t在[t,t+2]恒成立,
∴t+2≤(1)t
解得:t,则实数t的取值范围是:[,+∞),
故选:A.
【点评】本题考查了函数恒成立问题及函数的奇偶性,难度适中,关键是掌握函数的单调性与奇偶性.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.(5分)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是(  )
A. B.y=x C.y=x2 D.
【答案】ABC
【分析】根据常见函数的性质分别判断即可.
【解答】解:对于A:函数在(0,+∞)递增,符合题意;
对于B:函数在R递增,符合题意;
对于C:函数在(0,+∞)递增,符合题意;
对于D:函数在R递减,不合题意;
故选:ABC.
【点评】本题考查了常见函数的性质,考查函数的单调性问题,是一道基础题.
10.(5分)下列各组函数表示的是同一个函数的是(  )
A.与
B.f(x)=|x|与
C.f(x)=x+1与g(x)=x+x0
D.与g(x)=x0
E.与
【答案】BD
【分析】分别把五个选项中的两函数求定义域且化简,再由函数的特性得答案.
【解答】解:对于A,的定义域为(﹣∞,0),的定义域为(﹣∞,0),
但,与不是同一函数;
对于B,f(x)=|x|与的定义域相同,且|x|,两函数是同一函数;
对于C,f(x)=x+1的定义域为R,g(x)=x+x0的定义域为{x∈R|x≠0},定义域不同,
两函数不是同一函数;
对于D,1(x≠0),g(x)=x0=1(x≠0),两函数是同一函数;
对于E,的定义域为[0,+∞),的定义域为(﹣∞﹣1]∪[0,+∞),
定义域不同,两函数不是同一函数.
故选:BD.
【点评】本题考查函数的特性,分析问题与解决问题的能力,是基础题.
11.(5分)给出下列命题,其中是错误命题的是(  )
A.若函数f(x)的定义域为[0,2],则函数f(2x)的定义域为[0,4]
B.函数的单调递减区间是(﹣∞,0)∪(0,+∞)
C.若定义在R上的函数f(x)在区间(﹣∞,0]上是单调增函数,在区间(0,+∞)上也是单调增函数,则f(x)在R上是单调增函数
D.x1,x2是f(x)定义域内的任意的两个值,且x1<x2,若f(x1)>f(x2),则f(x)是减函数
【答案】ABC
【分析】直接利用函数的性质的应用,函数的定义域,函数的单调性的应用求出结果.
【解答】解:①若函数f(x)的定义域为[0,2],则函数f(2x)的定义域为:
令0≤2x≤2,解得0≤x≤1.故函数f(2x)的定义域为[0,1].故选项A错误.
②函数的单调递减区间是(﹣∞,0)和(0,+∞),故选项B错误.
③如下图,
函数f(x)在区间(﹣∞,0]上是单调增函数,在区间(0,+∞)上也是单调增函数,但是函数在R上不是单调函数.故错误.
④x1,x2是f(x)定义域内的任意的两个值,且x1<x2,若f(x1)>f(x2),即f(x1)﹣f(x2)>0,所以函数f(x)是减函数.故正确.
故选:ABC.
【点评】本题考查的知识要点:函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力.属于基础题型.
12.(5分)已知函数f(x)对任意x∈R都有f(x+4)﹣f(x)=2f(2),若y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,且对任意的x1,x2∈(0,2),且x1≠x2,都有0,则下列结论正确的是(  )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)的周期T=4
C.f(2022)=0
D.f(x)在(﹣4,﹣2)单调递减
【答案】ABC
【分析】根据图象的平移变换规律,奇偶函数的性质、周期的定义、单调性的定义,结合已知条件对每个选项进行判断.
【解答】解:因为y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,所以将y=f(x﹣1)的图象向左平移一个单位,得y=f(x)的图象,关于y轴对称,故y=f(x)是偶函数,故A正确;
则再令“任意x∈R都有f(x+4)﹣f(x)=2f(2),”中的x=﹣2,可得f(﹣2)=﹣f(2)=f(2),故f(2)=0,所以f(x+4)﹣f(x)=2f(2)=0,故f(x+4)=f(x)对任意的x恒成立,故y=f(x)的周期为T=4,故B正确;
所以f(2022)=f(4×505+2)=f(2)=0,故C正确;
因为任意的x1,x2∈(0,2),且x1≠x2,都有0,故f(x)在(0,2)上是单调增函数,根据周期为4,故该函数在(﹣4,﹣2)上也是增函数,故D错误.
故选:ABC.
【点评】本题考查抽象函数条件下的函数的周期性、单调性、对称性等性质以及图象的平移变换,要注意转化思想在解题中的应用.属于中档题.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分
13.(5分)若幂函数图象过点(8,4),则此函数的解析式是y=   .
【答案】
【分析】设幂函数y=xα,代入点的坐标求出α的值.
【解答】解:设幂函数y=xα,α∈R,
其图象过点(8,4),即8α=4,解得α,
所以此函数的解析式是y.
故答案为:.
【点评】本题考查了幂函数的定义与应用问题,是基础题.
14.(5分)设函数,若f(f(x))=x恒成立,则实数a的值为 ﹣3  .
【答案】﹣3.
【分析】由f(x)的解析式,求得f(f(x))的解析式,结合恒等式的性质,可得a的方程,解方程可得a的值.
【解答】解:函数,
若f(f(x))=x,
即为x,
由恒等式的性质可得2a+6=0,且1,
解得a=﹣3,
故答案为:﹣3.
【点评】本题考查函数恒成立问题解法,注意运用恒等式的性质,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
15.(5分)设f(x),若f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围为  (﹣∞,2]  .
【答案】见试题解答内容
【分析】分别由f(0)=a,x2,a≤x综合得出a的取值范围.
【解答】解:当x=0时,f(0)=a,
由题意得:a≤x,
又∵x22,
∴a≤2,
故答案为:(﹣∞,2].
【点评】本题考查了分段函数的应用,基本不等式的性质,是一道基础题.
16.(5分)已知函数f(x)的定义域为R,且对 x∈R都有f(x)+f(﹣x)=0当x≥0时,f(x)=x2+2x,则函数f(x)的零点为  0  ;不等式f(f(x))+f(x+1)<0的解集为  (﹣∞,)  .
【答案】0;(﹣∞,).
【分析】由题意判断函数f(x)是定义域R上的奇函数,求出函数解析式,画出函数的图象,结合图象求出函数f(x)的零点和不等式的解集.
【解答】解:因为函数f(x)的定义域为R,且对 x∈R都有f(x)+f(﹣x)=0,
所以f(x)是定义域R上的奇函数;
当x≥0时,f(x)=x2+2x,
当x<0时,﹣x>0,f(﹣x)=(﹣x)2+2 (﹣x)=x2﹣2x,f(x)=﹣f(﹣x)=﹣x2+2x;
所以f(x),
画出函数f(x)的图象,如图所示:
函数f(x)与x轴仅有一个交点是坐标原点,所以函数f(x)的零点为0;
由题意知,f(x)是定义域R上的奇函数,且为单调增函数;
所以不等式f(f(x))+f(x+1)<0可化为f(f(x))<﹣f(x+1)=f(﹣x﹣1),
f(x)<﹣x﹣1,画出函数y=﹣x﹣1和y=f(x)的图象,
由图象知,不等式化为﹣x2+2x<﹣x﹣1,其中x<0,
解得x,所以不等式的解集为(﹣∞,).
故答案为:0;(﹣∞,).
【点评】本题考查了抽象函数的图象与性质的应用问题,也考查了推理与运算能力,是中档题.
四、解答题:本小题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知定义在[﹣1,2]的一次函数f(x)为单调增函数,且值域为[﹣3,3].
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)求函数f[f(x)]的解析式并确定其定义域.
【答案】见试题解答内容
【分析】(Ⅰ)根据题意,设f(x)=ax+b,结合函数的定义域、值域以及单调性可得,解可得a、b的值,代入函数的解析式,即可得答案;
(Ⅱ)由(1)的结论,f(x)=2x﹣1,可得f[f(x)]=2(2x﹣1)﹣1=4x﹣3,结合函数的定义域可得﹣1≤2x﹣1≤2,解可得x的取值范围,即可得函数f[f(x)]的定义域.
【解答】解:(Ⅰ)根据题意,f(x)为一次函数且在[﹣1,2]单调增函数,
设f(x)=ax+b,
又由其值域为[﹣3,3],则有,解可得,
则f(x)=2x﹣1,(﹣1≤x≤2);
(Ⅱ)由(1)的结论,f(x)=2x﹣1,
则f[f(x)]=2(2x﹣1)﹣1=4x﹣3;
又由f(x)的定义域为[﹣1,2],
则有﹣1≤2x﹣1≤2,解可得0≤x;
则函数f[f(x)]的定义域为[0,].
【点评】本题考查函数解析式以及定义域的计算,关键是求出函数的定义域.
18.(12分)已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求f(x)在上的最大值;
(3)若函数f(x)在区间[2a,a+1]上不单调,求实数a的取值范围.
【答案】(1)f(x)=2(x﹣1)2+1;(2);(3)实数a的取值范围为(0,).
【分析】(1)由题意知二次函数f(x)的对称轴为x=1,从而设函数f(x)=a(x﹣1)2+1(a>0),代入求解即可;
(2)根据二次函数的性质求最大值即可;
(3)由题意知对称轴在区间(2a,a+1)上,从而求得.
【解答】解:(1)∵f(0)=f(2)=3,
∴二次函数f(x)的对称轴为x=1,
设函数f(x)=a(x﹣1)2+1(a>0),
则f(0)=a+1=3,
解得a=2;
故f(x)=2(x﹣1)2+1;
(2)∵|1|>|1|,
∴f(x)max=f()=2×(1)2+1,
即f(x)在上的最大值为;
(3)∵函数f(x)在区间[2a,a+1]上不单调,
∴2a<1<a+1,
解得,0<a;
故实数a的取值范围为(0,).
【点评】本题考查了二次函数的性质的应用,属于基础题.
19.(12分)某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收益(单位:元)满足R(x)其中x(单位:台)是仪器的月产量.
(1)将利润表示为月产量的函数f(x);
(2)当月产量为何值时,公司利润最大?最大为多少元?(总收益=总成本+利润)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利润=收益﹣成本,由已知分两段当0≤x≤400时,和当x>400时,求出利润函数的解析式;
(2)分段求最大值,两者大者为所求利润最大值.
【解答】解:(1)由于月产量为x台,则总成本为20000+100x,
从而利润f(x);
(2)当0≤x≤400时,f(x)(x﹣300)2+25000,
所以当x=300时,有最大值25000;
当x>400时,f(x)=60000﹣100x是减函数,
所以f(x)=60000﹣100×400<25000.
所以当x=300时,有最大值25000,
即当月产量为300台时,公司所获利润最大,最大利润是25000元.
【点评】本题考查函数模型的应用:生活中利润最大化问题.函数模型为分段函数,求分段函数的最值,应先求出函数在各部分的最值,然后取各部分的最值的最大值为整个函数的最大值,取各部分的最小者为整个函数的最小值.
20.(12分)已知函数f(x)(a≠1).
(1)若a>0,求f(x)的定义域;
(2)若f(x)在区间[0,1]上是减函数,求实数a的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)函数定义域的常规求法,被开方数为非负数即可;
(2)利用一次函数的单调性,列出不等式求解即可.
【解答】解:(1)由0得,
当0<a<1时,解得x,此时f(x)的定义域为[,+∞);
当a>1时,解得x,此时f(x)的定义域为(﹣∞,].
(2)∵f(x)(a≠1)∴f(x);
∵f(x)在区间[0,1]上是减函数,
∴即 解得1<a≤3.
【点评】考查函数定义域的求法及对函数的单调性性质的运用.
21.(12分)已知函数f(x)=﹣x2+mx﹣m.
(1)若函数f(x)的最大值为0,求实数m的值;
(2)若函数f(x)在[﹣1,0]上单调递减,求实数m的取值范围;
(3)是否存在实数m,使得f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3]?若存在,求出实数m的值;若不存在,说明理由.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由f(x)的最大值为0,即二次函数f(x)有且只有一个值0,可得Δ=0,从而求出m的取值.
(2)由f(x)图象的性质得[﹣1,0]在对称轴x右侧时f(x)单调递减,从而得出m的取值范围.
(3)讨论f(x)的对称轴x在[2,3]的左侧、右侧以及在[2,3]上时三种情况,从而求出满足条件的m的值.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=﹣x2+mx﹣m,最大值为0,
且二次函数f(x)的图象是开口向下的抛物线,
∴f(x)有且只有一个值0,
即Δ=m2﹣4m=0,
∴m的值为0或4.
(2)函数f(x)=﹣x2+mx﹣m图象是开口向下的抛物线,对称轴是x;
要使f(x)在[﹣1,0]上是单调递减的,应满足1,∴m≤﹣2;
∴m的取值范围是{m|m≤﹣2}.
(3)对f(x)的对称轴x在[2,3]的左侧、右侧以及在[2,3]上时的三种情况进行讨论:
①当2,即m≤4时,f(x)在[2,3]上是减函数,
若存在实数m,使f(x)在[2,3]上的值域是[2,3],
则有,即,
解得m不存在;
②当3,即m≥6时,f(x)在[2,3]上是增函数,
则有,即,
解得m=6;
③当23,即4<m<6时,f(x)在[2,3]上先增后减,
所以f(x)在x处取最大值;
∴f()3,
解得m=﹣2或6(均不满足条件,舍去);
综上,存在实数m=6,使f(x)在[2,3]上的值域恰好是[2,3].
【点评】本题考查了二次函数在闭区间上的单调性与值域问题,讨论对称轴与区间的位置是解决本题的关键.
22.(12分)已知函数f(x)是定义在区间[﹣2,2]上的奇函数,且f(﹣2)=2,若对于任意的m,n∈[﹣2,2]有0.
(1)判断函数的单调性(不要求证明);
(2)解不等式f(2x+3)<f(1﹣x);
(3)若f(x)≤﹣2at+2,存在x∈[﹣2,2],对于任意的a∈[﹣2,2],不等式恒成立,求实数t的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由对于任意的m,n∈[﹣2,2]有0即可判断;
(2)结合(1)的单调性及奇函数的条件即可求解不等式.
(3)结合已知不等式可转化为求解最值,进行变换主元构造一次函数,结合一次函数的单调性可求.
【解答】解(1)函数f(x)在区间[﹣2,2]上是减函数.
(2)由(1)知函数f(x)在区间[﹣2,2]上是减函数,
由f(2x+3)<f(1﹣x),
解得.
所以不等式f(2x+3)<f(1﹣x)的解集为.
(3)因为函数f(x)在区间[﹣2,2]上是减函数,且f(﹣2)=2,
若f(x)≤﹣2at+2,存在x∈[﹣2,2],对于任意的a∈[﹣2,2],不等式恒成立,
只需对任意的a∈[﹣2,2],﹣2at+2≥﹣2恒成立.
令y=﹣2at+2,此时y可以看作a的一次函数,且在a∈[﹣2,2]时,y≥﹣2恒成立.
因此只需,
解得﹣1≤t≤1,
所以实数t的取值范围为[﹣1,1].
【点评】本题主要考查了函数单调性的判断及利用单调性求解不等式,还考查了不等式的恒成立问题,此类问题常转化为函数的最值问题的求解.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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