(苏教版)高中数学必修1配套练习+章节测试卷汇总第1章集合1.1 集合的含义及其表示A级基础巩固1.下列关系正确的是()①0∈N;②2∈Q;③12∉R;④-2∉Z.A.③④B.①③C.②④D.①解析:①正确,因为0是自然数,所以0∈N;②不正确,因为2是无理数,所以2∉Q;③不正确,因为12是实数,所以12∈R;④不正确,因为-2是整数,所以-2∈Z.答案:D2.若一个集合中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,则此三角形一定不是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形解析:根据集合中元素的互异性可知,一定不是等腰三角形.答案:D3.集合M={(x,y)|xy<0,x∈R,y∈R}是()A .第一象限内的点集B .第三象限内的点集C .第四象限内的点集D .第二、第四象限内的点集解析:集合M 为点集,且横、纵坐标异号,故是第二、第四象限内的点集.答案:D4.已知集合A 含有三个元素2,4,6,且当a ∈A ,有6-a ∈A ,则a 为( )A .2B .2或4C .4D .0解析:若a =2∈A ,则6-a =4∈A ;或a =4∈A ,则6-a =2∈A ;若a =6∈A ,则6-a =0∉A .答案:B5.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -2y =-1的解集是( ) A .{x =1,y =1}B .{1}C .{(1,1)}D .(1,1)解析:方程组的解集中元素应是有序数对形式,排除A 、B ,而D 不是集合的形式,排除D.答案:C6.下列集合中为空集的是( )A .{x ∈N|x 2≤0}B .{x ∈R|x 2-1=0}C .{x ∈R|x 2+x +1=0}D .{0}答案:C7.设集合A ={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a 的值是( )A .-3或-1或2B .-3或-1C .-3或2D .-1或2解析:当1-a =4时,a =-3,A ={2,4,14}.当a 2-a +2=4时,得a=-1或a=2.当a=-1时,A={2,2,4},不满足互异性;当a=2时,A={2,4,-1}.所以a=-3或a=2.答案:C8.下列各组集合中,表示同一集合的是()A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={3,2},N={2,3}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}D.M={(3,2)},N={3,2}解析:A中集合M,N表示的都是点集,由于横、纵坐标不同,所以表示不同的集合;B中根据集合元素的互异性知表示同一集合;C中集合M表示直线x+y=1上的点,而集合N表示直线x+y=1上点的纵坐标,所以是不同集合;D中的集合M表示点集,N表示数集,所以是不同集合.答案:B9.集合P={x|x=2k,k∈Z},Q={x|x=2k+1,k∈Z},M={x|x =4k+1,k∈Z},若a∈P,b∈Q,则有()A.a+b∈PB.a+b∈QC.a+b∈MD.a+b不属于P,Q,M中任意一个解析:因为a∈P,b∈Q,所以a=2k1,k1∈Z,b=2k2+1,k2∈Z.所以a+b=2(k1+k2)+1,k1,k2∈Z.所以a+b∈Q.答案:B10.方程x2-2x-3=0的解集与集合A相等,若集合A中的元素是a,b,则a+b=________.解析:方程x2-2x-3=0的两根分别是-1和3.由题意可知,a+b=2.答案:211.已知集合A中含有两个元素1和a2,则a的取值范围是________________.解析:由集合元素的互异性,可知a2≠1,所以a≠±1.答案:a∈R且a≠±112.点(2,11)与集合{(x,y)|y=x+9}之间的关系为__________________.解析:因为11=2+9,所以(2,11)∈{(x,y)|y=x+9}.答案:(2,11)∈{(x,y)|y=x+9}13.已知集合A={(x,y)|y=2x+1},B={(x,y)|y=x+3},a∈A,且a∈B,则a为________.解析:集合A,B都表示直线上点的集合,a∈A表示a是直线y =2x+1上的点,a∈B表示a是直线y=x+3上的点,所以a是直线y=2x+1与y=x+3的交点,即a为(2,5).答案:(2,5)14.下列命题中正确的是________(填序号).①0与{0}表示同一集合;②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1};③方程(x-1)2(x-2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};④集合{x|2<x<5}可以用列举法表示.解析:对于①,0表示元素与{0}不同;对于③,不满足集合中元素的互异性,故不正确;对于④,无法用列举法表示,只有②满足集合中元素的无序性,是正确的.答案:②B 级 能力提升15.下面三个集合:A ={x |y =x 2+1};B ={y |y =x 2+1};C ={(x ,y )|y =x 2+1}.问:(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义是什么?解:(1)在A ,B ,C 三个集合中,虽然代表元素满足的表达式一致,但代表元素互不相同,所以它们是互不相同的集合.(2)集合A 的代表元素是x ,满足y =x 2+1,故A ={x |y =x 2+1}=R.集合B 的代表元素是y ,满足y =x 2+1的y ≥1,故B ={y |y =x 2+1}={y |y ≥1}.集合C 的代表元素是(x ,y ),满足条y =x 2+1,表示满足y =x 2+1的实数对(x ,y );即满足条件y =x 2+1的坐标平面上的点.因此,C ={(x ,y )|y =x 2+1}={(x ,y )|点(x ,y )是抛物线y =x 2+1上的点}.16.若集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1又可表示为{a 2,a +b ,0},求a 2 016+b 2 017的值.解:由题知a ≠0,故b a=0,所以b =0.所以a 2=1, 所以a =±1.又a ≠1,故a =-1.所以a 2 016+b 2 017=(-1)2 016+02 017=1.17.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A(a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.证明:(1)若a∈A,则11-a∈A.又因为2∈A,所以11-2=-1∈A.因为-1∈A,所以11-(-1)=12∈A.因为12∈A,所以11-12=2∈A.所以A中另外两个元素为-1,12.(2)若A为单元素集,则a=11-a,即a2-a+1=0,方程无解.所以集合A不可能是单元素集合.第1章集合1.2 子集、全集、补集A级基础巩固1.下列集合中,不是集合{0,1}的真子集的是()A.∅B.{0} C.{1} D.{0,1}解析:任何一个集合是它本身的子集,但不是它本身的真子集.答案:D2.(2014·浙江卷)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=()A.∅B.{2} C.{5} D.{2,5}解析:因为A={x∈N|x≤-5或x≥5},所以∁U A={x∈N|2≤x<5},故∁U A={2}.答案:B3.若集合A={a,b,c},则满足B⊆A的集合B的个数是() A.1 B.2 C.7 D.8解析:把集合A的子集依次列出,可知共有8个.答案:D4.(2014·湖北卷)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A ={1,3,5,6},则∁U A=()A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}C.{2,4,7} D.{2,5,7}解析:因为U={1,2,3,4,5,6,7},A={1,3,5,6},所以∁U A={2,4,7}.答案:C5.已知M={-1,0,1},N={x|x2+x=0},则能表示M,N 之间关系的Venn图是()解析:M={-1,0,1},N={0,-1},所以N M.答案:C6.已知集合A={x|-1<x<4},B={x|x<a},若A B,则实数a满足()A.a<4 B.a≤4 C.a>4 D.a≥4解析:由A B,结合数轴,得a≥4.答案:D7.已知集合A={x|0≤x≤5},B={x|2≤x<5},则∁A B=________________.解析:集合A和B的数轴表示如图所示.由数轴可知:∁A B={x|0≤x<2或x=5}.答案:{x|0≤x<2或x=5}8.设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且A⊇B,则实数a的值为________.解析:由A⊇B,得a2-a+1=3或a2-a+1=a,解得a=2或a=-1或a=1,结合集合元素的互异性,可确定a=-1或a=2.答案:-1或29.设全集U=R,集合A={x|x≥0},B={y|y≥1},则∁U A与∁U B 的包含关系是________.解析:因为∁U A={x|x<0},∁U B={y|y<1}={x|x<1},所以∁U A∁U B.答案:∁U A∁U B10.集合A={x|-3<x≤5},B={x|a+1≤x<4a+1},若B A,则实数a的取值范围是________.解析:分B=∅和B≠∅两种情况.答案:{a|a≤1}11.已知∅{x|x2-x+a=0},则实数a的取值范围是________.解析:因为∅{x |x 2-x +a =0},所以方程x 2-x +a =0有实根.则Δ=1-4a ≥0,所以a ≤14. 答案:a ≤1412.已知集合A ={-2},B ={x |ax +1=0,a ∈R},B ⊆A ,求a 的值.解:因为B ⊆A ,A ≠∅,所以B =∅或B ≠∅.当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1a , 所以-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12. 综上所述,a =0或a =12. B 级 能力提升13.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |0<x <5,x ∈N},则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:因为A ={1,2},B ={1,2,3,4},所以C 中必须含有1,2,即求{3,4}的子集的个数,为22=4.答案:D14.已知:A ={1,2,3},B ={1,2},定义某种运算:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中最大的元素是________,集合A *B 的所有子集的个数为________.解析:A *B ={2,3,4,5},故最大元素为5,其子集个数为24=16.答案:5 1615.已知集合A ={x |-4≤x ≤-2},集合B ={x |x -a ≥0}.若全集U =R ,且A ⊆(∁U B ),则a 的取值范围是________.解析:因为A ={x |-4≤x ≤-2},B ={x |x ≥a },U =R , 所以∁U B ={x |x <a }.要使A ⊆∁U B ,只需a >-2(如图所示).答案:{a |a >-2}16.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.解:①若B =∅,则应有m +1>2m -1,即m <2.②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,⇒2≤m ≤3.综上即得m 的取值范围是{m |m ≤3}.17.已知集合A ={x |x 2-2x -3=0},B ={x |ax -1=0},若B A ,求a 的值.解:A ={x |x 2-2x -3=0}={-1,3},若a =0,则B =∅,满足B A . 若a ≠0,则B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a . 由B A ,可知1a =-1或1a=3, 即a =-1或a =13. 综上可知a 的值为0,-1,13. 18.已知全集U =R ,集合A ={x |x <-1},B ={x |2a <x <a +3},且B ⊆∁R A ,求a 的取值范围.解:由题意得∁R A ={x |x ≥-1}.(1)若B =∅,则a +3≤2a ,即a ≥3,满足B ⊆∁R A .(2)若B ≠∅,则由B ⊆∁R A ,得2a ≥-1且2a <a +3,即-12≤a <3. 综上可得a ≥-12.第1章 集合1.3 交集、并集A级基础巩固1.(2014·课标全国Ⅱ卷)已知集合A={-2,0,2},B={x|x2-x -2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0} D.{-2}解析:B={x|x2-x-2=0}={-1,2},又A={-2,0,2},所以A∩B={2}.答案:B2.设S={x||x|<3},T={x|3x-5<1},则S∩T=()A.∅B.{x|-3<x<3}C.{x|-3<x<2} D.{x|2<x<3}答案:C3.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B ={3}, A∩∁U B={9},则A=()A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}答案:D4.设A={(x,y)|4x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=7},则A∩B 为()A.{x=1或y=2} B.{1,2}C.{(1,2)} D.(1,2)(x,y)|4x+y=6,3x+2y=7={(1,2)}.解析:A∩B={}答案:C5.已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5 B.4 C.3 D.2解析:因为A={x|x=3n+2,n∈N}={2,5,8,11,14,…}又B={6,8,10,12,14},所以A∩B={8,14}.故A∩B中有2个元素.答案:D6.(2014·辽宁卷)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=()A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}解析:易知A∪B={x|x≤0或x≥1}.所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}.答案:D7.已知集合A={3,2a},B={a,b},若A∩B={2},则A∪B =________.解析:因为A∩B={2},所以2a=2,所以a=1,b=2,故A∪B={1,2,3}.答案:{1,2,3}8.已知全集S=R,A={x|x≤1},B={x|0≤x≤5},则(∁S A)∩B =________.解析:∁S A={x|x>1}.答案:{x|1<x≤5}9.设集合A={x|-1<x<a},B={x|1<x<3}且A∪B={x|-1<x<3},则a的取值范围为________.解析:如下图所示,由A∪B={x|-1<x<3}知,1<a≤3.答案:{a|1<a≤3}10.已知方程x2-px+15=0与x2-5x+q=0的解分别为M和S,且M∩S={3},则pq=________.解析:因为M∩S={3},所以3既是方程x2-px+15=0的根,又是x2-5x+q=0的根,从而求出p=8,q=6.则pq=4 3.答案:4 311.满足条件{1,3}∪A={1,3,5}的所有集合A的个数是________.解析:A 可以是集合{5},{1,5},{3,5}或{1,3,5}.答案:412.已知集合A ={x |-1≤x <3},B ={x |2x -4≥x -2}.(1)求A ∩B ;(2)若集合C ={}x |2x +a >0,满足B ∪C =C ,求实数a 的取值范围.解:(1)因为B ={x |x ≥2},所以A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)因为C =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >-a 2,B ∪C =C ⇔B ⊆C ,所以-a 2<2.所以a >-4.B 级 能力提升13.集合A ={x ||x |≤1,x ∈R},B ={y |y =x 2,x ∈R},则A ∩B 为( )A .{x |-1≤x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |0≤x ≤1}D .∅解析:因为A ={x |-1≤x ≤1},B ={y |y ≥0},所以A ∩B ={x |0≤x ≤1}.答案:C14.图中的阴影部分表示的集合是( )A.A∩(∁U B) B.B∩(∁U A)C.∁U(A∩B) D.∁U(A∪B)解析:阴影部分的元素属于集合B而不属于集合A,故阴影部分可表示为B∩(∁U A).答案:B15.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|k<x <k+1,k<2},且B∩(∁U A)≠∅,则实数k的取值范围是________.解析:由题意得∁U A={x|1<x<3},又B∩∁U A≠∅,故B≠∅,结合图形可知⎩⎪⎨⎪⎧k <k +1,1<k +1<3,解得0<k <2. 答案:0<k <216.已知集合A ={1,3,-x 3},B ={1,x +2},是否存在实数x ,使得B ∪(∁A B )=A ?实数x 若存在,求出集合A 和B ;若不存在,说明理由.解:假设存在x ,使B ∪(∁U B )=A .所以B A .(1)若x +2=3,则x =1符合题意.(2)若x +2=-x 3,则x =-1不符合题意.所以存在x =1,使B ∪(∁U B )=A ,此时A ={1,3,-1},B ={1,3}.17.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |2a ≤x ≤a +3},若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围.解:因为A ∪B =A ,所以B ⊆A .若B =∅时,2a >a +3,则a >3;若B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥-2,a +3≤5,2a ≤a +3,解得-1≤a ≤2. 综上所述,a 的取值范围是{a |-1≤a ≤2或a >3}.18.设集合A ={x |x +1≤0或x -4≥0},B ={x |2a ≤x ≤a +2}.(1)若A ∩B ≠∅,求实数a 的取值范围;(2)若A ∩B =B ,求实数a 的取值范围.解:(1)A ={x |x ≤-1或x ≥4}.因为A ∩B ≠∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,a +2≥4或⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,2a ≤-1. 所以a =2或a ≤-12.所以实数a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a ≤-12或a =2.(2)因为A ∩B =B ,所以B ⊆A .①B =∅时,满足B ⊆A ,则2a >a +2⇒a >2. ②B ≠∅时,则⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,a +2≤-1或⎩⎪⎨⎪⎧2a ≤a +2,2a ≥4.解之得a ≤-3或 a =2.综上所述,实数a 的取值范围为{a |a ≤-3或a ≥2}.第2章 函数2.1 函数的概念2.1.1 函数的概念和图象A 级 基础巩固1.下列各图中,不可能表示函数y =f (x )的图象的是( )答案:B2.函数y =1-x +x 的定义域是( ) A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1,或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1}解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,得0≤x ≤1.答案:D3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,且f (a )+f (1)=0,则a =( )A .-3B .-1C .1D .3解析:当a >0时,f (a )+f (1)=2a +2=0⇒a =-1,与a >0矛盾;当a ≤0时,f (a )+f (1)=a +1+2=0⇒a =-3,适合题意.答案:A4.定义域在R 上的函数y =f (x )的值域为[a ,b ],则函数y =f (x +a )的值域为( )A .[2a ,a +b ]B .[0,b -a ]C .[a ,b ]D .[-a ,a +b ]答案:C5.下列函数完全相同的是() A.f(x)=|x|,g(x)=(x)2B.f(x)=|x|,g(x)=x2C.f(x)=|x|,g(x)=x2 xD.f(x)=x2-9x-3,g(x)=x+3解析:A、C、D的定义域均不同.答案:B6.二次函数y=x2-4x+3在区间(1,4]上的值域是()A.[-1,+∞) B.(0,3]C.[-1,3] D.(-1,3)解析:y=x2-4x+3=(x-2)2-1≥-1,再结合二次函数的图象(如右图所示)可知,-1≤y≤3.答案:C7.已知函数f(x)的定义域为(-3,0),则函数y=f(2x-1)的定义域是()A .(-1,1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12 C .(-1,0)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析:由于f (x )的定义域为(-3,0) 所以-3<2x -1<0,解得-1<x <12.故y =f (2x -1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12. 答案:B8.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -120+x 2-1x +2的定义域是__________________.解析:要使f (x )有意义,必有⎩⎨⎧x -12≠0,x +2>0,解得x >-2且x ≠12. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ 9.已知函数f (x )的定义域为[0,1],值域为[1,2],则f (x +2)的定义域是________,值域是________.解析:因为f (x )的定义域为[0,1],所以0≤x +2≤1.所以-2≤x ≤-1,即f (x +2)的定义域为[-2,-1],值域仍然为[1,2].答案:[-2,-1] [1,2]10.(2015·课标全国Ⅱ卷)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________.解析:因为点(-1,4)在y =f (x )的图象上, 所以4=-a +2.所以a =-2. 答案:-211.若f (x )=ax 2-2,a 为正常数,且f [f (2)]=-2,则a =________.解析:因为f (2)=a ·(2)2-2=2a -2, 所以f ()f (2)=a ·(2a -2)2-2=- 2. 所以a ·(2a -2)2=0.又因为a 为正常数,所以2a -2=0.所以a =22.答案:2212.已知函数f (x )=x +1x .(1)求f (x )的定义域; (2)求f (-1),f (2)的值;(3)当a ≠-1时,求f (a +1)的值.解:(1)要使函数f (x )有意义,必须使x ≠0, 所以f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). (2)f (-1)=-1+1-1=-2,f (2)=2+12=52.(3)当a ≠-1时,a +1≠0. 所以f (a +1)=a +1+1a +1.B 级 能力提升13.若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域为( )A .[0,1]B .[0,1)C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1)解析:因为f (x )的定义域为[0,2],所以g (x )=f (2x )x -1需满足⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2,x -1≠0,解得0≤x <1.所以g (x )的定义域为[0,1). 答案:B14.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是( )解析:因为汽车先启动,再加速、匀速,最后减速,s 随t 的变化是先慢,再快、匀速,最后慢,故A 图比较适合题意.答案:A15.已知函数f (x )=x 21+x 2,那么f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=______. 解析:因为f (x )=x 21+x 2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x 2+1,所以f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1.所以f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=12+1+1+1=72.答案:7216.已知函数f (x )=2x -1-7x .(1)求f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111; (2)求函数的定义域.解:(1)f (0)=-1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17=217=277, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111=2111-1-711=411-411=0. (2)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,1-7x ≥0,解得⎩⎨⎧x ≥0,x ≤17,所以0≤x ≤17. 所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0≤x ≤17.17.已知函数y =1ax +1(a <0且a 为常数)在区间(-∞,1]上有意义,求实数a 的值.解:已知函数y =1ax +1(a <0且a 为常数), 因为1ax +1≥0,a <0,所以x ≤-a ,即函数的定义域为(-∞,-a ]. 因为函数在区间(-∞,1]上有意义, 所以(-∞,1]⊆(-∞,-a ]. 所以-a ≥1,即a ≤-1.所以a 的取值范围是(-∞,-1].18.试画出函数f (x )=(x -2)2+1的图象,并回答下列问题:(1)求函数f(x)在x∈[1,4]上的值域;(2)若x1<x2<2,试比较f(x1)与f(x2)的大小.解:由描点法作出函数的图象如图所示.(1)由图象知,f(x)在x=2时有最小值为f(2)=1,又f(1)=2,f(4)=5.所以函数f(x)在[1,4]上的值域为[1,5].(2)根据图象易知,当x1<x2<2时,f(x1)>f(x2).第2章函数2.1 函数的概念2.1.2 函数的表示方法A 级 基础巩固1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,则f (f (-7))的值为( )A .100B .10C .-10D .-100解析:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,所以f (-7)=10.f (f (-7))=f (10)=10×10=100. 答案:A 2.函数f (x )=cx 2x +3⎝⎛⎭⎪⎫x ≠-32满足f (f (x ))=x ,则常数c 等于( ) A .3 B .-3 C .3或-3D .5或-3解析:f (f (x ))=c ⎝ ⎛⎭⎪⎫cx 2x +32⎝ ⎛⎭⎪⎫cx 2x +3+3=c 2x 2cx +6x +9=x ,即x [(2c +6)x +9-c 2]=0,所以⎩⎪⎨⎪⎧2c +6=0,9-c 2=0,解得c =-3. 答案:B3.如果二次函数的图象开口向上且关于直线x =1对称,且过点(0,0),则此二次函数的解析式可以是( )A .f (x )=x 2-1B .f (x )=-(x -1)2+1C .f (x )=(x -1)2+1D .f (x )=(x -1)2-1解析:由题意设f (x )=a (x -1)2+b (a >0),由于点(0,0)在图象上,所以a +b =0,a =-b ,故符合条件的是D.答案:D4.某同学从家里赶往学校,一开始乘公共汽车匀速前进,在离学校还有少许路程时,改为步行匀速前进到校.下列图形纵轴表示该同学与学校的距离s ,横轴表示该同学出发后的时间t ,则比较符合该同学行进实际的是( )解析:依题意:s 表示该同学与学校的距离,t 表示该同学出发后的时间,当t =0时,s 最远,排除A 、B ,由于汽车速度比步行快,因此前段迅速靠近学校,后段较慢.故选D.答案:D5.g (x )=1-2x ,f (g (x ))=1-x 2x 2(x ≠0),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( )A .1B .3C .15D .30解析:由g (x )=12得:1-2x =12⇒x =14,代入1-x 2x 2得:1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142⎝ ⎛⎭⎪⎫142=15. 答案:C6.(2015·陕西卷)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-x ,x ≥0,x 2,x <0,则f (f (-2))=( )A .-1 B.14 C.12 D.32解析:f (-2)=(-2)2=4. 所以f (f (-2))=f (4)=1-4=-1. 答案:A7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+3x ,x ≤0,2,x >0,则方程f (x )=x 的解的个数为________.解析:x >0时,x =f (x )=2;x ≤0时,x 2+3x =x ⇒x =0或-2. 答案:38.如图所示,函数f (x )的图象是折线段ABC ,其中点A ,B ,C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(4,2),则f (f (f (2))=________.解析:由图象及已知条件知f (2)=0,即f (f (f (2)))=f (f (0)), 又f (0)=4,所以f (f (0))=f (4)=2.答案:29.若某汽车以52 km/h 的速度从A 地驶向260 km 远处的B 地,在B 地停留32h 后,再以65 km/h 的速度返回A 地.则汽车离开A 地后行走的路程s 关于时间t 的函数解析式为________________.解析:因为260÷52=5(h),260÷65=4(h),所以s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤212.答案:s =⎩⎪⎨⎪⎧52t ,0≤t <5,260,5≤t ≤132,260+65⎝ ⎛⎭⎪⎫t -132,132<t ≤21210.设f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≥0,1x ,x <0.若f (a )>a ,则实数a 的取值范围是________.解析:当a ≥0时,f (a )=a +1>a 恒成立.当a <0时,f (a )=1a>a ,所以a <-1. 综上a 的取值范围是a ≥0或a <-1.答案:{a |a ≥0或a <-1}11.已知二次函数满足f (3x +1)=9x 2-6x +5,求f (x ).解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (3x +1)=a (3x +1)2+b (3x +1)+c =9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c .因为f (3x +1)=9x 2-6x +5,所以9ax 2+(6a +3b )x +a +b +c =9x 2-6x +5.比较两端系数,得⎩⎪⎨⎪⎧9a =9,6a +3b =-6,a +b +c =5⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-4,c =8.所以f (x )=x 2-4x +8.12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2(-1≤x ≤1),1(x >1或x <-1).(1)画出f (x )的图象;(2)求f (x )的定义域和值域.解:(1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示.(2)由条件知,函数f (x )的定义域为R.由图象知,当-1≤x ≤1时,f (x )=x 2的值域为[0,1],当x >1或x <-1时,f (x )=1,所以f (x )的值域为[0,1].B 级 能力提升13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +2,x <1,x 2+ax ,x ≥1.若f (f (0))=4a ,则实数a 的值为( )A .2B .1C .3D .4解析:易知f (0)=2,所以f (f (0))=f (2)=4+2a =4a ,所以a =2. 答案:A14.任取x 1,x 2∈[a ,b ]且x 1≠x 2,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>12[f (x 1)+f (x 2)],则f (x )在[a ,b ]上是凸函数,在以下图象中,是凸函数的图象是( )解析:只需在图形中任取自变量x 1,x 2,分别标出它们对应的函数值及x 1+x 22对应的函数值,并观察它们的大小关系即可. 答案:D15.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为f (x )=⎩⎨⎧C x ,x <A ,C A ,x ≥A ,A ,C 为常数.已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么C 和A 的值分别是( ) A .75,25B .75.16C .60,25D .60,16解析:由条件可知,x ≥A 时所用时间为常数,所以组装第4件产品用时必须满足第一段分段函数,即f (4)=C 4=30⇒C =60, f (A )=60A =15⇒A =16. 答案:D16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4,0≤x ≤2,2x ,x >2.(1)求f (2),f (f (2))的值;(2)若f (x 0)=8,求x 0的值.解:(1)因为0≤x ≤2时,f (x )=x 2-4,所以f (2)=22-4=0,f (f (2))=f (0)=02-4=-4.(2)当0≤x 0≤2时,由x 20-4=8,得x 0=±23∉[0,2],故无解. 当x 0>2时,由2x 0=8,得x 0=4.因此f (x 0)=8时,x 0的值为4.17.某市出租车的计价标准是:4 km 以内10元,超过4 km 且不超过18 km 的部分1.2 元/km ,超过18 km 的部分1.8 元/km.(1)如果不计等待时间的费用,建立车费与行车里程的函数关系式;(2)如果某人乘车行驶了20 km ,他要付多少车费?解:(1)设车费为y 元,出租车行驶里程为x km.由题意知,当0<x ≤4时,y =10;当4<x ≤18时,y =10+1.2(x -4)=1.2x +5.2;当x >18时,y =10+1.2×14+1.8(x -18)=1.8x -5.6.所以,所求函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧10,0<x ≤4,1.2x +5.2,4<x ≤18,1.8x -5.6,x >18.(2)当x =20时,y =1.8×20-5.6=30.4.所以乘车行驶了20 km 要付30.4元的车费.18.某种商品在30天内每件的销售价格P (元)与时间t (天)的函数关系用图①表示,该商品在30天内日销售量Q (件)与时间t (天)之间的关系如下表所示:(1)根据提供的图象(图①),写出该商品每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式;(2)在所给平面直角坐标系(图②)中,根据表中提供的数据描出实数对(t ,Q )的对应点,并确定一个日销售量Q 与时间t 的函数解析式;(3)求该商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天(日销售金额=每件的销售价格×日销售量).解:(1)根据图象,每件的销售价格P 与时间t 的函数解析式为:P =⎩⎪⎨⎪⎧t +20,0<t <25,t ∈N ,-t +100,25≤t ≤30,t ∈N. (2)描出实数对(t ,Q )的对应点,如下图所示.从图象发现:点(5,35),(15,25),(20,20),(30,10)似乎在同一条直线上,为此假设它们共线于直线l :Q =kt +b .由点(5,35),(30,10)确定出l 的解析式为Q =-t +40,通过检验可知,点(15,25),(20,20)也在直线l 上.所以日销售量Q 与时间t 的一个函数解析式为Q =-t +40(0<t ≤30,t ∈N).(3)设日销售金额为y (元),则y =⎩⎪⎨⎪⎧-t 2+20t +800,0<t <25,t ∈N ,t 2-140t +4 000,25≤t ≤30,t ∈N. 因此y =⎩⎪⎨⎪⎧-(t -10)2+900,0<t <25,t ∈N ,(t -70)2-900,25≤t ≤30,t ∈N. 若0<t <25(t ∈N),则当t =10时,y max =900;若25≤t ≤30(t ∈N),则当t =25时,y max =1 125.因此第25天时销售金额最大,最大值为1 125元.第2章 函数2.2 函数的简单性质2.2.1 函数的单调性A级基础巩固1.函数f(x)的图象如图所示,则()A.函数f(x)在[-1,2]上是增函数B.函数f(x)在[-1,2]上是减函数C.函数f(x)在[-1,4]上是减函数D.函数f(x)在[2,4]上是增函数解析:增函数具有“上升”趋势;减函数具有“下降”趋势,故A正确.答案:A2.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,若a∈R,则() A.f(a)>f(2a) B.f(a2)<f(a)C.f(a+3)>f(a-2) D.f(6)>f(a)解析:因为a+3>a-2,且f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(a+3)>f(a-2).答案:C3.y=2x在区间[2,4]上的最大值、最小值分别是()A.1,12 B.12,1 C.12,14 D.14,12解析:因为函数y=2x在[2,4]上是单调递减函数,所以y max=22=1,y min=24=12.答案:A4.函数y=x2-6x的减区间是() A.(-∞.2] B.[2,+∞) C.[3,+∞) D.(-∞,3] 解析:y=x2-6x=(x-3)2-9,故函数的单调减区间是(-∞,3].答案:D5.下列说法中,正确的有()①若任意x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2>0,则y=f(x)在I上是增函数;②函数y =x 2在R 上是增函数;③函数y =-1x在定义域上是增函数; ④函数y =1x的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞). A .0个 B .1个 C .2个 D .3个解析:当x 1<x 2时,x 1-x 2<0,由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0知f (x 1)-f (x 2)<0,所以f (x 1)<f (x 2),①正确;②③④均不正确.答案:B6.已知函数f (x )=4x -3+x ,则它的最小值是( )A .0B .1 C.34 D .无最小值解析:因为函数f (x )=4x -3+x 的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,且是增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34=34. 答案:C7.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是________________.解析:由图象可知函数f(x)的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).答案:(-∞,1]和(1,+∞)8.已知f(x)是R上的减函数,则满足f(2x-1)>f(1)的实数x的取值范围是________.解析:因为f(x)在R上是减函数,且f(2x-1)>f(1),所以2x-1<1,即x<1.答案:(-∞,1)9.已知函数f(x)=x2-2x+3在闭区间[0,m]上的最大值为3,最小值为2,则m的取值范围是________.解析:因为f(x)=(x-1)2+2,其对称轴为直线x=1,所以当x=1时,f(x)min=2,故m≥1.又因为f(0)=3,所以f(2)=3.所以m≤2.故1≤m≤2.答案:[1,2]10.某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-x 2+21x 和L 2=2x (其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为________万元.解析:设公司在甲地销售x 台,则在乙地销售(15-x )台,公司获利为L =-x 2+21x +2(15-x )=-x 2+19x +30=-⎝⎛⎭⎪⎫x -1922+30+1924, 所以当x =9或10时,L 最大为120万元. 答案:12011.讨论函数y =x 2-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性. 解:因为函数图象的对称轴x =2a +1, 所以当2a +1≤-2,即a ≤-32时,函数在[-2.2]上为增函数.当-2<2a +1<2,即-32<a <12时,函数在[-2,2a +1]上是减函数,在[2a +1,2]上是增函数. 当2a +1≥2,即a ≥12时,函数在[-2,2]上是减函数.12.已知f (x )=x +12-x,x ∈[3,5].(1)利用定义证明函数f (x )在[3,5]上是增函数; (2)求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (x )在区间[3,5]上是增函数,证明如下: 设x 1,x 2是区间[3,5]上的两个任意实数,且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1+12-x 1-x 2+12-x 2=3(x 1-x 2)(2-x 1)(2-x 2).因为3≤x 1<x 2≤5,所以x 1-x 2<0,2-x 1<0,2-x 2<0.所以f(x1)<f(x2).所以f(x)在区间[3,5]上是增函数.(2)因为f(x)在区间[3,5]上是增函数,所以当x=3时,f(x)取得最小值为-4,当x=5时,f(x)取得最大值为-2.B级能力提升13.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函数,则k的取值范围是()A.(-∞,40)B.[40,64]C.(-∞,40]∪[64,+∞)D.[64,+∞)解析:对称轴为x=k8,则k8≤5或k8≥8,解得k≤40或k≥64.答案:C14.若y=ax与y=-bx在区间(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在区间(0,+∞)上是()A.增函数B.减函数C.先增后减D.先减后增解析:本题通过一次函数、反比例函数的单调性,判断出a,b的符号.因为y=ax与y=-bx在区间(0,+∞)上都是减函数,所以a<0,b<0,所以函数y=ax2+bx的对称轴方程为x=-b2a<0,故函数y=ax2+bx在区间(0,+∞)上是减函数.答案:B15.当0≤x ≤2时,a <-x 2+2x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:令f (x )=-x 2+2x (0≤x ≤2)=-(x 2-2x +1)+1=-(x -1)2+1,图象如下.所以f (x )最小值为f (0)=f (2)=0. 而a <-x 2+2x 恒成立,所以a <0. 答案:(-∞,0)16.画出函数f (x )=⎩⎨⎧-2x ,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)的图象,并写出函数的单调区间及最小值.解:f (x )的图象如图所示,f (x )的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f (0)=-1.17.已知函数f (x )=x 2-2x +2.(1)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最大值和最小值;(2)若g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上是单调函数,求m 的取值范围.解:(1)因为f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,对称轴是x =1.所以f (x )的最小值是f (1)=1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=54,f (3)=5,所以f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上的最大值是5,最小值是1. (2)因为g (x )=f (x )-mx =x 2-(m +2)x +2, 所以m +22≤2或m +22≥4,即m ≤2或m ≥6.故m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞). 18.若二次函数满足f (x +1)-f (x )=2x 且f (0)=1. (1)求f (x )的解析式;(2)若在区间[-1,1] 上不等式f (x )>2x +m 恒成立,求实数m的取值范围.解:(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 因为f (0)=1,所以c =1. 所以f (x )=ax 2+bx +1.因为f (x +1)-f (x )=2x ,所以2ax +a +b =2x .所以⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a +b =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1.所以f (x )=x 2-x +1.(2)由题意,得x 2-x +1>2x +m 在[-1,1]上恒成立, 即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立.令g (x )=x 2-3x +1-m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54-m ,其对称轴为x =32,所以g (x )在区间[-1,1]上是减函数. 所以g (x )min =g (1)=1-3+1-m >0. 所以m <-1.所以实数m 的取值范围是(-∞,-1).第2章 函数 2.2 函数的简单性质 2.2.2 函数的奇偶性A级基础巩固1.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是增函数的是() A.y=-x2+5(x∈R) B.y=-xC.y=x3(x∈R) D.y=-1x(x∈R,x≠0)解析:函数y=-x2+5(x∈R)既有增区间又有减区间;y=-x是减函数;y=-1x(x∈R,x≠0)不是定义域内的增函数;只有y=x3(x∈R)满足条件.答案:C2.函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,则当x<0时,f(x)的解析式为()A.f(x)=-x+1 B.f(x)=-x-1C.f(x)=x+1 D.f(x)=x-1解析:设x<0,则-x>0.所以f(-x)=x+1,又函数f(x)是奇函数.所以f(-x)=-f(x)=x+1.所以f(x)=-x-1(x<0).答案:B3.若函数f (x )=x(2x +1)(x -a )为奇函数,则a 等于( )A.12B.23C.34 D .1 解析:因为f (-x )=-f (x ),所以-x (-2x +1)(-x -a )=-x (2x +1)(x -a ).所以(2a -1)x =0. 所以a =12.故选A.答案:A4.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( )A .-13B.13C.12D .-12解析:因为f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数, 所以f (-x )=f (x ).所以b =0.又a -1=-2a ,所以a =13.所以a +b =13.答案:B5.(2014·课标全国Ⅰ卷)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数 解析:f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,则f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|.所以y=f(x)|g(x)|为奇函数.答案:C6.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是()A.f(π)>f(-3)>f(-2)B.f(π)>f(-2)>f(-3)C.f(π)<f(-3)<f(-2)D.f(π)<f(-2)<f(-3)解析:因为f(x)是偶函数,则f(-2)=f(2),f(-3)=f(3),又当x≥0时,f(x)是增函数,所以f(2)<f(3)<f(π),从而f(-2)<f(-3)<f(π).答案:A7.如图所示,给出奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-2)的值是________.解析:利用f(-2)=-f(2)或作出函数y=f(x)在区间[-2,0]上的图象(关于原点中心对称)可知,f(-2)=-3 2.答案:-3 28.已知f(x)是奇函数,且x≥0时,f(x)=x(1-x).则当x<0时,f(x)=________ .解析:当x<0时,-x>0,又因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-[-x(1+x)]=x(1+x).答案:x(1+x)9.已知函数f(x)=(k-2)x2+(k-1)x+3是偶函数,则f(x)的单调递增区间是________.解析:因为f(x)为偶函数,所以图象关于y轴对称,即k=1,此时f(x)=-x2+3,其单调递增区间为(-∞,0).答案:(-∞,0)10.已知函数y=f(x)为偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和为________.解析:由于偶函数的图象关于y轴对称,所以偶函数的图象与x 轴的交点也关于y轴对称,因此,四个交点中,有两个在x轴的负半轴上,另两个在x轴的正半轴上,所以四个实根的和为0.答案:011.已知函数f(x)和g(x)满足f(x)=2g(x)+1.且g(x)为R上的奇函数,f(-1)=8,求f(1).解:因为f(-1)=2g(-1)+1=8,所以g(-1)=7 2.又因为g(x)为奇函数,所以g(-1)=-g(1).。