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1、函數(shù)的表示方法
一、選擇題
1.在股票買賣過程中,經(jīng)常用到兩種曲線,一種是即時(shí)價(jià)格曲線y=f(x)(實(shí)線表示),另一種是平均價(jià)格曲線y=g(x)(虛線表示)〔如f(2)=3是指開始買賣后兩個(gè)小時(shí)的即時(shí)價(jià)格為3元;g(2)=3表示兩個(gè)小時(shí)內(nèi)的平均價(jià)格為3元〕,下圖給出的四個(gè)圖象中,其中可能正確的是( )
解析:解答該題要注意平均變化率是一個(gè)累積平均效應(yīng),因此可以得到正確選項(xiàng)為C.
答案:C
2.定義運(yùn)算設(shè)F(x)=f(x)g(x),若f(x)=sinx,g(x)=cosx,x∈R,則F(x)的值域?yàn)? )
A.[-1,1] B. C. D
2、.
解析:由已知得
即F(x)=
F(x)=sinx,
當(dāng),kZ時(shí),F(x)∈[-1,];
F(x)=cosx,當(dāng),k∈Z時(shí),F(x)∈(-1,),故選C.
答案:C
3.已知?jiǎng)t的值為( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
解析:∵
∴
,
∴.
故選C.
答案:C
4.函數(shù)f(x+1)為偶函數(shù),且x<1時(shí),f(x)=x2+1,則x>1時(shí),f(x)的解析式為( )
A.f(x)=x2-4x+4
3、 B.f(x)=x2-4x+5
C.f(x)=x2-4x-5 D.f(x)=x2+4x+5
解析:因?yàn)閒(x+1)為偶函數(shù),
所以f(-x+1)=f(x+1),即f(x)=f(2-x).
當(dāng)x>1時(shí),2-x<1,此時(shí),f(2-x)=(2-x)2+1,即f(x)=x2-4x+5.
答案:B
5.函數(shù)的圖象的大致形狀是( )
解析:該函數(shù)為一個(gè)分段函數(shù),即為當(dāng)x>0時(shí)函數(shù)f(x)=ax的圖象單調(diào)遞增;當(dāng)x<0時(shí),函數(shù)f(x)=-ax的圖象單調(diào)
4、遞減.故選B.
答案:B
6.如圖,設(shè)點(diǎn)A是單位圓上的一定點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)在圓上按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一周,點(diǎn)P所旋轉(zhuǎn)過的的長(zhǎng)為l,弦AP的長(zhǎng)為d,則函數(shù)d=f(l)的圖象大致是( )
解析:函數(shù)在[0,π]上的解析式為
.
在[π,2π]上的解析式為,
故函數(shù)d=f(l)的解析式為,l∈[0,2π].
答案:C
二、填空題
7.設(shè)函數(shù)若f(1)+f(a)=2,則a的所有可能的值是__________.
解析:由已知可得,①當(dāng)a≥0時(shí),有e0+ea-1=1+ea-1=2,∴ea-1=1.∴a-1=0.∴a=1.②當(dāng)-1<a<0時(shí),有1+sin(a2π)=2,∴s
5、in(a2π)=1.
∴.
又-1<a<0,∴0<a2<1,
∴當(dāng)k=0時(shí),有,∴.
綜上可知,a=1或.
答案:1或
8.用一根長(zhǎng)為12m的鋁合金條做成一個(gè)“目”字形窗戶的框架(不計(jì)損耗),要使這個(gè)窗戶通過的陽光最充足,則框架的長(zhǎng)與寬應(yīng)分別為_________.
解析:由題意可知,即是求窗戶面積最大時(shí)的長(zhǎng)與寬,設(shè)長(zhǎng)為xm,則寬為()m,
∴
解得當(dāng)x=3時(shí),.
∴長(zhǎng)為3m,寬為1.5m.
答案:3m,1.5m
9.某時(shí)鐘的秒針端點(diǎn)A到中心點(diǎn)O的距離為5cm,秒針均勻地繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn),當(dāng)時(shí)間t=0時(shí),點(diǎn)A與鐘面上標(biāo)12的點(diǎn)B重合.將A、B兩點(diǎn)間的距離d(cm)表示成t(s)
6、的函數(shù),則d=________,其中t∈[0,60].
解析:由題意,得當(dāng)時(shí)間經(jīng)過t(s)時(shí),秒針轉(zhuǎn)過的角度的絕對(duì)值是弧度,因此當(dāng)t∈(0,30)時(shí),,由余弦定理,得
,
;當(dāng)t∈(30,60)時(shí),在△AOB中,,由余弦定理,得,,且當(dāng)t=0或30或60時(shí),相應(yīng)的d(cm)與t(s)間的關(guān)系仍滿足.
綜上所述, ,其中t∈[0,60].
答案:
三、解答題
10.已知定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x)滿足f[f(x)-x2+x]=f(x)-x2+x.
(1)若f(2)=3,求f(1);又若f(0)=a,求f(a);
(2)設(shè)有且僅有一個(gè)實(shí)數(shù)x0,使得f(x0)=x0,求函數(shù)f(x)
7、的解析表達(dá)式.
解:(1)因?yàn)閷?duì)任意x∈R,
有f[f(x)-x2+x]=f(x)-x2+x,
所以f[f(2)-22+2]=f(2)-22+2.
又由f(2)=3,得f(3-22+2)=3-22+2,即f(1)=1.
若f(0)=a,則f(a-02+0)=a-02+0,即f(a)=a
(2)因?yàn)閷?duì)任意x∈R,有f[f(x)-x2+x]=f(x)-x2+x,
又因?yàn)橛星抑挥幸粋€(gè)實(shí)數(shù)x0,使得f(x0)=x0,
所以對(duì)任意x∈R,有f(x)-x2+x=x0.
在上式中令x=x0,有f(x0)-x02+x0=x0,
又因?yàn)閒(x0)=x0,所以x0-x02=0.
故x0=0或
8、x0=1.
若x0=0,則f(x)-x2+x=0,即f(x)=x2-x.
但方程x2-x=x有兩個(gè)不同實(shí)根,與題設(shè)條件矛盾,
故x0≠0.
若x0=1,則有f(x)-x2+x=1,即f(x)=x2-x+1.
易驗(yàn)證該函數(shù)滿足題設(shè)條件.
綜上,所求函數(shù)為f(x)=x2-x+1(x∈R).
11.對(duì)定義域分別是Df、Dg的函數(shù)y=f(x)、y=g(x),規(guī)定:函數(shù)h(x)=
.
(1)若函數(shù),g(x)=x2,寫出函數(shù)h(x)的解析式;
(2)求(1)中函數(shù)h(x)的值域;
(3)若g(x)=f(x+α),其中α是常數(shù),且α∈[0,π],請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)定義域?yàn)镽的函數(shù)y=f(x)及
9、一個(gè)α的值,使得h(x)=cos4x,并予以證明.
解:(1)
(2)當(dāng)x≠1時(shí),,
若x>1,則h(x)≥4,當(dāng)x=2時(shí)等號(hào)成立;
若x<1,則h(x)≤0,當(dāng)x=0時(shí)等號(hào)成立.
∴函數(shù)h(x)的值域是(-∞,0]∪{1}∪[4,+∞).
(3)解法一:令f(x)=sin2x+cos2x,,
則=cos2x-sin2x,
于是h(x)=f(x)·f(x+α)
=(sin2x+cos2x)(cos2x-sin2x)=cos4x.
解法二:令,,
則,
于是h(x)=f(x)·f(x+α)=()()
=1-2sin22x=cos4x.
12.設(shè)函數(shù)f(x)=|x2-4
10、x-5|.
(1)在區(qū)間[-2,6]上畫出函數(shù)f(x)的圖象;
(2)設(shè)集合A={x|f(x)≥5},B=(-∞,-2]∪[0,4]∪[6,+∞).試判斷集合A和B之間的關(guān)系,并給出證明;
(3)當(dāng)k>2時(shí),求證:在區(qū)間[-1,5]上,y=kx+3k的圖象位于函數(shù)f(x)圖象的上方.
解:(1)
(2)BA.證明如下:方程f(x)=5的解分別是,0,4和,由于f(x)在(-∞,-1]和[2,5]上單調(diào)遞減,在[-1,2]和[5,+∞)上單調(diào)遞增,因此,A=(-∞,)∪[0,4]∪[,+∞),
由于<6,>-2,
∴BA.
(3)證明:當(dāng)x∈[-1,5]時(shí),
f(x)=-x2+4x+5,
g(x)=k(x+3)-(-x2+4x+5)
=x2+(k-4)x+(3k-5)
=.
∵k>2,
∴.
又-1≤x≤5,
①當(dāng),即2<k≤6時(shí),
取,.
∵16≤(k-10)2<64,
∴(k-10)2-64<0,則g(x)min>0.
②當(dāng),即k>6時(shí),取x=-1,
g(x) min=2k>0.
由①②可知,
當(dāng)k>2時(shí),g(x)>0,x∈[-1,5],
因此,在區(qū)間[-1,5]上,y=k(x+3)的圖象位于函數(shù)f(x)圖象的上方.