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《高等数学》(一)第一章 同步辅导/训练
发布日期:2007-1-24    字体(
第一章函数及其图形复习提示

  本章总的要求是:理解一元函数的定义及函数与图形之间的关系;了解函数的几种常用表示法;理解函数的几种基本特性;理解函数的反函数及它们的图形之间的关系;掌握函数的复合和分解;熟练掌握基本初等函数及其图形的性态;知道什么是初等函数;知道几种常见的经济函数;能从比较简单的实际问题建立其中蕴含的函数关系。

  本章重点:函数概念和基本初等函数。

  难点:函数的复合。

  典型例题分析与详解

  一、单项选择题

  1 下列集合中为空集的「」

  A {}B {0 }

  C 0D{x |x2+1=0,x R }

  「答案」选D 

  「解析」因为A 、B 分别是由空集和数零组成的集合,因此是非空集合;0 是一个数,不是集合,故C 也不是空集。在实数集合内,方程x2+1=0无解,所以D 是空集

  2 设A={x |x2-x-6>0 },B={x |x-1 ≤1 },

  则A ∩B=「」

  A {x |x >3 }B {x |x <-2}

  C {x |-2<x ≤1 }D {x |x ≤1 }

  「答案」选B

  「解析」由x2-x-6>0 得x >3 或 x<-2,故A={x |x >3 或x <-2};由x-1 ≤1 得x ≤2 ,故B={x |x ≤2 },所以A ∩B={x |x <-2}。

  3 设A 、B 是集合{1,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9}的子集,且A ∩B={1,3 ,7 ,9},则A ∪B 是「」

  A {2,4 ,5 ,6 ,8}B {1,3 ,7 ,9}

  C {1,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9}D {2,4 ,6 ,8}

  「答案」选A 

  「解析」由A ∪B=A ∩B={1,3 ,7 ,9},得A ∪B={2,4 ,5 ,6 ,8}

  4 设M={0,1 ,2},N={1,3 ,5},R={2,4 ,6},则下列式子中正确的是「」

  A M ∪N={0,1}

  B M ∩N={0,1}

  C M ∪N ∪R={1,2 ,3 ,4 ,5 ,6}

  D M ∩N ∩R=(空集)

  「答案」选D 

  「解析」由条件得M ∪N={0,1 ,2 ,3 ,5},M ∩N={1} ,M ∪N ∪R={0,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6},M ∩N ∩R=.

  5 设A 、B 为非空集合,那么A ∩B=A 是A=B 的「」

  A 充分但不是必要条件

  B 必要但不是充分条件

  C 充分必要条件

  D 既不是充分条件又不是必要条件

  「答案」选B 

  「解析」若A=B ,则任取x A 有x B ,于是x A ∩B ,从而A A ∩B 又A ∩B A ,故A ∩B=A 

  反之不成立例A={1,2},B={1,2 ,3},显然A ∩B=A ,但A ≠B 

  6 设有集合E={x|-1 <x ≤10} ,F={-1 ,0 ,1 ,10} ,则E ∩F=「」

  A B {-1 ,0 ,1}

  C {0,1 ,10}D{-1 ,0 ,1 ,10}

  「答案」选C 

  「解析」因E ∩F 是集合E 与F 的公共元素的集合,故E ∩F={0,1 ,10} 

  7 函数f (x )=1 lg|x-5|的定义域是「」

  A (- ∞,5 )∪(5 ,+ ∞)

  B (- ∞,6 )∪(6 ,+ ∞)

  C (- ∞,4 )∪(4 ,+ ∞)

  D (- ∞,4 )∪(4 ,5 )∪(5 ,6 )∪(6 ,+ ∞)

  「答案」选D 

  「解析」由对数的真数大于0 ,分母又不能为0 可求得该函数的定义域由|x-5| >0

  |x-5| ≠1 ,得x >5 或x <5

  x ≠4 或x ≠6

  于是得到该函数的定义域为(- ∞,4 )∪(4 ,5 )∪(5 ,6 )∪(6 ,+ ∞)

  8 设f (x )在区间[0 ,1 ]上有定义,则fx+1 4+fx-1 4 的定义域是「」

  A [0 ,1 ]B -1 4,5 4

  C -1 4,1 4D1 4 ,3 4

  「答案」选D 

  「解析」由0 ≤x+1 4 ≤1

  0 ≤x-1 4 ≤1 ,得-1 4≤x ≤3 4

  1 4 ≤x ≤5 4

  ,其公共部分即为该函数的定义域,于是得该函数的定义域为1 4 ,3 4 

  9 设f (x )的定义域是[0 ,4 ],则f (x2)的定义域是「」

  A [0 ,16]B [0 ,2 ]

  C [-2,2 ]D [-16 ,16]

  「答案」选C 

  「解析」由条件可得0 ≤x2≤4 ,|x| ≤2 ,-2≤x ≤2 于是f (x2)的定义域为[-2,2]

  10函数f (x )=lnx x-2的定义域是「」

  A (- ∞,0 )B (2 ,+ ∞)

  C (0 ,2 )D (- ∞,0 )∪(0 ,+ ∞)

  「答案」选D 

  「解析」由条件知x x-2 >0 且x ≠2 ,得x >2 或x <0 故f (x )=lnx x-2的定义域为(- ∞,0 )∪(2 ,+ ∞)

  11函数f (x )=arcsinx-3 2+x-3 x2-x-6 的定义域是「」

  A [1 ,5 ]B [1 ,3 )∪(3 ,5 ]

  C [1 ,3 )D (3 ,5 ]

  「答案」选B 

  「解析」由-1≤x-3 2 ≤1

  x2-x-6≠0 ,得1 ≤x ≤5 且x ≠3 ,x ≠-2,因此所给函数的定义域为[1 ,3 )∪(3 ,5 ]

  12已知f (1 x )=x+x2+1 ,(x >0 ),则f (x )= 「」

  A x+x2+1 xB 1+x2+1 x

  C x+x2+1 x2+1D1+x2+1 x2+1

  「答案」选B 

  「解析」令1 x=t ,则f (t )=1 t+1 t2+1=1 t+t2+1 t2=1+t2+1 t,故f (x )=1+x2+1 x

  「另解」因为f (1 x )=x+x2+1=1 1 x+1 1 x2+1,

  故f (x )=1 x+1 x2+1=1 x+x2+1 x2

  =1 x+1 xx2+1=1+x2+1 x

  13设函数f (x )=1, |x|≤1

  -1, |x|>1 ,则f1 f(x )= 「」

  A 1B-1

  C f (x )D 1 f (x )

  「答案」选A 

  「解析」因|f(x )|=1 ,1 f (x )=1,故f1 f(x )=1

  14设f (x )=|x| x,g (x )=x2 ,则f [g (x )]= 「」

  A ±1B1

  C 1 xD|x| x2

  「答案」选B 

  「解析」f [g (x )]=f(x2)=|x2| x2=x2 x2=1

  15设f (x )= 2|x |≤2

  1|x |>2,则f (f (x ))= 「」

  A 2B1Cf (x )D (f (x ))2

  「答案」选A 

  「解析」由假设f (f (x ))= 2|f (x )|≤2

  1 |f (x )|>2,

  对任意x (-∞,+∞),|f (x )|≤2 ,故有f (f (x ))=2.

  16设f (1-2x)=1- 2 x,则f (x )= 「」

  A 1+4 1-xB 1-4 1-x

  C 1-2 1-2xD1+2 1-2x

  「答案」选B 

  「解析」令1-2x=t,x=1-t 2,由f (1-2x)=1- 2 x得

  f (t )=1- 21-t2=1- 4〖〗1-t ,故f (x )=1- 4 1-x

  17设f (sinx2)=1+cosx ,则f (cosx2)= 「」

  A 1-cosxB -cosx

  C 1+cosxD 1-sinx

  「答案」选A 

  「解析」f (sinx2)=1+1-2sin2x 2=2-2sin 2x 2,所以

  f (x )=2-2x2.

  从而f (cosx2)=2-2cos 2x 2=2-(1+cosx)=1-cosx.

  18设f (x+2 )=x2-2x+3,则f [f (2 )]= 「」

  A 3 B 0

  C 1 D 2

  「答案」选D 

  「解析」因f (2 )=f(0+2 )=02-2 ×0+3=3 ,

  故f [f (2 )]=f(3 )=f(1+2 )=12-2 ×1+3=2 

  「另解」因为f (x+2 )=x2-2x+3= [(x+2 )-2]2-2 [(x+2 )-2]+3,

  故f (x )= (x-2 )2-2 (x-2 )+3=x2-6x+11 ,f (2 )=3

  从而f [f (2 )]=f(3 )=32-6 ×3+11=2

  19设g (x )=lnx+1,f [g (x )]=x,则f (1 )= 「」

  A 1 B e

  C -1 D-e

  「答案」选A 「解析」由lnx+1=1 ,得lnx=0 ,x=1 ,故f (1 )= f [g (1 )]=1

  20下列各组函数中,表示相同函数的是「」

  A y=lnx2与y=2lnx

  B y=x 与y=x2

  C y=1 与y=sin2x+cos2x

  D y=x 与y=cos (arccosx )

  「答案」选C 

  「解析」A 中两函数的定义域不同,B 中两函数的对应规则不同,D 中两函数的定义域与对应规则都不同只有C 中两函数的定义域与对应规则完全相同

  21函数y=log4x+log42 的反函数是「」

  A y=42x-1By=4x-1

  C y=2x-1D y=4x-1

  「答案」选A 

  「解析」由y=log4x+log 42=log42x 得2x=4y,

  故x=42y-1 ,即所求函数的反函数是y=42x-1.

  22设-12<x <0 ,则y=lg(1+x )+lg(1-x )的反函数是「」

  A y=1-10x ,(-∞,0)

  B y=- 1-10x ,(-∞,0)

  C y=1-10x ,(lg34,0)

  D y=- 1-10x ,(lg34,0)

  「答案」选D 

  「解析」由y=lg(1+x )+lg (1-x )=lg (1-x 2)得

  1-x2=10y

  因为当x (- 12,0)时,y (lg34,0),所以

  x=- 1-10y

  故所求反函数为y=- 1-10x ,(lg34,0)

  23设f (x )=x-1 x+1,则f-1 (12)= 「」

  A 12B 1C 2D 3「答案」选D 

  「解析」设f-1 (12)=l,则f (l )= 12即

  l-1 l+1=12,解得l=3

  24设f (x )=lnx,且函数φ(x )的反函数φ-1(x )=2(x+1 ) x-1,则f [φ(x )

  ]= 「」

  A lnx-2 x+2Blnx+2 x-2

  C ln2-x x+2Dlnx+2 2-x

  「答案」选B 

  「解析」令y=φ-1(x ),则y=2 (x+1 ) x-1,得x=y+2 y-2 ,即φ(x )=x+2 x-2,故f[φ(x )]=lnx+2 x-2

  25下列函数中,其反函数在(- ∞,+ ∞)上有定义的是「」

  A y=x3B y=1 x

  C y=exD y=sinx

  「答案」选A 

  「解析」B 、C 、D 中的函数的反函数依次为y=1 x ,y=lnx ,y=arcsinx ,它们的定义域依次为(- ∞,0 )∪(0 ,+ ∞)、(0 ,+ ∞)、[-1,1 ],只有A 的反函数为y=3 x ,其定义域为(- ∞,+ ∞)

  26y=3x 2+3x 的反函数是「」

  A y=3-x 3-x+2By=2+3x 3x

  C y=log32x 1-xD y=log31-x 2x

  「答案」选C 

  「解析」由y=3x 2+3x ,得2y+y.3x=3x,2y=3x (1-y ),3x=2y 1-y ,x=log32y 1-y,

  故所求反函数为y=log32x 1-x

  27将函数f (x )=2-|x-2|表示为分段函数时,f (x )= 「」

  A 4-x , x≥0

  x , x<0B4-x , x≥2

  x , x<2

  C 4-x , x≥0

  1-x x <0D4-x , x≥2

  4+x x <2

  「答案」选B 

  「解析」由条件f (x )=2- (x-2 ),x ≥2

  2-(2-x ),x <2 ,即

  f (x )=4-x,x ≥2

  x ,x <2 

  28下列函数中,表达式为基本初等函数的是「」

  A y=2x2 , x>0

  2x+1, x<0By=2x+cosx

  C y=xDy=sinx

  「答案」选C 「解析」对照基本初等函数的定义可知y=x 是基本初等函数,而A 中函数为分段函数,B 中函数为初等函数,D 中函数为复合函数它们都不是基本初等函数

  29函数y=sinx-sin|x| 的值域是「」

  A (0 )B [-1,1 ]

  C [0 ,1 ]D [-2,2 ]

  「答案」选D 

  「解析」因为当x ≥0 时,y=sinx-sinx=0 ,

  当x <0 时,y=sinx-sin(-x)=sinx+sinx=2sinx,这时-2≤2sinx ≤2 ,故函数y=sinx-sin|x|的值域为[-2,2 ]30函数y=x2 -2 ≤x ≤0

  x2-4 0<x ≤2 的反函数是「」

  A y=x 0 ≤x ≤4

  x+4 0 <x ≤2

  B y=-x 0 ≤x ≤4

  x+4 -4<x <0

  C y=-x 〖〗0 ≤x ≤4

  -x+4 -4≤x <0

  D y=x 0 ≤x ≤4

  - 4+x -4 ≤x <0

  「答案」选B 

  「解析」因为当-2≤x ≤0 时,y=x2, x=-y ,0≤y ≤4 ;

  当0 <x <2 时,y=x2-4, x=y+4,-4<y <0 

  故所求反函数为y=-x , 0≤x ≤4 ,

  x+4 , -4 <x <0.

  31设f (x )在(- ∞,+ ∞)内有定义,下列函数中为偶函数的是「」

  A y=|f(x )|By=-|f (x )|

  C y=-f(-x)D y=f (x2)

  「答案」选D 

  「解析」由偶函数定义,D 中函数定义域(- ∞,+ ∞)关于原点对称,且y (-x)=f[(-x)

  2 ]=f(x2)=y(x ),故y=f (x2)是偶函数

  32函数f (x )=loga (x+1+x2)(a >0 ,a ≠1 )是「」

  A 奇函数B 偶函数

  C 非奇非偶函数D 既是奇函数又是偶函数

  「答案」选A 

  「解析」因该函数定义域为(- ∞,+ ∞),它关于原点对称,且

  f (-x)=loga-x+1+(-x)2=loga1+x2-x

  =log31+x2-x2 1+x2+x=log31 x+1+x2

  =-log3x+1+x2=-f (x )

  故f (x )=logax+1+x2 为奇函数

  33设函数f (x )=x(ex-1) ex+1 ,则该函数是「」

  A 奇函数B 偶函数

  C 非奇非偶函数D 单调函数

  「答案」选B 

  「解析」因为f (x )的定义域是(- ∞,+∞),且

  f (-x)=-x (e-x-1 ) e-x+1=-x1-ex ex 1+ex ex=x(ex-1) ex+1=f (x )。

  所以f (x )为偶函数。

  34设函数f (x )在(- ∞,+ ∞)内有定义且为奇函数,若当x (-∞,0)时,f(x )=x(x-1 ),则当x (0,+∞)时,f (x )= 「」

  A -x(x+1 )B x (x-1 )

  C x (-x+1)D x (x+1 )

  「答案」选A 

  「解析」因为f (x )为奇函数,故当x >0 时,

  f (x )=-f (-x)=-[-x(-x-1)]=-x (x+1 )。

  35设函数f (x )、g (x )在(-∞,+∞)上有定义,若f (x )为奇函数,g (x )

  为偶函数,则g [f (x )]为「」

  A 奇函数B 偶函数

  C 非奇非偶函数D 有界函数

  「答案」选B 

  「解析」因为g [f (-x)]=g[-f(x )]=g[f (x )],故g [f (x )]为偶函数。

  36函数f (x )=x(1+cos2x )的图形对称于「」

  A ox轴B 直线y=x

  C 坐标原点D oy轴

  「答案」选C 

  「解析」因f (x )的定义域为(- ∞,+ ∞),它关于原点对称,又f (-x)=-x (1+cos2(-x))=-x (1+cos2x )=-f (x ),故f (x )=x(1+cos2x )是奇函数,而奇函数的图形关于原点对称

  37函数y=|sinx|的周期是「」

  A πB π2 C2πD 4π

  「答案」选A 

  「解析」因为|sin(x+π)|=|-sinx|=|sinx|,故y=|sinx|的周期(最小正周期)为π

  38下列函数中为周期函数的是「」

  A y=sinx2By=arcsin2x

  C y=x |sinx|D y=tan (3x-2)

  「答案」选D 

  「解析」因为tan [3 (x+π3)-2]=tan(3x+ π-2)=tan[(3x-2)+ π]

  =tan(3x-2),所以y=tan (3x-2)是以π3为周期的周期函数。

  39设f (x )是以3 为周期的奇函数,且f (-1)=-1 ,则f (7 )= 「」

  A 1B-1C 2D-2

  「答案」选A 

  「解析」因为f (7 )=f(1+2.3 )=f(1 )=-f (-1)=1.

  40已知偶函数f (x )在[0,4]上是单调增函数,那么f (- π)和f (log 128)

  的大小关系是「」

  A f (- π)<f (log 128) Bf (- π)=f(log 1〖〗28)

  C f (- π)>f (log 128)D 不能确定

  「答案」选C 

  「解析」因为f (x )为偶函数且在[0,4]上是单调增函数,故f (x )在[-4,0]上是单调减函数又log 128=log12(12)-3=-3 >-π,所以f (- π)>f (log 128)。

  41在R 上,下列函数中为有界函数的是y=「」

  A exB 1+sinx

  C lnxDtanx

  「答案」选B 

  「解析」由函数的图像可以看出y=ex,y=lnx 、y=tanx在其定义区间内是无界的,只有B 中函数y=1+sinx其定义域为R ,且对任意x R ,有|1+sinx|≤1+|sinx|≤2 成立,故y=1+sinx在R 上是有界函数

  基础训练题

  单项选择题

  1 设A={x|-3 ≤x ≤3},B={x|0≤x ≤5},则

  A A BBA B

  C (A ∩B )BD(A ∩B )B 「」

  2 下列集合为空集的是

  A {x|x+5=5}B{x|xR 且x2+10=0}

  C {x|x≥3 且x ≤3}D {x||x+5|≤0}「」

  3 若集合M={0,1 ,2},则下列写法中正确的是

  A {1} MB1 M

  C 1 MD{1} M 「」

  4 函数y=1-x+arccosx+1 2 的定义域是

  A -3≤x ≤1

  B x <1

  C (-3,1 )

  D {x|x<1}∩{x|-3 ≤x ≤1}「」

  5 函数f (x )= (x+1 )2x+1 2x2-x-1的定义域是

  A x ≠-1 2B x >-1 2

  C x ≠-1 2且x ≠1Dx >-1 2且x ≠1 「」

  6 若0 ≤a ≤1 2 及函数y=f (x )的定义域是[0 ,1 ],则f (x+a )+f(x-a )的定义域是

  A [-a,1-a ]B [-a,1+a ]

  C [a ,1-a ]D [a ,1+a ]「」

  7 设函数f (x+a )的定义域为[0 ,a ],则f (x )的定义域为

  A [a ,2a]B [-a,0 ]

  C [-2a ,-a]D [0 ,a ]「」

  8 函数f (x )=x|x |≤1

  sinx 1<|x |≤4 ,则f (x2)的定义域为

  A [-4,4]B [-1,1]

  C [1,4]D [-2,2]「」

  9 设g (x )=sinx ,则g-sin π 2=

  A -1B 1

  C sin1D -sin1 「」

  10设f (x )是定义在实数域上的一个函数,且f (x-1 )=x2+x+1 ,则f1 x-1=

  A 1 (x-1 )2+3 x-1+3B1 (x-1 )2+1 x-1+1

  C 1 x2+x+1D 1 x2+1 x+1「」

  11设f1 x=x x-1,则f (2x)=

  A 2 1-xB1 1-2x

  C 2 (x-1 ) 2xD2 (x-1 ) x「」

  12设f (x-2 )=x2+1 ,则f (x+1 )=

  A x2+2x+2Bx2-2x+2

  C x2+6x+10D x2-6x+10「」

  13函数y=4-x2的值域是

  A [0 ,1 ]B (0 ,1 ]

  C (0 ,+ ∞)D (- ∞,+ ∞)「」

  14下列函数中与y=x 为同一函数的是y=

  A x2B lnex

  C elnxD (x )2 「」

  15函数y=sin1 x是其定义域内的

  A 周期函数B 单调函数

  C 有界函数D 无界函数「」

  16下列函数中在(0 ,+ ∞)内为单调减少的是

  A y=logxa ,0 <a <1By=sinx

  C y=arctanxDy=lnx 「」

  17下列函数中为奇函数的是

  A y=ex-1 ex+1By=x2+sinx

  C y=cos3xDy=ln(x2+x4 )「」

  18函数y=1-x 1+x 的反函数是

  A y=x-1 x+1By=1+x 1-x

  C y=1-x 1+xDy=-x 1+x「」

  提高训练题

  单项选择题

  1 如果集合A B ,则下列正确的是

  A A ∪B=ABA ∩B=B

  C A ∪B=BDA ∩B=「」

  2 设集合E={x|-5 ≤x <1},F={x|0<x ≤5},则E ∩F=

  A {x|0<x <1}B {x|1≤x ≤5}

  C {x|-5 ≤x ≤5}D {x|-5 ≤x <0}「」

  3 设f (x )的定义域是[0 ,1 ],则f (x+1 )的定义域是

  A [0 ,1 ]B [-1,0 ]

  C [1 ,2 ]D [0 ,2 ]「」

  4 将函数f (x )=1+ |x-1 |表示为分段函数时,f (x )=

  A 2-x x ≥0

  x x <0Bx x ≥0

  2-x x <0

  C x x ≥1

  2-x x <1D2-x x ≥1

  x x <1 「」

  5 设f (x )=1-x x,g (x )=1-x,则f [g (x )]=

  A x 1-xB1 x

  C 2x-1 1-xD 2+x 「」

  6 设f (cosx)=3-cos2x,则f (sinx)=

  A 3-sinxB 2+2sin2x

  C 4-2sin2xD 4-2sinx 「」

  7 如果g (x )=x+2且f (g (x ))=x-3 x+1(x ≠-1),则f (5 2)=

  A - 3 5 B3 5 C5 3 D-5 3「」

  8 设函数f (x )在(- ∞,+∞)内有定义,则下列函数是偶函数的是

  A xf(x )B - |f (x )|

  C x [f (x )-f(-x)]D x [f (x )+f(-x)]「」

  9 函数f (x )= π+arctanx是

  A 有界函数B 无界函数

  C 单调减少函数D 周期函数「」

  10函数f (x )=3cos πx 的最小正周期为

  A 6B6 πC 2D 2π「」

  11下列说法正确的是

  A 函数y=f (x )与y=-f(x )关于原点对称

  B 函数y=f (x )与y=|f (x )|关于x 轴对称

  C 函数y =|f (x )|与y=- |f (x )|关于y 轴对称

  D 函数y=3x与y=3-x 关于y 轴对称「」

  12函数y=ex ex+1 的反函数是

  A y=lnx 1-xBy=x 1-x

  C y=ln1-x xDy=1-x x 「」

  13函数f (x )=2x |x |≤1

  1+x 1 <|x |≤2 为

  A 基本初等函数B 分段函数

  C 初等函数D 复合函数「」

  14已知函数f (x )是线性函数,且f (-1)=2,f (1 )=-2 ,则f (x )=

  A x+3 B x-3C-2x D 2x「」

  15设f (x )=lnx,函数g (x )的反函数g-1 (x )=2(x+1 ) x-1,则f (g (x ))

  =

  A lnx+2 x-2Blnx-1 x+1

  C lnx+1 x-1Dlnx+2 〖〗x-2 「」

  基础训练题参考答案

  单项选择题

  1 C2B3D4A5D

  6 C7A8D9D10 A

  11B12 C13 B14 B15 C

  16A17 A18 C

  提高训练题参考答案

  单项选择题

  1 C2A3B4C5A

  6 C7D8C9A10 C

  11D12 A13 B14 C

  15D (提示:由y=2 (x+1 ) x-1得x=y+2 y-2 ,知g (x )=x+2 x-2,所以f [g (x )]=ln (x+2 x-2 )。