3. 对于两个不同的函数,通过减法运算可以得到一个新函数,我们把这个新函数称为两个函数的"差函数".例如:对于函数 $y_1=3x$ 和 $y_2=x-1$,则函数 $y_1,y_2$ 的"差函数"记为 $y_3=y_1-y_2=3x-(x-1)=2x+1$.
(1) 已知函数 $y_1=x^{3}$ 和 $y_2=\frac{1}{x}$,若将这两个函数的"差函数"记为 $y_3$.
①写出 $y_3$ 的表达式,$y_3=$
②函数 $y_1,y_2$ 的图象如图所示,则 $y_3$ 的大致图象是

(2) 已知函数 $y_4=x+1$ 和 $y_5=\frac{1}{x+1}$,若将这两个函数的"差函数"记为 $y_6$,判断下列关于"差函数"$y_6$ 描述的正确性,并对正确的描述进行证明:
A. $y_6$ 的图象与x轴没有公共点;
B. $y_6$ 的图象关于$(-1,0)$对称;
C. 当$x<-1$时,$y_6$ 随x的值增大而减小;
D. 当$x>-1$时,随着x的值增大,$y_6$ 的图象越来越接近 $y_4=x+1$ 的图象.
上述描述正确的为
(1) 已知函数 $y_1=x^{3}$ 和 $y_2=\frac{1}{x}$,若将这两个函数的"差函数"记为 $y_3$.
①写出 $y_3$ 的表达式,$y_3=$
$x^{3}-\dfrac{1}{x}$
;②函数 $y_1,y_2$ 的图象如图所示,则 $y_3$ 的大致图象是
D
.(2) 已知函数 $y_4=x+1$ 和 $y_5=\frac{1}{x+1}$,若将这两个函数的"差函数"记为 $y_6$,判断下列关于"差函数"$y_6$ 描述的正确性,并对正确的描述进行证明:
A. $y_6$ 的图象与x轴没有公共点;
B. $y_6$ 的图象关于$(-1,0)$对称;
C. 当$x<-1$时,$y_6$ 随x的值增大而减小;
D. 当$x>-1$时,随着x的值增大,$y_6$ 的图象越来越接近 $y_4=x+1$ 的图象.
上述描述正确的为
BD
.答案
(1) ①$x^{3}-\dfrac{1}{x}$ ②D (2) BD
解析
【分析】
首先明确“差函数”的定义:新函数为两个函数的差(被减数函数减去减数函数)。对于(1)①,直接代入两个函数的表达式即可得到差函数;②需分析差函数的定义域、奇偶性、单调性及特殊点,结合选项排除错误图像。对于(2),先求出差函数的表达式,再逐一验证每个选项:判断与x轴交点需令差函数值为0解方程,判断对称性利用函数关于点对称的性质,判断单调性可通过导数或函数增减性分析,判断趋近性看自变量趋向无穷时的极限。
【解析】
(1)① 根据差函数定义,$y_3 = y_1 - y_2 = x^3 - \frac{1}{x}$;
② 分析$y_3=x^3-\frac{1}{x}$:定义域为$x≠0$,是奇函数($x^3$和$\frac{1}{x}$均为奇函数,奇函数减奇函数仍为奇函数,图像关于原点对称),排除A、C;B为直线,而$y_3$不是一次函数,排除B;当$x>0$时,$x^3$递增、$\frac{1}{x}$递减,故$y_3$随$x$增大而递增,且$x→0^+$时$\frac{1}{x}→+∞$,$y_3→-∞$;$x→+∞$时$x^3$主导,$y_3→+∞$,符合选项D的右半部分;当$x<0$时,$x→0^-$时$-\frac{1}{x}→+∞$,$y_3→+∞$,$x→-∞$时$x^3→-∞$,$y_3→-∞$,且$x=-1$时$y_3=(-1)^3-\frac{1}{-1}=0$,符合选项D的左半部分,故选D。
(2) 先求$y_6 = y_4 - y_5 = (x+1)-\frac{1}{x+1}$,定义域$x≠-1$:
选项A:令$y_6=0$,即$(x+1)-\frac{1}{x+1}=0$,整理得$(x+1)^2-1=0$,解得$x=0$或$x=-2$,均在定义域内,故与x轴有公共点,A错误;
选项B:验证关于$(-1,0)$对称,即$f(-2-x)=-f(x)$:$f(-2-x)=(-2-x+1)-\frac{1}{-2-x+1}=(-1-x)-\frac{1}{-1-x}=-(x+1)+\frac{1}{x+1}=-[(x+1)-\frac{1}{x+1}]=-f(x)$,故B正确;
选项C:对$y_6$求导得$y_6'=1+\frac{1}{(x+1)^2}>0$,故$y_6$在定义域内单调递增,$x<-1$时随$x$增大而增大,C错误;
选项D:当$x>-1$时,$x→+∞$时$\frac{1}{x+1}→0$,故$y_6=(x+1)-\frac{1}{x+1}→x+1$,即越来越接近$y_4=x+1$,D正确;
综上,正确的是BD。
【答案】
(1)①$x^{3}-\dfrac{1}{x}$;②D (2)BD
【知识点】
函数新定义、函数图像性质、函数对称性与单调性
【点评】
本题考查新定义函数的运算及综合性质,需准确理解差函数定义,结合函数的定义域、奇偶性、单调性、对称性等知识分析,对学生的函数应用能力要求较高。
【难度系数】
0.3
首先明确“差函数”的定义:新函数为两个函数的差(被减数函数减去减数函数)。对于(1)①,直接代入两个函数的表达式即可得到差函数;②需分析差函数的定义域、奇偶性、单调性及特殊点,结合选项排除错误图像。对于(2),先求出差函数的表达式,再逐一验证每个选项:判断与x轴交点需令差函数值为0解方程,判断对称性利用函数关于点对称的性质,判断单调性可通过导数或函数增减性分析,判断趋近性看自变量趋向无穷时的极限。
【解析】
(1)① 根据差函数定义,$y_3 = y_1 - y_2 = x^3 - \frac{1}{x}$;
② 分析$y_3=x^3-\frac{1}{x}$:定义域为$x≠0$,是奇函数($x^3$和$\frac{1}{x}$均为奇函数,奇函数减奇函数仍为奇函数,图像关于原点对称),排除A、C;B为直线,而$y_3$不是一次函数,排除B;当$x>0$时,$x^3$递增、$\frac{1}{x}$递减,故$y_3$随$x$增大而递增,且$x→0^+$时$\frac{1}{x}→+∞$,$y_3→-∞$;$x→+∞$时$x^3$主导,$y_3→+∞$,符合选项D的右半部分;当$x<0$时,$x→0^-$时$-\frac{1}{x}→+∞$,$y_3→+∞$,$x→-∞$时$x^3→-∞$,$y_3→-∞$,且$x=-1$时$y_3=(-1)^3-\frac{1}{-1}=0$,符合选项D的左半部分,故选D。
(2) 先求$y_6 = y_4 - y_5 = (x+1)-\frac{1}{x+1}$,定义域$x≠-1$:
选项A:令$y_6=0$,即$(x+1)-\frac{1}{x+1}=0$,整理得$(x+1)^2-1=0$,解得$x=0$或$x=-2$,均在定义域内,故与x轴有公共点,A错误;
选项B:验证关于$(-1,0)$对称,即$f(-2-x)=-f(x)$:$f(-2-x)=(-2-x+1)-\frac{1}{-2-x+1}=(-1-x)-\frac{1}{-1-x}=-(x+1)+\frac{1}{x+1}=-[(x+1)-\frac{1}{x+1}]=-f(x)$,故B正确;
选项C:对$y_6$求导得$y_6'=1+\frac{1}{(x+1)^2}>0$,故$y_6$在定义域内单调递增,$x<-1$时随$x$增大而增大,C错误;
选项D:当$x>-1$时,$x→+∞$时$\frac{1}{x+1}→0$,故$y_6=(x+1)-\frac{1}{x+1}→x+1$,即越来越接近$y_4=x+1$,D正确;
综上,正确的是BD。
【答案】
(1)①$x^{3}-\dfrac{1}{x}$;②D (2)BD
【知识点】
函数新定义、函数图像性质、函数对称性与单调性
【点评】
本题考查新定义函数的运算及综合性质,需准确理解差函数定义,结合函数的定义域、奇偶性、单调性、对称性等知识分析,对学生的函数应用能力要求较高。
【难度系数】
0.3
登录