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文档简介

第三章函数概念与性质

6函数及其表示.....................................................-1-

7函数的单调性与最值...............................................-5-

8函数的奇偶性与周期性.............................................-9-

9二次函数与幕函数................................................-14-

6函数及其表示

A组全考点巩固练

1.(2020.河南安阳模拟)设集合M={R0WxW2},N={y|0WyW2}.下面的4

个图形中,能表示从集合M到集合N的函数关系的有()

C解析:①图象不满足函数的定义域,不正确:②③满足函数的定义域以及

函数的值域,正确;④不满足函数的定义.故选C.

2.已知等腰△ABC的周长为10,底边长y关于腰长x的函数解析式为y=10

—2x,则函数的定义域为()

A.{x|xGR}B.{小>0}

C.{x|0<x<5}D.

卜>0,

D解析:由题意知110-2x>0,即|〈xV5.

l2x>10-2x,

3.若函数/(x)满足/(I—lnx)=:,则/(2)等于()

1

-e

A.2B.

C.-D.-1

e

B解析:(方法一)令1—lnx=。则工=37于是/(力=福;,即/(1)=1三,故

/(2)=e.

(方法二)由1—lnx=2,得x=(,这时:=;=e,即/(2)=e.

e

2x,x>0,⑷(4、

4.已知/(x)=则/八一方的值等于()

\j(x+\),%W0,"

A.-2B.4C.2D.-4

B解析:由题意得了8^乂,苔,/(一,)=/停)=2义|=1所

以谓+/(_*4.

5.已知函数/(x)的定义域为[0,2],则函数g(x)=/(2x)+18—2、的定义域为

()

A.[0,1]B.[0,2]C.[1,2]D.[1,31

0W2xW2,

A解析:由题意,得〈、解得OWxWl.故选A.

.8—2'^0,

6.(多选题)下列函数中,满足/(18幻=1旷。)的是()

A./(x)=|x|B.f(x)=x-\x\

C.f(x)=x+2D.f(x)=~2x

ABD解析:若/(x)=|x|,则/(18力=|18%|=18忖=1~(%);若f(x)=%一凶,

则/(18x)=18x—|18x|=18(x—|x|)=18/'(x);若/(x)=x+2,贝U/(18x)=18x+2,而

18f(x)=18x4-18X2,故f(x)=x+2不满足/(18x)=1歹⑴;若f(x)=-2x,则/(18x)

=-2X18x=18X(-2x)=18/'(x).

7.设xWR,用㈤表示不超过x的最大整数,则>=氏]称为高斯函数.例如:

2'+3

[-2.1]=-3,[3.1]=3.已知函数/。)=不方,则函数^="。)]的值域为()

A.{0,1,2,3)B.{0,1,2)

C.{1,2,3)D.{1,2}

2、+32%+1+2,2

=

D解析:f(x)=2,v_|_|2»'+1-=1+2*+「

因为2'〉。,所以1+2〉,。<合<1,

22

则0<

2*+1<2,l<l+^j7[<3,即14(%)<3.

当1寸(力<2时,<(x)]=1,

当2勺。)<3时,[/,(%)]=2.

综上,函数y=Va)]的值域为{1,2}.

8.设/(x)的定义域为[0,1],要使函数/(x-a)+.〃x+a)有定义,则a的取值

范围为•

11

r2解析:函数/(X—。)+/(工+。)的定义域为[4,1+。]0[—〃,1—"],当

.20时,应有aWl—4,即OWawg;当a<0时,应有一a<l+a,即一gwavO.

所以a的取值范围是一看~

9.已知函数/(x)满足对任意的xGR都有/Q+J+了Q—J=2成立,则f(J)

所以/({!+/电+…+/电=2*3+1=7.

[2-x,后一1,

10.已知函数/(x)=j,则/V(-2))=________,不等式/1(x)22

x+1,X>-1,

的解集为________

2%,xW—1,

5(―°°,—liU[1,+°°)解析:根据函数/(x)/'可得了(一

x+1,X>—1,

2)=22=4,则/(/•(-2))=/(4)=4+1=5.

xW—1,fx>—1,

由不等式/•(X)22,可得c.x、c①或②.解①得XW—1,解②得

2"与2[x+1^2

光21.

故不等式的解集为(一8,—1]U[1,4-°°).

B组新高考培优练

X

11.(多选题)已知函数/。)=百1,x£(—8,0)U(0,+8),则下列等式成

立的是()

A./«=/QB.-/(%)=/Q

C.焉=/({!D.f(-x)=-f(x)

=

AD解析:因为/(*)=];F,所以T72|+V2-所以

1+日

—XX

又/(一彳)=干三子=_在?=_/(")'所以/(-幻=_/@)・故AD正确,BC错

、口

7天.

%2—1,xWO,

‘;'g(x)=2*—l,则/(g(2))=________,/(g。))

{%—1,x>0,

的值域为.

2[-1,+8)解析:因为g(2)=22—1=3,所以/(g(2))=f(3)=2.易得g(x)

的值域为(-1,+0°).若一lVg(x)WO,则/(g(x))=[g(x)]2—l引一1,0);若g(无)>0,

则y(g(x))=g(x)-1w(—*1,+°°).所以/(g(x))的值域是[―1,+°°).

2汇一5,%W2,

13.(2020.河北示范性高中联考)函数/(x)=L.「':'的值域为

,3sinx,x>2

(-5,3]解析:当时,/。)=2、-5单调递增,则一5勺1(x)W-l;

当x>2时,sinxW[-l,l],所以/。)=35皿兀£[-3,3].

故/(x)的值域是(-5,3].

14.记[x]为不超过x的最大整数,如[-1.2]=-2,[2.3]=2.已知函数/(%)

[2[x]—1,

[/+1,尤<1,则W(-1.2))=,/(©W3的解集为

3[一啦,3)解析:根据因的定义,得/(/(一1.2))=/(2.44)=2[2.44]—1=

3.当尤21时,由/(©=2田一1<3,得国W2,所以xd[l,3);当x<l时,由/(x)

=f+lW3,得一6W光<1.故原不等式的解集为[一啦,3).

7函数的单调性与最值

A组全考点巩固练

1.函数/(x)=|x—2|x的单调递减区间是()

A.[1,2]B.[-1,0]

C.[0,2]D.[2,+°°)

•X2—2x

A解析:由于/(x)=|x—2仇=<9''结合图象(图略)可知函数的

JT+2X,X<2,

单调递减区间是[1,2].

2.(多选题)下列函数中,在区间(0,+8)上单调递增的是()

A.y=ln(x+2)B.y=y[x+i

C.y=("D.尸龙+;

AB解析:函数y=ln(x+2)的增区间为(一2,+°°),所以在(0,+8)上单调

递增;函数y=y/x+1的增区间为[―1,+°°],所以在(0,+8)上单调递增.

3.若函数/(x)=f—2x+加在[3,+8)上的最小值为1,则实数加的值为()

A.-3B.-2C.-1D.1

B解析:因为/(x)=(x—1>+机一1在[3,+8)上单调递增,且/(X)在[3,+

8)上的最小值为1,所以〃3)=1,即22+加一1=1,机=一2.故选B.

4.若函数/(x)=or+l在R上单调递减,则函数g(x)=a(f—4x+3)的单调递

增区间是()

A.(2,+°0)B.(一8,2)

C.(4,+00)D.(一8,4)

B解析:因为/(x)=or+1在R上单调递减,所以"0.而4x+

3)=a(x—2)2-a.因为a<0,所以g(x)的单调递增区间是(一8,2).

5.已知函数/(x)是定义在区间[0,+8)上的函数,且在该区间上单调递增,

则满足/(2x-l)</的x的取值范围是()

D解析:因为函数/(x)是定义在区间[0,+8)上的增函数,JL/(2x-l)</

(g),所以0W2x—IV;,解得吴

6.已知函数/(x)在R上单调递减,且a=331,匕=(]),c=ln;,则f(a),f(b),

/(c)的大小关系为()

A.f(a)>f(b)>f(c)B./3)>/(c)>/(a)

C./(c)>/(a)>/S)D./(c)>/S)>/(a)

D解析:因为a=33]>3°=l,OVb=Q[=1,c=ln1<ln1=0,所以c

VZ?Va.又因为函数/(x)在R上单调递减,所以/(c)>/S)>/(a).故选D.

7.若/(©=廿三1在区间(一2,+8)上单调递增,则实数。的取值范围是

人I乙

--

(—8,3)解析:/(1)=上X~\~CL-"1=1*工12-H^CL-—3=1ci—+3要使函数/㈤在区

JiI乙A.I乙A.I乙

间(一2,+8)上单调递增,需使a—3<0,解得a<3.

8.若函数/(x)=(a—l)x+2在R上单调递增,则函数g(©=ak2l的单调递减

区间是.

(―°°,2]解析:因为/(x)在R上单调递增,所以a—1>0,即a>l,因此g(x)

的单调递减区间就是y=仅一2|的单调递减区间(-8,2].

9.定义在R上的奇函数y=/(x)在(0,+8)上单调递增,且/(目=0,则不

等式/(log|x)〉0的解集为.

卜0a<g或la<3;解析:由题意知,/(―3)=-/Q)=0,/(x)在(一8,0)

上也单调递增,所以/(iogy)>/(目或/(iogp)>/(一当,

所以logj_x>;或一gvlogJvO,解得0a或l<x<3.

99

所以原不等式的解集为卜0a<;或l<x<3].

10.已知定义在R上的函数/(x)满足:①/'(x+y)=/(x)+/U)+l;②当x>0

时,/W>—1.

(1)求/(0)的值,并证明/(X)在R上是增函数;

(2)若/(i)=i,解关于x的不等式/(f+z^+yq—x)>4.

解:(1)令x=y=0,得/(0)=-1.

在R上任取X1>X2,则XI—X2>0,f(Xl—X2)>—1.

又/(汨)=/((为-X2)+》2)=/(汨一X2)+/(X2)+\>f{xi),所以函数/(x)在R上是

增函数.

(2)由/⑴=1,得f(2)=3,/(3)=5.

由/(X2+2X)+/(1—X)>4,得/(f+x+1)>/(3).

又函数/(x)在R上是增函数,故f+x+l〉?,解得x<-2或x>l.

故原不等式的解集为{x|x<-2或x>l}.

B组新高考培优练

11.若函数产VW-A在{X|1W|X|W4,xGR}上的最大值为M,最小值为根,

则M~m=()

A解析:可令因=/,则1WW4,y=3_/,易知),=3一'在[1,4]上单调递

,13131

增,所以其最小值为1—1=0;最大值为2一讳=讳.所以"?=0,用=讳,则M—"?

31

=77.故选A.

16

12.(2020.山东师范大学附中月考)已知函数/⑴是定义在R上的奇函数,当

XlWx2时,有[/(XD-/(X2)](XI—X2)<0恒成立.若/(3x+l)+/(2)>0,则X的取值范

围是.

(—8,—1)解析:根据已知条件,当X|Wx2时,有(汨)-f(X2)](X|—X2)<0

恒成立,得函数/(x)是定义在R上的减函数.又因为函数/(%)是定义在R上的奇

函数,所以一/(2)=/(—2),故人3%+1)+/(2)〉0等价于/(3x+l)〉一/(2)=/(—2),

所以3x+l<-2,即x<-L

fl,x>0,

13.设函数/a)={。,x=0,g(x)=x2f(x-l),则函数g(x)的单调递减区

1—1,x<0,

间是________

p2,X>1,

[0,1)解析:由题意知g(x)={0,x=l,

I—x2,X<1.

函数的图象为如图所示的实线部分.根据图象,g(x)的单调递减区间是[0,1).

心cx2+2x+tz「,

14.已知/(幻=——-——,[1,+oo).

⑴当a=g时,用定义证明函数的单调性并求函数/(%)的最小值;

(2)若对任意xe[l,+8),/Q)〉O恒成立,试求实数。的取值范围.

解:⑴当a=g时,/(x)=x+1+2,

任取1WX1<X2,

则/(X1)-/(X2)=(X1_及)+*-第=3-舞:2」)

因为lWxi<¥2,所以汨X2>1,

所以2x1X2—1>0.

又XI—X2<0,所以f(X])<f(X2),

所以/(%)在[1,+8)上是增函数,

7

所以/(x)在[1,+8)上的最小值为y(i)=-

r~+2x+Cl

(2)因为在区间[1,+8)上,f(x)=-~—-->0恒成立,

A2+2x+a>0,a>—(f+Zx),

所以,<41

x21.

等价于。大于函数9a)=—(r+z©在口,+8)上的最大值.

因为夕(x)=—(x+lp+l在[1,+8)上单调递减,所以当工=1时,9(x)取最大

值为贝1)=-3,所以。>一3.故实数。的取值范围是(-3,+8).

8函数的奇偶性与周期性

A组全考点巩固练

1.(多选题)已知y=/(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是

()

A.y=/(W)B.y=/(-x)

C.y=xf(x)D.y=f(x)+x

BD解析:由奇函数的定义/(一%)=一/(幻验证.

对于选项A,/(|一刈=/也|),为偶函数;

对于选项B,/(一(一*))=/(x)=—/(—x),为奇函数;

对于选项C,(x)]=xf(x),为偶函数;

对于选项D,/(—x)+(—x)=—,(x)+x],为奇函数.故选BD.

2.(多选题)设函数/。尸X3—5,则/(%)(

)

A.是奇函数

B.是偶函数

C.在(0,+8)单调递增

D.在(-8,0)单调递减

AC解析:因为/(尤)=好一己,则/(一》)=—?+%=—/(x),即/(x)为奇函数.

根据幕函数的性质可知,=/在(0,+8)上单调递增,在(-8,0)上单调递

增,故yi=,在(0,+8)上单调递减,在(—8,0)上单调递减,所以函数/(x)=

『一已在(一8,0)上单调递增,在(0,+8)上单调递增.

3.已知函数/(x)=x+q+l,/(a)=3,则/(一。)的值为()

A.-3B.-1C.1D.2

B解析:由题意得/(“)+/(-a)=a+,+l+(—+1=2,所以/(—a)

act

=2—/3)=2—3=-1.故选B.

Iog2(x+1),X20,

4.设函数/(x)是定义在R上的奇函数,且/(x)=,、/八则/(一

lg(x),x<0,

7)=()

A.3B.-3C.2D.-2

B解析:因为函数/(x)是定义在R上的奇函数,

log2(x+1),尤20,

且/(x)=1

〔g(x),x<0,

所以/(—7)=—/(7)=-Iog2(7+1)=-3.

5.若定义在R上的偶函数/(x)和奇函数g(x)满足/a)+g(x)=e*,则g(x)=

()

A.er—exB./e'+e")C.;(er—&')D.^(er—er)

D解析:因为/(x)+g(x)=e、,

所以/(一x)+g(—x)=/(x)—g(x)=e),

所以g(x)=g(e*—e-v).

6.已知函数/(x)为奇函数,当x>0时,/(x)=x2—x,则当x<0时,函数/(x)

的最大值为.

~解析:设x〈0,则一x>0,所以/(一天尸/+乂又函数/(x)为奇函数,所以f

2

(x)=—/1(—x)=—X2—X=—(x+J+;,所以当X<0时,函数/(x)的最大值为:.

7.已知函数/(幻是偶函数,当x>0时,/(x)=lnx,则fb(E))的值为.

In2解析:由已知可得了⑸=1E=一2,所以>'[固)=/'(-2).又因为/(x)

是偶函数,所以/%(5))=/(—2)=/(2)=ln2.

8.已知奇函数/(x)的图象关于直线x=3对称,当xe[O,3]时,/(*)=一心则

/(-16)=.

2解析:根据题意,函数/(幻的图象关于直线x=3对称,则有/(x)=/(6-

x).

又函数/(x)为奇函数,则/■(一》)=一/。),

所以〃x)=-/(6-x)=/(x-12).

所以/(x)的最小正周期是12.

故/(-16)=/(_4)=_/(4)=_/(2)=_(_2)=2.

9.若函数/(x)=ox+b,xW[a—4,的图象关于原点对称,贝!]a=;

函数g(x)=bx+:,xW[―4,—1]的值域为.

2—2,—1解析:由函数/(x)的图象关于原点对称,可得a—4+a=0,

即a=2.则函数/(x)=2x+A其定义域为[-2,2],所以/(0)=0,所以8=0,所以

2「「

g(x)=-.易知g(x)在[―4,—1]上单调递减,故值域为[g(—l),g(—4)],即—2,一5.

XL乙_

10.设//尤)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-F(x).当

尤金[0,2]时,f(x)=2x—x1.

(1)求证:/(x)是周期函数;

(2)当xW[2,4]时,求/⑶的解析式.

(1)证明:因为f(x+2)=-/Xx),

所以/。+4)=—/。+2)=/3).

所以/(X)是周期为4的周期函数.

(2)解:因为xS[2,4],所以一xW[—4,-2],

所以4一xG[0,2],

所以/(4—%)=2(4—x)—(4—x)2=—X2+6%—8.

因为/(4-x)=/(-%)=~f(x),

所以一/(x)=-%2+6x—8,即/(无)=/—6x+8,xG[2,4].

B组新高考培优练

11.(2020.新高考全国卷I)若定义在R上的奇函数/Q)在(-8,0)单调递减,

且〃2)=o,则满足41a-1)2。的龙的取值范围是()

A.[-1,1]U[3,4-oo)B.[-3,-1]U[0,1]

C.[-1,0]u[1,4-0°)D.[-1,0]u[1,3]

D解析:/(x)的大致图象如图:

当x>0时,不等式^。一1)20等价为/(彳一1)20,

x>0,

此时“此时1WXW3,

O4一1W2,

当xWO时,不等式1)20等价为/(x—l)WO,

x<0,

即,得一1WxWO,

1-2Wx—1W0,

综上,一IWXWO或1WXW3,即实数x的取值范围是[-1,0]U[1,3].

12.若定义在R上的偶函数/(x)满足/(x)>0,/。+2)=士对任意xSR恒成

立,贝叶(2023)=.

1解析:因为/(x)>0,/(x+2)=含,所以/(x+4)=H(x+2)+2]=不为

—=/(%),即函数/(x)的周期是4,

所以/(2023)=/(506)<4—1)=/(一1).因为函数/(x)为偶函数,所以/(2023)

=/(-1)=/(1).当%=—1时,/(—l+2)=y^,得/(1)=志.由/(x)>0,得了

(1)=1,所以f(2023)=F(l)=L

13.定义在实数集R上的函数/(x)满足/(x)+/(x+2)=0,且/(4—x)=/(x).现

有以下三种叙述:

①8是函数/(x)的一个周期;

②/Xx)的图象关于直线x=2对称;

③/㈤是偶函数.

其中正确的序号是.

①②③解析:由/(x)+/(x+2)=0,

得/(x+2)=-/(x),则/(x+4)=—/(x+2)=/(x),即4是/(x)的一个周期,8

也是/(x)的一个周期,故①正确;由/(4—x)=/(x),得/(x)的图象关于直线x=2

对称,故②正确;由/(4—x)=/(x)与/(x+4)=/(x),得/(4一尤)=/(一九),/(一幻

=f(x),即函数/(x)为偶函数,故③正确.

14.已知函数/(x)对任意x,y^R,总有/(x)+/(y)=/(x+y),且当x>0时,

/(x)>0,/(D=|.

(1)求证:/(x)是R上的单调增函数;

(2)求/(X)在[-3,3]上的最大值.

解:⑴令u=y=0,得/(0)+/(0)=/(0+0).所以f(0)=0.

令)=-x,得x)=/(0)=0.所以/(x)是奇函数.

任取X]VX2,有f(Xl)—f(X2)—f(Xi)+/(—X2)=/(%1—X2)=­f(X2—Xl).

因为X2~X\>0,所以/(X2—Xl)>0.所以/(XI)-/(%2)<0,/(X1)</(X2).

所以/(x)在R上为增函数.

(2)由(1)得/(幻在R上单调递增,所以函数/㈤的最大值为/(3),且/(3)=/(2

2

+l)=/(2)+/(l)=/(l+l)+/(l)=3/(l)=3X-=2.

15.设/(x)是(-8,+8)上的奇函数,/Q+2)=一八外.当OWxWl时,/(x)

=x.

⑴求/(无)的值;

(2)当一4<xW4时,求/㈤的图象与x轴所围成图形的面积.

解:(1)由/(x+2)=-/(x),得/。+4)=/(。+2)+2)=一八*+2)=/。),

所以/(x)是以4为周期的周期函数,

所以/(兀)=/(—1X44-7r)=/(7t—4)=—/(4—71)=—(4—7t)=7t—4.

(2)由/(x)是奇函数且/(x+2)=-/(x),

得了[。-1)+2]=—/。-1)=/(一。一1)),

即/(1+力=/(1一x).

故函数y=/(x)的图象关于直线x=1对称.

又当OWxWl时,/(x)=x,且/(x)的图象关于原点成中心对称,则/(x)的图象

如图所示.

当一4WxW4时,设/(x)的图象与x轴围成的图形面积为S,则S=4SAQ"=4XT

X2X1=4.

9二次函数与募函数

A组全考点巩固练

1.函数y=神的图象大致是()

o—22

C解析:y=\[j?=x3,其定义域为xWR,排除A,B.又0<铲1,图象在第

一象限为上凸的,排除D.故选C.

2.若嘉函数/(x)=(加2—4加+4)/川—6根+8在(0,+8)上单调递增,则机的

值为()

A.1或3B.1C.3D.2

B解析:由题意得加2—4〃[+4=],m2—6/n+8>0,解得机=1.

3.二次函数/(x)的图象经过(0,3),(2,3)两点,且/(x)的最大值是5,则该函数

的解析式是()

A./(x)=2x2—8x+11

B.f(x)=~2x2+Sx~1

C.f(x)=2x1—4x+3

D.f(x)=12f+4x+3

D解析:二次函数/(x)的图象经过(0,3),(2,3)两点,则图象的对称轴为x=

1.又由函数的最大值是5,可设/(x)=a(x—l)2+5(a#0).于是3=a+5,解得a=

-2.故/。)=-2。-1)2+5=—2*+4工+3.故选D.

4.如果幕函数y=(>—3m+3>”一机一久的图象不过原点,则()

A.-B.m=1或m=2

C.m-32D.77?~1

B解析:因为赛函数),=(〃/—3〃z+3)x4一机-2的图象不过原点,所以

机2-〃?一2W0,

\,,解得加=1或2,符合题意.故选B.

2-3机+3=1,

5.(2020•洛阳一中检测)已知函数/(x)=af+bx+c.若a>b>c且a+Z?+c=0,

则/(x)的图象可能是(

D解析:由a>b>c且a+0+c=0,得a>0,c<0,所以函数图象开口向上,

排除选项A,C.又/(0)=cV0,排除选项B.故选D.

6.已知二次函数/(x)满足/(2+x)=/(2—x),且/(x)在[0,2]上单调递增.若/

(a)2/(0),则实数。的取值范围是()

[0,+°°)B.(―0°,0]

[0,4]D.(—8,0]U[4,+8)

;2a4

\0I

C解析:由题意可知函数/(X)的图象开口向下,对称轴为x=2(如图).若/

3)2/(0),从图象观察可知0WaW4.

7.若函数/(AOua-fXf+or—S)的图象关于直线x=0对称,则/(X)的最大

值是()

A.-4B.4C.4或一4D.不存在

B解析:依题意,函数/(九)是偶函数,则yuf+or—5是偶函数,故。=0,

/(x)=(l—x2)。2—5)=-d+Gjc2—5=一(X2—3)2+4.当f=3时,/(x)取得最大值4.

8.已知/(%)=/,g(x)=%2,%(%)=尤-2.当oa<i时,f(x),g(x),6(x)的大小关

系是.

h(x)>g(x)>f(x)解析:分别作出了(x),g(x),h(x)的图象,如图所示,可知0<r<1

时,h(x)>g(x)>f(x).

h(x)

9.(2020.潍坊模拟)若(a+1)3<(3-2a)3,则实数。的取值范围是

(—8,—1)U(5,解析:不等式(。+1)3<(3—2a)3等价于1>3—

.23

2a>0或3—2。<。+1<0或a+1<0<3—2a,解得a<—1或铲a<,

10.若关于x的不等式%2—4x2机对任意xG(0,l]恒成立,则〃?的取值范围为

8,-3]解析:只需要在xe(0,l]时,(/一如源由》,〃即可.而函数/(x)

=f—4x在(0,1]上单调递减,所以当X=1时,(X2—4x)min=1—4=—3,所以加W

一3.

f+x,-2WxWc,

11.已知函数/(x)=r>若c=0,则/(幻的值域是.

9c^x3.

{.X

1

-2

若/(X)的值域是4?,则实数C的取值范围是

11

-+2

8不

4?解析:若c=0,当

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