高一数学必修一易错题集锦答案
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数易错题集锦(带答案)

高中数学必修一第四章指数函数与对数函数易错题集锦单选题1、若ln2=a,ln3=b,则log818=()A.a+3ba3B.a+2b3aC.a+2ba3D.a+3b3a答案:B分析:先换底,然后由对数运算性质可得.log818=ln18ln8=ln(32×2)ln23=2ln3+ln23ln2=2b+a3a.故选:B2、设函数f(x)=lg(x2+1),则使得f(3x−2)>f(x−4)成立的x的取值范围为()A.(13,1)B.(−1,32)C.(−∞,32)D.(−∞,−1)∪(32,+∞)答案:D分析:方法一 :求出f(3x−2),f(x−4)的解析式,直接带入求解.方法二 : 设t=x2+1,则y=lgt,判断出f(x)=lg(x2+1)在[0,+∞)上为增函数,由f(3x−2)>f(x−4)得|3x−2|>|x−4|,解不等式即可求出答案.方法一 :∵f(x)=lg(x2+1)∴由f(3x−2)>f(x−4)得lg[(3x−2)2+1]>lg[(x−4)2+1],则(3x−2)2+1>(x−4)2+1,解得x<−1或x>32.方法二 :根据题意,函数f(x)=lg(x2+1),其定义域为R,有f(−x)=lg(x2+1)=f(x),即函数f(x)为偶函数,设t=x2+1,则y=lgt,在区间[0,+∞)上,t=x2+1为增函数且t≥1,y=lgt在区间[1,+∞)上为增函数,则f(x)=lg(x2+1)在[0,+∞)上为增函数,f(3x−2)>f(x−4)⇒f(|3x−2|)>f(|x−4|)⇒|3x−2|>|x−4|,解得x <−1或x >32, 故选:D .3、Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:I(t)=K1+e −0.23(t−53),其中K 为最大确诊病例数.当I (t ∗)=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则t ∗约为( )(ln19≈3)A .60B .63C .66D .69答案:C分析:将t =t ∗代入函数I (t )=K 1+e −0.23(t−53)结合I (t ∗)=0.95K 求得t ∗即可得解. ∵I (t )=K 1+e −0.23(t−53),所以I (t ∗)=K 1+e −0.23(t ∗−53)=0.95K ,则e 0.23(t∗−53)=19, 所以,0.23(t ∗−53)=ln19≈3,解得t ∗≈30.23+53≈66.故选:C. 小提示:本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题.4、若x 1,x 2是二次函数y =x 2−5x +6的两个零点,则1x 1+1x 2的值为( )A .−12B .−13C .−16D .56答案:D分析:解方程可得x 1=2,x 2=3,代入运算即可得解.由题意,令x 2−5x +6=0,解得x =2或3,不妨设x 1=2,x 2=3,代入可得1x 1+1x 2=12+13=56. 故选:D.5、已知9m =10,a =10m −11,b =8m −9,则( )A .a >0>bB .a >b >0C .b >a >0D .b >0>a答案:A分析:法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知m =log 910>1,再利用基本不等式,换底公式可得m >lg11,log 89>m ,然后由指数函数的单调性即可解出.[方法一]:(指对数函数性质)由9m =10可得m =log 910=lg10lg9>1,而lg9lg11<(lg9+lg112)2=(lg992)2<1=(lg10)2,所以lg10lg9>lg11lg10,即m >lg11,所以a =10m −11>10lg11−11=0.又lg8lg10<(lg8+lg102)2=(lg802)2<(lg9)2,所以lg9lg8>lg10lg9,即log 89>m ,所以b =8m −9<8log 89−9=0.综上,a >0>b .[方法二]:【最优解】(构造函数)由9m =10,可得m =log 910∈(1,1.5).根据a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1) ,则f ′(x)=mx m−1−1,令f ′(x)=0,解得x 0=m 11−m ,由m =log 910∈(1,1.5) 知x 0∈(0,1) .f(x) 在 (1,+∞) 上单调递增,所以f(10)>f(8) ,即 a >b ,又因为f(9)=9log 910−10=0 ,所以a >0>b .故选:A.【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法; 法二:利用a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1),根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.6、若2x =3,2y =4,则2x+y 的值为( )A .7B .10C .12D .34答案:C分析:根据指数幂的运算性质直接进行求解即可.因为2x =3,2y =4,所以2x+y =2x ⋅2y =3×4=12,故选:C7、在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05,志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者( )A.10名B.18名C.24名D.32名答案:B分析:算出第二天订单数,除以志愿者每天能完成的订单配货数即可.由题意,第二天新增订单数为500+1600−1200=900,90050=18,故至少需要志愿者18名.故选:B【点晴】本题主要考查函数模型的简单应用,属于基础题.8、已知实数a,b∈(1,+∞),且log2a+log b3=log2b+log a2,则()A.a<√b<b B.√b<a<b C.b<√a<a D.√a<b<a答案:B分析:对log2a−log a2<log2b−log b2,利用换底公式等价变形,得log2a−1log2a <log2b−1log2b,结合y=x−1x 的单调性判断b<a,同理利用换底公式得log2a−1log2a<log3b−1log3b,即log2a>log3b,再根据对数运算性质得log2a>log2√b,结合y=log2x单调性,a>√b,继而得解.由log2a+log b3=log2b+log a2,变形可知log2a−log a2<log2b−log b2,利用换底公式等价变形,得log2a−1log2a <log2b−1log2b,由函数f(x)=x−1x在(0,+∞)上单调递增知,log2a<log2b,即a<b,排除C,D;其次,因为log2b>log3b,得log2a+log b3>log3b+log a2,即log2a−log a2>log3b−log b3,同样利用f(x)=x−1x的单调性知,log2a>log3b,又因为log3b=log√3√b>log2√b,得log2a>log2√b,即a>√b,所以√b<a<b.故选:B.多选题9、已知函数f(x)=log2x,g(x)=2x+a,若存在x1,x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),则a的取值可以是()A.-4B.-2C.2D.3答案:AB分析:根据条件求出两个函数的值域,结合若存在x1,x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),等价为两个集合有公共元素,然后根据集合的关系进行求解即可.当1≤x≤2时,0≤log2x≤1,即0≤f(x)≤1,则f(x)的值域为[0,1],当1≤x≤2时,2+a≤g(x)≤4+a,则g(x)的值域为[2+a,4+a],若存在x1,x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),则[2+a,4+a]∩[0,1]≠∅,若[2+a,4+a]∩[0,1]=∅,则2+a>1或4+a<0,解得a>−1或a<−4.所以当[2+a,4+a]∩[0,1]≠∅时,a的取值范围为−4≤a≤−1.故选:AB10、已知函数y=log a(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1)的图象如图,则下列结论成立的是()A.a>1B.0<a<1C.c>1D.0<c<1答案:BD分析:根据对数函数的图象判断.由图象知0<a<1,可以看作是y=log a x向左移动c个单位得到的,因此0<c<1,故选:BD .11、已知函数f (x )={(12)x−1,x ≤0x 12,x >0,则下列结论中错误的是( ) A .f (x )的值域为(0,+∞)B .f (x )的图象与直线y =2有两个交点C .f (x )是单调函数D .f (x )是偶函数答案:ACD分析:利用指数函数、幂函数的性质画出f (x )的图象,由图象逐一判断即可.函数f (x )的图象如图所示,由图可知f (x )的值域为[0,+∞),结论A 错误,结论C ,D 显然错误,f (x )的图象与直线y =2有两个交点,结论B 正确.故选:ACD填空题12、函数f (x )=log 12(x 2−5x +6)的单调递减区间为___________.答案:(3,+∞)分析:利用对数型复合函数性质求解即可.由题知:x 2−5x +6>0,解得x >3或x <2.令t =x 2−5x +6,则y =log 12t 为减函数.所以t ∈(−∞,2),t =x 2−5x +6为减函数,f (x )=log 12(x 2−5x +6)为增函数,t ∈(3,+∞),t =x 2−5x +6为增函数,f (x )=log 12(x 2−5x +6)为减函数.所以函数f (x )=log 12(x 2−5x +6)的单调递减区间为(3,+∞).所以答案是:(3,+∞)13、解指数方程2x+3=3x 2−9:__________.答案:x =−3或x =3+log 32分析:直接对方程两边取以3为底的对数,讨论x +3=0和x +3≠0,解出方程即可. 由2x+3=3x2−9得log 32x+3=log 33x 2−9,即(x +3)log 32=(x −3)(x +3),当x +3=0即x =−3时,0=0显然成立;当x +3≠0时,log 32=x −3,解得x =log 32+3;故方程的解为:x =−3或x =3+log 32. 所以答案是:x =−3或x =3+log 32.14、设x 13=2,则√x 53⋅x −1=___________.答案:4分析:由根式与有理数指数幂的关系,结合指数幂的运算性质,求值即可.由√x 53⋅x −1=x 53⋅x −1=x 23=(x 13)2=22=4. 所以答案是:4.解答题15、证明:函数f (x )=log 3(1+x )的图象与g (x )=log 2x 的图象有且仅有一个公共点. 答案:证明见解析分析:把要证两函数的图象有且仅有一个公共点转化为证明方程log 3(1+x )=log 2x 有且仅有一个实根.易观察出x =2为其一根,再假设(x 0,y 0)(x 0≠2)是函数图象的另一个公共点,然后得出矛盾即可. 要证明两函数f (x )和g (x )的图象有且仅有一个公共点,只需证明方程log 3(1+x )=log 2x 有且仅有一个实根,观察上述方程,显然有f (2)=g (2),则两函数的图象必有交点(2,1).设(x 0,y 0)(x 0≠2)是函数图象的另一个公共点.则log 3(1+x 0)=log 2x 0,1+x 0=3y 0,x 0=2y 0,∴1+2y 0=3y 0,即(13)y 0+(23)y 0=1, 令M (x )=(13)x +(23)x ,易知函数M (x )=(13)x +(23)x 为指数型函数.显然M (x )在(−∞,+∞)内是减函数,且M (1)=1,故方程(13)y 0+(23)y 0=1有唯一解y 0=1,从而x 0=2,与x 0≠2矛盾, 从而知两函数图象仅有一个公共点.。
鹤壁市高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式易错题集锦

鹤壁市高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式易错题集锦单选题1、已知函数y=x−4+9x+1(x>−1),当x=a时,y取得最小值b,则a+b=()A.−3B.2C.3D.8答案:C分析:通过题意可得x+1>0,然后由基本不等式即可求得答案解:因为x>−1,所以9x+1>0,x+1>0,所以y=x−4+9x+1=x+1+9x+1−5≥2√(x+1)⋅9x+1−5=1,当且仅当x+1=9x+1即x=2时,取等号,所以y的最小值为1,所以a=2,b=1,所以a+b=3,故选:C2、已知x>0,y>0,且x+y=2,则下列结论中正确的是()A.2x +2y有最小值4B.xy有最小值1C.2x+2y有最大值4D.√x+√y有最小值4答案:A分析:利用基本不等式和不等式的性质逐个分析判断即可解:x>0,y>0,且x+y=2,对于A,2x +2y=12(x+y)(2x+2y)=2+xy+yx≥2+2√xy⋅yx=4,当且仅当x=y=1时取等号,所以A正确,对于B,因为2=x+y≥2√xy,所以xy≤1,当且仅当x=y=1时取等号,即xy有最大值1,所以B错误,对于C,因为2x+2y≥2√2x⋅2y=2√2x+y=4,当且仅当x=y=1时取等号,即2x+2y有最小值4,所以C错误,对于D,因为(√x+√y)2=x+y+2√xy≤2(x+y)=4,当且仅当x=y=1时取等号,即√x+√y有最大值4,所以D错误,故选:A3、若正数x ,y 满足3x+1y =5,则3x +4y 的最小值是( )A .245B .285C .5D .25答案:C分析:由3x +4y =15(3x +4y )(3x +1y )配凑出符合基本不等式的形式,利用基本不等式求得结果. ∵3x +4y =15(3x +4y )(3x +1y )=15(13+3x y+12y x)≥15(13+2√3x y ⋅12y x)=5(当且仅当3x y=12y x,即x =2y =1时取等号),∴3x +4y 的最小值为5. 故选:C.4、若a >0,b >0,则“a +b ≤4”是 “ab ≤4”的 A .充分不必要条件B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 答案:A解析:本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取a,b 的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.当a >0,b >0时,a +b ≥2√ab ,则当a +b ≤4时,有2√ab ≤a +b ≤4,解得ab ≤4,充分性成立;当a =1,b =4时,满足ab ≤4,但此时a +b =5>4,必要性不成立,综上所述,“a +b ≤4”是“ab ≤4”的充分不必要条件.小提示:易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取a,b 的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.5、已知a >0,b >0,a +b =1,则y =1a+3b 的最小值是( )A .7B .2+√3C .4D .4+2√3 答案:D分析:由“1”的妙用和基本不等式可求得结果. 因为a >0,b >0,a +b =1,所以y =1a +3b =(a +b )(1a +3b )=4+ba +3a b≥4+2√b a ⋅3a b=4+2√3,当且仅当b a =3a b即b =√3a 时,等号成立.结合a +b =1可知,当a =√3−12,b =3−√32时,y 有最小值4+2√3.故选:D. 填空题6、已知方程x 2+px +q =0的两根为−3和5,则不等式x 2+px +q >0的解集是______. 答案:(−∞,−3)∪(5,+∞)分析:根据根与系数的关系以及一元二次不等式的解法即可解出.由题意可知, {−3+5=−p −3×5=q,解得p =−2,q =−15,所以x 2+px +q >0即为x 2−2x −15>0,解得x >5或x <−3,所以不等式x 2+px +q >0的解集是(−∞,−3)∪(5,+∞). 所以答案是:(−∞,−3)∪(5,+∞).7、已知关于x 的不等式−x 2+6ax −3a 2≥0(a >0)的解集为[x 1,x 2],则x 1+x 2+3a x 1x 2的最小值是___________.答案:2√6分析:由题知x 1+x 2=6a,x 1x 2=3a 2,进而根据基本不等式求解即可. 解:因为关于x 的不等式−x 2+6ax −3a 2≥0(a >0)的解集为[x 1,x 2], 所以x 1,x 2是方程−x 2+6ax −3a 2=0(a >0)的实数根, 所以x 1+x 2=6a,x 1x 2=3a 2, 因为a >0, 所以x 1+x 2+3a x 1x 2=6a +1a ≥2√6,当且仅当6a =1a ,即a =√66时等号成立, 所以x 1+x 2+3a x 1x 2的最小值是2√6所以答案是:2√68、已知实数x ,y ,满足{−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3,则z =2x −3y 的取值范围是________.(用区间表示)答案:[3,8]分析:直接用x +y,x −y 表示出2x −3y ,然后由不等式性质得出结论. 2x −3y =m(x +y)+n(x −y)=(m +n )x +(m −n )y ,则{m +n =2m −n =−3 解得{m =−12n =52,则2x −3y =−12(x +y)+52(x −y), 又−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3, −2≤−12(x +y )≤12, 5≤52(x −y )≤152∴5−2≤2x −3y ≤12+152,即3≤2x −3y ≤8, 所以答案是:[3,8].9、《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门x 里见到树,则x =(9×12)×(7×12)15.若一小城,如图所示,出东门1200步有树,出南门750步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注:1里=300步)________ 里.答案:8√10分析:根据题意得出AG =EF⋅GF BE,进而可得出EF ⋅GF =AG ⋅BE =4×52=10,结合基本不等式求4(EF +GF )的最小值即可.因为1里=300步,由图可知,BE =1200步=4里,AG =750步=52里, ∵FG //OB ,则∠AFG =∠FBE ,且∠AGF =∠FEB =90∘,所以,△AFG ∼△FBE ,所以,AGEF =FGBE ,则EF ⋅GF =AG ⋅BE =4×52=10, 所以,该小城的周长为4(EF +GF )≥8√EF ⋅GF =8√10(里). 所以答案是:8√10.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.10、已知∀a∈[0,2]时,不等式ax2+(a+1)x+1−32a<0恒成立,则x的取值范围为__________.答案:(−2,−1)分析:由题意构造函数关于a的函数f(a)=(x2+x−32)a+x+1,则可得{f(0)<0f(2)<0,从而可求出x的取值范围.由题意,因为当a∈[0,2],不等式ax2+(a+1)x+1−32a<0恒成立,可转化为关于a的函数f(a)=(x2+x−32)a+x+1,则f(a)<0对任意a∈[0,2]恒成立,则满足{f(0)=x+1<0f(2)=2x2+2x−3+x+1<0,解得−2<x<−1,即x的取值范围为(−2,−1).所以答案是:(−2,−1)解答题11、已知正数a、b满足1a +1b=1.(1)求a+b的最小值;(2)求4aa−1+9bb−1的最小值.答案:(1)4;(2)25.分析:(1)利用乘1法a+b=(a+b)(1a +1b),展开后结合基本不等式即可求解;(2)先对已知式子进行变形,结合已知条件可得(a﹣1)(b﹣1)=1,利用基本不等式可求.(1)因为a、b是正数,所以a+b=(a+b)(1a +1b)=2+ab+ba≥2+2√ab×ba=4,当且仅当a=b=2时等号成立,故a+b的最小值为4.(2)由1a+1b =1⇒ab =a +b ⇒(a −1)(b −1)=1因为a >1,b >1,所以a ﹣1>0,b ﹣1>0, 则4a a−1+9b b−1=4+4a−1+9+9b−1≥13+2√4a−1⋅9b−1=25,当且仅当a =53、b =52时等号成立,故4aa−1+9bb−1的最小值为25.12、一批救灾物资随51辆汽车从某市以v km/h 的速度匀速直达灾区.已知两地公路线长400km ,为了安全起见,两辆汽车的间距不得小于v 2800km ,那么这批物资全部到达灾区最少需要多长时间?答案:最少需要10小时.分析:计算出全程所需时间,利用基本不等式可求得结果.当最后一辆车子出发时,第一辆车子走了50⋅v 2800v=v16小时,最后一辆车走完全程共需要400v小时,所以一共需要v16+400v小时, 由基本不等式v16+400v≥2√v16⋅400v=10,当且仅当v16=400v,即v =80时等号成立,故最少需要10小时.13、解关于x 的不等式ax 2+(a -1)x -1≤0. 答案:答案见解析分析:解含参的一元二次不等式,对参数进行分类讨论、借助一元二次函数进行求解. 因为ax 2+(a -1)x -1≤0,即(ax -1)(x +1)≤0, 当a =0时,则-x -1≤0,即x ≥-1; 当a >0时,则-1≤x ≤1a ;当a <0时,①当-1<a <0时,则x ≤1a 或x ≥-1; ②当a =-1时,则(x +1)2≥0,即x ∈R ; ③当a <-1时,则x ≤-1或x ≥1a ;综上,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≥-1};当a >0时,不等式的解集为{x |-1≤x ≤1a }; 当-1<a <0时,不等式的解集为{x |x ≤1a 或x ≥-1};当a =-1时,不等式的解集为R ;当a <-1时,不等式的解集为{x |x ≥1a 或x ≤-1}.14、设关于x 的二次函数f(x)=2mx 2−mx −1. (1)若m =1,解不等式f(x)<0;(2)若不等式f(x)>m −10在[0,2]上恒成立,求实数m 的取值范围. 答案:(1)(−12,1);(2)m ∈(−95,0)∪(0,8).分析:(1)由题设有2x 2−x −1<0,解一元二次不等式求解集即可.(2)由题意2mx 2−mx −m +9>0在x ∈[0,2]上恒成立,令g(x)=2mx 2−mx −m +9并讨论m 范围,结合二次函数的性质求参数范围. (1)由题设,f(x)<0等价于2x 2−x −1<0,即(x −1)(2x +1)<0,解得−12<x <1, 所以该不等式解集为(−12,1). (2)由题设,2mx 2−mx −m +9>0在x ∈[0,2]上恒成立.令g(x)=2mx 2−mx −m +9,则对称轴x =14 ∈[0,2]且Δ=9m 2−72m =9m(m −8), ①当m <0时,g(x)开口向下且Δ>0,要使g(x)>0对x ∈[0,2]恒成立, 所以{g (0)=−m +9>0g (2)=5m +9>0 ,解得−95<m <9,则−95<m <0.②当m >0时,g(x)开口向上,只需Δ<0,即0<m <8. 综上,m ∈(−95,0)∪(0,8).15、设p :实数x 满足x 2−2ax −3a 2<0(a >0),q:2<x <4. (1)若a =1,且p ,q 都为真命题,求x 的取值范围;(2)若q是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.答案:(1)2<x<3;(2)a≥43.分析:(1)解不等式确定命题p,然后求出p,q中x范围的交集可得;(2)求出不等式的解,根据充分不必要条件的定义列不等式组求解.(1)a=1时,x2−2x−3<0,−1<x<3,即p:−1<x<3,又q:2<x<4,而p,q都为真命题,所以2<x<3;(2)a>0,x2−2ax−3a2<0⇔−a<x<3a,q是p的充分不必要条件,则{−a≤23a≥4且等号不能同时取得,所以a≥43.。
(完整)高一数学必修一易错题集锦答案

高一数学必修一易错题集锦答案1. 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )解:M={y |y =x 2+1,x∈R }={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R }.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x 2+1,x ∈R }、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R },这三个集合是不同的.2 .已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C . 解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或{}{}21或∴C={0,1,2}3 。
已知m ∈A,n ∈B, 且集合A={}Z a a x x ∈=,2|,B={}Z a a x x ∈+=,12|,又C={}Z a a x x ∈+=,14|,则有:m +n ∈ (填A,B,C 中的一个)解:∵m ∈A, ∴设m =2a 1,a 1∈Z , 又∵n B ∈,∴n =2a 2+1,a 2∈ Z ,∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2∈ Z , ∴m +n ∈B 。
4 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若B A ,求实数p 的取值范围.解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5. 由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.5 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-21.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验. 6 设A 是实数集,满足若a∈A,则a -11∈A ,1≠a 且1∉A.⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-a 1∈A.⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒ 21∈A ⇒ 2∈A∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a -11即12+-a a =0该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ a -11∈A ⇒ a--1111∈A ⇒111---a a∈A ,即1-a 1∈A⑷由⑶知a∈A 时,a -11∈A, 1-a 1∈A .现在证明a,1-a 1, a -11三数互不相等.①若a=a -11,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a ≠a -11②若a=1-a 1,即a 2-a+1=0,方程无解∴a ≠1-a 1③若1-a 1 =a -11,即a2-a+1=0,方程无解∴1-a 1≠a -11.综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.7 设M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},求(1)从M 到N 的映射种数;(2)从M 到N 的映射满足 f (a)>f (b)≥f(c),试确定这样的映射f 的种数. 解:(1)由于M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},结合映射的概念,有一共有27个映射(2)符合条件的映射共有4个0222,2,2,0,0,2220a a a ab b b bc c c c →→→→⎧⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪→-→-→→⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪→-→-→-→⎩⎩⎩⎩8.已知函数()f x 的定义域为[0,1],求函数(1)f x +的定义域解:由于函数()f x 的定义域为[0,1],即01x ≤≤∴(1)f x +满足011x ∴≤+≤ 10x -≤≤,∴(1)f x +的定义域是[-1,0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1)已知()f x 是二次函数,若(0)0,(1)()1f f x f x x =+=++,求()f x .(2)已知1)f x x x =+,求()f x(3)若()f x 满足1()2(),f x f ax x +=求()f x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设()f x =2(0)ax bx c a ++≠由于(0)0f =得2()f x ax bx =+,又由(1)()1f x f x x +=++,∴22(1)(1)1a x b x ax bx x +++=+++即 22(2)(1)1ax a b x a b ax b x ++++=+++211021a b b a a b a b +=+⎧⎪∴≠∴==⎨⎪+=⎩ 因此:()f x =21122x x +(2)本题属于复合函数解析式问题,可采用换元法求解设22()(1)2(1)1(1)f u u u u u ∴=-+-=-≥∴()f x =21x - (1x ≥)(3)由于()f x 为抽象函数,可以用消参法求解用1x 代x 可得:11()2(),f f x a x x +=与 1()2()f x f ax x +=联列可消去1()f x 得:()f x =233a axx -.点评:求函数解析式(1)若已知函数()f x 的类型,常采用待定系数法;(2)若已知[()]f g x 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法. 10 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值.分析:要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值.解 由 x y x 62322=+得.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y xx y 又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+--点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性.大部分学生的作法如下:由 x y x 62322=+得 ,32322x x y +-=1(0),1(1)u x x x u u =+≥=-≥,29)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x ∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为29 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误.因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题.. 11设()f x 是R 上的函数,且满足(0)1,f =并且对任意的实数,x y 都有()()(21)f x y f x y x y -=--+,求()f x 的表达式.解法一:由(0)1,f =()()(21)f x y f x y x y -=--+,设x y =,得(0)()(21)f f x x x x =--+,所以()f x =21x x ++解法二:令0x =,得(0)(0)(1)f y f y y -=--+即()1(1)f y y y -=--+又将y -用x 代换到上式中得()f x =21x x ++点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入,或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数.具体取什么特殊值,根据题目特征而定. 12判断函数1()(1)1xf x x x -=++.解:1()(1)1x f x x x -=++有意义时必须满足10111xx x -≥⇒-<≤+即函数的定义域是{x |11x -<≤},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数13 判断22()log (1)f x x x =++的奇偶性.正解:方法一:∵)1(log )1)((log )(2222++-=+-+-=-x x x x x f =11log 22++x x =)1(log22++-x x =-)(x f ∴)(x f 是奇函数方法二:∵)1(log )1(log )()(2222++-+++=-+x x x x x f x f =01log )1()1[(log 2222==++-⋅++x x x x)()(x f x f -=- ∴)(x f 是奇函数14函数y=245x x --的单调增区间是_________. 解:y=245x x --的定义域是[5,1]-,又2()54g x x x =--在区间[5,2]--上增函数,在区间[2,1]-是减函数,所以y=245x x --的增区间是[5,2]--15已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,求x 的取值范围.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得,故0<x<6,又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数,∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, 16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x +1);(2)|lg |10x y =.分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难,除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形.在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x ≥2时,即x-2≥0时,当x <2时,即x-2<0时,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+--≥--=)2(49)21()2(49)21(22x x x x y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出(见图)(2)当x ≥1时,lgx ≥0,y =10lgx=x ;当0<x <1时,lgx <0,所以这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意x ,y 的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像.17若f(x)= 21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数,求a 的取值范围解:设12121212112,()()22ax ax x x f x f x x x ++-<<-=-++12211212121221121122121212(1)(2)(1)(2)(2)(2)(22)(22)(2)(2)22(21)()(2)(2)(2)(2)ax x ax x x x ax x ax x ax x ax x x x ax x ax x a x xx x x x ++-++=+++++-+++=++--+--==++++由f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数得12()()0f x f x -<210a ∴-> ∴a >21点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉.18已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),试证明:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减解:证明:(1)由f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x xx --)=f (0)=0.∴f (x )=-f (-x ).∴f (x )为奇函数.(2)先证f (x )在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴21121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0∴x 2-x 1<1-x 2x 1,∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0.∴f (x )在(-1,1)上为减函数.点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高. 如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得. 对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是解题的焦点.19已知18log 9,185,ba ==求36log 45解:∵185,b =∴18log 5b =∴1818183621818181818log 45log 5log 9log 451818log 36log 4log 92log ()2log ()99b ab a b a aa a++++=====+-++20知)2(log ax y a -=在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 解:∵)2(log ax y a -=是由u y a log =,ax u -=2复合而成,又a >0∴ax u -=2在[0,1]上是x 的减函数,由复合函数关系知u y a log =应为增函数,∴a >1又由于x 在[0,1]上时 )2(log ax y a -=有意义,ax u -=2又是减函数,∴x =1时,ax u -=2取最小值是a u -=2min >0即可, ∴a <2综上可知所求的取值范围是1<a <221已知函数()log (3)a f x ax =-.(1)当[0,2]x ∈时()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数a 使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1,如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数()f x 为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明.解:(1)由假设,ax -3>0,对一切[0,2]x ∈恒成立,0,1a a >≠显然,函数g(x)= ax -3在[0,2]上为减函数,从而g(2)=32a ->0得到a <32∴a 的取值范围是(0,1)∪(1,32)(2)假设存在这样的实数a ,由题设知(1)1f =,即(1)log (3)a f a =-=1∴a =32此时3()log (3)2a f x x =-当2x =时,()f x 没有意义,故这样的实数不存在.点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立.即不存在,反之没有矛盾,则问题解决.22已知函数f (x )=1421lg 2+-⋅++a a ax x , 其中a 为常数,若当x ∈(-∞, 1]时, f (x )有意义,求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把a 分离出来,重新认识a 与其它变元(x )的依存关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”. 解:14212+-⋅++a a ax x >0, 且a 2-a +1=(a -21)2+43>0,∴ 1+2x +4x ·a >0, a >)2141(x x +-,当x ∈(-∞, 1]时, y =x 41与y =x 21都是减函数,∴ y =)2141(x x +-在(-∞, 1]上是增函数,)2141(x x +-max =-43,∴ a >-43, 故a 的取值范围是(-43, +∞).点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、反客为主,主客换位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,是解题人思维品质高的表现.本题主客换位后,利用新建函数y =)2141(x x +-的单调性转换为函数最值巧妙地求出了实数a 的取值范围.此法也叫主元法.23若1133(1)(32)a a --+<-,试求a 的取值范围.解:∵幂函数13y x -=有两个单调区间,∴根据1a +和32a -的正、负情况,有以下关系10320.132a a a a +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩① 10320.132a a a a +<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩② 10.320a a +<⎧⎨->⎩③解三个不等式组:①得23<a <32,②无解,③a <-1∴a 的取值范围是(-∞,-1)∪(23,32)点评:幂函数13y x -=有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为132a a +>-,从而导致解题错误.24 已知a>0 且a ≠1 ,f (log a x ) = 12-a a(x -x 1)(1)求f(x);(2)判断f(x)的奇偶性与单调性;(3)对于f(x) ,当x ∈(-1 , 1)时 , 有f( 1-m ) +f (1- m 2 ) < 0 ,求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t ∈R),则).(),(1)(),(1)(,22R x a a a a x f a a a a t f a x xx t t t ∈--=∴--==--,101,.)(,10,)(,01,1.)(,),()(1)()2(22<<><<-=>->∴∈-=--=---a a x f a a a x u a aa x f R x x f a a a a x f x x x x 或无论综上为增函数类似可判断时当为增函数时当为奇函数且f(x)在R 上都是增函数.)1,1().1()1(,)(,0)1()1()3(22-∈-<-∴<-+-x m f m f R x f m f m f 又上是增函数是奇函数且在.211111111122<<⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-∴m m m m m点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入f (x )的表达式可求出m 的取值范围,请同学们细心体会.25已知函数2()3f x x ax a =++-若[2,2]x ∈-时,()f x ≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设()f x 的最小值为()g a(1)当22a-<-即a >4时,()g a =(2)f -=7-3a ≥0,得73a ≤故此时a 不存在;(2) 当[2,2]2a-∈-即-4≤a ≤4时,()g a =3-a -24a ≥0,得-6≤a ≤2又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2;(3)22a->即a <-4时,()g a =(2)f =7+a ≥0,得a ≥-7,又a <-4故-7≤a <-4综上,得-7≤a ≤226已知210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内,求m 的取值范围. 解:设2()1f x mx x =++,(1)当m =0时方程的根为-1,不满足条件.(2)当m ≠0∵210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内又(0)f =1>0∴有两种可能情形①(1)0f <得m <-2 或者②1(1)02f m =-且0<<1得m 不存在综上所得,m <-227.是否存在这样的实数k ,使得关于x 的方程x 2+(2k -3)x -(3k -1)=0有两个实数根,且两根都在0与2之间?如果有,试确定k 的取值范围;如果没有,试说明理由.解:令2()(23)(31)f x x k x k =+---那么由条件得到2(23)4(31)0(0)130(2)42(23)(31)023022k k f k f k k k ⎧∆=-+-≥⎪=->⎪⎪⎨=+--->⎪-⎪<<⎪⎩即24501313722k k k k ⎧+≥⎪⎪<⎪⎨>⎪⎪<<⎪⎩即此不等式无解即不存在满足条件的k 值.28已知二次函数2()f x ax bx c =++对于x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2时12()()f x f x ≠,求证:方程()f x =121[()()]2f x f x +有不等实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).解:设F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +,则方程 ()f x =121[()()]2f x f x + ①与方程 F (x )=0 ② 等价 ∵F (x 1)=1()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x - F (x 2)=2()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x -+∴ F (x 1)·F (x 2)=-2121[()()]4f x f x -,又12()()f x f x ≠∴F (x 1)·F (x 2)<0故方程②必有一根在区间(x 1,x 2)内.由于抛物线y =F (x )在x 轴上、下方均有分布,所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点,即方程②有两个不等的实根,从而方程①有两个不等的实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).点评:本题由于方程是()f x =121[()()]2f x f x +,其中因为有()f x 表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明()f x 的图像与x 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证1()f x 2()f x <0,使本题没法解决. 本题中将问题转化为F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +的图像与x 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在. 29试确定方程322420x x x --+=最小根所在的区间,并使区间两个端点是两个连续的整数.分析:只要构造函数()f x =32242x x x --+,计算()f x 的自变量x 取整数值时的函数值,根据其符号,确定方程根的个数及根的分布. 解:令()f x =32242x x x --+∵(3)f -=-54-9+12+2=-49<0 (2)f -=-16-4+8+2=-10<0 (1)f -=-2-1+4+2=3>0,,(0)f =0-0-0+2=2>0 (1)f =2-1-4+2=-1<0, (2)f =16-4-8+2=6>0根据(2)f -·(1)f -<0,(0)f ·(1)f <0,(1)f ·(2)f <0 可知()f x 的零点分别在区间(-2,-1),(0,1),(1,2)内.因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(-2,-1)内.点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元n 次方程最多有n 个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解.32242x x x --+221(21)2(21)2()(2)212()(2)(2)2x x x x x x x x =---=--=-所以32242x x x --+=0有三个根:12,22-30设二次函数2()(0),f x ax bx c a =++>方程0)(=-x x f 的两个根21,x x ,满足0<21x x <a1<. (1)当),0(1x x ∈时,证明1)(x x f x <<;(2)设函数2()(0),f x ax bx c a =++>的图像关于直线0x x =对称,证明:210x x <. 分析:(1)用作差比较法证明不等式1)(x x f x <<;(2)函数2()(0),f x ax bx c a =++>图像关于直线0x x =对称,实际直线0x x =就是二次函数的对称轴,即abx 20-=,然后用已知条件证明不等式即可. 证明:(1)依题意,设))(()()(21x x x x a x x f x F --=-= 当),0(1x x ∈时,由于21x x <,∴0))((21>--x x x x ,又0>a ∴))(()()(21x x x x a x x f x F --=-=>0即)(x f x <)1)(()1)(()()]([)(2121111ax x x ax ax x x x F x x x F x x x f x -->-+-=--=+-=-∵0<21x x x <<a1<.∴01,021>->-ax x x ∴0)(1>-x f x 综合得1)(x x f x << (2)依题意知a b x 20-=,又ab x x 121--=+ ∴aax ax a x x a a bx 2121)(221210-+=-+=-=∵,012<-ax ∴22110x a ax x =<点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式;二是正确选择二次函数的表达式,即本题选用两根式表示;三要知道二次函数的图像关于直线对称,此直线为二次函数的对称轴,即ab x 20-= 31已知函数0)1(),1(2)(2=<<++=f b c c bx x x f ,且方程01)(=+x f 有实根. (1)求证:-3<c ≤-1,b ≥0.(2)若m 是方程01)(=+x f 的一个实根,判断)4(-m f 的正负并加以证明 分析:(1)题中条件涉及不等关系的有1<<b c 和方程01)(=+x f 有实根.及一个等式0)1(=f ,通过适当代换及不等式性质可解得;(2)本小题只要判断)4(-m f 的符号,因而只要研究出4-m 值的范围即可定出)4(-m f 符号. (1)证明:由0)1(=f ,得1+2b+c=0,解得21+-=c b ,又1<<b c , 1c c >+->21解得313-<<-c , 又由于方程01)(=+x f 有实根,即0122=+++c bx x 有实根, 故0)1(442≥+-=∆c b 即0)1(4)1(2≥+-+c c 解得3≥c 或1-≤c ∴13≤<-c ,由21+-=c b ,得b ≥0. (2)c bx x x f ++=2)(2=)1)(()1(2--=++-x c x c x c x ∵01)(<-=m f ,∴c<m<1(如图) ∴c —4<m —4<—3<c. ∴)4(-m f 的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数,m n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,()01f x <<.(1)试求()0f 的值;(2)判断()f x 的单调性并证明你的结论; (3)设()()()(){}()({}22,1,,21,A x y f x f y f B x y f ax y a R =⋅>=-=∈,若A B ⋂=∅,试确定a 的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数()f x .解:(1)在()()()f m n f m f n +=⋅中,令1,0m n ==.得:()()()110f f f =⋅.因为()10f ≠,所以,()01f =.(2)要判断()f x 的单调性,可任取12,x x R ∈,且设12x x <.在已知条件()()()f m n f m f n +=⋅中,若取21,m n x m x +==,则已知条件可化为:()()()2121f x f x f x x =⋅-.由于210x x ->,所以()2110f x x >->.为比较()()21f x f x 、的大小,只需考虑()1f x 的正负即可.在()()()f m n f m f n +=⋅中,令m x =,n x =-,则得()()1f x f x ⋅-=. ∵ 0x >时,()01f x <<, ∴ 当0x <时,()()110f x f x =>>-.又()01f =,所以,综上,可知,对于任意1x R ∈,均有()10f x >. ∴ ()()()()2112110f x f x f x f x x -=--<⎡⎤⎣⎦. ∴ 函数()f x 在R 上单调递减.(3)首先利用()f x 的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f 的式子.()()()222211f x f y f x y ⋅>+<即,(()210f ax y f -==,即20ax y -+=.由A B ⋂=∅,所以,直线20ax y -+=与圆面221x y +<无公共点.所以,2211a ≥+.解得 11a -≤≤.(4)如()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令1,0m n ==;以及21,m n x m x +==等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外,如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决. 33设a 为实数,函数1||)(2+-+=a x x x f ,R x ∈ (1)讨论)(x f 的奇偶性; (2)求)(x f 的最小值.解:(1)当0=a 时,函数)(1||)()(2x f x x x f =+-+-=- 此时,)(x f 为偶函数当0≠a 时,1)(2+=a a f ,1||2)(2++=-a a a f ,)()(a f a f -≠,)()(a f a f --≠此时)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数(2)(i )当a x ≤时,43)21(1)(22++-=++-=a x a x x x f 当21≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上单调递减,从而函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为1)(2+=a a f .若21>a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f +=43)21(,且)()21(a f f ≤. (ii )当a x ≥时,函数43)21(1)(22+-+=+-+=a x a x x x f若21-≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f -=-43)21(,且)()21(a f f ≤-若21->a ,则函数)(x f 在),[+∞a 上单调递增,从而函数)(x f 在),[+∞a 上的最小值为1)(2+=a a f .综上,当21-≤a 时,函数)(x f 的最小值为a -43当2121≤<-a 时,函数)(x f 的最小值为12+a当21>a 时,函数)(x f 的最小值为a +43.点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过)()(x f x f =-代入有1||1||)(22+-+=+--+-a x x a x x ,即||||a x a x -=+可得,当0=a 时,||||a x a x -=+,函数)()(x f x f =-函数为偶函数. 通过)()(x f x f -=-可得 1||1||)(22----=+--+-a x x a x x 化得 ||||222a x a x x -++=+此式不管0=a 还是0≠a 都不恒成立,所以函数不可能是奇函数.(2)由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查.34某公司为帮助尚有26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为600元,该店应交付的其它费用为每月130元. (1)若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡,求该店的职工人数; (2)若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后还清所有债务,此时每件消费品的价格定为多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,不仅需要划分段落层次,弄清每一层次独立的含义和相互间的关系,更需要抓住矛盾的主要方面.由题目的问题找到关键词——“收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润”相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题.为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q 、单位商品的销售价p 之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润. 解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m 名.则()4010060013200S q p m =-⨯--.124584060q p81又由图可知:()()2140, 405882 5881p p q p p -+≤≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩. 所以,()()()()()()21404010060013200 4058824010060013200 58<81p p m p S p p m p -+-⨯--≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯--≤⎪⎩ 由已知,当52p =时,0S =,即()()214040100600132000p p m -+-⨯--=,解得50m =.即此时该店有50名职工.(2)若该店只安排40名职工,则月利润()()()()()()21404010037200 4058824010037200 58<81p p p S p p p -+-⨯-≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯-≤⎪⎩. 当4058p ≤≤时,求得55p =时,S 取最大值7800元. 当5881p <≤时,求得61p =时,S 取最大值6900元. 综上,当55p =时,S 有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有 1278002680002000000n ⨯--≥. 解得5n ≥.所以,该店最早可在5年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题. (3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》测试题(含答案解析)(4)

一、选择题1.已知集合{|25}A x x =-≤≤,{|121}B x m x m =+≤≤-.若B A ⊆,则实数m 的取值范围为( ) A .3m ≥B .23m ≤≤C .3m ≤D .2m ≥2.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫⎪⎝⎭C .(4,1D .(1,1+3.集合{}*|421A x x N =--∈,则A 的真子集个数是( ) A .63B .127C .255D .5114.对于集合A 和B ,令{,,},A B x x a b a A b B +==+∈∈如果{2,},S x x k k Z ==∈{}|21,T x x k x Z ==+∈,则S T +=( )A .整数集ZB .SC .TD .{41,}x x k k Z =+∈5.若集合{}2|560A x x x =-->,{}|21xB x =>,则()R C A B =( )A .{}|10x x -≤<B .{}|06x x <≤C .{}|20x x -≤<D .{}|03x x <≤6.若x A ∈,则1A x ∈,就称A 是和美集合,集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的所有非空子集中是和美集合的个数为( ) A .4 B .5C .6D .77.已知集合22{|,N ,N}A t t m n m n = =+ ∈ ∈,且x A ∈,yA ,则下列结论中正确的是( ) A .x y A +∈ B .x y A -∈ C .xy A ∈D .xA y∈ 8.设所有被4除余数为()0,1,2,3k k =的整数组成的集合为k A ,即{}4,k A x x n k n Z ==+∈,则下列结论中错误的是( )A .02020A ∈B .3a b A +∈,则1a A ∈,2b A ∈C .31A -∈D .k a A ∈,k b A ∈,则0a b A -∈9.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22B x m x m =-≤≤+.若R A C B A =,则实数m 的取值范围为( )A .5m >B .3m <-C .5m >或3m <-D .35m -<<10.设{}|22A x x =-≥,{}|1B x x a =-<,若A B =∅,则a 的取值范围为( ) A .1a <B .01a <≤C .1a ≤D .03a <≤11.已知非空集合M 满足:对任意x M ∈,总有2x M ∉M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的M 的个数是( )A .11B .12C .15D .1612.集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值 范围是( ) A .{}a |0a 6≤≤ B .{}|24a a a ≤≥或C .{}|06a a a ≤≥或D .{}|24a a ≤≤二、填空题13.对非空有限数集12{,,,}n A a a a =定义运算“min”:min A 表示集合A 中的最小元素.现给定两个非空有限数集A ,B ,定义集合{|,,}M x x a b a A b B ==-∈∈,我们称min M 为集合A ,B 之间的“距离”,记为AB d .现有如下四个命题:①若min min A B =,则0AB d =;②若min min A B >,则0AB d >;③若0AB d =,则A B ⋂≠∅;④对任意有限集合A ,B ,C ,均有AB BC AC d d d +. 其中所有真命题的序号为__________.14.设集合{}1,2,4A =,{}2|40B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B =__________.15.若规定集合{}()*12,,,n M a a a n N=⋅⋅⋅∈的子集{}()12*,,,mi i i a aa m N ⋅⋅⋅∈为M 的第k个子集,其中12111222m i i i k ---=++⋅⋅⋅+,则M 的第25个子集是______. 16.已知有限集{}123,,,,(2)n A a a a a n =≥. 如果A 中元素(1,2,3,,)i a i n =满足1212n n a a a a a a =+++,就称A 为“复活集”,给出下列结论:①集合1122⎧---⎪⎨⎪⎪⎩⎭是“复活集”; ②若12,a a R ∈,且12{,}a a 是“复活集”,则124a a >; ③若*12,a a N ∈,则12{,}a a 不可能是“复活集”; ④若*i a N ∈,则“复活集”A 有且只有一个,且3n =.其中正确的结论是____________.(填上你认为所有正确的结论序号)17.若规定{}1210E a a a =⋯,,,的子集{}12,,n k k k a a a 为E 的第k 个子集,其中12111222n k k k k ---=++⋯+,则E 的第211个子集是____________. 18.已知集合{}10,A x ax x R =+=∈,集合{}2280B x x x =--=,若A B ⊆,则a 所有可能取值构成的集合为______________19.已知集合{1,2,3},{1,2}A B ==,则满足A C B C ⋂=⋃的集合C 有_______个. 20.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______.三、解答题21.已知集合{|314}A x x =-<+,{|213}B x m x m =-<+. (1)当1m =时,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求m 的取值范围.22.若集合{}24A x x =<<,{}3B x a x a =<<. (1)若x A ∈是x B ∈的充分条件,求实数a 的取值范围; (2)若AB =∅,求实数a 的取值范围.23.设{}{},1,05U R A x x B x x ==≥=<<,求()UA B 和()U A B ∩24.设集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,不等式2760x x -+<的解集为B . (1)当a 为0时,求集合A 、B ; (2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.25.设集合2{|320}A x x x =-+≥,{|B x y ==,全集U =R ,求()U A C B ⋂.26.设全集U =R .(1)解关于x 的不等式|1|10()x a a R -+->∈;(2)记A 为(1)中不等式的解集,B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,若()U C A B ⋂恰有三个元素,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】讨论,B B =∅≠∅两种情况,分别计算得到答案.当B =∅时:1212m m m +>-∴< 成立;当B ≠∅时:12112215m m m m +≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩解得:23m ≤≤.综上所述:3m ≤ 故选C 【点睛】本题考查了集合的关系,忽略掉空集的情况是容易发生的错误.2.A解析:A 【分析】解对数不等式求得集合A ,解一元二次不等式求得RB ,由此求得()RAB【详解】 由于()1lg 12x -<=所以{(011,1A x x =<-<=+, 依题意{}2R2940B x x x =-+<,()()22944210x x x x -+=--<,解得142x <<,即R 1,42B ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以()()R1,4A B ⋂=.故选:A【点睛】本小题主要考查集合交集和补集的运算,考查对数不等式和指数不等式的解法,属于中档题.3.B解析:B 【分析】先求得{}*|421A x x N =--∈的元素个数,再求真子集个数即可.【详解】由{}*|421A x x N=--∈,则421x --为正整数.则21x -可能的取值为0,1,2,3,故210,1,2,3x -=±±±,故x 共7个解.即{}*|421A x x N =--∈的元素个数为7故A 的真子集个数为721127-=【点睛】本题主要考查集合中元素个数的求解与知识点:元素个数为n 的集合的真子集有21n -个. 属于基础题型.4.C解析:C 【分析】由题意分别找到集合S ,T 中的一个元素,然后结合题中定义的运算确定S T +的值即可. 【详解】由题意设集合S 中的元素为:2,k k Z ∈,集合T 中的元素为:21,m m Z +∈, 则S T +中的元素为:()22121k m k m ++=++, 举出可知集合S T T +=. 故选:C . 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,集合的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.5.B解析:B 【解析】 【分析】求得集合{|1A x x =<-或6}x >,{}|0B x x =>,根据集合运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合{}2|560{|1A x x x x x =-->=<-或6}x >,{}{}|21|0x B x x x =>=>,则{}|16R C A x x =-≤≤,所以(){}|06R C A B x x =<≤.故选B . 【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中正确求解集合,A B ,结合集合的运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.D解析:D 【分析】写出集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的非空子集,根据和美集合的定义验证即可. 【详解】先考虑含一个元素的子集,并且其倒数是其本身,有{}{}1,1,- 再考虑 含有两个元素的和美集合,有{}11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,含有三个元素的子集且为和美集合的是111,,3,1,,3,33⎧⎫⎧⎫-⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭含有四个元素的子集且为和美集合的是11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题主要考查了集合的子集,考查了创设新情景下解决问题的能力,属于中档题.7.C解析:C 【分析】 设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b ya ma ,再利用22()()xy ma nb mb na =++-,可得解.【详解】 由x A ∈,yA ,设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b y a m a ,所以22222222222222()()()()xy m n a b m a m b n a n b ma nb mb na =++=+++=++-, 且N,N ma nb mb na +-∈∈, 所以xy A ∈, 故选:C. 【点睛】关键点点睛,本题的解题关键是2222222222()()m a m b n a n b ma nb mb na +++=++-,另外本题可以通过列举法得到集合的一些元素,进而排除选项可得解.8.B解析:B 【分析】首先根据题意,利用k A 的意义,再根据选项判断. 【详解】A.202045050=⨯+,所以02020A ∈,正确;B.若3a b A +∈,则12,a A b A ∈∈,或21,a A b A ∈∈或03,a A b A ∈∈或30,a A b A ∈∈,故B 不正确;C.()1413-=⨯-+,所以31A -∈,故C 正确;D.4a n k =+,4b m k =+,,m n Z ∈,则()40,a b n m -=-+()n m Z -∈,故0a b A -∈,故D 正确.故选:B【点睛】关键点点睛:本题考查集合新定义,关键是理解k A 的意义,再将选项中的数写出k A 中的形式,就容易判断选项了.9.C解析:C 【分析】首先根据题意,求得{|2R C B x x m =>+或}2x m <-,由R AC B A =可以得到R A C B ⊆,根据子集的定义求得参数所满足的条件,得到结果.【详解】{}{}2230=|13A x x x x x =--≤-≤≤,∵{}22B x m x m =-≤≤+. ∴{2R C B x x m =>+或2}x m <-, ∵R AC B A =即R A C B ⊆,∴23m ->或21m +<-.即5m >或3m <-,即实数m 的取值范围是5m >或3m <-. 故选:C. 【点睛】该题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有集合的补集,根据子集求参数的取值范围,属于简单题目.10.C解析:C 【分析】解集绝对值不等式求得,A B ,结合A B =∅求得a 的取值范围.【详解】由22x -≥得22x -≤-或22x -≥,解得0x ≤或4x ≥,所以(][),04,A =-∞⋃+∞, 由1x a -<得1a x a -<-<,解得11a x a -<<+,所以()1,1B a a =-+. 当0a ≤时,B =∅,A B =∅,符合题意.当0a >时,由于AB =∅,所以1014a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得01a <≤.综上所述,a 的取值范围是1a ≤. 故选:C 【点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,考查根据交集的结果求参数的取值范围.11.A解析:A 【分析】可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,且2,4不同时出现,即可得到结论. 【详解】由题意,可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,共有42115-=个, 且2,4不能同时出现,同时出现共有4个, 所以满足题意的集合M 的个数为11个,故选A. 【点睛】本题主要考查了元素与集合的关系,以及集合的子集个数的判定及应用,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.12.C解析:C 【解析】|x-a|<1,∴a-1<x<a+1,∵A∩B=∅. ∴a-1≥5或a+1≤1,即a≤0或a≥6.故选C.二、填空题13.①③【分析】根据题意可得①③正确通过举反例可得②④错误【详解】对于结论①若则中最小的元素相同故①正确;对于结论②取集合满足但故②错误;对于结论③若则中存在相同的元素则交集非空故③正确;对于结论④取集解析:①③ 【分析】根据题意可得①③正确,通过举反例可得②④错误. 【详解】对于结论①,若min min A B =,则A ,B 中最小的元素相同,故①正确;对于结论②,取集合{}1,2A =,{}0,2B =,满足min min A B >,但0AB d =,故②错误;对于结论③,若0AB d =,则,A B 中存在相同的元素,则交集非空,故③正确; 对于结论④,取集合{}1,2A =,{}2,3B =,{}3,4C =,可知0AB d =,0BC d =,1AC d =,则AB BC AC d d d +≥不成立,故④错误. 故答案为:①③.14.【解析】因为所以为方程的解则解得所以集合 解析:{}1,3【解析】 因为{}1A B ⋂=,所以1x =为方程240x x m -+=的解, 则140m -+=,解得3m =,所以2430x x -+=,(1)(3)0x x --=,集合{}1,3B =.15.【分析】根据子集的定义将表示为求出即可求解【详解】的第25个子集是故答案为:【点睛】本题考查新定义的理解认真审题领会题意是关键属于中档题 解析:{}145,,a a a【分析】根据子集的定义将25表示为1211125222m i i i ---=++⋅⋅⋅+,求出12,m i i i ,即可求解【详解】03411415125222222---=++=++,1231,4,5i i i ===,M 的第25个子集是{}145,,a a a ,故答案为:{}145,,a a a . 【点睛】本题考查新定义的理解,认真审题,领会题意是关键,属于中档题.16.①③④【分析】根据已知中复活集的定义结合韦达定理以及反证法依次判断四个结论的正误进而可得答案【详解】对于①故①正确;对于②不妨设则由韦达定理知是一元二次方程的两个根由可得或故②错;对于③不妨设中由得解析:①③④ 【分析】根据已知中“复活集”的定义,结合韦达定理以及反证法,依次判断四个结论的正误,进而可得答案. 【详解】对于①,1==-,故①正确; 对于②,不妨设1212a a a a t +==,则由韦达定理知12,a a 是一元二次方程20x tx t -+=的两个根, 由>0∆,可得0t <或4t >,故②错; 对于③,不妨设A 中123n a a a a <<<<,由1212n n n a a a a a a na =+++<得121n a a a n -<,当2n =时,即有12a <,∴11a =,于是221a a +=,2a 无解,即不存在满足条件的“复活集”A ,故③正确;对于④,当3n =时,123a a <,故只能11a =,22a =,求得33a =,于是“复活集” A 只有一个,为{}1,2,3, 当4n ≥时,由()1211231n a a a n -≥⨯⨯⨯⨯-,即有()1!n n >-,也就是说“复活集”A 存在的必要条件是()1!n n >-,事实上()()()()221!1232222n n n n n n n -≥--=-+=--+>,矛盾,∴当4n ≥时不存在“复活集”A ,故④正确.故答案为:①③④ 【点睛】本题主要考查了集合新定义,需理解“复活集”的定义,考查了学生的知识迁移能力以及分析问题的能力,属于中档题.17.【分析】根据题意分别讨论的取值通过讨论计算的可能取值即可得出答案【详解】而的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含的第个子集是故答案为:【点睛】本题主要 解析:{}12578,,,,a a a a a【分析】根据题意,分别讨论2n 的取值,通过讨论计算n 的可能取值,即可得出答案. 【详解】72128211=<,而82256211=>,E ∴的第211个子集包含8a ,此时21112883-=,626483=<,7212883=>,E ∴的第211个子集包含7a ,此时836419-=,421619=<,523219=>,E ∴的第211个子集包含5a ,此时19163-=,1223=<,2243=>,E ∴的第211个子集包含2a ,此时321-=,021=E ∴的第211个子集包含1a ,E ∴的第211个子集是{}12578,,,,a a a a a .故答案为:{}12578,,,,a a a a a 【点睛】本题主要考查了与集合有关的信息题,理解条件的定义是解决本题的关键.18.【分析】先化简集合利用分类讨论和即可求出构成的集合【详解】由可得:即:解得或故:由可得:当时方程无实数解此时满足当时方程的实数解为故:由可得:或解得或的所有取值构成的集合为:故答案为:【点睛】本题主 解析:11{0,,}24- 【分析】先化简集合B ,利用A B ⊆,分类讨论=0a 和0a ≠,即可求出构成a 的集合.【详解】 由{}2280B x x x =--=可得:2280x x --= 即:()()240x x +-=解得2x =-或4x = 故:{}2,4B =- {}10,A x ax x R =+=∈由10ax += 可得:1ax =-当0a =时,方程1ax =-无实数解,此时A =∅,满足A B ⊆当0a ≠时,方程1ax =-的实数解为1x a =-,故:1{}A a=- 由A B ⊆可得:12a -=-或14a-= 解得12a =或14a =- a 的所有取值构成的集合为:11{0,,}24-.故答案为:11{0,,}24-.【点睛】本题主要考查了集合间的基本关系以及一元二次方程的解法,要注意集合A 是集合B 的子集时,集合A 有可能是空集. 19.2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数【详解】由条件可知:则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数共个事实上满足题意的集合C 为:或故答案为2【点睛 解析:2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系,然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数.【详解】由条件A C B C ⋂=⋃可知:()()()()B B C A C C B C A C A ⊆⋃=⋂⊆⊆⋃=⋂⊆,则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数,共122=个.事实上,满足题意的集合C 为:{}1,2C =或{}1,2,3C =.故答案为2.【点睛】本题主要考查集合的包含关系,子集个数公式及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.【分析】分5种情况讨论的范围计算函数值并求元素的和【详解】①当时;②当时;③当时;④时;⑤当时则中所有元素的和为故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型需读懂题意并能理解应用分类讨论解决问题本题的难解析:12【分析】 分103x ≤<,1132x ≤<,1223x ≤<,213x ≤<,1x =,5种情况讨论2,3x x 的范围,计算函数值,并求元素的和.【详解】 ①当103x ≤<时, 220,3x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)30,1x ∈, ∴ [][][]230x x x ===,[][][]230x x x ++= ;②当1132x ≤<时,22,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,331,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭ , [][]20,x x ∴==[]31x =,[][][]231x x x ∴++=;③当1223x ≤<时,[)21,2x ∈ ,33,22x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭[]0x ∴=,[]21x = ,[]31x = ,[][][]232x x x ∴++=; ④213x ≤<时,42,23x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)32,3x ∈ []0x ∴=,[]21x =,[]32x =,[][][]233x x x ∴++=;⑤当1x =时[]1x =,[]22x =,[]33x = ,[][][]236x x x ∴++={}0,1,2,3,6A ∴=,则A 中所有元素的和为0123612++++=.故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型,需读懂题意,并能理解,应用,分类讨论解决问题,本题的难点是分类较多,不要遗漏每种情况三、解答题21.(1){|13}A B x x ⋂=;(2)3(2-,0][4⋃,)+∞. 【分析】(1)当1m =时,求出集合B ,A ,由此能求出A B .(2)由A B A ⋃=,得B A ⊆,当B =∅时,213m m -+,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,由此能求出m 的取值范围.【详解】解:(1)当1m =时,{|14}B x x =<,{|314}{|43}A x x x x =-<+=-<,{|13}A B x x ∴⋂=.(2)A B A =,B A ∴⊆,当B =∅时,213m m -+,解得4m ,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,解得302m -<, 综上,m 的取值范围为3(2-,0][4⋃,)+∞. 【点睛】结论点睛:本题考查交集、实数的取值范围的求法,并集、交集的结论与集合包含之间的关系:A B A B A =⇔⊆,A B A A B ⋂=⇔⊆.22.(1)423a ≤≤;(2)23a ≤或4a ≥ 【分析】(1)考虑A 是B 的子集即可求解;(2)分类讨论当B 为空集和不为空集两种情况求解.【详解】(1)若x A ∈是x B ∈的充分条件,234a a ≤⎧⎨≥⎩,解得423a ≤≤; (2)A B =∅,当B =∅时,即3,0a a a ≥≤,当B ≠∅时,04a a >⎧⎨≥⎩或032a a >⎧⎨≤⎩,即203a <≤或4a ≥. 综上所述:23a ≤或4a ≥ 【点睛】此题考查根据充分条件与集合关系求解参数取值范围,易错点在于漏掉考虑空集情况. 23.(){}|5U A B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥.【分析】 首先根据题中所给的集合,根据补集的定义,求得{}|1UA x x =<,{0UB x =≤或5}x ,之后利用交集并集的定义求得结果.【详解】因为U =R ,{}{}1,05A x x B x x =≥=<<,所以{}|1U A x x =<,{0U B x =≤或5}x , 所以(){}|5UA B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥. 【点睛】该题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有集合的运算,属于简单题目. 24.(1){|10}A x x =-<<,{|16}B x x =<<;(2)1a -或23a .【分析】(1)根据题意,由0a =可得结合A ,解不等式2760x x -+<可得集合B ,(2)根据题意,分A 是否为空集2种情况讨论,求出a 的取值范围,综合即可得答案.【详解】解:(1)根据题意,集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,当0a =时,{|10}A x x =-<<,276016x x x -+<⇒<<,则{|16}B x x =<<,(2)根据题意,若A B ⊆,分2种情况讨论:①,当12a a -时,即1a -时,A =∅,A B ⊆成立;②,当12a a -<时,即1a >-时,A ≠∅,若A B ⊆,必有1126a a -⎧⎨⎩, 解可得23a ,综合可得a 的取值范围为1a -或23a .【点睛】本题考查集合的包含关系的应用,(2)中注意讨论A 为空集,属于基础题.25.{|1x x ≤或}23x ≤<【分析】先化简集合A ,B 中元素的性质,再求得U B ,进而由交集的定义求解即可. 【详解】由题,因为2320x x -+≥,解得2x ≥或1x ≤,所以{|2A x x =≥或}1x ≤,因为30x -≥,解得3x ≥,所以{}|3B x x =≥,所以{}U |3B x x =<,则(){U |1A B x x ⋂=≤或}23x ≤<【点睛】本题考查集合的交集、补集运算,考查解一元二次不等式,考查具体函数的定义域. 26.(1)见解析(2)10a -<≤【分析】(1)通过讨论a 的取值范围,求出不等式的解集即可.(2)解不等式组求得集合B ,通过讨论a 的范围求出A 的补集,再根据()U C A B ⋂恰有三个元素,建立不等式求解.【详解】(1)因为|1|10()x a a R -+->∈,所以|1|1->-x a ,当10a -< 即1a > 时,解集为R ,当10a -= 即1a = 时,解集为{}|1x x ≠ ,当10a -> 即1a < 时,11->-x a 或11-<-x a ,所以2x a >-或x a <,所以解集为{|2x x a >- 或}x a <.综上:1a > 时,解集为R ;1a = 时,解集为{}|1x x ≠ ;1a < 时,解集为{|2x x a >- 或}x a <.(2)因为2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩, 所以23510410x x x x -⎧-≤⎪+⎨⎪-+≥⎩,所以()()29404210x x x x x ⎧⎛⎫+-≤≠-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪-+≥⎩, 解得942x -<≤ . 因为B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,所以{}3,2,1,0,1,2,3,4B =--- ,当1a > 时,U A =∅ 不满足()U C A B ⋂恰有三个元素. 当1a = 时,{}=1U A 不满足()U C A B ⋂恰有三个元素. 当1a < 时,{}=≤≤-|2U A x a x a ,21a -> ,因为()U C A B ⋂恰有三个元素,所以12224a a a a a <⎧⎪--≥⎨⎪--<⎩, 解得10a -<≤ .综上:a 的取值范围是10a -<≤.【点睛】本题主要考查了绝对值不等式,分式不等式及一元二次不等式的解法和集合的基本运算,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.。
(完整版)高一数学必修一易错题集锦答案

高一数学必修一易错题集锦答案1. 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )解:M={y |y =x 2+1,x∈R }={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R }.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x 2+1,x ∈R }、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R },这三个集合是不同的.2 .已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C . 解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或{}{}21或∴C={0,1,2}3 。
已知m ∈A,n ∈B, 且集合A={}Z a a x x ∈=,2|,B={}Z a a x x ∈+=,12|,又C={}Z a a x x ∈+=,14|,则有:m +n ∈ (填A,B,C 中的一个)解:∵m ∈A, ∴设m =2a 1,a 1∈Z , 又∵n B ∈,∴n =2a 2+1,a 2∈ Z ,∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2∈ Z , ∴m +n ∈B 。
4 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若B A ,求实数p 的取值范围.解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5. 由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.5 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-21.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验. 6 设A 是实数集,满足若a∈A,则a -11∈A ,1≠a 且1∉A.⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-a 1∈A.⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒ 21∈A ⇒ 2∈A∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a -11即12+-a a =0该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ a -11∈A ⇒ a--1111∈A ⇒111---a a∈A ,即1-a 1∈A⑷由⑶知a∈A 时,a -11∈A, 1-a 1∈A .现在证明a,1-a 1, a -11三数互不相等.①若a=a -11,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a ≠a -11②若a=1-a 1,即a 2-a+1=0,方程无解∴a ≠1-a 1③若1-a 1 =a -11,即a2-a+1=0,方程无解∴1-a 1≠a -11.综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.7 设M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},求(1)从M 到N 的映射种数;(2)从M 到N 的映射满足 f (a)>f (b)≥f(c),试确定这样的映射f 的种数. 解:(1)由于M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},结合映射的概念,有一共有27个映射(2)符合条件的映射共有4个0222,2,2,0,0,2220a a a ab b b bc c c c →→→→⎧⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪→-→-→→⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪→-→-→-→⎩⎩⎩⎩8.已知函数()f x 的定义域为[0,1],求函数(1)f x +的定义域解:由于函数()f x 的定义域为[0,1],即01x ≤≤∴(1)f x +满足011x ∴≤+≤ 10x -≤≤,∴(1)f x +的定义域是[-1,0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1)已知()f x 是二次函数,若(0)0,(1)()1f f x f x x =+=++,求()f x .(2)已知1)f x x x =+,求()f x(3)若()f x 满足1()2(),f x f ax x +=求()f x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设()f x =2(0)ax bx c a ++≠由于(0)0f =得2()f x ax bx =+,又由(1)()1f x f x x +=++,∴22(1)(1)1a x b x ax bx x +++=+++即 22(2)(1)1ax a b x a b ax b x ++++=+++211021a b b a a b a b +=+⎧⎪∴≠∴==⎨⎪+=⎩ 因此:()f x =21122x x +(2)本题属于复合函数解析式问题,可采用换元法求解设22()(1)2(1)1(1)f u u u u u ∴=-+-=-≥∴()f x =21x - (1x ≥)(3)由于()f x 为抽象函数,可以用消参法求解用1x 代x 可得:11()2(),f f x a x x +=与 1()2()f x f ax x +=联列可消去1()f x 得:()f x =233a axx -.点评:求函数解析式(1)若已知函数()f x 的类型,常采用待定系数法;(2)若已知[()]f g x 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法. 10 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值.分析:要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值.解 由 x y x 62322=+得.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y xx y 又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+--点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性.大部分学生的作法如下:由 x y x 62322=+得 ,32322x x y +-=1(0),1(1)u x x x u u =+≥=-≥,29)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x ∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为29 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误.因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题.. 11设()f x 是R 上的函数,且满足(0)1,f =并且对任意的实数,x y 都有()()(21)f x y f x y x y -=--+,求()f x 的表达式.解法一:由(0)1,f =()()(21)f x y f x y x y -=--+,设x y =,得(0)()(21)f f x x x x =--+,所以()f x =21x x ++解法二:令0x =,得(0)(0)(1)f y f y y -=--+即()1(1)f y y y -=--+又将y -用x 代换到上式中得()f x =21x x ++点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入,或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数.具体取什么特殊值,根据题目特征而定. 12判断函数1()(1)1xf x x x -=++.解:1()(1)1x f x x x -=++有意义时必须满足10111xx x -≥⇒-<≤+即函数的定义域是{x |11x -<≤},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数13 判断22()log (1)f x x x =++的奇偶性.正解:方法一:∵)1(log )1)((log )(2222++-=+-+-=-x x x x x f =11log 22++x x =)1(log22++-x x =-)(x f ∴)(x f 是奇函数方法二:∵)1(log )1(log )()(2222++-+++=-+x x x x x f x f =01log )1()1[(log 2222==++-⋅++x x x x)()(x f x f -=- ∴)(x f 是奇函数14函数y=245x x --的单调增区间是_________. 解:y=245x x --的定义域是[5,1]-,又2()54g x x x =--在区间[5,2]--上增函数,在区间[2,1]-是减函数,所以y=245x x --的增区间是[5,2]--15已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,求x 的取值范围.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得,故0<x<6,又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数,∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, 16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x +1);(2)|lg |10x y =.分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难,除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形.在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x ≥2时,即x-2≥0时,当x <2时,即x-2<0时,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+--≥--=)2(49)21()2(49)21(22x x x x y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出(见图)(2)当x ≥1时,lgx ≥0,y =10lgx=x ;当0<x <1时,lgx <0,所以这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意x ,y 的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像.17若f(x)= 21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数,求a 的取值范围解:设12121212112,()()22ax ax x x f x f x x x ++-<<-=-++12211212121221121122121212(1)(2)(1)(2)(2)(2)(22)(22)(2)(2)22(21)()(2)(2)(2)(2)ax x ax x x x ax x ax x ax x ax x x x ax x ax x a x xx x x x ++-++=+++++-+++=++--+--==++++由f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数得12()()0f x f x -<210a ∴-> ∴a >21点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉.18已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),试证明:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减解:证明:(1)由f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x xx --)=f (0)=0.∴f (x )=-f (-x ).∴f (x )为奇函数.(2)先证f (x )在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴21121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0∴x 2-x 1<1-x 2x 1,∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0.∴f (x )在(-1,1)上为减函数.点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高. 如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得. 对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是解题的焦点.19已知18log 9,185,ba ==求36log 45解:∵185,b =∴18log 5b =∴1818183621818181818log 45log 5log 9log 451818log 36log 4log 92log ()2log ()99b ab a b a aa a++++=====+-++20知)2(log ax y a -=在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 解:∵)2(log ax y a -=是由u y a log =,ax u -=2复合而成,又a >0∴ax u -=2在[0,1]上是x 的减函数,由复合函数关系知u y a log =应为增函数,∴a >1又由于x 在[0,1]上时 )2(log ax y a -=有意义,ax u -=2又是减函数,∴x =1时,ax u -=2取最小值是a u -=2min >0即可, ∴a <2综上可知所求的取值范围是1<a <221已知函数()log (3)a f x ax =-.(1)当[0,2]x ∈时()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数a 使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1,如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数()f x 为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明.解:(1)由假设,ax -3>0,对一切[0,2]x ∈恒成立,0,1a a >≠显然,函数g(x)= ax -3在[0,2]上为减函数,从而g(2)=32a ->0得到a <32∴a 的取值范围是(0,1)∪(1,32)(2)假设存在这样的实数a ,由题设知(1)1f =,即(1)log (3)a f a =-=1∴a =32此时3()log (3)2a f x x =-当2x =时,()f x 没有意义,故这样的实数不存在.点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立.即不存在,反之没有矛盾,则问题解决.22已知函数f (x )=1421lg 2+-⋅++a a ax x , 其中a 为常数,若当x ∈(-∞, 1]时, f (x )有意义,求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把a 分离出来,重新认识a 与其它变元(x )的依存关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”. 解:14212+-⋅++a a ax x >0, 且a 2-a +1=(a -21)2+43>0,∴ 1+2x +4x ·a >0, a >)2141(x x +-,当x ∈(-∞, 1]时, y =x 41与y =x 21都是减函数,∴ y =)2141(x x +-在(-∞, 1]上是增函数,)2141(x x +-max =-43,∴ a >-43, 故a 的取值范围是(-43, +∞).点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、反客为主,主客换位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,是解题人思维品质高的表现.本题主客换位后,利用新建函数y =)2141(x x +-的单调性转换为函数最值巧妙地求出了实数a 的取值范围.此法也叫主元法.23若1133(1)(32)a a --+<-,试求a 的取值范围.解:∵幂函数13y x -=有两个单调区间,∴根据1a +和32a -的正、负情况,有以下关系10320.132a a a a +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩① 10320.132a a a a +<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩② 10.320a a +<⎧⎨->⎩③解三个不等式组:①得23<a <32,②无解,③a <-1∴a 的取值范围是(-∞,-1)∪(23,32)点评:幂函数13y x -=有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为132a a +>-,从而导致解题错误.24 已知a>0 且a ≠1 ,f (log a x ) = 12-a a(x -x 1)(1)求f(x);(2)判断f(x)的奇偶性与单调性;(3)对于f(x) ,当x ∈(-1 , 1)时 , 有f( 1-m ) +f (1- m 2 ) < 0 ,求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t ∈R),则).(),(1)(),(1)(,22R x a a a a x f a a a a t f a x xx t t t ∈--=∴--==--,101,.)(,10,)(,01,1.)(,),()(1)()2(22<<><<-=>->∴∈-=--=---a a x f a a a x u a aa x f R x x f a a a a x f x x x x 或无论综上为增函数类似可判断时当为增函数时当为奇函数且f(x)在R 上都是增函数.)1,1().1()1(,)(,0)1()1()3(22-∈-<-∴<-+-x m f m f R x f m f m f 又上是增函数是奇函数且在.211111111122<<⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-∴m m m m m点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入f (x )的表达式可求出m 的取值范围,请同学们细心体会.25已知函数2()3f x x ax a =++-若[2,2]x ∈-时,()f x ≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设()f x 的最小值为()g a(1)当22a-<-即a >4时,()g a =(2)f -=7-3a ≥0,得73a ≤故此时a 不存在;(2) 当[2,2]2a-∈-即-4≤a ≤4时,()g a =3-a -24a ≥0,得-6≤a ≤2又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2;(3)22a->即a <-4时,()g a =(2)f =7+a ≥0,得a ≥-7,又a <-4故-7≤a <-4综上,得-7≤a ≤226已知210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内,求m 的取值范围. 解:设2()1f x mx x =++,(1)当m =0时方程的根为-1,不满足条件.(2)当m ≠0∵210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内又(0)f =1>0∴有两种可能情形①(1)0f <得m <-2 或者②1(1)02f m =-且0<<1得m 不存在综上所得,m <-227.是否存在这样的实数k ,使得关于x 的方程x 2+(2k -3)x -(3k -1)=0有两个实数根,且两根都在0与2之间?如果有,试确定k 的取值范围;如果没有,试说明理由.解:令2()(23)(31)f x x k x k =+---那么由条件得到2(23)4(31)0(0)130(2)42(23)(31)023022k k f k f k k k ⎧∆=-+-≥⎪=->⎪⎪⎨=+--->⎪-⎪<<⎪⎩即24501313722k k k k ⎧+≥⎪⎪<⎪⎨>⎪⎪<<⎪⎩即此不等式无解即不存在满足条件的k 值.28已知二次函数2()f x ax bx c =++对于x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2时12()()f x f x ≠,求证:方程()f x =121[()()]2f x f x +有不等实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).解:设F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +,则方程 ()f x =121[()()]2f x f x + ①与方程 F (x )=0 ② 等价 ∵F (x 1)=1()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x - F (x 2)=2()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x -+∴ F (x 1)·F (x 2)=-2121[()()]4f x f x -,又12()()f x f x ≠∴F (x 1)·F (x 2)<0故方程②必有一根在区间(x 1,x 2)内.由于抛物线y =F (x )在x 轴上、下方均有分布,所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点,即方程②有两个不等的实根,从而方程①有两个不等的实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).点评:本题由于方程是()f x =121[()()]2f x f x +,其中因为有()f x 表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明()f x 的图像与x 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证1()f x 2()f x <0,使本题没法解决. 本题中将问题转化为F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +的图像与x 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在. 29试确定方程322420x x x --+=最小根所在的区间,并使区间两个端点是两个连续的整数.分析:只要构造函数()f x =32242x x x --+,计算()f x 的自变量x 取整数值时的函数值,根据其符号,确定方程根的个数及根的分布. 解:令()f x =32242x x x --+∵(3)f -=-54-9+12+2=-49<0 (2)f -=-16-4+8+2=-10<0 (1)f -=-2-1+4+2=3>0,,(0)f =0-0-0+2=2>0 (1)f =2-1-4+2=-1<0, (2)f =16-4-8+2=6>0根据(2)f -·(1)f -<0,(0)f ·(1)f <0,(1)f ·(2)f <0 可知()f x 的零点分别在区间(-2,-1),(0,1),(1,2)内.因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(-2,-1)内.点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元n 次方程最多有n 个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解.32242x x x --+221(21)2(21)2()(2)212()(2)(2)2x x x x x x x x =---=--=-所以32242x x x --+=0有三个根:12,22-30设二次函数2()(0),f x ax bx c a =++>方程0)(=-x x f 的两个根21,x x ,满足0<21x x <a1<. (1)当),0(1x x ∈时,证明1)(x x f x <<;(2)设函数2()(0),f x ax bx c a =++>的图像关于直线0x x =对称,证明:210x x <. 分析:(1)用作差比较法证明不等式1)(x x f x <<;(2)函数2()(0),f x ax bx c a =++>图像关于直线0x x =对称,实际直线0x x =就是二次函数的对称轴,即abx 20-=,然后用已知条件证明不等式即可. 证明:(1)依题意,设))(()()(21x x x x a x x f x F --=-= 当),0(1x x ∈时,由于21x x <,∴0))((21>--x x x x ,又0>a ∴))(()()(21x x x x a x x f x F --=-=>0即)(x f x <)1)(()1)(()()]([)(2121111ax x x ax ax x x x F x x x F x x x f x -->-+-=--=+-=-∵0<21x x x <<a1<.∴01,021>->-ax x x ∴0)(1>-x f x 综合得1)(x x f x << (2)依题意知a b x 20-=,又ab x x 121--=+ ∴aax ax a x x a a bx 2121)(221210-+=-+=-=∵,012<-ax ∴22110x a ax x =<点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式;二是正确选择二次函数的表达式,即本题选用两根式表示;三要知道二次函数的图像关于直线对称,此直线为二次函数的对称轴,即ab x 20-= 31已知函数0)1(),1(2)(2=<<++=f b c c bx x x f ,且方程01)(=+x f 有实根. (1)求证:-3<c ≤-1,b ≥0.(2)若m 是方程01)(=+x f 的一个实根,判断)4(-m f 的正负并加以证明 分析:(1)题中条件涉及不等关系的有1<<b c 和方程01)(=+x f 有实根.及一个等式0)1(=f ,通过适当代换及不等式性质可解得;(2)本小题只要判断)4(-m f 的符号,因而只要研究出4-m 值的范围即可定出)4(-m f 符号. (1)证明:由0)1(=f ,得1+2b+c=0,解得21+-=c b ,又1<<b c , 1c c >+->21解得313-<<-c , 又由于方程01)(=+x f 有实根,即0122=+++c bx x 有实根, 故0)1(442≥+-=∆c b 即0)1(4)1(2≥+-+c c 解得3≥c 或1-≤c ∴13≤<-c ,由21+-=c b ,得b ≥0. (2)c bx x x f ++=2)(2=)1)(()1(2--=++-x c x c x c x ∵01)(<-=m f ,∴c<m<1(如图) ∴c —4<m —4<—3<c. ∴)4(-m f 的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数,m n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,()01f x <<.(1)试求()0f 的值;(2)判断()f x 的单调性并证明你的结论; (3)设()()()(){}()({}22,1,,21,A x y f x f y f B x y f ax y a R =⋅>=-=∈,若A B ⋂=∅,试确定a 的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数()f x .解:(1)在()()()f m n f m f n +=⋅中,令1,0m n ==.得:()()()110f f f =⋅.因为()10f ≠,所以,()01f =.(2)要判断()f x 的单调性,可任取12,x x R ∈,且设12x x <.在已知条件()()()f m n f m f n +=⋅中,若取21,m n x m x +==,则已知条件可化为:()()()2121f x f x f x x =⋅-.由于210x x ->,所以()2110f x x >->.为比较()()21f x f x 、的大小,只需考虑()1f x 的正负即可.在()()()f m n f m f n +=⋅中,令m x =,n x =-,则得()()1f x f x ⋅-=. ∵ 0x >时,()01f x <<, ∴ 当0x <时,()()110f x f x =>>-.又()01f =,所以,综上,可知,对于任意1x R ∈,均有()10f x >. ∴ ()()()()2112110f x f x f x f x x -=--<⎡⎤⎣⎦. ∴ 函数()f x 在R 上单调递减.(3)首先利用()f x 的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f 的式子.()()()222211f x f y f x y ⋅>+<即,(()210f ax y f -==,即20ax y -+=.由A B ⋂=∅,所以,直线20ax y -+=与圆面221x y +<无公共点.所以,2211a ≥+.解得 11a -≤≤.(4)如()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令1,0m n ==;以及21,m n x m x +==等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外,如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决. 33设a 为实数,函数1||)(2+-+=a x x x f ,R x ∈ (1)讨论)(x f 的奇偶性; (2)求)(x f 的最小值.解:(1)当0=a 时,函数)(1||)()(2x f x x x f =+-+-=- 此时,)(x f 为偶函数当0≠a 时,1)(2+=a a f ,1||2)(2++=-a a a f ,)()(a f a f -≠,)()(a f a f --≠此时)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数(2)(i )当a x ≤时,43)21(1)(22++-=++-=a x a x x x f 当21≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上单调递减,从而函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为1)(2+=a a f .若21>a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f +=43)21(,且)()21(a f f ≤. (ii )当a x ≥时,函数43)21(1)(22+-+=+-+=a x a x x x f若21-≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f -=-43)21(,且)()21(a f f ≤-若21->a ,则函数)(x f 在),[+∞a 上单调递增,从而函数)(x f 在),[+∞a 上的最小值为1)(2+=a a f .综上,当21-≤a 时,函数)(x f 的最小值为a -43当2121≤<-a 时,函数)(x f 的最小值为12+a当21>a 时,函数)(x f 的最小值为a +43.点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过)()(x f x f =-代入有1||1||)(22+-+=+--+-a x x a x x ,即||||a x a x -=+可得,当0=a 时,||||a x a x -=+,函数)()(x f x f =-函数为偶函数. 通过)()(x f x f -=-可得 1||1||)(22----=+--+-a x x a x x 化得 ||||222a x a x x -++=+此式不管0=a 还是0≠a 都不恒成立,所以函数不可能是奇函数.(2)由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查.34某公司为帮助尚有26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为600元,该店应交付的其它费用为每月130元. (1)若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡,求该店的职工人数; (2)若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后还清所有债务,此时每件消费品的价格定为多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,不仅需要划分段落层次,弄清每一层次独立的含义和相互间的关系,更需要抓住矛盾的主要方面.由题目的问题找到关键词——“收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润”相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题.为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q 、单位商品的销售价p 之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润. 解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m 名.则()4010060013200S q p m =-⨯--.124584060q p81又由图可知:()()2140, 405882 5881p p q p p -+≤≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩. 所以,()()()()()()21404010060013200 4058824010060013200 58<81p p m p S p p m p -+-⨯--≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯--≤⎪⎩ 由已知,当52p =时,0S =,即()()214040100600132000p p m -+-⨯--=,解得50m =.即此时该店有50名职工.(2)若该店只安排40名职工,则月利润()()()()()()21404010037200 4058824010037200 58<81p p p S p p p -+-⨯-≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯-≤⎪⎩. 当4058p ≤≤时,求得55p =时,S 取最大值7800元. 当5881p <≤时,求得61p =时,S 取最大值6900元. 综上,当55p =时,S 有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有 1278002680002000000n ⨯--≥. 解得5n ≥.所以,该店最早可在5年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题. (3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。
高一上册数学必修一易错题集

初高中链接: 1、因式分解()()128222++-+x x x x()()8323222----x x x x2、解不等式(1)1113>+-x x ; (2)1212<++x x ; (3)02322>--x x高一易错题集:1. 函数()()R x x f y ∈=为偶函数,则其函数必经过点( )A. ()()a f a ---,B. ()()a f a -,C. ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛a f a 1,D. ()()a f a ,-2. 已知函数()⎩⎨⎧<≥=0,0,22x x x x x f ,则()[]=-2f f ____________3. 函数86-=x y 单调减区间是________________.4. 若b a ==3lg ,2lg ,则=12log 5_________.(用b a ,表示)5. 若函数()x f 满足()()x f x f =+4,当()1,0∈x 时,()x x f 2=,则()23log 2f =_____________.6. 若A b a ==53,且211=+ba 则=A ___________ 7. 定义在R 上的函数()x f 满足()()x f x f =+6,当13-<≤-x 时,()()22+-=x x f ,当31<≤-x 时,()x x f =.则()()()()=+⋯+++2014321f f f f ________________. 8. 若()21++=x ax x f 在区间()+∞-,2上是减函数,则a 的取值范围是____________. 9. 判断下列函数的奇偶性:(1)()()012≠+=a x axx f (2)()()00≠≠+=b a xbax x f 且(3)()⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+=)0()0(22x x x x x x x f ()()01||2≠+-+=a a x x x f10. 已知函数()xax x x f ++=22,若对任意的[)()0,,1>+∞∈x f x 恒成立,求a 的取值范围.11. 讨论函数()12-=x axx f 在()1,1-时的单调性,其中a 是非零实数.12. 设函数()()R a R x a x x x f ∈∈--=,||2 (1)若()x f 为偶函数,求实数a 的值;(2)已知0≥a ,若对任意R x ∈都有()1-≥x f 恒成立,求实数a 的取值范围.13. 已知函数()xx x f 4+= (1)试判断并证明函数()x f 分别在区间(]2,0和区间[)+∞,2上的单调性; (2)求函数()x f 在区间()+∞,0上的最小值.14. 是否存在实数a 使()a ax x x f +-=22的定义域[]1,1-,值域为[]2,2-?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由。
高一数学必修一易错题集锦答案

高一数学必修一易错题集锦答案21.已知集合M=y| y = x + 1,x € R},N={y| y = x+ 1,x € R},贝U MA N=()2解:M={y| y=x + 1,x € R}={ y| y > 1}, N={y|y=x + 1,x € R}={y|y € R}.••• M A N={y|y > 1} A {y|(y € R)}={ y|y> 1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x|y=x2+ 1}、y|y=x22+ 1, x€ R}、{( x, y)| y=x + 1,x € R},这三个集合是不同的.2 .已知A={x|x2—3x + 2=0},B={ x|ax —2=0}且A U B=A 求实数a 组成的集合 C.解:••• A U B=A •圧 A 又A={x| x2—3x+ 2=0}={1 , 2} • B# 或1 或2 • C={0, 1, 2}3 。
已知m A, n B,且集合A= x | x 2a,a Z , B= x| x 2a 1, a Z,又C= x | x 4a 1,a Z,则有:m+n __________________________________ (填A,B,C 中的一个)解:T m A, •••设m=2a1,a1 Z, 又T n B , • n=2a2+1, a2 Z ,•n+n=2(a1+a2)+1,而a1+a2 Z , • n+n B。
4 已知集合A={x|x 2—3x—10W 0},集合B={x|p + 1< x< 2p—1}.若荃A 求实数p的取值范围.解:①当B M * 时,即p + K 2p—1='p》2.由吐A得:一2< p+ 1 且2p —K 5. 由一3w p W 3. •- 2w p W3②当B==时,即p + 1>2p—1=p v 2.由①、②得:p W 3.点评:从以上解答应看到:解决有关A A B=±、A U B=±,心B等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.25 已知集合A={a,a + b,a + 2b} , B={a,ac,ac }.若A=B 求c 的值.分析:要解决c的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a+ b=ac 且a+ 2b=ac2,消去 b 得:a+ ac2—2ac=0,a=0时,集合B中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故0.• c2—2c+仁0,即c=1,但c=1时,B中的三元素又相同,此时无解.(2)若a+ b=ac 且a+ 2b=ac,消去 b 得:2ac —ac —a=0,2-a M 0,.. 2c —c—仁0,1即(c —1)(2c + 1)=0,又C M 1,故c=—2点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验.16 设A是实数集,满足若a€ A,则——A, a 1且1 A.1 a⑴若2€ A,则A中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由•1 一⑶若a € A,证明:1 —€ A.⑷求证:集合A中至少含有三个不同的兀素a解:⑴2€ A — 1€A••• A 中至少还有两个元素:⑵如果A 为单元素集合,则-€ A2€A11和丄2 a =丄即a 21 a该方程无实数解,故在实数范围内, A 不可能是单兀素集⑶a € A1~T~r a€AA ,即卩1 —丄€Aa ⑷由⑶知 a €A 时,1 a€ A ,.现在证明a,1 —丄a1一三数互不相等.1 a1,即a2-a+仁0,方程无解,•1 a 12I②若a=1 — ,即a -a+1=0,方程无解• a 丰1 ——aa1 1 1③若1— = ,即a2-a+仁0,方程无解• 1—-①若a=1a 丰—1 a 点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨(2)从M 到N 的映射满足f (a)> f (b) > f(c),试确定这样的映射f 的种数•解:(1)由于 M={ a , b , c }, N ={ —2,0,2 },结合映射的概念,有一共有27个映射a0 a 2 a 2 a 2 (2)符合条件的映射共有 4个,b2, b 2, b 0 , b 0, c2 c2 c2 c8.已知函数f (x)的定义域为[0 , 1] ,求函数 f(x 1)的定义域解:由于函数f (x)的定义域为[0 , 1],即 0 x 1 • f (x 1)满足0x111 x 0,• f(x 1)的定义域是[—1, 0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1) 已知f (x)是二次函数,若 f(0) 0, f (x 1) (2) 已知 f ( , x 1) x 2、x ,求 f (x)f (x) x 1,求 f (x).7 设 M ={ a , b , c }, N = {— 2,0,2 },求(1 )从 M 到 N 的映射种数;1(3)若f(x)满足f (x) 2f(—) ax,求f(x)x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设f(x)= 2 ax bx c(a0)由于f(0)0得f(x)ax2 bx又由[f (x 1)f(x)x 1 , --a(x 1)2 b(x1) ax2bx x 1即ax2(2 a b)x a b 2ax(b 1)x 12a b b1f (x) = ^x2 ^xa 0a b1因此:222a b 1⑵本题属于复合函数解析式:问题,可采用换兀法求解设u x1(x0),u 1 (u1)f(u) (u 1)22(u 1) u2 1 (u 1) ••• f(x) = x2 1 (x 1)(3)由于f (x)为抽象函数,可以用消参法求解用1代x 可得:f(l) 2f(x) a1,与f (x) 2f』) axx x x x联列可消去f($得:f (x)=空空.X 3x 3点评:求函数解析式(1)若已知函数f(x)的类型,常采用待定系数法;(2)若已知f[g(x)] 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法.10已知3x2 2y2 6x,试求x2 y2的最大值.分析:要求x2y2的最大值, 由已知条件很快将 2y变为一元二次函数1 2 f(x) ^(x 3)2 出最大值. 即然后求极值点的x值,联系到这一条件,既快又准地求又x235C2 2y26x得3x3x.0, -x2 3x20, 0x2. 2时,x1(x3)29J22 2y有最大值,最大值为3)2点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性由3x2 2y2 6x得y2- x2 3x,29 4.2.大部分学生的作法如下:=log 2x 」x2—1log 2(x ■- x 21) =- f (x) • f (x)是奇函数方法二:••• f (x) f ( x) log 2(xx 2 1) log 2( x 、x 2 1)=log 2[(x -x 2 1)(x 2 1) log 21 0f( x) f (x)••• f (x) 是奇函数2 2 232 1 2 9 x y x x 3x (x 3),22 2229 当x 3时,x y 取最大值,最大值为 - 2这种解法由于忽略了 y 20这一条件,致使计算结果出现错误•因此,要注意审题,不仅能 从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题 ..11设f(x)是R 上的函数,且满足 f(0)1,并且对任意的实数f (x y) f (x) y(2x y 1),求 f (x)的表达式.点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入, 或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数 •具体取什么特殊值,根据题目特征而定•12判断函数f (X ) (1 x)的奇偶性.解:f(x) (1 x); x 有意义时必须满足右一x 0 1 x 1即函数的定义域是{ x | 1 x 1},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是函数也不是偶函数 13判断f(x) log 2(xx 2 1)的奇偶性.正解:方法一:••• f( x) log 2( x .( x)21) log 2( x x 2 1)x, y 都有解法一:由 f(0)1, f(x y) f (x) y(2x y 1),设 x 得 f(0) f(x) x(2x x 1),所以 f(x) = x 2 x 1 解法二:令x 0,得f (0 y) f(0) y( y 1)即 f( y) 1 y( y 1)又将 y 用x 代换到上式中得f (x) = x 2 x 114函数y= J5 4x x 2的单调增区间是 _______________ .解:y= ,5 4x x 2的定义域是[5,1],又g(x) 5 4x x 2在区间[5, 2]上增函数,在区间[2,1]是减函数,所以y=「5 4x x 2的增区间是[5, 2]15已知奇函数f (x )是定义在(—3,3)上的减函数,且满足不等式f (x — 3)+f (x 2— 3)<0,求x 的取值范围3 x 23 3 V6 x 辰又・ f (x )是奇函数,• • f (x — 3)< — f (x — 3)= f (3 — x ),又 f (x )在(一3, 3)上是减函数,x — 3>3— X 2,即 x 2+x — 6>0,解得 x >2 或 x <— 3,综上得 2<x < , 6 ,即 A ={x |2< x < . 6 },16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x+ 1) ; (2) y 10|lg .分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难, 除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形 •在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x > 2时,即x-2 > 0时,1 9y =-2)(^ + 1)二 / _?? - 2 二(si 迈]空-才¥号当 X V 2 时,即 x-2 v 0 时,_一⑵ 当 x > 1 时,lgx > 0, y =10lgx=x ;当 0v x v 1 时,lgx v 0,0x6,故 0<x < . 6,解:由所以y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出 (见图)(x (x 2) (x(x 2)X,宴》1,y O<X<L所以[签这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意X, y的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像17 若f(x)=ax1在区间(—2, + )上是增函数,求a的取值范围X2解:设2X1X2, f (X1) f (X2)ax1 1 ax21x1 2 x22(a^1)(X2 2)(ax21)(X1 2)(X2)(X2 2)(ax i x22a% 屜 2) (a^ x22ax2x 2)(X i 2)(X2 2)2a^ x12ax2x2(2 a 1)(x1x2)(X i 2)(X2 2) (X i 2)(X2 2)ax i由f (x)= 在区间(一2,+ )上是增函数得x 21f(xj f (x2) 0 2a 1 0 -^a>2点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉118已知函数f(x)在(一1, 1)上有定义,f( - )= —1,当且仅当0<x<1时f(x)<0,且对任意X、2y€ ( —1,1)都有f(x)+f (y)=f(),试证明:1 xy(1) f (x)为奇函数;(2) f(x)在(—1, 1)上单调递减解:证明:(1)由f (x)+f (y)=f(丄丄),令x=y=0,得f (0)=0,令y= —x,得f (x)+f (—1 xy X xx)=f ( 2)=f(0)=0. ••• f(x)= —f( —x). ••• f (x)为奇函数•1 x2(2) 先证f(x)在(0 , 1)上单调递减.令0<X1<X2<1,则f(X2)—f (X1)= f (X2) + f ( —X1)= f( )1 X1X2•/ 0<X i<X2<1, ••• X2—X i>0,1 —X i X2>0,.・.__ >0,1 X1X2又(X2—X I)—(1 —X2X l) = ( X2 —1)( X l + 1)<0• X2 —X1<1 —X2X1,... 0<X 2X 1<1,由题意知 1 X 2X 1即 f (X 2)<f (X 1).• f (X )在(0 , 1)上为减函数,又f (X )为奇函数且f (0)=0. • f (x )在(—1 , 1)上为减函数点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想 •对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高•如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得.对于(1),获得f (0)的值进而取X =— y 是解题关键;对于(2),判定X2 X1的范围是解题的焦点1 X 1X 219 已知 log 18 9a,18b 5,求 log 36 45解:v 18b 5, • log 18 5 blog 36 45匕匹log 1845 l0g18 5log 18 9b ab ab a 36 log 18 4 log 18 9. 八8、2log 18 ( ) a92log 18(》a2 a20知y log a (2 ax)在[0 , 1]上是X 的减函数,贝y a 的取值范围是 _____________ 解:v y log a (2 ax)是由 y log a u , u 2 ax 复合而成,又 a > 0• u 2 ax 在[0 , 1]上是X 的减函数,由复合函数关系知y log a u 应为增函数,• a > 1又由于X 在[0 , 1]上时y log a (2 ax)有意义,u 2 ax 又是减函数,• X = 1时,u 2 ax 取最小值是u min 2 a >0即可, • a < 2综上可知所求的取值范围是 1 < a < 221 已知函数 f(x) log a (3 ax).(1 )当X [0,2]时f(x)恒有意义,求实数 a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数 a 使得函数f(x)在区间[1 , 2]上为减函数,并且最大值为1,如f (H )<0, 1 X 1X 2果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数f(x)为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题 思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明 解:(1 )由假设,3 ax >0,对一切x [0,2]恒成立,a 0,a 13显然,函数g(x)= 3 ax 在[0 , 2]上为减函数,从而 g(2) = 3 2a >0得到a v —23a 的取值范围是(0, 1) u ( 1,2⑵ 假设存在这样的实数 a ,由题设知f(1) 1,即f(1) log a (3 a) = 13••• a =此时 f (x)2当x 2时,f (x)没有意义,故这样的实数不存在点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处 理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立 即不存在,反之没有矛盾,则问题解决 .求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于 a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把 a 分离出来,重新认识 a 与其它变元(x )的依存 关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”13 >0,且 a 2 — a +仁(a —)2+ >0,124c z 1 1、 -a >0, a > (飞—), 4x 2x1 1 当x € ( —a , 1]时,y =一 与y = 一都是减函数,4x2x11113• y =(—一一)在(—a , 1]上是增函数, (一一一)ma =——4 24233• a >——,故a 的取值范围是(——,+ a ).4 4点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、 位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,1 1现.本题主客换位后,利用新建函数y =(=一)的单调性转换为函数最值巧妙地求出了4 2log a (3 |x)22已知函数f (x )= |g x x1 24 a2"~a a 1其中a 为常数,若当x € ( —a , 1 ]时,f (x )有意义,• 1+2 +4反客为主,主客换 是解题人思维品质高的表实数a的取值范围.此法也叫主元法.1 123若(a 1) 3(3 2a) 3,试求a的取值范围.1解:•••幕函数y x 3有两个单调区间,•••根据a 1和3 2a的正、负情况,有以下关系a10a10a10 -32a0 .①32a0 .②③32a0a1 3 2a a1 3 2a2 3解三个不等式组:①得2v a v -,②无解,③a v—13 22 3• a的取值范围是(一m, —1) u(—,—)3 21点评:幕函数y x 3有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为a 1 3 2a,从而导致解题错误•a 124 已知a>0 且a 丰 1 ,f (log a x ) = —2 (x —)a 1 x(1) 求f(x);(2) 判断f(x)的奇偶性与单调性;2(3) 对于f(x), 当x € ( —1 , 1) 时,有f( 1 —m ) +f (1 —m ) < 0 , 求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t € R),贝U(2) f( x) 身(a x a x) f(x),且x R, f(x)为奇函数当a 1 时,¥0,a2 1 a2 1u(x) a x a彷增函数,当0 a 1时,类似可判断f(x)为增函数综上,无论a 1或0 a 1,f(x)在R上都是增函数.(3) f (1 m) f(1 m2) 0, f(x)是奇函数且在R上是增函数,f(1 m) f(m2 1)又x ( 1,1)1 1 m 11 m2 1 1 1 m .2.1 m m 1点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入 f (x)的表达式可求出m的取值范围,请同学们细心体会225已知函数f (x) x ax 3 a若x [ 2,2]时,解:设f(x)的最小值为g(a)(1 )当-22即a >4时,g(a) = f ( 2) = 7 —3 a > 0,得a —故此时a不存在;3x a t, f (t) "at),f(x)L a x),(x R).f (x) > 0恒成立,求a的取值范围28已知二次函数f(x) ax2bx c对于x 1、X2 R,且X1V x2时f(xj f (x2),求证:方程 f (x)1=尹(xjf(X2)]有不等实根,且必有一根属于区间(X1, X2).解:设则方程1F ( x) = f (x)—?[f (xj1f(x)= ?[f(%)f(X2)],f(X2)]2 a a(2)当[2,2]即—4W a < 4 时,g(a) = 3- a —>o,得一6< a < 22 4又—4w a w 4,故—4w a w 2;a(3) 2即a v — 4 时,g(a) = f (2) = 7 + a》0,得a》一7,又a v —4 2故一7w a v—4综上,得—7 w a w 2 26已知mx2 x 1 0有且只有一根在区间(0,1 )内,求m的取值范围解:设f(x) mx2 x 1,( 1)当m = o时方程的根为一1,不满足条件2(2)当m丰0v mx x 1 0有且只有一根在区间(0,1 )内又f (0) = 1 > 0•••有两种可能情形① f(1) 0得m V—21或者②f(1) 0且0< <1得m不存在2m综上所得,m v—227.是否存在这样的实数2x + (2k—3)k的取值范围;k,使得关于x的方程x —( 3k —1) = 0有两个实数根,且两根都在如果没有,0与2之间?如果有,试确定试说明理由解:令f (x) x2(2 k 3)x (3k 1)那么由条件得到(2 k1 f(0)f(2)2k 0 3)23k4(3k1)4k2 5 2(2k 3)32(3k 1) 即此不等式无解即不存在满足条件的k值.与方程F ( x )= 0②等价1 1••• F ( X 1) = f(xj - 2【f(xJ f(X 2)] = 2【f(xJ f(X 2)]1 1F ( X 2)= f(X 2)— 2【f(xj f(X 2)] = -[ f(xj f(X 2)]1 2F ( X 1)•F ( X 2)=—: [ f (X 1) f(X 2)],又 f(xj f (X 2)4••• F ( X 1) • F ( X 2)v 0故方程②必有一根在区间(X 1, X 2)内•由于抛物线y = F ( x )在x 轴上、下方均有分布, 所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点, 即方程②有两个不等的实根, 从而方程①有两 个不等的实根,且必有一根属于区间( X 1,X 2).1点评:本题由于方程是 f (x) = - [ f (X 1) f (X 2)],其中因为有f(x)表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明f (X)的图像与X 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证f(x 1)f (x 2) < 0,使本题没法解决•本题中将问题转化为F(X )= f(x) — 1[f (x 1) f (x 2)]的图像与X 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在根据其符号,确定方程根的个数及根的分布 解:令 f (x) = 2x 3 x 2 4x 2••• f ( 3) =— 54 — 9+ 12+ 2= — 49 V 0 f ( 2) =— 16— 4+ 8 + 2 = — 10< 0 f ( 1) = — 2 — 1 + 4+ 2= 3> 0, , f (0) = 0 — 0— 0 + 2 = 2> 0 f (1) = 2 — 1 — 4+ 2=— 1< 0, f (2) = 16 — 4 — 8 + 2 = 6>0根据 f( 2) • f( 1) < 0,f(0) • f(1)< 0, f(1) • f(2) < 0可知f(X )的零点分别在区间(一2, — 1), (0,1 ), (1,2 )内•因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(一 2,—1 )内•点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元 n 次方程最多有 n个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解2x 3 x 2 4x 229试确定方程2x 32x 4x 20最小根所在的区间, 并使区间两个端点是两个连续的整分析:只要构造函数 f(x) = 2x 3x 2 4x 2,计算f(x)的自变量X 取整数值时的函数值,2 1 2 X2(2X 1) 2(2x 1) 2(x —)(x22)22(X f)(x 2)( X、三)2所以2X3 X24X 2 = 0有三个根:-r,2, 2230设二次函数f (x) ax2 bx c(a 0),方程f (X) X 0的两个根0 X i X2(1 )当X (0,xJ 时,证明X f (X) X-I;2(2)设函数f (x) ax bx c(a 0),的图像关于直线X x°对称,证明:X- ,X2 ,满足X o X 2分析:(1)用作差比较法证明不等式X f(X) X,;2(2)函数f(x) ax bx c(a 0),图像关于直线X x°对称,实际直线K次函数的对称轴,即X0——,然后用已知条件证明不等式即可•a证明:(1)依题意,设F(x) f (X) X a(x X,)(X X2 )当X (0,X i)时,由于X i X2,二(X X i )(X X2) 0 ,又a 0X X0就是•- F(X) f(x) X a(x X- )(X X2)>0 即X f (X)X i f (X) X i[X F(X)]X-X F(X)(x i x)(1 ax ax2)(X i X)(1ax?)T 0 X X i1X2••• X i X0,1ax 20 a二X- f (X)0综合得X f (X) X i(2 )依题意知Xb又X-X2b1 2a ab a(x-X2)1ax i ax21 (X0)2a2a2a点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式; 二是正确选择二次函数的表达 式,即本题选用两根式表示; 三要知道二次函数的图像关于直线对称, 此直线为二次函数的31 已知函数 f(x) x 2 2bx c(c b 1), f(1) 0,且方程 f (x)1 0 有实根.(1)求证:-3<c < -1,b > 0.⑵若m 是方程f(x) 10的一个实根,判断 f (m 4)的正负并加以证明•- c ——4<m4<——3<c. • f (m 4)的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运 用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数f x 满足:对任意实数 m, n ,总有f m n f m f n ,且当x 0 时,0 f x 1.ax 2 1 0, ••• x 0ax 1 2aX i 2对称轴,即x 0b 2a分析:(1) 及一个等式f(1)题中条件涉及不等关系的有 c b 1和方程f(x) 0,通过适当代换及不等式性质可解得;(1)证明:由f(1) c 10 ,得 1+2b+c=0,解得 b1 -----------c2解得 3 c13又由于方程 f(x) 1 0有实根,即 x 2 2bx故4b 2 4(c 1)0即(c 1)2 4(c 1) 3 c1,由 bc 1 得b 》0.2(2) f(x)x 2 2bx小 2 c = x(c 1)x c1 0有实根.(2)本小题只要判断 f(m 4)4)符号.又 c b 1 ,f (m 2c 1 0有实根,0解得c 3或c 1(x c )(x1)f (m) 1 0 ,• c<m<1 (如图)的符号,因而只要研究出 m 4值的范围即可定出(1)试求f 0的值;(2)判断f X的单调性并证明你的结论;(3)设A x, y f x2f y2 f 1 ,B x, y f ax y 貶1,a R ,若A B ,试确定a的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数 f x .解:(1 )在f m n f m f n 中,令m 1,n 0.得:f 1 f 1 f 0 .因为f 1 0,所以,f 0 1.(2)要判断f x的单调性,可任取x1, x2 R,且设X1 X2.在已知条件fmn fm fn中,若取m n x2, m x1,则已知条件可化为:f x2 f f x2由于x2 x1 0,所以1 f x20.为比较f x2、f %的大小,只需考虑f x!的正负即可.在fmn fmfn 中,令mx,n x,则得f x f x 1.T x 0 时,0 f x 1,1•••当x 0时,f x 1 0.f x又f 0 1,所以,综上,可知,对于任意x1 R,均有f为0.函数f x在R上单调递减(3)首先利用f x的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f的式子.f x2f y2 f 1 即x2y21,f ax y .2 1 f 0 ,即ax y 二0.由A B ,所以,直线ax y .2 0与圆面x2 y21无公共点.所以,f x2 f f x-! f x2x1 1 0.解得1 a 1.(4)如f x点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令m 1,n 0 ;以及m n x2,m 为等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外, 如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决33设a为实数,函数f(x)x2 |x(1)讨论f (x)的奇偶性;(2)求f(x)的最小值.解:(1 )当a 0时,函数f( x)( x)2I x| 1 f(x)此时, f (x)为偶函数0 时,f(a) a2f( a) a22|a| 1,f(a) f( a),f (a) f( a)此时f (x)既不是奇函数, 也不是偶函数(2)(i )当x a 时,f (x) (x£212,则函数 f (x)在( ,a]上单调递减, 从而函数 f (x)在( ,a]上的最小值为f(a) a21.1,则函数2 f (x)在( (ii )当x a时, 函数f(x)f(a)f(1)3f(?);1 \2 (x 2)1 ,a]上的最小值为1-,则函数f(x)在(12,则函数f (x)在[a, ,a]上的最小值为f()2 )上单调递增,从而函数a21.1a,且f (-) f(a).3 a -4314 a,且f ( ?) f(a)f (x)在[a,)上的最小值为1 3 综上,当a —时,函数f(x)的最小值为一a24112当a 时,函数f (x)的最小值为a 2 12 21 3 当a 时,函数f (x)的最小值为a .24 点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过f( x) f (x)代入有(x)2I xa| 1 x 2|x a I 1,即 | x a I |x a| 可得,当a 0 时,| x a ||x a |,函数f( x) f (x)函数为偶函数.通过f ( x) f (x)可得( x)2 1x a 11 x2 | x a | 1化得 2x 2 2 1x a 1Ixa 1此式不管a0还是a 0都不恒成立,所以函数不可能是奇函数•(2 )由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟 练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查 34某公司为帮助尚有 26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出 20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中 的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为 600元, 该店应交付的其它费用为每月 130元.(1) 若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡, 求该店的职工人数;(2) 若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后 还清所有债务,此时每件消费品的价格定为不仅需要划分段落层次, 弄清每一层次独立的含义和相互间的关系, 方面•由题目的问题找到关键词 “收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润” 更需要抓住矛盾的主要多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题•为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q、单位商品的销售价p之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m名.则S q p 40 100 600m 13200.2p 140, 40 p 58又由图可q.p 82 58 p 812p 140 p 40 100 600m 1320040 p 58所以,Sp 82 p 40 100 600m 1320058<p 81由已知,当p 52时,S 0,即2p 140 p 40 100 600m 13200 0 ,解得m 50 .即此时该店有50 名职工. (2)若该店只安排40 名职工,则月利润2p 140 p 40 100 37200 40 p 58 S.p 82 p 40 100 37200 58<p 81当40 p 58时,求得p 55时,S取最大值7800元.当58 p 81时,求得p 61时,S取最大值6900元.综上,当p 55时,S有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有12n 7800 268000 200000 0.解得n 5. 所以,该店最早可在 5 年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题.(3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》检测题(含答案解析)

一、选择题1.下列表示正确的个数是( ) (1){}{}2100;(2)1,2;(3){(,)}3,435x y x y x y +=⎧∉∅∅⊆=⎨-=⎩;(4)若A B ⊆则A B A =A .0B .1C .2D .32.若{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( ) A .0B .1-C .1D .1或1-3.若{}|28A x Z x =∈≤<,{}5|log 1B x R x =∈<,则R A C B ⋂的元素个数为( ) A .0B .1C .2D .34.设集合{}21|10P x x ax =++>,{}22|20P x x ax =++>,{}21|0Q x x x b =++>,{}22|20Q x xx b =++>,其中,a b ∈R ,下列说法正确的是( )A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集5.已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅.若{}3,4=UAB ,则满足条件的集合A 的个数为( )A .7个B .8个C .15个D .16个6.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-7.已知0a b >>,全集为R ,集合}2|{ba xb x E +<<=,}|{a x ab x F <<=,}|{ab x b x M ≤<=,则有( )A . E M =(R C F )B .M =(RC E )F C .F E M =D .FE M =8.能正确表示集合{}02M x x =∈≤≤R 和集合{}20N x x x =∈-=R 的关系的韦恩图的是( )A .B .C .D .9.设集合{}2110P x x ax =++>,{}2220P x x ax =++>,{}210Q x x x b =++>,{}2220Q x x x b =++>,其中a ,b ∈R 下列说法正确的是( )A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集10.已知全集为R ,集合A ={﹣2,﹣1,0,1,2},102x B xx -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭∣,则A ∩(∁R B )的子集个数为( ) A .2B .3C .4D .811.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是( ) A .3m <B .23m ≤≤C .3m ≤D .23m <<12.已知3(,)|32y M x y x -⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{(,)|20}N x y ax y a =++=,且M N ⋂=∅,则实数a =( ) A .6-或2-B .6-C .2或6-D .2二、填空题13.全集{U x x =是不大于20的素数},若{}3,5A B ⋂=,{}7,19A B ⋂=,{}2,17A B ⋃=,则集合A =___________.14.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________. 15.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________16.非空集合G 关于运算*满足:① 对任意,a b G ∈,都有a b G *∈;② 存在e G ∈使对一切a G ∈都有a e e a a *=*=,则称G 是关于运算*的融洽集,现有下列集合及运算:①G 是非负整数集,*运算:实数的加法; ②G 是偶数集,*运算:实数的乘法;③G 是所有二次三项式组成的集合,*运算:多项式的乘法;④{|,}G x x a a b Q ==+∈,*运算:实数的乘法; 其中为融洽集的是________ 17.已知有限集{}123,,,,(2)n A a a a a n =≥. 如果A 中元素(1,2,3,,)i a i n =满足1212n n a a a a a a =+++,就称A 为“复活集”,给出下列结论:①集合11,22⎧-+-⎪⎨⎪⎪⎩⎭是“复活集”;②若12,a a R ∈,且12{,}a a 是“复活集”,则124a a >; ③若*12,a a N ∈,则12{,}a a 不可能是“复活集”; ④若*i a N ∈,则“复活集”A 有且只有一个,且3n =.其中正确的结论是____________.(填上你认为所有正确的结论序号) 18.若{}|224xA x ≤≤,1|1xB x a x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,若A B =∅,则实数a 的取值范围为_________;19.已知集合{}10,A x ax x R =+=∈,集合{}2280B x x x =--=,若A B ⊆,则a 所有可能取值构成的集合为______________20.设集合{}[1,2),0M N x x k =-=-≤,若M N ⋂=∅,则实数k 的取值范围为_______.三、解答题21.设集合{}14A x x =-<<,352B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,{}122C x a x a =-<<. (1)若C =∅,求实数a 的取值范围;(2)若C ≠∅且()C A B ⊆⋂,求实数a 的取值范围.22.已知集合{}02A x x =<<,{}1B x x a =<<-(1)若3a =-,求()R A B ⋃;(2)若AB B =,求a 的取值范围.23.设集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,不等式2760x x -+<的解集为B . (1)当a 为0时,求集合A 、B ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.24.已知集合A ={x |2≤x <7},B ={x |3<x <10},C ={x |x a ≤}. (1)求A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)若A ∩C ≠∅,求a 的取值范围.25.已知不等式()210x a x a -++≤的解集为A .(1)若2a =,求集合A ;(2)若集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集,求实数a 的取值范围.26.已知集合A x y ⎧⎫⎪==⎨⎪⎩,集合1228xB x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭.(1)求AB ;(2)若集合{}21C x a x a =≤≤+,且()A B C ⋂⊇,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】选项(1)中元素与空集的关系是不属于,正确;(2)空集是非空集的子集正确;(3)集合前后不相等,一个是方程的根构成的集合,有一个元素,一个是两个实数构成的集合,故不正确;(4)根据集合子集的意义知若A B ⊆则AB A =正确.2.B解析:B 【分析】根据集合相等以及集合元素的互异性可得出关于a 、b 的方程组,解出这两个未知数的值,由此可求得20192019a b +的值. 【详解】b a 有意义,则0a ≠,又{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,0b a ∴=,可得0b =,所以,{}{}21,,00,,a a a =,21a ∴=,由集合中元素的互异性可得1a ≠,所以,1a =-, 因此,()2019201920192019101ab +=-+=-.故选:B. 【点睛】本题考查利用集合相等求参数,同时不要忽略了集合中元素互异性的限制,考查计算能力,属于中等题.3.D解析:D 【分析】化简集合A 、B ,根据补集与交集的定义写出RA B ,即可得出结论.【详解】集合{|28}{2A x Z x =∈<=,3,4,5,6,7},51{||log |1}{|5}5B x R x x R x =∈<=∈<<,1{|5R B x R x∴=∈或5}x , {5RAB ∴=,6,7}.∴其中元素个数为3个.故选:D . 【点睛】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.4.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集.对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选B. 【点睛】本小题主要考查子集的判断,考查恒成立问题和存在性问题的求解策略,属于基础题.5.C解析:C 【分析】由题意知3、4B ∉,则集合A 的个数等于{}1,2,5,6非空子集的个数,然后利用公式计算出集合{}1,2,5,6非空子集的个数,即可得出结果. 【详解】由题意知3、4B ∉,且集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅, 则AB 为集合{}1,2,5,6的非空子集,因此,满足条件的集合A 的个数为42115-=.故选C. 【点睛】本题考查集合个数的计算,一般利用列举法将符合条件的集合列举出来,也可以转化为集合子集个数来进行计算,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.6.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.7.A解析:A 【分析】首先分析得出2a ba b +>>>,根据集合的运算,即可求解. 【详解】由题意,因为0a b >>,结合实数的性质以及基本不等式,可得2a ba b +>>>,可得{|R C F x x =≤}x a ≥,所以(){|R E C F x b x =<≤,即()R M E C F =故选A. 【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及基本不等式的应用,其中解答中结合实数的性质和基本不等式求得2a ba b +>>>是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.B解析:B 【分析】根据题意,{0N =,1},而{|02}M x R x =∈,易得N 是M 的子集,分析选项可得答案. 【详解】{}{}{}200,102N x x x M x x =∈-==⊆=∈≤≤R R ,故选B.【点睛】本题考查集合间关系的判断以及用venn 图表示集合的关系,判断出M 、N 的关系,是解题的关键.9.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P 的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集;对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选: B. 【点睛】方法点睛:该题主要考查子集的判断,解题方法如下:(1)利用子集的概念,可以判断出1P 的元素,一定是2P 的元素,得到对任意a ,1P是2P 的子集;(2)利用R 是R 的子集,结合判别式的符号,存在实数1b >时,有12Q Q R ==,得到结果.10.D解析:D 【分析】解不等式得集合B ,由集合的运算求出()R A B ,根据集合中的元素可得子集个数.【详解】10{|21}2x B x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭∣,{|2R B x x =≤-或1}x ≥,所以()R A B {2,1,2}=-,其子集个数为328=.故选:D . 【点睛】本题考查集合的综合运算,考查子集的个数问题,属于基础题.11.C解析:C 【分析】由B A ⊆,分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,利用相应的不等式(组),即可求解. 【详解】由题意,集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,因为B A ⊆, (1)当B =∅时,可得121m m +>-,即2m <,此时B A ⊆,符合题意;(2)当B ≠∅时,由B A ⊆,则满足12121215m m m m +≤-⎧⎪-≤+⎨⎪-≤⎩,解得23m ≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是3m ≤. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了了集合的包含关系求解参数的取值范围问题,其中解答中熟记集合件的基本关系,合理分类讨论列出方程组是解答的根据,着重考查分类讨论思想,以及运算能力.12.A解析:A 【解析】 【分析】先确定集合M,N,再根据M N ⋂=∅确定实数a 的值. 【详解】由题得集合M 表示(32)3y x -=-上除去(2)3,的点集,N 表示恒过(10)-,的直线方程. 根据两集合的交集为空集:M N ⋂=∅.①两直线不平行,则有直线20ax y a ++=过(2)3,,将2x =,代入可得2a =-, ②两直线平行,则有32a-=即6a =-, 综上6a =-或2-, 故选:A . 【点睛】本题主要考查集合的化简和集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.二、填空题13.【分析】本题首先可根据素数的定义得出然后根据题意绘出韦恩图最后根据韦恩图即可得出结果【详解】因为全集是不大于的素数所以因为所以因为所以可绘出韦恩图如图所示:由韦恩图可知故答案为:【点睛】本题考查根据 解析:{}3,5,11,13【分析】本题首先可根据素数的定义得出{}2,3,5,7,11,13,17,19U =,然后根据题意绘出韦恩图,最后根据韦恩图即可得出结果. 【详解】因为全集{U x x =是不大于20的素数},所以{}2,3,5,7,11,13,17,19U =, 因为{}2,17A B ⋃=,所以{}3,5,7,11,13,19AB =,因为{}3,5A B ⋂=,{}7,19A B ⋂=, 所以可绘出韦恩图,如图所示:由韦恩图可知,{}3,5,11,13A =, 故答案为:{}3,5,11,13. 【点睛】本题考查根据集合运算结果求集合,考查素数的定义,素数是指在大于1的自然数中,只能被1和该数本身整除的数,考查韦恩图的应用,能否根据题意绘出韦恩图是解决本题的关键,考查数形结合思想,是中档题.14.【分析】由集合相等可求出直接计算即可【详解】即故解得故答案为:【点睛】本题主要考查了集合相等的概念集合中元素的互异性属于中档题 解析:1-【分析】由集合相等可求出,a b ,直接计算20192019a b +即可. 【详解】{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 0,0a b ∴≠=,即{}{}2,0,1,,0a a a =,故21,1a a =≠,解得1a=-,2019201920192019(1)01a b+=-+=-故答案为:1-【点睛】本题主要考查了集合相等的概念,集合中元素的互异性,属于中档题.15.【分析】由f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0可得x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1则满足题意结合图象即可求出【详解】f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣解析:12 (,] 23【分析】由f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0可得x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出.【详解】f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0,即x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,分别令y=x2﹣2x+1,y=a(x+1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1),分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A={x∈Z|f(x)<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10 {120 311aaa-≤--≤<,解得12<a23≤故答案为(12,23]【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题16.①④【分析】逐一验证几个选项是否分别满足融洽集的两个条件若两个条件都满足是融洽集有一个不满足则不是融洽集【详解】①对于任意非负整数则仍为非负整数即;取则故①符合题意;②对于任意偶数则仍为偶数即;但是解析:①④【分析】逐一验证几个选项是否分别满足“融洽集”的两个条件,若两个条件都满足,是“融洽集”,有一个不满足,则不是“融洽集”【详解】①对于任意非负整数,a b ,则+a b 仍为非负整数,即a b G +∈;取0e =,则00a a a +=+=,故①符合题意;②对于任意偶数,a b ,则ab 仍为偶数,即ab G ∈;但是不存在e G ∈,使对一切a G ∈都有ae ea a ==,故②不符合题意;③对于G 是所有二次三项式组成的集合,若,a b G ∈,ab 不再是二次三项式,故③不符合题意;④对于{|2,,}G x x a b a b Q ==+∈,设12x a b =+22x c =+则()(1222x x ac bd ad bc ⋅=+++即12x x G ⋅∈;取1e =,则11a a a ⨯=⨯=,故④符合题意,故答案为:①④【点睛】本题考查对新定义“融洽集”的理解,考查理解分析能力17.①③④【分析】根据已知中复活集的定义结合韦达定理以及反证法依次判断四个结论的正误进而可得答案【详解】对于①故①正确;对于②不妨设则由韦达定理知是一元二次方程的两个根由可得或故②错;对于③不妨设中由得解析:①③④【分析】根据已知中“复活集”的定义,结合韦达定理以及反证法,依次判断四个结论的正误,进而可得答案.【详解】对于①,1==-,故①正确; 对于②,不妨设1212a a a a t +==,则由韦达定理知12,a a 是一元二次方程20x tx t -+=的两个根,由>0∆,可得0t <或4t >,故②错;对于③,不妨设A 中123n a a a a <<<<, 由1212n n n a a a a a a na =+++<得121n a a a n -<, 当2n =时,即有12a <,∴11a =,于是221a a +=,2a 无解,即不存在满足条件的“复活集”A ,故③正确; 对于④,当3n =时,123a a <,故只能11a =,22a =,求得33a =,于是“复活集” A 只有一个,为{}1,2,3,当4n ≥时,由()1211231n a a a n -≥⨯⨯⨯⨯-,即有()1!n n >-,也就是说“复活集”A 存在的必要条件是()1!n n >-,事实上()()()()221!1232222n n n n n n n -≥--=-+=--+>,矛盾, ∴当4n ≥时不存在“复活集”A ,故④正确.故答案为:①③④【点睛】本题主要考查了集合新定义,需理解“复活集”的定义,考查了学生的知识迁移能力以及分析问题的能力,属于中档题.18.【分析】计算集合等价于在上恒成立计算的最小值得到答案【详解】等价于在上恒成立即设易知函数在单调递减故故答案为:【点睛】本题考查了集合的关系求参数将等价于在上恒成立是解题的关键 解析:13a ≤- 【分析】 计算集合{}12A x x =≤≤,A B =∅等价于在[]1,2上11x a x -≥+恒成立,计算21()1x f x -++=的最小值得到答案. 【详解】 {}{}|22412x A x x x =≤≤=≤≤,11x B x a x ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭ A B =∅,等价于在[]1,2上11x a x -≥+恒成立,即122111x x x a --+=-+++≤ 设21()1x f x -++= 易知函数在[]1,2单调递减,min 1()(2)3f x f ==-,故13a ≤- 故答案为:13a ≤-【点睛】本题考查了集合的关系求参数,将AB =∅等价于在[]1,2上11x a x -≥+恒成立是解题的关键. 19.【分析】先化简集合利用分类讨论和即可求出构成的集合【详解】由可得:即:解得或故:由可得:当时方程无实数解此时满足当时方程的实数解为故:由可得:或解得或的所有取值构成的集合为:故答案为:【点睛】本题主 解析:11{0,,}24- 【分析】先化简集合B ,利用A B ⊆,分类讨论=0a 和0a ≠,即可求出构成a 的集合.【详解】 由{}2280B x x x =--=可得:2280x x --= 即:()()240x x +-=解得2x =-或4x = 故:{}2,4B =- {}10,A x ax x R =+=∈由10ax += 可得:1ax =-当0a =时,方程1ax =-无实数解,此时A =∅,满足A B ⊆当0a ≠时,方程1ax =-的实数解为1x a =-,故:1{}A a =- 由A B ⊆可得:12a -=-或14a -= 解得12a =或14a =- a 的所有取值构成的集合为:11{0,,}24-.故答案为:11{0,,}24-. 【点睛】 本题主要考查了集合间的基本关系以及一元二次方程的解法,要注意集合A 是集合B 的子集时,集合A 有可能是空集.20.【分析】首先求得集合N 然后确定实数k 的取值范围即可【详解】由题意可得:结合可知实数k 的取值范围是:故答案为:【点睛】本题主要考查交集的运算由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识意在考查学生的转化 解析:{}|1k k <-【分析】首先求得集合N ,然后确定实数k 的取值范围即可.【详解】由题意可得:{}|N x x k =≤,结合M N ⋂=∅可知实数k 的取值范围是:1k <-.故答案为:{}|1k k <-.【点睛】本题主要考查交集的运算,由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.三、解答题21.(1)14a a ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭;(2)1344a a ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)根据空集的概念列出关于a 的不等式,求解出a 的取值范围;(2)先根据C ≠∅求解出a 的初步范围,然后根据条件求解出A B 的结果,最后再根据子集关系求解出a 的取值范围.【详解】解:(1)因为{}122C x a x a =-<<=∅,所以122a a -≥,所以14a ≤, 即实数a 的取值范围是14a a ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭. (2)因为{}122C x a x a =-<<≠∅,所以122a a -<,即14a >. 因为{}14A x x =-<<,352B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,所以312A B x x ⎧⎫⋂=-<<⎨⎬⎩⎭,因为()C A B ⊆⋂,所以12132214a a a ⎧⎪-≥-⎪⎪≤⎨⎪⎪>⎪⎩,解得1344a <≤, 即实数a 的取值范围是1344aa ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭. 【点睛】易错点睛:根据集合的包含关系求解参数范围时的注意事项:(1)注意分析集合为空集的可能;(2)列关于参数的不等式时,注意等号是否能取到. 22.(1){2x x <或3x ≥};(2)[)2-+∞,. 【分析】(1)3a =-时,先计算B R ,再进行并集运算即可;(2)先利用交集结果判断B A ⊆,再讨论B 是否空集使其满足子集关系,列式计算即得结果.【详解】(1)因为3a=-,所以{}13B x x =<<,=B R {1x x ≤或3x ≥}, 故()=⋃R A B {2x x <或3x ≥};(2)因为AB B =,所以B A ⊆. 若B =∅,则1a -≤,解得1a ≥-;若B ≠∅,则12a a ->⎧⎨-≤⎩,解得21a -≤<-. 综上所述,a 的取值范围为[)2-+∞,. 【点睛】易错点睛:已知B A ⊆求参数范围时,需讨论集合B 是否是空集,因为空集是任意集合的子集,直接满足B A ⊆.23.(1){|10}A x x =-<<,{|16}B x x =<<;(2)1a -或23a .【分析】(1)根据题意,由0a =可得结合A ,解不等式2760x x -+<可得集合B ,(2)根据题意,分A 是否为空集2种情况讨论,求出a 的取值范围,综合即可得答案.【详解】解:(1)根据题意,集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,当0a =时,{|10}A x x =-<<,276016x x x -+<⇒<<,则{|16}B x x =<<,(2)根据题意,若A B ⊆,分2种情况讨论:①,当12a a -时,即1a -时,A =∅,A B ⊆成立;②,当12a a -<时,即1a >-时,A ≠∅,若A B ⊆,必有1126a a -⎧⎨⎩, 解可得23a ,综合可得a 的取值范围为1a -或23a .【点睛】本题考查集合的包含关系的应用,(2)中注意讨论A 为空集,属于基础题.24.(1) {x |2≤x <10}, {x |7≤x <10};(2) 2a ≥【分析】(1)根据交、并、补集的运算分别求出A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)根据题意和A∩C≠∅,即可得到a 的取值范围.【详解】解:(1)因为A ={x |2≤x <7},B ={x |3<x <10},所以A ∪B ={x |2≤x <10}.因为A ={x |2≤x <7},所以∁R A ={x |x <2,或x ≥7},则(∁R A )∩B ={x |7≤x <10}.(2)因为A ={x |2≤x <7},C ={x |x a ≤},且A ∩C ≠∅,所以2a ≥所以a 的取值范围为2a ≥.【点睛】高考对集合知识的考查要求较低,均是以小题的形式进行考查,一般难度不大,要求考生熟练掌握与集合有关的基础知识.纵观近几年的高考试题,主要考查以下两个方面:一是考查具体集合的关系判断和集合的运算.解决这类问题的关键在于正确理解集合中元素所具有属性的含义,弄清集合中元素所具有的形式以及集合中含有哪些元素.二是考查抽象集合的关系判断以及运算.25.(1){}|12x x ≤≤;(2)[]4,2.【分析】(1)当2a =时,不等式化为2320x x -+≤,结合一元二次不等式的解法,即可求解; (2)把不等式化为()()10x x a --≤,分类讨论,结合集合的包含关系,即可求解.【详解】(1)由题意,当2a =时,不等式()210x a x a -++≤,即2320x x -+≤, 即()()120x x --≤,解得12x ≤≤,所以集合{}|12A x x =≤≤.(2)由()210x a x a -++≤,可得()()10x x a --≤, 当1a <时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x a x ≤≤.由集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集可得4a ≥-,所以41a -≤<,当1a =时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x x =满足题意;当1a >时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x x a ≤≤,由集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集,可得2a ≤,所以11a <≤,综上可得:42x -≤≤,即实数a 的取值范围为[]4,2-.【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的求解及其应用,其中解答中熟记一元二次不等式的解法,结合集合的关系求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题. 26.(1)()3,0-;(2)312a -<<-或1a >. 【分析】(1)由已知条件分别计算出集合A 和集合B ,然后再计算出A B 的结果.(2)由已知条件()A B C ⋂⊇,则分类讨论C =∅和C ≠∅两种情况,求出实数a 的取值范围.【详解】(1)已知集合A x y ⎧⎫⎪==⎨⎪⎩,则230x x -->,解得30x -<<,即()3,0A =-,集合1228x B x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,解得31x -<<,即()3,1B =-,所以()3,0A B ⋂=- (2)因为集合{}21C x a x a =≤≤+,且()A B C ⋂⊇,由(1)得()3,0A B ⋂=-,则当C =∅时,21a a >+,即1a >, 当C ≠∅时,212310a a a a ≤+⎧⎪>-⎨⎪+<⎩,得312a -<<-,综上,312a -<<-或1a >. 【点睛】本题考查了集合的交集运算和子集运算,在含有参量的子集题目中需要注意分类讨论,尤其不要漏掉空集情况,然后求解不等式组得到结果.本题较为基础.。
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高一数学必修一易错题集锦答案1. 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )解:M={y |y =x 2+1,x∈R }={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R }.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x 2+1,x ∈R }、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R },这三个集合是不同的.2 .已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C . 解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或{}{}21或∴C={0,1,2}3 。
已知m ∈A,n ∈B, 且集合A={}Z a a x x ∈=,2|,B={}Z a a x x ∈+=,12|,又C={}Z a a x x ∈+=,14|,则有:m +n ∈ (填A,B,C 中的一个)解:∵m ∈A, ∴设m =2a 1,a 1∈Z , 又∵n B ∈,∴n =2a 2+1,a 2∈ Z ,∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2∈ Z , ∴m +n ∈B 。
4 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若B A ,求实数p 的取值范围.解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5. 由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.5 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-21.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验. 6 设A 是实数集,满足若a∈A,则a -11∈A ,1≠a 且1∉A.⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-a 1∈A.⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒ 21∈A ⇒ 2∈A∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a -11即12+-a a =0该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ a -11∈A ⇒ a--1111∈A ⇒111---a a∈A ,即1-a 1∈A⑷由⑶知a∈A 时,a -11∈A, 1-a 1∈A .现在证明a,1-a 1, a -11三数互不相等.①若a=a -11,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a ≠a -11②若a=1-a 1,即a 2-a+1=0,方程无解∴a ≠1-a 1③若1-a 1 =a -11,即a2-a+1=0,方程无解∴1-a 1≠a -11.综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.7 设M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},求(1)从M 到N 的映射种数;(2)从M 到N 的映射满足 f (a)>f (b)≥f(c),试确定这样的映射f 的种数. 解:(1)由于M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},结合映射的概念,有一共有27个映射(2)符合条件的映射共有4个0222,2,2,0,0,2220a a a ab b b bc c c c →→→→⎧⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪→-→-→→⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪→-→-→-→⎩⎩⎩⎩8.已知函数()f x 的定义域为[0,1],求函数(1)f x +的定义域解:由于函数()f x 的定义域为[0,1],即01x ≤≤∴(1)f x +满足011x ∴≤+≤ 10x -≤≤,∴(1)f x +的定义域是[-1,0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1)已知()f x 是二次函数,若(0)0,(1)()1f f x f x x =+=++,求()f x .(2)已知1)f x x x =+,求()f x(3)若()f x 满足1()2(),f x f ax x +=求()f x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设()f x =2(0)ax bx c a ++≠由于(0)0f =得2()f x ax bx =+,又由(1)()1f x f x x +=++,∴22(1)(1)1a x b x ax bx x +++=+++即 22(2)(1)1ax a b x a b ax b x ++++=+++211021a b b a a b a b +=+⎧⎪∴≠∴==⎨⎪+=⎩ 因此:()f x =21122x x +(2)本题属于复合函数解析式问题,可采用换元法求解设22()(1)2(1)1(1)f u u u u u ∴=-+-=-≥∴()f x =21x - (1x ≥)(3)由于()f x 为抽象函数,可以用消参法求解用1x 代x 可得:11()2(),f f x a x x +=与 1()2()f x f ax x +=联列可消去1()f x 得:()f x =233a axx -.点评:求函数解析式(1)若已知函数()f x 的类型,常采用待定系数法;(2)若已知[()]f g x 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法. 10 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值.分析:要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值.解 由 x y x 62322=+得.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y xx y 又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+--点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性.大部分学生的作法如下:由 x y x 62322=+得 ,32322x x y +-=1(0),1(1)u x x x u u =+≥=-≥,29)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x ∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为29 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误.因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题.. 11设()f x 是R 上的函数,且满足(0)1,f =并且对任意的实数,x y 都有()()(21)f x y f x y x y -=--+,求()f x 的表达式.解法一:由(0)1,f =()()(21)f x y f x y x y -=--+,设x y =,得(0)()(21)f f x x x x =--+,所以()f x =21x x ++解法二:令0x =,得(0)(0)(1)f y f y y -=--+即()1(1)f y y y -=--+又将y -用x 代换到上式中得()f x =21x x ++点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入,或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数.具体取什么特殊值,根据题目特征而定. 12判断函数1()(11xf x x x -=++.解:1()(11xf x x x -=++有意义时必须满足10111xx x -≥⇒-<≤+即函数的定义域是{x |11x -<≤},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数13 判断22()log (1)f x x x =++的奇偶性.正解:方法一:∵)1(log )1)((log )(2222++-=+-+-=-x x x x x f =11log 22++x x =)1(log 22++-x x =-)(x f ∴)(x f 是奇函数方法二:∵)1(log )1(log )()(2222++-+++=-+x x x x x f x f =01log )1()1[(log 2222==++-⋅++x x x x)()(x f x f -=- ∴)(x f 是奇函数14函数y=245x x --的单调增区间是_________. 解:y=245x x --的定义域是[5,1]-,又2()54g x x x =--在区间[5,2]--上增函数,在区间[2,1]-是减函数,所以y=245x x --的增区间是[5,2]--15已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,求x 的取值范围.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得,故0<x<6,又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数,∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, 16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x +1);(2)|lg |10x y =.分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难,除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形.在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x ≥2时,即x-2≥0时,当x <2时,即x-2<0时,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+--≥--=)2(49)21()2(49)21(22x x x x y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出(见图)(2)当x ≥1时,lgx ≥0,y =10lgx=x ;当0<x <1时,lgx <0,所以这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意x ,y 的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像.17若f(x)= 21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数,求a 的取值范围解:设12121212112,()()22ax ax x x f x f x x x ++-<<-=-++12211212121221121122121212(1)(2)(1)(2)(2)(2)(22)(22)(2)(2)22(21)()(2)(2)(2)(2)ax x ax x x x ax x ax x ax x ax x x x ax x ax x a x xx x x x ++-++=+++++-+++=++--+--==++++由f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数得12()()0f x f x -<210a ∴-> ∴a >21点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉.18已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),试证明:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减解:证明:(1)由f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x xx --)=f (0)=0.∴f (x )=-f (-x ).∴f (x )为奇函数.(2)先证f (x )在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴21121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0∴x 2-x 1<1-x 2x 1,∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0.∴f (x )在(-1,1)上为减函数.点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高. 如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得. 对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是解题的焦点.19已知18log 9,185,ba ==求36log 45解:∵185,b =∴18log 5b =∴1818183621818181818log 45log 5log 9log 451818log 36log 4log 92log ()2log ()99b ab a b a aa a++++=====+-++20知)2(log ax y a -=在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 解:∵)2(log ax y a -=是由u y a log =,ax u -=2复合而成,又a >0∴ax u -=2在[0,1]上是x 的减函数,由复合函数关系知u y a log =应为增函数,∴a >1又由于x 在[0,1]上时 )2(log ax y a -=有意义,ax u -=2又是减函数,∴x =1时,ax u -=2取最小值是a u -=2min >0即可, ∴a <2综上可知所求的取值范围是1<a <221已知函数()log (3)a f x ax =-.(1)当[0,2]x ∈时()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数a 使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1,如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数()f x 为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明.解:(1)由假设,ax -3>0,对一切[0,2]x ∈恒成立,0,1a a >≠显然,函数g(x)= ax -3在[0,2]上为减函数,从而g(2)=32a ->0得到a <32∴a 的取值范围是(0,1)∪(1,32)(2)假设存在这样的实数a ,由题设知(1)1f =,即(1)log (3)a f a =-=1∴a =32此时3()log (3)2a f x x =-当2x =时,()f x 没有意义,故这样的实数不存在.点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立.即不存在,反之没有矛盾,则问题解决.22已知函数f (x )=1421lg 2+-⋅++a a ax x , 其中a 为常数,若当x ∈(-∞, 1]时, f (x )有意义,求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把a 分离出来,重新认识a 与其它变元(x )的依存关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”. 解:14212+-⋅++a a ax x >0, 且a 2-a +1=(a -21)2+43>0,∴ 1+2x +4x ·a >0, a >)2141(x x +-,当x ∈(-∞, 1]时, y =x 41与y =x 21都是减函数,∴ y =)2141(x x +-在(-∞, 1]上是增函数,)2141(x x +-max =-43,∴ a >-43, 故a 的取值范围是(-43, +∞).点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、反客为主,主客换位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,是解题人思维品质高的表现.本题主客换位后,利用新建函数y =)2141(x x +-的单调性转换为函数最值巧妙地求出了实数a 的取值范围.此法也叫主元法.23若1133(1)(32)a a --+<-,试求a 的取值范围.解:∵幂函数13y x -=有两个单调区间,∴根据1a +和32a -的正、负情况,有以下关系10320.132a a a a +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩① 10320.132a a a a +<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩② 10.320a a +<⎧⎨->⎩③解三个不等式组:①得23<a <32,②无解,③a <-1∴a 的取值范围是(-∞,-1)∪(23,32)点评:幂函数13y x -=有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为132a a +>-,从而导致解题错误.24 已知a>0 且a ≠1 ,f (log a x ) = 12-a a(x -x 1)(1)求f(x);(2)判断f(x)的奇偶性与单调性;(3)对于f(x) ,当x ∈(-1 , 1)时 , 有f( 1-m ) +f (1- m 2 ) < 0 ,求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t ∈R),则).(),(1)(),(1)(,22R x a a a a x f a a a a t f a x xx t t t ∈--=∴--==--,101,.)(,10,)(,01,1.)(,),()(1)()2(22<<><<-=>->∴∈-=--=---a a x f a a a x u a aa x f R x x f a a a a x f x x x x 或无论综上为增函数类似可判断时当为增函数时当为奇函数且f(x)在R 上都是增函数.)1,1().1()1(,)(,0)1()1()3(22-∈-<-∴<-+-x m f m f R x f m f m f 又上是增函数是奇函数且在.211111111122<<⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-∴m m m m m点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入f (x )的表达式可求出m 的取值范围,请同学们细心体会.25已知函数2()3f x x ax a =++-若[2,2]x ∈-时,()f x ≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设()f x 的最小值为()g a(1)当22a-<-即a >4时,()g a =(2)f -=7-3a ≥0,得73a ≤故此时a 不存在;(2) 当[2,2]2a-∈-即-4≤a ≤4时,()g a =3-a -24a ≥0,得-6≤a ≤2又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2;(3)22a->即a <-4时,()g a =(2)f =7+a ≥0,得a ≥-7,又a <-4故-7≤a <-4综上,得-7≤a ≤226已知210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内,求m 的取值范围.解:设2()1f x mx x =++,(1)当m =0时方程的根为-1,不满足条件.(2)当m ≠0∵210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内又(0)f =1>0∴有两种可能情形①(1)0f <得m <-2 或者②1(1)02f m =-且0<<1得m 不存在综上所得,m <-227.是否存在这样的实数k ,使得关于x 的方程x 2+(2k -3)x -(3k -1)=0有两个实数根,且两根都在0与2之间?如果有,试确定k 的取值范围;如果没有,试说明理由.解:令2()(23)(31)f x x k x k =+---那么由条件得到2(23)4(31)0(0)130(2)42(23)(31)023022k k f k f k k k ⎧∆=-+-≥⎪=->⎪⎪⎨=+--->⎪-⎪<<⎪⎩即24501313722k k k k ⎧+≥⎪⎪<⎪⎨>⎪⎪<<⎪⎩即此不等式无解即不存在满足条件的k 值.28已知二次函数2()f x ax bx c =++对于x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2时12()()f x f x ≠,求证:方程()f x =121[()()]2f x f x +有不等实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).解:设F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +,则方程 ()f x =121[()()]2f x f x + ①与方程 F (x )=0 ② 等价 ∵F (x 1)=1()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x - F (x 2)=2()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x -+∴ F (x 1)·F (x 2)=-2121[()()]4f x f x -,又12()()f x f x ≠∴F (x 1)·F (x 2)<0故方程②必有一根在区间(x 1,x 2)内.由于抛物线y =F (x )在x 轴上、下方均有分布,所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点,即方程②有两个不等的实根,从而方程①有两个不等的实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).点评:本题由于方程是()f x =121[()()]2f x f x +,其中因为有()f x 表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明()f x 的图像与x 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证1()f x 2()f x <0,使本题没法解决. 本题中将问题转化为F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +的图像与x 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在. 29试确定方程322420x x x --+=最小根所在的区间,并使区间两个端点是两个连续的整数.分析:只要构造函数()f x =32242x x x --+,计算()f x 的自变量x 取整数值时的函数值,根据其符号,确定方程根的个数及根的分布. 解:令()f x =32242x x x --+∵(3)f -=-54-9+12+2=-49<0 (2)f -=-16-4+8+2=-10<0 (1)f -=-2-1+4+2=3>0,,(0)f =0-0-0+2=2>0 (1)f =2-1-4+2=-1<0, (2)f =16-4-8+2=6>0根据(2)f -·(1)f -<0,(0)f ·(1)f <0,(1)f ·(2)f <0 可知()f x 的零点分别在区间(-2,-1),(0,1),(1,2)内.因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(-2,-1)内.点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元n 次方程最多有n 个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解.32242x x x --+221(21)2(21)2()(2)212()(2)(2)2x x x x x x x x =---=--=-所以32242x x x --+=0有三个根:12,22-30设二次函数2()(0),f x ax bx c a =++>方程0)(=-x x f 的两个根21,x x ,满足0<21x x <a1<. (1)当),0(1x x ∈时,证明1)(x x f x <<;(2)设函数2()(0),f x ax bx c a =++>的图像关于直线0x x =对称,证明:210x x <. 分析:(1)用作差比较法证明不等式1)(x x f x <<;(2)函数2()(0),f x ax bx c a =++>图像关于直线0x x =对称,实际直线0x x =就是二次函数的对称轴,即abx 20-=,然后用已知条件证明不等式即可. 证明:(1)依题意,设))(()()(21x x x x a x x f x F --=-= 当),0(1x x ∈时,由于21x x <,∴0))((21>--x x x x ,又0>a ∴))(()()(21x x x x a x x f x F --=-=>0即)(x f x <)1)(()1)(()()]([)(2121111ax x x ax ax x x x F x x x F x x x f x -->-+-=--=+-=-∵0<21x x x <<a1<.∴01,021>->-ax x x ∴0)(1>-x f x 综合得1)(x x f x << (2)依题意知a b x 20-=,又ab x x 121--=+ ∴aax ax a x x a a bx 2121)(221210-+=-+=-=∵,012<-ax ∴22110x a ax x =<点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式;二是正确选择二次函数的表达式,即本题选用两根式表示;三要知道二次函数的图像关于直线对称,此直线为二次函数的对称轴,即ab x 20-= 31已知函数0)1(),1(2)(2=<<++=f b c c bx x x f ,且方程01)(=+x f 有实根. (1)求证:-3<c ≤-1,b ≥0.(2)若m 是方程01)(=+x f 的一个实根,判断)4(-m f 的正负并加以证明 分析:(1)题中条件涉及不等关系的有1<<b c 和方程01)(=+x f 有实根.及一个等式0)1(=f ,通过适当代换及不等式性质可解得;(2)本小题只要判断)4(-m f 的符号,因而只要研究出4-m 值的范围即可定出)4(-m f 符号. (1)证明:由0)1(=f ,得1+2b+c=0,解得21+-=c b ,又1<<b c , 1c c >+->21解得313-<<-c , 又由于方程01)(=+x f 有实根,即0122=+++c bx x 有实根, 故0)1(442≥+-=∆c b 即0)1(4)1(2≥+-+c c 解得3≥c 或1-≤c ∴13≤<-c ,由21+-=c b ,得b ≥0. (2)c bx x x f ++=2)(2=)1)(()1(2--=++-x c x c x c x ∵01)(<-=m f ,∴c<m<1(如图) ∴c —4<m —4<—3<c. ∴)4(-m f 的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数,m n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,()01f x <<.(1)试求()0f 的值;(2)判断()f x 的单调性并证明你的结论; (3)设()()()(){}()({}22,1,,21,A x y f x f y f B x y f ax y a R =⋅>=-=∈,若A B ⋂=∅,试确定a 的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数()f x .解:(1)在()()()f m n f m f n +=⋅中,令1,0m n ==.得:()()()110f f f =⋅.因为()10f ≠,所以,()01f =.(2)要判断()f x 的单调性,可任取12,x x R ∈,且设12x x <.在已知条件()()()f m n f m f n +=⋅中,若取21,m n x m x +==,则已知条件可化为:()()()2121f x f x f x x =⋅-.由于210x x ->,所以()2110f x x >->.为比较()()21f x f x 、的大小,只需考虑()1f x 的正负即可.在()()()f m n f m f n +=⋅中,令m x =,n x =-,则得()()1f x f x ⋅-=. ∵ 0x >时,()01f x <<, ∴ 当0x <时,()()110f x f x =>>-.又()01f =,所以,综上,可知,对于任意1x R ∈,均有()10f x >. ∴ ()()()()2112110f x f x f x f x x -=--<⎡⎤⎣⎦. ∴ 函数()f x 在R 上单调递减.(3)首先利用()f x 的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f 的式子.()()()222211f x f y f x y ⋅>+<即,(()210f ax y f -==,即20ax y -+=.由A B ⋂=∅,所以,直线20ax y -+=与圆面221x y +<无公共点.所以,2211a ≥+.解得 11a -≤≤.(4)如()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令1,0m n ==;以及21,m n x m x +==等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外,如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决. 33设a 为实数,函数1||)(2+-+=a x x x f ,R x ∈ (1)讨论)(x f 的奇偶性; (2)求)(x f 的最小值.解:(1)当0=a 时,函数)(1||)()(2x f x x x f =+-+-=- 此时,)(x f 为偶函数当0≠a 时,1)(2+=a a f ,1||2)(2++=-a a a f ,)()(a f a f -≠,)()(a f a f --≠此时)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数(2)(i )当a x ≤时,43)21(1)(22++-=++-=a x a x x x f 当21≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上单调递减,从而函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为1)(2+=a a f .若21>a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f +=43)21(,且)()21(a f f ≤. (ii )当a x ≥时,函数43)21(1)(22+-+=+-+=a x a x x x f若21-≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f -=-43)21(,且)()21(a f f ≤-若21->a ,则函数)(x f 在),[+∞a 上单调递增,从而函数)(x f 在),[+∞a 上的最小值为1)(2+=a a f .综上,当21-≤a 时,函数)(x f 的最小值为a -43当2121≤<-a 时,函数)(x f 的最小值为12+a当21>a 时,函数)(x f 的最小值为a +43.点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过)()(x f x f =-代入有1||1||)(22+-+=+--+-a x x a x x ,即||||a x a x -=+可得,当0=a 时,||||a x a x -=+,函数)()(x f x f =-函数为偶函数. 通过)()(x f x f -=-可得 1||1||)(22----=+--+-a x x a x x 化得 ||||222a x a x x -++=+此式不管0=a 还是0≠a 都不恒成立,所以函数不可能是奇函数.(2)由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查.34某公司为帮助尚有26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为600元,该店应交付的其它费用为每月130元. (1)若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡,求该店的职工人数; (2)若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后还清所有债务,此时每件消费品的价格定为多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,不仅需要划分段落层次,弄清每一层次独立的含义和相互间的关系,更需要抓住矛盾的主要方面.由题目的问题找到关键词——“收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润”相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题.为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q 、单位商品的销售价p 之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润. 解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m 名.则()4010060013200S q p m =-⨯--.124584060q p81又由图可知:()()2140, 405882 5881p p q p p -+≤≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩. 所以,()()()()()()21404010060013200 4058824010060013200 58<81p p m p S p p m p -+-⨯--≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯--≤⎪⎩ 由已知,当52p =时,0S =,即()()214040100600132000p p m -+-⨯--=,解得50m =.即此时该店有50名职工.(2)若该店只安排40名职工,则月利润()()()()()()21404010037200 4058824010037200 58<81p p p S p p p -+-⨯-≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯-≤⎪⎩. 当4058p ≤≤时,求得55p =时,S 取最大值7800元. 当5881p <≤时,求得61p =时,S 取最大值6900元. 综上,当55p =时,S 有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有 1278002680002000000n ⨯--≥. 解得5n ≥.所以,该店最早可在5年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题. (3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。