高中数学必修1第一章《集合与函数概念》测验含答案
高中数学必修一单元测试及答案

高中数学必修一单元测试及答案(总27页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一章 集合与函数概念一、选择题1.已知全集U ={0,1,2}且U A ={2},则集合A 的真子集共有( ). A .3个B .4个C .5个D .6个2.设集合A ={x |1<x ≤2},B ={ x |x <a },若A ⊆B ,则a 的取值范围是( ). A .{a |a ≥1} B .{a |a ≤1}C .{a |a ≥2}D .{a |a >2}3.A ={x |x 2+x -6=0},B ={x |mx +1=0},且A B A =,则m 的取值集合是( ). A .⎭⎬⎫⎩⎨⎧21- ,31B .⎭⎬⎫⎩⎨⎧21- ,31- ,0C .⎭⎬⎫⎩⎨⎧21- ,31 ,0 D .⎭⎬⎫⎩⎨⎧21 ,31 4.设I 为全集,集合M ,N ,P 都是其子集,则图中的阴影部分表示的集合为( ). A .M ∩(N ∪P )B .M ∩(P ∩I N )C .P ∩(I N ∩I M )D .(M ∩N )∪(M ∩P )5.设全集U ={(x ,y )| x ∈R ,y ∈R },集合M =⎭⎬⎫⎩⎨⎧1=2-3-,x y y x |)(, P ={(x ,y )|y ≠x +1},那么U (M ∪P )等于( ).A .∅B .{(2,3)}C .(2,3)D .{(x ,y )| y =x +1}6.下列四组中的f (x ),g (x ),表示同一个函数的是( ). A .f (x )=1,g (x )=x 0 B .f (x )=x -1,g (x )=xx 2-1C .f (x )=x 2,g (x )=(x )4D .f (x )=x 3,g (x )=39x7.函数f (x )=x1-x 的图象关于( ). A .y 轴对称B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称8.函数f (x )=11+x 2(x ∈R )的值域是( ). A .(0,1) B .(0,1]C .[0,1)D .[0,1](第4题)9.已知f(x)在R上是奇函数,f(x+4)=f(x),当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,则f(7)=( ).A.-2 B.2 C.-98 D.9810.定义在区间(-∞,+∞)的奇函数f(x)为增函数;偶函数g(x)在区间[0,+∞)的图象与f(x)的图象重合.设a>b>0,给出下列不等式:①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b);②f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b);③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a);④f(a)-f(-b)<g(b)-g(-a).其中成立的是().A.①与④B.②与③C.①与③D.②与④二、填空题11.函数x=1的定义域是.-xy+12.若f(x)=ax+b(a>0),且f(f(x))=4x+1,则f(3)=.13.已知函数f(x)=ax+2a-1在区间[0,1]上的值恒正,则实数a的取值范围是.14.已知I={不大于15的正奇数},集合M∩N={5,15},(I M)∩(I N)={3,13},M ∩(I N)={1,7},则M=,N=.15.已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1}且B≠∅,若A∪B=A,则m的取值范围是_________.16.设f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x(1+x3),那么当x∈(-∞,0]时,f(x)=.三、解答题17.已知A={x|x2-ax+a2-19=0},B={ x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0},且∅(A∩B),A∩C=∅,求a的值.18.设A 是实数集,满足若a ∈A ,则a-11∈A ,a ≠1且1 A . (1)若2∈A ,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素. (2)A 能否为单元素集合?请说明理由. (3)若a ∈A ,证明:1-a1∈A .19.求函数f (x )=2x 2-2ax +3在区间[-1,1]上的最小值.∈20.已知定义域为R 的函数f (x )=ab-x x +2+21+是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.第二章 基本初等函数(Ⅰ)一、选择题1.对数式log 32-(2+3)的值是( ). A .-1B .0C .1D .不存在2.当a >1时,在同一坐标系中,函数y =a -x 与y =log a x 的图象是( ).A B C D3.如果0<a <1,那么下列不等式中正确的是( ). A .(1-a )31>(1-a )21 B .log 1-a (1+a )>0 C .(1-a )3>(1+a )2D .(1-a )1+a >14.函数y =log a x ,y =log b x ,y =log c x ,y =log d x 的图象如图所示,则a ,b ,c ,d 的大小顺序是( ).A .1<d <c <a <bB .c <d <1<a <bC .c <d <1<b <aD .d <c <1<a <b5.已知f (x 6)=log 2 x ,那么f (8)等于( ). A .34B .8C .18D .216.如果函数f (x )=x 2-(a -1)x +5在区间⎪⎭⎫⎝⎛121 ,上是减函数,那么实数a 的取值范围是( ).A . a ≤2B .a >3C .2≤a ≤3D .a ≥37.函数f (x )=2-x -1的定义域、值域是( ). A .定义域是R ,值域是RB .定义域是R ,值域为(0,+∞)C .定义域是R ,值域是(-1,+∞)D .定义域是(0,+∞),值域为R8.已知-1<a <0,则( ).A .(0.2)a<a⎪⎭⎫⎝⎛21<2aB .2a<a⎪⎭⎫⎝⎛21<(0.2)aC .2a <(0.2)a <a⎪⎭⎫⎝⎛21D .a⎪⎭⎫⎝⎛21<(0.2)a <2a(第4题)9.已知函数f (x )=⎩⎨⎧+-1 log 1≤413> ,,)(x x x a x a a是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( ).A .(0,1)B .⎪⎭⎫⎝⎛310,C .⎪⎭⎫⎢⎣⎡3171,D .⎪⎭⎫⎢⎣⎡171,10.已知y =log a (2-ax )在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是( ). A .(0,1)B .(1,2)C .(0,2)D .[2,+∞) 二、填空题11.满足2-x >2x 的x 的取值范围是 .12.已知函数f (x )=log 0.5(-x 2+4x +5),则f (3)与f (4)的大小关系为 . 13.64log 2log 273的值为_____.14.已知函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧,≤ ,,>,020log 3x x x x则⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛91f f 的值为_____. 15.函数y =)-(34log 5.0x 的定义域为 . 16.已知函数f (x )=a -121+x,若f (x )为奇函数,则a =________. 三、解答题17.设函数f (x )=x 2+(lg a +2)x +lg b ,满足f (-1)=-2,且任取x ∈R ,都有f (x )≥2x ,求实数a ,b 的值.18.已知函数f(x)=lg(ax2+2x+1).(1)若函数f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;(2)若函数f(x)的值域为R,求实数a的取值范围.19.求下列函数的定义域、值域、单调区间:(1)y=4x+2x+1+1;(2)y=2+3231x-x⎪⎭⎫⎝⎛.20.已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1-x),其中a>0,a≠1.(1)求函数f(x)-g(x)的定义域;(2)判断f(x)-g(x)的奇偶性,并说明理由;(3)求使f(x)-g(x)>0成立的x的集合.第三章 函数的应用一、选择题1.下列方程在(0,1)内存在实数解的是( ). A .x 2+x -3=0 B .x1+1=0C .21x +ln x =0D .x 2-lg x =02.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且一个零点是2,则使得f (x )<0的x 的取值范围是( ).A .(-∞,-2]B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(2,+∞)D .(-2,2)3. 若函数f (x )=a x -x -a (a >0且a ≠1)有两个零点,则实数a 的取值范围是( ).A .{a |a >1}B .{a |a ≥2}C .{a |0<a <1}D .{a |1<a <2}4.若函数f (x )的图象是连续不断的,且f (0)>0,f (1)f (2)f (4)<0,则下列命题正确的是( ).A .函数f (x )在区间(0,1)内有零点B .函数f (x )在区间(1,2)内有零点C .函数f (x )在区间(0,2)内有零点D .函数f (x )在区间(0,4)内有零点5. 函数f (x )=⎩⎨⎧0>,ln +2-0,3-2+2x x x x x ≤的零点个数为( ).A .0B .1C .2D .36. 图中的图象所表示的函数的解析式为( ).A .y =23|x -1|(0≤x ≤2)B .y =23-23|x -1|(0≤x ≤2)C .y =23-|x -1|(0≤x ≤2)D .y =1-|x -1|(0≤x ≤2)7.当x ∈(2,4)时,下列关系正确的是( ). A .x 2<2xB .log 2 x <x 2C .log 2 x <x1D .2x<log 2 x8.某种动物繁殖数量y (只)与时间x (年)的关系为y =a log 2(x +1),设这种动物第1年有100只,则第7年它们繁殖到( ).A .300只B .400只C .500只D .600只9.某商场出售一种商品,每天可卖1 000件,每件可获利4元.据经验,若这种商品每件每降价0.1元,则比降价前每天可多卖出100件,为获得最好的经济效益每件单价应降低( )元.A .2元B .2.5元C .1元D .1.5元10.某市的一家报刊摊点,从报社买进一种晚报的价格是每份是0.20元,卖出的价格是每份0.30元,卖不掉的报纸可以以每份0.05元的价格退回报社.在一个月(30天计算)里,有20天每天卖出量可达400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的份数必须相同,为使每月所获利润最大,这个摊主每天从报社买进( )份晚报.A .250B .400C .300D .350二、填空题11.已知函数f (x )=x 2+ax +a -1的两个零点一个大于2,一个小于2,则实数a 的取值范围是 .12.用100米扎篱笆墙的材料扎一个矩形羊圈,欲使羊的活动范围最大,则应取矩形长米,宽 米.13.在国内投寄平信,将每封信不超过20克重付邮资80分,超过20克重而不超过40克重付邮资160分,将每封信的应付邮资(分)表示为信重x (0<x ≤40)(克)的函数,其表达式为 .14.为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消药量y (毫毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含克)与时间t (小时)成正比;药物释放完毕后,y 与t的函数关系式为at y -⎪⎭⎫⎝⎛=161(a 为常数),如图所示,根据图中提供的信息,回答下列问题:(1)从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)之间的函数关系式为 .(2)据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那从药物释放开始,至少需要经过 小时后,学生才能回到教室.15.已知f (x )=(x +1)·|x -1|,若关于x 的方程f (x )=x +m 有三个不同的实数解,则实数m 的取值范围 .16.设正△ABC 边长为2a ,点M 是边AB 上自左至右的一个动点,过点M 的直线l 垂直与AB ,设AM =x ,△ABC 内位于直线l 左侧的阴影面积为y ,y 表示成x 的函数表达式为 .(第14题)三、解答题17.某农家旅游公司有客房300间,日房租每间为20元,每天都客满.公司欲提高档次,并提高租金,如果每间客房日房租每增加2元,客房出租数就会减少10间.若不考虑其他因素,旅社将房间租金提高到多少时,每天客房的租金总收入最高?18.A市和B市分别有某种库存机器12台和6台,现决定支援C市10台机器,D市8台机器.已知从A市调运一台机器到C市的运费为400元,到D市的运费为800元;从B市调运一台机器到C市的运费为300元,到D市的运费为500元.(1)若要求总运费不超过9 000元,共有几种调运方案?(2)求出总运费最低的调运方案,最低运费是多少?19.某地西红柿从2月1号起开始上市,通过市场调查,得到西红柿种植成本Q(单位:元/100 kg)与上市时间t(距2月1日的天数,单位:天)的数据如下表:(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个函数描述西红柿种植成本Q与上市时间t 的变化关系:Q=at+b,Q=at2+bt+c,Q=a·b t,Q=a·log b t;(2)利用你选取的函数,求西红柿种植成本Q最低时的上市天数及最低种植成本.20.设计一幅宣传画,要求画面面积为4 840 cm2,画面的宽与高的比为λ(λ<1 ),画面的上、下各留8 cm空白,左、右各留5 cm空白.怎样确定画面的高与宽尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小?期末测试题考试时间:90分钟试卷满分:100分一、选择题:本大题共14小题,每小题4分,共56分.在每小题的4个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设全集U =R ,A ={x |x >0},B ={x |x >1},则A ∩U B =( ). A .{x |0≤x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |x <0}D .{x |x >1}2.下列四个图形中,不是..以x 为自变量的函数的图象是( ).A B C D3.已知函数 f (x )=x 2+1,那么f (a +1)的值为( ). A .a 2+a +2B .a 2+1C .a 2+2a +2D .a 2+2a +14.下列等式成立的是( ). A .log 2(8-4)=log 2 8-log 2 4 B .4log 8log 22=48log 2 C .log 2 23=3log 2 2D .log 2(8+4)=log 2 8+log 2 45.下列四组函数中,表示同一函数的是( ).A .f (x )=|x |,g (x )=2xB .f (x )=lg x 2,g (x )=2lg xC .f (x )=1-1-2x x ,g (x )=x +1D .f (x )=1+x ·1-x ,g (x )=1-2x 6.幂函数y =x α(α是常数)的图象( ). A .一定经过点(0,0) B .一定经过点(1,1) C .一定经过点(-1,1)D .一定经过点(1,-1)7.国内快递重量在1 000克以内的包裹邮资标准如下表:如果某人从北京快递900克的包裹到距北京1 300 km 的某地,他应付的邮资是( ). A .5.00元 B .6.00元 C .7.00元D .8.00元8.方程2x =2-x 的根所在区间是( ). A .(-1,0) B .(2,3) C .(1,2)D .(0,1)9.若log 2 a <0,b⎪⎭⎫⎝⎛21>1,则( ).A .a >1,b >0B .a >1,b <0C .0<a <1,b >0D .0<a <1,b <010.函数y =x 416-的值域是( ). A .[0,+∞) B .[0,4]C .[0,4)D .(0,4)11.下列函数f (x )中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)的是( ).A .f (x )=x1 B .f (x )=(x -1)2 C .f (x )=e xD .f (x )=ln (x +1)12.奇函数f (x )在(-∞,0)上单调递增,若f (-1)=0,则不等式f (x )<0的解集是( ).A .(-∞,-1)∪(0,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-1,0)∪(1,+∞)13.已知函数f (x )=⎩⎨⎧0≤ 30log 2x x f x x ),+(>,,则f (-10)的值是( ).A .-2B .-1C .0D .114.已知x 0是函数f (x )=2x +x-11的一个零点.若x 1∈(1,x 0),x 2∈(x 0,+∞),则有( ).A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.将答案填在题中横线上. 15.A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |x >a },若A ⊆B ,则a 取值范围是 . 16.若f (x )=(a -2)x 2+(a -1)x +3是偶函数,则函数f (x )的增区间是 . 17.函数y =2-log 2x 的定义域是 . 18.求满足8241-x ⎪⎭⎫⎝⎛>x -24的x 的取值集合是 .三、解答题:本大题共3小题,共28分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.19.(8分)已知函数f(x)=lg(3+x)+lg(3-x).(1)求函数f(x)的定义域;(2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由.20.(10分)已知函数f(x)=2|x+1|+ax(x∈R).(1)证明:当a>2时,f(x)在R上是增函数.(2)若函数f(x)存在两个零点,求a的取值范围.21.(10分)某租赁公司拥有汽车100辆.当每辆车的月租金为3 000元时,可全部租出.当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆.租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大最大月收益是多少参考答案第一章集合与函数的概念一、选择题1.A解析:条件U A={2}决定了集合A={0,1},所以A的真子集有∅,{0},{1},故正确选项为A.∈2.D解析:在数轴上画出集合A,B的示意图,极易否定A,B .当a=2时,2B,故不满足条件A⊆B,所以,正确选项为D.3.C解析:据条件A∪B=A,得B⊆A,而A={-3,2},所以B只可能是集合∅,{-3},{2},所以,m的取值集合是C.4.B解析:阴影部分在集合N外,可否A,D,阴影部分在集合M内,可否C,所以,正确选项为B.5.B解析:集合M是由直线y=x+1上除去点(2,3)之后,其余点组成的集合.集合P是坐标平面上不在直线y=x+1上的点组成的集合,那么M P就是坐标平面上除去点(2,3)外的所有点组成的集合.由此U(M P)就是点(2,3)的集合,即U(M P)={(2,3)}.故正确选项为B.6.D解析:判断同一函数的标准是两函数的定义域与对应关系相同,选项A,B,C中,两函数的定义域不同,正确选项为D.7.C解析:函数f(x)显然是奇函数,所以不难确定正确选项为C.取特殊值不难否定其它选项.如取x=1,-1,函数值不等,故否A;点(1,0)在函数图象上,而点(0,1)不在图象上,否选项D,点(0,-1)也不在图象上,否选项B.8.B解析:当x=0时,分母最小,函数值最大为1,所以否定选项A,C;当x的绝对值取值越大时,函数值越小,但永远大于0,所以否定选项D.故正确选项为B.9.A 解析:利用条件f (x +4)=f (x )可得,f (7)=f (3+4)=f (3)=f (-1+4)=f (-1),再根据f (x )在R 上是奇函数得,f (7)=-f (1)=-2×12=-2,故正确选项为A .10.C 解析:由为奇函数图像关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称,函数f (x ),g (x )在区间[0,+∞)上图象重合且均为增函数,据此我们可以勾画两函数的草图,进而显见①与③正确.故正确选项为C .二、填空题11.参考答案:{x | x ≥1}.解析:由x -1≥0且x ≥0,得函数定义域是{x |x ≥1}. 12.参考答案:319.解析:由f (f (x ))=af (x )+b =a 2x +ab +b =4x +1,所以a 2=4,ab +b =1(a >0),解得a =2,b =31,所以f (x )=2x +31,于是f (3)=319.13.参考答案:⎪⎭⎫⎝⎛ 21,.解析:a =0时不满足条件,所以a ≠0. (1)当a >0时,只需f (0)=2a -1>0; (2)当a <0时,只需f (1)=3a -1>0. 综上得实数a 的取值范围是⎪⎭⎫⎝⎛ 21,. 14.参考答案:{1,5,7,15},{5,9,11,15}.解析:根据条件I ={1,3,5,7,9,11,13,15},M ∩N ={5,15},M ∩(I N )={1,7},得集合M ={1,5,7,15},再根据条件(I M )∩(I N )={3,13},得N ={5,9,11,15}.15.参考答案:(2,4].解析:据题意得-2≤m +1<2m -1≤7,转化为不等式组⎪⎩⎪⎨⎧7 ≤1-21-2<1+2- ≥1+m m m m ,解得m 的取值范围是(2,4].16.参考答案:x (1-x 3). 解析:∵任取x ∈(-∞,0],有-x ∈[0,+∞), ∴ f (-x )=-x [1+(-x )3]=-x (1-x 3), ∵ f (x )是奇函数,∴ f (-x )=-f (x ). ∴ f (x )=-f (-x )=x (1-x 3),即当x ∈(-∞,0]时,f (x )的表达式为f (x )=x (1-x 3).+∞ +∞三、解答题17.参考答案:∵B ={x |x 2-5x +6=0}={2,3}, C ={x |x 2+2x -8=0}={-4,2}, ∴由A ∩C =∅知,-4 ,2 A ; 由∅(A ∩B )知,3∈A .∴32-3a +a 2-19=0,解得a =5或a =-2.当a =5时,A ={x |x 2-5x +6=0}=B ,与A ∩C =∅矛盾. 当a =-2时,经检验,符合题意. 18.参考答案:(1)∵ 2∈A ,∴a -11=2-11=-1∈A ; ∴a -11=1+11=21∈A ;∴a -11=21-11=2∈A .因此,A 中至少还有两个元素:-1和21. (2)如果A 为单元素集合,则a =a-11,整理得a 2-a +1=0,该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集.(3)证明: a ∈A ⇒a -11∈A ⇒ a1-1-11∈A ⇒1+-1-1a a ∈A ,即1-a 1∈A .19.参考答案: f (x )=222⎪⎭⎫ ⎝⎛a x -+3-22a .(1)当2a<-1,即a <-2时,f (x )的最小值为f (-1)=5+2a ;(2)当-1≤2a ≤1,即-2≤a ≤2时,f (x )的最小值为⎪⎭⎫⎝⎛2a f =3-22a ;(3)当2a >1,即a >2时,f (x )的最小值为f (1)=5-2a .∈A ∈综上可知,f (x )的最小值为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧.> ,-,≤≤ ,-,<- ,+22522232252a a a a a a - 20.参考答案:(1)∵函数f (x )为R 上的奇函数,∴ f (0)=0,即a b2+-1+=0,解得b =1,a ≠-2, 从而有f (x )=ax x +21+2-+1.又由f (1)=-f (-1)知a4++12-=-a 1++121-,解得a =2.(2)先讨论函数f (x )=2+21+2-+1x x =-21+1+21x的增减性.任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f (x 2)-f (x 1)=1+212x -1+211x =))((1+21+22-21221x x x x ,∵指数函数2x 为增函数,∴212-2x x <0,∴ f (x 2)<f (x 1), ∴函数f (x )=2+21+2-+1x x 是定义域R 上的减函数.由f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0得f (t 2-2t )<-f (2t 2-k ), ∴ f (t 2-2t )<f (-2t 2+k ),∴ t 2-2t >-2t 2+k (*). 由(*)式得k <3t 2-2t .又3t 2-2t =3(t -31)2-31≥-31,∴只需k <-31,即得k 的取值范围是⎪⎭⎫ ⎝⎛31- -∞,.第二章 初等函数一、选择题1.A 解析:log 32-(2+3)=log 32-(2-3)-1,故选A .2.A 解析:当a >1时,y =log a x 单调递增,y =a -x 单调递减,故选A .3.A 解析:取特殊值a =21,可立否选项B ,C ,D ,所以正确选项是A .4.B 解析:画出直线y =1与四个函数图象的交点,它们的横坐标的值,分别为a ,b ,c ,d 的值,由图形可得正确结果为B .5.D 解析:解法一:8=(2)6,∴ f (26)=log 22=21.解法二:f (x 6)=log 2 x ,∴ f (x )=log 26x =61log 2 x ,f (8)=61log 28=21.6.D 解析:由函数f (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛121 ,上是减函数,于是有21-a ≥1,解得a ≥3. 7.C 解析:函数f (x )=2-x-1=x ⎪⎭⎫ ⎝⎛21-1的图象是函数g (x )=x⎪⎭⎫ ⎝⎛21图象向下平移一个单位所得,据函数g (x )=x⎪⎭⎫⎝⎛21定义域和值域,不难得到函数f (x )定义域是R ,值域是(-1,+∞).8.B 解析:由-1<a <0,得0<2a <1,0.2a >1,a⎪⎭⎫⎝⎛21>1,知A ,D 不正确.当a =-21时,2121-⎪⎭⎫⎝⎛=501.<201.=2120-.,知C 不正确. ∴ 2a<a⎪⎭⎫⎝⎛21<0.2a .9.C 解析:由f (x )在R 上是减函数,∴ f (x )在(1,+∞)上单减,由对数函数单调性,即0<a <1 ①,又由f (x )在(-∞,1]上单减,∴ 3a -1<0,∴ a <31 ②,又由于由f (x )在R 上是减函数,为了满足单调区间的定义,f (x )在(-∞,1]上的最小值7a -1要大于等于f (x )在[1,+∞)上的最大值0,才能保证f (x )在R 上是减函数.∴ 7a -1≥0,即a ≥71③.由①②③可得71≤a <31,故选C .10.B 解析:先求函数的定义域,由2-ax >0,有ax <2,因为a 是对数的底,故有a >0且a ≠1,于是得函数的定义域x <a2.又函数的递减区间[0,1]必须在函数的定义域内,故有1<a2,从而0<a <2且a ≠1.若0<a <1,当x 在[0,1]上增大时,2-ax 减小,从而log a (2-ax )增大,即函数y =log a (2-ax )在[0,1]上是单调递增的,这与题意不符.若1<a <2,当x 在[0,1]上增大时,2-ax 减小,从而log a (2-ax )减小,即函数y =log a (2-ax )在[0,1]上是单调递减的.所以a 的取值范围应是(1,2),故选择B . 二、填空题11.参考答案:(-∞,0). 解析:∵ -x >x ,∴ x <0.12.参考答案:f (3)<f (4). 解析:∵ f (3)=log 0.5 8,f (4)=log 0.5 5,∴ f (3)<f (4).13.参考答案:21. 解析:64log 2log 273=3lg 2lg ·64lg 27lg =63=21.14.参考答案:41. 解析:⎪⎭⎫ ⎝⎛91f =log 391=-2,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛91f f =f (-2)=2-2=41. 15.参考答案:⎥⎦⎤ ⎝⎛143 ,. 解析:由题意,得 ⎪⎩⎪⎨⎧0 34log 0345.0≥)-(>-x x ⇔ ⎪⎩⎪⎨⎧13443 ≤->x x ∴ 所求函数的定义域为⎥⎦⎤⎝⎛143 ,. 16.参考答案:a =21. 解析:∵ f (x )为奇函数,∴ f (x )+f (-x )=2a -121+x -121+x -=2a -1212++x x =2a -1=0,∴ a =21.三、解答题17.参考答案:a =100,b =10. 解析:由f (-1)=-2,得1-lg a +lg b =0 ①,由f (x )≥2x ,得x 2+x lg a +lg b ≥0 (x ∈R ).∴Δ=(lg a )2-4lg b ≤0 ②.联立①②,得(1-lg b )2≤0,∴ lg b =1,即b =10,代入①,即得a =100. 18.参考答案:(1) a 的取值范围是(1,+∞) ,(2) a 的取值范围是[0,1]. 解析:(1)欲使函数f (x )的定义域为R ,只须ax 2+2x +1>0对x ∈R 恒成立,所以有⎩⎨⎧0 <440a -a >,解得a >1,即得a 的取值范围是(1,+∞);(2)欲使函数 f (x )的值域为R ,即要ax 2+2x +1 能够取到(0,+∞) 的所有值. ①当a =0时,a x 2+2x +1=2x +1,当x ∈(-21,+∞)时满足要求;②当a ≠0时,应有⎩⎨⎧0 ≥440a -a =>Δ⇒ 0<a ≤1.当x ∈(-∞,x 1)∪(x 2,+∞)时满足要求(其中x 1,x 2是方程ax 2+2x +1=0的二根).综上,a 的取值范围是[0,1].19.参考答案:(1)定义域为R .令t =2x (t >0),y =t 2+2t +1=(t +1)2>1, ∴ 值域为{y | y >1}.t =2x 的底数2>1,故t =2x 在x ∈R 上单调递增;而 y =t 2+2t +1在t ∈(0,+∞)上单调递增,故函数y =4x +2x +1+1在(-∞,+∞)上单调递增.(2)定义域为R .令t =x 2-3x +2=223⎪⎭⎫ ⎝⎛x --41⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎢⎣⎡,+∞41-t ∈. ∴ 值域为(0,43].∵ y =t⎪⎭⎫⎝⎛31在t ∈R 时为减函数,∴ y =2+3-231x x ⎪⎭⎫⎝⎛在 ⎝⎛-∞,⎪⎭⎫23上单调增函数,在 ⎝⎛23,+∞⎪⎪⎭⎫为单调减函数.20.参考答案:(1){x |-1<x <1}; (2)奇函数;(3)当0<a <1时,-1<x <0;当a >1时,0<x <1.解析:(1)f (x )-g (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),若要式子有意义,则 即-1<x <1,所以定义域为{x |-1<x <1}.(2)设F (x )=f (x )-g (x ),其定义域为(-1,1),且F (-x )=f (-x )-g (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=-[log a (1+x )-log a (1-x )]=-F (x ),所以f (x )-g (x )是奇函数.(3)f (x )-g (x )>0即log a (x +1)-log a (1-x )>0有log a (x +1)>log a (1-x ).当0<a <1时,上述不等式 解得-1<x <0;当a >1时,上述不等式 解得0<x <1.第三章 函数的应用 参考答案一、选择题1.C 解析:易知A ,B ,D 选项对应的函数在区间(0,1)内的函数值恒为负或恒为正,当x 是接近0的正数时,21x +ln x <0;当x 接近1时,21x +ln x >0. 所以选C .2.D 解析:因为函数f (x )是定义在R 上的偶函数且一个零点是2,则另一个零点为-2,又在(-∞,0]上是减函数,则f (x )<0的x 的取值范围是(-2,2).3.A 解析:设函数y =a x (a >0,且a ≠1)和函数y =x +a ,则函数f (x )=a x -x -a (a >0且a 1)有两个零点, 就是函数y =a x (a >0,且a ≠1)与函数y =x +a 的图象有两个交点,由图象可知当0<a <1时两函数只有一个交点,不符合,当a >1时,因为函数x +1>0x +1>01-x >0x +1>01-x >0y =a x (a >1)的图象过点(0,1),而直线y =x +a 所过的点(0,a )一定在点(0,1)的上方,所以一定有两个交点.所以实数a 的取值范围是{a |a >1}.4.D 解析:因为f (0)>0,f (1)f (2)f (4)<0,则f (1),f (2),f (4)恰有一负两正或三个都是负的,函数的图象与x 轴相交有多种可能.例如,所以函数f (x )必在区间(0,4)内有零点,正确选项为D . 5. C 解析:当x ≤0时,令x 2+2x -3=0解得x =-3;当x >0时,令-2+ln x =0,得x =100,所以已知函数有两个零点,选C . 还可以作出f (x )的图象,依图判断.6. B 解析:取特殊值x =1,由图象知y =f (1)=32,据此否定A ,D ,在取x =0, 由图象知y =f (0)=0,据此否C ,故正确选项是B.或者勾画选项B 的函数图象亦可判断.7.B 解析:当x ∈(2,4)时,x 2∈(4,16),2x ∈(4,16),log 2 x ∈(1,2),x1∈⎪⎭⎫⎝⎛2141 ,,显然C 、D 不正确,但对于选项A ,若x =3时,x 2=9>23=8,故A 也不正确,只有选项B 正确.(第4题)8.A 解析:由题意知100=a log2(1+1),得a=100,则当x=7时,y=100 log2(7+1)=100×3=300.9.D 解析:设每件降价0.1x元,则每件获利(4-0.1x)元,每天卖出商品件数为(1 000+100x).经济效益:y=(4-0.1x)(1 000+100x)=-10x2+300x+4 000=-10(x2-30x+225-225)+4 000=-10(x-15)2+6 250.x=15时,y max=6 250.每件单价降低1.5元,可获得最好的经济效益.10.B 解析:若设每天从报社买进x(250≤x≤400,x∈N)份,则每月共可销售(20x+10×250)份,每份可获利润0.10元,退回报社10(x-250)份,每份亏损0.15元,建立月纯利润函数f(x),再求f(x)的最大值,可得一个月的最大利润.设每天从报社买进x份报纸,每月获得的总利润为y元,则依题意,得y=0.10(20x+10×250)-0.15×10(x-250)=0.5x+625,x∈[250,400].∵函数y在[250,400]上单调递增,∴x=400时,y max=825(元).即摊主每天从报社买进400份时,每月所获得的利润最大,最大利润为825元.二、填空题11.参考答案:(-∞,-1).解析:函数f(x)=x2+ax+a-1的两个零点一个大于2,一个小于2,即f(2)<0,可求实数a的取值范围是(-∞,-1).12.参考答案:长宽分别为25米.解析:设矩形长x 米,则宽为21(100-2x )=(50-x )米,所以矩形面积y =x (50-x )=-x 2+50 x =-(x -25)2+625,矩形长宽都为25米时,矩形羊圈面积最大.13.参考答案:f (x )=⎩⎨⎧)<( )<(40≤ 20 16020≤ 008x x解析:在信件不超过20克重时,付邮资80分,应视为自变量在0<x ≤20范围内,函数值是80分;在信件超过20克重而不超过40克重时,付邮资160分,应视为自变量在20<x ≤40范围内,函数值是160分,遂得分段函数.14.参考答案:(1) y =⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛- )>( )( 1.01611.0≤ ≤ 0101.0t t t t ; (2)0.6.解析:(1)据图象0≤t ≤0.1时,正比例函数y =k t 图象过点(0.1,1),所以,k =10,即y =10t ;当t >0.1时,y 与t 的函数y =at -⎪⎭⎫⎝⎛161(a 为常数)的图像过点(0.1,1),即得1=a-⎪⎭⎫ ⎝⎛1.0161,所以a =0.1,即y =1.0161-⎪⎭⎫⎝⎛t .(2)依题意得1.0161-⎪⎭⎫⎝⎛t ≤0.25,再由y =lg x 是增函数,得(t -0.1)lg161≤lg 41,∵ lg 41<0,即得t -0.1≥0.5,所以,t ≥0.6. 15.参考答案:-1<m <45.解析:由f (x )=(x +1)|x -1|=得函数y =f (x )的图象(如图).按题意,直线y =x +m 与曲线y =(x +1)|x -1|有三个不同的公共点,求直线y =x +m 在y 轴上的截距m 的取值范围.x 2-1,x ≥11-x 2,x <1(第15题)由 得x 2+x +m -1=0.Δ=1-4(m -1)=5-4m ,由Δ=0,得m =45,易得实数m 的取值范围是-1<m <45.16.参考答案:y =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧)<( -+- )<( a x a a ax x a x x 2≤ 33223≤ 023222解析:当直线l 平移过程中,分过AB 中点前、后两段建立y 与x 的函数表达式. (1)当0<x ≤a 时,y =21x ·3x =23 x 2; (2)当a <x ≤2a 时,y =21·2a ·3a -21(2a -x )·3(2a -x )=-23x 2+23ax -3a 2.所以,y =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧)<( -+- )<( a x a a ax x a x x 2≤ 33223≤ 023222三、解答题17.参考答案:每间客房日租金提高到40元.解析:设客房日租金每间提高2x 元,则每天客房出租数为300-10x , 由x >0,且300-10x >0,得0<x <30.设客房租金总收入y 元,y =(20+2x )(300-10x )=-20(x -10)2 +8 000(0<x <30),当x =10时,y max =8 000.即当每间客房日租金提高到20+10×2=40元时,客房租金总收入最高,为每天8 000元.18.参考答案:设从B 市调运x (0≤x ≤6)台到C 市,则总运费y =300x +500(6-x )+400(10-x )+800[8-(6-x )]=200x +8 600(0≤x ≤6). (1)若200x +8 600≤9 000,则x ≤2.y =1-x 2, y =x +m所以x =0,1,2,故共有三种调运方案.(2)由y =200x +8 600(0≤x ≤6)可知,当x =0时,总运费最低,最低费用是8 600元.19.参考答案:(1)根据表中数据,表述西红柿种植成本Q 与上市时间t 的变化关系的函数决不是单调函数,这与函数Q =at +b ,Q =a ·b t ,Q =a ·log b t 均具有单调性不符,所以,在a ≠0的前提下,可选取二次函数Q =at 2+bt +c 进行描述.把表格提供的三对数据代入该解析式得到:150250500 62108110100 1215050500 2=++=++=++c b a c b a c b a 解得a =2001,b =-23,c =2425. 所以,西红柿种植成本Q 与上市时间t 的函数关系是Q =2001t 2-23t +2425.(2)当t =-2001223-⨯=150天时,西红柿种植成本Q 最低为 Q =2001×1502-23×150+2425=100(元/100 kg ).20.参考答案:高为88 cm ,宽为55 cm .解析:设画面高为x cm ,宽为λx cm ,λx 2=4 840,设纸张面积为S ,有S =(x +16)( λx +10)=λx 2+(16 λ+10)x +160,将λ=2840 4x 代入上式可得,S =10(x +x 48416⨯)+5 000=10(x -x88)2+6 760, 所以,x =x 88,即x =88 cm 时,宽为λx =55 cm ,所用纸张面积最小.期末测试 参考答案一、选择题1.B 解析:U B ={x |x ≤1},因此A ∩U B ={x |0<x ≤1}.2.C 3.C 4.C 5. A 6.B 7.C 8.D9.D 解析:由log 2 a <0,得0<a <1,由b⎪⎭⎫ ⎝⎛21>1,得b <0,所以选D 项.10.C 解析:∵ 4x >0,∴0≤16- 4x <16,∴x 416-∈[0,4).11.A 解析:依题意可得函数应在(0,+∞)上单调递减,故由选项可得A 正确.12.A13.D 14.B解析:当x =x 1从1的右侧足够接近1时,x -11是一个绝对值很大的负数,从而保证 f (x 1)<0;当x =x 2足够大时,x-11可以是一个接近0的负数,从而保证f (x 2)>0.故正确选项是B .二、填空题15.参考答案:(-∞,-2). 16.参考答案:(-∞,0).17.参考答案:[4,+∞).18.参考答案:(-8,+∞).三、解答题19.参考答案:(1)由⎩⎨⎧0303>->+x x ,得-3<x <3, ∴ 函数f (x )的定义域为(-3,3).(2)函数f (x )是偶函数,理由如下:由(1)知,函数f (x )的定义域关于原点对称,且f (-x )=lg (3-x )+lg (3+x )=f (x ),∴ 函数f (x )为偶函数.20.参考答案:(1)证明:化简f (x )=⎩⎨⎧1221 ≥22<-,-)-(-,+)+(x x a x x a 因为a >2,所以,y 1=(a +2)x +2(x ≥-1)是增函数,且y 1≥f (-1)=-a ;另外,y 2=(a -2)x -2(x <-1)也是增函数,且y 2<f (-1)=-a .所以,当a >2时,函数f (x )在R 上是增函数.(2)若函数f (x )存在两个零点,则函数f (x )在R 上不单调,且点(-1,-a )在x 轴下方,所以a 的取值应满足⎩⎨⎧0022<-)<-)(+(a a a 解得a 的取值范围是(0,2). 21.参考答案:(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,未租出的车辆数为50000 3600 3-=12,所以这时租出了100-12=88辆车. (2)设每辆车的月租金定为x 元,则租赁公司的月收益为f (x )=⎪⎭⎫ ⎝⎛50000 3100--x (x -150)-50000 3-x ×50=-501(x -4 050)2+307 050. 所以,当x =4 050 时,f (x )最大,其最大值为f (4 050)=307 050.当每辆车的月租金定为4 050元时,月收益最大,其值为307 050元.。
高一数学人教版必修一第一章《集合与函数概念》单元测试题(含答案)

三、解答题 :每小题 12 分,共 60 分
16、设 A { x Z || x | 6} , B 1,2,3 , C
3,4,5,6 ,求:
(题目有错漏,需修改,要么改为① A { x Z x 6} ,要么改为② C { 3,4,5} )
( 1) A (B C ) ;( 2) A C A (B C )
的元素 ( 1,2) 对应的 B 中的元素为(
A)
(A ) ( 3,1)
( B) (1,3)
( C) ( 1, 3)
(D ) (3,1)
5、下列各组函数 f ( x)与 g (x) 的图象相同的是( D )
(A ) f ( x) x, g( x) ( x ) 2
(B ) f ( x) x2 , g(x) (x 1) 2
第一章 《集合与函数概念》单元测试题
姓名:
班别:
学号:
一、选择题:每小题 4 分,共 40 分
1、在“①高一数学课本中的难题;②所有的正三角形;
2
③方程 x 2 0 的实数解”中,能够
表示成集合的是 ( A )
(A )② ( C )②③
( B)③ ( D)①②③
2、若 A x | 0 x 2 , B x |1 x 2 ,则 A B ( D )
元?
解: 设每天从报社买进 x 份,每月所获的利润为 f( x),则
① 当每天购入少于或等于 250 份的报纸的时候,全部都卖光了,则
f( x) =( 1-0.9) *30*x
故 f ( x)在 x
x 0 的值域为
,2
综上得, f ( x)的值域为 2,
,2
19、中山市的一家报刊摊点,从报社买进《南方都市报》的价格是每份
高一上学期数学《集合与函数概念》单元检测卷(B)含答案解析

第一章 集合与函数概念单元检测卷(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.下列能构成集合的是( )A .中央电视台著名节目主持人B .我市跑得快的汽车C .上海市所有的中学生D .sin 30,tan 45,cos 60︒︒︒2. 设集合M 是由不小于23的数组成的集合,a =11,则下列关系中正确的是( )A .a ∈M B .a ∉MC .a =MD .a ≠M3.下列图形中,不能确定y 是x 的函数的是( )4..A ={x ∈N |1≤x ≤10},B ={x ∈R |x 2+x -6=0},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{2}B .{3}C .{-3,2}D .{-2,3}5.已知f (x -1)=x 2+4x -5,则f (x )的表达式是( )A .f (x )=x 2+6x B .f (x )=x 2+8x +7C .f (x )=x 2+2x -3 D .f (x )=x 2+6x -106.集合M =}|1,2nx x n Z ⎧=+∈⎨⎩,N =}1|,m 2x x m Z ⎧=+∈⎨⎩,则两集合M ,N 的关系为( )A .M ∩N =∅B .M =NC .M ⊆ND .N ⊆M7.已知121,2(x)1(x 1)1,x 2x x f f ⎧-<⎪⎪=⎨⎪-+≥⎪⎩,则f(14)+f(76)=( )A.-16B.16C.56D.-568.若函数y =ax +1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a 的值是( )A .2 B .-2 C .2或-2 D .09.已知集合A ={x ∈N |x 2+2x -3≤0},B ={C |C ⊆A },则集合B 中元素的个数为( )A .2B .3 C .4D .510.已知函数25,1(x),1x ax x f ax x ⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩,是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0) B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)11.下列函数中,不满足f (2018x )=2018f (x )的是( )A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x |C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x12.已知集合A ={x ∈N |x 2-2x -3≤0},B ={1,3},定义集合A ,B 之间的运算“*”:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中的所有元素数字之和为( )A .15B .16C .20D .21二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.下列各组函数:①f (x )=x 2-xx ,g (x )=x -1;②f (x )=xx ,g (x )=x x ;③f (x )=(x +3)2,g (x )=x +3;④f (x )=x +1,g (x )=x +x 0;⑤汽车匀速运动时,路程与时间的函数关系f (t )=80t (0≤t ≤5)与一次函数g (x )=80x (0≤x ≤5).其中表示相等函数的是________(填上所有正确的序号).14.已知f (x )=x 5+ax 3+bx -8,若f (-3)=10,则f (3)=________.15.若集合A ={(x ,y )|y =3x 2-3x +1},B ={(x ,y )|y =x },则集合A ∩B 中的元素个数为________.16.若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知全集U ={x|x -2≥0或x -1≤0},A ={x|x<1或x>3},B ={x|x≤1或x>2}.求A∩B ,A ∪B ,(∁U A)∩(∁U B),(∁U A)∪(∁U B).18.(本小题满分12分)设全集U =R ,A ={x |1≤x ≤3},B ={x |2<x <4},C ={x |a ≤x ≤a +1}.(1)分别求A ∩B ,A ∪(∁U B );(2)若B ∪C =B ,求实数a 的取值范围.19.(本小题满分12分)定义在[-2,2]上的偶函数f(x)在区间[0,2]上是减函数,若f(1-m)<f(m).求实数m 的取值范围.20.(本小题满分12分)设集合A ={0,-4},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,x ∈R }.若A ∩B =B.求实数a 的取值范围.21.(本小题满分12分)已知函数222,0(x)0,0,0x x x f x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩,是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2x +1x +1.(1)判断函数在区间[1,+∞)上的单调性,并用定义证明你的结论;(2)求该函数在区间[1,4]上的最大值与最小值.第一章集合与函数概念单元检测卷(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.下列能构成集合的是( )A.中央电视台著名节目主持人B.我市跑得快的汽车C.上海市所有的中学生︒︒︒D.sin30,tan45,cos60【答案】:C【解析】:A,B,D中研究的对象不确定,因此不能构成集合.2. 设集合M是由不小于23的数组成的集合,a=11,则下列关系中正确的是( )A.a∈M B.a∉M C.a=M D.a≠M【答案】:B【解析】:判断一个元素是否属于某个集合,关键是看这个元素是否具有这个集合中元素的特征,若具有就是,否则不是.∵11<23,∴a∉M.3.下列图形中,不能确定y是x的函数的是( )【答案】:D【解析】:任作一条垂直于x轴的直线x=a,移动直线,根据函数的定义可知此直线与函数图象至多有一个交点.结合选项可知D不满足要求,因此不表示函数关系.4..A={x∈N|1≤x≤10},B={x∈R|x2+x-6=0},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{2}B .{3}C .{-3,2}D .{-2,3}5.已知f (x -1)=x 2+4x -5,则f (x )的表达式是( )A .f (x )=x 2+6x B .f (x )=x 2+8x +7C .f (x )=x 2+2x -3 D .f (x )=x 2+6x -10【答案:】A【解析】:法一 设t =x -1,则x =t +1,∵f (x -1)=x 2+4x -5,∴f (t )=(t +1)2+4(t +1)-5=t 2+6t ,f (x )的表达式是f (x )=x 2+6x ;法二 ∵f (x -1)=x 2+4x -5=(x -1)2+6(x -1),∴f (x )=x 2+6x ;∴f (x )的表达式是f (x )=x 2+6x .故选A .6.集合M =}|1,2nx x n Z ⎧=+∈⎨⎩,N =}1|,m 2x x m Z ⎧=+∈⎨⎩,则两集合M ,N 的关系为( )A .M ∩N =∅B .M =NC .M ⊆ND .N ⊆M【答案】:D【解析】:由题意,对于集合M ,当n 为偶数时,设n =2k (k ∈Z ),则x =k +1(k ∈Z ),当n 为奇数时,设n =2k +1(k ∈Z ),则x =k +1+12(k ∈Z ),∴N ⊆M ,故选D.7.已知121,2(x)1(x 1)1,x 2x x f f ⎧-<⎪⎪=⎨⎪-+≥⎪⎩,则f(14)+f(76)=( )A.-16B.16C.56D.-56【答案】:A【解析】:f(14)=2×14-1=-12,f(76)=f(76-1)+1=f(16)+1=2×16-1+1=13,∴f(14)+f(76)=-16,故选A.8.若函数y =ax +1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a 的值是( )A .2 B .-2 C .2或-2 D .0【答案】:C【解析】:由题意a ≠0,当a >0时,有(2a +1)-(a +1)=2,解得a =2;当a <0时,有(a +1)-(2a +1)=2,解得a =-2,综上知a =±2.9.已知集合A ={x ∈N |x 2+2x -3≤0},B ={C |C ⊆A },则集合B 中元素的个数为( )A .2B .3 C .4D .5【答案】:C【解析】:A ={x ∈N|(x +3)(x -1)≤0}={x ∈N|-3≤x ≤1}={0,1},共有22=4个子集,因此集合B 中元素的个数为4,选C.10.已知函数25,1(x),1x ax x f ax x ⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩,是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0) B .(-∞,-2]C .[-3,-2] D .(-∞,0)【答案】:C【解析】:若f (x )是R 上的增函数,则应满足21201151a a a a ⎧-≥⎪⎪<⎨⎪⎪--⨯-≤⎩,解得-3≤a ≤-2.11.下列函数中,不满足f (2018x )=2018f (x )的是( )A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x |C .f (x )=x +2 D .f (x )=-2x【答案】:C【解析】: 若f (x )=|x |,则f (2018x )=|2018x |=2018|x |=2018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2018x )=2018x -|2018x |=2018(x -|x |)=2018f (x );若f (x )=x +2,则f (2018x )=2018x +2,而2018f (x )=2018x +2018×2,故f (x )=x +2不满足f (2018x )=2018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2018x )=-2×2018x =2018×(-2x )=2018f (x ).故选C.12.已知集合A ={x ∈N |x 2-2x -3≤0},B ={1,3},定义集合A ,B 之间的运算“*”:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中的所有元素数字之和为( )A .15B .16C .20D .21【答案】:D【解析】:由x 2-2x -3≤0,得(x +1)(x -3)≤0,得A ={0,1,2,3}.因为A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B }所以A *B 中的元素有:0+1=1,0+3=3,1+1=2,1+3=4,2+1=3(舍去),2+3=5,3+1=4(舍去), 3+3=6,所以A *B ={1,2,3,4,5,6},所以A *B中的所有元素数字之和为21.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.下列各组函数:①f (x )=x 2-x x ,g (x )=x -1;②f (x )=xx ,g (x )=x x ;③f (x )=(x +3)2,g (x )=x +3;④f (x )=x +1,g (x )=x +x 0;⑤汽车匀速运动时,路程与时间的函数关系f (t )=80t (0≤t ≤5)与一次函数g (x )=80x (0≤x ≤5).其中表示相等函数的是________(填上所有正确的序号).【答案】:⑤【解析】: ①f (x )与g (x )的定义域不同,不是同一函数;②f (x )与g (x )的解析式不同,不是同一函数;③f (x )=|x +3|,与g (x )的解析式不同,不是同一函数;④f (x )与g (x )的定义域不同,不是同一函数;⑤f (x )与g (x )的定义域、值域、对应关系皆相同,故是同一函数.14.已知f (x )=x 5+ax 3+bx -8,若f (-3)=10,则f (3)=________.【答案】:-26【解析】:法一 由f (x )=x 5+ax 3+bx -8,得f (x )+8=x 5+ax 3+bx .令G (x )=x 5+ax 3+bx =f (x )+8,∵G (-x )=(-x )5+a (-x )3+b (-x )=-(x 5+ax 3+bx )=-G (x ),∴G (x )是奇函数,∴G (-3)=-G (3),即f (-3)+8=-f (3)-8.又f (-3)=10,∴f (3)=-f (-3)-16=-10-16=-26.法二 由已知条件,得5353(3)(3)(3)(3)8,(3)3338f a b f a b ⎧-=-+-+--⎨=+⋅+⋅-⎩①②①+②得f (3)+f (-3)=-16,又f (-3)=10,∴f (3)=-26.15.若集合A ={(x ,y )|y =3x 2-3x +1},B ={(x ,y )|y =x },则集合A ∩B 中的元素个数为________.【答案】:2【解析】:法一:由集合的意义可知,A ∩B 表示曲线y =3x 2-3x +1与直线y =x 的交点构成的集合.联立得方程组2331y x x y x ⎧=-+⎨=⎩,解得1313x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,或11x y =⎧⎨=⎩故A ∩B =()11,,1,133⎧⎫⎛⎫⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭,所以A ∩B 中含有2个元素.法二:由集合的意义可知,A ∩B 表示曲线y =3x 2-3x +1与直线y =x 的交点构成的集合.因为3x 2-3x +1=x 即3x 2-4x +1=0的判别式Δ>0,所以该方程有两个不相等的实根,所以A ∩B 中含有2个元素.16.若函数f (x )=ax 2+abx +b 的定义域为{x |1≤x ≤2},则a +b 的值为________.【答案】:-92【解析】:因为函数f (x )的定义域是不等式ax 2+abx +b ≥0的解集所以不等式ax 2+abx +b ≥0的解集为{x |1≤x ≤2},所以01212a b b a ⎧⎪<⎪+=-⎨⎪⎪⨯=⎩,解得323a b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩所以a +b =-32-3=-92.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知全集U ={x|x -2≥0或x -1≤0},A ={x|x<1或x>3},B ={x|x≤1或x>2}.求A∩B ,A ∪B ,(∁U A)∩(∁U B),(∁U A)∪(∁U B).解:全集U ={x|x≥2或x≤1},∴A∩B =A ={x|x<1或x>3};A ∪B =B ={x|x≤1或x>2};(∁U A)∩(∁U B)=∁U (A ∪B)={2};(∁U A)∪(∁U B)=∁U (A∩B)={x|2≤x≤3或x =1}.18.(本小题满分12分)设全集U =R ,A ={x |1≤x ≤3},B ={x |2<x <4},C ={x |a ≤x ≤a +1}.(1)分别求A ∩B ,A ∪(∁U B );(2)若B ∪C =B ,求实数a 的取值范围.解:(1)由题意知,A ∩B ={x |1≤x ≤3}∩{x |2<x <4}={x |2<x ≤3}.易知∁U B ={x |x ≤2或x ≥4},所以A ∪(∁U B )={x |1≤x ≤3}∪{x |x ≤2或x ≥4}={x |x ≤3或x ≥4}.(2)由B ∪C =B ,可知C ⊆B ,易知2<a <a +1<4,解得2<a <3.故实数a 的取值范围是(2,3).19.(本小题满分12分)定义在[-2,2]上的偶函数f(x)在区间[0,2]上是减函数,若f(1-m)<f(m).求实数m 的取值范围.解:∵f(x)为偶函数,∴f(1-m)<f(m)可化为f(|1-m|)<f(|m|),又f(x)在[0,2]上是减函数,∴|1-m|>|m|,两边平方,得m<12,又f(x)定义域为[-2,2],∴{-2≤1-m ≤2,-2≤m ≤2,,解之得-1≤m≤2,综上得m ∈[-1,12).20.(本小题满分12分)设集合A ={0,-4},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,x ∈R }.若A ∩B =B.求实数a 的取值范围.解:因为A ∩B =B ,所以B ⊆A ,因为A ={0,-4},所以B ⊆A 分以下三种情况:①当B =A 时,B ={0,-4},由此可知,0和-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两个根,由根与系数的关系,得2224(1)4(1)02(1)410a a a a ⎧∆=+-->⎪-+=-⎨⎪-=⎩解得a =1;②当B ≠∅且B A ≠⊂时,B ={0}或B ={-4},且Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,解得a =-1,此时B ={0}满足题意;③当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,解得a <-1.综上所述,所求实数a 的取值范围是(-∞,-1]∪{1}.21.(本小题满分12分)已知函数222,0(x)0,0,0x x x f x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩,是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,所以2121a a ->-⎧⎨-≤⎩,解得:1<a ≤3故实数a 的取值范围是(1,3].22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2x +1x +1.(1)判断函数在区间[1,+∞)上的单调性,并用定义证明你的结论;(2)求该函数在区间[1,4]上的最大值与最小值.解:(1)f(x)在[1,+∞)上是增函数.证明如下:任取x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1<x 2,f(x 1)-f(x 2)=2x 1+1x 1+1-2x 2+1x 2+1=x 1-x 2(x 1+1)(x 2+1).∵x 1-x 2<0,(x 1+1)(x 2+1)>0,∴f(x 1)<f(x 2).∴函数f(x)在[1,+∞)上是增函数. (2)由(1)知函数f(x)在[1,4]上是增函数,∴最大值为f(4)=2×4+14+1=95,最小值为f(1)=2×1+11+1=32.高中11。
人教版高一数学必修1第一章集合与函数概念单元测试及答案解析

高一数学必修一单元测试一、 选择题1.会合 { a,b} 的子集有 ()A .2 个B .3 个C .4 个D .5 个2.设会合 Ax | 4 x 3 , Bx | x2 ,则AI B( )A . ( 4,3)B . ( 4,2]C . ( ,2]D . ( ,3)3.已知 f x 1 x 2 4 x 5 ,则 f x 的表达式是( )A . x 2 6xB . x 2 8x 7C . x 2 2x 3D . x 2 6x 104.以下对应关系:( )① A {1,4,9}, B { 3, 2, 1,1,2,3}, f : xx 的平方根② A R, B R, f : x x 的倒数 ③ A R, B R, f : x x 2 2④ A1,0,1 , B1,0,1 , f : A 中的数平方此中是 A 到 B 的映照的是A .①③B .②④C .③④D .②③5.以下四个函数:① y1x ( x 0)3 x ;② y;③ y x 2 2x 10 ;④ y1. 21 x( x 0)x此中值域为 R 的函数有 ()A .1 个B .2 个C .3 个D .4 个6.已知函数 yx 2 1 (x 0) ,使函数值为 5 的 x 的值是()2 x(x0)A .-2B .2或52C . 2 或-2D .2 或-2 或 527.以下函数中,定义域为 [0,∞)的函数是()A . y xB . y 2x 2C . y 3x 1D . y (x 1)2 8.若 x, yR ,且 f ( x y) f ( x) f ( y) ,则函数 f ( x)()A . f ( 0) 0 且 f (x) 为奇函数B . f ( 0) 0且 f (x) 为偶函数C.f ( x)为增函数且为奇函数D.f (x)为增函数且为偶函数9.以下图象中表示函数图象的是()yy y y0 0 0x 0x x x(A)(B)(C )(D)10.若H nx R, n N *,规定:H x x( x 1)(x 2) (x n 1) ,比如:()4 4( 4) ( 3) ( 2) ( 1) 24 ,则 f ( x) x H 5x 2的奇偶性为A.是奇函数不是偶函数B.是偶函数不是奇函数C.既是奇函数又是偶函数D.既不是奇函数又不是偶函数二、填空题11.若A0,1,2,3 , B x | x 3a, a A ,则 A I B.12 .已知会合M={( x , y)|x + y=2} , N={( x , y)|x - y=4} ,那么会合M ∩N =.13.函数f x x 1, x 1,则 f f 4 .x 3, x 1,14.某班 50 名学生参加跳远、铅球两项测试,成绩及格人数分别为40 人和 31 人,两项测试均不及格的人数是 4 人,两项测试都及格的有人.15 .已知函数f(x)满足f(xy)=f(x)+f(y),且f(2)=p,f(3)=q,那么f(36)=.三、解答题16.已知会合 A= x1 x 7,B={x|2<x<10} ,C={x|x< a} ,全集为实数集R.(Ⅰ)求 A ∪B,(C R A)∩B;(Ⅱ)假如 A∩C≠φ,求 a 的取值范围.17.会合 A={ x|x2-ax+a2-19=0},B={ x|x2-5x+6=0},C={ x|x2+2x-8=0}.(Ⅰ)若 A=B,求 a 的值;(Ⅱ)若A∩B,A∩C=,求a的值.18.已知方程x2px q 0 的两个不相等实根为,.会合A{ , } ,B{2 ,4,5,6} ,C{1 ,2,3,4} ,A ∩C=A ,A∩B=,求p, q的值?19.已知函数 f ( x) 2x21.(Ⅰ)用定义证明 f ( x) 是偶函数;(Ⅱ)用定义证明 f (x) 在 ( ,0] 上是减函数;(Ⅲ)作出函数 f (x) 的图像,并写出函数 f ( x) 当 x [ 1,2] 时的最大值与最小值.yo x20.设函数f (x)ax2bx 1(a0 、b R ),若f ( 1)0,且对随意实数 x(x R )不等式 f ( x)0 恒建立.(Ⅰ)务实数 a 、b的值;(Ⅱ )当x[ -2, 2]时,g(x) f (x) kx 是单一函数,务实数k 的取值范围.高一数学必修一单元测试题(一)参照答案一、选择题CBACB AAACB二、填空题11.0,312. {(3 ,- 1)}13. 014. 2515. 2( p q)三、解答题16.解:(Ⅰ) A∪B={x|1 ≤x<10}(C R A)∩B={x|x<1 或 x≥7} ∩{x|2<x<10}={x|7 ≤x<10}(Ⅱ)当 a>1 时知足 A∩C≠φ17.解:由已知,得 B={ 2,3},C={ 2,- 4}( Ⅰ )∵A=B 于是 2,3 是一元二次方程x2-ax+a2-19=0 的两个根,由韦达定理知:2 3 a解之得 a=5.2 3 a219(Ⅱ)由 A∩B A∩B,又A∩C=,得 3∈A,2 A,- 4 A,由 3∈A,得 32-3a+a2-19=0,解得 a=5 或 a=-2当 a=5 时, A={ x|x2-5x+6=0}={ 2,3},与 2 A 矛盾;当a=-2 时, A={x|x2+2x-15=0}={ 3,- 5},切合题意 .∴a=- 2.5又A { , },则C , C .而A ∩B = ,故 B ,B明显即属于 C 又不属于 B 的元素只有 1 和 3.不仿设 =1, =3. 关于方程 x 2px q 0 的两根 ,应用韦达定理可得 p4, q 3 .19.(Ⅰ)证明: 函数 f ( x) 的定义域为 R ,关于随意的 xR ,都有f ( x) 2( x)2 1 2x 2 1 f ( x) ,∴ f ( x) 是偶函数. (Ⅱ)证明: 在区间 ( ,0] 上任取 x , x x x12,且 12,则有f ( x 1 ) f ( x 2 ) (2 x 12 1) (2 x 2 2 1) 2( x 12 x 22 ) 2( x 1 x 2 ) ( x 1 x 2 ) , ∵ x 1, x 2 ( ,0] , x 1 x 2 ,∴ x 1 x 2 x 1 x 2 0, 即 ( x 1 x 2 ) ( x 1 x 2 ) 0∴ f ( x 1 ) f ( x 2 ) 0 ,即 f ( x) 在 ( ,0] 上是减函数.(Ⅲ)解: 最大值为 f (2)7 ,最小值为 f (0)1 .20.解:(Ⅰ) ∵ f ( 1) 0 ∴ a b 1 0∵随意实数 x 均有 f (x)a 00 建立∴b 2 4a 0解得: a 1 , b 2 (Ⅱ)由( 1)知 f (x) x 2 2x 1∴ g(x)f (x) kx x 2(2 k )x1 的对称轴为 x k 2∵当 x [ -2,2]时, g( x) 是单一函数2∴ k 22 或 k 2 2 22∴实数 k 的取值范围是 (, 2] [6,) .21.解: ( Ⅰ) 令 m n 1 得 f (1)f (1) f (1)因此 f (1) 0f (1) f (21) f (2)f ( 1) 1 f ( 1)1 ) 222因此 f ( 12( Ⅱ) 证明:任取 0x 1 x 2 ,则x 21x 1由于当 x 1时, f (x)0 ,因此 f (x 2)x 1因此 ( x 2 )( x2)( x 1 )( x2 )( x 1 )ffx1x 1ff x 1f因此 f (x) 在 0, 上是减函数.高一数学必修一单元测试题(二)一、选择题 (每题 3 分,共 36 分)1.设会合 A {1,3}, 会合 B {1,2,4,5} ,则会合A B () A .{1 ,3,1,2,4,5} B .{1} C .{1,2,3,4,5}D . {2,3,4,5}2.设会合 A { x |1 x 2}, B { x | x a}. 若 AB, 则 a 的范围是 () A . a 2B . a 1C . a 1D . a 23.与 y | x | 为同一函数的是()。
高中数学必修一第一章《集合与函数概念》单元测试题(含答案)

高中数学必修一第一章单元测试题《集合与函数概念》(120分钟150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.集合A={0,1,2},B={x|-1<x<2},则A∩B=( )A.{0}B.{1}C.{0,1}D.{0,1,2}2.设集合M={2,0,x},集合N={0,1},若N⊆M,则x的值为( )A.2B.0C.1D.不确定3.在下列由M到N的对应中构成映射的是( )4.已知函数f(x)=ax3+bx(a≠0),满足f(-3)=3,则f(3)= ( )A.2B.-2C.-3D.3【补偿训练】已知y=f(x)是偶函数,且f(4)=5,那么f(4)+f(-4)的值为( )A.5B.10C.8D.不确定5.已知一次函数y=kx+b为减函数,且kb<0,则在直角坐标系内它的大致图象是( )6.若f(x)=则f的值为( )A.-B.C.D.7.若f(g(x))=6x+3,且g(x)=2x+1,则f(x)= ( )A.3B.3xC.6x+3D.6x+18.下列四个图形中,不是以x为自变量的函数的图象是( )9.已知集合A={x|x2+x+1=0},若A∩R=∅,则实数m的取值范围是( )A.m<4B.m>4C.0<m<4D.0≤m<410.函数f(x)=|x|和g(x)=x(2-x)的单调递增区间分别是( )A.(-∞,0]和(-∞,1]B.(-∞,0]和[1,+∞)C.[0,+∞)和(-∞,1]D.[0,+∞)和[1,+∞)11.对于任意两个正整数m,n,定义某种运算“※”如下:当m,n都为正偶数或正奇数时,m※n=m+n;当m,n中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m※n=mn.则在此定义下,集合M={(a,b)|a ※b=12,a∈N*,b∈N*}中的元素个数是( )A.10个B.15个C.16个D.18个12.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则使<0的x的取值范围为( )A.(-1,0)∪(1,+∞)B.(-∞,-1)∪(0,1)C.(-∞,-1)∪(1,+∞)D.(-1,0)∪(0,1)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知集合A={x|1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B=A,则实数a的取值范围是.14.已知a是实数,若集合{x|ax=1}是任何集合的子集,则a的值是.15.已知f(x)为偶函数,则f(x)=x1,1x0, ______,0x 1.+-⎧⎨⎩≤≤≤≤16.定义在R上的奇函数f(x)为减函数,若a+b≤0,给出下列不等式:①f(a)f(b)≤0;②f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b);③f(b)f(-b)≤0;④f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).其中正确的是.(把你认为正确的不等式的序号全写上).三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)设全集为R,集合A={x|3≤x<6},B={x|2<x<9}.(1)分别求A∩B,(B)∪A.R(2)已知C={x|a<x<a+1},若C⊆B,求实数a取值构成的集合.18.(12分)已知函数f(x)=.(1)判断点(3,14)是否在f(x)的图象上.(2)当x=4时,求f(x)的值.(3)当f(x)=2时,求x的值.19.(12分)若函数f(x)=x2+4x+a的定义域和值域均为[-2,b](b>-2),求实数a,b的值.20.(12分)已知函数f(x)=ax+b,且f(1)=2,f(2)=-1.(1)求f(m+1)的值.(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明.21.(12分)(2015·葫芦岛高一检测)已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(1)=-2.(1)判断f(x)的奇偶性.(2)求证:f(x)为R上的减函数.(3)求f(x)在区间[-3,3]上的值域.22.(12分)定义在(-1,1)上的函数f(x)满足:①对任意x,y∈(-1,1),都有f(x)+f(y)=f;②f(x)在(-1,1)上是单调递减函数,f=-1.(1)求f(0)的值.(2)求证:f(x)为奇函数.(3)解不等式f(2x-1)<1.高中数学必修一第一章单元测试题《集合与函数概念》参考答案(120分钟150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.集合A={0,1,2},B={x|-1<x<2},则A∩B=( )A.{0}B.{1}C.{0,1}D.{0,1,2}【解析】选C.因为A={0,1,2},B={x|-1<x<2},所以A∩B={0,1}.2.(2015·天津高一检测)设集合M={2,0,x},集合N={0,1},若N⊆M,则x的值为( ) A.2 B.0C.1D.不确定【解析】选C.因为N⊆M,所以集合N中元素均在集合M中,所以x=1.3.在下列由M到N的对应中构成映射的是( )【解析】选C.选项A中,集合M中的数3在集合N中没有数与之对应,不满足映射的定义;选项B中,集合M中的数3在集合N中有两个数a,b与之对应;选项D中,集合M中的数a在集合N中有两个数1,3与之对应,不满足映射的定义.4.已知函数f(x)=ax3+bx(a≠0),满足f(-3)=3,则f(3)= ( )A.2B.-2C.-3D.3【解析】选 C.方法一:f(-3)=a(-3)3+b(-3)=-33a-3b=-(33a+3b)=3,所以33a+3b=-3.f(3)=33a+3b=-3.方法二:显然函数f(x)=ax3+bx为奇函数,故f(3)=-f(-3)=-3.【补偿训练】已知y=f(x)是偶函数,且f(4)=5,那么f(4)+f(-4)的值为( )A.5B.10C.8D.不确定【解析】选B.因为f(x)是偶函数,所以f(-4)=f(4)=5,所以f(4)+f(-4)=10.5.已知一次函数y=kx+b为减函数,且kb<0,则在直角坐标系内它的大致图象是( )【解析】选A.选项A图象为减函数,k<0,且在y轴上的截距为正,故b>0,满足条件,而B,C,D 均不满足条件.6.若f(x)=则f的值为( )A.-B.C.D.【解析】选C.因为<1,所以应代入f(x)=1-x2,即f=1-=.7.若f(g(x))=6x+3,且g(x)=2x+1,则f(x)= ( )A.3B.3xC.6x+3D.6x+1【解析】选B.由f(g(x))=f(2x+1)=6x+3=3(2x+1),知f(x)=3x.8.(2015·西城区高一检测)下列四个图形中,不是以x为自变量的函数的图象是( )【解析】选C.由函数定义知,定义域内的每一个x都有唯一函数值与之对应,A,B,D选项中的图象都符合;C项中对于大于零的x而言,有两个不同的值与之对应,不符合函数定义.9.已知集合A={x|x2+x+1=0},若A∩R=∅,则实数m的取值范围是( )A.m<4B.m>4C.0<m<4D.0≤m<4【解析】选D.因为A∩R=∅,所以A=∅,即方程x2+x+1=0无解,所以Δ=()2-4<0,所以m<4.又因为m≥0,所以0≤m<4.10.(2015·赣州高一检测)函数f(x)=|x|和g(x)=x(2-x)的单调递增区间分别是( ) A.(-∞,0]和(-∞,1] B.(-∞,0]和[1,+∞)C.[0,+∞)和(-∞,1]D.[0,+∞)和[1,+∞)【解析】选C.函数f(x)=|x|的单调递增区间为[0,+∞),函数g(x)=x(2-x)=-(x-1)2+1的单调递增区间为(-∞,1].11.对于任意两个正整数m,n,定义某种运算“※”如下:当m,n都为正偶数或正奇数时,m※n=m+n;当m,n中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m※n=mn.则在此定义下,集合M={(a,b)|a ※b=12,a∈N*,b∈N*}中的元素个数是( )A.10个B.15个C.16个D.18个【解析】选B.若a,b同奇偶,有12=1+11=2+10=3+9=4+8=5+7=6+6,前面的每种可以交换位置,最后一种只有1个点(6,6),这时有2×5+1=11;若a,b一奇一偶,有12=1×12=3×4,每种可以交换位置,这时有2×2=4,所以共有11+4=15个.12.(2015·西安高一检测)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则使<0的x的取值范围为( )A.(-1,0)∪(1,+∞)B.(-∞,-1)∪(0,1)C.(-∞,-1)∪(1,+∞)D.(-1,0)∪(0,1)【解析】选D.由f(x)为奇函数,可知=<0.而f(1)=0,则f(-1)=-f(1)=0.又f(x)在(0,+∞)上为增函数,所以当0<x<1时,f(x)<0=f(1),此时<0;又因为f(x)为奇函数,所以f(x)在(-∞,0)上为增函数,所以当-1<x<0时,f(x)>0=f(-1),此时<0,即所求x的取值范围为(-1,0)∪(0,1).二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.(2015·开封高一检测)已知集合A={x|1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B=A,则实数a的取值范围是.【解析】因为A∩B=A,所以A B,所以a≥2.答案:a≥214.已知a是实数,若集合{x|ax=1}是任何集合的子集,则a的值是.【解析】若集合{x|ax=1}是任何集合的子集,则它是空集,即方程ax=1无解,所以a=0.答案:015.已知f(x)为偶函数,则f(x)=x1,1x0, ______,0x 1.+-⎧⎨⎩≤≤≤≤【解析】当x∈[0,1]时,-x∈[-1,0],f(-x)=-x+1,又因为f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x)=1-x.答案:1-x16.定义在R上的奇函数f(x)为减函数,若a+b≤0,给出下列不等式:①f(a)f(b)≤0;②f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b);③f(b)f(-b)≤0;④f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).其中正确的是.(把你认为正确的不等式的序号全写上).【解析】若a+b≤0,则a≤-b,b≤-a,又因为f(x)为R上递减的奇函数,所以f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a),所以f(a)+f(b)≥f(-a)+ f(-b),④正确;又因为f(-b)=-f(b),所以f(b)f(-b)=-f(b)f(b)≤0,③正确.其余错误.答案:③④三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)设全集为R,集合A={x|3≤x<6},B={x|2<x<9}.B)∪A.(1)分别求A∩B,(R(2)已知C={x|a<x<a+1},若C⊆B,求实数a取值构成的集合.【解析】(1)A∩B={x|3≤x<6}.因为B={x|x≤2或x≥9},RB)∪A={x|x≤2或3≤x<6或x≥9}.所以(R(2)因为C⊆B,如图所示:所以解得2≤a≤8,所以所求集合为{a|2≤a≤8}.18.(12分)已知函数f(x)=.(1)判断点(3,14)是否在f(x)的图象上.(2)当x=4时,求f(x)的值.(3)当f(x)=2时,求x的值.【解析】(1)因为f(x)=,所以f(3)==-,所以点(3,14)不在f(x)的图象上.(2)f(4)==-3.(3)令=2,即x+2=2x-12,解得x=14.19.(12分)若函数f(x)=x2+4x+a的定义域和值域均为[-2,b](b>-2),求实数a,b的值.【解析】因为函数f(x)的对称轴方程为x=-2,所以函数f(x)在定义域[-2,b](b>-2)上单调递增,所以函数f(x)的最小值为f(-2)=a-4=-2,所以a=2.函数f(x)的最大值为f(b)=b2+4b+2=b.所以b2+3b+2=0,解得b=-1或b=-2(舍去),所以b=-1.20.(12分)(2015·烟台高一检测)已知函数f(x)=ax+b,且f(1)=2,f(2)=-1.(1)求f(m+1)的值.(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明.【解析】(1)由f(1)=2,f(2)=-1,得a+b=2,2a+b=-1,即a=-3,b=5,故f(x)=-3x+5,f(m+1)=-3(m+1)+5=-3m+2.(2)函数f(x)在R上单调递减,证明如下:任取x1<x2(x1,x2∈R),则f(x2)-f(x1)=(-3x2+5)-(-3x1+5)=3x1-3x2=3(x1-x2),因为x1<x2,所以f(x2)-f(x1)<0,即f(x2)<f(x1),所以函数f(x)在R上单调递减.【拓展延伸】定义法证明函数单调性时常用变形技巧(1)因式分解:当原函数是多项式函数时,作差后的变形通常进行因式分解.(2)通分:当原函数是分式函数时,作差后往往进行通分,然后对分子进行因式分解.(3)配方:当原函数是二次函数时,作差后可考虑配方,便于判断符号.21.(12分)(2015·葫芦岛高一检测)已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(1)=-2.(1)判断f(x)的奇偶性.(2)求证:f(x)为R上的减函数.(3)求f(x)在区间[-3,3]上的值域.【解析】(1)取x=y=0,则f(0+0)=2f(0),所以f(0)=0.取y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x),所以f(-x)=-f(x)对任意x∈R恒成立,所以f(x)为奇函数.(2)任取x1,x2∈(-∞,+∞),且x1<x2,则x2-x1>0,f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1)<0,所以f(x2)<-f(-x1),又f(x)为奇函数,所以f(x1)>f(x2),所以f(x)是R上的减函数.(3)由(2)知f(x)在R上为减函数,所以对任意x∈[-3,3],恒有f(3)≤f(x)≤f(-3),因为f(3)=f(2)+f(1)=f(1)+f(1)+f(1)=-2×3=-6,所以f(-3)=-f(3)=6,所以f(x)在[-3,3]上的值域为[-6,6].22.(12分)定义在(-1,1)上的函数f(x)满足:①对任意x,y∈(-1,1),都有f(x)+f(y)=f;②f(x)在(-1,1)上是单调递减函数,f=-1.(1)求f(0)的值.(2)求证:f(x)为奇函数.(3)解不等式f(2x-1)<1.【解题指南】(1)结合已知等式利用赋值法求解.(2)利用赋值法并结合奇偶性定义判断.(3)结合(2)的结论及已知条件得f=1,再利用奇偶性和单调性脱去符号“f”,转化为一次不等式求解.【解析】(1)令x=y=0,得2f(0)=f(0),所以f(0)=0.(2)令y=-x,得f(x)+f(-x)=f(0)=0,即f(x)=-f(-x),所以f(x)为奇函数.(3)因为f=-1,f(x)为奇函数,所以f=1,所以不等式f(2x-1)<1等价于f(2x-1)<f,又因为f(x)在(-1,1)上是减函数,所以2x-1>-,-1<2x-1<1,解得<x<1.所以不等式的解集为.【误区警示】解答本题(3)时易忽视函数定义域而得出解集为的错误.。
高中数学必修一集合与函数的概念知识点+练习题含答案解析(非常详细)

第一部分集合与函数的概念知识点整理第一章集合与函数概念一:集合的含义与表示1、集合的含义:集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个整体。
把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合,简称为集。
2、集合的中元素的三个特性:(1)元素的确定性:集合确定,则一元素是否属于这个集合是确定的:属于或不属于。
(2)元素的互异性:一个给定集合中的元素是唯一的,不可重复的。
(3)元素的无序性:集合中元素的位置是可以改变的,并且改变位置不影响集合3、集合的表示:{…}(1)用大写字母表示集合:A={我校的篮球队员},B={1,2,3,4,5} (2)集合的表示方法:列举法与描述法。
a、列举法:将集合中的元素一一列举出来 {a,b,c……}b、描述法:①区间法:将集合中元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合。
{x R| x-3>2} ,{x| x-3>2}②语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}③Venn图:画出一条封闭的曲线,曲线里面表示集合。
4、集合的分类:(1)有限集:含有有限个元素的集合(2)无限集:含有无限个元素的集合(3)空集:不含任何元素的集合5、元素与集合的关系:(1)元素在集合里,则元素属于集合,即:a∈A(2)元素不在集合里,则元素不属于集合,即:a¢A注意:常用数集及其记法:非负整数集(即自然数集)记作:N正整数集 N*或 N+整数集Z有理数集Q实数集R6、集合间的基本关系(1).“包含”关系(1)—子集定义:如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A是集合B的子集。
记作:BA⊆(或B⊇A)注意:BA⊆有两种可能(1)A是B的一部分;(2)A与B是同一集合。
反之: 集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,记作A⊆/ B或B⊇/A(2).“包含”关系(2)—真子集如果集合BA⊆,但存在元素x∈B且x¢A,则集合A是集合B的真子集如果A⊆B,且A≠B那就说集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A)读作A真含与B(3).“相等”关系:A=B“元素相同则两集合相等”如果A⊆B 同时 B⊆A 那么A=B(4). 不含任何元素的集合叫做空集,记为Φ规定: 空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集。
高一数学必修1《集合与函数概念》测试卷(含答案)
高一数学必修1《集合与函数概念》测试卷(含答案)第一章(一)《集合与函数概念》测试卷考试时间:120分钟满分:150分一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.下列叙述正确的是()A.函数的值域就是其定义中的数集BB.函数y=f(x)的图像与直线x=m至少有一个交点C.函数是一种特殊的映射D.映射是一种特殊的函数2.如果A={x|x>-1},则下列结论正确的是()A.XXXB.{}⊆AC.{}∈AD.∅∈A3.设f(x)=(2a-1)x+b在R上是减函数,则有()A.a≥1/2B.a≤1/2C.a>1/2D.a<1/24.定义在R上的偶函数f(x),对任意x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),有|x1-x2|<π/2,则有()A.f(3)<f(-2)<f(1)B.f(1)<f(-2)<f(3)C.f(-2)<f(1)<f(3)D.f(3)<f(1)<f(-2)5.若奇函数f(x)在区间[1,3]上为增函数,且有最小值,则它在区间[-3,-1]上()A.是减函数,有最小值0B.是增函数,有最小值0C.是减函数,有最大值0D.是增函数,有最大值06.设f:x→x是集合A到集合B的映射,若A={-2,0,2},则AB等于()A.{}B.{2}C.{0,2}D.{-2,0}7.定义两种运算:a⊕b=ab,a⊗b=a²+b²,则函数f(x⊗3-3)为()A.奇函数B.偶函数C.既不是奇函数又不是偶函数D.既是奇函数又是偶函数8.若函数f(x)是定义域在R上的偶函数,在(-∞,0)上是减函数,且f(-2)=1/4,则使f(x)<1/4的x的取值范围为()A.(-2,2)B.(-2,0)∪(0,2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-∞,-2]∪[2,+∞)9.函数f(x)=x+(x|x|)的图像是()10.设f(x)是定义域在R上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当|x|<1时,f(x)=x,则f(7.5)的值为()A.-0.5B.0.5C.-5.5D.7.511.已知f(-2x+1)=x²+1,且-1/2≤x≤1/2,则f(x)的值域为()A.[1,5/4]B.[1/4,5/4]C.[0,5/4]D.[1/4,2]12.设f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)在[-2,2]上单调递增,则f(x)在(-∞,-2)∪(2,+∞)上()A.单调递减B.单调不增也不减C.单调递增D.无法确定第一章(一)《集合与函数概念》测试卷考试时间:120分钟满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.下列叙述正确的是()A。
人教版高一数学必修一第一章单元检测试题及答案
高一数学第一章集合与函数概念单元检测试题一、选择题:共12题每题5分共60分1.已知函数的图象如下图所示,则函数的图象为2.下列各组函数为相等函数的是A. B.C. D.==3.函数的定义域为若对于任意的当时,都有则称函数在上为非减函数.设函数的上为非减函数,且满足以下三个条件:①②③=则等于A. B. C. D.4.设函数,则的最小值为A. B. C. D.5.函数f(x)=x2-4x+6(x∈[1,5))的值域是A.(3,11]B.[2,11)C.[3,11)D.(2,11]6.若函数在区间上单调,则实数的取值范围为A. B.C. D.7.定义运算:a*b=,如1*2=1,则函数f(x)=2x*2-x的值域为A.RB.(0,+∞)C.(0,1]D.[1,+∞)8.已知集合E={x|2-x≥0},若F⊆E,则集合F可以是A.{x|x<1}B.{x|x>2}C.{x|x>3}D.{x|1<x<3}9.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<f()的x的取值范围是() A.(,) B.[,) C.(,) D.[,)10.某部队练习发射炮弹,炮弹的高度与时间(秒)的函数关系式是,则炮弹在发射几秒后最高呢?A. B. C. D.11.已知,且,则等于A. B. C. D.12.已知集合和集合,则两个集合间的关系是A. B. C. D.M,P互不包含试卷第2页,总4页二、填空题:共4题每题5分共20分13.已知函数f(x)=a﹣x2(1≤x≤2)与的图象上存在关于轴对称的点,则实数的取值范围是A. C.14.设集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2}.给出下列四个图,其中能构成从集合M到集合N 的函数关系的是.15.给出下列二次函数,将其图象画在同一平面直角坐标系中,则图象的开口按从小到大的顺序排列为.(1)f(x)=-x2;(2)f(x)=(x+5)2;(3)f(x)=x2-6;(4)f(x)=-5(x-8)2+9.16.若函数的图像关于y轴对称,则的单调减区间为 .三、解答题:共6题共70分17.(本题10分)如果对函数f(x)定义域内任意的x1,x2都有|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|成立,就称函数f(x)是定义域上的“平缓函数”.(1)判断函数f(x)=x2-x,x∈[0,1]是否为“平缓函数”;(2)若函数f(x)是闭区间[0,1]上的“平缓函数”,且f(0)=f(1),证明:对任意的x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤成立.(注:可参考绝对值的基本性质①|ab|≤|a||b|,②|a+b|≤|a|+|b|)18.(本题12分)记函数的定义域为集合,集合.(1)求和;(2) 若,求实数的取值范围.19.(本题12分)设全集U={x|0<x<9,且x∈Z},集合S={1,3,5},T={3,6},求:(1)S∩T;(2).20.(本题12分)已知函数f(x)=.(1)用定义证明f(x)在区间[1,+∞)上是增函数;(2)求该函数在区间[2,4]上的最大值与最小值.21.(本题12分)定义在非零实数集上的函数对任意非零实数满足:,且当时.(Ⅰ)求及的值;(Ⅱ)求证:是偶函数;(Ⅲ)解不等式:.22.(本题12分)(1)证明:函数f(x )=在(-∞,0)上是减函数;(2)证明:函数f(x)=x3+x在R上是增函数.试卷第4页,总4页参考答案1.B【解析】本试题主要考查函数的图象.根据题意,由于函数图象可知,函数在y 轴右侧图象在x 轴上方,在y轴左侧的图象在x轴的下方,而函数在x>0时图象保持不变,因此排除C,D,对于选项A,由于在时偶函数,故在y轴左侧的图象与y轴右侧的图象关于y轴对称,故选B.【备注】无2.C【解析】本题主要考查相等函数、函数的定义域、值域与对应关系.A.因为这两个函数的值域不同,所以这两个函数不是相等函数;B.这两个函数的定义域不同,所以这两个函数不是相等函数;C.这两个函数的定义域、值域与对应关系均相同,所以这两个函数为相等函数;D.这两个函数的定义域不同,所以这两个函数不是相等函数.【备注】无3.D【解析】本题主要考查新定义问题、函数的性质及其综合应用.由题意,令x=0,由=可得由可得令则=同理=====令则==同理====. 非减函数的性质:当时,都有.因为所以所以=.【备注】无4.A【解析】本题主要考查分段函数的最值问题.由题意,函数的图象如图所示:红色图象即为所求解的函数的图象,可知最小值为0.【备注】无5.B【解析】f(x)=x2-4x+6=(x-2)2+2.∵f(x)图象的对称轴是直线x=2,∴f(x)在[1,2]上单调递减,在(2,5)上单调递增,∴f(x)的值域是[2,11).故选B.【备注】无6.C【解析】本题主要考查二次函数.依题意,函数在区间上单调,则函数的对称轴或,得或,故选C.【备注】无7.C【解析】本题主要考查在新型定义的前提下函数值域的求解.根据题目定义知f(x)=2x*2-x=,结合图象知其值域为(0,1].故选C.【备注】无8.A【解析】由题意知E={x|2-x≥0}={x|x≤2},F⊆E,观察选项知应选A.【备注】无9.A【解析】偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,所以函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递减.由于f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),则f(-)= f().由f(2x-1)<f()得①或②,解①得≤x<,解②得<x<.综上可得<x<,故x的取值范围是(,).【备注】无10.C【解析】本题主要考查二次函数.依题意,根据二次函数得性质,函数的开口向下,对称轴为,故炮弹在发射后最高,故选C.【备注】无11.B【解析】本题主要考查函数的解析式与求值.因为,设,则,所以,因为,所以,解得,故选B.【备注】无12.D【解析】无【备注】无13.D【解析】本题主要考查二次函数的图像与性质,考查了逻辑推理能力与计算能力.因为函数f(x)=a ﹣x2(1≤x ≤2)与的图象上存在关于轴对称的点,所以函数f(x)=a﹣x2(1≤x≤2)与的图象上存在交点,所以有解,令,则,求解可得,故答案为D.【备注】无14.④【解析】图①中函数的定义域是[0,1];图②中函数的定义域是[-1,2];图③中对任意的x∈(0,2],其对应的y值不唯一.故①②③均不能构成从集合M到集合N 的函数,图④满足题意.【备注】无15.(4)(3)(2)(1)【解析】因为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象在同一平面直角坐标系中|a|越小,图象开口越大,又|-|<||<||<|-5|,所以图象开口按从小到大的顺序排列为(4)(3)(2)(1).【备注】无16.【解析】本题考查函数的图象. 若函数的图像关于y轴对称,则a=0,,所以f(x)的单调减区间为.【备注】无17.(1)对任意的x1,x2∈[0,1],有-1≤x1+x2-1≤1,即|x1+x2-1|≤1.从而|f(x1)-f(x2)|=|(-x 1)-(-x2)|=|x1-x2||x1+x2-1|≤|x1-x2|,所以函数f(x )=x2-x,x∈[0,1]是“平缓函数”.(2)当|x1-x2|<时,由已知,得|f(x1)-f(x2)|≤|x1-x2|<;当|x1-x2|≥时,因为x1,x2∈[0,1],不妨设0≤x1<x2≤1,所以x2-x1≥.因为f(0)=f(1),所以|f(x1)-f(x2)|=|f(x 1)-f(0)+f(1)-f(x2)|≤|f(x1)-f(0)|+|f(1)-f (x2)|≤|x1-0|+|1-x2|=x1-x2+1≤-+1=.所以对任意的x1,x2∈[0,1],都有|f(x1)-f(x2)|≤成立.【解析】无 【备注】无18.由条件可得{|2}A x x =>, (1)={|23}x x <≤,{|3}A B x x ⋃=≥-;(2) {|}C x x p =>,由可得2p ≥.【解析】本题考查函数的定义域与集合的运算.(1)先求出函数的定义域,再进行运算即可;(2)利用数轴进行分析即可得出结论.【备注】与不等式有关的集合运算或集合之间的关系问题通常可以借助数轴进行求解.19.U ={1,2,3,4,5,6,7,8} (1)S ∩T ={3} (2)S ∪T ={1,3,5,6}={2,4,7,8}【解析】本题主要考查集合的基本运算.(1)由交集的定义求解;(2)由并集与补集的定义求解. 【备注】无20.(1)任取x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=-=.∵1≤x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,(x 1+1)(x 2+1)>0, ∴f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), ∴函数f(x)在区间[1,+∞)上是增函数. (2)由(1)知函数f(x)在区间[2,4]上是增函数, ∴f(x)max =f(4)==, f(x)min =f(2)==.【解析】无 【备注】无21.(1)f (1)=0,f (-1)=0;(2)f (-x )=f (x )+f (-1)=f (x )∴f (-x )=f (x ),所以函数是偶函数;(3)据题意可知,f(2)+f(x2-1/2)=f(2x2-1)≤0∴-1≤2x2-1<0或0<2x2-1≤1∴0≤x2<1/2或<x2≤1,所以不等式的解集为【解析】本题主要考查特殊函数的性质的判断与应用以及一元二次不等式的解法.(1)分别令x=1与x=—1即可求出结果;(2)利用函数奇偶性的定义即可证明;(3)根据题意与f(1)=0,f(-1)=0,原不等式可化为-1≤2x2-1<0或0<2x2-1≤1然后求解即可.【备注】无22.(1)设x1,x2是(-∞,0)上的任意两个实数,且x1<x2,则f (x1)-f(x2)=-.因为x1,x2∈(-∞,0),所以x1x2>0,又因为x1<x2,所以x2-x1>0,则>0.于是f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).因此函数f(x )=在(-∞,0)上是减函数.(2)设x1,x2是R上的任意两个实数,且x1<x2,则x2-x1>0,而f(x2)-f(x1)=(+x2)-(+x1)=(x 2-x1)(+x2x1+)+(x2-x 1)=(x2-x1)(+x2x1++1)=(x2-x1)[(x2+)2++1].因为(x2+)2++1>0,x2-x1>0,所以f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).因此函数f(x)=x3+x在R上是增函数.【解析】用定义证明函数f(x)在给定区间D上的单调性的一般步骤:①取值——任取x1,x2∈D,且x1<x2;②作差——f(x1)-f(x2);③变形——通过因式分解、配方、通分、有理化等方法,向有利于判断差值的符号的方向变形;④定号——判断f(x1)-f(x2)的正负;⑤下结论——指出函数f(x)在给定区间D上的单调性.【备注】无。
高一数学必修一第一章集合与函数概念练习题难题带答案
高一数学集合与函数概念一.选择题(共30小题)1.已知f(x)=lnx﹣+2,若对∀x1∈(0,1],∀x2∈[﹣1,1],都有f(x1)≥g(x2),则a的取值范围为()A.(﹣∞,2﹣e]B.(﹣2,2﹣e]C.D.2.已知集合,若B⊆A,则实数m的取值范围为()A.(4,+∞)B.[4,+∞)C.(2,+∞)D.[2,+∞)3.已知函数,对任意的x∈R恒有,且在区间上有且只有一个x0使得f(x0)=3,则ω的最大值为()A.B.8C.D.4.已知f(x)=32x﹣(k+1)3x+2,当x∈R时,f(x)恒为正值,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)B.(﹣∞,2﹣1)C.(﹣1,2﹣1)D.(﹣2﹣1,2﹣1)5.已知f(x)=x2+px+q和是定义在上的函数,对任意的x∈A,存在常数x0∈A,使f(x)≥f(x0),g(x)≥g(x0)且f(x0)=g(x0),则f(x)在A上的最大值为()A.B.C.5D.6.已知f(x)为奇函数,当x∈[0,1]时,f(x)=1﹣2|x﹣|,当x∈(﹣∞,﹣1],f(x)=1﹣e﹣1﹣x,若关于x的不等式f(x+m)>f(x)有解,则实数m的取值范围为()A.(﹣1,0)∪(0,+∞)B.(﹣2,0)∪(0,+∞)C.(﹣﹣ln2,﹣1)∪(0,+∞)D.(﹣﹣ln2,0)∪(0,+∞)7.我们把形如的函数因其图象类似于汉字“囧”字,故生动地称为“囧函数”,并把其与y 轴的交点关于原点的对称点称为“囧点”,以“囧点”为圆心凡是与“囧函数”有公共点的圆,皆称之为“囧圆”,则当a=1,b=1时,所有的“囧圆”中,面积的最小值为()A.2πB.3πC.4πD.12π8.在下列四个函数中,当x1>x2>1时,能使[f(x1)+f(x2)]<f()成立的函数是()A.f(x)=B.f(x)=x2 C.f(x)=2x D.f(x)=9.集合M={x|x∈Z且},则M的非空真子集的个数是()A.30个B.32个C.62个D.64个10.设集合P={3,4,5},Q={4,5,6,7},定义P⊕Q={(a,b)|a∈P,b∈Q},则P⊕Q的真子集个数()A.23﹣1B.27﹣1C.212D.212﹣111.已知定义在R上的函数f(x)=﹣(x﹣1)3,则不等式f(2x+3)+f(x﹣2)≥0的解集为()A.(﹣∞,]B.(0,]C.(﹣∞,3]D.(0,3]12.已知函数f(x)=x2﹣2(a+1)x+a2,g(x)=﹣x2+2(a﹣1)x﹣a2+2,记H1(x)=,H2(x)=,则H1(x)的最大值与H2(x)的最小值的差为()A.﹣4B.4C.a2﹣a+4D.a2+a+813.若关于x的不等式e2x﹣alnx≥a恒成立,则实数a的取值范围是()A.[0,2e]B.(﹣∞,2e]C.[0,2e2]D.(﹣∞,2e2]14.设函数f(x)的定义域为R,满足2f(x)=f(x+2),且当x∈[﹣2,0)时,f(x)=﹣x(x+2).若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x)≤3,则m的取值范围是()A.(﹣∞,]B.(﹣∞,]C.[,+∞)D.[,+∞)15.已知函数f(x)=,若|f(x)|≥mx恒成立,则实数m的取值范围为()A.[2﹣2,2]B.[2﹣2,1]C.[2﹣2,e]D.[2﹣2,e]16.设集合S={1,2,3,…,2020},设集合A是集合S的非空子集,A中的最大元素和最小元素之差称为集合A的直径.那么集合S所有直径为71的子集的元素个数之和为()A.71•1949B.270•1949C.270•37•1949D.270•72•194917.已知k∈R,设函数,若关于x的不等式f(x)≥0在x∈R上恒成立,则k的取值范围为()A.[0,e2]B.[2,e2]C.[0,4]D.[0,3]18.已知函数若关于x的不等式在R上恒成立,则实数a的取值范围为()A.B.C.[0,2]D.19.已知若f[(m﹣1)f(x)]﹣2≤0在定义域上恒成立,则m的取值范围是()A.(0,+∞)B.[1,2)C.[1,+∞)D.(0,1)20.设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+2)=2f(x),且当x∈(0,2]时,f(x)=﹣x(x﹣2).若对任意x∈(﹣∞,m],都有,则m的取值范围是()A.(﹣∞,]B.(﹣∞,]C.(﹣∞,7]D.(﹣∞,]21.已知函数,g(x)=ax2+2x+a﹣1.若对任意的x1∈R,总存在实数x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,则实数a的取值范围为()A.B.C.D.22.已知函数f(x)=ax2﹣bx+c(a<b<c)有两个零点﹣1和m,若存在实数x0,使得f(x0)>0,则实数m的值可能是()A.x0﹣2B.C.D.x0+323.设函数f(x)=﹣x(x﹣a)2(x∈R),当a>3时,不等式f(﹣k﹣sinθ﹣1)≥f(k2﹣sin2θ)对任意的k∈[﹣1,0]恒成立,则θ的可能取值是()A.﹣B.C.﹣D.24.已知函数,若对任意,都有f(x+m)≥3f(x),则实数m的取值范围是()A.[4,+∞)B.C.[3,+∞)D.25.若关于x的不等式≤1在区间(1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为()A.(0,ln2]B.(﹣∞,ln2]C.(ln2,+∞)D.(﹣∞,1]26.对于函数y=f(x),若存在区间[a,b],当x∈[a,b]时的值域为[ka,kb](k>0),则称y=f(x)为k倍值函数.若f(x)=e x+2x是k倍值函数,则实数k的取值范围是()A.(e+1,+∞)B.(e+2,+∞)C.(e+,+∞)D.(e+,+∞)27.已知函数f(x)=(x>2),若f(x)恒成立,则整数k的最大值为()A.2B.3C.4D.528.若存在,使得不等式2xlnx+x2﹣mx+3≥0成立,则实数m的最大值为()A.B.C.4D.e2﹣129.设|AB|=10,若平面上点P满足对任意的λ∈R,恒有,则一定正确的是()A.B.C.D.∠APB≤90°30.已知函数y=f(x)为定义域R上的奇函数,且在R上是单调递增函数,函数g(x)=f(x﹣5)+x,数列{a n}为等差数列,且公差不为0,若g(a1)+g(a2)+…+g(a9)=45,则a1+a2+…+a9=()A.45B.15C.10D.0二.填空题(共5小题)31.设a为实数,对任意k∈[﹣1,1],当x∈(0,4]时,不等式6lnx+x2﹣9x+a≤kx恒成立,则a的最大值是.32.已知实数x,y>0,则的最大值为.33.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),且当0≤x≤1时,f(x)=log2(x+a),若对于x属于[0,1]都有3,则实数t的取值范围为34.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,且4c>9a,若不等式f(x)>0恒成立,则的取值范围是.35.已知a1,a2,a3与b1,b2,b3是6个不同的实数,若关于x的方程|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|解集A是有限集,则集合A中,最多有个元素.三.解答题(共5小题)36.已知定义在R上的函数f(x)满足:①对任意实数x,y,都有f(x+y)=f(x)•f(y);②对任意x>0,都有f (x)>1.(1)求f(0),并证明f(x)是R上的单调增函数;(2)若|f(|x﹣2a+1|)﹣f(|x﹣a|+1)|=f(|x﹣a|+1)﹣f(|x﹣2a+1|)对x∈R恒成立,求实数a的取值范围;(3)已知g(x)=,方程g(x)+2+|g(x)﹣2|﹣2mx=4f(0)有三个根x1<x2<x3,若x3﹣x2=2(x2﹣x1),求实数m.37.设集合A,B是非空集合M的两个不同子集.(1)若M={a1,a2},且A是B的子集,求所有有序集合对(A,B)的个数;(2)若M={a1,a2,a3,…,a n},且A的元素个数比B的元素个数少,求所有有序集合对(A,B)的个数.38.已知集合A={x|2x2﹣5x﹣12≥0},B={y|y=3x+1(x>0)}.(1)求集合A∩B,(∁R A)∪B;(2)若集合C={x|m﹣2≤x≤2m}且(∁R A)∩C=C,求m的取值范围.39.已知a∈R,函数f(x)=(﹣x2+ax)•e x.(1)a=2时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在(﹣1,1)上单调递增,求a的取值范围.40.已知函数f(x)=(log2x)2+4log2x+m,x∈[,4],m为常数.(Ⅰ)设函数f(x)存在大于1的零点,求实数m的取值范围;(Ⅱ)设函数f(x)有两个互异的零点α,β,求m的取值范围,并求α•β的值.参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.【解答】解:g′(x)=x(x﹣2),∴﹣1<x<0时,g′(x)>0,0<x<1时,g′(x)<0,g(x)max=g(0)=2,∴f(x)=lnx﹣+ex≥2在(0,1]恒成立,即a≤xlnx+ex2﹣2x在(0,1]恒成立,令h(x)=xlnx+ex2﹣2x(0<x≤1),h′(x)=lnx+2ex﹣1,h″=+2e≥恒成立,∴h′(x)在x∈(0,1]单调递增,又x→0时,h(x)→﹣∞,h(1)=e﹣2>0,故存在x0∈(0,1],使得0<x<x0,h′(x)<0,x0<x<1,h′(x)>0,即h′(x0)=lnx0+2ex0﹣1=0,解得x0=,∴h(x)min=h()=﹣+e•()2﹣2•=﹣,∴a≤﹣,故选:D.2.【解答】解:由题得A={x|x>2或x<﹣2},∵m>0,∴B={x|m<x<2m}且B≠∅,∵B⊆A,∴m≥2或2m≤﹣2,解得m≥2,即m∈[2,+∞),故选:D.3.【解答】解:由题意知,k1,k2∈Z,则,k,k'∈Z,其中k=k2﹣k1,k'=k1+k2=k+2k1,故k与k'同为奇数或同为偶数.f(x)在上有且只有一个最大值,且要求ω最大,则区间包含的周期应该最多,所以,得0<ω≤8,即≤8,所以k≤4当k=4时,ω=,k'为偶数,φ=,此时x+∈(,),当x1+=0.5π或2.5π或6.5π时,f(x0)=3都成立,舍去;当k=3时,ω=,k'为奇数,φ=,此时x+∈(,),当且仅当x+=2.5π时,f(x0)=3成立.故ω的最大值为,故选:C.4.【解答】解:令3x=t(t>0),则g(t)=t2﹣(k+1)t+2,若x∈R时,f(x)恒为正值,则g(t)=t2﹣(k+1)t+2>0对t>0恒成立.∴①或②解①得:﹣1<k<﹣1+;解②得:k≤﹣1.综上,实数k的取值范围是(﹣∞,2﹣1).故选:B.5.【解答】解:由已知函数f(x)=x2+px+q和g(x)=x+在区间[1,]上都有最小值f(x0),g(x0),又因为g(x)=x+在区间[1,]上的最小值为g(2)=4,f(x)min=f(2)=g(2)=4,所以得:,即:,所以得:f(x)=x2﹣4x+8≤f(1)=5.故选:C.6.【解答】解:若x∈[﹣1,0],则﹣x∈[0,1],则f(﹣x)=1﹣2|﹣x﹣|=1﹣2|x+|,∵f(x)是奇函数,∴f(﹣x)=1﹣2|x+|=﹣f(x),则f(x)=2|x+|﹣1,x∈[﹣1,0],若x∈[1,+∞),则﹣x∈(﹣∞,﹣1],则f(﹣x)=1﹣e﹣1+x=﹣f(x),则f(x)=e﹣1+x﹣1,x∈[1,+∞),作出函数f(x)的图象如图:当m>0时,f(x+m)的图象向左平移,此时f(x+m)>f(x)有解,满足条件.当m<0时,f(x+m)的图象向右平移,当f(x+m)的图象与f(x)在x>1相切时,f′(x)=e x﹣1,此时对应直线斜率k=2,由e x﹣1=2,即x﹣1=ln2,得x=ln2+1.此时y=e x﹣1﹣1=e ln2+1﹣1﹣1=2﹣1=1,即切点坐标为(1+ln2,1),设直线方程为y=2(x﹣a)此时1=2(1+ln2﹣a),即=1+ln2﹣a,得a=+ln2,0<﹣m<+ln2,得﹣﹣ln2<m<0,综上﹣﹣ln2<m<0或m>0综上m的取值范围是(﹣﹣ln2,0)∪(0,+∞),故选:D.7.【解答】解:当a=1,b=1时,函数的定义域为{x|x≠±1,x∈R},且为偶函数,其图象如图所示.函数图象与y轴的交点为B(0,﹣1),其关于原点的对称点为C(0,1),所以“囧点”为(0,1),即“囧圆”的圆心为C(0,1).要求所有“囧圆”的面积的最小值,只需求所有“囧圆”的半径的最小值.由图知,“囧函数”有三部分组成,其图象关于y轴对称,故只需考虑y轴及y轴右侧的函数图象.当圆C过点B时,其半径为2,这是和x轴下方的函数图象有公共点的所有“囧圆”中,半径的最小值;当圆C和x轴上方且y轴右侧的函数图象有公共点A时,设A(m,),(其中m>1),则点A到圆心C的距离的平方为d2=m2+(﹣1)2,令=t,(t>0),则d2=(1+)2+(t﹣1)2=t2++﹣2t+2=(t﹣)2﹣2(t﹣)+4,再令t﹣=μ,(其中μ∈R),则d2=μ2﹣2μ+4=(μ﹣1)2+3≥3,所以当圆C和x轴上方且y轴右侧的函数图象有公共点时,最小半径为.又2>,综上可知,在所有的“囧圆”中,半径的最小值为.故所有的“囧圆”中,圆的面积的最小值为3π.故选:B.8.【解答】解:当x1>x2>1时,能使成立的函数是凸函数,其图象类似:所以选项正确;B,C,D都不正确.故选:A.9.【解答】解:由题意集合M={x|x∈Z且}={x|x=0,1,2,3,5,11},由对于含有n个元素的集合,利用公式2n﹣2计算出M的非空真子集个数,∴M的非空真子集的个数是26﹣2=62,故选:C.10.【解答】解:由所定义的运算可知,集合P⊕Q中元素(x,y)中的x取自3,4,5三个的一个,y取自4,5,6,7四个的一个,故根据乘法原理,P⊕Q中实数对的个数是:3×4=12,∴P⊕Q的所有真子集的个数为212﹣1.故选:D.11.【解答】解:令t=x﹣1,则f(t+1)=,则f(t+1)是奇函数,则当t≥0时,y==﹣t3=﹣t3=﹣t3=﹣1﹣t3,为减函数,∴当x≥1时,f(x)为减函数,即g(x)=f(x+1)是奇函数,则f(2x+3)+f(x﹣2)≥0等价为f(2x+2+1)+f(x﹣3+1)≥0,即g(2x+2)+g(x﹣3)≥0,则g(2x+2)≥﹣g(x﹣3)=g(3﹣x),则2x+2≤3﹣x,得3x≤1,x≤,即原不等式的解集为(﹣∞,],故选:A.12.【解答】解:f(x)﹣g(x)=2x2﹣4ax+2a2﹣2=2(x﹣a﹣1)(x﹣a+1).故当x≥a+1或x≤a﹣1时,f(x)≥g(x);当a﹣1<x<a+1时,f(x)<g(x).又H1(x)=,H2(x)=,,,∴,.设H1(x)的最大值为A,H2(x)的最小值为B.结合二次函数的性质可知,A=H1(a﹣1)=(a﹣1)2+2(a﹣1)(a﹣1)﹣a2+2=3﹣2a;B=H2(a+1)=(a+1)2﹣2(a+1)(a+1)+a2=﹣2a﹣1.故A﹣B=3﹣2a﹣(﹣2a﹣1)=4.∴H1(x)的最大值与H2(x)的最小值的差为4.故选:B.13.【解答】解:当a<0时,f(x)=e2x﹣alnx为(0,+∞)的增函数,f(x)无最小值,不符合题意;当a=0时,e2x﹣alnx≥a即为e2x≥0显然成立;当a>0时,f(x)=e2x﹣alnx的导数为f′(x)=2e2x﹣,由于y=2e2x﹣在(0,+∞)递增,设f′(x)=0的根为m,即有a=2me2m,当0<x<m时,f′(x)<0,f(x)递减;当x>m时,f′(x)>0,f(x)递增,可得x=m处f(x)取得极小值,且为最小值e2m﹣alnm,由题意可得e2m﹣alnm≥a,即﹣alnm≥a,化为m+2mlnm≤1,设g(m)=m+2mlnm,g′(m)=1+2(1+lnm),当m=1时,g(1)=1,m>1时,g′(m)>0,g(m)递增,可得m+2mlnm≤1的解为0<m≤1,则a=2me2m∈(0,2e2],综上可得a∈[0,2e2],故选:C.14.【解答】解:函数f(x)的定义域为R,满足2f(x)=f(x+2),可得f(0)=2f(﹣2)=0,当x∈[﹣2,0)]时,函数f(x)在[﹣2,﹣1)上递增,在(﹣1,0)上递减,所以f(x)max=f(﹣1)=1,由2f(x﹣2)=f(x),可得当图象向右平移2个单位时,最大值变为原来的2倍,最大值不断增大,由f(x)=f(x+2),可得当图象向左平移2个单位时,最大值变为原来的倍,最大值不断变小,当x∈[﹣4,﹣2)时,f(x)max=f(﹣3)=,当x∈[0,2)时,f(x)max=f(1)=2,当x∈[2,4)时,f(x)max=f(3)=4,设x∈[2,4)时,x﹣4∈[﹣2,0),f(x﹣4)=﹣(x﹣4)(x﹣2)=f(x),即f(x)=﹣4(x﹣4)(x﹣2),x∈[2,4),由﹣4(x﹣4)(x﹣2)=3,解得x=或x=,根据题意,当m≤时,f(x)≤3恒成立,故选:A.15.【解答】解:作出函数|f(x)|的图象如图所示;当x≤0时;令x2+2x+2=mx,即x2+(2﹣m)x+2=0,令△=0,即(2﹣m)2﹣8=0,解得,结合图象可知,;当x>0时,令e2x﹣1=mx,则此时f(x)=e2x﹣1,h(x)=mx相切,设切点,则,解得m=2,观察可知,实数m的取值范围为.故选:A.16.【解答】解:设集合A中最大元素为a,最小元素为b,所以满足b﹣a=71的组合有2020﹣71=1949个,集合A中元素最多为72个,而集合A中包含a,b所有子集元素之和个数为2+3+4+ (72)设m=2+3+4+......+72,则m=72+71+70+ (2)所以2m=74+74+74+……+74=74×270,即m=37×270,因此,集合S所有直径为71的子集的元素个数之和为270•37•1949.故选:C.17.【解答】解:(1)当x≤1时,f(x)=x2﹣2kx+2k,∴f(x)的对称轴为x=k,开口向上.①当k<1时,f(x)在(﹣∞,k)递减,(k,1)递增,∴当x=k时,f(x)有最小值,即f(k)≥0,∴0≤k<1;②当k≥1时,f(x)在(﹣∞,1)上递减,∴当x=1时,f(x)有最小值,即f(1)=1,∴1≥0显然成立,此时k≥1.综上得,k≥0;(2)当x>1时,f(x)=(x﹣k﹣1)e x+e3,∴f'(x)=(x﹣k)e x,①′当k≤1时,f(x)在(1,+∞)上递增,∴f(x)>f(1)=﹣ke+e3≥0,∴k≤e2,∴此时k≤1;②′当k>1时,f(x)在(1,k)递减,(k,+∞)递增,∴f(x)≥f(k)=﹣e k+e3≥0,∴k≤3,∴此时1<k≤3.综上:0≤k≤3,∵关于x的不等式f(x)≥0在x∈R上恒成立,则k的取值范围为0≤k≤3,故选:D.18.【解答】解:(1)当x≤1时,f(x)=x2﹣2ax+2a,∴f(x)的对称轴为x=a,开口向上.①当a<1时,f(x)在(﹣∞,a)递减,(a,1)递增,∴当x=a时,f(x)有最小值,即f(a)=﹣a2+2a≥,解得0≤a<1;②当a≥1时,f(x)在(﹣∞,1)上递减,∴当x=1时,f(x)有最小值,即f(1)=1≥,∴1≤a≤2.综合①②得:当x≤1时,0≤a≤2;(2)当x>1时,f(x)=2x﹣alnx,∴f'(x)=2﹣=,①′当a≤0时,f'(x)>0,f(x)在(1,+∞)上递增,∴f(x)>f(1)=2≥,∴a≤4,∴此时a≤0;②′当0<≤1,即0<a≤2时,f(x)在(1,+∞)上递增,同理可得0<a≤2;③′当>1,即a>2时,f(x)在(1,)递减,(,+∞)递增,∴f(x)≥f()=a﹣aln≥,∴ln≤,解得2<a≤2.综合①′②′③′得:当x>1时,a≤2;∵关于x的不等式在R上恒成立,∴0≤a≤2,故选:C.19.【解答】解:∵,∴当﹣1<x<8时,log3(x+1)∈(﹣∞,2),|log3(x+1)|∈[0,2),x∈(﹣1,0)时,f(x)=|log3(x+1)|单调递减,x∈(0,8)时,f(x)单调递增,且当x=﹣时,f(x)=2①.当x≥8时,f(x)=单调递减且f(x)∈(0,2]②,其图象如下:若f[(m﹣1)f(x)]﹣2≤0,则f[(m﹣1)f(x)]≤2,∴(m﹣1)f(x)≥﹣,当f(x)=0时,m∈R;当f(x)>0时,m﹣1>,当f(x)→+∞时,→0,∴m﹣1≥0,解得:m≥1.故选:C.20.【解答】解:当x∈(0,2]时,函数f(x)在(0,1)上递增,在(1,2)上递减,所以f(x)max=f(1)=1,由2f(x﹣2)=f(x),可得当图象向右平移2个单位时,最大值变为原来的2倍,最大值不断增大,由f(x)=f(x+2),可得当图象向左平移2个单位时,最大值变为原来的倍,最大值不断变小,当x∈(﹣2,0]时,f(x)max=f(﹣1)=,当x∈(2,4]时,f(x)max=f(3)=2,当x∈(4,6]时,f(x)max=f(5)=4,设x∈(6,8]时,x﹣6∈(0,2],f(x﹣6)=﹣(x﹣6)(x﹣8)=f(x),即f(x)=﹣8(x﹣6)(x﹣8),x∈(6,8],由﹣8(x﹣6)(x﹣8)=,解得x=或x=,根据题意,当m≥时,f(x)≤恒成立,故选:B.21.【解答】解:由题意,函数f(x)图象如下:结合图象,可知函数f(x)的值域为(,+∞).∵对任意的x1∈R,总存在实数x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,∴函数f(x)的值域是函数g(x)在区间[0,+∞)上值域的子集.①当a=0时,g(x)=2x﹣1,此时g(x)在区间[0,+∞)上值域为[﹣1,+∞),满足题意;②当a<0时,二次函数g(x)=ax2+2x+a﹣1开口朝下,很明显不符合题意;③当a>0时,对称轴x=﹣<0,g(0)=a﹣1,此时g(x)在区间[0,+∞)上值域为[a﹣1,+∞),则必须a﹣1≤,即a≤.即0<a≤满足函数f(x)的值域是函数g(x)在区间[0,+∞)上值域的子集.综上所述,可得实数a的取值范围为[0,].故选:A.22.【解答】解:∵﹣1是函数f(x)=ax2﹣bx+c的一个零点,∴a+b+c=0,∵a<b<c,则a<0,c>0,∵﹣1×m=<0,∴m>0.由a<b,a<0,得<1①,由0=a+b+c>a+b+b=a+2b,得﹣<,即>﹣②,由①②得:﹣<<1.函数f(x)=ax2﹣bx+c的图象是开口向下的抛物线,其对称轴方程为x=,则﹣<<.∴零点﹣1到对称轴的距离d∈(,),另一零点为m>0,∴m﹣(﹣1)=m+1=2d∈(,3),因为f(x0)>0,所以x0∈(﹣1,m),故0<m﹣x0<(2d)min,∴x0<m+x0,综合四个选项,实数m的值可能是+x0.故选:C.23.【解答】解:由f(x)=﹣x(x﹣a)2,得f'(x)=﹣(3x﹣a)(x﹣a).令f'(x)=0,得或x=a,当a>3时,,∴f(x)在区间,[a,+∞)上单调递减,在区间上单调递增;当a>3时,,则f(x)在区间(﹣∞,1]上为减函数,又k∈[﹣1,0],sinθ∈[﹣1,1],则﹣2≤﹣k﹣sinθ﹣1≤1,∴﹣1≤k2﹣sin2θ≤1.∵f(﹣k﹣sinθ﹣1)≥f(k2﹣sin2θ)对任意的k∈[﹣1,0]恒成立,∴对任意的k∈[﹣1,0]恒成立,∴恒成立,∴,即,∴θ的可能取值是.故选:D.24.【解答】解:∵f(﹣x)==﹣f(x),∴函数,为R上的奇函数,又x≥0时,f(x)=x2为增函数,∴f(x)为定义域R上的增函数.又f()=3,∴f(x+m)≥3f(x)=f(x),∵对任意,f(x+m)≥3f(x)=f(x),f(x)为定义域R上的增函数,∴m≥[(﹣1)x]max=(﹣1)(+3),即(1﹣)m=m≥3(﹣1),解得:m≥2.即实数m的取值范围是[2,+∞),故选:B.25.【解答】解:关于x的不等式不等式≤1在区间(1,2]上恒成立⇔关于x的不等式a(x﹣1)2≤lnx在区间(1,2]上恒成立.显然当a≤0时,关于x的不等式不等式≤1在区间(1,2]上恒成立当a>0时,在同一坐标系内分别作出y=a(x﹣1)2,y=lnx的图象,所以关于x的不等式a(x﹣1)2≤lnx在区间(1,2]上恒成立.⇔A点的位置不低于B点的位置⇔ln2≥a(2﹣1)2⇔0<a≤ln2.综上,实数a的取值范围为(﹣∞,ln2].故选:B.26.【解答】解:f(x)在定义域R内单调递增,∴f(a)=ka,f(b)=kb,即e a+2a=ka,e b+2b=kb,即a,b为方程e x+2x=kx的两个不同根,∴,设g(x)=,,∴0<x<1时,g′(x)<0;x>1时,g′(x)>0,∴x=1是g(x)的极小值点,∴g(x)的极小值为:g(1)=e+2,又x趋向0时,g(x)趋向+∞;x趋向+∞时,g(x)趋向+∞,∴k>e+2时,y=k和y=g(x)的图象有两个交点,方程有两个解,∴实数k的取值范围是(e+2,+∞).故选:B.27.【解答】解:当k=5,x=3时,f(x)=f(3)==1+ln2,==,∴f(x)<,故k =5不成立;当k=4,x=3时,f(x)=f(3)=1+ln2<=2,所以k=4也不成立;当k=3时,f(x)>(x>2)⇔1+ln(x﹣1)﹣(1﹣)×3>0,令g(x)=1+ln(x﹣1)﹣3+,x>2则g′(x)=﹣=,∴2<x<4时,g′(x)<0;x>4时,g′(x)>0,∴g(x)在(2,4)上递减,在(4,+∞)上递增,∴g(x)min=g(4)=ln3﹣1>0,∴k=3时,f(x)>在(2,+∞)上恒成立,符合题意.故整数k的最大值为3.故选:B.28.【解答】解:由存在,使得不等式2xlnx+x2﹣mx+3≥0成立,得:m≤2lnx+x+,x∈[,e]有解,令y=2lnx+x+,则y′=,故x∈(,1)时,y′<0,函数是减函数,x∈(1,e)时,y′>0,函数是增函数,故x=时,y=3e+﹣2,x=e时,y=2+e+,又(3e+﹣2)﹣(2+e+)=2e﹣4﹣>0,故函数y=2lnx+x+的最大值是3e+﹣2,m≤3e+﹣2,故选:A.29.【解答】解:以线段AB的中点为原点,以AB所在的直线为x轴,以其中垂线为y轴,建立直角坐标系,则A(﹣5,0)、B(5,0)、设点P(x,y),则,,则,即有(2x+10﹣10λ)2+4y2≥64,整理为以为元的一元二次不等式,即100λ2﹣(200+40x)λ+4x2+40x+4y2+36≥0,由于上述不等式对任意λ∈R恒成立,则△≤0必然成立,△=(200+40x)2﹣4×100×(4x2+40x+4y2+36)≤0,解得|y|≥4,即y≥4或者y≤﹣4,动点P位于直线y=4上或其上方部分,或者直线y=﹣4上或者其下方的区域内,用动态的观点看问题,我们让点P位于点(﹣5,4)处,则,故A错误;让点P位于点(0,4)处,则,故B错误;此时,|AB|=10,用余弦定理计算,∠APB>90°故D错误;我们进一步确定C选项的正确性,,,则,其中x∈R,y2≥16,故x2+y2﹣25≥x2+16﹣25≥﹣9,即,故C正确.故选:C.30.【解答】解:根据题意,函数y=f(x)为定义域R上的奇函数,则有f(﹣x)+f(x)=0,设h(x)=g(x)﹣5=f(x﹣5)+(x﹣5),若g(a1)+g(a2)+…+g(a9)=45,即f(a1﹣5)+a1+f(a2﹣5)+a2+…+f(a9﹣5)+a9=45,变形可得f(a1﹣5)+(a1﹣5)+f(a2﹣5)+(a2﹣5)…+f(a9﹣5)+(a9﹣5)=0,即h(a1﹣5)+h(a2﹣5)+…+h(a9﹣5)=0,又由y=f(x)为定义域R上的奇函数,则h(x)=f(x﹣5)+(x﹣5)关于点(5,0)对称,而数列{a n}为等差数列,且公差不为0,则有a1+a9=10,变形有a5=5,则a1+a2+…+a9=9a5=45;故选:A.二.填空题(共5小题)31.【解答】解:对任意k∈[﹣1,1],当x∈(0,4]时,不等式6lnx+x2﹣9x+a≤kx恒成立,即f(x)=kx+9x﹣x2﹣a ﹣6lnx≥0恒成立,令g(k)=xk+9x﹣x2﹣a﹣6lnx,∵x∈(0,4],∴g(k)在k∈[﹣1,1]上单调递增,∴g(k)min=g(﹣1)≥0即可,g(k)≥g(k)min=g(﹣1)≥0,又∵g(﹣1)=﹣x+9x﹣x2﹣a﹣6lnx=﹣x2+8x﹣6lnx﹣a(x∈(0,4]),令ρ(x)=﹣x2+8x﹣6lnx﹣a,则ρ′(x)=﹣2x+8﹣==(﹣x2+4x﹣3)=﹣(x﹣3)(x﹣1),令ρ′(x)=0,得x=3或x=1,∴x∈(0,1)时,ρ′(x)<0,ρ(x)单调递减;x∈(1,3)时,ρ′(x)>0,ρ(x)单调递增;x∈((3,4)时,ρ′(x)<0,ρ(x)单调递减;ρ(1)=﹣1+8﹣a=7﹣a,ρ(4)=﹣16+32﹣6ln4﹣a=16﹣6ln4﹣a,∴解得a≤7,故答案为:7.32.【解答】解:=令分子等于0,△=0,即(10t2﹣1)y2+2(t﹣1)y+14t2+2t﹣1=0,再令△=0,t2(2t+1)(14t﹣5)=0解得t=0或t=﹣或t=,①﹣==≤0,当且仅当即时等号成立;②+==≥0,当且仅当即时等号成立;综上,最大值为,故答案为:33.【解答】解:由题意,f(x)为周期为4的函数,且是奇函数.0在函数定义域内,故f(0)=0,得a=1,所以当0≤x≤1时,f(x)=log2(x+1),当x∈[﹣1,0]时,﹣x∈[0,1],此时f(x)=﹣f(﹣x)=﹣log2(﹣x+1),又知道f(x+2)=﹣f(x)=f(﹣x),所以f(x)以x=1为对称轴.且当x∈[﹣1,1]时f(x)单调递增,当x∈[1,3]时f(x)单调递减.当x∈[﹣1,3]时,令f(x)=1﹣log23,得x=﹣,或x=,所以在[﹣1,3]内当f(x)>1﹣log23时,x∈[﹣,].设g(x)=﹣,若对于x属于[0,1]都有,因为g(0)=∈[﹣,].,故g(x)∈[﹣,].①当<0时,g(x)在[0,1]上单调递减,故g(x)∈[t﹣,]⊆[﹣,].得t≥0,无解.②0≤t≤1时,,此时g(t)最大,g(1)最小,即g(x)∈[t﹣1,]⊆[﹣,].得t∈[0,1].③当1<t≤2时,即,此时g(0)最小,g(t)最大,即g(x)∈[,]⊆[﹣,].得t∈(1,2],④当t>2时,g(x)在[0,1]上单调递增,故g(x)∈[,t﹣]⊆[﹣,].解得,t∈(2,3],综上t∈[0,3].故填:[0,3].34.【解答】解:若不等式f(x)>0恒成立,则,又由4c>9a,∴设x=,y=,则,则==1+,令z=,则z表示区域内的点(x,y)与P(1,﹣2)连线的斜率,因为A(﹣3,),所以k P A==﹣,设直线PB:y=k(x﹣1)﹣2,联立得x2﹣4kx+4k+8=0,△=16k2﹣16k﹣32=0⇒k=﹣1,k=2,由图可知,z∈(﹣∞,﹣)∪(2,+∞),故答案为(﹣∞,﹣)∪(3,+∞).35.【解答】解:令f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|,g(x)=|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|,将关于x的方程|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|解的个数的问题转化为两个函数图象交点个数的问题不妨令a1<a2<a3,b1<b2<b3,由于f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|=,g(x)=|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|=,考查两个函数,可以看到每个函数都是由两条射线与两段拆线所组成的,且两条射线的斜率对应相等,两条线段的斜率对应相等.当a1,a2,a3的和与b1,b2,b3的和相等时,此时两个函数射线部分完全重合,这与题设中方程的解集是有限集矛盾不妨令a1,a2,a3的和小于b1,b2,b3的和即a1+a2+a3<b1+b2+b3,﹣a1﹣a2﹣a3>﹣b1﹣b2﹣b3,两个函数图象射线部分端点左右位置不同,即若左边f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|的射线端点在左,右边射线端点一定在右,反之亦然.不妨认为左边f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|的射线端点在左,右边射线端点一定在右,且射线互相平行,中间线段也对应平行,如图A点在左,F点在右,此时若B,C点在线段AD的上方,则只有一个交点;若BC线段位置在如图位置,则有三个交点,探究知,当a1,a2,a3的值依次是1、4、5,b1,b2,b3的值分别是2、3、6,可得到如图的图象,所以此两函数在本题条件下,最多有三个元素:故两函数图象最多有三个交点,即方程的解集是有限集时,最多有三个元素,故答案为:3.三.解答题(共5小题)36.【解答】解:(1)令x=0,y=1,则代入条件①,得:f(1)=f(0)•f(1)又f(1)≠0,则f(0)=1,设x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)=f(x1)﹣f(x2﹣x1+x1)=f(x1)﹣f(x2﹣x1)•f(x1)=f(x1)[1﹣f(x2﹣x1)],因为任意x>0,都有f(x)>1,则1﹣f(x2﹣x1)<0,令y=﹣x,则f(0)=f(x)•f(﹣x)=1且x>0,都有f(x)>1>0,故f(﹣x)=>0,则对任意x∈R都有f(x)>0,则f(x1)>0,所以f(x1)﹣f(x2)<0,所以:f(x)是R上的单调增函数;(2)由条件|f(|x﹣2a+1|)﹣f(|x﹣a|+1)|=f(|x﹣a|+1)﹣f(|x﹣2a+1|)恒成立;可化为f(|x﹣a|+1)≥f(|x﹣2a+1|),即:|x﹣2a+1|≤|x﹣a|+1,即:|x﹣2a+1|﹣|x﹣a|≤1,对x∈R恒成立.因:|x﹣2a+1|﹣|x﹣a|≤|a﹣1|,故只需|a﹣1|≤1.解得0≤a≤2.(3)设G(x)=2,显然﹣1≤x≤1,∴max{g(x),G(x)}={g(x)+G(x)+|g(x)﹣G(x)|},方程g(x)+2+|g(x)﹣2|﹣2mx=4f(0)|等价于2max{g(x),G(x)}=2mx+4,即:max{g(x),G(x)}=mx+2,∵g(x)=,且G(x)可改写为:G(x)=,由﹣2x>2⇒﹣1≤x<﹣,又当x∈[0,1]时,x2﹣1≤2,∴max{g(x),G(x)}=,于是﹣2x=mx+2⇒x=﹣(﹣1≤x<﹣),∴0≤m<2﹣2,由2=mx+2⇒x=0或x=﹣,∵x1<x2<x3,∴x1=﹣,x2=﹣,x3=0,由已知条件x3﹣x2=2(x2﹣x1),∴2x1=3x2,即m2+3m﹣2=0⇒m=,又0≤m<2﹣2,∴m=.37.【解答】解:(1)若集合B含有2个元素,即B={a1,a2},则A=∅,{a1},{a2},则(A,B)的个数为3;若集合B含有1个元素,则B有种,不妨设B={a1},则A=∅,此时(A,B)的个数为×1=2.综上,(A,B)的个数为5.(3分)(2)集合M有2n个子集,又集合A,B是非空集合M的两个不同子集,则不同的有序集合对(A,B)的个数为2n(2n﹣1).(5分)若A的元素个数与B的元素个数一样多,则不同的有序集合对(A,B)的个数为:+=+…+()2﹣(),(7分)又(x+1)n(x+1)n的展开式中x n的系数为+…+()2,且(x+1)n(x+1)n=(x+1)2n的展开式中x n的系数为,所以=+…+()2=,因为=2n,所以当A的元素个数与B的元素个数一样多时,有序集合对(A,B)的个数为﹣2n.(9分)所以当A的元素个数比B的元素个数少时,有序集合对(A,B)的个数为:=.(10分)38.【解答】解:集合A={x|2x2﹣5x﹣12≥0}={x|x≤﹣或x≥4},B={y|y=3x+1(x>0)}={y|y>2}.(1)集合A∩B={x|x≥4},∁R A={x|﹣<x<4},∴(∁R A)∪B={x|x>﹣};(2)若集合C={x|m﹣2≤x≤2m},且(∁R A)∩C=C,∴C⊆∁R A,∴,解得<m<2;当C=∅时,m﹣2>2m,解得∴m<﹣2;综上,m的取值范围是m<﹣2或<m<2.39.【解答】解:(1)a=2时,f(x)=(﹣x2+2x)•e x的导数为f′(x)=e x(2﹣x2),由f′(x)>0,解得﹣<x<,由f′(x)<0,解得x<﹣或x>.即有函数f(x)的单调减区间为(﹣∞,﹣),(,+∞),单调增区间为(﹣,).(2)函数f(x)=(﹣x2+ax)•e x的导数为f′(x)=e x[a﹣x2+(a﹣2)x],由函数f(x)在(﹣1,1)上单调递增,则有f′(x)≥0在(﹣1,1)上恒成立,即为a﹣x2+(a﹣2)x≥0,即有x2﹣(a﹣2)x﹣a≤0,则有1+(a﹣2)﹣a≤0且1﹣(a﹣2)﹣a≤0,解得a≥.则有a的取值范围为[,+∞).40.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=(log2x)2+4log2x+m,x∈[,4],m为常数.令t=log2x,∵x∈[,4],∴t∈[﹣3,2]则由已知,若f(x)存在大于1的零点,即g(t)在t∈(0,2]时有零点g(t)表示的二次函数开口向上,对称轴为t0=﹣2,所以若g(t)在t∈(0,2]时有零点,即⇒﹣12≤m<0即m的取值范围为[﹣12,0,(Ⅱ)若f(x)有两个相异的零点,即g(t)在t∈[﹣3,2]时有两个相异零点∴g(t)表示的二次函数开口向上,对称轴为t0=﹣2∴即m的取值范围为[3,4),此时,方程g(t)=t2+4t+m=0的两根t1+t2=﹣4即,第31页(共31页)。
人教A版高中数学必修1课后习题及答案(全部三章)
高中数学必修1课后习题答案第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示练习(第5页)1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)设A 为所有亚洲国家组成的集合,则:中国_______A ,美国_______A ,印度_______A ,英国_______A ;(2)若2{|}A x x x ==,则1-_______A ;(3)若2{|60}B x x x =+-=,则3_______B ;(4)若{|110}C x N x =∈≤≤,则8_______C ,9.1_______C .1.(1)中国∈A ,美国∉A ,印度∈A ,英国∉A ;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.(2)1-∉A 2{|}{0,1}A x x x ===. (3)3∉B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-. (4)8∈C ,9.1∉C 9.1N ∉.2.试选择适当的方法表示下列集合:(1)由方程290x -=的所有实数根组成的集合;(2)由小于8的所有素数组成的集合;(3)一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合;(4)不等式453x -<的解集.2.解:(1)因为方程290x -=的实数根为123,3x x =-=,所以由方程290x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-;(2)因为小于8的素数为2,3,5,7,所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7};(3)由326y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得14x y =⎧⎨=⎩, 即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4),所以一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由453x -<,得2x <,所以不等式453x -<的解集为{|2}x x <.1.1.2集合间的基本关系练习(第7页)1.写出集合{,,}a b c 的所有子集.1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得∅;取一个元素,得{},{},{}a b c ;取两个元素,得{,},{,},{,}a b a c b c ;取三个元素,得{,,}a b c ,即集合{,,}a b c 的所有子集为,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}a b c a b a c b c a b c ∅.2.用适当的符号填空:(1)a ______{,,}a b c ; (2)0______2{|0}x x =;(3)∅______2{|10}x R x ∈+=; (4){0,1}______N ;(5){0}______2{|}x x x =; (6){2,1}______2{|320}x x x -+=.2.(1){,,}a a b c ∈ a 是集合{,,}a b c 中的一个元素;(2)20{|0}x x ∈= 2{|0}{0}x x ==; (3)2{|10}x R x ∅=∈+= 方程210x +=无实数根,2{|10}x R x ∈+==∅;(4){0,1}N (或{0,1}N ⊆) {0,1}是自然数集合N 的子集,也是真子集; (5){0}2{|}x x x = (或2{0}{|}x x x ⊆=) 2{|}{0,1}x x x ==; (6)2{2,1}{|320}x x x =-+= 方程2320x x -+=两根为121,2x x ==.3.判断下列两个集合之间的关系:(1){1,2,4}A =,{|8}B x x =是的约数;(2){|3,}A x x k k N ==∈,{|6,}B x x z z N ==∈;(3){|410}A x x x N +=∈是与的公倍数,,{|20,}B x x m m N +==∈.3.解:(1)因为{|8}{1,2,4,8}B x x ==是的约数,所以A B ;(2)当2k z =时,36k z =;当21k z =+时,363k z =+,即B 是A 的真子集,B A ;(3)因为4与10的最小公倍数是20,所以A B =.1.1.3集合的基本运算练习(第11页)1.设{3,5,6,8},{4,5,7,8}A B ==,求,AB A B . 1.解:{3,5,6,8}{4,5,7,8}{5,8}AB ==, {3,5,6,8}{4,5,7,8}{3,4,5,6,7,8}A B ==.2.设22{|450},{|1}A x x x B x x =--===,求,AB A B . 2.解:方程2450x x --=的两根为121,5x x =-=,方程210x -=的两根为121,1x x =-=,得{1,5},{1,1}A B =-=-,即{1},{1,1,5}A B A B =-=-.3.已知{|}A x x =是等腰三角形,{|}B x x =是直角三角形,求,AB A B . 3.解:{|}AB x x =是等腰直角三角形, {|}A B x x =是等腰三角形或直角三角形.4.已知全集{1,2,3,4,5,6,7}U =,{2,4,5},{1,3,5,7}A B ==,求(),()()U U U A B A B 痧?.4.解:显然{2,4,6}U B =ð,{1,3,6,7}U A =ð, 则(){2,4}U A B =ð,()(){6}U U A B =痧. 1.1集合习题1.1 (第11页) A 组1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)237_______Q ; (2)23______N ; (3)π_______Q ;(4R ; (5Z ; (6)2_______N .1.(1)237Q ∈ 237是有理数; (2)23N ∈ 239=是个自然数;(3)Q π∉π是个无理数,不是有理数; (4R(5Z 3=是个整数; (6)2N ∈ 2)5=是个自然数. 2.已知{|31,}A x x k k Z ==-∈,用 “∈”或“∉” 符号填空:(1)5_______A ; (2)7_______A ; (3)10-_______A .2.(1)5A ∈; (2)7A ∉; (3)10A -∈.当2k =时,315k -=;当3k =-时,3110k -=-;3.用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数;(2){|(1)(2)0}A x x x =-+=;(3){|3213}B x Z x =∈-<-≤.3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程(1)(2)0x x -+=的两个实根为122,1x x =-=,即{2,1}-为所求;(3)由不等式3213x -<-≤,得12x -<≤,且x Z ∈,即{0,1,2}为所求.4.试选择适当的方法表示下列集合:(1)二次函数24y x =-的函数值组成的集合;(2)反比例函数2y x=的自变量的值组成的集合; (3)不等式342x x ≥-的解集. 4.解:(1)显然有20x ≥,得244x -≥-,即4y ≥-,得二次函数24y x =-的函数值组成的集合为{|4}y y ≥-;(2)显然有0x ≠,得反比例函数2y x=的自变量的值组成的集合为{|0}x x ≠; (3)由不等式342x x ≥-,得45x ≥,即不等式342x x ≥-的解集为4{|}5x x ≥. 5.选用适当的符号填空:(1)已知集合{|233},{|2}A x x x B x x =-<=≥,则有:4-_______B ; 3-_______A ; {2}_______B ; B _______A ;(2)已知集合2{|10}A x x =-=,则有:1_______A ; {1}-_______A ; ∅_______A ; {1,1}-_______A ; (3){|}x x 是菱形_______{|}x x 是平行四边形;{|}x x 是等腰三角形_______{|}x x 是等边三角形.5.(1)4B -∉; 3A -∉; {2}B ; B A ;2333x x x -<⇒>-,即{|3},{|2}A x x B x x =>-=≥;(2)1A ∈; {1}-A ; ∅A ; {1,1}-=A ; 2{|10}{1,1}A x x =-==-;(3){|}x x 是菱形{|}x x 是平行四边形;菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{|}x x 是等边三角形{|}x x 是等腰三角形.等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.设集合{|24},{|3782}A x x B x x x =≤<=-≥-,求,A B A B .6.解:3782x x -≥-,即3x ≥,得{|24},{|3}A x x B x x =≤<=≥,则{|2}A B x x =≥,{|34}A B x x =≤<.7.设集合{|9}A x x =是小于的正整数,{1,2,3},{3,4,5,6}B C ==,求A B , A C ,()A B C ,()A B C .7.解:{|9}{1,2,3,4,5,6,7,8}A x x ==是小于的正整数,则{1,2,3}AB =,{3,4,5,6}AC =, 而{1,2,3,4,5,6}BC =,{3}B C =, 则(){1,2,3,4,5,6}A B C =,(){1,2,3,4,5,6,7,8}A B C =.8.学校里开运动会,设{|}A x x =是参加一百米跑的同学,{|}B x x =是参加二百米跑的同学,{|}C x x =是参加四百米跑的同学,学校规定,每个参加上述的同学最多只能参加两项,请你用集合的语言说明这项规定,并解释以下集合运算的含义:(1)A B ;(2)A C .8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项,即为()AB C =∅. (1){|}A B x x =是参加一百米跑或参加二百米跑的同学;(2){|}A C x x =是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学.9.设{|}S x x =是平行四边形或梯形,{|}A x x =是平行四边形,{|}B x x =是菱形, {|}C x x =是矩形,求B C ,A B ð,S A ð.9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即{|}B C x x =是正方形,平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形,即{|}A B x x =是邻边不相等的平行四边形ð,{|}S A x x =是梯形ð.10.已知集合{|37},{|210}A x x B x x =≤<=<<,求()R A B ð,()R A B ð,()R A B ð,()R A B ð.10.解:{|210}A B x x =<<,{|37}A B x x =≤<,{|3,7}R A x x x =<≥或ð,{|2,10}R B x x x =≤≥或ð,得(){|2,10}R AB x x x =≤≥或ð, (){|3,7}R AB x x x =<≥或ð, (){|23,710}R A B x x x =<<≤<或ð, (){|2,3710}R A B x x x x =≤≤<≥或或ð.B 组1.已知集合{1,2}A =,集合B 满足{1,2}AB =,则集合B 有 个. 1.4 集合B 满足A B A =,则B A ⊆,即集合B 是集合A 的子集,得4个子集.2.在平面直角坐标系中,集合{(,)|}C x y y x ==表示直线y x =,从这个角度看,集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示什么?集合,C D 之间有什么关系? 2.解:集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示两条直线21,45x y x y -=+=的交点的集合,即21(,)|{(1,1)}45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,点(1,1)D 显然在直线y x =上, 得D C .3.设集合{|(3)()0,}A x x x a a R =--=∈,{|(4)(1)0}B x x x =--=,求,AB A B . 3.解:显然有集合{|(4)(1)0}{1,4}B x x x =--==,当3a =时,集合{3}A =,则{1,3,4},AB A B ==∅; 当1a =时,集合{1,3}A =,则{1,3,4},{1}AB A B ==; 当4a =时,集合{3,4}A =,则{1,3,4},{4}A B A B ==;当1a ≠,且3a ≠,且4a ≠时,集合{3,}A a =,则{1,3,4,},AB a A B ==∅. 4.已知全集{|010}U A B x N x ==∈≤≤,(){1,3,5,7}U A B =ð,试求集合B . 4.解:显然{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}U =,由U AB =, 得U B A ⊆ð,即()U U A B B =痧,而(){1,3,5,7}U A B =ð, 得{1,3,5,7}U B =ð,而()U U B B =痧,即{0,2,4,6,8.9,10}B =.第一章 集合与函数概念1.2函数及其表示1.2.1函数的概念练习(第19页)1.求下列函数的定义域:(1)1()47f x x =+; (2)()1f x . 1.解:(1)要使原式有意义,则470x +≠,即74x ≠-, 得该函数的定义域为7{|}4x x ≠-; (2)要使原式有意义,则1030x x -≥⎧⎨+≥⎩,即31x -≤≤,得该函数的定义域为{|31}x x -≤≤.2.已知函数2()32f x x x =+,(1)求(2),(2),(2)(2)f f f f -+-的值;(2)求(),(),()()f a f a f a f a -+-的值.2.解:(1)由2()32f x x x =+,得2(2)322218f =⨯+⨯=,同理得2(2)3(2)2(2)8f -=⨯-+⨯-=,则(2)(2)18826f f +-=+=,即(2)18,(2)8,(2)(2)26f f f f =-=+-=;(2)由2()32f x x x =+,得22()3232f a a a a a =⨯+⨯=+,同理得22()3()2()32f a a a a a -=⨯-+⨯-=-,则222()()(32)(32)6f a f a a a a a a +-=++-=,即222()32,()32,()()6f a a a f a a a f a f a a =+-=-+-=.3.判断下列各组中的函数是否相等,并说明理由:(1)表示炮弹飞行高度h 与时间t 关系的函数21305h t t =-和二次函数21305y x x =-; (2)()1f x =和0()g x x =.3.解:(1)不相等,因为定义域不同,时间0t >;(2)不相等,因为定义域不同,0()(0)g x x x =≠.1.2.2函数的表示法练习(第23页)1.如图,把截面半径为25cm 的圆形木头锯成矩形木料,如果矩形的一边长为xcm ,面积为2ycm ,把y 表示为x 的函数.1,y ==050x <<,即(050)y x =<<.2.下图中哪几个图象与下述三件事分别吻合得最好?请你为剩下的那个图象写出一件事.(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是返回家里找到了作业本再上学;(2)我骑着车一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;(3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速.2.解:图象(A )对应事件(2),在途中遇到一次交通堵塞表示离开家的距离不发生变化; 图象(B )对应事件(3),刚刚开始缓缓行进,后来为了赶时间开始加速; 图象(D )对应事件(1),返回家里的时刻,离开家的距离又为零;图象(C )我出发后,以为要迟到,赶时间开始加速,后来心情轻松,缓缓行进.3.画出函数|2|y x =-的图象.3.解:2,2|2|2,2x x y x x x -≥⎧=-=⎨-+<⎩,图象如下所示.{|},{0,1}A x x B ==是锐角,从A 到B 的映射是“求正弦”,4.设中元素60相对应与A 的B 中的元素是什么?与B相对应的A 中元素是什么?4.解:因为3sin 602=,所以与A 中元素60相对应的B 中的元素是2; 因为2sin 452=,所以与B 中的元素2相对应的A 中元素是45. 1.2函数及其表示习题1.2(第23页) 1.求下列函数的定义域:(1)3()4x f x x =-; (2)()f x =(A )(B )(C )(D )(3)26()32f x x x =-+; (4)()1f x x =-1.解:(1)要使原式有意义,则40x -≠,即4x ≠,得该函数的定义域为{|4}x x ≠;(2)x R ∈,()f x =即该函数的定义域为R ;(3)要使原式有意义,则2320x x -+≠,即1x ≠且2x ≠,得该函数的定义域为{|12}x x x ≠≠且;(4)要使原式有意义,则4010x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≤且1x ≠,得该函数的定义域为{|41}x x x ≤≠且.2.下列哪一组中的函数()f x 与()g x 相等?(1)2()1,()1x f x x g x x =-=-; (2)24(),()f x x g x ==;(3)2(),()f x x g x ==.2.解:(1)()1f x x =-的定义域为R ,而2()1x g x x =-的定义域为{|0}x x ≠,即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(2)2()f x x =的定义域为R ,而4()g x =的定义域为{|0}x x ≥,即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(32x =,即这两函数的定义域相同,切对应法则相同,得函数()f x 与()g x 相等.3.画出下列函数的图象,并说出函数的定义域和值域.3y x =; (2)8y x =; (3)45y x =-+;(4) (1)267y x x =-+.3.解:(1)定义域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞; (2)定义域是(,0)(0,)-∞+∞,值域是(,0)(0,)-∞+∞;(3)域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞;定义(4)定义域是(,)-∞+∞,值域是[2,)-+∞.4.已知函数2()352f x x x =-+,求(f ,()f a -,(3)f a +,()(3)f a f +.4.解:因为2()352f x x x =-+,所以2(3(5(28f =⨯-⨯+=+即(8f =+同理,22()3()5()2352f a a a a a -=⨯--⨯-+=++, 即2()352f a a a -=++;22(3)3(3)5(3)231314f a a a a a +=⨯+-⨯++=++, 即2(3)31314f a a a +=++;22()(3)352(3)3516f a f a a f a a +=-++=-+, 即2()(3)3516f a f a a +=-+. 5.已知函数2()6x f x x +=-, (1)点(3,14)在()f x 的图象上吗? (2)当4x =时,求()f x 的值; (3)当()2f x =时,求x 的值. 5.解:(1)当3x =时,325(3)14363f +==-≠-, 即点(3,14)不在()f x 的图象上; (2)当4x =时,42(4)346f +==--, 即当4x =时,求()f x 的值为3-;(3)2()26x f x x +==-,得22(6)x x +=-, 即14x =.6.若2()f x x bx c =++,且(1)0,(3)0f f ==,求(1)f -的值.6.解:由(1)0,(3)0f f ==,得1,3是方程20x bx c ++=的两个实数根, 即13,13b c +=-⨯=,得4,3b c =-=,即2()43f x x x =-+,得2(1)(1)4(1)38f -=--⨯-+=, 即(1)f -的值为8.7.画出下列函数的图象: (1)0,0()1,0x F x x ≤⎧=⎨>⎩; (2)()31,{1,2,3}G n n n =+∈.7.图象如下:8.如图,矩形的面积为10,如果矩形的长为x ,宽为y ,对角线为d ,周长为l ,那么你能获得关于这些量的哪些函数?8.解:由矩形的面积为10,即10xy =,得10(0)y x x =>,10(0)x y y=>,由对角线为d,即d =(0)d x =>, 由周长为l ,即22l x y =+,得202(0)l x x x=+>, 另外2()l x y =+,而22210,xy d x y ==+,得0)l d ===>,即0)l d =>.9.一个圆柱形容器的底部直径是dcm ,高是hcm ,现在以3/vcm s 的速度向容器内注入某种溶液.求溶液内溶液的高度xcm 关于注入溶液的时间ts 的函数解析式,并写出函数的定义域和值域.9.解:依题意,有2()2d x vt π=,即24vx t d π=, 显然0x h ≤≤,即240vt h d π≤≤,得204h d t v π≤≤, 得函数的定义域为2[0,]4h d vπ和值域为[0,]h . 10.设集合{,,},{0,1}A a b c B ==,试问:从A 到B 的映射共有几个?并将它们分别表示出来. 10.解:从A 到B 的映射共有8个.分别是()0()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩.B组1.函数()r f p =的图象如图所示.(1)函数()r f p =的定义域是什么? (2)函数()r f p =的值域是什么?(3)r 取何值时,只有唯一的p 值与之对应? 1.解:(1)函数()r f p =的定义域是[5,0][2,6)-; (2)函数()r f p =的值域是[0,)+∞;(3)当5r >,或02r ≤<时,只有唯一的p 值与之对应.2.画出定义域为{|38,5}x x x -≤≤≠且,值域为{|12,0}y y y -≤≤≠的一个函数的图象.(1)如果平面直角坐标系中点(,)P x y 的坐标满足38x -≤≤,12y -≤≤,那么其中哪些点不能在图象上?(2)将你的图象和其他同学的相比较,有什么差别吗?2.解:图象如下,(1)点(,0)x 和点(5,)y 不能在图象上;(2)省略.3.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=. 当( 2.5,3]x ∈-时,写出函数()f x 的解析式,并作出函数的图象.3.解:3, 2.522,211,10()[]0,011,122,233,3x x x f x x x x x x --<<-⎧⎪--≤<-⎪⎪--≤<⎪==≤<⎨⎪≤<⎪≤<⎪⎪=⎩图象如下4.如图所示,一座小岛距离海岸线上最近的点P 的距离是2km ,从点P 沿海岸正东12km 处有一个城镇.(1)假设一个人驾驶的小船的平均速度为3/km h ,步行的速度是5/km h ,t (单位:h )表示他从小岛到城镇的时间,x (单位:km )表示此人将船停在海岸处距P 点的距离.请将t 表示为x 的函数.(2)如果将船停在距点P 4km 处,那么从小岛到城镇要多长时间(精确到1h )?4.解:(112x -,得1235xt -=+,(012)x ≤≤,即125xt -=,(012)x ≤≤.(2)当4x =时,12483()55t h -==+≈.第一章 集合与函数概念1.3函数的基本性质1.3.1单调性与最大(小)值练习(第32页)1.请根据下图描述某装配线的生产效率与生产线上工人数量间的关系.1.答:在一定的范围内,生产效率随着工人数量的增加而提高,当工人数量达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率随着工人数量的增加而降低.由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高. 2.整个上午(8:0012:00)天气越来越暖,中午时分(12:0013:00)一场暴风雨使天气骤然凉爽了许多.暴风雨过后,天气转暖,直到太阳落山(18:00)才又开始转凉.画出这一天8:0020:00期间气温作为时间函数的一个可能的图象,并说出所画函数的单调区间. 2.解:图象如下[8,12]是递增区间,[12,13]是递减区间,[13,18]是递增区间,[18,20]是递减区间.3.根据下图说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数.3.解:该函数在[1,0]-上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数.4.证明函数()21f x x =-+在R 上是减函数. 4.证明:设12,x x R ∈,且12x x <,因为121221()()2()2()0f x f x x x x x -=--=->, 即12()()f x f x >,所以函数()21f x x =-+在R 上是减函数.5.设()f x 是定义在区间[6,11]-上的函数.如果()f x 在区间[6,2]--上递减,在区间[2,11]-上递增,画出()f x 的一个大致的图象,从图象上可以发现(2)f -是函数()f x 的一个 .5.最小值.1.3.2单调性与最大(小)值练习(第36页)1.判断下列函数的奇偶性:(1)42()23f x x x =+; (2)3()2f x x x =-(3)21()x f x x+=; (4)2()1f x x =+.1.解:(1)对于函数42()23f x x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有4242()2()3()23()f x x x x x f x -=-+-=+=, 所以函数42()23f x x x =+为偶函数;(2)对于函数3()2f x x x =-,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有33()()2()(2)()f x x x x x f x -=---=--=-, 所以函数3()2f x x x =-为奇函数;(3)对于函数21()x f x x+=,其定义域为(,0)(0,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()11()()x x f x f x x x -++-==-=--, 所以函数21()x f x x+=为奇函数;(4)对于函数2()1f x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()()11()f x x x f x -=-+=+=, 所以函数2()1f x x =+为偶函数.2.已知()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,试将下图补充完整.2.解:()f x 是偶函数,其图象是关于y 轴对称的; ()g x 是奇函数,其图象是关于原点对称的.习题1.3A 组1.画出下列函数的图象,并根据图象说出函数()y f x =的单调区间,以及在各单调区间 上函数()y f x =是增函数还是减函数.(1)256y x x =--; (2)29y x =-. 1.解:(1)函数在5(,)2-∞上递减;函数在5[,)2+∞上递增;(2)函数在(,0)-∞上递增;函数在[0,)+∞上递减. 2.证明:(1)函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数; (2)函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数. 2.证明:(1)设120x x <<,而2212121212()()()()f x f x x x x x x x -=-=+-, 由12120,0x x x x +<-<,得12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >,所以函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数;(2)设120x x <<,而1212211211()()x x f x f x x x x x --=-=, 由12120,0x x x x >-<,得12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <,所以函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数. 3.探究一次函数()y mx b x R =+∈的单调性,并证明你的结论. 3.解:当0m >时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数; 当0m <时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数, 令()f x mx b =+,设12x x <, 而1212()()()f x f x m x x -=-,当0m >时,12()0m x x -<,即12()()f x f x <, 得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;当0m <时,12()0m x x ->,即12()()f x f x >,得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数.4.一名心率过速患者服用某种药物后心率立刻明显减慢,之后随着药力的减退,心率再次 慢慢升高.画出自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象(示意图). 4.解:自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象为5.某汽车租赁公司的月收益y 元与每辆车的月租金x 元间的关系为21622100050x y x =-+-,那么,每辆车的月租金多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?5.解:对于函数21622100050x y x =-+-, 当162405012()50x =-=⨯-时,max 307050y =(元), 即每辆车的月租金为4050元时,租赁公司最大月收益为307050元.6.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()(1)f x x x =+.画出函数()f x 的图象,并求出函数的解析式.6.解:当0x <时,0x ->,而当0x ≥时,()(1)f x x x =+,即()(1)f x x x -=--,而由已知函数是奇函数,得()()f x f x -=-, 得()(1)f x x x -=--,即()(1)f x x x =-,所以函数的解析式为(1),0()(1),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩.B 组1.已知函数2()2f x x x =-,2()2([2,4])g x x x x =-∈.(1)求()f x ,()g x 的单调区间; (2)求()f x ,()g x 的最小值. 1.解:(1)二次函数2()2f x x x =-的对称轴为1x =, 则函数()f x 的单调区间为(,1),[1,)-∞+∞,且函数()f x 在(,1)-∞上为减函数,在[1,)+∞上为增函数, 函数()g x 的单调区间为[2,4],且函数()g x 在[2,4]上为增函数; (2)当1x =时,min ()1f x =-, 因为函数()g x 在[2,4]上为增函数, 所以2min ()(2)2220g x g ==-⨯=.2.如图所示,动物园要建造一面靠墙的2间面积相同的矩形熊猫居室,如果可供建造围墙的材料总长是30m ,那么宽x (单位:m )为多少才能使建造的每间熊猫居室面积最大?每间熊猫居室的最大面积是多少?2.解:由矩形的宽为x m ,得矩形的长为3032xm -,设矩形的面积为S , 则23033(10)22x x x S x --==-, 当5x =时,2max 37.5S m =,即宽5x =m 才能使建造的每间熊猫居室面积最大,且每间熊猫居室的最大面积是237.5m .3.已知函数()f x 是偶函数,而且在(0,)+∞上是减函数,判断()f x 在(,0)-∞上是增函数还是减函数,并证明你的判断.3.判断()f x 在(,0)-∞上是增函数,证明如下: 设120x x <<,则120x x ->->,因为函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,得12()()f x f x -<-, 又因为函数()f x 是偶函数,得12()()f x f x <, 所以()f x 在(,0)-∞上是增函数.复习参考题A 组1.用列举法表示下列集合: (1)2{|9}A x x ==; (2){|12}B x N x =∈≤≤; (3)2{|320}C x x x =-+=.1.解:(1)方程29x =的解为123,3x x =-=,即集合{3,3}A =-; (2)12x ≤≤,且x N ∈,则1,2x =,即集合{1,2}B =;(3)方程2320x x -+=的解为121,2x x ==,即集合{1,2}C =. 2.设P 表示平面内的动点,属于下列集合的点组成什么图形? (1){|}P PA PB =(,)A B 是两个定点; (2){|3}P PO cm =()O 是定点.2.解:(1)由PA PB =,得点P 到线段AB 的两个端点的距离相等, 即{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线;(2){|3}P PO cm =表示的点组成以定点O 为圆心,半径为3cm 的圆. 3.设平面内有ABC ∆,且P 表示这个平面内的动点,指出属于集合{|}{|}P PA PB P PA PC ==的点是什么.3.解:集合{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线, 集合{|}P PA PC =表示的点组成线段AC 的垂直平分线,得{|}{|}P PA PB P PA PC ==的点是线段AB 的垂直平分线与线段AC 的垂直平分线的交点,即ABC ∆的外心.4.已知集合2{|1}A x x ==,{|1}B x ax ==.若B A ⊆,求实数a 的值. 4.解:显然集合{1,1}A =-,对于集合{|1}B x ax ==, 当0a =时,集合B =∅,满足B A ⊆,即0a =; 当0a ≠时,集合1{}B a =,而B A ⊆,则11a =-,或11a=, 得1a =-,或1a =, 综上得:实数a 的值为1,0-,或1.5.已知集合{(,)|20}A x y x y =-=,{(,)|30}B x y x y =+=,{(,)|23}C x y x y =-=,求AB ,A C ,()()AB BC .5.解:集合20(,)|{(0,0)}30x y AB x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,即{(0,0)}A B =;集合20(,)|23x y AC x y x y ⎧-=⎫⎧==∅⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭,即A C =∅;集合3039(,)|{(,)}2355x y BC x y x y ⎧+=⎫⎧==-⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭;则39()(){(0,0),(,)}55AB BC =-.6.求下列函数的定义域:(1)y(2)||5y x =-.6.解:(1)要使原式有意义,则2050x x -≥⎧⎨+≥⎩,即2x ≥,得函数的定义域为[2,)+∞;(2)要使原式有意义,则40||50x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≥,且5x ≠,得函数的定义域为[4,5)(5,)+∞.7.已知函数1()1xf x x-=+,求: (1)()1(1)f a a +≠-; (2)(1)(2)f a a +≠-.7.解:(1)因为1()1xf x x -=+, 所以1()1a f a a -=+,得12()1111a f a a a -+=+=++,即2()11f a a +=+;(2)因为1()1xf x x-=+,所以1(1)(1)112a af a a a -++==-+++,即(1)2af a a +=-+.8.设221()1x f x x+=-,求证: (1)()()f x f x -=; (2)1()()f f x x=-.8.证明:(1)因为221()1x f x x+=-, 所以22221()1()()1()1x x f x f x x x +-+-===---,即()()f x f x -=;(2)因为221()1x f x x+=-, 所以222211()11()()111()x x f f x x x x++===---,即1()()f f x x=-.9.已知函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性,求实数k 的取值范围. 9.解:该二次函数的对称轴为8k x =, 函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性,则208k ≥,或58k≤,得160k ≥,或40k ≤, 即实数k 的取值范围为160k ≥,或40k ≤.10.已知函数2y x -=,(1)它是奇函数还是偶函数? (2)它的图象具有怎样的对称性? (3)它在(0,)+∞上是增函数还是减函数? (4)它在(,0)-∞上是增函数还是减函数? 10.解:(1)令2()f x x -=,而22()()()f x x x f x ---=-==,即函数2y x -=是偶函数;(2)函数2y x -=的图象关于y 轴对称;(3)函数2y x -=在(0,)+∞上是减函数; (4)函数2y x -=在(,0)-∞上是增函数.B 组1.学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,有8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛.问同时参加田径和球类比赛的有多少人?只参加游泳一项比赛的有多少人? 1.解:设同时参加田径和球类比赛的有x 人, 则158143328x ++---=,得3x =, 只参加游泳一项比赛的有15339--=(人),即同时参加田径和球类比赛的有3人,只参加游泳一项比赛的有9人. 2.已知非空集合2{|}A x R x a =∈=,试求实数a 的取值范围.2.解:因为集合A ≠∅,且20x ≥,所以0a ≥.3.设全集{1,2,3,4,5,6,7,8,9}U =,(){1,3}U A B =ð,(){2,4}U A B =ð,求集合B . 3.解:由(){1,3}U A B =ð,得{2,4,5,6,7,8,9}A B =,集合AB 里除去()U A B ð,得集合B , 所以集合{5,6,7,8,9}B =.4.已知函数(4),0()(4),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩.求(1)f ,(3)f -,(1)f a +的值.4.解:当0x ≥时,()(4)f x x x =+,得(1)1(14)5f =⨯+=; 当0x <时,()(4)f x x x =-,得(3)3(34)21f -=-⨯--=;(1)(5),1(1)(1)(3),1a a a f a a a a ++≥-⎧+=⎨+-<-⎩.5.证明:(1)若()f x ax b =+,则1212()()()22x x f x f x f ++=; (2)若2()g x x ax b =++,则1212()()()22x x g x g x g ++≤. 5.证明:(1)因为()f x ax b =+,得121212()()222x x x x af a b x x b ++=+=++,121212()()()222f x f x ax b ax b ax x b ++++==++,所以1212()()()22x x f x f x f ++=; (2)因为2()g x x ax b =++,得22121212121()(2)()242x x x x g x x x x a b ++=++++, 22121122()()1[()()]22g x g x x ax b x ax b +=+++++2212121()()22x x x x a b +=+++, 因为2222212121212111(2)()()0424x x x x x x x x ++-+=--≤,即222212121211(2)()42x x x x x x ++≤+, 所以1212()()()22x x g x g x g ++≤. 6.(1)已知奇函数()f x 在[,]a b 上是减函数,试问:它在[,]b a --上是增函数还是减函数? (2)已知偶函数()g x 在[,]a b 上是增函数,试问:它在[,]b a --上是增函数还是减函数? 6.解:(1)函数()f x 在[,]b a --上也是减函数,证明如下: 设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()f x 在[,]a b 上是减函数,则21()()f x f x ->-,又因为函数()f x 是奇函数,则21()()f x f x ->-,即12()()f x f x >, 所以函数()f x 在[,]b a --上也是减函数; (2)函数()g x 在[,]b a --上是减函数,证明如下: 设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()g x 在[,]a b 上是增函数,则21()()g x g x -<-, 又因为函数()g x 是偶函数,则21()()g x g x <,即12()()g x g x >, 所以函数()g x 在[,]b a --上是减函数.7.《中华人民共和国个人所得税》规定,公民全月工资、薪金所得不超过2000元的部分不必纳税,超过2000元的部分为全月应纳税所得额.此项税款按下表分段累计计算: 某人一月份应交纳此项税款为26.78元,那么他当月的工资、薪金所得是多少?7.解:设某人的全月工资、薪金所得为x 元,应纳此项税款为y 元,则0,02000(2000)5%,2000250025(2500)10%,25004000175(4000)15%,40005000x x x y x x x x ≤≤⎧⎪-⨯<≤⎪=⎨+-⨯<≤⎪⎪+-⨯<≤⎩由该人一月份应交纳此项税款为26.78元,得25004000x <≤,25(2500)10%26.78x +-⨯=,得2517.8x =, 所以该人当月的工资、薪金所得是2517.8元.新课程标准数学必修1第二章课后习题解答第二章 基本初等函数(I )2.1指数函数 练习(P54)1. a 21=a ,a 43=43a ,a53-=531a,a32-=321a.2. (1)32x =x 32, (2)43)(b a +=(a +b )43, (3)32n)-(m =(m -n )32,(4)4n)-(m =(m -n )2,(5)56q p =p 3q 25,(6)mm 3=m213-=m 25.3. (1)(4936)23=[(76)2]23=(76)3=343216;(2)23×35.1×612=2×321×(23)31×(3×22)61=231311--×3613121++=2×3=6;(3)a 21a 41a 81-=a 814121-+=a 85; (4)2x31-(21x 31-2x 32-)=x 3131+--4x 3221--=1-4x -1=1x4-. 练习(P58)1.如图图2-1-2-142.(1)要使函数有意义,需x -2≥0,即x ≥2,所以函数y =32-x 的定义域为{x |x ≥2};(2)要使函数有意义,需x ≠0,即函数y =(21)x 1的定义域是{x ∣x ≠0}.3.y =2x (x ∈N *)习题2.1 A 组(P59)1.(1)100;(2)-0.1;(3)4-π;(4)x -y .2解:(1)623b a ab=212162122123)(⨯⨯⨯b a a b =23232121--⨯b a =a 0b 0=1. (2)a aa2121=212121a a a⨯=2121a a ⨯=a 21.(3)415643)(mm m m m ∙∙∙=4165413121mm m m m ∙∙=4165413121+++mm=m 0=1.点评:遇到多重根号的式子,可以由里向外依次去掉根号,也可根据幂的运算性质来进行. 3.解:对于(1),可先按底数5,再按键,再按12,最后按,即可求得它的值.答案:1.710 0; 对于(2),先按底数8.31,再按键,再按12,最后按即可. 答案:2.881 0; 对于(3)这种无理指数幂,先按底数3,再按键,再按键,再按2,最后按即可.答案:4.728 8;对于(4)这种无理指数幂,可先按底数2,其次按键,再按π键,最后按即可.答案:8.825 0.4.解:(1)a 31a 43a127=a 1274331++=a 35; (2)a 32a 43÷a 65=a654332-+=a 127;(3)(x 31y43-)12=12431231⨯-⨯yx=x 4y -9;(4)4a 32b31-÷(32-a 31-b 31-)=(32-×4)31313132+-+b a =-6ab 0=-6a ;(5))2516(462rts -23-=)23(4)23(2)23(6)23(2)23(452-⨯-⨯-⨯--⨯-⨯rts=6393652----rt s =36964125s r r ; (6)(-2x 41y31-)(3x21-y 32)(-4x 41y 32)=[-2×3×(-4)]x 323231412141++-+-yx=24y ;(7)(2x 21+3y41-)(2x 21-3y41-)=(2x 21)2-(3y 41-)2=4x -9y21-;(8)4x 41 (-3x 41y31-)÷(-6x21-y32-)=3231214141643+-++-⨯-yx =2xy 31. 点评:进行有理数指数幂的运算时,要严格按法则和运算顺序,同时注意运算结果的形式,但结果不能既有分数指数又有根式,也不能既有分母又有负指数.5.(1)要使函数有意义,需3-x ∈R ,即x ∈R ,所以函数y =23-x 的定义域为R . (2)要使函数有意义,需2x +1∈R ,即x ∈R ,所以函数y =32x +1的定义域为R . (3)要使函数有意义,需5x ∈R,即x ∈R,所以函数y =(21)5x的定义域为R . (4)要使函数有意义,需x ≠0,所以函数y =0.7x1的定义域为{x |x ≠0}.点评:求函数的定义域一是分式的分母不为零,二是偶次根号的被开方数大于零,0的0次幂没有意义.6.解:设经过x 年的产量为y ,一年内的产量是a (1+100p ),两年内产量是a (1+100p )2,…,x 年内的产量是a (1+100p )x ,则y =a (1+100p )x(x ∈N *,x ≤m ). 点评:根据实际问题,归纳是关键,注意x 的取值范围.7.(1)30.8与30.7的底数都是3,它们可以看成函数y =3x ,当x =0.8和0.7时的函数值;因为3>1,所以函数y =3x 在R 上是增函数.而0.7<0.8,所以30.7<30.8.(2)0.75-0.1与0.750.1的底数都是0.75,它们可以看成函数y =0.75x ,当x =-0.1和0.1时的函数值; 因为1>0.75,所以函数y =0.75x 在R 上是减函数.而-0.1<0.1,所以0.750.1<0.75-0.1.(3)1.012.7与1.013.5的底数都是1.01,它们可以看成函数y =1.01x ,当x =2.7和3.5时的函数值; 因为1.01>1,所以函数y =1.01x 在R 上是增函数.而2.7<3.5,所以1.012.7<1.013.5. (4)0.993.3与0.994.5的底数都是0.99,它们可以看成函数y =0.99x ,当x =3.3和4.5时的函数值; 因为0.99<1,所以函数y =0.99x 在R 上是减函数.而3.3<4.5,所以0.994.5<0.993.3.8.(1)2m ,2n 可以看成函数y =2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为2>1,所以函数y =2x 在R 上是增函数.因为2m <2n ,所以m <n . (2)0.2m ,0.2n 可以看成函数y =0.2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0.2<1, 所以函数y =0.2x 在R 上是减函数.因为0.2m <0.2n ,所以m >n . (3)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0<a <1, 所以函数y =a x 在R 上是减函数.因为a m <a n ,所以m >n . (4)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为a >1, 所以函数y =a x 在R 上是增函数.因为a m >a n ,所以m >n . 点评:利用指数函数的单调性是解题的关键.9.(1)死亡生物组织内碳14的剩余量P 与时间t 的函数解析式为P=(21)57301.当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量为P=(21)573057309⨯=(21)9≈0.002. 答:当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量约为死亡前含量的2‰, 因此,还能用一般的放射性探测器测到碳14的存在.(2)设大约经过t 万年后,用一般的放射性探测器测不到碳14,那么(21)537010000t <0.001,解得t >5.7.答:大约经过6万年后,用一般的放射性探测器是测不到碳14的. B 组1. 当0<a <1时,a 2x -7>a 4x -12⇒x -7<4x -1⇒x >-3;当a >1时,a 2x -7>a 4x -1⇒2x -7>4x -1⇒x <-3. 综上,当0<a <1时,不等式的解集是{x |x >-3};当a >1时,不等式的解集是{x |x <-3}.2.分析:像这种条件求值,一般考虑整体的思想,同时观察指数的特点,要注重完全平方公式的运用. 解:(1)设y =x 21+x21-,那么y 2=(x 21+x21-)2=x +x -1+2.由于x +x -1=3,所以y =5.(2)设y =x 2+x -2,那么y =(x +x -1)2-2.由于x +x -1=3,所以y =7.(3)设y =x 2-x -2,那么y =(x +x -1)(x -x -1),而(x -x -1)2=x 2-2+x -2=5,所以y =±35.点评:整体代入和平方差,完全平方公式的灵活运用是解题的突破口. 3.解:已知本金为a 元.1期后的本利和为y 1=a +a ×r =a (1+r ), 2期后的本利和为y 2=a (1+r )+a (1+r )×r =a (1+r )2, 3期后的本利和为y 3=a (1+r )3, …x 期后的本利和为y =a (1+r )x .将a =1 000,r =0.022 5,x =5代入上式得y =a (1+r )x =1 000×(1+0.022 5)5=1 000×1.02255≈1118. 答:本利和y 随存期x 变化的函数关系式为y =a (1+r )x ,5期后的本利和约为1 118元. 4.解:(1)因为y 1=y 2,所以a 3x +1=a -2x .所以3x +1=-2x .所以x =51-. (2)因为y 1>y 2,所以a 3x +1>a -2x . 所以当a >1时,3x +1>-2x .所以x >51-. 当0<a <1时,3x +1<-2x .所以x <51-.2.2对数函数 练习(P64)1.(1)2log 83=; (2)2log 325=; (3)21log 12=-; (4)2711log 33=- 2.(1)239=; (2)35125=; (3)2124-=; (4)41381-=3.(1)设5log 25x =,则25255x ==,所以2x =;(2)设21log 16x =,则412216x -==,所以4x =-;(3)设lg1000x =,则310100010x ==,所以3x =; (4)设lg0.001x =,则3100.00110x -==,所以3x =-;4.(1)1; (2)0; (3)2; (4)2; (5)3; (6)5. 练习(P68)1.(1)lg()lg lg lg xyz x y z =++;(2)222lg lg()lg lg lg lg lg 2lg lg xy xy z x y z x y z z=-=++=++;(3)33311lg()lg lg lg lg 3lg lg22xy x y z x y z =-=+-=+-;(4)2211lg()lg (lg lg )lg 2lg lg 22y z x y z x y z ==-+=--. 2.(1)223433333log (279)log 27log 9log 3log 3347⨯=+=+=+=; (2)22lg1002lg1002lg104lg104====;(3)5lg0.00001lg105lg105-==-=-; (4)11ln 22e == 3. (1)22226log 6log 3log log 213-===; (2)lg5lg 2lg101+==; (3)555511log 3log log (3)log 1033+=⨯==;(4)13333351log 5log 15log log log 31153--====-. 4.(1)1; (2)1; (3)54练习(P73)1.函数3log y x =及13log y x =的图象如右图所示.相同点:图象都在y 轴的右侧,都过点(1,0) 不同点:3log y x =的图象是上升的,13log y x =的图象是下降的关系:3log y x =和13log y x =的图象是关于x 轴对称的.2. (1)(,1)-∞; (2)(0,1)(1,)+∞; (3)1(,)3-∞; (4)[1,)+∞3. (1)1010log 6log 8< (2)0.50.5log 6log 4< (3)2233log 0.5log 0.6> (4) 1.5 1.5log 1.6log 1.4>习题2.2 A 组(P74) 1. (1)3log 1x =; (2)41log 6x =; (3)4log 2x =; (4)2log 0.5x = (5) lg 25x = (6)5log 6x =2. (1)527x = (2) 87x = (3) 43x = (4)173x=(5) 100.3x = (6) xe 3. (1)0; (2) 2; (3) 2-; (4)2; (5) 14-; (6) 2. 4. (1)lg 6lg 2lg3a b =+=+; (2) 3lg 42lg 22log 4lg3lg3ab===; (3) 2lg122lg 2lg3lg3log 1222lg 2lg 2lg 2b a+===+=+; (4)3lg lg 3lg 22b a =-=-5. (1)x ab =; (2) m x n =; (3) 3n x m =; (4)x =.6. 设x 年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番,则(10.073)4x +=解得 1.073log 420x =≈. 答:设20年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番. 7. (1)(0,)+∞; (2) 3(,1]4. 8. (1)m n <; (2)m n <; (3) m n >; (4)m n >.9. 若火箭的最大速度12000v =,那么62000ln 112000ln(1)61402M M M M e mm m m ⎛⎫+=⇒+=⇒+=⇒≈ ⎪⎝⎭答:当燃料质量约为火箭质量的402倍时,火箭的最大速度可达12km/s. 10. (1)当底数全大于1时,在1x =的右侧,底数越大的图象越在下方.所以,①对应函数lg y x =,②对应函数5log y x =,③对应函数2log y x =. (2)略. (3)与原函数关于x 轴对称. 11. (1)235lg 25lg 4lg92lg52lg 22lg3log 25log 4log 98lg 2lg3lg5lg 2lg3lg5⋅⋅=⨯⨯=⨯⨯= (2)lg lg lg log log log 1lg lg lg a b c b c a b c a a b c⋅⋅=⨯⨯= 12. (1)令2700O =,则312700log 2100v =,解得 1.5v =. 答:鲑鱼的游速为1.5米/秒. (2)令0v =,则31log 02100O=,解得100O =. 答:一条鱼静止时的耗氧量为100个单位. B 组。
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高中数学必修1第一章《集合与函数概念》测验
姓名:_________ 学号:_______ 分数:______________
一、选择题:
1、(2012山东)已知全集{0,1,2,3,4}U =,集合{1,2,3}A =,{2,4}B =,则()
U A B 为
( )
A .{1,2,4}
B .{2,3,4}
C .{0,2,4}
D .{0,2,3,4}
2、(2012湖北)已知集合{}
{}2|320,,|05,A x x x x R B x x x N =-+=∈=<<∈,则满足
条件A C B ⊆⊆的集合C 的个数为
( )
A .1
B .2
C .3
D .4 3、已知全集I ={x|x 是小于9的正整数},集合M ={1,2,3},集合N ={3,4,5, 6},则(
I M )∩N
等于 A.{3} B.{7,8} C.{4,5, 6} D. {4, 5,6, 7,8}
4、(2012福建)已知集合{}{}1,2,3,4,2,2M N ==-,下列结论成立的是
( )
A .N M ⊆
B .M N M ⋃=
C .M N N ⋂=
D .{}2M N ⋂=
5、已知函数x
x f -=
21)(的定义域为M ,2)(+=x x g 的定义域为N ,则=⋂N M
A.{}
2-≥x x
B.{}2<x x
C.{}
22<<-x x
D. {}
22<≤-x x
6、(2012陕西)下列函数中,既是奇函数又是增函数的为
( )
A .1y x =+
B .2
y x =-
C .1
y x
=
D .||y x x =
7、如图所示,液体从一圆锥形漏斗漏入一圆柱形桶中,开始时,漏斗盛满液体,经过3分钟漏完.已知圆柱中液面上升的速度是一个常量,H 是圆锥形漏斗中液面下落的距离,则H 与下落时间t (分)的函数关系表示的图象只可能是
A .
B .
C .
D .
8、若函数y =x 2+(2a -1)x +1在(-∞,2]上是减函数,则实数a 的取值范围是
( )
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
A. ),23[+∞-
B. ]23,(--∞
C. ),23[+∞
D.
]2
3,(-∞ 9、(2012江西)设函数211()21x x f x x x
⎧+≤⎪
=⎨>⎪
⎩,则((3))f f =( )
A .15
B .3
C .
23
D .
139
10、定义在R 上的偶函数在[0,7]上是增函数,在[7,+∞]上是减函数,又6)7(=f ,则)(x f A 、在[-7,0]上是增函数,且最大值是6 B 、在[-7,0]上是增函数,且最小值是6 C 、在[-7,0]上是减函数,且最小值是6 D 、在[-7,0]上是减函数,且最大值是6 选择题答案填入下表,否则零分计 二、填空题: 11、(2011
上海)若全集U R =,集合{|1}{|0}A x x x x =≥≤,则
U C A = 。
12、已知集合A ={-2,3,4m -4},集合B ={3,2m }.
若B ⊆A ,则实数m = . 13、(2012广东)
函数y =
的定义域为__________. 14、(2012浙江)设函数f(x)是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=x+1,则3
f 2
()=_______________. 三、解答题:
15、已知集合}.|{},102|{},84|{a x x C x x B x x A <=<<=<≤= (1)求;B A ⋃ ;)(B A C R ⋂ (2)若φ≠⋂C A ,求a 的取值范围.
16、已知函数f(x)=
1
1
2+-x x , x ∈[3, 5]
(1)判断f(x)单调性并证明; (2)求f(x)最大值,最小值.
17、如图,已知底角为450的等腰梯形ABCD ,底边BC 长为7cm ,腰长为cm 22 ,当一条垂直于底边BC (垂足为F )的直线l 从左至右移动(与梯形ABCD 有公共点)时,直线l 把梯形分成两部分,令BF =x,试写出左边部分的面积
18、若f(x)是定义在(0, +∞)上的增函数,且对一切x, y>0,满足f(
y
x
)=f(x)-f(y). (1)求f(1)的值;
(2)若f(6)=1,解不等式f(x+3)-f(3
1)<2.
19、某企业生产A 、B 两种产品,根据市场调查与预测,A 产品的月利润y=f(x)与投资额x 成正比,且投资4万元时,月利润为2万元;B 产品的月利润y=g(x)与投资额x 的算术平方根成正比,且投资4万元时,月利润为1万元。
(允许仅投资1种产品) (1)分别求出A 、B 两种产品的月利润表示为投资额x 的函数关系式;
(2)该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A 、B 两种产品的生产,问:怎样分配这10万元资金,才能使企业获得最大的月利润,最大月利润是多少?(结果用分数表示) (3)在(2)的条件下,能否保证企业总能获得2万元以上的月利润,为什么?
参考答案
1、C
2、D
3、C
4、D
5、D
6、D
7、A
8、B
9、D 10、D
11、{|01}x x << 12、2 13、[)()1,00,-+∞ 14、3
2
16、(1)f(x)=
1
3
213)1(2112+-
=+-+=+-x x x x x ↑ 任取3≤x 1<x 2≤5 则f(x 1)-f(x 2)=2-
1
3
21321++-+x x =
)
1)(1()
(32121++-x x x x <0
即f(x 1)<f(x 2)
∴f(x)在[3,5]上↑
(2)由(1)知y max =f(5)=23 y min =f(3)=4
5
17、解:过点
D A ,分别作BC AG ⊥,BC DH ⊥,垂足分别是G ,H 。
因
为ABCD
是等腰梯形,底角为
︒45,cm AB 22=,所以
cm HC DH AG BG 2====,
又
cm
BC 7=,所以
cm GH AD 3==。
⑴当点F 在BG 上时,即(]2,0∈
x 时,2
2
1x y =
; ⑵当点F 在GH 上时,即(]5,2∈
x 时,222)2(2-=•-+=x x y
⑶当点F 在HC 上时,即(]7,5∈
x 时,
CEF Rt ABCD ABFED
S S S y ∆-==梯形五边形=10)7(2
12
+--x 。
所以,函数解析式为 (](](]⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧
∈+-∈-∈=.
7,5,10)7(21,5,2,
22,2,0,212
2x x x x x x y 18、(1)令x=y=1⇒f(1)=0
19、解:(1)设f(x)=k 1x , g(x)=k 2x ,(k 1k 2≠0)
由已知可得k 1=12 ,k 2=12 ,故f(x)= 12 x(x ≥0),g(x)= 1
2
x (x ≥0)
(2)设投资生产A 产品x 万元,则投资生产B 产品(10-x )万元,企业月利润为y 万元。
依题意,y=12 x+1
2 x -10(0≤x ≤10)
记x -10=t,则x=10-t 2
,t ∈ [0,10 ] y=2102t -+12 t=- 12 (t 2
-t)+5=- 12 (t- 12 )2+8
41
当t=12 ,即x=4
39
时,y max =841
答:当投资A 产品
439万元,投资B 产品41万元时,企业可获得最大月利润8
41
万
元。
(3)由(2)知,函数y=- 1
2
(t-
1
2
)2+
8
41
,在[0,
1
2
]上单调递增,在[
1
2
,10]。