(完整)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.。
【易错题】高中必修一数学上期末试题(带答案)

【易错题】高中必修一数学上期末试题(带答案)一、选择题1.函数y =a |x |(a >1)的图像是( ) A .B .C .D .2.定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1x ,212[0,)()x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-,则( ).A .(3)(2)(1)f f f <-<B .(1)(2)(3)f f f <-<C .(2)(1)(3)f f f -<<D .(3)(1)(2)f f f <<-3.酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:100mL 血液中酒精含量低于20mg 的驾驶员可以驾驶汽车,酒精含量达到20~79mg 的驾驶员即为酒后驾车,80mg 及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到了1mg /mL .如果在停止喝酒以后,他血液中酒精含量会以每小时30%的速度减少,那么他至少经过几个小时才能驾驶汽车?( )(参考数据:lg 0.2≈﹣0.7,1g 0.3≈﹣0.5,1g 0.7≈﹣0.15,1g 0.8≈﹣0.1) A .1B .3C .5D .74.设函数()()212log ,0,log ,0.x x f x x x >⎧⎪=⎨-<⎪⎩若()()f a f a >-,则实数的a 取值范围是( )A .()()1,00,1-⋃B .()(),11,-∞-⋃+∞C .()()1,01,-⋃+∞D .()(),10,1-∞-⋃5.用二分法求方程的近似解,求得3()29f x x x =+-的部分函数值数据如下表所示:x1 2 1.5 1.625 1.75 1.875 1.8125 ()f x-63-2.625-1.459-0.141.34180.5793则当精确度为0.1时,方程3290x x +-=的近似解可取为 A .1.6B .1.7C .1.8D .1.96.函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)的图象关于直线x =-对称.据此可推测,对任意的非零实数a ,b ,c ,m ,n ,p ,关于x 的方程m [f (x )]2+nf (x )+p =0的解集都不可能是( ) A .{1,2} B .{1,4} C .{1,2,3,4}D .{1,4,16,64}7.已知函数()2x xe ef x --=,x ∈R ,若对任意0,2πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,都有()()sin 10f f m θ+->成立,则实数m 的取值范围是( )A .()0,1B .()0,2C .(),1-∞D .(]1-∞, 8.已知函数()0.5log f x x =,则函数()22f x x -的单调减区间为( )A .(],1-∞B .[)1,+∞C .(]0,1D .[)1,29.已知()y f x =是以π为周期的偶函数,且0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()1sin f x x =-,则当5,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x =( ) A .1sin x +B .1sin x -C .1sin x --D .1sin x -+10.已知01a <<,则方程log xa a x =根的个数为( ) A .1个B .2个C .3个D .1个或2个或3根11.已知定义在R 上的函数()f x 在(),2-∞-上是减函数,若()()2g x f x =-是奇函数,且()20g =,则不等式()0xf x ≤的解集是( )A .][(),22,-∞-⋃+∞B .][)4,20,⎡--⋃+∞⎣C .][(),42,-∞-⋃-+∞D .][(),40,-∞-⋃+∞12.若不等式210x ax ++≥对于一切10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭恒成立,则a 的取值范围为( ) A .0a ≥B .2a ≥-C .52a ≥-D .3a ≥-二、填空题13.已知幂函数(2)my m x =-在(0,)+∞上是减函数,则m =__________.14.已知函数241,(4)()log ,(04)x f x xx x ⎧+≥⎪=⎨⎪<<⎩.若关于x 的方程,()f x k =有两个不同的实根,则实数k 的取值范围是____________.15.已知关于x 的方程()224log 3log +-=x x a 的解在区间()3,8内,则a 的取值范围是__________.16.0.11.1a =,122log 2b =,ln 2c =,则a ,b ,c 从小到大的关系是________. 17.已知函数1()41xf x a =+-是奇函数,则的值为________. 18.已知函数()()g x f x x =-是偶函数,若(2)2f -=,则(2)f =________19.已知函数()f x 满足:()()1f x f x +=-,当11x -<≤时,()x f x e =,则92f ⎛⎫= ⎪⎝⎭________. 20.若函数在区间单调递增,则实数的取值范围为__________.三、解答题21.定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()y f x =满足()()1f xy f x f y ⎛⎫=-⎪⎝⎭,且函数()f x 在(),0-∞上是减函数.(1)求()1f -,并证明函数()y f x =是偶函数; (2)若()21f =,解不等式4121f f x x ⎛⎫⎛⎫--≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 22.已知二次函数()f x 满足:()()22f x f x +=-,()f x 的最小值为1,且在y 轴上的截距为4.(1)求此二次函数()f x 的解析式;(2)若存在区间[](),0a b a >,使得函数()f x 的定义域和值域都是区间[],a b ,则称区间[],a b 为函数()f x 的“不变区间”.试求函数()f x 的不变区间;(3)若对于任意的[]10,3x ∈,总存在[]210,100x ∈,使得()1222lg 1lg mf x x x <+-,求m 的取值范围.23.已知()()()22log 2log 2f x x x =-++. (1)求函数()f x 的定义域; (2)求证:()f x 为偶函数;(3)指出方程()f x x =的实数根个数,并说明理由.24.已知函数22()21x xa f x ⋅+=-是奇函数. (1)求a 的值;(2)求解不等式()4f x ≥;(3)当(1,3]x ∈时,()2(1)0f tx f x +->恒成立,求实数t 的取值范围.25.已知函数()f x x =(1)判断函数()f x 在区间[0,)+∞上的单调性,并用定义证明;(2)函数2()()log 2g x f x x =+-在区间(1,2)内是否有零点?若有零点,用“二分法”求零点的近似值(精确到0.3);若没有零点,说明理由.1.118≈, 1.225≈1.323≈,2log 1.250.322≈,2log 1.50.585≈,2log 1.750.807≈)26.“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点.研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定的条件下,每尾鱼的平均生长速度v (单位:千克/年)是养殖密度x (单位:尾/立方米)的函数.当x 不超过4(尾/立方米)时,v 的值为2(千克/年);当420x ≤≤时,v 是x 的一次函数;当x 达到20(尾/立方米)时,因缺氧等原因,v 的值为0(千克/年).(1)当020x <≤时,求函数()v x 的表达式;(2)当养殖密度x 为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)()()f x x v x =⋅可以达到最大,并求出最大值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】因为||0x ≥,所以1x a ≥,且在(0,)+∞上曲线向下弯曲的单调递增函数,应选答案B .2.A解析:A 【解析】由对任意x 1,x 2 ∈ [0,+∞)(x 1≠x 2),有()()1212f x f x x x -- <0,得f (x )在[0,+∞)上单独递减,所以(3)(2)(2)(1)f f f f <=-<,选A.点睛:利用函数性质比较两个函数值或两个自变量的大小,首先根据函数的性质构造某个函数,然后根据函数的奇偶性转化为单调区间上函数值,最后根据单调性比较大小,要注意转化在定义域内进行3.C解析:C 【解析】 【分析】根据题意先探究出酒精含量的递减规律,再根据能驾车的要求,列出模型0.70.2x ≤ 求解. 【详解】因为1小时后血液中酒精含量为(1-30%)mg /mL ,x 小时后血液中酒精含量为(1-30%)x mg /mL 的,由题意知100mL 血液中酒精含量低于20mg 的驾驶员可以驾驶汽车, 所以()3002%1.x-<,0.70.2x <,两边取对数得,lg 0.7lg 0.2x < ,lg 0.214lg 0.73x >= ,所以至少经过5个小时才能驾驶汽车. 故选:C 【点睛】本题主要考查了指数不等式与对数不等式的解法,还考查了转化化归的思想及运算求解的能力,属于基础题.4.C解析:C 【解析】 【分析】 【详解】因为函数()()212log ,0,log ,0.x x f x x x >⎧⎪=⎨-<⎪⎩若()()f a f a >-,所以220log log a a a >⎧⎨>-⎩或()()122log log a a a <⎧⎪⎨->-⎪⎩,解得1a >或10a -<<,即实数的a 取值范围是()()1,01,-⋃+∞,故选C. 5.C解析:C 【解析】 【分析】利用零点存在定理和精确度可判断出方程的近似解. 【详解】根据表中数据可知()1.750.140f =-<,()1.81250.57930f =>,由精确度为0.1可知1.75 1.8≈,1.8125 1.8≈,故方程的一个近似解为1.8,选C. 【点睛】不可解方程的近似解应该通过零点存在定理来寻找,零点的寻找依据二分法(即每次取区间的中点,把零点位置精确到原来区间的一半内),最后依据精确度四舍五入,如果最终零点所在区间的端点的近似值相同,则近似值即为所求的近似解.6.D解析:D 【解析】 【分析】方程()()20mf x nf x p ++=不同的解的个数可为0,1,2,3,4.若有4个不同解,则可根据二次函数的图像的对称性知道4个不同的解中,有两个的解的和与余下两个解的和相等,故可得正确的选项. 【详解】设关于()f x 的方程()()20mfx nf x p ++=有两根,即()1f x t =或()2f x t =.而()2f x ax bx c =++的图象关于2bx a=-对称,因而()1f x t =或()2f x t =的两根也关于2b x a =-对称.而选项D 中41616422++≠.故选D .【点睛】对于形如()0f g x =⎡⎤⎣⎦的方程(常称为复合方程),通过的解法是令()t x g =,从而得到方程组()()0f tg x t ⎧=⎪⎨=⎪⎩,考虑这个方程组的解即可得到原方程的解,注意原方程的解的特征取决于两个函数的图像特征.7.D解析:D 【解析】试题分析:求函数f (x )定义域,及f (﹣x )便得到f (x )为奇函数,并能够通过求f′(x )判断f (x )在R 上单调递增,从而得到sinθ>m ﹣1,也就是对任意的0,2πθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦都有sinθ>m ﹣1成立,根据0<sinθ≤1,即可得出m 的取值范围. 详解:f (x )的定义域为R ,f (﹣x )=﹣f (x ); f′(x )=e x +e ﹣x >0; ∴f (x )在R 上单调递增;由f (sinθ)+f (1﹣m )>0得,f (sinθ)>f (m ﹣1); ∴sin θ>m ﹣1; 即对任意θ∈0,2π⎛⎤⎥⎝⎦都有m ﹣1<sinθ成立;∵0<sinθ≤1; ∴m ﹣1≤0;∴实数m 的取值范围是(﹣∞,1]. 故选:D .点睛:本题考查函数的单调性与奇偶性的综合应用,注意奇函数的在对称区间上的单调性的性质;对于解抽象函数的不等式问题或者有解析式,但是直接解不等式非常麻烦的问题,可以考虑研究函数的单调性和奇偶性等,以及函数零点等,直接根据这些性质得到不等式的解集.8.C解析:C 【解析】函数()0.5log f x x =为减函数,且0x >, 令2t 2x x =-,有t 0>,解得02x <<.又2t 2x x =-为开口向下的抛物线,对称轴为1x =,所以2t 2x x =-在(]0,1上单调递增,在[)1,2上单调递减,根据复合函数“同增异减”的原则函数()22f x x -的单调减区间为(]0,1.故选C.点睛:形如()()y f g x =的函数为()y g x =,() y f x =的复合函数,() y g x =为内层函数,()y f x =为外层函数. 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单增; 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单增.简称为“同增异减”.9.B解析:B 【解析】 【分析】 【详解】因为()y f x =是以π为周期,所以当5,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()3πf x f x =-,此时13,02x -π∈-π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,又因为偶函数,所以有()()3π3πf x f x -=-, 3π0,2x π⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,所以()()3π1sin 3π1sin f x x x -=--=-,故()1sin f x x =-,故选B.10.B解析:B【解析】 【分析】在同一平面直角坐标系中作出()xf x a =与()log a g x x =的图象,图象的交点数目即为方程log xa a x =根的个数. 【详解】作出()xf x a =,()log a g x x =图象如下图:由图象可知:()(),f x g x 有两个交点,所以方程log xa a x =根的个数为2.故选:B . 【点睛】本题考查函数与方程的应用,着重考查了数形结合的思想,难度一般.(1)函数()()()h x f x g x =-的零点数⇔方程()()f x g x =根的个数⇔()f x 与()g x 图象的交点数;(2)利用数形结合可解决零点个数、方程根个数、函数性质研究、求不等式解集或参数范围等问题.11.C解析:C 【解析】 【分析】由()()2g x f x =-是奇函数,可得()f x 的图像关于()2,0-中心对称,再由已知可得函数()f x 的三个零点为-4,-2,0,画出()f x 的大致形状,数形结合得出答案. 【详解】由()()2g x f x =-是把函数()f x 向右平移2个单位得到的,且()()200g g ==,()()()4220f g g -=-=-=,()()200f g -==,画出()f x 的大致形状结合函数的图像可知,当4x ≤-或2x ≥-时,()0xf x ≤,故选C. 【点睛】本题主要考查了函数性质的应用,作出函数简图,考查了学生数形结合的能力,属于中档题.12.C解析:C 【解析】 【分析】 【详解】210x ax ++≥对于一切10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭成立, 则等价为a ⩾21x x--对于一切x ∈(0,1 2)成立,即a ⩾−x −1x 对于一切x ∈(0,12)成立, 设y =−x −1x ,则函数在区间(0,12〕上是增函数 ∴−x −1x <−12−2=52-, ∴a ⩾52-. 故选C.点睛:函数问题经常会遇见恒成立的问题:(1)根据参变分离,转化为不含参数的函数的最值问题;(2)若()0f x >就可讨论参数不同取值下的函数的单调性和极值以及最值,最终转化为min ()0f x >,若()0f x <恒成立,转化为max ()0f x <;(3)若()()f x g x >恒成立,可转化为min max ()()f x g x >.二、填空题13.-3【解析】【分析】根据函数是幂函数可求出m 再根据函数是减函数知故可求出m 【详解】因为函数是幂函数所以解得或当时在上是增函数;当时在上是减函数所以【点睛】本题主要考查了幂函数的概念幂函数的增减性属于 解析:-3【解析】 【分析】根据函数是幂函数可求出m,再根据函数是减函数知0m <,故可求出m. 【详解】 因为函数是幂函数所以||21m -=,解得3m =-或3m =. 当3m =时,3y x =在(0,)+∞上是增函数; 当3m =-时,y x =在(0,)+∞上是减函数, 所以3m =-. 【点睛】本题主要考查了幂函数的概念,幂函数的增减性,属于中档题.14.【解析】作出函数的图象如图所示当时单调递减且当时单调递增且所以函数的图象与直线有两个交点时有 解析:(1,2)【解析】作出函数()f x 的图象,如图所示,当4x ≥时,4()1f x x =+单调递减,且4112x<+≤,当04x <<时,2()log f x x =单调递增,且2()log 2f x x =<,所以函数()f x 的图象与直线y k =有两个交点时,有12k <<.15.【解析】【分析】根据方程的解在区间内将问题转化为解在区间内即可求解【详解】由题:关于的方程的解在区间内所以可以转化为:所以故答案为:【点睛】此题考查根据方程的根的范围求参数的取值范围关键在于利用对数 解析:()23log 11,1-+【解析】根据方程的解在区间()3,8内,将问题转化为23log x a x+=解在区间()3,8内,即可求解. 【详解】由题:关于x 的方程()224log 3log +-=x x a 的解在区间()3,8内, 所以()224log 3log +-=x x a 可以转化为:23log x a x+=, ()3,8x ∈,33111,28x x x +⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭, 所以()23log 11,1a ∈-+ 故答案为:()23log 11,1-+ 【点睛】此题考查根据方程的根的范围求参数的取值范围,关键在于利用对数运算法则等价转化求解值域.16.【解析】【分析】根据指数函数和对数函数的图象与性质分别求得实数的取值范围即可求解得到答案【详解】由题意根据指数函数的性质可得由对数函数的运算公式及性质可得且所以abc 从小到大的关系是故答案为:【点睛 解析:b c a <<【解析】 【分析】根据指数函数和对数函数的图象与性质,分别求得实数,,a b c 的取值范围,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,根据指数函数的性质,可得0.101.111.1a >==,由对数函数的运算公式及性质,可得12112211log log ()22b ===,1ln 2ln 2c =>=,且ln 2ln 1c e =<=, 所以a ,b ,c 从小到大的关系是b c a <<. 故答案为:b c a <<. 【点睛】 本题主要考查了指数函数与对数函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记指数函数与对数函数的图象与性质,求得实数,,a b c 的取值范围是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.17.【解析】函数是奇函数可得即即解得故答案为解析:12函数()141x f x a =+-是奇函数,可得()()f x f x -=-,即114141x xa a -+=----,即41214141x x x a =-=--,解得12a =,故答案为1218.6【解析】【分析】根据偶函数的关系有代入即可求解【详解】由题:函数是偶函数所以解得:故答案为:6【点睛】此题考查根据函数的奇偶性求函数值难度较小关键在于根据函数奇偶性准确辨析函数值的关系解析:6 【解析】 【分析】根据偶函数的关系有()(2)2g g =-,代入即可求解. 【详解】由题:函数()()g x f x x =-是偶函数, (2)(2)24g f -=-+=,所以(2)(2)24g f =-=,解得:(2)6f =. 故答案为:6 【点睛】此题考查根据函数的奇偶性求函数值,难度较小,关键在于根据函数奇偶性准确辨析函数值的关系.19.【解析】【分析】由已知条件得出是以2为周期的函数根据函数周期性化简再代入求值即可【详解】因为所以所以是以2为周期的函数因为当时所以故答案为:【点睛】本题主要考查函数的周期性和递推关系这类题目往往是奇【解析】 【分析】由已知条件,得出()f x 是以2为周期的函数,根据函数周期性,化简92f ⎛⎫⎪⎝⎭,再代入求值即可. 【详解】 因为()()1f x f x +=-,所以()()()21f x f x f x +=-+=,所以()f x 是以2为周期的函数, 因为当11x -<≤时,()xf x e = ,所以129114222f f f e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭故答案为: e . 【点睛】本题主要考查函数的周期性和递推关系,这类题目往往是奇偶性和周期性相结合一起运用.20.(-∞1∪4+∞)【解析】由题意得a+1≤2或a≥4解得实数a 的取值范围为(-∞1∪4+∞)点睛:已知函数的单调性确定参数的值或范围要注意以下两点:(1)若函数在区间ab 上单调则该函数在此区间的任意 解析:【解析】由题意得或,解得实数的取值范围为点睛:已知函数的单调性确定参数的值或范围要注意以下两点:(1)若函数在区间上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;(2)分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值;(3)复合函数的单调性,不仅要注意内外函数单调性对应关系,而且要注意内外函数对应自变量的取值范围.三、解答题21.(1)()10f -=,证明见解析;(2)[1,2)(2,3]⋃ 【解析】 【分析】(1)根据函数解析式,对自变量进行合理赋值即可求得函数值,同时也可以得到()f x 与()f x -之间的关系,进而证明;(2)利用函数的奇偶性和单调性,合理转化求解不等式即可. 【详解】(1)令10y x =≠,则()111f x f x f x x ⎛⎫ ⎪⎛⎫⋅=- ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭, 得()()()10f f x f x =-=,再令1x =,1y =-,可得()()()111f f f -=--, 得()()2110f f -==,所以()10f -=, 令1y =-,可得()()()()1f x f x f f x -=--=, 又该函数定义域关于原点对称, 所以()f x 是偶函数,即证.(2)因为()21f =,又该函数为偶函数,所以()21f -=. 因为函数()f x 在(),0-∞上是减函数,且是偶函数 所以函数()f x 在()0,∞+上是增函数.又412f f x x ⎛⎫⎛⎫--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()2424x f x f x x -⎛⎫=⋅=- ⎪⎝⎭, 所以()()242f x f -≤,等价于240,242,x x ->⎧⎨-≤⎩或240,242,x x -<⎧⎨-≥-⎩解得23x <≤或12x ≤<. 所以不等式4121f f x x ⎛⎫⎛⎫--≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的解集为[1,2)(2,3]⋃. 【点睛】本题考查抽象函数求函数值、证明奇偶性,以及利用函数奇偶性和单调性求解不等式. 22.(1)23()(2)14f x x =-+;(2)[1,4];(3)[2,)+∞. 【解析】 【分析】(1)由()()22f x f x +=-,得对称轴是2x =,结合最小值可用顶点法设出函数式,再由截距求出解析式;(2)根据二次函数的单调性确定函数的最大值和最小值,然后求解. (3)求出()f x 在[0,3]的最大值4,对函数()2lg 1lg mg x x x=+- 换元lg t x =,得()21m g x y t t ==+-,[1,2]t ∈,由421mt t≤+-用分离参数法转化. 【详解】(1)∵()()22f x f x +=-,∴对称轴是2x =,又函数最小值是1,可设2()(2)1f x a x =-+(0a >),∴(0)414f a =+=,34a =. ∴23()(2)14f x x =-+. (2)若2a b ≤≤,则min ()1f x a ==,7(1)24f =<,∴3b ≥且23()(2)14f b b b =-+=,解得4b =.∴1,4a b ==,不变区间是[1,4];若02a b <<≤,则()f x 在[,]a b 上是减函数,∴223()(2)14433()(2)14f a a b a b f b b a⎧=-+=⎪⎪∴==⎨⎪=-+=⎪⎩或4,因为02a b <<≤,所以舍去;若2a b ≤<,则()f x 在[,]a b 上是增函数,∴223()(2)143()(2)14f a a a f b b b⎧=-+=⎪⎪⎨⎪=-+=⎪⎩,∴,a b 是方程()f x x =的两根,由()f x x =得23(2)14x x -+=,124,43x x ==,不合题意. 综上1,4a b ==;(3)23()(2)14f x x =-+,[0,3]x ∈时,max ()(0)4f x f ==, 设2lg 1lg my x x=+-,令lg t x =,当[10,100]x ∈时,[1,2]t ∈. 21my t t=+-, 由题意存在[1,2]t ∈,使421mt t≤+-成立,即225m t t ≥-+, [1,2]t ∈时,22525252()48t t t -+=--+的最小值是222522-⨯+⨯=,所以[2,)m ∈+∞.【点睛】本题考查求二次函数解析式,考查二次函数的创新问题,考查不等式恒成立和能成立问题.二次函数的解析式有三种形式:2()(),f x a x m h =-+12()()(),f x a x x x x =--2()f x ax bx c =++,解题时要根据具体的条件设相应的解析式.二次函数的值域问题要讨论对称轴与区间的关系,以确定函数的单调性,得最值.难点是不等式问题,对于任意的1[0,3]x ∈,说明不等式恒成立,而存在[10,100]x ∈,说明不等式“能”成立.一定要注意是转化为求函数的最大值还是最小值.23.(1)()2,2-;(2)证明见解析;(3)两个,理由见解析. 【解析】 【分析】(1)根据对数函数的真数大于0,列出不等式组求出x 的取值范围即可; (2)根据奇偶性的定义即可证明函数()f x 是定义域上的偶函数. (3)将方程()f x x =变形为()22log 4x x -=,即242xx-=,设()242xg x x =--(22x -≤≤),再根据零点存在性定理即可判断. 【详解】解:(1) ()()()22log 2log 2f x x x =-++Q2020x x ->⎧∴⎨+>⎩,解得22x -<<,即函数()f x 的定义域为()2,2-; (2)证明:∵对定义域()2,2-中的任意x , 都有()()()()22log 2log 2f x x x f x -=++-= ∴函数()f x 为偶函数;(3)方程()f x x =有两个实数根, 理由如下:易知方程()f x x =的根在()2,2-内, 方程()f x x =可同解变形为()22log 4x x -=,即242x x-=设()242x gx x =--(22x -≤≤).当[]2,0x ∈-时,()g x 为增函数,且()()20120g g -⋅=-<, 则在()2,0-内,函数()g x 有唯一零点,方程()f x x =有唯一实根,又因为偶函数,在()0,2内,函数()g x 也有唯一零点,方程()f x x =有唯一实根, 所以原方程有两个实数根. 【点睛】本题考查函数的定义域和奇偶性的应用问题,函数的零点,函数方程思想,属于基础题. 24.(1)2a =;(2)}{20log 3x x <≤;(3)1,4t ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭【解析】 【分析】(1)由奇函数的性质得出a 的值;(2)结合()f x 的解析式可将()4f x ≥化为32021xx -≥-,解不等式即可得出答案;(3)利用函数()f x 在(1,3]x ∈上的单调性以及奇偶性将()2(1)0f tx f x +->化为21tx x <-,分离参数t 结合二次函数的性质得出实数t 的取值范围.【详解】(1)根据题意,函数222222()()211212x x x x x xa a a f x f x --⋅++⋅⋅+-===-=--- ∴2a =.(2)222()421x xf x ⋅+=≥-,即21221x x +≥-,即2132202121x x x x +--=≥-- 即()()32210210x xx ⎧--≥⎪⎨-≠⎪⎩,解得:132x <≤,得20log 3x <≤.(3)22222244()2212121x x x x xf x ⋅+⋅-+===+--- 故()f x 在(1,3]x ∈上为减函数2()(1)0f tx f x +->,即2()(1)(1)f tx f x f x >--=-即21tx x <-,221111124t x x x ⎛⎫<-=-- ⎪⎝⎭又(1,3]x ∈,11,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,故14t <- 综上1,4t ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了由函数的奇偶性求解析式以及利用单调性解不等式,属于中档题. 25.(1)见解析;(2)有,1.5 【解析】 【分析】(1)由条件利用函数的单调性的定义即可证得函数f (x )在区间[)0,+∞上的单调性.(2)结合函数单调性,由零点存在性定理得出连续函数()g x 在区间()1,2上有且仅有一个零点,由二分法即可得出零点的近似值(精确到0.3). 【详解】(1)函数()f x 在区间[)0,+∞上是增函数, 设[)12,0,x x ∈+∞,且12x x <, 则()()120f x f x -===<,所以()()12f x f x <,故函数()f x 在区间[)0,+∞上是增函数. (2)()2log 2g x x =-是增函数,又因为()21log1210g =-=-<,()22log 2210g =-=>, 所以连续函数()g x 在区间()1,2上有且仅有一个零点0x因为()21.5log 1.52 1.2250.58520.190g-≈+-=-<, 所以()0 1.5,2x ∈又因为()21.75log 1.752 1.3230.80720.130g =-≈+-=->, 所以()0 1.5,1.75x ∈又1.75 1.50.250.3-=<,所以()g x 零点的近似值为1.5. 【点睛】本题考查了用定义证明函数单调性,零点存在性定理的应用,二分法求零点的近似值,属于中档题. 26.(1)=**2,04,{15,420,82x x N x x x N <≤∈-+≤≤∈(2)当养殖密度为10尾/立方米时,鱼的年生长量可以达到最大,最大值约为12.5千克/立方米. 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意:当04x <≤时,()2v x =; 当420x <≤时,设,显然在[4,20]是减函数,由已知得200{42a b a b +=+=,解得18{52a b =-=故函数=**2,04,{15,420,82x x N x x x N <≤∈-+≤≤∈(2)依题意并由(1)可得*2*2,04,{15,420,.82x x x N x x x x N <≤∈-+≤≤∈ 当04x ≤≤时,为增函数,故()max (4)f x f ==428⨯=;当420x ≤≤时,()22221511100(20)(10)82888f x x x x x x =-+=--=--+,()max (10)12.5f x f ==.所以,当020x <≤时,的最大值为12.5.当养殖密度为10尾/立方米时,鱼的年生长量可以达到最大,最大值约为12.5千克/立方米.。
部编版高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式带答案重点易错题

(名师选题)部编版高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式带答案重点易错题单选题1、若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |−1<x <2},则不等式a (x 2+1)+b(x −1)+c >2ax 的解集是( )A .{x |0<x <3}B .{x |x <0 或x >3}C .{x |1<x <3}D .{x |−1<x <3} 2、若x >53,则3x +43x−5的最小值为( ) A .7B .4√3C .9D .2√33、设O 为坐标原点,直线x =a 与双曲线C:x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D,E 两点,若△ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A .4B .8C .16D .324、不等式x (2x +7)≥−3的解集为( ) A .(−∞,−3]∪[−12,+∞)B .[−3,−12] C .(−∞,−2]∪[−13,+∞)D .[−2,−13]5、已知命题“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是假命题,则实数a 的取值范围为( ) A .(−∞,0]∪[4,+∞)B .[0,4] C .[4,+∞)D .(0,4) 6、若不等式2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A .(1,3)B .(−∞,1)C .(−∞,1)∪(3,+∞)D .(3,+∞)7、若“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是( ) A .m ≥1B .m ≥2C .m ≥3D .m ≥48、关于x 的不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x|x 1<x <x 2},且x 2−x 1=1,则a 2+a −2=( ) A .3B .32C .2D .23多选题9、对于给定的实数a,关于实数x的一元二次不等式a(x−a)(x+1)>0的解集可能为()A.∅ B.(−1,a) C.(a,−1)D.(−∞,−1)∪(a,+∞)10、已知正实数x,y满足xy=x+4y,则()A.x>4B.4y2x−y的最小值为−1C.x+y的最小值为9D.x2+y2的最小值为81211、已知关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},则()A.a>0B.不等式ax+c>0的解集为{x|x<6}C.a+b+c>0D.不等式cx2−bx+a<0的解集为{x|−13<x<12}填空题12、不等式(x−2)2≤4的解集为________部编版高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式带答案(三)参考答案1、答案:A分析:由题知{ba=−1ca=−2,a<0,进而将不等式转化为x2−3x<0,再解不等式即可.解:由a(x2+1)+b(x−1)+c>2ax,整理得ax2+(b−2a)x+(a+c−b)>0①.又不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|−1<x<2},所以a<0,且{(−1)+2=−ba(−1)×2=ca,即{ba=−1ca=−2②.将①两边同除以a得:x2+(ba −2)x+(1+ca−ba)<0③.将②代入③得:x2−3x<0,解得0<x<3.故选:A2、答案:C分析:利用基本不等式即可求解.解:∵x>53,∴3x−5>0,则3x+43x−5=(3x−5)+43x−5+5≥2√(3x−5)⋅43x−5+5=9,当且仅当3x−5=2时,等号成立,故3x+43x−5的最小值为9,故选:C.3、答案:B分析:因为C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),可得双曲线的渐近线方程是y=±bax,与直线x=a联立方程求得D,E两点坐标,即可求得|ED|,根据△ODE的面积为8,可得ab值,根据2c=2√a2+b2,结合均值不等式,即可求得答案.∵C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴双曲线的渐近线方程是y =±ba x∵直线x =a 与双曲线C:x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于D ,E 两点 不妨设D 为在第一象限,E 在第四象限 联立{x =a y =b ax ,解得{x =a y =b故D(a,b)联立{x =a y =−b ax ,解得{x =ay =−b故E(a,−b) ∴ |ED|=2b∴ △ODE 面积为:S △ODE =12a ×2b =ab =8 ∵双曲线C:x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)∴其焦距为2c =2√a 2+b 2≥2√2ab =2√16=8 当且仅当a =b =2√2取等号 ∴ C 的焦距的最小值:8 故选:B.小提示:本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题. 4、答案:A分析:解一元二次不等式即可.x (2x +7)≥−3可变形为2x 2+7x +3≥0, 令2x 2+7x +3=0,得x 1=−3,x 2=−12,所以x ≤−3或x ≥−12,即不等式的解集为(−∞,−3]∪[−12,+∞). 故选:A. 5、答案:A分析:先求出命题为真时实数a 的取值范围,即可求出命题为假时实数a 的取值范围. 若“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是真命题,即判别式Δ=(a −2)2−4×4×14<0,解得:0<a <4, 所以命题“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是假命题, 则实数a 的取值范围为:(−∞,0]∪[4,+∞). 故选:A. 6、答案:A分析:因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立,则2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立可转化为2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立,则Δ<0,即可解得m 的取值范围 因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立 所以2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立⇔2x 2+2mx +m <4x 2+6x +3恒成立 ⇔2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立 故Δ=(6−2m )2−4×2×(3−m )<0 解之得:1<m <3 故选:A 7、答案:C分析:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .根据“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,可得﹣2m ≤﹣2,3≤m ,m >0.解出即可得出. 解:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .∵“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,∴﹣2m ≤﹣2,3≤m ,(两个等号不同时取)m >0. 解得m ≥3.则实数m 的取值范围是[3,+∞).故选:C.8、答案:A分析:根据一元二次不等式与解集之间的关系可得x1+x2=a+1a、x1x2=1,结合(x2−x1)2=(x1+x2)2−4x1x2计算即可.由不等式ax2−(a2+1)x+a<0的解集为{x|x1<x<x2},得a>0,不等式对应的一元二次方程为ax2−(a2+1)x+a=0,方程的解为x1、x2,由韦达定理,得x1+x2=a2+1a =a+1a,x1x2=1,因为x2−x1=1,所以(x2−x1)2=(x1+x2)2−4x1x2=1,即(a+1a)2−4=1,整理,得a2+a−2=3.故选:A9、答案:ABCD分析:首先讨论a=0,a>0,a<0,三种情况讨论不等式的形式,再讨论对应方程两根大小,讨论不等式的解集.对于一元二次不等式a(x−a)(x+1)>0,则a≠0当a>0时,函数y=a(x−a)(x+1)开口向上,与x轴的交点为a,−1,故不等式的解集为x∈(−∞,−1)∪(a,+∞);当a<0时,函数y=a(x−a)(x+1)开口向下,若a=−1,不等式解集为∅;若−1<a<0,不等式的解集为(−1,a),若a<−1,不等式的解集为(a,−1),综上,ABCD都成立,故选:ABCD小提示:本题考查含参的一元二次不等式的解法,属于中档题型,本题的关键是讨论a的取值范围时,要讨论全面.10、答案:AC分析:根据等式的变形,结合x,y为正实数,可判断A项,变形等式,结合y的取值范围,利用一元二次函数可判断B项,利用基本不等式中“1”的用法可求解C项,利用基本不等式,结合题干中的等式验证等号成立的条件,可判断D项.解:因为xy=x+4y,则(x−4)y=x,即y=xx−4=11−4x,又x,y为正实数,则0<1−4x<1,所以x>4,y>1,故A项正确;因为xy=x+4y,所以4y2x −y=x(y−1)yx−y=y2−2y=(y−1)2−1,又y>1,所以(y−1)2−1>−1,故B项错误;因为xy=x+4y,且x,y为正实数,即xy≠0,则1=x+4yxy =1y+4x,所以x+y=(x+y)×(1y +4x)=xy+4yx+5≥2√xy×4yx+5=9,当且仅当xy =4yx,即x=6,y=3时等号成立,故C项正确;因为x+y≥9,所以(x+y)2≥81,则x2+y2≥12(x+y)2=812,当且仅当x=y时,等号成立,但由xy=x+4y可得,当x=y时,x=y=5,且52+52=50≠812,故D项错误.故选:AC.11、答案:BCD解析:根据已知条件得−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,根据韦达定理可得b=−a,c=−6a,根据b=−a,c=−6a且a<0,对四个选项逐个求解或判断可得解.因为关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},所以−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,故A错误;所以−2+3=−ba ,−2×3=ca,所以b=−a,c=−6a,所以不等式ax+c>0可化为ax−6a>0,因为a<0,所以x<6,故B正确;因为a+b+c=a−a−6a=−6a,又a<0,所以a+b+c>0,故C正确;不等式cx2−bx+a<0可化为−6ax2+ax+a<0,又a<0,所以−6x2+x+1>0,即6x2−x−1<0,即(3x+1)(2x−1)<0,解得−13<x<12,故D正确.故选:BCD.小提示:利用一元二次不等式的解集求出参数a,b,c的关系是解题关键.本题根据韦达定理可得所要求的关系,属于中档题.12、答案:{x|0≤x≤4}解析:直接由−2≤x−2≤2可得解集.由(x−2)2≤4,得−2≤x−2≤2,解得:0≤x≤4,所以解集为{x|0≤x≤4}.所以答案是:{x|0≤x≤4}.。
(易错题)高中数学必修一第三单元《指数函数和对数函数》测试题(包含答案解析)

一、选择题1.2017年5月,世界排名第一的围棋选手柯洁0:3败给了人工智能“阿法狗”.为什么人类的顶尖智慧战胜不了电脑呢?这是因为围棋本身也是一个数学游戏,而且复杂度非常高.围棋棋盘横竖各有19条线,共有1919361⨯=个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310B .5310C .7310D .93102.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,例如:35]4[--.=,[]2.12=,已知函数21()12x xe f x e =++,()[()]g x f x =,则下列叙述正确的是( ) A .()g x 是偶函数 B .()f x 在R 上是增函数 C .()f x 的值域是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .()g x 的值域是{1,0,1}-3.已知()()514,1log ,1a a x a x f x x x ⎧-+<=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是( ). A .()0,1B .10,5⎛⎫ ⎪⎝⎭C .11,95⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,19⎡⎫⎪⎢⎣⎭4.设()|lg |f x x =,且0a b c <<<时,有()()()f a f c f b >>,则( ) A .(1)(1)0a c --> B .1ac >C .1ac =D .01ac <<5.已知0.20.33log 0.2,3,0.2a b c ===,则( )A .a b c <<B .a c b <<C .c a b <<D .b c a <<6.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=,且当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点,则实数a 的取值范围为( ) A .()4,+∞ B .()6,+∞ C .()1,4D .()4,67.已知:23log 2a =,42log 3b =,232c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b c a <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<8.函数()212()log 4f x x =-的单调递增区间为( ).A .(0,+∞)B .(-,0)C .(2,+∞)D .(-,-2)9.函数()213log 23y x x =-++的单调递增区间是( )A .(]1,1-B .(1)∞-,C .[) 1,3D .(1)∞,+ 10.已知函数()()()2331log 6log 1y x a a x x =--++在[]0,1x ∈内恒为正值,则实数a 的取值范围是( ) A .133a << B .3a > C .3133a << D .33a >11.函数32ln ||()x x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .12.对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠与二次函数()21y a x x =--在同一坐标系内的图象可能是( )A .B .C .D .二、填空题13.函数f (x )=lg (x 2-3x -10)的单调递增区间是______.14.已知21()1,()log 2xf xg x x m ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,若()()1212[1,3],[1,3],x x f x g x ∀∈∃∈≥,则实数m 的取值范围是_______.15.已知()()2log 1f x x =-,若()()f a f b =(ab ),则2a b +的最小值为________.16.已知函数()32log f x x =+,[]1,3x ∈,则函数()()221y f x f x =++的值域为____________.17.已知函数22()log ()f x ax x a =++的值域为R ,则实数a 的取值范围是_________ 18.如图,在面积为2的平行四边形OABC 中,AC CO ⊥,AC 与BO 交于点E .若指数函数()01xy aa a =>≠,经过点E ,B ,则函数()af x x x=-在区间[]1,2上的最小值为________.19.已知函数()()log 21101a y x a a =-+>≠,的图象过定点A ,若点A 也在函数()2x f x b =+的图象上,则()2log 3f =________.20.关于下列命题:①若函数2x y =的定义域是{}|0x x ≤,则它的值域是{}|1y y ≤ ②若函数1y x =的定义域是{}|2x x >,则它的值域是12y y ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭ ③若函数2yx 的值域是{}|04y y ≤≤,则它的定义域可能是{}|22x x -≤≤④若函数2log y x =的值域是{}|3y y ≤,则它的定义域是{}|8x x ≤其中不正确的命题的序号是________.(注:把你认为不正确的命题的序号都填上)三、解答题21.已知函数()()()lg 2lg 2f x x x =+--.(1)求()f x 的定义域; (2)判断()f x 的奇偶性并予以证明; (3)求不等式()1f x >的解集.22.已知函数35()log 5xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域;(2)判断函数()f x 奇偶性,并证明你的结论.23.求下列各式的值.(1)7log 23log lg 25lg 47++. (2)()146230.2516248201249-⎛⎫⨯+-⨯+- ⎪⎝⎭.24.已知指数函数()x f x a =(0a >,且1a ≠)的图象过点12,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. (1)求函数的解析式;(2)设函数()(1)1g x f x =--,(0)x ≥,求函数()g x 的值域. 25.已知函数121()log 1axf x x -=-的图象关于原点对称,其中0a <. (1)当(1,)x ∈+∞时,12()log (1)f x x m +-<恒成立,求实数m 的取值范围;(2)若关于x 的方程12()log ()f x x k =+在[]2,3上有解,求k的取值范围.26.求函数()log 23=-2-3y x x 的定义域、值域和单调区间.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】设36180310M x N ==,两边取对数,结合对数的运算性质进行整理,即可求出M N . 【详解】解:设36180310M x N ==,两边取对数36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题考查了对数的运算,关键是结合方程的思想令36180310x =,两边取对数后进行化简整理.2.B解析:B 【分析】计算(2),(2)g g -得出()()22g g ≠-判断选项A 不正确;通过分离常数结合复合函数的单调性,可得出()f x 在R 上是增函数,判断选项B 正确;由xy e =的范围,利用不等式的关系,可求出15()22f x <<,进而判断选项CD 不正确,即可求得结果. 【详解】对于A ,根据题意知,2152()1221x x xe f x e e=+=-++. ∵252(2)[(2)]221g f e ⎡⎤==-=⎢⎥+⎣⎦, 2222121(2)[(2)]01212e g f ee --⎡⎤⎡⎤-=-=+=+=⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦, (2)(2)g g ∴≠-,∴函数()g x 不是偶函数,故A 错误;对于B ,1x y e =+在R 上是增函数,则21xy e =+在R 上是减函数,则52()21xf x e =-+在R 上是增函数,故B 正确; 对于C ,0x e >,11x e ∴+>,2202,20,11x x e e <<-<-<++ 15()22f x ∴<<,即()f x 的值域是15,22⎛⎫⎪⎝⎭,故C 错误; 对于D ,()f x 的值域是15,22⎛⎫⎪⎝⎭,则()g x 的值域是{0,1,2},故D 错误. 故选:B. 【点睛】本题要注意对函数的新定义的理解,研究函数的单调性和值域常用分离常数,属于较难题.3.C解析:C 【分析】由51001514log 1a a a a a -<⎧⎪<<⎨⎪-+≥⎩解得结果即可得解. 【详解】因为()()514,1log ,1a a x a x f x x x ⎧-+<=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的减函数,所以51001514log 1a a a a a -<⎧⎪<<⎨⎪-+≥⎩,解得1195a ≤<.故选:C 【点睛】易错点点睛:容易忽视两段交界点处函数值的大小关系.4.D解析:D 【分析】作出()f x 的图象,利用数形结合即可得到结论. 【详解】∵函数()|lg |f x x =,作出()f x 的图象如图所示,∵0a b c <<<时,有()()()f a f c f b >>,∴0<a <1,c >1,即f (a )=|lga |=﹣lga ,f (c )=|lgc |=lgc ,∵f (a )>f (c ), ∴﹣lga >lgc ,则lga +lgc =lgac <0,则01ac <<. 故选:D .【点睛】关键点点睛:利用对数函数的图象和性质,根据条件确定a ,c 的取值范围.5.B解析:B 【分析】根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出,,a b c 的取值范围,从而可得结果 【详解】因为33log 0.2log 10<=,0.20331>=,...030002021<<=,a cb ∴<<.故选:B . 【点睛】比较大小问题,常见思路有两个:一是利用中间变量;二是利用函数的单调性直接解答6.D解析:D 【分析】转化条件为函数()f x 是周期为2的周期函数,且函数()g x 、()f x 的图象均关于1x =-对称,由函数的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,画出图象后,数形结合即可得解. 【详解】因为函数()f x 满足()()2f x f x +=,所以函数()f x 是周期为2的周期函数, 又函数()log 1a g x x=+的图象可由函数log a y x =的图象向左平移一个单位可得, 所以函数()log 1a g x x =+的图象的对称轴为1x =-,当[)1,1x ∈-时,()2f x x =,所以函数()f x 的图象也关于1x =-对称,在平面直角坐标系中作出函数()y f x =与()y g x =在1x =-右侧的图象,数形结合可得,若函数()log 1a g x x =+图象与()f x 的图象恰有10个不同的公共点, 则由函数图象的对称性可得两图象在1x =-右侧有5个交点,则()()13log 415log 61a a a g g ⎧>⎪=<⎨⎪=>⎩,解得()4,6a ∈. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是函数的周期性、对称性及数形结合思想的应用.7.A解析:A 【分析】由换底公式和对数函数的性质可得112b a <<<,再由指数函数的性质可得102c <<,即可得解. 【详解】23ln3ln12log =02ln 2ln 2a ==>,4212ln ln 2ln1323log =03ln 4ln 2ln 2b ====<, a b ∴>22223231log log 410,239222a c -⎛⎫⎛⎫<===< ⎪ ⎪⎭=⎝>⎭=⎝,b c a ∴<<,故选:A 【点睛】方法点睛:本题考查了对数式、指数式的大小比较,比较大小的常用方法为同底的对数式和指数式利用其单调性进行比较,也可以借助于中间值0和1进行比较,考查了运算求解能力与逻辑推理能力,属于常考题.8.D解析:D 【分析】求出函数的定义域,根据对数型复合函数的单调性可得结果. 【详解】函数()212()log 4f x x =-的定义域为()(),22,-∞-+∞,因为函数()f x 是由12log y u =和24u x =-复合而成,而12log y u =在定义域内单调递减,24u x =-在(),2-∞-内单调递减,所以函数()212()log 4f x x =-的单调递增区间为(),2-∞-, 故选:D. 【点睛】易错点点睛:对于对数型复合函数务必注意函数的定义域.9.C解析:C 【分析】由不等式2230x x -++>,求得函数的定义域()1,3-,令()223g x x x =-++,得到()g x 在区间(]1,1-上单调递增,在区间[1,3)上单调递减,结合复数函数的单调性的判定方法,即可求解. 【详解】由题意,函数213()log 23y x x =-++有意义,则满足2230x x -++>, 即223(3)(1)0x x x x --=-+<,解得13x,即函数的定义域为()1,3-,令()223g x x x =-++,则函数()g x 表示开口向下,对称轴方程为1x =的抛物线, 所以函数()g x 在区间(]1,1-上单调递增,在区间[1,3)上单调递减, 又由函数13log y x =在定义上是递减函数,结合复数函数的单调性的判定方法,可得函数213()log 23y x x =-++的递增区间为[1,3). 故选:C. 【点睛】函数单调性的判定方法与策略:定义法:一般步骤:设元→作差→变形→判断符号→得出结论;图象法:如果函数()f x 是以图象形式给出或函数()f x 的图象易作出,结合图象可求得函数的单调区间;导数法:先求出函数的导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间;复合函数法:先将函数(())y f g x =分解为()y f t =和()t g x =,再讨论这两个函数的单调性,最后根据复合函数“同增异减”的规则进行判定.10.C解析:C 【分析】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦,由题意得出()()0010g g ⎧>⎪⎨>⎪⎩,可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围.【详解】令()()()22333log 6log 11log g x a a x a ⎡⎤=-++-⎣⎦, 由题意可得()()()()23301log 0126log 0g a g a ⎧=->⎪⎨=->⎪⎩,可得311log 3a -<<,解得13a <<故选:C. 【点睛】思路点睛:求解一次函数不等式在区间上恒成立,一般限制一次函数在区间上的端点函数值符号即可,即可得出关于参数的不等式,求解即可.11.A解析:A【分析】判断奇偶性可排除两个选项,再确定函数值的变化趋势排除一个,得出正确选项. 【详解】解:函数的定义域为{0}xx ≠∣, 因为3322()ln ||ln ||()()()x x x x f x f x x x-----===-,所以()f x 为偶函数,所以排除C ,D,又因为当0x >时,322ln ln ()x x xf x x x x-==-, 当x →+∞时,()f x →+∞,所以排除B故选:A. 【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,解题方法是排除法,即通过判断函数的性质,特殊的函数值或函数值的变化趋势等,排除错误选项,得出正确答案.12.A解析:A 【分析】由对数函数,对a 分类,01a <<和1a >,在对数函数图象确定的情况下,研究二次函数的图象是否相符.方法是排除法. 【详解】由题意,若01a <<,则log a y x =在()0+∞,上单调递减, 又由函数()21y a x x =--开口向下,其图象的对称轴()121x a =-在y 轴左侧,排除C ,D.若1a >,则log a y x =在()0+∞,上是增函数, 函数()21y a x x =--图象开口向上,且对称轴()121x a =-在y 轴右侧,因此B 项不正确,只有选项A 满足. 故选:A . 【点睛】本题考查由解析式先把函数图象,解题方法是排除法,可按照其中一个函数的图象分类确定另一个函数图象,排除错误选项即可得.二、填空题13.(5+∞)【分析】确定函数的定义域考虑复合函数的单调性即可得出结论【详解】由x2-3x-10>0可得x <-2或x >5∵u=x2-3x-10在(5+∞)单调递增而y=lgu 是增函数由复合函数的同增异减解析:(5,+∞) 【分析】确定函数的定义域,考虑复合函数的单调性,即可得出结论. 【详解】由x 2-3x-10>0可得x <-2或x >5,∵u=x 2-3x-10在(5,+∞)单调递增,而y=lgu 是增函数由复合函数的同增异减的法则可得,函数f (x )=lg (x 2-3x-10)的单调递增区间是(5,+∞)故答案为(5,+∞). 【点睛】本题考查对数函数的单调性和应用,考查学生的计算能力,属于中档题14.【分析】求出函数在上的最值最后根据题意列出不等式进行求解即可【详解】当时因此;当时因此因为所以有即故答案为:【点睛】本题考查了求指数型函数和对数型函数的最小值考查了存在性和任意性的概念的理解考查了数解析:9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【分析】求出函数(),()f x g x 在[1,3]x ∈上的最值,最后根据题意列出不等式进行求解即可. 【详解】当[1,3]x ∈时,11[,1]28x⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,因此9()[,2]8f x ∈;当[1,3]x ∈时,22(log )[0,log 3]x ∈,因此2()[,log 3]g x m m ∈+, 因为()()1212[1,3],[1,3],x x f x g x ∀∈∃∈≥,所以有min min ()()f x g x ≥, 即9988m m ≥⇒≤. 故答案为:9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【点睛】本题考查了求指数型函数和对数型函数的最小值,考查了存在性和任意性的概念的理解,考查了数学运算能力.15.【分析】根据求得之间的等量关系再利用均值不等式求得的最小值【详解】因为且不妨设则一定有且即即可得解得因为故可得当且仅当且即时取得最小值故的最小值为故答案为:【点睛】本题考查对数函数的性质以及对数运算解析:3【分析】根据()()f a f b =,求得,a b 之间的等量关系,再利用均值不等式求得2a b +的最小值.【详解】因为()()2log 1f x x =-,且()()f a f b = 不妨设a b <,则一定有12a b <<<, 且()()22log 1log 1a b -=- 即()()22log 1log 1a b --=-, 即可得()()2log 110a b --=, 解得()()111a b --=. 因为10,10a b ->->故可得()()22113a b a b +=-+-+3≥3=当且仅当()211a b -=-,且()()111a b --=,即112a b =+=+.故2a b +的最小值为3.故答案为:3. 【点睛】本题考查对数函数的性质,以及对数运算,涉及均值不等式求最值的问题,属综合性困难题.16.【分析】计算定义域为设代入化简得到计算值域得到答案【详解】函数的定义域满足:解得设故函数在上单调递增当时;当时故答案为:【点睛】本题考查了函数的值域忽略定义域是容易发生的错误解析:417,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】计算定义域为⎡⎣,设()5,2,2f x t t ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,代入化简得到()212y t =+-,计算值域得到答案. 【详解】函数()()221y f x f x =++的定义域满足:21313x x ⎧≤≤⎨≤≤⎩,解得1x ≤≤设()5,2,2f x t t ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,故()()()2222122112y f x f x t t t =++=+-+=+-.函数在52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,当2t =时,min 7y =;当52t =时,max 414y =. 故答案为:417,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查了函数的值域,忽略定义域是容易发生的错误.17.【分析】设值域为根据题意对分类讨论结合根的判别式即可求解【详解】设值域为函数的值域为当时值域为满足题意;当时须解得综上实数a 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查对数函数的性质复合函数的性质二次函数 解析:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】设2()u x ax x a =++值域为A ,根据题意(0,)A +∞⊆,对a 分类讨论,结合根的判别式,即可求解. 【详解】设2()u x ax x a =++值域为A ,函数22()log ()f x ax x a =++的值域为,(0,)R A +∞⊆,当0a =时,2()log f x x =值域为R ,满足题意; 当0a ≠时,须20140a a >⎧⎨∆=-≥⎩,解得102a <≤, 综上,实数a 的取值范围是10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故答案为:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查对数函数的性质,复合函数的性质,二次函数的取值和根的判别式的关系,属于中档题.18.【分析】设点则点B 的坐标为由题意得则再根据平行四边形的面积求得由此得得函数的解析式从而得函数的的单调性与最值【详解】解:设点则点B 的坐标为∵∴∵平行四边形OABC 的面积又平行四边形OABC 的面积为2 解析:3-【分析】设点(),tE t a ,则点B 的坐标为()2,2tt a ,由题意得22tt aa =,则2t a =,再根据平行四边形的面积求得12t =,由此得4a =,得函数()f x 的解析式,从而得函数()f x 的的单调性与最值.【详解】解:设点(),tE t a ,则点B 的坐标为()2,2tt a ,∵22t t a a =,∴2t a =,∵平行四边形OABC 的面积24t S OC AC a t t =⨯⨯==, 又平行四边形OABC 的面积为2,∴42t =,12t =,所以122a =,4a =, ∴()4f x x x=-在[]1,2为增函数,∴函数()f x 的最小值为()4111f =-=3-, 故答案为:3-. 【点睛】本题主要考查指数函数的图象和性质,考查利用函数的单调性求最值,属于中档题.19.2【分析】先利用函数的解析式得出其图象必过哪一个定点再将该定点的坐标代入函数中求出最后即可求出相应的函数值得到结果【详解】因为函数的图象恒过定点将代入得所以所以则故答案为:【点睛】该题考查的是有关函解析:2 【分析】先利用函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的解析式得出其图象必过哪一个定点,再将该定点的坐标代入函数()2xf x b =+中求出b ,最后即可求出相应的函数值2(log 3)f ,得到结果. 【详解】因为函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的图象恒过定点(1,1), 将1,1x y ==代入()2xf x b =+,得121b +=,所以1b =-,所以()21xf x =-, 则2log 32(log 3)21312f =-=-=,故答案为:2. 【点睛】该题考查的是有关函数值的求解问题,涉及到的知识点有对数型函数图象过定点问题,点在函数图象上的条件,已知函数解析式求函数值,属于简单题目.20.①②④【分析】根据①②③④各个函数的定义域求出各个函数的值域判断正误即可【详解】①中函数的定义域值域;故①不正确;②中函数的定义域是值域;故②不正确;③中函数的值域是则它的定义域可能是故③是正确的;解析:①②④ 【分析】根据①、②、③、④各个函数的定义域,求出各个函数的值域,判断正误即可. 【详解】①中函数2x y =的定义域{}|0x x ≤,值域2(0,1]x y =∈;故①不正确; ②中函数1y x =的定义域是{|2}x x >,值域110,2y x ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭;故②不正确; ③中函数2y x 的值域是{|04}y y ≤≤,则它的定义域可能是{}|22x x -≤≤,故③是正确的;④中函数2log y x =的值域是{|3}y y ≤,∵2log 3,08y x x =≤∴<≤,,故④不正确; 故答案为:①②④. 【点睛】本题考查函数的定义域及其求法,函数的值域,指数函数的定义域和值域,对数函数的值域与最值,考查计算能力,属于基础题.三、解答题21.(1)()2,2-.(2)见解析;(3)18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 【详解】试题分析:(1)根据对数函数的定义,列出关于自变量x 的不等式组,求出()f x 的定义域; (2)由函数奇偶性的定义,判定()f x 在定义域上的奇偶性;(3)化简()f x ,根据对数函数的单调性以及定义域,求出不等式()f x >1的解集.试题(1)要使函数()f x 有意义.则20{20x x +>->,解得22x -<<.故所求函数()f x 的定义域为()2,2-.(2)由(1)知()f x 的定义域为()2,2-,设()2,2x ∀∈-,则()2,2x -∈-. 且()()()()lg 2lg 2f x x x f x -=-+-+=-, 故()f x 为奇函数. (3)因为()f x 在定义域()2,2-内是增函数, 因为()1f x >,所以2102x x+>-,解得1811x >. 所以不等式()1f x >的解集是18,211⎛⎫⎪⎝⎭. 22.(1)(5,5)- (2)奇函数,见解析 【分析】(1)若()f x 有意义,则需满足505xx->+,进而求解即可;(2)由(1),先判断定义域是否关于原点对称,再判断()f x -与()f x 的关系即可. 【详解】 (1)由题,则505xx->+,解得55x -<<,故定义域为()5,5- (2)奇函数,证明:由(1),()f x 的定义域关于原点对称, 因为()()33355log log log 1055x xf x f x x x+--+=+==-+,即()()f x f x -=-, 所以()f x 是奇函数 【点睛】本题考查具体函数的定义域,考查函数的奇偶性的证明. 23.(1)154;(2)210 【分析】(1)根据对数的运算法则运算求值即可(2)根据指数的运算法则化简求值. 【详解】(1)7log 23log lg 25lg 473+++ 143log 3lg1002-=++1224=-++154= (2)()146230.2516248201249-⎛⎫⨯+-⨯+- ⎪⎝⎭43132334447223(2)42214=⨯⨯+-⨯-⨯+2162721=+--+210=【点睛】本题主要考查了对数的运算,指数的运算,属于中档题.24.(1)1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)(]1,1-. 【分析】(1)利用待定系数法求出参数a 的值,即可求出函数解析式;(2)由(1)可知11()12x g x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再结合指数函数的性质计算可得;【详解】解:(1)设()x f x a =(0a >,且1a ≠),因为其图象过点12,4⎛⎫ ⎪⎝⎭,则214a =, 计算得:12a =±,∵0a >,且1a ≠,∴12a =, 所以1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (2)依题意可知11()12x g x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭为减函数可知:函数11()12x g x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(0)x ≥为减函数,当0x =时,max 1y =;又1102x -⎛⎫> ⎪⎝⎭,∴11112x -⎛⎫->- ⎪⎝⎭,所以()g x 的值域为(]1,1-.【点睛】本题考查待定系数法求函数解析式,以及指数函数的性质的应用,属于中档题. 25.(1)[)1,-+∞;(2)[]1,1-. 【分析】(1)根据函数的奇偶性,求出a 的值,求出1122()log (1)log (1)f x x x +-=+,根据函数的单调性求出m 的范围即可;(2)问题转化为211k x x =-+-在[]2,3上有解,即2()11g x x x =-+-在[]2,3上递减,根据函数的单调性求出()g x 的值域,从而求出k 的范围即可.【详解】(1)∵函数()f x 的图象关于原点对称,∴函数()f x 为奇函数, ∴()()f x f x -=-, 即111222111log log log 111ax ax x x x ax +--=-=----,解得1a =-或1a =(舍),()()()()111122221log 1log log 1log 11xf x x x x x ++-=+-=+-, 当1x >时,()12log 11x +<-,∵当()1,x ∈+∞时,()()12log 1f x x m +-<恒成立,∴1m ≥-,即m 的取值范围为[)1,-+∞;(2)由(1)知,()()12log f x x k =+即()()11221log log 1x f x x k x +==+-, 即11x x k x +=+-,即211k x x =-+-在[]2,3上有解, ()211g x x x =-+-在[]2,3上单调递减, minmax()(3)1,()(2)1g x g g x g ,∴()g x 的值域为[]1,1-,∴[]1,1k ∈-. 【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性的综合应用,注意奇函数的在对称区间上的单调性的性质;对于解抽象函数的不等式问题或者有解析式,如果是直接解不等式非常麻烦的问题,可以考虑研究函数的单调性和奇偶性等,以及函数零点等,直接根据这些性质得到不等式的解集.26.定义域为(,1)(3,)-∞-+∞,函数值域为R ,减区间是(,1)-∞-,增区间是(3,)+∞.【分析】结合对数函数性质求解. 【详解】由2230x x -->得1x <-或3x >,∴定义域为(,1)(3,)-∞-+∞.由2230x x -->得y R ∈,函数值域为R ,223y x x =--在(,1)-∞-上递减,在(3,)+∞上递增,∴()log 23=-2-3y x x 的减区间是(,1)-∞-,增区间是(3,)+∞. 【点睛】本题考查对数型复合函数的性质,掌握对数函数的性质是解题关键.。
(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.。
高一必修1)数学错题集

1、设集合M={x|x2-x<0},N={x||x|<2},则…(???)A.M∩N=???????????????????????????????B.M∩N=MC.M∪N=M????????????????????????????????D.M∪N=RM N.C.2个D.3个参考答案与解析:解析:空集、子集、真子集是本题考查的重点,要明确空集是除了它自身之外的任何一个集合的真子集,当然是任何集合的子集.根据集合的含义、性质和运算法则逐一判断真假.空集也有子集,是它本身,所以①不正确;空集不是它自身的真子集,所以②也是不正确的;空集就只有一个子集,所以③也是不正确的;因为空集是任何集合的子集,所以④是正确的;设A={3n-1|n∈Z},B={3n+2|n∈Z},则A={3n-1|n∈Z}={3(k+1)-1|(k+1)∈Z}={3k+2|k∈Z}=B={3n+2|n∈Z},所以⑤也是正确的.因此,选C.答案:C主要考察知识点:集合4、函数f(x)=-1的定义域是(???)A.x≤1或x≥-3???????????????????????????????B.(-∞,1)∪[-3,+∞)C.-3≤x≤1???????????????????????????????????D.[-3,1]D.f(x)=和g(x)=f(x)==1(x0),g(x)==1(x6、函数f(x)=若f(x)=3,则x的值是(???)A.1??????????B.±????????????C.,1??????????????D.x=1(-x=±,∵-(-1,2),2x=3,∴x=[???∴x=.->->9、在下列选项中,可表示函数y=f(x)的图象的只可能是()您的答案:CD.y=++可能的取值组成的集合为(12、下列说法中,正确的命题个数是()①-2是16的四次方根②正数的n次方根有两个③a的n次方根就是④=a(a≥0)A.1B.2C.3D.4..次方根可能有一个值而只表示一个确定的值,=a则有=a.为何值均有=a.: B主要考察知识点y=(-1)y=(-1)-2改写成分数指数幂的形式为A.????????????????????????????????????B.参考答案与解析:思路解析:考查根式与分数指数幂的转化.原式可化为?=?.故选A.答案:A主要考察知识点:指数与指数函数14、化简()-4等于(???)A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.====.,,=x,,=x解析:由指数函数的定义?????17、函数y=-e x的图象(???)A.与函数y=e x的图象关于y轴对称B.与函数y=e x的图象关于坐标原点对称C.与函数y=e-x的图象关于y轴对称D.与函数y=e-x的图象关于坐标原点对称<.f(x)=,(1)f(a)+f(1-a)的值;(2)f()+f()+f()+…+f()的值..参考答案与解析:解:(1)f(a)+f(1-a)=+=+=+=+==1.()()()()()()]()()]()()]-1)y=(-1)y=(-1)21、函数y=(2m-1)x是指数函数,则m的取值范围是__________.参考答案与解析:解析:考查指数函数的概念.据指数函数的定义,y=a x中的底数a约定a>0且a≠1.故此2m-1>0且2m-1≠1,所以m>且m≠1.答案:m>且m≠1主要考察知识点:指数与指数函数。
(完整版)高中数学易错题

高中数学易错题数学概念的理解不透必修一(1)若不等式ax 2+x+a <0的解集为 Φ,则实数a 的取值范围( ) A.a ≤-21或a ≥21 B.a <21 C.-21≤a ≤21 D.a ≥ 21【错解】选A.由题意,方程ax 2+x+a=0的根的判别式20140a ∆<⇔-<⇔ a ≤-21或a ≥21,所以选A.【正确解析】D .不等式ax 2+x+a <0的解集为 Φ,若a=0,则不等式为x<0解集不合已知条件,则a 0≠;要不等式ax 2+x+a <0的解集为 Φ,则需二次函数y=ax 2+x+a 的开口向上且与x 轴无交点,所以a>0且20140120a a a ⎧∆≤⇔-≤⇔≥⎨>⎩.必修一(2)判断函数f(x)=(x -1)xx-+11的奇偶性为____________________【错解】偶函数.f(x)=(x -===,所以()()f x f x -===,所以f (x )为偶函数.【正解】非奇非偶函数.y=f(x)的定义域为:(1)(1)01011101x x xx x x +-≥⎧+≥⇔⇔-≤<⎨-≠-⎩,定义域不关于原点对称,所以此函数为非奇非偶函数.1) 必修二(4)1l ,2l ,3l 是空间三条不同的直线,则下列命题正确的是( ) (A)12l l ⊥,23l l ⊥13//l l ⇒ (B )12l l ⊥,3//l l ⇒13l l ⊥(C)123////l l l ⇒ 1l ,2l ,3l 共面 (D )1l ,2l ,3l 共点⇒1l ,2l ,3l 共面 【错解】错解一:选A.根据垂直的传递性命题A 正确; 错解二:选C.平行就共面;【正确解答】选B.命题A 中两直线还有异面或者相交的位置关系;命题C 中这三条直线可以是三棱柱的三条棱,因此它们不一定共面;命题D 中的三条线可以构成三个两两相交的平面,所以它们不一定共面.必修五(5)x=ab 是a 、x 、b 成等比数列的( )A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件 【错解】C.当.x=ab 时,a 、x 、b 成等比数列成立;当a 、x 、b 成等比数列时,x=ab 成立 .【正确解析】选D.若x=a=0,x=ab 成立,但a 、x 、b 不成等比数列, 所以充分性不成立;反之,若a 、x 、b成等比数列,则2x ab x =⇔=x=ab 不一定成立,必要性不成立.所以选D.排列组合(6)(1)把三枚硬币一起掷出,求出现两枚正面向上,一枚反面向上的概率. 分析:(1)【错解】三枚硬币掷出所有可能结果有2×2×2=8种,而出现两正一反是一种结果,故所求概率P=.81【正解】在所有的8种结果中,两正一反并不是一种结果,而是有三种结果:正、正、反,正、反、正,反、正、正,因此所求概率,83=P 上述错解在于对于等可能性事件的概念理解不清,所有8种结果的出现是等可能性的,如果把上述三种结果看作一种结果就不是等可能性事件了,应用求概率的基本公式n m P =自然就是错误的.公式理解与记忆不准(7)若1,0,0=+>>y x y x ,则yx41+的最小值为___________.【错解】 y x 41+8)2(14422=+≥≥y x xy ,错解原因是忽略等号成立条件. 【正解】yx 41+=945)(4≥++=+++yx xy yy x xy x(8)函数y=sin 4x+cos 4x -43的相位____________,初相为__________ .周期为_________,单调递增区间为____________.【错解】化简y=sin 4x+cos 4x -43=1cos 44x ,所以相位为4x ,初相为0,周期为2π,增区间为….【正确解析】y=sin 4x+cos 4x -43=11cos 4sin(4)442x x π=+.相位为42x π+,初相为2π,周期为2π,单调递增区间为21[,]()42k k k Z ππ-∈. 审题不严 (1)读题不清必修五(9)已知()f x 是R 上的奇函数,且当0x >时,1()()12x f x =+,则()f x 的反函数的图像大致是【错解】选B.因为1()2x y =在0x >内递减,且1()()12x f x =+过点(0,2),所以选B. 【正确解答】A .根据函数与其反函数的性质,原函数的定义域与值域同其反函数的值域、定义域相同.当10,0()1,122x x y ><<⇒<<,所以选A.或者首先由原函数过点(0,2),则其反函数过点(2,0),排除B 、C ;又根据原函数在0x >时递减,所以选A. 排列组合(10)一箱磁带最多有一盒次品.每箱装25盒磁带,而生产过程产生次品磁带的概率是0.01.则一箱磁带最多有一盒次品的概率是 .【错解】一箱磁带有一盒次品的概率240.01(10.01)⨯-,一箱磁带中无次品的概率25(10.01)-,所以一箱磁带最多有一盒次品的概率是240.01(10.01)⨯-+25(10.01)-.【正确解析】一箱磁带有一盒次品的概率124250.01(10.01)C ⋅⨯-,一箱磁带中无次品的概率02525(10.01)C ⋅-,所以一箱磁带最多有一盒次品的概率是124250.01(10.01)C ⋅⨯-+02525(10.01)C ⋅-.(2)忽视隐含条件必修一(11)设βα、是方程0622=++-k kx x 的两个实根,则22)1()1(-+-βα的最小值是( )不存在)D (18)C (8)B (449)A (-【错解】利用一元二次方程根与系数的关系易得:,6,2+==+k k αββα2222(1)(1)2121αβααββ∴-+-=-++-+2()22()2αβαβαβ=+--++23494().44k =--选A.【正确解析】利用一元二次方程根与系数的关系易得:,6,2+==+k k αββα2222(1)(1)2121αβααββ∴-+-=-++-+2()22()2αβαβαβ=+--++23494().44k =--Θ 原方程有两个实根βα、,∴0)6k (4k 42≥+-=∆ ⇒.3k 2k ≥-≤或当3≥k 时,22)1()1(-+-βα的最小值是8;当2-≤k 时,22)1()1(-+-βα的最小值是18.选B. 必修一(12)已知(x+2)2+ y 24=1, 求x 2+y 2的取值范围.【错解】由已知得 y 2=-4x 2-16x -12,因此 x 2+y 2=-3x 2-16x -12=-3(x+38)2+328, ∴当x=-83 时,x 2+y 2有最大值283 ,即x 2+y 2的取值范围是(-∞, 283].【正确解析】由已知得 y 2=-4x 2-16x -12,因此 x 2+y 2=-3x 2-16x -12=-3(x+38)2+328 由于(x+2)2+ y 24 =1 ⇒ (x+2)2=1- y 24≤1 ⇒ -3≤x ≤-1,从而当x=-1时x 2+y 2有最小值1.∴ x 2+y 2的取值范围是[1, 283 ].(此题也可以利用三角函数和的平方等于一进行求解)必修一(13) 方程1122log (95)log (32)20x x ------=的解集为___________________- 【错解】111122222log (95)log (32)20log (95)log (32)log 40x x x x --------=⇔----=11111122log (95)log 4(32)954(32)(31)(33)0x x x x x x -------=-⇔-=-⇔--=1310x --=或1330x --=所以x=1或x=2.所以解集为{1,2}.【正解】111122222log (95)log (32)20log (95)log (32)log 40x x x x --------=⇔----=111111221954(32)log (95)log 4(32)3203302950x x x x x x x x -------⎧-=-⎪-=-⇔->⇔-=⇔=⎨⎪->⎩所以解集为{2}.字母意义含混不清(14)若双曲线22221x y a b -=-的离心率为54,则两条渐近线的方程为( )A.0916x y ±= B.0169x y ±= C.034x y ±= D.043x y±= 【错解】选D.22222222252593310416164443c c a b b b b x y e y x a a a a a a +==⇒===+⇒=⇒=±⇒=±⇒±=,选D. 【正确解析】2222222211x y y x a b b a-=-⇒-=,与标准方程中字母a,b 互换了.选C.4.运算错误(1)数字与代数式运算出错若)2,1(),7,5(-=-=b a ρρ,且(b a ρρλ+)b ρ⊥,则实数λ的值为____________.【错解】(5,72)a b λλλ+=--+r r ,则(b a ρρλ+)()052(72)03b a b b λλλλ⊥⇔+⋅=⇔-+-+=⇒=r r r r.【正确解析】(5,72)a b λλλ+=--+r r,(ba ρρλ+)19()052(72)05b a b b λλλλ⊥⇔+⋅=⇔-+-+=⇒=r r r r必修二18. 已知直线l 与点A (3,3)和B (5,2)的距离相等,且过二直线1l :3x -y -1=0和2l:x+y-3=0的交点,则直线l的方程为_______________________【错解】先联立两直线求出它们交点为(1,2),设所求直线的点斜式,再利用A、B到12k=⇔=-,所以所求直线为x+2y-5=0.【正确解析】x-6y+11=0或x+2y-5=0.联立直线1l:3x-y-1=0和2l:x+y-3=0的方程得它们的交点坐标为(1,2),令过点(1,2)的直线l为:y-2=k(x-1)(由图形可看出直线l的斜率必然存在),11,62k k=⇔==-,所以直线l的方程为:x-6y+11=0或x+2y-5=0.(2)运算方法(如公式、运算程序或运算方向等)选择不当导致运算繁杂或不可能得解而出错必修二19. 已知圆(x-3)2+y2=4和直线y=mx的交点分别为P,Q两点,O为坐标原点,则OQOP⋅的值为.【运算繁杂的解法】联立直线方程y=mx与圆的方程(x-3)2+y2=4消y,得关于x的方程22(1)650m x x+-+=,令1122(,),(,)P x y Q x y,则12122265,11x x x xm m+=⋅=++,则221212251my y m x xm==+,由于向量OPuuu r与向量OQuuu r共线且方向相同,即它们的夹角为0,所以212122255511mOP OQ OP OQ x x y ym m⋅=⋅=+=+=++u u u r u u u r.【正确解析】根据圆的切割线定理,设过点O的圆的切线为OT(切点为T),由勾股定理,则222325OP OQ OT⋅==-=.(3)忽视数学运算的精确性,凭经验猜想得结果而出错曲线x2-122=y的右焦点作直线交双曲线于A、B两点,且4=AB,则这样的直线有___________条.【错解】4条.过右焦点的直线,与双曲线右支交于A、B时,满足条件的有上、下各一条(关于x轴对称);与双曲线的左、右分别两交于A、B两点,满足条件的有上、下各一条(关于x 轴对称),所以共4条.【正解】过右焦点且与X 轴垂直的弦AB (即通径)为222241b a ⨯==,所以过右焦点的直线,与双曲线右支交于A 、B 时,满足条件的仅一条;与双曲线的左、右分别两交于A 、B 两点,满足条件的有上、下各一条(关于x 轴对称),所以共3条. 5.数学思维不严谨(1)数学公式或结论的条件不充分24.已知两正数x,y 满足x+y=1,则z=11()()x y x y++的最小值为 .【错解一】因为对a>0,恒有12a a +≥,从而z=11()()x y x y++≥4,所以z 的最小值是4.【错解二】22222()2x y xy z xy xy xy +-==+-≥21)-=,所以z 的最小值是1). 【正解】z=11()()x y x y ++=1y xxy xy x y+++=21()222x y xy xy xy xy xy xy +-++=+-,令t=xy, 则210()24x y t xy +<=≤=,由2()f t t t =+在10,4⎛⎤⎥⎝⎦上单调递减,故当t=14时 2()f t t t =+有最小值334,所以当12x y ==时z 有最小值334.(2)以偏概全,重视一般性而忽视特殊情况必修一(1)不等式|x+1|(2x -1)≥0的解集为____________解析:(1)【错解】1[,)2+∞.因为|x+1|≥0恒成立,所以原不等式转化为2x-1≥0,所以1[,)2x ∈+∞【正确解析】}1{),21[-⋃+∞.原不等式等价于|x+1|=0或2x-1≥0,所以解集为1[,){1}2x ∈+∞⋃-.必修一(2)函数y =的定义域为 .(2) 【错解】10(1)(1)011x x x x x+≥⇒+-≥⇒≥-或1x ≤-.【正解】(1)(1)0(1)(1)010111011x x x x x x x x x+-≥+-≤⎧⎧+≥⇒⇒⇒-≤<⎨⎨-≠≠-⎩⎩(3)解题时忽视等价性变形导致出错 27.已知数列{}n a 的前n 项和12+=n n S ,求.n a【错解】 .222)12()12(1111----=-=+-+=-=n n n n n n n n S S a 【正确解析】当1=n 时,113a S ==,n 2≥时,1111(21)(21)222nn n n n n n n a S S ----=-=+-+=-=.所以13(1)2(2)n n n a n -⎧=⎪=⎨≥⎪⎩.选修实数a 为何值时,圆012222=-+-+a ax y x 与抛物线x y 212=有两个公共点. 【错解】 将圆012222=-+-+a ax y x 与抛物线 x y 212=联立,消去y , 得 ).0(01)212(22≥=-+--x a x a x ①因为有两个公共点,所以方程①有两个相等正根,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>->-=∆.01021202a a , 解之得.817=a【正确解析】要使圆与抛物线有两个交点的充要条件是方程①有一正根、一负根;或有两个相等正根.当方程①有一正根、一负根时,得⎩⎨⎧<->∆.0102a 解之,得.11<<-a因此,当817=a 或11<<-a 时,圆012222=-+-+a ax y x 与抛物线x y 212=有两个公共点.(1)设等比数列{}n a 的全n 项和为n S .若9632S S S =+,求数列的公比q .【错解】 ,2963S S S =+Θq q a q q a q q a --⋅=--+--∴1)1(21)1(1)1(916131, .012(363)=整理得--q q q1q 24q ,0)1q )(1q 2(.01q q 20q 33336=-=∴=-+∴=--≠或得方程由.【正确解析】若1=q ,则有.9,6,3191613a S a S a S ===但01≠a ,即得,2963S S S ≠+与题设矛盾,故1≠q .又依题意 963S 2S S =+ ⇒ q q a q q a q q a --⋅=--+--1)1(21)1(1)1(916131 ⇒ 01q q 2(q 363)=--,即,0)1)(12(33=-+q q 因为1≠q ,所以,013≠-q 所以.0123=+q 解得 .243-=q空间识图不准必修二直二面角α-l -β的棱l 上有一点A ,在平面α、β内各有一条射线AB ,AC 与l 成450,AB βα⊂⊂AC ,,则∠BAC= .【错解】如右图.由最小角定理,12221cos cos cos 23BAC BAC πθθ∠=⋅=⨯=⇒∠=. 【正确解析】3π或23π.如下图.当6CAF π∠=时,由最小角定理,时,12221cos cos cos 2223BAC BAC πθθ∠=⋅=⨯=⇒∠=;当AC 在另一边DA 位置23BAC π∠=.。
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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()(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.。