高一数学必修一期末复习试卷(解析并附答案)
一、选择题 1.若函数f(x)是奇函数,且有三个零点x1、x2、x3,则x1+x2+x3的值为( )
A.-1 B.0 C.3 D.不确定 [答案] B [解析] 因为f(x)是奇函数,其图象关于原点对称,它有三个零点,即f(x)的图象与x轴有三个交点,故必有一个为原点另两个横坐标互为相反数. ∴x1+x2+x3=0.
2.已知f(x)=-x-x3,x∈[a,b],且f(a)•f(b)<0,则f(x)=0在[a,b]内( ) A.至少有一实数根 B.至多有一实数根 C.没有实数根 D.有惟一实数根 [答案] D [解析] ∵f(x)为单调减函数, x∈[a,b]且f(a)•f(b)<0, ∴f(x)在[a,b]内有惟一实根x=0. 3.(09•天津理)设函数f(x)=13x-lnx(x>0)则y=f(x)( ) A.在区间1e,1,(1,e)内均有零点 B.在区间1e,1,(1,e)内均无零点 C.在区间1e,1内有零点;在区间(1,e)内无零点 D.在区间1e,1内无零点,在区间(1,e)内有零点 [答案] D [解析] ∵f(x)=13x-lnx(x>0), ∴f(e)=13e-1<0, f(1)=13>0,f(1e)=13e+1>0, ∴f(x)在(1,e)内有零点,在(1e,1)内无零点.故选D. 4.(2010•天津文,4)函数f(x)=ex+x-2的零点所在的一个区间是( ) A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2) [答案] C [解析] ∵f(0)=-1<0,f(1)=e-1>0, 即f(0)f(1)<0, ∴由零点定理知,该函数零点在区间(0,1)内. 5.若方程x2-3x+mx+m=0的两根均在(0,+∞)内,则m的取值范围是( ) A.m≤1 B.0C.m>1 D.0[答案] B [解析] 设方程x2+(m-3)x+m=0的两根为x1,x2,则有Δ=(m-3)2-4m≥0,且x1+x2=3-m>0,x1•x2=m>0,解得06.函数f(x)=(x-1)ln(x-2)x-3的零点有( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 [答案] A [解析] 令f(x)=0得,(x-1)ln(x-2)x-3=0, ∴x-1=0或ln(x-2)=0,∴x=1或x=3, ∵x=1时,ln(x-2)无意义, x=3时,分母为零, ∴1和3都不是f(x)的零点,∴f(x)无零点,故选A. 7.函数y=3x-1x2的一个零点是( ) A.-1 B.1 C.(-1,0) D.(1,0) [答案] B [点评] 要准确掌握概念,“零点”是一个数,不是一个点. 8.函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)>0,f(2)<0,则f(x)在(1,2)上零点的个数为( ) A.至多有一个 B.有一个或两个 C.有且仅有一个 D.一个也没有 [答案] C [解析] 若a=0,则b≠0,此时f(x)=bx+c为单调函数, ∵f(1)>0,f(2)<0,∴f(x)在(1,2)上有且仅有一个零点; 若a≠0,则f(x)为开口向上或向下的抛物线,若在(1,2)上有两个零点或无零点,则必有f(1)•f(2)>0, ∵f(1)>0,f(2)<0,∴在(1,2)上有且仅有一个零点,故选C. 9.(哈师大附中2009~2010高一期末)函数f(x)=2x-log12x的零点所在的区间为( ) A.0,14 B.14,12 C.12,1 D.(1,2) [答案] B [解析] ∵f14=214-log1214=42-2<0,f12=2-1>0,f(x)在x>0时连续,∴选B. 10.根据表格中的数据,可以判定方程ex-x-2=0的一个根所在的区间为( ) x -1 0 1 2 3 ex 0.37 1 2.72 7.39 20.09 A.(-1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3) [答案] C [解析] 令f(x)=ex-x-2,则f(1)•f(2)=(e-3)(e2-4)<0,故选C. 二、填空题 11.方程2x=x3精确到0.1的一个近似解是________.
[答案] 1.4 12.方程ex-x-2=0在实数范围内的解有________个. [答案] 2 三、解答题 13.借助计算器或计算机,用二分法求方程2x-x2=0在区间(-1,0)内的实数解(精确到
0.01). [解析] 令f(x)=2x-x2,∵f(-1)=2-1-(-1)2=-12<0,f(0)=1>0, 说明方程f(x)=0在区间(-1,0)内有一个零点. 取区间(-1,0)的中点x1=-0.5,用计算器可算得f(-0.5)≈0.46>0.因为f(-1)•f(-0.5)<0,所以x0∈(-1,-0.5). 再取(-1,-0.5)的中点x2=-0.75,用计算器可算得f(-0.75)≈-0.03>0.因为f(-1)•f(-0.75)<0,所以x0∈(-1,-0.75). 同理,可得x0∈(-0.875,-0.75),x0∈(-0.8125,-0.75),x0∈(-0.78125,-0.75),x0∈(-0.78125,-0.765625),x0∈(-0.7734375,-0.765625). 由于|(-0.765625)-(0.7734375)|<0.01,此时区间(-0.7734375,-0.765625)的两个端点精确到0.01的近似值都是-0.77,所以方程2x-x2=0精确到0.01的近似解约为-0.77. 14.证明方程(x-2)(x-5)=1有两个相异实根,且一个大于5,一个小于2. [解析] 令f(x)=(x-2)(x-5)-1 ∵f(2)=f(5)=-1<0,且f(0)=9>0. f(6)=3>0. ∴f(x)在(0,2)和(5,6)内都有零点,又f(x)为二次函数,故f(x)有两个相异实根,且一个大于5、一个小于2. 15.求函数y=x3-2x2-x+2的零点,并画出它的简图. [解析] 因为x3-2x2-x+2=x2(x-2)-(x-2) =(x-2)(x2-1)=(x-2)(x-1)(x+1), 所以函数的零点为-1,1,2. 3个零点把x轴分成4个区间: (-∞,-1],[-1,1],[1,2],[2,+∞]. 在这4个区间内,取x的一些值(包括零点),列出这个函数的对应值(取精确到0.01的近似值)表: x … -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 … y … -4.38 0 1.88 2 1.13 0 -0.63 0 2.63 … 在直角坐标系内描点连线,这个函数的图象如图所示.
16.借助计算器或计算机用二分法求方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)内的近似解.(精确到0.1) [解析] 原方程为x3-4x2+x+5=0,令f(x)=x3-4x2+x+5.∵f(-1)=-1,f(0)=5,f(-1)•f(0)<0,∴函数f(x)在(-1,0)内有零点x0. 取(-1,0)作为计算的初始区间用二分法逐步计算,列表如下 端点或中点横坐标 端点或中点的函数值 定区间 a0=-1,b0=0 f(-1)=-1,f(0)=5 [-1,0] x0=-1+02=-0.5 f(x0)=3.375>0 [-1,-0.5] x1=-1+(-0.5)2=-0.75 f(x1)≈1.578>0 [-1,-0.75] x2=-1+(-0.75)2=-0.875 f(x2)≈0.393>0 [-1,-0.875] x3=-1-0.8752=-0.9375 f(x3)≈-0.277<0 [-0.9375,-0.875] ∵|-0.875-(-0.9375)|=0.0625<0.1, ∴原方程在(-1,0)内精确到0.1的近似解为-0.9. 17.若函数f(x)=log3(ax2-x+a)有零点,求a的取值范围. [解析] ∵f(x)=log3(ax2-x+a)有零点, ∴log3(ax2-x+a)=0有解.∴ax2-x+a=1有解. 当a=0时,x=-1. 当a≠0时,若ax2-x+a-1=0有解, 则Δ=1-4a(a-1)≥0,即4a2-4a-1≤0, 解得1-22≤a≤1+22且a≠0. 综上所述,1-22≤a≤1+22. 18.判断方程x3-x-1=0在区间[1,1.5]内有无实数解;如果有,求出一个近似解(精确到0.1). [解析] 设函数f(x)=x3-x-1,因为f(1)=-1<0,f(1.5)=0.875>0,且函数f(x)=x3-x-1的图象是连续的曲线,所以方程x3-x-1=0在区间[1,1.5]内有实数解. 取区间(1,1.5)的中点x1=1.25,用计算器可算得f(1.25)=-0.30<0.因为f(1.25)•f(1.5)<0,所以x0∈(1.25,1.5). 再取(1.25,1.5)的中点x2=1.375,用计算器可算得f(1.375)≈0.22>0.因为f(1.25)•f(1.375)<0,所以x0∈(1.25,1.375). 同理,可得x0∈(1.3125,1.375),x0∈(1.3125,1.34375). 由于|1.34375-1.3125|<0.1,此时区间(1.3125,1.34375)的两个端点精确到0.1的近似值是1.3,所以方程x3-x-1=0在区间[1,1.5]精确到0.1的近似解约为1.3.
【湘教版】高中数学必修一期末试题附答案(1)
一、选择题1.设()31xf x =-,若关于x 的函数2()()(1)()g x f x t f x t =-++有三个不同的零点,则实数t 的取值范围为( ) A .102⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .()0,2C .()0,1D .(]0,12.关于x 的方程x x a a -=有三个不同的实根,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,4) B .(4,0)-C .(4,4)-D .(,4)(4,)-∞-⋃+∞3.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()20f x f x +--=,且当[]0,1x ∈时,()()2log 1f x x =+,则下列结论正确的是( )①()f x 的图象关于直线1x =对称;②()f x 是周期函数,且2是其一个周期;③16132f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;④关于x 的方程()0f x t -=(01t <<)在区间()2,7-上的所有实根之和是12. A .①④B .①②④C .③④D .①②③4.若lg 2a =,lg3b =,则5log 12等于( )A .21a b a++B .21a b a+C .21a b aD .21a b a-5.已知函数()()3,<1log ,1a a x a x f x x x ⎧--=⎨≥⎩的值域..是R ,那么实数a 的取值范围是( ) A .31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .()1,+∞C .()()0,11,3D .3,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭6.函数32ln ||()x x f x x-=的图象大致为( )A .B .C .D .7.函数()(3)()f x x ax b =--为偶函数,且在(0,)+∞上单调递增,则(2)0f x ->的解集为( ) A .{|22}x x -<< B .{|5x x >或1}x <- C .{|04}x x <<D .{|4x x >或0}x <8.已知函数()f x 的定义域为R ,()0f x >且满足()()()f x y f x f y +=⋅,且()112f =,如果对任意的x 、y ,都有()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦,那么不等式()()234f x f x -⋅≥的解集为( )A .(][),12,-∞+∞ B .[]1,2 C .()1,2 D .(],1-∞9.已知函数的定义域为R ,且对任意的12,x x ,且12x x ≠都有()()()12120f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦成立,若()()2211f x f m m +>--对x ∈R 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(1,2)- B .[1,2]-C .(,1)(2,)-∞-+∞D .(,1][2,)-∞-+∞10.下图中的阴影部分,可用集合符号表示为( )A .()()U U AB ⋂ B .()()U UA BC .()UA BD .()UA B ⋂11.已知集合A ={x |-3≤x -1<1},B ={-3,-2,-1,0,1,2},若C ⊆A ∩B ,则满足条件的集合C 的个数是( ).A .7B .8C .15D .1612.已知全集U =R ,集合(){}{}20,1A x x x B x x =+<=≤,则图中阴影部分表示的集合是( )A .()2,1-B .[][)1,01,2-C .()[]2,10,1--D .0,1二、填空题13.已知当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()2sin 16f x x πω⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(0>ω)有且仅有5个零点,则ω的取值范围是______.14.若关于x 的方程1xa k -=(0a >且1a ≠)恰有两个解,则k 的取值范围是______.15.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_______.16.设25a b m ==,且112a b+=,则m =______. 17.函数f (x )是定义在[-4,4]上的偶函数,其在[0,4]上的图象如图所示,那么不等式()cos f x x<0的解集为________.18.已知()()21353m f x m m x+=++是幂函数,对12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠有()()12120f x f x x x ->-,若,a b ∈R ,0a b +<,0ab <,则()()f a f b +________0(填>,<).19.已知集合(){}22330,,A x x a x a a R x R =+--=∈∈,集合(){}22330,,B x x a x a a a R x R =+-+-=∈∈,若,A B A B ≠⋂≠∅,则A B =_______20.对于集合M ,定义函数1()1M x Mf x x M ∈⎧=⎨-∉⎩,对于两个集合M 、N ,定义集合{|()()1}M N M N x f x f x *=⋅=-,用()Card M 表示有限集合M 所含元素的个数,若{1,2,4,8}A =,{2,4,6,8,10}B =,则能使()()Card X A Card X B *+*取最小值的集合X 的个数为________.三、解答题21.已知函数2()29f x x ax =-+.(I)当0a ≤时,设()(2)x g x f =,证明:函数()g x 在R 上单调递增; (II)若[1,2]x ∀∈,(2)0x f ≤成立,求实数a 的取值范围; (III)若函数()f x 在(3,9)-有两个零点,求实数a 的取值范围.22.定义在R 上的函数()f x 满足()00f ≠,且当0x >时,()1f x >,对任意a b ,∈R ,均有()()()f a b f a f b +=⋅.(1)求证:()01f =;(2)求证:对任意x ∈R ,恒有()0f x >; (3)求证:()f x 是R 上的增函数;(4)若()()221f x f x x ⋅->,求x 的取值范围.23.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.24.已知函数()lg(3)f x ax =-的图像经过定点(2,0). (1)求a 的值;(2)设(3),(5)f m f n ==,求21log 63(用,m n 表示);25.已知二次函数2y ax bx c =++(a ,b ,c 为常数,且0a ≠)的图象过()0,1A ,()1,5B 两点,且它的对称轴的方程为12x =-.(1)求该二次函数的表达式;(2)当26x ≤≤时,函数()22y ax b m x c =+-+的最大值为()G m ,最小值为()H m ,令()()()h m G m H m =-,求()h m 的表达式.26.已知集合A ={x |a -1≤x ≤2a +3},B ={x |-2≤x ≤4},全集U =R . (1)当a =2时,求A ∪B 和(∁R A )∩B ; (2)若A ∩B =A ,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C 解析:C 【分析】由()0g x =得()1f x =或()f x t =,作出函数()f x 的图象,可得()f x t =需有两解,有此可得t 的范围. 【详解】据题意()0g x =有三个解.由()0g x =得()1f x =或()f x t =,易知()1f x =只有一个解, ∴()f x t =必须有两解, 由图象知01t <<. 故选:C .【点睛】关键点点睛:本题考查函数零点个数问题,解题时根据零点的定义化为方程()0g x =的解的个数,进而转化为()f x t =的解的个数,再利用数形结合思想,考虑函数()y f x =的图象与直线y t =的交点个数问题.掌握转化思想是解题关键.2.D解析:D 【分析】画出函数()22,(),()x ax x a f x x x a x ax x a ⎧-≥=-=⎨-+<⎩与y a =图象可得【详解】数形结合法:画出函数()22,(),()x ax x a f x x x a x ax x a ⎧-≥=-=⎨-+<⎩与y a =图象可得由图可得:204a a <<解得4a > 或204a a >>-解得4a故选:D 【点睛】数形结合法:画出相应的函数图象,通过观察图象与x 轴在给定区间上是否有交点来判断,或者转化为两个函数图象在给定区间上是否有交点来判断.3.A解析:A 【分析】由对称性判断①,由周期性判断②,周期性与奇偶性、单调性判断③,作出函数()y f x =的大致图象与直线y t =,由它们交点的性质判断④.【详解】由()()20f x f x +--=可知()f x 的图象关于直线1x =对称,①正确; 因为()f x 是奇函数,所以()()()2f x f x f x +=-=-,所以()()()42f x f x f x +=-+=,所以()f x 是周期函数,其一个周期为4,但不能说明2是()f x 的周期,故②错误;由()f x 的周期性和对称性可得1644243333f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.又当[]0,1x ∈时,()()2log 1f x x =+,所以()f x 在[]0,1x ∈时单调递增,所以1223f f ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即16132f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,③错误; 又[]0,1x ∈时,()()2log 1f x x =+,则可画出()f x 在区间[]2,8-上对应的函数图象变化趋势,如图易得()0f x t -=(01t <<)即()f x t =(01t <<)在区间()2,7-上的根分别关于1,5对称,故零点之和为()21512⨯+=,④正确. 故选:A. 【点睛】本题考查函数的奇偶性、对称性、单调性,考查函数的零点,掌握函数的基本性质是解题基础.函数零点问题常用转化为函数图象与直线的交点问题,利用数形结合思想求解.4.C解析:C 【分析】利用对数的换底公式可将5log 12用a 、b 表示. 【详解】根据对数的换底公式得,5lg12lg3lg 4lg32lg 22log 12lg5lg10lg 21lg 21a ba+++====---, 故选:C .关键点点睛:该题考查的是有关对数的运算,解答本题的关键是熟记换底公式以及对数的运算性质,利用运算性质化简、运算,其中lg5lg10lg 2=-是题目的一个难点和易错点.5.A解析:A 【分析】当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,,当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,,从而可得答案. 【详解】由题意,()f x 的值域为R ,当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,所以当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,当1x <时,()3y a x a =--单调递增,()332y a x a a =--<- 所以不满足()f x 的值域为R .当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,, 所以当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,, 若3a =时,当1x <时,3y a =-=-,不满足()f x 的值域为R .若3a >时,当1x <时,()3y a x a =--单调递减,()332y a x a a =-->- 所以不满足()f x 的值域为R .若13a <<时,当1x <时,()3y a x a =--单调递增,()332y a x a a =--<- 要使得()f x 的值域为R ,则320a -≥,即32a ≤ 所以满足条件的a 的取值范围是:312a <≤, 故选:A . 【点睛】关键点睛:本题考查根据函数的值域求参数的范围,解答本题的关键是当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,,当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,,属于中档题. 6.A解析:A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.7.B解析:B 【分析】根据函数是偶函数,求出a ,b 关系,结合单调性确定a 的符号即可得到结论. 【详解】2()(3)()(3)3f x x ax b ax a b x b =--=-++为偶函数, 所以22()(3)3(3)3f x ax a b x b ax a b x b -=+++-=++ 30a b ∴+=,即3b a =-,则2()(3)(3)(3)(3)9f x x ax a a x x ax a =-+=-+=-, 在(0,)+∞上单调递增,0a ∴>,则由(2)(1)(5)0f x a x x -=--->,得(1)(5)0x x +->, 解得1x <-或5x >,故不等式的解集为{|1x x <-或5}x >. 故选:B 【点睛】思路点睛:解答本题只要按部就班化简转化函数为偶函数和单调性即可得解.由函数的奇偶性得到3b a =-,由函数的单调性得到0a >.8.B解析:B 【分析】计算出()24f -=,并由()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦可得出函数()y f x =在R 上为减函数,再由()()234f x f x-⋅≥,可得出()()232f xx f -≥-,再由函数()y f x =在R 上的单调性可得出232x x -≤-,解出该不等式即可. 【详解】由于对任意的实数x 、y ,()()()f x y f x f y +=⋅且()0f x >. 令0x y ==,可得()()()000f f f =⋅,且()00f >,解得()01f =. 令y x =-,则()()()01f x f x f ⋅-==,()()1f x f x -=,()()1121f f -==. ()()()211224f f f ∴-=-⋅-=⨯=.设x y <,则0x y -<,由()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦,得()()f x f y >. 所以,函数()y f x =在R 上为减函数,由()()234f x f x-⋅≥,可得()()232f x x f -≥-.所以232x x -≤-,即2320x x -+≤,解得12x ≤≤. 因此,不等式()()234f x f x -⋅≥的解集为[]1,2.故选B. 【点睛】本题考查抽象函数的单调性解不等式,解题的关键就是将不等式左右两边转化为函数的两个函数值,并利用函数的单调性进行求解,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.9.A解析:A 【分析】由函数的单调性列x 的不等式求解即可. 【详解】由()()()12120f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦,则函数()f x 在R 上为增函数, 由()()2211f x f m m +>--对x ∈R 恒成立,故22min 1(1)m m x --<+,即211m m --<解得12m -<<.故选:A. 【点睛】本题考查函数的单调性,考查恒成立问题,是基础题10.C解析:C 【分析】图中阴影部分是集合A 与集合B 的补集的交集. 【详解】图中阴影部分是集合A 与集合B 的补集的交集,所以图中阴影部分,可以用()UA B 表示.【点睛】本题考查了用韦恩图表示集合间的关系,考查了学生概念理解,数形结合的能力,属于基础题.11.D解析:D 【分析】推导出C ⊆A ∩B ={-2,-1,0,1},由此能求出满足条件的集合C 的个数. 【详解】∵集合A ={x |-3≤x -1<1}={x |-2≤x <2},B ={-3,-2,-1,0,1,2},C ⊆A ∩B ={-2,-1,0,1}, ∴满足条件的集合C 的个数是:24=16. 故选:D . 【点睛】本题考查满足条件的集合C 的个数的求法,考查交集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.12.C解析:C 【分析】由集合描述求集合,A B ,结合韦恩图知阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,分别求出()U C A B 、()A B ⋃,然后求交集即可.【详解】(){}20{|20}A x x x x x =+<=-<<,{}1{|11}B x x x x =≤=-≤≤,由图知:阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,而{|10}A B x x ⋂=-≤<,{|21}A B x x ⋃=-<≤,∴(){|1U C A B x x ⋂=<-或0}x ≥,即()(){|21U C A B A B x x ⋂⋂⋃=-<<-或01}x ≤≤,故选:C 【点睛】本题考查了集合的基本运算,结合韦恩图得到阴影部分的表达式,应用集合的交并补混合运算求集合.二、填空题13.【分析】令利用正弦函数的性质解方程得出非负根中较小的六个根根据题意得出且整理即可得出答案【详解】令得则或整理得或则非负根中较小的有则且解得:故答案为:【点睛】本题主要考查了根据函数零点的个数求参数范解析:56163ω≤<【分析】令()0f x =,利用正弦函数的性质解方程1sin 62x πω⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得出非负根中较小的六个根,根据题意,得出44ππω≤且2434πππωω+>,整理即可得出答案. 【详解】令()0f x =,得1sin 62x πω⎛⎫+= ⎪⎝⎭则266x k ππωπ+=+或52,66x k k Z ππωπ+=+∈ 整理得2k x πω=或22,3k x k Z ππωω=+∈ 则非负根中较小的有22224240,,,,,333πππππππωωωωωωω++ 则44ππω≤且2434πππωω+> 解得:56163ω≤<故答案为:56163ω≤< 【点睛】本题主要考查了根据函数零点的个数求参数范围,属于中档题.14.【分析】根据函数与方程之间的关系转化为函数图象交点个数问题结合指数函数的性质利用数形结合进行求解即可【详解】解:不妨设则作出函数的图象如图:要使方程(且)恰有两个解则即实数k 的取值范围是故答案为:【 解析:0,1【分析】根据函数与方程之间的关系,转化为函数图象交点个数问题,结合指数函数的性质,利用数形结合进行求解即可. 【详解】解:不妨设1a >,则1,0()11,0x xx a x f x a a x ⎧-≥=-=⎨-+<⎩,作出函数()f x 的图象如图:要使方程|1|xa k -=(0a >且1a ≠)恰有两个解, 则01k <<,即实数k 的取值范围是()0,1, 故答案为:()0,1【点睛】本题主要考查函数与方程的应用,利用指数函数的性质转化为两个函数的交点个数问题,利用数形结合是解决本题的关键.15.【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.16.【分析】变换得到代入化简得到得到答案【详解】则故故答案为:【点睛】本题考查了指数对数变换换底公式意在考查学生的计算能力 10【分析】变换得到2log a m =,5log b m =,代入化简得到11log 102m a b+==,得到答案.【详解】25a b m ==,则2log a m =,5log b m =,故11log 2log 5log 102,m m m m a b+=+==∴=【点睛】本题考查了指数对数变换,换底公式,意在考查学生的计算能力.17.【解析】在区间上不等式不成立在区间上要使不等式成立则所以所以在区间上不等式的解集为再由偶函数的对称性知在区间上不等式的解集为所以不等式的解集为点睛:本题考查偶函数的对称性及数形结合数学思想属于中档题 解析:(,1)(1,)22ππ--⋃ 【解析】在区间[]0,1 上,()0,cos 0f x x ≥>,不等式不成立,在区间[]1,4 上,()0f x ≤,要使不等式()0cos f x x <成立,则cos 0x >,所以(1,)2x π∈,所以在区间[]0,4上,不等式的解集为(1,)2π,再由偶函数的对称性知,在区间[)4,0-上,不等式的解集为(,1)2π--,所以不等式的解集为(,1)(1,)22ππ--⋃. 点睛:本题考查偶函数的对称性及数形结合数学思想,属于中档题.18.【分析】先根据是幂函数求出的值再根据且有得出为增函数进而得到函数解析式再根据函数的奇偶性即可求解【详解】解:是幂函数解得:或当时当时又对且时都有在上单调递增易知的定义域为且为上的奇函数且在上单调递增 解析:<【分析】先根据()()21353m f x m m x+=++是幂函数,求出m 的值,再根据12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠有()()12120f x f x x x ->-,得出()f x 为增函数,进而得到函数解析式,再根据函数的奇偶性即可求解. 【详解】 解:()()21353m f x m m x +=++是幂函数,23531m m +∴+=,解得:23m =-或1m =-,当23m =-时,()13f x x =,当1m =-时,()01f x x ==,又对12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠时,都有()()12120f x f x x x ->-,()f x ∴在(0,)+∞上单调递增, ()13f x x∴=,易知()f x 的定义域为R ,且()()()1133f x x x f x -=-=-=-,()f x ∴为R 上的奇函数,且在R 上单调递增, 0a b <+, a b ∴<-,()()()f a f b f b ∴<-=-,()()0f a f b ∴+<.故答案为:<. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用幂函数以及单调性得出函数的解析式.19.【分析】设公共根是代入两方程作差可得即公共根就是进一步代入原方程求解两集合即可得出答案【详解】两个方程有公共根设公共根为两式相减得:即①若则两个方程都是与矛盾;②则公共根为代入得:即解得:(舍)故答 解析:{2,3,1}--【分析】设公共根是b ,代入两方程,作差可得b a =,即公共根就是a ,进一步代入原方程求解两集合,即可得出答案. 【详解】A B ⋂≠∅ ∴两个方程有公共根设公共根为b∴2(23)30b a b a +--=,22(3)30b a b a a +-+-=两式相减得:20ab a -=,即()0a b a -=.①若0a =,则两个方程都是230x x -=,与A B ≠矛盾; ②0,a ≠则b a =,∴公共根为a ,代入2(23)30x a x a +--=得:2(23)30a a a a +--= 即220a a -=,解得:0a =(舍),2a ={}2|60{3,2}A x x x ∴=+-==- 2|20{1,2}Bx x x{2,3,1}A B ∴⋃=--故答案为:{2,3,1}-- 【点睛】本题考查了集合并集运算,能够通过,A B A B ≠⋂≠∅解读出两个集合中的方程有公共根,是解题的关键.20.【分析】通过定义可以用集合中的补集来解释再根据取最小值时所满足的条件最后可以求出集合的个数【详解】因为所以有要想最小只需最大且最小要使最小则有所以集合是集合和集合子集的并集因此集合的个数为个故答案为 解析:8【分析】通过定义可以用集合中的补集来解释,再根据()()Card X A Card X B *+*取最小值时所满足的条件,最后可以求出集合X 的个数. 【详解】因为{|()()1}M N M N x f x f x *=⋅=-,所以有()MNM N C M N *=⋂,要想()Card X A *最小,只需()Card X A ⋂最大,且()Card X A ⋃最小,要使 ()()Card X A Card X B *+*最小, 则有A B X A B ⋂⊆⊆⋃,{}{}1,2,4,6,8,10,2,4,8A B A B ⋃=⋂=,所以集合X 是集合{}2,4,8和集合{}1,6,10子集的并集,因此集合X 的个数为328=个. 故答案为:8 【点睛】本题考查了新定义题,考查了集合与集合之间的关系,考查了数学阅读能力.三、解答题21.(I)证明见解析 ;(II) 134a ≥;(III) 35a << . 【分析】(I)根据函数单调性定义法证明即可;(II) 设2(12)x t x =<<,则24t <<则 92t a t +≤,令9()h t t t=+,求()h t 最大值即可; (III)根据零点分布列出等价不等式求解即可. 【详解】(Ⅰ)()(2)4229x x xg x f a ==-⋅+,设21x x R >∈,221121()()4229(4229)x x x x g x g x a a -=-⋅+--⋅+2121442(22)x x x x a =---212121(22)(22)2(22)x x x x x x a =-+-- 2121(22)[(22)2]x x x x a =-+-因为函数2xy =在R 上单调递增, 所以2122x x >,所以21220x x ->,又21(22)0,0xxa +>≤,所以21(22)20xxa +->,2121(22)[(22)2]0x x x x a -+->,所以21()()g x g x >,所以函数()g x 在R 上单调递增.(Ⅱ)设2(12)xt x =<<,则24t <<,都有2290t at -+≤,92t a t +≤,令9()h t t t=+, 易证()h t 在(2,3)单调递减,在(3,4)单调递增,又1325(2)(4)24h h ==,,()h t 最大值为132, 13132,24a a ≥≥. (III)因为函数()f x 在(3,9)-有两个零点且对称轴为x a =,所以2394360(3)0(9)0a a f f -<<⎧⎪->⎪⎨->⎪⎪>⎩,解得35a <<. 【点睛】方法点睛:已知不等式恒成立求参数值(取值范围)问题常用的方法: (1)函数法:讨论参数范围,借助函数单调性求解;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域或最值问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.22.(1)见解析; (2)见解析; (3)见解析; (4)(0,3) . 【分析】(1)利用赋值法,令a =b =0,求解f (0)的值即可; (2)分类讨论x < 0和0x ≥两种情况证明题中的不等式即可;(3)由函数的性质可证得当12x x <时,f (x 2) > f (x 1),则f (x )是R 上的增函数. (4)由题意结合函数的单调性和函数在特殊点的函数值可得x 的取值范围是(0,3).【详解】(1)证明:令a =b =0,得f (0)=f 2 (0),又因为f (0) ≠ 0,所以f (0)=1. (2)当x < 0时,-x >0,所以f (0) =f (x ) f (-x ) =1,即()()10f x f x =>-, 又因为0x ≥时,()10f x ≥>,所以对任意x ∈R ,恒有f (x ) >0.(3)证明:设12x x <,则210x x ->,所以f (x 2)=f [(x 2-x 1)+x 1]=f (x 2-x 1) f (x 1). 因为x 2-x 1>0,所以f (x 2-x 1)>1,又f (x 1) > 0,则f (x 2-x 1) f (x 1) > f (x 1),即f (x 2) > f (x 1),所以f (x )是R 上的增函数. (4)由f (x )·f (2x -x 2) >1, f (0)=1得f (3x -x 2) > f (0), 又由f (x ) 为增函数,所以3x -x 2 > 0 ⇒ 0 < x < 3.故x 的取值范围是(0,3). 【点睛】抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数.由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一.抽象性较强,灵活性大,解抽象函数重要的一点要抓住函数中的某些性质,通过局部性质或图象的局部特征,利用常规数学思想方法(如化归法、数形结合法等),这样就能突破“抽象”带来的困难,做到胸有成竹.另外还要通过对题目的特征进行观察、分析、类比和联想,寻找具体的函数模型,再由具体函数模型的图象和性质来指导我们解决抽象函数问题的方法. 23.(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. 24.(1)2a =;(2)2m nm n++ 【分析】(1)根据对数运算求a 的值;(2)利用换底公式化简求值. 【详解】(1)由已知得231a -=得:2a =(2)由(1)得()()lg 23f x x =-,则()()3lg3,5lg7f m f n ====, ∴21lg632lg3lg72log 63lg21lg3lg7m nm n++===++ 【点睛】本题考查对数换底公式,考查基本分析求解能力,属基础题.25.(1)2221y x x =++;(2)()22728,5116913,59221255,91322872,13m m m m m h m m m m m m -<⎧⎪⎪-+≤≤⎪=⎨⎪-+<≤⎪⎪->⎩.【分析】(1)待定系数法求出参数,,a b c ,写出二次函数表达式即可;(2)由(1)知22(22)1y x m x =+-+,即对称轴为12m x -=,讨论12m -与区间[]2,6的位置关系求m 范围及对应()h m . 【详解】解:(1)由题可得12215ba c abc ⎧-=-⎪⎪=⎨⎪++=⎪⎩,解得221a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,即2221y x x =++;(2)22(2)2(22)1y ax b m x c x m x =+-+=+-+,其图象对称轴的方程为12m x -=. ①当122m -<时,即5m <时,()8512G m m =-,()134H m m =-,()728h m m =-;②当1242m -≤≤时,即59m ≤≤时,()8512G m m =-,221()2m m H m -++=,21169()1322h m m m =-+; ③当1462m -<≤时,即913m <≤时,()134G m m =-,221()2m m H m -++=,2125()522h m m m =-+;④当162m ->时,即13m >时,()134G m m =-,()8512H m m =-,()872h m m =-.综上,()22728,5116913,59221255,91322872,13m m m m m h m m m m m m -<⎧⎪⎪-+≤≤⎪=⎨⎪-+<≤⎪⎪->⎩. 【点睛】关键点点睛:已知过定点及对称轴,应用待定系数法求二次函数解析式;当对称轴含参数时,研究区间最值需要讨论对称轴与区间的关系确定最值情况.26.(1)A ∪B ={x |-2≤x ≤7};(∁R A )∩B ={x |-2≤x <1};(2){4a a <-或11}2a -≤≤. 【分析】(1)由a =2,得到A ={x |1≤x ≤7},然后利用集合的基本运算求解. (2)由A ∩B =A ,得到A ⊆B .然后分A =∅,A ≠∅两种情况讨论求解. 【详解】(1)当a =2时,A ={x |1≤x ≤7},则A ∪B ={x |-2≤x ≤7},∁R A ={x |x <1或x >7},(∁R A )∩B ={x |-2≤x <1}. (2)∵A ∩B =A , ∴A ⊆B .若A =∅,则a -1>2a +3,解得a <-4;若A ≠∅,由A ⊆B ,得12312234a a a a -≤+⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,解得-1≤a ≤12综上,a 的取值范围是{4a a <-或 11}2a -≤≤. 【点睛】本题主要考查集合的基本要和基本运算,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于中档题.。
高一数学必修1期末试卷及答案
高中数学必修一期末试卷、选择题。
(共12小题,每题5分)1、设集合A={x Q|x>-1},则()A、 A B 、 2 A C 、2 A D 、2 A2.卜列四组函数中,表示同一一函1数的是().A. f(x) = | x| , g(x) = x2 B . 2f (x) = Ig x ,g(x)=2lg xC. f (x) = x-1, g(x) = x+ 1x—1D .f ( x) = x+1 •* x—1 ,g(x)=..x2-13、设A={a, b},集合B={a+1 , 5},若A Q B={2},则A U B=( )A、{1 , 2} B 、{1 , 5} C 、{2 , 5} D 、{1 , 2, 5} 4、函数f(x)■口的定义域为()x 2A、[1 , 2) U (2 , +s) B 、(1 , +s) C 、[1 , 2)D、[1 , +8)5、设集合M={x|-2 < x< 2}, N={y|O < y < 2},给出下列四个图形,其中能表示以集合M为定义域,N为值域的函数关系的是()6、三个数7°。
3, 0.37,ln 0.3,的大小顺序是( )A、7°° 3, 0.3 7, In 0.3, B 、7°° 3,,ln 0.3, 0.3C、0.3 7, , 7 °。
3,,ln 0.3, D 、ln 0.3, 7 °。
3, 0.37、若函数f(x)=x 3+x2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,参考数据如下表:那么方程x)A、1.2 B 、1.3 C 、1.4 D 、1.5&函数y= .16-4x的值域是().有()A、f(xy)=f(x)f(y)B、f(xy)=f(x)+f(y)C、f(x+y)=f(x)f(y)D、f(x+y)=f(x)+f(y)11、函数y=ax2+bx+3在(-TO, -1]上是增函数,在卜1 , +TO)上是减函数,则( )A b>0 且a<0B 、b=2a<0 C、b=2a>0D、a, b的符号不定12、设f(x)为定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=2 x+2x+b(b 为常数),则f(-1)等于().A.-3B.-1C.1D.3、填空题(共4题,每题5分)13、f(x)的图像如下图,贝U f(x)的值域为________________________ ;14、函数y = log2X-2的定义域是____________ .15、若f(x) = (a-2)x2+ (a- 1)x+ 3是偶函数,贝y函数f(x)的增区间是___________2.x - 816 •求满足1> 4-2x的x的取值集合是4三、解答题(本大题共6小题,满分44分,解答题写出必要的文字说明、推演步骤。
【必考题】高中必修一数学上期末试题(附答案)
【必考题】高中必修一数学上期末试题(附答案)一、选择题1.已知2log e =a ,ln 2b =,121log 3c =,则a ,b ,c 的大小关系为 A .a b c >> B .b a c >>C .c b a >>D .c a b >>2.已知函数3()3(,)f x ax bx a b =++∈R .若(2)5f =,则(2)f -=( )A .4B .3C .2D .13.若函数2()2x f x mx mx =-+的定义域为R ,则实数m 取值范围是( )A .[0,8)B .(8,)+∞C .(0,8)D .(,0)(8,)-∞⋃+∞4.函数y =a |x |(a >1)的图像是( ) A .B .C .D .5.若函数f(x)=a |2x -4|(a>0,a≠1)满足f(1)=19,则f(x)的单调递减区间是( ) A .(-∞,2] B .[2,+∞) C .[-2,+∞)D .(-∞,-2]6.若函数*12*log (1),()3,x x x N f x x N⎧+∈⎪=⎨⎪∉⎩,则((0))f f =( ) A .0B .-1C .13D .17.若函数()2log ,?0,? 0xx x f x e x >⎧=⎨≤⎩,则12f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( ) A .1eB .eC .21eD .2e8.函数ln x y x=的图象大致是( )A .B .C .D .9.设()f x 是R 上的周期为2的函数,且对任意的实数x ,恒有()()0f x f x --=,当[]1,0x ∈-时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若关于x 的方程()()log 10a f x x -+=(0a >且1a ≠)恰有五个不相同的实数根,则实数a 的取值范围是( ) A .[]3,5B .()3,5C .[]4,6D .()4,610.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.曲线1(22)y x =-≤≤与直线24y kx k =-+有两个不同的交点时实数k 的范围是( ) A .53(,]124B .5(,)12+∞ C .13(,)34D .53(,)(,)124-∞⋃+∞ 12.已知()f x =22x x -+,若()3f a =,则()2f a 等于 A .5B .7C .9D .11二、填空题13.已知()y f x =是定义在R 上的奇函数,且当0x 时,11()42x xf x =-+,则此函数的值域为__________.14.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__________.15.定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,且当0x ≥21,01,()22,1,xx x f x x ⎧-+≤<=⎨-≥⎩若任意的[],1x m m ∈+,不等式(1)()f x f x m -≤+恒成立,则实数m 的最大值是 ____________16.己知函数()221f x x ax a =-++-在区间[]01,上的最大值是2,则实数a =______.17.设定义在[]22-,上的偶函数()f x 在区间[]0,2上单调递减,若()()1f m f m -<,则实数m 的取值范围是________.18.函数()f x 与()g x 的图象拼成如图所示的“Z ”字形折线段ABOCD ,不含(0,1)A 、(1,1)B 、(0,0)O 、(1,1)C --、(0,1)D -五个点,若()f x 的图象关于原点对称的图形即为()g x 的图象,则其中一个函数的解析式可以为__________.19.若函数在区间 单调递增,则实数的取值范围为__________.20.已知函数()f x 为R 上的增函数,且对任意x ∈R 都有()34x f f x ⎡⎤-=⎣⎦,则()4f =______. 三、解答题21.已知函数()10()mf x x x x=+-≠. (1)若对任意(1)x ∈+∞,,不等式()2log 0f x >恒成立,求m 的取值范围. (2)讨论()f x 零点的个数.22.已知函数()f x 对任意实数x ,y 都满足()()()f xy f x f y =,且()11f -=-,()1279f =,当1x >时,()()0,1f x ∈. (1)判断函数()f x 的奇偶性;(2)判断函数()f x 在(),0-∞上的单调性,并给出证明; (3)若()319f a +≤,求实数a 的取值范围.23.已知函数22()log (3)log (1)f x x x =-++. (1)求该函数的定义域;(2)若函数()y f x m =-仅存在两个零点12,x x ,试比较12x x +与m 的大小关系. 24.某支上市股票在30天内每股的交易价格P (单位:元)与时间t (单位:天)组成有序数对(),t P ,点.(),t P 落在..如图所示的两条线段上.该股票在30天内(包括30天)的日交易量Q (单位:万股)与时间t (单位:天)的部分数据如下表所示: 第t 天4 10 16 22 Q (万股)36302418(Ⅰ)根据所提供的图象,写出该种股票每股的交易价格P 与时间t 所满足的函数解析式;(Ⅱ)根据表中数据确定日交易量Q 与时间t 的一次函数解析式;(Ⅲ)若用y (万元)表示该股票日交易额,请写出y 关于时间t 的函数解析式,并求出在这30天中,第几天的日交易额最大,最大值是多少?25.已知定义域为R 的函数12()2x x bf x a+-+=+是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)判断函数()f x 的单调性,并用定义证明;(3)当1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()2(21)0f kx f x +->恒成立,求实数k 的取值范围.26.已知函数()xf x a =(0a >,且1a ≠),且(5)8(2)f f =. (1)若(23)(2)f m f m -<+,求实数m 的取值范围; (2)若方程|()1|f x t -=有两个解,求实数t 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】分析:由题意结合对数函数的性质整理计算即可求得最终结果. 详解:由题意结合对数函数的性质可知:2log 1a e =>,()21ln 20,1log b e ==∈,12221log log 3log 3c e ==>, 据此可得:c a b >>. 本题选择D 选项.点睛:对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.2.D解析:D 【解析】 【分析】令()3g x ax bx =+,则()g x 是R 上的奇函数,利用函数的奇偶性可以推得(2)f -的值.【详解】令3()g x ax bx =+ ,则()g x 是R 上的奇函数,又(2)3f =,所以(2)35g +=, 所以(2)2g =,()22g -=-,所以(2)(2)3231f g -=-+=-+=,故选D. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性的应用,属于中档题.3.A解析:A 【解析】 【分析】根据题意可得出,不等式mx 2-mx +2>0的解集为R ,从而可看出m =0时,满足题意,m ≠0时,可得出280m m m ⎧⎨=-<⎩>,解出m 的范围即可. 【详解】∵函数f (x )的定义域为R ;∴不等式mx 2-mx +2>0的解集为R ; ①m =0时,2>0恒成立,满足题意;②m ≠0时,则280m m m ⎧⎨=-<⎩>; 解得0<m <8;综上得,实数m 的取值范围是[0,8) 故选:A . 【点睛】考查函数定义域的概念及求法,以及一元二次不等式的解集为R 时,判别式△需满足的条件.4.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 .5.B解析:B 【解析】 由f(1)=得a 2=, ∴a=或a=-(舍), 即f(x)=(.由于y=|2x-4|在(-∞,2]上单调递减,在[2,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,2]上单调递增,在[2,+∞)上单调递减,故选B.6.B解析:B 【解析】 【分析】根据分段函数的解析式代入自变量即可求出函数值. 【详解】因为0N *∉,所以0(0)3=1f =,((0))(1)f f f =,因为1N *∈,所以(1)=1f -,故((0))1f f =-,故选B. 【点睛】本题主要考查了分段函数,属于中档题.7.A解析:A 【解析】 【分析】直接利用分段函数解析式,认清自变量的范围,多重函数值的意义,从内往外求,根据自变量的范围,选择合适的式子求解即可. 【详解】因为函数2log ,0(),0x x x f x e x >⎧=⎨≤⎩,因为102>,所以211()log 122f ==-,又因为10-<,所以11(1)f ee--==, 即11(())2f f e=,故选A. 【点睛】该题考查的是有关利用分段函数解析式求函数值的问题,在解题的过程中,注意自变量的取值范围,选择合适的式子,求解即可,注意内层函数的函数值充当外层函数的自变量.8.C解析:C 【解析】 分析:讨论函数ln x y x=性质,即可得到正确答案.详解:函数ln x y x=的定义域为{|0}x x ≠ ,ln ln x x f x f x xxx--==-=-()(), ∴排除B , 当0x >时,2ln ln 1-ln ,,x x xy y xx x===' 函数在()0,e 上单调递增,在(),e +∞上单调递减, 故排除A,D , 故选C .点睛:本题考查了数形结合的思想应用及排除法的应用.9.D解析:D 【解析】由()()0f x f x --=,知()f x 是偶函数,当[]1,0x ∈-时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,且()f x 是R 上的周期为2的函数,作出函数()y f x =和()y log 1a x =+的函数图象,关于x 的方程()()log 10a f x x -+=(0a >且1a ≠)恰有五个不相同的实数根,即为函数()y f x =和()y log 1a x =+的图象有5个交点,所以()()1log 311log 511a aa >⎧⎪+<⎨⎪+>⎩,解得46a <<.故选D.点睛:对于方程解的个数(或函数零点个数)问题,可利用函数的值域或最值,结合函数的单调性、草图确定其中参数范围.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.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.A解析:A 【解析】试题分析:1(22)y x =-≤≤对应的图形为以0,1为圆心2为半径的圆的上半部分,直线24y kx k =-+过定点()2,4,直线与半圆相切时斜率512k =,过点()2,1-时斜率34k =,结合图形可知实数k 的范围是53(,]124考点:1.直线与圆的位置关系;2.数形结合法12.B解析:B 【解析】因为()f x =22x x -+,所以()f a =223a a -+=,则()2f a =2222a a -+=2(22)2a a -+-=7.选B.二、填空题13.【解析】【分析】可求出时函数值的取值范围再由奇函数性质得出时的范围合并后可得值域【详解】设当时所以所以故当时因为是定义在上的奇函数所以当时故函数的值域是故答案为:【点睛】本题考查指数函数的性质考查函解析:11,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】可求出0x ≥时函数值的取值范围,再由奇函数性质得出0x ≤时的范围,合并后可得值域. 【详解】设12x t =,当0x ≥时,21x ≥,所以01t <≤,221124y t t t ⎛⎫=-+=--+ ⎪⎝⎭, 所以104y ≤≤,故当0x ≥时,()10,4f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 因为()y f x =是定义在R 上的奇函数,所以当0x <时,()1,04f x ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭,故函数()f x 的值域是11,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故答案为:11,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查指数函数的性质,考查函数的奇偶性,求奇函数的值域,可只求出0x ≥时的函数值范围,再由对称性得出0x ≤时的范围,然后求并集即可.14.【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】 【分析】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.15.【解析】【分析】先根据解析式以及偶函数性质确定函数单调性再化简不等式分类讨论分离不等式最后根据函数最值求m 取值范围即得结果【详解】因为当时为单调递减函数又所以函数为偶函数因此不等式恒成立等价于不等式解析:13-【解析】 【分析】先根据解析式以及偶函数性质确定函数单调性,再化简不等式()()1f x f x m -≤+,分类讨论分离不等式,最后根据函数最值求m 取值范围,即得结果. 【详解】因为当0x ≥时 ()21,01,22,1,xx x f x x ⎧-+≤<=⎨-≥⎩为单调递减函数,又()()f x f x -=,所以函数()f x 为偶函数,因此不等式()()1f x f x m -≤+恒成立,等价于不等式()()1f x f x m -≤+恒成立,即1x x m -≥+,平方化简得()2211m x m +≤-,当10m +=时,x R ∈; 当10m +>时,12mx -≤对[],1x m m ∈+恒成立,11111233m m m m -+≤∴≤-∴-<≤-; 当10m +<时,12m x -≥对[],1x m m ∈+恒成立,1123m m m -≥∴≥(舍); 综上113m -≤≤-,因此实数m 的最大值是13-. 【点睛】解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为()()()()f g x f h x >的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意()g x 与()h x 的取值应在外层函数的定义域内.16.或【解析】【分析】由函数对称轴与区间关系分类讨论求出最大值且等于2解关于的方程即可求解【详解】函数对称轴方程为为;当时;当即(舍去)或(舍去);当时综上或故答案为:或【点睛】本题考查二次函数的图像与解析:1-或2. 【解析】 【分析】由函数对称轴与区间关系,分类讨论求出最大值且等于2,解关于a 的方程,即可求解. 【详解】函数()22221()1f x x ax a x a a a =-++-=--+-+,对称轴方程为为x a =;当0a ≤时,max ()(0)12,1f x f a a ==-==-;当2max 01,()()12a f x f a a a <<==-+=,即210,a a a --==(舍去),或152a (舍去); 当1a ≥时,max ()(1)2f x f a ===, 综上1a =-或2a =. 故答案为:1-或2. 【点睛】本题考查二次函数的图像与最值,考查分类讨论思想,属于中档题.17.【解析】【分析】由题意知函数在上是减函数在上是增函数其规律是自变量的绝对值越小其函数值越大由此可直接将转化成一般不等式再结合其定义域可以解出的取值范围【详解】解:函数是偶函数定义在上的偶函数在区间上解析:11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭【解析】 【分析】由题意知函数在[]0,2上是减函数,在[]2,0-上是增函数,其规律是自变量的绝对值越小,其函数值越大,由此可直接将(1)()f m f m -<转化成一般不等式,再结合其定义域可以解出m 的取值范围 【详解】 解:函数是偶函数, (1)(|1|)f m f m ∴-=-,()(||)f m f m =,定义在[]22-,上的偶函数 ()f x 在区间[]0,2上单调递减,(1)()f m f m -<,0|||1|2m m ∴<-,得112m -<. 故答案为:11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考点是奇偶性与单调性的综合,考查利用抽象函数的单调性解抽象不等式,解决此类题的关键是将函数的性质进行正确的转化,将抽象不等式转化为一般不等式求解.本题在求解中有一点易疏漏,即忘记根据定义域为[]22-,来限制参数的范围.做题一定要严谨,转化要注意验证是否等价.18.【解析】【分析】先根据图象可以得出f(x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个再在AB 或OB 中选取一个即可得出函数f(x)的解析式【详解】由图可知线段OC 与线段OB 是关于原点对称的线段CD 与线段BA 也是解析:()1x f x ⎧=⎨⎩1001x x -<<<< 【解析】 【分析】先根据图象可以得出f (x )的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,即可得出函数f (x ) 的解析式. 【详解】由图可知,线段OC 与线段OB 是关于原点对称的,线段CD 与线段BA 也是关于原点对称的,根据题意,f (x) 与g (x) 的图象关于原点对称,所以f (x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个,再在AB 或OB 中选取一个,比如其组合形式为: OC 和AB , CD 和OB , 不妨取f (x )的图象为OC 和AB ,OC 的方程为: (10)y x x =-<<,AB 的方程为: 1(01)y x =<<,所以,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩, 故答案为:,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩【点睛】本题主要考查了函数解析式的求法,涉及分段函数的表示和函数图象对称性的应用,属于中档题.19.(-∞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.20.【解析】【分析】采用换元法结合函数的单调性计算出的解析式从而即可求解出的值【详解】令所以又因为所以又因为是上的增函数且所以所以所以故答案为:【点睛】本题考查用换元法求解函数的解析式并求值难度一般已知 解析:82【解析】 【分析】采用换元法结合函数的单调性计算出()f x 的解析式,从而即可求解出()4f 的值. 【详解】令()3xf x t -=,所以()3xf x t =+,又因为()4f t =,所以34t t +=,又因为34ty t =+-是R 上的增函数且1314+=,所以1t =, 所以()31xf x =+,所以()443182f =+=.故答案为:82. 【点睛】本题考查用换元法求解函数的解析式并求值,难度一般.已知()()f g x 的解析式,可考虑用换元的方法(令()g x t =)求解出()f x 的解析式.三、解答题21.(1)14m >;(2)当14m >或14m <-时,有1个零点;当14m =或0m =或14m =-时,有2个零点;当104m <<或104m -<<时,有 3个零点【解析】 【分析】(1)利用不等式恒成立,进行转化求解即可,(2)利用函数与方程的关系进行转化,利用参数分离法结合数形结合进行讨论即可. 【详解】解:(1)由()20f log x >得,2210mlog x log x+-> 当(1,)x ∈+∞时,20log x >变形为()2220log x log x m -+>,即()222m log x log x >-+而()222221412log x log x log x ⎛⎫+ ⎪-⎭--⎝+= 当212log x =即x =时,()()2ma 22x14log x log x =-+ 所以14m >(2)由()0f x =可得00()x x x m x -+=≠,变为()0m x x x x =-+≠令()222211,024,0,011,024x x x x x g x x x x x x x x x ⎧⎛⎫--+>⎪ ⎪⎧-+>⎪⎝⎭=-==⎨⎨+<⎩⎛⎫⎪+-< ⎪⎪⎝⎭⎩ 作()y g x =的图像及直线y m =,由图像可得:当14m >或14m <-时,()f x 有1个零点.当14m =或0m =或14m =-时,()f x 有2个零点:当104m <<或104m -<<时,()f x 有 3个零点.【点睛】本题考查不等式恒成立以及函数的单调性的应用,考查函数的零点的判断,考查分类讨论的思想方法,考查运算能力,属于中档题.22.(1)()f x 为奇函数;(2)()f x 在(),0-∞上单调递减,证明见解析;(3)[)4,1--. 【解析】 【分析】(1)令1y =-,代入抽象函数表达式即可证明函数的奇偶性;(2)先证明当0x >时,()0f x >,再利用已知和单调函数的定义,证明函数()f x 在()0,∞+上的单调性,根据函数的奇偶性,即可得到函数()f x 在(),0-∞上的单调性;(3)先利用赋值法求得()339f -=再利用函数的单调性解不等式即可【详解】解:(1)令1y =-,则()()()1f x f x f -=-. ∵()11f -=-,∴()()f x f x -=- ∴函数()f x 为奇函数;(2)函数()f x 在(),0-∞上单调递减. 证明如下:由函数()f x 为奇函数得()()111f f =--=当()0,1x ∈时,11x >,()10,1f x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()111f x f x =>⎛⎫ ⎪⎝⎭所以当0x >时,()0f x >, 设120x x <<,则211x x >,∴2101x f x ⎛⎫<< ⎪⎝⎭, 于是()()()22211111x x f x f x f f x f x x x ⎛⎫⎛⎫=⋅=<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以函数()f x 在()0,∞+上单调递减.∵函数()f x 为奇函数,∴函数()f x 在(),0-∞上单调递减.(3)∵()1279f =,且()()()()327393f f f f ==⎡⎤⎣⎦,∴()3f = 又∵函数()f x 为奇函数,∴()3f -= ∵()1f a +≤()()13f a f +≤-,函数()f x 在(),0-∞上单调递减. 又当0x ≥时,()0f x ≥.∴310a -≤+<,即41a -≤<-, 故a 的取值范围为[)4,1--. 【点睛】本题考查了抽象函数表达式的意义和运用,函数奇偶性的定义和判断方法,函数单调性定义及其证明,利用函数的单调性解不等式的方法 23.(1)(1,3)- (2)12x x m +> 【解析】 【分析】(1)根据对数真数大于零列不等式组,解不等式组求得函数的定义域.(2)化简()f x 表达式为对数函数与二次函数结合的形式,结合二次函数的性质,求得12x x +以及m 的取值范围,从而比较出12x x +与m 的大小关系.【详解】(1)依题意可知301310x x x ->⎧⇒-<<⎨+>⎩,故该函数的定义域为(1,3)-; (2)2222()log (23)log ((1)4)f x x x x =-++=--+,故函数关于直线1x =成轴对称且最大值为2log 42=, ∴122x x +=,2m <,∴12x x m +>. 【点睛】本小题主要考查函数定义域的求法,考查对数型复合函数对称性和最值,属于基础题.24.(Ⅰ)12,020518,203010t t P t t ⎧+<≤⎪⎪=⎨⎪-+<≤⎪⎩;(Ⅱ)40Q t =-+;(Ⅲ)第15天交易额最大,最大值为125万元. 【解析】 【分析】(Ⅰ)由一次函数解析式可得P 与时间t 所满足的函数解析式;(Ⅱ)设Q kt b =+,代入已知数据可得;(Ⅲ)由y QP =可得,再根据分段函数性质分段求得最大值,然后比较即得. 【详解】(Ⅰ)当020t <≤时,设11P k t b =+,则1112206b k b =⎧⎨+=⎩,解得11215b k =⎧⎪⎨=⎪⎩,当2030t ≤≤时,设22P k t b =+,则2222206305k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得228110b k =⎧⎪⎨=-⎪⎩所以12,020518,203010t t P t t ⎧+<≤⎪⎪=⎨⎪-+<≤⎪⎩.(Ⅱ)设Q kt b =+,由题意4361030k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得140k b =-⎧⎨=⎩,所以40Q t =-+.(Ⅲ)由(Ⅰ)(Ⅱ)得1(2)(40),02051(8)(40),203010t t t y t t t ⎧+-+<≤⎪⎪=⎨⎪-+-+<≤⎪⎩即221680,0205112320,203010t t t y t t t ⎧-++≤≤⎪⎪=⎨⎪-+<≤⎪⎩,当020t <≤时,2211680(15)12555y t t t =-++=--+,15t =时,max 125y =,当20t 30<≤时,221112320(60)401010y t t t =-+=--,它在(20,30]上是减函数, 所以21(2060)4012010y <⨯--=. 综上,第15天交易额最大,最大值为125万元. 【点睛】本题考查函数模型应用,解题时只要根据所给函数模型求出函数解析式,然后由解析式求得最大值.只是要注意分段函数必须分段计算最大值,然后比较可得. 25.(1)2a =,1b =;(2)单调递减,见解析;(3)(,1)-∞- 【解析】 【分析】(1)根据(0)0f =得到1b =,根据(1)(1)f f -=-计算得到2a =,得到答案.(2)化简得到11()221x f x =++,12x x <,计算()()210f x f x -<,得到是减函数. (3)化简得到212kx x <-,参数分离212x k x -<,求函数212()xg x x -=的最小值得到答案. 【详解】(1)因为()f x 在定义域R 上是奇函数.所以(0)0f =,即102b a-+=+,所以1b =.又由(1)(1)f f -=-,即111214a a-+-=++, 所以2a =,检验知,当2a =,1b =时,原函数是奇函数.(2)()f x 在R 上单调递减.证明:由(1)知11211()22221xx xf x +-==+++, 任取12,x x R ∈,设12x x <,则()()()()12211221112221212121x x x x x x f x f x --=-=++++, 因为函数2xy =在R 上是增函数,且12x x <,所以12220x x -<,又()()1221210x x ++>,所以()()210f x f x -<,即()()21f x f x <, 所以函数()f x 在R 上单调递减.(3)因为()f x 是奇函数,从而不等式()2(21)0f kx f x +->等价于()2(21)(12)f kx f x f x >--=-,因为()f x 在R 上是减函数,由上式推得212kx x <-, 即对一切1,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦有212x k x-<恒成立,设221211()2()x g x x x x -==-⋅, 令1t x =,1,23t ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦则有2()2h t t t =-,1,23t ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,所以min min ()()(1)1g x h t h ===-,所以1k <-,即k 的取值范围为(,1)-∞-. 【点睛】本题考查了函数解析式,单调性,恒成立问题,将恒成立问题通过参数分离转化为最值问题是解题的关键.26.(1)(,5)-∞;(2)()0,1. 【解析】 【分析】(1)由(5)8(2)f f =求得a 的值,再利用指数函数的单调性解不等式,即可得答案; (2)作出函数|()1|y f x =-与y t =的图象,利用两个图象有两个交点,可得实数t 的取值范围. 【详解】(1)∵(5)8(2)f f = ∴5328a a a==则2a = 即()2x f x =,则函数()f x 是增函数由(23)(2)f m f m -<+,得232m m -<+ 得5m <,即实数m 的取值范围是(,5)-∞.(2)()2x f x =,由题知21xy =-图象与y t =图象有两个不同交点, 由图知:(0,1)t ∈【点睛】本题考查指数函数的解析式求解、单调性应用、图象交点问题,考查函数与方程思想、转化与化归思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力.。
【湘教版】高中数学必修一期末试卷(及答案)(1)
一、选择题1.已知函数()102xx f x =+-的零点为a ,()()lg 13g x x x =-+-的零点为b ,则a b +=( )A .1B .2C .3D .42.已知定义在R .上的偶函数f (x ), 对任意x ∈R ,都有f (2-x ) =f (x +2),且当[2,0]x ∈-时()21x f x -=-.若在a > 1时,关于x 的方程()()log 20a f x x -+=恰有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,2)B .(232,2)C .23(,2)-∞(2, +∞) D .(2,+∞)3.设一元二次方程22210mx x m -++=的两个实根为1x ,2x ,则2212x x +的最小值为( ) A .178-B .154C .1D .44.如图是指数函数①y =x a ;②y =x b ;③y =c x ;④y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是( )A .a <b <1<c <dB .b <a <1<d <cC .1<a <b <c <dD .a <b <1<d <c5.已知1()44x f x x -=+-e ,若正实数a 满足3(log )14a f <,则a 的取值范围为( )A .34a >B .304a <<或43a >C .304a <<或1a > D .1a >6.函数()log 1a f x x =+(且).当(1,0)x ∈-时,恒有()0f x >,有( ).A .()f x 在(,0)-∞+上是减函数B .()f x 在(,1)-∞-上是减函数C .()f x 在(0,)+∞上是增函数D .()f x 在(,1)-∞-上是增函数7.定义{},min ,,a a b a b b a b≤⎧=⎨>⎩,若函数{}2()min 33,|3|3f x x x x =-+--+,且()f x 在区间[,]m n 上的值域为37,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则区间[,]m n 长度的最大值为( )A .1B .74C .114D .728.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数,如果()31f =-,则不等式()110f x -+≥的解集为( ) A .](2-∞,B .[)2,+∞C .[]24-,D .[]14, 9.已知函数()f x 的定义域为R ,()0f x >且满足()()()f x y f x f y +=⋅,且()112f =,如果对任意的x 、y ,都有()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦,那么不等式()()234f x f x -⋅≥的解集为( )A .(][),12,-∞+∞ B .[]1,2C .()1,2D .(],1-∞10.已知集合{|0}M y y =≥,2{|1}N y y x ==-+,则M N =( )A .()0,1B .[]0,1C .[)0,+∞D .[)1,+∞11.对于非空集合P ,Q ,定义集合间的一种运算“★”:{P Q x x P Q =∈★∣且}x P Q ∉⋂.如果{111},{P x x Q x y =-≤-≤==∣∣,则P Q =★( )A .{12}x x ≤≤∣B .{01xx ≤≤∣或2}x ≥ C .{01xx ≤<∣或2}x > D .{01xx ≤≤∣或2}x > 12.对于下列结论:①已知∅ 2{|40}x x x a ++=,则实数a 的取值范围是(],4-∞; ②若函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则()y f x =的定义域为[)3,0-;③函数2y =(],1-∞;④定义:设集合A 是一个非空集合,若任意x A ∈,总有a x A -∈,就称集合A 为a 的“闭集”,已知集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆,且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有7个. 其中结论正确的个数是( ) A .0B .1C .2D .3二、填空题13.已知函数()1,0ln ,0x x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,则函数()1y f f x ⎡⎤=-⎣⎦的零点个数为______. 14.函数2|1|y x =-的图象与函数y x k =+的图象交点恰为3个,则实数k =__________. 15.7log 31lg 25lg 272++=________. 16.设函数()f x 满足()22221xf x ax a =-+-,且()f x 在21222,2a aa --+⎡⎤⎣⎦上的值域为[]1,0-,则实数a 的取值范围为______.17.已知函数()1f x x x =+,()12xg x m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.若[]11,2x ∀∈,[]21,1x ∃∈-,使()()12f x g x ≥,则实数m 的取值范围是______.18.设函数()y f x =是定义在R 上的偶函数,2()()g x f x x =-,若函数()y g x =在区间[0,)+∞上是严格增函数,则不等式2(1)(1)2f x f x x +->+的解集为___________.19.非空集合G 关于运算⊕满足:①对任意,a b G ∈,都有a b G +∈;②存在e G ∈使得对于一切a G ∈都有a e e a a ⊕=⊕=,则称G 是关于运算⊕的融洽集,现有下列集合与运算:①G 是非负整数集,⊕:实数的加法;②G 是偶数集,⊕:实数的乘法;③G 是所有二次三项式构成的集合,⊕:多项式的乘法;④{},G x x a a b Q ==+∈,⊕:实数的乘法;其中属于融洽集的是________(请填写编号)20.已知{}2|340,{|10}A x x x B x ax a =+-==-+=,且B A ⊆,则所有a 的值所构成的集合M =_________.三、解答题21.改革开放40多年来,从开启新时期到跨入新世纪,从站上新起点到进入新时代,我们党引领人民绘就了一幅波澜壮阔、气势恢宏的历史画卷,谱写了一曲感天动地、气壮山河的奋斗赞歌.40年来,我们始终坚持保护环境和节约资源,坚持推进生态文明建设.扬州市政府也越来越重视生态系统的重建和维护,若已知市财政下拨一项专款100(单位:百万元),分别用于植绿护绿和处理污染两个生态维护项目,植绿护绿项目五年内带来的生态受益可表示为投放资金x (单位:百万元)的函数()M x (单位:百万元),()4010xM x x=+,处理污染项目五年内带来的生态受益可表示为投放资金x (单位:百万元)的函数()N x (单位:百万元),()0.25N x x =.(1)设分配给植绿护绿项目的资金为x (百万元),则两个生态项目五年内带来的收益总和为y ,写出y 关于x 的函数解析式和定义域;(2)生态项目的投资开始利润薄弱,只有持之以恒,才能功在当代,利在千秋,试求出y 的最大值,并求出此时对两个生态项目的投资分别为多少?22.某工厂准备引进一种新型仪器的生产流水线,已知投资该生产流水线需要固定成本1000万元,每生产x 百台这种仪器,需另投入成本f (x )万元,()f x =2550500,040,100,25003013000,40,100.x x x x N x x x N x ⎧++<<∈⎪⎨+-≥∈⎪⎩假设生产的仪器能全部销售完,且售价为每台3万元.(1)求利润g (x )(万元)关于产量x (百台)的函数关系式; (2)当产量为多少时,该工厂所获利润最大?并求出最大利润.23.已知函数()()()ln 1ln 1f x x x =+--. (1)判断并证明函数()f x 的奇偶性; (2)用定义法证明()f x 在定义域上是增函数; (3)求不等式()()2520f x f x -+-<的解集.24.(1)计算00.520.531222(0.01)54--⎛⎫⎛⎫+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)已知11223x x-+=,求12222x x x x --+++-的值.25.已知函数()22f x mx mx n =-+ ()0m >在区间[]1,3上的最大值为5,最小值为1,设()()=f xg x x. (1)求m 、n 的值; (2)证明:函数()g x在)+∞上是增函数;(3)若函数F ()()22xxx g k =-⋅=0,在[]1,1x ∈-上有解,求实数k 的取值范围.26.已知集合{}|12A x x =-≤,集合03x a B x x ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭(1)若1a =,求集合AB ;(2)若A B B ⋃=,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】设()()1lg 2h x g x x x =+=+-,可知函数()h x 的零点为1b -,令()0f x =,可得出102x x =-,令()0h x =可得出lg 2x x =-,在同一平面直角坐标系中作出函数10x y =、lg y x =、y x =、2y x =-的图象,利用函数10x y =、lg y x =的图象关于直线y x =的对称,并求出直线y x =、2y x =-的交点坐标,进而可求得+a b 的值. 【详解】设()()1lg 2h x g x x x =+=+-,由于函数()()lg 13g x x x =-+-的零点为b ,则函数()h x 的零点为1b -.令()0f x =,可得102x x =-,令()0h x =,可得出lg 2x x =-,在同一平面直角坐标系中作出函数10xy =、lg y x =、y x =、2y x =-的图象,如下图所示:由于函数10xy =、lg y x =的图象关于直线y x =的对称,直线2y x =-与直线y x =垂直,设直线2y x =-与函数10xy =的交点为点A ,直线2y x =-与函数lg y x =的图象的交点为点B ,易知点A 、B 关于直线y x =对称,直线2y x =-与直线y x =的交点为点()1,1C ,且C 为线段AB 的中点,所以12a b +-=,因此,3a b +=. 故选:C. 【点睛】易错点点睛:本题考查函数零点之和,解题的关键在于利用函数10xy =、lg y x =互为反函数,这两个函数的图象关于直线y x =对称,结合对称性来求解.2.B解析:B 【分析】由函数的奇偶性和周期性作()f x 的图象,将方程的根的问题转化为两函数图象交点的问题,从而得log (22)3log (62)3a a+<⎧⎨+>⎩,进而可求出实数a 的取值范围.【详解】依题意函数()f x 的图象关于y 轴及直线2x =对称,所以()f x 的周期为4, 作出[]2,0x ∈-时()f x 的图象,由()f x 的奇偶性和周期性作出()f x 的图象, 关于x 的方程()log (2)0a f x x -+=恰有三个不同的实数根, 可转化为函数()f x 与log (2)a y x =+的图象有三个不同的交点, 由数形结合可知log (22)3log (62)3a a +<⎧⎨+>⎩,解得2322a <<,故选:B .【点睛】本题考查了数形结合的思想,考查了函数的奇偶性和周期性,考查了函数的零点与方程的根,考查了对数不等式的求解,属于中档题.画出函数的图象是本题的关键.3.C解析:C 【分析】由一元二次方程有两个实根,可知0m ≠且0∆≥,可求出m 的取值范围,然后结合韦达定理可得到2212x x +的表达式,结合m 的取值范围可求出答案.【详解】∵一元二次方程22210mx x m -++=有两个实根,∴(()2022410m m m ≠⎧⎪⎨∆=--+≥⎪⎩,解得21m -≤≤且0m ≠.又122x x m+=,121m x x m +⋅=,则()2221212122x x x x x x +=+-⋅22212m m +-⨯=⎝⎭2822m m =-- 令1t m=,因为21m -≤≤且0m ≠,所以12t ≤-或1t ≥,则221222117822888t t t x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭+,当12t =-时,2212x x +取得最小值2111781288⎛⎫---= ⎪⎝⎭. 故选:C. 【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式的应用,考查韦达定理的应用,考查学生的计算能力与推理能力,属于中档题.4.B解析:B 【分析】根据指数函数的图象与性质可求解. 【详解】根据函数图象可知函数①y =x a ;②y =x b 为减函数,且1x =时,②y =1b <①y =1a , 所以1b a <<,根据函数图象可知函数③y =c x ;④y =d x 为增函数,且1x =时,③y =c 1>④y =d 1, 所以1c d >> 故选:B 【点睛】本题主要考查了指数函数的单调性,指数函数的图象,数形结合的思想,属于中档题.5.C解析:C 【分析】 先判断1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数,原不等式等价于3log 14a <,分类讨论,利用对数函数的单调性求解即可. 【详解】 因为1x y e -=与44y x =-都是R 上的增函数,所以1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数,又因为11(1)441f e -=+-=所以()3(log )114af f <=等价于3log 14a <, 由1log a a =,知3log log 4a a a <,当01a <<时,log ay x =在()0,∞+上单调递减,故34a <,从而304a <<;当1a >时,log ay x =在()0,∞+上单调递增,故34a >,从而1a >, 综上所述, a 的取值范围是304a <<或1a >,故选C. 【点睛】解决抽象不等式()()f a f b <时,切勿将自变量代入函数解析式进行求解,首先应该注意考查函数()f x 的单调性.若函数()f x 为增函数,则a b <;若函数()f x 为减函数,则a b >.6.D解析:D 【解析】试题分析:根据题意,当(1,0)x ∈-时,1(0,1)x +∈,而此时log 10a x +>,所以有01a <<,从而能够确定函数在(,1)-∞-上是增函数,在区间(1,)-+∞上是减函数,故选D .考点:函数的单调性.7.B解析:B 【分析】根据定义作出函数()f x 的解析式和图象,根据函数值域,求出对应点的坐标,利用数形结合进行判断即可. 【详解】其中(1,1)A ,(3,3)B , 即()233,133313x x x f x x x x ⎧--=⎨-+⋅<<⎩或,当3()4f x =时,当3x 或1x 时,由33|3|4x --=,得9|3|4x -=,即34C x =或214G x =,当7()4f x =时,当13x <<时,由27334x x -+=,得52E x =,由图象知若()f x 在区间[m ,]n 上的值域为3[4,7]4,则区间[m ,]n 长度的最大值为537244E C x x -=-=, 故选:B . 【点睛】 利用数形结合思想作出函数的图象,求解的关键是对最小值函数定义的理解.8.C解析:C 【分析】根据题意可得()f x 在[0,)+∞上为减函数,结合奇偶性以及()31f =-可得(|1|)f x f ⇒-|1|3x -,解出x 的取值范围,即可得答案.【详解】函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数, 所以()f x 在(,0)-∞上是增函数,由f (3)1=-,则不等式(1)10(1)1(1)f x f x f x f -+⇒--⇒-(3)(|1|)f x f ⇒-(3)|1|3x ⇒-, 解之可得24x -, 故不等式的解集为[2-,4]. 故选:C . 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.9.B解析:B 【分析】计算出()24f -=,并由()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦可得出函数()y f x =在R 上为减函数,再由()()234f x f x-⋅≥,可得出()()232f xx f -≥-,再由函数()y f x =在R 上的单调性可得出232x x -≤-,解出该不等式即可. 【详解】由于对任意的实数x 、y ,()()()f x y f x f y +=⋅且()0f x >. 令0x y ==,可得()()()000f f f =⋅,且()00f >,解得()01f =. 令y x =-,则()()()01f x f x f ⋅-==,()()1f x f x -=,()()1121f f -==.()()()211224f f f ∴-=-⋅-=⨯=.设x y <,则0x y -<,由()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦,得()()f x f y >. 所以,函数()y f x =在R 上为减函数,由()()234f x f x-⋅≥,可得()()232f x x f -≥-.所以232x x -≤-,即2320x x -+≤,解得12x ≤≤. 因此,不等式()()234f x f x -⋅≥的解集为[]1,2.故选B. 【点睛】本题考查抽象函数的单调性解不等式,解题的关键就是将不等式左右两边转化为函数的两个函数值,并利用函数的单调性进行求解,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.10.B解析:B 【解析】∵集合{}2{|1}1N y y x y y ==-+=≤,{|0}M y y =≥,∴[]0,1M N ⋂=,故选B.11.C解析:C 【分析】先确定,P Q ,计算P Q 和P Q ,然后由新定义得结论.【详解】由题意{|02}P x x =≤≤,{|10}{|1}Q x x x x =-≥=≥, 则{|0}PQ x x =≥,{|12}P Q x x =≤≤,∴{|01P Q x x =≤<★或2}x >. 故选:C . 【点睛】本题考查集合新定义运算,解题关键是正确理解新定义,确定新定义与集合的交并补运算之间的关系.从而把新定义运算转化为集合的交并补运算.12.D解析:D 【分析】A .考虑方程有解的情况;B .根据抽象函数定义域求解方法进行分析;C .根据二次函数的取值情况分析函数值域;D .根据定义采用列举法进行分析. 【详解】①由∅ 2{|40}x x x a ++=可得²40x x a ++=有解,即2440a ∆=-,解得4a ≤,故①正确;②函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则21x ,故112x -≤+<,故()y f x =的定义域为[)1,2-,故②错误;③函数21y ==[)1,+∞,故(]2,1y =-∞,故③正确;④集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有{}3,{}1,5,{}2,4,{}1,3,5,{}2,4,6,{}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共7个,故④正确.故正确的有①③④. 故选:D . 【点睛】本题考查命题真假的判定,考查集合之间的包含关系,考查函数的定义域与值域,考查集合的新定义,属于中档题.二、填空题13.【分析】先由可求得的值再由和两种情况结合的值可求得的值即可得解【详解】下面先解方程得出的值(1)当时可得可得;(2)当时可得可得或下面解方程和①当时由可得由可得(舍去)由可得;②当时由可得由可得或由 解析:7【分析】先由()10f f x ⎡⎤-=⎣⎦可求得()f x 的值,再由0x ≤和0x >两种情况结合()f x 的值,可求得x 的值,即可得解. 【详解】下面先解方程()10f f x ⎡⎤-=⎣⎦得出()f x 的值.(1)当()0f x ≤时,可得()()1110f f x f x -=+-=⎡⎤⎣⎦,可得()0f x =; (2)当()0f x >时,可得()()1ln 10f f x f x -=-=⎡⎤⎣⎦,可得()f x e =或()1f x e=. 下面解方程()0f x =、()f x e =和()1f x e=. ①当0x ≤时,由()10f x x =+=可得1x =-,由()1f x x e =+=可得1x e =-(舍去),由()11f x x e =+=可得11x e=-; ②当0x >时,由()ln 0f x x ==可得1x =,由()1ln f x x e==可得1e x e =或1e x e-=,由()ln f x x e ==可得e x e =或e x e -=.综上所述,函数()1y f f x =-⎡⎤⎣⎦的零点个数为7. 故答案为:7. 【点睛】方法点睛:判定函数()f x 的零点个数的常用方法:(1)直接法:直接求解函数对应方程的根,得到方程的根,即可得出结果;(2)数形结合法:先令()0f x =,将函数()f x 的零点个数,转化为对应方程的根,进而转化为两个函数图象的交点个数,结合图象,即可得出结果.14.1或【分析】作出函数的图象与函数的图象由图象求实数的值【详解】解:作出函数的图象与函数的图象如下图:当过点时成立此时;当时联立消去得解得故答案为:1或【点睛】本题考查了数学结合思想分类讨论思想属于基解析:1或54【分析】作出函数2|1|y x =-的图象与函数y x k =+的图象,由图象求实数k 的值. 【详解】解:作出函数21y x =-的图象与函数y x k =+的图象如下图:当过点(1,0)-时,成立,此时,1k =-;当(1,1)x ∈-时,21y x =-,联立21y x y x k⎧=-⎨=+⎩,消去y 得210x x k ++-=,()21410k ∆=--=解得 54k =, 故答案为:1或54. 【点睛】本题考查了数学结合思想,分类讨论思想,属于基础题.15.4【分析】结合对数的基本运算化简求值即可【详解】解:故答案为:4【点睛】本题主要考查对数的基本运算性质熟记公式熟练运用对数的化简对数恒等式是最基本的要求属于基础题型解析:4 【分析】结合对数的基本运算化简求值即可. 【详解】解:7log 3211lg 25lg 27lg5lg 23lg5lg 23lg103422++=++=++=+=. 故答案为:4. 【点睛】本题主要考查对数的基本运算性质,熟记公式,熟练运用对数的化简、对数恒等式是最基本的要求,属于基础题型.16.【分析】利用换元法可得然后采用等价转换的方法可得在的值域为最后根据二次函数的性质可得结果【详解】由令所以则令由在上的值域为等价为在的值域为的对称轴为且所以可得或所以故答案为:【点睛】本题主要考查函数解析:⎤⎡⋃⎥⎢⎣⎦⎣⎦【分析】利用换元法,可得()2221g x x ax a =-+-,然后采用等价转换的方法,可得()g x 在21,22a a a ⎡⎤--+⎣⎦的值域为[]1,0-,最后根据二次函数的性质,可得结果.【详解】 由()22221xf xax a =-+-令22,log xt x t ==,所以()()2222log 2log 1f t t a t a =-+- 则令()2221g x x ax a =-+-由()f x 在21222,2a aa --+⎡⎤⎣⎦上的值域为[]1,0-等价为()g x 在21,22a a a ⎡⎤--+⎣⎦的值域为[]1,0-()g x 的对称轴为x a =,且()()1,10g a g a =--= 所以()()22122222a a a a a a -+-+≤≤-+1a ≤≤或2a ≤≤所以332,22a ⎡⎤⎡∈⋃⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎦故答案为:⎤⎡⋃⎥⎢⎣⎦⎣⎦【点睛】本题主要考查函数值域的应用,难点在于使用等价转换思想,使问题化繁为简,属中档题.17.【分析】转化为可求得结果【详解】因为在上单调递增所以当时因为在上单调递减所以当时若使只要使即可即解得所以实数的取值范围为故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题可按如下规则转化:解析:3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【分析】转化为()()12min min f x g x ≥可求得结果. 【详解】因为()f x 在[1,2]上单调递增, 所以当[]11,2x ∈时,()1522f x ≤≤, 因为()12xg x m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在[1,1]-上单调递减, 所以当[]21,1x ∈-时,()2122m g x m -≤≤-. 若[]11,2x ∀∈,[]21,1x ∃∈-,使()()12f x g x ≥, 只要使()()12min min f x g x ≥即可. 即122m -≤,解得32m ≥-,所以实数m 的取值范围为3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.故答案为:3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈ (1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <; (2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <; (3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <; (4)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集 .18.【分析】根据题意分析可得为偶函数进而分析可得结合函数的奇偶性与单调性分析可得解可得的取值范围即可得答案【详解】解:根据题意且是定义在上的偶函数则则函数为偶函数又由为偶函数且在区间上是严格增函数则解可 解析:(,2)(0,)-∞-+∞【分析】根据题意,分析可得()g x 为偶函数,进而分析可得()(1)1f x f +-()222(1)(1)11x x f x x f >+⇒+-+>-()(1)1g x g ⇒+>,结合函数的奇偶性与单调性分析可得|1|1x +>,解可得x 的取值范围,即可得答案. 【详解】解:根据题意,2()()g x f x x =-,且()f x 是定义在R 上的偶函数,则22()()()()()g x f x x f x x g x -=---=-=,则函数()g x 为偶函数, ()(1)1f x f +-()222(1)(1)11x x f x x f >+⇒+-+>-()(1)1g x g ⇒+>,又由()g x 为偶函数且在区间[0,)+∞上是严格增函数,则|1|1x +>, 解可得:2x <-或0x >, 即x 的取值范围为:(,2)(0,)-∞-+∞;故答案为:(,2)(0,)-∞-+∞.【点睛】关键点睛:解题关键在于,把题目通过转化化归思想,转化为:()(1)1f x f +-()222(1)(1)11x x f x x f >+⇒+-+>-()(1)1g x g ⇒+>,进而分析,难度属于中档题19.①④【分析】逐一验证每个选项是否满足融洽集的两个条件若两个都满足是融洽集有一个不满足则不是融洽集【详解】①对于任意的两非负整数仍为非负整数所以取及任意的非负整数则因此是非负整数集:实数的加法是融洽集解析:①④ 【分析】逐一验证每个选项是否满足“融洽集”的两个条件,若两个都满足,是“融洽集”,有一个不满足,则不是“融洽集”.【详解】①对于任意的两非负整数,,a b a b +仍为非负整数, 所以a b G +∈,取0e =及任意的非负整数a , 则00a a a +=+=,因此G 是非负整数集,⊕:实数的加法是“融洽集”;②对于任意的偶数a ,不存在e G ∈, 使得a e e a a ⊕=⊕=成立, 所以②的G 不是“融洽集”; ③对于{G二次三项式},若任意,a b G ∈时,则,a b 其积就不是二次三项式,故G 不是“融洽集”;④{},G x x a a b Q ==+∈,设1,x a a b Q =+∈,212,,(,x c c d Q x x a c b d a c b d Q =+∈+=+++++∈,所以12x x G +∈;取1e =,任意,11a G a a a ∈⨯=⨯=, 所以④中的G 是“融洽集”. 故答案为:①④. 【点睛】本题考查对新定义的理解,以及对有关知识的掌握情况,关键是看所给的数集是否满足“融洽集”的两个条件,属于中档题.20.【分析】计算根据得到四种情况分别计算得到答案【详解】当时:此时;当时:解得;当时:解得;当时:无解;综上所述:故答案为:【点睛】本题考查了根据集合关系求参数忽略掉空集是容易发生的错误解析:110,,23⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【分析】计算{}1,4A =-,根据B A ⊆得到B =∅,{}1B =,{}4B =-,{}1,4B =-四种情况,分别计算得到答案. 【详解】{}{}2|3401,4A x x x =+-==-,B A ⊆当B =∅时:{|10}B x ax a =-+==∅,此时0a =; 当{}1B =时:{}{|10}1B x ax a =-+==,解得12a =; 当{}4B =-时:{}{|10}4B x ax a =-+==-,解得13a =-; 当{}1,4B =-时:{}{|10}1,4B x ax a =-+==-,无解;综上所述:110,,23a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭故答案为:110,,23⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【点睛】本题考查了根据集合关系求参数,忽略掉空集是容易发生的错误.三、解答题21.(1)()[]400.25100,0,10010xy x x x=+-∈+;(2)y 的最大值为47.5(百万元),分别投资给植绿护绿项目、污染处理项目的资金为30(百万元),70(百万元). 【分析】(1)由题意可得处理污染项目投放资金为(100)x -百万元,得到()0.25(100)N x x =-,进而可得函数的解析式;(2)由(1)可化简的函数的解析式为4001067.5104x y x +⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭,利用基本不等式,即可求解最大值. 【详解】(Ⅰ)由题意可得处理污染项目投放资金为()100x -百万元, 所以()()0.25100N x x =-, ∴()[]400.25100,0,10010xy x x x=+-∈+. (2)由(1)可得,()404000.251006510104x x y x x x ⎛⎫=+-=-+ ⎪++⎝⎭,4001067.567.567.52047.5104x x +⎛⎫=-+≤-=-= ⎪+⎝⎭, 当且仅当40010104xx +=+,即30x =时等号成立, 此时1001003070x -=-=.∴y 的最大值为47.5(百万元),分别投资给植绿护绿项目、污染处理项目的资金为30(百万元),70(百万元). 【点睛】本题主要考查了函数的实际应用问题,以及利用基本不等式求最值的应用,其中解答中认真审题,正确求解函数的解析式,合理构造利用基本不等式求解函数的最值是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力.22.(1)252501500,040,100,()25002000(),40,100.x x x x N g x x x x N x ⎧-+-<<∈⎪=⎨-+≥∈⎪⎩;(2)产量为5000台时,该工厂获得利润最大,且最大利润为1900万元. 【分析】(1)依题意求出各段的函数解析式,再写成分段函数即可; (2)根据解析式求出各段函数的最大值,再取最大的即可; 【详解】解:(1)由题意可知,当0<x <40,100x ∈N 时,g (x )=300x -5x 2-50x -500-1000=-5x 2+250x -1500;当x ≥40,100x ∈N 时,25002500()300301300010002000g x x x x x x ⎛⎫=--+-=-+ ⎪⎝⎭综上,252501500,040,100,()25002000(),40,100.x x x x N g x x x x N x ⎧-+-<<∈⎪=⎨-+≥∈⎪⎩(2)当0<x <40,100x ∈N 时,g (x )=-5x 2+250x -1500=-5(x -25)2+1625,且当x =25时,g (x )取得最大值1625;当x ≥40,100x ∈N 时,2500()2000()1900g x x x=-+≤,当且仅当x =50时,g (x )取得最大值1900.综上,当x =50,即产量为5000台时,该工厂获得利润最大,且最大利润为1900万元. 【点睛】(1)很多实际问题中,变量间的关系不能用一个关系式给出,这时就需要构建分段函数模型. (2)求函数最值常利用基本不等式法、导数法、函数的单调性等方法.在求分段函数的最值时,应先求每一段上的最值,然后比较得最大值、最小值.23.(1)奇函数,证明见解析;(2)证明见解析;(3)}{23x x <<. 【分析】(1)求出函数定义域,求出()()()()ln 1ln 1f x x x f x -=--+=-即可得到奇偶性; (2)任取1211x x -<<<,则()()12f x f x -122111ln 11x x x x ⎛⎫+-=⋅ ⎪+-⎝⎭,得出与0的大小关系即可证明;(3)根据奇偶性解()()()2522f x f x f x -<--=-,结合单调性和定义域列不等式组即可得解. 【详解】(1)由对数函数的定义得1010x x ->⎧⎨+>⎩,得11x x <⎧⎨>-⎩,即11x -<<所以函数()f x 的定义域为()1,1-.因为()()()()ln 1ln 1f x x x f x -=--+=-, 所以()f x 是定义上的奇函数. (2)设1211x x -<<<,则()()()()()()121122ln 1ln 1ln 1ln 1f x f x x x x x -=+---++-122111ln 11x x x x ⎛⎫+-=⋅ ⎪+-⎝⎭因为1211x x -<<<,所以12011x x <+<+,21011x x <-<-, 于是12211101,0111x x x x +-<<<<+-. 则1221110111x x x x +-<⋅<+-,所以122111ln 011x x x x ⎛⎫+-⋅< ⎪+-⎝⎭所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,即函数()f x 是()1,1-上的增函数. (3)因为()f x 在()1,1-上是增函数且为奇函数.所以不等式()()2520f x f x -+-<可转化为()()()2522f x f x f x -<--=-所以1251121252x x x x -<-<⎧⎪-<-<⎨⎪-<-⎩,解得23x <<.所以不等式的解集为}{23x x <<.【点睛】此题考查判断函数的奇偶性和单调性,利用单调性解不等式,关键在于熟练掌握奇偶性和单调性的判断方法,解不等式需要注意考虑定义域. 24.(1)1615;(2)15. 【分析】(1)利用幂的运算法则计算;(2)已知式平方得1x x -+,再平方可得22x x -+,然后代入求值. 【详解】(1)原式112219112111441004310-⎛⎫⎛⎫=+⨯-=+⨯- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭1615= (2)∵11223x x-+=,∴21112227x x x x --⎛⎫+=+-= ⎪⎝⎭,()2221249247x x x x--+=+-=-=,故122272124725x x x x --+++==+--.【点睛】本题考查幂的运算法则,整数指数幂中多项的乘法公式在分数指数幂中仍然适用.25.(1)12m n =⎧⎨=⎩;(2)证明见解析;(3)1[5]2,. 【分析】(1)二次函数()f x 的对称轴为1x =,得到()f x 为[]13,上的增函数, 从而得()()11335f n m f m n ⎧=-=⎪⎨=+=⎪⎩,解得12m n =⎧⎨=⎩ 得解 (2)()()22f x g x x x x==+-,设任意的12)x x ∈+∞,且12x x <,用单调性的定义证明即可.(3)分离变量得2112()2()122x x k -=+,令 1()2x t =,换元得2112()22k t =-+ 利用函数在1[2]2,上单调递增,求得函数最大小值得解 【详解】(1)因为0m >,二次函数()f x 的对称轴为1x =, 所()f x 为[]13,上的增函数, 从而得()()11335f n m f m n ⎧=-=⎪⎨=+=⎪⎩,解得12m n =⎧⎨=⎩,所以()222f x x x =-+(2)()()22f x g x x x x==+-,设任意的12)x x ∈+∞,且12x x <, 则()()22121122(2)(2)g x g x x x x x -=+--+- ()21x x =-+2122()x x -=()21122(1)x x x x --=()()2112122x x x x x x --12211202x x x x x x ≤∴-<>>,,所以()()1221200x x g x g x ->->,, ()()12g x g x ∴> 所以g ()2x x x=+—2为)+∞上的增函数. (3)因为函数(20)()2x xF x g k =-⋅=, 在[]11x ∈-,上能成立即222202xx xk +--⋅= 在[]11x ∈-,有解 整理得2112()2()122x xk -=+令 1()2xt =, 因为[]111[2]2x t ∈-∴∈,,, 221122(2221)k t t t =--++=在1[2]2,上单调递增, 12t ∴=,时min 12k =,2,t =时max 5k =, 所以k 的取值范围为1[5]2,【点睛】利用函数的单调性求解函数最值的步骤:(1)判断或证明函数的单调性;(2)计算端点处的函数值;(3)确定最大值和最小值.26.(1){|11}AB x x =-<;(2)3a >. 【分析】(1)若1a =,化简集合A ,B ,即可求集合A B ;(2)若A B B ⋃=,则A B ⊆,即可求实数a 的取值范围.【详解】(1)若1a =,集合{||1|2}{|13}A x x x x =-=-, 集合0{|31}3x a B x x x x ⎧⎫-=<=-<<⎨⎬+⎩⎭, {|11}A B x x ∴⋂=-<;(2)若A B B ⋃=,则A B ⊆,3a ∴>.【点睛】本题考查集合的运算,考查集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,比较基础.。
(完整)高中数学必修一期末试卷和答案.doc
高中数学必修一期末卷和答案人教版高中数学必修一测试题二一、:本大10 小,每小 5 分,分 50 分。
1 、已知全集I {0,1,2,3,4} ,集合 M {1,2,3} , N {0,3,4} , (e I M ) I N 等于( )A. { 0,4}B. { 3, 4}C. { 1,2}D.2、集合M { x x2 6 x 5 0} , N { x x2 5x 0} , M U N 等于()A. {0}B. { 0, 5}C. { 0, 1, 5}D.{ 0,- 1,- 5}3、算:log2 9 log 38 =()A 12B 10C 8D 64、函数y a x 2(a 0且 a 1) 象一定点( )A ( 0,1 )B ( 0,3 )C ( 1,0 )D(3,0 )5、“ 兔跑” 述了的故事:先的兔子看着慢慢爬行的,傲起来,睡了一,当它醒来,快到点了,于是急忙追赶,但已晚,是先到达了点⋯用 S1、S2分表示和兔子所行的路程,t ,与故事情相吻合是()6、函数y log 1 x 的定域是()2A {x | x>0}B {x |x≥ 1}C {x |x≤ 1}D {x | 0<x≤ 1}7、把函数y1的象向左平移 1 个位,再向上平移 2 个位后,所得函数的解析式x()2x 3B y 2x 1C y2x 1D2x 3A y1 x 1 x 1 y1x xx1e x1 ,则 ( )8、设 f (x ) lg,g(x)xx1eA f(x) 与 g(x) 都是奇函数B f(x) 是奇函数, g(x) 是偶函数C f(x)与 g(x) 都是偶函数D f(x)是偶函数, g(x) 是奇函数9、使得函数 f ( x)ln x 1 x 2 有零点的一个区间是 ( )2A(0 , 1)B (1 ,2) C(2 ,3) D(3 ,4)10、若 a20.5 , blog π3 , c log 2 0.5 ,则()A a b cBb a cCc a b Db c a二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分,满分 20 分11、 函数 f ( x) 2 log 5 ( x 3) 在区间 [-2 ,2] 上的值域是 ______1-32212、计算:+ 64 3 = ______913、函数 y log 1 ( x 24 x 5) 的递减区间为 ______214、函数 f (x )x 22x的定义域是 ______1三、解答题 :本大题共 5 小题,满分 80 分。
高一必修一、二数学期末试卷及答案
高一数学期末考试一、选择题(每小题只有一个答案正确,每小题5分,共50分)1.已知集合M={R x x x y y ∈-+=,322},集合N={32≤-y y },则M =⋂N ( )。
A.{4-≥y y } B.{51≤≤-y y } C.{14-≤≤-y y } D.φ2.如图,U 是全集,M 、P 、S 是U 的三个子集,则阴影部分所表示的集合是( )A.(M S P ⋂⋂)B.(M S P ⋃⋂)C.(M ⋂P )⋂(C U S )D.(M ⋂P )⋃(C U S )3.若函数()x f y =的定义域是[2,4],⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=x f y 21log 的定义域是( ) A.[21,1] B.[4,16] C.[41,161] D.[2,4] 4.下列函数中,值域是R +的是( ) A.132+-=x x y B.32+=x y ,+∞∈,0(x )C.12++=x x yD.x y 31= 5.设P 是△ABC 所在平面α外一点,H 是P 在α内的射影,且PA ,PB ,PC 与α所成的角相等,则H 是△ABC 的( )A.内心B.外心C.垂心D.重心6.已知二面角α-l -β的大小为60°,m ,n 为异面直线,且m ⊥α,n ⊥β,则m ,n 所成的角为( )A.30°B.60°C.90°D.120°7.函数2()ln f x x x=-的零点所在的大致区间是 ( ) A.(1,2) B.(,3)e C.(2,)e D.(,)e +∞8.已知0.30.2a =,0.2log 3b =,0.2log 4c =,则( )A. a>b>cB. a>c>bC. b>c>aD. c>b>a9.在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,A A 1=1,则B C 1与平面BB 1D 1D 所成的角的正弦值为( ) A.63 B.255 C.155 D.10510.如图,平行四边形ABCD 中,AB ⊥BD ,沿BD 将△ABD 折起,使平面ABD ⊥平面BCD ,连接AC ,则在四面体ABCD 的四个面中,互相垂直的平面的对数为( )A .1B .2C .3D .4二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分11.已知函数()()()2log 030x x x f x x >⎧⎪=⎨⎪⎩…,则()0f f =⎡⎤⎣⎦ . 12.函数b a y x+=(a >0且a 1≠)的图象经过点(1,7),其反函数的图象经过点(4,0),则b a = 13.函数⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=x y 3121log log 的定义域为 14.α、β是两个不同的平面,m 、n 是平面α及β之外的两条不同直线,给出四个结论:①m ⊥n ;②α⊥β;③n ⊥β;④m ⊥α,以其中三个论断作为条件,余下一个作为结论,写出你认为正确的一个命题是__________.三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.15、(12分)已知1()(1)1x x a f x a a -=>+ (1)判断函数()y f x =的奇偶性;(2)探讨()y f x =在区间(,)-∞+∞上的单调性16.(12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面P AD ⊥平面ABCD ,AB =AD ,∠BAD =60°,E ,F 分别是AP ,AD 的中点.求证:(1)直线EF ∥平面PCD ;(2)平面BEF ⊥平面P AD .17、(14分)如图,正方形ABCD 和四边形ACEF 所在的平面互相垂直,EF ∥AC ,AB =2,CE =EF =1.(1)求证:AF ∥平面BDE ;(2)求证:CF ⊥平面BDE .、18、(14分)已知函数2()22,(0)f x ax x a a =+--≤(1)若1,a =-求函数()y f x =的零点;(2)若函数在区间(0,1]上恰有一个零点,求a 的取值范围;19、(14分)北京市的一家报刊摊点,从报社买进《北京日报》的价格是每份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。
【浙教版】高中数学必修一期末试题(附答案)(1)
一、选择题1.已知函数()22020,0,,0,x x f x x x x <⎧=⎨-≥⎩若关于x 的方程()()21610f x kf x ++=有四个不同的实数根,则k 的取值范围为( ) A .(4,)+∞B .(8,)+∞C .(,4)-∞-D .(,8)-∞-2.关于x 的方程x x a a -=有三个不同的实根,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,4) B .(4,0)-C .(4,4)-D .(,4)(4,)-∞-⋃+∞3.设,m n R ∈,定义在区间[],m n 上的函数()()2log 4f x x =-的值域是[]0,2,若关于t 的方程||1102t m ⎛⎫++= ⎪⎝⎭()t R ∈有实数解,则m n +的取值范围是( )A .[]0,3B .(]3,2--C .[]3,1--D .[)1,24.如图是指数函数①y =x a ;②y =x b ;③y =c x ;④y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是( )A .a <b <1<c <dB .b <a <1<d <cC .1<a <b <c <dD .a <b <1<d <c5.已知函数()sin 2f x x x =-,且()0.3231ln ,log ,223a f b f c f ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下结论正确的是 A .c a b >>B .a c b >>C .a b c >>D .b a c >>6.函数()log (2)a f x ax =-(0a >且1a ≠)在[]0,3上为增函数,则实数a 的取值范围是( ) A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .(0,1)C .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .[)3,+∞ 7.已知函数()f x 的定义域是[]2,3-,则()23f x -的定义域是( ) A .[]7,3-B .[]3,7-C .1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦8.已知定义在R 上的奇函数()y f x =,当0x ≥时,22()f x x a a =--,若对任意实数x 有()()f x a f x -≤成立,则正数a 的取值范围为( ) A .)1,4⎡+∞⎢⎣ B .)1,2⎡+∞⎢⎣ C .(10,4⎤⎥⎦D .(10,2⎤⎥⎦9.已知函数()f x 的定义域为R ,对任意的 12,x x <都有1212()(),f x f x x x -<-且(3)4,f =则(21)2f x x ->的解集为( )A .(2,)+∞B .(1,)+∞C .(0,)+∞D .(1,)-+∞10.在整数集Z 中,被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{5|}k n k n Z =+∈,0,1,2,3,4k =;给出四个结论:(1)2015[0]∈;(2)3[3]-∈;(3)[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃;(4)“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”. 其中正确结论的个数是( ) A .1个B .2个C .3个D .4个11.已知集合{}2,xA y y x R ==∈,{}148x B x -=≤,则A B =( ) A .5(,)2-∞B .5[0,]2C .7(0,]2D .5(0,]212.若{}{}0,1,2,3,|3,A B x x a a A ===∈,则A B 的子集个数是()A .6B .8C .4D .2二、填空题13.已知函数()21f x x =-+,().g x kx =若方程()()f x g x =有两个不等实数根,则实数k 的取值范围是______.14.函数()()23xf x x e =-,关于x 的方程()()210fx mf x -+=恰有四个不同的实数解,则正数m 的取值范围为______.15.已知函数()f x 的定义域是[1,1]-,则函数(21)()ln(1)f xg x x -=-的定义域是________.16.关于x 的不等式()()222log 1log 2x x ->-的解集为______.17.若函数()f x 满足()()1f x f x =-,()()13f x f x +=--当且仅当(]1,3x ∈时,()f x x =,则()57f =______.18.函数()f x =的单调递增区间为__________.19.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__________.20.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围为________.三、解答题21.某工厂准备引进一种新型仪器的生产流水线,已知投资该生产流水线需要固定成本1000万元,每生产x 百台这种仪器,需另投入成本f (x )万元,()f x =2550500,040,100,25003013000,40,100.x x x x N x x x N x ⎧++<<∈⎪⎨+-≥∈⎪⎩假设生产的仪器能全部销售完,且售价为每台3万元.(1)求利润g (x )(万元)关于产量x (百台)的函数关系式; (2)当产量为多少时,该工厂所获利润最大?并求出最大利润.22.“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v 关于x 的函数解析式;(2)当养殖密度x 为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)可以达到最大?并求出最大值.23.已知函数()2()log 41xf x kx =++是偶函数. (1)求k 的值;(2)若函数()y f x =的图像与直线y x a =+没有交点,求实数a 的取值范围;(3)设函数()()221f x xx g x m +=+⋅-,[]20,log 3x ∈,是否存在实数m ,使得()g x 的最小值为0?若存在,求出m 的值;否则,说明理由.24.已知函数()f x 是定义在()(),00,-∞⋃+∞上的偶函数,当0x >时,()232f x ax ax =-+,(a R ∈).(1)求()f x 的函数解析式:(2)当1a =时,求满足不等式()21log f x >的实数x 的取值范围. 25.已知二次函数()f x 的最小值为1,且(0)(2)3f f ==. (1)求()f x 的解析式;(2)若()f x 在区间[]2,1a a +上不单调,求实数a 的取值范围;(3)若()f x 在区间[1,]m -上的最小值为1,最大值为9,求实数m 的取值范围.26.已知集{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 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.B 解析:B 【分析】设()f x t =,可得方程21610t kt ++=有两个不同的实数根214t <- ,1104t -<<,再利用一元二次方程根的分布列不等式求解即可. 【详解】作出()f x 的图象如图所示,设()f x t =, 要使方程()()21610fx kf x ++=有四个不同的实数根,则方程()21610g t t kt =++=有两个不同的实数根1t ,2t . 且()1f x t =有三个根,方程()2f x t =有一个根, 由图可知,214t <-1104t -<<. 设2()161g t t kt =++,则()10,400,g g ⎧⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪>⎩,解得8k >. 故选:B.【点睛】函数零点的几种等价形式:函数()()y f x g x =-的零点⇔函数()()y f x g x =-在x 轴的交点⇔方程()()0f x g x -=的根⇔函数()y f x =与()y g x =的交点.2.D解析:D 【分析】画出函数()22,(),()x ax x a f x x x a x ax x a ⎧-≥=-=⎨-+<⎩与y a =图象可得【详解】数形结合法:画出函数()22,(),()x ax x a f x x x a x ax x a ⎧-≥=-=⎨-+<⎩与y a =图象可得由图可得:204a a <<解得4a > 或204a a >>-解得4a故选:D 【点睛】数形结合法:画出相应的函数图象,通过观察图象与x 轴在给定区间上是否有交点来判断,或者转化为两个函数图象在给定区间上是否有交点来判断.3.D解析:D 【分析】首先利用函数值域确定自变量范围,再初步确定m ,n 的关系,然后结合指数函数的性质整理计算即可求得最终结果. 【详解】函数2()log (4||)f x x =-的值域是[0,2],14||4x ∴-,0||3x ∴,3m ∴=-,03n ,或30m -,3n =;又关于t 的方程||1()10()2t m t R ++=∈ 有实数解,∴||1()12t m =--有解,||11()122t <+,21m ∴-<-,则3n =, 则12m n +<,故选:D 【点睛】已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解4.B解析:B 【分析】根据指数函数的图象与性质可求解. 【详解】根据函数图象可知函数①y =x a ;②y =x b 为减函数,且1x =时,②y =1b <①y =1a , 所以1b a <<,根据函数图象可知函数③y =c x ;④y =d x 为增函数,且1x =时,③y =c 1>④y =d 1, 所以1c d >> 故选:B 【点睛】本题主要考查了指数函数的单调性,指数函数的图象,数形结合的思想,属于中档题.5.D解析:D 【解析】因为()cos 20f x x '=-<,所以函数()sin 2f x x x =-的单调递减函数,又因为0.3213log 0,ln ln 1,12232e <<=<<,即0.3213log ln 232<<,所以由函数的单调性可得:0.3213(log )(ln )(2)32f f f >>,应选答案D .6.C解析:C 【分析】根据对数函数性质与复合函数的单调性求解. 【详解】因为0a >且1a ≠,令2t ax =-,所以函数2t ax =-在[]0,3上为减函数, 所以函数log a y t =应是减函数,()f x 才可能是增函数, ∴01a <<,因为函数()f x 在[]0,3上为增函数,由对数函数性质知230a ->,即23<a , 综上023a <<. 故选:C . 【点睛】本题考查复合函数的单调性,掌握对数函数性质是解题关键,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.7.C解析:C 【分析】由2233x -≤-≤解得结果即可得解. 【详解】因为函数()f x 的定义域是[]2,3-,所以23x -≤≤, 要使()23f x -有意义,只需2233x -≤-≤,解得132x ≤≤。
高中数学必修第一册 《一元二次函数、方程和不等式》期末复习专项训练(学生版+解析版)
高中数学必修第一册《一元二次函数、方程和不等式》期末复习专项训练一、单选题l. (2022·四川绵阳·高一期末〉下列结论正确的是(〉A.若的b,则。
c>bc c.若。
>b,则。
+c>b+cl I B.若α>b,则-〉-a D D.着。
>b,则。
2> b22.(2022·辽宁·新民市第一高级中学高一期末〉已知α<b<O,则(〉A.a2 <abB.ab<b2C.a1 <b1D.a2 >b i3.(2022·陕西汉中·高一期末〉若关于工的不等式,咐2+2x+m>O的解集是R,则m的取值范围是(〉A.(I, +oo)B.(0, I〕C.( -J, I)D.(J, +oo)4.(2022·广东珠海高一期末〉不等式。
+l)(x+3)<0的解集是(〉A.RB.②c.{对-3<x<-I} D.{xi x<-3,或x>-l}5. (2022·四川甘孜·高一期末〉若不等式似2+bx-2<0的解集为{xl-2<x<I},则。
÷b=( )A.-2B.OC.ID.26. (2022·湖北黄石·商一期末〉若关于X的不等式x2-ax’+7>。
在(2,7)上有实数解,则α的取值范围是(〉A.(唱,8)B.(叫8] c.(叫2./7) D.(斗)7.(2022·新疆乌市一中高一期末〉已知y=(x-m)(x-n)+2022(n> m),且α,β(α〈别是方程y=O的两实数根,则α,β,111,n的大小关系是(〉A.α<m<n<βC.m<α〈β<nB.m<α<n<βD.α<m<β<n8.(2022·浙江·杭州四中高一期末〉已失11函数y=κ-4+...2....(x>-1),当x=a时,y取得最小值b,则。
【浙教版】高中数学必修一期末试卷(附答案)(1)
一、选择题1.已知关于x 的方程|2|1x m -=有两个不等实根,则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,1]-B .(,1)-∞-C .[1,)+∞D .(1,)+∞2.已知函数23()log f x x x=-,(0,)x ∈+∞,则()f x 的零点所在的区间是 A .(0,1) B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)3.已知函数()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩若a b c <<,且满足()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围为( ) A .(],0-∞B .(],1-∞-C .[]2,0-D .[]4,0-4.已知函数()()2log 2xf x m =+,则满足函数()f x 的定义域和值域都是实数集R 的实数m 构成的集合为 ( ) A .{}|0m m =B .{}0|m m ≤C .{}|0m m ≥D .{}|1m m =5.已知函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点分别为,,a b c ,则,,a b c 的大小顺序为( )A .a b c >>B .c a b >>C .b c a >>D .b a c >>6.已知函数()()213log f x x ax a =--对任意两个不相等的实数1x 、21,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭,都满足不等式()()21210f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围是( )A .[)1,-+∞B .(],1-∞-C .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭7.已知函数()f x =的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( )A .04m ≤≤B .04m <≤C .04m ≤<D .04m <<8.如果函数()()()2121f x a x b x =-+++(其中2b a -≥)在[]1,2上单调递减,则32a b +的最大值为( )A .4B .1-C .23D .69.已知定义在R 上的函数()2||·x f x x e =,(a f log =, 312b f log ⎛=⎫ ⎪⎝⎭,()ln3c f = ,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c a b >>B .b c a >>C .a b c >>D .c b a >>10.已知集合{}11M x Zx =∈-≤≤,{}Z (2)0N x x x =∈-≤,则如图所示的韦恩图中的阴影部分所表示的集合为( )A .{}0,1B .{}1,2-C .{}1,0,1-D .1,0,1,211.在整数集Z 中,被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{5|}k n k n Z =+∈,0,1,2,3,4k =;给出四个结论:(1)2015[0]∈;(2)3[3]-∈;(3)[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃;(4)“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”. 其中正确结论的个数是( ) A .1个B .2个C .3个D .4个12.已知集合{}|02A x x =<<,集合{}|11B x x =-<<,集合{}|10C x mx =+>,若()AB C ⊆,则实数m 的取值范围为( )A .{}|21m m -≤≤B .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ C .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ D .11|24m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭二、填空题13.已知函数227,03()1108,333x x f x x x x ⎧-<≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若()y f x =的图象与y m =的图象有A ,B ,C ,D 四个不同的交点,交点横坐标为1234,,,x x x x ,满足1234x x x x <<<,则()()341233222x x x x --++的取值范围是________14.方程()2332log log 30x x +-=的解是______. 15.有以下结论:①将函数xy e =的图象向右平移1个单位得到1x y e-=的图象;②函数()x f x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称③对于函数()xf x a =(a >0,且1a ≠),一定有()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤⎪⎝⎭④函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方.其中正确结论的序号为_________.16.设正数,x y 满足222log (3)log log x y x y ++=+,则x y +的取值范围是_____. 17.已知()13 =f x x ,则不等式(21)f x -() 230f x ++>的解集为_________. 18.自然下垂的铁链;空旷的田野上,两根电线杆之间的电线等这些现象中都有相似的曲线形态.事实上,这些曲线在数学上常常被称为悬链线.悬链线的相关理论在工程、航海、光学等方面有广泛的应用.在恰当的坐标系中,这类函数的表达式可以为()xxf ae ex b -=+(其中a ,b 是非零常数,无理数 2.71828e =…)(1)如果()f x 为单调函数.写出满足条件的一-组值:a =______,b =______. (2)如果()f x 的最小值为2,则+a b 的最小值为______.19.集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,用列举法表示集合M =________. 20.已知集合1{}2A =-,,1{}0|B x mx =+>,若A B B ⋃=,则实数m 的取值范围是________.三、解答题21.设函数()()21f x ax ax a R =+-∈.(1)当12a =时,求函数()f x 的零点; (2)讨论函数()f x 零点的个数. 22.已知函数()((1,1))1||xf x x x =∈--,有下列结论: ①(1,1)x ∀∈-,等式()()0f x f x 恒成立;②[)0,m ∀∈+∞,方程|()|f x m =有两个不等的实根; ③12,,(11)x x ∀∈-,若12x x ≠,则一定有12()()f x f x ≠;④存在无数多个实数k ,使得函数()()g x f x kx =-在(1,1)-上有三个零点 则其中正确结论的序号为? 23.已知函数21()log 1x f x x +=-. (1)求函数()f x 的定义域并证明该函数是奇函数;(2)若当(1,)x ∈+∞时,2()()log (1)g x f x x =+-,求函数()g x 的值域.24.已知函数()442xx f x =+;(1)若01a <<,求()()1f a f a +-的值; (2)求12320202021202120212021f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值. 25.若函数f (x )()()2211,02,0b x b x x b x x ⎧-+->⎪=⎨-+-≤⎪⎩,满足对于任意的12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-成立,g (x )=23x +.(1)求b 的取值范围;(2)当b =2时,写出f [g (x )],g [f (x )]的表达式.26.已知集合A ={x |a -1≤x ≤2a +3},B ={x |-2≤x ≤4},全集U =R . (1)当a =2时,求A ∪B 和(∁R A )∩B ; (2)若A ∩B =A ,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】分离参数,再根据指数函数性质求出. 【详解】解:21x m -=或21x m -=-,即21x m =-,或者21x m =+, 当211x m =->-时,有一个解, 当211x m =+>时,有一个解,所以1m 时,方程|2|1x m -=有两个不等实根, 故选:D . 【点睛】考查方程根的个数问题,利用了分类讨论法,分离参数法,属于中档题.2.C解析:C 【分析】由题意结合零点存在定理确定()f x 的零点所在的区间即可. 【详解】由题意可知函数()23f x log x x=-在()0,+∞上单调递减,且函数为连续函数, 注意到()130f =>,()1202f =>,()231log 30f =-<,()34204f =-<, 结合函数零点存在定理可得()f x 的零点所在的区间是()2,3. 本题选择C 选项. 【点睛】应用函数零点存在定理需要注意: 一是严格把握零点存在性定理的条件;二是连续函数在一个区间的端点处函数值异号是这个函数在这个区间上存在零点的充分条件,而不是必要条件;三是函数f (x )在(a ,b )上单调且f (a )f (b )<0,则f (x )在(a ,b )上只有一个零点.3.A解析:A 【分析】画出()f x 的图象结合图象,求得1bc =、求得a 的取值范围,由此求得abc 的取值范围. 【详解】由函数()f x 的图象(如图),可知1022a b c ≤<≤<≤,由22log log b c =得22log log b c -=,所以1bc =,所以(],0abc a =∈-∞.故选:A【点睛】本小题主要考查分段函数的图象与性质,属于中档题.4.A解析:A 【分析】若定义域为实数集R ,则20x m +>对于x ∈R 恒成立,可得0m ≥,若值域为实数集R ,令2x t m =+,则2log y t = 此时需满足2x t m =+的值域包括()0,∞+,可得0m ≤,再求交集即可. 【详解】若()()2log 2xf x m =+定义域为实数集R ,则20x m +>对于x ∈R 恒成立,即2x m >-对于x ∈R 恒成立, 因为20x >,所以20x -<,所以0m ≥, 令2x t m =+,则2log y t =若()()2log 2xf x m =+值域为实数集R ,则2x t m =+的值域包括()0,∞+, 因为t m >,所以0m ≤, 所以0m =, 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是要找到定义域为R 的等价条件即20x m +>对于x ∈R 恒成立,分离参数m 求其范围,值域为R 的等价条件即2x t m =+可以取遍所有大于0的数,由t m >,所以0m ≤,再求交集.5.B解析:B 【分析】将函数3131()(),()log ,()(0)2x f x x g x x x h x x x x =-=-=->的零点,转化为函数y x=的图象分别与函数3131(),log ,(0)2x y y x y x x ===>的图象交点的横坐标,利用数形结合法求解. 【详解】函数3131()(),()log ,()(0)2xf x xg x x xh x x x x =-=-=->的零点, 即为函数y x =的图象分别与函数3131(),log ,(0)2x y y x y x x ===>的图象交点的横坐标, 如图所示:由图象可得:c a b >>, 故选:B 【点睛】本题主要考查函数的零点以及指数函数,对数函数和幂函数的图象的应用,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.6.C解析:C 【分析】由题意可知,函数()()213log f x x ax a =--在区间1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递增,利用复合函数的单调性可知,内层函数2u x ax a =--在区间1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,且0>u 对任意的1,2x ⎛⎫∈-∞- ⎪⎝⎭恒成立,进而可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】因为()()21210f x f x x x ->-,所以()()213f x log x ax a =--在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上是增函数, 令2u x ax a =--,而13log y u =是减函数,所以2u x ax a =--在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,且20u x ax a =-->在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上恒成立,所以212211022a a a ⎧≥-⎪⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪----≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解得112a -≤≤. 故选:C. 【点睛】本题考查利用对数型复合函数在区间上的单调性求参数,解题时还应注意真数要恒为正数,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.7.C解析:C 【分析】由题意可知,对任意的x ∈R ,210mx mx ++>恒成立,然后分0m =和0m ≠,结合题意可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围. 【详解】由题意可知,对任意的x ∈R ,210mx mx ++>恒成立. 当0m =时,则有10>,合乎题意;当0m ≠时,则有240m m m >⎧⎨∆=-<⎩,解得04m <<. 综上所述,04m ≤<. 故选:C. 【点睛】结论点睛:利用二次不等式在实数集上恒成立,可以利用以下结论来求解: 设()()20f x ax bx c a =++≠①()0f x >在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆<⎩;②()0f x <在R 上恒成立,则00a <⎧⎨∆<⎩;③()0f x ≥在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆≤⎩; ④()0f x ≤在R 上恒成立,则00a <⎧⎨∆≤⎩. 8.C解析:C 【分析】分10a -=、10a -<、10a ->,根据题意可得出关于a 、b 的不等式组,由此可解得32a b +的最大值. 【详解】分以下几种情况讨论:(1)当10a -=时,即当1a =时,()()21f x b x =++在[]1,2上单调递减,可得20b +<,解得2b <-,12b a b -=-≥,可得3b ≥,不合乎题意; (2)当10a -<时,即当1a <时,由于函数()()()2121f x a x b x =-+++在[]1,2上单调递减,则()2121b a +-≤-,可得222b a +≤-,即20a b +≤,可得2b a ≤-,由2b a -≥,可得2a b ≤-, 所以,()()323222436a b b a a b +≤-+⨯-=-+-,当且仅当22b a a b =-⎧⎨=-⎩时,即当2343a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时,等号成立,则2423232333a b ⎛⎫+≤⨯-+⨯= ⎪⎝⎭; (3)当10a ->时,即当1a >时,由于函数()()()2121f x a x b x =-+++在[]1,2上单调递减,则()2221b a +-≥-,可得42a b +≤,即24b a ≤-,2b a -≥,即2b a ≥+,224a b a ∴+≤≤-,解得0a ≤,不合乎题意.综上所述,32a b +的最大值为23. 故选:C. 【点睛】关键点点睛:根据首项系数为变数的二次函数在区间上的单调性求参数,要对首项系数的符号进行分类讨论,在首项系数不为零的前提下,要根据函数的单调性确定对称轴与区间的位置关系,构建不等式(组)求解.9.A解析:A 【分析】可看出()f x 在(0,)+∞上单调递增,且得出3(log 2)b f =,并且可得出33ln 3log log 2>,根据增函数的定义即可得出a ,b ,c 的大小关系.【详解】0x >时,2()x f x x e =是增函数,且()()f x f x -=,33(log 2)(log 2)b f f ∴=-=,33330log 1log 2log log 31=<<<=,ln3ln 1e >=,∴33ln 3log log 2>>, ∴33(ln 3)(log (log 2)f f f >>,c a b ∴>>. 故选:A . 【点睛】解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.10.B解析:B 【分析】阴影部分可以用集合M N 、表示为()()M N C M N ⋃⋂,故求出M N 、、M N ⋃,M N ⋂即可解决问题. 【详解】解:由题意得,{}1,0,1M =-,{}0,1,2N ={}1,0,1,2M N ⋃=-,{}0,1M N ⋂=阴影部分为()(){}1,2M N C M N ⋃⋂=-故选B 【点睛】本题考查用韦恩图表示的集合的运算,解题时要能用集合的运算表示出阴影部分.11.C解析:C 【分析】根据新定义,对每个选项逐一判断,即可得到答案. 【详解】对于(1),因为20155403÷=,余数为0,所以2015[0]∈,故(1)正确; 对于(2),因为()3512-=⨯-+,所以33[]-∉,故(2)错误; 对于(3),因为整数集中的数被5除的数可以且只可以分成五类,故[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃,故(3)正确;对于(4),因为整数,a b 属于同一“类”,所以整数,a b 被5除的余数相同,从而-a b 被5除的余数为0,反之也成立,故“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”.故(4)正确.综上所述,正确的个数为:3个. 故选C . 【点睛】本题考查了集合的新定义,解题关键是理解被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,考查了分析能力和计算能力.12.B解析:B 【分析】求出A ∪B ={x |﹣1<x <2},利用集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,分类讨论,可得结论. 【详解】由题意,A ∪B ={x |﹣1<x <2}, ∵集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,①m <0,x 1m -<,∴1m -≥2,∴m 12≥-,∴12-≤m <0; ②m =0时,C =R,成立;③m >0,x 1m ->,∴1m-≤-1,∴m ≤1,∴0<m ≤1, 综上所述,12-≤m ≤1, 故选:B . 【点睛】此题考查了并集及其运算,以及集合间的包含关系,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.二、填空题13.【分析】根据题意得进而得由于故的取值范围是【详解】解:如图根据题意得满足:即关于直线对称故所以所以由于所以所以故答案为:【点睛】本题考查函数与方程的综合应用考查数形结合思想与运算求解能力是中档题本题 解析:(15,22)【分析】根据题意得122214x x +=,3410x x +=,进而得()()2334312103321142222x x x x x x -+---=+++,由于()33,4x ∈,故()()341233222x x x x --++的取值范围是(15,22).【详解】解:如图,根据题意得12,x x 满足:1227270x x -+-=,即122214x x +=.34,x x 关于直线5x =对称,故3410x x +=,所以4310x x =-,()33,4x ∈所以()()()()23343331210333721141422222x x x x x x x x --+----=+=+++,由于()33,4x ∈,()()3232321540,031x x x -=--+∈-+,所以()233120121,8x x --+∈所以()()()()()233433312103337211414215,222222x x x x x x x x -+-----++=+=+∈故答案为:(15,22) 【点睛】本题考查函数与方程的综合应用,考查数形结合思想与运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据题意作图得122214x x +=,3410x x +=,()33,4x ∈,故将问题转化为求2331102142x x -+-+,()33,4x ∈的值域问题.14.或【分析】设原方程等价转化为由此能求出原方程的解【详解】设则原方程转化为解得当即解得当即解得所以原方程的解为或故答案为:或【点睛】本题考查方程的解的求法解题时要认真审题注意换元法的合理运用属于基础题33 【分析】设3log x t =,原方程等价转化为2230t t +-=,由此能求出原方程的解. 【详解】设3log x t =,则原方程转化为2230t t +-=,解得132t =-,21t =, 当132t =-,即33log 2x =-,解得39x =, 当21t =,即3log 1x =,解得3x =, 33. 故答案为:39或3.【点睛】本题考查方程的解的求法,解题时要认真审题,注意换元法的合理运用,属于基础题.15.②③④【分析】①根据图象的平移规律直接判断选项;②根据指对函数的对称性直接判断;③根据指数函数的图象特点判断选项;④先求的范围再和0比较大小【详解】①根据平移规律可知的图象向右平移1个单位得到的图象解析:②③④ 【分析】①根据图象的平移规律,直接判断选项;②根据指对函数的对称性,直接判断;③根据指数函数的图象特点,判断选项;④先求22x x -+的范围,再和0比较大小. 【详解】①根据平移规律可知xy e =的图象向右平移1个单位得到1x y e -=的图象,所以①不正确;②根据两个函数的对称性可知函数()xf x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称,正确;③如下图,设1a >,122x x f +⎛⎫ ⎪⎝⎭对应的是曲线上横坐标为122x x +的点C 的纵坐标,()()122f x f x +是线段AB 的中点D 的纵坐标,由图象可知()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,同理,当01a <<时,结论一样,故③正确;④2217721244x x x ⎛⎫-+=-+≥> ⎪⎝⎭ 根据函数的单调性可知()222log 2log 10x x -+>=,所以函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方,故④正确. 故答案为:②③④ 【点睛】思路点睛:1.图象平移规律是“左+右-”,相对于自变量x 来说,2.本题不易判断的就是③,首先理解122x x f +⎛⎫⎪⎝⎭和()()122f x f x +的意义,再结合图象判断正误.16.【分析】由题设知再由得到所以设由此可求出的取值范围【详解】解:正数满足又所以左右加上得到所以由得到设即解得或即或根据定义域均大于零所以取值范围是故答案为:【点睛】本题考查对数的运算法则基本不等式的应 解析:[)6,+∞【分析】由题设知3x y xy ++=,再由2220x xy y -+,得到2224x xy y xy ++,所以2()4x y xy +,设x y a +=,由此可求出x y +的取值范围.【详解】 解:正数x ,y 满足222log (3)log log x y x y ++=+,22log (3)log x y xy ∴++=,3x y xy ∴++=,又2220x xy y -+,所以左右加上4xy 得到2224x xy y xy ++,所以2()4x y xy +,由3x y xy ++=得到2()34x y x y +++,设x y a +=即2412a a +,解得6a ≥或2a ≤-即(],2a ∈-∞-或[)6,+∞.根据定义域x ,y 均大于零,所以x y +取值范围是[)6,+∞. 故答案为:[)6,+∞. 【点睛】本题考查对数的运算法则,基本不等式的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意公式的灵活运用,属于中档题.17.【分析】先利用幂函数性质和奇函数定义判断是R 上单调递增的奇函数再结合奇偶性和单调性解不等式即可【详解】由幂函数性质知时在是增函数故函数在是增函数又定义域是R 而故是R 上的奇函数根据奇函数对称性知在R 上解析:1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【分析】先利用幂函数性质和奇函数定义判断()f x 是R 上单调递增的奇函数,再结合奇偶性和单调性解不等式即可. 【详解】由幂函数性质知,01α<<时y x α=在[)0,+∞是增函数,故函数()13=f x x 在[)0,+∞是增函数,又()f x 定义域是R ,而()()()1133=f x x x f x =-=---,故()f x 是R 上的奇函数,根据奇函数对称性知,()f x 在R 上单调递增.故不等式(21)f x -() 230f x ++>即(21)f x -()() 2323f x f x >-+=--,故2123x x ->--,即12x >-,故解集为1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 故答案为:1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.【点睛】 思路点睛:利用函数奇偶性和单调性解不等式问题:(1)()f x 是奇函数,图像关于原点中心对称,利用奇函数性质将不等式()()12f g x f g x ⎡⎤⎡⎤<⎣⎦⎣⎦形式,再利用单调性得到()1g x 和()2g x 的大小关系,再解不等式即可;(2)()f x 是偶函数,图像关于y 轴对称,利用偶函数性质将不等式()()12f g x f g x ⎡⎤⎡⎤<⎣⎦⎣⎦形式,再利用单调性得到()1g x 和()2g x 的大小关系,再解不等式即可.18.2【分析】(1)取结合函数是单调函数利用复合函数的单调性求解的值即可;(2)根据的最小值为2分类讨论确定结合基本不等式进行求解即可【详解】(1)令则是增函数是减函数要使是单调函数只需综上当时时为增函解析:1- 2 【分析】(1)取1a =,结合函数是单调函数,利用复合函数的单调性求解b 的值即可; (2)根据()f x 的最小值为2,分类讨论确定0a >,0b >,结合基本不等式进行求解即可. 【详解】(1)令1a =,则()x x f x e be -=+,x y e =是增函数,x y e -=是减函数,要使()x x f x e be -=+是单调函数, 只需1b =-.综上,当1a =时,1b =-时,()xxf x e e -=-为增函数. (2)当0ab 时,()f x 为单调函数,此时函数没有最小值, 当0a <,0b <,()f x 有最大值,无最小值, 所以,若()f x 有最小值为2,则必有0a >,0b >,此时()22x x x f x ae be ae be -=+⨯,1=,即1ab =,则22a b ab +=,当1a b ==时等号成立, 即+a b 的最小值为2. 故答案为:1,1,2- 【点睛】利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数是否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).19.【分析】由集合且求得得到且结合题意逐个验证即可求解【详解】由题意集合且可得则解得且当时满足题意;当时不满足题意;当时不满足题意;当时满足题意;当时满足题意;当时满足题意;综上可得集合故答案为:【点睛 解析:{1,2,3,4}-【分析】 由集合6|5M a a⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,求得056a <-≤,得到15a -≤<且a Z ∈,结合题意,逐个验证,即可求解. 【详解】由题意,集合6|5M a a ⎧=∈⎨-⎩N 且}a Z ∈,可得65a∈-N ,则056a <-≤, 解得15a -≤<且a Z ∈, 当1a =-时,615(1)=∈--N ,满足题意;当0a =时,66505=∉-N ,不满足题意; 当1a =时,66514=∉-N ,不满足题意; 当2a =时,6252=∈-N ,满足题意; 当3a =时,6353=∈-N ,满足题意; 当4a =时,6654=∈-N ,满足题意; 综上可得,集合M ={1,2,3,4}-.故答案为:{1,2,3,4}-. 【点睛】本题主要考查了集合的表示方法,以及集合的元素与集合的关系,其中解答中熟记集合的表示方法,以及熟练应用元素与集合的关系,准确判定是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.20.【分析】讨论和及确定集合利用列不等式求解【详解】由题意知则当时∵∴解得当时∵∴解得当时也有综上实数m 的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查集合的包含关系考查一次不等式解集注意m=0的讨论是易错题解析:1(,1)2- 【分析】讨论0m >和0m <及0m =确定集合B ,利用A B ⊆列不等式求解 【详解】由题意知A B B ⋃=,则A B ⊆, 当0m >时,1{|}B x x m=>-, ∵1{}2A =-,, ∴11m-<- 解得01m <<,当0m <时,1{|}B x x m=<-, ∵1{}2A =-,, ∴12m -> 解得102m -<<,当0m =时也有A B ⊆.综上,实数m 的取值范围是1(,1)2- 故答案为:1(,1)2-. 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查一次不等式解集,注意m =0的讨论,是易错题三、解答题21.(1)2-和1;(2)答案见解析. 【分析】 (1)当12a =时,直接解方程()0f x =,即可求得函数()f x 的零点;(2)分0a =和0a ≠两种情况讨论,在0a =时,直接求解即可;在0a ≠时,结合∆的符号可得出函数()f x 的零点个数. 【详解】 (1)当12a =时,()211122f x x x =+-,令()0f x =,可得220x x +-=,解得2x =-或1x =.此时,函数()f x 的零点为2-和1;(2)当0a =时,()1f x =-,此时函数()f x 无零点; 当0a ≠时,24a a ∆=+. ①若∆<0,即40a 时,此时函数()f x 无零点;②若0∆=,即4a =-时,函数()f x 有且只有一个零点; ③若0∆>,即4a 或0a >时,此时函数()f x 有两个零点. 综上所述,当40a 时,函数()f x 无零点;当4a =-时,函数()f x 有且只有一个零点; 当4a或0a >时,函数()f x 有两个零点.【点睛】思路点睛:本题考查含参二次函数零点个数的分类讨论,步骤如下: (1)首先确定首项系数为零的情况,直接解方程()0f x =即可;(2)对首项系数不为零进行讨论,分∆<0、0∆=、0∆>三种情况讨论,可得出函数()f x 在不同情况下的零点个数.22.①③④ 【分析】根据()f x 与()f x -的解析式代入运算可知①正确;取0m =可知②错误;分析函数()f x 的单调性可知③正确,由(0)0g =,当1k >时,()g x 在(0,1)和(1,0)-内都必有一个零点,可知④正确. 【详解】对于①,(1,1)x ∀∈-,()()01||1||1||1||x xx x f x f x x x x x ,①正确;对于②,当0m =时,|()|0f x =,即||01||xx =-只有一个实根0,错误; 对于③,任取1201x x ≤<<,则12()()f x f x -=12121||1||x x x x ---121211x xx x =---122112(1)(1)(1)(1)x x x x x x ---=--1212(1)(1)x x x x -=--, 因为1201x x ≤<<,所以120x x -<,12(1)(1)0x x -->,所以12()()f x f x <,所以()f x 在[0,1)上为增函数,又由①知,()f x 为奇函数, 所以()f x 在(1,1)-上为增函数,所以③正确; 对于④,1()()1||1||x g x kx x k x x =-=---,因为(0)0g =,所以0恒是()g x 的一个零点,当1k >,01x <<时,101k x-=-必有一个解, 当1,10k x >-<<时,11k x-+0=也必有一解, 所以④正确,综上所述:正确结论的序号为①③④. 【点睛】关键点点睛:对于③,判断出函数的单调性是解题关键;对于④,分01x <<和(1,0)-两种情况判断零点是解题关键.23.(1){1x x <-或}1x >,证明见解析;(2)()1,+∞. 【分析】(1)本题首先可通过求解101xx +>-得出函数()f x 的定义域,然后通过()()f x f x -=-证得函数()f x 是奇函数;(2)本题可根据题意将函数转化为2()log (1)g x x =+,然后通过当1x >时2log (1)1x +>即可求出函数()g x 的值域.【详解】(1)因为函数21()log 1x f x x +=-, 所以101xx +>-,解得1x <-或1x >, 则函数的定义域为{1x x <-或}1x >,且定义域关于原点对称, 因为222111()log log log ()111x x x f x f x x x x --+-===-=---+-, 所以函数()f x 为奇函数.(2)22221l ()()log (1)log (1)log (1)og 1g x x x f x x x x +=+-==-+-+, 当1x >时,22log (1)log 21x +>=,函数2()log (1)g x x =+是增函数,故当(1,)x ∈+∞时,()1g x >,函数()g x 的值域为()1,+∞. 【点睛】方法点睛:判断或证明函数奇偶性,首先要判断函数的定义域是否关于原点对称,然后通过()()f x f x -=-判断函数是奇函数或者通过()()f x f x -=判断函数是偶函数. 24.(1)1;(2)1010. 【分析】(1)根据4()42xx f x =+的表达式,求出()(),1f a f a -的表达式,再进行分式通分运算,可得()()11f a f a +-=. (2)设12320202021202120212021S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再把S 的表达式运用加法交换律改写成20201202120212021202321S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,把两式相加利用()(1)1f x f x +-=求出S 的值.【详解】 (1)4()42xxf x =+,x ∈R . ∴()()1f a f a +-1144444442424224aaaa a a a a--=+=+++++4214224a a a=+=++,(2)设12320202021202120212021S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则 20201202120212021202321S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 两式相加得:12[][][]92022020220120201202120212022120211021S f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++++⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭由(1)得:20202201109211,1,,221202120212021202120220101f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ∴220201010S S =⇒=.【点睛】本题考查指数幂运算,分式运算,利用函数的性质进行式子求值,考查运算求解能力.25.(1)12b ≤≤;(2)()()23610,2323,2x x f g x x x ⎧+>-⎪⎪⎡⎤=⎨⎣⎦⎪-+≤-⎪⎩;[]265,0()23,0x x g f x x x +>⎧=⎨-+≤⎩. 【分析】(1)先利用已知条件判断函数单调性,再根据分段函数单调性列条件计算即得结果; (2)先讨论()g x 的符号,再代入分段函数()f x 解析式中,即得[]()f g x 的解析式;利用分段函数()f x 的解析式,直接代入()g x 的解析式,即得[]()g f x 的解析式.【详解】解:(1)因为任意的12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-成立,故设任意的12x x <时,有()()12f x f x <,即分段函数()f x 在R 上单调递增,故当0x >时,()()211f x b x b =-+-单调递增,即210b ->,即12b >; 当0x ≤时,()2()2f x x b x =-+-单调递增,即对称轴202b x -=≥,即2b ≤; 且在临界点0x =处,左边取值不大于右边取值,即01b ≤-,即1b ≥ .综上,b 的取值范围是12b ≤≤;(2)当b =2时,231,0(),0x x f x x x +>⎧=⎨-≤⎩,又()23g x x =+, 故当()230g x x =+>时,即32x >-时,()()3231610f g x x x ⎡⎤=++=+⎣⎦, 当()230g x x =+≤时,即32x ≤-时,[]()2()23f g x x =-+, 故()()23610,2323,2x x f g x x x ⎧+>-⎪⎪⎡⎤=⎨⎣⎦⎪-+≤-⎪⎩; 当0x >时,()31f x x =+,则[]()(31)2(31)365g f x g x x x =+=++=+,当0x ≤时,2()f x x =-,则[]22()()23g f x g x x =-=-+, 故[]265,0()23,0x x g f x x x +>⎧=⎨-+≤⎩. 【点睛】关键点点睛:本题解题关键在于:要讨论分段函数的自变量所在的取值区间确定对应的关系式,进而代入,以突破难点.26.(1)A ∪B ={x |-2≤x ≤7};(∁R A )∩B ={x |-2≤x <1};(2){4a a <-或11}2a -≤≤.【分析】(1)由a =2,得到A ={x |1≤x ≤7},然后利用集合的基本运算求解.(2)由A ∩B =A ,得到A ⊆B .然后分A =∅,A ≠∅两种情况讨论求解. 【详解】(1)当a =2时,A ={x |1≤x ≤7},则A ∪B ={x |-2≤x ≤7},∁R A ={x |x <1或x >7},(∁R A )∩B ={x |-2≤x <1}.(2)∵A ∩B =A ,∴A ⊆B .若A =∅,则a -1>2a +3,解得a <-4;若A ≠∅,由A ⊆B ,得12312234a a a a -≤+⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,解得-1≤a ≤12综上,a 的取值范围是{4a a <-或 11}2a -≤≤.【点睛】本题主要考查集合的基本要和基本运算,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于中档题.。
【湘教版】高中数学必修一期末试卷附答案(1)
一、选择题1.流行病学基本参数:基本再生数0R 指一个感染者传染的平均人数,世代间隔T 指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可用模型:0()rtI t N e =(其中0N 是开始确诊病例数)描述累计感染病例()I t 随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与0R ,T 满足01R rT =+,有学者估计出0 3.4,6R T ==.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,当0()2I t N =时,t 的值为(ln 20.69≈)( ) A .1.2B .1.7C .2.0D .2.52.具有性质:1()()f f x x=-的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数.给出下列函数:①1ln 1x y x -=+;②2211x y x -=+;③,01,{0,1,1, 1.x x y x x x<<==-> 其中满足“倒负”变换的函数是( )A .①②B .①③C .②③D .①3.统计学家克利夫兰对人体的眼睛详细研究后发现;我们的眼睛看到图形面积的大小与此图形实际面积的0.7次方成正比.例如:大图形是小图形的3倍,眼睛感觉到的只有0.73(约2.16)倍.观察某个国家地图,感觉全国面积约为某县面积的10倍,那么这国家的实际面积大约是该县面积的(lg 20.3010≈,lg30.4771=,lg70.8451≈)( ) A .l 8倍 B .21倍C .24倍D .27倍4.函数1()1x f x a +=-恒过定点( )A .(1,1)B .(1,1)-C .(1,0)-D .(1,1)--5.若函数()()212log 45f x x x =-++在区间()32,2m m -+内单调递增,则实数m 的取值范围为( ) A .4,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .4,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭6.函数()log 1a f x x =+(且).当(1,0)x ∈-时,恒有()0f x >,有( ).A .()f x 在(,0)-∞+上是减函数B .()f x 在(,1)-∞-上是减函数C .()f x 在(0,)+∞上是增函数D .()f x 在(,1)-∞-上是增函数 7.若关于x 的不等式342xx a+-在[0x ∈,1]2上恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]2-B .(0,1]C .1[2-,1]D .[1,)+∞8.已知2()25x f x +=-,()()20g x ax a =+>,若对任意的[]11,2x ∈-,存在[]00,1x ∈,使()()10g x f x =,则a 的取值范围是( )A .1(0,]2B .1[,3]2C .[)3,+∞D .(]0,39.设f (x )、g (x )、h (x )是定义域为R 的三个函数,对于以下两个结论:①若f (x )+g (x )、f (x )+h (x )、g (x )+h (x )均为增函数,则f (x )、g (x )、h (x )中至少有一个增函数; ②若f (x )+g (x )、f (x )+h (x )、g (x )+h (x )均是奇函数,则f (x )、g (x )、h (x )均是奇函数, 下列判断正确的是( ) A .①正确②正确 B .①错误②错误C .①正确②错误D .①错误②正确10.函数()log a x x f x x=(01a <<)的图象大致形状是( )A .B .C .D .11.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫⎪⎝⎭C .(4,110D .(1,110+12.已知全集为R ,集合A ={﹣2,﹣1,0,1,2},102x B xx -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭∣,则A ∩(∁R B )的子集个数为( ) A .2B .3C .4D .8二、填空题13.小菲在学校选修课中了解到艾宾浩斯记忆曲线,为了解自己记忆一组单词的情况,她记录了随后一个月的有关数据,绘制散点图,拟合了记忆保持量与时间(天)之间的函数关系:()1271012019130.520x x f x x x ,<,<-⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪+≤⎪⎩某同学根据小菲拟合后的信息得到以下结论: ①随着时间的增加,小菲的单词记忆保持量降低; ②9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%; ③26天后,小菲的单词记忆保持量不足20%.其中正确的结论序号有______.(注:请写出所有正确结论的序号) 14.如果关于x 的方程x 2+(m -1)x -m =0有两个大于12的正根,则实数m 的取值范围为____________. 15.已知(5)3,1()log ,1aa x a x f x x x --<⎧=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的增函数,则a 的取值范围为_________ 16.已知11225x x-+=22165x x x x --+-=+-______.17.函数222421x x y x ++=+的值域为_________. 18.已知函数()1f x x x =+,()12xg x m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.若[]11,2x ∀∈,[]21,1x ∃∈-,使()()12f x g x ≥,则实数m 的取值范围是______.19.已知集合()2{}2|1A x log x =-<,{|26}B x x =<<,且AB =________.20.若集合2{320}A x ax x =++=中至多有一个元素,则a 的取值范围是__________.三、解答题21.设()ln ,f x x =,a b 为实数,且0a b <<, (1)求方程()1f x =的解;(2)若,a b 满足()()f a f b =,求证:①1;a b ⋅=②12a b+>; (3)在(2)的条件下,求证:由关系式()2()2a bf b f +=所得到的关于b 的方程()0,h b =存在0(3,4)b ∈,使0()0,h b =22.设函数2()(,)f x ax x b a b R =-+∈.(1)当0b =时,若不等式()2f x x ≤在[0,2]x ∈上恒成立,求实数a 的取值范围; (2)若a 为常数,且函数()f x 在区间[0,2]上存在零点,求实数b 的取值范围. 23.化简与求值: (1)2ln 43(0.125)e-++;(2)若1122x x -+=1x x --的值.24.已知函数()log (0,1)a f x x a a =>≠,且(4)(2)1f f -=. (1)求函数()f x 的表达式;(2)判断函数()(2)(2)g x f x f x =++-的奇偶性,并说明理由. 25.已知函数()()kf x x x R x=+∈,且()()12f f =. (1)求k ;(2)用定义证明()f x 在区间)+∞上单调递增.26.已知集合A ={x |12x -≤≤},B ={x |123m x m +≤≤+} (1)当m =1时,求AB ;(2)若B A ⊆,求实数m 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.B 解析:B 【分析】根据所给模型求得0.4r =,代入已知模型,再由0()2I t N =,得002rtN e N =,求解t 值得答案 【详解】解:把0 3.4,6R T ==代入01R rT =+,得3.416r =+,解得0.4r =,所以0.40()tI t N e =,由0()2I t N =,得0.4002tN eN =,则0.42t e =,两边取对数得,0.4ln 2t =,得ln 20.691.70.40.4t =≈≈, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查函数模型的实际应用,考查计算能力,解题的关键是准确理解题意,弄清函数模型中各个量的关系,属于中档题2.C解析:C 【解析】①1ln 1x y x -=+;1111()ln ln ()111x x f f x x x x--==≠-++所以不符合题意;②2211x y x -=+;22221111()()111x x f f x x x x --===-++所以符合题意;③,01,{0,1,1, 1.x x y x x x<<==->当01x <<时11x >,故1()()f x f x x =-=-,当1,x =时11x =显然满足题意,当1x >时,101x <<,故11()()f f x x x==-符合题意,综合得选C 点睛:新定义倒负函数,根据题意逐一验证()1f f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭是否成立,在计算中要注意对数的公式得灵活变幻,对于分段函数要注意逐段去讨论3.D解析:D 【分析】根据已知条件可构造出函数关系式,进而得到0.710x =,根据对数运算法则可解方程求得近似值. 【详解】由题意可知,看到图形面积大小y 与图形实际面积x 之间满足0.7y x=∴若看到全国面积约为某县面积的10倍,则0.710x =,解得:10lg 1.437x =≈lg 273lg3 1.43=≈ 27x ∴≈故选:D 【点睛】本题考查利用函数模型求解实际问题,关键是能够根据已知条件构造出合适的函数模型,结合对数运算性质求得结果.4.C解析:C 【分析】根据指数函数性质求定点. 【详解】因为01a =,所以()011f a -=-=0,因此过定点()1,0-,选C.【点睛】本题考查指数函数性质以及定点问题,考查基本分析求解能力,属于基础题.5.C解析:C 【分析】求得函数()y f x =的定义域,利用复合函数法求得函数()y f x =的单调递增区间,根据题意可得出区间的包含关系,由此可求得实数m 的取值范围. 【详解】解不等式2450x x -++>,即2450x x --<,解得15x -<<,内层函数245u x x =-++在区间()1,2-上单调递增,在区间()2,5上单调递减, 而外层函数12log y u =在定义域上为减函数,由复合函数法可知,函数()()212log 45f x x x =-++的单调递增区间为()2,5,由于函数()()212log 45f x x x =-++在区间()32,2m m -+上单调递增,所以,32232225m m m m -≥⎧⎪-<+⎨⎪+≤⎩,解得423m ≤<. 因此,实数m 的取值范围是4,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故选:C. 【点睛】本题考查利用对数型复合函数在区间上的单调性求参数,考查计算能力,属于中等题.6.D解析:D 【解析】试题分析:根据题意,当(1,0)x ∈-时,1(0,1)x +∈,而此时log 10a x +>,所以有01a <<,从而能够确定函数在(,1)-∞-上是增函数,在区间(1,)-+∞上是减函数,故选D .考点:函数的单调性. 7.D解析:D 【分析】利用参数分离法进行转化,构造函数求函数的最大值即可得到结论. 【详解】解:由题意知,342xx a +-在(0x ∈,1]2上恒成立,设3()42x f x x =+-,则函数在102⎛⎤ ⎥⎝⎦,上为增函数,∴当12x =时,()12max 113()4211222f x f ==+-=-=, 则1a , 故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题的关键是将已知不等式恒成立问题,通过参变分离得到参数的恒成立问题,结合函数的单调性求出最值.8.A解析:A 【分析】根据指数函数的性质求出()f x 在[0,1]上的值域A ,利用一次函数的单调性求出()g x 在[1,2]-上的值域B ,由题得B A ⊆,再根据集合的包含关系即可求解.【详解】2()25x f x +=-,[]00,1x ∈,()()min 01f x f ∴==-,()()max 13f x f ==, ∴()f x 在[0,1]上的值域为[]1,3A =-,又()2(0)g x ax a =+>在[1,2]-上单调递增,∴()g x 在[1,2]-上的值域为[]2,22B a a =-++,由题意可得B A ⊆,021223a a a >⎧⎪∴-+≥-⎨⎪+≤⎩,解得102a <≤.故选:A 【点睛】本题考查函数的单调性求值域、集合的包含关系求参数的取值范围.探讨方程()()0f x g m -=解的存在性,通常可将方程转化为()()f x g m =,通过确认函数()f x 或()g m 的值域,从而确定参数或变量的范围9.D解析:D 【分析】可举出反例判断①错误;根据奇偶性的性质可判断②正确,结合选项可得答案. 【详解】①错误,可举反例:21()31xx f x x x ⎧=⎨-+>⎩,230()30121x x g x x x x x +⎧⎪=-+<⎨⎪>⎩,0()20x x h x x x -⎧=⎨>⎩,均不是增函数;但()()f x g x +、()()f x h x +、()()g x h x +均为增函数; 故①错误; ②()()f x g x +,()()f x h x +,()()g x h x +均是奇函数;()()()()[()()]2()f x g x f x h x g x h x f x ∴+++-+=为奇函数;()f x ∴为奇函数;同理,()g x ,()h x 均是奇函数; 故②正确. 故选:D . 【点睛】本题考查增函数的定义,一次函数和分段函数的单调性,举反例说明命题错误的方法,以及奇函数的定义与性质,知道()f x 和()g x 均是奇函数时,()()f x g x ±也是奇函数.10.C解析:C 【分析】确定函数是奇函数,图象关于原点对称,x >0时,f (x )=log a x (0<a <1)是单调减函数,即可得出结论. 【详解】由题意,f (﹣x )=﹣f (x ),所以函数是奇函数,图象关于原点对称,排除B 、D ; x >0时,f (x )=log a x (0<a <1)是单调减函数,排除A . 故选C . 【点睛】本题考查函数的图象,考查函数的奇偶性、单调性,正确分析函数的性质是关键.11.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.12.D解析:D 【分析】解不等式得集合B ,由集合的运算求出()R A B ,根据集合中的元素可得子集个数.【详解】10{|21}2x B x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭∣,{|2R B x x =≤-或1}x ≥,所以()R A B {2,1,2}=-,其子集个数为328=.故选:D . 【点睛】本题考查集合的综合运算,考查子集的个数问题,属于基础题.二、填空题13.①②【分析】由分段函数可得函数的单调性可判断①;由的值可判断②;由的值可判断③【详解】可得随着的增加而减少故①正确;当时9天后小菲的单词记忆保持量低于故②正确;故③错误故答案为①②【点睛】本题考查分解析:①② 【分析】由分段函数可得函数的单调性,可判断①;由()9f 的值可判断②;由()26f 的值可判断③. 【详解】()1271012019130.520x x f x x x ,<,<-⎧-+≤⎪⎪=⎨⎪+≤⎪⎩, 可得()f x 随着x 的增加而减少,故①正确;当130x <≤时,()1219520f x x -+=,()1219990.35520f -=+⋅=,9天后,小菲的单词记忆保持量低于40%,故②正确;()1219126265205f -=+⋅>,故③错误,故答案为①②.【点睛】本题考查分段函数的图象和性质,主要是单调性和函数的取值范围的求法,考查判断能力和运算能力,属于基础题.14.(-∞-)【分析】方程有两个大于的根据此可以列出不等式组求得m 的取值范围即可【详解】解:根据题意m 应当满足条件即:解得:实数m 的取值范围:(-∞-)故答案为:(-∞-)【点睛】本题考查根的判别式及根解析:(-∞,-12) 【分析】 方程有两个大于12的根,据此可以列出不等式组求得m 的取值范围即可. 【详解】解:根据题意,m 应当满足条件2(1)40112211(1)042m m m m m ⎧⎪∆=-+>⎪-⎪->⎨⎪⎪+-->⎪⎩即:2210012m m m m ⎧⎪++>⎪<⎨⎪⎪<-⎩,解得:12m <-, 实数m 的取值范围:(-∞,-12). 故答案为:(-∞,-12). 【点睛】本题考查根的判别式及根与系数的关系,解题的关键是正确的运用判别式及韦达定理,是中档题.15.【分析】根据在上单调递增列出不等式组求解即可【详解】解:在上单调递增即解得:即故答案为:【点睛】易错点点睛:在解决分段函数的单调性问题时要注意上下段端点值的问题解析:5,54⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】根据()f x 在R 上单调递增,列出不等式组,求解即可. 【详解】解:(5)3,1()log ,1aa x a x f x x x --<⎧=⎨≥⎩在R 上单调递增,即50153log 1a a a a a ->⎧⎪>⎨⎪--≤⎩, 解得:554a ≤<, 即5,54a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭, 故答案为:5,54⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】易错点点睛:在解决分段函数的单调性问题时,要注意上下段端点值的问题.16.【分析】对平方可得再平方可得即可求解【详解】两边同时平方得:所以对两边同时平方得:则故答案为:【点睛】此题考查指数式的化简求值进行整体变形处理利用平方关系得出等量关系解析:12-【分析】对1122x x-+=13x x -+=,再平方可得227x x -+=,即可求解.【详解】1122x x-+=125x x -++=,所以13x x -+= 对13x x -+=两边同时平方得:2229x x -++=,227x x -+=则22167615352x x x x --+--==-+--. 故答案为:12- 【点睛】此题考查指数式的化简求值,进行整体变形处理,利用平方关系得出等量关系.17.【分析】将函数变形为关于的方程分析二次项的系数并结合与的关系求解出的取值范围从而值域可求【详解】因为所以所以当即时此时;当即时此时所以综上可知:所以的值域为故答案为:【点睛】易错点睛:利用判别式法求 解析:[]0,4【分析】将函数变形为关于x 的方程,分析二次项的系数并结合∆与0的关系求解出y 的取值范围,从而值域可求. 【详解】因为222421x x y x ++=+,所以222+42yx y x x +=+,所以()22420y x x y -++-=, 当20y -=,即2y =时,此时0x =;当20y -≠,即2y ≠时,此时()216420y ∆=--≥,所以[)(]0,22,4y ∈,综上可知:[]0,4y ∈,所以222421x x y x ++=+的值域为[]0,4, 故答案为:[]0,4. 【点睛】易错点睛:利用判别式法求解函数值域需要注意的事项: (1)原函数中分子分母不能约分; (2)原函数的定义域为实数集R .18.【分析】转化为可求得结果【详解】因为在上单调递增所以当时因为在上单调递减所以当时若使只要使即可即解得所以实数的取值范围为故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题可按如下规则转化:解析:3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【分析】转化为()()12min min f x g x ≥可求得结果. 【详解】因为()f x 在[1,2]上单调递增, 所以当[]11,2x ∈时,()1522f x ≤≤, 因为()12xg x m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在[1,1]-上单调递减, 所以当[]21,1x ∈-时,()2122m g x m -≤≤-. 若[]11,2x ∀∈,[]21,1x ∃∈-,使()()12f x g x ≥, 只要使()()12min min f x g x ≥即可. 即122m -≤,解得32m ≥-,所以实数m 的取值范围为3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.故答案为:3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈ (1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <; (2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <; (3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <; (4)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集 .19.【解析】【分析】求出中不等式的解集确定出找出与的交集即可【详解】解:∵∴解得∴∵∴故答案为:【点睛】此题考查了交集及其运算熟练掌握交集的定义是解本题的关键 解析:()2,5【解析】 【分析】求出A 中不等式的解集确定出A ,找出A 与B 的交集即可. 【详解】解:∵()2log 12x -<,∴1014x x ->⎧⎨-<⎩,解得15x <<,∴()1,5A =,∵2{|}()626B x x =<<=,,∴()2,5A B =,故答案为:()2,5. 【点睛】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.20.或【分析】分情况讨论:当时和当时两种情况;当时由即可求出答案分类讨论最后把的范围合并即可【详解】若则集合符合题意;若则解得故答案为:或【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论和两种情况是求解本题解析:98a ≥或0a = 【分析】分情况讨论:当0a =时和当0a ≠时两种情况;当0a ≠时由0∆≤即可求出答案.分类讨论最后把a 的范围合并即可. 【详解】若0a =,则集合2{|320}3A x x ⎧⎫=+==-⎨⎬⎩⎭,符合题意; 若0a ≠,则980a ∆=-≤,解得98a ≥.故答案为:98a ≥或0a =. 【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论0a =和0a ≠两种情况是求解本题关键; 0a =时易忽略;属于中档题,易错题.三、解答题21.(1)x e =或1=x e;(2)证明见解析;(3)证明见解析; 【分析】(1)由()1f x =,得1lnx =±,即可求方程()1f x =的解; (2)①证明()0ln ab =即可;②令1()x b bφ=+,((1,))b ∈+∞,证明φ(b )在(1,)+∞上为增函数,即可证明结论; (3)令()22124h b b b b=++-,因为()30h <,()40h >,即可得出结论. 【详解】(1)解:由()1f x =,得1lnx =±,所以x e =或1=x e. (2)证明:①因为()()f a f b =,且0a b <<,可判断(0,1)∈a ,(1,)b ∈+∞, 所以lna lnb -=,即0lna lnb +=,即()0ln ab =,则1ab =②由①得122ba b b ++=,令1()x b b φ=+,((1,))b ∈+∞任取1b ,2b ,且121b b <<, 因为12121211()()()()b b b b b b φφ-=+-+ 2112121221121212111()()()()()b b b b b b b b b b b b b b b b --=-+-=+-=- 121b b <<,210b b ∴->,1210b b -<,120b b >, 12()()0b b φφ∴-<,()b φ∴在(1,)+∞上为增函数,()()12b φφ∴>=,∴12a b+> (3)证明:()2()2a b f b f +=,1,12a b b +>>,∴22()22a b a b lnb ln ln ++==, ∴2()2a b b +=,得2242b a b ab =++, 又1a b =,∴221240b b b++-=.令()22124h b b b b=++-,因为()30h <,()40h >, 根据函数零点的判断条件可知,函数()h b 在(3,4)内一定存在零点, 即存在0(3,4)b ∈,使0()0h b =. 【点睛】函数零点的求解与判断方法:(1)直接求零点:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点. (3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点. 22.(1)[0,2];(2)答案见解析. 【分析】(1)0x =时恒成立,2(]0,x ∈,不等式变形后得22x a -≤-≤,求出x a -的取值范围,由这个范围包含于(0,2]可得a 的范围;(2)问题转化为程||2x a x b -=-在[0,2]上有解,引入函数22,(),x ax x a h x x a x x ax x a⎧-≥=-=⎨-<⎩,分类讨论求出()h x ([0,2]x ∈)的值域以可得.【详解】解:(1)当0b =时,若不等式||2x a x x -在[0,2]x ∈上恒成立;当0x =时,不等式恒成立,则a R ∈;当02x <≤,则||2a x -在(0,2]上恒成立,即22x a -≤-≤在(0,2]上恒成立, 因为y x a =-在(0,2]上单调增,max 2y a =-,y a >-,则222a a -⎧⎨--⎩,解得,02a ≤≤;则实数a 的取值范围为[0,2];(2)函数()f x 在[0,2]上存在零点,即方程||2x a x b -=-在[0,2]上有解;设22,(),x ax x ah x x ax x a ⎧-≥=⎨-+<⎩当0a ≤时,则()2h x x ax =-,[]0,2x ∈,且()h x 在[0,2]上单调递增,所以()()min 00h x h ==,()()max 242h x h a ==-,则当0242b a ≤-≤-时,原方程有解,则20a b -≤≤;当0a >时,22,(),x ax x ah x x ax x a⎧-≥=⎨-+<⎩,则()h x 在0,2a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调增,在,2aa ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调减,在[,)a +∞上单调增;①当22a≥,即4a ≥时,()()max 242h x h a ==-,()()min 00h x h ==, 则当0224b a ≤-≤-时,原方程有解,则20a b -≤≤;②当22a a <≤,即24a ≤<时,2max ()24a a h x h ⎛⎫== ⎪⎝⎭,()(0)0min h x h ==则当2024a b -时,原方程有解,则208a b -; ③当02a <<时,2max()max ,(2)max ,4224a a h x h h a ⎧⎫⎧⎫⎛⎫==-⎨⎬⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭⎩⎭,()(0)0min h x h ==当2424a a -,即422a -+<时,2max ()4a h x =, 则当2024ab -时,原方程有解,则208a b -;当2424a a <-时,即04a <<-+max ()42h x a =-, 则当0242b a --时,原方程有解,则20a b -;综上,当4a <-+b 的取值范围为[]2,0a -;当424a -+<时,实数b 的取值范围为2,08a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; 当4a ≥时,实数b 的取值范围为[]2,0a -. 【点睛】本题考查不等式恒成立,函数零点问题,解题方法是掌握问题的转化,不等式恒成立,转化求函数的最值,函数吸零点问题转化为方程有解的问题,从而转化为求函数值域.旨在考查转化与化归思想,运算求解能力.23.(1)14;(2) 【分析】(1)利用幂的运算法则和对数的运算法则计算;(2)利用完全平方公式求得1x x -+,再求得22x x -+,然后可求得1x x --. 【详解】(1)原式=236342464⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭++=++=14;-(2)由1122x x -+=1+25x x -+=,所以13x x -+=所以2222+29=7x x x x --+=+,则1222()2=5x x x x ---=-+ 所以1=x x -- 【点睛】幂的运算法则从整数范围推广到有理数范围,实数范围后,乘法公式也随之推广过来, 即公式222()2a b a ab b +=++,222()2a b a ab b -=-+,22()()a b a b a b +-=-中,a b 是是分数指数幂时,公式也适用,解题时要注意体会.24.(1)2()log f x x =(2)偶函数.见解析 【分析】(1)根据(4)(2)1f f -=,代入到函数的解析式中可求得2a =,可求得函数()f x 的解析式; (2)由函数()f x 的解析式,求得函数()g x 的解析式,先求得函数()g x 的定义域,再由函数的奇偶性的判断方法证得函数的奇偶性. 【详解】(1)因为()log (0,1)a f x x a a =>≠,且(4)(2)1f f -=,所以log 4log 21a a -=,即log 21a =.,解得2a =,所以2()log f x x =;(2)因为()log a f x x =,所以22()log (2)log (2)g x x x =++-, 由2020x x +>⎧⎨->⎩,得22x -<<,所以()g x 的定义域为()22-,, 又因为22()log (2)log (2)()g x x x g x -=-++=, 所以22()log (2)log (2)g x x x =++-为偶函数. 【点睛】本题考查对数函数的函数解析式的求解,函数的奇偶性的证明,属于基础题. 25.(1)2;(2)证明见解析. 【分析】(1)由题得122kk +=+,解方程即得解; (2)利用定义法证明函数在区间)+∞上单调递增. 【详解】(1)由()()12f f =得122k k +=+, 解得2k =,所以()2f x x x=+ (2)21x x ∀>>()()21212122f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()1221212112222x x x x x x x x x x -⎛⎫=-+-=-+ ⎪⎝⎭()()1221122x x x x x x -=-,∵21x x >>,∴210x x ->,212x x >, ∴()()210f x f x ->,即()()21f x f x >, 所以函数()f x在区间)+∞上单调递增.【点睛】方法点睛:用定义法判断函数的单调性的一般步骤:①取值,设12,x x D ∈,且12x x <;②作差,求12()()f x f x -;③变形(合并同类项、通分、分解因式、配方等);④判断12()()f x f x -的正负符号;⑤根据函数单调性的定义下结论.26.(1){}2;(2)1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.【分析】(1)根据集合的交集运算求解即可;(2)讨论集合B 是否为空集,根据包含关系列出不等式,即可得出实数m 的取值范围. 【详解】(1)当m =1时,B ={x |2≤x ≤5},因此A B ={2}(2)AB ⇔B A ⊆,则①当B =∅时,即123m m +>+,即2m <-,符合题意 ②当B ≠∅时,要满足B A ⊆,则12311232m m m m +≤+⎧⎪+≥-⎨⎪+≤⎩2212m m m ⎧⎪≥-⎪⇒≥-⎨⎪⎪≤-⎩122m ⇒-≤≤- 综上所述,当B A ⊆时,实数m 的取值范围时1(,2)2,2⎡⎤-∞-⋃-⎢⎥⎣⎦=1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【点睛】本题考查交集的运算,同时也考查了利用集合的包含关系求参数,解题的关键就是对含参集合分空集和非空集合两种情况讨论,考查分类讨论思想的应用,属于中档题.。
