人教A版高一数学必修1第三章练习题及答案
- 格式:docx
- 大小:19.48 KB
- 文档页数:5
对数函数比较大小及复合函数的单调性一、单选题(共10道,每道10分)1.设,则( )A.b<a<cB.c<a<bC.c<b<aD.a<c<b答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:基本初等函数值大小的比较2.设,则( )A.a>b>cB.b>a>cC.b>c>aD.c>a>b答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:基本初等函数值大小的比较3.已知,则( )A.a=b<cB.a<b<cC.a=c>bD.a>c>b答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:基本初等函数值大小的比较4.设,,,则( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:对数值大小的比较5.已知函数是定义在上的偶函数,当时,是减函数,若,则( )A.a>b>cB.c>b>aC.c>a>bD.a>c>b答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:基本初等函数值大小的比较6.已知函数在上是增函数,则a的取值范围是( )A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:对数函数的单调性7.函数上为减函数,则a的取值范围是( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:对数函数的单调性8.函数的单调递增区间是( )A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:对数函数的单调性9.若函数有最小值,则a的取值范围是( )。
高中数学 人教A 版 必修1 第三章 函数的应用 高考复习习题(选择题201-300)含答案解析学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知函数f(x)=|lnx|,g(x){0,0<x ≤1|x 2−4|−2,x >1,则方程|f(x)−g(x)|=2的实根个数为( )A . 1B . 2C . 3D . 4 2,方程()0f x a -=有四个不同的根,记最大的根的所有取值为集合D ,若函数()()F x f x kx =- ()x D ∈有零点,则k 的取值范围是( )A . B.C . D. 3.已知函数()22,{52,x x af x x x x a+>=++≤,若函数恰有三个不同的零点,则实数的取值范围是( )A . [-1,1)B . [-1,2)C . [-2,2)D . [0,2]4函数()()g x f x m =-,则下列说法错误的是( )A . ,则函数()g x 无零点B . ,则函数()g x 有零点C .,则函数()g x 有一个零点,则函数()g x 有两个零点5,则实数m 的取值范围( ) A .B .C . (),16-∞D .6.已知函如果存在实数,s t ,其中s t <,使得()()f s f t =,则t s -的取值范围是( )A . [)32ln2,2-B . []32ln2,1e --C . []1,2e -D . [)0,1e + 7.设[]x 表示不超过x 的最大整数,如[][]11,0.50==,已知函数,若方程()0fx =有且仅有3个实根,则实数k 的取值范围是( )A .B .C .D . 8.已知函数f(x)=ln |x |−2ax 3+x 2,若f(x)有三个零点,则实数a 的取值范围是 A . (−12,0)∪(0,12) B . (−∞,−12)∪(12,+∞)C . (−1,0)∪(0,1)D . [−1,0)∪(0,1] 9()()2h x f x mx =-+有三个不同的零点,则实数m 的取值范围是() A .B .C .D . 10与直线y x =的交点的横坐标是0x ,则0x 的取值范围是( )A.()1,2 D .()2,3 11.已知函数()2221,2,{ 2,2,x x x x f x x --++<=≥且存在三个不同的实数123,,x x x ,使得()()()123f x f x f x ==,则123x x x ++的取值范围为( )A . ()4,5B . [)4,5C . (]4,5D . []4,512 ()()g x f x a =-,若函数()g x 有四个零点,则a 的取值范围( ).A . ()0,1B . (]0,2C . []0,1D . (]0,113.设f(x)=(12)x −x 3,已知0<a <b <c ,且f(a)·f(b)·f(c)<0,若x 0是函数f(x)的一个零点,则下列不等式不可能成立的是( )A . x 0<aB . 0<x 0<1C . b <x 0<cD . a <x 0<b14.已知函数f (x )={−x 2+4x, x ≤0ln (x +1), x >0 ,若|f (x )|≥ax ,则实数a 的取值范围为A . [−2,1]B . [−4,1]C . [−2,0]D . [−4,0]15.函数f(x)按照下述方式定义,当x ≤2时,f(x)=−x 2+2x ;当x >2时,f(x)=12f(x −3),方程f(x)=15的所有实数根之和是( )A . 8B . 12C . 18D . 2416.已知函数()f x 是R 上的奇函数,当0x >时,函数()()1g x xf x =-在[)7,-+∞上的所有零点之和为( ) A . 0 B . 4 C . 8 D . 1617.已知(),,0,a b c ∈+∞且a b c ≥≥, 12a b c ++=, 45ab bc ca ++=,则a 的最小值为( )A . 5B . 10C . 15D . 2018.已知函数()cos f x x =,,,a b c 分别为ABC ∆的内角,,A B C 所对的边,且222334a b c ab +-=,则下列不等式一定成立的是( )A .()()sin cos f A fB ≤ B .()()sin sin f A f B ≤420C .()()cos sin f A f B ≤D .()()cos cos f A f B ≤19,则方程()()330f f x e -=的根的个数为( )A . 1B . 2C . 3D . 420.已知函数f(x)={x 2−2x,x ≥0e −x ,x <0,若方程|f(x)|=mx 有3个根,则m 的取值范围是( )A . 0<m <2B . m <−2或0<m <2C . −e <m ≤2D . m <−e 或0<m <221.已知函数若函数()()g x f x k =-有2个零点,则实数k 的取值范围为( )A . ()0,+∞B . [)1,+∞ C . ()0,1 D . ()1,+∞ 22.已知M 是函数在()0,x ∈+∞上的所有零点之和,则M 的值为( )A . 3B . 6C . 9D . 1223且()()1f x f x =, ()()()1n n f x f f x -=,1,2,3,n =….则满足方程()n f x x =的根的个数为( ). A . 2n 个 B . 22n 个 C . 2n个 D . ()221n -个 24.将函图象按向量()1,0a =平移,得到的函数图象与函数()2sin 24y x x π=-≤≤的图象的所有交点的横坐标之和等于( )A . 2B . 4C . 6D . 825.已知函数f(x)=x −√x(x >0),g(x)=x +e x ,ℎ(x)=x +lnx 的零点分别为x 1,x 2,x 3,则A . x 1<x 2<x 3B . x 2<x 1<x 3C . x 2<x 3<x 1D . x 3<x 1<x 2 26.R 上的偶函数()f x 满足()()11f x f x -=+,当01x ≤≤时, ()2f x x =,则)A . 4B . 8C . 5D . 1027.3个零点,则实数a 的取值范围为( ) A . B . C . D .28.已知函数f(x)是定义在R 上的单调递增函数,且满足对任意实数x 都有f[f(x)−2x ]=3,当x ≥0时,函数g(x)=f(x)−31sinπx −1零点的个数为 A . 4 B . 5 C . 6 D . 7 29.已知函数f (x )=e x x,若关于x 的方程f 2(x )+2a 2=3a |f (x )|有且仅有4个不等实根,则实数a 的取值范围为( )A . (0,e2) B . (e2,e) C . (0,e ) D . (0,+∞)302个不同的零点,则实数k 的取值范围是( )A . (-4,0)B . (-4,0]C . (-∞,0]D . (-∞,0)31.把函数y =sin (4x −π6)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到函数f (x )的图象,已知函数g (x )={f (x ),−11π12≤x ≤a 3x 2−2x −1,a <x ≤13π12 ,则当函数g (x )有4个零点时a 的取值集合为( ) A . (−5π12,−13)∪(π12,1)∪(7π12,13π12) B . [−5π12,−13)∪[π12,1)∪[7π12,13π12)C . [−5π12,−13)∪[7π12,13π12) D . [−5π12,−13)∪[π12,1) 32.已知函数()()sin 1f x x ϕ=--(()f x 的一个零点是( )A.B . C. D. 33.设函数()()()2ln 1f x x a x x =++-,若()f x 在区间()0+∞,上无零点,则实数a 的取值范围是( )A . []01,B . []10-,C . []02,D . []11-,34.已知二次函数f(x)=x 2+bx +c(b ∈R,c ∈R),M,N 分别是函数f(x)在区间[−1,1]上的最大值和最小值,则M −N 的最小值 A . 2 B . 1 C . 12 D . 1435.定义在R 上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)则关于x 的函数g(x)=f(x)+a(0<a<2)的所有零点之和为( ) A . 10 B . 1-2aC . 0D . 21-2a36.设函数f (x )=e x (2x -1)-ax +a ,其中a <1,若存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0,则a 的取值范围是( ) A . 3,12e ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ B . 33,24e ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭C . 33,24e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D . 3,12e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭37.若*n N ∈时,不等式()6ln 0n nx x ⎛⎫-≥⎪⎝⎭恒成立,则实数x 的取值范围是( ) A . []1,6 B . []2,3 C . []1,3 D . []2,638.已知函数f (x )=(2x −2−x )∙x 3,若实数a 满足f (log 2a )+f (log 0.5a )≤2f (1),则实数a 的取值范围为A . (−∞,12)∪(2,+∞) B . (12,2)C . [12,2]D . (−∞,12]∪[2,+∞)39.已知函数f(x)=x 2e 2x +m|x|e x +1(m ∈R)有四个零点,则m 的取值范围为( ) A . (−∞,−e −1e ) B . (−∞,e +1e ) C . (−e −1e ,−2) D . (−∞,−1e )40.定义运算,,{,,b a b a b a a b <⊗=≥设函数,若函数()()g x f x ax =-在区间()0,4上有三个零点,则实数a 的取值范围是( )A .B .C .D . 41.已知函数()222,0{ ,0x x x a x f x e ax e x ++<=-+-≥ 恰有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A . ()0,1B . (),e +∞C . ()()0,1,e ⋃+∞D . ()()20,1,e ⋃+∞42.已知1x 是函数f (x )=x+1-ln (x+2)的零点, 2x 是函数g (x )=2x -2ax 4a 4++的零点,且满足|12x -x |≤1,则实数a 的最小值是 A . -1 B . -2 C .D .43()f x[]1,x π∈时()ln f x x =,若函数()()g x f x ax =-在上有唯一的零点,则实数a 的取值范围是( )A .B .C . []0,ln ππD . 44,在区间()0,1内任取两个数,p q ,且p q ≠,不等恒成立,则实数a 的取值范围为( )A . [)4,+∞B . (]1,4C . [)10,+∞D . []0,10 45.已知函数f (x )=22,{ 52,x x ax x x a+>++≤函数g (x )=f (x )-2x 恰有三个不同的零点,则实数a 的取值范围是( )A . [-1,1)B . [0,2]C . [-2,2)D . [-1,2)46.已知f (x )是定义域为(0 , +∞)的单调函数,若对任意x ∈(0 , +∞)都有f (f (x )+log 13x)=4,且关于x 的方程|f (x )−3|=x 2−6x 2+9x −4+a 在区间(0 , 3]上有两个不同实数根,则实数a 的取值范围是A . (0 , 5]B . [0 , 5]C . (0 , 5)D . [5 , +∞)47,若方程()0f x kx -=有3个不同的实根,则实数k 的取值范围为()A .B .C .D . 48.函数()|2|ln f x x x =--在定义域内的零点的个数为A .0B .1C .2D .349.不等式xlnx +x 2+(a −2)x ≤2a 有且只有一个整数解,则a 的取值范围是( ) A . [−1 , +∞) B . (−∞ , −4−4ln2]∪[−1 , +∞)C . (−∞ , −3−3ln3]∪[−1 , +∞)D . (−4−4ln2 , −3−3ln3]∪[−1 , +∞)50.若关于x 的方程.则实数a 的取值范围是( ) A . ()0,1 B . (]0,1 C . ()0,+∞ D . ()1,+∞ 51.已知函数()()221,1{log 1,1x x f x x x +≤=->, ()2221g x x x m =-+-。
人教A 版高一数学必修第一册全册复习训练题卷(共30题)一、选择题(共10题)1. 已知 a =1.70.3,b =0.31.7,c =log 0.31.7,则 a ,b ,c 的大小关系为 ( ) A . a <b <c B . c <b <a C . c <a <b D . b <a <c2. 已知 m ∈R ,“函数 y =2x +m −1 有零点”是“函数 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数”的 ( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件3. 已知 sin (α+β)=14,sin (α−β)=13,则 tanα:tanβ= ( )A . −17B . 17C . −7D . 74. 根据统计,一名工人组装第 x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为 f (x )=√x x <A√Ax ≥A (A ,c为常数),已知工人组装第 4 件产品用时 30 min ,组装第 A 件产品用时 15 min ,那么 c 和 A 的值分别是 ( ) A . 75,25 B . 75,16 C . 60,25 D . 60,165. 已知函数 f (x )={ln (x +1)+m,x ≥0ax −b +1,x <0(m <−1),对于任意 s ∈R ,且 s ≠0,均存在唯一实数 t ,使得 f (s )=f (t ),且 s ≠t ,若关于 x 的方程 ∣f (x )∣=f (m2) 有 4 个不相等的实数根,则 a 的取值范围是 ( ) A . (−4,−2) B . (−1,0)C . (−2,−1)D . (−4,−1)∪(−1,0)6. 已知 a >0 且 a ≠1,下列说法中正确的是 ( ) ①若 M =N ,则 log a M =log a N ; ②若 log a M =log a N ,则 M =N ; ③若 log a M 2=log a N 2,则 M =N ; ④若 M =N ,则 log a M 2=log a N 2. A .①③B .②④C .②D .①②③④7.定义在(−1,1]上的函数f(x)满足f(x)+1=1f(x+1),当x∈[0,1]时,f(x)=x,若函数g(x)=∣∣f(x)−12∣∣−mx−m+1在(−1,1]内恰有3个零点,则实数m的取值范围是( )A.(32,+∞)B.(32,258)C.(32,2516)D.(23,34)8.实数α,β为方程x2−2mx+m+6=0的两根,则(α−1)2+(β−1)2的最小值为( )A.8B.14C.−14D.−2549.若a>b>0,c<d<0,则一定有( )A.ac −bd>0B.ac−bd<0C.ad>bcD.ad<bc10.一个半径为R的扇形,它的周长是4R,则这个扇形所含弓形的面积为( )A.12R2B.12R2Ssin1cos1C.12(1−sin1cos1)R2D.(1−sin1cos1)R2二、填空题(共10题)11.已知△ABC中,sin(A+B)=45,cosB=−23,则sinB=,cosA=.12.函数y=lg(x2+2x−a)的定义域为R,则实数a的取值范围是.13.已知函数y=f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数,且f(2)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内零点的个数的最小值是个.14.一个驾驶员喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3mg/mL,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少.为了保障交通安全,规定驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09mg/mL,那么这个驾驶员至少要经过小时才能开车.(精确到1小时,参考数据lg2≈0.30,lg3≈0.48)15.将函数y=√4+6x−x2−2(x∈[0,6])的图象绕坐标原点逆时针方向旋转角θ(0≤θ≤α),得到曲线C.若对于每一个旋转角θ,曲线C都是一个函数的图象,则tanα的最大值为.16.设集合A为含有三个元素的集合,集合B={z∣z=x+y,x,y∈A,x≠y},若B={log 26,log 210,log 215},则集合 A = .17. 已知 p:∣x −4∣>6,q:x 2−2x +1−a 2>0(a >0),若 p 是 q 的充分不必要条件,则实数 a的取值范围为 .18. 已知 α 为第二象限角,sinα+cosα=12,则 cos2α= .19. 定义在 R 上的函数 f (x ) 满足 f (x +2)=f (x )−2,当 x ∈(0,2] 时,f (x )={x 2−x −6,x ∈(0,1]−2x−1−5,x ∈(1,2],若 x ∈(−6,−4] 时,关于 x 的方程 af (x )−a 2+2=0(a >0) 有解,则实数 a 的取值范围是 .20. 已知函数 f (x )={x +2x −3,x ≥1lg (x 2+1),x <1,则 f(f (−3))= ,f (x ) 的最小值是 .三、解答题(共10题)21. 已知一扇形的周长为 40 cm ,当它的半径和圆心角取何值时,能使扇形的面积最大,最大面积是多少?22. 已知实数 a ,b 是常数,函数 f (x )=(√1+x +√1−x +a)(√1−x 2+b).(1) 求函数 f (x ) 的定义域,判断函数的奇偶性,并说明理由;(2) 若 a =−3,b =1,设 t =√1+x +√1−x ,记 t 的取值组成的集合为 D ,则函数 f (x )的值域与函数 g (t )=12(t 3−3t 2)(t ∈D ) 的值域相同.试解决下列问题:(i )求集合 D ;(ii )研究函数 g (t )=12(t 3−3t 2) 在定义域 D 上是否具有单调性?若有,请用函数单调性定义加以证明:若没有,请说明理由.并利用你的研究结果进一步求出函数 f (x ) 的最小值.23. 对于定义域为 R 的函数 g (x ),若存在正常数 T ,使得 cosg (x ) 是以 T 为周期的函数,则称g (x ) 为余弦周期函数,且称 T 为其余弦周期.已知 f (x ) 是以 T 为余弦周期的余弦周期函数,其值域为 R .设 f (x ) 单调递增,f (0)=0,f (T )=4π. (1) 验证 g (x )=x +sin x3 是以 6π 为周期的余弦周期函数;(2) 设 a <b ,证明对任意 c ∈[f (a ),f (b )],存在 x 0∈[a,b ],使得 f (x 0)=c ;(3) 证明:“u 0 为方程 cosf (x )=1 在 [0,T ] 上的解,”的充要条件是“u 0+T 为方程 cosf (x )=1 在区间 [T,2T ] 上的解”,并证明对任意 x ∈[0,T ],都有 f (x +T )=f (x )+f (T ).24. 已知函数 f (x )=(sinx +cosx )2+2cos 2x −1.(1) 求 f (x ) 的最小正周期;(2) 求 f (x ) 在 [0,π2] 上的单调区间.25. 已知函数 f (x )=a +b x (b >0,b ≠1) 的图象过点 (1,4) 和点 (2,16).(1) 求 f (x ) 的表达式; (2) 解不等式 f (x )>(12)3−x2;(3) 当 x ∈(−3,4] 时,求函数 g (x )=log 2f (x )+x 2−6 的值域.26. 已知函数 f (x ) 的定义域为 D ,若对任意的 x 1∈D ,都存在 x 2∈D ,满足 f (x 1)=1f (x 2),则称函数 f (x ) 为“L 函数”.(1) 判断函数 f (x )=sinx +32,x ∈R 是否为“L 函数”,并说明理由;(2) 已知“L 函数”f (x ) 是定义在 [a,b ] 上的严格增函数,且 f (a )>0,f (b )>0,求证:f (a )⋅f (b )=1.27. 记函数 f (x ) 的定义域为 D ,如果存在实数 a ,b 使得 f (a −x )+f (a +x )=b 对任意满足a −x ∈D 且 a +x ∈D 的 x 恒成立,则称 f (x ) 为 Ψ 函数. (1) 设函数 f (x )=1x −1,试判断 f (x ) 是否为 Ψ 函数,并说明理由; (2) 设函数 g (x )=12x +t ,其中常数 t ≠0,证明 g (x ) 是 Ψ 函数;(3) 若 ℎ(x ) 是定义在 R 上的 Ψ 函数,且函数 ℎ(x ) 的图象关于直线 x =m (m 为常数)对称,试判断 ℎ(x ) 是否为周期函数?并证明你的结论.28. 已知函数 f (x ) 和 g (x ) 的图象关于原点对称,且 f (x )=x 2+2x .(1) 求函数 g (x ) 的解析式;(2) 若 ℎ(x )=g (x )−λf (x )+1 在区间 [−1,1] 上是增函数,求实数 λ 的取值范围.29. 解答题.(1) 已知 cosα=17,cos (α+β)=−1114,α,β 都是锐角,求 cosβ 的值;(2) 已知 π2<β<α<34π,cos (α−β)=1213,sin (α+β)=−35,sin2α.30.用五点法作出下列函数在[−2π,0]上的图象.(1) y=1−sinx;(2) y=sin(π+x)−1.答案一、选择题(共10题) 1. 【答案】B【知识点】指数函数及其性质、对数函数及其性质2. 【答案】B【解析】若函数 y =f (x )=2x +m −1 有零点,则 f (0)=1+m −1=m <1, 当 m ≤0 时,函数 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数不成立,即充分性不成立,若 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数,则 0<m <1,此时函数 y =2x +m −1 有零点成立,即必要性成立,故“函数 y =2x +m −1 有零点”是“函数 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数”的必要不充分条件. 【知识点】指数函数及其性质、充分条件与必要条件、对数函数及其性质3. 【答案】C【解析】 sin (α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=14,sin (α−β)=sinαcosβ−cosαsinβ=13, 所以 sinαcosβ=724,cosαsinβ=−124,所以 tanα:tanβ=sinαcosβcosαsinβ=−7. 【知识点】两角和与差的正切4. 【答案】D【知识点】函数的模型及其实际应用5. 【答案】A【解析】由题意可知 f (x ) 在 [0,+∞) 上单调递增,值域为 [m,+∞),因为对于任意 s ∈R ,且 s ≠0,均存在唯一实数 t ,使得 f (s )=f (t ),且 s ≠t , 所以 f (x ) 在 (−∞,0) 上是减函数,值域为 (m,+∞), 所以 a <0,且 −b +1=m ,即 b =1−m . 因为 ∣f (x )∣=f (m2) 有 4 个不相等的实数根,所以 0<f (m2)<−m ,又 m <−1,所以 0<am 2<−m ,即 0<(a2+1)m <−m ,所以 −4<a <−2,所以则 a 的取值范围是 (−4,−2).【知识点】对数函数及其性质、函数的零点分布6. 【答案】C【解析】对于①,当 M =N ≤0 时,log a M ,log a N 都没有意义,故不成立; 对于②,log a M =log a N ,则必有 M >0,N >0,M =N ,故成立;对于③,当 M ,N 互为相反数且不为 0 时,也有 log a M 2=log a N 2,但此时 M ≠N ,故不成立; 对于④,当 M =N =0 时,log a M 2,log a N 2 都没有意义,故不成立. 综上,只有②正确. 【知识点】对数的概念与运算7. 【答案】C【解析】当 x ∈(−1,0) 时,x +1∈(0,1),f (x )=1f (x+1)−1=1x+1−1,若函数 g (x )=∣∣f (x )−12∣∣−mx −m +1 在 (−1,1] 内恰有 3 个零点,即方程 ∣∣f (x )−12∣∣−mx −m +1=0 在 (−1,1] 内恰有 3 个根,也就是函数 y =∣∣f (x )−12∣∣ 与 y =mx +m −1 的图象有三个不同交点,作出函数图象如图:由图可知,过点 (−1,−1) 与点 (−13,0) 的直线的斜率为 32;设过点 (−1,1),且与曲线 y =1x+1−1−12=−3x−12(x+1) 相切的切点为 (x 0,y 0), 则 yʹ∣x=x 0=−1(x 0+1)2=y 0−1x0−(−1), 又因为 y 0=−3x 0−12(x 0+1),解得 {x 0=−15,y 0=−14,则切点为 (−15,−14).所以切线的斜率为 k =1+14−1−(−15)=−2516,由对称性可知,过点 (−1,−1) 与曲线 ∣∣f (x )−12∣∣ 在 (−1,0) 上相切的切线的斜率为 2516.所以使函数 y =∣∣f (x )−12∣∣与 y =mx +m −1 的图象有三个不同交点的 m 的取值范围为(32,2516).【知识点】函数的零点分布、利用导数求函数的切线方程8. 【答案】A【解析】因为 Δ=(2m )2−4(m +6)≥0, 所以 m 2−m −6≥0, 所以 m ≥3 或 m ≤−2.而(α−1)2+(β−1)2=α2+β2−2(α+β)+2=(α+β)2−2αβ−2(α+β)+2=(2m )2−2(m +6)−2(2m )+2=4m 2−6m −10=4(m −34)2−494,因为 m ≥3,或 m ≤−2,所以当 m =3 时,(α−1)2+(β−1)2 的最小值为 8,故选A . 【知识点】函数的最大(小)值9. 【答案】D【解析】因为 c <d <0,所以 0<−d <−c , 又 0<b <a ,所以 −bd <−ac ,即 bd >ac , 又因为 cd >0,所以 bdcd >accd ,即 bc >ad . 【知识点】不等式的性质10. 【答案】D【解析】 l =4R −2R =2R ,α=lR =2R R=2,可得:S 扇形=12lR =12×2R ×R =R 2,可得:S 三角形=12×2Rsin1×Rcos1=sin1⋅cos1⋅R 2,可得:S弓形=S扇形−S三角形=R2−sin1⋅cos1⋅R2 =(1−sin1cos1)R2.【知识点】弧度制二、填空题(共10题)11. 【答案】√53;6+4√515【知识点】两角和与差的余弦12. 【答案】a<−1【知识点】函数的定义域的概念与求法、对数函数及其性质13. 【答案】7【知识点】函数的零点分布、函数的周期性14. 【答案】5【解析】设经过n小时后才能开车,由题意得0.3(1−0.25)n≤0.09,所以(34)n≤0.3,所以nlg34≤lg310<0,所以n≥lg3−1lg3−2lg2=0.48−10.48−0.6=133,解得n≥133,故至少经过5小时才能开车.故答案为:5.【知识点】函数模型的综合应用15. 【答案】23【解析】将函数变形为方程,可得(x−3)2+(y+2)2=13,x∈[0,6],y≥0,其图象如图所示.过点O作该图象所在圆M的切线OA,将该函数的图象绕原点逆时针旋转时,其最大的旋转角为∠AOy,此时曲线C都是一个函数的图象,因为k OA=−1k OM =32,所以tan∠AOy=23.【知识点】函数的相关概念16. 【答案】 {1,log 23,log 25}【解析】设 A ={a,b,c }(a <b <c ),则 {a +b =log 26,b +c =log 215,c +a =log 210,所以 a +b +c =log 230,所以 a =1,b =log 23,c =log 25, 所以 A ={1,log 23,log 25}. 【知识点】元素和集合的关系17. 【答案】 0<a ≤3【知识点】充分条件与必要条件18. 【答案】 −√74【解析】因为 sinα+cosα=12,所以 1+2sinαcosα=14,所以 2sinαcosα=−34,则 (cosα−sinα)2=1−2sinαcosα=74. 又因为 α 为第二象限角,所以 cosα<0,sinα>0, 则 cosα−sinα=−√72,所以cos2α=cos 2α−sin 2α=(cosα+sinα)(cosα+sinα)=12×(−√72)=−√74. 【知识点】二倍角公式19. 【答案】 1≤a ≤√2【解析】因为函数 f (x ) 满足 f (x +2)=f (x )−2,所以若 x ∈(−6,−4] 时,则 x +2∈(−4,−2],x +4∈(−2,0], 若 x +6∈(0,2],即若 x ∈(−6,−5] 时, 则 x +2∈(−4,−3],x +4∈(−2,−1], 若 x +6∈(0,1],则f (x )=2+f (x +2)=4+f (x +4)=6+f (x +6)=6+(x +6)2−(x +6)−6=x 2+11x +30,若 x ∈(−5,−4] 时,则 x +2∈(−3,−2],x +4∈(−1,0], 若 x +6∈(1,2],则 f (x )=2+f (x +2)=4+f (x +4)=6+f (x +6)=6−2x+6−1−5=1−2x+5,由 af (x )−a 2+2=0(a >0) 得 af (x )=a 2−2(a >0), 即 f (x )=a −2a (a >0).作出函数 f (x ) 在 x ∈(−6,−4] 的图象如图. 在函数的值域为 −1≤f (x )≤0, 由 −1≤a −2a≤0,得 {a −2a ≥−1,a −2a ≤0,即 {a 2+a −2≥0,a 2−2≤0, 即 {a ≥1 或 a ≤−2,−√2≤a ≤√2,因为 a >0,所以 1≤a ≤√2.【知识点】函数的零点分布20. 【答案】 0 ; 2√2−3【解析】因为 f (−3)=lg [(−3)2+1]=lg10=1,所以 f(f (−3))=f (1)=1+2−3=0.当x ≥1 时,x +2x −3≥2√x ⋅2x −3=2√2−3,当且仅当 x =2x ,即 x =√2 时等号成立,此时 f (x )min =2√2−3<0;当 x <1 时,lg (x 2+1)≥lg (02+1)=0,此时 f (x )min =0.所以f(x)的最小值为2√2−3.【知识点】函数的最大(小)值、分段函数三、解答题(共10题)21. 【答案】设扇形的圆心角为θ(0<θ<2π),半径为r,弧长为l,面积为S,则l+2r=40,所以l=40−2r.S=12lr=12(40−2r)r=20r−r2=−(r−10)2+100.所以当r=10cm时,扇形的面积最大,最大值为100cm2,此时θ=lr =40−2×1010=2.【知识点】弧度制22. 【答案】(1) 因为实数a,b是常数,函数f(x)=(√1+x+√1−x+a)(√1−x2+b),所以由{1+x≥0,1−x≥0,1−x2≥0.解得−1≤x≤1.所以函数的定义域是[−1,1].对于任意x∈[−1,1],有−x∈[−1,1],且f(−x)=(√1+(−x)+√1−(−x)+a)(√1−(−x)2+b)=(√1−x+√1+x+a)(√1−x2+b)=f(x),即f(−x)=f(x)对x∈[−1,1]都成立.(又f(x)不恒为零)所以,函数f(x)是偶函数.(该函数是偶函数不是奇函数也可以)(2) 因为a=−3,b=1,所以f(x)=(√1+x+√1−x−3)(√1−x2+1).设t=√1+x+√1−x(−1≤x≤1),则t2=2+2√1−x2.所以0≤√1−x2≤1,2≤t2≤4(t≥0),即√2≤t≤2.所以D=[√2,2].于是,g(t)=12(t3−3t2)的定义域为D=[√2,2].对于任意的t1,t2∈D,且t1<t2,有g(t1)−g(t2)=12[t13−3t12−(t23−3t22)]=12[(t1−t2)(t12+t1t2+t22)−3(t1−t2)(t1+t2)]=12(t1−t2)[(t12−2t1)+(t22−2t2)+(12t1t2−t1)+(12t1t2−t2)]=12(t1−t2)[t1(t1−2)+t2(t2−2)+12t1(t2−2)+12t2(t1−2)].又t1>0,t2>0,t1−t2<0,且t1−2≤0,t2−2≤0(这里二者的等号不能同时成立),所以12(t1−t2)[t1(t1−2)+t2(t2−2)+12t1(t2−2)+12t2(t1−2)]>0,即g(t1)−g(t2)>0,g(t1)>g(t2).所以函数g(t)在D上是减函数.所以(g(t))min =g(2)=12×(23−3×22)=−2.又因为函数f(x)的值域与函数g(t)=12(t3−3t2)的值域相同,所以函数f(x)的最小值为−2.【知识点】函数的值域的概念与求法、函数的奇偶性23. 【答案】(1) g(x)=x+sin x3,所以cosg(x+6π)=cos(x+6π+sin x+6π3)=cos(x+sin x3)=cosg(x),所以g(x)是以6π为周期的余弦周期函数.(2) 因为f(x)的值域为R;所以存在x0,使f(x0)=c;又c∈[f(a),f(b)],所以f(a)≤f(x0)≤f(b),而f(x)为增函数;所以a≤x0≤b;即存在x0∈[a,b],使f(x0)=c;(3) 若u0+T为方程cosf(x)=1在区间[T,2T]上的解;则:cosf(u0+T)=1,T≤u0+T≤2T;所以cosf(u0)=1,且0≤u0≤T;所以u0为方程cosf(x)=1在[0,T]上的解;所以“u0为方程cosf(x)=1在[0,T]上得解”的充分条件是“u0+T为方程cosf(x)=1在区间[T,2T]上的解”;下面证明对任意x∈[0,T],都有f(x+T)=f(x)+f(T):①当x=0时,f(0)=0,所以显然成立;②当x=T时,cosf(2T)=cosf(T)=1;所以f(2T)=2k1π,(k1∈Z),f(T)=4π,且2k1π>4π,所以k1>2;(1)若k1=3,f(2T)=6π,由(2)知存在x0∈(0,T),使f(x0)=2π;cosf(x0+T)=cosf(x0)=1⇒f(x0+T)=2k2π,k2∈Z;所以f(T)<f(x0+T)<f(2T);所以4π<2k2π<6π;所以2<k2<3,无解;(2)若k1≥5,f(2T)≥10π,则存在T<x1<x2<2T,使得f(x1)=6π,f(x2)=8π;则T,x1,x2,2T为cosf(x)=1在[T,2T]上的4个解;但方程cosf(x)=1在[0,2T]上只有f(x)=0,2π,4π,3个解,矛盾;(3)当k1=4时,f(2T)=8π=f(T)+f(T),结论成立;③当x∈(0,T)时,f(x)∈(0,4π),考查方程cosf(x)=c在(0,T)上的解;设其解为f(x1),f(x2),⋯,f(x n),(x1<x2<⋯<x n);则f(x1+T),f(x2+T),⋯,f(x n+T)为方程cosf(x)=c在(T,2T)上的解;又f(x+T)∈(4π,8π);而f(x1)+4π,f(x2)+4π,⋯,f(x n)+4π∈(4π,8π)为方程cosf(x)=c在(T,2T)上的解;所以f(x i+T)=f(x i)+4π=f(x i)+f(T);所以综上对任意x∈[0,T],都有f(x+T)=f(x)+f(T).【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质、二倍角公式24. 【答案】(1) 由已知得,f(x)=sin2x+cos2x+1=√2sin(2x+π4)+1.函数的最小正周期T=2π2=π.(2) 由2kπ−π2≤2x+π4≤2kπ+π2(k∈Z)得,kπ−3π8≤x≤kπ+π8(k∈Z),又x∈[0,π2],所以x∈[0,π8],所以f(x)的单调递增区间为[0,π8],由2kπ+π2−≤2x+π4≤2kπ+3π2(k∈Z)得,kπ+π8≤x≤kπ+5π8(k∈Z),又x∈[0,π2],所以x∈[π8,π2 ],所以f(x)的单调递减区间为[π8,π2 ].【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质25. 【答案】(1) 由题意知 {4=a +b,16=a +b 2,解得 {a =0,b =4 或 {a =7,b =−3(舍去), 所以 f (x )=4x . (2) f (x )>(12)3−x2,所以 4x>(12)3−x2,所以 22x >2x 2−3, 所以 2x >x 2−3, 解得 −1<x <3,所以不等式的解集为 (−1,3). (3) 因为g (x )=log 2f (x )+x 2−6=log 24x +x 2−6=2x +x 2−6=(x +1)2−7,因为 x ∈(−3,4],所以当 x =−1 时,g (x )min =−7, 当 x =4 时,g (x )max =18,所以函数 g (x )=log 2f (x )+x 2−6 的值域为 [−7,18].【知识点】函数的解析式的概念与求法、指数函数及其性质、函数的值域的概念与求法26. 【答案】(1) 不是; (2) 反证法,略.【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质27. 【答案】(1) f (x ) 的定义域为 {x∣ x ≠0}.设 f (x )=1x −1 是为 Ψ 函数,则存在实数 a ,b ,使得 f (a −x )+f (a +x )=b 对任意满足 a −x ∈D 且 a +x ∈D 的 x 恒成立, 即 1a−x +1a+x −2=b ,所以 (b +2)(a 2−x 2)=2a 恒成立,所以 a =0,b =−2. 所以存在 a =0,b =−2,使得 f (a −x )+f (a +x )=b 对任意 x ≠±a 恒成立. 所以 f (x )=1x −1 是 Ψ 函数.(2) 若 g (a +x )+g (a −x )=12a−x +t +12a+x +t =b 恒成立, 则 2a+x +2a−x +2t =b (2a+x +t )(2a−x +t ) 恒成立, 即 (1−bt )(2a+x +2a−x )=b (22a +t 2)−2t 恒成立,所以 1−bt =0,b (22a +t 2)−2t =0,又 t ≠0,所以 b =1t ,a =log 2∣t∣. 所以存在实数 a ,b 使得 g (x ) 是 Ψ 函数.(3) 因为函数 ℎ(x ) 的图象关于直线 x =m (m 为常数)对称, 所以 ℎ(m −x )=ℎ(m +x ),所以当 m ≠a 时, ℎ(x +2m −2a )=ℎ[m +(x +m −2a )]=ℎ[m −(x +m −2a )]=ℎ(2a −x )=ℎ(a +(a −x )),又 ℎ(a +x )+ℎ(a −x )=b ,所以 ℎ(a +(a −x ))=b −ℎ[a −(a −x )]=b −ℎ(x ),所以 ℎ(x +2m −2a )=b −ℎ(x ),ℎ(x )=b −ℎ(x +2m −2a )=ℎ(x +2m −2a +2m −2a )=ℎ(x +4m −4a ).所以 ℎ(x ) 为周期函数,周期为 4m −4a .若 m =a ,则 ℎ(a −x )=ℎ(a +x ),且 ℎ(a −x )=b −ℎ(a +x ), 所以 ℎ(a +x )=b2,显然 ℎ(x ) 是周期函数. 综上,ℎ(x ) 是周期函数.【知识点】函数的对称性、函数的周期性、幂函数及其性质、指数函数及其性质28. 【答案】(1) g (x )=−x 2+2x ,(2) ℎ(x )=−(1+λ)x 2+2(1−λ)x +1,当 λ=−1 时,ℎ(x )=4x +1 在 [−1,1] 上显然为增函数,当 λ≠−1 时,可得 {1+λ>0,1−λ1+λ≥1, 或 {1+λ>0,1−λ1+λ≤−1,⇒−1<λ≤0 或 λ<−1,综上所述,所求 λ 的取值范围是 λ=−1 或 −1<λ≤0 或 λ<−1,即 λ≤0.【知识点】函数的解析式的概念与求法、函数的单调性29. 【答案】(1) 由题知,sinα=4√37,sin (α+β)=5√314,所以,cosβ=cos (α+β−α)=cos (α+β)cosα+sin (α+β)sinα=12. (2) 因为 0<α−β<π4,cos (α−β)=1213,所以 sin (α−β)=513,因为 π<α+β<3π2,sin (α+β)=−35,所以 cos (α+β)=−45,所以 sin2α=sin [(α−β)+(α+β)]=sin (α−β)cos (α+β)+cos (α−β)sin (α+β)=−5665. 【知识点】两角和与差的正弦、两角和与差的余弦30. 【答案】(1) 找出关键的五个点,列表如下: x −2π−3π2−π−π2y =sinx 010−10y =1−sinx10121描点作图,如图所示.(2) 由于 y =sin (x +π)−1=−sinx −1,找出关键的五个点,列表如下: x −2π−3π2−π−π20y =sinx 010−10y =−sinx −1−1−2−10−1描点作图,如图所示. 【知识点】正弦函数的图象。
人教A 版高一数学必修第一册全册复习测试题卷3(共30题)一、选择题(共10题)1. 下列命题中真命题的个数是 ( ) ①函数 y =sinx ,其导函数是偶函数;②“若 x =y ,则 x 2=y 2”的逆否命题为真命题; ③“x ≥2”是“x 2−x −2≥0”成立的充要条件;④命题 p:“存在 x 0∈R ,x 02−x 0+1<0”,则命题 p 的否定为:“对任意的 x ∈R ,x 2−x +1≥0”. A . 0 B . 1 C . 2 D . 32. 已知定义在实数集 R 上的偶函数 f (x ) 满足 f (x +1)=f (x −1),且当 x ∈[0,1] 时,f (x )=x 2,则关于 x 的方程 f (x )=12∣x ∣ 在 [−1,2] 上根的个数是 ( ) A . 2 B . 4 C . 6 D . 83. 设函数 f (x ) 的定义城为 A ,如果对于任意的 x 1∈A ,都存在 x 2∈A ,使得 f (x 1)+f (x 2)=2m (其中 m 为常数)成立,则称函数 f (x ) 在 A 上“与常数 m 相关联”.给定函数:① y =1x ;② y =x 3;③ y =(12)x;④ y =lnx ;⑤ y =cosx +1,则在其定义域上与常数 1 相关联的所有函数是 ( ) A .①②⑤ B .①③ C .②④⑤ D .②④4. 若不等式x 2+mx +1>0的解集为R ,则m 的取值范围是( ) A .RB .(−2,2)C .(−∞,−2)∪(2,+∞)D .[−2,2]5. 已知 0<a <1,则方程 a ∣x∣=∣log a x ∣ 的实根个数为 ( ) A . 2 B . 3 C . 4 D .与 a 的值有关6. 集合 {x ∈N ∗∣ x −2<3} 的另一种表示形式是 ( ) A . {0,1,2,3,4} B . {1,2,3,4} C . {0,1,2,3,4,5} D . {1,2,3,4,5}7. 要得到函数 y =cos2x 的图象,只需将函数 y =cos (2x −π) 的图象 ( )A .向左平移 π3个单位长度B .向右平移 π3个单位长度C .向左平移 π6 个单位长度D .向右平移 π6 个单位长度8. 给出下列命题:①如 a >b ,则 ac 2>bc 2; ② sinx +1sinx ≥2; ③ x 2+2+1x 2+2≥2;④若 a >b >0,则 a −1a >b −1b ; ⑤若 x ≥0,则 t =2x x 2+1的最大值为 1.以上命题正确命题的个数为 ( ) A . 4 B . 3 C . 2 D . 19. 已知函数 f (x )={∣2x −1∣,x ≤1log 2(x −1),x >1,若 f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)(x 1,x 2,x 3 互不相等)则x 1+x 2+x 3 的取值范围是 ( ) A . (0,8) B . (1,3) C . (3,4] D . (1,8]10. k 为整数,化简 sin [(k+1)π+θ]⋅cos [(k+1)π−θ]sin (kπ−θ)⋅cos (kπ+θ)的结果是 ( )A . ±1B . −1C . 1D . tanθ二、填空题(共10题)11. 方程 ∣∣cos (x +π2)∣∣=∣log 18x ∣ 的解的个数为 (用数字作答).12. 已知 k 为常数,函数 f (x )={x+2x+1,x ≤0∣lnx ∣,x >0,若关于 x 的方程 f (x )=kx +2 有且只有四个不同解,则实数 k 的取值构成的集合为 .13. 已知函数 f (x )={∣log 2x ∣,0<x <2sin (π4x),2≤x ≤10,若存在实数 x 1,x 2,x 3,x 4 满足 x 1<x 2<x 3<x 4,且 f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则 x 1x 2+x 3+x 4= .14. 已知函数 f (x )=∣∣∣sinx1x 131∣∣∣,若 f (a )=2021,则 f (−a )= .15. 已知 tanα,tanβ 是一元二次方程 x 2+3√3x +4=0 的两根,α,β∈(−π2,0),则 cos (α+β)= .16. 已知函数 f (x )={∣x 2+5x +4∣,x ≤0,2∣x −2∣,x >0,若函数 y =f (x )−a∣x∣ 恰有 4 个零点,则实数 a的取值范围为 .17. 如图,是我国古代数学家赵爽的弦图,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如果小正方形的面积为 4,大正方形的面积为 100,直角三角形中较小的锐角为 α,则 tanα= .18. 若函数 f (x )={−x +6,x ≤23+log a x,x >2(a >0 且 a ≠1)的值域为 [4,+∞),则 f (1)= ;实数a 的取值范围为 .19. 已知命题 p :∃x ∈R ,ax 2+2ax +1≤0,若命题 p 为假命题,则实数 a 的取值范围是 .20. 已知函数 f (x )={log 2(−x ),x <0x −2,x ≥0,若函数 g (x )=a −∣f (x )∣ 有四个零点 x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1<x 2<x 3<x 4,则 ax 1x 2+x 3+x 4a的取值范围是 .三、解答题(共10题)21. 已知命题 p :集合 M ={x∣ x <−3或x >5},q :集合 N ={x∣ −a ≤x ≤8}.(1) 若 M ∩N ={x∣ 5<x ≤8},求实数 a 的取值范围; (2) 若 p 是 q 的充分不必要条件,求实数 a 的取值范围.22. 已知函数 f (x )=ln (x −1+a ).(1) 设 f −1(x ) 是 f (x ) 的反函数.当 a =1 时,解不等式 f −1(x )>0;(2) 若关于 x 的方程 f (x )+ln (x 2)=0 的解集中恰好有一个元素,求实数 a 的值;(3) 设 a >0,若对任意 t ∈[12,1],函数 f (x ) 在区间 [t,t +1] 上的最大值与最小值的差不超过 ln2,求 a 的取值范围.23. 已知函数 f (x ) 的定义域为 D ,值域为 f (D ),即 f (D )={y∣ y =f (x ),x ∈D }.若 f (D )⊆D ,则称 f (x ) 在 D 上封闭.(1) 试分别判断函数 f (x )=2017x +log 2017x ,g (x )=x 2x+1 在 (0,1) 上是否封闭,并说明理由. (2) 函数 f (x )=√x +1+k 的定义域为 D =[a,b ],且存在反函数 y =f −1(x ).若函数 f (x )在 D 上封闭,且函数 f −1(x ) 在 f (D ) 上也封闭,求实数 k 的取值范围.(3) 已知函数 f (x ) 的定义域是 D ,对任意 x ,y ∈D ,若 x ≠y ,有 f (x )≠f (y ) 恒成立,则称 f (x ) 在 D 上是单射.已知函数 f (x ) 在 D 上封闭且单射,并且满足 f n (D )⫋D ,其中 f n+1(x )=f(f n (x )),(n ∈N ∗),f 1(x )=f (x ).证明:存在 D 的真子集 D n ⫋D n−1⫋⋯⫋D 3⫋D 2⫋D 1⫋D ,使得 f (x ) 在所有 D i (i =1,2,3,⋯n ) 上封闭.24. 设函数 f (x ) 的定义域为 D ,若存在正实数 a ,使得对于任意 x ∈D ,有 x +a ∈D ,且f (x +a )>f (x ),则称 f (x ) 是 D 上的“a 距增函数”.(1) 判断函数 f (x )=2x −x 是否为 (0,+∞) 上的“1 距增函数”?说明理由;(2) 写出一个 a 的值,使得 f (x )={x +2,x <0√x x ≥0 是区间 (−∞,+∞) 上的“a 距增函数”;(3) 已知函数 f (x ) 是定义在 R 上的奇函数,且当 x >0 时,f (x )=∣x −a ∣−a .若 f (x ) 为R 上的“2021 距增函数”,求 a 的取值范围.25. 已知关于 x 的方程 x 2−2x +a =0.当实数 a 为何值时,(1) 方程的一个根大于 1,另一个根小于 1?(2) 方程的一个根在区间 (−1,1) 内,另一个根在区间 (2,3) 内? (3) 方程的两个根都大于零?26. 解答:(1) 函数 y =log 2(x −1) 的图象是由 y =log 2x 的图象如何变化得到的? (2) 在下边的坐标系中作出 y =∣log 2(x −1)∣ 的图象.(3) 设函数 y =(12)x与函数 y =∣log 2(x −1)∣ 的图象的两个交点的横坐标分别为 x 1,x 2,设M =x 1x 2−2(x 1+x 2)+4,请判断 M 的符号.27. 已知 −π<x <0,且 cos (π2+x)−cosx =−15.(1) 求 sinx −cosx 的值; (2) 求 tanx 的值.28. 已知函数 f (x )=sin (π2−x)sinx −√3cos 2x .(1) 求 f (x ) 的最小正周期和最大值; (2) 讨论 f (x ) 在 [π6,2π3] 上的单调性.29. 已知二次函数 y =x 2−(a +1a)x +1.(1) 当 a =12 时,求关于 x 的不等式 y ≤0 的解集; (2) 若 a >0,求关于 x 的不等式 y ≤0 的解集.30. 设 x >y >0,求证:x 2x y 2y >(xy )x+y .答案一、选择题(共10题) 1. 【答案】D【解析】①正确;因为函数 y =sinx ,所以 yʹ=cosx 是偶函数;②正确;因为命题“若 x =y ,则 x 2=y 2”是真命题,所以其逆否命题也是真命题;③错误;当 x ≥2 时,x 2−x −2=(x +1)(x −2)≥0 成立;当 x 2−x −2=(x +1)(x −2)≥0 时,有 x ≥2 或 x ≤−1.④正确;依据特称命题的否定的格式可知正确.【知识点】命题的概念与真假判断、全(特)称命题的概念与真假判断、全(特)称命题的否定2. 【答案】B【知识点】函数的奇偶性、函数的零点分布、函数的周期性3. 【答案】D【解析】若在其定义域上与常数 1 相关联,则满足 f (x 1)+f (x 2)=2. ① y =1x 的定义域为 {x∣ x ≠0},由 f (x 1)+f (x 2)=2 得 1x 1+1x 2=2,即1x 2=2−1x 1,当 x 1=12时,2−1x 1=2−2=0,此时1x 2=0 无解,不满足条件;② y =x 3 的定义域为 R ,由 f (x 1)+f (x 2)=2 得 (x 1)3+(x 2)3=2,即 x 2=√2−x 133唯一,满足条件;③ y =(12)x 定义域为 R ,由 f (x 1)+f (x 2)=2 得 (12)x 1+(12)x 2=2,即 (12)x 2=2−(12)x 1,当 x 1=−2 时,(12)x 2=2−(12)x 1=2−4=−2,无解,不满足条件;④ y =lnx 定义域为 {x∣ x >0},由 f (x 1)+f (x 2)=2 得 lnx 1+lnx 2=2,得 lnx 1x 2=2, 即 x 1x 2=e 2,x 2=e 2x 1,满足唯一性,满足条件;⑤ y =cosx +1 的定义域为 R ,由 f (x 1)+f (x 2)=2 得 cosx 1+cosx 2=2,得 cosx 2=2−cosx 1,当 x 1=π3 时,cosx 2=2−cosx 1=2−0=2,无解,不满足条件.故满足条件的函数是②④.【知识点】余弦函数的性质、对数函数及其性质、幂函数及其性质、指数函数及其性质4. 【答案】B【解析】【分析】利用一元二次不等式的解法即可得出.【解析】解:∵不等式x 2+mx +1>0的解集为R ,∴△=m 2−4<0,解得−2<m <2. ∴m 的取值范围是(−2,2). 故选:B .【点评】熟练掌握一元二次不等式的解法是解题的关键.5. 【答案】A【解析】设y1=a∣x∣,y2=∣log a x∣,分别作出它们的图象如图所示.由图可知,有两个交点,故方程a∣x∣=∣log a x∣有两个根.【知识点】函数零点的概念与意义6. 【答案】B【解析】由x−2<3,得x<5,又x∈N∗,所以x=1,2,3,4,即集合的另一种表示形式是{1,2,3,4},故选B.【知识点】集合的表示方法7. 【答案】C【解析】y=cos(2x−π3)=cos2(x−π6)的图象,向左平移π6个单位长度可得函数y=cos2x的图象.【知识点】三角函数的图象变换8. 【答案】C【知识点】均值不等式的应用9. 【答案】C【解析】设f(x1)=f(x2)=f(x3)=a,作出函数f(x)的图象与直线y=a,如图.由图可知0<a≤1,不妨设x1<x2<x3,则x1+x2=1,log2(x3−1)=a,因此x3=2a+1,故x1+x2+x3=2+2a,又0<a≤1,所以1<2a≤2,因此3<x1+x2+x3≤4.【知识点】函数的零点分布10. 【答案】B【解析】当k为偶数时,设k=2n,n∈Z,则原式=sin[(2n+1)π+θ]⋅cos[(2n+1)π−θ]sin(2nπ−θ)⋅cos(2nπ+θ)=sin(π+θ)⋅cos(π−θ)−sinθ⋅cosθ=−sinθ⋅(−cosθ)−sinθ⋅cosθ=−1.当k为奇数时,设k=2n+1,n∈Z,则原式=sin[(2n+2)π+θ]⋅cos[(2n+2)π−θ]sin[(2n+1)π−θ]⋅cos[(2n+1)π+θ]=sin[2(n+1)π+θ]⋅cos[(2n+1)π−θ]sin(π−θ)⋅cos(π+θ)=sinθ⋅cosθsinθ⋅(−cosθ)=−1.综上,原式的值为−1.【知识点】诱导公式二、填空题(共10题)11. 【答案】12【知识点】对数函数及其性质、函数的零点分布、Asin(ωx+ψ)形式函数的性质12. 【答案】{1e3}∪(−e,−1)【解析】作函数y=f(x)和y=kx+2的图象,如图所示,两图象除了(0,2)还应有3个公共点,当k≥0时,直线应与曲线y=f(x)(x>1)相切,设切点(x0,lnx0),则切线斜率为k=1x0,又 k =lnx 0−2x 0,则 1x 0=lnx 0−2x 0,解得 x 0=e 3,此时 k =1e 3,当 k <0 时,当 y =kx +2 与曲线 y =x+2x+1相切于点 (0,2) 时,函数 y =f (x ) 和 y =kx +2的图象只有三个公共点,不符合题意,此时 k =−1,当 −1<k <0 时,函数 y =f (x ) 和 y =kx +2 的图象只有三个公共点,不符合题意, 当直线 y =kx +2 与 y =f (x )(0<x <1)相切时,两图象只有三个公共点, 设切点 (x 0,−lnx 0),则切线的斜率 k =−1x 0,又 k =−lnx 0−2x 0,则 −1x 0=−lnx 0−2x 0,解得 x 0=e −1,此时 k =−e 不符合题意, 当 k <−e 时,两图象只有两个公共点,不合题意, 而当 −e <k <−1 时,两图象有 4 个公共点,符合题意, 所以实数 k 的取值范围是 {1e 3}∪(−e,−1).【知识点】函数的零点分布、利用导数求函数的切线方程13. 【答案】 13【解析】作出函数 y =f (x ) 的图象如图所示:由于 f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则 x 1,x 2,x 3,x 4 可视为直线 y =k 与曲线 y =f (x ) 有四个交点时,四个交点的横坐标.由图象可知,∣log 2x 1∣=∣log 2x 2∣,由于 0<x 1<1<x 2<2,则 log 2x 1<0,log 2x 2>0, 所以,−log 2x 1=log 2x 2,即 log 2x 1+log 2x 2=log 2(x 1x 2)=0,得 x 1x 2=1, 由图象知,曲线 y =sin πx 4(2≤x ≤10) 的图象关于直线 x =6 对称,所以,x 3+x 4=12, 因此,x 1x 2+x 3+x 4=13, 故答案为 13.【知识点】函数的零点分布14. 【答案】 −2021【解析】 f (x )=sinx −x 13,为奇函数, 所以 f (−a )=−f (a )=−2021. 【知识点】函数的奇偶性15. 【答案】 −12【知识点】两角和与差的正切、两角和与差的余弦16. 【答案】(1,2)【解析】考查函数 y =f (x ) 图象与 y =a ∣x ∣ 图象的交点的情况,根据图象,得 a >0. 当 a =2 时,函数 y =f (x ) 与 y =a ∣x ∣ 图象有 3 个交点; 当 y =a ∣x ∣(x ≤0) 图象与 y =∣x 2+5x +4∣ 图象相切时,在整个定义域内,函数 y =f (x ) 图象与 y =a ∣x ∣ 图象有 5 个交点,此时,由 {y =−ax,y =−x 2−5x −4, 得 x 2+(5−a )x +4=0.由 Δ=0,解得 a =1 或 a =9(舍去).故当 1<a <2 时,函数 y =f (x ) 与 y =a ∣x ∣ 图象有 4 个交点.【知识点】函数零点的概念与意义、函数图象17. 【答案】 34【解析】由题意得大正方形的边长为 10,小正方形的边长为 2, 所以 2=10cosα−10sinα, 即 cosα−sinα=15 ⋯⋯ ①, 两边同时平方得 (cosα−sinα)2=125,即 cos 2α+sin 2α−2sinαcosα=125,又因为 cos 2α+sin 2α=1, 所以 2sinαcosα=2425, 所以(cosα+sinα)2=cos 2α+sin 2α+2sinαcosα=1+2425=4925,已知 α 为锐角,所以 cosα+sinα=75 ⋯⋯ ②, 由①②得 cosα=45,sinα=35,所以 tanα=34.【知识点】同角三角函数的基本关系18. 【答案】 5 ; (1,2]【知识点】函数的值域的概念与求法19. 【答案】 [0,1)【解析】因为“∃x ∈R ,ax 2+2ax +1≤0”为假命题, 所以其否定“∀x ∈R ,ax 2+2ax +1>0”为真命题. 当 a =0 时,显然成立;当 a ≠0 时,ax 2+2ax +1>0 恒成立可化为:{a >0,4a 2−4a <0,解得 0<a <1.综上实数 a 的取值范围是 [0,1).【知识点】全(特)称命题的概念与真假判断20. 【答案】 [4,+∞)【知识点】函数的零点分布三、解答题(共10题)21. 【答案】(1) −5≤a≤3.(2) a≥3.【知识点】交、并、补集运算、充分条件与必要条件22. 【答案】(1) 当a=1时,f(x)=ln(x−1+1),由y=ln(x−1+1)得x−1+1−=e y,所以x=1e y−1,因为f−1(x)是f(x)=ln(x−1+a)的反函数,所以f−1(x)=1e x−1,x≠0,由f−1(x)>0得1e x−1>0,所以:e x−1>0,解得:x>0,即不等式f−1(x)>0的解集为{x∣ x>0};(2) 方程f(x)+ln(x2)=0即ln(x−1+a)+ln(x2)=0,所以x+ax2=1,① a=0,则x=1,经过验证,满足关于x的方程f(x)+ln(x2)=0的解集中恰好有一个元素;② a≠0时,(i)若Δ=1+4a=0,解得a=−14,代入x+ax2=1,解得x=2,经过验证,满足关于x的方程f(x)+ln(x2)=0的解集中恰好有一个元素;(ii)若Δ=1+4a>0,则a>−14;当a>0时由1x +a>0解x>0或x<−1a,即方程f(x)+ln(x2)=0的解要在(−∞,−1a)∪(0,+∞)范围内,解方程x+ax2=1得x=−1±√1+4a2a,因为x=−1+√1+4a2a >2√a2a>0,所以为使关于x的方程f(x)+ln(x2)=0的解集中恰好有一个元素,只需−1−√1+4a2a ≥−1a,即1+√1+4a≤1,显然不成立;当−14<a<0时,由1x+a>0解得:0<x<−1a,即方程f(x)+ln(x2)=0的解要在(0,−1a)范围内,解方程x+ax2=1得x=−1±√1+4a2a,因为a<0,所以−1−√1+4a2a >0,−1+√1+4a2a>0,且−1+√1+4a2a >−1−√1+4a2a,因此只需−1+√1+4a2a <−1a<−1−√1+4a2a,即1−√1+4a2<1<1+√1+4a2,即{−√1+4a<1,√1+4a>1,解得:a>0,与−14<a<0矛盾,也不满足题意;综上,实数a的值为0或−14;(3) 由对数函数的单调性可得y=lnx单调递增,根据幂函数单调性可得y=x−1+a在(0,+∞)上单调递减,因为a>0,t∈[12,1],所以,根据复合函数单调性,可得f(x)=ln(x−1+a)在区间[t,t+1]上单调递减,因此f(x)max=ln(t−1+a),f(x)min=ln(1t+1+a),又函数f(x)在区间[t,t+1]上的最大值与最小值的差不超过ln2,所以ln(t−1+a)−ln(1t+1+a)≤ln2,即(at+1)(t+1)t(at+a+1)≤2,整理得a≥1−tt2+t即a≥1−tt2+t对任意的t∈[12,1]恒成立,令g(t)=1−tt2+t ,t∈[12,1],任取12≤t1<t2≤1,则g (t 1)−g (t 2)=1−t 1t 12+t 1−1−t2t 22+t 2=(1−t 1)(t 22+t 2)−(1−t 2)(t 12+t 1)(t 12+t 1)(t 22+t 2)=(t 22+t 2−t 1t 22−t 1t 2)−(t 12+t 1−t 12t 2−t 1t 2)(t 12+t 1)(t 22+t 2)=(t 2−t 1)(t 2+t 1+1−t 1t 2)(t 12+t 1)(t 22+t 2),因为 12≤t 1<t 2≤1,所以 t 2−t 1>0,t 2+t 1+1−t 1t 2>0,(t 12+t 1)(t 22+t 2)>0,因此 g (t 1)−g (t 2)=(t 2−t 1)(t 2+t 1+1−t 1t 2)(t 12+t 1)(t 22+t 2)>0,即 g (t 1)>g (t 2);所以 g (t )=1−t t 2+t 在 t ∈[12,1] 上单调递减, 所以 g (t )max =g (12)=23,因此,只需 a ≥g (t )max =23,故 a 的取值范围为 [23,+∞).【知识点】对数函数及其性质、函数的最大(小)值、反函数23. 【答案】(1) 因为函数 f (x ) 的定义域为 (0,+∞),值域为 (−∞,+∞),(取一个具体例子也可),所以f (x ) 在 (0,1) 上不封闭. t =x +1∈(1,2),g (x )=ℎ(t )=(t−1)2t=t +1t −2∈(0,12)⊆(0,1),g (x ) 在 (0,1) 上封闭.(2) 函数 f (x ) 在 D 上封闭,则 f (D )⊆D . 函数 f −1(x ) 在 f (D ) 上封闭,则 D ⊆f (D ), 得到:D =f (D ).f (x )=√x +1+k 在 D =[a,b ] 单调递增.则 f (a )=a ,f (b )=b ⇔f (x )=√x +1+k =x 在 [−1,+∞) 两不等实根. g (x )=x 2−(2k +1)x +k 2−1=0({x ≥−1,x ≥k,)故 {(2k +1)2−4(k 2−1)>0,g (−1)≥0,g (k )≥0,2k+12>k,2k+12>−1,解得k∈(−54,−1].另解:⇔f(x)=√x+1+k=x在[−1,+∞)两不等实根.令t=√x+1(t≥0),k+1=t2−t在t∈[0,+∞)有两个不等根,画图,由数形结合可知,k+1∈(−14,0],解得k∈(−54,−1].(3) 如果f(D)=D,则f n(D)=D,与题干f n(D)⫋D矛盾.因此f(D)⫋D,取D1=f(D),则D1⫋D.接下来证明f(D1)⫋D1.因为f(x)是单射,因此取一个p∈D∖D1,则p是唯一的使得f(x)=f(p)的根,换句话说f(p)∉f(D1).考虑到P∈D∖D1,即D1∉D∖{p}.因为f(x)是单射,则f(D1)⫋f(D∖{p})=f(D)∖{f(p)}=D1∖{f(p)}⫋D1.这样就有了f(D1)⫋D1.接着令D n+1=f(D n),并重复上述论证证明D n+1⫋D n.【知识点】函数的值域的概念与求法、指数函数及其性质、反函数24. 【答案】(1) 函数f(x)=2x−x是(0,+∞)上的“1距增函数”,任意x∈(0,+∞),有x+1∈(0,+∞),且2x>1,所以f(x+1)−f(x)=2x+1−(x+1)−(2x−x)=2x−1>0,因此f(x)=2x−x是(0,+∞)上的“1距增函数”.(2) a=10(答案不唯一,不小于4即可)(3) f(x)={∣x−a∣−a,x>0 0,x=0−∣x+a∣+a,x≤0因为f(x)为R上的“2021距增函数”,∪)当x>0时,由定义∣x+2021−a∣−a>∣x−a∣−a恒成立,即∣x+2021−a∣>∣x−a∣恒成立,由绝对值几何意义可得a+a−2021<0,a<20212;∪)当x<0时,分两种情况:当x<−2021时,由定义−∣x+2021+a∣+a>−∣x+a∣+a恒成立,即∣x+2021+a∣<∣x+a∣恒成立,由绝对值几何意义可得−a−a−2021>0,a<−20212;当−2021≤x<0时,由定义−∣x+a∣+a<∣x+2021−a∣−a恒成立,即 ∣x +2021−a ∣+∣x +a ∣≥∣2021−2a ∣>2a 恒成立, 当 a ≤0 时,显然成立, 当 a >0 时,可得 0<a <20214; 综上,a 的取值范围为 (−∞,20214).【知识点】函数的单调性25. 【答案】(1) 已知方程的一个根大于 1,另一个根小于 1,结合二次函数 y =x 2−2x +a 的图象知(图略),当 x =1 时的函数值小于 0,即 12−2+a <0,所以 a <1. 因此 a 的取值范围是 {a∣ a <1}.(2) 由方程的一个根在区间 (−1,1) 内,另一个根在区间 (2,3) 内,结合二次函数 y =x 2−2x +a 的图象知(图略),x 取 −1,3 时函数值为正,x 取 1,2 时函数值为负.即 {1+2+a >0,1−2+a <0,4−4+a <0,9−6+a >0,解得 −3<a <0.因此 a 的取值范围是 {a∣ −3<a <0}.(3) 由方程的两个根都大于零,结合二次函数 y =x 2−2x +a 的图象知(图略),判别式不小于 0,图象的对称轴在 y 轴右侧,且当 x =0 时,函数值为正,即 {Δ=4−4a ≥0,−−22>0,a >0,解得 0<a ≤1.因此 a 的取值范围是 {a∣ 0<a ≤1}. 【知识点】函数的零点分布26. 【答案】(1) 函数 y =log 2(x −1) 的图象是由 y =log 2x 的图象向右平移 1 个单位得到的.(2) 在下边的坐标系中作出 y =∣log 2(x −1)∣ 的图象,如图所示;(3) 设函数 y =(12)x与函数 y =∣log 2(x −1)∣ 的图象的两个交点的横坐标分别为 x 1,x 2, 所以 M =x 1x 2−2(x 1+x 2)+4=(x 1−2)(x 2−2)<0.【知识点】对数函数及其性质、指数函数及其性质、函数的图象变换27. 【答案】(1) 由已知,得 sinx +cosx =15,两边平方得 sin 2x +2sinxcosx +cos 2x =125, 整理得 2sinxcosx =−2425.因为 (sinx −cosx )2=1−2sinxcosx =4925,由 −π<x <0 知,sinx <0,又 sinxcosx =−1225<0, 所以 cosx >0,所以 sinx −cosx <0, 故 sinx −cosx =−75.(2) 故此 sinx =−35,cosx =45, 所以 tanx =−34.【知识点】同角三角函数的基本关系28. 【答案】(1)f (x )=sin (π2−x)sinx −√3cos 2x=cosxsinx −√32(1+cos2x )=12sin2x −√32cos2x −√32=sin (2x −π3)−√32,所以 f (x ) 的最小正周期为 π,最大值为 2−√32.(2) 当 x ∈[π6,2π3] 时,0≤2x −3≤π,所以当 0≤2x −π3≤π2,即 π6≤x ≤5π12时,f (x ) 单调递增,当π2≤2x −π3≤π,即5π12≤x ≤2π3时,f (x ) 单调递减.综上,可知 f (x ) 在 [π6,5π12] 上单调递增,在 [5π12,2π3] 单调递减.【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质29. 【答案】(1) 当 a =12 时,有 x 2−52x +1≤0,即 2x 2−5x +2≤0,解得 12≤x ≤2,故不等式y≤0的解集为{x∣ 12≤x≤2}.(2) y≤0⇔x2−(a+1a )x+1≤0⇔(x−1a)(x−a)≤0,①当0<a<1时,a<1a ,不等式的解集为{x∣ a≤x≤1a};②当a=1时,a=1a=1,不等式的解集为{1};③当a>1时,a>1a ,不等式的解集为{x∣ 1a≤x≤a}.综上,当0<a<1时,不等式的解集为{x∣ a≤x≤1a};当a=1时,不等式的解集为{1};当a>1时,不等式的解集为{x∣ 1a≤x≤a}.【知识点】二次不等式的解法30. 【答案】由x>y>0,x2x y2y>(xy)x+y可等价变形为x2x y2y(xy)x+y >1,即要证(xy)x−y>1.因为xy >1,x−y>0,由幂的基本不等式,可知(xy)x−y>1.【知识点】幂的概念与运算。
3.3.1 抛物线及其标准方程基础练习一、单选题1.抛物线218y x =-的准线方程是( )A .132x =B .2y =C .132y =D .2y =-得最小值的P 的坐标为:( )A .()0,0B .2,23⎛⎫⎪⎝⎭C .(D .()2,23.设动圆圆心为P ,该动圆过定点,且与直线x a =-相切(0a >),圆心P 轨迹为曲线C .过点F 的直线l 与x 轴垂直,若直线l 与曲线C 交于A ,B 两点,则AB =( ) A .2aB .aC .2aD .4a【答案】DA .2B .3C .5D .75.已知抛物线2y px =上的点0到该抛物线焦点的距离为3,则抛物线的方程是( ) A .22y x = B .24y x = C .22y x =- D .24y x =-6.抛物线2:4E y x =的焦点到其准线的距离为( ) A .18B .14C .2D .4曲线呈抛物线形.图2是“东方之门”的示意图,已知30m CD =,60m AB =,点D 到直线AB的距离为150m ,则此抛物线顶端O 到AB 的距离为( )A .180mB .200mC .220mD .240m【答案】B【分析】建立直角坐标系,待定系数法求抛物线方程,即可求解O 到AB 的距离. 【详解】以O 为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,设抛物线的方程为()220x py p =->,由题意设()15,D h ,0h <,()30,150B h -,则()22152302150php h ⎧=-⎪⎨=--⎪⎩,解得502.25h p =-⎧⎨=⎩,所以此抛物线顶端O 到AB 的距离为()50150200m +=.二、多选题8.(多选题)对抛物线24x y =,下列描述不正确的是( ) A .开口向上,焦点为()0,1B .开口向上,焦点为1016⎛⎫⎪⎝⎭,C .开口向右,焦点为()10,D .开口向右,焦点为1016⎛⎫⎪⎝⎭, 【答案】BCD【解析】根据抛物线方程,直接确定开口方向和焦点,即可得出结果. 【详解】因为抛物线的标准方程为24x y =,所以24p =,2p =,开口向上, 因此抛物线的焦点为()0,1,准线为1y =-.故A 正确,BCD 都错.9.(多选)已知抛物线22y px =()0p >的焦点F 到准线的距离为4,直线l 过点F 且与抛物线交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,若(),2M m 是线段AB 的中点,则( ) A .4p =B .抛物线的方程为216y x =C .直线l 的方程为24y x =-D .=10AB10.(2022·全国·高二课时练习)如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线C :20y px p =>的焦点为F ,准线为l .设l 与x 轴的交点为K ,P 为抛物线C 上异于O 的任意一点,P 在l 上的射影为E ,EPF ∠的外角平分线交x 轴于点Q ,过Q 作QM PF ⊥交PF 于M ,过Q 作QN EP ⊥交线段EP 的延长线于N ,则( )A .PE PF =B .PF QF =C .PN MF =D .PN KF =【答案】ABD11.抛物线2x y =的焦点坐标是______. 【答案】1(0,)4##(0,0.25)______. 【答案】5【分析】利用焦半径公式即可求解.【详解】抛物线C :24y x =的焦点()1,0F ,准线方程为1x =-,设点M 的横坐标为0x ,则有016x +=,所以05x =.13.已知点F 为抛物线24y x =的焦点,点P 在抛物线上,O 为坐标原点,若OFP △的面积为2,则O 到直线PF 的距离为______. 【答案】45##0.8OFPS=OFPS=,故O 到14.若抛物线的焦点是1,0F ,准线方程为1x =-,则抛物线的标准方程是______. 【答案】24y x =15.已知抛物线22(0)y px p =>上有一点0与焦点之间的距离为3,则___________.16.已知抛物线的顶点在原点,焦点在轴上,抛物线上的点到焦点的距离为4,则实数m 的值为______..已知抛物线上一点(位于第一象限)到焦点的距离等于,则直线MF 的斜率为_______________.18.已知抛物线C :22y x =的焦点为F ,()00,A x y 是C 上一点,04AF x =,则0x =______.19.若M 是抛物线4y x =上一点,F 是抛物线的焦点,以Fx 为始边、FM 为终边的角60xFM ∠=︒,则MF =______.纵坐标为5,则AF BF +=______.22.若M 是抛物线22y x =上一动点,点103,3P ⎛⎫⎪⎝⎭,设d 是点M 到准线的距离,要使d MP +最小,求点M 的坐标. 圆的圆心P 的轨迹方程. 【答案】y 2=-8x .【分析】由题设易知P 到圆心A 的距离和到定直线x =2的距离相等,根据抛物线定义写出轨迹方程即可.【详解】由题意知:点P 到圆心A (-2, 0)的距离和到定直线x =2的距离相等, 所以点P 的轨迹为抛物线,且焦点为A ,准线为x =2,故点P 的轨迹方程为y 2=-8x .24.在平面直角坐标系xOy 中,A 、B 分别为直线x +y =2与x 、y 轴的交点,C 为AB 的中点.若抛物线()220y px p =>过点C ,求焦点F 到直线AB 的距离.26.分别根据下列条件,求抛物线的标准方程.y+=;(1)准线方程是410(2)抛物线的焦点是双曲线22-=的左顶点;x y169144AF=.(3)抛物线的焦点F在x轴上,直线y=-3与抛物线交于点A,5轴上方交抛物线于M、N 不同的两点,点P 是MN 的中点.求:(1)a 的取值范围; (2)AM AN +的值.一、单选题1.在平面直角坐标系xOy 中,已知抛物线()220y px p =>的焦点为F ,若A 、B 为抛物线上两点,且线段AB 的垂直平分线交x 轴于点M .当8AF BF +=,6OM =时,抛物线的方程为( ). A .2y x = B .22y x = C .24y x = D .28y x =2.已知圆C 经过点(1,0P ,且与直线1x =-相切,则其圆心到直线30x y -+=距离的最小值为() A .3 B .2C D 【答案】D【分析】利用已知可推出圆心A .B .8C .D .164.已知曲线C :21m mx ny m +=-,则( )A .当m =n =2时,C 为圆B .当m =n =1时,C 为抛物线 C .C 不可能为椭圆D .C 可能为双曲线5.一抛物线型的拱桥如图所示:桥的跨度20AB =米,拱高4OP =米,在建造时每隔4米用一个柱子支撑,则支柱22A B 的长度______米.【答案】3.84.##9625因为桥的跨度20AB =米,拱高OP =代入标准方程得:()()21024p -=--,解得:知MF ⊥NF ,|MF |=5,则直线MN 与y 轴交点P 的坐标为_____.的坐标,由和抛物线的性质可得,可得数量积0FM FN⋅=,进而求出三点共线,可得向量共线,可得P的坐标.,准线方程为1x=-,,所以0FM FN⋅=,,解得:m=三点共线可得://NP NM,而(1,NP n=,5(5, NM=所以5502⎛-⎝,解得:7.若过抛物线2y x=的焦点F的直线l交抛物线于A、B两点,且直线l的倾斜角4θ≥,点A 在x轴上方,则FA的取值范围是______.8.已知抛物线()220y px p =>的焦点为F ,且焦点F 到其准线的距离为32,A 、B 、C 为抛物线上相异三点. (1)求p 的值;(2)若0FA FB FC ++=,求FA FB FC ++的值. 【分析】(1)由题,结合抛物线性质即可求;)由0FA FB FC ++=,在x 轴方向上有2A B p FA FB FC x x ⎛⎫⎛ ⎪ +⎝⎭++=++⎝(1)由抛物线焦点F 到其准线的距离为.因为0FA FB FC ++=,在x 轴方向上有所以FA FB FC x ⎛++=⎝9.已知抛物线2:2C y px =的焦点F 到准线的距离为2.(1)求C 的方程.(2)已知O 为坐标原点,直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,且4OA OB ⋅=-,D 为直线l 上一点,且OD l ⊥,证明:存在定点Q ,使得DQ 为定值. 【答案】(1)24y x =;直线l 不与y 轴垂直,根据韦达定理和4OA OB ⋅=-求出 =2,212∵4OA OB ⋅=-,∴又∵2114y x =,48b -=-,得.已知抛物线的焦点到其准线的距离为.(1)求p 的值;(2)过焦点F 且斜率为1的直线与抛物线交于A ,B 两点,求||AB .由(1)可得抛物线的方程为28y x =,所以焦点(2,0)F , 则直线AB 的方程为2,y x =-设()()1122,,,A x y B x y ,联立228y x y x=-⎧⎨=⎩,整理可得21240x x -+=,所以1212x x +=,由抛物线的性质可得12||12416AB x x p =++=+=. 11.已知动圆过定点()4,0,且在y 轴上截得的弦长为8. (1)求动圆圆心的轨迹C 的方程;(2)已知P 为轨迹C 上的一动点,求点P 到直线4y x =+和y 轴的距离之和的最小值.12.已知一个半径为32的圆的圆心在抛物线()2:20C y px p=>上,该圆经过坐标原点且与C的准线l相切.过抛物线C的焦点F的直线AB交C于A,B两点,过弦AB的中点M作平行于x轴的直线,与直线OA,OB,l分别相交于P,Q,N三点.(1)求抛物线C的方程;(2)当13PQ MN=时,求直线AB的方程.13.已知点0,1F ,直线:2l y =-,圆2:31C x y +-=.(1)若动点M 到点F 的距离比它到直线l 的距离小1,试求点M 的轨迹E 的方程;(2)过轨迹E 上一点P 作圆C 的切线,切点为A ,B ,要使四边形P ACB 的面积S 最小,求P 点坐标及S 的最小值. PACS ,PACS=PACS ,12PACS=,2:2(0)C x py p =>上.(1)求抛物线C 的方程;(2)过点(0,)T p 作两条互相垂直的直线1l 和2l ,1l 交抛物线C 于A 、B 两点,2l 交抛物线C 于D ,E 两点,若线段AB 的中点为M ,线段DE 的中点为N ,证明:直线MN 过定点.。
(人教版A 版2017课标)高中数学必修第一册 全册综合测试卷三(附答案)第一章综合测试一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}21,0,1,2A =--,,{}|1B y y x x A ==-∈,,则下列关系正确的是( )A .AB =B .A B ⊆C .B A ⊆D .A B =∅∩2.已知集合{}2|320A x ax x =-+=中有且只有一个元素,那么实数a 的取值集合是( )A .98⎧⎫⎨⎬⎩⎭B .908⎧⎫⎨⎬⎩⎭,C .{}0D .203⎧⎫⎨⎬⎩⎭, 3.已知函数()()12232x x x f x f x x +⎧⎪-=⎨⎪+⎩,>,,≤,则()2f 的值等于( )A .4B .3C .2D .无意义4.已知函数()f x 的定义域为R ,则实数k 的取值范围是( )A .()()00-∞+∞,∪,B .[]04,C .[)04,D .()04,5.已知两个函数()f x 和()g x 的定义域和值域都是集合{}123,,,其定义如表所示,则()()f g x 对应的三个值依次为( )A .2,1,3B .1,2,3C .3,2,1D .1,3,26.已知函数()221x f x x =+,则()()()()1111234234f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭( ) A .3B .4C .72D .927.设全集为R ,函数()01x f x +=定义域为M ,则M =R ð( )A .{}|2x x ≥B .{}|21x x x -<且≠C .{}|21x x x -≥或=D .{}|21x x x ->或=8.若函数()()221341x x x f x a x a x ⎧-+⎪=⎨-+⎪⎩,<,,≥满足对任意实数12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -->成立,则实数a 的取值范围是( )A .()1+∞,B .[)13,C .233⎡⎫-⎪⎢⎣⎭, D .()3-∞,9.已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且()()112f g -+=,()()114f g +-=,则()1g 等于( ) A .4B .3C .2D .110.已知()22f x x ax =-+与()ag x x=在区间[]12,上都是减函数,则a 的取值范围为( )A .()01,B .(]01,C .()()1001-,∪, D .[)(]1001-,∪, 11.已知(){}2min 26f x x x x x =--,,,则()f x 的值域是( )A .(]2-∞,B .(]3-∞,C .[]02,D .[)2+∞,12.已知定义域为R 的函数()f x 在区间()4+∞,上为减函数,且函数()4y f x =+为偶函数,则( ) A .()()23f f >B .()()25f f >C .()()35f f >D .()()36f f >二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.设集合{}24A t =-,,集合{}591B t t =--,,,若9A B ∈∩,则实数t =________.14.)13fx =+,则()f x =________.15.若函数y =的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 16.已知函数()y f x =在()()00-∞+∞,∪,上为奇函数,且在()0+∞,上为增函数,()20f -=,则不等式()x f x ⋅<0的解集为________.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)已知函数()mf x x x=+,且()13f =. (1)求m ;(2)判断函数()f x 的奇偶性.18.(本小题满分12分)设全集U =R ,{}|13A x x =≤≤,{}|23B x a x a =+<<. (1)当1a =时,求()U A B ∩ð;(2)若()U A B B =∩ð,求实数a 的取值范围.19.(本小题满分12分)设函数()()21f x ax bx a b =++,为实数,()()()00.f x x F x f x x ⎧⎪=⎨-⎪⎩,>,,<(1)若()10f -=,且对任意实数x 均有()0f x ≥成立,求()F x 的表达式;(2)在(1)的条件下,当[]22x ∈-,时,()()g x f x kx =-是单调函数,求实数k 的取值范围.20.(本小题满分12分)“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04x <≤时,v 的值为2千克/年;当420x <≤时,v 是x 的一次函数;当20x >时,因缺氧等原因,v 的值为0千克/年. (1)当020x <≤时,求v 关于x 的函数表达式.(2)当养殖密度x 为多少时,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.21.(本小题满分12分)定义在()11-,上的函数()f x 满足()()f x f x -=-,且()()1120f a f a -+-<.若()f x 是()11-,上的减函数,求实数a 的取值范围.22.(本小题满分12分)已知()f x 是二次函数,()()050f f ==,且()112f -=. (1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 在[]0m ,上的最小值()g m ;(3)对(2)中的()g m ,求不等式()()21g t g t -<的解集.第一章综合测试答案解析一、 1.【答案】C【解析】由集合{}21,0,1,2A =--,,{}|1B y y x x A ==-∈,,得{}101B =-,,.又因为集合{}21,0,1,2A =--,,所以B A ⊆,故选C .2.【答案】B【解析】Q 集合{}2|320A x ax x =-+=中有且只有一个元素,0a ∴=或0980a a ⎧⎨∆=-=⎩≠,,解得0a =或98a =,∴实数a 的取值集合是908⎧⎫⎨⎬⎩⎭,. 3.【答案】C【解析】()()12232x x x f x f x x +⎧⎪-=⎨⎪+⎩Q ,>,,≤,()()5125252f f +∴===-.故选C .4.【答案】B【解析】()f x Q 的定义域为R ,∴不等式210kx kx ++≥的解集为R .①当0k =时,10≥恒成立,满足题意;②当0k ≠时,2040k k k ⎧⎨∆=-⎩>,≤,解得04k <≤.综上,04k ≤≤.故选B . 5.【答案】A【解析】当1x =时,()11g =,()()()112f g f ==;当2x =时,()23g =,()()()231f g f ==;当3x =时,()32g =,()()()323f g f ==,故选A . 6.【答案】C【解析】因为()221x f x x =+,所以222111111x f x x x ⎛⎫⎪⎛⎫⎝⎭== ⎪+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭,所以()11f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 故()()()()1111712343234112f f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++=+= ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选C . 7.【答案】C【解析】要使函数有意义,则120x x +⎧⎨-⎩≠0,>,得2x <且1x -≠,所以{}|21M x x x =<且≠-,所以{}|2M x x x ==R ≥或-1ð.故选C . 8.【答案】C【解析】Q 对任意实数12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -->成立,()f x ∴在R 上是增函数,()230314121a a a -⎧⎪∴⎨-⨯+-+⨯⎪⎩>,≥,解得233a -≤<.故选C . 9.【答案】B【解析】()f x Q 是奇函数,()()11f f -=-. 又()g x Q 是偶函数,()()11g g ∴-=.()()()()112112f g g f -+=∴-=Q ,.① ()()()()114114f g f g +-=∴+=Q ,.②由①②,得()13g =. 10.【答案】B【解析】()()2222f x x ax x a a =-+=--+,其单调递减区间为()a ∞,+,()f x 在区间[]12,上是减函数,则1a ≤.又()ag x x=在区间[]12,上是减函数,则0a >.01a ∴<≤.11.【答案】B【解析】(){}2min 26f x x x x x =--Q ,,,的同一平面直角坐标系中分别作出22y x x =-,6y x =-,y x =的图像,并取其函数值较小的部分,如图所示.则由图像可知函数(){}2min 26f x x x x x =--,,的值域为(]3-∞,,故选B . 12.【答案】D【解析】()4y f x =+Q 为偶函数,()()44f x f x ∴-+=+.令2x =,得()()()()224246f f f f =-+=+=,同理,()()35f f =.又知()f x 在()4+∞,上为减函数,56Q <,()()56f f ∴>.()()23f f ∴<,()()()265f f f =<,()()()356f f f =>.故选D . 二、13.【答案】3-【解析】{}24A t =-Q ,,{}591B t t =--,,,且9A B ∈∩,29t ∴=,解得3t =或3t =-,当3t =时,根据集合元素互异性知不符合题意,舍去;当3t =-时,符合题意.14.【答案】()()2131x x -+≥【解析】由题设1t =,()21x t ∴=-,1t ≥,()()213f t t ∴=-+,()()()2131f x x x ∴=-+≥. 15.【答案】[]19,【解析】Q函数y =的定义域为R ,()()2221101a x a x a ∴-+-++≥恒成立. 当210a -=时,1a =±,当1a =时,不等式恒成立,当1a =-时,无意义;当210a -≠时,()()22210214101a a a a ⎧-⎪⎨∆=---⋅⎪+⎩>,≤,解得19a <≤.综上所述,a 的取值范围为[]19,. 16.【答案】()()2002-,∪, 【解析】根据题意画出()f x 的大致图像,如图所示.由图像可知当20x -<<或02x <<时,()0x f x ⋅<. 三、17.【答案】解(1)()13f =Q ,13m ∴+=,2m ∴=. (2)由(1)知,()2f x x x=+,其定义域是{}|0x x x ∈R ≠,,关于原点对称. 又()()22f x x x f x x x ⎛⎫-=--=-+=- ⎪⎝⎭Q ,∴函数()f x 是奇函数. 18.【答案】解(1)当1a =时,{}|24B x x =<<.{}|13A x x =Q ≤≤,{}|13U A xx x ∴=<或>ð,(){}|34U A B x x ∴=∩<<ð.(2)若()U A B B =∩ð,则U B A ⊆ð. ①B =∅时,23a a +≥,则3a ≥;②B ∅≠时,2331a a a +⎧⎨+⎩<,≤或2323a a a +⎧⎨⎩<,≥,则2a -≤或332a ≤<.综上,实数a 的取值范围是(]322⎡⎫-∞-+∞⎪⎢⎣⎭,∪,. 19.【答案】解(1)()10f -=Q ,1b a ∴=+,由()0f x ≥恒成立,知0a >且()()22241410b a a a a ∆=-=+-=-≤,1a ∴=,从而()221f x x x =++,()()()221010.x x F x x x ⎧+⎪∴=⎨-+⎪⎩,>,,< (2)由(1)可知()221f x x x =++,()()()221g x f x kx x k x ∴=-=+-+. ()g x Q 在[]22-,上是单调函数, 222k -∴--≤或222k--≥,解得2k -≤或6k ≥. 即实数k 的取值范围是(][)26-∞-+∞,∪,. 20.【答案】解(1)由题意得当04x <≤时,2v =. 设当420x <≤时,v ax b =+,由已知得20042a b a b +=⎧⎨+=⎩,,解得1852a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,,所以1582v x =-+.故函数20415420.82x v x x ⎧⎪=⎨-+⎪⎩,<≤,,<≤ (2)设鱼的年生长量为()f x 千克/立方米,依题意,由(1)可得()220415420.82x x f x x x x ⎧⎪=⎨-+⎪⎩,<≤,,<≤当04x <≤时,()f x 为增函数,故()()max 4428f x f ==⨯=;当420x <≤时,()()2215125108282f x x x x =-+=--+,()()max 1012.5f x f ==.所以当020x <≤时,()f x 的最大值为12.5,即当养殖密度x 为10尾/立方米时,鱼的年生长量可以达到最大,最大值为12.5千克/立方米. 21.【答案】解:由()()1120f a f a -+-<, 得()()112f a f a ---<.()()f x f x -=-Q ,()11x ∈-,, ()()121f a f a ∴--<. 又()f x Q 是()11-,上的减函数, 1111211121,a a a a --⎧⎪∴--⎨⎪--⎩<<,<<,>解得203a <<. 故实数a 的取值范围是203⎛⎫⎪⎝⎭,.22.【答案】解(1)因为()f x 是二次函数,且()()050f f ==, 所以设()()()50f x ax x a =-≠. 又因为()1612f a -==,所以2a =,所以()()225210f x x x x x =-=-.(2)由(1)知()f x 的对称轴为52x =, 当502m <≤时,()f x 在区间[]0m ,上单调递减,所以()f x 的最小值为()2210f m m m =-;当52m >时,()f x 在区间502⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,在区间52m ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递增,所以()f x 的最小值为52522f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.综上所述,()()2min521002255.22m m m f x g m m ⎧-⎪⎪==⎨⎪-⎪⎩,<≤,,>(3)因为()()21g t g t -<,所以210215212t t t t ⎧⎪-⎪-⎨⎪⎪-⎩>,<,<,解得112t <<,即不等式()()21g t g t -<的解集为1|12t t ⎧⎫⎨⎬⎩⎭<<.第二章综合测试一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列等式一定正确的是( ) A .()lg lg lg xy x y =+B .222m n m n ++=C .222m n m n +⋅=D .2ln 2ln x x =2.若函数()12122m y m m x -=+-是幂函数,则m =( )A .1B .3-C .3-或1D .23.下列函数既是增函数,图像又关于原点对称的是( ) A .y x x =B .x y e =C .1y x=-D .2log y x =4.函数()ln 3y x =- )A .[)23,B .[)2+∞,C .()3-∞,D .()23,5.下列各函数中,值域为()0∞,+的是( ) A .22xy -= B.y C .21y x x =++D .113x y +=6.已知()x f x a =,()()log 01a g x x a a =>,且≠,若()()330f g <,那么()f x 与()g x 在同一坐标系内的图像可能是( )ABCD7.已知0.2log 2.1a =, 2.10.2b =,0.22.1c =则( ) A .c b a <<B .c a b <<C .a b c <<D .a c b <<8.已知()()221122x a x x f x x ⎧-⎪=⎨⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎩,≥,,<是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .()2-∞,B .138⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦,C .()02,D .1328⎡⎫⎪⎢⎣⎭, 9.已知函数()y f x =是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,()2x f x e x =+,则()ln 2f -=( ) A .12ln 22- B .12ln 22+ C .22ln2-D .22ln2+10.已知函数()()()x xf x x e ae x -=+∈R ,若()f x 是偶函数,记a m =;若()f x 是奇函数,记a n =.则2m n +的值为( ) A .0B .1C .2D .1-11.已知实数a ,b 满足等式20172018a b =,则下列关系式不可能成立的是( ) A .0a b << B .0a b << C .0b a <<D .a b =12.已知函数()221222log x mx m x m f x x x m ⎧-++⎪=⎨⎪⎩,≤,,>,其中01m <<,若存在实数a ,使得关于x 的方程()f x a =恰有三个互异的实数解,则实数m 的取值范围是( )A .104⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .102⎛⎫ ⎪⎝⎭,C .114⎛⎫ ⎪⎝⎭,D .112⎛⎫ ⎪⎝⎭, 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.满足31164x -⎛⎫⎪⎝⎭>的x 的取值范围是________.14.若函数()212log 35y x ax =-+在[)1-+∞,上是减函数,则实数a 的取值范围是________.15.如图,矩形ABCD 的三个顶点A ,B ,C分别在函数y x =,12y x =,xy =⎝⎭的图像上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为________.16.定义新运算⊗:当m n ≥时,m n m ⊗=;当m n <时,m n n ⊗=.设函数()()()2221log 2xx f x x ⎡⎤⊗-⊗⋅⎣⎦,则函数()f x 在()02,上的值域为________. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)计算下列各式的值: (1)7015log 243210.06470.250.58--⎛⎫--++⨯ ⎪⎝⎭;(2)()2235lg5lg2lg5lg20log 25log 4log 9+⨯++⨯⨯.18.(本小题满分12分)已知定义域为R 的单调函数()f x 是奇函数,当0x >时,()23x xf x =-. (1)求()f x 的解析式;(2)若对任意的t ∈R ,不等式()()22220f t t f t k -+-<恒成立,求实数k 的取值范围.19.(本小题满分12分)已知实数x 满足9123270x x -⋅+≤,函数()2log 2xf x =⋅. (1)求实数x 的取值范围;(2)求函数()f x 的最值,并求此时x 的值.20.(本小题满分12分)已知函数()x f x a =,()2x g x a m =+,其中0m >,0a >且1a ≠.当[]11x ∈-,时,()y f x =的最大值与最小值之和为52. (1)求a 的值;(2)若1a >,记函数()()()2h x g x mf x =-,求当[]0x ∈,1时,()h x 的最小值()H m .21.(本小题满分12分)以德国数学家狄利克雷(l805-1859)命名的狄利克雷函数定义如下:对任意的x ∈R ,()10.x D x x ⎧=⎨⎩,为有理数,,为无理数研究这个函数,并回答如下问题:(1)写出函数()D x 的值域;(2)讨论函数()D x 的奇偶性;(3)若()()()212xx D x x f x D x x ⎧-⎪=⎨⎪⎩+,为有理数,+,为无理数,,求()f x 的值域.22.(本小题满分12分)若函数()f x 满足()()21log 011a a f x x a a a x ⎛⎫=⋅- ⎪-⎝⎭>,且≠. (1)求函数()f x 的解析式,并判断其奇偶性和单调性;(2)当()2x ∈-∞,时,()4f x -的值恒为负数,求a 的取值范围.第二章综合测试答案解析一、 1.【答案】C【解析】对于A ,D ,若x ,y 为非正数,则不正确;对于B ,C ,根据指数幂的运算性质知C 正确,B 错误.故选C . 2.【答案】B【解析】因为函数()12122m y m n x -=+-是幂函数,所以22211m m m +-=且≠,解得3m =-. 3.【答案】A【解析】2200x x y x x x x ⎧⎪==⎨-⎪⎩,≥,,<为奇函数且是R 上的增函数,图像关于原点对称;x y e =是R上的增函数,无奇偶性;1y x=-为奇函数且在()0-∞,和()0+∞,上单调递增,图像关于原点对称,但是函数在整个定义域上不是增函数;2log y x =在()0+∞,上为增函数,无奇偶性.故选A . 4.【答案】A【解析】函数()ln 3y x =-x 满足条件30240x x -⎧⎨-⎩>,≥,解得32x x ⎧⎨⎩<,≥,即23x ≤<,所以函数的定义域为[)23,,故选A . 5.【答案】A【解析】对于A,222xxy -⎛== ⎝⎭的值域为()0+∞,;对于B ,因为120x -≥,所以21x ≤,0x ≤,y (]0-∞,,所以021x <≤,所以0121x -≤<,所以y 的值域是[)01,;对于C ,2213124y x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭的值域是34⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,;对于D ,因为()()1001x ∈-∞+∞+,∪,,所以113x y +=的值域是()()011+∞,∪,. 6.【答案】C【解析】由指数函数和对数函数的单调性知,函数()x f x a =与()()log 01a g x x a a =>,且≠在()0+∞,上的单调性相同,可排除B ,D .再由关系式()()330f g ⋅<可排除A ,故选C . 7.【答案】C【解析】 2.100.200.20.2log 2.1log 1000.20.21 2.1 2.1 1.a b c a b c ======∴Q <,<<,><<.故选C . 8.【答案】B【解析】由题意得,函数()()221122x a x x f x x ⎧-⎪=⎨⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎩,≥,,<是R 上的减函数,则()2201122,2a a -⎧⎪⎨⎛⎫--⨯⎪⎪⎝⎭⎩<,≥解得138a ≤,故选B .9.【答案】D【解析】Q 函数()y f x =是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()2x f x e x =+,()()ln 2ln 2ln 22ln 222ln 2f f e ∴-==+=+.故选D .10.【答案】B【解析】当()f x 是偶函数时,()()f x f x =-,即()()x x x x x e ae x e ae --+=-⋅+,即()()10x x a e e x -++=.因为上式对任意实数x 都成立,所以1a =-,即1m =-.当()f x 是奇函数时,()()f x f x =--,即()()x x x xx e ae x e ae --+=+,即()()10x x a e e x ---=.因为上式对任意实数x 都成立,所以1a =,即1n =.所以21m n +=.11.【答案】A【解析】分别画出2017x y =,2018x y =的图像如图所示,实数a ,b 满足等式20172018a b =,由图可得0a b >>或0a b <<或0a b ==,而0a b <<不成立.故选A .12.【答案】A【解析】当01m <<时,函数()221222log x mx m x m f x x x m ⎧-++⎪=≤⎨⎪⎩,≤,,>,的大致图像如图所示.Q 当x m ≤时,()()2222222f x x mx m x m =-++=-+≥,∴要使得关于x 的方程()f x a =有三个不同的根,则12log 2m >.又01m <<,解得104m <<.故选A .二、13.【答案】()1-∞,【解析】由题可得,321144x --⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎝⎭⎝⎭>,则32x --<,解得1x <.14.【答案】(]86--,【解析】令()235g x x ax =-+,其图像的对称轴为直线6a x =.依题意,有()1610ag ⎧-⎪⎨⎪-⎩≤,>,即68.a a -⎧⎨-⎩≤,>故(]86a ∈--,. 15.【答案】1124⎛⎫ ⎪⎝⎭,【解析】由图像可知,点()2A A x ,在函数y x =的图像上,所以2A x =,2122A x ⎛== ⎝⎭.点()2B B x ,在函数12y x =的图像上,所以122B x =,4B x =.点()4,C C y在函数2x y ⎛= ⎝⎭的图像上,所以4124C y ==⎝⎭.又因为12D A x x ==,14D C y y ==,所以点D 的坐标为1124⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 16.【答案】()112,【解析】根据题意,当22x ≥,即1x ≥时,222x x ⊗=;当22x <,即1x <时,222x ⊗=.当2log 1x ≤,即02x <≤时,21log 1x ⊗=;当21log x <,即2x >时,221log log x x ⊗=. ()()2220122122log 2 2.x x x x xx f x x x x ⎧⎪⎪∴=-⎨⎪-⋅⎪⎩,<<,,≤≤,,> ∴①当01x <<时,()2x f x =是增函数,()12f x ∴<<; ②当12x ≤<,()221122224xxx f x ⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭,1222 4.x x ∴Q ≤<,≤<()221111242424f x ⎛⎫⎛⎫∴---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≤<,即()212f x ≤<.综上,()f x 在()02,上的值域为()112,. 三、17.【答案】解(1)70515log 244321510.06470.250.51224822--⎛⎫⎛⎫--++⨯=-++⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(2)()()22352lg52lg 22lg3lg5lg 2lg5lg 20log 25log 4log 9lg5lg5lg 2lg 21lg 2lg3lg5+⨯++⨯⨯=++++⨯⨯11810=++=.18.【答案】解(1)Q 定义域为R 的函数()f x 是奇函数,()00f ∴=.Q 当0x <时,0x ->,()23x xf x --∴-=-. 又Q 函数()f x 是奇函数,()()f x f x ∴-=-,()23x xf x -∴=+. 综上所述,()2030020.3xx x x f x x xx -⎧-⎪⎪==⎨⎪⎪+⎩,>,,,,<(2)()()51003f f -==Q >,且()f x 为R 上的单调函数,()f x ∴在R 上单调递减.由()()22220f t t f t k -+-<得()()2222f t t f t k ---<. ()f x Q 是奇函数,()()2222f t t f k t ∴--<.又()f x Q 是减函数,2222t t k t ∴-->, 即2320t t k -->对任意t ∈R 恒成立,4120k ∴∆=+<,解得13k -<,即实数k 的取值范围为13⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,. 19.【答案】解(1)由9123270x x -⋅+≤,得()23123270xx -⋅+≤,即()()33390x x --≤,所以339x ≤≤,所以12x ≤≤,满足02x>0.所以实数x 的取值范围为[]12,.(2)()()()()2222222231log log 1log 2log 3log 2log 224x f x x x x x x ⎛⎫=⋅=--=-+=-- ⎪⎝⎭.因为12x ≤≤,所以20log 1x ≤≤.所以2log 1x =,即2x =时,()min 0f x =; 当2log 0x =,即1x =时,()max 2f x =.故函数()f x 的最小值为0,此时2x =,最大值为2,此时1x =.20.【答案】解(1)()f x Q 在[]11-,上为单调函数,()f x ∴的最大值与最小值之和为152a a -+=,2a ∴=或12a =. (2)1a Q >,2a ∴=.()2222x x h x m m =+-⋅,即()()2222xx h x m m =-⋅+.令2x t =,则()h x 可转化为()22k t t mt m =-+,其图像对称轴为直线t m =. []01x ∈Q ,,[]12t ∴∈,,∴当01m <<时,()()11H m k m ==-+;当12m ≤≤时,()()2H m k m m m ==-+; 当2m >时,()()234H m k m ==-+.综上所述,()21011234 2.m m H m m m m m m -+⎧⎪=-+⎨⎪-+⎩,<<,,≤≤,,>21.【答案】解(1)函数()D x 的值域为{}01,.(2)当x 为有理数时,则x -为无理数,则()()1D x D x -==; 当x 为无理数时,则为x -为无理数,则()()0D x D x -==. 故当x ∈R 时,()()D x D x -=,所以函数()D x 为偶函数.(3)由()D x 的定义知,()22xx x f x x ⎧⎪=⎨⎪⎩,为有理数,,为无理数.即当x ∈R 时,()2x f x =.故()f x 的值域为()0+∞,.22.【答案】解(1)令log a x t =,则t x a =,()()21t t af t a a a -∴=--. ()()()21x x af x a a x a -∴=-∈-R .()()()()2211x x x x a af x a a a a f x a a ---=-=--=---Q ,()f x ∴为奇函数.当1a >时,xy a =为增函数,xy a -=-为增函数,且2201a a ->,()f x ∴为增函数.当01a <<时,x y a =为减函数,xy a -=-为减函数,且2201a a -<,()f x ∴为增函数.()f x ∴在R 上为增函数.(2)()f x Q 是R 上的增函数,()4y f x ∴=-也是R 上的增函数.由2x <,得()()2f x f <,要使()4f x -在()2-∞,上恒为负数,只需()240f -≤,即()22241a a a a ---≤. 422141a a a a-∴⋅-≤,214a a ∴+≤,2410a a ∴-+≤,22a ∴≤.又1a Q ≠,a ∴的取值范围为)(21,2⎡⎣.第三章综合测试一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.某同学用二分法求方程338=0x x +-在()12x ∈,内近似解的过程中,设()=338x f x x +-,且计算()10f <,()20f >,()1.50f >,则该同学在第二次应计算的函数值为( ) A .()0.5fB .()1.125fC .()1.25fD .()1.75f2.函数()22=log f x x x +的零点所在的区间为( )A .1142⎛⎫ ⎪⎝⎭,B .112⎛⎫ ⎪⎝⎭,C .(D .)3.有一组实验数据如表所示:下列所给函数模型较适合的是( ) A .()=log 1a y x a >B .()=1y ax b a +>C .()2=0y ax b a +>D .()=log 1a y x b a +>4.根据表中的数据,可以判定方程x 的一个根所在的区间为( )A .()10-,B .()01,C .()12,D .()23,5.某家具的标价为132元,若降价以九折出售(即优惠10%),仍可获利10%(相对进货价),则该家具的进货价是( ) A .108元B .105元C .106元D .118元6.有一个盛水的容器,由悬在它上空的一根水管匀速向容器内注水,直至把容器注满.在注水过程中,时刻t 与水面高度y 的函数关系如图所示,图中PQ 为一线段,则与之对应的容器的形状是图中的( )AB CD7.已知()()()=2f x x a x b ---,并且α,β是函数()f x 的两个零点,则实数a ,b ,α,β的大小关系可能是( )A .a b αβ<<<B .a b αβ<<<C .a b αβ<<<D .a b αβ<<<8.函数()2230=2ln 0x x x f x x x ⎧+-⎨-+⎩,≤,,>的零点个数为( )A .0B .1C .2D .39.已知函数()231=24log f x x x x-+++,若()113x ∈,,()23x ∈+∞,,则( ) A.()10f x >,()20f x < B.()10f x <,()20f x > C.()10f x <,()20f x <D.()10f x >,()20f x >10.如图所示,ABC △为等腰直角三角形,直线l 与AB 相交且l AB ⊥,直线l 截这个三角形所得的位于直线右方的图形面积为y ,点A 到直线l 的距离为x ,则()=y f x 的图像大致为四个选项中的( )AB CD11.设某公司原有员工100人从事产品A 的生产,平均每人每年创造产值t 万元(t 为正常数).公司决定从原有员工中分流()0100x x <<人去进行新开发的产品B 的生产.分流后,继续从事产品A 生产的员工平均每人每年创造产值在原有的基础上增长了1.2x %.若要保证产品A 的年产值不减少,则最多能分流的人数是( )A .15 B .16 C .17 D .18 12.已知函数()2=e x xf x --(e 为自然对数的底数),则方程()21=0f x -的实数根的个数为( ) A .1B .2C .3D .4二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.用二分法求图像连续不断的函数()f x 在区间[]15,上的近似解,验证()()150f f ⋅<,给定精确度=0.01ε,取区间()15,的中点115==32x +,计算得()()110f f x ⋅<,()()150f x f ⋅>,则此时零点0x ∈________.(填区间)14.已知函数()2=log 2x f x x m +-有唯一的零点,若它的零点在区间()12,内,则实数m 的取值范围是________.15.已知关于x 的方程210=x a -有两个不同的实根1x ,2x ,且21=2x x ,则实数=a ________. 16.某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3km (不超过3km 按起步价付费);超过3km 但不超过8km 时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8km 时,超过部分按每千米2.85元收费.另每次乘坐需付燃油附加费1元.现某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶的路程为________km .三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)某公司制定了一个激励销售人员的奖励方案:当销售利润不超过10万元时,按销售利润的16%进行奖励;当销售利润超过10万元时,若超出A 万元,则超出部分按()52log 1A +万元进行奖励.记奖金为y (单位:万元),销售利润为x (单位:万元).(1)写出该公司激励销售人员的奖励方案的函数模型.(2)如果业务员老张获得5.6万元的奖金,那么他的销售利润是多少万元?18.(本小题满分12分)已知函数()=211f x x x --+. (1)请在所给的平面直角坐标系中画出函数()f x 的图像.(2)根据函数()f x 的图像回答下列问题:(回答下述3个小题都只需直接写出结果,不需给出演算步骤)①求函数()f x 的单调区间;②求函数()f x 的值域;③求关于x 的方程()=2f x 在区间[]02,上解的个数.19.(本小题满分12分)已知函数()=e 1x f x -,()3=1exg x +.(1)求函数()g x 的值域;(2)求满足方程()()=0f x g x -的x 的值.20.(本小题满分12分)《污水综合排放标准》规定:污水排放企业进排污口的污水pH 值正常范围为[)69,.某化工企业对本单位污水出水口的pH 值进行全天24小时检测,根据统计资料发现pH 值的大小y 与检测时间点x 之间的函数图像如图所示,AB ,CD 为两条直线段,曲线BC 为函数y b 图像的一部分,其中()08A ,,()46B ,,()2010C ,,()248D ,.(1)请写出pH 值的大小y 与检测时间点x 之间的函数解析式;(2)试求该化工企业在一天内排放pH 值超标污水的时长.21.(本小题满分12分)已知函数()2=283f x x x m -++为R 上的连续函数.(1)若=4m -,试判断()=0f x 在()11-,上是否有根存在.若没有,请说明理由;若有,请在精确度为0.2(即根所在区间长度小于0.2)的条件下,用二分法求出使这个根0x 存在的区间.(2)若函数()f x 在区间[]11-,上存在零点,求实数m 的取值范围.22.(本小题满分12分)已知函数()()2=log 421x x f x a a +⋅++,x ∈R . (1)若=1a ,求方程()=3f x 的解集;(2)若方程()=f x x 有两个不同的实数根,求实数a 的取值范围.第三章综合测试答案解析一、 1.【答案】C【解析】()10f Q <,()20f >,()1.50f >,∴在区间()11.5,内函数()=338x f x x +-存在一个零点,因此在第二次应计算的函数值所对应的x 值为1 1.5=1.252+,故选C . 2.【答案】B【解析】Q 函数()22=log f x x x +在0x >时是连续单调递增函数,且()21=1log 1=10f +>,21113=log =02424f ⎛⎫+- ⎪⎝⎭<,()1102ff ⎛⎫∴⋅ ⎪⎝⎭<.∴函数()22=log f x x x +的零点所的在区间是112⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 3.【答案】C【解析】由所给数据可知y 随x 的增大而增大,且增长速度越来越快,而A ,D 中的函数增长速度越来越慢,B 中的函数增长速度保持不变,故选C . 4.【答案】C【解析】设()()=2xf x e x -+,则由题设知()1=0.280f -<,()2=3.390f >,故方程2=0x e x --的一个根在区间()12,内.故选C . 5.【答案】A【解析】由题意,132元打9折,售价为()1320.9=118.8⨯元.因为这个价格相对进货价,获利10%,也就是说它是进货价的110%,所以进货价为()110118.8=108÷%元,故选A . 6.【答案】B【解析】由题中函数图像知,水面高度y 上升的速度先是由慢到快,后来速度保持不变,结合容器形状知选B . 7.【答案】C【解析】αQ ,β是函数()f x 的两个零点,()()==0f f αβ∴.又()()==20f a f b -Q <,结合二次函数的图像(如图所示)可知a ,b 必在α,β之间.故选C .8.【答案】C【解析】当0x ≤时,令223=0x x +-,得=3x -;当0x >时,令2ln =0x -+,得2=e x .所以函数有2个零点.故选C . 9.【答案】A【解析】()()23=15log f x x x --+-Q 在()1+∞,上单调递减,且()3=0f ,()10f x ∴>,()20f x <,故选A .10.【答案】C【解析】设=AB a ,则22221111==2222y a x x a --+,其图像为抛物线的一段,开口向下,顶点在y 轴上方.故选C . 11.【答案】B【解析】由题意,分流前产品A 的年产值为100t 万元,分流x 人后,产品A 的年产值为()()1001 1.2x x t -+%万元.由题意,得()()01001001 1.2100x x x x t t ∈⎧⎪⎨-+⎪⎩N <<,≥,,%解得5003x <≤,x ∈N ,所以x 的最大值为16.故选B . 12.【答案】B【解析】由函数()2=ex xf x --,可知方程()21=0f x -,即()1=2f x ,即21e =2x x --,整理可得2=ln2x x ---,即2ln 2=0x x -+或2ln 2=0x x --.在方程2ln 2=0x x -+中,1=14ln 20∆-<,方程无实数解;在方程2ln 2=0x x --中,2=14ln 20∆+>,方程有2个不等的实数解.综上可得,方程()21=0f x -的实数根的个数为2.故选B .二、13.【答案】()13,【解析】由()()150f f ⋅<,()()110f f x ⋅<及()()150f x f ⋅>可知()1f 与()1f x 异号,()1f x 与()5f 同号,则()011x x ∈,即()013x ∈,. 14.【答案】()25,【解析】由题意得()f x 在()0+∞,上单调递增,且()()120f f ⋅<,即()()250m m --<,解得25m <<. 15.【答案】6【解析】由210=x a -得2=10x a ±,由题设知12=10x a -,22=10x a +.因为21=2x x ,所以()211222=2=2x x x ,所以()210=10a a -+,解得=15a 或=6a .因为100a ->,所以=15a 不合题意,舍去,所以=6a . 16.【答案】9【解析】设乘客每次乘坐出租车需付费用为()f x 元,则由题意得()(]()(]()()8103=93 2.153895 2.158 2.858.x f x x x x x ⎧+∈⎪+-∈⎨⎪++-∈+∞⎩⨯⨯⨯,,,,,,,,令()=22.6f x ,显然()()95 2.158 2.85=22.68x x ⨯⨯++->,解得=9x . 三、17.【答案】(1)由题意得()50.16010=1.62log 910.x x y x x ⎧⎪⎨+-⎪⎩,<≤,,>(2)由(]010x ∈,,0.16 1.6x ≤,而=5.6y 可知,10x >. ()51.62log 9=5.6x ∴+-,解得=34x .∴老张的销售利润是34万元.18.【答案】(1)当10x -≥,即1x ≥时,()()=211=1f x x x x --+-; 当10x -<,即1x <时,()()=211=33f x x x x --+-.()f x 的图像如图所示.(2)①函数()f x 的单调递增区间为[)1+∞,; 函数()f x 的单调递减区间为(]1-∞,. ②函数()f x 的值域为[)0+∞,. ③方程()=2f x 在区间[]02,上解的个数为1. 19.【答案】(1)()31=1=31e e x x g x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,因为0x ≥,e 1x≥,所以101e x⎛⎫ ⎪⎝⎭<≤,1033e x⎛⎫⎪⎝⎭<≤,即()14g x <≤,故()g x 的值域是(]14,. (2)由()()=0f x g x -,得3e 2=0ex x--.当0x ≤时,方程无解; 当0x >时,3e 2=0ex x--,整理得()2e 2e 3=0x x --, 即()()e 1e 3=0x x+-.因为e 0x >,所以e =3x ,即=ln3x . 故满足方程()()=0f x g x -的x 的值为ln3.20.【答案】(1)()08A Q ,,()46B ,,∴线段AB 的方程是()1=8042y x x -+≤≤.将()46B ,,()2010C ,的坐标代入y b ,得b b ⎧⎪⎨⎪⎩,,解得=4=6.a b -⎧⎨⎩,故()6420y x +≤≤.()2010C Q ,,()248D ,,∴线段CD 的方程是()1=2020242y x x -+≤≤.综上,y 与x之间的函数解析式为18042=642012020242.x x y x x x ⎧-+⎪⎪-+⎪⎩,≤≤,,≤≤,,≤≤(2)由()08A ,,()46B ,知在AB 段排放污水的pH 值不超标; 在BC6=9,解得=13x ,故[)1320x ∈,时排放污水的pH 值超标, 时长是()2013=7-小时;在CD 段,令120=92x -+,解得=22x ,故[]2022x ∈,时排放污水的pH 值超标,时长是()2220=2-小时.因此该化工企业在一天内排放pH 值超标污水9小时.21.【答案】(1)当=4m -时,()=0f x ,即()2=281=0f x x x --. 可以求出()1=9f -,()1=7f -,则()()110f f -⋅<.又()f x 为R 上的连续函数,()=0f x ∴在()11-,上必有根存在.取中点0,计算得()0=10f -<,()()100f f -⋅<,∴根()010x ∈-,,取其中点12-,计算得17=022f ⎛⎫- ⎪⎝⎭>,∴根0102x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,取其中点14-,计算得19=048f ⎛⎫- ⎪⎝⎭>, ∴根0104x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,取其中点18-,计算得11=0832f ⎛⎫- ⎪⎝⎭>, ∴根0108x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,区间长度11=0.285<,符合要求.故符合要求的根0x 存在的区间为108⎛⎫- ⎪⎝⎭,.(2)()2=283f x x x m -++为开口向上的抛物线,对称轴为8==222x ⨯--, ∴在区间[]11-,上,函数()f x 单调递减.又()f x 在区间[]11-,上存在零点,只可能()()1010f f ⎧-⎪⎨⎪⎩≥,≤,即 28302830m m +++⎧⎨-++⎩≥,≤,解得133m -≤≤. 故所求实数m 的取值范围是133m -≤≤.22.【答案】(1)当=1a 时,()()2=log 422x xf x ++.由()=3f x ,得3422=2x x ++,所以426=0x x +-,因此()()2322=0x x +-,解得=1x .所以方程()=3f x 的解集为{}1.(2)方程()2log 421=x xa a x +⋅++有两个不同的实数根,即421=2x x x a a +⋅++有两个不同的实数根.设=2x t ,则()211=0t a t a +-++在()0+∞,上有两个不同的解.令()()2=11g t t a t a +-++,由已知可得()()()200102=1410g a a a ⎧⎪-⎪-⎨⎪⎪∆--+⎩>,>,>,解得13a --<<故实数a 的取值范围为(13--,.第四章综合测试一、单项选择题1.式子 )ABC .D .2.函数()lg 3f x x x =+-的零点所在区间为( ) A .(2,3)B .(3,4)C .(1,2)D .(0,1)3.设lg 2a =,lg3b =,则12log 5=( ) A .12aa b -+ B .12aa b-+ C .12aa b++ D .12aa b++ 4. 已知2log 0.1a =,0.12b =,110.2c =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c <<B .b c a <<C .c a b <<D .a cb <<5.函数1()(0,1)x f x a a a a=-≠>的图象可能是( )A .B .C .D .6.已知函数2,0()21,0x a x f x x x ⎧-≤=⎨->⎩,a R ∈,若函数()f x 在R 上有两个零点,则a 的取值范围是( ) A .(,1)-∞-B .(,1]-∞-C .[1,0)-D .(0,1]7.若()2()lg 21f x x ax a =-++在区间(,1]-∞上单调递减,则a 的取值范围为( )A .[1,2)B .[1,2]C .[1,)+∞D .[2,)+∞8.已知函数()|lg |f x x =。
人教A版高中数学必修1全册练习题高中数学必修1练习题集第一章、集合与函数概念1.1.1集合的含义与表示例1.用符号和填空。
⑴设集合A是正整数的集合,则0_______A,________A,______A;⑵设集合B是小于的所有实数的集合,则2______B,1+______B;⑶设A为所有亚洲国家组成的集合,则中国_____A,美国_____A,印度_____A,英国____A例2.判断下列说法是否正确,并说明理由。
⑴某个单位里的年轻人组成一个集合;⑵1,,,,这些数组成的集合有五个元素;⑶由a,b,c组成的集合与b,a,c组成的集合是同一个集合。
例3.用列举法表示下列集合:⑴小于10的所有自然数组成的集合A;⑵方程x=x的所有实根组成的集合B;⑶由1~20中的所有质数组成的集合C。
例4.用列举法和描述法表示方程组的解集。
典型例题精析题型一集合中元素的确定性例1.下列各组对象:①接近于0的数的全体;②比较小的正整数全体;③平面上到点O的距离等于1的点的全体;④正三角形的全体;⑤的近似值得全体,其中能构成集合的组数是()A.2B.3C.4D.5题型二集合中元素的互异性与无序性例2.已知x{1,0,x},求实数x的值。
题型三元素与集合的关系问题1.判断某个元素是否在集合内例3.设集合A={x∣x=2k,kZ},B={x∣x=2k+1,kZ}。
若aA,bB,试判断a+b与A,B的关系。
2.求集合中的元素例4.数集A满足条件,若aA,则A,(a≠1),若A,求集合中的其他元素。
3.利用元素个数求参数取值问题例5.已知集合A={x∣ax+2x+1=0,aR},⑴若A中只有一个元素,求a的取值。
⑵若A中至多有一个元素,求a的取值范围。
题型四列举法表示集合例6.用列举法表示下列集合⑴A={x∣≤2,xZ};⑵B={x∣=0}⑶M={x+y=4,xN,yN}.题型五描述法表示集合例7.⑴已知集合M={xN∣Z},求M;⑵已知集合C={Z∣xN},求C.例8.用描述发表示图(图-8)中阴影部分(含边界)的点的坐标的集合。
第一章集合与函数概念§1.1集合1.1.1集合的含义与表示第1课时集合的含义课时目标 1.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.2.体会元素与集合间的“从属关系”.3.记住常用数集的表示符号并会应用.1.元素与集合的概念(1)把________统称为元素,通常用__________________表示.(2)把________________________叫做集合(简称为集),通常用____________________表示.2.集合中元素的特性:________、________、________.3.集合相等:只有构成两个集合的元素是______的,才说这两个集合是相等的.4.元素与集合的关系关系概念记法读法元素与集合的关系属于如果________的元素,就说a属于集合Aa∈A a属于集合A 不属于如果________中的元素,就说a不属于集合Aa∉A a不属于集合A名称自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号________________________一、选择题1.下列语句能确定是一个集合的是()A.著名的科学家B.留长发的女生C.2010年广州亚运会比赛项目D.视力差的男生2.集合A只含有元素a,则下列各式正确的是()A.0∈A B.a∉AC.a∈A D.a=A3.已知M中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形4.由a2,2-a,4组成一个集合A,A中含有3个元素,则实数a的取值可以是()A.1B.-2C.6D.25.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m为()A.2B.3C.0或3D.0,2,3均可6.由实数x、-x、|x|、x2及-3x3所组成的集合,最多含有()A.2个元素B.3个元素C.4个元素D.5个元素二、填空题7.由下列对象组成的集体属于集合的是______.(填序号)①不超过π的正整数;②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题;④平方后等于自身的数.8.集合A中含有三个元素0,1,x,且x2∈A,则实数x的值为________.9.用符号“∈”或“∉”填空-2_______R,-3_______Q,-1_______N,π_______Z.三、解答题10.判断下列说法是否正确?并说明理由.(1)参加2010年广州亚运会的所有国家构成一个集合;(2)未来世界的高科技产品构成一个集合;(3)1,0.5,32,12组成的集合含有四个元素;(4)高一(三)班个子高的同学构成一个集合.11.已知集合A是由a-2,2a2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A,求a.能力提升12.设P、Q为两个非空实数集合,P中含有0,2,5三个元素,Q中含有1,2,6三个元素,定义集合P+Q中的元素是a+b,其中a∈P,b∈Q,则P+Q 中元素的个数是多少?13.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A (a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.1.考查对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),能确定一个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.2.集合中元素的三个性质(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属于不属于这个集合是确定的.要么是该集合中的元素要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.(2)互异性:集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a,b,c与由元素b,a,c组成的集合是相等的集合.这个性质通常用来判断两个集合的关系.第一章集合与函数概念§1.1集合1.1.1集合的含义与表示第1课时集合的含义知识梳理1.(1)研究对象小写拉丁字母a,b,c,…(2)一些元素组成的总体大写拉丁字母A,B,C,… 2.确定性互异性无序性3.一样 4.a是集合A a不是集合A 5.N N*或N+Z Q R作业设计1.C[选项A、B、D都因无法确定其构成集合的标准而不能构成集合.] 2.C[由题意知A中只有一个元素a,∴0∉A,a∈A,元素a与集合A的关系不应用“=”,故选C.]3.D[集合M的三个元素是互不相同的,所以作为某一个三角形的边长,三边是互不相等的,故选D.]4.C[因A中含有3个元素,即a2,2-a,4互不相等,将选项中的数值代入验证知答案选C.]5.B[由2∈A可知:若m=2,则m2-3m+2=0,这与m2-3m+2≠0相矛盾;若m2-3m+2=2,则m=0或m=3,当m=0时,与m≠0相矛盾,当m=3时,此时集合A={0,3,2},符合题意.]6.A[方法一因为|x|=±x,x2=|x|,-3x3=-x,所以不论x取何值,最多只能写成两种形式:x、-x,故集合中最多含有2个元素.方法二令x=2,则以上实数分别为:2,-2,2,2,-2,由元素互异性知集合最多含2个元素.] 7.①④解析①④中的标准明确,②③中的标准不明确.故答案为①④. 8.-1解析当x=0,1,-1时,都有x2∈A,但考虑到集合元素的互异性,x≠0,x≠1,故答案为-1.9.∈∈∉∉10.解(1)正确.因为参加2010年广州亚运会的国家是确定的,明确的.(2)不正确.因为高科技产品的标准不确定.(3)不正确.对一个集合,它的元素必须是互异的,由于0.5=12,在这个集合中只能作为一元素,故这个集合含有三个元素.(4)不正确.因为个子高没有明确的标准.11.解由-3∈A,可得-3=a-2或-3=2a2+5a,∴a=-1或a=-3 2.则当a=-1时,a-2=-3,2a2+5a=-3,不符合集合中元素的互异性,故a=-1应舍去.当a=-32时,a-2=-72,2a2+5a=-3,∴a=-3 2.12.解∵当a=0时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为1,2,6;当a=2时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为3,4,8;当a=5时,b依次取1,2,6,得a+b的值分别为6,7,11.由集合元素的互异性知P+Q中元素为1,2,3,4,6,7,8,11共8个.13.证明(1)若a∈A,则11-a∈A.又∵2∈A,∴11-2=-1∈A.∵-1∈A,∴11-(-1)=12∈A.∵12∈A,∴11-12=2∈A.∴A中另外两个元素为-1,1 2.(2)若A为单元素集,则a=11-a,即a2-a+1=0,方程无解.∴a≠11-a,∴A不可能为单元素集.第2课时集合的表示课时目标 1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.1.列举法把集合的元素____________出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.描述法用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为__________.不等式x-7<3的解集为__________.所有偶数的集合可表示为________________.一、选择题1.集合{x∈N+|x-3<2}用列举法可表示为()A.{0,1,2,3,4}B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5}D.{1,2,3,4,5}2.集合{(x,y)|y=2x-1}表示()A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合3表示成列举法,正确的是()A.{2,3}B.{(2,3)}C.{x=2,y=3}D.(2,3)4.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为()A.{1,1}B.{1}C.{x=1}D.{x2-2x+1=0}5.已知集合A={x∈N|-3≤x≤3},则有() A.-1∈A B.0∈AC.3∈A D.2∈A6()A.BC.{1,2}D.{(1,2)}二、填空题7.用列举法表示集合A={x|x∈Z,86-x∈N}=______________.8.下列各组集合中,满足P=Q的有________.(填序号)①P={(1,2)},Q={(2,1)};②P={1,2,3},Q={3,1,2};③P={(x,y)|y=x-1,x∈R},Q={y|y=x-1,x∈R}.9.下列各组中的两个集合M和N,表示同一集合的是________.(填序号)①M={π},N={3.14159};②M={2,3},N={(2,3)};③M={x|-1<x≤1,x∈N},N={1};④M={1,3,π},N={π,1,|-3|}.三、解答题10.用适当的方法表示下列集合①方程x(x2+2x+1)=0的解集;②在自然数集内,小于1000的奇数构成的集合;③不等式x-2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.11.已知集合A={x|y=x2+3},B={y|y=x2+3},C={(x,y)|y=x2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.能力提升12.下列集合中,不同于另外三个集合的是()A.{x|x=1}B.{y|(y-1)2=0}C.{x=1}D.{1}13.已知集合M={x|x=k2+14,k∈Z},N={x|x=k4+12,k∈Z},若x0∈M,则x0与N的关系是()A.x0∈NB.x0∉NC.x0∈N或x0∉ND.不能确定1.在用列举法表示集合时应注意:①元素间用分隔号“,”;②元素不重复;③元素无顺序;④列举法可表示有限集,也可以表示无限集,若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示.2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合、还是其他形式?(2)元素具有怎样的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.第2课时 集合的表示知识梳理1.一一列举 2.描述法 {x |x <10} {x ∈Z |x =2k ,k ∈Z } 作业设计1.B [{x ∈N +|x -3<2}={x ∈N +|x <5}={1,2,3,4}.]2.D [集合{(x ,y )|y =2x -1}的代表元素是(x ,y ),x ,y 满足的关系式为y =2x -1,因此集合表示的是满足关系式y =2x -1的点组成的集合,故选D.]3.B [解方程组⎩⎨⎧ x +y =5,2x -y =1.得⎩⎨⎧x =2,y =3.所以答案为{(2,3)}.]4.B [方程x 2-2x +1=0可化简为(x -1)2=0, ∴x 1=x 2=1,故方程x 2-2x +1=0的解集为{1}.] 5.B6.C [方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一对有序实数对,故C 不符合.]7.{5,4,2,-2} 解析 ∵x ∈Z ,86-x∈N , ∴6-x =1,2,4,8.此时x =5,4,2,-2,即A ={5,4,2,-2}. 8.②解析 ①中P 、Q 表示的是不同的两点坐标; ②中P =Q ;③中P 表示的是点集,Q 表示的是数集. 9.④解析 只有④中M 和N 的元素相等,故答案为④. 10.解 ①∵方程x (x 2+2x +1)=0的解为0和-1, ∴解集为{0,-1};②{x |x =2n +1,且x <1000,n ∈N };③{x|x>8};④{1,2,3,4,5,6}.11.解因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下:集合A中代表的元素是x,满足条件y=x2+3中的x∈R,所以A=R;集合B中代表的元素是y,满足条件y=x2+3中y的取值范围是y≥3,所以B={y|y≥3}.集合C中代表的元素是(x,y),这是个点集,这些点在抛物线y=x2+3上,所以C={P|P是抛物线y=x2+3上的点}.12.C[由集合的含义知{x|x=1}={y|(y-1)2=0}={1},而集合{x=1}表示由方程x=1组成的集合,故选C.]13.A[M={x|x=2k+14,k∈Z},N={x|x=k+24,k∈Z},∵2k+1(k∈Z)是一个奇数,k+2(k∈Z)是一个整数,∴x0∈M时,一定有x0∈N,故选A.]1.1.2集合间的基本关系课时目标 1.理解集合之间包含与相等的含义.2.能识别给定集合的子集、真子集,并能判断给定集合间的关系.3.在具体情境中,了解空集的含义.1.子集的概念一般地,对于两个集合A、B,如果集合A 中________元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集,记作______(或______),读作“__________”(或“__________”).2.Venn图:用平面上______曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.3.集合相等与真子集的概念定义符号表示图形表示集合相等如果__________,就说集合A与B相等A=B真子集如果集合A⊆B,但存在元素__________,称集合A是B的真子集A B(或B A)(1)定义:______________的集合叫做空集.(2)用符号表示为:____.(3)规定:空集是任何集合的______.5.子集的有关性质(1)任何一个集合是它本身的子集,即________.(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么___________________________.一、选择题1.集合P={x|y=x+1},集合Q={y|y=x-1},则P与Q的关系是()A.P=Q B.C.Q D.P∩Q=∅2.满足条件M⊆{1,2,3,4,5}的集合M的个数是()A.3B.6C.7D.83.对于集合A、B,“A⊆B不成立”的含义是()A.B是A的子集B.A中的元素都不是B中的元素C.A中至少有一个元素不属于BD.B中至少有一个元素不属于A4.下列命题:①空集没有子集;②任何集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④若A,则A≠∅.其中正确的个数是()A.0B.1C.2D.35.下列正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的Venn图是()6.集合M={x|x=3k-2,k∈Z},P={y|y=3n+1,n∈Z},S={z|z=6m+1,m∈Z}之间的关系是()A.S P M B.S=MC.S P=M D.P=S题号二、填空题7.已知M={x|x≥22,x∈R},给定下列关系:①π∈M;②{π}M;③πM;④{π}∈M.其中正确的有________.(填序号)8.已知集合A={x|1<x<2},B={x|x<a},若B,则实数a的取值范围是________.9.已知集合{2,3,7},且A中至多有1个奇数,则这样的集合共有________个.三、解答题10.若集合A={x|x2+x-6=0},B={x|x2+x+a=0},且B⊆A,求实数a 的取值范围.11.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.若B⊆A,求实数m的取值范围.能力提升12.已知集合A={x|1<ax<2},B={x|-1<x<1},求满足A⊆B的实数a的取值范围.13.已知集合{1,2,3},且A中至少含有一个奇数,则这样的集合有________个.1.子集概念的多角度理解(1)“A是B的子集”的含义是:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即由任意x∈A能推出x∈B.(2)不能把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为当A=∅时,A⊆B,但A中不含任何元素;又当A=B时,也有A⊆B,但A中含有B中的所有元素,这两种情况都有A⊆B.拓展当A不是B的子集时,我们记作“A B”(或A).2.对元素与集合、集合与集合关系的分析与拓展(1)元素与集合之间的关系是从属关系,这种关系用符号“∈”或“∉”表示.(2)集合与集合之间的关系有包含关系,相等关系,其中包含关系有:含于(⊆)、包含(⊇)、真包含于()、真包含)等,用这些符号时要注意方向,如A⊆B与B⊇A是相同的.1.1.2 集合间的基本关系知识梳理1.任意一个 A ⊆B B ⊇A A 含于B B 包含A 2.封闭 3.A ⊆B 且B ⊆A x ∈B ,且x ∉A 4.(1)不含任何元素 (2)∅ (3)子集 5.(1)A ⊆A (2)A ⊆C 作业设计1.B [∵P ={x |y =x +1}={x |x ≥-1},Q ={y |y ≥0} ∴Q ,∴选B.]2.C [M 中含三个元素的个数为3,M 中含四个元素的个数也是3,M 中含5个元素的个数只有1个,因此符合题意的共7个.] 3.C4.B [只有④正确.] 5.B [由N ={-1,0},知M ,故选B.]6.C [运用整数的性质方便求解.集合M 、P 表示成被3整除余1的整数集,集合S 表示成被6整除余1的整数集.] 7.①②解析 ①、②显然正确;③中π与M 的关系为元素与集合的关系,不应该用”符号;④中{π}与M 的关系是集合与集合的关系,不应该用“∈”符号. 8.a ≥2解析 在数轴上表示出两个集合,可得a ≥2. 9.6解析 (1)若A 中有且只有1个奇数, 则A ={2,3}或{2,7}或{3}或{7}; (2)若A 中没有奇数,则A ={2}或∅. 10.解 A ={-3,2}.对于x 2+x +a =0, (1)当Δ=1-4a <0,即a >14时,B =∅,B ⊆A 成立; (2)当Δ=1-4a =0,即a =14时,B ={-12},B ⊆A 不成立;(3)当Δ=1-4a >0,即a <14时,若B ⊆A 成立, 则B ={-3,2}, ∴a =-3×2=-6.综上:a 的取值范围为a >14或a =-6. 11.解 ∵B ⊆A ,∴①若B =∅, 则m +1>2m -1,∴m <2.②若B ≠∅,将两集合在数轴上表示,如图所示.要使B ⊆A ,则⎩⎨⎧m +1≤2m -1,m +1≥-2,2m -1≤5,解得⎩⎨⎧m ≥2,m ≥-3,m ≤3,∴2≤m ≤3.由①、②,可知m ≤3. ∴实数m 的取值范围是m ≤3.12.解 (1)当a =0时,A =∅,满足A ⊆B . (2)当a >0时,A ={x |1a <x <2a }. 又∵B ={x |-1<x <1},A ⊆B , ∴⎩⎪⎨⎪⎧1a ≥-1,2a ≤1,∴a ≥2.(3)当a <0时,A ={x |2a <x <1a }.∵A ⊆B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a ≥-1,1a ≤1,∴a ≤-2.综上所述,a =0或a ≥2或a ≤-2.13.5解析若A中有一个奇数,则A可能为{1},{3},{1,2},{3,2},若A中有2个奇数,则A={1,3}.1.1.3集合的基本运算第1课时并集与交集课时目标 1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.2.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.(1)定义:一般地,________________________的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作________.(2)并集的符号语言表示为A∪B=_________________________________________________________________ _______.(3)并集的图形语言(即Venn图)表示为下图中的阴影部分:(4)性质:A∪B=________,A____,A∪B=A⇔________,A____A∪B.2.交集(1)定义:一般地,由________________________元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作________.(2)交集的符号语言表示为A∩B=_________________________________________________________________ _______.(3)(4)性质:A∩B=______,A∩____,A∩B=A⇔________,1.若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B等于()A.{0,1,2,3,4}B.{1,2,3,4}C.{1,2}D.{0}2.集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x<1},则A∩B等于()A.{x|x<1}B.{x|-1≤x≤2}C.{x|-1≤x≤1}D.{x|-1≤x<1}3.若集合A={参加北京奥运会比赛的运动员},集合B={参加北京奥运会比赛的男运动员},集合C={参加北京奥运会比赛的女运动员},则下列关系正确的是()A.A⊆B B.B⊆CC.A∩B=C D.B∪C=A4.已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N 为()A.x=3,y=-1B.(3,-1)C.{3,-1}D.{(3,-1)}5.设集合A={5,2a},集合B={a,b},若A∩B={2},则a+b等于() A.1B.2C.3D.46.集合M={1,2,3,4,5},集合N={1,3,5},则()A.N∈M B.M∪N=MC.M∩N=M D.M>N二、填空题7.设集合A={-3,0,1},B={t2-t+1}.若A∪B=A,则t=________.8.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.9.设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|-1<x≤4},C={x|-3<x<2}且集合A∩(B ∪C)={x|a≤x≤b},则a=______,b=______.三、解答题10.已知方程x2+px+q=0的两个不相等实根分别为α,β,集合A={α,β},B={2,4,5,6},C={1,2,3,4},A∩C=A,A∩B=∅.求p,q的值.11.设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R},若A∩B=B,求a的值.能力提升12.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B的所有元素之和为()A.0B.2C.3D.613.设U={1,2,3},M,N是U的子集,若M∩N={1,3},则称(M,N)为一个“理想配集”,求符合此条件的“理想配集”的个数(规定(M,N)与(N,M)不同).1.1.3 集合的基本运算 第1课时 并集与交集知识梳理一、1.由所有属于集合A 或属于集合B A ∪B 2.{x |x ∈A ,或x ∈B } 4.B ∪A A A B ⊆A ⊆ 二、1.属于集合A 且属于集合B 的所有 A ∩B 2.{x |x ∈A ,且x ∈B } 4.B ∩A A ∅ A ⊆B ⊆ 作业设计 1.A2.D [由交集定义得{x |-1≤x ≤2}∩{x |x <1}={x |-1≤x <1}.]3.D [参加北京奥运会比赛的男运动员与参加北京奥运会比赛的女运动员构成了参加北京奥运会比赛的所有运动员,因此A =B ∪C .] 4.D [M 、N 中的元素是平面上的点,M ∩N 是集合,并且其中元素也是点,解⎩⎨⎧ x +y =2,x -y =4,得⎩⎨⎧x =3,y =-1.] 5.C [依题意,由A ∩B ={2}知2a =2, 所以,a =1,b =2,a +b =3,故选C.] 6.B [∵M ,∴M ∪N =M .] 7.0或1解析 由A ∪B =A 知B ⊆A , ∴t 2-t +1=-3① 或t 2-t +1=0② 或t 2-t +1=1③①无解;②无解;③t =0或t =1. 8.1解析 ∵3∈B ,由于a 2+4≥4,∴a +2=3,即a =1. 9.-1 2解析 ∵B ∪C ={x |-3<x ≤4},∴ (B ∪C ) ∴A ∩(B ∪C )=A ,由题意{x |a ≤x ≤b }={x |-1≤x ≤2}, ∴a =-1,b =2.10.解 由A ∩C =A ,A ∩B =∅,可得:A ={1,3}, 即方程x 2+px +q =0的两个实根为1,3. ∴⎩⎨⎧ 1+3=-p 1×3=q ,∴⎩⎨⎧p =-4q =3. 11.解 ∵A ∩B =B ,∴B ⊆A . ∵A ={-2}≠∅,∴B =∅或B ≠∅.当B =∅时,方程ax +1=0无解,此时a =0.当B ≠∅时,此时a ≠0,则B ={-1a },∴-1a ∈A ,即有-1a =-2,得a =12.综上,得a=0或a=1 2.12.D[x的取值为1,2,y的取值为0,2,∵z=xy,∴z的取值为0,2,4,所以2+4=6,故选D.] 13.解符合条件的理想配集有①M={1,3},N={1,3}.②M={1,3},N={1,2,3}.③M={1,2,3},N={1,3}.共3个.第2课时补集及综合应用课时目标 1.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.2.熟练掌握集合的基本运算.1.全集:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为________,通常记作________.2.补集自然语言对于一个集合A,由全集U中________________的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,记作________符号语言∁U A=____________图形语言3.补集与全集的性质(1)∁U U=____;(2)∁U∅=____;(3)∁U(∁U A)=____;(4)A∪(∁U A)=____;(5)A∩(∁UA)=____.一、选择题1.已知集合U={1,3,5,7,9},A={1,5,7},则∁U A等于()A.{1,3}B.{3,7,9}C.{3,5,9}D.{3,9}2.已知全集U=R,集合M={x|x2-4≤0},则∁U M等于()A.{x|-2<x<2}B.{x|-2≤x≤2}C.{x|x<-2或x>2}D.{x|x≤-2或x≥2}3.设全集U={1,2,3,4,5},A={1,3,5},B={2,5},则A∩(∁U B)等于() A.{2}B.{2,3}C.{3}D.{1,3}4.设全集U和集合A、B、P满足A=∁U B,B=∁U P,则A与P的关系是() A.A=∁U P B.A=PC.A P D.P5.如图,I是全集,M、P、S是I的3个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪SC.(M∩P)∩∁I S D.(M∩P)∪∁I S6.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={3,4,5},B={1,3,6},那么集合{2,7}是()A.A∪B B.A∩BC.∁U(A∩B) D.∁U(A∪B)二、填空题7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________.8.设全集U={x|x<9且x∈N},A={2,4,6},B={0,1,2,3,4,5,6},则∁U A=____________________,∁U B=________________,∁B A=____________.9.已知全集U,B,则∁U A与∁U B的关系是____________________.三、解答题10.设全集是数集U={2,3,a2+2a-3},已知A={b,2},∁U A={5},求实数a,b的值.11.已知集合A={1,3,x},B={1,x2},设全集为U,若B∪(∁U B)=A,求∁U B.能力提升12.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁U B)∩A={9},则A等于()A.{1,3}B.{3,7,9}C.{3,5,9}D.{3,9}13.学校开运动会,某班有30名学生,其中20人报名参加赛跑项目,11人报名参加跳跃项目,两项都没有报名的有4人,问两项都参加的有几人?1.全集与补集的互相依存关系(1)全集并非是包罗万象、含有任何元素的集合,它是对于研究问题而言的一个相对概念,它仅含有所研究问题中涉及的所有元素,如研究整数,Z就是全集,研究方程的实数解,R就是全集.因此,全集因研究问题而异.(2)补集是集合之间的一种运算.求集合A的补集的前提是A是全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也是不同的,因此,它们是互相依存、不可分割的两个概念.(3)∁U A的数学意义包括两个方面:首先必须具备A⊆U;其次是定义∁U A={x|x ∈U,且x∉A},补集是集合间的运算关系.2.补集思想做题时“正难则反”策略运用的是补集思想,即已知全集U,求子集A,若直接求A困难,可先求∁U A,再由∁U(∁U A)=A求A.第2课时补集及综合应用知识梳理1.全集U 2.不属于集合A∁U A{x|x∈U,且x∉A}3.(1)∅(2)U(3)A(4)U(5)∅作业设计1.D[在集合U中,去掉1,5,7,剩下的元素构成∁U A.]2.C[∵M={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.]3.D[由B={2,5},知∁U B={1,3,4}.A∩(∁U B)={1,3,5}∩{1,3,4}={1,3}.]4.B[由A=∁U B,得∁U A=B.又∵B=∁U P,∴∁U P=∁U A.即P=A,故选B.]5.C[依题意,由图知,阴影部分对应的元素a具有性质a∈M,a∈P,a ∈∁I S,所以阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁I S,故选C.]6.D[由A∪B={1,3,4,5,6},得∁U(A∪B)={2,7},故选D.]7.-3解析∵∁U A={1,2},∴A={0,3},故m=-3.8.{0,1,3,5,7,8}{7,8}{0,1,3,5}解析由题意得U={0,1,2,3,4,5,6,7,8},用Venn图表示出U,A,B,易得∁A={0,1,3,5,7,8},∁U B={7,8},∁B A={0,1,3,5}.U9.∁U∁U A解析画Venn图,观察可知∁U∁U A.10.解∵∁U A={5},∴5∈U且5∉A.又b ∈A ,∴b ∈U ,由此得⎩⎨⎧a 2+2a -3=5,b =3.解得⎩⎨⎧ a =2,b =3或⎩⎨⎧a =-4,b =3经检验都符合题意.11.解 因为B ∪(∁U B )=A ,所以B ⊆A ,U =A ,因而x 2=3或x 2=x . ①若x 2=3,则x =±3.当x =3时,A ={1,3,3},B ={1,3},U =A ={1,3,3},此时∁U B ={3}; 当x =-3时,A ={1,3,-3},B ={1,3},U =A ={1,3,-3},此时∁U B ={-3}.②若x 2=x ,则x =0或x =1.当x =1时,A 中元素x 与1相同,B 中元素x 2与1也相同,不符合元素的互异性,故x ≠1;当x =0时,A ={1,3,0},B ={1,0}, U =A ={1,3,0},从而∁U B ={3}. 综上所述,∁U B ={3}或{-3}或{3}.12.D [借助于Venn 图解,因为A ∩B ={3},所以3∈A ,又因为(∁U B )∩A ={9},所以9∈A ,所以选D.]13.解 如图所示,设只参加赛跑、只参加跳跃、两项都参加的人数分别为a ,b ,x .根据题意有⎩⎨⎧a +x =20,b +x =11,a +b +x =30-4.解得x =5,即两项都参加的有5人.§1.1习题课课时目标 1.巩固和深化对基础知识的理解与掌握.2.重点掌握好集合间的关系与集合的基本运算.1.若A={x|x+1>0},B={x|x-3<0},则A∩B等于()A.{x|x>-1}B.{x|x<3}C.{x|-1<x<3}D.{x|1<x<3}2.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|x<-5或x>5},则M∪N等于() A.{x|x<-5或x>-3}B.{x|-5<x<5}C.{x|-3<x<5}D.{x|x<-3或x>5}3.设集合A={x|x≤13},a=11,那么()A.A B.a∉AC.{a}∉A D.{a A4.设全集I={a,b,c,d,e},集合M={a,b,c},N={b,d,e},那么(∁I M)∩(∁I N)等于()A.∅B.{d}C.{b,e}D.{a,c}5.设A={x|x=4k+1,k∈Z},B={x|x=4k-3,k∈Z},则集合A与B的关系为____________.6.设A={x∈Z|-6≤x≤6},B={1,2,3},C={3,4,5,6},求:(1)A∪(B∩C);(2)A∩(∁A(B∪C)).一、选择题1.设P={x|x<4},Q={x|x2<4},则()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P⊆∁R Q D.Q⊆∁R P2.符合条件{a P⊆{a,b,c}的集合P的个数是()A.2B.3C.4D.53.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则下列关系正确的是()A.M=P B.PC.M D.M与P没有公共元素4.如图所示,M,P,S是V的三个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪SC.(M∩S)∩(∁S P) D.(M∩P)∪(∁V S)5.已知集合A={x|a-1≤x≤a+2},B={x|3<x<5},则能使A⊇B成立的实数a的范围是()A.{a|3<a≤4}B.{a|3≤a≤4}C.{a|3<a<4}D.∅二、填空题6.已知集合A={x|x≤2},B={x|x>a},如果A∪B=R,那么a的取值范围是________.7.集合A={1,2,3,5},当x∈A时,若x-1∉A,x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,则A中孤立元素的个数为____.8.已知全集U={3,7,a2-2a-3},A={7,|a-7|},∁U A={5},则a=________.9.设U=R,M={x|x≥1},N={x|0≤x<5},则(∁U M)∪(∁U N)=________________.三、解答题10.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.(1)求A∩B;(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.11.某班50名同学参加一次智力竞猜活动,对其中A,B,C三道知识题作答情况如下:答错A者17人,答错B者15人,答错C者11人,答错A,B 者5人,答错A,C者3人,答错B,C者4人,A,B,C都答错的有1人,问A,B,C都答对的有多少人?能力提升12.对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么k是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有几个?13.设数集M={x|m≤x≤m+34},N={x|n-13≤x≤n},且M,N都是集合U={x|0≤x≤1}的子集,定义b-a为集合{x|a≤x≤b}的“长度”,求集合M∩N的长度的最小值.1.在解决有关集合运算题目时,关键是准确理解交、并、补集的意义,并能将题目中符号语言准确转化为文字语言.2.集合运算的法则可借助于Venn图理解,无限集的交集、并集和补集运算可结合数轴,运用数形结合思想.3.熟记一些常用结论和性质,可以加快集合运算的速度.4.在有的集合题目中,如果直接去解可能比较麻烦,若用补集的思想解集合问题可变得更简单.§1.1习题课双基演练1.C[∵A={x|x>-1},B={x|x<3},∴A∩B={x|-1<x<3},故选C.]2.A[画出数轴,将不等式-3<x≤5,x<-5,x>5在数轴上表示出来,不难看出M∪N={x|x<-5或x>-3}.]3.D4.A[∵∁I M={d,e},∁I N={a,c},∴(∁I M)∩(∁I N)={d,e}∩{a,c}=∅.]5.A=B解析4k-3=4(k-1)+1,k∈Z,可见A=B.6.解∵A={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}(1)又∵B∩C={3},∴A∪(B∩C)={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}.(2)又∵B∪C={1,2,3,4,5,6},∴∁A(B∪C)={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0}∴A∩(∁A(B∪C))={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0}.作业设计1.B[Q={x|-2<x<2},可知B正确.]2.B[集合P内除了含有元素a外,还必须含b,c中至少一个,故P={a,b},{a,c},{a,b,c}共3个.]3.B[∵a∈N*,∴x=a2+1=2,5,10,….∵b∈N*,∴y=b2-4b+5=(b-2)2+1=1,2,5,10,….∴P.]4.C [阴影部分是M ∩S 的部分再去掉属于集合P 的一小部分,因此为(M ∩S )∩(∁S P ).]5.B [根据题意可画出下图.∵a +2>a -1,∴A ≠∅.有⎩⎨⎧a -1≤3,a +2≥5.解得3≤a ≤4.]6.a ≤2解析 如图中的数轴所示,要使A ∪B =R ,a ≤2. 7.1解析 当x =1时,x -1=0∉A ,x +1=2∈A ; 当x =2时,x -1=1∈A ,x +1=3∈A ; 当x =3时,x -1=2∈A ,x +1=4∉A ; 当x =5时,x -1=4∉A ,x +1=6∉A ; 综上可知,A 中只有一个孤立元素5. 8.4解析 ∵A ∪(∁U A )=U , 由∁U A ={5}知,a 2-2a -3=5, ∴a =-2,或a =4.当a =-2时,|a -7|=9,9∉U ,∴a ≠-2. a =4经验证,符合题意. 9.{x |x <1或x ≥5}解析 ∁U M ={x |x <1},∁U N ={x |x <0或x ≥5}, 故(∁U M )∪(∁U N )={x |x <1或x ≥5}或由M ∩N ={x |1≤x <5},(∁U M )∪(∁U N )=∁U (M ∩N ) ={x |x <1或x ≥5}. 10.解 (1)∵B ={x |x ≥2}, ∴A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)∵C={x|x>-a2},B∪C=C⇔B⊆C,∴-a2<2,∴a>-4.11.解由题意,设全班同学为全集U,画出Venn图,A表示答错A的集合,B 表示答错B的集合,C表示答错C的集合,将其集合中元素数目填入图中,自中心区域向四周的各区域数目分别为1,2,3,4,10,7,5,因此A∪B∪C中元素数目为32,从而至少错一题的共32人,因此A,B,C全对的有50-32=18人.12.解依题意可知,“孤立元”必须是没有与k相邻的元素,因而无“孤立元”是指在集合中有与k相邻的元素.因此,符合题意的集合是:{1,2,3},{2,3,4},{3,4,5},{4,5,6},{5,6,7},{6,7,8}共6个.13.解在数轴上表示出集合M与N,可知当m=0且n=1或n-13=0且m+34=1时,M∩N的“长度”最小.当m=0且n=1时,M∩N={x|23≤x≤34},长度为34-23=112;当n=13且m=14时,M∩N={x|14≤x≤13},长度为13-14=112.综上,M∩N的长度的最小值为1 12.§1.2函数及其表示1.2.1 函数的概念课时目标 1.理解函数的概念,明确函数的三要素.2.能正确使用区间表示数集,表示简单函数的定义域、值域.3.会求一些简单函数的定义域、值域.1.函数(1)设A、B是非空的数集,如果按照某种确定的__________,使对于集合A 中的____________,在集合B中都有________________和它对应,那么就称f:________为从集合A到集合B的一个函数,记作__________________.其中x叫做________,x的取值范围A叫做函数的________,与x的值相对应的y值叫做________,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的________.(2)值域是集合B的________.2.区间(1)设a,b是两个实数,且a<b,规定:①满足不等式__________的实数x的集合叫做闭区间,表示为________;②满足不等式__________的实数x的集合叫做开区间,表示为________;③满足不等式________或________的实数x的集合叫做半开半闭区间,分别表示为______________.(2)实数集R可以用区间表示为__________,“∞”读作“无穷大”,“+∞”读作“__________”,“-∞”读作“________”.我们把满足x≥a,x>a,x≤b,x<b的实数x的集合分别表示为________,________,________,______.一、选择题1.对于函数y=f(x),以下说法正确的有()①y是x的函数②对于不同的x,y的值也不同③f(a)表示当x=a时函数f(x)的值,是一个常量④f(x)一定可以用一个具体的式子表示出来A.1个B.2个C.3个D.4个2.设集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},那么下面的4个图形中,能表示集合M到集合N的函数关系的有()A.①②③④B.①②③C.②③D.②3.下列各组函数中,表示同一个函数的是()A.y=x-1和y=x2-1 x+1B.y=x0和y=1C.f(x)=x2和g(x)=(x+1)2D.f(x)=(x)2x和g(x)=x(x)24.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”,那么函数解析式为y=2x2-1,值域为{1,7}的“孪生函数”共有()A.10个B.9个C.8个D.4个5.函数y=1-x+x的定义域为()A.{x|x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|x≥1或x≤0}D.{x|0≤x≤1}6.函数y=x+1的值域为()A.[-1,+∞) B.[0,+∞)C.(-∞,0] D.(-∞,-1]二、填空题7.已知两个函数f (x )和g (x )的定义域和值域都是{1,2,3},其定义如下表:8.如果函数f (x )满足:对任意实数a ,b 都有f (a +b )=f (a )f (b ),且f (1)=1,则f (2)f (1)+f (3)f (2)+f (4)f (3)+f (5)f (4)+…+f (2011)f (2010)=________. 9.已知函数f (x )=2x -3,x ∈{x ∈N |1≤x ≤5},则函数f (x )的值域为______________.10.若函数f (x )的定义域是[0,1],则函数f (2x )+f (x +23)的定义域为________. 三、解答题11.已知函数f (1-x 1+x )=x ,求f (2)的值.能力提升12.如图,该曲线表示一人骑自行车离家的距离与时间的关系.骑车者9时离开家,15时回家.根据这个曲线图,请你回答下列问题:(1)最初到达离家最远的地方是什么时间?离家多远?(2)何时开始第一次休息?休息多长时间?(3)第一次休息时,离家多远?(4)11∶00到12∶00他骑了多少千米?(5)他在9∶00~10∶00和10∶00~10∶30的平均速度分别是多少?(6)他在哪段时间里停止前进并休息用午餐?13.如图,某灌溉渠的横断面是等腰梯形,底宽为2m,渠深为1.8m,斜坡的倾斜角是45°.(临界状态不考虑)(1)试将横断面中水的面积A(m2)表示成水深h(m)的函数;(2)确定函数的定义域和值域;(3)画出函数的图象.1.函数的判定判定一个对应关系是否为函数,关键是看对于数集A中的任一个值,按照对应关系所对应数集B中的值是否唯一确定,如果唯一确定,就是一个函数,否则就不是一个函数.2.由函数式求函数值,及由函数值求x,只要认清楚对应关系,然后对号入座就可以解决问题.3.求函数定义域的原则:①当f (x )以表格形式给出时,其定义域指表格中的x 的集合;②当f (x )以图象形式给出时,由图象范围决定;③当f (x )以解析式给出时,其定义域由使解析式有意义的x 的集合构成;④在实际问题中,函数的定义域由实际问题的意义确定.§1.2 函数及其表示 1.2.1 函数的概念知识梳理1.(1)对应关系f 任意一个数x 唯一确定的数f (x ) A →B y =f (x ),x ∈A 自变量 定义域 函数值 值域 (2)子集2.(1)①a ≤x ≤b [a ,b ] ②a <x <b (a ,b ) ③a ≤x <b a <x ≤b [a ,b ),(a ,b ] (2)(-∞,+∞) 正无穷大 负无穷大 [a ,+∞) (a ,+∞) (-∞,b ] (-∞,b ) 作业设计1.B [①、③正确;②不对,如f (x )=x 2,当x =±1时y =1;④不对,f (x )不一定可以用一个具体的式子表示出来,如南极上空臭氧空洞的面积随时间的变化情况就不能用一个具体的式子来表示.]2.C [①的定义域不是集合M ;②能;③能;④与函数的定义矛盾.故选C.]3.D [A 中的函数定义域不同;B 中y =x 0的x 不能取0;C 中两函数的对应关系不同,故选D.]4.B [由2x 2-1=1,2x 2-1=7得x 的值为1,-1,2,-2,定义域为两个元素的集合有4个,定义域为3个元素的集合有4个,定义域为4个元素的集合有1个,因此共有9个“孪生函数”.] 5.D [由题意可知⎩⎨⎧1-x ≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.]6.B 7.3 2 1解析 g [f (1)]=g (2)=3,g [f (2)]=g (3)=2,g [f (3)]=g (1)=1. 8.2010解析 由f (a +b )=f (a )f (b ),令b =1,∵f (1)=1, ∴f (a +1)=f (a ),即f (a +1)f (a )=1,由a 是任意实数, 所以当a 取1,2,3,…,2010时,得f (2)f (1)=f (3)f (2)=…=f (2011)f (2010)=1.故答案为2010.9.{-1,1,3,5,7}解析 ∵x =1,2,3,4,5,∴f (x )=2x -3=-1,1,3,5,7. 10.[0,13]解析 由⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤1,0≤x +23≤1,得⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤12,-23≤x ≤13,即x ∈[0,13].11.解 由1-x 1+x=2,解得x =-13,所以f (2)=-13.12.解 (1)最初到达离家最远的地方的时间是12时,离家30千米. (2)10∶30开始第一次休息,休息了半小时. (3)第一次休息时,离家17千米. (4)11∶00至12∶00他骑了13千米.(5)9∶00~10∶00的平均速度是10千米/时;10∶00~10∶30的平均速度是14千米/时.(6)从12时到13时停止前进,并休息用午餐较为符合实际情形.13.解 (1)由已知,横断面为等腰梯形,下底为2m ,上底为(2+2h )m ,高为h m ,∴水的面积A =[2+(2+2h )]h 2=h 2+2h (m 2).。
第三章练习(人教A 版)
时间:100分钟
班级:
满分:100分
姓名:
、选择题(本大题共 8小题,每小题4分,共32分)
区间a,b 内
A a 4
7. 将进价为60元/个的商品按90元/个售出,能卖400个。
量就减少20个,为了赚得最大利润,售价应定为 A 70 元/个 B 75
元/个 C 80 元/个
8. 某企业制定奖励条例,对企业产品的销售取得优异成绩的员工实
行奖励,奖励金额
0.5 2000
一员工获得400元的奖励, A 800 B 1000 C
那么该员工一年的销售额为 1200 D 1500
1.函数y
f X 的图像在a,b 内是连续的曲线,若f 0 ,则函数y f x 在
A 只有一个零点
B 至少有一个零点
C 无零点
无法确定
2.函数f x lnx 2x 6的零点一定位于下列哪个区间
A 1,2
B 2,3 3,4 D 5,6 3. f X 3ax
12 3a 在
1,1上存在X o ,使f
X o
0 X o 1 ,贝U a 的取值范围是
,2
B 2,
2,
4.某商品降价 10 %,欲恢复原价,则应提价 A 10
%
B 20
% C 11 % D
11-% 9
、 1 5.方程
2
-
X 3有解X 。
,则X 。
在下列哪个区
间
A 1,0 0,1 C 1,2 2,3
6.若函数f
4x a 没有零点, 则实数
的取值范围是
a 4
已知该商品每个涨价1元,销售 D 85 元/个
(元)
0.3 500
1000 是 f n k n n 500 (其中n 为年销售额),而k n
0.4 1000 2000 ,
二填空题(本大题共4小题,每题4分,共16分)
9. 函数f x x2 3x 2的两个零点是____________ .
10. 光线通过一块玻璃时,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的
强度为a,通过x块玻璃后的强度为y,则y关于x的函数关系式为 ____________ •
11. 某债券市场发行三种债券:P种面值为100元,一年到期本息和为103元;Q种面值为
50元,一年到期元;R种面值20元,一年到期元。
作为购买者,要选择受益最大的一种,分析三种债券的收益,应选择______________________ 种债券•
2 12. 制造印花机的成本y元与印花机的生产能力x米/分钟之间有函数关系y a x\已知
印花机的生产能力达到每分钟花布1000米时,需投入成本50000元,问要使生产能力达到每分钟印花布1331米时,需投入成本是_____________________ 元.
三解答题(本大题共4小题,共52分)
13 (本小题满分12分)
已知函数f x x2 3 m 1 x n的零点是1和2,求函数y log n mx 1的零点.
14. (本小题满分12分)
2
函数y x m 1 x m的两个不同的零点是x!和x?,且花,x?的倒数平方和为2,求m.
15 (本小题满分14分)
某商店在近30天内每件的销售价格p元与时间t天的函数关系式是:
t 20 0 t 25,t N
p ,该商品的日销售量Q件与时间t天的函数关系式是
t 60 25 t 30,t N*
Q t 40 0 t 30,t N ,求这种商品的日销售金额的最大值,并指出是第几天?
16 (本小题满分14分)
为估计以后每月对该电脑元件的产量,以这三个月的产量为依据,用函数
y ax b 或
y a x b ( a,b 为常数,且a 0)来模拟这种电脑元件的月产量 y 千件与月份的关系
请问:用以上哪个模拟函数较好?说明理由
高一数学第三章练习(人教A 版)参考答案
一选择题 B B B D B B D D 二填空题
12. 60500
9. 1 和 2
10. y a0.9x
11. P
m2
x0 13.
n2
14. m 1
15. t 10时最大900 元
16.用函数y ax b模拟好。