江苏省泰州市靖江市2014-2015学年高一上学期期中数学试卷
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2014-2015学年江苏省泰州市靖江市高一(上)期中数学试卷一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请将答案填入答题纸相应的答题线上.)1.(5分)已知集合A={3,4,5,12,13},B={2,3,5,8,13},则A∩B=.2.(5分)函数的定义域.3.(5分)函数f(x)=2x+3,函数g(x)=3x﹣5,则f(g(2))=.4.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x(x∈[a,b])的值域为[﹣1,3],当a=﹣1时,b的取值范围是.5.(5分)函数f(x)=lgx2的单调递减区间是.6.(5分)已知定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足f(﹣x)=f(x),当a,b∈(﹣∞,0)时总有>0(a≠b),若f(m+1)>f(2m),则实数m的取值范围是.7.(5分)设A={(x,y)|x∈R,y∈R},B={(x,y)|x∈R,y∈R},f:A→B是一个映射,且f:(x,y)→,则B中(﹣5,2)在f作用下对应A中的元素为.8.(5分)已知函数f(x)=,f(f(f()))的值为.9.(5分)下列四个命题:(1)函数f(x)在x>0时是增函数,x<0也是增函数,所以f(x)是增函数;(2)若函数f(x)=ax2+bx+2与x轴没有交点,则b2﹣8a<0且a>0;(3)y=x2﹣2|x|﹣3的递增区间为[1,+∞);(4)y=1+x和表示相等函数.其中正确命题的个数是.10.(5分)设a=log30.8,b=log30.9,c=0.80.9,则a,b,c按由小到大的顺序排列为.11.(5分)已知函数f(x)=,则满足f(x)<1的x的取值范围是.12.(5分)50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有人.13.(5分)已知函数f(x)=(x2﹣ax﹣a)的值域为R,且f(x)在(﹣3,1﹣)上是增函数,则a的取值范围为.14.(5分)设函数f(x)=(a<0)的定义域为D,若所有点(s,f(x))(s,t∈D)构成一个正方形区域,则a的值为.二、解答题:(本大题共6小题,共,90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.(15分)计算下列各式:(1);(2)已知=2,计算的值.16.(14分)已知函数的定义域为集合A,B={x|x<a}(1)求集合A;(2)若A⊆B,求a的取值范围.17.(14分)设函数f(x)=(a>0,b>0,x∈R).(1)当a=b=2时,证明:函数f(x)不是奇函数;(2)设函数f(x)是奇函数,求a与b的值.18.(15分)一片森林原来面积为a,计划每年砍伐一些树,且使森林面积每年比上一年减少p%,10年后森林面积变为,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的,已知到今年为止,森林面积为.(1)求p%的值;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?(3)今后最多还能砍伐多少年?19.(16分)函数f(x)对x>0有意义,当m,n∈(0,+∞)时,恒有f(mn)=f(m)+f (n)成立,并且f(2)=1,当x>1时,f(x)>0.(1)求证:f(1)=0;(2)求f(4)的值;(3)求证:f(x)在(0,+∞)上为增函数;(4)求满足f(x)+f()<2的x的集合.20.(16分)已知定义在R上的奇函数f(x)=.(1)求a,b的值;(2)若不等式﹣m2+(k+2)m﹣<f(x)<m2+2km+k+对一切实数x及m恒成立,求实数k的取值范围;(3)定义:若存在一个非零常数T,使得f(x+T)=f(x)对定义域中的任何实数x都恒成立,那么,我们把f(x)叫以T为周期的周期函数,它特别有性质:对定义域中的任意x,f (x+nT)=f(x),(n∈Z).若函数g(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,切当x∈(﹣1,1)时,g(x)=f(x)﹣x,求方程g(x)=0的所有解.2014-2015学年江苏省泰州市靖江市高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请将答案填入答题纸相应的答题线上.)1.(5分)已知集合A={3,4,5,12,13},B={2,3,5,8,13},则A∩B={3,5,13}.考点:交集及其运算.专题:计算题.分析:根据题意,分析集合A、B的公共元素,由交集的意义即可得答案.解答:解:根据题意,集合A={3,4,5,12,13},B={2,3,5,8,13},A、B公共元素为3、5、11,则A∩B={3,5,13},故答案为:{3,5,13}.点评:本题考查集合交集的运算,注意写出集合的形式.2.(5分)函数的定义域(﹣∞,2].考点:函数的定义域及其求法.专题:计算题.分析:偶次根式的被开方数应非负得不等式16﹣4x≥0,利用指数函数的单调性解此不等式即可,答案要填准确.解答:解:由题意得:16﹣4x≥0∴4x≤42∵4>1∴y=4x为R上的增函数∴x≤2故答案为:(﹣∞,2]点评:本题重点考查偶次根式的被开方数应非负和指数函数的单调性解此不等式,注意函数的定义域应为集合或区间的形式.3.(5分)函数f(x)=2x+3,函数g(x)=3x﹣5,则f(g(2))=5.考点:函数的值.专题:计算题.分析:求出g(2)的值,然后求解f(g(2))的值即可.解答:解:∵函数g(x)=3x﹣5,∴g(2)=3×2﹣5=1,∵函数f(x)=2x+3,∴f(g(2))=f(1)=2×1+3=5.故答案为:5.点评:本题考查函数值的求法,基础知识的考查,比较简单.4.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x(x∈[a,b])的值域为[﹣1,3],当a=﹣1时,b的取值范围是[1,3].考点:二次函数在闭区间上的最值.专题:函数的性质及应用.分析:由已知函数的解析式,我们可以判断出函数图象的形状,单调性及最值,根据函数f (x)=x2﹣4x,x∈[0,a]的值域是[﹣4,0],易结合二次函数的图象和性质得到答案.解答:解:∵函数f(x)=x2﹣2x的图象是开口方向朝上,以直线x=1为对称轴的抛物线;在区间[﹣1,1]上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,且f(﹣1)=f(3)=3,f(x)min=f(1)=﹣1,若定义域为[﹣1,b],值域为[﹣1,3],则1≤b≤3故答案为:[1,3].点评:本题考查的知识点是二次函数的性质,其中根据已知条件确定二次函数的图象和性质,是解答本题的关键.基本知识的看.5.(5分)函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).考点:复合函数的单调性.专题:函数的性质及应用.分析:先将f(x)化简,注意到x≠0,即f(x)=2lg|x|,再讨论其单调性,从而确定其减区间;也可以函数看成由复合而成,再分别讨论内层函数和外层函数的单调性,根据“同増异减”再来判断.解答:解:方法一:y=lgx2=2lg|x|,∴当x>0时,f(x)=2lgx在(0,+∞)上是增函数;当x<0时,f(x)=2lg(﹣x)在(﹣∞,0)上是减函数.∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).故答案为:(﹣∞,0).方法二:原函数是由复合而成,∵t=x2在(﹣∞,0)上是减函数,在(0,+∞)为增函数;又y=lgt在其定义域上为增函数,∴f(x)=lgx2在(﹣∞,0)上是减函数,在(0,+∞)为增函数,∴函数f(x)=lgx2的单调递减区间是(﹣∞,0).故答案为:(﹣∞,0).点评:本题是易错题,学生在方法一中,化简时容易将y=lgx2=2lg|x|中的绝对值丢掉,方法二对复合函数的结构分析也是最常用的方法,此外,本题还可以利用数形结合的方式,即画出y=2lg|x|的图象,得到函数的递减区间.6.(5分)已知定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足f(﹣x)=f(x),当a,b∈(﹣∞,0)时总有>0(a≠b),若f(m+1)>f(2m),则实数m的取值范围是.考点:函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:本题可先通过函数是偶函数将原不等式中的函数自变量转化为非负数,再利用函数的单调性研究,将不等式转化为两个自变量的大小比较,解不等式,得到本题结论.解答:解:∵定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足f(﹣x)=f(x),∴f(x)是偶函数,且f(﹣x)=f(x)=f(|x|).∵当a,b∈(﹣∞,0)时总有>0(a≠b),∴f(x)在(﹣∞,0)上单调递增,∴f(x)在(0,+∞)上单调递减.∵f(m+1)>f(2m),∴f(|m+1|)>f(|2m|),∴0<|m+1|<|2m|,∴4m2>(m+1)2>0,∴,∴m<﹣1或或m>1.∴实数m的取值范围是.故答案为:.点评:本题考查了函数的奇偶性、函数的单调性、函数的定义域、不等式的解法,还考查了化归转化的数学思想和分析问题解决问题的能力,本题有一定的综合性,属于中档题.7.(5分)设A={(x,y)|x∈R,y∈R},B={(x,y)|x∈R,y∈R},f:A→B是一个映射,且f:(x,y)→,则B中(﹣5,2)在f作用下对应A中的元素为(﹣3,﹣7).考点:映射.分析:根据两个集合之间的对应关系,写出B中(﹣5,2)对应的A中的元素(x,y)的方程组,解方程组即可.解答:解:设B中(﹣5,2)在f作用下对应A中的元素为(x,y)故由条件可得,解得,故答案为(﹣3,﹣7).点评:本题主要考查映射的定义,在映射f下,像和原像的定义,属于基础题8.(5分)已知函数f(x)=,f(f(f()))的值为6.考点:分段函数的应用.专题:函数的性质及应用.分析:直接利用分段函数逐步求解函数值即可.解答:解:函数f(x)=,f(f(f()))=f(f(0))=f(﹣)=()2+1=6.故答案为:6.点评:本题考查分段函数的应用,函数的值的求法,基本知识的考查.9.(5分)下列四个命题:(1)函数f(x)在x>0时是增函数,x<0也是增函数,所以f(x)是增函数;(2)若函数f(x)=ax2+bx+2与x轴没有交点,则b2﹣8a<0且a>0;(3)y=x2﹣2|x|﹣3的递增区间为[1,+∞);(4)y=1+x和表示相等函数.其中正确命题的个数是0.考点:二次函数的性质;判断两个函数是否为同一函数;函数单调性的判断与证明.专题:计算题.分析:①此命题是假命题,举反例说明命题错误;②由函数f(x)=ax2+bx+2与x轴没有交点,还可能是其它情形,即可判断真假;③讨论x的正负化简绝对值,然后利用二次函数的图象找出函数的增区间即可判断此命题的真假;④根据函数y=1+x和得到它们表示的对应法则不同,即可判断.解答:解:①举一个例子y=﹣,当x<0时,函数为增函数,当x>0时,函数为增函数,但是在x≠0时,函数不单调,所以错误;②由若函数f(x)=ax2+bx+2与x轴没有交点,则b2﹣8a<0且a>0,或者b2﹣8a<0且a<0,或者a=b=0;所以此命题错;③当x≥0时,y=x2﹣2x﹣3,为对称轴为直线x=1的开口向上的抛物线,所以[1,+∞)为函数的增区间;当x<0时,y=x2+2x﹣3,为对称轴为直线x=﹣1的开口向上的抛物线,所以[﹣1,0]为增区间,综上,y=x2﹣2|x|﹣3的递增区间为[1,+∞)和[﹣1,0],故③不正确;④因为y=1+x和=|1+x|表示的函数的解析式不同,故命题不正确.故答案为:0.点评:此题是一道综合题,要求学生掌握函数单调性的判断与证明和二次函数的性质,判断两个函数是否为同一函数,会利用举反例的方法说明一个命题是假命题.10.(5分)设a=log30.8,b=log30.9,c=0.80.9,则a,b,c按由小到大的顺序排列为a<b<c.考点:对数的运算性质.专题:函数的性质及应用.分析:由y=log3x是增函数,再结合指数的性质,能比较a=log30.8,b=log30.9,c=0.80.9的大小.解答:解:∵y=log3x是增函数,∴a=log30.8<log30.9=b<log31=0,c=0.80.9>0,∴a<b<c.故答案为:a<b<c.点评:本题考查三个数的大小的比较,是基础题,解题时要注意指数性质和对数函数的性质的合理运用.11.(5分)已知函数f(x)=,则满足f(x)<1的x的取值范围是(﹣1,).考点:其他不等式的解法.专题:不等式的解法及应用.分析:直接利用已知条件转化不等式求解即可.解答:解:函数f(x)=,则满足f(x)<1可得:x≤0时,﹣x<1,解得:﹣1<x≤0;x>0时,2x<1,解得0.综上:x∈(﹣1,).故答案为:x∈(﹣1,).点评:本题考查分段函数的应用,不等式的解法,考查计算能力,基本知识的考查,12.(5分)50名学生做的物理、化学两种实验,已知物理实验做得正确得有40人,化学实验做得正确得有31人,两种实验都做错得有4人,则这两种实验都做对的有25人.考点:集合的包含关系判断及应用.专题:数形结合法.分析:根据题设条件,先做出文氏图,再结合文氏图进行求解.解答:解:设A={做对物理实验的学生},B={做对化学实验的学生},则有∴(40﹣x)+x+(31﹣x)+4=50,x=25.这两种实验都做对的有25人.故答案为:25.点评:本题考查集合的关系判断,解题时要先作出文氏图,数形结合效果较好.13.(5分)已知函数f(x)=(x2﹣ax﹣a)的值域为R,且f(x)在(﹣3,1﹣)上是增函数,则a的取值范围为[0,2].考点:复合函数的单调性.专题:函数的性质及应用.分析:由题意可得,函数y=x2﹣ax﹣a能够取遍所有的正数,由△=a2+4a≥0,求得a的范围①.再根据函数y=x2﹣ax﹣a在(﹣3,1﹣)上是减函数且为正值,故≥1﹣,且当x=1﹣时y≥0,由此求得a的范围②.结合①②求得a的范围.解答:解:由函数f(x)=(x2﹣ax﹣a)的值域为R,可得函数y=x2﹣ax﹣a能够取遍所有的正数,故有△=a2+4a≥0,求得a≤﹣4,或a≥0 ①.再根据f(x)在(﹣3,1﹣)上是增函数,可得函数y=x2﹣ax﹣a在(﹣3,1﹣)上是减函数且为正值,故≥1﹣,且当x=1﹣时y≥0.即a≥2﹣2,且4﹣2﹣a(1﹣)﹣a≥0.求得2﹣2≤a≤2 ②.结合①②求得0≤a≤2,故答案为:[0,2].点评:本题主要考查复合函数的单调性,对数函数、二次函数的性质,体现了转化的数学思想,属于基础题.14.(5分)设函数f(x)=(a<0)的定义域为D,若所有点(s,f(x))(s,t∈D)构成一个正方形区域,则a的值为﹣4.考点:简单线性规划的应用.专题:计算题.分析:由所有的点(s,f(t))(s,t∈D)构成一个正方形区域知,函数的定义域与值域的区间长度相等,利用二次函数的最值与二次方程的根,建立a,b,c关系式,求得答案.解答:解:设函数u=ax2+bx+c与x轴的两个交点的横坐标为:x1,x2,x1<x2∵s为定义域的两个端点之间的长度,就是[x1,x2]f(t)(t∈D)就是f(x)的值域,也就是[0,f(x)max],且所有的点(s,f(t))(s,t∈D)构成一个正方形区∴|x1﹣x2|=∵|x1﹣x2|==∴=∴a=﹣4故答案为:﹣4点评:本题借助二次函数及二次方程的有关性质,探讨函数的定义域和值域问题,注意二次函数的开口方向,形式比较新颖,是个中档题.二、解答题:(本大题共6小题,共,90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.(15分)计算下列各式:(1);(2)已知=2,计算的值.考点:有理数指数幂的化简求值.专题:函数的性质及应用.分析:本题(1)利用指数幂的运算性质进行运算,得到本题结论;(2)本题利用因式分解公式,分解后利用已知条件“=2”代入求值,得到本题结论.解答:解:(1)=1+×﹣10+27=;(2)∵=2,∴===2.点评:本题考查了因式分解和指数幂的运算,本题难度不大,属于基础题.16.(14分)已知函数的定义域为集合A,B={x|x<a}(1)求集合A;(2)若A⊆B,求a的取值范围.考点:集合的包含关系判断及应用;函数的定义域及其求法.专题:计算题.分析:(1)被开方数大于等于0,分式的分母不为0,可求出集合A.(2)由A是B的子集,可解出实数a的取值范围.解答:(本题13分)解:(1)∵∴﹣2<x≤3∴A={x|﹣2<x≤3}(2)∵B={x|x<a},A={x|﹣2<x≤3}又A⊆B∴a∈(3,+∞)点评:本题主要考查了函数的定义域及其求法,以及并集及运算和子集的概念,属于基础题.17.(14分)设函数f(x)=(a>0,b>0,x∈R).(1)当a=b=2时,证明:函数f(x)不是奇函数;(2)设函数f(x)是奇函数,求a与b的值.考点:函数奇偶性的判断.专题:函数的性质及应用.分析:(1)①当a=b=2时,计算f(1)与f(﹣1),如果不相等,可得f(x)不是奇函数.(2)当f(x)是奇函数时,f(﹣x)=﹣f(x),化简整理得(2a﹣b)22x+(2ab﹣4)2x+(2a ﹣b),这是关于x的恒等式,由此求得a、b的值.解答:解:(1)①当a=b=2时,f(x)=)==,∵f(1)==0,f(﹣1)==,f(﹣1)≠﹣f(1),f(x)不是奇函数.(2)当f(x)是奇函数时,f(﹣x)=﹣f(x),即=﹣对任意实数x成立.化简整理得(2a﹣b)22x+(2ab﹣4)2x+(2a﹣b),这是关于x的恒等式,所以,,所以,或.点评:本题主要考查函数的奇偶性的判断和证明,属于中档题.18.(15分)一片森林原来面积为a,计划每年砍伐一些树,且使森林面积每年比上一年减少p%,10年后森林面积变为,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的,已知到今年为止,森林面积为.(1)求p%的值;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?(3)今后最多还能砍伐多少年?考点:数列的应用.专题:应用题.分析:(1)根据每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,所用时间是10年,根据每年砍伐面积的百分比,可建立方程,解之即可得到每年砍伐面积的百分比;(2)设经过m年剩余面积为原来的.根据题意:到今年为止,森林剩余面积为原来的.可列出关于m的等式,解之即可;(3)根据题意设从今年开始,以后砍了n年,再求出砍伐n年后剩余面积,由题意,建立关于n的不等关系,利用一些不等关系即可求得今后最多还能砍伐多少年.解答:解:(1)由题意得:,即,解得:(2)设经过m年森林面积为,则,即,,解得m=5故到今年为止,已砍伐了5年.(3)设从今年开始,以后砍了n年,则n年后森林面积为令≥,即(1﹣p%)n≥,≥,≤,解得n≤15故今后最多还能砍伐15年.点评:本题主要考查函数模型的选择与应用、不等式的解法及指数式与对数式的互化.解决实际问题通常有四个步骤:(1)阅读理解,认真审题;(2)引进数学符号,建立数学模型;(3)利用数学的方法,得到数学结果;(4)转译成具体问题作出解答,其中关键是建立数学模型.19.(16分)函数f(x)对x>0有意义,当m,n∈(0,+∞)时,恒有f(mn)=f(m)+f (n)成立,并且f(2)=1,当x>1时,f(x)>0.(1)求证:f(1)=0;(2)求f(4)的值;(3)求证:f(x)在(0,+∞)上为增函数;(4)求满足f(x)+f()<2的x的集合.考点:函数单调性的性质;函数单调性的判断与证明.专题:计算题;证明题;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:(1)令m=n=1,运用条件,即可得证;(2)令m=n=2,由条件即可得到;(3)令0<s<t,则,由x>1时,f(x)>0,则f()>0,即有f(t)=f(s),运用条件即可得证;(4)运用条件不等式即为f(x﹣3)<f(4),由f(x)在(0,+∞)上为增函数,即可得到不等式组,解出即可.解答:(1)证明:令m=n=1,则f(1)=2f(1),即有f(1)=0;(2)解:令m=n=2,则f(4)=2f(2),而f(2)=1,则f(4)=2;(3)证明:令0<s<t,则,由x>1时,f(x)>0,则f()>0,即有f(t)=f(s)=f(s)+f()>f(s),则f(x)在(0,+∞)上为增函数;(4)解:f(x)+f()<2即为f(x)<2=f(4),即为f(x﹣3)<f(4),由f(x)在(0,+∞)上为增函数,则,解得,3<x<7.则解集为(3,7).点评:本题考查抽象函数及运用,考查解决抽象函数值的常用方法:赋值法,考查函数的单调性的证明以及运用:解不等式,属于中档题.20.(16分)已知定义在R上的奇函数f(x)=.(1)求a,b的值;(2)若不等式﹣m2+(k+2)m﹣<f(x)<m2+2km+k+对一切实数x及m恒成立,求实数k的取值范围;(3)定义:若存在一个非零常数T,使得f(x+T)=f(x)对定义域中的任何实数x都恒成立,那么,我们把f(x)叫以T为周期的周期函数,它特别有性质:对定义域中的任意x,f (x+nT)=f(x),(n∈Z).若函数g(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,切当x∈(﹣1,1)时,g(x)=f(x)﹣x,求方程g(x)=0的所有解.考点:函数的周期性;函数奇偶性的性质.专题:综合题;函数的性质及应用.分析:(1)由题意,函数在R上是奇函数,由于其在原点有定义故一定有f(0)=0,再结合f(﹣1)=﹣f(1),由此两方程即可求出a、b的值;(2)本小题的不等式恒成立,故可由(1)解出的函数解析式求出函数的最值,将恒成立的不等式﹣m2+(k+2)m﹣<f(x)<m2+2km+k+对一切实数x及m恒成立成立,再由二次函数的性质研究此不等式组,解出参数K的取值范围;(3)由题设条件函数是周期为2的奇函数,故可先研究其一个周期上的零点,再由周期性得出所有的零点,由于函数是奇函数易得f(0)=0,再由周期性的性质与奇函数的性质可得出由此解得f(﹣1)=f(1)=0,由此知一个周期上的零点,再由周期性得出结论解答:解:(1)∵定义在R上的奇函数f(x)=.∴f(0)=0,即﹣1+b=0,b=1∵f(x)=,f(﹣x)=﹣f(x),∴=﹣=即a=2故a=2,b=1(2)f(x)=,=()值域为:(﹣,)∵不等式﹣m2+(k+2)m﹣<f(x)<m2+2km+k+对一切实数x及m恒成立,则需且只需m∈R恒成立即对m∈R恒成立只需解得﹣1≤k≤0,(3)当x∈(﹣1,1)时g(x)=f(x)﹣x=﹣+﹣x显然y=,y=﹣x均为减函数,故g(x)在(﹣1,1)上为减函数,由于g(0)=0,故在(﹣1,1)内g(x)=0有唯一根x=0由于g(x)周期为2,由此有x∈(2k﹣1,2k+1)内有唯一根x=2k(k∈N)①综合得x=2k(k∈N)为g(x)=0的根又因为g(﹣1)=g(﹣1+2)=g(1)得﹣g(1)=g(1)故g(1)=0,因此得g(2k+1)=0(k∈N)②综合①②有g(x)=0的所有解为一切整数点评:本题考查函数恒成立的问题,函数恒成立的问题由于其抽象,推理难度大,方法不易得出而使得解此类题比较困难,解此类题,理解题意,对题设中所给的恒成立的关系进行准确转化是解题的关键,对探究意识要求较高,此类题思维难度过大.,属于难题.。