福建省厦门双十中学2023-2024学年第一学期期中考试高一数学(时间:120分钟 满分:150分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.2.选择题答案必须用2B 铅笔将答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答.答案必须写在答题卡各题目指定区域相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案,不准使用铅笔和涂改液,不按以上方式作答无效.4.考试结束后,将答题卡交回.一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.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{}2,0,3A =,{}2,3B =,则( )A. A B= B. A B ⋂=∅C. A BD. B A2. 设,,R a b c ∈,且a b >,则下列结论正确的是( )A. 22a b > B.11a b< C. 22a b > D. 22ac bc >3. 已知函数()()()2221f x x a x a =+-+-为奇函数,则a 的值是( )A. 1B. 2C. 1或2D. 04. “2log 2x <”是“13x <<”的( )A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件5. 在同一直角坐标系中,函数()(0),()log aa f x x x g x x =≥=的图像可能是( )A. B.C. D.6. “学如逆水行舟,不进则退;心似平原跑马,易放难收”(明·《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.如果每天的“进步”率都是1%,那么一年后是36536511% 1.01+=();如果每天的“退步”率都是1%,那么一年后是36536511%0.99-=().一年后“进步”的是“退步”的3653653651.01 1.0114810.990.99=≈(倍.如果每天的“进步”率和“退步”率都是20%,那么大约经过( )天后“进步”的是“退步”的一万倍.(lg 20.3010,lg 30.4771≈≈)A. 20B. 21C. 22D. 237. 已知130.9a =,0.913b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,271log 92c =,则( )A a c b<< B. b c a << C. b a c << D. c b a<<8. 已知定义域为()0,∞+函数()f x 满足对于任意1x ,()20,x ∈+∞,12x x ≠,都有()()1221211x f x x f x x x ->-,且()32f =,则不等式()1f x x <-的解集为( )A. (),2-∞ B. ()0,2 C. ()0,3 D. ()2,3二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9. 下列说法中正确的有( )A. 命题p :0R x ∃∈,200220x x ++<,则命题p 否定是R x ∀∈,2220xx++>.的的B. “0m <”是“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”的充要条件C. 奇函数()f x 和偶函数()g x 的定义域都是R ,则函数()()()=h x f g x 为偶函数>”是“x y >”的必要条件10. 若0a >,0b >,且4a b +=,则下列不等式恒成立的( )A.114ab ≥ B.122a b+≥ C.2≥ D. 228a b +≥11. 双曲余弦函数e e ch 2x xx -+=常出现于某些重要的线性微分方程的解中,譬如说定义悬链线和拉普拉斯方程等,其图象如图.已知函数()2e e 122023x x f x x -+=+,则满足)()2ff a <+的整数a 的取值可以是( )A. -1B. 0C. 1D. 212. 已知函数()f x 的定义域为[)0,∞+,当[]0,2x ∈时,()[](]242,0,142,1,2x x x f x x x ⎧-∈⎪=⎨-∈⎪⎩,当2x >,()()2f x mf x =-(m 为非零常数).则下列说法正确的是( )A. 当2m =时,()5.52f =B. 当12m =时,()y f x =的图象与曲线4log y x =的图象有3个交点C. 若对任意的[)12,0,x x ∈+∞,都有()()124f x f x -≤,则1m ≤D. 当01m <<,n +∈N 时,()y f x =的图象与直线12n y m -=在[]0,2n 内的交点个数是21n -三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 若函数)311x fx +=-,则43f ⎛⎫= ⎪⎝⎭______.14. 已知集合{}22,1,0,1,2,{|ln(34)}A B x y x x =--==--,则A B = ______.15. 求值:31114log 1032631190.027log 2811log 2-⎛⎫+-++= ⎪+⎝⎭______.16. 已知正数x ,y ,z 满足222321x y z ++=,则1zs xyz+=的最小值为______.四、解答题:本题共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. 已知集合{}22|430A x x ax a =-+<,集合{|(3)(2)0}B x x x =--≥.(1)当a =1时,求A B ⋂,A B ⋃;(2)设a >0,若“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.18. 已知函数()22(11)1xf x x x =-<<-.(1)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由;(2)判断函数()f x 的单调性并证明.19. 已知函数()f x 满足()()()()2,f x y f x f y x y +=+-∈R ,且()26f =.(1)求()0f ,判断函数()()2g x f x =-奇偶性,并证明你的结论;(2)若对任意x y ≠,都有()()()0f x f y x y -->⎡⎤⎣⎦成立,且当(]0,4x ∈时,不等式()18f x f m x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭恒成立,求实数m 取值范围.20. 已知实数a 满足123a ≤,1log 32a ≤.(1)求实数a 的取值范围;(2)若1a >,()()()()ln 1ln 12R aa f x mx x a x m =++---∈,且12f a ⎛⎫=⎪⎝⎭,求12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.21. 杭州亚运会田径比赛 10月5日迎来收官,在最后两个竞技项目男女马拉松比赛中,中国选手何杰以2小时13分02秒夺得男子组冠军,这是中国队亚运史上首枚男子马拉松金牌.人类长跑运动一般分为两个阶段,第一阶段为前1小时的稳定阶段,第二阶段为疲劳阶段. 现一60kg 的复健马拉松运动员进行4小时长跑训练,假设其稳定阶段作速度为 130km /h v =的匀速运动,该阶段每千克体重消耗体力1112Q t v ∆=⨯(1t 表示该阶段所用时间),疲劳阶段由于体力消耗过大变为 223010v t =-的减速运动(2t 表示该阶段所用时间).疲劳阶段速度降低,体力得到一定恢复,该阶段每千克体重消耗体力的的22222,1t v Q t ⨯∆=+已知该运动员初始体力为010000,Q kJ =不考虑其他因素,所用时间为t (单位:h ),请回答下列问题:(1)请写出该运动员剩余体力Q 关于时间t 的函数()Q t ;(2)该运动员在4小时内何时体力达到最低值,最低值为多少?22. 已知函数()()9230xx mf x m +=-⋅>.(1)当1m =时,求不等式()27f x ≤的解集;(2)若210x x >>且212x x m =,试比较()1f x 与()2f x 的大小关系;(3)令()()()g x f x f x =+-,若()y g x =在R 上的最小值为11-,求m 的值.福建省厦门双十中学2023-2024学年第一学期期中考试高一数学(时间:120分钟 满分:150分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.2.选择题答案必须用2B 铅笔将答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答.答案必须写在答题卡各题目指定区域相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案,不准使用铅笔和涂改液,不按以上方式作答无效.4.考试结束后,将答题卡交回.一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.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{}2,0,3A =,{}2,3B =,则( )A. A B =B. A B ⋂=∅C. A BD. B A【答案】D 【解析】【详解】根据集合相等的概念,集合交集运算法则,集合包含关系等知识点直接判断求解.【分析】因为集合{}2,0,3A =,{}2,3B =,所以A B ≠,{}2,3A B ⋂=, B 是A 的真子集,所以A,B,C 错误,D 正确.故选:D2. 设,,R a b c ∈,且a b >,则下列结论正确的是( )A. 22a b > B.11a b< C. 22a b > D. 22ac bc >【答案】C 【解析】【分析】利用特殊值举反例排除即可得到答案.【详解】对于A ,若0,1a b ==-,则22<a b ,故A 错误;对于B ,若1,1a b ==-,则11a b>,故B 错误;对于C ,由于2x y =在R 上单调递增,所以a b >时,22a b >,故C 正确;对于D ,若0c =,则22ac bc =,故D 错误.故选:C3. 已知函数()()()2221f x x a x a =+-+-为奇函数,则a 的值是( )A. 1B. 2C. 1或2D. 0【答案】B 【解析】【分析】根据奇函数()00f =得到a 值再用定义法验证即可.【详解】因为函数()()()2221f x x a x a =+-+-为奇函数,定义域为(),-∞+∞,所以()()()0210f a a =--=,解得1a =或2a =,当1a =时,()()221f x xx =-,则()()()221f x x x f x -=--≠-,不满足题意;当2a =时,()()221f x x x =+,则()()()221f x x x f x -=-+=-,满足题意.所以a 的值是2.故选:B4. “2log 2x <”是“13x <<”的( )A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】【分析】根据充分条件、必要条件的概念和对数函数相关概念求解即可.【详解】由22log 2log 4x <=,解得04<<x ,由“04<<x ”是“13x <<”的必要不充分条件,所以“2log 2x <”是“13x <<”的必要不充分条件.故选:B5. 在同一直角坐标系中,函数()(0),()log aa f x x x g x x =≥=的图像可能是( )的A. B.C. D.【答案】D 【解析】【分析】通过分析幂函数和对数函数的特征可得解.【详解】函数()0ay xx =≥,与()log 0a y x x =>,答案A 没有幂函数图像,答案B.()0ay x x =≥中1a >,()log 0a y x x =>中01a <<,不符合,答案C ()0ay xx =≥中01a <<,()log 0a y x x =>中1a >,不符合,答案D ()0ay xx =≥中01a <<,()log 0a y x x =>中01a <<,符合,故选D.【点睛】本题主要考查了幂函数和对数函数的图像特征,属于基础题.6. “学如逆水行舟,不进则退;心似平原跑马,易放难收”(明·《增广贤文》)是勉励人们专心学习的.如果每天的“进步”率都是1%,那么一年后是36536511% 1.01+=();如果每天的“退步”率都是1%,那么一年后是36536511%0.99-=().一年后“进步”的是“退步”的3653653651.01 1.0114810.990.99=≈(倍.如果每天的“进步”率和“退步”率都是20%,那么大约经过( )天后“进步”的是“退步”的一万倍.(lg 20.3010,lg 30.4771≈≈)A. 20 B. 21C. 22D. 23【答案】D 【解析】【分析】根据题意可列出方程10000(10.2) 1.2x x ⨯-=,求解即可,【详解】设经过x 天“进步“的值是“退步”的值的10000倍,则10000(10.2) 1.2x x ⨯-=,即1.2(100000.8x=,1.20.8lg10000log 10000231.2lg3lg20.1761lg l 4443g 20.8x ∴====≈≈-,故选:D .7. 已知130.9a =,0.913b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,271log 92c =,则( )A. a c b <<B. b c a <<C. b a c <<D. c b a<<【答案】D 【解析】【分析】根据指数函数的单调性和对数运算法则计算即可.【详解】由题意得,3227311121log 9log 322233c ===⨯=;因为13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,所以10.90.5111333⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭<<,由于0.510.73⎛⎫=⎪⎝⎭,所以10.73b <<;因为0.9x y =在R 上单调递减,所以1130.90.90.9a ==.所以c b a <<.故选:D8. 已知定义域为()0,∞+的函数()f x 满足对于任意1x ,()20,x ∈+∞,12x x ≠,都有()()1221211x f x x f x x x ->-,且()32f =,则不等式()1f x x <-的解集为( )A. (),2-∞ B. ()0,2 C. ()0,3 D. ()2,3【答案】C 【解析】【分析】将()()1221211x f x x f x x x ->-变为()()2121110f x f x x x ++->,结合构造函数())1(),(0f x xg x x +=>,即可判断()g x 的单调性,由此将不等式()1f x x <-可化为()(3)g x g <,结合函数单调性,即可得答案.【详解】由题意知对于任意1x ,()20,x ∈+∞,12x x ≠,不妨设12x x <,则210x x ->,由()()1221211x f x x f x x x ->-得()()12212110x f x x f x x x -->-,即()()21122121110f x f x x x x x x x ⎡⎤++-⎢⎥⎣⎦>-,结合21120,0x x x x ->>得()()2121110f x f x x x ++->,即()()212111f x f x x x ++>,设())1(),(0f x xg x x +=>,则该函数在()0,∞+上单调递增,且()3(3)113f g =+=,则()1f x x <-即()11f x x+<,即()(3)g x g <,故03x <<,即不等式()1f x x <-的解集为()0,3,故选:C二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9. 下列说法中正确的有( )A. 命题p :0R x ∃∈,200220x x ++<,则命题p 的否定是R x ∀∈,2220x x ++>B. “0m <”是“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”的充要条件C. 奇函数()f x 和偶函数()g x 的定义域都是R ,则函数()()()=h x f gx 为偶函数>”是“x y >”的必要条件【答案】BC 【解析】【详解】根据含有一个量词命题的否定可判断A ;判断“0m <”和“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”之间的逻辑关系可判断B ;根据函数奇偶性定义判断C ;判断>”和“x y >”的推出关系可的判断D.【分析】对于A ,命题p :0R x ∃∈,200220x x ++<,则命题p 的否定是R x ∀∈,2220x x ++≥,A 错误;对于B ,当0m <时,对于220x x m -+=有440m ∆=->,即方程有两个不等实根,设为12,x x ,则120x x m =<,即12,x x 一正一负;当220x x m -+=有一正一负根时,只需满足120x x <,即0m <,即“0m <”是“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”的充要条件,B 正确;对于C ,由题意知()h x 的定义域为R ,由()(),()()f x f x g x g x -=--=可得()()()(())()h x f g x f g x h x -=-==,即函数()()()=h x f g x 为偶函数,C 正确;对于D >0x y >≥,反之,当x y >,比如0x y >>故>”是“x y >”的充分条件,D 错误,故选:BC 10. 若0a >,0b >,且4a b +=,则下列不等式恒成立的( )A. 114ab ≥B. 122a b +≥C. 2≥D. 228a b +≥【答案】AD【解析】【分析】运用基本不等式和特殊值法判断各个选项即可.【详解】对于A 和C ,因为0a >,0b >,所以4a b +=≥2≤,当且仅当2a b ==时等号成立,故04ab ≤<,则114ab ≥,故A 正确,C 错误;对于B ,代入2a b ==,12131222a b +=+=<,故B 错误;对于D ,()22282a b a b++≥=,当且仅当2a b ==时等号成立,故D 正确.故选:AD11. 双曲余弦函数e e ch 2x xx -+=常出现于某些重要的线性微分方程的解中,譬如说定义悬链线和拉普拉斯方程等,其图象如图.已知函数()2e e 122023x x f x x -+=+,则满足)()2f f a <+的整数a 的取值可以是( )A. -1B. 0C. 1D. 2【答案】BCD【解析】【分析】判断函数()2e e 122023x x f x x -+=+的奇偶性以及单调性,则由)()2f f a <+可得||2|a <+,将各选项中的数代入验证,即可得答案.【详解】由题意知()2e e 122023x x f x x -+=+的定义域为R ,()2e e 1()22)0(23x x f x f x x -+-==+-,即()f x 为偶函数,又0x >时,e 1x >,令e ,(1)x t t =>,且e x t =在(0,)+∞上单调递增,函数1y t t=+(1,)+∞上单调递增,故e e 2x xy -+=在(0,)+∞上单调递增,则()2e e 122023x x f x x -+=+在(0,)+∞上单调递增,在(,0)-∞上单调递减,故由)()2f f a <+得|||2|a <+,将各选项中的数代入验证,0,1,2适合,在故选:BCD12. 已知函数()f x 的定义域为[)0,∞+,当[]0,2x ∈时,()[](]242,0,142,1,2x x x f x x x ⎧-∈⎪=⎨-∈⎪⎩,当2x >,()()2f x mf x =-(m 为非零常数).则下列说法正确的是( )A. 当2m =时,()5.52f =B. 当12m =时,()y f x =的图象与曲线4log y x =的图象有3个交点C. 若对任意的[)12,0,x x ∈+∞,都有()()124f x f x -≤,则1m ≤D. 当01m <<,n +∈N 时,()y f x =的图象与直线12n y m -=在[]0,2n 内的交点个数是21n -【答案】BCD【解析】【分析】化简得到()()22f x f x +=,进而求得则()5.54f =,可判定A 错误;当12m =时,作出函数()y f x =的图象与曲线4log y x =的图象,结合图象,可判定B 正确;根据题意得出函数()f x 的值域对m 进行分类讨论,可判定C 正确;由()y f x =的图象与直线12n y m -=在[]0,2n 内的交点个数可判定D 正确.【详解】当2m =时,函数()()22f x f x =-可转化为()()22f x f x +=,则()()()()()5.5 3.522 3.521.524 1.5414f f f f =+==+==⨯=,所以A 错误;当12m =时,函数()y f x =的图象与曲线4log y x =的图象,如图所示,可得函数()y f x =的图象与曲线4log y x =的图象有3个交点,所以B 正确;对于C 中,依题意,max min ()()4f x f x -<,当[]0,2x ∈时,函数()f x 的值域为[]0,2;当1m >时,若[]0,2x ∈时,可得函数()f x 的值域为[]0,2,若(2,4]x ∈时,函数()f x 的值域为[]0,2m ;若6(4],x ∈时,函数()f x 的值域为20,2m ⎡⎤⎣⎦, ;随着x 依次取值,值域将变成[0,)+∞,不符合题意,若1m <-时,若[]0,2x ∈时,可得函数()f x 的值域为[]0,2,若(2,4]x ∈时,函数()f x 的值域为[]2,0m ;max min ()()224f x f x m -³->,不符合题意,所以C 正确;对于D ,当[]0,2x ∈时,可得函数()f x 的值域为[]0,2,当(2,4]x ∈时,函数()f x 的值域为[]0,2m ;当6(4],x ∈时,函数()f x 的值域为20,2m ⎡⎤⎣⎦……,当(24],22x n n ∈--时,函数()f x 的值域为20,2n m-⎡⎤⎣⎦,当(22,2]x n n ∈-时,函数()f x 的值域为10,2n m -⎡⎤⎣⎦当(2,22]x n n ∈+时,函数()f x 的值域为0,2n m ⎡⎤⎣⎦,若01m <<,12222n n m m m -<<<<,由图象可知,()y f x =的图象与直线12n y m -=在区间[]0,2,(2,4],……,],(2242n n --上均有2个交点,在(22],2n n -上有一个交点,在(2,)n +∞上无交点,所以()y f x =的图象与直线12n y m -=在[]0,2n 内的交点个数是21n -,所以D 正确.故选:BCD.【点睛】本题解题关键是准确作出函数的图象,数形结合可得判断B ,D ,利用()()22f x f x +=迭代可判断A ,对于C ,分1m >和1m <-两种情况讨论可判断.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 若函数)311x fx +=-,则43f ⎛⎫= ⎪⎝⎭______.【答案】72-## 3.5-【解析】【分析】根据题意,令19x =,准确运算,即可求解.【详解】由函数)311x f x ++=-,令19x =,可得13479()1)13219f f +=+==--.故答案为:72-.14 已知集合{}22,1,0,1,2,{|ln(34)}A B x y x x =--==--,则A B = ______.【答案】{}2-【解析】【分析】根据不等式的解法和对数函数的性质,求得集合B ,结合集合并集的运算,即可求解.【详解】由不等式234(4)(1)0x x x x --=-+>,解得1x <-或>4x ,即{|1B x x =<-或4}x >,因为集合{}2,1,0,1,2A =--,所以{}2A B =-I .故答案为:{}2-.15. 求值:31114log 1032631190.027log 2811log 2-⎛⎫+-++= ⎪+⎝⎭______.【答案】8【解析】【分析】根据指对幂运算法则进行计算即可.【详解】由题意得,391log 10log 1029019==,1413181⎛⎫ =⎝=⎪⎭,3130.02710-==,66663311l 1og 2log 2log 2log 1log 2log 63+=+=+=+,所以原式110101833=+-+=.故答案为:816. 已知正数x ,y ,z 满足222321x y z ++=,则1z s xyz+=的最小值为______.【答案】【解析】【分析】先代换1z +,结合基本不等式求解可得答案..【详解】因为222321x y z ++=,所以()()22232111z z x y z +=-=-+;易知1z <,所以221132z zx y +=-+;所以()221321xyz z z x y s xyz ++==-,由()114z z -≤,当且仅当12z =时取等号,可得()22432s y x y x +≥=≥,当且仅当228323x y ==,即x y ==时,取到最小值.故答案为:.四、解答题:本题共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. 已知集合{}22|430A x x ax a =-+<,集合{|(3)(2)0}B x x x =--≥.(1)当a =1时,求A B ⋂,A B ⋃;(2)设a >0,若“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.【答案】(1){}|23A B x x =≤< ,{}|13A B x x ⋃=<≤;(2)12a <<.【解析】【分析】(1)化简集合A ,B ,再利用交集、并集的定义直接计算得解.(2)由“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件可得集合B A ,再利用集合的包含关系列出不等式组求解即得.【小问1详解】当a =1时,{}{}|(1)(30)|13A x x x x x -<=<-=<,{|()()}{|23}320B x x x x x =≤-≤≤=-,所以{}|23A B x x =≤< ,{}|13A B x x ⋃=<≤.【小问2详解】因为a >0,则{}|3A x a x a =<<,由(1)知,{|23}B x x =≤≤,因为“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件,于是得B A ,则有233a a <⎧⎨>⎩,解得12a <<,所以实数a 的取值范围是12a <<.18. 已知函数()22(11)1x f x x x =-<<-.(1)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由;(2)判断函数()f x 的单调性并证明.【答案】(1)()f x 是奇函数,理由见解析(2)()f x 在(1,1)-上单调递减,证明见解析【解析】【分析】(1)根据函数奇偶性定义进行判断证明;(2)根据函数单调性定义进行证明.【小问1详解】()f x 是奇函数,理由如下:函数()22(11)1x f x x x =-<<-,则定义域关于原点对称,因为()()221x f x f x x --==--,所以()f x 是奇函数;【小问2详解】任取1211x x -<<<,则22121211221222221212222222()()11(1)(1)x x x x x x x x f x f x x x x x --+-=-=---- 1221211221222212122()2()2(1)()(1)(1)(1)(1)x x x x x x x x x x x x x x -+-+-==----,因为1211x x -<<<,所以2212211210,0,10,10x x x x x x +>->-<-<,所以12())0(f x f x ->,所以()f x 在(1,1)-上单调递减.19. 已知函数()f x 满足()()()()2,f x y f x f y x y +=+-∈R ,且()26f =.(1)求()0f ,判断函数()()2g x f x =-的奇偶性,并证明你的结论;(2)若对任意x y ≠,都有()()()0f x f y x y -->⎡⎤⎣⎦成立,且当(]0,4x ∈时,不等式()18f x f m x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)()02f =,函数()()2g x f x =-是奇函数,证明见解析(2)(],0-∞【解析】【分析】(1)利用赋值法即可求得()02f =,利用奇函数定义和已知条件即可证明函数()()2g x f x =-奇偶性;(2)根据条件得到函数()f x 单调性,再结合题中条件将原不等式化简,将恒成立问题转化为最值问题进而求解.【小问1详解】因为函数()f x 满足()()()()2,f x y f x f y x y +=+-∈R ,所以令0y =,得到()()()20f x f x f =+-,所以()02f =;函数()()2g x f x =-定义域为(),-∞+∞,因为()()()()()()()422020g x g x f x f x f x f x f +-=+--=+---=-=⎡⎤⎣⎦,所以函数()()2g x f x =-奇函数【小问2详解】因为对任意x y ≠,都有()()()0f x f y x y -->⎡⎤⎣⎦成立,所以函数()f x 在(),-∞+∞单调递增,不等式()18f x f m x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,即()126f x f m x ⎛⎫+--≥ ⎪⎝⎭,即()()122f x f m f x ⎛⎫+--≥⎪⎝⎭,即()12f x m f x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,所以12x m x +-≥,所以12m x x≤+-对(]0,4x ∈恒成立,因为12x x +≥=,当且仅当1x x =,即1x =时等号成立,所以min12220m x x ⎛⎫≤+-=-= ⎪⎝⎭,即实数m 的取值范围为(],0-∞20. 已知实数a 满足123a ≤,1log 32a ≤.(1)求实数a 的取值范围;(2)若1a >,()()()()ln 1ln 12R a a f x mx x a x m =++---∈,且12f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求12f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.【答案】(1)(0,1){9} 是(2)-13【解析】【分析】(1)根据指数幂的含义以及对数函数的单调性分别求得a 的取值范围,综合可得答案;(2)由题意确定a 的值,化简()f x ,由12f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭可得919()9ln 322m =+-,再由911(9ln 222f m ⎛⎫-=-- -⎪⎝⎭,两式相加即可求得答案.【小问1详解】由123a ≤可得09a ≤≤,当01a <<时,由1log 32a ≤得12log 3log a a a ≤,则123,09a a ≤∴<≤,故01a <<;当1a >时,由1log 32a ≤得12log 3log a a a ≤,则123,9a a ≥∴≥,故9a ≥;综合可得实数a 的取值范围(0,1){9} ;【小问2详解】由题意知1a >,则9a =,则()()()99ln 19ln 12f x mx x x =++---,需满足11x -<<,则()919ln 21x f x mx x+=+--,故由12f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭得919(9ln 322m =+-,则9119ln 3222f m ⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则1194,1322f f ⎛⎫⎛⎫-+=-∴-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.21. 杭州亚运会田径比赛 10月5日迎来收官,在最后两个竞技项目男女马拉松比赛中,中国选手何杰以2小时13分02秒夺得男子组冠军,这是中国队亚运史上首枚男子马拉松金牌.人类长跑运动一般分为两个阶段,第一阶段为前1小时的稳定阶段,第二阶段为疲劳阶段. 现一60kg 的复健马拉松运动员进行4小时长跑训练,假设其稳定阶段作速度为 130km /h v =的匀速运动,该阶段每千克体重消耗体力1112Q t v ∆=⨯(1t 表示该阶段所用时间),疲劳阶段由于体力消耗过大变为 223010v t =-的减速运动(2t 表示该阶段所用时间).疲劳阶段速度降低,体力得到一定恢复,该阶段每千克体重消耗体力22222,1t v Q t ⨯∆=+已知该运动员初始体力为010000,Q kJ =不考虑其他因素,所用时间为t (单位:h ),请回答下列问题:(1)请写出该运动员剩余体力Q 关于时间t 的函数()Q t ;(2)该运动员在4小时内何时体力达到最低值,最低值为多少?【答案】(1)()100003600,0148004001200,14t t Q t t t t -<≤⎧⎪=⎨++<≤⎪⎩(2)2t =时有最小值,最小值为5200kJ .【解析】【分析】(1)先写出速度v 关于时间t 的函数,进而求出剩余体力Q 关于时间t 的函数;(2)分01t <≤和14t <≤两种情况,结合函数单调性,结合基本不等式,求出最值.【小问1详解】由题可先写出速度v 关于时间t 的函数()()30,0130101,14t v t t t <≤⎧=⎨--<≤⎩,代入1ΔQ 与2ΔQ 公式可得()()()1000060230,016012301016400,1411t t Q t t t t t -⋅⋅⨯<≤⎧⎪=⎡⎤-⋅--⎨⎣⎦-<≤⎪-+⎩解得()100003600,0148004001200,14t t Q t t t t -<≤⎧⎪=⎨++<≤⎪⎩;【小问2详解】①稳定阶段中()Q t 单调递减,此过程中()Q t 最小值()()min 16400kJ Q t Q ==;②疲劳阶段()48004001200(14)Q t t t t =++<≤,则有()480040012004005200kJ Q t t t =++≥+=,当且仅当48001200t t=,即2t =时,“=”成立,所以疲劳阶段中体力最低值为5200kJ ,由于52006400<,因此,在2h t =时,运动员体力有最小值5200kJ .22. 已知函数()()9230x x m f x m +=-⋅>.(1)当1m =时,求不等式()27f x ≤的解集;(2)若210x x >>且212x x m =,试比较()1f x 与()2f x 的大小关系;(3)令()()()g x f x f x =+-,若()y g x =在R 上的最小值为11-,求m 的值.【答案】(1)(,2]-∞;(2)()()12f x f x <;(3)1.【解析】【分析】(1)把1m =代入,结合一元二次不等式及指数函数单调性求解不等式即得.(2)利用差值比较法,结合基本不等式判断出两者的大小关系.(3)利用换元法化简()g x 的解析式,对3m 进行分类讨论,结合二次函数的性质求得m 的值.【小问1详解】当1m =时,函数123()92)633(x x x x f x +=-⋅-=⋅,不等式()27f x ≤化为2(3)63270x x -⋅-≤,即(33)(39)0x x +-≤,解得39x ≤,则2x ≤,所以不等式()27f x ≤的解集为(,2]-∞.【小问2详解】依题意,()()112212923923x x m x x mf x f x ++-⋅⋅-=-+()()()12121233332333x x x x x x m =+--⋅-()()1212333323x x x x m =-+-⋅,由210x x >>,得12330x x -<,又212x x m =,则123323x x m +>=>==⋅,因此()()120f x f x -<,所以()()12f x f x <.【小问3详解】令3x t =,0t >,则()()221323,9232mm x m x f x t t f x t t--=-⋅⋅-=-⋅=-⋅,于是()()()g x f x f x =+-2213232mmt t t t =-⋅⋅+-⋅2211()23(m t t t t =+-⋅⋅+211()23()2m t t t t =+-⋅⋅+-221(3)23m m t t=+---,而12t t+≥=,当且仅当1t t =,即1t =,0x =时取等号,当32m ≤,即3log 2m ≤时,则当12t t +=时,()y g x =取得最小值313443211,log 4m m -⋅-=-=,矛盾;当32m >,即3log 2m >时,则当13m t t+=时,()y g x =取得最小值22311m --=-,解得1m =,则1m =,所以m 的值是1.【点睛】思路点睛:含参数的二次函数在指定区间上的最值问题,按二次函数对称轴与区间的关系分类求解,再综合比较即可.。