高中数学必修一期末试卷和答案
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一、选择题1.已知1,0()1,0ax x f x x x x +≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,则下列关于[()]1y f f x =+的零点的判断正确的是( ) A .当0a >时,有4个零点,当0a <时,有1个零点;B .当0a >时,有3个零点,当0a <时,有2个零点;C .无论a 为何值,均有2个零点;D .无论a 为何值,均有4个零点.2.已知函数()21,04,0x x f x x x ⎧+≤=⎨>⎩,若函数()y f x a =-有3个不同的零点1x ,2x ,3x (123x x x <<),则123a x x x ++的取值范围是( ) A .()2,0-B .[]2,0-C .[]2,0-D .(]2,0- 3.若函数()22f x x x a =--有4个零点,则实数a 的取值范围为( )A .01a <≤B .10a -<<C .0a =或1a >D .01a << 4.集合{}1002,x x xx R =∈的真子集的个数为( ) A .2B .4C .6D .7 5.设52a -=,5log 2b =,8log 5c =,则( ) A .a b c <<B .b c a <<C .c b a <<D .c a b << 6.如图是指数函数①y =x a ;②y =x b ;③y =c x ;④y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是( )A .a <b <1<c <dB .b <a <1<d <cC .1<a <b <c <dD .a <b <1<d <c 7.下列各函数中,表示相等函数的是( )A .lg y x =与21lg 2y x = B .211x y x -=-与1y x =+C .21y x =-与1y x =-D .y x =与log x a y a =(0a >且1a ≠)8.已知函数223,()11,x x x a f x ax x a⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩,对于任意两个不相等的实数1x ,2x R ∈,都有不等式()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦成立,则实数a 取值范围是( )A .[)3,+∞B .[]0,3C .[]3,4D .[]2,4 9.已知函数()3221x f x x =-+,且()()20f a f b ++<,则( ) A .0a b +< B .0a b +>C .10a b -+>D .20a b ++< 10.已知集合{}11M x Z x =∈-≤≤,{}Z (2)0N x x x =∈-≤,则如图所示的韦恩图中的阴影部分所表示的集合为( )A .{}0,1B .{}1,2-C .{}1,0,1-D .1,0,1,2 11.若{}|28A x Z x =∈≤<,{}5|log 1B x R x =∈<,则R A C B ⋂的元素个数为( )A .0B .1C .2D .3 12.已知集合{}1A x x =>,{}1B x x =≥,则( )A .A ⊆B B .B ⊆AC .A∩B=φD .A ∪B=R 二、填空题13.已知()32,,x x a f x x x a⎧≤=⎨>⎩,若存在实数b ,使函数()()g x f x b =-有两个零点,则a的取值范围是________.14.已知函数22()1()x x f x x e a x e a R =++∈有四个零点,则实数a 的取值范围是________.15.函数()log 31a y x =+-.(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线 10mx ny ++=上(其中m ,0n >),则12m n+的最小值等于__________. 16.有以下结论: ①将函数x y e =的图象向右平移1个单位得到1x y e-=的图象; ②函数()x f x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称③对于函数()x f x a =(a >0,且1a ≠),一定有()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭④函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方. 其中正确结论的序号为_________.17.函数y x =+______.18.已知函数()f x 的值域为[]0,4(2,2x ),函数()1=-g x ax ,2,2x ,[]12,2x ∀∈-,总[]02,2x ∃∈-,使得()()01g x f x =成立,则实数a 的取值范围为________________.19.若关于x 的方程2210ax x ++=的解集有唯一子集 ,则实数a 的取值范围是_____. 20.若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,则b 的取值范围是______.三、解答题21.已知函数(2),()(1),x x a x a f x a x x a-≥⎧=⎨-<⎩,其中a 为实数,且0a ≠. (1)当1a =-时,求函数()f x 的单调区间;(2)若方程()0f x =仅有一个实数根,求实数a 的取值范围.22.随着科技的发展,智能手机已经开始逐步取代传统PC 渗透进入了人们娱乐生活的各个方面,我们的生活已经步入移动互联网时代.2020年,某手机企业计划将某项新技术应用到手机生产中去,为了研究市场的反应,计划用一年时间进行试产、试销.通过市场分析,生产此款手机全年需投入固定成本280万,每生产x (千部)手机,需另投入成本()C x 万元,且210200,050()100008019450,50.x x x C x x x x ⎧+<<⎪=⎨+-≥⎪⎩,由市场调研知,每部手机售价0.8万元,且全年内生产的手机当年能全部销售完.(1)求出2020年的利润()W x (万元)关于年产量x (千部)的函数关系式(利润=销售额-成本);(2)2020年产量为多少(千部)时,企业所获利润最大?最大利润是多少?23.定义在D 上的函数()f x ,如果满足:对任意x D ∈,存在常数0M >,都有()f x M ≤成立,则称()f x 是D 上的“有上界函数”,其中M 称为函数()f x 的上界.已知函数11()139x xf x a ⎛⎫⎛⎫=+⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (1)当12a =-时,求函数()f x 在(,0)-∞上的值域,并判断函数()f x 在(,0)-∞上是否为“有上界函数”,请说明理由;(2)若函数()f x 在[0,)+∞上是以4为上界的“有上界函数”,求实数a 的取值范围. 24.已知函数()log (0,1)a f x x a a =>≠,且(4)(2)1f f -=.(1)求函数()f x 的表达式;(2)判断函数()(2)(2)g x f x f x =++-的奇偶性,并说明理由.25.已知函数()0k y x k x =+>在区间(单调递减,在区间)+∞单调递增. (1)求函数2y x x=+在区间(),0-∞的单调性;(只写出结果,不需要证明) (2)已知函数()()2131x ax f x a x ++=∈+R ,若对于任意的x N *∈,有()5f x ≥恒成立,求实数a 的取值范围.26.关于x 的不等式22(21)(2)0x a x a a -+++->,223()0x a a x a -++<的解集分别为M 和N(1)试求M 和N ;(2)若M N ⋂=∅,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【分析】按0a >和0a <分类讨论[()]1y f f x =+的零点个数,即确定[()]10f f x +=的解的个数,可得正确选项.【详解】0x >时,1()f x x x=-是增函数,()(,)f x ∈-∞+∞,此时()f x m =对任意m R ∈均有一解. 0x ≤时,若0a >,()1f x ax =+是增函数,()(,1]f x ∈-∞,此时()f x m =在1m 时有一解,1m 时无解,若0a <,()1f x ax =+是减函数,()[1,)f x ∈+∞,此时()f x m =在m 1≥时有一解,1m <时无解,由[())10f f x +=得[()]1f f x =-,设()1f t =-,则0a >时,()1f t =-的解为2t a =-和12t =,20a -<,51012-<<,因此2()f x a =-有两解,51()2f x -=有两解,共4解. 0a <时,()1f t =-只有一解5112t -=<,51()2f x -=只有一解, ∴函数[()]1y f f x =+在0a >时,有4个零点,当0a <时,有1个零点. 故选:A .【点睛】关键点点睛:本题考查函数的零点,解题方法是转化与化归思想,转化为方程[()]10f f x +=的解.通过换元法,先求得()1f t =-的解,若0t 是其解,再求0()f x t =的解,从而得出结论.2.D解析:D【分析】作出函数()f x 的图象,由函数()f x 的图象与直线y a =的交点得123,,x x x 的范围与关系,从而可求得123a x x x ++的取值范围. 【详解】函数()y f x a =-的零点就是函数()y f x =的图象与直线y a =的交点的横坐标,作出函数()y f x =的图象,作出直线y a =,如图,由图可知122x x +=-,由241x =得12x =(12x =-舍去),∴3102x <≤,234x a =, ∴23123334224(2,0]x a x x x x x ++=-+=-+∈-. 故选:D .【点睛】本题考查函数的零点,解题关键是掌握转化与化归思想,函数零点转化为函数图象与直线的交点,由数形结合思想确定零点的性质,得出结论.3.D解析:D【分析】令0f x ,可得22x x a -=,作出()22g x x x =-的图象,令直线y a =与()g x 的图象有4个交点,可求出实数a 的取值范围.【详解】令0f x ,则22x x a -=,构造函数()22g x x x =-,作出()g x 的图象,如下图,()g x 在()0,2上的最大值为()1121g =-=,当01a <<时,直线y a =与()g x 的图象有4个交点,所以函数()f x 有4个零点,实数a 的取值范围为01a <<.故选:D.【点睛】本题考查函数的零点,注意利用数形结合方法,考查学生的计算求解能力,属于中档题. 4.D解析:D【分析】分析指数函数2x y =与幂函数100y x =的图像增长趋势,当0x <时,有1个交点;当0x >时,有2个交点;即集合{}1002,x x x x R =∈有3个元素,所以真子集个数为3217-=【详解】分析指数函数2x y =与幂函数100y x=的图像增长趋势, 当0x <时,显然有一个交点; 当0x >时,当1x =时,110021>;当2x =时,210022<;故()1,2x ∈时,有一个交点;分析数据发现,当x 较小时,100y x =比2x y =增长的快;当x 较大时,2x y =比100y x =增长的快,即2x y =是爆炸式增长,所以还有一个交点.即2x y =与100y x =的图像有三个交点,即集合{}1002,x x x x R =∈有3个元素,所以真子集个数为3217-=故选:D.【点睛】结论点睛:本题考查集合的子集个数,集合A 中含有n 个元素,则集合A 的子集有2n 个,真子集有()21n -个,非空真子集有()22n -个. 5.A解析:A【分析】 由551112,2332log -<<<,8152log >,即可得出a ,b ,c 的大小关系. 【详解】 52112243--<=<,11325551152532log log log =<<=,12881582log log >=, a b c ∴<<.故选:A【点睛】本题主要考查了指数函数、对数函数的单调性,对数的运算性质,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.6.B解析:B【分析】根据指数函数的图象与性质可求解.【详解】根据函数图象可知函数①y =x a ;②y =x b 为减函数,且1x =时,②y =1b <①y =1a , 所以1b a <<,根据函数图象可知函数③y =c x ;④y =d x 为增函数,且1x =时,③y =c 1>④y =d 1, 所以1c d >>故选:B【点睛】本题主要考查了指数函数的单调性,指数函数的图象,数形结合的思想,属于中档题. 7.D解析:D【分析】本题可依次判断四个选项中函数的定义域、对应关系、值域是否相同,即可得出结果.【详解】A 项:函数lg y x =定义域为()0,∞+,函数21lg 2y x =定义域为{}0x x ≠,A 错误;B 项:函数211x y x -=-定义域为{}1x x ≠,函数1y x =+定义域为R ,B 错误; C 项:函数21y x =-值域为[)1,-+∞,函数1y x =-值域为R ,C 错误;D 项:函数y x =与函数log x a y a =(0a >且1a ≠)定义域相同,对应关系相同,D 正确.故选:D【点睛】方法点睛:判断两个函数是否相同,首先可以判断函数的定义域是否相同,然后判断两个函数的对应关系以及值域是否相同即可,考查函数定义域和值域的求法,是中档题. 8.C解析:C【分析】根据题意,可得()f x 在R 上为单调递增函数,若x a ≥时为增函数,则3a ≥,若x a <时为增函数,则0a >,比较x=a 处两函数值的大小,即可求得答案,【详解】因为()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,所以()f x 在R 上为单调递增函数,当x a ≥时,2()23f x x x =--的图象如图所示:因为()f x 在R 上为单调递增函数,所以3a ≥,当x a <时,()11f x ax =-为增函数,所以0a >,且在x=a 处222311a a a --≥-,解得4a ≤,综上34a ≤≤,故选:C.【点睛】解题的关键是熟悉分段函数单调性的求法,根据单调性,先分析分段点两侧单调性,再比较分段点处函数值的大小即可,考查推理分析,化简计算的能力,属中档题.9.A解析:A【分析】求得函数的单调性,构造奇函数利用单调性得解【详解】由函数单调性性质得:3y x =,21x y =+在R 上单调递增 所以()3221x f x x =-+在R 上单调递增, 令函数()()321121x x g x f x x -=+=-+,()()0g x g x +-= 则函数()g x 为奇函数,且在R 上单调递增,故()()20f a f b ++<()()g a g b ⇔<-0a b a b ⇔<-⇔+<.故选:A【点睛】构造奇函数利用单调性是解题关键.10.B解析:B【分析】阴影部分可以用集合M N 、表示为()()M N C M N ⋃⋂,故求出M N 、、M N ⋃,M N ⋂即可解决问题.【详解】解:由题意得,{}1,0,1M =-,{}0,1,2N ={}1,0,1,2M N ⋃=-,{}0,1M N ⋂=阴影部分为()(){}1,2M N C M N ⋃⋂=-故选B【点睛】本题考查用韦恩图表示的集合的运算,解题时要能用集合的运算表示出阴影部分. 11.D解析:D【分析】化简集合A 、B ,根据补集与交集的定义写出R A B ,即可得出结论.【详解】集合{|28}{2A x Z x =∈<=,3,4,5,6,7}, 51{||log |1}{|5}5B x R x x R x =∈<=∈<<, 1{|5R B x R x∴=∈或5}x , {5R A B ∴=,6,7}.∴其中元素个数为3个.故选:D .【点睛】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.12.A解析:A【分析】根据数轴判断两集合之间包含关系.【详解】 因为{}1A x x =>,{}1B x x =≥,所以A ⊆B ,选A. 【点睛】本题考查集合之间包含关系,考查基本判断分析能力. 二、填空题13.【分析】由有两个零点可得有两个零点即与的图象有两个交点则函数在定义域内不能是单调函数结合函数图象可求的范围【详解】有两个零点有两个零点即与的图象有两个交点由可得或①当时函数的图象如图所示此时存在满足 解析:()(),01,-∞⋃+∞【分析】由()()g x f x b =-有两个零点可得()f x b =有两个零点,即()y f x =与y b =的图象有两个交点,则函数在定义域内不能是单调函数,结合函数图象可求a 的范围【详解】()()g x f x b =-有两个零点,()f x b ∴=有两个零点,即()y f x =与y b =的图象有两个交点,由32x x =可得,0x =或1x =①当1a >时,函数()f x 的图象如图所示,此时存在b ,满足题意,故1a >满足题意②当1a =时,由于函数()f x 在定义域R 上单调递增,故不符合题意③当01a <<时,函数()f x 单调递增,故不符合题意④0a =时,()f x 单调递增,故不符合题意⑤当0a <时,函数()y f x =的图象如图所示,此时存在b 使得,()y f x =与y b =有两个交点综上可得,0a <或1a >故答案为:()(),01,-∞⋃+∞【点睛】本题考察了函数的零点问题,渗透了转化思想,数形结合、分类讨论的数学思想. 14.【分析】由题意可得有四个不等实根设求得导数和单调性可得极值画出图象即可得到所求范围【详解】函数有四个零点由不为零点即即有有四个不等实根设①当时令在区间上单调递增且使得则函数在区间上单调递减在区间上单 解析:1a e e -<--【分析】 由题意可得1(||)||x x a x e x e -=+有四个不等实根,设1()(||)||x xg x x e x e =+,求得导数和单调性,可得极值,画出图象,即可得到所求范围.【详解】 函数22()1()x x f x x e a x e a R =++∈有四个零点由(0)1f =,0x =不为零点即()0f x =即有1x x a x e x e -=+有四个不等实根 设1()x xg x x e x e =+ ①当0x >时,1()x x g x xe xe =+,()2222(1)11()(1)x x x xx x e x g x x e x e x e +-+'=+-= 令22()1x h x x e =-,222()220x x h x xe x e '=+>()h x ∴在区间(0,)+∞上单调递增,且2(0)10,(1)10h h e =-<=->∴0(0,1)x ∈,使得()0220010x h x x e =-=()0g x '∴<⇒00x x <<,0()0g x x x '>⇒>则函数()g x 在区间()00,x 上单调递减,在区间()0,x +∞上单调递增,且()min 0()2g x g x ==②当0x <时,1()xx g x xe xe =--导数为()2222(1)11()(1)x x x x x x e x g x x e x e x e +-+'=-++= 令22()1x x x e ϕ=-,2()2(1)xx x x e ϕ'=-+ ()010x x ϕ'>⇒-<<,()01x x ϕ'<⇒<-所以函数()x ϕ在区间(),1-∞-上单调递减,在区间(1,0)-上单调递增()min 21()110x eϕϕ=-=->,即22()01x x x e ϕ->=在区间(,0)-∞上成立 即()010g x x '>⇒-<<,()01g x x '<⇒<- 则函数()g x 在区间(),1-∞-上单调递减,在区间(1,0)-上单调递增且1x =-时,()g x 取得极小值1e e -+画出函数()g x 的图象,可得1a e e -->+即1a e e -<--时,1(||)||x xa x e x e -=+有四个不等实根,即函数()f x 有四个零点 故答案为:1a e e -<--【点睛】本题考查函数的零点个数问题解法,注意运用数形结合思想方法和导数判断单调性、极值,考查运算能力,属于中档题.15.8【分析】根据函数平移法则求出点得再结合基本不等式即可求解【详解】由题可知恒过定点又点在直线上故当且仅当时取到等号故的最小值等于8故答案为:8【点睛】本题考查函数平移法则的使用基本不等式中1的妙用属 解析:8【分析】根据函数平移法则求出点A ()2,1--,得21m n +=,再结合基本不等式即可求解【详解】由题可知,()log 31a y x =+-恒过定点()2,1--,又点A 在直线 10mx ny ++=上,故21m n +=,()121242448n m m n m n m n m n⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当122n m ==时取到等号,故12m n+的最小值等于8 故答案为:8【点睛】 本题考查函数平移法则的使用,基本不等式中“1”的妙用,属于中档题16.②③④【分析】①根据图象的平移规律直接判断选项;②根据指对函数的对称性直接判断;③根据指数函数的图象特点判断选项;④先求的范围再和0比较大小【详解】①根据平移规律可知的图象向右平移1个单位得到的图象解析:②③④【分析】①根据图象的平移规律,直接判断选项;②根据指对函数的对称性,直接判断;③根据指数函数的图象特点,判断选项;④先求22x x -+的范围,再和0比较大小.【详解】①根据平移规律可知xy e =的图象向右平移1个单位得到1x y e -=的图象,所以①不正确;②根据两个函数的对称性可知函数()x f x e =与()g x lnx =的图象关于直线y =x 对称,正确;③如下图,设1a >,122x x f +⎛⎫⎪⎝⎭对应的是曲线上横坐标为122x x +的点C 的纵坐标,()()122f x f x +是线段AB 的中点D 的纵坐标,由图象可知()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,同理,当01a <<时,结论一样,故③正确;④2217721244x x x ⎛⎫-+=-+≥> ⎪⎝⎭ 根据函数的单调性可知()222log 2log 10x x -+>=,所以函数()22log (2)f x x x =-+的图象恒在x 轴上方,故④正确.故答案为:②③④【点睛】思路点睛:1.图象平移规律是“左+右-”,相对于自变量x 来说,2.本题不易判断的就是③,首先理解122x x f +⎛⎫ ⎪⎝⎭和()()122f x f x +的意义,再结合图象判断正误. 17.【分析】利用换元法将函数换元构造出新函数由新函数的定义域结合二次函数的性质求出最值即可得到值域【详解】设则所以原函数可化为:由二次函数性质当时函数取最大值2由性质可知函数无最小值所以值域为:故答案为 解析:(],2-∞【分析】利用换元法将函数换元构造出新函数,由新函数的定义域结合二次函数的性质求出最值即可得到值域.【详解】 设)10t x t =-≥,则21x t =-,所以原函数可化为:()2210y t t t =-++≥, 由二次函数性质,当1t =时,函数取最大值2,由性质可知函数无最小值,所以值域为:(],2-∞.故答案为:(],2-∞.【点睛】本题考查换元法求函数值域,当函数解析式中含有根式时,一般考虑换元法,用换元法时要注意一定写出新变量数的取值范围.18.【分析】依题意分析的值域A 包含于的值域B 再对分类讨论得到的值域列关系计算即可【详解】因为总使得成立所以的值域A 包含于的值域B 依题意A=又函数因此当时不满足题意;当时在上递增则故即得;当时在上递减则故 解析:55,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ 【分析】依题意分析()f x 的值域A 包含于()g x 的值域B ,再对a 分类讨论得到()g x 的值域,列关系计算即可.【详解】因为[]12,2x ∀∈-,总[]02,2x ∃∈-,使得()()01g x f x =成立,所以()f x 的值域A 包含于()g x 的值域B ,依题意A =[]0,4,又函数()1=-g x ax ,2,2x ,因此,当0a =时,{}1B =-,不满足题意;当0a >时,()g x 在[]2,2-上递增,则[][]21,210,4B a a =---⊇,故210214a a --≤⎧⎨-≥⎩,即得52a ≥; 当0a <时,()g x 在[]2,2-上递减,则[][]21,210,4B a a =---⊇,故210214a a -≤⎧⎨--≥⎩,即得52a ≤-. 综上,实数a 的取值范围为55,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. 故答案为:55,,22⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. 【点睛】本题考查了恒成立问题、函数的值域,以及利用包含关系求参数范围问题,属于中档题. 19.【分析】由题意知关于的方程无实数解可得出由此可解出实数的取值范围【详解】由题意知关于的方程无实数解当时原方程为解得不合乎题意;当时则有解得综上所述实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查利用集合的 解析:()1,+∞【分析】由题意知,关于x 的方程2210ax x ++=无实数解,可得出00a ≠⎧⎨∆<⎩,由此可解出实数a 的取值范围.【详解】由题意知,关于x 的方程2210ax x ++=无实数解.当0a =时,原方程为210x +=,解得12x =-,不合乎题意;当0a ≠时,则有440a ∆=-<,解得1a >.综上所述,实数a 的取值范围是()1,+∞.故答案为:()1,+∞.【点睛】本题考查利用集合的子集个数求参数,将问题转化为方程无实解是解题的关键,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.20.【分析】先求得不等式的解集根据不等式的解集中的整数有且仅有得出不等式组即可求解得到答案【详解】由题意不等式即解得要使得不等式的解集中的整数有且仅有则满足解得即实数的取值范围是故答案为【点睛】本题主要 解析:[]16,17【分析】 先求得不等式34x b -<的解集4433b b x -++<<,根据不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,得出不等式组44534673b b -+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,即可求解,得到答案. 【详解】 由题意,不等式34x b -<,即434x b -<-<,解得4433b b x -++<<, 要使得不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6, 则满足44534673b b -+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,解得1617b ≤≤,即实数b 的取值范围是[]16,17. 故答案为[]16,17.【点睛】本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及集合的应用,其中解答中正确求解绝对值不等式,根据题设条件得到不等式组是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题21.(1)函数()f x 的单调减区间为(],1-∞-,增区间()1,-+∞;(2)1a ≤且0a ≠.【分析】(1)当1a =-时,(2),1()(1),1x x x f x x x +≥-⎧=⎨--<-⎩,进而可得函数的单调区间;(2)令()0f x =,分别解出x ,由方程()0f x =仅有一个实数根,列出不等式解出实数a 的取值范围.【详解】(1)当1a =-时,(2),1()(1),1x x x f x x x +≥-⎧=⎨--<-⎩, 则函数()f x 的单调减区间为(],1-∞-,增区间()1,-+∞;(2)令()0f x =,当x a ≥时,解得0x =或2x a =;当x a <时,解得1x =;方程()0f x =仅有一个实数根,则021a a a a ≤⎧⎪<⎨⎪≤⎩或021a a a a >⎧⎪≥⎨⎪≤⎩或021a a a a >⎧⎪<⎨⎪>⎩,解得1a ≤且0a ≠.【点睛】方法点睛:本题考查分段函数的单调性,考查函数与方程思想,关于分段函数的理解,需要有:分段函数是指自变量在两个或两个以上不同的范围,有不同的对应法则的函数; 分段函数是一个函数;分段函数的定义域是各段函数定义域的并集,值域也是各段函数值域的并集.22.(1)210600280,050()100009170,50x x x W x x x x ⎧-+-<<⎪=⎨⎛⎫-++≥ ⎪⎪⎝⎭⎩;(2)2020年产量为100(千部)时,企业所获利润最大最大利润是8970万元.【分析】(1)分050x <<与50x ≥写出分段函数的解析式即可;(2)分两段分别求函数的最大值,比较两个值的大小,即可求出函数的最大值.【详解】(1)当050x <<时,()22()8001020028010600280W x x x x x x =-+-=-+- 当50x ≥时,1000010000()80080194502809170W x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+--=-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 210600280,050()100009170,50x x x W x x x x ⎧-+-<<⎪∴=⎨⎛⎫-++≥ ⎪⎪⎝⎭⎩ (2)若050x <<,2()10(30)8720W x x =--+,当30x =时,max ()8720W x =万元若50x ≥,10000()917091708970W x x x ⎛⎫=-++≤-= ⎪⎝⎭, 当且仅当10000x x=时,即100x =时,max ()8970W x =万元.因为89708720>.所以2020年产量为100(千部)时,企业所获利润最大,最大利润是8970万元.答(1)210600280,050()100009170,50x x x W x x x x ⎧-+-<<⎪=⎨⎛⎫-++≥ ⎪⎪⎝⎭⎩ (2)2020年产量为100(千部)时,企业所获利润最大最大利润是8970万元.【点睛】关键点点睛:在实际问题中分类讨论求出函数的解析式,求最大值时,要分别求自变量在不同区域的最值,然后比较大小,得出函数的最值.23.(1)值域为3,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭,不是“有上界函数”;理由见解析;(2)(,2]-∞ 【分析】(1)把12a =-代入函数的表达式,令13x t ⎛⎫= ⎪⎝⎭,可得1t >,可求出2112y t t =-+的值域,即为()f x 在(,0)-∞的值域,结合“有上界函数”的定义进行判断即可;(2)由题意知,()4f x ≤对[0,)x ∈+∞恒成立,令13xt ⎛⎫= ⎪⎝⎭,可得(0,1]t ∈,整理得3a t t ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭对(0,1]t ∈恒成立,只需min 3a t t ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭即可. 【详解】 (1)当12a =-时,111()1239x x f x ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令13x t ⎛⎫= ⎪⎝⎭,0x <,1t ∴>,2112y t t =-+, 2112y t t =-+在(1,)+∞上单调递增,111232y -∴>+=, 即()f x 在(,0)-∞的值域为3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭, 故不存在常数0M >,使()f x M ≤成立.∴函数()f x 在(,0)-∞上不是“有上界函数”(2)由题意知,()4f x ≤对[0,)x ∈+∞恒成立,令13x t ⎛⎫= ⎪⎝⎭,0x ≥,(0,1]t ∴∈, 214at t ∴++≤对(0,1]t ∈恒成立,即3a t t ⎛⎫≤-⎪⎝⎭对(0,1]t ∈恒成立,设3()g t t t=-,易知()g t 在(0,1]t ∈上递减, ()g t ∴在(0,1]t ∈上的最小值为(1)2g =. ∴min ()2a g t ≤=,∴实数a 的取值范围为(,2]-∞【点睛】本题考查新定义,考查函数的值域与最值,考查学生的推理能力与计算求解能力,属于中档题.24.(1)2()log f x x =(2)偶函数.见解析【分析】(1)根据(4)(2)1f f -=,代入到函数的解析式中可求得2a =,可求得函数()f x 的解析式; (2)由函数()f x 的解析式,求得函数()g x 的解析式,先求得函数()g x 的定义域,再由函数的奇偶性的判断方法证得函数的奇偶性.【详解】(1)因为()log (0,1)a f x x a a =>≠,且(4)(2)1f f -=,所以log 4log 21a a -=,即log 21a =.,解得2a =,所以2()log f x x =;(2)因为()log a f x x =,所以22()log (2)log (2)g x x x =++-,由2020x x +>⎧⎨->⎩,得22x -<<,所以()g x 的定义域为()22-,, 又因为22()log (2)log (2)()g x x x g x -=-++=,所以22()log (2)log (2)g x x x =++-为偶函数.【点睛】本题考查对数函数的函数解析式的求解,函数的奇偶性的证明,属于基础题.25.(1)在区间(,-∞的单调递增,在区间()的单调递减;(2)2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 【分析】(1)利用对勾函数的性质,直接写出结论即可;(2)利用不等式恒成立的关系,把问题从()5f x ≥恒成立,转化为对于任意的x N *∈,21351x ax x ++≥+恒成立,利用参变分离的方法,等价于()85a x x x *⎛⎫≥-+∈ ⎪⎝⎭N ,然后,根据对勾函数的性质进行求解即可 【详解】解:(1)因为函数k y x x =+()0k >在(单调递减,在)+∞单调递增,所以,当2k =时函数2y x x =+在(单调递减,在)+∞单调递增. 易知函数2y x x =+为奇函数,所以函数y x x =+在区间(,-∞的单调递增;在区间()的单调递减.(2)由题意,对任意的x N *∈,有()5f x ≥恒成立, 即对于任意的x N *∈,21351x ax x ++≥+恒成立, 等价于()85a x x x *⎛⎫≥-+∈ ⎪⎝⎭N . 设()()8g x x x x*=+∈N ,易知,当且仅当8x x=,即x =()g x 取得最小值,由题设知,函数()g x 在(0,上单调递减,在()+∞上单调递增. 又因为x N *∈,且()26g =,()1733g =,而()()23g g >, 所以当3x =时,()min 173g x =. 所以81725533x x ⎛⎫-+≤-=- ⎪⎝⎭,即23a ≥-, 故所求实数a 的取值范围是2,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】 关键点睛:解题的关键在于,利用参变分离法,把问题转化为证明()85a x x x *⎛⎫≥-+∈ ⎪⎝⎭N 恒成立,进而利用对勾函数性质求解,属于中档题 26.(1)(,1)(2,)M a a =-∞-⋃++∞,集合N 见解析;(2)[1,2]-.【分析】(1)对两个不等式进行因式分解,分类讨论即可得解;(2)结合(1)的结论进行分类讨论求解.【详解】(1)22(21)(2)0x a x a a -+++->即()()()120x a x a ---+>所以(,1)(2,)M a a =-∞-⋃++∞;223()0x a a x a -++<即()()20x a x a --<当1a >或0a <时,2(,)N a a =;当01a <<时,2(,)N a a =;当1a =或0a =时,N =∅;(2)分类讨论:当1a =或0a =时,N =∅,符合题意;当01a <<时,2(,)N a a =,M N ⋂=∅, 即212a a a a ≥-≤+⎧⎨⎩,2102a a a a -+≥≤+⎧⎨⎩恒成立,所以01a <<符合题意; 当1a >或0a <时,212a a a a ≥-≤+⎧⎨⎩解得:12a -≤≤,所以[)(]1,01,2a ∈-, 综上所述:[1,2]a ∈-【点睛】此题考查求二次不等式的解集,关键在于准确进行因式分解并分类讨论,根据两个集合的交集为空集求参数的取值范围,考查分类讨论思想.。
一、选择题1.已知偶函数()f x 在[0,)+∞上为增函数,若关于x 的方程()()21xf b f =-有且只有一个实根,则实数b 的取值范围是( ) A .2b ≥B .0b ≥C .1b ≤-或0b =D .1b ≥或1b ≤-或0b =2.具有性质:1()()f f x x=-的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数.给出下列函数:①1ln 1x y x -=+;②2211x y x -=+;③,01,{0,1,1, 1.x x y x x x<<==->其中满足“倒负”变换的函数是( )A .①②B .①③C .②③D .①3.已知定义域为R 上的函数()f x 既是奇函数又是周期为3的周期函数,当30,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin f x x π=,则函数()f x 在区间[0,6]上的零点个数是( ) A .3B .5C .7D .94.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .211x y x -=-与1y x =+B .y x =与log xa y a =(0a >且1a ≠)C.y =1y x =-D .lg y x =与21lg 2y x =5.定义:若函数()y f x =的图像上有不同的两点,A B ,且,A B 两点关于原点对称,则称点对(),A B 是函数()y f x =的一对“镜像”,点对(),A B 与(),B A 看作同一对“镜像点对”,已知函数()23,02,0x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-≥⎪⎩,则该函数的“镜像点对”有( )对.A .1B .2C .3D .46.函数()log (3)a f x ax =-在[]13,上单调递增,则a 的取值范围是( ) A .()1+∞, B .()01,C .103⎛⎫ ⎪⎝⎭,D .()3+∞, 7.已知函数f (x )的定义域为R ,满足f (x )=2f (x +2),且当x ∈[2-,0) 时,19()4f x x x =++,若对任意的m ∈[m ,+∞),都有1()3f x ≤,则m 的取值范围为( ) A .11,5⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ B .10,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .)5,2⎡-+∞⎢⎣D .11,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭8.已知函数()f x 的定义域为R ,对任意的 12,x x <都有1212()(),f x f x x x -<-且(3)4,f =则(21)2f x x ->的解集为( )A .(2,)+∞B .(1,)+∞C .(0,)+∞D .(1,)-+∞9.已知函数()f x 是定义在()0,∞+上的增函数,且()21f =,()()()f xy f x f y =+,则不等式()()23f x f x +-≤( )A .()1,2B .[)1,3C .()2,4D .(]2,410.定义集合运算{},,A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈,设{0,1},{3,4,5}A B ==,则集合A B ⊗的真子集个数为( ) A .16B .15C .14D .811.已知集合{}2,xA y y x R ==∈,{}148x B x -=≤,则A B =( ) A .5(,)2-∞B .5[0,]2C .7(0,]2D .5(0,]212.已知集合A ,B 是实数集R 的子集,定义{},A B x x A x B -=∈∉,若集合1113A y y x x ⎧⎫==≤≤⎨⎬⎩⎭,,{}21,12B y y x x ==--≤≤,则B A -=( )A .[]1,1-B .[)1,1-C .[]0,1D .[)0,1二、填空题13.规定[]t 为不超过t 的最大整数,如[]3.33=,[]2.43-=-.若函数()[][]()2f x x x x =-∈R ,则方程()()22f x f x -=的解集是______.14.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,如[1.6]=1,[2]=2,()[]g x x x =-.若方程1()log ()0(02a g x x a --=>,且1)a ≠有一个实根,则a 的取值范围为________.15.定义{},,max ,,x x y x y y x y≥⎧=⎨<⎩,设{}()max ,log xa f x a a x=--(),1x R a +∈>.则不等式()2f x ≥的解集是_____________.16.已知函数(12)3,1()ln ,1a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围是________.17.函数222421x x y x ++=+的值域为_________. 18.若函数2()f x x k =+,若存在区间[,](,0]a b ⊆-∞,使得当[,]x a b ∈时,()f x 的取值范围恰为[,]a b ,则实数k 的取值范围是________.19.已知全集U =R 集合1|1A x x ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,则UA_______.20.设集合1{|0}x A x x a-=≥-,集合{}21B x x =-,且B A ⊆,则实数a 的取值范围为______.三、解答题21.已知函数()221(0)g x ax ax b a =-++>,在区间[2,3]上有最大值4,有最小值1,设()()g x f x x=. (1)求,a b 的值;(2)不等式()0f x k x -⋅≥在11,32[]x ∈时恒成立,求实数k 的取值范围;(3)若方4(|21|)(3)0|21|xxf k -+-=-程有三个不同的实数解,求实数k 的取值范围. 22.某蔬菜基地种植西红柿,由历年市场行情知,从二月一日起的300天内,西红柿市场销售价与上市时间的关系用图①的一条折线表示;西红柿的种植成本与上市时间的关系用图②的抛物线段表示.(Ⅰ)写出图①表示的市场售价与时间的函数关系式()f t ;写出图②表示的种植成本与时间的函数关系式()g t ;(Ⅱ)若记市场售价减去种植成本为纯收益,问何时上市的西红柿收益最大?(注:市场售价和种植成本的单位:元/100kg ,时间单位:天).23.设()log (1)log (3)(0,1)a a f x x x a a =++->≠,且(1)2f =. (1)求a 的值及()f x 的定义域; (2)求()f x 在区间302⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的最大值.24.设函数101(),2axf x a -⎛⎫= ⎪⎝⎭是常数,且1(3)2f =. (1)求a 的值;(2)求使得()4f x ≥的x 值的取值范围.(3)设1(),2g x x m =-+对于区间[]34,上的每一个x 值,不等式()()f x g x >恒成立,求实数m 的取值范围.25.已知定义在()0,∞+上的函数()f x 满足:①对任意的(),0,x y ∈+∞,都有()()()f xy f x f y =+;②当且仅当1x >时,()0f x <成立.(1)求()1f ;(2)设()12,0,x x ∈+∞,若()()12f x f x <,试比较1x ,2x 的大小关系,并说明理由; (3)若对任意的[]1,1x ∈-,不等式()()22333310xxxx f f m --⎡⎤+≤+-⎣⎦恒成立,求实数m 的取值范围.26.已知集合{}02A x x =<<,{}1B x x a =<<-(1)若3a =-,求()R A B ⋃;(2)若AB B =,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】由题意有|21|xb =±-,令20x t =>,即可得22210t t b -+-=有且只有一个实根,22()21f t t t b =-+-问题转化为()f t 在(0,)t ∈+∞上有且仅有一个零点,结合二次函数零点分布即可求b 的取值范围. 【详解】由()f x 是偶函数且在[0,)+∞上为增函数知:|21|xb =±-,∴22(21)x b =-,令20x t =>,则22210t t b -+-=,令22()21f t t t b =-+-,即()f t 在(0,)t ∈+∞上有且仅有一个零点,而2244(1)4b b ∆=--=且对称轴为直线1t =,∴当0∆=,0b =时,在(0,)t ∈+∞上有且仅有一个零点;当0∆>时,22(0)10b f b ⎧>⎨=-≤⎩,解得1b ≤-或1b ≥,在(0,)t ∈+∞上有且仅有一个零点;∴综上,有1b ≤-或1b ≥或0b =, 故选:D. 【点睛】本题考查函数与方程,将方程的根的个数问题转化为对应函数零点个数问题,注意换元法的应用、定义域范围,属于中档题.2.C解析:C 【解析】①1ln 1x y x -=+;1111()ln ln ()111x x f f x x x x--==≠-++所以不符合题意;②2211x y x -=+;22221111()()111x x f f x x x x --===-++所以符合题意;③,01,{0,1,1, 1.x x y x x x<<==->当01x <<时11x >,故1()()f x f x x =-=-,当1,x =时11x=显然满足题意,当1x >时,101x <<,故11()()f f x x x==-符合题意,综合得选C 点睛:新定义倒负函数,根据题意逐一验证()1f f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭是否成立,在计算中要注意对数的公式得灵活变幻,对于分段函数要注意逐段去讨论3.D解析:D 【分析】根据当30,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin f x x π=,令()0f x =,求得根,再结合奇函数,求出一个周期33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的零点,然后根据周期性得到区间[0,6]上的零点即可. 【详解】 因为当30,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()sin f x x π=, 令()0f x =, 解得1x =,又因为()f x 是以3为周期的周期函数, 所以 (3)()f x f x +=,有 33()()22f f -= ,又因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 所以333()()()222f f f -==-, 所以3()02f =, 所以在区间 33,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有 33(1)(1)()()022f f f f -==-== ,且(0)0f =,因为()f x 是以3为周期的周期函数,所以方程()0f x =在区间[0,6]上的零点是:0,1,32,2,3,4,92,5,6,共9个, 故选:D 【点睛】本题主要考查函数的周期性和奇偶性的综合应用,还考查了逻辑推理的能力,属于中档题.4.B解析:B 【分析】分析各个选项中每组函数的定义域和对应关系,若定义域和对应关系均相同则为同一个函数,由此判断出正确选项. 【详解】A .211x y x -=-的定义域为{}1x x ≠,1y x =+的定义域为R ,所以不是同一个函数;B .y x =与log xa y a =的定义域均为R ,且log xa y a =即为y x =,所以是同一个函数;C .y =(][),11,-∞-+∞,1y x =-的定义域为R ,所以不是同一个函数;D .lg y x =的定义域为()0,∞+,21lg 2y x =的定义域为{}0x x ≠,所以不是同一个函数, 故选:B. 【点睛】思路点睛:同一函数的判断步骤:(1)先判断函数定义域,若定义域不相同,则不是同一函数;若定义域相同,再判断对应关系;(2)若对应关系不相同,则不是同一函数;若对应关系相同,则是同一函数.5.C解析:C由新定义可知探究y 轴左侧部分图像关于原点中心对称的图像与y 轴右侧部分图像的交点个数即得结果. 【详解】由题意可知,函数()y f x =的图像上有不同的两点,A B ,且,A B 两点关于原点对称,则称点对(),A B 是函数()y f x =的一对“镜像”,因为()23,02,0xx f x x x x ⎧-<⎪=⎨-≥⎪⎩,由y 轴左侧部分()3,0xy x =-<图像关于原点中心对称的图像3x y --=-,即3xy -=,()0x >,作函数3x y -=,()0x >和()22,0y x x x =-≥的图象如下:由图像可知两图象有三个公共点,即该函数有3对“镜像点对”. 故选:C. 【点睛】本题解题关键是理解新定义,寻找对称点对,探究y 轴左侧部分图像关于原点中心对称的图像与y 轴右侧部分图像的交点个数,通过数形结合,即突破难点.6.D解析:D 【分析】由题意可得可得1a >,且30a ->,由此求得a 的范围. 【详解】 解:函数()log (3)a f x ax =-在[]13,上单调递增,而函数()3t x ax =-在[]13,上单调递增,根据复合函数的单调性可得1a >,且30a ->,解得3a >,即()3a ∈+∞,故选:D . 【点睛】本题主要考查对数函数的定义域、单调性,复合函数的单调性,属于基础题.7.D解析:D求出[2,0)x ∈-时,()f x 的值域,满足1()3f x ≤,根据函数的定义,[0,2)x ∈时,满足1()3f x ≤,同时可得0x ≥时均满足1()3f x ≤,然后求得[4,2)x ∈--时的解析式,解不等式1()3f x ≤得解集,分析后可得m 的范围. 【详解】[2,0)x ∈-时,19()4f x x x =++在[]2,1--上递增,在[1,)-+∞上递减,1(),4f x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,满足1()3f x ≤,当[0,2)x ∈时,2[2,0)x -∈-,11()(2)[,)28f x f x =-∈-∞,满足满足1()3f x ≤, 按此规律,2x ≥时,()f x 均满足1()3f x ≤, 当[4,2)x ∈--时,29()2(2)2(2)22f x f x x x =+=++++,由2912(2)223x x +++≤+, 解得1043x -≤≤-或1124x -≤<-,当101134x -<<-时,1()3f x >. 因此当114x ≥-时,都有1()3f x ≤, 所以114m ≥-. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:本题考查函数不等式恒成立问题,解题关键是依照周期函数的性质,根据函数的定义求出()f x 在[2,22)k k +(k ∈N )满足1()3f x ≤,在[2,0)-上直接判断,求出[4,2)--上的解析式,确定1()3f x ≤的范围,此时有不满足1()3f x ≤的x 出现,于是可得结论m 的范围.8.A解析:A 【分析】由题可得[][]1122()()0f x x f x x ---<,可构造函数()()F x f x x =-是R 上的增函数,原不等式可转化为()()213F x F ->,再结合增函数的性质可求出答案. 【详解】 由题意,[][]121211221122()()()()()()0f x f x x x f x x f x x f x x f x x -<-⇔-<-⇔---<, 因为12,R x x ∈且12,x x <所以函数()()F x f x x =-是R 上的增函数.()3(3)31F f =-=,因为(21)2(21)(21)1f x x f x x ->⇔--->,所以()()213F x F ->, 则213x ->,解得2x >. 故选:A. 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,构造函数()()F x f x x =-是解决本题的关键,属于中档题.9.D解析:D 【分析】根据()()()f xy f x f y =+且()21f =可得()42f =,83f ,则()()23f x f x +-≤可化为()()28f x x f -≤⎡⎤⎣⎦,然后根据单调性求解.【详解】根据()()()f xy f x f y =+可得,()()23f x f x +-≤可转化为()23f x x -≤⎡⎤⎣⎦, 又()()()()422222f f f f =+==,所以()()()842213f f f =+=+=,即()()28f x x f -≤⎡⎤⎣⎦,因为()f x 是定义在()0,∞+上的增函数,所以只需满足()28020x x x x ⎧-≤⎪>⎨⎪->⎩,解得:24x <≤.故选:D. 【点睛】本题考查抽象函数的应用,考查利用函数的单调性解不等式,难度一般,根据题目条件将问题灵活转化是关键.10.B解析:B 【分析】根据新定义得到{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=,再计算真子集个数得到答案. 【详解】{0,1},{3,4,5}A B ==,{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=其真子集个数为:42115-= 故选:B 【点睛】本题考查了集合的新定义问题,真子集问题,意在考查学生的应用能力.11.D解析:D 【分析】根据指数函数的值域可得集合A ,解指数函数的不等式可得集合B ,再进行交集运算即可. 【详解】∵{}()2,0,xA y y x R ==∈=+∞,由148x -≤,即22322x -≤,解得52x ≤,即5,2B ⎛⎤=-∞ ⎥⎝⎦, ∴5(0,]2A B ⋂=, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了指数函数的值域,指数类型不等式的解法,集合间交集的运算,属于基础题.12.B解析:B 【分析】先根据题意得{}13A y y =≤≤,{}13B y y =-≤≤,再根据集合运算即可得答案. 【详解】解:根据题意得{}111133A y y x y y x ⎧⎫==≤≤=≤≤⎨⎬⎩⎭,, {}{}21,1213B y y x x y y ==--≤≤=-≤≤,再根据集合的运算得}{11B A y y -=-≤<. 故选:B. 【点睛】本题考查集合的运算,函数值域的求解,考查运算能力,是中档题.二、填空题13.【分析】先计算出的取值再结合题目中的规定计算出结果【详解】由方程可得或若则故或由题目中的规定为不超过的最大整数当时可得当时可得;若则无解综上方程的解集是故答案为:【点睛】本题考查了新定义内容结合函数 解析:[)[)1,02,3-【分析】先计算出()f x 的取值,再结合题目中的规定计算出结果. 【详解】 由方程()()22fx f x -=,可得()2f x =或()1f x =-,若()2f x =,则[][]()22x x x -=∈R ,故[]2x =或[]1x =-,由题目中的规定[]t 为不超过t 的最大整数, 当[]2x =时,可得23x ≤<, 当[]1x =-时,可得10x -≤<;若()1f x =-,则[][]()21x x x -=-∈R 无解,综上方程()()22fx f x -=的解集是[)[)1,02,3-.故答案为:[)[)1,02,3-【点睛】本题考查了新定义内容,结合函数思想来解题,需要理清题意,抓住题目的核心,通常考查函数的性质、零点等问题.14.1)∪(1)∪(【分析】方程且有一个实根等价于函数的图象有一个交点画出函数的图象根据函数的性质分类讨论进行求解即可【详解】方程且有一个实根等价于函数的图象有一个交点画出函数的图象如下图所示:函数的定解析:[12,1) ∪(1,32)∪ (52,72] 【分析】方程1()log ()0(02a g x x a --=>,且1)a ≠有一个实根等价于函数1(),log ()2a y g x y x ==-的图象有一个交点,画出函数()y g x =的图象,根据函数1log ()2a y x =-的性质分类讨论进行求解即可.【详解】方程1()log ()0(02a g x x a --=>,且1)a ≠有一个实根等价于函数1(),()log ()2a y g x y h x x ===-的图象有一个交点,画出函数()y g x =的图象,如下图所示:函数1()log ()2a y h x x ==-的定义域为1(,)2+∞,且恒过定点3(,0)2.当01a <<时,当(1)1h ≥时,函数1(),()log ()2a y g x y h x x ===-的图象有一个交点,解得12a ≥,所以有112a ≤<;当1a >时,要想函数1(),()log ()2a y g x y h x x ===-的图象有一个交点,只需满足:(2)1h ≥或(3)1(4)1h h <⎧⎨≥⎩,解得(1,32)或 (52,72],综上所述:a 的取值范围为[12,1) ∪(1,32)∪ (52,72]. 故答案为:[12,1) ∪(1,32)∪ (52,72] 【点睛】本题考查了已知方程根的情况求参数取值范围问题,考查了数形结合思想和转化思想,考查了数学运算能力.15.【分析】利用分段函数列出不等式求解即可【详解】解:在上为单调递增函数又当时当时不等式或解得或故答案为:【点睛】本题考查分段函数的应用函数值的求法考查转化思想以及计算能力 解析:21(0,][log (2),)a a a++∞ 【分析】利用分段函数列出不等式求解即可. 【详解】解:()log log xxa a a a x a a x ---=-+,1a >,()log xa g x a a x =-+在()0,∞+上为单调递增函数,又1(1)log 10a g a a =-+=, 当()0,1x ∈时,log 0xa a a x -+<,当()1,x ∈+∞时,log 0xa a a x -+>,,1()log ,01x a a a x f x x x ⎧->∴=⎨-<<⎩不等式()2f x ≥,21x a a x ⎧-≥∴⎨>⎩或log 201a x x -≥⎧⎨<<⎩,解得log (2)a x a ≥+或210x a<≤, 故答案为:21(0,][log (2),)a a a++∞. 【点睛】本题考查分段函数的应用,函数值的求法,考查转化思想以及计算能力.16.【分析】根据的值域为可知需在单调递增且即可【详解】由题意知的值域为故要使的值域为则必有为增函数且所以且解得故答案为:【点睛】本题主要考查了已知分段函数值域求参数范围属于中档题解析:112⎡⎫-⎪⎢⎣⎭,【分析】根据()ln (1)f x x x =≥的值域为[0,)+∞,可知()(12)3(1)f x a x a x =-+<需在(,1)-∞单调递增且(1)0f ≥即可. 【详解】由题意知()ln (1)f x x x =≥的值域为[0,)+∞,故要使()f x 的值域为R , 则必有()(12)3f x a x a =-+为增函数,且1230a a -+≥, 所以120a ->,且1a ≥-,解得112a -≤<. 故答案为:112⎡⎫-⎪⎢⎣⎭, 【点睛】本题主要考查了已知分段函数值域求参数范围,属于中档题.17.【分析】将函数变形为关于的方程分析二次项的系数并结合与的关系求解出的取值范围从而值域可求【详解】因为所以所以当即时此时;当即时此时所以综上可知:所以的值域为故答案为:【点睛】易错点睛:利用判别式法求 解析:[]0,4【分析】将函数变形为关于x 的方程,分析二次项的系数并结合∆与0的关系求解出y 的取值范围,从而值域可求.【详解】因为222421x x y x ++=+,所以222+42yx y x x +=+,所以()22420y x x y -++-=, 当20y -=,即2y =时,此时0x =;当20y -≠,即2y ≠时,此时()216420y ∆=--≥,所以[)(]0,22,4y ∈,综上可知:[]0,4y ∈,所以222421x x y x ++=+的值域为[]0,4, 故答案为:[]0,4. 【点睛】易错点睛:利用判别式法求解函数值域需要注意的事项: (1)原函数中分子分母不能约分; (2)原函数的定义域为实数集R .18.【分析】根据二次函数的单调性得出是上的减函数从而有整理得即关于的方程在区间内有实数解记由二次函数的单调性和零点存在定理建立不等式组可求得范围【详解】∵函数是上的减函数∴当时即两式相减得即代入得由且得解析:31,4⎡⎫--⎪⎢⎣⎭【分析】根据二次函数的单调性得出2()f x x k =+是(,0]-∞上的减函数,从而有()()f a bf b a =⎧⎨=⎩,整理得22a k b b k a⎧+=⎨+=⎩,即关于a 的方程210a a k +++=,在区间11,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭内有实数解,记2()1h a a a k =+++,由二次函数的单调性和零点存在定理建立不等式组,可求得范围.【详解】∵函数2()f x x k =+是(,0]-∞上的减函数,∴当[,]x a b ∈时,()()f a bf b a =⎧⎨=⎩,即22a k bb k a⎧+=⎨+=⎩, 两式相减得22a b b a -=-,即(1)b a =-+,代入2a k b +=得210a a k +++=, 由0a b <≤,且(1)b a =-+得112a -≤<-, 故关于a 的方程210a a k +++=,在区间11,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭内有实数解,记2()1h a a a k =+++,所以函数()h a 在11,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭上单调递减,则()10102h h ⎧-≥⎪⎨⎛⎫-< ⎪⎪⎝⎭⎩,即()()221110111022k k ⎧-+-++≥⎪⎨⎛⎫⎛⎫-+-++<⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解得31,4k ⎡⎫∈--⎪⎢⎣⎭, 故答案为:31,4⎡⎫--⎪⎢⎣⎭. 【点睛】关键点点睛:在解决二次函数的值域问题,关键在于得出二次函数的对称轴与区间的关系,也即是判断出二次函数在区间上的单调性.19.【分析】先解分式不等式确定集合A 再求补集即可【详解】则故答案为:【点睛】本题考查补集运算准确求得集合A 是关键是基础题 解析:[0,1)【分析】先解分式不等式确定集合A,再求补集即可 【详解】()1|1=,0[1,)A x x ⎧⎫=≤-∞⋃+∞⎨⎬⎩⎭,则[0,1)UA故答案为:[0,1) 【点睛】本题考查补集运算,准确求得集合A 是关键,是基础题20.【分析】解可得集合B 对于A 先将转化为且分三种情况讨论求出集合A 判断是否成立综合可得a 的范围即可得答案【详解】或则或对于A 且时成立符合题意时或不会成立不符合题意时或要使成立必有则a 的范围是综合可得a 的 解析:[]1,3【分析】解21x ->可得集合B ,对于A ,先将1|0x x a-≥-转化为()()10x x a --≥且x a ≠,分1a =,1a >,1a <三种情况讨论,求出集合A ,判断B A ⊆是否成立,综合可得a 的范围,即可得答案 【详解】211x x ->⇔<或3x >,则{|1B x x =<或3}x >,对于A ,()()1010x x x a x a-≥⇔--≥-且x a ≠, 1a =①时,{|1}A x x =≠,B A ⊆成立,符合题意,1a <②时,{|A x x a =<或1}x ≥,B A ⊆不会成立,不符合题意,1a >③时,{A x x a =或1}x ≤,要使B A ⊆成立,必有3a ≤,则a 的范围是13a,综合①②③可得,a 的取值范围为13a ≤≤,即[]1,3; 故答案是:[]1,3. 【点睛】本题考查集合之间关系的判断,涉及分式、绝对值不等式的解法,解分式不等式一般要转化为整式不等式,有参数时,一般要分类讨论.三、解答题21.(1)10a b =⎧⎨=⎩;(2)(-∞,1];(3)1(,0)4-.【分析】(1)由函数2()(1)1g x a x b a =-++-,0a >,所以()g x 在区间[2,3]上是增函数,故(3)4(2)1g g =⎧⎨=⎩,由此解得a 、b 的值.(2)由已知可得1()2f x x x=+-,继而得到221211(1)k x x x -+=-,从而求得k 的取值范围;(3)令|21|x m -=,则原方程有三个不同的实数解转化为2(32)410m k m k -+++=有两个不等的根,其中一根大于1,一根大于0且小于1,即可求出. 【详解】(1)2()21g x ax ax b =-++,其对称轴为1x =,则()g x 在[2,3]上为增函数,函数()[2g x ,3]上最大值4,有最小值1∴(3)4(2)1g g =⎧⎨=⎩,即96144411a ab a a b -++=⎧⎨-++=⎩, 可得10a b =⎧⎨=⎩,1a ,0b =;(2)由(1)可得2()21g x x x =-+,()1()2g x f x x x x∴==+-, 不等式()0f x kx -在11,32[]x ∈时恒成立,()f x k x∴在1[3,1]2上恒成立, 221211(1)kx x x∴-+=-, 由于21(1)1x-,1k ∴;故k 的取值范围为(-∞,1].(3)令|21|x m -=,则方程4(|21|)(3)0|21|xx f k -+-=-三个不同的实数解,等价于4()(3)0f m k m+-=有两个不等的根, 其中一根大于1,一根大于0且小于1,或一个根在(0,1)内,一个根等于1, 4()(3)0f m k m +-=可化为142(3)0m k m m+-+-=, 化简可得()2(23)410h m m k m k =-+++=,因为0m ≠,所以两个根分别介于(0,1),(1,)+∞, 或一个根在(0,1)内,一个根等于1,当一个根为1时,可得0k =,此时方程为2210m m -+=不合题意; 两个根只能分别介于(0,1),(1,)+∞,()()041011(23)410h k h k k ⎧=+>⎪∴⎨=-+++<⎪⎩,解得104-<<k .故k 的取值范围为1(,0)4-. 【点睛】不等式恒成立问题常见方法:① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在y g x 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立;④ 讨论参数,排除不合题意的参数范围,筛选出符合题意的参数范围. 22.(Ⅰ)300,0200()2300,200300t t f t t t -≤≤⎧=⎨-<≤⎩,()21()150100,0300200g t t t =-+≤≤;(Ⅱ)从二月一日开始的第50天上市的西红柿收益最大. 【分析】(Ⅰ)根据图①的图象可知:是由一次函数构成的分段函数由点()()()0,300,200,100,300,300写出函数解析式;根据图②的图象是二次函数;由顶点()150,100和过点()250,150,写出函数解析式;(Ⅱ)设纯收益为h ,市场售价减去种植成本为纯收益,得到()()2211175+,020020022171025+,20030020022t t t h f t g t t t t ⎧-+≤≤⎪⎪=-=⎨⎪--<≤⎪⎩求解.【详解】(Ⅰ)当0200t ≤≤时,设()111()0f t k t b k =+≠,则111300200100b k b =⎧⎨+=⎩,解得113001b k =⎧⎨=-⎩,所以()300f t t =-.当200300t <≤时,设()222()0f t k t b k =+≠, 则2222300300200100k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得223002b k =-⎧⎨=⎩,所以()2300f t t =-.综上市场售价与时间的函数关系式300,0200()2300,200300t t f t t t -≤≤⎧=⎨-<≤⎩;设()2()150100g t a t =-+,则()2150250150100a =-+,解得1200a =, 所以种植成本与时间的函数关系式()21()150100,0300200g t t t =-+≤≤; (Ⅱ)设纯收益为h ,因为 若记市场售价减去种植成本为纯收益,所以()()2211175+,020020022171025+,20030020022t t t h f t g t t t t ⎧-+≤≤⎪⎪=-=⎨⎪--<≤⎪⎩,当0200t ≤≤时,()22111751+50+10020022200h t t t =-+=--, 所以当50t =时,纯收益h 取得最大值100; 当200300t <≤时,()221710251+350+10020022200h t t t =-+=-- 当300t =时,纯收益h 取得最大值87.5, 因为10087.5>,所以当50t =即从二月一日开始的第50天上市的西红柿收益最大. 【点睛】结论点睛:函数模型的应用一般分为三类:(1)已知函数的图象,可根据图象得到函数类型利用待定系数法建立模型; (2)已知函数有关数表,可根据数据分析函数类型利用待定系数法建立模型;(3)已知函数模型的定义,可根据其定义建立模型. 23.(1)2a =;(1,3)-;(2)2. 【分析】(1)由函数值求得a ,由对数的真数大于0可得定义域;(2)函数式变形为22()log (1)4f x x ⎡⎤=--+⎣⎦,由复合函数的单调性得出单调区间后可得最大值. 【详解】 解:(1)(1)2f =,log (11)log (31)log 42a a a ∴++-==,解得2(0,1)a a a =>≠,由1030x x +>⎧⎨->⎩,得(1,3)x ∈-. ∴函数()f x 的定义域为()13-,.(2)22222()log (1)log (3)log (1)(3)log (1)4f x x x x x x ⎡⎤=++-=+-=--+⎣⎦∴当[0,1]x ∈时,()f x 是增函数;当3[1,]2x ∈时,()f x 是减函数.所以函数()f x 在3[0,]2上的最大值是2(1)log 42f ==. 【点睛】本题考查对数函数的性质,掌握复合函数的单调性解题关键:(前提条件:在函数定义域内)24.(1)3;(2)4x ≥;(3)2m < 【分析】 (1)由1(3)2f =代值运算可求a ; (2)求得310()2x f x -=,结合指数函数增减性解不等式,即可求解x 值的取值范围;(3)分析函数()(),f x g x 增减性,结合端点值解不等式即可 【详解】(1)因为10311(3)22af -⎛⎫==⎪⎝⎭,故3a =; (2)由(1)知1033101()22xx f x --⎛⎫== ⎪⎝⎭,故()4f x ≥等价于310222x -≥,解得4x ≥; (3)()f x 在[]34,单增,1()2g x x m =-+在[]34,单减,要使区间[]34,上的每一个x 值,不等式()()f x g x >恒成立,则需满足()()33f g >,即11322m >-⨯+,解得2m <【点睛】本题考查指数型函数解析式、指数不等式的求解,由函数在定区间恒成立问题求解参数取值范围,属于中档题25.(1)()10f =;(2)12x x >,理由见解析;(3)5m <≤ 【分析】(1)令1x y ==,代入可得(1)f ;(2)记12x kx =,代入已知等式,由12()()f x f x <可得()0f k <,从而有1k >,得结论12x x >;(3)根据函数的性质,不等式变形为()223333100xxx x m --+≥+->恒成立,然后设33x x t -=+后转化为一元二次不等式和一元不次不等式恒成立,再转化为求函数的最值,可求得参数范围. 【详解】(1)令1x y ==,则(1)(1)(1)f f f =+,所以()10f =.(2)12x x >,理由如下:记12x kx =,则()()()122()f x f kx f k f x ==+, 由()()12f x f x <可得:()0f k <,则1k >,故12x x >. (3)由(2)得()223333100x xx x m --+≥+->恒成立,令10332,3x xt -⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦,则222332x x t -+=-, 原不等式可化为:22100t mt -≥->,由2210t mt -≥-恒成立可得:min 8m t t ⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,8t t +≥=8t t=,即t =时等号成立,所以m ≤. 由100mt ->恒成立可得:max 10m t ⎛⎫> ⎪⎝⎭,102,3t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则2t =时,max 105t ⎛⎫= ⎪⎝⎭,于是5m >.综上:实数m 的取值范围是5m <≤.【点睛】方法点睛:本题考查抽象函数的单调性,考查不等式恒成立问题,在解决不等式恒成立时,利用已求得的结论(函数的单调性),把问题进行转化,再用换元法转化为一元二次不等式和一元一次不等式恒成立,然后又由分离参数法转化为求函数的最值.26.(1){2x x <或3x ≥};(2)[)2-+∞,. 【分析】(1)3a =-时,先计算B R ,再进行并集运算即可; (2)先利用交集结果判断B A ⊆,再讨论B 是否空集使其满足子集关系,列式计算即得结果.【详解】(1)因为3a =-,所以{}13B x x =<<,=B R {1x x ≤或3x ≥}, 故()=⋃R A B {2x x <或3x ≥};(2)因为AB B =,所以B A ⊆. 若B =∅,则1a -≤,解得1a ≥-;若B ≠∅,则12a a ->⎧⎨-≤⎩,解得21a -≤<-. 综上所述,a 的取值范围为[)2-+∞,. 【点睛】易错点睛:已知B A ⊆求参数范围时,需讨论集合B 是否是空集,因为空集是任意集合的子集,直接满足B A ⊆.。
一、选择题1.已知函数22,2,()3, 2.x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩若关于x 的函数()y f x k =-有且只有三个不同的零点,则实数k 的取值范围是( ) A .()3,1-B .()0,1C .(]3,0-D .()0,∞+2.已知函数()21,04,0x x f x x x ⎧+≤=⎨>⎩,若函数()y f x a =-有3个不同的零点1x ,2x ,3x (123x x x <<),则123ax x x ++的取值范围是( ) A .()2,0-B .[]2,0-C .[]2,0-D .(]2,0-3.已知函数f (x )=1,01,0x x x⎧⎪⎨>⎪⎩则使方程x +f (x )=m 有解的实数m 的取值范围是( )A .(1,2)B .(-∞,-2]C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(-∞,1]∪[2,+∞)4.已知:23log 2a =,42log 3b =,232c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .b c a <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<5.已知函数()y f x =与x y e =互为反函数,函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,若()1g a =,则实数a 的值为 A .e -B .1e-C .eD .1e6.函数2ln 8x y x =-的图象大致为( )A .B .C .D .7.高斯函数属于初等函数,以大数学家约翰·卡尔·弗里德里希·高斯的名字命名,其图形在形状上像一个倒悬着的钟,高斯函数应用范围很广,在自然科学、社会科学、数学以及工程学等领域都能看到它的身影,设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,例如:[]3.14-=-,[]4.84=.则函数21()122x x f x ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦的值域为( )A .{}0,1B .{}1,1-C .{}1,0-D .{}1,0,1-8.已知函数()y f x =的定义域为[]0,4,则函数0(2)1y x x =--的定义域是( ) A .[1,5]B .((1,2)(2,5) C .(1,2)(2,3]⋃D .[1,2)(2,3]⋃9.已知函数log ,0(),0a xx x f x a x >⎧=⎨≤⎩(0a >,且1a ≠),则((1))f f -=( ) A .1B .0C .-1D .a10.对于非空集合P ,Q ,定义集合间的一种运算“★”:{P Q x x P Q =∈★∣且}x P Q ∉⋂.如果{111},{1}P x x Q x y x =-≤-≤==-∣∣,则P Q =★( )A .{12}xx ≤≤∣ B .{01xx ≤≤∣或2}x ≥ C .{01xx ≤<∣或2}x > D .{01xx ≤≤∣或2}x > 11.设集合{}21xA y y ==-,{}1B x x =≥,则()R A C B =( )A .(],1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .[)1,+∞12.设{}2|8150A x x x =-+=,{}|10B x ax =-=,若A B B =,求实数a 组成的集合的子集个数有 A .2B .3C .4D .8二、填空题13.若函数244y ax a x =+-存在零点,则实数a 的取值范围是______. 14.若方程22(1)10kx k x k +-+-=(0)k >的两根为12,x x ,且110x -<<,201x <<,则实数k 的取值范围是__________.15.设函数123910()lg 10x x x x x af x +++++=,其中a 为实数,如果当(,1]x ∈-∞时()f x 有意义,则a 的取值范围是________.16.已知函数()()log 21101a y x a a =-+>≠,的图象过定点A ,若点A 也在函数()2x f x b =+的图象上,则()2log 3f =________.17.函数222421x x y x ++=+的值域为_________. 18.已知函数()f x 的定义域为[]2,2-,当[]0,2x ∈时,()1f x x =+,当[)2,0x ∈-时,()(2)f x f x =-+,求()f x =___________19.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________20.若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,则b 的取值范围是______.三、解答题21.已知a R ∈,函数21()log f x a x ⎛⎫=+⎪⎝⎭. (1)当5a =时,解不等式()0f x >;(2)若函数()()22log g x f x x =+只有一个零点,求实数a 的取值范围; 22.已知函数()2()log 41xf x mx =++. (1)若()f x 是偶函数,求实数m 的值;(2)当0m >时,关于x 的方程()242148log 2log 41f x x m ⎡⎤++-=⎢⎥⎣⎦在区间[1,上恰有两个不同的实数解,求m 的范围.23.已知指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()()2()23x g x f a x f =-+在区间[]1,1-上的最小值是()h a . (1)求函数()f x 的解析式;(2)若3a ≥时,求函数()g x 的最小值()h a 的表达式;(3)是否存在m 、n ∈R 同时满足以下条件:①3m n >>;②当()h a 的定义域为[],n m 时,值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦;若存在,求出m 、n 的值;若不存在,说明理由.24.已知函数()21log 1xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域; (2)讨论函数()f x 的奇偶性;(3)证明:函数()f x 在定义域上单调递减.25.已知定义在R 上的函数()f x 的单调递增函数,且对∀x ,y ∈R ,都有()()()1f x y f x f y +=++,f (2)=5.(1)求f (0),f (1)的值;(2)若对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀,都有2()(21)1f kx f x +-<成立,求实数k 的取值范围.26.设全集U R =,集合{|2A x x =≤-或}{}5,|2x B x x ≥=≤.求(1)()UA B ⋃;(2)记(){},|23U A B D C x a x a ⋃==-≤≤-,且C D C ⋂= ,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】函数()y f x k =-零点的个数,即为函数()y f x =与函数y k =图象交点个数,结合函数图象可得实数k 的取值范围. 【详解】因为关于x 的函数()y f x k =-有且只有三个不同的零点,所以函数()y f x =与函数y k =图象有三个不同的交点,画出图象,如图:由图可知,当01k <<时,函数()y f x =与函数y k =图象有三个不同的交点, 所以实数k 的取值范围是(0,1). 故选:B 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.2.D解析:D 【分析】作出函数()f x 的图象,由函数()f x 的图象与直线y a =的交点得123,,x x x 的范围与关系,从而可求得123ax x x ++的取值范围. 【详解】函数()y f x a =-的零点就是函数()y f x =的图象与直线y a =的交点的横坐标,作出函数()y f x =的图象,作出直线y a =,如图,由图可知122x x +=-,由241x =得12x =(12x =-舍去),∴3102x <≤,234x a =,∴23123334224(2,0]x ax x x x x ++=-+=-+∈-. 故选:D .【点睛】本题考查函数的零点,解题关键是掌握转化与化归思想,函数零点转化为函数图象与直线的交点,由数形结合思想确定零点的性质,得出结论.3.D解析:D 【分析】分别讨论x ≤0和x >0,方程有解时,m 的取值. 【详解】当x ≤0时,x +f (x )=m ,即x +1=m ,解得m ≤1;当x >0时,x +f (x )=m ,即1x m x+=,解得m ≥2, 即实数m 的取值范围是(,1][2,)-∞⋃+∞故选:D 【点睛】本题考查了方程有解求参数的取值问题,考查了计算求解能力和逻辑推理能力,属于一般题目.4.A解析:A 【分析】由换底公式和对数函数的性质可得112b a <<<,再由指数函数的性质可得102c <<,即可得解. 【详解】23ln3ln12log =02ln 2ln 2a ==>,4212ln ln 2ln1323log =03ln 4ln 2ln 2b ====<, a b ∴>22223231log log 410,239222a c -⎛⎫⎛⎫<===< ⎪ ⎪⎭=⎝>⎭=⎝,b c a ∴<<, 故选:A 【点睛】方法点睛:本题考查了对数式、指数式的大小比较,比较大小的常用方法为同底的对数式和指数式利用其单调性进行比较,也可以借助于中间值0和1进行比较,考查了运算求解能力与逻辑推理能力,属于常考题.5.D解析:D 【分析】根据指数函数与对数函数的关系,以及函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,求得()ln g x x =-,再由()1g a =,即可求解. 【详解】由题意,函数()y f x =与xy e =互为反函数,所以()ln f x x =,函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,所以()ln g x x =-, 又由()1g a =,即ln 1a -=,解得 1a e= 故选D. 【点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的关系,其中熟记指数函数与对数函数的关系,以及函数的对称性求得函数()g x 的解析式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.D解析:D 【分析】先根据偶函数性质排除B ,再考虑当0x >且0x →时,y →+∞,排除A.再用特殊值法排除C ,即可得答案. 【详解】解:令()2ln 8x f x y x ==-,则函数定义域为{}0x x ≠ ,且满足()()f x f x -=,故函数()f x f (x )为偶函数,排除选项B ; 当0x >且0x →时,y →+∞,排除选项A ;取特殊值x =1ln 1ln 0y e =-<-=,排除选项C. 故选:D. 【点睛】本题考查利用函数解析式选函数图象问题,考查函数的基本性质,是中档题.7.C解析:C 【分析】先求出函数()21122x x f x =-+的值域,再根据题干中要求即可得出()21122x xf x ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦的值域. 【详解】()21121111=122122212x x x x xf x +-=--=-+++, ()121,x +∈+∞,()10,112x∴∈+, ()11,012x∴-∈-+, 1111,21222x ⎛⎫∴-∈- ⎪+⎝⎭, 即函数()21122x xf x =-+的值域为11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭, 由高斯函数定义可知:函数()21122x xf x ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦的值域为{}1,0- 故选:C. 【点睛】方法点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.8.C解析:C 【分析】由函数定义域的定义,结合函数0(2)y x =-有意义,列出相应的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,函数()y f x =的定义域为[]0,4,即[]0,4x ∈,则函数0(2)y x =-满足0141020x x x ≤+≤⎧⎪->⎨⎪-≠⎩,解得13x <≤且2x ≠,所以函数0(2)y x =+-的定义域是(1,2)(2,3]⋃. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了抽象函数的定义域的求解,其中解答中熟记函数的定义域的定义,根据题设条件和函数的解析式有意义,列出不等式组是解答的关键,着重考查推理与运算能力.9.C解析:C 【分析】根据分段函数的解析式,代入求值即可. 【详解】 因为log ,0(),0a xx x f x a x >⎧=⎨≤⎩, 所以11(1)f a a--==, 所以11((1))()log 1a f f f a a--===-,故选:C 【点睛】本题主要考查了利用分段函数的解析式,求函数值,涉及指数函数与对数函数的运算,属于中档题.10.C解析:C 【分析】先确定,P Q ,计算P Q 和P Q ,然后由新定义得结论.【详解】由题意{|02}P x x =≤≤,{|10}{|1}Q x x x x =-≥=≥, 则{|0}PQ x x =≥,{|12}P Q x x =≤≤,∴{|01P Q x x =≤<★或2}x >. 故选:C . 【点睛】本题考查集合新定义运算,解题关键是正确理解新定义,确定新定义与集合的交并补运算之间的关系.从而把新定义运算转化为集合的交并补运算.11.C解析:C 【解析】 【分析】化简集合A ,B 根据补集和交集的定义即可求出. 【详解】集合A ={y |y =2x ﹣1}=(﹣1,+∞),B ={x |x ≥1}=[1,+∞), 则∁R B =(﹣∞,1) 则A ∩(∁R B )=(﹣1,1), 故选:C . 【点睛】本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.12.D解析:D 【分析】先解方程得集合A ,再根据A B B =得B A ⊂,最后根据包含关系求实数a ,即得结果.【详解】{}2|8150{3,5}A x x x =-+==,因为AB B =,所以B A ⊂,因此,{3},{5}B =∅,对应实数a 的值为110,,35,其组成的集合的子集个数有328=,选D. 【点睛】本题考查集合包含关系以及集合子集,考查基本分析求解能力,属中档题.二、填空题13.【分析】将函数存在零点转化为与图像有交点作出图像观察图像得出实数的取值范围【详解】解:设则函数存在零点等价于与图像有交点如图:函数的图像恒过点当其和函数的图像相切时有解得由图像可知所以所以与的图像有解析:30,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】将函数244y ax a x =+--存在零点转化为()()4f x a x =+与2()4g x x =-图像有交点,作出图像,观察图像得出实数a 的取值范围. 【详解】解:设()()4f x a x =+,2()4g x x =-,则函数244y ax a x =+--存在零点等价于()()4f x a x =+与2()4g x x =-图像有交点, 如图:函数()()4f x a x =+的图像恒过点(4,0)-,当其和函数2()4g x x =-2421aa =+,解得3a =±,由图像可知,0a >,所以33a =,所以()()4f x a x =+与2()4g x x =-303a ≤≤. 故答案为:3⎡⎢⎣⎦. 【点睛】本题考查函数零点问题的研究,关键是将零点问题转化为函数图像的交点问题,考查数形结合的思想,是中档题.14.【分析】将方程的根转化为函数零点问题再利用零点存在性定理求解【详解】由题知方程的两根为且故设则有故答案为:【点睛】本题考查二次函数根的分布问题需要学生熟悉二次函数的图像性质解决此类问题时常结合零点存解析:3(,1)4【分析】将方程的根转化为函数零点问题,再利用零点存在性定理求解. 【详解】由题知方程22(1)10kx k x k +-+-=(0)k >的两根为12,x x , 且110x -<<,201x <<,故设()f x =22(1)1kx k x k +-+-,(0)k >则有(1)2210103(0)10114(1)221034f k k k f k k k f k k k k ⎧⎪-=-++->>⎧⎪⎪=-<⇒<⇒<<⎨⎨⎪⎪=+-+->⎩⎪>⎩, 故答案为:3(,1)4. 【点睛】本题考查二次函数根的分布问题,需要学生熟悉二次函数的图像性质,解决此类问题时常结合零点存在性定理解决.15.【分析】由题意可得对任意的恒成立分离变量后利用函数的单调性求得在上的范围即可得解【详解】根据题意对任意的恒成立即恒成立则因为函数在上为增函数所以故答案为:【点睛】本题考查对数函数的定义域指数函数的单 解析:[ 4.5,)-+∞【分析】由题意可得对任意的(,1]x ∈-∞,10210x x a ⋅+⋯++>恒成立,分离变量a 后利用函数的单调性求得981()101010x x xg x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---⋯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭在(,1]x ∈-∞上的范围,即可得解. 【详解】根据题意对任意的(,1]x ∈-∞,123910010x x x x x a+++++>恒成立,即10210x x a ⋅+⋯++>恒成立,则981101010x x xa ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>---⋯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 因为函数981()101010xxxg x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---⋯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭在(,1]x ∈-∞上为增函数,所以111981 4.5101010a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫---=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故答案为:[ 4.5,)-+∞【点睛】本题考查对数函数的定义域,指数函数的单调性,不等式恒成立问题,属于基础题.16.2【分析】先利用函数的解析式得出其图象必过哪一个定点再将该定点的坐标代入函数中求出最后即可求出相应的函数值得到结果【详解】因为函数的图象恒过定点将代入得所以所以则故答案为:【点睛】该题考查的是有关函解析:2 【分析】先利用函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的解析式得出其图象必过哪一个定点,再将该定点的坐标代入函数()2xf x b =+中求出b ,最后即可求出相应的函数值2(log 3)f ,得到结果. 【详解】因为函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的图象恒过定点(1,1), 将1,1x y ==代入()2x f x b =+,得121b +=,所以1b =-, 所以()21xf x =-, 则2log 32(log 3)21312f =-=-=,故答案为:2. 【点睛】该题考查的是有关函数值的求解问题,涉及到的知识点有对数型函数图象过定点问题,点在函数图象上的条件,已知函数解析式求函数值,属于简单题目.17.【分析】将函数变形为关于的方程分析二次项的系数并结合与的关系求解出的取值范围从而值域可求【详解】因为所以所以当即时此时;当即时此时所以综上可知:所以的值域为故答案为:【点睛】易错点睛:利用判别式法求 解析:[]0,4【分析】将函数变形为关于x 的方程,分析二次项的系数并结合∆与0的关系求解出y 的取值范围,从而值域可求. 【详解】因为222421x x y x ++=+,所以222+42yx y x x +=+,所以()22420y x x y -++-=, 当20y -=,即2y =时,此时0x =;当20y -≠,即2y ≠时,此时()216420y ∆=--≥,所以[)(]0,22,4y ∈,综上可知:[]0,4y ∈,所以222421x x y x ++=+的值域为[]0,4, 故答案为:[]0,4. 【点睛】易错点睛:利用判别式法求解函数值域需要注意的事项: (1)原函数中分子分母不能约分; (2)原函数的定义域为实数集R .18.【分析】当时可得可求出结合可求出时的表达式进而可得出答案【详解】当时;当时所以则所以故答案为:【点睛】本题考查分段函数解析式的求法考查学生的推理能力属于中档题解析:1,023,20x x x x +≤≤⎧⎨---≤<⎩ 【分析】当[)2,0x ∈-时,可得[)20,2x +∈,可求出(2)3f x x +=+,结合()(2)f x f x =-+,可求出[)2,0x ∈-时,()f x 的表达式,进而可得出答案.【详解】当[]0,2x ∈时,()1f x x =+;当[)2,0x ∈-时,[)20,2x +∈,所以(2)3f x x +=+, 则()(2)3f x f x x =-+=--.所以1,02()3,20x x f x x x +≤≤⎧=⎨---≤<⎩. 故答案为:1,023,20x x x x +≤≤⎧⎨---≤<⎩.【点睛】本题考查分段函数解析式的求法,考查学生的推理能力,属于中档题.19.【分析】由f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣a <0可得x2﹣2x+1<a (x+1)﹣1即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1则满足题意结合图象即可求出【详解】f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣解析:12(,]23【分析】由f (x )=x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0可得x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出. 【详解】f (x )=x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0, 即x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1, 分别令y =x 2﹣2x +1,y =a (x +1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1), 分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A ={x ∈Z|f (x )<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10{120 311a a a -≤--≤<,解得1 2<a23≤故答案为(12,23]【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题20.【分析】先求得不等式的解集根据不等式的解集中的整数有且仅有得出不等式组即可求解得到答案【详解】由题意不等式即解得要使得不等式的解集中的整数有且仅有则满足解得即实数的取值范围是故答案为【点睛】本题主要解析:[]16,17【分析】先求得不等式34x b-<的解集4433b bx-++<<,根据不等式34x b-<的解集中的整数有且仅有5,6,得出不等式组44534673bb-+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,即可求解,得到答案.【详解】由题意,不等式34x b-<,即434x b-<-<,解得4433b bx-++<<,要使得不等式34x b-<的解集中的整数有且仅有5,6,则满足44534673bb-+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,解得1617b≤≤,即实数b的取值范围是[]16,17.故答案为[]16,17.本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及集合的应用,其中解答中正确求解绝对值不等式,根据题设条件得到不等式组是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题21.(1)1(,)(0,)4-∞-+∞;(2)1{}[0,)4-+∞.【分析】(1)当5a =时,得到21()log (5)f x x =+,根据()0f x >,得出不等式151x+>,即可求解;(2)化简()221log ()g x a x x=+⋅(其中0x >),根据函数()g x 只有一个零点,得到方程210ax x +-=在(0,)+∞上只有一个解,结合二次函数的性质,即可求解.【详解】(1)当5a =时,21()log (5)f x x=+, 由()0f x >,即21log (5)0x +>,可得151x+>,解得14x <-或0x >,即不等式()0f x >的解集为1(,)(0,)4-∞-+∞. (2)由()()22222112log log ()2log log ()g x f x x a x a x xx=+=++=+⋅(其中0x >),因为函数()()22log g x f x x =+只有一个零点,即()0g x =只有一个根, 即21()1a x x+⋅=在(0,)+∞上只有一个解, 即210ax x +-=在(0,)+∞上只有一个解,①当0a =时,方程10x -=,解得1x =,复合题意; ②当0a ≠时,设函数21y ax x =+-当0a >时,此时函数21y ax x =+-与x 轴的正半轴,只有一个交点,复合题意;当0a <时,要使得函数21y ax x =+-与x 轴的正半轴只有一个交点,则满足102140a a ⎧->⎪⎨⎪∆=+=⎩,解得14a =- ,综上可得,实数a 的取值范围是1{}[0,)4-+∞.根据函数的零点求参数的范围的求解策略:转化:把已知函数的零点的存在情况转化为方程的解或两函数图象的交点的情况; 列式:根据函数零点的存在性定理或结合函数的图象、性质列出方程(组)或不等式(组);结论:求出参数的取值范围或根据图象得出参数的取值范围; 22.(1)1m =-;(2)8,19m ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 【分析】(1)根据偶函数的定义()()f x f x -=,求得实数m 的值;(2)首先观察函数的单调性和()01f =,可得()242148log 2log 40x x m++-=,再根据换元设2log x t =,30,2t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,利用参变分离的方法转化为24224t t m -++=,根据函数2224y t t =-++的图象,求m 的取值范围.【详解】(1)()2()log 41xf x mx =++,()2()log 41x f x mx --=+-,()()f x f x =-即()()22log 41log 41xxmx mx -++=+-,化简得到22x mx =-,∴1m =-(2)0m >,函数()2()log 41xf x mx =++单调递增,且(0)1f =,()242148log 2log 41(0)f x f x m ⎡⎤++-==⎢⎥⎣⎦,故()242148log 2log 40x x m++-= 设2log x t =,30,2t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即24224t t m -++=,画出2224y t t =-++的图像,如图所示:根据图像知4942m ≤<,解得819m <≤,即8,19m ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.【点睛】方法点睛:本题考查根据方程实数根的个数求参数的取值范围,一般可采用1.直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后观察求解,此时需要根据零点个数合理寻找“临界”情况,特别注意边界值的取舍.23.(1)1()3xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)()126h a a =-;(3)不存在,理由见解析. 【分析】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠),由题意可得()13f -=,可求得c 的值,进而可求得函数()f x 的解析式;(2)令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,设()223k t t at =-+,分析当3a ≥时,函数()k t 的单调性,进而可得出()()min h a k t =,即可得解;(3)分析出函数()h a 在区间[],n m 上单调递减,可得出22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩,将两个等式作差可得出6m n +=,结合3m n >>判断可得出结论. 【详解】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠),因为指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()113f c-∴-==,即13c =,因此,()13xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)令()13xt f x ⎛⎫== ⎪⎝⎭,[]1,1x ∈-,1,33t ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦, 所以,设()223k t t at =-+,对称轴为t a =.3a ≥,可知()k t 在1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当3t =时,()k t 取最小值,即()g x 取最小值()()3126h a k a ==-; (3)由(2)知3m n >>时,()126h a a =-在[],n m 上单调递减,若此时()h a 的值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦,则22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩,即()()()6m n m n m n -=-+,m n ≠,则0m n -≠,6m n ∴+=,又3m n >>,则6m n +>,故不存在满足条件的m 、n 的值. 【点睛】方法点睛:(1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴动区间定,不论哪种类型,解决的关键就是考查对称轴于区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;(2)二次函数的单调性主要依据二次函数图象的对称轴进行分析讨论求解. 24.(1) (1,1)- (2) 函数()f x 为奇函数 (3)证明见解析. 【分析】(1)由()f x 的定义域满足101xx->+可得答案. (2)直接判断()f x 与()f x -的关系可得答案. (3) 设1211x x -<<<,先作差判断出212111011--<<++x x x x ,再由对数函数2log y x =在(0,)+∞上单调递增有,21222111log log 11x x x x --<++,即可得出结论. 【详解】解:(1)令101xx->+,可得()()110x x -+>,即()()110x x -+<,解得11x -<< 函数()f x 的定义域为(1,1)-(2)由(1)知函数()f x 的定义域关于原点对称 由2211()log log ()11x xf x f x x x+--==-=--+,可得函数()f x 为奇函数 (3)设1211x x -<<<设()()()()()()()()()122112212112121111211111111+--+-----==++++++x x x x x x x x x x x x x x∵1211x x -<<<∴121210,10,0x x x x +>+>-< ∴212111011--<<++x x x x 利用对数函数2log y x =在(0,)+∞上单调递增有,21222111log log 11x x x x --<++ 即()()21f x f x <故函数()f x 在(1,1)-上单调递减. 【点睛】关键点睛:本题考查函数的定义域、奇偶性的判断和用定义法证明单调性,解答本题的关键是先得出2211x x -+与1111x x -+的大小关系,再由函数2log y x =在(0,)+∞上单调递增得到21222111log log 11x x x x --<++,即()()21f x f x <,属于中档题. 25.(1)(0)1f =-;()12f =;(2)4k <. 【分析】(1)令0x y ==可得(0)f ,令1x y ==可得()1f ; (2)转化条件为222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,换元后求得222x x -的最小值即可得解. 【详解】(1)令0x y ==,则(0)(0)(0)1f f f =++,所以(0)1f =-; 令1x y ==,则(2)(1)(1)15f f f =++=,所以()12f =;(2)由题意,不等式2()(21)1f kx f x +-<可转化为2()(21)12f kx f x +-+<,所以()()2211f kx x f +-<,因为函数()f x 单调递增,所以2211kx x +-<, 所以222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立, 令[]12,3t x =∈,则221122222t t t ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,所以当2t =即12x =时,222t t -取最小值4, 所以4k <.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用函数的单调性转化不等式为222k x x<-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,再转化为求222x x -的最小值即可得解.26.(1){}|25x x <<;(2)()1,+∞. 【解析】试题分析:(1)根据题意和并集的运算求出A B ,再由补集的运算求出()U C A B ;(2)由(1)得集合D ,由C D C =得C D ⊆,根据子集的定义对C 分类讨论,分别列出不等式求出a 的范围. 试题(1)由题意知,A =x |x ≤-2或x ≥5},B =x |x ≤2},则A ∪B =x |x ≤2或x ≥5},又全集U =R ,∁U (A ∪B )=x |2<x <5}.(2)由(1)得D =x |2<x <5},由C ∩D =C 得C ⊆D , ①当C =∅时,有-a <2a -3,解得a >1;②当C ≠∅时,有232325a aa a -≤-⎧⎪->⎨⎪-<⎩,解得a ∈∅.综上,a 的取值范围为(1,+∞).。
一、选择题1.已知关于x 的方程2(3)10ax a x +-+=在区间1(,)2+∞上存在两个实数根,则实数a 的取值范围是( ) A .2332a << B .213a < C .9aD .293a < 2.若关于x 的一元二次方程(2)(3)x x m --=有实数根1x ,2x ,且12x x <,则下列结论中错误的是( )A .当0m =时,12x =,23x =B .14m ≥-C .当0m >时,1223x x <<<D .二次函数()()12y x x x x m =--+的图象与x 轴交点的坐标为()2,0和()3,0 3.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()f x f x π+=- ,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x =,则函数()()()1g x x f x π=-- 在区间3-,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上所有零点之和为( ) A .πB .2πC .3πD .4π4.定义:若函数()y f x =的图像上有不同的两点,A B ,且,A B 两点关于原点对称,则称点对(),A B 是函数()y f x =的一对“镜像”,点对(),A B 与(),B A 看作同一对“镜像点对”,已知函数()23,02,0xx f x x x x ⎧-<⎪=⎨-≥⎪⎩,则该函数的“镜像点对”有( )对.A .1B .2C .3D .45.已知1311531log ,log ,363a b c π-===,则,,a b c 的大小关系是( )A .b a c <<B .a c b <<C .c b a <<D .b c a << 6.计算log 916·log 881的值为( ) A .18B .118C .83D .387.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数,如果()31f =-,则不等式()110f x -+≥的解集为( ) A .](2-∞,B .[)2,+∞C .[]24-,D .[]14,8.已知函数22|1|,7,()ln ,.x x e f x x e x e --⎧+-≤<=⎨≤≤⎩若存在实数m ,使得2()24f m a a =-成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[-1,+∞) B .(-∞,-1]∪[3,+∞) C .[-1,3] D .(-∞,3]9.若函数32()21f x ax x x =+++在(1,2)上有最大值无最小值,则实数a 的取值范围为( )A .34a >-B .53a <-C .5334a -<<- D .5334a -≤≤- 10.设集合A={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a =( ) A .-3或-1或2 B .-3或-1C .-3或2D .-1或211.若集合3| 01x A x x -=≥+⎧⎫⎨⎬⎩⎭,{|10}B x ax =+≤,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( ) A .1,13⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .1,13⎛-⎤⎥⎝⎦C .(,1)[0,)-∞-+∞ D .1[,0)(0,1)3-⋃12.已知集合{},M m m a a b Q ==+∈,则下列四个元素中属于M 的元素的个数是( )①1A .4B .3C .2D .1二、填空题13.已知f (x )=23,123,1x x x x x +≤⎧⎨-++>⎩,则函数g (x )=f (x )-e x 的零点个数为________. 14.(文)已知函数2cos ,1()21,1xx f x x x π⎧≤⎪=⎨⎪->⎩,则关于x 的方程2()3()20f x f x -+=的实根的个数是________个.15.函数()()()212log 24f x ax x a R =-+∈,若()f x 的值域为(],1-∞,则a 的值为______.16.若函数()()20.2log 1f x kx kx =-+的定义域是R ,则实数k 的取值范围是______.17.定义在R 上的减函数()f x 满足(0)4f =,且对任意实数x 都有()(2)4f x f x +-=,则不等式|()2|2f x -<的解集为____________.18.若函数()y f x = 的定义域为[-1,3],则函数()()211f xg x x +=-的定义域 ___________19.已知集合{}1,2,5,7,13,15,16,19A =,设,i j x x A ∈,若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解,则实数k 的所有可能取值是________20.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________三、解答题21.中国“一带一路”倡议提出后,某科技企业为抓住“一带一路”带来的机遇,决定开发生产一款大型电子设备,生产这种设备的年固定成本为500万元,每生产x 台需要另投入成本()C x (万元).当年产量不足80台时,21()402C x x x =+(万元),当年产量不小于80台时,8100()1012180C x x x=+-(万元),若每台设备售价为100万元,通过市场分析,该企业生产的电子设备能全部售完.(1)求年利润y (万元)关于年产量x (台)的函数关系式.(2)年产量为多少台时,该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大?并求出这个最大利润.22.函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()241f x x x =-+.(1)求函数()f x 的解析式:(2)根据解析式在图画出()f x 图象. (3)讨论函数()()g x f x m =-零点的个数.23.已知函数()log (0,1)a f x x a a =>≠,且(4)(2)1f f -=. (1)求函数()f x 的表达式;(2)判断函数()(2)(2)g x f x f x =++-的奇偶性,并说明理由.24.(1)求满足不等式221139x x --⎛⎫> ⎪⎝⎭的x 的取值集合;(2)求函数235()log (45)f x x x =--的单调递减区间.25.定义:满足()f x x =的实数x 为函数()f x 的“不动点”,已知二次函数()()20f x ax bx a =+≠,()1f x +为偶函数,且()f x 有且仅有一个“不动点”.(1)求()f x 的解析式;(2)若函数()()2g x f x kx =+在()0,4上单调递增,求实数k 的取值范围;(3)是否存在区间[](),m n m n <,使得()f x 在区间[],m n 上的值域为[]3,3m n ?若存在,请求出m ,n 的值;若不存在,请说明理由.26.已知集合{()(1)0}M xx t x =-+≤∣,{|21}N x x =|-|<. (1)当2t =时,求M N ⋃; (2)若N M ⊆,求实数t 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】可设2()(3)1f x ax a x =+-+,0a ≠,讨论0a >,0a <,结合对称轴与区间的关系和1()2f 的符号、判别式的符号,解不等式可得所求范围. 【详解】解:方程有两个实数根,显然0a ≠,可设2()(3)1f x ax a x =+-+,对称轴是32ax a-=, 当0a >时,要使二次方程在区间1(,)2+∞上有两个实数根,如图所示,则需3122a a ->,且113()10242a f a -=++>,且2(3)40a a ∆=--, 即为302a <<且23a >,且9a 或1a ,则213a <;当0a <时,要使二次方程在区间1(,)2+∞上有两个实数根,如图所示,则需3122a a ->,且113()10242a f a -=++<,且2(3)40a a ∆=--, 即为302a <<且23<a ,且9a 或1a ,则a ∈∅.综上可得,a 的取值范围是213a <.故选:B . 【点睛】本题解题关键是结合二次函数的图象特征研究二次方程根的分布,分类讨论借助图象准确列出不等关系,突破难点.2.C解析:C 【分析】画出函数()()23y x x =--的图像,然后对四个选项逐一分析,由此得出错误结论的选项. 【详解】画出二次函数()()23y x x =--的图像如下图所示,当0m =时,122,3x x ==成立,故A 选项结论正确. 根据二次函数图像的对称性可知, 当 2.5x =时,y 取得最小值为14-, 要使()()23y x x m =--=有两个不相等的实数根, 则需14m >-,故B 选项结论正确. 当0m >时,根据图像可知122,3x x <>,故C 选项结论错误.由()()23x x m --=展开得2560x x m -+-=, 根据韦达定理得12125,6x x x x m +=⋅=-. 所以()()()2121212y x x x x m x x x x x x m =--+=-+++()()25623x x x x =-+=--,故()()12y x x x x m =--+与x 轴的交点坐标为()()2,0,3,0. 故选:C. 【点睛】思路点睛:一元二次方程根的分布,根据其有两个不等的实根,结合根与系数的关系、函数图象,判断各选项的正误.3.D解析:D 【解析】函数()()()1g x x f x π=--在区间3,32ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的零点就是函数()y f x =与函数1()h x x π=-的交点的横坐标. ∵()()f x f x π+=-∴()()2f x f x π+=,即函数()f x 的周期为2π,且函数()f x 的图象关于直线2x π=对称.又可得()()2f x f x π+=--,从而函数()f x 的图象关于点(π,0)对称.函数1()h x x π=-的图象关于点(π,0)对称. 画出函数f(x),h(x)的图象(如下所示),根据图象可得函数f(x),h(x)的图象共有4个交点,它们关于点(π,0)对称. 所以函数()()()1g x x f x π=--在区间3,32ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上所有零点之和为2π+2π=4π. 选D .点睛:解答本题的关键是将函数()()()1g x x f x π=--零点问题转化为两个函数图象交点的横坐标问题,借助函数图象的直观性使得问题得到解答,这是数形结合在解答数学题中的应用,解题中要求正确画出函数的图象.同时本题中还用到了函数的周期性、对称性、奇偶性之间的互相转化,对于这些知识要做到熟练运用.4.C解析:C 【分析】由新定义可知探究y 轴左侧部分图像关于原点中心对称的图像与y 轴右侧部分图像的交点个数即得结果. 【详解】由题意可知,函数()y f x =的图像上有不同的两点,A B ,且,A B 两点关于原点对称,则称点对(),A B 是函数()y f x =的一对“镜像”,因为()23,02,0x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-≥⎪⎩,由y 轴左侧部分()3,0xy x =-<图像关于原点中心对称的图像3x y --=-,即3xy -=,()0x >,作函数3xy -=,()0x >和()22,0y x x x =-≥的图象如下:由图像可知两图象有三个公共点,即该函数有3对“镜像点对”. 故选:C. 【点睛】本题解题关键是理解新定义,寻找对称点对,探究y 轴左侧部分图像关于原点中心对称的图像与y 轴右侧部分图像的交点个数,通过数形结合,即突破难点.5.D解析:D 【分析】根据指数函数和对数函数性质,借助0和1进行比较. 【详解】由对数函数性质知151log 16>,13log 03π<,由指数函数性质知13031-<<,∴b c a <<. 故选:D . 【点睛】方法点睛:本题考查指数式、对数式的大小比较,比较指数式大小时,常常化为同底数的幂,利用指数函数性质比较,或化为同指数的幂,利用幂函数性质比较,比较对数式大小,常常化为同底数的对数,利用对数函数性质比较,如果不能化为同底数或同指数,或不同类型的数常常借助中间值如0或1比较大小.6.C解析:C 【分析】根据对数的运算性质,换底公式以及其推论即可求出. 【详解】原式=23443232448log 2log 3log 2log 3233⋅=⋅=. 故选:C . 【点睛】本题主要考查对数的运算性质,换底公式以及其推论的应用,属于基础题.7.C解析:C 【分析】根据题意可得()f x 在[0,)+∞上为减函数,结合奇偶性以及()31f =-可得(|1|)f x f ⇒-|1|3x -,解出x 的取值范围,即可得答案.【详解】函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数, 所以()f x 在(,0)-∞上是增函数,由f (3)1=-,则不等式(1)10(1)1(1)f x f x f x f -+⇒--⇒-(3)(|1|)f x f ⇒-(3)|1|3x ⇒-, 解之可得24x -, 故不等式的解集为[2-,4]. 故选:C . 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.8.C解析:C 【分析】根据函数()f x 的图象,得出值域为[2-,6],利用存在实数m ,使2()24f m a a =-成立,可得22246a a --,求解得答案. 【详解】作出函数22|1|,7()ln ,x x e f x x e x e --⎧+-<=⎨⎩的图象如图: (7)6f -=,2()2f e -=-,∴值域为[2-,6],若存在实数m ,使得2()24f m a a =-成立,22246a a ∴--,解得13a -,∴实数a 的取值范围是[1-,3].故选:C【点睛】本题考查分段函数的性质,考查函数值域的求解方法,同时考查了数形结合思想的应用,属于中档题.函数图象是函数的一种表达形式,它形象地揭示了函数的性质,为研究函数的数量关系提供了“形”的直观性.归纳起来,图象的应用常见的命题探究角度有:1、确定方程根的个数;2、求参数的取值范围;3、求不等式的解集;4、研究函数性质.9.C解析:C 【详解】分析:函数()3221f x ax x x =+++在()1,2上有最大值无最小值,则极大值在()1,2之间,一阶导函数有根在()1,2,且左侧函数值小于0,右侧函数值大于0,列不等式求解 详解:f ′(x )=3ax 2+4x +1,x ∈(1,2).a =0时,f ′(x )=4x +1>0,函数f (x )在x ∈(1,2)内单调递增,无极值,舍去. a ≠0时,△=16﹣12a . 由△≤0,解得43a ≥,此时f ′(x )≥0,函数f (x )在x ∈(1,2)内单调递增,无极值,舍去.由△>0,解得a 43<(a ≠0),由f ′(x )=0,解得x 1243a ---=,x 223a-+=.当403a <<时,x 1<0,x 2<0,因此f ′(x )≥0,函数f (x )在x ∈(1,2)内单调递增,无极值,舍去.当a <0时,x 1>0,x 2<0,∵函数f (x )=ax 3+2x 2+x +1在(1,2)上有最大值无最小值,∴必然有f ′(x 1)=0,∴123a-<2,a <0.解得:53-<a 34-<. 综上可得:53-<a 34-<. 故选:C .点睛:极值转化为最值的性质:若()[]f x x a,b ∈在上有唯一的极小值,且无极大值,那么极小值为()f x 的最小值;若()[]f x x a,b ∈在上有唯一的极大值,且无极小值,那么极大值为()f x 的最大值;10.C解析:C 【解析】若1−a =4,则a =−3,∴a 2−a +2=14,∴A ={2,4,14}; 若a 2−a +2=4,则a =2或a =−1,检验集合元素的互异性: a =2时,1−a =−1,∴A ={2,−1,4}; a =−1时,1−a =2(舍), 本题选择C 选项.11.A解析:A 【分析】先根据分式不等式求解出集合A ,然后对集合B 中参数a 与0的关系作分类讨论,根据子集关系确定出a 的范围. 【详解】因为301x x -≥+,所以()()10310x x x +≠⎧⎨-+≥⎩,所以1x <-或3x ≥,所以{|1A x x =<-或}3x ≥,当0a =时,10≤不成立,所以B =∅,所以B A ⊆满足, 当0a >时,因为10ax +≤,所以1x a≤-,又因为B A ⊆,所以11-<-a,所以01a <<, 当0a <时,因为10ax +≤,所以1x a ≥-, 又因为B A ⊆,所以13a -≥,所以103a -≤<, 综上可知:1,13a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭.故选:A.【点睛】本题考查分式不等式的求解以及根据集合间的包含关系求解参数范围,难度一般.解分式不等式的方法:将分式不等式先转化为整式不等式,然后根据一元二次不等式的解法或者高次不等式的解法(数轴穿根法)求出解集. 12.C解析:C【分析】①②③都可以写成m a =+,a b 是否是有理数,④计算.【详解】①当1a +=+时,可得1,a b π==,这与,a b Q ∈矛盾,3==3a ∴+=,可得3,1a b == ,都是有理数,所以正确,1==,12a ∴+=-,可得11,2a b ==-,都是有理数,所以正确,④2426=+=而(22222a a b +=++, ,a b Q ∈,(2a ∴+是无理数,不是集合M 中的元素,只有②③是集合M 的元素.故选:C【点睛】本题考查元素与集合的关系,意在考查转化与化归的思想,计算能力,属于基础题型.二、填空题13.2【详解】把函数的零点个数转化为方程解的个数转化为两个函数图象与象交点的个数在同一坐标系中画出这两个函数的图象由图象可知函数g(x)=f(x)-ex 的零点个数为2解析:2【详解】 把函数的零点个数转化为方程解的个数转化为两个函数图象与象交点的个数,在同一坐标系中画出这两个函数的图象,由图象可知,函数g (x )=f (x )-e x 的零点个数为2.14.5【分析】先解方程再根据图象确定实根个数【详解】或图象如图:则由图可知实根的个数是5个故答案为:5【点睛】本题考查函数与方程考查综合分析求解能力属中档题解析:5【分析】先解方程2()3()20f x f x -+=,再根据()f x 图象确定实根个数.【详解】2()3()20()1f x f x f x -+=∴=或()2f x =,2cos ,1()21,1x x f x x x π⎧≤⎪=⎨⎪->⎩图象如图:则由图可知,实根的个数是5个故答案为:5【点睛】本题考查函数与方程,考查综合分析求解能力,属中档题.15.【分析】根据对数的性质可知且最小值为即可求得的值【详解】因为的值域为所以函数的最小值为即解得故答案为:【点睛】本题考查对数函数的值域考查对数的性质合理转化是解题的关键考查了运算能力属于中档题 解析:27【分析】根据对数的性质可知2240y ax x =-+>,且最小值为1,即可求得a 的值. 【详解】因为()()()212log 24f x ax x a R =-+∈的值域为(],1-∞,所以2240ax x -+>, 函数224y ax x =-+的最小值为12,即()20442142a a a >⎧⎪⎨⨯--=⎪⎩,解得27a =, 故答案为:27【点睛】本题考查对数函数的值域,考查对数的性质,合理转化是解题的关键,考查了运算能力,属于中档题.16.【分析】由题可知恒成立再分情况讨论即可【详解】由题可知恒成立当时成立当时当时不等式不恒成立故实数k 的取值范围是故答案为:【点睛】本题主要考查了对数的定义域以及二次函数恒成立问题属于中等题型解析:[)0,4【分析】由题可知210kx kx -+>恒成立.再分情况讨论即可.【详解】由题可知210kx kx -+>恒成立.当0k =时成立.当0k >时,24004k k k ∆=-<⇒<<. 当k 0<时,不等式不恒成立.故实数k 的取值范围是[)0,4.故答案为:[)0,4【点睛】本题主要考查了对数的定义域以及二次函数恒成立问题.属于中等题型.17.【分析】由绝对值不等式可知利用中x 的任意性得再利用函数的单调性解不等式即可【详解】因为任意实数都有且令则故不等式解得即又函数为上的减函数解得故不等式的解集为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查了解抽 解析:(0,2)【分析】由绝对值不等式可知0()4f x <<,利用()(2)4f x f x +-=中x 的任意性得(2)0f =,再利用函数的单调性解不等式即可.【详解】因为任意实数x 都有()(2)4f x f x +-=,且(0)4f =,令2x =,则(2)(0)4f f +=,故(2)0f =不等式|()2|22()22f x f x -<⇒-<-<,解得0()4f x <<,即(2)()(0)f f x f << 又函数()f x 为R 上的减函数,解得02x <<,故不等式|()2|2f x -<的解集为(0,2) 故答案为:(0,2)【点睛】方法点睛:本题考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是: (1)把不等式转化为[][]()()f g x f h x >的模型;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别.18.【分析】由函数的定义域得出的取值范围结合分母不等于0可求出的定义域【详解】函数的定义域函数应满足:解得的定义域是故答案为:【点睛】本题考查了求函数定义域的问题函数的定义域是函数自变量的取值范围应满足 解析:[1,1)-【分析】由函数()y f x =的定义域,得出21x +的取值范围,结合分母不等于0,可求出()g x 的定义域.【详解】函数()y f x =的定义域[1-,3],∴函数(21)()1f xg x x +=-应满足: 121310x x -≤+≤⎧⎨-≠⎩解得11x -≤< ()g x ∴的定义域是[1,1)-.故答案为:[1,1)-.【点睛】本题考查了求函数定义域的问题,函数的定义域是函数自变量的取值范围,应满足使函数的解析式有意义,是基础题.19.【分析】先将的可能结果列出然后根据相同结果出现的次数确定出的取值集合【详解】将表示为可得如下结果:其中为都出现了次所以若方程至少有三组不同的解则的取值集合为故答案为:【点睛】关键点点睛:解答本题的关 解析:{}3,6,14【分析】先将i j x x -的可能结果列出,然后根据i j x x -相同结果出现的次数确定出k 的取值集合.【详解】将i j x x k -=表示为(),,i j x x k ,可得如下结果: ()()()()()()()19,1,18,16,1,15,15,1,14,13,1,12,7,1,6,5,1,4,2,1,1,()()()()()()19,2,17,16,2,14,15,2,13,13,2,11,7,2,5,5,2,3,()()()()()()19,5,14,16,5,11,15,5,10,13,5,8,7,5,2,19,7,12,()()()()()()16,7,9,15,7,8,13,7,6,19,13,6,16,13,3,15,13,2,()()()19,15,4,16,15,1,19,16,3,其中k 为3,6,14都出现了3次,所以若方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解, 则k 的取值集合为{}3,6,14,故答案为:{}3,6,14【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是理解方程(0)i j x x k k -=>至少有三组不同的解的含义,即i j x x -的差值出现的次数不小于三次,由此可进行问题的求解.20.【分析】由f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣a <0可得x2﹣2x+1<a (x+1)﹣1即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1则满足题意结合图象即可求出【详解】f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣ 解析:12(,]23由f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0可得x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出.【详解】f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0,即x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,分别令y=x2﹣2x+1,y=a(x+1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1),分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A={x∈Z|f(x)<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10 {120 311aaa-≤--≤<,解得12<a23≤故答案为(12,23]【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题三、解答题21.(1)2160500,080281001680,80x x xyx xx⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥⎪⎪⎝⎭⎩;(2)当年产量为90台时,该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大,最大利润为1500万元.(1)分别求080x <<和80x ≥时函数的解析式可得答案;(2)当080x <<时,21(60)13002y x =--+,配方法求最值、;当80x ≥时, 利用基本不等式求最值,然后再做比较.【详解】 (1)当080x <<时,2211100405006050022y x x x x x ⎛⎫=-+-=-+- ⎪⎝⎭, 当80x ≥时,8100810010010121805001680y x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 于是2160500,080281001680,80x x x y x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩. (2)由(1)可知当080x <<时,21(60)13002y x =--+, 此时当60x =时y 取得最大值为1300(万元),当80x ≥时,8100168016801500y x x ⎛⎫=-+≤-= ⎪⎝⎭, 当且仅当8100x x=即90x =时y 取最大值为1500(万元), 综上所述,当年产量为90台时,该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大,最大利润为1500万元.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.22.(1)()2241,00,041,0x x x f x x x x x ⎧---<⎪==⎨⎪-+>⎩;(2)答案见解析;(3)答案见解析.【分析】(1)当0x <时,0x ->,运用已知区间的解析式和奇函数的定义结合()00f =,即可求解;(2)根据(1)中的解析式作出图象即可;(3)()()g x f x m =-零点的个数即等价于()y f x =与y m =两个函数图象交点的个数,数形结合讨论m 的值即可.【详解】(1)当0x =时,()00f =,当0x <时,0x ->,()241f x x x -=++,因为()f x 时奇函数,所以()()f x f x -=-,所以()()241f x x x f x -=++=-,即()()2410f x x x x =---<,所以()2241,00,041,0x x x f x x x x x ⎧---<⎪==⎨⎪-+>⎩(2)()f x 图象如图所示:(3)由()f x 图象知:()23f -=,()23f =-,①当3m <-或3m >时,()y f x =与y m =两个函数图象有1个交点,函数()()g x f x m =-有1个零点;②当3m =±时,()y f x =与y m =两个函数图象有2个交点,函数()()g x f x m =-有2个零点;③当31m -<≤-或13m ≤<时,()y f x =与y m =两个函数图象有3个交点,函数 ()()g x f x m =-有3个零点;④当11m -<<且0m ≠时,()y f x =与y m =两个函数图象有4个交点,函数 ()()g x f x m =-有4个零点;⑤当0m =时,()y f x =与y m =两个函数图象有5个交点,函数()()g x f x m =-有5个零点;综上所述:当3m <-或3m >时,()g x 有1个零点;当3m =±时,,()g x 有2个零点;当31m -<≤-或13m ≤<时,()g x 有3个零点;当11m -<<且0m ≠时,()g x 有4个零点;当0m = 时,()g x 有5个零点;【点睛】方法点睛:判断函数零点个数的方法(1)直接法:令()0f x =,如果能求出解,那么有几个不同的解就有几个零点;(2)利用函数的零点存在性定理:利用函数的零点存在性定理时,不仅要求函数的图象在区间[],a b 上是连续不断的曲线,并且()()0f a f b ⋅<,还必须结合函数的图象与性质,(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点;(3)图象法:画出函数()f x 的图象,函数()f x 的图象与x 轴交点的个数就是函数()f x 的零点个数;将函数()f x 拆成两个函数,()h x 和()g x 的形式,根据()()()0f x h x g x =⇔=,则函数()f x 的零点个数就是函数()y h x =和()y g x =的图象交点个数;(4)利用函数的性质:若能确定函数的单调性,则其零点个数不难得到,若所考查的函数是周期函数,则需要求出在一个周期内的零点个数,根据周期性则可以得出函数的零点个数.23.(1)2()log f x x =(2)偶函数.见解析【分析】(1)根据(4)(2)1f f -=,代入到函数的解析式中可求得2a =,可求得函数()f x 的解析式; (2)由函数()f x 的解析式,求得函数()g x 的解析式,先求得函数()g x 的定义域,再由函数的奇偶性的判断方法证得函数的奇偶性.【详解】(1)因为()log (0,1)a f x x a a =>≠,且(4)(2)1f f -=,所以log 4log 21a a -=,即log 21a =.,解得2a =,所以2()log f x x =;(2)因为()log a f x x =,所以22()log (2)log (2)g x x x =++-,由2020x x +>⎧⎨->⎩,得22x -<<,所以()g x 的定义域为()22-,, 又因为22()log (2)log (2)()g x x x g x -=-++=,所以22()log (2)log (2)g x x x =++-为偶函数.【点睛】本题考查对数函数的函数解析式的求解,函数的奇偶性的证明,属于基础题.24.(1)32x x⎧⎨⎩或}1x <- (2)(5,)+∞ 【分析】 (1)先使得()22222139x x ---⎛⎫= ⎪⎝⎭,再由3x y =的单调性求解即可; (2)先求定义域,再根据复合函数单调性的“同增异减”原则求解即可.【详解】 解:(1)因为221139x x --⎛⎫> ⎪⎝⎭,且()22222139x x ---⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以()222133x x --->,因为3x y =在R 上单调递增,所以()2221x x -->-,解得32x >或1x <-, 则满足不等式221139x x --⎛⎫> ⎪⎝⎭的x 的取值集合为32x x ⎧⎨⎩或}1x <- (2)由题,2450x x -->,解得5x >或1x <-,则定义域为()(),15,-∞-+∞, 设245u x x =--,35log y u =, 因为35log y u =单调递减,若求()f x 的递减区间,则求245u x x =--的递增区间, 因为245u x x =--的对称轴为2x =,所以在()5,+∞上单调递增,所以函数()f x 的单调减区间为()5,+∞【点睛】本题考查解指数不等式,考查复合函数的单调区间.25.(1)21()2f x x x =-+(2)3,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭(3)4,0m n =-=,证明见解析 【分析】(1)根据二次函数的对称性求出2b a =-,再将()f x 有且仅有一个“不动点转化为方程()f x x =有且仅有一个解,从而得出()f x 的解析式;(2)当102k -=时,由一次含函数的性质得出12k =满足题意,当102k -≠时,讨论二次函数()g x 的开口方向,根据单调性确定112x k =-与区间()0,4端点的大小关系得出实数k 的取值范围;(3)由2111()(1)222f x x =--+得出16m n <,结合二次函数的单调性确定()f x 在区间[],m n 上是增函数,从而得出()3()3f m m f n n =⎧⎨=⎩,再解方程2132x x x -+=得出m ,n 的值.【详解】(1)22(1)(1)(1)(2)f x a x b x ax a b x a b +=+++=++++为偶函数20,22a b b a a+∴=∴=-- 2()2f x ax ax ∴=-f x 有且仅有一个“不动点”∴方程()f x x =有且仅有一个解,即[](21)0ax x a -+=有且仅有一个解211210,,()22a a f x x x ∴+==-=-+ (2)221()()2g x f x kx k x x ⎛⎫=+=-+ ⎪⎝⎭,其对称轴为112x k =- 函数()()2g x f x kx =+在()0,4上单调递增∴当12k <时,1412k -,解得3182k < 当12k =时,()g x x =符合题意 当12k >时,1012k <-恒成立 综上,3,8k ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭ (3)221111()(1)2222f x x x x =-+=--+ f x 在区间[],m n 上的值域为[]3,3m n ,113,26nn ∴,故16m n < ()f x ∴在区间[],m n 上是增函数()3()3f m m f n n =⎧∴⎨=⎩,即22132 132m m m n n n ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ ∴,m n 是方程2132x x x -+=的两根,解得0x =或4x =- 4,0m n ∴=-=【点睛】关键点睛:已知函数21()2g x k x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭在具体区间上的单调性求参数k 的范围时,关键是讨论二次项系数的值,结合二次函数的单调性确定参数k 的范围.26.(1)[1,3)-(2)[3,)+∞【分析】(1)可得出N ={x |1 <x <3 },t =2时求出集合M ,然后进行并集的运算即可;(2)根据N M ⊆即可得出集合M ={x |-1≤x ≤t },进而可得出t 的取值范围.【详解】(1){|21}N x x =|-|<={13}xx <<∣, 当2t =时,{(2)(1)0}(1,2)M xx x =-+≤=-∣, [)1,3M N ∴⋃=-(2)N M ⊆,∴M ={x |-1≤x ≤t },3t ∴≥,∴实数t 的取值范围[3,)+∞【点睛】本题主要考查了一元二次不等式和绝对值不等式的解法,并集的定义及运算,子集的定义,考查了计算能力,属于基础题.。
一、选择题1.对于函数()f x ,若在定义域内存在实数0x 满足()()00f x f x -=-,则称函数()f x 为“倒戈函数”.设()31xf x m =+-(m ∈R ,0m ≠)是定义在[]1,1-上的“倒戈函数”,则实数m 的取值范围是( )A .2,03⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .21,33⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .2,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .(),0-∞2.已知定义在R .上的偶函数f (x ), 对任意x ∈R ,都有f (2-x ) =f (x +2),且当[2,0]x ∈-时()21x f x -=-.若在a > 1时,关于x 的方程()()log 20a f x x -+=恰有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,2)B .(232,2)C .23(,2)-∞(2, +∞) D .(2,+∞)3.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()20f x f x +--=,且当[]0,1x ∈时,()()2log 1f x x =+,则下列结论正确的是( )①()f x 的图象关于直线1x =对称;②()f x 是周期函数,且2是其一个周期;③16132f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;④关于x 的方程()0f x t -=(01t <<)在区间()2,7-上的所有实根之和是12. A .①④B .①②④C .③④D .①②③4.2017年5月,世界排名第一的围棋选手柯洁0:3败给了人工智能“阿法狗”.为什么人类的顶尖智慧战胜不了电脑呢?这是因为围棋本身也是一个数学游戏,而且复杂度非常高.围棋棋盘横竖各有19条线,共有1919361⨯=个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与MN最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .3310B .5310C .7310D .93105.一种放射性元素最初的质量为500g ,按每年10%衰减.则这种放射性元素的半衰期为( )年.(注:剩余质量为最初质量的一半,所需的时间叫做半衰期),(结果精确到0.1,已知lg 20.3010=,lg30.4771=)A .5.2B .6.6C .7.1D .8.36.若函数()()20.3log 54f x x x =+-在区间()1,1a a -+上单调递减,且lg0.3=b ,0.32c =,则A .b a c <<B .b c a <<C .a b c <<D .c b a <<7.若关于x 的不等式342xx a+-在[0x ∈,1]2上恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]2-B .(0,1]C .1[2-,1]D .[1,)+∞ 8.如果函数()y f x =在区间I 上是增函数,而函数()f x y x=在区间I 上是减函数,那么称函数()f x 在区间I 上为“缓增函数”,区间I 为()f x 的“缓增区间”.若函数()224f x x x =-+是区间I 上的“缓增函数”,则()f x 的“缓增区间”I 为( )A .[)1,+∞B .[)2,+∞C .[]0,1D .[]1,29.符号[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]3π=,[]1.082-=-,定义函数{}[]x x x =-.给出下列结论:①函数{}x 的定义域是R ,值域为0,1;②方程{}12x =有无数个解;③函数{}x 是增函数;④函数{}x 为奇函数,其中正确结论的个数是( )A .0B .1C .2D .310.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( ) A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭, B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,11.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-12.下列结论正确的是() A .若a b <且c d <,则ac bd <B .若a b >,则22ac bc >C .若0a ≠,则12a a +≥ D .若0a b <<,集合1|A x x a ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,1|B x x b ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,则A B ⊇二、填空题13.若函数4y ax a =+a 的取值范围是______. 14.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x =-,当03x ≤≤时,()2f x x =-,当3x ≥时,()()2f x f x =-,则函数()()log 1a y f x x a =->的零点个数为8个,则实数a 的取值范围是______. 15.定义{},,max ,,x x y x y y x y≥⎧=⎨<⎩,设{}()max ,log x a f x a a x =--(),1x R a +∈>.则不等式()2f x ≥的解集是_____________.16.已知函数f (x )=[log a (x +2)]+3的图象恒过定点(m ,n ),且函数g (x )=mx 2﹣2bx +n 在[1,+∞)上单调递减,则实数b 的取值范围是________. 17.当12x x ≠时,有1212()()()22x x f x f x f ++<,则称函数()f x 是“严格下凸函数”,下列函数是严格下凸函数的是__________. ①y x =②||y x =③2y x ④2log y x =18.已知(6)4,(1)(),(1)a x a x f x ax x --<⎧=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的增函数,则实数a 的取值范围是_________.19.若集合A 具有以下两条性质,则称集合A 为一个“好集合”. (1)0A ∈且1A ∈;(2)若x 、y A ,则x y A -∈,且当0x ≠时,有1A x∈.给出以下命题:①集合{}2,1,0,1,2P =--是“好集合”; ②Z 是“好集合”; ③Q 是“好集合”; ④R 是“好集合”;⑤设集合A 是“好集合”,若x 、y A ,则x y A +∈;其中真命题的序号是________.20.若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,则b 的取值范围是______.三、解答题21.某公司为了变废为宝,节约资源,新上了一个从生活垃圾中提炼生物柴油的项目,经测算该项目月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可以近似地表示为:[)[)3221805040,120,1443120080000,144,5002x x x x y x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪-+∈⎪⎩,且每处理一吨生活垃圾,可得到能利用的生物柴油价值为200元.(1)当[]200,300x ∈时,判断该项目能否获利?如果获利,求出最大利润:如果不获利,则月处理量x 为多少吨时可使亏损量最小?(2)该项目每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低? 22.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≤时,1()21x f x .(1)求()f x 的解析式.(2)在所给的坐标系内画出函数()f x 的图象,(不需列表),并直接找出方程()f x m =没有实根时,实数m 的取值范围.23.已知函数()2()log 41xf x kx =++是偶函数. (1)求k 的值;(2)若函数()y f x =的图像与直线y x a =+没有交点,求实数a 的取值范围; (3)设函数()()221f x x x g x m +=+⋅-,[]20,log 3x ∈,是否存在实数m ,使得()g x 的最小值为0?若存在,求出m 的值;否则,说明理由. 24.已知函数()11x af x e =++为奇函数. (1)求a 的值,并用函数单调性的定义证明函数()f x 在R 上是增函数;(2)求不等式()()2230f t f t +-≤的解集.25.已知函数()()222f x x ax a a =-+∈R .(1)若1a =,[]2,2x ∀∈-,()f x m 成立,求实数m 的取值范围;(2)若0a <,()()1212,0,x x x x ∀∈+∞≠,()()1212||2||f x f x x x ->-成立,求实数a 的最大值;(3)函数()()1g x f x x=+在区间()1,2上单调递减,求实数a 的取值范围. 26.已知集合{}25A x x =-≤≤,集合{}121B x p x p =+≤≤-,若A B B =,求实数p 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A 解析:A 【分析】()31x f x m =+-是定义在[1,1]-上的“倒戈函数,即存在0[1,1]x ∈-,满足00()()f x f x -=-,即02332x x m -=--+有根,即可求出答案.【详解】()31x f x m =+-是定义在[1,1]-上的“倒戈函数,∴存在0[1,1]x ∈-满足00()()f x f x -=-,003131x x m m -∴+-=--+, 002332x x m -∴=--+,构造函数00332x x y -=--+,0[1,1]x ∈-,令03x t =,1[,3]3t ∈,1122()y t t t t=--+=-+在1[,1]3单调递增,在(1,3]单调递减,所以1t =取得最大值0, 13t =或3t =取得最小值43-,4[,0]3y ∴∈-,4203m ∴-<,032m ∴-<, 故选:A . 【点睛】本题考查的知识点是指数函数的性质、函数的值域,新定义“倒戈函数”,正确理解新定义“倒戈函数”的含义,是解答的关键.2.B解析:B 【分析】由函数的奇偶性和周期性作()f x 的图象,将方程的根的问题转化为两函数图象交点的问题,从而得log (22)3log (62)3a a+<⎧⎨+>⎩,进而可求出实数a 的取值范围.【详解】依题意函数()f x 的图象关于y 轴及直线2x =对称,所以()f x 的周期为4,作出[]2,0x ∈-时()f x 的图象,由()f x 的奇偶性和周期性作出()f x 的图象, 关于x 的方程()log (2)0a f x x -+=恰有三个不同的实数根, 可转化为函数()f x 与log (2)a y x =+的图象有三个不同的交点,由数形结合可知log(22)3log(62)3aa+<⎧⎨+>⎩,解得2322a<<,故选:B.【点睛】本题考查了数形结合的思想,考查了函数的奇偶性和周期性,考查了函数的零点与方程的根,考查了对数不等式的求解,属于中档题.画出函数的图象是本题的关键.3.A解析:A【分析】由对称性判断①,由周期性判断②,周期性与奇偶性、单调性判断③,作出函数()y f x=的大致图象与直线y t=,由它们交点的性质判断④.【详解】由()()20f x f x+--=可知()f x的图象关于直线1x=对称,①正确;因为()f x是奇函数,所以()()()2f x f x f x+=-=-,所以()()()42f x f x f x+=-+=,所以()f x是周期函数,其一个周期为4,但不能说明2是()f x的周期,故②错误;由()f x的周期性和对称性可得1644243333f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.又当[]0,1x∈时,()()2log1f x x=+,所以()f x在[]0,1x∈时单调递增,所以1223f f⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即16132f f⎛⎫⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,③错误;又[]0,1x∈时,()()2log1f x x=+,则可画出()f x在区间[]2,8-上对应的函数图象变化趋势,如图易得()0f x t -=(01t <<)即()f x t =(01t <<)在区间()2,7-上的根分别关于1,5对称,故零点之和为()21512⨯+=,④正确. 故选:A. 【点睛】本题考查函数的奇偶性、对称性、单调性,考查函数的零点,掌握函数的基本性质是解题基础.函数零点问题常用转化为函数图象与直线的交点问题,利用数形结合思想求解.4.D解析:D 【分析】设36180310M x N ==,两边取对数,结合对数的运算性质进行整理,即可求出M N .【详解】解:设36180310M x N ==,两边取对数36136180803lg lg lg3lg10361lg38093.2810x ==-=⨯-=,所以93.2810x =,故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题考查了对数的运算,关键是结合方程的思想令36180310x =,两边取对数后进行化简整理.5.B解析:B 【分析】先根据题意列出关于时间的方程,然后利用指对互化以及对数换底公式并结合所给数据可计算出半衰期. 【详解】设放射性元素的半衰期为x 年,所以()500110%250x-=,所以()1110%2x-=,所以0.91log 2x =,所以109log 2x =,所以lg 2lg10lg9x =-,所以lg 212lg 3x =-,所以0.3010120.4771x =-⨯,所以 6.6x ≈,故选:B. 【点睛】思路点睛:求解和对数有关的实际问题的思路: (1)根据题设条件列出符合的关于待求量的等式;(2)利用指对互化、对数运算法则以及对数运算性质、对数换底公式求解出待求量的值.6.A解析:A 【分析】求出原函数的定义域,再求出内函数二次函数的增区间,由题意列关于a 的不等式组,求得a 的范围,结合b=1g0.3<0,c=20.3>1得答案. 【详解】由5+4x-x 2>0,可得-1<x <5, 函数t=5+4x-x 2的增区间为(-1,2),要使f(x)=log 0.3(5+4x−x 2)在区间(a-1,a+1)上单调递减,则1112a a -≥-⎧⎨+≤⎩ ,即0≤a≤1. 而b=1g0.3<0,c=20.3>1, ∴b <a <c . 故选A . 【点睛】本题主要考查了复合函数的单调性以及单调区间的求法.对应复合函数的单调性,一要注意先确定函数的定义域,二要利用复合函数与内层函数和外层函数单调性之间的关系进行判断,判断的依据是“同增异减”,是中档题.7.D解析:D 【分析】利用参数分离法进行转化,构造函数求函数的最大值即可得到结论. 【详解】解:由题意知,342xx a +-在(0x ∈,1]2上恒成立,设3()42x f x x =+-,则函数在102⎛⎤ ⎥⎝⎦,上为增函数,∴当12x =时,()12max 113()4211222f x f ==+-=-=, 则1a , 故选:D .【点睛】 关键点睛:本题的关键是将已知不等式恒成立问题,通过参变分离得到参数的恒成立问题,结合函数的单调性求出最值.8.D解析:D 【分析】 求得()42f x x x x=+-,利用双勾函数的单调性可求出函数()f x x 的单调递减区间,并求出函数()f x 的单调递增区间,取交集可得出()f x 的“缓增区间”. 【详解】由二次函数的基本性质可知,函数()224f x x x =-+的单调递增区间为[)1,+∞.设()()42f x g x x x x==+-,则函数()g x 在区间(]0,2上为减函数,在区间[)2,+∞上为增函数,下面来证明这一结论.任取1x 、[)22,x ∈+∞且12x x >,即122x x >≥,()()()1212121212444422g x g x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+--+-=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()()21121212121244x x x x x x x x x x x x ---=-+=,122x x >≥,则120x x ->,124x x >,所以,()()12g x g x >,所以,函数()g x 在区间[)2,+∞上为增函数,同理可证函数()g x 在区间(]0,2上为减函数. 因此,()f x 的“缓增区间”为[)(][]1,0,21,2I =+∞=.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题考查函数的新定义,求解本题的关键在于理解“缓增区间”的定义,结合二次函数和双勾函数的单调性求对应函数的单调区间.9.B解析:B 【分析】根据函数性质判断[]x 是一个常见的新定义的形式,按照新定义,符号[]x 表示不超过x 的最大整数,由此可以得到函数的性质,又定义函数{}[]x x x =-,当0x ≥时,表示x 的小数部分,由于①③是错误的,举例可判断②,根据单调性定义可判断④. 【详解】①函数{}x 的定义域是R ,但[]01x x ≤-<,其值域为)01⎡⎣,,故错误;②由{}[]12x x x =-=,可得[]12x x =+,则 1.52.5x =,……都是方程的解,故正确; ③由②可得{}11.52=,{}12.52=……当 1.52.5x =,……时,函数{}x 的值都为12,故不是增函数,故错误; ④函数{}x 的定义域是R ,而{}[]{}x x x x -=---≠-,故函数不是奇函数,故错误;综上,故正确的是②. 故选:B. 【点睛】本题以新定义函数{}[]x x x =-的意义为载体,考查了分段函数和函数的值域、单调性等性质得综合类问题,在解答的过程中体现了分类讨论和数形结合的思想,还可以利用函数的图象进行解题.10.A解析:A 【分析】解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 【详解】由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意; ②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a =,解得:1a =-或13a =; 综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 故选:A . 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.11.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.12.C解析:C 【分析】通过举例和证明的方式逐个分析选项. 【详解】A :取5,3,6,1a b c d =-==-=,则30,3ac bd ==,则ac bd >,故A 错误;B :取3,1,0a b c ===,则22ac bc =,故B 错误;C:21122a a a a ⎫+=+=+≥成立,故C 正确;D :因为0a b <<,所以11a b>,则A B ,故D 错误;故选:C. 【点睛】本题考查不等关系和等式的判断,难度一般.判断不等关系是否成立,常用的方法有:(1)直接带值验证;(2)利用不等式的性质判断;(3)采用其他证明手段.(如借助平方差、完全平方公式等).二、填空题13.【分析】将函数存在零点转化为与图像有交点作出图像观察图像得出实数的取值范围【详解】解:设则函数存在零点等价于与图像有交点如图:函数的图像恒过点当其和函数的图像相切时有解得由图像可知所以所以与的图像有解析:⎡⎢⎣⎦【分析】将函数4y ax a =+()()4f x a x =+与()g x =图像有交点,作出图像,观察图像得出实数a 的取值范围.【详解】解:设()()4f x a x =+,2()4g x x =-,则函数244y ax a x =+--存在零点等价于()()4f x a x =+与2()4g x x =-图像有交点, 如图:函数()()4f x a x =+的图像恒过点(4,0)-,当其和函数2()4g x x =-的图像相切时,2421aa =+,解得3a =,由图像可知,0a >,所以3a = 所以()()4f x a x =+与2()4g x x =-30a ≤≤. 故答案为:3⎡⎢⎣⎦. 【点睛】本题考查函数零点问题的研究,关键是将零点问题转化为函数图像的交点问题,考查数形结合的思想,是中档题.14.【分析】由题意可得为偶函数由当时可得时的图像可将在的图像向右平移(为正整数)个单位在轴左边的图像与右边的图像关于轴对称作出的图像和函数的图像通过图像可得实数的取值范围【详解】定义在上的函数满足可得为 解析:()3,5【分析】由题意可得()f x 为偶函数,由当3x ≥时,()()2f x f x =-,可得3x ≥时的图像,可将()f x 在[]0,3的图像向右平移2k (k 为正整数)个单位,在y 轴左边的图像与右边的图像关于y 轴对称,作出()f x 的图像和函数()log 1a y x a =>的图像,通过图像可得实数a 的取值范围. 【详解】定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x =-, 可得()f x 为偶函数, 图像关于y 轴对称,又当03x ≤≤时,()2f x x =-, 当3x ≥时,()()2f x f x =-,可得3x ≥时的图像,可将()f x 在[]0,3的图像向右平移2k (k 为正整数)个单位, 在y 轴左边的图像与右边的图像关于y 轴对称, 作出()f x 的图像和函数()log 1a y x a =>的图像, 当0x >时,只需()log 1a y x a =>与()y f x =有4个交点,故log 31log 51a a<⎧⎨>⎩,解得35a <<,故实数a 的取值范围是()3,5. 故答案为:()3,5 【点睛】本题考查了函数的零点个数求参数的取值范围、考查了函数的奇偶性、周期性的应用,考查了数形结合的思想,属于中档题.15.【分析】利用分段函数列出不等式求解即可【详解】解:在上为单调递增函数又当时当时不等式或解得或故答案为:【点睛】本题考查分段函数的应用函数值的求法考查转化思想以及计算能力 解析:21(0,][log (2),)a a a++∞ 【分析】利用分段函数列出不等式求解即可. 【详解】解:()log log xxa a a a x a a x ---=-+,1a >,()log x a g x a a x =-+在()0,∞+上为单调递增函数,又1(1)log 10a g a a =-+=, 当()0,1x ∈时,log 0xa a a x -+<,当()1,x ∈+∞时,log 0xa a a x -+>,,1()log ,01x a a a x f x x x ⎧->∴=⎨-<<⎩不等式()2f x ≥,21x a a x ⎧-≥∴⎨>⎩或log 201a x x -≥⎧⎨<<⎩,解得log (2)a x a ≥+或210x a <≤, 故答案为:21(0,][log (2),)a a a++∞. 【点睛】本题考查分段函数的应用,函数值的求法,考查转化思想以及计算能力.16.【分析】先求出m=-1n=3再利用二次函数的图像和性质分析得解【详解】因为函数f (x )=loga (x+2)+3的图象恒过定点所以m=-1n=3所以g (x )=-x2﹣2bx+3因为g (x )=-x2﹣2 解析:[)1,-+∞【分析】先求出m =-1,n =3.再利用二次函数的图像和性质分析得解. 【详解】因为函数f (x )=[log a (x +2)]+3的图象恒过定点(1,3)-, 所以m =-1,n =3,所以g (x )=-x 2﹣2bx +3,因为g (x )=-x 2﹣2bx +3在[1,+∞)上单调递减, 所以对称轴1x b =-≤, 解得1b ≥-, 故答案为:[)1,-+∞ 【点睛】关键点点睛:本题考查了对数型函数过定点,可求出,m n 的值,利用了二次函数的单调性与对称轴的关系求出b 的范围.17.③【解析】按照严格下凸函数的定义检测四个函数如①不满足严格下凸函数的定义对于②当同号时相等不满足定义;对于③作差可知对于④因为所以不正确故选③点睛:本题涉及新概念及函数大小的比较属于创新题有一定难度解析:③ 【解析】按照严格下凸函数的定义检测四个函数,如①121222x x x x f ++⎛⎫=⎪⎝⎭,()()121222f x f x x x ++=,不满足严格下凸函数的定义,对于②,121222x x x x f ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,()()121222x x f x f x ++=,当1x ,2x 同号时,相等,不满足定义;对于③2121222x x x x f ++⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()22121222f x f x x x ++=,作差可知()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭,对于④12122l 22x x x x f og ++⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()122122212l l 1l 222f x f x og x og x og x x og ++===122x x +>不正确,故选③.点睛:本题涉及新概念及函数大小的比较,属于创新题,有一定难度.解决此类问题时,要紧扣新给出的定义、法则、运算,然后去甄别那些符合这些要求,本题在给出严格下凸函数的定以后,要去应用定义,看看那个函数符合这一要求,解题中遇到大小比较时可以作差比较.18.【分析】根据分段函数的单调性在各个分段上递增且在衔接点处也要递增列式即可得解【详解】由是上的增函数则:解得故答案为:【点睛】本题考查了分段函数单调性问题考查了一次函数的单调性属于中档题求分段函数递增 解析:[1,6)【分析】根据分段函数的单调性,在各个分段上递增,且在衔接点处也要递增,列式即可得解. 【详解】 由(6)4,(1)(),(1)a x a x f x ax x --<⎧=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的增函数,则:60065a a a a ->⎧⎪>⎨⎪-≤⎩,解得16a ≤<,故答案为:[1,6). 【点睛】本题考查了分段函数单调性问题,考查了一次函数的单调性,属于中档题. 求分段函数递增(递减)要注意以下两点: (1)在各个分段上分别递增(递减);(2)在衔接点处也要递增(递减),此处为易错点.19.③④⑤【分析】取结合(1)可判断①的正误;取结合(2)可判断②的正误;利用好集合的定义可判断③④的正误;由可推导出再结合(1)可判断⑤的正误【详解】对于命题①但①错误;对于命题②但②错误;对于命题③解析:③④⑤ 【分析】取2x =,2y =-结合(1)可判断①的正误;取2x =结合(2)可判断②的正误;利用“好集合”的定义可判断③④的正误;由y A ,可推导出y A -∈,再结合(1)可判断⑤的正误. 【详解】对于命题①,2P ∈,2P -∈,但()224P --=∉,①错误;对于命题②,2Z ∈,但12Z ∉,②错误; 对于命题③④,显然,集合Q 、R 均满足(1)(2),所以,Q 、R 都是“好集合”,③④正确; 对于命题⑤,当yA 时,由于0A ∈,则0y y A -=-∈,当x A ∈,则()x y x y A +=--∈,⑤正确. 故答案为:③④⑤. 【点睛】解决集合中新定义问题的关键是准确理解新定义的实质,紧扣新定义进行推理论证,把其转化为我们熟知的基本运算.20.【分析】先求得不等式的解集根据不等式的解集中的整数有且仅有得出不等式组即可求解得到答案【详解】由题意不等式即解得要使得不等式的解集中的整数有且仅有则满足解得即实数的取值范围是故答案为【点睛】本题主要 解析:[]16,17【分析】先求得不等式34x b -<的解集4433b bx -++<<,根据不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,得出不等式组44534673b b -+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,即可求解,得到答案.【详解】由题意,不等式34x b -<,即434x b -<-<,解得4433b bx -++<<, 要使得不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,则满足44534673b b -+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,解得1617b ≤≤,即实数b 的取值范围是[]16,17.故答案为[]16,17. 【点睛】本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及集合的应用,其中解答中正确求解绝对值不等式,根据题设条件得到不等式组是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题21.(1)不能获利,当月处理量为300吨时可使亏损最小;(2)每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低. 【分析】(1)设项目获利为S ,根据二次函数知识可知,当[]200,300x ∈时,0S <,因此,该项目不会获利:当300x =时,S 取得最大值-5000;(2)根据题意可知,[)[)21805040,120,1443180000200,144,5002x x x y x x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪+-∈⎪⎩,分段求出最小值,比较可得答案. 【详解】(1)当[]200,300x ∈时,该项目获利为S ,则()2221112002008000040080000400222S x x x x x x ⎛⎫=--+=-+-=-- ⎪⎝⎭,当[]200,300x ∈时,0S <,因此,该项目不会获利:当300x =时,S 取得最大值-5000,故当月处理量为300吨时可使亏损最小,为5000元;(2)由题意知,生活垃圾每吨的平均处理成本为:[)[)21805040,120,1443180000200,144,5002x x x y x x x x ⎧-+∈⎪⎪=⎨⎪+-∈⎪⎩当[)120,144x ∈时,()211202403y x x =-+,所以当120x =时,y x 取得最小值240,当[)144,500x ∈时,1800002002002002y x x x =+-≥=, 当且仅当1800002x x =时等号成立,即400x =时,yx取得最小值200, ∵200240∴每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.22.(1)1121,0()21,0x x x f x x +-+⎧+=⎨+>⎩;(2)函数图象见解析,1m 或3m >【分析】(1)根据函数奇偶性的性质利用对称性进行转化求解即可.(2)作出函数()f x 的图象,利用指数函数的性质,结合数形结合进行求解即可. 【详解】解:(1)若0x >,则0x -<, 当0x 时,1()21x f x .且()f x 是定义在R 上的偶函数,1()21()x f x f x -+∴-=+=. 即当0x >时,1()21x f x -+=+.即1121,0()21,0x x x f x x +-+⎧+=⎨+>⎩(2)作出函数()f x 的图象如图: 当0x 时,1()21(1x f x +=+∈,3].∴要使方程()f x m =没有实根,即函数()y f x =与y m =没有交点,则满足1m 或3m >.【点睛】本题主要考查函数解析式的求解以及函数与方程的应用,根据函数奇偶性的对称性的性质进行转化求解是解决本题的关键.23.(1)1-;(2)0a ≤;(3)存在,1m =-. 【分析】(1)由(1)(1)f f -=得1k =-,再验证此时()f x 为偶函数;(2)化简()g x ,换元,令2x t =化为关于t 的二次函数,分类讨论对称轴,求出最小值,结合已知最小值可解得结果. 【详解】(1)因为函数()2()log 41xf x kx =++是偶函数,所以(1)(1)f f -=,即()()122log 41log 41k k -+-=++,即2252log log 54k =-2=-, 解得1k =-;当1k =-时,()2()log 41xf x x =+-,()2()log 41x f x x --=++,()()22()()log 41log 412xxf x f x x ---=+-+-241log 241x x x -+=-+2log 42x x =-220x x =-=,所以()()f x f x -=,所以()f x 为偶函数,所以1k =-符合题题.(2)因为函数()y f x =的图像与直线y x a =+没有交点,所以()2241()()log 412log 4x xxf x x a x a a ⎛⎫+-+=+--=- ⎪⎝⎭21log 104x a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭无解,而21log 104x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭,故0a ≤. (3)()()221f x x x g x m +=+⋅-2log (41)221xx x x m +-+=+⋅-()241214222xxxxx xm m m =++⋅-=+⋅=+⋅22(2)24xm m =+-,令2x t =,因为[]20,log 3x ∈,所以[1,3]t ∈,令22()24m m y t =+-,[1,3]t ∈,当12m -≤,即2m ≥-时,22()24m m y t =+-单调递增,所以y 的最小值为10m +=,解得1m =-;当32m -≥,即6m ≤-时,22()24m m y t =+-单调递减,所以y 的最小值为2330m +=,解得3m =-(舍);当132m <-<,即62m -<<-时,y 的最小值为204m -=,解得0m =(舍).综上所述:1m =-. 【点睛】关键点点睛:化简()g x ,换元,令2x t =化为关于t 的二次函数,利用二次函数知识求解是解题关键.24.(1)2a =-;证明见解析;(2)[]3,1-. 【分析】(1)根据()f x 为奇函数求得a 的值.利用函数单调性的定义证得()f x 在R 上是增函数;(2)利用()f x 的奇偶性和单调性化简不等式()()222320f t t f t -+-≤,结合一元二次不等式的解法,求得不等式的解集. 【详解】(1)由已知()()f x f x -=-, ∴1111x x a a e e -⎛⎫+=-+ ⎪++⎝⎭, ∴22011x x x ae a a e e ++=+=++, 解得2a =-.∴2()11x f x e -=++. 证明:12,x x R ∀∈,且12x x <,则()()()()()211212122221111x x x x x x e e f x f x e e e e -----=-=++++, ∵12x x <,∴12x x e e <,∴210x x e e ->,又110x e +>,210x e +>, ∴()()()()()2112122011x x x x e e f x f x ee ---=<++,∴()()12f x f x <, 故函数()f x 在R 上是增函数.(2)∵()2(23)0f t f t +-≤, ∴()2(23)f t f t ≤--,而()f x 为奇函数,∴()2(32)f t f t ≤-,∵()f x 为R 上单调递增函数, ∴223t t ≤-+,∴2230t t +-≤,∴31t -≤≤,∴原不等式的解集为[]3,1-.【点睛】关键点点睛:根据奇函数的定义求出a ,利用定义证明函数为增函数,可将()2(23)0f t f t +-≤转化,脱去“f ”,建立不等式求解,考查了转化思想,属于中档题. 25.(1)10m ≥(2)1-(3)158a ≥【分析】(1)转化为max ()m f x ≥,利用二次函数单调性求出最大值即可得解;(2)将不等式化为1222a x x +<+恒成立,利用12(0,)x x +∈+∞可解得结果; (3)因为211()()22g x f x x ax a x x=+=-++在区间()1,2上单调递减,设1212x x <<<,则12()()0g x g x ->,即121212a x x x x >+-对任意的1212x x <<<恒成立,根据1212111522224x x x x +-<+-=⨯可得1524a ≥,得158a ≥即为所求. 【详解】 (1)若1a =,22()22(1)1f x x x x =-+=-+在[2,1)-上递减,在(1,2]上递增, 所以max ()(2)10f x f =-=,因为对[]2,2x ∀∈-,()f x m 即222x x m -+≤成立,所以max ()10m f x ≥=. (2)若0a <,()()1212,0,x x x x ∀∈+∞≠,()()1212||2||f x f x x x ->-成立, 则22112212|2222|2||x ax a x ax a x x -+-+->-,即121212|||2|2||x x x x a x x -⋅+->-,因为0a <,12120,0,x x x x >>≠,所以1222x x a +->,即1222a x x +<+恒成立, 因为120x x +>,所以220a +≤,得1a ≤-,所以实数a 的最大值为1-.(3)211()()22g x f x x ax a x x=+=-++在区间()1,2上单调递减, 设1212x x <<<,则12()()g x g x -=22112212112222x ax a x ax a x x -++-+-- 1212121()(2)x x x x a x x =-+--0>对任意的1212x x <<<恒成立, 因为120x x -<,所以1212120x x a x x +--<,即121212a x x x x >+-对任意的1212x x <<<恒成立,因为1212111522224x x x x +-<+-=⨯,所以1524a ≥,即158a ≥. 【点睛】 结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:①若()k f x ≥在[,]a b 上恒成立,则max ()k f x ≥;②若()k f x ≤在[,]a b 上恒成立,则min ()k f x ≤;③若()k f x ≥在[,]a b 上有解,则min ()k f x ≥;④若()k f x ≤在[,]a b 上有解,则max ()k f x ≤;26.3p ≤【分析】根据题意,由集合的性质,可得若满足A B B =,则B A ⊆,进而分:①121p p +>-,②121p p +=-,③121p p +<-,三种情况讨论,讨论时,先求出p 的取值范围,进而可得B ,讨论集合B 与A 的关系可得这种情况下p 的取值范围,对三种情况下求得的p 的范围求并集可得答案.【详解】解:根据题意,若AB B =,则B A ⊆; 分情况讨论:①当121p p +>-时,即2p <时,B =∅,此时B A ⊆,则A B B =,则2p <时,符合题意;②当121p p +=-时,即2p =时,{}{}333B x x =≤≤=,此时B A ⊆,则A B B =,则2p =时,符合题意;③当121p p +<-时,即2p >时,{}121B x p x p =+≤≤-, 若B A ⊆,则有21512p p -≤⎧⎨+≥-⎩,解可得33p -≤≤, 又由2p >,则当23p <≤时,符合题意;综上所述,满足AB B =成立的p 的取值范围为3p ≤. 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求参数的取值范围,易错点为遗漏B =∅的情况,考查了分类讨论的思想,属于中档题.。
期末检测试卷(B)C .充要条件D .既不充分又不必要条件8.设f (x )为偶函数,且x ∈(0,1)时,f (x )=-x +2,则下列说法正确的是( )A .f (0.5)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6B .f ⎝⎛⎭⎪⎫sin π6>f (sin 0.5)C .f (sin 1)<f (cos 1)D .f (sin 2)>f (cos 2)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3分,有选错的得0分)9.下面各式中,正确的是( )A .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π3=sin π4cos π3+32cos π4B .cos 5π12=22sin π3-cos π4cos π3C .cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=cos π4cos π3+64D .cos π12=cos π3-cos π4 10.函数f (x )=log a |x -1|在(0,1)上是减函数,那么( ) A .f (x )在(1,+∞)上递增且无最大值 B .f (x )在(1,+∞)上递减且无最小值 C .f (x )在定义域内是偶函数 D .f (x )的图象关于直线x =1对称 11.下面选项正确的有( ) A .存在实数x ,使sin x +cos x =π3B .α,β是锐角△ABC 的内角,是sin α>cos β的充分不必要条件C .函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x -7π2是偶函数D .函数y =sin 2x 的图象向右平移π4个单位,得到y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象12.若函数f (x )=a x-a -x(a >0且a ≠1)在R 上为减函数,则函数y =log a (|x |-1)的图象不可以是( )三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.若扇形的面积为3π8、半径为1,则扇形的圆心角为________.14.设x >0,y >0,x +y =4,则1x +4y的最小值为________.15.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=3x -1(-3<x ≤0),f (x )=f (x +3),则f (2 019)=________.16.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x,x ≥0-x 2-2x +1,x <0,函数f (x )有________个零点,若函数y =f (x )-m 有三个不同的零点,则实数m 的取值X 围是________.(本题第一空2分,第二空3分)四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(10分)设函数f (x )=6+x +ln(2-x )的定义域为A ,集合B ={x |2x>1}. (1)求A ∪B ;(2)若集合{x |a <x <a +1}是A ∩B 的子集,求a 的取值X 围.18.(12分)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=15,cos (α+β)=-13,其中0<α<π2,0<β<π2. (1)求sin 2β的值; (2)求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值.19.(12分)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+1,x ≤0,log 2x +1,x >0.(1)作出函数f (x )的图象,并写出单调区间;(2)若函数y =f (x )-m 有两个零点,某某数m 的取值X 围.期末检测试卷(B)1.解析:因为A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2xx -2>1=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x +2x -2>0={x |x <-2或x >2},B ={x |1<2x <8}={x |0<x <3},因此A ∩B ={x |2<x <3}.故选A.答案:A2.解析:要使f (x )有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x +3≥0,x +1≠0,解得x ≥-3,且x ≠-1,∴f (x )的定义域为{x |x ≥-3,且x ≠-1}. 答案:A3.解析:sin 140°cos 10°+cos 40°sin 350° =sin 40°cos 10°-cos 40°sin 10° =sin (40°-10°)=sin 30°=12.答案:C4.解析:∵f (2)=log 32-1<0,f (3)=log 33+27-9=19>0,∴f (2)·f (3)<0,∴函数在区间(2,3)上存在零点. 答案:C5.解析:若命题p 是假命题,则“不存在x 0∈R ,使得x 20+2ax 0+a +2≤0”成立, 即“∀x ∈R ,使得x 2+2ax +a +2>0”成立,所以Δ=(2a )2-4(a +2)=4(a 2-a -2)=4(a +1)(a -2)<0,解得-1<a <2, 所以实数a 的取值X 围是(-1,2),故选B. 答案:B6.解析:x =ln π>ln e=1,y =log 52<log 55=12,z =1e >14=12,且z <1,故y <z <x . 答案:C7.解析:因为函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度后得到函数g (x )的图象,所以g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ+π3, 因为g (x )为偶函数,所以φ+π3=π2+k π(k ∈Z ),即φ=π6+k π(k ∈Z ),因为φ=π6可以推导出函数g (x )为偶函数,而函数g (x )为偶函数不能推导出φ=π6,所以“φ=π6”是“g (x )为偶函数”的充分不必要条件.答案:A8.解析:x ∈(0,1)时,f (x )=-x +2,则f (x )在(0,1)上单调递减,A :0.5<π6,所以f (0.5)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,A 错误;B :0.5<π6,∴0<sin 0.5<sin π6<1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π6<f (sin 0.5),B 错误;C :∵0<cos 1<sin 1<1,∴f (sin 1)<f (cos 1),C 正确;D :-1<cos2<0,f (cos 2)=f (-cos 2),sin 2-(-cos 2)=sin 2+cos 2=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2+π4>0,所以1>sin2>(-cos 2)>0,所以f (sin 2)<f (-cos 2)=f (cos 2),D 错误.故选C.答案:C9.解析:∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π3=sin π4cos π3+cos π4sin π3=sin π4cos π3+32cos π4,∴A 正确;∵cos 5π12=-cos 7π12=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π4=22sin π3-cos π4cos π3,∴B 正确;∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-π3=cos π4cos π3+64,∴C 正确;∵cos π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π4≠cos π3-cos π4,∴D 不正确.故选ABC.答案:ABC10.解析:由|x -1|>0得,函数y =log a |x -1|的定义域为{x |x ≠1}.设g (x )=|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x >1-x +1,x <1,则g (x )在(-∞,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,且g (x )的图象关于直线x =1对称,所以f (x )的图象关于直线x =1对称,D 正确;因为f (x )=log a |x -1|在(0,1)上是减函数,所以a >1,所以f (x )=log a |x -1|在(1,+∞)上递增且无最大值,A 正确,B 错误; 又f (-x )=log a |-x -1|=log a |x +1|≠f (x ),所以C 错误.故选AD. 答案:AD11.解析:A 选项:sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,则sin x +cos x ∈[-2, 2 ].又-2<π3<2,∴存在x ,使得sin x +cos x =π3,可知A 正确; B 选项:∵△ABC 为锐角三角形,∴α+β>π2,即α>π2-β∵β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴π2-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2且y =sin x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递增∴sin α>sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-β=cos β,可知B 正确;C 选项:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x -7π2=cos 2x 3,则cos2-x 3=cos 2x 3,则y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x -7π2为偶函数,可知C 正确;D 选项:y =sin 2x 向右平移π4个单位得:y =sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2=-cos 2x ,可知D 错误.本题正确选项ABC.答案:ABC12.解析:函数y =log a (|x |-1)是偶函数,定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞), 由函数f (x )=a x-a -x(a >0且a ≠1)在R 上为减函数, 得0<a <1.当x >1时,函数y =log a (|x |-1)的图象可以通过函数y =log a x 的图象向右平移1个单位得到,结合各选项可知只有D 选项符合题意.故选ABC.答案:ABC13.解析:设扇形的圆心角为α,则∵扇形的面积为3π8,半径为1,∴3π8=12·α·12,∴α=3π4. 答案:3π414.解析:∵x +y =4,∴1x +4y =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y (x +y )=14⎝ ⎛⎭⎪⎫5+y x +4x y ,又x >0,y >0,则y x+4xy≥2y x ·4x y =4⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当y x =4x y ,即x =43,y =83时取等号, 则1x +4y ≥14×(5+4)=94. 答案:9415.解析:∵f (x )=f (x +3), ∴y =f (x )表示周期为3的函数, ∴f (2 019)=f (0)=3-1=13.答案:1316.解析:作出函数f (x )的图象如下图所示,由图象可知,函数f (x )有且仅有一个零点,要使函数y =f (x )-m 有三个不同的零点,则需函数y =f (x )与函数y =m 的图象有且仅有三个交点,则1<m <2.答案:1 (1,2)17.解析:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧6+x ≥02-x >0得,-6≤x <2;由2x>1得,x >0;∴A =[-6,2),B =(0,+∞);∴A ∪B =[-6,+∞); (2)A ∩B =(0,2);∵集合{x |a <x <a +1}是A ∩B 的子集; ∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0a +1≤2;解得0≤a ≤1;∴a 的取值X 围是[0,1].18.解析:(1)因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=22(sin β-cos β)=15,所以sin β-cos β=25, 所以(sin β-cos β)2=sin 2β+cos 2β-2sin βcos β=1-sin 2β=225,所以sin 2β=2325.(2)因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=15,cos(α+β)=-13, 其中0<α<π2,0<β<π2,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=265,sin(α+β)=223, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤α+β-⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=cos(α+β)cos ⎝⎛⎭⎪⎫β-π4+sin(α+β)sin ⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×265+223×15=22-615.19.解析:(1)画出函数f (x )的图象,如图所示:由图象得f (x )在(-∞,0],(0,+∞)上单调递增. (2)若函数y =f (x )-m 有两个零点, 则f (x )和y =m 有2个交点,结合图象得1<m ≤2. 20.解析:(1)f (x )=32sin 2x -12cos 2x +cos 2x =32sin 2x +12cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π.(2)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6.当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值1;当2x +π6=7π6,即x =π2时,f (x )取得最小值-12.21.解析:(1)由题意可得处理污染项目投放资金为(100-x )百万元, 所以N (x )=0.2(100-x ),所以y =50x10+x +0.2(100-x ),x ∈[0,100].(2)由(1)可得,y =50x 10+x +0.2(100-x )=70-⎝ ⎛⎭⎪⎫50010+x +x 5=72-⎝⎛⎭⎪⎫50010+x +10+x 5≤72-20=52,当且仅当50010+x =10+x5,即x =40时等号成立.此时100-x =100-40=60.∴y 的最大值为52百万元,分别投资给植绿护绿项目、污染处理项目的资金为40百万元,60百万元.22.解析:(1)若y =f k (x )是偶函数,则f k (-x )=f k (x ),即2-x+(k -1)·2x =2x+(k -1)·2-x即2-x -2x =(k -1)·2-x -(k -1)·2x =(k -1)(2-x -2x),则k -1=1,即k =2; (2)∵f 0(x )+mf 1(x )≤4,即2x -2-x +m ·2x ≤4,即m 2x ≤4-2x +2-x, 则m ≤4-2x+2-x2x=4·2-x +(2-x )2-1,设t =2-x, ∵1≤x ≤2,∴14≤t ≤12.word- 11 - / 11 设4·2-x +(2-x )2-1=t 2+4t -1,则y =t 2+4t -1=(t +2)2-5, 则函数y =t 2+4t -1在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,12上为增函数, ∴当t =12时,函数取得最大值y max =14+2-1=54,∴m ≤54. 因此,实数m 的取值X 围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,54; (3)f 0(x )=2x -2-x ,f 2(x )=2x +2-x ,则f 2(2x )=22x +2-2x =(2x -2-x )2+2, 则g (x )=λf 0(x )-f 2(2x )+4=λ(2x -2-x )-(2x -2-x )2+2,设t =2x -2-x ,当x ≥1时,函数t =2x -2-x 为增函数,则t ≥2-12=32, 若y =g (x )在[1,+∞)有零点,即g (x )=λ(2x -2-x )-(2x -2-x )2+2=λt -t 2+2=0在t ≥32上有解,即λt =t 2-2,即λ=t -2t, ∵函数y =t -2t 在⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞上单调递增,则y min =32-2×23=16,即y ≥16.∴λ≥16,因此,实数λ的取值X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫16,+∞.。
一、选择题1.如图所示,一隧道内设双行线公路,其截面由长方形的三条边和抛物线的一段构成,为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上高度之差至少要有0.5米,若行车道总宽度AB 为7米,请计算通过隧道的车辆限制高度为( )A .4.25米B .4.5米C .3.9米D .4.05米2.对于定义域为R 的函数()f x ,若存在非零实数0x ,使函数()f x 在()0,x -∞和()0,x +∞上与 x 轴都有交点,则称0x 为函数()f x 的一个“界点”.则下列四个函数中,不存在“界点”的是( ) A .()22xf x x =-B .()()22f x x bx b R =+-∈C .()12f x x =--D .()sin x x x f -=3.为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯在公元前二世纪首先提出了星等这个概念.星等的数值越小,星星就越亮;星等的数值越大它的光就越暗.到了1850年,由于光度计在天体光度测量的应用,英国天文学家普森又提出了亮度的概念,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足()12212.5lg lg m m E E -=-,其中星等为k m 的星的亮度为(1,2)k E k =.已知“心宿二”的星等是1.00,“天津四”的星等是1.25,则“心宿二”的亮度大约是“天津四”的( )倍.(当||x 较小时,2101 2.3 2.7x x x ≈++) A .1.27B .1.26C .1.23D .1.224.已知函数()()2log 23a f x x x =--+,若()00f <,则此函数的单调递增区间是( ) A .(],1-∞-B .[)1,-+∞C .[)1,1-D .(]3,1--5.已知函数()f x 是定义在R 上的单调递增的函数,且满足对任意的实数x 都有[()3]4x f f x -=,则()()f x f x +-的最小值等于( ).A .2B .4C .8D .126.函数213()log 4f x x =-的单调减区间是( )A .(]()2,02,-+∞B .(]2,0-和(2,)+∞C .(),20,2[)-∞-D .(,2)-∞-和[0,2)7.已知函数(1)f x +为偶函数,当0x >时,23()f x x x =+,则(2)f -=( ) A .4-B .12C .36D .808.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数,如果()31f =-,则不等式()110f x -+≥的解集为( )A .](2-∞,B .[)2,+∞C .[]24-,D .[]14, 9.已知函数()113sin 22f x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭,则122018201920192019f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭( ) A .2018 B .2019 C .4036D .403810.下列表示正确的个数是( ) (1){}{}2100;(2)1,2;(3){(,)}3,435x y x y x y +=⎧∉∅∅⊆=⎨-=⎩;(4)若A B ⊆则A B A =A .0B .1C .2D .311.集合{}*|421A x x N =--∈,则A 的真子集个数是( )A .63B .127C .255D .51112.对于非空实数集A ,定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥.设非空实数集(],1C D ≠⊆⊂-∞.现给出以下命题:(1)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有D C **⊆;(2)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有C D *≠∅;(3)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必有CD *=∅;(4)对于任意给定符合题设条件的集合C ,D ,必存在常数a ,使得对任意的b C *∈,恒有a b D *+∈.以上命题正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .4二、填空题13.已知定义在R 上的函数()y f x =对任意x 都满足()()1f x f x +=-,且当01x ≤<时,()f x x =,则函数()()ln ||g x f x x =-的零点个数为________14.某物流公司计划在其停车库附近租地建仓库,已知每月土地占用费P (万元)与仓库到停车库的距离x (公里)成反比,而每月库存货物的运费K (万元)与仓库到停车库的距离x (公里)成正比.如果在距停车库18公里处建仓库,这两项费用P 和K 分别为4万元和144万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库到停车库的距离x = ________ 公里.15.已知0x >且1x ≠,0y >且1y ≠,方程组58log log 4log 5log 81xy x y +=⎧⎨-=⎩的解为11x x y y =⎧⎨=⎩或22x x y y =⎧⎨=⎩,则()1212lg x x y y =________. 16.已知12512.51000x y ==,则11x y=_____.17.已知函数()f x 对于任意实数x 满足条件()()12f x f x +=-,若()113f =- ,则()2019f = _________.18.已知集合{1,A B ==2,3},f :A B →为从集合A 到集合B 的一个函数,那么该函数的值域的不同情况有______种.19.已知集合A ={x |x ≥2},B ={x ||x ﹣m |≤1},若A ∩B =B ,则实数m 的取值范围是______.20.关于x 的不等式组10ax x a <⎧⎨-<⎩的解集不是空集,则实数a 的取值范围是_____.三、解答题21.某蔬菜基地种植西红柿,由历年市场行情知,从二月一日起的300天内,西红柿市场销售价与上市时间的关系用图①的一条折线表示;西红柿的种植成本与上市时间的关系用图②的抛物线段表示.(Ⅰ)写出图①表示的市场售价与时间的函数关系式()f t ;写出图②表示的种植成本与时间的函数关系式()g t ;(Ⅱ)若记市场售价减去种植成本为纯收益,问何时上市的西红柿收益最大?(注:市场售价和种植成本的单位:元/100kg ,时间单位:天). 22.按照某学者的理论,假设一个人生产某产品单件成本为a 元,如果他卖出该产品的单价为m 元,则他的满意度为m m a +;如果他买进该产品的单价为n 元,则他的满意度为nn a+.如果一个人对两种交易(卖出或买进)的满意度分别为1h 和2h ,则他对这两种交易的综合满12h h现假设甲生产A 、B 两种产品的单件成本分别为12元和5元,乙生产A 、B 两种产品的单件成本分别为3元和20元,设产品A 、B 的单价分别为A m 元和B m 元,甲买进A 与卖出B 的综合满意度为h 甲,乙卖出A 与买进B 的综合满意度为h 乙 (1)求h 甲和h 乙关于A m 、B m 的表达式;当35A B m m =时,求证:h 甲=h 乙; (2)设35A B m m =,当A m 、B m 分别为多少时,甲、乙两人的综合满意度均最大?最大的综合满意度为多少?(3)记(2)中最大的综合满意度为0h ,试问能否适当选取A m 、B m 的值,使得0h h ≥甲和0h h ≥乙同时成立,但等号不同时成立?试说明理由. 23.已知函数()11x af x e =++为奇函数. (1)求a 的值,并用函数单调性的定义证明函数()f x 在R 上是增函数;(2)求不等式()()2230f t f t +-≤的解集.24.(1)求满足不等式221139x x --⎛⎫> ⎪⎝⎭的x 的取值集合;(2)求函数235()log (45)f x x x =--的单调递减区间. 25.已知函数()2112f x a a x=+-,实数a R ∈且0a ≠. (1)设0m n <<,判断函数()f x 在[],m n 上的单调性,并说明理由;(2)设0m n <<且0a > 时,()f x 的定义域和值域都是[],m n ,求n m -的最大值;(3)若1≥x 时不等式()22a f x x ≤恒成立,求实数a 的取值范围.26.设集合(){lg 1A x y x ==-,{}230B x x x a =-+=.(1)若2a =时,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】可设抛物线的方程为2(0)x ny n =<,将(5,5)-代入可得n ,可得抛物线的方程,再令3.5x =,求得y ,计算70.5y --,可得所求值.【详解】解:如右图,设抛物线的方程为2(0)x ny n =<,将点(5,5)-代入抛物线的方程可得,255n =-,解得5n =-, 即抛物线的方程为25x y =-,令 3.5x =,可得23.55y =-,解得 2.45y =-,则通过隧道的车辆限制高度为7 2.450.5 4.05--=(米). 故选:D .【点睛】利用坐标法思想,建立适当的直角坐标系,得到抛物线的方程,从而解决问题.2.D解析:D 【分析】由“界点”定义可知,存在“界点”要求函数至少有2个零点.通过对四个函数零点个数的判断,得到最终结果. 【详解】A 选项:令3n an n b a =,即22x x =,根据2x y =与2y x =图像如图所示:可知当0x >时,有2x =与4x =两个交点 当0x <时,有1个交点因此两函数共有3个交点,故()f x 必有“界点”;B 选项:令220x bx +-=,可知280b ∆=+>,方程恒有2个不等式根,即()f x 必有2个零点,故()f x 必有“界点”;C 选项:令120x --=,解得3x =或1x =,即()f x 有2个零点,故()f x 必有“界点”;D 选项:令sin 0x x -=,令()sin g x x x =-,则()1cos g x x =-'又cos 1≤x ,所以()0g x '≥()g x ∴在(),-∞+∞上单调递增又()00g =,即()g x 只有0x =一个零点,故()f x 不存在“界点”. 本题正确选项:D 【点睛】本题属于新定义问题,考查转化化归的数学思想.解题关键在于明确“界点”的定义,从而转化为零点个数问题.3.B解析:B 【分析】把已知数据代入公式计算12E E . 【详解】由题意211 1.25 2.5(lg lg )E E -=-,12lg 0.1E E =, ∴0.1212101 2.30.1 2.70.1 1.257 1.26E E =≈+⨯+⨯=≈. 故选:B . 【点睛】本题考查数学新文化,考查阅读理解能力.解题关键是在新环境中抽象出数学知识,用数学的思想解决问题.4.C解析:C 【分析】由()00f <求得01a <<,求出函数()f x 的定义域,利用复合函数法可求得函数()f x 的单调递增区间. 【详解】由题意可得()0log 30log 1a a f =<=,01a ∴<<.对于函数()()2log 23a f x x x =--+,2230x x --+>,可得2230x x +-<,解得31x -<<.所以,函数()f x 的定义域为()3,1-.由于内层函数223u x x =--+在区间(]3,1--单调递增,在区间[)1,1-单调递减. 外层函数log a y u =单调递减,由复合函数法可知,函数()f x 的单调递增区间为[)1,1-. 故选:C. 【点睛】方法点睛:函数单调性的判定方法与策略:(1)定义法:一般步骤:设元→作差→变形→判断符号→得出结论;(2)图象法:如果函数()f x 是以图象的形式给出或者函数()f x 的图象易作出,结合图象可得出函数的单调区间;(3)导数法:先求出函数的导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间; (4)复合函数法:先将函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦分解为内层函数()u g x =和外层函数()y f u =,再讨论这两个函数的单调性,然后根据复合函数法“同增异减”的规则进行判定. 5.B解析:B 【分析】根据()3x f x -为定值,可假设()3x f x m =+,然后计算()()f x f x +-,并计算m 的值,然后使用基本不等式,可得结果. 【详解】由题可知:()3x f x -为定值故设()3x f x m -=,即()3x f x m =+ 又[()3]4x f f x -=,所以()341m f m m m =+=⇒= 则()31x f x =+()()3131x x f x f x -+-=+++则1()()32243x x f x f x +-=++≥=当且仅当133xx=时,取等号 所以()()f x f x +-的最小值为:4故选:B 【点睛】本题考查基本不等式的应用,还考查镶嵌函数的应用,难点在于()3x f x -为定值,审清题意,细心计算,属中档题.6.B【分析】先分析函数的定义域,然后根据定义域以及复合函数的单调性判断方法确定出()f x 的单调递减区间. 【详解】因为240x ->,所以定义域为()()(),22,22,-∞--+∞,令()24u x x =-,13log y u =在()0,∞+上单调递减,当(),2x ∈-∞-时,()u x 单调递减,所以()f x 单调递增; 当(]2,0x ∈-时,()u x 单调递增,所以()f x 单调递减; 当()0,2x ∈时,()u x 单调递减,所以()f x 单调递增; 当()2,x ∈+∞时,()u x 单调递增,所以()f x 单调递减; 综上可知:()f x 的单调递减区间为(]2,0-和()2,+∞. 故选:B. 【点睛】本题考查对数型复合函数的单调区间的求解,难度一般.分析复合函数的单调性,注意利用判断的口诀“同增异减”,当内外层函数单调性相同时,整个函数为增函数,当内外层函数单调性相反时,整个函数为减函数.7.D解析:D 【分析】首先根据函数(1)f x +为偶函数,得到(1)(1)f x f x +=-+,所以有(2)(4)f f -=,结合题中所给的函数解析式,代入求得结果. 【详解】∵函数(1)f x +为偶函数,所以图象关于y 轴对称,即(1)(1)f x f x +=-+, 构造(2)(31)(31)(4)f f f f -=-+=+=,而40>, 所以23(4)4+4=16(14)80f =⨯+=. 故选:D. 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关函数的问题,解题思路如下: (1)根据函数(1)f x +为偶函数,得到(1)(1)f x f x +=-+; (2)根据(1)(1)f x f x +=-+,得到(2)(4)f f -=; (3)结合当0x >时,23()f x x x =+,将4x =代入求得结果.8.C【分析】根据题意可得()f x 在[0,)+∞上为减函数,结合奇偶性以及()31f =-可得(|1|)f x f ⇒-|1|3x -,解出x 的取值范围,即可得答案.【详解】函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数, 所以()f x 在(,0)-∞上是增函数,由f (3)1=-,则不等式(1)10(1)1(1)f x f x f x f -+⇒--⇒-(3)(|1|)f x f ⇒-(3)|1|3x ⇒-, 解之可得24x -, 故不等式的解集为[2-,4]. 故选:C . 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.9.A解析:A 【分析】根据函数解析式可验证出()()12f x f x +-=,采用倒序相加法可求得结果. 【详解】()11113sin 22f x x x ⎛⎫-=-+-+ ⎪⎝⎭,()()12f x f x ∴+-=,令122018201920192019S f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 则201712019201922018019S f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 两式相加得:222018S =⨯,2018S ∴=.故选:A . 【点睛】本题考查倒序相加法求和的问题,解题关键是能够根据函数解析式确定()()1f x f x +-为常数.10.D解析:D 【解析】选项(1)中元素与空集的关系是不属于,正确;(2)空集是非空集的子集正确;(3)集合前后不相等,一个是方程的根构成的集合,有一个元素,一个是两个实数构成的集合,故不正确;(4)根据集合子集的意义知若A B ⊆则A B A =正确.11.B解析:B 【分析】先求得{}*|421A x x N =--∈的元素个数,再求真子集个数即可.【详解】由{}*|421A x x N =--∈,则421x --为正整数.则21x -可能的取值为0,1,2,3, 故210,1,2,3x -=±±±,故x 共7个解.即{}*|421A x x N =--∈的元素个数为7故A 的真子集个数为721127-= 故选:B 【点睛】本题主要考查集合中元素个数的求解与知识点:元素个数为n 的集合的真子集有21n -个. 属于基础题型.12.B解析:B 【分析】根据题干新定义{|A z *=对任意},x A z x ∈≥,通过分析举例即可判断。
一、选择题1.已知函数()22020,0,,0,x x f x x x x <⎧=⎨-≥⎩若关于x 的方程()()21610f x kf x ++=有四个不同的实数根,则k 的取值范围为( ) A .(4,)+∞B .(8,)+∞C .(,4)-∞-D .(,8)-∞-2.关于x 的方程x x a a -=有三个不同的实根,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,4) B .(4,0)-C .(4,4)-D .(,4)(4,)-∞-⋃+∞3.设,m n R ∈,定义在区间[],m n 上的函数()()2log 4f x x =-的值域是[]0,2,若关于t 的方程||1102t m ⎛⎫++= ⎪⎝⎭()t R ∈有实数解,则m n +的取值范围是( )A .[]0,3B .(]3,2--C .[]3,1--D .[)1,24.如图是指数函数①y =x a ;②y =x b ;③y =c x ;④y =d x 的图象,则a ,b ,c ,d 与1的大小关系是( )A .a <b <1<c <dB .b <a <1<d <cC .1<a <b <c <dD .a <b <1<d <c5.已知函数()sin 2f x x x =-,且()0.3231ln ,log ,223a f b f c f ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下结论正确的是 A .c a b >>B .a c b >>C .a b c >>D .b a c >>6.函数()log (2)a f x ax =-(0a >且1a ≠)在[]0,3上为增函数,则实数a 的取值范围是( ) A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .(0,1)C .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D .[)3,+∞ 7.已知函数()f x 的定义域是[]2,3-,则()23f x -的定义域是( ) A .[]7,3-B .[]3,7-C .1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .1,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦8.已知定义在R 上的奇函数()y f x =,当0x ≥时,22()f x x a a =--,若对任意实数x 有()()f x a f x -≤成立,则正数a 的取值范围为( ) A .)1,4⎡+∞⎢⎣ B .)1,2⎡+∞⎢⎣ C .(10,4⎤⎥⎦D .(10,2⎤⎥⎦9.已知函数()f x 的定义域为R ,对任意的 12,x x <都有1212()(),f x f x x x -<-且(3)4,f =则(21)2f x x ->的解集为( )A .(2,)+∞B .(1,)+∞C .(0,)+∞D .(1,)-+∞10.在整数集Z 中,被5所除得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{5|}k n k n Z =+∈,0,1,2,3,4k =;给出四个结论:(1)2015[0]∈;(2)3[3]-∈;(3)[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃;(4)“整数,a b ”属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”. 其中正确结论的个数是( ) A .1个B .2个C .3个D .4个11.已知集合{}2,xA y y x R ==∈,{}148x B x -=≤,则A B =( ) A .5(,)2-∞B .5[0,]2C .7(0,]2D .5(0,]212.若{}{}0,1,2,3,|3,A B x x a a A ===∈,则A B 的子集个数是()A .6B .8C .4D .2二、填空题13.已知函数()21f x x =-+,().g x kx =若方程()()f x g x =有两个不等实数根,则实数k 的取值范围是______.14.函数()()23xf x x e =-,关于x 的方程()()210fx mf x -+=恰有四个不同的实数解,则正数m 的取值范围为______.15.已知函数()f x 的定义域是[1,1]-,则函数(21)()ln(1)f xg x x -=-的定义域是________.16.关于x 的不等式()()222log 1log 2x x ->-的解集为______.17.若函数()f x 满足()()1f x f x =-,()()13f x f x +=--当且仅当(]1,3x ∈时,()f x x =,则()57f =______.18.函数()f x =的单调递增区间为__________.19.对非空有限数集12{,,,}n A a a a =定义运算“min”:min A 表示集合A 中的最小元素.现给定两个非空有限数集A ,B ,定义集合{|,,}M x x a b a A b B ==-∈∈,我们称min M 为集合A ,B 之间的“距离”,记为AB d .现有如下四个命题:①若min min A B =,则0AB d =;②若min min A B >,则0AB d >;③若0AB d =,则A B ⋂≠∅;④对任意有限集合A ,B ,C ,均有AB BC AC d d d +. 其中所有真命题的序号为__________.20.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围为________.三、解答题21.某工厂准备引进一种新型仪器的生产流水线,已知投资该生产流水线需要固定成本1000万元,每生产x 百台这种仪器,需另投入成本f (x )万元,()f x =2550500,040,100,25003013000,40,100.x x x x N x x x N x ⎧++<<∈⎪⎨+-≥∈⎪⎩假设生产的仪器能全部销售完,且售价为每台3万元.(1)求利润g (x )(万元)关于产量x (百台)的函数关系式; (2)当产量为多少时,该工厂所获利润最大?并求出最大利润.22.“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点,研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定的条件下,每尾鱼的平均生长速度v (单位:千克/年)是养殖密度x (单位:尾/立方米)的函数.当x 不超过4尾/立方米时,v 的值为2千克/年:当420x ≤≤时,v 是x 的一次函数,当x 达到20尾/立方米时,因缺氧等原因,v 的值为0千克/年.(1)当020x <≤时,求v 关于x 的函数解析式;(2)当养殖密度x 为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)可以达到最大?并求出最大值.23.已知函数()2()log 41xf x kx =++是偶函数. (1)求k 的值;(2)若函数()y f x =的图像与直线y x a =+没有交点,求实数a 的取值范围;(3)设函数()()221f x xx g x m +=+⋅-,[]20,log 3x ∈,是否存在实数m ,使得()g x 的最小值为0?若存在,求出m 的值;否则,说明理由.24.已知函数()f x 是定义在()(),00,-∞⋃+∞上的偶函数,当0x >时,()232f x ax ax =-+,(a R ∈).(1)求()f x 的函数解析式:(2)当1a =时,求满足不等式()21log f x >的实数x 的取值范围. 25.已知二次函数()f x 的最小值为1,且(0)(2)3f f ==. (1)求()f x 的解析式;(2)若()f x 在区间[]2,1a a +上不单调,求实数a 的取值范围;(3)若()f x 在区间[1,]m -上的最小值为1,最大值为9,求实数m 的取值范围.26.已知集{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】设()f x t =,可得方程21610t kt ++=有两个不同的实数根214t <- ,1104t -<<,再利用一元二次方程根的分布列不等式求解即可. 【详解】作出()f x 的图象如图所示,设()f x t =, 要使方程()()21610fx kf x ++=有四个不同的实数根,则方程()21610g t t kt =++=有两个不同的实数根1t ,2t . 且()1f x t =有三个根,方程()2f x t =有一个根, 由图可知,214t <-1104t -<<. 设2()161g t t kt =++,则()10,400,g g ⎧⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪>⎩,解得8k >. 故选:B.【点睛】函数零点的几种等价形式:函数()()y f x g x =-的零点⇔函数()()y f x g x =-在x 轴的交点⇔方程()()0f x g x -=的根⇔函数()y f x =与()y g x =的交点.2.D解析:D 【分析】画出函数()22,(),()x ax x a f x x x a x ax x a ⎧-≥=-=⎨-+<⎩与y a =图象可得【详解】数形结合法:画出函数()22,(),()x ax x a f x x x a x ax x a ⎧-≥=-=⎨-+<⎩与y a =图象可得由图可得:204a a <<解得4a > 或204a a >>-解得4a故选:D 【点睛】数形结合法:画出相应的函数图象,通过观察图象与x 轴在给定区间上是否有交点来判断,或者转化为两个函数图象在给定区间上是否有交点来判断.3.D解析:D 【分析】首先利用函数值域确定自变量范围,再初步确定m ,n 的关系,然后结合指数函数的性质整理计算即可求得最终结果. 【详解】函数2()log (4||)f x x =-的值域是[0,2],14||4x ∴-,0||3x ∴,3m ∴=-,03n ,或30m -,3n =;又关于t 的方程||1()10()2t m t R ++=∈ 有实数解,∴||1()12t m =--有解,||11()122t <+,21m ∴-<-,则3n =, 则12m n +<,故选:D 【点睛】已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解4.B解析:B 【分析】根据指数函数的图象与性质可求解. 【详解】根据函数图象可知函数①y =x a ;②y =x b 为减函数,且1x =时,②y =1b <①y =1a , 所以1b a <<,根据函数图象可知函数③y =c x ;④y =d x 为增函数,且1x =时,③y =c 1>④y =d 1, 所以1c d >> 故选:B 【点睛】本题主要考查了指数函数的单调性,指数函数的图象,数形结合的思想,属于中档题.5.D解析:D 【解析】因为()cos 20f x x '=-<,所以函数()sin 2f x x x =-的单调递减函数,又因为0.3213log 0,ln ln 1,12232e <<=<<,即0.3213log ln 232<<,所以由函数的单调性可得:0.3213(log )(ln )(2)32f f f >>,应选答案D .6.C解析:C 【分析】根据对数函数性质与复合函数的单调性求解. 【详解】因为0a >且1a ≠,令2t ax =-,所以函数2t ax =-在[]0,3上为减函数, 所以函数log a y t =应是减函数,()f x 才可能是增函数, ∴01a <<,因为函数()f x 在[]0,3上为增函数,由对数函数性质知230a ->,即23<a , 综上023a <<. 故选:C . 【点睛】本题考查复合函数的单调性,掌握对数函数性质是解题关键,考查逻辑思维能力和计算能力,属于常考题.7.C解析:C 【分析】由2233x -≤-≤解得结果即可得解. 【详解】因为函数()f x 的定义域是[]2,3-,所以23x -≤≤, 要使()23f x -有意义,只需2233x -≤-≤,解得132x ≤≤。
高中数学必修第一册《一元二次函数、方程和不等式》期末复习专项训练一、单选题l. (2022·四川绵阳·高一期末〉下列结论正确的是(〉A.若的b,则。
c>bc c.若。
>b,则。
+c>b+cl I B.若α>b,则-〉-a D D.着。
>b,则。
2> b22.(2022·辽宁·新民市第一高级中学高一期末〉已知α<b<O,则(〉A.a2 <abB.ab<b2C.a1 <b1D.a2 >b i3.(2022·陕西汉中·高一期末〉若关于工的不等式,咐2+2x+m>O的解集是R,则m的取值范围是(〉A.(I, +oo)B.(0, I〕C.( -J, I)D.(J, +oo)4.(2022·广东珠海高一期末〉不等式。
+l)(x+3)<0的解集是(〉A.RB.②c.{对-3<x<-I} D.{xi x<-3,或x>-l}5. (2022·四川甘孜·高一期末〉若不等式似2+bx-2<0的解集为{xl-2<x<I},则。
÷b=( )A.-2B.OC.ID.26. (2022·湖北黄石·商一期末〉若关于X的不等式x2-ax’+7>。
在(2,7)上有实数解,则α的取值范围是(〉A.(唱,8)B.(叫8] c.(叫2./7) D.(斗)7.(2022·新疆乌市一中高一期末〉已知y=(x-m)(x-n)+2022(n> m),且α,β(α〈别是方程y=O的两实数根,则α,β,111,n的大小关系是(〉A.α<m<n<βC.m<α〈β<nB.m<α<n<βD.α<m<β<n8.(2022·浙江·杭州四中高一期末〉已失11函数y=κ-4+...2....(x>-1),当x=a时,y取得最小值b,则。
人教版高中数学必修一测试题二
一、选择题:本大题10小题,每小题5分,满分50分。
1、已知全集I ={0,1,2,3,4},集合{1,2,3}M =,{0,3,4}N =,则()
I M N 等于 ( )
A.{0,4}
B.{3,4}
C.{1,2}
D. ∅ 2、设集合2{650}M x
x x =-+=,2{50}N x x x =-=,则M N 等于 ( ) A.{0} B.{0,5} C.{0,1,5} D.{0,-1,-5} 3、计算:9823log log ⋅= ( )
A 12
B 10
C 8
D 6
4、函数2(01)x
y a a a =+>≠且图象一定过点 ( )
A (0,1)
B (0,3)
C (1,0)
D (3,0)
5、“龟兔赛跑”讲述了这样的故事:领先的兔子看着慢慢爬行的乌龟,骄傲起来,睡了一觉,当它醒来时,发现乌龟快到终点了,于是急忙追赶,但为时已晚,乌龟还是先到达了终点…用S 1、S 2分别表示乌龟和兔子所行的路程,t 为时间,则与故事情节相吻合是 ( )
6、函数12
log y x =的定义域是( )
A {x |x >0}
B {x |x ≥1}
C {x |x ≤1}
D {x |0<x ≤1}
7、把函数x
1y -=的图象向左平移1个单位,再向上平移2个单位后,所得函数的解析式 应为 ( )
A 1x 3x 2y --=
B 1x 1x 2y ---=
C 1x 1x 2y ++=
D 1
x 3x 2y ++-=
8、设x x e
1e )x (g 1x 1x lg )x (f +=-+=,,则 ( ) A f(x)与g(x)都是奇函数 B f(x)是奇函数,g(x)是偶函数
C f(x)与g(x)都是偶函数
D f(x)是偶函数,g(x)是奇函数
9、使得函数2x 2
1x ln )x (f -+=有零点的一个区间是 ( ) A (0,1) B (1,2) C (2,3) D (3,4)
10、若0.52a =,πlog 3b =,2log 0.5c =,则( )
A a b c >>
B b a c >>
C c a b >>
D b c a >>
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分
11、函数5()2log (3)f x x =++在区间[-2,2]上的值域是______
12、计算:2391- ⎪⎭⎫ ⎝⎛+3
2
64=______ 13、函数212
log (45)y x x =--的递减区间为______
14、函数1
22x )x (f x -+=的定义域是______
三、解答题 :本大题共5小题,满分80分。
解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15. (15分) 计算 5log 333
3322log 2log log 859
-+-
16、(16分)已知函数⎪⎩
⎪⎨⎧≥<<--≤+=)2(2)21()1(2)(2x x x x x x x f
。
(1)求)4(-f 、)3(f 、[(2)]f f -的值;
(2)若10)(=a f ,求a 的值.
17、(16分)已知函数()lg(2),()lg(2),()()().f x x g x x h x f x g x =+=-=+设
(1)求函数()h x 的定义域
(2)判断函数()h x 的奇偶性,并说明理由.
18、(16分)已知函数()f x =1
515+-x x 。
(1)写出()f x 的定义域;
(2)判断()f x 的奇偶性;
19、(17分)某旅游商品生产企业,2007年某商品生产的投入成本为1元/件,出厂价为1.2 元/件,年销售量为10000件,因2008年调整黄金周的影响,此企业为适应市场需求, 计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每件投入成本增加的比例为x (01x <<), 则出厂价相应提高的比例为0.75x ,同时预计销售量增加的比例为0.8x .已知得利润= (出厂价-投入成本)⨯年销售量.
(1)2007年该企业的利润是多少?
(2)写出2008年预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;
(3)为使2008年的年利润达到最大值,则每件投入成本增加的比例x 应是多少?此时最 大利润是多少?
测试二试题答案
一. 选择题 1-5:ACDBB 6-10:DCBCA
二. 填空题 11: [2,3] 12:43 13:(5,)+∞ 14:(,2]-∞
三. 简答题
15:5log 3333332log 2log 329)log 25-+-解:原试=(-log
=33332log 2log 23)3log 23-
+-(5-2log =333log 23log 23-+-+2=-1
16、解:(1)(4)f -=-2,)3(f =6,[(2)]f f -=(0)0f =
(2)当a ≤-1时,a +2=10,得:a =8,不符合;
当-1<a <2时,a 2=10,得:a =10±,不符合;
a ≥2时,2a =10,得a =5, 所以,a =5
17、解:(1)()()()lg(2)lg(2)h x f x g x x x =+=++-
由 20()20x f x x +>⎧=⎨
->⎩ 得22x -<< 所以,()h x 的定义域是(-2,2) ()f x 的定义域关于原点对称
()()()lg(2)lg(2)()()()h x f x g x x x g x f x h x -=-+-=-++=+=()h x ∴为偶函数
18、解:(1)R
(2)()f x -=1515+---x x =x x 5151+-=-1
515+-x x =()f x -, 所以()f x 为奇函数。
(3)()f x =15215+-+x x =1-152+x , 因为x 5>0,所以,x 5+1>1,即0<1
52+x <2,
即-2<-152+x <0,即-1<1-1
52+x <1 所以,()f x 的值域为(-1,1)。
19、解:(1)2000元
(2)依题意,得 [1.2(10.75)1(1)]10000(10.8)y x x x =⨯+-⨯+⨯⨯+
28006002000x x =-++(01x <<);
(3)当x =-
1600600-=0.375时,达到最大利润为:3200
36000020008004+⨯⨯ =2112.5元。