人教版高中数学必修一期末测试题及答案
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高一数学必修一第一学期期末测试卷(人教版浙江)(含答案和解析)第I 卷 选择题部分(共40分)一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2020·全国高一课时练习)已知集合{}1013M =-,,,,{}13N =-,,则集合M N ⋂中元素的个数是( ) A .0B .1C .2D .32.(2020·湖南长沙市·长郡中学高一月考)下列函数中,既是偶函数又在(0,)+∞单调递增的是( ) A .2x y =B .3y x =C .cos y x =D .||y ln x =3.(2020·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考)已知函数,0()1,0x e x f x x x ⎧≤=⎨->⎩,则()()1f f =( )A .0B .1C .eD .1e -4.(2020·广东揭阳市·高一期末)已知lg lg 0a b +=,则函数()x f x a =与函数1()log bg x x =的图象可能是( )A .B .C .D .5.(2020·浙江高一期中)已知函数()1xf x e =-,()22g x x x =-+,若存在a R ∈,使得()()f a g b =,则实数b 的取值范围是( )A .()0,2B .[]0,2C .(1+D .1⎡⎣6.(2020·淮安市阳光学校高一月考)某养鸭户需要在河边用围栏围起一个面积为2200m 的矩形鸭子活动场地,面向河的一边敞开不需要围栏,则围栏总长最小需要多少米?( ) A .20B .40C .60D .807.(2020·浙江高一期中)已知函数()||f x x x =,当[,2]x t t ∈+时,恒有不等式(2)4()f x t f x +>成立,则实数t 的取值范围是( ) A .(2,)+∞B .[2,)+∞C .(,2)-∞D .(,2]-∞8.(2020·江苏南通市·高二期中)“a >1,b >1”是“log a b +log b a ≥2”的( )条件 A .充分不必要 B .必要不充分 C .充要D .既不充分也不必要9.(2020·全国高一课时练习)定义集合的商集运算为|,,A m x x m A n B B n ⎧⎫==∈∈⎨⎬⎩⎭,已知集合{2,4,6}S =,|1,2k T x x k S ⎧⎫==-∈⎨⎬⎩⎭,则集合S T T ⋃中的元素个数为( )A .5B .6C .7D .810.(2020·长春市·吉林省实验高一期末(理))已知()sin (0)3f x x πωϕω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭同时满足下列三个条件:①T π=;②3y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭是奇函数;③()06f f π⎛⎫<⎪⎝⎭.若()f x 在[)0,t 上没有最小值,则实数t 的取值范围是( ) A .50,12π⎛⎤⎥⎝⎦B .50,6π⎛⎤⎥⎝⎦C .511,1212ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .511,612ππ⎛⎤⎥⎝⎦第II 卷 非选择题部分(共110分)二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(2018·江苏苏州市·高一期末)函数lg(2)y x =-的定义域是______.12.(2018·江苏苏州市·高一期末)已知函数232,1,(),1,x x f x x x -≤⎧=⎨>⎩ 则函数()()2g x f x =-的零点个数为______.13.(2019·福建漳州市·龙海二中高三月考(文))已知tan()24πα-=,则sin(2)4πα-的值等于__________.14.(2020·浙江高一课时练习)里氏震级M 的计算公式为:M=lgA ﹣lgA 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,是相应的标准地震的振幅,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅A 0为0.001,则此次地震的震级为 级;9级地震的最大的振幅是5级地震最大振幅的 倍.15.(2020·浙江杭州市·高三期中)已知34a =,2log 3b =,则ab =________;4b =________. 16.(2020·全国高一课时练习)设函数()sin f x A B x =+,当0B <时,()f x 的最大值是32,最小值是12-,则A =_____,B =_____. 17.(2020·浙江高一单元测试)已知4sin 5α,,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos α=________,tan 2α=________.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(2020·安徽省蚌埠第三中学高一月考)计算下列各式的值: (1)()2223327389.682--⎛⎫⎛⎫---+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)941451log log 3log 5log 272⋅--+. 19.(2020·全国高一单元测试)已知函数()()()log 1log 1a a f x x x =+--,其中0a >且1a ≠.()1判断()f x 的奇偶性并予以证明; ()2若1a >,解关于x 的不等式()0f x >.20.(2020·湖北荆州市·荆州中学高一期末)(1)已知角α的终边经过点(,6)P x ,且5cos 13α=-,求sin α和tan α的值. (2)已知1cos 7α=,13cos()14αβ-=,且02πβα<<<,求角β. 21.(2020·北京密云区·高一期末)已知函数2()cos cos f x x x x =-. (1)求函数()f x 的最小正周期和单调区间; (2)求函数()f x 的零点.22.(2020·浙江高一期中)已知函数2()21x xaf x a -=⋅+为奇函数,其中a 为实数. (1)求实数a 的值;(2)若0a >时,不等式()(())20xf f x f t +⋅<在[1,1]x ∈-上恒成立,求实数t 的取值范围.高一数学必修一第一学期期末测试卷(人教版浙江)(含答案和解析)第I 卷 选择题部分(共40分)一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2020·全国高一课时练习)已知集合{}1013M =-,,,,{}13N =-,,则集合M N ⋂中元素的个数是( ) A .0 B .1C .2D .3【答案】B 【解析】{}1013M =-,,,,{}13N =-,{}1M N ∴⋂=故选:B2.(2020·湖南长沙市·长郡中学高一月考)下列函数中,既是偶函数又在(0,)+∞单调递增的是( ) A .2x y = B .3y x =C .cos y x =D .||y ln x =【答案】D 【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,2x y =,为指数函数,其定义域为R ,不是偶函数,不符合题意; 对于B ,3y x =,为幂函数,是奇函数,不符合题意;对于C ,cos y x =,为偶函数,在(0,)+∞不是增函数,不符合题意; 对于D ,,0(),0lnx x y ln x ln x x ⎧==⎨-<⎩,为偶函数,且当0x >时,y lnx =,为增函数,符合题意;故选:D .3.(2020·渝中区·重庆巴蜀中学高三月考)已知函数,0()1,0x e x f x x x ⎧≤=⎨->⎩,则()()1f f =( )A .0B .1C .eD .1e -【答案】B 【解析】0((1))(0)1f f f e ===,故选:B4.(2020·广东揭阳市·高一期末)已知lg lg 0a b +=,则函数()x f x a =与函数1()log bg x x =的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】lg lg 0,lg 0a b ab +=∴=,即1ab =.∵函数()f x 为指数函数且()f x 的定义域为R ,函数()g x 为对数函数且()g x 的定义域为()0,∞+,A 中,没有函数的定义域为()0,∞+,∴A 错误;B 中,由图象知指数函数()f x 单调递增,即1a >,()g x 单调递增,即01b <<,ab 可能为1,∴B 正确;C 中,由图象知指数函数()f x 单调递减,即01a <<,()g x 单调递增,即01b <<,ab 不可能为1,∴C 错误;D 中,由图象知指数函数()f x 单调递增,即1a >,()g x 单调递减,即1b >,ab 不可能为1,∴D 错误. 故选:B.5.(2020·浙江高一期中)已知函数()1xf x e =-,()22g x x x =-+,若存在a R ∈,使得()()f a g b =,则实数b 的取值范围是( ) A .()0,2B .[]0,2C .(12,12+D .12,12⎡⎤⎣⎦【答案】C 【解析】()11x f x e =->-,所以,()221g b b b =-+>-,整理得2210b b --<,解得1212b <故选:C.6.(2020·淮安市阳光学校高一月考)某养鸭户需要在河边用围栏围起一个面积为2200m 的矩形鸭子活动场地,面向河的一边敞开不需要围栏,则围栏总长最小需要多少米?( ) A .20B .40C .60D .80【答案】B 【解析】设此矩形面向河的一边的边长为x ,相邻的一边设为y , 由题意得200xy =, 设围栏总长为l 米,则240l x y =+≥=, 当且仅当2x y =时取等号, 此时20,10x y ==; 则围栏总长最小需要40米; 故选:B.7.(2020·浙江高一期中)已知函数()||f x x x =,当[,2]x t t ∈+时,恒有不等式(2)4()f x t f x +>成立,则实数t 的取值范围是( ) A .(2,)+∞ B .[2,)+∞ C .(,2)-∞ D .(,2]-∞【答案】A 【解析】||y x =为偶函数,y x =为奇函数 ()||f x x x ∴=奇函数当0x 时,2()f x x =为增函数,由奇函数在对称区间上单调性相同可得函数()f x 在R 上增函数 又不等式(2)4()f x t f x +>可化为(2)|2|4||2|2|(2)x t x t x x x x f x ++>==故当[,2]x t t ∈+时,不等式(2)4()f x t f x +>恒成立, 即当[,2]x t t ∈+时,不等式22x t x +>恒成立 即2x t <恒成立 即22t t +< 解得2t >故实数t 的取值范围是(2,)+∞ 故选:A8.(2020·江苏南通市·高二期中)“a >1,b >1”是“log a b +log b a ≥2”的( )条件 A .充分不必要 B .必要不充分 C .充要 D .既不充分也不必要【答案】A 【解析】∵1log log log log a b a a b a b b+=+,又1,1a b >>,∴log 0a b >,即1log 2log a a b b +≥=当且仅当a b =时等号成立, 而11,28a b ==时有110log log log 2log 3a b a a b a b b +=+=>,显然1,1a b >>不一定成立; 综上,所以有1,1a b >>是log log 2a b b a +≥充分不必要条件. 故选:A9.(2020·全国高一课时练习)定义集合的商集运算为|,,A m x x m A n B B n ⎧⎫==∈∈⎨⎬⎩⎭,已知集合{2,4,6}S =,|1,2k T x x k S ⎧⎫==-∈⎨⎬⎩⎭,则集合S T T ⋃中的元素个数为( )A .5B .6C .7D .8【答案】B 【解析】∵集合的商集运算为|,,A m x x m A n B B n ⎧⎫==∈∈⎨⎬⎩⎭, 集合{2,4,6}S =,|1,{0,1,2}2k T x x k S ⎧⎫==-∈=⎨⎬⎩⎭, ∴{}1,2,3,4,6ST =, ∴{}0,1,2,3,4,6ST T=. ∴集合STT ⋃元素的个数为6个.故选:B.10.(2020·长春市·吉林省实验高一期末(理))已知()sin (0)3f x x πωϕω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭同时满足下列三个条件:①T π=;②3y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭是奇函数;③()06f f π⎛⎫<⎪⎝⎭.若()f x 在[)0,t 上没有最小值,则实数t 的取值范围是( ) A .50,12π⎛⎤⎥⎝⎦B .50,6π⎛⎤⎥⎝⎦C .511,1212ππ⎛⎤⎥⎝⎦D .511,612ππ⎛⎤⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 由t π=,可得2=2ππωω=⇒因为3y f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭是奇函数 所以sin 23x πϕ⎛⎫+- ⎪⎝⎭是奇函数,即,3k k z πϕπ-=∈又因为()06f f π⎛⎫<⎪⎝⎭,即()2sin sin 3k k ππππ⎛⎫+<+⎪⎝⎭所以k 是奇数,取k=1,此时43πϕ= 所以函数()5sin 2sin 233f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因为()f x 在[)0,t 上没有最小值,此时2,2333x t πππ⎡⎫-∈--⎪⎢⎣⎭所以此时432,332t πππ⎛⎤-∈ ⎥⎝⎦解得511,612t ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故选D.第II 卷 非选择题部分(共110分)二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(2018·江苏苏州市·高一期末)函数lg(2)y x =-的定义域是______.【答案】(,2)-∞ 【解析】由题设有20x ->,解得2x <,故函数的定义域为(),2-∞,填(),2-∞. 12.(2018·江苏苏州市·高一期末)已知函数232,1,(),1,x x f x x x -≤⎧=⎨>⎩ 则函数()()2g x f x =-的零点个数为______. 【答案】2 【解析】()g x 的零点即为()0g x =的解.当1x ≤时,令322x -=,解得12x =,符合;当1x >,令22x =,解得x =()g x 的零点个数为2.13.(2019·福建漳州市·龙海二中高三月考(文))已知tan()24πα-=,则sin(2)4πα-的值等于__________.【答案】10【解析】 由tan 1tan()241tan πααα--==+,解得tan 3α=-,因为22sin(2)2cos 2)(2sin cos cos sin )422πααααααα-=-=-+2222222sin cos cos sin 2tan 1tan 2cos sin 21tan ααααααααα-+-+=⨯=++222(3)1(3)21(3)10⨯--+-==+-. 14.(2020·浙江高一课时练习)里氏震级M 的计算公式为:M=lgA ﹣lgA 0,其中A 是测震仪记录的地震曲线的最大振幅,是相应的标准地震的振幅,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅A 0为0.001,则此次地震的震级为 级;9级地震的最大的振幅是5级地震最大振幅的 倍.【答案】6,10000 【解析】根据题意,假设在一次地震中,测震仪记录的最大振幅是1000,此时标准地震的振幅为0.001,则M=lgA ﹣lgA 0=lg1000﹣lg0.001=3﹣(﹣3)=6. 设9级地震的最大的振幅是x ,5级地震最大振幅是y , 9=lgx+3,5=lgy+3,解得x=106,y=102,∴62101000010x y ==. 故答案耿:6,10000.15.(2020·浙江杭州市·高三期中)已知34a =,2log 3b =,则ab =________;4b =________. 【答案】2 9 【解析】因为34a =,所以3log 4a =,又2log 3b =, 因此32lg 4lg3log 4log 32lg3lg 2ab =⋅=⋅=;222log 32log 3log 944229b ====. 故答案为:2;9.16.(2020·全国高一课时练习)设函数()sin f x A B x =+,当0B <时,()f x 的最大值是32,最小值是12-,则A =_____,B =_____. 【答案】121- 【解析】根据题意,得3212A B A B ⎧-=⎪⎪⎨⎪+=-⎪⎩,解得1,12A B ==-.故答案为:1,12- 17.(2020·浙江高一单元测试)已知4sin 5α,,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则cos α=________,tan 2α=________.【答案】35247【解析】由已知得3cos 5α==-,所以445tan 335α==--,242243tan 27413α⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭==⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 故答案为:35;247. 三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(2020·安徽省蚌埠第三中学高一月考)计算下列各式的值: (1)()2223327389.682--⎛⎫⎛⎫---+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; (2)941451log log 3log 5log 272⋅--+. 【答案】(1)3;(2)174. 【解析】(1)根据指数幂的运算法则,可得()2223327389.682--⎛⎫⎛⎫---+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭222333333(24441399)1[()]22--⎛⎫=--+ -⎪⎝-+⎭==.(2)根据对数的运算法则,可得941451log log 3log 5log 272⋅--+ 325211111log 2log log 5log 2414224341722=-⨯+-+=-+-+=.19.(2020·全国高一单元测试)已知函数()()()log 1log 1a a f x x x =+--,其中0a >且1a ≠.()1判断()f x 的奇偶性并予以证明; ()2若1a >,解关于x 的不等式()0f x >.【答案】(1)奇函数,证明见解析;(2)()0,1. 【解析】()1要使函数有意义,则{1010x x +>->,即{11x x >-<,即11x -<<, 即函数的定义域为()1,1-,则()()()()()()log 1log 1log 1log 1a a a a f x x x x x f x ⎡⎤-=-+-+=-+--=-⎣⎦, 则函数()f x 是奇函数.()2若1a >,则由()0.f x >得()()log 1log 10a a x x +-->,即()()log 1log 1a a x x +>-, 即11x x +>-,则0x >, 定义域为()1,1-,01x ∴<<,即不等式的解集为()0,1.20.(2020·湖北荆州市·荆州中学高一期末)(1)已知角α的终边经过点(,6)P x ,且5cos 13α=-,求sin α和tan α的值.(2)已知1cos 7α=,13cos()14αβ-=,且02πβα<<<,求角β. 【答案】(1)12sin 13α=,12tan 5α=-(2)3πβ=【解析】 (1)55cos 132x α==-⇒=-, ∴5,62P ⎛⎫- ⎪⎝⎭∴12sin 13α==,612tan 552α==--;(2)由1cos 7α=,02πα<<,得sin 7α=, 由13cos()14αβ-=,02πβα<<<,得02παβ<-<,得sin()αβ-=所以cos cos[()]cos cos()sin sin()βααβααβααβ=--=-+-11317142=⨯=, 又02πβ<<,∴3πβ=.21.(2020·北京密云区·高一期末)已知函数2()cos cos f x x x x =-. (1)求函数()f x 的最小正周期和单调区间; (2)求函数()f x 的零点.【答案】(1)T π=;单调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈;单调递减区间为5[,]36k k ππππ++ ,k Z ∈; (2)6x k ππ=+或2x k π=+π,k Z ∈.【解析】(1)2()cos cos f x x x x -cos 21222x x +=-1sin 262x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,即()1sin 262f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, 所以()f x 的最小正周期22T ππ==. 因为sin y x =的单调增区间为2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈,令222262k x k πππππ-≤-≤+,解得63k xk ππππ,k Z ∈.因为sin y x =的单调减区间为32,222k k ππππ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦+,k Z ∈,令3222262k x k πππππ-++≤≤, 解得536k x k ππππ++≤≤,k Z ∈. 所以()f x 的单调递增区间为,63k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈.单调递减区间为5,36ππk πk π⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k Z ∈. (2)函数1()sin 262f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的零点, 令1sin(2)062x π--=,即1sin(2)62x π-=.2266x k πππ-=+或52266x k πππ-=+,k Z ∈ 解得6x k ππ=+或2x k π=+π,k Z ∈所以()f x 的零点为6x k ππ=+或2x k π=+π,k Z ∈22.(2020·浙江高一期中)已知函数2()21x xaf x a -=⋅+为奇函数,其中a 为实数. (1)求实数a 的值;(2)若0a >时,不等式()(())20xf f x f t +⋅<在[1,1]x ∈-上恒成立,求实数t 的取值范围.【答案】(1)±1;(2)1,5⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭. 【解析】(1)由函数2()21x xaf x a -=⋅+为奇函数,可得()()f x f x -=-, 代入可得:222121x x x xa aa a ----=⋅+⋅++, 整理可得:2222(2)1(2)x a a x -=-,所以21a =, 解得:1a =±;(2)若0a >,由(1)知1a =,所以212()12121x x xf x -==-++, 由2x 为增函数,21x u =+为增函数且210x u =+>, 又因为2u 为减函数,所以2u-为增函数, 所以()f x 为增函数, 又因为()f x 为奇函数,由()(())20xf f x f t +⋅<可得:()20x f x t +⋅<,即21+2021x x x t -⋅<+在[1,1]x ∈-上恒成立, 若0t ≥,1x =时不成立,故0t <, 令2x s =,则1(,2)2s ∈, 整理可得:2(1)10t s t s ⋅++-<, 令2()(1)1g s t s t s =⋅++-,若1122t t +-≤或122t t +-≥ 需131()0242g t =-<,(2)610g t =+<,可得1156t -≤<-或12t ≤-,若11222t t +<-<,需1()02t g t+-<, 解得1125t -<<-,综上可得:实数t 的取值范围为1,5⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.。
人教版高一数学必修1必修4期末测试卷附答案人教版高一数学必修1必修4期末测试卷姓名:__________ 班级:___________ 学号:____________ 分数:______________一、选择题(每题5分,共40分)1.集合A={x∈N*|-1<x<3}的子集的个数是(。
)。
A。
4.B。
8.C。
16.D。
322.函数f(x)=1/(1-x)+lg(1+x)的定义域是(。
)。
A。
(-∞,-1)。
B。
(1,+∞)。
C。
(-1,1)U(1,+∞)。
D。
(-∞,+∞)3.设a=log2,c=5-1/3,b=ln22,则(。
)。
A。
a<b<c。
B。
b<c<a。
C。
c<a<b。
D。
c<b<a4.函数y=-x^2+4x+5的单调增区间是(。
)。
A。
(-∞,2]。
B。
[-1,2]。
C。
[2,+∞)。
D。
[2,5]5.已知函数f(x)=x^2-2ax+3在区间(-2,2)上为增函数,则a的取值范围是(。
)。
A。
a≤2.B。
-2≤a≤2.C。
a≤-2.D。
a≥26.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数是(。
)。
A。
y=x-2.B。
y=x-1.C。
y=x^2.D。
y=x^37.若函数f(x)=x/(2x+1)(x-a)为奇函数,则a=(。
)。
A。
1/2.B。
2/3.C。
3/4.D。
1/88.已知α是第四象限角,XXX(π-α)=5/12,则sinα=(。
)。
A。
1/5.B。
-1/5.C。
5.D。
-59.若tanα=3,则sinαcosα=(。
)。
A。
3.B。
3/2.C。
3/4.D。
9/410.sin600°的值为(。
)。
A。
3/2.B。
-3/2.C。
-1/2.D。
1/211.已知cosα=3/5,π/4<α<π,则XXX(α+π/4)=(。
)。
A。
1.B。
-1.C。
5/8.D。
-5/812.在△ABC中,sin(A+B)=sin(A-B),则△ABC一定是(。
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(每题5分,共50分)1. 下列各数中,有理数是:A. √2B. πC. √-1D. 0.1010010001…2. 若 a > b > 0,则下列不等式成立的是:A. a² > b²B. a - b > 0C. a/b > 1D. ab > 03. 已知函数 f(x) = 2x - 3,若 f(x) + f(2 - x) = 0,则 x 的值为:A. 1B. 2C. 3D. 44. 在直角坐标系中,点 A(2,3),B(4,5),则线段 AB 的中点坐标为:A. (3,4)B. (4,3)C. (3,5)D. (4,4)5. 已知等差数列 {an} 的前n项和为 Sn,若 a1 = 3,d = 2,则 S10 的值为:A. 100B. 105C. 110D. 1156. 若复数 z 满足 |z - 1| = |z + 1|,则 z 在复平面上的位置是:A. 实轴上B. 虚轴上C. 第一象限D. 第二象限7. 下列函数中,是奇函数的是:A. f(x) = x²B. f(x) = |x|C. f(x) = x³D. f(x) = 1/x8. 在△ABC中,若 a = 3,b = 4,c = 5,则△ABC是:A. 直角三角形B. 等腰三角形C. 等边三角形D. 钝角三角形9. 已知函数f(x) = x² - 4x + 4,其图像的对称轴是:A. x = 1B. x = 2C. y = 1D. y = 410. 若等比数列 {an} 的前三项分别是 2, 6, 18,则其公比为:A. 2B. 3C. 6D. 9二、填空题(每题5分,共50分)1. 若 a + b = 5,a - b = 1,则a² - b² 的值为________。
2. 已知等差数列 {an} 的前n项和为 Sn,若 a1 = 3,d = 2,则 S10 的值为________。
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.。
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高一数学必修1复习检测试题一、选择题。
(共10小题,每题4分) 1、设集合A={x ∈Q|x>-1},则( )A 、A ∅∉B 、2A ∉C 、2A ∈D 、{}2 ⊆A2、设A={a ,b},集合B={a+1,5},若A∩B={2},则A∪B=( )A 、{1,2}B 、{1,5}C 、{2,5}D 、{1,2,5} 3、函数21)(--=x x x f 的定义域为( ) A 、[1,2)∪(2,+∞) B 、(1,+∞) C 、[1,2) D 、[1,+∞)4、设集合M={x|-2≤x ≤2},N={y|0≤y ≤2},给出下列四个图形,其中能表示以集合M 为定义域,N 为值域的函数关系的是( )5、三个数70。
3,0。
37,,㏑0.3,的大小顺序是( )A 、 70。
3,0.37,,㏑0.3,B 、70。
3,,㏑0.3, 0.37C 、 0.37, , 70。
3,,㏑0.3,D 、㏑0.3, 70。
3,0.37,6、若函数f(x)=x 3+x 2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,参考数据如下表:f(1)=-2 f(1.5)=0.625 f(1.25)=-0.984 f(1.375)=-0.260 f(1.438)=0.165f(1.4065)=-0.052那么方程x 3+x 2-2x-2=0的一个近似根(精确到0.1)为( ) A 、1.2 B 、1.3 C 、1.4 D 、1.57、函数2,02,0x x x y x -⎧⎪⎨⎪⎩≥=< 的图像为( )8、设()log a f x x =(a>0,a ≠1),对于任意的正实数x ,y ,都有( )A 、f(xy)=f(x)f(y)B 、f(xy)=f(x)+f(y)C 、f(x+y)=f(x)f(y)D 、f(x+y)=f(x)+f(y)9、函数y=ax 2+bx+3在(-∞,-1]上是增函数,在[-1,+∞)上是减函数,则( ) A 、b>0且a<0 B 、b=2a<0 C 、b=2a>0 D 、a ,b 的符号不定 10、某企业近几年的年产值如图,则年增长率最高的是 ( )(年增长率=年增长值/年产值)A 、97年B 、98年C 、99年D 、00年二、填空题(共4题,每题4分)11、f(x)的图像如下图,则f(x)的值域为 ;12、计算机成本不断降低,若每隔3年计算机价格降低1/3,现在价格为8100元的计算机,则9年后价格可降为 ;13、若f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=x,则当x<0时,f(x)= ;14、老师给出一个函数,请三位同学各说出了这个函数的一条性质: ①此函数为偶函数;②定义域为{|0}x R x ∈≠; ③在(0,)+∞上为增函数.老师评价说其中有一个同学的结论错误,另两位同学的结论正确。
高一数学期末试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 若函数f(x)=2x+1,则f(-1)的值为()A. -3B. -1C. 1D. 32. 已知集合A={1, 2, 3},B={2, 3, 4},则A∩B为()A. {1, 2, 3}B. {2, 3}C. {1, 4}D. {1, 2, 3, 4}3. 以下哪个函数是奇函数()A. f(x) = x^2B. f(x) = x^3C. f(x) = x + 1D. f(x) = -x4. 已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d=2,则a5的值为()A. 9B. 10C. 11D. 125. 以下哪个不等式是正确的()A. 2x > x + 1B. 3x ≤ 2x + 1C. 4x < 3x + 2D. 5x ≥ 4x + 16. 已知函数f(x)=x^2-4x+3,求f(2)的值()A. -1B. 1C. 3D. 57. 若cosθ=-1/2,则θ的值为()A. π/3B. 2π/3C. 4π/3D. 5π/38. 已知向量a=(3, -1),b=(2, 4),则a·b的值为()A. 10B. 8C. 6D. 49. 以下哪个是二项式定理的展开式()A. (x+y)^n = C(n, 0)x^n + C(n, 1)x^(n-1)y + ... + C(n, n)y^nB. (x-y)^n = C(n, 0)x^n - C(n, 1)x^(n-1)y + ... - C(n, n)y^nC. (x+y)^n = C(n, 0)x^n + C(n, 1)x^(n-1)y + ... + C(n, n)y^nD. (x-y)^n = C(n, 0)x^n + C(n, 1)x^(n-1)y + ... + C(n, n)y^n10. 已知方程x^2-5x+6=0的根为x1和x2,则x1+x2的值为()A. 2B. 3C. 5D. 6二、填空题(每题4分,共20分)11. 已知函数f(x)=x^2-6x+8,求f(1)的值。
上学期期末考试卷年级:高一科目:英语注意事项: 1.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2.选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
不能答在本试卷上,否则无效。
(试卷总分:150分;考试时间:120分钟)第I卷第一部分听力(共两节,满分30分)做题时,先将答案标在试卷上。
听力结束后,你将有两分钟的时间将试卷上的答案转涂到答题卡上。
第一节(共5小题;每小题1.5分,满分7.5分)听下面5段对话。
每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项,并标在试卷的相应位置。
听完每段对话后,你都有10称钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。
每段对话仅读一遍。
例:How much is the shirt?A. £19.15.B. £9.15.C. £9.18.答案是B。
1. What would the man like?A. A cold drink.B. Sleeping pills.C. A cup of coffee.2. Where is the bus station?A. Opposite a stadium.B. Next to a car park.C. On the left of a bridge.3. What does the man dislike about the sweater?A. The price.B. The material.C. The color.4. What does the man think of the course?A. Easy.B. Interesting.C. Difficult.5. What are the speakers mainly talking about?A. A sports game.B. An animal.C. An actor.第二节 (共15小题; 每小题1.5分, 满分22.5分)听下面5段对话或独白。
高一数学本卷共三大题,时量120分钟,满分120分,试卷总页4页一.选择题:(本大题共10个小题,每小题4分,共40分,每小题都有四个不同的答案,其中只有一个是正确的,请把正确的答案选出来) 1.函数f(x)=x x ln 1+-的定义域为( )A.]1,(-∞B.(0,+∞)C.(0,1]D.(0,1)),1(+∞⋃2.下列函数中,既是奇函数,又是增函数的是( )A . y=-2xB . x y 2= C. x y lg = D . 3x y = 3. 已知空间直角坐标系中一点A(-3,1,-4),则点A 关于x 轴对称点的坐标为( )A .(-3,-1,4) B.(-3,-1,-4) C.(3,1,4) D.(3,-1,-4) 4.函数()3log 82f x x x =-+的零点一定位于区间( ) A. ()5,6 B. ()3,4 C. ()2,3 D. ()1,2 5.下列几何体中,正视图、侧视图、俯视图都相同的几何体的序号是( )A.(1)(2)B.(2)(3)C.(3)(4)D.(1)(4)6.半径为R 的球的内接正方体的表面积是( )A.234R B.22R C.24R D.28R7.已知,αβ,γ是三个不同的平面, m,n 是两条不同的直线 ,下列命题中正确..的是( ) A.若m//α,n//α,则m//n B. 若m//α,m//β,则α//β C.若γα⊥,γβ⊥则α//βD .若α⊥β,m ⊥β,m ⊄α,则m ∥α8、若0,0ac bc <<,则直线0ax by c ++=不经过( ) A .第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 9、若直线L :ax+by=1与圆C :122=+y x 相切,则点P (a,b)与圆C 的位置关系是 ( )A.在圆上B.在圆外C.在圆内D.以上皆有可能 10、如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AA 1=1,则BC 1与平面BB 1D 1D 所成角的正弦值为( )A.3B.5C.5D.5二.填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分) 11.圆心在(2,-1)且与y 轴相切的圆的标准方程为 。
人教版高一(上)期末数学试卷一、选择题:本大题12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)函数f(x)=log(2x﹣1)的定义域是()A.(,+∞)B.(,1)∪(1,+∞)C.(,+∞)D.(,1)∪(1,+∞)2.(5分)直线x+2ay﹣1=0与(a﹣1)x﹣ay+1=0平行,则a的值为()A.B.或0 C.0 D.﹣2或03.(5分)设f(x)是定义在R上单调递减的奇函数,若x1+x2>0,x2+x3>0,x3+x1>0,则()A.f(x1)+f(x2)+f(x3)>0 B.f(x1)+f(x2)+f(x3)<0C.f(x1)+f(x2)+f(x3)=0 D.f(x1)+f(x2)>f(x3)4.(5分)如图,一个平面图形的斜二测画法的直观图是一个边长为a的正方形,则原平面图形的面积为()A.a2B.a2C.2a2D.2a25.(5分)设α、β、γ为三个不同的平面,m、n是两条不同的直线,在命题“α∩β=m,n⊂γ,且________,则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.①α∥γ,n⊂β;②m∥γ,n∥β;③n∥β,m⊂γ.可以填入的条件有()A.①或③B.①或②C.②或③D.①或②或③6.(5分)已知一空间几何体的三视图如题图所示,其中正视图与左视图都是全等的等腰梯形,则该几何体的体积为()A.17 B.C.D.187.(5分)如图,在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为A1D1的中点,Q为A1B1上任意一点,E、F为CD上两点,且EF的长为定值,则下面四个值中不是定值的是()A.点P到平面QEF的距离B.直线PQ与平面PEF所成的角C.三棱锥P﹣QEF的体积D.△QEF的面积8.(5分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,∠APB=∠BPC=∠APC=90°,O在△ABC内,∠OPC=45°,∠OPA=60°,则∠OPB的余弦值为()A.B.C.D.9.(5分)已知函数+2,则关于x的不等式f(3x+1)+f(x)>4的解集为()A.(﹣,+∞)B.(﹣,+∞)C.(﹣,+∞)D.(﹣,+∞)10.(5分)当0<x≤时,4x<log a x,则a的取值范围是()A.(0,)B.(,1)C.(1,)D.(,2)11.(5分)已知函数f(x)=x2+e x﹣(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A.(﹣,)B.(﹣,)C.(﹣∞,)D.(﹣∞,)12.(5分)若x1满足2x+2x=5,x2满足2x+2log2(x﹣1)=5,x1+x2=()A.B.3 C.D.4二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)已知函数f(x)=(a>0),若x1+x2=1,则f(x1)+f(x2)=,并求出=.14.(5分)如图所示几何体的三视图,则该几何体的表面积为.15.(5分)点M(x1,y1)在函数y=﹣2x+8的图象上,当x1∈[2,5]时,则的取值范围.16.(5分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,AD⊥PD,BC=1,PC=2,PD=CD=2,则二面角A﹣PB﹣C的正切值为.三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(12分)过点(3,2)的直线l与x轴的正半轴,y轴的正半轴分别交于A,B两点,当△AOB的面积最小时,求直线l的方程及△AOB面积.18.(12分)已知一四棱锥P﹣ABCD的三视图如图所示,E是侧棱PC上的动点.(Ⅰ)求四棱锥P﹣ABCD的体积.(Ⅱ)若点E为PC的中点,AC∩BD=O,求证:EO∥平面PAD;(Ⅲ)是否不论点E在何位置,都有BD⊥AE?证明你的结论.19.(10分)设直线l的方程为(a+1)x+y+2﹣a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.20.(12分)如图,在棱长为1的正方体中,P是侧棱CC1上的一点,CP=m(1)试确定m,使直线AP与平面BDD1B1所成角的正切值为;(2)在线段A1C1上是否存在一个定点Q,使得对任意的m,D1Q在平面APD1上的射影垂直于AP,并证明你的结论.21.(12分)已知平行四边形ABCD(如图1),AB=4,AD=2,∠DAB=60°,E为AB的中点,把三角形ADE沿DE折起至A1DE位置,使得A1C=4,F是线段A1C的中点(如图2).(1)求证:BF∥面A1DE;(2)求证:面A1DE⊥面DEBC;(3)求二面角A1﹣DC﹣E的正切值.22.(12分)已知函数g(x)=ax2﹣2ax+1+b(a≠0,b<1),在区间[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.(1)求a,b的值;(2)不等式f(2x)﹣k•2x≥0在x∈[﹣1,1]上恒成立,求实数k的取值范围;(3)方程f(|2x﹣1|)+k(﹣3)有三个不同的实数解,求实数k的取值范围.参考答案与试题解析一、选择题:本大题12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)函数f(x)=log(2x﹣1)的定义域是()A.(,+∞)B.(,1)∪(1,+∞)C.(,+∞)D.(,1)∪(1,+∞)【解答】解:由,解得x>且x≠1.的定义域是(,1)∪(1,+∞).∴函数f(x)=log(2x﹣1)故选:B.2.(5分)直线x+2ay﹣1=0与(a﹣1)x﹣ay+1=0平行,则a的值为()A.B.或0 C.0 D.﹣2或0【解答】解:当a=0时,两直线重合;当a≠0时,由,解得a=,综合可得,a=,故选:A.3.(5分)设f(x)是定义在R上单调递减的奇函数,若x1+x2>0,x2+x3>0,x3+x1>0,则()A.f(x1)+f(x2)+f(x3)>0 B.f(x1)+f(x2)+f(x3)<0C.f(x1)+f(x2)+f(x3)=0 D.f(x1)+f(x2)>f(x3)【解答】解:∵x1+x2>0,x2+x3>0,x3+x1>0,∴x1>﹣x2,x2>﹣x3,x3>﹣x1,又f(x)是定义在R上单调递减的奇函数,∴f(x1)<f(﹣x2)=﹣f(x2),f(x2)<f(﹣x3)=﹣f(x3),f(x3)<f(﹣x1)=﹣f(x1),∴f(x1)+f(x2)<0,f(x2)+f(x3)<0,f(x3)+f(x1)<0,∴三式相加整理得f(x1)+f(x2)+f(x3)<0故选B4.(5分)如图,一个平面图形的斜二测画法的直观图是一个边长为a的正方形,则原平面图形的面积为()A.a2B.a2C.2a2D.2a2【解答】解:由斜二测画法的规则知与x′轴平行的线段其长度不变以及与横轴平行的性质不变,正方形对角线在y′轴上,可求得其长度为a,故在平面图中其在y轴上,且其长度变为原来的2倍,长度为2a,∴原平面图形的面积为=故选:C.5.(5分)设α、β、γ为三个不同的平面,m、n是两条不同的直线,在命题“α∩β=m,n⊂γ,且________,则m∥n”中的横线处填入下列三组条件中的一组,使该命题为真命题.①α∥γ,n⊂β;②m∥γ,n∥β;③n∥β,m⊂γ.可以填入的条件有()A.①或③B.①或②C.②或③D.①或②或③【解答】解:由面面平行的性质定理可知,①正确;当n∥β,m⊂γ时,n和m在同一平面内,且没有公共点,所以平行,③正确.故选A.6.(5分)已知一空间几何体的三视图如题图所示,其中正视图与左视图都是全等的等腰梯形,则该几何体的体积为()A.17 B.C.D.18【解答】解:由已知中的三视图,可知该几何体是一个四棱台切去一个三棱锥所得的几何体,棱台的上下底面的棱长为2和4,故棱台的上下底面的面积为4和16,侧高为,故棱台的高h==2,故棱台的体积为:=,棱锥的底面是棱台上底面的一半,故底面面积为2,高为2,故棱锥的体积为:×2×2=,故组合体的体积V=﹣=,故选:B7.(5分)如图,在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为A1D1的中点,Q为A1B1上任意一点,E、F为CD上两点,且EF的长为定值,则下面四个值中不是定值的是()A.点P到平面QEF的距离B.直线PQ与平面PEF所成的角C.三棱锥P﹣QEF的体积D.△QEF的面积【解答】解:A.∵平面QEF即为对角面A1B1CD,点P为A1D1的中点,∴点P到平面QEF即到对角面A1B1CD的距离=为定值;D.∵点Q到直线CD的距离是定值a,|EF|为定值,∴△QEF的面积=为定值;C.由A.D可知:三棱锥P﹣QEF的体积为定值;B.直线PQ与平面PEF所成的角与点Q的位置有关系,因此不是定值,或用排除法即可得出.综上可得:只有B中的值不是定值.故选:B.8.(5分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,∠APB=∠BPC=∠APC=90°,O在△ABC内,∠OPC=45°,∠OPA=60°,则∠OPB的余弦值为()A.B.C.D.【解答】解:已知如图所示:过O做平面PBA的垂线,交平面PBC于Q,连接PQ则∠OPQ=90°﹣45°=45°.∵cos∠OPA=cos∠QPA×cos∠OPQ,∴cos∠QPA=,∴∠QPA=45°,∴∠QPB=45°∴cos∠OPB=cos∠OPQ×cos∠QPB=.故选C.9.(5分)已知函数+2,则关于x的不等式f(3x+1)+f(x)>4的解集为()A.(﹣,+∞)B.(﹣,+∞)C.(﹣,+∞)D.(﹣,+∞)【解答】解:设g(x)=2016x+log2016(+x)﹣2016﹣x,g(﹣x)=2016﹣x+log2016(+x)﹣2016x+=﹣g(x);g′(x)=2016x ln2016++2016﹣x ln2016>0;∴g(x)在R上单调递增;∴由f(3x+1)+f(x)>4得,g(3x+1)+2+g(x)+2>4;∴g(3x+1)>g(﹣x);∴3x+1>﹣x;解得x>﹣;∴原不等式的解集为(﹣,+∞).故选:D.10.(5分)当0<x≤时,4x<log a x,则a的取值范围是()A.(0,)B.(,1)C.(1,)D.(,2)【解答】解:∵0<x≤时,1<4x≤2要使4x<log a x,由对数函数的性质可得0<a<1,数形结合可知只需2<log a x,∴即对0<x≤时恒成立∴解得<a<1故选B11.(5分)已知函数f(x)=x2+e x﹣(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A.(﹣,)B.(﹣,)C.(﹣∞,)D.(﹣∞,)【解答】解:由题意,存在x<0,使f(x)﹣g(﹣x)=0,即e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0在(﹣∞,0)上有解,令m(x)=e x﹣﹣ln(﹣x+a),则m(x)=e x﹣﹣ln(﹣x+a)在其定义域上是增函数,且x→﹣∞时,m(x)<0,若a≤0时,x→a时,m(x)>0,故e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0在(﹣∞,0)上有解,若a>0时,则e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0在(﹣∞,0)上有解可化为e0﹣﹣ln(a)>0,即lna<,故0<a<.综上所述,a∈(﹣∞,).故选:C12.(5分)若x1满足2x+2x=5,x2满足2x+2log2(x﹣1)=5,x1+x2=()A.B.3 C.D.4【解答】解:由题意①2x2+2log2(x2﹣1)=5 ②所以,x1=log2(5﹣2x1)即2x1=2log2(5﹣2x1)令2x1=7﹣2t,代入上式得7﹣2t=2log2(2t﹣2)=2+2log2(t﹣1)∴5﹣2t=2log2(t﹣1)与②式比较得t=x2于是2x1=7﹣2x2即x1+x2=故选C二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.(5分)已知函数f(x)=(a>0),若x1+x2=1,则f(x1)+f(x2)=1,并求出=.【解答】解:∵函数f(x)=(a>0),x1+x2=1,∴f(x1)+f(x2)=f(x1)+f(1﹣x1)=+=+==1,∴=1007+f()=1007+=.故答案为:1,.14.(5分)如图所示几何体的三视图,则该几何体的表面积为16+2.【解答】解:由已知中的三视图,可得该几何体是一个以俯视图为底面的四棱锥,其直观图如下图所示:E和F分别是AB和CD中点,作EM⊥AD,连接PM,且PD=PC,由三视图得,PE⊥底面ABCD,AB=4,CD=2,PE═EF=2在直角三角形△PEF中,PF==2,在直角三角形△DEF中,DE==,同理在直角梯形ADEF中,AD=,根据△AED的面积相等得,×AD×ME=×AE×EF,解得ME=,∵PE⊥底面ABCD,EM⊥AD,∴PM⊥AD,PE⊥ME,在直角三角形△PME中,PM==,∴该四棱锥的表面积S=×(4+2)×2+×4×2+×2×2+2×××=16+2.故答案为:16+2.15.(5分)点M(x1,y1)在函数y=﹣2x+8的图象上,当x1∈[2,5]时,则的取值范围.【解答】解:当x1∈[2,5]时,可得A(2,4),B(5,﹣2).设P(﹣1,﹣1),则k PA==,k PB==,∴的取值范围是.16.(5分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是矩形,AD⊥PD,BC=1,PC=2,PD=CD=2,则二面角A﹣PB﹣C的正切值为.【解答】解:以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,过D作平面ABCD的垂直线为z轴,建立空间直角坐标系,在△PDC中,由于PD=CD=2,PC=2,可得∠PCD=30°,∴P到平面ABCD的距离为PCsin30°=.∴A(1,0,0),P(0,﹣1,),B(1,2,0),C(0,2,0),=(1,1,﹣),=(1,3,﹣),=(0,3,﹣),设平面PAB的法向量=(x,y,z),则,取z=1,得=(),设平面PBC的法向量=(a,b,c),则,取c=,得=(2,1,),设二面角A﹣PB﹣C的平面角为θ,则cosθ===,sinθ==,tanθ==.∴二面角A﹣PB﹣C的正切值为.故答案为:.三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(12分)过点(3,2)的直线l与x轴的正半轴,y轴的正半轴分别交于A,B两点,当△AOB的面积最小时,求直线l的方程及△AOB面积.【解答】解:设A(a,0),B(0,b),则直线l的方程为:+=1.把点P(3,2)代入可得:+=1.(a,b>0).∴1≥2,化为ab≥24,当且仅当a=6,b=4时取等号.=ab≥12,l的方程为:+=1,即4x+6y﹣24=0∴S△AOB18.(12分)已知一四棱锥P﹣ABCD的三视图如图所示,E是侧棱PC上的动点.(Ⅰ)求四棱锥P﹣ABCD的体积.(Ⅱ)若点E为PC的中点,AC∩BD=O,求证:EO∥平面PAD;(Ⅲ)是否不论点E在何位置,都有BD⊥AE?证明你的结论.【解答】(Ⅰ)解:由该四棱锥的三视图可知,该四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为1的正方形,侧棱PC⊥底面ABCD,且PC=2.…(1分)∴V P=S▱ABCD•PC=.…(3分)﹣ABCD(Ⅱ)证明:∵E、O分别为PC、BD中点∴EO∥PA,…(4分)又EO⊄平面PAD,PA⊂平面PAD.…(6分)∴EO∥平面PAD.…(7分)(Ⅲ)不论点E在何位置,都有BD⊥AE,…(8分)证明如下:∵ABCD是正方形,∴BD⊥AC,…(9分)∵PC⊥底面ABCD且BD⊂平面ABCD,∴BD⊥PC,…(10分)又∵AC∩PC=C,∴BD⊥平面PAC,…(11分)∵不论点E在何位置,都有AE⊂平面PAC,∴不论点E在何位置,都有BD⊥AE.…(12分)19.(10分)设直线l的方程为(a+1)x+y+2﹣a=0(a∈R).(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求l的方程;(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)令x=0,得y=a﹣2.令y=0,得(a≠﹣1).∵l在两坐标轴上的截距相等,∴,解之,得a=2或a=0.∴所求的直线l方程为3x+y=0或x+y+2=0.(2)直线l的方程可化为y=﹣(a+1)x+a﹣2.∵l不过第二象限,∴,∴a≤﹣1.∴a的取值范围为(﹣∞,﹣1].20.(12分)如图,在棱长为1的正方体中,P是侧棱CC1上的一点,CP=m(1)试确定m,使直线AP与平面BDD1B1所成角的正切值为;(2)在线段A1C1上是否存在一个定点Q,使得对任意的m,D1Q在平面APD1上的射影垂直于AP,并证明你的结论.【解答】解:(1)连AC,设AC与BD相交于点O,AP与平面BDD1B1相交于点G,连接OG,因为PC∥平面BDD1B1,平面BDD1B1∩平面APC=OG,故OG∥PC,所以,OG=PC=.又AO⊥BD,AO⊥BB1,所以AO⊥平面BDD1B1,故∠AGO是AP与平面BDD1B1所成的角.在Rt△AOG中,tan∠AGO=,即m=.所以,当m=时,直线AP与平面BDD1B1所成的角的正切值为4.(2)可以推测,点Q应当是A I C I的中点,当是中点时因为D1O1⊥A1C1,且D1O1⊥A1A,A1C1∩A1A=A1,所以D1O1⊥平面ACC1A1,又AP⊂平面ACC1A1,故D1O1⊥AP.那么根据三垂线定理知,D1O1在平面APD1的射影与AP垂直.21.(12分)已知平行四边形ABCD(如图1),AB=4,AD=2,∠DAB=60°,E为AB的中点,把三角形ADE沿DE折起至A1DE位置,使得A1C=4,F是线段A1C的中点(如图2).(1)求证:BF∥面A1DE;(2)求证:面A1DE⊥面DEBC;(3)求二面角A1﹣DC﹣E的正切值.【解答】解:(1)证明:如图,取DA1的中点G,连FG,GE;F为A1C中点;∴GF∥DC,且;∴四边形BFGE是平行四边形;∴BF∥EG,EG⊂平面A1DE,BF⊄平面A1DE;∴BF∥平面A1DE;(2)证明:如图,取DE的中点H,连接A1H,CH;AB=4,AD=2,∠DAB=60°,E为AB的中点;∴△DAE为等边三角形,即折叠后△DA1E也为等边三角形;∴A1H⊥DE,且;在△DHC中,DH=1,DC=4,∠HDC=60°;根据余弦定理,可得:HC2=1+16﹣4=13,在△A1HC中,,,A1C=4;∴,即A1H⊥HC,DE∩HC=H;∴A1H⊥面DEBC;又A1H⊂面A1DE;∴面A1DE⊥面DEBC;(3)如上图,过H作HO⊥DC于O,连接A1O;A1H⊥面DEBC;∴A1H⊥DC,A1H∩HO=H;∴DC⊥面A1HO;∴DC⊥A1O,DC⊥HO;∴∠A1OH是二面角A1﹣DC﹣E的平面角;在Rt△A1HO中,,;故tan;所以二面角A1﹣DC﹣E的正切值为2.22.(12分)已知函数g(x)=ax2﹣2ax+1+b(a≠0,b<1),在区间[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.(1)求a,b的值;(2)不等式f(2x)﹣k•2x≥0在x∈[﹣1,1]上恒成立,求实数k的取值范围;(3)方程f(|2x﹣1|)+k(﹣3)有三个不同的实数解,求实数k的取值范围.【解答】附加题:(本题共10分)解:(1)g(x)=a(x﹣1)2+1+b﹣a,当a>0时,g(x)在[2,3]上为增函数,故,可得,⇔.当a<0时,g(x)在[2,3]上为减函数.故可得可得,∵b<1∴a=1,b=0即g(x)=x2﹣2x+1.f(x)=x+﹣2.…(3分)(2)方程f(2x)﹣k•2x≥0化为2x+﹣2≥k•2x,k≤1+﹣令=t,k≤t2﹣2t+1,∵x∈[﹣1,1],∴t,记φ(t)=t2﹣2t+1,∴φ(t)min=0,∴k≤0.…(6分)(3)由f(|2x﹣1|)+k(﹣3)=0得|2x﹣1|+﹣(2+3k)=0,|2x﹣1|2﹣(2+3k)|2x﹣1|+(1+2k)=0,|2x﹣1|≠0,令|2x﹣1|=t,则方程化为t2﹣(2+3k)t+(1+2k)=0(t≠0),∵方程|2x﹣1|+﹣(2+3k)=0有三个不同的实数解,∴由t=|2x﹣1|的图象(如右图)知,t2﹣(2+3k)t+(1+2k)=0有两个根t1、t2,且0<t1<1<t2或0<t1<1,t2=1,记φ(t)=t2﹣(2+3k)t+(1+2k),则或∴k>0.…(10分)。
高中数学必修一期末试卷 姓名: 班别: 座位号:注意事项:⒈本试卷分为选择题、填空题和简答题三部分,共计150分,时间90分钟。
⒉答题时,请将答案填在答题卡中。
一、选择题:本大题10小题,每小题5分,满分50分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、已知全集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 xx 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 12B 10C 8D 64、函数2(01)xy 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y =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x1y -=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 1x 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 21x 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- ⎪⎭⎫ ⎝⎛+3264=______13、函数212log (45)y x x =--的递减区间为______14、函数122x )x (f x -+=的定义域是______ 三、解答题 :本大题共5小题,满分80分。
第一章空间向量与立体几何章末测试卷(原卷版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.以下四个命题中,正确的是()A .向量a =(1,-1,3)与向量b =(3,-3,6)平行B .△ABC 为直角三角形的充要条件是AB →·AC →=0C .|(a ·b )c |=|a |·|b |·|c |D .若{a ,b ,c }为空间的一个基底,则a +b ,b +c ,c +a 构成空间的另一基底2.已知点A ,B ,C 不共线,对空间任意一点O ,若OP →=12OA →+14OB →+14OC →,则P ,A ,B ,C 四点()A .不共面B .共面C .不一定共面D .无法判断3.如图,在四面体O -ABC 中,G 1是△ABC 的重心,G 是OG 1上的一点,且OG =2GG 1,若OG →=xOA →+yOB →+zOC →,则(x ,y ,z )为(),12,,23,,13,,29,4.2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1E 分别是棱AB ,BC 的中点,则点C 1到平面B 1EF 的距离为()A.23 B.223C.233 D.435.如图,S 是正三角形ABC 所在平面外一点,M ,N 分别是AB 和SC 的中点,SA =SB =SC ,且∠ASB =∠BSC =∠CSA =90°,则异面直线SM 与BN 所成角的余弦值为()A.105B .-105C .-1010 D.10106.在直角坐标系中,A (-2,3),B (3,-2),沿x 轴把直角坐标系折成120°的二面角,则AB 的长度为()A.2B .211C .32D .427.如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PD ⊥平面ABCD ,且PD =AD =1,AB=2,点E 是AB 上一点,当二面角P -EC -D 的平面角为π4时,则AE 等于()A .1 B.12C .2-2D .2-38.三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面ABC 为正三角形,侧棱长等于底面边长,A 1在底面的射影是△ABC 的中心,则AB 1与底面ABC 所成角的正弦值等于()A.13B.23C.33D.23二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.设ABCD -A 1B 1C 1D 1是棱长为a 的正方体,A 1C 与B 1D 相交于点O ,则有()A.A 1B 1→·AC →=a 2 B.AB →·A 1C →=2a 2C.CD →·AB 1→=a 2D.AB →·A 1O →=12a 210.在四面体P -ABC 中,下列说法正确的是()A .若AD →=13AC →+23AB →,则BC →=3BD →B .若Q 为△ABC 的重心,则PQ →=13PA →+13PB →+13PC →C .若PA →·BC →=0,PC →·AB →=0,则AC →·PB →=0D .若四面体P -ABC 的棱长都为2,M ,N 分别为PA ,BC 的中点,则|MN →|=111.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,∠DAB =π3,AB =2AD =2PD ,PD ⊥底面ABCD ,则()A .PA ⊥BDB .PB 与平面ABCD 所成角为π6C .异面直线AB 与PC 所成角的余弦值为255D .平面PAB 与平面PBC 夹角的余弦值为27712.将直角三角形ABC 沿斜边上的高AD 折成120°的二面角,已知直角边AB =3,AC =6,则下列说法正确的是()A .平面ABC ⊥平面ACDB .四面体D -ABC 的体积是6C .二面角A -BC -D 的正切值是423D .BC 与平面ACD 所成角的正弦值是2114三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.在四面体OABC 中,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,D 为BC 的中点,E 为AD 中点,则OE →=____________________.(用a ,b ,c 表示)14.在平面直角坐标系中,点A (-1,2)关于x 轴的对称点为A ′(-1,-2),则在空间直角坐标系中,B (-1,2,3,)关于x 轴的对称点B ′的坐标为________,若点C (1,-1,2)关于平面Oxy 的对称点为点C ′,则|B ′C ′|=________.(本题第一空2分,第二空3分)15.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,AA 1=2,AD =1,且AB ,AD ,AA 1的夹角都是60°,则AC 1→·BD 1→=________.16.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =1,BC =3,点M 在棱CC 1上,且MD 1⊥MA ,则当△MAD 1的面积取得最小值时,其棱AA 1=________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)设a =(1,5,-1),b =(-2,3,5).(1)若(k a +b )∥(a -3b ),求k ;(2)若(k a +b )⊥(a -3b ),求k .18.(12分)如图,已知PA ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为矩形,PA =AD ,M ,N 分别为AB ,PC 的中点.求证:(1)MN ∥平面PAD ;(2)平面PMC ⊥平面PDC .19.(12分)(2014·福建,理)在平面四边形ABCD 中,AB =BD =CD =1,AB ⊥BD ,CD ⊥BD .将△ABD 沿BD 折起,使得平面ABD ⊥平面BCD ,如图所示.(1)求证:AB ⊥CD ;(2)若M 为AD 中点,求直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值.20.(12分)如图1,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠BAD =π2,AB =BC =1,AD =2,E 是AD 的中点,O 是AC 与BE 的交点.将△ABE 沿BE 折起到△A 1BE 的位置,如图2.(1)求证:CD⊥平面A1OC;(2)若平面A1BE⊥平面BCDE,求平面A1BC与平面A1CD夹角的余弦值.21.(12分)(2017·课标全国Ⅲ)如图,四面体ABCD中,△ABC是正三角形,△ACD是直角三角形,∠ABD=∠CBD,AB=BD.(1)证明:平面ACD⊥平面ABC;(2)过AC的平面交BD于点E,若平面AEC把四面体ABCD分成体积相等的两部分,求二面角D-AE-C的余弦值.22.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB⊥AD,BC∥AD,M是棱PD上一点,且AB=BC=2,AD=PA=4.(1)若PM∶MD=1∶2,求证:PB∥平面ACM;(2)求二面角A-CD-P的正弦值;(3)若直线AM与平面PCD所成角的正弦值为63,求MD的长.1.设向量u=(a,b,0),v=(c,d,1),其中a2+b2=c2+d2=1,则下列判断错误的是() A.向量v与z轴正方向的夹角为定值(与c,d的值无关)B.u·v的最大值为2C.u与v夹角的最大值为3π4D.ad-bc的最大值为12.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱AB,BB1的中点,点P在体对角线CA1上运动.当△PMN的面积取得最小值时,点P的位置是()A.线段CA1的三等分点,且靠近点A1B.线段CA1的中点C.线段CA1的三等分点,且靠近点CD.线段CA1的四等分点,且靠近点C3.在底面为锐角三角形的直三棱柱ABC-A1B1C1中,D是棱BC的中点,记直线B1D与直线AC所成角为θ1,直线B1D与平面A1B1C1所成角为θ2,二面角C1-A1B1-D的平面角为θ3,则()A .θ2<θ1,θ2<θ3B .θ2>θ1,θ2<θ3C .θ2<θ1,θ2>θ3D .θ2>θ1,θ2>θ34.已知正方体ABCD -EFGH (如图),则()A .直线CF 与GD 所成的角与向量所成的角〈CF →,GD →〉相等B .向量FD →是平面ACH 的法向量C .直线CE 与平面ACH 所成角的正弦值与cos 〈CE →,FD →〉的平方和等于1D .二面角A -FH -C 的余弦值为125.在三棱锥P -ABC 中,△ABC 为等边三角形,PA ⊥平面ABC ,且PA =AB ,则二面角A -PB -C 的平面角的正切值为()A.6B.3C.66D.626.如图,四棱锥P -ABCD 中,PB ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AB =AD =PB =3,点E 在棱PA 上,且PE =2EA ,则平面ABE 与平面BED 的夹角的余弦值为()A.23B.66C.33D.637.已知向量a =(1,2,3),b =(-2,-4,-6),|c |=14,若(a +b )·c =7,则a 与c 的夹角为()A .30°B .60°C .120°D .150°8.【多选题】如图甲,在正方形ABCD 中,E ,F 分别是AB ,BC 的中点,将△ADE ,△CDF ,△BEF 分别沿DE ,DF ,EF 折起,使A ,B ,C 三点重合于点P (如图乙),则下列结论正确的是()A .PD ⊥EFB .平面PDE ⊥平面PDFC .平面PEF 与平面EFD 夹角的余弦值为13D .点P 在平面DEF 上的投影是△DEF 的外心9.【多选题】已知ABCD -A 1B 1C 1D 1为正方体,下列说法中正确的是()A .(A 1A →+A 1D 1→+A 1B 1→)2=3(A 1B 1→)2B.A 1C →·(A 1B 1→-A 1A →)=0C .向量AD 1→与向量A 1B →的夹角是60°D .正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为|AB →·AA 1→·AD →|10.【多选题】在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,动点M 在线段A 1C 上,E ,F 分别为DD 1,AD 的中点.若异面直线EF 与BM 所成角为θ,则θ的值可能是()A.π6B.π4C.π3D.π211.【多选题】在正三棱柱ABC -A ′B ′C ′中,所有棱长均为1,BC ′与B ′C 交于点O ,则()A.AO →=12AB →+12AC →+12AA ′→B .AO ⊥B ′CC .三棱锥A -BB ′O 的体积为324D .AO 与平面BB ′C ′C 所成的角为π612.已知在矩形ABCD 中,AB =1,BC =x ,将△ABD 沿矩形的对角线BD 所在的直线进行翻折,在翻折过程中,下列结论正确的是________(填所有正确结论的序号).①对任意x ∈(0,2),都存在某个位置,使得AB ⊥CD ;②对任意x ∈(0,2),都不存在某个位置,使得AB ⊥CD ;③对任意x >1,都存在某个位置,使得AB ⊥CD ;④对任意x >1,都不存在某个位置,使得AB ⊥CD .13.如图所示,已知平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 是边长为1的正方形,侧棱AA 1的长为2,∠A 1AB =∠A 1AD =120°.若AC 1→=xAB →+yAD →+zAA 1→,则x +y +z =________,AC 1的长为________.14.如图所示,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠ABC =90°,AB =BC =AA 1=2,点D 是A 1C 1的中点,则异面直线AD 和BC 1所成角的大小为________.15.如图1在直角梯形ABCP 中,BC ∥AP ,AB ⊥BC ,CD ⊥AP ,AD =DC =PD =2,E ,F ,G 分别是线段PC ,PD ,BC 的中点,现将△PDC 折起,使平面PDC ⊥平面ABCD (如图2).(1)求证:AP ∥平面EFG ;(2)求二面角G-EF-D的大小.16.如图,在多面体A1B1D1DCBA中,四边形AA1B1B,ADD1A1,ABCD均为正方形,E为B1D1的中点,过A1,D,E的平面交CD1于F.(1)求证:EF∥B1C;(2)求二面角E-A1D-B1的余弦值.17.如图,四棱锥P-ABCD的底面ABCD是边长是1的菱形,∠BCD=60°,E是CD的中点,PA⊥底面ABCD,PA=2.(1)求证:平面PBE⊥平面PAB;(2)求平面PAD和平面PBE所成二面角(锐角)的余弦值.18.如图,四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,侧棱A1A⊥底面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,AD =CD=1,AA1=AB=2,E为棱AA1的中点.(1)求证:B1C1⊥CE;(2)求二面角B1-CE-C1的正弦值;(3)设点M在线段C1E上,且直线AM与平面ADD1A1所成角的正弦值为26,求线段AM的长.19.如图,已知PD垂直于以AB为直径的圆O所在的平面,点C为圆O上一点,且BD=PD=3,AC=2AD=2.(1)求证:PA⊥CD;(2)求二面角B-CP-D的余弦值.20.在如图所示的试验装置中,两个正方形框架ABCD,ABEF的边长都是1,且它们所在的平面互相垂直,活动弹子M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且CM和BN的长度保持相等,记CM=BN=a(0<a<2).(1)求MN的长;(2)a为何值时,MN的长最小并求出最小值;(3)当MN的长最小时,求平面MNA与平面MNB夹角的余弦值.第一章空间向量与立体几何章末测试卷(解析版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.以下四个命题中,正确的是()A .向量a =(1,-1,3)与向量b =(3,-3,6)平行B .△ABC 为直角三角形的充要条件是AB →·AC →=0C .|(a ·b )c |=|a |·|b |·|c |D .若{a ,b ,c }为空间的一个基底,则a +b ,b +c ,c +a 构成空间的另一基底答案D解析因为{a ,b ,c }为空间的一个基底,设a +b =λ(b +c )+μ(c +a )=1,=1,+λ=0,无解,所以a +b ,b +c ,c +a 不共面,故D 正确;因为31=-3-1≠63,所以a =(1,-1,3)和b =(3,-3,6)不平行,故A 错误;△ABC 为直角三角形只需一个角为直角即可,不一定是∠A ,所以无法推出AB →·AC →=0,故B 错误;若a ·b =0即可得出C 项错误.综上所述,本题的正确答案为D.2.已知点A ,B ,C 不共线,对空间任意一点O ,若OP →=12OA →+14OB →+14OC →,则P ,A ,B ,C 四点()A .不共面B .共面C .不一定共面D .无法判断答案B解析因为OP →=12OA →+14OB →+14OC →,且12+14+14=1,所以P ,A ,B ,C 四点共面.故选B.3.如图,在四面体O -ABC 中,G 1是△ABC 的重心,G 是OG 1上的一点,且OG =2GG 1,若OG →=xOA →+yOB →+zOC →,则(x ,y ,z )为(),12,,23,,13,,29,答案D解析取BC 中点E ,连接AE ,OE ,则OE →=12(OB →+OC →),G 1是△ABC 的重心,则AG 1=23AE ,所以AG 1→=23AE →=23(OE →-OA →),因为OG =2GG 1,所以OG →=23OG 1→=23(OA →+AG 1→)=23OA →+49(OE →-OA →)=29OA →+49OE →=29OA →+29(OB →+OC →)=29OA →+29OB →+29OC →,所以x =y =z =29.4.如图,在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是棱AB ,BC 的中点,则点C 1到平面B 1EF 的距离为()A.23B.223C.233D.43答案D解析以D 1为坐标原点,分别以射线D 1A 1,D 1C 1,D 1D 的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系,则B 1(2,2,0),C 1(0,2,0),E (2,1,2),F (1,2,2).设平面B 1EF 的法向量为n =(x ,y ,z ),B 1E →=(0,-1,2),B 1F →=(-1,0,2),则n ·B 1E →=0,n ·B 1F →=0,即-y +2z =0,-x +2z =0,令z =1,得n =(2,2,1).又因为B 1C 1→=(-2,0,0),所以点C 1到平面B 1EF 的距离h =|n ·B 1C 1→||n |=|-2×2+0+0|22+22+1=43.5.如图,S 是正三角形ABC 所在平面外一点,M ,N 分别是AB 和SC 的中点,SA =SB =SC ,且∠ASB =∠BSC =∠CSA =90°,则异面直线SM 与BN 所成角的余弦值为()A.105B .-105C .-1010 D.1010答案A解析不妨设SA =SB =SC =1,以点S 为坐标原点,SA ,SB ,SC 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系Sxyz ,则相关各点坐标为A (1,0,0),B (0,1,0),C (0,0,1),S (0,0,0),M 12,12,0,N 0,0,12.因为SM →=12,12,0,BN →=0,-1,12所以|SM →|=22,|BN →|=52,SM →·BN →=-12,所以cos 〈SM →,BN →〉=SM →·BN →|SM →||BN →|=-105.因为异面直线所成的角为锐角或直角,所以异面直线SM 与BN 所成角的余弦值为105.故选A.6.在直角坐标系中,A (-2,3),B (3,-2),沿x 轴把直角坐标系折成120°的二面角,则AB 的长度为()A.2B .211C .32D .42答案B解析作AM ⊥x 轴于M ,BN ⊥x 轴于N .则AM =3,BN =2,MN =5.又AB →=AM →+MN →+NB →,∴AB →2=AM →2+MN →2+NB →2+2(AM →·MN →+AM →·NB →+MN →·NB →).又AM ⊥MN ,MN ⊥NB ,〈AM →,NB →〉=60°,故AB →2=9+25+4+6=44.∴AB =|AB →|=211.故选B.7.如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是矩形,PD ⊥平面ABCD ,且PD =AD =1,AB=2,点E 是AB 上一点,当二面角P -EC -D 的平面角为π4时,则AE 等于()A .1B.12C .2-2D .2-3答案D解析以D 为坐标原点,DA ,DC ,DP 为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设AE =m (0≤m ≤2).D (0,0,0),P (0,0,1),E (1,m ,0),C (0,2,0).可取平面ABCD 的一个法向量为n 1=(0,0,1),设平面PEC 的法向量为n 2=(a ,b ,c ),PC →=(0,2,-1),CE →=(1,m -2,0),2·PC →=0,2·CE →=0.b -c =0,+b (m -2)=0,=2b ,=b (2-m ),令b =1,得n 2=(2-m ,1,2).cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1|·|n 2|=2(2-m )2+1+4=22.∴m =2- 3.即AE =2- 3.8.三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面ABC 为正三角形,侧棱长等于底面边长,A 1在底面的射影是△ABC 的中心,则AB 1与底面ABC 所成角的正弦值等于()A.13 B.23C.33 D.23答案B解析如图,设A 1在底面ABC 内的射影为O ,以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.设边长为1,则0-3,12,所以AB 1→,12,易知平面ABC 的一个法向量为n =(0,0,1),则AB 1与底面ABC 所成角α的正弦值为sin α=|cos 〈AB 1→,n 〉|=637536+14+69=23.故选B.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.设ABCD -A 1B 1C 1D 1是棱长为a 的正方体,A 1C 与B 1D 相交于点O ,则有()A.A 1B 1→·AC →=a 2 B.AB →·A 1C →=2a 2C.CD →·AB 1→=a 2D.AB →·A 1O →=12a 2答案AD解析以D 为坐标原点,分别以DA ,DC ,DD 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系Dxyz ,如图,则D (0,0,0),A (a ,0,0),B (a ,a ,0),C (0,a ,0),A 1(a ,0,a ),B 1(a ,a ,a ),O (a 2,a 2,a 2).对于A ,A 1B 1→·AC→=(0,a ,0)·(-a ,a ,0)=a 2,所以A 正确;对于B ,AB →·A 1C →=(0,a ,0)·(-a ,a ,-a )=a 2,所以B 不正确;对于C ,CD →·AB 1→=(0,-a ,0)·(0,a ,a )=-a 2,所以C 不正确;对于D ,AB →·A 1O →=(0,a ,0)·(-12a ,12a ,-12a )=12a 2,所以D 正确.故选AD.10.在四面体P -ABC 中,下列说法正确的是()A .若AD →=13AC →+23AB →,则BC →=3BD→B .若Q 为△ABC 的重心,则PQ →=13PA →+13PB →+13PC→C .若PA →·BC →=0,PC →·AB →=0,则AC →·PB →=0D .若四面体P -ABC 的棱长都为2,M ,N 分别为PA ,BC 的中点,则|MN →|=1答案ABC解析对于A ,∵AD →=13AC →+23AB →,∴3AD →=AC →+2AB →,∴2AD →-2AB →=AC →-AD →,∴2BD →=DC →,∴3BD →=BD →+DC →,即3BD →=BC →,∴A 正确;对于B ,若Q 为△ABC 的重心,则QA →+QB →+QC →=0,∴3PQ →-QA →-QB →-QC →=3PQ →,∴3PQ →=PA →+PB →+PC →,即PQ →=13PA →+13PB →+13PC →,∴B 正确;对于C ,若PA →·BC →=0,PC →·AB →=0,则PA →·BC →+PC →·AB →=PA →·BC →+PC →·(AC →+CB →)=PA →·BC →+PC →·AC →+PC →·CB →=PA →·BC →+PC →·AC →-PC →·BC →=(PA →-PC →)·BC →+PC →·AC →=CA →·BC →+PC →·AC →=AC →·CB →+PC →·AC →=AC →·(CB →+PC →)=AC →·PB →,∴AC →·PB →=0,∴C 正确;对于D ,∵MN →=PN →-PM →=12(PB →+PC →)-12PA →=12(PB →+PC →-PA →),∴|MN →|=12|PB →+PC →-PA →|.∵|PB →+PC →-PA →|(PA →2+PB →2+PC →2-2PA →·PB →-2PA →·PC →+2PB →·PC →)12=(22+22+22-2×2×2×12-2×2×2×12+2×2×2×12)12=22,∴|MN →|=2,∴D 错误.故选ABC.11.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,∠DAB =π3,AB =2AD =2PD ,PD ⊥底面ABCD ,则()A .PA ⊥BDB .PB 与平面ABCD 所成角为π6C .异面直线AB 与PC 所成角的余弦值为255D .平面PAB 与平面PBC 夹角的余弦值为277答案ABCD解析对于A ,由∠DAB =π3,AB =2AD 及余弦定理得BD =3AD ,从而BD 2+AD 2=AB 2,故BD ⊥AD .由PD ⊥底面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,可得BD ⊥PD .又AD ∩PD =D ,AD ,PD ⊂平面PAD ,所以BD ⊥平面PAD ,又PA ⊂平面PAD ,故PA ⊥BD .故A 正确.对于B ,因为PD ⊥底面ABCD ,所以∠PBD 就是PB 与平面ABCD 所成的角,又tan ∠PBD=PD BD =33,所以∠PBD =π6.故B 正确.对于C ,显然∠PCD 是异面直线PC 与AB 所成的角,易得cos ∠PCD =CD PC =255.故C 正确.对于D ,以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz .设AD =1,则A (1,0,0),B (0,3,0),C (-1,3,0),P (0,0,1),所以AB →=(-1,3,0),PB →=(0,3,-1),BC →=(-1,0,0).设平面PAB 的法向量为n =(x 1,y 1,z 1),n ·AB →=0,n ·PB →=0,-x 1+3y 1=0,31-z 1=0,取y 1=1,可得n =(3,1,3)是平面PAB 的一个法向量.设平面PBC 的法向量为m =(x 2,y 2,z 2),m ·PB →=0,m ·BC →=0,32-z 2=0,-x 2=0,取y 2=1,可得m =(0,1,3)是平面PBC 的一个法向量,所以cos 〈m ,n 〉=m ·n |m ||n |=277所以平面PAB 与平面PBC 夹角的余弦值为277.故D 正确.12.将直角三角形ABC 沿斜边上的高AD 折成120°的二面角,已知直角边AB =3,AC =6,则下列说法正确的是()A .平面ABC ⊥平面ACDB .四面体D -ABC 的体积是6C .二面角A -BC -D 的正切值是423D .BC 与平面ACD 所成角的正弦值是2114答案CD解析依题意作图,如图所示,由于AD ⊥BD ,AD ⊥CD ,故∠BDC 是二面角C -AD -B 的平面角,则∠BDC =120°,因为BD ∩CD =D ,所以AD ⊥平面BCD .过B 作BE ⊥CD 交CD 的延长线于E ,因为AD ⊥平面BCD ,BE ⊂平面BCD ,所以AD ⊥BE .因为BE ⊥CD ,AD ∩CD =D ,所以BE ⊥平面ACD ,故BE 是三棱锥B -ACD 的高.在原图中,BC =3+6=3,AD =AB ·AC BC=3×63=2,BD =3-2=1,CD =AC 2-AD 2=6-2=2,BE =BD ×sin 60°=1×32=32,所以V D -ABC =V B -ACD =13×12×AD ×CD ×BE =16×2×2×32=66,故B 错误.以D 为坐标原点,DA ,DC 所在直线分别为x 轴、y 轴建立如图所示的空间直角坐标系,则A (2,0,0),0,-12,32C (0,2,0),AB →-2,-12,32AC →=(-2,2,0),设平面ABC 的法向量为n =(x ,y ,z )n ·AB →=-2x -12y +32z =0,n ·AC →=-2x +2y =0,取x =6,则y =3,z =5,所以n =(6,3,5),平面ACD 的一个法向量为m =(0,0,1),则m ·n =5≠0,所以平面ACD 与平面ABC 不垂直,故A 错误.平面BCD 的一个法向量为a =(1,0,0),cos 〈n ,a 〉=n ·a|n ||a |=634=317,sin 〈n ,a 〉=1-cos 2〈n ,a 〉==1417.设二面角A -BC -D 的平面角为θ,由图可知θ为锐角,则tan θ=|tan 〈n ,a 〉|=|sin 〈n ,a 〉cos 〈n ,a 〉|=423,故C 正确.BC →,52,-ACD 的一个法向量为m =(0,0,1),cos 〈m ,BC →〉=m ·BC →|m |·|BC →|=-2114,所以BC 与平面ACD 所成角的正弦值是2114,故D 正确.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.在四面体OABC 中,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,D 为BC 的中点,E 为AD 中点,则OE →=____________________.(用a ,b ,c 表示)答案12a +14b +14c解析OE →=OA →+12AD →=OA →+12×12(AB →+AC →)=OA →+14(OB →-OA →+OC →-OA →)=12OA →+14OB →+14OC →=12a +14b +14c .14.在平面直角坐标系中,点A (-1,2)关于x 轴的对称点为A ′(-1,-2),则在空间直角坐标系中,B (-1,2,3,)关于x 轴的对称点B ′的坐标为________,若点C (1,-1,2)关于平面Oxy 的对称点为点C ′,则|B ′C ′|=________.(本题第一空2分,第二空3分)答案(-1,-2,-3)6解析由题意得B (-1,2,3)关于x 轴的对称点B ′的坐标为(-1,-2,-3);点C (1,-1,2)关于Oxy 平面的对称点为C ′(1,-1,-2),所以|B ′C ′|=(-1-1)2+(-2+1)2+(-3+2)2= 6.15.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,AA 1=2,AD =1,且AB ,AD ,AA 1的夹角都是60°,则AC 1→·BD 1→=________.答案3解析如图,可设AB →=a ,AD →=b ,AA 1=c ,于是可得AC 1→=AB →+BC →+CC 1→=AB →+AD →+AA 1→=a +b +c ,同理可得BD 1→=-a +b +c ,于是有AC 1→·BD 1→=(a +b +c )·(-a +b +c )=-a 2+b 2+c 2+2b ·c=-4+1+4+2×1×2×cos 60°=3.16.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =1,BC =3,点M 在棱CC 1上,且MD 1⊥MA ,则当△MAD 1的面积取得最小值时,其棱AA 1=________.答案322解析设AA 1=m (m >0),CM =n (0≤n ≤m ),如图建立空间直角坐标系,则D 1(0,0,m ),M (0,1,n ),A (3,0,0),所以D 1M →=(0,1,n -m ),AM →=(-3,1,n ).又MD 1⊥MA ,所以D 1M →·AM →=1+n (n -m )=0,所以m -n =1n(n ≠0).所以S △MAD 1=1D 1M ·AM =121+(m -n )2·3+1+n 2=121+1n2·4+n 22=125+n 2+4n 2≥125+2n 2·4n 2=32,当且仅当n =2,m =322时,等号成立,所以当△MAD 1的面积取得最小值时,其棱AA 1=322.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)设a =(1,5,-1),b =(-2,3,5).(1)若(k a +b )∥(a -3b ),求k ;(2)若(k a +b )⊥(a -3b ),求k .解析k a +b =(k -2,5k +3,-k +5),a -3b =(1+3×2,5-3×3,-1-3×5)=(7,-4,-16).(1)∵(k a +b )∥(a -3b ),∴k -27=5k +3-4=-k +5-16,解得k =-13.(2)∵(k a +b )⊥(a -3b ),∴(k -2)×7+(5k +3)×(-4)+(-k +5)×(-16)=0.解得k =1063.18.(12分)如图,已知PA ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为矩形,PA =AD ,M ,N 分别为AB ,PC 的中点.求证:(1)MN ∥平面PAD ;(2)平面PMC ⊥平面PDC .证明如图,以A 为坐标原点,AB ,AD ,AP 所在的直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系Axyz .设PA =AD =a ,AB =b .(1)P (0a )0)b ,a ,0),B (b ,0,0),因为M ,N 分别为AB ,PC 的中点,所以M b 2,0,0N b 2,a 2,a 2易知AB →为平面PAD 的一个法向量.AB →=(b ,0,0),又MN →=0,a 2,a 2,所以AB →·MN →=0,所以AB →⊥MN →.又MN ⊄平面PAD ,所以MN ∥平面PAD .(2)由(1)可知P (0,0,a ),C (,0),M b2,0,0,且D (0,a ,0).所以PC →=(b ,a ,-a ),PM →=b2,0,-a PD →=(0,a ,-a ).设平面PMC 的一个法向量为n 1(x 1,y 1z 1),n 1·PC →=0,n 1·PM →=0,bx 1+ay 1-az 1=0,b2x 1-az 1=0,x 1=2a b z 1,y 1=-z 1,令z 1=b ,则n 1=(2a ,-b ,b ).设平面PDC 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),n 2·PC →=0,n PD →=0,bx 2+ay 2-az 2=0,ay 2-az 2=0,x 2=0,y 2=z 2,令z 21,则n 2=(0,1,1).因为n 1·n 2=0-b +b =0,所以n 1⊥n 2.所以平面PMC ⊥平面PDC .19.(12分)(2014·福建,理)在平面四边形ABCD 中,AB =BD =CD =1,AB ⊥BD ,CD ⊥BD .将△ABD 沿BD 折起,使得平面ABD ⊥平面BCD ,如图所示.(1)求证:AB ⊥CD ;(2)若M 为AD 中点,求直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值.解析(1)证明:∵平面ABD ⊥平面BCD ,平面ABD ∩平面BCD =BD ,AB ⊂平面ABD ,AB ⊥BD ,∴AB ⊥平面BCD .又CD ⊂平面BCD ,∴AB ⊥CD .(2)过点B 在平面BCD 内作BE ⊥BD ,如图所示.由(1)知AB ⊥平面BCD ,BE ⊂平面BCD ,BD ⊂平面BCD ,∴AB ⊥BE ,AB ⊥BD .以B 为坐标原点,分别以BE →,BD →,BA →的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系.依题意,得B (0,0,0),C (1,1,0),D (0,1,0),A (0,0,1),M 0,12,12,则BC →=(1,1,0),BM →=0,12,12,AD →=(0,1,-1).设平面MBC 的法向量为n =(x 0,y 0,z 0),n ·BC →=0,n ·BM →=0,x 0+y 0=0,12y 0+12z 0=0.取z 0=1,得平面MBC 的一个法向量为n =(1,-1,1).设直线AD 与平面MBC 所成角为θ,则sin θ=|cos 〈n ,AD →〉|=|n ·AD →||n |·|AD →|=63.即直线AD 与平面MBC 所成角的正弦值为63.20.(12分)如图1,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠BAD =π2,AB =BC =1,AD =2,E是AD 的中点,O 是AC 与BE 的交点.将△ABE 沿BE 折起到△A 1BE 的位置,如图2.(1)求证:CD ⊥平面A 1OC ;(2)若平面A 1BE ⊥平面BCDE ,求平面A 1BC 与平面A 1CD 夹角的余弦值.解析(1)证明:在题图1中,因为AB =BC =1,AD =2,E 是AD 的中点,∠BAD =π2,所以BE ⊥AC ,即在题图2中,BE ⊥OA 1,BE ⊥OC ,又OA 1∩OC =O ,OA 1,OC ⊂平面A 1OC ,从而BE ⊥平面A 1OC .又BC 綉DE ,所以四边形BCDE 是平行四边形,所以CD ∥BE ,所以CD ⊥平面A 1OC .(2)因为平面A 1BE ⊥平面BCDE ,又由(1)知,BE ⊥OA 1,BE ⊥OC ,所以∠A 1OC 为二面角A 1-BE -C 的平面角,所以∠A 1OC =π2.如图,以O 为原点,分别以OB ,OC ,OA 1所在直线y 轴、z A 1B =A 1E =BC ==1,BC ∥,所以0,-22,0,A ,0C (0,22,0),则BC →-22,22,A 1C →=,22,-CD →=BE →=(-2,0,0).设平面A 1BC 的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),平面A 1CD 的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),平面A 1BC 与平面A 1CD 的夹角为θ.1·BC →=0,1·A 1C →=0,x 1+y 1=0,1-z 1=0,可取n 1=(1,1,1).2·CD →=0,2·A 1C →=0,2=0,2-z 2=0,可取n 2=(0,1,1).从而cos θ=|cos 〈n 1,n 2〉|=|n 1·n 2||n 1||n 2|=23×2=63,即平面A 1BC 与平面A 1CD 夹角的余弦值为63.21.(12分)(2017·课标全国Ⅲ)如图,四面体ABCD 中,△ABC 是正三角形,△ACD 是直角三角形,∠ABD =∠CBD ,AB =BD .(1)证明:平面ACD ⊥平面ABC ;(2)过AC 的平面交BD 于点E ,若平面AEC 把四面体ABCD 分成体积相等的两部分,求二面角D -AE -C 的余弦值.解析(1)证明:由题设可得,△ABD ≌△CBD ,从而AD =DC .又△ACD 是直角三角形,所以∠ADC =90°.如图,取AC 的中点O ,连接DO ,BO ,则DO ⊥AC ,DO =AO .又由于△ABC 是正三角形,故BO ⊥AC .所以∠DOB 为二面角D -AC -B 的平面角.在Rt △AOB 中,BO 2+AO 2=AB 2.又DO =AO ,AB =BD ,所以BO 2+DO 2=BO 2+AO 2=AB 2=BD 2,故∠DOB =90°.所以BO ⊥OD .又AC ⊂平面ADC ,OD ⊂平面ADC ,AC ∩OD =O ,所以BO ⊥平面ADC .又BO ⊂平面ABC ,所以平面ACD ⊥平面ABC .(2)由题设及(1)知,OA ,OB ,OD 两两垂直.以O 为坐标原点,OA →的方向为x 轴正方向,|OA →|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz .则A (1,0,0),B (0,3,0),C (-1,0,0),D (0,0,1).由题设知,四面体ABCE 的体积为四面体ABCD 的体积的12,从而点E 到平面ABC 的距离为点D 到平面ABC 的距离的12,即E 为DB 的中点,得0,32,12故AD →=(-1,0,1),AC →=(-2,0,0),AE →-1,32,12设n =(x ,y ,z )是平面DAE 的法向量,n ·AD →=0,n ·AE →=0,-x +z =0,-x +32y +1z =0,令x =1,可得n =1,33,1.设m 是平面AEC m ·AC →=0,m ·AE →=0.同理可取m =(0,-1,3).则cos 〈n ,m 〉=n ·m |n ||m |=77.由图知二面角D -AE -C 为锐角,所以二面角D -AE -C 的余弦值为77.22.(12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,AB ⊥AD ,BC ∥AD ,M 是棱PD 上一点,且AB =BC =2,AD =PA =4.(1)若PM ∶MD =1∶2,求证:PB ∥平面ACM ;(2)求二面角A -CD -P 的正弦值;(3)若直线AM 与平面PCD 所成角的正弦值为63,求MD 的长.解析(1)证明:如图,连接BD 交AC 于点N ,连接MN .因为BC ∥AD ,所以BN ND =BC AD =12.又因为PM ∶MD =1∶2,所以MN ∥PB .又因为MN ⊂平面ACM ,PB ⊄平面ACM ,所以PB ∥平面ACM .(2)如图建立空间直角坐标系,则A (0,0,0),C (2,2,0),D (0,4,0),P (0,0,4),CD →=(-2,2,0),PD →=(0,4,-4).设平面PCD 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),·CD →=0,·PD →=0,2x +2y =0,y -4z =0,令x =1=1,=1,即n =(1,1,1).又平面ACD 的一个法向量m =(0,0,1),所以cos 〈m ,n 〉=13=33故二面角A -CD -P =63.(3)设MD →=λPD →(0≤λ≤1),则MD →=(0,4λ,-4λ),所以AM →=(0,4-4λ,4λ),由(2)得平面PCD 的一个法向量n =(1,1,1),且直线AM 与平面PCD 所成角的正弦值为63,所以cos 〈AM →,n 〉=|4-4λ+4λ|(4-4λ)2+(4λ)2·3=63,解得λ=12,即MD →=12PD →.又|PD →|=42+42=42,故|MD →|=12|PD →|=22.1.设向量u =(a ,b ,0),v =(c ,d ,1),其中a 2+b 2=c 2+d 2=1,则下列判断错误的是()A .向量v 与z 轴正方向的夹角为定值(与c ,d 的值无关)B .u ·v 的最大值为2C .u 与v 夹角的最大值为3π4D .ad -bc 的最大值为1答案B 解析在A 中,设z 轴正方向的方向向量z =(0,0,t ),t >0,向量v 与z 轴正方向的夹角的余弦值cos α=z ·v|z ||v |=t t ·c 2+d 2+1=22,所以α=45°.所以向量v 与z 轴正方向的夹角为定值45°(与c ,d 的值无关),故A 正确;在B 中,u ·v =ac +bd ≤a 2+c 22+b 2+d 22=a 2+b 2+c 2+d 22=1.当且仅当a =c ,b =d 时取等号,因此u ·v 的最大值为1,故B 错误;在C 中,由B 可得|u ·v |≤1,所以-1≤u ·v ≤1.所以cos 〈u ,v 〉=u ·v|u ||v |=ac +bda 2+b 2·c 2+d 2+1≥-11×2=-22,所以u 与v 的夹角的最大值为3π4,故C 正确;在D 中,ad -bc ≤|ad -bc |≤|ad |+|bc |≤a 2+d 22+b 2+c 22=a 2+b 2+c 2+d 22=1,所以ad -bc 的最大值为1.故D 正确.2.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是棱AB ,BB 1的中点,点P 在体对角线CA 1上运动.当△PMN 的面积取得最小值时,点P 的位置是()A .线段CA 1的三等分点,且靠近点A 1B .线段CA 1的中点C .线段CA 1的三等分点,且靠近点CD .线段CA 1的四等分点,且靠近点C 答案B解析设正方体的棱长为1,以A 为原点,AB ,AD ,AA 1分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立空间直角坐标系,如图所示.取MN 的中点为Q ,连接PQ .则0,,00A 1(0,0,1),C (1,1,0),则A 1C →=(1,1,-1).设P (t ,t ,z ),PC →=(1-t ,1-t ,-z ),由A 1C →与PC →共线,可得1-t =1-t =-z ,所以P (1-z ,1-z ,z ),其中0≤z ≤1.因为|PM →|=3z 2-3z +54,|PN →|=3z 2-3z +54,所以|PM →|=|PN →|,所以PQ ⊥MN ,即|PQ →|是动点P 到直线MN 的距离.|PQ →|=3z 2-3z +98=所以当z =12时,PQ 取得最小值64,此时P 为线段CA 1的中点,由于MN =22为定值,所以当△PMN 的面积取得最小值时,P 为线段CA 1的中点.3.在底面为锐角三角形的直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D 是棱BC 的中点,记直线B 1D 与直线AC 所成角为θ1,直线B 1D 与平面A 1B 1C 1所成角为θ2,二面角C 1-A 1B 1-D 的平面角为θ3,则()A .θ2<θ1,θ2<θ3B .θ2>θ1,θ2<θ3C .θ2<θ1,θ2>θ3D .θ2>θ1,θ2>θ3答案A解析由题可知,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1底面为锐角三角形,D 是棱BC 的中点,设三棱柱ABC -A 1B 1C 1是棱长为2的正三棱柱,以A 为原点,在平面ABC 中,过A 作AC 的垂线为x 轴,AC 轴,AA为z 轴,建立空间直角坐标系,则A 1,0,2),B 1(31,2),C (0,2,0),,32,A (0,0,0),AC →=(0,2,0),B 1D →-32,12,-A 1B 1→=(3,1,0).因为直线B 1D 与直线AC 所成的角为θ1,θ1,π2,所以cos θ1=|B 1D →·AC →||B 1D →||AC →|=125.因为直线B 1D 与平面A 1B 1C 1所成的角为θ2,θ2∈0,π2,平面A 1B 1C 1的法向量n =(0,0,1),所以sin θ2=|B 1D →·n ||B 1D →||n |=25,所以cos θ2=15.设平面A 1B 1D 的法向量m=(a ,b ,c ),·A 1B 1→=3a +b =0,·B 1D →=-32a +1b -2c =0,取a =3,取m 3由图可知,θ3所以cos θ3=|m ·n ||m ||n |=32574=1579,所以cos θ2>cos θ3>cos θ1.由于y =cos θ在区间(0,π)上单调递减,故θ2<θ3<θ1,则θ2<θ1,θ2<θ3.4.已知正方体ABCD -EFGH (如图),则()A .直线CF 与GD 所成的角与向量所成的角〈CF →,GD →〉相等B .向量FD →是平面ACH 的法向量C .直线CE 与平面ACH 所成角的正弦值与cos 〈CE →,FD →〉的平方和等于1D .二面角A -FH -C 的余弦值为12答案B解析以D 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体棱长为1,则A (1,0,0),B (1,1,0),C (0,1,0),E (1,0,1),F (1,1,1),G (0,1,1),H (0,0,1).易知GD ∥AF ,且△AFC 为等边三角形,所以异面直线CF 与GD 所成的角为∠AFC =60°,而CF →=(1,0,1),GD →=(0,-1,-1),所以cos 〈CF →,GD →〉=-12×2=-12,所以〈CF →,GD →〉=120°,故A 错误;FD →=(-1,-1,-1),AC →=(-1,1,0),AH →=(-1,0,1),则FD →·AC →=(-1)×(-1)-1×1=0,FD →·AH →=(-1)×(-1)-1×1=0,所以FD →⊥AC →,FD →⊥AH →,即FD ⊥AC ,FD ⊥AH ,又AC ∩AH =A ,所以FD ⊥平面ACH ,所以向量FD →是平面ACH 的法向量,故B 正确;设直线CE 与平面ACH 所成角为θ,CE →=(1,-1,1),FD →=(-1,-1,-1),所以sin θ=|cos 〈CE →,FD →〉|=13,所以sin 2θ+cos 2〈CE →,FD →〉=19+19=29,故C 错误;连接EG ,设EG ∩FH =M ,则M 为FH 的中点,连接AM ,CM ,因为AH =AF ,CH =CF ,M 为中点,所以AM ⊥FH ,CM ⊥FH ,所以∠AMC 为二面角A -FH -C 的平面角,易得M 12,12,1,MA →=12,-12,-1,MC →=(-12,12,-1),所以cos 〈MA →,MC →〉=1232×32=13,故D 错误.5.在三棱锥P -ABC 中,△ABC 为等边三角形,PA ⊥平面ABC ,且PA =AB ,则二面角A -PB -C 的平面角的正切值为()A.6 B.3C.66D.62答案A解析设PA =AB =2,建立如图所示的空间直角坐标系.则B (0,2,0),C (3,1,0),P (0,0,2).所以BP →=(0,-2,2),BC →=(3,-1,0).设n =(x ,y ,z )是平面PBC 的一个法向量,·n =0,·n =0,y +2z =0,-y =0.令y =1.则x =33,z =1.即n 1,易知m =(1,0,0)是平面PAB 的一个法向量.则cos 〈m ,n 〉=m ·n |m ||n |=331×213=77.所以正切值tan 〈m ,n 〉= 6.故选A.6.如图,四棱锥P -ABCD 中,PB ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AB =AD =PB =3,点E 在棱PA 上,且PE =2EA ,则平面ABE 与平面BED 的夹角的余弦值为()A.23B.66C.33D.63答案B解析以B 为坐标原点,分别以BC ,BA ,BP 所在直线为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.则B (0,0,0),A (0,3,0),P (0,0,3),D (3,3,0),E (0,2,1),∴BE →=(0,2,1),BD →=(3,3,0)设平面BED 的一个法向量n =(x ,y ,z ),·BE →=2y +z =0,·BD →=3x +3y =0,取z =1,得n ,-12,平面ABE 的法向量为m =(1,0,0),∴cos 〈n ,m 〉=m ·n |m ||n |=66,∴平面ABE 与平面BED 的夹角的余弦值为66.7.已知向量a =(1,2,3),b =(-2,-4,-6),|c |=14,若(a +b )·c =7,则a 与c 的夹角为()A .30°B .60°C .120°D .150°答案C解析设向量a +b 与c 的夹角为α,因为a +b =(-1,-2,-3),|a +b |=14,cos α=(a +b )·c |a +b ||c |=12,所以α=60°.因为向量a +b 与a 的方向相反,所以a 与c 的夹角为120°.故选C.8.【多选题】如图甲,在正方形ABCD 中,E ,F 分别是AB ,BC 的中点,将△ADE ,△CDF ,△BEF 分别沿DE ,DF ,EF 折起,使A ,B ,C 三点重合于点P (如图乙),则下列结论正确的是()A .PD ⊥EFB .平面PDE ⊥平面PDFC .平面PEF 与平面EFD 夹角的余弦值为13D .点P 在平面DEF 上的投影是△DEF 的外心答案ABC解析对于A ,如图,取EF 的中点H ,连接PH ,DH ,由△PEF 和△DEF 为等腰三角形,得PH ⊥EF ,DH ⊥EF ,又PH ∩DH =H ,PH ,DH ⊂平面PDH ,所以EF ⊥平面PDH ,又PD ⊂平面PDH ,所以PD ⊥EF ,故A 正确.对于B ,根据折起前后,可知PE ,PF ,PD 三线两两垂直,于是可证平面PDE ⊥平面PDF ,故B 正确.对于C ,将图乙翻转并建立如图所示的空间直角坐标系,设图甲中的AB =2,则P (0,0,0),E (0,0,1),F (1,0,0),D (0,2,0),故EF →=(1,0,-1),FD →=(-1,2,0).易知PD →=(0,2,0)为平面PEF 的一个法向量,设平面EFD 的法向量为n =(x ,y ,z )·EF →=0,·FD →=0,-z =0,x +2y =0,令x=2,则y =1,z =2,则n =(2,1,2)为平面EFD 的一个法向量,|cos 〈PD →,n 〉|=|PD →·n ||PD →||n |=22×3=13,所以平面PEF 与平面EFD 夹角的余弦值为13.故C 正确.对于D ,由于PE =PF ≠PD ,故点P 在平面DEF 上的投影不是△DEF 的外心,故D 错误.9.【多选题】已知ABCD -A 1B 1C 1D 1为正方体,下列说法中正确的是()A .(A 1A →+A 1D 1→+A 1B 1→)2=3(A 1B 1→)2B.A 1C →·(A 1B 1→-A 1A →)=0C .向量AD 1→与向量A 1B →的夹角是60°D .正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为|AB →·AA 1→·AD →|答案AB解析由向量的加法得到A 1A →+A 1D 1→+A 1B 1→=A 1C →,因为A 1C 2=3A 1B 12,所以(A 1C →)2=3(A 1B 1→)2,A 正确;因为A 1B 1→-A 1A →=AB 1→,AB 1⊥A 1C ,所以A 1C →·AB 1→=0,B 正确;因为△ACD 1是等边三角形,所以∠AD 1C =60°,又A 1B ∥D 1C ,所以异面直线AD 1与A 1B所成的夹角为60°,但是向量AD 1→与向量A 1B →的夹角是120°,C 错误;因为AB ⊥AA 1,所以AB →·AA 1→=0,故|AB →·AA 1→·AD →|=0,D 错误.10.【多选题】在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,动点M 在线段A 1C 上,E ,F 分别为DD 1,AD 的中点.若异面直线EF 与BM 所成角为θ,则θ的值可能是()A.π6 B.π4C.π3 D.π2答案ABC解析以D 点为坐标原点,DA →,DC →,DD 1→的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系,设DA =2,易得BC →=(-2,0,0),CA 1→=(2,-2,2),EF →=(1,0,-1),设CM→=λCA 1→=(2λ,-2λ,2λ)(0≤λ≤1),则BM →=BC →+CM →=(2λ-2,-2λ,2λ),则cos θ=|cos〈BM →,EF →〉|=|BM →·EF →||BM →||EF →|=22×(2λ-2)2+8λ2=12×3λ2-2λ+1=≤λ≤1).当λ=13时,cos θ取到最大值32,此时θ=π6;当λ=1时,cos θ取到最小值12,此时θ=π3,所以θ的取值范围为π6,π3.故选ABC.11.【多选题】在正三棱柱ABC -A ′B ′C ′中,所有棱长均为1,BC ′与B ′C 交于点O ,则()A.AO →=12AB →+12AC →+12AA ′→B .AO ⊥B ′CC .三棱锥A -BB ′O 的体积为324D .AO 与平面BB ′C ′C 所成的角为π6答案AC解析由题意,画出正三棱柱ABC -A ′B ′C ′如图所示,向量AO →=AB →+BO →=AB →+12(BC →+BB ′→)=AB →+12(AC →-AB →)+12AA ′→=12AB →+12AC →+12AA ′→,A正确;在△AOC 中,AC =1,OC =22,OA1,OA 2+OC 2≠AC 2,所以AO 和B ′C 不垂直,B 错误;在三棱锥A -BB ′O 中,S △BB ′O =14,点A 到平面BB ′O 的距离即△ABC 中BC 边上的高,所以h =32,所以V A -BB ′O =13S △BB ′O h =13×14×32=324,C 正确;。
人教版高一数学必修一期末综合练习题(含答案)人教版高一数学必修一期末综合练题(含答案)一、单选题1.已知实数a,b,c满足lga=10=b,则下列关系式中不可能成立的是()A。
a>b>cB。
a>c>bC。
c>a>bD。
c>b>a2.已知函数f(x)=x(e^x+a),若函数f(x)是偶函数,记a=m,若函数f(x)为奇函数,记a=n,则m+2n的值为()A。
0B。
1C。
2D。
-13.命题:“对于任意实数x,x^2+x>0” 的否定是( )A。
存在实数x,使得x^2+x≤0B。
对于任意实数x,x^2+x≤0C。
存在实数x,使得x^2+x<0D。
对于任意实数x,x^2+x≥04.已知sin2α=-1/2,则cos(α+π/3)=()A。
-1/3B。
-2/3C。
1/3D。
2/35.已知ω>0,函数f(x)=cos(ωx+π/2),则ω的取值范围是()A。
(0,π/12]B。
(0,π/6]C。
(0,π/4]D。
(0,π/2]6.为了得到函数y=cos2x的图象,只需将函数y=sin(2x-π/2)的图象上所有点A。
向右平移π个单位B。
向左平移π个单位C。
向右平移π/2个单位D。
向左平移π/2个单位7.下列函数中,与函数y=x相同的是()A。
y=1/xB。
y=x^2C。
y=√xD。
y=|x|8.若2sinx-cos(π/2+x)=1,则cos2x=()A。
-8/9B。
-7/9C。
7/9D。
8/99.设A={x|x^2-4x+3≥0},B={x|x^2-6x+5≤0},则“A包含于B”是“B包含于A”的()A。
充分必要条件B。
必要不充分条件C。
充分不必要条件D。
既不充分也不必要条件10.已知集合A={x|y=ln(x+1)},集合B={x|x≤2},则A∩B等于()A。
(-1,2]B。
[0,2]C。
(0,∞)D。
(5,6]11.已知集合P={x|x-3≤2,x∈R},Q={3,5,6},则P∩Q=()A。
一、选择题1.设()31xf x =-,若关于x 的函数2()()(1)()g x f x t f x t =-++有三个不同的零点,则实数t 的取值范围为( ) A .102⎛⎫ ⎪⎝⎭, B .()0,2 C .()0,1 D .(]0,12.设函数3,()log ,x x a f x x x a⎧≤=⎨>⎩()0a >, 若函数()2y f x =-有且仅有两个零点,则a的取值范围是( ) A .. ()0,2B .()0,9C .()9,+∞D .()()0,29,⋃+∞3.已知函数()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩若a b c <<,且满足()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围为( ) A .(],0-∞B .(],1-∞-C .[]2,0-D .[]4,0-4.下列等式成立的是( ) A .222log (35)log 3log 5+=+ B .2221log 3log 32-= C .222log 3log 5log (35)⋅=+D .231log 3log 2= 5.在数学史上,一般认为对数的发明者是苏格兰数学家——纳皮尔(Napier ,1550-1617年).在纳皮尔所处的年代,哥白尼的“太阳中心说”刚刚开始流行,这导致天文学成为当时的热门学科.可是由于当时常量数学的局限性,天文学家们不得不花费很大的精力去计算那些繁杂的“天文数字”,因此浪费了若干年甚至毕生的宝贵时间.纳皮尔也是当时的一位天文爱好者,为了简化计算,他多年潜心研究大数字的计算技术,终于独立发明了对数.在那个时代,计算多位数之间的乘积,还是十分复杂的运算,因此纳皮尔首先发明了一种计算特殊多位数之间乘积的方法.让我们来看看下面这个例子:这两行数字之间的关系是极为明确的:第一行表示2的指数,第二行表示2的对应幂.如果我们要计算第二行中两个数的乘积,可以通过第一行对应数字的和来实现. 比如,计算64×256的值,就可以先查第一行的对应数字:64对应6,256对应8,然后再把第一行中的对应数字加和起来:6+8=14;第一行中的14,对应第二行中的16384,所以有:64×256=16384,按照这样的方法计算:16384×32768=( ) A .134217728B .268435356C .536870912D .5137658026.若函数112xy m -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象与x 轴有公共点,则m 的取值范围是( )A .1m ≤-B .10m -≤<C .m 1≥D .01m <≤7.已知函数223,()11,x x x af 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 .[]2,48.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 .39.已知函数()f x 的定义域为R ,()0f x >且满足()()()f x y f x f y +=⋅,且()112f =,如果对任意的x 、y ,都有()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦,那么不等式()()234f x f x -⋅≥的解集为( )A .(][),12,-∞+∞ B .[]1,2 C .()1,2 D .(],1-∞10.已知x ,y 都是非零实数,||||||x y xy z x y xy =++可能的取值组成的集合为A ,则下列判断正确的是( ) A .3A ∈,1A -∉B .3A ∈,1A -∈C .3A ∉,1A -∈D .3A ∉,1A -∉11.已知}{|21M x x =-<<,3|0x N x x ⎧-⎫=≤⎨⎬⎭⎩,则M N ⋂=( ) A .()0,1 B .[)0,1C .(]1,3D .[]0,312.如果集合{}2210A x ax x =--=只有一个元素,则a 的值是( ) A .0B .0或1C .1-D .0或1-二、填空题13.已知函数()22,0,0x x x f x x x ⎧--≤=⎨>⎩,若函数()()g x f x m =-与x 轴有3个交点,则实数m 的取值范围是_________.14.若y a x =的图象与直线y x a =+(0a >)有两个不同交点,则a 的取值范围是__________.15.方程()()122log 44log 23xx x ++=+-的解为____;16.已知函数2,0()ln(1),0x x x f x x x ⎧-+≤=⎨+>⎩,若|()|f x ax ≥恒成立,则a 的取值范围是________.17.关于函数()11f x x =+-的性质描述,正确的是_________.①()f x 的定义域为[-1,0)∪(0,1]; ②()f x 的值域为R ; ③在定义域上是减函数; ④()f x 的图象关于原点对称.18.已知函数()2f x x =,()1g x a x =-,a 为常数,若对于任意1x ,[]20,2x ∈,且12x x <,都有()()()()1212f x f x g x g x -<-则实数a 的取值范围为________.19.已知集合2|230A x x x ,{}|0B x x a =-=,若B A ≠⊂,则实数a 的值为______.20.设a ,b ,c 为实数,()()()2f x x a x bx c =+++,()()()211g x ax cx bx =+++,记集合(){}|0,S x f x x R ==∈,(){}|0,T x g x x R ==∈,若S ,T 分别为集合S ,T 的元素个数,则下列结论可能成立的是________.①1S =,0T =;②1S =,1T =;③2S =,2T =;④2S =,3T =.三、解答题21.新冠肺炎疫情发生后,某公司生产A 型抗疫商品,第一个月是为国内生产,当地政府决定对该型商品免税,该型商品出厂价为每件20元,月销售量为12万件;后来国内疫情得到有效控制,从第二个月开始,该公司为国外生产该型抗疫商品,当地政府开始对该型抗疫商品征收税率为%p (0100p <<,即销售1元要征收100p元)的税,于是该型抗疫商品出厂价就上升到每件100202p-元,预计月销售量将减少2p 万件.(1)将第二个月政府对该商品征收的税y (万元)表示成p 的函数,并指出这个函数的定义域;(2)要使第二个月该公司缴纳的税额不少于1万元的前提下,又要让该公司当月获得最大销售金额,p 应为多少?22.已知函数22,01,()ln ,1x x f x x x e-≤<⎧=⎨≤≤⎩,其中e 为自然对数的底数.(1)求(f f 的值;(2)作出函数()()1F x f x =-的图象,并指出单调递减区间(无需证明) ;(3)若实数0x 满足00(())f f x x =,则称0x 为()f x 的二阶不动点,求函数()f x 的二阶不动点的个数.23.已知函数35()log 5xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域;(2)判断函数()f x 奇偶性,并证明你的结论.24.已知函数()f x ()()4log 41xkx k R =++∈的图象关于y 轴对称.(1)求实数k 的值(2)设函数()g x 12421f x xx m +=+⋅-(),[]20log 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,若不存在说明理由.25.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()f x 为“M 类函数”(1)已知函数()23f x cos x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,试判断()f x 是否为“M 类函数”,并说明理由;(2)设()1423xx f x m +=-⋅-是定义域R 上的“M 类函数”,求实数m 的取值范围26.已知集合{|A x y ==,{}22|60B x x ax a =--<,其中0a ≥.(1)当1a =时,求集合A B ⋃,()R C A B ⋂; (2)若()R C A B B ⋂=,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由()0g x =得()1f x =或()f x t =,作出函数()f x 的图象,可得()f x t =需有两解,有此可得t 的范围. 【详解】据题意()0g x =有三个解.由()0g x =得()1f x =或()f x t =,易知()1f x =只有一个解, ∴()f x t =必须有两解, 由图象知01t <<. 故选:C .【点睛】关键点点睛:本题考查函数零点个数问题,解题时根据零点的定义化为方程()0g x =的解的个数,进而转化为()f x t =的解的个数,再利用数形结合思想,考虑函数()y f x =的图象与直线y t =的交点个数问题.掌握转化思想是解题关键.2.D解析:D 【分析】函数()2y f x =-有且仅有两个零点等价于()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,数形结合即可求出a 的取值范围. 【详解】令2x =可得12x =-,22x =;令3log 2x =得39x =函数()2y f x =-有且仅有两个零点等价于()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,作3,()log ,x x a f x x x a ⎧≤=⎨>⎩()0a >图象如图:当02a <<时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有两个交点,交点横坐标为12x =-,39x =,符合题意;当29a ≤≤时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有3个交点,交点横坐标为12x =-,22x =,39x =,不符合题意;当9a >时,()y f x =与2y =两个函数图象有且仅有2个交点,交点横坐标为12x =-,22x =,不符合题意;所以a 的取值范围是:()()0,29,⋃+∞, 故选:D 【点睛】本题主要考查了已知函数的零点个数求参数的范围,函数的零点转化为对应方程的根,转化为函数图象的交点,属于中档题.3.A解析:A 【分析】画出()f x 的图象结合图象,求得1bc =、求得a 的取值范围,由此求得abc 的取值范围. 【详解】由函数()f x 的图象(如图),可知1022a b c ≤<≤<≤,由22log log b c =得22log log b c -=,所以1bc =,所以(],0abc a =∈-∞.故选:A【点睛】本小题主要考查分段函数的图象与性质,属于中档题.4.D解析:D 【分析】根据对数的运算法则和换底公式判断. 【详解】22222log 3log 5log (35)log 15log (35)+=⨯=≠+,A 错误;22221log 32log 3log 32-=-≠,B 错误;222log 3log 5log (35)⋅≠+,C 错误; 3233log 31log 3log 2log 2==,D 正确. 故选:D . 【点睛】关键点点睛:本题考查对数的运算法则.log log log ()a a a M N MN +=,log log n a a b n b =,一般log ()log log a a a M N M N +≠+.log ()log log a a a MN M N ≠⋅, 1log log n a a b b n≠. 5.C解析:C 【分析】先找到16384与32768在第一行中的对应数字,进行相加运算,再找和对应第二行中的数字即可. 【详解】由已知可知,要计算16384×32768,先查第一行的对应数字: 16384对应14,32768对应15,然后再把第一行中的对应数字加起来:14+15=29,对应第二行中的536870912, 所以有:16384×32768=536870912, 故选C. 【点睛】本题考查了指数运算的另外一种算法,关键是认真审题,理解题意,属于简单题.6.B解析:B 【分析】11()+2x y m -=与x 有公共点,转化为11()2xy -=与y m =-有公共点,结合函数图象,可得结果. 【详解】11()+2x y m -=与x 有公共点,即11()2x y -=与y m =-有公共点,11()2xy -=图象如图可知0110m m <-≤⇒-≤< 故选:B 【点睛】本题考查了函数的交点问题,考查了运算求解能力和数形结合思想,属于基础题目.7.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.8.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.9.B解析:B 【分析】计算出()24f -=,并由()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦可得出函数()y f x =在R 上为减函数,再由()()234f x f x-⋅≥,可得出()()232f xx f -≥-,再由函数()y f x =在R 上的单调性可得出232x x -≤-,解出该不等式即可. 【详解】由于对任意的实数x 、y ,()()()f x y f x f y +=⋅且()0f x >. 令0x y ==,可得()()()000f f f =⋅,且()00f >,解得()01f =. 令y x =-,则()()()01f x f x f ⋅-==,()()1f x f x -=,()()1121f f -==. ()()()211224f f f ∴-=-⋅-=⨯=.设x y <,则0x y -<,由()()()0x y f x f y ⎡⎤--<⎣⎦,得()()f x f y >. 所以,函数()y f x =在R 上为减函数,由()()234f x f x-⋅≥,可得()()232f x x f -≥-.所以232x x -≤-,即2320x x -+≤,解得12x ≤≤. 因此,不等式()()234f x f x -⋅≥的解集为[]1,2.故选B. 【点睛】本题考查抽象函数的单调性解不等式,解题的关键就是将不等式左右两边转化为函数的两个函数值,并利用函数的单调性进行求解,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.10.B解析:B 【分析】分别讨论,x y 的符号,然后对||||||x y xyz x y xy =++进行化简,进而求出集合A ,最后根据集合元素的确定性即可得出答案. 【详解】当0x >,0y >时,1113z =++=; 当0x >,0y <时,1111z =--=-; 当0x <,0y >时,1111z =-+-=-; 当0x <,0y <时,1111z =--+=-. 所以3A ∈,1A -∈. 故选:B. 【点睛】本题考查了对含有绝对值符号的式子的化简,考查了集合元素的特点,考查了分类讨论思想,属于一般难度的题.11.A解析:A 【分析】根据分式不等式的解法,求得{}03N x x =<≤,再结合集合的交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}3|003x N x x x x ⎧-⎫=≤=<≤⎨⎬⎭⎩, 又由}{|21M x x =-<<,所以{}()010,1M N x x ⋂=<<=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了集合交集的概念及运算,以及分式不等式的求解,其中解答中正确求解集合N 是解答的关键,着重考查运算与求解能力.12.D解析:D 【分析】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解,分0a =和00a ≠⎧⎨∆=⎩两种情况讨论,可得出实数a 的值. 【详解】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解.当0a =,{}12102A x x ⎧⎫=--==-⎨⎬⎩⎭,合乎题意;当0a ≠时,则440a ∆=+=,解得1a =-. 综上所述:0a =或1-,故选D. 【点睛】本题考查集合的元素个数,本质上考查变系数的二次方程的根的个数,解题要注意对首项系数为零和非零两种情况讨论,考查分类讨论思想,属于中等题.二、填空题13.【分析】先将函数与轴有个交点转化成与的交点问题再作出分段函数的图像利用数形结合求得范围即可【详解】依题意函数与轴有个交点即与有3个交点作分段函数的图像如下由图可知的取值范围为故答案为:【点睛】方法点 解析:()0,1【分析】先将函数()()g x f x m =-与x 轴有3个交点,转化成()y f x =与y m =的交点问题,再作出分段函数()y f x =的图像,利用数形结合求得m 范围即可. 【详解】依题意,函数()()g x f x m =-与x 轴有3个交点, 即()y f x =与y m =有3个交点,作分段函数()22,0,0x x x f x x x ⎧--≤=⎨>⎩的图像如下,由图可知,m 的取值范围为()0,1. 故答案为:()0,1. 【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像,利用数形结合的方法求解.14.【分析】首先根据已知题意画出图形然后根据数形结合分析的取值范围需要注意为的斜率【详解】根据题意的图象如图:结合图象知要想有两个不同交点的斜率要大于的斜率的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查函数图象 解析:()1,+∞【分析】首先根据已知题意画出图形,然后根据数形结合分析a 的取值范围,需要注意a 为y ax =的斜率. 【详解】根据题意y a x =的图象如图:()0a >,结合图象知,要想有两个不同交点y ax ∴=的斜率要大于y x a =+的斜率a ∴的取值范围是1a >.故答案为:()1,+∞ 【点睛】本题考查函数图象的交点问题,考查数形结合能力,属于中等题型.15.【分析】直接利用对数的运算法则化简求解即可【详解】解:可得即:解得(舍去)可得经检验是方程的解故答案为:【点睛】本题考查方程的解的求法对数的运算法则的应用考查计算能力 解析:2【分析】直接利用对数的运算法则化简求解即可. 【详解】 解:()()122log 44log 23x x x ++=+-()()1222log 44log log 232x x x +∴+=+-可得()()122log 44log 232x x x++=-⎡⎤⎣⎦, 即:()144232x x x++=-,()223240xx -⋅-=,解得21x =-(舍去)24x =,可得2x =.经检验2x =是方程的解. 故答案为:2. 【点睛】本题考查方程的解的求法,对数的运算法则的应用,考查计算能力.16.【分析】分两种情况讨论当时结合图象可知;当时再分两种情况讨论分离参数后化为函数的最值可解得结果【详解】当时则恒成立等价于恒成立函数的图象如图:由图可知;当时所以恒成立等价于恒成立若则若则恒成立所以综 解析:10a -≤≤【分析】分0x >,0x ≤两种情况讨论,当0x >时,结合图象可知0a ≤;当0x ≤时,再分0x =,0x <两种情况讨论,分离参数后化为函数的最值可解得结果. 【详解】当0x >时,()ln(1)0f x x =+>,则|()|f x ax ≥恒成立等价于ln(1)x ax +≥恒成立,函数ln(1)y x =+的图象如图:由图可知0a ≤;当0x ≤时,2()0f x x x =-+≤,所以|()|f x ax ≥恒成立等价于2x x ax -≥恒成立,若0x =,则a R ∈,若0x <,则1a x ≥-恒成立,所以1a ≥-, 综上所述:10a -≤≤. 故答案为:10a -≤≤ 【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 ≤;17.①②④【分析】求出函数的定义域值域判断①②根据单调性的定义判断③根据奇偶性的定义与性质判断④【详解】函数满足解得或故函数的定义域为故①正确当时当时所以函数值域为故②正确③虽然时函数单调递减当时函数单解析:①②④ 【分析】求出函数的定义域,值域判断①②,根据单调性的定义判断③,根据奇偶性的定义与性质判断④. 【详解】函数()f x =21011x x ⎧-⎪⎨+≠⎪⎩,解得10x -<或01x <,故函数的定义域为[1-,0)(0⋃,1].故①正确.当[1x ∈-,0)时(][)(]2211,(),00,1x f x x ∈+∞⇒===-∞∈⇒,当(0x ∈,1]时,(][)220,,111x x ∈∈⇒+∞⇒()[0f x ===,)+∞,所以函数值域为R ,故②正确.③虽然[1x ∈-,0)时,函数单调递减,当(0x ∈,1]时,函数单调递减,但在定义域上不是减函数,故③错误.④由于定义域为[1-,0)(0⋃,1],()11f x x x==+-,则()()f x f x -=-,()f x 是奇函数,其图象关于原点对称,故④正确.故答案为:①②④. 【点睛】本题通过对多个命题真假的判断,综合考查函数的单调性、值域、函数的定义域与对称性,属于难题.这种题型综合性较强,也是高考的命题热点,同学们往往因为某一处知识点掌握不好而导致“全盘皆输”,因此做这类题目更要细心、多读题,尽量挖掘出题目中的隐含条件,另外,要注意从简单的自己已经掌握的知识点入手,然后集中精力突破较难的命题.18.02【分析】构造函数F (x )=f (x )﹣g (x )利用F (x )的单调性求出a 【详解】解:对于任意x1x2∈02且x1<x2都有f (x1)﹣f (x2)<g (x1)﹣g (x2)即f (x1)﹣g (x1)<f解析:[0,2] 【分析】构造函数F (x )=f (x )﹣g (x ),利用F (x )的单调性求出a 【详解】解:对于任意x 1,x 2∈[0,2],且x 1<x 2,都有f (x 1)﹣f (x 2)<g (x 1)﹣g (x 2),即f (x 1)﹣g (x 1)<f (x 2)﹣g (x 2),令F (x )=f (x )﹣g (x )=x 2﹣a |x ﹣1|,即F (x 1)<F (x 2),只需F (x )在[0,2]单调递增即可,当x =1时,F (x )=0,图象恒过(1,0)点, 当x >1时,F (x )=x 2﹣ax +a , 当x <1时,F (x )=x 2+ax ﹣a , 要使F (x )在[0,2]递增,则当1<x ≤2时,F (x )=x 2﹣ax +a 的对称轴x =12a≤,即a ≤2, 当0≤x <1时,F (x )=x 2+ax ﹣a 的对称轴x =02a-≤,即a ≥0, 故a ∈[0,2], 故答案为:[0,2] 【点睛】考查恒成立问题,函数的单调性问题,利用了构造函数法,属于中档题.19.-1或3【分析】解方程用列举法表示集合AB 由即得解【详解】集合若故a=-1或3故答案为:-1或3【点睛】本题考查了集合的包含关系考查了学生概念理解数学运算能力属于基础题解析:-1或3 【分析】解方程,用列举法表示集合A ,B ,由B A ≠⊂,即得解. 【详解】 集合2|230{1,3}Ax x x ,{}|0{}B x x a a =-==若B A ≠⊂,故a =-1或3 故答案为:-1或3 【点睛】本题考查了集合的包含关系,考查了学生概念理解,数学运算能力,属于基础题.20.①②③【分析】①根据得到方程无实根推出或;再由此判断根的个数即可判断①;②取分别判断根的个数即可判断②;③取分别判断根的个数即可判断③;④当时方程有三个根所以由此求根的个数即可判断④【详解】①当时方解析:①②③ 【分析】①根据0T =,得到方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 无实根,推出0a =,240b c -<或0a b c ===;再由此判断()0f x =根的个数,即可判断①;②取240a b c ≠⎧⎨-<⎩,分别判断()0f x =,()0g x =根的个数,即可判断②;③取20040a c b c ≠⎧⎪≠⎨⎪-=⎩分别判断()0f x =,()0g x =根的个数,即可判断③;④当3T =时,方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 有三个根,所以0a ≠,0c ≠,240b c ->,由此求()0f x =根的个数,即可判断④.【详解】①当0T =时,方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 无实根,所以0a =,240b c -<或0a b c ===;当0a b c ===时,()3f x x =,由()0f x =得0x =,此时1S =;当0a =,240b c -<时,()()2=++f x x x bx c ,由()0f x =得0x =,此时1S =;故①成立; ②当2040a b c ≠⎧⎨-<⎩时,由()()()20=+++=f x x a x bx c 得x a =-,即1S =;由()()()2110=+++=g x ax cx bx 得1x a=-;即1T =;存在②成立;③当20040a cbc ≠⎧⎪≠⎨⎪-=⎩时,由()()()20=+++=f x x a x bx c 得x a =-或2b x =-;由()()()2110=+++=g x ax cx bx 得 1x a =-或2=-x b;只需2b a ≠,即可满足2S =,2T =;故存在③成立;④当3T =时,方程()()()2110=+++=g x ax cx bx 有三个根,所以0a ≠,0c ≠,240b c ->,设0x 为()0g x =的一个根,则00x ≠,且200001111f a b c x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()03010g x x ==,故01x 为方程()0f x =的根.此时()0f x =有三个根,即3T =时,必有3S =,故不可能是2S =,3T =;④错;故答案为:①②③ 【点睛】本题主要考查方程根的个数与集合的综合,会判断方程根的个数即可,属于常考题型.三、解答题21.(1)2610p p y p-=-,定义域为()0,6;(2)2p =时,公司销售金额最大.【分析】(1)由题可得第二个月该商品销量为()122p -万件,月销售收入为100(122)202p p-⋅-万元,则可得出对该商品征收的税; (2)由1y ≥可得25p ≤≤,销售收入()100(6)()2510p g p p p-=≤≤-单调递减,即可求出最值. 【详解】解:(1)依题意,第二个月该商品销量为()122p -万件, 月销售收入为100(122)202p p-⋅-万元,当地政府对该商品征收的税为100(122)(6)20210010p py p p p p=-⋅⋅=-⋅--(万元).所以所求函数为2610p p y p-=-. 由60p ->及0p >得,所求函数的定义域为()0,6.(2)由1y ≥得26110p p p-≥-化简得27100p p -+≤, 即(2)(5)0p p --≤,解得25p ≤≤, 所以当25p ≤≤,税收不少于1万元;第二个月,当税收不少于1万元时,公司的销售收入为()100(6)()2510p g p p p-=≤≤-,因为100(6)400()1001010p g p p p -==+--在区间[]2,5上是减函数,所以max ()(2)50g p g ==(万元). 所以当2p =时,公司销售金额最大.【点睛】本题考查函数的实际应用,解题的关键是正确理解题目,建立正确的函数关系式,根据函数的单调性求最值.22.(1)(())1f f e =;(2)图象见解析,递减区间为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,[]1,e .(3)3【分析】(1)分段函数求值,根据x 的范围代入即可;(2)画出函数图象,结合图象求出函数单调性;(3)写出(())f f x 分段函数,根据(())f f x x =,求出解的个数 【详解】解:(1)因为1e >,所以1()2f e ln e ==,所以1(())()12f f e f ==. (2)()|()1|F x f x =-,所以函数图象如下所示:递减区间为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,[]1,e .(3)根据题意,012x,(())(22)f f x ln x =-,当112x <<,(())42f f x x =-,当1x e ,(())22f f x lnx =-,当012x时,由(())(22)f f x ln x x =-=,记()(22)g x ln x x =--,则()g x 在1[0,]2上单调递减,且(0)20g ln =>,11()022g =-<, 故()g x 在1[0,]2上有唯一零点1x ,即函数()f x 在1[0,]2上有唯一的二阶不动点1x . 当112x <<时,由(())42f f x x x =-=,得到方程的根为223x =,即函数()f x 在1(,1)2上有唯一的二阶不动点223x =. 当1x e 时,由(())22f f x lnx x =-=,记()22h x lnx x =--,则()h x 在[1,]e 上单调递减,且()110h =>, ()0h e e =-<,故()h x 在[1,]e 上有唯一零点3x ,即函数()f x 在[1,]e 上有唯一的二阶不动点3x . 综上所述,函数()f x 的二阶不动点有3个. 【点睛】(1)这是分段函数求值,基础题;(2)含绝对值的函数单调性的判断,比较容易;(3)这道题难点是要写出(())f f x 分段函数,根据(())f f x x =,求出解的个数,一定注意x 的范围.23.(1)(5,5)- (2)奇函数,见解析 【分析】(1)若()f x 有意义,则需满足505xx->+,进而求解即可; (2)由(1),先判断定义域是否关于原点对称,再判断()f x -与()f x 的关系即可. 【详解】 (1)由题,则505xx->+,解得55x -<<,故定义域为()5,5- (2)奇函数,证明:由(1),()f x 的定义域关于原点对称, 因为()()33355log log log 1055x xf x f x x x+--+=+==-+,即()()f x f x -=-, 所以()f x 是奇函数 【点睛】本题考查具体函数的定义域,考查函数的奇偶性的证明. 24.(1)12-;(2)1-. 【分析】(1)根据()()()4log 41xf x kx k R =++∈的图象关于y 轴对称.得到()()f x f x -=,再利用待定系数法法求解.(2)由(1)知()42=+⋅xx g x m ,[]20log 3x ∈,,令2x t =,[]13t ∈,得到2=+⋅y t m t ,然后利用二次函数的图象和性质求解.【详解】 (1)()()()4log 41x f x kx k R =++∈的图象关于y 轴对称.∴函数()f x 是偶函数.()()f x f x ∴-=,即()()44log 41log 41xx kx kx -+-=++,即()()()44log 411log 41xxk x kx +-+=++,即210k +=,12k ∴=-;(2)()1242142()+=+⋅-=+⋅f x xx x x g x m m ,[]20log 3x ∈,,设2x t =,则[]13t ∈,, 2∴=+⋅y t m t 在[]13t ∈,上最小值为0,又22()24m m y t =+-,[]13t ∈,,当12m-≤ 即2m ≥-时,1t =时10min y m =+=, 1m ∴=-,符合,当132m -<-< 即62m -<<-时,2m t =-时,204min m y =-=,0m ∴= 不符合,当32m-≥ 即6m ≤-时,3t =时,930min y m =+=, 3m ∴=-,不符合, 综上所述m 的值为1-. 【点睛】本题主要考查偶函数的应用,对数运算以及二次函数的图象和性质的应用,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于中档题. 25.(1)是;答案见解析;(2)1m -. 【分析】(1)特殊值验证使得()()f x f x -=-即可;(2)因为函数满足新定义,则问题由存在问题转化为求函数值域问题,进而可以求解.【详解】解:(1)因为()2cos()2cos()2(22323f πππππ-=--=+=⨯=()2cos()2223f πππ=-==()()22f f ππ-=-, 所以存在02=x π使得函数()f x 为“M 类函数”;(2)由已知函数1()423x x f x m +=--满足:()()f x f x -=-,则化简可得:442(22)60x x x x m --+-+-=⋯①令222x x t -=+,则2442x x t -+=-,所以①可化为:2280t mt --=在区间[2,)+∞上有解可使得函数()f x 为“M 类函数”, 即18()2m t t=-在[2,)+∞有解, 而函数18()2t t -在[2,)+∞上单调递增,所以当2t =时,有最小值为18(2)122-=-, 所以1m -,故实数m 的取值范围为:[1-,)+∞.【点睛】本题考查了新定义的函数问题以及函数的有解问题,涉及到求函数的值域问题. 求函数最值和值域的常用方法:(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值;(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值;(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值;(4)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值;(5)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值. 26.()[)()13,3,()1,3R A B C A B ⋃=-⋂= ()20a =【分析】(1)先求集合B,再根据交集、并集以及补集得定义求结果,(2)先根据条件化为集合关系,再结合数轴求实数a 的取值范围.【详解】(1){()(){}[]||3103,1A x y x x x ===+-≥=-当1a =时,{}{}()222|60|602,3B x x ax a x x x =--<=--<=-, 所以[)3,3,A B ⋃=-因为()()(),31,R C A =-∞-⋃+∞,所以()()1,3R C A B ⋂=(2)因为()R C A B B ⋂=,所以R B C A ⊆,当B =∅时,0a =,满足条件,{}()220|602,3a B x x ax a a a >=--<=-当时,不满足条件,因此0a =.【点睛】防范空集.在解决有关,A B A B ⋂=∅⊆等集合问题时,往往忽略空集的情况,一定先考虑∅是否成立,以防漏解.。
高一数学期末试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列函数中,为奇函数的是:A. f(x) = x^2B. f(x) = x^3C. f(x) = x^4D. f(x) = x2. 函数y = 2x + 3的斜率是:A. 2B. 3C. 1/2D. 1/33. 集合A = {1, 2, 3},集合B = {2, 3, 4},则A∩B等于:A. {1}B. {2, 3}C. {3, 4}D. {1, 2, 3, 4}4. 圆的方程为(x-2)^2 + (y-3)^2 = 9,则圆心坐标是:A. (2, 3)B. (-2, -3)C. (0, 0)D. (3, 2)5. 函数f(x) = |x|的图象是:A. 直线B. 抛物线C. V形D. U形6. 等差数列{an}的首项a1 = 3,公差d = 2,则a5的值是:A. 11B. 13C. 15D. 177. 向量a = (3, -4)与向量b = (-2, 5)的点积是:A. 13B. -13C. 3D. -38. 函数y = sin(x)的周期是:A. πB. 2πC. 3πD. 4π9. 函数f(x) = x^2 - 4x + 3的顶点坐标是:A. (2, -1)B. (2, 1)C. (-2, 1)D. (-2, -1)10. 抛物线y = x^2 - 6x + 9的顶点坐标是:A. (3, 0)B. (-3, 0)C. (3, 9)D. (-3, 9)二、填空题(每题4分,共20分)11. 已知等比数列{bn}的首项b1 = 2,公比q = 3,则b3的值是________。
12. 函数y = 3x - 2与x轴的交点坐标是________。
13. 圆心在原点,半径为5的圆的方程是________。
14. 向量a = (1, 2)与向量b = (-2, 4)的向量积是________。
15. 函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 2x + 1的极值点是________。
人教版高中数学必修一期末测试题
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.设全集U =R ,A ={x |x >0},B ={x |x >1},则A ∩U B =( ). A .{x |0≤x <1}
B .{x |0<x ≤1}
C .{x |x <0}
D .{x |x >1}
2.下列四个图形中,不是..
以x 为自变量的函数的图象是( ).
A B C D
3.已知函数 f (x )=x 2
+1,那么f (a +1)的值为( ). A .a 2
+a +2
B .a 2
+1
C .a 2
+2a +2
D .a 2
+2a +1
4.下列等式成立的是( ). A .log 2(8-4)=log 2 8-log 2 4 B .
4
log 8
log 22=48log 2
C .log 2 23
=3log 2 2
D .log 2(8+4)=log 2 8+log 2 4
5.下列四组函数中,表示同一函数的是( ).
A .f (x )=|x |,g (x )=2x
B .f (x )=lg x 2
,g (x )=2lg x
C .f (x )=1
-1-2
x x ,g (x )=x +1 D .f (x )=1+x ·1-x ,g (x )=1-2x
6.幂函数y =x α
(α是常数)的图象( ). A .一定经过点(0,0) B .一定经过点(1,1) C .一定经过点(-1,1)
D .一定经过点(1,-1)
7.国内快递重量在1 000克以内的包裹邮资标准如下表:
如果某人从北京快递900克的包裹到距北京1 300 km 的某地,他应付的邮资是( ). A .5.00元
B .6.00元
C .7.00元
D .8.00元
8.方程2x
=2-x 的根所在区间是( ). A .(-1,0)
B .(2,3)
C .(1,2)
D .(0,1)
9.若log 2 a <0,b
⎪⎭
⎫
⎝⎛21>1,则( ).
A .a >1,b >0
B .a >1,b <0
C .0<a <1,b >0
D .0<a <1,b <0
10.函数y =x 416-的值域是( ). A .[0,+∞)
B .[0,4]
C .[0,4)
D .(0,4)
11.下列函数f (x )中,满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)的是( ). A .f (x )=
x
1 B .f (x )=(x -1)2
C .f (x )=e x
D .f (x )=ln(x +1)
12.已知函数f (x )=⎩
⎨⎧0≤ 30
log 2x x f x x ),+(>,,则f (-10)的值是( ).
A .-2
B .-1
C .0
D .1
二、填空题(每小题4分 , 共16分)
13.A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |x >a },若A ⊆B ,则a 取值范围是 . 14.若f (x )=(a -2)x 2
+(a -1)x +3是偶函数,则函数f (x )的增区间是 . 15.函数y =2-log 2x 的定义域是 . 16.求满足8
241-x ⎪
⎭
⎫
⎝⎛>x -24的x 的取值集合是 .
三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)已知全集R U =, A =}52{<≤x x ,集合B 是函数lg(9)y x =
-的定义域.
(1)求集合B ;(2)求)(B C A U .(8分)
18.(12分) 已知函数f (x )=lg(3+x )+lg(3-x ).
(1)求函数f (x )的定义域;
(2)判断函数f (x )的奇偶性,并说明理由.
19.(12分)已知函数(),2c bx x x f ++=且()01=f .
(1)若0b =,求函数()x f 在区间[]3,1-上的最大值和最小值;
(2)要使函数()x f 在区间[]3,1-上单调递增,求b 的取值范围.(12分)
20.(12分)探究函数),0(,4
)(+∞∈+
=x x
x x f 的图像时,.列表如下:
⑴ 函数)0(4
)(>+
=x x
x x f 的递减区间是 ,递增区间是 ; ⑵ 若对任意的[]1,3,()1x f x m ∈≥+恒成立,试求实数m 的取值范围.
21. (12分)求函数212
log (43)y x x =-+的单调增区间.
22.(14分) 已知0,1a a >≠且, ()211x x a f x a a a ⎛⎫
=
- ⎪-⎝⎭
.
(1)判断()f x 的奇偶性并加以证明; (2)判断()f x 的单调性并用定义加以证明;
(3)当
()f x 的定义域为(1,1)-时,解关于m 的不等式2(1)(1)0f m f m -+-<.
参考答案
一、选择题 1.B
解析:U B ={x |x ≤1},因此A ∩U B ={x |0<x ≤1}.
2.C 3.C 4.C 5.A 6.B 7.C 8.D 9.D
解析:由log 2 a <0,得0<a <1,由b
⎪⎭
⎫
⎝⎛21>1,得b <0,所以选D 项.
10.C
解析:∵ 4x
>0,∴0≤16- 4x
<16,∴x 416-∈[0,4).
11.A
解析:依题意可得函数应在(0,+∞)上单调递减,故由选项可得A 正确. 12.A 13.D 14.B
解析:当x =x 1从1的右侧足够接近1时,
x
-11
是一个绝对值很大的负数,从而保证 f (x 1)<0;当x =x 2足够大时,
x
-11
可以是一个接近0的负数,从而保证f (x 2)>0.故正确选项是B . 二、填空题
15.参考答案:(-∞,-2). 16.参考答案:(-∞,0). 17.参考答案:[4,+∞). 18.参考答案:(-8,+∞). 三、解答题
19.参考答案:(1)由⎩
⎨⎧030
3>->+x x ,得-3<x <3,
∴ 函数f (x )的定义域为(-3,3). (2)函数f (x )是偶函数,理由如下:
由(1)知,函数f (x )的定义域关于原点对称, 且f (-x )=lg(3-x )+lg(3+x )=f (x ), ∴ 函数f (x )为偶函数.
20.参考答案:(1)证明:化简f (x )=⎩
⎨⎧
1221 ≥22<-,-)-(-,+)+(x x a x x a
因为a >2,
所以,y 1=(a +2)x +2 (x ≥-1)是增函数,且y 1≥f (-1)=-a ; 另外,y 2=(a -2)x -2 (x <-1)也是增函数,且y 2<f (-1)=-a . 所以,当a >2时,函数f (x )在R 上是增函数.
(2)若函数f (x )存在两个零点,则函数f (x )在R 上不单调,且点(-1,-a )在x 轴下方,所以a 的取值应满足⎩
⎨
⎧
0022<-)<-)(+(a a a 解得a 的取值范围是(0,2). 21.参考答案:(1)当每辆车的月租金定为3 600元时,未租出的车辆数为50
000
3600 3-=12,所以这时租出了100
-12=88辆车.
(2)设每辆车的月租金定为x 元,则租赁公司的月收益为
f (x )=⎪⎭⎫ ⎝
⎛
50000 3100--
x (x -150)-
50000 3-x ×50=-50
1(x -4 050)2
+307 050. 所以,当x =4 050 时,f (x )最大,其最大值为f (4 050)=307 050. 当每辆车的月租金定为4 050元时,月收益最大,其值为307 050元.。