0701高一数学期末测试模拟题(北师大附供)
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一、选择题1.已知函数21,1()1,1x x x f x x x⎧-+<⎪=⎨⎪⎩,若函数()y f x a =-有三个零点,则实数a 的取值范围为( ) A .3[4,1]B .3(4,1)C .(0,1)D .3(4,)+∞2.具有性质:1()()f f x x=-的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数.给出下列函数:①1ln 1x y x -=+;②2211x y x -=+;③,01,{0,1,1, 1.x x y x x x<<==-> 其中满足“倒负”变换的函数是( )A .①②B .①③C .②③D .①3.把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度为1θC ,空气的温度是0θC ,那么t 分钟后物体的温度θ(单位C )可由公式:()010kt e θθθθ-=+-求得,其中k 是一个随着物体与空气的接触状况而定的正常数.现有100℃的物体,放在20C 的空气中冷却,4分钟后物体的温度是60C ,则再经过( )分钟,物体的温度是40C (假设空气的温度保持不变). A .2B .4C .6D .84.已知:23log 2a =,42log 3b =,232c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b c a <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<5.设函数()ln |31|ln |31|f x x x =+--,则()f x ( ) A .是偶函数,且在11(,)33-单调递增 B .是偶函数,且在1(,)3-∞-单调递增 C .是奇函数,且在11(,)33-单调递减 D .是奇函数,且在1(,)3-∞-单调递减6.已知函数()f x 是定义在R 上的单调递增的函数,且满足对任意的实数x 都有[()3]4x f f x -=,则()()f x f x +-的最小值等于( ).A .2B .4C .8D .127.如图是二次函数2y ax bx c =++图象的一部分,图象过点()30A -,,对称轴为1x =-,给出下面四个结论:①24b ac >;②21a b -=;③0a b c -+=;④若0y >,则()3,1x ∈-.其中正确的是( ) A .①④B .②④C .①③D .①②③8.已知函数()y f x =的定义域为[]0,4,则函数0(2)1y x x =+--的定义域是( ) A .[1,5]B .((1,2)(2,5) C .(1,2)(2,3]⋃D .[1,2)(2,3]⋃9.已知函数()113sin 22f x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭,则122018201920192019f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭( ) A .2018 B .2019 C .4036D .403810.已知集合{}11M x Z x =∈-≤≤,{}Z (2)0N x x x =∈-≤,则如图所示的韦恩图中的阴影部分所表示的集合为( )A .{}0,1B .{}1,2-C .{}1,0,1-D .1,0,1,211.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⎧⎫⎨⎬⎩⎭,12.已知集合{}21,A x y x y Z ==+∈,{}21,B y y x x Z ==+∈,则A 、B 的关系是( )A .AB =B .A BC .B AD .A B =∅二、填空题13.若函数4y ax a =+存在零点,则实数a 的取值范围是______.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()log 31a y x =+-.(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny ++=上(其中m ,0n >),则12m n+的最小值等于__________. 16.已知奇函数()()y f x x R =∈满足:对一切x ∈R ,()()11f x f x +=-且[]0,1x ∈时,()1xf x e =-,则()2019f f =⎡⎤⎣⎦__________.17.已知二次函数()()22,f x x ax b a b R =++∈,,M m 分别是函数()f x 在区间[]0,2的最大值和最小值,则M m -的最小值是________18.已知函数2220()20x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩,,,,则不等式()()f x f x >-的解集为_______________.19.已知集合2{1,9,},{1,}A x B x ==,若A B A ⋃=,则x 的值为_________.20.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______.三、解答题21.已知函数4()log (41)x f x kx =++与44()log (2)3x g x a a =⋅-,其中()f x 是偶函数. (Ⅰ)求实数k 的值; (Ⅱ)求函数()g x 的定义域;(Ⅲ)若函数()()()F x f x g x =-只有一个零点,求实数a 的取值范围.22.某产品生产厂家根据以往的生产销售经验得到下面有关生产销售的统计规律:每生产产品x (百台),其总成本为()G x (万元),其中固定成本为2.8万元,并且每生产1百台的生产成本为1万元(总成本=固定成本+生产成本).销售收入()R x (万元)满足20.4 4.2(05)()11(5)x x x R x x ⎧-+≤≤=⎨>⎩,假定该产品产销平衡(即生产的产品都能卖掉),根据上述统计规律,请完成下列问题:(1)写出利润函数()y f x =的解析式(利润=销售收入-总成本);(2)工厂生产多少台产品时,可使盈利最多?23.已知函数122()log 2xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域,并判断其奇偶性;(2)判断()f x 在其定义域上的单调性,并用单调性定义证明. 24.计算下列各式的值:(1)0113410.027167-⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(2)3ln 2145log 2lg 4lg 82e +++ 25.已知定义在()0,∞+上的函数()f x 满足:①对任意的(),0,x y ∈+∞,都有()()()f xy f x f y =+;②当且仅当1x >时,()0f x <成立.(1)求()1f ;(2)设()12,0,x x ∈+∞,若()()12f x f x <,试比较1x ,2x 的大小关系,并说明理由; (3)若对任意的[]1,1x ∈-,不等式()()22333310xxxx f f m --⎡⎤+≤+-⎣⎦恒成立,求实数m 的取值范围.26.已知集合{}2|280A x x x =+-≤,[)1,B =-+∞,设全集为U =R .(1)求()UA B ∩;(2)设集合(1,1)C a a =-+,若C A 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.B 解析:B 【分析】画出函数21,1()1,1x x x f x x x⎧-+<⎪=⎨⎪⎩的图象,函数()y f x a =-有三个零点等价于()y f x =与y a =的图象有3个不同交点,数形结合得答案.【详解】作出函数21,1()1,1x x x f x x x⎧-+<⎪=⎨⎪⎩的图象如图,函数()y f x a =-有三个零点,即()y f x =与y a =的图象有3个不同交点, 由图可知,实数a 的取值范围为3(4,1). 故选:B. 【点睛】方法点睛:由零点求参数范围:若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则将问题转化为构造两个函数,利用两个函数图象的关系求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.2.C解析:C 【解析】①1ln 1x y x -=+;1111()ln ln ()111x x f f x x x x--==≠-++所以不符合题意;②2211x y x -=+;22221111()()111x x f f x x x x --===-++所以符合题意;③,01,{0,1,1, 1.x x y x x x<<==->当01x <<时11x >,故1()()f x f x x =-=-,当1,x =时11x =显然满足题意,当1x >时,101x <<,故11()()f f x x x==-符合题意,综合得选C 点睛:新定义倒负函数,根据题意逐一验证()1f f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭是否成立,在计算中要注意对数的公式得灵活变幻,对于分段函数要注意逐段去讨论3.B解析:B 【分析】根据题意将数据120θ=,0100θ=,60θ=,4t =代入()010kte θθθθ-=+-,可得1412k e -⎛⎫= ⎪⎝⎭,再将40θ代入即可得8t =,即可得答案.【详解】由题意知:120θ=,0100θ=,60θ=,4t =代入()010kte θθθθ-=+-得:()4602010020ke-=+-,解得1412k e -⎛⎫= ⎪⎝⎭所以当40θ时,()1440201002012t ⎛⎫ -⎪⎭=+⎝,解得:124114212t ⎛⎫== ⎛⎫ ⎝⎪⎭⎪⎭⎝, 所以8t =,所以再经过4分钟物体的温度是40C , 故选:B 【点睛】本题主要考查了指数函数的综合题,关键是弄清楚每个字母的含义,属于中档题.4.A解析:A 【分析】由换底公式和对数函数的性质可得112b a <<<,再由指数函数的性质可得102c <<,即可得解. 【详解】23ln3ln12log =02ln 2ln 2a ==>,4212ln ln 2ln1323log =03ln 4ln 2ln 2b ====<, a b ∴>22223231log log 410,239222a c -⎛⎫⎛⎫<===< ⎪ ⎪⎭=⎝>⎭=⎝,b c a ∴<<,故选:A 【点睛】方法点睛:本题考查了对数式、指数式的大小比较,比较大小的常用方法为同底的对数式和指数式利用其单调性进行比较,也可以借助于中间值0和1进行比较,考查了运算求解能力与逻辑推理能力,属于常考题.5.D解析:D 【分析】根据奇偶性定义判断奇偶性,然后判断单调性,排除错误选项得正确结论. 【详解】函数定义域是1{|}3x x ≠±,()ln 31ln 31ln 31ln 31()f x x x x x f x -=-+---=--+=-,()f x 是奇函数,排除AB ,312()lnln 13131x f x x x +==+--,11,33x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2310x -<-<,2231x <--,即21031x +<-,而131u x =-是减函数,∴2131v x =+-是增函数,∴()f x 在11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数,排除C .只有D 可选. 故选:D . 【点睛】结论点睛:本题考查函数的单调性与奇偶性,判断函数的奇偶性与单调性后用排除法确定正确选项,掌握复合函数的单调性是解题关键.()y f x =与()y f x =-的单调性相反, 在()f x 恒为正或恒为负时,()y f x =与1()y f x =的单调性相反,若()0f x <,则()y f x =与()y f x =的单调性相反.0a >时,()y af x =与()y f x =的单调性相同.6.B解析:B 【分析】根据()3x f x -为定值,可假设()3xf x m =+,然后计算()()f x f x +-,并计算m 的值,然后使用基本不等式,可得结果. 【详解】由题可知:()3xf x -为定值故设()3xf x m -=,即()3xf x m =+又[()3]4xf f x -=,所以()341mf m m m =+=⇒= 则()31xf x =+()()3131x x f x f x -+-=+++则1()()32243x x f x f x +-=++≥=当且仅当133xx=时,取等号 所以()()f x f x +-的最小值为:4故选:B 【点睛】本题考查基本不等式的应用,还考查镶嵌函数的应用,难点在于()3x f x -为定值,审清题意,细心计算,属中档题.7.A解析:A 【分析】由抛物线与x 轴有两个交点,可判定①正确;由对称轴方程为12bx a=-=-,可判定②不正确;由()10f ->,可判定③不正确;由根据函数的对称性和(3)0f -=,可判定④正确. 【详解】由函数2y ax bx c =++的图象,可得函数的图象开口向下,与x 轴有两个交点,所以0a <,240b ac ∆=->,所以①正确; 由对称轴方程为12bx a=-=-,可得2a b =,所以20a b -=,所以②不正确; 由()10f ->,可得0a b c -+>,所以③不正确; 由图象可得(3)0f -=,根据函数的对称性,可得()10f =, 所以0y >,可得31x -<<,所以④正确. 故选:A. 【点睛】识别二次函数的图象应用学会“三看”:一看符号:看二次项系数的符号,它确定二次函数图象的开口方向; 二看对称轴:看对称轴和最值,它确定二次函数图象的具体位置;三看特殊点:看函数图象上的一些特殊点,如函数图象与y 轴的交点、与x 轴的交点、函数图象的最高点或最低点等.8.C解析:C 【分析】由函数定义域的定义,结合函数0(2)y x =-有意义,列出相应的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,函数()y f x =的定义域为[]0,4,即[]0,4x ∈,则函数0(2)y x =-满足0141020x x x ≤+≤⎧⎪->⎨⎪-≠⎩,解得13x <≤且2x ≠,所以函数0(2)y x =+-的定义域是(1,2)(2,3]⋃. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了抽象函数的定义域的求解,其中解答中熟记函数的定义域的定义,根据题设条件和函数的解析式有意义,列出不等式组是解答的关键,着重考查推理与运算能力.9.A解析:A 【分析】根据函数解析式可验证出()()12f x f x +-=,采用倒序相加法可求得结果. 【详解】()11113sin 22f x x x ⎛⎫-=-+-+ ⎪⎝⎭,()()12f x f x ∴+-=,令122018201920192019S f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 则201712019201922018019S f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 两式相加得:222018S =⨯,2018S ∴=.故选:A . 【点睛】本题考查倒序相加法求和的问题,解题关键是能够根据函数解析式确定()()1f x f x +-为常数.10.B解析:B 【分析】阴影部分可以用集合M N 、表示为()()M N C M N ⋃⋂,故求出M N 、、M N ⋃,M N ⋂即可解决问题.【详解】解:由题意得,{}1,0,1M =-,{}0,1,2N ={}1,0,1,2M N ⋃=-,{}0,1M N ⋂=阴影部分为()(){}1,2M N C M N ⋃⋂=-故选B【点睛】本题考查用韦恩图表示的集合的运算,解题时要能用集合的运算表示出阴影部分.11.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.12.C解析:C 【分析】由题意得出Z A ⊆,而集合B Z ,由此可得出A 、B 的包含关系.【详解】由题意知,对任意的x ∈Z ,21y x Z =+∈,Z A ∴⊆.{}21,B y y x x Z ==+∈,∴集合B 是正奇数集,则BZ ,因此,BA .故选:C. 【点睛】本题考查集合包含关系的判断,解题时要善于抓住代表元素,认清集合的特征,考查推理能力,属于中等题.二、填空题13.【分析】将函数存在零点转化为与图像有交点作出图像观察图像得出实数的取值范围【详解】解:设则函数存在零点等价于与图像有交点如图:函数的图像恒过点当其和函数的图像相切时有解得由图像可知所以所以与的图像有解析:30,⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】将函数244y ax a x =+--存在零点转化为()()4f x a x =+与2()4g x x =-图像有交点,作出图像,观察图像得出实数a 的取值范围. 【详解】解:设()()4f x a x =+,2()4g x x =-,则函数244y ax a x =+--存在零点等价于()()4f x a x =+与2()4g x x =-图像有交点, 如图:函数()()4f x a x =+的图像恒过点(4,0)-,当其和函数2()4g x x =-2421aa =+,解得33a =±,由图像可知,0a >,所以33a =,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.14.5【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()21,1xx 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.15.8【分析】根据函数平移法则求出点得再结合基本不等式即可求解【详解】由题可知恒过定点又点在直线上故当且仅当时取到等号故的最小值等于8故答案为:8【点睛】本题考查函数平移法则的使用基本不等式中1的妙用属解析:8 【分析】根据函数平移法则求出点A ()2,1--,得21m n +=,再结合基本不等式即可求解 【详解】由题可知,()log 31a y x =+-恒过定点()2,1--,又点A 在直线 10mx ny ++=上,故21m n +=,()12124244248n m m n m n m n m n⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当122n m ==时取到等号,故12m n+的最小值等于8 故答案为:8 【点睛】 本题考查函数平移法则的使用,基本不等式中“1”的妙用,属于中档题16.【分析】根据题意求得的周期性则可求再结合函数解析式求得函数值即可【详解】由题可知:因为对一切故关于对称;又因为是奇函数则可得故可得故函数是周期为的函数则又当故则故答案为:【点睛】本题考查利用函数周期 解析:31e e --【分析】根据题意,求得()f x 的周期性,则()2019f 可求,再结合函数解析式,求得函数值即可. 【详解】由题可知:因为对一切x R ∈,()()11f x f x +=-, 故()f x 关于1x =对称; 又因为()f x 是奇函数,则可得()()()()()21111f x f x f x f x f x +=++=--=-=-, 故可得()()()()4222f x f x f x f x +=++=-+=, 故函数()f x 是周期为4的函数. 则()()()201911f f f =-=-,又当[]0,1x ∈,()1xf x e =-,故()()201911f f e =-=-,则()()()()()320191131eff f e f e f e e-=-=--=--=-.故答案为:31e e --. 【点睛】本题考查利用函数周期性求函数值,属综合中档题;难点在于求得函数的周期.17.【分析】求出函数的对称轴通过讨论的范围求出函数的单调区间求出的最小值即可【详解】由题意二次函数其对称轴为当即时在区间上为增函数当即时在区间上为减函数当即时在区间上为减函数在区间上为增函数;当即时在区 解析:2【分析】求出函数的对称轴,通过讨论a 的范围,求出函数的单调区间,求出M m -的最小值即可. 【详解】由题意,二次函数()2222248a a f x x ax b x b ⎛⎫=++=++- ⎪⎝⎭,其对称轴为4a x =-,当04a-≤,即0a ≥时,()f x 在区间[]0,2上为增函数, ∴()228M f a b ==++,()0m f b ==,∴288M m a -=+≥,当24a-≥,即8a ≤-时,()f x 在区间[]0,2上为减函数, ∴()0M f b ==,()282m f a b ==++, ∴828M m a -=--≥,当014a <-≤,即40a -≤<时,()f x 在区间0,4a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,在区间,24a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,∴()228M f a b ==++,248a a m f b ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,∴()21828M m a -=+≥;当124a <-<,即84a -<<-时,()f x 在区间0,4a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,在区间,24a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,∴()0M f b ==,248a a m f b ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,∴228a M m -=>.综上所述:M m -的最小值是2. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了二次函数的性质,函数的单调性,最值问题,分类讨论思想,转化思想,属于中档题.18.【分析】由表达式可知函数为奇函数则等价转换为解不等式即可【详解】因为当时则;同理当时又综上所述为奇函数则即当时解得;当时解得故的解集为故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查由分段函数解不等式函数奇偶性 解析:()()2,02,-+∞【分析】由表达式可知,函数()f x 为奇函数,则()()f x f x >-等价转换为()0f x >,解不等式即可 【详解】因为2220()20x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩,,,,当0x >时,0x -<,则()()()2222f x x x x x -=----=-+,()()f x f x -=-;同理当0x <时,()()()220,22x f x x x x x ->-=---=+,()()f x f x -=-,又()00f =,综上所述()f x 为奇函数,则()()()()f x f x f x f x >-⇔>-,即()20f x >,当0x >时,()2020f x x x >⇔->,解得2x >;当0x <时,()2020f x x x >⇔-->,解得20x -<<,故()()f x f x >-的解集为()()2,02,-+∞故答案为:()()2,02,-+∞【点睛】方法点睛:本题考查由分段函数解不等式,函数奇偶性的判断,常用以下方法: (1)对于分段函数判断奇偶性可用定义法,也可采用数形结合法,结合图象判断; (2)由函数性质解不等式可采用代数法直接运算求解,也可结合函数图象求解.19.或0【分析】由题意利用集合的包含关系和集合运算的互异性即可确定x 的值【详解】由可知B ⊆A 则或解得:或或当时满足题意;当时满足题意;当时满足题意;当时不满足集合元素的互异性舍去综上可得:x 的值为或0故解析:3,3-或0 【分析】由题意利用集合的包含关系和集合运算的互异性即可确定x 的值. 【详解】由A B A ⋃=可知B ⊆A ,则29x =或2x x =, 解得:3x =±或0x =或1x =,当3x =时,{}{}1,9,3,1,9A B ==,满足题意; 当3x =-时,{}{}1,9,3,1,9A B =-=,满足题意; 当0x =时,{}{}1,9,0,1,0A B ==,满足题意; 当1x =时,不满足集合元素的互异性,舍去. 综上可得:x 的值为3,3-或0. 故答案为:3,3-或0. 【点睛】本题主要考查并集的定义,集合中元素的互异性,分类讨论的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.【分析】分5种情况讨论的范围计算函数值并求元素的和【详解】①当时;②当时;③当时;④时;⑤当时则中所有元素的和为故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型需读懂题意并能理解应用分类讨论解决问题本题的难 解析:12【分析】分103x ≤<,1132x ≤<,1223x ≤<,213x ≤<,1x =,5种情况讨论2,3x x 的范围,计算函数值,并求元素的和. 【详解】①当103x ≤<时, 220,3x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)30,1x ∈,∴ [][][]230x x x ===,[][][]230x x x ++= ;②当1132x ≤<时,22,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,331,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭ , [][]20,x x ∴==[]31x =,[][][]231x x x ∴++=;③当1223x ≤<时,[)21,2x ∈ ,33,22x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭[]0x ∴=,[]21x = ,[]31x = , [][][]232x x x ∴++=;④213x ≤<时,42,23x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)32,3x ∈ []0x ∴=,[]21x =,[]32x =, [][][]233x x x ∴++=;⑤当1x =时[]1x =,[]22x =,[]33x = ,[][][]236x x x ∴++={}0,1,2,3,6A ∴=,则A 中所有元素的和为0123612++++=. 故答案为12 【点睛】本题考查新定义的题型,需读懂题意,并能理解,应用,分类讨论解决问题,本题的难点是分类较多,不要遗漏每种情况三、解答题21.(Ⅰ)12k =-;(Ⅱ)分类讨论,答案见解析;(Ⅲ){}()31,-⋃+∞. 【分析】(Ⅰ)由偶函数的性质,运算即可得解; (Ⅱ)转化条件为4203xa a ⋅->,按照0a >、0a <分类,即可得解; (Ⅲ)由对数的运算性质转化条件得方程()()22421223xxxa a +=-⋅有且只有一个实根,换元后,结合一元二次方程根的分布即可得解. 【详解】(Ⅰ)∵()f x 是偶函数,∴()()f x f x =-,∴44log (41)log (41)x xkx kx -++=+-,∴441log 241x x kx -+=-+,∴44(41)log 241x x xx kx +==-+, 即(21)0k x +=对一切x ∈R 恒成立,∴12k =-; (Ⅱ)要使函数()g x 有意义,需4203xa a ⋅->,当0a >时,423x>,解得24log 3x >, 当0a <时,423x<,解得24log 3x <, 综上可知,当0a >时,()g x 的定义域为24log ,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭; 当0a <时,()g x 的定义域为24,log 3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭; (Ⅲ)∵()()()F x f x g x =-4414log (41)log 223xx x a a ⎛⎫=+--⋅- ⎪⎝⎭只有一个零点, ∴方程4414log (41)log 223xx x a a ⎛⎫+=+⋅- ⎪⎝⎭有且只有一个实根, 即方程2444444log (41)log 4log 2log 2233xx x x xa a a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=+⋅-=⋅- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦有且只有一个实根, 亦即方程()()22421223xxxa a +=-⋅有且只有一个实根, 令2x t =(0t >),则方程24(1)103aa t t ---=有且只有一个正根, ①当1a =时,34t =-,不合题意; ②当1a ≠时,因为0不是方程的根,所以方程的两根异号或有两相等正根,由0∆=可得244(1)03a a ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,解得34a =或3- 若34a =,则2t =-不合题意,舍去; 若3a =-,则12t =满足条件; 若方程有两根异号,则244(1)03101a a a ⎧⎛⎫∆=+->⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨-⎪<⎪-⎩,∴1a >, 综上所述,实数a 的取值范围是{}()31,-⋃+∞. 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.22.(1)()f x 20.4 3.2 2.8(05)8.2(5)x x x xx ⎧-+-≤≤=⎨->⎩(2)当工厂生产4百台时,可使赢利最大为3.6万元. 【分析】(1)先求出()()G x R x ,,再根据()()()f x R x G x =-求解;(2)先求出分段函数每一段的最大值,再比较即得解. 【详解】解:(1)由题意得() 2.8G x x =+.()()20.4 4.20511(5)x xx R x x ⎧-+≤≤=⎨>⎩,()()()f x R x G x ∴=- ()20.4 3.2 2.8058.2(5)x x x x x ⎧-+-≤≤=⎨->⎩(2)当5x >时, 函数()f x 递减,()()5 3.2f x f ∴<= (万元).当05x ≤≤时,函数()()20.44 3.6f x x =--+, 当4x =时,()f x 有最大值为3.6(万元). 所以当工厂生产4百台时,可使赢利最大为3.6万元. 【点睛】本题主要考查函数的解析式的求法,考查分段函数的最值的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.23.(1)定义域为(2,2)-,奇函数(2)函数()f x 在(2,2)-上为增函数,证明见解析 【分析】(1)根据真数大于0可得定义域,根据奇函数的定义可得函数为奇函数;(2)设1222x x -<<<,根据对数函数的单调性可得12()()f x f x <,再根据定义可证函数()f x 在(2,2)-上为增函数. 【详解】(1)由函数有意义得202xx->+,解得22x -<<, 所以函数的定义域为(2,2)-,因为1112222()log log ()22x x f x f x x x -+-⎛⎫-===- ⎪-+⎝⎭,所以函数为奇函数.(2)因为124()log 12f x x ⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭,所以函数()f x 在(2,2)-上为增函数, 证明:设1222x x -<<<, 则120224x x <+<+<,则1244122x x >>++,则124411022x x -+>-+>++, 因为1012<<,所以12()()f x f x <,所以函数()f x 在(2,2)-上为增函数,【点睛】思路点睛:判断函数的奇偶性的思路: ①求出定义域,并判断其是否关于原点对称;②若定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数,若定义域关于原点对称,再判断()f x -与()f x 的关系,若()()f x f x -=-,则函数为奇函数;若()()f x f x -=,则函数为偶函数. 24.(1)53-;(2)172. 【分析】(1)直接利用根式与分数指数幂的运算法则求解即可,化简过程注意避免出现符号错误;(2)直接利用对数的运算法则求解即可,解答过程注意避免出现计算错误. 【详解】(1)原式()()1134340.321-⎡⎤=-+⎣⎦150.32143-=-+-=-.(2)原式32ln 2322log 2515lg 4lg lg 1621828log 4e ⎛⎫=+++=-+⨯+ ⎪⎝⎭ 172=. 【点晴】本题主要考查函数的定义域、指数幂的运算,属于中档题. 指数幂运算的四个原则:(1)有括号的先算括号里的,无括号的先做指数运算;(2)先乘除后加减,负指数幂化成正指数幂的倒数;(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数;(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来解答(化简过程中一定要注意等价性,特别注意开偶次方根时函数的定义域)25.(1)()10f =;(2)12x x >,理由见解析;(3)5m <≤ 【分析】(1)令1x y ==,代入可得(1)f ;(2)记12x kx =,代入已知等式,由12()()f x f x <可得()0f k <,从而有1k >,得结论12x x >;(3)根据函数的性质,不等式变形为()223333100xxx x m --+≥+->恒成立,然后设33x x t -=+后转化为一元二次不等式和一元不次不等式恒成立,再转化为求函数的最值,可求得参数范围. 【详解】(1)令1x y ==,则(1)(1)(1)f f f =+,所以()10f =.(2)12x x >,理由如下:记12x kx =,则()()()122()f x f kx f k f x ==+, 由()()12f x f x <可得:()0f k <,则1k >,故12x x >. (3)由(2)得()223333100x xx x m --+≥+->恒成立,令10332,3x xt -⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦,则222332x x t -+=-, 原不等式可化为:22100t mt -≥->,由2210t mt -≥-恒成立可得:min 8m t t ⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,8t t +≥=8t t=,即t =时等号成立,所以m ≤. 由100mt ->恒成立可得:max 10m t ⎛⎫> ⎪⎝⎭,102,3t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则2t =时,max 105t ⎛⎫= ⎪⎝⎭,于是5m >.综上:实数m的取值范围是5m <≤. 【点睛】方法点睛:本题考查抽象函数的单调性,考查不等式恒成立问题,在解决不等式恒成立时,利用已求得的结论(函数的单调性),把问题进行转化,再用换元法转化为一元二次不等式和一元一次不等式恒成立,然后又由分离参数法转化为求函数的最值. 26.(1)()[)4,1UA B =--(2)[)3,-+∞【分析】(1)先化简集合A ,再求()UA B ∩;(2)先求出[)4,A B =-+∞,得14a -≥-,解不等式即得解. 【详解】(1)由题得[]4,2A =-,[)1,B =-+∞,(,1)UB =-∞-,所以()[)4,1UAB =--;(2)由题得[)4,AB =-+∞,若C A B ⊆⋃,则14a -≥-,所以3a ≥-.所以a 的取值范围是[)3,-+∞.【点睛】本题主要考查集合的运算和关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.。
一、选择题1.已知在R 上的函数()f x 满足如下条件:①函数()f x 的图象关于y 轴对称;②对于任意R x ∈,()()220f x f x +--=;③当[]0,2x ∈时,()f x x =;④函数()()()12n n f x f x -=⋅,*n N ∈,若过点()1,0-的直线l 与函数()()4f x 的图象在[]0,2x ∈上恰有8个交点,在直线l 斜率k 的取值范围是( )A .80,11⎛⎫⎪⎝⎭B .110,8⎛⎫⎪⎝⎭C .80,19⎛⎫⎪⎝⎭D .190,8⎛⎫⎪⎝⎭2.设函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意x ∈R ,都有()()4f x f x +=,且当[]2,0x ∈-时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若在区间(]2,10-内关于x 的方程()()()log 201a f x x a -+=>至少有4个不同的实数根,至多有5个不同的实数根,则a的取值范围是( )A.⎡⎣B .()2,+∞C .()1,2D.(3.已知函数()()()222,0423,46x x x f x x -⎧--≤<⎪=⎨-≤≤⎪⎩,若存在12,x x ,当12046x x ≤<≤≤时,()()12f x f x =,则()12x f x ⋅的取值范围是( ) A .[)0,1B .[]1,4C .[]1,6D .[][]0,13,84.已知函数()()3,<1log ,1aa x a x f x x x ⎧--=⎨≥⎩的值域..是R ,那么实数a 的取值范围是( ) A .31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .()1,+∞C .()()0,11,3D .3,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭5.若函数()()20.3log 54f x x x=+-在区间()1,1a a -+上单调递减,且lg 0.3=b ,0.32c =,则A .b a c <<B .b c a <<C .a b c <<D .c b a << 6.若a >b >0,0<c <1,则 A .log a c <log b cB .log c a <log c bC .a c <b cD .c a >c b7.下列命题中正确的是( )A .若函数()f x 的定义域为(1,4),则函数()2f x 的定义域为(2,1)(1,2)--⋃B .1y x =+和y =C .定义在R 上的偶函数()f x 在(0,)+∞和(,0)-∞上具有相反的单调性D .若不等式220ax bx ++>恒成立,则280b a -<且0a >8.若()f x 是偶函数,其定义域为(,)-∞+∞,且在[0,)+∞上是减函数,则(1)f -与2(22)f a a ++的大小关系是( )A . 2(1)(22)f f a a ->++B .2(1)(22)f f a a -<++C .2(1)(22)f f a a -≥++D . 2(1)(22)f f a a -≤++9.已知函数224()3f x x x =-+,()2g x kx =+,若对任意的1[1,2]x ∈-,总存在2[1x ∈,使得12()()g x f x >,则实数k 的取值范围是( ).A .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭B .12,33⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D .以上都不对10.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .011.已知集合{}|02A x x =<<,集合{}|11B x x =-<<,集合{}|10C x mx =+>,若()AB C ⊆,则实数m 的取值范围为( )A .{}|21m m -≤≤B .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭C .1|12m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭ D .11|24m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭12.设{}|22A x x =-≥,{}|1B x x a =-<,若A B =∅,则a 的取值范围为( ) A .1a <B .01a <≤C .1a ≤D .03a <≤二、填空题13.已知()32,,x x af x x x a⎧≤=⎨>⎩,若存在实数b ,使函数()()g x f x b =-有两个零点,则a的取值范围是________.14.已知2()2f x x x a =++,若函数[()]()y f f x f x =-有且只有三个零点,则实数a 的取值集合为________.15.已知函数()2log f x x =,正实数m ,n 满足m n <,且()()f m f n =,若()f x 在区间2,m n ⎡⎤⎣⎦上的最大值为2,则m n +=________.16.函数22()log (2)f x x x =--的单调递增区间是_____________.17.自然下垂的铁链;空旷的田野上,两根电线杆之间的电线等这些现象中都有相似的曲线形态.事实上,这些曲线在数学上常常被称为悬链线.悬链线的相关理论在工程、航海、光学等方面有广泛的应用.在恰当的坐标系中,这类函数的表达式可以为()xxf ae ex b -=+(其中a ,b 是非零常数,无理数 2.71828e =…)(1)如果()f x 为单调函数.写出满足条件的一-组值:a =______,b =______. (2)如果()f x 的最小值为2,则+a b 的最小值为______.18.若对任意x ,y R ∈都有()()()f x y f x f y +=⋅,且()12f =,则()()()()()()246135f f f f f f +++⋅⋅⋅()()()()()()201020122014200920112013f f f f f f +++的值是______. 19.在①AB A =,②A B ⋂≠∅,③R BC A ⊆这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的实数a 存在,求a 的取值范围;若不存在,说明理由.问题:已知集合{}20,,log (1)1,1x a A xx R B x x x R x -⎧⎫=<∈=-≤∈⎨⎬+⎩⎭∣∣,是否存在实数a ,使得___________?20.非空集合G 关于运算⊕满足:①对任意,a b G ∈,都有a b G +∈;②存在e G ∈使得对于一切a G ∈都有a e e a a ⊕=⊕=,则称G 是关于运算⊕的融洽集,现有下列集合与运算:①G 是非负整数集,⊕:实数的加法;②G 是偶数集,⊕:实数的乘法;③G 是所有二次三项式构成的集合,⊕:多项式的乘法;④{}2,,G x x a b a b Q ==+∈,⊕:实数的乘法;其中属于融洽集的是________(请填写编号)三、解答题21.已知关于x 的方程()2320,,,0ax bx c a b c R a ++=∈≠,其中0a b c ++=,且()320a b c c ++>.(1)求证:关于x 的方程2320ax bx c ++=有两个不等的实根; (2)若21ba-<<-,且1x ,2x 是方程2320ax bx c ++=的两个实根,求12x x -的取值范围.22.设1a >,已知函数22242()log log ()x f x a x a=⋅,12f .(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的最小值;(3)若方程f (x )-m =0在区间(1,4)上有两个不相等的实根,求实数m 的取值范围. 23.已知函数()lg(2)lg(2).f x x x =++-(1)记函数()()103,f x g x x =+求函数()g x 的值域;(2)若对任意()0,2m ∈,[]0,1x ∈,都有2()lg 25<--+f x m m a 恒成立,求实数a的取值范围.24.已知函数()12,012,0m x x x f x x n x x ⎧⎛⎫+-> ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪++< ⎪⎪⎝⎭⎩是奇函数.(1)求实数m ,n 的值;(2)若对任意实数x ,都有()()420xxf f λ+≥成立.求实数λ的取值范围.25.已知函数()21f x x=- (1)证明函数()f x 在()0,∞+上是减函数. (2)求函数()f x 在[)2,x ∈+∞时的值域.26.已知全集为R ,函数()()lg 1f x x =-的定义域为集合A ,集合(){}16B x x x =->. (1)求AB ;(2)若{}11C x m x m =-<<+,()()R C AC B ⊆,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】先由条件①②,得到函数()f x 是周期为4的周期函数;根据③求出函数()f x 在一个周期[]22-,上的表达式为(),02,20x x f x x x ≤≤⎧=⎨--≤<⎩,根据④得到()()4f x 的周期为12,其图象可由()f x 的图象压缩为原来的18得到,作出()()4f x 的图象,结合图象,即可求出结果. 【详解】因为函数()f x 是偶函数,由()()220f x f x +--=得()()()222f x f x f x +=-=-,即()()4f x f x +=,所以函数()f x 是周期为4的周期函数;若[]2,0x ∈-,则[]0,2x ∈;因为当[]0,2x ∈时,()f x x =, 所以[]0,2x -∈时,()f x x -=-,因为函数()f x 是偶函数,所以()()f x x f x -=-=, 即()f x x =-,[]2,0x ∈-,则函数()f x 在一个周期[]22-,上的表达式为(),02,20x x f x x x ≤≤⎧=⎨--≤<⎩,因为()()()12n n f x f x -=⋅,*n N ∈,所以函数()()()48f x f x =,*n N ∈,故()()4f x 的周期为12,其图象可由()f x 的图象压缩为原来的18得到,作出()()4f x 的图象如图:易知过()1,0M -的直线l 斜率存在,设过点()1,0-的直线l 的方程为()1y k x =+, 则要使直线l 与()()4f x 的图象在[]0,2x ∈上恰有8个交点,则0MA k k <<,因为7,24A ⎛⎫⎪⎝⎭,所以20871114MA k -==+,故8011k <<. 故选:A. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于,根据条件,由函数基本性质,得到()()4f x 的图象,再由函数交点个数,利用数形结合的方法,即可求解.2.A解析:A 【分析】作出函数()y f x =和函数()()log 21a y x a =+>在区间(]2,10-上的图象,根据题意可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围. 【详解】对任意x ∈R ,都有()()4f x f x +=,则函数()f x 是周期为4的周期函数,当[]2,0x ∈-时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 作出函数()y f x =和函数()()log 21a y x a =+>在区间(]2,10-上的图象如下图所示:由于在区间(]2,10-内关于x 的方程()()()log 201a f x x a -+=>至少有4个不同的实数根,至多有5个不同的实数根,则()()log 623log 10231a a a ⎧+≤⎪+>⎨⎪>⎩,解得3212a ≤< 因此,实数a 的取值范围是312⎡⎣.故选:A. 【点睛】函数零点的应用主要表现在利用零点求参数范围,若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则将问题转化为构造两个函数,利用两个函数图象的关系求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.3.B解析:B 【详解】根据图像,当()()12f x f x =时,有()212f x ≤≤,将()1f x =代入函数()22f x x =--中,可解得11x =或13x =, 所以当()()12f x f x =时,113x ≤≤, 当[1,2]x ∈时,()f x x =,因为()()12f x f x =, 所以()()21211111x f x x f x x x x ==⋅=⋅⋅,因为1[1,2]x ∈,所以()12[1,4]x f x ⋅∈;当[2,3]x ∈时,()4f x x =-,因为()()12f x f x =, 所以()()21211111(4)(2)4x f x x f x x x x ==⋅-=--⋅+⋅,因为1[2,3]x ∈,所以()12[3,4]x f x ⋅∈; 综上所述,()12x f x ⋅的取值范围是[1,4]. 故选:B.【点睛】本题考查了分段函数与函数与方程的综合性问题,属于中档题型,当正确画出函数的图像后,重点抓住本题的一个关键的条件()12()f x f x =,这样就可以将求()12x f x ⋅的范围转化为求()11x f x ⋅的范围.4.A解析:A 【分析】当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,,当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,,从而可得答案. 【详解】由题意,()f x 的值域为R ,当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,所以当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,当1x <时,()3y a x a =--单调递增,()332y a x a a =--<- 所以不满足()f x 的值域为R .当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,, 所以当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,, 若3a =时,当1x <时,3y a =-=-,不满足()f x 的值域为R .若3a >时,当1x <时,()3y a x a =--单调递减,()332y a x a a =-->-所以不满足()f x 的值域为R .若13a <<时,当1x <时,()3y a x a =--单调递增,()332y a x a a =--<- 要使得()f x 的值域为R ,则320a -≥,即32a ≤ 所以满足条件的a 的取值范围是:312a <≤, 故选:A . 【点睛】关键点睛:本题考查根据函数的值域求参数的范围,解答本题的关键是当0<a <1时,当1≥x 时,log 0a y x =≤,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0,+∞,,当1a >时,当1≥x 时,[)log 0a y x =∈+∞,,则当1x <时,()3y a x a =--的值域必须要包含()0-∞,,属于中档题. 5.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.6.B解析:B 【解析】试题分析:对于选项A ,a b 1gc 1gclog c ,log c lg a lg b==,01c <<,10gc ∴<,而0a b >>,所以lg lg a b >,但不能确定lg lg a b 、的正负,所以它们的大小不能确定;对于选项B ,c lg lg log ,log lg lg c a b a b c c ==,lg lg a b >,两边同乘以一个负数1lg c改变不等号方向,所以选项B 正确;对于选项C ,利用c y x =在第一象限内是增函数即可得到c c a b >,所以C 错误;对于选项D ,利用xy c =在R 上为减函数易得a b c c <,所以D 错误.所以本题选B.【考点】指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.7.A解析:A 【分析】利用抽象函数的定义域列不等式判断A ;利用特例法判断BCD. 【详解】因为函数()f x 的定义域为(1,4),由21412x x <<⇒<<或21x -<<-,所以函数()2f x 的定义域为(2,1)(1,2)--⋃,A 正确;1y x =+和1,11,1x x y x x +≥-⎧==⎨--<-⎩,对应法则不同,不表示同一函数,B 错; 偶函数()1f x =在(0,)+∞和(,0)-∞上不具有相反的单调性,C 错;0a b 时,不等式220ax bx ++>恒成立,但280b a -<且0a >不成立,D 错;故选:A. 【点睛】方法点睛:若已知函数()f x 的定义域为[],a b ,则函数()()f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤求出,若已知函数()()f g x 的定义域为[],a b ,则()f x 的定义域为()g x 在[],x a b ∈时的值域.8.C解析:C 【分析】由()f x 是偶函数,可知(1)(1)f f -=,故只需比较(1)f 与2(22)f a a ++的大小即可,而2222(1)11a a a ++=++≥,再结合函数()f x 的单调性,即可得(1)f 与2(22)f a a ++大小关系.【详解】因为()f x 是偶函数,所以(1)(1)f f -=,又2222(1)11a a a ++=++≥,()f x 在[0,)+∞上是减函数,所以2(22)(1)f a a f ++≤,即2(22)(1)f a a f ++≤-. 故选:C【点睛】关键点点睛:本题主要考查利用函数的单调性比较大小,关键是借助函数的奇偶性,将要比较的函数值对应的自变量转化到同单调区间上,并且比较它们的大小,再利用单调性作出判断.9.C解析:C 【分析】根据题意得1min 2min ()()g x f x >,再分别求函数的最小值即可得答案. 【详解】解:∵x ∈,∴2[1,3]x ∈, ∴224()3[1,2]f x x x =-∈+. 当0k >时,()[2,22]g x k k ∈-++,所以只需满足:12k <-+,解得01k <<; 当0k =时,()2g x =.满足题意.当0k <时,()[22,2]g x k k ∈-++,所以只需满足:122k <+,解得102k >>-. ∴1,12k ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭.故选:C . 【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:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈ (1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <; (2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <; (3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <; (4)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集 .10.A解析:A 【分析】由集合的包含关系得,a b 的方程组,求解即可 【详解】A B ⊆,由集合元素互异性得0,0,a b a b ≠≠≠ 则22a a b b ⎧=⎨=-⎩ 或22b a a b ⎧=⎨=-⎩ 解得11a b =⎧⎨=-⎩或11b a =⎧⎨=-⎩故选: A 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查元素的互异性,是基础题11.B解析:B 【分析】求出A ∪B ={x |﹣1<x <2},利用集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,分类讨论,可得结论. 【详解】由题意,A ∪B ={x |﹣1<x <2}, ∵集合C ={x |mx +1>0},(A ∪B )⊆C ,①m <0,x 1m -<,∴1m -≥2,∴m 12≥-,∴12-≤m <0; ②m =0时,C =R,成立;③m >0,x 1m ->,∴1m-≤-1,∴m ≤1,∴0<m ≤1, 综上所述,12-≤m ≤1, 故选:B . 【点睛】此题考查了并集及其运算,以及集合间的包含关系,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.12.C解析:C 【分析】解集绝对值不等式求得,A B ,结合A B =∅求得a 的取值范围.【详解】由22x -≥得22x -≤-或22x -≥,解得0x ≤或4x ≥,所以(][),04,A =-∞⋃+∞, 由1x a -<得1a x a -<-<,解得11a x a -<<+,所以()1,1B a a =-+. 当0a ≤时,B =∅,A B =∅,符合题意.当0a >时,由于AB =∅,所以1014a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得01a <≤.综上所述,a 的取值范围是1a ≤. 故选:C 【点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,考查根据交集的结果求参数的取值范围.二、填空题13.【分析】由有两个零点可得有两个零点即与的图象有两个交点则函数在定义域内不能是单调函数结合函数图象可求的范围【详解】有两个零点有两个零点即与的图象有两个交点由可得或①当时函数的图象如图所示此时存在满足 解析:()(),01,-∞⋃+∞【分析】由()()g x f x b =-有两个零点可得()f x b =有两个零点,即()y f x =与y b =的图象有两个交点,则函数在定义域内不能是单调函数,结合函数图象可求a 的范围 【详解】()()g x f x b =-有两个零点,()f x b ∴=有两个零点,即()y f x =与y b =的图象有两个交点,由32x x =可得,0x =或1x =①当1a >时,函数()f x 的图象如图所示,此时存在b ,满足题意,故1a >满足题意②当1a =时,由于函数()f x 在定义域R 上单调递增,故不符合题意 ③当01a <<时,函数()f x 单调递增,故不符合题意④0a =时,()f x 单调递增,故不符合题意⑤当0a <时,函数()y f x =的图象如图所示,此时存在b 使得,()y f x =与y b =有两个交点综上可得,0a <或1a > 故答案为:()(),01,-∞⋃+∞ 【点睛】本题考察了函数的零点问题,渗透了转化思想,数形结合、分类讨论的数学思想.14.【分析】最小值为函数有三个零点即有三个解设即方程最多有两解因此也必须有两解才可满足题意设的两解为当可保证有三个解【详解】设显然最多有2个不等实解也可能是2个相等实根或无解为函数有且只有三个零点则方程 解析:0【分析】2()(1)1f x x a =++-最小值为1a -,函数[()]()y f f x f x =-有三个零点,即[()]()f f x f x =有三个解.设()f x t =,即()f t t =,方程()f x t =最多有两解,因此()f t t =也必须有两解才可满足题意,设()f t t =的两解为12,t t ,当121,1t a t a =->-可保证[()]()f f x f x =有三个解. 【详解】2()2f x x x a =++2(1)1x a =++-,设()f x t =,显然()f x t =最多有2个不等实解,也可能是2个相等实根或无解.[()]()0f f x f x -=为()0f t t -=,函数[()]()y f f x f x =-有且只有三个零点,则方程()0f t t -=一定有两实根12,t t ,其中一根11t a =-,另一根21t a >-.由2(1)(1)2(1)1f a a a a a -=-+-+=-,得0a =,此时2()2f x x x =+,2()2f x x x x =+=的两根为1-和0,满足题意.∴0a =. 故答案为:{0}. 【点睛】本题考查函数的零点的概念,解题时由零点定义转化为方程的根,通过二次方程根的分布知识求解.15.【分析】先画出函数图像并判断再根据范围和函数单调性判断时取最大值最后计算得到答案【详解】如图所示:根据函数的图象得所以结合函数图象易知当时在上取得最大值所以又所以再结合可得所以故答案为:【点睛】本题解析:52【分析】先画出函数图像并判断01m n <<<,再根据范围和函数单调性判断2x=m 时取最大值,最后计算得到答案. 【详解】如图所示:根据函数2()log x f x =的图象得01m n <<<,所以201m m <<<.结合函数图象,易知当2x=m 时()f x 在2,m n ⎡⎤⎣⎦上取得最大值,所以()222log 2f m m == 又01m <<,所以12m =, 再结合()()f m f n =,可得2n =,所以21522m n +=+=. 故答案为:52【点睛】本题考查对数型函数的图像和性质、函数的单调性的应用和最值的求法,是中档题.16.【分析】首先求出函数的定义域再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可【详解】函数的定义域为:解得:或令为增函数当为增函数为增函数当为减函数为减函数所以增区间为故答案为:【点睛】本题主要考查复合函数的 解析:()2,+∞【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数同增异减求其单调减区间即可. 【详解】函数()f x 的定义域为:220x x -->,解得:2x >或1x <-. 令22t x x =--,2log y t =为增函数.当2x >,t 为增函数,22()log (2)f x x x =--为增函数, 当1x <-,t 为减函数,22()log (2)f x x x =--为减函数.所以增区间为(2,)+∞. 故答案为:(2,)+∞ 【点睛】本题主要考查复合函数的单调性,同增异减为解题的关键,属于中档题.17.2【分析】(1)取结合函数是单调函数利用复合函数的单调性求解的值即可;(2)根据的最小值为2分类讨论确定结合基本不等式进行求解即可【详解】(1)令则是增函数是减函数要使是单调函数只需综上当时时为增函解析:1- 2 【分析】(1)取1a =,结合函数是单调函数,利用复合函数的单调性求解b 的值即可; (2)根据()f x 的最小值为2,分类讨论确定0a >,0b >,结合基本不等式进行求解即可. 【详解】(1)令1a =,则()x x f x e be -=+,x y e =是增函数,x y e -=是减函数,要使()x x f x e be -=+是单调函数, 只需1b =-.综上,当1a =时,1b =-时,()xxf x e e -=-为增函数. (2)当0ab 时,()f x 为单调函数,此时函数没有最小值, 当0a <,0b <,()f x 有最大值,无最小值, 所以,若()f x 有最小值为2,则必有0a >,0b >,此时()22x x x f x ae be ae be -=+⨯,1=,即1ab =,则22a b ab +=,当1a b ==时等号成立, 即+a b 的最小值为2. 故答案为:1,1,2- 【点睛】利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数是否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).18.2014【分析】令得利用赋值法进行求解利用即可的值【详解】对任意的都有且令则故答案为:2014【点睛】本题主要考查函数值的计算利用赋值法是解决抽象函数的常用方法解析:2014【分析】 令1y =,得(1)2()f x f x +=,利用赋值法进行求解.利用(1)2()f x f x +=,即可()()()()()()246135f f f f f f +++⋅⋅⋅()()()()()()201020122014200920112013f f f f f f +++的值. 【详解】对任意的x ,y R ∈都有()()()f x y f x f y +=,且(1)2f =,∴令1y =,则(1)()(1)2()f x f x f f x +==,∴(1)2()f x f x +=, ∴(2)(4)(6)(2012)(2014)222210072014(1)(3)(5)(2011)(2013)f f f f f f f f f f +++⋯++=++⋯+=⨯=. 故答案为:2014. 【点睛】本题主要考查函数值的计算,利用赋值法是解决抽象函数的常用方法.19.答案见解析【分析】求得集合化简集合分三种情况讨论得到集合;再分别得若选择①若选择②若选择③时实数a 的取值范围【详解】当时;当时;当时若选择①则当时要使则所以当时满足题意当时不满足题意所以选择①则实数解析:答案见解析 【分析】求得集合[1,1)B =-,化简集合{()(1)0,}A xx a x x R =-+<∈∣,分1a >-,1a =-,1a <-三种情况讨论得到集合A ;再分别得若选择①,若选择②,若选择③时,实数a的取值范围. 【详解】{}2log (1)1,R [1,1)B x x x =-≤∈=-∣,0,{()(1)0,}1x a A x x R x x a x x R x -⎧⎫=<∈=-+<∈⎨⎬+⎩⎭∣∣,当1a >-时,(1,)A a =-; 当1a =-时,A =∅; 当1a <-时,(,1)A a =- 若选择①AB A =,则A B ⊆,当1a >-时,要使(1,)[1,1)a -⊆-,则1a ≤,所以11a -<≤ 当1a =-时,A =∅,满足题意 当1a <-时,(,1)A a =-不满足题意 所以选择①,则实数a 的取值范围是[-1,1] 若选择②A B ⋂≠∅,当1a >-时,(1,),[1,1)A a B =-=-,满足题意; 当1a =-时,A =∅,不满足题意;当1a <-时,(,1),[1,1)A a B =-=-,不满足题意 所以选择②,则实数a 的取值范围是(1,)-+∞. 若选择③RB A ⊆,当1a >-时,(1,),(,1][,)RA a A a =-=-∞-⋃+∞,而[1,1)B =-,不满足题意当1a =-时,,R RA A =∅=,而[1,1)B =-,满足题意当1a <-时,(,1),(,][1,)RA a A a =-=-∞⋃-+∞,而[1,1)B =-,满足题意.所以选择③,则实数a 的取值范围是(,1]-∞-,综上得:若选择①,则实数a 的取值范围是[-1,1];若选择②,则实数a 的取值范围是(1,)-+∞;若选择③,则实数a 的取值范围是(,1]-∞-.【点睛】本题考查集合间的包含关系,集合间的运算,属于中档题.20.①④【分析】逐一验证每个选项是否满足融洽集的两个条件若两个都满足是融洽集有一个不满足则不是融洽集【详解】①对于任意的两非负整数仍为非负整数所以取及任意的非负整数则因此是非负整数集:实数的加法是融洽集解析:①④ 【分析】逐一验证每个选项是否满足“融洽集”的两个条件,若两个都满足,是“融洽集”,有一个不满足,则不是“融洽集”. 【详解】①对于任意的两非负整数,,a b a b +仍为非负整数, 所以a b G +∈,取0e =及任意的非负整数a , 则00a a a +=+=,因此G 是非负整数集,⊕:实数的加法是“融洽集”;②对于任意的偶数a ,不存在e G ∈, 使得a e e a a ⊕=⊕=成立, 所以②的G 不是“融洽集”; ③对于{G二次三项式},若任意,a b G ∈时,则,a b 其积就不是二次三项式,故G 不是“融洽集”;④{},G x x a a b Q ==+∈,设1,x a a b Q =+∈,212,,(,x c c d Q x x a c b d a c b d Q =+∈+=+++++∈,所以12x x G +∈;取1e =,任意,11a G a a a ∈⨯=⨯=, 所以④中的G 是“融洽集”. 故答案为:①④.本题考查对新定义的理解,以及对有关知识的掌握情况,关键是看所给的数集是否满足“融洽集”的两个条件,属于中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)23⎫⎪⎣⎭. 【分析】(1)将c a b =--代入方程2320ax bx c ++=的判别式计算即可证明;(2)由题知12122,33b cx x x x a a+=-=,代入12||x x -=21ba -<<-转化为二次函数的最值求解. 【详解】 (1)由0a b c ++=得c a b =--, 对于方程2320ax bx c ++=,0a ≠,所以()2222221412412121241202b ac b a a b a ab b a b b ⎛⎫∆=-=++=++=++> ⎪⎝⎭,所以方程2320ax bx c ++=有两个不等的实根; (2)由题知12122,33b cx x x x a a+=-=,12||x x ∴- 21ba-<<-, 由二次函数()22444431933923f x x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭在32,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减,在3,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增可得12||x x -∈1223x x ⎫-∈⎪∴⎪⎣⎭. 【点睛】本题考查二次不等式的求解,考查二次函数在定区间上的最值,考查学生计算能力,是一道中档题.22.(1)2;(2)94-;(3)9,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭.(1)12f ,∴2224221log log 2(log )2a a a⋅=-=-,解得2a =; (2)整理2219()(log )24f x x =--,即可求解; (3)可得222()(log )log 2f x x x =--,设2log t x =,(0,2)t ∈,令2()2h t t t =--,(0,2)t ∈,利用()h t 的单调性,即可得()f x 单调性,即可求解.【详解】 解:(1)函数22242()log log ()x f x a x a=⋅,12f .2224221log log 2(log )2a a a∴⋅=-=-,2a ∴=. (2)22224242199()log log (4)(log 2)(log 1)(log )4244x f x x x x x =⋅=-⋅+=--≥-. ∴当21log 2x =,即x ()f x 的最小值为94-;(3)可得222()(log )log 2f x x x =--,设2log t x =,(1,4)x ∈,(0,2)t ∴∈,令2()2h t t t =--,(0,2)t ∈,根据二次函数性质可得()h t 在1(0,)2单调递减,在1(2,2)单调递增.所以()f x 在单调递减,在4)单调递增.9(1)2,,(4)04f f f =-=-=,所以,方程()0f x m -=在区间(1,4)上有两个不相等的实根,则实数m 的取值范围为9(4-,2)-. 【点睛】关键点睛:本题考查由方程解的个数求参数范围,常用方法是参数分离,利用函数图象交点个数数形结合求解. 23.(1)256,4⎛⎤- ⎥⎝⎦;94a > 【分析】(1)由()()103f x g x x =+化简得()234g x x x =-++,再结合函数定义域和二次函数增减性即可求解;(2)2()lg 25<--+f x m m a 恒成立,即2max ()lg 25f x m m a <--+,求得max()f x 再分离参数a ,得22a m m >-++,即()2max 2a m m >-++恒成立,求得()2max 2m m -++即可求解a 的取值范围. 【详解】(1)()()()()2()lg 2lg 2lg 4,2,2f x x x x x =++-=-∈-,则()()2()10343,2,2f x g x x x x x =+=-+∈-,()g x 对称轴为32x =,当32,2x ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦时,()g x 单增,当3,22x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()g x 单减,故()max 32524g x g ⎛⎫== ⎪⎝⎭,当2x =-时,代入243x x -+得4466--=-,故()g x 的值域为256,4⎛⎤- ⎥⎝⎦; (2)对任意()0,2m ∈,[]0,1x ∈,都有2()lg 25<--+f x m m a 恒成立,即2max ()lg 25f x m m a <--+恒成立,当[]0,1x ∈时,()2()lg 4f x x=-单调递减,()()max02lg 2f x f ==,即22lg 2lg 25m m a <--+,化简得22a m m >-++恒成立,即()2max 2a m m >-++恒成立,当12m =时,()2max 11922424m m -++=-++=,即94a >【点睛】关键点睛:本题考查求复合函数的值域,由函数在定区间恒成立求参数取值范围,解题关键在于:(1)求复合函数值域除了正确化简表达式之外,还必须在定义域的基础之上求解对应最值;(2)恒成立问题求参数取值范围常采用分离参数法求解,关键在于能正确理解全称命题与存在命题的等价转化. 24.(1)22m n =⎧⎨=⎩;(2)1λ≥-. 【分析】(1)根据()f x 是奇函数,即()()f x f x -=-即可求解实数m ,n 的值;(2)利用换元法,转化为二次函数的问题讨论最值恒成立即可求解实数λ的取值范围. 【详解】(1)当0x >时,()()()12f x x n x ⎡⎤-=-++⎢⎥-⎣⎦,因为()f x 为奇函数,()()f x f x ∴-=-,()()()1122f x x n m x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫∴-=-++=-+-⎢⎥ ⎪⎢⎥-⎝⎭⎣⎦⎣⎦,即()()1220m x n x ⎛⎫-++-= ⎪⎝⎭总成立.2020m n -=⎧∴⎨-=⎩,22m n =⎧∴⎨=⎩, 又当0x <时,同理可得22m n =⎧⎨=⎩, 综上:22m n =⎧∴⎨=⎩. (2)40x >,20x >, 原不等式化为11242222042x x x x λλ⎛⎫⎛⎫+-++-≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令122x xt =+,则2t ≥, 原不等式进一步化为230t t λλ+--≥在2t ≥上恒成立. 记()23g t t t λλ=+--,[)2,t ∈+∞ ①当22λ-≤时,即4λ≥-时,()()min 210g t g λ==+≥, 1λ∴≥-合理;②当22λ->时,即4<-λ时,()n 2mi 3024g t g λλλ⎛⎫-=---≥ ⎪⎝⎭=,显然不成立. 综上实数λ的取值范围为:1λ≥-.【点睛】本题考查的知识点是分段函数的应用,指数函数的单调性,奇函数的性质,是函数图象和性质的综合应用,难度中档.25.(1)证明见解析;(2)(]1,0-.【分析】(1)在()0,∞+上任意取两个实数1x ,2x ,且12x x <,然后怍差()()()2112122x x f x f x x x --=判断其符号即可. (2)根据(1)知()f x 在[)2,+∞上是减函数,由2x =取得最大值,再由20x>确定值域.【详解】(1)在()0,∞+上任意取两个实数1x ,2x ,且12x x <, 则有()()()2112121222211x x f x f x x x x x --=--+=,又因为120x x <<,所以210x x ->,120x x >,所以()()120f x f x ->,即()()12f x f x >,所以()f x 在()0,∞+上是减函数.(2)由(1)知()f x 在[)2,+∞上是减函数,所以当2x =时()max 0f x =, 又因为20x>,所以211x ->-, 所以函数()f x 在()0,∞+上的值域为(]1,0-.【点睛】方法点睛:判断函数单调性的常用方法:(1)定义法和导数法,注意证明函数单调性只能用定义法和导数法;(2)图象法,由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集:二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.26.(1){|1x x <或3}x >;(2)[]1,0-.【分析】(1)化简集合A ,B ,根据并集运算即可.(2)计算()R AC B ,根据()()R C A C B ⊆,建立不等式求解即可. 【详解】(1)由10x ->得,函数()()lg 1f x x =-的定义域{}1A x x =< 260x x -->,即()()320x x -+>, 解得{}32B x x x =><-或 A B ∴={|1x x <或3}x >,(2){}23R C B x x =-≤≤, (){}21R A C B x x ∴⋂=-≤<{}21C x x ⊆-≤<,则121011m m m -≥-⎧⇒-≤≤⎨+≤⎩, 故实数m 的取值范围为[]1,0-.【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,补集、交集的运算,子集的概念,属于中档题.。
2022-2023学年北京师范大学附属中学高一上学期期末数学试题一、单选题1.设全集,集合,,则( )R U ={}220A x x x =--≤{}lg 0B x x =>A B = A .B .{}12x x -≤≤{}12x x <≤C .D .{}12x x <<{}1x x ≥-【答案】B【分析】利用一元二次不等式的解法和对数不等式的解法求解.【详解】由解得,所以,220x x --≤12x -≤≤{}12A x x =-≤≤由解得,所以,lg 0x >1x >{}1B x x =>所以,{}12A B x x ⋂=<≤故选:B.2.已知,,下列图形能表示以A 为定义域,B 为值域的函数的是{|02}A x x = {|12}B y y = ( )A .B .C .D .【答案】B【分析】A.其值域为,故不符合题意;B.符合题意;CD 是函数图象,值域为,故不符合[0,2]{1,2}题意.【详解】解:A 是函数图象,其值域为,与已知函数的值域为不符,故不符合[0,2]{|12}B y y = 题意;B 是函数的图象,定义域为,值域为,故符合题意;[0,2][1,2]C 是函数图象,值域为,与已知函数的值域为不符,故不符合题意;{1,2}{|12}B y y = D 是函数图象,值域为,故不符合题意.{1,2}故选:B3.单位圆上一点从出发,逆时针方向运动弧长到达点,则的坐标为( )P ()0,1π3Q Q A .B.C .D .12⎛-⎝12⎛⎫- ⎪⎪⎝⎭1,2⎛-⎝21⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【答案】D【分析】由题意得,从而得到,结合诱导公式求出答案.5π6ππ23QOx ∠=+=π55cos ,πsin 66Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭【详解】点从出发,沿单位圆逆时针方向运动弧长到达点,P ()0,1π3Q 所以, 所以, 5π6ππ23QOx ∠=+=π55cos ,πsin 66Q ⎛⎫ ⎪⎝⎭其中,5cos cos cos 6611π6πππ⎛⎫=-=- ⎭=⎪⎝25s s 1in sin in 66ππ611ππ⎛⎫=-= ⎭=⎪⎝即点的坐标为:.Q 21⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭故选:D .4.不等式的解集为( )21216x +>A .B .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭53,,22⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .D .53,,22⎛⎤⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭ 52⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,【答案】B【分析】根据指数函数单调性解不等式,得到解集.【详解】不等式,21216x +>∴,即.21422x +>214x +>∴或,214x +<-214x +>解得:或,52x <-32x >∴解集是.53,,22⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选:B .5.《九章算术》是我国算术名著,其中有这样的一个问题:“今有宛田,下周三十步,径十六步.问为田几何?”意思是说:“现有扇形田,弧长30步,直径16步,问面积是多少?”在此问题中,扇形的圆心角的弧度数是( )A .B .C .D .120154415158【答案】A【分析】根据扇形面积公式得到面积为120步,设出扇形圆心角,根据求出扇形圆心角.212S R α=【详解】因为直径16步,故半径为步,8R =(平方步),3081202S ⨯==设扇形的圆心角为,则,α212S R α=即.1151206424αα=⨯⇒=故选:A6.设,,则( )a =0.80.9b =0.9log 0.8c =A .B .C .D .c a b >>a c b >>a b c>>c b a>>【答案】A【分析】利用幂函数,指数函数以及对数函数的单调性以及中间值法即可比较大小.,,12a =<<=0.800.90.91b =<=0.90.9log 0.8log 0.812c =>=所以.c a b >>故选:A 7.已知函数,则函数的减区间是( )212()log (45)f x x x =--()f x A .B .C .D .(,2)-∞(2,)+∞(5,)+∞(,1)-∞-【答案】C 【解析】先求得的定义域,然后根据复合函数同增异减确定的减区间.()f x ()f x 【详解】由解得或,()()245510x x x x --=-+>1x <-5x >所以的定义域为.()f x ()(),15,-∞-+∞函数的开口向上,对称轴为,245y x x =--2x =函数在上递减,12log y x =()0,∞+根据复合函数单调性同增异减可知函数的减区间是.()f x ()5,+∞故选:C8.已知实数,且,则的最小值是( )0x y >>111216x y +=+-x y -A .21B .25C .29D .33【答案】A【分析】根据基本不等式即可求解.【详解】∵,等式恒成立,0x y >>111216x y +=+-∴,()()111321621x y x y x y ⎛⎫-+=++-+ ⎪+-⎝⎭由于,所以0x y >>10,20y x ->+>∵,()1121212242112x y x y x y y x ⎛⎫+-+++-=++≥+= ⎪+--+⎝⎭当且仅当时,即时取等号.21x y +=-10,11x y ==-∴,∴,故的最小值为21.()1346x y -+≥21x y -≥x y -故选:A二、多选题9.下列命题中,是存在量词命题且是真命题的是( )A .,B .存在,使得x ∃∈R 0x ≤x ∈R 210x x ++=C .至少有一个无理数,使得是有理数D .有的有理数没有倒数x 3x 【答案】ACD【分析】根据存在量词可判断存在量词命题,进而根据数与式的性质即可判断真假.【详解】对于A.命题是存在量词命题,所以,使,所以A 是真命题,故A 正确;0x ∃=0x =对于B .对应方程,,方程无解,故B 错误;210x x ++=30∆=-<对于C .命题是存在量词命题,是有理数,所以C 是真命题;x ∃=33=对于D .有理数0没有倒数 ,故D 正确;故选:ACD .10.下列说法正确的是( )A .若,则为第一象限角sin cos 0αα⋅>αB .将表的分针拨快5分钟,则分针转过的角度是30-︒C .终边经过点的角的集合是()(),0a a a ≠ππ,Z 4k k αα⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭D .在一个半径为的圆上画一个圆心角为的扇形,则该扇形面积为3cm 30︒23πcm 2【答案】BC【分析】A 选项,根据同号,确定角所在象限;sin ,cos ααB 选项,顺时针转动了30°,故B 正确;C 选项,根据终边在第一、三象限的角平分线上,确定角的集合;D 选项,由扇形面积公式进行求解.【详解】A 选项,若,则为第一象限角或第三象限角,故A 错误;sin cos 0αα⋅>αB 选项,将表的分针拨快5分钟,顺时针转动30°,故分针转过的角度是,故B 正确;30-︒C 选项,终边经过点的角的终边在直线上,故角的集合是,()(),0a a a ≠y x =ππ,Z 4k k αα⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭C 正确;D 选项,扇形面积为,故D 错误.22211π3π3cm 2264S R α==⨯⨯=故选:BC .11.已知函数,则下列结论中正确的是( )()12f x x =-A .是偶函数B .在上单调递增()f x ()f x (),2-∞-C .的值域为R D .当时,有最大值()f x ()2,2x ∈-()f x 【答案】ABD【分析】A 选项,根据分母不为0得到定义域,再由奇偶性的定义判断A 正确;B 选项,先求出在上均单调递减,结合奇偶性得到B 正确;()12f x x =-()2,+∞C 选项,由在和上的单调性结合奇偶性得到的值域,C 错误;()12f x x =-()0,2()2,+∞()f xD 选项,根据在上的单调性得到最大值.()f x ()2,2x ∈-【详解】对于A ,由得函数定义域为,20x -≠()f x {}2x x ≠±所以.()()122f x x x =≠±-由,()()1122f x f x x x -===---可得函数为偶函数,其图象关于轴对称,故A 正确;()f x y 对于B ,当且时,函数,0x >2x ≠()12f x x =-该函数图象可由函数图象向右平移2个单位得到,1y x =所以函数在和上均单调递减,()12f x x =-()0,2()2,+∞由偶函数性质,可知在上单调递增,故B 正确;()f x (),2-∞-对于C ,由B 可得,当且时,0x >2x ≠函数在和上均单调递减,()12f x x =-()0,2()2,+∞所以该函数在的值域为;()()0,22,+∞ ()1,0,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭又因为函数为偶函数,且,()f x ()102f =-所以在其定义域上的值域为,故C 错误;()f x ()1,0,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦ 对于D ,当时,函数在上单调递增,()2,2x ∈-()f x ()2,0-在上单调递减,所以有最大值为,故D 正确.()0,2()f x ()102f =-故选:ABD .12.如图所示,边长为2的正方形ABCD 中,O 为AD 的中点,点P 沿着的方向A B C D →→→运动,设为x ,射线扫过的阴影部分的面积为,则下列说法中正确的是( )AOP ∠OP ()f xA .在上为减函数B .()f x π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭π142f ⎛⎫= ⎪⎝⎭C .D .图象的对称轴是()()π4f x f x +-=()f x π2x =【答案】BC【分析】当点在的中点时,此时,即可判断B ,根据阴影部分的面积变化可知P AB π4AOP ∠=的单调性,进而可判断A ,根据面积的之和为4,可判断对称性,进而可判断CD.()f x 【详解】对于A 选项,取的中点为,当时,点在之间运动时,阴影部分的面BC G π,π2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭P GCD 积增加,所以在上单调递增,A 选项错误;()f x π,π2⎛⎫⎪⎝⎭对于B 选项,当点在的中点时,此时,所以,,故P AB π4AOP ∠=()11111222f x OA AP =⋅=⨯⨯=B 正确,对于C 选项,取BC 的中点G ,连接OG ,作点P 关于直线OG 的对称点F ,则,所以,FOD x ∠=πAOF x ∠=-OF 绕O 点按顺时针方向旋转扫过正方形ABCD 的面积为S ,由对称性可知,()S f x =因为,即,C 选项正确;()π4S f x +-=()()π4f x f x +-=对于D 选项,由C 选项可知,,则,()()π4f x f x +-=π3π+=444f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以,,3ππ7π44424f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=≠ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以,函数的图象不关于直线对称,D 选项错误.()f x π2x =故选:BC三、填空题13.求值:__________.26π17πsincos()34+-=【分析】利用终边相同的角同名三角函数值相等和诱导公式即可求解【详解】26π2π2πsinsin(8π)sin 333=+==,17πππcos cos 4πcos cos 4444π⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以26π17πsincos(34-=+14.已知幂函数是R 上的增函数,则m 的值为______.()()257mf x m m x =-+【答案】3【分析】根据幂函数的定义与性质,即可求出的值.m 【详解】由题意是幂函数,()()257mf x m m x =-+,解得或,2571m m ∴-+=2m =3m =又是R 上的增函数,则 .()f x 3m =故答案为:3.【点睛】本题考查了幂函数的定义与性质的应用问题,解题的关键是得出关于的方程和不等式,m 是基础题.15.若“”的必要不充分条件是“”,则实数a 的取值范围是______.13x <<22a x a -<<+【答案】[]1,3【分析】将必要不充分条件转化为集合之间在关系,即可列不等式求解.【详解】由于“”的必要不充分条件是“”,所以13x <<22a x a -<<+{}13x x <<{}22x a x a -<<+则且两个等号不同时取得,解得,经检验和均符合要求,2123a a -≤⎧⎨+≥⎩13a ≤≤1a =3a =故a 的取值范围是.[]1,3故答案为:[]1,316.已知函数,若方程的实根在区间上,则k 的()()25,2lg 2,2x x f x x x x ⎧-≤-⎪=⎨+>-⎪⎩()1f x =()(),1Z k k k +∈所有可能值是______.【答案】-3,-2或1【分析】先由求出,确定,再变形得到,画出()2512x x -=≤-x =3k =-()1lg 2(2)x x x +=>-两函数图象,数形结合得到两个根,结合零点存在性定理得到两根分别在与内,从而()2,1--()1,2确定k 的所有可能值.【详解】①由方程,解得:,()2512x x -=≤-x =因为,()3,2--故;3k =-②由于方程即方程,分别作出左右两边函数的图象,()lg 21(2)x x x +=>-()1lg 2(2)x x x +=>-从图象上可得出:方程在区间内有一个实根.()1lg 2x x +=()2,1--故方程在区间内有且仅有一个实根.此时,()lg 21x x +=()2,1--2k =-下面证明:方程在区间内有一个实根,()lg 21x x +=()1,2函数,在区间和内各有一个零点, ⇔()()lg 21f x x x =+-()2,1--()1,2因为时,,故函数在区间是增函数,()1,2x ∈()lg 20x +>()()lg 21f x x x =+-()1,2又,,()1lg310f =-<()22lg410f =->即, 由零点存在性定理知,函数在区间内仅有一个零点,()()120f f <()()lg 21f x x x =+-()1,2即方程在区间内有且仅有一个实根,()lg 21x x +=()1,2此时.1k =故答案为:-3,-2或1.四、解答题17.(1)计算;240.5306481222716--⎛⎫⎛⎫⨯÷+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2)计算.3log 4622713log 832log log 81log 232++-⋅【答案】(1)0;(2)3.【分析】(1)利用分数指数幂运算法则进行计算;(2)利用对数运算法则及性质进行计算.【详解】(1)2040.53648122((2716--⨯÷+⨯-;2323234649499992(2()222032716348164--⎡⎤⎛⎫=÷+⨯=⨯+⨯-=+⨯-=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦(2)3log 4622713log 832log log 81log 232++⋅3462311log 24log log 3log 232=++-⨯662323log 24log 2log 3log =++-⨯66log 2log 234++=-.6log 6421423=+-=+-=18.已知集合,或.{}22A x a x a =-≤≤+{|1B x x =≤}4x ≥(1)当时,求;3a =A B ⋂(2)“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.x A ∈R x B ∈ a 【答案】(1)或;(2){|11A B x x ⋂=-≤≤}45x ≤≤{}|1a a <【分析】(1)先求出集合,再求;{}15A x x =-≤≤A B ⋂(2)先求出,用集合法分类讨论,列不等式,即可求出实数的取值范围.{}|14R B x x =<< a 【详解】(1)当时,.3a ={}15A x x =-≤≤因为或,{|1B x x =≤}4x ≥所以或;{|11A B x x ⋂=-≤≤}45x ≤≤(2)因为或,所以.{|1B x x =≤}4x ≥{}|14R B x x =<< 因为“”是“”的充分不必要条件,x A ∈R x B ∈ 所以A .B R 当时,符合题意,此时有,解得:a <0.A =∅22a a +<-当时,要使A ,只需,解得:A ≠∅B R 222421a a a a +≥-⎧⎪+<⎨⎪->⎩01a ≤<综上:a <1.即实数的取值范围.a {}|1a a <19.已知是第四象限角.α(1)若,求的值;cos α()()π3πcos sin 222sin πcos 2παααα⎛⎫⎛⎫--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭++-(2)若,求的值.25sin 5sin cos 10ααα++=tan α【答案】(1)15-(2)或12-13-【分析】(1)先由余弦值求出正切值,再结合诱导公式,化弦为切,代入求值即可;(2)变形得到,求出的值.22222sin sin cos tan tan 1sin cos tan 15αααααααα++==-++tan α【详解】(1)∵是第四象限角,αcos α==sin α=∴,sin tan 2cos ααα==-∴.()()π3πcos sin sin cos tan 11222sin πcos 2π2sin cos 2tan 15αααααααααα⎛⎫⎛⎫--+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭===-++--+-+(2)∵,21sin sin cos 5ααα+=-∴,22222sin sin cos tan tan 1sin cos tan 15αααααααα++==-++∴或.1tan 2α=-1tan 3α=-20.已知函数.()3131-=+x x f x (1)证明函数为奇函数;()f x (2)解关于t 的不等式:.()()3120f t f t -+-<【答案】(1)证明见解析(2)12t t ⎧⎫<-⎨⎬⎩⎭【分析】(1)根据奇偶性的定义即可证明,(2)根据函数的单调性以及奇偶性即可转化成自变量的大小关系,解不等式即可.【详解】(1)因为函数的定义域为,关于原点对称,()f x R 且,()()11311331311313x xx x xx f x f x ------====-+++所以函数是奇函数;()f x (2)由,由于为定义域内的单调递增函数且()3131221313131x x x x x f x -+-===-+++31x y =+,所以单调递减,因此函数是定义域为的增函数,310x y =+>131x y =+()f x R 而不等式可化为,()()3120f t f t -+-<()()312f t f t -<--再由可得,()()f x f x -=-()()312f t f t -<-所以,解得,312t t -<-21t <-故不等式的解集为.12t t ⎧⎫<-⎨⎬⎩⎭21.某生物病毒研究机构用打点滴的方式治疗“新冠”,国际上常用普姆克实验系数(单位:pmk )表示治愈效果,系数越大表示效果越好.元旦时在实验用小白鼠体内注射一些实验药品,这批治愈药品发挥的作用越来越大,二月底测得治愈效果的普姆克系数为24pmk ,三月底测得治愈效果的普姆克系数为36pmk ,治愈效果的普姆克系数y (单位:pmk )与月份x (单位:月)的关系有两个函数模型与可供选择.(0,1)=>>x y ka k a 12(0,0)y px k p k =+>>(1)试判断哪个函数模型更合适并求出该模型的解析式;(2)求治愈效果的普姆克系数是元旦治愈效果的普姆克系数10倍以上的最小月份.(参考数据:,)lg20.3010≈lg30.4711≈【答案】(1)选择模型符合要求;该函数模型的解析式为,(0,1)=>>x y ka k a 32332xy ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭,;112x ≤≤*N x ∈(2)六月份.【分析】(1)根据两函数特征选择模型,并用待定系数法求解出解析式;(0,1)=>>x y ka k a (2)先求出元旦治愈效果的普姆克系数,从而列出不等式,结合,解出,得到答案.*N x ∈6x ≥【详解】(1)函数与在上都是增函数,(0,1)=>>xy ka k a 12(0,0)y px k p k =+>>()0,∞+随着的增加,函数的值增加的越来越快,x (0,1)=>>x y ka k a 而函数的值增加的越来越慢,由于这批治愈药品发挥的作用越来越大,12y px k =+因此选择模型符合要求.(0,1)=>>x y ka k a 根据题意可知时,;时,,2x =24y =3x =36y =∴,解得.232436ka ka ⎧=⎨=⎩32332k a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故该函数模型的解析式为,,;323(32x y =⋅112x ≤≤*N x ∈(2)当时,,元旦治愈效果的普姆克系数是,0x =323y =32pmk 3由,得,32332()10323x ⋅>⨯3(102x >∴,32lg1011log 10 5.93lg 3lg 20.47110.3010lg 2x >==≈≈--∵,∴,*N x ∈6x ≥即治愈效果的普姆克系数是元旦治愈效果的普姆克系数10倍以上的最小月份是六月份.22.已知函数对任意实数m 、n 都满足等式,当时,()f x ()()()2f m n f m n f m -++=0x >,且.()0f x <()24f =-(1)判断的奇偶性;()f x (2)判断的单调性,求在区间上的最大值;()f x ()f x []3,5-(3)是否存在实数a ,对于任意的,,使得不等式恒成立.若[]1,1x ∈-[]1,1b ∈-()222f x a ab <-+存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)奇函数;(2)为上的减函数;在上的最大值为6;()f x R ()f x []3,5-(3)存在,实数a 的取值范围为.()(),22,∞∞--⋃+【分析】(1)赋值法得到,,得到函数的奇偶性;()00f =()()f x f x -=-(2)先由时,利用赋值法得到函数单调递减,再用赋值法和奇偶性得到,0x >()0f x <()36f -=从而得到在区间上的最大值;()f x []3,5-(3)先根据单调性得到,问题转化为,恒成立,()()()112f x f f ≤-=-=220a ab ->[]1,1b ∀∈-令,为一次函数,得到不等式组,求出实数a 的取值范围.()22g b ab a =-+【详解】(1)取,则,0m n ==()()020f f =∴,()00f =取,,则, 0m =n x =()()()00f x f x f +-==∴对任意恒成立,()()f x f x -=-x ∈R ∴为奇函数;()f x (2)任取且, 则,()12,,x x ∈-∞+∞21x x <120x x ->因为,故,()()()2f m n f m n f m -++=()()()2f m f m n f m n -+=-令,则有,112,22x x m n x ==-()11111222222x x x x f x f x f x ⎛⎫⎛⎫-+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即,()()()1212f x f x f x x -=-∵时,,0x >()0f x <故时,,120x x ->()120f x x -<∴,()()120f x f x -<∴.()()12f x f x <故为上的减函数.()f x R ∴,,[]3,5x ∈-()()3f x f ≤-∵,,()()()2f m n f m n f m -++=()24f =-令,则,故,1,0==m n ()()()1124f f f +==-()12f =-因为令,则,即,1,2m n ==()()()12122f f f -++=()()()1324f f f -+==-由(1)知:为奇函数,故,()f x ()()112f f -=-=故,解得:,()234f +=-()36f =-故, ()()336f f -=-=故在上的最大值为6;()f x []3,5-(3)∵在上是减函数,()f x []1,1-∴,()()()112f x f f ≤-=-=∵,对所有,恒成立.()222f x a ab <-+[]1,1x ∈-[]1,1b ∈-∴,恒成立;2222a ab -+>[]1,1b ∀∈-即,恒成立,220a ab ->[]1,1b ∀∈-令,则,即,()22g b ab a =-+()()1010g g ⎧->⎪⎨>⎪⎩222020a a a a ⎧+>⎨-+>⎩解得:或.2a >2a <-∴实数a 的取值范围为.()(),22,∞∞--⋃+。
北京北京师范大学附属实验中学高一数学上册期末试卷一、选择题1.设集合U =R ,{}220A x x x =--<,则UA =( )A .[12]-,B .(12)-, C .(1)(2)-∞-+∞,, D .(][),12,-∞-⋃+∞2.函数()12x f x x -=-的定义域为( ) A .[)()122+∞,, B .()1+∞, C .[)12, D .[)1+∞,3.若02πα-<<,则()sin ,cos Q αα所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.若角θ的始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点()1,3p ,则2sin cos θθ+=( )A .132+B .312+C .312+ D .31+5.已知函数()52xf x x a =+-在()1,2上存在零点,则a 的取值范围为( )A .()7,29B .()7,+∞C .()1,29D .()7,146.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积12=(弦×矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为23π,弧长等于83π米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积是( )平方米.A .16433π-B .16233π-C .43+D .23+7.已知定义域为[]7,7-的函数()f x 的图象是一条连续不断的曲线,且满足()()0f x f x -+=.若(]12,0,7x x ∀∈,当12x x <时,总有()()2112f x f x x x >,则满足()()()()212144m f m m f m --≤++的实数m 的取值范围为 ( )A .[]1,3-B .[]1,5-C .[]3,5-D .[]3,3-8.已知()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,且()11f -=-,当,1,1a b且0a b +≠时()()0f a f b a b+>+.已知,22ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,若()243sin 2cos f x θθ<+-对[]1,1x ∀∈-恒成立,则θ的取值范围是( )A .,62ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭B .,23ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .,32ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭D .,26ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭二、填空题9.已知函数()f x 满足(3)()f x f x +=,且(1)2f =,则下列结论正确的是( ) A .()11f -=B .(0)0f =C .(4)2f =D .(10)2f =10.给出下列四个选项,其中能成为x y >的充分条件的是( ) A .22xt yt >B .22x y >C .xt yt >D .110x y<< 11.设2log 6a =,31log 6b =,则下列结论正确的是 A .111a b-=B .0ab <C .0a b +<D .221112a b +> 12.若函数()f x 同时满足:①对于定义域内的x ∀,都有()()0f x f x +-=;②对于定义域内的1x ∀,2x ,当12x x ≠时,都有()()12120f x f x x x -<-,则称函数()f x 为“颜值函数”.下列函数中,是“颜值函数”的有( ) A .()sin f x x =B .()2f x x =C .()224,04,0x x x f x x x x ⎧-≤=⎨-->⎩D .()3f x x =-三、多选题13.命题“0,2x π⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,tan sin x x ≥”的否定是________.14.已知函数22log (),0()3,0x a x f x x ax a x +≤⎧=⎨-+>⎩有三个不同的零点,则实数a的取值范围是________.15.已知关于x 的一元二次不等式220bx x a -->的解集为{}(,,)xx c a b c R ≠∈∣,则228(0)a b b c b c +++≠+的最小值是___________. 16.已知正实数a ,b 满足21ab a b ++=,则188a b a b+++的取值范围为_________. 四、解答题17.已知a R ∈,集合{}2230A x x x =--≤,{}220B x x ax =--=.(1)若a =1,求A B ,R C A ; (2)若A B A ⋃=,求实数a 的取值范围.18.已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)将()y f x =图象上所有点的横坐标缩小到原来的12倍(纵坐标不变),再将图象上所有点的纵坐标扩大到原来的2倍(横坐标不变),最后向下平移2个单位得到()y g x =图象,求函数()y g x =的解析式及在R 上的对称中心坐标.19.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且(6)()f x f x +=,当(0,3)x ∈时,()2()log 1a f x x x =-+.(1)当(3,0)x ∈-时,求()f x 的解析式; (2)求函数()f x 在[3,3]-上的零点构成的集合. 20.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢的往上转,可以从高处俯瞰四周的景色(如图1).某摩天轮的最高点距离地面的高度为90米,最低点距离地面10米,摩天轮上均匀设置了36个座舱(如图2).开启后摩天轮按逆时针方向匀速转动,游客在座舱离地面最近时的位置进入座舱,摩天轮转完一周后在相同的位置离开座舱.摩天轮转一周需要30分钟,当游客甲坐上摩天轮的座舱开始计时.(1)经过t 分钟后游客甲距离地面的高度为h 米,试将h 表示为时间t 的函数; (2)问:游客甲坐上摩天轮后多长时间,距离地面的高度恰好为30米?(3)若游客乙在游客甲之后进入座舱,且中间相隔5个座舱,在摩天轮转动一周的过程中,记两人距离地面的高度差为h 米,求h 的最大值.21.已知函数()()sin 20,02f x A x A πϕϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的最大值为2,其图象与y 轴交点为()0,1.(1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 在[]0,π上的单调增区间;(3)对于任意的0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()()240f x mf x -+≥恒成立,求实数m 用的取值范围.22.已知函数()22254f x x b b x =--+-,b 是常数. (1)当2b =时,写出函数()f x 的单调区间;(2)记2()sin cos 1g x x x =-+,若函数()f x 与()g x 在0x x =处同时取得最小值,求整数b 的值;(3)对于满足(2)中条件的b ,记()lg[(21)]h x f x =-.若()h x m =有4个不相等的实数根,记为1234,,,x x x x ,且1234x x x x <<<,求1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围.【参考答案】一、选择题 1.D解一元二次不等式求出集合A ,再利用集合的补集运算即可求解. 【详解】{}()(){}{}22021012A x x x x x x x x =--<=-+<=-<<,所以{U2A x x =≥或}(][)1,12,x ≤-=-∞-⋃+∞,故选:D 2.A 【分析】由给定函数有意义,列出不等式组求解即得. 【详解】 函数()f x =1020x x -≥⎧⎨-≠⎩,解得1≥x 且2x ≠,所以原函数的定义域是[1,2)(2,)⋃+∞. 故选:A 3.B 【分析】由α的范围,求出cos ,sin αα的正负,从而可确定点所在象限. 【详解】 ∵02πα-<<,∴cos 0,sin 0αα><,∴点()sin ,cos Q αα在第二象限. 故选:B . 4.A 【分析】根据任意角的三角函数的定义求出sin θ,cos θ,从而代入计算可得; 【详解】解:因为角θ的始边与x轴的非负半轴重合,终边过点(p ,所以sin θ==1cos 2θ=,所以112sin cos 222θθ+=+=5.A 【分析】根据零点存在定理及函数单调性可知()10f <,()20f >,解不等式组即可求得a 的取值范围. 【详解】因为()f x 在()1,2上单调递增,根据零点存在定理可得()()1702290f a f a ⎧=-<⎪⎨=->⎪⎩, 解得729a <<. 故选:A 【点睛】本题考查了函数单调性的判断,零点存在定理的应用,根据零点所在区间求参数的取值范围,属于基础题. 6.D 【分析】由已知求得矢和弦长,再由公式计算. 【详解】 设半径为r ,则8233r ππ=,4r =,所以弦长为2sin 243r π=⨯= 矢为1cos44232r r π-=-⨯=,所以弧田面积为21(22)22S =⨯⨯=.故选:D . 7.A 【分析】根据(]12,0,7x x ∀∈,当12x x <,时,总有()()2112f x f x x x >,转化为(]12,0,7x x ∀∈,当12x x <,时,总有()()2211x f x x f x >,令()()g x xf x =,则()g x 在(]0,7上递增,再根据()()0f x f x -+=,得到()g x 在[]7,7-上是偶函数,将()()()()212144m f m m f m --≤++,转化为()()214g m g m -≤+求解.【详解】令()()g x xf x =,因为(]12,0,7x x ∀∈,当12x x <时,总有()()2112f x f x x x >, 即(]12,0,7x x ∀∈,当12x x <时,总有()()2211x f x x f x >, 即(]12,0,7x x ∀∈,当12x x <时,总有()()21g x g x >, 所以()g x 在(]0,7上递增, 又因为()()0f x f x -+=, 所以()g x 在[]7,7-上是偶函数,又因为()()()()212144m f m m f m --≤++, 所以()()214g m g m -≤+,即()()214g m g m -≤+, 所以21747214m m m m ⎧-≤⎪+≤⎨⎪-≤+⎩即3411315m m m -≤≤⎧⎪-≤≤⎨⎪-≤≤⎩,解得13m -≤≤,所以实数m 的取值范围为 []1,3- 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题令()()g x xf x =是关键,利用()g x 在(]0,7上递增,结合()g x 在[]7,7-上是偶函数,将问题转化为()()214g m g m -≤+求解. 8.A 【分析】由奇偶性分析条件可得()f x 在[]1,1-上单调递增,所以()max 1f x =,进而得2143sin 2cos θθ<+-,结合角的范围解不等式即可得解.【详解】因为()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数, 所以当,1,1a b且0a b +≠时()()()()00()f a f b f a f b a b a b +-->⇔>+--,根据,a b 的任意性,即,a b -的任意性可判断()f x 在[]1,1-上单调递增, 所以()max (1)(1)1f x f f ==--=,若()243sin 2cos f x θθ<+-对[]1,1x ∀∈-恒成立,则2143sin 2cos θθ<+-,整理得(sin 1)(2sin 1)0θθ++>,所以1sin 2θ>-,由,22ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,可得,62ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,故选:A. 【点睛】关键点点睛,本题解题的关键是利用()()()()00()f a f b f a f b a b a b +-->⇔>+--,结合变量的任意性,可判断函数的单调性,属于中档题.二、填空题9.CD 【分析】根据函数的周期,计算求值. 【详解】由条件()()3f x f x +=,可知函数的周期3T =, 因为()12f =,则()()4102f f ==. 故选:CD 10.AD 【分析】根据选项是x y >的充分条件,即选项所给的不等式可以推出x y >, 【详解】对于A 选项:若22xt yt >,则20t ≠,能推出x y >,故选项A 正确;对于B 选项:由22x y >,不能推出x y >,例如取3,1x y =-=,故选项B 错误; 对于C 选项:xt yt >时,若0t <,则x y <,所以不能推出x y >,故选项C 不正确; 对于D 选项:1()f x x=在(0,)+∞单调递减,若110x y <<,则x y >,故选项D 正确;故选:AD 【点睛】结论点睛:充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含. 11.ABD 【分析】由题意得0a >,0b <,61log 3=-b,61log 2a =,代入选项逐一判定.【详解】解:由题意可得2log 60=>a ,3log 60=-<b ,61log 3=-b ,6211log 2log 6a ==; 对于A.6611log 2log 31-=+=a b,故A 正确;对于B. 0ab <成立,故B 正确;对于C.666112log 2log 3log 03+-=<=a b ,则0a bab +<,所以0a b +>,故C 不正确; 对于D. 由对于A :得111=+a b 所以222222*********(1)12()22+=++=++=++a b b b b b b ,因为661log 3log 2>,则112<-b ,所以221112a b +>,故D 正确.故选:ABD. 【点睛】比较指数式和对数式的大小策略:(1)比较指数式和对数式的大小,可以利用函数的单调性,引入中间量,有时也可用数形结合的方法;(2)解题时要根据实际情况来构造相应的函数,利用函数单调性进行比较,如果指数相同,而底数不同则构造幂函数,若底数相同而指数不同则构造指数函数,若引入中间量,一般选0或1. 12.CD 【分析】由条件得出“颜值函数”在定义域内为奇函数、减函数,再对选项进行逐一判断即可. 【详解】由题意知,函数()f x 是定义域上单调递减的奇函数, A 选项,()sin f x x =在是定义域上不是单调递减,故错误;B 选项,()2f x x =不是奇函数,故错误;C 选项. 作出函数()224,04,0x x x f x x x x ⎧-≤=⎨-->⎩的图象,如下根据图象,函数()f x 在定义域内为奇函数且为减函数,所以是“颜值函数”.则C 正确. D 选项, ()2f x x =-在定义域内为奇函数且为减函数, 所以是“颜值函数”,则D 正确. 故选: CD.三、多选题13.(0,),tan sin 2x x x π∈<∃【分析】根据含有量词的命题的否定即可得到结论. 【详解】命题为全称命题,则命题的否定为(0,),tan sin 2x x x π∈<∃,故答案为:(0,),tan sin 2x x x π∈<∃14.[1,)+∞【解析】 【分析】由题知:对数函数有一个零点,二次函数由二个零点,分别求出a 的范围,再求交集即可. 【详解】由对数函数和二次函数知: 2log ()0x a +=在(,0]-∞上有一个根.解得:1x a +=,即:1x a =-.因为10a -≤,所以1a ≥.230x ax a -+=在(0,)+∞有两个不相等的根.即:21212940300a a x x a x x a ⎧∆=->⎪+=>⎨⎪=>⎩,解得:49>a .综上:1a ≥ 故答案为:[1,)+∞ 【点睛】本题主要考查函数与方程的关系,同时考查了二次方程根的分布,属于中档题.15.【分析】根据一元二次不等式的解集求得,,a b c 的关系,再根据均值不等式求得最小值. 【详解】因为220bx x a -->的解集为{}(,,)xx c a b c R ≠∈∣,得0b >,440ab ∆=+=,得1ab =-,又1c b=,所以a c =-,所以0b c +>,由均值不等式得2b c +≥, 所以()()22222228688b c bc b c a b c b b c b c b c b c+-+++++++===++++ ()6b c b c =++≥+,当b c +=228a b b c+++的最小值是故答案为:【点睛】用均值不等式解最值问题是本题的解题关键点.16.()6,9【分析】先根据正实数a ,b 满足21ab a b ++=找到a ,b 的关系及a ,b 的范围,然后把188a b a b+++通换元法转化为函数求值域. 【详解】由21ab a b ++=得21ab a b ++=,∴121ab a -=+,且(1)(2)3a b ++=. ∵0,0a b >>,∴120a ->,∴12a <∴102a <<.则3321311a b a a a a +=+-=++-++,令31,1,2u a u ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭则33a b u u+=+-在31,2⎛⎫⎪⎝⎭上递减,(因为32<∴112a b ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,. 令=+t a b ,则112t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,, ∴188a b a b +++=18t t +在112⎛⎫⎪⎝⎭,上单增, ∴()1886,9a b a b++∈+. 故答案为:(6,9). 【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:“一正二定三相等” (1) “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.如果等号成立的条件满足不了,说明函数在对应区间单调,可以利用单调性求最值或值域.四、解答题17.(1){}12A B =-,,()()13R C A =-∞-+∞,,;(2)713⎡⎤⎢⎥⎣⎦,. 【分析】(1)当1a =,先求出集合B ,再利用集合的交集和补集计算即可;(2)先利用已知条件得到B A ⊆,由一元二次方程的根的分布建立不等式组,即可得出结果. 【详解】(1)由题意知:{}[]223013A x x x =--≤=-,,当a =1时,{}{}22012B x x x =--==-,, 所以{}12A B =-,,()()13R C A =-∞-+∞,,; (2)A B A B A ⋃=∴⊆,,因为()2+8>0a =-∆恒成立,所以B ≠∅,所以要使B A ⊆,则需()()2213211203320a a a ⎧-<<⎪⎪⎪--⨯--≥⎨⎪--≥⎪⎪⎩,解得713a ≤≤,所以实数a 的取值范围为:713⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.18.(1)()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)()4sin 423g x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,,2()412k k ππ⎛⎫+-∈⎪⎝⎭Z . 【分析】(1)结合图象求出A ,ϕ,代入点的坐标,求出ϕ,从而求出函数()f x 的解析式; (2)通过图象变换,求出函数()g x 的解析式,根据三角函数的性质求出()g x 的对称中心即可. 【详解】(1)由图象知:3532,41234A T πππ⎛⎫==--= ⎪⎝⎭, 解得:T π=,故22πωπ==,故()2sin(2)f x x ϕ=+,将点,03π⎛-⎫ ⎪⎝⎭代入解析式得:2sin 03πϕ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭, 故()223k k ϕππ=+∈Z ,而2πϕ<,故3πϕ=-,故()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)将()y f x =图象上所有点的横坐标缩小到原来的12倍,解析式转化为2sin 43y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再将图象上所有点的纵坐标扩大到原来的2倍(横坐标不变),解析式转化为4sin 43y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,最后向下平移2个单位得到()y g x =图象,则()4sin 423y g x x π⎛⎫==-- ⎪⎝⎭,令()4sin 43h x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,令4()3x k k ππ-=∈Z ,解得:()412k x k ππ=+∈Z ,故()h x 的对称中心是,0()412k k ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭Z , 故()g x 的对称中心是,2()412k k ππ⎛⎫+-∈⎪⎝⎭Z . 【点睛】方法点睛:已知f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A 比较容易得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:(1)五点法,由ω=2Tπ即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ;(2)代入法,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.19.(1)()2()log 1a f x x x =-++;(2){3,1,0,1,3}--.【分析】(1)由(3,0)x ∈-,可得x -的范围,并得()f x -,然后结合()f x 是奇函数可得结果. (2)根据(1)的条件,令()0f x =,以及函数的奇偶性和周期性,可得结果. 【详解】(1)当(3,0)x ∈-时,(0,3)x -∈,所以2()log ()()1a f x x x ⎡⎤-=---+⎣⎦, 即()2()log 1a f x x x -=++因为()f x 是定义在R 上的奇函数,()2()()log 1a f x f x x x =--=-++,所以当(3,0)x ∈-时,()2()log 1a f x x x =-++.(2)因为()f x 是定义在R 上的奇函数, 所以(0)0f =,且(3)(3)f f -=-, 因为(6)()f x f x +=,所以(3)(3)f f -=, 所以(3)(3)0f f -==, 当(0,3)x ∈时,令()2()log 10a f x x x =-+=,得211x x -+=,解得0x =(舍去),或1x =,即(1)0f =, 又因为()f x 是奇函数, 所以(1)(1)0f f -=-=, 所以函数()f x 在[3,3]-上的零点构成的集合为{3,1,0,1,3}--. 【点睛】本题主要考查函数奇偶性的应用,难点在于如何求出另外一部分的表达式,属中档题. 20.(1)()5040cos()15t h t π=-;(2)5t =分钟或25t =分钟;(3)h 最大值为40米.【分析】(1)由题意可知高度h 与时间t 的关系符合()sin()h t A t B ωϕ=++,根据已知求出,,,A B ωϕ的值,写出解析式即可.(2)设()30h t =,解方程求出(0,30)t ∈即为距离地面的高度恰好为30米的时间. (3)有题意列出游客甲、游客乙距离地面的高度解析式分别为12(),()h t h t ,利用三角函数有12|()()|h t h t -的最大值为所求h 的最大值. 【详解】(1)由题意,设()sin()h t A t B ωϕ=++,得:9010A B A B +=⎧⎨-+=⎩,解得40,50A B ==,又当0t =时,(0)40sin 5010h ϕ=+=, ∴22k πϕπ=-,不妨令0k =有2πϕ=-,而230T πω==得15πω=,∴()5040cos()15t h t π=-,(2)由题意有()5040cos()3015t h t π=-=,即1cos()152tπ=, ∴153t ππ=或5153t ππ=,得5t =或25t =. (3)若游客甲高度解析式为1()5040cos()15t h t π=-,则游客乙高度解析式为2()5040cos()153t h t ππ=--,∴12cos()cos()1515|()()|40|cos()cos()|40||40|cos()|1531522153ttt tt h t h t πππππππ-=--=-=+ ∴令153t πππ+=,解得10t =,此时12|()()|h t h t -的最大值为40米.【点睛】关键点点睛:根据实际问题构建三角函数模型,进而由题设求对应高度的时间,以及应用三角恒等变换求两游客的高度差最大值.21.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和2π,π3;(3)4m ≤.【分析】(1)先由最值,求出2A =,再由函数过点()0,1,求出6π=ϕ,即可得出函数解析式; (2)根据正弦函数的单调性,即可求出函数在区间[]0,π上的增区间;(3)先由0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得到()[]1,2f x ∈,令()t f x =,将问题化为240t mt -+≥在[]1,2t ∈时恒成立,进而可求出结果. 【详解】(1)因为最大值为2,所以2A =.因为()f x 过点()0,1,所以2sin 1=ϕ,又因为02πϕ<<,所以6π=ϕ. 所以()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)因为222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,所以,36k x k k Z ππππ-≤≤+∈.当0k =时,36x ππ-≤≤;当1k =时,2736x ππ≤≤. 又因为[]0,x π∈,所以()f x 在[]0,π上的单调增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和2π,π3. (3)因为0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以52,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以()[]1,2f x ∈.令()t f x =,则240t mt -+≥在[]1,2t ∈时恒成立, 即4m t t≤+在[]1,2t ∈时恒成立, 令()4g t t t=+,[]1,2t ∈,任取1212t t ≤<≤,则120t t -<,124t t <,所以()()()121212121244410g t g t t t t t t t t t ⎛⎫-=+--=--> ⎪⎝⎭,即()()12g t g t >, 所以()4g t t t=+在[]1,2t ∈上单调递减,则()()min 42242g t g ==+=,所以只需4m ≤,即实数m 用的取值范围是4m ≤. 【点睛】 思路点睛:求解含三角函数的二次型不等式恒成立的问题时,一般需要先根据三角函数的性质,确定所含三角函数的值域,再由换元法,将问题转化为一元二次不等式的形式,进行求解. 22.(1)()f x的单调递减区间为(-∞,单调递增区间为)+∞;(2)1b =或4b =;(3)(),0-∞【分析】(1)直接根据二次函数的性质计算可得;(2)依题意2()cos cos 2g x x x =--+,令cos t x =,[]1,1t ∈-,即可得到()21924g t t ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,从而求出0cos 1x =时,()g x取得最小值,则02,x k k Z π==∈,即可求出整数b 的值;(3)依题意可得()2lg 21h x x =-,由()()()()1234h x h x h x h x m ====,且1234x x x x <<<,即可得1234,,,x x x x 的关系,然后将多变量问题转化为单变量问题,进而可求1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围. 【详解】解:(1)当2b =时,()2f x x =-为开口向上的二次函数,对称轴为x 故()f x的单调递减区间为(-∞,单调递增区间为)+∞;(2)因为222()sin cos 11cos cos 1cos cos 2g x x x x x x x =-+=--+=--+ 令cos t x =,[]1,1t ∈-,则()2219224g t t t t ⎛⎫=--+=-++ ⎪⎝⎭所以当1t =,即0cos 1x =时,()g x 取得最小值,此时02x k π=,所以02,x k k Z π∈,由22599054244b b b ⎛⎫≤-+-=--+≤ ⎪⎝⎭,所以0032x ≤≤,所以0k =,即2540b b -+-=,解得1b =或4b =;(3)由(2)知()2f x x =,所以2()lg[(21)]lg(21)2lg 21h x f x x x =-=-=-因为()()()()1234h x h x h x h x m ====,且1234x x x x <<<, 所以1lg(21)2m x -+=,2lg(21)2m x -+=-,3lg(21)2m x -=-,4lg(21)2mx -= 所以由对称性有141x x +=,231x x +=,又2112121x x -+=-+,3412121x x -=-,所以141x x =-,424121x x x -=-,43421x x x =-, 所以()()()2244441234442444111212121x x x x x x x x x x x x x --⋅⋅⋅=-⨯⨯⨯=----()41x >, 因为()()2444444412121x x x x x x x ϕ--=-=---()41x >, 令421m x =-,则1m ,所以221111122()44m m m F m m m m m ++⎛⎫- ⎪-⎛⎫⎝⎭=-=-=- ⎪⎝⎭在()1,+∞上单调递减, 所以()(1)0F m F <=,即()40x ϕ<, 所以()240x ϕ>, 所以()1234,0x x x x ⋅⋅⋅∈-∞. 【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是找到1234,,,x x x x 的关系,将多变量问题转化为单变量问题,再根据函数的性质求出取值范围.。
2022-2023学年高一上数学期末模拟试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置. 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效. 5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题(本大题共10小题;在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,请将正确选项填涂在答题卡上.) 1. “6πα=”是“3tan 3α=”的条件 A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件D.即不充分也不必要条件2.如图,在OAB ∆中,点P 是线段OB 及AB 、AO 的延长线所围成的阴影区域内(含边界)的任意一点,且OP xOA yOB =+,则在直角坐标平面上,实数对(),x y 所表示的区域在直线3y x -=的右下侧部分的面积是()A.72B.92C.4D.不能求3.已知函数()sin()(0,0)f x A x ωϕωϕπ=+><<为偶函数,在0,3π⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减,且在该区间上没有零点,则ω的取值范围为()A.30,2⎛⎫⎪⎝⎭B.31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.35,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦4.已知集合{1,2,3,4}A =,{2,3,4,5}B = ,则A B ⋃=( ) A.{2,4}B.{1,5}C.{2,3,4}D.{1,2,3,4,5}5.在正方体AC 1中,AA 1与B 1D 所成角的余弦值是( )C.12D.26.已知函数())31ln 1f x x x=-+且()()232f a f a +-->,则实数a 的取值范围为() A.()1,+∞B.()3,+∞C.3,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭D.()4,+∞7.定义在R 上的奇函数()f x ,在(,0)-∞上单调递增,且(1)0f =,则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是() A.[1,0][1,2]- B.(,1][2,)-∞⋃+∞ C.[1,1][3,)-⋃+∞ D.[1,1][2,)-+∞8.形如()0,0by c b x c=>>-的函数因其函数图象类似于汉字中的“囧”字,故我们把其生动地称为“囧函数”.若函数()21xx f x a ++= (0a >且1a ≠)有最小值,则当1,1c b ==时的“囧函数”与函数log a y x =的图象交点个数为A.1B.2C.4D.69.函数1()1f x x =+的定义域为( ) A.{}1|x x ≥- B.{|3x x >-且1}x C.{3|x x ≥-且1}xD.{|3}x x ≥-10.若函数()()R f x x ∈是偶函数,函数()()R g x x ∈是奇函数,则() A.函数()()f x g x +是奇函数B.函数()()⋅f x g x 是偶函数C.函数()f g x ⎡⎤⎣⎦是偶函数D.函数()g f x ⎡⎤⎣⎦是奇函数二、填空题(本大题共5小题,请把答案填在答题卡中相应题中横线上)11.如图,已知四棱锥P -ABCD ,底面ABCD 为正方形,PA ⊥平面ABCD .给出下列命题:①PB ⊥AC ;②平面PAB 与平面PCD 的交线与AB 平行;③平面PBD ⊥平面PAC ;④△PCD 为锐角三角形.其中正确命题的序号是________12.某工厂师徒二人各加工相同型号的零件2个,是否加工出精品均互不影响.已知师傅加工一个零件是精品的概率为23,师徒二人各加工2个零件都是精品的概率为19,则徒弟加工2个零件都是精品的概率为______ 13.已知角α的终边经过点()3,4P t -,且()3sin π5α+=,则t 的值为______ 14.已知0x >,0y >,且2x y xy +=,若不等式222x y m m +≥-恒成立,则实数m 的取值范围为______15.设当x θ=时,函数()3cos sin ,f x x x x R =-∈取得最大值,则cos θ=__________. 三、解答题(本大题共6小题.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 16.已知函数()214f x x mx =++,()ln g x x =. (1)若函数()()g f x 的值域为R ,求实数m 的取值范围;(2)若函数()h x 是函数()g x 的反函数,当01x ≤≤时,函数()()f h x 的最小值为54,求实数m 的值; (3)用{}max ,m n 表示m ,n 中的最大值,设函数()()(){}max ,G x f x g x =,()0x >有2个零点,求实数m 的范围.17.已知0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()0,βπ∈,310cos β=,且tan(2)3αβ+=. (1)求tan2α的值; (2)求αβ+的值.18.如图,在平面直角坐标系xOy 中,31)22A 为单位圆上一点,射线OA 绕点O 按逆时针方向旋转θ后交单位圆于点B ,点B 的横坐标为()f θ(1)求()f θ的表达式,并求2()();63f f ππ+ (2)若1(),(0,)632f ππθθ-=∈,求7sin()cos()36ππθθ-++的值 19.计算(1)21log 42-23lg181lg(31)27100-⎛⎫++- ⎪⎝⎭(2)()222lg5lg8lg5lg 20lg 23+++ 20.一种专门占据内存的计算机病毒,能在短时间内感染大量文件,使每个文件都不同程度地加长,造成磁盘空间的严重浪费.这种病毒开机时占据内存2KB ,每3分钟后病毒所占内存是原来的2倍.记x 分钟后的病毒所占内存为yKB. (1)求y 关于x 的函数解析式; (2)如果病毒占据内存不超过1GB (,)时,计算机能够正常使用,求本次开机计算机能正常使用的时长.21.已知集合2{|log ,14}A y y x x ==≤≤,集合{|3}x B x y a ==- (1)当1a =时,求AB ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围参考答案一、选择题(本大题共10小题;在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意,请将正确选项填涂在答题卡上.) 1、A【解析】若6πα=,则;若3tan 3α=,则,推不出.所以“6πα=” 是“3tan α=”成立的充分不必要条件.故选A 考点:充分必要条件 2、A【解析】由点P 是由线段OB 及AB 、AO 的延长线所围成的阴影区域内(含边界)的任意一点,作OB 的平行线,把OP xOA yOB =+中x 、y 所满足的不等式表示出来,然后作出不等式组所表示的可行域,并计算出可行域在直线3y x -=的右下侧部分的面积即可.【详解】如下图,过P 作//MN OB ,交AO 的延长线于M ,交AB 的延长线于N ,设OM mAO =,MP nMN =,0m ≥,01n ≤≤, 则()OP OM MP mAO nMN mAO n AM AN =+=+=+-()()()11nAO n m AB AO mAO n m OB =++-=-++,所以()1x m y n m =-⎧⎨=+⎩,得0011x yn x ≤⎧⎪⎨≤=≤⎪-⎩,所以001x y x y ≤⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩. 作出不等式组0013x y x y y x ≤⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪-≤⎩对应的可行域,如下图中阴影部分所示,故所求面积为1173321222⨯⨯-⨯⨯=,故选:A. 【点睛】本题考查二元一次不等式组与平面区域的关系,考查转化思想,是难题.解决本题的关键是建立x 、y 的不等式组,将问题转化为线性规划问题求解. 3、D【解析】根据函数()f x 为偶函数,得到2ϕπ=,再根据函数在0,3π⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减,且在该区间上没有零点,由32ππωπ+≤求解.【详解】因为函数()sin()(0,0)f x A x ωϕωϕπ=+><<为偶函数, 所以2ϕπ=, 由0,3x π⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭, 得()02232x ππππωωω<+<+>,因为函数在0,3π⎡⎫⎪⎢⎣⎭单调递减,且在该区间上没有零点, 所以32ππωπ+≤, 解得302ω<≤, 所以ω的取值范围为30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦,故选:D 4、D【解析】因{}1,2,3,4A =,{}2,3,4,5B =,故{}1,2,3,4,5A B ⋃=,应选答案D 5、A【解析】画出图象如下图所示,直线1AA 与1B D 所成的角为1BB D ∠,其余弦值为11BB B D ==.故选A.6、B【解析】易知函数()()1g x f x =-为奇函数,且在R 上为增函数,则()()232f a f a +-->可化为()()23g a g a >+,则23a a >+即可解得a 的范围.【详解】函数())231ln11f x x x x=+-+,定义域为0x ≠, 满足()()()()223311ln11ln11f x x x x x x x -=+-+=+++-, ∴()()2f x f x +-=,令()()1g x f x =-,∴()()0g x g x +-=,∴()g x 为奇函数,()()()()()()23223023f a f a g a g a g a g a +-->⇔+-->⇔>+,∵函数()2ln1y x x =+,311y x =-+在()0,∞+均为增函数, ∴())231ln11f x x x x=+-+在()0,∞+为增函数, ∴()g x 在()0,∞+为增函数,∵()g x 为奇函数,∴()g x 在R 为增函数,∴23a a >+,解得3a >. 故选:B . 7、B【解析】由题意可得(0)0f =,(1)0f -=,()f x 在(0,)+∞递增,分别讨论0x =,1x =,1x >,01x <<,0x <,结合()f x 的单调性,可得x 的范围【详解】函数()f x 是定义在R 上的奇函数,在区间(,0)-∞上单调递增,且f (1)0=, 可得(0)0f =,(1)0f -=,()f x 在(0,)+∞递增,若0x =时,(1)0xf x -成立;若1x =,则(1)0xf x -成立;若1x >,即10x ->,可得(1)0f x f -=(1),即有11x -,可得2x ; 若0x <,则10x -<,(1)0(1)f x f -=-,可得11x --,解得0x <; 若01x <<,则10x -<,(1)0(1)f x f -=-,可得11x --,解得01x << 综上可得,x 的取值范围是(-∞,1][2,)∞+ 故选:B 8、C【解析】当1,1c b ==时,11y x =-,而()()210,1x x f x a a a ++=>≠有最小值,故1a >.令()()log 1a g x x a =>,()11h x x =-,其图像如图所示:共4个不同的交点,选C.点睛:考虑函数图像的交点的个数,关键在于函数图像的正确刻画,注意利用函数的奇偶性来简化图像的刻画过程. 9、C【解析】根据给定函数有意义直接列出不等式组,解不等式组作答.【详解】依题意,3010x x +≥⎧⎨+≠⎩,解得3x ≥-且1x ≠-,所以1()31f x x x =++的定义域为{3|x x ≥-且1}x .故选:C 10、C【解析】根据奇偶性的定义判断即可;【详解】解:因为函数()()R f x x ∈是偶函数,函数()()R g x x ∈是奇函数,所以()()f x f x -=、()()g x g x -=-, 对于A :令()()()1h x f x g x =+,则()()()()()1h x f x g x f x g x -=-+-=-,故()()()1h x f x g x =+是非奇非偶函数,故A 错误;对于B :令()()()2h x f x g x =⋅,则()()()()()()22h x f x g x f x g x h x -=-⋅-=-⋅=-,故()()()2h x f x g x =⋅为奇函数,故B 错误;对于C :令()()3h x f g x =⎡⎤⎣⎦,则()()()()()33h x f g x f g x f g x h x -=-=-==⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦,故()()3h x f g x =⎡⎤⎣⎦为偶函数,故C 正确;对于D :令()()4h x g f x ⎡⎤=⎣⎦,则()()()()44h x g f x g f x h x ⎡⎤⎡⎤-=-==⎣⎦⎣⎦,故()()4h x g f x ⎡⎤=⎣⎦为偶函数,故D 错误; 故选:C二、填空题(本大题共5小题,请把答案填在答题卡中相应题中横线上) 11、②③【解析】设AC∩BD=O,由题意证明AC ⊥PO ,由已知可得AC ⊥PA ,与在同一平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直矛盾说明①错误;由线面平行的判定和性质说明②正确;由线面垂直的判定和性质说明③正确;由勾股定理即可判断,说明④错误 【详解】设AC∩BD=O,如图,①若PB ⊥AC ,∵AC ⊥BD ,则AC ⊥平面PBD ,∴AC ⊥PO ,又PA ⊥平面ABCD ,则AC ⊥PA ,在平面PAC 内过P 有两条直线与AC 垂直,与在同一平面内过一点有且只有一条直线与已知直线垂直矛盾,①错误;②∵CD ∥AB ,则CD ∥平面PAB ,∴平面PAB 与平面PCD 的交线与AB 平行,②正确; ③∵PA ⊥平面ABCD ,∴平面PAC ⊥平面ABCD ,又BD ⊥AC ,∴BD ⊥平面PAC ,则平面PBD ⊥平面PAC ,③正确; ④∵PD 2=PA 2+AD 2,PC 2=PA 2+AC 2,AC 2=AD 2+CD 2,AD =CD , ∴PD 2+CD 2=PC 2,∴④△PCD 为直角三角形,④错误, 故答案为:②③ 12、14##0.25 【解析】结合相互独立事件的乘法公式直接计算即可.【详解】记师傅加工两个零件都是精品的概率为()P A ,则()224339P A =⨯=,徒弟加工两个零件都是精品的概率为()P B ,则师徒二人各加工两个零件都是精品的概率为()()()19P AB P A P B =⋅=,求得()14P B =,故徒弟加工两个零件都是精品的概率为14. 故答案为:1413、916##0.5625 【解析】根据诱导公式得sin α=-35,再由任意角三角函数定义列方程求解即可. 【详解】因为()3sin π5α+=,所以sin α=-35. 又角α的终边过点P (3,-4t ),故sin α=35, 故0t >,且2216991625=+t t 解得t =916(或916t =-舍) 故答案为:916. 14、24m -≤≤【解析】由基本不等式求得2x y +的最小值,解不等式可得m 的范围【详解】∵0x >,0y >,2x y xy +=,211x y∴+=,∴()21422448x y x y x y x y y x ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当4x y y x=,即4,2x y ==时等号成立, ∴2x y +的最小值为8,由228m m -≤解得24m -≤≤,故答案为:24m -≤≤15 【解析】利用辅助角公式化简函数解析式,再根据最值情况可得解.【详解】由辅助角公式可知()()3cos sin f x x x x ϕ=-=+,1tan 3ϕ=,sin 10ϕ=,cos 10ϕ=, 当2x k ϕπ+=,k Z ∈时取最大值,即2k θϕπ+=,2k θϕπ=-+()cos cos 2cos k θϕπϕ=-+==故答案为10.三、解答题(本大题共6小题.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)16、(1)(][),11,-∞-⋃+∞(2)0m =(3)1m <-【解析】( 1 )函数()()g f x 的值域为R,可得210m ∆=-≥,求解即可;( 2)设[]21,1,,,4x e t t e y t mt =∈=++分类论可得m 的值; (3)对m 分类讨论可得结论.【小问1详解】()()21ln 4g f x x mx ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭值域为R , 21(0,)4x mx ∴++∈+∞ ∴(][)210,11,m m ∆=-≥⇒∈-∞-⋃+∞ 【小问2详解】()x h x e =,()()()()214x x f h x e m e =++. 设x e t =,[]1,t e ∈,214y t mt =++①若12m -≤即2m ≥-时,min 15144y m =++=,0m = ②若12m e <-<,即22e m -<<-时,2min 1544m y -==,舍去 ③若2m e -≥即2m e ≤-时,2min 1544y e me =++=,无解,舍去 综上所示:0m =【小问3详解】①显然,当1m >-时,()f x 在()0,∞+无零点,舍去②当1m =-时,()102f x x =⇒=,舍去 ③1m <-时,()0f x =解分别为1x ,2x ,只需控制1x ,2x 不要均大于等于1即可Ⅰ:11x =,2514x m >⇒=-,214x =,舍去 Ⅱ:11x >,21x >⇒无解,综上:1m <-17、(1)43.(2)4π 【解析】(1)由已知根据同角三角函数的基本关系可求得tan β,根据tan 2tan[(2)]ααββ=+-代入即可求得求得结果.(2)由(1)利用二倍角公式22tan 4tan 21tan 3ααα==-,可求得tan α,进而可得tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-的值,根据角的范围,即可确定结果.【详解】(1)∵(0,)βπ∈,且cos 10β=∴sin β===sin 1tan cos 3βββ== 又∵tan(2)3αβ+= ∴13tan(2)tan 43tan 2tan[(2)]11tan(2)tan 3133αββααββαββ-+-=+-===+++⨯(2)22tan 4tan 21tan 3ααα==-∴22tan 3tan 20αα+-=∴1tan 2α=或tan 2α ∵0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭∴1tan 2α= 又∵1tan 3β=∴11tan tan 23tan()1111tan tan 123αβαβαβ+++===--⨯ ∵1tan 3β=,且(0,)βπ∈∴0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭又∵0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭∴(0,)αβπ+∈∴4παβ+=【点睛】本题考查同角三角函数的基本关系,二倍角公式,两角和与差的三角函数,考查已知三角函数值求角,属于基础题.18、(1)()cos 6f πθθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)3【解析】(1)由点A 的坐标可求得6xOA π∠=,再由三角函数的定义可求出()f θ,从而可求出2()()63f f ππ+的值, (2)由题意可得1cos 3θ=,则可求得sin 3θ=,从而利用三角函数恒等变换公式可求得结果 【小问1详解】因为12A ⎫⎪⎪⎝⎭,所以6xOA π∠=, 由三角函数定义,得()cos 6f πθθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭所以251cos cos 63362f f ππππ⎛⎫⎛⎫+=+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【小问2详解】 因为163f πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以1cos 3θ=, 因为0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以222sin 1cos 3θθ=-= 所以7sin cos sin cos 36626πππππθθθθπ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++=+-+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭cos cos 66ππθθ⎛⎫⎛⎫=-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2cos 6πθ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ sin 3cos θθ=-2233-= 19、(1)3-;(2)3.【解析】(1)综合利用指数对数运算法则运算;(2)利用对数的运算法则化简运算.【详解】解:(1)原式()2303222192lg1031213344⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭--⎛⎫=-++-=--+=- ⎪⎝⎭; (2)原式()()()222lg52lg 2lg52lg 2lg5lg 22lg 2lg53++++++===【点睛】本题考查指数对数的运算,属基础题,在指数运算中,往往先将幂化为指数幂,然后利用指数幂的运算法则化简;在对数的运算中,要注意lg 2lg5lg101+==的运用和对数有关公式的运用.20、(1)()(2)57分钟【解析】(1)根据题意可得,y 关于x 的函数解析式;(2)先根据题意,换算病毒占据的最大内存,根据(1)中的解析式,列出不等式,可得答案.【小问1详解】因为这种病毒开机时占据内存2KB ,每3分钟后病毒所占内存是原来的2倍.所以x 分钟后的病毒所占内存为,得() 【小问2详解】因为病毒占据内存不超过1GB 时,计算机能够正常使用,故有,解得.所以本次开机计算机能正常使用的时长为57分钟.21、(1)(],2A B ⋃=-∞(2)[)9,∞+【解析】(1)利用对数函数单调性求出[]2log 0,2y x =∈,即[0,2]A =,利用指数函数单调性解不等式,求出(],0B ∞=-,从而求出并集;(2)根据集合的包含关系得到不等式,求出实数a 的取值范围.【小问1详解】因为14x ≤≤,所以[]2log 0,2y x =∈,[0,2]A =, 由30x a -≥,得3x a ≥,所以3log a x ≥,(]3,log B a =-∞当1a =时,(],0B =-∞∴(],2A B ⋃=-∞【小问2详解】由(]3[0,2],log a ∞⊆-可得:32log a ≤,解得:9a ≥ 所以实数a 的取值范围是[)9,∞+。
一、选择题1.关于x 的方程x x a a -=有三个不同的实根,则实数a 的取值范围是( )A .(0,4)B .(4,0)-C .(4,4)-D .(,4)(4,)-∞-⋃+∞2.已知函数24,?0()7,?0x f x x x x x ⎧<⎪=⎨⎪-≥⎩,()()g x f x x a =+-,若()g x 存在两个零点,则a的取值范围是( ) A .(﹣4,0] B .(-∞,﹣9) C .(-∞,﹣9)(﹣4,0]D .(﹣9,0]3.流行病学基本参数:基本再生数0R 指一个感染者传染的平均人数,世代间隔T 指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可用模型:0()rtI t N e =(其中0N 是开始确诊病例数)描述累计感染病例()I t 随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与0R ,T 满足01R rT =+,有学者估计出0 3.4,6R T ==.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,当0()2I t N =时,t 的值为(ln 20.69≈)( ) A .1.2B .1.7C .2.0D .2.54.函数()212()log 23f x x x =--+单调减区间为( ) A .(,1]-∞- B .(3,1]--C .[)1,1-D .[)1-+∞, 5.若实数a ,b ,c 满足232log log ab c k ===,其中()1,2k ∈,则下列结论正确的是( ) A .b c a b >B .log log a b b c >C .log b a c >D .b a c b >6.若1a b >>,P ,1(lg lg )2Q a b =+,lg()2a bR +=,则( ) A .R P Q <<B .P Q R <<C .Q P R <<D .P R Q <<7.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 .[]1,28.如果函数()()()2121f x a x b x =-+++(其中2b a -≥)在[]1,2上单调递减,则32a b +的最大值为( )A .4B .1-C .23D .69.已知函数()1,0,21,0,x x f x x x +≥⎧=⎨--<⎩若()()0a f a f a -->⎡⎤⎣⎦,则实数a 的取值范围是( )A .()2,+∞B .[)(]2,00,2-C .(](),22,-∞-+∞ D .()()2,00,2-10.记有限集合M 中元素的个数为||M ,且||0∅=,对于非空有限集合A 、B ,下列结论:① 若||||A B ≤,则A B ⊆;② 若||||AB A B =,则A B =;③ 若||0A B =,则A 、B 中至少有个是空集;④ 若AB =∅,则||||||A B A B =+;其中正确结论的个数为( ) A .1B .2C .3D .411.已知集合A ={x |-3≤x -1<1},B ={-3,-2,-1,0,1,2},若C ⊆A ∩B ,则满足条件的集合C的个数是( ). A .7B .8C .15D .1612.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是( ) A .3m <B .23m ≤≤C .3m ≤D .23m <<二、填空题13.已知函数()()3(0)0x x f x x x ≥⎧=⎨<-⎩,若函数()()()2|2|g x f x kx x k R =--∈恰有4个不同的零点,则k 的取值范围是______.14.若关于x x m =+有两个不同实数解,则m 的取值范围是______.15.设函数())f x x =,若()23(21)0f a f a +-<,则实数a 的取值范围为_____.16.函数()212log 2y x x =-的定义域是______,单调递减区间是______.17.已知函数()f x 的定义域为[]2,2-,当[]0,2x ∈时,()1f x x =+,当[)2,0x ∈-时,()(2)f x f x =-+,求()f x =___________18.若函数()log (3)4,1(43)41,1a x x f x a x a x ++≥-⎧=⎨-+-<-⎩且满足对任意的实数m n ≠都有()()0f m f n m n-<-成立,则实数a 的取值范围____.19.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______.20.已知集合{}A a =-,,2||b aB a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,且A B =,则a b +=______。
一、选择题1.已知函数24,?0()7,?0x f x x x x x ⎧<⎪=⎨⎪-≥⎩,()()g x f x x a =+-,若()g x 存在两个零点,则a的取值范围是( ) A .(﹣4,0] B .(-∞,﹣9) C .(-∞,﹣9)(﹣4,0]D .(﹣9,0]2.若直角坐标平面内A 、B 两点满足:①点A 、B 都在函数()f x 的图象上;②点A 、B 关于原点对称,则称点()A B ,是函数()f x 的一个“姊妹点对”.点对()A B ,与()B A ,可看作是同一个“姊妹点对”,已知函数220()20xx x x f x x e⎧+<⎪=⎨≥⎪⎩,则()f x 的“姊妹点对”有( )A .0个B .1个C .2个D .3个3.若函数()f x 的图象是连续不断的,且(0)0f >,(1)(2)(4)0f f f <,则下列命题正确的是( ).A .函数()f x 在区间(0 , 1)内有零点B .函数()f x 在区间(1 , 2)内有零点C .函数()f x 在区间(0 , 2)内有零点D .函数()f x 在区间(0 , 4)内有零点4.若lg 2a =,lg3b =,则5log 12等于( )A .21a b a++B .21a b a+C .21a b aD .21a b a-5.若1a b >>,lg lg P a b =⋅,1(lg lg )2Q a b =+,lg()2a b R +=,则( ) A .R P Q <<B .P Q R <<C .Q P R <<D .P R Q <<6.对数函数log (0a y x a =>且1)a ≠与二次函数()21y a x x =--在同一坐标系内的图象可能是( )A .B .C .D .7.已知函数()1,0,21,0,x x f x x x +≥⎧=⎨--<⎩若()()0a f a f a -->⎡⎤⎣⎦,则实数a 的取值范围是( )A .()2,+∞B .[)(]2,00,2-C .(](),22,-∞-+∞ D .()()2,00,2-8.设函数()y f x =在(),-∞+∞上有定义,对于给定的正数K ,定义函数(),()()()k f x f x K f x K f x K≤⎧=⎨>⎩,, 取函数()||()1x f x a a -=>,当1K a =时,函数()k f x 在下列区间上单调递减的是( )A .(),0-∞B .(),a -+∞C .(),1-∞-D .()1,+∞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.已知集合{}2,,M m m a b a b Q ==+∈,则下列四个元素中属于M 的元素的个数是( )①12π1162+22+2323-+A .4B .3C .2D .111.设集合{}21xA y y ==-,{}1B x x =≥,则()R A C B =( )A .(],1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .[)1,+∞12.已知R 为实数集,集合{|lg(3)}A x y x ==+,{|2}B x x =≥,则()R C A B ⋃=( ) A .{|3}x x >-B .{3}x x |<-C .{|3}x x ≤-D .{|23}x x ≤<二、填空题13.定义在R 上的函数()f x ,满足()()f x f x -=-且()(2)f x f x =-,当01x <≤时,2()log f x x =,则方程()f x x =-在()2,2-上的实数根之和为___________.14.对于函数sin ,[0,2]()1(2),(2,)2x x f x f x x π∈⎧⎪=⎨-∈+∞⎪⎩现有下列结论:①任取12[2,,)x x ∈+∞,都有()()121f x f x -≤; ②函数()y f x =在[]4,5上先增后减 ③函数()()ln 1y f x x =--有3个零点:④若关于x 的方程()()0f x m m =<有且只有两个不同的实根1x ,2x ,则123x x += 其中,正确结论的序号为_______________(写出所有正确命题的序号) 15.给出下列命题:①函数2x y =与2log y x =互为反函数,其图象关于直线y x =对称; ②已知函数2(1)21f x x x -=-+,则(5)26f =;③当0a >且1a ≠时,函数()log (2)3a f x x =--的图像必过定点(3,3)-; ④用二分法求函数()ln 26f x x x =+-在区间(2,3)内的零点近似值,至少经过3次二分后精确度达到0.1;⑤函数2()2x f x x =-的零点有2个. 其中所有正确命题....的序号是______ 16.32a b-=________(其中0a >,0b >)17.已知函数()()1f x a =-[]0,2上是减函数,则实数a 的取值范围是_____.18.如果定义在区间[3+a ,5]上的函数f(x)为奇函数,那么a 的值为________. 19.已知集合{2,1}A =-,{|2,B x ax ==其中,}x a ∈R ,若A B B =,则a 的取值集合为___________.20.对于任意集合X 与Y ,定义:①{|X Y x x X -=∈且}x Y ∉;②()X Y X Y ∆=-()Y X -,(X Y ∆称为X 与Y 的对称差).已知{}{}221,R =90A y y x x B x x ==-∈-≤,,则A B ∆=_________.三、解答题21.已知函数()()22()1,20f x ax x g x x bx x =-+=+->,()()()5101x h x f x x x -=-<-. (1)()()1,3,0x f x ∀∈>恒成立,求实数a 的取值范围;(2)当1a =时,若函数()g x 的图象上存在,A B 两个不同的点与()h x 图象上的'',A B 两点关于y 轴对称,求实数b 的取值范围.22.此前,美国政府颁布了针对中国企业华为的禁令,禁止各国及各国企业向华为出售含有美国技术或软件设计的产品,否则出售者本身也会受到制裁.这一禁令在9月15日正式生效,迫于这一禁令的压力,很多家企业被迫停止向华为供货,对华为电子设备的发展产生不良影响.为适应发展的需要,某企业计划加大对芯片研发部的投入,据了解,该企业研发部原有100名技术人员,年人均投入a 万元,现把原有技术人员分成两部分:技术人员和研发人员,其中技术人员x 名(x ∈N 且4575x ≤≤),调整后研发人员的年人均投入增加4x %,技术人员的年人均投入调整为225x a m ⎛⎫-⎪⎝⎭万元. (1)要使这100x -名研发人员的年总投入不低于调整前100名技术人员的年总投入,求调整后的技术人员的人数最多多少人?(2)是否存在这样的实数m ,使得技术人员在已知范围内调整后,同时满足以下两个条件:①技术人员的年均投入始终不减少;②研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,存在,求出m 的范围;若不存在,说明理由. 23.已知函数()()()ln 1ln 1f x x k x =++-,0k ≠. (1)当()f x 分别为奇函数和偶函数时,求k 的值;(2)若()f x 为奇函数,证明:对任意的m 、()1,1n ∈-,()()1m n f m f n f mn +⎛⎫+=⎪+⎝⎭. 24.已知函数()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,函数()2log g x x =.(1)若()22g mx x m ++的定义域为R ,求实数m 的取值范围;(2)当[]1,1x ∈-时,函数()()223y f x af x =-+⎡⎤⎣⎦的最小值为1,求实数a 的值. 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{}28A x x =≤≤,{}26B x x m =≤≤-,{}112C x m x m =-≤≤+,U =R .(1)若()UA B =∅,求m 的取值范围; (2)若BC ≠∅,求m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】令()()0g x f x x a =+-=,将()g x 存在两个零点,转化为两函数24,?0,6,?0x x y a y x x x x ⎧+<⎪==⎨⎪-≥⎩有两个交点,在同一坐标系中,作出两个函数的图象,利用数形结合法求解. 【详解】令()()0g x f x x a =+-=,得24,?06,?0x x a x x x x ⎧+<⎪=⎨⎪-≥⎩,令24,?0,6,?0x x y a y x x x x ⎧+<⎪==⎨⎪-≥⎩,在同一坐标系中,作出两个函数的图象,如图所示:因为()g x 存在两个零点, 由图象可得:a <﹣9或﹣4<a ≤0, 故选:C 【点睛】方法点睛:函数零点问题:若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则将问题转化为构造两个函数,利用两个函数图象的关系求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.2.C解析:C【解析】根据题意可知,“姊妹点对”满足两点:都在函数图象上,且关于坐标原点对称. 可作出函数()220y x x x =+<的图象关于原点对称的图象,看它与函数()20xy x e =≥ 交点个数即可.如图所示:当1x =时,201xe << 观察图象可得:它们有2个交点. 故答案选C点睛:本题主要考查了函数的性质运用,理解题目中两点都在函数图象上,且关于原点对称的意思,结合函数图象即可得出结果3.D解析:D 【解析】解:因为f (0)>0,f (1)f (2)f (4)<0,则f (1),f (2),f (4)恰有一负两正或三个都是负的,结合图象可得函数f (x )必在区间(0,4)内有零点因为f (0)>0,f (1)f (2)f (4)<0,则f (1),f (2),f (4)恰有一负两正或三个都是负的, 函数的图象与x 轴相交有多种可能,如图所示:所以函数f (x )必在区间(0,4)内有零点, 故选D .4.C解析:C 【分析】利用对数的换底公式可将5log 12用a 、b 表示. 【详解】根据对数的换底公式得,5lg12lg3lg 4lg32lg 22log 12lg5lg10lg 21lg 21a ba+++====---, 故选:C . 【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关对数的运算,解答本题的关键是熟记换底公式以及对数的运算性质,利用运算性质化简、运算,其中lg5lg10lg 2=-是题目的一个难点和易错点.5.B解析:B 【分析】利用对数函数lg y x =,结合基本不等式即可确定P 、Q 、R 的大小关系 【详解】由于函数lg y x =在(0,)+∞上是增函数1a b >>,则lg lg 0a b >>由基本不等式可得11(lg lg )lg()lg 222a bP a b ab R +=<+==<=因此,P Q R <<故选:B 【点睛】本题考查了利用对数函数的单调性比较大小,应用函数思想构造对数函数,并利用其单调性和基本不等式比较大小6.A解析:A 【分析】由对数函数,对a 分类,01a <<和1a >,在对数函数图象确定的情况下,研究二次函数的图象是否相符.方法是排除法. 【详解】由题意,若01a <<,则log a y x =在()0+∞,上单调递减, 又由函数()21y a x x =--开口向下,其图象的对称轴()121x a =-在y 轴左侧,排除C ,D.若1a >,则log a y x =在()0+∞,上是增函数, 函数()21y a x x =--图象开口向上,且对称轴()121x a =-在y 轴右侧,因此B 项不正确,只有选项A 满足. 故选:A . 【点睛】本题考查由解析式先把函数图象,解题方法是排除法,可按照其中一个函数的图象分类确定另一个函数图象,排除错误选项即可得.7.D解析:D 【分析】按0a >和0a <分类解不等式即可得. 【详解】[()()]0a f a f a -->,若0a >,则()()0f a f a -->,即1[2()1]0a a +--⨯-->,解得2a <,所以02a <<,若0a <,则()()0f a f a --<,即21(1)0a a ----+<,解得2a >-,所以20a -<<,综上,不等式的解为(2,0)(0,2)-.故选:D . 【点睛】本题考查解不等式,解题方法是分类讨论.掌握分类讨论的思想方法是解题关键.8.D解析:D 【分析】作出函数()y f x =与1y a=的图象,数形结合可得()k f x ,即可得解. 【详解】 令||1()x f x aa-==,解得1x =±, 在同一直角坐标系中作出()y f x =与1y a=的图象,如图,所以,11()11,1x k x a x f x x aa x --⎧≤-⎪⎪=-<<⎨⎪⎪≥⎩,,所以函数()k f x 的单调减区间为()1,+∞. 故选:D. 【点睛】本题考查了函数图象的应用及函数单调性的求解,考查了运算求解能力与数形结合思想,属于中档题.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 1=,x 2=.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,∴12,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 【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,2122==-,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.11.C解析:C 【解析】 【分析】化简集合A ,B 根据补集和交集的定义即可求出. 【详解】集合A ={y |y =2x ﹣1}=(﹣1,+∞),B ={x |x ≥1}=[1,+∞), 则∁R B =(﹣∞,1) 则A ∩(∁R B )=(﹣1,1), 故选:C . 【点睛】本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.12.C解析:C 【分析】化简集合,根据集合的并集补集运算即可. 【详解】因为{|lg(3)}{|3}A x y x x x ==+=>-, 所以AB {|3}x x =>-,()R C A B ⋃={|3}x x ≤-,故选C.【点睛】本题主要考查了集合的并集、补集运算,属于中档题.二、填空题13.0【分析】首先由条件求出函数周期为再利用当时作出和的图象方程在上的实数根之和为由图象结合奇函数的性质即可求解【详解】因为函数满足且所以即所以所以函数周期为由可得所以对称轴为当时作函数和图象如图所示:解析:0【分析】首先由条件求出函数()f x 周期为4,再利用当01x <≤时,2()log f x x =,作出和y x =-的图象,方程()f x x =-在()2,2-上的实数根之和为1234x x x x +++,由图象结合奇函数的性质即可求解. 【详解】因为函数()f x 满足()()f x f x -=-且()(2)f x f x =-, 所以[](2)2(2)()f x f x f x +=-+=-,即(2)()f x f x +=-, 所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=, 所以函数()f x 周期为4,由()(2)f x f x =-可得(1)(1)f x f x +=-,所以()f x 对称轴为1x =, 当01x <≤时,2()log f x x =, 作函数()y f x =和y x =-图象如图所示:其中()y f x =时奇函数,y x =-也是奇函数, 设两个函数图象交点的横坐标分别为1x 、2x 、3x 、4x 方程()f x x =-在()2,2-上的实数根之和为1234x x x x +++, 由图象结合奇函数的性质可得:14230x x x x +=+=,O 所以12340x x x x +++=,方程()f x x =-在()2,2-上的实数根之和为0, 故答案为:0 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是利用已知条件求出()f x 周期为4,方程()f x x =-在()2,2-上的实数根之和等价于()y f x =和y x =-图象交点的横坐标之和,关键点是作出()y f x =在()2,2-的图象,数形结合即可求解.14.①②③④【分析】当时函数的最大值为最小值为所以任取都有恒成立故①正确;函数先增后减故②正确;根据图象知函数有3个零点故③正确;根据图象知根据对称性知故④正确【详解】函数当时函数的最大值为最小值为所以解析:①②③④ 【分析】当[2,)x ∈+∞时,函数()f x 的最大值为12,最小值为12-,所以任取12[2,,)x x ∈+∞,都有()()121f x f x -≤恒成立,故①正确;()1sin 4f x x π=,函数先增后减,故②正确;根据图象知,函数有3个零点,故③正确;根据图象知112m -<<-,根据对称性知123x x +=,故④正确.【详解】函数()[]()()sin ,0,212,2,2x x f x f x x π⎧∈⎪=⎨-∈+∞⎪⎩,当[2,)x ∈+∞时,函数()f x 的最大值为12,最小值为12-,所以任取12[2,,)x x ∈+∞,都有()()121f x f x -≤恒成立,故①正确; 当[]4,5x ∈,[]40,1x -∈,故()()()1114sin 4sin 444f x f x x x ππ=-=-=,函数先增后减,故②正确;令()()ln 10y f x x =--=,即()()ln 1f x x =-,同②,计算得到()[](](]sin ,0,21sin ,2,421sin ,4,64x x f x x x x x πππ⎧⎪∈⎪⎪=∈⎨⎪⎪∈⎪⎩,画出函数图象,如图所示:根据图象知,函数有3个零点,故③正确;()()0f x m m =<有且只有两个不同的实根12,x x ,根据图象知112m -<<-,根据对称性知123x x +=,故④正确; 故答案为:①②③④. 【点睛】方法点睛:函数零点问题的处理常用的方法有:(1)方程法:直接解方程得到函数的零点;(2)图像法:直接画出函数的图象得解;(3)方程+图像法:令()0f x =重新构造两个函数,数形结合分析得解.15.①③【分析】①求解出的反函数再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出的解析式由此计算出的值并进行判断;③分析当对数式的真数为时此时的值由此确定出函数所过定点并进行判断;④根据每经过一次操作区间解析:①③ 【分析】①求解出2x y =的反函数,再根据反函数的特点进行判断;②采用换元法求解出()f x 的解析式,由此计算出()5f 的值并进行判断;③分析当对数式的真数为1时,此时,x y 的值,由此确定出函数所过定点并进行判断; ④根据每经过一次操作区间长度变为原来的一半,由此列出关于次数的不等式,求解出次数的范围并进行判断;⑤根据()()2,4f f 的值以及零点的存在性定理进行判断. 【详解】①令2y x =,所以2log y x =,所以函数2x y =与2log y x =互为反函数,则图象关于y x =对称,故正确;②令1x t -=,则1x t =+,所以()()()221211f t t t t =+-++=,所以()2f x x =,所以()525f =,故错误;③令21x -=,所以3x =,所以()3log 133a f =-=-,所以()f x 过定点()3,3-,故正确;④因为区间()2,3的长度为1,经过n 次操作过后区间长度变为12n ,所以10.12n≤,所以4n ≥,故错误;⑤因为()()22422220,4240f f =-==-=,且()()()21011210,020102f f --=--=-<=-=>,所以()f x 在()1,0-上有零点,所以()f x 的零点至少有3个,故错误; 故答案为:①③. 【点睛】 结论点睛:(1)同底数的指数函数和对数函数互为反函数,图象关于y x =对称;(2)形如()()()log 0,1a f x g x b a a =+>≠的图象过定点问题,可考虑令()1g x =,由此求解出x 的值,从而对应的()f x 的值可求,则定点坐标可求;(3)利用二分法求解函数零点的近似值时,每进行一次操作,区间长度会变为原来的一半.16.【分析】根据指数幂的运算法则即可求解【详解】根据指数幂的运算法则可得故答案为:【点睛】指数幂运算的一般原则:(1)由括号的先算括号里的无括号的弦做指数运算;(2)弦乘除后加减负指数幂化为正指数幂的倒 解析:a【分析】根据指数幂的运算法则,即可求解. 【详解】212132()33113322a b aa a ba b----⨯===.故答案为:a . 【点睛】指数幂运算的一般原则:(1)由括号的先算括号里的,无括号的弦做指数运算; (2)弦乘除后加减,负指数幂化为正指数幂的倒数;(3)底数是负数,先确定符号,底数是小数,先化成分数,底数是带分数的,先化成假分数;(4)若是根式,应化为分数指数幂,尽可能用幂的形式表示,运用指数幂的运算性质来求解.17.【分析】根据f (x )定义在02上且4﹣ax≥0即可得出a≤2然后讨论:①1<a≤2时满足条件;②a=1时不合题意;③0<a <1时不合题意;④a=0时不合题意;⑤a <0时满足条件这样即可求出实数a 的取 解析:012a a <<≤或【分析】根据f (x )定义在[0,2]上,且4﹣ax≥0,即可得出a≤2,然后讨论:①1<a≤2时,满足条件;②a=1时,不合题意;③0<a <1时,不合题意;④a=0时,不合题意;⑤a <0时,满足条件,这样即可求出实数a 的取值范围. 【详解】∵f (x )定义在[0,2]上;∴a >2时,x=2时,4﹣ax <0,不满足4﹣ax≥0; ∴a≤2;①1<a≤2时,a ﹣1>0;∴()(1f x a =-[0,2]上是减函数; ②a=1时,f (x )=0,不满足在[0,2]上是减函数; ∴a≠1;③0<a <1时,a ﹣1<0; ∵[0,2]上是减函数;∴()(1f x a =-[0,2]上是增函数; ∴0<a <1不合题意;④a=0时,f (x )=﹣2,不满足在[0,2]上是减函数; ∴a≠0;⑤a <0时,a ﹣1<0;[0,2]上是增函数;∴()(1f x a =-[0,2]上是减函数; ∴综上得,实数a 的取值范围为012a a <<≤或. 故答案为012a a <<≤或. 【点睛】考查函数定义域的概念,函数单调性的定义及判断.18.-8【解析】∵f(x)定义域为3+a5且为奇函数∴3+a =-5∴a =-8点睛:利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值进而得解(2)求参数值:在定义域关于解析:-8 【解析】∵f(x)定义域为[3+a ,5],且为奇函数, ∴3+a =-5,∴a =-8.点睛:利用奇偶性求值的类型及方法(1)求函数值:利用奇偶性将待求值转化到已知区间上的函数值,进而得解.(2)求参数值:在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f(-x)=-f(x)或偶函数满足f(-x)=f(x)列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据f(0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.19.【分析】根据得到之间的关系由此确定出可取的的值【详解】因为所以当时;当时若则所以;若则综上可知:的取值集合为故答案为:【点睛】本题考查根据集合间的包含关系求解参数难度一般分析集合间的子集关系时注意分 解析:{}1,0,2-【分析】 根据A B B =得到,A B 之间的关系,由此确定出可取的a 的值. 【详解】因为AB B =,所以B A ⊆,当B =∅时,0a =;当B ≠∅时,若{}2B =-,则22a -=,所以1a =-;若{}1B =,则2a =. 综上可知:a 的取值集合为{}1,0,2-, 故答案为:{}1,0,2-. 【点睛】本题考查根据集合间的包含关系求解参数,难度一般.分析集合间的子集关系时,注意分析空集的存在.20.【分析】先求出AB 再求得解【详解】由题得所以所以=故答案为:【点睛】本题主要考查新定义的理解和应用考查集合的并集运算意在考查学生对这些知识的理解掌握水平解析:)()-3,13⎡⋃+∞⎣,【分析】先求出A,B,,A B B A --,再求A B ∆得解. 【详解】由题得[1,)A =-+∞,[3,3]B =-, 所以(3,),B A [3,1)A B -=+∞-=--,所以A B ∆=()()A B B A -⋃-=)()3,13⎡-⋃+∞⎣,. 故答案为:)()3,13⎡-⋃+∞⎣,【点睛】本题主要考查新定义的理解和应用,考查集合的并集运算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.三、解答题21.(1)14a >;(2)51b <<. 【分析】(1)讨论0a =、0a >、0a <满足恒成立情况下a 的取值范围,取并集; (2)由题意知()g x 关于y 轴对称的函数为()k x 必与()h x 在0x <上有两个不同的交点,利用二次函数的性质求b 的取值范围.【详解】(1)当0a =时,()1f x x =-,在()1,3x ∈上有()(2,0)f x ∈-,故不符题意; 若0a ≠有()f x 对称轴为12x a=,14a ∆=-,要使()()1,3,0x f x ∀∈>恒成立, 当0a >时,102a >且(1)0f a => ,即∆<0或112a ≤或132(3)0a f ⎧≥⎪⎨⎪≥⎩,解得14a >;当0a <时,102a <,即仅需(3)0f ≥即可,无解; 综上,有14a >; (2)0x <时,()g x 关于y 轴对称的函数为2()2k x x bx =--,由题意知()h x 与()k x 有两个不同的交点.由1a =时,()25111x h x x x x -=-+--,令()()k x h x =,整理得2(1)(1)20b x b x --+-=,∴令2()(1)(1)2t x b x b x =--+-,即()t x 在0x <上有两个不同的零点,而(0)20t =-<,∴()()()2101{0211810b b x b b b -<+=<-∆=++->,解得51b <<,【点睛】思路点睛:()g x 存在两点关于y 轴对称点在()h x 上,将其转化为函数交点问题. 确定()g x 关于y 轴对称的函数解析式()k x . 有()h x 、()k x 有两个不同交点. 结合二次函数的性质求参数的范围.22.(1)75人;(2)存在,m 的范围为{7}. 【分析】(1)求出对应的100-x 名研发人员的年总投入,建立方程关系进行求解即可; (2)根据条件①②建立不等式利用参数分离法转化求最值问题即可. 【详解】(1)由题意得:(100)(14%)100(0)x x a a a -+≥>,解得75x ≤,所以调整后的技术人员的人数最多75人.(2)由技术人员年人均投入不减少得(ⅰ)2 25a m x a ⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,得2125x m ≥+,由研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入得(ⅱ)2(100)(14%)25x x x a x m a ⎛⎫-+≥- ⎪⎝⎭,两边除以ax 得1002112525x x m x ⎛⎫⎛⎫-+≥-⎪⎪⎝⎭⎝⎭,整理得100325x m x ≤++,故有2100132525x xm x +≤≤++,10033725x x ++≥=,当且仅当50x =时取等号,7m ∴≤, 又因为4575x ≤≤,当75x =时,令2125xy =+取得最大值7,7m ∴≥,77m ∴≤≤,即存在这样的m 满足条件,其范围为{7}m ∈. 【点睛】本题考查了函数的应用问题,结合条件建立方程和不等式,利用参数分离法进行求解是解决本题的关键.考查学生的计算能力,属于中档题.23.(1)()f x 为奇函数时,1k =-,()f x 为偶函数时,1k =;(2)证明见解析. 【分析】(1)求出函数的定义域,利用函数的奇偶性的定义列等式即可求得k 的值;(2)根据函数解析式分别求得()()+f m f n ,1m n f mn +⎛⎫ ⎪+⎝⎭,即可证明结论. 【详解】(1)由1010x x +>⎧⎨->⎩,解得11x -<<,得函数()f x 的定义域为()1,1-,当()f x 为奇函数时,()()0f x f x +-=,即()()()()ln 1ln 1ln 1ln 10x k x x k x ++-+-++=, 整理可得()()()1ln 1ln 10k x x +-++=⎡⎤⎣⎦, 因为上式恒成立,所以10k +=,所以1k =-; 当()f x 为偶函数时,()()0f x f x --=,即()()()()ln 1ln 1ln 1ln 10x k x x k x ++----+=, 整理得()()()1ln 1ln 10k x x -+--=⎡⎤⎣⎦, 因为上式恒成立,所以10k -=,所以1k =.综上,当()f x 为奇函数时,1k =-,当()f x 为偶函数时,1k =; (2)由(1)知,1k =-,()()()1ln 1ln 1ln1xf x x x x+=+--=-,()()()()()()1111lnln ln 1111m n m nf m f n m n m n +++++=+=----, ()()()()11111ln ln ln 111111m nm n m n mn m n mn f m n mn mn m n m n mn++++++++⎛⎫+=== ⎪+++----⎝⎭-+, 所以()()1m n f m f n f mn +⎛⎫+= ⎪+⎝⎭.【点睛】方法点睛:已知函数的奇偶性求参数值一般思路是:(1)利用函数的奇偶性的定义转化为()()f x f x -=(偶函数)或()()f x f x -=-(奇函数),从而建立方程,使问题获得解决;(2)取一对互为相反数的自变量的函数值,建立等式求出参数的值,但同时要对此时函数的奇偶性进行验证. 24.(1)()1,+∞;(2)a =【分析】(1)由220mx x m ++>恒成立,得关于m 的不等式组,求解得答案;(2)令12xt ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得()223y t a a =-+-,1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,根据二次函数的定义域和对称轴的关系分类讨论求最小值,进一步求得实数a 的值. 【详解】(1)()()2222log 2g mx x m mx x m ++=++, ∵()22g mx x m ++的定义域为R ,∴220mx x m ++>恒成立,当0m =时,不符合, 当0m ≠时,满足2440m m >⎧⎨∆=-<⎩,解得1m , ∴实数m 的取值范围为()1,+∞;(2)令12xt ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当[]1,1x ∈-时,1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 则函数()()223y f x af x =-+⎡⎤⎣⎦化为()222233y t at t a a =-+=-+-,1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. ①当2a >时,可得当2t =时y 取最小值,且min 741y a =-=,解得32a =(舍去);②当122a ≤≤时, 可得当t a =时y 取最小值,且2min 31y a =-=,解得a =a = ③12a <时, 可得当12t =时y 取最小值,且min 1314y a =-=,解得94a =(舍去),综上,a =【点睛】本题考查对数函数的定义域,考查不等式的恒成立问题,考查二次函数的最值,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.(1)2m ≥-;(2)1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当()U A B =∅,在B A ⊆,然后针对B =∅与B ≠∅分类讨论求解; (2)若B C ≠∅,则B ≠∅,C ≠∅,若B C ≠∅,则只需1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-,然后解出m 的取值范围.【详解】解:(1)∵{}28A x x =≤≤,∴{U |2A x x =<或}8x >, ∵()U A B =∅,则B A ⊆,当B =∅时,62m -<,即4m >,当B ≠∅时,62m -≥,68m -≤,解得24m -≤≤.综上所述:2m ≥-.(2)由题可知,B ≠∅,C ≠∅,62,121,m m m -≥⎧⎨+≥-⎩解得24m -≤≤. 若BC ≠∅时,则只需:1612m m m -≤-≤+或2126m m ≤+≤-, 解得:1722m ≤≤. ∴ 当BC ≠∅,m 的取值范围为1722m m ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 【点睛】 本题考查集合的运算结果求参数的取值范围问题,难度一般,解答时,因为空集是任何集合的子集,所以解答时注意空集的特殊性.。
2024届北京市西城区北京师大附属实验中学数学高一第二学期期末复习检测模拟试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置. 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符. 4.作答选择题,必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每个小题给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的 1.设i 是虚数单位,复数1a ii-+为纯虚数,则实数a 的值为( ) A .1B .1-C .12D .2-2.下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( ) A .1y x =-B .3y x =-C .1y x=-D .||y x x =3.阅读如图所示的程序框图,当输入5n =时,输出的S =( )A .6B .4615C .7D .47154.若满足条件60,3,C AB BC a =︒==的三角形ABC 有两个,那么a 的取值范围是( )A .()1,2B .()2,3C .()3,2D .()1,25.已知数列{}n a 的通项公式是23n a n =-,则该数列的第五项是( ) A .13-B .13C .11-D .16-6.盒中装有除颜色以外,形状大小完全相同的3个红球、2个白球、1个黑球,从中任取2个球,则互斥而不对立的两个事件是( ) A .至少有一个白球;至少有一个红球 B .至少有一个白球;红、黑球各一个 C .恰有一个白球:一个白球一个黑球D .至少有一个白球;都是白球7.若数列{}n a 前12项的值各异,且12n n a a +=对任意的*n N ∈都成立,则下列数列中可取遍{}n a 前12项值的数列为( ) A .31{}k a + B .41{}k a +C .51{}k a +D .61{}k a + 8.在中,角、、所对的边分别为、、,,,,则( )A .B .C .D .9.函数()()2f x sin x ωϕ+=(0ω>,22ππϕ-<<)的部分图象如图所示,则ωϕ,的值分别是( )A .2,3π-B .2,6π-C .4,6π-D .4,3π10.圆22240x y x y +-+=与直线()2220tx y t t R ---=∈的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
珠海市06-07学年第一学期高一期末测试模拟题
(数学必修一和必修四)
供题人:北师大(珠海)附属实验高中邱震寰
(满分150分,时间120分钟)
班级______________姓名______________得分_______________
一、 选择题(共12小题,每题只有一个正确结果,每题5分,满分60分)
1、已知全集为实数R ,M={x|x+3>0},则M C R 为( ) A. {x|x>-3} B. {x|x≥-3} C. {x|x<-3} D. {x|x ≤-3}
2、a (a>0)可以化简为( )
(A )2
3a (B )8
1a (C )4
3a (D )8
3a
3、若点P 在3
2π
的终边上,且OP=2,则点P 的坐标( )
A .)3,1(
B .)1,3(-
C .)3,1(--
D .)3,1(-
4、已知点A (2,m )、B (m+1,3),若向量OA// OB 则实数m 的值为( )
A.2
B.-3
C.2或-3
D.5
2
-
5、已知sin α>sin β,那么下列命题成立的是( )
A 若α、β是第一象限角,则cos α>cos β
B 若α、β是第二象限角,则tan α>tan β
C 若α、β是第三象限角,则cos α>cos β
D 若α、β是第四象限角,则tan α>tan β
6、若α、β为锐角,且满足54cos =α,5
3
)cos(=+βα,则βsin 的值是( )
A .2517
B .53
C .257
D .5
1
7、若∈<<=+απ
αααα则),2
0(tan cos sin ( )
A .)6
,0(π B .)4,6(ππ C .)3,4(ππ D .)2,3(π
π
8、已知)0,3(=a
,)5,5(-=b ,则a 与b 的夹角为( )
A.
4π B. 43π C. 3
π D. 32π
9、在平行四边形ABCD 中,若AB AD AB AD +=-
,则必有( )
A .0AD =
B .0AB = 或0AD =
C .ABC
D 是矩形
D .ABCD 是正方形
10、若10<<<<a y x ,则有( )
A .0)(log <xy a B.1)(log 0<<xy a C.2)(log 1<<xy a D.2)(log >xy a
11、已知奇函数)(x f 当0>x 时x x f ln )(=,则函数x x f y sin )(-=的零点个数为( )。
A.2个
B.4 个
C.6个
D.无数个
12、定义符号函数=x sgn 101⎧⎪
⎨⎪-⎩
000<=>x x x , 则不等式:x x x sgn )32(2->+的解集是
( )
A.()5,∞-
B.()+∞-,5)0,2(
C.()5,2-
D.()()5,00,2 -
二、 填空题(共6小题,每题5
分,满分
30分) 13、已知等边三角形ABC 的边长为1,则·14、设两个非零向量,a b
不共线,且ka b a kb ++ 与共线,则k 的值为 15、在R 上定义运算).1(:y x y x -=⊗⊗若不等式1)()(<+⊗-a x a x 对任意实数
x 成立,则实数a 的取值范围是
16、已知函数f(x)=log a (x 2-4x +8), x ∈[0,2]的最大值为-2, 则a =
17、已知函数B x A y ++=)sin(ϕω的一部分图象如右图所示,如果2
||,0,0π
ϕω<
>>A ,
则此函数解析式可以确定为 。
18 某地野生微甘菊的面积与时间的函数关系的图象,如右图所示 假设其关
系为指数函数,并给出下列说法
①此指数函数的底数为2;
②在第5个月时,野生微甘菊的面积就会超过30m 2; ③设野生微甘菊蔓延到2m 2,3m 2, 6m 2所需的时间分别
为t 1, t 2, t 3, 则有t 1 + t 2 = t 3;
④野生微甘菊在第1到第3个月之间蔓延的平均速度 等于在第2到第4个月之间蔓延的平均速度
其中正确的说法有 (请把正确说法的序号都填在横线上)
三、 解答题(共5小题,每题12分,满分60分)
19、已知向量a 与b 的夹角为60°,|a | = 3,|b | =2,c = 3a + 5b ,d = ma -b , c ⊥d ,求m 的值。
20、已知函数)(x f =sin2x -2cos 2x +3,求:①函数的最大值及取得最大值时x 值得集合;②函数的单调递增区间;③满足)(x f 〉3的x 的集合。
21、已知βαtan ,tan 是关于x 的一元二次方程()02322=-+--m x m mx 的两个实根。
①求m 的取值范围; ②求()βα+tan 的取值范围。
22、A 、B 两站相距10千米,有两列火车匀速由A 站开往B 站.一辆慢车,从A 站到B 站需24分钟;另一列快车比慢车迟开6分钟,却早6分钟到达. ①试分别写出两车在此时间内离开A 地的路程y (千米)关于慢车行驶时间x (分钟)的函数关系式;②在同一坐标系中画出两函数的图象;③求出两车在何时、离始发站多远相遇?
23、已知)(x f 是定义在R 上的函数,对任意R x ∈均有)()1(x f x f -=+,
)1()1(x f x f +=-,且当[)2,0∈x 时,22)(x x x f -=。
①求证:)(x f 为周期函数; ②求证:)(x f 为偶函数;
③试写出)(x f 的解析式。
(不必写推导过程)
模 拟 题 答 案:
13、2
1
-
14、1±
15、)23
,21(-
16、2
1
17、2)6
2sin(2++=π
x y
18、①,②,③
三、解答题(共5小题,每题12分,满分60分)
19、(略解)m=42
29
20、解:2)4
2sin(222cos 2sin )(+-=+-=π
x x x x f
①当⎭
⎬⎫⎩⎨⎧∈+=∈Z k k x x x ,83π
π时,
22)(m a x +=x f
②函数的单调增区间为)(83,8Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣
⎡
+-ππππ
(开闭无关) ③3)(>x f 即32)4
2s i n (2>+-
π
x
即2
2
)42s i n (>-πx
∴原不等式的解集为⎭
⎬⎫⎩⎨⎧∈+<<+Z k k x k x ,24π
πππ
21、解①:⎩⎨⎧
≥---≠0
)2(4)32(02
m m m m 解得:4
9
≤
m 且0≠m 解②: βαβ
αβαtan tan 1tan tan )tan(-+=
+
2
3-
=m 43)t a n (≤+∴βα
且2
3
)t a n (-≠+βα
即)t a n
(βα+的取值范围是)4
3
,23()23,(---∞ 22、解①:慢车:[]24,0,12
5
∈=x x y
快车:[)[)[]
⎪⎩⎪⎨⎧∈∈-∈=24,18,2418,6,56
5
6,0,0x x x x y
解②:
Y
5
O 6 12 18 24 X (分钟)
解③:令565
125-=x x
解得12=x
两车在出发12 分钟时相遇,此时离始发站5公里。
23、①:证明:[])()1(1)1()2(x f x f x f x f =+-=++=+ 所以函数)(x f 是周期为2的函数。
②:证明:[][])()2()1(1)1(1)(x f x f x f x f x f =+=++=+-=- 所以函数)(x f 是偶函数。
③:[)),22,2(,1)12()(2Z k k k x k x x f ∈+∈+---=
## 本套模拟题命题简要说明:##
(1)遵照命题要求,尽量符合“关于期末全市质量测试命题的初步设想”。
(2)必修一总分:64。
其中选25分;填15分;解24分。
必修四总分:86。
其中三角49分;向量37分。
(3)容易题约45 分;中等题约75分;较难题约30分。
(4)强调基本技能、基本方法的考查,尤其对“数形结合”考查较多。
但考虑到高一学生能力尚弱,以上考查不做过高要求。
同时对计算量也有一定控制。
(5)强调重视课本,对课本中的典型方法重点考查,对可由课本内容直接发展得到的问题作为较高要求进行考查。
(6)在实际应用方面做较低要求。
(7)预计普通校达到平均80分有一定困难。
北师大(珠海)附属高中邱家寰06/12/19。