2015-2016学年浙江省湖州中学高一上学期期中考试数学试题一、选择题1.已知集合{}R x x x y y M ∈-+==,322,集合{}0)5)(1(|≤-+=x x x N ,则=N M ( )A .{}4-≥y yB .{}51≤≤-y yC .{}14-≤≤-y y D .φ 【答案】B【解析】试题分析:本题是比较容易的试题,只要找出集合M , N 中的共同元素,由集合{}4M y y =≥-,集合{}15N y y =-≤≤可得M N ⊇,则有=N M N ;故选B .【考点】1、二次函数求最值;2、一元二次不等式;3、集合的交集运算. 2.三个数3.02223.0log ,3.0===c b a ,之间的大小关系是( )A .b c a <<B .c b a <<C .c a b <<D .a c b << 【答案】C【解析】试题分析:本题是比较容易的试题,由200.31a <=<,2log 0.30b =<,0.321c =>,可得c a b <<;故选C .【考点】幂运算和对数运算.3.已知x x g 21)(-=,)0(1)]([22≠-=x xx x g f ,则)21(f 等于( ) A .1 B .3 C .15 D .30【答案】C【解析】试题分析:本题是高中阶段初学函数概念时必考的一个题型,令()12g x =,得出14x =,再代入到)0(1)]([22≠-=x x x x g f 中,可得11116151216f -⎛⎫== ⎪⎝⎭;故选C . 【考点】函数的概念.【思路点晴】本题是考察对函数概念理解的典型题,学习函数一定要理解替换的概念,否则,是无法学好函数的.首先x x g 21)(-=替换函数()y f x =中的x ,即()g xx →,从而经过化简得到函数221[()]x f g x x -=(0)x ≠,若要求)21(f 的值,只需要令()12g x =,求出相应的x 值,最后再把x 值代入到函数()f g x ⎡⎤⎣⎦的解析式即可. 4.下列五个函数①35x y =;②43x y =;③31-=x y ;④32x y =;⑤2-=xy 中,定义域为R 的函数的个数是( )A .1B .2C .3D .4 【答案】B【解析】试题分析:本题是考察特殊函数的定义域的试题,五个函数都是幂函数,函数①53y x ==的定义域是R ;②34y ==的定义域是[)0,+∞;③13y x-==的定义域是()(),00,-∞⋃+∞;④23y x ==的定义域是R ;⑤221y x x-==的定义域是()(),00,-∞⋃+∞;故选B . 【考点】幂函数的定义域.5.根据统计,一名工人组装第x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<=Ax Ac Ax x c x f ,,)((A ,c 为常数).已知工人组装第4件产品用时30分钟,组装第A 件产品用时15分钟,那么c 和A 的值分别是( )A .75,25B .75,16C .60,25D .60,16 【答案】D【解析】试题分析:已知A ,c 均为正常数,从函数的角度思考,函数⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<=Ax Ac Ax x c x f ,,)(过点()4,30,(),15A ,显然4A >,把两点坐标代入函数()f x 的解析式可得()(4)30215c f f A ⎧==⎪⎪⎨⎪==⎪⎩,即6016c A =⎧⎨=⎩;故选D .【考点】函数解析式和函数值.6.已知{}40A m|m =-<<,{}210B m|mx mx x =--<对一切实数都成立,则下列关系正确的是( )A .AB ⊂≠ B .A B ⊃≠C .A B =D .A B =Φ【答案】A【解析】试题分析:首先由210mx mx --<对一切实数x 都成立,可得种情况:①当0m =时,得10-<对任意实数都成立,满足条件;②当0m <时,判别式()()224410b ac m m =-=--⨯-⋅<V ,得40m -<<,故集合(]4,0B =-,而集合()4,0A =-,故有A B ⊂≠,即答案为A .【考点】1、一元二次不等式;2、集合的运算.7.已知偶函数)(x f 在区间),0[+∞单调递增,则满足)31()12(f x f <-的实数x 的取值范围是( )A .)32,31(B .)32,31[C .)32,21(D .)32,21[ 【答案】A【解析】试题分析:由已知偶函数)(x f 在区间),0[+∞单调递增,则函数)(x f 在区间(],0-∞单调递减;再由)31()12(f x f <-,可得1213x -<,解出即得1233x <<;故选A .【考点】函数的奇偶性和单调性.【方法点晴】本题是函数性质运用的经典试题,由偶函数)(x f 在区间),0[+∞上单调性可推出函数)(x f 在区间(],0-∞上的单调性,因为偶函数的图像都是关于y 轴对称的;再根据已知不等式得出一个绝对值不等式,解出即可;另外,如果函数)(x f 是奇函数,且函数)(x f 在区间),0[+∞单调递增,此时情况相对简单一点,因为函数)(x f 在区间(],0-∞上的单调性和在),0[+∞是一样的,只需要1213x -<即可.8.已知函数()2f x x x a x =-+.若存在[]3,3a ∈-,使得关于x 的函数()()y f x tf a =-有三个不同的零点,则实数t 的取值范围是( )A .95,84⎛⎫ ⎪⎝⎭ B .251,24⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .91,8⎛⎫ ⎪⎝⎭ D .51,4⎛⎫⎪⎝⎭【答案】B【解析】试题分析:由[]3,3a ∈-可知,需要对分类讨论:(1)当22a -≤≤时,函数()2f x x x a x =-+在R 上是增函数,关于x 的方程()()f x tf a =不可能有三个不相等的实数根;(2)当23a <≤时,由()()()222,2,x a x x af x x a x x a⎧+-≥⎪=⎨-++<⎪⎩,当x a ≥时,()()22f x x a x =+-,其对称轴22a x a -=<,则()f x 在[),a +∞上为增函数,此时()f x 的值域为[)2,a +∞;当x a <时,()()22f x x a x=-++,其对称轴22a x a +=<,则()f x 在2,2a +⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦上为增函数,此时()f x 的值域为()22,4a ⎛⎤+-∞ ⎥ ⎥⎝⎦;()f x 在2,2a x a +⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭为减函数,此时()f x 的值域为()222,4a a ⎛⎤+ ⎥ ⎥⎝⎦;由存在(]2,3a ∈,使方程()()2f x tf a ta ==有三个不相等的实数根,从而得()2222,4a at a ⎛⎫+∈⎪ ⎪⎝⎭,即()221,8a t a ⎛⎫+∈⎪ ⎪⎝⎭且(]2,3a ∈,再令()()(]22144,2,388a g a a a aa +⎛⎫==++∈ ⎪⎝⎭,只要使()max t g a <⎡⎤⎣⎦即可,由()g a 在(]2,3a ∈上单调递增,则有()()max 25324g a g ==⎡⎤⎣⎦;从而得实数t 的取值范围为251,24⎛⎫ ⎪⎝⎭;(3)同理可求当[)3,2a ∈--时,t 的取值范围为251,24⎛⎫⎪⎝⎭;综上所述,实数t 的取值范围为251,24⎛⎫⎪⎝⎭.故选B . 【考点】1、根的存在性及根的个数判;2、分段函数和二次函数;3、函数性质:单调性、最值问题.【方法点晴】本题属于函数性质及其应用的综合试题,主线是考察根的存在性定理和判定,应用分段函数和二次函数的单调性和最大(小)值问题,尤其是对函数中参数a 的分类讨论,一定要细致入微、熟练掌握,稍不注意很容易出错,此类试题是近几年高考的热点问题,当属于难题.二、填空题9.集合{}{}0,||,1,0,1A x B ==-,若A B ⊆, 则x = ,A B =U ,B A =ð .【答案】1± {}1,0,1- {}1-【解析】试题分析:若A B ⊆,则||x B ∈且0x ≠,得||11x x =⇒=±;由{}{}0,1,1,0,1A B ==-,A B =U {}1,0,1-;B A =ð{}1-. 【考点】集合的性质和并集及补集运算.10.函数()22log 4y x =-的定义域为 ,值域为 ,单调递增区间为 .【答案】()2,2- (],2-∞ ()2,0-【解析】试题分析:函数()22log 4y x =-,求其定义域240x ->,即22x -<<;由()240,4x -∈,则(),2y ∈-∞;()22log 4y x =-是一个复合函数,可以拆解为()2log y u x =,()24u x x =-,当两个函数在某个区间上同时为增函数时,复合函数为增函数;由()2log y u x =是在R 上是增函数,只需要求()24u x x =-的增区间,即()2,0-.【考点】1、函数定义域、值域;2、复合函数的单调性.11.已知函数⎩⎨⎧≤+>=0,10,2)(x x x x f x ,21log 3f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值等于 ,若0)1()(=+f a f ,则实数a 的值等于 .【答案】22log 33- 【解析】试题分析:由21log 03<,所以222112log log 1log 333f ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭;由()12f =,则()2f a =-,另外再由20x >,从而得()123f a a a =+=-⇒=-. 【考点】1、分段函数;2、对数运算公式.12.将函数2x y -=的图象先向下平移2个单位,得到的图象的函数表达式为 ,然后继续向左平移1个单位,最终得到的图象的函数表达式又为 .【答案】22xy -=-或122x y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,122x y --=-或1122x y +⎛⎫=- ⎪⎝⎭【解析】试题分析:根据平移口诀,“上加下减”、“左加右减”的原则,只要按要求直接在函数解析式上变形即可;()112222222x x x x y y y y -+----=⇒=-⇒=-⇒=-.【考点】指数函数图像的平移;13.若ax x x f 2)(2+-=与1)(+=x ax g 在区间]2,1[上都是减函数,则实数a 的取值范围是 . 【答案】10≤<a【解析】试题分析:由函数1)(+=x ax g 在区间]2,1[上是减函数,可得0a >;又由ax x x f 2)(2+-=在区间]2,1[上是减函数,则二次函数的对称轴一定位于区间]2,1[的左侧,即1a ≤,故可得10≤<a .【考点】1、函数的单调性;2、二次函数的对称轴.14.若关于x 的不等式|1|x kx -<的解集中恰有三个整数,则实数k 的取值范围是 . 【答案】2334k <≤ 【解析】试题分析:从已知不等式|1|x kx -<的解集中恰有三个整数,可得0k >,()()22|1|1x kx x kx -<⇒-<,移项化简得()221210k x x --+<,且210k ->、()24410k ∆=-->,得01k <<;又有1111x k k <<+-,其中11,112k ⎛⎫∈ ⎪+⎝⎭,则(]1233,4,134k k ⎛⎤∈⇒∈ ⎥-⎝⎦. 【考点】一元二次不等式的解法.【方法点晴】本题是对学生分析解决问题的能力的几种考察;上述解法是转化到求解一个一元二次不等式,方法很是巧妙,另外,还可以使用数形结合的思想,把不等式|1|x kx -<转化为函数()|1|f x x =-和函数()g x kx =的交点问题上,在同一个直角平面坐标系中分别画出两个函数的图象,显然若要存在交点12,x x 且两个交点的横坐标之间恰好有三个整数,则121x x <<,234x <≤,再转化到函数()g x kx =的斜率为题求解即可.15.对函数)(x f ,若对任意)(),(),(,,,c f b f a f R c b a ∈为某一三角形的三边长,则称)(x f 为“槑槑函数”,已知()1x x e mf x e +=+是“槑槑函数”,则实数m 的取值范围是 . 【答案】]2,21[【解析】试题分析:由已知条件可得()()()f a f b f c +>对,,a b c R ∀∈都恒成立,由于1()111x x x e m m f x e e +-==+++,(1)当1m =时,()1f x =,此时()()()1f a f bf c===,可以构成一个等边三角形的三边长,满足条件;(2)当1m >时,函数()f x 在函数R 上为减函数,得()111f a m m <<+-=,同理有()()1,1f b m f c m <<<<;由()()()f a f b f c +>可得2m ≤,即12m <≤;(3)当1m <时,函数()f x 在函数R 上为增函数,得()1m f a <<,同理()()1,1m f b m f c <<<<;由()()()f a f b f c +>可得21m ≥,即112m ≤<;综上所述实数m 的取值范围是1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【考点】1、求参数的取值范围;2、构成三角形的条件;3、函数的单调性和值域. 【思路点晴】本题运用了高中段的四大数学思想之分类讨论的思想,属于难题;因为对任意实数)(),(),(,,,c f b f a f R c b a ∈为某一三角形的三边长,则()()()f a f b f c +>恒成立,将函数()f x 解析式用分离常数法变形,由均值不等式可得分母的取值范围,整个式子的取值范围由1m -的符号决定,故三类讨论,根据函数的单调性求出函数的值域,然后讨论m 转化为()()f a f b +的最小值和()f c 的最大值的不等式,进而求出m 的取值范围.三、解答题16.已知集合{A x y =,集合)}127lg(|{2---==x x y xB ,集合}121|{-≤≤+=m x m x C .(1)求A B ;(2)若A C A = ,求实数m 的取值范围.【答案】(1))3,4(--=B A ;(2)2<m 或6≥m .【解析】试题分析:若要求解A B ⋂,必须先分别求解函数y =和()2lg 712y x x =---的定义域即可;由(1)中集合A ,再由A C A = 可得,集合C 一定是集合A 的子集,得出不等式解出即可,值得注意的是集合C 要分为空集和非空集两种情况.试题解析:(1)∵),7[]2,(+∞--∞= A ,)3,4(--=B , ∴)3,4(--=B A .(2) ∵A C A = ∴A C ⊆. ①φ=C ,112+<-m m ,∴2<m .②φ≠C ,则⎩⎨⎧-≤-≥2122m m 或⎩⎨⎧≥+≥712m m .∴6≥m .综上,2<m 或6≥m【考点】1、函数定义域;2、一元二次不等式;3、集合的运算. 17.计算下列各式的值:(1)13203211(2)0.2()427π--+-+;(2)16log 3log 3log 6log )279(log 342223⨯+-+⨯. 【答案】(1)2438;(2)11 . 【解析】试题分析:(1)中主要是考察幂运算公式1pp a a-=和()mnmn a a =,其中规定任何非零数的零次幂都等于零;(2)中考察对数运算及其运算公式log log m a a b m b =、log log log a a a MN M N =+和换底公式lg log lg a bb a=. 试题解析:(1)原式=32212-33311(3)25--⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-+⎢⎥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦ =3325132⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭=3308=2438(2)16log 3log 3log 6log )279(log 342223⨯+-+⨯ .. 解:原式=()()2232322243log 33log 3+log 2log 3log 3log 4⎡⎤⨯+-+⨯⎢⎥⎣⎦=()()263243log 33log 2log 32log 4⎡⎤⨯++⨯⎣⎦=83log 312++=()38log 312++ =812++=11【考点】1、幂运算公式;2、对数运算公式. 【方法点晴】1、幂运算中常用公式如下:(1)1pp aa-=;(2)()mnmn a a =;(3)n m m n a a a +⋅=;(4)n m m na a a -÷=;(5)()mm m a b a b ⋅=⋅;2、对数运算中常用公式如下: (1)log log m a a b m b =;(2)log log log a a a MN M N =+;(3)log log log aa a M M N N =-;(4)log a Ma M =;(5)换底公式lg log lg ab b a=;请同学们一定要熟练掌握以上运算公式.18.已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,且当0≤x 时,x x x f 2)(2+=.函数)(x f 在y 轴左侧的图象如图所示.(1)通过计算,求出函数R x x f ∈),(的解析式;(2)若函数[]2,1,22)()(∈+-=x ax x f x g ,求函数)(x g 的最大值(用常数a 表示).【答案】(1)()()()222020x x x f x x x x ⎧+≤⎪=⎨-+>⎪⎩;(2)()2max32,(0)23,(10)24,(1)a a g x a a a a a -≥⎧⎪=-+-≤<⎡⎤⎨⎣⎦⎪-<-⎩. 【解析】试题分析:(1)中函数()f x 是定义在R 上的奇函数,已知当0x ≤时,函数()f x 的解析式,可以使用替换的思想求出其当0x >时解析式即可;根据(1)中的结果,显然(2)中函数[]2,1,22)()(∈+-=x ax x f x g 是一个二次函数,即在闭区间[]1,2上求函数)(x g 的最大值,一定要讨论函数)(x g 在[]1,2上的单调性,即函数)(x g 的对称轴a x -=1与区间[]1,2的关系.试题解析:(1)函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≤时,()22f x x x =+,设,则,)(2)(2)()(22x f x x x x x f -=-=-+-=-∴)0(2)(2>+-=∴x x x x f⎩⎨⎧>+-≤+=∴)0(2)0(2)(22x x x x x x x f (2)])2,1[(2)22(22)()(2∈+-+-=+-=x x a x ax x f x g)(x g 函数 的对称轴方程为:a x -=1当11≤-a 时,a g 23)1(-=为最大; 当211≤-<a 时,32)1(2+-=-a a a g 为最大; 当21>-a 时,a g 42)2(-=为最大综上有:()g x 的最大值为232,(0)23,(10)24,(1)a a a a a a a -≥⎧⎪-+-≤<⎨⎪-<-⎩【考点】1、函数的奇偶性;2、含参量的二次函数求最值. 19.已知函数()()1+21x af x a R =∈+. (1)已知f (x )的图象关于原点对称,求实数a 的值;(2)若1=a ,已知常数t 满足:()()()221221x xt f x +<++ 对任意x R ∈恒成立,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)2a =-;(2)52t ≤. 【解析】试题分析:(1)函数()f x 的定义域是R ,函数图象关于原点对称,得函数()f x 是奇函数,即(0)0f =解出即可,需验证函数()f x 是奇函数;(2)此题是个恒成立问题,求取参量的取值范围,对此我们一般情况都是参变分离,化成()()222121xxt f x ++<+,令()()()()222121xxg x f x ++=+,由于是恒成立问题,则有()mint g x <⎡⎤⎣⎦,只需要求取()min g x ⎡⎤⎣⎦即可.试题解析:(1)定义域为R ,又知函数为R 上的奇函数,则(0)0f =⇒a=2- 下面证明a =2-时2()121x f x =-+是奇函数 ()-1+2+22221-22()11=1()2112121212xx x x x x x xf x f x -⋅-=-=-==-+=-+++++对定义域R 上的每一个x 都成立, ∴)(x f 为R 上的奇函数.∴存在实数2a =-,使函数)(x f 为奇函数. 另解:定义域为R ,又知函数为R 上的奇函数,()()f x f x -=-则对)(x f 定义域R 上的每一个x 都成立.∴112121x x a a -+=--++∴22121x x a a--=+++()221212x x x x a a -⋅=+++⋅21221x x x a a ⋅=+++(12)12x xa +=+=a ,∴ 2a =- . ∴存在实数2a =-,使函数)(x f 为奇函数. (2)若1a =,则1()=121xf x ++, 1(21)()(21)12221x x xx f x ⎛⎫+=++=+ ⎪+⎝⎭因为,由()()()221221xxt f x ⋅+<++对x R ∈恒成立,得()()222221x x t +<++,∵当x R ∈时,222x+>,∴()()22211222222xx x xt ++<=++++对x R ∈恒成立, 易知,关于x 的函数()12222xx+++在上R 为增函数,令22(2)xm m =+> 1m m +在()2,m ∈+∞上为增,115222m m ∴+>+=∴52t ≤.【考点】1、函数奇偶性;2、指数函数;3、求取函数最值的方法.【方法点晴】在(1)中利用奇函数的性质(0)0f =,在利用的时候一定注意定义域,除此之外,还可以直接根据奇函数的定义:()()f x f x -=-,进行代入,亦可求出答案;在(2)中的恒成立问题是个经典题型,对此我们分为如下几种类型: 已知()()()()()f xg x f x g x <≤或在定义域D 上恒成立则有: 1、()()()()()()()()()()max min max minf xg x f x g x f x g x f x g x <≤⇔<≤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦或; 2、()()()()()()()()()()max max 00f x g x f x g x f x g x f x g x <≤⇔-<-≤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦或;3、()()()()()()()()()()()max max 110f x f x f x g x f x g x g x g x g x ⎛⎫⎡⎤⎡⎤<≤⇔<≤≠ ⎪⎢⎥⎢⎥ ⎪⎣⎦⎣⎦⎝⎭或; 如果带有参量,例如本题,我们采用参变分离的方法进行转化,这种方法非常常见,请大家一定要掌握. 20.已知函数()1log 1+=-ax f x x (0>a ,1≠a ). (1)当1>a 时,讨论()f x 的奇偶性,并证明函数()f x 在()1,+∞上为单调递减; (2)当(),2∈-x n a 时,是否存在实数a 和n ,使得函数()f x 的值域为()1,+∞,若存在,求出实数a 与n 的值,若不存在,说明理由. 【答案】(1)奇函数,证明见解析;(2)1,2n a ==【解析】试题分析:(1)判断奇偶性分为两步:一是定义域要关于原点对称,二是判断()f x 与()f x -的关系,若是()()f x f x =-,则原函数是偶函数,若是()()f x f x =--,则原函数是奇函数;对于单调性的判定只需要根据定义判定即可;(2)本题是存在性问题:先由已知条件可知要对参量a 分为1a >和01a <<进行讨论,这样才能判定函数()f x 的单调性,进而利用已知的值域,假设存在实数a 和n 使得函数()f x 在区间(),2n a -上的值域为()1,+∞,从而求出相应满足条件的实数a 和n .试题解析:(1)()f x 的定义域为{}|11x x x ><-或关于原点对称, 又11()log log ()11aa x x f x f x x x -+-==-=-+-,∴()f x 为奇函数 法1:当1a >时,设121x x <<,则()()()()()()12121212121111log log log 1111aa a x x x x f x f x x x x x +-++-=-=---+()()()()()()()()()()121212121211111111111x x x x x x x x x x +-+---+-=-+-+()()()21122011x x x x -=>-+, ()()()()121211111x x x x +-∴>-+,又1a >,()()()()121211log 011ax x x x +-∴>-+,()()12f x f x ∴>,∴函数()f x 在(1,)+∞上为减函数 法2:当1a >时,设121x x <<,令12111x t x x +==+--, ∴2112122()0(1)(1)x x t t x x --=>--12t t ⇒>,所以12log log a a t t >,∴函数()f x 在(1,)+∞上为减函数 (2)令11x t x +=-,即122111x t x x -+==+--,(),2∈-x n a①当1a >时,要使()f x 的值域为(1,)+∞,则须(,)t a ∈+∞,令0011x a x +=-,解得011a x a +=-。