新人教A 版高一上学期集合与函数概念单元测试卷考生注意: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第二卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.2.请将各题答案填写在答题卡上.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、单项选择题(每小题5分,共40分)1. 设集合{}22x x x M ==,(){}02<-=x x x N ,则=N M 【 】 (A )()2,0 (B )(]2,0 (C )[]2,0 (D )(]2,∞-2. 已知函数()()⎩⎨⎧>-≤-=0,10,12x x x x x f ,则()()=3f f 【 】(A )4 (B )9 (C )3- (D )2- 3. 函数()xx x f 1-=的图象是 【 】(A ) (B ) (C ) (D )4. 已知()x f y =是偶函数,且()54=f ,则()()44-+f f 的值为 【 】 (A )56 (B )10 (C )8 (D )不确定5. 设()()⎩⎨⎧<+≥-=12,712,4x x f x x x f ,则()4f 的值为 【 】(A )11 (B )12 (C )13 (D )146. 定义在R 上的偶函数()x f 满足:对任意的[)+∞∈,0,21x x (21x x ≠),有()()01212<--x x x f x f ,则 【 】(A )()()()123f f f <-< (B )()()()321f f f <-< (C )()()()312f f f <<- (D )()()()213-<<f f f7. 已知函数()⎩⎨⎧<+-≥+=0,0,22x x x x x x x f ,若()()a f a f ->2,则实数a 的取值范围是 【 】(A )()∞+1 (B )⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,32 (C )⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,21 (D )⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,418. 已知()x f 是R 上的奇函数,当0<x 时,()1+=x x f ,则()2x f 的表达式为 【 】 (A )12+x (B )()21+x (C )12-x (D )()112++x9. 已知()x f 为奇函数,在[]6,3上单调递增,且在[]6,3上的最大值为8,最小值为1-,则()()362-+-f f 等于 【 】 (A )15- (B )13- (C )5- (D )510. 已知函数()()1322+-+=x a ax x f 在区间[)+∞-,2上单调递减,则实数a 的取值范围是 【 】 (A )(]3,∞- (B )[]0,3- (C )[)0,3- (D )[]0,2-11. 设函数()⎩⎨⎧=为无理数为有理数x x x f ,0,1,则下列结论错误的是 【 】(A )()x f 的定义域为R (B )()x f 的值域为{}1,0(C )()x f 是偶函数 (D )只有1=x 满足等式()()()x f x f f =12. 设()x f 是连续的偶函数,且当0>x 时是单调函数,则满足()⎪⎭⎫⎝⎛-=+x x f x f 7312的所有的x 之和为 【 】 (A )4- (B )1- (C )3 (D )1第Ⅱ卷 非选择题(共90分)二、填空题(每小题5分,共20分) 13. 函数()xx x f -++=211的定义域为__________. 14. 已知集合{}2≥=x x A ,{}m x x B ≥=,且A B A = ,则实数m 的取值范围是__________.15. 已知函数()()⎩⎨⎧<+≥+=2,32,12x x f x x x f ,则()x f 在区间()2,∞-上的最小值是__________.16. 已知定义在()1,1-上的函数()21xxx f -=,若满足()()031<+-m f m f ,则实数m 的取值范围是__________.三、解答题(共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)已知全集=U R ,集合{}11<<-=x x A ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤=230x x B ,{}724-≤<-=a x x C . (1)求 A (C U B );(2)若A C A = ,求实数a 的取值范围.18.(本题满分12分)已知函数()⎩⎨⎧>≤+-=0,40,3x x x x x f .(1)求()()1-f f 的值;(2)若()20>x f ,求实数0x 的取值范围.已知全集为R ,集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+==x xy x A 21,{}32+≤<-=a x a x B .(1)当0=a 时,求(C R A )B ; (2)若B B A = ,求实数a 的取值范围.20.(本题满分12分)某自行车厂为共享单车公司生产新样式的单车,已知生产新样式单车的固定成本为20000元,每生产一辆新样式单车需要增加投入100元.根据初步测算,自行车厂的总收益(单位:元)满足分段函数()x h ,其中()⎪⎩⎪⎨⎧∈>∈≤<-=*),400(80000*),4000(214002N x x N x x x x x h ,x 是新样式单车的月产量(单位:辆),利润=总收益-总成本.(1)试将自行车厂的利润y 表示为月产量x 的函数;(2)当月产量为多少辆时自行车厂的利润最大?最大利润是多少?已知函数()12+++=bx x ax x f 是定义在[]1,1-上的奇函数. (1)确定函数()x f 的解析式; (2)判断函数()x f 的单调性,并证明; (3)解不等式()()01<+-t f t f .22.(本题满分12分)已知函数()bax x x f ++=12是奇函数,且()21=f .(1)求b a ,的值;(2)当x <0≤1时,判断函数()x f 的单调性,并给与证明;(3)求函数()x f 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,21上的最大值与最小值.新人教A 版高一上学期集合与函数概念单元测试卷考生注意: 1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第二卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.2.请将各题答案填写在答题卡上.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、单项选择题(每小题5分,共40分)1. 设集合{}22x x x M ==,(){}02<-=x x x N ,则=N M 【 】 (A )()2,0 (B )(]2,0 (C )[]2,0 (D )(]2,∞- 答案 【 C 】解析 本题考查集合的基本运算.∵{}{}2,022===x x x M ,(){}{}2002<<=<-=x x x x x N ∴=N M []2,0. ∴选择答案【 C 】.2. 已知函数()()⎩⎨⎧>-≤-=0,10,12x x x x x f ,则()()=3f f 【 】(A )4 (B )9 (C )3- (D )2- 答案 【 B 】解析 本题考查求分段函数的函数值. ∵()2313-=-=f ∴()()()923=-=f f f . ∴选择答案【 B 】. 3. 函数()xx x f 1-=的图象是 【 】 答案 【 D 】解析 本题考查确定函数的图象.(A)(B)(C)(D)()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-->-=-=,1,11xxxxxxxxxf.当0>x时,()xxxf1-=在()+∞,0上为增函数,且当1=x时,0=y;当0<x时,()⎪⎭⎫⎝⎛+-=--=xxxxxf11,()xf在(]1,-∞-上单调递减,在[)0,1-上单调递增.∴选择答案【D 】.4.已知()xfy=是偶函数,且()54=f,则()()44-+ff的值为【】(A)56 (B)10 (C)8 (D)不确定答案【B 】解析本题考查偶函数的性质.∵()xfy=是偶函数,()54=f∴()()()104244==-+fff.∴选择答案【B 】.5.设()()⎩⎨⎧<+≥-=12,712,4xxfxxxf,则()4f的值为【】(A)11 (B)12 (C)13 (D)14答案【D 】解析本题考查求分段函数的函数值.()()()()()144181871111744=-==+==+=fffff.∴选择答案【D 】.6.定义在R上的偶函数()xf满足:对任意的[)+∞∈,0,21xx(21xx≠),有()()1212<--xxxfxf,则 【 】 (A )()()()123f f f <-< (B )()()()321f f f <-< (C )()()()312f f f <<- (D )()()()213-<<f f f 答案 【 A 】解析 本题考查偶函数的图象和性质. 由题意可知,函数()x f 在[)+∞,0上单调递减. ∴()()()123f f f <<.∵()x f 是定义在R 上的偶函数,∴()()22f f =-. ∴()()()123f f f <-<. ∴选择答案【 A 】.7. 已知函数()⎩⎨⎧<+-≥+=0,0,22x x x x x x x f ,若()()a f a f ->2,则实数a 的取值范围是 【 】(A )()∞+1 (B )⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,32 (C )⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,21 (D )⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,41答案 【 A 】解析 本题考查利用函数的单调性解不等式.∵()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+⎪⎭⎫ ⎝⎛--≥-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎩⎨⎧<+-≥+=0,41210,41210,0,2222x x x x x x x x x x x f ∴函数()x f 在R 上单调递增. ∵()()a f a f ->2 ∴a a ->2,解之得:1>a . ∴实数a 的取值范围是()∞+1. ∴选择答案【 A 】.8. 已知()x f 是R 上的奇函数,当0<x 时,()1+=x x f ,则()2x f 的表达式为 【 】 (A )12+x (B )()21+x (C )12-x (D )()112++x答案 【 C 】解析 本题考查求奇函数的解析式. ∵()x f 是R 上的奇函数,∴()()x f x f -=-.当0>x 时,0<-x ,∴()()x f x x f -=+-=-1,∴()1-=x x f (0>x ). ∵0<x ,∴02>x . ∴()122-=x x f . ∴选择答案【 C 】.9. 已知()x f 为奇函数,在[]6,3上单调递增,且在[]6,3上的最大值为8,最小值为1-,则()()362-+-f f 等于 【 】 (A )15- (B )13- (C )5- (D )5 答案 【 A 】解析 本题考查奇函数的知识. 由题意可知:()86=f ,()13-=f . ∵()x f 为奇函数∴()()()()133,866=-=--=-=-f f f f . ∴()()15116362-=+-=-+-f f . ∴选择答案【 A 】.10. 已知函数()()1322+-+=x a ax x f 在区间[)+∞-,2上单调递减,则实数a 的取值范围是 【 】 (A )(]3,∞- (B )[]0,3- (C )[)0,3- (D )[]0,2- 答案 【 B 】解析 本题考查根据函数的单调性确定参数的值或取值范围. 当0=a 时,()16+-=x x f ,符合题意;当0≠a 时,显然,0<a ,∴函数()x f 的图象开口向下,对称轴为直线aax -=3. ∵函数()x f 在区间[)+∞-,2上单调递减∴⎪⎩⎪⎨⎧-≤-<230aa a ,解之得:3-≤0<a .综上所述,实数a 的取值范围是[]0,3-. ∴选择答案【 B 】.11. 设函数()⎩⎨⎧=为无理数为有理数x x x f ,0,1,则下列结论错误的是 【 】(A )()x f 的定义域为R (B )()x f 的值域为{}1,0(C )()x f 是偶函数 (D )只有1=x 满足等式()()()x f x f f = 答案 【 D 】解析 本题考查分段函数的知识.函数()⎩⎨⎧=为无理数为有理数x x x f ,0,1为狄利克雷函数.当x 为有理数时,()1=x f ,()()()11==f x f f ,∴()()()x f x f f =; 当x 为无理数时,()0=x f ,()()()10==f x f f ,∴()()()x f x f f ≠. ∴选择答案【 D 】.Z12. 设()x f 是连续的偶函数,且当0>x 时是单调函数,则满足()⎪⎭⎫⎝⎛-=+x x f x f 7312的所有的x 之和为 【 】 (A )4- (B )1- (C )3 (D )1 答案 【 B 】解析 本题考查偶函数的图象和性质.由题意可画出符合题意的函数()x f 的图象如下:∵()⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+x x f x f 7312,∴x x x 7312-=+或x x x 7312--=+. 当xx x 7312-=+时,整理得:03822=-+x x ,该方程有两个不相等的实数根,两根之和为4-; 当x x x 7312--=+时,整理得:03622=+-x x ,该方程有两个不相等的实数根,两根之和为3. 综上所述,满足题意的所有的x 之和为134-=+-.∴选择答案【 B 】.第Ⅱ卷 非选择题(共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13. 函数()xx x f -++=211的定义域为__________. 答案 [)()+∞-,22,1解析 本题考查求具体函数的定义域. 解不等式组⎩⎨⎧≠-≥+0201x x 得:x ≥1-且2≠x . ∴函数()x f 的定义域为[)()+∞-,22,1 .14. 已知集合{}2≥=x x A ,{}m x x B ≥=,且A B A = ,则实数m 的取值范围是__________. 答案 [)+∞,2解析 本题考查根据集合之间的基本关系确定参数的值或取值范围.∵A B A = ,∴A B ⊆,∴m ≥2.∴实数m 的取值范围是[)+∞,2.15. 已知函数()()⎩⎨⎧<+≥+=2,32,12x x f x x x f ,则()x f 在区间()2,∞-上的最小值是__________. 答案 5解析 本题考查求分段函数的最值.当x ≥2时,()12+=x x f 在[)+∞,2上单调递增.∴()()52min ==f x f .当2<x 时,()()3+=x f x f ,此时函数()x f 是以3为周期的函数,其值域与x ≥2时函数的值域相同.∴()x f 在区间()2,∞-上的最小值是5.16. 已知定义在()1,1-上的函数()21x x x f -=,若满足()()031<+-m f m f ,则实数m 的取值范围是__________. 答案 ⎪⎭⎫ ⎝⎛41,0 解析 本题利用函数的单调性和奇偶性解不等式.∵()()()x f x x x x x f -=--=---=-2211,且定义域为()1,1- ∴函数()x f 为奇函数.任取()1,1,21-∈x x ,且21x x <,则有()()()()()()0111112221212122221121<--+-=---=-x x x x x x x x x x x f x f . ∴()()21x f x f <∴函数()x f 在()1,1-单调递增.∵()()031<+-m f m f ,∴()()()m f m f m f 331-=-<-.∴⎪⎩⎪⎨⎧-<-<<-<-<-m m m m 31131111,解之得:410<<m . ∴原不等式的解集为⎪⎭⎫ ⎝⎛41,0. 三、解答题(共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本题满分10分)已知全集=U R ,集合{}11<<-=x x A ,⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤=230x x B ,{}724-≤<-=a x x C . (1)求 A (C U B );(2)若A C A = ,求实数a 的取值范围.解:(1)∵⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤=230x x B ,∴C U B ⎭⎬⎫⎩⎨⎧><=230x x x 或.∴ A (C U B ){}01<<-=x x ;(2)∵A C A = ,∴C A ⊆,显然,∅≠C .∴⎩⎨⎧≥--<-172724a a ,解之得:a ≥4. ∴实数a 的取值范围是[)+∞,4.18.(本题满分12分)已知函数()⎩⎨⎧>≤+-=0,40,3x x x x x f . (1)求()()1-f f 的值;(2)若()20>x f ,求实数0x 的取值范围.解:(1)∵()()4311=+--=-f∴()()()164441=⨯==-f f f ;(2)∵()20>x f∴⎩⎨⎧>+-≤23000x x 或⎩⎨⎧>>24000x x ,解之得:0x ≤0或210>x . ∴实数0x 的取值范围是(]⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞∞-,210, . 19.(本题满分12分)已知全集为R ,集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+==x xy x A 21,{}32+≤<-=a x a x B . (1)当0=a 时,求(C R A )B ;(2)若B B A = ,求实数a 的取值范围.解:(1)解不等式组⎩⎨⎧≥->020x x 得:x <0≤2. ∴{}20≤<=x x A , C R A {}20>≤=x x x 或.当0=a 时,{}32≤<-=x x B .∴(C R A )B {}3202≤<≤<-=x x x 或;(2)显然,∅≠B .∵B B A = ,∴B A ⊆.∴⎩⎨⎧≥+≤-2302a a ,解之得:1-≤a ≤2. ∴实数a 的取值范围是[]2,1-.20.(本题满分12分)某自行车厂为共享单车公司生产新样式的单车,已知生产新样式单车的固定成本为20000元,每生产一辆新样式单车需要增加投入100元.根据初步测算,自行车厂的总收益(单位:元)满足分段函数()x h ,其中()⎪⎩⎪⎨⎧∈>∈≤<-=*),400(80000*),4000(214002N x x N x x x x x h ,x 是新样式单车的月产量(单位:辆),利润=总收益-总成本.(1)试将自行车厂的利润y 表示为月产量x 的函数;(2)当月产量为多少辆时自行车厂的利润最大?最大利润是多少?解:(1)当x <0≤400,∈x N*时2000030021200001002140022-+-=---=x x x x x y ; 当400>x ,∈x N*时600001002000010080000+-=--=x x y . ∴⎪⎩⎪⎨⎧∈>+-∈≤<-+-=*,400,60000100*,4000,20000300212N x x x N x x x x y ;(2)当x <0≤400,∈x N*时,()25000300212+--=x y . ∴当300=x 时,y 取得最大值,最大值为25000;当400>x ,∈x N*时,2000060000400100=+⨯-<y .∴当月产量为300辆时,自行车厂的利润最大,最大利润是25000元.21.(本题满分12分)已知函数()12+++=bx x a x x f 是定义在[]1,1-上的奇函数. (1)确定函数()x f 的解析式;(2)判断函数()x f 的单调性,并证明;(3)解不等式()()01<+-t f t f .解:(1)函数()x f 是定义在[]1,1-上的奇函数∴()()()11,00f f f -=-=. ∴⎪⎩⎪⎨⎧+++-=+-+-=1111110b a b a a ,解之得:⎩⎨⎧==00b a . ∴()12+=x x x f ; (2)函数()x f 在[]1,1-上为增函数.理由如下:任取[]1,1,21-∈x x ,且21x x <,则有()()()()()()111112221211222221121++--=+-+=-x x x x x x x x x x x f x f . ∵[]1,1,21-∈x x ,21x x <∴1,0,01,0121122221<>->+>+x x x x x x ,∴0121<-x x . ∴()()()()011122212112<++--x x x x x x .∴()()()()2121,0x f x f x f x f <<-.∴函数()x f 在[]1,1-上为增函数;(3)∵()()01<+-t f t f ,∴()()t f t f -<-1.∵函数()x f 是奇函数,∴()()t f t f -=-.∴()()t f t f -<-1.∵函数()x f 在[]1,1-上为增函数∴⎪⎩⎪⎨⎧-<-≤≤-≤-≤-t t t t 111111,解之得:0≤21<t . ∴原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<≤210t t . 22.(本题满分12分)已知函数()bax x x f ++=12是奇函数,且()21=f .(1)求b a ,的值;(2)当x <0≤1时,判断函数()x f 的单调性,并给与证明;(3)求函数()x f 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,21上的最大值与最小值. 解:(1)函数()x f 的定义域为⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞-⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-,,a b a b . ∵函数()x f 为奇函数,∴0=-ab ,∴0=b . ∴()axx x f 12+=. ∵()21=f ,∴22=a,解之得:1=a ; (2)由(1)知:()xx x x x f 112+=+=. 当x <0≤1时,函数()x f 为减函数.理由如下:任取210x x <<≤1,则有()()()()212121221121111x x x x x x x x x x x f x f --=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=-. ∵210x x <<≤1,∴0,01,10212121<-<-<<x x x x x x . ∴()()01212121>--x x x x x x .∴()()()()2121,0x f x f x f x f >>-.∴当x <0≤1时,函数()x f 为减函数;(3)由(2)知,函数()x f 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,21上单调递减. ∴()2521max =⎪⎭⎫ ⎝⎛=f x f ,()()21min ==f x f .。