人教a版·数学·高一必修1第二章_章末检测卷
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当a>1时,y=ax在(-∞,+∞)上为增函数,
因为-3>-3.1,所以a-3>a-3.1.
即f >f(-2.1);
当0<a<1时,y=ax在(-∞,+∞)上为减函数,因为-3>-3.1,所以a-3<a-3.1,
即f <f(-2.1).
19.(12分)已知函数f(x)=loga(1-x)+loga(x+3)其中(0<a<1).
由1<x1<x2得x1-x2<0,x1x2>0,所以x1x2-a>0在(1,+∞)上恒成立.
又x1x2>1,所以a≤1.即a≤1时,f(x)在区间(1,+∞)上是增函数.
21.(12分)已知f(x)= .
(1)证明:函数f(x)是R上的增函数;
(2)求函数f(x)的值域;
(3)令g(x)= ,判定函数g(x)的奇偶性,并证明.
(3)解:函数g(x)为偶函数.
证明:由题意知g(x)= = ·x.
易知函数g(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
g(-x)=(-x)·
=(-x)·
=x·
=g(x).
所以函数g(x)为偶函数.
22.(12分)已知函数f(x)=ln2x-2aln(ex)+3,x∈[e-1,e2].
(1)当a=1时,求函数f(x)的值域;
【解析】利用指数函数、对数函数的性质求解.
当x≥1时,log x≤log 1=0,∴当x≥1时,f(x)≤0.当x<1时,0<2x<21,即0<f(x)<2.因此函数f(x)的值域为(-∞,2).
【答案】(-∞,2)
16.已知定义域为R的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,且f =0,则不等式f(log4x)<0的解集是________.
【答案】D
7.函数y= 的单调递增区间是()
A.(-∞,1) B.(0,1)
C.(1,2) D.(1,+∞)
【解析】函数t=-x2+2x的单调递增区间为(1,+∞),又y= t为减函数,所以y= 的单调递增区间为(1,+∞).故选D.
【答案】D
8.已知函数f(x)=x2-2x+4在区间[0,m](m>0)上的最大值为4,最小值为3,则实数m的取值范围是()
(2) ÷100 +7 .
【解析】(1)原式= -1- + -2+[( )-4] = -1- -2+ -2+( )3= +2= .
(2)原式=-(lg 4+lg 25)÷100 +14=-2÷10-1+14=-20+14=-6.
18.(12分)已知函数f(x)=ax-1(a>0且a≠1),
(1)若函数y=f(x)的图象经过点P(3,4),求a的值;
C.9 D.
【解析】∵f(log 4)=f =f(-2)=-f(2)=-a2=-3,∴a2=3,解得a=± ,又a>0,∴a= .
【答案】A
11.已知函数f(x)= 在R上为减函数,则实数a的取值范围是()
A.(0,1) B.
C. D.
【解析】由于函数f(x)为R上的减函数,所以满足 解得0<a< .
A.增函数B.减函数
C.常数函数D.不单调的函数
【解析】∵x∈(-1,0)时,x+1∈(0,1),f(x)<0∴a>1.∴f(x)在定义域(-1,+∞)上是增函数.
【答案】A
10.已知函数f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=ax(a>0且a≠1),且f(log 4)=-3,则a的值为()
A. B.3
A.第一、二象限B.第一、三象限
C.第一、四象限D.只在第一象限
【解析】设f(x)=xn,则 n=9,n=-2.
∴f(x)=x-2,因为f(x)的图象在第一、二象限.
【答案】A
5.已知a=5 ,b=5 ,c=( ) ,则()
A.a>b>cB.b>a>c
C.a>c>bD.c>a>b
【解析】c=5 只需比较log23.4,log43.6,log3 的大小,又0<log43.6<1,log23.4>log33.4>log3 >1,所以a>c>b.
【解析】(1)由f(1)=2得a=1,所以f(x)=x+x-1,由f(m)=5得m+m-1=5,所以(m+m-1)2=25,即m2+m-2+2=25,所以m2+m-2=23.
(2)设1<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1+ -x2- =(x1-x2)+ =(x1-x2)· ,
因为f(x)在区间(1,+∞)上是增函数,所以(x1-x2)· <0,
【解析】(1)证明:设x1,x2是R内任意两个值,且x1<x2,
则x2-x1>0.
又2 +1>0,2 +1>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
所以函数f(x)是R上的增函数.
(2)解:f(x)= =1- ,
因为2x+1>1,0< <2,
即-2<- <0,
所以-1<1- <1.
所以函数f(x)的值域是(-1,1).
所以0<-(x+1)2+4≤4.
因为0<a<1,
所以loga[-(x+1)2+4]≥loga4,
即f(x)min=loga4;
由loga4=-4,得a-4=4,
所以a=4 = .
20.(12分)已知f(x)=x+ax-1(a>0),
(1)若f(1)=2且f(m)=5,求m2+m-2的值.
(2)求实数a的范围使函数f(x)在区间(1,+∞)上是增函数.
(2)当a变化时,比较f 与f(-2.1)的大小,并写出比较过程.
【解析】(1)函数y=f(x)的图象经过点P(3,4),所以a3-1=4,
即a2=4,又a>0,所以a=2.
(2)当a>1时,f >f(-2.1);
当0<a<1时,f <f(-2.1),
比较过程如下:
因为f =f(-2)=a-3,
f(-2.1)=a-3.1,
(2)若f(x)≤-alnx+4恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)当a=1时,y=f(x)=ln2x
-2lnx+1,令t=lnx∈[-1,2],
所以y=t2-2t+1=(t-1)2,
当t=1时,取得最小值0;
t=-1时,取得最大值4.
所以f(x)的值域为[0,4].
(2)因为f(x)≤-alnx+4,
【答案】C
3.已知集合A={y|y=log2x,x>1},B={y|y= x,x>1},则A∩B等于()
A. B.{y|0<y<1}
C. D.∅
【解析】∵x>1,∴y=log2x>log21=0,
∴A=(0,+∞),
又∵x>1,∴y= x< ,∴B= .
∴A∩B= .
【答案】A
4.已知幂函数f(x)满足f =9,则f(x)的图象所分布的象限是()
A.[1,2]B.(0,1]
C.(0,2]D.[1,+∞)
【解析】作出函数的图象如图所示,从图中可以看出当1≤m≤2时,函数f(x)=x2-2x+4在区间[0,m](m>0)上的最大值为4,最小值为3.故选A.
【答案】A
9.已知f(x)=loga(x+1)(a>1,且a≠1),若x∈(-1,0)时,f(x)<0,则f(x)是()
【答案】C
6.在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x≥0),g(x)=logax的图象可能是()
【解析】方法一 当a>1时,y=xa与y=logax均为增函数,但y=xa递增较快,排除C;当0<a<1时,y=xa为增函数,y=logax为减函数,排除A.由于y=xa递增较慢,所以选D.
方法二 幂函数f(x)=xa的图象不过(0,1)点,故A错;B项中由对数函数f(x)=logax的图象知0<a<1,而此时幂函数f(x)=xa的图象应是增长越来越慢的变化趋势,故B错,D对;C项中由对数函数f(x)=logax的图象知a>1,而此时幂函数f(x)=xa的图象应是增长越来越快的变化趋势,故C错.
【解析】由题意可知,f(log4x)<0⇔- <log4x< ⇔log44 <log4x<log44 ⇔ <x<2.
【答案】 .
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)计算:(1) -(-0.96)0- +1.5-2+[(- )-4] ;
所以ln2x-alnx-2a-1≤0恒成立,
令t=lnx∈[-1,2],
所以t2-at-2a-1≤0恒成立,
设y=t2-at-2a-1,
所以当 ≤ 即a≤1时,ymax=-4a+3≤0,所以 ≤a≤1,
当 > 即a>1时,ymax=-a≤0,
所以a>1,综上所述,a≥ .
即a的取值范围为 .
【答案】B
12.当0<x≤ 时,4x<logax,则a的取值范围是()
A. B.
C)=4x和g(x)=logax,当a>1时不满足条件,当0<a<1时,画出两个函数在 上的图象,可知,f <g ,即2<loga ,则a> ,所以a的取值范围为 .
【答案】-1
14.已知f(x)=log (x2-ax+3a)在区间[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是________.
【解析】二次函数y=x2-ax+3a的对称轴为x= ,由已知,应有 ≤2,且满足当x≥2时y=x2-ax+3a>0,即 解得-4<a≤4.
【答案】(-4,4]
15.函数f(x)= 的值域为________.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)若函数f(x)的最小值为-4,求a的值.
【解析】(1)要使函数有意义,
则有 解之得-3<x<1,
所以函数的定义域为(-3,1).
(2)函数可化为
f(x)=loga(1-x)(x+3)
=loga(-x2-2x+3)
=loga[-(x+1)2+4],
因为-3<x<1,
法二:∵0<x≤ ,∴1<4x≤2,∴logax>4x>1,
∴0<a<1,排除选项C,D;取a= ,x= ,
则有4 =2,log =1,显然4x<logax不成立,排除选项A.
【答案】B
二、填空题(4×5分=20分)
13.lg +2lg 2- -1=________.
【解析】lg +2 lg 2- -1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1.
第二章
一、选择题(12×5分=60分)
1. 等于()
A.lg 9-1B.1-lg 9
C.8D.2
【解析】因为lg 9<lg 10=1,所以 =1-lg 9.
【答案】B
2.函数y= 的定义域是()
A.(-∞,2)B.(2,+∞)
C.(2,3)∪(3,+∞) D.(2,4)∪(4,+∞)
【解析】由 得x>2且x≠3,故选C.
因为-3>-3.1,所以a-3>a-3.1.
即f >f(-2.1);
当0<a<1时,y=ax在(-∞,+∞)上为减函数,因为-3>-3.1,所以a-3<a-3.1,
即f <f(-2.1).
19.(12分)已知函数f(x)=loga(1-x)+loga(x+3)其中(0<a<1).
由1<x1<x2得x1-x2<0,x1x2>0,所以x1x2-a>0在(1,+∞)上恒成立.
又x1x2>1,所以a≤1.即a≤1时,f(x)在区间(1,+∞)上是增函数.
21.(12分)已知f(x)= .
(1)证明:函数f(x)是R上的增函数;
(2)求函数f(x)的值域;
(3)令g(x)= ,判定函数g(x)的奇偶性,并证明.
(3)解:函数g(x)为偶函数.
证明:由题意知g(x)= = ·x.
易知函数g(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
g(-x)=(-x)·
=(-x)·
=x·
=g(x).
所以函数g(x)为偶函数.
22.(12分)已知函数f(x)=ln2x-2aln(ex)+3,x∈[e-1,e2].
(1)当a=1时,求函数f(x)的值域;
【解析】利用指数函数、对数函数的性质求解.
当x≥1时,log x≤log 1=0,∴当x≥1时,f(x)≤0.当x<1时,0<2x<21,即0<f(x)<2.因此函数f(x)的值域为(-∞,2).
【答案】(-∞,2)
16.已知定义域为R的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,且f =0,则不等式f(log4x)<0的解集是________.
【答案】D
7.函数y= 的单调递增区间是()
A.(-∞,1) B.(0,1)
C.(1,2) D.(1,+∞)
【解析】函数t=-x2+2x的单调递增区间为(1,+∞),又y= t为减函数,所以y= 的单调递增区间为(1,+∞).故选D.
【答案】D
8.已知函数f(x)=x2-2x+4在区间[0,m](m>0)上的最大值为4,最小值为3,则实数m的取值范围是()
(2) ÷100 +7 .
【解析】(1)原式= -1- + -2+[( )-4] = -1- -2+ -2+( )3= +2= .
(2)原式=-(lg 4+lg 25)÷100 +14=-2÷10-1+14=-20+14=-6.
18.(12分)已知函数f(x)=ax-1(a>0且a≠1),
(1)若函数y=f(x)的图象经过点P(3,4),求a的值;
C.9 D.
【解析】∵f(log 4)=f =f(-2)=-f(2)=-a2=-3,∴a2=3,解得a=± ,又a>0,∴a= .
【答案】A
11.已知函数f(x)= 在R上为减函数,则实数a的取值范围是()
A.(0,1) B.
C. D.
【解析】由于函数f(x)为R上的减函数,所以满足 解得0<a< .
A.增函数B.减函数
C.常数函数D.不单调的函数
【解析】∵x∈(-1,0)时,x+1∈(0,1),f(x)<0∴a>1.∴f(x)在定义域(-1,+∞)上是增函数.
【答案】A
10.已知函数f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=ax(a>0且a≠1),且f(log 4)=-3,则a的值为()
A. B.3
A.第一、二象限B.第一、三象限
C.第一、四象限D.只在第一象限
【解析】设f(x)=xn,则 n=9,n=-2.
∴f(x)=x-2,因为f(x)的图象在第一、二象限.
【答案】A
5.已知a=5 ,b=5 ,c=( ) ,则()
A.a>b>cB.b>a>c
C.a>c>bD.c>a>b
【解析】c=5 只需比较log23.4,log43.6,log3 的大小,又0<log43.6<1,log23.4>log33.4>log3 >1,所以a>c>b.
【解析】(1)由f(1)=2得a=1,所以f(x)=x+x-1,由f(m)=5得m+m-1=5,所以(m+m-1)2=25,即m2+m-2+2=25,所以m2+m-2=23.
(2)设1<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1+ -x2- =(x1-x2)+ =(x1-x2)· ,
因为f(x)在区间(1,+∞)上是增函数,所以(x1-x2)· <0,
【解析】(1)证明:设x1,x2是R内任意两个值,且x1<x2,
则x2-x1>0.
又2 +1>0,2 +1>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
所以函数f(x)是R上的增函数.
(2)解:f(x)= =1- ,
因为2x+1>1,0< <2,
即-2<- <0,
所以-1<1- <1.
所以函数f(x)的值域是(-1,1).
所以0<-(x+1)2+4≤4.
因为0<a<1,
所以loga[-(x+1)2+4]≥loga4,
即f(x)min=loga4;
由loga4=-4,得a-4=4,
所以a=4 = .
20.(12分)已知f(x)=x+ax-1(a>0),
(1)若f(1)=2且f(m)=5,求m2+m-2的值.
(2)求实数a的范围使函数f(x)在区间(1,+∞)上是增函数.
(2)当a变化时,比较f 与f(-2.1)的大小,并写出比较过程.
【解析】(1)函数y=f(x)的图象经过点P(3,4),所以a3-1=4,
即a2=4,又a>0,所以a=2.
(2)当a>1时,f >f(-2.1);
当0<a<1时,f <f(-2.1),
比较过程如下:
因为f =f(-2)=a-3,
f(-2.1)=a-3.1,
(2)若f(x)≤-alnx+4恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)当a=1时,y=f(x)=ln2x
-2lnx+1,令t=lnx∈[-1,2],
所以y=t2-2t+1=(t-1)2,
当t=1时,取得最小值0;
t=-1时,取得最大值4.
所以f(x)的值域为[0,4].
(2)因为f(x)≤-alnx+4,
【答案】C
3.已知集合A={y|y=log2x,x>1},B={y|y= x,x>1},则A∩B等于()
A. B.{y|0<y<1}
C. D.∅
【解析】∵x>1,∴y=log2x>log21=0,
∴A=(0,+∞),
又∵x>1,∴y= x< ,∴B= .
∴A∩B= .
【答案】A
4.已知幂函数f(x)满足f =9,则f(x)的图象所分布的象限是()
A.[1,2]B.(0,1]
C.(0,2]D.[1,+∞)
【解析】作出函数的图象如图所示,从图中可以看出当1≤m≤2时,函数f(x)=x2-2x+4在区间[0,m](m>0)上的最大值为4,最小值为3.故选A.
【答案】A
9.已知f(x)=loga(x+1)(a>1,且a≠1),若x∈(-1,0)时,f(x)<0,则f(x)是()
【答案】C
6.在同一直角坐标系中,函数f(x)=xa(x≥0),g(x)=logax的图象可能是()
【解析】方法一 当a>1时,y=xa与y=logax均为增函数,但y=xa递增较快,排除C;当0<a<1时,y=xa为增函数,y=logax为减函数,排除A.由于y=xa递增较慢,所以选D.
方法二 幂函数f(x)=xa的图象不过(0,1)点,故A错;B项中由对数函数f(x)=logax的图象知0<a<1,而此时幂函数f(x)=xa的图象应是增长越来越慢的变化趋势,故B错,D对;C项中由对数函数f(x)=logax的图象知a>1,而此时幂函数f(x)=xa的图象应是增长越来越快的变化趋势,故C错.
【解析】由题意可知,f(log4x)<0⇔- <log4x< ⇔log44 <log4x<log44 ⇔ <x<2.
【答案】 .
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)计算:(1) -(-0.96)0- +1.5-2+[(- )-4] ;
所以ln2x-alnx-2a-1≤0恒成立,
令t=lnx∈[-1,2],
所以t2-at-2a-1≤0恒成立,
设y=t2-at-2a-1,
所以当 ≤ 即a≤1时,ymax=-4a+3≤0,所以 ≤a≤1,
当 > 即a>1时,ymax=-a≤0,
所以a>1,综上所述,a≥ .
即a的取值范围为 .
【答案】B
12.当0<x≤ 时,4x<logax,则a的取值范围是()
A. B.
C)=4x和g(x)=logax,当a>1时不满足条件,当0<a<1时,画出两个函数在 上的图象,可知,f <g ,即2<loga ,则a> ,所以a的取值范围为 .
【答案】-1
14.已知f(x)=log (x2-ax+3a)在区间[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是________.
【解析】二次函数y=x2-ax+3a的对称轴为x= ,由已知,应有 ≤2,且满足当x≥2时y=x2-ax+3a>0,即 解得-4<a≤4.
【答案】(-4,4]
15.函数f(x)= 的值域为________.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)若函数f(x)的最小值为-4,求a的值.
【解析】(1)要使函数有意义,
则有 解之得-3<x<1,
所以函数的定义域为(-3,1).
(2)函数可化为
f(x)=loga(1-x)(x+3)
=loga(-x2-2x+3)
=loga[-(x+1)2+4],
因为-3<x<1,
法二:∵0<x≤ ,∴1<4x≤2,∴logax>4x>1,
∴0<a<1,排除选项C,D;取a= ,x= ,
则有4 =2,log =1,显然4x<logax不成立,排除选项A.
【答案】B
二、填空题(4×5分=20分)
13.lg +2lg 2- -1=________.
【解析】lg +2 lg 2- -1=lg 5-lg 2+2lg 2-2=(lg 5+lg 2)-2=1-2=-1.
第二章
一、选择题(12×5分=60分)
1. 等于()
A.lg 9-1B.1-lg 9
C.8D.2
【解析】因为lg 9<lg 10=1,所以 =1-lg 9.
【答案】B
2.函数y= 的定义域是()
A.(-∞,2)B.(2,+∞)
C.(2,3)∪(3,+∞) D.(2,4)∪(4,+∞)
【解析】由 得x>2且x≠3,故选C.