浙江省金华十校2021-2022学年高一上学期期末联考数学试题
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金华十校2021—2022学年第一学期期末调研考试
高一数学试题卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合{}1,2,3,4,5A =,{}27B x x =<<,则A B = ()
A .{}
2,3,4,5B .{}
1,2,3,4,5,6C .{}
1,2,3,4,5,6,7D .{}3,4,52.命题p :1a >,命题q :1
1a
<(其中a R ∈),那么p 是q 的()
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充要条件
D .既不充分也不必要条件
3.青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,小数记录法的数据V 和五分记录法的数据L 满足510L V -=,已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9,则其视力的小数记录法的数据约为(
)(注:
1.25≈)
A .0.6
B .0.8
C .1.2
D .1.5
4.
刘徽(约公元225年—295年),魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一.他在割圆术中提出的“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣”,这可视为中国古代极限观念的佳作,割圆术的核心思想是将一个圆的内接正n 边形等分成n 个等腰三角形(如图所示),当n 变得很大时,这n 个等腰三角形的面积之和近似等于圆的面积,运用割圆术的思想,可以得到sin1︒的近似值为(
)
A .
90
π
B .
180
πC .
270
πD .
60
π
5.我国著名数学家华罗庚先生曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也可用函数
的解析式来琢磨函数的图象的特征,如通过函数1cos y x x x ⎛
⎫
=+
⎪⎝
⎭
的解析式可判断其在区间[],ππ-的图象大致为(
)
A .
B .
C .
D .
6.图(1)是某条公共汽车线路收支差额y 关于乘客量x 的图象,图(2)、(3)是由于目前本条路线亏损,公司有关人员提出的两种扭亏为盈的建议,则下列说法错误的是(
)
A .图(1)的点A 的实际意义为:当乘客量为0时,亏损1个单位
B .图(1)的射线AB 上的点表示当乘客量小于3时将亏损,大于3时将盈利
C .图(2)的建议为降低成本而保持票价不变
D .图(3)的建议为降低成本的同时提高票价
7.已知函数()f x 的定义域为R ,且满足对任意12x x <,有
()()1212
1f x f x x x ->--,则函数()f x =
()
A .x
e -B .2x x
+C .x e x
-D x 8.已知函数()1f x x
x
=
+,若正数a ,b ,c 满足a b c <+,则()
A .()()()
222
f a f b f c <+
B .f
f f <+C .()()()ln ln ln f a f b f c <+D .()()()
sin sin sin f a f b f c <+二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9.已知()sin f x x =,x ∈R ,下列说法正确的有()
A .()f x 为奇函数
B .()f x 在232,ππ⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上单调递增
C .()[]
1,1f x ∈-D .()f x 的图象关于x π=对称
10.已知关于x 的不等式20ax bx c ++≤的解集为{2x x ≤-或}3x ≥,则下列说法正确的是()
A .0
a <B .0ax c +>的解集为{}6x x >C .8430
a b c ++<D .20cx bx a ++<的解集为1123x x ⎧⎫
-<<⎨⎬
⎩
⎭11.已知()f x ,()g x 都是定义在R 上的函数,其中()f x 是奇函数,()g x 为偶函数,且()()2x f x g x +=,则下列说法正确的是(
)
A .()()f g x 为偶函数
B .()00
g =C .()()22
f x
g x -为定值
D .()()2,0
2,0
x x
x f x g x x -⎧≥+=⎨<⎩12.已知二次函数()2
f x ax bx c =++,若360a b c ++=,()00f <,()10f <,则()0
f x =
的根的分布情况可能为()
A .()0f x =可能无解
B .()0f x =有两相等解0x ,且()00,1x ∈
C .()0f x =有两个不同解()12,0,1x x ∈
D .()0f x =有两个都不在()0,1内的不同解1x ,2
x 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.亲爱的考生,我们数学考试完整的时间是2小时,则从考试开始到结束,钟表的分针转过的弧度数为___________.
14.以等边三角形每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段弧,三段弧围成的曲边三角形就是勒洛三角形.勒洛三角形是由德国机械工程专家、机构运动学家勒洛首先发现,所以以他的名字命名.一些地方的市政检修井盖、方孔转机等都有应用勒洛三角形.如图,已知某勒洛三角形的一段弧 AB 的长度为2π,则该勒洛三角形的面积是___________.
15.已知关于x 的不等式2280ax bx ++>的解集为()4,m m ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭
,其中0m <,则4b a b +的
最小值是___________.
16.若()()1sin 032f x x πωω⎛
⎫=++> ⎪⎝⎭在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦
内无零点,则ω的取值范围为___________.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知函数())
2cos cos f x x x x =+,x ∈R
(1)求函数()f x 的最大值;
(2)若22f θ⎛⎫= ⎪⎝⎭,θ∈R ,求sin 26πθ⎛
⎫- ⎪⎝
⎭的值
18.计算下列各式:
(1)()20.5
2
3
3274920.0088925-
-⎛⎫⎛⎫
-+⨯
⎪
⎪⎝⎭
⎝⎭
(2)6log 2
332log 27log 2log 36
lg 2lg 5
+⨯-++19.已知函数()()sin f x A x =+ωϕ(其中0A >,0>ω,π
2
ϕ<)图象上两相邻最高点之间的距离为π,且点π,13P ⎛⎫
⎪⎝⎭
是该函数图象上的一个最高点
(1)求函数()f x 的解析式;
(2)把函数()()0f x λλ>的图象向右平移
π
3
个单位长度,得到函数()g x 的图象,若恒有()π6g x g ⎛⎫
≤ ⎪⎝⎭
,求实数λ的最小值.
20.2015年10月,实施了30多年的独生子女政策正式宣告终结,党的十八届五中全会公报宣布在我国全面放开二胎政策.2021年5月31日,中共中央政治局召开会议,会议指出进一步优化生育政策,实施一对夫妻可以生育三个子女政策及配套支持措施,有利于改善我国人口结构,落实积极应对人口老龄化国家战略,保持我国人力资源禀赋优势.某镇2021年1月,2月,3月新生儿的人数分别为52,61,68,当年4月初我们选择新生儿人数y 和月份x 之间的下列两个函数关系式①2y ax bx c =++;②x y pq r =+(a ,b ,c ,p ,q 都是常
数),对2021年新生儿人数进行了预测.
(1)请你利用所给的1月,2月,3月份数据,求出这两个函数表达式;
(2)结果该地在4月,5月,6月份的新生儿人数是74,78,83,你认为哪个函数模型更符合实际?并说明理由.(参考数据:6
50.0299⎛⎫≈ ⎪⎝⎭,4
70.3669⎛⎫≈ ⎪⎝⎭,5
70.2859⎛⎫≈ ⎪⎝⎭,6
70.2219⎛⎫
≈ ⎪⎝⎭,
6
11 3.339⎛⎫
≈ ⎪⎝⎭
)21.已知函数()()2
13f x x a x =--+,
(1)求()f x 在[]1,1-上的最小值;
(2)记集合(){}
0A x f x =<,{}20B x a ax =->,若A B ⋂≠∅,求a 的取值范围.
22.已知()x x a b f x a b
+=-(0
a >且)1a ≠是R 上的奇函数,且()325f =
(1)求()f x 的解析式;
(2)若不等式()()2
220f mx x f mx -++≥对x ∈R 恒成立,求m 的取值范围;
(3)把区间()0,2等分成2n 份,记等分点的横坐标依次为i x ,1,2,3,,21i n =⋅⋅⋅-,设
()132
221
x g x -=
-+,记()()()()()()12321N n F n g x g x g x g x n *-=+++⋅⋅⋅+∈,是否存在正整数n ,使不等式
()()
()2f x F n f x ≥有解?若存在,求出所有n 的值,若不存在,说明理由.
1.D 【分析】
直接进行交集运算即可.【详解】
∵{}1,2,3,4,5A =,{}27B x x =<<,∴{}3,4,5A B = ,故选:D .2.A 【分析】
根据充分性、必要性的定义,结合特例法进行判断即可.【详解】当1a >时,111
101a a
a a --=<⇒<,所以由1a >能推出11a
<,当
11a <时,显然当1a =-时,满足1
1a
<,但是1a >不成立,因此p 是q 的充分不必要条件,故选:A 3.B 【分析】
当 4.9L =时50.10.1
1
101010L V --===
,即可得到答案.【详解】
由题意可得当 4.9L =时50.1
0.11110100.810 1.25
L V --===
≈=故选:B 4.B 【分析】
将一个圆的内接正360边形等分成360个等腰三角形;根据题意,可知360个等腰三角形的面积和近似等于圆的面积,从而可求sin1︒的近似值.【详解】
将一个圆的内接正360边形等分成360个等腰三角形,设圆的半径为r ,
则2
1360sin12
r r r π⨯⨯⨯⨯︒≈,即180sin1π︒≈,所以sin1180π︒≈.
故选:B.5.A 【分析】
根据函数的定义域,函数的奇偶性,函数值的符号及函数的零点即可判断出选项.【详解】
当[],x ππ∈-时,令1cos 0y x x x ⎛
⎫=+= ⎪⎝⎭,得2x π=-或2x π=,
且0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,1cos 0y x x x ⎛⎫=+> ⎪⎝⎭;,2x ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,1cos 0y x x x ⎛
⎫=+< ⎪⎝
⎭,故排除选项B.
因为cos y x =为偶函数,1y x x =+
为奇函数,所以1cos y x x x ⎛
⎫
=+ ⎪⎝
⎭
为奇函数,
故排除选项C ;因为0x =时,函数1cos y x x x ⎛
⎫
=+
⎪⎝
⎭
无意义,故排除选项D ;故选:A.6.D 【分析】
根据一次函数的性质,结合选项逐一判断即可.【详解】
A :当0x =时,1y =-,所以当乘客量为0时,亏损1个单位,故本选项说法正确;
B :当3x >时,0y >,当03x ≤<时,0y <,所以本选项说法正确;
C :降低成本而保持票价不变,两条线是平行,所以本选项正确;
D :由图可知中:成本不变,同时提高票价,所以本选项说法不正确,故选:D 7.C 【分析】
根据已知不等式可以判断函数()f x x +的单调性,再结合四个选项进行判断即可.【详解】因为12x x <,
所以由
()()
()()()()121212112212
1()f x f x f x f x x x f x x f x x x x ->-⇒-<--⇒+<+-,
构造新函数()()g x f x x =+,因此有()()12g x g x <,所以函数()()g x f x x =+是增函数.
A :()x
g x e x -=+,因为()()01,111g g e =-=->,所以不符合增函数的性质,故本选项不
符合题意;
B :22()(1)1g x x x x x =++=+-,当1x <-时,函数单调递减,故本选项不符合题意;
C :()x g x e =,显然符合题意;
D :
()g x x x =+=()()11g g =-=,所以不符合增函数的性质,故本选项不符合题意,故选:C 8.B 【分析】
首先判断函数()f x 在[)0,∞+<,同时结合函数的单调性及放缩法即可证明选项B ;通过举例说明可判断选项A ,C ,D.【详解】因为()1111111x x f x x x x
+-=
==-+++,所以函数()f x 在[)0,∞+上单调递增;
因为a b c <+,a ,b ,c 均为正数,所以0,
又2
b c b c +<++=
,
<f f <,
又因为f
f
f <
=+,所以f f f <+,选项B 正确;
当1911,,10100
a b c ==
=时,满足a b c <+,但不满足()()()222
f a f b f c <+,故选项A 错误;当1a b c ===时,满足a b c <+,但此时()()()ln 0,ln 0,ln 0f a f b f c ===,不满足()()()ln ln ln f a f b f c <+,故选项C 错误;
当a b c π===时,满足a b c <+,但此时()()()sin 0,sin 0,sin 0f a f b f c ===,不满足()()()sin sin sin f a f b f c <+,故选项D 错误.
故选:B.9.AC 【分析】
根据正弦函数的图象和性质逐项判断即可.【详解】
易知函数()sin f x x =为奇函数,函数的值域为[]1,1-,在2,2Z 22k k k ππππ⎡⎤
-++∈⎢⎥⎣⎦
上单调递
增,函数的对称轴为,Z 2
x k k π
π=+∈,所以选项A ,C 正确,B ,D 错误.
故选:AC.10.AD 【分析】
根据一元二次不等式解集的性质逐一判断即可.【详解】
因为关于x 的不等式20ax bx c ++≤的解集为{2x x ≤-或}3x ≥,所以0a <且方程20ax bx c ++=的两个根为2-,3,即3(2)6,3(2)16,c b
c a b a a a
⨯-=
=-+-=-=⇒=-=-.因此选项A 正确;
因为6c a =-,0a <,所以由0606ax c ax a x +>⇒->⇒<,因此选项B 不正确;由6,c a b a =-=-可知:8438418140a b c a a a a ++=--=->,因此选项C 不正确;因为6,c a b a =-=-,所以由222060610cx bx a ax ax a x x ++<⇒--+<⇒+-<,解得:11
23
x -
<<,因此选项D 正确,故选:AD 11.ACD 【分析】
可利用奇偶性定义求出两个解析式,A 项根据奇偶性定义判断;B 项可利用解析式求解;C 项利用解析式计算可求解;D 项分析()f x 正负情况,化简求解.
【详解】()()2x
f x
g x +=令x 为x -得()()2x
f x
g x --+-=即()()2
x f x g x --+=解得()222x x g x -+=,()222
x x
f x --=
对于A.()()()()f g g x x f -=,故()()f g x 为偶函数对于B.()01g =,故B 错
C.()()22
2
2
2222122x x x x f x g x --⎛⎫⎛⎫+--= ⎪ ⎪⎝⎝⎭
-=⎭,故C 对
D.当0x ≥时,()222x x f x --=,()()2222222x x x x
x
f x
g x ---++=当0x <时,()222x x f x --=,()()2222222
x x x x
x
f x
g x ----++=+=()()2,0
2,0
x x
x f x g x x -⎧≥+=⎨<⎩故D 对
故选:ACD 12.ABC 【分析】
根据条件360a b c ++=,()00f <,()10f <,可判断出0,0,0a b c <><;根据
()11
1062
f a b a b =+--<可判断出对称轴为5,0226b b x a a =-<-
<,从而结合判别式即可判断出选项.【详解】
因为()00f <,所以0c <;
因为360a b c ++=,所以111
36,2,362
a b c b c c a b =--=--=--,
又因为()10f <,
所以()1
1203f a b c a a c c =++=--+<,即203a c -<,所以0a <;
()1360f a b c b c b c =++=--++<,即250b c +>,所以0b >;
()111062f a b c a b a b =++=+-
-<,即51062a b +<,所以5026
b a <-<,所以二次函数()2
f x ax bx c =++,开口向下,且对称轴为5
,0226
b b x a a =-
<-<,又()2222
2211214426
233b ac b a a b b ab a a b
a ⎛⎫∆=-=---=++=+- ⎪⎝⎭,所以当()2
2103
a b a +-<(不妨取1,1a b =-=)时,此时()0f x =无解,故选项A 正确;
当()22103a b a +-=(不妨取1,13
a b =-=+)时,此时()0f x =有两相等解0x ,且()00,1x ∈,
故选项B 正确;
当()22103a b a +->(不妨取1,16a b =-=+)时,又因为0a <,()00f <,()10f <,
5026
b a <-<,所以此时()0f x =有两个不同解()12,0,1x x ∈,故选项C 正确;
因为0a <,()00f <,()10f <,5
026
b a <-<,所以选项D 错误.故选:ABC.13.4π-【分析】
根据角的概念的推广即可直接求出答案.【详解】
因为钟表的分针转了两圈,且是按顺时针方向旋转,所以钟表的分针转过的弧度数为4π-.故答案为:4π-.14.18π-
【分析】
计算出一个弓形的面积,由题意可知,勒洛三角形由三个全等的弓形以及一个正三角形构成,利用弓形和正三角形的面积可求得结果.【详解】由弧长公式可得
23
AC π
π⋅=,可得6AC =,
所以,由 AB 和线段AB 所围成的弓形的面积为2
1626624
ππ⨯⨯-
⨯=-而勒洛三角形由三个全等的弓形以及一个正三角形构成,
因此,该勒洛三角形的面积为(361818S ππ=⨯-+-
故答案为:18π-15.3【分析】
根据一元二次不等式解集的性质,结合基本不等式、对钩函数的单调性进行求解即可.【详解】
因为关于x 的不等式2280ax bx ++>的解集为()4,,m m ⎛⎫
-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭
,
所以4
,m m
是方程2280ax bx ++=的两个不相等的实根,
因此有48424,2,b m m a m b m a m a m
⋅
=+=-⇒=+=-,
因为0m <,所以44b m m =-+≥=-,当且仅当4m m -=-时取等号,即2m =-时取等号,
4)2418(2b b a b b b b +=+=+,设18
()(4)2f b b b b
=+≥,
因为函数18
()()2f b b b
=
+在)+∞上单调递增,
所以当4b ≥时,函数18
()(2f b b b
=
+单调递增,所以min ()(4)3f b f ==,故答案为:3
16.531750,,19296⎛⎫⎛⎫⎛⎫
⋃⋃ ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
【分析】
求出函数()()1sin 032f x x πωω⎛
⎫=++> ⎪⎝⎭的零点,根据函数在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦
内无零点,列出满足条
件的不等式,从而求ω的取值范围.【详解】
因为函数()()1sin 032f x x πωω⎛
⎫=++> ⎪⎝⎭在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦
内无零点,
所以12322
ππ
πω⨯>-,所以02ω<<;由()1sin 032f x x πω⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,得1sin 32x πω⎛
⎫+=- ⎪⎝
⎭,
所以()72Z 36x k k ππωπ+=
+∈或()112Z 36
x k k ππ
ωπ+=+∈,由73
6x π
πω+
=
,得56x πω=;由1136x ππω+=,得32x πω=;由1936
x ππ
ω+=,得176x πω=,
因为函数()()1sin 032f x x πωω⎛
⎫=++> ⎪⎝⎭在3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦内无零点,
所以5362ππω>或563322π
πω
ππω⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩或3217362ππωππω
⎧<⎪⎪⎨⎪>⎪⎩,
又因为0>ω,所以ω的取值范围为531750,,,19296⎛⎫⎛⎫⎛⎫
⋃⋃ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
.
故答案为:531750,,,19296⎛⎫⎛⎫⎛⎫
⋃⋃ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
.
17.(1)3(2)12
-
【分析】
(1)利用倍角公式和辅助角公式化简,结合三角函数性质作答即可.(2)利用换元法求解即可.(1)函数
(
)222cos 2cos 21
f x x x x x =+=++2sin 21
6x π⎛
⎫=++ ⎪⎝
⎭令226
2
x k π
π
π+
=
+解得6
x k π
π=+
∴当6
x k π
π=+,k ∈Z 时,函数()f x 取到最大值3.
(2)
∵2sin 1226f θπθ⎛⎫⎛⎫=++= ⎪ ⎝⎭⎝⎭,∴1
sin 62
πθ⎛
⎫+
= ⎪⎝⎭设=6
π
θβ+,则=6πθβ-
()21sin 2sin 2cos 22sin 1622ππθβββ⎛⎫⎛
⎫-=-=-=-=-
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭18.(1)1
9
;
(2)3.
【分析】
(1)运用指数幂运算性质进行计算即可;
(2)运用对数的运算公式,结合换底公式进行求解即可.(1)原式220.5
3
2
3
3
3
3712
23525-
-
⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+⨯ ⎪ ⎪ ⎪
⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
⎝
⎭⎝
⎭
2
2
371223525--⎛⎫
⎛⎫=-+⨯
⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭4724712529325939
=
-+⨯=-+=;(2)
原式3
3331
log 3log 22lg10log 2
=+⨯
-+31213=+-+=.
19.(1)()πsin 26f x x ⎛
⎫=- ⎪
⎝
⎭(2)λ的最小值为4
【分析】
(1)由图象上两相邻最高点之间的距离为π,可知周期πT =,点π,13P ⎛⎫
⎪⎝⎭
是该函数图象上的
一个最高点,可知1A =,故()()sin 2f x x ϕ=+,将点π,13P ⎛⎫
⎪⎝⎭
代入解析式即可得π6ϕ=-,函数
解析式即可求得;
(2)利用函数平移的性质即可求得平移后的函数()g x ,由恒有()π6g x g ⎛⎫
≤ ⎪⎝⎭
,可知函数()
g x 在π
6
x =处取得最大值,即可求出实数λ取最小值.
(1)
根据题意得函数的周期为π,即2π
πT ω
=
=,故
2ω=,
∵点π,13P ⎛⎫
⎪⎝⎭
是该函数图象上的一个最高点,∴1A =,
即()()sin 2f x x ϕ=+,将点π,13P ⎛⎫
⎪⎝⎭
代入函数解析式得,
πsin 213ϕ⎛⎫
⋅+= ⎪⎝⎭
,即()ππ22π+32k k Z ϕ⋅+=∈,则()π2π6k k Z ϕ=-∈,
又∵π2ϕ<,∴π6ϕ=-,故()πsin 26f x x ⎛
⎫=- ⎪⎝
⎭.
(2)
∵函数()πsin 26f x x λλ⎛
⎫=- ⎪⎝⎭,∴()ππsin 236g x x λ⎛⎫⎛⎫=-- ⎪ ⎪
⎝
⎭⎝⎭∵恒有()π6g x g ⎛⎫
≤ ⎪⎝⎭
成立,∴()g x 在π6x =处取得最大值,
则πππ
22π636
2πk λ⎛⎫⨯--=+ ⎪⎝⎭,k ∈Z ,得62
k λ=--∵0λ>,k ∈Z ,故当1k =-时,实数λ取最小值4.20.(1)2
1241y x x =-++,7297185
1492
x
y ⎛⎫=-⨯+
⎪⎝⎭(2)函数②更符合实际,理由见解析
【分析】
(1)根据三组数据代入求解即可;
(2)分别代入(1)问求出的解析式中,检验与实际的差异,即可判断模型更符合实际.(1)
解:(1)由1~3月的新生儿人数,可得对于函数①:52,
4261,
9368.a b c a b c a b c ++=⎧⎪
++=⎨⎪++=⎩
得到21241y x x =-++代入函数②:()()
()2
352,161,268.3pq r pq r pq r ⎧+=⎪+=⎨⎪+=⎩
()()()()3221--得到79
q =,继而得到72914p =-,185
2r =
∴72971851492
x
y ⎛⎫=-⨯+
⎪⎝⎭(2)
(2)当4,5,6x =时,代入函数①,分别得73,76,77y =.当4,5,6x =时代入函数②,分别得73,78,81
y ≈
可见函数②更符合实际.21.(1)答案见解析(2)7
a >【分析】
(1)按对称轴与区间的相对位置关系,分三种情况讨论求最小值;
(2)分0a >与0a <解不等式20a ax ->,再分析A B ⋂≠∅的情况即可求解.(1)
解:(1)由()2
3f x x ax a =-++,抛物线开口向上,对称轴为2
a
x =
,()f x 在[]1,1x ∈-上的最小值需考虑对称轴2
a
x =
与区间[]1,1-的位置关系.(i )当
12
a
≤-时,()()min 11324f x f a a a =-=+++=+;(ii )当112a -<<时,()2
2
2
min 33242
4a a a
a f x f a a ⎛⎫==
-++=-++ ⎪⎝⎭;(ⅲ)当12
a
≥时,()()min 1134f x f a a ==-++=(2)
(2)解不等式20a ax ->,即()20a x ->,可得:
当0a >时,不等式的解为2x <;当0a <时,不等式的解为2x >.(i )当0a >时,要使不等式230x ax a -++<的解集与(),2-∞有交集,
由()()()22
43412620a a a a a a ∆=-+=--=-+>得:6a >,
此时对称轴为32
a
x =
>,∴只需()20f <,即4230a a -++<,得7a >.所以此时7
a >(ii )当0a <时,要使不等式230x ax a -++<的解集与()2,+∞有交集,
由()()()22
43412620a a a a a a ∆=-+=--=-+>得:2a <-,
此时对称轴为12
a
x =
<-,∴只需()20f <,即4230a a -++<,得7a >.
所以此时无解.
综上所述,a 的取值范围7a >.22.(1)()21
21
x x f x -=+;
(2)66m -≤+(3)存在,正整数1n =或2.
【分析】
(1)根据()00f =,()3
25
f =,即可求出,a b 的值,从而可求函数的解析式;
(2)根据函数的奇偶性和单调性由题意可得到()2
220mx m x +-+≥恒成立,然后通过分类
讨论,根据二次不等式恒成立问题的解决方法即可求出答案;(3)设等分点的横坐标为i i
x n
=
,1,2,3,,21i n =⋅⋅⋅-.首先根据()()112g x f x =-+,可得到
函数()g x 的图象关于点11,2⎛⎫
⎪⎝⎭
对称,从而可得到()()21i i g x g x +-=,1,2,3,21i n =⋅⋅⋅-;进
而可求出()F n 21
2n -=;再根据()()221222x x
f x f x -=+≤+,从而只需求()2122
n F n -=≤即可.(1)
∵()f x 是R 上的奇函数,∴()00f =,由2210135
b
b
a b a b +⎧=⎪⎪-⎨+⎪=⎪-⎩,可得1b =-,24a =,∵0a >,∴1b =-,2a =,所以()2121
x x f x -=+.
又()()11
212121212112x
x x x x x
f x f x ------===--+++,所以()21
21
x x f x -=+为奇函数.所以()21
21
x x f x -=+.
(2)
因为()212
12121
x x x
f x -==-++,所以()f x 在R 上单调递增,又()f x 为R 上的奇函数,
所以由()()2220f mx x f mx -++≥,得()()()2
222f mx x f mx f mx -≥-+=--,所以222mx x mx -≥--,即()2
220mx m x +-+≥恒成立,
当0m =时,不等式为220x -+≥不能恒成立,故0m =不满足题意;
当0m ≠时,要满足题意,需2
0Δ(2)80
m m m >⎧
⎨=--≤⎩
,解得66m -≤+所以实数m
的取值范围为66m -≤+(3)
把区间()0,2等分成2n 份,则等分点的横坐标为i i
x n
=,1,2,3,,21i n =⋅⋅⋅-,又()()1132211112212122
x x g x f x --=
-=-+=-+++,()f x 为奇函数,所以()g x 的图象关于点11,2⎛⎫
⎪⎝⎭
对称,所以()()21i i g x g x +-=,1,2,3,21i n =⋅⋅⋅-,
所以()122221n n F n g g g g n n n n --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫
=++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭12122211n n n n n g g g g g g g n n n n n n n ⎡-⎤⎡-⎤⎡-+⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫
=++++⋅⋅⋅+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦1121
11122
n n --=++⋅⋅⋅++=项
,因为()()()()2222212122211221222121
x x
x x x x x x f x f x --++===+≤-+++,所以()2122n F n -=≤,即5
2n ≤.故存在正整数1n =或2,使不等式
()()
()2f x F n f x ≥有解.。