辽宁省沈阳市东北育才学校(高中部)2022-2023学年高一上学期第一次月考数学试卷(含答案)
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2022-2023学年辽宁省沈阳市和平区东北育才学校(高中部)高
一(上)第一次月考数学试卷
一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 设集合A ={x|x ≤0},B ={x ∈Z||x|≤2},则(∁R A)∩B =( )
A. {−2,−1,0}
B. {−2,−1}
C. {1,2}
D. {0,1,2}
2. 设x ∈R ,则“x 2−2x <0”是“|x −1|<2”的( )
A. 充分不必要条件
B. 充要条件
C. 必要不充分条件
D. 既不充分又不必要条件
3. 下列说法不正确的是( )
A. 若“p 且q ”为假,则p ,q 至少有一个是假命题
B. 命题“∃x ∈R ,x 2−x −1<0”的否定是““∀x ∈R ,x 2−x −1≥0”
C. 设A ,B 是两个集合,则“A ⊆B ”是“A ∩B =A ”的充分不必要条件
D. 当a <0时,幂函数y =x a 在(0,+∞)上单调递减
4. 若a >b >1,0<c <1,则下列式子成立的是( )
A. log a c <log b c
B. b a−c >a
b−c
C. blog a c >alog b c
D. a b <b a
5. 若正数x ,y 满足x 2+xy −2=0,则3x +y 的最小值是( )
A. 2
B. 4
C. 2√2
D. 4√2
6. 若f(x)={(3−a)x −4a,x <1
x 2,x ≥1
是(−∞,+∞)上的增函数,则a 的取值范围是( )
A. [2
5,3)
B. (2
5,3]
C. (−∞,3)
D. (2
5,+∞)
7. 已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x <0时f(x)=3x −1.若f(x −t)+f(x 2−t 2)≥0对任意的x ∈R 恒成立,则实数t 的取值范围为( )
A. [−1−√52
,−1+√52
]
B. (−∞,−1
2] C. {−1
2}
D. (−∞,−1
2)
8. 己知函数f(x)=|lg(x −1)|−a x (0<a <1)有两个零点x 1,x 2,则有( )
A. x 1x 2<1
B. x 1x 2<x 1+x 2
C. x 1x 2=x 1+x 2
D. x 1x 2>x 1+x 2
二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。
在每小题有多项符合题目要求)
9. 下列叙述中正确的是( )
A. 若a ,b ,c ∈R ,则“ab 2>cb 2”的充要条件是“a >c ”
B. “a <1”是“方程x 2+x +a =0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件
C. 若a ,b ,c ∈R ,则“ax 2+bx +c ≥0对x ∈R 恒成立”的充要条件是“b 2−4ac ≤0”
D. “a >1”是“1
a <1”的充分不必要条件
10. 已知a >0,b >0,且a +2b =1,则( )
A. ab 的最大值为1
9 B. 1a +2
b 的最小值为9
C. a 2+b 2的最小值为1
5
D. (a +1)(b +1)的最大值为2
11. 若a >b >1,0<m <1,则( )
A. a m <b m
B. m a <m b
C. log m a <log m b
D. log a m <log b m
12. 已知函数f(x)的定义域为R ,f(2x −1)是奇函数,则使得f(1)=0成立的充分条件是( )
A. f(x)在[−3,0]上单调
B. f(x)为偶函数
C. f(2x +1)为偶函数
D. f(x +2)=f(x)+f(2)
三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
13. 用列举法表示集合A ={6
x−2∈Z|x ∈N}= .
14. 已知f(x)=x|x|,则满足f(2x −1)+f(x)≥0的x 的取值范围为 . 15. 已知a >0,b >0,且
3a+2+3b+2
=1,则a +2b 的最小值为 .
16. 已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)={1−log 3x ,0<x ≤3
log 3x −1,3<x ≤94−√x ,x >9,设a ,b ,c 为三个互不相同
的实数,满足,f(a)=f(b)=f(c),则abc 的取值范围为 .
四、解答题(本大题共6小题,共70.0分。
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题10.0分)
已知集合A ={x|x 2−8x +m =0,m ∈R},B ={x|ax −1=0,a ∈R},且A ∪B =A . (1)若∁A B ={2},求m ,a 的值; (2)若m =15,求实数a 组成的集合.
18. (本小题12.0分)
已知m ∈R ,命题p :∀x ∈[0,1],不等式m 2−3m ≤x 2−2x −1恒成立;命题q :∃x ∈(−∞,0]使得m ≤2x 成立.
(1)若p 为真命题,求实数m 的取值范围;
(2)若p ∧q 为假,p ∨q 为真,求实数m 的取值范围.
19. (本小题12.0分)
某种新产品投放市场的100天中,前40天价格呈直线上升,而后60天其价格呈直线下降,现统计出其中4天的价格如下表:
(1)写出价格f(x)关于时间x 的函数关系式(x 表示投放市场的第x 天,x ∈N ∗);
(2)销售量g(x)与时间x 的函数关系式为g(x)=−1
3x +109
3(1≤x ≤100,x ∈N ∗),则该产品投放市场第几天的销售额最高?最高为多少千元?
20. (本小题12.0分)
设函数f(x)=|2x +3|.
(1)解不等式f(x)−f(x −2)≥1;
(2)当x ∈R 时,f(x 2+2x)≥a|x +1|恒成立,求实数a 的取值范围.
21. (本小题12.0分)
已知函数f(x)=log 44x +m
2
x 为偶函数. (1)求m 的值;
(2)若f(x)≥log 4(a ⋅2x −a)在区间(1,2]上恒成立,求a 的取值范围.
22. (本小题12.0分)
已知函数f(x)=ax 2−x +2a −1(a >0).
(1)若f(x)在区间[1,2]为单调增函数,求a 的取值范围;
(2)设函数f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式;
(3)设函数ℎ(x)=(1
2)x +log 21
x+1,若对任意x 1,x 2∈[1,2],不等式f(x 1)≥ℎ(x 2)恒成立,求实数a 的取值范围.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查集合的交集运算,属于基础题.
由已知求出集合B以及集合A的补集,再根据交集的运算性质即可求解.
【解答】
解:由题意可得集合B={−2,−1,0,1,2},
∁R A={x|x>0},所以(∁R A)∩B={1,2},
故选:C.
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查一元二次不等式及含绝对值的不等式的解法,考查充分必要条件的判断,是中档题.
分别求解一元二次不等式及含绝对值的不等式,再由集合间的关系结合充分必要条件的判定得答案.
【解答】
解:由x2−2x<0,得0<x<2;
由|x−1|<2,得−1<x<3.
∵(0,2)⫋(−1,3),
∴“x2−2x<0”是“|x−1|<2”的充分不必要条件.
故选:A.
3.【答案】C
【解析】解:A、p且q为假,根据复合命题的判断方法知,p,q至少有一个为假,故A正确;
B、根据特称命题的否定形式知B正确;
C、当A⊆B可得A∩B=A,反之,当A∩B=A时,也可推出A⊆B,所以“A⊆B”是“A∩B=A”
的充要条件,故C错误;
D、由幂函数的性质易知D正确.
故选:C.
逐项判断即可.
本题考查命题的判断,充分必要条件等知识.考查学生对基本知识的掌握和运用.属于基础题.4.【答案】C
【解析】解:∵log a c−log b c=lnc
lna −lnc
lnb
=lnc(lnb−lna)
lna⋅lnb
,且a>b>1,0<c<1,
∴lnc<0,lnb−lna<0,lna>0,lnb>0,∴log a c>log b c,故A错,
∵a−c>b−c>0,∴0<1
a−c <1
b−c
,
∴b a−c <a
b−c
,故B错,
∵blog a c−alog b c=blnc
lna −alnc
lnb
=lnc(blnb−alna)
lna⋅lnb
>0,
∴blog a c>alog b c,故C对,
令a=2,b=1.5,则a b=21.5=2√2,b a=1.52=2.25,故D错,故选:C.
作差法得log a c−log b c=lnc
lna −lnc
lnb
=lnc(lnb−lna)
lna⋅lnb
,由a,b,c的取值范围比较大小,
由不等式的性质可得0<1
a−c <1
b−c
,b
a−c
<a
b−c
,
作差法可得blog a c−alog b c=blnc
lna −alnc
lnb
=lnc(blnb−alna)
lna⋅lnb
>0,
赋值法令a=2,b=1.5,从而判断.
本题考查了不等式的性质及作差法比较大小的应用,同时考查了对数函数的应用,属于中档题.
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础题.
由已知得y=2−x 2
x =2
x
−x>0,代入后结合基本不等式即可求解.
【解答】
解:因为正数x ,y 满足x 2+xy −2=0, 所以y =2−x 2
x
=2x
−x >0,
所以0<x <√2,
所以3x +y =2x +2x ≥2√2x ⋅2x =4,当且仅当2x =2
x ,即x =1时取等号.
故选B .
6.【答案】A
【解析】 【分析】
本题主要考查分段函数的单调性的应用,属于中档题.
由题意,利用函数的单调性,列出不等式组,由此解得a 的范围. 【解答】
解:由于f(x)={(3−a)x −4a,x <1
x 2,x ≥1是(−∞,+∞)的增函数,
可得{3−a >0(3−a)×1−4a ≤12,解得25≤a <3. 故选A .
7.【答案】C
【解析】 【分析】
本题主要考查函数的奇偶性、单调性的综合应用,及恒成立问题,分离参数是常用的技巧,考查转化思想与运算能力,属于中档题.
由f(−x)=−f(x)可将f(x −t)+f(x 2−t 2)≥0转化为f(x −t)≥f(t 2−x 2),再由f(x)在(−∞,0)上单调递增且f(x)<0,得到x −t ≥t 2−x 2,分离参数t ,则(x 2+x)min ≥t 2+t ,即可求得实数t 的取值范围. 【解答】
解:当x <0时,f(x)=3x −1, 故f(x)在(−∞,0)上单调递增且f(x)<0 又f(x)为R 上的奇函数
故f(0)=0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以f(x)在R上单调递增.
由f(x−t)+f(x2−t2)≥0,
可得f(x−t)≥−f(x2−t2),
则f(x−t)≥f(t2−x2),
所以x−t≥t2−x2,
即x2+x≥t2+t对任意的x∈R恒成立,
所以(x2+x)min≥t2+t,
,
得t2+t≤−1
4
.
解得t=−1
2
故选:C.
8.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查函数零点、方程根的分布问题,属于中档题.
因为函数f(x)有两个零点,故方程|lg(x−1)|=a x(0<a<1)有两个解x1,x2(令x1<x2),设g(x)=|lg(x−1)|,ℎ(x)=a x,则g(x)=|lg(x−1)|与ℎ(x)=a x的图象有两个交点,作出两个函数的图象,进而求解.
【解答】
解:因为函数f(x)有两个零点,
故方程|lg(x−1)|=a x(0<a<1)有两个解x1,x2.
设g(x)=|lg(x−1)|,ℎ(x)=a x,
则g(x)=|lg(x−1)|与ℎ(x)=a x的图象有两个交点,不妨令x1<x2,
由图象知,1<x 1<2<x 2,所以0<x 1−1<1,x 2−1>1, 所以−lg(x 1−1)=a x 1,lg(x 2−1)=a x 2, 因为0<a <1,且x 1<x 2,所以a x 1>a x 2, 得−lg(x 1−1)>lg(x 2−1),lg(x 1−1)(x 2−1)<0, 即0<(x 1−1)(x 2−1)<1,整理得,x 1x 2<x 1+x 2. 故选B .
9.【答案】BD
【解析】 【分析】
本题考查的知识要点:不等式的性质,一元二次方程根和系数的关系,充要条件的判断,属于中档题.根据题意逐项判断即可. 【解答】
解:对于A :若a ,b ,c ∈R ,a >c 且b =0时,推不出“ab 2>cb 2”,故A 错误; 对于B :“方程x 2+x +a =0有一个正根和一个负根”则{x 1x 2
=a <0
Δ=1−4a >0,
整理得a <0,则“a <1”是“a <0”的必要不充分条件,故B 正确;
对于C :当a =b =0,c <0时,满足b 2−4ac ≤0,但此时ax 2+bx +c ≥0不成立,故C 错误; 对于D :当“a >1”时“1
a <1”成立,
当“1
a
<1”时,“a >1或a <0”,
故“a >1”是“1
a <1”的充分不必要条件,故D 正确.
故选:BD .
10.【答案】BC
【解析】 【分析】
本题主要考查利用基本不等式求最值的应用,以及二次函数的性质,属于中档题. 根据已知条件,结合基本不等式的公式,以及二次函数的性质,逐项判断即可求解. 【解答】
解:∵a ,b 均为正数,且a +2b =1,
∴由基本不等式可得,1=a +2b ≥2√2ab ,解得ab ≤1
8,当且仅当a =2b =1
2,即a =1
2,b =1
4时
等号成立,故A 选项不正确, (1a
+2b
)=(1a
+2b
)(a +2b)=1+2b a +2a
b
+4 ≥5+2√
2b a ⋅2a
b
=9,当且仅当2b a =2a b
,即a =b =1
3时等号成立,故B 选项正确, ∵{
a =1−2
b >0
b >0
,
∴0<b <1
2,
a 2+
b 2=(1−2b)2+b 2=5b 2−4b +1,结合二次函数的性质可知, 当b =2
5时,a 2+b 2取得最小值15
,故C 选项正确, 已知a >0,b >0,且a +2b =1,
则(a +1)(b +1)=12(a +1)(2b +2)⩽12[(
a+1)+(
2b+2)2
]2
=2,
当且仅当a +1=2b +2,即a =1,b =0时等号成立, 但b >0,故等号不成立,故D 错误. 故答案选:BC .
11.【答案】BC
【解析】 【分析】
本题考查指数函数、对数函数、幂函数性质,大小比较,是中档题.
根据幂函数、指数函数、对数函数的单调性分别可判断A 、B 、C ,结合C 和对数换底公式即可判断D . 【解答】
解:对于A,∵幂函数y=x m(0<m<1)在(0,+∞)单调递增,∴根据a>b>1可知a m>b m,故A错误;
对于B,∵指数函数y=m x(0<m<1)在R上单调递减,∴根据a>b>1可知m a<m b,故B正确;对于C,∵对数函数y=log m x(0<m<1)在(0,+∞)上单调递减,∴根据a>b>1可知log m a< log m b,故C正确;
对于D,由C可知log m a<log m b<0,∴
1
log m a
>1
log m b,即log a
m>log b m,故D错误.
故选BC.
12.【答案】BD
【解析】
【分析】
本题考查函数的奇偶性、对称性、单调性,考查充分性,考查逻辑思维能力,属于中档题.
由函数的奇偶性和对称性以及单调性以及特殊值,逐个选项判断正误即可.
【解答】
解:由f(2x−1)是奇函数知f(2x−1)=−f(−2x−1),可得f(x)的图象关于点(−1,0)对称,又f(x)的定义域为R,则f(2x−1)的定义域为R,∴f(−1)=0,
若取f(x)=x+1,则f(x)在[−3,0]上单调,但f(1)=2≠0,A不正确;
若f(x)为偶函数,则f(1)=f(−1)=0,故B正确;
若f(2x+1)为偶函数,则知f(2x+1)=f(−2x+1),即可得f(x)的图象关于直线x=1对称,当x∈[−3,1]时,取f(x)=x+1,符合条件,但f(1)=2≠0,C不正确;
若f(x+2)=f(x)+f(2),令x=0得f(0)=0,令x=−2得f(0)=f(−2)+f(2),
由f(x)关于(−1,0)对称知f(−2)=−f(0)=0,
∴f(2)=0,故f(x+2)=f(x),令x=−1得f(1)=f(−1)=0,D正确.
故选:BD.
13.【答案】{−3,−6,6,3,2,1}
【解析】
【分析】
本题考查集合的表示方法,属基础题.
【解答】
解:根据x ∈N ,且
6x−2∈Z 可得,x =0时,6x−2=−3;x =1时,6x−2=−6; x =3时,6x−2=6;x =4时,6x−2=3; x =5时,6x−2=2;x =8时,6x−2=1,所以A ={−3,−6,6,3,2,1}.
14.【答案】[13,+∞)
【解析】
【分析】
本题考查函数的奇偶性与单调性.
由题意,f(x)=x|x|={x 2,x ≥0−x 2,x <0
,可得f(x)为奇函数且在R 上为增函数,结合f(2x −1)+f(x)≥0求解即可.
【解答】
解:根据题意,f(x)=x|x|={x 2,x ≥0−x 2,x <0
, 则f(x)为奇函数且在R 上为增函数,
因为f(2x −1)+f(x)≥0,
所以f(2x −1)≥−f(x),
所以f(2x −1)≥f(−x),
所以2x −1≥−x ,
解可得x ≥13
, 即x 的取值范围为[13
,+∞). 故答案为:[13,+∞).
15.【答案】3+6√2
【解析】
【分析】
本题考查了“乘1法”与基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
实数a>0,b>0,且3
a+2+3
b+2
=1,则a+2b=[(a+2)+2(b+2)](3
a+2
+3
b+2
)−6=3+
6(b+2) a+2+3(a+2)
b+2
,再利用基本不等式的性质即可得出.
【解答】
解:因为a>0,b>0,且3
a+2+3
b+2
=1,
则a+2b=[(a+2)+2(b+2)](3
a+2+3
b+2
)−6
=3+6(b+2)
a+2+3(a+2)
b+2
≥3+2√6(b+2)
a+2
×3(a+2)
b+2
=3+6√2;
当且仅当a+2=√2(b+2)时取等号.
∴a+2b的最小值是3+6√2.
故答案为3+6√2.
16.【答案】(81,144)
【解析】
【分析】
本题主要考查函数与方程的应用,利用数形结合得到ab是个常数是解决本题的关键,属于较难题.先判断函数的性质以及图象的特点,设a<b<c,由图象得ab是个定值,及c的取值范围,即可得出结论.
【解答】
解:作出f(x)的图象如图:
当x>9时,由f(x)=4−√x=0,得x=16,
若a,b,c互不相等,不妨设a<b<c,
因为f(a)=f(b)=f(c),
所以由图象可知0<a<3<b<9,9<c<16,
由f(a)=f(b),得1−log3a=log3b−1,
即log3a+log3b=2,即log3(ab)=2,
则ab=9,所以abc=9c,
因为9<c<16,
所以81<9c<144,
即81<abc<144,
所以abc的取值范围是(81,144).
故答案为(81,144).
17.【答案】解:(1)
因为A={x|x2−8x+m=0,m∈R},
B={x|ax−1=0,a∈R},且A∪B=A.∁A B={2},
所以2∈A,2∉B,所以22−8×2+m=0,
解得m=12,所以A={2,6},所以6∈B,
所以6a−1=0,解得a=1
6
.
(2)若m=15,所以A={3,5},因为A∪B=A,所以B⊆A,当B=⌀,则a=0;
当B={3},则a=1
3
;
当B={5},则a=1
5
;
综上可得a∈{0,1
3,1
5 }.
【解析】本题考查集合的运算,考查并集、补集定义等基础知识,考查运算求解能力,是中等题.(1)推导出2∈A,2∉B,从而22−8×2+m=0,解得m=12,从而A={2,6},6∈B,由此能求出a.
(2)由m=15,得A={3,5},由A∪B=A,得B⊆A,由此能求出实数a组成的集合.
18.【答案】解:(1)根据题意,命题p:∀x∈[0,1],不等式m2−3m≤x2−2x−1恒成立,
则有m2−3m≤(x2−2x−1)min,
又由x ∈[0,1],则(x 2−2x −1)min =−2,
则有m 2−3m ≤−2,解可得1≤m ≤2,
即m 的取值范围为[1,2];
(2)若q 为真命题,必有m ≤(2x )max ,x ∈(−∞,0],则有m ≤1,
若p ∧q 为假,p ∨q 为真,即p 、q 一真一假,
若p 真q 假,{1≤m ≤3m >1
,则有1<m ≤2, 若q 真p 假,{m <1或m >2m ≤1
,则有m <1, 综合可得:m ≤2且m ≠1;
故m 的取值范围为{m|m ≤2且m ≠1}.
【解析】(1)根据题意,若p 为真,分析可得m 2−3m ≤(x 2−2x −1)min ,结合二次函数的性质可得m 2−3m ≤−2,解可得m 的取值范围,即可得答案;
(2)根据题意,分析q 为真时m 的取值范围,由复合命题的真假关系可得p 、q 一真一假,由此可得关于m 的不等式组,解可得m 的取值范围,即可得答案.
本题考查命题真假的判断,涉及全称命题和特称命题的关系,属于基础题.
19.【答案】解:(1)根据题意知,当1≤x ≤40,x ∈N +时,一次函数y =ax +b 过点A(4,23),B(32,30),
代入函数求得a =14,b =22;
当40<x ≤100,x ∈N +时,一次函数y =cx +d 过点C(60,22),D(90,7),
代入函数求得c =−12
,d =52; ∴f(x)={14x +22,1≤x ≤40,x ∈N +−12x +52,40<x ≤100,x ∈N +;
(2)设日销售额为S(x),
则当1≤x ≤40,x ∈N +时,S(x)=f(x)g(x)=−
112(x 2−21x −9592),
当x =10或11时,[S(x)]max =808.5(千元),
当40<x ≤100,x ∈N +时,S(x)=f(x)g(x)=16
(x 2−213x +11336), 当x =41时,[S(x)]max =714(千元),
∵714<808.5,
∴日销售额最高是在第10天或第11天,最高值为808.5千元.
【解析】本题考查函数模型的构建,考查求分段函数的解析式和最大值的应用题,考查求二次函数在闭区间上的最大值,属于中档题.
(1)价格直线上升,直线下降,说明价格函数f(x)是一次函数,由表中对应关系用待定系数法易求f(x)的表达式;
(2)由销售额=销售量×价格,得日销售额函数S(x)的解析式,从而求出S(x)的最大值.
20.【答案】解:(1)f(x)−f(x −2)⩾1⇔|2x +3|−|2x −1|⩾1,
原不等式可化为{x ⩽−32,−2x −3+2x −1⩾1或{−32<x <12,2x +3+2x −1⩾1或{x ⩾12,2x +3−2x +1⩾1,
解得x ∈⌀或−14⩽x <12或x ⩾12,
即原不等式的解集为[−14,+∞).
(2)当x ∈R 时,f(x 2+2x)⩾a|x +1|,
即|2(x 2+2x)+3|⩾a|x +1|.
当x =−1时,1⩾0,此时a ∈R ;
当x ≠−1时,
a ⩽|2(x 2+2x)+3||x+1|=
|2(x+1)2+1||x+1|=2|x +1|+1|x+1|, 因为2|x +1|+1|x+1|⩾2√2.
当且仅当2|x +1|=1|x+1|,即x =−1±√22时取等号, 所以a ⩽2√2.
综上所述,实数a 的敢值范围为(−∞,2√2].
【解析】本题考查函数的恒成立问题,考查运算能力,属于中档题.
(1)对解析式去绝对值,再分段求不等式组即可;
(2)代入函数的解析式,再结合基本不等式解不等式即可.
21.【答案】解:(1)f(−x)=
log 44−x +m 2−x , 由于函数f(x)=log 44x +m 2x 为偶函数,
所以f(x)=f(−x),
即log 44x +m 2x =log 44−x +m 2−x , 即4x +m
2x =4−x +m 2−x ,即(m −1)(4x −1)=0,
∴m =1.
(2)由题得log 44x +12x ≥log 4(a ⋅2x −a)恒成立, 即4x +12x ≥a ⋅2x −a 恒成立,
因为x ∈(1,2],所以1<2x −1≤3,
所以a ≤1+2x +12x (2x −1)
恒成立, 令y =g(x)=
1+2x +12x (2x −1), 令t =2x +1(3<t ≤5),
则y =ℎ(t)=1+t t 2−3t+2=1+1
t+2t −3,
由于函数ℎ(t)在(3,5]上单调递减,
故ℎ(t)min =ℎ(5)=1712
. ∴a ≤1712
. ∵a ⋅2x −a >0对任意的x ∈(1,2]恒成立,且1<2x −1≤3,
∴a >0.
∴实数a 的取值范围是(0,1712
]. 【解析】本题重点考查函数的奇偶性和恒成立问题,考查推理能力和计算能力,属于中档题.
(1)利用偶函数的定义即可求解;
(2)将问题转化为a ≤
1+2x +12x (2x −1)恒成立,令y =g(x)=1+2x +12x (2x −1),令t =2x +1(3<t ⩽5),则y =ℎ(t)=1+t
t 2−3t+2=1+1
t+2t −3,借助函数的单调性得到a 的取值范围.
22.【答案】解:(1)∵函数f(x)=ax 2−x +2a −1(a >0)的图象是开口朝上,且以直线x =12a 为对称轴的抛物线,
若f(x)在区间[1,2]为单调增函数,
则{12a ≤1a >0
,解得:a ≥12. (2)①当0<12a ≤1,即a ≥12时,f(x)在区间[1,2]上为增函数,
此时g(a)=f(1)=3a −2.
②当1<12a <2,即14<a <12时,
f(x)在区间[1,12a ]是减函数,在区间[12a
,2]上为增函数, 此时g(a)=f(12a )=2a −
14a −1. ③当12a ≥2,即0<a ≤14时,f(x)在区间[1,2]上是减函数,
此时g(a)=f(2)=6a −3.
综上所述:g (a )={ 6a −3,a ∈(0,14]2a −14a −1,a ∈(14,12)3a −2,a ∈[12
,+∞). (3)对任意x 1,x 2∈[1,2],不等式f(x 1)≥ℎ(x 2)恒成立,
即f(x)min ≥ℎ(x)max ,
由(2)知,f(x)min =g(a),
又因为函数ℎ(x)=(12)x +log 21x+1=(12)x +log 12(x +1), 所以函数ℎ(x)在[1,2]上为单调减函数,所以ℎ(x)max =ℎ(1)=12+log 122=−12, ①当0<a ≤14时,由g(a)≥ℎ(x)max 得:6a −3≥−12,解得a ≥512(舍去);
②当14<a <12时,由g(a)≥ℎ(x)max 得:2a −14a −1≥−12,即8a 2−2a −1≥0,
∴(4a +1)(2a −1)≥0,解得a ≥12或a ≤−14,无解;
③当12≤a 时,由g(a)≥ℎ(x)max 得:3a −2≥−12,解得a ≥12;
综上所述:实数a 的取值范围为[12,+∞).
【解析】本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解答的关键.
(1)若f(x)在区间[1,2]为单调增函数,则{12a ≤1a >0
,解得a 的取值范围; (2)分类讨论给定区间与对称轴的关系,分析出各种情况下g(a)的表达式,综合讨论结果,可得答
案;
(3)不等式f(x1)≥ℎ(x2)恒成立,即f(x)min≥ℎ(x)max,分类讨论各种情况下实数a的取值,综合讨论结果,可得答案.。