高一数学必修一易错题集锦答案
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数易错题集锦(带答案)
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数易错题集锦单选题1、若ln2=a,ln3=b,则log818=()A.a+3ba3B.a+2b3aC.a+2ba3D.a+3b3a答案:B分析:先换底,然后由对数运算性质可得.log818=ln18ln8=ln(32×2)ln23=2ln3+ln23ln2=2b+a3a.故选:B2、设函数f(x)=lg(x2+1),则使得f(3x−2)>f(x−4)成立的x的取值范围为()A.(13,1)B.(−1,32)C.(−∞,32)D.(−∞,−1)∪(32,+∞)答案:D分析:方法一 :求出f(3x−2),f(x−4)的解析式,直接带入求解.方法二 : 设t=x2+1,则y=lgt,判断出f(x)=lg(x2+1)在[0,+∞)上为增函数,由f(3x−2)>f(x−4)得|3x−2|>|x−4|,解不等式即可求出答案.方法一 :∵f(x)=lg(x2+1)∴由f(3x−2)>f(x−4)得lg[(3x−2)2+1]>lg[(x−4)2+1],则(3x−2)2+1>(x−4)2+1,解得x<−1或x>32.方法二 :根据题意,函数f(x)=lg(x2+1),其定义域为R,有f(−x)=lg(x2+1)=f(x),即函数f(x)为偶函数,设t=x2+1,则y=lgt,在区间[0,+∞)上,t=x2+1为增函数且t≥1,y=lgt在区间[1,+∞)上为增函数,则f(x)=lg(x2+1)在[0,+∞)上为增函数,f(3x−2)>f(x−4)⇒f(|3x−2|)>f(|x−4|)⇒|3x−2|>|x−4|,解得x <−1或x >32, 故选:D .3、Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I (t )(t 的单位:天)的Logistic 模型:I(t)=K1+e −0.23(t−53),其中K 为最大确诊病例数.当I (t ∗)=0.95K 时,标志着已初步遏制疫情,则t ∗约为( )(ln19≈3)A .60B .63C .66D .69答案:C分析:将t =t ∗代入函数I (t )=K 1+e −0.23(t−53)结合I (t ∗)=0.95K 求得t ∗即可得解. ∵I (t )=K 1+e −0.23(t−53),所以I (t ∗)=K 1+e −0.23(t ∗−53)=0.95K ,则e 0.23(t∗−53)=19, 所以,0.23(t ∗−53)=ln19≈3,解得t ∗≈30.23+53≈66.故选:C. 小提示:本题考查对数的运算,考查指数与对数的互化,考查计算能力,属于中等题.4、若x 1,x 2是二次函数y =x 2−5x +6的两个零点,则1x 1+1x 2的值为( )A .−12B .−13C .−16D .56答案:D分析:解方程可得x 1=2,x 2=3,代入运算即可得解.由题意,令x 2−5x +6=0,解得x =2或3,不妨设x 1=2,x 2=3,代入可得1x 1+1x 2=12+13=56. 故选:D.5、已知9m =10,a =10m −11,b =8m −9,则( )A .a >0>bB .a >b >0C .b >a >0D .b >0>a答案:A分析:法一:根据指对互化以及对数函数的单调性即可知m =log 910>1,再利用基本不等式,换底公式可得m >lg11,log 89>m ,然后由指数函数的单调性即可解出.[方法一]:(指对数函数性质)由9m =10可得m =log 910=lg10lg9>1,而lg9lg11<(lg9+lg112)2=(lg992)2<1=(lg10)2,所以lg10lg9>lg11lg10,即m >lg11,所以a =10m −11>10lg11−11=0.又lg8lg10<(lg8+lg102)2=(lg802)2<(lg9)2,所以lg9lg8>lg10lg9,即log 89>m ,所以b =8m −9<8log 89−9=0.综上,a >0>b .[方法二]:【最优解】(构造函数)由9m =10,可得m =log 910∈(1,1.5).根据a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1) ,则f ′(x)=mx m−1−1,令f ′(x)=0,解得x 0=m 11−m ,由m =log 910∈(1,1.5) 知x 0∈(0,1) .f(x) 在 (1,+∞) 上单调递增,所以f(10)>f(8) ,即 a >b ,又因为f(9)=9log 910−10=0 ,所以a >0>b .故选:A.【整体点评】法一:通过基本不等式和换底公式以及对数函数的单调性比较,方法直接常用,属于通性通法; 法二:利用a,b 的形式构造函数f(x)=x m −x −1(x >1),根据函数的单调性得出大小关系,简单明了,是该题的最优解.6、若2x =3,2y =4,则2x+y 的值为( )A .7B .10C .12D .34答案:C分析:根据指数幂的运算性质直接进行求解即可.因为2x =3,2y =4,所以2x+y =2x ⋅2y =3×4=12,故选:C7、在新冠肺炎疫情防控期间,某超市开通网上销售业务,每天能完成1200份订单的配货,由于订单量大幅增加,导致订单积压.为解决困难,许多志愿者踊跃报名参加配货工作.已知该超市某日积压500份订单未配货,预计第二天的新订单超过1600份的概率为0.05,志愿者每人每天能完成50份订单的配货,为使第二天完成积压订单及当日订单的配货的概率不小于0.95,则至少需要志愿者( )A.10名B.18名C.24名D.32名答案:B分析:算出第二天订单数,除以志愿者每天能完成的订单配货数即可.由题意,第二天新增订单数为500+1600−1200=900,90050=18,故至少需要志愿者18名.故选:B【点晴】本题主要考查函数模型的简单应用,属于基础题.8、已知实数a,b∈(1,+∞),且log2a+log b3=log2b+log a2,则()A.a<√b<b B.√b<a<b C.b<√a<a D.√a<b<a答案:B分析:对log2a−log a2<log2b−log b2,利用换底公式等价变形,得log2a−1log2a <log2b−1log2b,结合y=x−1x 的单调性判断b<a,同理利用换底公式得log2a−1log2a<log3b−1log3b,即log2a>log3b,再根据对数运算性质得log2a>log2√b,结合y=log2x单调性,a>√b,继而得解.由log2a+log b3=log2b+log a2,变形可知log2a−log a2<log2b−log b2,利用换底公式等价变形,得log2a−1log2a <log2b−1log2b,由函数f(x)=x−1x在(0,+∞)上单调递增知,log2a<log2b,即a<b,排除C,D;其次,因为log2b>log3b,得log2a+log b3>log3b+log a2,即log2a−log a2>log3b−log b3,同样利用f(x)=x−1x的单调性知,log2a>log3b,又因为log3b=log√3√b>log2√b,得log2a>log2√b,即a>√b,所以√b<a<b.故选:B.多选题9、已知函数f(x)=log2x,g(x)=2x+a,若存在x1,x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),则a的取值可以是()A.-4B.-2C.2D.3答案:AB分析:根据条件求出两个函数的值域,结合若存在x1,x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),等价为两个集合有公共元素,然后根据集合的关系进行求解即可.当1≤x≤2时,0≤log2x≤1,即0≤f(x)≤1,则f(x)的值域为[0,1],当1≤x≤2时,2+a≤g(x)≤4+a,则g(x)的值域为[2+a,4+a],若存在x1,x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),则[2+a,4+a]∩[0,1]≠∅,若[2+a,4+a]∩[0,1]=∅,则2+a>1或4+a<0,解得a>−1或a<−4.所以当[2+a,4+a]∩[0,1]≠∅时,a的取值范围为−4≤a≤−1.故选:AB10、已知函数y=log a(x+c)(a,c为常数,其中a>0,a≠1)的图象如图,则下列结论成立的是()A.a>1B.0<a<1C.c>1D.0<c<1答案:BD分析:根据对数函数的图象判断.由图象知0<a<1,可以看作是y=log a x向左移动c个单位得到的,因此0<c<1,故选:BD .11、已知函数f (x )={(12)x−1,x ≤0x 12,x >0,则下列结论中错误的是( ) A .f (x )的值域为(0,+∞)B .f (x )的图象与直线y =2有两个交点C .f (x )是单调函数D .f (x )是偶函数答案:ACD分析:利用指数函数、幂函数的性质画出f (x )的图象,由图象逐一判断即可.函数f (x )的图象如图所示,由图可知f (x )的值域为[0,+∞),结论A 错误,结论C ,D 显然错误,f (x )的图象与直线y =2有两个交点,结论B 正确.故选:ACD填空题12、函数f (x )=log 12(x 2−5x +6)的单调递减区间为___________.答案:(3,+∞)分析:利用对数型复合函数性质求解即可.由题知:x 2−5x +6>0,解得x >3或x <2.令t =x 2−5x +6,则y =log 12t 为减函数.所以t ∈(−∞,2),t =x 2−5x +6为减函数,f (x )=log 12(x 2−5x +6)为增函数,t ∈(3,+∞),t =x 2−5x +6为增函数,f (x )=log 12(x 2−5x +6)为减函数.所以函数f (x )=log 12(x 2−5x +6)的单调递减区间为(3,+∞).所以答案是:(3,+∞)13、解指数方程2x+3=3x 2−9:__________.答案:x =−3或x =3+log 32分析:直接对方程两边取以3为底的对数,讨论x +3=0和x +3≠0,解出方程即可. 由2x+3=3x2−9得log 32x+3=log 33x 2−9,即(x +3)log 32=(x −3)(x +3),当x +3=0即x =−3时,0=0显然成立;当x +3≠0时,log 32=x −3,解得x =log 32+3;故方程的解为:x =−3或x =3+log 32. 所以答案是:x =−3或x =3+log 32.14、设x 13=2,则√x 53⋅x −1=___________.答案:4分析:由根式与有理数指数幂的关系,结合指数幂的运算性质,求值即可.由√x 53⋅x −1=x 53⋅x −1=x 23=(x 13)2=22=4. 所以答案是:4.解答题15、证明:函数f (x )=log 3(1+x )的图象与g (x )=log 2x 的图象有且仅有一个公共点. 答案:证明见解析分析:把要证两函数的图象有且仅有一个公共点转化为证明方程log 3(1+x )=log 2x 有且仅有一个实根.易观察出x =2为其一根,再假设(x 0,y 0)(x 0≠2)是函数图象的另一个公共点,然后得出矛盾即可. 要证明两函数f (x )和g (x )的图象有且仅有一个公共点,只需证明方程log 3(1+x )=log 2x 有且仅有一个实根,观察上述方程,显然有f (2)=g (2),则两函数的图象必有交点(2,1).设(x 0,y 0)(x 0≠2)是函数图象的另一个公共点.则log 3(1+x 0)=log 2x 0,1+x 0=3y 0,x 0=2y 0,∴1+2y 0=3y 0,即(13)y 0+(23)y 0=1, 令M (x )=(13)x +(23)x ,易知函数M (x )=(13)x +(23)x 为指数型函数.显然M (x )在(−∞,+∞)内是减函数,且M (1)=1,故方程(13)y 0+(23)y 0=1有唯一解y 0=1,从而x 0=2,与x 0≠2矛盾, 从而知两函数图象仅有一个公共点.。
鹤壁市高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式易错题集锦
鹤壁市高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式易错题集锦单选题1、已知函数y=x−4+9x+1(x>−1),当x=a时,y取得最小值b,则a+b=()A.−3B.2C.3D.8答案:C分析:通过题意可得x+1>0,然后由基本不等式即可求得答案解:因为x>−1,所以9x+1>0,x+1>0,所以y=x−4+9x+1=x+1+9x+1−5≥2√(x+1)⋅9x+1−5=1,当且仅当x+1=9x+1即x=2时,取等号,所以y的最小值为1,所以a=2,b=1,所以a+b=3,故选:C2、已知x>0,y>0,且x+y=2,则下列结论中正确的是()A.2x +2y有最小值4B.xy有最小值1C.2x+2y有最大值4D.√x+√y有最小值4答案:A分析:利用基本不等式和不等式的性质逐个分析判断即可解:x>0,y>0,且x+y=2,对于A,2x +2y=12(x+y)(2x+2y)=2+xy+yx≥2+2√xy⋅yx=4,当且仅当x=y=1时取等号,所以A正确,对于B,因为2=x+y≥2√xy,所以xy≤1,当且仅当x=y=1时取等号,即xy有最大值1,所以B错误,对于C,因为2x+2y≥2√2x⋅2y=2√2x+y=4,当且仅当x=y=1时取等号,即2x+2y有最小值4,所以C错误,对于D,因为(√x+√y)2=x+y+2√xy≤2(x+y)=4,当且仅当x=y=1时取等号,即√x+√y有最大值4,所以D错误,故选:A3、若正数x ,y 满足3x+1y =5,则3x +4y 的最小值是( )A .245B .285C .5D .25答案:C分析:由3x +4y =15(3x +4y )(3x +1y )配凑出符合基本不等式的形式,利用基本不等式求得结果. ∵3x +4y =15(3x +4y )(3x +1y )=15(13+3x y+12y x)≥15(13+2√3x y ⋅12y x)=5(当且仅当3x y=12y x,即x =2y =1时取等号),∴3x +4y 的最小值为5. 故选:C.4、若a >0,b >0,则“a +b ≤4”是 “ab ≤4”的 A .充分不必要条件B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 答案:A解析:本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取a,b 的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.当a >0,b >0时,a +b ≥2√ab ,则当a +b ≤4时,有2√ab ≤a +b ≤4,解得ab ≤4,充分性成立;当a =1,b =4时,满足ab ≤4,但此时a +b =5>4,必要性不成立,综上所述,“a +b ≤4”是“ab ≤4”的充分不必要条件.小提示:易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取a,b 的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.5、已知a >0,b >0,a +b =1,则y =1a+3b 的最小值是( )A .7B .2+√3C .4D .4+2√3 答案:D分析:由“1”的妙用和基本不等式可求得结果. 因为a >0,b >0,a +b =1,所以y =1a +3b =(a +b )(1a +3b )=4+ba +3a b≥4+2√b a ⋅3a b=4+2√3,当且仅当b a =3a b即b =√3a 时,等号成立.结合a +b =1可知,当a =√3−12,b =3−√32时,y 有最小值4+2√3.故选:D. 填空题6、已知方程x 2+px +q =0的两根为−3和5,则不等式x 2+px +q >0的解集是______. 答案:(−∞,−3)∪(5,+∞)分析:根据根与系数的关系以及一元二次不等式的解法即可解出.由题意可知, {−3+5=−p −3×5=q,解得p =−2,q =−15,所以x 2+px +q >0即为x 2−2x −15>0,解得x >5或x <−3,所以不等式x 2+px +q >0的解集是(−∞,−3)∪(5,+∞). 所以答案是:(−∞,−3)∪(5,+∞).7、已知关于x 的不等式−x 2+6ax −3a 2≥0(a >0)的解集为[x 1,x 2],则x 1+x 2+3a x 1x 2的最小值是___________.答案:2√6分析:由题知x 1+x 2=6a,x 1x 2=3a 2,进而根据基本不等式求解即可. 解:因为关于x 的不等式−x 2+6ax −3a 2≥0(a >0)的解集为[x 1,x 2], 所以x 1,x 2是方程−x 2+6ax −3a 2=0(a >0)的实数根, 所以x 1+x 2=6a,x 1x 2=3a 2, 因为a >0, 所以x 1+x 2+3a x 1x 2=6a +1a ≥2√6,当且仅当6a =1a ,即a =√66时等号成立, 所以x 1+x 2+3a x 1x 2的最小值是2√6所以答案是:2√68、已知实数x ,y ,满足{−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3,则z =2x −3y 的取值范围是________.(用区间表示)答案:[3,8]分析:直接用x +y,x −y 表示出2x −3y ,然后由不等式性质得出结论. 2x −3y =m(x +y)+n(x −y)=(m +n )x +(m −n )y ,则{m +n =2m −n =−3 解得{m =−12n =52,则2x −3y =−12(x +y)+52(x −y), 又−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3, −2≤−12(x +y )≤12, 5≤52(x −y )≤152∴5−2≤2x −3y ≤12+152,即3≤2x −3y ≤8, 所以答案是:[3,8].9、《九章算术》是中国传统数学最重要的著作,奠定了中国传统数学的基本框架,其中卷第九勾股中记载:“今有邑,东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”其算法为:东门南到城角的步数,乘南门东到城角的步数,乘积作被除数,以树距离东门的步数作除数,被除数除以除数得结果,即出南门x 里见到树,则x =(9×12)×(7×12)15.若一小城,如图所示,出东门1200步有树,出南门750步能见到此树,则该小城的周长的最小值为(注:1里=300步)________ 里.答案:8√10分析:根据题意得出AG =EF⋅GF BE,进而可得出EF ⋅GF =AG ⋅BE =4×52=10,结合基本不等式求4(EF +GF )的最小值即可.因为1里=300步,由图可知,BE =1200步=4里,AG =750步=52里, ∵FG //OB ,则∠AFG =∠FBE ,且∠AGF =∠FEB =90∘,所以,△AFG ∼△FBE ,所以,AGEF =FGBE ,则EF ⋅GF =AG ⋅BE =4×52=10, 所以,该小城的周长为4(EF +GF )≥8√EF ⋅GF =8√10(里). 所以答案是:8√10.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.10、已知∀a∈[0,2]时,不等式ax2+(a+1)x+1−32a<0恒成立,则x的取值范围为__________.答案:(−2,−1)分析:由题意构造函数关于a的函数f(a)=(x2+x−32)a+x+1,则可得{f(0)<0f(2)<0,从而可求出x的取值范围.由题意,因为当a∈[0,2],不等式ax2+(a+1)x+1−32a<0恒成立,可转化为关于a的函数f(a)=(x2+x−32)a+x+1,则f(a)<0对任意a∈[0,2]恒成立,则满足{f(0)=x+1<0f(2)=2x2+2x−3+x+1<0,解得−2<x<−1,即x的取值范围为(−2,−1).所以答案是:(−2,−1)解答题11、已知正数a、b满足1a +1b=1.(1)求a+b的最小值;(2)求4aa−1+9bb−1的最小值.答案:(1)4;(2)25.分析:(1)利用乘1法a+b=(a+b)(1a +1b),展开后结合基本不等式即可求解;(2)先对已知式子进行变形,结合已知条件可得(a﹣1)(b﹣1)=1,利用基本不等式可求.(1)因为a、b是正数,所以a+b=(a+b)(1a +1b)=2+ab+ba≥2+2√ab×ba=4,当且仅当a=b=2时等号成立,故a+b的最小值为4.(2)由1a+1b =1⇒ab =a +b ⇒(a −1)(b −1)=1因为a >1,b >1,所以a ﹣1>0,b ﹣1>0, 则4a a−1+9b b−1=4+4a−1+9+9b−1≥13+2√4a−1⋅9b−1=25,当且仅当a =53、b =52时等号成立,故4aa−1+9bb−1的最小值为25.12、一批救灾物资随51辆汽车从某市以v km/h 的速度匀速直达灾区.已知两地公路线长400km ,为了安全起见,两辆汽车的间距不得小于v 2800km ,那么这批物资全部到达灾区最少需要多长时间?答案:最少需要10小时.分析:计算出全程所需时间,利用基本不等式可求得结果.当最后一辆车子出发时,第一辆车子走了50⋅v 2800v=v16小时,最后一辆车走完全程共需要400v小时,所以一共需要v16+400v小时, 由基本不等式v16+400v≥2√v16⋅400v=10,当且仅当v16=400v,即v =80时等号成立,故最少需要10小时.13、解关于x 的不等式ax 2+(a -1)x -1≤0. 答案:答案见解析分析:解含参的一元二次不等式,对参数进行分类讨论、借助一元二次函数进行求解. 因为ax 2+(a -1)x -1≤0,即(ax -1)(x +1)≤0, 当a =0时,则-x -1≤0,即x ≥-1; 当a >0时,则-1≤x ≤1a ;当a <0时,①当-1<a <0时,则x ≤1a 或x ≥-1; ②当a =-1时,则(x +1)2≥0,即x ∈R ; ③当a <-1时,则x ≤-1或x ≥1a ;综上,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≥-1};当a >0时,不等式的解集为{x |-1≤x ≤1a }; 当-1<a <0时,不等式的解集为{x |x ≤1a 或x ≥-1};当a =-1时,不等式的解集为R ;当a <-1时,不等式的解集为{x |x ≥1a 或x ≤-1}.14、设关于x 的二次函数f(x)=2mx 2−mx −1. (1)若m =1,解不等式f(x)<0;(2)若不等式f(x)>m −10在[0,2]上恒成立,求实数m 的取值范围. 答案:(1)(−12,1);(2)m ∈(−95,0)∪(0,8).分析:(1)由题设有2x 2−x −1<0,解一元二次不等式求解集即可.(2)由题意2mx 2−mx −m +9>0在x ∈[0,2]上恒成立,令g(x)=2mx 2−mx −m +9并讨论m 范围,结合二次函数的性质求参数范围. (1)由题设,f(x)<0等价于2x 2−x −1<0,即(x −1)(2x +1)<0,解得−12<x <1, 所以该不等式解集为(−12,1). (2)由题设,2mx 2−mx −m +9>0在x ∈[0,2]上恒成立.令g(x)=2mx 2−mx −m +9,则对称轴x =14 ∈[0,2]且Δ=9m 2−72m =9m(m −8), ①当m <0时,g(x)开口向下且Δ>0,要使g(x)>0对x ∈[0,2]恒成立, 所以{g (0)=−m +9>0g (2)=5m +9>0 ,解得−95<m <9,则−95<m <0.②当m >0时,g(x)开口向上,只需Δ<0,即0<m <8. 综上,m ∈(−95,0)∪(0,8).15、设p :实数x 满足x 2−2ax −3a 2<0(a >0),q:2<x <4. (1)若a =1,且p ,q 都为真命题,求x 的取值范围;(2)若q是p的充分不必要条件,求实数a的取值范围.答案:(1)2<x<3;(2)a≥43.分析:(1)解不等式确定命题p,然后求出p,q中x范围的交集可得;(2)求出不等式的解,根据充分不必要条件的定义列不等式组求解.(1)a=1时,x2−2x−3<0,−1<x<3,即p:−1<x<3,又q:2<x<4,而p,q都为真命题,所以2<x<3;(2)a>0,x2−2ax−3a2<0⇔−a<x<3a,q是p的充分不必要条件,则{−a≤23a≥4且等号不能同时取得,所以a≥43.。
(完整)高一数学必修一易错题集锦答案
高一数学必修一易错题集锦答案1. 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )解:M={y |y =x 2+1,x∈R }={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R }.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x 2+1,x ∈R }、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R },这三个集合是不同的.2 .已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C . 解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或{}{}21或∴C={0,1,2}3 。
已知m ∈A,n ∈B, 且集合A={}Z a a x x ∈=,2|,B={}Z a a x x ∈+=,12|,又C={}Z a a x x ∈+=,14|,则有:m +n ∈ (填A,B,C 中的一个)解:∵m ∈A, ∴设m =2a 1,a 1∈Z , 又∵n B ∈,∴n =2a 2+1,a 2∈ Z ,∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2∈ Z , ∴m +n ∈B 。
4 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若B A ,求实数p 的取值范围.解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5. 由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.5 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-21.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验. 6 设A 是实数集,满足若a∈A,则a -11∈A ,1≠a 且1∉A.⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-a 1∈A.⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒ 21∈A ⇒ 2∈A∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a -11即12+-a a =0该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ a -11∈A ⇒ a--1111∈A ⇒111---a a∈A ,即1-a 1∈A⑷由⑶知a∈A 时,a -11∈A, 1-a 1∈A .现在证明a,1-a 1, a -11三数互不相等.①若a=a -11,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a ≠a -11②若a=1-a 1,即a 2-a+1=0,方程无解∴a ≠1-a 1③若1-a 1 =a -11,即a2-a+1=0,方程无解∴1-a 1≠a -11.综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.7 设M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},求(1)从M 到N 的映射种数;(2)从M 到N 的映射满足 f (a)>f (b)≥f(c),试确定这样的映射f 的种数. 解:(1)由于M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},结合映射的概念,有一共有27个映射(2)符合条件的映射共有4个0222,2,2,0,0,2220a a a ab b b bc c c c →→→→⎧⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪→-→-→→⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪→-→-→-→⎩⎩⎩⎩8.已知函数()f x 的定义域为[0,1],求函数(1)f x +的定义域解:由于函数()f x 的定义域为[0,1],即01x ≤≤∴(1)f x +满足011x ∴≤+≤ 10x -≤≤,∴(1)f x +的定义域是[-1,0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1)已知()f x 是二次函数,若(0)0,(1)()1f f x f x x =+=++,求()f x .(2)已知1)f x x x =+,求()f x(3)若()f x 满足1()2(),f x f ax x +=求()f x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设()f x =2(0)ax bx c a ++≠由于(0)0f =得2()f x ax bx =+,又由(1)()1f x f x x +=++,∴22(1)(1)1a x b x ax bx x +++=+++即 22(2)(1)1ax a b x a b ax b x ++++=+++211021a b b a a b a b +=+⎧⎪∴≠∴==⎨⎪+=⎩ 因此:()f x =21122x x +(2)本题属于复合函数解析式问题,可采用换元法求解设22()(1)2(1)1(1)f u u u u u ∴=-+-=-≥∴()f x =21x - (1x ≥)(3)由于()f x 为抽象函数,可以用消参法求解用1x 代x 可得:11()2(),f f x a x x +=与 1()2()f x f ax x +=联列可消去1()f x 得:()f x =233a axx -.点评:求函数解析式(1)若已知函数()f x 的类型,常采用待定系数法;(2)若已知[()]f g x 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法. 10 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值.分析:要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值.解 由 x y x 62322=+得.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y xx y 又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+--点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性.大部分学生的作法如下:由 x y x 62322=+得 ,32322x x y +-=1(0),1(1)u x x x u u =+≥=-≥,29)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x ∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为29 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误.因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题.. 11设()f x 是R 上的函数,且满足(0)1,f =并且对任意的实数,x y 都有()()(21)f x y f x y x y -=--+,求()f x 的表达式.解法一:由(0)1,f =()()(21)f x y f x y x y -=--+,设x y =,得(0)()(21)f f x x x x =--+,所以()f x =21x x ++解法二:令0x =,得(0)(0)(1)f y f y y -=--+即()1(1)f y y y -=--+又将y -用x 代换到上式中得()f x =21x x ++点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入,或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数.具体取什么特殊值,根据题目特征而定. 12判断函数1()(1)1xf x x x -=++.解:1()(1)1x f x x x -=++有意义时必须满足10111xx x -≥⇒-<≤+即函数的定义域是{x |11x -<≤},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数13 判断22()log (1)f x x x =++的奇偶性.正解:方法一:∵)1(log )1)((log )(2222++-=+-+-=-x x x x x f =11log 22++x x =)1(log22++-x x =-)(x f ∴)(x f 是奇函数方法二:∵)1(log )1(log )()(2222++-+++=-+x x x x x f x f =01log )1()1[(log 2222==++-⋅++x x x x)()(x f x f -=- ∴)(x f 是奇函数14函数y=245x x --的单调增区间是_________. 解:y=245x x --的定义域是[5,1]-,又2()54g x x x =--在区间[5,2]--上增函数,在区间[2,1]-是减函数,所以y=245x x --的增区间是[5,2]--15已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,求x 的取值范围.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得,故0<x<6,又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数,∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, 16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x +1);(2)|lg |10x y =.分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难,除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形.在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x ≥2时,即x-2≥0时,当x <2时,即x-2<0时,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+--≥--=)2(49)21()2(49)21(22x x x x y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出(见图)(2)当x ≥1时,lgx ≥0,y =10lgx=x ;当0<x <1时,lgx <0,所以这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意x ,y 的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像.17若f(x)= 21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数,求a 的取值范围解:设12121212112,()()22ax ax x x f x f x x x ++-<<-=-++12211212121221121122121212(1)(2)(1)(2)(2)(2)(22)(22)(2)(2)22(21)()(2)(2)(2)(2)ax x ax x x x ax x ax x ax x ax x x x ax x ax x a x xx x x x ++-++=+++++-+++=++--+--==++++由f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数得12()()0f x f x -<210a ∴-> ∴a >21点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉.18已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),试证明:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减解:证明:(1)由f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x xx --)=f (0)=0.∴f (x )=-f (-x ).∴f (x )为奇函数.(2)先证f (x )在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴21121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0∴x 2-x 1<1-x 2x 1,∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0.∴f (x )在(-1,1)上为减函数.点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高. 如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得. 对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是解题的焦点.19已知18log 9,185,ba ==求36log 45解:∵185,b =∴18log 5b =∴1818183621818181818log 45log 5log 9log 451818log 36log 4log 92log ()2log ()99b ab a b a aa a++++=====+-++20知)2(log ax y a -=在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 解:∵)2(log ax y a -=是由u y a log =,ax u -=2复合而成,又a >0∴ax u -=2在[0,1]上是x 的减函数,由复合函数关系知u y a log =应为增函数,∴a >1又由于x 在[0,1]上时 )2(log ax y a -=有意义,ax u -=2又是减函数,∴x =1时,ax u -=2取最小值是a u -=2min >0即可, ∴a <2综上可知所求的取值范围是1<a <221已知函数()log (3)a f x ax =-.(1)当[0,2]x ∈时()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数a 使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1,如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数()f x 为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明.解:(1)由假设,ax -3>0,对一切[0,2]x ∈恒成立,0,1a a >≠显然,函数g(x)= ax -3在[0,2]上为减函数,从而g(2)=32a ->0得到a <32∴a 的取值范围是(0,1)∪(1,32)(2)假设存在这样的实数a ,由题设知(1)1f =,即(1)log (3)a f a =-=1∴a =32此时3()log (3)2a f x x =-当2x =时,()f x 没有意义,故这样的实数不存在.点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立.即不存在,反之没有矛盾,则问题解决.22已知函数f (x )=1421lg 2+-⋅++a a ax x , 其中a 为常数,若当x ∈(-∞, 1]时, f (x )有意义,求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把a 分离出来,重新认识a 与其它变元(x )的依存关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”. 解:14212+-⋅++a a ax x >0, 且a 2-a +1=(a -21)2+43>0,∴ 1+2x +4x ·a >0, a >)2141(x x +-,当x ∈(-∞, 1]时, y =x 41与y =x 21都是减函数,∴ y =)2141(x x +-在(-∞, 1]上是增函数,)2141(x x +-max =-43,∴ a >-43, 故a 的取值范围是(-43, +∞).点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、反客为主,主客换位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,是解题人思维品质高的表现.本题主客换位后,利用新建函数y =)2141(x x +-的单调性转换为函数最值巧妙地求出了实数a 的取值范围.此法也叫主元法.23若1133(1)(32)a a --+<-,试求a 的取值范围.解:∵幂函数13y x -=有两个单调区间,∴根据1a +和32a -的正、负情况,有以下关系10320.132a a a a +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩① 10320.132a a a a +<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩② 10.320a a +<⎧⎨->⎩③解三个不等式组:①得23<a <32,②无解,③a <-1∴a 的取值范围是(-∞,-1)∪(23,32)点评:幂函数13y x -=有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为132a a +>-,从而导致解题错误.24 已知a>0 且a ≠1 ,f (log a x ) = 12-a a(x -x 1)(1)求f(x);(2)判断f(x)的奇偶性与单调性;(3)对于f(x) ,当x ∈(-1 , 1)时 , 有f( 1-m ) +f (1- m 2 ) < 0 ,求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t ∈R),则).(),(1)(),(1)(,22R x a a a a x f a a a a t f a x xx t t t ∈--=∴--==--,101,.)(,10,)(,01,1.)(,),()(1)()2(22<<><<-=>->∴∈-=--=---a a x f a a a x u a aa x f R x x f a a a a x f x x x x 或无论综上为增函数类似可判断时当为增函数时当为奇函数且f(x)在R 上都是增函数.)1,1().1()1(,)(,0)1()1()3(22-∈-<-∴<-+-x m f m f R x f m f m f 又上是增函数是奇函数且在.211111111122<<⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-∴m m m m m点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入f (x )的表达式可求出m 的取值范围,请同学们细心体会.25已知函数2()3f x x ax a =++-若[2,2]x ∈-时,()f x ≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设()f x 的最小值为()g a(1)当22a-<-即a >4时,()g a =(2)f -=7-3a ≥0,得73a ≤故此时a 不存在;(2) 当[2,2]2a-∈-即-4≤a ≤4时,()g a =3-a -24a ≥0,得-6≤a ≤2又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2;(3)22a->即a <-4时,()g a =(2)f =7+a ≥0,得a ≥-7,又a <-4故-7≤a <-4综上,得-7≤a ≤226已知210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内,求m 的取值范围. 解:设2()1f x mx x =++,(1)当m =0时方程的根为-1,不满足条件.(2)当m ≠0∵210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内又(0)f =1>0∴有两种可能情形①(1)0f <得m <-2 或者②1(1)02f m =-且0<<1得m 不存在综上所得,m <-227.是否存在这样的实数k ,使得关于x 的方程x 2+(2k -3)x -(3k -1)=0有两个实数根,且两根都在0与2之间?如果有,试确定k 的取值范围;如果没有,试说明理由.解:令2()(23)(31)f x x k x k =+---那么由条件得到2(23)4(31)0(0)130(2)42(23)(31)023022k k f k f k k k ⎧∆=-+-≥⎪=->⎪⎪⎨=+--->⎪-⎪<<⎪⎩即24501313722k k k k ⎧+≥⎪⎪<⎪⎨>⎪⎪<<⎪⎩即此不等式无解即不存在满足条件的k 值.28已知二次函数2()f x ax bx c =++对于x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2时12()()f x f x ≠,求证:方程()f x =121[()()]2f x f x +有不等实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).解:设F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +,则方程 ()f x =121[()()]2f x f x + ①与方程 F (x )=0 ② 等价 ∵F (x 1)=1()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x - F (x 2)=2()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x -+∴ F (x 1)·F (x 2)=-2121[()()]4f x f x -,又12()()f x f x ≠∴F (x 1)·F (x 2)<0故方程②必有一根在区间(x 1,x 2)内.由于抛物线y =F (x )在x 轴上、下方均有分布,所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点,即方程②有两个不等的实根,从而方程①有两个不等的实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).点评:本题由于方程是()f x =121[()()]2f x f x +,其中因为有()f x 表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明()f x 的图像与x 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证1()f x 2()f x <0,使本题没法解决. 本题中将问题转化为F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +的图像与x 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在. 29试确定方程322420x x x --+=最小根所在的区间,并使区间两个端点是两个连续的整数.分析:只要构造函数()f x =32242x x x --+,计算()f x 的自变量x 取整数值时的函数值,根据其符号,确定方程根的个数及根的分布. 解:令()f x =32242x x x --+∵(3)f -=-54-9+12+2=-49<0 (2)f -=-16-4+8+2=-10<0 (1)f -=-2-1+4+2=3>0,,(0)f =0-0-0+2=2>0 (1)f =2-1-4+2=-1<0, (2)f =16-4-8+2=6>0根据(2)f -·(1)f -<0,(0)f ·(1)f <0,(1)f ·(2)f <0 可知()f x 的零点分别在区间(-2,-1),(0,1),(1,2)内.因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(-2,-1)内.点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元n 次方程最多有n 个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解.32242x x x --+221(21)2(21)2()(2)212()(2)(2)2x x x x x x x x =---=--=-所以32242x x x --+=0有三个根:12,22-30设二次函数2()(0),f x ax bx c a =++>方程0)(=-x x f 的两个根21,x x ,满足0<21x x <a1<. (1)当),0(1x x ∈时,证明1)(x x f x <<;(2)设函数2()(0),f x ax bx c a =++>的图像关于直线0x x =对称,证明:210x x <. 分析:(1)用作差比较法证明不等式1)(x x f x <<;(2)函数2()(0),f x ax bx c a =++>图像关于直线0x x =对称,实际直线0x x =就是二次函数的对称轴,即abx 20-=,然后用已知条件证明不等式即可. 证明:(1)依题意,设))(()()(21x x x x a x x f x F --=-= 当),0(1x x ∈时,由于21x x <,∴0))((21>--x x x x ,又0>a ∴))(()()(21x x x x a x x f x F --=-=>0即)(x f x <)1)(()1)(()()]([)(2121111ax x x ax ax x x x F x x x F x x x f x -->-+-=--=+-=-∵0<21x x x <<a1<.∴01,021>->-ax x x ∴0)(1>-x f x 综合得1)(x x f x << (2)依题意知a b x 20-=,又ab x x 121--=+ ∴aax ax a x x a a bx 2121)(221210-+=-+=-=∵,012<-ax ∴22110x a ax x =<点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式;二是正确选择二次函数的表达式,即本题选用两根式表示;三要知道二次函数的图像关于直线对称,此直线为二次函数的对称轴,即ab x 20-= 31已知函数0)1(),1(2)(2=<<++=f b c c bx x x f ,且方程01)(=+x f 有实根. (1)求证:-3<c ≤-1,b ≥0.(2)若m 是方程01)(=+x f 的一个实根,判断)4(-m f 的正负并加以证明 分析:(1)题中条件涉及不等关系的有1<<b c 和方程01)(=+x f 有实根.及一个等式0)1(=f ,通过适当代换及不等式性质可解得;(2)本小题只要判断)4(-m f 的符号,因而只要研究出4-m 值的范围即可定出)4(-m f 符号. (1)证明:由0)1(=f ,得1+2b+c=0,解得21+-=c b ,又1<<b c , 1c c >+->21解得313-<<-c , 又由于方程01)(=+x f 有实根,即0122=+++c bx x 有实根, 故0)1(442≥+-=∆c b 即0)1(4)1(2≥+-+c c 解得3≥c 或1-≤c ∴13≤<-c ,由21+-=c b ,得b ≥0. (2)c bx x x f ++=2)(2=)1)(()1(2--=++-x c x c x c x ∵01)(<-=m f ,∴c<m<1(如图) ∴c —4<m —4<—3<c. ∴)4(-m f 的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数,m n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,()01f x <<.(1)试求()0f 的值;(2)判断()f x 的单调性并证明你的结论; (3)设()()()(){}()({}22,1,,21,A x y f x f y f B x y f ax y a R =⋅>=-=∈,若A B ⋂=∅,试确定a 的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数()f x .解:(1)在()()()f m n f m f n +=⋅中,令1,0m n ==.得:()()()110f f f =⋅.因为()10f ≠,所以,()01f =.(2)要判断()f x 的单调性,可任取12,x x R ∈,且设12x x <.在已知条件()()()f m n f m f n +=⋅中,若取21,m n x m x +==,则已知条件可化为:()()()2121f x f x f x x =⋅-.由于210x x ->,所以()2110f x x >->.为比较()()21f x f x 、的大小,只需考虑()1f x 的正负即可.在()()()f m n f m f n +=⋅中,令m x =,n x =-,则得()()1f x f x ⋅-=. ∵ 0x >时,()01f x <<, ∴ 当0x <时,()()110f x f x =>>-.又()01f =,所以,综上,可知,对于任意1x R ∈,均有()10f x >. ∴ ()()()()2112110f x f x f x f x x -=--<⎡⎤⎣⎦. ∴ 函数()f x 在R 上单调递减.(3)首先利用()f x 的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f 的式子.()()()222211f x f y f x y ⋅>+<即,(()210f ax y f -==,即20ax y -+=.由A B ⋂=∅,所以,直线20ax y -+=与圆面221x y +<无公共点.所以,2211a ≥+.解得 11a -≤≤.(4)如()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令1,0m n ==;以及21,m n x m x +==等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外,如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决. 33设a 为实数,函数1||)(2+-+=a x x x f ,R x ∈ (1)讨论)(x f 的奇偶性; (2)求)(x f 的最小值.解:(1)当0=a 时,函数)(1||)()(2x f x x x f =+-+-=- 此时,)(x f 为偶函数当0≠a 时,1)(2+=a a f ,1||2)(2++=-a a a f ,)()(a f a f -≠,)()(a f a f --≠此时)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数(2)(i )当a x ≤时,43)21(1)(22++-=++-=a x a x x x f 当21≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上单调递减,从而函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为1)(2+=a a f .若21>a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f +=43)21(,且)()21(a f f ≤. (ii )当a x ≥时,函数43)21(1)(22+-+=+-+=a x a x x x f若21-≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f -=-43)21(,且)()21(a f f ≤-若21->a ,则函数)(x f 在),[+∞a 上单调递增,从而函数)(x f 在),[+∞a 上的最小值为1)(2+=a a f .综上,当21-≤a 时,函数)(x f 的最小值为a -43当2121≤<-a 时,函数)(x f 的最小值为12+a当21>a 时,函数)(x f 的最小值为a +43.点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过)()(x f x f =-代入有1||1||)(22+-+=+--+-a x x a x x ,即||||a x a x -=+可得,当0=a 时,||||a x a x -=+,函数)()(x f x f =-函数为偶函数. 通过)()(x f x f -=-可得 1||1||)(22----=+--+-a x x a x x 化得 ||||222a x a x x -++=+此式不管0=a 还是0≠a 都不恒成立,所以函数不可能是奇函数.(2)由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查.34某公司为帮助尚有26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为600元,该店应交付的其它费用为每月130元. (1)若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡,求该店的职工人数; (2)若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后还清所有债务,此时每件消费品的价格定为多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,不仅需要划分段落层次,弄清每一层次独立的含义和相互间的关系,更需要抓住矛盾的主要方面.由题目的问题找到关键词——“收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润”相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题.为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q 、单位商品的销售价p 之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润. 解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m 名.则()4010060013200S q p m =-⨯--.124584060q p81又由图可知:()()2140, 405882 5881p p q p p -+≤≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩. 所以,()()()()()()21404010060013200 4058824010060013200 58<81p p m p S p p m p -+-⨯--≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯--≤⎪⎩ 由已知,当52p =时,0S =,即()()214040100600132000p p m -+-⨯--=,解得50m =.即此时该店有50名职工.(2)若该店只安排40名职工,则月利润()()()()()()21404010037200 4058824010037200 58<81p p p S p p p -+-⨯-≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯-≤⎪⎩. 当4058p ≤≤时,求得55p =时,S 取最大值7800元. 当5881p <≤时,求得61p =时,S 取最大值6900元. 综上,当55p =时,S 有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有 1278002680002000000n ⨯--≥. 解得5n ≥.所以,该店最早可在5年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题. (3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》测试题(含答案解析)(4)
一、选择题1.已知集合{|25}A x x =-≤≤,{|121}B x m x m =+≤≤-.若B A ⊆,则实数m 的取值范围为( ) A .3m ≥B .23m ≤≤C .3m ≤D .2m ≥2.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫⎪⎝⎭C .(4,1D .(1,1+3.集合{}*|421A x x N =--∈,则A 的真子集个数是( ) A .63B .127C .255D .5114.对于集合A 和B ,令{,,},A B x x a b a A b B +==+∈∈如果{2,},S x x k k Z ==∈{}|21,T x x k x Z ==+∈,则S T +=( )A .整数集ZB .SC .TD .{41,}x x k k Z =+∈5.若集合{}2|560A x x x =-->,{}|21xB x =>,则()R C A B =( )A .{}|10x x -≤<B .{}|06x x <≤C .{}|20x x -≤<D .{}|03x x <≤6.若x A ∈,则1A x ∈,就称A 是和美集合,集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的所有非空子集中是和美集合的个数为( ) A .4 B .5C .6D .77.已知集合22{|,N ,N}A t t m n m n = =+ ∈ ∈,且x A ∈,yA ,则下列结论中正确的是( ) A .x y A +∈ B .x y A -∈ C .xy A ∈D .xA y∈ 8.设所有被4除余数为()0,1,2,3k k =的整数组成的集合为k A ,即{}4,k A x x n k n Z ==+∈,则下列结论中错误的是( )A .02020A ∈B .3a b A +∈,则1a A ∈,2b A ∈C .31A -∈D .k a A ∈,k b A ∈,则0a b A -∈9.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22B x m x m =-≤≤+.若R A C B A =,则实数m 的取值范围为( )A .5m >B .3m <-C .5m >或3m <-D .35m -<<10.设{}|22A x x =-≥,{}|1B x x a =-<,若A B =∅,则a 的取值范围为( ) A .1a <B .01a <≤C .1a ≤D .03a <≤11.已知非空集合M 满足:对任意x M ∈,总有2x M ∉M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的M 的个数是( )A .11B .12C .15D .1612.集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值 范围是( ) A .{}a |0a 6≤≤ B .{}|24a a a ≤≥或C .{}|06a a a ≤≥或D .{}|24a a ≤≤二、填空题13.对非空有限数集12{,,,}n A a a a =定义运算“min”:min A 表示集合A 中的最小元素.现给定两个非空有限数集A ,B ,定义集合{|,,}M x x a b a A b B ==-∈∈,我们称min M 为集合A ,B 之间的“距离”,记为AB d .现有如下四个命题:①若min min A B =,则0AB d =;②若min min A B >,则0AB d >;③若0AB d =,则A B ⋂≠∅;④对任意有限集合A ,B ,C ,均有AB BC AC d d d +. 其中所有真命题的序号为__________.14.设集合{}1,2,4A =,{}2|40B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B =__________.15.若规定集合{}()*12,,,n M a a a n N=⋅⋅⋅∈的子集{}()12*,,,mi i i a aa m N ⋅⋅⋅∈为M 的第k个子集,其中12111222m i i i k ---=++⋅⋅⋅+,则M 的第25个子集是______. 16.已知有限集{}123,,,,(2)n A a a a a n =≥. 如果A 中元素(1,2,3,,)i a i n =满足1212n n a a a a a a =+++,就称A 为“复活集”,给出下列结论:①集合1122⎧---⎪⎨⎪⎪⎩⎭是“复活集”; ②若12,a a R ∈,且12{,}a a 是“复活集”,则124a a >; ③若*12,a a N ∈,则12{,}a a 不可能是“复活集”; ④若*i a N ∈,则“复活集”A 有且只有一个,且3n =.其中正确的结论是____________.(填上你认为所有正确的结论序号)17.若规定{}1210E a a a =⋯,,,的子集{}12,,n k k k a a a 为E 的第k 个子集,其中12111222n k k k k ---=++⋯+,则E 的第211个子集是____________. 18.已知集合{}10,A x ax x R =+=∈,集合{}2280B x x x =--=,若A B ⊆,则a 所有可能取值构成的集合为______________19.已知集合{1,2,3},{1,2}A B ==,则满足A C B C ⋂=⋃的集合C 有_______个. 20.函数()[]f x x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.若{|[][2][3],01}A y y x x x x ==++≤≤,则A 中所有元素的和为_______.三、解答题21.已知集合{|314}A x x =-<+,{|213}B x m x m =-<+. (1)当1m =时,求AB ;(2)若A B A ⋃=,求m 的取值范围.22.若集合{}24A x x =<<,{}3B x a x a =<<. (1)若x A ∈是x B ∈的充分条件,求实数a 的取值范围; (2)若AB =∅,求实数a 的取值范围.23.设{}{},1,05U R A x x B x x ==≥=<<,求()UA B 和()U A B ∩24.设集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,不等式2760x x -+<的解集为B . (1)当a 为0时,求集合A 、B ; (2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.25.设集合2{|320}A x x x =-+≥,{|B x y ==,全集U =R ,求()U A C B ⋂.26.设全集U =R .(1)解关于x 的不等式|1|10()x a a R -+->∈;(2)记A 为(1)中不等式的解集,B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,若()U C A B ⋂恰有三个元素,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】讨论,B B =∅≠∅两种情况,分别计算得到答案.当B =∅时:1212m m m +>-∴< 成立;当B ≠∅时:12112215m m m m +≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩解得:23m ≤≤.综上所述:3m ≤ 故选C 【点睛】本题考查了集合的关系,忽略掉空集的情况是容易发生的错误.2.A解析:A 【分析】解对数不等式求得集合A ,解一元二次不等式求得RB ,由此求得()RAB【详解】 由于()1lg 12x -<=所以{(011,1A x x =<-<=+, 依题意{}2R2940B x x x =-+<,()()22944210x x x x -+=--<,解得142x <<,即R 1,42B ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以()()R1,4A B ⋂=.故选:A【点睛】本小题主要考查集合交集和补集的运算,考查对数不等式和指数不等式的解法,属于中档题.3.B解析:B 【分析】先求得{}*|421A x x N =--∈的元素个数,再求真子集个数即可.【详解】由{}*|421A x x N=--∈,则421x --为正整数.则21x -可能的取值为0,1,2,3,故210,1,2,3x -=±±±,故x 共7个解.即{}*|421A x x N =--∈的元素个数为7故A 的真子集个数为721127-=【点睛】本题主要考查集合中元素个数的求解与知识点:元素个数为n 的集合的真子集有21n -个. 属于基础题型.4.C解析:C 【分析】由题意分别找到集合S ,T 中的一个元素,然后结合题中定义的运算确定S T +的值即可. 【详解】由题意设集合S 中的元素为:2,k k Z ∈,集合T 中的元素为:21,m m Z +∈, 则S T +中的元素为:()22121k m k m ++=++, 举出可知集合S T T +=. 故选:C . 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,集合的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.5.B解析:B 【解析】 【分析】求得集合{|1A x x =<-或6}x >,{}|0B x x =>,根据集合运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,集合{}2|560{|1A x x x x x =-->=<-或6}x >,{}{}|21|0x B x x x =>=>,则{}|16R C A x x =-≤≤,所以(){}|06R C A B x x =<≤.故选B . 【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中正确求解集合,A B ,结合集合的运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.D解析:D 【分析】写出集合111,0,,,1,323M ⎧⎫⎨=⎩-⎬⎭的非空子集,根据和美集合的定义验证即可. 【详解】先考虑含一个元素的子集,并且其倒数是其本身,有{}{}1,1,- 再考虑 含有两个元素的和美集合,有{}11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,含有三个元素的子集且为和美集合的是111,,3,1,,3,33⎧⎫⎧⎫-⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭含有四个元素的子集且为和美集合的是11,1,,33⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题主要考查了集合的子集,考查了创设新情景下解决问题的能力,属于中档题.7.C解析:C 【分析】 设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b ya ma ,再利用22()()xy ma nb mb na =++-,可得解.【详解】 由x A ∈,yA ,设22x m n =+,22N,N N,,,N n b b y a m a ,所以22222222222222()()()()xy m n a b m a m b n a n b ma nb mb na =++=+++=++-, 且N,N ma nb mb na +-∈∈, 所以xy A ∈, 故选:C. 【点睛】关键点点睛,本题的解题关键是2222222222()()m a m b n a n b ma nb mb na +++=++-,另外本题可以通过列举法得到集合的一些元素,进而排除选项可得解.8.B解析:B 【分析】首先根据题意,利用k A 的意义,再根据选项判断. 【详解】A.202045050=⨯+,所以02020A ∈,正确;B.若3a b A +∈,则12,a A b A ∈∈,或21,a A b A ∈∈或03,a A b A ∈∈或30,a A b A ∈∈,故B 不正确;C.()1413-=⨯-+,所以31A -∈,故C 正确;D.4a n k =+,4b m k =+,,m n Z ∈,则()40,a b n m -=-+()n m Z -∈,故0a b A -∈,故D 正确.故选:B【点睛】关键点点睛:本题考查集合新定义,关键是理解k A 的意义,再将选项中的数写出k A 中的形式,就容易判断选项了.9.C解析:C 【分析】首先根据题意,求得{|2R C B x x m =>+或}2x m <-,由R AC B A =可以得到R A C B ⊆,根据子集的定义求得参数所满足的条件,得到结果.【详解】{}{}2230=|13A x x x x x =--≤-≤≤,∵{}22B x m x m =-≤≤+. ∴{2R C B x x m =>+或2}x m <-, ∵R AC B A =即R A C B ⊆,∴23m ->或21m +<-.即5m >或3m <-,即实数m 的取值范围是5m >或3m <-. 故选:C. 【点睛】该题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有集合的补集,根据子集求参数的取值范围,属于简单题目.10.C解析:C 【分析】解集绝对值不等式求得,A B ,结合A B =∅求得a 的取值范围.【详解】由22x -≥得22x -≤-或22x -≥,解得0x ≤或4x ≥,所以(][),04,A =-∞⋃+∞, 由1x a -<得1a x a -<-<,解得11a x a -<<+,所以()1,1B a a =-+. 当0a ≤时,B =∅,A B =∅,符合题意.当0a >时,由于AB =∅,所以1014a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得01a <≤.综上所述,a 的取值范围是1a ≤. 故选:C 【点睛】本小题主要考查绝对值不等式的解法,考查根据交集的结果求参数的取值范围.11.A解析:A 【分析】可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,且2,4不同时出现,即可得到结论. 【详解】由题意,可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,共有42115-=个, 且2,4不能同时出现,同时出现共有4个, 所以满足题意的集合M 的个数为11个,故选A. 【点睛】本题主要考查了元素与集合的关系,以及集合的子集个数的判定及应用,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.12.C解析:C 【解析】|x-a|<1,∴a-1<x<a+1,∵A∩B=∅. ∴a-1≥5或a+1≤1,即a≤0或a≥6.故选C.二、填空题13.①③【分析】根据题意可得①③正确通过举反例可得②④错误【详解】对于结论①若则中最小的元素相同故①正确;对于结论②取集合满足但故②错误;对于结论③若则中存在相同的元素则交集非空故③正确;对于结论④取集解析:①③ 【分析】根据题意可得①③正确,通过举反例可得②④错误. 【详解】对于结论①,若min min A B =,则A ,B 中最小的元素相同,故①正确;对于结论②,取集合{}1,2A =,{}0,2B =,满足min min A B >,但0AB d =,故②错误;对于结论③,若0AB d =,则,A B 中存在相同的元素,则交集非空,故③正确; 对于结论④,取集合{}1,2A =,{}2,3B =,{}3,4C =,可知0AB d =,0BC d =,1AC d =,则AB BC AC d d d +≥不成立,故④错误. 故答案为:①③.14.【解析】因为所以为方程的解则解得所以集合 解析:{}1,3【解析】 因为{}1A B ⋂=,所以1x =为方程240x x m -+=的解, 则140m -+=,解得3m =,所以2430x x -+=,(1)(3)0x x --=,集合{}1,3B =.15.【分析】根据子集的定义将表示为求出即可求解【详解】的第25个子集是故答案为:【点睛】本题考查新定义的理解认真审题领会题意是关键属于中档题 解析:{}145,,a a a【分析】根据子集的定义将25表示为1211125222m i i i ---=++⋅⋅⋅+,求出12,m i i i ,即可求解【详解】03411415125222222---=++=++,1231,4,5i i i ===,M 的第25个子集是{}145,,a a a ,故答案为:{}145,,a a a . 【点睛】本题考查新定义的理解,认真审题,领会题意是关键,属于中档题.16.①③④【分析】根据已知中复活集的定义结合韦达定理以及反证法依次判断四个结论的正误进而可得答案【详解】对于①故①正确;对于②不妨设则由韦达定理知是一元二次方程的两个根由可得或故②错;对于③不妨设中由得解析:①③④ 【分析】根据已知中“复活集”的定义,结合韦达定理以及反证法,依次判断四个结论的正误,进而可得答案. 【详解】对于①,1==-,故①正确; 对于②,不妨设1212a a a a t +==,则由韦达定理知12,a a 是一元二次方程20x tx t -+=的两个根, 由>0∆,可得0t <或4t >,故②错; 对于③,不妨设A 中123n a a a a <<<<,由1212n n n a a a a a a na =+++<得121n a a a n -<,当2n =时,即有12a <,∴11a =,于是221a a +=,2a 无解,即不存在满足条件的“复活集”A ,故③正确;对于④,当3n =时,123a a <,故只能11a =,22a =,求得33a =,于是“复活集” A 只有一个,为{}1,2,3, 当4n ≥时,由()1211231n a a a n -≥⨯⨯⨯⨯-,即有()1!n n >-,也就是说“复活集”A 存在的必要条件是()1!n n >-,事实上()()()()221!1232222n n n n n n n -≥--=-+=--+>,矛盾,∴当4n ≥时不存在“复活集”A ,故④正确.故答案为:①③④ 【点睛】本题主要考查了集合新定义,需理解“复活集”的定义,考查了学生的知识迁移能力以及分析问题的能力,属于中档题.17.【分析】根据题意分别讨论的取值通过讨论计算的可能取值即可得出答案【详解】而的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含的第个子集是故答案为:【点睛】本题主要 解析:{}12578,,,,a a a a a【分析】根据题意,分别讨论2n 的取值,通过讨论计算n 的可能取值,即可得出答案. 【详解】72128211=<,而82256211=>,E ∴的第211个子集包含8a ,此时21112883-=,626483=<,7212883=>,E ∴的第211个子集包含7a ,此时836419-=,421619=<,523219=>,E ∴的第211个子集包含5a ,此时19163-=,1223=<,2243=>,E ∴的第211个子集包含2a ,此时321-=,021=E ∴的第211个子集包含1a ,E ∴的第211个子集是{}12578,,,,a a a a a .故答案为:{}12578,,,,a a a a a 【点睛】本题主要考查了与集合有关的信息题,理解条件的定义是解决本题的关键.18.【分析】先化简集合利用分类讨论和即可求出构成的集合【详解】由可得:即:解得或故:由可得:当时方程无实数解此时满足当时方程的实数解为故:由可得:或解得或的所有取值构成的集合为:故答案为:【点睛】本题主 解析:11{0,,}24- 【分析】先化简集合B ,利用A B ⊆,分类讨论=0a 和0a ≠,即可求出构成a 的集合.【详解】 由{}2280B x x x =--=可得:2280x x --= 即:()()240x x +-=解得2x =-或4x = 故:{}2,4B =- {}10,A x ax x R =+=∈由10ax += 可得:1ax =-当0a =时,方程1ax =-无实数解,此时A =∅,满足A B ⊆当0a ≠时,方程1ax =-的实数解为1x a =-,故:1{}A a=- 由A B ⊆可得:12a -=-或14a-= 解得12a =或14a =- a 的所有取值构成的集合为:11{0,,}24-.故答案为:11{0,,}24-.【点睛】本题主要考查了集合间的基本关系以及一元二次方程的解法,要注意集合A 是集合B 的子集时,集合A 有可能是空集. 19.2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数【详解】由条件可知:则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数共个事实上满足题意的集合C 为:或故答案为2【点睛 解析:2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系,然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数.【详解】由条件A C B C ⋂=⋃可知:()()()()B B C A C C B C A C A ⊆⋃=⋂⊆⊆⋃=⋂⊆,则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数,共122=个.事实上,满足题意的集合C 为:{}1,2C =或{}1,2,3C =.故答案为2.【点睛】本题主要考查集合的包含关系,子集个数公式及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.【分析】分5种情况讨论的范围计算函数值并求元素的和【详解】①当时;②当时;③当时;④时;⑤当时则中所有元素的和为故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型需读懂题意并能理解应用分类讨论解决问题本题的难解析:12【分析】 分103x ≤<,1132x ≤<,1223x ≤<,213x ≤<,1x =,5种情况讨论2,3x x 的范围,计算函数值,并求元素的和.【详解】 ①当103x ≤<时, 220,3x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)30,1x ∈, ∴ [][][]230x x x ===,[][][]230x x x ++= ;②当1132x ≤<时,22,13x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,331,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭ , [][]20,x x ∴==[]31x =,[][][]231x x x ∴++=;③当1223x ≤<时,[)21,2x ∈ ,33,22x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭[]0x ∴=,[]21x = ,[]31x = ,[][][]232x x x ∴++=; ④213x ≤<时,42,23x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,[)32,3x ∈ []0x ∴=,[]21x =,[]32x =,[][][]233x x x ∴++=;⑤当1x =时[]1x =,[]22x =,[]33x = ,[][][]236x x x ∴++={}0,1,2,3,6A ∴=,则A 中所有元素的和为0123612++++=.故答案为12【点睛】本题考查新定义的题型,需读懂题意,并能理解,应用,分类讨论解决问题,本题的难点是分类较多,不要遗漏每种情况三、解答题21.(1){|13}A B x x ⋂=;(2)3(2-,0][4⋃,)+∞. 【分析】(1)当1m =时,求出集合B ,A ,由此能求出A B .(2)由A B A ⋃=,得B A ⊆,当B =∅时,213m m -+,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,由此能求出m 的取值范围.【详解】解:(1)当1m =时,{|14}B x x =<,{|314}{|43}A x x x x =-<+=-<,{|13}A B x x ∴⋂=.(2)A B A =,B A ∴⊆,当B =∅时,213m m -+,解得4m ,当B ≠∅时,21321433m m m m -<+⎧⎪->-⎨⎪+⎩,解得302m -<, 综上,m 的取值范围为3(2-,0][4⋃,)+∞. 【点睛】结论点睛:本题考查交集、实数的取值范围的求法,并集、交集的结论与集合包含之间的关系:A B A B A =⇔⊆,A B A A B ⋂=⇔⊆.22.(1)423a ≤≤;(2)23a ≤或4a ≥ 【分析】(1)考虑A 是B 的子集即可求解;(2)分类讨论当B 为空集和不为空集两种情况求解.【详解】(1)若x A ∈是x B ∈的充分条件,234a a ≤⎧⎨≥⎩,解得423a ≤≤; (2)A B =∅,当B =∅时,即3,0a a a ≥≤,当B ≠∅时,04a a >⎧⎨≥⎩或032a a >⎧⎨≤⎩,即203a <≤或4a ≥. 综上所述:23a ≤或4a ≥ 【点睛】此题考查根据充分条件与集合关系求解参数取值范围,易错点在于漏掉考虑空集情况. 23.(){}|5U A B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥.【分析】 首先根据题中所给的集合,根据补集的定义,求得{}|1UA x x =<,{0UB x =≤或5}x ,之后利用交集并集的定义求得结果.【详解】因为U =R ,{}{}1,05A x x B x x =≥=<<,所以{}|1U A x x =<,{0U B x =≤或5}x , 所以(){}|5UA B x x ⋃=<,(){}|5U A B x x ⋂=≥. 【点睛】该题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有集合的运算,属于简单题目. 24.(1){|10}A x x =-<<,{|16}B x x =<<;(2)1a -或23a .【分析】(1)根据题意,由0a =可得结合A ,解不等式2760x x -+<可得集合B ,(2)根据题意,分A 是否为空集2种情况讨论,求出a 的取值范围,综合即可得答案.【详解】解:(1)根据题意,集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,当0a =时,{|10}A x x =-<<,276016x x x -+<⇒<<,则{|16}B x x =<<,(2)根据题意,若A B ⊆,分2种情况讨论:①,当12a a -时,即1a -时,A =∅,A B ⊆成立;②,当12a a -<时,即1a >-时,A ≠∅,若A B ⊆,必有1126a a -⎧⎨⎩, 解可得23a ,综合可得a 的取值范围为1a -或23a .【点睛】本题考查集合的包含关系的应用,(2)中注意讨论A 为空集,属于基础题.25.{|1x x ≤或}23x ≤<【分析】先化简集合A ,B 中元素的性质,再求得U B ,进而由交集的定义求解即可. 【详解】由题,因为2320x x -+≥,解得2x ≥或1x ≤,所以{|2A x x =≥或}1x ≤,因为30x -≥,解得3x ≥,所以{}|3B x x =≥,所以{}U |3B x x =<,则(){U |1A B x x ⋂=≤或}23x ≤<【点睛】本题考查集合的交集、补集运算,考查解一元二次不等式,考查具体函数的定义域. 26.(1)见解析(2)10a -<≤【分析】(1)通过讨论a 的取值范围,求出不等式的解集即可.(2)解不等式组求得集合B ,通过讨论a 的范围求出A 的补集,再根据()U C A B ⋂恰有三个元素,建立不等式求解.【详解】(1)因为|1|10()x a a R -+->∈,所以|1|1->-x a ,当10a -< 即1a > 时,解集为R ,当10a -= 即1a = 时,解集为{}|1x x ≠ ,当10a -> 即1a < 时,11->-x a 或11-<-x a ,所以2x a >-或x a <,所以解集为{|2x x a >- 或}x a <.综上:1a > 时,解集为R ;1a = 时,解集为{}|1x x ≠ ;1a < 时,解集为{|2x x a >- 或}x a <.(2)因为2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩, 所以23510410x x x x -⎧-≤⎪+⎨⎪-+≥⎩,所以()()29404210x x x x x ⎧⎛⎫+-≤≠-⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪-+≥⎩, 解得942x -<≤ . 因为B 为不等式组2351410x x x x -⎧≤⎪+⎨⎪-+≥⎩的整数解集,所以{}3,2,1,0,1,2,3,4B =--- ,当1a > 时,U A =∅ 不满足()U C A B ⋂恰有三个元素. 当1a = 时,{}=1U A 不满足()U C A B ⋂恰有三个元素. 当1a < 时,{}=≤≤-|2U A x a x a ,21a -> ,因为()U C A B ⋂恰有三个元素,所以12224a a a a a <⎧⎪--≥⎨⎪--<⎩, 解得10a -<≤ .综上:a 的取值范围是10a -<≤.【点睛】本题主要考查了绝对值不等式,分式不等式及一元二次不等式的解法和集合的基本运算,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.。
(完整版)高一数学必修一易错题集锦答案
高一数学必修一易错题集锦答案1. 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )解:M={y |y =x 2+1,x∈R }={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R }.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x 2+1,x ∈R }、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R },这三个集合是不同的.2 .已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C . 解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或{}{}21或∴C={0,1,2}3 。
已知m ∈A,n ∈B, 且集合A={}Z a a x x ∈=,2|,B={}Z a a x x ∈+=,12|,又C={}Z a a x x ∈+=,14|,则有:m +n ∈ (填A,B,C 中的一个)解:∵m ∈A, ∴设m =2a 1,a 1∈Z , 又∵n B ∈,∴n =2a 2+1,a 2∈ Z ,∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2∈ Z , ∴m +n ∈B 。
4 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若B A ,求实数p 的取值范围.解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5. 由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.5 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-21.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验. 6 设A 是实数集,满足若a∈A,则a -11∈A ,1≠a 且1∉A.⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-a 1∈A.⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒ 21∈A ⇒ 2∈A∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a -11即12+-a a =0该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ a -11∈A ⇒ a--1111∈A ⇒111---a a∈A ,即1-a 1∈A⑷由⑶知a∈A 时,a -11∈A, 1-a 1∈A .现在证明a,1-a 1, a -11三数互不相等.①若a=a -11,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a ≠a -11②若a=1-a 1,即a 2-a+1=0,方程无解∴a ≠1-a 1③若1-a 1 =a -11,即a2-a+1=0,方程无解∴1-a 1≠a -11.综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.7 设M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},求(1)从M 到N 的映射种数;(2)从M 到N 的映射满足 f (a)>f (b)≥f(c),试确定这样的映射f 的种数. 解:(1)由于M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},结合映射的概念,有一共有27个映射(2)符合条件的映射共有4个0222,2,2,0,0,2220a a a ab b b bc c c c →→→→⎧⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪→-→-→→⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪→-→-→-→⎩⎩⎩⎩8.已知函数()f x 的定义域为[0,1],求函数(1)f x +的定义域解:由于函数()f x 的定义域为[0,1],即01x ≤≤∴(1)f x +满足011x ∴≤+≤ 10x -≤≤,∴(1)f x +的定义域是[-1,0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1)已知()f x 是二次函数,若(0)0,(1)()1f f x f x x =+=++,求()f x .(2)已知1)f x x x =+,求()f x(3)若()f x 满足1()2(),f x f ax x +=求()f x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设()f x =2(0)ax bx c a ++≠由于(0)0f =得2()f x ax bx =+,又由(1)()1f x f x x +=++,∴22(1)(1)1a x b x ax bx x +++=+++即 22(2)(1)1ax a b x a b ax b x ++++=+++211021a b b a a b a b +=+⎧⎪∴≠∴==⎨⎪+=⎩ 因此:()f x =21122x x +(2)本题属于复合函数解析式问题,可采用换元法求解设22()(1)2(1)1(1)f u u u u u ∴=-+-=-≥∴()f x =21x - (1x ≥)(3)由于()f x 为抽象函数,可以用消参法求解用1x 代x 可得:11()2(),f f x a x x +=与 1()2()f x f ax x +=联列可消去1()f x 得:()f x =233a axx -.点评:求函数解析式(1)若已知函数()f x 的类型,常采用待定系数法;(2)若已知[()]f g x 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法. 10 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值.分析:要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值.解 由 x y x 62322=+得.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y xx y 又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+--点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性.大部分学生的作法如下:由 x y x 62322=+得 ,32322x x y +-=1(0),1(1)u x x x u u =+≥=-≥,29)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x ∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为29 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误.因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题.. 11设()f x 是R 上的函数,且满足(0)1,f =并且对任意的实数,x y 都有()()(21)f x y f x y x y -=--+,求()f x 的表达式.解法一:由(0)1,f =()()(21)f x y f x y x y -=--+,设x y =,得(0)()(21)f f x x x x =--+,所以()f x =21x x ++解法二:令0x =,得(0)(0)(1)f y f y y -=--+即()1(1)f y y y -=--+又将y -用x 代换到上式中得()f x =21x x ++点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入,或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数.具体取什么特殊值,根据题目特征而定. 12判断函数1()(1)1xf x x x -=++.解:1()(1)1x f x x x -=++有意义时必须满足10111xx x -≥⇒-<≤+即函数的定义域是{x |11x -<≤},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数13 判断22()log (1)f x x x =++的奇偶性.正解:方法一:∵)1(log )1)((log )(2222++-=+-+-=-x x x x x f =11log 22++x x =)1(log22++-x x =-)(x f ∴)(x f 是奇函数方法二:∵)1(log )1(log )()(2222++-+++=-+x x x x x f x f =01log )1()1[(log 2222==++-⋅++x x x x)()(x f x f -=- ∴)(x f 是奇函数14函数y=245x x --的单调增区间是_________. 解:y=245x x --的定义域是[5,1]-,又2()54g x x x =--在区间[5,2]--上增函数,在区间[2,1]-是减函数,所以y=245x x --的增区间是[5,2]--15已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,求x 的取值范围.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得,故0<x<6,又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数,∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, 16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x +1);(2)|lg |10x y =.分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难,除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形.在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x ≥2时,即x-2≥0时,当x <2时,即x-2<0时,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+--≥--=)2(49)21()2(49)21(22x x x x y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出(见图)(2)当x ≥1时,lgx ≥0,y =10lgx=x ;当0<x <1时,lgx <0,所以这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意x ,y 的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像.17若f(x)= 21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数,求a 的取值范围解:设12121212112,()()22ax ax x x f x f x x x ++-<<-=-++12211212121221121122121212(1)(2)(1)(2)(2)(2)(22)(22)(2)(2)22(21)()(2)(2)(2)(2)ax x ax x x x ax x ax x ax x ax x x x ax x ax x a x xx x x x ++-++=+++++-+++=++--+--==++++由f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数得12()()0f x f x -<210a ∴-> ∴a >21点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉.18已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),试证明:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减解:证明:(1)由f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x xx --)=f (0)=0.∴f (x )=-f (-x ).∴f (x )为奇函数.(2)先证f (x )在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴21121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0∴x 2-x 1<1-x 2x 1,∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0.∴f (x )在(-1,1)上为减函数.点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高. 如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得. 对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是解题的焦点.19已知18log 9,185,ba ==求36log 45解:∵185,b =∴18log 5b =∴1818183621818181818log 45log 5log 9log 451818log 36log 4log 92log ()2log ()99b ab a b a aa a++++=====+-++20知)2(log ax y a -=在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 解:∵)2(log ax y a -=是由u y a log =,ax u -=2复合而成,又a >0∴ax u -=2在[0,1]上是x 的减函数,由复合函数关系知u y a log =应为增函数,∴a >1又由于x 在[0,1]上时 )2(log ax y a -=有意义,ax u -=2又是减函数,∴x =1时,ax u -=2取最小值是a u -=2min >0即可, ∴a <2综上可知所求的取值范围是1<a <221已知函数()log (3)a f x ax =-.(1)当[0,2]x ∈时()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数a 使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1,如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数()f x 为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明.解:(1)由假设,ax -3>0,对一切[0,2]x ∈恒成立,0,1a a >≠显然,函数g(x)= ax -3在[0,2]上为减函数,从而g(2)=32a ->0得到a <32∴a 的取值范围是(0,1)∪(1,32)(2)假设存在这样的实数a ,由题设知(1)1f =,即(1)log (3)a f a =-=1∴a =32此时3()log (3)2a f x x =-当2x =时,()f x 没有意义,故这样的实数不存在.点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立.即不存在,反之没有矛盾,则问题解决.22已知函数f (x )=1421lg 2+-⋅++a a ax x , 其中a 为常数,若当x ∈(-∞, 1]时, f (x )有意义,求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把a 分离出来,重新认识a 与其它变元(x )的依存关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”. 解:14212+-⋅++a a ax x >0, 且a 2-a +1=(a -21)2+43>0,∴ 1+2x +4x ·a >0, a >)2141(x x +-,当x ∈(-∞, 1]时, y =x 41与y =x 21都是减函数,∴ y =)2141(x x +-在(-∞, 1]上是增函数,)2141(x x +-max =-43,∴ a >-43, 故a 的取值范围是(-43, +∞).点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、反客为主,主客换位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,是解题人思维品质高的表现.本题主客换位后,利用新建函数y =)2141(x x +-的单调性转换为函数最值巧妙地求出了实数a 的取值范围.此法也叫主元法.23若1133(1)(32)a a --+<-,试求a 的取值范围.解:∵幂函数13y x -=有两个单调区间,∴根据1a +和32a -的正、负情况,有以下关系10320.132a a a a +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩① 10320.132a a a a +<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩② 10.320a a +<⎧⎨->⎩③解三个不等式组:①得23<a <32,②无解,③a <-1∴a 的取值范围是(-∞,-1)∪(23,32)点评:幂函数13y x -=有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为132a a +>-,从而导致解题错误.24 已知a>0 且a ≠1 ,f (log a x ) = 12-a a(x -x 1)(1)求f(x);(2)判断f(x)的奇偶性与单调性;(3)对于f(x) ,当x ∈(-1 , 1)时 , 有f( 1-m ) +f (1- m 2 ) < 0 ,求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t ∈R),则).(),(1)(),(1)(,22R x a a a a x f a a a a t f a x xx t t t ∈--=∴--==--,101,.)(,10,)(,01,1.)(,),()(1)()2(22<<><<-=>->∴∈-=--=---a a x f a a a x u a aa x f R x x f a a a a x f x x x x 或无论综上为增函数类似可判断时当为增函数时当为奇函数且f(x)在R 上都是增函数.)1,1().1()1(,)(,0)1()1()3(22-∈-<-∴<-+-x m f m f R x f m f m f 又上是增函数是奇函数且在.211111111122<<⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-∴m m m m m点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入f (x )的表达式可求出m 的取值范围,请同学们细心体会.25已知函数2()3f x x ax a =++-若[2,2]x ∈-时,()f x ≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设()f x 的最小值为()g a(1)当22a-<-即a >4时,()g a =(2)f -=7-3a ≥0,得73a ≤故此时a 不存在;(2) 当[2,2]2a-∈-即-4≤a ≤4时,()g a =3-a -24a ≥0,得-6≤a ≤2又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2;(3)22a->即a <-4时,()g a =(2)f =7+a ≥0,得a ≥-7,又a <-4故-7≤a <-4综上,得-7≤a ≤226已知210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内,求m 的取值范围. 解:设2()1f x mx x =++,(1)当m =0时方程的根为-1,不满足条件.(2)当m ≠0∵210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内又(0)f =1>0∴有两种可能情形①(1)0f <得m <-2 或者②1(1)02f m =-且0<<1得m 不存在综上所得,m <-227.是否存在这样的实数k ,使得关于x 的方程x 2+(2k -3)x -(3k -1)=0有两个实数根,且两根都在0与2之间?如果有,试确定k 的取值范围;如果没有,试说明理由.解:令2()(23)(31)f x x k x k =+---那么由条件得到2(23)4(31)0(0)130(2)42(23)(31)023022k k f k f k k k ⎧∆=-+-≥⎪=->⎪⎪⎨=+--->⎪-⎪<<⎪⎩即24501313722k k k k ⎧+≥⎪⎪<⎪⎨>⎪⎪<<⎪⎩即此不等式无解即不存在满足条件的k 值.28已知二次函数2()f x ax bx c =++对于x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2时12()()f x f x ≠,求证:方程()f x =121[()()]2f x f x +有不等实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).解:设F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +,则方程 ()f x =121[()()]2f x f x + ①与方程 F (x )=0 ② 等价 ∵F (x 1)=1()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x - F (x 2)=2()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x -+∴ F (x 1)·F (x 2)=-2121[()()]4f x f x -,又12()()f x f x ≠∴F (x 1)·F (x 2)<0故方程②必有一根在区间(x 1,x 2)内.由于抛物线y =F (x )在x 轴上、下方均有分布,所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点,即方程②有两个不等的实根,从而方程①有两个不等的实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).点评:本题由于方程是()f x =121[()()]2f x f x +,其中因为有()f x 表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明()f x 的图像与x 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证1()f x 2()f x <0,使本题没法解决. 本题中将问题转化为F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +的图像与x 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在. 29试确定方程322420x x x --+=最小根所在的区间,并使区间两个端点是两个连续的整数.分析:只要构造函数()f x =32242x x x --+,计算()f x 的自变量x 取整数值时的函数值,根据其符号,确定方程根的个数及根的分布. 解:令()f x =32242x x x --+∵(3)f -=-54-9+12+2=-49<0 (2)f -=-16-4+8+2=-10<0 (1)f -=-2-1+4+2=3>0,,(0)f =0-0-0+2=2>0 (1)f =2-1-4+2=-1<0, (2)f =16-4-8+2=6>0根据(2)f -·(1)f -<0,(0)f ·(1)f <0,(1)f ·(2)f <0 可知()f x 的零点分别在区间(-2,-1),(0,1),(1,2)内.因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(-2,-1)内.点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元n 次方程最多有n 个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解.32242x x x --+221(21)2(21)2()(2)212()(2)(2)2x x x x x x x x =---=--=-所以32242x x x --+=0有三个根:12,22-30设二次函数2()(0),f x ax bx c a =++>方程0)(=-x x f 的两个根21,x x ,满足0<21x x <a1<. (1)当),0(1x x ∈时,证明1)(x x f x <<;(2)设函数2()(0),f x ax bx c a =++>的图像关于直线0x x =对称,证明:210x x <. 分析:(1)用作差比较法证明不等式1)(x x f x <<;(2)函数2()(0),f x ax bx c a =++>图像关于直线0x x =对称,实际直线0x x =就是二次函数的对称轴,即abx 20-=,然后用已知条件证明不等式即可. 证明:(1)依题意,设))(()()(21x x x x a x x f x F --=-= 当),0(1x x ∈时,由于21x x <,∴0))((21>--x x x x ,又0>a ∴))(()()(21x x x x a x x f x F --=-=>0即)(x f x <)1)(()1)(()()]([)(2121111ax x x ax ax x x x F x x x F x x x f x -->-+-=--=+-=-∵0<21x x x <<a1<.∴01,021>->-ax x x ∴0)(1>-x f x 综合得1)(x x f x << (2)依题意知a b x 20-=,又ab x x 121--=+ ∴aax ax a x x a a bx 2121)(221210-+=-+=-=∵,012<-ax ∴22110x a ax x =<点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式;二是正确选择二次函数的表达式,即本题选用两根式表示;三要知道二次函数的图像关于直线对称,此直线为二次函数的对称轴,即ab x 20-= 31已知函数0)1(),1(2)(2=<<++=f b c c bx x x f ,且方程01)(=+x f 有实根. (1)求证:-3<c ≤-1,b ≥0.(2)若m 是方程01)(=+x f 的一个实根,判断)4(-m f 的正负并加以证明 分析:(1)题中条件涉及不等关系的有1<<b c 和方程01)(=+x f 有实根.及一个等式0)1(=f ,通过适当代换及不等式性质可解得;(2)本小题只要判断)4(-m f 的符号,因而只要研究出4-m 值的范围即可定出)4(-m f 符号. (1)证明:由0)1(=f ,得1+2b+c=0,解得21+-=c b ,又1<<b c , 1c c >+->21解得313-<<-c , 又由于方程01)(=+x f 有实根,即0122=+++c bx x 有实根, 故0)1(442≥+-=∆c b 即0)1(4)1(2≥+-+c c 解得3≥c 或1-≤c ∴13≤<-c ,由21+-=c b ,得b ≥0. (2)c bx x x f ++=2)(2=)1)(()1(2--=++-x c x c x c x ∵01)(<-=m f ,∴c<m<1(如图) ∴c —4<m —4<—3<c. ∴)4(-m f 的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数,m n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,()01f x <<.(1)试求()0f 的值;(2)判断()f x 的单调性并证明你的结论; (3)设()()()(){}()({}22,1,,21,A x y f x f y f B x y f ax y a R =⋅>=-=∈,若A B ⋂=∅,试确定a 的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数()f x .解:(1)在()()()f m n f m f n +=⋅中,令1,0m n ==.得:()()()110f f f =⋅.因为()10f ≠,所以,()01f =.(2)要判断()f x 的单调性,可任取12,x x R ∈,且设12x x <.在已知条件()()()f m n f m f n +=⋅中,若取21,m n x m x +==,则已知条件可化为:()()()2121f x f x f x x =⋅-.由于210x x ->,所以()2110f x x >->.为比较()()21f x f x 、的大小,只需考虑()1f x 的正负即可.在()()()f m n f m f n +=⋅中,令m x =,n x =-,则得()()1f x f x ⋅-=. ∵ 0x >时,()01f x <<, ∴ 当0x <时,()()110f x f x =>>-.又()01f =,所以,综上,可知,对于任意1x R ∈,均有()10f x >. ∴ ()()()()2112110f x f x f x f x x -=--<⎡⎤⎣⎦. ∴ 函数()f x 在R 上单调递减.(3)首先利用()f x 的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f 的式子.()()()222211f x f y f x y ⋅>+<即,(()210f ax y f -==,即20ax y -+=.由A B ⋂=∅,所以,直线20ax y -+=与圆面221x y +<无公共点.所以,2211a ≥+.解得 11a -≤≤.(4)如()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令1,0m n ==;以及21,m n x m x +==等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外,如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决. 33设a 为实数,函数1||)(2+-+=a x x x f ,R x ∈ (1)讨论)(x f 的奇偶性; (2)求)(x f 的最小值.解:(1)当0=a 时,函数)(1||)()(2x f x x x f =+-+-=- 此时,)(x f 为偶函数当0≠a 时,1)(2+=a a f ,1||2)(2++=-a a a f ,)()(a f a f -≠,)()(a f a f --≠此时)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数(2)(i )当a x ≤时,43)21(1)(22++-=++-=a x a x x x f 当21≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上单调递减,从而函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为1)(2+=a a f .若21>a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f +=43)21(,且)()21(a f f ≤. (ii )当a x ≥时,函数43)21(1)(22+-+=+-+=a x a x x x f若21-≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f -=-43)21(,且)()21(a f f ≤-若21->a ,则函数)(x f 在),[+∞a 上单调递增,从而函数)(x f 在),[+∞a 上的最小值为1)(2+=a a f .综上,当21-≤a 时,函数)(x f 的最小值为a -43当2121≤<-a 时,函数)(x f 的最小值为12+a当21>a 时,函数)(x f 的最小值为a +43.点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过)()(x f x f =-代入有1||1||)(22+-+=+--+-a x x a x x ,即||||a x a x -=+可得,当0=a 时,||||a x a x -=+,函数)()(x f x f =-函数为偶函数. 通过)()(x f x f -=-可得 1||1||)(22----=+--+-a x x a x x 化得 ||||222a x a x x -++=+此式不管0=a 还是0≠a 都不恒成立,所以函数不可能是奇函数.(2)由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查.34某公司为帮助尚有26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为600元,该店应交付的其它费用为每月130元. (1)若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡,求该店的职工人数; (2)若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后还清所有债务,此时每件消费品的价格定为多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,不仅需要划分段落层次,弄清每一层次独立的含义和相互间的关系,更需要抓住矛盾的主要方面.由题目的问题找到关键词——“收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润”相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题.为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q 、单位商品的销售价p 之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润. 解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m 名.则()4010060013200S q p m =-⨯--.124584060q p81又由图可知:()()2140, 405882 5881p p q p p -+≤≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩. 所以,()()()()()()21404010060013200 4058824010060013200 58<81p p m p S p p m p -+-⨯--≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯--≤⎪⎩ 由已知,当52p =时,0S =,即()()214040100600132000p p m -+-⨯--=,解得50m =.即此时该店有50名职工.(2)若该店只安排40名职工,则月利润()()()()()()21404010037200 4058824010037200 58<81p p p S p p p -+-⨯-≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯-≤⎪⎩. 当4058p ≤≤时,求得55p =时,S 取最大值7800元. 当5881p <≤时,求得61p =时,S 取最大值6900元. 综上,当55p =时,S 有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有 1278002680002000000n ⨯--≥. 解得5n ≥.所以,该店最早可在5年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题. (3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。
高一上册数学必修一易错题集
初高中链接: 1、因式分解()()128222++-+x x x x()()8323222----x x x x2、解不等式(1)1113>+-x x ; (2)1212<++x x ; (3)02322>--x x高一易错题集:1. 函数()()R x x f y ∈=为偶函数,则其函数必经过点( )A. ()()a f a ---,B. ()()a f a -,C. ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛a f a 1,D. ()()a f a ,-2. 已知函数()⎩⎨⎧<≥=0,0,22x x x x x f ,则()[]=-2f f ____________3. 函数86-=x y 单调减区间是________________.4. 若b a ==3lg ,2lg ,则=12log 5_________.(用b a ,表示)5. 若函数()x f 满足()()x f x f =+4,当()1,0∈x 时,()x x f 2=,则()23log 2f =_____________.6. 若A b a ==53,且211=+ba 则=A ___________ 7. 定义在R 上的函数()x f 满足()()x f x f =+6,当13-<≤-x 时,()()22+-=x x f ,当31<≤-x 时,()x x f =.则()()()()=+⋯+++2014321f f f f ________________. 8. 若()21++=x ax x f 在区间()+∞-,2上是减函数,则a 的取值范围是____________. 9. 判断下列函数的奇偶性:(1)()()012≠+=a x axx f (2)()()00≠≠+=b a xbax x f 且(3)()⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+=)0()0(22x x x x x x x f ()()01||2≠+-+=a a x x x f10. 已知函数()xax x x f ++=22,若对任意的[)()0,,1>+∞∈x f x 恒成立,求a 的取值范围.11. 讨论函数()12-=x axx f 在()1,1-时的单调性,其中a 是非零实数.12. 设函数()()R a R x a x x x f ∈∈--=,||2 (1)若()x f 为偶函数,求实数a 的值;(2)已知0≥a ,若对任意R x ∈都有()1-≥x f 恒成立,求实数a 的取值范围.13. 已知函数()xx x f 4+= (1)试判断并证明函数()x f 分别在区间(]2,0和区间[)+∞,2上的单调性; (2)求函数()x f 在区间()+∞,0上的最小值.14. 是否存在实数a 使()a ax x x f +-=22的定义域[]1,1-,值域为[]2,2-?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由。
高一数学必修一易错题集锦答案
高一数学必修一易错题集锦答案21.已知集合M=y| y = x + 1,x € R},N={y| y = x+ 1,x € R},贝U MA N=()2解:M={y| y=x + 1,x € R}={ y| y > 1}, N={y|y=x + 1,x € R}={y|y € R}.••• M A N={y|y > 1} A {y|(y € R)}={ y|y> 1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x|y=x2+ 1}、y|y=x22+ 1, x€ R}、{( x, y)| y=x + 1,x € R},这三个集合是不同的.2 .已知A={x|x2—3x + 2=0},B={ x|ax —2=0}且A U B=A 求实数a 组成的集合 C.解:••• A U B=A •圧 A 又A={x| x2—3x+ 2=0}={1 , 2} • B# 或1 或2 • C={0, 1, 2}3 。
已知m A, n B,且集合A= x | x 2a,a Z , B= x| x 2a 1, a Z,又C= x | x 4a 1,a Z,则有:m+n __________________________________ (填A,B,C 中的一个)解:T m A, •••设m=2a1,a1 Z, 又T n B , • n=2a2+1, a2 Z ,•n+n=2(a1+a2)+1,而a1+a2 Z , • n+n B。
4 已知集合A={x|x 2—3x—10W 0},集合B={x|p + 1< x< 2p—1}.若荃A 求实数p的取值范围.解:①当B M * 时,即p + K 2p—1='p》2.由吐A得:一2< p+ 1 且2p —K 5. 由一3w p W 3. •- 2w p W3②当B==时,即p + 1>2p—1=p v 2.由①、②得:p W 3.点评:从以上解答应看到:解决有关A A B=±、A U B=±,心B等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.25 已知集合A={a,a + b,a + 2b} , B={a,ac,ac }.若A=B 求c 的值.分析:要解决c的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a+ b=ac 且a+ 2b=ac2,消去 b 得:a+ ac2—2ac=0,a=0时,集合B中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故0.• c2—2c+仁0,即c=1,但c=1时,B中的三元素又相同,此时无解.(2)若a+ b=ac 且a+ 2b=ac,消去 b 得:2ac —ac —a=0,2-a M 0,.. 2c —c—仁0,1即(c —1)(2c + 1)=0,又C M 1,故c=—2点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验.16 设A是实数集,满足若a€ A,则——A, a 1且1 A.1 a⑴若2€ A,则A中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由•1 一⑶若a € A,证明:1 —€ A.⑷求证:集合A中至少含有三个不同的兀素a解:⑴2€ A — 1€A••• A 中至少还有两个元素:⑵如果A 为单元素集合,则-€ A2€A11和丄2 a =丄即a 21 a该方程无实数解,故在实数范围内, A 不可能是单兀素集⑶a € A1~T~r a€AA ,即卩1 —丄€Aa ⑷由⑶知 a €A 时,1 a€ A ,.现在证明a,1 —丄a1一三数互不相等.1 a1,即a2-a+仁0,方程无解,•1 a 12I②若a=1 — ,即a -a+1=0,方程无解• a 丰1 ——aa1 1 1③若1— = ,即a2-a+仁0,方程无解• 1—-①若a=1a 丰—1 a 点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨(2)从M 到N 的映射满足f (a)> f (b) > f(c),试确定这样的映射f 的种数•解:(1)由于 M={ a , b , c }, N ={ —2,0,2 },结合映射的概念,有一共有27个映射a0 a 2 a 2 a 2 (2)符合条件的映射共有 4个,b2, b 2, b 0 , b 0, c2 c2 c2 c8.已知函数f (x)的定义域为[0 , 1] ,求函数 f(x 1)的定义域解:由于函数f (x)的定义域为[0 , 1],即 0 x 1 • f (x 1)满足0x111 x 0,• f(x 1)的定义域是[—1, 0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1) 已知f (x)是二次函数,若 f(0) 0, f (x 1) (2) 已知 f ( , x 1) x 2、x ,求 f (x)f (x) x 1,求 f (x).7 设 M ={ a , b , c }, N = {— 2,0,2 },求(1 )从 M 到 N 的映射种数;1(3)若f(x)满足f (x) 2f(—) ax,求f(x)x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设f(x)= 2 ax bx c(a0)由于f(0)0得f(x)ax2 bx又由[f (x 1)f(x)x 1 , --a(x 1)2 b(x1) ax2bx x 1即ax2(2 a b)x a b 2ax(b 1)x 12a b b1f (x) = ^x2 ^xa 0a b1因此:222a b 1⑵本题属于复合函数解析式:问题,可采用换兀法求解设u x1(x0),u 1 (u1)f(u) (u 1)22(u 1) u2 1 (u 1) ••• f(x) = x2 1 (x 1)(3)由于f (x)为抽象函数,可以用消参法求解用1代x 可得:f(l) 2f(x) a1,与f (x) 2f』) axx x x x联列可消去f($得:f (x)=空空.X 3x 3点评:求函数解析式(1)若已知函数f(x)的类型,常采用待定系数法;(2)若已知f[g(x)] 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法.10已知3x2 2y2 6x,试求x2 y2的最大值.分析:要求x2y2的最大值, 由已知条件很快将 2y变为一元二次函数1 2 f(x) ^(x 3)2 出最大值. 即然后求极值点的x值,联系到这一条件,既快又准地求又x235C2 2y26x得3x3x.0, -x2 3x20, 0x2. 2时,x1(x3)29J22 2y有最大值,最大值为3)2点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性由3x2 2y2 6x得y2- x2 3x,29 4.2.大部分学生的作法如下:=log 2x 」x2—1log 2(x ■- x 21) =- f (x) • f (x)是奇函数方法二:••• f (x) f ( x) log 2(xx 2 1) log 2( x 、x 2 1)=log 2[(x -x 2 1)(x 2 1) log 21 0f( x) f (x)••• f (x) 是奇函数2 2 232 1 2 9 x y x x 3x (x 3),22 2229 当x 3时,x y 取最大值,最大值为 - 2这种解法由于忽略了 y 20这一条件,致使计算结果出现错误•因此,要注意审题,不仅能 从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题 ..11设f(x)是R 上的函数,且满足 f(0)1,并且对任意的实数f (x y) f (x) y(2x y 1),求 f (x)的表达式.点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入, 或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数 •具体取什么特殊值,根据题目特征而定•12判断函数f (X ) (1 x)的奇偶性.解:f(x) (1 x); x 有意义时必须满足右一x 0 1 x 1即函数的定义域是{ x | 1 x 1},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是函数也不是偶函数 13判断f(x) log 2(xx 2 1)的奇偶性.正解:方法一:••• f( x) log 2( x .( x)21) log 2( x x 2 1)x, y 都有解法一:由 f(0)1, f(x y) f (x) y(2x y 1),设 x 得 f(0) f(x) x(2x x 1),所以 f(x) = x 2 x 1 解法二:令x 0,得f (0 y) f(0) y( y 1)即 f( y) 1 y( y 1)又将 y 用x 代换到上式中得f (x) = x 2 x 114函数y= J5 4x x 2的单调增区间是 _______________ .解:y= ,5 4x x 2的定义域是[5,1],又g(x) 5 4x x 2在区间[5, 2]上增函数,在区间[2,1]是减函数,所以y=「5 4x x 2的增区间是[5, 2]15已知奇函数f (x )是定义在(—3,3)上的减函数,且满足不等式f (x — 3)+f (x 2— 3)<0,求x 的取值范围3 x 23 3 V6 x 辰又・ f (x )是奇函数,• • f (x — 3)< — f (x — 3)= f (3 — x ),又 f (x )在(一3, 3)上是减函数,x — 3>3— X 2,即 x 2+x — 6>0,解得 x >2 或 x <— 3,综上得 2<x < , 6 ,即 A ={x |2< x < . 6 },16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x+ 1) ; (2) y 10|lg .分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难, 除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形 •在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x > 2时,即x-2 > 0时,1 9y =-2)(^ + 1)二 / _?? - 2 二(si 迈]空-才¥号当 X V 2 时,即 x-2 v 0 时,_一⑵ 当 x > 1 时,lgx > 0, y =10lgx=x ;当 0v x v 1 时,lgx v 0,0x6,故 0<x < . 6,解:由所以y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出 (见图)(x (x 2) (x(x 2)X,宴》1,y O<X<L所以[签这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意X, y的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像17 若f(x)=ax1在区间(—2, + )上是增函数,求a的取值范围X2解:设2X1X2, f (X1) f (X2)ax1 1 ax21x1 2 x22(a^1)(X2 2)(ax21)(X1 2)(X2)(X2 2)(ax i x22a% 屜 2) (a^ x22ax2x 2)(X i 2)(X2 2)2a^ x12ax2x2(2 a 1)(x1x2)(X i 2)(X2 2) (X i 2)(X2 2)ax i由f (x)= 在区间(一2,+ )上是增函数得x 21f(xj f (x2) 0 2a 1 0 -^a>2点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉118已知函数f(x)在(一1, 1)上有定义,f( - )= —1,当且仅当0<x<1时f(x)<0,且对任意X、2y€ ( —1,1)都有f(x)+f (y)=f(),试证明:1 xy(1) f (x)为奇函数;(2) f(x)在(—1, 1)上单调递减解:证明:(1)由f (x)+f (y)=f(丄丄),令x=y=0,得f (0)=0,令y= —x,得f (x)+f (—1 xy X xx)=f ( 2)=f(0)=0. ••• f(x)= —f( —x). ••• f (x)为奇函数•1 x2(2) 先证f(x)在(0 , 1)上单调递减.令0<X1<X2<1,则f(X2)—f (X1)= f (X2) + f ( —X1)= f( )1 X1X2•/ 0<X i<X2<1, ••• X2—X i>0,1 —X i X2>0,.・.__ >0,1 X1X2又(X2—X I)—(1 —X2X l) = ( X2 —1)( X l + 1)<0• X2 —X1<1 —X2X1,... 0<X 2X 1<1,由题意知 1 X 2X 1即 f (X 2)<f (X 1).• f (X )在(0 , 1)上为减函数,又f (X )为奇函数且f (0)=0. • f (x )在(—1 , 1)上为减函数点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想 •对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高•如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得.对于(1),获得f (0)的值进而取X =— y 是解题关键;对于(2),判定X2 X1的范围是解题的焦点1 X 1X 219 已知 log 18 9a,18b 5,求 log 36 45解:v 18b 5, • log 18 5 blog 36 45匕匹log 1845 l0g18 5log 18 9b ab ab a 36 log 18 4 log 18 9. 八8、2log 18 ( ) a92log 18(》a2 a20知y log a (2 ax)在[0 , 1]上是X 的减函数,贝y a 的取值范围是 _____________ 解:v y log a (2 ax)是由 y log a u , u 2 ax 复合而成,又 a > 0• u 2 ax 在[0 , 1]上是X 的减函数,由复合函数关系知y log a u 应为增函数,• a > 1又由于X 在[0 , 1]上时y log a (2 ax)有意义,u 2 ax 又是减函数,• X = 1时,u 2 ax 取最小值是u min 2 a >0即可, • a < 2综上可知所求的取值范围是 1 < a < 221 已知函数 f(x) log a (3 ax).(1 )当X [0,2]时f(x)恒有意义,求实数 a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数 a 使得函数f(x)在区间[1 , 2]上为减函数,并且最大值为1,如f (H )<0, 1 X 1X 2果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数f(x)为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题 思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明 解:(1 )由假设,3 ax >0,对一切x [0,2]恒成立,a 0,a 13显然,函数g(x)= 3 ax 在[0 , 2]上为减函数,从而 g(2) = 3 2a >0得到a v —23a 的取值范围是(0, 1) u ( 1,2⑵ 假设存在这样的实数 a ,由题设知f(1) 1,即f(1) log a (3 a) = 13••• a =此时 f (x)2当x 2时,f (x)没有意义,故这样的实数不存在点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处 理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立 即不存在,反之没有矛盾,则问题解决 .求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于 a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把 a 分离出来,重新认识 a 与其它变元(x )的依存 关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”13 >0,且 a 2 — a +仁(a —)2+ >0,124c z 1 1、 -a >0, a > (飞—), 4x 2x1 1 当x € ( —a , 1]时,y =一 与y = 一都是减函数,4x2x11113• y =(—一一)在(—a , 1]上是增函数, (一一一)ma =——4 24233• a >——,故a 的取值范围是(——,+ a ).4 4点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、 位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,1 1现.本题主客换位后,利用新建函数y =(=一)的单调性转换为函数最值巧妙地求出了4 2log a (3 |x)22已知函数f (x )= |g x x1 24 a2"~a a 1其中a 为常数,若当x € ( —a , 1 ]时,f (x )有意义,• 1+2 +4反客为主,主客换 是解题人思维品质高的表实数a的取值范围.此法也叫主元法.1 123若(a 1) 3(3 2a) 3,试求a的取值范围.1解:•••幕函数y x 3有两个单调区间,•••根据a 1和3 2a的正、负情况,有以下关系a10a10a10 -32a0 .①32a0 .②③32a0a1 3 2a a1 3 2a2 3解三个不等式组:①得2v a v -,②无解,③a v—13 22 3• a的取值范围是(一m, —1) u(—,—)3 21点评:幕函数y x 3有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为a 1 3 2a,从而导致解题错误•a 124 已知a>0 且a 丰 1 ,f (log a x ) = —2 (x —)a 1 x(1) 求f(x);(2) 判断f(x)的奇偶性与单调性;2(3) 对于f(x), 当x € ( —1 , 1) 时,有f( 1 —m ) +f (1 —m ) < 0 , 求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t € R),贝U(2) f( x) 身(a x a x) f(x),且x R, f(x)为奇函数当a 1 时,¥0,a2 1 a2 1u(x) a x a彷增函数,当0 a 1时,类似可判断f(x)为增函数综上,无论a 1或0 a 1,f(x)在R上都是增函数.(3) f (1 m) f(1 m2) 0, f(x)是奇函数且在R上是增函数,f(1 m) f(m2 1)又x ( 1,1)1 1 m 11 m2 1 1 1 m .2.1 m m 1点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入 f (x)的表达式可求出m的取值范围,请同学们细心体会225已知函数f (x) x ax 3 a若x [ 2,2]时,解:设f(x)的最小值为g(a)(1 )当-22即a >4时,g(a) = f ( 2) = 7 —3 a > 0,得a —故此时a不存在;3x a t, f (t) "at),f(x)L a x),(x R).f (x) > 0恒成立,求a的取值范围28已知二次函数f(x) ax2bx c对于x 1、X2 R,且X1V x2时f(xj f (x2),求证:方程 f (x)1=尹(xjf(X2)]有不等实根,且必有一根属于区间(X1, X2).解:设则方程1F ( x) = f (x)—?[f (xj1f(x)= ?[f(%)f(X2)],f(X2)]2 a a(2)当[2,2]即—4W a < 4 时,g(a) = 3- a —>o,得一6< a < 22 4又—4w a w 4,故—4w a w 2;a(3) 2即a v — 4 时,g(a) = f (2) = 7 + a》0,得a》一7,又a v —4 2故一7w a v—4综上,得—7 w a w 2 26已知mx2 x 1 0有且只有一根在区间(0,1 )内,求m的取值范围解:设f(x) mx2 x 1,( 1)当m = o时方程的根为一1,不满足条件2(2)当m丰0v mx x 1 0有且只有一根在区间(0,1 )内又f (0) = 1 > 0•••有两种可能情形① f(1) 0得m V—21或者②f(1) 0且0< <1得m不存在2m综上所得,m v—227.是否存在这样的实数2x + (2k—3)k的取值范围;k,使得关于x的方程x —( 3k —1) = 0有两个实数根,且两根都在如果没有,0与2之间?如果有,试确定试说明理由解:令f (x) x2(2 k 3)x (3k 1)那么由条件得到(2 k1 f(0)f(2)2k 0 3)23k4(3k1)4k2 5 2(2k 3)32(3k 1) 即此不等式无解即不存在满足条件的k值.与方程F ( x )= 0②等价1 1••• F ( X 1) = f(xj - 2【f(xJ f(X 2)] = 2【f(xJ f(X 2)]1 1F ( X 2)= f(X 2)— 2【f(xj f(X 2)] = -[ f(xj f(X 2)]1 2F ( X 1)•F ( X 2)=—: [ f (X 1) f(X 2)],又 f(xj f (X 2)4••• F ( X 1) • F ( X 2)v 0故方程②必有一根在区间(X 1, X 2)内•由于抛物线y = F ( x )在x 轴上、下方均有分布, 所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点, 即方程②有两个不等的实根, 从而方程①有两 个不等的实根,且必有一根属于区间( X 1,X 2).1点评:本题由于方程是 f (x) = - [ f (X 1) f (X 2)],其中因为有f(x)表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明f (X)的图像与X 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证f(x 1)f (x 2) < 0,使本题没法解决•本题中将问题转化为F(X )= f(x) — 1[f (x 1) f (x 2)]的图像与X 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在根据其符号,确定方程根的个数及根的分布 解:令 f (x) = 2x 3 x 2 4x 2••• f ( 3) =— 54 — 9+ 12+ 2= — 49 V 0 f ( 2) =— 16— 4+ 8 + 2 = — 10< 0 f ( 1) = — 2 — 1 + 4+ 2= 3> 0, , f (0) = 0 — 0— 0 + 2 = 2> 0 f (1) = 2 — 1 — 4+ 2=— 1< 0, f (2) = 16 — 4 — 8 + 2 = 6>0根据 f( 2) • f( 1) < 0,f(0) • f(1)< 0, f(1) • f(2) < 0可知f(X )的零点分别在区间(一2, — 1), (0,1 ), (1,2 )内•因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(一 2,—1 )内•点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元 n 次方程最多有 n个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解2x 3 x 2 4x 229试确定方程2x 32x 4x 20最小根所在的区间, 并使区间两个端点是两个连续的整分析:只要构造函数 f(x) = 2x 3x 2 4x 2,计算f(x)的自变量X 取整数值时的函数值,2 1 2 X2(2X 1) 2(2x 1) 2(x —)(x22)22(X f)(x 2)( X、三)2所以2X3 X24X 2 = 0有三个根:-r,2, 2230设二次函数f (x) ax2 bx c(a 0),方程f (X) X 0的两个根0 X i X2(1 )当X (0,xJ 时,证明X f (X) X-I;2(2)设函数f (x) ax bx c(a 0),的图像关于直线X x°对称,证明:X- ,X2 ,满足X o X 2分析:(1)用作差比较法证明不等式X f(X) X,;2(2)函数f(x) ax bx c(a 0),图像关于直线X x°对称,实际直线K次函数的对称轴,即X0——,然后用已知条件证明不等式即可•a证明:(1)依题意,设F(x) f (X) X a(x X,)(X X2 )当X (0,X i)时,由于X i X2,二(X X i )(X X2) 0 ,又a 0X X0就是•- F(X) f(x) X a(x X- )(X X2)>0 即X f (X)X i f (X) X i[X F(X)]X-X F(X)(x i x)(1 ax ax2)(X i X)(1ax?)T 0 X X i1X2••• X i X0,1ax 20 a二X- f (X)0综合得X f (X) X i(2 )依题意知Xb又X-X2b1 2a ab a(x-X2)1ax i ax21 (X0)2a2a2a点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式; 二是正确选择二次函数的表达 式,即本题选用两根式表示; 三要知道二次函数的图像关于直线对称, 此直线为二次函数的31 已知函数 f(x) x 2 2bx c(c b 1), f(1) 0,且方程 f (x)1 0 有实根.(1)求证:-3<c < -1,b > 0.⑵若m 是方程f(x) 10的一个实根,判断 f (m 4)的正负并加以证明•- c ——4<m4<——3<c. • f (m 4)的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运 用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数f x 满足:对任意实数 m, n ,总有f m n f m f n ,且当x 0 时,0 f x 1.ax 2 1 0, ••• x 0ax 1 2aX i 2对称轴,即x 0b 2a分析:(1) 及一个等式f(1)题中条件涉及不等关系的有 c b 1和方程f(x) 0,通过适当代换及不等式性质可解得;(1)证明:由f(1) c 10 ,得 1+2b+c=0,解得 b1 -----------c2解得 3 c13又由于方程 f(x) 1 0有实根,即 x 2 2bx故4b 2 4(c 1)0即(c 1)2 4(c 1) 3 c1,由 bc 1 得b 》0.2(2) f(x)x 2 2bx小 2 c = x(c 1)x c1 0有实根.(2)本小题只要判断 f(m 4)4)符号.又 c b 1 ,f (m 2c 1 0有实根,0解得c 3或c 1(x c )(x1)f (m) 1 0 ,• c<m<1 (如图)的符号,因而只要研究出 m 4值的范围即可定出(1)试求f 0的值;(2)判断f X的单调性并证明你的结论;(3)设A x, y f x2f y2 f 1 ,B x, y f ax y 貶1,a R ,若A B ,试确定a的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数 f x .解:(1 )在f m n f m f n 中,令m 1,n 0.得:f 1 f 1 f 0 .因为f 1 0,所以,f 0 1.(2)要判断f x的单调性,可任取x1, x2 R,且设X1 X2.在已知条件fmn fm fn中,若取m n x2, m x1,则已知条件可化为:f x2 f f x2由于x2 x1 0,所以1 f x20.为比较f x2、f %的大小,只需考虑f x!的正负即可.在fmn fmfn 中,令mx,n x,则得f x f x 1.T x 0 时,0 f x 1,1•••当x 0时,f x 1 0.f x又f 0 1,所以,综上,可知,对于任意x1 R,均有f为0.函数f x在R上单调递减(3)首先利用f x的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f的式子.f x2f y2 f 1 即x2y21,f ax y .2 1 f 0 ,即ax y 二0.由A B ,所以,直线ax y .2 0与圆面x2 y21无公共点.所以,f x2 f f x-! f x2x1 1 0.解得1 a 1.(4)如f x点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令m 1,n 0 ;以及m n x2,m 为等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外, 如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决33设a为实数,函数f(x)x2 |x(1)讨论f (x)的奇偶性;(2)求f(x)的最小值.解:(1 )当a 0时,函数f( x)( x)2I x| 1 f(x)此时, f (x)为偶函数0 时,f(a) a2f( a) a22|a| 1,f(a) f( a),f (a) f( a)此时f (x)既不是奇函数, 也不是偶函数(2)(i )当x a 时,f (x) (x£212,则函数 f (x)在( ,a]上单调递减, 从而函数 f (x)在( ,a]上的最小值为f(a) a21.1,则函数2 f (x)在( (ii )当x a时, 函数f(x)f(a)f(1)3f(?);1 \2 (x 2)1 ,a]上的最小值为1-,则函数f(x)在(12,则函数f (x)在[a, ,a]上的最小值为f()2 )上单调递增,从而函数a21.1a,且f (-) f(a).3 a -4314 a,且f ( ?) f(a)f (x)在[a,)上的最小值为1 3 综上,当a —时,函数f(x)的最小值为一a24112当a 时,函数f (x)的最小值为a 2 12 21 3 当a 时,函数f (x)的最小值为a .24 点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过f( x) f (x)代入有(x)2I xa| 1 x 2|x a I 1,即 | x a I |x a| 可得,当a 0 时,| x a ||x a |,函数f( x) f (x)函数为偶函数.通过f ( x) f (x)可得( x)2 1x a 11 x2 | x a | 1化得 2x 2 2 1x a 1Ixa 1此式不管a0还是a 0都不恒成立,所以函数不可能是奇函数•(2 )由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟 练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查 34某公司为帮助尚有 26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出 20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中 的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为 600元, 该店应交付的其它费用为每月 130元.(1) 若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡, 求该店的职工人数;(2) 若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后 还清所有债务,此时每件消费品的价格定为不仅需要划分段落层次, 弄清每一层次独立的含义和相互间的关系, 方面•由题目的问题找到关键词 “收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润” 更需要抓住矛盾的主要多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题•为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q、单位商品的销售价p之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m名.则S q p 40 100 600m 13200.2p 140, 40 p 58又由图可q.p 82 58 p 812p 140 p 40 100 600m 1320040 p 58所以,Sp 82 p 40 100 600m 1320058<p 81由已知,当p 52时,S 0,即2p 140 p 40 100 600m 13200 0 ,解得m 50 .即此时该店有50 名职工. (2)若该店只安排40 名职工,则月利润2p 140 p 40 100 37200 40 p 58 S.p 82 p 40 100 37200 58<p 81当40 p 58时,求得p 55时,S取最大值7800元.当58 p 81时,求得p 61时,S取最大值6900元.综上,当p 55时,S有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有12n 7800 268000 200000 0.解得n 5. 所以,该店最早可在 5 年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题.(3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》检测题(含答案解析)
一、选择题1.下列表示正确的个数是( ) (1){}{}2100;(2)1,2;(3){(,)}3,435x y x y x y +=⎧∉∅∅⊆=⎨-=⎩;(4)若A B ⊆则A B A =A .0B .1C .2D .32.若{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为( ) A .0B .1-C .1D .1或1-3.若{}|28A x Z x =∈≤<,{}5|log 1B x R x =∈<,则R A C B ⋂的元素个数为( ) A .0B .1C .2D .34.设集合{}21|10P x x ax =++>,{}22|20P x x ax =++>,{}21|0Q x x x b =++>,{}22|20Q x xx b =++>,其中,a b ∈R ,下列说法正确的是( )A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集5.已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅.若{}3,4=UAB ,则满足条件的集合A 的个数为( )A .7个B .8个C .15个D .16个6.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-7.已知0a b >>,全集为R ,集合}2|{ba xb x E +<<=,}|{a x ab x F <<=,}|{ab x b x M ≤<=,则有( )A . E M =(R C F )B .M =(RC E )F C .F E M =D .FE M =8.能正确表示集合{}02M x x =∈≤≤R 和集合{}20N x x x =∈-=R 的关系的韦恩图的是( )A .B .C .D .9.设集合{}2110P x x ax =++>,{}2220P x x ax =++>,{}210Q x x x b =++>,{}2220Q x x x b =++>,其中a ,b ∈R 下列说法正确的是( )A .对任意a ,1P 是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集B .对任意a ,1P 是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集C .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;对任意的b ,1Q 不是2Q 的子集D .存在a ,使得1P 不是2P 的子集;存在b ,使得1Q 是2Q 的子集10.已知全集为R ,集合A ={﹣2,﹣1,0,1,2},102x B xx -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭∣,则A ∩(∁R B )的子集个数为( ) A .2B .3C .4D .811.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是( ) A .3m <B .23m ≤≤C .3m ≤D .23m <<12.已知3(,)|32y M x y x -⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{(,)|20}N x y ax y a =++=,且M N ⋂=∅,则实数a =( ) A .6-或2-B .6-C .2或6-D .2二、填空题13.全集{U x x =是不大于20的素数},若{}3,5A B ⋂=,{}7,19A B ⋂=,{}2,17A B ⋃=,则集合A =___________.14.已知,a b ∈R ,若{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20192019a b +的值为_____________. 15.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________16.非空集合G 关于运算*满足:① 对任意,a b G ∈,都有a b G *∈;② 存在e G ∈使对一切a G ∈都有a e e a a *=*=,则称G 是关于运算*的融洽集,现有下列集合及运算:①G 是非负整数集,*运算:实数的加法; ②G 是偶数集,*运算:实数的乘法;③G 是所有二次三项式组成的集合,*运算:多项式的乘法;④{|,}G x x a a b Q ==+∈,*运算:实数的乘法; 其中为融洽集的是________ 17.已知有限集{}123,,,,(2)n A a a a a n =≥. 如果A 中元素(1,2,3,,)i a i n =满足1212n n a a a a a a =+++,就称A 为“复活集”,给出下列结论:①集合11,22⎧-+-⎪⎨⎪⎪⎩⎭是“复活集”;②若12,a a R ∈,且12{,}a a 是“复活集”,则124a a >; ③若*12,a a N ∈,则12{,}a a 不可能是“复活集”; ④若*i a N ∈,则“复活集”A 有且只有一个,且3n =.其中正确的结论是____________.(填上你认为所有正确的结论序号) 18.若{}|224xA x ≤≤,1|1xB x a x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,若A B =∅,则实数a 的取值范围为_________;19.已知集合{}10,A x ax x R =+=∈,集合{}2280B x x x =--=,若A B ⊆,则a 所有可能取值构成的集合为______________20.设集合{}[1,2),0M N x x k =-=-≤,若M N ⋂=∅,则实数k 的取值范围为_______.三、解答题21.设集合{}14A x x =-<<,352B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,{}122C x a x a =-<<. (1)若C =∅,求实数a 的取值范围;(2)若C ≠∅且()C A B ⊆⋂,求实数a 的取值范围.22.已知集合{}02A x x =<<,{}1B x x a =<<-(1)若3a =-,求()R A B ⋃;(2)若AB B =,求a 的取值范围.23.设集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,不等式2760x x -+<的解集为B . (1)当a 为0时,求集合A 、B ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.24.已知集合A ={x |2≤x <7},B ={x |3<x <10},C ={x |x a ≤}. (1)求A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)若A ∩C ≠∅,求a 的取值范围.25.已知不等式()210x a x a -++≤的解集为A .(1)若2a =,求集合A ;(2)若集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集,求实数a 的取值范围.26.已知集合A x y ⎧⎫⎪==⎨⎪⎩,集合1228xB x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭.(1)求AB ;(2)若集合{}21C x a x a =≤≤+,且()A B C ⋂⊇,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】选项(1)中元素与空集的关系是不属于,正确;(2)空集是非空集的子集正确;(3)集合前后不相等,一个是方程的根构成的集合,有一个元素,一个是两个实数构成的集合,故不正确;(4)根据集合子集的意义知若A B ⊆则AB A =正确.2.B解析:B 【分析】根据集合相等以及集合元素的互异性可得出关于a 、b 的方程组,解出这两个未知数的值,由此可求得20192019a b +的值. 【详解】b a 有意义,则0a ≠,又{}21,,0,,b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,0b a ∴=,可得0b =,所以,{}{}21,,00,,a a a =,21a ∴=,由集合中元素的互异性可得1a ≠,所以,1a =-, 因此,()2019201920192019101ab +=-+=-.故选:B. 【点睛】本题考查利用集合相等求参数,同时不要忽略了集合中元素互异性的限制,考查计算能力,属于中等题.3.D解析:D 【分析】化简集合A 、B ,根据补集与交集的定义写出RA B ,即可得出结论.【详解】集合{|28}{2A x Z x =∈<=,3,4,5,6,7},51{||log |1}{|5}5B x R x x R x =∈<=∈<<,1{|5R B x R x∴=∈或5}x , {5RAB ∴=,6,7}.∴其中元素个数为3个.故选:D . 【点睛】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.4.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集.对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选B. 【点睛】本小题主要考查子集的判断,考查恒成立问题和存在性问题的求解策略,属于基础题.5.C解析:C 【分析】由题意知3、4B ∉,则集合A 的个数等于{}1,2,5,6非空子集的个数,然后利用公式计算出集合{}1,2,5,6非空子集的个数,即可得出结果. 【详解】由题意知3、4B ∉,且集合A 、B 是U 的子集,且A B U ⋃=,A B ⋂≠∅, 则AB 为集合{}1,2,5,6的非空子集,因此,满足条件的集合A 的个数为42115-=.故选C. 【点睛】本题考查集合个数的计算,一般利用列举法将符合条件的集合列举出来,也可以转化为集合子集个数来进行计算,考查化归与转化思想的应用,属于中等题.6.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.7.A解析:A 【分析】首先分析得出2a ba b +>>>,根据集合的运算,即可求解. 【详解】由题意,因为0a b >>,结合实数的性质以及基本不等式,可得2a ba b +>>>,可得{|R C F x x =≤}x a ≥,所以(){|R E C F x b x =<≤,即()R M E C F =故选A. 【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及基本不等式的应用,其中解答中结合实数的性质和基本不等式求得2a ba b +>>>是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.B解析:B 【分析】根据题意,{0N =,1},而{|02}M x R x =∈,易得N 是M 的子集,分析选项可得答案. 【详解】{}{}{}200,102N x x x M x x =∈-==⊆=∈≤≤R R ,故选B.【点睛】本题考查集合间关系的判断以及用venn 图表示集合的关系,判断出M 、N 的关系,是解题的关键.9.B解析:B 【分析】先证得1P 是2P 的子集,然后求得b 使1Q 是2Q 的子集,由此确定正确选项.【详解】对于1P 和2P ,由于210x ax ++>时222110x ax x ax ++=+++>,所以1P 的元素,一定是2P 的元素,故对任意a ,1P 是2P 的子集;对于1Q 和2Q ,根据判别式有140440b b -<⎧⎨-<⎩,即1b >时,12Q Q R ==,满足1Q 是2Q 的子集,也即存在b ,使得1Q 是2Q 的子集. 故选: B. 【点睛】方法点睛:该题主要考查子集的判断,解题方法如下:(1)利用子集的概念,可以判断出1P 的元素,一定是2P 的元素,得到对任意a ,1P是2P 的子集;(2)利用R 是R 的子集,结合判别式的符号,存在实数1b >时,有12Q Q R ==,得到结果.10.D解析:D 【分析】解不等式得集合B ,由集合的运算求出()R A B ,根据集合中的元素可得子集个数.【详解】10{|21}2x B x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭∣,{|2R B x x =≤-或1}x ≥,所以()R A B {2,1,2}=-,其子集个数为328=.故选:D . 【点睛】本题考查集合的综合运算,考查子集的个数问题,属于基础题.11.C解析:C 【分析】由B A ⊆,分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,利用相应的不等式(组),即可求解. 【详解】由题意,集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,因为B A ⊆, (1)当B =∅时,可得121m m +>-,即2m <,此时B A ⊆,符合题意;(2)当B ≠∅时,由B A ⊆,则满足12121215m m m m +≤-⎧⎪-≤+⎨⎪-≤⎩,解得23m ≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是3m ≤. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了了集合的包含关系求解参数的取值范围问题,其中解答中熟记集合件的基本关系,合理分类讨论列出方程组是解答的根据,着重考查分类讨论思想,以及运算能力.12.A解析:A 【解析】 【分析】先确定集合M,N,再根据M N ⋂=∅确定实数a 的值. 【详解】由题得集合M 表示(32)3y x -=-上除去(2)3,的点集,N 表示恒过(10)-,的直线方程. 根据两集合的交集为空集:M N ⋂=∅.①两直线不平行,则有直线20ax y a ++=过(2)3,,将2x =,代入可得2a =-, ②两直线平行,则有32a-=即6a =-, 综上6a =-或2-, 故选:A . 【点睛】本题主要考查集合的化简和集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.二、填空题13.【分析】本题首先可根据素数的定义得出然后根据题意绘出韦恩图最后根据韦恩图即可得出结果【详解】因为全集是不大于的素数所以因为所以因为所以可绘出韦恩图如图所示:由韦恩图可知故答案为:【点睛】本题考查根据 解析:{}3,5,11,13【分析】本题首先可根据素数的定义得出{}2,3,5,7,11,13,17,19U =,然后根据题意绘出韦恩图,最后根据韦恩图即可得出结果. 【详解】因为全集{U x x =是不大于20的素数},所以{}2,3,5,7,11,13,17,19U =, 因为{}2,17A B ⋃=,所以{}3,5,7,11,13,19AB =,因为{}3,5A B ⋂=,{}7,19A B ⋂=, 所以可绘出韦恩图,如图所示:由韦恩图可知,{}3,5,11,13A =, 故答案为:{}3,5,11,13. 【点睛】本题考查根据集合运算结果求集合,考查素数的定义,素数是指在大于1的自然数中,只能被1和该数本身整除的数,考查韦恩图的应用,能否根据题意绘出韦恩图是解决本题的关键,考查数形结合思想,是中档题.14.【分析】由集合相等可求出直接计算即可【详解】即故解得故答案为:【点睛】本题主要考查了集合相等的概念集合中元素的互异性属于中档题 解析:1-【分析】由集合相等可求出,a b ,直接计算20192019a b +即可. 【详解】{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭, 0,0a b ∴≠=,即{}{}2,0,1,,0a a a =,故21,1a a =≠,解得1a=-,2019201920192019(1)01a b+=-+=-故答案为:1-【点睛】本题主要考查了集合相等的概念,集合中元素的互异性,属于中档题.15.【分析】由f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0可得x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1则满足题意结合图象即可求出【详解】f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣解析:12 (,] 23【分析】由f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0可得x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出.【详解】f(x)=x2﹣(a+2)x+2﹣a<0,即x2﹣2x+1<a(x+1)﹣1,分别令y=x2﹣2x+1,y=a(x+1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1),分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A={x∈Z|f(x)<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10 {120 311aaa-≤--≤<,解得12<a23≤故答案为(12,23]【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题16.①④【分析】逐一验证几个选项是否分别满足融洽集的两个条件若两个条件都满足是融洽集有一个不满足则不是融洽集【详解】①对于任意非负整数则仍为非负整数即;取则故①符合题意;②对于任意偶数则仍为偶数即;但是解析:①④【分析】逐一验证几个选项是否分别满足“融洽集”的两个条件,若两个条件都满足,是“融洽集”,有一个不满足,则不是“融洽集”【详解】①对于任意非负整数,a b ,则+a b 仍为非负整数,即a b G +∈;取0e =,则00a a a +=+=,故①符合题意;②对于任意偶数,a b ,则ab 仍为偶数,即ab G ∈;但是不存在e G ∈,使对一切a G ∈都有ae ea a ==,故②不符合题意;③对于G 是所有二次三项式组成的集合,若,a b G ∈,ab 不再是二次三项式,故③不符合题意;④对于{|2,,}G x x a b a b Q ==+∈,设12x a b =+22x c =+则()(1222x x ac bd ad bc ⋅=+++即12x x G ⋅∈;取1e =,则11a a a ⨯=⨯=,故④符合题意,故答案为:①④【点睛】本题考查对新定义“融洽集”的理解,考查理解分析能力17.①③④【分析】根据已知中复活集的定义结合韦达定理以及反证法依次判断四个结论的正误进而可得答案【详解】对于①故①正确;对于②不妨设则由韦达定理知是一元二次方程的两个根由可得或故②错;对于③不妨设中由得解析:①③④【分析】根据已知中“复活集”的定义,结合韦达定理以及反证法,依次判断四个结论的正误,进而可得答案.【详解】对于①,1==-,故①正确; 对于②,不妨设1212a a a a t +==,则由韦达定理知12,a a 是一元二次方程20x tx t -+=的两个根,由>0∆,可得0t <或4t >,故②错;对于③,不妨设A 中123n a a a a <<<<, 由1212n n n a a a a a a na =+++<得121n a a a n -<, 当2n =时,即有12a <,∴11a =,于是221a a +=,2a 无解,即不存在满足条件的“复活集”A ,故③正确; 对于④,当3n =时,123a a <,故只能11a =,22a =,求得33a =,于是“复活集” A 只有一个,为{}1,2,3,当4n ≥时,由()1211231n a a a n -≥⨯⨯⨯⨯-,即有()1!n n >-,也就是说“复活集”A 存在的必要条件是()1!n n >-,事实上()()()()221!1232222n n n n n n n -≥--=-+=--+>,矛盾, ∴当4n ≥时不存在“复活集”A ,故④正确.故答案为:①③④【点睛】本题主要考查了集合新定义,需理解“复活集”的定义,考查了学生的知识迁移能力以及分析问题的能力,属于中档题.18.【分析】计算集合等价于在上恒成立计算的最小值得到答案【详解】等价于在上恒成立即设易知函数在单调递减故故答案为:【点睛】本题考查了集合的关系求参数将等价于在上恒成立是解题的关键 解析:13a ≤- 【分析】 计算集合{}12A x x =≤≤,A B =∅等价于在[]1,2上11x a x -≥+恒成立,计算21()1x f x -++=的最小值得到答案. 【详解】 {}{}|22412x A x x x =≤≤=≤≤,11x B x a x ⎧⎫-=<⎨⎬+⎩⎭ A B =∅,等价于在[]1,2上11x a x -≥+恒成立,即122111x x x a --+=-+++≤ 设21()1x f x -++= 易知函数在[]1,2单调递减,min 1()(2)3f x f ==-,故13a ≤- 故答案为:13a ≤-【点睛】本题考查了集合的关系求参数,将AB =∅等价于在[]1,2上11x a x -≥+恒成立是解题的关键. 19.【分析】先化简集合利用分类讨论和即可求出构成的集合【详解】由可得:即:解得或故:由可得:当时方程无实数解此时满足当时方程的实数解为故:由可得:或解得或的所有取值构成的集合为:故答案为:【点睛】本题主 解析:11{0,,}24- 【分析】先化简集合B ,利用A B ⊆,分类讨论=0a 和0a ≠,即可求出构成a 的集合.【详解】 由{}2280B x x x =--=可得:2280x x --= 即:()()240x x +-=解得2x =-或4x = 故:{}2,4B =- {}10,A x ax x R =+=∈由10ax += 可得:1ax =-当0a =时,方程1ax =-无实数解,此时A =∅,满足A B ⊆当0a ≠时,方程1ax =-的实数解为1x a =-,故:1{}A a =- 由A B ⊆可得:12a -=-或14a -= 解得12a =或14a =- a 的所有取值构成的集合为:11{0,,}24-.故答案为:11{0,,}24-. 【点睛】 本题主要考查了集合间的基本关系以及一元二次方程的解法,要注意集合A 是集合B 的子集时,集合A 有可能是空集.20.【分析】首先求得集合N 然后确定实数k 的取值范围即可【详解】由题意可得:结合可知实数k 的取值范围是:故答案为:【点睛】本题主要考查交集的运算由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识意在考查学生的转化 解析:{}|1k k <-【分析】首先求得集合N ,然后确定实数k 的取值范围即可.【详解】由题意可得:{}|N x x k =≤,结合M N ⋂=∅可知实数k 的取值范围是:1k <-.故答案为:{}|1k k <-.【点睛】本题主要考查交集的运算,由集合的运算结果求参数取值范围的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.三、解答题21.(1)14a a ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭;(2)1344a a ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)根据空集的概念列出关于a 的不等式,求解出a 的取值范围;(2)先根据C ≠∅求解出a 的初步范围,然后根据条件求解出A B 的结果,最后再根据子集关系求解出a 的取值范围.【详解】解:(1)因为{}122C x a x a =-<<=∅,所以122a a -≥,所以14a ≤, 即实数a 的取值范围是14a a ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭. (2)因为{}122C x a x a =-<<≠∅,所以122a a -<,即14a >. 因为{}14A x x =-<<,352B x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,所以312A B x x ⎧⎫⋂=-<<⎨⎬⎩⎭,因为()C A B ⊆⋂,所以12132214a a a ⎧⎪-≥-⎪⎪≤⎨⎪⎪>⎪⎩,解得1344a <≤, 即实数a 的取值范围是1344aa ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭. 【点睛】易错点睛:根据集合的包含关系求解参数范围时的注意事项:(1)注意分析集合为空集的可能;(2)列关于参数的不等式时,注意等号是否能取到. 22.(1){2x x <或3x ≥};(2)[)2-+∞,. 【分析】(1)3a =-时,先计算B R ,再进行并集运算即可;(2)先利用交集结果判断B A ⊆,再讨论B 是否空集使其满足子集关系,列式计算即得结果.【详解】(1)因为3a=-,所以{}13B x x =<<,=B R {1x x ≤或3x ≥}, 故()=⋃R A B {2x x <或3x ≥};(2)因为AB B =,所以B A ⊆. 若B =∅,则1a -≤,解得1a ≥-;若B ≠∅,则12a a ->⎧⎨-≤⎩,解得21a -≤<-. 综上所述,a 的取值范围为[)2-+∞,. 【点睛】易错点睛:已知B A ⊆求参数范围时,需讨论集合B 是否是空集,因为空集是任意集合的子集,直接满足B A ⊆.23.(1){|10}A x x =-<<,{|16}B x x =<<;(2)1a -或23a .【分析】(1)根据题意,由0a =可得结合A ,解不等式2760x x -+<可得集合B ,(2)根据题意,分A 是否为空集2种情况讨论,求出a 的取值范围,综合即可得答案.【详解】解:(1)根据题意,集合{|12A x a x a =-<<,}a R ∈,当0a =时,{|10}A x x =-<<,276016x x x -+<⇒<<,则{|16}B x x =<<,(2)根据题意,若A B ⊆,分2种情况讨论:①,当12a a -时,即1a -时,A =∅,A B ⊆成立;②,当12a a -<时,即1a >-时,A ≠∅,若A B ⊆,必有1126a a -⎧⎨⎩, 解可得23a ,综合可得a 的取值范围为1a -或23a .【点睛】本题考查集合的包含关系的应用,(2)中注意讨论A 为空集,属于基础题.24.(1) {x |2≤x <10}, {x |7≤x <10};(2) 2a ≥【分析】(1)根据交、并、补集的运算分别求出A ∪B ,(∁R A )∩B ;(2)根据题意和A∩C≠∅,即可得到a 的取值范围.【详解】解:(1)因为A ={x |2≤x <7},B ={x |3<x <10},所以A ∪B ={x |2≤x <10}.因为A ={x |2≤x <7},所以∁R A ={x |x <2,或x ≥7},则(∁R A )∩B ={x |7≤x <10}.(2)因为A ={x |2≤x <7},C ={x |x a ≤},且A ∩C ≠∅,所以2a ≥所以a 的取值范围为2a ≥.【点睛】高考对集合知识的考查要求较低,均是以小题的形式进行考查,一般难度不大,要求考生熟练掌握与集合有关的基础知识.纵观近几年的高考试题,主要考查以下两个方面:一是考查具体集合的关系判断和集合的运算.解决这类问题的关键在于正确理解集合中元素所具有属性的含义,弄清集合中元素所具有的形式以及集合中含有哪些元素.二是考查抽象集合的关系判断以及运算.25.(1){}|12x x ≤≤;(2)[]4,2.【分析】(1)当2a =时,不等式化为2320x x -+≤,结合一元二次不等式的解法,即可求解; (2)把不等式化为()()10x x a --≤,分类讨论,结合集合的包含关系,即可求解.【详解】(1)由题意,当2a =时,不等式()210x a x a -++≤,即2320x x -+≤, 即()()120x x --≤,解得12x ≤≤,所以集合{}|12A x x =≤≤.(2)由()210x a x a -++≤,可得()()10x x a --≤, 当1a <时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x a x ≤≤.由集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集可得4a ≥-,所以41a -≤<,当1a =时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x x =满足题意;当1a >时,不等式()()10x x a --≤的解集为{}|1x x a ≤≤,由集合A 是集合{}4|2x x -≤≤的真子集,可得2a ≤,所以11a <≤,综上可得:42x -≤≤,即实数a 的取值范围为[]4,2-.【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的求解及其应用,其中解答中熟记一元二次不等式的解法,结合集合的关系求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题. 26.(1)()3,0-;(2)312a -<<-或1a >. 【分析】(1)由已知条件分别计算出集合A 和集合B ,然后再计算出A B 的结果.(2)由已知条件()A B C ⋂⊇,则分类讨论C =∅和C ≠∅两种情况,求出实数a 的取值范围.【详解】(1)已知集合A x y ⎧⎫⎪==⎨⎪⎩,则230x x -->,解得30x -<<,即()3,0A =-,集合1228x B x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,解得31x -<<,即()3,1B =-,所以()3,0A B ⋂=- (2)因为集合{}21C x a x a =≤≤+,且()A B C ⋂⊇,由(1)得()3,0A B ⋂=-,则当C =∅时,21a a >+,即1a >, 当C ≠∅时,212310a a a a ≤+⎧⎪>-⎨⎪+<⎩,得312a -<<-,综上,312a -<<-或1a >. 【点睛】本题考查了集合的交集运算和子集运算,在含有参量的子集题目中需要注意分类讨论,尤其不要漏掉空集情况,然后求解不等式组得到结果.本题较为基础.。
高一数学必修一集合错题集
第一讲 集合与函数概念对应练习1(对应易错点1、易错点2、易错点3)已知集合A ={x |x 2-1=0},则下列式子表示正确的有( )①1∈A ②{-1}∈A ③∅⊆A ④{1,-1}⊆AA .1个B .2个C .3个D .4个 答案:答案:C C解析:A ={x |x 2-1=0}={1,-1}.∴①③④均正确.对应练习2(对应易错点5)集合A ={y |y =x 2+1},集合B ={(x ,y )|y =x 2+1}(A ,B 中x ∈R ,y ∈R ),选项中元素与集合的关系都正确的是( )A .2∈A ,且2∈BB .(1,2)∈A ,且(1,2)∈BC .2∈A ,且(3,10)∈BD .(3,10)∈A ,且2∈B 答案C解析:集合A 中元素y 是实数,不是点,故选项B ,D 不对.集合B 的元素(x ,y )是点而不是实数,2∈B 不正确,所以A 错.错.对应练习3(对应易错点8、易错点9)已知集合M ={y |y =x 2+1,x ∈R },N ={x |y =x +1},则M 与N 之间的关系( )A .M ⊆NB .M ∈NC .M =ND .M 与N 关系不确定关系不确定答案:A解析:∵M ={y |y ≥1},N ={x |x ≥-1},∴M ⊆N .对应练习4(对应易错点15)集合A ={y |y =x 2+1},集合B ={(x ,y )|y =x 2+1}(A ,B 中x ∈R ,y ∈R ),选项中元素与集合的关系都正确的是( )A .2∈A ,且2∈BB .(1,2)∈A ,且(1,2)∈BC .2∈A ,且(3,10)∈BD .(3,10)∈A ,且2∈B答案:C解析:集合A 中元素y 是实数,不是点,故选项B ,D 不对.集合B 的元素(x ,y )是点而不是实数,2∈B 不正确,所以A 错.错.对应练习5(对应易错点6)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2-x +2m =0}.若A ∩B =B ,求m 的取值范围.的取值范围.答案:m >18.解析:(1)由题意得A ={1,2}.因为A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,方程x 2-x +2m =0无实数解,因此其判别式Δ=1-8m <0,即m >18; ②当B ={1}或B ={2}时,方程x 2-x +2m =0有两个相同的实数解x =1或x =2,因此其判别式Δ=1-8m =0,解得m =18,代入方程x 2-x +2m =0解得x =12,矛盾,显然m =18不符合要求;不符合要求;③当B ={1,2}时,方程x 2-x +2m =0有两个不相等的实数解x =1或x =2,因此1+2=1,2m =2.显然第一个等式不成立.显然第一个等式不成立.综上所述,m >18. 对应练习6(对应易错点11)下列各图中,可表示函数y =f (x )图象的只可能是( )答案:D 解析:由函数的定义“对于自变量x 每取一个值都有唯一的一个y 值与之对应”知 答案:D. 对应练习7(对应易错点12、易错点13、易错点20)已知函数f (x )=x 2-2x +2.(1)求f (x )在区间[12,3]上的最大值和最小值;上的最大值和最小值; (2)若g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上是单调函数,求m 的取值范围.的取值范围.答案:(1) 在区间[12,3]上 最大值是5,最小值是1. (2) m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞). 解析:(1)∵f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈[12,3],∴ f (x )的最小值是f (1)=1.又f (12)=54,f (3)=5, ∴f (x )的最大值是f (3)=5, 即f (x )在区间[12,3]上的最大值是5,最小值是1.(2)∵g (x )=f (x )-mx =x 2-(m +2)x +2,∴m +22≤2或m +22≥4,即m ≤2或m ≥6. 故m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).对应练习8(对应易错点14)已知f (x )=îïíïìx +1,x ≥04x ,x <0,若f (a )=2,则实数a =________. 答案:1解析:∵当a ≥0时,f (a )=a +1=2,∴a =1.∵当a <0时,f (a )=4a =2,∴a =12(舍去舍去)). 对应练习9(对应易错点13)已知函数f (3x -2)的定义域是[-2,0),则函数f (x )的定义域是__________;若函数f (x )的定义域是(-2,4],则f (-2x +2)的定义域是__________.答案:[-8,-2) [-1,2)解析:∵f (3x -2)的定义域是[-2,0),∴f (3x -2)中的x 满足-2≤x <0.∴-8≤3x -2<-2.∴f (x )的定义域是[-8,2).∵f (x )的定义域是(-2,4],∴-2<x ≤4.∴f (-2x +2)中,-2<-2x +2≤4,即-1≤x <2.∴f (-2x +2)的定义域是[-1,2).答案:[-8,-2) [-1,2)对应练习10(对应易错点15)若f (x )是偶函数,其定义域为(-∞,+∞),且在[0,+∞)上是减函数,则f (-32)与f (a 2+2a +52)的大小关系是( ) A .f (-32)>f (a 2+2a +52) B .f (-32)≥f (a 2+2a +52) C .f (-32)<f (a 2+2a +52) D .f (-32)≤f (a 2+2a +52) 答案:B解析:∵a 2+2a +52=(a +1)2+32≥32, 又函数f (x )为偶函数,f (-32)=f (32),f (x )在(0,+∞)上为减函数. ∴f (-32)≥f (a 2+2a +52). 对应练习11(对应易错点17)已知集合A ={x |ax -1=0},B ={x |x 2-3x +2=0},且A ⊆B ,求实数a 的值.的值.答案:a =0或1或12.解析:B ={1,2},且A 为∅或单元素集合,由A ⊆B ⇒A 可能为∅,{1},{2}.(1)A =∅⇒a =0;(2)A ={1}⇒a =1;(3)A ={2}⇒a =12. 综上得a =0或1或12. 对应练习12(对应易错点18、易错点19)已知函数f(x)=îïíïì(a -3)x +5,x ≤1,2a x,x>1 是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( ) A .(0,3)B .(0,3]C .(0,2)D .(0,2]答案:D解析:由题意可知îïíïì a -3<0,a>0,a -3+5≥2a ,解得0<a ≤2.对应练习13(对应易错点4).已知U ={0,2,x 2-2},∁U A ={2,x },则A =________. 答案:{-2}或{0}解析:∵(∁U A )⊆U ,∴x ∈U 且x ≠2. 当x =0时,U ={0,2,-2},∁U A ={0,2},A ={-2}. 当x =x 2-2时得x =-1或x =2(舍去) x =-1时,U ={0,2,-1},∁U A ={2,-1},A ={0}.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》测试(包含答案解析)
一、选择题1.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( ) A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,2.若集合{}2560A x x x =+-=,{}222(1)30B x x m x m =+++-=.若{}1A B ⋂=,求实数m 的值为( ) A .0B .-2C .2D .0或-23.设全集{}1,2,3,4,5U =,{}13,5A =,,{}2,5B =,则()U AC B ⋂等于( ) A .{}2B .{}2,3C .{}3D .{}1,34.已知集合{|25}A x x =-≤≤,{|121}B x m x m =+≤≤-.若B A ⊆,则实数m 的取值范围为( ) A .3m ≥B .23m ≤≤C .3m ≤D .2m ≥5.已知集合302x A xx ⎧⎫+⎪⎪=⎨⎬-⎪⎪⎩⎭,{}B y y m =<,若A B ⊆,则实数m 的取值范围为( ) A .()2∞+, B .[)2∞+,C .()3∞-+,D .[)3∞-+,6.定义一个集合A 的所有子集组成的集合叫做A 的幂集,记为()P a ,用()n A 表示有限集A 的元素个数,给出下列命题:(1)对于任意集合A ,都有()A P A ∈;(2)存在集合A ,使得()3nP A =;(3)若AB =Φ,则()()P A P B ⋂=Φ;(4)若A B ⊆,则()()P A P B ⊆;(5)若()()1n A n B -=,则[][]()2()n P A n P B =.其中正确命题的序号为( )A .(1)(2)(5)B .(1)(3)(5)C .(1)(4)(5)D .(2)(3)(4)7.对于下列结论:①已知∅ 2{|40}x x x a ++=,则实数a 的取值范围是(],4-∞; ②若函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则()y f x =的定义域为[)3,0-;③函数2y =的值域是(],1-∞;④定义:设集合A 是一个非空集合,若任意x A ∈,总有a x A -∈,就称集合A 为a 的“闭集”,已知集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆,且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有7个. 其中结论正确的个数是( ) A .0B .1C .2D .38.已知全集U =R ,集合(){}{}20,1A x x x B x x =+<=≤,则图中阴影部分表示的集合是( )A .()2,1-B .[][)1,01,2-C .()[]2,10,1--D .0,19.已知3(,)|32y M x y x -⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{(,)|20}N x y ax y a =++=,且M N ⋂=∅,则实数a =( ) A .6-或2-B .6-C .2或6-D .210.集合{}{}A x||x-a|<1,x R ,|15,.A B B x x x R =∈=<<∈⋂=∅若,则实数a 的取值 范围是( ) A .{}a |0a 6≤≤ B .{}|24a a a ≤≥或C .{}|06a a a ≤≥或D .{}|24a a ≤≤11.从含有3个元素的集合{},,a b c 的所有子集中任取一个,所取得子集是含有2个元素的集合的概率( ) A .310B .112C .4564D .3812.已知集合{0,1,2,3,4},{|21,}A B x x n n A ===+∈,则A B 等于( )A .{}1,3,5B .{}3C .{}5,7,9D .{}1,3二、填空题13.对于任意集合X 与Y ,定义:①{}|X Y x x X x Y -=∈∉且,②()()X Y X Y Y X =--△∪,(X Y △称为X 与Y 的对称差).已知{}{}2|2|33A y y x x x R B y y ==-∈=-,,≤≤,则A B =△______.14.设不等式20x ax b ++≤的解集为[]A m n =,,不等式()()2101x x x ++>-的解集为B ,若()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩,则m n +=__________.15.已知集合()2{}2|1A x log x =-<,{|26}B x x =<<,且AB =________.16.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若U x A ∈,则2Ux A ∉,则同时满足条件①②③的集合A 的个数为______17.若规定{}1210E a a a =⋯,,,的子集{}12,,n k k k a a a 为E 的第k 个子集,其中12111222n k k k k ---=++⋯+,则E 的第211个子集是____________. 18.已知全集U =R 集合1|1A x x ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,则UA_______.19.若集合2{320}A x ax x =++=中至多有一个元素,则a 的取值范围是__________.20.在整数集Z 中,被5除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ],即[k ]={5n +k | n ∈Z},k =0,1,2,3,4.给出如下四个结论:①2 014∈[4]; ②-3∈[3]; ③Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];④整数a ,b 属于同一“类”的充要条件是“a -b ∈[0]”.其中,正确的结论是________.三、解答题21.已知全集为R ,集合{}26A x x =≤≤, {}3782B x x x =-≥-. (1)求AB , ()RC A B ⋂;(2)若{}44M x a x a =-≤≤+,且R A C M ⊆,求a 的取值范围.22.在①{}23B x x =-<<,②{}35RB x x =-<<,③{}26B x x a =≥+且{}A B x x a ⋃=>这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答该问题. 问题:已知非空集合{}8A x a x a =<<-,______,若A B =∅,求a 的取值集合.23.已知集合{}2230A x x x =--≤,{}22210B x x mx m =-+-≤. (1)若332A B x x ⎧⎫⋃=-≤≤⎨⎬⎩⎭,求实数m 的值; (2)x A ∈是x B ∈的________条件,若实数m 的值存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.(请在①充分不必要,②必要不充分,③充要;中任选一个,补充到空白处) 24.已知命题p :x ∈A ={x|a -1<x <a +1,x ∈R},命题 q :x ∈B ={x|x 2-4x +3≥0}. (1)或A∩B =∅,A ∪B =R ,求实数a (2)若是p 的必要条件,求实数a.25.已知p :x ∈A={x|x 2﹣2x ﹣3≤0,x ∈R},q :x ∈B={x|x 2﹣2mx+m 2﹣9≤0,x ∈R ,m ∈R}. (1)若A∩B=[1,3],求实数m 的值;(2)若p 是¬q 的充分条件,求实数m 的取值范围.26.已知集合2211{|}A x x =-≤-≤,集合{}11B x a x a =-<<+.(1)若1a =,试通过运算验证:()()()RRR A B A B =;(2)若A B ⋂≠∅,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 【详解】由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意; ②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a =,解得:1a =-或13a =; 综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 故选:A . 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.2.D解析:D 【分析】根据A ∩B ={1}可得出,1∈B ,从而得出1是方程x 2+2(m +1)x +m 2﹣3=0的根,1代入方程即可求出m 的值; 【详解】 A ={﹣6,1}; ∵A ∩B ={1}; ∴1∈B ;即1是方程x 2+2(m +1)x +m 2﹣3=0的根; ∴1+2(m +1)+m 2﹣3=0; ∴m 2+2m =0;∴m =0或m =﹣2;当m =0时,B ={﹣3,1},满足A ∩B ={1}; 当m =﹣2时,B ={1},满足A ∩B ={1}; ∴m =0或m =﹣2; 故选:D 【点睛】考查交集的定义及运算,元素与集合的关系,描述法、列举法的定义,一元二次方程实根的情况,是基础题.3.D解析:D 【解析】 【分析】由集合的补集的运算,求得{1,3,4}U C B =,再利用集合间交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}1,2,3,4,5U =,{}13,5A =,,{}2,5B =, 则{1,3,4}UC B =,所以(){}1,3U A C B ⋂=. 故选:D. 【点睛】本题主要考查了集合的混合运算,其中解答中熟记的集合的运算方法,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.4.C解析:C 【分析】讨论,B B =∅≠∅两种情况,分别计算得到答案. 【详解】当B =∅时:1212m m m +>-∴< 成立;当B ≠∅时:12112215m m m m +≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩解得:23m ≤≤.综上所述:3m ≤ 故选C 【点睛】本题考查了集合的关系,忽略掉空集的情况是容易发生的错误.5.B解析:B 【分析】求出集合A ,由A B ⊆,结合数轴,可得实数m 的取值范围.解不等式302x x +≤-,得32x -≤<,[)3,2A ∴=-. A B ⊆,可得2m ≥.故选:B . 【点睛】本题考查集合间的关系,属于基础题.6.C解析:C 【分析】直接利用新定义判断五个命题的真假即可. 【详解】由P (A )的定义可知①正确,④正确, 设n (A )=n ,则n (P (A ))=2n ,∴②错误, 若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )={∅},③不正确; n (A )﹣n (B )=1,即A 中元素比B 中元素多1个, 则n [P (A )]=2×n [P (B )].⑤正确, 故选:C . 【点睛】本题考查集合的子集关系,集合的基本运算,新定义的理解与应用.7.D解析:D 【分析】A .考虑方程有解的情况;B .根据抽象函数定义域求解方法进行分析;C .根据二次函数的取值情况分析函数值域;D .根据定义采用列举法进行分析. 【详解】①由∅ 2{|40}x x x a ++=可得²40x x a ++=有解,即2440a ∆=-,解得4a ≤,故①正确;②函数()1y f x =+的定义域为[)2,1-,则21x,故112x -≤+<,故()y f x =的定义域为[)1,2-,故②错误;③函数21y ==[)1,+∞,故(]2,1y =--∞,故③正确;④集合{}1,2,3,4,5,6A ⊆且A 为6的“闭集”,则这样的集合A 共有{}3,{}1,5,{}2,4,{}1,3,5,{}2,4,6,{}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共7个,故④正确.故正确的有①③④. 故选:D .本题考查命题真假的判定,考查集合之间的包含关系,考查函数的定义域与值域,考查集合的新定义,属于中档题.8.C解析:C 【分析】由集合描述求集合,A B ,结合韦恩图知阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,分别求出()U C A B 、()A B ⋃,然后求交集即可.【详解】(){}20{|20}A x x x x x =+<=-<<,{}1{|11}B x x x x =≤=-≤≤,由图知:阴影部分为()()U C A B A B ⋂⋂⋃,而{|10}A B x x ⋂=-≤<,{|21}A B x x ⋃=-<≤,∴(){|1U C A B x x ⋂=<-或0}x ≥,即()(){|21U C A B A B x x ⋂⋂⋃=-<<-或01}x ≤≤,故选:C 【点睛】本题考查了集合的基本运算,结合韦恩图得到阴影部分的表达式,应用集合的交并补混合运算求集合.9.A解析:A 【解析】 【分析】先确定集合M,N,再根据M N ⋂=∅确定实数a 的值. 【详解】由题得集合M 表示(32)3y x -=-上除去(2)3,的点集,N 表示恒过(10)-,的直线方程. 根据两集合的交集为空集:M N ⋂=∅.①两直线不平行,则有直线20ax y a ++=过(2)3,,将2x =,代入可得2a =-, ②两直线平行,则有32a-=即6a =-, 综上6a =-或2-, 故选:A . 【点睛】本题主要考查集合的化简和集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.10.C解析:C 【解析】|x-a|<1,∴a-1<x<a+1,∵A∩B=∅. ∴a-1≥5或a+1≤1,即a≤0或a≥6.故选C.11.D解析:D 【分析】含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个,根据古典概型即可计算. 【详解】因为含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个, 所以38P =,故选D. 【点睛】本题主要考查了集合子集的概念,古典概型,属于中档题.12.D解析:D 【分析】首先求得集合B ,然后进行交集运算即可. 【详解】由题意可得:{}1,3,5,7,9B =,则{}1,3A B =.故选D . 【点睛】本题主要考查集合的表示方法,交集的定义与运算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.二、填空题13.【分析】先求出和再计算【详解】由已知则∴故答案为:【点睛】本题考查集合的新定义解题关键是理解新定义运算把新运算转化为集合的运算 解析:[3,1)(3,)--+∞【分析】先求出A B -和B A -,再计算A B ∆ 【详解】由已知{|1}A y y =≥-,则{|3}(3,)A B y y -=>=+∞,{|31}[3,1)B A y y -=-≤<-=--,∴()()[3,1)(3,)A B A B B A ∆=--=--+∞, 故答案为:[3,1)(3,)--+∞【点睛】本题考查集合的新定义,解题关键是理解新定义运算,把新运算转化为集合的运算.14.【分析】计算得到根据得到得到答案【详解】则或即故故故答案为:【点睛】本题考查了不等式的解集根据集合的运算结果求参数意在考查学生的综合应用能力 解析:2【分析】计算得到()()2,11,B =--+∞,根据()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩得到[]1,3A =-,得到答案.【详解】()()2101x x x ++>-,则1x >或21x -<<-,即()()2,11,B =--+∞.()(]213A B A B =-+∞=,,,∪∩,故[]1,3A =-,故2m n +=. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了不等式的解集,根据集合的运算结果求参数,意在考查学生的综合应用能力.15.【解析】【分析】求出中不等式的解集确定出找出与的交集即可【详解】解:∵∴解得∴∵∴故答案为:【点睛】此题考查了交集及其运算熟练掌握交集的定义是解本题的关键 解析:()2,5【解析】 【分析】求出A 中不等式的解集确定出A ,找出A 与B 的交集即可. 【详解】解:∵()2log 12x -<,∴1014x x ->⎧⎨-<⎩,解得15x <<,∴()1,5A =,∵2{|}()626B x x =<<=,,∴()2,5A B =,故答案为:()2,5. 【点睛】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.16.8【分析】由条件可得:当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的补集;3属于的补集时6属于;而元素5没有限制【详解】由①;②若则;③若则当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的解析:8 【分析】由条件可得:当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4U A ∉,即4A ∈,但元素3与集合A的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制. 【详解】由①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉.当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4U A ∉,即4A ∈,但元素3与集合A 的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ; 而元素5没有限制.{1,4,6},{2,3,5},{2,3},{1,4,5,6},{1,3,4},{2,4,5},{2,A ∴=6},{1,3,4,5},同时满足条件①②③的集合A 的个数为8个. 故答案为:8. 【点睛】本题考查了集合的运算性质、元素与集合的关系,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于中档题.17.【分析】根据题意分别讨论的取值通过讨论计算的可能取值即可得出答案【详解】而的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含此时的第个子集包含的第个子集是故答案为:【点睛】本题主要 解析:{}12578,,,,a a a a a【分析】根据题意,分别讨论2n 的取值,通过讨论计算n 的可能取值,即可得出答案. 【详解】72128211=<,而82256211=>,E ∴的第211个子集包含8a ,此时21112883-=,626483=<,7212883=>,E ∴的第211个子集包含7a ,此时836419-=,421619=<,523219=>,E ∴的第211个子集包含5a ,此时19163-=,1223=<,2243=>,E ∴的第211个子集包含2a ,此时321-=,021=E ∴的第211个子集包含1a ,E ∴的第211个子集是{}12578,,,,a a a a a .故答案为:{}12578,,,,a a a a a本题主要考查了与集合有关的信息题,理解条件的定义是解决本题的关键.18.【分析】先解分式不等式确定集合A 再求补集即可【详解】则故答案为:【点睛】本题考查补集运算准确求得集合A 是关键是基础题解析:[0,1)【分析】先解分式不等式确定集合A,再求补集即可【详解】()1|1=,0[1,)A x x ⎧⎫=≤-∞⋃+∞⎨⎬⎩⎭,则[0,1)U A故答案为:[0,1)【点睛】 本题考查补集运算,准确求得集合A 是关键,是基础题19.或【分析】分情况讨论:当时和当时两种情况;当时由即可求出答案分类讨论最后把的范围合并即可【详解】若则集合符合题意;若则解得故答案为:或【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论和两种情况是求解本题 解析:98a ≥或0a = 【分析】分情况讨论:当0a =时和当0a ≠时两种情况;当0a ≠时由0∆≤即可求出答案.分类讨论最后把a 的范围合并即可.【详解】若0a =,则集合2{|320}3A x x ⎧⎫=+==-⎨⎬⎩⎭,符合题意;若0a ≠,则980a ∆=-≤,解得98a ≥. 故答案为:98a ≥或0a =. 【点睛】本题考查集合中元素个数问题;分类讨论0a =和0a ≠两种情况是求解本题关键; 0a =时易忽略;属于中档题,易错题. 20.①③④【分析】对各个选项分别进行分析利用类的定义直接求解【详解】在①中∵2014÷5=402…4∴2014∈4故①正确;在②中∵﹣3=5×(﹣1)+2∴﹣3∉3故②错误;在③中∵整数集中的数被5除的解析:①③④【分析】对各个选项分别进行分析,利用类的定义直接求解.在①中,∵2014÷5=402…4,∴2014∈[4],故①正确;在②中,∵﹣3=5×(﹣1)+2,∴﹣3∉[3],故②错误;在③中,∵整数集中的数被5除的数可以且只可以分成五类,∴Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],故③正确;在④中,∵2015÷5=403,2010÷5=402,∴2015与2010属于同一个“类”[0],故④正确.故答案为①③④.【点睛】本题为同余的性质的考查,具有一定的创新,关键是对题中“类”的题解,属基础题.三、解答题21.(1){}2A B x x ⋃=≥, (){}6R C A B x x x ⋂=或(2) ()(),210,-∞-⋃+∞【分析】(1)先求出集合B ,于是可得A B ⋃和A B ⋂,进而得到()R C A B ⋂;(2)先求出R C M ,再将R A C M ⊆转化为不等式求解,可得所求范围.【详解】(1)∵{}{}37823B x x x x x =-≥-=≥, ∴{}2A B x x ⋃=≥,{}36A B x x ⋂=≤≤,∴(){}3,6R C A B x x x ⋂=或. (2)由题意知M φ≠,且{}4,4R C M x x a x a =-+或. ∵{}26A x x =≤≤,R A C M ⊆,∴46a ->或42a +<,解得10a >或2a <-.故实数a 的取值范围为()(),210,-∞-⋃+∞.【点睛】本题考查集合的基本运算,解题时根据要求逐步求解即可,其中解答(2)的关键是将集合间的包含关系转化为不等式来求解,容易出现的错误是忽视不等式中的等号能否成立. 22.答案见解析.【分析】选①:本题首先可根据A 是非空集合得出4a <,然后根据A B =∅得出3a ≥或82a -≤-,最后通过计算即可得出结果. 选②:本题首先可以根据A 是非空集合得出4a <,然后根据{}R35B x x =-<<求出集合B ,最后根据A B =∅列出不等式组,通过计算即可得出结果.选③:本题首先可以根据A 是非空集合得出4a <,然后根据题意得出268a a +=-,最后通过计算即可得出结果.【详解】选①:因为A 是非空集合,所以8a a ->,解得4a <, 因为{}23B x x =-<<,A B =∅,所以3a ≥或82a -≤-,解得3a ≥或10a ≥,综上所述,a 的取值集合是{}34a a ≤<.选②:因为A 是非空集合,所以8a a ->,解得4a <, 因为{}R 35B x x =-<<,所以{3B x x =≤-或}5x ≥,因为A B =∅,所以3854a a a ≥-⎧⎪-≤⎨⎪<⎩,解得34a ≤<,故a 的取值集合是{}34a a ≤<.选③:因为A 是非空集合,所以8a a ->,解得4a <,因为A B =∅,{}26B x x a =≥+,{}A B x x a ⋃=>,所以268a a +=-,解得2a =-或1,故a 的取值集合是{}2,1-.【点睛】关键点点睛:本题考查根据集合的运算结果求参数的取值范围,若两个集合的交集为空集,则这两个集合没有相同的元素,考查集合的混合运算,考查计算能力,是中档题. 23.(1)12-;(2)答案见解析. 【分析】(1)首先求出集合A 、B ,再根据并集的结果得到方程,解得即可;(2)若选①,则A B ,若选②,B A ,若选③,A B =,得到不等式组,解得即可;【详解】解:(1)对()()2:23013013A x x x x x --≤⇒+-≤⇒-≤≤ 即{}13A x x =-≤≤对()()22:210110B x mx m x m x m -+-≤⇔--⋅-+≤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ 11m x m ⇒-≤≤+,即{}11B x m x m =-≤≤+332A B x x ⎧⎫⋃=-≤≤⎨⎬⎩⎭,则312m -=-,即12m =- 经检验满足题意.(2)选①,1131m A B m -≤-⎧⇒⎨≤+⎩,此时m 必无解.即不存在实数m ,使得题意成立 选②,110213m B A m m -≤-⎧⇒⇒≤≤⎨+≤⎩ 选③,1113m A B m -=-⎧=⇒⇒⎨+=⎩此时m 无解,即不存在实数m ,使得题意成立; 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,并集的结果求参数的值,以及集合的包含关系求参数的取值范围,属于中档题.24.(1) a =2;(2) a =2【详解】解:(1)由题意得B ={x|x≥3或x≤1},由A∩B =∅,A ∪B =R ,可知A =∁R B =(1,3)∴⇒a =2-(2)∵B ={x|x≥3或x≤1},∴:x ∈{x|1<x <3}.∵是p 的必要条件.即p ⇒, ∴A ⊆∁R B =(1,3) ∴⇒2≤a≤2⇒a =2. 本试题主要考查了命题的真值,以及集合的运算的综合运用,以及二次不等式的求解问题.25.(1)m=4;(2) m >6,或m <﹣4.【解析】试题分析:(1)化简A=x|﹣1≤x≤3},B=x|m ﹣3≤x≤m+3},由A∩B=[1,3],得到:m=4;(2)若p 是¬q 的充分条件,即A ⊆C R B ,易得:m >6,或m <﹣4. 试题由已知得:A=x|﹣1≤x≤3},B=x|m ﹣3≤x≤m+3}.(1)∵A∩B=[1,3]∴ ∴, ∴m=4;(2)∵p 是¬q 的充分条件,∴A ⊆C R B ,而C R B=x|x <m ﹣3,或x >m+3}∴m ﹣3>3,或m+3<﹣1,∴m >6,或m <﹣4.26.(1)见解析;(2)3(,2)2-【分析】(1)先解不等式得集合A ,再分别求并集、补集、交集,根据结果进行验证; (2)结合数轴先求AB =∅情况,再根据补集得结果.【详解】 解:A ={2211}x x -≤-≤=1{|1}2x x -≤≤. (1)当1a =时,B ={02}x x <<∴A B =1{|1}2x x -≤≤{02}x x <<=1{|2}2x x -≤< ()R C A B =1{|2x x <-或2}x ≥ 又R C A =1{|2x x <-或1}x >,R C B ={|0x x ≤或2}x ≥ ∴()()R R C A C B =1{|2x x <-或2}x ≥ ∴()R C A B =()()R R C A C B . (2)若AB =∅,则:112a +≤-或11a -≥ ∴32a ≤-或2a ≥ ∴A B ⋂≠∅时,322a -<<,即实数a 的取值范围3(,2)2-. 【点睛】 本题考查集合交并补运算以及根据交集结果求参数,考查综合分析求解能力,属基础题.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》检测卷(含答案解析)(1)
一、选择题1.已知集合{}2230A x x x =--=,{}10B x ax =-=,若B A ⊆,则实数a 的值构成的集合是( ) A .11,03⎧⎫-⎨⎬⎩⎭,B .{}1,0-C .11,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭D .103⎧⎫⎨⎬⎩⎭,2.定义集合运算{},,A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈,设{0,1},{3,4,5}A B ==,则集合A B ⊗的真子集个数为( )A .16B .15C .14D .83.已知x ,y 都是非零实数,||||||x y xy z x y xy =++可能的取值组成的集合为A ,则下列判断正确的是( ) A .3A ∈,1A -∉B .3A ∈,1A -∈C .3A ∉,1A -∈D .3A ∉,1A -∉4.记有限集合M 中元素的个数为||M ,且||0∅=,对于非空有限集合A 、B ,下列结论:① 若||||A B ≤,则A B ⊆;② 若||||AB A B =,则A B =;③ 若||0A B =,则A 、B 中至少有个是空集;④ 若AB =∅,则||||||A B A B =+;其中正确结论的个数为( ) A .1B .2C .3D .45.已知}{|21M x x =-<<,3|0x N x x ⎧-⎫=≤⎨⎬⎭⎩,则M N ⋂=( ) A .()0,1 B .[)0,1C .(]1,3D .[]0,36.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-7.已知()()()()22221234()4444f x x x c xx c x x c x x c =-+-+-+-+,集合{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,且1234c c c c ≤≤≤,则41c c -不可能的值是( ) A .4B .9C .16D .648.已知集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,若B A ⊆,则实数m 的取值范围是( ) A .3m <B .23m ≤≤C .3m ≤D .23m <<9.下列结论正确的是() A .若a b <且c d <,则ac bd <B .若a b >,则22ac bc >C .若0a ≠,则12a a +≥ D .若0a b <<,集合1|A x x a ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,1|B x x b ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭,则A B ⊇10.设集合{}21xA y y ==-,{}1B x x =≥,则()R A C B =( )A .(],1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .[)1,+∞11.从含有3个元素的集合{},,a b c 的所有子集中任取一个,所取得子集是含有2个元素的集合的概率( ) A .310B .112C .4564D .3812.设{}2|8150A x x x =-+=,{}|10B x ax =-=,若AB B =,求实数a 组成的集合的子集个数有 A .2B .3C .4D .8二、填空题13.若集合(){}2220A x Z x a x a =∈-++-<中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是_____.14.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________15.已知()2f x x ax b =++,集合(){}0A x f x =≤,集合(){}3B x f f x ⎡⎤=≤⎣⎦,若A B =≠∅,则实数a 的取值范围是______.16.已知集合2|230A x x x ,{}|0B x x a =-=,若B A ≠⊂,则实数a 的值为______.17.已知集合M ={x ∈N |1≤x ≤15},集合A 1,A 2,A 3满足①每个集合都恰有5个元素; ②A 1∪A 2∪A 3=M .集合A i 中元素的最大值与最小值之和称为集合A i 的特征数,记为X i (i =1,2,3),则X 1+X 2+X 3的最大值与最小值的和为_____.18.已知集合{1,2,3},{1,2}A B ==,则满足A C B C ⋂=⋃的集合C 有_______个. 19.已知集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<若A B φ⋂=,实数a 的取值范围是______. 20.关于x 的不等式组1ax x a <⎧⎨-<⎩的解集不是空集,则实数a 的取值范围是_____.三、解答题21.已知全集为R ,集合{}26A x x =≤≤, {}3782B x x x =-≥-. (1)求AB , ()RC A B ⋂;(2)若{}44M x a x a =-≤≤+,且R A C M ⊆,求a 的取值范围.22.已知集合{}2210,A x ax x a R =++=∈. (1)若A 中只有一个元素,求a 的值; (2)若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围; (3)若A 中至多有一个元素,求a 的取值范围. 23.若集合{}24A x x =<<,{}3B x a x a =<<. (1)若x A ∈是x B ∈的充分条件,求实数a 的取值范围; (2)若AB =∅,求实数a 的取值范围.24.已知集合{}|2A x x a =-≤≤,{}|23,B y y x x A ==+∈,{}2|,C z z x x A ==∈,且C B ⊆,求a 的取值范围.25.已知全集为实数集R ,集合2{|},{|log 1}A x y y R B x x =∈=>.(1)求AB ;(2)设1a >,集合{|1},()R C x x a D C B A =<<=,若C D ⊆,求a 的取值范围.26.已知不等式()210x a x a -++≤的解集为A ,不等式2103x x +≤-的解集为B . (1) 当3a =时,求AB ;(2)若不等式的解集A B ⊆,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】解方程求得集合A ,分别在B =∅和B ≠∅两种情况下,根据包含关系构造方程求得结果. 【详解】由2230x x --=得:1x =-或3x =,即{}1,3A =-; ①当0a =时,B =∅,满足B A ⊆,符合题意; ②当0a ≠时,{}110B x ax a ⎧⎫=-==⎨⎬⎩⎭,B A ⊆,11a ∴=-或13a =,解得:1a =-或13a =;综上所述:实数a 的值构成的集合是11,0,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭.故选:A . 【点睛】本题考查根据集合的包含关系求解参数值的问题,易错点是忽略子集为空集的情况,造成求解错误.2.B解析:B 【分析】根据新定义得到{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=,再计算真子集个数得到答案. 【详解】{0,1},{3,4,5}A B ==,{}{},,0,3,4,5A B x x a b a A b B ⊗==⨯∈∈=其真子集个数为:42115-= 故选:B 【点睛】本题考查了集合的新定义问题,真子集问题,意在考查学生的应用能力.3.B解析:B 【分析】分别讨论,x y 的符号,然后对||||||x y xy z x y xy =++进行化简,进而求出集合A ,最后根据集合元素的确定性即可得出答案. 【详解】当0x >,0y >时,1113z =++=; 当0x >,0y <时,1111z =--=-; 当0x <,0y >时,1111z =-+-=-; 当0x <,0y <时,1111z =--+=-. 所以3A ∈,1A -∈. 故选:B. 【点睛】本题考查了对含有绝对值符号的式子的化简,考查了集合元素的特点,考查了分类讨论思想,属于一般难度的题.4.B解析:B 【分析】先阅读题意,取特例{}1A = ,{}2B =,可得①③错误,由集合中元素的互异性可得②④正确. 【详解】解:对于①,取{}1A = ,{}2B =,满足||||A B ≤,但不满足A B ⊆,即①错误; 对于②,因为||||AB A B =,由集合中元素的互异性可得A B =,即②正确;对于③,取{}1A = ,{}2B =, 满足||0A B =,但不满足A 、B 中至少有个是空集,即③错误; 对于④,A B =∅,则集合A B 、中无公共元素,则||||||A B A B =+,即④正确;综上可得②④正确,故选B. 【点睛】本题考查了对新定义的理解及集合元素的互异性,重点考查了集合交集、并集的运算,属中档题.5.A解析:A 【分析】根据分式不等式的解法,求得{}03N x x =<≤,再结合集合的交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}3|003x N x x x x ⎧-⎫=≤=<≤⎨⎬⎭⎩, 又由}{|21M x x =-<<,所以{}()010,1M N x x ⋂=<<=. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了集合交集的概念及运算,以及分式不等式的求解,其中解答中正确求解集合N 是解答的关键,着重考查运算与求解能力.6.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.7.A解析:A 【分析】先设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,4,i i i i i x y x y c +=⋅=,再依题意分析根均为整数,列举根的所有情况,确定44c =和1c 的可能情况,得到41c c -的最小取值和其他可能的情况,即得结果. 【详解】设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,则由根和系数的关系知4,i i i i i x y x y c +=⋅=,又{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,说明方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =有一个方程是两个相等的根,其他三个方程是两个不同的根,由于根均为整数且和为4,则方程的根有以下这些情况:…,()()()()()()()()()6,105,9,4,8,3,7,2,6,1,5,0,4,1,3,2,2------,乘积分别为…,-60,-45,-32,-21,-12,-5,0,3,4.因为1234c c c c ≤≤≤,故44c =,123,,c c c 来自于4前面的任意可能三个不同的数字,1c 最小,故当15c =时41c c -最小,等于9,故不可能取4,能取9;当112c =-或160c =-时41c c -可以取16,64. 故选:A. 【点睛】本题解题关键是能依据题意分析方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根的可能情况,既是整数又满足和为4,判断44c =,再根据1c 的可能情况,确定41c c -的可能结果,以突破难点.8.C解析:C 【分析】由B A ⊆,分B =∅和B ≠∅两种情况讨论,利用相应的不等式(组),即可求解. 【详解】由题意,集合{}25A x x =-≤≤,{}121B x m x m =+≤≤-,因为B A ⊆, (1)当B =∅时,可得121m m +>-,即2m <,此时B A ⊆,符合题意;(2)当B ≠∅时,由B A ⊆,则满足12121215m m m m +≤-⎧⎪-≤+⎨⎪-≤⎩,解得23m ≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是3m ≤. 故选:C.【点睛】本题主要考查了了集合的包含关系求解参数的取值范围问题,其中解答中熟记集合件的基本关系,合理分类讨论列出方程组是解答的根据,着重考查分类讨论思想,以及运算能力.9.C解析:C 【分析】通过举例和证明的方式逐个分析选项. 【详解】A :取5,3,6,1a b c d =-==-=,则30,3ac bd ==,则ac bd >,故A 错误;B :取3,1,0a b c ===,则22ac bc =,故B 错误;C:21122a a a a ⎫+=+=+≥⎝成立,故C 正确;D :因为0a b <<,所以11a b>,则A B ,故D 错误;故选:C. 【点睛】本题考查不等关系和等式的判断,难度一般.判断不等关系是否成立,常用的方法有:(1)直接带值验证;(2)利用不等式的性质判断;(3)采用其他证明手段.(如借助平方差、完全平方公式等).10.C解析:C 【解析】 【分析】化简集合A ,B 根据补集和交集的定义即可求出. 【详解】集合A ={y |y =2x ﹣1}=(﹣1,+∞),B ={x |x ≥1}=[1,+∞), 则∁R B =(﹣∞,1) 则A ∩(∁R B )=(﹣1,1), 故选:C . 【点睛】本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.11.D解析:D 【分析】含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个,根据古典概型即可计算. 【详解】因为含有3个元素的集合{},,a b c 共有子集个数328=,含有2个元素的子集有3个, 所以38P =,故选D. 【点睛】本题主要考查了集合子集的概念,古典概型,属于中档题.12.D解析:D 【分析】先解方程得集合A ,再根据A B B =得B A ⊂,最后根据包含关系求实数a ,即得结果.【详解】{}2|8150{3,5}A x x x =-+==,因为AB B =,所以B A ⊂,因此,{3},{5}B =∅,对应实数a 的值为110,,35,其组成的集合的子集个数有328=,选D. 【点睛】本题考查集合包含关系以及集合子集,考查基本分析求解能力,属中档题.二、填空题13.【分析】因为集合A 中的条件是含参数的一元二次不等式首先想到的是十字相乘法但此题行不通;应该把此不等式等价转化为的形式然后数形结合来解答需要注意的是尽可能让其中一个函数不含参数【详解】解:且∴令∴∴是解析:12,23⎛⎤⎥⎝⎦【分析】因为集合A 中的条件是含参数的一元二次不等式,首先想到的是十字相乘法,但此题行不通;应该把此不等式等价转化为()()f x g x <的形式,然后数形结合来解答,需要注意的是尽可能让其中一个函数不含参数. 【详解】 解:()2220x a x a -++-<且0a >∴()2221x x a x -+<+令()()()222;1f x x x g x a x =-+=+∴()()},{|A x f x g x x Z =∈<∴()y f x =是一个二次函数,图象是确定的一条抛物线; 而()y g x =一次函数,图象是过一定点()1,0-的动直线.又∵,0x Z a ∈>.数形结合,可得:1223a <≤ 故答案为:12,23⎛⎤⎥⎝⎦【点睛】此题主要考查集合A 的几何意义的灵活运用,利用数形结合的数学思想来解决参数取值范围问题.14.【分析】由f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣a <0可得x2﹣2x+1<a (x+1)﹣1即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1则满足题意结合图象即可求出【详解】f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣解析:12(,]23【分析】由f (x )=x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0可得x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出. 【详解】f (x )=x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0, 即x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1, 分别令y =x 2﹣2x +1,y =a (x +1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1), 分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A ={x ∈Z|f (x )<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10{120 311a a a -≤--≤<,解得12<a 23≤故答案为(12,23]【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题15.【分析】根据设则设再根据则是的解集的子集求解【详解】因为设则设的解集为:所以是方程的两个根由韦达定理得:又因为所以所以即解得故答案为:【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法的应用还考查了转化求解的解析:23,6⎡⎤⎣⎦【分析】根据A ≠∅,设{}01A x x x x =≤≤,则()204a b f x -≤≤,设 ()t f x =,再根据A B =,则2,04a b ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦是()3f t ≤的解集的子集求解. 【详解】因为A ≠∅,设{}01A x x x x =≤≤,则()204a b f x -≤≤,设 ()t f x =, ()3f t ≤的解集为:()0|0t t t ≤≤ , 所以0,0t t t ==是方程23t at b ++=的两个根, 由韦达定理得:0,3t a b =-=,又因为A B =,所以2004a tb ≤-≤,所以2304a a -≤-≤,即22124120a a a ⎧≥⎨--≤⎩, 解得 236a ≤≤.故答案为:⎡⎤⎣⎦【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法的应用,还考查了转化求解的能力,属于中档题 16.-1或3【分析】解方程用列举法表示集合AB 由即得解【详解】集合若故a=-1或3故答案为:-1或3【点睛】本题考查了集合的包含关系考查了学生概念理解数学运算能力属于基础题解析:-1或3【分析】解方程,用列举法表示集合A ,B ,由B A ≠⊂,即得解. 【详解】集合2|230{1,3}A x x x ,{}|0{}B x x a a =-==若B A ≠⊂,故a =-1或3 故答案为:-1或3【点睛】本题考查了集合的包含关系,考查了学生概念理解,数学运算能力,属于基础题. 17.96【分析】对分三种情况讨论求出X1+X2+X3取最小值39X1+X2+X3取最大57即得解【详解】由题意集合M ={x ∈N*|1≤x≤15}={123456789101112131415}当A1={解析:96【分析】对123,,A A A 分三种情况讨论,求出X 1+X 2+X 3取最小值39,X 1+X 2+X 3取最大57,即得解.【详解】由题意集合M ={x ∈N*|1≤x ≤15}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15},当A 1={1,4,5,6,7},A 2={3,12,13,14,15},A 3={2,8,9,10,11}时, X 1+X 2+X 3取最小值:X 1+X 2+X 3=8+18+13=39,当A 1={1,4,5,6,15},A 2={2,7,8,9,14},A 3={3,10,11,12,13}时, X 1+X 2+X 3=16+16+16=48,当A 1={1,2,3,4,15},A 2={5,6,7,8,14},A 3={9,10,11,12,13}时, X 1+X 2+X 3取最大值:X 1+X 2+X 3=16+19+22=57,∴X 1+X 2+X 3的最大值与最小值的和为:39+57=96.【点睛】本题主要考查集合新定义的理解和应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 18.2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数【详解】由条件可知:则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数共个事实上满足题意的集合C 为:或故答案为2【点睛解析:2【分析】由题意首先确定集合ABC 的关系,然后结合子集个数公式即可确定集合C 的个数.【详解】由条件A C B C ⋂=⋃可知:()()()()B B C A C C B C A C A ⊆⋃=⋂⊆⊆⋃=⋂⊆,则符合条件的集合C 的个数即为集合{3}的子集的个数,共122=个.事实上,满足题意的集合C 为:{}1,2C =或{}1,2,3C =.故答案为2.【点睛】本题主要考查集合的包含关系,子集个数公式及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.19.【分析】由根据集合的交集的运算得到或即可求解【详解】由题意集合因为则满足或解得或即实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主要考查了集合的运算以及利用集合的交集求参数其中解答中熟记集合交集运算列出相应 解析:(][),12,-∞-⋃+∞【分析】由A B φ⋂=,根据集合的交集的运算,得到11a -≥或10a +≤,即可求解.【详解】由题意,集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<,因为A B φ⋂=,则满足11a -≥或10a +≤,解得2a ≥或1a ≤-,即实数a 的取值范围是(][),12,-∞-⋃+∞.故答案为:(][),12,-∞-⋃+∞.【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及利用集合的交集求参数,其中解答中熟记集合交集运算,列出相应的不等式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 20.【分析】对进行分类讨论解出的三种情况再和取公共部分从而求得实数的取值范围【详解】根据题意的解为当时的解为此时与显然有公共部分所以解集不为空集当时的解为此时与显然有公共部分所以解集不为空集当时的解为关 解析:(1,)-+∞【分析】对a 进行分类讨论,解出1ax <的三种情况,再和x a <取公共部分,从而求得实数a 的取值范围.【详解】根据题意,0x a -<的解为x a <,当0a >时,1ax <的解为1x a <, 此时x a <与1x a<显然有公共部分,所以解集不为空集. 当0a =时,1ax <的解为R ,此时x a <与R 显然有公共部分,所以解集不为空集.当0a <时,1ax <的解为1x a>, 关于x 的不等式组11,,0,,ax x a x a x a ⎧<>⎧⎪⇔⎨⎨-<⎩⎪<⎩的解集不是空集, ∴1a a<,即21a <,解得10a -<<. 综上所述a 的取值范围为(1,)-+∞.故答案为:(1,)-+∞.【点睛】本题考查一元一次不等式组的求解,考查分类论论思想的运用,注意对a 进行分类讨论后,把求得a 的范围进行整合.三、解答题21.(1){}2A B x x ⋃=≥, (){}36R C A B x x x ⋂=或(2) ()(),210,-∞-⋃+∞【分析】(1)先求出集合B ,于是可得A B ⋃和A B ⋂,进而得到()R C A B ⋂;(2)先求出R C M ,再将R A C M ⊆转化为不等式求解,可得所求范围.【详解】(1)∵{}{}37823B x x x x x =-≥-=≥, ∴{}2A B x x ⋃=≥,{}36A B x x ⋂=≤≤,∴(){}3,6R C A B x x x ⋂=或. (2)由题意知M φ≠,且{}4,4R C M x x a x a =-+或. ∵{}26A x x =≤≤,R A C M ⊆,∴46a ->或42a +<,解得10a >或2a <-.故实数a 的取值范围为()(),210,-∞-⋃+∞.【点睛】本题考查集合的基本运算,解题时根据要求逐步求解即可,其中解答(2)的关键是将集合间的包含关系转化为不等式来求解,容易出现的错误是忽视不等式中的等号能否成立. 22.(1)0a =或1a =;(2)1a ≤;(3)0a =或1a ≥.【分析】根据集合中元素的个数以及方程的解即可确定a 的取值范围.【详解】解:(1)若A 中只有一个元素,则当0a =时,原方程变为210x +=,此时12x =-符合题意, 当0a ≠时,方程2210ax x ++=为二元一次方程,440a ∆=-=,即1a =, 故当0a =或1a =时,原方程只有一个解;(2)A 中至少有一个元素,即A 中有一个或两个元素,由0∆>得1a <综合(1)当1a ≤时A 中至少有一个元素;(3)A 中至多有一个元素,即A 中有一个或没有元素当44a 0∆=-<,即1a >时原方程无实数解,结合(1)知当0a =或1a ≥时A 中至多有一个元素.【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是理解集合中的元素与方程的根之间的关系.23.(1)423a ≤≤;(2)23a ≤或4a ≥ 【分析】(1)考虑A 是B 的子集即可求解;(2)分类讨论当B 为空集和不为空集两种情况求解.【详解】(1)若x A ∈是x B ∈的充分条件,234a a ≤⎧⎨≥⎩,解得423a ≤≤; (2)A B =∅,当B =∅时,即3,0a a a ≥≤,当B ≠∅时,04a a >⎧⎨≥⎩或032a a >⎧⎨≤⎩,即203a <≤或4a ≥. 综上所述:23a ≤或4a ≥ 【点睛】此题考查根据充分条件与集合关系求解参数取值范围,易错点在于漏掉考虑空集情况.24.()1,2,32⎡⎤-∞-⋃⎢⎥⎣⎦【分析】先分类讨论A 是否是空集,再当A 不是空集时,分-2≤a <0,0≤a≤2,a >2三种情况分析a 的取值范围,综合讨论结果,即可得到a 的取值范围【详解】若A=∅,则a <-2,故B=C=∅,满足C ⊆B ;若A ≠∅,即a ≥-2,由23y x =+在[]2,a -上是增函数,得123y a -≤≤+,即{}123B y y a =-≤≤+ ①当20a -≤≤时,函数2z x =在[]2,a -上单调递减,则24a z ≤≤,即{}24C z a z =≤≤,要使C B ⊆,必须且只需234a +≥,解得12a ≥,这与20a -≤<矛盾; ②当02a ≤≤时,函数2z x =在[]2,0-上单调递减,在[]0,a 上单调递增,则04z ≤≤,即{}04C z z =≤≤,要使C B ⊆,必须且只需23402a a +≥⎧⎨≤≤⎩,解得122a ≤≤; ③当2a >时,函数2z x =在[]2,0-上单调递减,在[]0,a 上单调递增,则20z a ≤≤,即{}20C z z a =≤≤,要使C B ⊆,必须且只需2232a a a ⎧≤+⎨>⎩,解得23a <≤; 综上所述,a 的取值范围是()1,2,32⎡⎤-∞-⋃⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题考查了通过集合之间的关系求参数问题,考查了分类讨论的数学思想,要明确集合中的元素,对集合是否为空集进行分类讨论,做到不漏解.25.(1){|23}x x <≤; (2)(1,3].【分析】(1)可求出13{|}A x x =≤≤,{|2}Bx x ,进行交集的运算,即可求解; (2)进行并集、并集的运算求出集合D ,根据C D ⊆,且{|1}C x x a =<<,即可求得实数a 的取值范围.【详解】(1)由1030x x -≥⎧⎨-≥⎩,解得13x ≤≤,即集合13{|}A x x =≤≤, 集合2{|log 1}{|2}B x x x x =>=>,所以{|23}A B x x ⋂=<≤. (2)由(1)可得{|2}R C B x x =≤,所以(){|3}R D C B A x x ==≤,因为C D ⊆,且{|1},1C x x a a =<<>,所以13a,所以实数a 的取值范围是(1,3]. 【点睛】本题主要考查了集合的标志,对数函数的单调性,以及集合的交集、并集和补集的运算等知识点的综合应用,着重考查推理与运算能力.26.(1){}|13A B x x ⋂=≤<(2)132a -≤< 【分析】先求解不等式,可得1|32B x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭, (1)当3a =时,{}|13A x x =≤≤,再由交集的定义求解即可;(2)由A B ⊆,判断a 与集合B 的端点的位置即可.【详解】由题,因为()210x a x a -++≤,则()()10x a x --≤, 因为2103x x +≤-,即()()213030x x x ⎧+-≤⎨-≠⎩,所以132x -≤<,即集合1|32B x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭, (1)当3a =时,()()310x x --≤,解得13x ≤≤,即{}|13A x x =≤≤,所以{}|13A B x x ⋂=≤<(2)由题,当1a <时,{}|1A x a x =≤≤;当1a ≥时,{}|1A x x a =≤≤,因为A B ⊆,所以132a -≤< 【点睛】本题考查集合的交集运算,考查已知集合的包含关系求参数问题,考查解一元二次不等式和分式不等式.。
(易错题)高中数学必修一第一单元《集合》检测(有答案解析)(4)
一、选择题1.若集合3| 01x A x x -=≥+⎧⎫⎨⎬⎩⎭,{|10}B x ax =+≤,若B A ⊆,则实数a 的取值范围是( ) A .1,13⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .1,13⎛-⎤⎥⎝⎦C .(,1)[0,)-∞-+∞ D .1[,0)(0,1)3-⋃2.若{}|28A x Z x =∈≤<,{}5|log 1B x R x =∈<,则R A C B ⋂的元素个数为( ) A .0B .1C .2D .33.设集合{,}A a b =,{}220,,B a b =-,若A B ⊆,则⋅=a b ( )A .-1B .1C .-1或1D .04.已知集合()1lg 12A x x ⎧⎫=-<⎨⎬⎩⎭,{}22940B x x x =-+≥,则()RA B 为( )A .()1,4B .1,42⎛⎫⎪⎝⎭C .(4,1D .(1,1+5.下列各式中,正确的是( )A .{}22x x ⊆≤ B .{32x x ∈>且}1x <C .{}{}41,21,x x k k Z x x k k Z =±∈≠=+∈D .{}{}31,32,x x k k Z x x k k Z =+∈==-∈6.集合2|01x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{|()()0}B x x a x b =--<,若“2a =-”是“A B ⋂≠∅”的充分条件,则b 的取值范围是( ) A .1b <-B .1b >-C .1b ≤-D .12b -<<-7.已知集合{}4A x a x =<<,{}2|560B x x x =-+>,若{|34}A B x x ⋂=<<,则a 的值不可能为( )A B CD .38.在整数Z 集中,规定被5除所得余数为k 的所有整数组成“一类”,记为[]k ,即[]{}|5,k x x n n Z k ==+∈,0,1,2,3,4k =,给出如下四个结论:①[]20183∈;②[]20183-∈;③[][][][][]01234Z =;④“整数a ,b 属于同‘一类’”的充要条件是“[]0a b -∈”;其中正确结论的个数是( ) A .1B .2C .3D .49.已知集合{}|10A x x =-<,{}2|20B x x x =-<,则AB =( )A .{}|0x x <B .{}|1x x <C .{}1|0x x <<D .{}|12x x <<10.已知全集U =R ,集合91A xx ⎧⎫=>⎨⎬⎩⎭和{}44,B x x x Z =-<<∈关系的Venn 图如图所示,则阴影部分所表示集合中的元素共有( )A .3个B .4个C .5个D .无穷多个11.已知非空集合M 满足:对任意x M ∈,总有2x M ∉x M ,若{}0,1,2,3,4,5M ⊆,则满足条件的M 的个数是( )A .11B .12C .15D .1612.如果集合{}2210A x ax x =--=只有一个元素,则a 的值是( ) A .0B .0或1C .1-D .0或1-二、填空题13.已知集合2|05x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{}2230,B x x x x R =--≥∈,则A B =_________. 14.我们将b a -称为集合{|}M x a x b =≤≤的“长度”,若集合2{|}3M x m x m =≤≤+,{|0.5}N x n x n =-≤≤,且集合M 和集合N 都是集合{|01}x x ≤≤的子集,则集合M N ⋂的“长度”的最小值是________15.已知集合{}2|60M x x x =+->,{}2|230,0N x x ax a =-+≤>,若M N ⋂中恰有一个整数,则a 的最小值为_________.16.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉,则同时满足条件①②③的集合A 的个数为______17.定义有限数集A 中的最大元素与最小元素之差为A 的“长度”,如:集合1{1,2,4}A =的“长度”为3,集合{}23A =的“长度”为0.已知集合{1,2,3,4,5,6}U =,则U 的所有非空子集的“长度”之和为_________.18.已知集合{}{}2|21,|20xA y yB x x x ==+=--<,则()R C A B =__________.19.已知集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<若A B φ⋂=,实数a 的取值范围是______.20.设a 、b R ∈,集合{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,则b a -=__________. 三、解答题21.已知集合{}|123A x a x a =-<<+,2{|280}B x x x =--≤. (1)当a =2时,求AB ;(2)若___________,求实数a 的取值范围.在①AB A =,②()R AC B A =,③A B ⋂=∅这三个条件中任选一个,补充在(2)问中的横线上,并求解.(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)22.已知集合{}02A x x =<<,{}1B x x a =<<-(1)若3a =-,求()R A B ⋃;(2)若AB B =,求a 的取值范围.23.已知集合A ={x |a -1<x <2a +1},B ={x |x 2-x <0} (I )若a =1,求AB ,()R AB ;(II )若A B =∅,求实数a 的取值范围24.已知p :x ∈A={x|x 2﹣2x ﹣3≤0,x ∈R},q :x ∈B={x|x 2﹣2mx+m 2﹣9≤0,x ∈R ,m ∈R}. (1)若A∩B=[1,3],求实数m 的值;(2)若p 是¬q 的充分条件,求实数m 的取值范围.25.已知集合{|123}A x a x a =+≤≤+,{}2|7100B x x x =-+-≥. (1)已知3a =,求集合()R A B ;(2)若B A ⊆,求实数a 的范围.26.已知集合{1,2,3}A =,2{|(1)0,}B x x a x a x R =-++=∈,若A B A ⋃=,求实数a ;【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】先根据分式不等式求解出集合A ,然后对集合B 中参数a 与0的关系作分类讨论,根据子集关系确定出a 的范围. 【详解】因为301x x -≥+,所以()()10310x x x +≠⎧⎨-+≥⎩,所以1x <-或3x ≥,所以{|1A x x =<-或}3x ≥,当0a =时,10≤不成立,所以B =∅,所以B A ⊆满足, 当0a >时,因为10ax +≤,所以1x a≤-, 又因为B A ⊆,所以11-<-a,所以01a <<, 当0a <时,因为10ax +≤,所以1x a≥-, 又因为B A ⊆,所以13a -≥,所以103a -≤<, 综上可知:1,13a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查分式不等式的求解以及根据集合间的包含关系求解参数范围,难度一般.解分式不等式的方法:将分式不等式先转化为整式不等式,然后根据一元二次不等式的解法或者高次不等式的解法(数轴穿根法)求出解集.2.D解析:D 【分析】化简集合A 、B ,根据补集与交集的定义写出RA B ,即可得出结论.【详解】集合{|28}{2A x Z x =∈<=,3,4,5,6,7},51{||log |1}{|5}5B x R x x R x =∈<=∈<<,1{|5R B x R x ∴=∈或5}x , {5RAB ∴=,6,7}.∴其中元素个数为3个.故选:D . 【点睛】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.3.A解析:A 【分析】由集合的包含关系得,a b 的方程组,求解即可【详解】A B ⊆,由集合元素互异性得0,0,a b a b ≠≠≠ 则22a a b b ⎧=⎨=-⎩ 或22b a a b ⎧=⎨=-⎩解得11a b =⎧⎨=-⎩或11b a =⎧⎨=-⎩故选: A 【点睛】本题考查集合的包含关系,考查元素的互异性,是基础题4.A解析:A 【分析】解对数不等式求得集合A ,解一元二次不等式求得RB ,由此求得()RAB【详解】由于()1lg 12x -<=所以{(011,1A x x =<-<=+, 依题意{}2R2940B x x x =-+<,()()22944210x x x x -+=--<,解得142x <<,即R 1,42B ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以()()R1,4A B ⋂=.故选:A 【点睛】本小题主要考查集合交集和补集的运算,考查对数不等式和指数不等式的解法,属于中档题.5.D解析:D 【分析】根据元素与集合的关系,集合与集合的关系即可求解. 【详解】因为2与集合{}2x x ≤的关系是属于或者不属于,故A 选项错误; 因为{2x x >且}1x <是空集,3不是集合中的元素,故B 选项错误;因为集合{}{}41,,21,x x k k Z x x k k Z =±∈=+∈都表示奇数构成的集合,相等,故C 选项错误;因为集合{}{}31,,32,x x k k Z x x k k Z =+∈=-∈都表示被3整数余1的整数构成的集合,故D 选项正确. 【点睛】本题主要考查了集合的描述法,元素与集合的关系,集合与集合的关系,属于中档题.6.B解析:B 【分析】由题意知{}|12A x x =-<<,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-<,且A B ⋂≠∅成立,通过讨论2b <-,2b =-,2b >-三种情况,可求出b 的取值范围.【详解】 解:{}2|0|121x A x x x x -⎧⎫=<=-<<⎨⎬+⎩⎭,当2a =-时,()(){}|20B x x x b =+-< 当2b <- 时,{}|2B x b x =<<-,此时A B =∅不符合题意;当2b =-时,B =∅ ,此时AB =∅不符合题意;当2b >-时,{}|2B x x b =-<<因为A B ⋂≠∅,所以1b >-.综上所述,1b >-. 故选:B. 【点睛】本题考查了分式不等式求解,考查了一元二次不等式,考查了由两命题的关系求参数的取值范围.本题的关键是由充分条件,分析出两集合的关系.7.A解析:A 【分析】求出{2B x x =<或}3x >,利用{|34}A B x x ⋂=<<,得23a ≤≤. 【详解】集合{}4A x a x =<<,{}{25602B x x x x x =-+=<或}3x >,{|34}A B x x ⋂=<<, ∴23a ≤≤, ∴a故选:A. 【点睛】本题考查了根据集合间的基本关系求解参数范围的问题,属于中档题.解决此类问题,一般要把参与运算的集合化为最简形式,借助数轴求解参数的范围.8.C解析:C 【分析】根据“一类”的定义分别进行判断即可. 【详解】 ①201854033÷=⋯,2018[3]∴∈,故①正确;②20185(404)2-=⨯-+,2018[3]-∉,故②错误; ③因为整数集中的数被5除的数可以且只可以分成五类,故[0][1][2][3][4]Z =⋃⋃⋃⋃,故③正确;④整数a ,b 属于同 “一类”, ∴整数a ,b 被5除的余数相同,从而-a b 被5除的余数为0,反之也成立,故“整数a ,b 属于同一“类”的充要条件是“[0]a b -∈”.故④正确. 正确的结论为①③④3个. 故选:C . 【点睛】本题主要考查新定义的应用,利用定义正确理解“一类”的定义是解决本题的关键,是中档题.9.C解析:C 【分析】求出A 、B 中不等式的解集确定出A 、B ,找出A 与B 的交集即可. 【详解】集合{}{}|10|1A x x x x =-<=<,集合{}{}2|20|02B x x x x x =-<=<<,所以A B ={}1|0x x <<.故选:C【点睛】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.10.B解析:B 【分析】先解分式不等式得集合A ,再化简B ,最后根据交集与补集定义得结果. 【详解】因为91(0,9)A x x ⎧⎫=>=⎨⎬⎩⎭,{}{}44,3,2,1,0,1,2,3B x x x Z =-<<∈=---,所以阴影部分所表示集合为(){0,1,2,3}U C A B =---,元素共有4个,故选B 【点睛】本题考查分式不等式以及交集与补集定义,考查基本分析求解能力,属基础题.11.A解析:A【分析】可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,且2,4不同时出现,即可得到结论. 【详解】由题意,可得集合M 是集合{}2,3,4,5的非空子集,共有42115-=个, 且2,4不能同时出现,同时出现共有4个, 所以满足题意的集合M 的个数为11个,故选A. 【点睛】本题主要考查了元素与集合的关系,以及集合的子集个数的判定及应用,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.12.D解析:D 【分析】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解,分0a =和00a ≠⎧⎨∆=⎩两种情况讨论,可得出实数a 的值. 【详解】由题意得知关于x 的方程2210ax x --=只有一个实数解.当0a =,{}12102A x x ⎧⎫=--==-⎨⎬⎩⎭,合乎题意;当0a ≠时,则440a ∆=+=,解得1a =-. 综上所述:0a =或1-,故选D. 【点睛】本题考查集合的元素个数,本质上考查变系数的二次方程的根的个数,解题要注意对首项系数为零和非零两种情况讨论,考查分类讨论思想,属于中等题.二、填空题13.【分析】分别根据分式不等式和一元二次不等式的解法求出集合和再根据交集的定义求出【详解】∵集合∴故答案为【点睛】本题考查集合的交集的运算解题时要认真审题注意分式不等式和一元二次不等式的合理运用是基础题解析:(]5,1--. 【分析】分别根据分式不等式和一元二次不等式的解法求出集合A 和B ,再根据交集的定义求出A B ⋂.【详解】 ∵集合2{|0}{|52}5x A x x x x -=<=-<<+,2{|230}{|13}B x x x x R x x x =--≥∈=≤-≥,或,∴{|51}A B x x ⋂=-<≤-,故答案为(]5,1--. 【点睛】本题考查集合的交集的运算,解题时要认真审题,注意分式不等式和一元二次不等式的合理运用,是基础题.14.【分析】当集合的长度的最小值时与应分别在区间的左右两端由此能求出的长度的最小值【详解】由题的长度为的长度为当集合的长度的最小值时与应分别在区间的左右两端故的长度的最小值是故答案为:【点睛】本题考查交解析:16【分析】当集合M N ⋂的“长度”的最小值时,M 与N 应分别在区间[]0,1的左右两端,由此能求出M N ⋂的“长度”的最小值 【详解】由题,M 的“长度”为23,N 的“长度”为12, 当集合M N ⋂的“长度”的最小值时,M 与N 应分别在区间[]0,1的左右两端, 故M N ⋂的“长度”的最小值是2111326+-=, 故答案为:16【点睛】本题考查交集的“长度”的最小值的求法,考查新定义的合理运用15.2【分析】解一元二次不等式求得集合根据交集结果可知在只有一个整数解由二次函数性质可得解方程组求得结果【详解】令则对称轴为恰有一个整数即在只有一个整数解即解得:的最小值为故答案为:【点睛】本题考查根据解析:2 【分析】解一元二次不等式求得集合M ,根据交集结果可知()2230f x x ax =-+≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,由二次函数性质可得()()3040f f ⎧≤⎪⎨>⎪⎩,解方程组求得结果. 【详解】()(){}()()320,32,M x x x =+->=-∞-⋃+∞,令()()2230f x x ax a =-+>,则对称轴为x a =,M N ⋂恰有一个整数,即()0f x ≤在()(),32,-∞-+∞只有一个整数解,()()3040f f ⎧≤⎪∴⎨>⎪⎩,即963016830a a -+≤⎧⎨-+>⎩,解得:1928a ≤<, a ∴的最小值为2.故答案为:2 【点睛】本题考查根据交集结果求解参数范围的问题,关键是能够将整数解个数问题转化为二次函数图象的讨论,通过约束二次函数的图象得到不等关系.16.8【分析】由条件可得:当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的补集;3属于的补集时6属于;而元素5没有限制【详解】由①;②若则;③若则当则即则即但元素3与集合的关系不确定3属于时6属于的解析:8 【分析】由条件可得:当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4UA ∉,即4A ∈,但元素3与集合A的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ;而元素5没有限制. 【详解】由①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若Ux A ∈,则2Ux A ∉.当1A ∈,则2A ∉,即2UA ∈,则4UA ∉,即4A ∈,但元素3与集合A 的关系不确定,3属于A 时,6属于A 的补集;3属于A 的补集时,6属于A ; 而元素5没有限制.{1,4,6},{2,3,5},{2,3},{1,4,5,6},{1,3,4},{2,4,5},{2,A ∴=6},{1,3,4,5},同时满足条件①②③的集合A 的个数为8个. 故答案为:8. 【点睛】本题考查了集合的运算性质、元素与集合的关系,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于中档题.17.201【分析】根据集合长度的定义可将集合的非空子集分六类分别计算可求出答案【详解】集合有6个元素非空子集有个①集合长度为0的子集有:;②集合长度为1的子集有:;③集合长度为2的子集有:;④集合长度为解析:201 【分析】根据集合“长度”的定义,可将集合U 的非空子集分六类,分别计算可求出答案. 【详解】集合U 有6个元素,非空子集有62163-=个,①集合“长度”为0的子集有:{}{}{}{}{}{}1,2,3,4,5,6;②集合“长度”为1的子集有:{}{}{}{}{}1,2,2,3,3,4,4,5,5,6;③集合“长度”为2的子集有:{}{}{}{}1,3,2,4,3,5,4,6,{}{}{}{}1,2,3,2,3,4,3,4,5,4,5,6;④集合“长度”为3的子集有:{}{}{}1,4,2,5,3,6,{}{}{}1,2,4,1,3,4,2,3,5,{}{}{}2,4,5,3,4,6,3,5,6,{}{}1,2,3,4,2,3,4,5,{}3,4,5,6;⑤集合“长度”为4的子集有:{}{}1,5,2,6,{}{}{}1,2,5,1,3,5,1,4,5,{}{}{}2,3,6,2,4,6,2,5,6,{}{}{}1,2,3,5,1,2,4,5,1,3,4,5,{}{}{}2,3,4,6,2,3,5,6,2,4,5,6,{}2,3,4,5,6,{}1,2,3,4,5; ⑥集合“长度”为5的子集有:{}1,6,{}1,2,6,{}1,3,6,{}1,4,6,{}1,5,6,{}1,2,3,6,{}1,2,4,6,{}1,2,5,6,{}1,3,4,6,{}1,3,5,6,{}1,4,5,6{1,3,4,5,6},{1,2,4,5,6},{1,2,3,5,6},{1,2,3,4,6},{1,2,3,4,56},. U 的所有非空子集的“长度”之和为061528312416516201⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=. 故答案为:201.【点睛】本题考查新定义,要求读懂题意并结合已有知识、能力进行理解,根据新定义进行计算、推理、迁移,新定义问题要把握两点:一是掌握问题原型的特点及其问题解决的思想方法;二是根据问题情境的变化,通过思考,合理进行思想方法的迁移.18.【分析】求函数的值域求得集合解一元二次不等式求得集合由此求得【详解】根据指数函数的性质可知所以有解得即所以故答案为【点睛】本小题主要考查集合交集补集的运算考查指数型函数值域的求法考查一元二次不等式的 解析:(]1,1-【分析】求函数的值域求得集合A ,解一元二次不等式求得集合B ,由此求得()R C A B ⋂.【详解】根据指数函数的性质可知,211xy =+>,所以()1,A =+∞,有()()22210x x x x --=-+<解得12x -<<,即()1,2B =-,所以()R C A B =(]1,1-. 故答案为(]1,1-.【点睛】本小题主要考查集合交集、补集的运算,考查指数型函数值域的求法,考查一元二次不等式的解法,属于基础题.19.【分析】由根据集合的交集的运算得到或即可求解【详解】由题意集合因为则满足或解得或即实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题主要考查了集合的运算以及利用集合的交集求参数其中解答中熟记集合交集运算列出相应解析:(][),12,-∞-⋃+∞【分析】由A B φ⋂=,根据集合的交集的运算,得到11a -≥或10a +≤,即可求解.【详解】由题意,集合{|11},{|01}A x a x a B x x =-<<+=<<,因为A B φ⋂=,则满足11a -≥或10a +≤,解得2a ≥或1a ≤-,即实数a 的取值范围是(][),12,-∞-⋃+∞.故答案为:(][),12,-∞-⋃+∞.【点睛】本题主要考查了集合的运算,以及利用集合的交集求参数,其中解答中熟记集合交集运算,列出相应的不等式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 20.【分析】根据题意得出则则有可得出由此得出然后求出实数的值于是可得出的值【详解】由于有意义则则有所以根据题意有解得因此故答案为【点睛】本题考查利用集合相等求参数的值解题的关键就是根据题意列出方程组求解 解析:2【分析】根据题意得出0a ≠,则a b b +≠,则有0a b +=,可得出1b a=-,由此得出10b a b b a a ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪=⎩,然后求出实数a 、b 的值,于是可得出b a -的值.【详解】{}1,,0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,由于b a -有意义,则0a ≠,则有0a b +=,所以,1b a -=-. 根据题意有10b a b b a a ⎧⎪=⎪+=⎨⎪⎪=⎩,解得11a b =-⎧⎨=⎩,因此,()112b a -=--=. 故答案为2.【点睛】本题考查利用集合相等求参数的值,解题的关键就是根据题意列出方程组求解,考查运算求解能力,属于中等题.三、解答题21.(1){}|27A B x x ⋃=-≤<;(2)若选择①(]1,41,2⎡⎤-∞--⎢⎥⎣⎦;若选择②[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦;若选择③[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.【分析】(1)当a =2时,得出集合A ,求得集合B ,根据集合的并集运算可得答案;(2)若选择①AB A =,则A B ⊆,分集合A 是空集和不是空集两种情况讨论得实数a 的取值范围;若选择②()R A C B A =,则A 是R B 的子集,分集合A 是空集和不是空集两种情况讨论得实数a 的取值范围;若选择③AB =∅,分集合A 是空集和不是空集两种情况讨论得实数a 的取值范围.【详解】(1)当a =2时,集合{}|17A x x =<<,{}|24B x x =-≤≤,所以{}|27A B x x ⋃=-≤<;(2)若选择①AB A =,则A B ⊆,当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意; 当4a >-时,应满足12234a a -≥-⎧⎨+≤⎩,解得112a -≤≤;综上知:实数a 的取值范围(]1,41,2⎡⎤-∞--⎢⎥⎣⎦; 若选择②()R A C B A =,则A 是R B 的子集,(,2)(4,)R B =-∞-⋃+∞,当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,应满足4232a a >-⎧⎨+≤-⎩,或414a a >-⎧⎨-≥⎩,解得542a -<≤-或5a ≥, 综上知:实数a 的取值范围[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦;若选择③A B =∅,当123a a -≥+,即4a ≤-时,A =∅,满足题意;当4a >-时,应满足4232a a >-⎧⎨+≤-⎩,或414a a >-⎧⎨-≥⎩,解得542a -<≤-或5a ≥, 综上知:实数a 的取值范围[)5,5,2⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦; 【点睛】易错点睛:本题容易忽略集合A 是空集的情况,导致出错:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. 22.(1){2x x <或3x ≥};(2)[)2-+∞,. 【分析】(1)3a =-时,先计算B R ,再进行并集运算即可; (2)先利用交集结果判断B A ⊆,再讨论B 是否空集使其满足子集关系,列式计算即得结果.【详解】 (1)因为3a =-,所以{}13B x x =<<,=B R {1x x ≤或3x ≥}, 故()=⋃R A B {2x x <或3x ≥};(2)因为AB B =,所以B A ⊆. 若B =∅,则1a -≤,解得1a ≥-;若B ≠∅,则12a a ->⎧⎨-≤⎩,解得21a -≤<-. 综上所述,a 的取值范围为[)2-+∞,. 【点睛】易错点睛:已知B A ⊆求参数范围时,需讨论集合B 是否是空集,因为空集是任意集合的子集,直接满足B A ⊆.23.(I )(0,3),AB =()[1,3)R A B =;(II )12a ≤-或2a ≥ 【分析】(I )先解不等式得集合B ,再根据并集、补集、交集定义求结果;(II )根据A =∅与A ≠∅分类讨论,列对应条件,解得结果.【详解】(I )2{|0}(0,1)B x x x =-<= a =1,A ={x |0<x <3},所以(0,3),AB = (,0][1,)()[1,3)R R B A B =-∞+∞∴=;(II )因为A B =∅,所以当A =∅时,1212a a a -≥+∴≤-,满足题意;当A ≠∅时,须212112*********a a a a a a a a >-⎧-<+⎧⎪∴∴-<≤-⎨⎨+≤-≥≤-≥⎩⎪⎩或或或2a ≥ 综上,12a ≤-或2a ≥ 【点睛】本题考查集合交并补运算、根据并集结果求参数,考查基本分析求解能力,属中档题. 24.(1)m=4;(2) m >6,或m <﹣4.【解析】试题分析:(1)化简A=x|﹣1≤x≤3},B=x|m ﹣3≤x≤m+3},由A∩B=[1,3],得到:m=4;(2)若p 是¬q 的充分条件,即A ⊆C R B ,易得:m >6,或m <﹣4. 试题由已知得:A=x|﹣1≤x≤3},B=x|m ﹣3≤x≤m+3}.(1)∵A∩B=[1,3] ∴ ∴, ∴m=4;(2)∵p 是¬q 的充分条件,∴A ⊆C R B ,而C R B=x|x <m ﹣3,或x >m+3}∴m ﹣3>3,或m+3<﹣1,∴m >6,或m <﹣4.25.(1)(){|24}R A B x x ⋂=≤<(2)1a =【分析】化简集合B ,(1)计算3a =时集合A ,根据补集与交集的定义;(2)由题意得出A ≠∅,根据包含关系,列出关于a 的不等式,求出实数a 的取值范围.【详解】集合{|123}A x a x a =+≤≤+ {}{}22|7100|7100{|25}B x x x x x x x x =-+-≥=-+≤=≤≤;(1)当3a =时,{|49}A x x =≤≤{| 4 R A x x ∴=<或9}x >则(){|24}R A B x x ⋂=≤<(2)因为B A ⊆,{|25}B x x =≤≤,所以A ≠∅,则1232a a a +≤+⇒≥- 并且由B A ⊆,得12235a a +≤⎧⎨+≥⎩,解得1a = 综上,实数a 的取值范围是1a =.【点睛】本题主要考查了交集,并集的运算以及根据包含关系求参数范围,属于中档题. 26.1a =或2或3【分析】由A B A ⋃=可得B A ⊆,分别讨论B =∅与B ≠∅的情况,进而求解即可【详解】由A B A ⋃=可得B A ⊆,若B =∅,则()2140a a ∆=+-<,解得a ∈∅;若B ≠∅,则()()10x a x --=,解得1x a =,21x =,①当1a =,则{}1B =,符合题意;②当2a =,则{}1,2B =,符合题意;③当3a =,则{}1,3B =,符合题意; 综上,1a =或2或3【点睛】本题考查已知集合的包含关系求参数,考查分类讨论思想。
高一必修1)数学错题集
1、设集合M={x|x2-x<0},N={x||x|<2},则…(???)A.M∩N=???????????????????????????????B.M∩N=MC.M∪N=M????????????????????????????????D.M∪N=RM N.C.2个D.3个参考答案与解析:解析:空集、子集、真子集是本题考查的重点,要明确空集是除了它自身之外的任何一个集合的真子集,当然是任何集合的子集.根据集合的含义、性质和运算法则逐一判断真假.空集也有子集,是它本身,所以①不正确;空集不是它自身的真子集,所以②也是不正确的;空集就只有一个子集,所以③也是不正确的;因为空集是任何集合的子集,所以④是正确的;设A={3n-1|n∈Z},B={3n+2|n∈Z},则A={3n-1|n∈Z}={3(k+1)-1|(k+1)∈Z}={3k+2|k∈Z}=B={3n+2|n∈Z},所以⑤也是正确的.因此,选C.答案:C主要考察知识点:集合4、函数f(x)=-1的定义域是(???)A.x≤1或x≥-3???????????????????????????????B.(-∞,1)∪[-3,+∞)C.-3≤x≤1???????????????????????????????????D.[-3,1]D.f(x)=和g(x)=f(x)==1(x0),g(x)==1(x6、函数f(x)=若f(x)=3,则x的值是(???)A.1??????????B.±????????????C.,1??????????????D.x=1(-x=±,∵-(-1,2),2x=3,∴x=[???∴x=.->->9、在下列选项中,可表示函数y=f(x)的图象的只可能是()您的答案:CD.y=++可能的取值组成的集合为(12、下列说法中,正确的命题个数是()①-2是16的四次方根②正数的n次方根有两个③a的n次方根就是④=a(a≥0)A.1B.2C.3D.4..次方根可能有一个值而只表示一个确定的值,=a则有=a.为何值均有=a.: B主要考察知识点y=(-1)y=(-1)-2改写成分数指数幂的形式为A.????????????????????????????????????B.参考答案与解析:思路解析:考查根式与分数指数幂的转化.原式可化为?=?.故选A.答案:A主要考察知识点:指数与指数函数14、化简()-4等于(???)A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.====.,,=x,,=x解析:由指数函数的定义?????17、函数y=-e x的图象(???)A.与函数y=e x的图象关于y轴对称B.与函数y=e x的图象关于坐标原点对称C.与函数y=e-x的图象关于y轴对称D.与函数y=e-x的图象关于坐标原点对称<.f(x)=,(1)f(a)+f(1-a)的值;(2)f()+f()+f()+…+f()的值..参考答案与解析:解:(1)f(a)+f(1-a)=+=+=+=+==1.()()()()()()]()()]()()]-1)y=(-1)y=(-1)21、函数y=(2m-1)x是指数函数,则m的取值范围是__________.参考答案与解析:解析:考查指数函数的概念.据指数函数的定义,y=a x中的底数a约定a>0且a≠1.故此2m-1>0且2m-1≠1,所以m>且m≠1.答案:m>且m≠1主要考察知识点:指数与指数函数。
高一数学必修一易错题(提高篇)
集合部分错题库1.若全集{}{}0,1,2,32U U C A ==且,则集合A 的真子集共有( ) A .3个 B .5个 C .7个 D .8个2.已知集合M ={(x ,y)|x +y =3},N ={(x ,y)|x -y =5},那么集合M ∩N 为 A.x =4,y =-1 B.(4,-1) C.{4,-1} D.{(4,-1)}3.已知集合A ={x|x 2-5x+6<0},B ={x|x< a2 },若A B ,则实数a 的范围为 A.[6,+∞)B.(6,+∞)C.(-∞,-1)D.(-1,+∞)4.满足{x|x 2-3x +2=0}M {x ∈N|0<x<6}的集合M 的个数为 A.2 B.4 C.6 D.85.图中阴影部分所表示的集合是( )A .)]([C A C B U ⋃⋂ B.)()(C B B A ⋃⋃⋃ C.)()(B C C A U ⋂⋃ D. )]([C A C B U ⋂⋃6.高一某班有学生45人,其中参加数学竞赛的有32人,参加物理竞赛的有28人,另外有5人两项竞赛均不参加,则该班既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有__________人.7.已知集合12,6A x x N N x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭用列举法表示集合A 为8. 已知集合{}2210,A x ax x x R =++=∈,a 为实数 (1)若A 是空集,求a 的取值范围(2)若A 是单元素集,求a 的值(3)若A 中至多只有一个元素,求a 的取值范围9.判断如下集合A 与B 之间有怎样的包含或相等关系: (1)A={x|x=2k-1,k ∈Z},B={x|x=2m+1,m ∈Z}; (2)A={x|x=2m,m ∈Z},B={x|x=4n,n ∈Z}.10.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m -1}, (1)若B ⊆A,求实数m 的取值范围;(2)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集个数;(3)当x ∈R 时,没有元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围.函数概念部分错题库1、与函数y = )A.y =y =C. y =-D. y x =2、为了得到函数(2)y f x =-的图象,可以把函数(12)y f x =-的图象适当平移,这个平移是( )A .沿x 轴向右平移1个单位B .沿x 轴向右平移12个单位C .沿x 轴向左平移1个单位D .沿x 轴向左平移12个单位3、若函数()y f x =的定义域是[0,2],则函数(2)()1f xg x x =-的定义域是A .[0,1]B .[0,1)C . [0,1)(1,4]D .(0,1) 4、若函数()y f x =的值域是1[,3]2,则函数1()()()F x f x f x =+的值域是( ) A .1[,3]2B .10[2,]3C .510[,]23D .10[3,]35、已知函数f (x )=221x x +,那么f (1)+f (2)+f (21)+f (3)+f (31)+f (4)+f (41)=_____. 6、已知⎩⎨⎧<-≥=0,10,1)(x x x f ,则不等式(2)(2)5x x f x ++⋅+≤的解集是 。
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数易错知识点总结(带答案)
高中数学必修一第四章指数函数与对数函数易错知识点总结单选题1、将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,每涨价1元,销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,则售价a (元/个)的取值范围应是( )A .90<a <100B .90<a <110C .100<a <110D .80<a <100答案:A分析:首先设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元,结合条件列式,根据y >0,求x 的取值范围,即可得到a 的取值范围.设每个涨价x 元,涨价后的利润与原利润之差为y 元,则a =x +90,y =(10+x)⋅(400−20x)−10×400=−20x 2+200x .要使商家利润有所增加,则必须使y >0,即x 2−10x <0,得0<x <10,∴90<x +90<100,所以a 的取值为90<a <100.故选:A2、满足函数f (x )=ln (mx +3)在(−∞,1]上单调递减的一个充分不必要条件是( )A .−4<m <−2B .−3<m <0C .−4<m <0D .−3<m <−1答案:D分析:根据复合函数的单调性,求出m 的取值范围,结合充分不必要条件的定义进行求解即可. 解:若f(x)=ln(mx +3)在(−∞,1]上单调递减,则满足m <0且m +3>0,即m <0且m >−3,则−3<m <0,即f(x)在(−∞,1]上单调递减的一个充分不必要条件是−3<m <−1,故选:D .3、已知函数f(x)={log 12x,x >0,a ⋅(13)x ,x ≤0,若关于x 的方程f[f(x)]=0有且只有一个实数根,则实数a 的取值范围是( )A .(−∞,0)∪(0,1)B .(−∞,0)∪(1,+∞)C .(−∞,0)D .(0,1)∪(1,+∞)答案:B分析:利用换元法设t =f (x ),则等价为f (t )=0有且只有一个实数根,分a <0,a =0,a >0 三种情况进行讨论,结合函数的图象,求出a 的取值范围.令f(x)=t ,则方程f[f(x)]=0等价于f(t)=0,当a =0时,此时当x ≤0时,f (x )=a ⋅(13)x =0,此时函数有无数个零点,不符合题意;当a ≠0,则f(x)=a ⋅(13)x≠0,所以由f(t)=log 12t =0,得t =1, 则关于x 的方程f[f(x)]=0有且只有一个实数根等价于关于x 的方程f(x)=1有且只有一个实数根,作出f(x)的图象如图:当a <0时,由图象可知直线y =1与y =f(x)的图象只有一个交点,恒满足条件;当a >0时,要使直线y =1与y =f(x)的图象只有一个交点,则只需要当x ≤0时,直线y =1与f(x)=a ⋅(13)x的图象没有交点, 因为x ≤0 时,f (x )=a ⋅(13)x ∈[a,+∞),此时f (x ) 最小值为a ,所以a >1,综上所述,实数a 的取值范围是(−∞,0)∪(1,+∞),故选:B.4、指数函数y =a x 的图象经过点(3,18),则a 的值是( )A .14B .12C .2D .4答案:B分析:将已知点的坐标代入指数函数的表达式,求得a 的值.因为y =a x 的图象经过点(3,18), 所以a 3=18,解得a =12, 故选:B.5、已知f (x )=a −x (a >0,且a ≠1),且f (-2)>f (-3),则a 的取值范围是( )A .a >0B .a >1C .a <1D .0<a <1答案:D分析:把f (-2),f (-3)代入解不等式,即可求得.因为f (-2)=a 2, f (-3)=a 3,f (-2)>f (-3),即a 2>a 3,解得:0<a <1.故选:D6、已知函数f(x)=9+x 2x ,g(x)=log 2x +a ,若存在x 1∈[3,4],对任意x 2∈[4,8],使得f(x 1)≥g(x 2),则实数a 的取值范围是( )A .(−∞,134]B .(134,+∞)C .(0,134)D .(1,4) 答案:A分析:将问题化为在对应定义域内f(x 1)max ≥g(x 2)max ,结合对勾函数和对数函数性质求它们的最值,即可求参数范围.由题意知:f(x)在[3,4]上的最大值大于或等于g(x)在[4,8]上的最大值即可.当x ∈[3,4]时,f(x)=9x +x ,由对勾函数的性质得:f(x)在[3,4]上单调递增,故f(x)max =f(4)=94+4=254.当x ∈[4,8]时,g(x)=log 2x +a 单调递增,则g(x)max =g(8)=log 28+a =3+a ,所以254≥3+a ,可得a ≤134.故选:A7、已知函f (x )=log 2(√1+4x 2+2x)+3,且f (m )=−5,则f (−m )=( )A .−1B .−5C .11D .13答案:C分析:令g (x )=log 2(√1+4x 2+2x),则f (x )=g (x )+3,则先判断函数g (−x )+g (x )=0,进而可得f (−x )+f (x )=6,即f (m )+f (−m )=6,结合已知条件即可求f (−m )的值.令g (x )=log 2(√1+4x 2+2x),则f (x )=g (x )+3,因为g (x )+g (−x )=log 2(√1+4x 2+2x)+log 2(√1+4x 2−2x)=log 2(1+4x 2−4x 2)=0,所以f (−x )+f (x )=g (−x )+3+g (x )+3=6,则f (m )+f (−m )=6,又因为f (m )=−5,则f (−m )=11,故选:C.8、函数f (x )={|2x −1|,x ≤2−x +5,x >2,若函数g (x )=f (x )−t (t ∈R )有3个不同的零点a ,b ,c ,则2a +2b +2c 的取值范围是( )A .[16,32)B .[16,34)C .(18,32]D .(18,34)答案:D分析:作出函数y =f(x)的图象和直线y =t ,它们的交点的横坐标即为g(x)的零点,利用图象得出a,b,c 的性质、范围,从而可求得结论.作出函数y =f(x)的图象和直线y =t ,它们的交点的横坐标即为g(x)的零点,如图,则1−2a =2b −1,4<c <5,2a +2b =2,2c ∈(16,32),所以18<2a +2b +2c <34.故选:D .小提示:关键点点睛:本题考查函数零点问题,解题关键是把函数零点转化为函数图象与直线的交点的横坐标,从而可通过作出函数图象与直线,得出零点的性质与范围.多选题9、已知函数f(x)={|lnx|,x>0−x2+1,x≤0,若存在a<b<c,使得f(a)=f(b)=f(c)成立,则()A.bc=1B.b+c=1C.a+b+c>1D.abc<−1答案:AC分析:采用数形结合可知−1<a≤0,1e≤b<1,1<c≤e,然后简单计算可知b+c>1,bc=1,a+b+ c>1,故可知结果.如图:可知−1<a≤0,1e≤b<1,1<c≤e,则b+c>c>1,且−lnb=lnc,所以lnb+lnc=lnbc=0,即bc=1.因为bc=1,所以abc=a∈(−1,0],a+b+c=a+1c+c>a+2>1.故选:AC.10、(多选)某食品的保鲜时间t (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系t ={64,x ≤0,2kx+6,x >0,且该食品在4 ℃的保鲜时间是16小时.已知甲在某日上午10时购买了该食品,并将其遗放在室外,且此日的室外温度随时刻的变化如图所示,则下列结论中正确的是( )A .该食品在6 ℃的保鲜时间是8小时B .当x ∈[-6,6]时,该食品的保鲜时间t 随着x 的增大而逐渐减少C .到了此日13时,甲所购买的食品还在保鲜时间内D .到了此日14时,甲所购买的食品已然过了保鲜时间答案:AD分析:由题设可得k =−12即可写出解析式,再结合各选项的描述及函数图象判断正误即可. 由题设,可得24k+6=16,解得k =−12, ∴t ={64,x ≤026−x 2,x >0, ∴x =6,则t =23=8,A 正确;x ∈[−6,0]时,保鲜时间恒为64小时,x ∈(0,6]时,保鲜时间t 随x 增大而减小,B 错误;此日11时,温度超过11度,其保鲜时间不超过2小时,故到13时甲所购食品不在保鲜时间内,C 错误; 由上分析知:此日14时,甲所购食品已过保鲜时间,D 正确.故选:AD.11、已知函数f (x )={−2−x +a,x <0,2x −a,x >0.(a ∈R ),下列结论正确的是( ) A .f (x )是奇函数B .若f (x )在定义域上是增函数,则a ≤1C .若f (x )的值域为R ,则a ≥1D.当a≤1时,若f(x)+f(3x+4)>0,则x∈(−1,+∞)答案:AB分析:对于A利用函数奇偶性定义证明;对于B,由增函数定义知−2−0+a≤20−a即可求解;对于C,利用指数函数的单调性,求出分段函数每段函数上的值域,结合f(x)的值域为R,即可求解;对于D,将f(x)+ f(3x+4)>0等价于f(x)>f(−3x−4),利用函数定义域及单调性即可求解;对于A,当x<0时,−x>0,f(x)=−2−x+a,f(−x)=2−x−a=−(−2−x+a)=−f(x);当x>0时,−x<0,f(x)=2x−a,f(−x)=−2x+a=−(2x−a)=−f(x),所以f(x)是奇函数,故A正确;对于B,由f(x)在定义域上是增函数,知−2−0+a≤20−a,解得a≤1,故B正确;对于C,当x<0时,f(x)=−2−x+a在区间(−∞,0)上单调递增,此时值域为(−∞,a−1),当x>0时,f(x)=2x−a在区间(0,+∞)上单调递增,此时值域为(1−a,+∞),要使f(x)的值域为R,则a−1>1−a,解得a>1,故C错误;对于D,当a≤1时,由于−2−0+a≤20−a,则f(x)在定义域上是增函数,f(x)+f(3x+4)>0等价于f(x)>f(−3x−4),即{x≠0−3x−4≠0x>−3x−4,解得x∈(−1,0)∪(0,+∞),故D错误;故选:AB填空题12、不等式log4x≤12的解集为___________.答案:(0,2]分析:根据对数函数的单调性解不等式即可.由题设,可得:log4x≤log4412,则0<x≤412=2,∴不等式解集为(0,2].所以答案是:(0,2].13、若log2[log3(log4x)]=0,则x=________.答案:64分析:利用对数的运算性质以及指数式与对数式的互化即可求解.log 2[log 3(log 4x )]=0⇒log 3(log 4x )=1⇒log 4x =3⇒x =43=64.所以答案是:64小提示:本题考查了对数的运算性质以及指数式与对数式的互化,考查了基本运算求解能力,属于基础题.14、方程lg (x 2−x −2)=lg (6−x −x 2)的解为 __________ .答案:x =−2分析:由题意知lg (x 2−x −2)=lg (6−x −x 2),可求出x 的值,再结合真数大于零进行检验,从而可求出最终的解.由lg (x 2−x −2)=lg (6−x −x 2),得x 2−x −2=6−x −x 2,所以x =±2,又因为x 2−x −2>0且6−x −x 2>0,所以x =−2;所以答案是:x =−2.解答题15、已知函数f(x)=(12)x−a −b(a,b ∈R)的图象过点(1,0)与点(0,1).(1)求a ,b 的值;(2)若g(x)=4−x −4,且f(x)=g(x),满足条件的x 的值.答案:(1)a =1,b =1;(2)x =−log 23.分析:(1)由给定条件列出关于a ,b 的方程组,解之即得;(2)由(1)的结论列出指数方程,借助换元法即可作答.(1)由题意可得{(12)1−a −b =0(12)−a −b =1 ⇒{(12)−a −2b =0(12)−a −b =1 ⇒{b =12a =2 ,解得a =1,b =1, (2)由(1)可得f(x)=21−x −1,而g(x)=4−x −4,且f(x)=g(x),于是有21−x −1=4−x −4,设2−x =t ,t >0,从而得t 2−2t −3=0,解得t =3,即2−x =3,解得x =−log 23,所以满足条件的x=−log23.。
(易错题)高中数学必修第一册第二单元《一元一次函数,方程和不等式》检测题(答案解析)
一、选择题1.若正数x ,y 满足2440x xy +-=,则x y +的最小值是( )A B .5C .2D .22.已知正数x ,y 满足2021x y xy +=,则2120x y+的最小值为( ) A .2B .3C .4D .53.小明从甲地到乙地前后半程的速度分别为a 和()b a b <,其全程的平均速度为v ,则下列不正确的是( )A .a v <<B .v <C 2a b v +<<D .2abv a b=+ 4.已知正实数x ,y ,a 满足2x y axy +=,若2x y +的最小值为3,则实数a 的值为( ) A .1B .3C .6D .95.已知2x >,那么函数42y x x =+-的最小值是( ) A .5B .6C .4D .86.已知关于x 的不等式(1)(3)10(0)a x x a +-+>≠的解集是()()1212,x x x x <,则错误的是( ) A .122x x +=B .123x x <-C .214x x ->D .1213x x -<<<7.对于任意实数x ,不等式210ax ax -+>恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(]0,4B .[)0,4C .(][),04,-∞+∞ D .()(),04,-∞+∞8.已知正实数,a b 满足1a b +=,则11b a b ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的最小值是( )A .112B .5C .2+D .3+9.若对于任意的x >0,不等式231xa x x ≤++恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥15B .a >15 C .a <15D .a ≤1510.已知01a <<,1b >,则下列不等式中成立的是( )A .4aba b a b+<+ B 2aba b<+C <D .a b +11.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,90ACB ∠=︒,D 为AB 边上的一点,30ACD ∠=︒,且2CD =,则a 的最小值为( )A .4B .4+C .8D .8+12.若a >b ,则下列不等式一定成立的是( ). A .11a b< B .55a b > C .22ac bc >D .a b >二、填空题13.若正实数a ,b 满足111122a b +=++,则ab a b ++的最小值为_______. 14.有一块直角三角形空地ABC ,2A π∠=,250AB =米,160AC =米,现欲建一矩形停车场ADEF ,点D 、E 、F 分别在边AB 、BC 、CA 上,则停车场面积的最大值为________平方米.15.已知函数()243()46,,f x mx m tm x tm t m R =+-++∈,若[2,3]m ∃∈,使得对123,,,22t t x m t m x m m ⎡⎤⎡⎤∀∈++∀∈+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦均有()()12f x f x ≤,则正数t 的最小值为__________16.已知正实数a ,b 满足21ab a b ++=,则188a b a b+++的取值范围为_________. 17.设0b >,21a b -=,则242a a b+的最小值为_________.18.某企业开发一种产品,生产这种产品的年固定成本为3600万元,每生产x 千件,需投入成本c (x )万元,c (x )=x 2+10x .若该产品每千件定价a 万元,为保证生产该产品不亏损,则a 的最小值为_____.19.已知x ,0y >,且194x y+=,则x y +的最小值________.20.函数()10y x x x=->的图象上一点到坐标原点的距离的平方的最小值为________. 三、解答题21.近年来,某西部乡村农产品加工合作社每年消耗电费24万元.为了节能环保,决定修建一个可使用16年的沼气发电池,并入该合作社的电网.修建沼气发电池的费用(单位:万元)与沼气发电池的容积x (单位:米3)成正比,比例系数为0.12.为了保证正常用电,修建后采用沼气能和电能互补的供电模式用电.设在此模式下,修建后该合作社每年消耗的电费C (单位:万元)与修建的沼气发电池的容积x (单位:米3)之间的函数关系为()50kC x x =+(0x ≥,k 为常数).记该合作社修建此沼气发电池的费用与16年所消耗的电费之和为F (单位:万元).(1)解释()0C 的实际意义,并写出F 关于x 的函数关系;(2)该合作社应修建多大容积的沼气发电池,可使F 最小,并求出最小值.(3)要使F 不超过140万元,求x 的取值范围.22.已知二次函数22()2(,)f x ax bx b a a b R =++-∈,当(1,3)x ∈-时,()0f x >;当(,1)(3,)x ∈-∞-⋃+∞,()0f x <.(1)求a ,b 的值;(2)解关于x 的不等式:2()20()ax b c x c c R +-+>∈;(3)若不等式()50f x mx +-<在[1,3]x ∈上恒成立,求m 的取值范围.23.已知二次函数()f x 满足()01f =,()()125f x f x x +-=+. (1)求()f x 的解析式;(2)若[]3,1x ∈-,若()25f x m m ≤-恒成立,求实数m 的取值范围.24.已知函数22(),(1,)x x af x x x++=∈+∞.(1)当4a =时,求函数()f x 的最小值及对应的实数x 的值; (2)若对任意(1,),()x f x a ∈+∞>恒成立,试求实数a 的取值范围.25.解关于x 的不等式:()2220ax x ax a -≥-<.26.设2()(1)1f x m x mx m =+-+-.(1)当1m =时,解关于x 的不等式()0f x >;(2)若关于x 的不等式()0f x m ->的解集为()1,2,求m 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】首先条件变形为2404x y x-=>,代入x y +后利用基本不等式求最小值.【详解】0,0x y >>,22444004x x xy y x-+-=⇒=>,解得:02x <<243144x x x y x x x -∴+=+=+≥=,当314x x =,即3x =时等号成立,即x y + 故选:A 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方2.C解析:C 【分析】 由已知得20211y x +=,再202121202120x y x y y x ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,运用基本不等式可得选项. 【详解】由2021x y xy +=得20211y x+=,2021202122224212021202120x y x y x y y x y x ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当20212120x y y x=且20211y x +=,即42,40x y ==.时,等号成立. 故选:C.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.3.C解析:C 【分析】根据题意,求得v ,结合基本不等式即可比较大小. 【详解】设甲、乙两地之间的距离为2s ,则全程所需的时间为s s a b+, 22s abv s s a b a b∴==++,故D 正确;0b a >>2a b+<,2ab v a b ∴=<=+C 错误;又22222a b ab a b v a b a b +⎛⎫⋅ ⎪+⎝⎭=<=<++B 正确; 22220ab ab a a a v a a a b a b a b---=-=>=+++,v a ∴>,则a v <<A 正确.故选:C 【点睛】关键点点睛:由基本不等式可得22ab a b a b +≤≤≤+等式比较大小,属中档题.4.B解析:B 【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出. 【详解】因为正实数x ,y ,a 满足2x y axy +=,所以21a y x+=,所以121122192(2)()(5)(5,x y x y x y a y x a y x a a+=⨯++=++≥+= 当且仅当22x y y x =且21a y x+=时取等号, 由题意可得93a=, 解得3a =, 故选:B 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.5.B解析:B 【分析】根据基本不等式可求得最小值. 【详解】∵2x >,∴442+24+2622y x x x x =+=+-≥==--,当且仅当422x x =--,即4x =时等号成立.∴y 的最小值是6. 故选:B . 【点睛】本题考查用基本不等式求最值,利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.6.D解析:D 【分析】根据关于x 的不等式(1)(3)10(0)a x x a +-+>≠的解集是()()1212,x x x x <,可得120,,a x x <是方程22310ax ax a --+=,然后利用根与系数的关系判断.【详解】因为关于x 的不等式(1)(3)10(0)a x x a +-+>≠的解集是()()1212,x x x x <, 所以120,,a x x <是方程22310ax ax a --+=的两根, 所以12121312,33a x ax x x a -===-⋅<-+, ()2112122131444244x x x x x x a a a-=-=-⨯=--⋅>+,故ABC 正确; 设()(1)(3)f x a x x =+-,()(1)(3)1g x a x x =+-+其图象如图所示:由图象知:121,3x x <->,故D 错误; 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查一元二次不等式的解集的应用,关键是三个“二次”的转化,还有根与系数的关系与函数零点,注意二次项系数的正负.7.B解析:B 【分析】讨论0a =和0a ≠情况,再根据一元二次不等式与二次函数的关系,解不等式得解. 【详解】 关于x 的不等式210ax ax -+>恒成立,当0a =时,10>恒成立,满足题意当0a ≠时,即函数()21f x ax ax =-+恒在x 轴上方即可,所以00a >⎧⎨∆<⎩,即2040a a a >⎧⎨-<⎩,解得04a <<,所以实数a 的取值范围是[0,4).故选:B 【点睛】本题考查了一元二次不等式恒成立求参数的取值范围,考查了一元二次不等式的解法,属于基础题.8.C解析:C 【分析】将原式变形为()2211b a b b a b ab++⎛⎫+= ⎪⎝⎭,再利用基本不等式计算可得; 【详解】解:()222111b a b b b a b ab ab+++⎛⎫+== ⎪⎝⎭)()222222222a abab b a ab ababab++++==≥=,当且仅当a =时取等号,即2a =1b =时等号成立,故选:C . 【点睛】本题考查基本不等式的应用,属于中档题.9.A解析:A 【分析】由于x >0,对不等式左侧分子分母同时除以x ,再求出左侧最大值即可求解. 【详解】由题:对于任意的x >0,不等式231xa x x ≤++恒成立, 即对于任意的x >0,不等式113ax x≤++恒成立,根据基本不等式:10,335x x x >++≥+=,当且仅当1x =时,取得等号, 所以113x x++的最大值为15,所以15a ≥. 故选:A【点睛】此题考查不等式恒成立求参数范围,通过转化成求解函数的最值问题,结合已学过的函数模型进行求解,平常学习中积累常见函数处理办法可以事半功倍.10.D解析:D 【分析】本题先根据完全平方公式与基本不等式得到()22224a b a ab b ab +=++>,所以排除选项A2211aba b a b>=++,所以排除选项B ;接着根据基本>=,所以排除选项C ;最后根据基本不等式得到选项D 正确. 【详解】解:对于选项A :因为01a <<,1b >,所以()22224a b a ab b ab +=++>,故选项A 错误;对于选项B 2211aba b a b>=++,故选项B 错误;对于选项C>=C 错误;对于选项D :()22222222a b a ab b a b +>++=+, 所以a b +<,故选项D 正确. 故选:D . 【点评】本题考查基本不等式的应用、学生的运算能力和转换能力,是基础题.11.B解析:B 【分析】设,0,2A παα⎛⎫∠=∈ ⎪⎝⎭,在ACD △中,利用正弦定理得()2sin 150sin b αα=︒-,化简得到1tan b α=ABC 中,有tan a bα=⋅,然后将a +转化为4ta n a αα=++利用基本不等式求解.【详解】设,0,2A παα⎛⎫∠=∈ ⎪⎝⎭,在ACD △中,由正弦定理得:()2sin 150sin b αα=︒-,所以()2sin 150cos 1sin sin tan b αααααα︒-+===+,在直角ABC 中,tan a b α=⋅,所以(1tan tan 4tan tan a b ααααα⎛⋅==+⎝+=44≥+=+当且仅当an tan αα=,即4πα=时取等号,故选:B【点睛】本题主要考查正弦定理和基本不等式的解三角形中的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.12.B解析:B 【分析】利用函数的单调性、不等式的基本性质即可判断出结论. 【详解】 a >b ,则1a 与1b的大小关系不确定;由函数y =x 5在R 上单调递增,∴a 5>b 5; c =0时,ac 2=bc 2;取a =-1,b =-2,|a |>|b |不成立.因此只有B 成立. 故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性、不等式的基本性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.二、填空题13.【分析】由得代入中化简再利用基本不等式可求得答案【详解】解:由得因为为正实数所以所以当且仅当即时取等号(此时)所以的最小值为故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的三个条解析:5【分析】 由111122a b +=++,得4ab b =+,441b a b b +==+代入ab a b ++中化简,再利用基本不等式可求得答案【详解】 解:由111122a b +=++,得4ab b =+, 因为a ,b 为正实数,所以441b a b b +==+, 所以4444125225425ab a b b b b b b b b ++=++++=++≥⋅+=+, 当且仅当42b b=,即2b =时,取等号(此时122a =+), 所以ab a b ++的最小值为425+,故答案为:425+【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方14.【分析】设米米根据可得出利用基本不等式可求得的最大值即为所求【详解】设米米则即整理可得由基本不等式可得当且仅当时即当时等号成立因此停车场面积的最大值为平方米故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式 解析:10000【分析】设AD x =米,AF y =米,根据tan DE CF AC ABC BD EF AB∠===可得出16254000x y +=,利用基本不等式可求得xy 的最大值,即为所求.【详解】设AD x =米,AF y =米,则250BD AB AD x =-=-,160CF AC AF y =-=-,tan DE CF AC ABC BD EF AB ∠===,即160160250250y y x x -==-,整理可得16254000x y +=,由基本不等式可得40001625x y =+≥=,10000xy ∴≤, 当且仅当162516254000x y x y =⎧⎨+=⎩时,即当12580x y =⎧⎨=⎩时,等号成立. 因此,停车场面积的最大值为10000平方米.故答案为:10000.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.15.【分析】根据二次函数的性质结合存在任意的性质构造法换元法对钩函数的性质进行求解即可【详解】函数的对称轴为:要想对均有只需成立化简得:设令显然当时函数是单调递增函数故因此有显然该函数在单调递减函数故因 解析:10321【分析】根据二次函数的性质,结合存在、任意的性质、构造法、换元法、对钩函数的性质进行求解即可.【详解】函数()243()46f x mx m tm x tm =+-++的对称轴为:4342m tm x m -+=-, 要想对123,,,22t t x m t m x m m ⎡⎤⎡⎤∀∈++∀∈+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦均有()()12f x f x ≤,[2,3]m ∈ 只需43433441()()()2222m tm m tm m t m t m m -+-++--≤--+成立, 化简得:423242m m t m m ++≥-,设42324()2m m g m m m++=-,[2,3]m ∈, 242234224()22m m m m g m m m m m++++==--,令2a m m =-,显然当[2,3]m ∈时,函数2a m m =-是单调递增函数,故7[1,]3a ∈,因此有266()a h a a a a+==+,7[1,]3a ∈,显然该函数在7[1,]3t ∈单调递减函数, 故min 7103()()321h a h ==,因此要想423242m m t m m++≥-在[2,3]m ∈有解,只需10321t ≥. 故答案为:10321【点睛】 关键点睛:解决本题的关键是根据二次函数的性质得到43433441()()()2222m tm m tm m t m t m m -+-++--≤--+这个不等式,然后运用构造函数进行求解.16.【分析】先根据正实数ab 满足找到ab 的关系及ab 的范围然后把通换元法转化为函数求值域【详解】由得∴且∵∴∴∴则令则在上递减(因为)∴令则∴=在上单增∴故答案为:(69)【点睛】利用基本不等式求最值时解析:()6,9【分析】先根据正实数a ,b 满足21ab a b ++=找到a ,b 的关系及a ,b 的范围,然后把188a b a b+++通换元法转化为函数求值域. 【详解】 由21ab a b ++=得21ab a b ++=,∴121a b a -=+,且(1)(2)3a b ++=. ∵0,0a b >>,∴120a ->,∴12a <∴102a <<. 则3321311a b a a a a +=+-=++-++, 令31,1,2u a u ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭则33a b u u+=+-在31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上递减,(因为32<), ∴112a b ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,. 令=+t a b ,则112t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,, ∴188a b a b +++=18t t +在112⎛⎫ ⎪⎝⎭,上单增, ∴()1886,9a b a b++∈+.故答案为:(6,9).【点睛】利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:“一正二定三相等”(1) “一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.如果等号成立的条件满足不了,说明函数在对应区间单调,可以利用单调性求最值或值域.17.4【分析】两次应用基本不等式验证等号能同时成立即得【详解】由题意当且仅当即时上述不等式中等号同时成立故答案为:4【点睛】本题考查了基本不等式求最值考查了运算求解能力逻辑推理能力在连续运用基本不等式求 解析:4【分析】两次应用基本不等式,242a a b +≥12b b +≥,验证等号能同时成立即得. 【详解】由题意211a b =+≥,2442a a b +≥===≥, 当且仅当2142b b aa b⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即21a b =⎧⎨=⎩时上述不等式中等号同时成立. 故答案为:4.【点睛】本题考查了基本不等式求最值,考查了运算求解能力,逻辑推理能力,在连续运用基本不等式求最值时,要注意等号能否同时成立.18.130【分析】本题先根据题意建立函数与不等式关系再运用参变分离化简最后运用基本不等式求最值即可【详解】解:有题意建立利润函数关系:()整理得:为保证生产该产品不亏损则()即当且仅当即取最小值130此 解析:130【分析】本题先根据题意建立函数与不等式关系,再运用参变分离化简,最后运用基本不等式求最值即可.【详解】解:有题意建立利润函数关系:2()(103600)f x ax x x =-++,(0x >)整理得:2()(10)3600f x x a x =-+--,为保证生产该产品不亏损,则2()(10)36000f x x a x =-+--≥,(0x >)即36001010130a x x ≥++≥=, 当且仅当3600x x=即60x =,a 取最小值130,此时产品不亏损 故答案为:130.【点睛】 本题考查函数与不等式关系、参变分离法,基本不等式解决实际问题中的最值问题,是基础题.19.4【分析】根据x 且将利用1的代换转化为利用基本不等式求解【详解】因为x 且所以当且仅当即时取等号所以的最小值为4故答案为:4【点睛】本题主要考查基本不等式的应用还考查了运算求解的能力属于中档题解析:4【分析】根据x ,0y >,且194x y+=,将x y +利用“1”的代换,转化为x y +()119191044⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭y x x y x y x y ,利用基本不等式求解. 【详解】 因为x ,0y >,且194x y+=, 所以x y +()11919110104444⎛⎛⎫⎛⎫=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝y x x y x y x y 当且仅当9y x x y=,,即1,3x y ==时,取等号, 所以x y +的最小值为4,故答案为:4【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.20.【分析】设曲线上任一点坐标为求出它是原点距离的平方用基本不等式求得最小值【详解】设曲线上作一点的坐标为则当且仅当即时等号成立故答案为:【点睛】本题考查用基本不等式求最值属于基础题解析:2【分析】设曲线上任一点坐标为1,x x x ⎛⎫-⎪⎝⎭,求出它是原点距离的平方,用基本不等式求得最小值.【详解】 设曲线上作一点P 的坐标为1,(0)x x x x ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,则2222211222OP x x x x x ⎛⎫=+-=+-≥ ⎪⎝⎭,当且仅当2212x x =,即142x -=时等号成立,故答案为:2.【点睛】本题考查用基本不等式求最值,属于基础题.三、解答题21.(1)()0C 的实际意义是未修建沼气发电池时,该合作社每年消耗的电费;192000.1250F x x =++,0x ≥;(2)该合作社应修建容积为350立方米的沼气发电池时,可使F 最小,且最小值为90万元;(3)3050100,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【分析】(1)根据题中函数关系式,可直接得到()0C 的实际意义;求出k ,进而可得F 关于x 的函数关系;(2)根据(1)中F 的函数关系,利用基本不等式,即可求出最小值;(3)将140F ≤,转化为关于x 的不等式,求解即可.【详解】(1)()0C 的实际意义是修建这种沼气发电池的面积为0时的用电费用,即未修建沼气发电池时,该合作社每年消耗的电费;由题意可得,()02450k C ==,则1200k =; 所以该合作社修建此沼气发电池的费用与16年所消耗的电费之和为120019200160.120.125050F x x x x =⨯+=+++,0x ≥; (2)由(1)()19200192000.120.125065050F x x x x =+=++-++690≥=, 当且仅当()192000.125050x x =++,即350x =时,等号成立,即该合作社应修建容积为350立方米的沼气发电池时,可使F 最小,且最小值为90万元;(3)为使F 不超过140万元,只需192000.1214050F x x =+≤+, 整理得2333503050000x x -+≤,则()()330501000x x --≤,解得30501003x ≤≤, 即x 的取值范围是3050100,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方. 22.无23.无24.无25.无26.无。
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高一数学必修一易错题集锦答案1. 已知集合M={y |y =x 2+1,x∈R },N={y|y =x +1,x∈R },则M∩N=( )解:M={y |y =x 2+1,x∈R }={y |y ≥1}, N={y|y=x +1,x∈R }={y|y∈R }.∴M∩N={y |y ≥1}∩{y|(y∈R)}={y |y ≥1},注:集合是由元素构成的,认识集合要从认识元素开始,要注意区分{x |y =x 2+1}、{y |y =x 2+1,x ∈R }、{(x ,y )|y =x 2+1,x ∈R },这三个集合是不同的.2 .已知A={x |x 2-3x +2=0},B={x |ax -2=0}且A∪B=A,求实数a 组成的集合C . 解:∵A∪B=A ∴B A 又A={x |x 2-3x +2=0}={1,2}∴B=或{}{}21或∴C={0,1,2}3 。
已知m ∈A,n ∈B, 且集合A={}Z a a x x ∈=,2|,B={}Z a a x x ∈+=,12|,又C={}Z a a x x ∈+=,14|,则有:m +n ∈ (填A,B,C 中的一个)解:∵m ∈A, ∴设m =2a 1,a 1∈Z , 又∵n B ∈,∴n =2a 2+1,a 2∈ Z ,∴m +n =2(a 1+a 2)+1,而a 1+a 2∈ Z , ∴m +n ∈B 。
4 已知集合A={x|x 2-3x -10≤0},集合B={x|p +1≤x≤2p-1}.若B A ,求实数p 的取值范围.解:①当B≠时,即p +1≤2p-1p≥2.由B A 得:-2≤p+1且2p -1≤5. 由-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3②当B=时,即p +1>2p -1p <2.由①、②得:p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关A∩B=、A∪B=,A B 等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中要全方位、多角度审视问题.5 已知集合A={a,a +b,a +2b},B={a,ac,ac 2}.若A=B ,求c 的值.分析:要解决c 的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.解:分两种情况进行讨论.(1)若a +b=ac 且a +2b=ac 2,消去b 得:a +ac 2-2ac=0,a=0时,集合B 中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故a≠0.∴c 2-2c +1=0,即c=1,但c=1时,B 中的三元素又相同,此时无解.(2)若a +b=ac 2且a +2b=ac ,消去b 得:2ac 2-ac -a=0,∵a≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0,又c≠1,故c=-21.点评:解决集合相等的问题易产生与互异性相矛盾的增解,这需要解题后进行检验. 6 设A 是实数集,满足若a∈A,则a -11∈A ,1≠a 且1∉A.⑴若2∈A,则A 中至少还有几个元素?求出这几个元素⑵A 能否为单元素集合?请说明理由.⑶若a∈A,证明:1-a 1∈A.⑷求证:集合A 中至少含有三个不同的元素.解:⑴2∈A ⇒ -1∈A ⇒ 21∈A ⇒ 2∈A∴ A 中至少还有两个元素:-1和21⑵如果A 为单元素集合,则a =a -11即12+-a a =0该方程无实数解,故在实数范围内,A 不可能是单元素集⑶a∈A ⇒ a -11∈A ⇒ a--1111∈A ⇒111---a a∈A ,即1-a 1∈A⑷由⑶知a∈A 时,a -11∈A, 1-a 1∈A .现在证明a,1-a 1, a -11三数互不相等.①若a=a -11,即a2-a+1=0 ,方程无解,∴a ≠a -11②若a=1-a 1,即a 2-a+1=0,方程无解∴a ≠1-a 1③若1-a 1 =a -11,即a2-a+1=0,方程无解∴1-a 1≠a -11.综上所述,集合A 中至少有三个不同的元素.点评:⑷的证明中要说明三个数互不相等,否则证明欠严谨.7 设M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},求(1)从M 到N 的映射种数;(2)从M 到N 的映射满足 f (a)>f (b)≥f(c),试确定这样的映射f 的种数. 解:(1)由于M ={a ,b ,c },N ={-2,0,2},结合映射的概念,有一共有27个映射(2)符合条件的映射共有4个0222,2,2,0,0,2220a a a ab b b bc c c c →→→→⎧⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪→-→-→→⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪→-→-→-→⎩⎩⎩⎩8.已知函数()f x 的定义域为[0,1],求函数(1)f x +的定义域解:由于函数()f x 的定义域为[0,1],即01x ≤≤∴(1)f x +满足011x ∴≤+≤ 10x -≤≤,∴(1)f x +的定义域是[-1,0]9根据条件求下列各函数的解析式:(1)已知()f x 是二次函数,若(0)0,(1)()1f f x f x x =+=++,求()f x .(2)已知1)f x x x =+,求()f x(3)若()f x 满足1()2(),f x f ax x +=求()f x解:(1)本题知道函数的类型,可采用待定系数法求解设()f x =2(0)ax bx c a ++≠由于(0)0f =得2()f x ax bx =+,又由(1)()1f x f x x +=++,∴22(1)(1)1a x b x ax bx x +++=+++即 22(2)(1)1ax a b x a b ax b x ++++=+++211021a b b a a b a b +=+⎧⎪∴≠∴==⎨⎪+=⎩ 因此:()f x =21122x x +(2)本题属于复合函数解析式问题,可采用换元法求解设22()(1)2(1)1(1)f u u u u u ∴=-+-=-≥∴()f x =21x - (1x ≥)(3)由于()f x 为抽象函数,可以用消参法求解用1x 代x 可得:11()2(),f f x a x x +=与 1()2()f x f ax x +=联列可消去1()f x 得:()f x =233a axx -.点评:求函数解析式(1)若已知函数()f x 的类型,常采用待定系数法;(2)若已知[()]f g x 表达式,常采用换元法或采用凑合法;(3)若为抽象函数,常采用代换后消参法. 10 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值.分析:要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值.解 由 x y x 62322=+得.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y xx y 又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+--点评:上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的深刻性.大部分学生的作法如下:由 x y x 62322=+得 ,32322x x y +-=1(0),1(1)u x x x u u =+≥=-≥,29)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x ∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为29 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误.因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,又要注意次要条件,甚至有些问题的观察要从相应的图像着手,这样才能正确地解题.. 11设()f x 是R 上的函数,且满足(0)1,f =并且对任意的实数,x y 都有()()(21)f x y f x y x y -=--+,求()f x 的表达式.解法一:由(0)1,f =()()(21)f x y f x y x y -=--+,设x y =,得(0)()(21)f f x x x x =--+,所以()f x =21x x ++解法二:令0x =,得(0)(0)(1)f y f y y -=--+即()1(1)f y y y -=--+又将y -用x 代换到上式中得()f x =21x x ++点评:所给函数中含有两个变量时,可对这两个变量交替用特殊值代入,或使这两个变量相等代入,再用已知条件,可求出未知的函数.具体取什么特殊值,根据题目特征而定. 12判断函数1()(11xf x x x -=++.解:1()(11xf x x x -=++有意义时必须满足10111xx x -≥⇒-<≤+即函数的定义域是{x |11x -<≤},由于定义域不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数也不是偶函数13 判断22()log (1)f x x x =++的奇偶性.正解:方法一:∵)1(log )1)((log )(2222++-=+-+-=-x x x x x f =11log 22++x x =)1(log 22++-x x =-)(x f ∴)(x f 是奇函数方法二:∵)1(log )1(log )()(2222++-+++=-+x x x x x f x f =01log )1()1[(log 2222==++-⋅++x x x x)()(x f x f -=- ∴)(x f 是奇函数14函数y=245x x --的单调增区间是_________. 解:y=245x x --的定义域是[5,1]-,又2()54g x x x =--在区间[5,2]--上增函数,在区间[2,1]-是减函数,所以y=245x x --的增区间是[5,2]--15已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,求x 的取值范围.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得,故0<x<6,又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数,∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, 16 作出下列函数的图像(1)y=|x-2|(x +1);(2)|lg |10x y =.分析:显然直接用已知函数的解析式列表描点有些困难,除去对其函数性质分析外,我们还应想到对已知解析式进行等价变形.在变换函数解析式中运用了转化变换和分类讨论的思想.解:(1)当x ≥2时,即x-2≥0时,当x <2时,即x-2<0时,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+--≥--=)2(49)21()2(49)21(22x x x x y这是分段函数,每段函数图像可根据二次函数图像作出(见图)(2)当x ≥1时,lgx ≥0,y =10lgx=x ;当0<x <1时,lgx <0,所以这是分段函数,每段函数可根据正比例函数或反比例函数作出.(见图)点评:作不熟悉的函数图像,可以变形成基本函数再作图,但要注意变形过程是否等价,要特别注意x ,y 的变化范围.因此必须熟记基本函数的图像.例如:一次函数、反比例函数、二次函数、指数函数、对数函数,及三角函数、反三角函数的图像.17若f(x)= 21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数,求a 的取值范围解:设12121212112,()()22ax ax x x f x f x x x ++-<<-=-++12211212121221121122121212(1)(2)(1)(2)(2)(2)(22)(22)(2)(2)22(21)()(2)(2)(2)(2)ax x ax x x x ax x ax x ax x ax x x x ax x ax x a x xx x x x ++-++=+++++-+++=++--+--==++++由f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上是增函数得12()()0f x f x -<210a ∴-> ∴a >21点评:有关于单调性的问题,当我们感觉陌生,不熟悉或走投无路时,回到单调性的定义上去,往往给我们带来“柳暗花明又一村”的感觉.18已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),试证明:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减解:证明:(1)由f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x xx --)=f (0)=0.∴f (x )=-f (-x ).∴f (x )为奇函数.(2)先证f (x )在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴21121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0∴x 2-x 1<1-x 2x 1,∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0.∴f (x )在(-1,1)上为减函数.点评:本题知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.对函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力要求较高. 如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得. 对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是解题的焦点.19已知18log 9,185,ba ==求36log 45解:∵185,b =∴18log 5b =∴1818183621818181818log 45log 5log 9log 451818log 36log 4log 92log ()2log ()99b ab a b a aa a++++=====+-++20知)2(log ax y a -=在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是 解:∵)2(log ax y a -=是由u y a log =,ax u -=2复合而成,又a >0∴ax u -=2在[0,1]上是x 的减函数,由复合函数关系知u y a log =应为增函数,∴a >1又由于x 在[0,1]上时 )2(log ax y a -=有意义,ax u -=2又是减函数,∴x =1时,ax u -=2取最小值是a u -=2min >0即可, ∴a <2综上可知所求的取值范围是1<a <221已知函数()log (3)a f x ax =-.(1)当[0,2]x ∈时()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围.(2)是否存在这样的实数a 使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1,如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.分析:函数()f x 为复合函数,且含参数,要结合对数函数的性质具体分析找到正确的解题思路,是否存在性问题,分析时一般先假设存在后再证明.解:(1)由假设,ax -3>0,对一切[0,2]x ∈恒成立,0,1a a >≠显然,函数g(x)= ax -3在[0,2]上为减函数,从而g(2)=32a ->0得到a <32∴a 的取值范围是(0,1)∪(1,32)(2)假设存在这样的实数a ,由题设知(1)1f =,即(1)log (3)a f a =-=1∴a =32此时3()log (3)2a f x x =-当2x =时,()f x 没有意义,故这样的实数不存在.点评:本题为探索性问题,应用函数、方程、不等式之间的相互转化,存在性问题一般的处理方法是先假设存在,结合已知条件进行推理和等价转化,若推出矛盾,说明假设不成立.即不存在,反之没有矛盾,则问题解决.22已知函数f (x )=1421lg 2+-⋅++a a ax x , 其中a 为常数,若当x ∈(-∞, 1]时, f (x )有意义,求实数a 的取值范围.分析:参数深含在一个复杂的复合函数的表达式中,欲直接建立关于a 的不等式(组)非常困难,故应转换思维角度,设法从原式中把a 分离出来,重新认识a 与其它变元(x )的依存关系,利用新的函数关系,常可使原问题“柳暗花明”. 解:14212+-⋅++a a ax x >0, 且a 2-a +1=(a -21)2+43>0,∴ 1+2x +4x ·a >0, a >)2141(x x +-,当x ∈(-∞, 1]时, y =x 41与y =x 21都是减函数,∴ y =)2141(x x +-在(-∞, 1]上是增函数,)2141(x x +-max =-43,∴ a >-43, 故a 的取值范围是(-43, +∞).点评:发掘、提炼多变元问题中变元间的相互依存、相互制约的关系、反客为主,主客换位,创设新的函数,并利用新函数的性质创造性地使原问题获解,是解题人思维品质高的表现.本题主客换位后,利用新建函数y =)2141(x x +-的单调性转换为函数最值巧妙地求出了实数a 的取值范围.此法也叫主元法.23若1133(1)(32)a a --+<-,试求a 的取值范围.解:∵幂函数13y x -=有两个单调区间,∴根据1a +和32a -的正、负情况,有以下关系10320.132a a a a +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩① 10320.132a a a a +<⎧⎪-<⎨⎪+>-⎩② 10.320a a +<⎧⎨->⎩③解三个不等式组:①得23<a <32,②无解,③a <-1∴a 的取值范围是(-∞,-1)∪(23,32)点评:幂函数13y x -=有两个单调区间,在本题中相当重要,不少学生可能在解题中误认为132a a +>-,从而导致解题错误.24 已知a>0 且a ≠1 ,f (log a x ) = 12-a a(x -x 1)(1)求f(x);(2)判断f(x)的奇偶性与单调性;(3)对于f(x) ,当x ∈(-1 , 1)时 , 有f( 1-m ) +f (1- m 2 ) < 0 ,求m 的集合M . 分析:先用换元法求出f(x)的表达式;再利用有关函数的性质判断其奇偶性和单调性;然后利用以上结论解第三问.解:(1)令t=log a x(t ∈R),则).(),(1)(),(1)(,22R x a a a a x f a a a a t f a x xx t t t ∈--=∴--==--,101,.)(,10,)(,01,1.)(,),()(1)()2(22<<><<-=>->∴∈-=--=---a a x f a a a x u a aa x f R x x f a a a a x f x x x x 或无论综上为增函数类似可判断时当为增函数时当为奇函数且f(x)在R 上都是增函数.)1,1().1()1(,)(,0)1()1()3(22-∈-<-∴<-+-x m f m f R x f m f m f 又上是增函数是奇函数且在.211111111122<<⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-∴m m m m m点评:对含字母指数的单调性,要对字母进行讨论.对本例的③不需要代入f (x )的表达式可求出m 的取值范围,请同学们细心体会.25已知函数2()3f x x ax a =++-若[2,2]x ∈-时,()f x ≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设()f x 的最小值为()g a(1)当22a-<-即a >4时,()g a =(2)f -=7-3a ≥0,得73a ≤故此时a 不存在;(2) 当[2,2]2a-∈-即-4≤a ≤4时,()g a =3-a -24a ≥0,得-6≤a ≤2又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2;(3)22a->即a <-4时,()g a =(2)f =7+a ≥0,得a ≥-7,又a <-4故-7≤a <-4综上,得-7≤a ≤226已知210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内,求m 的取值范围.解:设2()1f x mx x =++,(1)当m =0时方程的根为-1,不满足条件.(2)当m ≠0∵210mx x ++=有且只有一根在区间(0,1)内又(0)f =1>0∴有两种可能情形①(1)0f <得m <-2 或者②1(1)02f m =-且0<<1得m 不存在综上所得,m <-227.是否存在这样的实数k ,使得关于x 的方程x 2+(2k -3)x -(3k -1)=0有两个实数根,且两根都在0与2之间?如果有,试确定k 的取值范围;如果没有,试说明理由.解:令2()(23)(31)f x x k x k =+---那么由条件得到2(23)4(31)0(0)130(2)42(23)(31)023022k k f k f k k k ⎧∆=-+-≥⎪=->⎪⎪⎨=+--->⎪-⎪<<⎪⎩即24501313722k k k k ⎧+≥⎪⎪<⎪⎨>⎪⎪<<⎪⎩即此不等式无解即不存在满足条件的k 值.28已知二次函数2()f x ax bx c =++对于x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2时12()()f x f x ≠,求证:方程()f x =121[()()]2f x f x +有不等实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).解:设F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +,则方程 ()f x =121[()()]2f x f x + ①与方程 F (x )=0 ② 等价 ∵F (x 1)=1()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x - F (x 2)=2()f x -121[()()]2f x f x +=121[()()]2f x f x -+∴ F (x 1)·F (x 2)=-2121[()()]4f x f x -,又12()()f x f x ≠∴F (x 1)·F (x 2)<0故方程②必有一根在区间(x 1,x 2)内.由于抛物线y =F (x )在x 轴上、下方均有分布,所以此抛物线与x 轴相交于两个不同的交点,即方程②有两个不等的实根,从而方程①有两个不等的实根,且必有一根属于区间(x 1,x 2).点评:本题由于方程是()f x =121[()()]2f x f x +,其中因为有()f x 表达式,所以解题中有的学生不理解函数图像与方程的根的联系,误认为证明()f x 的图像与x 轴相交于两个不同的点,从而证题中着眼于证1()f x 2()f x <0,使本题没法解决. 本题中将问题转化为F (x )=()f x -121[()()]2f x f x +的图像与x 轴相交于两个不同的两点是解题的关健所在. 29试确定方程322420x x x --+=最小根所在的区间,并使区间两个端点是两个连续的整数.分析:只要构造函数()f x =32242x x x --+,计算()f x 的自变量x 取整数值时的函数值,根据其符号,确定方程根的个数及根的分布. 解:令()f x =32242x x x --+∵(3)f -=-54-9+12+2=-49<0 (2)f -=-16-4+8+2=-10<0 (1)f -=-2-1+4+2=3>0,,(0)f =0-0-0+2=2>0 (1)f =2-1-4+2=-1<0, (2)f =16-4-8+2=6>0根据(2)f -·(1)f -<0,(0)f ·(1)f <0,(1)f ·(2)f <0 可知()f x 的零点分别在区间(-2,-1),(0,1),(1,2)内.因为方程是一个一元三次方程,所以它最多有三个根,所以原方程的最小根在区间(-2,-1)内.点评:计算一元高次函数值可借助于计算器来完成,在实数范围内一元n 次方程最多有n 个实根,当然本题也可以用因式分解方法来解.32242x x x --+221(21)2(21)2()(2)212()(2)(2)2x x x x x x x x =---=--=-所以32242x x x --+=0有三个根:12,22-30设二次函数2()(0),f x ax bx c a =++>方程0)(=-x x f 的两个根21,x x ,满足0<21x x <a1<. (1)当),0(1x x ∈时,证明1)(x x f x <<;(2)设函数2()(0),f x ax bx c a =++>的图像关于直线0x x =对称,证明:210x x <. 分析:(1)用作差比较法证明不等式1)(x x f x <<;(2)函数2()(0),f x ax bx c a =++>图像关于直线0x x =对称,实际直线0x x =就是二次函数的对称轴,即abx 20-=,然后用已知条件证明不等式即可. 证明:(1)依题意,设))(()()(21x x x x a x x f x F --=-= 当),0(1x x ∈时,由于21x x <,∴0))((21>--x x x x ,又0>a ∴))(()()(21x x x x a x x f x F --=-=>0即)(x f x <)1)(()1)(()()]([)(2121111ax x x ax ax x x x F x x x F x x x f x -->-+-=--=+-=-∵0<21x x x <<a1<.∴01,021>->-ax x x ∴0)(1>-x f x 综合得1)(x x f x << (2)依题意知a b x 20-=,又ab x x 121--=+ ∴aax ax a x x a a bx 2121)(221210-+=-+=-=∵,012<-ax ∴22110x a ax x =<点评:解决本题的关健有三:一是用作差比较法证明不等式;二是正确选择二次函数的表达式,即本题选用两根式表示;三要知道二次函数的图像关于直线对称,此直线为二次函数的对称轴,即ab x 20-= 31已知函数0)1(),1(2)(2=<<++=f b c c bx x x f ,且方程01)(=+x f 有实根. (1)求证:-3<c ≤-1,b ≥0.(2)若m 是方程01)(=+x f 的一个实根,判断)4(-m f 的正负并加以证明 分析:(1)题中条件涉及不等关系的有1<<b c 和方程01)(=+x f 有实根.及一个等式0)1(=f ,通过适当代换及不等式性质可解得;(2)本小题只要判断)4(-m f 的符号,因而只要研究出4-m 值的范围即可定出)4(-m f 符号. (1)证明:由0)1(=f ,得1+2b+c=0,解得21+-=c b ,又1<<b c , 1c c >+->21解得313-<<-c , 又由于方程01)(=+x f 有实根,即0122=+++c bx x 有实根, 故0)1(442≥+-=∆c b 即0)1(4)1(2≥+-+c c 解得3≥c 或1-≤c ∴13≤<-c ,由21+-=c b ,得b ≥0. (2)c bx x x f ++=2)(2=)1)(()1(2--=++-x c x c x c x ∵01)(<-=m f ,∴c<m<1(如图) ∴c —4<m —4<—3<c. ∴)4(-m f 的符号为正.点评:二次函数值的符号,可以求出其值判断,也可以灵活运用二次函数的图像及性质解题.32定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数,m n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,()01f x <<.(1)试求()0f 的值;(2)判断()f x 的单调性并证明你的结论; (3)设()()()(){}()({}22,1,,21,A x y f x f y f B x y f ax y a R =⋅>=-=∈,若A B ⋂=∅,试确定a 的取值范围.(4)试举出一个满足条件的函数()f x .解:(1)在()()()f m n f m f n +=⋅中,令1,0m n ==.得:()()()110f f f =⋅.因为()10f ≠,所以,()01f =.(2)要判断()f x 的单调性,可任取12,x x R ∈,且设12x x <.在已知条件()()()f m n f m f n +=⋅中,若取21,m n x m x +==,则已知条件可化为:()()()2121f x f x f x x =⋅-.由于210x x ->,所以()2110f x x >->.为比较()()21f x f x 、的大小,只需考虑()1f x 的正负即可.在()()()f m n f m f n +=⋅中,令m x =,n x =-,则得()()1f x f x ⋅-=. ∵ 0x >时,()01f x <<, ∴ 当0x <时,()()110f x f x =>>-.又()01f =,所以,综上,可知,对于任意1x R ∈,均有()10f x >. ∴ ()()()()2112110f x f x f x f x x -=--<⎡⎤⎣⎦. ∴ 函数()f x 在R 上单调递减.(3)首先利用()f x 的单调性,将有关函数值的不等式转化为不含f 的式子.()()()222211f x f y f x y ⋅>+<即,(()210f ax y f -==,即20ax y -+=.由A B ⋂=∅,所以,直线20ax y -+=与圆面221x y +<无公共点.所以,2211a ≥+.解得 11a -≤≤.(4)如()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.点评:根据题意,将一般问题特殊化,也即选取适当的特值(如本题中令1,0m n ==;以及21,m n x m x +==等)是解决有关抽象函数问题的非常重要的手段;另外,如果能找到一个适合题目条件的函数,则有助于问题的思考和解决. 33设a 为实数,函数1||)(2+-+=a x x x f ,R x ∈ (1)讨论)(x f 的奇偶性; (2)求)(x f 的最小值.解:(1)当0=a 时,函数)(1||)()(2x f x x x f =+-+-=- 此时,)(x f 为偶函数当0≠a 时,1)(2+=a a f ,1||2)(2++=-a a a f ,)()(a f a f -≠,)()(a f a f --≠此时)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数(2)(i )当a x ≤时,43)21(1)(22++-=++-=a x a x x x f 当21≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上单调递减,从而函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为1)(2+=a a f .若21>a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f +=43)21(,且)()21(a f f ≤. (ii )当a x ≥时,函数43)21(1)(22+-+=+-+=a x a x x x f若21-≤a ,则函数)(x f 在],(a -∞上的最小值为a f -=-43)21(,且)()21(a f f ≤-若21->a ,则函数)(x f 在),[+∞a 上单调递增,从而函数)(x f 在),[+∞a 上的最小值为1)(2+=a a f .综上,当21-≤a 时,函数)(x f 的最小值为a -43当2121≤<-a 时,函数)(x f 的最小值为12+a当21>a 时,函数)(x f 的最小值为a +43.点评:(1)探索函数的奇偶性,可依据定义,通过)()(x f x f =-代入有1||1||)(22+-+=+--+-a x x a x x ,即||||a x a x -=+可得,当0=a 时,||||a x a x -=+,函数)()(x f x f =-函数为偶函数. 通过)()(x f x f -=-可得 1||1||)(22----=+--+-a x x a x x 化得 ||||222a x a x x -++=+此式不管0=a 还是0≠a 都不恒成立,所以函数不可能是奇函数.(2)由于本题中含有绝对值,需要去掉,故分类讨论,既要对二次函数值域的研究方法熟练掌握,又要将结论综合,对学生的综合运用数学知识能力及数学思想作了较好的考查.34某公司为帮助尚有26.8万元无息贷款没有偿还的残疾人商店,借出20万元将该商店改建成经营状况良好的某种消费品专卖店,并约定用该店经营的利润逐步偿还债务(所有债务均不计利息).已知该种消费品的进价为每件40元;该店每月销售量q (百件)与销售价p (元/件)之间的关系用右图中的一条折线(实线)表示;职工每人每月工资为600元,该店应交付的其它费用为每月130元. (1)若当销售价p 为52元/件时,该店正好收支平衡,求该店的职工人数; (2)若该店只安排40名职工,则该店最早可在几年后还清所有债务,此时每件消费品的价格定为多少元?分析:本题题目的篇幅较长,所给条件零散杂乱,为此,不仅需要划分段落层次,弄清每一层次独立的含义和相互间的关系,更需要抓住矛盾的主要方面.由题目的问题找到关键词——“收支平衡”、“还清所有债务”,不难想到,均与“利润”相关.从阅读和以上分析,可以达成我们对题目的整体理解,明确这是一道函数型应用题.为此,首先应该建立利润与职工人数、月销售量q 、单位商品的销售价p 之间的关系,然后,通过研究解析式,来对问题作出解答.由于销售量和各种支出均以月为单位计量,所以,先考虑月利润. 解:(1)设该店的月利润为S 元,有职工m 名.则()4010060013200S q p m =-⨯--.124584060q p81又由图可知:()()2140, 405882 5881p p q p p -+≤≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩. 所以,()()()()()()21404010060013200 4058824010060013200 58<81p p m p S p p m p -+-⨯--≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯--≤⎪⎩ 由已知,当52p =时,0S =,即()()214040100600132000p p m -+-⨯--=,解得50m =.即此时该店有50名职工.(2)若该店只安排40名职工,则月利润()()()()()()21404010037200 4058824010037200 58<81p p p S p p p -+-⨯-≤≤⎧⎪=⎨-+-⨯-≤⎪⎩. 当4058p ≤≤时,求得55p =时,S 取最大值7800元. 当5881p <≤时,求得61p =时,S 取最大值6900元. 综上,当55p =时,S 有最大值7800元.设该店最早可在n 年后还清债务,依题意,有 1278002680002000000n ⨯--≥. 解得5n ≥.所以,该店最早可在5年后还清债务,此时消费品的单价定为55元.点评:求解数学应用题必须突破三关:(1)阅读理解关:一般数学应用题的文字阅读量都比较大,要通过阅读审题,找出关键词、句,理解其意义.(2)建模关:即建立实际问题的数学模型,将其转化为数学问题. (3)数理关:运用恰当的数学方法去解决已建立的数学模型.。