数学必修一练习题汇总含答案

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数学必修一练习题汇总

含答案

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

第一章综合练习

一、选择题(每小题5分,共60分)

1.集合{1,2,3}的所有真子集的个数为()

A.3 B.6

C.7 D.8

解析:含一个元素的有{1},{2},{3},共3个;含两个元素的有{1,2},{1,3},{2,3},共3个;空集是任何非空集合的真子集,故有7个.

答案:C

2.下列五个写法,其中错误

..写法的个数为()

①{0}∈{0,2,3};②{0};③{0,1,2}{1,2,0};④0∈;⑤0∩=

A.1 B.2

C.3 D.4

解析:②③正确.

答案:C

3.使根式与分别有意义的x的允许值集合依次为M、F,则使根式+有意义的x的允许值集合可表示为()

A.M∪F B.M∩F C.M F D.F M 解析:根式+有意义,必须与同时有意义才可.

答案:B

4.已知M={x|y=x2-2},N={y|y=x2-2},则M∩N等于()

A.N B.M C.R D.

解析:M={x|y=x2-2}=R,N={y|y=x2-2}={y|y≥-2},故M∩N=N.

答案:A

5.函数y=x2+2x+3(x≥0)的值域为()

A.R B.[0,+∞)C.[2,+∞) D.[3,+∞)

解析:y=x2+2x+3=(x+1)2+2,∴函数在区间[0,+∞)上为增函数,故y≥(0+1)2+2=3.

答案:D

6.等腰三角形的周长是20,底边长y是一腰的长x的函数,则y等于()

A.20-2x(0

C.20-2x(5≤x≤10) D.20-2x(5

解析:C=20=y+2x,由三角形两边之和大于第三边可知2x>y=20-2x,x>5.

答案:D

7.用固定的速度向图1甲形状的瓶子注水,则水面的高度h和时间t之间的关系是图1乙中的()

图1

解析:水面升高的速度由慢逐渐加快.

答案:B

8.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是()

①y=f(|x|)②y=f(-x)③y=xf(x)④y=f(x)+x

A.①③B.②③C.①④D.②④

解析:因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x).①y=f(|x|)为偶函数;

②y=f(-x)为奇函数;③令F(x)=xf(x),所以F(-x)=(-x)f(-x)=(-x)·[-f(x)]=xf(x).所以F(-x)=F(x).所以y=xf(x)为偶函数;④令F(x)=f(x)+x,所以F(-x)=f(-x)+(-x)=-f(x)-x=-[f(x)+x].所以F(-x)=-F(x).所以y=f(x)+x为奇函数.

答案:D

9.已知0≤x≤,则函数f(x)=x2+x+1()

A.有最小值-,无最大值B.有最小值,最大值1

C.有最小值1,最大值D.无最小值和最大值

解析:f(x)=x2+x+1=(x+)2+,画出该函数的图象知,f(x)在区间[0,]上是增函数,所以f(x)min=f(0)=1,f(x)max=f()=.

答案:C

10.已知函数f(x)的定义域为[a,b],函数y=f(x)的图象如图2甲所示,则函数f(|x|)的图象是图2乙中的()

图2

解析:因为y=f(|x|)是偶函数,所以y=f(|x|)的图象是由y=f(x)把x≥0的图象保留,再关于y轴对称得到的.

答案:B

11.若偶函数f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数,则()

A.f(-)

C.f(2)

解析:由f(x)是偶函数,得f(2)=f(-2),又f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数,且-2<-<-1,则f(2)

答案:D

已知函数f(x)是定义在实数集R上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x都有xf(x+1)=(1+x)f(x),则f的值是()

A.C.

解析:令x=-,则-f()=f(-),又∵f()=f(-),∴f()=0;令x=,f()=f(),得f()=0;令x=,f()=f(),得f()=0;而0·f(1)=f(0)=0,∴f=f(0)=0,故选A.

答案:A

第Ⅱ卷(非选择题,共90分)

二、填空题(每小题5分,共20分)

13.设全集U={a,b,c,d,e},A={a,c,d},B={b,d,e},则U A∩U B=

________.

解析:U A∩U B=U(A∪B),而A∪B={a,b,c,d,e}=U.

答案:

14.设全集U=R,A={x|x≥1},B={x|-1≤x<2},则U(A∩B)=________.

解析:A∩B={x|1≤x<2},∴R(A∩B)={x|x<1或x≥2}.

答案:{x|x<1或x≥2}

15.已知函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,3]上为减函数,求实数a的取值范围为________.

解析:函数f(x)的对称轴为x=1-a,则由题知:1-a≥3即a≤-2.

答案:a≤-2

16.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0)、f(1)、f(-2)从小到大的顺序是

__________.

解析:∵f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,∴m=0.

∴f(x)=-x2+2.∴f(0)=2,f(1)=1,f(-2)=-2,∴f(-2)

答案:f(-2)

三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)

17.(10分)设A={x|-2≤x≤5},B={x|m-1≤x≤2m+1},

(1)当x∈N*时,求A的子集的个数;

(2)当x∈R且A∩B=时,求m的取值范围.

解:(1)∵x∈N*且A={x|-2≤x≤5},

∴A={1,2,3,4,5}.故A的子集个数为25=32个.

(2)∵A∩B=,

∴m-1>2m+1或2m+1<-2或m-1>5,

∴m<-2或m>6.

18.(12分)已知集合A={-1,1},B={x|x2-2ax+b=0},若B≠且BA,求a,b的值.

解:(1)当B=A={-1,1}时,易得a=0,b=-1;

(2)当B含有一个元素时,由Δ=0得a2=b,

当B={1}时,由1-2a+b=0,得a=1,b=1

当B={-1}时,由1+2a+b=0,得a=-1,b=1.

19.(12分)已知函数f(x)=(a,b为常数,且a≠0),满足f(2)=1,方程f(x)=x有唯一实数解,求函数f(x)的解析式和f[f(-4)]的值.

解:∵f(x)=且f(2)=1,∴2=2a+b.

又∵方程f(x)=x有唯一实数解.

∴ax2+(b-1)x=0(a≠0)有唯一实数解.

故(b-1)2-4a×0=0,即b=1,又上式2a+b=2,可得:a=,从而f(x)==,

∴f(-4)==4,f(4)==,即f[f(-4)]=.

20.(12分)已知函数f(x)=4x2-4ax+(a2-2a+2)在闭区间[0,2]上有最小值3,求实数a 的值.

解:f(x)=42+2-2a.

(1)当<0即a<0时,f(x)min=f(0)=a2-2a+2=3,解得:a=1-.

(2)0≤≤2即0≤a≤4时,f(x)min=f=2-2a=3,解得:a=-(舍去).

(3)>2即a>4时,f(x)min=f(2)=a2-10a+18=3,解得:a=5+,

综上可知:a的值为1-或5+.

21.(12分)某公司需将一批货物从甲地运到乙地,现有汽车、火车两种运输工具可供选择.若该货物在运输过程中(含装卸时间)的损耗为300元/小时,其他主要参考数据如下:

问:如何根据运输距离的远近选择运输工具,使运输过程中的费用与损耗之和最小?

解:设甲、乙两地距离为x千米(x>0),选用汽车、火车运输时的总支出分别为y1和y2.

由题意得两种工具在运输过程中(含装卸)的费用与时间如下表:

于是y1=8x+1000+(+2)×300=14x+1600,

y2=4x+1800+(+4)×300=7x+3000.

令y1-y2<0得x<200.

①当0

②当x=200时,y1=y2,此时选用汽车或火车均可;

③当x>200时,y1>y2,此时应选用火车.

故当距离小于200千米时,选用汽车较好;当距离等于200千米时,选用汽车或火车均可;当距离大于200千米时,选用火车较好.

22.(12分)已知f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y),又当

x2>x1>0时,f(x2)>f(x1).

(1)求f(1)、f(4)、f(8)的值;

(2)若有f(x)+f(x-2)≤3成立,求x的取值范围.

解:(1)f(1)=f(1)+f(1),∴f(1)=0,f(4)=f(2)+f(2)=1+1=2,f(8)=f(2)+f(4)=2+1=3.

(2)∵f(x)+f(x-2)≤3,∴f[x(x-2)]≤f(8),又∵对于函数f(x)有x2>x1>0时f(x2)>f(x1),∴f(x)在(0,+∞)上为增函数.

∴2

第二章综合练习

一、选择题(每小题5分,共60分)

1.计算log225·log32·log59的结果为()

A.3 B.4

C.5 D.6

解析:原式=··=··=6.

答案:D

2.设f(x)=则f(f(2))的值为()

A.0 B.1

C.2 D.3

解析:f(2)=log3(22-1)=1,f(f(2))=2e1-1=2e0=2.

答案:C

3.如果log x>0成立,则x应满足的条件是()

A.x>

C.x<1 D.0

解析:由对数函数的图象可得.

答案:D

4.函数f(x)=log3(2-x)在定义域区间上是()

A.增函数B.减函数

C.有时是增函数有时是减函数D.无法确定其单调

解析:由复合函数的单调性可以判断,内外两层单调性相同则为增函数,内外两层的单调性相反则为减函数.

答案:B

5.某种放射性元素,100年后只剩原来的一半,现有这种元素1克,3年后剩下() A.0.015克B.(1-%)3克

C.0.925克克

解析:设该放射性元素满足y=a x(a>0且a≠1),则有=a100得a=().

可得放射性元素满足y=[()]x=().当x=3时,y=()==.

答案:D

6.函数y=log2x与y=log x的图象()

A.关于原点对称B.关于x轴对称

C.关于y轴对称D.关于y=x对称

解析:据图象和代入式判定都可以做出判断,故选B.

答案:B

7.函数y=lg(-1)的图象关于()

A.x轴对称B.y轴对称

C.原点对称D.y=x对称

解析:f(x)=lg(-1)=lg,f(-x)=lg=-f(x),所以y=lg(-1)关于原点对称,故选C.

答案:C

8.设a>b>c>1,则下列不等式中不正确的是()

A.a c>b c B.log a b>log a c

C.c a>c b D.log b c

解析:y=x c在(0,+∞)上递增,因为a>b,则a c>b c;y=log a x在(0,+∞)上递增,因为b>c,则log a b>log a c;y=c x在(-∞,+∞)上递增,因为a>b,则c a>c b.故选D.

答案:D

9.已知f(x)=log a(x+1)(a>0且a≠1),若当x∈(-1,0)时,f(x)<0,则f(x)是()

A.增函数B.减函数

C.常数函数D.不单调的函数

解析:由于x∈(-1,0),则x+1∈(0,1),所以a>1.因而f(x)在(-1,+∞)上是增函数.答案:A

10.设a=,b=,c=,则a,b,c的大小关系是()

A.a>b>c B.b

C.b>c>a D.a

解析:a==,b=,c==.∵243<124<66,

∴<<,即a

答案:D

11.若方程a x=x+a有两解,则a的取值范围为()

A.(1,+∞) B.(0,1)

C.(0,+∞) D.

解析:分别作出当a>1与0

(1)当a>1时,图象如下图1,满足题意.

(2)当0

答案:A

12.已知f(x)是偶函数,它在(0,+∞)上是减函数,若f(lg x)>f(1),则x的取值范围是()

A.(,1) B.(0,)∪(1,+∞)

C.(,10) D.(0,1)∪(0,+∞)

解析:由于f(x)是偶函数且在(0,+∞)上是减函数,所以f(-1)=f(1),且f(x)在(-∞,0)上是增函数,应有解得

答案:C

第Ⅱ卷(非选择题,共90分)

二、填空题(每小题5分,共20分)

13.若函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的反函数的图象过点(2,-1),则a=________.

解析:由互为反函数关系知,f(x)过点(-1,2),代入得a-1=2a=.

答案:

14.方程log2(x-1)=2-log2(x+1)的解为________.

解析:log2(x-1)=2-log2(x+1)log2(x-1)=log2,即x-1=,解得x=±(负值舍去),∴x=.

答案:

15.设函数f1(x)=x,f2(x)=x-1,f3(x)=x2,则f1(f2(f3(2007)))=________.

解析:f1(f2(f3(2007)))=f1(f2(20072))=f1((20072)-1)=[(20072)-1]=2007-1.

答案:

16.设0≤x≤2,则函数y=4x--3·2x+5的最大值是________,最小值是________.解析:设2x=t(1≤t≤4),则y=·4x-3·2x+5=t2-3t+5=(t-3)2+.

当t=3时,y min=;当t=1时,y max=×4+=.

答案:

三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)

17.(10分)已知a=(2+)-1,b=(2-)-1,求(a+1)-2+(b+1)-2的值.

解:(a+1)-2+(b+1)-2=(+1)-2+(+1)-2=()-2+()-2=(+)=[(7+4)(2-)+(7-4)(2+)]=×4=.

18.(12分)已知关于x的方程4x·a-(8+)·2x+4=0有一个根为2,求a的值和方程其余的根.

解:将x=2代入方程中,

得42·a-(8+)·22+4=0,解得a=2.

当a=2时,原方程为

4x·2-(8+)2x+4=0,

将此方程变形化为2·(2x)2-(8+)·2x+4=0.

令2x=y,得2y2-(8+)y+4=0.

解得y=4或y=.

当y=4时,即2x=4,解得x=2;

当y=时,2x=,解得x=-.

综上,a=2,方程其余的根为-.

19.(12分)已知f(x)=,证明:f(x)在区间(-∞,+∞)上是增函数.

证明:设任意x1,x2∈(-∞,+∞)且x1

f(x1)-f(x2)=-===.∵x1

20.(12分)已知偶函数f(x)在x∈[0,+∞)上是增函数,且f()=0,求不等式

f(log a x)>0(a>0,且a≠1)的解集.

解:f(x)是偶函数,且f(x)在[0,+∞)上递增,f()=0,

∴f(x)在(-∞,0)上递减,f(-)=0,则有log a x>,或log a x<-.

(1)当a>1时,log a x>,或log a x<-,可得x>,或0

(2)当0,或log a x<-,可得0.

综上可知,当a>1时,f(log a x)>0的解集为(0,)∪(,+∞);

当00的解集为(0,)∪(,+∞).

21.(12分)已知函数f(x)对一切实数x,y都满足f(x+y)=f(y)+(x+2y+1)x,且f(1)=0,

(1)求f(0)的值;

(2)求f(x)的解析式;

(3)当x∈[0,]时,f(x)+3<2x+a恒成立,求a的范围.

解:(1)令x=1,y=0,则f(1)=f(0)+(1+1)×1,∴f(0)=f(1)-2=-2.

(2)令y=0,则f(x)=f(0)+(x+1)x,∴f(x)=x2+x-2.

(3)由f(x)+3<2x+a,得a>x2-x+1.设y=x2-x+1,则y=x2-x+1在(-∞,]上是减函数,所以y=x2-x+1在[0,]上的范围为≤y≤1,从而可得a>1.

22.(12分)设函数f(x)=log a(1-),其中0

(1)求证:f(x)是(a,+∞)上的减函数;

(2)解不等式f(x)>1.

解:(1)证明:设任意x1,x2∈(a,+∞)且x1

x2<0,00.∴<0,∴1+<1,又∵00,∴f(x1)>f(x2),所以f(x)=log a(1-)在(a,+∞)上为减函数.

(2)因为01log a(1-)>log a a解不等式①,得x>a或x<0.解不等式②,得0

第三章综合练习

一、选择题(每小题5分,共60分)

1.二次函数f(x)=2x2+bx-3(b∈R)的零点个数是()

A.0B.1

C.2D.4

解析:∵Δ=b2+4×2×3=b2+24>0,

∴函数图象与x轴有两个不同的交点,从而函数有2个零点.

答案:C

2.函数y=1+的零点是()

A.(-1,0) B.-1

C.1 D.0

解析:令1+=0,得x=-1,即为函数零点.

答案:B

3.下列给出的四个函数f(x)的图象中能使函数y=f(x)-1没有零点的是()

解析:把y=f(x)的图象向下平移1个单位后,只有C图中图象与x轴无交点.

答案:C

4.若函数y=f(x)在区间(-2,2)上的图象是连续不断的曲线,且方程f(x)=0在(-2,2)上仅有一个实数根,则f(-1)·f(1)的值()

A.大于0 B.小于0

C.无法判断D.等于零

解析:由题意不能断定零点在区间(-1,1)内部还是外部.

答案:C

5.函数f(x)=e x-的零点所在的区间是()

A.(0,) B.(,1)

C.(1,) D.(,2)

解析:f()=-2<0,f(1)=e-1>0,∵f()·f(1)<0,∴f(x)的零点在区间(,1)内.

答案:B

6.方程log x=2x-1的实根个数是()

A.0 B.1

C.2 D.无穷多个

解析:方程log x=2x-1的实根个数只有一个,可以画出f(x)=log x及g(x)=2x-1的图象,两曲线仅一个交点,故应选B.

答案:B

7.某产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式是y=-11x+3000,若每台产品的售价为25万元,则生产者的利润取最大值时,产量x等于()

A.55台B.120台

C.150台D.180台

解析:设产量为x台,利润为S万元,则S=25x-y=25x--11x+3000)

=-+36x-3000

=-(x-180)2+240,则当x=180时,生产者的利润取得最大值.

答案:D

8.已知α是函数f(x)的一个零点,且x1<α

A.f(x1)f(x2)>0 B.f(x1)f(x2)<0

C.f(x1)f(x2)≥0 D.以上答案都不对

解析:定理的逆定理不成立,故f(x1)f(x2)的值不确定.

答案:D

9.某城市为保护环境,维护水资源,鼓励职工节约用水,作出了如下规定:每月用水不超过8吨,按每吨2元收取水费,每月超过8吨,超过部分加倍收费,某职工某月缴费20元,则该职工这个月实际用水()

A.10吨B.13吨

C.11吨D.9吨

解析:设该职工该月实际用水为x吨,易知x>8.

则水费y=16+2×2(x-8)=4x-16=20,

∴x=9.

答案:D

10.某工厂6年来生产甲种产品的情况是:前3年年产量的增大速度越来越快,后3年年产量保持不变,则该厂6年来生产甲种产品的总产量C与时间t(年)的函数关系图象为()

答案:A

11.函数f(x)=|x2-6x+8|-k只有两个零点,则()

A.k=0 B.k>1

C.0≤k<1 D.k>1,或k=0

解析:令y1=|x2-6x+8|,y2=k,由题意即要求两函数图象有两交点,利用数形结合思想,作出两函数图象可得选D.

答案:D

12.利用计算器,算出自变量和函数值的对应值如下表:

那么方程2x=x2的一个根所在区间为()

A., B.,

C., D.,

解析:设f(x)=2x-x2,由表格观察出x=时,2x>x2,即f>0;

在x=时,2x

综上知f·f<0,所以方程2x=x2的一个根位于区间,内.

答案:C

第Ⅱ卷(非选择题,共90分)

二、填空题(每小题5分,共20分)

13.用二分法求方程x3-2x-5=0在区间(2,4)上的实数根时,取中点x1=3,则下一个有根区间是__________.

解析:设f(x)=x3-2x-5,则f(2)<0,f(3)>0,f(4)>0,有f(2)f(3)<0,则下一个有根区间是(2,3).

答案:(2,3)

14.已知函数f(x)=ax2-bx+1的零点为-,,则a=__________,b=__________.

解析:由韦达定理得-+=,且-×=.解得a=-6,b=1.

答案:-6 1

15.以墙为一边,用篱笆围成一长方形的场地,如图1.已知篱笆的总长为定值l,则这块场地面积y与场地一边长x的关系为________.

图1

解析:由题意知场地的另一边长为l-2x,

则y=x(l-2x),且l-2x>0,即0

答案:y=x(l-2x)(0

16.某化工厂生产一种溶液,按市场要求杂质含量不超过%,若初时含杂质2%,每过滤一次可使杂质含量减少,至少应过滤________次才能达到市场要求(

已知lg2=,lg3=

解析:设过滤n次才能达到市场要求,则2%(1-)n≤%

即()n≤,∴n lg≤-1-lg2,

∴n≥,∴n=8.

答案:8

三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分)

17.(10分)已知二次函数f(x)的图象过点(0,3),它的图象的对称轴为x=2,且f(x)的两个零点的平方和为10,求f(x)的解析式.

解:设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0).由题意知:c=3,-=2.

设x1,x2是方程ax2+bx+c=0的两根,则x+x=10,

∴(x1+x2)2-2x1x2=10,∴(-)2-=10,∴16-=10,

∴a=1.代入-=2中,得b=-4.∴f(x)=x2-4x+3.

18.(12分)求方程x2+2x=5(x>0)的近似解(精确度.

解:令f(x)=x2+2x-5(x>0).

∵f(1)=-2,f(2)=3,

∴函数f(x)的正零点在区间(1,2)内.

取(1,2)中点x1=,f>0.取(1,中点x2=,f<0.

取,中点x3=,f<0.

取,中点x4=,f<0.取,.

∵|-|=<,

∴方程x2+2x=5(x>0)的近似解为x=(或.

19.(12分)要挖一个面积为800 m2的矩形鱼池,并在四周修出宽分别为1 m,2 m的小路,试求鱼池与路的占地总面积的最小值.

解:设所建矩形鱼池的长为x m,则宽为m,于是鱼池与路的占地面积为

y=(x+2)(+4)=808+4x+=808+4(x+)=808+4[(-)2+40].

当=,即x=20时,y取最小值为968m2.

答:鱼池与路的占地最小面积是968m2.

20.(12分)某农工贸集团开发的养殖业和养殖加工生产的年利润分别为P和Q(万元),这两项利润与投入的资金x(万元)的关系是P=,Q=,该集团今年计划对这两项生产共投入资金60万元,其中投入养殖业为x万元,获得总利润y(万元),写出y关于x的函数关系式及其定义域.

解:投入养殖加工生产业为60-x万元.由题意可得,y=P+Q=+,

由60-x≥0得x≤60,∴0≤x≤60,即函数的定义域是[0,60].

21.(12分)已知某种产品的数量x(百件)与其成本y(千元)之间的函数关系可以近似用y =ax2+bx+c表示,其中a,b,c为待定常数,今有实际统计数据如下表:

(1)试确定成本函数y=f(x);

(2)已知每件这种产品的销售价为200元,求利润函数p=p(x);

(3)据利润函数p=p(x)确定盈亏转折时的产品数量.(即产品数量等于多少时,能扭亏为盈或由盈转亏)

解:(1)将表格中相关数据代入y=ax2+bx+c,

得解得a=,b=6,c=50.所以y=f(x)=x2+6x+50(x≥0).

(2)p=p(x)=-x2+14x-50(x≥0).

(3)令p(x)=0,即-x2+14x-50=0,

解得x=14±4,即x1=,x2=,

0;x<或x>时,p(x)<0,

所以当产品数量为420件时,能扭亏为盈;

当产品数量为2380件时由盈变亏.

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