高中数学必修一难题 个人整理的,里面有详细答案的,供大家看看 推荐一下吧!
高一上期中数学考试函数经典难题汇编(含解析)必修一(培优)
必修一函数经典难题汇编一、选择题:1.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈(﹣∞,0)(x1≠x2),都有<0.则下列结论正确的是()A.f(0.32)<f(20.3)<f(log25) B.f(log25)<f(20.3)<f(0.32)C.f(log25)<f(0.32)<f(20.3) D.f(0.32)<f(log25)<f(20.3)2.(5分)函数f(x)=2sin(2x+),g(x)=mcos(2x﹣)﹣2m+3(m>0),若对任意x1∈[0,],存在x2∈[0,],使得g(x1)=f(x2)成立,则实数m的取值范围是()A.B.C.D.3.(5分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x+4sin3x+1,x∈(﹣1,1),若f(1﹣a)+f(1﹣a2)>2成立,则实数a的取值范围是()A.(﹣2,1)B.(0,1) C.D.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)4.(5分)已知函数f(x)=x2+e x﹣(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A.(﹣,)B.(﹣,)C.(﹣∞,)D.(﹣∞,)5.(5分)若x1满足2x+2x=5,x2满足2x+2log2(x﹣1)=5,x1+x2=()A.B.3 C.D.46.(5分)设函数f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)﹣g(x)=x2﹣x+1,则f(1)=()A.1 B.2 C.3 D.47.(5分)已知函数f(x)=|log2x|,若0<b<a,且f(a)=f(b),则图象必定经过点(a,2b)的函数为()A.y=B.y=2x C.y=2x D.y=x28.(4分)对于函数f(x),如果存在非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),且x∈[﹣1,1]时,f(x)=x2,则y=f(x)与y=log5x 的图象的交点个数为()A.3 B.4 C.5 D.69.(5分)设函数f(x)是定义在R上的函数,满足f(x)=f(4﹣x),且对任意x1,x2∈(0,+∞),都有(x1﹣x2)[f(x1+2)﹣f(x2+2)]>0,则满足f(2﹣x)=f()的所有x的和为()A.﹣3 B.﹣5 C.﹣8 D.810.(5分)设函数f(x)是定义在R上的函数,满足f(x)=f(4﹣x),且对任意x1,x2∈(0,+∞),都有(x1﹣x2)[f(x1+2)﹣f(x2+2)]>0,则满足f(2﹣x)=f()的所有x的和为()A.﹣3 B.﹣5 C.﹣8 D.811.(5分)若函数f(x)=且满足对任意的实数x1≠x2都有>0成立,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)12.(5分)已知在(﹣∞,+∞)上满足,则b的取值范围是()A.(﹣∞,0)B.[1,+∞)C.(﹣1,1)D.[0,1)13.(5分)设集合A={x|2x≤8},B={x|x≤m2+m+1},若A∪B=A,则实数m的取值范围为.()A.[﹣2,1)B.[﹣2,1]C.[﹣2,﹣1)D.[﹣1,1)14.(5分)定义函数序列:,f2(x)=f(f1(x)),f3(x)=f (f2(x)),…,f n(x)=f(f n﹣1(x)),则函数y=f2017(x)的图象与曲线的交点坐标为()A.B.C.D.15.(3分)关于x的方程(a>0,且a≠1)解的个数是()A.2 B.1 C.0 D.不确定的16.(5分)已知f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=|x﹣1|,若方程f(x)=有4个不相等的实根,则实数a的取值范围是()A.(﹣,1)B.(,1)C.(,1)D.(﹣1,)17.(5分)已知f(x)=ln(1﹣)+1,则f(﹣7)+f(﹣5 )+f(﹣3)+f(﹣1)+f(3 )+f(5)+f(7 )+f(9)=()A.0 B.4 C.8 D.1618.(5分)定义域是一切实数的函数y=f(x),其图象是连续不断的,且存在常数λ(λ∈R)使得f(x+λ)+λf(x)=0对任意实数x都成立,则称f(x)实数一个“λ一半随函数”,有下列关于“λ一半随函数”的结论:①若f(x)为“1一半随函数”,则f(0)=f(2);②存在a∈(1,+∞)使得f(x)=a x为一个“λ一半随函数;③“一半随函数”至少有一个零点;④f(x)=x2是一个“λ一班随函数”;其中正确的结论的个数是()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个19.(5分)如图,定义在[﹣2,2]的偶函数f(x)的图象如图所示,则方程f(f(x))=0的实根个数为()A.3 B.4 C.5 D.720.(5分)已知函数f(x)=e x+2(x<0)与g(x)=ln(x+a)+2的图象上存在关于y轴对称的点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,e)B.(0,e) C.(e,+∞)D.(﹣∞,1)21.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足:①f(x)+f(2﹣x)=0;②f(x ﹣2)=f(﹣x),③在[﹣1,1]上表达式为f(x)=,则函数f(x)与函数g(x)=的图象在区间[﹣3,3]上的交点个数为()A.5 B.6 C.7 D.822.(5分)已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数.当x≥0时,f(x)=若关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0,a,b∈R有且仅有6个不同实数根,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.23.(5分)函数f(x)=ln,则f(x)是()A.奇函数,且在(0,+∞)上单调递减B.奇函数,且在(0,+∞)上单凋递增C.偶函数,且在(0,+∞)上单调递减D.偶函数,且在(0,+∞)上单凋递增二、填空题:1.(5分)某投资公司准备在2016年年底将1000万元投资到某“低碳”项目上,据市场调研,该项目的年投资回报率为20%.该投资公司计划长期投资(每一年的利润和本金继续用作投资),若市场预期不变,大约在年的年底总资产(利润+本金)可以翻一番.(参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771)2.(5分)在函数①y=2x;②y=2﹣2x;③f(x)=x+x﹣1;④f(x)=x﹣x﹣3中,存在零点且为奇函数的序号是.3.(5分)已知函数f(x)=,若存在实数k使得函数f(x)的值域为[0,2],则实数a的取值范围是.4.(4分)已知函数f(x)=|ax﹣1|﹣(a﹣1)x(1)当a=时,满足不等式f(x)>1的x的取值范围为;(2)若函数f(x)的图象与x轴没有交点,则实数a的取值范围为.5.(4分)已知函数若存在x1,x2∈R,x1≠x2,使f (x1)=f(x2)成立,则实数a的取值范围是.6.(5分)下列命题中①若log a3>log b3,则a>b;②函数f(x)=x2﹣2x+3,x∈[0,+∞)的值域为[2,+∞);③设g(x)是定义在区间[a,b]上的连续函数.若g(a)=g(b)>0,则函数g(x)无零点;④函数既是奇函数又是减函数.其中正确的命题有.7.(5分)已知函数,若方程f(x)﹣a=0有三个不同的实数根,则a的取值范围为.8.(5分)方程=ax+a由两个不相等的实数根,则实数a的取值范围为.9.(5分)已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣m有3个零点,则实数m的取值范围是.10.(5分)定义在R上的单调函数f(x)满足:f(x+y)=f(x)+f(y),若F(x)=f(asinx)+f(sinx+cos2x﹣3)在(0,π)上有零点,则a的取值范围是.三、简答题:1.(12分)已知函数f(x)=lg(a>0)为奇函数,函数g(x)=+b(b ∈R).(Ⅰ)求a;(Ⅱ)若b>1,讨论方徎g(x)=ln|x|实数根的个数;(Ⅲ)当x∈[,]时,关于x的不等式f(1﹣x)≤lgg(x)有解,求b的取值范围.2.(12分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R).(1)若a<0,b>0,c=0,且f(x)在[0,2]上的最大值为,最小值为﹣2,试求a,b的值;(2)若c=1,0<a<1,且||≤2对任意x∈[1,2]恒成立,求b的取值范围.(用a来表示)3.(12分)已知a∈R,函数f(x)=log2(+a).(1)若f(1)<2,求实数a的取值范围;(2)设函数g(x)=f(x)﹣log2[(a﹣4)x+2a﹣5],讨论函数g(x)的零点个数.4.(12分)已知函数f(x)=.(1)求f(f());(2)若x0满足f(f(x0))=x0,且f(x0)≠x0,则称x0为f(x)的二阶不动点,求函数f(x)的二阶不动点的个数.5.(12分)已知函数f(x)=ax2+4x﹣1.(1)当a=1时,对任意x1,x2∈R,且x1≠x2,试比较f()与的大小;(2)对于给定的正实数a,有一个最小的负数g(a),使得x∈[g(a),0]时,﹣3≤f(x)≤3都成立,则当a为何值时,g(a)最小,并求出g(a)的最小值.6.(12分)已知函数f(x)=x+﹣1(x≠0),k∈R.(1)当k=3时,试判断f(x)在(﹣∞,0)上的单调性,并用定义证明;(2)若对任意x∈R,不等式f(2x)>0恒成立,求实数k的取值范围;(3)当k∈R时,试讨论f(x)的零点个数.7.(12分)已知函数f(x)=x2+ax(a>0)在[﹣1,2]上的最大值为8,函数g (x)是h(x)=e x的反函数.(1)求函数g(f(x))的单调区间;(2)求证:函数y=f(x)h(x)﹣(x>0)恰有一个零点x0,且g(x0)<x02h (x0)﹣1(参考数据:e=2.71828…,ln2≈0.693).8.(10分)已知函数f(x)=3x,g(x)=|x+a|﹣3,其中a∈R.(Ⅰ)若函数h(x)=f[g(x)]的图象关于直线x=2对称,求a的值;(Ⅱ)给出函数y=g[f(x)]的零点个数,并说明理由.9.(10分)设函数f(x)的定义域为R,如果存在函数g(x),使得f(x)≥g (x)对于一切实数x都成立,那么称g(x)为函数f(x)的一个承托函数.已知函数f(x)=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,0).(1)若a=1,b=2.写出函数f(x)的一个承托函数(结论不要求证明);(2)判断是否存在常数a,b,c,使得y=x为函数f(x)的一个承托函数,且f (x)为函数的一个承托函数?若存在,求出a,b,c的值;若不存在,说明理由.10.(10分)已知函数f(x)的定义域为R,若存在常数T≠0,使得f(x)=Tf (x+T)对任意的x∈R成立,则称函数f(x)是Ω函数.(Ⅰ)判断函数f(x)=x,g(x)=sinπx是否是Ω函数;(只需写出结论)(Ⅱ)说明:请在(i)、(ii)问中选择一问解答即可,两问都作答的按选择(i)计分(i)求证:若函数f(x)是Ω函数,且f(x)是偶函数,则f(x)是周期函数;(ii)求证:若函数f(x)是Ω函数,且f(x)是奇函数,则f(x)是周期函数;(Ⅲ)求证:当a>1时,函数f(x)=a x一定是Ω函数.11.(10分)已知函数f(x),定义(Ⅰ)写出函数F(2x﹣1)的解析式;(Ⅱ)若F(|x﹣a|)+F(2x﹣1)=0,求实数a的值;(Ⅲ)当时,求h(x)=cosx•F(x+sinx)的零点个数和值域.12.(12分)已知函数f(x)=x2+2bx+c,且f(1)=f(3)=﹣1.设a>0,将函数f(x)的图象先向右平移a个单位长度,再向下平移a2个单位长度,得到函数g(x)的图象.(Ⅰ)若函数g(x)有两个零点x1,x2,且x1<4<x2,求实数a的取值范围;(Ⅱ)设连续函数在区间[m,n]上的值域为[λ,μ],若有,则称该函数为“陡峭函数”.若函数g(x)在区间[a,2a]上为“陡峭函数”,求实数a的取值范围.13.(12分)已知函数是奇函数,f(x)=lg(10x+1)+bx是偶函数.(1)求a+b的值.(2)若对任意的t∈[0,+∞),不等式g(t2﹣2t)+g(2t2﹣k)>0恒成立,求实数k的取值范围.(3)设,若存在x∈(﹣∞,1],使不等式g(x)>h[lg(10a+9)]成立,求实数a的取值范围.14.(12分)已知指数函数y=g(x)满足g(3)=8,又定义域为实数集R的函数f(x)=是奇函数.(1)讨论函数y=f(x)的单调性;(2)若对任意的t∈R,不等式f(2t﹣3t2)+f(t2﹣k)>0恒成立,求实数k的取值范围.15.(12分)已知f(x)=3x+m•3﹣x为奇函数.(1)求函数g(x)=f(x)﹣的零点;(2)若对任意t∈R的都有f(t2+a2﹣a)+f(1+2at)≥0恒成立,求实数a的取值范围.16.(8分)阅读下面材料,尝试类比探究函数y=x2﹣的图象,写出图象特征,并根据你得到的结论,尝试猜测作出函数对应的图象.阅读材料:我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的图象的特征.我们来看一个应用函数的特征研究对应图象形状的例子.对于函数y=,我们可以通过表达式来研究它的图象和性质,如:(1)在函数y=中,由x≠0,可以推测出,对应的图象不经过y轴,即图象与y轴不相交;由y≠0,可以推测出,对应的图象不经过x轴,即图象与x轴不相交.(2)在函数y=中,当x>0时y>0;当x<0时y<0,可以推测出,对应的图象只能在第一、三象限;(3)在函数y=中,若x∈(0,+∞)则y>0,且当x逐渐增大时y逐渐减小,可以推测出,对应的图象越向右越靠近x轴;若x∈(﹣∞,0),则y<0,且当x逐渐减小时y逐渐增大,可以推测出,对应的图象越向左越靠近x轴;(4)由函数y=可知f(﹣x)=﹣f(x),即y=是奇函数,可以推测出,对应的图象关于原点对称.结合以上性质,逐步才想出函数y=对应的图象,如图所示,在这样的研究中,我们既用到了从特殊到一般的思想,由用到了分类讨论的思想,既进行了静态(特殊点)的研究,又进行了动态(趋势性)的思考.让我们享受数学研究的过程,传播研究数学的成果.17.(10分)函数f(x)=log a(a x+1)+mx是偶函数.(1)求m;(2)当a>1时,若函数f(x)的图象与直线l:y=﹣mx+n无公共点,求n的取值范围.18.(12分)已知函数g(x)=ax2﹣2ax+1+b(a≠0,b<1),在区间[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.(1)求a,b的值;(2)不等式f(2x)﹣k•2x≥0在x∈[﹣1,1]上恒成立,求实数k的取值范围;(3)方程f(|2x﹣1|)+k(﹣3)有三个不同的实数解,求实数k的取值范围.19.(12分)已知函数f(x)=.(1)判断f(x)的奇偶性;(2)判断f(x)在R上的单调性,并用定义证明;(3)是否存在实数t,使不等式f(x﹣t)+f(x2﹣t2)≥0对一切x∈[1,2]恒成立?若存在,求出t的取值范围;若不存在,请说明理由.20.(12分)已知函数.任取t∈R,若函数f(x)在区间[t,t+1]上的最大值为M(t),最小值为m(t),记g(t)=M(t)﹣m(t).(1)求函数f(x)的最小正周期及对称轴方程;(2)当t∈[﹣2,0]时,求函数g(t)的解析式;(3)设函数h(x)=2|x﹣k|,H(x)=x|x﹣k|+2k﹣8,其中实数k为参数,且满足关于t的不等式有解,若对任意x1∈[4,+∞),存在x2∈(﹣∞,4],使得h(x2)=H(x1)成立,求实数k的取值范围.参考答案与解析一、选择题:1.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈(﹣∞,0)(x1≠x2),都有<0.则下列结论正确的是()A.f(0.32)<f(20.3)<f(log25) B.f(log25)<f(20.3)<f(0.32)C.f(log25)<f(0.32)<f(20.3) D.f(0.32)<f(log25)<f(20.3)【解答】解:∵对任意x1,x2∈(﹣∞,0),且x1≠x2,都有<0,∴f(x)在(﹣∞,0)上是减函数,又∵f(x)是R上的偶函数,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数,∵0.32<20.3<log25∴f(0.32)<f(20.3)<f(log25).故选:A.2.(5分)函数f(x)=2sin(2x+),g(x)=mcos(2x﹣)﹣2m+3(m>0),若对任意x1∈[0,],存在x2∈[0,],使得g(x1)=f(x2)成立,则实数m的取值范围是()A.B.C.D.【解答】解:当x∈[0,]时,2x+∈[,],sin(2x+)∈[,1],f(x)=2sin(2x+)∈[1,2],同理可得2x﹣∈[﹣,],cos(2x﹣)∈[,1],g(x)=mcos(2x﹣)﹣2m+3∈[﹣+3,﹣m+3],对任意x1∈[0,],存在x2∈[0,],使得g(x1)=f(x2)成立,∴,求得1≤m≤,故选:D.3.(5分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x+4sin3x+1,x∈(﹣1,1),若f(1﹣a)+f(1﹣a2)>2成立,则实数a的取值范围是()A.(﹣2,1)B.(0,1) C.D.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)【解答】解:令g(x)=f(x)﹣1=e x﹣e﹣x+4sin3x,则g(﹣x)=﹣g(x),即g(x)为奇函数,若f(1﹣a)+f(1﹣a2)>2成立,即g(1﹣a)+g(1﹣a2)>0成立,即g(1﹣a)>﹣g(1﹣a2)=g(a2﹣1),∵g′(x)=e x+e﹣x+12sin2xcosx≥0在x∈(﹣1,1)时恒成立,故g(x)在(﹣1,1)上为增函数,故﹣1<a2﹣1<1﹣a<1,解得:a∈(0,1),故选:B.4.(5分)已知函数f(x)=x2+e x﹣(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A.(﹣,)B.(﹣,)C.(﹣∞,)D.(﹣∞,)【解答】解:由题意,存在x<0,使f(x)﹣g(﹣x)=0,即e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0在(﹣∞,0)上有解,令m(x)=e x﹣﹣ln(﹣x+a),则m(x)=e x﹣﹣ln(﹣x+a)在其定义域上是增函数,且x→﹣∞时,m(x)<0,若a≤0时,x→a时,m(x)>0,故e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0在(﹣∞,0)上有解,若a>0时,则e x﹣﹣ln(﹣x+a)=0在(﹣∞,0)上有解可化为e0﹣﹣ln(a)>0,即lna<,故0<a<.综上所述,a∈(﹣∞,).故选:C5.(5分)若x1满足2x+2x=5,x2满足2x+2log2(x﹣1)=5,x1+x2=()A.B.3 C.D.4【解答】解:由题意①2x2+2log2(x2﹣1)=5 ②所以,x1=log2(5﹣2x1)即2x1=2log2(5﹣2x1)令2x1=7﹣2t,代入上式得7﹣2t=2log2(2t﹣2)=2+2log2(t﹣1)∴5﹣2t=2log2(t﹣1)与②式比较得t=x2于是2x1=7﹣2x2即x1+x2=故选C6.(5分)设函数f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)﹣g(x)=x2﹣x+1,则f(1)=()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:根据条件,f(﹣x)=f(x),g(﹣x)=﹣g(x);∴由f(x)﹣g(x)=x2﹣x+1①得,f(﹣x)﹣g(﹣x)=x2+x+1=f(x)+g(x);即f(x)+g(x)=x2+x+1②;①+②得,2f(x)=2(x2+1);∴f(x)=x2+1;∴f(1)=2.7.(5分)已知函数f(x)=|log2x|,若0<b<a,且f(a)=f(b),则图象必定经过点(a,2b)的函数为()A.y=B.y=2x C.y=2x D.y=x2【解答】解:函数f(x)=|log2x|的图象如下图所示:若0<b<a,且f(a)=f(b),则b<1<a,且log2b=﹣log2a,即ab=1,故图象必定经过点(a,2b)的函数为y=,故选:A.8.(4分)对于函数f(x),如果存在非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),且x∈[﹣1,1]时,f(x)=x2,则y=f(x)与y=log5x 的图象的交点个数为()A.3 B.4 C.5 D.6【解答】解:∵函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),∴f(x)是周期为2的周期性函数,又x∈[﹣1,1]时,f(x)=x2.根据函数的周期性画出图形,如图,由图可得y=f(x)与y=log5x的图象有4个交点9.(5分)设函数f(x)是定义在R上的函数,满足f(x)=f(4﹣x),且对任意x1,x2∈(0,+∞),都有(x1﹣x2)[f(x1+2)﹣f(x2+2)]>0,则满足f(2﹣x)=f()的所有x的和为()A.﹣3 B.﹣5 C.﹣8 D.8【解答】解:∵对任意x1,x2∈(0,+∞),都有(x1﹣x2)[f(x1+2)﹣f(x2+2)]>0,∴f(x)在(2,+∞)上递增,又∵f(x)=f(4﹣x),∴f(2﹣x)=f(2+x),即函数关于x=2对称,∵f(2﹣x)=f(),∴2﹣x=,或2﹣x+=4,∴x2+5x+3=0或x2+3x﹣3=0,∴满足f(2﹣x)=f()的所有x的和为﹣8,故选C.10.(5分)设函数f(x)是定义在R上的函数,满足f(x)=f(4﹣x),且对任意x1,x2∈(0,+∞),都有(x1﹣x2)[f(x1+2)﹣f(x2+2)]>0,则满足f(2﹣x)=f()的所有x的和为()A.﹣3 B.﹣5 C.﹣8 D.8【解答】解:∵对任意x1,x2∈(0,+∞),都有(x1﹣x2)[f(x1+2)﹣f(x2+2)]>0,∴f(x)在(2,+∞)上递增,又∵f(x)=f(4﹣x),∴f(2﹣x)=f(2+x),即函数关于x=2对称,∵f(2﹣x)=f(),∴2﹣x=,或2﹣x+=4,∴x2+5x+3=0或x2+3x﹣3=0,∴满足f(2﹣x)=f()的所有x的和为﹣8,故选C.11.(5分)若函数f(x)=且满足对任意的实数x1≠x2都有>0成立,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)【解答】解:∵对任意的实数x1≠x2都有>0成立,∴函数f(x)=在R上单调递增,∴,解得:a∈[4,8),故选:D12.(5分)已知在(﹣∞,+∞)上满足,则b的取值范围是()A.(﹣∞,0)B.[1,+∞)C.(﹣1,1)D.[0,1)【解答】解:由题意,在(﹣∞,+∞)上单调递增,∴,∴2≤a<3,0≤b<1,故选D.13.(5分)设集合A={x|2x≤8},B={x|x≤m2+m+1},若A∪B=A,则实数m的取值范围为.()A.[﹣2,1)B.[﹣2,1]C.[﹣2,﹣1)D.[﹣1,1)【解答】解:集合A={x|2x≤8}={x|x≤3},因为A∪B=A,所以B⊆A,所以m2+m+1≤3,解得﹣2≤m≤1,即m∈[﹣2,1].故选:B.14.(5分)定义函数序列:,f2(x)=f(f1(x)),f3(x)=f (f2(x)),…,f n(x)=f(f n﹣1(x)),则函数y=f2017(x)的图象与曲线的交点坐标为()A.B.C.D.【解答】解:由题意f1(x)=f(x)=.f2(x)=f(f1(x))==,f3(x)=f(f2(x))==,…f n(x)=f(f n﹣1(x))=,∴f2017(x)=,由得:,或,由中x≠1得:函数y=f2017(x)的图象与曲线的交点坐标为,故选:A15.(3分)关于x的方程(a>0,且a≠1)解的个数是()A.2 B.1 C.0 D.不确定的【解答】解:由题意a x=﹣x2+2x+a,﹣x2+2x+a>0.令f(x)=a x,g(x)=﹣x2+2x+a,(1)当a>1时,f(x)=a x在(﹣∞,+∞)上单调递增,且f(0)=1,f(1)=a,g(x)=﹣x2+2x+a在[0,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,且g(0)=a,g(1)=1+a,在[0,1]上,f(x)<g(x),∵g(x)在x<0及x>1时分别有一个零点,而f(x)恒大于零,∴f(x)与g(x)的图象在x<0及x>1时分别有一个交点,∴方程有两个解;(2)当a<1时,f(x)=a x在(﹣∞,+∞)上单调递减,且f(0)=1,f(1)=a,g(x)=﹣x2+2x+a在[0,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,且g(0)=a,g(1)=1+a,f(0)>g(0),f(1)<g(1),∴在(0,1)上f(x)与g(x)有一个交点,又g(x)在x>1时有一个零点,而f(x)恒大于零,∴f(x)与g(x)的图象在x>1时还有一个交点,∴方程有两个解.综上所述,方程有两个解.故选:A.16.(5分)已知f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=|x﹣1|,若方程f(x)=有4个不相等的实根,则实数a的取值范围是()A.(﹣,1)B.(,1)C.(,1)D.(﹣1,)【解答】解:设x<0,则﹣x>0,∵当x≥0时,f(x)=|x﹣1|,∴f(﹣x)=|﹣x﹣1|=|x+1|,∵f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(x)=f(﹣x)=|x+1|,则f(x)=,即,由f(x)=得,f2(x)=x+a,画出函数y=x+a与y=f2(x)的图象,如图所示:由图知,当直线y=x+a过点A时有三个交点,且A(1,1),此时a=1,当直线y=x+a相切与点P时有三个交点,由图知,y=f2(x)=(x+1)2=x2+2x+1,则y′=2x+2,令y′=2x+2=1得x=,则y=,此时切点P(,),代入y=x+a得a=,∵方程f(x)=有4个不相等的实根,∴函数y=x+a与y=f2(x)的图象有四个不同的交点,由图可得,实数a的取值范围是(,1),故选B.17.(5分)已知f(x)=ln(1﹣)+1,则f(﹣7)+f(﹣5 )+f(﹣3)+f(﹣1)+f(3 )+f(5)+f(7 )+f(9)=()A.0 B.4 C.8 D.16【解答】解:∵f(x)=ln(1﹣)+1,则f(﹣7)=ln9﹣ln7+1,f(﹣5 )=ln7﹣ln5+1,f(﹣3)=ln5﹣ln3+1,f(﹣1)=ln3+1,f(3 )=﹣ln3+1,f(5)=ln3﹣ln5+1,f(7 )=ln5﹣ln7+1,f(9)=ln7﹣ln9+1,则f(﹣7)+f(﹣5 )+f(﹣3)+f(﹣1)+f(3 )+f(5)+f(7 )+f(9)=8,故选:C.18.(5分)定义域是一切实数的函数y=f(x),其图象是连续不断的,且存在常数λ(λ∈R)使得f(x+λ)+λf(x)=0对任意实数x都成立,则称f(x)实数一个“λ一半随函数”,有下列关于“λ一半随函数”的结论:①若f(x)为“1一半随函数”,则f(0)=f(2);②存在a∈(1,+∞)使得f(x)=a x为一个“λ一半随函数;③“一半随函数”至少有一个零点;④f(x)=x2是一个“λ一班随函数”;其中正确的结论的个数是()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【解答】解:①、若f(x)为“1一半随函数”,则f(x+1)+f(x)=0,可得f(x+1)=﹣f(x),可得f(x+2)=﹣f(x+1)=f(x),因此x=0,可得f(0)=f(2);故①正确;②、假设f(x)=a x是一个“λ一半随函数”,则a x+λ+λa x=0对任意实数x成立,则有aλ+λ=0,而此式有解,所以f(x)=a x是“λ一半随函数”,故②正确.③、令x=0,得f()+f(0)=0.所以f()=﹣f(0),若f(0)=0,显然f(x)=0有实数根;若f(0)≠0,f()•f(0)=﹣(f (0))2<0,又因为f(x)的函数图象是连续不断,所以f(x)在(0,)上必有实数根,因此任意的“﹣一半随函数”必有根,即任意“﹣一半随函数”至少有一个零点.故③正确.④、假设f(x)=x2是一个“λ一半随函数”,则(x+λ)2+λx2=0,即(1+λ)x2+2λx+λ2=0对任意实数x成立,所以λ+1=2λ=λ2=0,而此式无解,所以f(x)=x2不是一个“λ﹣同伴函数”.故④错误正确判断:①②③.故选:C.19.(5分)如图,定义在[﹣2,2]的偶函数f(x)的图象如图所示,则方程f(f(x))=0的实根个数为()A.3 B.4 C.5 D.7【解答】解:定义在[﹣2,2]的偶函数f(x)的图象如图:函数是偶函数,函数的值域为:f(x)∈[﹣2,1],函数的零点为:x1,0,x2,x1∈(﹣2,﹣1),x2∈(1,2),令t=f(x),则f(f(x))=0,即f(t)=0可得,t=x1,0,x2,f(x)=x1∈(﹣2,﹣1)时,存在f[f(x1)]=0,此时方程的根有2个.x2∈(1,2)时,不存在f[f(x2)]=0,方根程没有根.f[f(0)]=f(0)=f(x1)=f(x2)=0,有3个.所以方程f(f(x))=0的实根个数为:5个.故选:C.20.(5分)已知函数f(x)=e x+2(x<0)与g(x)=ln(x+a)+2的图象上存在关于y轴对称的点,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,e)B.(0,e) C.(e,+∞)D.(﹣∞,1)【解答】解:由题意知,方程f(﹣x)﹣g(x)=0在(0,+∞)上有解,即e﹣x﹣ln(x+a)=0在(0,+∞)上有解,即函数y=e﹣x与y=ln(x+a)在(0,+∞)上有交点,则lna<1,即0<a<e,则a的取值范围是:(0,e).故选:B.21.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足:①f(x)+f(2﹣x)=0;②f(x ﹣2)=f(﹣x),③在[﹣1,1]上表达式为f(x)=,则函数f(x)与函数g(x)=的图象在区间[﹣3,3]上的交点个数为()A.5 B.6 C.7 D.8【解答】解:由f(x)+f(2﹣x)=0,可得函数f(x)的图象关于点M(1,0)对称.由f(x﹣2)=f(﹣x),可得函数f(x)的图象关于直线x=﹣1对称.又在[﹣1,1]上表达式为f(x)=,可得图象:进而得到在区间[﹣3,3]上的图象.画出函数g(x)=在区间[﹣3,3]上的图象,其交点个数为6个.故选:B.22.(5分)已知函数y=f(x)是定义域为R的偶函数.当x≥0时,f(x)=若关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0,a,b∈R有且仅有6个不同实数根,则实数a的取值范围是()A. B.C.D.【解答】解:依题意f(x)在(﹣∞,﹣2)和(0,2)上递增,在(﹣2,0)和(2,+∞)上递减,当x=±2时,函数取得极大值;当x=0时,取得极小值0.要使关于x的方程[f(x)]2+af(x)+b=0,a,b∈R 有且只有6个不同实数根,设t=f(x),则则有两种情况符合题意:(1),且,此时﹣a=t1+t2,则;(2)t1∈(0,1],,此时同理可得,综上可得a的范围是.故选答案C.23.(5分)函数f(x)=ln,则f(x)是()A.奇函数,且在(0,+∞)上单调递减B.奇函数,且在(0,+∞)上单凋递增C.偶函数,且在(0,+∞)上单调递减D.偶函数,且在(0,+∞)上单凋递增【解答】解:由x(e x﹣e﹣x)>0,得f(x)的定义域是(﹣∞,0)∪(0,+∞),而f(﹣x)=ln=ln=f(x),∴f(x)是偶函数,x>0时,y=x(e x﹣e﹣x)递增,故f(x)在(0,+∞)递增,故选:D.二、填空题:1.(5分)某投资公司准备在2016年年底将1000万元投资到某“低碳”项目上,据市场调研,该项目的年投资回报率为20%.该投资公司计划长期投资(每一年的利润和本金继续用作投资),若市场预期不变,大约在2020年的年底总资产(利润+本金)可以翻一番.(参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771)【解答】解:假设n年后总资产可以翻一番,依题意得:a×(1+20%)n=2a,即1.2n=2,两边同时取对数得,n=≈3.8所以大约经过4年,即在2020年底总资产可以翻一番.2.(5分)在函数①y=2x;②y=2﹣2x;③f(x)=x+x﹣1;④f(x)=x﹣x﹣3中,存在零点且为奇函数的序号是④.【解答】解:函数①y=2x不存在零点且为非奇非偶函数,故不满足条件;函数②y=2﹣2x存在零点1,但为非奇非偶函数,故不满足条件;函数③f(x)=x+x﹣1不存在零点,为奇函数,故不满足条件;函数④f(x)=x﹣x﹣3存在零点1且为奇函数,故满足条件;故答案为:④.3.(5分)已知函数f(x)=,若存在实数k使得函数f(x)的值域为[0,2],则实数a的取值范围是[1,2] .【解答】解:当﹣1≤x≤k时,函数f(x)=log2(1﹣x)+1为减函数,且在区间左端点处有f(﹣1)=2,令f(x)=0,解得x=,令f(x)=x|x﹣1|=2,解得x=2,∵f(x)的值域为[0,2],∴k≤,当k≤x≤a时,f(x)=x|x﹣1|=,∴f(x)在[k,],[1,a]上单调递增,在[,1]上单调递减,从而当x=1时,函数有最小值,即为f(1)=0函数在右端点的函数值为f(2)=2,∵f(x)的值域为[0,2],∴1≤a≤2故答案为:[1,2]4.(4分)已知函数f(x)=|ax﹣1|﹣(a﹣1)x(1)当a=时,满足不等式f(x)>1的x的取值范围为(2,+∞);(2)若函数f(x)的图象与x轴没有交点,则实数a的取值范围为[,1).【解答】解:(1)a=时,f(x)=|x﹣1|+x=,∵f(x)>1,∴,解得x>2,故x的取值范围为(2,+∞),(2)函数f(x)的图象与x轴没有交点,①当a≥1时,f(x)=|ax﹣1|与g(x)=(a﹣1)x的图象:两函数的图象恒有交点,②当0<a<1时,f(x)=|ax﹣1|与g(x)=(a﹣1)x的图象:要使两个图象无交点,斜率满足:a﹣1≥﹣a,∴a≥,故≤≤a<1③当a≤0时,f(x)=|ax﹣1|与g(x)=(a﹣1)x的图象:两函数的图象恒有交点,综上①②③知:≤a<1故答案为:(2,+∞),[,1)5.(4分)已知函数若存在x1,x2∈R,x1≠x2,使f (x1)=f(x2)成立,则实数a的取值范围是(﹣∞,).【解答】解:当x≥0时,2x﹣1≥0,当x<0时,若a=0,则f(x)=2恒成立,满足条件;若a>0,则f(x)<2﹣3a,若存在x1,x2∈R,x1≠x2,使f(x1)=f(x2)成立,则2﹣3a>0,即a∈(0,);若a>0,则f(x)<2﹣3a,若存在x1,x2∈R,x1≠x2,使f(x1)=f(x2)成立,则2﹣3a>0,即a∈(0,);若a<0,则f(x)>2﹣3a,满足条件,综上可得:a∈(﹣∞,);故答案为:(﹣∞,)6.(5分)下列命题中①若log a3>log b3,则a>b;②函数f(x)=x2﹣2x+3,x∈[0,+∞)的值域为[2,+∞);③设g(x)是定义在区间[a,b]上的连续函数.若g(a)=g(b)>0,则函数g(x)无零点;④函数既是奇函数又是减函数.其中正确的命题有②④.【解答】解:若log a3>log b3>0,则a<b,故①错误;函数f(x)=x2﹣2x+3的图象开口朝上,且以直线x=1为对称轴,当x=1时,函数取最小值2,无最大值,故函数f(x)=x2﹣2x+3,x∈[0,+∞)的值域为[2,+∞);故②正确;g(x)是定义在区间[a,b]上的连续函数.若g(a)=g(b)>0,则函数g(x)可能存在零点;故③错误;数满足h(﹣x)=﹣h(x),故h(x)为奇函数,又由=﹣e x<0恒成立,故h(x)为减函数故④正确;故答案为:②④.7.(5分)已知函数,若方程f(x)﹣a=0有三个不同的实数根,则a的取值范围为0<a<1.【解答】解:∵函数,∴作出函数f(x)的图象如右图所示,∵方程f(x)﹣a=0有三个不同的实数根,则函数y=f(x)的图象与y=a的图象有三个不同的交点,根据图象可知,a的取值范围为0<a<1.故答案为:0<a<1.8.(5分)方程=ax+a由两个不相等的实数根,则实数a的取值范围为[0,).【解答】解:设f(x)=,如图所示,表示以(2,0)为圆心,1为半径的半圆,由圆心(2,0)到y=ax+a的距离=1,可得a=,∵方程=ax+a有两个不相等的实数根,∴实数a的取值范围为[0,).故答案为[0,).9.(5分)已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣m有3个零点,则实数m的取值范围是(0,1).【解答】解:令g(x)=f(x)﹣m=0,得m=f(x)作出y=f(x)与y=m的图象,要使函数g(x)=f(x)﹣m有3个零点,则y=f(x)与y=m的图象有3个不同的交点,所以0<m<1,故答案为:(0,1).10.(5分)定义在R上的单调函数f(x)满足:f(x+y)=f(x)+f(y),若F(x)=f(asinx)+f(sinx+cos2x﹣3)在(0,π)上有零点,则a的取值范围是[2,+∞).【解答】解:①令x=y=0,则f(0)=2f(0),则f(0)=0;再令y=﹣x,则f(x﹣x)=f(x)+f(﹣x)=0,且f(x)定义域为R,关于原点对称.∴f(x)是奇函数.②F(x)=f(asinx)+f(sinx+cos2x﹣3)在(0,π)上有零点.∴f(asinx)+f(sinx+cos2x﹣3)=0在(0,π)上有解;∴f(asinx)=﹣f(sinx+cos2x﹣3)=f(﹣sinx﹣cos2x+3)在(0,π)上有解;又∵函数f(x)是R上的单调函数,∴asinx=﹣sinx﹣cos2x+3在(0,π)上有解.∵x∈(0,π),∴sinx≠0;∴a==sinx+﹣1;令t=sinx,t∈(0,1];则a=t+﹣1;∵y=t+,<0,因此函数y在(0,1]上单调递减,∴a≥2.故答案为:[2,+∞).三、简答题:1.(12分)已知函数f(x)=lg(a>0)为奇函数,函数g(x)=+b(b ∈R).(Ⅰ)求a;(Ⅱ)若b>1,讨论方徎g(x)=ln|x|实数根的个数;(Ⅲ)当x∈[,]时,关于x的不等式f(1﹣x)≤lgg(x)有解,求b的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由为奇函数得:f(﹣x)+f(x)=0,即,(2分)所以,解得a=1,(4分)(Ⅱ)当b>1时,设,则h(x)是偶函数且在(0,+∞)上递减又所以h(x)在(0,+∞)上有惟一的零点,方徎g(x)=ln|x|有2个实数根.…(8分)(Ⅲ)不等式f(1﹣x)≤lgg(x)等价于,即在有解,故只需,(10分)因为,所以,函数,所以,所以b≥﹣13,所以b的取值范围是[﹣13,+∞).(12分)2.(12分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R).(1)若a<0,b>0,c=0,且f(x)在[0,2]上的最大值为,最小值为﹣2,试求a,b的值;(2)若c=1,0<a<1,且||≤2对任意x∈[1,2]恒成立,求b的取值范围.(用a来表示)【解答】(1)抛物线的对称轴为,①当时,即b>﹣4a时,当时,,f(x)min=f(2)=4a+2b+c=﹣2,∴,∴a=﹣2,b=3.②当时,即b≥﹣4a时,f(x)在[0,2]上为增函数,f(x)min=f(0)=0与f(x)min=﹣2矛盾,无解,综合得:a=﹣2,b=3.(2)对任意x∈[1,2]恒成立,即对任意x∈[1,2]恒成立,即对任意x∈[1,2]恒成立,令,则,∵0<a<1,∴,(ⅰ)若,即时,g(x)在[1,2]单调递减,此时,即,得,此时,∴∴.(ⅱ)若,即时,g(x)在单调递减,在单调递增,此时,,只要,当时,,当时,,.综上得:①时,;②时,;③时,.3.(12分)已知a∈R,函数f(x)=log2(+a).(1)若f(1)<2,求实数a的取值范围;(2)设函数g(x)=f(x)﹣log2[(a﹣4)x+2a﹣5],讨论函数g(x)的零点个数.【解答】解:(1)若f(1)<2,则log2(1+a)<2,即0<1+a<4,解得:a∈(﹣1,3);(2)令函数g(x)=f(x)﹣log2[(a﹣4)x+2a﹣5]=0,则f(x)=log2[(a﹣4)x+2a﹣5],即+a=(a﹣4)x+2a﹣5,即(a﹣4)x2+(a﹣5)x﹣1=0,①当a=4时,方程可化为:﹣x﹣1=0,解得:x=﹣1,此时+a=(a﹣4)x+2a﹣5=3,满足条件,即a=4时函数g(x)有一个零点;②当(a﹣5)2+4(a﹣4)=0时,a=3,方程可化为:﹣x2﹣2x﹣1=0,解得:x=﹣1,此时+a=(a﹣4)x+2a﹣5=2,满足条件,即a=3时函数g(x)有一个零点;③当(a﹣5)2+4(a﹣4)>0时,a≠3,方程有两个根,x=﹣1,或x=,当x=﹣1时,+a=(a﹣4)x+2a﹣5=a﹣1,当a>1时,满足条件,当x=时,+a=(a﹣4)x+2a﹣5=2a﹣4,当a>2时,满足条件,综上可得:1<a≤2时,函数g(x)有一个零点;a>2且a≠3且a≠4时函数g(x)有两个零点;4.(12分)已知函数f(x)=.(1)求f(f());(2)若x0满足f(f(x0))=x0,且f(x0)≠x0,则称x0为f(x)的二阶不动点,求函数f(x)的二阶不动点的个数.【解答】解:(1)∵f(x)=.∴f())=ln=,∴f(f())=f()=2﹣2×=1;(2)函数f(x)=.x∈[0,),f(x)=2﹣2x∈(1,2],x∈[,1),f(x)=2﹣2x∈(0,1],x∈[1,e],f(x)=lnx∈(0,1),∴f(f(x))=,若x0满足f(f(x0))=x0,且f(x0)≠x0,则称x0为f(x)的二阶不动点,所以:x0∈[0,),ln(2﹣2x0)=x0,由y=ln(2﹣x0),y=x0,图象可知:存在满足题意的不动点.x0∈[,1),﹣2+4x0=x0,解得x0=,满足f()=.不是f(x)的二阶不动点.x0∈[1,e],2﹣2lnx0=x0,即2﹣x0=2lnx0,由y=2﹣x0,y=2lnx0,图象可知:存在满足题意的不动点.函数f(x)的二阶不动点的个数为:2个.5.(12分)已知函数f(x)=ax2+4x﹣1.(1)当a=1时,对任意x1,x2∈R,且x1≠x2,试比较f()与的大小;(2)对于给定的正实数a,有一个最小的负数g(a),使得x∈[g(a),0]时,﹣3≤f(x)≤3都成立,则当a为何值时,g(a)最小,并求出g(a)的最小值.【解答】解:(1)a=1时,f(x)=x2+4x﹣1,f()=+2(x1+x2)﹣1=++x1x2+2(x1+x2)﹣1,==++2(x1+x2)﹣1;故f()﹣=﹣﹣+x1x2=﹣≤0;(2)∵f(x)=ax2+4x﹣1=a(x+)2﹣1﹣,显然f(0)=﹣1,对称轴x=﹣<0.①当﹣1﹣<﹣3,即0<a<2时,g(a)∈(﹣,0),且f[g(a)]=﹣3.令ax2+4x﹣1=﹣3,解得x=,此时g(a)取较大的根,即g(a)==,∵0<a<2,∴g(a)>﹣1.②当﹣1﹣≥﹣3,即a≥2时,g(a)<﹣,且f[g(a)]=3.令ax2+4x﹣1=3,解得x=,此时g(a)取较小的根,即g(a)==,∵a≥2,∴g(a)=≥﹣3.当且仅当a=2时,取等号.∵﹣3<﹣1∴当a=2时,g(a)取得最小值﹣3.6.(12分)已知函数f(x)=x+﹣1(x≠0),k∈R.(1)当k=3时,试判断f(x)在(﹣∞,0)上的单调性,并用定义证明;(2)若对任意x∈R,不等式f(2x)>0恒成立,求实数k的取值范围;(3)当k∈R时,试讨论f(x)的零点个数.【解答】解:(1)当k=3,x∈(﹣∞,0)时,f(x)=x﹣,>0,∴f(x)在(﹣∞,0)上单调递增.证明:在(﹣∞,0)上任取x1,x2,令x1<x2,f(x1)﹣f(x2)=()﹣()=(x1﹣x2)(1+),∵x1,x2∈(﹣∞,0),x1<x2,∴,∴f(x1)﹣f(x2)<0,∴f(x)在(﹣∞,0)上单调递增.(2)设2x=t,则t>0,f(t)=t+,①当k>0时,f′(t)=1﹣,t=时,f′(t)=0,且f(t)取最小值,f()==2﹣1,当k时,f()=2﹣1>0,当0<k≤时,f()=2﹣1≤0,∴k>时,f(2x)>0成立;0<k≤时,f(2x)>0不成立.②当k=0时,f(t)=t﹣1,∵t∈(0,+∞),不满足f(t)恒大于0,∴舍去.③当k<0时,f恒大于0,∵,且f(x)在(0,+∞)内连续,∴不满足f(t)>0恒成立.综上,k的取值范围是(,+∞).(3)由f(x)=x+﹣1=0,(x≠0),k∈R.得x+﹣1=0,∴k=|x|•(1﹣x),x≠0,当x>0时,k=x(1﹣x),当x<0时,k=﹣x(1﹣x),∴结合图象得:当k>或k≤0时,f(x)有1个零点;当k=时,f(x)有2个零点;当0<k<时,f(x)有3个零点.7.(12分)已知函数f(x)=x2+ax(a>0)在[﹣1,2]上的最大值为8,函数g (x)是h(x)=e x的反函数.(1)求函数g(f(x))的单调区间;(2)求证:函数y=f(x)h(x)﹣(x>0)恰有一个零点x0,且g(x0)<x02h (x0)﹣1(参考数据:e=2.71828…,ln2≈0.693).【解答】解:(1)函数g(x)是h(x)=e x的反函数,可得g(x)=lnx;函数f(x)=x2+ax(a>0)在[﹣1,2]上的最大值为8,只能是f(﹣1)=8或f(2)=8,即有1﹣a=8或4+2a=8,解得a=2(﹣7舍去),函数g(f(x))=ln(x2+2x),由x2+2x>0,可得x>0或x<﹣2.由复合函数的单调性,可得函数g(f(x))的单调增区间为(0,+∞);单调减区间为(﹣∞,﹣2);(2)证明:由(1)得:f(x)=x2+2x,即φ(x)=f(x)h(x)﹣,(x>0),设0<x1<x2,则x1﹣x2<0,x1x2>0,∴<0,∵f(x)在(0,+∞)递增且f(x)>0,∴f(x2)>f(x1)>0,∵>>0,∴f(x1)<f(x2),∴φ(x1)﹣φ(x2)=f(x1)﹣f(x2)+<0,即φ(x1)<φ(x2),∴φ(x)在(0,+∞)递增;∵φ()=﹣2>﹣2=0,φ()=﹣e<﹣e<0,即φ()φ()<0,∴函数y=f(x)h(x)﹣(x>0)恰有1个零点x0,且x0∈(,),∴(+2x0)﹣=0,即=,∴h(x0)﹣g(x0)=﹣lnx0=﹣lnx0,∵y=﹣lnx在(0,)上是减函数,∴﹣lnx0>﹣ln=+ln2>+0.6=1,即g(x0)<h(x0)﹣1,综上,函数y=f(x)h(x)﹣(x>0)恰有一个零点x0,且g(x0)<x02h(x0)﹣1.8.(10分)已知函数f(x)=3x,g(x)=|x+a|﹣3,其中a∈R.(Ⅰ)若函数h(x)=f[g(x)]的图象关于直线x=2对称,求a的值;(Ⅱ)给出函数y=g[f(x)]的零点个数,并说明理由.【解答】解:(Ⅰ)函数h(x)=f[g(x)]=3|x+a|﹣3的图象关于直线x=2对称,则h(4﹣x)=h(x)⇒|x+a|=|4﹣x+a|恒成立⇒a=﹣2;(Ⅱ)函数y=g[f(x)]=|3x+a|﹣3的零点个数,就是函数G(x)=|3x+a|与y=3的交点,①当0≤a<3时,G(x)=|3x+a|=3x+a与y=3的交点只有一个,即函数y=g[f(x)]的零点个数为1个(如图1);②当a≥3时,G(x)=|3x+a|=3x+a与y=3没有交点,即函数y=g[f(x)]的零点个数为0个(如图1);③﹣3≤a<0时,G(x)=|3x+a|与y=3的交点只有1个(如图2);④当a<﹣3时,G(x)=|3x+a|与y=3的交点有2个(如图2);9.(10分)设函数f(x)的定义域为R,如果存在函数g(x),使得f(x)≥g (x)对于一切实数x都成立,那么称g(x)为函数f(x)的一个承托函数.已知函数f(x)=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,0).(1)若a=1,b=2.写出函数f(x)的一个承托函数(结论不要求证明);(2)判断是否存在常数a,b,c,使得y=x为函数f(x)的一个承托函数,且f (x)为函数的一个承托函数?若存在,求出a,b,c的值;若不存在,说明理由.【解答】解:(1)函数f(x)=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,0),可得a﹣b+c=0,又a=1,b=2,则f(x)=x2+2x+1,由新定义可得g(x)=x为函数f(x)的一个承托函数;(2)假设存在常数a,b,c,使得y=x为函数f(x)的一个承托函数,且f(x)为函数的一个承托函数.即有x≤ax2+bx+c≤x2+恒成立,令x=1可得1≤a+b+c≤1,即为a+b+c=1,即1﹣b=a+c,又ax2+(b﹣1)x+c≥0恒成立,可得a>0,且(b﹣1)2﹣4ac≤0,即为(a+c)2﹣4ac≤0,即有a=c;又(a﹣)x2+bx+c﹣≤0恒成立,可得a<,且b2﹣4(a﹣)(c﹣)≤0,即有(1﹣2a)2﹣4(a﹣)2≤0恒成立.故存在常数a,b,c,且0<a=c<,b=1﹣2a,可取a=c=,b=.满足题意.10.(10分)已知函数f(x)的定义域为R,若存在常数T≠0,使得f(x)=Tf (x+T)对任意的x∈R成立,则称函数f(x)是Ω函数.(Ⅰ)判断函数f(x)=x,g(x)=sinπx是否是Ω函数;(只需写出结论)(Ⅱ)说明:请在(i)、(ii)问中选择一问解答即可,两问都作答的按选择(i)计分(i)求证:若函数f(x)是Ω函数,且f(x)是偶函数,则f(x)是周期函数;(ii)求证:若函数f(x)是Ω函数,且f(x)是奇函数,则f(x)是周期函数;(Ⅲ)求证:当a>1时,函数f(x)=a x一定是Ω函数.【解答】解:(I)①对于函数f(x)=x是Ω函数,假设存在非零常数T,Tf(x+T)=f(x),则T(x+T)=x,取x=0时,则T=0,与T≠0矛盾,因此假设不成立,即函数f(x)=x不是Ω函数.②对于g(x)=sinπx是Ω函数,令T=﹣1,则sin(πx﹣π)=﹣sin(π﹣πx)=﹣sinπx.即﹣sin(π(x﹣1))=sinπx.∴Tsin(πx+πT)=sinπx成立,即函数f(x)=sinπx对任意x∈R,有Tf(x+T)=f(x)成立.(II)(i)证明:∵函数f(x)是Ω函数,∴存在非零常数T,Tf(x+T)=f(x),Tf(﹣x+T)=f(﹣x).又f(x)是偶函数,∴f(﹣x)=f(x),∴Tf(﹣x+T)=Tf(x+T),T≠0,化为:f(x+T)=f(﹣x+T),令x﹣T=t,则x=T+t,∴f(2T+t)=f(﹣t)=f(t),可得:f(2T+t)=f(t),因此函数f(x)是周期为2T的周期函数.(ii)证明:∵函数f(x)是Ω函数,∴存在非零常数T,Tf(x+T)=f(x),Tf (﹣x+T)=f(﹣x).又f(x)是奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),∴﹣Tf(x+T)=Tf(﹣x+T),T≠0,化为:﹣f(x+T)=f(﹣x+T),令x﹣T=t,则x=T+t,∴﹣f(2T+t)=f(﹣t)=﹣f(t),可得:f(2T+t)=f(t),因此函数f(x)是周期为2T的周期函数.(III)证明:当a>1时,假设函数f(x)=a x是Ω函数,则存在非零常数T,Tf (x+T)=f(x),∴Ta x+T=a x,化为:Ta T a x=a x,∵a x>0,∴Ta T=1,即a T=,此方程有非0 的实数根,因此T≠0且存在,∴当a>1时,函数f(x)=a x一定是Ω函数.11.(10分)已知函数f(x),定义(Ⅰ)写出函数F(2x﹣1)的解析式;(Ⅱ)若F(|x﹣a|)+F(2x﹣1)=0,求实数a的值;(Ⅲ)当时,求h(x)=cosx•F(x+sinx)的零点个数和值域.【解答】解:(Ⅰ)定义,当2x﹣1>x,可得x>1,则F(2x﹣1)=1;当2x﹣1=x,可得x=1,则F(2x﹣1)=0;。
高一数学必修一第三章函数的应用练习题难题带答案
高一数学必修一函数的应用一.选择题(共30小题)1.已知函数,关于x的方程f(x)=a存在四个不同实数根,则实数a的取值范围是()A.(0,1)∪(1,e)B.C.D.(0,1)2.某码头有总重量为13.5吨的一批货箱,对于每个货箱重量都不超过0.35吨的任何情况,都要一次运走这批货箱,则至少需要准备载重1.5吨的卡车()A.12辆B.11辆C.10辆D.9辆3.已知函数f(x)=和g(x)=a(a∈R且为常数).有以下结论:①当a=4时,存在实数m,使得关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的实数根;②存在m∈[3,4],使得关于x的方程f(x)=g(x)有三个不同的实数根;③当x>0时,若函数h(x)=f2(x)+bf(x)+c恰有3个不同的零点x1,x2,x3,则x1x2x3=1;④当m=﹣4时,关于x的方程f(x)=g(x)有四个不同的实数根x1,x2,x3,x4,且x1<x2<x3<x4,若f(x)在[x,x4]上的最大值为ln4,则sin(3x1+3x2+5x3+4x4)π=1.其中正确结论的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个4.已知函数f(x)=,若函数g(x)=[f(f(x))]2﹣(a+1)•f(f(x))+a(a∈R)恰有8个不同零点,则实数a的取值范围是()A.(0,1)B.[0,1]C.(0,+∞)D.[0,+∞)5.已知,方程有三个实根x1<x2<x3,若x3﹣x2=2(x2﹣x1),则实数a=()A.B.C.a=﹣1D.a=16.已知函数,若方程f(x)=ax有三个不同的实数根x1,x2,x3,且x1<x2<x3,则x1﹣x2的取值范围是()A.B.C.D.7.已知函数y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,则方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解至少有多少个()A.2B.3C.4D.58.函数f(x)是定义在R上的奇函数,且函数f(x﹣1)为偶函数,当x=[0,1]时,,若g(x)=f(x)﹣x﹣b有三个零点,则实数b的取值集合是()A.,k∈Z B.,k∈ZC.,k∈Z D.,k∈Z9.已知函数,若函数g(x)=f(x)﹣kx﹣1恰有三个零点,则实数k的取值范围为()A.B.C.D.10.已知函数,若关于x的方程|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=1,有且仅有三个不同的整数解,则实数a的取值范围是()A.B.[0,8]C.D.11.已知函数f(x)=,g(x)=f(x)﹣b,h(x)=f[f(x)]﹣b,记函数g(x)和h(x)的零点个数分别是M,N,则()A.若M=1,则N≤2B.若M=2,则N≥2C.若M=3,则N=4D.若N=3,则M=212.已知f(x)=a(e x﹣e﹣x)﹣sinπx(a>0)存在唯一零点,则实数a的取值范围()A.B.C.D.13.若函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,a>0,若f(x)有两个零点,则a的取值范围为()A.(0,1)B.(0,1]C.D.14.已知函数f(x)=函数g(x)=kx.若关于x的方程f(x)﹣g(x)=0有3个互异的实数根,则实数k的取值范围是()A.B.C.D.15.已知函数f(x)=min{x|x﹣2a|,x2﹣6ax+8a2+4}(a>1),其中min(p,q)=,若方程f(x)=恰好有3个不同解x1,x2,x3(x1<x2<x3),则x1+x2与x3的大小关系为()A.x1+x2>x3B.x1+x2=x3C.x1+x2<x3D.不能确定16.关于x的方程有四个不同的实数根,且x1<x2<x3<x4,则(x4﹣x1)+(x3﹣x2)的取值范围()A.B.C.D.17.已知函数,g(x)=ax3﹣f(x).若函数g(x)恰有两个非负零点,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.18.已知函数f(x)=9(lnx)2+(a﹣3)•xlnx+3(3﹣a)x2有三个不同的零点x1,x2,x3,且x1<1<x2<x3,则的值为()A.81B.﹣81C.﹣9D.919.已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)在区间[2,3]上有零点,则a2+ab的取值范围是()A.(﹣∞,4]B.C.[4,]D.20.已知三次函数0)有两个零点,若方程f′[f(x)]=0有四个实数根,则实数a的范围为()A.B.C.D.21.已知函数f(x)=x2﹣2x﹣1,若函数g(x)=f(|a x﹣1|)+k|a x﹣1|+4k(其中a>1)有三个不同的零点,则实数k 的取值范围为()A.(,]B.()C.(]D.()22.已知方程xe x﹣a(e2x﹣1)=0只有一个实数根,则a的取值范围是()A.a≤0或a≥B.a≤0或a≥C.a≤0D.a≥0或a≤﹣23.已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=f(x),且x∈[﹣1,1]时,f(x)=1﹣|x|,又,则函数F(x)=g(x)﹣f(x)在区间[﹣2017,2017]上零点的个数为()A.2015B.2016C.2017D.201824.已知函数f(x)=,若函数F(x)=f(x)﹣b有四个不同的零点x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4),则的取值范围是()A.(2,+∞)B.C.D.[2,+∞)25.已知函数f(x)=lnx+(1﹣a)x+a(a>0),若有且只有两个整数x1,x2使得f(x1)>0,且f(x2)>0,则a的取值范围是()A.B.(0,2+ln2)C.D.26.已知函数f(x)=|x2﹣4x|,x∈R,若关于x的方程f(x)=m|x+1|﹣2恰有4个互异的实数根,则实数m的取值范围为()A.(0,)B.(0,)C.(2,)D.(2,)27.已知函数,则函数F(x)=f(f(x))﹣ef(x)的零点个数为()(e是自然对数的底数).A.6B.5C.4D.328.已知关于x的方程为=3e x﹣2+(x2﹣3),则其实根的个数为()A.2B.3C.4D.529.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x﹣2)=f(x),且当x∈[1,2]时,f(x)=﹣4x2+18x﹣14,若函数g(x)=f (x)﹣mx有三个零点,则正实数m的取值范围为()A.(,18﹣4)B.(2,18﹣4)C.(2,3)D.(,3)30.已知函数f(x)=|log2x|,g(x)=,则方程|f(x)﹣g(x)|=1的实根个数为()A.2个B.3个C.4个D.5个二.填空题(共5小题)31.已知关于x的方程xlnx﹣a(x2﹣1)=0在(0,+∞)上有且只有一个实数根,则a的取值范围是.32.已知函数有且仅有三个零点,并且这三个零点构成等差数列,则实数a的值为.33.若函数f(x)=﹣﹣a存在零点,则实数a的取值范围是.34.已知函数f(x)=1+x﹣+﹣+…+,g(x)=1﹣x+﹣++…﹣,设F(x)=f(x+3)g(x﹣4)且F(x)的零点均在区间[a,b](a<b,a,b∈Z)内,则b﹣a的最小值是.35.已知函数,正实数a、b、c成公差为正数的等差数列,且满足f(a)f(b)f(c)<0,若实数d是方程f(x)=0的一个解,那么下列四个判断:①d<a;②d>b;③d<c;④d>c中,有可能成立的个数为.三.解答题(共5小题)36.已知函数f(x)=lnx﹣ax(a>0),设.(1)判断函数h(x)=f(x)﹣g(x)零点的个数,并给出证明;(2)首项为m的数列{a n}满足:①a n+1+a n≠;②f(a n+1)=g(a n).其中0<m<.求证:对于任意的i,j∈N*,均有a i﹣a j<﹣m.37.已知m>0,函数f(x)=e x﹣mx,直线l:y=﹣m.(1)讨论f(x)的图象与直线l的交点个数;(2)若函数f(x)的图象与直线l:y=﹣m相交于M(x1,y1),N(x2,y2)两点(x1<x2),证明:.38.已知a∈R,函数f(x)=x﹣ae x+1有两个零点x1,x2(x1<x2).(Ⅰ)求实数a的取值范围;(Ⅱ)证明:e+e>2.39.已知函数在(﹣∞,+∞)上是增函数.(1)求实数a的值;(2)若函数g(x)=f(x)﹣kx有三个零点,求实数k的取值范围.40.今年入秋以来,某市多有雾霾天气,空气污染较为严重.市环保研究所对近期每天的空气污染情况进行调査研究后发现,每一天中空气污染指数与f(x)时刻x(时)的函数关系为f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1,x∈[0,24],其中a为空气治理调节参数,且a∈(0,1).(1)若a=,求一天中哪个时刻该市的空气污染指数最低;(2)规定每天中f(x)的最大值作为当天的空气污染指数,要使该市每天的空气污染指数不超过3,则调节参数a 应控制在什么范围内?参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.【解答】解:由题意,a>0,令t=,则f(x)=a⇔⇔⇔⇔.记g(t)=.当t<0时,g(t)=2ln(﹣t)﹣(t﹣)单调递减,且g(﹣1)=0,又g(1)=0,∴只需g(t)=0在(0,+∞)上有两个不等于1的不等根.则⇔=,记h(t)=(t>0且t≠1),则h′(t)==.令φ(t)=,则φ′(t)==<0.∵φ(1)=0,∴φ(t)=在(0,1)大于0,在(1,+∞)上小于0.∴h′(t)在(0,1)上大于0,在(1,+∞)上小于0,则h(t)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.由,可得,即a<1.∴实数a的取值范围是(0,1).故选:D.2.【解答】解:【解法1】从第1辆卡车开始依次装上货物,每车一直装到再装一箱就超过1.5吨为止,把多出的这一箱先单独留出来不往后面装,因为13.5÷(1.5+0.35)≈7.3,所以这样至少能装到第7辆卡车(包括单独留出)之后还有剩余;①如果装到第7辆卡车剩余的已经不足1.5吨,那么第8辆卡车可以把剩余的装走,此时前7辆卡车单独留出的7个货箱可以分成两组,一组3个,一组4个,每组不超过0.35×4=1.4吨,这样再找2辆卡车就可以拉完,一共最多需要10辆卡车;②如果装到第7辆车剩余的货箱超过1.5吨,可以继续装第8辆卡车,此时8辆卡车上单独留出8个货箱可以分成两组,每组4个,每组都不超过0.35×4=1.4吨,再找2辆卡车就可以拉走;上面10辆卡车一共装了超过1.5×8=12吨货箱,所剩货箱不超过13.5﹣12=1.5吨,最多还需要1辆卡车就可以拉走,所以一共最多需要11辆卡车;综上,要保证任何情况都能一次性拉走,则至少需要11辆卡车.【解法二】由题意,将所有货箱任意排定顺序;首先将货箱依次装上第1辆卡车,并直到再装1个就超过载重量为止,并将这最后不能装上的货箱放在第1辆卡车之旁;然后按同样办法装第2辆、第3辆、…,直到第8辆车装完并在车旁放了1个货箱为止;显然前8辆车中每辆所装货箱及车旁所放1箱的重量和超过1.5吨;所以所余货箱的重量和不足1.5吨,可以全部装入第9辆卡车;然后把前8辆卡车旁所放的各1货箱分别装入后2辆卡车,每车4个货箱,显然不超载;这样装车就可用8+1+2=11辆卡车1次把这批货箱运走.故选:B.3.【解答】解:①当x≤0时,f(x)=﹣x2+mx=﹣(x2﹣mx)=﹣(x﹣)2+,当对称轴<0且>4,即m<0且m2>16,即m<﹣4时,f(x)=g(x)=4有四个不同的实数根,故①正确,②若m>0,则函数的对称轴>0,此时当x≤0时,函数f(x)为增函数,且f(x)≤0,此时当m∈[3,4],使得关于x的方程f(x)=g(x)不可能有三个不同的实数根,故②错误③当x>0时,设t=f(x)=|lnx|,若f2(x)+bf(x)+c=0有三个不同的根,则t2+bt+c=0有两个不同的实根,其中t1=0,t2>0,当t1=0时,对应一个根x1=1,当t2>0时,对应两个根x2,x3,且0<x2<1<x3,则|lnx2|=|lnx3|,即﹣lnx2=lnx3,则lnx2+lnx3=0,即ln(x2x3)=0,则x2x3=1,即x1x2x3=1,故③正确,④当m=﹣4时,作出f(x)的图象如图,由对数的性质知x3x4=1,x<<x3,即f(x)在[x,x4]上的最大值为f(x)=|lnx|=2|lnx3|=﹣2lnx3=ln4=2ln2,得lnx3=﹣ln2,得x3=,则x4=2,由对称性知,即x1+x2=﹣4,则sin(3x1+3x2+5x3+4x4)π=sin(﹣12++8)π=sin(﹣4π+π)=sinπ=sin=1,故④正确,故正确的是①③④,共3个,故选:C.4.【解答】解:由g(x)=[f(f(x))]2﹣(a+1)•f(f(x))+a=0得[f(f(x))﹣1][f(f(x)﹣a]=0,则f(f(x))=1或f(f(x))=a,作出f(x)的图象如图,则若f(x)=1,则x=0或x=2,设t=f(x),由f(f(x))=1得f(t)=1,此时t=0或t=2,当t=0时,f(x)=t=0,有两个根,当t=2时,f(x)=t=2,有1个根,则必须有f(f(x))=a,(a≠1)有5个根,设t=f(x),由f(f(x))=a得f(t)=a,若a=0,由f(t)=a=0得t=﹣1,或t=1,f(x)=﹣1有一个根,f(﹣x)=1有两个根,此时有3个根,不满足条件.若a>1,由f(t)=a得t>2,f(x)=t有一个根,不满足条件.若a<0,由f(t)=a得﹣2<t<﹣1,f(x)=t有一个根,不满足条件.若0<a<1,由f(t)=a得﹣1<t1<0,或0<t2<1或1<t3<2,当﹣1<t1<0时,f(x)=t1,有一个根,当0<t2<1时,f(x)=t2,有3个根,当1<t3<2时,f(x)=t3,有一个根,此时有1+3+1=5个根,满足条件.故0<a<1,即实数a的取值范围是(0,1),故选:A.5.【解答】解:由1﹣x2≥0得x2≤1,则﹣1≤x≤1,当x<0时,由f(x)=2,即﹣2x=2.得1﹣x2=x2,即2x2=1,x2=,则x=﹣,①当﹣1≤x≤﹣时,有f(x)≥2,原方程可化为f(x)+2+f(x)﹣2﹣2ax﹣4=0,即﹣4x﹣2ax﹣4=0,得x=﹣,由﹣1≤﹣≤﹣解得:0≤a≤2﹣2.②当﹣<x≤1时,f(x)<2,原方程可化为4﹣2ax﹣4=0,化简得(a2+4)x2+4ax=0,解得x=0,或x=﹣,又0≤a≤2﹣2,∴﹣<﹣<0.∴x1=﹣,x2=﹣,x3=0.由x3﹣x2=2(x2﹣x1),得=2(+),解得a=﹣(舍)或a=.因此,所求实数a=.故选:B.6.【解答】解:当y=ax与y=lnx相切时,设切点为(x0,lnx0),,∴,,由得再由图知方程f(x)=ax的三个不同的实数根x1,x2,x3满足,1<x2<e<x3因此,即x1﹣x2的取值范围是()故选:B.7.【解答】解:∵f(x﹣1)是f(x)向右平移一个单位的图象,且函数y=f(x﹣1)的图象关于直线x=1对称,所以函数f(x)关于直线x=0对称,即f(x)为偶函数,因此当“f(2020﹣x)=f(log2020|x|)”是“|2020﹣x|=|f(log2020|x|)|”充要条件时,此时方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解的个数最少,接下来讨论方程|2020﹣x|=|log2020|x||的解的个数,因为|2020﹣x|=|log2020|x||等价于或,①当时,方程的解的个数即函数y=2020﹣x的图象和函数y=log2020|x|的图象的交点个数,画出两函数图象如下图所示:易知两函数在x∈(0,+∞)上存在一个交点,故方程有1解;②当时,下面分两种情况进行讨论,若x<0,等价于,令g(x)=,易得函数g(x)在(﹣∞,0)上单调递减,又因为,,由零点存在定理可得函数g(x)在(﹣∞,0)上存在唯一零点,即方程在(﹣∞,0)上有且只有一个解;若x>0时,等价于,下面我们证明当a∈(0,)时,函数y=a x与函数y=log a x图象有三个交点,假设A点在指数函数y=a x上,且指数函数过该点的切线斜率为﹣1,B点在对数函数y=log a x上,且对数函数过该点的切线斜率也为﹣1,当A、B重合时,它们会有一个交点,此时就是一个界点.图象如下图所示,指数函数为y=a x,求导y′=a x lna,即指数函数切线的斜率,,∴,与指数函数y=a x对应的反函数,对数函数为y=log a x,求导,即对数函数斜率,,∴x B=﹣log a e,A,B重合,即x A=x B,∴log a(﹣log a e)=﹣log a e,∴,即a=,∴,即是一个分界点,结合指数函数数及对数函数的变化趋势可知,当a∈(0,)时,函数y=a x与函数y=log a x图象有三个交点,又因为,所以,于是方程在(0,+∞)上有三个解,即方程在(0,+∞)上有三个解,综上所述方程|2020﹣x|=|log2020|x||一共有5个解,于是方程f(2020﹣x)=f(log2020|x|)的解至少5个,故选:D.8.【解答】解:由已知得,f(﹣x)=﹣f(x),f(x﹣1)=f(﹣x﹣1),则f(x+1)=﹣f(﹣x﹣1)=﹣f(x﹣1)=f(1﹣x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,关于原点对称,又f(x+2)=f((x+1)+1)=﹣f((x+1)﹣1)=﹣f(x),进而有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),所以得函数f(x)是以4为周期得周期函数,由g(x)=f(x)﹣x﹣b有三个零点可知,函数f(x)与函数y=x+b得图象有三个交点,当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,由,即2x2+(2b﹣2)x+b2=0,故方程2x2+(2b﹣2)x+b2=0有两个相等得实根,由△=0⇒(2b﹣2)2﹣4•2•b2=0,解得b=﹣1±,当x∈[0,1]时,f(x)=,作出函数f(x)与函数y=x+b的图象如图:由图知当直线y=x+b与函数f(x)图象在[0,1]上相切时,b=﹣1+,数形结合可得g(x)在[﹣2,2]上有三个零点时,实数b满足,再根据函数f(x)的周期为4,可得所求的实数b的范围为,k∈Z.故选:C.9.【解答】解:当2<x<4时,y=,则y≤0,等式两边平方得y2=﹣x2+6x﹣8,整理得(x﹣3)2+y2=1,所以曲线y=表示圆(x﹣3)2+y2=1的下半圆,如下图所示,由题意可知,函数y=g(x)有三个不同的零点,等价于直线y=kx+1与曲线y=f(x)的图象有三个不同交点,直线y=kx+1过定点P(0,1),当直线y=kx+1过点A(4,0)时,则4k+1=0,可得k=;当直线y=kx+1与圆(x﹣3)2+y2=1相切,且切点位于第三象限时,k<0,此时,解得k=.由图象可知,当时,直线y=kx+1与曲线y=f(x)的图象有三个不同交点.因此,实数k取值范围是.故选:B.10.【解答】解:∵|f(x)﹣a|+|f(x)﹣a﹣1|=,∴函数f(x)位于直线y=a和y=a+1的图象上有三个横坐标为整数的点,当x<0时,且f(x)<0,由双勾函数的单调性可知,函数y=f(x)在区间(﹣∞,﹣)上单调递减,在区间(﹣,0)上单调递增,于是当x<0时,,∵f(﹣1)=,f(﹣2)=,f(﹣3)=,f(﹣4)=,且f(﹣4)>f(﹣3)>f(﹣2),如下图所示,要使得函数f(x)位于直线y=a和y=a+1的图象上有三个横坐标为整数的点,则f(﹣3)≤a+1<f(﹣4),即,解得.因此,实数a的取值范围是.故选:A.11.【解答】解:若f(x)=2e2x﹣e x时,令f′(x)=4e2x﹣e x=0,解得x=ln,易知此时f(x)在(﹣∞,ln)上单调递减,在(ln,+∞)上单调递增;作出函数y=2e2x﹣e x及函数y=x的图象如下图所示,由图象可知,函数f(x)最多有两个零点x=0或x=ln,不妨令b=0,则①当a≤ln时,此时函数g(x)的零点为x=0,则M=1,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有1个解,f(x)=ln有1个解,则N=2;②当ln<a≤0时,此时函数g(x)的零点为0,ln,则M=2,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有两个解,f(x)=ln无解,则N=2;③当a>0时,此时函数g(x)的零点为ln,则M=1,此时函数h(x)的零点满足f(x)=0,或f(x)=ln,显然f(x)=0有1个解,f(x)=ln无解,则N=1;由以上分析可知,故选:A.12.【解答】解:由题意知f(0)=0,∵f(x)=a(e x﹣e﹣x)﹣sinπx(a>0)存在唯一零点,∴f(x)只有一个零点0.∵f(﹣x)=sinπx+a(e﹣x﹣e x)=﹣f(x),∴f(x)是奇函数,故只考虑当x>0时,函数f(x)无零点即可.当x>0时,有πx>sinπx,∴f(x)=a(e x﹣e﹣x﹣sinπx)>a(e x﹣e﹣x﹣).令g(x)=e x﹣e﹣x﹣,x>0,则g(0)=0,∵g′(x)=e x+e﹣x﹣,x>0,g″(x)=e x﹣e﹣x>0,∴g′(x)在(0,+∞)上单调递增,∵g(0)=0,∴g′(x)>g′(0)=2﹣≥0,解得a≥.故选:B.13.【解答】解:f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1=(2e x+1)(ae x﹣1).a≤0时,f′(x)<0,函数f(x)在R上单调递减,此时函数f(x)最多有一个零点,不满足题意,舍去.a>0时,f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1=(2e x+1)(ae x﹣1).令f′(x)=0,∴e x=,解得x=﹣lna.∴x∈(﹣∞,﹣lna)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣lna)上单调递减;x∈(﹣lna,+∞)时,f′(x)>0,∴函数f(x)在(﹣lna,+∞)上单调递增.∴x=﹣lna时,函数f(x)取得极小值,∵f(x)有两个零点,∴f(﹣lna)=a×+(a﹣2)×+lna=1﹣+lna<0,令u(a)=1﹣+lna,u(1)=0.u′(a)=+>0,∴函数u(x)在(0,+∞)上单调递增,∴0<a<1.又x→﹣∞时,f(x)→+∞;x→+∞时,f(x)→+∞.∴满足函数f(x)有两个零点.∴a的取值范围为(0,1),故选:A.14.【解答】解:作出函数g(x)和f(x)的图象如图:由图可知,当k≤0时,不满足题意,则k>0;当直线y=kx经过点B时,k==,此时y=x与函数f(x)图象有3个交点,满足;当y=kx为y=lnx的切线时,设切点(x0,lnx0),则k=,故有lnx0=•x0=1,解得x0=e,即有切点为A(e,1),此时g(x)=x与f(x)有3个交点,满足题意;综上:当k∈[,],故选:B.15.【解答】解:f(x)=,易知f(a)=a2(极大值);f(2a)=0(极小值);(极大值);f(3a)=4﹣a2(极小值).要使f(x)=恰好有3个不同解,结合图象得:①当,即时,解得,不存在这样的实数a.②当,即时,解得;此时2a<,又因为x2与x3关于x=3a对称,∴x3﹣3a=3a﹣x2<a<2a<x1.∴x3<4a<x1+x2.③当,即时,解得a>2.此时,x1,x2是方程﹣x2+2ax=的两实根,所以x1+x2=2a,而x3>3a,所以x1+x2<x3,故选:D.16.【解答】解:依题意可知,|x2﹣4x+1|=t2+1,由方程有四个根,所以函数y=t2+1与y=|x2﹣4x+1|的图象有四个交点,由图可知,x1+x4=4,x2+x3=4,1≤t2+1<3,解得t2∈(0,2),由x2﹣4x+1=t2+1解得x1=2﹣;由﹣(x2﹣4x+1)=t2+1解得x2=2﹣;所以(x4﹣x1)+(x3﹣x2)=8﹣2(x1+x2)=2(+)设m=t2∈(0,2),n=+,n2=m+4+2﹣m+2=6+2∈(6,6+4),即m∈(,2+),所以(x4﹣x1)+(x3﹣x2)的取值范围是(2,4+2).故选:B.17.【解答】解:显然,x=0满足g(x)=0,因此,只需再让g(x)=0有另外一个唯一正根即可.ax3﹣f(x)=0,即为ax3=f(x).作出h(x)=ax3,y=f(x)图象如下:说明:射线与线段是y=f(x)的部分图象,因为要分三种情况分析,故y=h(x)的图象作了三个(只做出y轴右侧部分),分别对应①、②、③.(1)对于第一种情况:因为h′(0)=0<1,所以当y=h(x)(如图象①)与y=f(x)=x在[0,1)上的图象有交点A时,只需h(1)=a>1即可;(2)对于第二种情况:y=h(x)(图象②)与y=f(x)=x﹣1在[1,2)上的图象切于点B,设切点为(m,m﹣1),因为h′(x)=3ax2,则,解得;(3)当y=h(x)(图象③)与y=x﹣1(1≤x<2)相交于点C,且满足h(2)≤1,即时,只需x∈[2,3)时,g(x)≥0恒成立即可.所以ax3≥x﹣2,x∈[0,2]恒成立即可,且只能在x=3处取等号,即,,在[2,3]上恒成立,故u(x)在[2,3]上递增,所以u(x)max=u(3)=,.故此时即为所求.综上可知,a的范围是.故选:C.18.【解答】解:f(x)=9(lnx)2+(a﹣3)•xlnx+3(3﹣a)x2=0⇒(a﹣3)(xlnx﹣3x2)=﹣9(lnx)2⇒a﹣3=,令t=3﹣,则,t∈[3﹣,+∞),⇒a﹣3=⇒9t2﹣(51+a)t+81=0.设关于t的一元二次方程有两实根t1,t2,∴△=(51+a)2﹣4×9×81>0,可得a>3或a<﹣105.∴>=6,t1t2=9.又∵t1+t2=,当且仅当t1=t2=3时等号成立,由于t1+t2≠6,∴t1>3,<3(不妨设t1>t2).∵x1<1<x2<x3,∴>3,<3,3﹣<3.则可知=t1,=3﹣=t2.∴=.故选:A.19.【解答】解:不妨设x1,x2为函数f(x)的两个零点,其中x1∈[2,3],x2∈R,则x1+x2=﹣a,x1x2=b.则a2+ab=(x1+x2)2﹣(x1+x2)•x1x2=(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12,由1﹣x1<0,x2∈R,所以(1﹣x1)x22+(2x1﹣x12)x2+x12≤=,可令g(x1)=,g′(x1)=,当x1∈[2,3],g′(x1)>0恒成立,所以g(x1)∈[g(2),g(3)]=[4,].则g(x1)的最大值为,此时x1=3,还应满足x2=﹣=﹣,显然x1=3,x2=﹣时,a=b=﹣,a2+ab=.故选:B.20.【解答】解:三次函数0)有两个零点,且由f′(x)=x2+2ax﹣3a2=0得x=a或﹣3a.故必有.又若方程f′[f(x)]=0有四个实数根,则f(x)=a或f(x)=﹣3a共有四个根.①当前一组混合组成立时,做出图象(图①)可知,只需0<a<f(﹣3a)即可,即,解得②;②当后一组混合组成立时b=﹣9a3,做出图象(图②)可知图②只需f(a)<﹣3a<0即可,即,解得③.取②③的并集可知,当时.方程f′[f(x)]=0有四个根.故选:C.21.【解答】解:令t=|a x﹣1|,t≥0,则函数g(x)=f(|a x﹣1|)+k|a x﹣1|+4k可换元为:h(t)=t2+(k﹣2)t+4k﹣1.若g(x)有三个不同的零点,则方程h(t)=0有两个不同的实数根t1,t2,且解的情况有如下三种:①t1∈(1,+∞),t2∈(0,1),此时,解得;②t1=0,t2∈(0,1),此时由h(0)=0,求得k=,∴h(t)=,即,不合题意;③t1=1,t2∈(0,1),此时由h(1)=0,得k=,∴h(t)=,解得,符合题意.综上,实数k的取值范围为(].故选:C.22.【解答】解:令t=e x,t>0,x=lnt,则原方程转化成tlnt﹣a(t2﹣1)=0,即,令,显然f(1)=0,问题转化成函数f(t)在(0,+∞)上只有一个零点1,,若a=0,则f(t)=lnt在(0,+∞)单调递增,f(1)=0,此时符合题意;若a<0,则f′(t)>0,f(t)在(0,+∞)单调递增,f(1)=0,此时符合题意;若a>0,记h(t)=﹣at2+t﹣a,则函数h(t)开口向下,对称轴,过(0,﹣a),△=1﹣4a2,当△≤0 即1﹣4a2≤0,即时,f′(t)≤0,f(t)在(0,+∞)单调递减,f(1)=0,此时符合题意;当△>0 即1﹣4a2>0,即时,设h(t)=0有两个不等实根t1,t2,0<t1<t2,又h(1)>0,对称轴,所以0<t1<1<t2,则f(t)在(0,t1)单调递减,(t1,t2)单调递增,(t2,+∞)单调递增,由于f(1)=0,所以f(t2)>0,取,,记令,则,所以f(t0)<0,结合零点存在性定理可知,函数f(t)在(t1,t2)存在一个零点,不符合题意;综上,符合题意的a的取值范围是a≤0 或,故选:A.23.【解答】解:因为f(x+2)=f(x),所以f(x)的一个周期为2,当x>1时,g(x)=,所以g′(x)=,所以x∈(1,e),g′(x)>0,函数是增函数,g(x)>g(1)=0,x∈(e,+∞),g′(x)<0,函数是减函数,g(x)>0,g(x)的最大值为1,f(x)与g(x)的图象如下:在区间[﹣1,1]内有一个根,在[1,2017]内有1008个周期,每个周期内均有2个根,所以F(x)共有2017个零点.故选:C.24.【解答】解:作出f(x)的函数图象如图所示:由图象知x1+x2=﹣4,x3x4=1,0<b≤1,解不等式0<﹣log2x≤1得:≤x3<1,∴=+,令t=x32,则≤t<1,令g(t)=t+,则g(t)在[,1]上单调递减,g(1)=2,g()=,∴g(1)<g(t)≤g(),即2<t+≤,故选:C.25.【解答】解:由f(x)=lnx+(1﹣a)x+a>0,得lnx>(a﹣1)x﹣a,作出函数y=lnx与y=(a﹣1)x﹣a的图象如图:直线y=(a﹣1)x﹣a过定点(1,﹣1),当x=2时,曲线y=lnx上的点为(2,ln2),当x=3时,曲线y=lnx上的点为(3,ln3).过点(1,﹣1)与(2,ln2)的直线的斜率k=,过点(1,﹣1)与(3,ln3)的直线的斜率k=.由a﹣1=ln2+1,得a=ln2+2,由a﹣1=,得a=.∴若有且只有两个整数x1,x2使得f(x1)>0,且f(x2)>0,则a的取值范围是.故选:C.26.【解答】解:作出f(x)=|x2﹣4x|与f(x)=m|x+1|﹣2的图象如图,由图可知,f(x)=m|x+1|﹣2恒过(﹣1,﹣2),且为2条射线,斜率分别为m,﹣m,当f(x)=m|x+1|﹣2过(0,0)以及与抛物线相切时时临界情况,当f(x)=m|x+1|﹣2过(0,0)时,m==2,当f(x)=m|x+1|﹣2与y=﹣x2+4x相切时,联立,得x2+(m﹣4)x+m﹣2=0,则△=(m﹣4)2﹣4(m﹣2)=0,解得m=6﹣2(6+2舍去),故m的取值范围为(2,6﹣2),故选:C.27.【解答】解:不妨设,,易知,f1(x)<0在(﹣∞,0]上恒成立,且在(﹣∞,0]单调递增;,设,由当x→0+时,g(x)→﹣∞,g(1)=e ﹣1>0,且函数g(x)在(0,+∞)上单增,故函数g(x)存在唯一零点x0∈(0,1),使得g(x0)=0,即,则,故当x∈(0,x0)时,g(x)<0,f2'(x)<0,f2(x)单减;当x∈(x0,+∞)时,g(x)>0,f2'(x)>0,f2(x)单增,故=0,故f2(x)≥0;令t=f(x),F(t)=f(t)﹣et=0,当t≤0时,﹣e﹣t﹣et=0,解得t=﹣1,此时易知f(x)=t=﹣1有一个解;当t>0时,te t﹣t﹣1﹣lnt﹣et=0,即te t﹣t﹣1﹣lnt=et,作函数f2(t)与函数y=et如下图所示,由图可知,函数f2(t)与函数y=et有两个交点,设这两个交点为t1,t2,且t1>0,t2>0,而由图观察易知,f(x)=t1,f(x)=t2均有两个交点,故此时共有四个解;综上,函数F(x)=f(f(x))﹣ef(x)的零点个数为5.故选:B.28.【解答】解:x =不是方程=3e x﹣2+(x2﹣3)的根,所以方程可变形为﹣=,原问题等价于考查函数y =﹣与函数g(x )=的交点个数,令h(x )=,则h′(x )=,列表可得:x (﹣∞,﹣(﹣,﹣1)(﹣1,)(,3)(3,+∞))h′(x)++﹣﹣+h(x)单调递增单调递增单调递减单调递减单调递增函数y =在有意义的区间内单调递增,故g(x)的单调性与函数h(x)的单调性一致,且g(x)的极值g(﹣1)=g(3)=﹣+2e,绘制函数图象如图所示,观察可得,y =﹣与函数g(x)恒有3个交点,即方程实数根的个数是3,故选:B.29.【解答】解:根据f(x﹣2)=f(x),可知函数的一个周期为2,作出x∈[1,2]时,f(x)=﹣4x2+18x﹣14的图象,再根据函数f(x)为偶函数,f(﹣x)=f(x)=f(x+2),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,利用周期性,可以作出函数f(x)的图象,函数g(x)=f(x)﹣mx有三个零点,所以函数y=f(x)的图象与直线y=mx有三个交点,由图可知,当直线位于直线l1与直线l2之间时可以满足题意.当直线l2与y=f(x)的图象相切时,联立得,4x2+(m﹣18)x+14=0,∴△=(m﹣18)2﹣4×4×14=0,解得m=18﹣4,m=19+4(舍去)∴<m<18﹣4.故选:A.30.【解答】解:方程|f(x)﹣g(x)|=1⇔f(x)=g(x)±1,y=g(x)+1=,y=g(x)﹣1=.分别画出y=f(x),y=g(x)+1的图象.由图象(1)可得:0<x≤1时,两图象有一个交点;1<x≤2时,两图象有一个交点;x>2时,两图象有一个交点.分别画出y=f(x),y=g(x)﹣1的图象.由图象(2)可知:x>时,两图象有一个交点.综上可知:方程|f(x)﹣g(x)|=1实数根的个数为4.故选:C.二.填空题(共5小题)31.【解答】解:当x=1时,方程等价为ln1﹣a(1﹣1)=0,即x=1是方程的一个根,若当x>0时,方程只有一个根,则由xlnx﹣a(x2﹣1)=0得x>0,且xlnx=a(x2﹣1),即lnx=a(x﹣),当x≠时,方程无解,即函数g(x)=lnx与h(x)=a(x﹣),在x≠1时无解,函数g(x)=lnx为增函数,g′(x)=,h′(x)=a(1+),则当a=0时,h(x)=0,此时h(x)与函数g(x)只有一个交点(1,0),若a<0,则h′(x)<0,即h(x)为减函数,且h(1)=0,此时两个函数图象只有一个交点(1,0)满足条件,若a>0,要使g(x)与h(x)只有一个交点(1,0),则只需要h′(1)≥g′(1),即可则2a≥1,即a≥,综上a≥或a≤0,故答案为:a≥或a≤032.【解答】解:函数=0,得|x+a|﹣﹣a=3,设g(x)=|x+a|﹣﹣a,h(x)=3,则函数g(x)=,不妨设f(x)=0的3个根为x1,x2,x3,且x1<x2<x3,当x>﹣a时,由f(x)=0,得g(x)=3,即x﹣=3,得x2﹣3x﹣4=0,得(x+1)(x﹣4)=0,解得x=﹣1,或x=4;若①﹣a≤﹣1,即a≥1,此时x2=﹣1,x3=4,由等差数列的性质可得x1=﹣6,由f(﹣6)=0,即g(﹣6)=3得6+﹣2a=3,解得a=,满足f(x)=0在(﹣∞,﹣a]上有一解.若②﹣1<﹣a≤4,即﹣4≤a<1,则f(x)=0在(﹣∞,﹣a]上有两个不同的解,不妨设x1,x2,其中x3=4,所以有x1,x2是﹣x﹣﹣2a=3的两个解,即x1,x2是x2+(2a+3)x+4=0的两个解.得到x1+x2=﹣(2a+3),x1x2=4,又由设f(x)=0的3个根为x1,x2,x3成差数列,且x1<x2<x3,得到2x2=x1+4,解得:a=﹣1+(舍去)或a=﹣1﹣.③﹣a>4,即a<﹣4时,f(x)=0最多只有两个解,不满足题意;综上所述,a=,或﹣1﹣.33.【解答】解:由题意得,a=﹣=﹣;表示了点A(﹣,)与点C(3x,0)的距离,表示了点B(,)与点C(3x,0)的距离,如下图,结合图象可得,﹣|AB|<﹣<|AB|,即﹣1<﹣<1,故实数a的取值范围是(﹣1,1).故答案为:(﹣1,1).34.【解答】解:∵f(x)=1+x﹣+﹣+…﹣+,f′(x)=1﹣x+x2﹣…+x2012==>0,此时函数单调递增,∵f(0)=1>0,f(﹣1)=﹣﹣<0,∴函数f(x)存在一个唯一的零点,设函数f(x)的零点为x1,∴根据根的存在性定理可知x1∈(﹣1,0).∵g(x)=1﹣x+﹣+…+﹣,g′(x)=﹣1+x﹣x2﹣…﹣x2012==﹣<0,即函数单调递减,∵g(1)=>0,g(2)=,设函数g(x)存在唯一的一个零点x2,∴根据根的存在性定理可知x2∈(1,2).由F(x)=f(x+3)g(x﹣4)=0,则f(x+3)=0或g(x﹣4)=0.由x+3∈(﹣1,0).得﹣1<x+3<0,即﹣4<x<﹣3,∴函数f(x+3)的零点在(﹣4,﹣3).由x﹣4∈(1,2).,得1<x﹣4<2,即5<x<6,∴函数g(x﹣4)的零点在(5,6).即函数F(x)=f(x+3)•g(x﹣4)的零点在(﹣4,﹣3)和(5,6)内,∵F(x)的零点均在区间[a,b],(a<b,a,b∈Z),∴b≥6,a≤﹣4,∴b﹣a≥10,即b﹣a的最小值是10.35.【解答】解:,是由和y=﹣log2x,两个函数中,每个函数都是减函数,所以,函数为减函数.∵正实数a,b,c是公差为正数的等差数列,∴不妨设0<a<b<c∵f(a)f(b)f(c)<0则f(a)<0,f(b)<0,f(c)<0 或者f(a)>0,f(b)>0,f(c)<0综合以上两种可能,恒有f(c)<0所以可能有①d<a;②d<b;④d<c,正确.故答案为:3.三.解答题(共5小题)36.【解答】解:(1)函数h(x)=f(x)﹣g(x)在上有且仅有一个零点.证明如下:函数f(x)=lnx﹣ax的定义域为(0,+∞),由,可得函数g(x)的定义域为(﹣∞,),∴函数h(x)=f(x)﹣g(x)的定义域为(0,).h(x)=f(x)﹣g(x)=lnx﹣ax﹣ln()+2﹣ax.h′(x)=,当且仅当时等号成立,因此h(x)在上单调递增,又,故函数h(x)=f(x)﹣g(x)在上有且仅有一个零点;证明:(2)由(1)可知h(x)在上单调递增,且,故当时,h(x)<0,即f(x)<g(x);当时,h(x)>0,即f(x)>g(x).∵,∴f(a1)<g(a1)=f(a2),若,则由,且f(x)在上单调递减,知,即,这与矛盾,故,而当时,f(x)单调递增,故;同理可证,…,,故数列{a n}为单调递增数列且所有项均小于,因此对于任意的i,j∈N*,均有.37.【解答】解:(1)由題意,令g(x)=e x﹣mx+m,(m>0)则g'(x)=e x﹣m,令g'(x)>0,解得x>lnm.所以g(x)在(lnm,+∞)上单调递增,令g'(x)<0,解得x<lnm,所以g(x)在(﹣∞,lnm)上单调递减,则当x=lnm时,函数取得极小值,同时也是最小值g(x)min=g(lnm)=m﹣mlnm+m=m(2﹣lnm)①当m(2﹣lnm)>0,即0<m<e2时,f(x)的图象与直线l无交点,②当m(2﹣lnm)=0,即m=e2时f(x)的图象与直线l只有一个交点.③当m(2﹣lnm)<0,即m>e2时f(x)的图象与直线l有两个交点.综上所述,当0<m<e2时,f(x)的图象与直线l无交点;m=e2时f(x)的图象与直线l只有一个交点,m>e2时f(x)的图象与直线l有两个交点.(2)证明:令φ(x)=g(lnm+x)﹣g(lnm﹣x)=me x﹣me﹣x﹣2mx,(x>0)φ′(x)=m(e x+e﹣x﹣2)∵e x+e﹣x≥2=2,∴φ'(x)≥0,即φ(x)在(0,+∞)上单调递增,∴φ(x)>φ(0)=0∴x>0时,g(lnm+x)>g(lnm﹣x)恒成立,又0<x1<lnm<x2,∴lnm﹣x1>0,∴g(lnm+lnm﹣x1)>g(lnm﹣lnm+x1)即g(2lnm﹣x1)>g(x1),又g(x1)=g(x2)∴g(x2)<g(2lnm﹣x1)∵2lnm﹣x2>lnm,x2>lnm,y=g(x)在(lnm,+∞)上单调递增,∴x2<2lnm﹣x1即x1+x2<2lnm.38.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=1﹣ae x,①a≤0时,f′(x)>0,f(x)在R上递增,不合题意,舍去,②当a>0时,令f′(x)>0,解得x<﹣lna;令f′(x)<0,解得x>﹣lna;故f(x)在(﹣∞,﹣lna)单调递增,在(﹣lna,+∞)上单调递减,由函数y=f(x)有两个零点x1,x2(x1<x2),其必要条件为:a>0且f(﹣lna)=﹣lna>0,即0<a<1,此时,﹣1<﹣lna<2﹣2lna,且f(﹣1)=﹣1﹣+1=﹣<0,令F(a)=f(2﹣2lna)=2﹣2lna﹣+1=3﹣2lna﹣,(0<a<1),则F′(a)=﹣+=>0,F(a)在(0,1)上单调递增,所以,F(a)<F(1)=3﹣e2<0,即f(2﹣2lna)<0,故a的取值范围是(0,1).(Ⅱ)令f(x)=0⇒a=,令g(x)=,g′(x)=﹣xe﹣x,则g(x)在(﹣∞,0)单调递增,在(0,+∞)单调递减,由(Ⅰ)知0<a<1,故有﹣1<x1<0<x2,令h(x)=g(﹣x)﹣g(x),(﹣1<x<0),h(x)=(1﹣x)e x﹣(1+x)e﹣x,(﹣1<x<0),h′(x)=﹣xe x+xe﹣x=x(e﹣x﹣e x)<0,所以,h(x)在(﹣1,0)单调递减,故h(x)>h(0)=0,故当﹣1<x<0时,g(﹣x)﹣g(x)>0,所以g(﹣x1)>g(x1),而g(x1)=g(x2)=a,故g(﹣x1)>g(x2),又g(x)在(0,+∞)单调递减,﹣x1>0,x2>0,所以﹣x1<x2,即x1+x2>0,故e+e≥2=2e>2.39.【解答】解:(1)当x<0时,f(x)=﹣x2.是增函数,且f(x)<0=f(0),故当x≥0时,f(x)为增函数,即f′(x)≥0恒成立,函数的导数f′(x)=+2ax﹣2a=+2a(x﹣1)=(1﹣x)(﹣2a)≥0恒成立,当x≥1时,1﹣x≤0,此时相应﹣2a≤0恒成立,即2a≥恒成立,即2a≥()max=恒成立,当x≤1时,1﹣x≥0,此时相应﹣2a≥0恒成立,即2a≤恒成立,即2a≤()min=恒成立,则2a=,即a=.(2)若k≤0,则g(x)在R上是增函数,此时g(x)最多有一个零点,不可能有三个零点,则不满足条件.故k>0,当x<0时,g(x)=﹣x2﹣kx有一个零点﹣k,g(0)=f(0)﹣0=0,故0也是故g(x)的一个零点,故当x>0时,g(x)有且只有一个零点,即g(x)=0有且只有一个解,即+﹣﹣kx=0,得+﹣=kx,(x>0),则k=+﹣,在x>0时有且只有一个根,即y=k与函数h(x)=+﹣,在x>0时有且只有一个交点,h′(x)=﹣+,由h′(x)>0得﹣+>0,即<得e x>2e,得x>ln2e=1+ln2,此时函数递增,由h′(x)<0得﹣+<0,即>得e x<2e,得0<x<ln2e=1+ln2,此时函数递减,即当x=1+ln2时,函数取得极小值,此时极小值为h(1+ln2)=+﹣=++﹣=++﹣=,h(0)=1+0﹣=1﹣,作出h(x)的图象如图,要使y=k与函数h(x)=+﹣,在x>0时有且只有一个交点,则k=或k≥1﹣,即实数k的取值范围是{}∪[1﹣,+∞).40.【解答】解:(1)a=时,f(x)=|log25(x+1)﹣|+2,x∈[0,24],令|log25(x+1)﹣|=0,解得x=4,因此:一天中第4个时刻该市的空气污染指数最低.(2)令f(x)=|log25(x+1)﹣a|+2a+1=,当x∈(0,25a﹣1]时,f(x)=3a+1﹣log25(x+1)单调递减,∴f(x)<f(0)=3a+1.当x∈[25a﹣1,24)时,f(x)=a+1+log25(x+1)单调递增,∴f(x)≤f(24)=a+1+1.联立,解得0<a≤.可得a ∈.因此调节参数a 应控制在范围.第41页(共41页)。
高一数学必修1习题及答案5篇
高一数学必修1习题及答案5篇进入高中一之后,第一个学习的重要数学学问点就是集合,同学需要通过练习巩固集合内容,那么,高一数学必修1习题及答案怎么写?以下是我细心收集整理的高一数学必修1习题及答案,下面我就和大家共享,来观赏一下吧。
高一数学必修1习题及答案1一、选择题:(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.若集合,则m∩p= ( )a. b. c. d.2.下列函数与有相同图象的一个函数是( )a. b. c. d.3. 设a={x|0≤x≤2},b={y|1≤y≤2},在下列各图中,能表示从集合a到集合b的映射的是( )4设,,,则,,的大小关系为( ). . . . .5.定义为与中值的较小者,则函数的值是( )6.若,则的表达式为( )a. b. c. d.7.函数的反函数是( )a. b.c. d.8若则的值为( )a.8b.c.2d.9若函数在区间上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( )a.若,不存在实数使得;b.若,存在且只存在一个实数使得;c.若,有可能存在实数使得;d.若,有可能不存在实数使得;10.求函数零点的个数为( ) a. b. c. d.11.已知定义域为r的函数f(x)在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t,都有f(5+t)=f(5-t),那么下列式子肯定成立的是( )a.f(-1)f(9)f(13) p=b.f(13)f(9)f(-1)c.f(9)f(-1)f(13) p=d.f(13)f(-1)f(9)12.某同学离家去学校,由于怕迟到,一开头就跑步,等跑累了再步行走完余下的路程,若以纵轴表示离家的距离,横轴表示离家后的时间,则下列四个图形中,符合该同学走法的是( )二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.把答案直接填在题中横线上.13、,则的取值范围是14.已知实数满意等式,下列五个关系式:(1) ,(2) ,(3) ,(4) ,(5)其中可能成立的关系式有.15.假如在函数的图象上任取不同的两点、,线段(端点除外)总在图象的下方,那么函数的图象给我们向上凸起的印象,我们称函数为上凸函数;反之,假如在函数的图象上任取不同的两点、,线段(端点除外)总在图象的上方,那么我们称函数为下凸函数.例如:就是一个上凸函数.请写出两个不同类型的下凸函数的解析式:16.某批发商批发某种商品的单价p(单位:元/千克)与一次性批发数量q(单位:千克)之间函数的图像如图2,一零售商仅有现金2700元,他最多可购买这种商品千克(不考虑运输费等其他费用).三、解答题:.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)已知全集u=r,集合,,求,,。
人教版版高中数学必修1全册课后习题及答案整理汇总
人教版高中数学必修1课后习题答案第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示练习(第5页)1.(1)中国∈A ,美国∉A ,印度∈A ,英国∉A ;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.(2)1-∉A2{|}{0,1}A x x x ===. (3)3∉B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-.(4)8∈C ,9.1∉C 9.1N ∉.2.解:(1)因为方程290x -=的实数根为123,3x x =-=,所以由方程290x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-;(2)因为小于8的素数为2,3,5,7,所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7}; (3)由326y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得14x y =⎧⎨=⎩,即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4),所以一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由453x -<,得2x <, 所以不等式453x -<的解集为{|2}x x <.1.1.2集合间的基本关系练习(第7页)1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得∅;取一个元素,得{},{},{}a b c ;取两个元素,得{,},{,},{,}a b a c b c ;取三个元素,得{,,}a b c ,即集合{,,}a b c 的所有子集为,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}a b c a b a c b c a b c ∅.2.(1){,,}a a b c ∈ a 是集合{,,}a b c 中的一个元素;(2)20{|0}x x ∈= 2{|0}{0}x x ==;(3)2{|10}x R x ∅=∈+= 方程210x +=无实数根,2{|10}x R x ∈+==∅;(4){0,1}N (或{0,1}N ⊆) {0,1}是自然数集合N 的子集,也是真子集;(5){0}2{|}x x x = (或2{0}{|}x x x ⊆=) 2{|}{0,1}x x x ==;(6)2{2,1}{|320}x x x =-+= 方程2320x x -+=两根为121,2x x ==.3.解:(1)因为{|8}{1,2,4,8}B x x ==是的约数,所以AB ;(2)当2k z =时,36k z =;当21k z =+时,363k z =+,即B 是A 的真子集,B A ; (3)因为4与10的最小公倍数是20,所以A B =.1.1.3集合的基本运算练习(第11页)1.解:{3,5,6,8}{4,5,7,8}{5,8}A B == ,{3,5,6,8}{4,5,7,8}{3,4,5,6,7,8}A B == .2.解:方程2450x x --=的两根为121,5x x =-=,方程210x -=的两根为121,1x x =-=,得{1,5},{1,1}A B =-=-, 即{1},{1,1,5}A B A B =-=- .3.解:{|}A B x x = 是等腰直角三角形,{|}A B x x = 是等腰三角形或直角三角形.4.解:显然{2,4,6}U B =ð,{1,3,6,7}U A =ð,则(){2,4}U A B = ð,()(){6}U U A B = ðð.1.1集合习题1.1 (第11页) A 组1.(1)237Q ∈ 237是有理数; (2)23N ∈ 239=是个自然数;(3)Q π∉π是个无理数,不是有理数; (4R 是实数;(5Z3=是个整数; (6)2N ∈ 25=是个自然数.2.(1)5A ∈;(2)7A ∉; (3)10A -∈. 当2k =时,315k -=;当3k =-时,3110k -=-;3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程(1)(2)0x x -+=的两个实根为122,1x x =-=,即{2,1}-为所求;(3)由不等式3213x -<-≤,得12x -<≤,且x Z ∈,即{0,1,2}为所求.4.解:(1)显然有20x ≥,得244x -≥-,即4y ≥-,得二次函数24y x =-的函数值组成的集合为{|4}y y ≥-;(2)显然有0x ≠,得反比例函数2y x=的自变量的值组成的集合为{|0}x x ≠;(3)由不等式342x x ≥-,得45x ≥,即不等式342x x ≥-的解集为4{|}5x x ≥.5.(1)4B -∉; 3A -∉; {2}B ; B A ; 2333x x x -<⇒>-,即{|3},{|2}A x x B x x =>-=≥;(2)1A ∈; {1}-A ; ∅A ; {1,1}-=A ; 2{|10}{1,1}A x x =-==-;(3){|}x x 是菱形{|}x x 是平行四边形; 菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{|}x x 是等边三角形{|}x x 是等腰三角形.等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.解:3782x x -≥-,即3x ≥,得{|24},{|3}A x x B x x =≤<=≥,则{|2}A B x x =≥ ,{|34}A B x x =≤< .7.解:{|9}{1,2,3,4,5,6,7,8}A x x ==是小于的正整数,则{1,2,3}A B = ,{3,4,5,6}A C = ,而{1,2,3,4,5,6}B C = ,{3}B C = ,则(){1,2,3,4,5,6}A B C = ,(){1,2,3,4,5,6,7,8}A B C = .8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项,即为()A B C =∅ .(1){|}A B x x = 是参加一百米跑或参加二百米跑的同学; (2){|}A C x x = 是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学.9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即{|}B C x x = 是正方形,平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形,即{|}A B x x =是邻边不相等的平行四边形ð, {|}S A x x =是梯形ð.10.解:{|210}A B x x =<< ,{|37}A B x x =≤< ,{|3,7}R A x x x =<≥或ð,{|2,10}R B x x x =≤≥或ð,得(){|2,10}R A B x x x =≤≥ 或ð,(){|3,7}R A B x x x =<≥ 或ð,(){|23,710}R A B x x x =<<≤< 或ð, (){|2,3710}R A B x x x x =≤≤<≥ 或或ð.B 组1.4 集合B 满足A B A = ,则B A ⊆,即集合B 是集合A 的子集,得4个子集.2.解:集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示两条直线21,45x y x y -=+=的交点的集合, 即21(,)|{(1,1)}45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,点(1,1)D 显然在直线y x =上,得D C .3.解:显然有集合{|(4)(1)0}{1,4}B x x x =--==,当3a =时,集合{3}A =,则{1,3,4},A B A B ==∅ ;当1a =时,集合{1,3}A =,则{1,3,4},{1}A B A B == ;当4a =时,集合{3,4}A =,则{1,3,4},{4}A B A B == ; 当1a ≠,且3a ≠,且4a ≠时,集合{3,}A a =,则{1,3,4,},A B a A B ==∅ .4.解:显然{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}U =,由U A B = ,得U B A ⊆ð,即()U U A B B = ðð,而(){1,3,5,7}U A B = ð,得{1,3,5,7}U B =ð,而()U U B B =ðð,即{0,2,4,6,8.9,10}B =.第一章 集合与函数概念1.2函数及其表示1.2.1函数的概念练习(第19页)1.解:(1)要使原式有意义,则470x +≠,即74x ≠-, 得该函数的定义域为7{|}4x x ≠-;(2)要使原式有意义,则1030x x -≥⎧⎨+≥⎩,即31x -≤≤, 得该函数的定义域为{|31}x x -≤≤.2.解:(1)由2()32f x x x =+,得2(2)322218f =⨯+⨯=,同理得2(2)3(2)2(2)8f -=⨯-+⨯-=,则(2)(2)18826f f +-=+=,即(2)18,(2)8,(2)(2)26f f f f =-=+-=;(2)由2()32f x x x =+,得22()3232f a a a a a =⨯+⨯=+, 同理得22()3()2()32f a a a a a -=⨯-+⨯-=-,则222()()(32)(32)6f a f a a a a a a +-=++-=,即222()32,()32,()()6f a a a f a a a f a f a a =+-=-+-=.3.解:(1)不相等,因为定义域不同,时间0t >;(2)不相等,因为定义域不同,0()(0)g x x x =≠.1.2.2函数的表示法练习(第23页)1,y ==,且050x <<,即(050)y x =<<.2.解:图象(A )对应事件(2),在途中遇到一次交通堵塞表示离开家的距离不发生变化;图象(B )对应事件(3),刚刚开始缓缓行进,后来为了赶时间开始加速;图象(D )对应事件(1),返回家里的时刻,离开家的距离又为零; 图象(C )我出发后,以为要迟到,赶时间开始加速,后来心情轻松,缓缓行进.3.解:2,2|2|2,2x x y x x x -≥⎧=-=⎨-+<⎩,图象如下所示.4.解:因为sin 60= ,所以与A 中元素60 相对应的B;因为sin 45=B 相对应的A 中元素是45 .1.2函数及其表示习题1.2(第23页)1.解:(1)要使原式有意义,则40x -≠,即4x ≠,得该函数的定义域为{|4}x x ≠;(2)x R ∈,()f x =都有意义, 即该函数的定义域为R ;(3)要使原式有意义,则2320x x -+≠,即1x ≠且2x ≠,得该函数的定义域为{|12}x x x ≠≠且;(4)要使原式有意义,则4010x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≤且1x ≠, 得该函数的定义域为{|41}x x x ≤≠且.2.解:(1)()1f x x =-的定义域为R ,而2()1x g x x=-的定义域为{|0}x x ≠,即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(2)2()f x x =的定义域为R ,而4()g x =的定义域为{|0}x x ≥,即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(32x =,即这两函数的定义域相同,切对应法则相同,得函数()f x 与()g x 相等.3.解:(1)定义域是(,)-∞+∞;-∞+∞,值域是(,)(2)定义域是(,0)(0,);-∞+∞,值域是(,0)(0,)-∞+∞(3)定义域是(,)-∞+∞;-∞+∞,值域是(,)(4)定义域是(,)-∞+∞,值域是[2,)-+∞.4.解:因为2()352f x x x =-+,所以2(3(5(28f =⨯-⨯+=+即(8f =+同理,22()3()5()2352f a a a a a -=⨯--⨯-+=++,即2()352f a a a -=++;22(3)3(3)5(3)231314f a a a a a +=⨯+-⨯++=++,即2(3)31314f a a a +=++;22()(3)352(3)3516f a f a a f a a +=-++=-+, 即2()(3)3516f a f a a +=-+.5.解:(1)当3x =时,325(3)14363f +==-≠-,即点(3,14)不在()f x 的图象上;(2)当4x =时,42(4)346f +==--,即当4x =时,求()f x 的值为3-;(3)2()26x f x x +==-,得22(6)x x +=-, 即14x =.6.解:由(1)0,(3)0f f ==,得1,3是方程20x bx c ++=的两个实数根,即13,13b c +=-⨯=,得4,3b c =-=,即2()43f x x x =-+,得2(1)(1)4(1)38f -=--⨯-+=,即(1)f -的值为8.7.图象如下:8.解:由矩形的面积为10,即10xy =,得10(0)y x x =>,10(0)x y y=>,由对角线为d ,即d =,得(0)d x =>,由周长为l ,即22l x y =+,得202(0)l x x x =+>, 另外2()l x y =+,而22210,xy d x y ==+,得(0)l d ===>,即(0)l d =>.9.解:依题意,有2(2d x vt π=,即24v x t d π=, 显然0x h ≤≤,即240v t h d π≤≤,得204h d t vπ≤≤, 得函数的定义域为2[0,]4h d v π和值域为[0,]h .10.解:从A 到B 的映射共有8个.分别是()0()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩.B组1.解:(1)函数()r f p =的定义域是[5,0][2,6)- ;(2)函数()r f p =的值域是[0,)+∞; (3)当5r >,或02r ≤<时,只有唯一的p 值与之对应.2.解:图象如下,(1)点(,0)x 和点(5,)y 不能在图象上;(2)省略.3.解:3, 2.522,211,10()[]0,011,122,233,3x x x f x x x x x x --<<-⎧⎪--≤<-⎪⎪--≤<⎪==≤<⎨⎪≤<⎪≤<⎪⎪=⎩图象如下4.解:(1,步行的路程为12x -,得125x t -=+,(012)x ≤≤,即125x t -=,(012)x ≤≤.(2)当4x =时,12483()55t h -=+=≈.第一章 集合与函数概念1.3函数的基本性质1.3.1单调性与最大(小)值练习(第32页)1.答:在一定的范围内,生产效率随着工人数量的增加而提高,当工人数量达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率随着工人数量的增加而降低.由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高.2.解:图象如下[8,12]是递增区间,[12,13]是递减区间,[13,18]是递增区间,[18,20]是递减区间.3.解:该函数在[1,0]-上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数.4.证明:设12,x x R ∈,且12x x <,因为121221()()2()2()0f x f x x x x x -=--=->,即12()()f x f x >, 所以函数()21f x x =-+在R 上是减函数.5.最小值.1.3.2单调性与最大(小)值练习(第36页)1.解:(1)对于函数42()23f x x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有4242()2()3()23()f x x x x x f x -=-+-=+=,所以函数42()23f x x x =+为偶函数;(2)对于函数3()2f x x x =-,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有33()()2()(2)()f x x x x x f x -=---=--=-,所以函数3()2f x x x =-为奇函数;(3)对于函数21()x f x x+=,其定义域为(,0)(0,)-∞+∞ ,因为对定义域内每一个x 都有22()11()()x x f x f x x x-++-==-=--,所以函数21()x f x x+=为奇函数;(4)对于函数2()1f x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()()11()f x x x f x -=-+=+=,所以函数2()1f x x =+为偶函数.2.解:()f x 是偶函数,其图象是关于y 轴对称的;()g x 是奇函数,其图象是关于原点对称的.习题1.3A 组1.解:(1)函数在5(,2-∞上递减;函数在5[,)2+∞上递增; (2)函数在(,0)-∞上递增;函数在[0,)+∞上递减.2.证明:(1)设120x x <<,而2212121212()()()()f x f x x x x x x x -=-=+-,由12120,0x x x x +<-<,得12()()0f x f x ->, 即12()()f x f x >,所以函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数;(2)设120x x <<,而1212211211()()x x f x f x x x x x --=-=,由12120,0x x x x >-<,得12()()0f x f x -<, 即12()()f x f x <,所以函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数.3.解:当0m >时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数; 当0m <时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数,令()f x mx b =+,设12x x <,而1212()()()f x f x m x x -=-,当0m >时,12()0m x x -<,即12()()f x f x <, 得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;当0m <时,12()0m x x ->,即12()()f x f x >,得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数.4.解:自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象为5.解:对于函数21622100050x y x =-+-, 当162405012()50x =-=⨯-时,max 307050y =(元),即每辆车的月租金为4050元时,租赁公司最大月收益为307050元.6.解:当0x <时,0x ->,而当0x ≥时,()(1)f x x x =+,即()(1)f x x x -=--,而由已知函数是奇函数,得()()f x f x -=-,得()(1)f x x x -=--,即()(1)f x x x =-, 所以函数的解析式为(1),0()(1),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩.B 组1.解:(1)二次函数2()2f x x x =-的对称轴为1x =,则函数()f x 的单调区间为(,1),[1,)-∞+∞,且函数()f x 在(,1)-∞上为减函数,在[1,)+∞上为增函数, 函数()g x 的单调区间为[2,4],且函数()g x 在[2,4]上为增函数;(2)当1x =时,min ()1f x =-,因为函数()g x 在[2,4]上为增函数, 所以2min ()(2)2220g x g ==-⨯=.2.解:由矩形的宽为x m ,得矩形的长为3032x m -,设矩形的面积为S , 则23033(10)22x x x S x --==-,当5x =时,2max 37.5S m =, 即宽5x =m 才能使建造的每间熊猫居室面积最大,且每间熊猫居室的最大面积是237.5m .3.判断()f x 在(,0)-∞上是增函数,证明如下:设120x x <<,则120x x ->->,因为函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,得12()()f x f x -<-, 又因为函数()f x 是偶函数,得12()()f x f x <,所以()f x 在(,0)-∞上是增函数.复习参考题A 组1.解:(1)方程29x =的解为123,3x x =-=,即集合{3,3}A =-;(2)12x ≤≤,且x N ∈,则1,2x =,即集合{1,2}B =;(3)方程2320x x -+=的解为121,2x x ==,即集合{1,2}C =.2.解:(1)由PA PB =,得点P 到线段AB 的两个端点的距离相等,即{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线; (2){|3}P PO cm =表示的点组成以定点O 为圆心,半径为3cm 的圆.3.解:集合{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线,集合{|}P PA PC =表示的点组成线段AC 的垂直平分线, 得{|}{|}P PA PB P PA PC == 的点是线段AB 的垂直平分线与线段AC 的垂直平分线的交点,即ABC ∆的外心.4.解:显然集合{1,1}A =-,对于集合{|1}B x ax ==,当0a =时,集合B =∅,满足B A ⊆,即0a =; 当0a ≠时,集合1{}B a =,而B A ⊆,则11a =-,或11a=,得1a =-,或1a =, 综上得:实数a 的值为1,0-,或1.5.解:集合20(,)|{(0,0)}30x y A B x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭ ,即{(0,0)}A B = ; 集合20(,)|23x y A C x y x y ⎧-=⎫⎧==∅⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭,即A C =∅ ; 集合3039(,)|{(,2355x y B C x y x y ⎧+=⎫⎧==-⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭ ; 则39()(){(0,0),(,)}55A B B C =- .6.解:(1)要使原式有意义,则2050x x -≥⎧⎨+≥⎩,即2x ≥,得函数的定义域为[2,)+∞;(2)要使原式有意义,则40||50x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≥,且5x ≠, 得函数的定义域为[4,5)(5,)+∞ .7.解:(1)因为1()1x f x x-=+, 所以1()1a f a a -=+,得12()1111a f a a a-+=+=++, 即2()11f a a+=+; (2)因为1()1x f x x-=+, 所以1(1)(1)112a a f a a a -++==-+++,即(1)2a f a a +=-+.8.证明:(1)因为221()1x f x x +=-, 所以22221()1()()1()1x x f x f x x x +-+-===---,即()()f x f x -=; (2)因为221()1x f x x +=-, 所以222211()11()()111()x x f f x x x x++===---, 即1()()f f x x=-.9.解:该二次函数的对称轴为8k x =, 函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性,则208k ≥,或58k ≤,得160k ≥,或40k ≤,即实数k 的取值范围为160k ≥,或40k ≤.10.解:(1)令2()f x x -=,而22()()()f x x x f x ---=-==,即函数2y x -=是偶函数;(2)函数2y x -=的图象关于y 轴对称;(3)函数2y x -=在(0,)+∞上是减函数; (4)函数2y x -=在(,0)-∞上是增函数.B 组1.解:设同时参加田径和球类比赛的有x 人,则158143328x ++---=,得3x =,只参加游泳一项比赛的有15339--=(人), 即同时参加田径和球类比赛的有3人,只参加游泳一项比赛的有9人.2.解:因为集合A ≠∅,且20x ≥,所以0a ≥.3.解:由(){1,3}U A B = ð,得{2,4,5,6,7,8,9}A B = ,集合A B 里除去()U A B ð,得集合B , 所以集合{5,6,7,8,9}B =.4.解:当0x ≥时,()(4)f x x x =+,得(1)1(14)5f =⨯+=;当0x <时,()(4)f x x x =-,得(3)3(34)21f -=-⨯--=; (1)(5),1(1)(1)(3),1a a a f a a a a ++≥-⎧+=⎨+-<-⎩.5.证明:(1)因为()f x ax b =+,得121212(()222x x x x a f a b x x b ++=+=++,121212()()()222f x f x ax b ax b a x x b ++++==++, 所以1212()()(22x x f x f x f ++=; (2)因为2()g x x ax b =++,得22121212121()(2)(242x x x x g x x x x a b ++=++++,22121122()()1[()()]22g x g x x ax b x ax b +=+++++ 2212121()(22x x x x a b +=+++,因为2222212121212111(2)()()0424x x x x x x x x ++-+=--≤,即222212121211(2)()42x x x x x x ++≤+,所以1212()()(22x x g x g x g ++≤.6.解:(1)函数()f x 在[,]b a --上也是减函数,证明如下:设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()f x 在[,]a b 上是减函数,则21()()f x f x ->-,又因为函数()f x 是奇函数,则21()()f x f x ->-,即12()()f x f x >,所以函数()f x 在[,]b a --上也是减函数; (2)函数()g x 在[,]b a --上是减函数,证明如下:设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()g x 在[,]a b 上是增函数,则21()()g x g x -<-, 又因为函数()g x 是偶函数,则21()()g x g x <,即12()()g x g x >,所以函数()g x 在[,]b a --上是减函数.7.解:设某人的全月工资、薪金所得为x 元,应纳此项税款为y 元,则0,02000(2000)5%,2000250025(2500)10%,25004000175(4000)15%,40005000x x x y x x x x ≤≤⎧⎪-⨯<≤⎪=⎨+-⨯<≤⎪⎪+-⨯<≤⎩ 由该人一月份应交纳此项税款为26.78元,得25004000x <≤,25(2500)10%26.78x +-⨯=,得2517.8x =,所以该人当月的工资、薪金所得是2517.8元.新课程标准数学必修1第二章课后习题解答第二章 基本初等函数(I )2.1指数函数练习(P54)1. a 21=a ,a 43=43a ,a53-=531a,a32-=321a.2. (1)32x =x 32,(2)43)(b a +=(a +b )43,(3)32n)-(m =(m -n )32,(4)4n)-(m =(m -n )2,(5)56q p =p 3q 25,(6)mm 3=m213-=m 25.3. (1)(4936)23=[(76)2]23=(76)3=343216;(2)23×35.1×612=2×321×(23)31×(3×22)61=231311--×3613121+=2×3=6;(3)a 21a 41a 81-=a 814121-+=a 85;(4)2x 31-(21x 31-2x 32-)=x 3131+--4x 3221--=1-4x -1=1x4-.练习(P58)1.如图图2-1-2-142.(1)要使函数有意义,需x -2≥0,即x ≥2,所以函数y =32-x 的定义域为{x |x ≥2};(2)要使函数有意义,需x ≠0,即函数y =(21)x 1的定义域是{x ∣x ≠0}.3.y =2x (x ∈N *)习题2.1 A 组(P59)1.(1)100;(2)-0.1;(3)4-π;(4)x -y .2解:(1)623ba ab=212162122123)(⨯⨯⨯b a a b =23232121--⨯b a =a 0b 0=1.(2)a aa2121=212121a a a⨯=2121a a ⨯=a 21.(3)415643)(mm m m m ∙∙∙=4165413121mm m m m ∙∙=4165413121+++mm=m 0=1.点评:遇到多重根号的式子,可以由里向外依次去掉根号,也可根据幂的运算性质来进行.3.解:对于(1),可先按底数5,再按键,再按12,最后按,即可求得它的值.答案:1.710 0;对于(2),先按底数8.31,再按键,再按12,最后按即可. 答案:2.881 0;对于(3)这种无理指数幂,先按底数3,再按键,再按键,再按2,最后按即可.答案:4.728 8;对于(4)这种无理指数幂,可先按底数2,其次按键,再按π键,最后按即可.答案:8.825 0.4.解:(1)a 31a 43a 127=a1274331++=a 35;(2)a 32a 43÷a 65=a654332-+=a 127;(3)(x 31y43-)12=12431231⨯-⨯yx =x 4y -9;(4)4a 32b 31-÷(32-a 31-b 31-)=(32-×4)31313132+-+b a =-6ab 0=-6a ;(5))2516(462r ts -23-=)23(4)23(2)23(6)23(2)23(452-⨯-⨯-⨯--⨯-⨯rts =6393652----rt s =36964125s r r ;(6)(-2x 41y 31-)(3x 21-y 32)(-4x 41y 32)=[-2×3×(-4)]x 323231412141++-+-yx=24y ;(7)(2x 21+3y41-)(2x 21-3y41-)=(2x 21)2-(3y 41-)2=4x -9y21-;(8)4x 41 (-3x 41y 31-)÷(-6x21-y32-)=3231214141643-++-⨯-y x =2xy 31.点评:进行有理数指数幂的运算时,要严格按法则和运算顺序,同时注意运算结果的形式,但结果不能既有分数指数又有根式,也不能既有分母又有负指数.5.(1)要使函数有意义,需3-x ∈R ,即x ∈R ,所以函数y =23-x 的定义域为R .(2)要使函数有意义,需2x +1∈R ,即x ∈R ,所以函数y =32x +1的定义域为R .(3)要使函数有意义,需5x ∈R,即x ∈R,所以函数y =(21)5x的定义域为R .(4)要使函数有意义,需x ≠0,所以函数y =0.7x1的定义域为{x |x ≠0}.点评:求函数的定义域一是分式的分母不为零,二是偶次根号的被开方数大于零,0的0次幂没有意义.6.解:设经过x 年的产量为y ,一年内的产量是a (1+100p ),两年内产量是a (1+100p )2,…,x 年内的产量是a (1+100p )x ,则y =a (1+100p )x(x ∈N *,x ≤m ).点评:根据实际问题,归纳是关键,注意x 的取值范围.7.(1)30.8与30.7的底数都是3,它们可以看成函数y =3x ,当x =0.8和0.7时的函数值;因为3>1,所以函数y =3x 在R 上是增函数.而0.7<0.8,所以30.7<30.8.(2)0.75-0.1与0.750.1的底数都是0.75,它们可以看成函数y =0.75x ,当x =-0.1和0.1时的函数值;因为1>0.75,所以函数y =0.75x 在R 上是减函数.而-0.1<0.1,所以0.750.1<0.75-0.1.(3)1.012.7与1.013.5的底数都是1.01,它们可以看成函数y =1.01x ,当x =2.7和3.5时的函数值;因为1.01>1,所以函数y =1.01x 在R 上是增函数.而2.7<3.5,所以1.012.7<1.013.5.(4)0.993.3与0.994.5的底数都是0.99,它们可以看成函数y =0.99x ,当x =3.3和4.5时的函数值;因为0.99<1,所以函数y =0.99x 在R 上是减函数.而3.3<4.5,所以0.994.5<0.993.3.8.(1)2m ,2n 可以看成函数y =2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为2>1,所以函数y =2x 在R 上是增函数.因为2m <2n ,所以m <n .(2)0.2m ,0.2n 可以看成函数y =0.2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0.2<1,所以函数y =0.2x 在R 上是减函数.因为0.2m <0.2n ,所以m >n .(3)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0<a <1,所以函数y =a x 在R 上是减函数.因为a m <a n ,所以m >n .(4)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为a >1,所以函数y =a x 在R 上是增函数.因为a m >a n ,所以m >n .点评:利用指数函数的单调性是解题的关键.9.(1)死亡生物组织内碳14的剩余量P 与时间t 的函数解析式为P=(21)57301.当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量为P=(21)573057309⨯=(21)9≈0.002.答:当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量约为死亡前含量的2‰,因此,还能用一般的放射性探测器测到碳14的存在.(2)设大约经过t 万年后,用一般的放射性探测器测不到碳14,那么(21)537010000t <0.001,解得t >5.7.答:大约经过6万年后,用一般的放射性探测器是测不到碳14的.B 组1. 当0<a <1时,a 2x -7>a 4x -12⇒x -7<4x -1⇒x >-3;当a >1时,a 2x -7>a 4x -1⇒2x -7>4x -1⇒x <-3.综上,当0<a <1时,不等式的解集是{x |x >-3};当a >1时,不等式的解集是{x |x <-3}.2.分析:像这种条件求值,一般考虑整体的思想,同时观察指数的特点,要注重完全平方公式的运用.解:(1)设y =x 21+x21-,那么y 2=(x 21+x21-)2=x +x -1+2.由于x +x -1=3,所以y =5.(2)设y =x 2+x -2,那么y =(x +x -1)2-2.由于x +x -1=3,所以y =7.(3)设y =x 2-x -2,那么y =(x +x -1)(x -x -1),而(x -x -1)2=x 2-2+x -2=5,所以y =±35.点评:整体代入和平方差,完全平方公式的灵活运用是解题的突破口.3.解:已知本金为a 元.1期后的本利和为y 1=a +a ×r =a (1+r ),2期后的本利和为y 2=a (1+r )+a (1+r )×r =a (1+r )2,3期后的本利和为y 3=a (1+r )3,…x 期后的本利和为y =a (1+r )x .将a =1 000,r =0.022 5,x =5代入上式得y =a (1+r )x =1 000×(1+0.022 5)5=1000×1.02255≈1118.答:本利和y 随存期x 变化的函数关系式为y =a (1+r )x ,5期后的本利和约为1 118元.4.解:(1)因为y 1=y 2,所以a 3x +1=a -2x .所以3x +1=-2x .所以x =51-.(2)因为y 1>y 2,所以a 3x +1>a -2x .所以当a >1时,3x +1>-2x .所以x >51-.当0<a <1时,3x +1<-2x .所以x <51-.2.2对数函数练习(P64)1.(1)2log 83=; (2)2log 325=; (3)21log 12=-; (4)2711log 33=-2.(1)239=;(2)35125=;(3)2124-=; (4)41381-=3.(1)设5log 25x =,则25255x ==,所以2x =;(2)设21log 16x =,则412216x -==,所以4x =-;(3)设lg1000x =,则310100010x ==,所以3x =;(4)设lg 0.001x =,则3100.00110x -==,所以3x =-;4.(1)1; (2)0; (3)2; (4)2; (5)3; (6)5.练习(P68)1.(1)lg()lg lg lg xyz x y z =++;(2)222lg lg()lg lg lg lg lg 2lg lg xy xy z x y z x y z z =-=++=++;(3)3311lg()lg lg lg lg 3lg lg 22xy x y z x y z =-=+-=+-;(4)2211lg()lg (lg lg )lg 2lg lg 22y z x y z x y z =-=-+=--.2.(1)223433333log (279)log 27log 9log 3log 3347⨯=+=+=+=;(2)22lg1002lg1002lg104lg104====;(3)5lg 0.00001lg105lg105-==-=-; (4)11ln 22e ==3. (1)22226log 6log 3log log 213-===; (2)lg 5lg 2lg101+==;(3)555511log 3log log (3log 1033+=⨯==;(4)13333351log 5log 15log log log 31153--====-.4.(1)1; (2)1; (3)54练习(P73)1.函数3log y x =及13log y x =的图象如右图所示.相同点:图象都在y 轴的右侧,都过点(1,0)不同点:3log y x =的图象是上升的,13log y x =的图象是下降的关系:3log y x =和13log y x =的图象是关于x 轴对称的.2. (1)(,1)-∞; (2)(0,1)(1,)+∞ ;(3)1(,3-∞; (4)[1,)+∞3. (1)1010log 6log 8< (2)0.50.5log 6log 4< (3)2233log 0.5log 0.6> (4) 1.5 1.5log 1.6log 1.4>习题2.2 A 组(P74)1. (1)3log 1x =; (2)41log 6x =; (3)4log 2x =; (4)2log 0.5x= (5) lg 25x = (6)5log 6x =2. (1)527x = (2) 87x = (3) 43x =(4)173x =(5) 100.3x = (6) x e =3. (1)0;(2) 2;(3) 2-;(4)2;(5) 14-; (6) 2.4. (1)lg 6lg 2lg 3a b =+=+;(2) 3lg 42lg 22log 4lg 3lg 3ab===;(3) 2lg122lg 2lg 3lg 3log 1222lg 2lg 2lg 2ba+===+=+; (4)3lg lg 3lg 22b a=-=-5. (1)x ab =; (2) mx n=;(3) 3n x m=;(4)x =.6. 设x 年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番,则(10.073)4x += 解得 1.073log 420x =≈. 答:设20年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番.7. (1)(0,)+∞; (2) 3(,1]4.8. (1)m n <;(2) m n <;(3) m n >;(4)m n >.9. 若火箭的最大速度12000v =,那么62000ln 112000ln(161402MM M M e m m m m ⎛⎫+=⇒+=⇒+=⇒≈ ⎪⎝⎭答:当燃料质量约为火箭质量的402倍时,火箭的最大速度可达12km/s.10. (1)当底数全大于1时,在1x =的右侧,底数越大的图象越在下方.所以,①对应函数lg y x =,②对应函数5log y x =,③对应函数2log y x =.(2)略. (3)与原函数关于x 轴对称.11. (1)235lg 25lg 4lg 92lg 52lg 22lg 3log 25log 4log 98lg 2lg 3lg 5lg 2lg 3lg 5⋅⋅=⨯⨯=⨯⨯= (2)lg lg lg log log log 1lg lg lg a b c b c a b c a a b c⋅⋅=⨯⨯=12. (1)令2700O =,则312700log 2100v =,解得 1.5v =. 答:鲑鱼的游速为1.5米/秒.(2)令0v =,则31log 02100O=,解得100O =. 答:一条鱼静止时的耗氧量为100个单位.B 组1. 由3log 41x =得:143,43x x -==,于是11044333x x -+=+=2. ①当1a >时,3log 14a <恒成立;②当01a <<时,由3log 1log 4a a a <=,得34a <,所以304a <<.综上所述:实数a 的取值范围是3{04a a <<或1}a >3. (1)当1I = W/m 2时,112110lg 12010L -==;(2)当1210I -= W/m 2时,121121010lg 010L --==答:常人听觉的声强级范围为0120dB .4. (1)由10x +>,10x ->得11x -<<,∴函数()()f x g x +的定义域为(1,1)- (2)根据(1)知:函数()()f x g x +的定义域为(1,1)-∴ 函数()()f x g x +的定义域关于原点对称又∵ ()()log (1)log (1)()()a a f x g x x x f x g x -+-=-++=+∴()()f x g x +是(1,1)-上的偶函数.5. (1)2log y x =,0.3log y x =; (2)3x y =,0.1x y =.习题2.3 A 组(P79)1.函数y =21x是幂函数.2.解析:设幂函数的解析式为f (x )=x α,因为点(2,2)在图象上,所以2=2α.所以α=21,即幂函数的解析式为f (x )=x 21,x ≥0.3.(1)因为流量速率v 与管道半径r 的四次方成正比,所以v =k ·r 4;(2)把r =3,v =400代入v =k ·r 4中,得k =43400=81400,即v =81400r 4;(3)把r =5代入v =81400r 4,得v =81400×54≈3 086(cm 3/s ),即r =5 cm 时,该气体的流量速率为3 086 cm 3/s .第二章 复习参考题A 组(P82)1.(1)11; (2)87; (3)10001; (4)259.2.(1)原式=))(()()(212121212212122121b a b a b a b a -+++-=ba b b a a b b a a -++++-2121212122=b a b a -+)(2;(2)原式=))(()(1121----+-a a a a a a =aa a a 11+-=1122+-a a .3.(1)因为lg 2=a ,lg 3=b ,log 125=12lg 5lg =32lg 210lg2∙=3lg 2lg 22lg 1+-,所以log 125=b a a +-21.(2)因为2log 3a =,3log 7b=37147log 27log 56log 27⨯=⨯=2log 112log 377++=7log 2log 11)7log 2(log 33333÷++÷=b ab a ÷++÷111)1(3=13++ab ab .4.(1)(-∞,21)∪(21,+∞);(2)[0,+∞).5.(32,1)∪(1,+∞);(2)(-∞,2);(3)(-∞,1)∪(1,+∞).6.(1)因为log 67>log 66=1,所以log 67>1.又因为log 76<log 77=1,所以log 76<1.所以log 67>log 76.(2)因为log 3π>log 33=1,所以log 3π>1.又因为log 20.8<0,所以log 3π>log 20.8.7.证明:(1)因为f (x )=3x ,所以f (x )·f (y )=3x ×3y =3x +y .又因为f (x +y )=3x +y ,所以f (x )·f (y )=f (x +y ).(2)因为f (x )=3x ,所以f (x )÷f (y )=3x ÷3y =3x -y .又因为f (x -y )=3x -y ,所以f (x )÷f (y )=f (x -y ).8.证明:因为f (x )=lgxx+-11,a 、b ∈(-1,1),所以f (a )+f (b )=lgb b a a +-++-11lg 11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--,f (ab b a ++1)=lg (ab b a ab ba +++++-1111)=lg b a ab b a ab +++--+11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--.所以f (a )+f (b )=f (abba ++1).9.(1)设保鲜时间y 关于储藏温度x 的函数解析式为y =k ·a x (a >0,且a ≠1).因为点(0,192)、(22,42)在函数图象上,所以022192,42,k a k a ⎧=⋅⎪⎨=⋅⎪⎩解得⎪⎩⎪⎨⎧≈==.93.0327,19222a k 所以y =192×0.93x ,即所求函数解析式为y =192×0.93x .(2)当x =30 ℃时,y ≈22(小时);当x =16 ℃时,y ≈60(小时),即温度在30 ℃和16 ℃的保鲜时间约为22小时和60小时.(3)图象如图:图2-210.解析:设所求幂函数的解析式为f (x )=x α,因为f (x )的图象过点(2,22),所以22=2α,即221-=2α.所以α=21-.所以f (x )=x 21-(x >0).图略,f (x )为非奇非偶函数;同时它在(0,+∞)上是减函数.B 组1.A2.因为2a =5b =10,所以a =log 210,b =log 510,所以a 1+b 1=10log 12+10log 15=lg 2+lg 5=lg 10=1.3.(1)f (x )=a 122+-x 在x ∈(-∞,+∞)上是增函数.证明:任取x 1,x 2∈(-∞,+∞),且x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=a 122+-x -a +1222+x =1222+x -1221+x =)12)(12()22(21221++-x x x x .因为x 1,x 2∈(-∞,+∞),所以.012.01212>+>+x x 又因为x 1<x 2,所以2122x x <即2122x x <<0.所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )=a 122+-x 在(-∞,+∞)上是增函数.(2)假设存在实数a 使f (x )为奇函数,则f (-x )+f (x )=0,即a 121+--x +a 122+-x =0⇒a =121+-x +121+x =122+x +121+x =1,即存在实数a =1使f (x )=121+--x 为奇函数.4.证明:(1)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以[g (x )]2-[f (x )]2=[g (x )+f (x )][g (x )-f (x )]=22)(22(xx x x x x x x e e e e e e e e -----++++=e x ·e -x =e x -x =e 0=1,即原式得证.(2)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以f (2x )=222x x e e -+,2f (x )·g (x )=2·2x x e e --·2x x e e -+=222xx e e --.所以f (2x )=2f (x )·g (x ).(3)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2x x e e -+,所以g (2x )=222xx e e -+,[g (x )]2+[f (x )]2=(2xx e e -+)2+(2xx e e --)2=4222222x x x x e e e e --+-+++=222xx e e -+.所以g (2x )=[f (x )]2+[g (x )]2.5.由题意可知,θ1=62,θ0=15,当t =1时,θ=52,于是52=15+(62-15)e -k ,解得k ≈0.24,那么θ=15+47e -0.24t . 所以,当θ=42时,t ≈2.3;当θ=32时,t ≈4.2.答:开始冷却2.3和4.2小时后,物体的温度分别为42 ℃和32 ℃.物体不会冷却到12 ℃.6.(1)由P=P 0e -k t 可知,当t =0时,P=P 0;当t =5时,P=(1-10%)P 0.于是有(1-10%)P 0=P 0e -5k ,解得k =51-ln 0.9,那么P=P 0e t )9.0ln 51(.所以,当t =10时,P=P 0e 9.01051n I ⨯⨯=P 0e ln 0.81=81%P 0.答:10小时后还剩81%的污染物.(2)当P=50%P 0时,有50%P 0=P 0e t )9.0ln 51(,解得t =9.0ln 515.0ln ≈33.答:污染减少50%需要花大约33h .(3)其图象大致如下:图2-3新课程标准数学必修1第三章课后习题解答第三章 函数的应用3.1函数与方程练习(P88)1.(1)令f (x )=-x 2+3x +5,作出函数f (x )的图象(图3-1-2-7(1)),它与x 轴有两个交点,所以方程-x 2+3x +5=0有两个不相等的实数根.(2)2x (x -2)=-3可化为2x 2-4x +3=0,令f (x )=2x 2-4x +3,作出函数f (x )的图象(图3-1-2-7(2)),它与x 轴没有交点,所以方程2x (x -2)=-3无实数根.(3)x2=4x-4可化为x2-4x+4=0,令f(x)=x2-4x+4,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(3)),它与x轴只有一个交点(相切),所以方程x2=4x-4有两个相等的实数根.(4)5x2+2x=3x2+5可化为2x2+2x-5=0,令f(x)=2x2+2x-5,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(4)),它与x轴有两个交点,所以方程5x2+2x=3x2+5有两个不相等的实数根.图3-1-2-72.(1)作出函数图象(图3-1-2-8(1)),因为f(1)=1>0,f(1.5)=-2.875<0,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有一个零点.又因为f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有且只有一个零点.(2)作出函数图象(图3-1-2-8(2)),因为f(3)<0,f(4)>0,所以f(x)=2x·ln(x-2)-3在区间(3,4)上有一个零点.又因为f(x)=2x·ln(x-2)-3在(2,+∞)上是增函数,所以f(x)在(3,4)上有且仅有一个零点.(3)作出函数图象(图3-1-2-8(3)),因为f(0)<0,f(1)>0,所以f(x)=e x-1+4x-4在区间(0,1)上有一个零点.又因为f(x)=e x-1+4x-4在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(x)在(0,1)上有且仅有一个零点.(4)作出函数图象(图3-1-2-8(4)),因为f(-4)<0,f(-3)>0,f(-2)<0,f(2)<0,f(3)>0,所以f(x)=3(x+2)(x-3)(x+4)+x在(-4,-3),(-3,-2),(2,3)上各有一个零点.图3-1-2-8练习(P91)1.由题设可知f(0)=-1.4<0,f(1)=1.6>0,于是f(0)·f(1)<0,所以函数f(x)在区间(0,1)内有一个零点x0.下面用二分法求函数f(x)=x3+1.1x2+0.9x-1.4在区间(0,1)内的零点.取区间(0,1)的中点x1=0.5,用计算器可算得f(0.5)=-0.55.因为f(0.5)·f(1)<0,所以x0∈(0.5,1).再取区间(0.5,1)的中点x2=0.75,用计算器可算得f(0.75)≈0.32.因为f(0.5)·f(0.75)<0,所以x0∈(0.5,0.75).同理,可得x0∈(0.625,0.75),x0∈(0.625,0.687 5),x0∈(0.656 25,0.687 5).由于|0.687 5-0.656 25|=0.031 25<0.1,所以原方程的近似解可取为0.656 25.2.原方程可化为x+lgx-3=0,令f(x)=x+lgx-3,用计算器可算得f(2)≈-0.70,f(3)≈0.48.于是f(2)·f(3)<0,所以这个方程在区间(2,3)内有一个解x0.下面用二分法求方程x=3-lgx在区间(2,3)的近似解.取区间(2,3)的中点x1=2.5,用计算器可算得f(2.5)≈-0.10.因为f(2.5)·f(3)<0,所以x0∈(2.5,3).再取区间(2.5,3)的中点x2=2.75,用计算器可算得f(2.75)≈0.19.因为f(2.5)·f(2.75)<0,所以x0∈(2.5,2.75).同理,可得x0∈(2.5,2.625),x0∈(2.562 5,2.625),x0∈(2.562 5,2.593 75),x0∈(2.578 125,2.593 75),x0∈(2.585 937 5,2.59 375).由于|2.585 937 5-2.593 75|=0.007 812 5<0.01,所以原方程的近似解可取为2.593 75.习题3.1 A组(P92)1.A,C 点评:需了解二分法求函数的近似零点的条件.2.由x,f(x)的对应值表可得f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,又根据“如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且f(a)·f(b)<0,那么函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.”可知函数f(x)分别在区间(2,3),(3,4),(4,5)内有零点.3.原方程即(x+1)(x-2)(x-3)-1=0,令f(x)=(x+1)(x-2)(x-3)-1,可算得f(-1)=-1,f(0)=5.于是f(-1)·f(0)<0,所以这个方程在区间(-1,0)内有一个解.下面用二分法求方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)内的近似解.取区间(-1,0)的中点x1=-0.5,用计算器可算得f(-0.5)=3.375.因为f(-1)·f(-0.5)<0,所以x0∈(-1,-0.5).再取(-1,-0.5)的中点x2=-0.75,用计算器可算得f(-0.75)≈1.58.因为f(-1)·f(-0.75)<0,所以x0∈(-1,-0.75).同理,可得x0∈(-1,-0.875),x0∈(-0.937 5,-0.875).由于|(-0.875)-(-0.937 5)|=0.062 5<0.1,所以原方程的近似解可取为-0.937 5.4.原方程即0.8x-1-lnx=0,令f(x)=0.8x-1-lnx,f(0)没有意义,用计算器算得f(0.5)≈0.59,f(1)=-0.2.于是f(0.5)·f(1)<0,所以这个方程在区间(0.5,1)内有一个解.下面用二分法求方程0.8x-1=lnx在区间(0,1)内的近似解.取区间(0.5,1)的中点x1=0.75,用计算器可算得f(0.75)≈0.13.因为f(0.75)·f(1)<0,所以x0∈(0.75,1).再取(0.75,1)的中点x2=0.875,用计算器可算得f(0.875)≈-0.04.因为f(0.875)·f(0.75)<0,所以x0∈(0.75,0.875).同理,可得x0∈(0.812 5,0.875),x0∈(0.812 5,0.843 75).由于|0.812 5-0.843 75|=0.031 25<0.1,所以原方程的近似解可取为0.843 75.5.由题设有f(2)≈-0.31<0,f(3)≈0.43>0,于是f(2)·f(3)<0,所以函数f(x)在区间(2,3)内有一个零点.。
高一数学必修一第一章集合与函数概念练习题难题带答案
高一数学集合与函数概念一.选择题(共30小题)1.已知f(x)=lnx﹣+2,若对∀x1∈(0,1],∀x2∈[﹣1,1],都有f(x1)≥g(x2),则a的取值范围为()A.(﹣∞,2﹣e]B.(﹣2,2﹣e]C.D.2.已知集合,若B⊆A,则实数m的取值范围为()A.(4,+∞)B.[4,+∞)C.(2,+∞)D.[2,+∞)3.已知函数,对任意的x∈R恒有,且在区间上有且只有一个x0使得f(x0)=3,则ω的最大值为()A.B.8C.D.4.已知f(x)=32x﹣(k+1)3x+2,当x∈R时,f(x)恒为正值,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)B.(﹣∞,2﹣1)C.(﹣1,2﹣1)D.(﹣2﹣1,2﹣1)5.已知f(x)=x2+px+q和是定义在上的函数,对任意的x∈A,存在常数x0∈A,使f(x)≥f(x0),g(x)≥g(x0)且f(x0)=g(x0),则f(x)在A上的最大值为()A.B.C.5D.6.已知f(x)为奇函数,当x∈[0,1]时,f(x)=1﹣2|x﹣|,当x∈(﹣∞,﹣1],f(x)=1﹣e﹣1﹣x,若关于x的不等式f(x+m)>f(x)有解,则实数m的取值范围为()A.(﹣1,0)∪(0,+∞)B.(﹣2,0)∪(0,+∞)C.(﹣﹣ln2,﹣1)∪(0,+∞)D.(﹣﹣ln2,0)∪(0,+∞)7.我们把形如的函数因其图象类似于汉字“囧”字,故生动地称为“囧函数”,并把其与y 轴的交点关于原点的对称点称为“囧点”,以“囧点”为圆心凡是与“囧函数”有公共点的圆,皆称之为“囧圆”,则当a=1,b=1时,所有的“囧圆”中,面积的最小值为()A.2πB.3πC.4πD.12π8.在下列四个函数中,当x1>x2>1时,能使[f(x1)+f(x2)]<f()成立的函数是()A.f(x)=B.f(x)=x2 C.f(x)=2x D.f(x)=9.集合M={x|x∈Z且},则M的非空真子集的个数是()A.30个B.32个C.62个D.64个10.设集合P={3,4,5},Q={4,5,6,7},定义P⊕Q={(a,b)|a∈P,b∈Q},则P⊕Q的真子集个数()A.23﹣1B.27﹣1C.212D.212﹣111.已知定义在R上的函数f(x)=﹣(x﹣1)3,则不等式f(2x+3)+f(x﹣2)≥0的解集为()A.(﹣∞,]B.(0,]C.(﹣∞,3]D.(0,3]12.已知函数f(x)=x2﹣2(a+1)x+a2,g(x)=﹣x2+2(a﹣1)x﹣a2+2,记H1(x)=,H2(x)=,则H1(x)的最大值与H2(x)的最小值的差为()A.﹣4B.4C.a2﹣a+4D.a2+a+813.若关于x的不等式e2x﹣alnx≥a恒成立,则实数a的取值范围是()A.[0,2e]B.(﹣∞,2e]C.[0,2e2]D.(﹣∞,2e2]14.设函数f(x)的定义域为R,满足2f(x)=f(x+2),且当x∈[﹣2,0)时,f(x)=﹣x(x+2).若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x)≤3,则m的取值范围是()A.(﹣∞,]B.(﹣∞,]C.[,+∞)D.[,+∞)15.已知函数f(x)=,若|f(x)|≥mx恒成立,则实数m的取值范围为()A.[2﹣2,2]B.[2﹣2,1]C.[2﹣2,e]D.[2﹣2,e]16.设集合S={1,2,3,…,2020},设集合A是集合S的非空子集,A中的最大元素和最小元素之差称为集合A的直径.那么集合S所有直径为71的子集的元素个数之和为()A.71•1949B.270•1949C.270•37•1949D.270•72•194917.已知k∈R,设函数,若关于x的不等式f(x)≥0在x∈R上恒成立,则k的取值范围为()A.[0,e2]B.[2,e2]C.[0,4]D.[0,3]18.已知函数若关于x的不等式在R上恒成立,则实数a的取值范围为()A.B.C.[0,2]D.19.已知若f[(m﹣1)f(x)]﹣2≤0在定义域上恒成立,则m的取值范围是()A.(0,+∞)B.[1,2)C.[1,+∞)D.(0,1)20.设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+2)=2f(x),且当x∈(0,2]时,f(x)=﹣x(x﹣2).若对任意x∈(﹣∞,m],都有,则m的取值范围是()A.(﹣∞,]B.(﹣∞,]C.(﹣∞,7]D.(﹣∞,]21.已知函数,g(x)=ax2+2x+a﹣1.若对任意的x1∈R,总存在实数x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,则实数a的取值范围为()A.B.C.D.22.已知函数f(x)=ax2﹣bx+c(a<b<c)有两个零点﹣1和m,若存在实数x0,使得f(x0)>0,则实数m的值可能是()A.x0﹣2B.C.D.x0+323.设函数f(x)=﹣x(x﹣a)2(x∈R),当a>3时,不等式f(﹣k﹣sinθ﹣1)≥f(k2﹣sin2θ)对任意的k∈[﹣1,0]恒成立,则θ的可能取值是()A.﹣B.C.﹣D.24.已知函数,若对任意,都有f(x+m)≥3f(x),则实数m的取值范围是()A.[4,+∞)B.C.[3,+∞)D.25.若关于x的不等式≤1在区间(1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为()A.(0,ln2]B.(﹣∞,ln2]C.(ln2,+∞)D.(﹣∞,1]26.对于函数y=f(x),若存在区间[a,b],当x∈[a,b]时的值域为[ka,kb](k>0),则称y=f(x)为k倍值函数.若f(x)=e x+2x是k倍值函数,则实数k的取值范围是()A.(e+1,+∞)B.(e+2,+∞)C.(e+,+∞)D.(e+,+∞)27.已知函数f(x)=(x>2),若f(x)恒成立,则整数k的最大值为()A.2B.3C.4D.528.若存在,使得不等式2xlnx+x2﹣mx+3≥0成立,则实数m的最大值为()A.B.C.4D.e2﹣129.设|AB|=10,若平面上点P满足对任意的λ∈R,恒有,则一定正确的是()A.B.C.D.∠APB≤90°30.已知函数y=f(x)为定义域R上的奇函数,且在R上是单调递增函数,函数g(x)=f(x﹣5)+x,数列{a n}为等差数列,且公差不为0,若g(a1)+g(a2)+…+g(a9)=45,则a1+a2+…+a9=()A.45B.15C.10D.0二.填空题(共5小题)31.设a为实数,对任意k∈[﹣1,1],当x∈(0,4]时,不等式6lnx+x2﹣9x+a≤kx恒成立,则a的最大值是.32.已知实数x,y>0,则的最大值为.33.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),且当0≤x≤1时,f(x)=log2(x+a),若对于x属于[0,1]都有3,则实数t的取值范围为34.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,且4c>9a,若不等式f(x)>0恒成立,则的取值范围是.35.已知a1,a2,a3与b1,b2,b3是6个不同的实数,若关于x的方程|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|解集A是有限集,则集合A中,最多有个元素.三.解答题(共5小题)36.已知定义在R上的函数f(x)满足:①对任意实数x,y,都有f(x+y)=f(x)•f(y);②对任意x>0,都有f (x)>1.(1)求f(0),并证明f(x)是R上的单调增函数;(2)若|f(|x﹣2a+1|)﹣f(|x﹣a|+1)|=f(|x﹣a|+1)﹣f(|x﹣2a+1|)对x∈R恒成立,求实数a的取值范围;(3)已知g(x)=,方程g(x)+2+|g(x)﹣2|﹣2mx=4f(0)有三个根x1<x2<x3,若x3﹣x2=2(x2﹣x1),求实数m.37.设集合A,B是非空集合M的两个不同子集.(1)若M={a1,a2},且A是B的子集,求所有有序集合对(A,B)的个数;(2)若M={a1,a2,a3,…,a n},且A的元素个数比B的元素个数少,求所有有序集合对(A,B)的个数.38.已知集合A={x|2x2﹣5x﹣12≥0},B={y|y=3x+1(x>0)}.(1)求集合A∩B,(∁R A)∪B;(2)若集合C={x|m﹣2≤x≤2m}且(∁R A)∩C=C,求m的取值范围.39.已知a∈R,函数f(x)=(﹣x2+ax)•e x.(1)a=2时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在(﹣1,1)上单调递增,求a的取值范围.40.已知函数f(x)=(log2x)2+4log2x+m,x∈[,4],m为常数.(Ⅰ)设函数f(x)存在大于1的零点,求实数m的取值范围;(Ⅱ)设函数f(x)有两个互异的零点α,β,求m的取值范围,并求α•β的值.参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.【解答】解:g′(x)=x(x﹣2),∴﹣1<x<0时,g′(x)>0,0<x<1时,g′(x)<0,g(x)max=g(0)=2,∴f(x)=lnx﹣+ex≥2在(0,1]恒成立,即a≤xlnx+ex2﹣2x在(0,1]恒成立,令h(x)=xlnx+ex2﹣2x(0<x≤1),h′(x)=lnx+2ex﹣1,h″=+2e≥恒成立,∴h′(x)在x∈(0,1]单调递增,又x→0时,h(x)→﹣∞,h(1)=e﹣2>0,故存在x0∈(0,1],使得0<x<x0,h′(x)<0,x0<x<1,h′(x)>0,即h′(x0)=lnx0+2ex0﹣1=0,解得x0=,∴h(x)min=h()=﹣+e•()2﹣2•=﹣,∴a≤﹣,故选:D.2.【解答】解:由题得A={x|x>2或x<﹣2},∵m>0,∴B={x|m<x<2m}且B≠∅,∵B⊆A,∴m≥2或2m≤﹣2,解得m≥2,即m∈[2,+∞),故选:D.3.【解答】解:由题意知,k1,k2∈Z,则,k,k'∈Z,其中k=k2﹣k1,k'=k1+k2=k+2k1,故k与k'同为奇数或同为偶数.f(x)在上有且只有一个最大值,且要求ω最大,则区间包含的周期应该最多,所以,得0<ω≤8,即≤8,所以k≤4当k=4时,ω=,k'为偶数,φ=,此时x+∈(,),当x1+=0.5π或2.5π或6.5π时,f(x0)=3都成立,舍去;当k=3时,ω=,k'为奇数,φ=,此时x+∈(,),当且仅当x+=2.5π时,f(x0)=3成立.故ω的最大值为,故选:C.4.【解答】解:令3x=t(t>0),则g(t)=t2﹣(k+1)t+2,若x∈R时,f(x)恒为正值,则g(t)=t2﹣(k+1)t+2>0对t>0恒成立.∴①或②解①得:﹣1<k<﹣1+;解②得:k≤﹣1.综上,实数k的取值范围是(﹣∞,2﹣1).故选:B.5.【解答】解:由已知函数f(x)=x2+px+q和g(x)=x+在区间[1,]上都有最小值f(x0),g(x0),又因为g(x)=x+在区间[1,]上的最小值为g(2)=4,f(x)min=f(2)=g(2)=4,所以得:,即:,所以得:f(x)=x2﹣4x+8≤f(1)=5.故选:C.6.【解答】解:若x∈[﹣1,0],则﹣x∈[0,1],则f(﹣x)=1﹣2|﹣x﹣|=1﹣2|x+|,∵f(x)是奇函数,∴f(﹣x)=1﹣2|x+|=﹣f(x),则f(x)=2|x+|﹣1,x∈[﹣1,0],若x∈[1,+∞),则﹣x∈(﹣∞,﹣1],则f(﹣x)=1﹣e﹣1+x=﹣f(x),则f(x)=e﹣1+x﹣1,x∈[1,+∞),作出函数f(x)的图象如图:当m>0时,f(x+m)的图象向左平移,此时f(x+m)>f(x)有解,满足条件.当m<0时,f(x+m)的图象向右平移,当f(x+m)的图象与f(x)在x>1相切时,f′(x)=e x﹣1,此时对应直线斜率k=2,由e x﹣1=2,即x﹣1=ln2,得x=ln2+1.此时y=e x﹣1﹣1=e ln2+1﹣1﹣1=2﹣1=1,即切点坐标为(1+ln2,1),设直线方程为y=2(x﹣a)此时1=2(1+ln2﹣a),即=1+ln2﹣a,得a=+ln2,0<﹣m<+ln2,得﹣﹣ln2<m<0,综上﹣﹣ln2<m<0或m>0综上m的取值范围是(﹣﹣ln2,0)∪(0,+∞),故选:D.7.【解答】解:当a=1,b=1时,函数的定义域为{x|x≠±1,x∈R},且为偶函数,其图象如图所示.函数图象与y轴的交点为B(0,﹣1),其关于原点的对称点为C(0,1),所以“囧点”为(0,1),即“囧圆”的圆心为C(0,1).要求所有“囧圆”的面积的最小值,只需求所有“囧圆”的半径的最小值.由图知,“囧函数”有三部分组成,其图象关于y轴对称,故只需考虑y轴及y轴右侧的函数图象.当圆C过点B时,其半径为2,这是和x轴下方的函数图象有公共点的所有“囧圆”中,半径的最小值;当圆C和x轴上方且y轴右侧的函数图象有公共点A时,设A(m,),(其中m>1),则点A到圆心C的距离的平方为d2=m2+(﹣1)2,令=t,(t>0),则d2=(1+)2+(t﹣1)2=t2++﹣2t+2=(t﹣)2﹣2(t﹣)+4,再令t﹣=μ,(其中μ∈R),则d2=μ2﹣2μ+4=(μ﹣1)2+3≥3,所以当圆C和x轴上方且y轴右侧的函数图象有公共点时,最小半径为.又2>,综上可知,在所有的“囧圆”中,半径的最小值为.故所有的“囧圆”中,圆的面积的最小值为3π.故选:B.8.【解答】解:当x1>x2>1时,能使成立的函数是凸函数,其图象类似:所以选项正确;B,C,D都不正确.故选:A.9.【解答】解:由题意集合M={x|x∈Z且}={x|x=0,1,2,3,5,11},由对于含有n个元素的集合,利用公式2n﹣2计算出M的非空真子集个数,∴M的非空真子集的个数是26﹣2=62,故选:C.10.【解答】解:由所定义的运算可知,集合P⊕Q中元素(x,y)中的x取自3,4,5三个的一个,y取自4,5,6,7四个的一个,故根据乘法原理,P⊕Q中实数对的个数是:3×4=12,∴P⊕Q的所有真子集的个数为212﹣1.故选:D.11.【解答】解:令t=x﹣1,则f(t+1)=,则f(t+1)是奇函数,则当t≥0时,y==﹣t3=﹣t3=﹣t3=﹣1﹣t3,为减函数,∴当x≥1时,f(x)为减函数,即g(x)=f(x+1)是奇函数,则f(2x+3)+f(x﹣2)≥0等价为f(2x+2+1)+f(x﹣3+1)≥0,即g(2x+2)+g(x﹣3)≥0,则g(2x+2)≥﹣g(x﹣3)=g(3﹣x),则2x+2≤3﹣x,得3x≤1,x≤,即原不等式的解集为(﹣∞,],故选:A.12.【解答】解:f(x)﹣g(x)=2x2﹣4ax+2a2﹣2=2(x﹣a﹣1)(x﹣a+1).故当x≥a+1或x≤a﹣1时,f(x)≥g(x);当a﹣1<x<a+1时,f(x)<g(x).又H1(x)=,H2(x)=,,,∴,.设H1(x)的最大值为A,H2(x)的最小值为B.结合二次函数的性质可知,A=H1(a﹣1)=(a﹣1)2+2(a﹣1)(a﹣1)﹣a2+2=3﹣2a;B=H2(a+1)=(a+1)2﹣2(a+1)(a+1)+a2=﹣2a﹣1.故A﹣B=3﹣2a﹣(﹣2a﹣1)=4.∴H1(x)的最大值与H2(x)的最小值的差为4.故选:B.13.【解答】解:当a<0时,f(x)=e2x﹣alnx为(0,+∞)的增函数,f(x)无最小值,不符合题意;当a=0时,e2x﹣alnx≥a即为e2x≥0显然成立;当a>0时,f(x)=e2x﹣alnx的导数为f′(x)=2e2x﹣,由于y=2e2x﹣在(0,+∞)递增,设f′(x)=0的根为m,即有a=2me2m,当0<x<m时,f′(x)<0,f(x)递减;当x>m时,f′(x)>0,f(x)递增,可得x=m处f(x)取得极小值,且为最小值e2m﹣alnm,由题意可得e2m﹣alnm≥a,即﹣alnm≥a,化为m+2mlnm≤1,设g(m)=m+2mlnm,g′(m)=1+2(1+lnm),当m=1时,g(1)=1,m>1时,g′(m)>0,g(m)递增,可得m+2mlnm≤1的解为0<m≤1,则a=2me2m∈(0,2e2],综上可得a∈[0,2e2],故选:C.14.【解答】解:函数f(x)的定义域为R,满足2f(x)=f(x+2),可得f(0)=2f(﹣2)=0,当x∈[﹣2,0)]时,函数f(x)在[﹣2,﹣1)上递增,在(﹣1,0)上递减,所以f(x)max=f(﹣1)=1,由2f(x﹣2)=f(x),可得当图象向右平移2个单位时,最大值变为原来的2倍,最大值不断增大,由f(x)=f(x+2),可得当图象向左平移2个单位时,最大值变为原来的倍,最大值不断变小,当x∈[﹣4,﹣2)时,f(x)max=f(﹣3)=,当x∈[0,2)时,f(x)max=f(1)=2,当x∈[2,4)时,f(x)max=f(3)=4,设x∈[2,4)时,x﹣4∈[﹣2,0),f(x﹣4)=﹣(x﹣4)(x﹣2)=f(x),即f(x)=﹣4(x﹣4)(x﹣2),x∈[2,4),由﹣4(x﹣4)(x﹣2)=3,解得x=或x=,根据题意,当m≤时,f(x)≤3恒成立,故选:A.15.【解答】解:作出函数|f(x)|的图象如图所示;当x≤0时;令x2+2x+2=mx,即x2+(2﹣m)x+2=0,令△=0,即(2﹣m)2﹣8=0,解得,结合图象可知,;当x>0时,令e2x﹣1=mx,则此时f(x)=e2x﹣1,h(x)=mx相切,设切点,则,解得m=2,观察可知,实数m的取值范围为.故选:A.16.【解答】解:设集合A中最大元素为a,最小元素为b,所以满足b﹣a=71的组合有2020﹣71=1949个,集合A中元素最多为72个,而集合A中包含a,b所有子集元素之和个数为2+3+4+ (72)设m=2+3+4+......+72,则m=72+71+70+ (2)所以2m=74+74+74+……+74=74×270,即m=37×270,因此,集合S所有直径为71的子集的元素个数之和为270•37•1949.故选:C.17.【解答】解:(1)当x≤1时,f(x)=x2﹣2kx+2k,∴f(x)的对称轴为x=k,开口向上.①当k<1时,f(x)在(﹣∞,k)递减,(k,1)递增,∴当x=k时,f(x)有最小值,即f(k)≥0,∴0≤k<1;②当k≥1时,f(x)在(﹣∞,1)上递减,∴当x=1时,f(x)有最小值,即f(1)=1,∴1≥0显然成立,此时k≥1.综上得,k≥0;(2)当x>1时,f(x)=(x﹣k﹣1)e x+e3,∴f'(x)=(x﹣k)e x,①′当k≤1时,f(x)在(1,+∞)上递增,∴f(x)>f(1)=﹣ke+e3≥0,∴k≤e2,∴此时k≤1;②′当k>1时,f(x)在(1,k)递减,(k,+∞)递增,∴f(x)≥f(k)=﹣e k+e3≥0,∴k≤3,∴此时1<k≤3.综上:0≤k≤3,∵关于x的不等式f(x)≥0在x∈R上恒成立,则k的取值范围为0≤k≤3,故选:D.18.【解答】解:(1)当x≤1时,f(x)=x2﹣2ax+2a,∴f(x)的对称轴为x=a,开口向上.①当a<1时,f(x)在(﹣∞,a)递减,(a,1)递增,∴当x=a时,f(x)有最小值,即f(a)=﹣a2+2a≥,解得0≤a<1;②当a≥1时,f(x)在(﹣∞,1)上递减,∴当x=1时,f(x)有最小值,即f(1)=1≥,∴1≤a≤2.综合①②得:当x≤1时,0≤a≤2;(2)当x>1时,f(x)=2x﹣alnx,∴f'(x)=2﹣=,①′当a≤0时,f'(x)>0,f(x)在(1,+∞)上递增,∴f(x)>f(1)=2≥,∴a≤4,∴此时a≤0;②′当0<≤1,即0<a≤2时,f(x)在(1,+∞)上递增,同理可得0<a≤2;③′当>1,即a>2时,f(x)在(1,)递减,(,+∞)递增,∴f(x)≥f()=a﹣aln≥,∴ln≤,解得2<a≤2.综合①′②′③′得:当x>1时,a≤2;∵关于x的不等式在R上恒成立,∴0≤a≤2,故选:C.19.【解答】解:∵,∴当﹣1<x<8时,log3(x+1)∈(﹣∞,2),|log3(x+1)|∈[0,2),x∈(﹣1,0)时,f(x)=|log3(x+1)|单调递减,x∈(0,8)时,f(x)单调递增,且当x=﹣时,f(x)=2①.当x≥8时,f(x)=单调递减且f(x)∈(0,2]②,其图象如下:若f[(m﹣1)f(x)]﹣2≤0,则f[(m﹣1)f(x)]≤2,∴(m﹣1)f(x)≥﹣,当f(x)=0时,m∈R;当f(x)>0时,m﹣1>,当f(x)→+∞时,→0,∴m﹣1≥0,解得:m≥1.故选:C.20.【解答】解:当x∈(0,2]时,函数f(x)在(0,1)上递增,在(1,2)上递减,所以f(x)max=f(1)=1,由2f(x﹣2)=f(x),可得当图象向右平移2个单位时,最大值变为原来的2倍,最大值不断增大,由f(x)=f(x+2),可得当图象向左平移2个单位时,最大值变为原来的倍,最大值不断变小,当x∈(﹣2,0]时,f(x)max=f(﹣1)=,当x∈(2,4]时,f(x)max=f(3)=2,当x∈(4,6]时,f(x)max=f(5)=4,设x∈(6,8]时,x﹣6∈(0,2],f(x﹣6)=﹣(x﹣6)(x﹣8)=f(x),即f(x)=﹣8(x﹣6)(x﹣8),x∈(6,8],由﹣8(x﹣6)(x﹣8)=,解得x=或x=,根据题意,当m≥时,f(x)≤恒成立,故选:B.21.【解答】解:由题意,函数f(x)图象如下:结合图象,可知函数f(x)的值域为(,+∞).∵对任意的x1∈R,总存在实数x2∈[0,+∞),使得f(x1)=g(x2)成立,∴函数f(x)的值域是函数g(x)在区间[0,+∞)上值域的子集.①当a=0时,g(x)=2x﹣1,此时g(x)在区间[0,+∞)上值域为[﹣1,+∞),满足题意;②当a<0时,二次函数g(x)=ax2+2x+a﹣1开口朝下,很明显不符合题意;③当a>0时,对称轴x=﹣<0,g(0)=a﹣1,此时g(x)在区间[0,+∞)上值域为[a﹣1,+∞),则必须a﹣1≤,即a≤.即0<a≤满足函数f(x)的值域是函数g(x)在区间[0,+∞)上值域的子集.综上所述,可得实数a的取值范围为[0,].故选:A.22.【解答】解:∵﹣1是函数f(x)=ax2﹣bx+c的一个零点,∴a+b+c=0,∵a<b<c,则a<0,c>0,∵﹣1×m=<0,∴m>0.由a<b,a<0,得<1①,由0=a+b+c>a+b+b=a+2b,得﹣<,即>﹣②,由①②得:﹣<<1.函数f(x)=ax2﹣bx+c的图象是开口向下的抛物线,其对称轴方程为x=,则﹣<<.∴零点﹣1到对称轴的距离d∈(,),另一零点为m>0,∴m﹣(﹣1)=m+1=2d∈(,3),因为f(x0)>0,所以x0∈(﹣1,m),故0<m﹣x0<(2d)min,∴x0<m+x0,综合四个选项,实数m的值可能是+x0.故选:C.23.【解答】解:由f(x)=﹣x(x﹣a)2,得f'(x)=﹣(3x﹣a)(x﹣a).令f'(x)=0,得或x=a,当a>3时,,∴f(x)在区间,[a,+∞)上单调递减,在区间上单调递增;当a>3时,,则f(x)在区间(﹣∞,1]上为减函数,又k∈[﹣1,0],sinθ∈[﹣1,1],则﹣2≤﹣k﹣sinθ﹣1≤1,∴﹣1≤k2﹣sin2θ≤1.∵f(﹣k﹣sinθ﹣1)≥f(k2﹣sin2θ)对任意的k∈[﹣1,0]恒成立,∴对任意的k∈[﹣1,0]恒成立,∴恒成立,∴,即,∴θ的可能取值是.故选:D.24.【解答】解:∵f(﹣x)==﹣f(x),∴函数,为R上的奇函数,又x≥0时,f(x)=x2为增函数,∴f(x)为定义域R上的增函数.又f()=3,∴f(x+m)≥3f(x)=f(x),∵对任意,f(x+m)≥3f(x)=f(x),f(x)为定义域R上的增函数,∴m≥[(﹣1)x]max=(﹣1)(+3),即(1﹣)m=m≥3(﹣1),解得:m≥2.即实数m的取值范围是[2,+∞),故选:B.25.【解答】解:关于x的不等式不等式≤1在区间(1,2]上恒成立⇔关于x的不等式a(x﹣1)2≤lnx在区间(1,2]上恒成立.显然当a≤0时,关于x的不等式不等式≤1在区间(1,2]上恒成立当a>0时,在同一坐标系内分别作出y=a(x﹣1)2,y=lnx的图象,所以关于x的不等式a(x﹣1)2≤lnx在区间(1,2]上恒成立.⇔A点的位置不低于B点的位置⇔ln2≥a(2﹣1)2⇔0<a≤ln2.综上,实数a的取值范围为(﹣∞,ln2].故选:B.26.【解答】解:f(x)在定义域R内单调递增,∴f(a)=ka,f(b)=kb,即e a+2a=ka,e b+2b=kb,即a,b为方程e x+2x=kx的两个不同根,∴,设g(x)=,,∴0<x<1时,g′(x)<0;x>1时,g′(x)>0,∴x=1是g(x)的极小值点,∴g(x)的极小值为:g(1)=e+2,又x趋向0时,g(x)趋向+∞;x趋向+∞时,g(x)趋向+∞,∴k>e+2时,y=k和y=g(x)的图象有两个交点,方程有两个解,∴实数k的取值范围是(e+2,+∞).故选:B.27.【解答】解:当k=5,x=3时,f(x)=f(3)==1+ln2,==,∴f(x)<,故k =5不成立;当k=4,x=3时,f(x)=f(3)=1+ln2<=2,所以k=4也不成立;当k=3时,f(x)>(x>2)⇔1+ln(x﹣1)﹣(1﹣)×3>0,令g(x)=1+ln(x﹣1)﹣3+,x>2则g′(x)=﹣=,∴2<x<4时,g′(x)<0;x>4时,g′(x)>0,∴g(x)在(2,4)上递减,在(4,+∞)上递增,∴g(x)min=g(4)=ln3﹣1>0,∴k=3时,f(x)>在(2,+∞)上恒成立,符合题意.故整数k的最大值为3.故选:B.28.【解答】解:由存在,使得不等式2xlnx+x2﹣mx+3≥0成立,得:m≤2lnx+x+,x∈[,e]有解,令y=2lnx+x+,则y′=,故x∈(,1)时,y′<0,函数是减函数,x∈(1,e)时,y′>0,函数是增函数,故x=时,y=3e+﹣2,x=e时,y=2+e+,又(3e+﹣2)﹣(2+e+)=2e﹣4﹣>0,故函数y=2lnx+x+的最大值是3e+﹣2,m≤3e+﹣2,故选:A.29.【解答】解:以线段AB的中点为原点,以AB所在的直线为x轴,以其中垂线为y轴,建立直角坐标系,则A(﹣5,0)、B(5,0)、设点P(x,y),则,,则,即有(2x+10﹣10λ)2+4y2≥64,整理为以为元的一元二次不等式,即100λ2﹣(200+40x)λ+4x2+40x+4y2+36≥0,由于上述不等式对任意λ∈R恒成立,则△≤0必然成立,△=(200+40x)2﹣4×100×(4x2+40x+4y2+36)≤0,解得|y|≥4,即y≥4或者y≤﹣4,动点P位于直线y=4上或其上方部分,或者直线y=﹣4上或者其下方的区域内,用动态的观点看问题,我们让点P位于点(﹣5,4)处,则,故A错误;让点P位于点(0,4)处,则,故B错误;此时,|AB|=10,用余弦定理计算,∠APB>90°故D错误;我们进一步确定C选项的正确性,,,则,其中x∈R,y2≥16,故x2+y2﹣25≥x2+16﹣25≥﹣9,即,故C正确.故选:C.30.【解答】解:根据题意,函数y=f(x)为定义域R上的奇函数,则有f(﹣x)+f(x)=0,设h(x)=g(x)﹣5=f(x﹣5)+(x﹣5),若g(a1)+g(a2)+…+g(a9)=45,即f(a1﹣5)+a1+f(a2﹣5)+a2+…+f(a9﹣5)+a9=45,变形可得f(a1﹣5)+(a1﹣5)+f(a2﹣5)+(a2﹣5)…+f(a9﹣5)+(a9﹣5)=0,即h(a1﹣5)+h(a2﹣5)+…+h(a9﹣5)=0,又由y=f(x)为定义域R上的奇函数,则h(x)=f(x﹣5)+(x﹣5)关于点(5,0)对称,而数列{a n}为等差数列,且公差不为0,则有a1+a9=10,变形有a5=5,则a1+a2+…+a9=9a5=45;故选:A.二.填空题(共5小题)31.【解答】解:对任意k∈[﹣1,1],当x∈(0,4]时,不等式6lnx+x2﹣9x+a≤kx恒成立,即f(x)=kx+9x﹣x2﹣a ﹣6lnx≥0恒成立,令g(k)=xk+9x﹣x2﹣a﹣6lnx,∵x∈(0,4],∴g(k)在k∈[﹣1,1]上单调递增,∴g(k)min=g(﹣1)≥0即可,g(k)≥g(k)min=g(﹣1)≥0,又∵g(﹣1)=﹣x+9x﹣x2﹣a﹣6lnx=﹣x2+8x﹣6lnx﹣a(x∈(0,4]),令ρ(x)=﹣x2+8x﹣6lnx﹣a,则ρ′(x)=﹣2x+8﹣==(﹣x2+4x﹣3)=﹣(x﹣3)(x﹣1),令ρ′(x)=0,得x=3或x=1,∴x∈(0,1)时,ρ′(x)<0,ρ(x)单调递减;x∈(1,3)时,ρ′(x)>0,ρ(x)单调递增;x∈((3,4)时,ρ′(x)<0,ρ(x)单调递减;ρ(1)=﹣1+8﹣a=7﹣a,ρ(4)=﹣16+32﹣6ln4﹣a=16﹣6ln4﹣a,∴解得a≤7,故答案为:7.32.【解答】解:=令分子等于0,△=0,即(10t2﹣1)y2+2(t﹣1)y+14t2+2t﹣1=0,再令△=0,t2(2t+1)(14t﹣5)=0解得t=0或t=﹣或t=,①﹣==≤0,当且仅当即时等号成立;②+==≥0,当且仅当即时等号成立;综上,最大值为,故答案为:33.【解答】解:由题意,f(x)为周期为4的函数,且是奇函数.0在函数定义域内,故f(0)=0,得a=1,所以当0≤x≤1时,f(x)=log2(x+1),当x∈[﹣1,0]时,﹣x∈[0,1],此时f(x)=﹣f(﹣x)=﹣log2(﹣x+1),又知道f(x+2)=﹣f(x)=f(﹣x),所以f(x)以x=1为对称轴.且当x∈[﹣1,1]时f(x)单调递增,当x∈[1,3]时f(x)单调递减.当x∈[﹣1,3]时,令f(x)=1﹣log23,得x=﹣,或x=,所以在[﹣1,3]内当f(x)>1﹣log23时,x∈[﹣,].设g(x)=﹣,若对于x属于[0,1]都有,因为g(0)=∈[﹣,].,故g(x)∈[﹣,].①当<0时,g(x)在[0,1]上单调递减,故g(x)∈[t﹣,]⊆[﹣,].得t≥0,无解.②0≤t≤1时,,此时g(t)最大,g(1)最小,即g(x)∈[t﹣1,]⊆[﹣,].得t∈[0,1].③当1<t≤2时,即,此时g(0)最小,g(t)最大,即g(x)∈[,]⊆[﹣,].得t∈(1,2],④当t>2时,g(x)在[0,1]上单调递增,故g(x)∈[,t﹣]⊆[﹣,].解得,t∈(2,3],综上t∈[0,3].故填:[0,3].34.【解答】解:若不等式f(x)>0恒成立,则,又由4c>9a,∴设x=,y=,则,则==1+,令z=,则z表示区域内的点(x,y)与P(1,﹣2)连线的斜率,因为A(﹣3,),所以k P A==﹣,设直线PB:y=k(x﹣1)﹣2,联立得x2﹣4kx+4k+8=0,△=16k2﹣16k﹣32=0⇒k=﹣1,k=2,由图可知,z∈(﹣∞,﹣)∪(2,+∞),故答案为(﹣∞,﹣)∪(3,+∞).35.【解答】解:令f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|,g(x)=|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|,将关于x的方程|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|解的个数的问题转化为两个函数图象交点个数的问题不妨令a1<a2<a3,b1<b2<b3,由于f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|=,g(x)=|=|x﹣b1|+|x﹣b2|+|x﹣b3|=,考查两个函数,可以看到每个函数都是由两条射线与两段拆线所组成的,且两条射线的斜率对应相等,两条线段的斜率对应相等.当a1,a2,a3的和与b1,b2,b3的和相等时,此时两个函数射线部分完全重合,这与题设中方程的解集是有限集矛盾不妨令a1,a2,a3的和小于b1,b2,b3的和即a1+a2+a3<b1+b2+b3,﹣a1﹣a2﹣a3>﹣b1﹣b2﹣b3,两个函数图象射线部分端点左右位置不同,即若左边f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|的射线端点在左,右边射线端点一定在右,反之亦然.不妨认为左边f(x)=|x﹣a1|+|x﹣a2|+|x﹣a3|的射线端点在左,右边射线端点一定在右,且射线互相平行,中间线段也对应平行,如图A点在左,F点在右,此时若B,C点在线段AD的上方,则只有一个交点;若BC线段位置在如图位置,则有三个交点,探究知,当a1,a2,a3的值依次是1、4、5,b1,b2,b3的值分别是2、3、6,可得到如图的图象,所以此两函数在本题条件下,最多有三个元素:故两函数图象最多有三个交点,即方程的解集是有限集时,最多有三个元素,故答案为:3.三.解答题(共5小题)36.【解答】解:(1)令x=0,y=1,则代入条件①,得:f(1)=f(0)•f(1)又f(1)≠0,则f(0)=1,设x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)=f(x1)﹣f(x2﹣x1+x1)=f(x1)﹣f(x2﹣x1)•f(x1)=f(x1)[1﹣f(x2﹣x1)],因为任意x>0,都有f(x)>1,则1﹣f(x2﹣x1)<0,令y=﹣x,则f(0)=f(x)•f(﹣x)=1且x>0,都有f(x)>1>0,故f(﹣x)=>0,则对任意x∈R都有f(x)>0,则f(x1)>0,所以f(x1)﹣f(x2)<0,所以:f(x)是R上的单调增函数;(2)由条件|f(|x﹣2a+1|)﹣f(|x﹣a|+1)|=f(|x﹣a|+1)﹣f(|x﹣2a+1|)恒成立;可化为f(|x﹣a|+1)≥f(|x﹣2a+1|),即:|x﹣2a+1|≤|x﹣a|+1,即:|x﹣2a+1|﹣|x﹣a|≤1,对x∈R恒成立.因:|x﹣2a+1|﹣|x﹣a|≤|a﹣1|,故只需|a﹣1|≤1.解得0≤a≤2.(3)设G(x)=2,显然﹣1≤x≤1,∴max{g(x),G(x)}={g(x)+G(x)+|g(x)﹣G(x)|},方程g(x)+2+|g(x)﹣2|﹣2mx=4f(0)|等价于2max{g(x),G(x)}=2mx+4,即:max{g(x),G(x)}=mx+2,∵g(x)=,且G(x)可改写为:G(x)=,由﹣2x>2⇒﹣1≤x<﹣,又当x∈[0,1]时,x2﹣1≤2,∴max{g(x),G(x)}=,于是﹣2x=mx+2⇒x=﹣(﹣1≤x<﹣),∴0≤m<2﹣2,由2=mx+2⇒x=0或x=﹣,∵x1<x2<x3,∴x1=﹣,x2=﹣,x3=0,由已知条件x3﹣x2=2(x2﹣x1),∴2x1=3x2,即m2+3m﹣2=0⇒m=,又0≤m<2﹣2,∴m=.37.【解答】解:(1)若集合B含有2个元素,即B={a1,a2},则A=∅,{a1},{a2},则(A,B)的个数为3;若集合B含有1个元素,则B有种,不妨设B={a1},则A=∅,此时(A,B)的个数为×1=2.综上,(A,B)的个数为5.(3分)(2)集合M有2n个子集,又集合A,B是非空集合M的两个不同子集,则不同的有序集合对(A,B)的个数为2n(2n﹣1).(5分)若A的元素个数与B的元素个数一样多,则不同的有序集合对(A,B)的个数为:+=+…+()2﹣(),(7分)又(x+1)n(x+1)n的展开式中x n的系数为+…+()2,且(x+1)n(x+1)n=(x+1)2n的展开式中x n的系数为,所以=+…+()2=,因为=2n,所以当A的元素个数与B的元素个数一样多时,有序集合对(A,B)的个数为﹣2n.(9分)所以当A的元素个数比B的元素个数少时,有序集合对(A,B)的个数为:=.(10分)38.【解答】解:集合A={x|2x2﹣5x﹣12≥0}={x|x≤﹣或x≥4},B={y|y=3x+1(x>0)}={y|y>2}.(1)集合A∩B={x|x≥4},∁R A={x|﹣<x<4},∴(∁R A)∪B={x|x>﹣};(2)若集合C={x|m﹣2≤x≤2m},且(∁R A)∩C=C,∴C⊆∁R A,∴,解得<m<2;当C=∅时,m﹣2>2m,解得∴m<﹣2;综上,m的取值范围是m<﹣2或<m<2.39.【解答】解:(1)a=2时,f(x)=(﹣x2+2x)•e x的导数为f′(x)=e x(2﹣x2),由f′(x)>0,解得﹣<x<,由f′(x)<0,解得x<﹣或x>.即有函数f(x)的单调减区间为(﹣∞,﹣),(,+∞),单调增区间为(﹣,).(2)函数f(x)=(﹣x2+ax)•e x的导数为f′(x)=e x[a﹣x2+(a﹣2)x],由函数f(x)在(﹣1,1)上单调递增,则有f′(x)≥0在(﹣1,1)上恒成立,即为a﹣x2+(a﹣2)x≥0,即有x2﹣(a﹣2)x﹣a≤0,则有1+(a﹣2)﹣a≤0且1﹣(a﹣2)﹣a≤0,解得a≥.则有a的取值范围为[,+∞).40.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=(log2x)2+4log2x+m,x∈[,4],m为常数.令t=log2x,∵x∈[,4],∴t∈[﹣3,2]则由已知,若f(x)存在大于1的零点,即g(t)在t∈(0,2]时有零点g(t)表示的二次函数开口向上,对称轴为t0=﹣2,所以若g(t)在t∈(0,2]时有零点,即⇒﹣12≤m<0即m的取值范围为[﹣12,0,(Ⅱ)若f(x)有两个相异的零点,即g(t)在t∈[﹣3,2]时有两个相异零点∴g(t)表示的二次函数开口向上,对称轴为t0=﹣2∴即m的取值范围为[3,4),此时,方程g(t)=t2+4t+m=0的两根t1+t2=﹣4即,第31页(共31页)。
高中数学必修一易错题、好题、难题梳理
数学必修一易错题、好题、难题前言:本人为衡水中学毕业生,高中三年记了很多错题本、积累本,高考之后不会再看了,但扔了可惜,所以现将当年积累的错题一点点整理出来,希望对各位学弟学妹有帮助。
如有错误,望告知。
⒈ 已知a ∈Z ,A={(x ,y ) | ax -y ≤3}且(2,1)∈A ,(1,-4)∉A ,则满足条件的a 的值为0或1或2. 解:∵(2,1)∈A ,∴2a -1≤3,∴a ≤2;∵(1,-4)∉A ,∴a +4>3,a >-1。
∵a ∈Z ,∴a 为0,1,2. ⒉ 已知集合A={x ∈R | ax 2-3x +2=0}.⑴若A=∅,求实数a 的取值范围;⑵若A 是单元素集,求a 得值及集合A ;⑶求集合P={a ∈R | a 使得A≠∅ }.解:⑴∵A=∅ ∴{a ≠0∆=9−8a <0,解得a >98. ⑵ ①当a =0时,-3x +2=0,解得x =23,∴A={23}.②{a ≠0∆=9−8a =0,解得a =89,∴A={43}. 综上所述,当a =0时,A={23};当a =98时,A={43}.⑶由⑴可知,a ≤98.⒊ 已知集合A={x ∈R|mx 2−2x +3=0,m ∈R },若A 重元素至多有一个,求m 的取值范围.解:①当m =0时,-2x +3=0,∴x =32. ②{m ≠0∆=4−12m ≤0,解得m ≥13. 综上所述,m 的取值范围为m ≥13或m =0. ⒋ 用列举法表示集合B={a 9−x ∈N|x ∈N}.解:B={1,3,9}.⒌ 设B={1,2},A={x|x ⊆B },则A 与B 的关系是 B ∈A .解析:∵x ⊆B ,∴x ={{1},{2},{1,2},∅},∴B ∈A.⒍ 已知集合A={x|x 2−2x −3=0},B={x|ax −1=0},若B ⊆A ,则实数a 的值构成的集合是{-1,0,13}.解析:此题容易落掉B=∅的情况,当B=∅时,a =0.7 若{x|2x −a =0,a ∈N }⊆{x|−1<x <3},则a 的所有取值组成的集合为{0,1,2,3,4,5}. 解析:x =a 2,∴-1<a 2<3,即-2<a <6,又∵a ∈N ,∴a =0,1,2,3,4,5.⒏ 设集合A={1,a,b },B={a,a 2,ab },且A=B ,实数a 的值为 -1 .解析:①{a 2=1ab =b,解得a =±1,∵a ≠1,∴a =-1,此时b =0. ②{a 2=b ab =1,此种情况不成立. ⒐ 已知集合A={x|0<x <3},B={x|m <x <4−m },且B ⊆A ,则实数m 满足的条件是 m ≥1.解析:当B=∅时,m ≥4-m ,m ≥2;当B ≠∅时{m ≥04−m ≤3m <4−m ,解得{m ≥0m ≥1m <2,综上所述,m ≥1.⒑ 设集合A={−1,1},试用列举法写出下列集合.⑴ B={(x,y )|x,y ∈A } ⑵ C={x|x ⊆A }解:B={(−1,−1),(1,1),(−1,1),(1,−1)}. C={∅,{−1},{1},{(−1,1)}}.⒒ 已知三元素集合A={x,xy,x −y },B={0,|x |,y },且A=B ,求x 与y 的值.解:∵x ≠0,y ≠0,∴xy ≠0,∴x -y =0,∴{x =yx −y =0xy =|x|,解得x =y =±1. 当x =1时,A={1,1,0}(舍去);当x =-1时,A={-1,1,0},B={0,1,-1}.综上所述,x 与y 的值均为-1.⒓ A={x|x 2+4x =0},B={x|x 2+2(a +1)x +a 2−1=0}.⑴ 若A ⊆B ,求a 的值; ⑵ 若B ⊆A ,求a 的值.解:A={0,-4}.⑴ ∵A ⊆B ,∴B={0,-4},∴{−4=−2(a +1)0=a 2−1,解得a =1. ⑵ ∵B ⊆A ,∴①若B=∅,∆=8a +8<0,∴a <-1.②若B 为单元素集,即B={0}或{-4},∴∆=8a +8=0,a =-1,∴x 2=0,x =0,B={0}.③若A=B ,则a =1.综上所述,a ≤-1或a =1.⒔ 已知集合A={x|−2≤x ≤5},非空集合B={x|m +1≤x ≤2m −1},且B ⊆A ,求m 的取值集合.解:∵B ⊆A 且B 为非空集合,∴{m +1≥−22m −1≤5m +1≤2m −1,解得2≤m ≤3,即m 的取值集合为{m|2≤m ≤3}.⒕ 已知集合A={x|ax 2−3x −4=0,x ∈R }.⑴若A 中有两个元素,求实数a 的取值范围;⑵若A 中至多有一个元素,求实数a 的取值范围.解:⑴∵A 中有两个元素,∴{a ≠0∆=9+16a >0,∴a >-916且a ≠0. ⑵当a =0时,-3x -4=0,∴x =-43;当a ≠0时,∆=9+16a ≤0,∴a ≤-916.综上所述,a 的取值范围为a ≤-916或a =0.⒖ 设集合A={2, a },B={a 2-2, 2},若A=B ,则实数a 的取值范围为{-1}.解析:∵A=B ,∴a 2-2=a ,∴a 1=-1,a 2=2. ∵a ≠2,∴a =-1.⒗ 已知A ⊆B ,其中A={x|ax −1=0,a ∈R },若A=B ,则实数a 的取值集合为{-1,0,1}. 解析:因为A ⊆B ,∴①当A=∅时,a =0;②当A ≠∅时,a =±1. ∴a 为{-1,0,1}.⒘ 已知全集U=R ,A={x|−2≤x ≤3},B={x|x −a >0},A ⊆B ,求a 的取值范围. 解:a <-2.⒙ 设全集I={(x,y )|x,y ∈R },集合M={(x,y )|y−3x−2=1},N={(x,y )|y ≠x +1},那么(∁I M )∩(∁I N)等于{(2,3)}.解析:M={(x,y )|y =x +1,x ≠2,y ≠3},∴M ∪ N={(x,y )|x ≠2,y ≠3},∴∁I (M ∪N )={(2,3)}.⒚ 设数集M={x|m ≤x ≤m +34},N={x|n −13≤x ≤n},且M ,N 都是集合{x|0≤x ≤1}的子集,如果把b -a 叫做集合{x|a ≤x ≤b }的“长度”,那么集合M ∩N 的“长度”的最小值是(112). 解析:∵M ⊆{x|0≤x ≤1},∴0≤m ≤34,∵N ⊆{x|0≤x ≤1},∴23≤n ≤1,∴M ∩N={x|23≤x ≤34},∴长度为112.⒛ 若{x ∈R|x 2+2(a +1)x +a 2−1=0}⊆{x|x 2=0},则实数a 的取值范围是a ≤−1. 解析:① ∆=4(a 2+2a +1)-4(a 2-1)<0,∴a <-1;② ∆=4(a 2+2a +1)-4(a 2-1)=0,∴a =-1.综上所述,a ≤-1.。
高一数学选择填空题难题精选及答案(必修一)
高一年级上学期数学难题(选择填空题)一、选择题1、设3log 21=a ,2.031⎪⎭⎫⎝⎛=b ,312=c ,则( A )A. c b a <<B. a b c <<C. b a c <<D. c a b <<2、设()833-+=x x f x,用二分法求方程()2,10833∈=-+x x x在内近似解的过程中得()()(),025.1,05.1,01<><f f f 则方程的根落在区间( B )A (1,1.25)B (1.25,1.5)C (1.5,2)D 不能确定 3、设奇函数()x f 在()∝+,0上为增函数,且(),01=f 则不等式()()0<--xx f x f 的解集为( D )A .()()∝+⋃-,10,1 B.()()1,01,⋃-∝- C.()()∝+⋃-∝-,11, D.()()1,00,1⋃- 4、函数2()log 10f x x x =+-的零点所在区间为(B )A.()7,0B.()8,6C.()10,8D.()+∞,95、函数()()26f x x x =--在(],a -∞上取得最小值4-,则实数a 的集合是( C )A. (]4,∞-B. []4,224-C. []224,4+ D. [)4,+∞6、若yx y x ---≥-)3(log )3(log )3(log )3(log 5522,则( B )A .0x y -≥B .0x y +≥C .0x y -≤D .0x y +≤ 7、已知函数ax x x f +=2)(,a x g x-=2)(,且121<<a ,则关于x 的方程 )(lg x f =)(lg x g 实数解的个数是( D )A .1B .2C .3D .无法确定8、函数)1lg(2++=x x y 的图像 ( C ) A.关于x 轴对称 B.关于y 轴对称 C.关于原点对称 D.关于直线y x =对称9、已知函数()x f 是R 上的增函数,()1,0-A ,()1,3B 是其图像上的两点,那么()11<+x f 的解集的补集是( D )A 、()2,1-B 、()4,1C 、(][)+∞⋃-∞-,41,D 、(][)+∞⋃-∞-,21,10、已知函数2()22(4)1f x mx m x =--+,()g x mx =,若对于任一实数x ,()f x 与()g x 至少有一个为正数,则实数m 的取值范围是 ( A ) A . (0,8) B .(0,2) C .(2,8) D . (,0)-∞11、已知函数)(x f 满足:①定义域为R ;②任意R x ∈,都有)(2)2(x f x f -=+;③当]1,1[-∈x 时,x x f -=1)(.则方程x x f 2log )(=在区间[-10,10]内的解个数是( B ).A .5B .6C .7D .10 12、设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(2)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集为 ( A ) A .(20)(0,2)-, B .(2)(0,)-∞-,2 C .(2)(2)-∞-+∞,, D .(20)(2)-+∞,, 13、2()log (1)(01)a f x x ax a a =-+>≠且满足:对任意实数21,x x ,当221ax x ≤<时,总有12()()<0f x f x -,那么a 的取值范围是 ( B ) A. (0,2) B.(0,1) C.(0,1)(1,2) D. (1,2)14、若两个函数的对应关系相同,值域也相同,但定义域不同,则称这两个函数为同族函数.那么与函数2,{1,0,1,2}y x x =∈-为同族函数的个数有 ( D )A. 5个B. 6个C. 7个D. 8个 15、函数)1lg(+=x y 的图象是( A )16、若函数234y x x =--的定义域为[0,]m ,4A .(]4,0B .3[3]2, C .3[]2,4 D .3[2+∞,)17、函数()()26f x x x =--在(],a -∞上取得最小值4-,则实数a 的集合是 ( C )A. (],4-∞B. 4⎡⎤-⎣⎦C. 4,4⎡+⎣D. [)4,+∞18、已知函数()(01)xf x a a a =>≠且在区间[-2,2]上的值不大于2,则函数2()log g a a =的值域是( A )A 、11[,0)(0,]22-⋃B 、11(,)(0,]22-∞-⋃C 、11[,]22-D 、11[,0)[,)22-⋃+∞19、设偶函数()log a f x x b =-在(),0-∞上是增函数,则()1f a +与()2f b +的 大小关系是 ( B ) A. ()()12f a f b +=+ B. ()()12f a f b +>+ C. ()()12f a f b +<+ D. 不能确定20、已知函数()log (21)(01)xa f xb a a =+->≠,的图象如图所示,则a b ,满足的关系是 ( A )A .101a b -<<< B .101b a -<<<C .101<<<-a bD .1101ab --<<<21、函数()34log 2++=kx kx y a 的定义域为 R,则k 的取值范围是( B )A .⎪⎭⎫ ⎝⎛43,0 B .⎪⎭⎫⎢⎣⎡43,0 C .⎥⎦⎤⎢⎣⎡43,0D .(]⎪⎭⎫⎝⎛∝+⋃∝-,430, x22、若函数()()x g x f ,分别为R 上的奇函数、偶函数,且满足()()xe x g xf =-,则有( D )A.()()()032g f f << B.()()()230f f g <<C.()()()302f g f <<D.()()()320f f g <<23、函数xy 3log 3=的图象是( A )24、若方程2ax 2-x -1=0在(0,1)内恰好有一个解,则a 的取值范围是 ( B )A .a <-1B .a >1C .-1<a <1D .0≤a <125、函数)1lg(+=x y 的图象是 ( A )26、函数)32(log )(221--=x x x f 的单调递增区间是 ( B )A .(-∞,1)B .(-∞,-1)C .(3,+∞)D .(1,+∞)27、若函数1()log (011a f x a a x =>≠+且)的定义域和值域都是[0,1],则a=( A )A .12B 2C 2D .228、已知函数2()log (2)a f x x ax =-在[4,5]上为增函数,则a 的取值范围是 ( C )y-10 Axy0 1Bxy 0 12Cxy0 -1 1DA. (1,4)B. (1,4]C. (1,2)D. (1,2] 二、填空题1、()22()2,961f x x x a f bx x x =++=-+已知函数,其中b a R x ,,∈为常数,则方程()0=+b ax f 的解集为 {}2=x x2、计算=+-+51log 5log 4)5(log 42222____________2-_____ . 3、若,11)11(2-=+xx f 则()=x f ________)1(22≠-x x x _______. 4、若方程0322=-+-k kx x 的两根分别在()1,0和()2,1内,则k 的取值范围____53<<k ___.5、若方程()()1lg 2lg +=x kx 只有一个实数解,则实数k 的取值范围为___0<k 或4=k . ___________ .6、函数y =2231()3x x -+的单调增区间是)1,(-∞7、关于x 的方程x 2-x -(m +1)=0在区间[-1,1]上有解,则实数m 的取值范围是 ]1,45[-8、已知8123==yx,则y x 11-= ___32___ 9、已知函数)(x f 为偶函数,当[)+∞∈,0x 时,1)(-=x x f ,则(1)0f x -<的解集是)2,0(10、若关于x 的方程|1|2x a a -=- (a >0,且a ≠1)有两个不相等的实根,则实数a 的取值范围是 . 答案:(1,2)11、已知函数22log ()y x ax a =--定义域为R ,则实数a 的取值范围是___)0,4(-____12、已知函数)3(log )(2+-=x ax x f a 在[2,4]上是增函数,则实数a 的取值范围是_()+∞⎥⎦⎤⎝⎛,181,161 __13、 已知函数22()321,()f x x x g x ax =-+=,对任意的正实数x ,()()f x g x ≥恒成立,则实数a 的取值范围是 2a ≤14、已知函数22()4,()f x x m x m m R =++-∈的零点有且只有一个,则m = 2 15、若,m n 为正整数,且111log log (1)log (1)log (1)11a a a a m m m m n +++++++++-log log a a m n =+,则m n += 4 .16、若当1(0,)2x ∈时,不等式2log a x x x +<恒成立,则实数a 的取值范围是 )1,44[3.17、幂函数242)22(----=m x m m y 在),0(+∞∈x 上为减函数,则实数m 的值是_______3___.18、已知⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤≤+=.121 ),1(2,210 ,21)(x x x x x f ,则方程x x f f =)]([的解集为______⎭⎬⎫⎩⎨⎧65,32,31____________.19、已知函数)21(log )(2+-=x ax x f a .当10<<a 时,)(x f 在]2,1[∈x 上恒大于0,则实数a 的取值范围是: 8521<<a20、若方程2)22(log 22=+-x ax 在区间]2,21[有解,则实数∈a ]12,23[21、设函数2()1f x x =-,对任意),23[+∞∈x ,24()(1)4()x f m f x f x f m m ⎛⎫-≤-+⎪⎝⎭恒成立,则实数m 的取值范围是2m ≤-或2m ≥ .22、函数2([1,1])21x xy x =∈-+的值域为__ 12[,]33__ . 23、若1,1,a b >>且lg()lg lg ,a b a b +=+则lg(1)lg(1)a b -+-的值为 0 .24、设函数01021(),()()1,()()2,f x x f x f x f x f x ==-=-则函数2()f x 的图象与x 轴所围成图形中的封闭部分的面积是 7 .。
高一数学必修一第二章基本初等函数练习题难题带答案
高一数学必修一基本初等函数一.选择题(共30小题)1.设a=log43,b=log54,c=2﹣0.01,则a,b,c的大小关系为()A.b<a<c B.a<b<c C.a<c<b D.b<c<a2.已知a=3ln2π,b=2ln3π,c=3lnπ2,则下列选项正确的是()A.a>b>c B.c>a>b C.c>b>a D.b>c>a3.函数f(x)=(|x|﹣7)e|x|则()A.B.f(0.76)<f(60.5)<f(log0.76)C.D.4.已知P(x,y)为函数f(x)=图象上一动点,则的最大值为()A.B.C.2D.5.设a=3,b=3log3π,c=πlogπ3,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a6.若a=0.220.33,b=0.330.22,c=log0.330.22,则()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.c>b>a7.已知a,b,c∈R,满足==﹣<0,则a,b,c的大小关系为()A.c>a>b B.a>c>b C.c>b>a D.b>a>c8.已知2a=log2|a|,,c=sin c+1,则实数a,b,c的大小关系是()A.b<a<c B.a<b<c C.c<b<a D.a<c<b9.已知实数a,b,c分别满足2a=﹣a,log0.5b=b,log2c=,那么()A.a<b<c B.a<c<b C.b<c<a D.c<b<a10.已知a=log1213,b=(),c=log1314,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.c>a>b C.b>c>a D.a>c>b11.已知a>b>0,ab=1,设,则log x2x,log y2y,log z2z的大小关系为()A.log x2x>log y2y>log z2z B.log y2y>log z2z>log x2xC.log x2x>log z2z>log y2y D.log y2y>log x2x>log z2z12.已知,,c=log23,则a,b,c的大小关系为()A.b>a>c B.a>c>b C.a>b>c D.b>c>a13.下列命题为真命题的个数是()①②③A.0B.1C.2D.314.设,实数c满足e﹣c=lnc,(其中e为自然常数),则()A.a>b>c B.b>c>a C.b>a>c D.c>b>a15.若实数x,y,z满足,则x,y,z的大小关系是()A.x<y<z B.x<z<y C.z<x<y D.z<y<x16.已知x1=ln,x2=e,x3满足e=lnx3,则下列各选项正确的是()A.x1<x3<x2B.x1<x2<x3C.x2<x1<x3D.x3<x1<x217.已知t>1,x=log2t,y=log3t,z=log5t,则()A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z18.已知定义在R上的函数y=f(x)对任意的x都满足f(x+2)=f(x),当﹣1≤x<1时,f(x)=x3.若函数g(x)=f(x)﹣log a|x|恰有6个不同零点,则a的取值范围是()A.(,]∪(5,7] B.(,]∪(5,7]C.(,]∪(3,5] D.(,]∪(3,5]19.已知函数f(x)=,g(x)=x2﹣2x,设a为实数,若存在实数m,使f(m)﹣2g(a)=0,则实数a的取值范围为()A.[﹣1,+∞)B.(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)C.[﹣1,3] D.(﹣∞,3]20.已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(x+2)=2f(x),且x∈[﹣1,1]时,f(x)=﹣|x|+1,则当x∈[﹣10,10]时,y=f(x)与g(x)=log4|x|的图象的交点个数为()A.13B.12C.11D.1021.设a=log46,,,则()A.a>b>c B.b>c>a C.a>c>b D.c>b>a22.已知实数a>0,b>0,a≠1,且满足lnb=,则下列判断正确的是()A.a>b B.a<b C.log a b>1D.log a b<123.设a=π﹣e,b=lnπ﹣1,c=eπ﹣e e,则()A.a<b<c B.b<c<a C.c<b<a D.b<a<c24.若函数f(x)=在区间[2019,2020]上的最大值是M,最小值是m,则M﹣m()A.与a无关,但与b有关B.与a无关,且与b无关C.与a有关,但与b无关D.与a有关,且与b有关25.正数a,b满足1+log2a=2+log3b=3+log6(a+b),则的值是()A.B.C.D.26.已知实数a,b,c,d满足,则(a﹣c)2+(b﹣d)2的最小值为()A.8B.4C.2D.27.函数y=log a(x+3)﹣1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny+2=0上(其中m,n>0),则的最小值等于()A.10B.8C.6D.428.若m,n,p∈(0,1),且log3m=log5n=lgp,则()A.B.C.D.29.已知a=log2e,b=ln3,c=log,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.b>c>a30.若函数f(x)=ln(ax2﹣2x+3)的值域为R,则实数a的取值范围是()A.[0,]B.(,+∞)C.(﹣∞,]D.(0,]二.填空题(共6小题)31.已知函数f(x)在R上连续,对任意x∈R都有f(﹣3﹣x)=f(1+x);在(﹣∞,﹣1)中任意取两个不相等的实数x1,x2,都有(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0恒成立;若f(2a﹣1)<f(3a﹣2),则实数a的取值范围是.32.若存在正数x,y,使得(y﹣2ex)(lny﹣lnx)z+x=0(其中e为自然对数的底数),则实数z的取值范围是33.已知函数f(x)=log2(x+2)与g(x)=(x﹣a)2+1,若对任意的x1∈[2,6),都存在x2∈[0,2],使得f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围是.34.已知函数f(x)的图象与函数g(x)=2x关于直线y=x对称,令h(x)=f(1﹣|x|),则关于函数h(x)有以下命题:(1)h(x)的图象关于原点(0,0)对称;(2)h(x)的图象关于y轴对称;(3)h(x)的最小值为0;(4)h(x)在区间(﹣1,0)上单调递增.中正确的是.35.设a,b为非零实数,x∈R,若,则=.36.函数f(x)=log2x在区间[a,2a](a>0)上的最大值与最小值之差为.三.解答题(共4小题)37.已知函数f(x)=的图象关于原点对称,其中a为常数.(1)求a的值;(2)当x∈(1,+∞)时,f(x)+(x﹣1)<m恒成立,求实数m的取值范围;(3)若关于x的方程f(x)=(x+k)在[2,3]上有解,求k的取值范围.38.已知函数f(x)=log a(2﹣x)﹣log a(2+x)(a>0且a≠1),且1是函数y=f(x)+x的零点.(1)求实数a的值;(2)求使f(x)>0的实数x的取值范围.39.已知函数f(x)=(a2﹣3a+3)a x是指数函数.(1)求f(x)的解析式;(2)判断函数F(x)=f(x)﹣f(﹣x)的奇偶性,并证明;(3)解不等式log a(1﹣x)>log a(x+2).40.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且x≤0时,f(x)=(﹣x+1)(1)求f(3)+f(﹣1);(2)求函数f(x)的解析式;(3)若f(a﹣1)<﹣1,求实数a的取值范围.参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.【解答】解:因为0=log41<a=log43<log44=1,0<b=log54<log55=1,c=2﹣0.01>2≈0.92,log54=≈0.86,==log43×log45<()2=()2<1,∴a,b,c的大小关系为a<b<c.故选:B.2.【解答】解:,,=,∵6π>0,∴a,b,c的大小比较可以转化为的大小比较.设f(x)=,则f′(x)=,当x=e时,f′(x)=0,当x>e时,f′(x)<0,当0<x<e时,f′(x)>0∴f(x)在(e,+∞)上,f(x)单调递减,∵e<3<π<4∴,∴b>c>a,故选:D.3.【解答】解,60.5>1>0.76>0>log0.76,函数f(x)为偶函数,则,当x>0时,f(x)=(x﹣7)e x,则f′(x)=(x﹣6)e x,易知函数f(x)在(0,6)上单调递减,又,故,即﹣log0.76<6,又,故,即﹣log0.76>3,则0<0.76<1<60.5<﹣log0.76<6,所以f(0.76)>f(60.5)>f(﹣log0.76)=f(log0.76),故选:D.4.【解答】解:设Q(,1),原点O,则=(,1),=(x,y),∴即.∴当OP与f(x)在y轴右侧相切时取最大值,设直线y=kx(k>0)与函数f(x)相切于点P0(x0,y0),y′=k,f′(x)=2x,则,解得.即切点P0(,),∴,即的最大值为.故选:D.5.【解答】解:构造函数f(x)=(x>1),则f′(x)=,当x∈(1,e2)时,f′(x)>0,则f(x)在(1,e2)上为增函数,∴f(π)>f(3),即>,∴>,即3log3π>πlogπ3,则b>c;设g(x)=,则g′(x)=,当x>3时,g′(x)>30ln3﹣1>0,∴g(x)在(3,+∞)上为增函数,则g(π)>g(3)=0,即>π,则3π>π3.又πlogπ3=>.∴a<c<b.故选:B.6.【解答】解:由1>a=0.220.33>0,1>b=0.330.22>0,c=log0.330.22>log0.330.33=1,所以c>a,且c>b;又ln0.220.33=0.33ln0.22,ln0.330.22=0.22ln0.33;不妨设0.33ln0.22<0.22ln0.33,则有<;构造函数f(x)=,x>0,所以f′(x)=,令f′(x)=0,解得x=e;所以x∈(0,e)时,f′(x)>0,f(x)是单调增函数;所以f(0.22)<f(0.33),即<,所以b>a;综上知,c>b>a.故选:D.7.【解答】解:已知a,b,c∈R,令==﹣=﹣1,则:,所以c>1.由于3b>0,且,故lnb<0,解得0<b<1,同理2a>0,且,故lna<0,解得0<a<1.由于0<a<1,0<b<1,==﹣<0,所以2a<3b,故lnb<lna,整理得b<a,所以c>1>a>b>0.故选:A.8.【解答】解:作出函数y=2x和y=log2|x|的图象,由图1可知,交点A的横坐标a<0;作出函数y=和y=的图象,由图2可知,交点B的横坐标0<b<1;作出函数y=x和y=sin x+1的图象,由图3可知,交点C的横坐标c>1所以,a<b<c.故选:B.9.【解答】解:∵log0.5b=﹣log2b=b,∴log2b=﹣b,在同一坐标系内画出函数y=2x,y=﹣x,y=log2x,y=的图象.可知a<0<b<1<c.故选:A.10.【解答】解:=,∵=<1,∴log1314<log1213,且log1314>1,,∴a>c>b.故选:D.11.【解答】解:,=,,∵a>b>0,ab=1,∴a>1>b>0,∴,log2(a+b)<2,∴,∴,∴,又0<,∴,∴log y2y>log z2z>log x2x.故选:B.12.【解答】解:根据指数运算与对数运算的性质,>3,1<<2,1<c=log23<2,设b=,c=log23,由于函数m=log2t为增函数,由于的值接近于4,所以a>b>c.故选:C.13.【解答】解:构造函数f(x)=,x∈(0,+∞),∴,令f'(x)=0得:x=e,∵当x∈(0,e)时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当x∈(e,+∞)时,f'(x)<0,f(x)单调递减,∴f(e)>f(3)>f(π),即,故①正确,②错误,构造函数g(x)=,x∈(0,+∞),∵,令g'(x)=0得:x=e,∵当x∈(0,e)时,g'(x)<0,g(x)单调递减;当x∈(e,+∞)时,g'(x)>0,g(x)单调递增,∴g(e)<g(3),即0<,∴ln3<,∴,故③正确,∴真命题的个数是2个,故选:C.14.【解答】解:∵e﹣c>0,∴lnc>0,∴c>1,∴,∴,∴1<c<2,又,∴b>c>a.故选:B.15.【解答】解:设=p,∴p>0,设y1=log2x,y2=log3y,y3=2z,作出3个函数的图象,如图所示:由图可知:z<x<y,故选:C.16.【解答】解:依题意,因为y=lnx为(0,+∞)上的增函数,所以x1=ln<ln1=0;因为y=e x为R上的增函数,且e x>0,所以0<x2=e<e0=1;x3满足e=lnx3,所以x3>0,所以>0,所以lnx3>0=ln1,又因为y=lnx为(0,+∞)的增函数,所以x3>1,综上:x1<x2<x3.故选:B.17.【解答】解:∵t>1,∴lgt>0.又0<lg2<lg3<lg5,∴2x=2>0,3y=3>0,5z=>0,∴=>1,可得5z>2x.=>1.可得2x>3y.综上可得:3y<2x<5z.故选:D.18.【解答】解:首先将函数g(x)=f(x)﹣log a|x|恰有6个零点,这个问题转化成f(x)=log a|x|的交点来解决.数形结合:如图,f(x+2)=f(x),知道周期为2,当﹣1<x≤1时,f(x)=x3图象可以画出来,同理左右平移各2个单位,得到在(﹣7,7)上面的图象,以下分两种情况:(1)当a>1时,log a|x|如图所示,左侧有4个交点,右侧2个,此时应满足log a5≤1<log a7,即log a5≤log a a<log a7,所以5≤a<7.(2)当0<a<1时,log a|x|与f(x)交点,左侧有2个交点,右侧4个,此时应满足log a5>﹣1,log a7≤﹣1,即log a5<﹣log a a≤log a7,所以5<a﹣1≤7.故≤a<综上所述,a的取值范围是:5≤a<7或≤a<,故选:A.19.【解答】解:∵g(x)=x2﹣2x,设a为实数,∴2g(a)=2a2﹣4a,a∈R,∵y=2a2﹣4a,a∈R,∴当a=1时,y最小值=﹣2,∵函数f(x)=,f(﹣7)=6,f(e﹣2)=﹣2,∴值域为[﹣2,6]∵存在实数m,使f(m)﹣2g(a)=0,∴﹣2≤2a2﹣4a≤6,即﹣1≤a≤3,故选:C.20.【解答】解:由题意,函数f(x)满足:定义域为R,且f(x+2)=2f(x),当x∈[﹣1,1]时,f(x)=﹣|x|+1;在同一坐标系中画出满足条件的函数f(x)与函数y=log4|x|的图象,如图:由图象知,两个函数的图象在区间[﹣10,10]内共有11个交点;故选:C.21.【解答】解:,,,∵0<log34<log35<log36,∴,∴a>b>c.故选:A.22.【解答】解:∵lnb=,∴lnb﹣lna=,构造函数∴f(x)=;∴==;∴≥0;∴f(x)在(0,+∞)单调递增.且f(1)=0;当x∈(0,1)时,f(x)<0,当x∈(1.+∞)时f(x)>0;∵a≠1∴当0<a<1时,f(a)<0⇒0即lnb﹣lna<0⇒b<a,∴lnb<lna<0⇒⇒log a b>1,当a>1时,f(a)>0⇒即lnb﹣lna>0⇒b>a,∴lnb>lna>0⇒⇒log a b>1,故选:C.23.【解答】解:∵a=π﹣e>0,b=lnπ﹣1=lnπ﹣lne>0,c=eπ﹣e e>0;设y=lnx,则=,表示了连接两点(π,lnπ),(e,lne)的割线的斜率,而y'=,当x>1时,曲线切线的斜率0<k<1;故0<=<1,故b<a;设y=e x,则=,表示了连接两点(π,eπ),(e,e e)的割线的斜率,而y'=e x,当x>1时,曲线切线的斜率k>1;故=>1,故c>a;故b<a<c;故选:D.24.【解答】解:,令,则y=2019t2+bt+a的最大值是M,最小值是m,而a是影响图象的上下平移,此时最大和最小值同步变大或变小,故M﹣m与a无关,而b是影响图象的左右平移,故M﹣m与b有关,故选:A.25.【解答】解,依题意,设1+log2a=2+log3b=3+log6(a+b)=k,则a=2k﹣1,b=3k﹣2,a+b=6k﹣3,所以=====,故选:A.26.【解答】解:∵实数a,b,c,d满足,∴b=lna,d=c+1.考查函数y=lnx,与y=x+1.∴(a﹣c)2+(b﹣d)2就是曲线y=lnx与直线y=x+1之间的距离的平方值,对曲线y=lnx求导:y′=,与直线y=x+1平行的切线斜率k=1=,解得:x=1,将x=1代入y=lnx得:y=0,即切点坐标为(1,0),∴切点(1,0)到直线y=x+1的距离d==,即d2=2,则(a﹣c)2+(b﹣d)2的最小值为2.故选:C.27.【解答】解:令x+3=1,求得x=﹣2,可得函数y=log a(x+3)﹣1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A(﹣2,﹣1),若点A在直线mx+ny+2=0上(其中m,n>0),则﹣2m﹣n+2=0,即2m+n=2.由基本不等式可得2≥2,即mn≤,即≥2,当且仅当2m=n=1时,取等号.则==≥4,故选:D.28.【解答】解:∵m,n,p∈(0,1),且log3m=log5n=lgp=k,∴lgm,lgn,lgp<0,m=3k,n=5k,p=10k,∴==,==,==,因为,=53=125,所以,同理=5×5=25,=10,所以,所以>0,又因为y=x k(k<0)在(0,+∞)上单调递减,∴即<<.故选:A.29.【解答】解:根据题意,c=log=ln2<lne=1,则c<1,ln3>ln2,∴c<b,a=log2e>log22=1,即a>c,ln3﹣log2e=ln3﹣=,∵2=lne2>ln6=ln2+ln3>2,∴<1,即ln2ln3<1,则ln3﹣log2e=ln3﹣=<0,即ln3<log2e,即a>b,综上a>b>c,故选:A.30.【解答】解:若函数f(x)=ln(ax2﹣2x+3)的值域为R,即有t=ax2﹣2x+3取得一切的正数,当a=0时,t=3﹣2x取得一切的正数,成立;当a<0不成立;当a>0,△≥0即4﹣12a≥0,解得0<a≤,综上可得0≤a≤.故选:A.二.填空题(共6小题)31.【解答】解:由f(﹣3﹣x)=f(1+x)可知函数f(x)关于直线x=﹣1对称;在(﹣∞,﹣1)中任意取两个不相等的实数x1,x2,都有(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0恒成立;可知函数f(x)在区间(﹣∞,﹣1)上单调递减,由对称性可知函数f(x)在区间(﹣1,+∞)上单调递增,不妨设f(x)=(x+1)2,则由f(2a﹣1)<f(3a﹣2)可得4a2<(3a﹣1)2,整理得5a2﹣6a+1>0,即(a﹣1)(5a﹣1)>0,解得或a>1,所以实数a的取值范围是.故答案为:.32.【解答】解:则(y﹣2ex)(lny﹣lnx)z+x=0可化为:,令t=,得(t﹣2e)lnt=﹣.令f(t)=(t﹣2e)lnt,(t>0),则f′(t)=g(t)=lnt+1﹣,则g′(t)=,故g(t)为(0,+∞)上的增函数,又因为f′(e)=g(e)=1+1﹣2=0,故当t∈(0,e)时,f′(t)<0,当t>e时,f′(t)>0,所以f(t)在(0,e)上单调递减,在(e,+∞)上单调递增,所以f(t)在(0,+∞)存在最小值f(e)=﹣e,即f(t)的值域为(﹣e,+∞),∴﹣∈(﹣e,+∞),所以z∈(﹣∞,0)∪[,+∞),故填:(﹣∞,0)∪[,+∞),33.【解答】解:∵x1∈[2,6),∴f(2)≤f(x1)<f(6),即2≤f(x1)<3,∴f(x1)的值域为[2,3).g(x)的图象开口向上,对称轴为x=a,(1)若a≤0,则g(x)在[0,2]上是增函数,∴g(0)≤g(x2)≤g(2),即g(x2)的值域为[a2+1,a2﹣4a+5],∴,解得﹣1≤a≤0.(2)若a≥2,则g(x)在[0,2]上是减函数,∴g(2)≤g(x2)≤g(1),即g(x2)的值域为[a2﹣4a+5,a2+1],∴,解得2≤a≤3.(3)若0<a≤1,则g min(x)=g(a)=1,g max(x)=g(2)=a2﹣4a+5,∴g(x)的值域为[1,a2﹣4a+5],∴,解得0.(4)若1<a<2,则g min(x)=g(a)=1,g max(x)=g(0)=a2+1,∴g(x)的值域为[1,a2+1],∴,解得a<2.综上,a的取值范围是[﹣1,0]∪[2,3]∪(0,2﹣)∪(,2)=[﹣1,2﹣]∪[,3].故答案为[﹣1,2﹣]∪[,3].34.【解答】解:由于函数f(x)的图象与函数g(x)=2x关于直线y=x对称,故函数f(x)与函数g(x)=2x互为反函数.故函数f(x)=log2x.∴h(x)=f(1﹣|x|)=log2(1﹣|x|),故函数h(x)是偶函数,图象关于y对称,故(2)正确而(1)不正确.函数h(x)的定义域为(﹣1,1),在(﹣1,0)上是增函数,在(0,1)上是减函数,故(4)正确.故当x=0时,函数h(x)取得最大值为0,故(3)不正确.故答案为②④.35.【解答】解:由成立,得=(sin2x+cos2x)2,化简得:,即,∴,又sin2x+cos2x=1,得,.∴.则==•(sin2x+cos2x)=.故答案为:.36.【解答】解:∵f(x)=log2x在区间[a,2a]上是增函数,∴f(x)max﹣f(x)min=f(2a)﹣f(a)=log22a﹣log2a=1.故答案为:1.三.解答题(共4小题)37.【解答】解:(1)函数f(x)=的图象关于原点对称,∴f(x)+f(﹣x)=0,即+=0,∴()=0,∴=1恒成立,即1﹣a2x2=1﹣x2,即(a2﹣1)x2=0恒成立,所以a2﹣1=0,解得a=±1,又a=1时,f(x)=无意义,故a=﹣1;(2)x∈(1,+∞)时,f(x)+(x﹣1)<m恒成立,即+(x﹣1)<m,∴(x+1)<m在(1,+∞)恒成立,由于y=(x+1)是减函数,故当x=1,函数取到最大值﹣1,∴m≥﹣1,即实数m的取值范围是m≥﹣1;(3)f(x)=在[2,3]上是增函数,g(x)=(x+k)在[2,3]上是减函数,∴只需要即可保证关于x的方程f(x)=(x+k)在[2,3]上有解,下解此不等式组.代入函数解析式得,解得﹣1≤k≤1,即当﹣1≤k≤1时关于x的方程f(x)=(x+k)在[2,3]上有解.38.【解答】解:(1)∵1是函数y=f(x)+x的零点,∴f(1)=﹣1,即log a(2﹣1)﹣log a(2+1)+1=0,即log a3=1,解得a=3.(2)由(1)可知函数f(x)是递增函数,f(x)>0得log3(2﹣x)>log3(2+x),所以:有解得﹣2<x<0,所使f(x)>0的实数x的取值集合为{x|﹣2<x<0}.39.【解答】解:(1)a2﹣3a+3=1,可得a=2或a=1(舍去),∴f(x)=2x;(2)F(x)=2x﹣2﹣x,∴F(﹣x)=﹣F(x),∴F(x)是奇函数;(3)不等式:log2(1﹣x)>log2(x+2),即1﹣x>x+2>0,∴﹣2<x<﹣,解集为{x|﹣2<x<﹣}.40.【解答】解:(I)∵f(x)是定义在R上的偶函数,x≤0时,f(x)=(﹣x+1),∴f(3)+f(﹣1)=f(﹣3)+f(﹣1)=4+2=﹣2﹣1=﹣3;(II)令x>0,则﹣x<0,f(﹣x)=(x+1)=f(x)∴x>0时,f(x)=(x+1),则f(x)=.(Ⅲ)∵f(x)=(﹣x+1)在(﹣∞,0]上为增函数,∴f(x)在(0,+∞)上为减函数∵f(a﹣1)<﹣1=f(1)∴|a﹣1|>1,∴a>2或a<0。
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三、解答题1. 判断一次函数反比例函数,二次函数的 单调性.2. 已知函数的定义域为,且同时满足下列条件:(1)是奇函数;(2)在定义域上单调递减;(3)求的取值范围.3. 利用函数的单调性求函数的值域;4. 已知函数.① 当时,求函数的最大值和最小值;② 求实数的取值范围,使在区间上是单调函数.,b kx y +=xk y =c bx ax y ++=2()f x ()1,1-()f x ()f x 2(1)(1)0,f a f a -+-<a x x y 21++=[]2()22,5,5f x x ax x =++∈-1a =-a ()y f x =[]5,5-1. 解:当,在是增函数,当,在是减函数;当,在是减函数, 当,在是增函数; 当,在是减函数,在是增函数, 当,在是增函数,在是减函数. 2. 解:,则,3. 解:,显然是的增函数,,4. 解:对称轴∴(2)对称轴当或时,在上单调 ∴或.0k >y kx b =+R 0k <y kx b =+R 0k >ky x=(,0),(0,)-∞+∞0k <ky x=(,0),(0,)-∞+∞0a >2y ax bx c =++(,]2b a -∞-[,)2ba -+∞0a <2y ax bx c =++(,]2b a -∞-[,)2ba-+∞22(1)(1)(1)f a f a f a -<--=-2211111111a a a a -<-<⎧⎪-<-<⎨⎪->-⎩∴01a <<1210,2x x +≥≥-y x 12x =-min 1,2y =-1[,)2y ∴∈-+∞2(1)1,()22,a f x x x =-=-+min max 1,()(1)1,()(5)37x f x f f x f =====max m ()37,()1in f x f x ==,x a =-5a -≤-5a -≥()f x []5,5-5a ≥5a ≤-17. 已知函数f(x)=x 2+2ax+2, x []5,5-∈.(1)当a=-1时,求函数的最大值和最小值;(2) 若y=f(x)在区间[]5,5-上是单调函数,求实数 a 的取值范围。
高中数学必修一函数部分难题汇总 1
高中数学必修一函数部分难题汇总 1----6380cd9c-7166-11ec-a1e7-7cb59b590d7d高中数学必修一函数部分难题汇总1Lbrack,高中必修数学功能中的一些疑难问题综述;1&rsqb;函数部分难题汇总1.函数y=f(x)的图像和线x=1之间的公共点的数量为()a.1b。
0C。
0或1D。
1或22.为了得到函数y=f(-2x)的图象,可以把函数y=f(1-2x)的图象适当平移,这个翻译是()a.沿x轴向右平移1个单位b.沿x轴向右平移2个单位C.沿X轴向左平移1个单位D.沿X轴向左平移1个单位3.设f(x)=⎧⎧x-2,(x≥10)f[f(x+6)],(xa.10b.11c.12d.134.已知函数定义的域为的定义域是(a.b.c.5.功能y=+x的图象是()6.如果偶数函数f(x)是(-上的递增函数∞, - 1] ,则()a.f(-33)保持以下关系c.f(2)7.如果奇数函数f(x)是区间[3,7]上的递增函数,且最大值为5,那么f(x)在区间[-7,-3]上是()a、递增函数,最小值为-5B。
增加功能,最大值为-5C。
减少功能,最大值为-5D。
减少功能,最小值为-58.已知f(x)=ax3+Bx-4,其中a和B是常数。
如果f(-2)=2,则a.-2b.-4c.-6d.-109.如果函数f(x)满足⎧log(1-x),x≤0f(x)=⎧2,则f(2021)的值为(⎧f(x-1)-f(x-2),x0a-1b0c1d2⎧lgx,0x≤10⎧10.已知函数y=f(x)=⎧1若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则⎧-x+6,x10⎧2.abc的取值范围是()a、(1,10)b.(5,6)c.(10,12)d.(20,24)0_____________________。
=3的解是_____。
12.方程式x13.设函数y=ax+2a+1,当-1≤x≤1时,y的值有正有负,则实数a的范围。
1.北师大版高一数学必修一集合重难点题型含答案
第一章 集合突破一 集合间的基本关系例1 若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,求由a 的可能取值组成的集合.考点 子集及其运算题点 根据子集关系求参数的取值范围解 由题意得,P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ;当a ≠0时,方程ax +1=0的解为x =-1a, 为满足S ⊆P ,可使-1a =-3,或-1a=2, 即a =13,或a =-12. 故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12. 反思感悟 (1)在分类时要遵循“不重不漏”的原则,然后对于每一类情况都要给出问题的解答.(2)对于两集合A ,B ,当A ⊆B 时,不要忽略A =∅的情况.跟踪训练1 下列说法中不正确的是________.(填序号)①若集合A =∅,则∅⊆A ;②若集合A ={x |x 2-1=0},B ={-1,1},则A =B ;③已知集合A ={x |1<x <2},B ={x |x <a },若A ⊆B ,则a >2.考点 集合的包含关系题点 集合包含关系的判定答案 ③解析 ∅是任何集合的子集,故①正确;∵x 2-1=0,∴x =±1,∴A ={-1,1},∴A =B ,故②正确;若A ⊆B ,则a ≥2,故③错误.突破二 集合的综合运算例2 设全集为R ,集合A ={x |3≤x <6},B ={x |2<x <9}.(1)分别求A ∩B ,(∁R B )∪A ;(2)已知C ={x |a <x <a +1},若C ⊆B ,求实数a 的取值构成的集合.解 (1)A ∩B ={x |3≤x <6}.因为∁R B ={x |x ≤2或x ≥9},所以(∁R B )∪A ={x |x ≤2或3≤x <6或x ≥9}.(2)因为C ⊆B ,如图所示.所以⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2,a +1≤9,解得2≤a ≤8, 所以所求集合为{a |2≤a ≤8}.反思感悟 (1)集合基本运算的方法①定义法或Venn 图法:集合是用列举法给出的,运算时可直接借助定义求解,或把元素在Venn 图中表示出来,借助Venn 图观察求解.②数轴法:集合是用不等式(组)给出的,运算时可先将不等式在数轴中表示出来,然后借助数轴求解.(2)集合与不等式结合的运算包含的类型及解决办法①不含字母参数:直接将集合中的不等式解出,在数轴上求解.②含有字母参数:若字母的取值影响到不等式的解,要先对字母分类讨论,再求解不等式,然后在数轴上求解.跟踪训练2 已知集合A ={x |-3<x ≤6},B ={x |b -3<x <b +7},M ={x |-4≤x <5},全集U =R .(1)求A ∩M ;(2)若B ∪(∁U M )=R ,求实数b 的取值范围.解 (1)因为A ={x |-3<x ≤6},M ={x |-4≤x <5},所以A ∩M ={x |-3<x <5}.(2)因为M ={x |-4≤x <5},所以∁U M ={x |x <-4或x ≥5},又B ={x |b -3<x <b +7},B ∪(∁U M )=R ,所以M ⊆B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧b -3<-4,b +7≥5,解得-2≤b <-1. 所以实数b 的取值范围是{b |-2≤b <-1}.突破三 补集性质在解题中的应用例3 关于x 的方程:x 2+ax +1=0,①x 2+2x -a =0,②x 2+2ax +2=0,③若三个方程至少有一个有解,求实数a 的取值范围.考点 补集的概念及运算题点 无限集合的补集解 假设三个方程均无实根,则有⎩⎪⎨⎪⎧ Δ1=a 2-4<0,Δ2=4+4a <0,Δ3=4a 2-8<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ -2<a <2,a <-1,-2<a < 2. 解得-2<a <-1,∴当a ≤-2或a ≥-1时,三个方程至少有一个方程有实根,即a 的取值范围为{a |a ≤-2或a ≥-1}.反思感悟 运用补集思想求参数取值范围的步骤(1)把已知的条件否定,考虑反面问题;(2)求解反面问题对应的参数的取值范围;(3)求反面问题对应的参数的取值集合的补集.跟踪训练3 若集合A ={x |ax 2+3x +2=0}中至多有一个元素,求实数a 的取值范围. 考点 补集的概念及运算题点 无限集合的补集解 假设集合A 中含有2个元素,即ax 2+3x +2=0有两个不相等的实数根,则⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0,Δ=9-8a >0,解得a <98,且a ≠0, 则集合A 中含有2个元素时,实数a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪ a <98且a ≠0. 在全集U =R 中,集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪a <98且a ≠0的补集是 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪ a ≥98或a =0, 所以满足题意的实数a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪a ≥98或a =0.作业13.已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0}.(1)若A 是单元素集合,求集合A ;(2)若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围.考点 集合的表示综合题点 由元素个数求参数解 (1)当a =0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,符合题意; 当a ≠0时,方程ax 2-3x +2=0有两个相等的实数根,则Δ=9-8a =0,解得a =98,此时A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫43,符合题意. 综上所述,当a =0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,当a =98时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫43. (2)由(1)可知,当a =0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23符合题意; 当a ≠0时,要使方程ax 2-3x +2=0有实数根,则Δ=9-8a ≥0,解得a ≤98,且a ≠0. 综上所述,若集合A 中至少有一个元素,则a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪a ≤98. 例3 已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.解 (1)当B ≠∅时,如图所示.∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +1≥-2,2m -1<5,2m -1≥m +1或⎩⎪⎨⎪⎧ m +1>-2,2m -1≤5,2m -1≥m +1,解这两个不等式组,得2≤m ≤3.(2)当B =∅时,由m +1>2m -1,得m <2.综上可得,m 的取值范围是m ≤3.延伸探究1.若本例条件“A ={x |-2≤x ≤5}”改为“A ={x |-2<x <5}”,其他条件不变,求m 的取值范围.解 (1)当B =∅时,由m +1>2m -1,得m <2.(2)当B ≠∅时,如图所示∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +1>-2,2m -1<5,m +1≤2m -1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ m >-3,m <3,m ≥2,即2≤m <3,综上可得,m 的取值范围是m <3. 2.若本例条件“B ⊆A ”改为“A ⊆B ”,其他条件不变,求m 的取值范围.解 当A ⊆B 时,如图所示,此时B ≠∅.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2m -1>m +1,m +1≤-2,2m -1≥5,即⎩⎪⎨⎪⎧ m >2,m ≤-3,m ≥3,∴m 不存在.即不存在实数m 使A ⊆B .反思感悟 (1)利用数轴处理不等式表示的集合间的关系问题,可化抽象为直观,要注意端点值的取舍,“含”用实心点表示,“不含”用空心点表示.(2)涉及到“A ⊆B ”或“A B 且B ≠∅”的问题,一定要分A =∅和A ≠∅两种情况讨论,不要忽视空集的情况.跟踪训练3 已知A ={x ∈R |x <-2或x >3},B ={x ∈R |a ≤x ≤2a -1},若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.解 ∵B ⊆A ,∴B 的可能情况有B ≠∅和B =∅两种.①当B ≠∅时,∵B ⊆A ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a >3,a ≤2a -1或⎩⎪⎨⎪⎧2a -1<-2,a ≤2a -1成立,解得a >3; ②当B =∅时,由a >2a -1,得a <1.综上可知,实数a 的取值范围是{a |a <1或a >3}.15.已知集合A ={x |x 2-4mx +2m +6=0},B ={x |x <0},若A ⊆B ,求实数m 的取值范围. 考点 子集及其运算题点 根据子集关系求参数的取值范围解 ∵A ⊆B ,∴当A =∅时,即方程x 2-4mx +2m +6=0无实根,故Δ=16m 2-8(m +3)<0,解得-1<m <32. 当A ≠∅时,方程x 2-4mx +2m +6=0的根为负,则⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0,x 1+x 2<0,x 1x 2>0,即⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥32或m ≤-1,4m <0,2m +6>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥32或m ≤-1,m <0,m >-3,解得-3<m ≤-1.综上,实数m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪-3<m <32. 例3 已知A ={x |2a ≤x ≤a +3},B ={x |x <-1或x >5},若A ∪B =B ,求a 的取值范围. 考点 集合的交集、并集性质及应用题点 利用集合的交集、并集性质求参数的取值范围解 A ∪B =B ⇔A ⊆B .当2a >a +3,即a >3时,A =∅,满足A ⊆B .当2a =a +3,即a =3时,A ={6},满足A ⊆B .当2a <a +3,即a <3时,要使A ⊆B ,需⎩⎪⎨⎪⎧ a <3,a +3<-1或⎩⎪⎨⎪⎧a <3,2a >5, 解得a <-4或52<a <3. 综上,a 的取值范围是{a |a >3}∪{a |a =3}∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪ a <-4或52<a <3 =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪a <-4或a >52. 延伸探究 已知A ={x |2a ≤x ≤a +3},B ={x |-1≤x ≤5},则是否存在实数a 使得A ∩B =B ,若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由.解 A ∩B =B 即B ⊆A ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2a ≤-1,a +3≥5,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤-12,a ≥2,∴这样的a 不存在.反思感悟 (1)在利用交集、并集的性质解题时,常常会遇到A ∩B =A ,A ∪B =B 这类问题,解答时常借助于交、并集的定义及上节学习的集合间的关系去分析,如A ∩B =A ⇔A ⊆B ,A ∪B =B ⇔A ⊆B 等.(2)当集合B ⊆A 时,如果集合A 是一个确定的集合,而集合B 不确定,运算时要考虑B =∅的情况,切不可漏掉.(3)在这里理解运算对象,掌握运算法则,探究运算思路,求得运算结果,充分体现了数学运算的数学核心素养.13.已知集合A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)若A ∩B ={x |1≤x ≤3},求实数m 的值;(2)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.考点 交集的概念及运算题点 由交集的运算结果求参数的值解 A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B ={x |1≤x ≤3},∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=1,m +2≥3,解得m =3. (2)若A ∩B =∅,则A ⊆{x |x <m -2或x >m +2}.∴m -2>3或m +2<-1.∴实数m 的取值范围是{m |m >5或m <-3}.。
(完整word版)高中数学必修一函数难题
高中函数大题专练2、对定义在[0,1]上,并且同时满足以下两个条件的函数()f x 称为G 函数。
① 对任意的[0,1]x ∈,总有()0f x ≥;② 当12120,0,1x x x x ≥≥+≤时,总有1212()()()f x x f x f x +≥+成立。
已知函数2()g x x =与()21x h x a =⋅-是定义在[0,1]上的函数。
(1)试问函数()g x 是否为G 函数?并说明理由;(2)若函数()h x 是G 函数,求实数a 的值;(3)在(2)的条件下,讨论方程(21)()x g h x m -+=()m R ∈解的个数情况。
3.已知函数||212)(x x x f -=. (1)若2)(=x f ,求x 的值;(2)若0)()2(2≥+t mf t f t 对于[2,3]t ∈恒成立,求实数m 的取值范围.4.设函数)(x f 是定义在R 上的偶函数.若当0x ≥时,11,()0,f x x⎧-⎪=⎨⎪⎩0;0.x x >= (1)求)(x f 在(,0)-∞上的解析式.(2)请你作出函数)(x f 的大致图像.(3)当0a b <<时,若()()f a f b =,求ab 的取值范围.(4)若关于x 的方程0)()(2=++c x bf x f 有7个不同实数解,求,b c 满足的条件.5.已知函数()(0)||b f x a x x =-≠。
(1)若函数()f x 是(0,)+∞上的增函数,求实数b 的取值范围;(2)当2b =时,若不等式()f x x <在区间(1,)+∞上恒成立,求实数a 的取值范围;(3)对于函数()g x 若存在区间[,]()m n m n <,使[,]x m n ∈时,函数()g x 的值域也是[,]m n ,则称()g x 是[,]m n 上的闭函数。
若函数()f x 是某区间上的闭函数,试探求,a b 应满足的条件。
高中数学必修1难题好题2
高中数学必修1难题好题1.(2013•重庆)对正整数n,记I n={1,2,3…,n},P n={|m∈I n,k∈I n}.(1)求集合P7中元素的个数;(2)若P n的子集A中任意两个元素之和不是整数的平方,则称A为“稀疏集”.求n的最大值,使P n能分成两个不相交的稀疏集的并.2.(2011•朝阳区二模)对于整数a,b,存在唯一一对整数q和r,使得a=bq+r,0≤r<|b|.特别地,当r=0时,称b能整除a,记作b|a,已知A={1,2,3,…,23}.(Ⅰ)存在q∈A,使得2011=91q+r(0≤r<91),试求q,r的值;(Ⅱ)若B⊆A,card(B)=12(card(B)指集合B 中的元素的个数),且存在a,b∈B,b<a,b|a,则称B为“谐和集”.请写出一个含有元素7的“谐和集”B0和一个含有元素8的非“谐和集”C,并求最大的m∈A,使含m的集合A有12个元素的任意子集为“谐和集”,并说明理由.3.(2010•北京)已知集合S n={X|X=(x1,x2,…,x n),x1∈{0,1},i=1,2,…,n}(n≥2)对于A=(a1,a2,…a n,),B=(b1,b2,…b n,)∈S n,定义A与B的差为A﹣B=(|a1﹣b1|,|a2﹣b2|,…|a n﹣b n|);A与B之间的距离为(Ⅰ)当n=5时,设A=(0,1,0,0,1),B=(1,1,1,0,0),求d(A,B);(Ⅱ)证明:∀A,B,C∈S n,有A﹣B∈S n,且d(A﹣C,B﹣C)=d(A,B);(Ⅲ)证明:∀A,B,C∈S n,d(A,B),d(A,C),d(B,C)三个数中至少有一个是偶数.4.(2008•南京模拟)已知集合A={a1,a2,a3,…,a n},其中a i∈R(1≤i≤n,n>2),k(A)表示a i+a j(1≤i <j≤n)中所有不同值的个数.(1)已知集合P={2,4,6,8},Q={2,4,8,16},分别求k(P)和k(Q);(2)若集合A={2,4,8,…,2n},证明:;(3)求k(A)的最小值.5.(2007•北京)已知集合A={a1,a2,…,a k(k≥2)},其中a i∈Z(i=1,2,…,k),由A中的元素构成两个相应的集合:S={(a,b)|a∈A,b∈A,a+b∈A},T={(a,b)|a∈A,b∈A,a﹣b∈A}.其中(a,b)是有序数对,集合S和T中的元素个数分别为m和n.若对于任意的a∈A,总有﹣a∉A,则称集合A具有性质P.(Ⅰ)检验集合{0,1,2,3}与{﹣1,2,3}是否具有性质P并对其中具有性质P的集合,写出相应的集合S和T;(Ⅱ)对任何具有性质P的集合A,证明:;(Ⅲ)判断m和n的大小关系,并证明你的结论.6.(2003•上海)已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,对任意x∈R,有f (x+T)=T•f(x)成立.(1)函数f(x)=x是否属于集合M?说明理由;(2)设函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图象与y=x的图象有公共点,证明:f(x)=a x∈M;(3)若函数f(x)=sinkx∈M,求实数k的取值范围.7.设a,b是两个实数,A={(x,y)|x=n,y=na+b,n是整数},B={(x,y)|x=m,y=3m2+15,m是整数},C={(x,y)|x2+y2≤144},是平面XOY内的点集合,讨论是否存在a和b使得(1)A∩B≠φ(φ表示空集),(2)(a,b)∈C同时成立.8.设集合,B={x|x2﹣3mx+2m2﹣m﹣1<0}.(1)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数.(2)若B=∅,求m的取值范围.(3)若A⊇B,求m的取值范围.9.已知集合P=,y=log2(ax2﹣2x+2)的定义域为Q.(1)若P∩Q≠∅,求实数a的取值范围;(2)若方程,求实数a的取值的取值范围.10.(2007•天津)设函数f(x)=﹣x(x﹣a)2(x∈R),其中a∈R.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(Ⅱ)当a≠0时,求函数f(x)的极大值和极小值;(Ⅲ)当a>3时,证明存在k∈[﹣1,0],使得不等式f(k﹣cosx)≥f(k2﹣cos2x)对任意的x∈R恒成立.11.(2006•上海)已知函数y=x+有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数.(Ⅰ)如果函数y=x+(x>0)的值域为[6,+∞),求b的值;(Ⅱ)研究函数y=x2+(常数c>0)在定义域内的单调性,并说明理由;(Ⅲ)对函数y=x+和y=x2+(常数a>0)作出推广,使它们都是你所推广的函数的特例.研究推广后的函数的单调性(只须写出结论,不必证明),并求函数F(x)=(x2)n+()n(n是正整数)在区间[,2]上的最大值和最小值(可利用你的研究结论).12.(2006•上海)已知函数有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在上是减函数,在上是增函数.(1)如果函数在(0,4]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数,求b的值.(2)设常数c∈[1,4],求函数的最大值和最小值;(3)当n是正整数时,研究函数的单调性,并说明理由.13.(2005•上海)对定义域是D f.D g的函数y=f(x).y=g(x),规定:函数h(x)=.(1)若函数f(x)=,g(x)=x2,写出函数h(x)的解析式;(2)求问题(1)中函数h(x)的值域;(3)若g(x)=f(x+α),其中α是常数,且α∈[0,π],请设计一个定义域为R的函数y=f(x),及一个α的值,使得h(x)=cos4x,并予以证明.14.(2005•浙江)函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x2+2x(Ⅰ)求函数g(x)的解析式;(Ⅱ)解不等式g(x)≥f(x)﹣|x﹣1|.(Ⅲ)若h(x)=g(x)﹣λf(x)+1在[﹣1,1]上是增函数,求实数λ的取值范围.15.(2005•湖南)已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax2+bx,a≠0.(Ⅰ)若b=2,且h(x)=f(x)﹣g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅱ)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)图象C2交于点P、Q,过线段PQ的中点作x轴的垂线分别交C1,C2于点M、N,证明C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行.16.(2005•广东)设函数f(x)在(﹣∞,+∞)上满足f(2﹣x)=f(2+x),f(7﹣x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.(Ⅰ)试判断函数y=f(x)的奇偶性;(Ⅱ)试求方程f(x)=0在闭区间[﹣2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.17.(2004•上海)已知函数f(x)=|x﹣a|,g(x)=x2+2ax+1(a为正常数),且函数f(x)与g(x)的图象在y轴上的截距相等.(1)求a的值;(2)求函数f(x)+g(x)的单调递增区间;(3)若n为正整数,证明:.18.(2002•北京)已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的a,b∈R都满足:f(ab)=af (b)+bf(a).(1)求f(0)及f(1)的值;(2)判断的奇偶性,并证明你的结论;(3)若f(2)=2,u n=,求证数列{u n}是等差数列,并求{u n}的通项公式.19.(2001•广东)设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称对任意x1,x2∈[0,],都有f(x1+x2)=f(x1)•f(x2),且f(1)=a>0.(Ⅰ)求f;(Ⅱ)证明f(x)是周期函数;(Ⅲ)记a n=f(2n+),求.20.(2013•重庆)某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面积的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12000π元(π为圆周率).(Ⅰ)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域;(Ⅱ)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.21.(2011•湖北)设函数f(x)=x3+2ax2+bx+a,g(x)=x2﹣3x+2,其中x∈R,a、b为常数,已知曲线y=f(x)与y=g(x)在点(2,0)处有相同的切线l.(Ⅰ)求a、b的值,并写出切线l的方程;(Ⅱ)若方程f(x)+g(x)=mx有三个互不相同的实根0、x1、x2,其中x1<x2,且对任意的x∈[x1,x2],f(x)+g(x)<m(x﹣1)恒成立,求实数m的取值范围.22.(2009•韶关二模)从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业.根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少.本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加.(1)设n年内(本年度为第一年)总投入为a n万元,旅游业总收入为b n万元.写出a n,b n的表达式;(2)至少经过几年旅游业的总收入才能超过总投入?23.(2009•山东)两城市A和B相距20km,现计划在两城市外以AB为直径的半圆弧上选择一点C建造垃圾处理厂,其对城市的影响度与所选地点到城市的距离有关,对城A和城B的总影响度为城A与城B的影响度之和,记C点到城A的距离为x km,建在C处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度为y,统计调查表明:垃圾处理厂对城A的影响度与所选地点到城A的距离的平方成反比,比例系数为4;对城B的影响度与所选地点到城B的距离的平方成反比,比例系数为k,当垃圾处理厂建在的中点时,对城A和城B的总影响度为0.065.(1)将y表示成x的函数;(2)判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度最小?若存在,求出该点到城A的距离;若不存在,说明理由.24.(2008•湖北)水库的蓄水量随时间而变化,现用t表示时间,以月为单位,年初为起点,根据历年数据,某水库的蓄水量(单位:亿立方米)关于t的近似函数关系式为(Ⅰ)该水库的蓄求量小于50的时期称为枯水期.以i﹣1<t<i表示第i月份(i=1,2,…,12),同一年内哪几个月份是枯水期?(Ⅱ)求一年内该水库的最大蓄水量(取e=2.7计算).25.(2007•浙江)已知f(x)=|x2﹣1|+x2+kx.(Ⅰ)若k=2,求方程f(x)=0的解;(Ⅱ)若关于x的方程f(x)=0在(0,2)上有两个解x1,x2,求k的取值范围,并证明.26.(2007•北京)已知函数y=kx与y=x2+2(x≥0)的图象相交于A(x1,y1),B(x2,y2),l1,l2分别是y=x2+2(x≥0)的图象在A,B两点的切线,M,N分别是l1,l2与x轴的交点.(I)求k的取值范围;(II)设t为点M的横坐标,当x1<x2时,写出t以x1为自变量的函数式,并求其定义域和值域;(III)试比较|OM|与|ON|的大小,并说明理由(O是坐标原点).27.(2007•江苏)已知a,b,c,d是不全为零的实数,函数f(x)=bx2+cx+d,g(x)=ax3+bx2+cx+d.方程f(x)=0有实数根,且f(x)=0的实数根都是g(f(x))=0的根;反之,g(f(x))=0的实数根都是f(x)=0的根.(1)求d的值;(2)若a=0,求c的取值范围;(3)若a=1,f(1)=0,求c的取值范围.28.(2006•重庆)已知定义域为R的函数是奇函数.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)若对任意的t∈R,不等式f(t2﹣2t)+f(2t2﹣k)<0恒成立,求k的取值范围.29.(2006•浙江)设f(x)=3ax2+2bx+c,若a+b+c=0,f(0)f(1)>0,求证:(Ⅰ)方程f(x)=0有实根.(Ⅱ)﹣2<<﹣1;设x1,x2是方程f(x)=0的两个实根,则..30.(2004•北京)某厂生产某种零件,每个零件的成本为40元,出厂单价定为60元,该厂为鼓励销售商订购,决定当一次订购量超过100个时,每多订购一个,订购的全部零件的出厂单价就降低0.02元,但实际出厂单价不能低于51元.(1)当一次订购量为多少个时,零件的实际出厂单价恰降为51元?(2)设一次订购量为x个,零件的实际出厂单价为P元,写出函数P=f(x)的表达式;(3)当销售商一次订购500个零件时,该厂获得的利润是多少元?如果订购1000个,利润又是多少元?(工厂售出一个零件的利润=实际出厂单价﹣成本)参考答案与试题解析1.(2013•重庆)对正整数n,记I n={1,2,3…,n},P n={|m∈I n,k∈I n}.(1)求集合P7中元素的个数;(2)若P n的子集A中任意两个元素之和不是整数的平方,则称A为“稀疏集”.求n的最大值,使P n能分成两个不相交的稀疏集的并.考点:集合中元素个数的最值;子集与交集、并集运算的转换.专题:压轴题;新定义;函数的性质及应用.分析:(1)对于集合P7 ,有n=7.当k=4时,根据P n中有3个数与I n={1,2,3…,n}中的数重复,由此求得集合P7中元素的个数.(2)先用反证法证明证当n≥15时,P n不能分成两个不相交的稀疏集的并集,再证P14满足要求,从而求得n的最大值.解答:解:(1)对于集合P7 ,有n=7.当k=4时,P n={|m∈I n,k∈I n}中有3个数(1,2,3)与I n={1,2,3…,n}中的数重复,由此求得集合P7中元素的个数为7×7﹣3=46.(2)先证当n≥15时,P n不能分成两个不相交的稀疏集的并集.否则,设A和B为两个不相交的稀疏集,使A∪B=P n⊇I n .不妨设1∈A,则由于1+3=22,∴3∉A,即3∈B.同理可得,6∈A,10∈B.又推出15∈A,但1+15=42,这与A为稀疏集相矛盾.再证P14满足要求.当k=1时,P14={|m∈I14,k∈I14}=I14,可以分成2个稀疏集的并集.事实上,只要取A1={1,2,4,6,9,11,13},B1={3,5,7,8,10,12,14},则A1和B1都是稀疏集,且A1∪B1=I14.当k=4时,集合{|m∈I14}中,除整数外,剩下的数组成集合{,,,…,},可以分为下列3个稀疏集的并:A2={,,,},B2={,,}.当k=9时,集合{|m∈I14}中,除整数外,剩下的数组成集合{,,,,…,,},可以分为下列3个稀疏集的并:A3={,,,,},B3={,,,,}.最后,集合C═{|m∈I14,k∈I14,且k≠1,4,9 }中的数的分母都是无理数,它与P n中的任何其他数之和都不是整数,因此,令A=A1∪A2∪A3∪C,B=B1∪B2∪B3,则A和B是不相交的稀疏集,且A∪B=P14.综上可得,n的最大值为14.点评:本题主要考查新定义,集合间的包含关系,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.2.(2011•朝阳区二模)对于整数a,b,存在唯一一对整数q和r,使得a=bq+r,0≤r<|b|.特别地,当r=0时,称b 能整除a,记作b|a,已知A={1,2,3,…,23}.(Ⅰ)存在q∈A,使得2011=91q+r(0≤r<91),试求q,r的值;(Ⅱ)若B⊆A,card(B)=12(card(B)指集合B 中的元素的个数),且存在a,b∈B,b<a,b|a,则称B为“谐和集”.请写出一个含有元素7的“谐和集”B0和一个含有元素8的非“谐和集”C,解答:解:(Ⅰ)因为2011=91q+r,所以2011=91×22+9.(2分)又因为q∈A,所以q=22,r=9.(4分)(Ⅱ)含有元素7的一个“和谐集”B0={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}.(5分)含有元素8的一个非“和谐集”C={8,9,10,11,12,13,14,15,17,19,21,23}.(7分)当m=8时,记M={7+i|i=1,2,…,16},N={2(7+i)|i=1,2,3,4},记P=C M N,则card(P)=12.显然对任意1≤i<j≤16,不存在n≥3,使得7+j=n(7+i)成立.故P是非“和谐集”,此时P={8,9,10,11,12,13,14,15,17,19,21,23}.同理,当m=9,10,11,12时,存在含m的集合A的有12个元素的子集为非“和谐集”.因此m≤7.(10分)下面证明:含7的任意集合A的有12个元素的子集为“和谐集”.设B={a1,a2,…,a11,7},若1,14,21中之一为集合B的元素,显然为“和谐集”.现考虑1,14,21都不属于集合B,构造集合B1={2,4,8,16},B2={3,6,12},B3={5,10,20},B4={9,18},B5={11,22},B′={13,15,17,19,23}.(12分)以上B1,B2,B3,B4,B5每个集合中的元素都是倍数关系.考虑B'⊆B的情况,也即B′中5个元素全都是B的元素,B中剩下6个元素必须从B1,B2,B3,B4,B5这5个集合中选取6个元素,那么至少有一个集合有两个元素被选,即集合B中至少有两个元素存在倍数关系.综上,含7的任意集合A的有12个元素的子集B为“和谐集”,即m的最大值为7.点评:本题是新定义题,考查了子集与真子集,解答的关键是读懂题意,巧妙运用,有一定的难度.3.(2010•北京)已知集合S n={X|X=(x1,x2,…,x n),x1∈{0,1},i=1,2,…,n}(n≥2)对于A=(a1,a2,…a n,),B=(b1,b2,…b n,)∈S n,定义A与B的差为A﹣B=(|a1﹣b1|,|a2﹣b2|,…|a n﹣b n|);A与B之间的距离为(Ⅰ)当n=5时,设A=(0,1,0,0,1),B=(1,1,1,0,0),求d(A,B);(Ⅱ)证明:∀A,B,C∈S n,有A﹣B∈S n,且d(A﹣C,B﹣C)=d(A,B);(Ⅲ)证明:∀A,B,C∈S n,d(A,B),d(A,C),d(B,C)三个数中至少有一个是偶数.考点:交、并、补集的混合运算;子集与交集、并集运算的转换.专题:证明题;综合题;压轴题.分析:(Ⅰ)由题意中的定义和集合A、B求出A﹣B,再由A与B之间的距离公式,求出d(A,B);(Ⅱ)根据题意设出集合A、B、C,则a i,b i,c i∈{0,1}(i=1,2,n),故得A﹣B∈S n,再分c i=0和c i=1两种情况求出d(A﹣C,B﹣C)和d(A,B);(Ⅲ)根据题意设出集合A、B、C,再根据(Ⅱ)的结论,表示出d(A,B),d(A,C),d(B,C),再根据集合的元素为“0,1”,确定所求三个数中至少有一个是偶数.解答:解:(Ⅰ)由题意得,A﹣B=(|0﹣1|,|1﹣1|,|0﹣1|,|0﹣0|,|1﹣0|)=(1,0,1,0,1),d(A,B)=|0﹣1|+|1﹣1|+|0﹣1|+|0﹣0|+|1﹣0|=3(Ⅱ)证明:设A=(a1,a2,a n),B=(b1,b2,b n),C=(c1,c2,c n)∈S n因为a1,b1∈{0,1},所以|a1﹣b1|∈{0,1}(i=1,2,n)从而A﹣B=(|a1﹣b1|,|a2﹣b2|,|a n﹣b n|)∈S n由题意知a i,b i,c i∈{0,1}(i=1,2,n)当c i=0时,||a i﹣c i|﹣|b i﹣c i||=|a i﹣b i|当c i=1时,||a i﹣c i|﹣|b i﹣c i||=|(1﹣a i)﹣(1﹣b i)|=|a i﹣b i|所以(Ⅲ)证明:设A=(a1,a2,a n),B=(b1,b2,b n),C=(c1,c2,c n)∈S n,d(A,B)=k,d(A,C)=l,d(B,C)=h记0=(0,0,0)∈S n,由(Ⅱ)可知所以|b i﹣a i|(i=1,2,n)中1的个数为k,|c i﹣a i|(i=1,2,n)中1的个数为l设t是使|b i﹣a i|=|c i﹣a i|=1成立的i的个数.则h=l+k﹣2t由此可知,k,l,h三个数不可能都是奇数即d(A,B),d(A,C),d(B,C)三个数中至少有一个是偶数.点评:本题考查了利用新定义和集合的运算性质综合应用的能力,属于高难度题,需要认真审题,抓住新定义的本质.4.(2008•南京模拟)已知集合A={a1,a2,a3,…,a n},其中a i∈R(1≤i≤n,n>2),k(A)表示a i+a j(1≤i<j≤n)中所有不同值的个数.(1)已知集合P={2,4,6,8},Q={2,4,8,16},分别求k(P)和k(Q);(2)若集合A={2,4,8,…,2n},证明:;(3)求k(A)的最小值.考点:元素与集合关系的判断.专题:计算题;证明题;压轴题.分析:(1)由题意知k(P)=5,k(Q)=6(2)a i+a j(1≤i<j≤n)共有个.所以.然后利用题设条件证明所有a i+a j(1≤i<j≤n)各不相同.(3)设a1<a2<<a n,所以a1+a2<a1+a3<…<a1+a n<a2+a n<…<a n﹣1+a n.由此能够推出k(A)的最小值2n﹣3.解答:解:(1)由题意知K(P)中的值有6,8,10,12和14五个值,∴k(P)=5,K(Q)中的值有6,10,18,12,20,24,∴k(Q)=6(2)证明:a i+a j(1≤i<j≤n)共有个所以下面证明所有a i+a j(1≤i<j≤n)各不相同任取a i+a j和a k+a l(1≤i<j≤n,1≤k<l≤n)当j=l时,若a i+a j=a k+a l,则a i=a k,矛盾当j≠l时,若a i+a j=a k+a l,则a i+a j<2a j=2j+1≤a l<a k+a l即a i+a j≠a k+a l所以所有a i+a j(1≤i<j≤n)各不相同,所以(3)不妨设a1<a2<<a n,所以a1+a2<a1+a3<<a1+a n<a2+a n<<a n﹣1+a n所以a i+a j(1≤i<j≤n)中至少有2n﹣3个不同的数,即k(A)≥2n﹣3取A={1,2,3,n},则a i+a j∈{3,4,5,••,2n﹣1}共2n﹣3个所以k(A)的最小值2n﹣3点评:本题考查集合与元素的位置关系,解题时要认真审题,仔细解答.5.(2007•北京)已知集合A={a1,a2,…,a k(k≥2)},其中a i∈Z(i=1,2,…,k),由A中的元素构成两个相应的集合:S={(a,b)|a∈A,b∈A,a+b∈A},T={(a,b)|a∈A,b∈A,a﹣b∈A}.其中(a,b)是有序数对,集合S和T中的元素个数分别为m和n.若对于任意的a∈A,总有﹣a∉A,则称集合A具有性质P.(Ⅰ)检验集合{0,1,2,3}与{﹣1,2,3}是否具有性质P并对其中具有性质P的集合,写出相应的集合S和T;(Ⅱ)对任何具有性质P的集合A,证明:;(Ⅲ)判断m和n的大小关系,并证明你的结论.考点:元素与集合关系的判断;集合的含义.专题:综合题;压轴题;分类讨论;转化思想.分析:(I)利用性质P的定义判断出具有性质P的集合,利用集合S,T的定义写出S,T.(II)据具有性质P的集合满足a∈A,总有﹣a∉A,得到0∉A得到(a i,a i)∉T;当(a i,a j)∈T时,(a j,a i)∉T,求出T中的元素个数.(III)对应S中的元素据S,T的定义得到也是T中的元素,反之对于T中的元素也是s中的元素,得到两个集合中的元素相同.解答:(I)解:集合{0,1,2,3}不具有性质P.集合{﹣1,2,3}具有性质P,其相应的集合S和T是S=(﹣1,3),(3,﹣1),T=(2,﹣1),(2,3).(II)证明:首先,由A中元素构成的有序数对(a i,a j)共有k2个.因为0∉A,所以(a i,a i)∉T(i=1,2,k);又因为当a∈A时,﹣a∉A时,﹣a∉A,所以当(a i,a j)∈T时,(a j,a i)∉T(i,j=1,2,k).从而,集合T中元素的个数最多为,即.(III)解:m=n,证明如下:(1)对于(a,b)∈S,根据定义,a∈A,b∈A,且a+b∈A,从而(a+b,b)∈T.如果(a,b)与(c,d)是S的不同元素,那么a=c与b=d中至少有一个不成立,从而a+b=c+d与b=d中也至少有一个不成立.故(a+b,b)与(c+d,d)也是T的不同元素.可见,S中元素的个数不多于T中元素的个数,即m≤n,(2)对于(a,b)∈T,根据定义,a∈A,b∈A,且a﹣b∈A,从而(a﹣b,b)∈S.如果(a,b)与(c,d)是T的不同元素,那么a=c与b=d中至少有一个不成立,从而a﹣b=c﹣d与b=d中也至少有一个不成立,故(a﹣b,b)与(c﹣d,d)也是S的不同元素.可见,T中元素的个数不多于S中元素的个数,即n≤m,由(1)(2)可知,m=n.点评:本题考查利用题中的新定义解题;新定义题是近几年常考的题型,要重视.6.(2003•上海)已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,对任意x∈R,有f(x+T)=T•f (x)成立.(1)函数f(x)=x是否属于集合M?说明理由;(2)设函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图象与y=x的图象有公共点,证明:f(x)=a x∈M;(3)若函数f(x)=sinkx∈M,求实数k的取值范围.考点:集合的包含关系判断及应用;指数函数综合题;已知三角函数模型的应用问题.专题:证明题;压轴题;新定义.分析:(1)将f(x)=x代入定义(x+T)=T f(x)验证知函数f(x)=x不属于集合M.(2)由题意存在x∈R使得a x=x,由新定义知存在非零常数T使得a T=T,将函数关系式代入f(x+T)=T f (x)验证知f(x)=a x∈M.(3)若函数f(x)=sinkx∈M,依据定义应该有sin(kx+kT)=Tsinkx∈[﹣1,1]对任意实数都成立,故T=±1.将T=±1代入sin(kx+kT)=Tsinkx求k的范围即可.解答:解:(1)对于非零常数T,f(x+T)=x+T,Tf(x)=Tx.因为对任意x∈R,x+T=Tx不能恒成立,所以f(x)=x∉M;(2)因为函数f(x)=a x(a>0且a≠1)的图象与函数y=x的图象有公共点,所以方程组:有解,消去y得a x=x,显然x=0不是方程a x=x的解,所以存在非零常数T,使a T=T.于是对于f(x)=a x有f(x+T)=a x+T=a T•a x=T•a x=Tf(x)故f(x)=a x∈M;(3)当k=0时,f(x)=0,显然f(x)=0∈M.当k≠0时,因为f(x)=sinkx∈M,所以存在非零常数T,对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立,即sin(kx+kT)=Tsinkx.因为k≠0,且x∈R,所以kx∈R,kx+kT∈R,于是sinkx∈[﹣1,1],sin(kx+kT)∈[﹣1,1],故要使sin(kx+kT)=Tsinkx.成立,只有T=±1,当T=1时,sin(kx+k)=sinkx成立,则k=2mπ,m∈Z.当T=﹣1时,sin(kx﹣k)=﹣sinkx成立,即sin(kx﹣k+π)=sinkx成立,则﹣k+π=2mπ,m∈Z,即k=﹣(2m﹣1)π,m∈Z.综合得,实数k的取值范围是{k|k=mπ,m∈Z}.点评:考查新定义下问题的证明与求解,此类题的特点是探究时只能以新定义的规则为依据,不能引入熟悉的算法,这是做此类题时要注意的.7.设a,b是两个实数,A={(x,y)|x=n,y=na+b,n是整数},B={(x,y)|x=m,y=3m2+15,m是整数},C={(x,y)|x2+y2≤144},是平面XOY内的点集合,讨论是否存在a和b使得(1)A∩B≠φ(φ表示空集),(2)(a,b)∈C同时成立.考点:集合关系中的参数取值问题;点到直线的距离公式.专题:压轴题.分析:A、B、C是点的集合,由y=na+b和y=3m2+15想到直线和抛物线.A∩B≠φ表示直线和抛物线有公共点,故只需联力方程,△≥0得a,b的关系式,再考虑与集合C中x2+y2≤144表示的以原点为圆心,以12为半径的圆及内部点的关系即可.解答:解:据题意,知A={(x,y)|x=n,y=an+b,n∈Z}B={(x,y)|x=m,y=3m^2+15,m∈Z}假设存在实数a,b,使得A∩B≠Ø成立,则方程组y=ax+by=3x2+15 有解,且x∈Z.消去y,方程组化为3x2﹣ax+15﹣b=0.①∵方程①有解,∴△=a2﹣12(15﹣b)≥0.∴﹣a2≤12b﹣180.②又由(2),得a2+b2≤144.③由②+③,得b2≤12b﹣36.∴(b﹣6)2≤0∴b=6.代入②,得a2≥108.代入③,得a2≤108.∴a2=108.a=±6√3将a=±6,b=6代入方程①,得3x2±6x+9=0.解之得x=±,与x∈Z矛盾.∴不存在实数a,b使(1)(2)同时成立.点评:此题以集合为背景考查直线和抛物线的位置关系,以及圆等知识,综合性较强.8.设集合,B={x|x2﹣3mx+2m2﹣m﹣1<0}.(1)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数.(2)若B=∅,求m的取值范围.(3)若A⊇B,求m的取值范围.考点:子集与真子集;集合的包含关系判断及应用;空集的定义、性质及运算.专题:计算题;压轴题.分析:(1)由条件:“x∈Z”知集合A中的元素是整数,进而求它的子集的个数;(2)由条件:“B=∅”知集合B中的没有任何元素是,得不等式的解集是空集,进而求m;(3)由条件:“A⊇B”知集合B是A的子集,结合端点的不等关系列出不等式后解之即得.解答:解:化简集合A={x|﹣2≤x≤5},集合B可写为B={x|(x﹣m+1)(x﹣2m﹣1)<0}(1)∵x∈Z,∴A={﹣2,﹣1,0,1,2,3,4,5},即A中含有8个元素,∴A的非空真子集数为28﹣2=254(个).(2)显然只有当m﹣1=2m+1即m=﹣2时,B=∅.(3)当B=∅即m=﹣2时,B=∅⊆A;当B≠∅即m≠﹣2时,(ⅰ)当m <﹣2时,B=(2m+1,m ﹣1),要B ⊆A ,只要,所以m 的值不存在;(ⅱ)当m >﹣2时,B=(m ﹣1,2m+1),要B ⊆A ,只要.点评: 本题考查集合的子集、集合的包含关系判断及应用以及空集的性质及运算.是一道中档题.9.已知集合P=,y=log 2(ax 2﹣2x+2)的定义域为Q .(1)若P ∩Q ≠∅,求实数a 的取值范围; (2)若方程,求实数a 的取值的取值范围.考点:集合的包含关系判断及应用;对数函数图象与性质的综合应用. 专题:计算题;压轴题. 分析: (1)是一个存在性的问题,此类题求参数一般转化为求最值.若是存在大于某式的值成立,一般令其大于其最小值,(2)也是一个存在性的问题,其与(1)不一样的地方是其为一个等式,故应求出解析式对应函数的值域,让该参数是解答:解:(1)由已知Q={x|ax 2﹣2x+2>0},若P ∩Q ≠∅, 则说明在内至少有一个x 值,使不等式ax 2﹣2x+2>0,即,在.∴a 的取值范围是a >﹣4; (2)∵方程,∴∵∴.点评: 考查存在性问题求参数范围,本题中两个小题都是存在性,因为其转化的最终形式不一样,所以求其参数方式不一样,类题一般难度较大,要求有较强的逻辑推理能力进行正确的转化. 10.(2007•天津)设函数f (x )=﹣x (x ﹣a )2(x ∈R ),其中a ∈R . (Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f (x )在点(2,f (2))处的切线方程; (Ⅱ)当a ≠0时,求函数f (x )的极大值和极小值;(Ⅲ)当a >3时,证明存在k ∈[﹣1,0],使得不等式f (k ﹣cosx )≥f (k 2﹣cos 2x )对任意的x ∈R 恒成立.考点: 函数单调性的性质. 专题: 压轴题.分析: (Ⅰ)求出f (2)和f ′(2),利用点斜式写切线方程.(Ⅱ)求导,令f ′(x )=0,再考虑f (x )的单调性,求极值即可.(Ⅲ)有(Ⅱ)可知当a >3时f (x )为单调函数,利用单调性直接转化为k ﹣cosx ≤k 2﹣cos 2x 恒成立,分离参数求解即可.解答: 解:(Ⅰ)解:当a=1时,f (x )=﹣x (x ﹣1)2=﹣x 3+2x 2﹣x ,得f (2)=﹣2,且f'(x )=﹣3x 2+4x ﹣1,f'(2)=﹣5.所以,曲线y=﹣x(x﹣1)2在点(2,﹣2)处的切线方程是y+2=﹣5(x﹣2),整理得5x+y﹣8=0.(Ⅱ)解:f(x)=﹣x(x﹣a)2=﹣x3+2ax2﹣a2xf'(x)=﹣3x2+4ax﹣a2=﹣(3x﹣a)(x﹣a).令f'(x)=0,解得或x=a.由于a≠0,以下分两种情况讨论.(1)若a>0,当x变化时,f'(x)的正负如下表:因此,函数f(x)在处取得极小值,且;函数f(x)在x=a处取得极大值f(a),且f(a)=0.(2)若a<0,当x变化时,f'(x)的正负如下表:因此,函数f(x)在x=a处取得极小值f(a),且f(a)=0;函数f(x)在处取得极大值,且.(Ⅲ)证明:由a>3,得,当k∈[﹣1,0]时,k﹣cosx≤1,k2﹣cos2x≤1.由(Ⅱ)知,f(x)在(﹣∞,1]上是减函数,要使f(k﹣cosx)≥f(k2﹣cos2x),x∈R只要k﹣cosx≤k2﹣cos2x(x∈R)即cos2x﹣cosx≤k2﹣k(x∈R)①设,则函数g(x)在R上的最大值为2.要使①式恒成立,必须k2﹣k≥2,即k≥2或k≤﹣1.所以,在区间[﹣1,0]上存在k=﹣1,使得f(k﹣cosx)≥f(k2﹣cos2x)对任意的x∈R恒成立.点评:本小题主要考查运用导数研究函数的性质、曲线的切线方程,函数的极值、解不等式等基础知识,考查综合分析和解决问题的能力及分类讨论的思想方法.11.(2006•上海)已知函数y=x+有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数.(Ⅰ)如果函数y=x+(x>0)的值域为[6,+∞),求b的值;(Ⅱ)研究函数y=x2+(常数c>0)在定义域内的单调性,并说明理由;(Ⅲ)对函数y=x+和y=x2+(常数a>0)作出推广,使它们都是你所推广的函数的特例.研究推广后的函数的单调性(只须写出结论,不必证明),并求函数F(x)=(x2)n+()n(n是正整数)在区间[,2]上的最大值和最小值(可利用你的研究结论).考点:函数单调性的性质;函数最值的应用.专题:计算题;压轴题.分析:(1)函数y=x+(x>0)的最小值是2=6,由此可求出b的值.(2)设0<x1<x2,y2﹣y1=.由此入手经过讲座可知该函数在(﹣∞,﹣]上是减函数,在[﹣,0)上是增函数.(3)可以把函数推广为y=(常数a>0),其中n是正整数.当n是奇数时,函数y=在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数,在(﹣∞,﹣]上是增函数,在[﹣,0)上是减函数;当n是偶数时,函数y=在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数,在(﹣∞,﹣]上是减函数,在[﹣,0)上是增函数.并且由函数的单调性可求出当x=1时F(x)取得最小值2n+1.解答:解:(1)函数y=x+(x>0)的最小值是2,则2=6,∴b=log29.(2)设0<x1<x2,y2﹣y1=.当<x1<x2时,y2>y1,函数y=在[,+∞)上是增函数;当0<x1<x2<时y2<y1,函数y=在(0,]上是减函数.又y=是偶函数,于是,该函数在(﹣∞,﹣]上是减函数,在[﹣,0)上是增函数;(3)可以把函数推广为y=(常数a>0),其中n是正整数.当n是奇数时,函数y=在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数,在(﹣∞,﹣]上是增函数,在[﹣,0)上是减函数;当n是偶数时,函数y=在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数,在(﹣∞,﹣]上是减函数,在[﹣,0)上是增函数;F(x)=+=+…+,因此F(x)在[,1]上是减函数,在[1,2]上是增函数.所以,当x=或x=2时,F(x)取得最大值()n+()n;当x=1时F(x)取得最小值2n+1;点评:本题考查函数的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.12.(2006•上海)已知函数有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在上是减函数,在上是增函数.(1)如果函数在(0,4]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数,求b的值.(2)设常数c∈[1,4],求函数的最大值和最小值;(3)当n是正整数时,研究函数的单调性,并说明理由.考点:函数单调性的性质;函数的单调性及单调区间;基本不等式在最值问题中的应用.专题:综合题;压轴题.分析:(1)根据题设条件知=4,由此可知b=4.(2)由∈[1,2],知当x=时,函数f(x)=x+取得最小值2.再由c的取值判断函数的最大值和最小值.(3)设0<x1<x2,g(x2)﹣g(x1)=.由此入手进行单调性的讨论.解答:解:(1)由已知得=4,∴b=4.(2)∵c∈[1,4],∴∈[1,2],于是,当x=时,函数f(x)=x+取得最小值2.f(1)﹣f(2)=,当1≤c≤2时,函数f(x)的最大值是f(2)=2+;当2≤c≤4时,函数f(x)的最大值是f(1)=1+c.(3)设0<x1<x2,g(x2)﹣g(x1)=.当<x1<x2时,g(x2)>g(x1),函数g(x)在[,+∞)上是增函数;当0<x1<x2<时,g(x2)>g(x1),函数g(x)在(0,]上是减函数.当n是奇数时,g(x)是奇函数,函数g(x)在(﹣∞,﹣]上是增函数,在[﹣,0)上是减函数.当n是偶数时,g(x)是偶函数,函数g(x)在(﹣∞,﹣)上是减函数,在[﹣,0]上是增函数.点评:本题考查函数的性质和应用,解题要认真审题,仔细求解.13.(2005•上海)对定义域是D f.D g的函数y=f(x).y=g(x),规定:函数h(x)=.(1)若函数f(x)=,g(x)=x2,写出函数h(x)的解析式;(2)求问题(1)中函数h(x)的值域;(3)若g(x)=f(x+α),其中α是常数,且α∈[0,π],请设计一个定义域为R的函数y=f(x),及一个α的值,使得h(x)=cos4x,并予以证明.考点:函数的表示方法;函数的值域;抽象函数及其应用.专题:压轴题.分析:(1)将f(x)=,g(x)=)=x2,代入h(x)=(2)利用双勾函数的性质求得;(3)令f(x)=sin2x+cos2x,α=解答:解:(1)h(x)=.(2)当x≠1时,h(x)==x﹣1++2,若x>1时,则h(x)≥4,其中等号当x=2时成立若x<1时,则h(x)≤0,其中等号当x=0时成立∴函数h(x)的值域是(﹣∞,0]∪{1}∪[4,+∞)(3)令f(x)=sin2x+cos2x,α=则g(x)=f(x+α)=sin2(x+)+cos2(x+)=cos2x﹣sin2x,于是h(x)=f(x)•f(x+α)=(sin2x+cos2x)(cos2x﹣sin2x)=cos4x.另解令f(x)=1+sin2x,α=,g(x)=f(x+α)=1+sin2(x+π)=1﹣sin2x,于是h(x)=f(x)•f(x+α)=(1+sin2x)(1﹣sin2x)=cos4x.点评:本题主要考查求函数解析式和求最值以及构造函数等问题.14.(2005•浙江)函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x2+2x(Ⅰ)求函数g(x)的解析式;(Ⅱ)解不等式g(x)≥f(x)﹣|x﹣1|.(Ⅲ)若h(x)=g(x)﹣λf(x)+1在[﹣1,1]上是增函数,求实数λ的取值范围.考点:函数单调性的性质;函数解析式的求解及常用方法;绝对值不等式的解法.专题:综合题;压轴题.分析:(Ⅰ)在函数y=f(x)的图象上任意一点Q(x0,y0),设关于原点的对称点为P(x,y),再由中点坐标公式,求得Q的坐标代入f(x)=x2+2x即可.(Ⅱ)将f(x)与g(x)的解析式代入转化为2x2﹣|x﹣1|≤0,再通过分类讨论去掉绝对值,转化为一元二次不等式求解.(Ⅲ)将f(x)与g(x)的解析式代入可得h(x)=﹣(1+λ)x2+2(1﹣λ)x+1,再用二次函数法研究其单调性.解答:解:(Ⅰ)设函数y=f(x)的图象上任意一点Q(x0,y0)关于原点的对称点为P(x,y),则即∵点Q(x0,y0)在函数y=f(x)的图象上∴﹣y=x2﹣2x,即y=﹣x2+2x,故g(x)=﹣x2+2x(Ⅱ)由g(x)≥f(x)﹣|x﹣1|,可得2x2﹣|x﹣1|≤0当x≥1时,2x2﹣x+1≤0,此时不等式无解.当x<1时,2x2+x﹣1≤0,解得.因此,原不等式的解集为.(Ⅲ)h(x)=﹣(1+λ)x2+2(1﹣λ)x+1①当λ=﹣1时,h(x)=4x+1在[﹣1,1]上是增函数,∴λ=﹣1②当λ≠﹣1时,对称轴的方程为x=.ⅰ)当λ<﹣1时,,解得λ<﹣1.ⅱ)当λ>﹣1时,,解得﹣1<λ≤0.综上,λ≤0.点评:本题主要考查求对称区间上的解析式,解不等式及研究函数的单调性,属中档题.15.(2005•湖南)已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax2+bx,a≠0.(Ⅰ)若b=2,且h(x)=f(x)﹣g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅱ)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)图象C2交于点P、Q,过线段PQ的中点作x轴的垂线分别交C1,C2于点M、N,证明C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行.考点:函数单调性的性质;利用导数研究曲线上某点切线方程;两条直线平行的判定.专题:综合题;压轴题.分析:(Ⅰ)先求函数h(x)的解析式,因为函数h(x)存在单调递减区间,所以h'(x)<0有解,求出a的取。
高一数学《必修一真题难点分类精练》
《必修一真题难点分类精练》■第一章:集合与函数 【集合与元素】{}._____1,,,0,,201120102=+-+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=b a b a a B a b a A ,则例、已知集合11,1,02-=⇒=-=⇒==+b a aba ab a 解析: ._______,56=⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈∈-=M Z a N a a M 则用列举法表示集合且例、已知集合{}6,3,2,16,3,2,16,3,2,15-=⇒-=⇒=-M a a 解析:{}._____________,,,12的取值范围:则实数例、给定三元集合x x x x -215,2,1,0±≠x 解析: ._____,1112=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=+-=∈a x ax x A a a 则为常数且满足例、若实数1,0;111,00;02±=±=⇒=⇒=⇒≠=a a a ax a a 故解析: .2lg )()3(2)()2(1)()1(.)1()()1(,)(2000的取值范围,求实数属于集合设函数满足的条件;和,试求实数属于集合若函数?说明理由;是否属于集合函数成立使得内存在的全体:在定义域是满足下列性质的函数例、已知集合a M x ax f b k M b k x f M xx f f x f x f x D x f M x +=+==+=+【集合之间的关系】{}.__6,,5,4,3,2,1个有,那么符合要求的集合则且若满足:例、若非空集合S S a S a S S ∈-∈⊆{}{}{}.712,4,2,3,5,13个合有个非空子集,即元素组然后有满足:解析:首先有三对集合- {}{}.______,01,62的取值集合为则且例、集合m M N mx x N x x x M ⊆=-=-+= {}31,21,02,3-=⇒-=m M 解析:{}._____,,2,11,02的取值范围是则实数且例、已知集合m A B B x mx x m z z B x x A ⊆≠⎭⎬⎫⎩⎨⎧>+-==<=φ{}0]22,(012012;0120122,0101;2,0101)2(01122222⋃--∞⇔⎩⎨⎧≥+⨯≤-⨯⎩⎨⎧≤+⨯≥-⨯⇔>⎩⎨⎧>+<->⎩⎨⎧<+>-⇔><+-⇔m m m m x mx x m x mx x m x mx x m 解析:{}{}.__,,,,121620,,,,4812B A Z r q p r q p x x B Z l n m l n m x x A 则集合例、集合∈++==∈++==BA A x r q p r q p yB y B y l n l n m l n l l n n m l n m x A x =⇔∈=+⨯+⨯=++=∈∈=++--=++-+-+=++=∈122854121620,;1620)(1248)(124812,任一解析:任一{}{}.__,,14,,12B A Z k k x x B Z k k x x A 则集合例、集合∈±==∈+==BA A x k k yB y B y p p p p p k x A x =⇔∈=±=±=∈∈=±=⎩⎨⎧-=+-+=+=+=∈1)2(214,;14121)12(2141)2(212,任一解析:任一 {}{}.,),,(1)()2(;)1(.)]([,)()()(,)]([)(,)(2的取值范围求实数且若求证:,即和记为点”的集合分别的“不动点”和“稳定的“稳定点”,函数为则称的“不动点”,若为则称例、对于函数a B A R x R a ax x f B A x x f f x B x x f x A B A x f x f x x x f f x f x x x f φ≠=∈∈-=⊆======].43,41[434301201000101010)1)(1(011)1(141001),(1)()2()()]([,,;)1(222222222222222222-∈=<⇒=+=+-+=--<∆⇒=+-+=--=+-+⇒=+-+--=--⇒=--=-⇒-≥⇒⎩⎨⎧≥∆≠=⇒=-⇒∈∈-=⇒≠=⊆⇒∈==∈≠⊆⇒=a a a ax a ax x a a ax x a a ax x a x ax a ax x a a ax x a x ax x ax x ax a x ax a a a x ax R x R a ax x f B A B A B t t t f t f f A t A B A A 或同解即与或同解与无解或同解与同解与稳定点”“不动点”同时也是“或有解存在的“不动点”也是“稳定点”存在的“不动点”同时;即则设解析:φφφ【集合之间的运算】{}{}{}.,,)3(;,)2(;,2)1(.0)5()1(2,023222的取值范围求实数若的取值范围求实数若的值求实数若例、设集合a A B C A R U a A B A a B A a x a x x B x x x A U =⋂==⋃=⋂=++++==+-={}{}.()()()()()21,3;3;)3(;30;0;0)62(4,)2(313,122,2,1)1(⇒∉∉-≥-<⇒≠=⇒=⋂⇒-≤⇒>∆=∆<∆⇒+=∆⊆⇒--=--=⇒∈⇒=⋂=B B a a B B B A a a A B a a B B A A 且检验;或检验得解析:φφφ【函数与映射】【映射个数】.个的映射有到集合个元素,则从集合中有个元素,非空集合中有例、证明:若非空集合a b B A b B a A .个数原理”,故共有映射种选择,又由“分步计对唯一”都有中的每个元素由“任一解析:a b b A【定义域】例、已知函数862++-=m mx mx y 的定义域为R ,求m 的取值范围.解析:0=m ;10)1(000≥⇔⎩⎨⎧≥->⇔⎩⎨⎧≤∆>m m m m m .例、若函数)(x f 的定义域为]4,1[,求函数)2(+x f 的定义域. 解析:421≤+≤x .例、若函数)12(+x f 的定义域为]5,2[,求函数)(x f 的定义域. 解析:]11,5[1112552∴≤+≤⇔≤≤,x x .例、若函数)1(+x f 的定义域为]3,2[-,求函数)12(-x f 的定义域. 解析:]5.2,0[4121,41132⇔≤-≤-∴≤+≤-⇔≤≤-x x x .【同一函数】例、下列各组函数中表示同一函数的是 ( )(A )x x f =)(与2)()(x x g = (B )||)(x x x f =与⎪⎩⎪⎨⎧-=22)(xxx g )0()0(<>x x(C )||)(x x f =与33)(x x g = (D )11)(2--=x x x f 与)1(1)(≠+=x x x g解析:D.【函数值】例、已知已知函数)0(1)21(22≠-=-x xx x f ,则_____)21(=f . 解析:15)21(,2121==-f x 例、已知已知函数23)12(-=+x x f 且4)(=a f ,则_________=a . 解析:.5,12==+a a x【函数解析式】【配凑法】:例、已知函数x x x f 2)1(+=+,求)(x f 的解析式.解析:.1,1)(,1)1(2)1(22≥-=-+=+=+x x x f x x x x f 换元法(注意范围)亦可.例、已知函数2424)2(x x x f +=+,求)(x f 的解析式.解析:拼凑法或换元法,注意定义域. 【赋值法】:例、已知函数c bx ax x f ++=2)(,若0)0(=f 且1)()1(++=+x x f x f ,求)(x f . 解析:0)1(,1)1(,0)0(=-==f f f ,代入可得.【对偶法】:例、已知函数23)1(2)(+=-x xf x f ,求)(x f 的解析式. 解析:换元,联立解出.【函数值域】【直接法】:例、求值域.4)(;5)(;323)(22x x f x x f x x f -=+=-+=③②① 解析:①∵032≥-x 即3)(≥x f ,∴值域为:[)+∞,3;②[)+∞,5;③]2,0[ 【配方法】:例、求值域32;321;2;1222+-=-+=++-=++=x x y x x y x x y x x y ④③②① 解析:配方法①),43[43)21(.2+∞⇔++=∈x y R x ;②]23,0[)21(49].2,1[2⇔--=-∈x y x ; ③),1()1,3()3,(+∞⋃-⋃--∞∈x ,⇔-≥-+⇒≥+-+=44)1(0)1(.4)1(1222x x x y 414)1(12-≤-+x 或04)1(12>-+x .值域为:),0(]41,(+∞⋃--∞.此题画图求解更方便:④),2[22)1(2+∞⇔≥+-=x y .【换元法】:例、求值域.1;123x x y x x y --=++-=②①解析:①),27[,271)1(],8)1[(212721,0,12222+∞-∴-≥⇔≥+-+=-+=≥+=y t t t t y t x t .②]43,(,43]43)21[(0)21(],43)21[(1,0,12222--∞∴-≤+--⇔≥-+--=-+-=≥-=t t t t t y t x t .【三角换元法】:例、已知+∈=+R y x y x ,,122求y x +的值. 解析:设)2,0(),4sin(2,sin ,cos παπααα∈+=+==y x y x ,则1)(,2)(min max =+=+y x y x .【消元法】:例、已知1=+y x ,求22y x +的最小值.解析:x y -=1,带入22y x +得.211222≥+-x x 【作图法】:例、求值域.22);2(2;)2(122-=>-+=-++=x y x x x y x x y ③②① 解析:①表示数轴上到点-1和点2的距离之和,易知该距离≥3即值域[3,+∞);②作图,值域(4,+∞);③作图,值域(-∞,0)∪(0,+∞).例、求值域212-+=+=x x y x x y ②①xx x y 32+-=③. 解析:①),22[]22,(+∞⋃--∞;②),4[]0,(+∞⋃-∞;③),132[]132,(+∞-⋃---∞.【分离常数法】:例、求值域123441232122--+-=-+=++=x x x x y x x y x x y ③②求①. 解析:①),1()1,(+∞⋃-∞;②),43()43,(+∞⋃--∞;③在定义域下变形,),21()21,(+∞⋃-∞.【自然定义域分类判别式方法】:例、求值域①)(122R x x x y ∈+=;②3274222++-+=x x x x y ;③x x y 1+=; ④)(32o x xx x y >+-=;解析:①1=y 舍去,值域:)1,(-∞;②2=y 舍去,值域:)2,29[-;③值域:),2[]2,(+∞⋃--∞;④图象法,值域:),32[+∞例、求使得函数1222+--+=x x ax x y 的值域为)2,(-∞的a 的取值范围.解析:21222<+--+x x ax x ,∵,012>+-x x ∴,04)2(2>++-x a x 又∵R x ∈,∴0<∆,得26<<-a【利用单调性】:例、求值域232+-+=x x x y .解析:定义域),2[]1,(+∞⋃-∞,当),2[+∞∈x 时,232+-+=x x x y 为增函数,此时),2[+∞∈y ; 当]1,(-∞∈x 时,下证23)(2+-+=x x x x f 为减函数:2323)]23([)]23([23234934932323)()(,]1,(,1212121212121212221212122212121221=-++--=-----+-=---+-=+--+-+-<+--+-+-=->-∞∈∀x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x f x f x x x x 且即232+-+=x x x y 为减函数,得1min =y ,又23231123,232323)23)(23(23222222=+-+-=-∞→+---=+--+-++--=+-+=xx x y x x x x x x x x x x x x x x x x x y此时)23,1[∈y综上,).,2[)23,1[+∞⋃∈y【利用导数】:例、求值域232+-+=x x x y .解析:定义域),2[]1,(+∞⋃-∞,当),2[+∞∈x 时,232+-+=x x x y 为增函数,此时),2[+∞∈y ; 当]1,(-∞∈x 时,下证23)(2+-+=x x x x f 为减函数:0493231232312332211222=+--+<+--+=+--+='x x x x x x x x x y ,即232+-+=x x x y 为减函数,得1min =y ,又23231123,232323)23)(23(23222222=+-+-=-∞→+---=+--+-++--=+-+=xx x y x x x x x x x x x x x x x x x x x y此时)23,1[∈y综上,).,2[)23,1[+∞⋃∈y【三角换元法】:例、求值域232+-+=x x x y .解析:),1[]1,(32,1)32(2141)23(23222+∞⋃--∞∈---+=--+=+-+=x x x x x x x x y令],2()2,0[,sec 32πππαα⋃∈=-x ,得23)cos sin cos 1(21tan 2123sec 21++=++=αααααy ; 当),2[)2,0[+∞∈⇔∈x πα时,]0cos )1(sin [2123)cos sin 1(2123---+=++=ααααy ,取)1,0(),sin ,(cos -B A αα则 ),2[),1[,2123+∞∈⇔+∞∈+=y k k y AB AB ; 当]1,(],2(-∞∈⇔∈x ππα时,]0cos 1sin [2123)cos sin 1(2123---=-+=ααααy ,取)1,0(),sin ,(cos B A αα则)23,1[]1,0(,2123∈⇔∈-=y k k y AB AB ;综上,).,2[)23,1[+∞⋃∈y例、函数x x x f -++=11)(. (1)求函数)(x f 的值域;(2)设)(1)(2x f x m x F +-=,记)(x F 的最大值为)(m g ,求)(m g 的表达式; (3)在(2)条件下,试求满足不等式mm g )49()(>-的实数m 的取值范围.解析:];2,2[)(]4,2[122)(]1,1[)1(22∈⇒∈-+=⇒-∈x f x x f x 设0;0;0]2,2[,21)(1211],2,2[,)(222<=>⇒-∈-+=⇒-=--∈=m m m t m t mt x F t x t t x f⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥<≤+<+-=-22,22221,2121,2)(m m m m m m m g 作出图象,易知.21<m【函数的单调性】【定义形式】1、增函数:设函数f(x)的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)<f(x 2),那么就说函数f(x)在区间D 上是增函数.同理,可得减函数的定义;2、在单调区间上,增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的;3、在指定的区间内任取自变量x 1,x 2,且x 1<x 2 ;化简f(x 1)-f(x 2)至可判断正负;若f(x 1)-f(x 2)>0,则f(x)在指定区间内为减函数;若f(x 1)-f(x 2)<0,则f(x)在指定区间内为增函数;4、设x 1、x 2∈给定的区间,且x 1<x 2 ;化简f(x 1)/f(x 2)至可与1比较大小;若f(x 1)/f(x 2)>1,则f(x)在指定区间内为减函数;若f(x 1)/f(x 2)<1,则f(x)在指定区间内为增函数;5、设x 1、x 2∈给定的区间,若(x 1-x 2)[f(x 1)-f(x 2)]>0增,<0减;6、设x 1、x 2∈给定的区间,且x 1≠x 2 ;化简f(x 1)-f(x 2)/x 1-x 2至可与0比较大小;若f(x 1)-f(x 2)/x 1-x 2>0,则f(x)在指定区间内为增函数;若若f(x 1)-f(x 2)/x 1-x 2<0,则f(x)在指定区间内为减函数;7、函数在给定区间内可导,求出导函数,通过判断在给定区间内导函数的取值的正负(0表示原函数在这一点有极值即有水平切线)来确定原函数的单调性. 【图象法】例、判断函数的单调性①432-+=x x y ;②432-+=x x y ;③x x x f 212)(-+=;④)0()(>+=k xkx x f .【作差法】例、求函数的单调性①1)(++=x x x f ;②x x x f -+=1)(2.解析:①无理化分母;②有理化分母逆用+放缩法.【复合函数单调性】]1,.(]13.[)1.[)1.[32)(2--∞-∞+-∞+--+=D C B A x x x f ,,,)的递增区间为(例、函数的增区间的条件下求性“同增异减”得:在解:由复合函数的单调32)(03222-+=≥-+x x x g x x),3.()1,.(),1.()1,.().()32ln()(2+∞--∞+∞-∞--=D C B A x x x f 的单调减区间为练、函数]2,4.(]4,4.(]2,.(]4,.().(),2[)3(log )(22---∞-∞+∞+-=D C B A a a ax x x f 的取值范围是上是增函数,则在例、已知函数.44,220322),2[)3(log )(.,0222≤<-⎪⎩⎪⎨⎧≤>+-∴+∞+-=a a a a a ax x x f 即上是增函数在性可得同时利用复合函数单调解析:真数>思考:更改题设中的区间对分析方法有影响吗?另外,g(2)>0与2>正根是等价条件吗?如果是,那为什么我们考虑前者而不考虑后者呢?此题判别式不定所以不考虑。
高中数学必修1难题好题2精编版
高中数学必修1难题好题={之间的距离为,证明:;,证明:;.设集合P=)若方程y=x+,[((常数y=x+和(常数2[,上海)已知函数,那么该函数在,求函数的单调性,并说明理由..ax为正整数,证明:.19.(2001•广东)设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称对任意x1,x2∈[0,],都有f(x1+x2)=f(x1)•f(x2),且f(1)=a>0.(Ⅰ)求f;(Ⅱ)证明f(x)是周期函数;(Ⅲ)记a n=f(2n+),求.万元,以后每年投入将比上年减少万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加为直径的半圆弧,当垃圾处理厂建在)判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城.的函数是奇函数.<﹣.参考答案与试题解析1.(2013•重庆)对正整数n,记I n={1,2,3…,n},P n={|m∈I n,k∈I n}.(1)求集合P7中元素的个数;(2)若P n的子集A中任意两个元素之和不是整数的平方,则称A为“稀疏集”.求n的最大值,使P n能分成两个不相交的稀疏集的并.={|m={{,,,,={,,,={,,{,,,,,} ={,,,}={,,,}{|m2.(2011•朝阳区二模)对于整数a,b,存在唯一一对整数q和r,使得a=bq+r,0≤r<|b|.特别地,当r=0时,称b 能整除a,记作b|a,已知A={1,2,3,…,23}.(Ⅰ)存在q∈A,使得2011=91q+r(0≤r<91),试求q,r的值;(Ⅱ)若B⊆A,card(B)=12(card(B)指集合B 中的元素的个数),且存在a,b∈B,b<a,b|a,则称B为“谐3.(2010•北京)已知集合S n={X|X=(x1,x2,…,x n),x1∈{0,1},i=1,2,…,n}(n≥2)对于A=(a1,a2,…a n,),B=(b1,b2,…b n,)∈S n,定义A与B的差为A﹣B=(|a1﹣b1|,|a2﹣b2|,…|a n﹣b n|);A与B之间的距离为(Ⅰ)当n=5时,设A=(0,1,0,0,1),B=(1,1,1,0,0),求d(A,B);(Ⅱ)证明:∀A,B,C∈S n,有A﹣B∈S n,且d(A﹣C,B﹣C)=d(A,B);(Ⅲ)证明:∀A,B,C∈S n,d(A,B),d(A,C),d(B,C)三个数中至少有一个是偶数.,4.(2008•南京模拟)已知集合A={a1,a2,a3,…,a n},其中a i∈R(1≤i≤n,n>2),k(A)表示a i+a j(1≤i<j≤n)中所有不同值的个数.(1)已知集合P={2,4,6,8},Q={2,4,8,16},分别求k(P)和k(Q);(2)若集合A={2,4,8,…,2n},证明:;(3)求k(A)的最小值.)共有个.所以)共有)各不相同,所以5.(2007•北京)已知集合A={a1,a2,…,a k(k≥2)},其中a i∈Z(i=1,2,…,k),由A中的元素构成两个相应的集合:S={(a,b)|a∈A,b∈A,a+b∈A},T={(a,b)|a∈A,b∈A,a﹣b∈A}.其中(a,b)是有序数对,集合S和T中的元素个数分别为m和n.若对于任意的a∈A,总有﹣a∉A,则称集合A具有性质P.(Ⅰ)检验集合{0,1,2,3}与{﹣1,2,3}是否具有性质P并对其中具有性质P的集合,写出相应的集合S和T;(Ⅱ)对任何具有性质P的集合A,证明:;(Ⅲ)判断m和n的大小关系,并证明你的结论.中元素的个数最多为6.(2003•上海)已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,对任意x∈R,有f(x+T)=T•f (x)成立.(1)函数f(x)=x是否属于集合M?说明理由;(2)设函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)的图象与y=x的图象有公共点,证明:f(x)=a x∈M;(3)若函数f(x)=sinkx∈M,求实数k的取值范围.7.设a,b是两个实数,A={(x,y)|x=n,y=na+b,n是整数},B={(x,y)|x=m,y=3m2+15,m是整数},C={(x,y)|x2+y2≤144},是平面XOY内的点集合,讨论是否存在a和b使得(1)A∩B≠φ(φ表示空集),(2)(a,b)∈C同时成立.,x+9=0±8.设集合,B={x|x2﹣3mx+2m2﹣m﹣1<0}.(1)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数.(2)若B=∅,求m的取值范围.(3)若A⊇B,求m的取值范围.,只要,只要9.已知集合P=,y=log2(ax2﹣2x+2)的定义域为Q.(1)若P∩Q≠∅,求实数a的取值范围;(2)若方程,求实数a的取值的取值范围.则说明在∴10.(2007•天津)设函数f(x)=﹣x(x﹣a)2(x∈R),其中a∈R.(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(Ⅱ)当a≠0时,求函数f(x)的极大值和极小值;(Ⅲ)当a>3时,证明存在k∈[﹣1,0],使得不等式f(k﹣cosx)≥f(k2﹣cos2x)对任意的x∈R恒成立.……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………或)在处取得极小值;)在处取得极大值,且,当11.(2006•上海)已知函数y=x+有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数.(Ⅰ)如果函数y=x+(x>0)的值域为[6,+∞),求b的值;(Ⅱ)研究函数y=x2+(常数c>0)在定义域内的单调性,并说明理由;(Ⅲ)对函数y=x+和y=x2+(常数a>0)作出推广,使它们都是你所推广的函数的特例.研究推广后的函数的单调性(只须写出结论,不必证明),并求函数F(x)=(x2)n+()n(n是正整数)在区间[,2]上的最大值和最小值(可利用你的研究结论).(=6=(常数y=[﹣y=[y=x+22.y=[y=y=[,][,]+[,x=或)取得最大值())12.(2006•上海)已知函数有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在上是减函数,在上是增函数.(1)如果函数在(0,4]上是减函数,在[4,+∞)上是增函数,求b的值.(2)设常数c∈[1,4],求函数的最大值和最小值;(3)当n是正整数时,研究函数的单调性,并说明理由.)根据题设条件知)由x=取得最小值.再由)由已知得x=取得最小值.==2+[,﹣,,﹣13.(2005•上海)对定义域是D f.D g的函数y=f(x).y=g(x),规定:函数h(x)=.(1)若函数f(x)=,g(x)=x2,写出函数h(x)的解析式;(2)求问题(1)中函数h(x)的值域;(3)若g(x)=f(x+α),其中α是常数,且α∈[0,π],请设计一个定义域为R的函数y=f(x),及一个α的值,使得h(x)=cos4x,并予以证明.,=x1+=x+)sin2x,sin2sin2x1+﹣14.(2005•浙江)函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x2+2x(Ⅰ)求函数g(x)的解析式;(Ⅱ)解不等式g(x)≥f(x)﹣|x﹣1|.(Ⅲ)若h(x)=g(x)﹣λf(x)+1在[﹣1,1]上是增函数,求实数λ的取值范围.即,解得x=,解得,解得﹣15.(2005•湖南)已知函数f(x)=lnx,g(x)=ax2+bx,a≠0.(Ⅰ)若b=2,且h(x)=f(x)﹣g(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅱ)设函数f(x)的图象C1与函数g(x)图象C2交于点P、Q,过线段PQ的中点作x轴的垂线分别交C1,C2于点M、N,证明C1在点M处的切线与C2在点N处的切线不平行.﹣﹣x==x==+b)﹣(=t=,则lnt=﹣t=﹣=>16.(2005•广东)设函数f(x)在(﹣∞,+∞)上满足f(2﹣x)=f(2+x),f(7﹣x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.(Ⅰ)试判断函数y=f(x)的奇偶性;(Ⅱ)试求方程f(x)=0在闭区间[﹣2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.⇒⇒)由⇒17.(2004•上海)已知函数f(x)=|x﹣a|,g(x)=x2+2ax+1(a为正常数),且函数f(x)与g(x)的图象在y轴上的截距相等.(1)求a的值;(2)求函数f(x)+g(x)的单调递增区间;(3)若n为正整数,证明:.,它在)设解不等式,上式化为,因.18.(2002•北京)已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的a,b∈R都满足:f(ab)=af(b)+bf (a).(1)求f(0)及f(1)的值;(2)判断的奇偶性,并证明你的结论;(3)若f(2)=2,u n=,求证数列{u n}是等差数列,并求{u n}的通项公式.)因为,公差为,19.(2001•广东)设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称对任意x1,x2∈[0,],都有f(x1+x2)=f(x1)•f(x2),且f(1)=a>0.(Ⅰ)求f;(Ⅱ)证明f(x)是周期函数;(Ⅲ)记a n=f(2n+),求.,,)×)))))20.(2013•重庆)某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度).设该蓄水池的底面半径为r米,高为h米,体积为V立方米.假设建造成本仅与表面积有关,侧面积的建造成本为100元/平方米,底面的建造成本为160元/平方米,该蓄水池的总建造成本为12000π元(π为圆周率).(Ⅰ)将V表示成r的函数V(r),并求该函数的定义域;(Ⅱ)讨论函数V(r)的单调性,并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大.((()5=)=521.(2011•湖北)设函数f(x)=x3+2ax2+bx+a,g(x)=x2﹣3x+2,其中x∈R,a、b为常数,已知曲线y=f(x)与y=g(x)在点(2,0)处有相同的切线l.(Ⅰ)求a、b的值,并写出切线l的方程;(Ⅱ)若方程f(x)+g(x)=mx有三个互不相同的实根0、x1、x2,其中x1<x2,且对任意的x∈[x1,x2],f(x)+g(x)<m(x﹣1)恒成立,求实数m的取值范围.,解得.的取值范围是(﹣,22.(2009•韶关二模)从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业.根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少.本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加.(1)设n年内(本年度为第一年)总投入为a n万元,旅游业总收入为b n万元.写出a n,b n的表达式;(2)至少经过几年旅游业的总收入才能超过总投入?)万元,归纳出第)﹣))﹣﹣()万元,)1+=)(﹣()(),),23.(2009•山东)两城市A和B相距20km,现计划在两城市外以AB为直径的半圆弧上选择一点C建造垃圾处理厂,其对城市的影响度与所选地点到城市的距离有关,对城A和城B的总影响度为城A与城B的影响度之和,记C点到城A的距离为x km,建在C处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度为y,统计调查表明:垃圾处理厂对城A的影响度与所选地点到城A的距离的平方成反比,比例系数为4;对城B的影响度与所选地点到城B的距离的平方成反比,比例系数为k,当垃圾处理厂建在的中点时,对城A和城B的总影响度为0.065.(1)将y表示成x的函数;(2)判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度最小?若存在,求出该点到城A的距离;若不存在,说明理由.建立函数模型:转化为:)由题意得时,,,当且仅当上存在一点,的距离为24.(2008•湖北)水库的蓄水量随时间而变化,现用t表示时间,以月为单位,年初为起点,根据历年数据,某水库的蓄水量(单位:亿立方米)关于t的近似函数关系式为(Ⅰ)该水库的蓄求量小于50的时期称为枯水期.以i﹣1<t<i表示第i月份(i=1,2,…,12),同一年内哪几个月份是枯水期?(Ⅱ)求一年内该水库的最大蓄水量(取e=2.7计算).,又25.(2007•浙江)已知f(x)=|x2﹣1|+x2+kx.(Ⅰ)若k=2,求方程f(x)=0的解;(Ⅱ)若关于x的方程f(x)=0在(0,2)上有两个解x1,x2,求k的取值范围,并证明.,因为,故舍去,所以的解所以<得得,所以;时,,所以.26.(2007•北京)已知函数y=kx与y=x2+2(x≥0)的图象相交于A(x1,y1),B(x2,y2),l1,l2分别是y=x2+2(x≥0)的图象在A,B两点的切线,M,N分别是l1,l2与x轴的交点.(I)求k的取值范围;(II)设t为点M的横坐标,当x1<x2时,写出t以x1为自变量的函数式,并求其定义域和值域;(III)试比较|OM|与|ON|的大小,并说明理由(O是坐标原点).)由方程消解得t=,2的取值范围是﹣|ON|=﹣27.(2007•江苏)已知a,b,c,d是不全为零的实数,函数f(x)=bx2+cx+d,g(x)=ax3+bx2+cx+d.方程f(x)=0有实数根,且f(x)=0的实数根都是g(f(x))=0的根;反之,g(f(x))=0的实数根都是f(x)=0的根.(1)求d的值;(2)若a=0,求c的取值范围;(3)若a=1,f(1)=0,求c的取值范围.,得,且时,只需,解得,矛盾,舍去.时,只需,解得.的取值范围为28.(2006•重庆)已知定义域为R的函数是奇函数.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)若对任意的t∈R,不等式f(t2﹣2t)+f(2t2﹣k)<0恒成立,求k的取值范围.)知时,是奇函数.(Ⅱ)由(Ⅰ)知从而判别式.29.(2006•浙江)设f(x)=3ax2+2bx+c,若a+b+c=0,f(0)f(1)>0,求证:(Ⅰ)方程f(x)=0有实根.(Ⅱ)﹣2<<﹣1;设x1,x2是方程f(x)=0的两个实根,则..的二次函数,根据(Ⅱ)由条件,知.30.(2004•北京)某厂生产某种零件,每个零件的成本为40元,出厂单价定为60元,该厂为鼓励销售商订购,决定当一次订购量超过100个时,每多订购一个,订购的全部零件的出厂单价就降低0.02元,但实际出厂单价不能低于51元.(1)当一次订购量为多少个时,零件的实际出厂单价恰降为51元?(2)设一次订购量为x个,零件的实际出厂单价为P元,写出函数P=f(x)的表达式;(3)当销售商一次订购500个零件时,该厂获得的利润是多少元?如果订购1000个,利润又是多少元?(工厂售出一个零件的利润=实际出厂单价﹣成本)因个,则……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………时,31。
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三、解答题1. 判断一次函数,b kx y +=反比例函数xk y =,二次函数c bx ax y ++=2的 单调性.2. 已知函数()f x 的定义域为()1,1-,且同时满足下列条件:(1)()f x 是奇函数; (2)()f x 在定义域上单调递减;(3)2(1)(1)0,f a f a -+-<求a 的取值范围. 3. 利用函数的单调性求函数x x y 21++=的值域; 4. 已知函数[]2()22,5,5f x x ax x =++∈-.① 当1a =-时,求函数的最大值和最小值;② 求实数a 的取值范围,使()y f x =在区间[]5,5-上是单调函数.1. 解:当0k >,y kx b =+在R 是增函数,当0k <,y kx b =+在R 是减函数;当0k >,ky x =在(,0),(0,)-∞+∞是减函数, 当0k <,ky x=在(,0),(0,)-∞+∞是增函数;当0a >,2y ax bx c =++在(,]2b a -∞-是减函数,在[,)2b a -+∞是增函数,当0a <,2y ax bx c =++在(,]2b a -∞-是增函数,在[,)2b a -+∞是减函数.2. 解:22(1)(1)(1)f a f a f a -<--=-,则2211111111a a a a -<-<⎧⎪-<-<⎨⎪->-⎩,3. 解:1210,2x x +≥≥-,显然y 是x 的增函数,12x =-,min 1,2y =-4. 解:2(1)1,()22,a f x x x =-=-+对称轴∴max m ()37,()1in f x f x ==(2)对称轴,x a =-当5a -≤-或5a -≥时,()f x 在[]5,5-上单调 ∴5a ≥或5a ≤-.17. 已知函数f(x)=x 2+2ax+2, x []5,5-∈.(1)当a=-1时,求函数的最大值和最小值;(2) 若y=f(x)在区间[]5,5- 上是单调 函数,求实数 a 的取值范围。
18.已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0.(Ⅰ)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的取值范围.(Ⅱ)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的取值范围. 17.解:(1)最大值 37, 最小值 1 (2)a 5≥或a 5-≤18.(Ⅰ)设()f x =x 2+2mx +2m +1,问题转化为抛物线()f x =x 2+2mx +2m +1与x 轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,则1,2(0)210,,(1)20,1(1)420,,2(2)650.5.6m f m m f f m m f m m ⎧<-⎪=+<⎧⎪∈⎪⎪-=>⎪⎪⇒⎨⎨=+<<-⎪⎪⎪⎪=+>⎩⎪>-⎪⎩R 解得2165-<<-m . ∴ 51,62m ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭.(Ⅱ)若抛物线与x 轴交点均落在区间(0,1)内,则有(0)0,(1)0,0,0 1.f f m >⎧⎪>⎪⎨∆≥⎪⎪<-<⎩即⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<--≤+≥->->⇒.01,2121,21,21m m m m m 或解得112m -<≤- ∴1,12m ⎛∈-- ⎝. 20.已知[]2,1,4329)(-∈+⨯-=x x f xx(1)设[]2,1,3-∈=x t x,求t 的最大值与最小值;(2)求)(x f 的最大值与最小值; 20、解:(1)x t 3= 在[]2,1-是单调增函数∴932max ==t ,3131min ==-t (2)令xt 3=,[]2,1-∈x ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈∴9,31t 原式变为:42)(2+-=t t x f ,3)1()(2+-=∴t x f ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈9,31t ,∴当1=t 时,此时1=x ,3)(min =x f ,当9=t 时,此时2=x ,67)(max =x f 20. 若0≤x ≤2,求函数y=523421+⨯--x x 的最大值和最小值20. 解:5232215234221+⨯-=+⨯-=-x x x x y )(令t x =2,因为0≤x ≤2,所以41≤≤t ,则y=53212+-t t =213212+-)(t (41≤≤t ) 因为二次函数的对称轴为t=3,所以函数y=53212+-t t 在区间[1,3]上是减函数,在区间[3,4]上是增函数. ∴ 当3=t ,即x=log 23时 21min =y当1=t ,即x=0时 25max =y19. 已知函数()f x 是定义域在R 上的奇函数,且在区间(,0)-∞上单调递减,求满足f(x 2+2x-3)>f(-x 2-4x+5)的x 的集合19.解: ()f x 在R 上为偶函数,在(,0)-∞上单调递减 ()f x ∴在(0,)+∞上为增函数又22(45)(45)f x x f x x ---=++2223(1)20x x x ++=++>,2245(2)10x x x ++=++>由22(23)(45)f x x f x x ++>++得 222345x x x x ++>++ 1x ∴<- ∴解集为{|1}x x <-.18.(本小题满分10分)已知定义在R 上的函数()y f x =是偶函数,且0x ≥时,()()2ln 22f x x x =-+,(1)当0x <时,求()f x 解析式;(2)写出()f x 的单调递增区间。
19.(本小题满分12分)某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出。
当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆。
租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元。
(1) 当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车? (2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少? 20、(本小题满分12分)已知函数()24(0)2(0)12(0)x x f x x x x ⎧->⎪==⎨⎪-<⎩,(2)求()()()21(),3f a a R f f +∈的值; (3)当43x -≤<时,求()f x 取值的集合. 18.(本小题10分)(1)0x <时,()()2ln 22f x x x =++; (2)(1,0)-和()1,+∞ 19.(本小题12分) 解:(1)租金增加了600元,所以未出租的车有12辆,一共出租了88辆。
……………………………2分(2)设每辆车的月租金为x 元,(x ≥3000),租赁公司的月收益为y 元。
则:22300030003000(100)50(100)150505050116221000(4050)370505050x x x y x x x x ---=--⨯--⨯=-+-=--+…………………8分 max 4050,30705x y ==当时 ………………………………………11分bx ax y +=∴2的顶点横坐标的取值范围是)0,21(- (12)分 20.(本小题12分) 解:(1) 图像(略) ………………5分(2)22224(1)4(1)32f a a a a +=-+=--,((3))f f =(5)f -=11,………………………………………………9分(3)由图像知,当43x -≤<时,5()9f x -<≤故()f x 取值的集合为{}|59y y -<≤………………………………12分三、解答题1.判断下列函数的奇偶性(1)()f x = (2)[][]()0,6,22,6f x x =∈--2.已知函数()y f x =的定义域为R ,且对任意,a b R ∈,都有()()()f a b f a f b +=+,且当0x >时,()0f x <恒成立,证明:(1)函数()y f x =是R 上的减函数;(2)函数()y f x =是奇函数。
3.设函数()f x 与()g x 的定义域是x R ∈且1x ≠±,()f x 是偶函数, ()g x 是奇函数,且1()()1f xg x x +=-,求()f x 和()g x 的解析式. 4.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。
三、解答题1.解:(1)定义域为[)(]1,00,1-,则22x x +-=,(),f x x =∵()()f x f x -=-∴()f x =(2)∵()()f x f x -=-且()()f x f x -=∴()f x 既是奇函数又是偶函数。
2.证明:(1)设12x x >,则120x x ->,而()()()f a b f a f b +=+∴11221222()()()()()f x f x x x f x x f x f x =-+=-+< ∴函数()y f x =是R 上的减函数;(2)由()()()f a b f a f b +=+得()()()f x x f x f x -=+- 即()()(0)f x f x f +-=,而(0)0f =∴()()f x f x -=-,即函数()y f x =是奇函数。
3.解:∵()f x 是偶函数, ()g x 是奇函数,∴()()f x f x -=,且()()g x g x -=-而1()()1f x g x x +=-,得1()()1f x g x x -+-=--, 即11()()11f x g x x x -==---+, ∴21()1f x x =-,2()1xg x x =-。
4.解:(1)当0a =时,2()||1f x x x =++为偶函数,当0a ≠时,2()||1f x x x a =+-+为非奇非偶函数;(2)当x a <时,2213()1(),24f x x x a x a =-++=-++当12a >时,min 13()()24f x f a ==+,当12a ≤时,min ()f x 不存在;当x a ≥时,2213()1(),24f x x x a x a =+-+=+-+ 当12a >-时,2min ()()1f x f a a ==+, 当12a ≤-时,min 13()()24f x f a =-=-+。