江苏省扬州中学年高一上月考数学试卷
2017-2018学年江苏省扬州中学高一(上)10月月考数学试卷
一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.答案写在答题卡上)
1.集合{x|0<x<3且x∈Z}的非空子集个数为 .
2.函数y=+的定义域是 .
3.定义在R上的奇函数f(x),当x<0时,,则= .4.若函数f(x)=(p﹣2)x2+(p﹣1)x+2是偶函数,则实数p的值为 .5.函数f(x)=﹣图象的对称中心横坐标为3,则a= .
6.已知A={x|2a≤x≤a+3},B=(5,+∞),若A∩B=?,则实数a的取值范围为 .
7.已知集合A={﹣1,1},B={x|mx=1},且A∩B=B,则实数m的值为 .
8.函数f(x)是奇函数,g(x)是偶函数且f(x)+g(x)=(x≠±1),则f(﹣3)= .
9.已知函数,若f(x)<f(﹣1),则实数x的取值范围
是 .
10.已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是 .
11.已知定义在R上的函数f(x)在[﹣4,+∞)上为增函数,且y=f(x﹣4)是偶函数,则f(﹣6),f(﹣4),f(0)的大小关系为 (从小到大用“<”连接)
12.已知函数f(x)=x2+2x+a和函数,对任意x1,总存在x2使g (x1)=f(x2)成立,则实数a的取值范围是 .
13.设函数f(x)=(其中|m|>1),区间M=[a,b](a<b),集合N={y|y=f(x),x∈M)},则使M=N成立的实对数(a,b)有 对.
14.已知函数f(x)满足f(x+1)=f(x)+1,当x∈[0,1]时,f(x)=|3x﹣1|﹣1,若对任意实数x,都有f(x+a)<f(x)成立,则实数a的取值范围是 .
二、解答题:(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.答案写在答题卡上)
15.已知集合A={x||x﹣a|<4},B={x|x2﹣4x﹣5>0}.
(1)若a=1,求A∩B;
(2)若A∪B=R,求实数a的取值范围.
16.已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=﹣x2+2x
(Ⅰ)求函数f(x)在R上的解析式;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间[﹣1,a﹣2]上单调递增,求实数a的取值范围.17.已知函数f(x)=|x2﹣1|+x2+kx.
(1)当k=2时,求方程f(x)=0的解;
(2)若关于x的方程f(x)=0在(0,2)上有两个实数解x1,x2,求实数k的取值范围.
18.学校欲在甲、乙两店采购某款投影仪,该款投影仪原价为每台2000元,甲店用如下方法促销:买一台价格为1950元,买两台价格为1900元,每多买台,每多买一台,则所买各台单价均再减50元,但最低不能低于1200元;乙店一律按原售价的80%促销.学校需要购买x台投影仪,若在甲店购买费用记为f(x)元,若在乙店购买费用记为g(x)元.
(1)分别求出f(x)和g(x)的解析式;
(2)当购买x台时,在哪家店买更省钱?
19.设函数(其中a∈R).
(1)讨论函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(2)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,求a的取值范围.
20.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(其中a≠0)满足下列3个条件:
①f(x)的图象过坐标原点;
②对于任意x∈R都有成立;
③方程f(x)=x有两个相等的实数根,令g(x)=f(x)﹣|λx﹣1|(其中λ>0),
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)求函数g(x)的单调区间(直接写出结果即可);
(3)研究函数g(x)在区间(0,1)上的零点个数.
2017-2018学年江苏省扬州中学高一(上)10月月考数
学试卷
参考答案与试题解析
一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.答案写在答题卡上)
1.集合{x|0<x<3且x∈Z}的非空子集个数为 3 .
【考点】16:子集与真子集.
【分析】根据题意,用列举法表示集合A,可得集合A中元素的个数,进而由集合的元素数目与非空子集数目的关系,计算可得答案.
【解答】解:集合A={x|0<x<3,x∈Z}={1,2},有2个元素,
则其非空子集有22﹣1=3个;
故答案为:3.
2.函数y=+的定义域是 {x|x≥﹣3且x≠2} .
【考点】33:函数的定义域及其求法.
【分析】由题意可得,解不等式可求函数的定义域
【解答】解:由题意可得
∴x≥﹣3且x≠2
故答案为:{x|x≥﹣3且x≠2}
3.定义在R上的奇函数f(x),当x<0时,,则= .【考点】3L:函数奇偶性的性质;3T:函数的值.
【分析】利用函数奇偶性的定义和性质,先求f(﹣),然后求f()即可.【解答】解:∵f(x)是奇函数,且当x<0时,,
∴f(﹣)=,
又f(﹣)=﹣f(),
∴f()=﹣f(﹣)=﹣()=.
故答案为:.
4.若函数f(x)=(p﹣2)x2+(p﹣1)x+2是偶函数,则实数p的值为 1 .【考点】3L:函数奇偶性的性质.
【分析】当p=2时,函数f(x)显然不是偶函数.当p≠2 时,函数是二次函数,对称轴为x=,由=0,求得p的值.
【解答】解:当p=2时,函数f(x)=x+2,显然不是偶函数.
当p≠2 时,函数是二次函数,对称轴为x=,要使函数为偶函数,必须满足=0,即p=1,
故答案为1.
5.函数f(x)=﹣图象的对称中心横坐标为3,则a= ﹣4 .
【考点】3O:函数的图象.
【分析】分离变量,将解析式变为反比例函数式的形式,利用反比例函数的对称中心求a.
【解答】解:f(x)=﹣=﹣1+,变形为f(x)+1=,
∵y=的对称中心为(0,0),
∴f(x)+1=的对称中心坐标为(﹣a﹣1,﹣1),
∴﹣a﹣1=3,解得a=﹣4;
故答案为:﹣4.
6.已知A={x|2a≤x≤a+3},B=(5,+∞),若A∩B=?,则实数a的取值范围
为 (﹣∞,2]∪(3,+∞) .
【考点】1C:集合关系中的参数取值问题.
【分析】当A=?时,2a>a+3,解得a的取值范围.当A≠?时,有2a≤a+3,且a+3≤5,解得a的取值范围.再把这两个a的取值范围取并集,即得所求.【解答】解:∵A={x|2a≤x≤a+3},B=(5,+∞),若A∩B=?,
当A=?时,2a>a+3,解得a>3.
当A≠?时,有2a≤a+3,且a+3≤5,解得a≤2.
综上可得,实数a的取值范围为a≤2 或a>3,
故答案为(﹣∞,2]∪(3,+∞).
7.已知集合A={﹣1,1},B={x|mx=1},且A∩B=B,则实数m的值为 1,0,﹣1 .
【考点】1C:集合关系中的参数取值问题.
【分析】由集合A={﹣1,1},B={x|mx=1}={},且A∩B=B,知B={1},或B={﹣1},或B=?,故,或,或不存在,由此能求出实数m的值.【解答】解:∵集合A={﹣1,1},B={x|mx=1}={},且A∩B=B,
∴B={1},或B={﹣1},或B=?,
∴,或,或不存在,
解得m=1,或m=﹣1,或m=0.
故答案为:1,0,﹣1.
8.函数f(x)是奇函数,g(x)是偶函数且f(x)+g(x)=(x≠±1),则f(﹣3)= ﹣ .
【考点】3L:函数奇偶性的性质.
【分析】先由f(x)+g(x)=①得f(﹣x)+g(﹣x)=,再利用(x)是
奇函数,g(x)是偶函数得到﹣f(x)+g(x)=②;①②相结合求出函数f (x)的解析式,把﹣3代入即可求出结果.
【解答】解:因为f(x)+g(x)=①,所以f(﹣x)+g(﹣x)=,
又因为f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
故可转化为﹣f(x)+g(x)=②
①﹣②整理得:f(x)=().
所以f(﹣3)=()=﹣.
故答案为﹣.
9.已知函数,若f(x)<f(﹣1),则实数x的取值范围是 x>﹣1 .
【考点】75:一元二次不等式的应用;3B:分段函数的解析式求法及其图象的作法.
【分析】由已知,先计算出f(﹣1)=11,根据分段函数的意义,逐段求解,最后合并即可.
【解答】解:f(﹣1)=11,
当x≤0时,由x2﹣4x+6<11,得出x2﹣4x﹣5<0,解得﹣1<x<5,所以﹣1<x≤0①
当x>0时,由﹣x+6<11,得出x>﹣5,所以x>0②
①②两部分合并得出数x的取值范围是x>﹣1
故答案为:x>﹣1.
10.已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是 (﹣1,3) .
【考点】3L:函数奇偶性的性质;3F:函数单调性的性质.
【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2),即可得到结论.
【解答】解:∵偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,
∴不等式f(x﹣1)>0等价为f(x﹣1)>f(2),
即f(|x﹣1|)>f(2),
∴|x﹣1|<2,
解得﹣1<x<3,
故答案为:(﹣1,3)
11.已知定义在R上的函数f(x)在[﹣4,+∞)上为增函数,且y=f(x﹣4)是偶函数,则f(﹣6),f(﹣4),f(0)的大小关系为 f(﹣4)<f(﹣6)<f(0) (从小到大用“<”连接)
【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.
【分析】根据y=f(x﹣4)为偶函数,可得函数y=f(x)的图象关于直线x=﹣4对称,故f(0),f(﹣4),f(﹣6)大小关系可转化为判断f(﹣8),f(﹣4),f (﹣6)大小关系,由函数y=f(x)在[﹣4,+∞)上为增函数,可得函数y=f (x)在(﹣∞,﹣4]上是减函数,进而得到答案.
【解答】解:∵y=f(x﹣4)为偶函数,即有f(﹣x﹣4)=f(x﹣4),
∴函数y=f(x)的图象关于直线x=﹣4对称,
∴f(0)=f(﹣8),
又由函数y=f(x)在[﹣4,+∞)上为增函数,
故函数y=f(x)在(﹣∞,﹣4]上是减函数,
故f(﹣8)>f(﹣6)>f(﹣4),
即f(0)>f(﹣6)>f(﹣4),
故答案为:f(﹣4)<f(﹣6)<f(0).
12.已知函数f(x)=x2+2x+a和函数,对任意x1,总存在x2使g (x1)=f(x2)成立,则实数a的取值范围是 (﹣∞,﹣1] .
【考点】3W:二次函数的性质;3R:函数恒成立问题.
【分析】对于任意的x1,总存在x2使g(x1)=f(x2)成立成立,只需函数y=g (x)的值域为函数y=f(x)的值域的子集即可.
【解答】解:若对任意的x1,总存在x2使g(x1)=f(x2)成立,
只需函数y=g(x)的值域为函数y=f(x)的值域的子集.
∵在[﹣1,+∞)上单调递增
∴g(x)≥﹣2
∵f(x)=x2+2x+a=(x+1)2+a﹣1
∴f(x)≥a﹣1
∴a﹣1≤﹣2
∴a≤﹣1
故答案为:(﹣∞,﹣1]
13.设函数f(x)=(其中|m|>1),区间M=[a,b](a<b),集合N={y|y=f(x),x∈M)},则使M=N成立的实对数(a,b)有 1或3 对.【考点】19:集合的相等.
【分析】先判断函数f(x)是奇函数,进而从认知集合切入.这里的集合N为函数f(x),(x∈M)的值域.注意到f(x)的表达式中含有|x|,为求f(x)的值域,先将f(x)化为分段函数的形式,以便于化整为零,逐段分析.最后综合讨论结果,可得答案.
【解答】解:由函数f(x)=(x∈R),
可得f(﹣x)==﹣=﹣f(x),故函数f(x)是奇函数.
当x=0时,f(0)=0,
当x≠0时,f(x)=,
当m<﹣1时,
若x>0,f(x)=为减函数,若x<0,f(x)=为减函数,
故函数f(x)在区间[a,b]上为减函数,
若M=N,则f(a)=b,且f(b)=a,
由点(a,b)与点(b,a)关于y=x对称,则a<0<b,
∴f(﹣a)=﹣f(a)=﹣b,
若b<﹣a,则f(b)>f(﹣a),a>﹣b,﹣a<b矛盾,
若b>﹣a,则f(b)<f(﹣a),a<﹣b,﹣a>b矛盾,
故b=﹣a,
x>0时,f(x)=﹣x,即=﹣x,解得x=﹣1﹣m>0,
x<0时,f(x)=﹣x,即=﹣x,解得x=1+m<0,
故M=[1+m,﹣1﹣m],
当m>1时,
若x>0,f(x)=为增函数,若x<0,f(x)=为增函数,
故函数f(x)在区间[a,b]上为增函数,
若M=N,则f(a)=a,且f(b)=b,
x>0时,f(x)=x,即=x,解得x=﹣1+m,
x<0时,f(x)=x,即=x,解得x=1﹣m,
x=0时,f(0)=0,
故M=[1﹣m,0],或M=[1﹣m,m﹣1],或M=[0,m﹣1].
综上所述,当m<﹣1时,使M=N成立的实对数(a,b)有1对,
当m>1时,使M=N成立的实对数(a,b)有3对.
故答案为:1或3.
14.已知函数f(x)满足f(x+1)=f(x)+1,当x∈[0,1]时,f(x)=|3x﹣1|﹣1,若对任意实数x,都有f(x+a)<f(x)成立,则实数a的取值范围是 (﹣∞,﹣)∪(﹣,﹣) .
【考点】3P:抽象函数及其应用.
【分析】先把绝对值函数化为分段函数,再根据图象的平移得到函数f(x)的图象,观察函数的图象,即可求出a的范围.
【解答】解:∵x∈[0,1]时,f(x)=|3x﹣1|﹣1,
∴当x∈[0,]时,f(x)=﹣3x,
x∈(,1]时,f(x)=3x﹣2,
由f(x+1)=f(x)+1,可得到f(x)大致图形为,如图所示
由图可以看出,当x=时,即D点.
若a≥0,则f(+a)≥f(),不满足题意.所以a<0.
由图中知,比D小的为C左边的区域,且不能为A点.
C点为f(﹣),此时a=﹣.
所以a的范围是(﹣∞,﹣)∪(﹣,﹣)
故答案为:(﹣∞,﹣)∪(﹣,﹣)
二、解答题:(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.答案写在答题卡上)
15.已知集合A={x||x﹣a|<4},B={x|x2﹣4x﹣5>0}.
(1)若a=1,求A∩B;
(2)若A∪B=R,求实数a的取值范围.
【考点】18:集合的包含关系判断及应用.
【分析】(1)a=1时,集合A={x|﹣3<x<5},B={x|<﹣1或x>5},由此能求出A∩B.
(2)由集合A={x|a﹣4<x<a+4},B={x|<﹣1或x>5},A∪B=R,列出不等式组,能求出实数a的取值范围.
【解答】解:(1)∵a=1时,集合A={x||x﹣1|<4}={x|﹣3<x<5},
B={x|x2﹣4x﹣5>0}={x|<﹣1或x>5}.
∴A∩B={x|﹣3<x<﹣1}.
(2)∵集合A={x||x﹣a|<4}={x|a﹣4<x<a+4},
B={x|x2﹣4x﹣5>0}={x|<﹣1或x>5}.
A∪B=R,
∴,解得1<a<3.
∴实数a的取值范围是(1,3).
16.已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=﹣x2+2x
(Ⅰ)求函数f(x)在R上的解析式;
(Ⅱ)若函数f(x)在区间[﹣1,a﹣2]上单调递增,求实数a的取值范围.
【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.
【分析】(Ⅰ)根据函数奇偶性的对称性,即可求函数f(x)在R上的解析式;(Ⅱ)根据函数奇偶性和单调性的关系,利用数形结合即可求出a的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)设x<0,则﹣x>0,f(﹣x)=﹣(﹣x)2+2(﹣x)=﹣x2﹣2x.
又f(x)为奇函数,所以f(﹣x)=﹣f(x)且f(0)=0.
于是x<0时f(x)=x2+2x.
所以f(x)=.
(Ⅱ)作出函数f(x)=的图象如图:
则由图象可知函数的单调递增区间为[﹣1,1]
要使f(x)在[﹣1,a﹣2]上单调递增,(画出图象得2分)
结合f(x)的图象知,
所以1<a≤3,故实数a的取值范围是(1,3].
17.已知函数f(x)=|x2﹣1|+x2+kx.
(1)当k=2时,求方程f(x)=0的解;
(2)若关于x的方程f(x)=0在(0,2)上有两个实数解x1,x2,求实数k的取值范围.
【考点】54:根的存在性及根的个数判断.
【分析】(1)当k=2时,f(x)=|x2﹣1|+x2+2x=0,下面分两种情况讨论:①当x2﹣1>0,②当x2﹣1≤0,分别解出方程f(x)=0的解即可;
(2)不妨设0<x1<x2<2,可得x1∈(0,1],x2∈(1,2).由f(x1)=0,得k=﹣,k≤﹣1;由f(x2)=0,得k=﹣﹣2×2,﹣<k<﹣1即可.
【解答】解:(1)当k=2时,f(x)=|x2﹣1|+x2+2x=0,∴
解得x=,或x=﹣
(2)不妨设0<x1<x2<2,
因为
所以f(x)在(0,1]上是单调函数,故f(x)=0在(0,1]上至多一个解,…
若x1,x2∈(1,2),则x1x2=﹣<0,故不符合题意,
因此x1∈(0,1],x2∈(1,2).…
由f(x1)=0,得k=﹣,所以k≤﹣1;
由f(x2)=0,得k=﹣﹣2×2,所以﹣<k<﹣1
故当﹣<k<﹣1时,方程f(x)=0在(0,2)上有两个解.
18.学校欲在甲、乙两店采购某款投影仪,该款投影仪原价为每台2000元,甲店用如下方法促销:买一台价格为1950元,买两台价格为1900元,每多买台,每多买一台,则所买各台单价均再减50元,但最低不能低于1200元;乙店一律按原售价的80%促销.学校需要购买x台投影仪,若在甲店购买费用记为f(x)元,若在乙店购买费用记为g(x)元.
(1)分别求出f(x)和g(x)的解析式;
(2)当购买x台时,在哪家店买更省钱?
【考点】5D:函数模型的选择与应用;36:函数解析式的求解及常用方法.【分析】(1)由2000﹣50x=1200,可得x=16,再分类讨论,即可求出f(x)和g(x)的解析式;
(2)1≤x≤16时,由f(x)=g(x),可得x=8,再分类讨论,即可得出结论.【解答】解:(1)由2000﹣50x=1200,可得x=16,
1≤x≤16时,f(x)=x;
x>16时,f(x)=1200x,
∴f(x)=,g(x)=2000×80%x=1600x;
(2)1≤x≤16时,由f(x)=g(x),可得x=8
∴1≤x≤8时,f(x)﹣g(x)=x>0,f(x)>g(x);
x=8时,f(x)=g(x);
8≤x≤16时,f(x)﹣g(x)=x<0,f(x)<g(x);
x≥16时,f(x)﹣g(x)=﹣400x<0,f(x)<g(x);
综上所述,当购买大于8台时,在甲店买省钱;当购买小于8台时,在乙店买
省钱;当购买等于8台时,在甲、乙店买一样.
19.设函数(其中a∈R).
(1)讨论函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(2)若函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,求a的取值范围.
【考点】3E:函数单调性的判断与证明;3K:函数奇偶性的判断.
【分析】(1)分a=0,a≠0两种情况讨论,利用奇偶性的定义可判断;
(2)函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,等价于f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,分离出参数化为函数的最值即可.
【解答】解:(1)当a=0时f(x)为奇函数;当a≠0时f(x)为非奇非偶函数.
证明如下:
∵f(x)=ax2+,
∴f(﹣x)=ax2﹣,
当a=0时,f(﹣x)=﹣f(x)=﹣,f(x)为奇函数;
当a≠0时,f(﹣x)≠f(x),且f(﹣x)≠﹣f(x),
此时f(x)为非奇非偶函数.
(2)f′(x)=2ax﹣,
∵f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,
∴f′(x)≥0在[1,+∞)上恒成立,即2a≥在[1,+∞)上恒成立,
而在[1,+∞)上单调递减,∴≤1,
∴2a≥1,解得a≥.
20.已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(其中a≠0)满足下列3个条件:
①f(x)的图象过坐标原点;
②对于任意x∈R都有成立;
③方程f(x)=x有两个相等的实数根,令g(x)=f(x)﹣|λx﹣1|(其中λ>0),
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)求函数g(x)的单调区间(直接写出结果即可);
(3)研究函数g(x)在区间(0,1)上的零点个数.
【考点】57:函数与方程的综合运用;&2:带绝对值的函数;3E:函数单调性的判断与证明;3W:二次函数的性质;54:根的存在性及根的个数判断.
【分析】(1)利用f(0)=0求出c.通过函数的对称轴,得到a=b,通过方程f (x)=x有两个相等的实数根,即可求函数f(x)的表达式;
(2)化简函数g(x)的表达式为分段函数,通过时,结合函数g(x)=x2+(1﹣λ)x+1的对称轴为求出单调求解,当时类似求解函数单调区间.
(3)结合(2)的函数的单调性,即可研究函数g(x)在区间(0,1)上的零点个数.
【解答】解:(1)由题意得f(0)=0,即c=0.…
∵对于任意x∈R都有,
∴对称轴为,即,即a=b.
∴f(x)=ax2+ax,
∵方程f(x)=x仅有一根,即方程ax2+(a﹣1)x=0仅有一根,
∴△=0,即(a﹣1)2=0,即a=1.
∴f(x)=x2+x.…
(2)g(x)=f(x)﹣|λx﹣1|=
①当时,函数g(x)=x2+(1﹣λ)x+1的对称轴为,
若,即0<λ≤2,函数g(x)在上单调递增;
若,即λ>2,函数g(x)在上单调递增,在
上递减.
②当时,函数g(x)=x2+(1+λ)x﹣1的对称轴为,
则函数g(x)在上单调递增,在上单调递减.
综上所述,
当0<λ≤2时,函数g(x)增区间为,减区间为
;
当λ>2时,函数g(x)增区间为、,减区间为
、
.…
(3)①当0<λ≤2时,由(2)知函数g(x)在区间(0,1)上单调递增,
又g(0)=﹣1<0,g(1)=2﹣|λ﹣1|>0,
故函数g(x)在区间(0,1)上只有一个零点.…
②当λ>2时,则,而g(0)=﹣1<0,,g(1)=2﹣|λ﹣1|,
(ⅰ)若2<λ≤3,由于,
且=,
此时,函数g(x)在区间(0,1)上只有一个零点;
(ⅱ)若λ>3,由于且g(1)=2﹣|λ﹣1|<0,此时g(x)在区间(0,1)
上有两个不同的零点.
综上所述,
当0<λ≤3时,函数g(x)在区间(0,1)上只有一个零点;
当λ>3时,函数g(x)在区间(0,1)上有两个不同的零点.…