2020-2021学年山东省实验中学高一(上)期中数学试卷及答案
2020-2021学年山东省实验中学高一(上)期中数学试卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.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.(5分)已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,5},B={1,3,6},则?U(A∩B)=()
A.{4}B.?C.{1,2,4,5,6}D.{1,2,3,5,6} 2.(5分)下列各组函数中,表示同一函数的是()
A.f(x)=2x,g(x)=
B.f(x)=|x|,g(x)=
C.f(x)=,g(x)=x+1
D.f(x)=?,g(x)=
3.(5分)命题“?x≥0,x3+x≥0”的否定是()
A.?x<0,x3+x<0B.?x<0,x3+x≥0
C.?x≥0,x3+x<0D.?x≥0,x3+x≥0
4.(5分)在同一坐标系中,函数f(x)=ax+与g(x)=ax2的图象可能是()A.B.
C.D.
5.(5分)已知4枝郁金香和5枝丁香的价格小于22元,而6枝郁金香和3枝丁香的价格大于24元.设2枝郁金香的价格为A元,3枝丁香的价格为B元,则A,B的大小关系为()
A.A>B B.A=B C.A<B D.不确定
6.(5分)若函数y=f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0,则的解集为()
A.(﹣3,3)B.(﹣3,0)∪(3,+∞)
C.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)D.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)
7.(5分)若正实数a,b,满足a+b=1,则+的最小值为()
A.2B.2C.5D.4
8.(5分)定义域是R的函数f(x)满足f(x)=﹣f(﹣x),当x∈(0,2]时,f(x)=
若x∈[﹣2,0)时,f(x)≥﹣有解,则实数t的取值范围是()
A.(﹣∞,﹣2﹣]∪[﹣2+,+∞)B.(﹣∞,2﹣]∪(0,2+]
C.(﹣∞,﹣2﹣]∪(0,﹣2+]D.(﹣∞,﹣]∪(0,]
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.(5分)满足M?{a1,a2,a3,a4},且M∩{a1,a2,a3}={a1,a2}的集合M可能是()A.{a1,a2}B.{a1,a2,a3}
C.{a1,a2,a4}D.{a1,a2,a3,a4}
10.(5分)设函数f(x)定义域(﹣1.1),且满足:
①xe∈(﹣1,0)时,f(x)>0;
②f(x)+f(y)=f(),x,y∈(﹣1,1).
则下列说法正确的是()
A.f(x)是奇函数
B.f(x)是偶函数
C.f(x)在定义域上是减函数
D.f(x)在定义域上是增函数
11.(5分)若a,b,c为实数,下列说法正确的是()
A.若a>b,则ac2>bc2
B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.“关于x的不等式ax2+bx+c≥0恒成立”的充要条件是“a>0,b2﹣4ac≤0”
D.“a<1”是“关于x的方程x2+x+a=0有两个异号的实根”的必要不充分条件12.(5分)对于定义在R上的函数f(x),下列说法正确的是()
A.若f(x)是奇函数,则f(x﹣1)的图象关于点(1,0)对称
B.若对x∈R,有f(x+1)=f(x﹣1),则f(x)的图象关于直线x=1对称
C.若函数f(x+1)的图象关于直线x=﹣1对称,则f(x)为偶函数
D.若f(1+x)+f(1﹣x)=2,则f(x)的图象关于点(1,1)对称
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)=.
14.(5分)幂函数y=(m2﹣m﹣5)x的图象分布在第一、二象限,则实数m的值为
15.(5分)某地区居民生活用电分为高峰和低谷两个时间段进行分时计价.该地区的电网销售电价表如图:
高峰时间段用电价格表低谷时间段用电价格表
高峰月用电量(单位:千瓦时)高峰电价(单位:元/
千瓦时)
低谷月用电量
(单位:千瓦时)
低谷电价(单位:
元/千瓦时)
50及以下的部分0.56850及以下的部分0.288
超过50至200的部分0.598超过50至200的部分0.318超过200的部分0.668超过200的部分0.388
若某家庭5月份的高峰时间段用电量为200千瓦时,低谷时间段用电量为100千瓦时,则按这种计费方式该家庭本月应付的电费为元(用数字作答)
16.(5分)函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如:[﹣3.5]=﹣4,[2.1]=2.若A={y|y=[x]+[2x]+[3x],0≤x≤1},则A中所有元素的和为.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知关于x的不等式ax2+5x﹣2>0的解集是M.
(1)若a=3,求解集M;
(2)若M={x|<x<2},解关于x的不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0.
18.(12分)已知函数.
(1)若函数g(x)=f(x)﹣a为奇函数,求a的值;
(2)试判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义证明.
19.(12分)已知函数f(x)=.
(1)解不等式f(x)>1;
(2)若f(x)+t<0对任意实数x都成立,求实数t的取值范围.
20.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣2ax+1+b(a>0).
(1)若a=b=1,求f(x)在[t,t+1]上的最大值;
(2)若f(x)在区间[2,4]上的最大值为9,且最小值为1,求实数a,b的值.21.(12分)2020年初,新冠肺炎疫情袭击全国,在党和国家强有力的抗疫领导下,我国控制住疫情,之后一方面防止境外输入,另一方面复工复产,某厂经调查测算,某种商品原来每件售价为25元,年销售量8万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并将定价提高到x元.公司拟投入(x2﹣600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入x万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价.
22.(12分)已知函数f(x)=x2﹣4x+a+3,g(x)=mx+5﹣2m
(1)当a=﹣3,m=0时,求方程f(x)﹣g(x)=0的解;
(2)若方程f(x)=0在[﹣1,1]上有实数根,求实数a的取值范围;
(3)当a=0时,若对任意的x1∈[1,4],总存在x2∈[1,4],使f(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.
2020-2021学年山东省实验中学高一(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.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.(5分)已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,5},B={1,3,6},则?U(A∩B)=()
A.{4}B.?C.{1,2,4,5,6}D.{1,2,3,5,6}【分析】求出A∩B={3},由此能求出?U(A∩B).
【解答】解:∵集合U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,5},B={1,3,6},
∴A∩B={3},
?U(A∩B)={1,2,4,5,6}.
故选:C.
【点评】本题考查交集、补集的求法,考查交集、补集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
2.(5分)下列各组函数中,表示同一函数的是()
A.f(x)=2x,g(x)=
B.f(x)=|x|,g(x)=
C.f(x)=,g(x)=x+1
D.f(x)=?,g(x)=
【分析】判断每个选项的两函数的定义域和对应关系是否都相同,都相同的为同一函数,否则不是同一函数.
【解答】解:A.f(x)=2x的定义域为R,的定义域为{x|x≠0},定义域不同,不是同一函数;
B.f(x)=|x|的定义域为R,=|x|的定义域为R,定义域和对应关系都相同,是同一函数;
C.的定义域为{x|x≠1},g(x)=x+1的定义域为R,定义域不同,不是同
一函数;
D.的定义域为{x|x≥1},的定义域为{x|x≤﹣1或x≥
1},定义域不同,不是同一函数.
故选:B.
【点评】本题考查了函数的定义,判断两函数是否为同一函数的方法:看定义域和对应关系是否都相同,考查了计算能力,属于基础题.
3.(5分)命题“?x≥0,x3+x≥0”的否定是()
A.?x<0,x3+x<0B.?x<0,x3+x≥0
C.?x≥0,x3+x<0D.?x≥0,x3+x≥0
【分析】根据含有量词的命题的否定即可得到结论.
【解答】解:命题为全称命题,则命题的否定为?x≥0,x3+x<0,
故选:C.
【点评】本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.
4.(5分)在同一坐标系中,函数f(x)=ax+与g(x)=ax2的图象可能是()A.B.
C.D.
【分析】可先根据a的符号判断一次函数的图象的倾斜角以及它与y轴的交点,二次函数的图象的开口方向,然后作出选择.
【解答】解:当a>0时,g(x)=ax2的图象是开口向上的抛物线,函数f(x)=ax+的图象是一条斜率为a直线,倾斜角为锐角,故A满足条件,B、C、D不满足条件.当a<0时,g(x)=ax2的图象是开口向下的抛物线,函数f(x)=ax+的图象是一条
斜率为a直线,倾斜角为钝角,且直线过定点(0,),4个选项都不满足条件.故选:A.
【点评】本题主要考查函数的图象特征,一次函数在不同情况下所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等,体现了分类讨论的数学思想,
属于基础题.
5.(5分)已知4枝郁金香和5枝丁香的价格小于22元,而6枝郁金香和3枝丁香的价格大于24元.设2枝郁金香的价格为A元,3枝丁香的价格为B元,则A,B的大小关系为()
A.A>B B.A=B C.A<B D.不确定
【分析】设每枝郁金香和每枝丁香的价格分别为x元和y元,列出不等式组,把不等式组的右侧常数化为同一个数,得出不等式即可得出结论.
【解答】解:设每枝郁金香和每枝丁香的价格分别为x元和y元,
由题意可知:,即,
∴,
∴22x+11y>16x+20y,即2x>3y.
故A>B.
故选:A.
【点评】本题考查了不等式的性质,属于基础题.
6.(5分)若函数y=f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0,则的解集为()
A.(﹣3,3)B.(﹣3,0)∪(3,+∞)
C.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)D.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)
【分析】利用函数的奇偶性将不等式进行化简,然后利用函数的单调性确定不等式的解集.
【解答】解:因为y=f(x)为偶函数,所以,
所以不等式等价为.
因为函数y=f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0,
所以解得x>3或﹣3<x<0,
即不等式的解集为(﹣3,0)∪(3,+∞).
故选:B.
【点评】本题主要考查函数奇偶性的应用,利用数形结合的思想是解决本题的关键.7.(5分)若正实数a,b,满足a+b=1,则+的最小值为()A.2B.2C.5D.4
【分析】根据题意,分析可得+=+=++3,结合基本不等式的性质分析可得答案.
【解答】解:根据题意,若正实数a,b,满足a+b=1,
则+=+=++3≥2×+3=5,
当且仅当b=3a=时等号成立,
即+的最小值为5;
故选:C.
【点评】本题考查基本不等式的性质以及应用,注意基本不等式的形式,属于基础题.8.(5分)定义域是R的函数f(x)满足f(x)=﹣f(﹣x),当x∈(0,2]时,f(x)=
若x∈[﹣2,0)时,f(x)≥﹣有解,则实数t的取值范围是()
A.(﹣∞,﹣2﹣]∪[﹣2+,+∞)B.(﹣∞,2﹣]∪(0,2+] C.(﹣∞,﹣2﹣]∪(0,﹣2+]D.(﹣∞,﹣]∪(0,]
【分析】由题意可知函数f(x)是R上的奇函数,画出函数f(x)在[﹣2,2]上的大致图象,得到当x∈[﹣2,0)时,0<f(x)≤1,由题意可知,从而求出t的取值范围.
【解答】解:∵定义域是R的函数f(x)满足f(x)=﹣f(﹣x),
∴函数f(x)是R上的奇函数,
又∵当x∈(0,2]时,f(x)=,
∴利用函数的奇偶性画出函数f(x)在[﹣2,2]上的大致图象,如图所示:
,
当x∈[﹣2,0)时,0<f(x)≤1,
∵若x∈[﹣2,0)时,f(x)≥﹣有解,
∴,
即,
解得:x或0,
故选:B.
【点评】本题主要考查了分段函数的应用,考查了解不等式,是中档题.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
9.(5分)满足M?{a1,a2,a3,a4},且M∩{a1,a2,a3}={a1,a2}的集合M可能是()A.{a1,a2}B.{a1,a2,a3}
C.{a1,a2,a4}D.{a1,a2,a3,a4}
【分析】根据条件即可得出集合M一定含元素a1,a2,可能含a4,然后即可得出集合M 可能的情况.
【解答】解:∵M?{a1,a2,a3,a4},且M∩{a1,a2,a3}={a1,a2},
∴集合M一定含元素a1,a2,可能含a4,
∴M={a1,a2}或{a1,a2,a4}.
故选:AC.
【点评】本题考查了列举法的定义,子集的定义,交集的定义及运算,属于基础题.10.(5分)设函数f(x)定义域(﹣1.1),且满足:
①xe∈(﹣1,0)时,f(x)>0;
②f(x)+f(y)=f(),x,y∈(﹣1,1).
则下列说法正确的是()
A.f(x)是奇函数
B.f(x)是偶函数
C.f(x)在定义域上是减函数
D.f(x)在定义域上是增函数
【分析】由条件②,令x=y=0,可得f(0)=0,再令y=﹣x,即可得到f(x)+f(﹣x)=0,从而可得函数的奇偶性,判断选项A,B;利用函数单调性的定义,结合条件①可得函数f(x)的单调性,从而判断选项C,D.
【解答】解:f(x)+f(y)=f(),
令x=y0,则f(0)+f(0)=f(0),
所以f(0)=0,
令y=﹣x,则f(x)+f(﹣x)=f(0)=0,
又因为x∈(﹣1,1),
所以f(x)为奇函数,故A对,B错;
任取﹣1<x1<x2<0,
所以f(x1)﹣f(x2)=f(x1)+f(﹣x2)=f(),
因为﹣1<x1<x2<0,所以x1﹣x2<0,0<x1x2<1,所以1﹣x1x2>0,
所以<0,因为+1=>0,所以>﹣1,所以﹣1<<0,
由条件①得f()>0,
所以f(x1)﹣f(x2)=>0,
所以f(x)在(﹣1,0)上单调递减,
所以f(x)在(﹣1,1)上单调递减,故C对,D错.
故选:AC.
【点评】本题主要考查抽象函数的奇偶性与单调性的判断,属于中档题.
11.(5分)若a,b,c为实数,下列说法正确的是()
A.若a>b,则ac2>bc2
B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.“关于x的不等式ax2+bx+c≥0恒成立”的充要条件是“a>0,b2﹣4ac≤0”
D.“a<1”是“关于x的方程x2+x+a=0有两个异号的实根”的必要不充分条件
【分析】根据不等式的基本性质,可以判断选项A、B是否正确;通过举反例可以判断选项C错误;求出命题成立的充要条件,判断选项D正确.
【解答】解:对于A:若a>b,则ac2>bc2,在c=0时不成立,所以A错误;
对于B:根据不等式的性质,若a<b<0,则﹣a>﹣b>0,
所以﹣a2<﹣ab,﹣ab<﹣b2,
所以a2>ab,ab>b2,即a2>ab>b2,选项B正确;
对于C:a=b=0,c=0时,不等式ax2+bx+c≥0也恒成立,所以选项C错误;
对于D:方程x2+x+a=0有两个异号的实根的充要条件是a<0,
所以a<1是“关于x的方程x2+x+a=0有两个异号的实根”的必要不充分条件,D正确.
故选:BD.
【点评】本题考查了命题真假的判断问题,也考查了简易逻辑推理的应用问题,是基础题.
12.(5分)对于定义在R上的函数f(x),下列说法正确的是()
A.若f(x)是奇函数,则f(x﹣1)的图象关于点(1,0)对称
B.若对x∈R,有f(x+1)=f(x﹣1),则f(x)的图象关于直线x=1对称
C.若函数f(x+1)的图象关于直线x=﹣1对称,则f(x)为偶函数
D.若f(1+x)+f(1﹣x)=2,则f(x)的图象关于点(1,1)对称
【分析】根据题意,依次分析选项是否正确,综合即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,将f(x)的图象向右平移1个单位得到函数f(x﹣1)的图象,f(x)为奇函数,则其图象关于点(0,0)对称,则函数f(x﹣1)的图象关于点(1,0)对称,A正确;
对于B,若对x∈R,有f(x+1)=f(x﹣1),即f(x﹣2)=f(x),函数f(x)是周期为2的周期函数,其图象不一定关于直线x=1对称,B错误,
对于C,将f(x+1)的图象向右平移1个单位得到函数f(x)的图象,若函数f(x+1)的图象关于直线x=﹣1对称,则f(x)的图象关于直线x=0对称,即f(x)为偶函数,C正确,
对于D,若f(1+x)+f(1﹣x)=2,即f(1+x)﹣1=﹣[f(1﹣x)﹣1],则f(x)的图象关于点(1,1)对称,D正确,
故选:ACD.
【点评】本题考查函数的奇偶性的性质,涉及函数的周期性分析,属于基础题.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(5分)=.
【分析】利用指数幂的运算法则即可得出.
【解答】解:原式=﹣1﹣+==.
故答案为:.
【点评】本题考查了指数幂的运算法则,属于基础题.
14.(5分)幂函数y=(m2﹣m﹣5)x的图象分布在第一、二象限,则实数m的值为m=3
【分析】由题意利用幂函数的定义和性质可得m2﹣m﹣5=1,且m2﹣4m+1为偶数,由此求得m的值.
【解答】解:∵幂函数y=(m2﹣m﹣5)x的图象分布在第一、二象限,
∴m2﹣m﹣5=1,且m2﹣4m+1为偶数,求得m=3,
故答案为:3.
【点评】本题主要考查幂函数的定义和性质,属于基础题.
15.(5分)某地区居民生活用电分为高峰和低谷两个时间段进行分时计价.该地区的电网销售电价表如图:
高峰时间段用电价格表低谷时间段用电价格表
高峰月用电量(单位:千瓦时)高峰电价(单位:元/
千瓦时)
低谷月用电量
(单位:千瓦时)
低谷电价(单位:
元/千瓦时)
50及以下的部分0.56850及以下的部分0.288
超过50至200的部
分
0.598超过50至200的部分0.318
超过200的部分0.668超过200的部分0.388
若某家庭5月份的高峰时间段用电量为200千瓦时,低谷时间段用电量为100千瓦时,则按这种计费方式该家庭本月应付的电费为148.4元(用数字作答)
【分析】先计算出高峰时间段用电的电费,和低谷时间段用电的电费,然后把这两个电费相加.
【解答】解:高峰时间段用电的电费为50×0.568+150×0.598=28.4+89.7=118.1 (元),低谷时间段用电的电费为50×0.288+50×0.318=14.4+15.9=30.3 (元),
本月的总电费为118.1+30.3=148.4 (元),
故答案为:148.4.
【点评】本题考查分段函数的函数值的求法,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.16.(5分)函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如:[﹣3.5]=﹣4,[2.1]=2.若A={y|y=[x]+[2x]+[3x],0≤x≤1},则A中所有元素的和为12.
【分析】推导出A={y|y=[x]+[2x]+[3x],0≤x≤1}={0,1,2,3,6},由此能求出A中所有元素的和.
【解答】解:∵函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,
∴A={y|y=[x]+[2x]+[3x],0≤x≤1}={0,1,2,3,6},
则A中所有元素的和为0+1+2+3+6=12.
故答案为:12.
【点评】本题考查集合中所有元素的和的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知关于x的不等式ax2+5x﹣2>0的解集是M.
(1)若a=3,求解集M;
(2)若M={x|<x<2},解关于x的不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0.
【分析】(1)不等式为3x2+5x﹣2>0化为(3x﹣1)(x+2)>0,解得即可.
(2),2是方程ax2+5x﹣2=0的两根,利用韦达定理求出a的值,再代入不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0易解出其解集.
【解答】解:(1)当a=3时,所以不等式为3x2+5x﹣2>0,即(3x﹣1)(x+2)>0,解得x<﹣2或x>,
所以集合M={x|x<﹣2或x>},
(2)∵M={x|<x<2},
∴,2是方程ax2+5x﹣2=0的两根,
∴×2=﹣,
∴a=﹣2,
∴不等式ax2﹣5x+a2﹣1>0即为﹣2x2﹣5x+3>0,即(2x﹣1)(x+3)<0,
解得﹣3<x<,
故解集为{x|﹣3<x<}.
【点评】本题考查的知识点是一元二次不等式的解法,及三个二次之间的关系,其中根据三个二次之间的关系求出a的值,是解答本题的关键.
18.(12分)已知函数.
(1)若函数g(x)=f(x)﹣a为奇函数,求a的值;
(2)试判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义证明.
【分析】(1)根据函数的奇偶性求出a的值即可;
(2)根据函数的单调性的定义证明即可.
【解答】解:(1)由已知g(x)=f(x)﹣a,
得g(x)=1﹣a﹣,
∵g(x)是奇函数,
∴g(﹣x)=﹣g(x),
即1﹣a﹣=﹣(1﹣a﹣),
解得a=1 (5分)
(2)函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.(6分)
证明如下:设任意x1,x2满足0<x1<x2,
f(x1)﹣f(x2)=(1﹣)﹣(1﹣)=,
∵0<x1<x2,∴x1﹣x2<0,x1x2>0
从而<0,
即f(x1)<f(x2),
∴函数f(x)在(0,+∞)上是增函数(12分)
【点评】本题考查了函数的奇偶性问题,考查根据单调性的定义证明函数的单调性问题,是一道中档题.
19.(12分)已知函数f(x)=.
(1)解不等式f(x)>1;
(2)若f(x)+t<0对任意实数x都成立,求实数t的取值范围.
【分析】(1)分段求出不等式f(x)>1的解集.再取并集即可.
(2)分段求出f(x)的范围,再取并集得到f(x)的范围,进而求出﹣f(x)的范围,f
(x)+t<0对任意实数x都成立,等价于t<﹣f(x)对任意实数x都成立,只需t小于﹣f(x)的最小值即可.
【解答】解:(1)由题意f(x)=,
①当x<﹣1时,f(x)=x﹣5>1,
解得:x>6,
又∵x<﹣1,
∴无解,
②当﹣1≤x≤2时,f(x)=3x﹣3>1,
解得:x>,
又∵﹣1≤x≤2,
∴,
③当x>2时,f(x)=﹣x+5>1,
解得:x<4,
又∵x>2,
∴2<x<4,
综上所述,不等式f(x)>1的解集为:(,4).
(2)①当x<﹣1时,f(x)=x﹣5<﹣6,
②当﹣1≤x≤2时,﹣6≤f(x)=3x﹣3≤3,
③当x>2时,f(x)=﹣x+5<3,
所以f(x)≤3,
所以﹣f(x)≥﹣3,
∵f(x)+t<0对任意实数x都成立,
∴t<﹣f(x)对任意实数x都成立,
∴t<﹣3,
即实数t的取值范围为:(﹣∞,﹣3).
【点评】本题主要考查了分段函数的应用,考查了解不等式,是中档题.
20.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣2ax+1+b(a>0).
(1)若a=b=1,求f(x)在[t,t+1]上的最大值;
(2)若f(x)在区间[2,4]上的最大值为9,且最小值为1,求实数a,b的值.
【分析】(1)对称轴定,区间动,分类讨论,利用对称轴与区间的位置关系,解出函数在区间的最值;
(2)由函数解析式可知函数在区间[2,4]上单调递增,可解出a,b的值.
【解答】解:(1)f(x)=x2﹣2x+2,x∈[t,t+1],
因为对称轴x=1,而,所以,
①t+≤1,即t时,最大值f(t)=t2﹣2t+2;
②t+,即t时,最大值f(t+1)=t2+1;
综合可知,t时,最大值为t2﹣2t+2;t时,最大值t2+1;
(2)因为函数f(x)图象的开口方向向上,且对称轴方程为x=1,
所以,函数f(x)在区间[2,4]上单调递增,
∴,
解得,.
【点评】本题考查了含参的二次函数求最值问题,已知最值求参数问题,属于中档题.21.(12分)2020年初,新冠肺炎疫情袭击全国,在党和国家强有力的抗疫领导下,我国控制住疫情,之后一方面防止境外输入,另一方面复工复产,某厂经调查测算,某种商品原来每件售价为25元,年销售量8万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并将定价提高到x元.公司拟投入(x2﹣600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入x万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价.
【分析】(1)设每件定价为t元,由题意列关于t的不等式求解;
(2)当x>25时,不等式ax≥25×成立,分离参数a,再由基本不等式求最值,则答案可求.
【解答】解:(1)设每件定价为t元,依题意得,
≥25×8,整理得t2﹣65t+1000≤0,解得25≤t≤40.∴要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为40元;
(2)依题意,当x>25时,不等式ax≥25×成立,
等价于x>25时,a有解,
由于,当且仅当,即x=30时等号成立.
∴a≥10.2.
故当该商品明年的销售量a至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时商品的每件定价为30元.
【点评】本题考查函数模型的选择及应用,训练了不等式的解法及利用基本不等式求最值,是基础题.
22.(12分)已知函数f(x)=x2﹣4x+a+3,g(x)=mx+5﹣2m
(1)当a=﹣3,m=0时,求方程f(x)﹣g(x)=0的解;
(2)若方程f(x)=0在[﹣1,1]上有实数根,求实数a的取值范围;
(3)当a=0时,若对任意的x1∈[1,4],总存在x2∈[1,4],使f(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.
【分析】(1)直接把a=﹣3,m=0代入方程,求解一元二次方程得答案;
(2)求出函数f(x)的对称轴,得到f(x)在区间[﹣1,1]上是减函数,由函数在区间[﹣1,1]上存在零点得不等式组,求解不等式组得实数a的取值范围;
(3)把对任意的x1∈[1,4],总存在x2∈[1,4],使f(x1)=g(x2)成立转化为函数y =f(x)的值域为函数y=g(x)的值域的子集,然后求g(x)的值域得答案.
【解答】解:(1)当a=﹣3,m=0时,求方程f(x)﹣g(x)=0化为x2﹣4x﹣5=0,解得:x=﹣1或x=5;
(2)∵函数f(x)=x2﹣4x+a+3的对称轴是x=2,
∴f(x)在区间[﹣1,1]上是减函数,
∵函数在区间[﹣1,1]上存在零点,则必有:
,即,解得﹣8≤a≤0.
故所求实数a的取值范围为[﹣8,0];
(3)若对任意的x1∈[1,4],总存在x2∈[1,4],使f(x1)=g(x2)成立,
只需函数y=f(x)的值域为函数y=g(x)的值域的子集.
f(x)=x2﹣4x+3,x∈[1,4]的值域为[﹣1,3],
下面求g(x)=mx+5﹣2m的值域.
①当m=0时,g(x)=5﹣2m为常数,不符合题意舍去;
②当m>0时,g(x)的值域为[5﹣m,5+2m],要使[﹣1,3]?[5﹣m,5+2m],
需,解得m≥6;
③当m<0时,g(x)的值域为[5+2m,5﹣m],要使[﹣1,3]?[5+2m,5﹣m],
需,解得m≤﹣3.
综上,m的取值范围为(﹣∞,﹣3]∪[6,+∞).
【点评】本题考查了函数的零点,考查了函数恒成立问题,训练了数学转化思想方法及分类讨论的数学思想方法,是中档题.