浙江省杭州市学军中学2018-2019学年高一上学期期中考试
数学试题
一、选择题(本大题共10小题,共30.0分)
1.已知集合A.
B.
,
,则
C.
( ) D.
【答案】B 【解析】
试题分析:由题意知
,故选B.
【考点定位】本题考查集合的基本运算,属于容易题.
2.函数f(x)=ln(1-x)的定义域为( ) A.
B.
C.
D.
2
【答案】B 【解析】 【分析】
由根式内部的代数式大于等于0,对数式的真数大于0联立不等式组求解. 【详解】由∴函数f(x)故选:B.
【点睛】本题考查函数的定义域及其求法,是基础题. 3.已知函数f(x)=A.
B.
,则f[f()]等于( )
C. D. ,得0≤x<1.
ln(1﹣x2)的定义域为[0,1).
【答案】D 【解析】 【分析】
推导出f(),从而f[f()]=f(),由此能求出结果.
【详解】∵函数f(x),
∴f()
,
f[f()]=f().
故选:D.
【点睛】本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 4.使函数f(x)=xa的定义域为R且为奇函数的α的值可以是( ) A.
B. C. 3 D. 以上都不对
【答案】C 【解析】 【分析】
根据题意,结合幂函数的性质依次分析选项,综合即可得答案. 【详解】根据题意,依次分析选项:
对于A,α=﹣1时,f(x)=x﹣1
,其定义域不是R,不符合题意; 对于B,α
时,f(x)
,其定义域不是R,不符合题意;
对于C,α=3时,f(x)=x3
,其定义域为R且为奇函数,符合题意;
对于D,错误, 故选:C.
【点睛】本题考查幂函数的性质,关键是掌握幂函数的性质,属于基础题.
5.已知集合M,N,P为全集U的子集,且满足M⊆P⊆N,则下列结论不正确的是( A. ∁UN⊆∁UP B. ∁NP⊆∁NM C. (∁UP)∩M=∅ D. (∁UM)∩N=∅ 【答案】D 【解析】
因为P⊆N,所以∁UN⊆∁UP,故A正确; 因为M⊆P,所以∁NP⊆∁NM,故B正确;
)
因为M⊆P,所以(∁UP)∩M=∅,故C正确; 因为M⊆ N,所以(∁UM)∩N∅.故D不正确. 故选D.
6.设函数f(x)=logax(a>0,a≠1),若f(x1x2…x2018)=4,则f(x12)+f(x12)+…+f(x20182)的值等于( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 【答案】B 【解析】 【分析】
推导出f(x1x2…x2018)=loga(x1x2…x2018)=4,(fx12)+f(x12)+…+f(x20182)(x1x2…x2018)2=2loga(x1x2…x2018),由此能求出结果.
【详解】∵函数f(x)=logax(a>0,a≠1),f(x1x2…x2018)=4, ∴f(x1x2…x2018)=loga(x1x2…x2018)=4, ∴f(x12)+f(x12)+…+f(x20182)
2=loga(x1x2…x2018)
loga
=2loga(x1x2…x2018) 4=8. =2×故选:B.
【点睛】本题考查函数值的求法,考查对数性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 7.设A={x|2≤x≤4},B={x|2a≤x≤a+3},若B真包含于A,则实数a的取值范围是( ) A.
B.
C.
D.
【答案】B 【解析】 【分析】
由B真包含于A,讨论B=∅与B≠∅时,求出a的取值范围. 【详解】∵A={x|2≤x≤4},B={x|2a≤x≤a+3},且B真包含于A; 当B=∅时,2a>a+3,解得a>3;
当B≠∅时,解得a=1;
∴a的取值范围是{a|a=1,或a>3} 故选:B.
【点睛】本题考查了集合之间的基本运算,解题时容易忽略B=∅的情况,是易错题. 8.函数f(x)=log2(-x2+ax+3)在(2,4)是单调递减的,则a的范围是( ) A.
B.
C.
D.
【答案】B 【解析】 【分析】
由复合函数的单调性可知内层函数在(2,4)上为减函数,则需要其对称轴小于等于2且当函数在x=4时的函数值大于等于0,由此联立不等式组得答案.
2
【详解】令t=﹣x+ax+3,则原函数化为y=log2t,
∵y=log2t为增函数,
∴t=﹣x2+ax+3在(2,4)是单调递减, 对称轴为x∴
,
且﹣42+4a+3≥0,
.
解得:
∴a的范围是[,4]. 故选:B.
【点睛】本题考查了复合函数的单调性,复合函数的单调性满足同增异减的原则,是中档题.
9.对于函数f(x),若∀a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)为某一三角形的三边长,则称f(x)为“可构
造三角形函数”.已知函数f(x)=是“可构造三角形函数”,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A 【解析】
【分析】
因对任意实数a、b、c,都存在以f(a)、f(b)、f(c)为三边长的三角形,则f(a)+f(b)>f(c)恒成立,将f(x)解析式用分离常数法变形,由均值不等式可得分母的取值范围,整个式子的取值范围由t﹣1的符号决定,故分为三类讨论,根据函数的单调性求出函数的值域,然后讨论k转化为f(a)+f(b)的最小值与f(c)的最大值的不等式,进而求出实数k 的取值范围. 【详解】由题意可得f(a)+f(b)>f(c)对于∀a,b,c∈R都恒成立,
由于f(x)1,
①当t﹣1=0,f(x)=1,此时,f(a),f(b),f(c)都为1,构成一个等边三角形的三边长, 满足条件.
②当t﹣1>0,f(x)在R上是减函数,1<f(a)<1+t﹣1=t, 同理1<f(b)<t,1<f(c)<t,故f(a)+f(b)>2.
再由f(a)+f(b)>f(c)恒成立,可得 2≥t,结合大前提t﹣1>0,解得1<t≤2. ③当t﹣1<0,f(x)在R上是增函数,t<f(a)<1, 同理t<f(b)<1,t<f(c)<1,
由f(a)+f(b)>f(c),可得 2t≥1,解得1>t综上可得,故选:A.
【点睛】本题主要考查了求参数的取值范围,以及构成三角形的条件和利用函数的单调性求函数的值域,同时考查了分类讨论的思想,属于难题. 10.设函数A. 函数C. 若
为偶函数 B. 若时,
D. 若
,其中
时,有
时,
表示
中的最小者.下列说法错误的( )
t≤2,
.
【答案】D 【解析】 【分析】 先根据定义作
的图像,然后依据图像逐个检验即可.
的图像(如图所示),
【详解】在同一坐标系中画出
故的图像为图所示.
的图像关于轴对称,故为偶函数,故A正确.
由图可知从图像上看,当取
,则
时,有
时,有,
,
,故B成立.
成立,令
,则
,故
,故C成立.
,故D不成立.
综上,选D. 【点睛】一般地,若
个函数的图像的较低部分构成的.
(其中
表示
中的较小者),则
的图像是由
这两
二、填空题(本大题共7小题,共28.0分)
11.若【答案】10 【解析】 试题分析: 若
,则
,则
.
考点:对数与对数函数
12.已知【答案】【解析】 【分析】
,则________.
利用配凑法求函数的解析式.
【详解】(配凑法) (1)∴故答案为:
.
,又∈(-∞,-2]∪[2,+∞),
【点睛】本题考查函数解析式的求解及常用方法,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答. 13.已知f(x)=【答案】[-1,0] 【解析】 【分析】 把f(x)
的定义域为R转化为
0对任意x∈R恒成立,即x2+2ax﹣a≥0对任意
的定义域为R,则实数a的取值范围是______.
x∈R恒成立,再由判别式小于等于0求解. 【详解】∵f(x)∴即
的定义域为R,
0对任意x∈R恒成立, 恒成立,
2
即x+2ax﹣a≥0对任意x∈R恒成立,
∴△=4a2+4a≤0,则﹣1≤a≤0. 故答案为:[﹣1,0].
【点睛】本题考查函数的定义域及其求法,考查数学转化思想方法,是中档题.
14.设max{a,b}表示a,b两数中的最大值,若f(x)=max{|x|,|x-t|}关于x=1对称,则t=______.
【答案】2 【解析】 【分析】
利用函数y=|x|的图象和函数y=|x﹣t|的图象关于直线x【详解】f(x)=max{|x|,|x﹣t|}
,
对称,从而得出结论.
由函数y=|x|的图象关于x=0对称,函数y=|x﹣t|的图象关于x=t对称, 即有函数f(x)的图象关于x
对称,
f(x)=max{|x|,|x﹣t|}关于x=1对称, 即有
1,求得t=2,
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查分段函数的应用,考查函数的对称性,属于基础题.
15.设方程x2-mx+2=0的两根α,β,其中α∈(1,2),则实数m的取值范围是______. 【答案】(2,4) 【解析】 【分析】
由题意利用韦达定理,不等式的性质,求出实数m的取值范围.
【详解】∵方程x2﹣mx+2=0的两根α,β,∴△=m2﹣8≥0,求得m≥2,或 m≤﹣2①.
由α•β=2,α∈(1,2),则∈(1,2),∴1<β<2, 则m=α+β∈(2,4)②. 由①②可得,m∈(2,4) 故答案为:(2,4).
【点睛】本题主要考查韦达定理,不等式的性质,属于基础题. 16.已知lg2≈0.3010,则22018是______位数. 【答案】608 【解析】 【分析】
2018
设x=2,可得lgx=2018lg2≈607.418,即可得出. 2018
【详解】设x=2,则lgx=2018lg2≈2018×0.3010=607.418,
∴22018是608位数. 故答案为:608.
【点睛】本题考查了对数运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
17.已知函数f(x)满足对任意的m,n都有f(m+n)=f(m)+f(n)-1,设g(x)=f(x)+(a>0,
a≠1),g(ln2018)=-2015,则g(ln【答案】2018 【解析】 【分析】
)=______.
由已知中函数f(x)满足对任意实数m,n,都有f(m+n)=f(m)+f(n)﹣1,可得f(0)=1,进而f(x)+f(﹣x)=2,g(x)+g(﹣x)=3,结合g(ln2018)=﹣2015,由对数的运算性质计算可得所求值. 【详解】∵函数f(x)满足对任意实数m,n,都有f(m+n)=f(m)+f(n)﹣1, 令m=n=0,则f(0)=2f(0)﹣1, 解得f(0)=1,
令m=x,n=﹣x,则f(0)=f(x)+f(﹣x)﹣1, 即f(x)+f(﹣x)=2,
∵g(x)=f(x)(a>0,a≠0),
∴g(﹣x)=f(﹣x)f(﹣x),
故g(x)+g(﹣x)=f(x)+f(﹣x)+1=3, ∴g(ln2018)+g(ln即g(ln
)=2018,
)=﹣2015+g(﹣ln2018)=3,
故答案为:2018.
【点睛】本题主要考查抽象函数的应用,根据条件建立方程关系是解决本题的关键,属于中档题.
三、解答题(本大题共5小题,共62.0分)
18.已知集合U=R,集合A={x|x2-(a-2)x-2a≥0},B={x|1≤x≤2}. (1)当a=1时,求A∩B;
(2)若A∪B=A,求实数a的取值范围. 【答案】(1){x|1≤x≤2}; (2){a|a≤1}. 【解析】 【分析】
(1)代入a的值,求出集合A,从而求出A∩B;
(2)由A与B的并集为A,得到B为A的子集,表示出A的中不等式的解集,根据数轴确定出满足题意a的范围即可.
【详解】(1)a=1时,A={x|x≥1或x≤-2}, 故A∩B={x|1≤x≤2}; (2)∵A∪B=A, ∴B⊆A,
由x-(a-2)x-2a≥0,得(x+2)(x-a)≥0, 当a<-2时,如数轴表示,符合题意;
同理,当-2≤a≤1,也合题意; 但当a>1时,不合题意, 综上可知{a|a≤1}.
【点睛】本题考查了并集及其运算,熟练掌握并集的定义是解本题的关键. 19.设函数f(x)=(1)设t=
+
+
+
.
2
,求t的取值范围;
(2)求f(x)的最大值. 【答案】(1)[,2]; (2)3. 【解析】 【分析】 (1)将t
,﹣1≤x≤1,两边平方,结合二次函数的最值,即可得到所求范围;
(2)由(1)可得g(t)=f(x)求最大值. 【详解】(1)t=可得t=2+2
22
(t+1)2
,考虑对称轴t=﹣1与区间[,2]的关系,即可得到所
+,
2
,-1≤x≤1,
由0≤1-x≤1,可得t∈[2,4], 由t≥0可得t的取值范围是[,2];
(2)由(1)可得g(t)=f(x)=t+
=(t+1)-,
由[,2]在对称轴t=-1的右边,为增区间, 即有t=2,即x=0,g(t)取得最大值,且为3, 即f(x)的最大值为3.
【点睛】本题考查函数的最值求法,注意运用换元法和二次函数的最值求法,考查运算能力,属于中档题. 20.已知函数f(x)=x+(a>0). (1)判断f(x)的奇偶性;
(2)判断函数f(x)在(,+∞)上的单调性,并用定义证明. 【答案】(1)见解析; (2)见解析. 【解析】 【分析】
(1)求出函数的定义域,得到f(﹣x)=﹣f(x),判断函数的奇偶性即可; (2)根据单调性的定义证明即可. 【详解】(1)f(x)的定义域是{x|x≠0}, f(-x)=-x-=-(x+)=-f(x), 故函数f(x)是奇函数; (2)函数在(,+∞)递增,
2
令<m<n,
则f(m)-f(n)=m+-n-=(m-n)+a•=(m-n)(1-),
>0,
∵<m<n,∴m-n<0,1-故f(m)-f(n)<0,
故f(x)在(,+∞)上递增.
【点睛】本题考查了函数的奇偶性,单调性问题,考查转化思想,是一道基础题. 21.已知函数f(x)=2x,g(x)=-x2+2x+b. (1)若f(x)+
+1≥0对任意的x∈[1,3]恒成立,求m的取值范围;
(2)若x1,x2∈[1,3],对任意的x1,总存在x2,使得f(x1)=g(x2),求b的取值范围. 【答案】(1)[-6,-∞); (2)见解析. 【解析】 【分析】
(1)根据h(x)=f(x)范围;
(2)根据对任意的x1,总存在x2,使得f(x1)=g(x2),可得f(x)的值域是g(x)的值域的子集,即可求解b的范围;
1,结合勾勾函数的性质对任意的x∈[1,3]恒成立,即可求解m的取值
【详解】(1)函数f(x)=2,令h(x)=f(x)+
x
+1=;
①当m=0时,可得h(x)=2x+1在x∈[1,3]恒成立;
②当m<0时,可知f(x)=2是递增函数,y=在x∈[1,3]也是递增函数,
x
∴h(x)在x∈[1,3]是递增函数,此时h(x)min=h(1)=可得:-6≤m<0;
≥0,
③当m>0时,函数h(x)=,当时取等号;
∴≥0恒成立
综上所述:f(x)++1≥0对任意的x∈[1,3]恒成立,可得m的取值范围是[-6,-∞);
(2)由函数f(x)=2x,x∈[1,3], 可得:2≤f(x)≤8;
由g(x)=-x+2x+b.其对称x=1,开口向下. ∵x∈[1,3],
∴g(x)在x∈[1,3]上单调递减. g(x)max=g(1)=1+b; g(x)min=g(3)=-3+b;
∵对任意的x1,总存在x2,使得f(x1)=g(x2), ∴f(x)的值域是g(x)的值域的子集; 即
,
2
解得:无解.
故x1,x2∈[1,3],对任意的x1,总存在x2,使得f(x1)=g(x2),此是b的取值范围是空集. 【点睛】本题主要考查了函数恒成立问题的求解,分类讨论以及转化思想的应用,二次函数的最值以及单调性的应用,属于中档题.
22.已知定a∈R,f(x)=log2(1+ax). (1)求f(x)的值域;
(2)若关于x的方程f(x)-log2[(a-4)x2+(2a-5)x]=0的解集恰有一个元素,求实数a的取值范围; (3)当a>0时,对任意的t∈(,+∞),f(x)在[t,t+1]的最大值与最小值的差不超过4,求a的取值范围.
【答案】(1)当a≥0时,值域为[0,+∞),当a<0时,值域为(-∞,0); (2)1<a≤2,或a>4; (3)(0,+∞). 【解析】 【分析】
(1)讨论a≥0时,a<0时,由对数函数的单调性可得值域;
(2)根据对数的运算法则进行化简,转化为一元二次方程,讨论a的取值范围进行求解即可;
(3)根据条件得到g(x)=log2(1+ax),a>0,函数g(x)在区间[t,t+1]上单调递增,g(t+1)﹣g(t)
2
2
2
≤4,运用对数函数的单调性和参数分离进行求解即可. 【详解】(1)f(x)=log2(1+ax),可得f(x)=log2(1+ax), 当a≥0时,1+ax≥1,即有log2(1+ax)≥0; 当a<0时,0<1+ax2<1,即有log2(1+ax2)<0; 即有当a≥0时,f(x)的值域为[0,+∞); 当a<0时,f(x)的值域为(-∞,0);
(2)由f(x)-log2[(a-4)x2+(2a-5)x]=0得log2(1+ax)=log2[(a-4)x2+(2a-5)x], 即1+ax=(a-4)x2+(2a-5)x>0,① 则(a-4)x2+(a-5)x-1=0, 即(x+1)[(a-4)x-1]=0,②,
当a=4时,方程②的解为x=-1,代入①,不成立; 当a=3时,方程②的解为x=-1,代入①,不成立; 当a≠4且a≠3时,方程②的解为x=-1或x=
,
2
2
2
2
若x=-1是方程①的解,则1-a=-a+1>0,即a<1, 若x=
是方程①的解,则1+
=
>0,即a>4或a<2,
则要使方程①有且仅有一个解,则a>4或1≤a<2.
综上,若方程f(x)-log2[(a-4)x+(2a-5)x]=0的解集中恰好有一个元素, 则a的取值范围是1<a≤2,或a>4; (3)当a>0时,对任意的t∈(,+∞), f(x)=log2(1+ax), 设g(x)=log2(1+ax),a>0, 函数g(x)在区间[t,t+1]上单调递增, 由题意得g(t+1)-g(t)≤4,
即log2(1+at+2at+a)-log2(1+at)≤4, 即1+at+2at+a≤16(1+at),
即有a(15t2-2t-1)+15=a(3t-1)(5t+1)+15>0恒成立, 综上可得a的范围是(0,+∞).
【点睛】本题考查函数最值的求解,以及对数不等式的应用,考查对数函数的单调性,属于中档
2
2
2
2
2
2
2
2
题.
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