2017-2018学年天津市宝坻区高一(上)期中数学试卷
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.
1.已知集合A={1,3,6},B={2,3,5},则A∩B等于( )
A.{3} B.{1,3,4,5,6} C.{2,5} D.{1,6}
2.设f(x)=3x+3x﹣8,用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间( )
A.(1,1.25) B.(1.25,1.5) C.(1.5,2) D.不能确定
3.已知x∈R,f(x)=,则f()等于( )
A. B.1 C. D.
4.函数f(x)=的定义域为( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞) C.(0,1) D.(0,1)∪(1,+∞)
5.下列函数中与函数y=x相等的函数是( )
A.y=()2 B.y=log33x C.y=2 D.y=
6.幂函数的图象过点(2,),则它的单调递增区间是( )
A.(﹣∞,2) B.(0,+∞) C.(﹣∞,0) D.(﹣∞,+∞)
7.某厂印刷某图书总成本y(元)与图书日印量x(本)的函数解析式为y=5x+4000,而图书出厂价格为每本10元,则该厂为了不亏本,日印图书至少为( )
A.200本 B.400本 C.600本 D.800本
8.已知a=log0.70.6,b=ln0.6,c=0.70.6,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a
9.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x﹣1)<f(1)的x取值范围是( )
A.(﹣1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(﹣1,1)
10.已知方程|2x﹣1|=a有两个不等实根,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B.(1,2) C.(0,+∞) D.(0,1)
二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分).
11.27﹣(30.5)2+8= .
12.函数f(x)=a2x+1+2(a>0,且a≠1)图象恒过的定点坐标为 .
13.设偶函数f(x)的定义域为[﹣5,5].当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图,则不等式f(x)>0的解集为 .
14.函数f(x)=ax(a>0且a≠1)在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,则m= .
15.定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=2x2﹣x,则当x>0时,f(x)= .
16.已知函数f(x)=logax+x﹣b(a>0且a≠1),当3<a<4<b<5时,函数f(x)的零点x0∈(n,n+1),n∈N*,则n= .
三、解答题:共56分.
17.已知集合A={x|a﹣1<x<2a+1},B={x|0<x<5}.
(1)当a=0时,求A∩B;
(2)若A⊆B,求实数a的取值范围.
18.已知二次函数f(x)=2kx2﹣2x﹣3k﹣2,x∈[﹣5,5].
(1)当k=1时,求函数f(x)的最大值和最小值;
(2)求实数k的取值范围,使y=f(x)在区间[﹣5,5]上是单调函数.
19.已知函数f(x)=lg[()x﹣2x].
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)在定义域上的单调性并给出证明.
20.已知函数f(x)=为偶函数.
(1)求实数k的值;
(2)记集合E={y|y=f(x),x∈{﹣2,1,2}},λ=lg22+lg2•lg5+lg5﹣4,判断λ与集合E的关系;
(3)当x∈[,](m>0,n>0)时,若函数f(x)的值域为[2﹣5m,2﹣5n],求实数m,n的值.
2017-2018学年天津市宝坻区高一(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.
1.已知集合A={1,3,6},B={2,3,5},则A∩B等于( )
A.{3} B.{1,3,4,5,6} C.{2,5} D.{1,6}
【考点】1E:交集及其运算.
【分析】由A与B,求出两集合的交集即可.
【解答】解:∵集合A={1,3,6},B={2,3,5},
∴A∩B={3},
故选:A.
2.设f(x)=3x+3x﹣8,用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间( )
A.(1,1.25) B.(1.25,1.5) C.(1.5,2) D.不能确定
【考点】56:二分法求方程的近似解.
【分析】由已知“方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解”,且具体的函数值的符号也已确定,由f(1.5)>0,f(1.25)<0,它们异号.
【解答】解析:∵f(1.5)•f(1.25)<0,
由零点存在定理,得,
∴方程的根落在区间(1.25,1.5).
故选B.
3.已知x∈R,f(x)=,则f()等于( )
A. B.1 C. D.
【考点】3T:函数的值.
【分析】推导出f()=f()=f()=f(),由此能求出结果.
【解答】解:∵x∈R,f(x)=,
∴f()=f()=f()=f()=.
故选:C.
4.函数f(x)=的定义域为( )
A.(0,+∞) B.(1,+∞) C.(0,1) D.(0,1)∪(1,+∞)
【考点】33:函数的定义域及其求法.
【分析】由分式的分母不为0求解x的范围得答案.
【解答】解:由log2x≠0,得x>0且x≠1.
∴函数f(x)=的定义域为(0,1)∪(1,+∞).
故选:D.
5.下列函数中与函数y=x相等的函数是( )
A.y=()2 B.y=log33x C.y=2 D.y=
【考点】32:判断两个函数是否为同一函数.
【分析】根据两个函数的定义域相同,对应关系也相同,即可判断它们是同一函数.
【解答】解:对于A,y==x(x≥0),与y=x(x∈R)的定义域不同,不是同一函数;
对于B,y=log33x=x(x∈R),与y=x(x∈R)的定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;
对于C,y==x(x>0),与y=x(x∈R)的定义域不同,不是同一函数;
对于D,y==|x|(x∈R),与y=x(x∈R)的对应关系不同,不是同一函数.
故选:D.
6.幂函数的图象过点(2,),则它的单调递增区间是( )
A.(﹣∞,2) B.(0,+∞) C.(﹣∞,0) D.(﹣∞,+∞)
【考点】4U:幂函数的概念、解析式、定义域、值域.
【分析】设出幂函数的解析式,将已知点的坐标代入,求出幂函数的解析式,由于幂指数大于0,求出单调区间.
【解答】解:设幂函数f(x)=xa,
则2a=,解得a=﹣4
∴f(x)=x﹣4;
∴f(x)=x﹣4的单调递增区间是(﹣∞,0),
故选:C.
7.某厂印刷某图书总成本y(元)与图书日印量x(本)的函数解析式为y=5x+4000,而图书出厂价格为每本10元,则该厂为了不亏本,日印图书至少为( )
A.200本 B.400本 C.600本 D.800本
【考点】3T:函数的值.
【分析】该厂为了不亏本,日印图书至少为x本,则利润函数f(x)=10x﹣(5x+4000)≥0,由此能求出结果.
【解答】解:该厂为了不亏本,日印图书至少为x本,
则利润函数f(x)=10x﹣(5x+4000)≥0,
解得x≥800.
∴该厂为了不亏本,日印图书至少为800本.
故选:D.
8.已知a=log0.70.6,b=ln0.6,c=0.70.6,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a
【考点】4M:对数值大小的比较.
【分析】利用对数函数与指数函数的单调性即可得出.
【解答】解:∵a=log0.70.6>log0.70.7=1,b=ln0.6<0,c=0.70.6∈(0,1),
∴a>c>b.
故选:B.
9.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x﹣1)<f(1)的x取值范围是( )
A.(﹣1,0) B.(0,1) C.(1,2) D.(﹣1,1)
【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.
【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得f(2x﹣1)<f(1)⇒f(|2x﹣1|)<f(1),进而结合单调性分析可得|2x﹣1|<1,解可得x的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,f(x)为偶函数,则f(2x﹣1)<f(1)⇒f(|2x﹣1|)<f(1),
又由函数在区间[0,+∞)上单调递增,
则f(|2x﹣1|)<f(1)⇒|2x﹣1|<1,
解可得:0<x<1,
故选:B.
10.已知方程|2x﹣1|=a有两个不等实根,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B.(1,2) C.(0,+∞) D.(0,1)
【考点】54:根的存在性及根的个数判断.
【分析】若关于x的方程|2x﹣1|=a有两个不等实数根,则函数y=|2x﹣1|的图象与y=a有两个交点,画出函数y=|2x﹣1|的图象,数形结合可得实数a的取值范围.
【解答】解:若关于x的方程|2x﹣1|=a有两个不等实数根,
则y=|2x﹣1|的图象与y=a有两个交点,
函数y=|2x﹣1|的图象如下图所示:
由图可得,当a∈(0,1)时,函数y=|2x﹣1|的图象与y=a有两个交点,
故实数a的取值范围是(0,1),
故选:D
二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分).
11.27﹣(30.5)2+8= .
【考点】46:有理数指数幂的化简求值.
【分析】根据有理数指数幂的运算规律化简计算.
【解答】解:原式=(33)﹣3+(23)=3﹣3+2﹣2=.
故答案为:.
12.函数f(x)=a2x+1+2(a>0,且a≠1)图象恒过的定点坐标为 (,3) .
【考点】4A:指数函数的图象变换.
【分析】由2x+1=0求得x值,进一步求得y值得答案.
【解答】解:由2x+1=0,解得x=﹣,此时y=a0+2=3,
∴数f(x)=a2x+1+2(a>0,且a≠1)图象恒过的定点坐标为:(,3).
故答案为:(,3).
13.设偶函数f(x)的定义域为[﹣5,5].当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图,则不等式f(x)>0的解集为 (﹣2,0)∪(0,2) .
【考点】3L:函数奇偶性的性质;3O:函数的图象.
【分析】先求得不等式f(x)>0在[0,5]上的解集,再根据它的图象关于y轴对称,可得可得不等式f(x)>0在[﹣5,0]上的解集,综合可得结论.
【解答】解:结合函数f(x)在[0,5]上的图象,可得不等式f(x)>0在[0,5]上的解集为(0,2).
再根据f(x)为偶函数,它的图象关于y轴对称,可得可得不等式f(x)>0在[﹣5,0]上的解集为(﹣2,0).
综上可得,不等式f(x)>0的解集为 (﹣2,0)∪(0,2),
故答案为 (﹣2,0)∪(0,2).
14.函数f(x)=ax(a>0且a≠1)在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,则m= 2 .
【考点】49:指数函数的图象与性质.
【分析】根据指数函数的单调性,进行讨论解方程即可得到结论.
【解答】解:若a>1,∵函数f(x)=ax(a>0,a≠1﹚在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,
∴a2=4,解得:a=2,而m=a,故m=2,符合题意;
若0<a<1,∵函数f(x)=ax(a>0,a≠1﹚在区间[1,2]上的最大值为4,最小值为m,
∴a=4,m=a2,解得m=16,不合题意,
∴m=2,
故答案为:2.
15.定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=2x2﹣x,则当x>0时,f(x)= ﹣2x2﹣x .
【考点】3L:函数奇偶性的性质.
【分析】任取x>0,则﹣x<0,结合当x<0时,f(x)=2x2﹣x,f(x)是定义在R上的奇函数,f(x)=﹣f(﹣x),可得x>0时,f(x)的解析式;
【解答】解:∵当x<0时,f(x)=2x2﹣x,
任取x>0,则﹣x<0,
∴f(﹣x)=2(﹣x)2+x=2x2+x.
∵f(x)是奇函数,
∴f(x)=﹣f(﹣x)=﹣2x2﹣x.
故x>0时,f(x)=﹣2x2﹣x,
故答案为:﹣2x2﹣x.
16.已知函数f(x)=logax+x﹣b(a>0且a≠1),当3<a<4<b<5时,函数f(x)的零点x0∈(n,n+1),n∈N*,则n= 3 .
【考点】52:函数零点的判定定理.
【分析】根据a,b的范围判断f(3),f(4)的符号,从而得出零点x0的范围.
【解答】解:∵3<a<4<b<5,
∴0<loga3<1,1<loga4<2,﹣2<3﹣b<﹣1,﹣1<4﹣b<0,
∴f(3)=loga3+3﹣b<0,f(4)=loga4+4﹣b>0,
∴f(x)在(3,4)上存在零点.
故答案为3.
三、解答题:共56分.
17.已知集合A={x|a﹣1<x<2a+1},B={x|0<x<5}.
(1)当a=0时,求A∩B;
(2)若A⊆B,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)当a=0时,求出A={x|﹣1<x<1},B={x|0<x<5}.由此能求出A∩B.
(2)A⊆B,当A=∅时,a﹣1≥2a+1,a,当A≠∅时,列出不等式组,由此能求出实数a的取值范围.
【解答】解:(1)当a=0时,A={x|﹣1<x<1},B={x|0<x<5}.
∴A∩B={x|0<x<1}
(2)A⊆B
①当A=∅时,a﹣1≥2a+1,a≤﹣2,成立,
②当A≠∅,即a>﹣2时,
∴1≤a≤2
∴实数a的取值范围(﹣∞,﹣2]∪[1,2].
18.已知二次函数f(x)=2kx2﹣2x﹣3k﹣2,x∈[﹣5,5].
(1)当k=1时,求函数f(x)的最大值和最小值;
(2)求实数k的取值范围,使y=f(x)在区间[﹣5,5]上是单调函数.
【考点】3W:二次函数的性质.
【分析】(1)当k=1时,f(x)=2x2﹣2x﹣5,可得区间(﹣5,)上函数为减函数,在区间(,5)上函数为增函数.由此可得[f(x)]max=55,[f(x)]min=﹣;
(2)由题意,得函数y=f(x)的单调减区间是[a,+∞),由[﹣5,5]⊂[a,+∞)解出a≤﹣5,即为实数a的取值范围.
【解答】解:(1)当k=1时,函数表达式是f(x)=2x2﹣2x﹣5,
∴函数图象的对称轴为x=,
在区间(﹣5,)上函数为减函数,在区间(,5)上函数为增函数.
∴函数的最小值为[f(x)]min=f()=﹣,
函数的最大值为f(5)和f(﹣5)中较大的值,比较得[f(x)]max=f(﹣5)=55.
综上所述,得[f(x)]max=55,[f(x)]min=﹣.
(2)∵二次函数f(x)图象关于直线x=对称,
∴要使y=f(x)在区间[﹣5,5]上是单调函数,
则必有≤﹣5或≥5,
解得≤k<0或0<k≤.
即实数k的取值范围为[,0)∪(0,].
19.已知函数f(x)=lg[()x﹣2x].
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)在定义域上的单调性并给出证明.
【考点】4N:对数函数的图象与性质.
【分析】(1)要使f(x)有意义,须()x﹣2x>0,即2﹣x>2x
,利用指数函数的单调性解出即可得出.
(2)f(x)在(﹣∞,0)上是减函数.利用定义及其指数函数的单调性即可给出证明.
【解答】解:(1)要使f(x)有意义,须()x﹣2x>0,
即2﹣x>2x,可得:﹣x>x,∴x<0.
∴函数f(x)的定义域为{x|x<0}.
(2)f(x)在(﹣∞,0)上是减函数.下面给出证明:
设x2<0,x1<0,且x2>x1,则x2﹣x1>0
令g(x)=()x﹣2x,
则g(x2)﹣g(x1)=﹣﹣+
=﹣+﹣
=
=
∵0<<1,x1<x2<0,
∴﹣<0
g(x2)﹣g(x1)<0,∴g(x2)<g(x1)
∴lg[g(x2)]<lg[g(x1)],
∴f(x)在(﹣∞,0)上是减函数.
20.已知函数f(x)=为偶函数.
(1)求实数k的值;
(2)记集合E={y|y=f(x),x∈{﹣2,1,2}},λ=lg22+lg2•lg5+lg5﹣4,判断λ与集合E的关系;
(3)当x∈[,](m>0,n>0)时,若函数f(x)的值域为[2﹣5m,2﹣5n],求实数m,n的值.
【考点】3L:函数奇偶性的性质.
【分析】(1)根据函数f(x)=为偶函数满足f(﹣x)=f(x),构造关于a的方程组,可得a值;
(2)由(1)中函数f(x)的解析式,将x∈{﹣1,1,2}代入求出集合E,利用对数的运算性质求出λ,进而根据元素与集合的关系可得答案
(3)求出函数f(x)的导函数,判断函数的单调性,进而根据函数f(x)的值域为[2﹣3m,2﹣3n],x∈[,](m>0,n>0)构造关于m,n的方程组,进而得到m,n的值
【解答】解:(1)∵f(x)为偶函数,
∴f(x)=f(﹣x),
即=,
即2(k+2)x=0,x∈R且x≠0,
∴k=﹣2.
(2)由(1)可知,f(x)=,
当x=±2时,f(x)=0;
当x=1时,f(x)=﹣3;
∴E={0,﹣3},
而λ=lg2 2+lg 2•lg 5+lg 5﹣4,
=lg2 2+lg 2(1﹣lg 2)+1﹣lg 2﹣4=﹣3,
∴λ∈E.
(3)∵f(x)==1﹣,x∈,
∴f(x)在上单调递增,
∴,
∴,
即,
∴m,n是方程4x2﹣5x+1=0的两个根,
又由题意可知<,且m>0,n>0,∴m>n.
∴m=1,n=.