p q ( )î x ) 上海市虹口区【最新】高一上学期期末数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.已知集合A ={-2,-1,0,2},B={x|x2 =2 x},则AB =__.2.不等式x -3 £1的解集是__.3.不等式3 x +4x -2>4的解集是__.4.已知函数f (x)=3x+a 的反函数 y = f-1(x),若函数y = f-1(x)的图象经过 (4,1),则实数 a 的值为__.5.命题“若实数 a , b 满足 a ¹4 或 b ¹3 ,则 a +b ¹7”的否命题是__.6.已知条件 :2k -1£x £-3k,条件 :-10 2,若f (f(a))=2,则实数a的值为__.10.设f (x)=log2(2+x)-12 +x2,则使得f(x -1)> f(2x)成立的 取值范围是__.11.已知函数 f(x)=æçè12ö÷øx的图象与函数y =g (x)的图象关于直线 y =x 对称,令h(x)=g (1-x2,则关于函数y =h(x)的下列 4 个结论:①函数②函数③函数y =h (x) y =h (x) y =h (x)的图象关于原点对称; 为偶函数;的最小值为 0;④函数y =h (x)在(0,1)上为增函数其中,正确结论的序号为__.(将你认为正确结论的序号都填上)试卷第 1 页,总 4 页2 2 2 î û 0,8 , 4 2, 4 2x 二、单选题12.设全集U =Z,集合A ={x|1£x <7, x ÎZ},B ={x=2k-1, k ÎZ},则A(CB )= U( )A.{1,2,3,4,5,6}B.{1,3,5}C.{2,4,6 }D.Æ13.设x ÎR,则“x <-2”是“ x2+x ³0 ”的( )A.充分不必要条件 C.充要条件B.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件14.下列函数中,在其定义域既是奇函数又是减函数的是( )A.y = xB.y =-x3C. y =æ1 öç ÷è øxD. y =1x15.设x, y ÎR,a >1 ,b >1,若 ax=by=3 ,a +b =6,则1 1+x y的最大值为( )A.13B.12C.1D.216.设集合é 1 ö é1 ù M =ê0, ÷, N =ê ,1úë ø ë û,函数f(x)ì 1ïx + , x ÎM =í 2ï2(1-x),xÎN.若x ÎM0且f (f(x0))ÎM,则 x 的取值范围为( ) 0æA. çè0,14ùúB.é 3 ùê úë ûæ1 1 ùC. ç úè ûæ1 1 öD. ç ÷è ø17.设f ( x ) =5x-11 +x2,则使得f (2 x +1) > f ( x )成立的 的取值范围是( )A.1 ( -1, - )3B.( -3, -1)C.( -1, +¥)D.( -¥,-1)1( - , +¥) 3三、解答题18.已知集合A ={x|x2 +px +1 =0},B={x|x2 +qx +r =0},且A Ç B ={1},(CA ) B ={-2},求实数p、q 、 r 的值. U19.(1)解不等式: 3 £x 2 -2 x <8 ;试卷第 2 页,总 4 页x ( )ç ÷2 ë û 2 ë û (2)已知 a , b , c , d均为实数,求证:(a2+b2)(c2+d2)³(ac+bd )2.20.已知函数f (x)=log2x -1.(1)作出函数(2)指出函数f (x)f (x)的大致图象;的奇偶性、单调区间及零点.21.已知f (x)=x(2-x).(1)作出函数f (x)的大致图象,并指出其单调区间;(2)若函数f (x)=c恰有三个不同的解,试确定实数 c 的取值范围.22.如图,在半径为40cm的半圆形(O为圆心)铝皮上截取一块矩形材料ABCD,其中 A , B 在直径上,点 C , D 在圆周上.(1)设AD = x,将矩形ABCD的面积 y 表示成 x 的函数,并写出其定义域;(2)怎样截取,才能使矩形材料ABCD的面积最大?并求出最大面积.æ1 ö23.已知函数 f x = 的图象与函数è2 øy =g (x)的图象关于直线 y =x 对称.(1)若f (g(x))=6-x2,求实数 x 的值;(2)若函数y =g (f(x2))的定义域为[m,n](m³0),值域为[2m,2 n],求实数 m ,n的值;(3)当x Î[-1,1]时,求函数y =éf (x)ù-2af(x)+3的最小值h (a).24.已知函数f (x)(1)求f (x)=b+log xa的解析式;( x >0 且 a ¹1 )的图象经过点 (8,2)和(1,-1).(2)éf (x)ù=3f(x),求实数 x 的值;(3)令y =g (x)=2f(x+1)-f(x),求y=g(x)的最小值及其最小值时 x 的值.25.设函数j(x)=a2x-ax(a>0,a ¹1).试卷第 3 页,总 4 页j (1)求函数j(x)在[-2,2]上的最大值;(2)当 a =2 时,(x)£t2-2mt +2对所有的x Î[-2,2]及mÎ[-1,1]恒成立,求实数 m 的取值范围.试卷第 4 页,总 4 页本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
参考答案1.{0,2}【解析】【分析】先分别求出集合 A和 B ,由此能求出AB.【详解】∵集合A ={-2,-1,0,2},B ={x|x2=2 x}={0,2},∴A B ={0,2}.故答案为:{0,2}.【点睛】本题考查交集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集性质的合理运用.2.[2,4]【分析】去掉绝对值,求出不等式的解集即可. 【详解】∵x -3 £1,∴ -1£x -3 £1,解得:2 £x £4,故答案为: [2,4].【点睛】本题考查了解绝对值不等式问题,是一道基础题.3.(2,12)【分析】将不等式变形,得到x -12x -2<0,结合分式不等式的解法,解出即可.【详解】答案第 1 页,总 16 页本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考解:∵3 x +4x -2>4,∴3x +4 -4 (x-2)x -2>0,即x -12x -2<0,解得: 2
本题考查的知识点是四种命题,正确理解四种命题的定义,是解答的关键. 6. k £-1【分析】根据集合的包含关系得到关于 k 的不等式组,解出即可.【详解】∵ p :2k -1£x £-3k,条件 :-10,当 0 2 时,f (x)>0,答案第 3 页,总 16 页( )( )f x <0 f x >0那么:xf (x)<0本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
ìx >0 ìx <0,即 í 或 í ,î î∴得: -24画出函数y = x2-4,与 y =a 的图象,利用函数的两个零点,写出结果即可.【详解】函数g (x)=x2-4的图象如图所示,∵函数f (x)=x2-4 -a恰有两个零点,∴ a =0或 a >4 .故答案为: a =0或 a >4 .【点睛】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断,其中熟练掌握函数零点与方程根之间的对 应关系是解答的关键.9. - 3 ,【分析】12,16结合f(f (a))=2以及分段函数解析式,利用分类讨论思想求出 a 的值.【详解】答案第 4 页,总 16 页( )î a - 1,3 x ( ) ( )2 ç ÷本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考由ìx2 +1, x £0 f x =ílog x, x >0 2,f (f(a))=2,当log a £02时,即0 02时,即 a >1 时,log (log a )=2 2 2,解得 a =16 ,因为 a2 +1 >0 ,log2(a2+1)=2,即 a 2 +1 =4 ,解得 a =3 (舍去),或 - 3 ,1综上所述 的值为 - 3 , ,16,2故答案为: - 3 ,12,16.【点睛】本题考查函数值的求法及应用,是中档题,解题时要认真审题,注意分段函数的性质的合理 运用.æ 1 ö10. ç ÷è ø【分析】判断函数的奇偶性,通过 大于等于 0,判断函数是增函数,然后转化求解不等式的解集即 可.【详解】函数f (x)=log2(2+x)-12 +x2,是偶函数,当x ³0时,y =log2(2+x),y =-1 1 都是增函数,所以 f x =log 2 +x -2 +x 2 2 +x2,x ³0是增函数,f (x-1)>f(2x),可得x-1>2 x,可得 3x2+2 x -1 <0 ,解得æ 1 öx Î -1,è 3 ø.答案第 5 页,总 16 页- 1,3 h (x)=log(1-x2)2 2 , 由 1 -x >0 ,解得函数y æ 1 ö 故答案为: ç ÷è ø本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
.【点睛】本题考查函数的与方程的应用,函数的奇偶性以及函数的单调性的应用,考查转化思想以及 计算能力.11.②③④【分析】由已知求出【详解】1 ,分析函数的奇偶性,单调性,最值,可得答案. 2∵函数 f (x)=æ1 öç ÷è øx的图象与函数y =g (x)的图象关于直线 y =x 对称,∴g (x)=log x1,∴h (x)=g(1-x2)=log1(1-x2) 2h (x)的定义域为(-1,1).2故h (-x)=h(x),即函数为偶函数,函数图象关于 轴对称, 故①错误;②正确;根据复合函数单调性同增异减可知,h (x)在(-1,0)上递减,在 (0,1)上递增,故当x =0 时,函数取最小值h (0)=0,故③正确;当x Î(0,1)时,内外函数均为减函数,故函数y =h (x)在(0,1)上为增函数,故④正确;故答案为:②③④【点睛】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了函数的奇偶性,单调性,最值,难度中档. 12.C【分析】根据求出 B 的补集,找出 A 与 B 补集的交集即可.【详解】全集U =Z,集合A ={x|1 £x <7, x ÎZ}={1,2,3,4,5,6},答案第 6 页,总 16 页x ç ÷本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
B ={x=2k-1, k ÎZ},∴C B ={x=2k, k ÎZ U},∴A(CB )={2,4,6}, U故选:C.【点睛】此题考查了交、并、补集的混合运算,熟练掌握各自的定义是解本题的关键. 13.A【分析】解不等式,根据集合的包含关系判断充分必要性即可.【详解】由“ x2+x ³0 ”,解得:x ³0或x £-1,故“x <-2”是“x ³0或x £-1”的充分不必要条件,故选:A.【点睛】本题考查了充分必要条件,考查集合的包含关系,是一道基础题. 14.B【分析】根据奇函数和减函数的定义判断即可.【详解】对于 A:y = f (x)=x,则 f (-x)=-x=x是偶函数.对于 B:y = f (x)=-x3 ,则 f (-x)=x3=-f (x)是奇函数,根据幂函数的性质可知,是减函数.æ1 ö对于 C: y = ,根据指数函数的性质可知,是减函数.不是奇函数.è2 ø对于 D: y =1x定义为(-¥,0)È(0,+¥),在其定义域内不连续,承载断点,∴在(-¥,0)和在(0,+¥)是减函数.故选:B.答案第 7 页,总 16 页3 3 3 2 ÷ ê ) () ( )( )ê ç÷ ç ÷ú 2 2è øû è øë ç ÷ 0 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
点睛】本题考查了函数的性质之奇函数和减函数的定义的运用.比较基础. 15.D【分析】根据对数的运算性质和基本不等式即可求出.【详解】设x, y ÎR, a >1 ,b >1, ax=by=3 ,a +b =6,∴x =log 3 , y =log 3 a b,∴1 1+ =log a +log b =log ab £log x y3æa +b ö ç ÷è ø2=2 ,当且仅当a =b =3时取等号,故选:D【点睛】本题考查了不等式的基本性质和对数的运算性质,属于基础题. 16.D【分析】根据分段函数的解析式,代入化简运算,结合f(f (x0))ÎM,求出 x0的范围.【详解】∵0 £x <012,∴f (x0)=x +012,即é1 öf ( x ) Î ,1 Í N 0 ë2 ø∴f(é æ 1 öù æ1 öf x =2 1 - f x =2 1 - x + =2 -x 0 0 0 0,∵f(f (x0))ÎM,∴0 £2æ1 ö 1-x < è2 0 ø 2,∴1 1
∵0 £x <012,∴1 1 f ( x )则2 x +1 > x,故(2x+1)2>x2Þ(2x+1)2-x2>0Þ(3x+1)(x+1)>0.解得x Î( -¥,-1)1( - , +¥) 3故选:D【点睛】本题主要考查了利用函数的奇偶性与单调性求解不等式的问题, 值去求解,属于中等题型.偶函数的不等式一般用绝对18.p =-2, q =1 , r =-2.【分析】根据A Ç B ={1}求出 的值以及1 +q +r =0①,再根据(CA ) B ={-2}得出 U4 -2 q +r =0【详解】②,由①②组成方程组求出 、 的值.集合A ={x|x2 +px +1 =0},B={x|x2 +qx +r =0},且A Ç B ={1},答案第 9 页,总 16 页本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
∴1 +p +1 =0 ,解得 p =-2;又1 +q +r =0,①(CA ) B ={-2}, U∴4 -2 q +r =0,②由①②组成方程组解得q =1, r =-2;∴实数p =-2, q =1 , r =-2.【点睛】本题考查了集合的定义与应用问题,是基础题目.19.(1)x Î(-2,-1][3,4)(2)见解析【分析】(1)直接利用一元二次不等式的解法求解即可. (2)利用作差法化简,证明即可.【详解】(1)不等式: 3 £x2-2 x <8 ,ì即: íîx 2 -2 x -3 ³0 ìx £-1或x ³3,解得: íx 2 -2 x -8 <0 î-2
分析】(1)求出函数的定义域,化简函数的解析式,然后作出函数f (x)的大致图象;(2)利用函数的图象,指出函数 【详解】f (x)的奇偶性、单调区间及零点.(1)函数f (x)=log2x -1的定义域为:{x| x ¹±1,x ÎR}.函数ìlog (x-1), ïlog (1-x),f x =log x -1 =ílog x +1 , ïlog (-x-1),2x >10
函数的单调增区间(0,1),单调减区间(-¥,0),(1,+¥).(2)函数f (x)=c恰有三个不同的解,结合(1)中函数图象,即可得出实数 的取值范围为 (0,1).【点睛】本题考查分段函数的应用,函数的图象以及函数的零点个数的判断,考查数形结合以及计算 能力.22.(1) y = f (x)=2x1600 -x2,x Î(0,40 ).(2)截取 AD =20 2 时,才能使矩形材料ABCD的面积最大,最大面积为 1600.【分析】(1)根据题意可得 AB =2OA =2 402-x2=2 1600 -x2 ,可得y = f(x)=2 x 1600 -x2,x Î(0,40 ).(2)平方利用基本不等式的性质即可得出. 【详解】(1)根据题意可得 AB =2OA =2 402-x2=2 1600 -x2 ,∴ y = f(x)=2 x 1600 -x2,x Î(0,40 ).(2)y 2 =4 x 2 (1600-x2 )£4´æx2 +1600 -x 2 ö ç ÷è ø2=16002,即y £1600,当且仅当x =20 2 时取等号.∴截取 AD =20 2 时,才能使矩形材料 ABCD 的面积最大,最大面积为 1600. 【点睛】答案第 12 页,总 16 页( )ï ï î ê úx ( )ç ÷2 1 ç 2 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
本题考查了函数的性质、矩形的面积计算公式、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算 能力,属于中档题.ìï7-4 a , a >223.(1) x =2 ,(2) m =0 , n =2 ,(3)【分析】ïï 1h a =í-a2+3, £a £22ï 13 1 -a + , a <î 4 2(1)根据函数的对称性即可求出g (x),即可得到f (g(x))=x,解得即可.ìm2 =2 m(2)先求出函数的解析式,得到 í ,解得 m =0 , n =2 ,n2 =2 n(3)由x Î[-1,1]可得é1 ùt Î ,2ë2 û,结合二次函数的图象和性质,对 a 进行分类讨论,即可得到函数y = f2(x)-2af(x)+3的最小值h(a)的表达式.【详解】æ1 ö(1)∵函数 f x = 的图象与函数è2 øg (x)=log x∴,122f (g(x))=6-x∵,log xæ1 ö2∴2 =6 -x=x ,ç ÷è øy =g(x)的图象关于直线 y =x 对称,即 x 2 +x -6 =0 ,解得x =2或x =-3(舍去),故 x =2 ,(2)y =g (f(x2))=log12æ 1è2xö÷ø=x2,∵定义域为[m,n](m³0),值域为[2m,2 n],答案第 13 页,总 16 页î x ç ÷ê úë 2 û ç ÷( )ï ï 2 ë û x ë æ ö ÷ 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
ìm2 =2 mí ,n2 =2 n解得 m =0 , n =2 ,æ1 ö(3)令 t = ,è2 ø∵x Î[-1,1],∴é1 ùt Î ,2ë2 û,则y =éf(x)ù-2af(x)+3等价为y =m (t)=t2-2at +3,对称轴为 t =a ,当a <12时,函数的最小值为h(a)æ1 ö=m =è2 ø134-a;当12£a £2时,函数的最小值为h (a)=m(a)=3-a2;当 a >2 时,函数的最小值为 ìï7-4 a, a >2h (a)=m(2)=7-4a;故ïï 1h a =í-a2+3, £a £22ï 13 1 -a + , a <î 4 2.【点睛】本题考查的知识点是指数函数的图象和性质,二次函数的图象和性质,分段函数,是函数图 象和性质的综合应用,难度中档.24.(1)f (x)=logx -1(x>0)(2)x=2 或 16;(3)当 x =1 时,2g (x)取得最小值 1.【分析】(1)由已知得b +log 8 =2 , b +log 1 =-1a a,从而求解析式即可;(2)éf (x)ù=3f(x),即f (x)=0或 3,即可求实数 的值;(3)化简g (x)=2élog2(x+1)-1ùû-(log2x-1)=log2çèx+1x+2 -1ø,从而利用基本不答案第 14 页,总 16 页2 ë û ë û ç ÷ î ï 本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
等式求最值.【详解】(1)由已知得,b +log 8 =2 , b +log 1 =-1a a,(a >0且a ¹1),解得a =2,b =-1;故f (x)=logx -1(x>0)2;(2) éf (x)ù=3f(x) log x -1 =0∴或 3,2∴ x =2或 16;,即f (x)=0或 3,(3)g (x)=2f(x+1)-f(x)=2 élog2(x+1)-1ù-(log x -1) 2æ 1 ö=log x + +2 -1 ³12 è x ø,当且仅当x =1x,即 x =1 时,等号成立.于是,当 x =1 时,g (x)取得最小值 1.【点睛】本题考查了对数的运算及对数函数的应用,同时考查了基本不等式的应用.25.(1)j (x)maxìa4 -a 2 , a >1=ía-4 -a -2 ,0 1 与0
1)∵ j (x)=a2 x-ax= aèx-1 ö 1- a >0, a ¹1 2 ø 4,x Î[-2,2],∴当 a >1 时,j(x)max=j(2)=a4 -a 2;当0 1=ía-4 -a -2 ,0