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文档介绍
上海大学附中2015-2016学年高一(上)12月段考数学试卷(解析版)
2015-2016学年上海大学附中高一(上)12月段考数学试卷 一.填空题(本大题满分36分)本大题共有12题,只要求直接填写结果,每题填对得3分,否则一律得零分. 1.若f(x)=,则f(x)•g(x)= . 2.对于x,y∈R,xy=0是x2+y2=0的 条件. 3.集合A={y|y=﹣x2﹣3},B={y|y=x2+2x﹣4},则A∩B= . 4.函数f(x)=x+(a>0)在(0,3]上单调递减,则实数a的取值范围是 . 5.已知f(x)=|x+1|+|x﹣a|为偶函数,则a= . 6.函数的值域是 . 7.若函数f(x)=ax+b(a≠0)有一个零点是1,则g(x)=bx2﹣ax的零点是 . 8.已知函数f(x)是定义在 (﹣∞,+∞)上的奇函数,当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=﹣x2+x,则当x∈(0,+∞)时,f(x) . 9.已知函数f(x)=在区间[0,2]上单调递减,则a的取值范围是 . 10.若函数y=f(x)的值域是,则函数y=f(x)﹣2的最小值是 . 11.若不等式m2﹣2km≥0对所有k∈[﹣1,1]恒成立,则实数m的取值范围是 . 12.对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0,则称x0是f(x)的一个不动点,已知f(x)=x2+ax+4在[1,3]恒有两个不同的不动点,则实数a的取值范围 . 二.选择题(本大题满分16分)本大题共有4题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的,选对得4分,否则一律得零分. 13.如果a<0,b>0,那么,下列不等式中正确的是( ) A. B. C.a2<b2 D.|a|>|b| 14.下列函数中,与y=x﹣1为同一函数的是( ) A.y= B.y= C.y= D. 15.设函数f(x)的定义域为R,有下列三个命题: ①若存在常数M,使得对任意x∈R,有f(x)≤M,则M是函数f(x)的最大值; ②若存在x0∈R,使得对任意x∈R,且x≠x0,有f(x)<f(x0),则f(x0)是函数f(x)的最大值; ③若存在x0∈R,使得对任意x∈R,有f(x)≤f(x0),则f(x0)是函数f(x)的最大值. 这些命题中,真命题的个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 16.已知x0是函数f(x)=2x+的一个零点.若x1∈(1,x0),x2∈(x0,+∞),则( ) A.f(x1)<0,f(x2)<0 B.f(x1)<0,f(x2)>0 C.f(x1)>0,f(x2)<0 D.f(x1)>0,f(x2)>0 三、解答题(本大题满分48分)本大题有5题,解答下列各题必须写出必要的步骤.(6+8+10+10+14) 17.已知关于x的方程有非负根,求实数a的取值范围. 18.若集合A=,若B⊆A,求实数m的取值范围. 19.已知幂函数(m∈Z)的图象关于y轴对称,且g(2)<g(3) (1)求m的值和函数g(x)的解析式; (2)函数f(x)=ag(x)+a2x+3(a∈R)在区间[﹣2,﹣1]上是单调递增函数,求实数a的取值范围. 20.设函数f(x)=2x﹣1﹣1. (1)分别作出y=f(|x|)和y=|f(x)|的图象, (2)求实数a的取值范围,使得方程f(|x|)=a与|f(x)|=a都有且仅有两个实数解. 21.对于函数f1(x),f2(x),h(x),如果存在实数a,b使得h(x)=a•f1(x)+b•f2(x),那么称h(x)为f1(x),f2(x)的生成函数. (1)函数f1(x)=x2﹣x,f2(x)=x2+x+1,h(x)=x2﹣x+1,h(x)是否为f1(x),f2(x)的生成函数?说明理由; (2)设f1(x)=1﹣x,f2(x)=,当a=b=1时生成函数h(x),求h(x)的对称中心(不必证明); (3)设f1(x)=x,(x≥2),取a=2,b>0,生成函数h(x),若函数h(x)的最小值是5,求实数b的值. 2015-2016学年上海大学附中高一(上)12月段考数学试卷 参考答案与试题解析 一.填空题(本大题满分36分)本大题共有12题,只要求直接填写结果,每题填对得3分,否则一律得零分. 1.若f(x)=,则f(x)•g(x)= . 【考点】函数解析式的求解及常用方法. 【专题】函数思想;定义法;函数的性质及应用. 【分析】先求出函数的定义域,然后根据函数表达式进行化简求解即可. 【解答】解:要使函数f(x)有意义,则x+1>0,即x>﹣1, 要使函数g(x)有意义,则,即,即x≥﹣1且x≠2, 要使f(x)•g(x)有意义,则, 即x>﹣1且x≠2,即函数的定义域为(﹣1,2)∪(2,+∞), 则f(x)•g(x)=•=, 故答案为: 【点评】本题主要考查函数解析式的求解,注意要求函数的定义域. 2.对于x,y∈R,xy=0是x2+y2=0的 必要不充分条件 条件. 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【专题】计算题;方程思想;定义法;简易逻辑. 【分析】根据充分必要条件的定义判断即可. 【解答】解:由x2+y2=0,解得:x=0且y=0, 由xy=0解得:x=0或y=0, 故“xy=0”是“x2+y2=0”成立的必要不充分条件, 故答案为:必要非不分条件, 【点评】本题考查了充分必要条件,是一道基础题. 3.集合A={y|y=﹣x2﹣3},B={y|y=x2+2x﹣4},则A∩B= [﹣5,﹣3] . 【考点】交集及其运算. 【专题】对应思想;定义法;集合. 【分析】化简集合A、B,求出A∩B即可. 【解答】解:集合A={y|y=﹣x2﹣3}={y|y≤﹣3}=(﹣∞,﹣3] B={y|y=x2+2x﹣4}={y|y=(x+1)2﹣5}={y|y≥﹣5}=[﹣5,+∞) ∴A∩B=[﹣5,﹣3]. 故答案为:[﹣5,﹣3]. 【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题目. 4.函数f(x)=x+(a>0)在(0,3]上单调递减,则实数a的取值范围是 [9,+∞) . 【考点】函数单调性的性质. 【专题】转化思想;函数的性质及应用;导数的综合应用. 【分析】求函数的导数,利用导数研究函数的单调性即可得到结论. 【解答】解:函数的导数f′(x)=1﹣, 若f(x)=x+(a>0)在(0,3]上单调递减, 则f′(x)=1﹣≤0在(0,3]上恒成立, 即a≥x2, ∵当0<x≤3时,0<x2≤9, ∴a≥9, 故答案为:[9,+∞) 【点评】本题主要考查函数单调性的应用,利用导数和单调性的关系是解决本题的关键. 5.已知f(x)=|x+1|+|x﹣a|为偶函数,则a= 1 . 【考点】函数奇偶性的性质. 【专题】方程思想;定义法;函数的性质及应用. 【分析】根据函数奇偶性的定义建立方程关系进行求解即可. 【解答】解:若f(x)=|x+1|+|x﹣a|为偶函数, 则f(﹣x)=f(x), 则f(﹣2)=f(2), 即1+|﹣2﹣a|=3+|2﹣a|, 即|a+2|=2+|a﹣2|, 平方得a2+4a+4=4+4|a﹣2|+a2﹣4a+4, 即2a﹣1=|a﹣2|, 平方得4a2﹣4a+1=a2﹣4a+4, 即3a2=3,即a2=1, 得a=1或a=﹣1, 当a=﹣1时,2a﹣1=|a﹣2|等价为﹣3=3不成立, 则a=1, 此时f(x)=|x+1|+|x﹣1|, 则f(﹣x)=|﹣x+1|+|﹣x﹣1|=|x+1|+|x﹣1|=f(x),满足函数f(x)是偶函数, 故答案为:1. 【点评】本题主要考查函数奇偶性的应用,根据函数奇偶性的定义建立方程关系是解决本题的关键. 6.函数的值域是 . 【考点】函数的值域. 【专题】转化思想;数学模型法;函数的性质及应用. 【分析】利用二次函数与指数函数的单调性即可得出. 【解答】解:∵x2+1≥1, ∴0<≤=, ∴函数的值域为:, 故答案为:. 【点评】本题考查了函数的值域、二次函数与指数函数的单调性、复合函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 7.若函数f(x)=ax+b(a≠0)有一个零点是1,则g(x)=bx2﹣ax的零点是 0和﹣1 . 【考点】函数的零点. 【专题】计算题. 【分析】由题意可得a+b=0,故g(x)=bx2﹣ax=bx(x+1),令bx(x+1)=0,可得函数的零点. 【解答】解:∵函数f(x)=ax+b(a≠0)有一个零点是1, ∴a+b=0. 故g(x)=bx2﹣ax=bx2 +bx=bx(x+1), 令bx(x+1)=0,可得x=0,或 x=﹣1. 故g(x)=bx2﹣ax的零点是0和﹣1, 故答案为 0和﹣1. 【点评】本题主要考查函数的零点的定义,得到 a+b=0,是解题的关键,属于基础题. 8.已知函数f(x)是定义在 (﹣∞,+∞)上的奇函数,当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=﹣x2+x,则当x∈(0,+∞)时,f(x) =x2+x . 【考点】函数奇偶性的性质. 【专题】计算题;函数的性质及应用. 【分析】设x>0,则﹣x<0,运用已知解析式和奇函数的定义,即可得到所求的解析式. 【解答】解:设x>0,则﹣x<0, 由于当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=﹣x2+x, 即有f(﹣x)=﹣x2﹣x, 又f(x)为奇函数,则f(﹣x)=﹣f(x), 即有﹣f(x)=﹣x2﹣x, 即f(x)=x2+x(x>0) 故答案为:x2+x 【点评】本题考查函数的奇偶性的运用:求解析式,注意奇偶函数的定义的运用,考查运算能力,属于基础题. 9.已知函数f(x)=在区间[0,2]上单调递减,则a的取值范围是 (0,1] . 【考点】函数单调性的性质. 【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用. 【分析】由题意利用函数的单调性的性质可得可得,由此求得a的范围. 【解答】解:根据函数f(x)=在区间[0,2]上单调递减,可得, 求得0<a≤1, 故答案为:(0,1]. 【点评】本题主要考查函数的单调性的性质,函数的定义域,属于基础题. 10.若函数y=f(x)的值域是,则函数y=f(x)﹣2的最小值是 ﹣1 . 【考点】函数的最值及其几何意义. 【专题】转化思想;换元法;函数的性质及应用. 【分析】设t=,由f(x)的范围,可得t的范围,再由二次函数的最值的求法:配方,即可得到所求最小值. 【解答】解:设t=,由≤f(x)≤4, 可得≤t≤2, 即有y=t2﹣2t=(t﹣1)2﹣1, 当t=1∈[,2]时,取得最小值,且为﹣1. 故答案为:﹣1. 【点评】本题考查函数的最值的求法,注意运用换元法和二次函数的最值的求法,考查运算能力,属于基础题. 11.若不等式m2﹣2km≥0对所有k∈[﹣1,1]恒成立,则实数m的取值范围是 (﹣∞,﹣2]∪{0}∪[2,+∞) . 【考点】函数恒成立问题. 【专题】函数思想;分类法;函数的性质及应用. 【分析】首先题目所给条件是飞不等式恒成立问题,是关于k的不等式恒成立,求m的范围;其次可以将不等式的左兰半部分看作是关于k的一次函数,此时问题转化为在某一区间函数值≥0恒成立,所以我们可以用分离参数法解决此问题. 【解答】解:令y=m2﹣2km,则有y≥0对∃k∈[﹣1,1]恒成立, 不等式m2﹣2km≥0⇔2km≤m2, 依题意关于k的不等式解集为[﹣1,1],所以分以下几种情况: ①当m=0时,不等式为0≤0成立; ②当m>0时,不等式的解为,只需满足条件即可,此时m≥2; ③当m<0时,不等式的解为,只需满足条件即可,此时m≤﹣2; 故答案为:(﹣∞,﹣2]∪{0}∪[2,+∞). 【点评】本题变相考察函数恒成立问题,常用方法为分离参数或求导法;应用分离参数法时应注意除数的正负及不等号方向. 12.对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0,则称x0是f(x)的一个不动点,已知f(x)=x2+ax+4在[1,3]恒有两个不同的不动点,则实数a的取值范围 . 【考点】函数与方程的综合运用. 【专题】计算题;函数思想;方程思想;转化思想;函数的性质及应用. 【分析】不动点实际上就是方程f(x0)=x0的实数根.二次函数f(x)=x2+ax+4有不动点,是指方程x=x2+ax+4有实根.即方程x=x2+ax+4有两个不同实根,然后根据根列出不等式解答即可. 【解答】解:根据题意,f(x)=x2+ax+4在[1,3]恒有两个不同的不动点,得x=x2+ax+4在[1,3]有两个实数根, 即x2+(a﹣1)x+4=0在[1,3]有两个不同实数根,令g(x)=x2+(a﹣1)x+4.在[1,3]有两个不同交点, ∴,即 解得:a∈; 故答案为:. 【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征、函数与方程的综合运用,解答该题时,借用了一元二次方程的根的判别式与根这一知识点. 二.选择题(本大题满分16分)本大题共有4题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的,选对得4分,否则一律得零分. 13.如果a<0,b>0,那么,下列不等式中正确的是( ) A. B. C.a2<b2 D.|a|>|b| 【考点】不等关系与不等式. 【专题】计算题. 【分析】根据已知条件分别对A、B、C、D,四个选项利用特殊值代入进行求解. 【解答】解:A、如果a<0,b>0,那么,∴,故A正确; B、取a=﹣2,b=1,可得>,故B错误; C、取a=﹣2,b=1,可得a2>b2,故C错误; D、取a=﹣,b=1,可得|a|<|b|,故D错误; 故选A. 【点评】此题考查不等关系与不等式,利用特殊值法进行求解更加简便,此题是一道基础题. 14.下列函数中,与y=x﹣1为同一函数的是( ) A.y= B.y= C.y= D. 【考点】判断两个函数是否为同一函数. 【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用. 【分析】通过化简函数解析式,或求函数的定义域,判断对应法则和定义域是否都相同,从而判断两函数是否为同一函数. 【解答】解:A.,解析式不同,不是同一函数; B.,定义域及对应法则相同,是同一函数,即该选项正确; C.y=x﹣1的定义域为R,的定义域为{x|x≠﹣1},定义域不同,不是同一函数; D.y=的定义域为[1,+∞),定义域不同,不是同一函数. 故选B. 【点评】考查函数的三要素:定义域,值域,和对应法则,根据定义域及对应法则即可判断两函数是否为同一函数. 15.设函数f(x)的定义域为R,有下列三个命题: ①若存在常数M,使得对任意x∈R,有f(x)≤M,则M是函数f(x)的最大值; ②若存在x0∈R,使得对任意x∈R,且x≠x0,有f(x)<f(x0),则f(x0)是函数f(x)的最大值; ③若存在x0∈R,使得对任意x∈R,有f(x)≤f(x0),则f(x0)是函数f(x)的最大值. 这些命题中,真命题的个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 【考点】函数的最值及其几何意义. 【专题】综合题;压轴题. 【分析】利用函数最大值的定义是存在一个函数值大于其它所有的函数值,则此函数值是函数的最大值判断出各命题的真假. 【解答】解:①错.原因:M不一定是函数值,可能“=”不能取到. 因为函数最大值的定义是存在一个函数值大于其它所有的函数值,则此函数值是函数的最大值 所以②③对 故选C 【点评】本题考查函数的最大值的定义并利用最值的定义判断命题的真假. 16.已知x0是函数f(x)=2x+的一个零点.若x1∈(1,x0),x2∈(x0,+∞),则( ) A.f(x1)<0,f(x2)<0 B.f(x1)<0,f(x2)>0 C.f(x1)>0,f(x2)<0 D.f(x1)>0,f(x2)>0 【考点】函数零点的判定定理. 【专题】函数的性质及应用. 【分析】因为x0是函数f(x)=2x+的一个零点 可得到f(x0)=0,再由函数f(x)的单调性可得到答案. 【解答】解:∵x0是函数f(x)=2x+的一个零点∴f(x0)=0 ∵f(x)=2x+是单调递增函数,且x1∈(1,x0),x2∈(x0,+∞), ∴f(x1)<f(x0)=0<f(x2) 故选B. 【点评】本题考查了函数零点的概念和函数单调性的问题,属中档题. 三、解答题(本大题满分48分)本大题有5题,解答下列各题必须写出必要的步骤.(6+8+10+10+14) 17.已知关于x的方程有非负根,求实数a的取值范围. 【考点】根的存在性及根的个数判断. 【专题】转化思想;函数的性质及应用;不等式的解法及应用. 【分析】若关于x的方程有非负根,则≥,解得实数a的取值范围. 【解答】解:∵关于x的方程有非负根, ∴≥, ∴≥0, 即, 解得: 【点评】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断,指数的运算性质,二次不等式的解法,难度中档. 18.若集合A=,若B⊆A,求实数m的取值范围. 【考点】集合的包含关系判断及应用. 【专题】计算题;集合;不等式. 【分析】分别解出集合A,B,即A={x|m﹣2<x<m+2},B={x|﹣2<x<1},再根据B⊆A,列出不等式组求解即可. 【解答】解:根据题意,对于集合A,|x﹣m|<2, 解得,m﹣2<x<m+2,即A={x|m﹣2<x<m+2}, 对于集合B,2﹣x﹣x2>0, 解得,﹣2<x<1,即B={x|﹣2<x<1}, 因为,B⊆A,所以,, 解得,﹣1≤m≤0, 即实数m的取值范围为:[﹣1,0]. 【点评】本题主要考查了集合间包含关系的判断和应用,涉及一元二次不等式的解法,属于基础题. 19.已知幂函数(m∈Z)的图象关于y轴对称,且g(2)<g(3) (1)求m的值和函数g(x)的解析式; (2)函数f(x)=ag(x)+a2x+3(a∈R)在区间[﹣2,﹣1]上是单调递增函数,求实数a的取值范围. 【考点】函数与方程的综合运用;函数的单调性及单调区间;幂函数的概念、解析式、定义域、值域. 【专题】计算题;分类讨论;函数思想;方程思想;函数的性质及应用. 【分析】(1)利用幂函数的性质可得:﹣m2+m+2>0,且为偶数.解出即可. (2)化简函数的解析式,利用分类讨论集合函数的单调性求解即可. 【解答】解:(1)幂函数(m∈Z)的图象关于y轴对称,函数是偶函数,g(2)<g(3)函数是增函数, =﹣(m﹣1)2+2是偶数, ∴m=1,可得g(x)=x2满足题意. (2)函数f(x)=ag(x)+a2x+3=ax2+a2x+3. 当a=0时,舍; 当a>0时⇒a≥4; 当a<0⇒a<0. ∴a∈(﹣∞,0)∪[4,+∞) 【点评】本题考查了幂函数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 20.设函数f(x)=2x﹣1﹣1. (1)分别作出y=f(|x|)和y=|f(x)|的图象, (2)求实数a的取值范围,使得方程f(|x|)=a与|f(x)|=a都有且仅有两个实数解. 【考点】函数的图象. 【专题】数形结合;数形结合法;函数的性质及应用. 【分析】(1)利用函数图象的变换来作图;(2)根据图象与y=a的交点个数判断a的范围. 【解答】解:(1)当x≥0时,f(|x|)=2x﹣1﹣1,当x<0时,f(|x|)=2﹣x﹣1﹣1. 作出y=f(|x|)的图象如下, 作出y=|f(x)|的图象如下, (2)由y=f(|x|)的图象可知当a>﹣时,方程f(|x|)=a有且仅有两个实数解; 由y=|f(x)|的图象可知当0<a<1时,方程|f(x)|=a有且仅有两个实数解. ∴当0<a<1时,方程f(|x|)=a与|f(x)|=a都有且仅有两个实数解. 【点评】本题考查了函数图象的变换及图象与零点的关系,正确画出图象是关键. 21.对于函数f1(x),f2(x),h(x),如果存在实数a,b使得h(x)=a•f1(x)+b•f2(x),那么称h(x)为f1(x),f2(x)的生成函数. (1)函数f1(x)=x2﹣x,f2(x)=x2+x+1,h(x)=x2﹣x+1,h(x)是否为f1(x),f2(x)的生成函数?说明理由; (2)设f1(x)=1﹣x,f2(x)=,当a=b=1时生成函数h(x),求h(x)的对称中心(不必证明); (3)设f1(x)=x,(x≥2),取a=2,b>0,生成函数h(x),若函数h(x)的最小值是5,求实数b的值. 【考点】函数解析式的求解及常用方法;函数的图象. 【专题】新定义;分类讨论;构造法;函数的性质及应用. 【分析】(1)先假设存在,列出方程,根据方程无解,得出不存在; (2)化简函数式为h(x)=1﹣x+=+1,从而判断函数图象关于点(1,1)中心对称; (3)运用双勾函数的图象和性质,并通过分类讨论确定函数的最值. 【解答】解:(1)根据生成函数的定义,设存在a,b使得h(x)=a•f1(x)+b•f2(x), 则x2﹣x+1=a(x2﹣x)+b(x2+x+1)=(a+b)x2+(b﹣a)x+b, 对比两边的系数可知,,方程无解, 所以,h(x)不是f1(x),f2(x)的生成函数; (2)因为a=b=1,所以,h(x)=1﹣x+, 而h(x)=1﹣x+=(1﹣x)++=+1, 该函数的图象为双曲线,对称中心为(1,1); (3)根据题意,h(x)=2x+=2(x﹣1)++2(x≥2), 根据基本不等式,2(x﹣1)+≥2, 当且仅当:x=+1时,取“=”, 因此,函数h(x)单调性为,x∈(1, +1)上单调递减,x∈(+1,+∞)上单调递增, 故令+1=2,解得b=2,最值情况分类讨论如下: ①当b∈(0,2]时, +1≤2, 所以,当x≥2时,h(x)单调递增,h(x)min=h(2)=b+4=5,解得b=1,符合题意; ②当b∈(2,+∞)时, +1>2, 所以,当x≥2时,h(x)先减后增,h(x)min=h(+1)=2+2=5,解得b=,不合题意; 综合以上讨论得,实数b的值为1. 【点评】本题主要考查了函数解析式的求法,函数图象对称中心的确定,以及运用函数的单调性确定函数的最值,属于难题. 查看更多