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2016-2017学年上海市虹口区高一(上)期末
数学试卷
一、填空题(本大题满分30分,共10题)
1.(3分)已知集合A={﹣2,﹣1,0,2},B={x|x2=2x},则A∩B= . 2.(3分)不等式|x﹣3|≤1的解集是 . 3.(3分)不等式
>4的解集是 .
4.(3分)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.(3分)命题“若实数a,b满足a≠4或b≠3,则a+b≠7”的否命题是 .
6.(3分)已知条件p:2k﹣1≤x≤﹣3k,条件q:﹣1<x≤3,且p是q的必要条件,则实数k的取值范围是 .
7.(3分)已知函数y=f(x)是R上的奇函数,且在区间(0,+∞)单调递增,若f(﹣2)=0,则不等式xf(x)<0的解集是 .
8.(3分)函数f(x)=|x2﹣4|﹣a恰有两个零点,则实数a的取值范围为 . 9.(3分)已知函数f(x)=10.(3分)设(fx)=log(﹣22+|x|)
,若f(f(a))=2,则实数a的值为 . ,则使得(fx﹣1)>(f2x)成立的x取值范围是 .
11.已知函数f(x)=()x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y=h(x)的图象关于原点对称; ②函数y=h(x)为偶函数;
③函数y=h(x)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)
二、选择题(本大题满分20分,每小题4分,共6小题)
12.(4分)设全集U=Z,集合A={x|1≤x<7,x∈Z},B={x=2k﹣1,k∈Z},则A∩(∁UB)=( )
A.{1,2,3,4,5,6}
B.{1,3,5} C.{2,4,6} D.∅
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13.(4分)设x∈R,则“x<﹣2”是“x2+x≥0”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
14.(4分)下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( ) A.y=|x|
B.y=()x
C.y= D.y=﹣x3
15.(4分)设x,y∈R,a>1,b>1,若ax=by=3,a+b=6,则+的最大值为( ) A. B. C.1
D.2
16.(4分)设集合M=[0,),N=[,1],函数f(x)=(x0))∈M,则x0的取值范围为( ) A.(0,] B.[0,] C.(,] D.(,) 17.设f(x)=5|x|﹣A.(﹣1,﹣)
三、解答题(本大题慢点50分,共7小题)
.若x0∈M且f(f
,则使得f(2x+1)>f(x)成立的x取值范围是( )
C.(﹣1,+∞)
D.(﹣∞,﹣1)∪(﹣,+∞)
B.(﹣3,﹣1)
18.(10分)已知集合A={x|x2+px+1=0},B={x|x2+qx+r=0},且A∩B={1},(∁UA)∩B={﹣2},求实数p、q、r的值.
19.(10分)(1)解不等式:3≤x2﹣2x<8;
(2)已知a,b,c,d均为实数,求证:(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2. 20.(10分)已知函数f(x)=log2||x|﹣1|. (1)作出函数f(x)的大致图象;
(2)指出函数f(x)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.(10分)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;
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(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.
23.(10分)已知函数f(x)=()x的图象与函数y=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](m≥0),值域为[2m,2n],求实数m,n的值; (3)当x∈[﹣1,1]时,求函数y=[f(x)]2﹣2af(x)+3的最小值h(a). 24.已知函数f(x)=b+logax(x>0且a≠1)的图象经过点(8,2)和(1,﹣1). (1)求f(x)的解析式;
(2)[f(x)]2=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.
四、附加题
25.设函数φ(x)=a2x﹣ax(a>0,a≠1). (1)求函数φ(x)在[﹣2,2]上的最大值; (2)当a=
时,φ(x)≤t2﹣2mt+2对所有的x∈[﹣2,2]及m∈[﹣1,1]恒成立,求实数
m的取值范围.
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2016-2017学年上海市虹口区高一(上)期末数学试卷
参与试题解析
一、填空题(本大题满分30分,共10题)
1.(3分)已知集合A={﹣2,﹣1,0,2},B={x|x2=2x},则A∩B= {0,2} . 【解答】解:∵集合A={﹣2,﹣1,0,2}, B={x|x2=2x}={0,2}, ∴A∩B={0,2}. 故答案为:{0,2}.
2.(3分)不等式|x﹣3|≤1的解集是 [2,4] . 【解答】解:∵|x﹣3|≤1, ∴﹣1≤x﹣3≤1, 解得:2≤x≤4, 故答案为:[2,4].
3.(3分)不等式【解答】解:∵∴即
>4的解集是 (2,12) . >4,
>0,
<0,解得:2<x<12,
故答案为:(2,12).
4.(3分)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 1 .
【解答】解:f(x)=3x+a的反函数y=f﹣1(x),
∵函数y=f﹣1(x)的图象经过(4,1),原函数与反函数的图象关于y=x对称 ∴f(x)=3x+a的图象经过(1,4), 即3+a=4, 解得:a=1.
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故答案为:1.
5.(3分)命题“若实数a,b满足a≠4或b≠3,则a+b≠7”的否命题是 若实数a,b满足a=4且b=3,则a+b=7” .
【解答】解:命题“若实数a,b满足a≠4或b≠3,则a+b≠7”的否命题是“若实数a,b满足a=4且b=3,则a+b=7”,
故答案为:若实数a,b满足a=4且b=3,则a+b=7”
6.(3分)已知条件p:2k﹣1≤x≤﹣3k,条件q:﹣1<x≤3,且p是q的必要条件,则实数k的取值范围是 k≤﹣1 .
【解答】解:∵p:2k﹣1≤x≤﹣3k,条件q:﹣1<x≤3,且p是q的必要条件, ∴(﹣1,3]⊆[2k﹣1,﹣3k], ∴
,解得:k≤﹣1,
故答案为:k≤﹣1.
7.(3分)已知函数y=f(x)是R上的奇函数,且在区间(0,+∞)单调递增,若f(﹣2)=0,则不等式xf(x)<0的解集是 (﹣2,0)∪(0,2) .
【解答】解:函数y=f(x)是R上的奇函数,在区间(0,+∞)单调递增 ∴函数y=f(x)在R上单调递增,且f(0)=0 ∵f(﹣2)=﹣f(2)=0,即f(2)=0. ∴当x<﹣2时,f(x)<0, 当﹣2<x<0时,f(x)>0, 当0<x<2时,f(x)<0, 当x>2时,f(x)>0, 那么:xf(x)<0,即∴得:﹣2<x<0或0<x<2. 故答案为(﹣2,0)∪(0,2).
8.(3分)函数f(x)=|x2﹣4|﹣a恰有两个零点,则实数a的取值范围为 a=0或a>4 . 【解答】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,
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或,
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∴a=0或a>4.
故答案为:a=0或a>4.
9.(3分)已知函数f(x)=16 .
【解答】解:由f(x)=
,f(f(a))=2,
,若f(f(a))=2,则实数a的值为 ﹣,,
当log2a≤0时,即0<a≤1时,(log2a)2+1=2, 即(log2a)2=1, 解得a=,
当log2a>0时,即a>1时,log2(log2a)=2, 解得a=16,
因为a2+1>0,log2(a2+1)=2,即a2+1=4 解得a=
(舍去),或﹣
,
综上所述a的值为﹣故答案为:﹣
,,16,
,,16,
10.(3分)设f(x)=log2(2+|x|)﹣(﹣1,) .
,则使得f(x﹣1)>f(2x)成立的x取值范围是
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【解答】解:函数f(x)=log2(2+|x|)﹣当x≥0时,y=log2(2+x),y=﹣增函数,
,是偶函数,
,x≥0是
都是增函数,所以f(x)=log2(2+x)﹣
f(x﹣1)>f(2x),可得|x﹣1|>|2x|,可得3x2+2x﹣1<0,解得x∈(﹣1,). 故答案为:(﹣1,).
11.已知函数f(x)=()x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y=h(x)的图象关于原点对称; ②函数y=h(x)为偶函数;
③函数y=h(x)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 ②③④ .(将你认为正确结论的序号都填上)
【解答】解:∵函数f(x)=()x的图象与函数y=g(x)的图象关于直线y=x对称, ∴g(x)=
,
,
∴h(x)=g(1﹣x2)=故h(﹣x)=h(x),
即函数为偶函数,函数图象关于y轴对称, 故①错误;②正确;
当x=0时,函数取最小值0,故③正确;
当x∈(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
二、选择题(本大题满分20分,每小题4分,共6小题)
12.(4分)设全集U=Z,集合A={x|1≤x<7,x∈Z},B={x=2k﹣1,k∈Z},则A∩(∁UB)=( )
A.{1,2,3,4,5,6}
B.{1,3,5} C.{2,4,6} D.∅
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【解答】解:全集U=Z,集合A={x|1≤x<7,x∈Z}={1,2,3,4,5,6} B={x=2k﹣1,k∈Z}, ∴∁uB={x=2k,k∈Z}, ∴A∩(∁uB)={2,4,6}, 故选:C.
13.(4分)设x∈R,则“x<﹣2”是“x2+x≥0”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解答】解:由“x2+x≥0”,解得:x>0或x<﹣1, 故x<﹣2”是“x>0或x<﹣1“的充分不必要条件, 故选:A.
14.(4分)下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( ) A.y=|x|
B.y=()x
C.y= D.y=﹣x3
【解答】解:对于A:y=f(x)=|x|,则f(﹣x)=|﹣x|=|x|是偶函数. 对于B:对于C:
,根据指数函数的性质可知,是减函数.不是奇函数.
定义为(﹣∞,0)∪(0,+∞),在其定义域内不连续,承载断点,∴在(﹣∞,
0)和在(0,+∞)是减函数.
对于D: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. 故选D.
15.(4分)设x,y∈R,a>1,b>1,若ax=by=3,a+b=6,则+的最大值为( ) A. B. C.1
D.2
【解答】解:设x,y∈R,a>1,b>1,ax=by=3,a+b=6, ∴x=loga3,y=logb3,
∴+=log3a+log3b=log3ab≤log3(故选:D
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)=2,当且仅当a=b=3时取等号,
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16.(4分)设集合M=[0,),N=[,1],函数f(x)=(x0))∈M,则x0的取值范围为( ) A.(0,] B.[0,] C.(,] D.(,) 【解答】解:∵0≤x0<, ∴f(x0))∈[,1]⊆N,
∴f(f(x0))=2(1﹣f(x0))=2[1﹣(x0+)]=2(﹣x0), ∵f(f(x0))∈M, ∴0≤2(﹣x0)<, ∴<x0≤ ∵0≤x0<, ∴<x0< 故选:D
17.设f(x)=5|x|﹣A.(﹣1,﹣)
,则使得f(2x+1)>f(x)成立的x取值范围是( )
C.(﹣1,+∞) ,
=f(x)为偶函数,
D.(﹣∞,﹣1)∪(﹣,+∞)
.若x0∈M且f(f
B.(﹣3,﹣1)
【解答】解:函数f(x)=5|x|﹣则f(﹣x)=5|﹣x|﹣∵y1=5|x|是增函数,y2=﹣故函数f(x)是增函数.
=5|x|﹣
也是增函数,
那么:f(2x+1)>f(x)等价于:|2x+1|>|x|, 解得:x<﹣1或
使得f(2x+1)>f(x)成立的x取值范围是(﹣∞,﹣1)∪(
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,+∞).
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故选D.
三、解答题(本大题慢点50分,共7小题)
18.(10分)已知集合A={x|x2+px+1=0},B={x|x2+qx+r=0},且A∩B={1},(∁UA)∩B={﹣2},求实数p、q、r的值.
【解答】解:集合A={x|x2+px+1=0},B={x|x2+qx+r=0},且A∩B={1}, ∴1+p+1=0,解得p=﹣2; 又1+q+r=0,① (∁UA)∩B={﹣2}, ∴4﹣2q+r=0,②
由①②组成方程组解得q=1,r=﹣2; ∴实数p=﹣2,q=1,r=﹣2.
19.(10分)(1)解不等式:3≤x2﹣2x<8;
(2)已知a,b,c,d均为实数,求证:(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2. 【解答】解:(1)不等式:3≤x2﹣2x<8, 即:
,解得:
,即x∈(﹣2,﹣1]∪[3,4).(2)证明:∵(a2+b2)(c2+d2)﹣(ac+bd)2 =a2c2+a2d2+b2c2+b2d2﹣a2c2﹣2abcd﹣b2d2 =a2d2+b2c2﹣2abcd =(ad﹣bc)2≥0
∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.
20.(10分)已知函数f(x)=log2||x|﹣1|. (1)作出函数f(x)的大致图象;
(2)指出函数f(x)的奇偶性、单调区间及零点.
【解答】解:函数f(x)=log2||x|﹣1|的定义域为:{x|x≠±1,x∈R}.
函数
f(x)=log2||x|﹣1|=,x=0时..........
f(x)=0,
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函数的图象如图:
(2)函数是偶函数,单调增区间(﹣1,0),(1,+∞);单调减区间为:(﹣∞,﹣1),(0,1); 零点为:0,﹣2,2.
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. 【解答】解:(1)f(x)=|x|(2﹣x)=
,函数的图象如图:
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,函数在x=1时取得极大值:1, 实数c的取值范围(0,1).
22.(10分)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.
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【解答】解:(1)AB=2OA=2∴y=f(x)=2x
=2,
,x∈(0,40).
=16002,即y≤1600,当且仅当x=20
时取等
(2)y2=4x2(1600﹣x2)≤4×号.
∴截取AD=20
时,才能使矩形材料ABCD的面积最大,最大面积为1600.
23.(10分)已知函数f(x)=()x的图象与函数y=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](m≥0),值域为[2m,2n],求实数m,n的值; (3)当x∈[﹣1,1]时,求函数y=[f(x)]2﹣2af(x)+3的最小值h(a).
【解答】解:(1)∵函数f(x)=()x的图象与函数y=g(x)的图象关于直线y=x对称, ∴g(x)=
,
∵f(g(x))=6﹣x2, ∴
=6﹣x2=x,
即x2+x﹣6=0,
解得x=2或x=﹣3(舍去), 故x=2,
(2)y=g(f(x2))=
=x2,
∵定义域为[m,n](m≥0),值域为[2m,2n],
,
解得m=0,n=2, (3)令t=()x,
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∵x∈[﹣1,1], ∴t∈[,2],
则y=[f(x)]2﹣2af(x)+3等价为y=m(t)=t2﹣2at+3, 对称轴为t=a,
当a<时,函数的最小值为h(a)=m()=
﹣a;
当≤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h(a)=m(2)=7﹣4a;
故h(a)=
24.已知函数f(x)=b+logax(x>0且a≠1)的图象经过点(8,2)和(1,﹣1). (1)求f(x)的解析式;
(2)[f(x)]2=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. 【解答】解:(1)由已知得,b+loga8=2,b+loga1=﹣1,(a>0且a≠1), 解得a=2,b=﹣1;
故f(x)=log2x﹣1(x>0);
(2)[f(x)]2=3f(x),即f(x)=0或3, ∴log2x﹣1=0或3, ∴x=2或16;
(3)g(x)=2f(x+1)﹣f(x)
=2[log2(x+1)﹣1]﹣(log2x﹣1)=log2(x++2)﹣1≥1, 当且仅当x=,即x=1时,等号成立). 于是,当x=1时,g(x)取得最小值1.
四、附加题
25.设函数φ(x)=a2x﹣ax(a>0,a≠1). (1)求函数φ(x)在[﹣2,2]上的最大值;
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(2)当a=时,φ(x)≤t2﹣2mt+2对所有的x∈[﹣2,2]及m∈[﹣1,1]恒成立,求实数
m的取值范围.
【解答】解:(1)∵φ(x)=a2x﹣ax=(ax﹣)2﹣(a>0,a≠1),x∈[﹣2,2], ∴当a>1时,φmax(x)=φ(2)=a4﹣a2; 当0<a<1时,φmax(x)=φ(﹣2)=a﹣4﹣a﹣2; ∴φmax(x)=(2)当a=
时,φ(x)=2x﹣(
. )x, )4﹣(
)2=4﹣2=2,
由(1)知,φmax(x)=φ(2)=(
∴φ(x)≤t2﹣2mt+2对所有的x∈[﹣2,2]及m∈[﹣1,1]恒成立
⇔∀m∈[﹣1,1],t2﹣2mt+2≥φmax(x)=2恒成立,即∀m∈[﹣1,1],t2﹣2mt≥0恒成立, 令g(m)=﹣2tm+t2,则
,即
,解得:t≥2或t≤﹣2,或t=0.
∴实数m的取值范围为:(﹣∞,2]∪{0}∪[2,+∞).
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