一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.(5分)體操中有“前空翻轉(zhuǎn)體540度”這樣的動作名稱,則540°化成弧度是( )
A.3π2B.3πC.5π2D.13π6
2.(5分)若集合A={x|2x<6},B={x|2x2﹣x>0},則A∩B=( )
A.(0,3)B.(12,3)
C.(0,12)D.(﹣∞,0)∪(12,3)
3.(5分)若f(x)為奇函數(shù),當(dāng)x>0時,f(x)=lg(12x+112),則f(﹣9)=( )
A.﹣lg11B.0C.1D.﹣1
4.(5分)“α是小于135°的鈍角”是“2α是第三象限角”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
5.(5分)關(guān)于函數(shù)圖象過定點(diǎn)問題,有以下3個命題:
①函數(shù)y=1+ax(0<a<1)的圖象經(jīng)過定點(diǎn)(0,2);
②函數(shù)y=lga(x﹣1)(a>1)的圖象經(jīng)過定點(diǎn)(2,0);
③函數(shù)y=ax2﹣2ax+1(a<0)的圖象經(jīng)過兩個定點(diǎn).
其中,真命題的個數(shù)為( )
A.0B.1C.2D.3
6.(5分)青少年視力是社會普遍關(guān)注的問題,視力情況可借助視力表測量.通常用五分記錄法和小數(shù)記錄法記錄視力數(shù)據(jù),五分記錄法的數(shù)據(jù)M與小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)N滿足M=5+lgN.已知某同學(xué)視力的五分記錄法的數(shù)據(jù)為4.6,則其視力的小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)約為(參考數(shù)據(jù):1010000≈2.512)( )
A.0.4B.0.5C.0.6D.0.7
7.(5分)若a=lg832,b=lg27244,c=149,則( )
A.a(chǎn)>b>cB.b>c>aC.b>a>cD.a(chǎn)>c>b
8.(5分)若二次方程x2+(a﹣6)x+2a﹣4=0在(0,3)上有兩個不相等的實(shí)根,則a的取值范圍是( )
A.(10+43,+∞)B.(135,6)
C.(135,10?43)D.(2,10+43)
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分。
(多選)9.(6分)下列判斷錯誤的是( )
A.當(dāng)x>0時,xx?2.5=x3
B.“?x∈N,x?N”的否定是”?x∈N,x?N”
C.函數(shù)y=(13)x?3x+3為增函數(shù)
D.“2,3,7,9這四個數(shù)都是質(zhì)數(shù)”的否定是“2,3,7,9這四個數(shù)不都是質(zhì)數(shù)”
(多選)10.(6分)在固定壓力差(壓力差為常數(shù))下,當(dāng)氣體通過圓形管道時,其流量v(單位:cm3/s)與管道的半徑r(單位:cm)的四次方成正比,當(dāng)氣體在半徑為5cm的管道中時,流量為1250cm3/s,則( )
A.當(dāng)氣體在半徑為3cm的管道中時,流量為152cm3/s
B.當(dāng)氣體在半徑為3cm的管道中時,流量為162cm3/s
C.要使得氣體流量不小于512cm3/s,管道的半徑的最小值為32cm
D.要使得氣體流量不小于512cm3/s,管道的半徑的最小值為4cm
(多選)11.(6分)已知定義在(﹣10,8)上的函數(shù)f(x+1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(﹣1,0)對稱,且f(x+1)在[﹣1,8)上單調(diào)遞減,則( )
A.y=|f(x)|是偶函數(shù)
B.?x1,x2∈(﹣9,9)且x1≠x2,f(x1)?f(x2)x2?x1<0
C.不等式f(x﹣5)+f(3x﹣3)<0的解集為(2,4)
D.當(dāng)[x]表示不大于x的最大整數(shù)時,不等式f([x])≤﹣f([1.2])的解集為[﹣1,9)
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分。
12.(5分)若函數(shù)f(x)=lg0.3(x﹣9),則不等式f(x)>lg0.32的解集為 .
13.(5分)若函數(shù)f(x)=(a?2)x,x<12ax?3,x≥1是R上的減函數(shù),則a的取值范圍為 .
14.(5分)如圖,網(wǎng)格紙上的小正方形的邊長均為1,一次函數(shù)f(x)的圖象不僅平分正方形ABCD的面積,也平分矩形EFGH的面積,則f(x)= ,函數(shù)y=f(f(x))的零點(diǎn)為 .
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
15.(1)若x>1,求值:lg3x?lgx9+10lg(x+2)﹣x.
(2)若lga32<5(a>0,且a≠1),求a的取值范圍.
16.(1)求函數(shù)y=x2+400x2+17的最小值;
(2)若x>0,y>0,求1?(x2+y2+8xy)的最大值.
17.已知函數(shù)f(x+2)=12×2x+21?2x.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的值域.
18.已知函數(shù)f(x)對任意實(shí)數(shù)x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y)+xy+1.
(1)求f(0)的值;
(2)求函數(shù)g(x)=f(x)+f(﹣x)+ax在區(qū)間[﹣2,4]上的最小值;
(3)證明:f(x1)+f(x2)2≥f(x1+x22).
19.若函數(shù)y=f(x)+g(x)為冪函數(shù),則稱f(x)與g(x)互為“和冪函數(shù)”;若函數(shù)y=f(x)g(x)為冪函數(shù),則稱f(x)與g(x)互為“積冪函數(shù)”.
(1)試問函數(shù)f(x)=12x+lg2(x2+1+x)與g(x)=12x+lg2(x2+1?x)是否互為“和冪函數(shù)”?說明你的理由.
(2)已知函數(shù)f(x)=xm?2﹣x與g(x)=(m3+m﹣9)2x互為“積冪函數(shù)”.
①證明:函數(shù)h(x)=f(x)﹣g(x)存在負(fù)零點(diǎn),且負(fù)零點(diǎn)唯一.
②已知函數(shù)p(x)=2lnx﹣xln2在(0,2ln2)上單調(diào)遞增,在(2ln2,+∞)上單調(diào)遞減,且p(2ln2)=t>0,若函數(shù)k(x)=f(x)﹣a在(0,6]上有兩個零點(diǎn),求a的取值范圍(結(jié)果用含字母t的區(qū)間表示).
答案與試題解析
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.(5分)體操中有“前空翻轉(zhuǎn)體540度”這樣的動作名稱,則540°化成弧度是( )
A.3π2B.3πC.5π2D.13π6
【分析】利用180°=πrad即可求解.
解:540°=540×π180=3πrad.
故選:B.
【點(diǎn)評】本題考查了弧度制的應(yīng)用,考查了數(shù)學(xué)運(yùn)算的核心素養(yǎng),屬于基礎(chǔ)題.
2.(5分)若集合A={x|2x<6},B={x|2x2﹣x>0},則A∩B=( )
A.(0,3)B.(12,3)
C.(0,12)D.(﹣∞,0)∪(12,3)
【分析】先求出集合A,B,再結(jié)合交集的定義,即可求解.
解:集合A={x|2x<6}={x|x<3},B={x|2x2﹣x>0}={x|x>12或x<0},
故A∩B=(﹣∞,0)∪(12,3).
故選:D.
【點(diǎn)評】本題主要考查交集及其運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.
3.(5分)若f(x)為奇函數(shù),當(dāng)x>0時,f(x)=lg(12x+112),則f(﹣9)=( )
A.﹣lg11B.0C.1D.﹣1
【分析】根據(jù)題意,由函數(shù)的解析式求出f(9)的值,結(jié)合函數(shù)的奇偶性分析可得答案.
解:根據(jù)題意,當(dāng)x>0時,f(x)=lg(12x+112),則f(9)=lg(92+112)=1,
又由f(x)為奇函數(shù),則f(﹣9)=﹣f(9)=﹣1.
故選:D.
【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)奇偶性的性質(zhì)和應(yīng)用,涉及函數(shù)值的計算,屬于基礎(chǔ)題.
4.(5分)“α是小于135°的鈍角”是“2α是第三象限角”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
【分析】根據(jù)α的范圍得到2α的范圍,從而判斷充分性,由2α是第三象限角可得α的范圍,即可判斷必要性.
解:因?yàn)棣潦切∮?35°的鈍角,所以90°<α<135°,
所以180°<2α<270°,
所以2α是第三象限角,所以“α是小于135°的鈍角”是“2α是第三象限角”的充分條件,
因?yàn)?α是第三象限角,所以180°+k?360°<2α<270°+k?360°,k∈Z,
所以90°+k?180°<α<135°+k?180°,k∈Z,所以不能推出α是小于135°的鈍角,
所以“α是小于135°的鈍角”不是“2α是第三象限角”的必要條件,
所以“α是小于135°的鈍角”是“2α是第三象限角”的充分不必要條件.
故選:A.
【點(diǎn)評】本題考查象限角,充分必要條件的判斷,屬于基礎(chǔ)題.
5.(5分)關(guān)于函數(shù)圖象過定點(diǎn)問題,有以下3個命題:
①函數(shù)y=1+ax(0<a<1)的圖象經(jīng)過定點(diǎn)(0,2);
②函數(shù)y=lga(x﹣1)(a>1)的圖象經(jīng)過定點(diǎn)(2,0);
③函數(shù)y=ax2﹣2ax+1(a<0)的圖象經(jīng)過兩個定點(diǎn).
其中,真命題的個數(shù)為( )
A.0B.1C.2D.3
【分析】結(jié)合函數(shù)的解析式,利用特殊值分析三個命題的真假,綜合可得答案.
解:根據(jù)題意,依次分析3個命題:
①函數(shù)y=1+ax(0<a<1),當(dāng)x=0時,y=2恒成立,即函數(shù)y=1+ax的圖象經(jīng)過定點(diǎn)(0,2),①正確;
②函數(shù)y=lga(x﹣1),當(dāng)x=2時,y=lga1=0恒成立,即函數(shù)函數(shù)y=lga(x﹣1)的圖象經(jīng)過定點(diǎn)(2,0),②正確;
③函數(shù)y=ax2﹣2ax+1=ax(x﹣2)+1,當(dāng)x=0或2時,y=1恒成立,即函數(shù)y=ax2﹣2ax+1的圖象經(jīng)過定點(diǎn)(0,1)和(2,1),③正確,
3個命題都正確.
故選:D.
【點(diǎn)評】本題考查命題真假的判斷,涉及函數(shù)過定點(diǎn)問題,屬于基礎(chǔ)題.
6.(5分)青少年視力是社會普遍關(guān)注的問題,視力情況可借助視力表測量.通常用五分記錄法和小數(shù)記錄法記錄視力數(shù)據(jù),五分記錄法的數(shù)據(jù)M與小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)N滿足M=5+lgN.已知某同學(xué)視力的五分記錄法的數(shù)據(jù)為4.6,則其視力的小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)約為(參考數(shù)據(jù):1010000≈2.512)( )
A.0.4B.0.5C.0.6D.0.7
【分析】根據(jù)五分記錄法數(shù)據(jù)M與小數(shù)記錄法數(shù)據(jù)N滿足關(guān)系M=5+lgN即可求值.
解:由于M=5+lgN,且M=4.6,得lgN=﹣0.4,
N=10?0.4=1100.4≈12.512≈0.4,
因此,該同學(xué)視力的小數(shù)記錄法數(shù)據(jù)約為0.4.
故選:A.
【點(diǎn)評】本題考查對數(shù)運(yùn)算的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
7.(5分)若a=lg832,b=lg27244,c=149,則( )
A.a(chǎn)>b>cB.b>c>aC.b>a>cD.a(chǎn)>c>b
【分析】利用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)求解.
解:因?yàn)閍=lg832=lg2325=53,
b=lg27244>lg27243=lg3335=53,
所以b>a,
又因?yàn)閏=149<159=53,
所以b>a>c.
故選:C.
【點(diǎn)評】本題主要考查了對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
8.(5分)若二次方程x2+(a﹣6)x+2a﹣4=0在(0,3)上有兩個不相等的實(shí)根,則a的取值范圍是( )
A.(10+43,+∞)B.(135,6)
C.(135,10?43)D.(2,10+43)
【分析】結(jié)合二次方程根的分布條件建立關(guān)于a的不等式組,解不等式組即可求解.
解:因?yàn)槎畏匠蘹2+(a﹣6)x+2a﹣4=0在(0,3)上有兩個不相等的實(shí)根,
所以Δ=(a?6)2?4(2a?4)>00<?a?62<32a?4>09+3(a?6)+2a?4>0,解得135<a<10?43.
故選:C.
【點(diǎn)評】本題主要考查了二次方程根的分布,屬于基礎(chǔ)題.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分。
(多選)9.(6分)下列判斷錯誤的是( )
A.當(dāng)x>0時,xx?2.5=x3
B.“?x∈N,x?N”的否定是”?x∈N,x?N”
C.函數(shù)y=(13)x?3x+3為增函數(shù)
D.“2,3,7,9這四個數(shù)都是質(zhì)數(shù)”的否定是“2,3,7,9這四個數(shù)不都是質(zhì)數(shù)”
【分析】由冪的運(yùn)算性質(zhì)判斷出A的真假;由命題的否定,判斷出BD的真假;由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性求解C的真假.
解:A中,x>0時,xx?2.5=x12?x52=x3,所以A正確;
B中,“?x∈N,x?N”的否定是”?x∈N,x∈N”,所以B不正確;
C中,函數(shù)y=(13)x?3x+3=3﹣x﹣3x+3,因?yàn)閥1=3﹣x和y2=﹣3x都是減函數(shù),
所以函數(shù)y=(13)x?3x+3為減函數(shù),所以C不正確;
D中,“2,3,7,9這四個數(shù)都是質(zhì)數(shù)”的否定是“2,3,7,9這四個數(shù)不都是質(zhì)數(shù)”,所以D正確.
故選:BC.
【點(diǎn)評】本題考查命題真假的判斷,屬于基礎(chǔ)題.
(多選)10.(6分)在固定壓力差(壓力差為常數(shù))下,當(dāng)氣體通過圓形管道時,其流量v(單位:cm3/s)與管道的半徑r(單位:cm)的四次方成正比,當(dāng)氣體在半徑為5cm的管道中時,流量為1250cm3/s,則( )
A.當(dāng)氣體在半徑為3cm的管道中時,流量為152cm3/s
B.當(dāng)氣體在半徑為3cm的管道中時,流量為162cm3/s
C.要使得氣體流量不小于512cm3/s,管道的半徑的最小值為32cm
D.要使得氣體流量不小于512cm3/s,管道的半徑的最小值為4cm
【分析】結(jié)合題意可得:v=2r4,然后逐一判斷即可.
解:設(shè)v=kr4,
又1250=k×54,
則k=2,
即v=2r4,
當(dāng)氣體在半徑為3cm的管道中時,流量為2×34=162cm3/s,
即選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確;
由2r4≥512,
則r≥4,
即要使得氣體流量不小于512cm3/s,管道的半徑的最小值為4cm,
即選項(xiàng)C錯誤,選項(xiàng)D正確.
故選:BD.
【點(diǎn)評】本題考查了函數(shù)解析式的求法,屬基礎(chǔ)題.
(多選)11.(6分)已知定義在(﹣10,8)上的函數(shù)f(x+1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(﹣1,0)對稱,且f(x+1)在[﹣1,8)上單調(diào)遞減,則( )
A.y=|f(x)|是偶函數(shù)
B.?x1,x2∈(﹣9,9)且x1≠x2,f(x1)?f(x2)x2?x1<0
C.不等式f(x﹣5)+f(3x﹣3)<0的解集為(2,4)
D.當(dāng)[x]表示不大于x的最大整數(shù)時,不等式f([x])≤﹣f([1.2])的解集為[﹣1,9)
【分析】由題意可得f(x)為奇函數(shù),且在[0,9)上單調(diào)遞減,
對于A,由題意可得|f(﹣x)|=|f(x)|,即可判斷;
對于B,由函數(shù)單調(diào)性可得f(x1)?f(x2)x2?x1>0,即可判斷;
對于C,將問題轉(zhuǎn)化為f(x﹣5)<f(﹣3x+3),列出不等式求解即可;
對于D,由題意可得f([x])≤f(﹣1),從而得[x]≥﹣1,求解即可判斷.
解:因?yàn)閒(x+1)的定義域?yàn)椋ī?0,8),
所以函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)椋ī?,9),
又因?yàn)閒(x+1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(﹣1,0)對稱,
將y=f(x+1)的圖象向右平移1個單位,即得y=f(x)的圖象,
所以f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,0)對稱,
所以則f(x)為奇函數(shù),
對于A,因?yàn)閨f(﹣x)|=|﹣f(x)|=|f(x)|,
所以y=|f(x)|是偶函數(shù),故A正確;
對于B,因?yàn)閒(x+1)在[﹣1,8)上單調(diào)遞減,
所以f(x)在[0,9)上單調(diào)遞減,
又f(x)為奇函數(shù),
所以f(x)在(﹣9,9)上單調(diào)遞減,
則?x1,x2∈(﹣9,9)且x1≠x2,f(x1)?f(x2)x1?x2<0,
即f(x1)?f(x2)x2?x1>0,故B錯誤;
對于C,由f(x﹣5)+f(3x﹣3)<0,
得f(x﹣5)<﹣f(3x﹣3)=f(﹣3x+3),
則x?5>?3x+3?9<x?5<9?9<3x?3<9,解得x∈(2,4),故C正確;
對于D,當(dāng)[x]表示不大于x的最大整數(shù)時,
不等式f([x])≤﹣f([1.2])等價于f([x])≤﹣f(1)= f(﹣1),
則[x]≥﹣1,所以﹣1≤x<9,D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)評】本題考查了抽象函數(shù)的奇偶性及單調(diào)性,考查數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理的核心素養(yǎng),屬于中檔題.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分。
12.(5分)若函數(shù)f(x)=lg0.3(x﹣9),則不等式f(x)>lg0.32的解集為 (9,11) .
【分析】由已知結(jié)合對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)即可求解不等式.
解:因?yàn)閒(x)=lg0.3(x﹣9)>lg0.32,
所以0<x﹣9<2,
所以9<x<11.
故(9,11).
【點(diǎn)評】本題主要考查了對數(shù)不等式的求解,屬于基礎(chǔ)題.
13.(5分)若函數(shù)f(x)=(a?2)x,x<12ax?3,x≥1是R上的減函數(shù),則a的取值范圍為 (0,1] .
【分析】由一次函數(shù)及反比例型函數(shù)的性質(zhì),列出不等式組求解即可.
解:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=(a?2)x,x<12ax?3,x≥1是R上的減函數(shù),
所以a?2<02a>0a?2≥2a?3,解得0<a≤1.
故(0,1].
【點(diǎn)評】本題考查了一次函數(shù)、反比例型函數(shù)的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
14.(5分)如圖,網(wǎng)格紙上的小正方形的邊長均為1,一次函數(shù)f(x)的圖象不僅平分正方形ABCD的面積,也平分矩形EFGH的面積,則f(x)= ?34x+112 ,函數(shù)y=f(f(x))的零點(diǎn)為 ?229 .
【分析】根據(jù)一次函數(shù)的圖象不僅平分正方形ABCD的面積,也平分矩形EFGH的面積,可知該一次函數(shù)的圖象過正方形的中心點(diǎn)(2,4)和矩形的中心點(diǎn) (4,2.5),可設(shè)一次函數(shù)的解析式為f(x)=kx+b,k≠0,由待定系數(shù)法列出方程組,解出k,b,再寫出函數(shù)y=f(f(x))的解析式,令y=0即可解出零點(diǎn).
解:設(shè)一次函數(shù)的解析式為f(x)=kx+b,k≠0,
根據(jù)題意該一次函數(shù)的圖象過正方形的中心點(diǎn)(2,4)和矩形的中心點(diǎn)(4,2.5),
所以4=2k+b2.5=4k+b,
解得k=?34,b=112,
故一次函數(shù)的解析式f(x)=?34x+112,
則y=f(f(x)=?34(?34x+112)+112=916x +118,
令916x+118=0,
解得x=?229,
故函數(shù)的零點(diǎn)為?229.
故?34x+112;?229.
【點(diǎn)評】本題主要考查了一次函數(shù)的圖象和性質(zhì),考查了函數(shù)的零點(diǎn)問題,屬于中檔題.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
15.(1)若x>1,求值:lg3x?lgx9+10lg(x+2)﹣x.
(2)若lga32<5(a>0,且a≠1),求a的取值范圍.
【分析】(1)結(jié)合對數(shù)運(yùn)算性質(zhì)即可求解;
(2)結(jié)合對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
解:(1)若x>1,則lg3x?lgx9+10lg(x+2)﹣x
=lgxlg3?2lg3lgx+x+2﹣x
=4;
(2)若lga32<5=lgaa5,
當(dāng)a>1時,則a5>32=25,即a>2,
當(dāng)0<a<1時,顯然不成立
故a的取值范圍為(2,+∞).
【點(diǎn)評】本題主要考查了對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)及對數(shù)函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
16.(1)求函數(shù)y=x2+400x2+17的最小值;
(2)若x>0,y>0,求1?(x2+y2+8xy)的最大值.
【分析】(1)由已知結(jié)合基本不等式即可求解;
(2)由已知結(jié)合基本不等式即可求解.
解:(1)令t=x2+17,t≥17,
則y=t+400t?17≥2t?400t?17=23,當(dāng)且僅當(dāng)t=20,即x=±3時等號成立,
故函數(shù)的最小值為23;
(2)因?yàn)閤>0,y>0,所以x2+y2+8xy≥2xy+8xy≥8,當(dāng)且僅當(dāng)x=y=2時等號成立,
所以1?(x2+y2+8xy)≤?7,即1?(x2+y2+8xy)的最大值為﹣7.
【點(diǎn)評】本題主要考查了基本不等式在最值求解中的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
17.已知函數(shù)f(x+2)=12×2x+21?2x.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的值域.
【分析】(1)由已知利用換元法即可求解函數(shù)解析式;
(2)由已知結(jié)合指數(shù)函數(shù)及二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解函數(shù)的值域.
解:(1)令x+2=t,得x=t﹣2,
則f(t)=12×2t?2+21?2t?2=3×2t+4?2t,
所以f(x)=3×2x+4?2x(x≤2).
(2)令4?2x=m∈[0,2),則2x=4﹣m2,
所以f(x)可化為g(m)=3(4﹣m2)+m,
即g(m)=?3(m2?13m)+12=?3(m?16)2+14512,m∈[0,2),
當(dāng)m=16時,g(m)取得最大值14512,
又g(2)=2,
所以g(m)的值域?yàn)?2,14512],即f(x)的值域?yàn)?2,14512].
【點(diǎn)評】本題主要考查了換元法求解函數(shù)解析式,還考查了函數(shù)性質(zhì)在函數(shù)值域求解中的應(yīng)用,屬于中檔題.
18.已知函數(shù)f(x)對任意實(shí)數(shù)x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y)+xy+1.
(1)求f(0)的值;
(2)求函數(shù)g(x)=f(x)+f(﹣x)+ax在區(qū)間[﹣2,4]上的最小值;
(3)證明:f(x1)+f(x2)2≥f(x1+x22).
【分析】(1)利用賦值法即可求解f(0)的值;
(2)利用賦值先求出f(x)+f(﹣x),進(jìn)而可求g(x),然后結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)對a的范圍進(jìn)行分類討論即可求解;
(3)利用賦值法,結(jié)合基本不等式即可證明.
解:(1)函數(shù)f(x)對任意實(shí)數(shù)x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y)+xy+1,
令x=y(tǒng)=0,可得f(0)=﹣1;
(2)令y=﹣x,可得f(x)+f(﹣x)=x2﹣2,g(x)=x2+ax﹣2,
a≥4時,g(x)在[﹣2,4]上單調(diào)遞增,最小值為g(﹣2)=2﹣2a;
﹣8<a<4時,g(x)在x=?a2處取得最小值,最小值為g(?a2)=?a24?2;
a≤﹣8時,g(x)在[﹣2,4]上單調(diào)遞減,最小值為g(4)=14+4a.
證明:(3)令x=x1,y=x2,可得f(x1)+f(x2)=f(x1+x2)﹣x1x2﹣1,
令x=y=x1+x22,可得f(x1+x22)=f(x1+x2)?(x1+x2)24?12
=f(x1)+f(x2)+x1x2+1?(x1+x2)24?12=f(x1)+f(x2)+x1x2?(x1+x2)42,
由基本不等式可知,x1x2≤(x1+x2)24,
可得f(x1)+f(x2)2≥f(x1+x22).
【點(diǎn)評】本題主要考察了賦值法的應(yīng)用,二次函數(shù)單調(diào)性在最值求解值的應(yīng)用,還考查了基本不等式的應(yīng)用,屬于中檔題.
19.若函數(shù)y=f(x)+g(x)為冪函數(shù),則稱f(x)與g(x)互為“和冪函數(shù)”;若函數(shù)y=f(x)g(x)為冪函數(shù),則稱f(x)與g(x)互為“積冪函數(shù)”.
(1)試問函數(shù)f(x)=12x+lg2(x2+1+x)與g(x)=12x+lg2(x2+1?x)是否互為“和冪函數(shù)”?說明你的理由.
(2)已知函數(shù)f(x)=xm?2﹣x與g(x)=(m3+m﹣9)2x互為“積冪函數(shù)”.
①證明:函數(shù)h(x)=f(x)﹣g(x)存在負(fù)零點(diǎn),且負(fù)零點(diǎn)唯一.
②已知函數(shù)p(x)=2lnx﹣xln2在(0,2ln2)上單調(diào)遞增,在(2ln2,+∞)上單調(diào)遞減,且p(2ln2)=t>0,若函數(shù)k(x)=f(x)﹣a在(0,6]上有兩個零點(diǎn),求a的取值范圍(結(jié)果用含字母t的區(qū)間表示).
【分析】(1)計算f(x)+g(x),由“和冪函數(shù)”的定義即可判斷;
(2)①由“積冪函數(shù)”的定義求出m的值,令h(x)=0可得x2=4x,構(gòu)造函數(shù)φ(x)=x2﹣4x(x<0),由零點(diǎn)存在定理即可證明;②依題意可得f(x)=ep(x),由復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性結(jié)合題意即可求解a的取值范圍.
解:(1)f(x)與g(x)互為“和冪函數(shù)”,理由如下.
因?yàn)閤2+1>x2=|x|≥x,x2+1>x2=|x|≥?x,所以f(x)與g(x)的定義域均為R.
因?yàn)閒(x)+g(x)=x+lg2[(x2+1+x)(x2+1?x)]=x+lg2(x2+1?x2)=x+lg21=x,
又y=x(x∈R)為冪函數(shù),所以f(x)與g(x)互為“和冪函數(shù)”.
(2)①證明:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=xm?2﹣x與g(x)=(m3+m﹣9)2x互為“積冪函數(shù)”,
所以f(x)g(x)=(m3+m﹣9)xm,則m3+m﹣9=1,即m3+m=10.
設(shè)F(m)=m3+m,則F(m)為增函數(shù).因?yàn)镕(2)=10,所以m=2.
所以f(x)=x2?2﹣x,g(x)=2x,
令h(x)=f(x)﹣g(x)=0,即x2?2﹣x=2x,所以x2=4x,
設(shè)函數(shù)φ(x)=x2﹣4x(x<0).因?yàn)棣??1)=34>0,φ(?12)=?14<0,
易知φ(x)的圖象是連續(xù)不斷的曲線,所以φ(x)在(?1,?12)上存在零點(diǎn),即h(x)存在負(fù)零點(diǎn).
因?yàn)棣眨▁)為減函數(shù),所以φ(x)的零點(diǎn)唯一,即h(x)存在負(fù)零點(diǎn),且負(fù)零點(diǎn)唯一.
②當(dāng)x>0時,f(x)=x2?2﹣x>0,lnf(x)=ln(x2?2﹣x)=2lnx﹣xln2=p(x),
則f(x)=ep(x),
因?yàn)閥=ex為增函數(shù),且p(x)=2lnx﹣xln2在(0,2ln2)上單調(diào)遞增,在(2ln2,+∞)上單調(diào)遞減,
所以根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性可知f(x)在(0,2ln2)上單調(diào)遞增,在(2ln2,6]上單調(diào)遞減,
所以f(x)max=f(2ln2)=et,
令k(x)=0,得f(x)=a.因?yàn)?ln2>2lne=2,2ln2<2lne=4,f(1)=12<f(6)=916,
且k(x)=f(x)﹣a在(0,6]上有兩個零點(diǎn),所以a的取值范圍為[916,et).
【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)的新定義、冪函數(shù)、函數(shù)的零點(diǎn)、指數(shù)與對數(shù)函數(shù)、函數(shù)的單調(diào)性,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、直觀想象的核心素養(yǎng).
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
D
A
D
A
C
C

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