2019-2020学年上海市复旦附中高一(上)期末数学试卷(含详细解答)
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1、已知 log23a,试用 a 表示 log912 4 (3 分)幂函数(a,mN)为偶函数,且在(0,+)上是减函 数,则 a+m 5 (3 分)函数的递增区间为 6 (3 分)方程的解是 7 (3 分)已知关于 x 的方程 x2+kx+k2+k40 有两个实数根,且一根大于 2,一根小于 2, 则实数 k 的取值范围为 8 (3 分)若函数 f(x)(a0 且 a1)的值域是4,+) ,则实数 a 的取值范围是 9 (3 分)已知的反函数为 f 1(x) ,当 x3,5时,函数 F(x) f 1(x1)+1 的最大值为 M,最小值为 m,则 M+m 10 (3 分)对于函数 f(x) ,若对
2、于任意的 a,b,cR,f(a) ,f(b) ,f(c)为某一三角形 的三边长,则称 f(x)为“可构造三角形函数” ,已知函数 f(x)是“可构造三 角形函数” ,则实数 t 的取值范围是 11 (3 分)若关于 x 的方程(4x+)|5x|m 在(0,+)内恰有三个相异实根,则 实数 m 的取值范围为 12 (3 分)已知函数 f(x),g(x)aln(x+2)+(aR) , 若对任意的 x1, x2x|xR, x2, 均有 f (x1) g (x2) , 则实数 k 的取值范围是 二二.选择题选择题 13 (3 分)若命题甲:x10,命题乙:lg2xlgx0,则命题甲是命题乙的( ) 第
3、 2 页(共 17 页) A充分非必要条件 B必要非充分条件 C充要条件 D非充分也非必要条件 14 (3 分)下列函数中既是偶函数,又在(0,+)上单调递增的是( ) A Byx 2 Cy|log2x| D 15 (3 分)设函数 f(x)的定义域为 R,有下列三个命题: 若存在常数 M,使得对任意 xR,有 f(x)M,则 M 是函数 f(x)的最大值; 若存在 x0R,使得对任意 xR,且 xx0,有 f(x)f(x0) ,则 f(x0)是函数 f(x) 的最大值; 若存在 x0R,使得对任意 xR,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
4、数是( ) A0 B1 C2 D3 16 (3 分)已知函数 f(x)m2x+x2+nx,记集合 Ax|f(x)0,xR,集合 Bx|ff (x)0,xR,若 AB,且都不是空集,则 m+n 的取值范围是( ) A0,4) B1,4) C3,5 D0,7) 三三.解答题解答题 17已知函数 f(x)4xa2x+1+1 (1)若 a1,解方程:f(x)4; (2)若 f(x)在1,1上存在零点,求实数 a 的取值范围 18已知函数的图象关于原点对称,其中 a 为常数 (1)求 a 的值; (2)设集合,Bx|f(x)+log2(x1)m,若 AB,求实数 m 的取值范围 19近年来,雾霾日趋严重
5、,我们的工作、生活受到了严重的影响,如何改善空气质量已成 为当今的热点问题某空气净化器制造厂,决定投入生产某型号的空气净化器,根据以 往的生产销售经验得到下面有关生产销售的统计规律:每生产该型号空气净化器 x(百 台) ,其总成本为 P(x) (万元) ,其中固定成本为 12 万元,并且每生产 1 百台的生产成 本为 10 万元(总成本固定成本+生产成本) 销售收入 Q(x) (万元)满足 Q(x) 第 3 页(共 17 页) ,假定该产品产销平衡(即生产的产品都能卖掉) ,根据以 述统计规律,请完成下列问题: (1)求利润函数 yf(x)的解析式(利润销售收入总成本) ; (2)工厂生产多少
6、百台产品时,可使利润最多? 20若函数 f(x)满足:对于其定义域 D 内的任何一个自变量 x0,都有函数值 f(x0)D, 则称函数 f(x)在 D 上封闭 (1)若下列函数的定义域为 D(0,1) ,试判断其中哪些在 D 上封闭,并说明理由f1 (x)2x1,f2(x)2x1 (2)若函数 g(x)的定义域为(1,2) ,是否存在实数 a,使得 g(x)在其定 义域(1,2)上封闭?若存在,求出所有 a 的值,并给出证明:若不存在,请说明理由 (3)已知函数 f(x)在其定义域 D 上封闭,且单调递增若 x0D 且 f(f(x0) )x0, 求证:f(x0)x0 21已知函数,其中 aR
7、(1)若 a1,解不等式; (2)设 a0,若对任意的 t,2,函数 g(x)在区间t,t+2 上的最大值和最小值的差不超过 1,求实数 a 的取值范围; (3)已知函数 yf(x)存在反函数,其反函数记为 yf 1(x) ,若关于 x 的不等式 f1 (4a)f(x)+|2xa2|在 x0,+)上恒成立,求实数 a 的取值范围 第 4 页(共 17 页) 2019-2020 学年上海市复旦附中高一(上)期末数学试卷学年上海市复旦附中高一(上)期末数学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一一.填空题填空题 1 (3 分)函数 ylog(5x)的定义域为 (,5) 【分析】由对数式的真数
8、大于 0 求解 x 的范围得答案 【解答】解:由 5x0,得 x5 函数 ylog(5x)的定义域为(,5) 故答案为: (,5) 【点评】本题考查函数的定义域及其求法,是基础题 2 (3 分)函数 yx2+1(x1)的反函数为 (x2) 【分析】由原函数求得 x,把 x,y 互换求得原函数的反函数 【解答】解:由 yx2+1(x1) ,得 x2y1,x(y2) , x,y 互换得:(x2) , 函数 yx2+1(x1)的反函数为(x2) , 故答案为:(x2) 【点评】本题考查函数的反函数的求法,注意反函数的定义域为原函数的值域,是基础 题 3 (3 分)已知 log23a,试用 a 表示
9、log912 【分析】利用换底公式以及对数的运算性质即可求解 【解答】解:, 故答案为: 【点评】本题主要考查了对数的运算性质以及换底公式,是基础题 4 (3 分)幂函数(a,mN)为偶函数,且在(0,+)上是减函 数,则 a+m 3 【分析】先利用幂函数的定义和单调性求出 a 的值和 m 的范围,再结合偶函数确定 m 的 第 5 页(共 17 页) 值,即可求出结果 【解答】解:幂函数(a,mN) ,在(0,+)上是减函数, a11,且 m22m30, a2,1m3, 又mN,m0,1,2, 又幂函数 f(x)为偶函数,m1, a+m3, 故答案为:3 【点评】本题主要考查了幂函数的性质,是
10、基础题 5 (3 分)函数的递增区间为 (1,+) 【分析】先求出函数的定义域,然后将复合函数分解为内、外函数,分别讨论内外函数 的单调性,进而根据复合函数单调性“同增异减”的原则,得到函数 ylog3(x2x)的 单调递增区间 【解答】解:函数 ylog3(x2x)的定义域为(,0)(1,+) , 令 tx2x,则 ylog3t, ylog3t 为增函数, tx2x 在(,0)上为减函数; 在(1,+)为增函数, 函数 ylog3(x2x)的单调递增区间为(1,+) , 故答案为: (1,+) 【点评】本题考查的知识点是复合函数的单调性,二次函数的性质,对数函数的单调性, 其中复合函数单调性
11、“同增异减”是解答本题的关键,本题易忽略真数大于零 6 (3 分)方程的解是 x1 【分析】利用对数运算性质解方程 【解答】解:log2(9x5)log2(3x2)+2log24(3x2), 9x54(3x2) , 令 3xt,则 t24t+30, 解得 t1 或 t3 第 6 页(共 17 页) 由式子有意义可知,解得 3x,即 t, t3 x1 故答案为:x1 【点评】本题考查了对数的运算性质,换元法解题思想,属于基础题 7 (3 分)已知关于 x 的方程 x2+kx+k2+k40 有两个实数根,且一根大于 2,一根小于 2, 则实数 k 的取值范围为 (3,0) 【分析】设函数 f(x)
12、x2+kx+k2+k4,由题意可得 f(2)0,解得 k 的取值范围 【解答】解:令 f(x)x2+kx+k2+k4,由题意可得 f(2)0, 即:22+2k+k2+k40,整理:k2+3k0,解得:3k0, 所以实数 k 的取值范围为(3,0) ; 故答案为: (3,0) 【点评】考查方程的根的分布,属于基础题 8 (3 分)若函数 f(x)(a0 且 a1)的值域是4,+) ,则实数 a 的取值范围是 (1,2 【分析】当 x2 时,检验满足 f(x)4当 x2 时,分类讨论 a 的范围,依据函数的 单调性,求得 a 的范围,综合可得结论 【解答】解:由于函数 f(x)(a0 且 a1)的
13、值域是4,+) , 故当 x2 时,满足 f(x)6x4 若 a1,f(x)3+logax 在它的定义域上单调递增, 当 x2 时,由 f(x)3+logax4,logax1,loga21,1a2 若 0a1,f(x)3+logax 在它的定义域上单调递减, 第 7 页(共 17 页) f(x)3+logax3+loga23,不满足 f(x)的值域是4,+) 综上可得,1a2, 故答案为: (1,2 【点评】本题主要考查分段函数的应用,对数函数的单调性和特殊点,属于中档题 9 (3 分)已知的反函数为 f 1(x) ,当 x3,5时,函数 F(x) f 1(x1)+1 的最大值为 M,最小值为
14、 m,则 M+m 2 【分析】由题意可得换元可得 f(t)为奇函数在4,4上,所以 f 1(t)也是奇函数, 且值域为4,4,F(x)为对称中心为(0,1)的函数且值域为3,5, 【解答】解:由题意可得 f(x)(3 x3x)f(x) ,即函数 f(x)在 R 上为奇 函数, 当 x3,5,令 tx14,4,则 f(x1)f(t)(3t3 t)为奇函数且单 调递增 所以反函数 f 1(t)也是单调递增的奇函数, 所以 F(x)f 1(t)是 yf1(t)向上平行移动 1 个单位也为单调递增,对称中心(0, 1) , 由互为反函数的性质可得 M+m3+52, 故答案为:2 【点评】考查换元法求函
15、数的定义域,及互为反函数的性质,属于中档题 10 (3 分)对于函数 f(x) ,若对于任意的 a,b,cR,f(a) ,f(b) ,f(c)为某一三角形 的三边长,则称 f(x)为“可构造三角形函数” ,已知函数 f(x)是“可构造三 角形函数” ,则实数 t 的取值范围是 ,2 【分析】因对任意实数 a、b、c,都存在以 f(a) 、f(b) 、f(c)为三边长的三角形,则 f(a)+f(b)f(c)恒成立,将 f(x)解析式用分离常数法变形,由均值不等式可得 分母的取值范围,整个式子的取值范围由 t1 的符号决定,故分为三类讨论,根据函数 的单调性求出函数的值域,然后讨论 k 转化为 f
16、(a)+f(b)的最小值与 f(c)的最大值 的不等式,进而求出实数 k 的取值范围 【解答】解:由题意可得 f(a)+f(b)f(c)对于a,b,cR 都恒成立, 第 8 页(共 17 页) 由于 f(x)1+, 当 t10,f(x)1,此时,f(a) ,f(b) ,f(c)都为 1,构成一个等边三角形的 三边长, 满足条件 当 t10,f(x)在 R 上是减函数,1f(a)1+t1t, 同理 1f(b)t,1f(c)t, 由 f(a)+f(b)f(c) ,可得 2t,解得 1t2 当 t10,f(x)在 R 上是增函数,tf(a)1, 同理 tf(b)1,tf(c)1, 由 f(a)+f(
17、b)f(c) ,可得 2t1,解得 1t 综上可得,t2, 故实数 t 的取值范围是,2, 故答案为:,2 【点评】本题主要考查了求参数的取值范围,以及构成三角形的条件和利用函数的单调 性求函数的值域,同时考查了分类讨论的思想,属于难题 11 (3 分)若关于 x 的方程(4x+)|5x|m 在(0,+)内恰有三个相异实根,则 实数 m 的取值范围为 (6,) 【分析】分类讨论以去掉绝对值号,从而利用基本不等式确定各自方程的根的个数,从 而解得 【解答】解:当 x时,5x0, 方程(4x+)|5x|m, (4x+)(5x)m,即x+m; m 当 0x时,5x0, 第 9 页(共 17 页) 方
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