江苏镇江市2024-2025学年高一(上)数学第9周阶段性训练模拟练习
一.选择题(共10小题)
1.已知幂函数在(0,+∞)上递增,则m=( )
A.2 B.4 C.﹣1 D.2或﹣1
2.若x+x﹣1=3,则=( )
A. B. C. D.
3.已知函数f(x+2)的定义域为(﹣1,3),则f(x)的定义域为( )
A.(﹣1,1) B.(1,5) C.(﹣3,1) D.(0,2)
4.设a=(,,,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.b>c>a
5.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)单调递增,则满足f(2x﹣1)<f()的x的取值范围是( )
A.(,) B.[,) C.(,) D.[,)
6.已知函数f(x)的定义域为R,且,f(x)+f(y)+2xy=f(x+y),则f(3)的值是( )
A.9 B.10 C.11 D.12
7.已知函数f(x)=,若f(f(0))=﹣2,实数a=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.已知函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]>0成立,则实数a的取值范围是( )
A.[﹣2,2] B.
C. D.
9.已知函数f(x)=,若f(a)=f(a+2),则=( )
A.0 B. C.0或 D.
10.设函数f(x)=,则满足f(x)+f(x+)>2的实数x的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B. C. D.
二.多选题(共5小题)
(多选)11.关于函数,下列结论中正确的是( )
A.当a=0时,f(x)是增函数
B.当a=0时,f(x)的值域为(﹣1,+∞)
C.当a=1时,f(x)是奇函数
D.若f(x)的定义域为R,则a<2
(多选)12.已知ax2+bx+c>0的解集是(﹣2,3),则下列说法正确的是( )
A.b+c>0
B.不等式cx2﹣bx+a<0的解集为
C.的最小值是4
D.当c=2时,若f(x)=3ax2+6bx,x∈[n1,n2]的值域是[﹣3,1],则n2﹣n1∈[2,4]
(多选)13.已知函数是R上的减函数,则实数a的值可以是( )
A.1 B. C. D.2
(多选)14.设f(x)=|3x﹣1|,c<b<a,且f(c)>f(a)>f(b)则下列关系式一定不成立的是( )
A.3c≤3b B.3c>3b C.3c+3b>2 D.3c+3b<2
(多选)15.已知函数是定义域为R的奇函数,则下列选项中正确的是( )
A.实数k=±1
B.函数f(x)在定义域R上单调递减
C.函数f(x)的值域为(﹣1,1)
D.若g(x)=f(2x)+1,则对任意实数a,有g(a)+g(﹣a)=2
三.填空题(共6小题)
16.已知函数f(x)=x2+2和函数g(x)=﹣x﹣a,若对任意的x1∈[2,4],总存在x2∈[0,1],使得g(x2)<f(x1)成立,则实数a的取值范围是 .
17.如果函数f(x)=x2﹣2ax+2在区间[3,+∞)上是增函数,则a的取值范围为 .
18.设定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=x2﹣4(x>0),则f(x)>0的解集为 .
19.若关于x的不等式9x﹣2 3x﹣3>k在区间[﹣1,2]上恒成立,则k的取值范围为 .
20.若关于x的不等式x2﹣2x﹣1+m≤0在区间[0,3]内有解,则实数m的取值范围 .
21.若函数f(x)同时满足①函数f(x)为增函数,②f(x+y)=f(x)f(y).请写出一个符合条件的函数f(x)= ;若命题“ x>0,关于x的不等式f(x)+2x+a<0成立”为假命题,则实数a的取值范围是 .
四.解答题(共7小题)
22.(1)解关于x的不等式x2﹣(m+1)x+m<0.
(2)若对任意的x∈[1,2],x2﹣(m+1)x+m≤0恒成立,求实数m的取值范围.
23.设y=mx2+(1﹣m)x+m﹣2.
(1)若不等式y>0的解集是(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),求m的值;
(2)若不等式y≥﹣2对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围.
24.已知幂函数f(x)=(m2+3m﹣9)xm﹣1在(0,+∞)上是减函数,m∈R.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若,求实数a的取值范围.
25.已知函数是奇函数.
(1)求b的值;
(2)证明f(x)在R上为减函数;
(3)若不等式f(t2+2t)+f(3t2﹣6)<0成立,求实数t的取值范围.
26.设函数f(x)=ax﹣a﹣x(a>0且a≠1).
(1)若f(1)>0,求不等式f(﹣x2+7)+f(x﹣5)<0的解集;(其中单调性只需判断);
(3)若,且g(x)=a2x+a﹣2x﹣4f(x)﹣m≥0在[1,+∞)上恒成立,求m的最大值.
27.已知函数f(x)=ax2﹣2ax+b+2(a>0)在区间[0,1]上的最大值比最小值大3,且f(1)=0.
(1)求a,b的值;
(2)当时,函数y=f(x)的图象恒在函数y=mx2+1的图象下方,求实数m的取值范围.
28.设f(x)是定义在R上的函数,且对任意实数x,有f(1﹣x)=x2﹣3x+3.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=|f(x)﹣ax+3|在[1,3]上为单调递增函数,求实数a的取值范围.
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:∵幂函数 在(0,+∞)上单调递增,
∴m2﹣m﹣1=1①,且m2﹣2m﹣2>0②.
由①求得m=﹣1或m=2;
由②求得m 或m<1﹣,
综合可得m=﹣1,
故选:C.
2.【解答】解:将x+x﹣1=3两边平方,得x2+x﹣2+2=9,即x2+x﹣2=7,
所以.
故选:A.
3.【解答】解:对于函数f(x+2):因为x∈(﹣1,3),则x+2∈(1,5),
所以f(x)的定义域为(1,5).
故选:B.
4.【解答】解:∵在x>0时是增函数
∴a>c
又∵在x>0时是减函数,所以c>b
故选:A.
5.【解答】解:∵偶函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,
则由f(2x﹣1)<f(),
∴﹣<2x﹣1<,解得 <x<,
故选:A.
6.【解答】解:f(x)+f(y)+2xy=f(x+y)中令x=y=0,则f(0)=0,
f(x)+f(y)+2xy=f(x+y)中令x=1,y=﹣1,则f(1)+f(﹣1)﹣2=f(0)=0,
又中令x=﹣1,则f(﹣1)=0,所以f(1)=2,
f(x)+f(y)+2xy=f(x+y)中,令x=y=1,则f(2)=2f(1)+2=6,
再令x=1,y=2,则f(3)=f(1)+f(2)+4=2+6+4=12.
故选:D.
7.【解答】解:f(x)=,
则f(0)=1,
故f(f(0))=f(1)=1﹣a=﹣2,解得a=3.
故选:B.
8.【解答】解:∵函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]>0成立,
∴函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴,解得﹣,
即实数a的取值范围是[﹣,].
故选:B.
9.【解答】解:函数f(x)=,
若f(a)=f(a+2),而a、a+2不会同在区间(0,2)上,
同时,当x≥2时,f(x)=2x(x﹣2),是增函数,
则必有a<2≤a+2,即0≤a<2,
故f(a)=(a﹣1)2,f(a+2)=2(a+2﹣2)=2a,
则有(a﹣1)2=2a,解可得:a=2﹣或a=2+,
又由0≤a<2,则a=2﹣,
故f(a+)=f(2)=2(2﹣2)=0.
故选:A.
10.【解答】解:当x<﹣时,x+<0,
∴f(x)+f(x+)=()x+(>=+1>2,
∴x,
当﹣x<0时,x+≥0,
∴f(x)+f(x+)=()x+[﹣2(x+)+2]=()x﹣2x+1>﹣0+1=2,
∴﹣x<0,
当x≥0时,x+>0,
∴f(x)+f(x+)=﹣2x+2﹣2(x+)+2=﹣4x+3>2,
解得x,
∴0,
综上所述,满足f(x)+f(x+)>2的实数x的取值范围是(﹣∞,).
故选:C.
二.多选题(共5小题)
11.【解答】解:∵函数,
∴当a=0时,=1﹣为R上的增函数,且当x→﹣∞时,f(x)→﹣1,当x→+∞时,f(x)→1,即f(x)∈(﹣1,1),故A正确,B错误;
当a=1时,f(﹣x)===﹣f(x),即f(x)是奇函数,故C正确;
若f(x)的定义域为R,则4x+1﹣a 2x>0恒成立,①,或4x+1﹣a 2x<0恒成立,②
解①得:a<2x+恒成立,
∵2x+≥2=2,当且仅当2x=,即x=0时取等号,
∴a<2;
解②得:a>2x+恒成立,由于当x→+∞时,2x+→+∞,故a不存在;
综上所述,若f(x)的定义域为R,则a<2,故D正确;
故选:ACD.
12.【解答】解:由题意可知:﹣2,3是关于x的方程ax2+bx+c=0的二根,且a<0,
则,可得b=﹣a,c=﹣6a,a<0.
对于选项A:b+c=﹣7a>0,故A正确;
对于选项B:不等式cx2﹣bx+a<0化为:﹣6ax2+ax+a<0,
由a<0可得6x2﹣x﹣1<0,解得,
所以不等式cx2﹣bx+a<0的解集为,故B错误;
对于选项C:因为b>0,b=﹣a,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值是4,故C正确;
对于选项D:当c=2时,,
则f(x)=3ax2+6bx=﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+1,
当x=1时,f(x)取到最大值f(1)=1,
因为n1≤1≤n2,由f(x)=﹣3得,x=﹣1或x=3,
因f(x)在[n1,n2]上的最小值为﹣3,
从而得n1=﹣1,1≤n2≤3或﹣1≤n1≤1,n2=3,
因此2≤n2﹣n1≤4,故D正确.
故选:ACD.
13.【解答】解:由题意可知:在(2,+∞)上单调递减,即a>0,
在(﹣∞,2]上也单调递减,即a﹣2<0,
又f(x)是R上的减函数,则,
所以,解得1≤a<2,
故选:ABC.
14.【解答】解:作出f(x)=|3x﹣1|的图象如下:
由c<b<a,得3c<3b,所以选项A成立,选项B一定不成立;
又由f(c)>f(a)>f(b)可知,a,b,c不在同一单调区间上,且c<0,a>0,
所以3c<1,3a>1,因为f(c)﹣f(b)>0,
当b<0时,f(c)﹣f(b)=(1﹣3c)﹣(1﹣3b)=3b﹣3c>0,
当b>0时,f(c)﹣f(b)=(1﹣3c)﹣(3b﹣1)=2﹣3b﹣3c>0,所以3c+3b<2,此时选项D正确,选项C一定不成立.
故选:BC.
15.【解答】解:因为函数是定义域为R的奇函数,
所以f(0)==0,
所以k=1,A错误;
因为f(x)==﹣1+在定义域R上单调递减,B正确;
因为1+3x>1,
所以0<,
所以﹣1<f(x)<1,C正确;
若g(x)=f(2x)+1=,则对任意实数a,有g(a)+g(﹣a)=+=+=2,D正确.
故选:BCD.
三.填空题(共6小题)
16.【解答】解:若对任意的x1∈[2,4],总存在x2∈[0,1],使得g(x2)<f(x1)成立,
则f(x1)min>g(x2)min,
∵函数f(x)=x2+2在x1∈[2,4]上单调递增,∴f(x1)min=f(2)=6,
∵函数g(x)=﹣x﹣a在x2∈[0,1]上单调递减,∴f(x2)min=f(1)=﹣1﹣a,
则6>﹣1﹣a,
解得a>﹣7,
则实数a的取值范围是(﹣7,+∞).
故答案为:(﹣7,+∞).
17.【解答】解:∵函数f(x)=x2﹣2ax+2=(x﹣a)2+2﹣a2在区间[3,+∞)上是增函数,
∴a≤3.
故a的取值范围是(﹣∞,3].
故答案为(﹣∞,3].
18.【解答】解:根据题意,分3种情况讨论:
①当x>0时,则f(x)=x2﹣4,
令f(x)>0,解得x>2;
②当x=0时,则f(0)=0,不合题意;
③当x<0时,则f(x)=﹣f(﹣x)=﹣[(﹣x)2﹣4]=﹣x2+4,
令f(x)>0,解得﹣2<x<0;
综上所述:f(x)>0的解集为(﹣2,0)∪(2,+∞).
故答案为:(﹣2,0)∪(2,+∞).
19.【解答】解:令t=3x,由题可得不等式t2﹣2t﹣3>k在区间上恒成立,
所以k<(t2﹣2t﹣3)min,
令y=t2﹣2t﹣3=(t﹣1)2﹣4,则ymin=﹣4,
所以k<﹣4.
故答案为:(﹣∞,﹣4).
20.【解答】解:∵不等式x2﹣2x﹣1+m≤0在区间[0,3]内有解,
∴不等式m≤﹣x2+2x+1在区间[0,3]内有解,
设f(x)=﹣x2+2x+1,x∈[0,3],
对称轴为x=1,
∴当x=1时,f(x)max=f(1)=2,
∴m≤2,
即实数m的取值范围为(﹣∞,2].
故答案为:(﹣∞,2].
21.【解答】解:第一个空:由性质②f(x+y)=f(x)f(y),可知符合条件的函数可以为指数函数y=ax(a>0且a≠1).
由性质①函数f(x)为增函数,可知a>1,
故同时满足①②的函数可以为y=2x(答案不唯一);
第二个空:若命题“ x>0,关于x的不等式f(x)+2x+a<0成立”为假命题,
则命题“ x>0,关于x的不等式f(x)+2x+a≥0恒成立”为真命题,
即a≥﹣2x﹣2x对 x>0恒成立,
因为y=﹣2x﹣2x为减函数,所以y=﹣2x﹣2x<20﹣2×0=﹣1,
所以a≥1,即a的取值范围是[1,+∞).
故答案为:2x;[1,+∞)(答案不唯一).
四.解答题(共7小题)
22.【解答】解:(1)不等式x2﹣(m+1)x+m<0化为:(x﹣m)(x﹣1)<0,
当m<1时,解得m<x<1;
当m=0时,不等式无解;
当m>1时,解得1<x<m,
所以当m<1时,原不等式的解集为(m,1);
当m=0时,原不等式的解集为 ;
当m>1时,原不等式的解集为(1,m).
(2)当x=1时,x2﹣(m+1)x+m≤0恒成立,则m∈R,
当x∈(1,2]时,不等式x2﹣(m+1)x+m≤0 m(x﹣1)≥x(x﹣1) m≥x,
依题意, x∈(1,2],m≥x,而x最大值为2,因此m≥2,
所以实数m的取值范围是[2,+∞).
23.【解答】解:(1)由题意,不等式mx2+(1﹣m)x+m﹣2>0的解集是(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),
所以﹣1,1是关于x的方程mx2+(1﹣m)x+m﹣2=0的两实数根,且m>0,
则,解得m=1.
(2)由y=mx2+(1﹣m)x+m﹣2≥﹣2对一切实数x恒成立,
即mx2+(1﹣m)x+m≥0对一切实数x恒成立,
当m=0时,x≥0,不满足题意,
当m≠0时,则满足,
解得
综上所述,实数m的取值范围是.
24.【解答】解:(1)由幂函数的定义可知,m2+3m﹣9=1,解得m=﹣5或2,
当m=2时,f(x)=x在(0,+∞)上是增函数,不符合题意,
当m=﹣5时,f(x)=x﹣6在(0,+∞)上是减函数,符合题意,
故f(x)=x﹣6;
(2)由(1)可知,m=﹣5,
则,
故,解得1<a<2,
故实数a的取值范围为(1,2).
25.【解答】解:(1)∵f(x)的定义域为R,
又∵f(x)为奇函数,∴由f(0)=0得b=1,
此时,
∴为奇函数,
所以b=1.
(2)证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2,则,
∵x1<x2,∴,
∴,
又∵,
∴f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
故f(x)为R上的减函数;
(3)∵f(x)为奇函数,
∴f(t2+2t)+f(3t2﹣6)<0,
可化为f(t2+2t)<f(6﹣3t2),
又由(2)知f(x)为减函数,所以t2+2t>6﹣3t2,
∴{t|或t>1}.
26.【解答】解:(1)∵,又a>0且a≠1,所以a>1,
∵y=ex单调递增,y=e﹣x单调递减,故f(x)=ex﹣e﹣x在R上单调递增.
又∵f(﹣x)=a﹣x﹣ax=﹣f(x)且x∈R,
∴f(x)是R上的奇函数,
由f(﹣x2+7)+f(x﹣5)<0,
得f(﹣x2+7)<f(5﹣x),
∴﹣x2+7<5﹣x,
∴解得x>2或x<﹣1,
故得不等式f(﹣x2+7)+f(x﹣5)<0的解集为(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞).
(3)由,解得(舍)或a=2,
则f(x)=2x﹣2﹣x,
∴g(x)=22x+2﹣2x﹣4(2x﹣2﹣x)﹣m=(2x﹣2﹣x)2﹣4(2x﹣2﹣x)﹣m+2
令t=2x﹣2﹣x,
∵x∈[1,+∞),
∴
g(x)≥0在[1,+∞)恒成立,
即t2﹣4t﹣m+2≥0在上恒成立,
即m≤t2﹣4t+2在上恒成立,
而t2﹣4t+2=(t﹣2)2﹣2≥﹣2,
∴m≤﹣2,
故得m的最大值为﹣2.
27.【解答】解:(1)因为f(x)=ax2﹣2ax+b+2=a(x﹣1)2﹣a+b+2,(a>0),
开口向上,对称轴x=1,
所以函数在[0,1]上单调递减,所以f(x)min=f(1)=﹣a+b+2,f(x)max=f(0)=b+2,
由题意可得f(0)﹣f(3)=3,即a=3,
所以f(1)=﹣a+b+2=b﹣1=0,可得b=1,
即a=3,b=1;
(2)由题意可得f(x)=3x2﹣6x+3<mx2+1在[,2]上恒成立,
即m>[2 ()2﹣6 +3]max在[,2]上恒成立,
设t=∈[,3],
设h(t)=2t2﹣6t+3,t∈[,3],开口向上,对称轴t=,
所以t∈[,3],函数h(t)先减后增,因为|3﹣|>|﹣|,
所以hmax(t)=h(3)=2×32﹣6×3+3=3,
所以m>3.
所以m的取值范围为(3,+∞).
28.【解答】解:(1)根据题意,f(1﹣x)=x2﹣3x+3,
令1﹣x=t,则x=1﹣t,
得f(t)=(1﹣t)2﹣3(1﹣t)+3,
化简得f(t)=t2+t+1,
即f(x)=x2+x+1,x∈R;
(2)根据题意,由(1)的结论,g(x)=|x2+(1﹣a)x+4|,
设h(x)=f(x)﹣ax+3=x2+(1﹣a)x+4,
分2种情况讨论:
①当Δ=(1﹣a)2﹣16≤0,即﹣3≤a≤5时,
有h(x)=x2+(1﹣a)x+4≥0恒成立,
此时必有≥1成立,解可得a≥3,
又由﹣3≤a≤5,则有﹣3≤a≤3,
故此时a的取值范围为[﹣3,3];
②当Δ=(1﹣a)2﹣16>0,即a>5或a<﹣3时,
此时有或,
解可得:a≥7或a<﹣3
故此时a的取值范围为(﹣∞,﹣3)∪[7,+∞).
综合可得:a的取值范围为(﹣∞,3]∪[7,+∞).