高中数学《必修一》第一章《集合与函数的概念》单元测试题(基础卷)
时量:120分钟 满分:120分
一、单选题(共12题;共48分)
1.集合A={1,3,4,5,7,9},B={3,5,7,8,10}那么( )
A.?{1,3,4,5,7,8,9}?????????????B.?{1,4,8,9}?????????????C.?{3,5,7} ?????????????D.?{3,5,7,8}
2.设集合A={x|x2﹣4x+3≥0},B={x|2x﹣3≤0},则A∪B=(?? )
A.?(﹣∞,1]∪[3,+∞)????????????????B.?[1,3]????????????????
?C.??????????????? ???D.?
3.下列函数是偶函数的是( )
A.?y=x2 , x∈[0,1]????????????????????????B.?y=x3???????????????????????????C.?y=2x2﹣3???????????????????????????D.?y=x
4.下列各图中,可表示函数y=f(x)的图象的只可能是( )
A.????????? B.?????????
C.????????? D.?
5.设集合A={x||x﹣2|≤1},B={x|0<x≤1},则A∪B=(?? )
A.?(0,3]???????????????????????????????B.?(0,1]???????????????????????????????C.?(﹣∞,3]???????????????????????????????D.?{1}
6.满足M?{a1 , a2 , a3 , a4},且M∩{a1 , a2 , a3}={a1 , a2 , a3}的集合M的个数为(?? )
A.?1???????????????????????????????????????????B.?2???????????????????????????????????????????C.?3???????????????????????????????????????????D.?4
7.已知全集 ,设函数 的定义域为集合A,函数 的值域为集合B,则 (?? )
A.?[1,2)????????????????????????????????????B.?[1,2]????????????????????????????????????C.?(1,2)????????????????????????????????????D.?(1,2]
8.已知f(x﹣1)=x2+4x﹣5,则f(x)的表达式是(?? )
A.?f(x)=x2+6x??????????B.?f(x)=x2+8x+7??????????C.?f(x)=x2+2x﹣3??????????D.?f(x)=x2+6x﹣10
9.已知函数f(x)是定义在[﹣4,0)∪(0,4]上的奇函数,当x>0时,f(x)的图象如图所示,那么f(x)的值域是( )
A.?(﹣4,4)????????????B.?[﹣6,6]??????????? ?C.?(﹣4,4)∪(4,6]?????????????D.?[﹣6,﹣4)∪(4,6]
10.下列不等式中解集为?的是(?? )
A.?x2≤0????????????????????????B.?|x﹣5|>0??????????????????C.????????????????????????????D.?
11.设全集为R,函数f(x)= 的定义域为集合M,则?RM为(?? )
A.?[﹣1,1]??????? ?B.?(﹣1,1)????????C.?(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞)????????D.?(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
12.f(x)为定义在R上的偶函数,对任意的,f(x)为增函数,则下列各式成立的是 (???? )
A.?f(-2)>f(0)>f(1)???????????????B.?f(-2)>f(1)>f(0)???????????????C.?f(1)>f(0)>f(-2)???????????????D.?f(1)>f(-2)>f(0)
二、填空题(共4题;共16分)
13.(2015·上海)设全集U=R.若集合A={1,2,3,4},B={x|2≤x≤3} ,则ACuB=________?.
14.函数 的定义域为________.
15.设函数 ,若f(a)=﹣1,则a=________
16.已知函数f (x)= 是奇函数,则a=________.
三、解答题(共6题;共56分)
17.已知集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,2,3,5},B={3,5,6}.(Ⅰ)求A∩B;(Ⅱ)求(?UA)∪B.
18.已知全集U=R,集合A={x|﹣2≤x≤3},B={x|x<﹣1或x>4},
(1)求A∪B;???
(2)A∩(?UB).
19.已知函数f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)= .
(1)求x<0时,f(x)的解析式;
(2)画出函数f(x)在R上的图象;
(3)结合图象写出f(x)的值域.
20.设函数f(x)=ax2+(b﹣1)x+3.
(1)若不等式f(x)>0的解为(﹣1, ),求不等式bx2﹣3x+a≤0的解集;
(2)若f(1)=4,a>0,b>0,求ab的最大值.
21.定义在[﹣1,1]上的奇函数f(x)是减函数,且f(1﹣a)+f(1﹣a2)>0,求实数a的取值范围.
22.对于集合A={x|x=m2﹣n2 , m∈Z,n∈Z},因为16=52﹣32 , 所以16∈A,研究下列问题:
(1)1,2,3,4,5,6六个数中,哪些属于A,哪些不属于A,为什么?
(2)讨论集合B={2,4,6,8,…,2n,…}中有哪些元素属于A,试给出一个普通的结论,不必证明.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【分析】因为集合, 那么可知3,5,7是集合A,B的公共元素,因此根据集合的交集的定义,得到, 故选C.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:∵集合A={x|x2﹣4x+3≥0}={x|x≤1或x≥3},B={x|2x﹣3≤0}={x|x≤ },∴A∪B={x|x 或x≥3}=(﹣∞, ]∪[3,+∞).故答案为:D.【分析】本题考查的是集合运算性质以及不等式的解法。
3.【答案】C
【解析】【解答】解:A、y=x2 , x∈[0,1],图象不关于y轴对称,不是偶函数;B、f(﹣x)=(﹣x)3=﹣x3=﹣f(x),此函数为奇函数;C、f(﹣x)=2×(﹣x)2﹣3=2x2﹣3=f(x),此函数为偶函数;D、f(﹣x)=﹣f(x),此函数为奇函数,故选:C.【分析】利用偶函数的性质判断即可.
4.【答案】D
【解析】【解答】根据函数的概念得:因变量(函数),随着自变量的变化而变化,且自变量取唯一值时,因变量(函数)有且只有唯一值与其相对应,结合图象特征进行判断即可。根据函数的定义知:自变量取唯一值时,因变量(函数)有且只有唯一值与其相对应.∴从图象上看,任意一条与x轴垂直的直线与函数图象的交点最多只能有一个交点.从而排除A,B,C,故选D.【分析】本小题主要考查函数的图象、函数的图象的应用、函数的概念及其构成要素等基础知识,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.函数是数学中的一种对应关系,是从非空数集A到实数集B的对应.简单地说,甲随着乙变,甲就是乙的函数.精确地说,设X是一个非空集合,Y是非空数集,f是个对应法则,若对X中的每个x,按对应法则f,使Y中存在唯一的一个元素y与之对应,就称对应法则f是X上的一个函数,记作y=f(x).
5.【答案】A
【解析】【解答】解:∵集合A={x||x﹣2|≤1}={x|1≤x≤3}, B={x|0<x≤1},∴A∪B={x|0<x≤3}=(0,3].故选:A.【分析】先分别求出集合A和B,由此能求出A∪B.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:根据条件知,{a1 , a2 , a3}?M?{a1 , a2 , a3 , a4};∴M={a1 , a2 , a3},或{a1 , a2 , a3 , a4};∴集合M的个数为2.故选B.【分析】由条件可以得到{a1 , a2 , a3}?M?{a1 , a2 , a3 , a4},根据子集的定义便可得出集合M的可能情况,从而得出集合M的个数.
7.【答案】C
【解析】【解答】易知集合 .因为 ,所以集合 ,所以 .故答案为:C.【分析】先求出函数的定义域和值,再对两个集合的进行交并补运算.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:【方法一】设t=x﹣1,则x=t+1,∵f(x﹣1)=x2+4x﹣5, ∴f(t)=(t+1)2+4(t+1)﹣5=t2+6t,f(x)的表达式是f(x)=x2+6x;【方法二】∵f(x﹣1)=x2+4x﹣5=(x﹣1)2+6(x﹣1),∴f(x)=x2+6x;∴f(x)的表达式是f(x)=x2+6x;故选:A.【分析】【方法一】用换元法,设t=x﹣1,用t表示x,代入f(x﹣1)即得f(t)的表达式;【方法二】凑元法,把f(x﹣1)的表达式x2+4x﹣5凑成含(x﹣1)的形式即得f(x)的表达式;
9.【答案】D
【解析】【解答】∵当0<x≤4时,函数单调递增,由图象知4<f(x)≤6,当﹣4≤x<0时,在0<﹣x≤4,即此时函数也单调递增,且4<f(﹣x)≤6,∵函数是奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),∴4<﹣f(x)≤6,即﹣6≤f(x)<﹣4,∴f(x)的值域是[﹣6,﹣4)∪(4,6],故选:D.【分析】根据函数奇偶性的性质,确定函数的值域即可.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:根据平方非负性,x2≥0,因此不等式x2≤0的解集为{0},选项A不是空集; 对于B,|x﹣5|>0的解集是{x|x≠5,x∈R},选项B不是空集;对于C, ? ,而不等式的根的判别式△=1﹣4<0选项C的解集是空集; ? ?x=±1,选项D的解集不是空集;故选C【分析】分别加以判断:根据平方非负性得出A的解集不是空集,根据绝对值大于或等于0得出B的解集不是空集,根据二次根号大于或等于0得出D的解集不是空集,因此只要说明C选项的解集是空集即可.
11.【答案】A
【解析】【解答】解:∵f(x)= , ∴x2﹣1>0,解得x>1或x<﹣1,∴f(x)的定义域M=(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞).∴?RM=[﹣1,1],故选:A【分析】根据题意,先求出f(x)的定义域M,再求?RM.
12.【答案】B
【解析】【分析】∵f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,∵f(-2)=2,且2>1>0∴f(2)>f(1)>f(0)即f(-2)>f(1)>f(0)∵f(-1)=f(1)∴f(-2)>f(-1)>f(0)故选B【点评】解决该试题的关键是由f(x)是R上的偶函数可得f(-2)=2,且2>1>0,结合已知在[0,+∞)上单调递增,可比较大小
二、填空题
13.【答案】{1,4}
【解析】【解答】因为CuB={x|x>3或x<2}, 所以A ∩ CuB={1,4}。【分析】研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性.研究两集合的关系时,关键是1寻两集合的关系转化为元素间的关系,本题实质求满足属于集合A绒不属于集合B的元素的集合.本题需注意两集合一个是有限集,一个是无限集,按有限集逐一验证为妥.
14.【答案】(﹣2, )∪( ,+∞)
【解析】【解答】解:由 ,解得x>﹣2且x .∴函数 的定义域为(﹣2, )∪( ,+∞).故答案为:(﹣2, )∪( ,+∞).【分析】根据0的指数幂底数不为0,分母中偶次根式的被开方数大于0,列出不等式求解即可.
15.【答案】1或
【解析】【解答】函数f(x)= ,当a≥1时,f(a)=﹣1,可得﹣2a2+1=﹣1,解得a=1;当a<1时,f(a)=﹣1,可得log2(1﹣a)=﹣1,解得a= ;故答案为:1或 ?.【分析】利用分段函数,通过a的范围,列出方程求解即可。
16.【答案】0
【解析】【解答】解:由题意函数是奇函数,故有f (x)+f (﹣x)=0 即 + =0,故有 =﹣ ,得x+a=x﹣a,2a=0,a=0故答案为0【分析】由于函数f (x)= 是奇函数,故可以根据奇函数的等价条件f (x)+f (﹣x)=0求参数的值
三、解答题
17.【答案】解:(Ⅰ)U={1,2,3,4,5,6},A={1,2,3,5},B={3,5,6}.∴A∩B={3,5},(Ⅱ)(?UA)={4,6},∴(?UA)∪B={3,4,5,6}
【解析】【分析】(1)根据集合的交集运算即可得到结果,(2)根据补集、并集运算可得结果.
18.【答案】(1)解:集合A={x|﹣2≤x≤3},B={x|x<﹣1或x>4}, ∴A∪B={x|x≤3或x>4};(2)解:(?UB)={x|﹣1≤x≤4}. ∴A∩(?UB)={x|﹣1≤x≤3}
【解析】【分析】根据交、并、补集的混合运算运算法则计算即可
19.【答案】(1)解:当x<0时,﹣x>0,因为f(x)是定义域为R的偶函数,所以f(x)=f(﹣x)= = .即当x<0时,f(x)= (2)解:由(1)知f(x)= , (3)解:由函数的图象可知,f(x)的值域为[0,1)
【解析】【分析】(1)根据偶函数的定义求得函数另一部分的解析式;(2)根据函数对于法则进行描点作图;(3)数形结合得到函数的值域.
20.【答案】(1)解:若不等式f(x)>0的解为(﹣1, ),可得﹣1, 是ax2+(b﹣1)x+3=0的两根,即有﹣1+ =﹣ ,﹣ = ,解得a=﹣2,b=2,不等式bx2﹣3x+a≤0即为2x2﹣3x﹣2≤0,解得﹣ ≤x≤2,即解集为[﹣ ,2](2)解:f(1)=4,即为a+b=2,由a>0,b>0,可得a+b≥2 ,则ab≤1,当且仅当a=b=1取得最大值1.即有ab的最大值为1.
【解析】【分析】1、由不等式的解集与一元二次方程根之间的关系,利用韦达定理可求出a=﹣2,b=2,得到新的不等式,解出即得结果。???????????? 2、由已知条件可得a+b=2,根据基本不等式求最值可得ab≤1,当且仅当a=b=1取得最大值1.
21.【答案】解:定义在[﹣1,1]上的奇函数f(x)是减函数,且f(1﹣a)+f(1﹣a2)>0,∴f(1﹣a)>f(a2﹣1),∴ ,求得 1<a≤
【解析】【分析】根据题意,利用函数的奇偶性转化原式为f(1﹣a)>f(a2﹣1),再根据函数在指定的区间上是减函数,由减函数的定义得到不等式组,解出即得结果。
22.【答案】(1)∵1=12﹣02;3=22﹣12;5=32﹣22;4=22﹣02;∴1,3,4,5∈A,且2,6?A;设2∈A,得存在m,n∈Z,使2=m2﹣n2成立.(m﹣n)(m+n)=2当m,n同奇或同偶时,m﹣n,m+n均为偶数∴(m﹣n)(m+n)为4的倍数,与2不是4倍数矛盾.当m,n同分别为奇,偶数时,m﹣n,m+n均为奇数(m﹣n)(m+n)为奇数,与2是偶数矛盾.∴2?A同理6?A (2)4=22﹣02;8=32﹣12;12=42﹣22;2,6,10,14,?A,结论:是4的倍数的数属于A.
【解析】【分析】(1)根据集合A的元素的性质证明1,3,4,5∈A,对于2和6用反证法进行证明,证明过程注意根据整数是奇(偶)进行分类说明;(2)根据集合A的元素的性质,在偶数中找出是集合A的元素和一些不是的A的元素,由这些数的特征进行归纳得出结论.