高中数学《必修一》第一章《集合与函数的概念》单元测试(提高卷)
考试时间:*120分钟 满分:120分
一、单选题(共12题;共34分)
1.已知集合P={1,3,5,7},Q={x|2x﹣1>5},则P∩Q等于( )
A.?{7}?????????????????????????????B.?{5,7}??????????????????????????????C.?{3,5,7}???????????????????????????????D.?{x|3<x≤7}
2.设集合A={x∈Z|x>﹣1},则(?? )
A.???A???????????????????????????B.? ?A????????????????????? ???C.????????????????????????????????D.?{ }?A
3.设 , , 若 , 则实数的取值范围是(??)
A.?????????????????????????B.??????????????????????????????C.????????????????????????????????????D.?
4.已知a>0且a≠1,下列函数中,在区间(0,a)上一定是减函数的是( )
A.?f(x)=??????????????B.?f(x)=????????????? ?C.?f(x)=loga(ax)??????????????D.?f(x)=﹣3ax+1
5.已知集合 , 则(?)
A.????????????????????????????????B.?[-1,1]??????????????????????????????C.??????????????????????? ????D.?
6.下列图象中,是函数图象的是(?? )
A.?①②?????????????????????????????????????B.?②③?????????????????????????????????????C.?②④?????????????????????????????????????D.?①③
7.如果函数在区间上是减函数,则实数a的取值范围是?(????)
A.?????????????????????B.????????????????????????C.???????????????????????D.?
8.若f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,且f(x)>f(2﹣x),则x的取值范围是(?? )
A.?x>1?????????????????????????????????B.?x<1?????????????????????????????????C.?0<x<2?????????????????????????????????D.?1<x<2
9.设f (x)是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,又f (-3)=0,则x·f (x)<0的解集为(?? )
A.?{x∣-3<x<0或x>3}?????????????????????????????????????????B.?{x∣x<-3或0<x<3}C.?{x∣x<-3或x>3}???????????????????????????????????????????????D.?{x∣-3<x<0或0<x<3}
10.已知f(x2﹣1)定义域为[0,3],则f(2x﹣1)的定义域为(?? )
A.?[1, ]??????????????????????????B.?[0, ]??????????????????????????C.?[﹣3,15]????????????????????????D.?[1,3]
11.函数y=|x﹣1|+1可表示为(?? )
A.???????????????B.????????????
?C.???????????????D.?
12.已知减函数是定义在上的奇函数,则不等式的解集为(??? )
A.????????????????????????B.????????????????????????C.????????????????????????D.?
二、填空题(共4题;共16分)
13.设全集U={x|x<8,且x∈N},A={x|(x﹣1)(x﹣3)(x﹣4)(x﹣7)=0},则?UA=________.
14.设U=R,A={x||x|>1},B={x|x﹣ ≥0},则CUA=________CUB=________.
15.设定义在R上的偶函数f(x)在区间(﹣∞,0]上单调递减,若f(1﹣m)<f(m),则实数m的取值范围是________.
16.已知 是定义在 上的奇函数.当 时, ,则不等式 的解集为________.
三、解答题(共6题;共70分)
17.已知全集U=R,集合A={x|﹣1≤x<3},B={x|x﹣k≤0},(1)若k=1,求A∩?UB(2)若A∩B≠?,求k的取值范围.
18.已知二次函数y=f(x)满足f(﹣2)=f(4)=﹣16,且f(x)最大值为2.
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)求函数y=f(x)在[t,t+1](t>0)上的最大值.
19.设f(x)是连续的偶函数,且当x>0时f(x)是单调函数,求满足 的所有x之和.
20.试用定义讨论并证明函数f(x)= (a≠ )在(﹣∞,﹣2)上的单调性.
21.已知f(x)= . (1)若f(x)>k的解集为{x|x<﹣3或x>﹣2},求k的值;(2)若对任意x>0,f(x)≤t恒成立,求实数t的取值范围.
22.若f(x)为二次函数,﹣1和3是方程f(x)﹣x﹣4=0的两根,f(0)=1(1)求f(x)的解析式;(2)若在区间[﹣1,1]上,不等式f(x)>2x+m有解,求实数m的取值范围.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】∵P={1,3,5,7},Q={x|2x﹣1>5}={x|x>3},∴P∩Q={5,7}.故选B.【分析】先求出不等式求出集合Q,然后再求P∩Q即可.
2.【答案】B
【解析】【解答】解:集合A={x∈Z|x>﹣1}, 是无理数,∴ ?A,故选B.【分析】根据元素与集合的关系进行判断.
3.【答案】C
【解析】【解答】因为,, , 所以,,而, 所以,, 选C.
4.【答案】D
【解析】【解答】f(x)==2﹣ , 则函数在(0,a)上是增函数,不满足条件.B.若a>1,则函数f(x)=ax在定义域上为增函数,不满足条件.f(x)=loga(ax)=1+logax,若若a>1,则函数f(x)在定义域上为增函数,不满足条件.f(x)=x2﹣3ax+1的对称轴为x= , 在函数在区间(0,a)上一定是减函数,满足条件.故选:D.【分析】根据函数单调性的性质进行判断即可.
5.【答案】D
【解析】【分析】集合A=.集合B=.所以.故选D.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:根据函数的定义可知,对于任意的x都有唯一的y与之对应 ①中的图象符合题意②中的图象中,当x>0时,一个x有2个y与之对应,不符合题意③中的函数图象符合题意④中的x=0时,有2个y与之对应,不符合题意正确的有①③故选D【分析】根据函数的定义可知,对于任意的x都有唯一的y与之对应①中的图象符合题意②中的图象中,当x>0时,一个x有2个y与之对应③中的函数图象符合题意④中的x=0时,有2个y与之对应,
7.【答案】A
【解析】【分析】求出函数f(x)=x2+2(a-1)x+2的对称轴x=1-a,令1-a≥4,即可解出a的取值范围.【解答】函数f(x)=x2+2(a-1)x+2的对称轴x=1-a,又函数在区间(-∞,4]上是减函数,可得1-a≥4,得a≤-3.故选A
8.【答案】D
【解析】【解答】解:∵f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,且f(x)>f(2﹣x), ∴ ∴1<x<2故选D.【分析】利用f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,且f(x)>f(2﹣x),根据函数的单调性的定义,可得不等式组,从而可得结论.
9.【答案】D
【解析】【分析】有题意易知,f(3)=0,f(x)在(-∞,0)上是增函数;由数形结合可知:当x<-3或03时,f(x)>0.所以x·f (x)<0的解集为{x∣-3<x<0或0<x<3}。选D。【点评】本题的关键是根据单调性和奇偶性利用数形结合思想分析出f(x)的正负。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:∵0≤x≤3, ∴﹣1≤x2﹣1≤8,∴﹣1≤2x﹣1≤8,∴0≤x≤ ,故函数f(2x﹣1)的定义域是[0, ],故选:B.【分析】根据f(x2﹣1)定义域为[0,3],求出f(x)的定义域,得到不等式﹣1≤2x﹣1≤8,解出即可.
11.【答案】D
【解析】【解答】解:函数y=|x﹣1|+1,当x﹣1>0,即x≥1时,y=x﹣1+1=x.当x﹣1<0,即x<1时,y=﹣x+1+1=2﹣x.∴得y= ,故选D.【分析】对x﹣1与0的大小进行分段讨论去绝对值,可得答案.
12.【答案】B
【解析】【分析】因为函数的图像向左平移一个单位得到函数的图像,由是定义在上的奇函数可知即,又因为是定义在上的减函数,平移不改变函数的单调性,所以在上也单调递减,故不等式,故选B.
二、填空题
13.【答案】{0,2,5,6}
【解析】【解答】解:U={x|x<8,且x∈N}={0,1,2,3,4,5,6,7,}, A={x|(x﹣1)(x﹣3)(x﹣4)(x﹣7)=0}={1,3,4,7},则?UA={0,2,5,6},故答案为:{0,2,5,6}.【分析】分别求出全集U和集合A中的元素,从而求出A的补集即可.
14.【答案】{x|﹣1≤x≤1};{x|x< }
【解析】【解答】解:∵U=R, A={x||x|>1}={x|x>1或x<﹣1},B={x|x≥ },∴CUA={x|﹣1≤x≤1},CUB={x|x< }.故答案:{x|﹣1≤x≤1},{x|x< }.【分析】先求出集合A和集合B,然后再求出CUA和CUB.
15.【答案】( ,+∞)
【解析】【解答】解:根据题意,函数f(x)为偶函数且在区间(﹣∞,0]上单调递减,则函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,若f(1﹣m)<f(m),由函数为偶函数,可得f(|1﹣m|)<f(|m|),又由函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则|1﹣m|<|m|,解可得:m> ;则实数m的取值范围为:( ,+∞);故答案为:( ,+∞).【分析】结合偶函数和单调性,不难判断出f(x)在[0,+∞)上单调递增,要使得f(1﹣m)<f(m),只需要|1﹣m|<|m|,解不等式可得m的取值范围.
16.【答案】
【解析】【解答】由题设可知 时, , ,即 ,故 ,则 ,解之得 ;当 时, ,则 ,解之得 。综上可得原不等式的解集为 或 ,应填答案 。【分析】根据奇函数的定义求出f(x) 的 解析式,把上式代入到已知得到不等式中利用一元二次不等式的解法解出x的取值范围即可。
三、解答题
17.【答案】解:(1)把k=1代入B得:B={x|x≤1},∵全集U=R,∴?UB={x|x>1},∵A={x|﹣1≤x<3},∴A∩?UB={x|1<x<3};(2)∵A={x|﹣1≤x<3},B={x|x﹣k≤0}={x|x≤k},且A∩B≠?,∴k≥﹣1.
【解析】【分析】(1)把k=1代入B中求出解集确定出B,进而确定出B的补集,找出A与B补集的交集即可;(2)由A与B的交集不为空集,求出k的范围即可.
18.【答案】(1)解:∵已知二次函数y=f(x)满足f(﹣2)=f(4)=﹣16,且f(x)最大值为2, 故函数的图像的对称轴为x=1,可设函数f(x)=a(x﹣1)2+2,a<0.根据f(﹣2)=9a+2=﹣16,求得a=﹣2,故f(x)=﹣2(x﹣1)2+2=﹣2x2+4x(2)解:当t≥1时,函数f(x)在[t,t+1]上是减函数, 故最大值为f(t)=﹣2t2+4t,当0<t<1时,函数f(x)在[t,1]上是增函数,在[1,t+1]上是减函数,故函数的最大值为f(1)=2.综上,fmax(x)=
【解析】【分析】(1)由条件可得二次函数的图像的对称轴为x=1,可设函数f(x)=a(x﹣1)2+2,a<0.根据f(﹣2)=﹣16,求得a的值,可得f(x)的解析式.(2)分当t≥1时和当0<t<1时两种情况,分别利用函数f(x)的单调性,求得函数的最大值.
19.【答案】解:∵f(x)为偶函数, ∴(x)=f(﹣x)∵当x>0时f(x)是单调函数,又满足 ,∴ 或 ,可得,x2+3x﹣3=0或x2+5x+4=0,∴x1+x2=﹣3,x3+x4=﹣5,∴x1+x2+x3+x4=﹣3+(﹣5)=﹣8.
【解析】【分析】f(x)为偶函数推出f(﹣x)=f(x),x>0时f(x)是单调函数,推出f(x)不是周期函数.所以若f(a)=f(b)?a=b或a=﹣b,再利用根与系数的关系进行求解.
20.【答案】解:f(x)= ; 设x1 , x2∈(﹣∞,﹣2),且x1<x2;= ;∵x1 , x2∈(﹣∞,﹣2),且x1<x2;∴(x1+2)(x2+2)>0,x2﹣x1>0;∴若1﹣2a<0,即a 时,f(x1)<f(x2),∴f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递增;若1﹣2a>0,即a 时,f(x1)>f(x2),∴此时f(x)在(﹣∞,﹣2)上单调递减
【解析】【分析】先将f(x)变成:f(x)= ,根据单调性的定义,设x1 , x2∈(﹣∞,﹣2),且x1<x2 , 通过作差并讨论a的取值即可判断f(x1),f(x2)的大小,从而判断f(x)在(﹣∞,﹣2)上的单调性.
21.【答案】解:(1)∵f(x)>k,∴>k;整理得kx2﹣2x+6k<0,∵不等式的解集为{x|x<﹣3或x>﹣2},∴方程kx2﹣2x+6k=0的两根是﹣3,﹣2;由根与系数的关系知,﹣3+(﹣2)=,即k=﹣;(2)∵x>0,∴f(x)==≤=,当且仅当x=时取等号;又∵f(x)≤t对任意x>0恒成立,∴t≥,即t的取值范围是[,+∞).
【解析】【分析】(1)根据题意,把f(x)>k化为kx2﹣2x+6k<0,由不等式与对应方程的关系,利用根与系数的关系求出k的值;(2)化简f(x),利用基本不等式,求出f(x)≤t时t的取值范围.
22.【答案】解:(1)设二次函数f(x)=ax2+bx+c,(a≠0),由f(0)=1可得c=1,故方程f(x)﹣x﹣4=0可化为ax2+(b﹣1)x﹣3=0,∵﹣1和3是方程f(x)﹣x﹣4=0的两根,∴由韦达定理可得﹣1+3=﹣,﹣1×3=,解得a=1,b=﹣1,故f(x)的解析式为f(x)=x2﹣x+1;(2)∵在区间[﹣1,1]上,不等式f(x)>2x+m有解,∴m<x2﹣3x+1在区间[﹣1,1]上有解,故只需m小于函数g(x)=x2﹣3x+1在区间[﹣1,1]上的最大值,由二次函数可知当x=﹣1时,函数g(x)取最大值5,∴实数m的取值范围为(﹣∞,5)
【解析】【分析】(1)设二次函数f(x)=ax2+bx+c,(a≠0),由题意和韦达定理待定系数可得;(2)问题转化为m<x2﹣3x+1在区间[﹣1,1]上有解,只需m小于函数g(x)=x2﹣3x+1在区间[﹣1,1]上的最大值,由二次函数区间的最值可得.