2020-2021学年浙江省绍兴市鲁迅中学高一(上)第一次月考数学试卷(10月份)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.(4分)已知全集U=R,A={x|x2﹣2x<0},B={x|x≥1},则A∪(?UB)=( )
A.(0,+∞)
B.(﹣∞,1)
C.(﹣∞,2)
D.(0,1)
2.(4分)设集合A={1,﹣2},B={x|ax﹣1=0},若A∩B=B,则实数a的值的集合是( )
A.
B.
C.
D.
3.(4分)下列四组函数中,表示同一函数的是( )
A.f(x)=x2,g(x)=(x+1)2
B.f(x)=,
C.
D.
4.(4分)若函数y=f(x)的定义域是[0,2],则函数的定义域是( )
A.[0,2]
B.[﹣1,1)
C.(1,3]
D.[0,1)∪(1,2]
5.(4分)函数f(x)=x2﹣4x+3,x∈[0,a]的值域为[﹣1,3],则实数a的取值范围是( )
A.[2,4]
B.(0,4]
C.[2,+∞)
D.(0,2]
6.(4分)若﹣1<a<b<1,2<c<3,则(a﹣b)c的取值范围是( )
A.(﹣4,6)
B.(﹣6,﹣4)
C.(﹣6,0)
D.(﹣4,0)
7.(4分)不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣2,1),则不等式b(2x2﹣1)﹣a(x+3)+c>0的解集为( )
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合要求.全部选对的得4分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
8.(4分)下列命题中,正确的是( )
A.若,则a<b
B.若ac>bc,则a>b
C.若a<b,那么
D.已知a<0<b,则
9.(4分)下列结论不正确的是( )
A.当x>0时,
B.当x>0时,的最小值是2
C.当时,的最小值是
D.设x>0,y>0,且x+y=2,则的最小值是
10.(4分)下列结论正确的是( )
A.不等式的解集为{x|x>4,或x≤﹣1}
B.设函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R,a>0),则“”是“方程f(x)=0与f(f(x))=0”都恰有两个不等实根的充要条件
C.存在函数f(x)满足,对任意的x∈R,都有f(x2+4)=|2x﹣3|
D.集合A={(x,y)|x+y=5,xy=6}表示的集合是{(2,3),(3,2)}
三、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分.
11.(4分)设函数f(x)=,则f(﹣3)=
.
12.(4分)已知函数f(x)=ax2﹣b满足﹣4≤f(1)≤﹣1,﹣1≤f(2)≤5,则f(3)的取值范围是
.
13.(4分)若命题“?x∈R,使得kx>x2+k成立”是假命题,则实数k的取值范围是
.
14.(4分)已知集合P={x|a2﹣5<x<2a+5},Q={x|(1+x)(1﹣x)>0},若“x∈P”是“x∈Q”的必要不充分条件,则实数a的取值范围是
.
四、解答题:本题共5小题,共44分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(8分)设全集U=R,不等式的解集为A,集合B={x|a﹣2<x<a+2}.
(1)求集合A;
(2)若a=2,求A∩B和(?UA)∪(?UB).
16.(9分)已知二次函数f(x)满足f(x+1)=x2+5x+10.
(1)求f(﹣2),并求f(x);
(2)若函数,试求函数g(x)的值域.
17.(9分)若关于x的不等式的解集为[﹣1,1)∪[3,+∞).
(1)求f(x)=x2+bx+c在闭区间[m,m+1](m∈R)上的最小值g(m);
(2)画出函数g(m)的简图,并写出函数g(m)的最小值.
18.(9分)设函数f(x)=ax2+(b﹣2)x+3(a≠0).
(1)若f(1)=4,且a,b均为正实数,求的最小值,并确定此时实数a,b的值;
(2)若?b∈R满足在x∈R上恒成立,求实数a的取值范围.
19.(9分)设函数f(x)=,其中a为常数且a∈(0,1).新定义:若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则称x0为f(x)的次不动点.
(1)当时,分别求和的值;
(2)求函数f(x)在x∈[0,1]上的次不动点.
2020-2021学年浙江省绍兴市鲁迅中学高一(上)第一次月考数学试卷(10月份)
参考答案与试题解析
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.【分析】求出A中不等式的解集确定出A,根据全集R及B,求出B的补集,找出A与B补集的并集即可.
【解答】解:由A中的不等式解得:0<x<2,
∴A=(0,2),
∵全集U=R,B={x|x≥1},
∴?UB=(﹣∞,1),
则A∪(?UB)=(﹣∞.2),
故选:C.
2.【分析】根据A∩B=B可得到B?A,从而可讨论a是否为0:a=0时,显然满足题意;a≠0时,可以得出或﹣2,从而可得出a的值的集合.
【解答】解:∵A∩B=B,
∴B?A,
①a=0时,B=?,满足B?A;
②a≠0时,,
∴或﹣2,解得a=1或,
∴实数a的值的集合是.
故选:D.
3.【分析】根据两函数的定义域相同,对应关系也相同,即可判断它们表示同一函数.
【解答】解:对于A,f(x)=x2,g(x)=(x+1)2,两函数的解析式不同,即对应关系不同,不是同一函数;
对于B,f(x)==|x|的定义域为R,g(x)==x的定义域为{x|x≥0},两函数的定义域不同,不是同一函数;
对于C,f(x)==x的定义域为R,g(x)=x的定义域为R,两函数的定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;
对于D,f(x)=?=的定义域为{x|x≥1},g(x)=的定义域为{x|x≤﹣1或x≥1},两函数的定义域不相同,不是同一函数.
故选:C.
4.【分析】根据函数y=f(x)的定义域,列出使函数g(x)有意义的不等式组,求出解集即可.
【解答】解:由函数y=f(x)的定义域是[0,2],
在函数中,
令,
解得,
所以g(x)的定义域是[﹣1,1).
故选:B.
5.【分析】f(x)=x2﹣4x+3的开口向上,对称轴为x=2,然后分0<a<2和a≥2两种情况,讨论f(x)在[0,a]上的单调性,再结合函数的值域进行求解.
【解答】解:f(x)=x2﹣4x+3的开口向上,对称轴为x=2,
当0<a<2时,f(x)在[0,a]上单调递减,
f(x)max=f(0)=3,f(x)min=f(a)=a2﹣4a+3=﹣1,
解得a=2,与0<a<2矛盾,舍去;
当a≥2时,f(x)在[0,2)上单调递减,在(2,a]上单调递增,
f(x)max=max{f(0),f(a)},f(x)min=f(2)=﹣1,
∵f(0)=3,∴要使函数f(x)的值域为[﹣1,3],
则f(0)≥f(a)=a2﹣4a+3,解得0≤a≤4,
∴a的取值范围为[0,4].
故选:A.
6.【分析】由已知﹣1<a<b<1得﹣2<a﹣b<0.然后对c的范围分类利用不等式的性质求得(a﹣b)c的取值范围.
【解答】解:∵a<b,∴a﹣b<0,
∵﹣1<a<b<1,
∴a>﹣1,﹣b>﹣1,则a﹣b>﹣2.
∴﹣2<a﹣b<0.
∵2<c<3,
当2<c<3时,﹣6<c(a﹣b)<0;
∴﹣6<c(a﹣b)<0.
故选:C.
7.【分析】根据不等式的解集求出a、b和c的关系,把不等式b(2x2﹣1)﹣a(x+3)+c>0化为(2x2﹣1)﹣(x+3)﹣2<0,求出解集即可.
【解答】解:不等式ax2+bx+c>0的解集为(﹣2,1),
所以方程ax2+bx+c=0的解是﹣2和1,且a<0,
所以,b=a,c=﹣2a,
所以b(2x2﹣1)﹣a(x+3)+c>0,化为a(2x2﹣1)﹣a(x+3)﹣2a>0,
即(2x2﹣1)﹣(x+3)﹣2<0,所以2x2﹣x﹣6<0,
解得﹣<x<2,
所以不等式的解集为(﹣,2).
故选:A.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合要求.全部选对的得4分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
8.【分析】利用不等式的基本性质逐个分析各个选项,即可得结论.
【解答】解:对于A,若,则a<b,故A正确;
对于B,若ac>bc,当c<0时,a<b,故B错误;
对于C,若a<0<b,则,故C错误;
对于D,已知a<0<b,则0,则1成立,故D正确.
故选:AD.
9.【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质,逐项判断即可得出.
【解答】解:对于A:x>0时,,当且仅当x=1时,取等号,∴A正确;
对于B:x>0时,设(t≥2),则x2+5=t2+1,原式转化为,当且仅当t=1时,取等号,由于t≥2,取不到最小值,∴B不对;
对于C:时,==,当且仅当x=时,取等号,即最大值是,∴C不对;
对于D:x+y=2,可得,则=()()=+,当且仅当x=,y=时,取等号,即最小值是,∴D正确;
故选:BC.
10.【分析】根据x=2是不等式的一个解判断A,根据二次函数的性质判断B,根据f(5)的值判断C,根据方程组的解判断D.
【解答】解:对于A,显然x=2是不等式的一个解,故A错误;
对于B,若,则存在x0=f(﹣),使得f(x0)<0,又a>0,即f(x)的图象开口向上,
∴f(x)图象与x轴有两个交点,故方程f(x)有两个不等实根,
不妨设f(x)的两个根为x1,x2,且x1,x2,则x1<f(﹣)<x2,
令f(f(x))=0可得f(x)=x1或f(x)=x2,
又f(x)≥f(﹣),∴f(x)=x1无解,f(x)=x2有两个不等实根,∴f(f(x))=0有两个不等实根,
若方程f(x)=0有两个不等实根,不妨设两个根为x1,x2,且x1,x2,则当x1<x<x2时,f(x)<0,
由f(f(x))=0可得f(x)=x1或f(x)=x2,
因为a>0,f(x)的图象开口向上,若f(x)=x1有解,则f(x)=x2必定有两解,与f(f(x))=0恰好有两个实根矛盾,
故f(x)=x1无解,f(x)=x2有两解,
又f(x)的最小值为f(﹣),∴x1<f(﹣)<x2,∴f(f(﹣))<0,
∴”是“方程f(x)=0与f(f(x))=0”都恰有两个不等实根的充要条件,故B正确;
对于C,若存在函数f(x)满足,对任意的x∈R,都有f(x2+4)=|2x﹣3|,
则当x=1时,f(5)=1,当x=﹣1时,f(5)=5,与函数值的唯一性矛盾,
故不存在函数f(x)满足,对任意的x∈R,都有f(x2+4)=|2x﹣3|,故C错误;
对于D,解方程组得或,∴A={(x,y)|x+y=5,xy=6}={(2,3),(3,2)},故D正确.
故选:BD.
三、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分.
11.【分析】由函数的解析式可得f(﹣3)=f(﹣1)=f(1),再求出f(1)的值即可.
【解答】解:因为f(x)=,
所以当x<0时,有f(﹣3)=f(﹣1)=f(1),
当x>0时,f(1)=1+3=4,则f(﹣3)=4.
故答案为:4.
12.【分析】根据已知可求得f(1),f(2),f(3),设f(3)=mf(1)+nf(2),利用待定系数法求得m,n的值,在利用不等式的基本性质即可求得f(3)的取值范围.
【解答】解:∵f(x)=ax2﹣b,∴f(1)=a﹣b,f(2)=4a﹣b,f(3)=9a﹣b,
设f(3)=mf(1)+nf(2),则m(a﹣b)+n(4a﹣b)=9a﹣b,
∴m+4n=9且﹣m﹣n=﹣b,∴m=﹣,n=,
∴f(3)=﹣f(1)+f(2),
∵﹣4≤f(1)≤﹣1,﹣1≤f(2)≤5,
∴f(3)∈[﹣1,20].
故答案为:[﹣1,20].
13.【分析】将条件转化为x2﹣kx+k≥0恒成立,通过△≤0,解出实数k的取值范围.
【解答】解:命题““?x∈R,使得kx>x2+k成立”是假命题,
即“x2﹣kx+k≥0恒成立”是真命题.
△=k2﹣4k≤0,解得0≤k≤4,
故答案为:[0.4].
14.【分析】首先整理两个集合,解不等式,得到最简形式,根据x∈P是x∈Q的必要条件,得到两个集合之间的关系,从而得到不等式两个端点之间的关系,得到结果.
【解答】解:P={x|a2﹣5<x<2a+5},Q={x|(1+x)(1﹣x)>0}={x|﹣1<x<1}.
∵x∈P是x∈Q的必要条件,
∴x∈Q?x∈P,即Q?P,
∴?,解得﹣2≤a≤2,
故答案为:[﹣2,2].
四、解答题:本题共5小题,共44分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.【分析】(1)直接解不等式求出A,
(2)求出B,再结合交集,并集,补集的定义求解即可.
【解答】解:(1)∵,∴﹣2<x≤3,
∴A=(﹣2,3].
(2)a=2,集合B={x|a﹣2<x<a+2}=(0,4),
∴A∩B=(0,3],
(?UA)∪(?UB)=?U(A∩B)=(﹣∞,0]∪(3,+∞).
16.【分析】(1)把x=﹣3代入函数f(x+1)的表达式中即可求得f(﹣2)的值;
采用换元法,令t=x+1,则f(t)=t2+3t+6,再用x替换t即可得f(x)的解析式;
(2)g(x)=,根据分离常数法可将g(x)整理成g(x)=(x+1)++1,再由基本不等式的性质即可得解.
【解答】解:(1)令x=﹣3,则f(﹣2)=9﹣15+10=4.
令t=x+1,则x=t﹣1,
∴f(t)=(t﹣1)2+5(t﹣1)+10=t2+3t+6,
∴f(x)=x2+3x+6.
(2)g(x)==
=
=(x+1)++1
≥2+1=5,当且仅当x+1=,即x=1时,等号成立,
故函数g(x)的值域为[5,+∞).
17.【分析】(1)由题可知,﹣1和3是方程x2﹣bx+c=0的两根,根据韦达定理可求出b和c的值,从而得f(x)的解析式,再分m>﹣1、m+1<﹣1和m≤﹣1≤m+1三种情况,讨论二次函数f(x)的单调性和最小值即可得解;
(2)根据二次函数的图象与性质作出分段函数g(m)的简图,由图即可得g(m)的最小值.
【解答】解:(1)由题可知,﹣1和3是方程x2﹣bx+c=0的两根,
∴,解得b=2,c=﹣3,
∴f(x)=x2+2x﹣3,对称轴为x=﹣1,开口向上,
当m>﹣1时,f(x)在[m,m+1]上单调递增,∴g(m)=f(m)=m2+2m﹣3;
当m+1<﹣1,即m<﹣2时,f(x)在[m,m+1]上单调递减,∴g(m)=f(m+1)=(m+1)2+2(m+1)﹣3=m2+4m;
当m≤﹣1≤m+1,即﹣2≤m≤﹣1时,f(x)在[m,﹣1)上单调递减,在(﹣1,m+1]上单调递增,∴g(m)=f(﹣1)=﹣4.
综上,g(m)=.
(2)函数g(m)的简图如下图所示.
由图可知,函数g(m)的最小值为﹣4.
18.【分析】(1)求得a+b=3,由乘1法和基本不等式计算可得最小值和a,b的值;
(2)将原不等式整理为关于x的二次不等式,由判别式小于0,可得关于b的不等式,再由判别式小于0,可得a的不等式,进而得到a的范围.
【解答】解:(1)f(1)=a+b﹣2+3=4,即有a+b=3(a>0,b>0),
=(a+b)()=(1+4++)≥(5+2)=3,
当且仅当b=2a=2,上式取得等号,
可得的最小值为3,此时实数a=1,b=2;
(2)?b∈R满足在x∈R上恒成立,
等价为x2+(b﹣2)x+a2﹣ab+>0,
由x∈R时不等式恒成立,
可得△1=(b﹣2)2﹣4(a2﹣ab+)<0,
化为b2﹣4b(a﹣1)+4a2﹣4>0,
由?b∈R可得△2=16(a﹣1)2﹣16(a2﹣1)<0,
解得a>1,
即a的取值范围是(1,+∞).
19.【分析】(1)直接代值计算即可;
(2)根据新定义,当0≤x≤a2时,或当a2<x≤a时,分类讨论,根据新定义即可得到所求.
【解答】解:(1)当时,,
则,
,
;
(2)f(x)中x∈[0,1]时,值域也是[0,1],
又0≤x≤1,a∈(0,1),
∴,
由,得a<x<a2﹣a+1,
∴当a<x<a2﹣a+1时,,
同理,当a2﹣a+1≤x≤1时,,
∴f(f(x))=,
当0≤x≤a2时,由f(f(x))=,解得x=0,
由于f(0)=0,故x=0不是f(x)的次不动点.
当a2<x≤a时,由f(f(x))=,解得∈(a2,a),
∵,
故是f(x)的次不动点.
因此,函数f(x)有且仅有两个次不动点,,.