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- 2021-06-10 发布
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数学试题
一、选择题
1.设均为正数,且,,.则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
试题分析:在同一坐标系中分别画出,,的图象,
与的交点的横坐标为,与的图象的交点的横坐标为,与的图象的交点的横坐标为,从图象可以看出.
考点:指数函数、对数函数图象和性质的应用.
【方法点睛】一般一个方程中含有两个以上的函数类型,就要考虑用数形结合求解,在同一坐标系中画出两函数图象的交点,函数图象的交点的横坐标即为方程的解.
2.函数f(x)=
A. (-2,-1) B. (-1,0) C. (0,1) D. (1,2)
【答案】C
【解析】
试题分析:
,所以零点在区间(0,1)上
考点:零点存在性定理
3.已知函数是偶函数,则在上( )
A. 是增函数 B. 是减函数 C. 不具有单调性 D. 单调性由m确定
【答案】A
【解析】
【分析】
f(x)=(m﹣1)x2+2mx+3是偶函数,则f(﹣x)=f(x),解得m=0,进而判断出二次函数的增减区间,进而求解.
【详解】f(x)=(m﹣1)x2+2mx+3是偶函数,则f(﹣x)=f(x),即(m﹣1)x2+2mx+3=(m﹣1)(﹣x)2+2m(﹣x)+3,解得m=0,
∴f(x)=﹣x2+3 开口向下,对称轴为y轴,在(﹣∞,0)单调递增,在(0,+∞)单调递减,
∴f(x)在(﹣5,﹣2)上单调递增函数,
故选:A.
【点睛】本题考查奇偶函数的性质,二次函数的增减区间,是基础题
4.函数的定义域是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
由解得或,故选D.
考点:函数的定义域与二次不等式.
5.函数满足条件:
①定义域为R,且对任意,;
②对任意小于1的正实数,存在,使则可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意,对选项中的四个函数进行判断,得出符合条件的函数即可.
【详解】对于A,y=f(x)(x≠±1)不满足定义域为R,∴是不可能的函数;
对于B,y=f(x)(x∈R),对任意x∈R,f(x)<1;
且对任意小于1的正实数a,存在x0,使f(x0)=f(﹣x0)>a,∴是可能的函数;
对于C,y=f(x),不满足f(x)=f(﹣x),∴是不可能的函数;
对于D,y=f(x),当x=0时,f(0)=1,不满足x∈R时f(x)<1,∴是不可能的函数.
故选:B.
点睛】本题考查了函数的定义与性质的应用问题,属于新定义的函数的应用问题,是易错题目.
6.设函数若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为函数若,所以或,解得或,即实数的取值范围是故选C.
7.某学校先举办次田径运动会,某班有8人参赛,后又举办了一次球类运动会.这个班有12人参赛,两次运动会都参赛的有3人.若两次运动会中,这个班共有m人参赛,则m的值为( )
A. 17 B. 20 C. 23 D. 26
【答案】A
【解析】
【分析】
设A为田径运动会参赛的学生的集合,B为球类运动会参赛的学生的集合,那么A∩B就是两次运动会都参赛的学生的集合,card(A),card(B),card(A∩B)是已知的,于是可以根据上面的公式求出card(A∪B).
【详解】设A={x|x是参加田径运动会比赛的学生},B={x|x是参加球类运动会比赛的学生},
A∩B={x|x是两次运动会都参加比赛的学生},
A∪B={x|x是参加所有比赛的学生}.
因此card(A∪B)=card(A)+card(B)﹣card(A∩B)=8+12﹣3=17.
故两次运动会中,这个班共有17名同学参赛,即
故选:A.
【点睛】本题考查集合中元素个数的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意公式card
(A∪B)=card(A)+card(B)﹣card(A∩B)的合理运用.
8.若奇函数在上为增函数,且有最小值0,则它在上 ( )
A. 是减函数,有最小值0
B. 是增函数,有最小值0
C. 是减函数,有最大值0
D. 是增函数,有最大值0
【答案】D
【解析】
【详解】因为为奇函数,且在上为增函数,且有最小值0,
所以在上为增函数,且有最大值0,选D.
9.函数的图象为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由题中函数知,当x=0时,y=0,图象过原点,又依据对数函数的性质知,此函数是减函数,根据此两点可得答案.
【详解】观察四个图的不同发现,A、C、D图中的图象过原点,
而当x=0时,y=0,故排除B;又由定义域可知x<1,排除D.
又由函数的单调性知,原函数是减函数,排除A.
故选:C.
【点睛】本题考查对数函数的图象的识别,经常利用函数的性质及特殊函数值进行排除,属于基础题.
10.设集合,,且,则实数a的值为( )
A. 1或-1 B. -1 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】
由A与B的交集,得到元素3属于A,且属于B,列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,经检验即可得到满足题意a值.
【详解】∵A∩B={3},
∴3∈A且3∈B,
∴a+2=3或a2+2=3,
解得:a=1或a=﹣1,
当a=1时,a+2=3,a2+2=3,与集合元素互异性矛盾,舍去;
则a=﹣1.
故选:B
【点睛】此题考查了交集及其运算,以及集合元素的互异性,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.
11.已知,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
令,得,再代入求解即可
【详解】令,则,故
故选:C
【点睛】本题考查函数值求解,考查整体思想,是基础题
12.定义域为的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
求每个函数的定义域逐项判断即可
【详解】对A, 的定义域为,不合题意;
对B, 定义域为 ,不合题意;
对C, 定义域为 ,不合题意;
对D, 定义域,符号题意;
故选:D
【点睛】本题考查具体函数的定义域,是基础题
二、填空题
13.已知偶函数在单调递减,.若,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
因为是偶函数,所以不等式,又因为在上单调递减,所以,解得.
考点:本小题主要考查抽象函数的奇偶性与单调性,考查绝对值不等式的解法,熟练基础知识是关键.
14.若,且,则___________。
【答案】0或2
【解析】
【详解】若或,则必有.从而,.
若且,对取以6为底的对数,得.
则,
故.
综上或2.
15.函数在区间上为减函数,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】
先讨论时的情况,再考虑,此时,函数是二次函数,利用二次函数的对称轴公式求出的对称轴,据对称轴与单调区间的关系,令,求出a的范围即可.
【详解】(1)当时,,在区间上为减函数,符合题意;
(2)当时,由函数在区间上为减函数,故,
函数的对称轴为:,
函数在区间上为减函数,,
解得,即.
综上所述,.
故答案为: .
【点睛】本题考查二次函数的单调性和分类讨论思想的运用,属中档题.解决二次函数的有关问题:单调性、最值,首先要解决二次函数的对称轴与所给区间的位置关系.
16.已知函数是定义在R上的奇函数,若当时,有,则当时,函数的解析式为____________.
【答案】
【解析】
【分析】
设则﹣x≥0,代入已知的解析式求出f(﹣x),由奇函数的性质求出当时f(x)的解析式.
【详解】设则﹣x≥0,
因为当时,有
所以
因为f(x)是R上的奇函数,
所以f(x)=﹣f(﹣x)=,
即当时,
故答案为:
【点睛】本题考查了利用奇函数的性质求函数的解析式,属于基础题.
三、解答题
17. 某省两相近重要城市之间人员交流频繁,为了缓解交通压力,特修一条专用铁路,用一列火车作为交通车,已知该车每次拖4节车厢,一日能来回16次, 如果每次拖7节车厢,则每日能来回10次.
(1)若每日来回的次数是车头每次拖挂车厢节数的一次函数,求此一次函数解析式;
(2)在(1)的条件下,每节车厢能载乘客110人.问这列火车每天来回多少次才能使运营人数最多?并求出每天最多运营人数。
【答案】(1)(2)这列火车每天来回12次,才能使运营人数最多。每天最多运营人数为7920.
【解析】
【详解】试题分析:(1)先设出一次函数的解析式,再代入,利用待定系数法进行求解;(2)先设出有关未知量,结合(1)结论,得到每天运营总人数关于车厢节数的函数,再利用二次函数求其最值.
试题解析:(1)设每天往返y次,每次挂x节车厢,由题意y=kx+b,当x=4时,y=16,当x=7时,y=10,
得到16=4k+b,10=7k+b.解得:k=-2,b=24,∴y=-2x+24
设每天往返y次,每次挂x节车厢,由题意知,每天挂车厢最多时,运营人数最多,设每天运营
S节车
厢,则S=xy=x(-2x+24)=-2x2+24x=-2(x-6)2+72,
所以当x=6时,Smax=72,此时y=12,则每日最多运营人数110×72=7 920(人).
答:这列火车每天往返12次,才能使运营人数最多,每天最多运营人数为7 920人.
考点:1.函数模型及其应用;2.待定系数法;3.二次函数的最值.
【思路点睛】本题考查函数模型及其应用,属于中档题.解决函数应用题的基本步骤:
审题:弄清题意,分析条件和结论,理顺数量关系,恰当选择模型;
建模:利用数学知识建立相应的数学模型,将实际问题化为数学问题;
求解:求解数学问题,得出数学结论;
还原:将利用数学知识和方法得到的结论,还原为实际问题的答案.
18.函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)判断在区间上单调性并加以证明;
【答案】(1);(2)详见解析.
【解析】
试题分析:(1)函数是奇函数,定义域要关于原点对称,根据,可求得的值,或是根据,解出,然后再根据定义域验证;(2),根据定义,设,计算,利用条件,判定真数和1的大小关系,并讨论底数和两种情况,判定单调性.
试题解析:(1)由
①时,,舍去
②时,解得或
(2)
任意设
1
时,为增函数
时,为减函数
考点:1.函数的奇偶性;2.函数的单调性.
19.已知指数函数(,且).
(1)求的反函数的解析式;
(2)解不等式:.
【答案】(1)(,且);(2)当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
【解析】
试题分析:(1)将函数反解即可;(2)分与利用对数函数的性质求解.
试题解析:(1)由题意知(,且).
(2)当时,,得,所以不等式的解集为.
同理,当时,不等式的解集为.
综上,当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
考点:1、反函数;2、对数函数性质.
【易错点睛】解决与对数函数有关的问题时需注意:①在对数式中,真数必须是大于0的,所以对数函数的定义域应为;②对数函数的单调性和的值有关,因而,在研究对数函数的单调性时,要按和进行分类讨论.
20.已知函数.
(1)当时,求最大值和最小值;
(2)求实数a的取值范围,使在区间上是单调函数.
【答案】(1).(2)
【解析】
【分析】
(1)先求出二次函数的对称轴,结合开口方向可知在对称轴处取最小值,在离对称轴较远的端点处取最大值;
(2)要使y=f(x)在区间[﹣5,5]上是单调函数,只需当区间[﹣5,5]在对称轴的一侧时,即满足条件.
【详解】(1)当时,.
因为在上单调递减,在上单调递增,
所以.
(2),
所以在上单调递减,
在上单调递增.
所以或.
即.
【点睛】本题主要考查了利用二次函数的性质求二次函数的最值,以及单调性的运用等有关基础知识,同时考查分析问题的能力.
21.已知函数 的零点是-3和2
(1)求函数的解析式.
(2)当函数的定义域是时求函数的值域.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1) ,
(2)因为对称轴 ,所以
点睛:本题将函数的零点、解析式、
最大小值等有关知识与性质有机整合在一起,旨在考查函数的表示、零点、最大小值等基础知识及综合运用。求解时先依据函数零点与方程的根之间的关系,求出函数解析式中的参数的值;解答第二问时,借助二次函数的图像和性质,运用数形结合的数学思想求出最大小值从而使得问题获解。
22.已知函数.
(1)证明:函数是R上的增函数.
(2)求函数的值域.
【答案】(1)证明见解析 (2)
【解析】
【分析】
(1)用定义法,先在定义域上任取两个变量,且界定大小,再作差变形看符号.当自变量变化与函数值变化一致时,为增函数;当自变量变化与函数值变化相反时,为减函数.
(2)利用函数的单调性求函数的值域;
【详解】(1)设是R内任意两个值,且,
则.
∵
∴
∴.
又,
∴.
∴是R上的增函数.
(2)
∵,
∴,
∴,
∴.
∴的值域为.
【点睛】本题主要考查函数奇偶性的判断,一般用定义;还考查了证明函数的单调性,一般用定义和导数,用定义时,要注意变形到位,用导数时,要注意端点.