2024年1月8日发(作者:英才点津数学试卷哪个难些)
2021-2022年上海中学高一上期末一、填空题1.若函数fx满足fx122.函数fxln4xx1,则f4______.2的单调增区间是______.52021______.,则cos1323.已知是第四象限角,cos4.函数fxlog44xlog22x的最小值为______.5.已知函数fxx1x2的最大值与最小值之差为122021,则______.6.已知fx是偶函数,且方程fx30有五个解,则这五个解之和为______.7.不等式4x2021x2的解为______.2上的严格增函数.若f2a1fa2,则a的取值范围是______.8.设fx是定义在区间2,29.若0,______.π332244,记Pcossin,Qcossin,Rcossin,则P、Q、R的大小关系为412510.在函数fx的图像上,有______个横、纵坐标均为整数的点.23611.设fxx范围是______.12.若定义域为I0,m的函数fxe满足:对任意能构成三角形三边长的实数a,b,cI,均有fa,fb,xxxx1121,若存在aR使得关于x的方程fxafxb0恰有六个解,则b的取值xx()fc也能构成三角形三边长,则m的最大值为______.(e2.718281828是自然对数的底)二、选择题13.2021的始边是x轴正半轴,则其终边位于第(A.一B.二)象限.C.三D.四)14.设函数fx的定义域为R.则“fx在R上严格递增”是“gxfxx在R上严格递增”的(条件A.充分不必要C充分必要B.必要不充分D.既不充分也不必要.
15.将函数fxlg2x的图像向左、向下各平移1个单位长度,得到gx的函数图像,则gx(2x1)x15x152x116.设函数fx2x,点Ax1,y1,Bx2,y2,Cx3,y3在fx的图像上,且x3x2x2x10.对于ABC,下列说法正确的是(①一定是钝角三角形A.①③)③不可能是等腰三角形C.②③③可能是等腰三角形D.②④②可能是直角三角形B.①④三、解答题17.求函数fxx23x3的定义域、值域与单调区间;x11b有奇偶性,求a,b的值.x2aa18.已知a0,bR,且函数fx19.某厂商计划投资生产甲、乙两种商品,经市场调研发现,如图所示,甲、乙商品的投资x与利润y(单位:万元)分别满足函数关系yk1x1与yk2x2.a(1)求k1,a1与k2,a2的值;(2)该厂商现筹集到资金20万元,如何分配生产甲、乙商品的投资,可使总利润最大?并求出总利润的最大值.21设函数fxx.11axx2,其中aR.x2(1)若当x1,2时fx取到最小值,求a的取值范围.2(2)设fx的最大值为Ma,最小值为La,求gaMaLa的函数解析式,并求ga的最小值.
223.对于函数fx,若实数x0满足fx0x0,则称x0是fx的不动点.现设fxxa.(1)当a2时,分别求fx与f(2)若fx与ffx的所有不动点;fx均恰有两个不动点,求a的取值范围;fx有四个不动点,证明:不存在函数gx满足fxggx.(3)若fx有两个不动点,f
2021-2022年上海中学高一上期末一、填空题1.若函数fx满足fx12【1题答案】【答案】4【解析】【分析】根据题意,令x3,结合指数幂的运算,即可求解.x1,则f4______.【详解】由题意,函数fx满足fx12故答案为:4.2.函数fxln4x【2题答案】【答案】(2,0]【解析】x1,令x3,可得f31f42314.2的单调增区间是______.【分析】先求出函数的定义域,再换元,利用复合函数单调性的求法求解【详解】由4x20,得2x2,所以函数的定义域为(2,2),令t4x2,则ylnt,因为t4x2在(2,0]上递增,在[0,2)上递减,而ylnt在(0,)上为增函数,所以f(x)在(2,0]上递增,在[0,2)上递减,故答案为:(2,0]3.已知是第四象限角,cos【3题答案】【答案】【解析】【分析】利用同角三角函数的基本关系求出sin的值,在利用诱导公式可求得结果.【详解】因为是第四象限角,cos所以,cos52021______.,则cos13212135122,则sin1cos,1313122021cossin.1322
故答案为:12.134.函数fxlog44xlog22x的最小值为______.【4题答案】【答案】##-0.125【解析】【分析】化简函数为fx2(log4x)3log4x1,tlog4xR,得到ft2t3t1,结合二次函数的2218性质,即可求解.【详解】由题意,函数fxlog44xlog22x(log4x1)(log2x1)(log4x1)(2log4x1)2(log4x)23log4x1,22令tlog4xR,可得ft2t3t12(t)3113时,ftminf(),即函数fx的最小值为.44881故答案为:.8当t5.已知函数fxx【5题答案】【答案】log2【解析】【分析】根据幂函数的性质,结合题意,分类讨论,利用单调性列出方程,即可求解.【详解】由题意,函数fxx341,81x2的最大值与最小值之差为12,则______.3或1.21x2,13,解得log2;221,解得1,2当0时,函数fx在1,2上为单调递增函数,可得21当0时,显然不成立;当0时,函数fx在1,2上为单调递减函数,可得12综上可得,log2故答案为:log23或1.23或1.26.已知fx是偶函数,且方程fx30有五个解,则这五个解之和为______.【6题答案】【答案】15【解析】
【分析】根据函数的奇偶性和图象变换,得到函数yfx3的图象关于x3对称,进而得出方程其中其中一个解为x3,另外四个解满足x1x4x2x36,即可求解.【详解】由题意,函数fx是偶函数,可函数fx的图象关于x0对称,根据函数图象的变换,可得函数yfx3的图象关于x3对称,又由方程fx30有五个解,则其中一个解为x3,不妨设另外四个解分别为x1,x2,x3,x4且x1 故答案为:(,2)(3,4)2上的严格增函数.若f2a1fa2,则a的取值范围是______.8.设fx是定义在区间2,2【8题答案】【答案】[【解析】6,1).22a21a22【分析】根据题意,列出不等式组22a12,即可求解.2a222上的严格增函数,【详解】由题意,函数fx是定义在区间2,2a21a2622因为f2a1fa2,可得22a12,解得a1,22a22所以实数a的取值范围是[6,1).2故答案为:[6,1).29.若0,______.【9题答案】π332244,记Pcossin,Qcossin,Rcossin,则P、Q、R的大小关系为4【答案】PRQ【解析】【分析】利用平方差公式和同角三角函数的平方关系可得P、R的关系,然后作差,因式分解,结合已知可判断P、Q的大小关系.【详解】Rcos4sin4(cos2sin2)(cos2sin2)cos2sin2P又PQcos2sin2(cos3sin3)(cossin)(cossin)(cossin)(1cossin)(cossin)(cossin1cossin)(cossin)(cos1)(1sin) 因为0,π,所以cossin0,cos10,1sin04所以PQ0,即PQ所以P、Q、R的大小关系为PRQ.故答案为:PRQ12510.在函数fx的图像上,有______个横、纵坐标均为整数的点.236【10题答案】【答案】3【解析】【分析】由题可得函数为减函数,利用赋值法结合条件及函数的性质即得.xxx125【详解】因为fx,236所以函数在R上单调递减,xxx12512512525,又f0=3,f12,f2=23623623618125f3=1,且当x3时,fx0,1,236当x0时,令xn,nN*,333000111222125则fn236xxnnn3615122n2nZ,251010xnnnn125综上,函数fx的图像上,有3个横、纵坐标均为整数的点.236故答案为:3.11.设fxx范围是______.【11题答案】【答案】(422,)【解析】【分析】作出f(x)的图像,当x0时,f(x)min221,当x0时,f(x)min2.令tf(x),则t2atb0,1121,若存在aR使得关于x的方程fxafxb0恰有六个解,则b的取值xx 则该关于t的方程有两个解t1、t2,设t1<t2,则t1(2,221),t2(221,).令g(t)t2atb,则g(2)0,据此求出a的范围,从而求出b的范围.g(221)0111x1,xx112当0x1时,f(x)x1x1,xxx112当x0时,f(x)x1x1,xxx【详解】当x1时,f(x)x则f(x)图像如图所示:当x0时,f(x)x21221,当x0时,f(x)min2.x令tf(x),则t2atb0,∵关于x的方程fx2afxb0恰有六个解,∴关于t的方程t2atb0有两个解t1、t2,设t1<t2,则t1(2,221),t2(221,),g(2)42ab0令g(t)tatb,则,g(221)942(221)ab02∴ab4b942且a,2221b4b942,解得b422.2221要存在a满足条件,则 故答案为:(422,).12.若定义域为I0,m的函数fxe满足:对任意能构成三角形三边长的实数a,b,cI,均有fa,fb,x()fc也能构成三角形三边长,则m的最大值为______.(e2.718281828是自然对数的底)【12题答案】【答案】ln4##2ln2【解析】【分析】不妨设三边的大小关系为:0abc,利用函数的单调性,得出fa,fb,fc的大小关系,()作为三角形三边则有任意两边之和大于第三边,再利用基本不等式求出边的范围得出m的最大值即可.m【详解】fxe在I0,m上严格增,所以f(x)1,e,不妨设0abc,x因为对任意能构成三角形三边长的实数a,b,cI,均有fa,fb,fc()也能构成三角形三边长,所以eaebec,abc,因为eaeb2eaeb2eabec,所以4eabe2c,因为对任意a,b,cI都成立,所以4ece2c,所以ec4,所以cln4,所以mln4,所以m的最大值为ln4.故答案为:ln4.二、选择题13.2021的始边是x轴正半轴,则其终边位于第(A.一【13题答案】【答案】B【解析】【分析】将2021转化为0,360)象限.C.三D.四B.二内的角,即可判断.【详解】20213606139,所以2021的终边和139的终边相同,即落在第二象限.故选:B14.设函数fx的定义域为R.则“fx在R上严格递增”是“gxfxx在R上严格递增”的(条件A.充分不必要C.充分必要B.必要不充分D.既不充分也不必要) 【14题答案】【答案】A【解析】【分析】利用特例法、函数单调性的定义结合充分条件、必要条件的定义判断可得出合适的选项.【详解】若函数fx在R上严格递增,对任意的x1、x2R且x1x2,fx1fx2,由不等式的性质可得fx1x1fx2x2,即gx1gx2,所以,gxfxx在R上严格递增,所以,“fx在R上严格递增”“gxfxx在R上严格递增”;若gxfxx在R上严格递增,不妨取fx则函数gxfxx11x在R上严格递增,但函数fxx在R上严格递减,221x,2所以,“fx在R上严格递增”“gxfxx在R上严格递增”.因此,“fx在R上严格递增”是“gxfxx在R上严格递增”的充分不必要条件.故选:A.15.将函数fxlg2x的图像向左、向下各平移1个单位长度,得到gx的函数图像,则gx(2x12x11【15题答案】【答案】B【解析】【分析】根据函数的图象变换的原则,结合对数的运算性质,准确运算,即可求解.【详解】由题意,将函数fxlg2x的图像向左、向下各平移1个单位长度,可得gxlg[2(x1)]1lg(2x2)1lg故选:B.16.设函数fx2x,点Ax1,y1,Bx2,y2,Cx3,y3在fx的图像上,且x3x2x2x10.对x)x15x152x2x1lg.105于ABC,下列说法正确的是(①一定是钝角三角形A.①③)③不可能是等腰三角形C.②③③可能是等腰三角形D.②④②可能是直角三角形B.①④ 【16题答案】【答案】A【解析】uuruuur【分析】结合BABC0,得到ABC90,所以ABC一定为钝角三角形,可判定①正确,②错误;根据两点间的距离公式和函数的变化率的不同,得到ABBC,可判定③正确,④不正确.【详解】由题意,函数fx2x为单调递增函数,x因为点Ax1,y1,Bx2,y2,Cx3,y3在fx的图像上,且x3x2x2x10,不妨设x1x2x3,可得BA(x1x2,y1y2),BC(x3x2,y3y2),则BABC(x1x2)(x3x2)(y1y2)(y3y2),因为x1x2x3,可得(x1x2)(x3x2)0,(y1y2)(y3y2)[(2x12x2)(x1x2)][(2x32x2)(x3x2)]又由因为2x12x20,x1x20,2x32x20,x3x20,所以[(2122)(x1x2)][(2322)(x3x2)]0,xxxx所以BABC(x1x2)(x3x2)(y1y2)(y3y2)0所以ABC90,所以ABC一定为钝角三角形,所以①正确,②错误;由两点间的距离公式,可得AB(x2x1)2(y2y1)2,BC(x3x2)2(y3y2)2,根据指数函数和一次函数的变化率,可得点A到B的变化率小于点B到C点的变化率不相同,所以ABBC,所以ABC不可能为等腰三角形,所以③正确,④不正确.故选:A.三、解答题17.求函数fx【17题答案】【答案】定义域为(1,),值域为[1,),递减区间为(1,2],递增区间为[2,).【解析】x23x3的定义域、值域与单调区间;x1 x23x31【分析】由函数的解析式有意义列出不等式,可求得其定义域,由(x1)1,结合基本不等x1x1式,可求得函数的值域,令gx(x1)得函数的单调区间.【详解】由题意,函数fx因为方程x3x3(x)211,根据对勾函数的性质和复合函数的单调性的判定方法,可求x1x23x3x23x3有意义,则满足0且x10,x1x130,所以x10,解得x1,4322所以函数fx的定义域为(1,)x23x3(x1)2(x1)11又由(x1)1,x1x1x1因为x10,所以(x1)1112(x1)11,x1x11x23x3当且仅当x1时,即x2时,等号成立,所以1,x1x1所以函数fx的值域为[1,),令gx(x1)11,x1根据对勾函数的性质,可得函数gx在区间(1,2]上单调递减,在[2,)上单调递增,结合复合函数的单调性的判定方法,可得fx在(1,2]上单调递减,在[2,)上单调递增.18.已知a0,bR,且函数fx【18题答案】【答案】f(x)为奇函数,a1,b【解析】【分析】由函数奇偶性的定义列方程求解即可【详解】若f(x)为奇函数,则f(x)f(x)0(xR),1b有奇偶性,求a,b的值.2xa1,2所以11bb0恒成立,2xa2xa2x1即2b,1a2x2xa所以22x2a2x12b[a22x(a21)2xa]恒成立, a112ab所以,解得1,22a2b(a1)b2所以当f(x)为奇函数时,a1,b1,2若f(x)为偶函数,则f(x)f(x)(xR),所以11bb恒成立,2xa2xa得2x2x,得x0,不合题意,所以f(x)不可能是偶函数,综上,f(x)为奇函数,a1,b1,2a19.某厂商计划投资生产甲、乙两种商品,经市场调研发现,如图所示,甲、乙商品的投资x与利润y(单位:万元)分别满足函数关系yk1x1与yk2x2.a(1)求k1,a1与k2,a2的值;(2)该厂商现筹集到资金20万元,如何分配生产甲、乙商品的投资,可使总利润最大?并求出总利润的最大值.【19题答案】【答案】(1)k11.5,a11,k23,a212(2)分配生产乙商品的投资为1万元,甲商品的投资为19万元,此时总利润的最大值为31.5万元.【解析】【分析】(1)代入点的坐标,求出k1,a1与k2,a2的值;(2)在第一问的基础上,表达出总利润的关系式,利用配方求出最大值.【小问1详解】将1,1.5,3,4.5代入yk1x1中,a k11.5k11.5,解得:,a1k34.5a111将4,6,9,9代入yk2x2中,ak23k24a26,解得:1,a2a2k2992所以k11.5,a11,k23,a2【小问2详解】设分配生产乙商品的投资为m(0≤m≤20)万元、甲商品的投资为20m万元,此时的总利润为w,则w1.520m3m121.232m131.5,2因为0≤m≤20,所以当m1,即m1时,w取得最大值,即分配生产乙商品的投资为1万元,甲商品的投资为19万元,此时总利润的最大值为31.5万元.21.设函数fxx11axx2,其中aR.x2(1)若当x1,2时fx取到最小值,求a的取值范围.2(2)设fx的最大值为Ma,最小值为La,求gaMaLa的函数解析式,并求ga的最小值.【21题答案】【答案】(1)(3,)3433a,a[,)24ga52a21a,x(3,0]12(2)ga,最小值为.2ga51a21a,x(3,3)2243a,a(,3]2【解析】1(1a)x212hx(1a)x1fxx(,2)取到【分析】(1)求得函数的导数fx,令,要使得函数在22x最小值,则函数fx必须先减后增,列出方程组,即可求解; (2)由(1)知hx(1a)x1,若1a0时,得到函数fx在[,2]上单调递减,得到ga2123a;若21a0时,令hx0,求得x1111,分,2,1a1a21a112三种情况讨论,求得函数的解析式,利用一次函数、换元法和二次函数的性质,即可求解.21a【小问1详解】111(1a)x21解:由函数fxxax(1a)x,可得fx(1a)2,2xxxx令hx(1a)x1,2要使得函数fx在x(,2)取到最小值,则函数fx必须先减后增,1211h()1a10324则满足,解得3a,4h(2)41a10即实数a的取值范围为(3,).【小问2详解】34(1a)x212hx(1a)x1,解:由(1)知fx,设2x若1a0时,即a1时,hx0,即fx0,函数fx在[,2]上单调递减,所以M(a)f()125153a,L(a)f(2)2a,可得gaMaLaa;222212若1a0时,即a1时,令hx0,即(1a)x210,解得x11或x,1a1a①当111时,即a3时,hx0在x[,2]恒成立,即fx0,21a21251512a,L(a)f()a,可得2222可得函数fx在[,2]上单调递增,所以M(a)f(2)3gaMaLaa;2②当3112时,即a1时,hx0在x[,2]恒成立,即fx0,241a1212515a,L(a)f(2)2a,222可得函数fx在[,2]上单调递减,所以M(a)f() 可得gaMaLa3a;2③当3112时,即3a时,421a当x[,121)时,hx0,即fx0,fx单调递减;1a当x(1,2]时,hx0,即fx0,fx单调递增,1a1时,函数fx取得最小值,即L(a)21a,1a所以当x又由f()51513a,f(2)2a,可得f()f(2)a,2222211(i)当3a0时,f()f(2)0,即f()f(2),所以M(a)f(2)225此时gaMaLa2a21a;23111(ii)当0a时,f()f(2)0,即f()f(2),所以M(a)f()222451此时gaMaLaa21a,221252a,251a,2233a,a[,)24ga52a21a,x(3,0]2综上可得,函数ga的解析式为ga,513gaa21a,x(3,)2243a,a(,3]2当a3时,gag(3)当a1,21根据二次函数的性质,可得当t1时,函数t取得最小值,最小值为1;23112当0a时,令t1a(,1),则a1t2,可得tt2t2,2241则t1,2当3a0时,令t1a[1,2),则a1t2,可得t2t2t2339时,gag();4489;2综上可得,函数ga的最小值为1.2 223.对于函数fx,若实数x0满足fx0x0,则称x0是fx的不动点.现设fxxa.(1)当a2时,分别求fx与f(2)若fx与ffx的所有不动点;fx均恰有两个不动点,求a的取值范围;fx有四个不动点,证明:不存在函数gx满足fxggx.1515,x422(3)若fx有两个不动点,f【23题答案】【答案】(1)x12,x21,x3(2)31,44(3)见详解.【解析】【小问1详解】因为a2,所以f(x)x即x2x20,所以x12,x21,所以f(x)的不动点为x12,x21;解f(f(x))x,f(f(x))f(x22)(x22)22x44x22x,所以x44x2x20,因为f(x)x是f(f(x))x的解,所以上述四次方程必有因式x2x2,利用长除法或者双十字相乘法因式分解得(x2x2)(x2x1)0,所以x12,x21,x3,415,215;2所以f(f(x))的不动点为x12,x21,x3,4【小问2详解】由f(x)x2ax得x2xa0,由f(f(x))f(x2a)(x2a)2ax42ax2a2ax、得x42ax2xa2a0,因为f(x)x是f(f(x))x的解,所以上述四次方程必有因式x2xa,利用长除法或者双十字相乘法因式分解得(x2xa)(x2xa1)0,因为f(x)与f(f(x))均恰有两个不动 点,所以①114a0,214a434a0或②114a0且x2xa0和x2xa10有同根,由①得3311a,②中两方程相减得2x10,所以x,故a,244431,;44综上,a的取值范围是【小问3详解】(3)设f(x)的不动点为a,b,f(f(x))的不动点为a,b,c,d,所以f(a)a,f(b)b,f(c)c,f(d)d,设h(x)f(f(x)),则h(c)f(f(c))c,所以h(f(c))f(f(f(c))f(c),所以f(c)是h(x)f(f(x))的不动点,同理,f(d)也是h(x)f(f(x))的不动点,只能f(c)d,f(d)c,g(a)ag(a)bf(x)g(g(x))假设存在,则或,g(b)bg(b)a因为yf(x)过点(c,d),(d,c),所以g(c)c,g(d)d,否则f(c)g(g(c))g(c)c矛盾,且g(c)d,g(d)c,否则f(c)g(g(c))g(d)d,所以一定存在g(c)t,g(t)d,g(d)s,g(s)c,S,t与cd均不同,所以g(g(g(t))t,所以f(f(t))t,所以f(f(x))有另外不动点,矛盾,故不存在函数g(x)满足f(x)g(g(x)).
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