人教b版高中数学必修第一册课时作业章末质量检测详解答案
展开课时作业(一) 集合及其表示方法
1.解析:由题意,①中,元素顺序不同表示同一个集合,所以①不正确;②中,因为{x|x2+x=0}={0,-1},所以②是正确的;③中,根据集合的表示方法,得方程(x+1)(x-2)2=0的所有解的集合可表示为{-1,2},所以③不正确;④中,集合是无限集,所以④不正确.
答案:C
2.解析:A中小于18的正奇数除给定集合中的元素外,还有3,7,11,15;B中集合当k取负数时,多出了若干元素;C中集合当t=0时多了-3这个元素,只有D正确.
答案:D
3.解析:集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A,有6-a∈A,a=2∈A,6-a=4∈A,
所以a=2,
或者a=4∈A,6-a=2∈A,所以a=4,
综上所述,a=2或4.故选B.
答案:B
4.解析:选项A中应是xy<0;选项B的本意是想用描述法表示,但不符合描述法的规范格式,缺少了竖线和竖线前面的代表元素x;选项C的“{ }”与“全体”意思重复.
答案:ABC
5.解析:是实数,(1)正确;是无理数,(2)错误;-3是整数,(3)错误;-是无理数,(4)正确.
答案:(1)(4)
6.解析:由区间表示法知:(1)[2,+∞);
(2)(3,4];
(3)(1,2)∪(2,+∞).
答案:(1)[2,+∞) (2)(3,4] (3)(1,2)∪(2,+∞)
7.解析:(6-x)是12的因数,并且x∈N,解得x为0,2,3,4,5.
答案:{0,2,3,4,5}
8.解析:由题意得,关于x的方程ax2+1=0没有实数根,(1)当a=0时,原方程可化为1=0,没有实数根,符合题意.
(2)当a≠0时,由x2=-无实根,得a>0.
综上所述,实数a的取值范围是[0,+∞).
9.解析:(1)因为方程x(x2+2x+1)=0的解为0或-1,所以解集为{0,-1}.
(2)在自然数集中,奇数可表示为x=2n+1,n∈N,故在自然数集中,小于1 000的奇数构成的集合为{x|x=2n+1,且n<500,n∈N}.
(3)因为|x|≤2,且x∈Z,所以x的值为-2,-1,0,1,2.所以绝对值不大于2的所有整数组成的集合为{-2,-1,0,1,2}.
(4)解方程组得
故用列举法表示方程组的解为{(0,1)}.
(5)函数y=图象上的点可以用坐标(x,y)表示,其满足的条件是y=,所以用描述法表示为.
10.解析:(1)它们是不相同的集合.
(2)集合①是函数y=x2+1的自变量x所允许的值组成的集合.因为x可以取任意实数,所以{x|y=x2+1}=R.
集合②是函数y=x2+1的所有函数值y组成的集合.
由二次函数图象知y≥1,
所以{y|y=x2+1}={y|y≥1}.
集合③是函数y=x2+1图象上所有点的坐标组成的集合.
课时作业(二) 集合的基本关系
1.解析:N={x∈R|x2=x}={0,1},M={x|x∈R 且0≤x≤1},
∴NM.
答案:B
2.解析:由A=B得x2=1,所以x=±1,故选C.
答案:C
3.解析:∵A={0,2},∴∅⊆A,-2∉A,{0,2}⊆A,A⊆{y|y<3}.故选B.
答案:B
4.解析:因为A={x|2
答案:B
5.解析:集合(1)中有元素0,集合(2)中有元素∅,它们不是空集;对于集合(3),当m<0时,m>3m,不是空集;在集合(4)中,不论a取何值,a+2总是大于a,故集合(4)是空集;对于集合(5),x2+2x+5=0在实数范围内无解,故为空集.
答案:(4)(5)
6.答案:4
7.解析:若A恰有两个子集,所以关于x的方程恰有一个实数解,
讨论:①当a=1时,x=,满足题意,
②当a≠1时,Δ=8a+1=0,所以a=-,
答案:1或-
8.解析:∵{1,2}⊆A,∴1∈A,2∈A.
又∵A{1,2,3,4},
∴集合A中还可以有3,4中的一个,
即集合A可以是{1,2},{1,2,3},{1,2,4}.
9.解析:∵P={x|x2+2x+1=0},
∴P={-1},
T={x|mx+1=0},
又∵T⊆P,
∴当m=0时,T=∅,符合题意;
当m≠0时,T={x|x=-}时,有-=-1
∴m=1,
综上可得,实数m的所有可能取值组成的集合为{0,1}.
10.解析:∵B⊆A,
①当B=∅时,m+1≤2m-1,
解得m≥2.
②当B≠∅时,
有
解得-1≤m<2.
综上得m≥-1.
即实数m的取值范围为[-1,+∞).
课时作业(三) 交集与并集
1.解析:∵集合M⊆N,
∴在A中,M∩N=M,故A正确;在B中,M∪N=N,故B正确;在C中,M⊆(M∩N),故C正确;在D中,(M∪N)⊆N,故D正确.
答案:ABCD
2.解析:结合数轴(图略)得A∪B={x|x≥-5}.
答案:A
3.解析:由题意得A∪B={1,2,3,4,-1,0},∴(A∪B)∩C={1,2,3,4,-1,0}∩{x∈R|-1≤x<2}={-1,0,1}.故选C.
答案:C
4.解析:在数轴上表示出集合A,B即可得a的取值范围为a>-1.
答案:C
5.解析:(1)A={x|x是参与国庆中心区合唱的学校},
B={x|x是参与27方阵群众游行的学校},
C={x|x是参与国庆联欢晚会的学校}.
既参与国庆中心区合唱又参与27方阵群众游行的学校的集合为A∩B.
(2)至少参与国庆中心区合唱与国庆联欢晚会中一项的学校的集合为A∪C.
答案:A∩B A∪C
6.解析:由题意A∩B=B知B⊆A,所以a2=2,a=±, 或a2=a,a=0或a=1(舍去),所以a=±,0,共3个.
答案:3
7.解析:由A∪B=R,得A与B的所有元素应覆盖整个数轴.如图所示:
所以a必须在1的左侧,或与1重合,故a≤1.
答案:(-∞,1]
8.解析:如图所示:
A∪B={x|-1
要使A∪B=R,则解得-3≤a<-1.
综上可知,a的取值范围为-3≤a<-1.
10.解析:(1)∵B={x|x≥2},∴A∩B={x|2≤x<3}.
(2)C=,B∪C=C⇒B⊆C,∴-<2,∴a>-4.
即a的取值范围为a>-4.
课时作业(四) 补集及综合应用
1.解析:化简A={x|x<-1或x>2},∴∁RA={x|-1≤x≤2}.故选B.
答案:B
2.解析:因为A∩B={3},所以3∈A,又(∁UB)∩A={9},所以9∈A.若5∈A,则5∉B(否则5∈A∩B),从而5∈∁UB,则(∁UB)∩A={5,9},与题中条件矛盾,故5∉A.同理1∉A,7∉A,故A={3,9}.
答案:D
3.解析:阴影部分所表示的集合是N∩(∁UM),
又∵∁UM={x|-2≤x≤2},
∴N∩(∁UM)={x|1
4.解析:由(∁RM)⊇(∁RN)可知M⊆N,则k的取值范围为k≥2.
答案:D
5.解析:∵全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},
由∁U(A∪B)={1,3},得A∪B={2,4,5,6,7,8,9},
由A∩(∁UB)={2,4}知,{2,4}⊆A,{2,4}⊆∁UB,
∴B={5,6,7,8,9}.
答案:{5,6,7,8,9}
6.解析:∵U=R,∁UN={x|0
∴M∪N={x|-1
7.解析:由题意可得,∁RB={x|x≥2},
集合A={x|x<a},A∪(∁RB)=R,
结合数轴可得,a≥2.
答案:a≥2
8.解析:(1)m=1时,B={x|1≤x<4},
A∪B={x|-1
当B=∅,即m≥1+3m时,
得m≤-,满足B⊆(∁RA),
当B≠∅时,要使B⊆(∁RA)成立,
则或
解之得m>3.
综上可知,实数m的取值范围是m>3或m≤-.
9.解析:方法一 U={2,3,5,7,11,13,17,19},
如图,
∴M={3,5,11,13},N={7,11,13,19}.
方法二 ∵M∩(∁UN)={3,5},
∴3∈M,5∈M且3∉N,5∉N.
又∵(∁UM)∩N={7,19},∴7∈N,19∈N且7∉M,19∉M.
又∵(∁UM)∩(∁UN)={2,17},
∴∁U(M∪N)={2,17},
∴M={3,5,11,13},N={7,11,13,19}.
10.解析:假设三个方程均无实根,则有
即
解得- 所以当a≤-或a≥-1时,
三个方程至少有一个方程有实根,即三个集合至少有一个集合不是空集.
则a的取值范围为.
课时作业(五) 命题与量词 全称量词命题
与存在量词命题的否定
1.解析:A、B、D中含有存在量词的命题是存在量词命题,C中含有全称量词是全称量词命题.
答案:C
2.解析:因为存在量词命题的否定是全称量词命题,所以,命题:∃n∈N,n2>3n+5,则该命题的否定为:∀n∈N,n2≤3n+5.
答案:B
3.解析:由全称量词命题的否定为存在量词命题知,命题“∀x∈[1,2],x2-3x+2≤0”的否定为“∃x∈[1,2],x2-3x+2>0”,故选C.
答案:C
4.解析:因为p为假命题,所以¬p为真命题,所以∀x>0,x+a-1≠0,即x≠1-a,所以1-a≤0,即a≥1,选D.
答案:D
5.解析:①③是全称量词命题,②④是存在量词命题.
答案:①③ ②④
6.解析:写出命题的否定,易知③④的否定为真命题,或者根据命题①、②是真命题,③、④为假命题,再根据命题与它的否定一真一假,可得③④的否定为真命题.
答案:③④
7.解析:全称量词命题的否定为存在量词命题,所以命题的否定为“∃x∈R,|x|+x2<0”.
答案:∃x∈R,|x|+x2<0
8.解析:(1)¬p:“所有实数的绝对值都不是正数”,由p是真命题可知¬p是假命题.
(2)¬q:“每一个平行四边形都不是菱形”.由q是真命题可知¬q是假命题.
(3)¬r:“∀x∈R,x2+1≥0”.因为∀x∈R,x2≥0,所以x2+1≥0”,所以¬r是真命题.
(4)¬s:“∀x,y∈Z,x+y≠3”,由s是真命题可知¬s是假命题.
9.解析:(1)¬p:存在正数x,≤x+1.例如当x=0时,
(3)¬r:存在一个被5整除的整数不是奇数. 例如10是能被5整除的整数且不是奇数,所以¬r是真命题.
(4)¬s:存在两个等边三角形,它们不相似.由s是真命题可知¬s是假命题.
10.解析:命题∃x∈R,mx2+4mx+1≤0为假命题,
则¬p:∀x∈R,mx2+4mx+1>0为真命题,
m=0时,不等式为1>0,恒成立;
m≠0时,应满足,
解得0<m<,
综上知,m的取值范围是.
答案:
课时作业(六) 充分条件、必要条件
1.解析:因为集合A={x|0≤x<3},集合B={x|1≤x≤3},
则由“m∈A”得不到“m∈B”,反之由“m∈B”也得不到“m∈A”.
答案:D
2.解析:函数f(x)=x2+mx+1的图象关于x=1对称⇔-=1⇔m=-2.
答案:A
3.解析:∵p是q的充分条件,q是r的充要条件,
∴p是r的充分条件,即p⇒r成立,
∵r是s的必要条件,∴s⇒r成立,则s是p的既不充分也不必要条件.
答案:D
4.解析:令A={x|x>1或x<-3},B={x|x>a},
∵q是p的充分不必要条件,
∴BA,
∴a≥1.
答案:A
5.解析:(1)设A={x|x2-1=0}={-1,1},B={x||x|-1=0}={-1,1},所以A=B,即“x2-1=0”是“|x|-1=0”的充要条件.
(2)设A={x|x<5},B={x|x<3},因为AB,所以“x<5”是“x<3”的必要不充分条件.
答案:(1)充要条件 (2)必要不充分条件
6.解析:由x2+x-6=0,得x=-3或x=2,即p:x=-3或x=2;
q:ax+1=0,
∵p是q的必要不充分条件,∴方程ax+1=0的解集是集合{2,-3}的非空真子集,
则-=2,或-=-3,即a=-或.
答案:a=-或
7.解析:对称轴x=-≤0,即b≥0.
答案:b≥0
8.解析:(1)在△ABC中,显然有∠A>∠B⇔BC>AC,所以p是q的充要条件.
(2)因为p⇒q,但qp,所以p是q的充分不必要条件.
(3)因为p:A={(1,2)},q:B={(x,y)|x=1或y=2},AB,所以p是q的充分不必要条件.
9.解析:(1)当a=2时,集合A={x|1≤x≤3},B={x|-1≤x≤3},
所以A∪B={x|-1≤x≤3};
(2)若选择①A∪B=B,则A⊆B,
因为A={x|a-1≤x≤a+1},所以A≠∅,
又B={x|-1≤x≤3},
所以,解得0≤a≤2,
所以实数a的取值范围是[0,2].
若选择②,“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则AB,
因为A={x|a-1≤x≤a+1},所以A≠∅,
又B={x|-1≤x≤3},
所以,解得0≤a≤2,
所以实数a的取值范围是[0,2].
若选择③,A∩B=∅,
因为A={x|a-1≤x≤a+1},B={x|-1≤x≤3},
所以a-1>3或a+1<-1,
解得a>4或a<-2,
所以实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(4,+∞).
10.解析:(1)a=0时,可得x=-,符合题意.
(2)当a≠0时,方程为一元二次方程,若方程有两个异号的实根,
则解得a<0;
若方程有两个负的实根,
则必须满足解得0 综上知,若方程至少有一个负的实根,则a≤1.
反之,若a≤1,则方程至少有一个负的实根.
因此,关于x的方程ax2+2x+1=0至少有一个负的实根的充要条件是a≤1.
课时作业(七) 等式的性质与方程的解集
1.解析:(a+b)2+8(a+b)-20=[(a+b)-2][(a+b)+10]=(a+b-2)(a+b+10).
答案:A
2.解析:因为(x-5)(x-b)=x2-(5+b)x+5b,
所以即.
答案:C
3.解析:因为2x-(x+10)=5x+2(x+1),
所以2x-x-10=5x+2x+2,
即-6x=12,
所以x=-2.
答案:C
4.解析:若3x-1=2x+1,则x=2,故A错;若ac=bc,c=0时,a与b不一定相等,故B错;若=,则a≠0,∴=,C正确;若=,则y=x,D正确,故选CD.
答案:CD
5.解析:因为3x(x-2)=2-x,
所以3x(x-2)-(2-x)=0,
即3x(x-2)+(x-2)=0,
所以(x-2)(3x+1)=0,
所以x=2或x=-,
所以方程的解集为.
答案:
6.解析:因为y=1是方程2-13(m-y)=2y的解,
所以2-13(m-1)=2,
即m=1.
所以方程m(x-3)-2=m(2x-5)等于(x-3)-2=2x-5.
解得x=0.
所以方程的解集为{0}.
答案:{0}
7.解析:设a+b=x,则原方程可化为4x(4x-2)-8=0,整理,得(2x+1)(x-1)=0,
解得x1=-,x2=1.则a+b=-或1.
答案:-或1
8.解析:(1)x2+3xy+2y2+2x+4y
=(x+2y)(x+y)+2(x+2y)
=(x+2y)(x+y+2).
(2)4xy+1-4x2-y2
=1-(4x2-4xy+y2)
=1-(2x-y)2
=(1+2x-y)(1-2x+y).
9.解析:(1)(x-1)(x-9)=0,
所以x1=1,x2=9;
所以该方程的解集为{1,9}.
(2)整理,得(x-3)(2-3x)=0,
所以x-3=0或2-3x=0,
所以x1=3,x2=;
所以该方程的解集为.
(3)4(3x-2)(x+1)-3(x+1)=0,
所以(x+1)(12x-11)=0,
所以x1=-1,x2=;
所以该方程的解集为.
(4)(2x-3)[2(2x-3)-3]=0,
(2x-3)(4x-9)=0,
所以x1=,x2=;
所以该方程的解集为.
(5)2x2-x2-5x-16-8=0,
x2-5x-24=0,
(x-8)(x+3)=0,
所以x1=8,x2=-3;
所以该方程的解集为{8,-3}.
(6)[(3x-1)+1][(3x-1)+2]=0,
3x(3x+1)=0,
所以x1=0,x2=-;
所以该方程的解集为.
10.解析:将方程(2 018x)2-2 017×2 019x-1=0化为
(2 0182x+1)(x-1)=0,
所以x1=-,x2=1,
所以m=1.
同理,由方程x2+2 018x-2 019=0可得
(x+2 019)(x-1)=0,
所以x1=-2 019,x2=1,
所以n=-2 019,
所以m-n=2 020.
课时作业(八) 一元二次方程的解集及其根与系数的关系
1.解析:公式法解一元二次方程只能解标准形式的方程.
答案:D
2.解析:∵Δ=42-4×3×(-5)=76>0,∴方程有两个不相等的实数根.故选B.
答案:B
3.解析:根据根与系数的关系,得-(a2-2a)=0,解得a1=0,a2=2,∵当a=2时,原方程为x2+1=0,无解,∴a=0.
答案:B
4.解析:∵关于x的一元二次方程x2+2(k-1)x+k2-1=0,
有实数根,∴Δ=b2-4ac=4(k-1)2-4(k2-1)=-8k+8≥0,解得k≤1.故选D.
答案:D
5.解析:根据题意,得7x(x+5)+10+9x-9=0,
整理得7x2+44x+1=0,
∵a=7,b=44,c=1,∴Δ=442-28=1 908,
∴x==.
答案:
6.解析:由题知:x1+x2=5,x1x2=a.
因为x-x=(x1+x2)(x1-x2)=10,
所以x1-x2=2,
所以(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=25-4a=4,
所以a=.
答案:
7.解析:设方程的另一个根为x0,则-2+x0=-3,即x0=-1.
答案:-1
8.解析:(1)整理成一般式,得x2-2x+2=0,
∵a=1,b=-2,c=2,∴Δ=20-4×1×2=12>0,
则x1=+,x2=-.
(2)方程整理得3x2+10x-8=0,∵a=3,b=10,c=-8,
∴Δ=100+96=196,∴x1=,x2=-4.
9.解析:(1)∵方程x2+2x-m+1=0没有实数根,
∴此方程的判别式Δ=22-4×1×(-m+1)<0,解得m<0.
而方程x2+mx+12m=1的根的判别式Δ′=m2-4×1×(12m-1)=m2-48m+4,
∵m<0,∴m2>0,-48m>0.∴m2-48m+4>0,即Δ′>0,
∴方程x2+mx+12m=1有两个不等的实数根,即一定有实数根.
(2)∵Δ=[2(m-1)]2-4m2=-8m+4≥0,∴m≤,
∵x1+x2=-2(m-1)>0,x1x2=m2>0,∴m<1,m≠0.
综上,m≤且m≠0.
10.解析:(1)因为关于x的一元二次方程x2-(2k-1)x+k2+k-1=0有实数根.
所以Δ≥0,
即[-(2k-1)]2-4×1×(k2+k-1)=-8k+5≥0,
解得k≤.
(2)由题知x1+x2=2k-1,x1x2=k2+k-1,
所以x+x=(x1+x2)2-2x1x2=(2k-1)2-2(k2+k-1)=2k2-6k+3.
因为x+x=11,所以2k2-6k+3=11,
解得k=4或k=-1,
因为k≤,所以k=-1.
课时作业(九) 方程组的解集
1.解析:
①×5-②得7x=7,∴x=1.
代入①得y=1.
答案:B
2.解析:由
①+②×4得27x+27=0,得x=-1.
代入①得y=2.
答案:B
3.解析:
由①得y=2x-1,代入②得
3x2-2x-(2x-1)2=-4
整理得x2-2x-3=0,解得或
答案:A
4.解析:方程组的解集为有序数对,列举法表示为{(-1,1)},描述法表示为{(x,y)|(x,y)=(-1,1)}.故选AD.
答案:AD
5.解析:由已知得
由①得y=, ④
由②得z=, ⑤
把④⑤代入③并化简,得12x-6=306,
解得x=26.
答案:26
6.解析:
①+②,得x-z=5, ④
将③④组成方程组解得
把x=3代入①,得y=1.
故原方程组的解是
代入3x+my+2z=0,得9+m-4=0,
解得m=-5.
答案:-5
7.解析:由①,得2x=16-5y, ③
把③代入②,得4(16-5y)-7y=10,解得y=2.
把y=2代入③,得x=3,
所以原方程组的解集为{(3,2)}.
答案:{(3,2)}
8.解析:(1)
化简方程组,得
②-①×3,得13y=-6,解得y=-.
把y=-代入①,得x=.
故原方程组的解集为{(,-)}.
(2)①-②,得x+2y=11. ④
①+③,得5x+2y=9. ⑤
④与⑤组成方程组解得
把x=-,y=代入②,得z=-.
所以原方程组的解集为{}.
9.解析:(1)方法一 由①得y=8-x, ③
把③代入②,整理得x2-8x+12=0,
解得x1=2,x2=6.
把x1=2代入③,得y1=6.
把x2=6代入③,得y2=2.
所以原方程组的解集为{(2,6),(6,2)}.
方法二 根据方程中根与系数的关系可知,x,y是一元二次方程z2-8z+12=0的两个根,解这个方程,得z1=2,z2=6.
所以原方程组的解集为{(2,6),(6,2)}.
(2)由②,得y=2x-1, ③
把③代入①,整理,得15x2-23x+8=0.
解这个方程,得x1=1,x2=.
把x1=1代入③,得y1=1;
把x2=代入③,得y2=.
所以原方程组的解集为{(1,1),(,)}.
10.解析:将①代入②,整理得k2x2+(2k-4)x+1=0, ③
Δ=(2k-4)2-4×k2×1=-16(k-1).
(1)当k=0时,y=2,则-4x+1=0,解得x=,
方程组的解为
当时,原方程组有一个实数解,即k=1时方程组有一个实数解,将k=1代入原方程组得解得
(2)当时,原方程组有两个不相等的实数解,即k<1且k≠0.
所以当k<1且k≠0时,原方程组有两个不相等的实数解.
(3)当时,即当k>1时,方程组无实数解.
课时作业(十) 不等式及其性质
1.解析:因为A-B=a2+3ab-(4ab-b2)=+b2≥0,所以A≥B.
答案:B
2.解析:选项A,若a=4,b=2,c=5,显然不成立;选项C不满足倒数不等式的条件,如a>b>0,c<0
答案:B
3.解析:∵-1<β<1,∴-1<-β<1.
又-1<α<1,∴-2<α+(-β)<2,
又α<β,∴α-β<0,即-2<α-β<0.故选A.
答案:A
4.解析:由<<0可得bb,②不正确;a+b<0,ab>0,则a+b
答案:C
5.解析:因为(a+3)(a-5)-(a+2)(a-4)=(a2-2a-15)-(a2-2a-8)=-7<0,所以(a+3)(a-5)<(a+2)(a-4).
答案:<
6.解析:c-2a-(c-2b)=2b-2a=2(b-a)<0.
答案:c-2b
7.解析:由不等式性质可知,只有当a>b>0时,a2>b2才成立,故①②都错误;对于③,只有当a>0且a>b时,<1才成立,故③错误;由性质可知,只有当a>b>0,c>d>0时,ac>bd才成立,故④错误;对于⑤,由c>d得-d>-c,从而a-d>b-c,故⑤错误.
答案:①②③④⑤
8.解析:x3-1-(2x2-2x)=x3-2x2+2x-1
=(x3-x2)-(x2-2x+1)=x2(x-1)-(x-1)2
=(x-1)(x2-x+1)=(x-1)·,
因为x<1,所以x-1<0,
又因为+>0,
所以(x-1)<0,
所以x3-1<2x2-2x.
9.解析:(1)因为-1
所以1<3x+2y<18.
10.证明:因为bc-ad≥0,所以ad≤bc,
因为bd>0,所以≤,
所以+1≤+1,所以≤.
课时作业(十一) 不等式的解集
1.解析:由题意知10
2.解析:化简可得因此可得-2≤x<2.故选D.
答案:D
3.解析:不等式整理,得由不等式组的解集为{x|x>1},得到m+1≤1,解得m≤0.故选D项.
答案:D
4.解析:不等式|ax-2|<3可化为-1
解得a=-3.
综上,a=-3,故选ABD.
答案:ABD
5.解析:∵点P(1-m,-2m-4)在第四象限,且m为整数,
∴解得-2
6.解析:|x-2|≤|x|⇔(x-2)2≤x2⇔4-4x≤0⇔x≥1.
答案:{x|x≥1}
7.解析:由题意知,|x+8|=2|x+4|,即|x+8|=|2x+8|,即x+8=±(2x+8),解得x=0或x=-.故P(0)或P.
答案:0或-
8.解析:由x+1<5,得x<4.由2(x+4)>3x+7,得2x+8>3x+7,即x<1.所以不等式组的解集为(-∞,1).
9.解析:(1)原不等式等价于-7<2x+5<7.
所以-12<2x<2,
所以-6<x<1,
所以原不等式的解集为(-6,1).
(2) 原不等式等价于
由①得x-2≤-2,或x-2≥2,
所以x≤0,或x≥4.
由②得-4≤x-2≤4,
所以-2≤x≤6.
所以原不等式的解集为[-2,0]∪[4,6].
10.解析:方法一 |x+7|-|x-2|可以看成数轴上的动点(坐标为x)到-7对应点的距离与到2对应点的距离的差,先找到这个差等于3的点,即x=-1(如图所示).
从图易知不等式|x+7|-|x-2|≤3的解为x≤-1,即x∈(-∞,-1].
方法二 令x+7=0,x-2=0,得x=-7,x=2.
①当x<-7时,不等式变为-x-7+x-2≤3,
∴-9≤3成立,∴x<-7.
②当-7≤x≤2时,不等式变为x+7+x-2≤3,即2x≤-2,∴x≤-1,∴-7≤x≤-1.
③当x>2时,不等式变为x+7-x+2≤3,即9≤3不成立,∴x∈∅.
∴原不等式的解集为(-∞,-1].
方法三 将原不等式转化为|x+7|-|x-2|-3≤0,
构造函数y=|x+7|-|x-2|-3,即
y=
作出函数的图象(如图),从图可知,
当x≤-1时,有y≤0,即|x+7|-|x-2|-3≤0,
∴原不等式的解集为(-∞,-1].
课时作业(十二) 一元二次不等式的解法
1.解析:因为Δ=(-2)2-4×3×1=-8<0,所以抛物线y=3x2-2x+1开口向上,与x轴无交点,故3x2-2x+1>0恒成立,即不等式3x2-2x+1>0的解集为R.
答案:D
2.解析:不等式(m-x)(n+x)>0可化为(x-m)(x+n)<0,方程(x-m)(x+n)=0的两根为x1=m,x2=-n.由m+n>0,得m>-n,则不等式(x-m)(x+n)<0的解集是{x|-n
3.解析:因为a<-1,所以a(x-a)(x-)<0⇔(x-a)(x-)>0.又a<-1,所以>a,所以x>或x
4.解析:由题意知原不等式对应方程的Δ<0,即m2-4×1×<0,即m2-2m<0,解得0
5.解析:方程(2x-5)(x+3)=0的两根为x1=,x2=-3,函数y=(2x-5)(x+3)的图象与x轴的交点坐标为(-3,0)和,所以不等式(2x-5)(x+3)<0的解集为.
答案:
6.解析:原不等式可以化为(2x-1)(2x+1)<0,
即<0,
故原不等式的解集为.
答案:
7.解析:设矩形一边的长为x m,则另一边的长为(50-x)m,0
8.解析:(1)x2+2x-15>0⇔(x+5)(x-3)>0⇔x<-5或x>3,所以不等式的解集是{x|x<-5或x>3}.
(2)因为Δ=(-3)2-4×1×5=-11<0,再根据函数y=x2-3x+5图象的开口方向,所以原不等式的解集为R.
(3)由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2.
∴原不等式等价于9x2-12x+4>0.
解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=.
结合二次函数y=9x2-12x+4的图象知,原不等式的解集为.
(4)>1⇒-1>0
⇒>0
⇒>0
⇒(x-8)(x+5)>0
⇒x>8或x<-5.
所以原不等式的解集为{x|x>8或x<-5}.
9.解析:由题意知所以
代入不等式cx2-bx+a>0中得ax2+ax+a>0(a<0).
即x2+x+1<0,化简得x2+5x+6<0,
所以所求不等式的解集为{x|-3
①若a>0,则-a
综上所述,原不等式的解集为:
当a>0时,{x|-a
课时作业(十三) 基本不等式
1.解析:当,均为正数时,+≥2,故只须a、b同号即可,∴①③④均可以.
答案:ACD
2.解析:依题意得y=t+-4≥2-4=-2,等号成立时t=1,即函数y=(t>0)的最小值是-2.
答案:B
3.解析:y=3-3x-=3-(3x+)≤3-2 =3-2,当且仅当3x=,即x=时取等号.
答案:C
4.解析:因为x>0,所以x+>0,所以y=x+-=(x+)+-2≥2 -2=0,当且仅当x+=,即x=时等号成立,所以y=x+-的最小值为0.
答案:A
5.解析:因为-6≤a≤3,所以3-a≥0,a+6≥0,
所以≤=.
即(-6≤a≤3)的最大值为.
答案:
6.解析:因为a+b=M(a>0,b>0),
由基本不等式可得,ab≤=,
因为ab的最大值为2,
所以=2,M>0,所以M=2.
答案:2
7.解析:因为x>0,y>0,+=1,
所以3x+4y=(3x+4y)=13++≥13+3×2=25(当且仅当x=2y=5时取等号),
所以(3x+4y)min=25.
答案:25
8.解析:因为x<,所以4x-5<0,5-4x>0.
f(x)=4x-5+3+=-+3
≤-2 +3=1.
当且仅当5-4x=时等号成立,
又5-4x>0,
所以5-4x=1,x=1.
所以f(x)max=f(1)=1.
9.解析:(1)y==
=[(x-2)+],
因为x≥,所以x-2>0,
所以[(x-2)+]≥·2 =1,
当且仅当x-2=,
即x=3时取等号.
故y的最小值为1.
(2)因为0
所以2x(5-2x)≤=,
当且仅当2x=5-2x,即x=时等号成立,
所以2x(5-2x)的最大值为.
10.解析:因为2a+b=ab,
所以+=1.
(1)因为a>0,b>0;
所以1=+≥2,
当且仅当==,
即a=2,b=4时取等号;
所以ab≥8,即ab的最小值为8.
(2)a+2b=(a+2b)(+)=5++≥5+2 =9,
当且仅当=,即a=b=3时取等号;
所以a+2b的最小值为9.
课时作业(十四) 基本不等式的应用
1.解析:∵a+b+c=1,∴++=(a+b+c)=3++++++≥3+2+2+2=9,当且仅当a=b=c=时,等号成立.
答案:C
2.解析:因为a>0,b>0,且+=4,所以a+b=(a+b)(+)×=(2++)×≥(2+2)×=1,当且仅当=,即a=b=时取等号,所以a+b的最小值为1.
答案:C
3.解析:+=+=+≥+2=,当且仅当=,且2a+b=2,即a=,b=时取等号.
答案:D
4.解析:y=x-4+=x+1+-5.由x>-1,得x+1>0,>0,所以由基本不等式得y=x+1+-5≥2-5=1,当且仅当x+1=,即x=2时取等号,所以a=2,b=1,a+b=3.
答案:C
5.解析:每台机器运转x年的年平均利润为=18-,而x>0,故≤18-2=8,当且仅当x=5时等号成立,此时年平均利润最大,最大值为8万元.
答案:8
6.解析:设=t(t>0),由xy=2x+y+6≥2+6,即t2≥2t+6,(t-3)(t+)≥0,∴t≥3,则xy≥18,当且仅当2x=y,2x+y+6=xy,即x=3,y=6时等号成立,∴xy的最小值为18.
答案:18
7.解析:设原价为1,则提价后的价格为
方案甲:(1+p%)(1+q%),
方案乙:,
因为≤=1+%,
且p>q>0,
所以<1+%,
即(1+p%)(1+q%)<,
所以提价多的方案是乙.
答案:乙
8.证明:∵a>0,b>0,a+b=1,
∴1+=1+=2+,
同理,1+=2+,
∴=
=5+2≥5+4=9.
∴≥9(当且仅当a=b=时等号成立).
9.解析:设2022年该产品利润为y,
由题意,可知当m=0时,x=1,
∴1=3-k,解得k=2,∴x=3-,
又因为每件产品的销售价格为1.5×元,
∴y=x-(8+16x+m)
=4+8x-m=4+8-m
=-+29,
∵m≥0,+(m+1)≥2=8,
当且仅当=m+1,即m=3时等号成立,
∴y≤-8+29=21,∴ymax=21.
故该厂家2022年的促销费用为3万元时,厂家的利润最大,最大利润为21万元.
10.解析:(1)由题可得,xy=1 800,b=2a,则y=a+b+6=3a+6,S=(x-4)a+(x-6)b=(3x-16)a=(3x-16)=1 832-6x-y(x>6,y>6,xy=1 800).
(2)方法一 S=1 832-6x-y≤1 832-2 =1 832-480=1 352,
当且仅当6x=y,xy=1 800,即x=40,y=45时,S取得最大值1 352.
方法二 S=1 832-6x-×=1 832-≤1 832-2=1 832-480=1 352,
当且仅当6x=,即x=40时取等号,S取得最大值,此时y==45.
课时作业(十五) 函数的概念
1.解析:对于A,1个x有无数个y与其对应,故不是y的函数.
答案:A
2.解析:由题意得解得-3≤x<且x≠-,故选B.
答案:B
3.解析:y=,(x∈(0,+∞)),值域是(0,+∞),
y=1-,值域是(-∞,1),
y=-1,值域是(-1,+∞),
y=x2+1,值域是[1,+∞).
答案:A
4.解析:选项A中f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为{x|x≠-2},故定义域不同,因此不是相等函数;选项B中f(x)的定义域为{x|x≠0},g(x)的定义域为R,故定义域不同,因此不是相等函数;选项D中f(x)的定义域为R,g(x)的定义域为{x|x≠1},定义域不同,因此不是相等函数;而C只是表示变量的字母不一样,表示的函数是相等的.
答案:ABD
5.解析:f(2)==2.
答案:2
6.解析:由f(x)的图象可知 -5≤x≤5,-2≤y≤3.
答案:[-5,5] [-2,3]
7.解析:由A={x|y=},B={y|y=x2+1},
得A=[-1,+∞),B=[1,+∞),∴A∩B=[1,+∞).
答案:[1,+∞)
8.解析:(1)①4-x≥0,即x≤4,故函数的定义域为{x|x≤4}.
②分母|x|-x≠0, 即|x|≠x,所以x<0.
故函数的定义域为{x|x<0}.
③解不等式组得
故函数的定义域是{x|1≤x≤5,且x≠3}.
(2)设矩形一边长为x,则另一边长为(a-2x),
所以y=x·(a-2x)=-x2+ax,函数的定义域为⇒0
所以函数的值域为{3,4,5,6,7}.
(2)函数的定义域为R.
因为y=x2-4x+6=(x-2)2+2≥2,
所以该函数的值域为[2,+∞).
(3)设t=,则x=,且t≥0.
问题转化为求y=+t(t≥0)的值域.
因为y=+t=(t+1)2(t≥0),
所以y的取值范围为.
故该函数的值域为.
(4)f(x)=的定义域为,
因为f(x)==·=·=-,
所以f(x)≠,所以函数的值域为(-∞,)∪(,+∞).
10.解析:(1)由-1≤x-5≤5,得4≤x≤10,所以函数f(x-5)的定义域是[4,10].
(2)由0≤x≤3,得-1≤x-1≤2,所以函数f(x)的定义域是[-1,2].
课时作业(十六) 函数的表示方法
1.解析:这天的最高温度与最低温度相差为36-22=14 ℃,故C错.
答案:C
2.解析:令x-1=t,则x=t+1,∴f(t)==,
∴f(x)=.
答案:C
3.解析:因为y==所以函数的图象为选项A.
答案:A
4.解析:可将原点代入,排除选项A,C;再将点(1,)代入,排除D项.
答案:B
5.解析:设所求解析式为f(x)=a(x+2)2+3(a≠0),
因为抛物线过点(-3,2),所以2=a+3.
所以a=-1,
所以f(x)=-(x+2)2+3=-x2-4x-1.
答案:f(x)=-x2-4x-1
6.解析:因为f(2x+1)=(2x+1)+,所以f(a)=a+.又f(a)=4,所以a+=4,a=.
答案:
7.解析:∵f(x)-f(-x)=2x,
∴得
相加得f(2)=4,f(2)=.
答案:
8.解析:(1)因为|x|≤3,所以函数的图象为线段,而不是直线,如图(1);
(2)因为x∈Z且|x|≤2,所以函数的图象是五个孤立的点,如图(2).
9.解析:(1)由题意,设函数为f(x)=ax+b(a≠0),
∵3f(x+1)-f(x)=2x+9,∴3a(x+1)+3b-ax-b=2x+9,
即2ax+3a+2b=2x+9,
由恒等式性质,得
∴a=1,b=3.
∴所求函数解析式为f(x)=x+3.
(2)设x+1=t,则x=t-1,f(t)=(t-1)2+4(t-1)+1,
即f(t)=t2+2t-2.
∴所求函数为f(x)=x2+2x-2.
(3)列表法
x/张
1
2
3
4
5
y/元
20
40
60
80
100
图象法:如下图所示.
解析法:y=20x,x∈{1,2,3,4,5}.
10.解析:(1)因为f(x)+2f(-x)=x+1,
所以f(-x)+2f(x)=-x+1.
于是得到关于f(x)的方程组
解得f(x)=-x+.
(2)方法一 由f(0)=1,
f(x-y)=f(x)-y(2x-y+1),
令y=x,得f(0)=f(x)-x(2x-x+1).
因为f(0)=1,
所以f(x)-x(2x-x+1)=1,
即f(x)=x2+x+1.
方法二 令x=0,
得f(0-y)=f(0)-y(-y+1),
即f(-y)=1-y(-y+1).
又令-y=x,代入上式得:
f(x)=1+x(x+1),
所以f(x)=x2+x+1.
课时作业(十七) 分段函数
1.解析:值域为[0,2]∪{2}∪{3}={y|0≤y≤2或y=3}.
答案:D
2.解析:当x≤0时,
x2+1=5,x=-2.
当x>0时,-2x<0,不合题意.故x=-2.
答案:A
3.解析:因为函数f(x)=,
所以f(2)=22-2-3=-1,
所以f(f(2))=f(-1)=1-(-1)2=0.
答案:C
4.解析:当a>0时,f(a)+f(1)=2a+2=0⇒a=-1,与a>0矛盾;当a≤0时,f(a)+f(1)=a+1+2=0⇒a=-3,符合题意.
答案:A
5.解析:函数定义域为[0,1]∪(1,2]=[0,2].
当x∈(1,2]时,f(x)∈[0,1),故函数值域为[0,1)∪[0,1]=[0,1].
答案:[0,2] [0,1]
6.解析:(1)∵f()=-2=-,
∴f(f())=f(-)==.
答案:
7.解析:因为8<10,所以代入f(n)=f(f(n+5))中,
即f(8)=f(f(13)).
因为13>10,所以代入f(n)=n-3中,得f(13)=10,
故f(8)=f(10)=10-3=7.
答案:7
8.解析:(1)因为0≤x≤2时,f(x)=x2-4,
所以f(2)=22-4=0,
f(f(2))=f(0)=02-4=-4.
(2)当0≤x0≤2时,由x-4=8,得x0=±2(舍去);当x0>2时,由2x0=8,得x0=4.所以x0=4.
9.解析:(1)因为5>4,所以f(5)=-5+2=-3.
因为-3<0,
所以f(f(5))=f(-3)=-3+4=1.
因为0<1<4,
所以f(f(f(5)))=f(1)=12-2×1=-1,
即f(f(f(5)))=-1.
(2)图象如图所示.
10.
解析:(1)利用描点法,作出f(x)的图象,如图所示.
(2)由于f(±)=,结合此函数图象可知,使f(x)≥的x的取值范围是(-∞,-]∪.
(3)由图象知,当-1≤x≤1时,f(x)=x2的值域为[0,1],
当x>1或x<-1时,f(x)=1.
所以f(x)的值域为[0,1].
课时作业(十八) 单调性的定义与证明
1.解析:根据函数单调性的定义知,所取两个自变量必须是同一单调区间内的值时,才能由该区间上函数的单调性来比较函数值的大小,而本题中的x1,x2不在同一单调区间内,故f(x1)与f(x2)的大小不能确定.
答案:D
2.解析:显然A、B两项在(0,2)上为减函数;对C项,函数在(-∞,2)上为减函数,符合题意;对D项,函数在(-,+∞)上为增函数,所以在(0,2)上也为增函数,排除.
答案:ABC
3.解析:由图象知点(1,2)是最高点,故ymax=2.点(-2,f(-2))是最低点,故ymin=f(-2).
答案:C
4.解析:因为函数y=f(x)在R上为增函数,且f(2m)>f(-m+9),所以2m>-m+9,即m>3.
答案:C
5.解析:由图象知单调递增区间为[-1.5,3]和[5,6].
答案:[-1.5,3]和[5,6]
6.解析:根据题意,函数y=-x2+4ax为二次函数,且开口向下,其对称轴为x=2a,若其在区间[-1,2]上单调递减,
则2a≤-1,所以a≤-,即a的取值范围为.
答案:
7.解析:
画出函数y=|x2-4x|的图象,由图象得单调减区间为:(-∞,0],[2,4].
答案:(-∞,0],[2,4]
8.解析:(1)任取x1,x2∈[1,+∞),且x1
因为1≤x1
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)
(2)由(1)知函数f(x)在区间[2,4]上单调递增,
所以f(x)max=f(4)==,
f(x)min=f(2)==.
9.解析:f(x)=的图象如图所示.
由图象可知:函数的单调减区间为(-∞,1]和(1,2];单调递增区间为(2,+∞).
10.解析:(1)由题意,可得f(1-2a)>f(3-a).
因为f(x)在定义域[1,4]上单调递减,
所以
解得-1≤a≤0,
所以实数a的取值范围为[-1,0].
(2)因为f(x)为R上的减函数,所以x≤1时,f(x)递减,即a-4<0①,x>1时,f(x)递减,即a>0②,且(a-4)×1+5≥2a③,联立①②③解得,0 答案:(1)见解析 (2)(0,1]
课时作业(十九) 函数的平均变化率
1.解析:由==y+2,得y+2=-1,∴y=-3.
答案:B
2.解析:Δy=f(0.2)-f(0.1)=0.12+5-0.03-5=0.09,可得平均变化率==0.9.
答案:B
3.解析:若A,B,C三点在同一条直线上,则直线AB与直线AC斜率相等,即=,解得k=12.
答案:D
4.解析:f(x)=x2+3x+2=(x+)2-,因为-5<-<5,
所以无最大值,f(x)min=f(-)=-,故最小值点为-.
答案:B
5.解析:因为a>0,
所以f(x)=9-ax2开口向下,以y轴为对称轴,
所以f(x)=9-ax2在[0,3]上单调递减,
所以x=0时,f(x)最大值为9.
答案:9
6.解析:∵1==kOA,2==kAB,3==kBC,由图得kOA
7.解析:由>0知>0,因此y=f(x)是增函数,故①正确.y=x2和y=-都有增区间,但不是增函数,y=单调减区间是(-∞,0)和(0,+∞),故②③④不正确.
答案:1
8.解析:因为f(x)在(-∞,-2)上递减,在[-2,+∞)上递增,所以函数f(x)=4x2-mx+1的对称轴方程为x==-2,即m=-16.
又[1,2]⊆[-2,+∞),且f(x)在[-2,+∞)上递增.
所以f(x)在[1,2]上递增,
所以当x=1时,f(x)取得最小值f(1)=4-m+1=21;
当x=2时,f(x)取得最大值f(2)=16-2m+1=49.
所以f(x)在[1,2]上的值域为[21,49].
9.解析:设x1≠x2,====.∵x1,x2∈[2,4],∴>0,∴f(x)=在[2,4]上为增函数,当x=2时,f(x)有最小值f(2)=,当x=4时,f(x)有最大值f(4)=.
10.解析:(1)当a=2时,f(x)=x2+3x-3=(x+)2-,对称轴为x=-,所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以f(-)≤f(x)≤f(3),
f(3)=15,f(-)=-,
所以该函数的值域为.
(2)函数f(x)=x2+(2a-1)x-3的对称轴是x=-a.
当-a>1时,函数f(x)在[-1,3]上的最大值为f(-1)=-2a-1=1,
所以a=-1;
当-a≤1时,函数f(x)在[-1,3]上的最大值为f(3)=6a+3=1,
所以a=-,
综上所述a=-或a=-1.
课时作业(二十) 函数的奇偶性
1.解析:对于A,f(-x)=2(-x)2-3=2x2-3=f(x),∴f(x)是偶函数,B,D都为奇函数,C中定义域不关于原点对称,函数不具备奇偶性,故选BD.
答案:BD
2.解析:∵f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=--(-x)=x-=-f(x),∴f(x)是奇函数,图象关于原点对称.
答案:C
3.解析:由图知f(1)=,f(2)=,
又f(x)为奇函数,所以f(-2)+f(-1)=-f(2)-f(1)=--=-2.故选A.
答案:A
4.解析:根据题意,函数f(x)为偶函数,则f(-2)=f(2),函数f(x)满足:对任意x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),有<0,则函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,
则f(3)
5.解析:∵f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,
∴a-1+2a=0,∴a=.又f(-x)=f(x),
∴b=0,∴a+b=.
答案:
6.解析:因为f(x)是奇函数,所以f(-3)=-f(3)=-6,所以(-3)2+a(-3)=-6,解得a=5.
答案:5
7.解析:由奇函数y=f(x)在(0,+∞)上递增,且f()=0,得函数y=f(x)在(-∞,0)上递增,且f(-)=0,∴x>或-
8.解析:(1)∵函数f(x)=的定义域为{x|x∈R且x≠1},定义域不关于原点对称,∴该函数既不是奇函数也不是偶函数.
(2)f(x)的定义域为R,是关于原点对称的.
∵f(-x)=(-x)2-(-x)3=x2+x3,又-f(x)=-x2+x3,
∴f(-x)既不等于f(x),也不等于-f(x).
故f(x)=x2-x3既不是奇函数也不是偶函数.
(3)方法一(定义法) 函数f(x)=|x-2|-|x+2|的定义域为R,关于原点对称.
∵f(-x)=|-x-2|-|-x+2|=|x+2|-|x-2|=-(|x-2|-|x+2|)=-f(x),∴函数f(x)=|x-2|-|x+2|是奇函数.
方法二(根据图象进行判断)
f(x)=|x-2|-|x+2|=
画出图象如图所示,图象关于原点对称,因此函数f(x)是奇函数.
(4)当a=0时,f(x)=x2为偶函数.
当a≠0时,f(x)=x2+(x≠0),取x=±1,得f(-1)+f(1)=2≠0,f(-1)-f(1)=-2a≠0,即f(-1)≠-f(1),f(-1)≠f(1),∴函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
综上所述,当a∈R且a≠0时,函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数;当a=0时,函数f(x)为偶函数.
9.解析:(1)因为函数f(x)为偶函数且在区间[0,+∞)上单调递增,则在(-∞,0)上单调递减,f(2x+1)
所以不等式f(3a2)+f(2a-1)≥0,
等价为f(3a2)≥-f(2a-1)=f(1-2a),
即3a2≤1-2a,即3a2+2a-1≤0
得(a+1)(3a-1)≤0,得-1≤a≤,
即实数a的取值范围是.
10.解析:(1)①由于函数f(x)是定义域为R的奇函数,
则f(0)=0;
②当x<0时,-x>0,∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-x2-2x,
综上,f(x)=
(2)图象如图:
课时作业(二十一) 函数与方程、不等式之间的关系
1.解析:因为函数f(x)=x3-9在R上单调递增,
f(2)=8-9=-1<0,
f(3)=27-9=18>0,
所以根据零点存在定理,可得函数f(x)=x3-9的零点所在的大致区间是(2,3).
答案:D
2.解析:∵2a+b=0,
∴g(x)=-2ax2-ax=-ax(2x+1).
∴零点为0和-.
答案:C
3.解析:∵f(x)=x5+8x3-1,f(0)<0,f(0.5)>0,
∴f(0)·f(0.5)<0,
∴其中一个零点所在的区间为(0,0.5),
第二次应计算的函数值应为f(0.25),故选D.
答案:D
4.解析:作出f(x),g(x)图象,如图.
因为A(0,1),B(-2,0),kAB==,
要使方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则函数f(x)与g(x)的图象有两个不同的交点,由图可知,<k<1.
答案:B
5.解析:方法一 ∵f(1)=12-3×1-18=-20<0,
f(8)=82-3×8-18=22>0,∴f(1)·f(8)<0,
又 f(x)=x2-3x-18在区间[1,8]上的图象是连续的,
故f(x)=x2-3x-18在区间[1,8]上存在零点.
方法二 令f(x)=0,得x2-3x-18=0,
∴(x-6)(x+3)=0.
∵x=6∈[1,8],x=-3∉[1,8],
∴f(x)=x2-3x-18在区间[1,8]上存在零点.
答案:存在
6.解析:f(x)=0,∴或
∴x=1,x=-1,x=2(舍).
答案:1,-1
7.解析:由题意函数f(x)=x2+x+a在区间(0,1)上单调递增,函数f(x)在(0,1)上有零点,可得:f(1)·f(0)<0.∴a(2+a)<0.∴-2<a<0.
答案:(-2,0)
8.解析:(1)当a=1时,f(x)=x2-x-2.
令f(x)=x2-x-2=0得x=-1或x=2.
即函数f(x)的零点为-1与2.
(2)要使f(x)有零点,则Δ=1+8a≥0,
解得a≥-.
所以a的取值范围是a≥-.
9.解析:函数g(x)=|x2-2x|的图象如图所示.
(1)函数f(x)没有零点,即直线y=a与g(x)=|x2-2x|的图象没有交点,观察图象可知,此时a<0.
(2)函数f(x)有两个零点,即直线y=a与g(x)=|x2-2x|的图象有两个交点,观察图象可知此时a=0或a>1.
(3)函数f(x)有三个零点,即直线y=a与g(x)=|x2-2x|的图象有三个交点,由图象易知a=1.
(4)函数f(x)有四个零点,即直线y=a与g(x)=|x2-2x|的图象有四个交点,由图象易知0<a<1.
10.解析:(1)因为方程x2-2ax+4=0的两根均大于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得解得2≤a<.
即a的取值范围为.
(2)因为方程x2-2ax+4=0的一个根大于1,一个根小于1,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得f(1)=5-2a<0,解得a>.
即a的取值范围为(,+∞).
(3)因为方程x2-2ax+4=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(6,8)内,结合二次函数的单调性与零点存在性定理得
解得 <a<.
即a的取值范围为(,).
课时作业(二十二) 函数的应用(一)
1.解析:设函数解析式为y=kx+b,(k≠0),
函数图象过点(1,800),(2,1 300),
则解得
所以y=500x+300,当x=0时,y=300.
所以营销人员没有销售量时的收入是300元.
答案:B
2.解析:由题意知,变速车存车数为(2 000-x)辆次,
则总收入y=0.5x+(2 000-x)×0.8
=0.5x+1 600-0.8x
=-0.3x+1 600(0≤x≤2 000,x∈N).
答案:D
3.解析:由题意,当生产第k档次的产品时,每天可获利润为:y=[8+2(k-1)][60-3(k-1)]=-6k2+108k+378(1≤k≤10),配方可得y=-6(k-9)2+864,∴当k=9时,获得利润最大.
答案:C
4.解析:显然出发、停留、返回三个过程中行走速度是不同的,故应分三段表示函数,选D.
答案:D
5.解析:设年增长率为x,则有×(1+x)2=1 690,1+x=,因此2018年预计经营总收入为×=1 300(万元).
答案:1 300
6.解析:利润L(x)=20x-C(x)=-(x-18)2+142,当x=18时,L(x)有最大值.
答案:18
7.解析:由函数解析式可以看出,组装第A件产品所需时间为=15,故组装第4件产品所需时间为=30,解得c=60,将c=60代入=15得A=16.
答案:60和16
8.解析:(1)设DQ=y,则x2+4xy=200,y=.
S=4 200x2+210×4xy+80×4×y2=38 000+4 000x2+,(0
9.解析:(1)设月产量为x台,则总成本为20 000+100x,从而
f(x)=
(2)当0≤x≤400时,
f(x)=-(x-300)2+25 000.
∴当x=300时,f(x)的最大值为25 000;
当x>400时,
f(x)=60 000-100x是减函数,
f(x)<60 000-100×400=20 000<25 000.
∴当x=300时,f(x)的最大值为25 000,
即每月生产300台仪器时,利润最大,最大利润为25 000元.
10.解析:(1)租金增加了600元,所以未租出的车有12辆,一共租出了88辆.
(2)设每辆车的月租金为x元(x≥3 000),租赁公司的月收益为y元,
则y=x(100-)-×50-(100-)×150=-+162x-21 000=-(x-4 050)2+307 050,
当x=4 050时,ymax=307 050.
所以当每辆车的月租金定为4 050元时,租赁公司的月收益最大为307 050元.
课时作业(二十三) 数学建模活动:决定苹果的最佳出售时间点
1.答案:D
2.解析:设原销售价为a,原进价为x,可以列出方程组:
解这个方程组,消去a,x,可得r=15.
答案:B
3.解析:由题意,知纳税额y(单位:元)与稿费(扣税前)x(单位:元)之间的函数关系式为
y=
由于此人纳税420元,所以800
答案:C
4.解析:根据即时价格与平均价格的相互依赖关系,可知,当即时价格升高时,对应平均价格也升高;反之,当即时价格降低时,对应平均价格也降低,故选项C中的图象可能正确.
答案:C
5.解析:日销售额=日销售量×价格,故S=f(t)×g(t)=(2t+100)×(t+4)=2t2+108t+400,t∈N.
答案:2t2+108t+400,t∈N
6.解析:前5分钟温度增加的速度应越来越慢,因为此段内曲线越来越“缓”,故②正确;5分钟后,对应曲线是水平的,说明温度不变了,故④正确.
答案:②④
7.解析:设涨价x元,销售的利润为y元,则y=(50+x-45)(50-2x)=-2x2+40x+250=-2(x-10)2+450,所以当x=10,即销售价为60元时,y取得最大值.
答案:60
8.解析:(1)y甲=120x+240,(x∈N+),
y乙=(x+1)×240×60%=144(x+1),(x∈N+).
(2)由120x+240=144x+144,解得x=4,即当学生数为4时,两家旅行社的收费一样.
(3)当x<4时,乙旅行社更优惠;当x>4时,甲旅行社更优惠.
9.解析:(1)由题意可得y=(a-x)×(1+0.01x)-0.4x=-x2+()x+a.
∵a-x≥a,∴x≤a,
即x的取值范围是中的自然数.
(2)∵y=-+(-70)2+a,且140 ∴当a为偶数时,x=-70,y取最大值.
当a为奇数时,x=-70,y取最大值.
(∵尽可能少裁员,∴舍去x=-70)
因此,当员工人数a为偶数时,裁员(-70)人,才能获得最大的经济效益;当员工人数a为奇数时,裁员(-70)人,才能获得最大的经济效益.
10.解析:(1)设该企业职工人数为t,依题意当p=52时,q=36,则(52-40)×36×100=1 200t+13 200,∴t=25.
即该企业有25名职工.
(2)设每个月的利润为f(p),则f(p)=
∵当p=55时,[(-2p+140)(p-40)]max=450,
当p=61时,[(-p+82)(p-40)]max=441,
∵450>441,
∴当p=55时,能更早还清贷款,
又(100×450-1 200×20-13 200)×12=93 600,
=5,
∴当定价为55元时,最早5年后能还清贷款.
章末质量检测(一) 集合与常用逻辑用语
1.解析:由集合M={x|x2-3x+2=0}={x|(x-2)·(x-1)=0}={1,2},N={0,1,2},可知MN,故选B.
答案:B
2.解析:由题意得A={x|-3
3.答案:A
4.解析:图中阴影部分可表示为(∁UB)∩A,且∁UB={1,5,6},A={1,2},所以(∁UB)∩A={1}.故选B.
答案:B
5.解析:根据存在量词命题的否定是全称量词命题,先将存在量词改为全称量词,然后否定结论,故该命题的否定为“任意一个无理数,它的平方不是有理数”.
答案:B
6.解析:∵A∩B={1},
∴1∈B,
∴1+4+m=0,解得m=-5,
∴B={x|x2+4x-5=0}={-5,1}.
答案:D
7.解析:D中含有存在量词.
答案:D
8.解析:如图,
由图可知,若a>0,则抛物线y=x2与直线y=a有两个不同交点,
若抛物线y=x2与直线y=a有两个不同交点,则a>0,
∴“a>0”是集合A∩B中有2个元素的充要条件.
答案:C
9.解析:题图中阴影部分表示的集合为A∩(∁UB),
∵A={x|-3≤2x-1≤3}=[-1,2],B={x|x>1},
∴∁UB=(-∞,1],
∴A∩(∁UB)=[-1,1],故选AB.
答案:AB
10.解析:命题p:“∃x∈R,x2+x+1<0”,则¬p:“∀x∈R,x2+x+1≥0”满足命题的否定形式,所以A正确;已知a,b∈R,“a>1且b>1”能够推出“ab>1”,“ab>1”不能推出“a>1且b>1”,所以B正确;对于C,“x=1”时,“x2-3x+2=0”成立,但反之,“x2-3x+2=0”时,“x=1或x=2”,所以C不正确;若p是q的充分不必要条件,则q是p的必要不充分条件,满足充分与必要条件的定义,所以D正确.故选ABD.
答案:ABD
11.解析:对于A,“x,y中至少有一个小于零”时,则“x+y<0”可能成立,故错;对于B,“a2+b2=0”⇒“a=0且b=0,”“a=0且b=0”⇒“a2+b2=0”,故正确;对于C,“ab≠0”⇒“a≠0且b≠0”,“a≠0或b≠0”不能得到“ab≠0”,故正确;对于D,若集合A是全集U的子集,可得(∁UA)∪A=U,则“x∉∁UA”,一定“x∈A”故正确.
答案:BCD
12.解析:∵A中“a=b”⇒“ac=bc”为真命题,
但当c=0时,“ac=bc”⇒“a=b”为假命题,
故“a=b”是“ac=bc”的充分不必要条件,故A为假命题;
∵B中“a+5是无理数”⇒“a是无理数”为真命题,
“a是无理数”⇒“a+5是无理数”也为真命题,
故“a+5是无理数”是“a是无理数”的充要条件,故B为真命题;
∵C中“a>b”⇒“a2>b2”为假命题,
“a2>b2”⇒“a>b”也为假命题,
故“a>b”是“a2>b2”的既不充分也不必要条件,故C为假命题;
∵D中{a|a<5}{a|a<3},故“a<5”是“a<3”的必要条件,故D为真命题.
答案:BD
13.解析:U={1,2,3,4,5,6,7,8},∁UA={5,6,7,8},∁UB={1,2,7,8},故(∁UA)∩(∁UB)={5,6,7,8}∩{1,2,7,8}={7,8}.
答案:{7,8}
14.解析:由题意可得,集合N-M={0,6,7},
∴集合N-M的真子集个数为23-1=7.
答案:7
15.解析:所给命题是存在量词命题;其否定应为全称量词命题.
答案:∀x∈R,都有x2+2x+5≠0
16.解析:设只参加游泳比赛有x人,
则12-x=3+3=6,得x=6.
不参加游泳的人为26-12=14,
参加田赛未参加游泳的人为9-3=6人,
参加径赛未参加游泳的人为13-3=10人,
则同时参加田赛和径赛的人为10+6-14=2人.
答案:6 2
17.解析:(1)由集合元素的互异性可得x≠3且x2-2x≠x,
x2-2x≠3,解得x≠-1且x≠0且x≠3.
(2)若-2∈A,则x=-2或x2-2x=-2.
由于方程x2-2x+2=0无解,所以x=-2.
经检验,知x=-2符合互异性.故x=-2.
18.解析:由x2-3x+2=0,得x=1,或x=2.
∴A={1,2}.
∵B⊆A,∴对B分类讨论如下:
①若B=∅,即方程ax-2=0无解,此时a=0.
②若B≠∅,
则B={1}或B={2}.
当B={1}时,有a-2=0,即a=2;
当B={2}时,有2a-2=0,即a=1.
综上可知,符合题意的实数a所组成的集合C={0,1,2}.
19.解析:①②④⑤都是可以判断真假的陈述句,是命题.③是疑问句,故不是命题.
因为①④含有存在量词,所以命题①④为存在量词命题.因为②含有全称量词,所以命题②为全称量词命题.因为“自然数的平方是正数”的实质是“任意一个自然数的平方都是正数”,所以⑤为全称量词命题.
综上所述,①④为存在量词命题,②⑤为全称量词命题,③不是命题.
20.解析:(1)A∪B={x|2≤x≤8}∪{x|1
即a的取值范围为(-∞,8).
21.解析:p是q的充分不必要条件,
∴p⇒q,q p,
∴{x|2≤x≤10}{x|x<a或x>2a+1}(a>0)
画出数轴:
结合数轴得
a>10或2a+1<2,
故a的取值范围为a>10或0 22.解析:(1)A∩B={x|3≤x<6}.
因为∁RB={x|x≤2或x≥9},
所以(∁RB)∪A={x|x≤2或3≤x<6或x≥9}.
(2)因为C⊆B,如图所示:
所以解得2≤a≤8,
所以所求集合为{a|2≤a≤8}.
章末质量检测(二) 等式与不等式
1.解析:A项,c=0时不成立;B项,c<0时不成立;C项,因为a>b,ab<0,所以<,即<,正确;D项,因为a>b,ab>0,所以a·ab>b·ab,即a2b>ab2,不成立.
答案:C
2.解析:a-b=(3x2-x+1)-(2x2+x)
=x2-2x+1=(x-1)2≥0,所以a≥b.
答案:C
3.解析:由于b<2a,3d
4.解析:由题意得,A={x|1
5.解析:从题中-<α<β<可分离出三个不等式:-<α< ①,-<β< ②,α<β ③.根据不等式的性质,②式同乘以-1得-<-β< ④,根据同向不等式的可加性,可得-π<α-β<π.由③式得α-β<0,所以-π<α-β<0.
答案:B
6.解析:不等式x2-4ax+3a2<0(a<0)的解集为(x1,x2),
根据根与系数的关系,可得:x1x2=3a2,x1+x2=4a,
那么x1+x2+=4a+,
因为a<0,
所以-(4a+)≥2 =,即4a+≤-,
故x1+x2+的最大值为-,故选D.
答案:D
7.解析:∵不等式x2-bx+c≤0的解集是{x|-5≤x≤1},
∴x1=-5,x2=1是x2-bx+c=0的两个实数根,
∴由韦达定理知∴
∴b-c=-4-(-5)=1.故选A.
答案:A
8.解析:不等式(x+y)≥9对任意正实数x,y恒成立,
则1+a++≥a+2+1≥9,
所以≥2或≤-4(舍去),
所以正实数a的最小值为4.
答案:B
9.解析:对于A,>⇒1>⇒>,当a=b>0时,不等式不成立,故A中不等式错误;对于B,a+b>|a-b|⇒a>|a-b|-b,故B中不等式正确;对于C,a2+b2>4ab-3b2⇒a2+4b2-4ab>0⇒(a-2b)2>0,当a=2b时,不等式不成立,故C中不等式错误;对于D,ab+≥2>2,故D中不等式正确,故选BD.
答案:BD
10.解析:依题意,设单价为1,那么方案(Ⅰ)提价后的价格是1×(1+m%)(1+n%)=1+(m+n)%+m%·n%;
方案(Ⅱ)提价后的价格是(1+n%)(1+m%)=1+(m+n)%+m%·n%;
方案(Ⅲ)提价后的价格是=1+(m+n)%+;
方案(Ⅳ)提价后的价格是1+(m+n)%.所以只要比较m%·n%与的大小即可.
所以>(%)2=m%·n%.
所以>m%·n%.
即>(1+m%)(1+n%),
因此,方案(Ⅲ)提价最多,方案(Ⅳ)提价最少.故选AB.
答案:AB
11.解析:设y=ax2+ax-4,x∈R,
则由题意可知y<0恒成立.
当a=0时,y=-4<0满足题意;
当a≠0时,需满足即
解得-16 答案:ABC
12.解析:因为不等式x+
所以x+=
=++2≥2 +2=4,
当且仅当=,即x=2,y=8时,等号成立,
所以=4,故m2-3m>4,
即(m+1)(m-4)>0,
解得m<-1或m>4,
所以实数m的取值范围是{m|m>4或m<-1},故选AD.
答案:AD
13.解析:令a=-2,b=-1,则=->=-1,故①不成立;ab=2>b2=1,故②不成立.因为a0,所以-ab>-a2,故③不成立.选④.
答案:④
14.解析:由|2x-1|>3得,2x-1<-3或2x-1>3,即x<-1或x>2.
答案:{x|x<-1或x>2}
15.解析:令y=|x+2|-|x+3|
=
作出图象如图所示:
由图象知-1≤|x+2|-|x+3|≤1.
若不等式有解,m只要比|x+2|-|x+3|的最大值小即可,所以m<1,故m的取值范围是(-∞,1).
若不等式的解集为∅,m只要不小于|x+2|-|x+3|的最大值,所以m≥1,故m的取值范围是[1,+∞).
答案:(-∞,1) [1,+∞)
16.解析:由题意可知,Δ>0且x1x2=a2-1<0,故-1 答案:-1 17.解析:因为(x2+3)-3x=x2-3x+3=+3-=+≥>0,所以x2+3>3x.
18.解析:≤1⇒≤0⇒x∈[-2,6),
6x2-x-1>0⇒(3x+1)(2x-1)>0⇒x∈∪,
所以原不等式组的解集为x∈∪.
19.解析:(1)由题意,知1-a<0且-3和1是方程(1-a)x2-4x+6=0的两根,
所以解得a=3.
所以不等式2x2+(2-a)x-a>0,
即为2x2-x-3>0,
解得x<-1或x>.
所以所求不等式的解集为.
(2)ax2+bx+3≥0,
即为3x2+bx+3≥0,若此不等式解集为R,
则b2-4×3×3≤0,
所以-6≤b≤6.
20.解析:(1)设每间虎笼长为x m,宽为y m,则由条件,知4x+6y=36,即2x+3y=18.
设每间虎笼的面积为S,则S=xy.
方法一 由于2x+3y≥2=2,
∴2≤18,得xy≤,即S≤.
当且仅当2x=3y时等号成立.
由解得
故每间虎笼长为4.5 m,宽为3 m时,可使面积最大.
方法二 由2x+3y=18,得x=9-y.
∵x>0,∴0
∵0
当且仅当6-y=y,即y=3时,等号成立,此时x=4.5.
故每间虎笼长4.5 m,宽3 m时,可使面积最大.
(2)由条件知S=xy=24.
设钢筋网总长为l,则l=4x+6y.
方法一 ∵2x+3y≥2=2=24,
∴l=4x+6y=2(2x+3y)≥2·2=4=48,当且仅当2x=3y时,等号成立.
由解得
故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋网总长最小.
方法二 由xy=24,得x=.
∴l=4x+6y=+6y=6≥6×2=48,
当且仅当=y,即y=4时,等号成立,此时x=6.
故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋总长最小.
21.解析:(1)设所用时间为t=(h),
y=×2×+14×,x∈[50,100].
所以,这次行车总费用y关于x的表达式是
y=+x,x∈[50,100].
(或y=+x,x∈[50,100]).
(2)y=+x≥26,
当且仅当=x,
即x=18时,等号成立.
故当x=18时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为26元.
22.解析:(1)当a=时,有不等式f(x)=x2-x+1≤0,
所以(x-2)≤0,
所以原不等式的解集为.
(2)因为不等式f(x)=(x-a)≤0,
当0a,所以不等式的解集为{x|a≤x≤};
当a>1时,有 当a=1时,不等式的解集为{x|x=1}.
章末质量检测(三) 函数
1.解析:由y与x的关系知,在中间时间段y值不变,只有D符合题意.
答案:D
2.解析:因为f(x)是奇函数,所以f(-3)=-f(3).
又f(-3)=2,所以f(3)=-2,所以点(3,-2)在函数f(x)的图象上.
答案:A
3.解析:要使函数有意义,x的取值需满足
解得x≥-1,且x≠0,
则函数的定义域是[-1,0)∪(0,+∞).
答案:C
4.解析:f(5)=f(f(10))=f(f(f(15)))=f(f(18))=f(21)=24.
答案:A
5.解析:选项A,B,D中两函数定义域不同,只有C项符合.
答案:C
6.解析:函数f(x)的图象在(0,+∞)上是一条连续不断的曲线,因为f(0)=5>0,f(1)=1>0,f(2)=-9<0,
所以f(1)·f(2)<0,所以零点所在的大致区间为(1,2).
答案:B
7.解析:函数单调性的定义突出了x1,x2的任意性,仅凭区间内有限个函数值的关系,不能作为判断函数单调性的依据,A,B,C错误,D正确.
答案:D
8.解析:由f(x)在区间[-1,1]上是增函数,且f(-)·f()<0,知f(x)在区间上有唯一的零点,∴方程f(x)=0在区间[-1,1]内有唯一的实数根.
答案:C
9.解析:当α=-1时,函数y=x-1的定义域为{x|x∈R,且x≠0},A不符合题意;当α=时,函数y=x的定义域为[0,+∞),B不符合题意;当α=1时,函数y=x的定义域为R且为奇函数,C符合题意;当α=3时,函数y=x3的定义域为R且为奇函数,D符合题意.故选CD.
答案:CD
10.解析:因为a>b>c且a+b+c=0,所以a>0,c<0,f(1)=0,则可知开口向上,排除A、C,然后根据f(0)=c<0,可知函数图象与y轴的交点在x轴下方.
答案:ABC
11.解析:A、C、D选项中的三个函数在(-∞,0)上都是减函数,只有B不正确.
答案:ACD
12.解析:因为y=f(x)是偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,所以y=f(x)在[0,+∞)上是减函数,由f(a)≤f(2),得f(|a|)≤f(2),所以|a|≥2,得a≤-2或a≥2,故选AB.
答案:AB
13.解析:当x∈[-1,0]时,y=x+1;当x∈(0,2]时,y=-x,
故f(x)的解析式为f(x)=
答案:f(x)=
14.解析:当x<0时,令2x+3=0,解得x=-,当x≥0时,令x2-4x+3=0,解得x1=1,x2=3,所以函数共有3个零点.
答案:3
15.解析:高峰时间段电费为50×0.568+(200-50)×0.598=118.1(元).
低谷时间段电费为50×0.288+(100-50)×0.318=30.3(元).
故该家庭本月应付的电费为118.1+30.3=148.4(元).
答案:148.4
16.解析:若f(x)为奇函数,则f(x-1)=-f(1-x),故①正确.
令t=x-1,则由f(x+1)=f(x-1)可知,f(t)=f(t+2),即f(x)=f(x+2),其图象不一定关于直线x=1对称.例如,函数f(x)=-(其中[x]表示不超过x的最大整数),其图象如图所示,满足f(x+1)=f(x-1),但其图象不关于直线x=1对称,故②不正确.
若g(x)=f(x-1)的图象关于直线x=1对称,则有g(x+1)=g(-x+1),即f(x)=f(-x),∴③正确.
对于④,不妨令f(x)=x,则f(1+x)=1+x,f(1-x)=1-x,二者图象关于x=0对称,故④错误.
答案:①③
17.解析:(1)根据题意知
∴x≥-4且x≠1,
即函数f(x)的定义域为[-4,1)∪(1,+∞).
(2)f(-1)=-=-3-.
f(12)=-=-4=-.
18.解析:y=
即y=
函数的大致图象如图所示,单调增区间为(-∞,-1],[0,1],单调减区间为[-1,0],[1,+∞).
19.解析:(1)因为-4<0,5>0,
所以f(-4)=(-4)2+2×(-4)-3=5,f(5)=-5-3=-8.
(2)画图如图所示,图象上升时x的取值集合为{x|-1≤x≤0}.
(3)当x∈[-2,0]时,函数的值域为[-4,-3].
20.解析:(1)函数f(x)在(1,+∞)上单调递减.
证明:任取x2>x1>1,
则f(x1)-f(x2)=-=,
因为x1-1>0,x2-1>0,x2-x1>0,
所以f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2).
所以f(x)在(1,+∞)上单调递减.
(2)由(1)可知f(x)在(1,+∞)上单调递减,
所以f(x)在[2,6]上单调递减,
所以f(x)max=f(2)=1,f(x)min=f(6)=,即f(x)min=,f(x)max=1.
21.解析:(1)由f(0)=1,得c=1,
所以f(x)=ax2+bx+1.
又f(x+1)-f(x)=2x,
所以a(x+1)2+b(x+1)+1-(ax2+bx+1)=2x,
即2ax+a+b=2x.
所以所以
因此,所求解析式为f(x)=x2-x+1.
(2)f(x)>2x+m等价于x2-x+1>2x+m,即x2-3x+1-m>0,要使此不等式在区间[-1,1]上恒成立,只需使函数g(x)=x2-3x+1-m在区间[-1,1]上的最小值大于0即可.
因为g(x)=x2-3x+1-m在区间[-1,1]上单调递减,
所以g(x)min=g(1)=-m-1,
由-m-1>0,得m<-1.
因此满足条件的实数m的取值范围是(-∞,-1).
22.解析:(1)令x+1=t,
则x=t-1,
因为f(x+1)=x2-5x+4,
所以f(t)=(t-1)2-5(t-1)+4=t2-7t+10,
所以f(x)=x2-7x+10.
(2)①设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3.
又因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(-x)=-f(x),所以f(x)=-x2-2x-3.
又因为f(0)=0,
所以f(x)=
②画出函数f(x)=的图象,
如图:
由图象可知函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间为[-1,0),(0,1].
模块质量检测
1.解析:A={x|2x2-5x-3≤0}=,B={x∈Z|x≤2},A∩B={0,1,2},故选B.
答案:B
2.解析:对于B,因为对任意的自变量可能有两个不同的y值与其对应,这与函数的定义有唯一确定的元素y与之对应矛盾.
答案:B
3.解析:由题意得,B2-A2=-2≤0,且A≥0,B≥0,可得A≥B.
答案:B
4.解析:由题意知c<0,a>0,则A一定正确;B一定正确;D一定正确;当b=0时C不正确.
答案:C
5.解析:由函数y=得
解得
即-1≤x≤1且x≠-,
所以所求函数的定义域为∪.
答案:D
6.解析:B={y|y≤t},结合数轴可知t<-3.
答案:A
7.解析:关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),即不等式ax0可化为(x+1)(x-3)<0,解得-1
8.解析:因为0<x<1,所以3x>0,3-3x>0,所以3x(3-3x)≤()2=,
当且仅当3x=3-3x,即x=时等号成立,故3x(3-3x)取得最大值时x的值为.故选B.
答案:B
9.解析:选项A中,
10.解析:由x2+x-6<0,得-3
11.解析:f(2x-1)=(2x-1)2+2(2x-1)+1,故f(x)=x2+2x+1,故选项C错误,选项D正确;f(3)=16,f(-3)=4,故选项A错误,选项B正确.
答案:BD
12.解析:因为x>0,y>0,所以+≥8
(当且仅当=时取“=”).若+>m2+2m恒成立,则m2+2m<8,解得-4
13.解析:存在量词命题的否定是全称量词命题,即∀x∈R,x2-2x≤0.
答案:∀x∈R,x2-2x≤0
14.解析:因为1是函数f(x)=+b(a≠0)的零点,所以a+b=0,即a=-b≠0,所以h(x)=-bx(x-1),令h(x)=0,解得x=0或x=1.
答案:0或1
15.解析:因为x>0,所以x+≥2,所以=≤=(当且仅当x=1时取等号),所以的最大值为,所以由已知不等式恒成立得a≥.故a的取值范围是.
答案:
16.解析:因为函数f(x)在实数集R上是偶函数,且f(3)
所以3<|2a+1|,解得a>1或a<-2.
答案:a>1或a<-2
17.解析:由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,
∴P={x|-2≤x≤10},
由x∈P是x∈S的必要条件,知S⊆P.
则∴0≤m≤3.
∴当0≤m≤3时,x∈P是x∈S的必要条件,即所求m的取值范围是[0,3].
18.解析:令f(x)=|x2-6x+8|=,
g(x)=a(a∈R),在同一坐标系中作出两个函数的图象,
如图所示,由图知:(1)当a<0时,方程无解.
(2)当a=0时,有两解:x=2或4.
(3)当0 (4)当a=1时,有三解:x=3或3±.
(5)当a>1时,有两解:x=3±.
19.解析:抛物线的对称轴为x=a.
①当a<0时,f(x)在[0,1]上递减,
所以f(0)=2,即-a=2,所以a=-2.
②当a>1时,f(x)在[0,1]上递增,
所以f(1)=2,即a=3;
③当0≤a≤1时,f(x)在[0,a]上递增,在[a,1]上递减,所以f(a)=2,即a2-a=2,解得a=2或-1,与0≤a≤1矛盾.
综上,a=-2或a=3.
20.解析:由f(m)+f(m-1)>0,
得f(m)>-f(m-1),即f(1-m)
所以1-m>m,
又-2≤m-1≤2,-2≤m≤2,
所以解得-1≤m<.
故m的取值范围是.
21.解析:(1)当0
所以y=
(2)因为当0
所以y=(140-m)x,y随x的增大而增大.
当40
所以,当40
证明如下:设0≤x1
=x1+-x2-
=(x1-x2)+
=.
因为x1-x2<0,(x1+1)(x2+1)>0,
x1x2+x1+x2>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)
(2)由(1)知,当m∈[0,1]时,f(m)∈.
因为a>0,g(x)=ax+5-2a在[0,1]上单调递增,所以m0∈[0,1]时,g(m0)∈[5-2a,5-a].
依题意,只需⊆[5-2a,5-a],
所以解得2≤a≤,
即实数a的取值范围为
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