江苏无锡市湖滨中学2024-2025学年高一(上)数学第15周阶段性训练模拟练习【含答案】
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这是一份江苏无锡市湖滨中学2024-2025学年高一(上)数学第15周阶段性训练模拟练习【含答案】,共14页。试卷主要包含了函数的零点所在的大致区间为,函数f,设函数f,已知函数y=f,若0<m<1<a<b,则,定义在R上的函数f,已知f等内容,欢迎下载使用。
1.函数的零点所在的大致区间为( )
A.(0,1)B.(1,2)C.(2,e)D.(e,3)
2.函数f(x)=x+lg2x﹣4的零点为x1,函数g(x)=x+lga(x﹣1)﹣5(a>1)的零点为x2,若x2﹣x1>1,则实数a的取值范围是( )
A.(1,)B.(1,2)C.(,+∞)D.(2,+∞)
3.设函数f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|,则f(x)( )
A.是偶函数,且在(,+∞)单调递增
B.是奇函数,且在(﹣,)单调递减
C.是偶函数,且在(﹣∞,﹣)单调递增
D.是奇函数,且在(﹣∞,﹣)单调递减
4.已知函数y=f(x)的表达式为f(x)=|lg2x|,若0<m<n且f(m)=f(n),则2m+n的取值范围为( )
A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.D.
二.多选题(共5小题)
(多选)5.设a>0,b>0,已知,则下列说法正确的是( )
A.M有最小值B.M没有最大值
C.N有最大值为D.N有最小值为
(多选)6.若0<m<1<a<b,则( )
A.ma<mbB.am<bm
C.lgma<lgmbD.
(多选)7.已知函数y=f(x),对于任意x,y∈R,=f(x﹣y),则( )
A.f(0)=1B.f(x2)=2f(x)
C.f(x)>0D.≥f()
(多选)8.定义在R上的函数f(x),对任意的x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,且当x>0时,f(x)>f(0)恒成立,下列说法正确的是( )
A.f(0)=﹣1
B.函数f(x)的单调增区间为(0,+∞)
C.函数g(x)=f(x)+1为奇函数
D.函数f(x)为R上的增函数
(多选)9.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意x∈R,有f(1﹣x)=﹣f(1+x),当x∈[0,1]时,f(x)=x2+x﹣2,则( )
A.f(x)是以2为周期的周期函数
B.点(﹣3,0)是函数f(x)的一个对称中心
C.f(2021)+f(2022)=﹣2
D.函数y=f(x)﹣lg2(x+1)有3个零点
三.填空题(共3小题)
10.设函数,则满足的x的取值范围是 .
11.已知函数f(x)是定义在R上不恒为零的偶函数,且对于任意实数x都有(x﹣1)f(x)=xf(x﹣1)成立,则= .
12.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+4)=f(x),且当x∈[0,4)时,f(x)=2x+m,若f(2023)=3f(1),则m= .
四.解答题(共5小题)
13.设函数f(x)和g(x)的定义域为(﹣1,1),若f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)﹣g(x)=2lg(1﹣x).
(1)求函数f(x)和g(x)的解析式;
(2)判断f(x)在(0,1)上的单调性,并给出证明.
14.设a为实数,已知函数,g(x)=lnx•(lnx﹣2)+a.
(1)若函数f(x)和g(x)的定义域为[1,+∞),记f(x)的最小值为M1,g(x)的最小值为M2.当M2≤M1时,求a的取值范围;
(2)设x为正实数,当g(x)>0恒成立时,关于x的方程f(g(x))+a=0是否存在实数解?若存在,求出此方程的解;若不存在,请说明理由.
15.已知函数f(x)=(2x+2﹣x),g(x)=(2x﹣2﹣x).
(1)利用函数单调性的定义,证明:f(x)在区间[0,+∞)上是增函数;
(2)已知F(x)=4f2(x)﹣4mf(x)+9,其中m是大于1的实数,当x∈[0,lg2m]时,F(x)≥0,求实数m的取值范围;
(3)当a≥0,判断与af(x)+(1﹣a)的大小,并证明你的结论.
16.已知函数f(x)=x2+bx+c,满足f(x)=f(1﹣x),其一个零点为﹣1.
(1)当m≥0时,解关于x的不等式mf(x)≥2(x﹣m﹣1);
(2)设h(x)=3|f(x)+3x﹣1|,若对于任意的实数x1,x2∈[﹣2,2],都有|h(x1)﹣h(x2)|≤M,求M的最小值.
17.已知函数.
(1)当a=5,b=﹣3时,求满足f(x)=3x的x的值;
(2)当b=1时,若函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,函数g(x)满足g(x)=f(x)(3x+1)+3﹣x.
①求f(x)及g(x)的表达式;
②若对任意x∈R且x≠0,不等式g(2x)≥m•g(x)﹣10恒成立,求实数m的最大值.
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.【解答】解:易知函数在(0,+∞)上单调递增,
∵f(e)=1﹣<0,f(3)=ln3﹣1>0,
∴f(e)•f(3)<0,
∴函数的零点所在的大致区间为(e,3).
故选:D.
2.【解答】解:f(x)=x+lg2x﹣4的零点为x1,
所以x1+lg2x1﹣4=0,
因为g(x)=x+lga(x﹣1)﹣5(a>1)的零点为x2,所以g(x2)=x2+lga(x2﹣1)﹣5=0,
所以x1+lg2x1﹣4=x2﹣1+lga(x2﹣1)﹣4,
所以x1+lg2x1=x2﹣1+lga(x2﹣1),
又因为x2﹣x1>1,
所以x1<x2﹣1,
又因为y=x+lg2x,y=x﹣1+lga(x﹣1)(a>1)这两个函数均单调递增,
当x1<x2﹣1时,lg2x1>lga(x2﹣1),
解得a>2.
故选:D.
3.【解答】解:由,得x.
又f(﹣x)=ln|﹣2x+1|﹣ln|﹣2x﹣1|=﹣(ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|)=﹣f(x),
∴f(x)为奇函数;
由f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|=,
∵==.
可得内层函数t=||的图象如图,
在(﹣∞,)上单调递减,在(,)上单调递增,
则(,+∞)上单调递减.
又对数式y=lnt是定义域内的增函数,
由复合函数的单调性可得,f(x)在(﹣∞,﹣)上单调递减.
故选:D.
4.【解答】解:由题意函数y=f(x)的表达式为f(x)=|lg2x|,若0<m<n且f(m)=f(n),
可得,﹣lg2m=lg2n,化简可得 mn=1.
∴2m+n≥2=2,当且仅当2m=n时,等号成立.
故2m+n的取值范围为[2,+∞),
故选:D.
二.多选题(共5小题)
5.【解答】解:因为a>0,b>0,所以M=,当且仅当a=b时取等号,
所以M有最小值为2,没有最大值,故A正确,B正确;
因为,所以N==,当且仅当a=b时取等号,
所以N有最小值为,没有最大值,故C错误,D正确,
故选:ABD.
6.【解答】解:对于选项A,∵0<m<1,
∴函数y=mx在R上是减函数,
又∵a<b,
∴ma>mb,
故错误;
对于选项B,∵0<m<1,
∴函数y=xm在(0,+∞)上是增函数,
又∵a<b,
∴am<bm,
故正确;
对于选项C,∵0<m<1,
∴函数y=lgmx在(0,+∞)上是减函数,
又∵1<a<b,
∴lgma>lgmb,
故错误;
对于选项D,
﹣=,
∵0<m<1<a<b,
∴>0,
即>,
故正确;
故选:BD.
7.【解答】解:对于A,令x=y=0,则有1=f(0),故正确;
对于B,由已知=f(x﹣y),可得f(x)=f(y)f(x﹣y),
所以f(x+y)=f(x)f(y),①
令f(x)=ax(a>0且a≠1)满足题干要求,2f(x)=2ax,f(x2)=,则f(x2)≠2f(x),故B错误;
对于C,由①可知:令x=,y=,则f(x)=f()f()=[f()]2,
又因为=f(x﹣y),
则f()≠0,
所以f(x)=[f()]2>0,故C正确;
对于D,因为f(x)>0,
所以f(x)+f(y)≥2=2,又由①,令x=y=,
则f(x+y)=f()f()=[f()]2,
所以≥f(),故D正确.
故选:ACD.
8.【解答】解:对任意的x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,
可得x1=x2=0时,f(0)=2f(0)+1,解得f(0)=﹣1,故A正确;
令x1=x,x2=﹣x,则f(0)=f(x)+f(﹣x)+1,
可得[f(﹣x)+1]+[f(x)+1]=0,则g(﹣x)=﹣g(x),即g(x)=f(x)+1为奇函数,故C正确;
当x>0时,f(x)>f(0)恒成立,可得g(x)=f(x)+1>0恒成立,
设x1<x2,即x2﹣x1>0,可得g(x2﹣x1)=f(x2﹣x1)+1=f(x2)+f(﹣x1)+2
=[f(x2)+1]+[f(﹣x1)+1]>0,即为g(x2)>﹣g(﹣x1)=g(x1),
所以g(x)在R上递增,即f(x)在R上递增,故B错误,D正确.
故选:ACD.
9.【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,对任意x∈R,有f(1﹣x)=﹣f(1+x),即f(﹣x)=﹣f(2+x),
f(x)是定义在R上的偶函数,则有f(x+2)=﹣f(x),变形可得f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
则函数f(x)是周期为4的周期函数,A错误;
对于B,对任意x∈R,有f(1﹣x)=﹣f(1+x),则(1,0)是函数f(x)的一个对称中心,
又由函数f(x)是周期为4的周期函数,则点(﹣3,0)是函数f(x)的一个对称中心,B正确;
对于C,函数f(x)是周期为4的周期函数,且对任意x∈R,有f(1﹣x)=﹣f(1+x),
则f(2021)+f(2022)=f(1)+f(2)=f(1)﹣f(0)=2,C错误;
对于D,作出函数f(x)与y=lg2(x+1)的图象,易得两个函数有3个交点,
则函数y=f(x)﹣lg2(x+1)有3个零点,D正确;
故选:BD.
三.填空题(共3小题)
10.【解答】解:①当x≤0时,x﹣<0,
∴f(x)+f(x﹣)=2x+1+2(x﹣)+1=4x﹣1≤﹣1,
则在x≤0时无解;
②当0时,x﹣≤0,
∴f(x)+f(x﹣)=3x+2(x﹣)+1=3x+2x﹣2,在R上单调递增,且x=1时,3+2﹣2=3,
则的解集为(1,];
③当x时,x﹣>0,
∴f(x)+f(x﹣)=>3,
则在x时恒成立,
综上所述,的解集为(1,+∞).
故答案为:(1,+∞).
11.【解答】解:因为对于任意实数x都有(x﹣1)f(x)=xf(x﹣1)成立,
令x=0可得,f(0)=0,
令x=可得﹣=,
则f()=0,
当x≠0,1时,若f(x﹣1)=0,则f(x)=0,
则f()=f()=f()=f()=0,
则=0.
故答案为:0.
12.【解答】解:函数f(x)满足f(x+4)=f(x),
则f(x)的周期为4,
f(2023)=f(3)=8+m=3(2+m),解得m=1.
故答案为:1.
四.解答题(共5小题)
13.【解答】解:(1)根据题意:f(﹣x)﹣g(﹣x)=2lg(1+x);
∴f(x)+g(x)=2lg(1+x),联立f(x)﹣g(x)=2lg(1﹣x)得:
f(x)=lg(1+x)+lg(1﹣x)=lg(1﹣x2),
g(x)=lg(1+x)﹣lg(1﹣x)=lg;
(2)f(x)=lg(1﹣x2)在(0,1)上单调递减,证明如下:
设x1,x2∈(0,1),且x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)=lg(1﹣x12)﹣lg(1﹣x22),
∵0<x1<x2<1,
∴x12<x22,
∴1﹣x12>1﹣x22,
∴lg(1﹣x12)>lg(1﹣x22),
∴f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(0,1)上是减函数.
14.【解答】解:(1)当x≥1时,2x≥2,﹣,
所以f(x)=,当x=1时取等号,即M1=,
当x≥1时,lnx≥0,g(x)=lnx•(lnx﹣2)+a=(lnx﹣1)2+a﹣1,
根据二次函数的性质可知,当lnx=1,即x=e时g(x)取得最小值M2=a﹣1,
当M2≤M1时,a﹣1,
所以a,
故a的取值范围为(﹣∞,];
(2)因为g(x)=lnx•(lnx﹣2)+a=(lnx﹣1)2+a﹣1>0恒成立,
所以a﹣1>0,即a>1,
此时2g(x)>1,0<<1,
则f(g(x))+a=2g(x)﹣+a>0,
所以关于x的方程f(g(x))+a=0不存在实数解.
15.【解答】(1)证明:任取x1,x2∈[0,+∞),且x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)=(+)﹣(+)
===(1﹣),
因为0≤x1<x2,所以<,所以﹣<0,>1,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在区间[0,+∞)上是增函数;
(2)解:F(x)=4f2(x)﹣4mf(x)+9=4()2﹣4m()+9,
设t=,因为f(x)在[0,lg2m]上单调递增,所以t∈[1,],
所以F(x)≥0,即4t2﹣4mt+9≥0,所以m≤t+,
①m≥时,≥,即t+≥2=3,当且仅当t=时等号成立,
此时m≤3,所以≤m≤3;
②1<m<时,<,此时y=t+在[1,]上单调递减,
即t=时,ymin=+,
此时m≤+,化简得m4﹣9m2﹣1≤0,
因为1<m<,1<m2≤,此时m4﹣9m2﹣1≤0恒成立,
综上,实数m的取值范围是(1,3].
(3)解:﹣af(x)﹣(1﹣a)=﹣a•﹣1+a=a﹣﹣a•=a(1﹣)﹣,
因为2x+≥2,当且仅当x=0时等号成立,所以≥1,即1﹣≤0,
由已知a≥0,所以a(1﹣)≤0,
又因为2x>0,所以>0,所以a(1﹣)﹣<0,
即﹣af(x)﹣(1﹣a)<0,所以<af(x)+(1﹣a).
16.【解答】解:(1)因为f(x)=f(1﹣x),则x2+bx+c=(1﹣x)2+b(1﹣x)+c,得b=﹣1,
又其一个零点为﹣1,则f(﹣1)=1+1+c=0,得c=﹣2,
则函数的解析式为f(x)=x2﹣x﹣2,
则m(x2﹣x﹣2)≥2(x﹣m﹣1),即mx2﹣(m+2)x+2=(mx﹣2)(x﹣1)≥0,
当m=0时,解得:x≤1,
当m>0时,①m=2时,解集为R,
②0<m<2时,解得:x≤1或,
③m>2时,解得:或x≥1,
综上:当m=0时,x∈(﹣∞,1],
当m>0时,
①m=2时,解集为R,
②0<m<2时,x∈(﹣∞,1]∪[,+∞),
③m>2时,x∈(﹣∞,]∪[1,+∞),
(2)对于任意的x1,x2∈[﹣2,2],都有|h(x1)﹣h(x2)|≤M,
即M≥h(x)max﹣h(x)min,
令t=|x2+2x﹣3|=|(x+1)2﹣4|,则h(t)=3t,
因为x∈[﹣2,2],则tmin=0,tmax=5,
可得,,
则h(x)max﹣h(x)min=243﹣1=242,
即M≥242,即M的最小值为242.
17.【解答】解:(1)f(x)=3x即=3x,
设t=3x,t>0,可得t2﹣4t﹣5=0,
解得t=5(﹣1舍去),
由3x=5,可得x=lg35;
(2)①b=1时,f(x)=,
若函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,则f(0)=0,
即1+a=0,解得a=﹣1,满足f(﹣x)=﹣f(x),
所以f(x)=;
函数g(x)满足g(x)=f(x)(3x+1)+3﹣x=3x+3﹣x﹣1;
②对任意x∈R且x≠0,不等式g(2x)≥m•g(x)﹣10恒成立,
即为32x+3﹣2x﹣1≥m(3x+3﹣x﹣1)﹣10,即32x+3﹣2x+9≥m(3x+3﹣x﹣1)恒成立.
设k=3x+3﹣x﹣1,由x∈R且x≠0,可得k>2﹣1=1.
由3x+3﹣x=k+1,可得32x+3﹣2x+9=(k+1)2+7=k2+2k+8,k>2.
所以m≤=k++2在k>2恒成立,
由k++2≥2+2=4+2,当且仅当k=2时,取得等号,
可得m≤2+4,
则m的最大值为2+4.
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