北京市第八中学2021-2022学年高一上学期期中考试数学试题+
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这是一份北京市第八中学2021-2022学年高一上学期期中考试数学试题+,共16页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年北京八中高一(上)期中数学试卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(4分)若集合A={x|﹣2<x<1},B={x|0<x<2},则集合A∩B=( )
A.{x|﹣1<x<1} B.{x|﹣2<x<1} C.{x|﹣2<x<2} D.{x|0<x<1}
2.(4分)已知f(x)=,则f()+f(﹣)等于( )
A.1 B. C.2 D.
3.(4分)lg2+lg5﹣loga1+log22的值为( )
A.2 B.2﹣a C.lg7+1 D.lg7
4.(4分)给定函数①y=x2;②y=logx;③y=|x﹣1|;④y=2x,其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
5.(4分)设a=1,b=(),c=(),则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.b>c>a
6.(4分)“x≠1”是“x2﹣3x+2≠0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.(4分)设集合A={x|2≤2x≤4},B={x|2﹣a≤x≤a},若B⊆A,则a的取值范围是( )
A.(﹣∞,1] B.[1,+∞) C.[2,+∞) D.(﹣∞,2]
8.(4分)已知函数f(x)=2x3﹣7x2﹣2x+7,在下列说法中正确的是( )
A.(1,0)是函数f(x)的一个零点
B.函数f(x)只有两个零点
C.函数f(x)在(3,4)上至少有一个零点
D.函数f(x)在(3,4)上没有零点
9.(4分)函数y=x+(x≥2)的最小值为( )
A.2 B.2 C.3 D.
10.(4分)设集合M={x∈Z||x﹣1|<2},N={y∈N|y=﹣x2+2x+1,x∈R},则( )
A.N∈M B.M⫋N C.N⫋M D.M=N
11.(4分)已知函数f(x)满足:①定义域为R;②对任意x∈R,有f(x+2)=2f(x);③当x∈[﹣1,1]时,f(x)=﹣|x|+1.则方程f(x)=log4|x|在区间[﹣10,1]∪[2,10]内解的个数是( )
A.18 B.12 C.11 D.10
12.(4分)对于集合A,定义了一种运算“⊕”,使得集合A中的元素间满足条件:如果存在元素e∈A,使得对任意a∈A,都有e⊕a=a⊕e=a,则称元素e是集合A对运算“⊕”的单位元素.例如:A=R,运算“⊕”为普通乘法:存在1∈R,使得对任意a∈R都有1×a=a×1=a,所以元素1是集合R对普通乘法的单位元素.下面给出三个集合及相应的运算“⊕”:
①A=R,运算“⊕”为普通减法;
②A=R,运算“⊕”为普通加法;
③A={X|X⊆M}(其中M是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集.
其中对运算“⊕”有单位元素的集合序号为( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.②③
二、填空题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.
13.(4分)若命题p是“对所有正数x,均有x>x2+2”,则¬p是 .
14.(4分)若关于x的方程x2﹣(m+1)x+m2=0的两个实数根为x1,x2,且=,则实数m的值为 .
15.(4分)设集合A={2,4,a2﹣3a+7},B={1,5a﹣5,﹣a2+a+4},若A∩B={5},则实数a的值为 .
16.(4分)某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品,其生产的总成本y(万元)与年产量x(吨)之间的函数关系式可以近似的表示y=﹣48x+8000.已知此生产线年产量最大为210吨.若每吨产品平均出厂价为40万元,那么当年产量为 吨时,可以获得最大利润是 万元.
17.(4分)设集合A={(x,y)|=2,x,y∈R},B={(x,y)|4x+ay=16,x,y∈R},若A∩B=∅,则实数a的值为 .
18.(4分)已知关于x的不等式|x+1|+|x+2|≥c的解集为R,则实数c的取值范围为 .
19.(4分)已知a,b∈R,给出下列四个条件:①a>b﹣1;②a>b+1;③|a|>b;④a>|b|.使“a>b”成立的必要不充分条件是 .
20.(4分)称有限集S的所有元素的乘积为S的“积数”,给定数集M={,,,…,},则集合M的所有有偶数个元素的子集的“积数”之和为 .
三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
21.(15分)(1)求方程组的解集;
(2)求关于x的方程x(x+3m+1)=(x+m)(x+m+1)的解集;
(3)求不等式≤1的解集.
22.(14分)已知函数f(x)=log2(1+x),g(x)=log2(1﹣x).
(1)求函数f(x)﹣g(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)﹣g(x)的奇偶性,并予以证明;
(3)求使f(x)﹣g(x)>1成立的x的取值范围.
23.(13分)已知函数f(x)=ax2﹣(a+1)x+1.
(1)若函数f(x)的单调减区间为(﹣∞,1],则实数a= ;
(2)解关于x的不等式ax2﹣(a+1)x+1>0.
24.(14分)已知函数f(x)=x2,g(x)=x﹣1.
(1)若∃x∈R使f(x)<b•g(x),求实数b的取值范围;
(2)设F(x)=f(x)﹣mg(x)+1﹣m﹣m2,且|F(x)|在[0,1]上单调递增,求实数m的取值范围.
25.(14分)已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立.
(1)判断函数f(x)=x是否属于集合M,并说明理由;
(2)设函数f(x)=ax(a>0,a≠1)的图像与y=x的图像有公共点,证明:函数f(x)属于集合M;
(3)是否存在实数a,使得f(x)=x|x﹣a|属于集合M?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
2021-2022学年北京八中高一(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(4分)若集合A={x|﹣2<x<1},B={x|0<x<2},则集合A∩B=( )
A.{x|﹣1<x<1} B.{x|﹣2<x<1} C.{x|﹣2<x<2} D.{x|0<x<1}
【分析】由于两个集合已知,故由交集的定义直接求出两个集合的交集即可.
【解答】解:A∩B={x|﹣2<x<1}∩{x|0<x<2}={x|0<x<1}.故选D.
【点评】常用数轴图、函数图、解析几何中的图或文恩图来解决集合的交、并、补运算.
2.(4分)已知f(x)=,则f()+f(﹣)等于( )
A.1 B. C.2 D.
【分析】利用分段函数,直接求解函数值即可.
【解答】解:因为f(x)=,
则f()+f(﹣)=2×+(﹣)+1=.
故选:B.
【点评】本题主要考查函数的求值,考查运算求解能力,属于基础题.
3.(4分)lg2+lg5﹣loga1+log22的值为( )
A.2 B.2﹣a C.lg7+1 D.lg7
【分析】利用对数的运算性质求解.
【解答】解:lg2+lg5﹣loga1+log22=lg(2×5)﹣0+1=1﹣0+1=2.
故选:A.
【点评】本题主要考查了对数的运算性质,是基础题.
4.(4分)给定函数①y=x2;②y=logx;③y=|x﹣1|;④y=2x,其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【分析】对所给的函数进行判断即可.
【解答】解:y=x2该函数在(0,+∞)上单调递增,故不满足题意;
y=logx该函数在(0,+∞)上单调递减,满足题意;
y=|x﹣1|该函数在(﹣∞,1)上单调递减,满足题意;
y=2x该函数在R上单调递增,不满足题意;
故选:B.
【点评】本题考查了基本函数的单调性,学生的数学运算能力,属于基础题.
5.(4分)设a=1,b=(),c=(),则a,b,c的大小关系是( )
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.b>c>a
【分析】利用指数函数的单调性比较大小即可.
【解答】解:∵指数函数y=在R上单调递增,
∴,
即b>c>a,
故选:D.
【点评】本题主要考查了利用指数函数的单调性比较大小,是基础题.
6.(4分)“x≠1”是“x2﹣3x+2≠0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【分析】由x2﹣3x+2≠0,推出x≠1且x≠2,因此前者是后者的必要不充分条件.
【解答】解:由x2﹣3x+2≠0,得x≠1且x≠2,能够推出x≠1,
而由x≠1,不能推出x≠1且x≠2;
因此前者是后者的必要不充分条件.
故选:B.
【点评】本题考查充分条件、必要条件、充要条件的定义,一元二次方程的解法,属于基础题型.
7.(4分)设集合A={x|2≤2x≤4},B={x|2﹣a≤x≤a},若B⊆A,则a的取值范围是( )
A.(﹣∞,1] B.[1,+∞) C.[2,+∞) D.(﹣∞,2]
【分析】先求出集合A,然后对集合B为空集和不是空集分类讨论,进而可以求解.
【解答】解:因为集合A={x|2≤2x≤4},则集合A={x|1≤x≤2},
又因为B⊆A,则当2﹣a≤a时,,解得a=1,
当B=∅时,2﹣a>a,解得a<1,
综上,a的取值范围为:(﹣∞,1],
故选:A.
【点评】本题考查了集合的包含关系的应用,考查了学生的运算求解能力,属于基础题.
8.(4分)已知函数f(x)=2x3﹣7x2﹣2x+7,在下列说法中正确的是( )
A.(1,0)是函数f(x)的一个零点
B.函数f(x)只有两个零点
C.函数f(x)在(3,4)上至少有一个零点
D.函数f(x)在(3,4)上没有零点
【分析】求出函数f(x)的零点,逐一对选项进行判断即可.
【解答】解:f(x)=2x3﹣7x2﹣2x+7=2x(x+1)(x﹣1)﹣7(x+1)(x﹣1)=(2x﹣7)(x+1)(x﹣1),
令f(x)=0,
解得x=﹣1或1或,
结合选项可知A正确,
故选:A.
【点评】本题考查了零点的判定,属于基础题.
9.(4分)函数y=x+(x≥2)的最小值为( )
A.2 B.2 C.3 D.
【分析】利用对勾函数的单调性即可求解函数的最值.
【解答】解:根据对勾函数的性质可知,f(x)=x+在[2,+∞)上单调递增,
所以当x=2时,函数取得最小值3.
故选:C.
【点评】本题主要考查了利用函数单调性求解函数的最值,属于基础题.
10.(4分)设集合M={x∈Z||x﹣1|<2},N={y∈N|y=﹣x2+2x+1,x∈R},则( )
A.N∈M B.M⫋N C.N⫋M D.M=N
【分析】根据已知分别求出集合M,N,进而可以判断求解.
【解答】解:因为集合M={x∈Z||x﹣1|<2},
所以集合M={0,1,2},
又集合N={y∈N|y=﹣x2+2x+1,x∈R},
所以集合N={y∈N|y=﹣(x﹣1)2+2}={y∈N|y≤2}={0,1,2},
所以M=N,
故选:D.
【点评】本题考查了集合间的包含关系,涉及到二次函数的性质,考查了学生的运算求解能力,属于基础题.
11.(4分)已知函数f(x)满足:①定义域为R;②对任意x∈R,有f(x+2)=2f(x);③当x∈[﹣1,1]时,f(x)=﹣|x|+1.则方程f(x)=log4|x|在区间[﹣10,1]∪[2,10]内解的个数是( )
A.18 B.12 C.11 D.10
【分析】欲判断方程f(x)=log4|x|在区间[﹣10,1]∪[2,10]内的解个数,利用图解法,在同一坐标系中画出函数f(x)与函数y=log4|x|的图象,利用图象的交点情况研究解的个数来解答本题.
【解答】解:在同一坐标系中画出满足条件:
①定义域为R;
②∀x∈R,有f(x+2)=2f(x);
③当x∈[﹣1,1]时,f(x)=﹣|x|+1,
的函数f(x)与函数y=log4|x|的图象:
观察图象可得:两个函数的图象共有11个交点,
则方程f(x)=log4|x|在区间[﹣10,1]∪[2,10]内的解的个数是:11.
故选:C.
【点评】本小题主要考查根的存在性及根的个数判断、函数图象的应用等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于中档题.
12.(4分)对于集合A,定义了一种运算“⊕”,使得集合A中的元素间满足条件:如果存在元素e∈A,使得对任意a∈A,都有e⊕a=a⊕e=a,则称元素e是集合A对运算“⊕”的单位元素.例如:A=R,运算“⊕”为普通乘法:存在1∈R,使得对任意a∈R都有1×a=a×1=a,所以元素1是集合R对普通乘法的单位元素.下面给出三个集合及相应的运算“⊕”:
①A=R,运算“⊕”为普通减法;
②A=R,运算“⊕”为普通加法;
③A={X|X⊆M}(其中M是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集.
其中对运算“⊕”有单位元素的集合序号为( )
A.①② B.①③ C.①②③ D.②③
【分析】由新定义依次对3个命题判断即可.
【解答】解:对于①A=R,运算“⊕”为普通减法,
普通减法不满足交换律,故不成立;
对于②A=R,运算“⊕”为普通加法,
存在0∈R,使得对任意a∈R都有0+a=a+0=a,故成立;
对于③A={X|X⊆M}(其中M是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集,
存在M∈A,使得对任意X∈A都有M∩X=X∩M=X,故成立;
故选:D.
【点评】本题考查了集合及新定义的应用,利用了转化思想及集合思想,属于中档题.
二、填空题:本大题共8小题,每小题4分,共32分.
13.(4分)若命题p是“对所有正数x,均有x>x2+2”,则¬p是 存在正数x,x≤x2+2 .
【分析】利用含有量词的命题的否定方法:先改变量词,然后再否定结论,求解即可.
【解答】解:由含有量词的命题的否定方法:先改变量词,然后再否定结论,
命题p是“对所有正数x,均有x>x2+2”,则¬p是:存在正数x,x≤x2+2.
故答案为:存在正数x,x≤x2+2.
【点评】本题考查了含有量词的命题的否定,要掌握其否定方法:先改变量词,然后再否定结论,属于基础题.
14.(4分)若关于x的方程x2﹣(m+1)x+m2=0的两个实数根为x1,x2,且=,则实数m的值为 1 .
【分析】根据根与系数的关系得到关于m的等式,转化后求解即可.
【解答】解:∵方程的两个实根为x1,x2,
故Δ=[﹣(m+1)]2﹣4m2≥0⇒﹣≤m≤1,①
则x1+x2=m+1,x1x2=m2,
∴====,
∴m=±1,
结合①得m=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查了二次函数的性质,考查根与系数的关系以及转化思想,是基础题.
15.(4分)设集合A={2,4,a2﹣3a+7},B={1,5a﹣5,﹣a2+a+4},若A∩B={5},则实数a的值为 1 .
【分析】由交集定义解得a=1或a=2,再由集合中元素的性质能求出实数a的值.
【解答】解:∵集合A={2,4,a2﹣3a+7},B={1,5a﹣5,﹣a2+a+4},
∴a2﹣3a+7=5,解得a=1或a=2,
当a=1时,A={2,4,5},B={1,0,5},A∩B={5},成立;
当a=2时,A={2,4,5},B={1,5,5},不成立,
则实数a的值为1.
故答案为:1.
【点评】本题考查集合的运算,考查交集定义、集合中元素的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
16.(4分)某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品,其生产的总成本y(万元)与年产量x(吨)之间的函数关系式可以近似的表示y=﹣48x+8000.已知此生产线年产量最大为210吨.若每吨产品平均出厂价为40万元,那么当年产量为 210 吨时,可以获得最大利润是 1660 万元.
【分析】利用总成本除以年产量表示出平均成本;利用基本不等式求出平均成本的最小值.利用收入减去总成本表示出年利润;通过配方求出二次函数的对称轴;由于开口向下,对称轴处取得最大值.
【解答】解:生产的总成本y(万元)与年产量x(吨)之间的函数关系式可以近似的表示y=﹣48x+8000.
设每吨的平均成本为W(万元/T),
则 W==+﹣48≥2﹣48=32(0<x≤210),
当且仅当,x=200(T)时每吨平均成本最低,且最低成本为32万元.
设年利润为u(万元),则 u=40x﹣(﹣48x+8000)=﹣+88x﹣8000=﹣(x﹣220)2+1680.
所以当年产量为210吨时,最大年利润1660万元.
故答案为:210;1660.
【点评】本题考查将实际问题的最值问题转化为函数的最值问题、考查利用基本不等式求函数的最值需满足:一正、二定、三相等、考查求二次函数的最值关键看对称轴,是中档题.
17.(4分)设集合A={(x,y)|=2,x,y∈R},B={(x,y)|4x+ay=16,x,y∈R},若A∩B=∅,则实数a的值为 ﹣2或4 .
【分析】推导出直线y﹣3=2x﹣1和直线4x+ay=16平行,由此能求出结果.
【解答】解:∵集合A={(x,y)|=2,x,y∈R},
B={(x,y)|4x+ay=16,x,y∈R},A∩B=∅,
∴(1,3)∉A,当(1,3)∈B时,A∩B=∅,
此时,4×1+3a=16,解得a=4,
当(1,3)∉B时,直线y﹣3=2x﹣1和直线4x+ay=16平行,
∴2=﹣,解得a=﹣2.
故答案为:﹣2或4.
【点评】本题考查集合的运算,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
18.(4分)已知关于x的不等式|x+1|+|x+2|≥c的解集为R,则实数c的取值范围为 (﹣∞,1] .
【分析】f(x)=|x+1|+|x+2|,由题意可得f(x)的最小值,然后求解c的范围.
【解答】解:关于x的不等式|x+1|+|x+2|≥c解集为R,
可设f(x)=|x+1|+|x+2|,可得f(x)的最小值1,
由f(x)=|x+1|+|x+2|≥|(x+1)﹣(x+2)|=1,
当且仅当x∈[﹣2,﹣1]上式取得等号,
则1≥c,
实数c的取值范围为:(﹣∞,1].
故答案为:(﹣∞,1].
【点评】本题考查绝对值不等式的性质,以及不等式恒成立思想,考查运算能力,属于中档题.
19.(4分)已知a,b∈R,给出下列四个条件:①a>b﹣1;②a>b+1;③|a|>b;④a>|b|.使“a>b”成立的必要不充分条件是 ①③ .
【分析】根据必要不充分条件的概念,只要看a>b能得到哪个选项,而由该选项得不到a>b即可.
【解答】解:使a>b成立的必要不充分条件,即a>b能得到哪个条件,而由该条件得不到a>b,
对于①,当a>b时,能得到a>b﹣1,反之不成立,故①正确,
对于②,当a>b时,不能得到a>b+1,故②错,
对于③,当a>b时,能得到|a|>b,反之当|a|>b 时,不能得到a>b,比如a=﹣3,b=2,故③正确,
对于④,当a=1,b=﹣5时,满足a>b,但不满足a>|b|,∴④错.
故答案为:①③.
【点评】本题考查必要不充分条件的概念,不等式的性质.
20.(4分)称有限集S的所有元素的乘积为S的“积数”,给定数集M={,,,…,},则集合M的所有有偶数个元素的子集的“积数”之和为 .
【分析】令f(x)=(x+)(x+)(x+)…(x+)(x+),
则集合M={,,...,}的所有偶数个元素的子集的“积数”之和,即f(x)展开式中所有奇次项数之和S.
【解答】解:令f(x)=(x+)(x+)(x+)…(x+)(x+),
令x=1,
则f(x)=...=,
则集合M={,,...,}的所有元素的子集的“积数”之和为﹣1=,M的所有偶数个元素的子集的“积数”之和为S,即f(x)展开式中所有奇次项数之和S,M的所有奇数个元素的子集的“积数”之和为T,即f(x)展开式中所有偶次项数之和T,
则S+T=,
令x=﹣1,则f(x)=(﹣)•(﹣)•(﹣)•…•(﹣)•(﹣)=﹣,
则﹣S+T=﹣+1=,
S==,
得M的所有偶数个元素的子集的“积数”之和为.
故答案为:.
【点评】本题考查了集合的新定义问题,关键是读懂题意,理解新定义的本质,把新情境下的概念、法则、运算化归到常规的数学背景中,运用相关的数学公式、定理、性质进行解答即可,属于中档题.
三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
21.(15分)(1)求方程组的解集;
(2)求关于x的方程x(x+3m+1)=(x+m)(x+m+1)的解集;
(3)求不等式≤1的解集.
【分析】(1)利用代入消元法消去y,然后结合一元二次方程的求法先求出x,进而可求;
(2)先对方程进行整理,然后结合一次方程的解法即可求解;
(3)先进行移项,通分化解,然后转化为高次方程,进而可求.
【解答】解:(1)把y=x﹣1代入到方程4x2+y2=4,整理得,5x2﹣2x﹣3=0,
解得,x=1或x=﹣,
所以方程组的解集{(1,0),(﹣,﹣)};
(2)x(x+3m+1)=(x+m)(x+m+1)整理得mx=m(m+1),
当m=0时,解集为R,
当m≠0时,解集为{m+1};
(3)由≤1得,﹣1≤0,
整理得,≥0,
即,
解得,x>2或或x<,
所以原不等式的解集为{x|x>2或或x<}
【点评】本题主要考查了二元二次方程组的求解,含参数一次方程的求解,还考查了分式不等式的求解,体现了分类讨论及转化思想的应用,属于中档题.
22.(14分)已知函数f(x)=log2(1+x),g(x)=log2(1﹣x).
(1)求函数f(x)﹣g(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)﹣g(x)的奇偶性,并予以证明;
(3)求使f(x)﹣g(x)>1成立的x的取值范围.
【分析】(1)根据对数函数的性质求出函数的定义域即可;
(2)根据函数的奇偶性的定义证明即可;
(3)根据对数函数的性质得到关于x的不等式,解出即可.
【解答】解:(1)由f(x)﹣g(x)=log2(1+x)﹣log2(1﹣x),
要使函数有意义,需,解得:﹣1<x<1
∴函数f(x)﹣g(x)的定义域为(﹣1,1);
(2)函数f(x)﹣g(x)是奇函数,
证明如下:令h(x)=f(x)﹣g(x),
∵对任意的x∈(﹣1,1),﹣x∈(﹣1,1),
h(﹣x)=log2(1+x)﹣log2(1﹣x)=﹣h(x),
∴h(x)=log2(1+x)﹣log2(1﹣x)是奇函数
∴函数f(x)﹣g(x)是奇函数;
(3)f(x)﹣g(x)>1,即log2>1,
故,解得:<x<1,
故x的取值范围是(,1).
【点评】本题考查了求对数函数的定义域,奇偶性问题,考查转化思想,是基础题.
23.(13分)已知函数f(x)=ax2﹣(a+1)x+1.
(1)若函数f(x)的单调减区间为(﹣∞,1],则实数a= 1 ;
(2)解关于x的不等式ax2﹣(a+1)x+1>0.
【分析】(1)由题意可知函数为二次函数,且开口向上,对称轴为x=1,即可解得;
(2)化简ax2﹣(a+1)x+1>0为(ax﹣1)(x﹣1)>0,分类讨论解不等式即可.
【解答】解:(1)∵函数f(x)的单调减区间为(﹣∞,1],
∴,
解得,a=1;
(2)ax2﹣(a+1)x+1>0可化为(ax﹣1)(x﹣1)>0,
当a=0时,原不等式可化为﹣(x﹣1)>0,
解得x<1,即不等式的解集为{x|x<1};
当a<0时,解不等式得<x<1,
故不等式的解集为{x|<x<1};
当0<a≤1时,解不等式得x>或x<1,
故不等式的解集为{x|x>或x<1};
当a>1时,解不等式得x>1或x<,
故不等式的解集为{x|x>1或x<}.
【点评】本题考查了二次函数的性质及二次不等式的解法,利用了分类讨论的思想,属于中档题.
24.(14分)已知函数f(x)=x2,g(x)=x﹣1.
(1)若∃x∈R使f(x)<b•g(x),求实数b的取值范围;
(2)设F(x)=f(x)﹣mg(x)+1﹣m﹣m2,且|F(x)|在[0,1]上单调递增,求实数m的取值范围.
【分析】(1)把∃x∈R使f(x)<b•g(x),转化为∃x∈R,x2﹣bx+b<0,再利用二次函数的性质得Δ=(﹣b)2﹣4b>0,解出实数b的取值范围;
(2)先求得F(x)=x2﹣mx+1﹣m2,再对其对应方程的判别式分△≤0和当Δ>0两种情况,分别找到满足|F(x)|在[0,1]上单调递增的实数m的取值范围,最后综合即可.
【解答】解:(1)由∃x∈R,f(x)<b•g(x),得∃x∈R,x2﹣bx+b<0,
∴Δ=(﹣b)2﹣4b>0,解得b<0或b>4,
∴实数b的取值范围是(﹣∞,0)∪(4,+∞);
(2)由题设得F(x)=x2﹣mx+1﹣m2,
对称轴方程为,Δ=m2﹣4(1﹣m2)=5m2﹣4,
由于|F(x)|在[0,1]上单调递增,则有:
①当△≤0即﹣≤m时,有,解得,
②当Δ>0即或时,设方程F(x)=0的根为x1,x2(x1<x2),
若,则,有即为解得m≥2;
若,即,有x1<0,x2≤0;得F(0)=1﹣m2≥0,有﹣1≤m≤1,
∴;
综上所述,实数m的取值范围是[﹣1,0]∪[2,+∞).
【点评】本题的(1)考查了存在性问题,存在性问题是只要能找到即可,并不要求所有的都成立.
25.(14分)已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立.
(1)判断函数f(x)=x是否属于集合M,并说明理由;
(2)设函数f(x)=ax(a>0,a≠1)的图像与y=x的图像有公共点,证明:函数f(x)属于集合M;
(3)是否存在实数a,使得f(x)=x|x﹣a|属于集合M?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将f(x)=x代入定义f(x+T)=Tf(x)验证知f(x)=x∉M;
(2)由题意知方程ax=x有解,即存在T≠0使aT=T,化简可证明函数f(x)属于集合M;
(3)先假设存在,则由新定义知T=1且T2=﹣T,方程组无解,故不存在.
【解答】解:(1)f(x)=x∉M,证明如下,
当f(x)=x时,则f(x+T)=x+T,Tf(x)=Tx,
当x=0时,f(x+T)=T,Tf(x)=0,故T=0,故不成立,
故f(x)=x∉M;
(2)证明:∵函数f(x)=ax(a>0,a≠1)的图像与y=x的图像有公共点,
∴方程ax=x有解,即存在T≠0,使aT=T,
于是对于函数f(x)=ax,f(x+T)=ax+T=ax•aT=ax•T=Tf(x),
故f(x)=ax∈M;
(3)若f(x)=x|x﹣a|∈M,
当x=0时,f(x+T)=T|T﹣a|,Tf(x)=0,
故T|T﹣a|=0,又∵T≠0,∴T﹣a=0,即T=a,
则f(x+T)=(x+T)|x|,Tf(x)=Tx|x﹣T|,
当x>0且x>T时,f(x+T)=(x+T)x,Tf(x)=Tx(x﹣T),
故T=1且T2=﹣T,方程组无解,
故不存在实数a,使得f(x)=x|x﹣a|属于集合M.
【点评】本题考查了函数的新性质的判断与证明,考查了转化法及反证法,属于中档题.
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