内容正文:
月考卷(一) 集合与常用逻辑用语、不等式、函数
1.A 因为命题p:∃x∈R,2x≥2024,所以綈p为∀x∈R,2x<2024,故选A.
2.D 因为A={x|x2-2x≤0}={x|0≤x≤2},所以∁RA={x|x<0或x>2},又B={-1,0,3},所以(∁RA)∩B={-1,3},故选D.
3.C 由题意知,f(-1)=(-1)2+a=1+a,又a>-1,所以1+a>0,所以f[f(-1)]=f(1+a)=21+a=4,解得a=1.故选C.
4.B 对于①,因为1≤f(x)≤2,则y=2f(x)-1∈[1,3],①不满足条件;对于②,对于函数y=f(2x-1),2x-1∈R,则函数y=f(2x-1)的值域为[1,2],②满足条件;对于③,因为1≤f(x)≤2,则y=2f(x)-1∈[1,2],③满足条件;对于④,因为1≤f(x)≤2,f(x+1)∈[1,2],则y=log2f(x+1)+1∈[1,2],④满足条件.故选B.
5.D 当a=b=1时,f(x)=x2+,函数f(x)的定义域为{x|x≠0},则f′(x)=2x-=,令f′(x)>0,得x>2-;令f′(x)<0,得x<0或0<x<2-,所以函数在(-∞,0)和(0,2-)上单调递减,在(2-,+∞)上单调递增.故选D.
6.C 当x≤1时,由()x≤2,可得x≥-1,故-1≤x≤1;当x>1时,由log2x≤2,可得x≤4,故1<x≤4.综上,-1≤x≤4.故选C.
7.A 由函数f(x)的图象关于直线x=3对称,得f(3-x)=f(3+x),所以f(0)=f(6),f(1)=f(5),f(2)=f(4),又因为f(x)满足f(2-x)=2-f(x),取x=1,得f(1)=2-f(1),则f(1)=1,f(5)=f(1)=1,取x=5,则f(-3)=2-f(5)=1.故选A.
8.B ∃x1,x2∈R,使得f(x2)≥g(x1)成立,则f(x)max≥g(x)min,由题得f′(x)=-ex-1+(1-x)·ex-1=-xex-1,当x>0时,f′(x)<0,当x<0时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)max=f(0)=,由题得g(x)min=g(-1)=a,所以a≤.故选B.
9.BC 根据命题的否定可知,“∀x∈R,x2>0”的否定是“∃x∈R,x2≤0”,故选项A错误;<2等价于a<0或a>,所以“a>”是“<2”的充分不必要条件,故选项B正确;由a=0能推出ab=0,而当a≠0,b=0时,ab=0成立,所以“a=0”是“ab=0”的充分不必要条件,故选项C正确;根据不等式的性质可知,由x≥1且y≥1能推出x2+y2≥2,由x2+y2≥2不能推出x≥1且y≥1,所以“x≥1且y≥1”是“x2+y2≥2”的充分不必要条件,故选项D错误.故选BC.
10.AD 因为ln a+ln b=ln(a+4b),所以a>0,b>0,且ln(ab)=ln(a+4b),即ab=a+4b,所以+=1,故A正确;所以ab=a+4b≥2=4,即≥4,所以ab≥16,当且仅当a=4b时,即a=8且b=2时等号成立,故D正确,C错误;由+=1,a>0,b>0,所以a+b=(a+b)·(+)=5++≥5+2=9,当且仅当=时,即a=6且b=3时等号成立,故a+b的最小值为9,故B错误;故选AD.
11.AB 由f(2-x)=f(2+x),得该函数的图象关于直线x=2对称,故B正确.∵f(x)是奇函数,∴f(2-x)=f(2+x)=-f(x-2),∴f[2+(2+x)]=-f(2+x-2),即f(x+4)=-f(x),则f(x+8)=-f(x+4)=f(x),即函数f(x)是周期函数,且周期为8,故A正确.∵f(x)在区间(0,2]内单调递增,∴f(x)在区间[-2,0)内单调递增,∵f(1)=0,∴f(-1)=-f(1)=0,f(3)=f(1)=0,f(-3)=-f(3)=0,f(4)=f(0)=0,f(-4)=0,即f(x)在区间(-5,5)上有7个零点,故C错误.当x∈(-3,-1)时,f(x)<0,故D错误.故选AB.
12.AD 令f(x)=,x∈(0,1),则f′(x)=<0,∴函数f(x)在(0,1)上单调递减,则>,∴x2ex1>x1ex2,故A正确,B不正确;令g(x)=ex+ln x,x∈(0,1),则函数g(x)在(0,1)上单调递增,则ex1+ln x1<ex2+ln x2,∴ex1-ex2<ln x2-ln x1,故C不正确,D正确.故选AD.
13.解析:对于任意实数x1,x2,当0<x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),说明该函数在(0,+∞)上单调递增,又满足对数函数的运算性质:f()=f(x1)-f(x2),
故可选一个递增的对数函数f(x)=logax(a>1).例如f(x)=log2x.
答案:log2x(logax(a>1)型的都对)
14.解析:因为f(x)+f(2-x)=0,令x=1,则f(1)+f(1)=0,解得f(1)=0;由f(x)+f(2-x)=0,则f(2-x)=-f(x),
又函数f(x)是定义域为R的奇函数,
则f(2-x)=f(-x),所以f(x)是以2为周期的周期函数,函数g(x)的零点个数即函数y=f(x)与y=lg x的交点个数,在同一坐标系中作出两函数的图象:
由图象可知,两函数有5个交点,即函数g(x)的零点共有5个.
答案:0 5
15.解析:因为f(x)=x-sin x,所以函数f(x)的定义域为R,f′(x)=1-cos x,易知f′(x)=1-cos x≥0恒成立,所以f(x)=x-sin x在R上是增函数,又f(-x)=-x-sin(-x)=-(x-sin x)=-f(x),所以f(x)=x-sin x为奇函数,所以由f(ln x)+f(2ln-1)<0,得f(ln x)<-f(2ln-1)=f(1-2ln), 所以ln x<1-2ln,即ln x+2ln<1,所以ln(x·)<ln e,解得x>,所以x的取值范围是(,+∞).
答案:(,+∞)
16.解析:由题知,f′(x)=ex+xex=ex(x+1),当x∈(-∞,-1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(-1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,所以f(x)≥f(-1)=e2.g(x)=-(x+1)2+a,当x∈[-1,+∞)时,g(x)单调递减且g(x)≤a,存在x1∈R,x2∈[-1,+∞),使得f(x1)≤g(x2)成立,只需e2≤a即可,所以实数a的取值范围是[e2,+∞).
答案:[e2,+∞)
17.解:(1)∵2x2-9x+4>0,∴x<或x>4,
∴A=(-∞,)∪(4,+∞),∁RA=.
从而y=-x2+2x=-(x-1)2+1,x∈,
解得y∈[-8,1],∴B=[-8,1].
(2)∵A∪C=A,∴C⊆A.
若C=∅,则2m-1≤m+1,解得m≤2,
若C≠∅,则或解得m≥3,
综上,实数m的取值范围是(-∞,2]∪[3,+∞).
18.解:(1)由f(x)≤f(2)知a<0,且-=2,
由题知f(x)-x=ax2+(b-1)x+c>0的解集为(1,2),
即令f(x)-x=ax2+(b-1)x+c=0,有x1=1,x2=2,
故x1+x2=-=3,x1x2==2,
解得a=-1,b=4,c=-2,即f(x)=-x2+4x-2.
(2)y=f(x)是开口向下,对称轴为x=2的抛物线,
f(0)=-2,f(t)=-t2+4t-2,f(2)=2,
根据二次函数的对称性,得
当0<t≤2时,f(x)在[0,t]上的值域为[-2,-t2+4t-2];
当2<t<4时,f(x)在[0,t]上的值域为[-2,2];
当t≥4时,f(x)在[0,t]上的值域为[-t2+4t-2,2].
19.解:(1)由题意,f′(x)=x2-(m+1)x=x[x-(m+1)]≥0在[2,+∞)上恒成立,∴m+1≤x在[2,+∞)上恒成立,
∴m+1≤2,∴m≤1.
(2)∵f′(x)=x[x-(m+1)],
∴当m+1≤2,即m≤1时,f(x)在区间[2,3]上单调递增,
此时f(x)min=f(2)=-2m+;
当2<m+1<3,即1<m<2时,f(x)在区间[2,m+1]上单调递减,在区间[m+1,3]上单调递增,
此时f(x)min=f(m+1)=-(m+1)3+1;
当m+1≥3,即m≥2时,f(x)在区间[2,3]上单调递减,
此时f(x)min=f(3)=-m+.
综上,g(m)=
20.解:(1)由已知得解得∴y=-x2+x-ln(x≥10),则该景点改造升级后旅游增加利润L(x)=-x2+x-ln-x=-x2+x-ln(x≥10).
(2)由(1)得L(x)=-x2+x-ln(x≥10),
则L′(x)=-x+-=-
=-,令L′(x)=0,可得x=25.
当x∈[10,25)时,L′(x)>0,L(x)单调递增;
当x∈(25,+∞)时,L′(x)<0,L(x)单调递减.
∴当x=25时,L(x)取得最大值,且L(x)max=L(25)=-ln 5≈11.9,∴当投入25万元时,旅游增加利润最大,最大利润约为11.9万元.
21.解:(1)易知函数f(x)的定义域为R,
∵f(x)=ex-x-1,∴f′(x)=ex-1,令f′(x)=ex-1>0,
解得x>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,
令f′(x)=ex-1<0,解得x<0,∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,∴f(x)的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(-∞,0),
∴函数f(x)的极小值为f(0)=0,没有极大值.
(2)证明:要证f(x)+x+1≥x2+cos x,
即证ex-x2-cos x≥0,
设g(x)=ex-x2-cos x(x≥0),要证原不等式成立即证g(x)≥0成立.
g′(x)=ex-x+sin x(x≥0),∵sin x≥-1,∴g′(x)=ex-x+sin x≥ex-x-1(当且仅当x=-+2kπ,k∈N*时等号成立),
由(1)知ex-x-1≥0(当且仅当x=0时等号成立),
∴g′(x)>0,∴g(x)在[0,+∞)上是增函数,
∴g(x)≥g(0)=0,
∴当x≥0时,f(x)+x+1≥x2+cos x得证.
22.解:(1)f(x)=ex-ax-ln 2,其定义域为R,f′(x)=ex-a,
①当a≤0时,f′(x)>0,所以f(x)在R上单调递增,
②当a>0时,令f′(x)>0,得x>ln a,令f′(x)<0,得x<ln a,
所以f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,
在(ln a,+∞)上单调递增.
综上所述,当a≤0时,f(x)在R上单调递增,
当a>0时,f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增.
(2)由已知得g(x)=ex-2x-cos x,x∈(-,+∞),
则g′(x)=ex+sin x-2.
①当x∈(-,0)时,因为g′(x)=(ex-1)+(sin x-1)<0,所以g(x)在(-,0)上单调递减,
所以g(x)>g(0)=0,所以g(x)在(-,0)上无零点;
②当x∈时,因为g′(x)单调递增,
且g′(0)=-1<0,g′()=e-1>0,
所以存在x0∈(0,),使得g′(x0)=0,
当x∈(0,x0)时,g′(x)<0,当x∈(x0,)时,g′(x)>0,
所以g(x)在[0,x0)上单调递减,在上单调递增,且g(0)=0,所以g(x0)<0,又因为g()=e-π>0,
所以g(x0)·g()<0,所以g(x)在(x0,)上存在一个零点,
所以g(x)在上有两个零点;
③当x∈(,+∞)时,g′(x)=ex+sin x-2>e-3>0,所以g(x)在(,+∞)上单调递增,因为g()>0,所以g(x)在(,+∞)上无零点.
综上所述,g(x)在(-,+∞)上的零点个数为2.
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月考卷(一) 集合与常用逻辑用语、不等式、函数
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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.设命题p:∃x∈R,2x≥2024,则綈p为( )
A.∀x∈R,2x<2024 B.∀x∈R,2x>2024
C.∃x∈R,2x≤2024 D.∃x∈R,2x<2024
2.已知集合A={x|x2-2x≤0},B={-1,0,3},则(∁RA)∩B=( )
A.∅ B.{0,1}
C.{-1,0,3} D.{-1,3}
3.已知函数f(x)=若f[f(-1)]=4,且a>-1,则a=( )
A.- B.0
C.1 D.2
4.已知函数y=f(x)的定义域是R,值域为[1,2],则下列四个函数①y=2f(x)-1;②y=f(2x-1);③y=2f(x)-1;④y=log2f(x+1)+1,其中值域也为[1,2]的函数个数是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
5.函数f(x)=ax2+(ab≠0)的图象被称为牛顿三叉戟曲线,当a=b=1时,函数f(x)的大致图象为( )
6.(2024·北京朝阳区期末)设函数f(x)=若f(x)≤2,则实数x的取值范围是( )
A.[-1,+∞) B.(0,4]
C.[-1,4] D.(-∞,4]
7.(2024·福州质检)定义在R上的函数f(x)满足f(2-x)=2-f(x).若f(x)的图象关于直线x=3对称,则下列选项中一定成立的是( )
A.f(-3)=1 B.f(0)=0
C.f(3)=2 D.f(5)=-1
8.已知f(x)=(1-x)ex-1,g(x)=(x+1)2+a,若存在x1,x2∈R,使得f(x2)≥g(x1)成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C.(0,e) D.
二、选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得2分,不选或有选错的得0分.
9.(2023·深圳调研)下列结论正确的是( )
A.“∀x∈R,x2>0”的否定是“∃x∈R,x2<0”
B.“a>”是“<2”的充分不必要条件
C.“a=0”是“ab=0”的充分不必要条件
D.“x≥1且y≥1”是“x2+y2≥2”的必要不充分条件
10.已知实数a,b满足ln a+ln b=ln(a+4b),则下列结论正确的是( )
A.+=1 B.a+b的最大值为9
C.ab的最大值为9 D.ab的最小值为16
11.已知定义在R上的奇函数f(x)满足以下条件:①f(2-x)=f(2+x),②f(x)在区间(0,2]内单调递增,③f(1)=0.则以下判断正确的是( )
A.f(x)是周期函数,且周期是8 B.f(x)的图象关于直线x=2对称
C.f(x)在区间(-5,5)上有9个零点 D.当x∈(-3,-1)时,f(x)>0
12.若0<x1<x2<1,则下列不等式成立的是( )
A.x2e x1>x1ex2 B.x2 e x1<x1 ex2
C.e x1-ex2>ln x2-ln x1 D.e x1-ex2<ln x2-ln x1
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.(开放题)若函数f(x)满足:(1)对于任意实数x1,x2,当0<x1<x2时,都有f(x1)<f(x2);
(2)f()=f(x1)-f(x2),则f(x)=________.(答案不唯一,写出满足这些条件的一个函数即可)
14.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,满足f(x)+f(2-x)=0,且当x∈(0,1)时,f(x)=x2,则f(1)=________.若g(x)=f(x)-lg x,则函数g(x)的零点共有________个.
15.已知函数f(x)=x-sin x,则满足不等式f(ln x)+f(2ln -1)<0的x的取值范围是________.
16.已知f(x)=xex++e2,g(x)=-x2-2x-1+a,若存在x1∈R,x2∈[-1,+∞),使得f(x1)≤g(x2)成立,则实数a的取值范围是________.
四、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知集合A={x|2x2-9x+4>0},集合B={y|y=-x2+2x,x∈∁RA},集合C={x|m+1<x≤2m-1}.
(1)求集合B;
(2)若A∪C=A,求实数m的取值范围.
18.(12分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),对∀x∈R有f(x)≤f(2),且函数g(x)=log2(f(x)-x)的定义域为(1,2).
(1)求f(x)的解析式;
(2)若t>0,求f(x)在[0,t]上的值域.
19.(12分)已知函数f(x)=x3-(m+1)x2+1.
(1)若函数f(x)在区间[2,+∞)上单调递增,求m的取值范围;
(2)若函数f(x)在区间[2,3]上的最小值为g(m),求g(m)的表达式.
20.(12分)某市作为新兴的“网红城市”,有很多风靡网络的“网红景点”,每年都有大量的游客来参观旅游.为提高经济效益,管理部门对某一景点进行了改造升级,经市场调查,改造后旅游增加值y(万元)与投入x(x≥10)(万元)之间满足y=ax2+bx-ln(a,b为常数),当x=10时,y=-ln 2;当x=15时,y=-ln 3.
(1)写出该景点改造升级后旅游增加利润L(x)(万元)与投入x(万元)之间的函数解析式.(利润=旅游增加值-投入)
(2)投入多少万元时,旅游增加利润最大?最大利润约是多少万元(精确到0.1,参考数据:ln 5≈1.6)?
21.(12分)已知函数f(x)=ex-x-1.
(1)求函数f(x)的单调区间和极值;
(2)当x≥0时,求证:f(x)+x+1≥x2+cos x.
22.(12分)已知函数f(x)=ex-ax-ln 2(a∈R).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)当a=2时,求函数g(x)=f(x)+ln 2-cos x在(-,+∞)上的零点个数.
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