内容正文:
滚动测试卷(一)
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、选择题:本题共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.若xlog32=1,则4x=( )
A.9 B.3
C.2log32 D.2log23
2.函数f(x)=xex-2ex+x+e在处的切线方程为( )
A.y=x B.y=2x-1
C.y=ex-e+1 D.y=-ex+e+1
3.函数y=的部分图象大致为( )
4.已知a=,b=log,c=1.7,则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.b<a<c
C.c<a<b D.b<c<a
5.为了贯彻落实《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》,某造纸企业的污染治理科研小组积极探索,改良工艺,使排放的污水中含有的污染物数量逐渐减少.已知改良工艺前所排放废水中含有的污染物数量为2.25 g/m3,首次改良工艺后排放的废水中含有的污染物数量为2.21 g/m3,第n次改良工艺后排放的废水中含有的污染物数量rn满足函数模型rn=r0+·30.25n+t,其中r0为改良工艺前所排放的废水中含有的污染物数量,r1为首次改良工艺后所排放的废水中含有的污染物数量,n为改良工艺的次数,假设废水中含有的污染物数量不超过0.25 g/m3时符合废水排放标准,若该企业排放的废水符合排放标准,则改良工艺的次数最少为( )
(参考数据:lg 2≈0.30,lg 3≈0.48)
A.14 B.15
C.16 D.17
6.已知函数f(x)的定义域为R,y=f(x)+ex是偶函数,y=f(x)-3ex是奇函数,则函数f(x)的最小值为( )
A.e B.2
C.2 D.2e
7.已知函数f(x)的定义域为R,且对任意实数x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x<0时,f(x)<0恒成立,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的图象关于y轴对称
B.∀x1,x2∈R,且x1≠x2,则<0
C.f(x)在R上只有一个零点
D.f(1-2a)>0的解集为
8.定义在(1,+∞)上的函数f(x)的导函数为f′(x),且(x-1)f′(x)-f(x)>x2-2x对任意x∈(1,+∞)恒成立.若f(2)=3,则不等式f(x)>x2-x+1的解集为( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.对于实数a,b,c,下列结论正确的是( )
A.若a>b,则ac<bc
B.若ac2>bc2,则a>b
C.若a<b<0,则|a|>|b|
D.若c>a>b>0,则>
10.已知f(x)=-ln x,f(x)在x=x0处取得最大值,则( )
A.f<x0 B.f=x0
C.f(x0)< D.f(x0)>
11.设函数f(x)为R上的奇函数,f′(x)为f(x)的导函数,f(2x+1)-f(2-2x)=4x-1,f(1)=1,则下列说法一定正确的有( )
A.f= B.f(2)=2
C.f′=0 D.′=59
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.设集合M={(x,y)|mx+ny=4},且{(2,1),(-2,5)} M,则m-n=________.
13.定义开区间(a,b)的长度为b-a.经过估算,函数f(x)=-x的零点属于开区间________(只要求写出一个符合条件,且长度不超过的开区间).
14.已知函数f(x)=若函数g(x)=f(x)-m有四个零点,从小到大依次为a,b,c,d,则-c的取值范围为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)某天数学课上,老师介绍了基本不等式的推广:对任意的a1,a2,…,an≥0,有≤,当且仅当a1=a2=…=an时等号成立.小明由此得到启发,在求x3-3x,x∈{x|x≥0}的最小值时,小明给出的解法是:x3-3x=x3+1+1-3x-2≥3-3x-2=3x-3x-2=-2,当且仅当x=1时,取到最小值-2.
(1)请你模仿小明的解法,研究x4-4x,x∈{x|x≥0}的最小值;
(2)求出当a>0时,x3-ax,x∈{x|x≥0}的最小值.
16.(15分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它的图象关于直线x=1对称.
(1)求证:f(x)是周期为4的周期函数;
(2)若f(x)=,求x∈时,函数f(x)的解析式.
17.(15分)已知函数f(x)=ax2-2x+1.
(1)当a=时,求f(x)在区间[1,2]上的值域;
(2)当a≤时,是否存在这样的实数a,使得关于x的方程f(x)-log2=0在区间[1,2]上有且只有一个根?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
18.(17分)已知函数f(x)=ax+ln x,其中a为常数.
(1)当a=-1时,求f(x)的最大值;
(2)若f(x)在区间上的最大值为-3,求a的值.
19.(17分)已知f(x)=ln x-x,g(x)=mx+m.
(1)记F(x)=f(x)+g(x),讨论F(x)的单调区间;
(2)记G(x)=f(x)+m,若G(x)有两个零点a,b,且a<b,请在①②中选择一个完成.
①求证:2em-1>+b.②求证:2em-1<+a.
注:如果选择多种情况分别解答,按第一个解答计分.
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滚动测试卷(一)
1.A 因为xlog32=1,所以x==log23,所以4x=4log23=(2log23)2=32=9.
2.A f′(x)=ex+xex-2ex+1=(x-1)ex+1,f′(1)=1,f(1)=1,所以所求切线方程为y-1=x-1,即y=x.故选A.
3.B 令f(x)=,其定义域为(-+2kπ,+2kπ),k∈Z,关于原点对称,f(-x)===-f(x),
所以函数f(x)为奇函数,即图象关于原点对称,故排除A、C;
当x→0+时,3x-1>0,3x+1>0,ln(cos x)<0,即f(x)<0,故排除D;
故选B.
4.D 根据指数函数的单调性可得a=>e0=1,0<c=1.7<0=1,根据对数函数的单调性可得b=log<log1=0,所以b<c<a,故选D.
5.C 依题意,r0=2.25,r1=2.21,当n=1时,r1=r0+(r1-r0)×30.25+t,即30.25+t=1,可得t=-0.25,
于是rn=2.25-0.04×30.25(n-1),由rn≤0.25,得30.25(n-1)≥50,即0.25(n-1)≥,
则n≥+1≈15.17,又n∈N*,因此n≥16,
所以若该企业排放的废水符合排放标准,则改良工艺的次数最少为16.故选C.
6.B 因为函数y=f(x)+ex为偶函数,则f(-x)+e-x=f(x)+ex,即f(x)-f(-x)=e-x-ex①,因为函数y=f(x)-3ex为奇函数,则f(-x)-3e-x=-f(x)+3ex,即f(x)+f(-x)=3ex+3e-x②,联立①②可得f(x)=ex+2e-x,由基本不等式可得f(x)=ex+2e-x≥2=2,当且仅当ex=2e-x,即x=ln 2时,等号成立,故函数f(x)的最小值为2.故选B.
7.C 令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0),f(0)=0;令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,所以f(x)是奇函数,f(x)的图象关于原点对称,A错误;任取x1<x2,则f(x1-x2)<0,又因为f(x1)=f(x1-x2+x2)=f(x1-x2)+f(x2),所以f(x1)-f(x2)=f(x1-x2)<0,f(x1)<f(x2),所以f(x)在R上单调递增,所以>0,B错误;因为f(0)=0,f(x)是增函数,所以f(x)在R上只有一个零点,C正确;因为f(1-2a)>0,所以f(1-2a)>f(0),且f(x)是增函数,所以1-2a>0,解得a<,D错误.
8.B 由(x-1)f′(x)-f(x)>x2-2x,即(x-1)f′(x)-f(x)+1>(x-1)2,即-1>0,即′>0对x∈(1,+∞)恒成立,
令g(x)=-x,则g(x)在区间(1,+∞)上单调递增,∵f(2)=3,∴g(2)=0,
由f(x)>x2-x+1,即-x>0,即g(x)>g(2),
因为g(x)在(1,+∞)上单调递增,∴x>2,故选B.
9.BCD 对于A,当c=0时,ac=bc,故A错误;对于B,若ac2>bc2,则a>b,故B正确;对于C,若a<b<0,则|a|>|b|,故C正确;对于D,若c>a>b>0,则 0<c-a<c-b,从而有>,故正确.故选BCD.
10.BC 因为f′(x)=-=-,x>0,由题可知f′=0,所以1+x0+ln x0=0,
所以f=-ln x0=x0,x0>0,即B正确.
令g(x)=1+x+ln x,因为g′(x)=1+,x>0,
所以g(x)是增函数,且g=-ln 2>0,
又g(x0)=1+x0+ln x0=0,所以x0<,
即f=x0<,即C正确.故选BC.
11.BD 因为函数f(x)为R上的奇函数,所以f(x)=-f(-x),因为f(2x+1)-f(2-2x)=4x-1,可得f(2x+1)-(2x+1)=f(2-2x)-(2-2x),
则f(x)-x=f(3-x)-(3-x),
所以函数f(x)-x关于直线x=对称,f的值无法确定,故A错误;
因为f(2x+1)-f(2-2x)=4x-1,f(1)=1,所以当x=0时,f(1)-f(2)=-1,所以f(2)=2,故B正确;
因为f(x)=-f(-x),则f′(x)=[-f(-x)]′=f′(-x)①,所以f′(x)关于y轴对称,
又f(2x+1)-f(2-2x)=4x-1,所以2f′(2x+1)+2f′(2-2x)=4,即f′(2x+1)+f′(2-2x)=2,
所以f′(x)关于点对称,
则f′(x)=-f′(3-x)+2②,
由①②得f′(-x)=-f′(3-x)+2,所以f′(3-x)=-f′(6-x)+2,则f′(-x)=f′(6-x),
故f′(x)的周期为6,由②可得f′=-f′+2,即f′=1,所以f′=f′=1,故C错误;
由②得f′(x)+f′(3-x)=2,
所以f′+f′=2,
则f′=+[f′+f′]+…++f′=2×+1=59,故D正确.故选BD.
12.解析 由M={(x,y)|mx+ny=4}及{(2,1),(-2,5)} M,得解得
则m-n=0.
答案 0
13.解析 因为y=,y=-x都是减函数,所以f(x)=-x是减函数,又因为f(1)=-1=-<0,f=-<0,f=->0,即f·f<0,所以函数f(x)在上有零点,且-=.
答案 (答案不唯一)
14.解析 如图,根据题意有a+b=2×=-4,-log2c=log2d,即log2(dc)=0,解得dc=1,故-c=+4c.又f=4,当-log2c=4时有c=,故c∈.故y=+4c≥2=4,当且仅当=4c,即c=时等号成立.又当c=时,y=16+=;当c=1时,y=1+4=5<,故-c的取值范围为.故答案为.
答案
15.解析 (1)由x≥0,知x4-4x=x4+1+1+1-4x-3≥4-4x-3=4x-4x-3=-3,当且仅当x=1时,取到最小值-3.
(2)由a>0,x≥0,知x3-ax=x3++-ax-≥3-ax-=ax-ax-=-,当且仅当x3==时,取到最小值-.
16.(1)证明 由函数f(x)的图象关于直线x=1对称,
有f=f(1-x),即有f(-x)=f,
又函数f(x)是定义在R上的奇函数,有f(-x)=-f(x),故f=-f(x),
从而f=-f=f(x),即f(x)是周期为4的周期函数.
(2)解析 由函数f(x)是定义在R上的奇函数,
有f=0,x∈时,-x∈,f(x)=-f(-x)=-,故x∈时,f(x)=-,x∈时,x+4∈,f(x)=f=-,
从而,x∈时,函数f(x)的解析式为f(x)=-.
17.解析 (1)当a=时,f(x)=x2-2x+1,f(x)图象的对称轴方程为x=,易知∈[1,2],
又因为f=-,f(1)=-<f(2)=0,
所以f(x)在区间[1,2]上的值域为.
(2)存在实数a∈,使得关于x的方程f(x)-log2=0在区间[1,2]上有且只有一个根.
当a=0时,函数f(x)=-2x+1在区间[1,2]上单调递减;
当0<a≤时,≥2,函数f(x)=ax2-2x+1在区间[1,2]上单调递减;
当a<0时,<0,函数f(x)=ax2-2x+1在区间[1,2]上单调递减.
综上所述,当a≤时,函数f(x)在区间[1,2]上单调递减.
令h(x)=log2,x∈[1,2],h(x)在区间[1,2]上单调递增,
原命题等价于函数f(x)与h(x)的图象在区间[1,2]上有唯一交点,
则即
解得a∈.
所以存在实数a∈,使得关于x的方程f(x)-log2=0在区间[1,2]上有且只有一个根.
18.解析 (1)函数f(x)=ax+ln x的定义域为(0,+∞),当a=-1时,f(x)=-x+ln x,则f′(x)=-1+=,当0<x<1时,f′(x)>0,当x>1时,f′(x)<0,所以f(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,所以f(x)max=f(1)=-1,所以当a=-1时,f(x)的最大值为-1.
(2)函数f(x)=ax+ln x,则f′(x)=a+,x∈,∈,
①若a≥-,则f′(x)≥0,所以f(x)在区间上单调递增,故f(x)max=f=ae+1≥0,不符合题意;
②若a<-,当0<x<-时,f′(x)>0,当-<x≤e时,f′(x)<0,所以f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减,则f(x)max=f=-1+ln,令-1+ln=-3,可得ln=-2,解得a=-e2,因为-e2<-,所以a=-e2符合题意.
综上所述,a=-e2.
19.(1)解析 F(x)=ln x+(m-1)x+m,易知函数F(x)的定义域为(0,+∞),F′(x)=+m-1.
当m≥1时,F′(x)>0,所以F(x)在(0,+∞)上单调递增.
当m<1时,令F′(x)>0,解得0<x<,
令F′(x)<0,解得x>,
所以F(x)在上单调递增,在上单调递减.
综上,当m≥1时,F(x)的单调递增区间为(0,+∞);
当m<1时,F(x)的单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)证明 G(x)=ln x-x+m,令G(x)=0,得m=x-ln x.
设t(x)=x-ln x(x>0),
则t′(x)=1-=,
令t′(x)<0,解得0<x<1,令t′(x)>0,解得x>1,
所以函数t(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
且当x→0且x>0时,t(x)→+∞,当x→+∞时,t(x)→+∞,t(x)min=t(1)=1,
因为G(x)有两个零点,所以m>1,
又因为a<b,则0<a<1<b.
要证①2em-1>+b,
即证ln 2+m-1>ln =ln(b2+1)-ln b,
又因为G(b)=0,即m=b-ln b,
故即证ln 2+b-ln b-1>ln(b2+1)-ln b,
即证ln 2-1>ln(b2+1)-b.
设h(b)=ln(b2+1)-b,b>1,
则h′(b)=-<0,
所以h(b)在(1,+∞)上单调递减,所以h(b)<h(1)=ln 2-1,所以2em-1>+b得证.
要证②2em-1<+a,即证ln 2+m-1<ln ,
即证ln 2+m-1<ln(a2+1)-ln a.
又因为G(a)=0,即m=a-ln a,故即证ln 2+a-ln a-1<ln(a2+1)-ln a,即证ln 2-1<ln(a2+1)-a.
设φ(a)=ln(a2+1)-a,0<a<1,则φ′(a)=-<0,所以φ(a)在(0,1)上单调递减,故φ(a)>φ(1)=ln 2-1,所以2em-1<+a得证.
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