内容正文:
模块检测卷二(教师用书独具)
(考试用时:120分钟,满分:150分)
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.命题“∀x≥2,x2≥4”的否定为( )
A.“∀x≤2,x2≥4” B.“∃x0<2,x<4”
C.“∀x≥2,x2<4” D.“∃x0≥2,x<4”
答案 D
2.(2024·盐城期中)已知集合A={x|x≥-1},
B={-3,-2,-1,0,1,2}则(∁R A)∩B=( )
A.{-3,-2} B.{-3,-2,-1}
C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}
解析 由题意∁R A={x|x<-1},所以(∁R A)∩B={-3,-2}.故选A.
答案 A
3.“x>1”是“<1”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
解析 <1得x>1或x<0,所以“x>1”是“<1充分而不必要条件.
答案 A
4.已知函数f(x)=,则f(f(1))-f(5)的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.-3
解析 ∵函数f(x)=
∴f(1)=2,f(f(1))=f(2)=22=4,
f(5)=5-3=2,
∴f(f(1))-f(5)=4-2=2.
答案 B
5.已知集合P={x|0<lg x<2lg 3},Q=,则P∩Q为( )
A.(0,2) B.(1,9)
C.(1,4) D.(1,2)
解析 P={x|1<x<9},Q={x|0<x<2};
∴P∩Q=(1,2).
答案 D
6.对于函数f(x)=2sin ,给出下列结论:①图象关于原点成中心对称;②图象关于直线x=成轴对称;③图象可由函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位得到;④图象向左平移个单位,即得到函数y=2cos 2x的图象.其中正确结论的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析 ①图象不关于原点对称;
②图象关于直线x=成轴对称,正确;
③图象可由函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位得到;
④图象向左平移个单位,即得到函数y=2cos 2x的图象,正确.
答案 C
7.(2024·天津卷)已知函数f(x)=sin 3的最小正周期为π,则f(x)在的最小值为( )
A.- B.-
C.0 D.
解析 由f(x)的最小正周期为π,可得π=,所以ω=,所以f(x)=sin (2x+π)=-sin 2x.当x∈时,2x∈,sin 2x∈,所以f(x)min=-,故选A.
答案 A
8.设f(x)=ex+x-4,则函数f(x)的零点位于区间( )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
解析 f(x)=ex+x-4单调递增,仅有一个零点,又f(1)=e-3<0,f(2)=e2-2>0,故函数f(x)的零点位于区间(1,2).
答案 C
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.已知集合A={x|x2>1},a∈A,则a的值可以为( )
A.-2 B.1
C.2 D.1
答案 AC
10.下列函数的周期为π的是( )
A.y=|sin2x| B.y=
C.y=(sinx-cos x)2 D.y=cos x+cos |x|
解析 ∵函数y=|sin2x|=的最小正周期为=π,满足条件;函数y==|tanx|的最小正周期为π,满足条件;
函数y=(sin x-cos x)2=1-sin 2x最小正周期为=π,满足条件;
函数y=cos x+cos |x|=2cos x的最小正周期为=2π,不满足条件.
答案 ABC
11.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,例如:[-3.5]=-4,[2.1]=2.已知函数f(x)=-,则关于函数g(x)=[f(x)]的叙述中正确的是( )
A.g(x)是偶函数
B.f(x)是奇函数
C.f(x)在R上是增函数
D.g(x)的值域是{-1,0,1}
解析 根据题意知,f(x)=-=-.
∵g(1)=[f(1)]==0,
g(-1)=[f(-1)]==-1,
∴g(1)≠g(-1),g(1)≠-g(-1),
∴函数g(x)既不是奇函数也不是偶函数,A错误;
∵f(-x)=-=-=-f(x),
∴f(x)是奇函数,B正确;
由复合函数的单调性知f(x)=-在R上是增函数,∴C正确;
∵ex>0,∴1+ex>1,∴-<f(x)<,
∴g(x)=[f(x)]={-1,0},D错误,故选B,C.
答案 BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-4x+1,则f(0)+f(1)=________.
解析 ∵f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-4x+1,则f(0)=0,f(1)=1-4+1=-2,
则f(0)+f(1)=0-2=-2.
答案 -2
13.函数f(x)=的单调递减区间为________.
解析 ∵函数f(x)=,
∴x2-x-1≥0,求得x≤,或x≥,
故函数的定义域为,
本题即求t=x2-x-1在定义域内的增区间,
再根据二次函数的性质可得t=x2-x-1在定义域内的增区间为,
故答案为.
答案
14.已知函数f(x)的定义域为R,对任意x1<x2,有>-1,且f(1)=1,则不等式f(log2|3x-1|)<2-log2|3x-1|的解集为________.
解析 根据题意,设g(x)=f(x)+x,
若函数f(x)满足对任意x1<x2,
有>-1,
则>0,
则函数g(x)在R上为增函数,
又由f(1)=1,则g(1)=1+1=2,
f(log2|3x-1|)<2-log2|3x-1|⇒f(log2|3x-1|)+log2|3x-1|<2⇒g(log2|3x-1|)<g(1)⇒log2|3x-1|<1,则有0<|3x-1|<2,
解得x<1且x≠0,即不等式的解集为(-∞,0)∪(0,1).
答案 (-∞,0)∪(0,1)
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)(1)计算:(lg 5)2+2lg 2-(lg 2)2;
(2)化简求值: ++0.027-×.
解析 (1)原式=(lg 5+lg 2)(lg 5-lg 2)+2lg 2
=lg 5+lg 2=1.
(2)原式=++(0.3)-×3×32
=+4+0.3-2×32=106.
16.(15分)(2022·徐州高一统考)已知函数f(x)=loga(4-ax)(a>0,且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)是否存在实数a,使函数f(x)在区间上单调递减,并且最大值为1?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
解析 (1)由题意可得4-ax>0,即ax<4,因为a>0,所以解得x<.
故f的定义域为.
(2)假设存在实数a,使函数f在区间上单调递减,并且最大值为1.
设函数g=4-ax,由a>0,得-a<0,
所以g在区间上为减函数且g>0恒成立,若f在区间上单调递减,
则a>1且4-a>0,即1<a<.又因为f在区间上的最大值为1,
所以fmax=f=loga=1,整理得a=4-a,解得a=2.
因为1<2<,所以a=2∈,所以存在实数a=2,使函数f在区间上单调递减,并且最大值为1.
17.(15分)近年来,雾霾日趋严重,我们的工作、生活受到了严重的影响,然后改善空气质量已成为当今的热点问题,某空气净化器制造厂,决定投入生产某型号的空气净化器,根据以往的生产销售经验得到下面有关生产销售的统计规律:每生产该型号空气净化器x(百台),其总成本为P(x)(万元),其中固定成本为12万元,并且每生产1百台的生产成本为10万元(总成本=固定成本+生产成本),销售收入Q(x)(万元)满足:
Q(x)=,假定该产品产销平衡(即生产的产品都能卖掉),根据上述统计规律,请完成下列问题:
(1)求利润函数y=f(x)的解析式(利润=销售收入-总成本);
(2)工厂生产多少百台产品时,可使利润最多?
解析 (1)由题意得P(x)=12+10x,
则f(x)=Q(x)-P(x)
=
即为f(x)=
(2)当x>16时,函数f(x)递减,即有
f(x)<212-10×16=52万元,
当0≤x≤16时,函数f(x)=-0.5x2+12x-12=-0.5(x-12)2+60,
当x=12时,f(x)有最大值60万元,
所以当工厂生产12百台时,可使利润最大为60万元.
18.(17分)已知定义在[-2,2]上的偶函数f(x)满足:当x∈[0,2]时,f(x)=-x+2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设函数g(x)=ax-2-a(a>0),若对于任意的x1,x2∈[-2,2]都有g(x1)<f(x2)成立,求实数a的取值范围.
解析 (1)根据题意,设x∈[-2,0],则-x∈[0,2],从而f(-x)=x+2,因为f(x)定义在x∈[-2,2]偶函数,所以f(x)=f(-x)=x+2,
因此,f(x)=
(2)因为对任意x1,x2∈[-2,2],都有g(x1)<f(x2)成立,所以g(x)max<f(x)min
又因为f(x)是定义在[-2,2]上的偶函数,
所以f(x)在区间[-2,0]和区间[0,2]上的值域相同.
当x∈[-2,0]时,f(x)=x+2.
设t=,则t∈[1,],
函数化为y=t2+2t-3,t∈[1,],则f(x)min=0,
又g(x)max=g(2)=a-2,所以a-2<0即a<2,
因此,a的取值范围为0<a<2.
19.(17分)已知二次函数f(x)=px2+qx,满足f(x-1)=f(x)+x-1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)的零点,并写出f(x)<0时,x的取值集合;
(3)设F(x)=4f(ax)+3a2x-1(a>0且a≠1),当x∈[-1,1]时,F(x)有最大值14,试求a的值;
(4)设a为常数,F(x)=|f(x)|-a,试讨论F(x)的零点个数.
解析 (1)∵f(x)=px2+qx,
满足f(x-1)=f(x)+x-1
∴p(x-1)2+q(x-1)=px2+qx+x-1,
即px2-(2p-q)x+p-q=px2+(q+1)x-1,
∴,解得,
∴f(x)=-x2+x.
(2)由f(x)=0得函数的零点为0,1.又函数f(x)的图象是开口向下的抛物线,
∴f(x)<0时,x>1或x<0.∴x的取值集合{x|x>1或x<0}.
(3)由F(x)=4f(ax)+3a2x-1(a>0且a≠1)得F(x)=a2x+2ax-1.
①当a>1时,令u=ax,
∵x∈[-1,1],∴u∈,
令g(u)=u2+2u-1=(u+1)2-2,u∈.
因为对称轴u=-1,所以g(u)在上是增函数.
gmax(u)=g(a)=a2+2a-1=14,
∴a2+2a-15=0,a=3,a=-5(舍),
②当0<a<1时,令u=ax,∵x∈[-1,1],
∴u∈,
令g(u)=u2+2u-1=(u+1)2-2,u∈.
因为对称轴u=-1,所以g(u)在上是增函数.
gmax(u)=g=+-1=14,
∴=3,=-5(舍),∴a=.
综上可得:a=或a=3.
(4)F(x)=|f(x)|-a,F(x)=0,得|f(x)|=a,所以F(x)的零点个数即是|f(x)|的图象与直线y=a的交点个数.
∵|f(x)|=
画出函数y=|f(x)|的图象易得
当a<0时,F(x)没有零点;
当a=0或a>时,F(x)有2个零点;
当a=时,F(x)有3个零点;
当0<a<时,F(x)有4个零点.
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