内容正文:
试卷第 1页,共 5页
如东高级中学 2024 级高一阶段性考试试题 2024.10
数 学
制题人:福佑崇文阁
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1.本试卷满分 150 分,考试时间为 120 分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请将自己的姓名、考试号(智学号)用 0.5 毫米黑色签字笔填涂在答题卡指定的位置。
3.选择题答案用 2B 铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑,非选择题用 0.5mm 的黑色签字笔在每题对
应的答题区域内做答,在其他位置作答一律无效。
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合 23, 1,0,2,5 , 5A B x x ∣ ,则 A B ( )
A. 3, 1 B. 1,0, 2 C. 3, 1,2 D. 0,2,5
2.若集合 2Z|4 0A x x x ,则满足 1,2,3,4,5A B U 的集合 B的个数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
3.已知2 5a ,8 3b ,则 32a b 的值为( )
A. 25 B.5 C.
25
9
D.
5
3
4.设非空集合 P,Q满足 P Q P ,则下列选项正确的是( )
A. x Q ,有 x P B. x Q ,有 x P
C. x Q ,使得 x P D. x P ,使得 x Q
5.当 1x 时,不等式
1
1
x a
x
恒成立,则实数 a的取值范围是( )
A. ( , 2] B.[2, ) C.[3, ) D. ( ,3]
6.已知集合
3 1 1
2
xA x
x
,集合 2 2 2 0B x x a x a ,若“ x B ”的充分不必要条件是“ x A ”,
则实数 a的取值范围( )
A.
1,
2
B.
1,
2
C.
1 ,2
2
D.
1 ,2
2
试卷第 2页,共 5页
7.有网友将王之涣的《凉州词》中的名句“羌笛何须怨杨柳,眷风不度玉门关”调侃改写成“奈何羌笛怨杨柳,
春风不度玉门关”,意思是“羌笛怨杨柳,导致春风不度玉门关(羌笛不怨杨柳,春风度不度玉门关就不知道了)”,
照此网友的说法推断,“春风度玉门关”是“羌笛不怨杨柳”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
8.已知对任意的 083|,065| 2 yyyyxxxx ,不等式 04 22 yxymx 恒成立,
则实数m的最小值是( )
A.0 B.2
C. 22 D.4
二、多选题:本题共 3 小题,每题 6 分,共 18 分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.如图,U是全集, ,M N是U的两个子集,则图中的阴影部分可以表示为( )
A. NCMC UU B. NMCU
C. UN M N ð D. UM N ð
10.下列命题正确的是( )
A. 2 1 0x kx k 在 1,2 上恒成立,则实数 k的取值范围是 ,3
B.关于 x的不等式 0ax b 的解集是 1, ,则关于 x的不等式 0
2
ax b
x
的解集是 ,21, .
C.若关于 x的方程 2 2 1 2 0x a x a 的一根比 1大且另一根比 1小,则 a的取值范围是 21 <<a
D.若不等式 2 0ax bx c 的解集为{ 2x x ∣ 或 4}x ,则 0>abc
11.用 x 表示不超过 x的最大整数,例如 4.6 4 , 34.2 ,则( )
A. Rx , 1 1x x
B.
3
1,, <yxRyx ,则 yx
试卷第 3页,共 5页
C. xxRx 1010,
D.方程 2 4 3x x 的解集为 15, 19
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.能够说明“若
1 1
a b
,则 a b ”是假命题的一组整数 a,b的值依次为 .
13.若 0, 0, 2 1x y x y ,则 2
xy
x y 的最大值为
14.为配制一种药液,进行了二次稀释,先在体积为V (单位:升)的桶中盛满纯药液,第一次将桶中药
液倒出 5升后用水补满,搅拌均匀第二次倒出 4升后用水补满,若此时桶中纯药液的含量不超过容积的 60%,
则V 的取值范围为 .
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题 13分)
计算(1): 3
1
2 064.026113
;
(2)已知 12
1
2
1
aa ,求
2
3
2
3
22 3
aa
aa
的值:
16.(本小题 15分)
已知命题 p:对 Rx ,都有 2 1 0ax ax 成立;命题 q:关于 x的方程 2 2 4 0x ax 有实数根.
(1)若命题 p为真,求实数 a的取值范围;
(2)若 p与 q有且仅有一个真命题,求实数 a的取值范围.
试卷第 4页,共 5页
17.(本小题 15分)
某公司今年年初用81万元收购了一个项目,若该公司从第1年到第 x( Nx 且 1x )年花在该项目的其他
费用(不包括收购费用)为 20x x 万元,该项目每年运行的总收入为50万元.
(1)试问该项目运行到第几年开始盈利?
(2)该项目运行若干年后,公司提出了两种方案:
①当盈利总额最大时,以56万元的价格卖出;
②当年平均盈利最大时,以92万元的价格卖出.
假如要在这两种方案中选择一种,你会选择哪一种?请说明理由.
18.(本小题 17分)
请选择“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”填入下面空格处.并完成第二
个问的证明.
(1) 0xy 是 2 2 0x y 的 条件
(2)已知 0ab ,证明: 1a b 成立的 条件是 3 3 2 2 0a b ab a b .
试卷第 5页,共 5页
19.(本小题 17分)
为了方便,我们可将函数 cbxaxy 2 的自变量 x对应的函数值记为 xf ,从而函数 cbxaxy 2 可
以写成 cbxaxxf 2 ,进而 0xx 时对应函数值为 cbxaxxf 0200 .
已知二次函数 2( ) ( 1) , Rf x x a x a a .
(1)若关于 x的不等式 ( ) 1f x 对 (1,3]x 恒成立,求 a的取值范围;
(2)已知函数 ( ) 1g x x ,若对 1 [0,1]x , 2 [ 1,2]x ,使不等式 1 2( ) ( )g x f x 成立,求 a的取值范围.
试卷第 1页,共 12页
如东高级中学 2024 级高一阶段性考试试题 2024.10
数 学
制题人:福佑崇文阁
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项
1.本试卷满分 150 分,考试时间为 120 分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请将自己的姓名、考试号(智学号)用 0.5 毫米黑色签字笔填涂在答题卡指定的位置。
3.选择题答案用 2B 铅笔在答题卡上把对应题目的答案标号涂黑,非选择题用 0.5mm 的黑色签字笔在每题对
应的答题区域内做答,在其他位置作答一律无效。
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合 23, 1,0,2,5 , 5A B x x ∣ ,则 A B ( )
A. 3, 1 B. 1,0, 2 C. 3, 1,2 D. 0,2,5
【答案】B
【分析】先化简得出集合 B,再应用交集运算即可.
【详解】由 { 5 5}B x x ∣ ,结合已知集合 A,可得 1,0,2A B .
故选:B.
2.若集合 2Z|4 0A x x x ,则满足 1,2,3,4,5A B U 的集合 B的个数为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】C
【分析】解不等式求出集合A,再由并集概念求解即可得出结果.
【详解】对于集合A,由 24 0x x ,解得0 4x ,
又∵ xZ ,∴ 2Ζ 4 0 1,2,3A x x x .
又∵ 1,2,3,4,5A B U ,
∴满足条件的集合 B可能为 4,5 , 1,4,5 , 2,4,5 , 3,4,5 , 1,2,4,5 , 1,3,4,5 , 2,3,4,5 , 1,2,3,4,5 ,
共 8个.
故选:C.
试卷第 2页,共 12页
3.已知2 5a ,8 3b ,则 32a b 的值为( )
A. 25 B.5 C.
25
9
D.
5
3
【答案】D
【分析】根据指数幂运算法则直接求解即可.
【详解】 8 3b , 3 32 2 3b b , 3 32 52 2 3
a
a b
b
.
故选:D.
4.设非空集合 P,Q满足 P Q P ,则下列选项正确的是( )
A. x Q ,有 x P B. x Q ,有 x P
C. x Q ,使得 x P D. x P ,使得 x Q
【答案】B
【分析】利用元素与集合的关系和集合间的包含关系对选项逐一判断即可.
【详解】 P Q P , P Q ,
当 P⫋ Q时, 0x Q ,使得 0x P ,故 A错误;
P Q , x P ,必有 xQ ,即 x Q ,必有 x P ,故 B正确;
由 B正确,得 x Q ,必有 x P , x Q ,使得 x P 错误,即 C错误;
当 P Q 时,不存在 0x P ,使得 0x Q ,故 D错误,
综上只有 B是正确的.
故选:B.
5.当 1x 时,不等式
1
1
x a
x
恒成立,则实数 a的取值范围是( )
A. ( , 2] B.[2, ) C.[3, ) D. ( ,3]
【答案】D
【分析】根据基本不等式求解最值即可求解.
【详解】当 1x 时, 1 0x ,故 1 1 11 1 2 1 1 3
1 1 1
x x x
x x x
,当且仅当
11
1
x
x
,
即 2x 时等号成立,
所以不等式
1
1
x a
x
恒成立,故
min
1
1
a x
x ,故 3a ,
故选:D
试卷第 3页,共 12页
6.已知集合
3 1 1
2
xA x
x
,集合 2 2 2 0B x x a x a ,若“ x B ”的充分不必要条件是“ x A ”,
则实数 a的取值范围( )
A.
1,
2
B.
1,
2
C.
1 ,2
2
D.
1 ,2
2
【答案】A
【分析】解分式不等式可求得集合A;根据充分不必要条件的定义可知A ⫋ B;解一元二次不等式,分别
讨论 2a , 2a 和 2a 的情况,根据包含关系可求得结果.
【详解】由
3 1 1
2
x
x
得:
3 1 2 11 0
2 2
x x
x x
,
2 1 2 0
2 0
x x
x
,解得:
1 2
2
x ,
1 ,2
2
A
;
由 2 2 2 0x a x a 得: 2 0x x a ;
“ x A ”是“ x B ”的充分不必要条件, A ⫋ B,
当 2a 时, 2,B a ,不满足A ⫋ B;当 2a 时, B ,不满足A ⫋ B;
当 2a 时, , 2B a ,若A ⫋ B,则需 1
2
a ;
综上所述:实数 a的取值范围为
1,
2
.
故选:A.
7.有网友将王之涣的《凉州词》中的名句“羌笛何须怨杨柳,眷风不度玉门关”调侃改写成“奈何羌笛怨杨柳,
春风不度玉门关”,意思是“羌笛怨杨柳,导致春风不度玉门关(羌笛不怨杨柳,春风度不度玉门关就不知道了)”,
照此网友的说法推断,“春风度玉门关”是“羌笛不怨杨柳”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【分析】捋清逻辑关系,即得答案.
【详解】羌笛怨杨柳,导致春风不度玉门关,即羌笛怨杨柳是春风不度玉门关的充分条件,所以春风度玉
门关是羌笛不怨杨柳的充分条件,又因为羌笛不怨杨柳,春风度不度玉门关就不知道了,所以春风度玉门
关是羌笛不怨杨柳的不必要条件。
故选:A
8.已知对任意的 083|,065| 2 yyyyxxxx ,不等式 04 22 yxymx 恒成立,
则实数m的最小值是( )
试卷第 4页,共 12页
A.0 B.2
C. 22 D.4
【答案】D
【分析】令
yt
x
,分析可得原题意等价于对一切 4,1
x
yt , 24 ttm 恒成立,根据恒成立问题结合二
次函数的性质分析运算.
【详解】∵ [2,3]x , 8,3y ,则 1 1 1[ , ]
3 2x
,
∴ 4,1
x
y
,
又∵ 04 22 yxymx ,且 2[2,3], 0x x ,
可得
2
24
x
y
x
ym ,
令 4,1
x
yt ,则原题意等价于对一切 4,1t , 24 ttm 恒成立,
∵ 24 tty 的开口向下,对称轴 2t ,
则当 2t 时, 24 tty 取到最大值 448max y ,
故实数m的最小值是 4.
故选:D.
【点睛】结论点睛:
对 x M , f x a 恒成立,等价于 minf x a ;
对 x M , f x a 恒成立,等价于 maxf x a .
二、多选题:本题共 3 小题,每题 6 分,共 18 分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.如图,U是全集, ,M N是U的两个子集,则图中的阴影部分可以表示为( )
A. NCMC UU B. NMCU
试卷第 5页,共 12页
C. UN M N ð D. UM N ð
【答案】BC
【分析】根据集合的交并补运算即可求解.
【详解】根据图中阴影可知:阴影中的元素属于集合 N但不属于集合M ,故 U NM ð UN M N ð 符
合要求,
故选:BC
10.下列命题正确的是( )
A. 2 1 0x kx k 在 1,2 上恒成立,则实数 k的取值范围是 ,3
B.关于 x的不等式 0ax b 的解集是 1, ,则关于 x的不等式 0
2
ax b
x
的解集是 ,21, .
C.若关于 x的方程 2 2 1 2 0x a x a 的一根比 1大且另一根比 1小,则 a的取值范围是 21 <<a
D.若不等式 2 0ax bx c 的解集为{ 2x x ∣ 或 4}x ,则 0>abc
【答案】ABD
【分析】A:令 2 1g x x kx k ,则
1 0,
2 0
g
g
即可求得 k的范围;
B:根据题意求出 a和 b的关系,化简 0
2
ax b
x
即可求出解集;
C:令 2 2 1 2f x x a x a ,则 1 0f 即可求得 a的范围;
D:根据二次方程根与系数的关系求出 a、b、c间的关系,即可判断 abc的符号.
【详解】A:∵ 2 1 0x kx k 在 1,2 上恒成立,
令 2 1g x x kx k ,则
1 0,
2 0
g
g
,即
2
2
1 1 0,
2 2 1 0
k k
k k
,解得 3k ,故 A正确;
B:∵关于 x的不等式 0ax b 的解集是 1, ,∴ 0a b ,
则关于 x的不等式 0
2
ax b
x
等价于 2 0ax b x ,即 1 (a x x 2) 0 ,
解得 1x 或 2x ,故 B正确;
C:要使关于 x的方程 2 2 1 2 0x a x a 的一根比 1大且另一根比 1小,
令 2 2 1 2f x x a x a ,则有 1 0f ,即 2 21 1 2 0a a ,
解得 2 1a ,故 C错误;
试卷第 6页,共 12页
D:若不等式 2 0ax bx c 的解集为{ 2x x ∣ 或 4}x ,
则 0a ,且 2 24 2 2 8 , 2 , 8ax bx c a x x ax ax a b a c a ,
又 30, 16 0a abc a ,故 D正确.
故选:ABD.
11.用 x 表示不超过 x的最大整数,例如 4.6 4 , 34.2 ,则( )
A. Rx , 1 1x x
B.
3
1,, <yxRyx ,则 yx
C. xxRx 1010,
D.方程 2 4 3x x 的解集为 15, 19
【答案】ACD
【分析】设出 x的整数部分与小数部分,再由 [ ]x 的意义判断 A;利用特殊值判断 BC;确定[ ]x 的范围,进
而确定其值,代入计算判断 D.
【详解】对于 A,设 x的整数部分为 a,小数部分为 b,则[ ] [ ] , 1] [ 1 ] 1[x a b a x a b a ,
因此 1 1x x ,A正确;
对于 B,
4
3,1 yx ,满足
3
1
4
1
< yx ,此时 0,1 yx ,B错误;
对于 C,当 1x 时,符合题意,C正确;
对于 D,由 2 4 3x x ,知 2x 为整数且 4 3 0 x ,解得 34 x ,显然 0x ,于是 0x ,
因为 2 2 21x x x ,即 22 4 3 1x x x ,由 2 4 3x x ,解得 2 7 2 7x ,则
0 4 x ;
由 24 3 1 x x ,解得 1 3x 或[ ] 1 3x (舍去),因此 3 4 x ,即 3x 或 4x ,
当 3x 时, 2 4 3 3 15 x ,解得 15x ;当 4x 时, 2 4 4 3 19 x ,解得 19x ,
所以方程 2 4 3x x 的解集为 15, 19 ,D正确.
故选:ACD
试卷第 7页,共 12页
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.能够说明“若
1 1
a b
,则 a b ”是假命题的一组整数 a,b的值依次为 .
【答案】 1a , 1b ,答案不唯一, a,b分别取大于 0,小于 0的整数即可
【解析】 a,b分别取大于 0,小于 0的整数即可得到答案.
【详解】取 1a , 1b ,满足
1 1
a b
,但 a b ,得到命题为假命题.
故答案为: 1a , 1b ;
【点睛】本题考查了举例判断假命题,意在考查学生的推断能力.
13.若 0, 0, 2 1x y x y ,则 2
xy
x y 的最大值为
【答案】
1
9
【分析】化简
1
1 22
xy
x y
x y
,根据题意结合基本不等式,取得
1 2 1 2( )( 2 ) 9x y
x y x y
,即可求解.
【详解】由题意,实数 0, 0x y ,且
1 1
2 1 22
xy
x yx y
xy x y
,
又由
1 2 1 2 2 2 2 2( )( 2 ) 5 5 2 9y x y xx y
x y x y x y x y
,
当且仅当
2 2y x
x y
时,即
1
3
x y 时,等号成立,
所以
1
2 9
xy
x y
,即 2
xy
x y 的最大值为
1
9
.
故答案为:
1
9
.
14.为配制一种药液,进行了二次稀释,先在体积为V (单位:升)的桶中盛满纯药液,第一次将桶中药
液倒出 5升后用水补满,搅拌均匀第二次倒出 4升后用水补满,若此时桶中纯药液的含量不超过容积的 60%,
则V 的取值范围为 .
【答案】 205 V
【分析】由题目条件,可得
%60
545
V
V
VV
,后解不等式可得答案.
【详解】第一次将桶中药液倒出 5升后,桶中药液还有 5V 升,
则此时药液含量占容积比例为
V
V 5
.第二次倒出的 4升液体中,
试卷第 8页,共 12页
药液有
V
V 54
升,则此时药液含量占容积比例为
V
V
VV 545
,
由题有
%60
545
V
V
VV
,,解得 20
2
5
V ,
又因为第一次将桶中药液倒出 5升,所以 5V ,
故答案为: 205 V .
四、解答题:本题共 5 小题,共 77 分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题 13分)
计算(1): 3
1
2 064.026113
;
(2)已知 12
1
2
1
aa ,求
2
3
2
3
22 3
aa
aa
的值:
【答案】(1)
2
52 ;(2)
2
5
【分析】(1)利用分数指数幂和根式的运算性质求解;
(2)利用平方关系求解.
【详解】(1)原式=
2
52
2
5233
8
125233 3
2
;
(2)因为 12
1
2
1
aa ,所以 12
1
2
2
1
2
1
aaaa ,即 31 aa ,
因为 32
3
2
1
2
1
2
3
12
1
2
1
aaaaaaaa ,
所以 43 2
1
2
1
2
3
2
3
aaaa ,
所以原式=
2
5
4
3221
aa
。
16.(本小题 15分)
已知命题 p:对 Rx ,都有 2 1 0ax ax 成立;命题 q:关于 x的方程 2 2 4 0x ax 有实数根.
(1)若命题 p为真,求实数 a的取值范围;
(2)若 p与 q有且仅有一个真命题,求实数 a的取值范围.
试卷第 9页,共 12页
【答案】(1) 0,4
(2)0 2a 或 2a 或 4a .
【分析】(1)分 0, 0a a 讨论求出命题 p为真命题参数 a的范围;
(2)命题 p, q一真一假,再分 p真且 q假,和 q真且 p假两种情况分别求出参数 a的范围,再综合得到
答案.
【详解】(1)命题 p为真命题:对任意实数 x都有 2 1 0ax ax 恒成立,
当 0a 时,1 0 恒成立,当 0a 时,则
0
Δ 0
a
,即 2
0
4 0
a
a a
,解得0 4a ,
综上 a的取值范围为 0,4 .
(2)若 q为真命题,则 24 16 0a ,解得 2a 或 2a ,
若 p真 q假,则
0 4
2 2
a
a
,则0 2a ,
若 p假 q真,则
0 4
2 2
a a
a a
或
或
,则 2a 或 4a ,
综上,0 2a 或 2a 或 4a .
17.(本小题 15分)
某公司今年年初用81万元收购了一个项目,若该公司从第1年到第 x( Nx 且 1x )年花在该项目的其他
费用(不包括收购费用)为 20x x 万元,该项目每年运行的总收入为50万元.
(1)试问该项目运行到第几年开始盈利?
(2)该项目运行若干年后,公司提出了两种方案:
①当盈利总额最大时,以56万元的价格卖出;
②当年平均盈利最大时,以92万元的价格卖出.
假如要在这两种方案中选择一种,你会选择哪一种?请说明理由.
【答案】(1)第 4年
(2)选择方案②,理由见解析
【分析】(1)设项目运行到第 x年的盈利为 y万元,可求得 y关于 x的函数关系式,解不等式 0y 可得 x的
试卷第 10页,共 12页
取值范围,即可得出结论;
(2)计算出两种方案获利,结合两种方案的用时可得出结论.
【详解】(1)解:设项目运行到第 x年的盈利为 y万元,
则 250 20 81 30 81 y x x x x x ,
由 0y ,得 2 30 81 0x x ,解得3 27x ,
所以该项目运行到第 4年开始盈利.
(2)解:方案① 22 30 81 15 144 y x x x ,
当 15x 时, y有最大值144.
即项目运行到第15年,盈利最大,且此时公司的总盈利为144 56 200 万元,
方案②
81 81 8130 30 30 2 12y x x x
x x x x
,
当且仅当
81x
x
,即 9x 时,等号成立.
即项目运行到第9年,年平均盈利最大,且此时公司的总盈利为12 9 92 200 万元.
综上,两种方案获利相等,但方案②时间更短,所以选择方案②.
18.(本小题 17分)
请选择“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”填入下面空格处.并完成第二
个问的证明.
(1) 0xy 是 2 2 0x y 的 条件
(2)已知 0ab ,证明: 1a b 成立的 条件是 3 3 2 2 0a b ab a b .
【答案】(1)必要不充分,(2)充要,证明见解析
【分析】(1)利用充分条件和必要条件的定义判断即可,
(2)利用充分条件和必要条件的定义判断即可,
【详解】(1)当 0xy 时, 0x 或 0y ,此时 2 2 0x y 不一定成立,如 0, 1x y 满足 0xy ,而不满足
2 2 0x y ,当 2 2 0x y 时,可得 0x 且 0y ,所以 0xy ,
所以 0xy 是 2 2 0x y 的必要不充分条件,
(2)证明:先证必要性:
∵ 1a b ,∴ 1b a
试卷第 11页,共 12页
∴ 3 23 3 2 2 3 21 1 1a b ab a b a a a a a a
3 2 3 2 2 21 3 3 1 2 0a a a a a a a a a
再证充分性:
∵ 3 3 2 2 0a b ab a b
∴ 2 2 2 2 0a b a ab b a ab b
即: 2 2 1 0a ab b a b
∵
2
2 22 3 0
2 4
0, bab a ab bab
,
∴ 1 0a b ,即 1a b .
综上所述: 1a b 的充要条件是 3 3 2 2 0a b ab a b .
19.(本小题 17分)
为了方便,我们可将函数 cbxaxy 2 的自变量 x对应的函数值记为 xf ,从而函数 cbxaxy 2 可
以写成 cbxaxxf 2 ,进而 0xx 时对应函数值为 cbxaxxf 0200 .
已知二次函数 2( ) ( 1) , Rf x x a x a a .
(1)若关于 x的不等式 ( ) 1f x 对 (1,3]x 恒成立,求 a的取值范围;
(2)已知函数 ( ) 1g x x ,若对 1 [0,1]x , 2 [ 1,2]x ,使不等式 1 2( ) ( )g x f x 成立,求 a的取值范围.
【答案】(1) 3a
(2) 1a 或 3a
【分析】(1)分离参数得
2 1
1
x xa
x
对 (1,3]x 恒成立,只需
2
min
1
1
x xa
x
,令 1t x 得
2 1 11t ta t
t t
,利用均值不等式求最小值即可;
(2)由 1 [0,1]x , 2 [ 1,2]x ,使不等式 1 2( ) ( )g x f x 成立可得 min min( ) ( )g x f x , ( )f x 是一元二次函数,
利用对称轴位置求最小值即可.
【详解】(1)由 1f x 得 21 1a x x x ,
试卷第 12页,共 12页
当 (1,3]x 时, 1 0x ,所以
2 1
1
x xa
x
对 (1,3]x 恒成立,只需
2
min
1
1
x xa
x
即可,
令 1t x ,由 (1,3]x 得 (0,2]t 且 1x t ,
则
2 1 11t ta t
t t
,
因为
1 11 1 2 3t t
t t
,当且仅当
1t
t
即 1t , 2x 时等号成立,
所以
2
min
1 3t t
t
,
即 3a .
(2)由 1 [0,1]x , 2 [ 1,2]x ,使不等式 1 2( ) ( )g x f x 成立可得 min min( ) ( )g x f x 即可,
由 ( ) 1g x x 在 [0,1]上单调递增可得 min( ) (0) 1g x g ,
而
2 2
2 1 2 11
2 4
a a af x x a x a x
的对称轴为
1
2
ax ,
①当
1 1
2
a
即 3a 时 ( )f x 在[ 1,2] 上单调递增,
则 min( ) ( 1) 2 2 1f x f a ,解得
3
2
a ,综上 3a ;
②当
11 2
2
a
即 3 3a 时,
2
min
1 2 1( ) 1
2 4
a a af x f
,解得 1a 或 3a ,
综上 3 1a ;
③当
1 2
2
a
即 3a 时 ( )f x 在[ 1,2] 上单调递减,
则 min( ) (2) 2 1f x f a ,解得 3a ;
综合①②③可得 a的取值范围为 1a 或 3a .