内容正文:
数学试题 第 1页(共 4页) 数学试题 第 2页(共 4页)
绝密★启用前
吉安县立中学 2024—2025学年第二学期高一 2月重点班检测
数 学
一、单项选择题: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.
1.设 ,A B是两个集合,则“ A B 且 B A ”是“ A B A B ”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
2.已知向量 a b
、 满足: 1,3 ,a a b a
,则
a b ( )
A.1 B.3 C. 10 D.10
3.在 ABCV 中,角 A B C、 、 的对边分别为 a b c、 、 ,若 2 , 2 2, 2A B a b ,则 c ( )
A. 2 B.2 C. 2 2 D.2 3
4.对于二维形式的柯西不等式 2 2 2 2 2( ) , , , , Rac bd a b c d a b c d ,我们证明它的最直接的一种方法
就是作差法,事实上也可以根据向量不等式 a b a b
证明,例如取 , , ,a a b b c d
,并结合向量不
等式即可证明,根据以上提示,请问函数 1 2f x x x 的最大值是( )
A. 6
3
B. 6
2
C. 3
6
D. 2
6
5.设 212 , [ ]
2
x
xf x g x f x ,下列关于 ,f x g x 的说法正确的是( )
A. f x 是偶函数, g x 是奇函数
B. ,f x g x 的零点相同,都是 0,0
C. g x 的单调递增区间是 1,
D. R, 1x f x g x
6.设 2 2ln 2024 2025 , lg 2024 2025f x ax x g x ax x ,命题 : R,p a f x 的定义域是 R,命
题 : R,q a g x 的值域是 R,设命题 ,p q中至少有一个是真命题,则实数 a的取值范围是( )
A. 2025, B. , 2024 C. , 0 D.[0, )
7.在三角形 ABC中,M 、N分别在边 AB、 AC上,且 2AB AM
, 4AC AN
,D在边 BC上(不包含
端点).若 AD xAM yAN
,则
1 2
x y
的最小值是( )
A. 2 B. 4 C.6 D.8
8.设 3,1 , sin2 ,cos2 , cos ,a b x x f x a b ,则关于函数 f x 的性质中,下列说法错误的是( )
A. f x 的最小正周期是 π
B. f x 的一个对称中心可以是 π ,0
12
C. f x 的一个单调递增区间可以是 π π,
6 3
D. f x 的一条对称轴可以是 5π
6
x
二、多项选择题:本题共 3小题,每小题 6分,共 18分.在每小题给出的四个选项中,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 2,0 , 6, 4a a b b
,把向量 ,a b
的起点移到同一个点,设 ,OA a OB b
,以 ,OA OB为邻边构
造平行四边形OACB,则下列说法正确的是( )
A. 2
a B.
3cos ,
4
a b
C. a在b
上的投影向量是
3
2
a D.平行四边形OACB的面积为 2 7
10.在等腰三角形 ABC中,已知 4, 8AB CA CB ,若H W G I、 、 、 分别为 ABCV 的垂心、外心、重心和内心,
则下列四种说法正确的有( )
A. 0AH BC
B. 24AW BC
C. 16AG BC
D. 12AI BC
11.若 1 1 2 2, , ,AB x y AC x y
,则 1 2 2 1
1
2ABC
S x y x y ,这个公式的本质是与向量的叉乘运算有关,前
面我们学过向量的点乘也就是向量的数量积 cos ,a b a b a b
,现在我们来定义向量的叉乘运算,设 ,a b
是平面内的两个不共线的向量,则它们的向量积是一个新的向量 c a b
,规定这个新向量的方向与 ,a b
的
方向都垂直,新向量的大小满足 sin ,c a b a b a b
,现在设 1,3 , 1, 4 , 2,1 , 13,14a b m n
,
则下列说法正确的是( )
A.若 c a b
,则存在实数 , Rx y 使得 c xa yb
B. 13a b
C. 1a b
D. 2 2 2( ) 520m n a b a b
数学试题 第 3页(共 4页) 数学试题 第 4页(共 4页)
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.
12.设 cos ,1 , cos ,sina b
,则 a b
的最大值是 .
13.设三角形 ABC的三边 , ,a b c满足关系 2 8a b c ,则 ABCV 面积的最大值是 .
14.在我们的三角形 ABC中还有这样一些有趣的性质,比如射影定理: cos cosa b C c B ,证明它的最直
接的方法是利用余弦定理,或者是作一条高并利用锐角三角函数有关知识即可证明,
若 cos cos : cos cos : cos cos 64 : 2024 : 2025b C c B a C c A b A a B ,则三角形 ABC是 (“锐角”,
“钝角”,“直角”)三角形.
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)
设 1,1 , sin ,cos ,a b x x f x a b
,求:
(1) f x 的值域,周期;
(2) f x 的对称轴、对称中心;
(3) f x 的单调区间.
16.(15分)
三角形在数学中是十分常用的图形,将向量运用在三角形中同时会迸发出火花!
(1)如图 1,在 ABC 中, 90C ∠ ,点 E是BC上一点,且满足: AB+ AC = 2AE
,以点A为圆心, AC的
长为半径作圆交 AB于点D,交 AE于点 F .若 4, 2BD BC AC
,求 EF
的值.
(2)如图 2,在 ABCV 中,点D分 BC
所成的比为
3
2
,点O为线段 AD上一动点,若 4AD ,求 2 3OA OB OC
的最小值.
17.(15分)
三角形 ABC中, , ,a b c分别是角 , ,A B C 的对边,已知点D是 AB的中点,点 E在线段 BC上,且 2BE EC ,
线段 CD与线段 AE交 3. sin sin sin ,
4ABC
M b c B C a c A S ,
(1)求角 B的大小;
(2)若BM xBA yBC ,求 x y 的值;
(3)若点G是三角形 ABC的重心,求 GM
的最小值.
18.(17分)
在三角形 ABC中,点D在线段 BC上, AD平分 BAC .
(1)尝试利用等面积法或者正弦定理证明角平分线定理,即请证明:
AB DB
AC DC
;
(2)若 1 2AB AC
, , 1AB AC
,则 AD
是多少?
19.(17分)
设 f x 定义域为 fD ,若对于任意的 1 fx D ,存在唯一的 2 fx D 使得 1 2 1f x f x ,则称 f x 在定义域
上是“可逆函数”.
(1)设 1 1,f x g x x
x x
,判断 ,f x g x 是否是“可逆函数”,并说明理由;
(2)若 2 1
2
xh x
x
在
3 ,
2
m
上是“可逆函数”,求实数m的值;
(3)若 0m ,使得 2 2 1 Rs x ax x a 在定义域 0,m 上是“可逆函数”,求证: 1a
答案第 1页,共 12页
参考答案
1.A
【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即得.
【详解】因“ A B 且 B A ” “ A B ” “ A B A B ”,
故“ A B 且 B A ”是“ A B A B ”的充要条件.
故选:A
2.D
【分析】根据数量积的运算律,结合模长公式求解即可.
【详解】由 2 2 21,3 , 1 3 10a a
由 a b a
,得 2· · 0a b a a a b ,
所以 2 10a b a
,
故选:D.
3.B
【分析】根据题意,由正弦定理求得
π
4
B ,可得 ABCV 为等腰直角三角形,可求得b .
【详解】由
sin sin
a b
A B
,得 2 2 2
sin2 sinB B
,即
2cos
2
B ,
所以
π
4
B ,则
π
2
A ,则 ABCV 为等腰直角三角形,
所以 2c b ,
故选:B.
4.B
【分析】利用基本不等式即可求得结果.
【详解】 2 1 1 61 2 1 2 1 2 2 1 22 2 2x x x x x x x x x x
,
当且仅当
12
2
x x 时,即
1
6
x 时,等号成立.
5.D
【分析】根据函数的奇偶性、零点、复合函数单调性以及值域等相关概念,通过对函数 ( )f x
和 ( )g x 的性质分析来判断各个选项的正误.
答案第 2页,共 12页
【详解】已知
1( ) 2
2
x
xf x ,其定义域为R ,关于原点对称.
且
1 1 1( ) 2 2 (2 ) ( )
2 2 2
x x x
x x xf x f x
,所以 ( )f x 是奇函数.
2( ) [ ( )]g x f x , 2 2 2( ) [ ( )] [ ( )] [ ( )] ( )g x f x f x f x g x ,所以 ( )g x 是偶函数,故 A选项
错误.
令
1( ) 2 0
2
x
xf x ,即
12
2
x
x ,也就是
2(2 ) 1x ,因为 2 0x ,所以 2 1x ,解得 0x ,
则 ( )f x 的零点是0 .
令 2( ) [ ( )] 0g x f x ,则 ( ) 0f x ,由前面计算可知 0x ,所以 ( )g x 的零点也是0 .
函数的零点是一个数,而不是一个点,所以 B选项错误.
令
1( ) 2
2
x
xt f x ,因为 2
xy 在R 上单调递增, 1 1( )
22
x
xy 在R 上单调递减,
所以
1
2x
y 在R 上单调递增,则
1( ) 2
2
x
xf x 在R 上单调递增.
2 2( ) [ ( )]g x f x t ,当 0t 时, 2y t 单调递增.
当 [0, )x 时, 0 0
1(0) 2 0
2
f ,且 ( )f x 在R 上单调递增,
所以 ( ) 0t f x 且单调递增,根据复合函数“同增异减”的原则,
( )g x 在 [0, ) 上单调递增,故 C选项错误.
令 ( )t f x ,则 2( )g x t ,那么 2( ) ( )f x g x t t .
将 2y t t 进行配方可得 2 2
1 1 1( ) 1
4
>
2 4
y t t t ,
所以 Rx , ( ) ( ) 1f x g x 成立,故 D选项正确.
故选:D.
6.D
【分析】先分别分析命题 p和命题 q成立时 a的取值范围,再根据命题 p, q中至少有一个
是真命题,求出 a的取值范围.
【详解】命题 p: Ra , 2( ) ln( 2024 2025)f x ax x 的定义域是R ,
即对于任意 Rx , 2 2024 2025 0ax x 恒成立.
当 0a 时, 2024 2025 0x 不恒成立.
当 0a 时,二次函数 2 2024 2025y ax x 要恒大于0,
答案第 3页,共 12页
则需满足 2
0
Δ 2024 4 2025 0
a
a
.
解不等式 22024 4 2025 0a ,可得
2 22024 2024
4 2025 8100
a
.
所以当命题 p为真时,
22024
8100
a .
命题 q: Ra , 2( ) lg( 2024 2025)g x ax x 的值域是R ,
这意味着 2 2024 2025ax x 能取遍所有大于0的值.
当 0a 时, 2 2024 2025 2024 2025ax x x 能取遍所有大于0的值.
当 0a 时,二次函数 2 2024 2025y ax x 的图象开口向上,
要使其能取遍所有大于0的值,则需 22024 4 2025 0a ,
解不等式可得
22024
4 2025
a
,即
220240
8100
a .
当 0a 时,二次函数 2 2024 2025y ax x 的图象开口向下,不能取遍所有大于0的值,
所以当命题 q为真时,
220240
8100
a .
命题 p, q中至少有一个是真命题的反面是 p, q都为假命题.
当 p为假命题时,
22024
8100
a ;当 q为假命题时, 0a 或
22024
8100
a .
所以 p, q都为假命题时, 0a .
那么命题 p, q中至少有一个是真命题时, 0a ,即 [0, )a .
故选:D.
7.A
【分析】设 BD BC
,其中 0 1 ,推导出 2 4x y ,将代数式
1 2
x y
与 1 2
4
x y 相乘,
展开后利用基本不等式可求得
1 2
x y
的最小值.
【详解】因为D在边 BC上(不包含端点),不妨设 BD BC
,其中 0 1 ,
即 AD AB AC AB
,
所以, 1 2 1 4AD AB AC AM AN
,
又因为 AD xAM yAN
,则 2 2x , 4y ,其中 x、 y均为正数,
且有 2 4x y ,
答案第 4页,共 12页
所以, 1 2 1 1 2 1 4 1 42 4 4 2 2
4 4 4
x y x yx y
x y x y y x y x
,
当且仅当
4
2 4
0, 0
x y
y x
x y
x y
时,即当
1
2
x
y
时,等号成立,
故则
1 2
x y
的最小值是 2 .
故选:A.
8.C
【分析】先用向量夹角公式和三角函数的辅助角公式对三角函数的化简、再结合周期计算、
对称轴与对称中心的判断以及单调性的分析判定选项.
【详解】 3 1 3 1 πsin 2 cos 2 sin 2 cos 2 sin 2
2 2 2 2 6
f x x x x x x
,
对于 A,最小正周期为
2π
2
T ,故 A正确,
观察 BCD选项可知,用检验法最快,
由于
π 5π0, 1
12 6
f f
,故 BD表述正确,
对于 C,
π π π π π, , 2 ,
6 3 6 2 2
x x
,但
πsin 2
6
x
前面有负号,故 f x 的一个单调递
减区间可以是
π π,
6 3
,
故选:C.
9.ABD
【分析】运用向量的模、向量夹角的余弦值、投影向量以及向量构成图形面积的相关知识,
通过向量的坐标运算来分别判断各个选项的正确性.
【详解】对于 A, 4 0 2a
,故 A正确;
对于 B,
6 3cos ,
2 4 4
a b
,故 B正确;
对于 C, a
在b
上的投影向量是
3 1 3cos , 2
4 4 8
ba a b b b
b
,故 C错误;
对于 D,所求面积为 2 212 sin , 64 36 2 72 a b a b a b a b
,故 D正确.
故选:ABD.
答案第 5页,共 12页
10.ABC
【分析】根据三角形各心的性质结合向量的加减法则即可求得.
【详解】A选项: H 为垂心,为高线的交点,则 0AH BC
,选项 A正确.
B选项: 2 2
1 1| | | | 32 8 24
2 2
AW BC AW AC AW AB AC AB
,选项 B正确;
C选项: 2 21 1( ) ( ) | | 163 3AG BC AC AB AC AB AC AB
,选项 C正确;
D选项: 2 | | 2 | | 8AI BC AI AC AI AB AC AB
,选项 D错误;
故选:ABC
11.BCD
【分析】运用向量相关的一些性质和运算,包括向量共面的判断、向量点积的计算、向量叉
积模长的计算等.对各个选项逐个计算验证即可.
【详解】对于 A,因为 , ,a b c
不共面,故 A错误;
对于 B, 1 12 13a b
,故 B正确;
对于 C, 22 2sin , 170 169 1a b a b a b a b a b
,故 C正确;
对于 D, 22 2 40 13 520m n a b a b m n a b
,故 D正确.
故选:BCD.
12.
5
4
【分析】利用向量数量积的坐标公式,结合同角的三角函数关系式,通过换元,将其化简为
二次函数,根据二次函数的单调性即可求得.
【详解】由
2 2 21 5cos sin sin sin 1 (sin )
2 4
a b
,
设 sint ,由正弦函数的性质知 sin 1,1t ,
故当
1sin
2
t ,即
π 2 π
6
k 或
5π 2 π, Z
6
k k 时, a b
的最大值是
5
4
.
故答案为:
5
4
.
13. 4 3
【分析】结合基本不等式,先求 ab的取值范围,再利用余弦定理,求 cosC的取值范围,进
而得 sinC的取值范围,最后结合三角形的面积公式可求三角形面积的最大值.
答案第 6页,共 12页
【详解】因为 8a b ,所以8 2a b ab 16ab (当且仅当 4a b 时取“ ”).
由余弦定理得:
2 22 2 2 2 24 24 1cos 1 1
2 2 16 2
a b c aba b cC
ab ab ab
,故
3sin
2
C ,
所以
1 1 3sin 16 4 3
2 2 2
S ab C (当且仅当 4a b 时取“ ”).
故答案为: 4 3
14.锐角
【分析】将已知条件转化为边长之比,再结合余弦定理计算即可.
【详解】 cos cos : cos cos : cos cos : : 64 : 2024 : 2025b C c B a C c A b A a B a b c ,
故我们只需要考虑角C是锐角、直角还是钝角即可,
注意到 22 2 2 2 264 2024 2024 1 4096 4049 47 0a b c ,故角C是锐角.
故答案为:锐角.
15.(1)值域: 2, 2 ,周期: 2 πk , Zk 且 0k ;
(2)对称轴为直线
π π
4
x k , Zk ;对称中心为
π π,0
4
k
, Zk ;
(3)单调递增区间为
3π π2 π, 2 π , Z
4 4
k k k
;单调递减区间为
π 5π2 π, 2 π , Z
4 4
k k k
.
【分析】根据平面向量数量积的坐标表示,利用辅助角公式整理可得正弦型函数,利用整体
思想,根据正弦函数的值域、周期、对称轴、对称中心以及单调区间,分别建立方程与不等
式,可得答案.
【详解】(1)由 1,1 , sin ,cosa b x x
,
则 π π πsin cos 2 sin cos sin cos 2 sin
4 4 4
f x a b x x x x x
,
易知 2, 2f x ,最小正周期 2πT ,则周期为 2 πk , Zk 且 0k .
(2)由(1)可得 π2 sin
4
f x x
,
令
π π π
4 2
x k , Zk ,解得
π π
4
x k , Zk ;
令
π π
4
x k , Zk ,解得
π π
4
x k , Zk .
所以函数 f x 的对称轴为直线 π π
4
x k , Zk ;对称中心为
π π,0
4
k
, Zk .
答案第 7页,共 12页
(3)由(1)可知 π2 sin
4
f x x
,
令
π π π2 π 2 π
2 4 2
k x k , Zk ,解得
3π π2 π 2 π
4 4
k x k , Zk ;
令
π π 3π2 π 2 π
2 4 2
k x k , Zk ,解得
3π 5π2 π 2 π
4 4
k x k , Zk
所以函数 f x 的单调递增区间为 3π π2 π, 2 π , Z
4 4
k k k
;单调递减区间为
π 5π2 π, 2 π , Z
4 4
k k k
.
16.(1) 10 5 2 1
(2) 20
【分析】(1)根据题意,设 AC x
,根据直角三角形和圆的性质可由 4BD
求出 x的值,
再分析得点 E为 BC中点,从而求解.
(2)根据平面向量线性运算法则得到 2 3 5 2 3OA OB OC OA OD DB DC
,
再由点D分 BC
所成的比为
3
2
,得到 2 3 0DB DC
,即可得到 2 3 5OA OB OC OA OD
,
设 OA x
0 4x ,则 4OD x
,最后由基本不等式计算可得.
【详解】(1)设 AC x
,则 AD AF x
, 2 , 5BC x AB x
,
又 5 1 4BD x ,
所以 5 1x ,
又 2AE AB BE AC CE AB AC
BE CE
,
所以 0,BE CE BE EC x
,
所以 2AE x
,
所以 2 1 2 1EF x 5 1 10 5 2 1 .
(2)因为 (2 3 ) 2 3OA OB OC OA OD DB OD DC
5 2 3OA OD DB DC
,
又点D分 BC
所成的比为
3
2
,即
3
2
BD
DC
,所以 2 3 0DB DC
,
则 2 3 5OA OB OC OA OD
,
答案第 8页,共 12页
设 OA x
0 4x ,则 4OD x
,
当 0x 或 4x 时 2 3 5 0OA OB OC OA OD
,
当0 4x 时 2 3 5OA OB OC OA OD
245 4 5 20
2
x xx x
,当且仅当 4x x ,即 2x 时取等号.
即 2 3OA OB OC
的最小值为 20 .
17.(1)
π
3
(2)
3
4
(3) 2
12
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理进行边角互化,由三角函数值求角即得;
(2)利用两组三点共线,列出向量方程,由平面向量基本定理即可求得 ,x y的值;
(3)结合图形和条件将GP
化简成 1 212 AB AC
,通过两边取平方,将 2144 | |GP
化为
224 2 ca ac ,结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)因为 sin sin sinb c B C a c A, ,
所以由正弦定理可得 b c b c a c a ,整理得 2 2 2a c b ac ,
故
2 2 2 1cos
2 2 2
a c b acB
ac ac
,
因为 0, πB ,所以 π
3
B .
(2)如图,
由题意可得
2 1,
3 2
BE BC BD BA
,
因为 , ,A E M 三点共线,故可设
答案第 9页,共 12页
2 21 1 2 1 , R
3 3
BM BE BA BC BA BC BD
,
又因 , ,D C M三点共线,故 2 32 1 1
3 4
,
所以
1 1
2 4
CB B BAM
,故
1 1 3
2 4 4
x y .
(3)因为
2
3
BG BC CG BC CD
2 1 1 1 ,
3 2 3 3
BC BA BC BC BA
所以 1 1 1 1 1 1 1 22 4 3 3 6 12 12GM BM BG BC BA BC BA BC BA BC BA
,
因为
1 3sin
2 4ABC
S ac B △ ,所以 1ac ,
于是
1 2
12
GM BC BA
,两边平方化简得:
222 2 22144 π4 4 co| | (2 4
3
4 s)G a acM BC BA BC BC BA BA c
2 2 4 2 2 24 2 ac ac ac ca ac ,当且仅当2a c 时取等号,
所以 2 2144 | |GM
,即
2 2
144 12
GM
.
所以 GM
的最小值为
2
12
.
18.(1)证明见解析
(2) 2 3
3
【分析】(1)分别在 ABD△ 和 ADC△ 中,利用正弦定理得出等式,借助于诱导公式化简,
将两式作比即得;
(2)根据(1)推得
1
3
BD BC
,由向量运算得到
2 1
3 3
AD AB AC
,再利用向量模的运算
律计算即得.
【详解】(1)利用正弦定理证明:设 ADB ,则 πADC ∠ , BAD CAD ,
在 ABD△ 中,由正弦定理,
sin sin
AB BD
,
在 ADC△ 中,由正弦定理, sin(π ) sin
AC DC
,
因 sin(π ) sin ,两式相比,可得:
AB BD
AC DC
;
(2)由(1)得
1
2
BD AB
DC AC
,故
1
3
BD BC
,于是
1 1 2 1( )
3 3 3 3
AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC
,
答案第 10页,共 12页
两边平方得:
2 2 2 22 1 4 4 1 4 4 1 12 4| | ( ) | | | | 1 4
3 3 9 9 9 9 9 9 9 3
AD AB AC AB AB AC AC
,
故
2 3
3
AD
.
19.(1) 1f x
x
是“可逆函数”; 1g x x
x
不是“可逆函数”,理由见解析‘
(2)
2
3
m
(3)证明见解析
【分析】(1)利用“可逆函数”定义即可判断;
(2)利用函数的单调性与值域之间的包含关系以及“可逆函数”定义即可求得结果;
(3)对参数 a分情况讨论,再对对称轴讨论即可证明结论.
【详解】(1)已知 1f x
x
,定义域为 ,0 0,fD ,对于任意的 1 fx D ,
设 1
1
1f x
x
,由 1 2 1f x f x ,得 2
1
1x
x
,因为对于任意 1 ,0 0,x ,
2
1
1 ,0 0,x
x
且唯一,所以 1f x
x
是“可逆函数”;
已知 1g x x
x
,定义域 ,0 0,fD ,令 1 1x ,则 1 1 1 2g x ,
由 1 2 1g x g x ,即 22 1g x ,得 2
1
2
g x ,那么 2
2
1 1
2
x
x
,即 22 22 2 0x x ,
判别式 21 4 2 2 1 16 15 0 ,方程无解,所以 1g x x
x
不是“可逆函数”
(2)由题意对任意 1x I ,存在唯一 2x I ,使得 1 2 1f x f x ,则称 ( )f x 在定义域上是
“可逆函数”,
则 ( )f x 在定义域上是“可逆函数”当且仅当对任意 1x I ,存在唯一 2x I ,使得
1 2
1f x
f x
;
即当且仅当 f x 的值域是 1
1f x
f x
的值域的子集,
定义 f x 的值域、 1
1f x
f x
的值域分别为 1,f fR R ,
所以 ( )f x 在定义域上是“可逆函数”当且仅当 1f fR R ;
由题意
2 1( )
2
xh x
x
在
3 ,
2
m
上是可逆函数,
答案第 11页,共 12页
首先当
3 ,
2
x m
时,
2 2 32 1 3( ) 2
2 2 2
xxh x
x x x
单调递减,此时
2 1 ,4
2h
mR
m
,
由可逆函数定义可知,
2 1 ,4
2h
mR
m
不包含 0,即
2 1 0
2
m
m
(1);
从而 1
1h x
h x
在
3 ,
2
x m
时的值域为
1
1 2,
4 2 1h
mR
m
,
由题意
1
2 1 1 2, 4 ,
2 4 2 1h h
m mR R
m m
,
所以要满足题意,还需满足
2 1 1
2 4
2 4
2 1
m
m
m
m
(2);
只需(1)(2)式子同时成立即可,所以当且仅当
2 4
2 1
m
m
,解得
2
3
m ,
(3)情形一:当 0a 时, 2( ) 2 1( R)s x ax x a 在定义域 [0, ], 0m m 上单调递增,
则 1,sR s m ,
若 2( ) 2 1( R)s x ax x a 在定义域[0, ]m 上是可逆函数,
首先 0s m ,此时 1
1s x
s x
的值域为 1
1 , 1sR s m
,
同时注意到 1
11, , 1s sR s m R s m
不成立,故 0a 不符合题意;
情形二:当 0a 时, ( ) 2 1s x x 在定义域 [0, ], 0m m 上单调递增,
则 1,sR s m ,
若 2( ) 2 1( R)s x ax x a 在定义域[0, ]m 上是可逆函数,
首先 0s m ,此时 1
1s x
s x
的值域为 1
1 , 1sR s m
,
同时注意到 1
11, , 1s sR s m R s m
不成立,故 0a 不符合题意;
情形三:当 0a 时,注意到 2( ) 2 1( R)s x ax x a 的对称轴为
1 0x
a
,则 20s s
a
,
(i)当
20 m
a
时, min 0 1s x s ,
答案第 12页,共 12页
由二次函数性质可知存在 0 [0, ]x m 使得 0maxs x s x ,即此时 01,sR s x ,
若 2( ) 2 1( R)s x ax x a 在定义域[0, ]m 上是可逆函数,
首先 0 0s x ,此时 1
1s x
s x
的值域为 1 0
1 , 1sR s x
,
同时注意到 10 0
11, , 1s sR s x R s x
不成立,故
20 m
a
不符合题意;
(ii)当
2 0m
a
时,由二次函数性质可知
2min max
1 12 1, 1s x s m am m s x s
a a
,
即此时 1,sR s m s a
,注意到 0 1 ss R ,
若 2( ) 2 1( R)s x ax x a 在定义域[0, ]m 上是可逆函数,
首先
1 1 1 0s
a a
,其次结合 0a ,可得 a应该满足 1a ;
结论得证;
【点睛】方法点睛:新定义函数的思考方向:首先,深入理解新定义,逐字逐句分析其内涵,
明确所涉及的概念、规则等关键信息.其次,将新定义与熟悉的函数知识建立联系,例如函
数的基本性质(单调性、奇偶性、周期性等)、函数的图像特征(如开口方向,对称轴、最
值点等)以及函数的运算规律.再者,运用分类讨论思想,根据题目条件和参数的不同取值
范围,分别进行分析.