1、湖南省娄底三中2014-2015学年高一上学期第一次月考数学试卷一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在四个选项中,只有一项符合题目要求)1(5分)若集合A=1,1,B=y|y=x2,xR,则AB=()Ax|1x1Bx|x0Cx|0x1D2(5分)已知集合A到B的映射f:xy=2x+1,那么集合A中元素2在B中的象是()A2B5C6D83(5分)如图所示,阴影部分表示的集合是 ()A(UB)AB(UA)BCU(AB)DU(AB)4(5分)对于函数f(x)=的单调性表述正确的是()A在(,1)(1,+)上递增B在(,1)(1,+)上递减C在(,1),(1,+)上均递增D在(,1),
2、(1,+)上均递减5(5分)规定,则函数f(x)=1*x的值域为()A1,+)B(0,1)C(1,+)D0,+)6(5分)已知f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,且其定义域为a1,2a,则y=f(x)的最大值为()AB1CD27(5分)已知函数f(x)=,若xR,则k的取值范围是()A0kB0kCk0或kD0k8(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2(,0(x1x2),有(x2x1)(f(x2)f(x1)0则当nN*时,有()Af(n)f(n1)f(n+1)Bf(n1)f(n)f(n+1)Cf(n+1)f(n)f(n1)Df(n+1)f(n1)f(n)9(5分)某同学
3、在电脑上进行数学测试,共10道题,答完第n题(n=1,2,3,10)电脑都会自动显示前n题的正确率f(n),则下列关系不可能成立的是()Af(5)=2f(10)Bf(8)f(9)且f(9)=f(10)Cf(1)=f(2)=f(3)=f(10)Df(1)f(2)f(3)f(10)10(5分)已知函数f (x)=在R上单调递减,则实数a的取值范围是()Aa2B2a1Ca2Da二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11(5分)已知集合M=1,2,N=2a1|aM,则MN=12(5分)若f(x)是R上的奇函数,则函数y=f(x+1)2的图象必过定点13(5分)已知函数f(x)=的值域是0
4、,+),则实数m的取值范围是14(5分)已知集合P=x|x2=1,集合M=x|ax=1,若MP,则a的取值集合为15(5分)在整数集Z中,被4除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为:k=4n+k|nZ,k=0,1,2,3则下列结论正确的为20142;33;Z=0123;若a1,b2,则ab3;若整数a,b属于同一类,则ab0三、解答题:(本大题共6题,共75分.要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)16(12分)已知集合A=x|2x8,B=x|1x6,C=x|xa,U=R(1)求AB;(2)求(UA)B;(3)如果AC,求a的取值范围17(12分)已知函数f(x+)为奇函数,设g(x)=
5、f(x)+1(1)若m(0,1),求g(m)+g(1m)的值;(2)求g()+g()+g()的值18(12分)有甲、乙两种商品,经销这两种商品所能获得的利润分别是p万元和q万元它们与投入资金x万元的关系是:p=x,q=今有3万元资金投入经营这两种商品,为获得最大利润,对这两种商品的资金分别投入多少时,能获取最大利润?最大利润为多少?19(13分)已知函数f(x)=(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)试用函数单调性定义说明函数f(x)在区间(0,2和2,+)上的增减性;(3)若x1,x2满足:1|x1|4,1|x2|4,试证明:|f(x1)f(x2)|120(13分)已知函数y=f(x)的定义
6、域为1,1,且f(x)=f(x),f(1)=1,当a,b1,1且a+b0,时恒成立(1)判断f(x)在1,1上的单调性;(2)解不等式;(3)若f(x)m22am+1对于所有x1,1,a1,1恒成立,求m的取值范围21(13分)已知函数f(x)=的图象上有两点A(t,f(t)、B(t+1,f(t+1),自A、B作x轴的垂线,垂足为D、C,求四边形ABCD的面积S关于t的函数解析式(如图),并求S的最大值湖南省娄底三中2014-2015学年高一上学期第一次月考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在四个选项中,只有一项符合题目要求)1(5分)若集合A=1,
7、1,B=y|y=x2,xR,则AB=()Ax|1x1Bx|x0Cx|0x1D考点:交集及其运算 专题:集合分析:求解函数的值域化简集合B,然后直接利用交集运算得答案解答:解:A=1,1,B=y|y=x2,xR=y|y0,则AB=x|0x1故选:C点评:本题考查了交集及其运算,考查了函数值域的求法,是基础题2(5分)已知集合A到B的映射f:xy=2x+1,那么集合A中元素2在B中的象是()A2B5C6D8考点:映射 专题:计算题分析:对应法则为y=2x+1,将x代入求解即可解答:解:x=2,y=2x+1则y=22+1=5,那么集合A中元素2在B中的象是5故选:B点评:本题属于基本知识,基本运算的
8、考查,明确映射对应法则是解决本题的关键3(5分)如图所示,阴影部分表示的集合是 ()A(UB)AB(UA)BCU(AB)DU(AB)考点:Venn图表达集合的关系及运算 专题:集合分析:根据阴影部分对应的集合为AUB解答:解:由图象可值,阴影部分的元素由属于集合A,但不属于集合B的元素构成,对应的集合表示为AUB故选:A点评:本题主要考查集合的表示,比较基础4(5分)对于函数f(x)=的单调性表述正确的是()A在(,1)(1,+)上递增B在(,1)(1,+)上递减C在(,1),(1,+)上均递增D在(,1),(1,+)上均递减考点:函数单调性的判断与证明 专题:计算题;函数的性质及应用分析:化
9、简后借助于反比例函数的单调性判断解答:解:f(x)=2,则由反比例函数的单调性可知,f(x)在(,1),(1,+)上都是递增函数故选C点评:本题考查了函数单调性的判断,属于基础题5(5分)规定,则函数f(x)=1*x的值域为()A1,+)B(0,1)C(1,+)D0,+)考点:函数的值域 专题:新定义;函数的性质及应用分析:由规定的运算法则知,f(x)=+1+x(x0),从而求出f(x)的值域解答:解:规定,f(x)=1*x=+1+x=+1+x,(x0),f(x)=+;x0,0,f(x)+=1;f(x)的值域是1,+)故选:A点评:本题考查了新定义下的求函数的值域问题,解题时要严格按照规定的定
10、义进行运算,是基本题6(5分)已知f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,且其定义域为a1,2a,则y=f(x)的最大值为()AB1CD2考点:函数奇偶性的性质 专题:计算题;函数的性质及应用分析:据偶函数中不含奇次项,偶函数的定义域关于原点对称,列出方程组,求出f(x)的解析式,即可求得求出二次函数的最大值解答:解:f(x)=ax2+bx+3a+b为偶函数,b=0,1a=2a解得b=0,a=,所以f(x)=x2+1,定义域为,所以当x=时,有最大值故选A点评:解决函数的奇偶性时,一定要注意定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件7(5分)已知函数f(x)=,若xR,则k的取值范围是()
11、A0kB0kCk0或kD0k考点:函数恒成立问题 专题:常规题型分析:本选择题利用特殊值法解决,观察几个选项知,当k=0时,看是否能保证xR,如能,则即可得出正确选项解答:解:考虑k的特殊值:k=0,当k=0时,f(x)=,此时:xR,对照选项排除B,C,D故选A点评:本小题主要考查函数定义域的应用、函数恒成立问题等基础知识,解答关键是正确选用解选择题的方法属于基础题8(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2(,0(x1x2),有(x2x1)(f(x2)f(x1)0则当nN*时,有()Af(n)f(n1)f(n+1)Bf(n1)f(n)f(n+1)Cf(n+1)f(n)f(n
12、1)Df(n+1)f(n1)f(n)考点:奇偶性与单调性的综合 专题:压轴题;探究型分析:由“x1,x2(,0(x1x2),有(x2x1)(f(x2)f(x1)0”可等有“x2x1时,f(x2)f(x1)”,符合增函数的定义,所以f(x)在(,0为增函数,再由f(x)为偶函数,则知f(x)在(0,+)为减函数,由n+1nn10,可得结论解答:解:x1,x2(,0(x1x2),有(x2x1)(f(x2)f(x1)0x2x1时,f(x2)f(x1)f(x)在(,0为增函数f(x)为偶函数f(x)在(0,+)为减函数而n+1nn10,f(n+1)f(n)f(n1)f(n+1)f(n)f(n1)故选C
13、点评:本题主要考查单调性定义的变形与应用,还考查了奇偶性在对称区间上的单调性,结论是:偶函数在对称区间上的单调相反,奇函数在对称区间上的单调性相同9(5分)某同学在电脑上进行数学测试,共10道题,答完第n题(n=1,2,3,10)电脑都会自动显示前n题的正确率f(n),则下列关系不可能成立的是()Af(5)=2f(10)Bf(8)f(9)且f(9)=f(10)Cf(1)=f(2)=f(3)=f(10)Df(1)f(2)f(3)f(10)考点:概率的意义 专题:概率与统计分析:根据概率的性质,分别进行判断即可解答:解:A若前5题全部做对,后5个题全做错,则f(5)=2f(10)=1,A成立Bf(
14、8)f(9),说明前8个题中有做错的,第9个题做对了,不论第10个题做对与否,f(9)与f(10)不可能相等C若10个题全做对,f(1)=f(2)=f(3)=f(10)=1,则C成立 D,若前第1个题做错,其余的题全部做对,则D成立故选 B点评:本题主要考查概念的性质,正确理解概率的几何意义是解决本题的关键10(5分)已知函数f (x)=在R上单调递减,则实数a的取值范围是()Aa2B2a1Ca2Da考点:函数单调性的性质 专题:函数的性质及应用分析:由函数f(x)=在R上单调递减可得g(x)=x2+ax在(,1单调递减,且h(x)=ax2+x在(1,+)单调递减且g(1)h(1),代入可求a
15、的范围解答:解:函数f(x)=在R上单调递减g(x)=x2+ax在(,1单调递减,且h(x)=ax2+x在(1,+)单调递减,且g(1)h(1),解得a2故选C点评:本题主要考查了分段函数的单调性的应用,分段函数在定义域上单调递减时,每段函数都递减,但要注意分界点处函数值的处理是解题中容易漏洞的考虑二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11(5分)已知集合M=1,2,N=2a1|aM,则MN=1,2,3考点:并集及其运算 专题:集合分析:利用并集的性质求解解答:解:集合M=1,2,N=2a1|aM=1,3,MN=1,2,3故答案:1,2,3点评:本题考查并集的求法,解题时要认真审
16、题,注意并集性质的合理运用12(5分)若f(x)是R上的奇函数,则函数y=f(x+1)2的图象必过定点(1,2)考点:函数奇偶性的性质 专题:计算题分析:根据定义在R上的奇函数的图象必过坐标原点,结合函数图象平移变换“左加右减,上加下减”的原则,我们判断原点平移后的对应点,即可得到答案解答:解:f(x)是R上的奇函数,函数f(x)的图象必过原点(0,0)而函数y=f(x+1)2的图象是由函数f(x)的图象向左平移一个单位,再向下平移2个单位得到的故函数y=f(x+1)2的图象必过定点(1,2)故答案为:(1,2)点评:本题考查的知识点是函数奇偶性的性质,函数图象的平移变换,其中根据奇函数的特性
17、,确定出函数f(x)的图象必过原点(0,0)是解答本题的关键13(5分)已知函数f(x)=的值域是0,+),则实数m的取值范围是0,19,+)考点:函数的值域;一元二次不等式的应用 专题:计算题分析:当m=0时,检验合适; m0时,不满足条件; m0时,由0,求出实数m的取值范围,然后把m的取值范围取并集解答:解:当m=0时,f(x)=,值域是0,+),满足条件;当m0时,f(x)的值域不会是0,+),不满足条件;当m0时,f(x)的被开方数是二次函数,0,即(m3)24m0,m1或 m9,综上,0m1或 m9,实数m的取值范围是:0,19,+);故答案为0,19,+)点评:本题考查函数的值域
18、及一元二次不等式的应用14(5分)已知集合P=x|x2=1,集合M=x|ax=1,若MP,则a的取值集合为1,1,0考点:集合关系中的参数取值问题 专题:计算题;转化思想分析:化简P,再根据MP分情况对参数的取值进行讨论求出参数的了值集合解答:解:P=x|x2=1=1,1,M=x|ax=1,MP,当M是空集时,有a=0显然成立;当M=1时,有a=1,符合题意;当M=1时,有a=1,符合题意;故满足条件的a的取值集合为1,1,0故答案为1,1,0点评:本题考查集合关系中的参数取值问题,解题的关键是根据包含关系的定义对集合M的情况进行正确分类,本题求解中有一易错点,就是忘记讨论M是空集的情况,分类
19、讨论时一定注意不要漏掉情况15(5分)在整数集Z中,被4除所得余数为k的所有整数组成一个“类”,记为:k=4n+k|nZ,k=0,1,2,3则下列结论正确的为20142;33;Z=0123;若a1,b2,则ab3;若整数a,b属于同一类,则ab0考点:进行简单的合情推理 专题:推理和证明分析:依据“类”的定义:即若整数除以4的余数是k,该整数就属于类k,直接判断5个结论的真假,可得答案解答:解:由类的定义k=4n+k|nZ,k=0,1,2,3,可知,只要整数m=4n+k,nZ,k=0,1,2,3,则mk对于2014=4503+2,故20142,故正确;对于3=4(1)+1,31,故不正确;对于
20、所有的整数按被4除所得的余数分成四类,即余数分别是0,1,2,3的整数,即四“类”0,1,2,3,所以Z=0123,故正确;对于a1,b2,则a=4m+1,b=4n+2,m,nZ,则ab=4(mn)1=4(mn1)+3,mn1Z,即ab3;故正确;对于“整数a,b属于同一类”不妨令a=4m+k,b=4n+k,m,nZ,且k=0,1,2,3,则ab=4(mn)+0,ab0;反之,不妨令a=4m+k1,b=4n+k2,则ab=4(mn)+(k1k2),若ab0,则k1k2=0,即k1=k2,所以整数a,b属于同一类故整数a,b属于同一类”的充要条件是“ab0故正确故答案为:点评:这是一个新定义问题
21、,难度不大,关键是正确理解“类”的定义,并且恰当的将已知条件要判断的结论准确表达出来三、解答题:(本大题共6题,共75分.要求写出文字说明、证明过程或演算步骤)16(12分)已知集合A=x|2x8,B=x|1x6,C=x|xa,U=R(1)求AB;(2)求(UA)B;(3)如果AC,求a的取值范围考点:交、并、补集的混合运算 专题:计算题分析:(1)集合A的所有元素和集合B的所有元素合并到一起,构成集合AB,由此利用A=x|2x8,B=x|1x6,能求出AB(2)由A=x|2x8,U=R知UA=x|x2,或x8,再由B=x|1x6,能求出(UA)B(3)由A=x|2x8,C=x|xa,AC,能
22、求出a的取值范围解答:解:(1)A=x|2x8,B=x|1x6,AB=x|1x8(2)A=x|2x8,U=RUA=x|x2,或x8,B=x|1x6,(UA)B=x|1x2(3)A=x|2x8,C=x|xa,AC,a8故a的取值范围(,8)点评:本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题解题时要认真审题,仔细解答17(12分)已知函数f(x+)为奇函数,设g(x)=f(x)+1(1)若m(0,1),求g(m)+g(1m)的值;(2)求g()+g()+g()的值考点:函数奇偶性的性质 专题:函数的性质及应用分析:(1)根据函数f(x+)为奇函数,设g(x)=f(x)+1,关于点(,0)对称,f
23、(x)+f(1x)=0,可得答案,(2)g()+g()+g()整体求解解答:解:(1)函数f(x+)为奇函数,f(x+)+f(x)=0,f(x)+f(1x)=0设g(x)=f(x)+1,则g(x)+g(1x)=2,若m(0,1),则g(m)+g(1m)=2;(2)g()+g()+g()=2013=2=2013点评:本题考查函数奇偶的定义,对称性问题,整体求解函数式子的值18(12分)有甲、乙两种商品,经销这两种商品所能获得的利润分别是p万元和q万元它们与投入资金x万元的关系是:p=x,q=今有3万元资金投入经营这两种商品,为获得最大利润,对这两种商品的资金分别投入多少时,能获取最大利润?最大利
24、润为多少?考点:函数模型的选择与应用 专题:应用题分析:如果设对乙商品投入资金x万元,则对甲投入资金为(3x)万元,获取的利润为y万元;那么y=p+q,代入可得关于x的解析式,利用换元法得到二次函数f(t),再由二次函数的图象与性质,求导y的最大值,和对应的t、x解答:解:设对乙商品投入资金x万元,则对甲投入资金为(3x)万元,此时获取利润为y万元;则由题意知,令,则y=t2+=(其中0t);根据二次函数的图象与性质知,当t=时,y有最大值,为;又t=,得=,x=2.25(万元),3x=0.75(万元);所以,对甲投入资金0.75万元,对乙投资2.25万元时,获取利润最大,为万元点评:本题考查
25、了换元法的应用,运用换元法解题时,要注意换元前后函数自变量取值范围的变化,以免出错19(13分)已知函数f(x)=(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)试用函数单调性定义说明函数f(x)在区间(0,2和2,+)上的增减性;(3)若x1,x2满足:1|x1|4,1|x2|4,试证明:|f(x1)f(x2)|1考点:分段函数的应用;函数奇偶性的判断 专题:综合题;函数的性质及应用分析:(1)利用奇偶性的定义可得结论;(2)根据函数单调性定义,可得函数f(x)在区间(0,2上是减函数,在区间2,+)上是增函数;(3)证明1|x1|4,1|x2|4时,则5f(x1)6,5f(x2)6,即可得证解答:(
26、1)解:当x0时,x0,f(x)=f(x)(2分)当x0时,x0,f(x)=f(x)(4分)对x0都有f(x)=f(x),故f(x)为偶函数 (5分)(2)解:当x0时,设且x1x2,则(7分)当0x1x22时,f(x1)f(x2)0即f(x1)f(x2)当2x1x2时,f(x1)f(x2)0即f(x1)f(x2)(9分)函数f(x)在区间(0,2上是减函数,在区间2,+)上是增函数 (11分)(3)证明:由(2)可知,当1x4时:若1x2,则f(2)f(x)f(1)即5f(x)6若2x4,则f(2)f(x)f(4)即5f(x)6当1x4时,有5f(x)6(12分)又由(1)可知f(x)为偶函
27、数,当1|x|4时,有5f(x)6(13分)若1|x1|4, 1|x2|4时,则5f(x1)6,5f(x2)6(14分)6f(x2)5,1f(x1)f(x2)1即|f(x1)f(x2)|1(15分)点评:本题考查函数的奇偶性与单调性,考查不等式的证明,属于中档题20(13分)已知函数y=f(x)的定义域为1,1,且f(x)=f(x),f(1)=1,当a,b1,1且a+b0,时恒成立(1)判断f(x)在1,1上的单调性;(2)解不等式;(3)若f(x)m22am+1对于所有x1,1,a1,1恒成立,求m的取值范围考点:导数在最大值、最小值问题中的应用 专题:导数的综合应用分析:(1)利用导数函数
28、单调性的定义判断函数单调性即可;(2)利用(1)的结论,由f(x)在1,1上是单调增函数,且得,解不等式即可;(3)由f(x)m22am+1对于所有x1,1,a1,1恒成立,可得f(x)max=1m22am+1,a1,1恒成立,令g(a)=m22am=2ma+m2,要使g(a)0在a1,1恒成立,则必须,解得即可解答:解:(1)当a,b1,1且a+b0,时恒成立,(2分)ab时,f(a)f(b),ab时,f(a)f(b)(4分)f(x)在1,1上是单调增函数 (5分)(2)f(x)在1,1上是单调增函数,且,(7分)解得 (8分)故所求不等式的解集 (9分)(3)f(x)在1,1上是单调增函数
29、,f(1)=1,f(x)max=1,(10分)若f(x)m22am+1对于所有x1,1,a1,1恒成立,则1m22am+1,a1,1恒成立,(11分)即m22am0,a1,1恒成立,令g(a)=m22am=2ma+m2,要使g(a)0在a1,1恒成立,则必须,解得m2,或m2(13分)则m的取值范围是(,2)(2,+)(14分)点评:本题主要考查利用导数研究函数的单调性、最值的知识,以及恒成立问题的等价转化,逻辑性较强,属难题21(13分)已知函数f(x)=的图象上有两点A(t,f(t)、B(t+1,f(t+1),自A、B作x轴的垂线,垂足为D、C,求四边形ABCD的面积S关于t的函数解析式(
30、如图),并求S的最大值考点:分段函数的应用;函数解析式的求解及常用方法 专题:计算题;函数的性质及应用分析:分别求0t3,3t4,4t5,面积S的表达式,注意运用f(x)的表达式和梯形面积公式,再求各段的最大值,注意运用配方和二次函数的性质,再求最大的即可解答:解:当t0且t+14时,即0t3,AD=|f(t)|=t,BC=|f(t+1)|=(t+1),CD=1,则S=t+,当t4且t+14,即3t4,AD=t,BC=|f(t+1)|=(t+1)2+4(t+1)6,则S=t2+t,当t4且t+16即4t5,AD=|f(t)|=t2+4t6,BC=|f(t+1)|=(t+1)2+4(t+1)6,则S=t2+t,S=,当0t3时,Smax=3+=;当3t4时,S=(t)2+,t=,得Smax=;当4t5时,S=(t)2+,t=4,得Smax=综上,t=,得S取最大值,且为点评:本题考查分段函数的运用,求分段函数表达式,考查分段函数的最值,注意对各段分别求最值,再求最大的,属于中档题