高中数学模块测评含解析新人教B版必修第一册
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(满分:150分 时间:120分钟)
一、选择题(本大题共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.已知集合A={x|2x2-x≥0},B={y|y>-1},则A∩B=( )
A.(-1,0] B.(-1,0]∪
C. D.
B [∵A=,∴A∩B=(-1,0]∪.故选B.]
2.命题p:∀x∈N,x3>x2的否定形式¬p为( )
A.∀x∈N,x3≤x2 B.∃x∈N,x3>x2
C.∃x∈N,x3<x2 D.∃x∈N,x3≤x2
D [全称量词命题的否定是存在量词命题,不等号要改变,故选D.]
3.在实数范围内把二次三项式x2+x-1分解因式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
D [令x2+x-1=0,解得:x1=,x2=,则x2+x-1=.]
4.若x=1是函数f(x)=+b(a≠0)的一个零点,则函数h(x)=ax2+bx的零点是( )
A.0或1 B.-1或1
C.0或-1 D.1或2
A [因为1是函数f(x)=+b(a≠0)的零点,所以a+b=0,即a=-b≠0,所以h(x)=-bx(x-1),令h(x)=0,解得x=0或x=1.]
5.函数f(x)=的部分图像大致为( )
A B C D
A [因为f(x)=,所以f(-x)=f(x),即f(x)为偶函数,排除B,D.取x=0.1,f(x)>0,排除C.故选A.]
6.函数f(x)=mx2+(m-1)x+1在区间(-∞,1]上为减函数,则m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
C [当m=0时,f(x)=1-x,满足在区间(-∞,1]上为减函数,
当m≠0时,因为f(x)=mx2+(m-1)x+1的图像的对称轴为直线x=,且函数在区间(-∞,1]上为减函数,
所以解得0<m≤.
综上,0≤m≤.故选C.]
7.如果不等式|x-a|<1成立的充分但不必要条件是
B [由|x-a|<1,得a-1
8.已知函数f(x)=x(|x|+1),则不等式f(x2)+f(x-2)>0的解集为( )
A.(-2,1)
B.(-1,2)
C.(-∞,-1)∪(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
D [因为f(x)=x(|x|+1),
所以f(-x)=-x(|-x|+1)=-x(|x|+1)=-f(x),
所以f(x)为奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+x,可知f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,0)上也单调递增,即f(x)为R上的增函数,所以
f(x2)+f(x-2)>0⇒f(x2)>-f(x-2)⇒f(x2)>f(2-x),
所以x2>2-x,解得:x<-2或x>1.]
二、选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)
9.设A={x|x2-8x+15=0},B={x|ax-1=0},若A∩B=B,则实数a的值可以为( )
A. B.0
C.3 D.
ABD [∵A={x|x2-8x+15=0}={3,5},A∩B=B,
∴B⊆A,
∴B=∅或B={3}或B={5}或B={3,5},
当B=∅时,a=0;
当B={3}时,3a-1=0,a=;
当B={5}时,5a-1=0,a=;
当B={3,5}时,显然不符合条件.
∴实数a的值可以为0,,.]
10.已知f(x)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x-1,若f(a)·f(-a)=4,则实数a的值可为( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
BC [∵f(x)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x-1,
①当a>0时,f(a)·f(-a)=[f(-a)]2=(-a-1)2=4,
解得,a=1或a=-3(舍);
②当a<0时,f(a)·f(-a)=[f(a)]2=(a-1)2=4,
解得,a=-1或a=3(舍),
综上可得,a=-1或1,故选BC.]
11.已知x≥1,则下列函数的最小值为2的有( )
A.y=+ B.y=4x+
C.y=3x- D.y=x-1+
ACD [选项A,x≥1,
y=+≥2=2,
当且仅当x=2取得最小值2;
选项B,y=4x+在x≥1递增,
可得y的最小值为5;
选项C,y=3x-在x≥1递增,
可得y的最小值为2;
选项D,y=x-1+=(x+1)+-2≥2-2=2,
当且仅当x=1时,取得最小值2.
故选ACD.]
12.若函数f(x)=|x+1|+|2x+a|的最小值为3,则实数a的值为( )
A.-1 B.-4
C.5 D.8
BD [(1)当-1≤-时,即a≤2时,
f(x)=
易知函数f(x)在x=-处取最小值,即1-=3.
所以a=-4.
(2)当-1>-,即a>2时,
f(x)=
易知函数f(x)在x=-处取最小值,
即-1=3,
故a=8.
综上可得a=-4或a=8.]
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)
13.不等式-2x2+x+3<0的解集为________.
(-∞,-1)∪ [化-2x2+x+3<0为2x2-x-3>0,解方程2x2-x-3=0得x1=-1,x2=,所以不等式2x2-x-3>0的解集为(-∞,-1)∪,即原不等式的解集为(-∞,-1)∪.]
14.直线y=1与曲线y=x2-|x|+a有四个交点,则a的取值范围为________.
[y=
作出图像,如图所示.
此曲线与y轴交于(0,a)点,最小值为a-,要使y=1与其有四个交点,只需a-<1<a,
∴1<a<.]
15.已知关于x的一元二次方程2x2-mx-2m+1=0的两根的平方和是,则m=________.
3 [设方程的两根分别为x1,x2,由已知得
x+x=(x1+x2)2-2x1x2
=-(-2m+1)=,
∴m2+8m-33=0,
解得m=-11或m=3.
当m=-11时,方程为2x2+11x+23=0,
Δ=b2-4ac=112-4×2×23=-63<0,
方程无实数根,不合题意,舍去;
当m=3时,方程为2x2-3x-5=0,
Δ=b2-4ac=(-3)2-4×2×(-5)=49>0,方程有两个不相等的实数根.
综上可知,m的值为3.]
16.某市居民生活用水收费标准如下:
用水量x/t
每吨收费标准/元
不超过2 t部分
m
超过2 t不超过4 t部分
3
超过4 t部分
n
已知某用户1月份用水量为8 t,缴纳的水费为33元;2月份用水量为6 t,缴纳的水费为21元.设用户每月缴纳的水费为y元.
(1)若某用户3月份用水量为3.5 t,则该用户需缴纳的水费为________元.
(2)若某用户希望4月份缴纳的水费不超过24元,则该用户最多可以用水________吨.
(1)7.5 (2)6.5 [(1)由题设可得
y=
当x=8时,y=33;当x=6时,y=21,
代入得解得
所以y关于x的函数解析式为
y=
当x=3.5时,y=3×3.5-3=7.5.
故该用户3月份需缴纳的水费为7.5元.
(2)令6x-15≤24,解得x≤6.5.
故该用户最多可以用6.5 t水.]
四、解答题(本大题共6小题,共70分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知A=,B={x|x2-4x+4-m2≤0,m>0}.
(1)若m=3,求A∩B;
(2)若A∪B=B,求实数m的取值范围.
[解] (1)若m=3,解得:A=(2,7),B=[-1,5],
所以A∩B=(2,5].
(2)由题意得:B=[2-m,2+m],
又因为A∪B=B,有A⊆B,
则有:2-m≤2①;2+m≥7②;m>0③,同时成立.
所以m≥5.
18.(本小题满分12分)已知关于x的方程x2-2(k-1)x+k2=0有两个实数根x1,x2.
(1)求k的取值范围;
(2)若|x1+x2|=x1x2-1,求k的值.
[解] (1)依题意,得Δ=b2-4ac≥0,
即[-2(k-1)]2-4k2≥0,解得k≤.
(2)法一:依题意,得
x1+x2=2(k-1),x1x2=k2.
以下分两种情况讨论:
①当x1+x2≥0时,则有x1+x2=x1x2-1,
即2(k-1)=k2-1,解得k=1.因为k≤,
所以k=1不合题意,舍去.
②当x1+x2<0时,则有x1+x2=-(x1x2-1),
即2(k-1)=-(k2-1).
解得k1=1,k2=-3.
因为k≤,所以k=-3.
综合①②可知k=-3.
法二:依题意,可知x1+x2=2(k-1).
由(1)可知k≤,所以2(k-1)<0,即x1+x2<0.
所以-2(k-1)=k2-1,
解得k1=1,k2=-3.
因为k≤,所以k=-3.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x+,g(x)=ax+5-2a(a>0).
(1)判断函数f(x)在[0,1]上的单调性,并用定义加以证明;
(2)若对任意m∈[0,1],总存在m0∈[0,1],使得g(m0)=f(m)成立,求实数a的取值范围.
[解] (1)函数f(x)在[0,1]上单调递增,
证明如下:设0≤x1<x2≤1,
则f(x1)-f(x2)
=x1+-x2-
=(x1-x2)+
=.
因为x1-x2<0,(x1+1)(x2+1)>0,x1x2+x1+x2>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在[0,1]上单调递增.
(2)由(1)知,当m∈[0,1]时,f(m)∈.
因为a>0,g(x)=ax+5-2a在[0,1]上单调递增,
所以m0∈[0,1]时,g(m0)∈[5-2a,5-a].
依题意,只需⊆[5-2a,5-a]
所以解得2≤a≤,
即实数a的取值范围为.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2-mx+2m-4(m∈R).
(1)当m=1时,求不等式f(x)≥0的解集;
(2)当x>2时,不等式f(x)≥-1恒成立,求m的取值范围.
[解] (1)因为m=1,所以f(x)=x2-x-2.
所以x2-x-2≥0,即(x-2)(x+1)≥0,
解得x≤-1或x≥2.
故不等式f(x)≥0的解集为{x|x≤-1或x≥2}.
(2)当x>2时,不等式f(x)≥-1恒成立等价于m≤在(2,+∞)上恒成立.
因为x>2,所以x-2>0,
则==(x-2)++4≥2+4=6.
当且仅当x-2=,即x=3时,等号成立.
故m的取值范围为(-∞,6].
21.(本小题满分12分)某商场将进价为2 000元的冰箱以2 400元售出,平均每天能售出8台,为了配合国家“家电下乡”政策的实施,商场决定采取适当的降价措施,调查表明:这种冰箱的售价每降低50元,平均每天就能多售出4台.
(1)假设每台冰箱降价x元,商场每天销售这种冰箱的利润是y元,请写出y与x之间的函数表达式;(不要求写自变量的取值范围)
(2)商场要想在这种冰箱销售中每天盈利4 800元,同时又要使消费者得到实惠,每台冰箱应降价多少元?
(3)每台冰箱降价多少元时,商场每天销售这种冰箱的利润最高?最高利润是多少?
[解] (1)根据题意,得y=(2 400-2 000-x),
即y=-x2+24x+3 200.
(2)由题意,得-x2+24x+3 200=4 800,
整理得x2-300x+20 000=0,
解得x=100或x=200,
又因为要使消费者得到实惠,所以应取x=200,
所以每台冰箱应降价200元.
(3)y=-x2+24x+3 200=-(x-150)2+5 000,
由函数图像可知,当x=150时,ymax=5 000,
所以每台冰箱降价150元时,商场每天销售这种冰箱的利润最高,最高利润是5 000元.
22.(本小题满分12分)已知函数y=f(x)的定义域为D,且f(x)同时满足以下条件:
①f(x)在D上是单调递增或单调递减函数;
②存在闭区间[a,b]D(其中a (1)判断f(x)=-x3是不是闭函数?若是,找出条件②中的区间;若不是,说明理由;
(2)若f(x)=k+是闭函数,求实数k的取值范围.
(注:本题求解中涉及的函数单调性不用证明,直接指出是增函数还是减函数即可)
[解] (1)f(x)=-x3在R上是减函数,满足①;
设存在区间[a,b],f(x)的取值集合也是[a,b],则解得a=-1,b=1,
所以存在区间[-1,1]满足②,
所以f(x)=-x3(x∈R)是闭函数.
(2)f(x)=k+是[-2,+∞)上的增函数,
由题意知,f(x)=k+是闭函数,存在区间[a,b]满足②,
即
即a,b是方程k+=x的两根,
a,b是方程x2-(2k+1)x+k2-2=0的两根.
且a≥k,b>k.
令f(x)=x2-(2k+1)x+k2-2,得
解得-
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