2024-2025学年福建省厦门市高一上册期末数学质量检测试题(附解析)
展开
这是一份2024-2025学年福建省厦门市高一上册期末数学质量检测试题(附解析),共24页。试卷主要包含了考试结束后,将答题卡交回,5)=1等内容,欢迎下载使用。
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将答题卡交回.
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.(5分)已知集合,B={0,1,2,3,4},则A∩B=( )
A.{0,1}B.{1,2}C.{2,3}D.{3,4}
2.(5分)已知a>1,lg4a+lga2=,则a的值可以为( )
A.3B.4C.6D.8
3.(5分)已知sinx=,csx=,且x∈(,2π),则tanx=( )
A.B.C.或﹣D.
4.(5分),,,则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>bB.a>b>cC.a>c>bD.b>c>a
5.(5分)命题p:∃x∈R,x2+bx+1≤0是假命题,则实数b的值可能是( )
A.B.C.2D.
6.(5分)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)内单调递减,则( )
A.B.
C.D.
7.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2(k﹣1)x﹣8在[5,20]上不单调,则实数k的取值范围是( )
A.(﹣∞,6]B.[21,+∞)
C.(﹣∞,6]∪[21,+∞)D.(6,21)
8.(5分)已知函数,函数g(x)=x2,若函数y=f(x)﹣g(x)有3个零点,则实数a的取值范围为( )
A.(5,+∞)B.C.D.
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.(6分)下列说法正确的是( )
A.若函数f(x)=2x+x﹣4的零点所在区间为(k,k+1)(k∈Z),则k=1
B.函数y=a2x+2﹣2的图象恒过一定点,这个定点是(﹣1,﹣1)
C.“|x|>|y|”是“x>y”的必要条件
D.“m<0”是“关于x的方程x2﹣2x+m=0有一正根和一负根”的充要条件
10.(6分)已知b<a<0,则下列选项正确的是( )
A.a2>b2B.a+b<abC.|a|<|b|D.ab>b2
11.(6分)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),且当x∈[2,4)时,f(x)=|2x﹣6|﹣2,则( )
A.f(x)=f(x+4)
B.f(x)在(﹣1,1)上单调递减
C.f(2024.5)=1
D.函数g(x)=2f(|x|)﹣|lg2|x||恰有8个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(5分)若一个半径为2的圆剪去一个圆心角为108°的扇形,则剩余部分的周长是 .
13.(5分)已知函数f(x)=,
(Ⅰ)f[f(﹣1)]= ;
(Ⅱ)若f(a)=4,则a= .
14.(5分)当今各网络销售平台通常会提供上门回收旧家具服务.平台工作人员小牛正在回收某客户淘汰的旧家具,为了省力,小牛选择将旧家具水平推运(旧家具背面水平放置于带滚轮的平板车上,平板车长宽均小于旧家具背面).已知旧家具的形状为长方体.小牛在推运过程中遇到一处直角过道,如图所示,过道宽为1.8米.记旧家具在地面的投影为矩形EFGH,其中宽度EH=1.2米.请帮助小牛得出结论:按此种方式推运的旧家具,可以通过该直角过道的最大高度EF为 米(结果精确到0.1米).
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.(13分)设二次函数f(x)=ax2+bx+3(a,b∈R).
(1)若不等式f(x)>0的解集为(﹣3,1),求a、b的值;
(2)若f(1)=4,a>0,b>0,求的最小值;
16.(15分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)的单调递减区间.
17.(15分)函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=.
(Ⅰ)判断函数f(x)在[0,+∞)的单调性,并给出证明;
(Ⅱ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅲ)若对任意的t∈[﹣1,1],不等式f(k﹣t2)+f(2t﹣2t2﹣3)>0恒成立,求实数k的取值范围.
18.(17分)某旅游风景区发行的纪念章即将投放市场,根据市场调研情况,预计每枚该纪念章的市场价y(单位:元)与上市时间x(单位:天)的数据如下:
(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个恰当的函数描述该纪念章的市场价y与上市时间x的变化关系并说明理由:①y=ax+b;②y=ax2+bx+c;③;
(2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价最低时的上市天数及最低的价格;
(3)利用你选取的函数,若存在x∈(10,+∞),使得不等式成立,求实数k的取值范围.
19.(17分)定义函数.
(1)设函数,求函数y=f(x)的值域;
(2)设函数,,当时,恒有f(x)=f1(x)成立,求实常数P的取值范围;
(3)设函数为正常数,若关于x的方程f(x)=m(m为实常数)恰有三个不同的解,求p的取值范围及这三个解的和(用p表示).
数学试题
答案与试题解析
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.(5分)已知集合,B={0,1,2,3,4},则A∩B=( )
A.{0,1}B.{1,2}C.{2,3}D.{3,4}
【考点】求集合的交集.
【正确答案】D
【分析】由集合的性质和交集的运算求出即可.
解:由题意得x2﹣5≥0,则有,
所以A∩B={3,4}.
故选:D.
【点评】本题主要考查了集合的交集运算,属于基础题.
2.(5分)已知a>1,lg4a+lga2=,则a的值可以为( )
A.3B.4C.6D.8
【考点】对数的运算性质.
【正确答案】B
【分析】利用对数换底公式,对数方程,利用代数变换求解未知数,然后利用对数的基本性质求解即可.
解:由题意可得,
设lg2a=x,
可得,
解得x1=1或x2=2,
所以lg2a=1或lg2a=2,
所以a=2或4.
故选:B.
【点评】本题考查了对数换底公式的应用,考查了对数的基本性质,属于基础题.
3.(5分)已知sinx=,csx=,且x∈(,2π),则tanx=( )
A.B.C.或﹣D.
【考点】同角三角函数间的基本关系.
【正确答案】D
【分析】由同角三角函数的基本关系求解即可.
解:已知sinx=,csx=,且x∈(,2π),
又sin2x+cs2x=1,sinx<0,csx>0,
则m2﹣8m=0,
即m=0或m=8(舍),
则,csx=,
即tanx==,
故选:D.
【点评】本题考查了同角三角函数的基本关系,属基础题.
4.(5分),,,则a,b,c的大小关系是( )
A.c>a>bB.a>b>cC.a>c>bD.b>c>a
【考点】对数值大小的比较;指数函数的图象;指数函数的单调性与最值.
【正确答案】C
【分析】根据幂函数以及指数函数的单调性即可判断求解.
解:因为函数y=在(0,+∞)上单调递增,所以a>c,
又函数y=()x是单调递减函数,则b<c,
所以a>c>b,
故选:C.
【点评】本题考查了幂函数以及指数函数的单调性,考查了学生的理解能力,属于基础题.
5.(5分)命题p:∃x∈R,x2+bx+1≤0是假命题,则实数b的值可能是( )
A.B.C.2D.
【考点】存在量词命题真假的应用.
【正确答案】B
【分析】由题意可知,¬p:∀x∈R,x2+bx+1>0是真命题,所以Δ<0,从而求出b的取值范围.
解:∵命题p:∃x∈R,x2+bx+1≤0是假命题,
∴¬p:∀x∈R,x2+bx+1>0是真命题,
∴Δ=b2﹣4<0,
解得﹣2<b<2,
∴实数b的值可能是﹣.
故选:B.
【点评】本题主要考查了特称命题的否定,考查了二次函数的性质,属于基础题.
6.(5分)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)内单调递减,则( )
A.B.
C.D.
【考点】奇偶性与单调性的综合.
【正确答案】D
【分析】由偶函数的性质可得f(﹣x)=f(x),再结合f(x)在[0,+∞)内单调递减,可得结论.
解:f(x)是定义在R上的偶函数,可得f(x)=f(﹣x),
f(﹣)=f(),
由于∈(2,3),π>3,
则0<<π,
由f(x)在[0,+∞)内单调递减,
可得f(0)>f()>f(π),
即有f(π)<f(﹣)<f(0).
故选:D.
【点评】本题考查函数的奇偶性和单调性的运用,考查运算能力和推理能力,属于基础题.
7.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2(k﹣1)x﹣8在[5,20]上不单调,则实数k的取值范围是( )
A.(﹣∞,6]B.[21,+∞)
C.(﹣∞,6]∪[21,+∞)D.(6,21)
【考点】二次函数的性质与图象.
【正确答案】见试题解答内容
【分析】根据函数f(x)=x2﹣2(k﹣1)x﹣8在[5,20]上不单调,可得函数f(x)的对称轴x=k﹣1属于区间(5,20),从而解出k的取值范围即可.
解:根据题意,二次函数f(x)=x2﹣2(k﹣1)x﹣8的对称轴为x=k﹣1,
∵函数f(x)=x2﹣2(k﹣1)x﹣8在[5,20]上不单调,
∴5<k﹣1<20,即6<k<21.
故选:D.
【点评】本题考查二次函数的性质与图象,考查学生的逻辑推理和运算求解的能力,属于基础题.
8.(5分)已知函数,函数g(x)=x2,若函数y=f(x)﹣g(x)有3个零点,则实数a的取值范围为( )
A.(5,+∞)B.C.D.
【考点】函数的零点与方程根的关系.
【正确答案】B
【分析】当x>0时,y=lgx与g(x)=x2有1个交点.
要使函数y=f(x)﹣g(x)有3个零点,只需:x≤0时,y=a|x+|﹣与g(x)=x2有两个交点即可,结合图象即可求解.
解:当x>0时,y=lgx与g(x)=x2有1个交点.
要使函数y=f(x)﹣g(x)有3个零点,
只需:x≤0时,y=a|x+|﹣与g(x)=x2有两个交点即可(如图).
过点(﹣,﹣)作g(x)=x2(x<0)的切线,设切点为(m,m2)
切线方程为y﹣m2=2m(x﹣m),把点(﹣,﹣)代入上式得m=﹣,
∴切线斜率为2m=﹣5.
a(0+)﹣<0,解得a<,
∴实数a的取值范围为(5,).
故选:B.
【点评】本题考查了导数的几何意义,函数的零点与函数图象的关系,属于中档题.
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.(6分)下列说法正确的是( )
A.若函数f(x)=2x+x﹣4的零点所在区间为(k,k+1)(k∈Z),则k=1
B.函数y=a2x+2﹣2的图象恒过一定点,这个定点是(﹣1,﹣1)
C.“|x|>|y|”是“x>y”的必要条件
D.“m<0”是“关于x的方程x2﹣2x+m=0有一正根和一负根”的充要条件
【考点】函数零点的判定定理;充分条件与必要条件;命题的真假判断与应用;指数函数的单调性与最值.
【正确答案】ABD
【分析】根据零点存在定理、指数函数的图象与性质、不等式的性质、及二次函数根的分布可判断各选项.
解:对于A:函数f(x)是单调函数,故函数最多存在一个零点,且f(1)=21+1﹣4=﹣1<0,f(2)=22+1﹣4=1>0,由函数零点存在定理可得,函数的零点在区间(1,2)内,故k=1.所以A正确;
对于B:函数y=a2x+2﹣2,令2x+2=0,得x=﹣1,此时y=a0﹣2=﹣1,
∴函数y=a2x+2﹣2的图象过定点(﹣1,﹣1),所以B正确;
对于C:“x>y“推不出“|x|>|y|“,所以C错误;
对于D:方程x2﹣2x+m=0有一正一负根(设为 x1,x2 )等价于,
即m<0,
则“m<0”是“关于 x 的方程x2﹣2x+m=0有一正一负根”的充要条件,所以D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查命题真假的判断,涉及函数的性质,不等式的性质以及一元二次方程根的分布及充分必要条件的判定,属于基础题.
10.(6分)已知b<a<0,则下列选项正确的是( )
A.a2>b2B.a+b<abC.|a|<|b|D.ab>b2
【考点】不等关系与不等式;等式与不等式的性质.
【正确答案】BC
【分析】利用不等式的基本性质解题.
解:∵b<a<0.
∴b2>a2,∴A错误.
∵a+b<0,ab>0,∴B正确.
∵|a|<|b|,∴C正确.
∵ab<b2,∴D错误.
故选:BC.
【点评】本题主要考查不等式成立的简单证明,属于基础题.
11.(6分)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),且当x∈[2,4)时,f(x)=|2x﹣6|﹣2,则( )
A.f(x)=f(x+4)
B.f(x)在(﹣1,1)上单调递减
C.f(2024.5)=1
D.函数g(x)=2f(|x|)﹣|lg2|x||恰有8个零点
【考点】函数的零点与方程根的关系;函数的奇偶性.
【正确答案】AC
【分析】对于选项A,由已知可得f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x);对于选项B,由已知条件作出f(x)的部分图象可判断;对于选项C,结合函数的周期性可判断;对于选项D,结合函数的性质,作出y=f(x)与在(0,+∞)上的图象,观察两者的交点个数即可.
解:已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),且当x∈[2,4)时,f(x)=|2x﹣6|﹣2,
对于选项A,
由f(x+2)=﹣f(x),
得f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
即选项A正确;
对于选项B,当x∈[0,2)时,x+2∈[2,4),
则f(x+2)=|2x﹣2|﹣2=﹣f(x),
得f(x)=﹣|2x﹣2|+2,
画出f(x)的部分图象如图所示.
由图可得f(x)在(﹣1,1)上单调递增,
即选项B错误;
对于选项C,f(2024.5)=f(4×506+0.5)=f(0.5)=﹣f(2.5)=﹣|5﹣6|+2=1,
即选项C正确;
对于选项D,因为g(﹣x)=2f(|﹣x|)﹣|lg2|﹣x||=2f(|x|)﹣|lg2|x||=g(x),
所以g(x)为偶函数,
当x>0时,令g(x)=0,
得,
画出函数的图象,
因为,
所以f(x)与在(0,+∞)上的图象只有8个零点,
根据函数奇偶性可得g(x)恰有16个零点,
即选项D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查了函数的性质,重点考查了数形结合的数学思想方法,属中档题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(5分)若一个半径为2的圆剪去一个圆心角为108°的扇形,则剩余部分的周长是 .
【考点】弧长公式;扇形面积公式.
【正确答案】.
【分析】由角度与弧度的互化公式,求出剩余部分扇形的圆心角,然后由弧长公式求解即可.
解:由题意可知,剩余部分仍然是一个扇形,圆心角为252°,即,
所以剩余部分的周长为=.
故.
【点评】本题考查了角度与弧度的互化公式的应用,扇形的弧长公式的应用,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于基础题.
13.(5分)已知函数f(x)=,
(Ⅰ)f[f(﹣1)]= 3 ;
(Ⅱ)若f(a)=4,则a= ﹣1或12 .
【考点】函数的值.
【正确答案】(Ⅰ)3.
(Ⅱ)﹣1或12.
【分析】(Ⅰ)由题意利用分段函数的先求出 f(﹣1)的值,可得要求式子的值.
(Ⅱ)由题意,分类讨论a的范围,可得a的值.
解:(Ⅰ)函数f(x)=,∴f(﹣1)=1+2+1=4,
f[f(﹣1)]=f(4)=lg28=3,
故3.
(Ⅱ)f(a)=4,则①或 ②,
解①可得a=﹣1,解②可得a=12,
故﹣1或12.
【点评】本题主要考查分段函数的应用,求函数的值,属于基础题.
14.(5分)当今各网络销售平台通常会提供上门回收旧家具服务.平台工作人员小牛正在回收某客户淘汰的旧家具,为了省力,小牛选择将旧家具水平推运(旧家具背面水平放置于带滚轮的平板车上,平板车长宽均小于旧家具背面).已知旧家具的形状为长方体.小牛在推运过程中遇到一处直角过道,如图所示,过道宽为1.8米.记旧家具在地面的投影为矩形EFGH,其中宽度EH=1.2米.请帮助小牛得出结论:按此种方式推运的旧家具,可以通过该直角过道的最大高度EF为 2.6 米(结果精确到0.1米).
【考点】三角函数应用.
【正确答案】2.6.
【分析】延长EF与直角过道的边相交于M、N,由EF=MN﹣ME﹣NF表示出EF,设进行换元,利用单调性即可求解.
解:依题意设∠PHG=β,,延长EF与直角过道的边相交于M、N,
则∠OMH=∠NGF=β,
所以,,FN=1.2tanβ,
又EF=MN﹣ME﹣NF,
则,.
设,
因为,所以,
所以,
则,
再令m=3t﹣2,,
则,
因为在上单调递增,且,
又在(0,+∞)上单调递减,
所以在上单调递减,
故当,即,时,EF取得最小值,
由实际意义需向下取,此情况下能顺利通过过道的家具的高度的最大值为2.6米.
故2.6.
【点评】本题考查了三角函数在生活中的实际运用,考查了转化思想及三有恒等变换,属于中档题.
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.(13分)设二次函数f(x)=ax2+bx+3(a,b∈R).
(1)若不等式f(x)>0的解集为(﹣3,1),求a、b的值;
(2)若f(1)=4,a>0,b>0,求的最小值;
【考点】二次函数的性质与图象;一元二次不等式及其应用;基本不等式及其应用.
【正确答案】(1)a=﹣1,b=﹣2.
(2)25.
【分析】(1)分析可知关于x的二次方程ax2+bx+3=0的两根分别为﹣3、1,利用韦达定理可求得实数a、b的值;
(2)由已知可得出a+b=1,将代数式与a+b相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
解:(1)由题意可知,关于x的二次方程ax2+bx+3=0的两根分别为﹣3、1,且a<0,
所以,解得.
(2)因为a>0,b>0,f(1)=a+b+3=4,可得a+b=1,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,故的最小值为25.
【点评】本题考查了一元二次不等式与对应方程的关系应用问题,也考查了基本不等式应用问题,是基础题.
16.(15分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)的单调递减区间.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
【正确答案】(Ⅰ)f(x)=2sin(2x﹣);(Ⅱ)[](k∈Z).
【分析】(Ⅰ)直接利用三角函数的图象和性质的应用求出函数的关系式;
(Ⅱ)利用函数的图象的平移变换和伸缩变换的应用求出函数的关系式,进一步利用函数的性质的应用求出函数的单调递减区间.
解:(Ⅰ)根据图象的性质,
所以A=2;
,
整理得:T=π,
故ω=2;
当x=时,f()=2sin(φ)=0,
当x=时,
由于|φ|<π,
所以φ=或;
故函数f(x)=2sin(2x)或f(x)=2sin(2x+);
当x=时,f(x)=2sin(2x+)取不到最大值而是取得最小值,故舍去;
故f(x)=2sin(2x).
(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位后,得到y=2sin(2x)的图象,y再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变得到g(x)=2sin()的图象,
令(k∈Z);
整理得:(k∈Z);
故函数的单调递减区间为[](k∈Z).
【点评】本题考查的知识要点:三角函数的关系式的确定,函数的图象的平移变换和伸缩变换的应用,正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.
17.(15分)函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=.
(Ⅰ)判断函数f(x)在[0,+∞)的单调性,并给出证明;
(Ⅱ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅲ)若对任意的t∈[﹣1,1],不等式f(k﹣t2)+f(2t﹣2t2﹣3)>0恒成立,求实数k的取值范围.
【考点】函数恒成立问题;由函数的单调性求解函数或参数.
【正确答案】(Ⅰ)f(x)在[0,+∞)上单调递减,证明见解析;
(Ⅱ);
(Ⅲ).
【分析】(Ⅰ)利用函数单调性的定义判断并证明即可;
(Ⅱ)利用奇函数的定义以及已知的函数解析式,先求出x<0时的解析式,即可得到f(x)的解析式;
(Ⅲ)先利用奇函数的定义将不等式进行变形,然后利用函数f(x)的单调性去掉“f”,转化为k<3t2﹣2t+3对任意的t∈[﹣1,1]恒成立,利用二次函数的性质求解最值,即可得到k的取值范围.
解:(Ⅰ)f(x)在[0,+∞)上单调递减.
证明如下:
当x≥0时,f(x)=,
设0≤x1<x2,
则=,
因为0≤x1<x2,
所以x2﹣x1>0,(x1+1)(x2+1)>0,
故f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在[0,+∞)上单调递减;
(Ⅱ)令x<0,则﹣x>0,
又当x≥0时,f(x)=,
所以f(﹣x)=,
因为f(x)为R上的奇函数,
所以f(x)=﹣f(﹣x)=,
即x<0时,f(x)=,
所以;
(Ⅲ)因为对任意的t∈[﹣1,1],不等式f(k﹣t2)+f(2t﹣2t2﹣3)>0恒成立,
即f(k﹣t2)>﹣f(2t﹣2t2﹣3)对任意的t∈[﹣1,1]恒成立,
因为f(x)为奇函数,
则f(k﹣t2)>f(﹣2t+2t2+3)对任意的t∈[﹣1,1]恒成立,
因为f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f(x)为奇函数,
则f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,
故f(x)在R上单调递减,
所以k﹣t2<﹣2t+2t2+3对任意的t∈[﹣1,1]恒成立,
即k<3t2﹣2t+3对任意的t∈[﹣1,1]恒成立,
因为,
所以当t=时,函数y=3t2﹣2t+3取得最小值,
则k<,
故实数k的取值范围为.
【点评】本题考查了函数性质的综合应用,奇函数定义的理解与应用,函数单调性的证明以及函数单调性定义的应用,函数与不等式的综合应用,不等式恒成立问题的求解,要掌握不等式恒成立问题的一般求解方法:参变量分离法、数形结合法、最值法等,属于中档题.
18.(17分)某旅游风景区发行的纪念章即将投放市场,根据市场调研情况,预计每枚该纪念章的市场价y(单位:元)与上市时间x(单位:天)的数据如下:
(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个恰当的函数描述该纪念章的市场价y与上市时间x的变化关系并说明理由:①y=ax+b;②y=ax2+bx+c;③;
(2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价最低时的上市天数及最低的价格;
(3)利用你选取的函数,若存在x∈(10,+∞),使得不等式成立,求实数k的取值范围.
【考点】根据实际问题选择函数类型.
【正确答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据函数的单调性即可判断出结果;
(2)把三个点的坐标代入函数解析式,得到a,b,c的值,从而得到函数解析式,再利用二次函数的性质即可求出最值;
(3)把存在问题转化为最值问题,再利用导数分析出函数g(x)的最值即可.
解:(1):随着时间x的增加,y的值先减后增,而所给的三个函数中y=ax+b 和y= 显然都是单调函数,不满足题意,
∴选择y=ax2+bx+c;
(2)把点(2,10,),(6,78),(20,120)代入y=ax2+bx+c 中,
得,解得,
∴
∴当x=10 时,y有最小值ymin=70,
故当纪念章上市10天时,该纪念章的市场价最低,最低市场价为70元;
(3)由题意,令g'(x)=,
若存在x∈(10,+∞) 使得不等式g(x)﹣k≤0 成立,则须k≥g(x)min,
又,当且仅当x=10+2 时,等号成立,
所以 .
【点评】本题主要考查了函数的实际运用,以及利用导数研究函数的最值,是中档题.
19.(17分)定义函数.
(1)设函数,求函数y=f(x)的值域;
(2)设函数,,当时,恒有f(x)=f1(x)成立,求实常数P的取值范围;
(3)设函数为正常数,若关于x的方程f(x)=m(m为实常数)恰有三个不同的解,求p的取值范围及这三个解的和(用p表示).
【考点】函数的零点与方程根的关系;函数与方程的综合运用;函数的值域.
【正确答案】(1)(0,1);
(2)p∈[﹣,];
(3)p∈(lg23,+∞);三个解的为p或 .
【分析】(1)由题意可得f1(x),f2(x)在[0,+∞)上单调递增,且有f1(1)=f2(1)=1,分0≤x≤1和x>1分别求出f(x)的解析式,再求出值域即可;
(2)由题意可得p≤g(x)min且p≥h(x)max,根据函数的单调性分别求出g(x)min,h(x)max即可;
(3)分x≤0、0<x≤p、x>p分别求出f(x)的解析式,结合函数的单调性及f(x)=m(m为实常数)恰有三个不同的解,求解即可.
解:(1)因为f1(1)=1,f2(1)=1,
又因为f1(x)=在[0,+∞)上单调递增,
f2(x)=在[0,+∞)上单调递增,
所以当0≤x≤1,f1(x)≤f2(x),
此时f(x)=f1(x)=∈[0,1],
当x>1时,f1(x)>f2(x)=∈(0,1),
综上所述,函数y=f(x)的值域为[0,1];
(2)由题意可得0<x≤时,f1(x)≤f2(x),
即lg(|p﹣x|+1)≤lg在0<x恒成立,
等价于|p﹣x|≤﹣1⇔1﹣≤x﹣p≤﹣1⇔,在0<x恒成立,
令g(x)=x+﹣1(0<x),h(x)=x﹣+1(0<x),
则问题等价于p≤g(x)min且p≥h(x)max,
因为g(x)min=g()=,
h(x)max=h()=﹣,
故﹣≤p≤,
所以实数p的取值范围为[﹣,];
(3)由题意得f1(x)=,f2(x)=,其中p>0,
所以f1(x)>0,f2(x)>0,2p>1,
当x≤0时,
==<1,
所以f1(x)≤f2(x),
所以f(x)=f1(x)=2﹣x,
假设2p≤3,当0<x≤p时,
==•22x﹣p≤•2p≤1,
所以f1(x)≤f2(x),
所以f(x)=f1(x)=2x,
综上所可知,f(x)=f1(x)=2|x|,
此时f(x)在(﹣∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
这与方程f(x)=m恰有三个不同的解矛盾,不符合题意,
故2p>3,
当0<x≤p时,
==•22x﹣p,
由•22x﹣p≤1,得x≤,
所以f(x)=,
当x>p时,
==>1,
f1(x)>f2(x),
所以f(x)=f2(x)=3•2x﹣p,
由此可知,当p>lg23时,
f(x)=,
故f(x)在(﹣∞,0]上单调递减,此时f(x)∈[1,+∞),
f(x)在(0,]上单调递增,此时f(x)∈(1,];
f(x)在(,p]上单调递减,此时f(x)∈[3,);
f(x)在(p,+∞)上单调递增,此时f(x)∈(3,+∞);
因为关于x的方程f(x)=m恰有三个不同的解,
所以m=3或m=,
当m=3时,由f(x)=3得x=﹣lg23或x=lg23或x=p,三个解的和为p;
当m=时,由f(x)=,得x=﹣或x=或x=,
所以三个解的和为,
综上所述,p>lg23,三个解的为p或 .
【点评】本题考查了分类讨论思想、指数函数、对数函数的性质,也考查了转化思想,属于难题.
上市时间x天
2
6
20
市场价y元
102
78
120
上市时间x天
2
6
20
市场价y元
102
78
120
相关试卷
这是一份2024-2025学年福建省厦门市高一上册1月期末数学质量检测试题(附解析),共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2024-2025学年福建省厦门市高二上册期末模拟考试数学检测试题(附解析),共19页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2024-2025学年福建省厦门市高二上册1月期末数学质量检测试题(附解析),共19页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。