2024-2025学年陕西省汉中市汉台区高一上册月考数学检测试卷(12月份)附解析
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这是一份2024-2025学年陕西省汉中市汉台区高一上册月考数学检测试卷(12月份)附解析,共18页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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)−55π12是( )
A.第一象限角B.第二象限角
C.第三象限角D.第四象限角
2.(5分)已知集合M={x|﹣3<x<5},N={x|x=2k,k∈N},则M∩N=( )
A.{2,4}B.{0,2,4}C.{﹣2,0,2,4}D.{0,1,2,3,4}
3.(5分)函数f(x)=2x−14+2024x−3的定义域为( )
A.(2,3)∪(3,+∞)B.[2,3)∪(3,+∞)
C.(﹣2,3)∪(3,+∞)D.[﹣2,3)∪(3,+∞)
4.(5分)已知函数f(x)=lga(4x﹣7)﹣3(a>0,且a≠1)的图象恒过点P(m,n),则m+n=( )
A.﹣2B.﹣1C.1D.2
5.(5分)已知函数f(x)的图象在R上连续不断,则“f(1)f(3)<0”是“f(x)在区间(1,3)上有零点”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
6.(5分)设a=lg30.8,b=5﹣0.1,c=lg23,则( )
A.b>c>aB.c>a>bC.a>c>bD.c>b>a
7.(5分)著名数学家、物理学家牛顿曾提出:物体在空气中冷却,如果物体的初始温度为θ1℃,空气温度为θ0℃,则t分钟后物体的温度θ(单位:℃)满足:θ=θ0+(θ1−θ0)e−kt.若当空气温度为20℃时,某物体的温度从80℃下降到50℃用时18分钟,则再经过36分钟后,该物体的温度为( )
A.22.5℃B.25℃C.27.5℃D.30℃
8.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x,g(x)=(12)x−m,若对任意x1∈[0,1],总存在x2∈[﹣1,4],使得g(x1)≤f(x2)成立,则m的取值范围是( )
A.[−152,+∞)B.[12,+∞)C.[﹣7,+∞)D.[2,+∞)
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。
(多选)9.(6分)小胡同学在学习了《任意角和弧度制》后,对家里的扇形瓷器盘(图1)产生了浓厚的兴趣,并临摹出该瓷器盘的大致形状,如图2所示,在扇形OAB中,∠AOB=60°,OB=OA=4,则( )
A.∠AOB=π6
B.弧AB的长为4π3
C.扇形OAB的周长为4π3+4
D.扇形OAB的面积为8π3
(多选)10.(6分)若a>1,函数f(x)=|lga(x+2)|,则下列说法正确的是( )
A.f(−74)=f(2)
B.函数f(x)在区间(﹣1,+∞)上单调递减
C.函数f(x)在区间[−32,0]上的最小值为0
D.若f(x1)=f(x2)(x1<x2),则(x1+2)(x2+2)=1
(多选)11.(6分)已知实数a,b满足a2+2b2=4,则下列说法正确的是( )
A.ab的最大值为43B.a2+4b的最大值为6
C.b2+2ab的最大值为4D.b2﹣2ab的最大值为4
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)已知函数f(x)=lg2(1−x),x<0,2x,x≥0,则f(﹣3)+f(lg25)= .
13.(5分)已知函数f(x),给出两个性质:①f(x)在R上单调递减;②对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)f(x2)=f(x1+x2).写出一个同时满足性质①和性质②的函数f(x)= .
14.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(﹣x)=x2,且对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),都有f(x1)−f(x2)x1−x2<x1+x22,则不等式f(2x)−f(1−2x)>2x−12的解集为 .
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.求下列各式的值:
(1)(12)−12+(278)−23+(π−3)0−(1−2)2;
(2)3lg5+lg8﹣lg32•lg43.
16.已知集合A={x|2x2﹣2<3x},B={x|2a﹣3<x<a+1}.
(1)若a=12,求A∪B;
(2)若“x∈B”是“x∈A”的必要不充分条件,求a的取值范围.
17.已知函数f(x)=lg12(ax2+4x+a−3)(a∈R).
(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(2)若f(x)在区间[1,2]上单调递减,求a的取值范围.
18.已知函数f(x)=ax﹣m•a﹣x(a>1)是奇函数,且f(1)=32.
(1)求m和a的值;
(2)判断并证明f(x)的单调性;
(3)若a2x+a﹣2x﹣4f(x)+3λ﹣1≥0对任意的x∈[1,2]恒成立,求λ的取值范围.
19.在平面直角坐标系xOy中,对于点A(a,b),若函数y=f(x)满足:∀x∈[a﹣1,a+1],都有y∈[b﹣1,b+1],则称这个函数是点A的“界函数”.
(1)判断函数y=lg2x是否为点A(3,2)的“界函数”?并说明理由;
(2)若函数y=x是点A(a,b)的“界函数”,求证:a=b;
(3)若函数y=x−12x2是点A(m,m−12m2)的“界函数”,求m的取值范围.
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)−55π12是( )
A.第一象限角B.第二象限角
C.第三象限角D.第四象限角
【分析】根据终边判断角的象限即可.
解:−55π12=−7π12−4π,−7π12是第三象限角,
−55π12与−7π12终边相同,
所以−55π12是第三象限角.
故选:C.
【点评】本题考查终边相同角的判断,属于基础题.
2.(5分)已知集合M={x|﹣3<x<5},N={x|x=2k,k∈N},则M∩N=( )
A.{2,4}B.{0,2,4}C.{﹣2,0,2,4}D.{0,1,2,3,4}
【分析】根据交集的定义即可求解.
解:因为N={x|x=2k,k∈N}={0,2,4,6,8,⋯,},M={x|﹣3<x<5},
所以M∩N={0,2,4}.
故选:B.
【点评】本题主要考查集合的运算,属于基础题.
3.(5分)函数f(x)=2x−14+2024x−3的定义域为( )
A.(2,3)∪(3,+∞)B.[2,3)∪(3,+∞)
C.(﹣2,3)∪(3,+∞)D.[﹣2,3)∪(3,+∞)
【分析】根据偶次根式被开方数非负,分式的分母不等于0,列出不等式组,解不等式组即可求出定义域.
解:要使函数f(x)=2x−14+2024x−3有意义,
则2x−14≥0x−3≠0,解得x≥﹣2且x≠3,
∴f(x)的定义域为[﹣2,3)∪(3,+∞).
故选:D.
【点评】本题考查函数的定义域及其求法,是基础题.
4.(5分)已知函数f(x)=lga(4x﹣7)﹣3(a>0,且a≠1)的图象恒过点P(m,n),则m+n=( )
A.﹣2B.﹣1C.1D.2
【分析】根据对数函数性质确定P的坐标,可得m,n,再求结论.
解:函数f(x)=lga(4x﹣7)﹣3(a>0,且a≠1)的图象恒过点P(m,n),
令4x﹣7=1,解得x=2,
又f(2)=lga(4×2﹣7)﹣3=﹣3,
∴函数f(x)=lga(4x﹣7)﹣3(a>0,且a≠1)的图象恒过点(2,﹣3),
即m=2,n=﹣3,
∴m+n=﹣1.
故选:B.
【点评】本题考查对数函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
5.(5分)已知函数f(x)的图象在R上连续不断,则“f(1)f(3)<0”是“f(x)在区间(1,3)上有零点”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
【分析】根据零点存在性定理,及定理本身就是充分不必要条件,即可作出判断.
解:函数f(x)的图象在R上连续不断,若f(1)f(3)<0,则f(x)在区间(1,3)上有零点,
则“f(1)f(3)<0”是“f(x)在区间(1,3)上有零点”的充分条件;
对于函数y=f(x),若满足f(1)f(3)>0,f(x)在区间(1,3)上也可能有零点,如f(x)=(x﹣2)2,
所以“f(1)f(3)<0”不是“f(x)在区间(1,3)上有零点”的必要条件,
则“f(1)f(3)<0”是“f(x)在区间(1,3)上有零点”的充分不必要条件.
故选:A.
【点评】本题考查函数零点的判定,考查充分必要条件的应用,是基础题.
6.(5分)设a=lg30.8,b=5﹣0.1,c=lg23,则( )
A.b>c>aB.c>a>bC.a>c>bD.c>b>a
【分析】结合对数函数和指数函数性质证明a<0,0<b<1,c>1,由此比较a,b,c的大小.
解:y=lg3x在(0,+∞)上单调递增,
a=lg30.8<lg31=0,
y=5x在(﹣∞,+∞)上单调递增,
则0<b=5﹣0.1<50=1,
y=lg2x在(0,+∞)上单调递增,
1=lg22<lg23=c,
所以c>b>a.
故选:D.
【点评】本题主要考查数值大小的比较,属于基础题.
7.(5分)著名数学家、物理学家牛顿曾提出:物体在空气中冷却,如果物体的初始温度为θ1℃,空气温度为θ0℃,则t分钟后物体的温度θ(单位:℃)满足:θ=θ0+(θ1−θ0)e−kt.若当空气温度为20℃时,某物体的温度从80℃下降到50℃用时18分钟,则再经过36分钟后,该物体的温度为( )
A.22.5℃B.25℃C.27.5℃D.30℃
【分析】由已知得到50=20+(80﹣20)e﹣18k,解得e−18k=12,再代入θ=20+(80﹣20)e﹣54k结合指数的运算计算即可.
解:因为t分钟后物体的温度θ(单位:℃)满足:θ=θ0+(θ1−θ0)e−kt,
当空气温度为20℃时,某物体的温度从80℃下降到50℃用时18分钟,
所以θ0=20,θ1=80,θ=50,
所以50=20+(80﹣20)e﹣18k,可得e−18k=12,
再经过36分钟后,该物体的温度为:
θ=20+(80﹣20)e﹣54k=20+(80﹣20)(e﹣18k)3=27.5,即该物体的温度为27.5℃.
故选:C.
【点评】本题考查函数的实际应用,属中档题.
8.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x,g(x)=(12)x−m,若对任意x1∈[0,1],总存在x2∈[﹣1,4],使得g(x1)≤f(x2)成立,则m的取值范围是( )
A.[−152,+∞)B.[12,+∞)C.[﹣7,+∞)D.[2,+∞)
【分析】若对任意x1∈[0,1],总存在x2∈[﹣1,4],使得g(x1)≤f(x2)成立,等价于g(x1)max≤f(x2)max,利用函数的单调性求得在固定区间的最值,即可求得参数范围.
解:若对任意x1∈[0,1],总存在x2∈[﹣1,4],使得g(x1)≤f(x2)成立,即g(x1)max≤f(x2)max,
又g(x)=(12)x−m在[0,1]上单调递减,
所以g(x)max=g(0)=(12)0−m=1−m.
且f(x)=x2﹣2x在[﹣1,1]上单调递减,在[1,4]上单调递增,
又f(﹣1)=3,f(4)=8,
所以f(x)max=8,所以1﹣m≤8,解得m≥﹣7,
即m的取值范围是[﹣7,+∞).
故选:C.
【点评】本题主要考查了不等式恒成立与最值关系的转化,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。
(多选)9.(6分)小胡同学在学习了《任意角和弧度制》后,对家里的扇形瓷器盘(图1)产生了浓厚的兴趣,并临摹出该瓷器盘的大致形状,如图2所示,在扇形OAB中,∠AOB=60°,OB=OA=4,则( )
A.∠AOB=π6
B.弧AB的长为4π3
C.扇形OAB的周长为4π3+4
D.扇形OAB的面积为8π3
【分析】根据角度制与弧度制的互相转化、扇形的弧长与面积公式易得答案.
解:在扇形OAB中,∠AOB=60°,OB=OA=4,
对于A,∠AOB=π3,故A错误;
对于B,弧长l=αr=π3×4=4π3,故B正确;
对于C,扇形OAB的周长为4π3+8,故C错误;
对于D,扇形OAB的面积S=12lr=12×4π3×4=8π3,故D正确.
故选:BD.
【点评】本题考查了角度制与弧度制的互相转化、扇形的弧长与面积公式的应用,考查了数形结合思想,属于基础题.
(多选)10.(6分)若a>1,函数f(x)=|lga(x+2)|,则下列说法正确的是( )
A.f(−74)=f(2)
B.函数f(x)在区间(﹣1,+∞)上单调递减
C.函数f(x)在区间[−32,0]上的最小值为0
D.若f(x1)=f(x2)(x1<x2),则(x1+2)(x2+2)=1
【分析】计算对数式判断A;根据已知范围化简函数再结合函数的单调性判断B,根据函数的单调性得出函数的最小值判断C;应用对数函数的正负去绝对值得出对数式运算即可得出选项D.
解:a>1,函数f(x)=|lga(x+2)|,
因为f(−74)=|lga4|,又f(2)=|lga4|,所以f(−74)=f(2),故A正确;
当x∈(﹣1,+∞),a>1,所以f(x)=|lga(x+2)|=lga(x+2)在区间(﹣1,+∞)上单调递增,故B错误;
当x∈[−32,0]时,lga(x+2)∈[lga12,lga2],f(x)=|lga(x+2)|≥lga1=0,故C正确;
当x∈(﹣2,﹣1)时,x+2∈(0,1),又a>1,所以f(x)=|lga(x+2)|=﹣lga(x+2),
所以函数f(x)在区间(﹣2,﹣1)上单调递减,又函数f(x)在区间(﹣1,+∞)上单调递增,若f(x1)=f(x2)(x1<x2),则﹣2<x1<﹣1<x2,
所以|lga(x1+2)|=|lga(x2+2)|,即﹣lga(x1+2)=lga(x2+2),所以lga[(x1+2)(x2+2)]=0,所以(x1+2)(x2+2)=1,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题主要考查了对数函数性质的综合应用,属于中档题.
(多选)11.(6分)已知实数a,b满足a2+2b2=4,则下列说法正确的是( )
A.ab的最大值为43B.a2+4b的最大值为6
C.b2+2ab的最大值为4D.b2﹣2ab的最大值为4
【分析】利用基本不等式判断ACD,利用不等式的性质判断B.
解:已知实数a,b满足a2+2b2=4,
因为ab=22⋅a⋅2b≤22⋅a2+(2b)22=2,当且仅当a=2b,即a=2,b=1或a=−2,b=﹣1时等号成立,
则ab的最大值为2,故A错误;
因为a2+2b2=4,所以a2=4﹣2b2,−2≤b≤2,
所以a2+4b=4﹣2b2+4b=﹣2(b﹣1)2+6≤6,当且仅当b=1时等号成立,
则a2+4b的最大值为6,故B正确;
因为b2+2ab≤b2+a2+b2=4,当且仅当a=b=233或a=b=−233时等号成立,
则b2+2ab的最大值为4,故C正确;
因为b2﹣2ab≤b2+a2+b2=4,当且仅当a=233,b=−233或a=−233,b=233时等号成立,
则b2﹣2ab的最大值为4,故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查了基本不等式的应用,属于中档题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)已知函数f(x)=lg2(1−x),x<0,2x,x≥0,则f(﹣3)+f(lg25)= 7 .
【分析】利用分段函数和指对数运算,按段落求值,即可.
解:由题意可得f(﹣3)=lg2(1+3)=lg24=2,f(lg25)=2lg25=5,
所以f(﹣3)+f(lg25)=2+5=7.
故7.
【点评】本题考查了分段函数和指对数运算,属于基础题.
13.(5分)已知函数f(x),给出两个性质:①f(x)在R上单调递减;②对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)f(x2)=f(x1+x2).写出一个同时满足性质①和性质②的函数f(x)= (12)x(答案不唯一) .
【分析】根据指数函数的单调性得出符合性质①再根据指数运算律得出符合性质②即可得出函数.
解:①f(x)在R上单调递减;②对任意的x1,x2∈R,都有f(x1)f(x2)=f(x1+x2),
取函数f(x)=(12)x,由指数函数的单调性可知,函数f(x)=(12)x在R上单调递减,满足性质①;
因为f(x1)f(x2)=(12)x1⋅(12)x2=(12)x1+x2=f(x1+x2),满足性质②;所以f(x)=(12)x符合题意.
故(12)x.
【点评】本题主要考查了函数性质在函数解析式求解中的应用,属于基础题.
14.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(﹣x)=x2,且对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),都有f(x1)−f(x2)x1−x2<x1+x22,则不等式f(2x)−f(1−2x)>2x−12的解集为 (−∞,14) .
【分析】设g(x)=f(x)−12x2,由f(x)+f(﹣x)=x2,化简得到g(x)是奇函数,根据f(x1)−f(x2)x1−x2<x1+x22化简可得g(x)在[0,+∞)上单调递减,进而根据函数单调性解不等式即可.
解:因为定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(﹣x)=x2,
设g(x)=f(x)−12x2,
则f(x)−12x2=12x2﹣f(﹣x)=﹣[f(﹣x)−12(﹣x)2],
故g(x)=﹣g(﹣x),
所以g(x)=f(x)−12x2为奇函数.
又对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),都有f(x1)−f(x2)x1−x2<x1+x22,
设x1>x2,则f(x1)−f(x2)<(x1+x2)(x1−x2)2,
即f(x1)−x122<f(x2)−x222⇔g(x1)<g(x2),
所以g(x)在[0,+∞)上单调递减⇒g(x)在R上单调递减,
因为f(2x)−f(1−2x)>2x−12,所以g(2x)>g(1﹣2x),
所以2x<1﹣2x,解得x<14,
即不等式f(2x)−f(1−2x)>2x−12的解集为(−∞,14).
故(−∞,14).
【点评】本题考查函数奇偶性与单调性的综合应用,属于中档题.
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.求下列各式的值:
(1)(12)−12+(278)−23+(π−3)0−(1−2)2;
(2)3lg5+lg8﹣lg32•lg43.
【分析】(1)根据分数指数幂与根式的转化及指数运算计算化简求值即可;
(2)根据对数运算律计算求值.
解:(1)(12)−12+(278)−23+(π−3)0−(1−2)2
=(2−1)−12+[(32)3]−23+1−|1−2|
=(2−1)−12+[(32)3]−23+1−(2−1)
=212+(32)−2+1−2+1=2+49+2−2=229;
(2)3lg5+lg8−lg32⋅lg43=3lg5+3lg2−lg2lg3⋅lg3lg4
=3(lg5+lg2)−12=3−12=52.
【点评】本题考查了有理数指数幂和对数运算律,属于基础题.
16.已知集合A={x|2x2﹣2<3x},B={x|2a﹣3<x<a+1}.
(1)若a=12,求A∪B;
(2)若“x∈B”是“x∈A”的必要不充分条件,求a的取值范围.
【分析】(1)解不等式化简集合A,把a=12代入,再利用并集的定义求解.
(2)由(1)的信息,利用必要不充分条件的定义,结合集合的包含关系列式求解.
解:(1)依题意,A={x|2x2﹣2<3x}={x|−12<x<2},
当a=12时,B=(−2,32),所以A∪B=(﹣2,2).
(2)由“x∈B”是“x∈A”的必要不充分条件,得A⫋B,
因此2a−3<−12a+1≥2或2a−3≤−12a+1>2,解得1≤a<54或1<a≤54,
则1≤a≤54,所以a的取值范围是[1,54].
【点评】本题主要考查了集合的基本运算,还考查了充分必要条件的应用,属于基础题.
17.已知函数f(x)=lg12(ax2+4x+a−3)(a∈R).
(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(2)若f(x)在区间[1,2]上单调递减,求a的取值范围.
【分析】(1)若函数的定义域为R,则对数函数的真数大于零恒成立,对a分类讨论解不等式即可求出的范围;
(2)若函数在区间[1,2]上单调递减,根据同增异减法则可知,内函数单调递增,且真数大于零恒成立,分类讨论求解即可.
解:(1)根据题意,函数f(x)=lg12(ax2+4x+a−3)(a∈R).
若f(x)的定义域为R,则不等式ax2+4x+a﹣3>0对任意的x∈R恒成立,
当a=0时,4x﹣3>0,解得x>34,不符合题意;
当a≠0时,a>0,Δ=42−4a(a−3)<0,解得a>4.
综上,a的取值范围是(4,+∞).
(2)当a=0时,f(x)=lg12(4x−3)在区间[1,2]上单调递减,符合题意;
当a>0时,若f(x)在区间[1,2]上单调递减,则−42a≤1,a+4+a−3>0,
所以a>0;
当a<0时,若f(x)在区间[1,2]上单调递减,则−42a≥2,a+4+a−3>0,
所以−12<a<0.
综上,a的取值范围是(−12,+∞).
【点评】本题考查复合函数的单调性,涉及不等式的恒成立问题,属于中档题.
18.已知函数f(x)=ax﹣m•a﹣x(a>1)是奇函数,且f(1)=32.
(1)求m和a的值;
(2)判断并证明f(x)的单调性;
(3)若a2x+a﹣2x﹣4f(x)+3λ﹣1≥0对任意的x∈[1,2]恒成立,求λ的取值范围.
【分析】(1)根据奇函数f(0)=0和f(1)=32即可求得m和a的值;
(2)根据函数单调性的定义即可证明函数单调性;
(3)运用函数f(x)的单调性和奇函数的性质,结合常变量分离法、换元法、构造函数法进行求解即可.
解:(1)由题意知f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(0)=1﹣m=0,
解得m=1,
当m=1时,f(x)=ax﹣a﹣x,
所以f(﹣x)=a﹣x﹣a﹣(﹣x)=a﹣x﹣ax=﹣(ax﹣a﹣x)=﹣f(x),
所以f(x)是奇函数,满足题意.
又f(1)=a−a−1=32,
即2a2﹣3a﹣2=0,(a﹣2)(a+12)=0,
解得a=−12(舍去)或a=2,
综上,m=1,a=2;
(2)f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,证明如下:
设∀x1,x2∈R且x1<x2,
则f(x1)−f(x2)=2x1−2−x1−(2x2−2−x2)
=2x1−2x2−12x1+12x2
=2x1−2x2+2x1−2x22x1+x2
=(2x1−2x2)(2x1+x2+1)2x1+x2,
又x1<x2,所以2x1−2x2<0,2x1+x2+1>0,2x1+x2>0,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增;
(3)若a2x+a﹣2x﹣4f(x)+3λ﹣1≥0对任意的x∈[1,2]恒成立,
即22x+2﹣2x﹣4(2x﹣2﹣x)≥1﹣3λ对任意的x∈[1,2]恒成立,
令g(x)=22x+2﹣2x﹣4(2x﹣2﹣x)=(2x﹣2﹣x)2﹣4(2x﹣2﹣x)+2,
令t=f(x)=2x﹣2﹣x,由(2)可知f(x)=2x﹣2﹣x为增函数,
又1≤x≤2,f(1)=32,f(2)=154,
所以32≤t≤154,
所以y=t2−4t+2=(t−2)2−2,t∈[32,154],
所以g(x)min=﹣2,t=2时等号成立,
所以﹣2≥1﹣3λ,
解得λ≥1,
即λ的取值范围是[1,+∞).
【点评】本题考查了奇函数、幂函数的性质,考查了转化思想及函数单调性的证明,属于中档题.
19.在平面直角坐标系xOy中,对于点A(a,b),若函数y=f(x)满足:∀x∈[a﹣1,a+1],都有y∈[b﹣1,b+1],则称这个函数是点A的“界函数”.
(1)判断函数y=lg2x是否为点A(3,2)的“界函数”?并说明理由;
(2)若函数y=x是点A(a,b)的“界函数”,求证:a=b;
(3)若函数y=x−12x2是点A(m,m−12m2)的“界函数”,求m的取值范围.
【分析】(1)根据“界函数”的定义判断;
(2)根据“界函数”的定义得到[a﹣1,a+1]⊆[b﹣1,b+1],然后列不等式得到b≤aa≤b,即可得到a=b;
(3)根据“界函数”的定义得到函数y=x−12x2的定义域,然后分m≤0、0<m≤1、1<m<2和m≥2四种情况讨论函数的值域,列不等式求解即可.
解:(1)当x∈[3﹣1,3+1],即x∈[2,4]时,y=lg2x∈[1,2],
又[1,2]⊆[2﹣1,2+1]=[1,3],
所以函数y=lg2x是点A(3,2)的“界函数”;
(2)证明:由函数y=x是点A(a,b)的“界函数”,且函数y=x为增函数,
当x∈[a﹣1,a+1]时,函数y=x的值域为[a﹣1,a+1],
因为y∈[b﹣1,b+1],
所以[a﹣1,a+1]⊆[b﹣1,b+1],
所以a−1≥b−1a+1≤b+1,解得a≥ba≤b,
所以a=b;
(3)因为函数y=x−12x2是点A(m,m−12m2)的“界函数”,
所以∀x∈[m﹣1,m+1],都有y∈[m−12m2−1,m−12m2+1].
又因为y=x−12x2的开口向下,对称轴为x=1,
所以函数y=x−12x2在(﹣∞,1]上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
当m+1≤1,即m≤0时,y=x−12x2在[m﹣1,m+1]上单调递增,
又当x=m﹣1时,y=(m﹣1)−12(m−1)2=2m−12m2−32;
当x=m+1时,y=(m+1)−12(m+1)2=12−12m2,
所以y=x−12x2在[m﹣1,m+1]上的值域为[2m−12m2−32,12−12m2],
所以[2m−12m2−32,12−12m2]⊆[m−12m2−1,m−12m2+1],
所以2m−12m2−32≥m−12m2−112−12m2≤m−12m2+1,即m≥12m≥−12,
解得m≥12,与m≤0矛盾,
所以这种情况不符合题意;
当m+1>1m−1<1,即0<m<2时,
y=x−12x2在[m﹣1,1]上单调递增,在[1,m+1]上单调递减,
所以ymax=1−12×12=12,
又当x=m﹣1时,y=(m−1)−12(m−1)2=2m−12m2−32;
当x=m+1时,y=(m+1)−12(m+1)2=12−12m2.
若2m−12m2−32≤12−12m2,
即0<m≤1时,y=x−12x2在[m﹣1,m+1]上的值域为[2m−12m2−32,12],
所以[2m−12m2−32,12]⊆[m−12m2−1,m−12m2+1],
所以2m−12m2−32≥m−12m2−112≤m−12m2+1,即m≥121−2≤m≤1+2,
解得12≤m≤2+1,又0<m≤1,
所以12≤m≤1;
若2m−12m2−32>12−12m2,
即1<m<2时,
y=x−12x2在[m﹣1,m+1]上的值域为[12−12m2,12],
所以[12−12m2,12]⊆[m−12m2−1,m−12m2+1],
所以12−12m2≥m−12m2−112≤m−12m2+1,
解得1−2≤m≤32,
又1<m<2,所以1<m≤32;
当m﹣1≥1,即m≥2时,y=x−12x2在[m﹣1,m+1]上单调递减,
又当x=m﹣1时,y=(m−1)−12(m−1)2=2m−12m2−32;
当x=m+1时,y=(m+1)−12(m+1)2=12−12m2,
所以y=x−12x2在[m﹣1,m+1]上的值域为[12−12m2,2m−12m2−32],
所以[12−12m2,2m−12m2−32]⊆[m−12m2−1,m−12m2+1],
所以12−12m2≥m−12m2−12m−12m2−32≤m−12m2+1,
解得m≤32,又m≥2,
所以这种情况不符合题意.
综上,m的取值范围是[12,32].
【点评】本题属于新概念题,考查函数恒成立问题、转化思想、分类讨论思想及基合间的包含关系,属于难题.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
D
B
A
D
C
C
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