福建省福州市九师教学联盟2023-2024学年高一上学期1月联考数学试题(Word版附解析)
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2023-2024学年第一学期福州市九师教学联盟1月联考高一数学试卷完卷时间:120分钟;满分:150分一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分40分。在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。)1.已知集合A=x-1<x<2,b=xx>1,则A∪B=( )A.x-1<x<1b.x1<x<2c.xx>-1D.xx>12.下列命题中的真命题是( )A.若a>b,则ac>bcB.若ac2<bc2,则a<bc.若a>b,则ab>1D.若a>b,c>d,则a-c>b-d3.函数y=ln3-x的大致图象为( )A.B.C.D.4.“sinα>0且tanα<0”是“α的终边在第二象限”的( )A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分也非必要条件5.已知tanα=2,则sin2α-3sinαcosα等于( )A.-2B.2C.0D.-256.生物入侵是指生物由原生存地侵入到另一个新的环境,从而对入侵地的生态系统造成危害的现象,若某入侵物种的个体平均繁殖数量为Q,一年四季均可繁殖,繁殖间隔T为相邻两代间繁殖所需的平均时间.在物种入侵初期,可用对数模型K(n)=λlog3n(λ为常数)来描述该物种累计繁殖数量n与入侵时间K(单位:天)之间的对应关系,且Q=Tλ+1,在物种入侵初期,基于现有数据得出Q=6,T=60.据此估计该物种累计繁殖数量是初始累计繁殖数量的6倍所需要的时间为( )天.(结果保留一位小数.参考数据:ln2≈0.30,ln3≈0.48)A.19.5B.20.5C.18.5D.197.已知命题:∃x0∈R,ax02+2ax0-1≥0为假命题,则实数a的取值范围是( )A.-∞,-1∪0,+∞B.-1,0C.-1,0D.-1,0,8.已知函数fx的定义域为R,fx+1为奇函数,fx+2为偶函数,当x∈1,2时,fx=ax2+b,若f0+f3=6,则f20252=( )A.52B.74C.-32D.-94一、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分。在每小题所给出的四个选项中,有多个选项是符合题意的。)9.已知实数a,b,c满足a>1>b>c>0,则下列结论正确的是( )A.ab>acB.logba>logcaC.b-13<c-13d.logbc>ba10.已知函数f(x)=2cos2x+π6,则( )A.函数f(x)的最小正周期为πB.f(x)的图象关于直线x=5π12对称C.f(x)的图象关于点π3,0对称D.f(x)在区间(0,π)上有两个零点11.下列说法错误的是( )A.若α终边上一点的坐标为3k,4kk≠0,则cosα=35B.若角α为锐角,则2α为钝角C.若圆心角为π3的扇形的弧长为π,则该扇形的面积为3π2D.若sinα+cosα=15,且0<α<π,则tanα=-4312.若f(x)=|sinx+3cosx|+|3sinx-cosx|,则下列说法正确的是( )A.f(x)的最小正周期是π2B.f(x)的对称轴方程为x=kπ2-π12,(k∈Z)C.存在实数a,使得对任意的x∈R,都存在x1,x2∈[-5π12,0]且x1≠x2,满足[f(x)]2-af(x)f(xk)+1=0,(k=1,2)D.若函数g(x)=2f(x)+b,x∈[0,25π12],(b是实常数),有奇数个零点x1,x2,⋅⋅⋅,x2n,x2n+1(n∈N),则x1+2(x2+x3+⋅⋅⋅+x2n)+x2n+1=50π3三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分。)13.已知函数f(x)=x2-3x,x≥0g(x),x<0是定义在R上的偶函数,则g-4等于.14.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,用x表示不超过x的最大整数,则y=x称为高斯函数.例如:-3.6=-4,3.6=3.已知函数fx=12-ex1+ex,则函数y=fx+f-x的值域是.15.设α是第二象限角,Px,1为其终边上一点,且cosα=13x,则tanα=.,16.若φ是一个三角形的内角,且函数y=3sin(2x+φ)在区间-π4,π6上是单调函数,则φ的取值范围是.四、解答题(本大题共6小题,满分70分。除第17小题10分以外,每小题12分。)17.已知p:实数x满足x2-3ax+2a2<0,a>0.(1)若a=1,求实数x的取值范围;(2)已知q:实数x满足2<x≤3.若存在实数a,使得p是q的必要不充分条件,则求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.18.已知fα=sin2π-αcosπ+αcosπ2+αcos11π2-αcosπ-αsin3π-αsin-π-αsin9π2+α.(1)化简fα;(2)已知fα=-2,求sinα+cosαsinα-cosα的值.19.已知函数fx=ax+b(a>0且a≠1,b为常数)的图象经过点P1,5,Q2,11.(1)求a,b的值;(2)设函数gx=loga2x+1+logbx,求gx在1,4上的值域.20.近几年,随着网络的不断发展和进步,直播平台作为一种新型的学习方式,正逐渐受到越来越多人们关注和喜爱.某平台从2020年建立开始,得到了很多网民的关注,会员人数逐年增加.已知从2020到2023年,该平台会员每年年末的人数如下表所示(注:第4年数据为截止2023年10月底的数据)建立平台第x年1234会员人数y(千人)28405882(1)请根据表格中的数据,从下列三个模型中选择一个恰当的模型估算建立该平台xx∈N*年后平台会员人数y(千人),求出你所选择模型的解析式,并预测2023年年末会员人数:①y=bx+cb>0,②y=dlogrx+e(r>0且r≠1),③y=tax+s(a>0且a≠1);(2)为了更好的维护管理平台,该平台规定会员人数不能超过k⋅94xk>0千人,请根据(1)中你选择的函数模型求k的最小值.21.已知函数fx=lnx+ax2+a+2x,a∈R.(1)讨论fx的单调性;,(2)当a<0时,若关于x的不等式fx≤-2a+b-1恒成立,求实数b的取值范围.22.若函数f(x)在定义域R上满足f(x)+f(y)=f(x+y),且x>0时f(x)>0,定义域为-2,2的g(x)为偶函数.(1)求证:函数f(x)在定义域上单调递增.(2)若在区间-1,1上,f(x)+g(x)=-x2+x+1;g(x)在0,2上的图象关于点(1,0)对称.(i)求函数f(x)和函数g(x)在区间-2,2上的解析式.(ii)若关于x的不等式g(x1)-g(x2)af(x1)-af(x2)<1,0<a<4对任意定义域内的-2≤x1<x2<t恒成立,求实数t存在时,t的最大值关于a的函数关系.2023-2024学年第一学期福州市九师教学联盟1月联考高一数学答案解析一、选择题部分:1-8小题为单项选择题,每小题5分,共40分;9-12小题为多项选择题,每小题5分,共20分。题号12345678答案cbacdada题号9101112答案acdabdabad1.c【分析】根据集合的并集运算求解即可.【详解】根据集合的并集运算,得a∪b=xx>-1.故选:C.2.B【分析】选项A,不等式两边同乘一个正数才能保证不等号不变;选项B,不等式ac2<bc2成立,默认c2>0,两边同乘c2,不等号不变;选项C,从不等式a>b到不等式ab>1,是不等式两边同乘1b,但1b不一定是正数;选项D,对于结论a-c>b-d,实际上是a+(-c)>b+(-d),但-c<-d,无法保证同向相加.【详解】选项A:若c≤0,则ac>bc不成立,即A错误;选项B:由不等式性质可知:若ac2<bc2,则有a<b,即b正确;选项c:当a>0,b<0时,由a>b,可得ab<1,即C错误;,选项D:当a=5,b=2,c=11,d=2时,有a>b,c>d成立,但此时a-c=5-11=-6,b-d=2-2=0,由-6<0可知,a-c>b-d不成立,即D错误.故选:B.3.A【分析】由函数的定义域排除C,由函数的奇偶性排除D,由特殊的函数值排除B,结合奇偶性和单调性判断A.【详解】由3-x>0得-3<x<3,则函数y=ln3-x的定义域为-3,3,排除选项c;又ln3--x=ln3-x,所以y=ln3-x为偶函数,则图象关于y轴对称,排除选项d;当x=52时,y=ln12<0,排除选项b,因为y=ln3-x为偶函数,且当3>x>0时,函数y=ln3-x=ln3-x单调递减,选项A中图象符合.故选:A4.C【分析】根据三角函数的定义及充分条件、必要条件的定义即可判断.【详解】在角α终边上任取点P(异于原点)其坐标为(x,y),OP=rr>0,若sinα>0且tanα<0,所以sinα=yr>0,且tanα=yx<0,可得x<0,y>0,所以α的终边在第二象限,所以“sinα>0且tanα<0”是“α的终边在第二象限”的充分条件,若α的终边在第二象限,则x<0,y>0,所以sinα=yr>0,且tanα=yx<0,所以“sinα>0且tanα<0”是“α的终边在第二象限”的必要条件,综上“sinα>0且tanα<0”是“α的终边在第二象限”的充要条件.故选:C.5.D【分析】根据齐次式问题分析求解.【详解】因为tanα=2,所以sin2α-3sinαcosαsin2α+cos2α=tan2α-3tanαtan2α+1=4-64+1=-25.故选:D.6.A【分析】根据题意,利用结定的函数模型求得λ,进而利用对数的运算法则列式即可得解.【详解】因为Q=Tλ+1,Q=6,T=60,所以6=60λ+1,解得λ=12,,设初始时间为K1,初始累计繁殖数量为n,累计繁殖数量是初始累计繁殖数量的6倍的时间为K2,则K2-K1=12log3(6n)-12log3n=12log36=12×ln2+ln3ln3=12×0.30+0.480.48≈19.5(天).故选:A.7.D【分析】根据含有一个量词的命题的否定,可知命题:∀x∈R,ax2+2ax-1<0为真命题,讨论a是否为0,结合a≠0时,解不等式,即可求得答案.【详解】由题意知命题:∃x0∈R,ax02+2ax0-1≥0为假命题,则命题:∀x∈R,ax2+2ax-1<0为真命题,故当a=0时,ax2+2ax-1<0,即为-1<0,符合题意;当a≠0时,需满足a<0Δ=4a2+4a<0,解得-1<a<0,综合可得实数a的取值范围是-1,0,故选:d8.a【分析】由已知奇偶性质得到f(x)的周期性与对称性,借助已知条件f0+f3=6与f(1)=0待定系数a,b,再利用周期性得f20252=f12,由对称性转化为-f32,代入解析式求解即得.【详解】由f(x+1)为奇函数,得f(-x+1)=-f(x+1),故f(x)=-f(2-x)①,函数f(x)的图象关于点(1,0)对称;由f(x+2)为偶函数,得f(-x+2)=f(x+2)②,则函数f(x)的图象关于直线x=2对称;由①②得f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),故f(x)的周期为4,所以f20252=f1012+12=f12,由f(-x+1)=-f(x+1),令x=0得f(1)=0,即a+b=0③,已知f(0)+f(3)=6,由函数f(x)的图象关于直线x=2对称,得f(3)=f(1)=0,又函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,得f(0)=-f(2)所以f(0)+f(3)=-f(2)=6,即f(2)=-6,所以4a+b=-6④,联立③④解得a=-2,b=2故x∈1,2时,f(x)=-2x2+2,由f(x)关于(1,0)对称,可得f12=-f32=--2⋅322+2=52.故选:a.,9.acd【分析】a选项,根据y=axa>1单调递增,得到ab>ac;B选项,根据y=lnx单调性得到0>lnb>lnc,lna>0,lnalnb<lnalnc,结合换底公式得到b错误;c选项,根据y=x-13的单调性得到b-13<c-13;d选项,根据y=logbx和y=bx的单调性,结合中间值比较大小.【详解】a选项,因为y=axa>1单调递增,又b>c,所以ab>ac,A正确;B选项,因为y=lnx在0,+∞单调递增,因为a>1>b>c>0,所以0>lnb>lnc,lna>0,故1lnb<1lnc<0,lnalnb<lnalnc,即logba<logca,b错误;c选项,y=x-13在0,+∞上单调递减,而b>c>0,所以b-13<c-13,c正确;d选项,因为y=logbx在0,+∞单调递减,而b>c>0,故logbc>logbb=1,因为y=bx单调递减,而a>0,故0<ba<b0=1,所以logbc>ba,D正确.故选:ACD10.ABD【分析】对于A:利用周期公式判断;对于B:通过计算f(5π12)判断;对于C:通过计算f(π3)判断;对于D:将2x+π6看成一个整体,通过函数y=2cosx的图象性质来判断.【详解】对于A:T=2π2=π,A正确;对于B:f(5π12)=2cos2×5π12+π6=-2,B正确;对于C:f(π3)=2cos2×π3+π6≠0,C错误;对于D:当x∈(0,π)时,2x+π6∈(π6,13π6),函数y=2cosx在(π6,13π6)上有两个零点,故f(x)在区间(0,π)上有两个零点,D正确.故选:ABD.11.AB【分析】由三角函数的定义可判断A;取α=π6,2α=π3可判断B;由扇形的面积公式可判断C;对sinα+cosα=15两边同时平方可得sinαcosα=-1225,可得tanα=-34或tanα=-43,再由sinα>cosα可判断D.【详解】对于A,3k,4kk≠0到原点的距离为r=5k,若r>0时,cosα=3k5k=35;若r<0时,cosα=3k5k=-35,故A错误;对于B,若α=π6,2α=π3,则B错误;对于C,设扇形的半径为r,则π3r=π,解得:r=3,,所以扇形面积S=12×π3r2=3π2,故C正确;对于D,因为sinα+cosα=15,则sinα+cosα2=125,所以sinαcosα=-1225,所以sinαcosαsin2α+cos2α=tanαtan2α+1=-1225,解得tanα=-34或tanα=-43.因为sinα+cosα=15>0,sinαcosα=-1225<0,且0<α<π,所以sinα>cosα,所以tanα=-43,故D正确. 故选:AB.12.AD【分析】由题设得f(x)=21+|cos(2x+π6)|,根据三角形函数y=cos2x与y=|cos2x|的周期、对称轴变化性质判断f(x)最小正周期和对称轴,根据方程恒能成立有∃a∈R,∃x1,x2∈[-5π12,0]且x1≠x2使af(xk)=f(x)+1f(x)∈[52,924]能成立求a的范围即可,利用f(x)在x∈[0,25π12]的图象,根据零点个数确定b的范围,结合对称性求零点的和.【详解】由题设f(x)=2|sin(x+π3)|+2|cos(x+π3)|,所以f2(x)=4(1+|sin(2x+2π3)|)=4(1+|cos(2x+π6)|),故f(x)=21+|cos(2x+π6)|,由y=cos2x的最小正周期为π,则y=|cos2x|的最小正周期为π2,同理y=21+cos(2x+π6)的最小正周期为π,则f(x)的最小正周期为π2,A正确;对于f(x),令2x+π6=kπ2,则对称轴方程为x=kπ4-π12且k∈Z,B错误;对任意x有f(x)∈[2,22],∃a∈R,∃x1,x2∈[-5π12,0]且x1≠x2满足af(xk)=f(x)+1f(x)∈[52,924]且(k=1,2),而x∈[-5π12,0]的f(x)图象如下:所以af(xk)∈(2a,6a]∪[(3+1)a,22a),则[52,924]⊆(2a,6a]∪[(3+1)a,22a),所以{2a<526a≥924或{(3+1)a≤5222a>924,无解,即不存在这样的a,C错误;,由g(x)=0可转化为f(x)与y=-b2交点横坐标,而x∈[0,25π12]上f(x)图象如下:函数有奇数个零点,由图知:6≤-b2≤3+1,此时共有9个零点,x1+x22=π6、x2+x32=5π12、x3+x42=2π3、x4+x52=11π12、x5+x62=7π6、x6+x72=17π12、x7+x82=5π3,x8+x92=23π12,所以x1+2(x2+x3+...+x8)+x9=50π3,D正确.故选:AD【点睛】关键点点睛:求得f(x)的解析式,应用类比思想,根据y=cos2x与y=|cos2x|最小正周期、对称轴的关系得到f(x)的周期和对称轴;由对任意x有f(x)∈[2,22],∃a∈R,∃x1,x2∈[-5π12,0]且x1≠x2满足af(xk)=f(x)+1f(x)∈[52,924]且(k=1,2),进而转化为集合的包含关系求a范围;由f(x)的区间图象及其对称性求零点的和.一、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分。)11.412.-1,013.-2414.0,π613.4【分析】利用分段函数的性质与偶函数的性质即可得解.【详解】因为f(x)=x2-3x,x≥0g(x),x<0是定义在R上的偶函数,所以g(-4)=f(-4)=f(4)=42-3×4=4.故答案为:4.14.-1,0【分析】依题意可得fx=-12+11+ex,再根据指数函数的性质讨论x>0,x=0和x<0时,函数的单调性与值域,即可得出答案.【详解】因为fx=12-ex1+ex=12-1+ex-11+ex=12-1-11+ex=-12+11+ex,定义域为R,因为y=1+ex在定义域上单调递增,则y=11+ex在定义域上单调递减,所以fx=-12+11+ex在定义域R上单调递减,当x<0时,ex∈0,1,11+ex∈12,1,fx∈0,12,fx=0;,当x=0时,f0=12-e01+e0=0=0,即f0=0;当x>0时,ex∈1,+∞,11+ex∈0,12,fx∈-12,0,fx=-1;所以,当x>0时-x<0,则fx=-1,f-x=0,于是fx+f-x=-1+0=-1;当x<0时-x>0,则fx=0,f-x=-1,于是fx+f-x=0+-1=-1;当x=0时,fx+f-x=0+0=0.综上所述,y=fx+f-x的值域为-1,0.故答案为:-1,0.15.-24/-142【分析】由三角函数的定义及角所在象限、终边上的点列方程求参数,进而求正切值.【详解】由题设cosα=xx2+1=13x<0,则1x2+1=19且x<0,可得x=-22,所以tanα=1x=-24.故答案为:-2416.0,π6【分析】由函数解析式求出含参单调区间,根据0∈-π4,π6,结合角的范围确定-π4,π6是那个单调区间的子区间,即可列不等式解除答案.【详解】函数y=3sin(2x+φ),令2kπ-π2≤2x+φ≤2kπ+π2,k∈Z,解得:2kπ-π2-φ2≤x≤2kπ+π2-φ2,k∈Z,令2kπ+π2≤2x+φ≤2kπ+3π2,k∈Z,解得:2kπ+π2-φ2≤x≤2kπ+3π2-φ2,k∈Z则y=3sin(2x+φ)的单调递增区间为2kπ-π2-φ2,2kπ+π2-φ2,k∈Z,单调递减区间为2kπ+π2-φ2,2kπ+3π2-φ2,k∈Z,若函数y=3sin(2x+φ)在区间-π4,π6上是单调递增函数,则-π4,π6⊆2kπ-π2-φ2,2kπ+π2-φ2,k∈Z,∵φ是一个三角形的内角,∴-π2-φ∈-3π2,-π2,π2-φ∈-π2,π2,∵0∈-π4,π6,要使0∈2kπ-π2-φ2,2kπ+π2-φ2,k∈Z,只能令k=0,得-π2-φ2,π2-φ2,且φ∈0,π2,此时0∈-π2-φ2,π2-φ2,则-π4,π6⊆-π2-φ2,π2-φ2,,则-π2-φ2≤-π4π2-φ2≥π6,解得0≤φ≤π6,∵φ是一个三角形的内角,∴φ∈0,π6,若函数y=3sin(2x+φ)在区间-π4,π6上是单调递减函数,则-π4,π6⊆2kπ+π2-φ2,2kπ+3π2-φ2,k∈Z,∵π2-φ∈-π2,π2,3π2-φ∈π2,3π2,要使0∈2kπ+π2-φ2,2kπ+3π2-φ2,k∈Z,只能令k=0,得π2-φ2,3π2-φ2,且φ∈π2,π,此时0∈π2-φ2,3π2-φ2,则-π4,π6⊆π2-φ2,3π2-φ2,则π2-φ2≤-π43π2-φ2≥π6,解得π≤φ≤7π6,与φ∈π2,π矛盾,∴函数y=3sin(2x+φ)在区间-π4,π6上是不能是单调递减函数,综上所述,φ∈0,π6,故答案为:0,π6.四、解答题(本大题共6小题,满分70分。除第17小题10分以外,每小题12分。)17.(1)(1,2)(2)(32,2]【分析】(1)代入a的值,求解一元二次不等式即得;(2)先求出命题p表示的范围,再根据p是q的必要不充分条件推得两个范围之间的包含关系,继而求得a的取值范围.【详解】(1)a=1时,由不等式x2-3x+2<0可得:1<x<2,即实数x的取值范围为(1,2).(2)由不等式x2-3ax+2a2<0可得:(x-a)(x-2a)<0,因a>0,故a<2a,则有:a<x<2a,因p是q的必要不充分条件,故q⇒p,p⇏q,则(2,3]ü(a,2a),故得:2a>3a≤2,即实数a的取值范围为(32,2].18.(1)-tanα;(2)3.【分析】(1)利用三角函数的诱导公式化简即得;(2)根据同角关系式结合条件即得.,【详解】(1)fα=(-sinα)(-cosα)(-sinα)cos5π+π2-α(-cosα)sin(π-α)[-sin(π+α)]sin4π+π2+α=-sin2αcosα-cosπ2-α(-cosα)sinα[-(-sinα)]sinπ2+α=-sinαcosα=-tanα.(2)因为fα=-2,所以tanα=2,∴sinα+cosαsinα-cosα=tanα+1tanα-1=31=3.19.(1)b=5,a=2(2)[1,4]【分析】(1)利用待定系数法即可得解;(2)利用对数函数的单调性与单调性的加减性质即可得解.【详解】(1)因为fx=ax+b的图象经过点P1,5,Q2,11,所以a1+b=5a2+b=11,两式相减得a2-a-6=0,又a>0且a≠1,解得a=3或-2(舍去),则b=5,a=2.(2)由(1)得g(x)=log3(2x+1)+log2x,因为函数y=log3(2x+1)在[1,4]上单调递增,函数y=log2x在[1,4]上单调递增,所以g(x)在[1,4]上单调递增,则g(x)max=g(4)=log3(2×4+1)+log24=2+2=4,g(x)min=g(1)=log3(2×1+1)+log21=1+0=1,故g(x)在[1,4]上的值域为[1,4].20.(1)函数模型解析式为y=16⋅32x+4x∈N*,85千人(2)1129【分析】(1)根据表格中的数据可选择模型③,将表格中的数据代入函数模型解析式,求出三个参数的值,即可得出函数模型解析式,再将x=4代入函数模型解析式,即可得解;(2)由已知可得出16⋅32x+4≤k⋅94x,令t=32x≥32,则k≥4t2+16t,令s=1t∈0,23,fs=4s2+16s,求出函数fs在0,23上的最大值,即可得实数k的最小值.【详解】(1)解:由表格中的数据可知,函数是一个增函数,且函数增长得越来越快,故选择模型③较为合适,由表格中的数据可得ta+s=28ta2+s=40ta3+s=58,解得a=32t=16s=4,所以,函数模型的解析式为y=16⋅32x+4x∈N*,,预测2023年年末的会员人数为16×324+4=85千人.(2)解:由题意可得16⋅32x+4≤k⋅94x,令t=32x≥32,则16t+4≤kt2,则k≥4t2+16t,令s=1t∈0,23,fs=4s2+16s,则函数fs在0,23上单调递增,所以,fsmax=f23=4×49+16×23=1129,故k≥1129,故k的最小值为1129.21.(1)当a≥0时,fx在0,+∞上是单调增函数;当a<0时,fx在0,-1a上单调递增,在-1a,+∞上单调递减;(2)-1,+∞【分析】(1)由题意有f'x=2ax2+a+2x+1xx>0,分a≥0和a<0进行分类讨论得出函数的单调性.(2)不等式fx≤-2a+b-1恒成立,即fxmax≤-2a+b-1,(1)可得,当a<0时,fxmax=f-1a,即b≥ln-1a+1a在a<0时恒成立,令t=-1a,gt=lnt-tt>0,求出gt单调性,得出gt的最大值即可得出答案.【详解】(1)fx=lnx+ax2+a+2x,f'x=1x+2ax+a+2=2ax2+a+2x+1xx>0.当a≥0时,f'x>0,fx在0,+∞上是单调增函数;当a<0时,f'x=ax+12x+1x=2ax+1ax+12x.当x∈0,-1a时,f'x>0;当x∈-1a,+∞时,f'x<0,所以fx在0,-1a上单调递增,在-1a,+∞上单调递减.综上,当a≥0时,fx在0,+∞上是单调增函数;当a<0时,fx在0,-1a上单调递增,在-1a,+∞上单调递减.(2)由(1)可得,当a<0时,fxmax=f-1a=ln-1a+1a-a+2a=ln-1a-1a-1.由不等式fx≤-2a+b-1恒成立,得ln-1a-1a-a≤-2a+b-1恒成立,即b≥ln-1a+1a在a<0时恒成立.令t=-1a,gt=lnt-tt>0,则g't=1t-1=1-tt.当t∈0,1时,g't>0,gt单调递增;当t∈1,+∞时,g't<0,gt单调递减.所以gt的最大值为g1=-1.得b≥-1,所以实数b的取值范围是-1,+∞.【点睛】本题考查含参数的单调性的求解和恒成立求参数的问题,考查构造函数决绝问题的能力,考查等价转化的能,力,属于中档题.22.(1)证明见解析;(2)(i)f(x)=x,g(x)=(x+2)2-1,-2≤x<-1-x2+1,-1≤x≤1(x-2)2-1,1<x≤2;(ii)t=a-42,0<a≤22,2<a<4.【分析】(1)令x1>x2,应用作差法判断f(x1)-f(x2)的符号,即可证单调性;(2)(i)由题设函数f(x)为奇函数,且-f(x)+g(x)=-x2-x+1,即可求x∈[-1,1]上f(x),g(x),再应用奇偶性、对称性求区间-2,2上的解析式;(ii)根据题设可得h(x)=g(x)-af(x)在-2≤x<t上单调递减,写出h(x)的分段形式,结合二次函数性质,讨论0<a≤2、2<a<4求t的最大值关于a的函数关系.【详解】(1)任取x1,x2∈r,使x1>x2,则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)=f(x1-x2),因为x1>x2,所以x1-x2>0,则f(x1-x2)>0,故f(x1)-f(x2)>0所以函数f(x)在定义域上单调递增.(2)(i)令f(x)+f(y)=f(x+y)中x=y=0,则2f(0)=f(0),f(0)=0.令y=-x,f(x)+f(-x)=f(0),即f(-x)=-f(x)且函数f(x)定义域为R,所以函数f(x)为奇函数.由f(x)+g(x)=-x2+x+1,则f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)=-x2-x+1,联立两式,可得f(x)=x,g(x)=-x2+1,所以g(x)=-x2+1,且x∈[-1,1],而g(x)=-g(2-x),令1<x≤2,则0≤2-x<1,故g(x)=-g(2-x)=(2-x)2-1;令-2≤x<-1,则1<-x≤2,故g(x)=g(-x)=(2+x)2-1;综上,g(x)=(x+2)2-1,-2≤x<-1-x2+1,-1≤x≤1(x-2)2-1,1<x≤2,对f(x)在-2,-1)∪1,2的部分,存在f(x)=f(a)+f(b)=f(a+b),其中a,b∈-1,1,x=a+b,则f(x)=a+b=f(a+b),所以f(x)=x对x∈-2,2均成立.(ii)g(x1)-g(x2)af(x1)-af(x2)<1,化简得g(x1)-af(x1)>g(x2)-af(x2),则h(x)=g(x)-af(x)在-2≤x<t上单调递减,h(x)=x2+(4-a)x+3,-2≤x<-1-x2-ax+1,-1≤x≤1x2-(4+a)x+3,1<x≤2,若-2≤-4-a2<-1,即0<a≤2,此时h(x)在-2≤x≤-4-a2上递减,故t=-4-a2=a-42,若-1≤-4-a2<0,即2<a<4,此时-a2<-1,4+a2>2,即h(x)在定义域x∈-2,2上单调递减,所以t=2.,综上所述,t=a-42,0</t上单调递减,h(x)=x2+(4-a)x+3,-2≤x<-1-x2-ax+1,-1≤x≤1x2-(4+a)x+3,1<x≤2,若-2≤-4-a2<-1,即0<a≤2,此时h(x)在-2≤x≤-4-a2上递减,故t=-4-a2=a-42,若-1≤-4-a2<0,即2<a<4,此时-a2<-1,4+a2></x≤2,则0≤2-x<1,故g(x)=-g(2-x)=(2-x)2-1;令-2≤x<-1,则1<-x≤2,故g(x)=g(-x)=(2+x)2-1;综上,g(x)=(x+2)2-1,-2≤x<-1-x2+1,-1≤x≤1(x-2)2-1,1<x≤2,对f(x)在-2,-1)∪1,2的部分,存在f(x)=f(a)+f(b)=f(a+b),其中a,b∈-1,1,x=a+b,则f(x)=a+b=f(a+b),所以f(x)=x对x∈-2,2均成立.(ii)g(x1)-g(x2)af(x1)-af(x2)<1,化简得g(x1)-af(x1)></t上单调递减,写出h(x)的分段形式,结合二次函数性质,讨论0<a≤2、2<a<4求t的最大值关于a的函数关系.【详解】(1)任取x1,x2∈r,使x1></x≤2;(ii)t=a-42,0<a≤22,2<a<4.【分析】(1)令x1></x<2a,因p是q的必要不充分条件,故q⇒p,p⇏q,则(2,3]ü(a,2a),故得:2a></x<2,即实数x的取值范围为(1,2).(2)由不等式x2-3ax+2a2<0可得:(x-a)(x-2a)<0,因a></ba<b0=1,所以logbc></c-13,c正确;d选项,因为y=logbx在0,+∞单调递减,而b></lnalnc,即logba<logca,b错误;c选项,y=x-13在0,+∞上单调递减,而b></lnalnc,结合换底公式得到b错误;c选项,根据y=x-13的单调性得到b-13<c-13;d选项,根据y=logbx和y=bx的单调性,结合中间值比较大小.【详解】a选项,因为y=axa></a<0,综合可得实数a的取值范围是-1,0,故选:d8.a【分析】由已知奇偶性质得到f(x)的周期性与对称性,借助已知条件f0+f3=6与f(1)=0待定系数a,b,再利用周期性得f20252=f12,由对称性转化为-f32,代入解析式求解即得.【详解】由f(x+1)为奇函数,得f(-x+1)=-f(x+1),故f(x)=-f(2-x)①,函数f(x)的图象关于点(1,0)对称;由f(x+2)为偶函数,得f(-x+2)=f(x+2)②,则函数f(x)的图象关于直线x=2对称;由①②得f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),故f(x)的周期为4,所以f20252=f1012+12=f12,由f(-x+1)=-f(x+1),令x=0得f(1)=0,即a+b=0③,已知f(0)+f(3)=6,由函数f(x)的图象关于直线x=2对称,得f(3)=f(1)=0,又函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,得f(0)=-f(2)所以f(0)+f(3)=-f(2)=6,即f(2)=-6,所以4a+b=-6④,联立③④解得a=-2,b=2故x∈1,2时,f(x)=-2x2+2,由f(x)关于(1,0)对称,可得f12=-f32=--2⋅322+2=52.故选:a.,9.acd【分析】a选项,根据y=axa></x<3,则函数y=ln3-x的定义域为-3,3,排除选项c;又ln3--x=ln3-x,所以y=ln3-x为偶函数,则图象关于y轴对称,排除选项d;当x=52时,y=ln12<0,排除选项b,因为y=ln3-x为偶函数,且当3></bc2,则有a<b,即b正确;选项c:当a></bc2成立,默认c2></a<4对任意定义域内的-2≤x1<x2<t恒成立,求实数t存在时,t的最大值关于a的函数关系.2023-2024学年第一学期福州市九师教学联盟1月联考高一数学答案解析一、选择题部分:1-8小题为单项选择题,每小题5分,共40分;9-12小题为多项选择题,每小题5分,共20分。题号12345678答案cbacdada题号9101112答案acdabdabad1.c【分析】根据集合的并集运算求解即可.【详解】根据集合的并集运算,得a∪b=xx></x≤3.若存在实数a,使得p是q的必要不充分条件,则求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.18.已知fα=sin2π-αcosπ+αcosπ2+αcos11π2-αcosπ-αsin3π-αsin-π-αsin9π2+α.(1)化简fα;(2)已知fα=-2,求sinα+cosαsinα-cosα的值.19.已知函数fx=ax+b(a></c-13d.logbc></bc2,则a<bc.若a></x<1b.x1<x<2c.xx></x<2,b=xx>
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