2015-2016学年某某市巴蜀中学高一(上)期末数学试卷
一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一项符合题目要求.) 1.集合M={﹣1,1,3,5},集合N={﹣3,1,5},则以下选项正确的是( ) A.N∈M B.N⊆M C.M∩N={1,5} D.M∪N={﹣3,﹣1,3}
2.“x≥3”是“x>3”成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.sin585°的值为( ) A.
4.若θ是第四象限角,且|cos
|=﹣cos
,则
是( )
B.
C.
D.
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
x
5.f(3)=x,则f(10)=( )
310
A.log310 B.lg3 C.10 D.3
6.为了得到函数y=sin(2x﹣A.向右平移C.向左平移
)的图象,可以将函数y=sin2x的图象( )
个单位 个单位
个单位 B.向右平移个单位 D.向左平移
7.下列函数中,与函数y=的奇偶性相同,且在(﹣∞,0)上单调性也
相同的是( ) A.
B.y=x+2
2
C.y=x﹣3 D.
3
8.tan70°•cos10°(tan20°﹣1)等于() A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2
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word
9.定义在R上的函数f(x)满足f(x﹣1)的对称轴为x=1,f(x+1)=(f(x)
≠0),且在区间上单调递减.已知α,β是钝角三角形中两锐角,则f(sinα)和f(cosβ)的大小关系是( )
A.f(sinα)>f(cosβ) B.f(sinα)<f(cosβ) C.f(sinα)=f(cosβ) D.以上情况均有可能
xx2
10.已知关于x的方程4+m•2+m﹣1=0有实根,则实数m的取值X围是( ) A.[﹣
11.设函数f(x)=
22
,] B.[﹣,1) C.[﹣,1] D.[1,]
,若对任意给定的y∈(2,+∞),都存在唯一的x∈R,
满足f(f(x))=2ay+ay,则正实数a的最小值是( ) A.
B.
C.2
D.4
22
12.若函数f(x)=cos(asinx)﹣sin(bcosx)没有零点,则a+b的取值X围是( ) A.[0,1) B.[0,π) C.
2
D.[0,π)
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.函数f(x)=
的定义域为.
14.函数y=|x﹣2|﹣|x+1|的取值X围为.
15.当t∈[0,2π)时,函数f(t)=(1+sint)(1+cost)的最大值为.
16.f(x)是定义在D上的函数,若存在区间[m,n]⊂D(m<n),使函数f(x)在[m,n]上的值域恰为[km,kn],则称函数f(x)是k型函数. ①f(x)=3﹣不可能是k型函数;
②若函数y=﹣x+x是3型函数,则m=﹣4,n=0; ③设函数f(x)=|3﹣1|是2型函数,则m+n=1; ④若函数y=正确的序号是.
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(a≠0)是1型函数,则n﹣m的最大值为
x2
word
三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或盐酸步骤.
2
17.已知A={x|x+2x﹣8>0},B={x||x﹣a|<5|},且A∪B=R,求a的取值X围.
18.已知0<α<
,tanα=
(1)求的值;
(2)求sin(
﹣α)的值.
19.已知f(x)=x(1)求f(x)的表达式; (2)若函数g(x)=loga[a某某数a的取值X围.
20.函数f(x)=<φ<
为偶函数(t∈z),且在x∈(0,+∞)单调递增.
﹣x]在区间[2,4]上单调递减函数(a>0且a≠1),
cos(ωx+φ)﹣cos(ωx+φ)•sin(ωx+φ+
2
)﹣(ω>0,0
)同时满足下列两个条件:
①f(x)图象最值点与左右相邻的两个对称中心构成等腰直角三角形 ②(,0)是f(x)的一个对称中心、
(1)当x∈[0,2]时,求函数f(x)的单调递减区间;
(2)令g(x)=f(x﹣)+f(x﹣)+m,若g(x)在x∈[,]时有零点,求此时m的取值X围.
2
21.已知二次函数f(x)=x﹣16x+q+3.
(1)若函数在区间[﹣1,1]上最大值除以最小值为﹣2,某某数q的值; (2)问是否存在常数t(t≥0),当x∈[t,10]时,f(x)的值域为区间D,且区间D的长度为12﹣t(此区间[a,b]的长度为b﹣a)
22
22.已知集合A={t|t使{x|x+2tx﹣4t﹣3≠0}=R},集合B={t|t使{x|x+2tx﹣2t=0}≠∅},其中x,t均为实数. (1)求A∩B;
(2)设m为实数,g(α)=﹣sinα+mcosα﹣2m,α∈[π,π],求M={m|g(α)∈A∩B}.
2
2
3 / 19
word
四、附加题:本题满分0分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或盐酸步骤.本题所得分数计入总分.
23.已知函数f(x)的定义域为0,1],且f(x)的图象连续不间断.若函数f(x)满足:对于给定的m (m∈R且0<m<1),存在x0∈[0,1﹣m],使得f(x0)=f(x0+m),则称f(x)具有性质P(m).
(1)已知函数f(x)=,若f(x)具有性质P(m),求m最大值;
(2)若函数f(x)满足f(0)=f(1),求证:对任意k∈N且k≥2,函数f(x)具有性质P().
2015-2016学年某某市巴蜀中学高一(上)期末数学试卷
参与试题解析
一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一项符合题目要求.) 1.集合M={﹣1,1,3,5},集合N={﹣3,1,5},则以下选项正确的是( ) A.N∈M B.N⊆M C.M∩N={1,5} D.M∪N={﹣3,﹣1,3} 【考点】集合的包含关系判断及应用.
【专题】集合思想;分析法;集合;简易逻辑.
【分析】由元素与集合之间的关系,判断A不正确,由集合N中的元素不都是集合M中的元素,判断B不正确,再由交集以及并集运算判断C,D则答案可求. 【解答】解:集合M={﹣1,1,3,5},集合N={﹣3,1,5}, N∈M不正确,∈是元素与集合之间的关系,故A不正确,
N⊆M不正确,集合N中的元素不都是集合M中的元素,故B不正确, 对于C,M∩N={﹣1,1,3,5}∩{﹣3,1,5}={1,5},故C正确,
对于D,M∪N={﹣1,1,3,5}∪{﹣3,1,5}={﹣3,﹣1,1,3,5},故D不正确. 故选:C.
【点评】本题考查了集合的包含关系判断及应用,是基础题.
2.“x≥3”是“x>3”成立的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【专题】对应思想;定义法;简易逻辑.
【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【解答】解:若x=3满足x≥3,但x>3不成立, 若x>3,则x≥3成立,
即“x≥3”是“x>3”成立的必要不充分条件,
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*
word
故选:B
【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据不等式的关系是解决本题的关键.
3.sin585°的值为( ) A.
B.
C.
D.
【考点】诱导公式的作用.
【分析】由sin(α+2kπ)=sinα、sin(α+π)=﹣sinα及特殊角三角函数值解之. 【解答】解:sin585°=sin=sin225°=sin(45°+180°)=﹣sin45°=﹣故选A.
【点评】本题考查诱导公式及特殊角三角函数值.
4.若θ是第四象限角,且|cos
|=﹣cos
,则
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 【考点】三角函数值的符号;象限角、轴线角. 【专题】数形结合;定义法;三角函数的求值. 【分析】根据θ是第四象限角,得出出
是第二象限角.
是第二或第四象限角,再由|cos
|=﹣cos
,得
【解答】解:∵θ是第四象限角, ∴2kπ+∴kπ+又|cos∴
≤θ≤2kπ+2π,k∈Z; ≤
≤kπ+π,k∈Z;
,
|=﹣cos
是第二象限角.
故选:B.
【点评】本题考查了象限角与三角函数符号的判断问题,是基础题目.
x
5.f(3)=x,则f(10)=( )
310
A.log310 B.lg3 C.10 D.3 【考点】函数的值.
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用.
x
【分析】设3=t,求出f(t)=log3t,由此能求出f(10).
x
【解答】解:∵f(3)=x,
x
∴设3=t,则x=log3t, ∴f(t)=log3t, ∴f(10)=log310. 故选:A.
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【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意对数性质的合理运用.
6.为了得到函数y=sin(2x﹣A.向右平移C.向左平移
)的图象,可以将函数y=sin2x的图象( )
个单位 个单位
个单位 B.向右平移个单位 D.向左平移
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【专题】三角函数的图像与性质.
【分析】根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得结论. 【解答】解:y=sin(2x﹣
)=sin2(x﹣
),
)的图象,
故将函数y=sin2x的图象向右平移个单位,可得y=sin(2x﹣
故选:B.
【点评】本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于基础题.
7.下列函数中,与函数y=的奇偶性相同,且在(﹣∞,0)上单调性也
相同的是( ) A.
B.y=x+2
2
C.y=x﹣3 D.
3
【考点】奇偶性与单调性的综合. 【专题】计算题;函数的性质及应用.
【分析】运用奇偶性的定义判断已知函数为偶函数,在x<0上递减,再由常见函数的奇偶性和单调性及定义,即可得到满足条件的函数.
【解答】解:函数y=,
当x=0时,f(0)=1;
当x>0时,﹣x<0,f(﹣x)=()=e=f(x),
当x<0时,﹣x>0,f(﹣x)=e=f(x), 则有在R上,f(﹣x)=f(x).
则f(x)为偶函数,且在x<0上递减. 对于A.f(﹣x)=﹣f(x),则为奇函数,则A不满足; 对于B.则函数为偶函数,在x<0上递减,则B满足;
33
对于C.f(﹣x)=(﹣x)﹣3=﹣x﹣3≠f(x),则不为偶函数,则C不满足;
﹣x
﹣x
x
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对于D.f(﹣x)=f(x),则为偶函数,当x<0时,y=递增,则D不满足.
故选B. 【点评】本题考查函数的奇偶性和单调性的判断,考查常见函数的奇偶性和单调性及定义的运用,考查运算能力,属于基础题和易错题.
8.tan70°•cos10°(tan20°﹣1)等于() A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2
【考点】三角函数的恒等变换及化简求值. 【专题】计算题;三角函数的求值.
【分析】将原函数式中的“切”化“弦”后,通分整理,用辅助角公式整理即可. 【解答】解:tan70°•cos10°(====
•cos10°(
•
×2sin(20°﹣30°)
•
tan20°﹣1) ﹣1)
=﹣1. 故选C.
【点评】本题考查三角函数的恒等变换及化简求值,“切”化“弦”后通分整理是关键,考查化简与运算能力,属于中档题.
9.定义在R上的函数f(x)满足f(x﹣1)的对称轴为x=1,f(x+1)=
(f(x)
≠0),且在区间上单调递减.已知α,β是钝角三角形中两锐角,则f(sinα)和f(cosβ)的大小关系是( )
A.f(sinα)>f(cosβ) B.f(sinα)<f(cosβ) C.f(sinα)=f(cosβ) D.以上情况均有可能 【考点】抽象函数及其应用.
【专题】转化思想;分析法;函数的性质及应用;三角函数的图像与性质.
【分析】由平移图象可得y=f(x)的对称轴为x=0,由f(x)f(x+1)=4,将x换为x+1,可得f(x)的周期为2,由题意可得f(x)在(﹣1,0)上递减,在(0,1)上递增,由α,β是钝角三角形中两锐角,可得α+β<
,运用诱导公式和正弦函数的单调性,即
可判断大小,得到结论.
【解答】解:f(x﹣1)的对称轴为x=1, 可得y=f(x)的对称轴为x=0, 即有f(﹣x)=f(x),又f(x)f(x+1)=4, 可得f(x+1)f(x+2)=4,即为f(x+2)=f(x), 函数f(x)为最小正周期为2的偶函数. f(x)在区间上单调递减,
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可得f(x)在(﹣1,0)上递减,在(0,1)上递增, 由α,β是钝角三角形中两锐角,可得α+β<即有0<α<
﹣β<
,
,
则0<sinα<sin(﹣β)<1,即为0<sinα<cosβ<1,
则f(sinα)<f(cosβ). 故选:B.
【点评】本题考查函数的对称性和周期性的运用,考查偶函数的单调性的运用,同时考查三角形函数的诱导公式和正弦函数的单调性,考查运算能力,属于中档题.
xx2
10.已知关于x的方程4+m•2+m﹣1=0有实根,则实数m的取值X围是( ) A.[﹣
,
] B.[﹣
,1) C.[﹣
,1] D.[1,
]
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【专题】综合题;分类讨论;综合法;函数的性质及应用.
x22
【分析】令2=t(t>0),可得t+mt+m﹣1=0有正根,分类讨论,即可某某数m的取值X围.
x22
【解答】解:令2=t(t>0),可得t+mt+m﹣1=0有正根,
①有两个正根,,∴﹣≤m<﹣1;
②一个正根,一个负数根,m﹣1<0,∴﹣1<m<1;
2
③m=﹣1时,t﹣t=0,t=0或1,符合题意, 综上所述,﹣
≤m<1.
2
故选:B.
【点评】本题考查根的分布,考查学生转化问题的能力,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.
11.设函数f(x)=
22
,若对任意给定的y∈(2,+∞),都存在唯一的x∈R,
满足f(f(x))=2ay+ay,则正实数a的最小值是( ) A.
B.
C.2
D.4
【考点】分段函数的应用.
【专题】函数的性质及应用.
【分析】此题的突破口在于如何才会存在唯一的x满足条件,结合f(x)的值域X围或者图象,易知只有在f(x)的自变量与因变量存在一一对应的关系时,即只有当f(x)>1时,才会存在一一对应.
【解答】解:根据f(x)的函数,我们易得出其值域为:R,
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又∵f(x)=2,(x≤0)时,值域为(0,1];f(x)=log2x,(x>0)时,其值域为R, ∴可以看出f(x)的值域为(0,1]上有两个解,
22
要想f(f(x))=2ay+ay,在y∈(2,+∞)上只有唯一的x∈R满足,
22
必有f(f(x))>1 (因为2ay+ay>0), 所以:f(x)>2, 解得:x>4,
当 x>4时,x与f(f(x))存在一一对应的关系,
22
∴2ay+ay>1,y∈(2,+∞),且a>0, 所以有:(2ay﹣1)(ay+1)>0, 解得:y>∴∴a
≤2, ,
或者y<﹣(舍去),
x
故选:A
22
【点评】本题主要考查了分段函数的应用,本题关键是可以把2ay+ay当作是一个数,然后在确定数的大小后再把它作为一个关于y的函数.
22
12.若函数f(x)=cos(asinx)﹣sin(bcosx)没有零点,则a+b的取值X围是( ) A.[0,1) B.[0,π) C.
2
D.[0,π)
【考点】函数零点的判定定理;三角函数中的恒等变换应用. 【专题】转化法;函数的性质及应用;三角函数的图像与性质. 【分析】先假设函数存在零点x0,得出方程:
sin(x0+φ)=2kπ+
,再根据三
角函数的性质得出结果.
【解答】解:假设函数f(x)存在零点x0,即f(x0)=0, 由题意,cos(asinx0)=sin(bcosx0), 根据诱导公式得:asinx0+bcosx0=2kπ+即,
sin(x0+φ)=2kπ+
,
(k∈Z),
|min,
要使该方程有解,则即,所以,a+b≥
2
2
≥|2kπ+
≥(k=0,取得最小), ,
2
2
因此,当原函数f(x)没有零点时,a+b<所以,a+b的取值X围是:[0,故答案为:C.
2
2
,
).
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【点评】本题主要考查了函数零点的判定,涉及三角函数的诱导公式,辅助角公式,方程有解条件的转化,以及运用假设的方式分析和解决问题,属于难题.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.函数f(x)=
的定义域为{x|x≥1或x≤0}.
【考点】函数的定义域及其求法.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.
【分析】根据二次根式的性质得到关于x的不等式组,解出即可. 【解答】解:由题意得:
x(x﹣1)≥0,解得:x≥1或x≤0,
故函数f(x)的定义域是:{x|x≥1或x≤0}, 故答案为::{x|x≥1或x≤0}.
【点评】本题考查了求函数的定义域问题,考查二次根式的性质,是一道基础题.
14.函数y=|x﹣2|﹣|x+1|的取值X围为[﹣3,3]. 【考点】带绝对值的函数. 【专题】计算题;推理和证明.
【分析】化简函数,分别确定其X围,即可得出函数y=|x﹣2|﹣|x+1|的取值X围. 【解答】解:当﹣1<x<2时,y=2﹣x﹣x﹣1=1﹣2x∈(﹣3,3); 当x≤﹣1时,y=2﹣x+(x+1)=3; 当x≥2时,y=x﹣2﹣(x+1)=﹣3, 所以y的取值X围是[﹣3,3]. 故答案为:[﹣3,3].
【点评】本题考查求函数y=|x﹣2|﹣|x+1|的取值X围,正确讨论是关键.
15.当t∈[0,2π)时,函数f(t)=(1+sint)(1+cost)的最大值为【考点】函数的最值及其几何意义.
【专题】函数思想;换元法;函数的性质及应用.
【分析】由f(t)=1+(sint+cost)+sintcost,令m=sint+cost=
sin(t+
)∈[﹣
,
.
],sintcost=,则f(t)=1+m+=,运用二次函数的值域求法,
可得最大值.
【解答】解:f(t)=(1+sint)(1+cost) =1+(sint+cost)+sintcost, 令m=sint+cost=
sin(t+
)∈[﹣
,
],
即有m=1+2sintcost,即sintcost=
2
,
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则f(t)=1+m+=,
即有m=﹣1时,f(t)取得最小值0; m=
,即t=
时,f(t)取得最大值,且为.
.
故答案为:
【点评】本题考查可化为二次函数的最值的求法,注意运用三角换元和正弦函数的值域,考查运算能力,属于中档题.
16.f(x)是定义在D上的函数,若存在区间[m,n]⊂D(m<n),使函数f(x)在[m,n]上的值域恰为[km,kn],则称函数f(x)是k型函数. ①f(x)=3﹣不可能是k型函数;
②若函数y=﹣x+x是3型函数,则m=﹣4,n=0; ③设函数f(x)=|3﹣1|是2型函数,则m+n=1; ④若函数y=
(a≠0)是1型函数,则n﹣m的最大值为
x2
正确的序号是②③④.
【考点】命题的真假判断与应用;函数的定义域及其求法;函数的值域. 【专题】新定义;转化思想;函数的性质及应用;简易逻辑.
【分析】根据题目中的新定义,结合函数与方程的知识,逐一判定命题①②③④是否正确,从而确定正确的答案.
【解答】解:①,f(x)的定义域是{x|x≠0},且f(2)=3﹣=1,f(4)=3﹣=2, ∴f(x)在[2,4]上的值域是[1,2],f(x)是型函数,∴①错误;
②y=﹣x+x是3型函数,即﹣x+x=3x,解得x=0,或x=﹣4,∴m=﹣4,n=0,∴②正确; ③设函数f(x)=|3﹣1|是2型函数,则当定义域为[m,n]时,函数值域为[2m,2n],
xx
若n≤0,则函数f(x)=|3﹣1|=1﹣3,为减函数, 则
,即
m
nx
2
2
,即2﹣(3+3)=2(m+n),
m
n
mn
若m+n=1,则2﹣(3+3)=2,即3+3=0不成立, xx
若m≥0,则函数f(x)=|3﹣1|=3﹣1为增函数, 则
m
n
,则(3+3)﹣2=2(m+n),
m
n
mn
若m+n=1,则(3+3)﹣2=2,即3+3=4,
当m=0,n=1时,等式成立,则③正确,
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④,y=(a≠0)是1型函数,即(a+a)x﹣1=ax,∴ax﹣(a+a)x+1=0,
222222
∴方程的两根之差x1﹣x2==≤,即n﹣m的最大值为
,∴④正确;
故答案为:②③④
【点评】本题主要考查与函数有关的命题的真假判断,考查了在新定义下函数的定义域、值域问题以及解方程的问题,是易错题.综合性较强,有一定的难度.
三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或盐酸步骤.
2
17.已知A={x|x+2x﹣8>0},B={x||x﹣a|<5|},且A∪B=R,求a的取值X围. 【考点】集合的包含关系判断及应用.
【专题】计算题;集合思想;不等式的解法及应用;集合. 【分析】利用一元二次不等式的解法可化简集合A,利用绝对值不等式的解法可化简集合B,再利用集合的运算即可得出答案.
2
【解答】解:对于集合A:由x+2x﹣8>0,化为(x+4)(x﹣2)>0, 解得x>2或x<﹣4,
∴A=(﹣∞,﹣4)∪(2,+∞).
对于集合B:由|x﹣a|<5,化为a﹣5<x<a+5, ∴B=(a﹣5,a+5). ∵A∪B=R, ∴
,
解得﹣3≤a≤1.
∴a的取值X围是[﹣3,1]. 【点评】本题考查了集合的包含关系判断及应用,考查了一元二次不等式和绝对值不等式的解法,属于基础题.
18.已知0<α<
,tanα=
(1)求的值;
(2)求sin(﹣α)的值.
【考点】三角函数的化简求值.
【专题】计算题;规律型;三角函数的求值. 【分析】(1)化简所求表达式为正切函数的形式,代入求解即可.
(2)利用同角三角函数基本关系式以及两角差的正弦函数化简求解即可.
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【解答】解:0<α<,tanα=
(1)===20;
(2)0<α<sin(
,tanα=,可得sinα=,cosα=,
cos
sinα=
=
.
﹣α)=
【点评】本题考查三角函数的化简求值,两角和与差的三角函数,考查计算能力.
19.已知f(x)=x(1)求f(x)的表达式; (2)若函数g(x)=loga[a
﹣x]在区间[2,4]上单调递减函数(a>0且a≠1),为偶函数(t∈z),且在x∈(0,+∞)单调递增.
某某数a的取值X围.
【考点】复合函数的单调性;奇偶性与单调性的综合;对数函数的图像与性质. 【专题】函数思想;换元法;函数的性质及应用. 【分析】(1)根据函数的奇偶性和单调性的性质,即可求出t的值,从而求f(x)的解析式;
(2)利于换元法,结合复合函数单调性之间的关系,即可得到结论. 【解答】解:(1)∵在x∈(0,+∞)单调递增,
2
∴﹣t+2t+3>0,
2
即t﹣2t﹣3<0,得﹣1<t<3, ∵t∈z,
∴t=0,1,2,
3
若t=0,则f(x)=x为奇函数,不满足条件.
4
若t=1,则f(x)=x为偶函数,满足条件.
3
若t=2,则f(x)=x为奇函数,不满足条件.
4
故f(x)的表达式为f(x)=x;
4
(2)∵f(x)=x, ∴g(x)=loga[a
2
﹣x]=loga(ax﹣x)
2
设t=ax﹣x,则y=logat,
若g(x)=loga[af(x)﹣x](a>0,且 a≠1﹚在区间[2,4]上是单调递减函数,
2
则t=ax﹣x和y=logat的单调性相反,
若a>1,则t=ax﹣x在区间[2,4]上是单调递减函数,则对称轴x=此时不满足条件.
若0<a<1,则t=ax﹣x在区间[2,4]上是单调递增函数,则对称轴x=时,t=4a﹣2>0,
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2
2
,即a,
,且当x=2
word
解得,即.
【点评】本题主要考查函数奇偶性和单调性的应用,以及复合函数单调性之间的关系,利于换元法是解决本题的关键.
20.函数f(x)=<φ<
cos(ωx+φ)﹣cos(ωx+φ)•sin(ωx+φ+
2
)﹣(ω>0,0
)同时满足下列两个条件:
①f(x)图象最值点与左右相邻的两个对称中心构成等腰直角三角形 ②(,0)是f(x)的一个对称中心、
(1)当x∈[0,2]时,求函数f(x)的单调递减区间;
(2)令g(x)=f(x﹣)+f(x﹣)+m,若g(x)在x∈[,]时有零点,求此时m的取值X围.
【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.
【专题】压轴题;转化思想;配方法;三角函数的求值;三角函数的图像与性质. 【分析】(1)利用三角函数中的恒等变换应用化简函数解析式可得f(x)=cos(2ωx+2φ+﹣
),令2ωx+2φ+
=0,可得函数的一个最大值点O的坐标,令2ωx+2φ+
=
2
,可得函数的一个最大值点O的左相邻的对称点A的坐标,
=
,可得函数的一个最大值点O的右相邻的对称点B的坐标,由
.由cos(
+2φ+
)=0,结合X围0<φ∈[
,
],
令2ωx+2φ+
2
2
|AB|=2|OB|,结合X围ω>0,解得<
,可得φ=
,可得函数解析式,由x∈[0,2]时,可得πx+
利用余弦函数的图象可得单调递减区间. (2)由(1)及配方法可得g(x)=﹣
+m﹣(sinπx+),由题意,m=(sinπx+)
2
2
在x∈[,]时有解,利用正弦函数的有界性即可求解.
【解答】(本小题满分12分) 解:(1)∵f(x)==
cos(ωx+φ)﹣cos(ωx+φ)•sin(ωx+φ+
﹣sin(2ωx+2φ)﹣
﹣
2
)﹣
cos(2ωx+2φ)﹣
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word
=[cos(2ωx+2φ)﹣sin(2ωx+2φ)]
),
=cos(2ωx+2φ+∴函数周期T=
,
∵令2ωx+2φ+令2ωx+2φ+
=0,可得函数的一个最大值点O的坐标为:(﹣=﹣
,),
,可得函数的一个最大值点O的左相邻的对称点A的坐标为:(﹣
,0),
令2ωx+2φ+0),
=,可得函数的一个最大值点O的右相邻的对称点B的坐标为:(,
∴由题意可得:|AB|=2|OB|,即得:(得ω=
2
22
)=2[(
2
+)+(﹣)],解
22
,
.
),
+2φ+,k∈Z,
)=0,
∵ω>0,解得:
∴f(x)=cos(πx+2φ+
∵(,0)是f(x)的一个对称中心,即:cos(∴
+2φ+
=kπ+
,k∈Z,解得:φ=
.
﹣
∴由0<φ<,可得:φ=
), ∈[
∴f(x)=cos(πx+∵x∈[0,2]时,πx+
,], ∈[
π],πx+
∈[2π,
]时单调递
∴当利用余弦函数的图象可得,当πx+减,
即函数f(x)的单调递减区间为:[0,]∪[,2]. (2)∵由(1)可得:f(x﹣)=cosπx,
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f(x﹣)=﹣sinπx.
∴g(x)=f(x﹣)+f(x﹣)+m=cosπx﹣sinπx+m=∵g(x)在x∈[,]时有零点,即方程:解,
∴m=(sinπx+)﹣
2
2
2
+m﹣(sinπx+),
2
2
+m﹣(sinπx+)=0在x∈[,]时有
在x∈[,]时有解,
2
∵x∈[,],sinπx∈[﹣1,],sinπx+∈[﹣,],(sinπx+)∈[0,∴m∈[﹣
,﹣].
],
【点评】本题主要考查了三角函数中的恒等变换应用,正弦函数,余弦函数的图象和性质,
二次函数的图象和性质,考查了数形结合思想和转化思想的应用,考查了配方法的应用,综合性强,计算量大,属于难题.
2
21.已知二次函数f(x)=x﹣16x+q+3.
(1)若函数在区间[﹣1,1]上最大值除以最小值为﹣2,某某数q的值; (2)问是否存在常数t(t≥0),当x∈[t,10]时,f(x)的值域为区间D,且区间D的长度为12﹣t(此区间[a,b]的长度为b﹣a) 【考点】二次函数的性质.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用. 【分析】(1)先求出函数的对称轴,得到函数f(x)的单调性,求出其最大值和最小值,得到关于q的方程,解出即可; (2)分t<8,最大值是f(t);t<8,最大值是f(10);8≤t<10三种情况进行讨论,对于每一种情况,由区间长度是12﹣t求出t的值,验证X围后即可得到答案.
2
【解答】解:(1)∵二次函数f(x)=x﹣16x+q+3的对称轴为x=8, ∴函数f(x)在区间[﹣1,1]上是减函数,
∴f(x)max=f(﹣1)=20+q,f(x)min=f(1)=﹣12+q, 由题意得:
=﹣2,解得:q=;
(2)当时,即0≤t≤6时,f(x)的值域为:[f(8),f(t)],
即[q﹣61,t﹣16t+q+3].
22
∴t﹣16t+q+3﹣(q﹣61)=t﹣16t+=12﹣t. ∴t﹣15t+52=0,∴t=经检验不合题意,舍去.
2
2
.
当时,即6≤t<8时,f(x)的值域为:[f(8),f(10)],
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word
即[q﹣61,q﹣57].
∴q﹣57﹣(q﹣61)=4=12﹣t. ∴t=8
经检验t=8不合题意,舍去.
当t≥8时,f(x)的值域为:[f(t),f(10)],
2
即[t﹣16t+q+3,q﹣57]
22
∴q﹣57﹣(t﹣16t+q+3)=﹣t+16t﹣60=12﹣t 2
∴t﹣17t+72=0,∴t=8或t=9. 经检验t=8或t=9满足题意, 所以存在常数t(t≥0),当x∈[t,10]时,f(x)的值域为区间D,且D的长度为12﹣t. 【点评】本题考查了二次函数的性质,考查了分类讨论的数学思想,训练了利用函数单调性求函数的最值,正确的分类是解答该题的关键,是中档题.
22
22.已知集合A={t|t使{x|x+2tx﹣4t﹣3≠0}=R},集合B={t|t使{x|x+2tx﹣2t=0}≠∅},其中x,t均为实数. (1)求A∩B;
(2)设m为实数,g(α)=﹣sinα+mcosα﹣2m,α∈[π,π],求M={m|g(α)∈A∩B}. 【考点】交集及其运算;集合的表示法. 【专题】综合题;转化思想;综合法;集合. 【分析】(1)分别求出集合A、B,取交集即可;(2)令t=cosα,则t∈[﹣1,0],令h(m)22
=t+mt﹣2m﹣1,得到:﹣2<t+mt﹣2m﹣1<﹣1,求出m的X围即可.
2
【解答】解:(1)∵集合A={t|t使{x|x+2tx﹣4t﹣3≠0}=R},
2
∴△1=(2t)+4(4t+3)<0, ∴A={t|﹣3<t<﹣1},
2
∵集合B={t|t使{x|x+2tx﹣2t=0}=∅},
2
∴△2=4t﹣4(﹣2t)<0, ∴B={t|﹣2<t<0}, ∴A∩B=(﹣2,﹣1); (2)∵g(α)=﹣sinα+mcosα﹣2m,α∈[π,π], ∴g(α)=
﹣
﹣2m,
2
2
令t=cosα,则t∈[﹣1,0],
2
∴h(m)=t+mt﹣2m﹣1,
2
∴﹣2<t+mt﹣2m﹣1<﹣1, 解得:﹣
<m<﹣
,
由t∈[﹣1,0],得:0<m< 故M={m|0<m<}.
【点评】本题考察了集合的运算以及表示,考察转化思想,是一道中档题.
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word
四、附加题:本题满分0分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或盐酸步骤.本题所得分数计入总分.
23.已知函数f(x)的定义域为0,1],且f(x)的图象连续不间断.若函数f(x)满足:对于给定的m (m∈R且0<m<1),存在x0∈[0,1﹣m],使得f(x0)=f(x0+m),则称f(x)具有性质P(m).
(1)已知函数f(x)=,若f(x)具有性质P(m),求m最大值;
(2)若函数f(x)满足f(0)=f(1),求证:对任意k∈N且k≥2,函数f(x)具有性质P().
【考点】分段函数的应用;函数的定义域及其求法;函数的值域. 【专题】新定义;分类讨论;转化法;函数的性质及应用.
【分析】(1)m的最大值为.分类进行证明,当m=时,函数f(x)具有性质P();假设存在<m<1,使得函数f(x)具有性质P(m),则0<1﹣m<,证明不存在x0∈(0,1﹣m],使得f(x0)=f(x0+m)即可;
(2)任取k∈N且k≥2,设g(x)=f(x+)﹣f(x),其中x∈[0,可得g(0)+g()+…+g()+…+g(g()、…、g(g(
*
*
],利用叠加法
)=f(1)﹣f(0)=0,分类讨论:当g(0)、
)中有一个为0时,函数f(x)具有性质P();当g(0)、g()、…、
)均不为0时,由于其和为0,则必然存在正数和负数,进而可证函数f(x)具有
性质P().
【解答】解:(1)m的最大值为.
首先当m=时,取x0=,则f(x0)=f()=1,f(x0+m)=f(所以函数f(x)具有性质P()
假设存在<m<1,使得函数f(x)具有性质P(m),则0<1﹣m<. 当x0=0时,x0+m∈
,f(x0)=1,f(x0+m)>1,f(x0)≠f(x0+m);
)=f(1)=1
当x0∈(0,1﹣m]时,x0+m∈(,1],f(x0)<1,f(x0+m)≥1,f(x0)≠f(x0+m);
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所以不存在x0∈(0,1﹣m],使得f(x0)=f(x0+m),
所以,m的最大值为. … (2)证明:任取k∈N且k≥2
设g(x)=f(x+)﹣f(x),其中x∈[0,g()=f()﹣f() … g()=f(… g(
)=f(1)﹣f(
)
)=f(1)﹣f(0)=0
)﹣f()
],则有g(0)=f()﹣f(0)
*
以上各式相加得:g(0)+g()+…+g()+…+g(当g(0)、g()、…、g(k﹣1},
)中有一个为0时,不妨设为g()=0,i∈{0,1,…,
即g()=f(+)﹣f()=0,则函数f(x)具有性质P(); 当g(0)、g()、…、g(
)均不为0时,由于其和为0,则必然存在正数和负数,
不妨设g()>0,g()<0,其中i≠j,i,j∈{0,1,…,k﹣1}, 由于g(x)是连续的,所以当j>i时,至少存在一个存在一个使得g(x0)=0, 即g(x0)=f(
)﹣f(x0)=0
)
(当j<i时,至少
所以,函数f(x)具有性质P() …
【点评】本题考查新定义,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,难度较大.
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