高中一年级第2试

2022-11-17 22:04:41
数理天地(高中版) 2022年21期
关键词:题设偶函数奇函数

一、选择题

1.若sinα>0,sin2α<0,则tanα2的取值范围是()

(A)(-∞,+∞).(B)(0,+∞).

(C)(1,+∞).(D)(0,1).

2.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,若对任意的x满足f(x-1)=f(x+7),且f(1)=2,则f(2017)-f(2016)的值是()

(A)1.(B)-1.(C)2.(D)-2.

3.已知函数f(x)=2x+2b,-x-4b,x<1,x≥1,当b≠0时,有f(1-b)=f(1+b),则b的值是()

图1

(A)-35.(B)-37.

(C)37.(D)35.

4.如图1,正方体ABCD\|A1B1C1D1中,点O是正方形BCC1B1的中心,点E是AD的中点,则折线段C1OE在正方体6个面上的投影不可能的是()

5.If the function f(x)=-5x-15x+1-a is an odd function, then the value of a is()

(A)-5.(B)-1.(C)0.(D)5.

6.定义abcd=ad-bc,则当α∈0,π6时,函数f(α)=sinαcos2αcos2α-cosα的最大值是()

(A)-1716.(B)-3+14.

(C)3-14.(D)116.

7.若定义在R上的函数f(x)满足f(a+b)=f(a)+f(b)+2,其中a,b为任意实数,则()

(A)f(x)+2是奇函数.

(B)f(x)+2是偶函数.

(C)f(x)-2是奇函数.

(D)f(x)-2是偶函数.

8.有以下命题:

①函数f(x)=sinx+3sinx在x∈(0,π)时的最小值是23;

②在△ABC中,若sin2A=sin2B,则△ABC是等腰三角形或直角三角形;

③若正实数a,b,c满足a>c且b>c,则

a1+a+b1+b>c1+c.

其中,正确的命题是()

(A)①②③.(B)①②.(C)②③.(D)①③.

9.已知函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,且g(x)=-f(|x|),若g(lgx)>g(1),则x的取值范围是()

(A)[1,10).(B)110,+∞.

(C)110,10.(D)110,1∪(10,+∞).

10.对实数x,y,定义运算*:

x*y=x,y,x-y≤1,x-y>1.

设函数f(a)=(a2-1)*(3a-a2),a∈R,若方程f(a)=b恰有兩个零点,则实数b的取值范围是()

(A)-∞,-74∪{-1}∪-34,2.

(B)-∞,-74∪-34,2.

(C)-∞,-74∪-34,2.

(D)-∞,-74∪{-1}∪-34,2.

二、填空题

11.已知x>0,

x+1x≥2,

x+4x2=x2+x2+4x2≥3,

x+27x3=x3+x3+x3+27x3≥4,

…,

由此可以推出x+mxn≥n+1(n∈N*),

则m的最小值是.

12.已知函数

f(x)=(x+2017)2+sin2017xx2+2017

的最大值和最小值分别为M,m,则

M+m=.

13.已知a2-12+12-a2+43=(23-a)b,则a2b2017=.

14.若函数

f(x)=|x+1|+|x-a|-2

的定义域为R,则实数a的取值范围是.

15.已知实数a>0,a≠1.

命题p:y=loga(x2+1)在x∈(0,+∞)单调递减;

命题q:x2-6x+4a2-12a+10=0有两个实数解x1,x2,若x1<x2,则0<x1<1.

若“p∨q”为真,“p∧q”为假,则a的取值范围是.

16.Sn is the sum of the first n items for the sequence of {an}. If Sn satisfies (n-1)Sn+1=(n+1)Sn(n∈N*),and a2=1,then the general formula of this sequence is an=(n∈N*).

图2

17.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的图象的一部分如图2所示,若A,B两点的坐标分别为A196,1,B173,3,则φ=.

18.已知集合M={1,2,3,4,5,6},P={a,b,c,d},若PM,那么符合条件的集合P有个,所有符合条件的集合P中的元素之和是.

19.若f(x)=3x-4a+5x-a在[1,4]上单调递减,则常数a的取值范围是.

20.已知a=log643,b=lg2lg5,c=16log0.90.8,则a,b,c由小到大的排序是.

三、解答题

21.已知函数

f(x)=log2a+1[x2+(a-1)x+1].

(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;

(2)若f(x)的值域为R,求a的取值范围.

22.已知函数f(x)=sinx4cosx+5(x∈R).

(1)判断f(x)的奇偶性;

(2)求f(x)的最大值和最小值,并求相应的x值.

23.已知各项都是正数的数列{an}中,Sn是其前n项和,且满足2Sn=2a2n+an-1.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)已知数列{bn}中,b1=32,bn+1=b2n+bn-an2(n+1),求数列{bn}的通项公式.

参考答案

一、选择题

1.因为sin2α<0,

即2sinαcosα<0,

又sinα>0,

所以cosα<0,

因此π2+2kπ<α<(2k+1)π,k∈Z,

于是π4+kπ<α2<π2+kπ,k∈Z,

从而tanα2>1.故选(C).

2.在f(x-1)=f(x+7)中,用x+1代x,得f(x)=f(x+8),

故f(x)是以8为周期的周期函数.

又因为f(x)是定义在R上的奇函数,

所以f(0)=0,

因此f(2017)-f(2016)

=f(252×8+1)-f(252×8+0)

=f(1)-f(0)=2.故选(C).

3.当b>0时,1-b<1,1+b>1,

所以由题设的函数,得

f(1-b)=2(1-b)+2b=2,

f(1+b)=-(1+b)-4b=-5b-1,

因题设f(1-b)=f(1+b),

所以-5b-1=2,

解得b=-35<0,

这与“b>0”矛盾;

当b<0时,1-b>1,1+b<1,

所以由题设的函数,得

f(1-b)=-(1-b)-4b=-3b-1,

f(1+b)=2(1+b)+2b=4b+2,

类似于前,有-3b-1=4b+2,

解得b=-37<0,故选(B).

4.选项(A)是上、下面的投影,选项(B)是前、后面的投影,选项(C)是左、右面的投影,故选(D).

5.由题设得

f(-x)=-f(x),

即-5-x-15-x+1-a=--5x-15x+1-a,

所以-(5-x+1)(5x+1-a)

=(5-x+1-a)(5x+1),

即-5+a·5-x-5x+1+a

=5+5-x+1-a·5x-a,

整理得(a-5)(5x+5-x+2)=0,

因为5x+5-x+2>0恒成立,

所以a-5=0,即a=5,故选(D).

6.根据题设的定义,得

f(α)=sinαcos2αcos2α-cosα

=-sinαcosα-cos22α

=-12sin2α+sin22α-1

=sin2α-142-1716,

因为α∈0,π6,

所以2α∈0,π3,

因此sin2α∈0,32,

又32-14>14-0,

于是当sin2α=32时,f(α)取得最大值,为

-3+14,故选(B).

7.令a=0,则

f(b)=f(0)+f(b)+2,

所以f(0)=-2.

令a=x,b=-x,则

f(0)=f(x)+f(-x)+2,

所以f(x)+f(-x)=-4,

于是f(x)的图象关于(0,-2)对称,

则f(x)+2的图象关于(0,0)对称,

故选(A).

另解设g(x)=f(x)+2,

则g(a+b)=f(a+b)+2

=f(a)+f(b)+2+2

=g(a)+g(b).

令a=0,则g(b)=g(0)+g(b),

所以g(0)=0.

令a=x,b=-x,则

g(0)=g(x)+g(-x)=0,

所以g(x)是奇函数,

故选(A).

8.对于①,有

sinx+3sinx≥23(x∈(0,π)),

再由sinx的有界性知,上式取不到等号,所以①錯误.

对于②,由sin2A=sin2B得

2A=2B,即A=B,

或2A=π-2B,即A+B=π2,

所以②正确.

对于③,因为a>c,a,c∈R*,

所以a+ac>c+ac,

即a1+a>c1+c,

同理b1+b>c1+c,

所以a1+a+b1+b>2c1+c>c1+c,

因此③正确.故选(C).

9.易知函数f(|x|)是偶函数,

且在(-∞,0]上是减函数,

在[0,+∞)上是增函数,

所以函数g(x)也是偶函数,

且在(-∞,0]上是增函数,

在[0,+∞)上是减函数.

当lgx≥0时,由g(lgx)>g(1),得

lgx<1,解得1≤x<10.

当lgx<0时,由

g(lgx)>g(1)=g(-1),

得lgx>-1,解得110<x<1.

綜上,x的取值范围是110,10.

故选(C).

10.当a2-1-3a+a2≤1,

即-12≤a≤2时,

f(a)=a2-1∈[-1,3],

且f-12=-34,

f(0)=-1,f(2)=3.

当a2-1-3a+a2>1,

即a<-12或a>2时,

f(a)=3a-a2∈(-∞,2),

且f-12=-74,f(2)=2,

由此可画出f(a)的图象,如图3所示.

图3

由图象可知

b∈-∞,-74∪

{-1}∪-34,2,

故选(A).

二、填空题

11.不难发现

1=11,4=22,27=32,…

2=1+1,3=2+1,4=3+1,…

所以m=n2,

显然当m>n2时,x+mxn>n+1(n∈N*)恒成立,

所以m的最小值是nn.

12.将(x+2017)2展开,可知

f(x)=1+22017x+sin2017xx2+2017,

其中22017x+sin2017xx2+2017为奇函数,

所以22017x+sin2017xx2+2017的最大值与最小值之和为0.

因此M+m=2.

13.因为a2-12≥0,12-a2≥0,

所以a2=12,即a=±23.

当a=23时,左边=43,右边=0,显然不成立,舍去.

当a=-23时,

左边=43=右边=43·b,

所以,必须b=1,

于是a2·b2017=12.

14.函数f(x)的定义域为R,等价于不等式|x+1|+|x-a|≥2恒成立,

即(|x+1|+|x-a|)min≥2,(*)

恒成立,

因为|x+1|+|x-a|

=|x+1|+|a-x|

≥|(x+1)+(a-x)|

=|a+1|,

所以,(*)式即|a+1|≥2,

解得a≤-3或a≥1,

故实数a的取值范围是

(-∞,-3]∪[1,+∞).

15.若命题p为真,则0<a<1.

若命题q为真,

令f(x)=x2-6a+4a2-12a+10,

则由题设,得

f(0)=4a2-12a+10>f(1)=1-6+4a2-12a+10<0

恒成立,

解得12<a<52.

又“p∨q”为真,“p∧q”为假,等价于

“p真q假”或“p假q真”,

即0<a<1,a≤12或a≥52,

或a>1,12<a<52,

所以a的取值范围是

0<a≤12或1<a<52.

16.由(n-1)Sn+1=(n+1)Sn,得

Sn+1Sn=n+1n-1(n≥2),

所以S3S2·S4S3·…·SnSn-1

=31×42×…×n-2n-4×n-1n-3×nn-2,

因此SnS2=n(n-1)2.

将n=1代入(n-1)Sn+1=(n+1)Sn,得

a1=S1=0,

因为a2=1,

所以当n=2时,S2=a1+a2=1,

从而Sn=n(n-1)2(n≥2),

又S1=1×(1-1)2亦满足上式,

所以Sn=n(n-1)2(n∈N*),

于是Sn-1=(n-1)(n-2)2(n≥2),

因此an=Sn-Sn-1

=n(n-1)2-(n-1)(n-2)2

=n-1(n≥2).

又a1=1-1亦满足上式,

所以an=n-1(n∈N*).

17.因为点A在函数f(x)的图象上,

所以f196=2sin19ω6+φ=1,

即sin19ω6+φ=12,

则19ω6+φ=2kπ+5π6(k∈Z).①

又点B在函数f(x)图象上,

所以f173=2sin17ω3+φ=3,

即sin17ω3+φ=32,

则17ω3+φ=2nπ+π3(n∈N).

如图4,点A所在的周期与点B所在的周期相差2个周期,所以

17ω3+φ=2kπ+4π+π3(k∈Z),②

由②-①,得5ω2=7π2,

图4

解得ω=75π,

代入①式得

φ=2kπ-185π,

又|φ|<π,

所以φ=25π.

18.集合M中含2个元素的子集有15个:

{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{1,6},

{2,3},{2,4},{2,5},{2,6},{3,4},

{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},{5,6},

那么这些集合的补集也有15个,每个均含4个元素,且这些集合中,有10个含元素“1”,有10个含元素“2”,…,即每个数字均出现10次,

故所有元素之和是

10×(1+2+3+4+5+6)=210.

19.因为f(x)=3x-4a+4x-a=3+5-ax-a,

所以f(x)的图象是由反比例函数g(x)=5-ax按(a,3)平移而得.

因为g(x)=5-ax在[1,4]上单调递减,

所以5-a>0,

即a<5.

图5图6

如图5,若x∈[1,4]位于f(x)图象的右支,

则a<1,

因此a<1.

如图6,若x∈[1,4]位于f(x)图象的左支,

则a>4,

因此4<a<5.

故常数a的取值范围是

(-∞,1)∪(4,5).

20.因为a=log643=16log23

>16log28=16log2232=14,

且a=log643<log644=13,

所以14<a<13.

因为lg2>0,lg5>0,

所以b=lg2lg5<lg2+lg522=14.

因为c=16log0.90.8>16log0.90.81=13,

所以c>13>a>14>b,

故b<a<c.

三、解答题

21.(1)要使函数

f(x)=log2a+1[x2+(a-1)x+1]

的定义域为R,需要x2+(a-1)x+1>0恒成立.

所以Δ=(a-1)2-4<0,

解得-1<a<3.

因为2a+1>0,且2a+1≠1,

所以a>-12,且a≠0.

綜上,a的取值范围是

-12,0∪(0,3).

(2)要使函数

f(x)=log2a+1[x2+(a-1)x+1]

的值域为R,需要函数

g(x)=x2+(a-1)x+1

的值域包含(0,+∞).

所以Δ=(a-1)2-4≥0,

解得a≤-1,或a≥3.

因为a>-12,且a≠0,

所以a≥3.

22.(1)由f(x)+f(-x)=0,得

f(x)是奇函数.

(2)令t=4cosx+5(t∈[1,9]),

则cosx=t-54,

所以sin2x=1-cos2x

=1-t2-10t+2516

=-t2+10t-916.

因此(f(x))2=sin2x4cosx+5

=-t2+10t-916t

=-116t+9t+1016.

令g(t)=t+9t(t∈[1,9]),

则g(t)在t∈[1,3]时,单调递减;

在t∈(3,9]时,单调递增,

所以当t=3时,g(t)min6;

当t=1或t=9时,g(t)max=10,

即6≤g(t)≤10.

因此0≤(f(x))2≤14,

于是-12≤f(x)≤12,

故当cosx=-12,sinx=32,

即x=2π3+2kπ(k∈Z)时,

f(x)max=12;

当cosx=-12,sinx=-32,

即x=4π3+2kπ(k∈Z)时,

f(x)min=-12.

23.(1)因为2Sn=2a2n+an-1,①

所以2Sn+1=2a2n+1+an+1-1,②

由②-①,得

2an+1=2(a2n+1-a2n)+(an+1-an),

即2(a2n+1-a2n)-(an+1+an)=0,

因此(an+1+an)(2an+1-2an-1)=0,

因为an+1,an均为正数,

所以an+1+an>0,

于是2an+1-2an-1=0,

即an+1-an=12.

又因为当n=1时,

2S1=2a1=2a21+a1-1,

解得a1=1,或-12(舍去),

所以数列{an}是首项为1,公差为12的等差数列,

因此an=1+12(n-1)=n+12.

(2)因为an=n+12,

bn+1=b2n+bn-an2(n+1),

所以bn+1=b2n+bn-14,

即bn+1+12=bn+122.

又因为b1=32,

所以对于任意n∈N*,

bn+12>0,

因此log2bn+1+12=log2bn+122.

设cn=log2bn+12,

则cn+1=2cn,

又c1=log2b1+12=1,

所以{cn}是首项为1,公比为2的等比数列,

因此cn=2n-1.

于是bn+12=2cn=22n-1,

故bn=22n-1-12.

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