故f(x)在x?(1,3]上为减函数
f(tx2)?f(x?1)?0,即f(tx2)??f(x?1)?f(1?x)
11?11?1即tx2?1?x,t?2??????
xx?x2?4又x?(1,3],
21?1?1??,1?,故t?? x?3?41??. 4?综上t????,?【点睛】
??本题主要考查了由函数的奇偶性求解析式以及利用单调性解不等式,属于中档题. 22.(Ⅰ)零点3个. (Ⅱ)?0,【解析】 【分析】
(I)当m?0时,由f(x)?2?0,结合分段函数解析式,求得函数的零点,由此判断出
?1?? ?100?y?f(x)?2的零点的个数.
2(II)令f(x)?3f(x)?0,解得f(x)?0(根据分段函数解析式可知f?x??0,故舍
去.)或f(x)?3.结合分段函数解析式,求得f(x)?3的根,结合分段函数f?x?的分段点,求得m的取值范围. 【详解】
x??2,x?0, (Ⅰ)当m?0时,f(x)??lgx?1,x?0.??令y?f(x)?2?0,得f(x)?2, 则|lgx|?1?2或2|x|?2. 解|lgx|?1?2,得x?10或
1, 101,10,共3个. 10解2|x|?2,得x??1或x?1(舍).
所以当m?0时,函数y?f(x)?2的零点为?1,
2(Ⅱ)令f(x)?3f(x)?0,得f(x)?0或f(x)?3.
由题易知f(x)?0恒成立.
所以f(x)?3必须有3个实根,即|lgx|?1?3和2|x|?3共有3个根. ①解2|x|?3,得x??log23或x?log23?1(舍),故有1个根. ②解|lgx|?1?3,得x?100或x?1, 100要使得两根都满足题意,则有m?又0?m?1,所以0?m?1. 1001. 100所以实数m的取值范围为?0,【点睛】
?1??. 100??本小题主要考查分段函数零点个数的判断,考查根据函数零点个数求参数的取值范围,属于中档题.
3????,?23.(Ⅰ)f(x)?x(Ⅱ)??
4??2【解析】 【分析】
(I)根据幂函数的奇偶性和在区间(0,??)上的单调性,求得m的值,进而求得f?x?的解析式.
(II)先求得g?x?的解析式,由不等式g(x)?0分离常数?得到??1x?,结合函数2x21x?在区间?1,2?上的单调性,求得?的取值范围. 2x2【详解】 y?(Ⅰ)∵幂函数f(x)?x?3m?5(m?N)为偶函数,且在区间(0,??)上单调递增,
??3m?5?0,且?3m?5为偶数. 又m?N,解得m?1,
?f(x)?x2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知g(x)?f(x)?2?x?1?x?2?x?1. 当x?[1,2]时,由g(x)?0得??易知函数y?21x?. 2x21x?在[1,2]上单调递减, 2x2123?1x???????????.
4?2x2?min2?22∴实数?的取值范围是???,?【点睛】
本小题主要考查幂函数的单调性和奇偶性,考查不等式在给定区间上恒成立问题的求解策略,属于中档题.
24.(1)0;(2)证明见解析;(3)x???1,0?U?2024,2024?
??3??. 4?【解析】 【分析】
(1)取x?y?1,代入即可求得f?1?; (2)任取x2?x1?0,可确定f?x2??f?x1??f??x2???0,根据单调性定义得到结论; ?x1?1将所求不等式变为f2域和函数单调性可构造不等式组求得结果. 【详解】
(3)利用f?2024???x2?2024x?f??2024,结合定义
?(1)取x?y?1,则f?1??f?1??f?1?,解得:f?1??0 (2)任取x2?x1?0
?x2??x2??x2?则f?x2??f?x1??f??x1??f?x1??f???f?x1??f?x1??f??
?x1??x1??x1?Qx2?x1?0 ?x2?1 ?fx1?x2????0,即f?x2??f?x1??0 ?x1??f?x?在定义域内单调递增
(3)Qf?2024??f?2024?f??2024?1 ?f??2024??1 2?f?x2?2024x??1?f2?2024
?2??x?2024x?0由(2)知f?x?为增函数 ?? 2??x?2024x?2024解得:x???1,0?U?2024,2024? 【点睛】
本题考查抽象函数单调性的证明、利用单调性求解函数不等式的问题;关键是能够通过单调性的定义证明得到函数单调性,进而根据函数单调性将函数值的比较转化为自变量的比较;易错点是忽略函数定义域的要求,造成求解错误.
?1t?2,0?t?20??525.(Ⅰ)P??;(Ⅱ)Q??t?40;(Ⅲ)第15天交易额最
1??t?8,20?t?30??10大,最大值为125万元. 【解析】 【分析】
(Ⅰ)由一次函数解析式可得P与时间t所满足的函数解析式; (Ⅱ)设Q?kt?b,代入已知数据可得;
(Ⅲ)由y?QP可得,再根据分段函数性质分段求得最大值,然后比较即得. 【详解】
?b1?2?b1?2?(Ⅰ)当0?t?20时,设P?k1t?b1,则?,解得?1,
20k?b?6k??111?5??b2?8?20k2?b2?6?当20?t?30时,设P?k2t?b2,则?,解得?1
30k?b?5k???222?10??1t?2,0?t?20??5所以P??.
??1t?8,20?t?30??10(Ⅱ)设Q?kt?b,由题意?所以Q??t?40.
?4k?b?36?k??1,解得?,
10k?b?30b?40???1(t?2)(?t?40),0?t?20??5(Ⅲ)由(Ⅰ)(Ⅱ)得y??
1?(?t?8)(?t?40),20?t?30??10?12?t?6t?80,0?t?20??5即y??,
12?t?12t?320,20?t?30??101155121t?12t?320?(t?60)2?40,它在(20,30]上是减函数, 当20?t?30时,y?101022当0?t?20时,y??t?6t?80??(t?15)?125,t?15时,ymax?125,
所以y?1?(20?60)2?40?120. 10综上,第15天交易额最大,最大值为125万元. 【点睛】
本题考查函数模型应用,解题时只要根据所给函数模型求出函数解析式,然后由解析式求得最大值.只是要注意分段函数必须分段计算最大值,然后比较可得. 26.(1)证明见解析(2)a?4 【解析】 【分析】
(1)利用定义法证明函数的单调性,按照:设元、作差、变形、判断符号、下结论的步骤完成即可;
(2)首先表示出F?x??g?x??f?x?,再根据复合函数的单调性分类讨论可得。 【详解】
解:(1)任取1?x1?x2,h?x2??h?x1??x2?11?x1? x2x1?x2?x1???x2?x1??x1?x21???x2?x1??1?? x1x2xx?12?x1x2?1. x1x2Q1?x1?x2,?x2?x1?0,x1?x2?1,
?h?x2??h?x1??0, ?h?x?为单调递增函数.
(2)
4(x?1)21??QF(x)?g(x)?f(x)?2loga(2x?2)?logax?loga?loga4?x??2?.
xx??又由(1)知,y?x?11???9?在x??1,2?单调递增,??x??2???4,?,
xx???2??当a?1时,F?x?在x??1,2?单调递增,?F?x?min?loga16?2,解得a?4.
当0?a?1时,F?x?在x?1,2单调递减,?F?x?min?loga18?2, 解得a?18?32(舍去). 所以a?4. 【点睛】
本题考查用定义法证明函数的单调性,复合函数的单调性的应用,属于中档题.
??
2024年高中必修一数学上期末模拟试卷及答案(1)
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