阶段核心素养测评卷(一)(含答案)2026-2027学年 高中数学 必修第一册 (人教版)

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阶段核心素养测评卷(一)(含答案)2026-2027学年 高中数学 必修第一册 (人教版)

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阶段核心素养测评卷(一)
满分150分 限时120分钟
一、单选题(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.已知集合A={x∈N*|-2≤x≤5},B={2,4,6},则A∪B的真子集个数为(   )
A.29-1 B.27-1
C.26-1 D.3
2.函数f(x)=的定义域为(   )
A.∪ B.
C.∪ D.
3.“f(0)=0”是“f(x)是定义在R上的奇函数”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
4.若一元二次不等式ax2-ax+100>0对一切实数x都成立,则a的取值集合为(   )
A. B.
C. D.,或
5.若f=x2,则f=(   )
A.1 B.4
C.9 D.100
6.函数y=x+的值域为(   )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C. D.
7.设函数f(x)满足 x∈R,f(-x)=f(x),且在(0,+∞)上单调递增,f(2)=0,
g(x)=x2,则函数y=f(x)g(x)的大致图象是(   )
A. B.
C. D.
8.已知f若f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围是(   )
A.[-1,2] B.[-1,0]
C.[1,2] D.[0,2]
二、多选题(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)
9.设正实数x,y满足x+y=1,则下列结论中,正确的有(   )
A.xy的最小值是 B.的最小值是4
C.x2+y2的最小值为 D.的最大值为2
10.幂函数f(x)=(2m2+m-2),m∈N*,则下列结论中,正确的有(   )
A.m=1 B.函数f(x)在定义域内单调递减
C.f(-2)<f(3) D.函数f(x)的值域为(0,+∞)
11.已知定义在R上的函数f(x)满足f+f=0, x1,x2∈,当x1≠x2时,都有<1,则不等式f-f<5-3x成立的一个充分不必要条件为(   )
A. B.
C. D.
【解析】不妨令x2>x1≥0,则由
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.命题“ x∈R,x≥1,或x<-2”的否定是   .
13.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)是奇函数,f(x+2)是偶函数,当0≤x<1时,f(x)=x2,则f=   .
14.若“ x∈,x2-ax+4=0”为假命题,则a的取值范围是  .
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.(13分)已知集合A={x|3x-6<0},B=,C={>3},全集U=R,求:(1)( RA)∪B;
(2)如果B∩C= ,求a的取值范围.
16.(15分)中国芯片产业崛起,出口额增长迅猛,展现出强劲实力和竞争力.中国自主创新,多项技术取得突破,全球布局加速.某芯片公司为了提高生产效率,决定投入160万元买一套生产设备.预计使用该设备后,前n(n∈N*)年的支出成本为(10n2-2n)万元,每年的销售收入为98万元.使用若干年后对该设备处理的方案有两种,方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以20万元的价格处理;方案二:当年平均盈利额达到最大值时,该设备以30万元的价格处理.哪种方案较为合理 请说明理由.
17.(15分)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x+1.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f+f>0,求实数a的取值范围.
18.(17分)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),对任意的a,b∈,都有f+f=f.当0<x<1时,f(x)>0.
(1)求f(1)的值,并证明:当x>1时,f(x)<0;
(2)判断f(x)的单调性,并证明你的结论;
(3)若f=1,求关于x的不等式f+1<0的解集.
19.(17分)已知二次函数f(x)=ax(1-x),a∈(0,4),x∈(0,1).若有f(x0)=x0,我们就称x0为函数f(x)的一阶不动点;若有f(f(x0))=x0,我们就称x0为函数f(x)的二阶不动点.
(1)证明:0<f(x)<1;
(2)若函数f(x)具有一阶不动点,求a的取值范围;
(3)若函数f(x)具有二阶不动点,求a的取值范围.(共36张PPT)
 高中数学 必修 第一册
阶段核心素养测评卷(一)
满分150分 限时120分钟
一、单选题(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.已知集合A={x∈N*|-2≤x≤5},B={2,4,6},则A∪B的
真子集个数为(  )
A.29-1 B.27-1
C.26-1 D.3
【解析】由已知A={x∈N*|-2≤x≤5}={1,2,3,4,5},
B={2,4,6},则A∪B={1,2,3,4,5,6},则其真子集的个数为26-1.
C
2.函数f(x)=的定义域为(  )
A.∪ B.
C.∪ D.
【解析】由题意得解得x≥-2,且x≠,∴函数f(x)=的定义域为∪.
A
3.“f(0)=0”是“f(x)是定义在R上的奇函数”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
【解析】当f(0)=0时,取f(x)=x2,易知f(x)的图象不关于原点对称,∴f(x)不是定义在R上的奇函数,即充分性不成立;当f(x)是定义在R上的奇函数,由奇函数的性质可知f(0)=0,即必要性成立,∴“f(0)=0”是“f(x)是定义在R上的奇函数”的必要不充分条件.
B
4.若一元二次不等式ax2-ax+100>0对一切实数x都成立,则
a的取值集合为(  )
A. B.
C. D.,或
【解析】依题意,一元二次不等式ax2-ax+100>0对一切实数x都成立,
∴解得0<a<400,∴a的取值集合为.
A
5.若f=x2,则f=(  )
A.1 B.4
C.9 D.100
【解析】令t=x-1,则x=t+1,∴f,∴f,则f=9,f=f=100.
D
6.函数y=x+的值域为(  )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C. D.
【解析】根据题意知函数定义域为(-∞,2],令t=≥0,∴y=x+=-t2+t+2=-,当t=时,
ymax=,∴函数的值域为.
C
7.设函数f(x)满足 x∈R,f(-x)=f(x),且在(0,+∞)上单调递增,f(2)=0,g(x)=x2,则函数y=f(x)g(x)的大致图象是(  )
A
A. B. C. D.
【解析】令F=f(x)g(x)=x2f(x),F=x2f(-x)=x2f(x)=F,则函数F(x)=f(x)g(x)为偶函数,B,D错误;当x∈(0,2)时,f(x)<0,g(x)>0,则F(x)=f(x)g(x)<0,C错误.
8.已知f若f(0)是f(x)的最小值,则a的
取值范围是(  )
A.[-1,2] B.[-1,0]
C.[1,2] D.[0,2]
D
【解析】当x>0时,f(x)=x++a≥a+2=a+2,当且仅当x=,即x=1时,等号成立,此时函数的最小值是a+2,若a<0,则函数的最小值是f=0,此时f(0)不是f(x)的最小值,不满足条件,若a≥0,则要使f(0)是f(x)的最小值,则满足f(0)=a2≤a+2,即a2-a-2≤0,解得-1≤a≤2,∵a≥0,∴0≤a≤2.
二、多选题(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)
9.设正实数x,y满足x+y=1,则下列结论中,正确的有(   )
A.xy的最小值是 B.的最小值是4
C.x2+y2的最小值为 D.的最大值为2
BC
【解析】对于A,x+y=1≥2,则xy≤,当且仅当x=y=时,等号成立,A错误;对于B,(x+y)=2+
≥2+2=4,当且仅当x=y=时,等号成立,B正确;对于C,x2+y2≥,当且仅当x=y=时,等号成立,C正确;对于D,x+y≥,则≤,当且仅当x=y=时,等号成立,D错误.
10.幂函数f(x)=(2m2+m-2),m∈N*,则下列结论中,
正确的有(   )
A.m=1
B.函数f(x)在定义域内单调递减
C.f(-2)<f(3)
D.函数f(x)的值域为(0,+∞)
AD
【解析】由f(x)=xm-3为幂函数可得2m2+m-2=1,解得m=1,或m=-,又m∈N*,∴m=1,∴f=x-2=,A正确;∵函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,f(-x)==f(x),∴函数f(x)为偶函数,由于
-2<0,故f(x)=x-2在区间(0,+∞)上单调递减,根据偶函数性质知f(x)=x-2在区间(-∞,0)上单调递增,B错误;f(-2)==f(3),C错误;∵f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,
+∞),则x2>0,∴f的值域为(0,+∞),D正确.
11.已知定义在R上的函数f(x)满足f+f=0, x1,
x2∈,当x1≠x2时,都有<1,则不等式
f-f<5-3x成立的一个充分不必要条件为(   )
A. B.
C. D.
AC
【解析】不妨令x2>x1≥0,则由<1可得f(x1)+x1<f(x2)+x2,令g(x)=f(x)+x,则g(x)在[0,+∞)上单调递增,
又f(x)+f(-x)=0,
∴g(x)+g(-x)=f(x)+x+f(-x)-x=0,∴g(x)在R上为奇函数,∴g(x)在R上单调递增,由f(2x)-f(5-x)<5-3x可得f(2x)+2x<f(5-x)+5-x,即g(2x)<g(5-x),∴2x<5-x,解得x<,即f(2x)-f(5-x)<5-3x的解集为,设不等式f(2x)-f(5-x)<5-3x成立的充分不必要条件为q,f(2x)-f(5-x)<5-3x的解集为p,则p=,则q是p的真子集,故A,C符合题意.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.命题“ x∈R,x≥1,或x<-2”的否定是______________ _________.
【解析】由存在量词命题的否定形式可知命题“ x∈R,x≥1,或x<-2”的否定是“ x∈R,-2≤x<1”.
x∈R,-2≤
x<1
13.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)是奇函数,f(x+2)是偶函数,当0≤x<1时,f(x)=x2,则f=__________.
【解析】∵f(x+1)是奇函数,f(x+2)是偶函数,∴f(x)关于点
(1,0)中心对称,关于直线x=2对称,∴f=f=-f=-.

14.若“ x∈,x2-ax+4=0”为假命题,则a的取值范
围是_______________________.
【解析】当“ x∈[1,3],使x2-ax+4=0”为真命题时,即
a=x+在x∈[1,3]上有解.设f(x)=x+,x∈[1,3].根据对勾函数的性质,f(x)=x+在[1,2]上单调递减,在[2,3]上单调递增.∵f(1)=1+=5,f(2)=2+=4,f(3)=3+,∴f(x)的值域为[4,5],即当原命题为真时,a∈[4,5],原命题为假时,则a的取值范围是∪.

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.(13分)已知集合A={x|3x-6<0},B=,C={>3},全集U=R,求:(1)( RA)∪B;
(2)如果B∩C= ,求a的取值范围.
解:(1)∵集合A={x|x<2},∴ RA={x|x≥2},集合B=={x|x<0}={x|0<x<4},∴( RA)∪B={x|x>0}.
(2)由(1)知,集合B={x|0<x<4},而C={x|x-a<-3,或x-
a>3}={x|x<a-3,或x>a+3},又B∩C= ,∴a-3≤0,且
a+3≥4∴1≤a≤3,∴a的取值范围是[1,3].
16.(15分)中国芯片产业崛起,出口额增长迅猛,展现出强劲实力和竞争力.中国自主创新,多项技术取得突破,全球布局加速.某芯片公司为了提高生产效率,决定投入160万元买一套生产设备.预计使用该设备后,前n(n∈N*)年的支出成本为(10n2-2n)万元,每年的销售收入为98万元.使用若干年后对该设备处理的方案有两种,方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以20万元的价格处理;方案二:当年平均盈利额达到最大值时,该设备以30万元的价格处理.哪种方案较为合理 请说明理由.
解:方案二更合理,理由如下:
设f(n)为前n年的总盈利额(单位:万元),由题意可得f=
98n--160=-10n2+100n-160,
方案一:总盈利额f=-10n2+100n-160=-10+90,当n=5时,f(n)取得最大值90,此时处理掉设备,则总利润为90+20=110(万元).
方案二:年平均盈利额为=-10+100≤100-20=20,当且仅当n=,即n=4时,等号成立,此时年平均盈利额最大,f(n)=80,此时处理掉设备,则总利润为80+30=110(万元).
综上,两种方案获利都是110万元,但方案二仅需要4年即可,故方案二更合适.
17.(15分)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,
f(x)=x2+x+1.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f+f>0,求实数a的取值范围.
解:(1)当x<0时,-x>0,又f(x)是定义在R上的奇函数,
故f+1=x2-x+1=-f,即f=
-x2+x-1,又f(0)=0,
故f
(2)当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x+1=,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(0)=0,f(x)是定义在R上的奇函数,故f(x)在R上单调递增,则有f>-f=f,即有2a+1>3-4a,解得a>.
18.(17分)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),对任意的a,b∈,都有f+f=f.当0<x<1时,f(x)>0.
(1)求f(1)的值,并证明:当x>1时,f(x)<0;
(2)判断f(x)的单调性,并证明你的结论;
(3)若f=1,求关于x的不等式f+1<0的解集.
解:(1)∵对任意的a,b∈,都有f+f=f,∴令a=b=1,得f+f=f,则f=0, 
证明:∵当0<x<1时,f(x)>0,∴当x>1时,0<<1,则f>0,令a=x,b=,得f+f=f=0,∴f=
-f<0.
(2)f(x)在上单调递减,证明如下:
不妨设0<x1<x2,则0<<1,f>0,
令a=x2,b=,则f+f=f,
∴f-f=-f<0,
即f>f,∴f(x)在上单调递减.
(3)∵f=1,令a=2,b=,则f+f=f=0 f=-1,
由f+1<0,得
f<-1,即f<f(2),
由(2)知f(x)在上单调递减,
∴x2-2x+3-c2>2,∴x2-2x+1-c2>0,
即>0,则该不等式对应方程的实数根为1+c和1-c.
当c>0时,1+c>1-c,不等式的解集为∪;
当c=0时,1+c=1-c,不等式的解集为∪;
当c<0时,1+c<1-c,不等式的解集为∪.
综上,当c>0时,解集为∪;
当c=0时,解集为∪;
当c<0时,解集为∪.
19.(17分)已知二次函数f(x)=ax(1-x),a∈(0,4),x∈(0,1).若有f(x0)=x0,我们就称x0为函数f(x)的一阶不动点;若有f(f(x0))=x0,我们就称x0为函数f(x)的二阶不动点.
(1)证明:0<f(x)<1;
(2)若函数f(x)具有一阶不动点,求a的取值范围;
(3)若函数f(x)具有二阶不动点,求a的取值范围.
解:(1)由题可知a∈(0,4),x∈(0,1),
∴0<x≤ 0<x≤ 0<ax<1,故0<f(x)<1.
(2)由题可知ax0=x0 a=,∵x0∈(0,1),a∈(0,4),∴1<a<4,即a∈(1,4).
(3)若1<a<4,由(2)可知函数f(x)具有一阶不动点,即存在x0∈(0,1),使得f(x0)=x0,则f(f(x0))=f(x0)=x0,∴函数f(x)具有二阶不动点,若a∈(0,1],由(2)可知函数f(x)不具有一阶不动点,可知对任意x∈(0,1),且f(x)连续不断,可知f(x)>x,或f(x)<x恒成立,
若f(x)>x,则f(f(x))>f(x)>x,此时函数f(x)不具有二阶不动点;若f(x)<x,则f(f(x))<f(x)<x,此时函数f(x)不具有二阶不动点,∴a∈(0,1]时,函数f(x)不具有二阶不动点.综上,a的取值范围是(1,4).阶段核心素养测评卷(一)
满分150分 限时120分钟
一、单选题(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.已知集合A={x∈N*|-2≤x≤5},B={2,4,6},则A∪B的真子集个数为( C )
A.29-1 B.27-1
C.26-1 D.3
【解析】由已知A={x∈N*|-2≤x≤5}={1,2,3,4,5},B={2,4,6},则A∪B={1,2,3,4,5,6},则其真子集的个数为26-1.
2.函数f(x)=的定义域为( A )
A.∪ B.
C.∪ D.
【解析】由题意得解得x≥-2,且x≠,∴函数f(x)=的定义域为∪.
3.“f(0)=0”是“f(x)是定义在R上的奇函数”的( B )
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
【解析】当f(0)=0时,取f(x)=x2,易知f(x)的图象不关于原点对称,∴f(x)不是定义在R上的奇函数,即充分性不成立;当f(x)是定义在R上的奇函数,由奇函数的性质可知f(0)=0,即必要性成立,∴“f(0)=0”是“f(x)是定义在R上的奇函数”的必要不充分条件.
4.若一元二次不等式ax2-ax+100>0对一切实数x都成立,则a的取值集合为( A )
A. B.
C. D.,或
【解析】依题意,一元二次不等式ax2-ax+100>0对一切实数x都成立,
∴解得0<a<400,∴a的取值集合为.
5.若f=x2,则f=( D )
A.1 B.4
C.9 D.100
【解析】令t=x-1,则x=t+1,∴f,∴f,
则f=9,f=f=100.
6.函数y=x+的值域为( C )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C. D.
【解析】根据题意知函数定义域为(-∞,2],令t=≥0,∴y=x+=-t2+t+2=-,当t=时,ymax=,∴函数的值域为.
7.设函数f(x)满足 x∈R,f(-x)=f(x),且在(0,+∞)上单调递增,f(2)=0,
g(x)=x2,则函数y=f(x)g(x)的大致图象是( A )
A. B.
C. D.
【解析】令F=f(x)g(x)=x2f(x),F=x2f(-x)=x2f(x)=F,则函数
F(x)=f(x)g(x)为偶函数,B,D错误;当x∈(0,2)时,f(x)<0,g(x)>0,则
F(x)=f(x)g(x)<0,C错误.
8.已知f若f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围是( D )
A.[-1,2] B.[-1,0]
C.[1,2] D.[0,2]
【解析】当x>0时,f(x)=x++a≥a+2=a+2,当且仅当x=,即
x=1时,等号成立,此时函数的最小值是a+2,若a<0,则函数的最小值是f=0,此时f(0)不是f(x)的最小值,不满足条件,若a≥0,则要使f(0)是f(x)的最小值,则满足f(0)=a2≤a+2,即a2-a-2≤0,解得-1≤a≤2,∵a≥0,∴0≤a≤2.
二、多选题(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)
9.设正实数x,y满足x+y=1,则下列结论中,正确的有( BC )
A.xy的最小值是 B.的最小值是4
C.x2+y2的最小值为 D.的最大值为2
【解析】对于A,x+y=1≥2,则xy≤,当且仅当x=y=时,等号成立,A错误;对于B,(x+y)=2+≥2+2=4,当且仅当x=y=时,等号成立,B正确;对于C,x2+y2≥,当且仅当x=y=时,等号成立,C正确;对于D,x+y≥,则≤,当且仅当
x=y=时,等号成立,D错误.
10.幂函数f(x)=(2m2+m-2),m∈N*,则下列结论中,正确的有( AD )
A.m=1 B.函数f(x)在定义域内单调递减
C.f(-2)<f(3) D.函数f(x)的值域为(0,+∞)
【解析】由f(x)=xm-3为幂函数可得2m2+m-2=1,解得m=1,或m=-,又m∈N*,∴m=1,∴f=x-2=,A正确;∵函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,f(-x)==f(x),∴函数f(x)为偶函数,由于-2<0,故f(x)=x-2在区间(0,+∞)上单调递减,根据偶函数性质知f(x)=x-2在区间(-∞,0)上单调递增,B错误;f(-2)=
=f(3),C错误;∵f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),则x2>0,∴f的值域为(0,+∞),D正确.
11.已知定义在R上的函数f(x)满足f+f=0, x1,x2∈,当x1≠x2时,都有<1,则不等式f-f<5-3x成立的一个充分不必要条件为( AC )
A. B.
C. D.
【解析】不妨令x2>x1≥0,则由<1可得f(x1)+x1<f(x2)+x2,
令g(x)=f(x)+x,则g(x)在[0,+∞)上单调递增,又f(x)+f(-x)=0,
∴g(x)+g(-x)=f(x)+x+f(-x)-x=0,∴g(x)在R上为奇函数,∴g(x)在R上单调递增,由f(2x)-f(5-x)<5-3x可得f(2x)+2x<f(5-x)+5-x,即g(2x)<g(5-x),∴2x<5-x,解得x<,即f(2x)-f(5-x)<5-3x的解集为,设不等式f(2x)-f(5-x)<5-3x成立的充分不必要条件为q,f(2x)-f(5-x)<
5-3x的解集为p,则p=,则q是p的真子集,故A,C符合题意.
[选择题答题区]
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C A B A D C A D BC AD AC
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.命题“ x∈R,x≥1,或x<-2”的否定是  x∈R,-2≤x<1 .
【解析】由存在量词命题的否定形式可知命题“ x∈R,x≥1,或x<-2”的否定是“ x∈R,-2≤x<1”.
13.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)是奇函数,f(x+2)是偶函数,当0≤x<1时,f(x)=x2,则f= - .
【解析】∵f(x+1)是奇函数,f(x+2)是偶函数,∴f(x)关于点(1,0)中心对称,关于直线x=2对称,∴f=f=-f=-.
14.若“ x∈,x2-ax+4=0”为假命题,则a的取值范围是 ∪ .
【解析】当“ x∈[1,3],使x2-ax+4=0”为真命题时,即a=x+在x∈[1,3]上有解.设f(x)=x+,x∈[1,3].根据对勾函数的性质,f(x)=x+在[1,2]上单调递减,在[2,3]上单调递增.∵f(1)=1+=5,f(2)=2+=4,f(3)=3+
,∴f(x)的值域为[4,5],即当原命题为真时,a∈[4,5],原命题为假时,则a的取值范围是∪.
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.(13分)已知集合A={x|3x-6<0},B=,C={>3},全集U=R,求:(1)( RA)∪B;
(2)如果B∩C= ,求a的取值范围.
解:(1)∵集合A={x|x<2},∴ RA={x|x≥2},集合B=={x|x<0}={x|0<x<4},∴( RA)∪B={x|x>0}.
(2)由(1)知,集合B={x|0<x<4},而C={x|x-a<-3,或x-a>3}={x|x<
a-3,或x>a+3},又B∩C= ,∴a-3≤0,且a+3≥4∴1≤a≤3,∴a的取值范围是[1,3].
16.(15分)中国芯片产业崛起,出口额增长迅猛,展现出强劲实力和竞争力.中国自主创新,多项技术取得突破,全球布局加速.某芯片公司为了提高生产效率,决定投入160万元买一套生产设备.预计使用该设备后,前n(n∈N*)年的支出成本为(10n2-2n)万元,每年的销售收入为98万元.使用若干年后对该设备处理的方案有两种,方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以20万元的价格处理;方案二:当年平均盈利额达到最大值时,该设备以30万元的价格处理.哪种方案较为合理 请说明理由.
解:方案二更合理,理由如下:
设f(n)为前n年的总盈利额(单位:万元),由题意可得f=98n--160=-10n2+100n-160,
方案一:总盈利额f=-10n2+100n-160=-10+90,当n=5时,f(n)取得最大值90,此时处理掉设备,则总利润为90+20=110(万元).
方案二:年平均盈利额为=-10+100≤100-20=20,当且仅当n=,即n=4时,等号成立,此时年平均盈利额最大,f(n)=80,此时处理掉设备,则总利润为80+30=110(万元).
综上,两种方案获利都是110万元,但方案二仅需要4年即可,故方案二更合适.
17.(15分)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x+1.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f+f>0,求实数a的取值范围.
解:(1)当x<0时,-x>0,又f(x)是定义在R上的奇函数,故f
+1=x2-x+1=-f,即f=-x2+x-1,又f(0)=0,
故f
(2)当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x+1=,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(0)=0,f(x)是定义在R上的奇函数,故f(x)在R上单调递增,则有f>-f=f,即有2a+1>3-4a,解得a>.
18.(17分)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),对任意的a,b∈,都有f+f=f.当0<x<1时,f(x)>0.
(1)求f(1)的值,并证明:当x>1时,f(x)<0;
(2)判断f(x)的单调性,并证明你的结论;
(3)若f=1,求关于x的不等式f+1<0的解集.
解:(1)∵对任意的a,b∈,都有f+f=f,∴令a=b=1,得f+f=f,则f=0, 
证明:∵当0<x<1时,f(x)>0,∴当x>1时,0<<1,则f>0,令a=x,b=,得f+f=f=0,∴f=-f<0.
(2)f(x)在上单调递减,证明如下:
不妨设0<x1<x2,则0<<1,f>0,
令a=x2,b=,则f+f=f,
∴f-f=-f<0,
即f>f,∴f(x)在上单调递减.
(3)∵f=1,令a=2,b=,则f+f=f=0 f=-1,
由f+1<0,得
f<-1,即f<f(2),
由(2)知f(x)在上单调递减,
∴x2-2x+3-c2>2,∴x2-2x+1-c2>0,
即>0,则该不等式对应方程的实数根为1+c和1-c.
当c>0时,1+c>1-c,不等式的解集为∪;
当c=0时,1+c=1-c,不等式的解集为∪;
当c<0时,1+c<1-c,不等式的解集为∪.
综上,当c>0时,解集为∪;
当c=0时,解集为∪;
当c<0时,解集为∪.
19.(17分)已知二次函数f(x)=ax(1-x),a∈(0,4),x∈(0,1).若有f(x0)=x0,我们就称x0为函数f(x)的一阶不动点;若有f(f(x0))=x0,我们就称x0为函数f(x)的二阶不动点.
(1)证明:0<f(x)<1;
(2)若函数f(x)具有一阶不动点,求a的取值范围;
(3)若函数f(x)具有二阶不动点,求a的取值范围.
解:(1)由题可知a∈(0,4),x∈(0,1),
∴0<x≤ 0<x≤ 0<ax<1,故0<f(x)<1.
(2)由题可知ax0=x0 a=,∵x0∈(0,1),a∈(0,4),∴1<a<4,即a∈(1,4).
(3)若1<a<4,由(2)可知函数f(x)具有一阶不动点,即存在x0∈(0,1),使得f(x0)=x0,则f(f(x0))=f(x0)=x0,∴函数f(x)具有二阶不动点,若a∈(0,1],由(2)可知函数f(x)不具有一阶不动点,可知对任意x∈(0,1),且f(x)连续不断,可知f(x)>x,或f(x)<x恒成立,
若f(x)>x,则f(f(x))>f(x)>x,此时函数f(x)不具有二阶不动点;若f(x)<x,则f(f(x))<f(x)<x,此时函数f(x)不具有二阶不动点,∴a∈(0,1]时,函数f(x)不具有二阶不动点.综上,a的取值范围是(1,4).

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