1、 月月考一 集合与常用逻辑用语、函数、导数及应用 第Ⅰ卷 (选择题 共60分) 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.(2016•新课标全国卷Ⅰ)设集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2x-3>0},则A∩B=( ) A.(-3,-32) B.(-3,32) C.(1,32) D.(32,3) 答案:D 解析:由题意得,A={x|1<x<3},B={x|x>32},则A∩B=(32,3).选D. 2.(2018•陕西一检)设集合M={x||x-1|≤1},N={x|y
2、=lg(x2-1)},则M∩∁RN=( ) A.[1,2] B.[0,1] C.(-1,0) D.(0,2) 答案:B 解析:M={x||x-1|≤1}={x|0≤x≤2},N={x|y=lg(x2-1)}={x|x>1或x<-1},∴M∩∁RN={x|0≤x≤1},故选B. 3.(2017•北京卷,6)设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m•n<0”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 答案:A 解析:由存在负数λ,使得m=λn,可得m、n共线且反向,夹角为180°,则m•n=-|m|•|n|<0,故充分性成立
3、.由m•n<0,可得m,n的夹角为钝角或180°,故必要性不成立.故选A. 4.已知函数f(x)=(m2-m-5)xm是幂函数,且在x∈(0,+∞)上为增函数,则实数m的值是( ) A.-2 B.4 C.3 D.-2或3 答案:C 解析:f(x)=(m2-m-5)xm是幂函数⇒m2-m-5=1⇒m=-2或m=3.又在x∈(0,+∞)上是增函数,所以m=3. 5.(2018•河南南阳一中月考(四))已知函数f(x)是定义在R上的单调函数,且对任意实数x都有ff(x)+22x+1=13,则f(log23)=( ) A.1 B.45 C.12 D.0 答案:C 解析:函数f(x)是定义在R上的单
4、调函数,且对任意实数x,都有ff(x)+22x+1=13,所以f(x)+22x+1=a恒成立,且f(a)=13.即f(x)=-22x+1+a,f(a)=-22a+1+a=13,解得a=1,所以f(x)=-22x+1+1,f(log23)=12. 6.(2017•北京卷,8)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080.则下列各数中与MN最接近的是(参考数据:lg 3≈0.48)( ) A.1033 B.1053 C.1073 D.1093 答案:D 解析:因为lgMN=lgM-lnN=lg3361-lg1080≈361×0.48-80=
5、93.28,所以MN≈1093.28.故选D. 7.(2018•四川成都一诊)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+3)=f(x),且当x∈0,32时,f(x)=-x3,则f112=( ) A.-18 B.18 C.-1258 D.1258 答案:B 解析:由条件可知函数f(x)的周期T=3,所以f112=f-12+6=f-12=-f12=--123=18. 8.(2018•临川一模)函数f(x)=x+lnxx的图象在x=1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为( ) A.12 B.14 C.32 D.54 答案:B 解析:因为f(x)=x+lnxx,f′(x)=1+1-l
6、nxx2,所以f(1)=1,f′(1)=2,故切线方程为y-1=2(x-1).令x=0,可得y=-1;令y=0,可得x=12.故切线与两坐标轴转成的三角形的面积为12×1×12=14,故选B. 9.设函数y=f(x),x∈R,则函数y=f(x-1)与y=f(1-x)的图象关于( ) A.直线y=0对称 B.直线x=0对称 C.直线y=1对称 D.直线x=1对称 答案:D 解析:y=f(x),x∈R,f(x-1)的图象是f(x)的图象向右平移1个单位长度得到的,又f(1-x)=f[-(x-1)]的图象是f(-x)的图象也向右平移1个单位长度得到的.因为f(x)与f(-x)的图象关于y轴(即直线
7、x=0)对称,因此f(x-1)与f[-(x-1)]的图象关于直线x=1对称,故选D. 10.(2018•湖南长沙模拟)函数f(x)=sinxln(x+2)的图象可能是( ) 答案:A 解析:由题意知x+2>0,ln(x+2)≠0,∴x>-2且x≠-1,故排除B、D,由f(1)=sin1ln3>0可排除C,故选A. 11.(2018•四川第一次名校联考)已知函数f(x)的图象如图,f′(x)是f(x)的导函数,则下列数值排序正确的是( ) A.0 8、 D.0 9、f(2 008)=( ) A.669 B.670 C.2 008 D.1 答案:D 解析:由f(x)=-fx+32得f(x)=f(x+3).又f(-1)=1,f(0)=-2,∴f(-1)=f(-1+3)=f(2),f(0)=f(3).又f(x)的图象关于点-34,0对称,∴f(-1)=-f-12=f-12+32=f(1),∴f(1)+f(2)+f(3)=0.∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 008)=669×[f(1)+f(2)+f(3)]+f(1)=f(1)=f(-1)=1.故选D. 第Ⅱ卷(非选择题 共90分) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在相应题 10、号后的横线上. 13.已知命题p:∀x∈[1,2],x2-a≥0,命题q:∃x∈R,x2+2ax+2-a=0,若命题p且q是真命题,则实数a的取值范围是__________. 答案:a≤-2或a=1 解析:由x2-a≥0,得a≤x2,因为x∈[1,2],所以a≤1.要使q成立,则有Δ=4a2-4(2-a)≥0,即a2+a-2≥0,解得a≥1或a≤-2.因为命题p且q是真命题,所以p,q同时为真,即a≤1a≥1或a≤-2,故a≤-2或a=1. 14.(2018•福建福州外国语学校期中)函数f(x)=1-(x+1)2,-2≤x≤0,x2-x,0 11、. 答案:16+π2 解析:∵f(x)=1-(x+1)2,-2≤x≤0,x2-x,0 12、)=f(x)-kx-k有四个不同的零点,则实数k的取值范围是__________. 答案:16,15 解析:因为当x≥1时,f(x)=f(x-1),所以当x≥0时,f(x)=f(x+1),即函数f(x)是以1为周期的周期函数. 函数g(x)=f(x)-kx-k有四个不同的零点,等价于函数y=f(x)的图象与直线y=k(x+1)有四个不同的交点,画出函数y=f(x)的图象. 易知直线y=k(x+1)过定点A(-1,0),由图可知,直线AB的斜率kAB=14-(-1)=15,直线AC的斜率kAC=15-(-1)=16, 要使两图象有四个交点,则kAC≤k 13、值范围为16,15. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分) 对于函数f(x),若f(x0)=x0,则称x0为f(x)的“不动点”;若f[f(x0)]=x0,则称x0为f(x)的“稳定点”.函数f(x)的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A和B,即A={x|f(x)=x},B={x|f[f(x)]=x}. (1)设函数f(x)=3x+4,求集合A和B; (2)设函数f(x)=ax2+bx+c (a≠0),且A=∅,求证:B=∅. 解析:(1)由f(x)=x,得3x+4=x,解得x=-2; 由f[f(x)]=x,得3(3x+4 14、)+4=x,解得x=-2. 所以集合A={-2},B={-2}. (2)由A=∅,得方程ax2+bx+c=x无实数解, 则Δ=(b-1)2-4ac<0. ①当a>0时,二次函数y=f(x)-x(即y=ax2+(b-1)x+c)的图象在x轴的上方,所以任意x∈R,f(x)-x>0恒成立,即对于任意x∈R,f(x)>x恒成立, 对于实数f(x),则有f[f(x)]>f(x)成立, 所以对于任意x∈R,f[f(x)]>f(x)>x恒成立,则B=∅; ②当a<0时,二次函数y=f(x)-x(即y=ax2+(b-1)x+c)的图象在x轴的下方,所以任意x∈R,f(x)-x<0恒成立,即对于任意x∈R,f 15、x) 16、2,1)内存在零点. 又由二次函数的图象,可知f(x)=x2+x-1在(12,1)上单调递增, 从而函数f(x)在区间(12,1)内存在唯一零点. (2)由题意可知x2+bx-1<1在区间[1,2]上有解, 所以b<2-x2x=2x-x在区间[1,2]上有解. 令g(x)=2x-x,可得g(x)在区间[1,2]上递减, 所以b 17、递减, ∴g(x)min=g(2)=2b+2<0,即b<-1,所以b≤-4; 当1<-b2<2即-4 18、′(x),其中f′(x)是f(x)的导函数. (1)求曲线y=f(x)在点(e,1)处的切线方程; (2)若f(x)≥ag(x)在[3,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围. 解析:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=1x, 由导数的几何意义所求切线的斜率k=f′(e)=1e, ∴所求的切线方程为y-1=1e(x-e),即x-ey=0. (2)∵f(x)=lnx,∴g(x)=(x-1)f′(x)=x-1x, ∴f(x)≥ag(x)在[3,+∞)上恒成立, 即lnx≥a(x-1)x,即 a≤xlnxx-1在[3,+∞)上恒成立,即a≤xlnxx-1min,x∈[3,+∞). 设 19、h(x)=xlnxx-1,则h′(x)=x-lnx-1(x-1)2. 令φ(x)=x-lnx-1,则φ′(x)=1-1x=x-1x, 当x>1时,φ′(x)>0,∴φ(x)在(1,+∞)上单调递增. ∴φ(x)>φ(1)=0,∴x-lnx-1>0(x>1), ∴h′(x)>0,∴h(x)在(1,+∞)上单调递增,即在[3,+∞)上也单调递增, ∴h(x)min=h(3)=32ln3,∴a≤32ln3. 20.(本小题满分12分) (2018•海南联考)已知函数f(x)=1x+klnx,k≠0. (1)当k=2时,求函数f(x)的图象的切线斜率中的最大值; (2)若关于x的方程f(x)=k有解, 20、求实数k的取值范围. 解析:(1)函数f(x)=1x+klnx的定义域为(0,+∞), f′(x)=-1x2+kx(x>0). 当k=2时,f′(x)=-1x2+2x=-1x-12+1≤1,当且仅当x=1时,等号成立. 所以函数f(x)的图象的切线斜率中的最大值为1. (2)因为关于x的方程f(x)=k有解, 令g(x)=f(x)-k=1x+klnx-k, 则问题等价于函数g(x)存在零点. g′(x)=-1x2+kx=kx-1x2. 当k<0时,g′(x)<0在(0,+∞)上恒成立, 所以函数g(x)在(0,+∞)上单调递减. 因为g(1)=1-k>0, g(e1-1k)=1e1-1k+k1 21、-1k-k=1e1-1k-1<1e-1<0, 所以函数g(x)存在零点. 当k>0时,令g′(x)=0,得x=1k. g′(x),g(x)随x的变化情况如下表: x 0,1k 1k 1k,+∞
g′(x) - 0 + g(x) �� 极小值 ��
所以g1k=k-k+kln1k=-klnk为函数g(x)的最小值,当g1k>0时,即0 22、)=lnx-ax(ax+1). (1)讨论函数f(x)的单调性; (2)若函数f(x)在(0,1]内至少有1个零点,求实数a的取值范围. 解析:(1)依题意知,函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f′(x)=1x-2a2x-a=2a2x2+ax-1-x=(2ax-1)(ax+1)-x. 当a=0时,f(x)=lnx,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增. 当a>0时,由f′(x)>0,得0 23、-1a上单调递增,在-1a,+∞上单调递减. (2)当a=0时,函数f(x)在(0,1]内有1个零点x0=1. 当a>0时,由(1)知函数f(x)在0,12a上单调递增,在12a,+∞上单调递减. ①若12a≥1,即012时,f(x)在0,12a上单调递增,在12a,1上单调递减,要使函数f(x)在(0,1]内至少有1个零点,只需满足f12a≥0,无解. 当a<0时,由(1)知函数f(x)在0,-1a上单调递增,在-1a, 24、+∞上单调递减. ③若-1a≥1,即-1≤a<0时,f(x)在(0,1]上单调递增,由于当x→0时,f(x)→-∞,且f(1)=-a2-a≥0,知函数f(x)在(0,1]内有1个零点. ④若0<-1a<1,即a<-1时,函数f(x)在0,-1a上单调递增,在-1a,1上单调递减.由于当x→0时,f(x)→-∞,且当a<-1时,f-1a=ln-1a<0,知函数f(x)在(0,1]内无零点. 综上可知,a的取值范围是[-1,0]. 22.(本小题满分12分) (2018•福建连城二中期中)已知函数f(x)=a-12x2+lnx(a∈R). (1)当a=1时,求f(x)在区间[1,e]上的最大值和最 25、小值; (2)若在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax的下方,求实数a的取值范围. 解析:(1)当a=1时,f(x)=12x2+lnx, f′(x)=x+1x=x2+1x. 当x∈[1,e]时,f′(x)>0,所以f(x)在区间[1,e]上为增函数, 所以f(x)max=f(e)=1+e22,f(x)min=f(1)=12. (2)令g(x)=f(x)-2ax=a-12x2-2ax+lnx,则 g(x)的定义域为(0,+∞). 在区间(1,+∞)上,函数f(x)的图象恒在直线y=2ax的下方等价于g(x)<0在区间(1,+∞)上恒成立. g′(x)=(2a-1)x-2a+1 26、x=(2a-1)x2-2ax+1x=(x-1)[(2a-1)x-1]x. ①若a>12,令g′(x)=0,得x1=1,x2=12a-1, 当x2>x1=1,即120, 此时g(x)在区间(x2,+∞)上是增函数,并且在该区间上有g(x)∈(g(x2),+∞),不合题意; 当x2≤x1=1,即a≥1时,同理可知,g(x)在区间(1,+∞)上是增函数,有g(x)∈(g(1),+∞),不合题意. ②若a≤12,则有2a-1≤0, 此时在区间(1,+∞)恒有g′(x)<0, 从而g(x)在区间(1,+∞)上是减函数, 要使g(x)<0在此区间上恒成立, 只需满足g(1)=-a-12≤0,即a≥-12, 由此求得实数a的取值范围是-12,12. 综合①②可知,当a∈-12,12时,在区间(1,+∞)上函数f(x)的图象恒在直线y=2ax的下方.
20 × 20






