【文档说明】福建省福州第一中学2022-2023学年高一上学期期末考试数学试题答案.docx,共(25)页,1.136 MB,由小赞的店铺上传
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福州一中2022--2023学年高一质量检测高一数学(必修第一册)模块试卷(考试时间:120分钟满分:150分)班级___________座号__________姓名__________一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共
40分.在每小概给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.已知集合21,Sssnn==+Z,41,Tttnn==+Z,则ST?()A.B.SC.TD.Z【答案】C【解析】【分析】分析可得TS,由此可得出
结论.【详解】任取tT,则()41221tnn=+=+,其中Zn,所以,tS,故TS,因此,STT=.故选:C.2.已知角终边经过点(2,)Pa,若3=−,则=a()A.6B.63C.6−D.63−【答案】C【解析】【分析】根据三角函数的定
义,列出方程,即可求解.【详解】由题意,角终边经过点()2,Pa,可得22OPa=+,又由3=−,根据三角函数的定义,可得221cos322a−==+且a<0,解得6a=−.故选:C.3.若函数f(x)和g(x)分别由下表给出:x1234x1
234f(x)2341g(x)2143满足g(f(x))=1的x值是().A.1B.2C.3D.4【答案】A【解析】【分析】从外到内逐步求值.【详解】解:∵g(f(x))=1,∴f(x)=2,∴x=1,故选:A.【点睛】本题主要考查函数的表示法——列表法,属于基础题.4
.为了得到函数2sin3yx=的图象,只要把函数π2sin35yx=+图象上所有的点()A.向左平移π5个单位长度B.向右平移π5个单位长度C.向左平移π15个单位长度D.向右平移π15个单位长
度【答案】D【解析】【分析】根据三角函数图象的变换法则即可求出.【详解】因为ππ2sin32sin3155yxx==−+,所以把函数π2sin35yx=+图象上的所有点向右平移π15
个单位长度即可得到函数2sin3yx=的图象.故选:D.5.已知π3ππsin,,3526+=−,则sin的值为()A.34310−B.34310+C.32310−D.32310+【答案】A【解析】【分析】先求出πcos3+,利用差角公式求解答
案.【详解】因为ππ,26−,所以πππ,362+−,所以2ππ94cos1sin133255+=−+=−=;ππππππsinsinsincoscossin333333=+−=+−+
3143343525210−=−=.故选:A.6.密位制是度量角的一种方法.将周角等分为6000份,每一份叫做1密位的角.以密位作为角的度量单位,这种度量角的单位制,叫做角的密位制.在角的密位制中,采用四个数码表示角的大小,单位名
称密位二字可以省去不写.密位的写法是在百位数字与十位数字之间画一条短线,如:478密位写成“4-78”,1周角等于6000密位,记作1周角6000=−.如果一个扇形的半径为2,面积为73,则其圆心角可以用密位制表示
为()A.25-00B.35-00C.42-00D.70-00【答案】B【解析】【分析】利用扇形面积公式先求出圆心角,再根据密位制的定义换算即可.【详解】设扇形的圆心角为,则217223=,则76=,由题意
可知,其密位大小为76600035002=密位,用密位制表示为35-00.故选:B.7.若函数()yfx=与()yfx=−在区间,mn上的单调性相同,则称区间,mn为()yfx=的“稳定区间”,若区间1,2023为函数()12xfxa=+的“稳定区间”,则实数
a的取值范围为()A.2,1−−B.12,2−−C.1,22D.1,2【答案】B【解析】【分析】有题意可知,函数()yfx=与()yfx=−在区间1,2023上同增或同减,先
分0a和a<0两种情况讨论,再在a<0中根据同增和同减两种情况对函数进行分析讨论即可.【详解】根据题意()12xfxa=+,()122xxfxaa−−=+=+,函数()yfx=与()yfx=−在区间1,2023上的单
调性相同.当0a时,()12xfxa=+在1,2023上单调递减,()2xfxa−=+在1,2023上单调递增,不符合题意;当a<0时,()()()221,log2121,log2xxxaxafxaaxa
+−−=+=−−−−,则函数()yfx=在()()2,loga−−−上单调递减,在())2log,a−−+上单调递增.()()()222,log22,logxxxaxafxaaxa+−−=+=
−−−,则函数()yfx=−在()()2,loga−−上单调递减,在())2log,a−+上单调递增.①在1,2023上单调递增,则()()221log1logaa−−−,解得122a−
−.②在1,2023上单调递减,则()()22log2023log2023aa−−−,不等式组无解.综上所述:12,2a−−.故选:B.8.已知函数()fx的定义域为R,且(2)
2()fxfx+=−,(23)fx−为偶函数,若(0)0f=,1()123nkfk==,则n的值为()A.117B.118C.122D.123【答案】C【解析】【分析】利用函数的奇偶性和周期性求解即可.【详解】由(2)()2(4
)(2)2fxfxfxfx++=+++=解得(4)()fxfx+=,即()fx是以4为周期的周期函数,所以(4)(0)0ff==,因为(23)fx−为偶函数,所以()()()()233222fxfxfxfx−=+−=+,当1x=时有()()13ff=,又因为()
()132ff+=,所以()()131ff==,所以(2)2(0)2ff=−=,(3)2(1)1ff=−=,所以1201()30[(1)(2)(3)(4)]120kfkffff==+++=,所以12012011()(121)(122)()(1)(2)123kkfkff
fkff==++=++=即1221()123kfk==,故选:C二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,
部分选对的得2分.9.对于给定的实数a,不等式ax2+(a-1)x-1<0的解集可能是()A.{1|1xxa<<}B.{x|x≠-1}C.{x|x<-1}D.R【答案】B【解析】【分析】根据因式分解求解不等式并分类讨论即可得解.【详解】①当0a时,ax2+(a
-1)x-1<0可以转化为(1)(1)0axx−+,所以11xa−;②当0a=时,ax2+(a-1)x-1<0可以转化为(1)0x−+,所以1x−;③当a<0时,(i)10a−,(1)(1)0axx−+解集为1(,)(1,)
a−−+,(ii)1a=−,(1)(1)0axx−+可以转化为2(1)0x−+,解集为{x|x≠-1}(iii)1a−,(1)(1)0axx−+解集为1(,1)(,)a−−+,综上所述,不等式ax2+(a-1)x-1<0的解集可能是B.故选:B.1
0.已知函数()sin()fxAx=+(其中0,0,πA)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是()A.()fx的图象关于点π,012中心对称B.()fx区间ππ,36−上
单调递增C.()fx的图象关于直线2π3x=对称D.直线1y=与π23π()()1212yfxx=−图象的所有交点的横坐标之和为8π3【答案】BCD【解析】【分析】先根据图象求出函数()fx的解析式,再结合选项及三角函数的性质进行判断即可.【详解】由图可知2A=,周期为2π5ππ
3124T−==,所以2π2T==,又0,故2=;所以()()2sin2fxx=+,因为()fx经过点2π,23−,所以4π2sin23+=−,即4πsin13+=−,所以4π3π2π,Z32kk+=+
,即ππZ62,kk=+,在因为π,Zk,所以取0k=,π6=;所以π()2sin26fxx=+.对于A,令π12x=,则ππ3sin201262+=,A不正确;对于B,当ππ,36x−时,πππ2,622x
+−,所以()fx在区间ππ,36−上单调递增,B正确;对于C,2π3x=时,2ππsin2136+=−,所以()fx的图象关于直线2π3x=对称,C正确;对于D,令()1fx=,则π1sin262x+=,因为π23π1212
x−,所以π024π6x+,所以ππ266x+=或5π6或13π6或17π6,解得10x=或2π3x=或3πx=或44π3x=,所有交点的横坐标之和为12348π3xxxx+++=,D正确.故选:BCD.11.已知x,y是正数,且满
足221xy+=,则下列叙述正确的是()A.12642xy++B.lnln4ln2xy+−C.222xy−D.221tantan26xy−【答案】ACD【解析】【分析】A选项,利用基本不等式“1”的妙用求解最小值;B选项,先计算出21216xyxy+=
,结合对数函数的单调性得到答案;C选项,由221xy+=得到12yx=-,结合102x得到222xy−;D选项,计算出22211123366xyx+=−+,结合正切函数在ππ,22−
上的单调性得到答案.【详解】A选项,因为x,y是正数,且满足221xy+=,则()22212126244624224yxxyxxyyxyxyyx+=++=++=+++,当且仅当24yxxy=,即2122,22xy−−==时,等号成立,A正确;B选项,2121
6xyxy+=,则1lnlnlnln4ln216xyxy+==−,当且仅当14xy==时,等号成立,故B错误;C选项,因为221xy+=,所以12yx=-,因为,xy为正数,故102x,则1122222222xxy
−−−==,C正确;D选项,由12yx=-得到222222111112232322366xyxxxxx+=+−=−+=−+,当且仅当13x=时,等号成立,故22126xy+,即221
26xy−,因为10,2x,10,2y,所以21112,636y−−,因为tanyz=在ππ,22z−上单调递增,故221tantan26xy−,D正确.故选:ACD12.已知函数()coss
infxxx=−,则下列结论正确的有()A.()fx的一个周期是2πB.()fx在3π7π,24上单调递增C.()fx最大值为2D.方程()10fx−=在2π,2π−上有7个解【答案】BCD【解析】【分析】根据π7π,44ff
−的值即可判断A;写出函数在3π7π,24上的解析式,再根据余弦函数的单调性即可判断B;易得函数()fx为偶函数及当0x时,函数()fx是以2π为周期的周期函数,求出函数在0,2πx的最大值即可判断C;求出当(0,2πx时,方程的根的个数,再根据
函数的奇偶性即可判断D.【详解】对于A,因π227π220,2422422ff−=−==+=,所以2π不是函数()fx的一个周期,故A错误;对于B,当3π7π,24x,()πcossin2cos4fxxxx=−=+,由3π7π,24x
,可得π7π,2π44x+,所以()fx在3π7π,24上单词递增,故B正确;对于C,因为()()cossinfxxxfx−=−=,所以函数()fx为偶函数,则当0x时,()cossinfxxx=−,因为()()()2πcos2πsi
n2πcossinfxxxxx+=+−+=−,所以当0x时,函数()fx是以2π为周期的周期函数,则当0,2πx时,()ππ3π2cos,0,,2π422cossinππ3π2cos,,422xxfxxxxx
+=−=−−,当π3π0,,2π22xU时,ππ3π7π9π,,44444x+,则π2cos,142x+−,则()1,2fx
−,为当π3π,22x时,ππ5π,444x−,则π2cos1,42x−−,则())1,2fx−,综上()1,2fx−,所以()fx最大值为2,故C正确;对于D,当π3π0,,2π22
xU时,()π2cos4fxx=+,由()10fx−=,得π2cos42x+=,所以ππ2π44xk+=−+或ππ2π44xk+=+,所以π2π2xk=−+或2π,Zxkk=,又π3π0,,2π22xU,所以0x
=或3π2或2π,当π3π,22x时,()π2cos4fxx=−−,由()10fx−=,得π2cos42x−=−,所以π3π2π44xk−=+或π5π2π44xk−=+,所以π2πxk=+或3π2π,Z2xkk=+,又
π3π,22x,所以πx=,综上可得当(0,2πx时,方程()10fx−=有3个解,又函数为偶函数,所以当)2π,0x−时,方程()10fx−=有3个解,综上所述方程()10fx−=在2π,2π−上有7个解,故D正确.故选:BCD.【点睛】本题考查了三角
函数的周期性单调性及最值问题,考查了分类讨论思想三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.写出一个定义域不是R,但值域是R的奇函数f(x)=___.【答案】tanx(答案不唯一,合理即可)【解析】【分析】根据所学函
数合理构造选择即可.【详解】由正切函数性质可知满足条件,即(tanfxx=).故答案为:tanx(答案不唯一)14.已知为第四象限的角,3sincos3+=,则cos2=________.【答案】53【解析】【分析】给3
sincos3+=两边平方先求出2sincos,然后利用完全平方公式求出cossin−,再利用公式22cos2cossin=−可得结果.【详解】∵3sincos3+=,两边平方得:11sin23+=,∴2sin23=−,∴()25sincos1sin23−
=−=,∵为第四象限角,∴sin0,cos0,∴15cossin3−=,∴()()5cos2cossincossin3=−+=.故答案为:53【点睛】此题考查的是同角三角函数的关系和二倍角公式,属于基础题.15.函数()22fxaxax=−,若命题“
()0,1,3xfxa−”是假命题,则实数a的取值范围为___________.【答案】24,7+【解析】【分析】由命题“()0,1,3xfxa−”是假命题,可得其否定为真命题,再分离参数,即可得解.【详解】因为命题“()0,1,
3xfxa−”是假命题,所以命题“()0,1,3xfxa−”是真命题,即()2213axx−+在0,1x上恒成立,因为当0,1x时,2721,28xx+−,所以2321axx−+在
0,1x上恒成立,而2max332472178xx==−+,所以247a,所以实数a的取值范围为24,7+.故答案为:24,7+.16.设Ra,函数()
()()22tan2π,249,xaxafxxaxaxa−=−+++,若函数()fx在区间()0,+内恰有6个零点,则a的取值范围是_______.【答案】395,2,242
【解析】【分析】由题意,分别求出当xa时,()()22249fxxaxa−++=+零点分别为0个,1个,2个时,a范围,再分别求出当(0,xa时,()()tan2πfxxa=−零点分别为4个,5个,6个时,a的范围,从而
可得出答案.【详解】因为函数()fx在区间()0,+内恰有6个零点,且二次函数最多2个零点,的所以当xa时,函数()fx至少有4个零点,则0a,①当xa时,()()22249fxxaxa−++=+,22416163641620aaaa=++−−
=−,当Δ0,即54a时,()()22249fxxaxa−++=+无零点,当Δ0=,即54a=时,()()22249fxxaxa−++=+有1个零点,当54a时,()()2224949faaaaaa=−+
++=−+,函数()()22249fxxaxa−++=+的对称轴为2xa=+,则xa=在对称轴的左边,当490a−+,即5944a时,()()22249fxxaxa−++=+有2个零点,当490a−+,即94a≥时,()()22249fxxaxa−++=+有1个零点,综上
所述,当54a时,()()22249fxxaxa−++=+无零点,当54a=或94a≥时,()()22249fxxaxa−++=+有1个零点,当5944a时,()()22249fxxaxa−++
=+有2个零点,②当(0,xa时,()()tan2πfxxa=−,因为(0,xa,所以()(2π2π,0xaa−−,当4π2π3πa−−−,即322a时,()()tan2πfxxa=−有4个零点,当5
π2π4πa−−−,即522a时,()()tan2πfxxa=−有5个零点,当6π2π5πa−−−,即532a时,()()tan2πfxxa=−有6个零点,由①②可得,要使函数()fx在区间()0,
+内恰有6个零点,则53254aa或5225944aaa=或或3225944aa,解得9542a或322a,所以a的取值范围是395,2,242.故答案为:395,2,
242.【点睛】本题考查了根据零点的个数求参数的范围,考查了正切函数和二次函数的性质,考查了分类讨论思想,综合性较强,属于难题.四、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.已知集合
6{|211}xAxx−=−,集合()222{|10}Bxxaxaa=-+++<,定义集合{|ABxxA−=且}xB(1)若2a=,求AB−.(2)若ABA−=,求a的取值范围.【答案】(1)()1,23,5(2)(
),05,−+【解析】【分析】(1)化简A、B,根据定义求AB−即可;(2)由ABA−=得AB=,列不等式组求解即可.小问1详解】()()()()261265{|1}{|0}{|0}{|510}1,5111xxxxAxxxxxxxxx−−−−−====−−=
−−−,()()()()2221{|{|10}10},Bxxaxaaxxaxaaa轾=-+++<=-+-<=+臌.由2a=,则()2,3B=,故(][)1,23,5AB-=【小问2详解】由ABA−=得AB=,即有11a+或5a,故(),
05,a−+.故a的取值范围为(),05,−+.18.已知函数()()cosfxAx=+(其中0A,0,π2)的图象过点π,03P,且图象上与点P最近的一个最低点的坐标为7
,212π−.【.(1)求函数()fx的解析式并用“五点法”作出函数在一个周期内的图象简图;(2)将函数()fx的图象向右平移()0mm个单位长度得到的函数()ygx=是偶函数,求m的最小值.【答案】(1)()π2cos26fxx=−
,图象见解析;(2)5π12【解析】【分析】(1)由最低点的坐标得出A,由周期求出,利用五点作图法得出,求出函数()fx的解析式,进而画出图象;(2)通过平移得出()ygx=的解析式,利用函数为偶函数列方程求出m的最小值.【
小问1详解】由题意可得,2A=,且周期7ππ4π123T=−=,则2π2T==,()()2cos2fxx=+又()7π2π2πZ12kk+=+,解得()π2πZ6kk=−+,π2,π6=−,()π2cos26fxx=−【
小问2详解】()()ππ2cos22cos2266ygxxmxm==−−=−−,函数()ygx=是偶函数,则()π2πZ6mkk−−=,解得()ππZ212kmk−=−又0m,则当1k=−时,m的最小值为5π12.19.已知函数()1lg1xfxx−+
=(1)判断函数()yfx=的单调性并用定义法加以证明(2)求不等式()()()lg30ffxf+>的解集【答案】(1)减函数;证明见解析;(2)19,211【解析】【分析】(1)用单调性的定义证明即可;(2)结合奇偶性与单调性求解,注意函数定义域
的作用.【小问1详解】()yfx=为减函数.证明如下:()yfx=的定义域为()1,1−,任取两个实数12xx,,且1211xx−,()()21212111lglg11xxfxfxxx−−−=−++(
)()()()212111lg11xxxx−+=+−,()()()()21211111xxxx−+−+−()()2112211211xxxxxxxx=−−−−++−()1220xx=−,()()()()2121110,110xxxx−++−,()()()()212111111xxx
x−++−,()()()()212111lg011xxxx−++−,()()21fxfx,所以()yfx=在()1,1−上为单调减函数.【小问2详解】对()1,1x−,11()lglg()11xxfxfxxx+−−==−=−−
+,故函数()yfx=为奇函数,由()()()lg30ffxf+>可得()()()()lg3lg3ffxff−=−>,由(1)知()yfx=在()1,1−上为单调减函数,1()1,()lg3fxfx−−1
1lg11,11lglg13xxxx−−+−+111lglg13xx−−+,111,1013xx−+解可得19211x,故不等式的解集为19,211.20.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设
施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢往上升,可以俯瞰四周景色,某摩天轮最高点距离地面的高度为110m,最低点距离地面10m,已知摩天轮共有40个座舱,开动后摩天轮按逆时针方向匀速旋转,转动一周的时间大约为20min.游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转完一周后下舱
.(1)当游客距离地面高度不低于85m时,可以看到游乐园全貌,问在游客乘坐摩天轮旋转一周的过程中,有多少分钟可以看到游乐园全貌?(2)当甲、乙两人先后坐上相邻的座舱,何时二人距离地面的的高度相等?【答案】(1)203(2)41min4【解析】【分析】(1)建立平面直角坐标
系,求出旋转角速度,得到距离地面的高度距离关于时间的函数关系式,解不等式求出204033t,得到答案;(2)设游客甲坐上座舱开始转动mint后,甲乙距离地面的高度分别为1Hm和2Hm,从而求出1H和2H关于时间的解析式,解方程,得到41min4时二人距离地面的的高度相等.【小问1详解】以摩
天轮轴心为原点,与地面平行的直线为x轴,建立平面直角坐标系,设座舱距离地面最近的位置为点P,游客坐上座舱开始转动mint后距离地面的高度为mH,当0mint=时,游客位于点()0,50P−,以OP为终边的
角为π2−,因为摩天轮半径1101050m2r−==,旋转角速度为2ππ2010==()/minrad,所以ππ50sin60102Ht=−+,020t,当ππ50sin6085102Ht=−+,即ππ1sin1022t−,π1cos10
2t−,解得:2ππ4π3103t,解得:204033t,因为402020333−=min,故摩天轮旋转一周的过程中,有203分钟可以看到游乐园全貌【小问2详解】设游客甲坐上座舱开始转动mint后,甲乙距离地面的高度分别为1Hm和2Hm,1ππ50sin6010
2Ht=−+,020t,因为摩天轮共有40个座舱,故相邻两个座舱之间的圆心角为2ππ4020=,故2ππππ11π50sin6050sin60102201020Htt=−−+=−+,020t,因为12HH=,所以πππ11πsinsin1021020
tt−=−,因为020t,所以πππ11ππ1021020tt−+−=,解得:41min4t=,所以当甲、乙两人先后坐上相邻的座舱,41min4时二人距离地面的的高度相等.21.已知函数()πsin4fxx=+
,4π()2sin133gxx=−−,且满足,π[]0x,()()0fxgx恒成立.(1)求解()gx的零点以及()fx的函数解析式.(2)求函数()fx在区间π,4tt+上最大
值与最小值之差的取值范围.【答案】(1)零点为3π3π82kx=+或7π3π82kx=+,Zk;解析式为()πsin24fxx=+;(2)22,22−.【解析】【分析】(1)令()0gx=得()gx的零点,根据()gx的图象可知()fx的图象经
过3π7π0088AB,,,,求得的值;(2)若()fx的对称轴在区间π,4tt+内,当满足π()4ftft+=时最大值与最小值之差最小;若当()fx的对称轴不在区间π,4
tt+内,直接求π()4ftft+−的最大值即可.【小问1详解】令4π()2sin1033gxx=−−=得,4π1sin332x−=,所以4ππ2π336xk−=+或4π5π2π336xk−=+,Zk
,解得3π3π82kx=+或7π3π82kx=+,Zk,()πsin4fxx=+的图象恒过定点20,2,当[0,π]x时,令4π()2sin1033gxx=−−=得3π8x=或7π8x=,当3π0,8[]x时,()0g
x;当3π7π,88[]x时()0gx;当7π[],π8x时,()0gx,故4π()2sin133gxx=−−的图象如图所示:故依条件可知当且仅当函数()fx的图象经过3π7π,0,,
088AB时满足条件()()0fxgx此时()fx最小正周期为7π3π2π2()88−=,所以2=或2=−,当2=−时,()3πππsin2sin0842fx=
−+=−,故2=,下面验证当2=时满足()()0fxgx,此时()πsin24fxx=+,当3π0,8[]x时,ππ2[,π]44x+,()0fx,()0gx,故()()0fxgx成立;当3π7π,8
8[]x时,π2[π,2π]4x+,()0fx,()0gx,故()()0fxgx成立;当7π[],π8x时,ππ2[2π,2π]44x++,()0fx,()0gx,故()()0fxgx成立,所以()fx的函数解析式()πsi
n24fxx=+.【小问2详解】区间π,4tt+的长度为π4,函数()πsin24fxx=+的周期为π,若()fx的对称轴在区间π,4tt+内,不妨设对称轴π8x=在π,4tt+内,最大值为1,当π()4ftft+=即π2
(0)42ff==时,函数()fx在区间π,4tt+上的最大值与最小值之差取得最小值为222122−−=;其它的对称轴在π,4tt+内时结果同上.若()fx的对称轴不在
区间π,4tt+内,则()fx在区间π,4tt+内单调,在两端点处取得最大值与最小值,则最大值与最小值之差为:ππππ()sin2sin24244ftfttt+−=++−+
()ππππcos2sin22sin22sin224444tttt=+−+=+−=,故函数()πsin24fxx=+在区间π,4tt+上的最
大值与最小值之差的取值范围为22,22−.22.设函数()fx和()gx的定义域分别为1D和2D,若对01xD,都存在n个不同的实数1232,,,,nxxxxDL,使()()0igxfx=(其中1,2,3,,in=,*n
N),则称()gx为()fx的“n重覆盖函数”.(1)试判断()π2sin23gxx=−()02πx是否为()12xfx=−的“4重覆盖函数”?并说明理由;(2)已知函数()()2223121log,
1axaxxgxxx+−+−=,为()222log21xxfx+=+的“2重覆盖函数”,求实数a的取值范围.【答案】(1)答案见解析;(2)2,3−.【解析】【分析】(1)作出2sinyx=在π11
π,33−上的图象,求出函数()fx的值域为)1,0−,结合图象,即可得出判断;(2)求出()222log21xxfx+=+的值域为()0,1.易知,1x时,显然对任意01k,()gxk=有1个实根.然后根据()gxk=在
2,1−有且只有一个实根,结合二次函数的性质,即可得出实数a的取值范围.【小问1详解】因为02xπ≤≤,所以ππ11π2333x−−.作出2sinyx=在π11π,33−上的图象如下图,当0x时,()12xfx=−为单调递增函数,则()10fx−,又
()12xfx=−为偶函数,所以函数()fx的值域为)1,0−.由图象可知,当10t−时,函数yt=与2sinyx=在π11π,33−上的图象恒有4个交点,根据定义可得,()π2sin23gxx=−()02πx是()12xfx=−
的“4重覆盖函数”.【小问2详解】可得22221()loglog(1)2121xxxfx+==+++的定义域为R,即对任意0xR,存在2个不同的实数)12,2,xx−+,使得0()()igxfx=(其中1,2i=).因为xR,所以20x,所以211x+,
则10121x+,所以111221x++,所以()222()log0,121xxfx++=.即()00121()()log(1)0,121ixgxfx==++,即对任意01k,()gxk=有2个实根.当1
x时,2()log0gxx=,则()gxk=在()1,+上必有一个根,故只需1x时,()gxk=仅有1个根.当0a=时,()31gxx=−+,因为21x−,所以2317x−−+,即()27gx−,根据一次函数的性质知,()gxk=在2,1−仅有1个根,符合题意;
当0a时,()()2231gaxxax=+−+.因为()()2231724gaa=−+−−=,要使()gxk=在2,1−仅有1个根,则需满足(1)231320gaaa=+−+=−,解得203a;当a<0时,()()2231gaxxax=+−+,图象为抛物线开口向
下.因为()27g−=,要使()gxk=在2,1−仅有1个根,则需满足(1)320ga=−,解得23a,所以a<0满足.综上,实数a的取值范围是2,3−.【点睛】关键点点睛:小问2中,根据“2重覆盖函数”的概念,对任意0xR,存在2个不同的实数)12,2,
xx−+,使得0()()igxfx=(其中1,2i=).进而根据分段函数可推得,任意01k,()gxk=在2,1−上仅有1个实根.