2019-2020学年山西省晋中市平遥中学高三(上)第一次月考数学试卷(理科)(9月份)
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2019-2020学年山西省晋中市平遥中学高三(上)第一次月考数
学试卷(理科)(9月份)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 设集合A ={1, 2},B ={x|x 2+mx −30},若A ∩B ={1},则A ∪B =( )
A.{−3, 1, 2}
B.{1, 2}
C.{−3, 1}
D.{1, 2, 3}
【答案】
A
【考点】
并集及其运算
【解析】
由A ∩B ={1},可得1∈B ,代入B 求得m =2,进一步求得B ,则A ∪B 可求.
【解答】
∵ A ∩B ={1},
∴ 1∈B ,则12+m −3=0,解得m =2.
∴ B ={x|x 2+mx −30}={x|x 2+2x −30}={−3, 1},
又A ={1, 2},
∴ A ∪B ={−3, 1, 2}.
2. 在区间(−∞, 0)上为增函数的是( )
A.y =(23
)x B.y =log 13
x
C.y =−(x +1)2
D.y =log 23(−x)
【答案】
D
【考点】
函数单调性的性质与判断
【解析】
根据题意,依次分析选项中函数的单调性,综合即可得答案.
【解答】
解:根据题意,依次分析选项:
对于A ,y =(23)x ,为指数函数,在(−∞, 0)上为减函数,不符合题意;
对于B ,y =log 13
x ,为对数函数,其定义域为(0, +∞),不符合题意; 对于C ,y =−(x +1)2,为二次函数,在(−∞, −1)上为增函数,(−1, 0)上为减函数,不符合题意,
对于D ,y =log 23
(−x),在区间(−∞, 0)上为增函数,符合题意. 故选D .
3. 若log a 23<1,则a 的取值范围是( )
A.0<a <23
B.a >23
C.23<a <1
D.0<a <23或a >1
【答案】
D
【考点】
指、对数不等式的解法
【解析】
运用对数函数的单调性,分a >1,0<a <1两种情况,注意先求交集,再求并集即可.
【解答】
log a 23<1=log a a ,
当a >1时,不等式即为a >23,则有a >1成立;
当0<a <1时,不等式即为a <23,即有0<a <23.
综上可得,a 的范围为a >1或0<a <23.
4. 若a >0,b >0,则“a +b ≤4”是“ab ≤4”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】
A
【考点】
充分条件、必要条件、充要条件
【解析】
充分条件和必要条件的定义结合均值不等式、特值法可得结果
【解答】
∵ a >0,b >0,∴ 4≥a +b ≥2√ab ,
∴ 2≥√ab ,∴ ab ≤4,即a +b ≤4⇒ab ≤4,
若a =4,b =14,则ab =1≤4,
但a +b =4+14>4,
即ab ≤4推不出a +b ≤4,
∴ a +b ≤4是ab ≤4的充分不必要条件
5. 函数f(x)=1−a 2x +1为奇函数,则a =( )
A.−1
B.1
C.−2
D.2
【答案】
D
【考点】
函数奇偶性的性质
函数的求值
【解析】
求出函数的定义域,结合奇函数的性质进行求解即可.
【解答】
函数的定义域为R ,
∵ f(x)是R 上的奇函数,
∴ f(0)=0,
即f(0)=1−a 20+1=1−a 2=0,得a 2=1,得a =2,
6. 函数f(x)=
lnx x 在区间(0, 3)上的最大值为( ) A.1e B.1 C.2 D.e
【答案】
A
【考点】
利用导数研究函数的最值
【解析】
f(x)=lnx x ,x ∈(0, 3).f′(x)=1−lnx
x 2,可得其单调性,即得出极值与最值.
【解答】
f(x)=
lnx x ,x ∈(0, 3). f′(x)=1−lnx
x 2
, 可得函数f(x)在(0, e)上单调递增,在(e, 3)上单调递减.
可得x =e 时,函数f(x)取得极大值即最大值,f(e)=1e .
7. 函数f(x)为定义在R 上的偶函数,且满足f(x +1)+f(x)=1,当x ∈[1, 2]时,f(x)=2−x ,则f(−2013)=( )
A.−1
B.1
C.2
D.−2
【答案】
B
【考点】
求函数的值
函数的求值
抽象函数及其应用
函数的周期性
【解析】
利用函数f(x)为定义在R 上的偶函数,且满足f(x +1)+f(x)=1,可求得f(x +2)=f(x),再结合x ∈[1, 2]时f(x)=2−x ,即可求得答案.
【解答】
∵ f(x +1)+f(x)=1,①
用−x代替x得:f(−x+1)+f(−x)=1,②
∵f(x)为定义在R上的偶函数,f(−x)=f(x),
∴ ②式可化为:f(−x+1)+f(x)=1③
由①③得:f(x+1)=f(1−x),
∴f[(x+1)+1]=f[1−(x+1)]=f(−x)=f(x),即f(x+2)=f(x),
∴f(x)是以2为周期的函数,又f(x)为定义在R上的偶函数,
又x∈[1, 2]时f(x)=2−x,
∴f(−2013)=f(2013)=f(1)=2−1=1,
故选:B.
8. 函数f(x)=|x2−4x|−m恰好有三个不同零点,则m=()
A.−4
B.−2
C.2
D.4
【答案】
【考点】
函数零点的判定定理
【解析】
分离参数可得m=|x2−4x|,做出y=|x2−4x|的函数,根据图象和零点个数得出m的值.
【解答】
由f(x)=0可得m=|x2−4x|,
做出y=|x2−4x|的函数图象如图所示:
∵f(x)恰好有三个不同的零点,
∴直线y=m与y=|x2−4x|的图象有三个不同的交点,
∴m=4.
故选:D.
9. 已知函数f(x)=x+sinx,若a=f(3),b=f(2),c=f(log26),则a,b,c的大小关系是()
A.a<b<c
B.c<b<a
C.b<a<c
D.b<c<a
【答案】
D
【考点】
奇偶性与单调性的综合
【解析】
求函数f(x)=x+sinx的导数f′(x)=1+cosx≥0,可得函数f(x)在R上递增,即可得b<b<a,
【解答】
函数f(x)=x+sinx的导数f′(x)=1+cosx≥0,∴函数f(x)在R上递增,
且3>log26>2,∴f(3)>f(log26)>f(2),
∴b<c<a,
10. 命题“∀n∈N∗,f(n)∉N∗且f(n)≤n”的否定形式是()
A.∀n∈N∗,f(n)∉N∗且f(n)>n
B.∀n∈N∗,f(n)∉N∗或f(n)>n
C.∃n0∈N∗,f(n0)∉N∗且f(n0)>n0
D.∃n0∈N∗,f(n0)∉N∗或f(n0)>n0
【答案】
D
【考点】
命题的否定
【解析】
利用全称命题的否定是特称命题形成结果即可.
【解答】
因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“∀n∈N∗,f(n)∉N∗且f(n)≤n”的否定形式是:∃n0∈N∗,f(n0)∉N∗或f(n0)>n0.
11. 若函数f(x)=a x−a−x(a>0且a≠1)在R上为减函数,则函数y=log a(|x|−1)的图象可以是()
A. B.
C. D.
【答案】
D
【考点】
函数的图象变化
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:显然函数y=a x(a>0且a≠1)与函数y=−a−x(a>0且a≠1)的单调性是一致的,
所以若函数f(x)=a x−a−x(a>0且a≠1)在R上为减函数,
则函数y=a x(a>0且a≠1)在R上也为减函数,所以0<a<1.
又由|x|−1>0,
解得x>1或x<−1,为函数y=log a(|x|−1)的定义域,故排除A,B.
又当x<−1时,
函数g(x)=|x|−1单调递减,所以此时函数y=log a(|x|−1)单调递增;
当x>1时,
函数g(x)=|x|−1单调递增,所以此时函数y=log a(|x|−1)单调递减,故排除C.故选D.
12. 设min{m, n}表示m 、n 二者中较小的一个,已知函数f(x)=x 2+8x +14,g(x)=min{(12)x−2, log 2(4x)}(x >0),若∀x 1∈[−5, a](a ≥−4),∃x 2∈(0, +∞),使得f(x 1)=g(x 2)成立,则a 的最大值为( )
A.−4
B.−3
C.−2
D.0
【答案】
C
【考点】
函数的最值及其几何意义
【解析】
根据新定义求出g(x)的函数解析式,再求出函数的g(x)的值域,再求出f(x)的值域,由∀x 1∈[−5, a](a ≥−4),∃x 2∈(0, +∞),使得f(x 1)=g(x 2)成立,故f(x)的值域是g(x)的子集,由此能求出实数a 的最大值.
【解答】
当(12)x−2=log 2(4x),解得x =1,
当0<x ≤1时,(12)x−2≥log 2(4x),
当x >1时,(12)x−2<log 2(4x),
∴ g(x)=min{(12)x−2, log 2(4x)}(x >0)={log 2(4x),0<x ≤1(12)x−2,x >1 ,
∴ 当0<x ≤1时,g(x)的值域为(−∞, 2],当x >1时,g(x)值域为(0, 2),
∴ g(x)的值域为(−∞, 2]
∵ f(x)=x 2+8x +14=(x +4)2−2,其对称轴为x =−4,
∴ f(x)在[−5, −4]上为减函数,在(−4, a]上为增函数,
∵ f(−5)=−1,f(a)=a 2+8a +14
当−4≤a ≤−3时,函数f(x)的值域为[−2, −1],
当a >−3时,函数f(x)的值域为[−2, a 2+8a +14],
∵ ∀x 1∈[−5, a](a ≥−4),∃x 2∈(0, +∞),使得f(x 1)=g(x 2)成立,
∴ a 2+8a +14≤2,
解得−3<a ≤−2,
综上所述a 的范围为[−4, −2],
∴ a 的最大值为−2,
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在横线上
曲线y =x 2+x 在点A(1, 2)处的切线方程是________.
【答案】
y =3x −1
【考点】
利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】
求得y =x 2+x 的导数,可得切线的斜率,由点斜式方程可得所求切线方程.
【解答】
y =x 2+x 的导数为y′=2x +1,
可得曲线y =x 2+x 在点A(1, 2)处的切线斜率为3,
则曲线y =x 2+x 在点A(1, 2)处的切线方程为y −2=3(x −1),
即为y =3x −1.
已知函数f(x)=2+log 3x ,x ∈[1, 9],则函数y =[f(x)]2+f(x 2)的值域为_________.
【答案】
[6, 13]
【考点】
函数的值域及其求法
【解析】
先求出函数y =[f(x)]2+f(x 2)的定义域,然后将函数化成关于log 3x 的二次函数,进行配方找出对称轴,而0≤log 3x ≤1,利用对称轴与区间的位置关系求出最值,即可求出值域.
【解答】
∵ f(x)=2+log 3x ,x ∈[1, 9],
∴ y =[f(x)]2+f(x 2)的定义域为{1≤x ≤91≤x 2≤9.
解得1≤x ≤3,即定义域为[1, 3].
∴ 0≤log 3x ≤1.
又y =[f(x)]2+f(x 2)
=(2+log 3x)2+2+log 3x 2
=(log 3x)2+6log 3x +6
=(log 3x +3)2−3,
∵ 0≤log 3x ≤1,
∴ 6≤y ≤13.
故函数的值域为[6, 13].
已知函数f(x)=
9x −a 3x 的图象关于原点对称,g(x)=lg(10x +1)+bx 是偶函数,则a +b =________.
【答案】
12
【考点】
函数奇偶性的性质与判断
【解析】
根据函数奇偶性的定义和性质建立方程关系进行求解即可.
【解答】
函数f(x)=9x −a
3x 的图象关于原点对称,
则函数f(x)是奇函数,
∵ 函数的定义域为R ,
∴ f(0)=0,即f(0)=90−a
30=1−a =0,
则a =1,
∵ g(x)=lg(10x +1)+bx 是偶函数,
∴ g(−x)=g(x),
即lg(10−x +1)−bx =lg(10x +1)+bx ,
即lg 1+10x
10x −lg(10x +1)=2bx ,
即lg(10x+1)−lg10x−lg(10x+1)=2bx,则−x=2bx,
2b=−1,得b=−1
2
,
则a+b=1−1
2=1
2
,
设p:方程x2+2mx+1=0有两个不相等的正根;q:方程x2+2(m−2)x−3m+
10=0无实根.则使p∨q为真,p∧q为假的实数m的取值范围是________.
【答案】
(−∞, −2]∪[−1, 3)
【考点】
四种命题间的逆否关系
函数与方程的综合运用
【解析】
由使p∨q为真,P∧q为假,则p,q中必然一真一假,故我们可以根据p:方程x2+
2mx+1=0有两个不相等的正根;q:方程x2+2(m−2)x−3m+10=0无实根.求
出各种情况下,m的取值范围,综合分析后,即可得到使p∨q为真,P∧q为假的实数
m的取值范围.
【解答】
∵p∨q为真,P∧q为假
∴p与q一个为真,一个为假
由p:方程x2+2mx+1=0有两个不相等的正根
当P为真时,m<−1,则p为假时,m≥−1
由q:方程x2+2(m−2)x−3m+10=0无实根
当q为真时,−2<m<3,则q为假时,m≤−2,或m≥3
当p真q假时,m≤−2
当p假q真时,−1≤m<3
故使p∨q为真,P∧q为假的实数m的取值范围是(−∞, −2]∪[−1, 3)
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.已知集合A={x|a−1<x<2a+1},B={x|0<x<1}.
(1)若a=1
2
,求A∩B.
(2)若A∩B=⌀,求实数a的取值范围.
【答案】
解:(1)当a=1
2时,A={x|−1
2
<x<2},B={x|0<x<1},
∴A∩B={x|0<x<1}. (2)若A∩B=⌀,
当A=⌀时,有a−1≥2a+1,∴a≤−2,
当A≠⌀时,有{a−1<2a+1,
2a+1≤0或a−1≥1,
∴−2<a≤−1
2
或a≥2,
综上可得,a ≤−12或a ≥2.
【考点】
集合关系中的参数取值问题
交集及其运算
【解析】
(1)当a =12时,A ={x|−12<x <2},可求A ∩B
(2)若A ∩B =⌀,则A =⌀时,A ≠⌀时,有{a −1<2a +12a +1≤0或a −1≥1
,解不等式可求a 的范围
【解答】
解:(1)当a =12时,A ={x|−12<x <2},B ={x|0<x <1},
∴ A ∩B ={x|0<x <1}.
(2)若A ∩B =⌀,
当A =⌀时,有a −1≥2a +1,
∴ a ≤−2,
当A ≠⌀时,有{a −1<2a +1,2a +1≤0或a −1≥1,
∴ −2<a ≤−12或a ≥2,
综上可得,a ≤−12或a ≥2.
已知二次函数f(x)满足条件f(0)=1和f(x +1)−f(x)=2x .
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在区间[−1, 1]值域.
【答案】
二次函数f(x)满足条件f(0)=1
设f(x)=ax 2+bx +1,
f(x +1)−f(x)=2x .
∴ a(x +1)2+b(x +1)+1−[ax 2+bx +1]=2x
展开化简得:2ax +a +b =2x ,
2a =2.a +b =0
即a =1,b =−1,
故f(x)=x 2−x +1,
f(x)=x 2−x +1,x ∈[−1, 1]
∵ =12为对称轴,12∈[−1, 1]
f(12)=34,f(−1)=3,f(1)=1,
∴ f(x)在区间[−1, 1]值域为[34, 3]
【考点】
函数的值域及其求法
函数解析式的求解及常用方法
【解析】
(1)f(x)=ax 2+bx +1,代入求解f(x +1)−f(x)=2x ,化简求解系数.(2)求对称轴,端点值,判断大小.
【解答】
二次函数f(x)满足条件f(0)=1
设f(x)=ax 2+bx +1,
f(x +1)−f(x)=2x .
∴ a(x +1)2+b(x +1)+1−[ax 2+bx +1]=2x
展开化简得:2ax +a +b =2x ,
2a =2.a +b =0
即a =1,b =−1,
故f(x)=x 2−x +1,
f(x)=x 2−x +1,x ∈[−1, 1]
∵ =12为对称轴,12∈[−1, 1]
f(12)=34,f(−1)=3,f(1)=1,
∴ f(x)在区间[−1, 1]值域为[34, 3]
已知函数f(x)=x 3−2x 2+x ,g(x)=x 2+x +a ,若函数y =f(x)与y =g(x)的图象有三个不同的交点,求实数a 的取值范围.
【答案】
函数y =f(x)与y =g(x)的图象有三个不同的交点等价于方程
x 3−2x 2+x =x 2+x +a 有三个不同的实数根.即关于x 的方程x 3−3x 2−a =0,有三个不同的实数根.
令ℎ(x)=x 3−3x 2−a ,则ℎ′(x)=3x 2−6x ,令ℎ′(x)<0,解得0<x <2; 令ℎ′(x)>0,解得x <0或x >2.
所以ℎ(x)在(−∞, 0),(2, +∞)上为增函数,在(0, 2)上为减函数.
所以ℎ(x)为极大值,ℎ(2)为极小值.
从而ℎ(2)<0<ℎ(0),解得−4<a <0.
【考点】
利用导数研究函数的极值
利用导数研究函数的单调性
【解析】
利用函数y =f(x)与y =g(x)的图象有三个不同的交点,转化为方程三个根,构造新函数,通过新函数的导数求出极值,列出不等式求解即可.
【解答】
函数y =f(x)与y =g(x)的图象有三个不同的交点等价于方程
x 3−2x 2+x =x 2+x +a 有三个不同的实数根.即关于x 的方程x 3−3x 2−a =0,有三个不同的实数根.
令ℎ(x)=x 3−3x 2−a ,则ℎ′(x)=3x 2−6x ,令ℎ′(x)<0,解得0<x <2; 令ℎ′(x)>0,解得x <0或x >2.
所以ℎ(x)在(−∞, 0),(2, +∞)上为增函数,在(0, 2)上为减函数.
所以ℎ(x)为极大值,ℎ(2)为极小值.
从而ℎ(2)<0<ℎ(0),解得−4<a <0.
已知函数f(x)的定义域是(0, +∞),且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(1
2
)=1,如果对于0<x<y,都有f(x)>f(y),
(1)求f(1);
(2)解不等式f(−x)+f(3−x)≥−2.
【答案】
令x=y=1得f(1)=f(1)+f(1)⇒f(1)=0
由f(1
2
)=1,f(1)=0,
结合题意,可得f(1)=f(2)+f(1
2
)⇒f(2)=−1
f(4)=f(2)+f(2)=−2∴f(−x)+f(3−x)=f[x(x−3)]≥f(4)
又f(x)为(0, +∞)上的减函数
∴{−x>0⇒x<0
3−x>0⇒x<3
x(x−3)≤4⇒−1≤x≤4
解得−1≤x<0
∴原不等式的解集为[−1, 0).
【考点】
函数与方程的综合运用
【解析】
(1)用赋值法令x=y=1 f(1)=0
(2)由f(1
2
)=1,f(0)=0,将−2表示为f(4),再将f(−x)+f(3−x)转化为f[x(x−3)],原不等式f(−x)+f(3−x)≥−2.转化为f[x(x−3)],≥f(4),再利单调性定义求解.
【解答】
令x=y=1得f(1)=f(1)+f(1)⇒f(1)=0
由f(1
2
)=1,f(1)=0,
结合题意,可得f(1)=f(2)+f(1
2
)⇒f(2)=−1
f(4)=f(2)+f(2)=−2∴f(−x)+f(3−x)=f[x(x−3)]≥f(4)
又f(x)为(0, +∞)上的减函数
∴{−x>0⇒x<0
3−x>0⇒x<3
x(x−3)≤4⇒−1≤x≤4
解得−1≤x<0
∴原不等式的解集为[−1, 0).
已知f(x)=√x−lnx.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若存在x使f(x)<m成立,求实数m的取值范围.【答案】
函数的定义域为(0, +∞),
导数f′(x)=
2√x 1
x
=√x−2
2x
,
则由f′(x)>0得√x−2>0,即√x>2得x>4;
由f′(x)<0得√x−2<0,即√x<2得0<x<4;
∴f(x)的递减区间为(0, 4),递增区间为(4, +∞).
若存在x使f(x)<m成立,则m>f(x)min,
由(1)可知f(x)min=f(4)=2−ln4,
∴m>2−ln4.
【考点】
利用导数研究函数的单调性
利用导数研究函数的最值
【解析】
(1)求函数的定义域和导数,结合函数单调性和导数之间的关系进行求解即可.(2)根据存在性问题转化为求m>f(x)min,结合函数最值和导数之间的关系进行求解即可.
【解答】
函数的定义域为(0, +∞),
导数f′(x)=
2√x 1
x
=√x−2
2x
,
则由f′(x)>0得√x−2>0,即√x>2得x>4;
由f′(x)<0得√x−2<0,即√x<2得0<x<4;
∴f(x)的递减区间为(0, 4),递增区间为(4, +∞).
若存在x使f(x)<m成立,则m>f(x)min,
由(1)可知f(x)min=f(4)=2−ln4,
∴m>2−ln4.
f(x)=xlnx,g(x)=x3+ax2−x+2(a∈R).
(1)若g(x)的单调递减区间为(−1
3
,1),求a的值.
(2)若不等式2f(x)≤g′(x)+2恒成立,求a的取值范围.【答案】
∵g(x)=x3+ax2−x+2,∴g′(x)=3x2+2ax−1,
又g(x)的单调递减区间为(−1
3,1),∴x=−1
3
,1是方程g′(x)=0的两个根,
∴{3(−1
3
)2+2a(−1
3
)−1=0
3+2a−1=0
,解得a=−1.
不等式2f(x)≤g′(x)+2恒成立,即2xlnx≤3x2+2ax−1+2=3x2+ax+1恒成立,
∵x>0,∴a≥lnx−3
2x−1
2x
在(0, +∞)上恒成立,
令ℎ(x)=lnx−3
2x−1
2x
,x>0
则a≥ℎ(x)最大值,
又ℎ′(x)=1
x −3
2
+1
2x2
=−3x2+2x+1
2x2
=−(3x+1)(x−1)
2x2
,x>0;
则当0<x<1时,ℎ′(x)>0;当x>1时,ℎ′(x)<0;
∴ℎ(x)在(0, 1)上递增,在(1, +∞)上递减,∴ℎ(x)最大值为ℎ(1)=−2;
∴a取值范围为a≥−2.
【考点】
利用导数研究函数的单调性
利用导数研究函数的最值
【解析】
(1)求a得值,即利用函数g(x)单调递减区间,转化为方程g′(x)=0的两个根,求解a 即可;
(2)将不等式2f(x)≥g′(x)+2成立,转化为含参问题恒成立,然后利用导数求函数的最值即可.
【解答】
∵g(x)=x3+ax2−x+2,∴g′(x)=3x2+2ax−1,
又g(x)的单调递减区间为(−1
3,1),∴x=−1
3
,1是方程g′(x)=0的两个根,
∴{3(−1
3
)2+2a(−1
3
)−1=0
3+2a−1=0
,解得a=−1.
不等式2f(x)≤g′(x)+2恒成立,即2xlnx≤3x2+2ax−1+2=3x2+ax+1恒成立,
∵x>0,∴a≥lnx−3
2x−1
2x
在(0, +∞)上恒成立,
令ℎ(x)=lnx−3
2x−1
2x
,x>0
则a≥ℎ(x)最大值,
又ℎ′(x)=1
x −3
2
+1
2x2
=−3x2+2x+1
2x2
=−(3x+1)(x−1)
2x2
,x>0;
则当0<x<1时,ℎ′(x)>0;当x>1时,ℎ′(x)<0;
∴ℎ(x)在(0, 1)上递增,在(1, +∞)上递减,∴ℎ(x)最大值为ℎ(1)=−2;∴a取值范围为a≥−2.。