2023-2024学年河南省南阳市高一(上)期中数学试卷【答案版】
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2023-2024学年河南省南阳市高一(上)期中数学试卷
一、选择题(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|1<x<3},B={y|y=2x﹣1,x∈A},则A∩B=()
A.∅B.A C.B D.A∪B
2.命题“方程x2﹣8x+15=0有一个根是偶数”的否定是()
A.方程x2﹣8x+15=0有一个根不是偶数
B.方程x2﹣8x+15=0至少有一个根不是偶数
C.方程x2﹣8x+15=0至多有一个根不是偶数
D.方程x2﹣8x+15=0的每一个根都不是偶数
3.若函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是()
A.f(x)=1
e x+e−x B.f(x)=1
e x−e−x
C.f(x)=e x−e−x
e x+e−x D.f(x)=e
x+e−x
e x−e−x
4.我国古代数学家李善兰在《对数探源》中利用尖锥术理论来制作对数表,他通过“对数积”求得ln2≈
0.693,ln5
4
≈0.223,由此可知ln5的近似值为()
A.1.519B.1.726C.1.609D.1.316
5.已知a=24
3,b=4
2
5,c=20
1
3,则()
A.b<a<c B.b<c<a C.c<b<a D.a<c<b
6.通过北师大版必修一教材57页的详细介绍,我们把y=[x]称为取整函数.那么“[x]=[y]”是“|x﹣y|<1”的()条件
A.充分不必要B.必要不充分
C.充要D.既不充分也不必要
7.若关于x的不等式1
x−a >
1
x−b
的解集是{x|1<x<3},则下列式子中错误的是()
A.a﹣b<0B.a+b=4C.a=1,b=3D.a=3,b=1
8.已知函数f(x)={−2x 2+4x ,x ≤2,
x−2x+1,x >2,若存在三个不相等的实数x 1,x 2,x 3使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3),
则f (x 1+x 2+x 3)的取值范围是( ) A .(2
5
,1)
B .(2
5
,+∞)
C .(2
5
,2)
D .(2,+∞)
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.满足函数f (x )=x 2﹣ax +1在区间[1,3]上不单调的实数a 的值可能是( ) A .3
B .4
C .5
D .6
10.下列函数中,具备奇偶性的函数是( ) A .f(x)=(√x)2
B .f(x)=1+
22x
−1
C .f(x)={−x ,x <−1
1,−1<x <1,x ,x >1.
D .f(x)=
√4−x 2
2−|x−2|
11.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (1+x )=f (1﹣x ),且对∀x 1,x 2∈(﹣∞,1),都有
f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2
>0,则下列结论正确的有( )
A .f (1.2)>f (1.5)
B .2a +b =0
C .f(−√2)<f(√3)
D .abc <0
12.已知a >0,b >0,a +b =1,则下列结论成立的是( ) A .1a +1
b
的最小值为4
B .1a +a
b 的最小值为3
C .
11−a
+
12−b
的最小值为2
D .a +1
b
的最小值为1
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.幂函数f (x )=(a 2﹣2a +2)x b (a >0)的图像经过点(2,4),则a +b = . 14.若函数f (x )的定义域是[2,5],则函数y =
f(2x−3)
√x 2−2x−3
的定义域是 .
15.已知f (x )=x 2+|x |+2;则不等式f (x +1)<8的解集是 .
16.如图,已知等腰三角形中一腰上的中线长为√6,则该等腰三角形的面积最大值为 .
四、解答题(本题共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.(10分)(1)已知x+x﹣1=3,求是x 1
2+x−
1
2值;
(2)计算:2−1
2+
2
+(1−√2)−1−8
2
3+2lg5lg20+(lg2)2.
18.(12分)已知函数f(x)=x+1
x
.
(1)判断函数f(x)在[1+∞)上的单调性,并用单调性的定义证明;
(2)求函数g(x)=√x2+4
x2+5
的值域.
19.(12分)已知集合A={x|x2+ax﹣a﹣1<0,a∈R},B={x|2<x<3}.
(1)若0∈A且2∉A,求实数a的取值范围;
(2)设p:x∈A,q:x∈B,若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
20.(12分)为鼓励大学毕业生自主创业,某市出台了相关政策:由政府协调,本市企业按成本价提供产品给大学毕业生自主销售,成本价与出厂价之间的差价由政府承担.大学毕业生袁阳按照相关政策投资销售本市生产的一种新型节能灯,已知这种节能灯的成本价为每件20元,出厂价为每件24元,每月的销售量y(单位:件)与销售单价x(单位:元)之间的关系近似满足一次函数:y=﹣10x+600.(1)设袁阳每月获得的利润为ω(单位:元),写出每月获得的利润ω与销售单价x的函数关系;
(2)物价部门规定,这种节能灯的销售单价不得高于40元.如果袁阳想要每月获得的利润不小于3000元,那么政府每个月为他承担的总差价的取值范围是多少元?
21.(12分)已知log a b+log b a=5
2
,a b=b a,其中a>b>1.
(1)求实数a,b的值;
(2)若函数f(x)=m•a x+b x+1在定义域[1,2]上为增函数,求实数m的取值范围.
22.(12分)已知函数f(x)的定义域为R.当x>0时,f(x)=2x+a,a∈R.
(1)若函数f(x)为奇函数,求函数f(x)的表达式;
(2)若函数f(x)是奇函数且在R上单调,求实数a的取值范围;
(3)在(1)的条件下,若关于x的方程((f(x)+2+a)(f(x)﹣a)=0有三个不等的实数根,求实数a的取值范围.
2023-2024学年河南省南阳市高一(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(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|1<x<3},B={y|y=2x﹣1,x∈A},则A∩B=()
A.∅B.A C.B D.A∪B
解:集合A={x|1<x<3},则B={y|y=2x﹣1,x∈A}={y|1<y<5},故A∩B=A.
故选:B.
2.命题“方程x2﹣8x+15=0有一个根是偶数”的否定是()
A.方程x2﹣8x+15=0有一个根不是偶数
B.方程x2﹣8x+15=0至少有一个根不是偶数
C.方程x2﹣8x+15=0至多有一个根不是偶数
D.方程x2﹣8x+15=0的每一个根都不是偶数
解:“方程x2﹣8x+15=0有一个根是偶数”的否定是:方程x2﹣8x+15=0的每一个根都不是偶数.故选:D.
3.若函数f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能是()
A.f(x)=1
e x+e−x B.f(x)=1
e x−e−x
C.f(x)=e x−e−x
e x+e−x D.f(x)=e
x+e−x
e x−e−x
解:对于A,f(0)=1
2
,与图象不相符,故A错误;
对于B,f(0)无意义,与图象不相符,故B错误;
对于C,函数定义域为R,f(0)=0,f(−x)=e−x−e x
e−x+e x
=−f(x),函数为奇函数,符合图象,故C正
确;
对于D,f(0)无意义,与图象不相符,故D错误.
故选:C.
4.我国古代数学家李善兰在《对数探源》中利用尖锥术理论来制作对数表,他通过“对数积”求得ln2≈
0.693,ln 5
4
≈0.223,由此可知ln 5的近似值为( )
A .1.519
B .1.726
C .1.609
D .1.316
解:因为ln 2≈0.693,ln 5
4
≈0.223=ln 5﹣2ln 2=ln 5﹣1.386,由此可知ln 5≈1.609.
故选:C . 5.已知a =
24
3,b
=
425,c
=201
3,则( )
A .b <a <c
B .b <c <a
C .c <b <a
D .a <c <b
解:∵a =
243=√163
,b =
425
=√165
,c =
2013
=√203
,
y =x 1
3=√x 3
是R 上的增函数,20>16,
∴√203
>√163
,即c >a .再根据√163
>√165
,可得a >b . 综上可得,c >a >b . 故选:A .
6.通过北师大版必修一教材57页的详细介绍,我们把y =[x ]称为取整函数.那么“[x ]=[y ]”是“|x ﹣y |<1”的( )条件 A .充分不必要 B .必要不充分 C .充要
D .既不充分也不必要
解:若[x ]=[y ],设[x ]=[y ]=m ,则x =m +a (0≤a <1),y =m +b (0≤b <1), ∴x ﹣y =a ﹣b ∈(﹣1,1),∴|x ﹣y |<1,
反之,令x =1.1,y =0.9,则满足|x ﹣y |=0.2<1,但[x ]=1,[y ]=0,[x ]≠[y ], ∴[x ]=[y ]是|x ﹣y |<1的充分不必要条件. 故选:A . 7.若关于x 的不等式1x−a
>
1x−b
的解集是{x |1<x <3},则下列式子中错误的是( )
A .a ﹣b <0
B .a +b =4
C .a =1,b =3
D .a =3,b =1
解:由
1x−a
>1x−b
,得1x−a
−
1x−b
>0,化简得,
a−b
(x−a)(x−b)
>0,即(a ﹣b )(x ﹣a )(x ﹣b )>0,
∵不等式
1x >a
>
1
x−b
的解集是{x |1<x <3},
∴a ﹣b <0,且1和3是方程(x ﹣a )(x ﹣b )=0的两个根, ∴a =1,b =3,∴a +b =4,故A 正确,B 正确,C 正确,D 错误. 故选:D .
8.已知函数f(x)={−2x 2+4x ,x ≤2,
x−2x+1,x >2,若存在三个不相等的实数x 1,x 2,x 3使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3),
则f (x 1+x 2+x 3)的取值范围是( ) A .(2
5
,1)
B .(2
5
,+∞)
C .(2
5
,2)
D .(2,+∞)
解:函数f (x )={−2x 2+4x ,x ≤2
x−2x+1
,x >2的图象如图所示:
由f (x )在(﹣∞,2]上关于x =1对称,且f max (x )=2, 当x ∈(2,+∞)时,f (x )=x−2x+1=1−3
x+1
是增函数, 且f (x )=
x−2x+1=1−3
x+1
∈(0,1), 所以x 1+x 2=2,x 3∈(2,+∞), 所以x 1+x 2+x 3∈(4,+∞),又f (4)=4−24+1=2
5
, 故f (x 1+x 2+x 3)∈(2
5
,1).
故选:A .
二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)
9.满足函数f (x )=x 2﹣ax +1在区间[1,3]上不单调的实数a 的值可能是( ) A .3
B .4
C .5
D .6
解:因为函数f (x )=x 2﹣ax +1在区间[1,3]上不单调,所以1<1
2
a <3,即2<a <6.
故选:ABC .
10.下列函数中,具备奇偶性的函数是( ) A .f(x)=(√x)2
B .f(x)=1+
22x
−1
C .f(x)={−x ,x <−1
1,−1<x <1,x ,x >1.
D .f(x)=
√4−x 2
2−|x−2|
解:根据题意,依次分析选项:
对于A ,f (x )=(√x )2,其定义域为[0,+∞),不关于原点对称, 则该函数为非奇非偶函数,不符合题意; 对于B ,f (x )=1+
2
2x
−1
,其定义域为R , 有f (﹣x )+f (x )=1+22−x −1+1+22x −1=2+2⋅2x
1−2x +2
2x
−1
=0,即f (﹣x )=﹣f (x ), 则该函数为奇函数,符合题意;
对于C ,f(x)={−x ,x <−1
1,−1<x <1,x ,x >1.
其定义域为{x |x ≠±1},
当x <﹣1时,﹣x >1,有f (﹣x )=f (x )=﹣x , 当﹣1<x <1时,﹣1<﹣x <1,有f (﹣x )=f (x )=1, 当x >1时,﹣x <﹣1,有f (﹣x )=f (x )=x ,
综合可得:∀x ∈{x |x ≠±1},都有f (x )=f (﹣x ),则f (x )为偶函数,符合题意;
对于D ,f (x )=
√4−x 2
2−|x−2|,则有{4−x 2≥02−|x −2|≠0
,解可得﹣2≤x ≤2且x ≠0,
即函数的定义域为{x |﹣2≤x ≤2且x ≠0}, 则f (x )=
√4−x 2
x
,则有f (﹣x )=−
√4−x 2
x
=−f (x ),则f (x )为奇函数.
故选:BCD .
11.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (1+x )=f (1﹣x ),且对∀x 1,x 2∈(﹣∞,1),都有
f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2
>0,则下列结论正确的有( )
A .f (1.2)>f (1.5)
B .2a +b =0
C .f(−√2)<f(√3)
D .abc <0
解:因为二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (1+x )=f (1﹣x ), 即函数的图象关于x =1对称,故−b
2a
=1,所以b +2a =0,B 正确; 对∀x 1,x 2∈(﹣∞,1),都有
f(x 1)−f(x 2)x 1−x 2
>0,所以f (x )在(﹣∞,1)上单调递增,
所以a <0,b =﹣2a >0,但c 的正负无法确定,D 错误;
根据函数的对称性可知,f (x )在(1,+∞)上单调递减,则f (1.2)>f (1.5),A 正确, 又f (−√2)=f (2+√2)<f (√3),C 正确. 故选:ABC .
12.已知a >0,b >0,a +b =1,则下列结论成立的是( )
A .1a +1
b
的最小值为4
B .1a +a
b 的最小值为3
C .
11−a
+
12−b
的最小值为2
D .a +1
b
的最小值为1
解:对于A ,1a +1b =(a +b)(1a +1b )=2+b a +a b ≥2+2√b a ⋅a b
=4,当且仅当a =b =1
2时,取等
号,故A 正确;
对于B ,1a =a+b a =1+b a ,故1a +a b =1+b a +a b ≥1+2√b a ⋅a b
=3,当且仅当a =b =1
2时,取等
号,故B 正确;
对于C ,由a >0,b >0,a +b =1,可知(1﹣a )+(2﹣b )=3﹣(a +b )=2,且1﹣a >0,2﹣b >0, 11−a
+12−b
=12
[(1−a)+(2−b)](11−a
+12−b
)=12
(2+2−b 1−a
+1−a 2−b
)≥
12
(2+√
2−b 1−a ⋅1−a 2−b
)=2, 不等式取等号的条件是1﹣a =2﹣b =1,即a =0,b =1,与题设a +b =1矛盾,故1
1−a
+
12−b
的最小值
大于2,C 不正确;
对于D ,a +1b −1=1b −b =1−b 2
b =(1+b)(1−b)b >0,故a +1
b
>1,最小值大于1,故D 不正确.
故选:AB .
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.幂函数f (x )=(a 2﹣2a +2)x b (a >0)的图像经过点(2,4),则a +b = 3 . 解:幂函数f (x )=(a 2﹣2a +2)x b (a >0)的图像经过点(2,4), ∴{a 2−2a +2=1
f(2)=2b =4,解得a =1,b =2,则a +b =1+2=3. 故答案为:3.
14.若函数f (x )的定义域是[2,5],则函数y =f(2x−3)
√x 2−2x−3
的定义域是 (3,4] .
解:由题意得,{
2≤2x −3≤5
x 2−2x −3>0
,解得3<x ≤4.
故答案为:(3,4].
15.已知f (x )=x 2+|x |+2;则不等式f (x +1)<8的解集是 (﹣3,1) .
解:对于f (x )=x 2+|x |+2,当x ≥0时,f (x )=x 2+x +2,当x <0时,f (x )=x 2﹣x +2, 所以f(x)={x 2+x +2,x ≥0x 2−x +2,x <0
,
当x +1≥0时,即x ≥﹣1时,不等式f (x +1)<8可化为(x +1)2+(x +1)+2<8,
即x2+3x﹣4<0,解得﹣4<x<1,所以﹣1≤x<1;
当x+1<0时,即x<﹣1时,不等式f(x+1)<8可化为(x+1)2﹣(x+1)+2<8,
即x2+x﹣6<0,解得﹣3<x<2,所以﹣3<x<﹣1;
综上,不等式f(x+1)<8的解集为(﹣3,1).
故答案为:(﹣3,1).
16.如图,已知等腰三角形中一腰上的中线长为√6,则该等腰三角形的面积最大值为4.
解:如图所示:作CE⊥AB于E,DF⊥AB于F,则AE=EB,EF=FB,设DF=h,FB=b,故AF=3b,
在△ADF中:6=9b2+h2≥2√9b2×ℎ2=6bh,即bh≤1,
当且仅当9b2=h2,即h=√3,b=√3
3
时等号成立,
S△ABC=2S△ABD=4bh≤4.
故答案为:4.
四、解答题(本题共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.(10分)(1)已知x+x﹣1=3,求是x 1
2+x−
1
2值;
(2)计算:2−1
2+
40
√2
+(1−√2)−1−8
2
3+2lg5lg20+(lg2)2.
解:(1)由于(x 1
2+x
1
2)2=x+x−1+2=5,
又x 1
2+x−
1
2>0,故x
1
2+x
1
2=√5;
(2)原式=√2
22
−(√2+1)﹣4+2=﹣3.
18.(12分)已知函数f(x)=x+1
x
.
(1)判断函数f(x)在[1+∞)上的单调性,并用单调性的定义证明;
(2)求函数g(x)=√x2+4
x2+5
的值域.
解:(1)函数f(x)在[1+∞)上单调递增,证明如下:
任取x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2,则x2﹣x1>0,x2x1>1,
则f(x2)−f(x1)=(x2+1
x2
)−(x1+
1
x1
)=x2−x1+
1
x1
=(x2−x1)
(x2x1−1)
x2x1
>0,
∴f(x2)﹣f(x1)>0,即f(x1)<f(x2),∴函数f(x)是[1,+∞)上的增函数.(2)令t=√x2+4(t≥2),则t2﹣4=x2,
于是g(x)的值域即为求ℎ(t)=
t
t2+1
=
1
t+1
t
的值域,
由(1)知函数y=t+1
t
(t≥2)在[2,+∞)是单调递增的,
所以当t=2时,即√x2+4=2,即x=0处y取最小值y min=2+1
2
=
5
2
,
所以0<
1
t+1
t
≤
2
5
,
所以函数g(x)=√x2+4
x2+5
的值域为(0,
2
5
].
19.(12分)已知集合A={x|x2+ax﹣a﹣1<0,a∈R},B={x|2<x<3}.
(1)若0∈A且2∉A,求实数a的取值范围;
(2)设p:x∈A,q:x∈B,若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
解:(1)由0∈A且2∉A,得{−a−1<0
a+3≥0
,∴a>﹣1,
∴a的取值范围为(﹣1,+∞);
(2)由p是q的必要不充分条件,∴B⫋A,
∵x2+ax﹣a﹣1=(x﹣1)(x+a+1)<0,且B={x|2<x<3},
故A={x|1<x<﹣a﹣1},∴{1<−a−1
−a−1≥3
,∴a≤﹣4,
∴a的取值范围为(﹣∞,﹣4].
20.(12分)为鼓励大学毕业生自主创业,某市出台了相关政策:由政府协调,本市企业按成本价提供产品给大学毕业生自主销售,成本价与出厂价之间的差价由政府承担.大学毕业生袁阳按照相关政策投资销售本市生产的一种新型节能灯,已知这种节能灯的成本价为每件20元,出厂价为每件24元,每月的销售量y(单位:件)与销售单价x(单位:元)之间的关系近似满足一次函数:y=﹣10x+600.
(1)设袁阳每月获得的利润为ω(单位:元),写出每月获得的利润ω与销售单价x 的函数关系;
(2)物价部门规定,这种节能灯的销售单价不得高于40元.如果袁阳想要每月获得的利润不小于3000元,那么政府每个月为他承担的总差价的取值范围是多少元?
解:(1)依题意可知每件的销售利润为(x ﹣20)元,每月的销售量为(﹣10x +600)件,
所以每月获得的利润ω与销售单价x 的函数关系为ω=(x ﹣20)(﹣10x +600)(20≤x ≤60);
(2)由每月获得的利润不小于3000元,
即(x ﹣20)(﹣10x +600)≥3000,
即x 2﹣80x +1500≤0,
即(x ﹣30)(x ﹣50)≤0,解得30≤x ≤50,
又因为这种节能灯的销售单价不得高于40元,
所以30≤x ≤40,
设政府每个月为他承担的总差价为p 元,
则p =(24﹣20)(﹣10x +600)=﹣40x +2400,
由30≤x ≤40,得800≤p ≤1200,
故政府每个月为他承担的总差价的取值范围为[800,1200]元.
21.(12分)已知log a b +log b a =52
,a b =b a ,其中a >b >1. (1)求实数a ,b 的值;
(2)若函数f (x )=m •a x +b x +1在定义域[1,2]上为增函数,求实数m 的取值范围.
解:(1)设log b a =k ,则k >1,因为log a b +log b a =52
, 可得k +1k =52
,所以k =2,则a =b 2. 又a b =b a ,所以b 2b =b b 2,即2b =b 2,
又a >b >1,解得b =2,a =4.
(2)由(1)以及函数f (x )=m •a x +b x +1,得f (x )=m •4x +2x +1,令t =2x ,x ∈[1,2],
则y =mt 2+t +1,t ∈[2,4].
为使f (x )在[1,2]上为增函数,
则m =0或{m >0−12m <2或{m <0−12m
≥4,解得m =0或m >0或−18≤m <0. 综上,m 的取值范围为[−18
,+∞). 22.(12分)已知函数f (x )的定义域为R .当x >0时,f (x )=2x +a ,a ∈R .
(1)若函数f (x )为奇函数,求函数f (x )的表达式;
(2)若函数f (x )是奇函数且在R 上单调,求实数a 的取值范围;
(3)在(1)的条件下,若关于x 的方程((f (x )+2+a )(f (x )﹣a )=0有三个不等的实数根,求实数a 的取值范围.
解:(1)当x =0时,f (0)=0;
当x <0时,f (x )=﹣f (﹣x )=﹣(2﹣x +a )=﹣2﹣x ﹣a ;
故f(x)={2x +a ,x >0
0,x =0
−2−x −a ,x <0
.
(2)因为当x >0时,f (x )=2x +a 是单调增函数,
所以若f (x )在R 上单调,则f (x )必为R 上的单调增函数,
只须满足﹣20﹣a ≤0≤20+a ,得a ≥﹣1,实数a 的取值范围是[﹣1,+∞);
(3)由方程(f (x )+2+a )(f (x )﹣a )=0⋯(*),可得f (x )=﹣2﹣a 或f (x )=a ,
由题意可知,f (x )不可能是单调函数,故a <﹣1,
又因为方程(*)有三个不等的实数根,且a <1+a ,
所以只须1+a <﹣2﹣a <﹣1﹣a 且﹣2﹣a ≠0,解得a <−32
且a ≠﹣2, 综上所述,a 的取值范围为(−∞,−2)∪(−2,−32).。