2021-2022学年安徽省宿州市十三所重点中学高一(上)期中数学试卷(解析版)
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2021-2022学年安徽省宿州市十三所重点中学高一(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.已知全集U=R,A=(﹣3,4),B=(﹣∞,2],则∁R(A∩B)=()A.(﹣3,2]B.(﹣∞,﹣3]∪(2,+∞)
C.(﹣∞,4)D.[4,+∞)
2.函数f(x)=+的定义域为()
A.{x|x>且x≠1}B.{x|x<或x>1}C.{x|≤x≤1}D.{x|x≥且x≠1} 3.命题“∀x≥1,都有2x﹣1≥1”的否定是()
A.∃x≥1,使得2x﹣1<1B.∃x≥1,使得2x﹣1≥1
C.∀x≥1,都有2x﹣1<1D.∃x<1,使得2x﹣1<1
4.函数y=x a(x≥0)和函数y=a x(x≥0)在同一坐标系下的图像可能是()A.B.
C.D.
5.函数y=f(x)与y轴的交点个数为()
A.至少1个B.至多一个
C.有且只有一个D.与f(x)有关,不能确定
6.已知函数f(x)对任意实数x都有f(1+x)=f(1﹣x),并且对任意x1,x2∈(﹣∞,1),都有<0,则下列说法正确的是()
A.f(0)>f(2)B.f(1)=f(﹣1)
C.f()<f(﹣2)D.f(﹣1)>f(+1)
7.函数f(x)=x2﹣2mx﹣3在区间[1,4]上不单调的一个充分不必要条件为()A.m<4B.m>1C.1≤m≤4D.2≤m≤3
8.已知函数f(x)=,若∀x∈[2﹣t,2+t]都有f(x)+f(t2﹣2x)≥0
成立,则实数t的取值范围是()
A.t≥1或t≤﹣2B.t≥1C.t≥2或t≤﹣1D.t≥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,有选错的得0分,部分选对的得3分。
9.下列运算正确的有()
A.2•2=4B.2•2=16
C.35=1051g3D.35=103lg5
10.下列函数是同一函数的是()
A.f(x)=和g(x)=x
B.f(x)=x2+2x﹣1和g(t)=t2+2t﹣1
C.f(x)=和g(x)=|x|
D.f(x)=•和g(x)=
11.对于函数f(x),若存在集合A≠B,且f(x)在集合A,B上的值域相同,则称集合A,B为函数f(x)的“同族等值集合”,若g(x)=x2﹣2x﹣3,则下列集合M,N是函数g(x)的“同族等值集合”的有()
A.M={﹣1,0,1}和N={1,2,3}B.M=[﹣1,1]和N=[1,3]
C.M=[﹣1,0]和N=[0,1]D.M=[﹣1,+∞)和N=(﹣∞,1] 12.使得f(x0)=0的数x0称为方程f(x)=0的解,也称为函数f(x)的零点.即f(x)的零点就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标,已知二次函数f(x)=x2+bx+c
在(0,2)上有两个零点x1,x2,且x1<x2,下列说法正确的有()
A.f(0)>0且f(2)>0
B.f(1)<0
C.f(0)•f(2)>1
D.f(0)和f(2)至少有一个小于1
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若幂函数y=(m2﹣m﹣1)x m为奇函数,则m=.
14.设集合A=[0,1),B=[1,2],函数f(x)=,则f(f(1))
=.
15.已知a>0,b>0且a+2b=ab,则ab的最小值为.
16.(1)若log123=k,则log1224=(用含有k的表达式作答);
(2)若对正数a,b有1+log3a=2+log4b=log12(a+b),则+=(用数字作答).
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.化简求值
(1)(2)﹣(3)﹣(0.008)×;
(2)(log43+log83)(log32+log92)﹣log2(log216).
18.设集合A={x|x(x+a﹣1)≤a},B={x|x2+x﹣6<0},C={x|x2﹣x﹣6≤0}.(1)求B∪C.
(2)若A∩(∁R B)=∅,求实数a的取值范围.
19.已知函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x+y)=f(x)+f(y),且对∀x<0,都有f(x)>0.
(1)判断并用定义证明函数f(x)的单调性;
(2)解关于x的不等式f(x2)﹣f(3)>f(2x).
20.已知函数f(x)=4x﹣2x+2+5,集合A=[0,a].
(1)当x∈A时,函数f(x)的最小值为1,求实数a的取值范围;
(2)当______时,求函数f(x)=4x﹣2x+2+5的最大值以及取到最大值时x的取值.在
①a=1,②a=2,③a=3,这三个条件中任选一个补充在(2)问中的横线上,并求解.21.已知函数f(x)=1+.
(1)判断并用定义证明函数f(x)的奇偶性;
(2)解关于x的不等式|f(x)|>.
22.第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年2月4日至2月20日在中国北京举办,届时北京将成为首个同时举办了夏季奥运会和冬季奥运会的城市,进一步增强了民族自信.同时央行发行各种收藏类纪念币和纪念钞.某网店获准销售一种5g圆形金质纪念币,每枚进价80元,预计这种纪念币以每枚100元的价格销售时该店一天可销售40枚,经过市场调研发现每枚纪念币的销售价格在每枚100元的基础上每减少1元则增加销售4枚,而每增加1元则减少销售1枚,现设每枚纪念章的销售价格为x元(80<x<140且x为整数).
(Ⅰ)写出该专营店一天内销售这种纪念章所获利润y(元)与每枚纪念章的销售价格x (元)的函数关系式(并写出这个函数的定义域);
(Ⅱ)当每枚纪念章销售价格x为多少元时,该专营店一天内利润y(元)最大,并求出最大值.
参考答案
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.已知全集U=R,A=(﹣3,4),B=(﹣∞,2],则∁R(A∩B)=()A.(﹣3,2]B.(﹣∞,﹣3]∪(2,+∞)
C.(﹣∞,4)D.[4,+∞)
【分析】根据集合的定义与运算性质,计算即可.
解:全集U=R,A=(﹣3,4),B=(﹣∞,2],
所以A∩B=(﹣3,2],
所以∁R(A∩B)=(﹣∞,﹣3]∪(2,+∞).
故选:B.
2.函数f(x)=+的定义域为()
A.{x|x>且x≠1}B.{x|x<或x>1}C.{x|≤x≤1}D.{x|x≥且x≠1}【分析】由题意根据函数的解析式、根式、分式的性质,求出函数的定义域.
解:由函数f(x)=+,可得,求得x≥且x≠1,
可得函数的定义域为{x|x≥且x≠1},
故选:D.
3.命题“∀x≥1,都有2x﹣1≥1”的否定是()
A.∃x≥1,使得2x﹣1<1B.∃x≥1,使得2x﹣1≥1
C.∀x≥1,都有2x﹣1<1D.∃x<1,使得2x﹣1<1
【分析】根据全称量词命题的否定是存在量词命题,写出即可.
解:根据全称量词命题的否定是存在量词命题知,
命题“∀x≥1,都有2x﹣1≥1”的否定是:
“∃x≥1,使得2x﹣1<1”.
故选:A.
4.函数y=x a(x≥0)和函数y=a x(x≥0)在同一坐标系下的图像可能是()
A.B.
C.D.
【分析】分a>1和0<a<1两种情况讨论.
解:当a>1时,指数函数y=a x在[0,+∞)上单调递增,且过定点(0,1)(凹函数),幂函数y=x a在[0,+∞)上单调递增(凹函数);
当0<a<1时,指数函数y=a x在[0,+∞)上单调递增,且过定点(0,1)(凹函数),幂函数y=x a在[0,+∞)上单调递增(凸函数);
所以只有C选项满足.
故选:C.
5.函数y=f(x)与y轴的交点个数为()
A.至少1个B.至多一个
C.有且只有一个D.与f(x)有关,不能确定
【分析】由函数的定义,对任意一个x,有且只有一个y与之对应,从而可知若x可以等于0,则有且只有一个y与之对应.
解:由函数的定义,
对任意一个x,有且只有一个y与之对应,
若x可以等于0,则有且只有一个y与之对应,
故函数y=f(x)的图象与y轴的交点个数至多有一个.
故选:B.
6.已知函数f(x)对任意实数x都有f(1+x)=f(1﹣x),并且对任意x1,x2∈(﹣∞,1),
都有<0,则下列说法正确的是()
A.f(0)>f(2)B.f(1)=f(﹣1)
C.f()<f(﹣2)D.f(﹣1)>f(+1)
【分析】由已知可得函数f(x)关于x=1对称,f(x)在(﹣∞,1)上单调递减,从而可得f(x)在(1,+∞)上单调递增,然后根据单调性和对称性即可判断各个选项函数值的大小关系.
解:因为函数f(x)对任意实数x都有f(1+x)=f(1﹣x),
所以f(x)关于x=1对称,所以f(0)=f(2),故A错误;
因为对任意x1,x2∈(﹣∞,1),都有<0,
所以f(x)在(﹣∞,1)上单调递减,所以f(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以f()<f(4)=f(﹣2),f(﹣1)=f(3﹣)<f(+1),故C正确,D错误;
由已知f(1)的值无法确定,故f(1)和f(﹣1)的大小无法比较,故B错误.
故选:C.
7.函数f(x)=x2﹣2mx﹣3在区间[1,4]上不单调的一个充分不必要条件为()A.m<4B.m>1C.1≤m≤4D.2≤m≤3
【分析】先找出充要条件,再找充分不必要条件.
【解答】解∵f(x)=x2﹣2mx﹣3在区间[1,4]上不单调,
又∵f(x)的图象是开口向上,对称轴为x=m的抛物线,
∴1<m<4,
所以原命题的一个充分不必要条件只有D选项满足,
故选:D.
8.已知函数f(x)=,若∀x∈[2﹣t,2+t]都有f(x)+f(t2﹣2x)≥0
成立,则实数t的取值范围是()
A.t≥1或t≤﹣2B.t≥1C.t≥2或t≤﹣1D.t≥2
【分析】作出分段函数的图象,确定函数f(x)的奇偶性与单调性,将问题转化为x≥2x
﹣t2对于∀x∈[2﹣t,2+t]恒成立,得到关于t的不等式,求解即可.
解:作出函数f(x)=的图象如图所示,
则可知函数f(x)为奇函数,且f(x)在R上单调递增,
不等式f(x)+f(t2﹣2x)≥0可变形为f(x)≥﹣f(t2﹣2x)=f(2x﹣t2),
即f(x)≥f(2x﹣t2)对∀x∈[2﹣t,2+t]恒成立,
则x≥2x﹣t2对于∀x∈[2﹣t,2+t]恒成立,
即x≤t2对于∀x∈[2﹣t,2+t]恒成立,
所以2+t≤t2,解得t≤﹣1或t≥2,
又2+t>2﹣t,解得t>0,
则实数t的取值范围是[2,+∞).
故选:D.
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,有选错的得0分,部分选对的得3分。
9.下列运算正确的有()
A.2•2=4B.2•2=16
C.35=1051g3D.35=103lg5
【分析】利用有理数指数幂和对数的运算性质求解.
解:∵==,
∴A正确,B错误,
∵35==105lg3,
∴C正确,D错误,
故选:AC.
10.下列函数是同一函数的是()
A.f(x)=和g(x)=x
B.f(x)=x2+2x﹣1和g(t)=t2+2t﹣1
C.f(x)=和g(x)=|x|
D.f(x)=•和g(x)=
【分析】根据两个函数的定义域相同,对应关系也相同,即可判断它们是同一函数.解:对于A,函数f(x)==x(x≠0),与函数g(x)=x(x∈R)的定义域不同,不是同一函数;
对于B,函数f(x)=x2+2x﹣1(x∈R),与函数g(t)=t2+2t﹣1(t∈R)的定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;
对于C,函数f(x)==|x|(x∈R),与函数g(x)=|x|(x∈R)的定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;
对于D,函数f(x)=•=(x≥1),与函数g(x)=(x≤﹣1或x≥1)的定义域不同,不是同一函数.
故选:BC.
11.对于函数f(x),若存在集合A≠B,且f(x)在集合A,B上的值域相同,则称集合A,B为函数f(x)的“同族等值集合”,若g(x)=x2﹣2x﹣3,则下列集合M,N是函数g(x)的“同族等值集合”的有()
A.M={﹣1,0,1}和N={1,2,3}B.M=[﹣1,1]和N=[1,3]
C.M=[﹣1,0]和N=[0,1]D.M=[﹣1,+∞)和N=(﹣∞,1]【分析】由定义知,依次求各选项的值域并判断是否相同即可.
解:对于选项A,∵g(x)=x2﹣2x﹣3,
∴g(﹣1)=0,g(0)=﹣3,g(1)=﹣4,g(2)=﹣3,g(3)=0;
故g(x)在集合M上的值域为{0,﹣3,﹣4},
在集合N上的值域为{0,﹣3,﹣4},故正确;
同理可得,
对于选项B,g(x)在集合M上的值域为[﹣4,0],
在集合N上的值域为[﹣4,0],故正确;
对于选项C,g(x)在集合M上的值域为[﹣3,0],
在集合N上的值域为[﹣4,﹣3],故错误;
对于选项D,g(x)在集合M上的值域为[﹣4,+∞),
在集合N上的值域为[﹣4,+∞),故正确;
故选:ABD.
12.使得f(x0)=0的数x0称为方程f(x)=0的解,也称为函数f(x)的零点.即f(x)的零点就是函数y=f(x)的图象与x轴交点的横坐标,已知二次函数f(x)=x2+bx+c 在(0,2)上有两个零点x1,x2,且x1<x2,下列说法正确的有()
A.f(0)>0且f(2)>0
B.f(1)<0
C.f(0)•f(2)>1
D.f(0)和f(2)至少有一个小于1
【分析】用数形结合法,分类讨论求解.
解:对于A,二次函数f(x)=x2+bx+c在(0,2)上有两个零点x1,x2,且x1<x2,的充要条件是,即,
所以A对;
对于B,当x1,x2,∈(0,1)时,f(1)>0,所以B错;
对于C,f(x)=(x﹣1)(x﹣)=x2﹣x+,f(0)=,f(2)=,f(0)•f (2)=<1,所以C错;
对于D,当f(1)=1+b+c<0时,4+2b+2c<2,即f(0)+f(2)<2,所以f(0)和f (2)至少有一个小于1,
当f(1)=1+b+c≥0时,﹣∈(0,1)或﹣∈(1,2),
若﹣∈(0,1),则f(0)=c<=(﹣)2<1,
若﹣∈(1,2),则f(2)=4+2b+c<4+2b+=(2+)²=(2﹣(﹣))²<1,所以D对.
故选:AD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若幂函数y=(m2﹣m﹣1)x m为奇函数,则m=﹣1.
【分析】依题意,m2﹣m﹣1=1,解得m,再由函数为奇函数,解得m即可.
解:依题意,m2﹣m﹣1=1,解得m=2或m=﹣1,
若m=﹣1,则y=x﹣1是奇函数;
若m=2,则y=x2不是奇函数.
故答案为:﹣1.
14.设集合A=[0,1),B=[1,2],函数f(x)=,则f(f(1))=
.
【分析】根据题意,由函数的解析式计算可得答案.
解:根据题意,函数f(x)=,
则f(1)=()1=,
则f(f(1))=f()==;
故答案为:.
15.已知a>0,b>0且a+2b=ab,则ab的最小值为8.
【分析】利用基本不等式构造出关于ab的不等式,求出ab的范围.
解:因为a>0,b>0,所以a+2b=ab,
解得,即ab≥8,当且仅当a=2b=4时取等号.
故答案为:8.
16.(1)若log123=k,则log1224=(用含有k的表达式作答);
(2)若对正数a,b有1+log3a=2+log4b=log12(a+b),则+=48(用数字作答).【分析】(1)利用对数的运算性质求解.
(2)设1+log3a=2+log4b=log12(a+b)=m,用m分别表示出a,b的值,代入+=,结合对数的运算性质即可求出结果.
解:(1)∵log123=1﹣log124=1﹣2log122,
∴log122=,
∴log1224=1+log122=1+=.
(2)设1+log3a=2+log4b=log12(a+b)=m,
则a=3m﹣1,b=4m﹣2,a+b=12m,
∴+====3×42=48.
故答案为:,48.
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.化简求值
(1)(2)﹣(3)﹣(0.008)×;
(2)(log43+log83)(log32+log92)﹣log2(log216).
【分析】(1)利用有理数指数幂的运算性质求解.
(2)利用对数的运算性质求解.
解:(1)原式=﹣﹣×=﹣﹣25×=
=﹣.
(2)原式=﹣log2(4log22)=
﹣log24=﹣2=.
18.设集合A={x|x(x+a﹣1)≤a},B={x|x2+x﹣6<0},C={x|x2﹣x﹣6≤0}.
(1)求B∪C.
(2)若A∩(∁R B)=∅,求实数a的取值范围.
【分析】(1)将集合B,C分别写出,再求并集即可;
(2)对集合A分类讨论,再与集合B的补集求交集即可.
解:(1)解得B={x|−3<x<2},C={x|−2≤x≤3},则B∪C={x|−3<x≤3};
(2)A={x|(x+a)(x−1)≤0},由A∩(∁R B)=∅,得A⊆B,
①当−a<1 时,即a>−1 时,A={x|−a≤x≤1},只需−a>−3,即−1<a<3,
②当−a=1 时,即a=−1 时,満足条件A={x|x=1},
③当−a>1 时,即a<−1 时,A={x|1≤x≤−a},只需−a<2,即−2<a<﹣1;
综上可得:a的取值范围是−2<a<3.
19.已知函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x+y)=f(x)+f(y),且对∀x<0,都有f(x)>0.
(1)判断并用定义证明函数f(x)的单调性;
(2)解关于x的不等式f(x2)﹣f(3)>f(2x).
【分析】(1)判断f(x)在R上是减函数,利用定义法即可证明;
(2)根据已知将不等式转化为f(x2)>f(2x+3),结合(1)中结论脱去“f”,即可求解x的取值范围.
解:(1)f(x)在R上是减函数,证明如下:
∵f(x)对任意x,y∈R,总有f(x+y)=f(x)+f(y),
令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),解得f(0)=0,
任取x1<x2,则x1﹣x2<0,且f(x1﹣x2)>0,
∴f(x1)﹣f(x2)=f(x1﹣x2+x2)﹣f(x2)
=f(x1﹣x2)+f(x2)﹣f(x2)
=f(x1﹣x2)>0,
∴f(x1)>f(x2).
∴f(x)在R上是减函数.
(2)∵函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x+y)=f(x)+f(y),
不等式f(x2)﹣f(3)>f(2x)移项可得f(x2)>f(2x)+f(3),
进而转化为f(x2)>f(2x+3),
由(1)可知函数f(x)为R上的减函数,
∴x2<2x+3,解得﹣1<x<3,
即不等式的解集为(﹣1,3).
20.已知函数f(x)=4x﹣2x+2+5,集合A=[0,a].
(1)当x∈A时,函数f(x)的最小值为1,求实数a的取值范围;
(2)当______时,求函数f(x)=4x﹣2x+2+5的最大值以及取到最大值时x的取值.在
①a=1,②a=2,③a=3,这三个条件中任选一个补充在(2)问中的横线上,并求解.
【分析】(1)利用换元法令t=2x∈[1,2a],则原函数转化为g(t)=t2﹣4t+5,由二次函数的性质结合题意即可求解a的取值范围;
(2)根据所选条件,结合(1),即可求解函数f(x)的最大值.
解:(1)由题意可知a>0,
令t=2x∈[1,2a],g(t)=t2﹣4t+5,
当x∈A时,函数f(x)的最小值为1,等价于t∈[1,2a]时函数g(t)的最小值为1,二次函数g(t)的对称轴为t=2,且g(2)=1,
故函数g(t)最小值为1,则要求2a≥2,即a≥1.
即实数a的取值范围为[1,+∞).
(2)选择①,由(1)知,t=2x∈[1,2],此时函数g(t)的最大值为g(1)=2,取最大值时t=1,即x=0.
选择②,由(1)知,t=2x∈[1,4],此时函数g(t)的最大值为g(4)=5,
取最大值时t=4,即x=2.
选择③,由(1)知,t=2x∈[1,8],此时函数g(t)的最大值为g(8)=37,
取最大值时t=8,即x=3.
21.已知函数f(x)=1+.
(1)判断并用定义证明函数f(x)的奇偶性;
(2)解关于x的不等式|f(x)|>.
【分析】(1)由函数奇偶性的定义即可判断并证明函数的奇偶性;
(2)分x>0,x<0去绝对值,分别求解不等式即可求得结论.
解:(1)函数f(x)为定义域上的奇函数,证明如下:
由2x﹣1≠0,解得{x|x≠0},定义域关于原点对称,
由f(x)=1+=,
则f(﹣x)===﹣=﹣f(x),
所以函数f(x)为定义域上的奇函数.
(2)由于f(x)=1+,
①当x>0时,2x﹣1>0,
|f(x)|>即为1+>,化简得0<2x﹣1<3,解得0<x<2,
②当x<0时,2x﹣1<0.
|f(x)|>即为﹣1﹣>,化简得﹣<2x﹣1<0,解得﹣2<x<0,
综上,可得不等式|f(x)|>的解集为(﹣2,0)∪(0,2).
22.第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年2月4日至2月20日在中国北京举办,届时北京将成为首个同时举办了夏季奥运会和冬季奥运会的城市,进一步增强了民族自信.同时央行发行各种收藏类纪念币和纪念钞.某网店获准销售一种5g圆形金质纪念币,每枚进价80元,预计这种纪念币以每枚100元的价格销售时该店一天可销售40枚,经过市场调研发现每枚纪念币的销售价格在每枚100元的基础上每减少1元则增加销售4枚,而每增加1元则减少销售1枚,现设每枚纪念章的销售价格为x元(80<x<140且x为整数).
(Ⅰ)写出该专营店一天内销售这种纪念章所获利润y(元)与每枚纪念章的销售价格x (元)的函数关系式(并写出这个函数的定义域);
(Ⅱ)当每枚纪念章销售价格x为多少元时,该专营店一天内利润y(元)最大,并求出最大值.
【分析】(I)当单价x的范围是80<x≤100时,销量为40+4(100﹣x)枚,此时利润为(x﹣80)(440﹣4x)元,当单价x范围是100<x≤140时,销量为40﹣(x﹣100),此时利润为(x﹣80)(140﹣x),即可求解.
(II)根据已知条件,结合二次函数的性质,以及基本不等式的公式,即可求解.
解:(I)由题意可得,当单价x的范围是80<x≤100时,销量为40+4(100﹣x)枚,此时利润为(x﹣80)(440﹣4x)元,
当单价x范围是100<x≤140时,销量为40﹣(x﹣100),此时利润为(x﹣80)(140﹣x),
故函数关系式为y=且x∈N*.
(II)当80<x≤100时,y=﹣4x2+760x﹣35200,
对称轴方程为x=95,
因为95∈(80,100],
故y max=﹣4×(95)2+760×95﹣35200=900,
当100<x≤140时,y=(x﹣80)(140﹣x)≤,
当且仅当x﹣80=140﹣x,即x=110时,等号成立,
综上所述,当每枚纪念章销售价格x为95或110元时,该专营店一天内利润y(元)最大,最大值为900元.。