2018-2019学年北京市101中学高一(上)期中数学试卷
- 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)。
2018-2019学年北京市101中学高一(上)期中数学试卷
试题数:19.满分:120
1.(单选题.5分)设集合M={x|x<1}.N={x|0<x≤1}.则M∪N=()
A.{x|x<1}
B.{x|0<x<1}
C.{x|x≤1}
D.{x|0<x≤1}
2.(单选题.5分)下列函数中.在(-1.+∞)上为减函数的是()
A.y=3x
B.y=x2-2x+3
C.y=x
D.y=-x2-4x+3
3.(单选题.5分)计算log416+ 912等于()
A. 7
3
B.5
C. 13
3
D.7
4.(单选题.5分)函数f(x)= √1−2x +
√x+3
的定义域为()
A.(-3.0]
B.(-3.1]
C.(-∞.-3)∪(-3.0]
D.(-∞.-3)∪(-3.1]
5.(单选题.5分)函数y= (1
3)
−x2+4x−5
的单调增区间是()
A.[1.2]
B.(-∞.-1)
C.(-∞.2]
D.[2.+∞)
6.(单选题.5分)已知偶函数f(x)在区间[0.+∞)上是减函数.则满足f(2x-1)>f(1
4
)的x的取值范围是()
A.(- ∞,5
8
)
B.(5
8
.+∞)
C.(3
8,5
8
)
D.(-∞. 3
8)∪(5
8
.+∞)
7.(单选题.5分)若函数f(x)=a|x+1|(a>0.a≠1)的值域为[1.+∞).则f(-4)与f(0)的关系是()
A.f(-4)>f(0)
B.f(-4)=f(0)
C.f(-4)<f(0)
D.不能确定
8.(单选题.5分)对于实数a和b定义运算“*”:a•b= {a2−ab,a≤b
b2−ab,a>b
.设f(x)=(2x-1)•
(x-2).如果关于x的方程f(x)=m(m∈R)恰有三个互不相等的实数根x1.x2.x3.则m的取值范围是()
A.(- ∞,9
4
]
B.[0. 9
4
]
C.(0. 9
4
)
D.∅
9.(填空题.5分)已知全集U=R.集合A={x|x2-4x+3>0}.则∁U A=___ .
10.(填空题.5分)若0<a<1.b<-1.则函数f(x)=a x+b的图象不经过第___ 象限.
11.(填空题.5分)已知log25=a.log56=b.则用a.b表示lg6=___ .
12.(填空题.5分)函数y= 3x+4
x+2
(x≤0)的值域是___ .
13.(填空题.5分)已知a>0且a≠1.函数f(x)= {(a−2)x+3a−8,x≤0
a x,x>0
满足对任意不
相等的实数x1.x2.都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0.成立.则实数a的取值范围___ .
14.(填空题.5分)设函数f(x)=a x+b x-c x.其中c>a>0.c>b>0.若a.b.c是△ABC的三条边长.则下列结论正确的是___ (写出所有正确结论的序号)
① 对任意的x∈(-∞.1).都有f(x)>0;
② 存在x∈R.使a x.b x.c x不能构成一个三角形的三条边长;
③ 若△ABC是顶角为120°的等腰三角形.则存在x∈(1.2).使f(x)=0.
15.(问答题.8分)已知函数f(x)=a x-1(x≥0).其中a>0.a≠1.
.2).求a的值;
(1)若f(x)的图象经过点(3
2
(2)求函数y=f(x)(x≥0)的值域.
16.(问答题.10分)设集合A={x|x2-3x+2=0}.B={x|x2+(a-1)x+a2-5=0}.
(1)若A∩B={2}.求实数a的值;
(2)若A∪B=A.求实数a的取值范围.
是定义在R上的奇函数.且f(1)=1.
17.(问答题.10分)函数f(x)= ax+b
4x2+1
(1)求a.b的值;
.+∞)的单调性.
(2)判断并用定义证明f(x)在(1
2
18.(问答题.12分)已知二次函数f(x)满足f(0)=2.f(x+1)-f(x)=4x-4.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若关于x的不等式f(x)-t<0在[-1.2]上恒成立.求实数t的取值范围;
(3)若函数g(x)=f(x)-mx在区间(-1.2)内至少有一个零点.求实数m的取值范围
19.(问答题.10分)设a为实数.函数f(x)= √1−x2 +a √1+x +a √1−x.
(1)设t= √1+x+√1−x .求t的取值范围;
(2)把f(x)表示为t的函数h(t);
(3)设f (x)的最大值为M(a).最小值为m(a).记g(a)=M(a)-m(a)求g(a)的表达式.
2018-2019学年北京市101中学高一(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
试题数:19.满分:120
1.(单选题.5分)设集合M={x|x<1}.N={x|0<x≤1}.则M∪N=()
A.{x|x<1}
B.{x|0<x<1}
C.{x|x≤1}
D.{x|0<x≤1}
【正确答案】:C
【解析】:进行并集的运算即可.
【解答】:解:∵M={x|x<1}.N={x|0<x≤1};
∴M∪N={x|x≤1}.
故选:C.
【点评】:考查描述法表示集合的定义.以及并集的运算.
2.(单选题.5分)下列函数中.在(-1.+∞)上为减函数的是()
A.y=3x
B.y=x2-2x+3
C.y=x
D.y=-x2-4x+3
【正确答案】:D
【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=3x.为指数函数.在R上为增函数.不符合题意;
对于B.y=x2-2x+3=(x-1)2+2.在(1.+∞)上为增函数.不符合题意;
对于C.y=x.为正比例函数.在R上为增函数.不符合题意;
对于D.y=-x2-4x+3=-(x+2)2+7.在(-2.+∞)上为减函数.符合题意;
故选:D.
【点评】:本题考查函数单调性的判断.关键是掌握常见函数的单调性.属于基础题.
3.(单选题.5分)计算log416+ 912等于()
A. 7
3
B.5
C. 13
3
D.7
【正确答案】:B
【解析】:利用指数与对数运算性质即可得出.
【解答】:解:原式=2+3=5.
故选:B.
【点评】:本题考查了指数与对数运算性质.考查了推理能力与计算能力.属于基础题.
4.(单选题.5分)函数f(x)= √1−2x +
√x+3
的定义域为()
A.(-3.0]
B.(-3.1]
C.(-∞.-3)∪(-3.0]
D.(-∞.-3)∪(-3.1]
【正确答案】:A
【解析】:从根式函数入手.根据负数不能开偶次方根及分母不为0求解结果.然后取交集.
【解答】:解:根据题意:{1−2x≥0 x+3>0
.
解得:-3<x≤0
∴定义域为(-3.0]
故选:A.
【点评】:本题主要考查函数求定义域.负数不能开偶次方根.分式函数即分母不能为零.及指数不等式的解法.
5.(单选题.5分)函数y= (1
3)
−x2+4x−5
的单调增区间是()
A.[1.2]
B.(-∞.-1)
C.(-∞.2]
D.[2.+∞)
【正确答案】:D
【解析】:求出内层函数二次函数的减区间得答案.
【解答】:解:令t=-x2+4x-5.其对称轴方程为x=2. 内层函数二次函数在[2.+∞)上为减函数.
而外层函数y= (1
3)
t
为减函数.∴函数y= (1
3
)
−x2+4x−5
的单调增区间是[2.+∞).
故选:D.
【点评】:本题考查指数型复合函数的单调性.复合函数的单调性满足同增异减.是基础题.6.(单选题.5分)已知偶函数f(x)在区间[0.+∞)上是减函数.则满足f(2x-1)>f(1
4
)的x的取值范围是()
A.(- ∞,5
8
)
B.(5
8
.+∞)
C.(3
8,5
8
)
D.(-∞. 3
8)∪(5
8
.+∞)
【正确答案】:C
【解析】:根据题意.由函数的奇偶性与单调性分析可得f(2x-1)>f(1
4
)⇒f(|2x-1|)>f
(1
4)⇒|2x-1|<1
4
.解可得x的取值范围.即可得答案.
【解答】:解:根据题意.偶函数f(x)在区间[0.+∞)上是减函数.
f(2x-1)>f(1
4)⇒f(|2x-1|)>f(1
4
)⇒|2x-1|<1
4
.
解可得:3
8<x<5
8
.
即x的取值范围为(3
8 . 5
8
);
故选:C.
【点评】:本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用.涉及不等式的解法.属于基础题.
7.(单选题.5分)若函数f(x)=a|x+1|(a>0.a≠1)的值域为[1.+∞).则f(-4)与f(0)的关系是()
A.f(-4)>f(0)
B.f(-4)=f(0)
C.f(-4)<f(0)
D.不能确定
【正确答案】:A
【解析】:可知|x+1|≥0.根据f(x)的值域为[1.+∞)即可得出a>1.而可求出f(-4)=a3.f (0)=a.显然a3>a.从而得出f(-4)>f(0).
【解答】:解:∵|x+1|≥0.且f(x)的值域为[1.+∞);
∴a>1;
∴g(x)=a x在R上单调递增;
又f(-4)=a3.f(0)=a;
∴f(-4)>f(0).
故选:A.
【点评】:考查指数函数的单调性.根据单调性定义比较大小的方法.
8.(单选题.5分)对于实数a和b定义运算“*”:a•b= {a2−ab,a≤b
b2−ab,a>b
.设f(x)=(2x-1)•
(x-2).如果关于x的方程f(x)=m(m∈R)恰有三个互不相等的实数根x1.x2.x3.则m的取值范围是()
A.(- ∞,9
4
]
B.[0. 9
4
]
C.(0. 9
4
)
D.∅
【正确答案】:C
【解析】:数形结合法:画出函数f(x)的图象.结合图象知y=f(x)与y=m恰有3个交点
时.0<m<9
4
.
【解答】:解:根据定义得:f (x )= {2x 2+x −1x ≤−1−x 2+x +2x >−1
.其图象如下:
因为f (x )=m 恰有三个互不相等实根.所以0<m < 94 .
故选:C .
【点评】:本题考查了函数与方程的综合运用.属中档题.
9.(填空题.5分)已知全集U=R.集合A={x|x 2-4x+3>0}.则∁U A=___ .
【正确答案】:[1]{x|1≤x≤3}
【解析】:可求出集合A.然后进行补集的运算即可.
【解答】:解:A={x|x <1.或x >3};
∴∁U A={x|1≤x≤3}.
故答案为:{x|1≤x≤3}.
【点评】:考查描述法表示集合的概念.以及补集的运算.
10.(填空题.5分)若0<a <1.b <-1.则函数f (x )=a x +b 的图象不经过第___ 象限.
【正确答案】:[1]一
【解析】:函数f (x )=a x (0<a <1)是指数函数.在R 上单调递减.过定点(0.1).过一、二象限.结合b <-1.可知函数f (x )=a x +b 的图象由函数f (x )=a x 的图象向下平移|b|个单位得到.与y 轴相交于原点以下.可知图象不过第一象限.
【解答】:解:函数f (x )=a x (0<a <1)的是减函数.图象过定点(0.1).在x 轴上方.过一、二象限.
∵b <-1.故函数f (x )=a x +b 的图象由函数f (x )=a x 的图象向下平移|b|个单位得到. ∵b <-1.∴|b|>1.∴函数f (x )=a x +b 的图象与y 轴交于负半轴.
如图.函数f (x )=a x +b 的图象过二、三、四象限.
故答案为一.
【点评】:本题考查指数函数的图象和性质.利用图象的平移得到新的图象.其单调性、形状不
发生变化.结合图形.一目了然.
11.(填空题.5分)已知log 25=a.log 56=b.则用a.b 表示lg6=___ .
【正确答案】:[1] ab 1+a
【解析】:log 25=a= lg5lg2 = lg51−lg5 .解得lg5.log 56=b= lg6lg5 .即可得出lg6=blg5.
【解答】:解:∵log 25=a= lg5lg2 = lg51−lg5 .解得lg5= a 1+a .
log 56=b= lg6lg5 .
∴lg6=blg5= ab 1+a .
故答案为: ab 1+a .
【点评】:本题考查了指数与对数运算性质.考查了推理能力与计算能力.属于基础题.
12.(填空题.5分)函数y= 3x+4x+2 (x≤0)的值域是___ .
【正确答案】:[1](-∞.2]∪(3.+∞)
【解析】:分离常数得出 y =3−2x+2 .从而可判断出该函数在(-∞.-2).(-2.0]上单调递增.这样根据单调性即可求出该函数的值域.
【解答】:解: y =
3x+4x+2=3(x+2)−2x+2=3−2x+2 ; ∵x≤0;
∴该函数在(-2.0].(-∞.-2)上单调递增;
∴x∈(-2.0]时.y≤2;x∈(-∞.-2)时.y>3;
∴原函数的值域为(-∞.2]∪(3.+∞).
故答案为:(-∞.2]∪(3.+∞).
【点评】:考查函数值域的概念及求法.分离常数法的运用.反比例函数的值域.
13.(填空题.5分)已知a>0且a≠1.函数f(x)= {(a−2)x+3a−8,x≤0
a x,x>0
满足对任意不
相等的实数x1.x2.都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0.成立.则实数a的取值范围___ .
【正确答案】:[1](2.3]
【解析】:由题意可知f(x)在R上为增函数.对各段考虑即有a-2>0.即a>2. ① a>1. ② 注意x=0.有(a-1)×0+3a-8≤a0.即有a≤3 ③ .求出三个的交集即可.
【解答】:解:由于函数f(x)= {(a−2)x+3a−8,x≤0
a x,x>0
.又对任意实数x1≠x2.都有(x1-x2)
[f(x1)-f(x2)]>0成立.
则f(x)在R上为增函数.
当x≤0时.函数为增.则有a-2>0.即a>2. ①
当x>0时.函数为增.则有a>1. ②
由在R上为增函数.则(a-2)×0+3a-8≤a0.即有a≤3 ③ .
由① ② ③ 可得a的取值范围为:2<a≤3.
故答案为:(2.3].
【点评】:本题考查分段函数及运用.考查函数的单调性及运用.注意各段的单调性.以及分界点
的情况.属于易错题和中档题.
14.(填空题.5分)设函数f(x)=a x+b x-c x.其中c>a>0.c>b>0.若a.b.c是△ABC的三条边长.则下列结论正确的是___ (写出所有正确结论的序号)
① 对任意的x∈(-∞.1).都有f(x)>0;
② 存在x∈R.使a x.b x.c x不能构成一个三角形的三条边长;
③ 若△ABC是顶角为120°的等腰三角形.则存在x∈(1.2).使f(x)=0.
【正确答案】:[1] ① ② ③
【解析】:在① 中.对任意x∈(-∞.1).都有f(x)>0;在② 中.a2=4.b2=9.c2=16不能构成
三角形;在③ 中.若△ABC为钝角三角形.则a2+b2-c2<0.根据根的存在性定理可知在区间(1.2)
上存在零点.即∃x∈(1.2).使f(x)=0.
【解答】:解:在① 中.∵a.b.c是△ABC的三条边长.∴a+b>c.
∵c>a>0.c>b>0.∴0<a
c <1.0<b
c
<1.
当x∈(-∞.1)时.f(x)=a x+b x-c x=c x[(a
c )x+(b
c
)x-1]
>c x(a
c + b
c
-1)=c x• a+b−c
c
>0.故① 正确;
在② 中.令a=2.b=3.c=4.则a.b.c可以构成三角形.
但a2=4.b2=9.c2=16不能构成三角形.故② 正确;
在③ 中.∵c>a>0.c>b>0.若△ABC顶角为120°的等腰三角形.
∴a2+b2-c2<0.∵f(1)=a+b-c>0.f(2)=a2+b2-c2<0.
∴根据函数零点存在性定理可知在区间(1.2)上存在零点.
即∃x∈(1.2).使f(x)=0.故③ 正确.
故答案为:① ② ③ .
【点评】:本题考查命题真假的判断.是中档题.注意运用指数函数单调性、零点存在定理的合理运用.
15.(问答题.8分)已知函数f(x)=a x-1(x≥0).其中a>0.a≠1.
(1)若f(x)的图象经过点(3
2
.2).求a的值;
(2)求函数y=f(x)(x≥0)的值域.
【正确答案】:
【解析】:(1)把点(3
2
.2)的坐标代入函数的解析式.求得a的值.
(2)根据指数函数的值域.分类讨论.求得f(x)的值域.
【解答】:解:(1)∵函数f(x)=a x-1(x≥0)的图象经过点(3
2
.2).∴ a12 = √a =2.∴a=4.(2)对于函数y=f(x)=a x-1.当a>1是时.单调递增.
∵x≥0.x-1≥-1.∴f(x)≥a-1= 1
a .故函数的值域为[ 1
a
.+∞).
对于函数y=f(x)=a x-1.当0<a<1是时.单调递减.
∵x≥0.x-1≥-1.∴f(x)≤a-1= 1
a .又f(x)>0.故函数的值域为(0. 1
a
).
【点评】:本题主要考查指数函数的单调性和特殊点.指数函数的值域.属于中档题.16.(问答题.10分)设集合A={x|x2-3x+2=0}.B={x|x2+(a-1)x+a2-5=0}.
(1)若A∩B={2}.求实数a的值;
(2)若A∪B=A.求实数a的取值范围.
【正确答案】:
【解析】:(1)根据A∩B={2}.可知B中由元素2.带入求解a即可;
(2)根据A∪B=A.B⊆A.建立关系即可求解实数a的取值范围.
【解答】:解:(1)集合A={x|x2-3x+2=0}={x|x=1或x=2}={1.2}.
若A∩B={2}.则x=2是方程x2+(a-1)x+a2-5=0的实数根.
可得:a2+2a-3=0.解得a=-3或a=1;
(2)∵A∪B=A.
∴B⊆A.
当B=∅时.方程x2+(a-1)x+a2-5=0无实数根.
即(a-1)2-4(a2-5)<0
解得:a<-3或a>7
3
;
当B≠∅时.方程x2+(a-1)x+a2-5=0有一个实数根.
则△=(a-1)2-4(a2-5)=0
解得:a=-3或a= 7
3
;
若a=-3.那么方程x2-4x+4=0.可得x=2
若a= 7
3 .那么方程x2+ 4
3
x+ 4
9
=0.可得x= −2
3
若只有两个实数根.x=1、x=2 △>0.则-3<a<7
3
;
由韦达定理:1-a=3且a2-5=2 此时无解
综上可得实数a 的取值范围是{a|a≤-3或a > 73 }
【点评】:此题考查了并.交集及其运算.熟练掌握并交集的定义是解本题的关键.讨论思想.
17.(问答题.10分)函数f (x )=
ax+b 4x 2+1 是定义在R 上的奇函数.且f (1)=1. (1)求a.b 的值;
(2)判断并用定义证明f (x )在( 12 .+∞)的单调性.
【正确答案】:
【解析】:(1)根据题意.由函数的奇偶性分析可得
f (-1)=-1.则可得 {a+b 5=1−a+b 5=−5 .解可得a 、b 的值;
(2)由(1)的结论.f (x )= 5x 4x 2+1 .利用作差法分析可得答案.
【解答】:解:(1)根据题意.f (x )= ax+b 4x 2+1 是定义在R 上的奇函数.且f (1)=1.
则f (-1)=-f (1)=-1.
则有 {a+b 5=1−a+b 5=−5 .解可得a=5.b=0;
(2)由(1)的结论.f (x )= 5x 4x 2+1 .
设 12 <x 1<x 2.
f (x 1)-f (x 2)= 5x 14x
12+1 - 5x 24x 22+1 = 5(1−4x 1x 2)(x 1−x 2)(4x 12+1)(4x 22+1) . 又由 12 <x 1<x 2.则(1-4x 1x 2)<0.(x 1-x 2)<0.
则f (x 1)-f (x 2)>0.
则函数f (x )在( 12
.+∞)上单调递减.
【点评】:本题考查函数的奇偶性与单调性的性质以及应用.关键是求出a 、b 的值.属于基础题.
18.(问答题.12分)已知二次函数f (x )满足f (0)=2.f (x+1)-f (x )=4x-4.
(1)求函数f (x )的解析式;
(2)若关于x 的不等式f (x )-t <0在[-1.2]上恒成立.求实数t 的取值范围;
(3)若函数g (x )=f (x )-mx 在区间(-1.2)内至少有一个零点.求实数m 的取值范围
【正确答案】:
【解析】:(1)用待定系数法设出二次函数表达式.再代入已知函数方程可解得a.b ;
(2)分离参数后求最值;
(3)先求无零点时.m 的范围.再求补集.
【解答】:解:(1)设二次函数f (x )=ax 2+bx+2.(a≠0)
∴a (x+1)2+b (x+1)+2-ax 2-bx-2=4x-4
∴2ax+a+b=4x -4.
∴a=2.b=-6
∴f (x )=2x 2-6x+2;
(2)依题意t >f (x )=2x 2-6x+2在x∈[-1.2]上恒成立.
而2x 2-6x+2的对称轴为x= 32
∈[-1.2].
所以x=-1时.取最大值10.
t >10;
(3)∵g (x )=f (x )-mx=2x 2-6x+2-mx=2x 2-(6+m )x+2在区间(-1.2)内至少有一个零点.
当g (x )在(-1.2)内无零点时.△=(6+m )2-16<0或 {−−6−m 2×2≤−1g (−1)≥0 或. {−−6−m 2×2≥2g (2)≥0
解得:-10≤m <-2.
因此g (x )在(-1.2)内至少有一个零点时.m <-10.或m≥-2.
【点评】:本题考查了不等式恒成立.属难题.
19.(问答题.10分)设a 为实数.函数f (x )= √1−x 2 +a √1+x +a √1−x .
(1)设t= √1+x +√1−x .求t 的取值范围;
(2)把f (x )表示为t 的函数h (t );
(3)设f (x )的最大值为M (a ).最小值为m (a ).记g (a )=M (a )-m (a )求g (a )的表达式.
【正确答案】:
【解析】:(1)将t= √1+x+√1−x两边平方.结合二次函数的性质可得t的范围;(2)由(1)可得√1−x2 = t2−2
2
.可得h(t)的解析式;
(3)求得h(t)= 1
2(t+a)2-1- 1
2
a2.对称轴为t=-a.讨论对称轴与区间[ √2 .2]的关系.结合单
调性可得h(t)的最值.即可得到所求g(a)的解析式.
【解答】:解:(1)t= √1+x+√1−x .可得t2=2+2 √1−x2 . 由0≤1-x2≤1.可得2≤t2≤4.
又t≥0可得√2≤t≤2.
即t的取值范围是[ √2 .2];
(2)由(1)可得√1−x2 = t2−2
2
.
即有h(t)=at+ t 2−2
2
. √2≤t≤2;
(3)由h(t)= 1
2(t+a)2-1- 1
2
a2.
对称轴为t=-a.
当-a≥2即a≤-2时.h(t)在[ √2 .2]递减.
可得最大值M(a)=h(√2)= √2 a;最小值m(a)=h(2)=1+2a.
则g(a)=(√2 -2)a-1;
当-a≤ √2即a≥- √2时.h(t)在[ √2 .2]递增.
可得最大值M(a)=h(2)=1+2a;最小值m(a)=h(√2)= √2 a.
则g(a)=(2- √2)a+1;
当√2<-a<2即-2<a<- √2时.h(t)的最小值为m(a)=h(-a)=-1- 1
2
a2.
若-1- √2
2
≤a<- √2 .则h(2)≥h(√2).可得h(t)的最大值为M(a)=h(2)=1+2a.
可得g(a)=2+2a+ 1
2
a2;
若-2<a<-1- √2
2
.则h(2)<h(√2).可得h(t)的最大值为M(a)=h(√2)= √2 a.
可得g(a)= √2 a+1+ 1
2
a2;
综上可得g (a )= { (√2−2)a −1,a ≤−2
2+2a +12a 2,−1−√22≤a <−√2√2a +1+12a 2,−2<a <−1−√22(2−√2)a +1,a ≥−√2
.
【点评】:本题考查函数的最值求法.注意运用换元法和二次函数在闭区间上的最值求法.考查分类讨论思想方法和化简整理运算能力.属于中档题.。