2023-2024学年浙江省绍兴市上虞中学高一(上)期中数学试卷【答案版】

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2023-2024学年浙江省绍兴市上虞中学高一(上)期中数学试卷
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题只有一项是正确的)
1.设集合U ={0,1,2,3,4,5},A ={1,3,5),B ={2,3,4},则(∁U A )∩B =( ) A .{3}
B .{2,4}
C .{0,2,4}
D .{0,2,3,4}
2.若幂函数f (x )=x α的图象经过点(3,√3),则α的值为( ) A .2
B .﹣2
C .1
2
D .−1
2
3.函数y =√2x −11
√1−x
的定义域为( ) A .[0,1)
B .(﹣∞,1)
C .(0,1]
D .(1,2)
4.已知函数f (x )=x 2+mx ﹣1,若对于∀x ∈[m ,m +1]都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(0,12
)
C .(﹣1,0)
D .(−
√2
2
,0)
5.函数f(x)=
2x
x 2−1
的图象大致为( ) A . B .
C .
D .
6.已知函数f (x )={|2x −1|,x <2
3x−1
,x >2
,若方程f (x )﹣a =0有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围
为( ) A .(0,1)
B .(0,2)
C .(0,3)
D .(1,3)
7.已知定义在R 上的奇函数f (x )在(﹣∞,0)上单调递减,定义在R 上的偶函数g (x )在(﹣∞,0]上单调递增,且f (1)=g (1)=0,则满足f (x )g (x )>0的x 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0) B .(0,1)∪(1,+∞)
C .(﹣1,0)∪(1,+∞)
D .(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,1)
8.已知m ∈R ,函数f (x )=|
x+3x−1
−m |+m 在[2,5]上的最大值是5,则m 的取值范围是( )
A .(﹣∞,7
2
]
B .(−∞,5
2]
C .[2,5]
D .[2,+∞)
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16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4分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.以下满足{0,2,4}⊆A ⫋{0,1,2,3,4},则A =( ) A .{0,2,4}
B .{0,1,3,4}
C .{0,1,2,4}
D .{0,1,2,3,4}
10.下列命题正确的有( ) A .∀x ∈R ,√x 2=x
B .不等式x 2﹣4x +5>0的解集为R
C .x >1是x >0的充分不必要条件
D .若命题p :∃x ∈R ,x 2+x +1<0,则¬p :∀x ∈R ,x 2+x +1≥0 11.已知x ,y 是正数,且2x +y =1,下列叙述正确的是( ) A .2xy 的最大值为1
4
B .4x 2+y 2的最小值为1
2
C .3x (x +2y )的最大值为1
D .y x
+1
y
的最小值为3+2√2
12.已知函数f (x )=a x (0<a <1),g (x )=f (x )﹣f (﹣x ),对任意x 1≠x 2,则( ) A .f (x 1)f (x 2)=f (x 1x 2)
B .g (x )+g (﹣x )=0
C .x 1g (x 1)+x 2g (x 2)<x 1g (x 2)+x 2g (x 1)
D .g(−t 2+t −1)≥−g(3
4
)(t ∈R)
三、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
13.已知函数f (x )=ax 2+(b ﹣3)x +3,x ∈[a 2﹣2,a ]是偶函数,则a +b = . 14.函数f(x)=(1
2)|x−1|的单调递减区间为 ,值域为 .
15.已知函数f(x)={(5−a)x −a +1,x <1a x ,x ≥1在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是 .
16.已知函数f (x )=x 2+(1﹣2a )x +a 2,若关于x 的不等式f (f (x ))≥0恒成立.则实数a 的取值范围是 .
四、解答题(本题共6题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或步骤) 17.(8分)设集合A ={x |﹣1<x <a },B ={x |x 2+x ﹣6<0},全集U =R . (1)若a =4,求A ∩B ;
(2)若A ∩B =A ,求a 的取值范围.
18.(8分)(1)已知幂函数f (x )=(m 2﹣2m ﹣2)x 1
﹣3m
在(0,+∞)递增,求实数m 的值.
(2)化简求值(827)23×(181)−0.5−√4−2√32−3

19.(8分)如图,某人计划用篱笆围成一个一边靠墙(墙的长度没有限制)的矩形菜园.设菜园的长为xm ,宽为ym .
(Ⅰ)若菜园面积为72m 2,则x ,y 为何值时,可使所用篱笆总长最小? (Ⅱ)若使用的篱笆总长度为30m ,求1
x
+2
y 的最小值.
20.(10分)已知函数y =a x
(a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为20,记f(x)=a x
a x +2

(1)求a 的值及函数f (x )的值域; (2)证明:f (x )+f (1﹣x )为定值;并求f(
1201)+f(2201)+⋯+f(200201
)的值. 21.(10分)已知定义在R 上的函数f (x )满足:对任意x 、y ∈R 都有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时,f (x )>0.
(1)求f (0)的值,并证明:f (x )为奇函数; (2)证明:函数f (x )在R 上单调递增;
(3)若f (k •2x )+f (4x +1﹣8x ﹣2x )>0对任意x ∈[﹣1,2]恒成立,求实数k 的取值范围. 22.(12分)已知函数f (x )=x 2+(x ﹣1)|x ﹣a |. (1)若a =﹣1,解方程f (x )=1;
(2)若函数f (x )在R 上单调递增,求实数a 的取值范围;
(3)若a <1且不等式f (x )≥2x ﹣3对一切实数x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.
2023-2024学年浙江省绍兴市上虞中学高一(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题只有一项是正确的)
1.设集合U ={0,1,2,3,4,5},A ={1,3,5),B ={2,3,4},则(∁U A )∩B =( ) A .{3}
B .{2,4}
C .{0,2,4}
D .{0,2,3,4}
解:∵U ={0,1,2,3,4,5},A ={1,3,5}, ∴∁U A ={0,2,4}, ∵B ={2,3,4}, ∴(∁U A )∩B ={2,4}. 故选:B .
2.若幂函数f (x )=x α的图象经过点(3,√3),则α的值为( ) A .2
B .﹣2
C .1
2
D .−1
2
解:∵幂函数f (x )=x α的图象经过点(3,√3),∴3α=√3,∴α=1
2, 故选:C . 3.函数y =√2x −11
1−x
的定义域为( ) A .[0,1) B .(﹣∞,1)
C .(0,1]
D .(1,2)
解:y =
√2x
−11
√1−x 的定义域满足{2x
−1≥01−x >0
,解得0≤x <1.
故选:A .
4.已知函数f (x )=x 2+mx ﹣1,若对于∀x ∈[m ,m +1]都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(0,1)
B .(0,1
2
)
C .(﹣1,0)
D .(−
√2
2
,0)
解:因为对于∀x ∈[m ,m +1]都有f (x )<0成立,
所以{Δ=m 2+4>0
f(m)=m 2+m 2−1<0
f(m +1)=(m +1)2+m(m +1)−1<0
,解得−√2
2<m <0,
所以实数m 的取值范围是(−√2
2,0). 故选:D . 5.函数f(x)=
2x
x 2−1
的图象大致为( )
A.B.
C.D.解:由题可得函数f(x)定义域为{x|x≠±1},
且f(﹣x)=−2x
x2−1
=−f(x),
故函数为奇函数,故排除BD,
由f(2)=4
3
>0,f(
1
2
)=
1
−3
4
=−
4
3
,故C错误,
故选:A.
6.已知函数f(x)={|2x−1|,x<2
3
x−1
,x>2
,若方程f(x)﹣a=0有三个不同的实数根,则实数a的取值范围
为()
A.(0,1)B.(0,2)C.(0,3)D.(1,3)
解:画出函数f(x)的图象,如图示:

方程f(x)﹣a=0有三个不同的实数根,
即y=f(x)和y=a的图象有3个不同的交点,
结合图象:0<a<1,
故选:A.
7.已知定义在R上的奇函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递减,定义在R上的偶函数g(x)在(﹣∞,0]上单调递增,且f(1)=g(1)=0,则满足f(x)g(x)>0的x的取值范围是()
A.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)B.(0,1)∪(1,+∞)
C .(﹣1,0)∪(1,+∞)
D .(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,1)
解:因为f (x )是定义在R 上的奇函数,则f (0)=0,,又f (1)=0,则当x <﹣1或0<x <1时,f (x )>0,当﹣1<x <0或x >1时,f (x )<0,
又因为g (x )是定义在R 上的偶函数,且g (1)=0,则当x <﹣1或x >1时,g (x )<0,当﹣1<x <1时,g (x )>0,
则当f (x )g (x )>0时,0<x <1或x >1, 故选:B .
8.已知m ∈R ,函数f (x )=|x+3x−1
−m |+m 在[2,5]上的最大值是5,则m 的取值范围是( )
A .(﹣∞,7
2]
B .(−∞,5
2]
C .[2,5]
D .[2,+∞)
解:由x ∈[2,5],x+3x−1
=1+
4
x−1
∈[2,5], 若m ≤2则f (x )=x+3
x−1的最大值为5,符合题意;
当2<m ≤5时,f (x )的最大值为f (2)与f (5)中较大的, 由f (2)=f (5),即|5﹣m |+m =|2﹣m |+m ,解得m =72
, 显然2<m ≤7
2
时,f (x )的最大值为5, m >7
2时,f (x )的最大值不为定值.
综上可得m ≤7
2时,f (x )在[2,5]上的最大值是5, 故选:A .
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16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4分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9.以下满足{0,2,4}⊆A ⫋{0,1,2,3,4},则A =( ) A .{0,2,4}
B .{0,1,3,4}
C .{0,1,2,4}
D .{0,1,2,3,4}
解:A 可以为{0,1,2,4},{0,2,3,4},{0,2,4}. 故选:AC .
10.下列命题正确的有( ) A .∀x ∈R ,√x 2=x
B .不等式x 2﹣4x +5>0的解集为R
C .x >1是x >0的充分不必要条件
D .若命题p :∃x ∈R ,x 2+x +1<0,则¬p :∀x ∈R ,x 2+x +1≥0
解:当x =﹣1时,√x 2=1,所以∀x ∈R ,√x 2=x 是假命题,A 错误;
因为x 2﹣4x +5=(x ﹣2)2+1>0恒成立,则不等式 x 2﹣4x +5>0的解集为R ,B 正确;
因为x >1,则x >0,又当x =0.5时,x >0,但x <1,所以由x >0不能推出x >1,所以x >1是x >0的充分不必要条件,C 正确;
若命题p :∃x ∈R ,x 2+x +1<0,则¬p :∀x ∈R ,x 2+x +1≥0,D 正确. 故选:BCD .
11.已知x ,y 是正数,且2x +y =1,下列叙述正确的是( ) A .2xy 的最大值为1
4
B .4x 2+y 2的最小值为1
2
C .3x (x +2y )的最大值为1
D .y x
+1
y
的最小值为3+2√2
解:对于A 选项,由基本不等式得1=2x +y ≥2√2xy ,解得2xy ≤14
,当且仅当y =2x 且2x +y =1,即x =1
4,y =1
2时,2xy 的最大值为1
4
,A 正确;
对于B 选项,4x 2+y 2=(2x +y)2−4xy =1−4xy ≥1−2×14=12,当且仅当x =14,y =1
2时,4x 2+y 2的最小值为1
2,B 正确;
对于C 选项,3x(x +2y)≤[
3x+(x+2y)2]2=(2x +y)2=1,当且仅当3x =x +2y ,即x =y =1
3
时等号成立,所以3x (x +2y )的最大值为1,C 正确; 对于D 选项,y
x +
1y
=
y x
+
2x+y y
=
y x
+
2x y
+1≥2√y x

2x
y
+1=2√2+1,当且仅当y x
=
2x y
,y =
√2x ,即x =
2−√2
2,y =√2−1时等号成立,故y x +1y
的最小值为2√2+1,D 错误. 故选:ABC .
12.已知函数f (x )=a x (0<a <1),g (x )=f (x )﹣f (﹣x ),对任意x 1≠x 2,则( ) A .f (x 1)f (x 2)=f (x 1x 2)
B .g (x )+g (﹣x )=0
C .x 1g (x 1)+x 2g (x 2)<x 1g (x 2)+x 2g (x 1)
D .g(−t 2+t −1)≥−g(3
4)(t ∈R)
解:对于选项A :f (x 1)f (x 2)=a x 1⋅a x 2=a x 1+x 2=f (x 1+x 2),故选项A 错误, 对于选项B :g (x )的定义域为R ,且g (﹣x )=f (﹣x )﹣f (x )=﹣g (x ), ∴g (x )为R 上的奇函数,∴g (x )+g (﹣x )=0,故选项B 正确, 对于选项C :∵g (x )=a x ﹣a ﹣
x (0<a <1),∴g (x )在R 上单调递减,
∴设x 1<x 2,则g (x 1)>g (x 2), ∴(x 1﹣x 2)[g (x 1)﹣g (x 2)]<0,
展开整理得x 1g (x 1)+x 2g (x 2)<x 1g (x 2)+x 2g (x 1),故选项C 正确, 对于选项D :∵﹣t 2+t ﹣1=−(t −1
2)2−3
4≤−3
4,且g (x )在R 上单调递减, ∴g (﹣t 2+t ﹣1)≥g (−3
4
),
又∵g (x )为R 上的奇函数,∴g (−3
4)=﹣g (3
4
),
∴g (﹣t 2+t ﹣1)≥﹣g (3
4
),故选项D 正确,
故选:BCD .
三、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
13.已知函数f (x )=ax 2+(b ﹣3)x +3,x ∈[a 2﹣2,a ]是偶函数,则a +b = 4 . 解:∵函数f (x )=ax 2+(b ﹣3)x +3,x ∈[a 2﹣2,a ]是偶函数 ∴a 2﹣2+a =0∴a =﹣2或1 ∵a 2﹣2<a ∴a =1
∵偶函数的图象关于y 轴对称, ∴−b−3
2a =0∴b =3 ∴a +b =4 故答案为:4.
14.函数f(x)=(12
)|x−1|的单调递减区间为 (1,+∞) ,值域为 (0,1] . 解:根据题意,函数f (x )的定义域为R , 设u =|x ﹣1|,则y =(1
2
)u ,
则有u =|x ﹣1|={x −1,x ≥11−x ,x <1
,且u =|x ﹣1|≥0,
u 在区间(﹣∞,1)上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增, y =(1
2)u 为减函数,
∴y =(12)|x−1|在区间(﹣∞,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减; 又由u =|x ﹣1|≥0,则有0<f (x )≤1,故f (x )值域为(0,1]. 故答案为:(1,+∞);(0,1].
15.已知函数f(x)={(5−a)x −a +1,x <1
a x ,x ≥1在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是 [2,5) .
解:根据题意,函数f(x)={(5−a)x −a +1,x <1
a x ,x ≥1在R 上单调递增,
则有{5−a >0a >1
5−a −a +1≤a ,解得2≤a <5,
故答案为:[2,5).
16.已知函数f (x )=x 2+(1﹣2a )x +a 2,若关于x 的不等式f (f (x ))≥0恒成立.则实数a 的取值范围是 [
316
,+∞)
解:函数f (x )=x 2+(1﹣2a )x +a 2, 配方可得f (x )=(x +12
−a )2+a −14

由y =f (f (x ))是将f (x )中的x 换为f (x )得到的函数式, 则x =a −1
2也为y =f (f (x ))的对称轴,且取得最小值, 则f (f (a −12))≥0,
即为(a −14
+12
−a )2+a −14
≥0, 解得a ≥
3
16
, 故答案为:[316,+∞).
四、解答题(本题共6题,共56分.解答应写出文字说明、证明过程或步骤) 17.(8分)设集合A ={x |﹣1<x <a },B ={x |x 2+x ﹣6<0},全集U =R . (1)若a =4,求A ∩B ;
(2)若A ∩B =A ,求a 的取值范围.
解:(1)由B ={x |x 2+x ﹣6<0}得B ={x |﹣3<x <2}, 因为a =4,所以A ={x |﹣1<x <4}, 所以A ∩B ={x |﹣1<x <2}. (2)因为A ∩B =A ,所以A ⊂B , ①当A =∅时,a ≤﹣1; ②当A ≠∅时,即﹣1<a ≤2, 综上所述,{a |a ≤2}.
18.(8分)(1)已知幂函数f (x )=(m 2﹣2m ﹣2)x 1
﹣3m
在(0,+∞)递增,求实数m 的值.
(2)化简求值(827)23×(181)−0.5−√4−2√32−3

解:(1)∵幂函数f (x )=(m 2﹣2m ﹣2)x 1﹣3m
在(0,+∞)递增,
∴{m 2−2m −2=1
1−3m >0,解得m =﹣1. (2)(827)2
3×(1
81)−0.5−√4−2√312−3
=
4
9
×9−√(√3−1)2+2+√3 =4−√3+1+2+√3 =7.
19.(8分)如图,某人计划用篱笆围成一个一边靠墙(墙的长度没有限制)的矩形菜园.设菜园的长为xm ,宽为ym .
(Ⅰ)若菜园面积为72m 2,则x ,y 为何值时,可使所用篱笆总长最小? (Ⅱ)若使用的篱笆总长度为30m ,求1
x
+2
y 的最小值.
解:(Ⅰ)由已知可得xy =72,而篱笆总长为x +2y . 又∵x +2y ≥2√2xy =24,
当且仅当x =2y ,即x =12,y =6时等号成立.
∴菜园的长x 为12m ,宽y 为6m 时,可使所用篱笆总长最小. (Ⅱ)由已知得x +2y =30, 又∵(1
x
+2
y )•
(x +2y )=5+2y x +2x y ≥5+2√2y x ⋅2x
y
=9, ∴1x
+
2y

3
10

当且仅当x =y ,即x =10,y =10时等号成立. ∴1
x
+2
y 的最小值是
310

20.(10分)已知函数y =a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为20,记f(x)=a x
a x +2. (1)求a 的值及函数f (x )的值域;
(2)证明:f(x)+f(1﹣x)为定值;并求f(
1
201
)+f(
2
201
)+⋯+f(
200
201
)的值.
解:(1)由题意有a+a2=20,解得a=4或a=﹣5(舍去),
则f(x)=
4x
4x+2
=1−
2
4x+2

∵4x>0,∴4x+2>2,0<1
4x+2<1
2
,0<
2
4x+2
<1,
∴0<f(x)<1,函数f(x)的值域为(0,1).
证明:(2)f(x)+f(1−x)=
4x
4x+2
+
41−x
41−x+2
=
4x
4x+2
+
4
4+2×4x
=
4x
4x+2
+
2
2+4x
=1,
f(
1
201
)+f(
2
201
)+⋯+f(
200
201
)
=[f(
1
201
)+f(
200
201
)]+[f(
2
201
)+f(
198
201
)]+⋯+[f(
100
201
)+f(
101
201
)]=1×100=100.
21.(10分)已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意x、y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0.
(1)求f(0)的值,并证明:f(x)为奇函数;
(2)证明:函数f(x)在R上单调递增;
(3)若f(k•2x)+f(4x+1﹣8x﹣2x)>0对任意x∈[﹣1,2]恒成立,求实数k的取值范围.
解:(1)令x=y=0,可得f(0)=2f(0),
所以f(0)=0.
因为函数f(x)的定义域为R,
在等式f(x+y)=f(x)+f(y)中,令y=﹣x,有f(x)+f(﹣x)=f(0)=0,
所以f(﹣x)=﹣f(x),
所以f(x)为奇函数.
(2)令x=x1,y=﹣x2,
则f(x1﹣x2)=f(x1)+f(﹣x2)=f(x1)﹣f(x2),
设x1>x2,则x1﹣x2>0,f(x1﹣x2)>0,
所以f(x1)﹣f(x2)=f(x1﹣x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在R上单调递增.
(3)因为f(k•2x)+f(4x+1﹣8x﹣2x)>0,
所以f(k•2x)>﹣f(4x+1﹣8x﹣2x)=f(8x+2x﹣4x+1),
又函数f(x)在R上单调递增,
所以k•2x>8x+2x﹣4x+1,则k>4x+1﹣4•2x,
令t =2x ,则t ∈[12,4],于是4x +1﹣4•2x =t 2﹣4t +1=(t ﹣2)2﹣3≤1,当且仅当t =4时,y =(t ﹣2)2﹣3取最大值1,
所以实数k 的取值范围为(1,+∞).
22.(12分)已知函数f (x )=x 2+(x ﹣1)|x ﹣a |.
(1)若a =﹣1,解方程f (x )=1;
(2)若函数f (x )在R 上单调递增,求实数a 的取值范围;
(3)若a <1且不等式f (x )≥2x ﹣3对一切实数x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.
解:(1)当a =﹣1时,f (x )=x 2+(x ﹣1)|x +1|,
故有f(x)={2x 2−1,x ≥−11,x <−1
, 当x ≥﹣1时,由f (x )=1,有2x 2﹣1=1,解得x =1或x =﹣1.
当x <﹣1时,f (x )=1恒成立.
∴方程的解集为{x |x ≤﹣1或x =1};
(2)f(x)={2x 2−(a +1)x +a ,x ≥a
(a +1)x −a ,x <a ,
若f (x )在R 上单调递增,则有{a+14≤a a +1>0
,解得a ≥13.
∴当a ≥13时,f (x )在R 上单调递增;
(3)设g (x )=f (x )﹣(2x ﹣3),则g(x)={2x 2−(a +3)x +a +3,x ≥a (a −1)x −a +3,x <a
, 不等式f (x )≥2x ﹣3对一切实数x ∈R 恒成立,等价于不等式g (x )≥0对一切实数x ∈R 恒成立. ∵a <1,
∴当x ∈(﹣∞,a )时,g (x )单调递减,其值域为(a 2﹣2a +3,+∞),
由于a 2﹣2a +3=(a ﹣1)2+2≥2,
∴g (x )≥0成立.
当x ∈[a ,+∞)时,由a <1,知a <a+34,g (x )在x =a+34处取得最小值,
令g(a+34)=a +3−(a+3)28≥0,解得﹣3≤a ≤5, 又a <1,∴﹣3≤a <1.
综上,a ∈[﹣3,1).。

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