新高一数学上期中模拟试卷带答案
2023-2024学年高一(上)期中数学试卷(带解析)
2023-2024学年高一(上)期中数学试卷一、选择题:共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.(5分)已知集合A={1,2,3},集合B={x||x﹣1|<1},则A∩B=()A.∅B.{1}C.{1,2}D.{1,2,3} 2.(5分)已知x∈R,p:|x﹣2|<1,q:1<x<5,则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.(5分)命题“∃x∈(1,+∞),x2+2<0”的否定是()A.∃x∈(﹣∞,1],x2+2<0B.∃x∈(1,+∞),x2+2≥0C.∀x∈(1,+∞),x2+2>0D.∀x∈(1,+∞),x2+2≥04.(5分)下列函数中,f(x)和g(x)表示同一个函数的是()A.B.f(x)=1,g(x)=x0C.D.f(x)=|x+2|,5.(5分)已知不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|x1<x<x2}且x1>0,则不等式cx2+bx+a>0的解集为()A.{x|x1<x<x2}B.{x|x>x2或x<x1}C.D.或6.(5分)已知函数,若函数f(x)=max{﹣x+1,x2﹣3x+2,x﹣1},则函数f(x)的最小值为()A.0B.1C.2D.37.(5分)已知正实数x,y满足2x+y+6=xy,记xy的最小值为a;若m,n>0且满足m+n=1,记的最小值为b.则a+b的值为()A.30B.32C.34D.368.(5分)已知函数f(x)满足f(x)+f(4﹣x)=4,f(x+2)﹣f(﹣x)=0,且f(1)=a,则f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(51)的值为()A.96B.98+a C.102D.104﹣a二、选择题(共4小题,每小题5分,满分20分)(多选)9.(5分)下列不等关系一定成立的是()A.若a>b,则B.若,则ab>0C.若,则a>0>bD.若a>b,a2>b2,则a>b>0(多选)10.(5分)已知x∈(1,+∞),下列最小值为4的函数是()A.y=x2﹣4x+8B.C.D.(多选)11.(5分)下列说法正确的是()A.“a>1,b>1”是“(a﹣1)(b﹣1)>0”的充分不必要条件B.“0<a<4”是“ax2+ax+1>0在R上恒成立”的充要条件C.“a<1”是“f(x)=x2﹣ax在(1,+∞)上单调递增”的必要不充分条件D.已知a,b∈R,则“ab>0”是“a3+a2b﹣a2﹣ab+a+b>0”的既不充分也不必要条件(多选)12.(5分)已知x,y>0且满足x2+y2+1=(xy﹣1)2,则下列结论正确的是()A.xy≥2B.x+y≥4C.x2+y2≥8D.x+4y≥9三、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)已知函数,则函数f(x)的定义域为.14.(5分)已知函数f(x)满足,则函数f(x)的解析式为.15.(5分)已知函数,则f(﹣26)+f(﹣25)+⋯+f(﹣1)+f (1)+⋯+f(26)+f(27)的值为.16.(5分)已知x,y>0且满足x+y=1,若不等式恒成立,记的最小值为n,则m+n的最小值为.四、解答题: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)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≤0},集合B={x|m﹣1<x<2m+1}.(1)当m=3时,求A∪B;(2)若“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件,求实数m的取值范围.18.(12分)已知函数f(x)=(2m2﹣m)x2m+3是幂函数,且函数f(x)的图象关于y轴对称.(1)求实数m的值;(2)若不等式(a﹣1)m<(2a﹣3)m成立,求实数a的取值范围.19.(12分)已知函数为定义在R上的奇函数.(1)求实数a,b的值;(2)求不等式|f(x)|≥3的解集.20.(12分)某高科技产品投入市场,已知该产品的成本为每件1000元,现通过灵活售价的方式了解市场,通过多日的市场销售数据统计可得,某店单日的销售额与日产量x(件)有关.当1≤x≤3时,单日销售额为(千元);当3≤x≤6时,单日销售额为(千元);当x>6时,单日销售额为21(千元).(1)求m的值,并求该产品日销售利润P(千元)关于日产量x(件)的函数解析式;(销售利润=销售额﹣成本)(2)当日产量x为何值时,日销售利润最大?并求出这个最大值.21.(12分)已知a,b,c是实数,且满足a+b+c=0,证明下列命题:(1)“a=b=c=0”是“ab+bc+ac=0”的充要条件;(2)“abc=1,a≥b≥c”是“”的充分条件.22.(12分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),满足f(0)=1,f(1)=3.(1)若函数f(x)有最小值,且此最小值为,求函数f(x)的解析式;(2)记g(a)为函数f(x)在区间[1,2]上的最大值,求g(a)的表达式.2023-2024学年高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.1.(5分)已知集合A={1,2,3},集合B={x||x﹣1|<1},则A∩B=()A.∅B.{1}C.{1,2}D.{1,2,3}【分析】结合交集的定义,即可求解.【解答】解:集合A={1,2,3},集合B={x||x﹣1|<1}={x|0<x<2},故A∩B={1}.故选:B.【点评】本题主要考查交集及其运算,属于基础题.2.(5分)已知x∈R,p:|x﹣2|<1,q:1<x<5,则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【分析】根据题意,解绝对值不等式得1<x<3,结合充要条件的定义加以判断,即可得到本题的答案.【解答】解:根据题意,|x﹣2|<1⇒﹣1<x﹣2<1⇒1<x<3,由|x﹣2|<1可以推出1<x<5,且由1<x<5不能推出|x﹣2|<1.因此,若p:|x﹣2|<1,q:1<x<5,则p是q的充分不必要条件.故选:A.【点评】本题主要考查不等式的性质、充要条件的判断等知识,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于基础题.3.(5分)命题“∃x∈(1,+∞),x2+2<0”的否定是()A.∃x∈(﹣∞,1],x2+2<0B.∃x∈(1,+∞),x2+2≥0C.∀x∈(1,+∞),x2+2>0D.∀x∈(1,+∞),x2+2≥0【分析】根据命题的否定的定义,即可求解.【解答】解:命题“∃x∈(1,+∞),x2+2<0”的否定是:∀x∈(1,+∞),x2+2≥0.故选:D.【点评】本题主要考查特称命题的否定,属于基础题.4.(5分)下列函数中,f(x)和g(x)表示同一个函数的是()A.B.f(x)=1,g(x)=x0C.D.f(x)=|x+2|,【分析】观察函数三要素,逐项判断是否同一函数.【解答】解:由题意得:选项A定义域不同,f(x)的定义域为R,g(x)中,x≠0;选项B定义域不同,f(x)的定义域为R,g(x)中,x≠0;选项C对应法则不同,g(x)=|x|;D项,三要素相同,为同一函数.故选:D.【点评】本题考查同一函数的判断,属于基础题.5.(5分)已知不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|x1<x<x2}且x1>0,则不等式cx2+bx+a>0的解集为()A.{x|x1<x<x2}B.{x|x>x2或x<x1}C.D.或【分析】由题意可知,a<0,方程ax2+bx+c=0的两个根分别为x1,x2,再结合韦达定理求解即可.【解答】解:根据题意:a<0,方程ax2+bx+c=0的两个根分别为x1,x2,所以,,,,解得,即不等式的解集为{x|}.故选:C.【点评】本题主要考查了韦达定理的应用,考查了一元二次不等式的解法,属于基础题.6.(5分)已知函数,若函数f(x)=max{﹣x+1,x2﹣3x+2,x﹣1},则函数f(x)的最小值为()A.0B.1C.2D.3【分析】根据函数f(x)的定义可知,在一个坐标系中画出y=﹣x+1,y=x2﹣3x+2,y =x﹣1的图象,取最上面的部分作为函数f(x)的图象,由图象即可求出函数的最小值.【解答】解:根据题意,在同一个直角坐标系中,由﹣x+1=x2﹣3x+2,得x2﹣2x+1=0,解得x=1;由x2﹣3x+2=x﹣1,得x2﹣4x+3=0,解得x=3或x=1,所以f(x)=,同时画出函数y=﹣x+1,y=x2﹣3x+2,y=x﹣1,如图分析:所以函数f(x)的最小值为0.故选:A.【点评】本题考查利用函数的图象求函数的最值,属中档题.7.(5分)已知正实数x,y满足2x+y+6=xy,记xy的最小值为a;若m,n>0且满足m+n=1,记的最小值为b.则a+b的值为()A.30B.32C.34D.36【分析】由已知结合基本不等式先求出xy的范围,即可求a,然后利用乘1法,结合基本不等式可求b,进而可求a+b.【解答】解:∵xy=2x+y+6+6,当且仅当2x=y,即x=3,y=6时取等号,∴a=18.∵m+n=1,m>0,n>0.则=6,当且仅当n=3m且m+n=1,即m=,n=时取等号,∴,∴b=16;∴a+b=34.故选:C.【点评】本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础题.8.(5分)已知函数f(x)满足f(x)+f(4﹣x)=4,f(x+2)﹣f(﹣x)=0,且f(1)=a,则f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(51)的值为()A.96B.98+a C.102D.104﹣a【分析】由已知结合函数的对称性先求出函数的周期,然后结合对称性及周期性即可求解.【解答】解:根据题意:函数f(x)满足f(x)+f(4﹣x)=4,可得函数f(x)关于点(2,2)成中心对称,函数f(x)满足f(x+2)﹣f(﹣x)=0,所以函数f(x)关于x=1对称,所以函数f(x)既关于x=1成轴对称,同时关于点(2,2)成中心对称,所以f(2)=2,T=4,又因为f(1)=a,所以f(3)=4﹣a,f(4)=f(﹣2)=f(﹣2+4)=f(2)=2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=a+2+4﹣a+2=8,所以f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(51)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)+f(3)=12×8+a+2+4﹣a=102.故选:C.【点评】本题主要考查了函数的奇偶性,对称性及周期性在函数求值中的应用,属于中档题.二、选择题(共4小题,每小题5分,满分20分)(多选)9.(5分)下列不等关系一定成立的是()A.若a>b,则B.若,则ab>0C.若,则a>0>bD.若a>b,a2>b2,则a>b>0【分析】由已知举出反例检验选项A,D;结合不等式的性质检验B,C即可判断.【解答】解:当a=1,b=﹣1时,A显然错误;若,则=<0,所以ab>0,B正确;若,即b﹣a<0,则=>0,所以ab<0,所以b<0<a,C正确;当a=2,b=﹣1时,D显然错误.故选:BC.【点评】本题主要考查了不等式的性质在不等式大小比较中的应用,属于基础题.(多选)10.(5分)已知x∈(1,+∞),下列最小值为4的函数是()A.y=x2﹣4x+8B.C.D.【分析】根据二次函数的性质检验选项A,结合基本不等式检验选项BCD即可判断.【解答】解:根据题意:选项A,y=x2﹣4x+8,根据二次函数的性质可知,x=2时取最小值4,故选A;,当且仅当时取最小值,不在x∈(1,+∞)范围内,故选项B错误;选项C,=,当且仅当,即x=3时成立,故选项C正确;选项D,,令,原式为,当且仅当t=,即t=2时等式成立,不在范围内,故选项D错误.故选:AC.【点评】本题主要考查了基本不等式及二次函数性质在最值求解中的应用,属于中档题.(多选)11.(5分)下列说法正确的是()A.“a>1,b>1”是“(a﹣1)(b﹣1)>0”的充分不必要条件B.“0<a<4”是“ax2+ax+1>0在R上恒成立”的充要条件C.“a<1”是“f(x)=x2﹣ax在(1,+∞)上单调递增”的必要不充分条件D.已知a,b∈R,则“ab>0”是“a3+a2b﹣a2﹣ab+a+b>0”的既不充分也不必要条件【分析】根据充分必要条件的定义,对各个选项中的两个条件进行正反推理论证,即可得到本题的答案.【解答】解:对于选项A,a>1,b>1⇒a﹣1>0,b﹣1>0⇒(a﹣1)(b﹣1)>0,反之,若(a﹣1)(b﹣1)>0,则可能a=b=0,不能得出a>1,b>1.故“a>1,b>1”是“(a﹣1)(b﹣1)>0”的充分不必要条件,A正确;对于选项B,ax2+ax+1>0在R上恒成立,当a=0时,可得1>0恒成立,而区间(0,4)上没有0,故“0<a<4”不是“ax2+ax+1>0在R上恒成立”的充要条件,B不正确;对于选项C,f(x)=x2﹣ax在(1,+∞)上单调递增,可以推出是a⩽2的子集,故“a<1”是“f(x)=x2﹣ax在(1,+∞)上单调递增”的充分不必要条件,C不正确;对于选项D,a3+a2b﹣a2﹣ab+a+b=a2(a+b)﹣a(a+b)+(a+b)=(a+b)(a2﹣a+1),,ab>0⇎(a+b)>0,因此,“ab>0”是“a3+a2b﹣a2﹣ab+a+b>0”的既不充分也不必要条件,D正确.故选:AD.【点评】本题主要考查了充分条件与必要条件的判断、不等式的性质、二次函数的单调性等知识,属于基础题.(多选)12.(5分)已知x,y>0且满足x2+y2+1=(xy﹣1)2,则下列结论正确的是()A.xy≥2B.x+y≥4C.x2+y2≥8D.x+4y≥9【分析】将所给等式化简整理,得到(x+y)2=x2y2,结合x,y>0可得x+y=xy,.由此出发对各个选项逐一加以验证,即可得到本题的答案.【解答】解:根据题意,x2+y2+1=(xy﹣1)2,即x2+y2=x2y2﹣2xy,整理得x2+y2+2xy =x2y2,所以x2+y2+2xy=x2y2,即(x+y)2=x2y2,而x、y均为正数,故x+y=xy,可得.对于A,,两边平方得x2y2≥4xy,可得xy≥4,故A错误;对于B,由A的计算可知x+y=xy≥4,当且仅当x=y=2时取到等号,故B正确;对于C,x2+y2=x2y2﹣2xy=(xy﹣1)2+1≥32﹣1=8,当且仅当x=y=2时取到等号,故C正确;对于D,,当且仅当x=2y,即时取到等号,故D正确.故选:BCD.【点评】本题主要考查了不等式的性质、基本不等式及其应用等知识,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于中档题.三、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)已知函数,则函数f(x)的定义域为[﹣2,1].【分析】根据函数的解析式,列出使函数解析式有意义的不等式组,求出解集即可.【解答】解:函数∴﹣x2﹣x+2⩾0,解得﹣2⩽x⩽1.∴函数的定义域为[﹣2,1].故答案为:[﹣2,1].【点评】本题主要考查函数定义域的求解,属于基础题.14.(5分)已知函数f (x )满足,则函数f (x )的解析式为.【分析】利用解方程组的方法求函数解析式即可.【解答】解:根据题意:①,令代替x ,可得②,①﹣②×2得:,∴函数f (x )的解析式为.故答案为:.【点评】本题考查求函数解析式,属于基础题.15.(5分)已知函数,则f (﹣26)+f (﹣25)+⋯+f (﹣1)+f(1)+⋯+f (26)+f (27)的值为.【分析】根据已知条件,结合偶函数的性质,即可求解.【解答】解:令函数,可得函数f (x )=g (x )+2,∵函数为奇函数,∴g (﹣x )=﹣g (x )⇒g (﹣x )+g (x )=0,f (﹣26)+f (﹣25)+⋯+f (﹣1)+f (1)+⋯+f (26)+f (27)=g (﹣26)+g (﹣25)+⋯+g (﹣1)+g (1)+⋯+g (26)+g (27)+2×53=g (27)+2×53=.故答案为:.【点评】本题主要考查函数值的求解,属于基础题.16.(5分)已知x ,y >0且满足x +y =1,若不等式恒成立,记的最小值为n ,则m +n 的最小值为.【分析】由恒成立,可知左边的最小值大于等于9,因此求的最小值,结合基本不等式求出m+n的最小值.【解答】解:∵实数x,y>0满足x+y=1,∴x+y+1=2,而=,当时,等号成立,所以,解得m⩾8.而=,令,则原式,当时,等号成立,∴实数n的值为,可得实数m+n的最小值为.故答案为:.【点评】本题主要考查基本不等式及其应用,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于基础题.四、解答题: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)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≤0},集合B={x|m﹣1<x<2m+1}.(1)当m=3时,求A∪B;(2)若“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件,求实数m的取值范围.【分析】(1)把m=3代入求得B,再由并集运算求解;(2)“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件,得B⫋A,然后分B=∅和B≠∅分别求解m 的范围,取并集得答案.【解答】解:(1)∵集合A={x|x2﹣2x﹣3⩽0},由x2﹣2x﹣3⩽0,即(x+1)(x﹣3)⩽0,解得﹣1⩽x⩽3,∵集合B={x|m﹣1<x<2m+1},当m=3时,即B={x|2<x<7},∴A∪B={x|﹣1⩽x<7}.(2)“x∈A”足“x∈B”的必要不充分条件,可得集合B是集合A的真子集,当m﹣1⩾2m+1⇒m⩽﹣2时,集合B为空集,满足题意;当m﹣1<2m+1⇒m>﹣2时,集合B是集合A的真子集,可得,∴实数m的取值范围为{m|m⩽﹣2或0⩽m⩽1}.【点评】本题考查并集的运算,考查分类讨论思想,是中档题.18.(12分)已知函数f(x)=(2m2﹣m)x2m+3是幂函数,且函数f(x)的图象关于y轴对称.(1)求实数m的值;(2)若不等式(a﹣1)m<(2a﹣3)m成立,求实数a的取值范围.【分析】(1)结合幂函数的性质,以及偶函数的性质,即可求解;(2)结合函数的性质,即可求解.【解答】解:(1)由题意可知,2m2﹣m=1,解得m=或1,又∵函数f(x)关于y轴对称,当,满足题意;当m=1⇒f(x)=x5,此时函数f(x)为奇函数,不满足题意,∴实数m的值为;(2)函数,分析可得该函数在(0,+∞)单调递减,∴由(a﹣1)m<(2a﹣3)m可得:.∴实数a的取值范围为.【点评】本题主要考查函数的性质,是基础题.19.(12分)已知函数为定义在R上的奇函数.(1)求实数a,b的值;(2)求不等式|f(x)|≥3的解集.【分析】(1)当x<0时,﹣x>0,代入已知函数解析式,对比函数解析式即可求解a,b;(2)结合奇函数的对称性及二次不等式的求法即可求解.【解答】解:(1)根据题意:当x<0时,﹣x>0,则f(x)=﹣f(﹣x)=﹣[(﹣x)2+2(﹣x)]=﹣x2+2x,故a=﹣1,b=2;(2)当x⩾0时,|f(x)|⩾3可得f(x)⩾3,即x2+2x⩾3⇒x2+2x﹣3⩾0,解得x⩾1,根据奇函数可得:|f(x)|⩾3的解集为{x|x⩾1或x⩽﹣1}.【点评】本题主要考查了奇函数的定义在函数解析式求解中的应用,还考查了奇函数的对称性在不等式求解中的应用,属于中档题.20.(12分)某高科技产品投入市场,已知该产品的成本为每件1000元,现通过灵活售价的方式了解市场,通过多日的市场销售数据统计可得,某店单日的销售额与日产量x(件)有关.当1≤x≤3时,单日销售额为(千元);当3≤x≤6时,单日销售额为(千元);当x>6时,单日销售额为21(千元).(1)求m的值,并求该产品日销售利润P(千元)关于日产量x(件)的函数解析式;(销售利润=销售额﹣成本)(2)当日产量x为何值时,日销售利润最大?并求出这个最大值.【分析】(1)根据单日销售额函数,列方程求出m的值,再利用利润=销售额﹣成本,即可得出日销售利润函数的解析式.(2)利用分段函数求出每个区间上的最大值,比较即可得出结论.【解答】解:(1)根据题意知,单日销售额为f(x)=,因为f(3)=+6+3=+9,解得m=,因为利润=销售额﹣成本,所以日销售利润为P(x)=,化简为P (x )=.(2)根据题意分析:①日销售利润P (x )=+x +3=+(x +1)+2,令t =x +1=2,3,4,所以函数为,分析可得当t =2时,取最大值,其最大值为;②日销售利润P (x )=+2x =+2x =﹣+2x ,该函数单调递增,所以当x =6时,P (x )取最大值,此最大值为15;③日销售利润P (x )=21﹣x ,该函数单调递减,所以当x =7时,P (x )取最大值,此最大值为14;综上知,当x =6时,日销售利润最大,最大值为15千元.【点评】本题考查了分段函数模型应用问题,也考查了运算求解能力,是中档题.21.(12分)已知a ,b ,c 是实数,且满足a +b +c =0,证明下列命题:(1)“a =b =c =0”是“ab +bc +ac =0”的充要条件;(2)“abc =1,a ≥b ≥c ”是“”的充分条件.【分析】(1)根据完全平方公式,等价变形,可证出结论;(2)利用基本不等式,结合不等式的性质加以证明,即可得到本题的答案.【解答】证明:(1)∵(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ac ,充分性:若a =b =c =0,则ab +bc +ac =0,充分性成立;必要性:若ab +bc +ac =0,由a +b +c =0,得(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ac ,所以a 2+b 2+c 2=0,可得a =b =c =0,必要性成立.综上所述,a =b =c =0是ab +bc +ac =0的充要条件;(2)由a ⩾b ⩾c ,且abc =1>0,可知a >0,b <0,c <0,由a +b +c =0,得,当且仅当b =c 时等号成立,由,得,a 3⩾4,可知≤a =﹣b ﹣c ≤﹣2c ,解得,因此,abc=1且a⩾b⩾c是的充分条件.【点评】本题主要考查等式的恒等变形、不等式的性质与基本不等式等知识,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于基础题.22.(12分)已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),满足f(0)=1,f(1)=3.(1)若函数f(x)有最小值,且此最小值为,求函数f(x)的解析式;(2)记g(a)为函数f(x)在区间[1,2]上的最大值,求g(a)的表达式.【分析】(1)根据题意,由f(0)=1,f(1)=3分析可得f(x)=ax2+(2﹣a)x+1,由二次函数的最小值求出a的值,进而计算可得答案;(2)根据题意,由二次函数的性质分a>0与a<0两种情况讨论,分析g(a)的解析式,综合可得答案.【解答】解:(1)根据题意,函数f(x)=ax2+bx+c满足f(0)=1,f(1)=3,则有f(0)=c=1,f(1)=a+b+c=3,变形可得b=2﹣a,函数f(x)=ax2+(2﹣a)x+1,∵函数f(x)有最小值,∴a>0,函数f(x)的最小值为=,解可得:a=4或1,∴当a=4时,b=﹣2,函数f(x)的解析式为f(x)=4x2﹣2x+1;当a=1时,b=1,函数f(x)的解析式为f(x)=x2+x+1.(2)根据题意,由(1)的结论,f(x)=ax2+(2﹣a)x+1,是二次函数,分2种情况讨论:①当a>0时,i.当对称轴时,函数f(x)在区间[1,2]上的最大值g(a)=f(2)=2a+5,ii.当对称轴时,与a>0矛盾,故当a>0时,函数f(x)在区间[1,2]上的最大值g(a)=2a+5;②当a<0时,i.当对称轴时,函数f(x)在区间[1,2]上的最大值g(a)=f(1)=3,ii.当对称轴时,函数f(x)在区间[1,2]上的最大值,iii.当对称轴时,函数f(x)在区间[1,2]上的最大值g(a)=f(2)=2a+5.综上所述,【点评】本题考查函数的最值,涉及二次函数的性质,属于中档题.。
最新高一数学上期中模拟试卷附答案
最新高一数学上期中模拟试卷附答案一、选择题1.在下列区间中,函数()43xf x e x =+-的零点所在的区间为( )A .1,04⎛⎫-⎪⎝⎭B .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .11,42⎛⎫⎪⎝⎭D .13,24⎛⎫⎪⎝⎭2.函数()ln f x x x =的图像大致是( )A .B .C .D .3.若35225a b ==,则11a b +=( ) A .12B .14C .1D .24.设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集为( )A .(10)(1)-⋃+∞,, B .(1)(01)-∞-⋃,, C .(1)(1)-∞-⋃+∞,, D .(10)(01)-⋃,, 5.关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数 ②f (x )在区间(2π,π)单调递增 ③f (x )在[,]-ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③6.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=( )A .50-B .0C .2D .507.若函数()(),1231,1x a x f x a x x ⎧>⎪=⎨-+≤⎪⎩是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦D .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭8.函数()1ln f x x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象大致是( ) A . B .C .D .9.已知函数2221,2,()2,2,x x x x f x x -⎧-++<=⎨≥⎩且存在三个不同的实数123,,x x x ,使得123()()()f x f x f x ==,则123x x x ++的取值范围为( )A .(4,5)B .[4,5)C .(4,5]D .[4,5]10.已知函数2()log (23)(01)a f x x x a a =--+>≠,,若(0)0f <,则此函数的单调减区间是() A .(,1]-∞-B .[1)-+∞,C .[1,1)-D .(3,1]--11.若函数6(3)3,7(),7x a x x f x a x ---≤⎧=⎨>⎩单调递增,则实数a 的取值范围是( )A .9,34⎛⎫⎪⎝⎭B .9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .()1,3D .()2,312.方程 4log 7x x += 的解所在区间是( )A .(1,2)B .(3,4)C .(5,6)D .(6,7)二、填空题13.已知函数()(0,1)x f x a b a a =+>≠的定义域和值域都是[]1,0-,则a b += . 14.若函数()6,23log ,2a x x f x x x -+≤⎧=⎨+>⎩(0a >且1a ≠)的值域是[)4,+∞,则实数a 的取值范围是__________.15.已知f (x )是定义在[-2,2]上的奇函数,当x ∈(0,2]时,f (x )=2x -1,函数g (x )=x 2-2x +m .如果∀x 1∈[-2,2],∃x 2∈[-2,2],使得g (x 2)=f (x 1),则实数m 的取值范围是______________. 16.已知2a =5b =m ,且11a b+=1,则m =____. 17.已知2()y f x x =+是奇函数,且f (1)1=,若()()2g x f x =+,则(1)g -=___.18.计算:__________.19.已知()f x 定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,,则函数()()3g x f x x =-+的零点的集合为 .20.已知函数()266,34,x x f x x ⎧-+=⎨+⎩ 00x x ≥<,若互不相等的实数1x ,2x ,3x 满足()()()123f x f x f x ==,则123x x x ++的取值范围是__________. 三、解答题21.已知3a ≥,函数F (x )=min{2|x−1|,x 2−2ax+4a−2},其中min{p ,q}={,.p p q q p q ,,≤> (Ⅰ)求使得等式F (x )=x 2−2ax+4a−2成立的x 的取值范围; (Ⅱ)(ⅰ)求F (x )的最小值m (a ); (ⅱ)求F (x )在区间[0,6]上的最大值M (a ). 22.计算下列各式的值:(Ⅰ)22log 3lg25lg4log (log 16)+- (Ⅱ)2102329273()( 6.9)()()482-----+23.已知函数())22log f x x a x =+是R 上的奇函数,()2g x t x a =--.(1)求a 的值;(2)记()f x 在3,24⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为M ,若对任意的3,24x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,()M g x ≤恒成立,求t 的取值范围.24.在扶贫活动中,为了尽快脱贫(无债务)致富,企业甲将经营情况良好的某种消费品专卖店以5.8万元的优惠价转让给了尚有5万元无息贷款没有偿还的小型企业乙,并约定从该店经营的利润中,首先保证企业乙的全体职工每月最低生活费的开支3600元后,逐步偿还转让费(不计息).在甲提供的资料中有:①这种消费品的进价为每件14元;②该店月销量Q (百件)与销售价格P (元)的关系如图所示;③每月需各种开支2000元.(1)当商品的价格为每件多少元时,月利润扣除职工最低生活费的余额最大?并求最大余额;(2)企业乙只依靠该店,最早可望在几年后脱贫?25.如果f (x )是定义在R 上的函数,且对任意的x ∈R ,均有f (-x )≠-f (x ),则称该函数是“X —函数”.(1)分别判断下列函数:①y =211x +;②y =x +1;③y =x 2+2x -3是否为“X —函数”?(直接写出结论)(2)若函数f (x )=x -x 2+a 是“X —函数”,求实数a 的取值范围;(3)设“X —函数”f (x )=21,,x x Ax x B ⎧+∈⎨∈⎩在R 上单调递增,求所有可能的集合A 与B .26.已知函数()f x 的定义域是(0,)+∞,且满足()()()f xy f x f y =+,1()12f =,如果对于0x y <<,都有()()f x f y >. (1)求()1f 的值;(2)解不等式()(3)2f x f x -+-≥-.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】先判断函数()f x 在R 上单调递增,由104102f f ⎧⎛⎫< ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩,利用零点存在定理可得结果.【详解】因为函数()43xf x e x =+-在R 上连续单调递增,且114411221143204411431022f e e f e e ⎧⎛⎫=+⨯-=-<⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=+⨯-=-> ⎪⎪⎝⎭⎩, 所以函数的零点在区间11,42⎛⎫⎪⎝⎭内,故选C. 【点睛】本题主要考查零点存在定理的应用,属于简单题.应用零点存在定理解题时,要注意两点:(1)函数是否为单调函数;(2)函数是否连续.2.A解析:A 【解析】 【分析】从图象来看图象关于原点对称或y 轴对称,所以分析奇偶性,然后再用特殊值确定. 【详解】因为函数()ln f x x x =是奇函数,排除C ,D 又因为2x = 时()0f x >,排除B 故选:A 【点睛】本题主要考查了函数的图象的判断,还考查了数形结合的思想,属于基础题.3.A解析:A 【解析】 【分析】由指数式与对数式的转化,结合换底公式和对数的运算,即可求解. 【详解】由题意3225,5225a b==根据指数式与对数式的转化可得35log 225,log 225a b == 由换底公式可得lg 2252lg15lg 2252lg15,lg 3lg 3lg 5lg 5a b ====由对数运算化简可得11lg 3lg 52lg152lg15a b +=+ lg3lg52lg15+=lg1512lg152== 故选:A 【点睛】本题考查了指数式与对数式的转化,对数的运算及换底公式的应用,属于中档题.4.D解析:D 【解析】由f (x )为奇函数可知,()()f x f x x--=()2f x x<0.而f (1)=0,则f (-1)=-f (1)=0. 当x >0时,f (x )<0=f (1); 当x <0时,f (x )>0=f (-1). 又∵f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴奇函数f (x )在(-∞,0)上为增函数. 所以0<x <1,或-1<x <0. 选D点睛:解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为(())(())f g x f h x >的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意()g x 与()h x 的取值应在外层函数的定义域内5.C解析:C 【解析】 【分析】化简函数()sin sin f x x x =+,研究它的性质从而得出正确答案. 【详解】()()()()sin sin sin sin ,f x x x x x f x f x -=-+-=+=∴为偶函数,故①正确.当2x ππ<<时,()2sin f x x =,它在区间,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减,故②错误.当0x π≤≤时,()2sin f x x =,它有两个零点:0,π;当0x π-≤<时,()()sin sin 2sin f x x x x =--=-,它有一个零点:π-,故()f x 在[],-ππ有3个零点:0-π,,π,故③错误.当[]()2,2x k k k *∈ππ+π∈N时,()2sin f x x =;当[]()2,22x k k k *∈π+ππ+π∈N 时,()sin sin 0f x x x =-=,又()f x 为偶函数,()f x ∴的最大值为2,故④正确.综上所述,①④ 正确,故选C .【点睛】画出函数()sin sin f x x x =+的图象,由图象可得①④正确,故选C .6.C解析:C 【解析】分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果. 详解:因为()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,且(1)(1)f x f x -=+, 所以(1)(1)(3)(1)(1)4f x f x f x f x f x T +=--∴+=-+=-∴=, 因此(1)(2)(3)(50)12[(1)(2)(3)(4)](1)(2)f f f f f f f f f f ++++=+++++,因为(3)(1)(4)(2)f f f f =-=-,,所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,(2)(2)(2)(2)0f f f f =-=-∴=,从而(1)(2)(3)(50)(1)2f f f f f ++++==,选C.点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.7.C解析:C 【解析】 【分析】由题意结合分段函数的解析式分类讨论即可求得实数a 的取值范围. 【详解】当1x >时,x a 为减函数,则01a <<,当1x ≤时,一次函数()231a x -+为减函数,则230a -<,解得:23a >, 且在1x =处,有:()12311a a -⨯+≥,解得:34a ≤, 综上可得,实数a 的取值范围是23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦. 本题选择C 选项. 【点睛】对于分段函数的单调性,有两种基本的判断方法:一保证各段上同增(减)时,要注意上、下段间端点值间的大小关系;二是画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质进行直观的判断.8.B解析:B 【解析】 【分析】通过函数在2x =处函数有意义,在2x =-处函数无意义,可排除A 、D ;通过判断当1x >时,函数的单调性可排除C ,即可得结果. 【详解】当2x =时,110x x-=>,函数有意义,可排除A ; 当2x =-时,1302x x -=-<,函数无意义,可排除D ; 又∵当1x >时,函数1y x x=-单调递增, 结合对数函数的单调性可得函数()1ln f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增,可排除C ;故选:B. 【点睛】本题主要考查函数的图象,考查同学们对函数基础知识的把握程度以及数形结合与分类讨论的思维能力,属于中档题.9.A解析:A 【解析】不妨设123x x x <<,当2x <时,()()212f x x =--+,此时二次函数的对称轴为1x =,最大值为2,作出函数()f x 的图象如图,由222x -=得3x =,由()()()123f x f x f x ==,,且1212x x +=,即122x x +=,12332,x x x x ∴++=+ 由图可知3323,425x x <<∴<+<, 即123x x x ++的取值范围是()4,5,故选A.10.D解析:D 【解析】 【分析】求得函数()f x 的定义域为(3,1)-,根据二次函数的性质,求得()223g x x x =--+在(3,1]--单调递增,在(1,1)-单调递减,再由(0)0f <,得到01a <<,利用复合函数的单调性,即可求解. 【详解】由题意,函数2()log (23)a f x x x =--+满足2230x x --+>,解得31x -<<,即函数()f x 的定义域为(3,1)-,又由函数()223g x x x =--+在(3,1]--单调递增,在(1,1)-单调递减,因为(0)0f <,即(0)log 30a f =<,所以01a <<,根据复合函数的单调性可得,函数()f x 的单调递减区间为(3,1]--, 故选D. 【点睛】本题主要考查了对数函数的图象与性质,以及复合函数的单调性的判定,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.11.B解析:B 【解析】 【分析】利用函数的单调性,判断指数函数底数的取值范围,以及一次函数的单调性,及端点处函数值的大小关系列出不等式求解即可 【详解】 解:函数6(3)3,7(),7x a x x f x a x ---⎧=⎨>⎩单调递增, ()301373a a a a⎧->⎪∴>⎨⎪-⨯-≤⎩解得934a ≤<所以实数a 的取值范围是9,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 故选:B . 【点睛】本题考查分段函数的应用,指数函数的性质,考查学生的计算能力,属于中档题.12.C解析:C 【解析】 【分析】令函数4()log 7xf x x =+-,则函数()f x 是()0,∞+上的单调增函数,且是连续函数,根据(5)(6)0f f ⋅<,可得函数4()log 7xf x x =+-的零点所在的区间为()5,6,由此可得方程4log 7x x +=的解所在区间. 【详解】令函数4()log 7xf x x =+-,则函数()f x 是()0,∞+上的单调增函数,且是连续函数.∵(5)0f <,(6)0>f ∴(5)(6)0f f ⋅<∴故函数4()log 7xf x x =+-的零点所在的区间为()5,6∴方程4log 7x x +=的解所在区间是()5,6 故选C. 【点睛】零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[,]a b 上是连续不断的曲线,且()()0f a f b ⋅<,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.二、填空题13.【解析】若则在上为增函数所以此方程组无解;若则在上为减函数所以解得所以考点:指数函数的性质解析:32-【解析】若1a >,则()f x 在[]1,0-上为增函数,所以11{10a b b -+=-+=,此方程组无解;若01a <<,则()f x 在[]1,0-上为减函数,所以10{11a b b -+=+=-,解得1{22a b ==-,所以32a b +=-.考点:指数函数的性质.14.【解析】试题分析:由于函数的值域是故当时满足当时由所以所以所以实数的取值范围考点:对数函数的性质及函数的值域【方法点晴】本题以分段为背景主要考查了对数的图象与性质及函数的值域问题解答时要牢记对数函数 解析:(]1,2【解析】试题分析:由于函数()()6,2{0,13log ,2a x x f x a a x x -+≤=>≠+>的值域是[)4,+∞,故当2x ≤时,满足()64f x x =-≥,当2x >时,由()3log 4a f x x =+≥,所以log 1a x ≥,所以log 2112a a ≥⇒<<,所以实数a 的取值范围12a <≤.考点:对数函数的性质及函数的值域.【方法点晴】本题以分段为背景主要考查了对数的图象与性质及函数的值域问题,解答时要牢记对数函数的单调性及对数函数的特殊点的应用是解答的关键,属于基础题,着重考查了分类讨论的思想方法的应用,本题的解答中,当2x >时,由()4f x ≥,得log 1a x ≥,即log 21a ≥,即可求解实数a 的取值范围.15.-5-2【解析】分析:求出函数的值域根据条件确定两个函数的最值之间的关系即可得到结论详解:由题意得:在-22上f(x)的值域A 为g(x)的值域B 的子集易得A =-33B =m -18+m 从而解得-5≤m≤解析:[-5,-2].【解析】分析:求出函数()f x 的值域,根据条件,确定两个函数的最值之间的关系即可得到结论. 详解:由题意得:在[-2,2]上f (x )的值域A 为g (x )的值域B 的子集.易得A =[-3,3],B =[m -1,8+m ],从而解得-5≤m ≤-2.点睛:本题主要考查函数奇偶性的应用,以及函数最值之间的关系,综合性较强. 16.10【解析】因为2a=5b=m 所以a=log2mb=log5m 由换底公式可得=logm2+logm5=logm10=1则m=10点睛:(1)在对数运算中先利用幂的运算把底数或真数进行变形化成分数指数解析:10【解析】因为2a =5b =m ,所以a =log 2m ,b =log 5m , 由换底公式可得11a b+=log m 2+log m 5=log m 10=1,则m =10. 点睛:(1)在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后再运用对数运算法则化简合并,在运算中要注意化同底或指数与对数互化.(2)熟练地运用对数的三个运算性质并配以代数式的恒等变形是对数计算、化简、证明常用的技巧.17.-1【解析】试题解析:因为是奇函数且所以则所以考点:函数的奇偶性解析:-1【解析】试题解析:因为2()y f x x =+是奇函数且(1)1f =,所以, 则,所以. 考点:函数的奇偶性. 18.4【解析】原式=log3332+lg(25×4)+2-(23)3-13=32+2+2-32=4故填4 解析:【解析】原式=,故填.19.【解析】试题分析:当时由于定义在上的奇函数则;因为时则若时令若时令因则的零点集合为考点:奇函数的定义与利用奇函数求解析式;2函数的零点;3分段函数分段处理原则; 解析:【解析】 试题分析:当时,,由于()f x 定义在R 上的奇函数,则; 因为0x ≥时,,则 若时,令 若时,令,因,则,的零点集合为考点:奇函数的定义与利用奇函数求解析式;2.函数的零点;3.分段函数分段处理原则; 20.【解析】【分析】画出分段函数的图像由图像结合对称性即可得出【详解】函数的图像如下图所示不妨设则关于直线对称所以且满足则故的取值范围是【点睛】解决本题的关键是要会画分段函数的图像由图像结合对称性经过计 解析:11(,6)3【解析】【分析】画出分段函数的图像,由图像结合对称性即可得出。
2023-2024学年山东省临沂市高一(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年山东省临沂市高一(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.已知全集U =R ,集合A ={x |0≤x ≤2},B ={﹣1,1,2,4},那么阴影部分表示的集合为( )A .{﹣1,4}B .{1,2,4}C .{1,4}D .{﹣1,2,4}2.命题“∃x ∈R ,x +|x |<0”的否定是( ) A .∀x ∈R ,x +|x |<0 B .∃x ∈R ,x +|x |≥0 C .∀x ∈R ,x +|x |≥0D .∃x ∈R ,x +|x |>03.函数y =√x−2|x|−3的定义域是( ) A .{x |x >2}B .{x |x ≥2且x ≠3}C .{x |x ≠3}D .{x |x >2且x ≠3}4.已知函数f (x )=4x 2﹣kx ﹣8在区间[5,20]上单调递增,则实数k 的取值范围是( ) A .{40} B .[40,160] C .(﹣∞,40]D .[160,+∞)5.已知f (x )={x −5,(x ≥6)f(x +1),(x <6),则f (3)为( )A .3B .4C .1D .26.已知函数f(x)=ax 3+bx −cx +2,若f (2023)=6,则f (﹣2023)=( ) A .﹣8B .﹣6C .﹣4D .﹣27.已知函数f (x +1)是偶函数,当1≤x 1<x 2时,f(x 2)−f(x 1)x 2−x 1>0恒成立,设a =f(−12),b =f (1),c =f (2),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b <a <cB .b <c <aC .c <a <bD .a <b <c8.在实数的原有运算法则中,定义新运算“⊕”,规定当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )•x +(2⊕x ),x ∈[﹣2,2]的最大值等于(“•”和“+”仍为通常的乘法和加法)( ) A .5B .6C .10D .12二、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.已知命题p:∀x∈R,ax2﹣ax+1>0,则命题p成立的一个充分不必要条件可以是()A.a∈[0,4)B.a∈(4,+∞)C.a∈(0,4)D.a∈{0}10.设a,b,c∈R,则下列命题正确的是()A.若ac2>bc2,则a>b B.若a>b,则ac2>bc2C.若a>b,则1a <1bD.若a>b>0,则a2>ab>b211.设正实数a、b满足a+b=1,则下列结论正确的是()A.1a +1b≥4B.a2+b2≥12C.√ab≤14D.√a+√b≥√212.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则f (x)=[x]称为高斯函数,例如:[﹣3.5]=﹣4,[2.1]=2,则下列命题正确的是()A.∀x∈[﹣1,0],f(x)=﹣1B.∀x∈R,f(x+1)=f(x)+1C.f(x+y)≥f(x)+f(y)D.2f2(x)﹣f(x)﹣3≥0的解集为(﹣∞,0)∪[2,+∞)三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.若x>﹣1,则2x+1x+1的最小值为.14.已知函数y=√x2的值域为{0,4},则它的定义域可以是.(写出其中一个即可)15.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+2,则f(﹣1)=.16.已知幂函数y=f(x)的图象过点(2,8),且满足f(mx2)+8f(4﹣3x)≥0恒成立,则实数m的取值范围为.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)已知集合A={x|3≤x≤a+5},B={x|2<x<10}.(1)当a=2时,求∁R(A∪B),(∁R A)∩B;(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.18.(12分)设函数f(x)=x2﹣(a+1)x+a,a∈R.(1)解关于x的不等式f(x)<0;(2)当x∈(1,+∞)时,不等式f(x)≥﹣1恒成立,求a的取值范围.19.(12分)已知x >0,y >0,且xy =x +y +3. (1)求x +y 的取值范围; (2)求xy 的取值范围. 20.(12分)已知函数f(x)=ax−b x 2−4是定义在(﹣2,2)上的奇函数,且f(1)=−13.(1)求a ,b 值;(2)用定义证明:f (x )在(﹣2,2)上单调递减; (3)解关于t 的不等式f (t ﹣1)+f (t )<0.21.(12分)某公司生产某种电子仪器的年固定成本为2000万元,当年产量为x 千件时,需另投入成本C(x )(万元).C(x)={12x 2+10x +1100,0<x <100,120x +4500x−90−5400,x ≥100每千件产品售价100万元,为了简化运算我们假设该公司生产的产品能全部售完.(1)写出年利润L (万元)关于年产量x (千件)的函数解析式; (2)当年产量为多少千件时,企业所获得利润最大?最大利润是多少?22.(12分)对于区间[a ,b ],a <b ,若函数y =f (x )同时满足:①f (x )在[a ,b ]上是单调函数;②函数y =f (x )在x ∈[a ,b ]的值域是[a ,b ],则称区间[a ,b ]为函数f (x )的“保值”区间. (1)求函数y =2x 2的所有“保值”区间;(2)函数y =x 2﹣2x +m (m ∈R )是否存在“保值”区间?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.2023-2024学年山东省临沂市高一(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.已知全集U=R,集合A={x|0≤x≤2},B={﹣1,1,2,4},那么阴影部分表示的集合为()A.{﹣1,4}B.{1,2,4}C.{1,4}D.{﹣1,2,4}解:由题意知阴影部分表示的集合为(∁U A)∩B,由集合A={x|0≤x≤2},B={﹣1,1,2,4},可得∁U A={x|x<0或x>2},则(∁U A)∩B={﹣1,4}.故选:A.2.命题“∃x∈R,x+|x|<0”的否定是()A.∀x∈R,x+|x|<0B.∃x∈R,x+|x|≥0C.∀x∈R,x+|x|≥0D.∃x∈R,x+|x|>0解:“∃x∈R,x+|x|<0”的否定是:∀x∈R,x+|x|≥0.故选:C.3.函数y=√x−2|x|−3的定义域是()A.{x|x>2}B.{x|x≥2且x≠3}C.{x|x≠3}D.{x|x>2且x≠3}解:函数y=√x−2|x|−3的定义域满足{x−2≥0|x|−3≠0,解得x≥2且x≠3,故它的解集为{x|x≥2且x≠3}.故选:B.4.已知函数f(x)=4x2﹣kx﹣8在区间[5,20]上单调递增,则实数k的取值范围是()A.{40}B.[40,160]C.(﹣∞,40]D.[160,+∞)解:函数f(x)=4x2﹣kx﹣8在[5,20]上单调递增,对称轴x=k8≤5,解得:k≤40,所以k的取值范围为(﹣∞,40],故选:C.5.已知f (x )={x −5,(x ≥6)f(x +1),(x <6),则f (3)为( )A .3B .4C .1D .2解:f (x )={x −5,(x ≥6)f(x +1),(x <6),可得f (3)=f (4)=f (5)=f (6)=6﹣5=1.故选:C .6.已知函数f(x)=ax 3+bx −cx +2,若f (2023)=6,则f (﹣2023)=( ) A .﹣8B .﹣6C .﹣4D .﹣2解:设g(x)=ax 3+bx −c x ,函数定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞), g(−x)=−ax 3−bx +cx =−g(x),函数为奇函数, f (2023)=g (2023)+2=6,故g (2023)=4,f (﹣2023)=g (﹣2023)+2=﹣g (2023)+2=﹣4+2=﹣2. 故选:D .7.已知函数f (x +1)是偶函数,当1≤x 1<x 2时,f(x 2)−f(x 1)x 2−x 1>0恒成立,设a =f(−12),b =f (1),c =f (2),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b <a <cB .b <c <aC .c <a <bD .a <b <c解:因为函数f (x +1)为偶函数, 所以f (x +1)=f (1﹣x ), 所以f (x )的图象关于x =1对称, 所以f(−12)=f(52) 又当1≤x 1<x 2时,f(x 2)−f(x 1)x 2−x 1>0恒成立,所以函数f (x )在[1,+∞)上递增, 因为52>2>1,所以f(52)>f(2)>f(1)所以b <c <a . 故选:B .8.在实数的原有运算法则中,定义新运算“⊕”,规定当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )•x +(2⊕x ),x ∈[﹣2,2]的最大值等于(“•”和“+”仍为通常的乘法和加法)( )A.5B.6C.10D.12解:当1≤x≤2时,1⊕x=x2,2⊕x=2,故f(x)=x3+2,函数单调递增,f(x)max=f(2)=10;当﹣2≤x<1时,1⊕x=1,2⊕x=2,故f(x)=x+2,函数单调递增,f(x)max<f(1)=3;综上所述:函数f(x)的最大值为10.故选:C.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.已知命题p:∀x∈R,ax2﹣ax+1>0,则命题p成立的一个充分不必要条件可以是()A.a∈[0,4)B.a∈(4,+∞)C.a∈(0,4)D.a∈{0}解:ax2﹣ax+1>0恒成立,当a=0时,1>0,成立;当a≠0时,{a>0Δ=a2−4a<0,解得0<a<4;综上所述:0≤a<4,命题p成立的一个充分不必要条件是{a|0≤a<4}的真子集,CD满足.故选:CD.10.设a,b,c∈R,则下列命题正确的是()A.若ac2>bc2,则a>b B.若a>b,则ac2>bc2C.若a>b,则1a <1bD.若a>b>0,则a2>ab>b2解:对A,由ac2>bc2,显然c2>0,两边除以c2可得a>b.故A正确;对B,当c=0时显然不成立.故B错误;对C,当a=2,b=−1,1a=12,1b=−1,1a>1b,故C错误;对D,因为a>b>0,同时乘以a有a2>ab,同时乘以b有ab>b2,故a2>ab>b2.故D正确.故选:AD.11.设正实数a、b满足a+b=1,则下列结论正确的是()A.1a +1b≥4B.a2+b2≥12C .√ab ≤14D .√a +√b ≥√2解:对选项A :1a+1b=(1a+1b)(a +b)=b a+a b+2≥2√b a ⋅ab+2=4,当且仅当a =b =12时等号成立,正确;对选项B :a 2+b 2=(a +b)2−2ab ≥1−(a+b)22=12,当且仅当a =b =12时等号成立,正确;对选项C :取a =b =12,√ab =12,C 显然错误;对选项D :取a =14,b =34,D 显然错误. 故选:AB .12.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x ∈R ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则f (x )=[x ]称为高斯函数,例如:[﹣3.5]=﹣4,[2.1]=2,则下列命题正确的是( ) A .∀x ∈[﹣1,0],f (x )=﹣1B .∀x ∈R ,f (x +1)=f (x )+1C .f (x +y )≥f (x )+f (y )D .2f 2(x )﹣f (x )﹣3≥0的解集为(﹣∞,0)∪[2,+∞) 解:对选项A :f (0)=0,故错误;对选项B :x 的整数部分为a ,则x +1的整数部分为a +1,即f (x +1)=f (x )+1,故正确; 对选项C :x 的整数部分为a ,y 的整数部分为b ,则x +y 的整数部分为a +b 或a +b +1,即f (x +y )≥f (x )+f (y ),故正确; 对选项D :2f 2(x )﹣f (x )﹣3≥0,则f (x )≤﹣1或f(x)≥32, 解得x ∈(﹣∞,0)∪[2,+∞),故正确. 故选:BCD .三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分) 13.若x >﹣1,则2x +1x+1的最小值为 2√2−2 .解:若x >﹣1,则2x +1x+1=2(x +1)+1x+1−2≥2√2(x +1)⋅1x+1−2=2√2−2, 当且仅当2(x +1)=1x+1,x =√22−1,取等号. 故答案为2√2−2.14.已知函数y =√x 2的值域为{0,4},则它的定义域可以是 {0,4}(答案不唯一) .(写出其中一个即可)解:y =√x 2=|x|,取|x |=0,则x =0;取|x |=4,则x =±4; 故定义域可以为:{0,4}或{0,﹣4}或{0,4,﹣4}. 故答案为:{0,4}(答案不唯一).15.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2+2,则f (﹣1)= ﹣3 . 解:根据题意,当x >0时,f (x )=x 2+2,则f (1)=3, f (x )是定义在R 上的奇函数,f (﹣1)=﹣f (1)=﹣3. 故答案为:﹣3.16.已知幂函数y =f (x )的图象过点(2,8),且满足f (mx 2)+8f (4﹣3x )≥0恒成立,则实数m 的取值范围为 [98,+∞) .解:由题设f (x )=x α,其图象过点(2,8)可得2α=8=23,故α=3,所以f (x )=x 3, 所以8f (x )=(2x )3=f (2x ), 易知f (x )为R 上的奇函数且为增函数,而f (mx 2)+8f (4﹣3x )≥0等价于f (mx 2)≥﹣8f (4﹣3x )=f (6x ﹣8), 所以mx 2≥6x ﹣8,所以mx 2﹣6x +8≥0恒成立,当m =0时,﹣6x +8≥0不恒成立,不合题意, 当m ≠0时,{Δ=36−4×m ×8≤0m >0,解得m ≥98. 所以实数m 的取值范围为[98,+∞). 故答案为:[98,+∞).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)已知集合A ={x |3≤x ≤a +5},B ={x |2<x <10}. (1)当a =2时,求∁R (A ∪B ),(∁R A )∩B ; (2)若A ∩B =A ,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =2时,A ={x |3≤x ≤7},所以A ∪B ={x |2<x <10}, ∁R A =(﹣∞,3)∪(7,+∞),所以∁R (A ∪B )=(﹣∞,2]∪[10,∞),(∁R A )∩B =(2,3)∪(7,10); (2)若A ∩B =A ,则A ⊆B , 当A =∅时,3>a +5,解得a <﹣2; 当A ≠∅时,{3≤a +5a +5<10,解得﹣2≤a <5;综上所述:a 的取值范围为{a |a <5}.18.(12分)设函数f (x )=x 2﹣(a +1)x +a ,a ∈R . (1)解关于x 的不等式f (x )<0;(2)当x ∈(1,+∞)时,不等式f (x )≥﹣1恒成立,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )=x 2﹣(a +1)x +a =(x ﹣1)(x ﹣a )<0, 当a <1时,不等式f (x )<0的解集为(a ,1); 当a =1时,不等式f (x )<0的解集为∅; 当a >1时,不等式f (x )<0的解集为(1,a ). (2)当x ∈(1,+∞)时,不等式f (x )≥﹣1恒成立, 则x −a ≥−1x−1,即a ≤x +1x−1恒成立. 因为x +1x−1=x −1+1x−1+1≥2√(x −1)⋅1x−1+1=3, 当且仅当x −1=1x−1,即x =2时,等号成立, 所以a ≤3,即a ∈(﹣∞,3].19.(12分)已知x >0,y >0,且xy =x +y +3. (1)求x +y 的取值范围; (2)求xy 的取值范围.解:(1)因为x >0,y >0,所以xy =x +y +3≤(x+y2)2,令x +y =t >0,则t +3≤t 24,整理得(t ﹣6)(t +2)≥0,解得t ≥6,即x +y ≥6,当且仅当x =y =3时等号成立, 所以x +y 的取值范围为[6,+∞).(2)因为x >0,y >0,所以xy =x +y +3≥2√xy +3,令√xy =m >0,则m 2≥2m +3,整理得(m ﹣3)(m +1)≥0,解得m ≥3,即xy ≥9, 当且仅当x =y =3时等号成立,所以xy 的取值范围为[9,+∞). 20.(12分)已知函数f(x)=ax−b x 2−4是定义在(﹣2,2)上的奇函数,且f(1)=−13. (1)求a ,b 值;(2)用定义证明:f (x )在(﹣2,2)上单调递减; (3)解关于t 的不等式f (t ﹣1)+f (t )<0. 解:(1)因为函数f(x)=ax−b x 2−4是定义在(﹣2,2)上的奇函数,f(0)=0=−b−4,所以b =0; 又f(1)=−13,a12−4=−13,解得a =1,所以a =1,b =0,f(x)=xx 2−4, 又f(−x)=−xx 2−4=−f(x),故满足f (x )是奇函数. (2)证明:∀x 1,x 2∈(﹣2,2),且x 1<x 2,即﹣2<x 1<x 2<2,则f(x 1)−f(x 2)=x 1x 12−4−x 2x 22−4=x 1(x 22−4)−x 2(x 12−4)(x 12−4)(x 22−4)=(x 2−x 1)(x 2x 1+4)(x 1−2)(x 1+2)(x 2−2)(x 2+2), 因为x 2﹣x 1>0,x 2x 1+4>0,x 1﹣2<0,x 1+2>0,x 2﹣2<0,x 2+2>0, 故f (x 1)﹣f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数y =f (x )在区间(﹣2,2)上单调递减.(3)函数y =f (x )在(﹣2,2)上单调递减,且为奇函数,由f (t ﹣1)+f (t )<0得f (t ﹣1)<﹣f (t )=f (﹣t ),所以{t −1>−t −2<t −1<2−2<t <2,解得12<t <2.所以不等式f (t ﹣1)+f (t )<0的解集为(12,2).21.(12分)某公司生产某种电子仪器的年固定成本为2000万元,当年产量为x 千件时,需另投入成本C(x )(万元).C(x)={12x 2+10x +1100,0<x <100,120x +4500x−90−5400,x ≥100每千件产品售价100万元,为了简化运算我们假设该公司生产的产品能全部售完.(1)写出年利润L (万元)关于年产量x (千件)的函数解析式; (2)当年产量为多少千件时,企业所获得利润最大?最大利润是多少?解:(1)当0<x <100时,L =100x −12x 2−10x −1100−2000=−12x 2+90x −3100;当x ≥100时,L =100x −(120x +4500x−90−5400)−2000=−20x −4500x−90+3400. 所以L ={−12x 2+90x −3100,0<x <100−20x −4500x−90+3400,x ≥100. (2)当0<x <100时,L =−12x 2+90x −3100=−12(x −90)2+950,当x =90时,L 取得最大值,且最大值为950,当x ≥100时,L =−20x −4500x−90+3400=−20(x −90+225x−90)+1600≤−20(2√225)+1600=1000, 当且仅当x =105时,等号成立.因为1000>950,所以当该企业年产量为105千件时,所获得利润最大,最大利润是1000万元.22.(12分)对于区间[a ,b ],a <b ,若函数y =f (x )同时满足:①f (x )在[a ,b ]上是单调函数;②函数y =f (x )在x ∈[a ,b ]的值域是[a ,b ],则称区间[a ,b ]为函数f (x )的“保值”区间.(1)求函数y =2x 2的所有“保值”区间;(2)函数y =x 2﹣2x +m (m ∈R )是否存在“保值”区间?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.解:(1)函数y =2x 2在R 上的值域是[0,+∞),且y =2x 2在[a ,b ]的值域是[a ,b ],所以[a ,b ]∈[0+∞),所以a ≥0,而函数y =2x 2在区间[a ,b ]上单调递增,故有{2a 2=a 2b 2=b ,又a <b ,所以{a =0b =12, 所以函数y =2x 2的“保值”区间为[0,12].(2)若函数y =x 2﹣2x +m (m ∈R )存在“保值”区间,①若a <b ≤1,此时函数y =x 2﹣2x +m (m ∈R )在区间[a ,b ]上单调递减,所以{a 2−2a +m =b b 2−2b +m =a ,消去m 得a 2﹣b 2=a ﹣b ,整理得(a ﹣b )(a +b ﹣1)=0. 因为a <b ,所以a +b ﹣1=0,即a =﹣b +1.又{b ≤1−b +1<b ,所以12<b ≤1. 因为m =−b 2+2b +a =−b 2+b +1=−(b −12)2+54,12<b ≤1,所以{m |1≤m <54}. ②若1≤a <b ,此时函数y =x 2﹣2x +m (m ∈R )在区间[a ,b ]上单调递增,所以{a 2−2a +m =a b 2−2b +m =b 消去m 得a 2﹣b 2=3(a ﹣b ),整理得(a ﹣b )(a +b ﹣3)=0,因为a <b ,所以a +b ﹣3=0,即b =﹣a +3,又{a ≥1−a +3>a,所以1≤a <32. 因为m =−a 2+3a =−(a −32)2+94,1≤a <32,所以2≤m <94综合①、②得,函数y =x 2﹣2x +m (m ∈R )存在“保值”区间, m 的取值范围是[1,54)∪[2,94).。
四川省绵阳中学2024-2025学年高一上学期期中测试数学试卷(含答案)
绵阳中学高2024级高一上期期中测试数学试题第I 卷(选择题)一、单选题(每小题5分,共计40分)1.已知命题,命题的否定是()A.B.C.. D.2.已知集合,若,则实数的值不可以为()A.2 B.1 C.0 D.3.下列函数既是奇函数又在单调递增的是()A. B.C. D.4.已知,若的解集为,则函数的大致图象是( )A. B.C. D.5.已知函数在区间上的值域是,则区间可能是()A. B. C. D.6.“函数的定义域为”是“”的( )2:,210p x x ∀∈+>R p 2,210x x ∀∈+R …2,210x x ∃∈+>R 2,210x x ∃∈+<R 2,210x x ∃∈+R …{}()(){}2320,220A x x x B x x ax =-+==--=∣∣A B A ⋃=a 1-()0,∞+1y x =31y x=1y x x =-1y x x=+()2f x ax x c =--()0f x >()2,1-()y f x =-222y x x =-+[],a b []1,2[],a b []1,0-30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦[]1,3[]1,1-()211f x ax ax =-+R 04a <<A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件7.已知且,不等式恒成立,则正实数的取值范围是( )A.B.C. D.8.已知函数是定义在的单调函数,且对于任意的,都有,若关于的方程恰有两个实数根,则实数的取值范围为( )A. B. C. D.二、多选题(每小题6分,共计18分)9.对于任意实数,下列四个命题中为假命题的是( )A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则10.已知为正实数,且,则( )A.的最大值为4B.的最小值为18C.的最小值为4D.11.定义在上的偶函数满足:,且对于任意,,若函数,则下列说法正确的是()A.在上单调递增B.0,0a b >>1ab =11422m a b a b++≥+m 2m ≥4m ≥6m ≥8m ≥()f x [)0,∞+[)0,x ∞∈+()2f f x ⎡=⎣x ()2f x x k +=+k 92,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭51,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭133,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭13,4∞⎛⎫- ⎪⎝⎭,,,a b c d ,0a b c >≠ac bc>22ac bc >a b>0a b <<22a ab b >>0,a bcd >>>ac bd>,a b 8ab a b ++=ab 22(1)(1)a b +++a b +1111a b +++R ()f x ()22f =120x x >>()()21122122x f x x f x x x ->-()()2f xg x x -=()g x ()0,∞+()()34g g -<C.在上单调递减D.若正数满足,则第II 卷(非选择题)三、填空题(每小题5分,共计15分)12.函数__________.13.函数,若,则14.已知函数的定义域为的图象关于直线对称,且,若,则__________.四、解答题(共计77分)15.(13分)已知定义在上的函数满足:.(1)求函数的表达式;(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.16.(15分)设集合.(1)若,求实数的值;(2)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.17.(15分)如图,正方形的边长为分别是和边上的点沿折叠使与线段上的点重合(不在端点处),折叠后与交于点.若(1)证明:的周长为定值.(2)求的面积S 的最大值.()f x ()2,∞+m ()()24202m f m f m -+->()2,m ∞∈+()12f x x =+()2,0228,2x x x f x x x ⎧+<<=⎨-+≥⎩()()2f a f a =+()2__________.f a =()(),f x g x (),y f x =R 1x =()()()()110,45f x g x f x g x -+=--=()21f =()()12g g +=R ()()2223f x f x x x +-=-+()f x ()21f x ax ≥-[]1,3a {}(){}222320,2150A x x x B x x a x a =-+==+++-=∣∣{}2A B ⋂=a x A ∈x B ∈a ABCD 1,,E F AD BC EF C AB M M ,A B CD AD G ,BM x BF y==AMG AMG18.(17分)已知函数是定义在上的奇函数,且.(1)求函数的解析式;(2)判断在上的单调性,并用单调性定义证明;(3)解不等式.19.(17分)若函数的定义域为,集合,若存在正实数,使得任意,都有,且,则称在集合上具有性质.(1)已知函数,判断在区间上是否具有性质,并说明理由;(2)已知函数,且在区间上具有性质,求正整数的最小值;(3)如果是定义域为的奇函数,当时,,且在上具有性质,求实数的取值范围.()21ax b f x x-=+[]1,1-()11f =-()f x ()f x []1,1-()()()210f t f t f -+>()f x D M D ⊆t x M ∈x t D +∈()()f x t f x +>()f x M ()P t 2()f x x =()f x [1,0]-(1)P 3()f x x x =-()f x [0,1]()P n n ()f x R 0x ≥()()f x x a a a =--∈R ()f x R (6)P a数学参考答案题号12345678910答案D D C C B B D C AD ABC题号11答案ABD 填空题12.13.414.【详解】因为的图象关于直线对称,则①,又,即,结合①得②,因为,则,结合②得,则,令,得,令,得,由,得,由,得,则,所以.15.【详解】(1)将的替换为得联立()(],22,1∞--⋃-()y f x =1x =()()11f x f x -=+()()110f x g x -+=()()110f x g x -=-()()110g x f x ++=()()45f x g x --=()()135f x g x +--=()()35g x g x +-=1x =()()125g g +-=2x =()()125g g -+=()()110f x g x -+=()()2110f g +-=()()45f x g x --=()()225f g --=()()125g g -+-=()()125g g +=()()2223f x f x x x +-=-+x x -()()2223f x f x x x -+=++()()()()22223223f x f x x x f x f x x x ⎧+-=-+⎪⎨-+=++⎪⎩解得(2)不等式为,化简得,要使其在上恒成立,则,,当且仅当取等,所以.16.【详解】(1)由,所以或,故集合.因为,所以,将代入中的方程,得,解得或,当时,,满足条件;当时,,满足条件,综上,实数的值为或(2)因为“”是“”的必要条件,所以对于集合.当,即时,,此时;当,即时,,此时;当,即时,要想有,须有,此时:,该方程组无解.综上,实数的取值范围是.17.【详解】(1)设,则,由勾股定理可得,即,由题意,,()21213f x x x =++()21f x ax ≥-2121213x x ax ++≥-116x a x ≤++[]1,3min116x a x ⎛⎫≤++ ⎪⎝⎭11116x x ++≥=x =1a ≤+()()2320120x x x x -+=⇒--=1x =2x ={}1,2A ={}2A B ⋂=2B ∈2x =B 2430a a ++=1a =-3a =-1a =-{}{}2402,2B x x =-==-∣3a =-{}{}24402B x x x =-+==∣a 1-3-x A ∈x B ∈B A⊆()()22,Δ4(1)4583B a a a =+--=+Δ0<3a <-B =∅B A ⊆Δ0=3a =-{}2B =B A ⊆Δ0>3a >-B A ⊆{}1,2B A ==()221352a a ⎧+=-⎨-=⎩a (],3∞--,,01BM x BF y x ==<<1CF MF y ==-222(1)x y y +=-212x y -=90GMF DCF ∠∠==即,可知,设的周长分别为,则又因为,所以,的周长为定值,且定值为2.(2)设的面积为,则,因为,所以,.因为,则,因为,所以,当且仅当,即时,等号成立,满足故的面积的最大值为.18.【详解】(1)函数是定义在上的奇函数,,解得,,而,解得,.(2)函数在上为减函数;90AMG BMF ∠∠+= Rt Rt AMG BFM ∽,AMG BFM 1,p p 11p AM x p BF y -==111p x y y x =++-=+()2111112x x x p p x y y y---==⋅+==AMG BFM 1S 22122(1)S AM x S BF y-==112S xy =()2221221(1)(1)(1)211x x x x x x x S S y y x x ----====-+()()()211121311x x x x x⎡⎤⎡⎤-++-⎣⎦⎣⎦==-+-+++10x +>201x>+211x x ++≥=+3S ≤-211x x+=+1x =-()0,1x ∈AMG 3-()21ax b f x x-=+[]1,1-()()22;11ax b ax b f x f x x x ----=-=-++0b =()21ax f x x ∴=+()11f =-2a =-()[]22,1,11x f x x x -∴=∈-+()221x f x x -=+[]1,1-证明如下:任意且,则因为,所以,又因为,所以,所以,即,所以函数在上为减函数.(3)由题意,,又,所以,即解不等式,所以,所以,解得,所以该不等式的解集为.19.【详解】(1),当时,,故在区间[―1,0]上不具有性质;(2)函数的定义域为,对任意,则,在区间上具有性质,则,即,因为是正整数,化简可得:对任意恒成立,设,其对称轴为,则在区间上是严格增函数,所以,,解得,故正整数的最小值为2;[]12,1,1x x ∈-12x x <()()()()()()121212122222121221221111x x x x x x f x f x x x x x ------=-=++++12x x <120x x -<[]12,1,1x x ∈-1210x x ->()()120f x f x ->()()12f x f x >()()12f x f x >[]1,1-()()()210f t f tf -+>()00f =()()210f t f t -+>()()21f t f t >--()()21f t f t >-22111111t t t t ⎧-≤≤⎪-≤-≤⎨⎪<-⎩0t≤<()()221(1)21f x f x x x x +-=+-=+0.8x =-()()10.60f x f x +-=-<()f x ()1P ()3f x x x =-R []0,1x ∈x n +∈R ()f x [0,1]()P n ()()f x n f x +>33()()x n x n x x +-+>-n 223310x nx n ++->[]0,1x ∈22()331g x x nx n =++-02n x =-<()g x [0,1]2min ()(0)10g x g n ==->1n >n(3)法一:由是定义域为上的奇函数,则,解得,若,,有恒成立,所以符合题意,若,当时,,所以有,若在上具有性质,则对任意恒成立,在上单调递减,则,x 不能同在区间内,,又当时,,当时,,若时,今,则,故,不合题意;,解得,下证:当时,恒成立,若,则,当时,则,,所以成立;当时,则,可得,,即成立;当时,则,即成立;综上所述:当时,对任意x ∈R 均有成立,()f x R (0)0f a a =-=0a ≥0a =()f x x =6x x +>0a >0x <()()()f x f x x a a x a a =--=----=-++()2,,2,x a x a f x x a x a x a x a +<-⎧⎪=--≤≤⎨⎪->⎩()f x R (6)P (6)()f x f x +>x ∈R ()f x [,]a a -6x +[,]a a -6()2a a a ∴>--= [2,0]x a ∈-()0f x ≥[0,2]x a ∈()0f x ≤264a a <≤2x a =-6[0,2]x a +∈(6)()f x f x +≤46a ∴<302a <<302a <<()()6f x f x +>302a <<46a <6x a +≤-()662f x x a +=++()2f x x a =+()()6f x f x +>6a x a -<+<63x a a <-<-()()66f x x a +=-+>-()2f x x a a =+<-()()6f x f x +>6x a +>()()()6622f x x a x a f x +=+->+≥()()6f x f x +>302a ≤<()()6f x f x +>故实数的取值范围为.法二:由是定义域为上的奇函数,则,解得.作出函数图像:由题意得:,解得,若,,有恒成立,所以符合题意,若,则,当时,则,,所以成立;当时,则,可得,,即成立;当时,则,即成立;综上所述:当时,对任意x ∈R 均有成立,故实数的取值范围为.a 30,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭()f x R (0)0f a a =-=0a ≥2(2)46a a a --=<302a ≤<0a =()f x x =6x x +>302a <<46a <6x a +≤-()662f x x a +=++()2f x x a =+()()6f x f x +>6a x a -<+<63x a a <-<-()()66f x x a +=-+>-()2f x x a a =+<-()()6f x f x +>6x a +>()()()6622f x x a x a f x +=+->+≥()()6f x f x +>302a ≤<()()6f x f x +>a 30,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭。
新高一数学上期中模拟试题(及答案)
新高一数学上期中模拟试题(及答案)一、选择题1.若集合{}|1,A x x x R =≤∈,{}2|,B y y x x R ==∈,则A B =A .{}|11x x -≤≤B .{}|0x x ≥C .{}|01x x ≤≤D .∅2.已知函数f (x )=23,0{log ,0x x x x ≤>那么f 1(())8f 的值为( )A .27B .127C .-27D .-1273.f (x)=-x 2+4x +a ,x∈[0,1],若f (x)有最小值-2,则f (x)的最大值( ) A .-1B .0C .1D .24.设()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()21,0122,1xx x f x x ⎧-+≤<=⎨-≥⎩,若对任意的[],1x m m ∈+,不等式()()1f x f x m -≤+恒成立,则实数m 的最大值是( ) A .1-B .13-C .12-D .135.若函数()(1)(0x xf x k a a a -=-->且1a ≠)在R 上既是奇函数,又是减函数,则()log ()a g x x k =+的图象是( )A .B .C .D .6.函数()sin lg f x x x =-的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .37.已知函数2()2f x ax bx a b =++-是定义在[3,2]a a -的偶函数,则()()f a f b +=( ) A .5B .5-C .0D .20198.函数2()ln(28)f x x x =--的单调递增区间是 A .(,2)-∞- B .(,1)-∞ C .(1,)+∞D .(4,)+∞9.若0.23log 2,lg0.2,2a b c ===,则,,a b c 的大小关系为A .c b a <<B . b a c <<C . a b c <<D .b c a <<10.已知()lg(10)lg(10)f x x x =++-,则()f x 是( ) A .偶函数,且在(0,10)是增函数 B .奇函数,且在(0,10)是增函数 C .偶函数,且在(0,10)是减函数D .奇函数,且在(0,10)是减函数11.设a =2535⎛⎫ ⎪⎝⎭,b =3525⎛⎫ ⎪⎝⎭ ,c =2525⎛⎫ ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a>c>bB .a>b>cC .c>a>bD .b>c>a12.已知函数21,0,()|log ,0,x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪⎩若函数()y f x a =-有四个零点1x ,2x ,3x ,4x ,且12x x <3x <4x <,则312342()x x x x x ++的取值范围是( ) A .(0,1)B .(1,0)-C .(0,1]D .[1,0)-二、填空题13.设25a b m ==,且112a b+=,则m =______. 14.下列各式: (1)122[(]--= (2)已知2log 13a〈 ,则23a 〉 . (3)函数2xy =的图象与函数2x y -=-的图象关于原点对称;(4)函数()f x的定义域是R ,则m 的取值范围是04m <≤; (5)函数2ln()y x x =-+的递增区间为1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.正确的...有________.(把你认为正确的序号全部写上) 15.若函数()6,23log ,2a x x f x x x -+≤⎧=⎨+>⎩(0a >且1a ≠)的值域是[)4,+∞,则实数a 的取值范围是__________.16.设,则________17.已知函数()f x 是定义在 R 上的奇函数,且当0x >时,()21xf x =-,则()()1f f -的值为______.18.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且()y f x =的图像关于直线12x =对称,则(1)(2)(3)(4)(5)f f f f f ++++= .19.某企业去年的年产量为a ,计划从今年起,每年的年产量比上年增加b ﹪,则第x ()x N *∈年的年产量为y =______.20.若关于的方程有三个不相等的实数根,则实数的值为_______.三、解答题21.如图所示,某街道居委会拟在EF 地段的居民楼正南方向的空白地段AE 上建一个活动中心,其中30AE =米.活动中心东西走向,与居民楼平行. 从东向西看活动中心的截面图的下部分是长方形ABCD ,上部分是以DC 为直径的半圆. 为了保证居民楼住户的采光要求,活动中心在与半圆相切的太阳光线照射下落在居民楼上的影长GE 不超过2.5米,其中该太阳光线与水平线的夹角θ满足3tan 4θ=.(1)若设计18AB =米,6AD =米,问能否保证上述采光要求?(2)在保证上述采光要求的前提下,如何设计AB 与AD 的长度,可使得活动中心的截面面积最大?(注:计算中π取3)22.已知函数()f x 是定义R 的奇函数,当0x >时,2()2f x x x =-.(1)求函数()f x 的解析式;(2)画出函数()f x 的简图(不需要作图步骤),并求其单调递增区间(3)当[]1,1x ∈-时,求关于m 的不等式2(1)(1)0f m f m -+-< 的解集.23.一种放射性元素,最初的质量为500g ,按每年10﹪衰减. (Ⅰ)求t 年后,这种放射性元素质量ω的表达式;(Ⅱ)由求出的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期(剩留量为原来的一半所需要的时间).(精确到0.1;参考数据:)24.在扶贫活动中,为了尽快脱贫(无债务)致富,企业甲将经营情况良好的某种消费品专卖店以5.8万元的优惠价转让给了尚有5万元无息贷款没有偿还的小型企业乙,并约定从该店经营的利润中,首先保证企业乙的全体职工每月最低生活费的开支3600元后,逐步偿还转让费(不计息).在甲提供的资料中有:①这种消费品的进价为每件14元;②该店月销量Q (百件)与销售价格P (元)的关系如图所示;③每月需各种开支2000元.(1)当商品的价格为每件多少元时,月利润扣除职工最低生活费的余额最大?并求最大余额;(2)企业乙只依靠该店,最早可望在几年后脱贫?25.已知二次函数()f x 满足(0)2f =,且(1)()23f x f x x +-=+. (1)求()f x 的解析式;(2)设函数()()2h x f x tx =-,当[1,)x ∈+∞时,求()h x 的最小值;(3)设函数12()log g x x m =+,若对任意1[1,4]x ∈,总存在2[1,4]x ∈,使得()()12f x g x >成立,求m 的取值范围.26.已知函数()lg(2)lg(2)f x x x =++-. (1)求函数()y f x =的定义域; (2)判断函数()y f x =的奇偶性; (3)若(2)()f m f m -<,求m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】求出集合B 后可得A B .【详解】因为集合{}|1,{|11}A x x x R x x =≤∈=-≤≤,{}2|,{|0}B y y x x R y y ==∈=≥则A B ={}|01x x ≤≤,选C【点睛】本题考查集合的交,注意集合意义的理解,如(){}|,x y f x x D =∈表示函数的定义域,而(){}|,y y f x x D =∈表示函数的值域,()(){},|,x y y f x x D =∈表示函数的图像.2.B解析:B 【解析】 【分析】利用分段函数先求f (1)8)的值,然后在求出f 1(())8f 的值. 【详解】 f=log 2=log 22-3=-3,f=f (-3)=3-3=.【点睛】本题主要考查分段函数求值以及指数函数、对数函数的基本运算,属基础题.3.C解析:C 【解析】因为对称轴2[0,1]x =∉,所以min max ()(0)2()(1)31f x f a f x f a ===-∴==+= 选C.4.B解析:B 【解析】 【分析】由题意,函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,又由函数()f x 是定义上的偶函数,得到函数()f x 在(,0)-∞单调递增,把不等式(1)()f x f x m -≤+转化为1x x m -≤+,即可求解. 【详解】易知函数()f x 在[)0,+∞上单调递减, 又函数()f x 是定义在R 上的偶函数, 所以函数()f x 在(),0-∞上单调递增, 则由()()1f x f x m -≤+,得1x x m -≥+,即()()221x x m -≥+,即()()22210g x m x m =++-≤在[],1x m m ∈+上恒成立,则()()()()()()3110121310g m m m g m m m ⎧=-+≤⎪⎨+=++≤⎪⎩,解得113m -≤≤-, 即m 的最大值为13-. 【点睛】本题主要考查了函数的基本性质的应用,其中解答中利用函数的基本性质,把不等式转化为1x x m -≤+ 求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,属于中档试题.5.A解析:A 【解析】 【分析】由题意首先确定函数g (x )的解析式,然后结合函数的解析式即可确定函数的图像. 【详解】∵函数()(1)xxf x k a a -=--(a >0,a ≠1)在R 上是奇函数,∴f (0)=0,∴k =2, 经检验k =2满足题意, 又函数为减函数, 所以01a <<, 所以g (x )=log a (x +2)定义域为x >−2,且单调递减, 故选A . 【点睛】本题主要考查对数函数的图像,指数函数的性质,函数的单调性和奇偶性的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.6.D解析:D 【解析】 【分析】画出函数图像,根据函数图像得到答案. 【详解】如图所示:画出函数sin y x =和lg y x =的图像,共有3个交点. 当10x >时,lg 1sin x x >≥,故不存在交点. 故选:D .【点睛】本题考查了函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.7.A解析:A 【解析】 【分析】根据函数f (x )=ax 2+bx +a ﹣2b 是定义在[a ﹣3,2a ]上的偶函数,即可求出a ,b ,从而得出f (x )的解析式,进而求出f (a )+f (b )的值. 【详解】∵f (x )=ax 2+bx +a ﹣2b 是定义在[a ﹣3,2a ]上的偶函数; ∴0320b a a =⎧⎨-+=⎩;∴a =1,b =0; ∴f (x )=x 2+2;∴f (a )+f (b )=f (1)+f (0)=3+2=5. 故选:A . 【点睛】本题考查偶函数的定义,偶函数定义域的对称性,已知函数求值的方法.8.D解析:D 【解析】由228x x -->0得:x ∈(−∞,−2)∪(4,+∞), 令t =228x x --,则y =ln t ,∵x ∈(−∞,−2)时,t =228x x --为减函数; x ∈(4,+∞)时,t =228x x --为增函数; y =ln t 为增函数,故函数f (x )=ln(228x x --)的单调递增区间是(4,+∞), 故选D.点睛:形如()()y f g x =的函数为()y g x =,() y f x =的复合函数,() y g x =为内层函数,()y f x =为外层函数. 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单增; 当内层函数()y g x =单增,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单增时,函数()()y f g x =也单减; 当内层函数()y g x =单减,外层函数()y f x =单减时,函数()()y f g x =也单增.简称为“同增异减”.9.B解析:B 【解析】 【分析】由对数函数的单调性以及指数函数的单调性,将数据与0或1作比较,即可容易判断. 【详解】由指数函数与对数函数的性质可知,a =()3log 20,1,b ∈=lg0.20,c <=0.221>,所以b a c <<,故选:B.【点睛】本题考查利用指数函数和对数函数的单调性比较大小,属基础题.10.C解析:C 【解析】 【分析】先判断函数的定义域关于原点对称,再由奇偶性的定义判断奇偶性,根据复合函数的单调判断其单调性,从而可得结论. 【详解】 由100100x x +>⎧⎨->⎩,得(10,10)x ∈-,故函数()f x 的定义域为()10,10-,关于原点对称,又()()lg 10lg(10)()f x x x f x -=-++=,故函数()f x 为偶函数, 而()()2lg(10)lg(10)lg 100f x x x x=++-=-,因为函数2100y x =-在()0,10上单调递减,lg y x =在()0,∞+上单调递增, 故函数()f x 在()0,10上单调递减,故选C. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,属于中档题. 判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1)直接法, ()()f x f x -=±(正为偶函数,负为减函数);(2)和差法,()()0f x f x -±=(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,()()1f x f x -=±(1 为偶函数,1- 为奇函数) .11.A解析:A 【解析】试题分析:∵函数2()5xy =是减函数,∴c b >;又函数25y x =在(0,)+∞上是增函数,故a c >.从而选A考点:函数的单调性.12.C解析:C 【解析】作出函数函数()21,0,|log ,0,x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪⎩的图象如图所示,由图象可知,123442,1,12x x x x x +=-=<≤, ∴ ()312334422222x x x x x x x ++=-+=-+, ∵422y x =-+在412x <≤上单调递增, ∴41021x <-+≤,即所求范围为(]0,1。
新高一数学上期中模拟试卷(含答案)
新高一数学上期中模拟试卷(含答案)一、选择题1.在下列区间中,函数()43xf x e x =+-的零点所在的区间为( )A .1,04⎛⎫-⎪⎝⎭B .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .11,42⎛⎫⎪⎝⎭D .13,24⎛⎫⎪⎝⎭2.已知函数f (x )=23,0{log ,0x x x x ≤>那么f 1(())8f 的值为( )A .27B .127C .-27D .-1273.f (x)=-x 2+4x +a ,x∈[0,1],若f (x)有最小值-2,则f (x)的最大值( ) A .-1B .0C .1D .24.函数tan sin tan sin y x x x x =+--在区间(2π,32π)内的图象是( ) A . B .C .D .5.已知函数()()()ln 1ln 1f x x x =+--,若实数a 满足()()120f a f a +->,则a 的取值范围是( ) A .()1,1-B .()0,1C .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭6.设()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()21,0122,1xx x f x x ⎧-+≤<=⎨-≥⎩,若对任意的[],1x m m ∈+,不等式()()1f x f x m -≤+恒成立,则实数m 的最大值是( )A .1-B .13-C .12-D .137.函数2xy x =⋅的图象是( )A .B .C .D .8.函数()sin lg f x x x =-的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .39.已知函数224()(log )log (4)1f x x x =++,则函数()f x 的最小值是A .2B .3116C .158D .110.已知()201911,02log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩,若存在三个不同实数a ,b ,c 使得()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围是( ) A .(0,1)B .[-2,0)C .(]2,0-D .(0,1)11.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数且满足,3()(2)32f x f x f ⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭,,数列{}n a 满足11a =-,且2n n S a n =+,(其中n S 为{}n a 的前n 项和).则()()56f a f a +=() A .3B .2-C .3-D .2 12.函数f(x)=23x x +的零点所在的一个区间是A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2)二、填空题13.设函数()212log ,0log (),0x x f x x x >⎧⎪=⎨-<⎪⎩ ,若()()f a f a >-,则实数a 的取值范围是__________.14.已知函数()(0,1)x f x a b a a =+>≠的定义域和值域都是[]1,0-,则a b += . 15.设函数21()ln(1||)1f x x x=+-+,则使得()(21)f x f x >-成立的x 的取值范围是_____.16.已知函数()32f x x x =+,若()()2330f a a f a -+-<,则实数a 的取值范围是__________.17.函数f(x)为奇函数,且x>0时,f(x)+1,则当x<0时,f(x)=________. 18.若42x ππ<<,则函数3tan 2tan y x x =的最大值为 .19.函数()f x =__________.20.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,2()2f x x x =-. 若关于x 的方程()0f x m -=有四个不同的实数解,则实数m 的取值范围是_____.三、解答题21.已知函数24()(0,1)2x x a af x a a a a-+=>≠+是定义在R 上的奇函数.(1)求a 的值:(2)求函数()f x 的值域;(3)当[]1,2x ∈时,()220xmf x +->恒成立,求实数m 的取值范围.22.已知函数()222,00,0,0x x x f x x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数()f x 在区间[]1,2a --上单调递增,求实数a 的取值范围.23.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且当0x >时,()f x =1()2x.①求函数()f x 的解析式;②画出函数的图象,根据图象写出函数()f x 的单调区间.24.已知()y f x =是定义域为R 的奇函数,当[)0,x ∈+∞时,()22f x x x =-.(1)写出函数()y f x =的解析式;(2)若方程()f x a =恰3有个不同的解,求a 的取值范围.25.近年来,雾霾日趋严重,雾霾的工作、生活受到了严重的影响,如何改善空气质量已成为当今的热点问题,某空气净化器制造厂,决定投入生产某型号的空气净化器,根据以往的生产销售经验得到下面有关生产销售的统计规律,每生产该型号空气净化器x (百台),其总成本为()P x (万元),其中固定成本为12万元,并且每生产1百台的生产成本为10万元(总成本=固定成本+生产成本),销售收入()Q x (万元)满足20.522,016(){224,16x x x Q x x -+≤≤=>,假定该产品销售平衡(即生产的产品都能卖掉),根据上述统计规律,请完成下列问题:(1)求利润函数()y f x =的解析式(利润=销售收入-总成本); (2)工厂生产多少百台产品时,可使利润最多? 26.函数是奇函数.求的解析式;当时,恒成立,求m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】先判断函数()f x 在R 上单调递增,由104102f f ⎧⎛⎫< ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩,利用零点存在定理可得结果. 【详解】因为函数()43xf x e x =+-在R 上连续单调递增,且114411221143204411431022f e e f e e ⎧⎛⎫=+⨯-=-<⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=+⨯-=-> ⎪⎪⎝⎭⎩, 所以函数的零点在区间11,42⎛⎫⎪⎝⎭内,故选C.【点睛】本题主要考查零点存在定理的应用,属于简单题.应用零点存在定理解题时,要注意两点:(1)函数是否为单调函数;(2)函数是否连续.2.B解析:B 【解析】 【分析】利用分段函数先求f (1)8)的值,然后在求出f 1(())8f 的值. 【详解】 f=log 2=log 22-3=-3,f=f (-3)=3-3=.【点睛】本题主要考查分段函数求值以及指数函数、对数函数的基本运算,属基础题.3.C解析:C 【解析】因为对称轴2[0,1]x =∉,所以min max ()(0)2()(1)31f x f a f x f a ===-∴==+= 选C.4.D解析:D 【解析】解:函数y=tanx+sinx-|tanx-sinx|=2tan ,tan sin {2sin ,tan sin x x x x x x<≥分段画出函数图象如D 图示, 故选D .5.B解析:B 【解析】 【分析】求出函数()y f x =的定义域,分析函数()y f x =的单调性与奇偶性,将所求不等式变形为()()21f a f a >-,然后利用函数()y f x =的单调性与定义域可得出关于实数a 的不等式组,即可解得实数a 的取值范围. 【详解】对于函数()()()ln 1ln 1f x x x =+--,有1010x x +>⎧⎨->⎩,解得11x -<<,则函数()y f x =的定义域为()1,1-,定义域关于原点对称,()()()()ln 1ln 1f x x x f x -=--+=-,所以,函数()y f x =为奇函数,由于函数()1ln 1y x =+在区间()1,1-上为增函数,函数()2ln 1y x =-在区间()1,1-上为减函数,所以,函数()()()ln 1ln 1f x x x =+--在()1,1-上为增函数, 由()()120f a f a +->得()()()1221f a f a f a >--=-,所以,11112121a a a a -<<⎧⎪-<-<⎨⎪>-⎩,解得01a <<.因此,实数a 的取值范围是()0,1. 故选:B. 【点睛】本题考查函数不等式的求解,解答的关键就是分析函数的单调性和奇偶性,考查计算能力,属于中等题.6.B解析:B 【解析】 【分析】由题意,函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,又由函数()f x 是定义上的偶函数,得到函数()f x 在(,0)-∞单调递增,把不等式(1)()f x f x m -≤+转化为1x x m -≤+,即可求解. 【详解】易知函数()f x 在[)0,+∞上单调递减, 又函数()f x 是定义在R 上的偶函数, 所以函数()f x 在(),0-∞上单调递增, 则由()()1f x f x m -≤+,得1x x m -≥+,即()()221x x m -≥+,即()()22210g x m x m =++-≤在[],1x m m ∈+上恒成立,则()()()()()()3110121310g m m m g m m m ⎧=-+≤⎪⎨+=++≤⎪⎩,解得113m -≤≤-, 即m 的最大值为13-. 【点睛】本题主要考查了函数的基本性质的应用,其中解答中利用函数的基本性质,把不等式转化为1x x m -≤+ 求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,属于中档试题.7.A解析:A 【解析】 【分析】先根据奇偶性舍去C,D,再根据函数值确定选A. 【详解】因为2xy x =⋅为奇函数,所以舍去C,D; 因为0x >时0y >,所以舍去B ,选A. 【点睛】有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由解析式确定函数图象的判断技巧:(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.(2)由实际情景探究函数图象.关键是将问题转化为熟悉的数学问题求解,要注意实际问题中的定义域问题.8.D解析:D 【解析】 【分析】画出函数图像,根据函数图像得到答案. 【详解】如图所示:画出函数sin y x =和lg y x =的图像,共有3个交点. 当10x >时,lg 1sin x x >≥,故不存在交点. 故选:D .【点睛】本题考查了函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.9.B解析:B 【解析】 【分析】利用对数的运算法则将函数()()()224log log 41f x x x =++化为()2221log 1log 12x x +++,利用配方法可得结果.【详解】化简()()()224log log 41f x x x =++()2221log 1log 12x x =+++22211131log log 224161616x x ⎛⎫=++-≥-= ⎪⎝⎭,即()f x 的最小值为3116,故选B.【点睛】本题主要考查对数的运算法则以及二次函数配方法求最值,属于中档题. 求函数最值常见方法有,①配方法:若函数为一元二次函数,常采用配方法求函数求值域,其关键在于正确化成完全平方式,并且一定要先确定其定义域;②换元法;③不等式法;④单调性法;⑤图象法.10.C解析:C 【解析】 【分析】画出函数图像,根据图像得到20a -<≤,1bc =,得到答案. 【详解】()201911,02log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩,画出函数图像,如图所示:根据图像知:20a -<≤,20192019log log b c -=,故1bc =,故20abc -<≤. 故选:C .【点睛】本题考查了分段函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.11.A解析:A 【解析】 由奇函数满足()32f x f x ⎛⎫-=⎪⎝⎭可知该函数是周期为3T =的奇函数, 由递推关系可得:112,21n n n n S a n S a n +-=+=+-, 两式做差有:1221n n n a a a -=--,即()()1121n n a a --=-, 即数列{}1n a -构成首项为112a -=-,公比为2q 的等比数列,故:()1122,21n n n n a a --=-⨯∴=-+,综上有:()()()()()552131223f a f f f f =-+=-==--=,()()()()66216300f a f f f =-+=-==,则:()()563f a f a +=. 本题选择A 选项.12.B解析:B 【解析】试题分析:因为函数f(x)=2x +3x 在其定义域内是递增的,那么根据f(-1)=153022-=-<,f(0)=1+0=1>0,那么函数的零点存在性定理可知,函数的零点的区间为(-1,0),选B . 考点:本试题主要考查了函数零点的问题的运用.点评:解决该试题的关键是利用零点存在性定理,根据区间端点值的乘积小于零,得到函数的零点的区间.二、填空题13.【解析】【分析】【详解】由题意或或或则实数的取值范围是故答案为 解析:(1,0)(1,)【解析】 【分析】 【详解】由题意()()f a f a >-⇒2120 log log a a a >⎧⎪⎨>⎪⎩或()()1220log log a a a <⎧⎪⎨->-⎪⎩01a a a >⎧⎪⇒⎨>⎪⎩或11a a a a<⎧⎪⇒>⎨->-⎪⎩或10a -<<,则实数a 的取值范围是()()1,01,-⋃+∞,故答案为()()1,01,-⋃+∞.14.【解析】若则在上为增函数所以此方程组无解;若则在上为减函数所以解得所以考点:指数函数的性质 解析:32-【解析】若1a >,则()f x 在[]1,0-上为增函数,所以11{10a b b -+=-+=,此方程组无解;若01a <<,则()f x 在[]1,0-上为减函数,所以10{11a b b -+=+=-,解得1{22a b ==-,所以32a b +=-.考点:指数函数的性质.15.【解析】试题分析:由题意得函数的定义域为因为所以函数为偶函数当时为单调递增函数所以根据偶函数的性质可知:使得成立则解得考点:函数的图象与性质【方法点晴】本题主要考查了函数的图象与性质解答中涉及到函数解析:1(1)3, 【解析】试题分析:由题意得,函数21()ln(1)1f x x x =+-+的定义域为R ,因为()()f x f x -=,所以函数()f x 为偶函数,当0x >时,21()ln(1)1f x x x =+-+为单调递增函数,所以根据偶函数的性质可知:使得()(21)f x f x >-成立,则21x x >-,解得113x <<. 考点:函数的图象与性质.【方法点晴】本题主要考查了函数的图象与性质,解答中涉及到函数的单调性和函数的奇偶性及其简单的应用,解答中根据函数的单调性与奇偶性,结合函数的图象,把不等式()(21)f x f x >-成立,转化为21x x >-,即可求解,其中得出函数的单调性是解答问题的关键,着重考查了学生转化与化归思想和推理与运算能力,属于中档试题. 16.(13)【解析】由题意得为单调递增函数且为奇函数所以点睛:解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为的形式然后根据函数的单调性去掉转化为具体的不等式(组)此时要注意与的取值应在外层函数的定义域内解析:(1,3)【解析】由题意得()f x 为单调递增函数,且为奇函数,所以()()2330f a a f a -+-< 22(3)(3)3313f a a f a a a a a ⇒-<-⇒-<-⇒<<点睛:解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为(())(())f g x f h x >的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意()g x 与()h x 的取值应在外层函数的定义域内17.【解析】当x<0时-x>0∴f(-x)=+1又f(-x)=-f(x)∴f(x)=故填解析:1【解析】当x <0时,-x >0,∴f (-x )=1,又f (-x )=-f (x ),∴f (x )=1,故填1.18.-8【解析】试题分析:设当且仅当时成立考点:函数单调性与最值 解析:-8【解析】 试题分析:2tan 1tan 1,42x x x ππ∴∴设2tan t x = ()()()2221412222142248111t t t y t tt t -+-+∴==-=----≤-⨯-=----当且仅当2t =时成立考点:函数单调性与最值19.【解析】要使函数有意义则必须解得:故函数的定义域为:点睛:常见基本初等函数定义域的基本要求(1)分式函数中分母不等于零(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0(3)一次函数二次函数的定义域均为R(4解析:(【解析】要使函数()f x 有意义,则必须6012log 0x x >⎧⎨-≥⎩,解得:0x ≤< 故函数()f x的定义域为:(.点睛:常见基本初等函数定义域的基本要求(1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0.(3)一次函数、二次函数的定义域均为R.(4)y =x0的定义域是{x|x≠0}.(5)y =ax(a>0且a≠1),y =sin x ,y =cos x 的定义域均为R.(6)y =logax(a>0且a≠1)的定义域为(0,+∞).(7)y =tan x 的定义域为π{|π,}2x x k k ≠+∈Z . 20.【解析】【分析】若方程有四个不同的实数解则函数与直线有4个交点作出函数的图象由数形结合法分析即可得答案【详解】因为函数是定义在R 上的偶函数且当时所以函数图象关于轴对称作出函数的图象:若方程有四个不同 解析:(1,0)-【解析】【分析】若方程()0f x m -=有四个不同的实数解,则函数()y f x =与直线y m =有4个交点,作出函数()f x 的图象,由数形结合法分析即可得答案.【详解】因为函数()f x 是定义在R 上的偶函数且当0x ≥时,2()2f x x x =-,所以函数()f x 图象关于y 轴对称,作出函数()f x 的图象:若方程()0f x m -=有四个不同的实数解,则函数()y f x =与直线y m =有4个交点, 由图象可知:10m -<<时,即有4个交点.故m 的取值范围是(1,0)-,故答案为:(1,0)-【点睛】本题主要考查了偶函数的性质以及函数的图象,涉及方程的根与函数图象的关系,数形结合,属于中档题.三、解答题21.(1)2a =(2)()1,1-(3)(10,3)+∞ 【解析】【分析】(1)利用函数是奇函数的定义求解a 即可(2)判断函数的单调性,求解函数的值域即可(3)利用函数恒成立,分离参数m ,利用换元法,结合函数的单调性求解最大值,推出结果即可.【详解】(1)∵()f x 是R 上的奇函数,∴()()f x f x -=- 即:242422x x x x a a a a a a a a---+-+=-++. 即2(4)2422x x x x a a a a a a a a+-+⋅-+-=+⋅+ 整理可得2a =.(2)222212()12222121x x x x x f x ⋅--===-⋅+++在R 上递增 ∵211x +>,22021x ∴-<-<+, 211121x ∴-<-<+∴函数()f x 的值域为()1,1-.(3)由()220xmf x +-> 可得,()2 2xmf x >-,21()2221x x x mf x m -=>-+. 当[]1,2x ∈时,(21)(22)21x x x m +->- 令(2113)x t t -=≤≤), 则有(2)(1)21t t m t t t+->=-+, 函数21y t t =-+在1≤t ≤3上为增函数, ∴max 210(1)3t t -+=, 103m ∴>, 故实数m 的取值范围为(10,3)+∞ 【点睛】 本题主要考查了函数恒成立条件的应用,函数的单调性以及函数的奇偶性的应用,属于中档题.22.(1)2;(2)(]1,3.【解析】【分析】(1)设0x <,可得0x ->,求出()f x -的表达式,利用奇函数的定义可得出函数()y f x =在0x <时的解析式,由此可求出实数m 的值;(2)作出函数()y f x =的图象,可得出函数()y f x =的单调递增区间为[]1,1-,于是可得出[][]1,21,1a --⊆-,进而得出关于实数a 的不等式组,解出即可.【详解】 (1)()222,00,0,0x x x f x x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩为奇函数, 当0x <时,0x ->,则()()()2222f x x x x x -=--+⨯-=--,则()()22f x f x x x =--=+,2m ∴=;(2)由(1)可得()222,00,02,0x x x f x x x x x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩,作出函数()y f x =如下图所示:由图象可知,函数()y f x =的单调递增区间为[]1,1-,由题意可得[][]1,21,1a --⊆-,则121a -<-≤,解得13a.因此,实数a 的取值范围是(]1,3.【点睛】本题考查奇函数解析式的求解,同时也考查了利用函数在区间上的单调性求参数,考查运算求解能力,属于中等题. 23.①1)22,(0)()0,(0)(,(0)x x x f x x x ⎧-<⎪⎪==⎨⎪⎪>⎩;②单调递减区间为(,0),(0,)-∞+∞,无单调递增区间. 【解析】【分析】【详解】试题分析:①考察了利用函数的奇偶性求分段函数的解析式,根据求什么设什么所以设,那么,那么,求得的解析式,又因为,即求得函数的解析式;②根据上一问解析式,画出分段函数的图像,观察函数的单调区间.试题解析:解: ①∵函数()f x 是定义在R 上的奇函数,∴(0)0f =.当0x <时,0x ->,1()()()22x x f x f x -=--=-=-.∴函数()f x 的解析式为1)22,(0)()0,(0)(,(0)x x x f x x x ⎧-<⎪⎪==⎨⎪⎪>⎩②函数图象如图所示:由图象可知,函数()f x 的单调递减区间为(,0),(0,)-∞+∞,无单调递增区间. 考点:1.分段函数的解析式;2.函数的图像.24.(1) ()222,02,0x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩ (2) ()1,1- 【解析】【分析】(1)由奇函数的定义求解析式,即设0x <,则有x ->0,利用()f x -可求得()f x ,然后写出完整的函数式;(2)作出函数()f x 的图象,确定()f x 的极值和单调性,由图象与直线y a =有三个交点可得a 的范围.【详解】解:(1)当(),0x ∈-∞时,()0,x -∈+∞,()f x 是奇函数,()()f x f x ∴=--=-()()2222x x x x ⎡⎤---=--⎣⎦()222,02,0x x x f x x x x ⎧-≥∴=⎨--<⎩. (2)当[)0,x ∈+∞时,()()22211f x x x =-=--,最小值为1-; 当(),0x ∈-∞,()()22211f x x x x =--=-+,最大值为1. 据此可作出函数的图象,如图所示,根据图象得,若方程()f x a =恰有3个不同的解,则a 的取值范围是()1,1-.【点睛】本题考查函数奇偶性,考查函数零点与方程根的关系.在求函数零点个数(或方程解的个数)时,可把问题转化为一个的函数图象和一条直线的交点个数问题,这里函数通常是确定的函数,直线是动直线,由动直线的运动可得参数取值范围.25.(Ⅰ)20.51212,016(){21210,16x x x f x x x -+-≤≤=-> ;(Ⅱ)12 . 【解析】试题分析:(1)先求得()P x ,再由()()()f x Q x P x =-,由分段函数式可得所求;(2)分别求出各段的最大值,注意运用一次函数和二次函数的单调性求最值法,然后比较两个最值即可得到结果.试题解析:(1)由题意得()1210P x x =+∴()()()20.51212,016{21210,16x x x f x Q x P x x x -+-≤≤=-=-> . (2)当16x >时, 函数()f x 递减,∴()()1652f x f <=万元当016x ≤≤时,函数()()20.51260f x x =--+当12x =时,()f x 有最大值60万元所以当工厂生产12百台时,可使利润最大为60万元 .【方法点睛】本题主要考查阅读能力及建模能力、分段函数的解析式,属于难题.与实际应用相结合的题型也是高考命题的动向,这类问题的特点是通过现实生活的事例考查书本知识,解决这类问题的关键是耐心读题、仔细理解题,只有吃透题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答.理解本题题意的关键是构造分段函数,构造分段函数时,做到分段合理、不重不漏,分段函数的最值是各段的最大(最小)者的最大者(最小者).26.(1);(2). 【解析】【分析】根据函数的奇偶性的定义求出a 的值,从而求出函数的解析式即可;问题转化为在恒成立,令,,根据函数的单调性求出的最小值,从而求出m 的范围即可. 【详解】函数是奇函数,,故,故;当时,恒成立,即在恒成立,令,,显然在的最小值是,故,解得:.【点睛】本题考查了函数的奇偶性问题,考查函数恒成立以及转化思想,指数函数,二次函数的性质,是一道常规题.对于恒成立问题一般要分离参数,然后利用函数单调性求函数的最大值或最小值,对于含有不等式的函数问题,一般要构造函数,利用函数的单调性来解决,但涉及技巧比较多,需要多加体会.。
广西壮族自治区南宁市2024-2025学年高一上学期期中考试数学试题(含答案)
南宁市2024-2025学年秋季学期期中考试高一数学试卷考试时长: 120分钟满分: 150分一、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. 全称量词命题“∀x∈R,x²≥0”的否定是,( )^ ∀x∈R,x²≤0 B. ∃x∈R, x²<0C. ∃x∈R,x²≥0 D ∀x∈R, x²<02. 已知集合A={0,1,2}, B={x|-2<x≤3},则A∩B= ( )A. {1}B. {1,2}C. {0,1}D. {0,1,2}3. 集合{1,2}的子集个数为( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个4. “我住在广西”是“我住在中国”的( )A. 充要条件B. 充分不必要条件C. 必要不充分条件D. 既不充分也不必要条件5. 如果m>0, 那么m+4的最小值为( )mA. 2B. 22C. 4D. 86. 函数f(x)=x+3的定义域是( )A. {x|x≥-3}B. {x|x>0}C. {x|x≥3}D. {x|x≥4}7. 已知f(x―3)=2x²―3x+1,则f(1)= ( )A. 15B. 21C. 3D. 08. 若不等式kx²―6kx+k+8≥0的解集为R,则实数k的取值范围是 ( )A. 0≤k≤1B. 0<k≤1C. k<0或k>1D. k≤0或k≥1第1页,共4页二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 若a<b<0, 则下列不等式正确的是 ( )A1 a <1bB.ab<a⁷ c |a| D.1a>1b10. 下列各组函数表示同一函数的是( )A.f(x)=x,g(x)=x2B.f(x)=x²,g(x)=|x|²C.f(x)=x+1,g(x)=x2―1x―1D.f(x)=x0x,g(x)=xx211. 若函数y=x²+bx+c的图象与x轴的两个交点是A(-2,0),B(1,0),则下列结论正确的是( )A. b+c=-1B. 方程x²+bx+c=0的两根是-2, 1C. 不等式.x²+bx+c>0的解集是{x|-2<x<1}D. 不等式x²+bx+c≤0的解集是{x|-2≤x≤1}三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 设集合A={2,1-a,5}, 若4∈A,则a= .13. 已知函数那么f(f(3))= .14. 不等式x+3x―5<0的解集为 .四、解答题:本题共5小题,共77分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本题13分) 已知全集U=R, 集合.A=x|x≥4,B=x|―6≤x≤6.(1)求A∩B和A∪B;(2)求((C U A)∩(C U B)第2页,共4页16.(本题15分) 设集合U=R,A=x|0≤x≤3,B=x|m―1≤x≤2m.(1)m=3,求A∪(C U B);(2) 若B⊆A求m的取值范围.17.(本题15分) 已知二次函数f(x)=x²―ax+b,f(1)=2,f(3)=―6.(1) 求f(x)的解析式;(2) 写出f(x)的单调区间; 并求.x∈[―1,5]时,f(x)的最大值与最小值.第3页,共4页18.(本题17分) 求下列函数的最值. (1) 已知x>2, 求y=x+1x―2的最小值;(2) 已知:x>0,y>0,且2x+y=1.求1x +9y的最小值.(3) 已知(0<x<4,求x(4―3x)的最大值.19.(本题17分)已知函数f(x)=,且f(1)=10.(1) 求a的值;(2) 判断函数f(x)在[3,+∞)上的单调性,并用定义法证明;(3) 求函数f(x)在区间[3,6]上的最大值和最小值.第4页,共4页高一数学11月期中考试参考答案题号1234567891011答案BDDBCABABDBDABD1. B 【详解】全称量词命题“∀x∈R, x²≥0”的否定是 ∃x ∈R,x²<0,故选: B.2. D 【详解】由题意. A =0.1,2,B =x|―2<x ≤3,所以A∩B={0,1,2}.故选: D.3. D 【详解】因为A={0.1}, 所以集合A 有∅,{0},{1},{0,1}共4个子集.故选: D4. B 【详解】“我住在广西”则一定有“我住在中国”,反之不成立,所以“我住在广西”则一定有“我住在中国”的充分不必要条件.故选:B5. C 【详解】 m >0,m +4m ≥2m ⋅4m =4,当且仅当 m =4m ,即m=2时取等号,所以 m +4m 的最小值为4.故选:C6. A 【详解】要使函数 f (x )=x +3有意义, 需x+3≥0, 解得x≥-3, 即得函数的定义域为:{x|x≥-3}.故选: A.7. B 【详解】∵f(x-3)=2x²-3x+1, ∴f(1)=(4-3)=2×4²-3×4+1=21,故选B.8. A 【详解】若k=0, 则不等式为8>0, 满足条件,若k≠0,要使不等式恒成立,则满足 {k >0=36k 2―4k (k +8)≤0, 即 {k >0k 2―k ≤0 则 {k >00≤k ≤1,所以0<k≤1, 综上, 实数k 的取值范围为0≤k≤1. 故选: A9. BD 【详解】对于A 、D,因为a<b<0,所以 ab>0,则 1ab >0,所以 a ⋅1ab <b ⋅1ab ,即 1b <1a ,故A 错误, D 正确; 对于B, 因为a<b<0, 所以a·a>b·a, 即 ab <a²,故 B 正确;对于C, 若a<-1<b<0, 则|a|>1, 0<|b|<1, 所以有|a|>|b|, 故C 错误.故选: BD.10. BD 【分析】同一个函数的定义:如果两个函数的定义域相同,对应关系完全一致,那么这两个函数为同一个函数.根据定义判断选项.【详解】A. f(x)=x,g(x)=|x|,对应关系不一致,不是同一函数.B.f (x )=x²,g (x )=|x|²=x²,定义域相同,对应关系一致,是同一函数.C. f(x)定义域为R, g(x)定义域为{x|x≠1}, 定义域不同, 不是同一函数.D. f(x)定义域为{x|x≠0},可化为 f (x )=1x ,g(x)定义域为 x|x ≠0,可化为 g (x )=1x ,是同一函数.故选: BD.11. ABD 【详解】依题意, 方程 x²+bx +c =0的两根是-2, 1, B 正确;显然-b=-1,c=-2,即b=1,c=-2,b+c=-1, A 正确;不等式 x²+bx +c >0, 即 x²+x ―2>0的解集为{x|x<-2或x>1}, C 错误;不等式 x²+bx +c ≤0,即 x²+x ―2≤0的解集是 x|―2≤x ≤1,D 正确.故选: ABD 12. - 3【详解】集合A={2,1-a,5},若4∈A, 则1-a=4⇒a=-3.故答案为: - 313. - 1【详解】因为 f (x )={2―x (x ≥1)x 2+x ―1(x <1),所以f(3)=2-3=-1,所以 f (f (3))=f (―1)=(―1)²―1―1=―1, 故答案为: -1.14. {x|-3<x<5}【详解】 x +3x ―5<0(x +3)(x ―5)<0,解得 ―3<x <5..故答案为: x|―3<x <5答案第1页,共3页15.【详解】(1) A={x|x≥4},B={x|-6≤x≤6},A∩B={x|4≤x≤6}3分A∪B=x|x≥―6 .6分(2)C U A={x|x<4} .8分或x>6}- .10分(C U A)∩(C U B)={x|x<―6} .13分16. 【详解】A={x|0≤x≤3}(1)1分故可得或x>6}- .3分所以或x>6}-(2) 由题B⊆A:当B=∅时,m-1>2m,解得m<-1,符合题意;分 (9)分 (13)综上可得,m的取值范围为m<-1或 (15)17.【详解】(1) 因为f(x)=x²―ax+b,且f(1)=2,f(3)=-6,.............................................................................................2分解得(a=8, b=9, .........................................................5分(只有一个正确得2分)....................................................................................所以6分(2)由(1)知.对称轴为x=4,图象开口朝上分 (8)所以f(x)的减区间是(-∞,4],增区间是....................................[4,+∞)10又4∈[-1,5],所以f(x)在区间[-1,4]上单调递减,在区间[4,5]上单调递增, (12)所以f(x)ₘᵢₙ=f(4)=―7, ………………………………13分f(x)最大值在f(-1)或f(5)取到, f(-1)=18, f(5)=-6,∴f(-1)>f(5)·f(x)ₘₐₓ=f(―1)=18 ………………………………………15分18.【详解】(1)∵x>2,x―2>0,1x―2>0.6分…14分而y=x+1x―2=x―2+1x―2+2≥2(x―2)⋅1x―2+2=4, .3分当且仅当即x=3时取等号,所以……………………………………………………………5分(2)1x+9y=(1x+9y)(2x+y)=11+y x+18x y211+2yx ⋅18xy=11+62, ..8分当且仅当时,取等号,又2x+y=1,即时分101 x +9y取得最小值11+62 11分(3)15分当且仅当3x=4-3x时取等号,即(满足0<x<4)时x(4-3x)最大值为 (17)法二:函数y=x(4―3x)=―3x²+4x的开口向下,对称轴为x=―4―6=23, ..15分所以当时,x(4-3x)取得最大值为1719.【详解】(1) 函数f(x)=x2+ax,因为f(1)=10,…………………………………………………………………………………………………3分(2)函数f(x)在[3,+∞)上单调递增,知由下面证明单调区间,设3≤x₁<x₂,则f(x1)―f(x2)=x1―x2+9x1―9x2=(x1―x2)(x1x2―9x1x2), .8分由3≤x₁<x₂,则x₁x₂―9>0,x₁―x₂<0,x₁x₂>0, 11分所以(x1―x2)x1x2―9x1x2<0⇒f(x1)―f(x2)<0,即f(x₁)<f(x₂), ..12分……………………………………………………………………………………………13分(3)由(2)可知f(x)在区间[3,+∞)上单调递增,则在区间[3,6]上单调递增…………14分所以f(x)mn=f(3)=3+93=6,f(x)max=f(6)=6+96=152, 16分 (6)答案第3页,共3页。
2023-2024学年山东省日照市高一(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年山东省日照市高一(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.设集合A={1,3},B={2,3,4},则A∪B=()A.{1,3,4}B.{1,2,3,4}C.{3}D.{2,3}2.命题“∀x>1,x2+1≥0”的否定为()A.∃x≤1,x2+1≥0B.∃x>1,x2+1<0C.∀x>1,x2+1<0D.∃x≤1,x2+1<03.下列函数中,在其定义域内,既是奇函数又是减函数的是()A.f(x)=x B.f(x)=1C.f(x)=﹣x|x|D.f(x)=﹣x2x4.已知集合A={x|﹣1≤x≤1},B={y|﹣1≤y≤1},则下列图象中,能表示从集合A到集合B的一个函数的是()A.B.C.D.5.已知函数f(x)的定义域为(0,1),则函数f(2x﹣1)的定义域为(),1)A.(0,1)B.(﹣1,1)C.(﹣1,0)D.(126.已知函数f(x)的图象在区间[1,3]上连续不断,则“f(1)+f(2)+f(3)=0”是“f(x)在[1,3]上存在零点”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件7.高斯,德国著名数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数y =[x ]称为高斯函数,其中[x ]表示不超过实数x 的最大整数,如[1.2]=1,[﹣2]=﹣2.设函数f (x )=x 2﹣x [x ],则使不等式f (x )﹣2ax 2≤0恒成立的实数a 的最小值为( ) A .0B .14C .12D .18.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,若∀x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1≠x 2,都有x 1f(x 1)−x 2f(x 2)x 1−x 2<0成立,则不等式f(1t)−(6t 2−t)f(6t −1)>0的解集为( ) A .(−3,0)∪(12,+∞) B .(−12,0)∪(13,+∞)C .(−∞,−3)∪(12,+∞)D .(−∞,−13)∪(12,+∞)二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分. 9.已知b <a <0,则下列结论正确的有( ) A .a 2<b 2B .ab >b 2C .ba +a b>2 D .√−a <√−b10.已知函数f (x )=x 2+1的值域是[1,5],则f (x )的定义域可能是( ) A .[﹣1,2]B .[﹣3,2]C .(−12,2]D .[−2,12]11.函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f(x)=x1+x,则( ) A .函数f (x )在区间(﹣∞,0)上单调递减B .关于x 的不等式f (x )+f (2x ﹣1)<0的解集为(−∞,13)C .关于x 的方程f (x )=x 有三个实数解D .∀x 1,x 2,|f (x 1)﹣f (x 2)|<212.已知函数f (x ),g (x )的定义域均为R ,且g (1+x )+f (1﹣x )=1,f (x ﹣1)﹣g (x )=1,若y =f (x )的图象关于直线x =1对称,则以下说法正确的是( ) A .f (x )为奇函数B .y =g (x )图象关于直线x =1对称C .若f (x )的值域为[m ,M ],则m +M =2D .f (1)+g (1)+f (2)+g (2)+⋯+f (2023)+g (2023)=2023 三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数f(x)={|x|−1,x ∈[−1,+∞)2f(x +2),x ∈(−∞,−1),则f(−52)= .14.若关于x 的不等式ax ﹣b <0的解集是(2,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x ﹣3)<0的解集是 . 15.若不等式mx 2+mx+2x 2+x+1>1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围为 .若存在实数b ,使得关于m 的方程m 2+(3﹣b )m +6﹣b =0在上述范围有解,则实数b 的取值范围为 . 16.从古至今,中国人一直追求着对称美学.世界上现存规模最大、保存最为完整的木质结构一一故宫,沿着一条子午线对称分布,壮美有序.其中某建筑物的外形轮廓部分可用函数f(x)=√|x −2a|+√|x|的图像来刻画,已知关于x 的方程f (x )=b 恰有三个不同的实数根x 1,x 2,x 3,且x 1<x 2<x 3=b (其中a ,b ∈(0,+∞)),则b ﹣9a 的值为 .四、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知集合A ={x |x 2﹣9<0},B ={x |2≤x +1≤4}. (1)求A ∩B ;(2)若集合C ={x |m ≤x ≤m +1,m ∈R },A ∩C =∅,求实数m 的取值范围. 18.(12分)已知函数f (x )=ax 2﹣(a +1)x +1(a ∈R ). (1)当a =﹣2时,求不等式f (x )≤0的解集; (2)当a >0时,求关于x 的不等式f (x )<0的解集. 19.(12分)已知函数f (2x ﹣1)=4x 2﹣2x +3. (1)求函数f (x )的解析式;(2)若关于x 的方程f (x )=(1﹣2m )x +2﹣2m 有两个实根,其中一个实根在区间(﹣1,0)内,另一个实根在区间(2,3)内,求实数m 的取值范围. 20.(12分)已知函数f(x)=x +ax +1(a ∈R).(1)若a =2,判断并证明f (x )在(0,+∞)上的单调性;(2)若存在x ∈(0,1),使不等式f(√x)<−√x 1√x 4成立,求实数a 的取值范围.21.(12分)设矩形ABCD 的周长为16,且AB >AD ,如图所示,把它沿对角线AC 对折后,AB 交DC 于点P .设AB =x ,△ADP 的面积为S . (1)用x 表示PD 长,并写出x 的范围; (2)求S 的最大值.22.(12分)已知函数f(x)=﹣|x2﹣2|﹣ax.(1)当a=﹣1时,求函数f(x)的零点;(2)设函数g(x)=f(x)+2x2+2区间(0,4]上有三个不同零点x1,x2,x3,且x1<x2<x3,求x1x2+x1x3的取值范围;(3)当a≥2√2时,若在[0,2]上存在2023个不同的实数x i(i=1,2,⋯,2023),x1<x2< (x2023)使得|f(x1)﹣f(x2)|+|f(x2)﹣f(x3)|+…+|f(x2022)﹣f(x2023)|=6,求实数a的取值范围.2023-2024学年山东省日照市高一(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.设集合A={1,3},B={2,3,4},则A∪B=()A.{1,3,4}B.{1,2,3,4}C.{3}D.{2,3}解:集合A={1,3},B={2,3,4},则A∪B={1,2,3,4}.故选:B.2.命题“∀x>1,x2+1≥0”的否定为()A.∃x≤1,x2+1≥0B.∃x>1,x2+1<0C.∀x>1,x2+1<0D.∃x≤1,x2+1<0解:命题为全称命题,则命题“∀x>1,x2+1≥0”的否定为∃x>1,x2+1<0.故选:B.3.下列函数中,在其定义域内,既是奇函数又是减函数的是()A.f(x)=x B.f(x)=1xC.f(x)=﹣x|x|D.f(x)=﹣x2解:对于A,f(x)=x是奇函数,但在定义域R上单调递增,故A不符合题意;对于B,f(x)=1x是奇函数,在(﹣∞,0),(0,+∞)上分别单调递减,但在定义域内不单调,故B不符合题意;对于C,f(x)=﹣x|x|={x2,x≤0−x2,x>0是奇函数,且在R上单调递减,故C符合题意;对于D,f(x)=﹣x2为偶函数,故D不符合题意.故选:C.4.已知集合A={x|﹣1≤x≤1},B={y|﹣1≤y≤1},则下列图象中,能表示从集合A到集合B的一个函数的是()A.B.C .D .解:由题意可知函数的定义域为集合A ={x |﹣1≤x ≤1},值域为集合B ={y |﹣1≤y ≤1}的子集, 对于选项A :函数图像满足定义域和值域的要求,且定义域内一个x 对应值域内唯一的一个y 值,所以选项A 正确,对于选项B :函数图像满足定义域和值域的要求,但是当x =0时,y 的值有2个,不符合函数的定义,故选项B 错误,对于选项C :函数的定义域不符合题意,故选项C 错误, 对于选项D :函数的定义域不符合题意,故选项D 错误, 故选:A .5.已知函数f (x )的定义域为(0,1),则函数f (2x ﹣1)的定义域为( ) A .(0,1)B .(﹣1,1)C .(﹣1,0)D .(12,1)解:函数f (x )的定义域为(0,1), 令0<2x ﹣1<1,解得12<x <1.故选:D .6.已知函数f (x )的图象在区间[1,3]上连续不断,则“f (1)+f (2)+f (3)=0”是“f (x )在[1,3]上存在零点”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解:举例:f (x )=(x ﹣2)2,此时f (x )的零点为2,但f (1)+f (2)+f (3)=2≠0, 即当f (x )在[1,3]上存在零点时,不一定能得到f (1)+f (2)+f (3)=0,所以必要性不满足; 当f (1)+f (2)+f (3)=0时,若f (1),f (2),f (3)三个值中存在0,则f (x )在[1,3]上显然存在零点, 若f (1),f (2),f (3)三个值均不为0,不妨假设f (1)≥f (2)≥f (3),因为f (1)+f (2)+f (3)=0,所以f (1)≥0,f (3)≤0,取等号时f (1)=f (2)=f (3)=0不满足条件,所以f (1)>0,f (3)<0,则f (1)f (3)<0,根据零点的存在性定理可知f (x )在[1,3]上存在零点,所以充分性满足;所以“f (1)+f (2)+f (3)=0”是“f (x )在[1,3]上存在零点”的充分不必要条件, 故选:A .7.高斯,德国著名数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数y =[x ]称为高斯函数,其中[x ]表示不超过实数x 的最大整数,如[1.2]=1,[﹣2]=﹣2.设函数f (x )=x 2﹣x [x ],则使不等式f (x )﹣2ax 2≤0恒成立的实数a 的最小值为( ) A .0B .14C .12D .1解:因为f (x )=x 2﹣x [x ],所以不等式f (x )﹣2ax 2≤0,即x 2﹣x [x ]≤2ax 2, 当x =0时,不等式成立; 当x >0时,a ≥12(1−[x]x ), 此时0≤[x ]<x ,所以0≤[x]x ≤1,故12(1−[x]x )∈[0,12],a ≥12; 当x <0时,a ≥12(1−[x]x ), 此时0>[x ]>x ,所以[x]x≥1,故12(1−[x]x)∈(−∞,0],a ≥0;综上所述:a ≥12. 故选:C .8.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,若∀x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1≠x 2,都有x 1f(x 1)−x 2f(x 2)x 1−x 2<0成立,则不等式f(1t )−(6t 2−t)f(6t −1)>0的解集为( ) A .(−3,0)∪(12,+∞) B .(−12,0)∪(13,+∞)C .(−∞,−3)∪(12,+∞) D .(−∞,−13)∪(12,+∞)解:令函数g (x )=xf (x ), ∵函数f (x )是R 上的偶函数,∴g (﹣x )=﹣xf (﹣x )=﹣g (x ),则函数g (x )是R 上的奇函数, ∀x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1≠x 2,x 1f(x 1)−x 2f(x 2)x 1−x 2<0,即∀x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1≠x 2,g(x 1)−g(x 2)x 1−x 2<0,∴函数g (x )在[0,+∞)上单调递减,又g (x )是R 上的奇函数, ∴g (x )在(﹣∞,0]上也单调递减, ∴g (x )在R 上单调递减,∴当t >0时,f(1t )−(6t 2−t)f(6t −1)>0⇔1t f(1t )>(6t −1)f(6t −1), 即g(1t )>g(6t −1),则0<1t <6t −1,则{t >06t 2−t −1>0,解得t >12;当t <0时,f(1t)−(6t 2−t)f(6t −1)>0⇔1tf(1t)<(6t −1)f(6t −1), 即g(1t )<g(6t −1),则0>1t >6t −1,则{t <06t 2−t −1>0,解得t <−13,所以原不等式的解集是(−∞,−13)∪(12,+∞). 故选:D .二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分. 9.已知b <a <0,则下列结论正确的有( ) A .a 2<b 2B .ab >b 2C .ba +a b>2 D .√−a <√−b解:因为a 2﹣b 2=(a +b )(a ﹣b ), b <a <0,a +b <0,a ﹣b >0, 所以a 2﹣b 2<0,即a 2<b 2,A 正确; 由ab ﹣b 2=b (a ﹣b ),b <a <0,a ﹣b >0,故ab <b 2,B 错; 因为b <a <0,所以ba>0,a b>0,则ba +a b ≥2√b a ⋅ab=2,当ba=a b,即a =b 时取等,而b <a <0,所以b a+a b>2,C 正确;因为√−a −√−b =√−a+√−b−a−(−b)=√−a+√−bb−a,√−a+√−b>0,b﹣a<0,所以√−a<√−b,D正确.故选:ACD.10.已知函数f(x)=x2+1的值域是[1,5],则f(x)的定义域可能是()A.[﹣1,2]B.[﹣3,2]C.(−12,2]D.[−2,12]解:函数f(x)=x2+1的值域是[1,5],f(0)=1,f(2)=f(﹣2)=5,故函数的定义域是[﹣2,2]的子集,且含有x=0,且至少有一个端点值,对比选项知:ACD满足条件.故选:ACD.11.函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x1+x,则()A.函数f(x)在区间(﹣∞,0)上单调递减B.关于x的不等式f(x)+f(2x﹣1)<0的解集为(−∞,13)C.关于x的方程f(x)=x有三个实数解D.∀x1,x2,|f(x1)﹣f(x2)|<2解:当x>0时,f(x)=x1+x=11+1x,因为y=1+1x在(0,+∞)上递减,且y>0,所以y=11+1x在(0,+∞)上递增,且x→0时,y→0+;x→+∞时,y→1﹣,结合函数f(x)在R上是奇函数,作出f(x)的图象如下:由图象可知,f(x)在R上是增函数,且f(0)=0,且|f(x)|<1,A错误;对于B:f(x)+f(2x﹣1)<0⇔f(2x﹣1)<﹣f(x)=f(﹣x)⇔2x﹣1<﹣x,解得x<13,B正确;对于C,显然x=0符合题意;x>0时,f(x)=0⇒x1+x=x⇒x2=0,解得x=0,此时方程无解;显然x<0时,f(x)=x亦无解,所以f(x)=x只有一个解x=0,C错误;对于D,因为﹣1<f(x)<1,所以∀x1,x2,|f(x1)﹣f(x2)|<2恒成立,D正确.故选:BD.12.已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且g(1+x)+f(1﹣x)=1,f(x﹣1)﹣g(x)=1,若y=f(x)的图象关于直线x=1对称,则以下说法正确的是()A.f(x)为奇函数B.y=g(x)图象关于直线x=1对称C.若f(x)的值域为[m,M],则m+M=2D.f(1)+g(1)+f(2)+g(2)+⋯+f(2023)+g(2023)=2023解:对于A,因为f(x﹣1)﹣g(x)=1,令x=x+1,所以f(x)﹣g(x+1)=1,因为f(x)的图像关于直线x=1对称,所以f(1﹣x)=f(1+x),f(x)=f(2﹣x),因为g(1+x)+f(1﹣x)=1,所以f(x)+f(1﹣x)=2,f(x)+f(1+x)=2,令x=x+1,有f(x+1)+f(x+2)=2,所以f(x)=f(x+2),得函数f(x)周期为2,所以f(2﹣x)=f(2+x),即f(﹣x)=f(x),故f(x)为偶函数,故A错误;对于B,因为g(1+x)+f(1﹣x)=1,令x=1+x,得g(2+x)+f(﹣x)=1,令x=1﹣x,得g(﹣x)+f(x)=1,因为f(x)为偶函数,得g(2+x)+f(x)=1,得g(2+x)=g(﹣x),所以g(x)图像关于直线x=1对称,故B正确;对于C,因为f(x)+f(1﹣x)=2,所以f(x)关于点(12,1)成中心对称,所以f(x)存在一对最小值与最大值也关于点(12,1)成中心对称,即m+M=2成立,故C正确;对于D,因为g(1+x)+f(1﹣x)=1,令x=x﹣1,得g(x)+f(2﹣x)=1,所以g(x)+f(x)=1,g(﹣x)+f(﹣x)=1,即g(x)=g(﹣x),所以g(x)是偶函数,因为g(2+x)=g(﹣x)=g(x),所以函数g(x)周期为2,因为f(x)是偶函数,所以f(1﹣x)=f[﹣(1﹣x)]=f(x﹣1),所以g(1+x)+f(x﹣1)=1,所以g(1+x)+g(x)=0,即g(1)+g(2)=0,所以f(1)+g(1)+f(2)+g(2)+⋯+f(2023)+g(2023)=f(1)+f(2)+⋯+f(2023)=2023,故D正确.故选:BCD.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数f(x)={|x|−1,x ∈[−1,+∞)2f(x +2),x ∈(−∞,−1),则f(−52)= ﹣1 .解:f(x)={|x|−1,x ∈[−1,+∞)2f(x +2),x ∈(−∞,−1),则f(−52)=2f(−12)=2(12−1)=−1.故答案为:﹣1.14.若关于x 的不等式ax ﹣b <0的解集是(2,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x ﹣3)<0的解集是 {x |x <﹣2或x >3} .解:若关于x 的不等式ax ﹣b <0的解集是(2,+∞),则2为方程ax ﹣b =0的根,且a <0, 可得2a ﹣b =0且a <0,即b =2a 且a <0,则关于x 的不等式(ax +b )(x ﹣3)<0即为(ax +2a )(x ﹣3)<0,且a <0, 可得(x +2)(x ﹣3)>0,解得x >3或x <﹣2,所以关于x 的不等式(ax +b )(x ﹣3)<0的解集是{x |x <﹣2或x >3}. 故答案为:{x |x <﹣2或x >3}. 15.若不等式mx 2+mx+2x 2+x+1>1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围为 [1,5) .若存在实数b ,使得关于m 的方程m 2+(3﹣b )m +6﹣b =0在上述范围有解,则实数b 的取值范围为 [5,233) . 解:由条件可知即为不等式(m ﹣1)x 2+(m ﹣1)x +1>0,x ∈R 恒成立, 当m =1时不等式显然恒成立;当m ≠1时,由一元二次不等式(m ﹣1)x 2+(m ﹣1)x +1>0,x ∈R 恒成立可得{m −1>0Δ<0,即{m >1(m −1)(m −5)<0,∴1<m <5,综上可知:m 的取值范围为[1,5); ∵m ∈[1,5),可知m +1≠0,依题意,方程m 2+(3﹣b )m +6﹣b =0有解, 即方程b =m 2+3m+6m+1,(1≤m <5)有解,∴求b 的范围即转化为求函数f(m)=m 2+3m+6m+1,(1≤m <5)的值域,∵f(m)=m 2+3m+6m+1=(m+1)2+(m+1)+4m+1=(m +1)+4m+1+1,令t =m +1∈[2,6),g(t)=t +4t+1,又对勾函数g (t )在[2,6)上为增函数,且g (2)=5,g(6)=233, ∴g(t)∈[5,233),即∴f(m)∈[5,233),所以b 的取值范围为[5,233). 故答案为:[1,5);[5,233). 16.从古至今,中国人一直追求着对称美学.世界上现存规模最大、保存最为完整的木质结构一一故宫,沿着一条子午线对称分布,壮美有序.其中某建筑物的外形轮廓部分可用函数f(x)=√|x −2a|+√|x|的图像来刻画,已知关于x 的方程f (x )=b 恰有三个不同的实数根x 1,x 2,x 3,且x 1<x 2<x 3=b (其中a ,b ∈(0,+∞)),则b ﹣9a 的值为 −163. 解:因为f(x +2a)=√|x +2a −2a|+√|x +2a|=√|−x −2a|+√|−x|=f(−x), 所以f (x )关于x =a 对称,所以f (x )=b 的根应成对出现,又因为x 的方程f (x )=b 恰有三个不同的实数根x 1,x 2,x 3且x 1<x 2<x 3=b , 所以该方程的一个根是a ,得x 1=2a ﹣b ,x 2=a ,x 3=b ,且a ≠b ,所以{f(a)=√a +√a =2√a =b f(b)=√|b −2a|+√b =b,由f(a)=2√a =b 得a =b24,(1)当b ﹣2a ≥0,即b ﹣2×b24≥0,即0<b ≤2时,f(b)=√b −2a +√b =b ,① 则√b −2a −√b =−2a b−2a+b=−2×b 24b =−b 2,②由①﹣②得2√b =32b ,解得b =169,所以a =6481; (2)同理,当b ﹣2a <0,即b >2时,f(b)=√2a −b +√b =b ,③√2a −b −√b =2a−2b 2a−b+b=2×b 24−2b b =b 2−2,④ 由③﹣④得2√b =b2+2,即(√b −2)2=0,解得b =4,此时a =b24=4=b ,不合题意,舍去,综上,a =6481,b =169,所以b −9a =169−9×6481=−163. 故答案为:−163.四、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(10分)已知集合A ={x |x 2﹣9<0},B ={x |2≤x +1≤4}.(1)求A∩B;(2)若集合C={x|m≤x≤m+1,m∈R},A∩C=∅,求实数m的取值范围.解:(1)A={x|x2﹣9<0}={x|﹣3<x<3},B={x|1≤x≤3},则A∩B={x|1≤x<3}.(2)集合C={x|m≤x≤m+1,m∈R},A∩C=∅,则m+1≤﹣3或m≥3,解得m≤﹣4或m≥3,故实数m的取值范围为(﹣∞,﹣4]∪[3,+∞).18.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣(a+1)x+1(a∈R).(1)当a=﹣2时,求不等式f(x)≤0的解集;(2)当a>0时,求关于x的不等式f(x)<0的解集.解:(1)当a=﹣2时,f(x)=﹣2x2+x+1,由f(x)≤0得﹣2x2+x+1≤0,即2x2﹣x﹣1≥0,所以(x﹣1)(2x+1)≥0,解得x≤−12或x≥1,故不等式的解集为(−∞,−12]∪[1,+∞).(2)当a>0时,ax2﹣(a+1)x+1<0,即(ax﹣1)(x﹣1)<0,当a=1时,1a=1,(ax﹣1)(x﹣1)<0,(x﹣1)2<0,无解;当0<a<1时,1a >1,(ax﹣1)(x﹣1)<0的解为1<x<1a;当a>1时,1a <1,(ax﹣1)(x﹣1)<0的解为1a<x<1.综上所述:当a=1时,不等式解集为∅;当0<a<1时,不等式解集为(1,1a );当a>1时,不等式解集为(1a,1).19.(12分)已知函数f(2x﹣1)=4x2﹣2x+3.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若关于x的方程f(x)=(1﹣2m)x+2﹣2m有两个实根,其中一个实根在区间(﹣1,0)内,另一个实根在区间(2,3)内,求实数m的取值范围.解:(1)函数满足f(2x﹣1)=4x2﹣2x+3,f(2x﹣1)=(2x﹣1)2+2x﹣1+3,所以函数f(x)的解析式为f(x)=x2+x+3.(2)f (x )=x 2+x +3=(1﹣2m )x +2﹣2m ,整理得x 2+2mx +1+2m =0, 又因为方程有两个实根,且x 1∈(﹣1,0),x 2∈(1,2),设g (x )=x 2+2mx +1+2m ,由二次函数的图象与性质,可得{g(−1)=2>0g(0)=1+2m <0g(3)=8m +10>0g(2)=5+6m <0,解得−54<m <−56,则实数m 的取值范围为(−54,−56). 20.(12分)已知函数f(x)=x +a x +1(a ∈R).(1)若a =2,判断并证明f (x )在(0,+∞)上的单调性; (2)若存在x ∈(0,1),使不等式f(√x)<−√x 1√x4成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)a =2,则f(x)=x +2x +1,当x >0时,f (x )在(0,√2)上单调递减,在(√2,+∞)上单调递增. 证明:∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 2>x 1,f(x 2)−f(x 1)=(x 2+2x 2+1)−(x 1+2x 1+1)=(x 2−x 1)+(2x 2−2x 1)=(x 2−x 1)+2(x 1−x 2)x 2x 1=(x 2−x 1)(1−2x 2x 1)=(x 2−x 1)(x 2x 1−2)x 2x 1,x 2>x 1>0,故x 2﹣x 1>0,x 2x 1>0, 当x 1,x 2∈(0,√2)时,x 2x 1﹣2<0,所以(x 2−x 1)(x 2x 1−2)x 2x 1<0,故f (x 2)﹣f (x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1),所以函数f (x )在(0,√2)上单调递减; 当x 1,x 2∈(√2,+∞)时,x 2x 1﹣2>0,所以(x 2−x 1)(x 2x 1−2)x 2x 1>0,故f (x 2)﹣f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1),所以函数f (x )在(√2,+∞)上单调递增. (2)f(√x)<−√x 1√x 4,即√x +a√x +1<−√x 1√x +4,即√x<−2√x +√x+3,存在x ∈(0,1),使得a <−2x +3√x +1成立.令t =√x ,x ∈(0,1),t ∈(0,1).所以存在t ∈(0,1),a <﹣2t 2+3t +1成立. 所以a <(﹣2t 2+3t +1)max ,t ∈(0,1).又−2t 2+3t +1=−2(t −34)2+178,所以当t =34时,(−2t 2+3t +1)max =178,所以a <178,即a ∈(−∞,178). 21.(12分)设矩形ABCD 的周长为16,且AB >AD ,如图所示,把它沿对角线AC 对折后,AB 交DC 于点P .设AB =x ,△ADP 的面积为S . (1)用x 表示PD 长,并写出x 的范围; (2)求S 的最大值.解:(1)已知矩形ABCD 的周长为16,且AB >AD , 由AB =x , 则BC =8﹣x , 设PD =y ,由△ADP ≌△CB 'P ,可得DP =B 'P =y , 在直角△CB 'P 中,由勾股定理可得CP =√CB′2+B′P 2=√(8−x)2+y 2, 又由CP +PD =x ,可得√(8−x)2+y 2+y =x , 整理得y =8x−32x, 又因为AB >AD , 可得{x >48−x >0,故4<x <8, 所以PD =8x−32x,x ∈{x |4<x <8}. (2)由△ADP 为直角三角形, 可得:S =12(8−x)⋅y =12(8−x)⋅8x−32x =4⋅(−x −32x +12)=48−4⋅(x +32x)≤48−4×2√x ⋅32x =48−32√2, 当且仅当x =32x 时,即x2=32,又x>0,即x=4√2时等号成立,所以△ADP面积的最大值为48−32√2.22.(12分)已知函数f(x)=﹣|x2﹣2|﹣ax.(1)当a=﹣1时,求函数f(x)的零点;(2)设函数g(x)=f(x)+2x2+2区间(0,4]上有三个不同零点x1,x2,x3,且x1<x2<x3,求x1x2+x1x3的取值范围;(3)当a≥2√2时,若在[0,2]上存在2023个不同的实数x i(i=1,2,⋯,2023),x1<x2< (x2023)使得|f(x1)﹣f(x2)|+|f(x2)﹣f(x3)|+…+|f(x2022)﹣f(x2023)|=6,求实数a的取值范围.解:(1)当a=﹣1时,令f(x)=﹣|x2﹣2|+x=0,当|x|≥√2时,﹣(x2﹣2)+x=0,解得x=2或x=﹣1(舍去);当|x|<√2时,(x2﹣2)+x=0,解得x=1或x=﹣2(舍去);所以函数f(x)的零点是1和2.(2)令g(x)=f(x)+2x2+2=﹣|x2﹣2|﹣ax+2x2+2=0,且x∈(0,4],可得a=−|x2−2|+2x2+2x,记ℎ(x)=−|x2−2|+2x2+2x={3x,0<x<√2x+4x,√2<x≤4,作出h(x)的图象,如图所示,由h(x)的图象得a∈(4,3√2),易知3x1=a,注意到x2,x3是方程x+4x=a的两根,即方程x2﹣ax+4=0的两根,可得x 2+x 3=a ,所以x 1x 2+x 1x 3=x 1(x 2+x 3)=a 23∈(163,6),即x 1x 2+x 1x 3的取值范围为(163,6). (3)因为f(x)=−|x 2−2|−ax ={x 2−ax −2,0≤x ≤√2−x 2−ax +2,√2<x ≤2,当a ≥2√2时,f (x )在[0,2]上单调递减, 则f (x 1)>f (x 2)>⋯>f (x 2023),可得|f (x 1)﹣f (x 2)|+|f (x 2)﹣f (x 3)|+⋯+|f (x 2022)﹣f (x 2023)|=f (x 1)﹣f (x 2)+f (x 2)﹣f (x 3)+⋯+f (x 2022)﹣f (x 2023)=f (x 1)﹣f (x 2023)≤f (0)﹣f (2)=﹣2﹣(﹣2﹣2a )=2a , 所以2a ≥6, 得a ≥3,即实数a 的取值范围为[3,+∞).。
2023-2024学年安徽省高一(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年安徽省高一(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M ={﹣1,0,1},集合N ={x ∈R |x 2=2x },则M ∩N =( ) A .{0,1}B .{﹣1,0}C .{0}D .∅2.已知命题p :∃x ∈R ,4x >x 4,则¬p 是( ) A .∃x ∈R ,4x ≤x 4 B .∀x ∈R ,4x <x 4C .∀x ∈R ,4x >x 4D .∀x ∈R ,4x ≤x 43.若α是β的必要不充分条件,γ是β的充要条件,则γ是α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4.已知幂函数f (x )=x α(α∈Z ),具有如下性质:f 2(1)+f 2(﹣1)=2[f (1)+f (﹣1)﹣1],则f (x )是( ) A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .是非奇非偶函数5.函数f(x)={x +3,x ≤0√x ,x >0,且f (a ﹣3)=f (a +2)(a ∈R ),则f (a )=( )A .2B .1C .√2D .06.已知实数a ,b ,c 满足3×2a ﹣2b +1=0,且a =c +x 2﹣x +1(x ∈R ),则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .c >b >a7.水池有两个相同的进水口和一个出水口,每个口进出的速度如图甲乙所示.某天零点到六点该水池的蓄水量如图丙所示(至少打开一个水口).给出以下三个论断:①零点到三点只进水不出水;②三点到四点不进水只出水;③四点到六点不进水也不出水.其中正确论断的序号是( )A .①②B .②③C .①③D .①8.设函数f(x)=√ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R ,且a <0)的定义域为D ,若所有点(s ,f (t ))(s ,t ∈D )构成一个正方形区域,则a =( ) A .﹣4B .﹣5C .﹣6D .﹣8二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高一上学期期中考试数学试卷含答案(共3套,新课标版)
高一级第一学期期中调研考试数学考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
满分150分,考试时间120分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。
选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题....区域书写的答案无效.........,在试题卷....、草稿纸上作答无效........。
3.本卷命题范围:新人教版必修第一册第一章~第四章。
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.若集合{123}A =,,,{}223B x x x =->,则A B =A .{12},B .∅C .{23},D .{1}2.命题“R x ∃∈,||0x ”的否定是A .R x ∀∈,||0x ≥B .R x ∃∈,||0x <C .R x ∀∈,||0x <D .R x ∃∉,||0x <3.若a b >,则下列不等式中成立的是 A .11<a bB .33a b >C .22a b >D .a b >4.函数y =的定义域为 A .(12)-,B .(02),C .[12)-,D .(12]-,5.某企业一个月生产某种商品x 万件时的生产成本为2()410C x x x =++(万元)。
一万件售价是30万元,若商品能全部卖出,则该企业一个月生产该商品的最大利润为 A .139万元B .149万元C .159万元D .169万元6.已知集合2{Z |Z}1A x x =∈∈-,则集合A 的真子集的个数为 A .13B .14C .15D .167.若0.33a =,3log 0.3b =,13log 3c =,则a ,b ,c 的大小关系为 A .b c a <<B .c a b <<C .a b c <<D .b a c <<8.若函数()f x 是奇函数,且在定义域R 上是减函数,(2)3f -=,则满足3(3)3f x -<-<的实数x 的取值范围是 A .(15),B .(24),C .(36),D .(25),二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
新高一数学上期中模拟试卷(带答案)
新高一数学上期中模拟试卷(带答案)一、选择题1.若集合{}|1,A x x x R =≤∈,{}2|,B y y x x R ==∈,则A B =A .{}|11x x -≤≤B .{}|0x x ≥C .{}|01x x ≤≤D .∅2.在下列区间中,函数()43xf x e x =+-的零点所在的区间为( ) A .1,04⎛⎫-⎪⎝⎭B .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .11,42⎛⎫⎪⎝⎭D .13,24⎛⎫⎪⎝⎭3.若35225a b ==,则11a b +=( ) A .12B .14C .1D .24.设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集为( )A .(10)(1)-⋃+∞,, B .(1)(01)-∞-⋃,, C .(1)(1)-∞-⋃+∞,, D .(10)(01)-⋃,, 5.设集合{|32}M m m =∈-<<Z ,{|13}N n n M N =∈-≤≤⋂=Z ,则A .{}01,B .{}101-,,C .{}012,,D .{}1012-,,, 6.设函数()2010x x f x x -⎧≤=⎨>⎩,,,则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是( )A .(]1-∞-,B .()0+∞,C .()10-,D .()0-∞,7.已知0.6log 0.5a =,ln0.5b =,0.50.6c =,则( )A .a c b >>B .a b c >>C .c a b >>D .c b a >>8.已知函数e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,,,,()()g x f x x a =++.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是 A .[–1,0)B .[0,+∞)C .[–1,+∞)D .[1,+∞)9.设()f x 是定义域为R 的偶函数,且在()0,∞+单调递减,则( )A .233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .23332122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭10.函数()2log ,0,2,0,x x x f x x ⎧>=⎨≤⎩则函数()()()2384g x f x f x =-+的零点个数是( )A .5B .4C .3D .611.函数y =2x 2–e |x |在[–2,2]的图像大致为( )A .B .C .D .12.已知函数()f x 的定义域为R .当0x <时,3()1f x x =-;当11x -≤≤时,()()f x f x -=-;当12x >时,11()()22f x f x +=-.则(6)f =( ) A .2-B .1-C .0D .2二、填空题13.已知函数241,0()3,0x x x x f x x ⎧--+≤=⎨>⎩,则函数(())3f f x =的零点的个数是________.14.已知函数f(x)=log a x +x -b(a >0,且a≠1).当2<a <3<b <4时,函数f(x)的零点为x 0∈(n ,n +1),n ∈N *,则n= .15.已知1240x x a ++⋅>对一切(],1x ∞∈-上恒成立,则实数a 的取值范围是______. 16.函数的定义域为___.17.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且()y f x =的图像关于直线12x =对称,则(1)(2)(3)(4)(5)f f f f f ++++= .18.已知函数1)4f x x +=-,则()f x 的解析式为_________. 19.若4log 3a =,则22a a -+= . 20.已知()2x a x af x ++-=,g(x)=ax+1 ,其中0a >,若()f x 与()g x 的图象有两个不同的交点,则a 的取值范围是______________.三、解答题21.已知函数()()log 1xa f x a =-(0a >,1a ≠)(1)当12a =时,求函数()f x 的定义域; (2)当1a >时,求关于x 的不等式()()1f x f <的解集;(3)当2a =时,若不等式()()2log 12xf x m -+>对任意实数[]1,3x ∈恒成立,求实数m 的取值范围.22.若()f x 是定义在(0,)+∞上的函数,且满足()()()x f f x f y y=-, 当1x >时,()0f x >. (1)判断并证明函数的单调性;(2)若(2)1f =,解不等式1(3)()2f x f x+-<.23.已知函数()212ax f x x b +=+是奇函数,且()312f =.(1)求实数a ,b 的值;(2)判断函数()f x 在(],1-∞-上的单调性,并用定义加以证明. (3)若[]2,1x ∈--,求函数的值域24.已知()42log ,[116]f x x x =+∈,,函数()()()22[]g x f x f x =+.(1)求函数()g x 的定义域;(2)求函数()g x 的最大值及此时x 的值. 25.已知函数f (x )=log a (x+1)-log a (1-x ),a>0且a ≠1. (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明; (3)当a>1时,求使f (x )>0的解集.26.为了研究某种微生物的生长规律,研究小组在实验室对该种微生物进行培育实验.前三天观测的该微生物的群落单位数量分别为12,16,24.根据实验数据,用y 表示第()*x x ∈N 天的群落单位数量,某研究员提出了两种函数模型;①2y ax bx c =++;②x y p q r =⋅+,其中a ,b ,c ,p ,q ,r 都是常数.(1)根据实验数据,分别求出这两种函数模型的解析式;(2)若第4天和第5天观测的群落单位数量分别为40和72,请从这两个函数模型中选出更合适的一个,并计算从第几天开始该微生物群落的单位数量超过1000.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C 解析:C 【解析】 【分析】求出集合B 后可得A B .【详解】因为集合{}|1,{|11}A x x x R x x =≤∈=-≤≤,{}2|,{|0}B y y x x R y y ==∈=≥则A B ={}|01x x ≤≤,选C【点睛】本题考查集合的交,注意集合意义的理解,如(){}|,x y f x x D =∈表示函数的定义域,而(){}|,y y f x x D =∈表示函数的值域,()(){},|,x y y f x x D =∈表示函数的图像.2.C解析:C 【解析】 【分析】先判断函数()f x 在R 上单调递增,由104102f f ⎧⎛⎫< ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩,利用零点存在定理可得结果.【详解】因为函数()43xf x e x =+-在R 上连续单调递增,且114411221143204411431022f e e f e e ⎧⎛⎫=+⨯-=-<⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=+⨯-=-> ⎪⎪⎝⎭⎩, 所以函数的零点在区间11,42⎛⎫⎪⎝⎭内,故选C. 【点睛】本题主要考查零点存在定理的应用,属于简单题.应用零点存在定理解题时,要注意两点:(1)函数是否为单调函数;(2)函数是否连续.3.A解析:A 【解析】 【分析】由指数式与对数式的转化,结合换底公式和对数的运算,即可求解.【详解】由题意3225,5225a b==根据指数式与对数式的转化可得35log 225,log 225a b == 由换底公式可得lg 2252lg15lg 2252lg15,lg 3lg 3lg 5lg 5a b ==== 由对数运算化简可得11lg 3lg 52lg152lg15a b +=+ lg3lg52lg15+=lg1512lg152== 故选:A 【点睛】本题考查了指数式与对数式的转化,对数的运算及换底公式的应用,属于中档题.4.D解析:D 【解析】由f (x )为奇函数可知,()()f x f x x--=()2f x x<0.而f (1)=0,则f (-1)=-f (1)=0. 当x >0时,f (x )<0=f (1); 当x <0时,f (x )>0=f (-1). 又∵f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴奇函数f (x )在(-∞,0)上为增函数. 所以0<x <1,或-1<x <0. 选D点睛:解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为(())(())f g x f h x >的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意()g x 与()h x 的取值应在外层函数的定义域内5.B解析:B 【解析】试题分析:依题意{}{}2,1,0,1,1,0,1,2,3,M N =--=-∴{}1,0,1M N ⋂=-. 考点:集合的运算6.D解析:D 【解析】分析:首先根据题中所给的函数解析式,将函数图像画出来,从图中可以发现若有()()12f x f x +<成立,一定会有2021x x x <⎧⎨<+⎩,从而求得结果.详解:将函数()f x 的图像画出来,观察图像可知会有2021x x x <⎧⎨<+⎩,解得0x <,所以满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是()0-∞,,故选D .点睛:该题考查的是有关通过函数值的大小来推断自变量的大小关系,从而求得相关的参数的值的问题,在求解的过程中,需要利用函数解析式画出函数图像,从而得到要出现函数值的大小,绝对不是常函数,从而确定出自变量的所处的位置,结合函数值的大小,确定出自变量的大小,从而得到其等价的不等式组,从而求得结果.7.A解析:A 【解析】由0.50.6log 0.51,ln 0.50,00.61><<<,所以1,0,01a b c ><<<,所以a c b >>,故选A .8.C解析:C 【解析】分析:首先根据g (x )存在2个零点,得到方程()0f x x a ++=有两个解,将其转化为()f x x a =--有两个解,即直线y x a =--与曲线()y f x =有两个交点,根据题中所给的函数解析式,画出函数()f x 的图像(将(0)xe x >去掉),再画出直线y x =-,并将其上下移动,从图中可以发现,当1a -≤时,满足y x a =--与曲线()y f x =有两个交点,从而求得结果.详解:画出函数()f x 的图像,xy e =在y 轴右侧的去掉,再画出直线y x =-,之后上下移动,可以发现当直线过点A 时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点, 即方程()f x x a =--有两个解,也就是函数()g x 有两个零点, 此时满足1a -≤,即1a ≥-,故选C.点睛:该题考查的是有关已知函数零点个数求有关参数的取值范围问题,在求解的过程中,解题的思路是将函数零点个数问题转化为方程解的个数问题,将式子移项变形,转化为两条曲线交点的问题,画出函数的图像以及相应的直线,在直线移动的过程中,利用数形结合思想,求得相应的结果.9.C解析:C 【解析】 【分析】由已知函数为偶函数,把233231log ,2,24f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,转化为同一个单调区间上,再比较大小. 【详解】()f x 是R 的偶函数,()331log log 44f f ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭.223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>>,又()f x 在(0,+∞)单调递减,∴()23323log 422f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选C .【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、单调性,解题关键在于利用中间量大小比较同一区间的取值.10.A解析:A【解析】 【分析】通过对()g x 式子的分析,把求零点个数转化成求方程的根,结合图象,数形结合得到根的个数,即可得到零点个数. 【详解】 函数()()()2384g x f x f x =-+=()()322f x f x --⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦的零点即方程()23f x =和()2f x =的根, 函数()2log ,0,2,0xx x f x x ⎧>=⎨≤⎩的图象如图所示:由图可得方程()23f x =和()2f x =共有5个根, 即函数()()()2384g x f x f x =-+有5个零点,故选:A . 【点睛】本题考查函数的零点与方程的根的个数的关系,注意结合图象,利用数形结合求得结果时作图很关键,要标准.11.D解析:D 【解析】试题分析:函数f (x )=2x 2–e |x|在[–2,2]上是偶函数,其图象关于轴对称,因为,所以排除选项;当时,有一零点,设为,当时,为减函数,当时,为增函数.故选D12.D解析:D 【解析】 试题分析:当时,11()()22f x f x +=-,所以当时,函数是周期为的周期函数,所以,又函数是奇函数,所以,故选D .考点:函数的周期性和奇偶性.二、填空题13.4【解析】【分析】根据分段函数的解析式当时令则解得当时做出函数的图像即可求解【详解】当时令则解得当时令得作出函数的图像由图像可知与有两个交点与有一个交点则的零点的个数为4故答案为:4【点睛】本题考查解析:4 【解析】 【分析】根据分段函数的解析式当0x ≤时,令()3f x =,则2413x x --+=,解得22x =-±,当0x >时,()31xf x =>,1x =,做出函数()f x ,1,22,22y y y ==-+=--的图像,即可求解.【详解】241,0()3,0x x x x f x x ⎧--+≤=⎨>⎩,∴当0x ≤时,()()2241255f x x x x =--+=-++≤,令()3f x =,则2413x x --+=, 解得22x =-±,1220,4223,-<-+<-<--<-当0x >时,()31xf x =>,令()3f x =得1x =,作出函数()f x ,1,22,22y y y ==-+=--的图像,由图像可知,()f x 与1y =有两个交点,与22y =-+有一个交点, 则(())3f f x =的零点的个数为4. 故答案为:4 【点睛】本题考查了分段函数的零点个数,考查了数形结合的思想,属于基础题.14.2【解析】【分析】把要求零点的函数变成两个基本初等函数根据所给的ab 的值可以判断两个函数的交点的所在的位置同所给的区间进行比较得到n 的值【详解】设函数y=logaxm=﹣x+b 根据2<a <3<b <4解析:2 【解析】 【分析】把要求零点的函数,变成两个基本初等函数,根据所给的a ,b 的值,可以判断两个函数的交点的所在的位置,同所给的区间进行比较,得到n 的值. 【详解】设函数y=log a x ,m=﹣x+b 根据2<a <3<b <4,对于函数y=log a x 在x=2时,一定得到一个值小于1,而b-2>1,x=3时,对数值在1和2 之间,b-3<1在同一坐标系中画出两个函数的图象, 判断两个函数的图形的交点在(2,3)之间,∴函数f (x )的零点x 0∈(n ,n+1)时,n=2.故答案为2.考点:二分法求方程的近似解;对数函数的图象与性质.15.【解析】【分析】根据题意分离出参数a 后转化为求函数的最值即可通过换元后利用二次函数的性质可求得最大值【详解】可化为令由得则在上递减当时取得最大值为所以故答案为【点睛】本题考查二次函数的性质函数恒成立解析:3,4∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】根据题意分离出参数a 后转化为求函数的最值即可,通过换元后利用二次函数的性质可求得最大值. 【详解】1240xxa ++⋅>可化为212224xx x x a --+>-=--,令2x t -=,由(],1x ∈-∞,得1,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭, 则2a t t >--,2213()24t t t --=-++在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递减,当12t =时2t t --取得最大值为34-,所以34a >-. 故答案为3,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查二次函数的性质、函数恒成立问题,考查转化思想,考查学生解决问题的能力.属中档题.16.(-12)∪(2+∞)【解析】【分析】根据式子成立的条件对数式要求真数大于零分式要求分母不等于零即可求得函数的定义域【详解】要使函数有意义则x+1>012-x≠0解得x>-1且x≠2所以函数的定义域 解析:【解析】 【分析】根据式子成立的条件,对数式要求真数大于零,分式要求分母不等于零,即可求得函数的定义域. 【详解】要使函数有意义,则,解得且,所以函数的定义域为:,故答案是:. 【点睛】该题考查的是有关函数的定义域的求解问题,在求解的过程中,注意对数式和分式成立的条件即可,属于简单题目.17.0【解析】试题分析:的图像关于直线对称所以又是定义在上的奇函数所以所以考点:函数图象的中心对称和轴对称解析:0 【解析】试题分析:()y f x =的图像关于直线12x =对称,所以()(1)f x f x =-,又()f x 是定义在R 上的奇函数,所以(5)(15)(4)(4)f f f f =-=-=-,(3)(13)(2)(2)f f f f =-=-=-,(1)(11)(0)0f f f =-==,所以(1)(2)(3)(4)(5)0f f f f f ++++=.考点:函数图象的中心对称和轴对称.18.【解析】【分析】利用换元法求解析式即可【详解】令则故故答案为【点睛】本题考查函数解析式的求法换元法是常见方法注意新元的范围是易错点 解析:2()23(1)f x x x x =--≥【解析】 【分析】利用换元法求解析式即可 【详解】令11t =≥,则()21x t =-故()()214f t t =--=223(1)t t t --≥ 故答案为2()23(1)f x x x x =--≥ 【点睛】本题考查函数解析式的求法,换元法是常见方法,注意新元的范围是易错点19.【解析】【分析】【详解】∵∴∴考点:对数的计算【解析】 【分析】 【详解】∵4log 3a =,∴432a a =⇒=222a-+== 考点:对数的计算20.(01)【解析】结合与的图象可得点睛:数形结合是数学解题中常用的思想方法数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化生动化能够变抽象思维为形象思维有助于把握数学问题的本质在运用数形结合思想分析和解决解析:(0,1),【解析】(),,2x x a x a x af x a x a≥++-⎧==⎨<⎩, 结合()f x 与()g x 的图象可得()0,1.a ∈点睛:数形结合是数学解题中常用的思想方法,数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质. 在运用数形结合思想分析和解决问题时,要注意三点:第一要彻底明白一些概念及其几何意义以及曲线的代数特征,对数学题目中的条件和结论既分析其几何又分析其代数意义;第二是恰当设参、合理用参,建立关系,由数思形,以形想数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范围三、解答题21.(1)(),0-∞;(2)()0,1;(3)21,log 3⎛⎫⎛⎫-∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【解析】 【分析】(1)由a x -1>0,得a x >1 下面分类讨论:当a >1时,x >0;当0<a <1时,x <0即可求得f (x )的定义域(2)根据函数的单调性解答即可;(3)令()()()2221log 12log 21x xx g x f x ⎛⎫-=-+= ⎪+⎝⎭,[]1,3x ∈可知()g x 在[1,3]上是单调增函数,只需求出最小值即可. 【详解】本题考查恒成立问题. (1)当12a =时,()121log 12x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,故:1102x ->,解得:0x <,故函数()f x的定义域为(),0-∞;(2)由题意知,()()log 1xa f x a =-(1a >),定义域为()0,x ∈+∞,用定义法易知()f x 为()0,x ∈+∞上的增函数,由()()1f x f <,知:01x x >⎧⎨<⎩,∴()0,1x ∈.(3)设()()()2221log 12log 21x xx g x f x ⎛⎫-=-+= ⎪+⎝⎭,[]1,3x ∈,设21212121x x xt -==-++,[]1,3x ∈, 故[]213,9x+∈,2171,2139x t ⎡⎤=-∈⎢⎥+⎣⎦,故:()min 211log 33g x g ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又∵()()2log 12xf x m -+>对任意实数[]1,3x ∈恒成立,故:()min 21log 3m g x ⎛⎫<= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查对数函数有关的定义域、单调性、值域的问题,属于中档题. 22.(1)增函数,证明见解析;(2){|01}x x << 【解析】 试题分析:(1)由题意结合所给的抽象函数关系可由120x x >>时有()()120f x f x ->,即()f x 在定义域内为增函数;(2)原问题等价于x 的不等式组(3)43010x x x x⎧⎪+<⎪+>⎨⎪⎪>⎩,求解不等式组可得01x <<.试题解析: (1)增函数证明:令12,x x y x ==,且120x x >>,则121x x > 由题意知:1122()()()x f f x f x x =- 又∵当x >1时,()0f x > ∴12()0x f x > ∴()()120f x f x -> ∴()f x 在定义域内为增函数(2)令x =4,y =2 由题意知:4()(4)(2)2f f f =- ∴()()422122f f ==⨯=()13()((3))(4)f x f f x x f x+-=+<又∵()f x 是增函数,可得(3)43010x x x x⎧⎪+<⎪+>⎨⎪⎪>⎩ ∴01x <<.点睛:抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数.由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一.抽象性较强,灵活性大,解抽象函数重要的一点要抓住函数中的某些性质,通过局部性质或图象的局部特征,利用常规数学思想方法(如化归法、数形结合法等),这样就能突破“抽象”带来的困难,做到胸有成竹.另外还要通过对题目的特征进行观察、分析、类比和联想,寻找具体的函数模型,再由具体函数模型的图象和性质来指导我们解决抽象函数问题的方法. 23.(1)2,0a b ==;(2)()f x 在(],1-∞-上为增函数,证明见解析;(3)93,42⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【解析】 【分析】(1)由函数为奇函数可得()312f =,()312f -=-,再联立解方程组即可得解; (2)利用定义法证明函数()f x 在(],1-∞-上为增函数即可; (3)由函数()f x 在[]2,1--上为增函数,则可求得函数的值域. 【详解】解:(1)由函数()212ax f x x b+=+是奇函数,且()312f =,则()312f -=-,即22113212(1)132(1)2a b a b ⎧⨯+=⎪⨯+⎪⎨⨯-+⎪=-⎪⨯-+⎩ ,解得:20a b =⎧⎨=⎩ ; (2)由(1)得:()2212x f x x+=,则函数()f x 在(],1-∞-上为增函数; 证明如下: 设121x x <≤-,则12()()f x f x -=211212x x +222212x x +-=2212212112222x x x x x x x x +--121212()(21)2x x x x x x --=,又因为121x x <≤-,所以120x x -<,12210x x ->,120x x >,即12())0(f x f x -< ,即12()()f x f x <, 故()f x 在(],1-∞-上为增函数;(3)由(2)得:函数()f x 在[]2,1--上为增函数,所以(2)()(1)f f x f -≤≤-,即93()42f x -≤≤-,故[]2,1x ∈--,函数的值域为:93,42⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性及增减性,重点考查了利用函数的性质求函数的值域问题,属中档题.24.(1)[1]4,;(2)4x =时,函数有最大值13. 【解析】 【分析】(1)由已知()f x 的定义域及复合函数的定义域的求解可知,2116116x x ≤≤⎧⎨≤≤⎩,解不等式可求(2)由已知可求()()()22[]g x f x f x +=,结合二次函数的性质可求函数g x ()的最值及相应的x . 【详解】 解:(1)()42log [116]f x x x =+∈,,,()()()22[]g x f x f x +=. 由题意可得,2116116x x ≤≤⎧⎨≤≤⎩, 解可得,14x ≤≤即函数()g x 的定义域[1]4,; (2)()42log ,[116]f x x x =+∈,,()()()()222224444[]2log 2log log 6log 6g x f x f x x x x x ∴=+=+++=++设4log t x =,则[01]t ∈,, 而()()226633g t t t t =++=+-在[0]1,单调递增, 当1t =,即4x =时,函数有最大值13. 【点睛】本题主要考查了对数函数的性质,二次函数闭区间上的最值求解,及复合函数的定义域的求解,本题中的函数()g x 的定义域是容易出错点.25.(1){}11x x -<<(2)函数()f x 为奇函数,证明见解析(3){}01x x << 【解析】【分析】(1)根据题意,求函数定义域结合对数函数真数大于零得到关于x 的不等式组,求解即可得出答案。
高一上学期期中考试数学试卷含答案(共5套)
高一年级第一学期期中考试数学试卷考试时间120分钟,满分150分。
卷Ⅰ(选择题共60分)一.选择题(共12小题,每小题5 分,计60分。
在每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题意)1.已知集合A={x|x2-2x-3<0},集合B={x|2x+1>1},则C B A= ()A. B. C. D.2.若a=log20.5,b=20.5,c=0.52,则a,b,c三个数的大小关系是()A. B. C. D.3.函数y=的图象是()A. B. C. D.4.幂函数在时是减函数,则实数m的值为A. 2或B.C. 2D. 或15.若函数y=f(x)的定义域是(0,4],则函数g(x)=f(x)+f(x2)的定义域是()A. B. C. D.6.在下列区间中,函数的零点所在的区间为()A. B. C. D.7.已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,,则当x<0时,f(x)表达式是()A. B. C. D.8.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是()A. B. C. D.9.已知函数f(x)=|lg x|,若0<a<b,且f(a)=f(b),则a+2b的取值范围是()A. B. C. D.10.若函数f(x)=,且满足对任意的实数x1≠x2都有>0成立,则实数a的取值范围是()A. B. C. D.11.若在区间上递减,则a的取值范围为()A. B. C. D.12.已知函数f(x)=则函数g(x)=f[f(x)]-1的零点个数为()A. 1B. 3C. 4D. 6卷Ⅱ(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,共20分)13.方程的一根在内,另一根在内,则实数m的取值范围是______.14.若函数的图象与x轴有公共点,则m的取值范围是______ .15.当x∈(1,3)时,不等式x2+mx+4<0恒成立,则m的取值范围是______ .16.已知函数的定义域为D,当x∈D时,f(x)≤m恒成立,则实数m的取值范围是______三、解答题(本大题共6小题,共70分,其中17题10分,18-22题12分)17.计算下列各式的值:(1)(2).18.已知集合A={x|m-1≤x≤2m+3},函数f(x)=lg(-x2+2x+8)的定义域为B.(1)当m=2时,求A∪B、(∁R A)∩B;(2)若A∩B=A,求实数m的取值范围.19.已知函数,且.(1)求的定义域;(2)判断的奇偶性并予以证明;(3)当时,求使的的解集.20.已知定义域为R的函数是奇函数.(1)求b的值;(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明;(3)当时,f(kx2)+f(2x-1)>0恒成立,求实数k的取值范围.21.“绿水青山就是金山银山”,随着我国经济的快速发展,国家加大了对环境污染的治理力度,某环保部门对其辖区内的一工厂的废气排放进行了监察,发现该厂产生的废气经过过滤排放后,过滤过程中废气的污染物数量千克/升与时间小时间的关系为,如果在前个小时消除了的污染物,(1)小时后还剩百分之几的污染物(2)污染物减少需要花多少时间(精确到小时)参考数据:22.设函数是增函数,对于任意x,都有.求;证明奇函数;解不等式.第一学期期中考试高一年级数学试卷答案1.【答案】A解:因为A={x|x2-2x-3<0}={x|-1<x<3},B={x|2x+1>1}={x|x>-1},则C B A=[3,+∞) ,故选A.2.【答案】C解:a=log20.5<0,b=20.5>1,0<c=0.52<1,则a<c<b,则选:C.3.【答案】B解:函数y=是奇函数,排除A,C;当x=时,y=ln<0,对应点在第四象限,排除D.故选B.4.【答案】B解:由于幂函数在(0,+∞)时是减函数,故有,解得m =-1,故选B.5.【答案】A解:∵函数f(x)的定义域为(0,4],∴由,得,即0<x≤2,则函数g(x)的定义域为(0,2],故选:A.6.【答案】C解:∵函数f(x)=e x+4x-3在R上连续,且f(0)=e0-3=-2<0,f()=+2-3=-1=-e0>0,∴f(0)f()<0,∴函数f(x)=e x+4x-3的零点所在的区间为(0,).故选C.7.【答案】D解:设x<0,则-x>0,∵当x≥0时,,∴f(-x)=-x(1+)=-x(1-),∵函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x)=-f(-x),∴f(x)=x(1-),故选D.8.【答案】D解:∵函数f(x)为奇函数,若f(1)=-1,则f(-1)=-f(1)=1,又∵函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,-1≤f(x-2)≤1,∴f(1)≤f(x-2)≤f(-1),∴-1≤x-2≤1,解得:1≤x≤3,所以x的取值范围是[1,3].故选D.9.【答案】C解:因为f(a)=f(b),所以|lg a|=|lg b|,所以a=b(舍去),或,所以a+2b=又0<a<b,所以0<a<1<b,令,由“对勾”函数的性质知函数f(a)在a∈(0,1)上为减函数,所以f(a)>f(1)=1+=3,即a+2b的取值范围是(3,+∞).故选C.10.【答案】D解:∵对任意的实数x1≠x2都有>0成立,∴函数f(x)=在R上单调递增,∴,解得a∈[4,8),故选D.11.【答案】A解:令u=x2-2ax+1+a,则f(u)=lg u,配方得u=x2-2ax+1+a=(x-a)2 -a2+a+1,故对称轴为x=a,如图所示:由图象可知,当对称轴a≥1时,u=x2-2ax+1+a在区间(-∞,1]上单调递减,又真数x2-2ax+1+a>0,二次函数u=x2-2ax+1+a在(-∞,1]上单调递减,故只需当x=1时,若x2-2ax+1+a>0,则x∈(-∞,1]时,真数x2-2ax+1+a>0,代入x=1解得a<2,所以a的取值范围是[1,2)故选:A.由题意,在区间(-∞,1]上,a的取值需令真数x2-2ax+1+a>0,且函数u=x2-2ax+1+a在区间(-∞,1]上应单调递减,这样复合函数才能单调递减.本题考查复合函数的单调性,考查学生分析解决问题的能力,复合函数单调性遵从同增异减的原则.12.【答案】C解:令f(x)=1,当时,,解得x1=-,x2=1,当时,,解得x3=5,综上f(x)=1解得x1=-,x2=1,x3=5,令g(x)=f[f(x)]-1=0,作出f(x)图象如图所示:由图象可得当f(x)=-无解,f(x)=1有3个解,f(x)=5有1个解,综上所述函数g(x)=f[f(x)]-1的零点个数为4,故选C.13.【答案】(1,2)解:设f(x)=x2-2mx+m2-1,则f(x)=0的一个零点在(0,1)内,另一零点在(2,3)内.∴,即,解得1<m<2.故答案为(1,2).14.【答案】[-1,0)解:作出函数的图象如下图所示,由图象可知0<g(x)≤1,则m<g(x)+m≤1+m,即m<f(x)≤1+m,要使函数的图象与x轴有公共点,则,解得-1≤m<0.故答15.案为[-1,0).【答案】.解:∵解:利用函数f(x)=x2+mx+4的图象,∵x∈(1,3)时,不等式x2+mx+4<0恒成立,∴,即,解得m-5.∴m的取值范围是.故答案为:..利用一元二次函数图象分析不等式在定区间上恒成立的条件,再求解即可.本题考查不等式在定区间上的恒成立问题.利用一元二次函数图象分析求解是解决此类问题的常用方法.16.【答案】[5,+∞)解:函数的定义域为:x≤2,当x∈D时,f(x)≤m恒成立,令t=≥0,可得2x=4-t2,所以f(t)=5-t2-t,是开口向下的二次函数,t≥0,f(t)≤5,当x∈D时,f(x)≤m恒成立,则实数m的取值范围是:m≥5.故答案为:[5,+∞).求出函数的定义域,利用换元法结合函数的性质,求解实数m的取值范围.本题考查函数的最值的求法,换元法的应用,函数恒成立体积的应用,是基本知识的考查.17.【答案】解:(1)原式===;-----------(5分)(2)原式===log39-9=2-9=-7.----(10分)18.【答案】解:(1)根据题意,当m=2时,A={x|1≤x≤7},B={x|-2<x<4},----(1分)则A∪B={x|-2<x≤7},----(3分)又∁R A={x|x<1或x>7},则(∁R A)∩B={x|-2<x<1};----(5分)(2)根据题意,若A∩B=A,则A⊆B,分2种情况讨论:①当A=∅时,有m-1>2m+3,解可得m<-4,----(7分)②当A≠∅时,若有A⊆B,必有,解可得-1<m<,----(11分)综上可得:m的取值范围是:(-∞,-4)∪(-1,).----(12分)19.【答案】解:(1),若要式子有意义,则,即,所以定义域为. ----(4分)(2)f(x)的定义域为,且所以f(x)是奇函数. ----(8分)(3)又f(x)>0,即,有.当时,上述不等式,解得. ----(12分)20.【答案】解:(1)因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即,则b=1,经检验,当b=1时,是奇函数,所以b=1;----(3分)(2),f(x)在R上是减函数,证明如下:在R上任取,,且,则,因为在R上单调递增,且,则,又因为,所以,即,所以f(x)在R上是减函数; ----(7分)(3)因为,所以,而f(x)是奇函数,则,又f(x)在R上是减函数,所以,即在上恒成立,令,,,,因为,则k<-1.所以k的取值范围为. ----(12分)21.【答案】解:(1)由已知,∴,当时,,故小时后还剩的污染物. ----(5分)(2)由已知,即两边取自然对数得:,∴,∴污染物减少需要花32小时. ----(12分)22.【答案】解:(1)由题设,令x=y=0,恒等式可变为f(0+0)=f(0)+f(0),解得f(0)=0;----(3分)(2)证明:令y=-x,则由f(x+y)=f(x)+f(y)得f(0)=0=f(x)+f(-x),即f(-x)=-f(x),故f(x)是奇函数;----(7分)(3)∵,,即,又由已知f(x+y)=f(x)+f(y)得:f(x+x)=2f(x),∴f(x2-3x)>f(2x),由函数f(x)是增函数,不等式转化为x2-3x>2x,即x2-5x>0,∴不等式的解集{x|x<0或x>5}.----(12分)2019-2020学年第一学期期中考试高一数学试题说明:本试卷分为第I 卷和第Ⅱ卷两部分,共三个大题,22个小题。
高一数学上学期期中考试试卷含答案(共5套)
高一年级第一学期数学期中考试卷本试卷共4页,22小题,满分150分。
考试用时120分钟。
第一部分 选择题(共60分)一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,满分40分)1.设集合{}1,2,3,4A =,{}1,0,2,3B =-,{}12C x R x =∈-≤<,则()A B C =( )A .{}1,1-B .{}0,1C .{}1,0,1-D .{}2,3,42.已知集合A={x∈N|x 2+2x ﹣3≤0},则集合A 的真子集个数为 ( )A .3B .4C .31D .323.下列命题为真命题的是( )A .x Z ∃∈,143x <<B .x Z ∃∈,1510x +=C .x R ∀∈,210x -=D .x R ∀∈,220x x ++>4.设x ∈R ,则“12x <<”是“|2|1x -<”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.已知函数()f x =m 的取值范围是( )A .04m <≤B .01m ≤≤C .4m ≥D .04m ≤≤6.已知实数m , n 满足22m n +=,其中0mn >,则12m n +的最小值为( ) A .4 B .6 C .8 D .127.若函数()()g x xf x =的定义域为R ,图象关于原点对称,在(,0)-∞上是减函数,且,()00f =,(2)0=g ,则使得()0f x <的x 的取值范围是( )A .(﹣∞,2)B .(2,+∞)C .(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D .(﹣2,2)8.定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的[)()1212,0,x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x -<-,已知 2.7e ≈,则()2f -、()f e 、()3f -的大小关系为( )A .()()()32f e f f <-<-B .()()()23f f e f -<<-C .()()()32f f f e -<-<D .()()()32f f e f -<<- 二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,漏选3分,错选0分,满分20分)9.已知A B ⊆,A C ⊆,{}2,0,1,8B =,{}1,9,3,8C =,则A 可以是( )A .{}1,8B .{}2,3C .{}1D .{}210.下列各选项给出的两个函数中,表示相同函数的有( )A .()f x x =与()g x =B .()|1|f t t =-与()|1|g x x =-C .2()f x x =与2()g x x =D .21()1x f x x +=-与1()1g x x =- 11.已知函数()22,1,12x x f x x x +≤-⎧=⎨-<<⎩,关于函数()f x 的结论正确的是( ) A .()f x 的定义域为RB .()f x 的值域为(,4)-∞C .若()3f x =,则xD .()1f x <的解集为(1,1)-12.若函数()22,14,1x a x f x ax x ⎧-+≤-=⎨+>-⎩在R 上是单调函数,则a 的取值可能是( ) A .0B .1C .32D .3第二部分 非选择题(共90分)三、填空题(本大题共3小题,每小题5分, 共15分)13.已知2()1,()1f x x g x x =+=+,则((2))g f =_________.14.设集合22{2,3,1},{,2,1}M a N a a a =+=++-且{}2M N =,则a 值是_________.15.如果函数()2x 23f ax x =+-在区间(),4-∞上是单调递增的,则实数a 的取值范围是______.四、双空题(本大题共1小题,第一空3分,第二空2分, 共5分)16.函数()2x f x x =+在区间[]2,4上的最大值为________,最小值为_________五、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)17.(本小题10分)已知函数()233f x x x =+-A ,()222g x x x =-+的值域为B . (Ⅰ)求A 、B ; (Ⅱ)求()R AB .18.(本小题12分)已知集合{|02}A x x =≤≤,{|32}B x a x a =≤≤-.(1)若()U A B R ⋃=,求a 的取值范围; (2)若A B B ≠,求a 的取值范围.19.(本小题12分)已知函数23,[1,2](){3,(2,5]x x f x x x -∈-=-∈. (1)在如图给定的直角坐标系内画出()f x 的图象;(2)写出()f x 的单调递增区间及值域;(3)求不等式()1f x >的解集.20.(本小题12分)已知函数()f x =21ax b x ++是定义在(-1,1)上的奇函数,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (1)确定函数()f x 的解析式;(2)用定义证明()f x 在(-1,1)上是增函数;(3)解不等式:(1)()0f t f t -+<.21.(本小题12分)某工厂生产某种产品的年固定成本为200万元,每生产x 千件,需另投入成本为()C x ,当年产量不足80千件时,21()103C x x x =+(万元).当年产量不小于80千件时,10000()511450C x x x=+-(万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.(1)写出年利润()L x (万元)关于年产量x (千件)的函数解析式;(2)当年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?22.(本小题12分)已知二次函数()f x 满足(1)()21f x f x x +-=-+,且(2)15f =.(1)求函数()f x 的解析式;(2) 令()(22)()g x m x f x =--,求函数()g x 在x ∈[0,2]上的最小值.参考答案1.C【详解】由{}1,2,3,4A =,{}1,0,2,3B =-,则{}1,0,1,2,3,4AB =- 又{}12C x R x =∈-≤<,所以(){}1,0,1AB C =-故选:C2.A 由题集合{}2{|230}{|31}01A x N x x x N x =∈+-≤=∈-≤≤=, , ∴集合A 的真子集个数为2213-= .故选A .【点睛】本题考查集合真子集的个数的求法,考查真子集等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.3.D求解不等式判断A ;方程的解判断B ;反例判断C ;二次函数的性质判断D ;【详解】解:143x <<,可得1344x <<,所以不存在x ∈Z ,143x <<,所以A 不正确; 1510x +=,解得115x =-,所以不存在x ∈Z ,1510x +=,所以B 不正确; 0x =,210x -≠,所以x R ∀∈,210x -=不正确,所以C 不正确;x ∈R ,2217720244y x x x ⎛⎫=++=++≥> ⎪⎝⎭,所以D 正确;故选:D .【点睛】本题主要考查命题的真假的判断,考查不等式的解法以及方程的解,属于基础题.4.A【解析】【分析】先解不等式,再根据两个解集包含关系得结果.【详解】 21121,13x x x -<∴-<-<<<,又1,2()1,3,所以“12x <<”是“21x -<”的充分不必要条件,选A.【点睛】充分、必要条件的三种判断方法. 1.定义法:直接判断“若p 则q ”、“若q 则p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.2.等价法:利用p ⇒q 与非q ⇒非p ,q ⇒p 与非p ⇒非q ,p ⇔q 与非q ⇔非p 的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A =B ,则A 是B 的充要条件. 5.D【解析】试题分析:因为函数()f x =的定义域是一切实数,所以当0m =时,函数1f x 对定义域上的一切实数恒成立;当0m >时,则240m m ∆=-≤,解得04m <≤,综上所述,可知实数m 的取值范围是04m ≤≤,故选D.考点:函数的定义域.6.A【解析】实数m ,n 满足22m n +=,其中0mn >12112141(2)()(4)(44222n m m n m n m n m n ∴+=++=++≥+=,当且仅当422,n m m n m n =+=,即22n m ==时取等号.12m n∴+的最小值是4.所以A 选项是正确的. 点睛:本题主要考查基本不等式求最值,在用基本不等式求最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.①一正:关系式中,各项均为正数;②二定:关系式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变量的各项均相等,取得最值.解决本题的关键是巧妙地将已知条件22m n +=化为1,即112112(2)1,(2)()22m n m n m n m n+=∴+=++. 7.C【解析】【分析】根据函数的图象关于原点对称,可得知函数()g x 在()0,∞+上是减函数,即可利用其单调性在(,0)-∞和()0,∞+上解不等式即可.【详解】函数()()g x xf x =的定义域为R ,图象关于原点对称,在(,0)-∞上是减函数,且()20g =,所以函数()g x 在()0,∞+上是减函数.当0x =时,()00f =,显然0x =不是()0f x <的解.当()0,x ∈+∞时,()0f x <,即()()0g x xf x =<,而()20g =,所以()()20g x g <=,解得2x >;当(),0x ∈-∞时,()0f x <,即()()0g x xf x =>,而()()220g g -==,所以()()2g x g >-,解得2x <-.综上,()0f x <的x 的取值范围是(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞).故选:C.【点睛】本题主要考查利用函数的性质解不等式,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于基础题. 8.D【解析】【分析】由已知条件得出单调性,再由偶函数把自变量转化到同一单调区间上,由单调性得结论.【详解】因为对任意的[)()1212,0,x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x -<-,所以当12x x <时,12()()f x f x >,所以()f x 在[0,)+∞上是减函数,又()f x 是偶函数,所以(3)(3)f f -=,(2)(2)f f -=,因为23e <<,所以(2)()(3)f f e f >>,即(2)()(3)f f e f ->>-.故选:D .【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性,解题方法是利用奇偶性化自变量为同一单调区间,利用单调性比较大小.9.AC【解析】【分析】推导出(){1A B C A ⊆⇒⊆,8},由此能求出结果.【详解】∵A B ⊆,A C ⊆,()A B C ∴⊆{}2,0,1,8B =,{}1,9,3,8C =,{}1,8A ∴⊆∴结合选项可知A ,C 均满足题意.【点睛】本题考查集合的求法,考查子集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.10.BC【解析】【分析】分别求出四个答案中两个函数的定义域和对应法则是否一致,若定义域和对应法则都一致即是相同函数.【详解】对于A :()g x x ==,两个函数的对应法则不一致,所以不是相同函数,故选项A 不正确; 对于B :()|1|f t t =-与()|1|g x x =-定义域和对应关系都相同,所以是相同函数,故选项B 正确; 对于C :2()f x x =与2()g x x =定义域都是R ,22()g x x x ==,所以两个函数是相同函数,故选项C 正确对于D :21()1x f x x +=-定义域是{}|1x x ≠±,1()1g x x =-定义域是{}|1x x ≠,两个函数定义域不同,所以不是相等函数,故故选项D 不正确;故选:BC【点睛】本题主要考查了判断两个函数是否为相同函数,判断的依据是两个函数的定义域和对应法则是否一致,属于基础题.11.BC【解析】【分析】根据分段函数的形式可求其定义域和值域,从而判断A 、 B 的正误,再分段求C 、D 中对应的方程的解和不等式的解后可判断C 、D 的正误.【详解】由题意知函数()f x 的定义域为(,2)-∞,故A 错误;当1x ≤-时,()f x 的取值范围是(,1]-∞当12x -<<时,()f x 的取值范围是[0,4),因此()f x 的值域为(,4)-∞,故B 正确;当1x ≤-时,23x +=,解得1x =(舍去),当12x -<<时,23x =,解得x =x =,故C 正确;当1x ≤-时,21x +<,解得1x <-,当12x -<<时,21x <,解得-11x -<<,因此()1f x <的解集为(,1)(1,1)-∞--,故D 错误.故选:BC .【点睛】 本题考查分段函数的性质,对于与分段函数相关的不等式或方程的解的问题,一般用分段讨论的方法,本题属于中档题.12.BC【解析】【分析】根据函数的单调性求出a 的取值范围,即可得到选项.【详解】当1x ≤-时,()22f x x a =-+为增函数, 所以当1x >-时,()4f x ax =+也为增函数,所以0124a a a >⎧⎨-+≤-+⎩,解得503a <≤. 故选:BC【点睛】此题考查根据分段函数的单调性求参数的取值范围,易错点在于忽略掉分段区间端点处的函数值辨析导致产生增根.13【解析】【分析】根据2()1,()f x x g x =+=(2)f ,再求((2))g f .【详解】因为(2)5f =,所以((2))(5)g f g ===【点睛】本题主要考查函数值的求法,属于基础题.14.-2或0【解析】【分析】由{}2M N =,可得{}2N ⊆,即可得到22a a +=或22a +=,分别求解可求出答案.【详解】由题意,{}2N ⊆,①若22a a +=,解得1a =或2a =-,当1a =时,集合M 中,212a +=,不符合集合的互异性,舍去;当2a =-时,{2,3,5},{2,0,1}M N ==-,符合题意.②若22a +=,解得0a =,{2,3,1},{0,2,1}M N ==-,符合题意.综上,a 的值是-2或0.故答案为:-2或0.【点睛】本题考查了交集的性质,考查了集合概念的理解,属于基础题.15.1,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【解析】【分析】【详解】由题意得,当0a =时,函数()23f x x =-,满足题意,当0a ≠时,则0242a a<⎧⎪⎨-≥⎪⎩,解得104a -≤<, 综合得所求实数a 的取值范围为1,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 故答案为:1,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 16.23 12【解析】【分析】分离常数,将()f x 变形为212x -+,观察可得其单调性,根据单调性得函数最值. 【详解】 222()1222x x f x x x x +-===-+++,在[2,4]上,若x 越大,则2x +越大,22x 越小,22x -+越大,212x -+越大, 故函数()f x 在[2,4]上是增函数,min 21()(2)222f x f ∴===+, max 42()(4)423f x f ===+, 故答案为23;12. 【点睛】本题考查分式函数的单调性及最值,是基础题. 17.(Ⅰ)332A x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭,{}1B y y =≥;(Ⅱ)()R 312A B x x ⎧⎫⋂=-≤<⎨⎬⎩⎭. 【解析】【分析】(Ⅰ)由函数式有意义求得定义域A ,根据二次函数性质可求得值域B ;(Ⅱ)根据集合运算的定义计算.【详解】(Ⅰ)由()f x =230,30,x x +≥⎧⎨->⎩ 解得332x -≤<. ()()2222111g x x x x =-+=-+≥,所以332A x x ⎧⎫=-≤<⎨⎬⎩⎭,{}1B y y =≥.(Ⅱ){}1B y y =<R ,所以()R 312A B x x ⎧⎫⋂=-≤<⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题考查求函数的定义域与值域,考查集合的综合运算,属于基础题.18.(1)1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦;(2)1,2a ⎡⎫+∞⎢⎣∈⎪⎭. 【解析】【分析】(1)先计算U A ,再利用数轴即可列出不等式组,解不等式组即可.(2)先求出AB B =时a 的取值范围,再求其补集即可.【详解】 (1)∵{}|02A x x =≤≤,∴{|0U A x x =<或}2x >,若()U A B R ⋃=,则320322a a a a -≥⎧⎪⎨⎪-≥⎩,即12a ≤∴实数a 的取值范围是1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. (2)若A B B =,则B A ⊆.当B =∅时,则32-<a a 得1,a >当B ≠∅时,若B A ⊆则0322a a ≥⎧⎨-≤⎩,得1,12a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,综上故a 的取值范围为1,2a ⎡⎫+∞⎢⎣∈⎪⎭, 故AB B ≠时的范围为1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭的补集,即1,.2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ 【点睛】本题主要考查了集合的交并补运算,属于中档题.19.(1)见解析(2)()f x 的单调递增区间[1,0],[2,5]-, 值域为[1,3]-;(3)[2)(1,5]-⋃【解析】【分析】(1)要利用描点法分别画出f(x)在区间[-1,2]和(2,5]内的图象.(2)再借助图象可求出其单调递增区间.并且求出值域.(3)由图象可观察出函数值大于1时对应的x 的取值集合.【详解】(1)(2)由图可知()f x 的单调递增区间[1,0],[2,5]-, 值域为[1,3]-;(3)令231x -=,解得2x =2-(舍去);令31x -=,解得2x =. 结合图象可知的解集为[2)(1,5]-⋃20.(1)()21x f x x =+;(2)证明见详解;(3)1|02t t ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. 【解析】【分析】(1)由()f x 为奇函数且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭求得参数值,即可得到()f x 的解析式; (2)根据定义法取-1<x 1<x 2<1,利用作差法12())0(f x f x -<即得证;(3)利用()f x 的增减性和奇偶性,列不等式求解即可【详解】(1)()f x 在(-1,1)上为奇函数,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭有(0)012()25f f =⎧⎪⎨=⎪⎩,解得10a b =⎧⎨=⎩,()f x =21x x +, 此时2()(),()1x f x f x f x x --==-∴+为奇函数, 故()f x =21x x+; (2)证明:任取-1<x 1<x 2<1, 则12122212()()11x x f x f x x x -=-++12122212()(1)(1)(1)x x x x x x --=++ 而122100,1x x x -<+>,且1211x x -<<,即1210x x ->,∴12())0(f x f x -<,()f x 在(-1,1)上是增函数.(3)(1)()()f t f t f t ,又()f x 在(-1,1)上是增函数∴-1<t -1<-t <1,解得0<t <12 ∴不等式的解集为1|02t t ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭【点睛】本题考查了利用函数奇偶性求解析式,结合奇函数中(0)0f =的性质,要注意验证;应用定义法证明单调性,注意先假设自变量大小关系再确定函数值的大小关系:函数值随自变量的增大而增大为增函数,反之为减函数;最后利用函数的奇偶性和单调性求解集21.(1)2140200,0803()100001250,80x x x L x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩(2)100千件【解析】【分析】(1)根据题意,分080x <<,80x ≥两种情况,分别求出函数解析式,即可求出结果;(2)根据(1)中结果,根据二次函数性质,以及基本不等式,分别求出最值即可,属于常考题型.【详解】解(1)因为每件商品售价为0.05万元,则x 千件商品销售额为0.051000x ⨯万元,依题意得: 当080x <<时,2211()(0.051000)102004020033⎛⎫=⨯-+-=-+- ⎪⎝⎭L x x x x x x . 当80x ≥时,10000()(0.051000)511450200L x x x x ⎛⎫=⨯-+-- ⎪⎝⎭ 100001250⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭x x 所以2140200,0803()100001250,80x x x L x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩(2)当080x <<时,21()(60)10003L x x =--+. 此时,当60x =时,()L x 取得最大值(60)1000L =万元.当80x ≥时,10000()125012502L x x x ⎛⎫=-+≤- ⎪⎝⎭ 12502001050=-=. 此时10000x x=,即100x =时,()L x 取得最大值1050万元. 由于10001050<,答:当年产量为100千件时,该厂在这一商品生产中所获利润最大, 最大利润为1050万元 【点睛】本题主要考查分段函数模型的应用,二次函数求最值,以及根据基本不等式求最值的问题,属于常考题型.22.(1)2()215f x x x =-++,(2)min2411,2()15,015,02m m g x m m m -->⎧⎪=-<⎨⎪--≤≤⎩【解析】试题分析:(1)据二次函数的形式设出f (x )的解析式,将已知条件代入,列出方程,令方程两边的对应系数相等解得.(2)函数g (x )的图象是开口朝上,且以x=m 为对称轴的抛物线,分当m ≤0时,当0<m <2时,当m ≥2时三种情况分别求出函数的最小值,可得答案.试题解析:(1)设二次函数一般式()2f x ax bx c =++(0a ≠),代入条件化简,根据恒等条件得22a =-,1a b +=,解得1a =-,2b =,再根据()215f =,求c .(2)①根据二次函数对称轴必在定义区间外得实数m 的取值范围;②根据对称轴与定义区间位置关系,分三种情况讨论函数最小值取法. 试题解析:(1)设二次函数()2f x ax bx c =++(0a ≠),则()()()()()22111221f x f x a x b x c ax bx c ax a b x +-=++++-++=++=-+∴22a =-,1a b +=,∴1a =-,2b = 又()215f =,∴15c =.∴()2215f x x x =-++(2)①∵()2215f x x x =-++∴()()()222215g x m x f x x mx =--=--.又()g x 在[]0,2x ∈上是单调函数,∴对称轴x m =在区间[]0,2的左侧或右侧,∴0m ≤或2m ≥ ②()2215g x x mx =--,[]0,2x ∈,对称轴x m =,当2m >时,()()min 24415411g x g m m ==--=--; 当0m <时,()()min 015g x g ==-;当02m ≤≤时,()()222min 21515g x g m m m m ==--=--综上所述,()min2411,215,015,02m m g x m m m -->⎧⎪=-<⎨⎪--≤≤⎩广东省深圳市高一上学期期中考试试卷数学试题时间:120分钟 分值:150分一、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,只有一项符合题目要求.1.已知集合{1}A x x =<∣,{}31x B x =<∣,则( )A .{0}AB x x =<∣ B .A B R =C .{1}A B x x =>∣D .AB =∅2.已知函数22,3()21,3x x x f x x x ⎧-≥=⎨+<⎩,则[(1)]f f =( )A .3B .4C .5D .63.设()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()2f x x x =-,则()1f -=( )A .3-B .1-C .1D .34.已知幂函数()f x 的图象过点2,2⎛ ⎝⎭,则()8f 的值为( )A .4B .8C .D .5.设函数331()f x x x=-,则()f x ( ) A .是奇函数,且在(0,)+∞单调递增 B .是奇函数,且在(0,)+∞单调递减C .是偶函数,且在(0,)+∞单调递增D .是偶函数,且在(0,)+∞单调递减6.已知3log 21x ⋅=,则4x=( )A .4B .6C .3log 24D .97.已知2log 0.3a =,0.12b =, 1.30.2c =,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a b c <<B .c a b <<C .b c a <<D .a c b <<8.函数25,1(),1x ax x f x a x x⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩满足对任意12x x ≠都有()()12120f x f x x x ->-,则a 的取值范围是( )A .30a -≤<B .32a -≤≤-C .2a ≤-D .0a <二、选择题:本小题共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.下列各选项给出的两个函数中,表示相同函数的有( )A .()f x x =与()g x =B .()|1|f t t =-与()|1|g x x =-C.()f x =与 ()g x =-D .21()1x f x x -=+与()1g x x =-10.下列函数中,在其定义域内既是奇函数,又是增函数的是( )A .1y x=-B .1y x x=-C .3y x =D .||y x x =11.若函数()1(0,1)xf x a b a a =+->≠的图象经过第一、三、四象限,则一定有( )A .1a >B .01a <<C .0b >D .0b <12.下列结论不正确的是( )A .当0x >2≥B .当0x >2的最小值是2C .当0x <时,22145x x -+-的最小值是52D .设0x >,0y >,且2x y +=,则14x y +的最小值是92三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数3()1f x x =+的定义域为_______. 14.函数32x y a-=+(0a >且1a ≠)恒过定点_______.15.定义运算:,,b a b a b a a b≥⎧⊗=⎨<⎩,则函数()33x xf x -=⊗的值域为_______.16.若函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且在(0,)+∞内是增函数,又()20f =,则不等式()0xf x <的解集为_______.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.(本小题满分10分)计算:(1)1130121( 3.8)0.0022)27---⎛⎫+--+ ⎪⎝⎭;(2)2lg125lg 2lg500(lg 2)++.18.(本小题满分12分)已知函数1()2x f x x +=-,[3,7]x ∈. (1)判断函数()f x 的单调性,并用定义加以证明;(2)求函数()f x 的最大值和最小值. 19.(本小题满分12分)设集合{}2230A x x x =+-<∣,集合{1}B xx a =+<‖∣. (1)若3a =,求AB ;(2)设命题:p x A ∈,命题:q x B ∈,若p 是q 成立的必要条件,求实数a 的取值范围. 20.(本小题满分12分)已知()f x 是R 上的奇函数,且当0x >时,2()243f x x x =-++.(1)求()f x 的表达式;(2)画出()f x 的图象,并指出()f x 的单调区间.21.(本小题满分12分)某制造商为拓展业务,计划引进一设备生产一种新型体育器材.通过市场分析,每月需投入固定成本3000元,生产x 台需另投入成本()C x 元,且210400,030()10008049000,30x x x C x x x x ⎧+<<⎪=⎨+-≥⎪⎩,若每台售价800元,且当月生产的体育器材该月内能全部售完.(1)求制造商由该设备所获的月利润()L x 关于月产量x 台的函数关系式;(利润=销售额-成本) (2)当月产量为多少台时,制造商由该设备所获的月利润最大?并求出最大月利润.22.(本小题满分12分)设函数()22xxf x k -=⋅-是定义R 上的奇函数. (1)求k 的值;(2)若不等式()21xf x a >⋅-有解,求实数a 的取值范围;(3)设()444()x xg x f x -=+-,求()g x 在[1,)+∞上的最小值,并指出取得最小值时的x 的值.高一上学期期中考试数学学科试题参考答案一二、选择题三、填空题 13.(,1)(1,2]-∞--14.()3,3 15.(]0,1 16.(2,0)(0,2)-四、解答题17.解:(1)原式12315002)42016=+-+=-=-;(2)原式3lg5lg 2(lg500lg 2)3lg53lg 23=++=+=.18.解:(1)函数()f x 在区间[]3,7内单调递减,证明如下:在[]3,7上任意取两个数1x 和2x ,且设12x x >,∵()11112x f x x +=-,()22212x f x x +=-, ∴()()()()()21121212123112222x x x x f x f x x x x x -++-=-=----. ∵12,[3,7]x x ∈,12x x >,∴120x ->,220x ->,210x x -<,∴()()()()()2112123022x x f x f x x x --=<--.即()()12f x f x <,由单调函数的定义可知,函数()f x 为[]3,7上的减函数.(2)由单调函数的定义可得max ()(3)4f x f ==,min 8()(7)5f x f ==. 19.解:(1)由2230x x +-<,解得31x -<<,可得:(3,1)A =-.3a =,可得:|3|1x +<,化为:131x -<+<,解得42x -<<-,∴(1,1)B =-. ∴(3,1)AB =-.(2)由||1x a +<,解得11a x a --<<-.∴{11}B xa x a =--<<-∣. ∵p 是q 成立的必要条件,∴1311a a --≥-⎧⎨-≤⎩,解得:02a ≤≤.∴实数a 的取值范围是[]0,2.20.解:(1)根据题意,()f x 是R 上的奇函数,则()00f =,设0x <,则0x ->,则()2243f x x x -=--+,又由()f x 为奇函数,则2()()243f x f x x x =--=+-,则22243,0()0,0243,0x x x f x x x x x ⎧+-<⎪==⎨⎪-+->⎩;(2)根据题意,22243,0()0,0243,0x x x f x x x x x ⎧+-<⎪==⎨⎪-+->⎩,其图象如图:()f x 的单调递增区间为()1,1-,()f x 的单调递增区间为(),1-∞-,(1,)+∞.21.解:(1)当030x <<时,22()800104003000104003000L x x x x x x =---=-+-;当30x ≥时,1000010000()8008049000300060004L x x x x x x ⎛⎫=--+-=-+ ⎪⎝⎭. ∴2104003000,030()1000060004,30x x x L x x x x ⎧-+-<<⎪=⎨⎛⎫-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩. (2)当030x <<时,2()10(20)1000L x x =--+,∴当20x =时,max ()(20)1000L x L ==.当30x ≥时,10000()6000460005600L x x x ⎛⎫=-+≤-= ⎪⎝⎭, 当且仅当100004x x=, 即50x =时,()(50)56001000L x L ==>.当50x =时,获得增加的利润最大,且增加的最大利润为5600元.22.解:(1)因为()22x xf x k -=⋅-是定义域为R 上的奇函数,所以()00f =,所以10k -=, 解得1k =,()22x xf x -=-, 当1k =时,()22()x x f x f x --=-=-,所以()f x 为奇函数,故1k =;(2)()21xf x a >⋅-有解, 所以211122x x a ⎛⎫⎛⎫<-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭有解, 所以2max11122x x a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫<-++⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦, 因为221111*********x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++=--+≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(1x =时,等号成立), 所以54a <; (3)()444()x x g x f x -=+-,即()()44422x x x x g x --=+--,可令22x x t -=-,可得函数t 在[)1,+∞递增,即32t >, 2442x x t -=+-,可得函数2()42h t t t =-+,32t >, 由()g t 的对称轴为322t =>,可得2t =时,()g t 取得最小值2-,此时222x x -=-,解得2log (1x =,则()g x 在[)1,+∞上的最小值为2-,此时2log (1x =.高一第一学期数学期中考试卷第I 卷(选择题)一、单选题(每小题5分)1.已知集合{}40M x x =-<,{}124x N x -=<,则M N =( )A .(),3-∞B .()0,3C .()0,4D .∅2.已知集合A ={}2|log 1x x <,B ={}|0x x c <<,若A ∪B =B ,则c 的取值范围是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,2]D .[2,+∞)3.全集U =R ,集合{}|0A x x =<,{}|11B x x =-<<,则阴影部分表示的集合为( )A .{}|1x x <-B .{}|1x x <C .{}|10x x -<<D .{}|01x x <<4..函数的零点所在的区间为A .B .C .(D .5.如果二次函数()()2212f x x a x =+-+在区间(],4-∞上是减函数,则a 的取值范围是()A.5a ≤B.3a ≤-C.3a ≥D.3a ≥-6.设函数()2,x f x x R =∈的反函数是()g x ,则1()2g 的值为( )A .1-B .2-C .1D .27.设132()3a =,231()3b =,131()3c =,则()f x 的大小关系是( )A.b c a >>B.a b c >>C.c a b >>D.a c b >>8.函数()()215m f x m m x -=--是幂函数,且当()0 x ∈+∞,时,()f x 是增函数,则实数m 等于( ) A.3或2- B.2- C.3 D.3-或29.函数()2lg 45y x x =--的值域为( )A .(),-∞+∞B .()1,5-C .()5,+∞D .(),1-∞-10.已知x ,y 为正实数,则( )A .lg lg lg lg 222x y x y +=+B .lg()lg lg 222x y x y +=C .lg lg lg lg 222x y x y =+D .lg()lg lg 222xy x y = 11.已知函数()x x f x a a -=-,若(1)0f <,则当[]2,3x ∈时,不等式()+(4)0f t x f x --<恒成立则实数t 的范围是( )A .[2,)+∞B .(2,)+∞C .(,0)-∞D .(,0]-∞12.已知奇函数x 14()(x 0)23F(x)f (x)(x 0)⎧->⎪=⎨⎪<⎩,则21F(f (log )3= ( ) A .56- B .56 C .1331()2D .1314()23- 第II 卷(非选择题)二、填空题(每小题5分)13.已知函数ln x y a e =+(0a >,且1a ≠,常数 2.71828...e =为自然对数的底数)的图象恒过定点(,)P m n ,则m n -=______.14.求值:2327( 3.1)()lg 4lg 25ln18--++++=__________ 15.若函数()()()21142x f x a x log =++++为偶函数,则a =_______.16.已知函数log 2,3()(5)3,3a x x f x a x x ->⎧=⎨--≤⎩()满足对任意的实数12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-成立,则实数a 的取值范围为______________;三、解答题17.(本题满分10分)(1)求值:(log 83+log 169)(log 32+log 916);(2)若1122a a 2--=,求11122a a a a --++及的值.18.(本题满分12分)函数()log (1)a f x x =-+(3)(01)a log x a +<< (1)求方程()0f x =的解;(2)若函数()f x 的最小值为1-,求a 的值.19.(本题满分12分)已知()y f x =是定义在R 上的奇函数,当时0x ≥,()22f x x x =+. (1)求函数()f x 的解析式;(2)解不等式()2f x x ≥+.20.(本题满分12分)已知二次函数f (x )满足 (1)()21f x f x x +-=+且(0)1,f =函数()2(0)g x mx m =>(Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)判断函数()()()g x F x f x =,在()0,1上的单调性并加以证明.21.(本题满分12分)已知函数()142x x f x a a +=⋅--.(1)若0a =,解方程()24f x =-;(2)若函数()142x x f x a a +=⋅--在[]1,2上有零点,求实数a 的取值范围.22.(本题满分12分)函数()f x 的定义域为R ,且对任意,x y R ∈,都有()()()f x y f x f y +=+,且当0x >时,()0f x <,(Ⅰ)证明()f x 是奇函数;(Ⅱ)证明()f x 在R 上是减函数;(III)若()31f =-,()()321550f x f x ++--<,求x 的取值范围.第一学期高一期中考试卷参考答案学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________评卷人得分一、单选题1.已知集合,,则( )A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】可以求出集合,,然后进行交集的运算即可.【详解】解:,,.故选:.【点睛】本题考查描述法、区间的定义,一元二次不等式的解法,指数函数的单调性,以及交集的运算。
2023-2024学年山东省济宁市邹城市高一(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年山东省济宁市邹城市高一(上)期中数学试卷一、单项选择题(本题共8个小题,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 ={﹣2,﹣1,0,1,2},集合A ={﹣1,0,1},集合B ={0,1,2},则∁U (A ∩B )=( ) A .{﹣2}B .{0,1}C .{﹣2,﹣1,2}D .{﹣2,﹣1,0,1}2.命题p :∃x 0>0,2x 0<1,则命题p 的否定是( ) A .∃x 0>0,2x 0≥1 B .∃x 0≤0,2x 0≥1 C .∀x >0,2x ≥1D .∀x ≤0,2x ≥13.下列函数是幂函数且在(﹣∞,0)是增函数的是( ) A .y =1xB .y =x 3+1C .y =x ﹣2D .y =√|x|4.已知a ,b ,c ,d 均为实数,则下列命题正确的是( ) A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a >b ,c >d ,则a ﹣c >b ﹣dC .若a >b ,c >d ,则ad>b cD .若ab <0,bc ﹣ad >0,则ca<db5.已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x ≤0时,f (x )=x 2+x ,则x >0时,f (x )的解析式为( ) A .f (x )=﹣x 2+x B .f (x )=﹣x 2﹣x C .f (x )=x 2﹣x D .f (x )=x 2+x6.若x >﹣3,则2x +8x+3的最小值为( ) A .8B .4C .2D .07.若函数f (x )={x 2−2ax +1,x >1ax ,x ≤1在其定义域内是一个单调递增函数,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1]B .(0,23]C .[0,1]D .[0,23]8.设函数f(x)=x +1x,若不等式f (mx )<2mf (x )对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(−∞,−√33)B .(√33,+∞)C .(−√33,0)D .(0,√33)二、多项选择题(本题共4个小题,每小题5分,共20分;在每小题给出的四个选项中,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.下列各组函数中表示同一个函数的是( ) A .f(x)=√x 2,g (x )=|x |B .f(x)=x 2x ,g(x)=xC .f (x )=1,g (x )=x 0D .f (x )=x 2﹣2x ,g (t )=t 2﹣2t10.下列四个结论中,正确的结论是( ) A .“所有平行四边形都是菱形”是全称量词命题B .已知集合A ,B 均为实数集R 的子集,且B ⊆A ,则(∁R A )∪B =RC .∀x ∈R ,有x 2﹣mx +1≥0,则实数m 的取值范围是[﹣2,2]D .“1<x <3”是“0≤x ≤4”的充分不必要条件 11.若函数f(x)=|x|−2x 2−4+1,定义域为D ,下列结论正确的是( ) A .f (x )的图象关于y 轴对称B .∃x ∈D ,使f(x)=54C .f (x )在[0,2)和(2,+∞)上单调递减D .f (x )的值域为(0,32]12.已知a ,b ,c ∈R ,且a ﹣b ﹣c =0,若方程ax 2+2bx +2c =0(a ≠0)的两个实数根是x 1,x 2,则2|x 1−1|+2|x 2−1|的值可以是( )A .√3B .2√3C .3√3D .9三、填空题(本题共4个小题,每小题5分,共20分;其中,多空题第1空3分,第2空2分.) 13.已知集合A ={x |0<x <a },B ={x |1<x <3},若B ⊆A ,则实数a 的取值范围为 . 14.函数f (x )的定义域为[3,+∞),函数g(x)=f(x +1)+1x−4的定义域为 . 15.已知x >0,y >0,且3x +1y=2,则xy 的最小值是 .16.已知“取整数”函数f (x )=[x ]的函数值表示不超过x 的最大整数,例如,[﹣3.5]=﹣4,[2.1]=2.当x ∈(﹣0.5,1]时,函数f (x )=[x ]的解析式为 ;定义:尾数函数y =x ﹣[x ]={x },x ∈R ,那么,尾数函数y ={x }(x ∈R )的值域为 .四、解答题(本大题共6个小题,共70分;解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(10分)已知集合M ={x |x 2﹣2x ≤8},N ={x |﹣a +1≤x ≤2a +1}. (1)若a =2,求M ∩(∁R N );(2)若M ∪N =M ,试求实数a 的取值范围. 18.(12分)已知关于x 的不等式4−x x+2>1,其解集为A .(1)求该不等式的解集A ;(2)对∀x ∈A ,不等式2x 2﹣ax ﹣12≤0恒成立,试求实数a 的取值范围.19.(12分)已知函数f(x)=x 2+ax1+x 2是定义在R 上的偶函数. (1)求实数a 的值;(2)若m >0,证明不等式:2[f(√m)]2≥f(m).20.(12分)已知幂函数y =f (x )的图象过点(3,√33),设函数g (x )=x ﹣f (x ). (1)求函数f (x )的解析式、定义域,判断此函数的奇偶性;(2)根据“定义”研究函数g (x )的单调性,画出g (x )的大致图象(简图),并求其值域.21.(12分)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,且f (0)=1. (1)若函数f (x )的最小值为f (﹣1)=0,求f (x )的解析式; (2)若b =﹣2,求函数f (x )在区间[0,2]上的最小值.22.(12分)2023年10月13日,中国花卉人的盛会一CFIC 2023中花大会在无锡隆重开幕,“万物生花•惊艳绽放”,人在花中走,犹如画中游.某企业非常重视花卉苗木产业的培育和发展,决定对企业的某花卉进行一次评估,已知该花卉单棵售价为15元,年销售10万棵.(1)据市场调查,若该花卉单棵售价每提高1元,销售量将相应减少5000棵,要使销售的总收入不低于原收入,问:该花卉单棵售价最多定为多少元?(2)为了扩大该花卉的影响力,提高年利润,企业计划对该花卉进行种植技术革新和营销策略改革,预计在2024年投入x (1≤x ≤30)万元作为技改费和宣传费用,单棵花卉的售价定为x +15元,预估单棵种植成本为5+1x+1元,销售量G (x )的函数关系近似为G (x )=120x+104x 2+11x+9万棵,另外每年需额外支出固定成本0.8万元,试问:投入多少万元技改费和宣传费能获得最高利润,此时利润是多少万元?(利润=销售额﹣成本﹣技改费和宣传费)2023-2024学年山东省济宁市邹城市高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(本题共8个小题,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 ={﹣2,﹣1,0,1,2},集合A ={﹣1,0,1},集合B ={0,1,2},则∁U (A ∩B )=( ) A .{﹣2}B .{0,1}C .{﹣2,﹣1,2}D .{﹣2,﹣1,0,1}解:∵U ={﹣2,﹣1,0,1,2},A ={﹣1,0,1},B ={0,1,2}, ∴A ∩B ={0,1},∴∁U (A ∩B )={﹣2,﹣1,2}. 故选:C .2.命题p :∃x 0>0,2x 0<1,则命题p 的否定是( ) A .∃x 0>0,2x 0≥1 B .∃x 0≤0,2x 0≥1 C .∀x >0,2x ≥1D .∀x ≤0,2x ≥1解:根据特称命题的否定是全称命题,可知命题p 的否定是:∀x >0,2x ≥1.选项C 正确. 故选:C .3.下列函数是幂函数且在(﹣∞,0)是增函数的是( ) A .y =1xB .y =x 3+1C .y =x ﹣2D .y =√|x|解:对于A ,y =1x 在(﹣∞,0)上单调递减,故A 错误; 对于B ,y =x 3+1不为幂函数,故B 错误;对于C ,y =x ﹣2,满足函数是幂函数且在(﹣∞,0)是增函数,故C 正确;对于D ,y =√|x|不为幂函数,故D 错误. 故选:C .4.已知a ,b ,c ,d 均为实数,则下列命题正确的是( ) A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a >b ,c >d ,则a ﹣c >b ﹣dC .若a >b ,c >d ,则ad>b cD .若ab <0,bc ﹣ad >0,则ca<db解:当c =0时,选项A 错误;取a =1,b =0,c =1,d =0,则a ﹣c =b ﹣d ,选项B 错误; 取c =0,则bc 无意义,选项C 错误;由bc ﹣ad >0,可得bc >ad ,又ab <0, 则bc ab<ad ab,即c a<db,选项D 正确.故选:D .5.已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x ≤0时,f (x )=x 2+x ,则x >0时,f (x )的解析式为( ) A .f (x )=﹣x 2+x B .f (x )=﹣x 2﹣x C .f (x )=x 2﹣xD .f (x )=x 2+x解:因为当x ≤0时,f (x )=x 2+x , 则x >0时,﹣x <0, 因为f (x )为奇函数, 则f (﹣x )=x 2﹣x =﹣f (x ), 故f (x )=﹣x 2+x . 故选:A .6.若x >﹣3,则2x +8x+3的最小值为( ) A .8B .4C .2D .0解:当x >﹣3时,x +3>0,则2x +8x+3=2x +6+8x+3−6≥2√(2x +6)⋅8x+3−6=2, 当且仅当2x +6=8x+3,即x =﹣1时取等号. 故选:C .7.若函数f (x )={x 2−2ax +1,x >1ax ,x ≤1在其定义域内是一个单调递增函数,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1]B .(0,23]C .[0,1]D .[0,23]解:∵函数f (x )={x 2−2ax +1,x >1ax ,x ≤1在其定义域内是一个单调递增函数,∴{a ≤1a >01−2a +1≥a ,解得0<a ≤23.故选:B .8.设函数f(x)=x +1x,若不等式f (mx )<2mf (x )对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(−∞,−√33)B .(√33,+∞)C .(−√33,0)D .(0,√33)解:f(mx)<2mf(x)⇒mx +1mx <2m(x +1x ), 即m 2x 2+2m 2−1mx>0在区间[1,+∞)上恒成立,令g (x )=m 2x 2+2m 2﹣1,则g (x )为开口向上且对称轴为y 轴的二次函数, 若m <0,此时mx <0,而g (x )不恒为负数, 所以m 2x 2+2m 2−1mx>0不恒成立,矛盾;若m >0,此时mx >0,要使得m 2x 2+2m 2−1mx>0,则g (x )>0恒成立,而g (x )在[1,+∞)单调递增,所以g(x)min =g(1)=3m 2−1, 所以只需满足3m 2﹣1>0,解得m >√33或m <−√33(舍).故选:B .二、多项选择题(本题共4个小题,每小题5分,共20分;在每小题给出的四个选项中,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.下列各组函数中表示同一个函数的是( ) A .f(x)=√x 2,g (x )=|x | B .f(x)=x 2x ,g(x)=xC .f (x )=1,g (x )=x 0D .f (x )=x 2﹣2x ,g (t )=t 2﹣2t解:对于A :f (x )=|x |,g (x )=|x |,定义域相同,解析式相同,故A 正确; 对于B :f (x )的定义域是{x |x ≠0},g (x )的定义域是R ,故B 错误; 对于C :f (x )的定义域是R ,g (x )的定义域是{x |x ≠0},故C 错误; 对于D :f (x ),g (x )的定义域相同,值域相同,是同一函数,故D 正确. 故选:AD .10.下列四个结论中,正确的结论是( ) A .“所有平行四边形都是菱形”是全称量词命题B .已知集合A ,B 均为实数集R 的子集,且B ⊆A ,则(∁R A )∪B =RC .∀x ∈R ,有x 2﹣mx +1≥0,则实数m 的取值范围是[﹣2,2]D .“1<x <3”是“0≤x ≤4”的充分不必要条件解:“所有平行四边形都是菱形”是全称量词命题,故A 正确;集合A ,B 均为实数集R 的子集,且B ⊆A ,则(∁R A )∪B =∁R A ,故B 错误; ∀x ∈R ,有x 2﹣mx +1≥0,则Δ=(﹣m )2﹣4≤0,解得﹣2≤m ≤2, 故实数m 的取值范围是[﹣2,2],故C 正确; [0,4]⫌(1,3),故“1<x <3”是“0≤x ≤4”的充分不必要条件,故D 正确. 故选:ACD . 11.若函数f(x)=|x|−2x 2−4+1,定义域为D ,下列结论正确的是( ) A .f (x )的图象关于y 轴对称B .∃x ∈D ,使f(x)=54C .f (x )在[0,2)和(2,+∞)上单调递减D .f (x )的值域为(0,32] 解:函数f(x)=|x|−2x 2−4+1,x 2﹣4≠0,即x ≠﹣2,且x ≠2, 可得D ={x |x ≠﹣2,且x ≠2},关于原点对称, f (﹣x )=|−x|−2(−x)2−4+1=f (x ),可得f (x )为偶函数,即有f (x )的图象关于y 轴对称,故A 正确;若f (x )=54,即|x|−2x 2−4=14,化为(|x |﹣2)2=0,解得x =±2,舍去,故B 错误;当x ≥0时,f (x )=x−2x 2−4+1=1x+2+1在[0,2),[2,+∞)递减,故C 正确;当x ≥0时,f (x )=1x+2+1∈(1,32],由偶函数的性质可得f (x )的值域为(1,32],故D 错误.故选:AC .12.已知a ,b ,c ∈R ,且a ﹣b ﹣c =0,若方程ax 2+2bx +2c =0(a ≠0)的两个实数根是x 1,x 2,则2|x 1−1|+2|x 2−1|的值可以是( )A .√3B .2√3C .3√3D .9解:由题意可知{x 1+x 2=−2bax 1x 2=2ca,因为a ﹣b ﹣c =0,所以b =a ﹣c , 所以2|x 1−1|+2|x 2−1|≥2√4|x 1x 2−(x 1+x 2)+1|=4√|aa+2c+2b |=4√|aa+2c+2(a−c)|=4√13=4√33, 当且仅当|x 1﹣1|=|x 2﹣1|时取得等号.故选:BCD .三、填空题(本题共4个小题,每小题5分,共20分;其中,多空题第1空3分,第2空2分.) 13.已知集合A ={x |0<x <a },B ={x |1<x <3},若B ⊆A ,则实数a 的取值范围为 {a |a ≥3} . 解:集合A ={x |0<x <a },B ={x |1<x <3},B ⊆A , ∴a ≥3,则实数a 的取值范围为{a |a ≥3}. 故答案为:{a |a ≥3}.14.函数f (x )的定义域为[3,+∞),函数g(x)=f(x +1)+1x−4的定义域为 [2,4)∪(4,+∞) . 解:因为函数f (x )的定义域为[3,+∞), 所以{x +1≥3x −4≠0,解得x ≥2且x ≠4.故答案为:[2,4)∪(4,+∞) 15.已知x >0,y >0,且3x +1y=2,则xy 的最小值是 3 .解:因为x >0,y >0,且3x +1y=2,由基本不等式得2=3x +1y ≥2√3xy ,当且仅当3x=1y=1,即y =1,x =3时取等号,所以xy ≥3. 故答案为:3.16.已知“取整数”函数f (x )=[x ]的函数值表示不超过x 的最大整数,例如,[﹣3.5]=﹣4,[2.1]=2.当x ∈(﹣0.5,1]时,函数f (x )=[x ]的解析式为 f (x )={−1,−0.5<x <00,0≤x <11,x =1;定义:尾数函数y =x ﹣[x ]={x },x ∈R ,那么,尾数函数y ={x }(x ∈R )的值域为 [0,1) . 解:根据题意,f (x )=[x ]的函数值表示不超过x 的最大整数, 当x ∈(﹣0.5,0)时,可得f (x )=﹣1, 当x ∈[0,1)时,可得f (x )=0, 当x =1时,可得f (x )=1.则f (x )={−1,−0.5<x <00,0≤x <11,x =1,对于尾数函数y =x ﹣[x ]={x },x ∈R ,由于[x ]的函数值表示不超过x 的最大整数,即实数x 的整数部分, 则{x }的值域为[0,1).故答案为:f (x )={−1,−0.5<x <00,0≤x <11,x =1;[0,1).四、解答题(本大题共6个小题,共70分;解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(10分)已知集合M ={x |x 2﹣2x ≤8},N ={x |﹣a +1≤x ≤2a +1}. (1)若a =2,求M ∩(∁R N );(2)若M ∪N =M ,试求实数a 的取值范围. 解:(1)M ={x |x 2﹣2x ≤8}={x |﹣2≤x ≤4}, 当a =2时,N ={x |﹣1≤x ≤5}, 所以N ={x |x <﹣1,或x >5}, 所以M ∩(∁R N )={x |﹣2≤x <﹣1}; (2)因为M ∪N =M ,所以N ⊆M ,①若﹣a +1>2a +1,即a <0时,N =∅,符合题意, ②若﹣a +1≤2a +1,即a ≥0时, 满足N ⊆M ,须有{−a +1≥−22a +1≤4,解得0≤a ≤32,综上,所求实数a 的取值范围为(﹣∞,32].18.(12分)已知关于x 的不等式4−x x+2>1,其解集为A .(1)求该不等式的解集A ;(2)对∀x ∈A ,不等式2x 2﹣ax ﹣12≤0恒成立,试求实数a 的取值范围. 解:(1)不等式4−x x+2>1等价于1−x x+2>0,即x−1x+2<0,解得﹣2<x <1,故所求不等式的解集A ={x |﹣2<x <1}. (2)令f (x )=2x 2﹣ax ﹣12,对∀x ∈A ={x |﹣2<x <1}不等式2x 2﹣ax ﹣12≤0恒成立,所以{f(−2)≤0f(1)≤0,即{2(−2)2−a(−2)−12≤02−a −12≤0,解得﹣10≤a ≤2.所以实数a 的取值范围是[﹣10,2].19.(12分)已知函数f(x)=x 2+ax1+x 2是定义在R 上的偶函数.(1)求实数a的值;(2)若m>0,证明不等式:2[f(√m)]2≥f(m).解:(1)因为f(x)=x2+ax1+x2是定义在R上的偶函数,所以f(﹣x)=f(x),即(−x)2+a(−x)1+(−x)2=x2+ax1+x2对∀x∈R恒成立,所以(﹣x)2+a(﹣x)=x2+ax,即2ax=0对∀x∈R恒成立,所以a=0.(2)由(1)得f(x)=x21+x2,不等式2[f(√m)]2≥f(m)即为2m2(1+m)2≥m21+m2①,因为m>0,所以不等式①等价于2(1+m)2≥11+m2②,不等式等价于2(1+m2)≥(1+m)2,因为2(1+m2)﹣(1+m)2=2+2m2﹣(1+m)2=(1﹣m)2≥0,所以②成立,故原不等式2[f(√m)]2≥f(m)成立.20.(12分)已知幂函数y=f(x)的图象过点(3,√33),设函数g(x)=x﹣f(x).(1)求函数f(x)的解析式、定义域,判断此函数的奇偶性;(2)根据“定义”研究函数g(x)的单调性,画出g(x)的大致图象(简图),并求其值域.解:(1)设幂函数f(x)=x a.因为函数f(x)=x a的图象过点(3,√33),所以3α=√33=3−12;易得α=−12,所以f(x)=x −12.易得函数f (x )的定义域为x ∈(0,+∞);显然,函数f (x )的定义域不是关于原点对称的区间,所以函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数;(2)由(1)知,g(x)=x −x −12=x −1√x ,x ∈(0,+∞). 设∀x 1,x 2∈(0,+∞),且 x 1<x 2;则g(x 1)−g(x 2)=(x 1−1√x )−(x 2−1√x )=(x 1−x 2)−(1√x 1√x ) =(x 1−x 2)√x 1√x 2x x=(√x 1−√x 2)(√x 1+√x 2)√x 1√x 2√x √x=(√x 1−√x 2)[(√x 1+√x 2)1x x ], 因为 x 2>x 1>0,所以√x 1−√x 2<0,√x 1+√x 2>0,√x x >0,所以g (x 1)﹣g (x 2)<0,即 g (x 1)<g (x 2),所以函数g (x )在区间(0,+∞) 上单调递增,函数g (x )图象如右图所示:易得,函数g (x )的值域为R .21.(12分)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,且f (0)=1.(1)若函数f (x )的最小值为f (﹣1)=0,求f (x )的解析式;(2)若b =﹣2,求函数f (x )在区间[0,2]上的最小值.解:(1)因为二次函数 f (x )=ax 2+bx +c ,且f (0)=1,所以c =1,由题意{−b2a =−1a −b +1=0,解得a=1,b=2,所以f(x)=x2+2x+1;(2)因为b=﹣2,所以二次函数f(x)=ax2﹣2x+1,其对称轴为x=1a,x∈[0,2],①当a<0时,f(x)的图象是开口向下的抛物线,且在区间[0,2]上单调递减,所以当x=2 时,f(x)取得最小值,即f(x)min=f(2)=4a﹣3;②当0<1a<2甲a>12时,f(x)在区间[0,1a]单调递减,在区间[1a,2]单调递增,所以f(x)min=f(1a)=−1a+1=1−1a;③当1a≥2,即0<a≤12时,f(x)的图象是开口向上的抛物线,且在区间[0.2]上单调递减,所以f(x)min=f(2)=4a﹣3.综上所述,当a<0或0<a≤12时,f(x)min=4a﹣3;当a>12时,f(x)min=1−1a.22.(12分)2023年10月13日,中国花卉人的盛会一CFIC2023中花大会在无锡隆重开幕,“万物生花•惊艳绽放”,人在花中走,犹如画中游.某企业非常重视花卉苗木产业的培育和发展,决定对企业的某花卉进行一次评估,已知该花卉单棵售价为15元,年销售10万棵.(1)据市场调查,若该花卉单棵售价每提高1元,销售量将相应减少5000棵,要使销售的总收入不低于原收入,问:该花卉单棵售价最多定为多少元?(2)为了扩大该花卉的影响力,提高年利润,企业计划对该花卉进行种植技术革新和营销策略改革,预计在2024年投入x(1≤x≤30)万元作为技改费和宣传费用,单棵花卉的售价定为x+15元,预估单棵种植成本为5+1x+1元,销售量G(x)的函数关系近似为G(x)=120x+104x2+11x+9万棵,另外每年需额外支出固定成本0.8万元,试问:投入多少万元技改费和宣传费能获得最高利润,此时利润是多少万元?(利润=销售额﹣成本﹣技改费和宣传费)解:(1)依题意,设单棵花卉售价为t+15(t>0)元,则销售量为10﹣0.5t万棵,从而有(t+15)(10﹣0.5t)≥15×10,即 2.5t﹣0.5t2≥0,因为t>0,所以5﹣t≥0,所以t≤5,即单棵花卉的售价最多为15+5=20(元);(2)依题意,设企业的年利润为L(x)万元,则L(x)=[(x+15)﹣(5+1x+1)]×120x+104x2+11x+9−x﹣0.8,即L(x)=(x+10−1x+1)×120x+104x2+11x+9−x−0.8=x2+11x+9x+1×120x+104x2+11x+9−x−0.8=120(x+1)−16x+1−x−0.8=121−[16x+1+(x+1)]]−0.8.因为1≤x≤30,所以x+1>0,所以16x+1+(x+1)≥2√16x+1×(x+1)=8,当且仅当16x+1=x+1,即x=3时取等号,所以L(x)=121﹣[16x+1+(x+1)],即L(x)=L(3)=112.2(万元),从而当x=3时,年利润L(x)有最大值112.2万元.所以该企业投入3万元技改费和宣传费时,可获得最高利润112.2万元.。
2023-2024学年江苏省徐州市高一(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年江苏省徐州市高一(上)期中数学试卷一、单选题(本大题共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 ={﹣1,0,1,2},B ={x |﹣1<x <2},则A ∩B =( ) A .{0,1}B .{﹣1,1}C .{﹣1,0,1}D .{0,1,2}2.设a ∈R ,则“a =﹣2”是“关于x 的方程x 2+x +a =0有实数根”的( ) A .充分条件B .必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.下列各组函数表示相同函数的是( ) A .y =x +1,y =|x +1|B .y =2x (x >0),y =2x (x <0)C .y =√x 2,y =(√x)2D .y =x 3+xx 2+1,y =x 4.已知a >0,b >0,且a +2b =ab ,则a +b 的最小值是( ) A .4√2B .3+2√2C .16D .325.命题p :“∀x ∈(2,3),3x 2﹣a >0”,若命题p 是真命题,则a 的取值范围为( ) A .a >27B .a ≤12C .a <12D .a ≥276.已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},则关于x 的不等式bx 2+ax +c <0的解集为( ) A .{x|−1<x <65} B .{x|x <−1或x >65} C .{x|−23<x <1}D .{x|x <−23或x >1}7.设a =lg 6,b =lg 20,则log 43=( ) A .a+b−12(b+1)B .a+b−1b−1 C .a−b+12(b−1)D .a−b+1b+18.已知f (x )=ax +b (a >0),满足f (f (x ))=x +2,则函数y =x −√f(x)的值域为( ) A .[1,+∞)B .[﹣1,+∞)C .[−54,+∞)D .[0,+∞)二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分) 9.下列图形不可能是函数y =f (x )图象的是( )A .B .C .D .10.下列命题是真命题的是( ) A .若a >b ,则ab >1B .若a >b ,且1a>1b,则ab >0C .若a >b >0,则b+1a+1>baD .若1≤a ﹣b ≤2,2≤a +b ≤4,则5≤4a ﹣2b ≤1011.早在公元前6世纪,毕达哥拉斯学派已经知道算术中项,几何中项以及调和中项,毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项,其中算术中项,几何中项的定义与今天大致相同.而今我们称a+b 2为正数a ,b 的算术平均数,√ab 为正数a ,b 的几何平均数,并把这两者结合的不等式√ab ≤a+b2(a >0,b >0)叫做基本不等式.下列与基本不等式有关的命题中正确的是( ) A .若ab =1,则a +b ≥2B .若a >b >0,且1a +1b=1,则a +b 最小值为4C .若a >0,b >0,则(a +1a )(b +1b )≥4 D .若a >0,b >0且a +b =4,则a 2a+2+b 2b+2的最小值为212.在R 上定义运算:x ⊗y =x (1﹣y ),若命题p :∃x ∈R ,使得(x ﹣a )⊗(x +a )>1,则命题p 成立的充分不必要条件是( ) A .{a|a <−12或a >32} B .{a|a ≤−12或a >32} C .{a|a <−1或a >32}D .{a |a >2}三、填空题(本大题共4题,每小题5分,共20分)13.命题p :所有的质数都是奇数,则命题p 的否定是 .14.已知函数f (x )对任意实数x 都有f (x )+2f (﹣x )=2x +1,则f (x )= .15.已知函数f (x )=ax 2﹣2x +1(x ∈R )有两个零点,一个大于1另一个小于1,则实数a 的取值范围为 .16.我们可以把(1+1%)365看作每天的“进步”率都是1%,一年后是1.01365;而把(1﹣1%)365看作每天的“落后”率都是1%,一年后是0.99365,则一年后“进步”的是“落后”的 倍;大约经过 天后“进步”的分别是“落后”的10倍.(参考数据:lg 101≈2.004,lg 99≈1.996,102.91≈812.831,102.92≈831.764,102.93≈851.138,结果保留整数)四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)计算:(1)(214)12+(−2.5)0+√6−2√5(23)−2;(2)log 3√27+lg25−3log 32+2lg2. 18.(12分)已知集合A ={x|x−3x+2<0},B ={x ||x ﹣1|>2},C ={x |x 2﹣4ax +3a 2<0}. (1)求集合A ∪B ;(2)若a <0且(A ∩B )⊆C ,求实数a 的取值范围. 19.(12分)已知函数y =x 2﹣mx +3.(1)若y ≤﹣4的解集为[2,n ],求实数m ,n 的值;(2)对于∀x ∈[12,+∞),不等式y ≥2﹣x 2恒成立,求实数m 的取值范围. 20.(12分)已知命题:“∀x ∈R ,x 2﹣x ﹣m >0”为真命题. (1)求实数m 的取值集合M ;(2)设集合N ={x |3a <x <a +4},若“x ∈N ”是“x ∈M ”的充分条件,求实数a 的取值范围. 21.(12分)某公司为了竞标某体育赛事配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估.该商品原来每件成本为20元,售价为25元,每月销售8万件.(1)若售价每件提高1元,月销售量将相应减少2000件,要使月总利润不低于原来的月总利润(月总利润=月销售总收入﹣月总成本),该产品每件售价最多为多少元? (2)厂家决定下月进行营销策略改革,计划每件售价x (x ≥26)元,并投入334(x −26)万元作为营销策略改革费用.据市场调查,若每件售价每提高1元,月销售量将相应减少0.45(x−25)2万件.则当每件售价为多少时,下月的月总利润最大?并求出下月最大总利润.22.(12分)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R )只能同时满足下列三个条件中的两个: ①a =2;②不等式f (x )>0的解集为{x |﹣1<x <3};③函数f (x )的最大值为4. (1)请写出满足题意的两个条件的序号,并求出函数f (x )的解析式; (2)求关于x 的不等式f (x )≥(m ﹣1)x 2+2(m ∈R )的解集.2023-2024学年江苏省徐州市高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、单选题(本大题共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 ={﹣1,0,1,2},B ={x |﹣1<x <2},则A ∩B =( ) A .{0,1}B .{﹣1,1}C .{﹣1,0,1}D .{0,1,2}解:由已知集合A ={﹣1,0,1,2},B ={x |﹣1<x <2},则A ∩B ={0,1}. 故选:A .2.设a ∈R ,则“a =﹣2”是“关于x 的方程x 2+x +a =0有实数根”的( ) A .充分条件B .必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解:若关于x 的方程x 2+x +a =0有实数根, 则Δ=12﹣4a ≥0,解得a ≤14, 而﹣2∈(−∞,14],所以“a =﹣2”是“关于x 的方程x 2+x +a =0有实数根”的充分条件, 故选:A .3.下列各组函数表示相同函数的是( ) A .y =x +1,y =|x +1|B .y =2x (x >0),y =2x (x <0)C .y =√x 2,y =(√x)2D .y =x 3+xx 2+1,y =x 解:y =x +1与y =|x +1|的对应关系不同,不是同一函数; y =2x ,x >0与y =2x ,x <0定义域不同,不是同一函数;y =√x 2的定义域为R ,y =(√x )2的定义域为[0,+∞)不同,不是同一函数; y =x+x 3x 2+1=x 与y =x 的定义域都为R ,对应关系相同,是同一函数. 故选:D .4.已知a >0,b >0,且a +2b =ab ,则a +b 的最小值是( ) A .4√2B .3+2√2C .16D .32解:在a +2b =ab 的两边都除以ab ,整理得2a+1b=1,所以a +b =(2a +1b )(a +b)=3+ab +2ba ≥3+2√ab ⋅2ba =3+2√2,当且仅当a b=2b a时,即a =2+√2,b =√2+1时,a +b 的最小值是3+2√2.故选:B .5.命题p :“∀x ∈(2,3),3x 2﹣a >0”,若命题p 是真命题,则a 的取值范围为( ) A .a >27B .a ≤12C .a <12D .a ≥27解:命题p :“∀x ∈(2,3),3x 2﹣a >0”,命题p 是真命题, 当∀x ∈(2,3)时, 则a <(3x 2)min <3×22, 故a <12. 故选:C .6.已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},则关于x 的不等式bx 2+ax +c <0的解集为( ) A .{x|−1<x <65} B .{x|x <−1或x >65} C .{x|−23<x <1}D .{x|x <−23或x >1}解:因为不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3}, 所以2和3是方程ax 2+bx +c =0的两个实数解,且a <0; 由根与系数的关系知,{2+3=−ba 2×3=c a ,所以b =﹣5a ,c =6a ;所以不等式bx 2+ax +c <0可化为﹣5ax 2+ax +6a <0, 即5x 2﹣x ﹣6<0,解得﹣1<x <65, 所求不等式的解集为{x |﹣1<x <65}. 故选:A .7.设a =lg 6,b =lg 20,则log 43=( ) A .a+b−12(b+1)B .a+b−1b−1 C .a−b+12(b−1)D .a−b+1b+1解:∵a =lg 6=lg 2+lg 3,b =lg 20=1+lg 2, ∴lg 2=b ﹣1,lg 3=a ﹣lg 2=a ﹣(b ﹣1), ∴log 43=lg3lg4=lg32lg2=a−(b−1)2(b−1)=a−b+12(b−1). 故选:C .8.已知f (x )=ax +b (a >0),满足f (f (x ))=x +2,则函数y =x −√f(x)的值域为( ) A .[1,+∞)B .[﹣1,+∞)C .[−54,+∞)D .[0,+∞)解:因为f (x )=ax +b (a >0),满足f (f (x ))=f (ax +b )=a (ax +b )+b =x +2, 所以{a 2=1ab +b =2,解得a =1,b =1或a =﹣1(舍), 故f (x )=x +1,则函数y =x −√f(x)=x −√x +1, 令t =√x +1,则t ≥0,原函数化为y =t 2﹣t ﹣1=(t −12)2−54≥−54. 故选:C .二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分) 9.下列图形不可能是函数y =f (x )图象的是( )A .B .C .D .解:对于A ,D ,存在一个x 对应两个y 的情况,故不满足函数的定义,故排除A ,D , B ,C 均满足函数定义. 故选:AD .10.下列命题是真命题的是( ) A .若a >b ,则ab >1B .若a >b ,且1a>1b,则ab >0C .若a >b >0,则b+1a+1>baD .若1≤a ﹣b ≤2,2≤a +b ≤4,则5≤4a ﹣2b ≤10解:当a =1,b =﹣1时,A ,B 显然错误; 若a >b >0,则b+1a+1−b a=a−b a(a+1)>0,则b+1a+1>ba,C 正确;若1≤a ﹣b ≤2,2≤a +b ≤4,则4a ﹣2b =3(a ﹣b )+a +b ∈[5,10],D 正确.故选:CD .11.早在公元前6世纪,毕达哥拉斯学派已经知道算术中项,几何中项以及调和中项,毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项,其中算术中项,几何中项的定义与今天大致相同.而今我们称a+b 2为正数a ,b 的算术平均数,√ab 为正数a ,b 的几何平均数,并把这两者结合的不等式√ab ≤a+b2(a >0,b >0)叫做基本不等式.下列与基本不等式有关的命题中正确的是( ) A .若ab =1,则a +b ≥2B .若a >b >0,且1a +1b=1,则a +b 最小值为4C .若a >0,b >0,则(a +1a)(b +1b)≥4 D .若a >0,b >0且a +b =4,则a 2a+2+b 2b+2的最小值为2解:对于A ,ab =1,可能a =b =﹣1,此时a +b ≥2不成立,故A 不正确; 对于B ,a +b =(1a +1b )(a +b)=2+ba +ab ≥2+2√b a ⋅ab =4, 由于取等号的条件是ba =a b=1,即a =b ,与题设a >b >0矛盾,故a +b 最小值大于4,故B 不正确;对于C ,a >0,b >0,由a +1a ≥2√a ⋅1a =2,b +1b ≥2√b ⋅1b =2,两不等式相乘,得(a +1a )(b +1b)≥4,当且仅当a =1且b =1时,等号成立,故C 正确;对于D ,a >0,b >0且a +b =4,设m =a +2,n =b +2,则m >2,n >2,且m +n =8,a 2a+2+b 2b+2=(m−2)2m+(n−2)2n =m +4m−4+n +4n−4=(m +n)+4m+4n−8=4m+4n,因为4m+4n=4(m+n)mn=32mn≥32(m+n 2)2=2,当且仅当m =n =4时,即a =b =2时,等号成立,所以a 2a+2+b 2b+2的最小值为2,故D 正确.故选:CD .12.在R 上定义运算:x ⊗y =x (1﹣y ),若命题p :∃x ∈R ,使得(x ﹣a )⊗(x +a )>1,则命题p 成立的充分不必要条件是( ) A .{a|a <−12或a >32} B .{a|a ≤−12或a >32} C .{a|a <−1或a >32}D .{a |a >2}解:根据题意,可得(x ﹣a )⊗(x +a )>1,即(x ﹣a )[1﹣(x +a )]>1,命题p 可化为:∃x ∈R ,使得(x ﹣a )[1﹣(x +a )]>1,即:∃x ∈R ,使﹣x 2+x +a 2﹣a ﹣1>0成立.化简得:∃x∈R,使x2﹣x﹣a2+a+1<0成立,故Δ=1﹣4(﹣a2+a+1)>0,解得a<−12或a>32.综上所述,命题p成立的充要条件是a<−12或a>32,因此,命题p成立的充分不必要条件,对应的集合是{a|a<−12或a>32}的真子集,对照各个选项,可知C、D两项符合题意.故选:CD.三、填空题(本大题共4题,每小题5分,共20分)13.命题p:所有的质数都是奇数,则命题p的否定是存在某个质数不是奇数.解:命题p:所有的质数都是奇数,则命题p的否定是:存在某个质数不是奇数.故答案为:存在某个质数不是奇数.14.已知函数f(x)对任意实数x都有f(x)+2f(﹣x)=2x+1,则f(x)=﹣2x+13.解:因为函数f(x)对任意实数x都有f(x)+2f(﹣x)=2x+1,所以f(﹣x)+2f(x)=﹣2x+1,解得f(x)=﹣2x+1 3.故答案为:﹣2x+1 3.15.已知函数f(x)=ax2﹣2x+1(x∈R)有两个零点,一个大于1另一个小于1,则实数a的取值范围为(0,1).解:∵函数f(x)=ax2﹣2x+1(x∈R)有两个零点,∴a≠0,而且一个大于1另一个小于1,则{a>0f(1)=a−2+1<0或{a<0f(1)=a−2+1>0,解得:0<a<1.∴实数a的取值范围为(0,1).故答案为:(0,1).16.我们可以把(1+1%)365看作每天的“进步”率都是1%,一年后是1.01365;而把(1﹣1%)365看作每天的“落后”率都是1%,一年后是0.99365,则一年后“进步”的是“落后”的832倍;大约经过125天后“进步”的分别是“落后”的10倍.(参考数据:lg101≈2.004,lg99≈1.996,102.91≈812.831,102.92≈831.764,102.93≈851.138,结果保留整数)解:lg 1.013650.99365lg 1.01365﹣lg 0.99365=365(lg 1.01﹣lg 0.99)=365(lg 101﹣lg 99)≈2.92,故1.013650.99365=102.92≈832,设x 天后“进步”的分别是“落后”的10倍,则1.01x 0.99x=10,即lg 1.01x0.99x =lg1.01x −lg0.99x =x(lg1.01−lg0.99)=x(lg101−lg99)=1, 解得x =1lg101−lg99≈125. 故答案为:832;125.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)计算:(1)(214)12+(−2.5)0+√6−2√5(23)−2;(2)log 3√27+lg25−3log 32+2lg2.解:(1)原式=32+1+√(√5−1)2+94=32+1+√5−1+94=154+√5; (2)原式=log 3332+2lg 5﹣2+2lg 2=32+2(lg 5+lg 2)﹣2=32+2﹣2=32.18.(12分)已知集合A ={x|x−3x+2<0},B ={x ||x ﹣1|>2},C ={x |x 2﹣4ax +3a 2<0}. (1)求集合A ∪B ;(2)若a <0且(A ∩B )⊆C ,求实数a 的取值范围.解:(1)∵集合A ={x|x−3x+2<0}={x |﹣2<x <3},B ={x ||x ﹣1|>2}={x |x >3或x <﹣1}, ∴集合A ∪B ={x |x ≠3}.(2)由(1)可得A ∩B ={x |﹣2<x <﹣1},若a <0,则C ={x |x 2﹣4ax +3a 2<0}={x |(x ﹣a )(x ﹣3a )<0}={x |3a <x <a }. 由(A ∩B )⊆C ,可得{3a ≤−2a ≥−1,求得﹣1≤a ≤−23,即实数a 的取值范围为[﹣1,−23].19.(12分)已知函数y =x 2﹣mx +3.(1)若y ≤﹣4的解集为[2,n ],求实数m ,n 的值;(2)对于∀x ∈[12,+∞),不等式y ≥2﹣x 2恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)由题意可得x 2﹣mx +3≤﹣4,即x 2﹣mx +7≤0,其解集为[2,n ], 所以x 1=2和x 2=n 是方程x 2﹣mx +7=0的两根,由韦达定理可得{2+n =m2n =7,解得n =72,m =112;(2)因为对于∀x ∈[12,+∞),不等式y ≥2﹣x 2恒成立, 即对于∀x ∈[12,+∞),不等式x 2﹣mx +3≥2﹣x 2恒成立, 即m ≤2x +1x 对于∀x ∈[12,+∞)恒成立, 又因为2x +1x≥2√2x ⋅1x=2√2, 当且仅当2x =1x ,即x =√22∈[12,+∞)时,等号成立,所以m ≤2√2,即实数m 的取值范围为(﹣∞,2√2].20.(12分)已知命题:“∀x ∈R ,x 2﹣x ﹣m >0”为真命题. (1)求实数m 的取值集合M ;(2)设集合N ={x |3a <x <a +4},若“x ∈N ”是“x ∈M ”的充分条件,求实数a 的取值范围. 解:(1)命题:“∀x ∈R ,x 2﹣x ﹣m >0”为真命题,即不等式x 2﹣x >m 在R 上恒成立, 因为当x =12时,x 2﹣x 的最小值为−14,所以−14>m ,即实数m 的取值集合M =(−∞,−14); (2)若“x ∈N ”是“x ∈M ”的充分条件,则N ⊆M , 而M =(−∞,−14),N ={x |3a <x <a +4},有以下两种情况: ①若3a ≥a +4,则N =∅,符合题意,此时a ≥2; ②若N ≠∅,则a <2且a +4≤−14,解得a ≤−174. 综上所述,实数a 的取值范围是(−∞,−174]∪[2,+∞).21.(12分)某公司为了竞标某体育赛事配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估.该商品原来每件成本为20元,售价为25元,每月销售8万件.(1)若售价每件提高1元,月销售量将相应减少2000件,要使月总利润不低于原来的月总利润(月总利润=月销售总收入﹣月总成本),该产品每件售价最多为多少元? (2)厂家决定下月进行营销策略改革,计划每件售价x (x ≥26)元,并投入334(x −26)万元作为营销策略改革费用.据市场调查,若每件售价每提高1元,月销售量将相应减少0.45(x−25)2万件.则当每件售价为多少时,下月的月总利润最大?并求出下月最大总利润.解:(1)该产品每件售价为x 元,则[8﹣(x ﹣25)×0.2](x ﹣20)≥(25﹣20)×8,解得25≤x ≤60,故产品每件售价最多为60元;(2)设下个月的总利润为W ,则W =(x −20)[8−0.45(x−25)2(x −25)]−334(x −26)=47.8−(x−254+2.25x−25) ≤47.8−2√x−254⋅2.25x−25=46.3, 当且仅当x−254= 2.25x−25,即x =28时等号成立,故当每件售价为28时,下月的月总利润最大,最大总利润为46.3.22.(12分)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R )只能同时满足下列三个条件中的两个: ①a =2;②不等式f (x )>0的解集为{x |﹣1<x <3};③函数f (x )的最大值为4.(1)请写出满足题意的两个条件的序号,并求出函数f (x )的解析式;(2)求关于x 的不等式f (x )≥(m ﹣1)x 2+2(m ∈R )的解集.解:(1)当a =2时,不等式f (x )>0的解集不能为{x |﹣3<x <1},且函数f (x )没有最大值,所以a =2不成立,即满足题意的两个条件是②③,由f (x )>0的解集为{x |﹣3<x <1},可令f (x )=a (x +3)(x ﹣1)=ax 2+2ax ﹣3a (a <0), f (x )的最大值为4,所以4a×(−3a)−(2a)24a =4,解得a =﹣1,所以f (x )=﹣x 2﹣2x +3;(2)不等式f (x )≥(m ﹣1)x 2+2可化为mx 2+2x ﹣1≤0,当m =0时,不等式等价于2x ﹣1≤0,解得x ≤12,所以不等式的解集为(−∞,12];当m >0时,对于一元二次方程mx 2+2x ﹣1=0,由于Δ=4+4m >0,方程有两个不相等的实数根x 1=−1+√m+1m ,x 2=−1−√m+1m , 不等式的解集为[−1−√m+1m ,−1+√m+1m ]; 当m <0时,对于一元二次方程mx 2+2x ﹣1=0,Δ=4+4m ,当m <﹣1时,Δ<0,一元二次方程无实数根,所以不等式的解集为R ;当m =﹣1时,Δ=0,一元二次方程有两个相等的实数根,此时不等式的解集也为R ;当﹣1<m <0时,Δ>0,一元二次方程有两个不相等的实数根x 1=−1+√m+1m ,x 2=−1−√m+1m,且x 1<x 2,所以不等式的解集为(−∞,−1+√m+1m ]∪[−1−√m+1m,+∞),综上,当m=0时,不等式的解集为(−∞,12 ];当m>0时,不等式的解集为[−1−√m+1m,−1+√m+1m];当m≤﹣1时,不等式的解集为R;当﹣1<m<0时,不等式的解集为(−∞,−1+√m+1m]∪[−1−√m+1m,+∞).。
高一(上)期中数学试卷(含答案)
一、单选题。
(本大题共8小题,共40高一(上)期中数学试卷分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项) 1.(5分)已知集合2{|230A x x x =−−<,}x Z ∈,则A 的真子集共有个( ) A .3B .4C .7D .82.(5分)已知条件:|4|6p x − ,条件:1q x m + ,若p 是q 的充分不必要条件,则m 的取值范围是( ) A .(−∞,1]−B .(−∞,9]C .[1,9]D .[9,)+∞3.(5分)已知a ,b ,c R ∈,那么下列命题中正确的是( ) A .若a b >,则ac bc > B .若a bc c>,则a b > C .若a b >且0ab <,则11a b> D .若22a b >且0ab >,则11a b> 4.(5分)下列式子成立的是( ) A.=B.=C.D.=5.(5分)命题“存在x R ∈,使220x x m ++ ”是假命题,求得m 的取值范围是(,)a +∞,则实数a 的值是( ) A .0B .1C .2D .36.(5分)若()f x 是幂函数,且满足(4)3(2)f f =,则1()4f 等于( ) A .9B .9−C .19D .19−7.(5分)若关于x 的不等式0ax b −>的解集为{|1}x x <,则关于x 的不等式02ax bx +>−的解集为( )A .{|2x x <−或1}x >B .{|12}x x <<C .{|1x x <−或2}x >D .{|12}x x −<<8.(5分)已知函数3()f x x x =+,对任意的[2m ∈−,2],(2)()0f mx f x −+<恒成立,则x 的取值范围为( )A .(1,3)−B .(2,1)−C .2(0,)3D .2(2,)3−二、多选题。
新高一数学上期中模拟试卷及答案
新高一数学上期中模拟试卷及答案一、选择题1.若偶函数()f x 在区间(]1-∞-,上是增函数,则( ) A .3(1)(2)2f f f ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭B .3(1)(2)2f f f ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭C .3(2)(1)2f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭D .3(2)(1)2f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭2.函数tan sin tan sin y x x x x =+--在区间(2π,32π)内的图象是( ) A . B .C .D .3.函数()log a x x f x x=(01a <<)的图象大致形状是( )A .B .C .D .4.如图,点O 为坐标原点,点(1,1)A ,若函数xy a =及log b y x =的图象与线段OA 分别交于点M ,N ,且M ,N 恰好是线段OA 的两个三等分点,则a ,b 满足.A .1a b <<B .1b a <<C .1b a >>D .1a b >>5.已知函数()25,1,,1,x ax x f x a x x⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩是R 上的增函数,则a 的取值范围是( )A .30a -≤<B .0a <C .2a ≤-D .32a --≤≤6.1()xf x e x=-的零点所在的区间是( ) A .1(0,)2B .1(,1)2C .3(1,)2D .3(,2)27.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=( )A .50-B .0C .2D .508.设x 、y 、z 为正数,且235x y z ==,则A .2x <3y <5zB .5z <2x <3yC .3y <5z <2xD .3y <2x <5z9.函数223()2xx xf x e +=的大致图像是( )A .B .C .D .10.已知111,2,,3,23a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭,若()a f x x 为奇函数,且在(0,)+∞上单调递增,则实数a的值是( ) A .1,3-B .1,33C .11,,33-D .11,,33211.函数sin21cos xy x=-的部分图像大致为A .B .C .D .12.已知()lg(10)lg(10)f x x x =++-,则()f x 是( ) A .偶函数,且在(0,10)是增函数 B .奇函数,且在(0,10)是增函数 C .偶函数,且在(0,10)是减函数D .奇函数,且在(0,10)是减函数二、填空题13.已知函数21,1()()1a x x f x x a x ⎧-+≤=⎨->⎩,函数()2()g x f x =-,若函数()()y f x g x =-恰有4个不同的零点,则实数a 的取值范围为______.14.某在校大学生提前创业,想开一家服装专卖店,经过预算,店面装修费为10000元,每天需要房租水电等费用100元,受营销方法、经营信誉度等因素的影响,专卖店销售总收入P 与店面经营天数x 的关系是P(x)=21300,0300245000,300x x x x ⎧-≤<⎪⎨⎪≥⎩则总利润最大时店面经营天数是___.15.已知偶函数()f x 满足3()8(0)f x x x =-≥,则(2)0f x ->的解集为___ ___ 16.已知函数()x xf x e e -=-,对任意的[3,3]k ∈-,(2)()0f kx f x -+<恒成立,则x的取值范围为______.17.函数6()12log f x x =-__________. 18.已知集合{}{}1,1,2,4,1,0,2,A B =-=-则AB =__________.19.定义在[3,3]-上的奇函数()f x ,已知当[0,3]x ∈时,()34()x xf x a a R =+⋅∈,则()f x 在[3,0]-上的解析式为______.20.关于函数()2411x x f x x -=--__________.①()f x 的定义域为[)(]1,00,1-;②()f x 的值域为()1,1-;③()f x 的图象关于原点对称;④()f x 在定义域上是增函数.三、解答题21.已知定义域为R 的函数()221x x af x -+=+是奇函数.()1求实数a 的值;()2判断函数()f x 在R 上的单调性,并利用函数单调性的定义加以证明.22.已知函数()2x f x =,1()22xg x =+.(1)求函数()g x 的值域;(2)求满足方程()()0f x g x -=的x 的值.23.2019年某开发区一家汽车生产企业计划引进一批新能源汽车制造设备,通过市场分析,全年需投入固定成本3000万元,每生产x (百辆),需另投入成本()f x 万元,且210200,050()100006019000,50x x x f x x x x ⎧+<<⎪=⎨+-≥⎪⎩,由市场调研知,每辆车售价6万元,且全年内生产的车辆当年能全部销售完.(1)求出2019年的利润()L x (万元)关于年产量x (百辆)的函数关系式;(利润=销售额-成本)(2)2019年产量为多少(百辆)时,企业所获利润最大?并求出最大利润.24.2019年,随着中国第一款5G 手机投入市场,5G 技术已经进入高速发展阶段.已知某5G 手机生产厂家通过数据分析,得到如下规律:每生产手机()010x x ≤≤万台,其总成本为()G x ,其中固定成本为800万元,并且每生产1万台的生产成本为1000万元(总成本=固定成本+生产成本),销售收入()R x 万元满足()24004200,05,20003800,510.x x x R x x x ⎧-+≤≤=⎨-<≤⎩(1)将利润()f x 表示为产量x 万台的函数;(2)当产量x 为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少万元? 25.已知函数()2(0,)af x x x a R x=+≠∈. (1)判断()f x 的奇偶性;(2)若()f x 在[)2,+∞是增函数,求实数a 的范围.26.某辆汽车以x 千米/小时的速度在高速公路上匀速行驶(考虑到高速公路行车安全要求60120)x 时,每小时的油耗(所需要的汽油量)为14500()5x k x-+升,其中k 为常数,且60100k .(1)若汽车以120千米/小时的速度行驶时,每小时的油耗为11.5升,欲使每小时的油耗不超过9升,求x 的取值范围;(2)求该汽车行驶100千米的油耗的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】 【分析】函数()f x 为偶函数,则()()f x f x =-则()()22f f =-,再结合()f x 在(]1-∞-,上是增函数,即可进行判断. 【详解】函数()f x 为偶函数,则()()22f f =-.又函数()f x 在区间(]1-∞-,上是增函数. 则()()3122f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭-,即()()3212f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭故选:D. 【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的应用,考查化归与转化的思想,属于基础题.2.D解析:D 【解析】解:函数y=tanx+sinx-|tanx-sinx|=2tan ,tan sin {2sin ,tan sin x x xx x x<≥分段画出函数图象如D 图示, 故选D .3.C解析:C 【解析】 【分析】确定函数是奇函数,图象关于原点对称,x >0时,f (x )=log a x (0<a <1)是单调减函数,即可得出结论. 【详解】由题意,f (﹣x )=﹣f (x ),所以函数是奇函数,图象关于原点对称,排除B 、D ; x >0时,f (x )=log a x (0<a <1)是单调减函数,排除A .故选C . 【点睛】本题考查函数的图象,考查函数的奇偶性、单调性,正确分析函数的性质是关键.4.A解析:A 【解析】 【分析】由,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,求得,M N 的坐标,分别代入指数函数和对数函数的解析式,求得,a b 的值,即可求解. 【详解】由题意知(1,1)A ,且,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,所以11,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 把11,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数xy a =,即1313a =,解得127a =,把22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数log b y x =,即22log 33b =,即得32239b ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以1a b <<. 故选A. 【点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的图象与性质的应用,其中解答熟练应用指数函数和对数函数的解析式求得,a b 的值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.5.D解析:D 【解析】 【分析】根据分段函数的单调性特点,两段函数在各自的定义域内均单调递增,同时要考虑端点处的函数值. 【详解】要使函数在R 上为增函数,须有()f x 在(,1]-∞上递增,在(1,)+∞上递增,所以21,20,115,1aa a a ⎧-≥⎪⎪<⎨⎪⎪--⨯-≤⎩,解得32a --≤≤.故选D. 【点睛】本题考查利用分段函数的单调性求参数的取值范围,考查数形结合思想、函数与方程思想的灵活运用,求解时不漏掉端点处函数值的考虑.6.B解析:B 【解析】函数f (x )=e x ﹣1x 是(0,+∞)上的增函数,再根据f (12)2<0,f (1)=e ﹣1>0,可得f (12)f (1)<0,∴函数f (x )=e x ﹣1x 的零点所在的区间是(12,1),故选B .点睛:判定函数的零点所在区间,只需计算区间端点处的函数值,并判断是否异号,只要异号,则区间内至少有一个零点存在.7.C解析:C 【解析】分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果. 详解:因为()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,且(1)(1)f x f x -=+, 所以(1)(1)(3)(1)(1)4f x f x f x f x f x T +=--∴+=-+=-∴=, 因此(1)(2)(3)(50)12[(1)(2)(3)(4)](1)(2)f f f f f f f f f f ++++=+++++,因为(3)(1)(4)(2)f f f f =-=-,,所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,(2)(2)(2)(2)0f f f f =-=-∴=,从而(1)(2)(3)(50)(1)2f f f f f ++++==,选C.点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.8.D解析:D 【解析】令235(1)x y zk k ===>,则2log x k =,3log =y k ,5log =z k∴22lg lg 3lg 913lg 23lg lg8x k y k =⋅=>,则23x y >, 22lg lg5lg 2515lg 25lg lg32x k z k =⋅=<,则25x z <,故选D. 点睛:对于连等问题,常规的方法是令该连等为同一个常数,再用这个常数表示出对应的,,x y z ,通过作差或作商进行比较大小.对数运算要记住对数运算中常见的运算法则,尤其是换底公式以及0与1的对数表示.9.B解析:B 【解析】由()f x 的解析式知仅有两个零点32x =-与0x =,而A 中有三个零点,所以排除A ,又()2232xx x f x e-++'=,由()0f x '=知函数有两个极值点,排除C ,D ,故选B . 10.B解析:B 【解析】 【分析】先根据奇函数性质确定a 取法,再根据单调性进行取舍,进而确定选项. 【详解】因为()af x x =为奇函数,所以11,3,3a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭因为()()0,f x +∞在上单调递增,所以13,3a ⎧⎫∈⎨⎬⎩⎭因此选B. 【点睛】本题考查幂函数奇偶性与单调性,考查基本判断选择能力.11.C解析:C 【解析】 由题意知,函数sin 21cos xy x =-为奇函数,故排除B ;当πx =时,0y =,故排除D ;当1x =时,sin 201cos 2y =>-,故排除A .故选C . 点睛:函数图像问题首先关注定义域,从图像的对称性,分析函数的奇偶性,根据函数的奇偶性排除部分选择项,从图像的最高点、最低点,分析函数的最值、极值,利用特值检验,较难的需要研究单调性、极值等,从图像的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.12.C解析:C 【解析】 【分析】先判断函数的定义域关于原点对称,再由奇偶性的定义判断奇偶性,根据复合函数的单调判断其单调性,从而可得结论. 【详解】由100100x x +>⎧⎨->⎩,得(10,10)x ∈-, 故函数()f x 的定义域为()10,10-,关于原点对称,又()()lg 10lg(10)()f x x x f x -=-++=,故函数()f x 为偶函数, 而()()2lg(10)lg(10)lg 100f x x x x=++-=-,因为函数2100y x =-在()0,10上单调递减,lg y x =在()0,∞+上单调递增, 故函数()f x 在()0,10上单调递减,故选C. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,属于中档题. 判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1)直接法, ()()f x f x -=±(正为偶函数,负为减函数);(2)和差法,()()0f x f x -±=(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,()()1f x f x -=±(1 为偶函数,1- 为奇函数) .二、填空题13.【解析】【分析】由函数把函数恰有个不同的零点转化为恰有4个实数根列出相应的条件即可求解【详解】由题意函数且函数恰有个不同的零点即恰有4个实数根当时由即解得或所以解得;当时由解得或所以解得综上可得:实 解析:(]2,3【解析】 【分析】由函数()2()g x f x =-,把函数()()y f x g x =-恰有4个不同的零点,转化为()1f x =恰有4个实数根,列出相应的条件,即可求解. 【详解】由题意,函数()2()g x f x =-,且函数()()y f x g x =-恰有4个不同的零点, 即()1f x =恰有4个实数根,当1x ≤时,由11a x -+=,即110x a +=-≥,解得2=-x a 或x a =-,所以2112a a a a -≤⎧⎪-≤⎨⎪-≠-⎩,解得13a ;当1x >时,由2()1x a -=,解得1x a =-或1x a =+,所以1111a a ->⎧⎨+>⎩,解得2a >,综上可得:实数a 的取值范围为(]2,3. 【点睛】本题主要考查了函数与方程的应用,其中解答中利用条件转化为()1f x =,绝对值的定义,以及二次函数的性质求解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,以及推理与计算能力,属于中档试题.14.200【解析】【分析】根据题意列出总利润L(x)的分段函数然后在各个部分算出最大值比较大小就能确定函数的最大值进而可求出总利润最大时对应的店面经营天数【详解】设总利润为L(x)则L(x)=则L(x)解析:200 【解析】 【分析】根据题意,列出总利润L(x)的分段函数,然后在各个部分算出最大值,比较大小,就能确定函数的最大值,进而可求出总利润最大时对应的店面经营天数. 【详解】 设总利润为L(x),则L(x)=2120010000,0300210035000,300x x x x x ⎧-+-≤<⎪⎨⎪-+≥⎩则L(x)=21(200)10000,0300210035000,300x x x x ⎧--+≤<⎪⎨⎪-+≥⎩当0≤x<300时,L(x)max =10000, 当x ≥300时,L(x)max =5000,所以总利润最大时店面经营天数是200. 【点睛】本题主要考查分段函数的实际应用,准确的写出各个部分的函数关系式是解决本题的关键.15.【解析】【分析】通过判断函数的奇偶性增减性就可以解不等式【详解】根据题意可知令则转化为由于偶函数在上为增函数则即即或即或【点睛】本题主要考查利用函数的性质(奇偶性增减性)解不等式意在考查学生的转化能 解析:{|40}x x x ><或【解析】 【分析】通过判断函数的奇偶性,增减性就可以解不等式. 【详解】根据题意可知(2)0f =,令2x t -=,则转化为()(2)f t f >,由于偶函数()f x 在()0,∞+上为增函数,则()(2)f t f >,即2t>,即22x -<-或22x ->,即0x <或4x >.【点睛】本题主要考查利用函数的性质(奇偶性,增减性)解不等式,意在考查学生的转化能力,分析能力及计算能力.16.【解析】【分析】先判断函数的单调性和奇偶性根据单调性和奇偶性化简题目所给不等式利用一次函数的性质求得的取值范围【详解】由于故函数为奇函数而为上的增函数故由有所以即将主变量看成()表示一条直线在上纵坐解析:11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ 【解析】 【分析】先判断函数()f x 的单调性和奇偶性,根据单调性和奇偶性化简题目所给不等式,利用一次函数的性质,求得x 的取值范围. 【详解】由于()()f x f x -=-故函数为奇函数,而()1xxf x e e =-为R 上的增函数,故由(2)()0f kx f x -+<,有()()()2f kx f x f x -<-=-,所以2kx x -<-,即20xk x +-<,将主变量看成k ([3,3]k ∈-),表示一条直线在[]3,3-上纵坐标恒小于零,则有320320x x x x -+-<⎧⎨+-<⎩,解得112x -<<.所以填11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭.【点睛】本小题主要考查函数的单调性和奇偶性的运用,考查化归与转化的数学思想方法,考查一元一次不等式组的解法,属于中档题.17.【解析】要使函数有意义则必须解得:故函数的定义域为:点睛:常见基本初等函数定义域的基本要求(1)分式函数中分母不等于零(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0(3)一次函数二次函数的定义域均为R(4解析:(【解析】要使函数()f x 有意义,则必须6012log 0x x >⎧⎨-≥⎩,解得:0x ≤<故函数()f x的定义域为:(. 点睛:常见基本初等函数定义域的基本要求 (1)分式函数中分母不等于零.(2)偶次根式函数的被开方式大于或等于0. (3)一次函数、二次函数的定义域均为R. (4)y =x0的定义域是{x|x≠0}.(5)y =ax(a>0且a≠1),y =sin x ,y =cos x 的定义域均为R. (6)y =logax(a>0且a≠1)的定义域为(0,+∞). (7)y =tan x 的定义域为π{|π,}2x x k k ≠+∈Z .18.【解析】【分析】直接利用集合交集的定义求解即可【详解】因为集合两个集合的公共元素为所以故答案为【点睛】研究集合问题一定要抓住元素看元素应满足的属性研究两集合的关系时关键是将两集合的关系转化为元素间的解析:{}12-,【解析】 【分析】直接利用集合交集的定义求解即可. 【详解】因为集合{}{}1,1,2,4,1,0,2,A B =-=- 两个集合的公共元素为1,2- 所以{}1,2AB =-.故答案为{}1,2-.【点睛】研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性.研究两集合的关系时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,本题实质求满足属于集合A 且属于集合B 的元素的集合.19.f (x )=4﹣x ﹣3﹣x 【解析】【分析】先根据计算再设代入函数利用函数的奇偶性得到答案【详解】定义在﹣33上的奇函数f (x )已知当x ∈03时f (x )=3x+a4x (a ∈R )当x =0时f (0)=0解得解析:f (x )=4﹣x ﹣3﹣x【解析】 【分析】先根据()00f =计算1a =-,再设30x ≤≤﹣ ,代入函数利用函数的奇偶性得到答案. 【详解】定义在[﹣3,3]上的奇函数f (x ),已知当x ∈[0,3]时,f (x )=3x +a 4x (a ∈R ), 当x =0时,f (0)=0,解得1+a =0,所以a =﹣1. 故当x ∈[0,3]时,f (x )=3x ﹣4x .当﹣3≤x ≤0时,0≤﹣x ≤3,所以f (﹣x )=3﹣x ﹣4﹣x ,由于函数为奇函数,故f (﹣x )=﹣f (x ),所以f (x )=4﹣x ﹣3﹣x .故答案为:f (x )=4﹣x ﹣3﹣x【点睛】本题考查了利用函数的奇偶性求函数解析式,属于常考题型.20.①②③【解析】【分析】由被开方式非负和分母不为0解不等式可得f (x )的定义域可判断①;化简f (x )讨论0<x≤1﹣1≤x <0分别求得f (x )的范围求并集可得f (x )的值域可判断②;由f (﹣1)=f (解析:①②③ 【解析】 【分析】由被开方式非负和分母不为0,解不等式可得f (x )的定义域,可判断①;化简f (x ),讨论0<x ≤1,﹣1≤x <0,分别求得f (x )的范围,求并集可得f (x )的值域,可判断②;由f (﹣1)=f (1)=0,f(x)不是增函数,可判断④;由奇偶性的定义得f (x )为奇函数,可判断③. 【详解】①,由240110x x x ⎧-≥⎪⎨--≠⎪⎩,解得﹣1≤x ≤1且x ≠0,可得函数()f x =的定义域为[﹣1,0)∪(0,1],故①正确;②,由①可得f (x ,即f (x ,当0<x ≤1可得f (x 1,0];当﹣1≤x <0可得f (x [0,1).可得f (x )的值域为(﹣1,1),故②正确;③,由f (x )=﹣||x x 的定义域为[﹣1,0)∪(0,1],关于原点对称,f (﹣x )=|x x=﹣f (x ),则f (x )为奇函数,即有f (x )的图象关于原点对称,故③正确.④,由f (﹣1)=f (1)=0,则f (x )在定义域上不是增函数,故④错误; 故答案为:①②③ 【点睛】本题考查函数的性质和应用,主要是定义域和值域的求法、单调性的判断和图象的特征,考查定义法和分类讨论思想,以及化简运算能力和推理能力,属于中档题.三、解答题21.(1)1;(2)减函数,证明见解析 【解析】 【分析】(1)奇函数在0x =处有定义时,()00f =,由此确定出a 的值,注意检验是否为奇函数;(2)先判断函数单调性,然后根据函数单调性的定义法完成单调性证明即可. 【详解】()1根据题意,函数()221x x af x -+=+是定义域为R 奇函数,则()0020021af -+==+,解可得1a =,当1a =时,()()12121212x xx xf x f x -----=-==-++,为奇函数,符合题意; 故1a =;()2由()1的结论,()12121221x x xf x -==-++,在R 上为减函数; 证明:设12x x <,则()()()()()2212121222112221212121x x x x x x f x f x -⎛⎫⎛⎫-=---= ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭, 又由12x x <,则()21220x x->,()1210x+>,()2210x+>, 则()()120f x f x ->, 则函数()f x 在R 上为减函数. 【点睛】本题考查函数奇偶性单调性的综合应用,难度一般.(1)定义法证明函数单调性的步骤:假设、作差、变形、判号、下结论;(2)当奇函数在0x =处有定义时,一定有()00f =. 22.(1)(2,3];(2)2log (1x =. 【解析】试题分析:(1)化简函数的解析为||||11()2()222x x g x =+=+,根据||10()12x <≤,即可求解函数的值域;(2)由()()0f x g x -=,得||12202xx --=,整理得到2(2)2210x x -⋅-=,即可求解方程的解.试题解析:(1)||||11()2()222x x g x =+=+, 因为||0x ≥,所以||10()12x <≤,即2()3g x <≤,故()g x 的值域是(2,3].(2)由()()0f x g x -=,得||12202xx --=, 当0x ≤时,显然不满足方程,即只有0x >时满足12202xx--=,整理得2(2)2210x x -⋅-=,2(21)2x -=,故21x =±因为20x >,所以21x =2log (1x =. 考点:指数函数的图象与性质.23.(1)()2104003000,050100006000,50x x x L x x x x ⎧-+-<<⎪=⎨--+≥⎪⎩;(2)2019年年产量为100百辆时,企业所获利润最大,最大利润为5800万元. 【解析】 【分析】(1)先阅读题意,再分当050x <<时,当50x ≥时,求函数解析式即可;(2)当050x <<时,利用配方法求二次函数的最大值,当50x ≥时,利用均值不等式求函数的最大值,一定要注意取等的条件,再综合求分段函数的最大值即可. 【详解】解:(1)由已知有当050x <<时,()22600(10200)3000104003000L x x x x x x =-+-=-+-当50x ≥时,()1000010000600(6019000)30006000L x x x x x x=-+--=--+, 即()2104003000,050100006000,50x x x L x x x x ⎧-+-<<⎪=⎨--+≥⎪⎩, (2)当050x <<时,()2210400300010(20)1000L x x x x =-+-=--+,当20x时,()L x 取最大值1000,当50x ≥时,()10000600060005800L x x x =--+≤-+=, 当且仅当10000x x=,即100x =时取等号, 又58001000>故2019年年产量为100百辆时,企业所获利润最大,最大利润为5800万元. 【点睛】本题考查了函数的综合应用,重点考查了分段函数最值的求法,属中档题.24.(1) ()24003200800,05,10004600,510.x x x f x x x ⎧-+-≤≤=⎨-<≤⎩ (2) 当产量为4万台时,公司所获利润最大,最大利润为5600万元. 【解析】 【分析】(1)先求得总成本函数()G x ,然后用()()()f x R x G x =-求得利润()f x 的函数表达式.(2)用二次函数的最值的求法,一次函数最值的求法,求得当产量x 为何值时,公司所获利润最大,且求得最大利润. 【详解】(1)由题意得()8001000G x x =+.因为()24004200,05,20003800,510.x x x R x x x ⎧-+≤≤=⎨-<≤⎩所以()()()24003200800,05,10004600,510.x x x f x R x G x x x ⎧-+-≤≤=-=⎨-<≤⎩(2)由(1)可得,当05x ≤≤时,()()240045600f x x =--+. 所以当4x =时,()max 5600f x =(万元)当510x <≤时,()10004600f x x =-,()f x 单调递增, 所以()()105400f x f ≤=(万元). 综上,当4x =时,()max 5600f x =(万元).所以当产量为4万台时,公司所获利润最大,最大利润为5600万元. 【点睛】本小题主要考查分段函数模型在实际生活中的运用,考查二次函数、一次函数最值有关问题的求解,属于基础题. 25.(1)当时,为偶函数,当时,既不是奇函数,也不是偶函数,;(2)(16]-∞,.【解析】 【分析】 【详解】 (1)当时,,对任意(0)(0)x ∈-∞+∞,,,,为偶函数.当时,2()(00)af x x a x x=+≠≠,, 取,得(1)(1)20(1)(1)20f f f f a -+=≠--=-≠,,(1)(1)(1)(1)f f f f ∴-≠--≠,,函数既不是奇函数,也不是偶函数.(2)设122x x ≤<,,要使函数在[2)x ∈+∞,上为增函数,必须恒成立.121204x x x x -<>,,即恒成立. 又,.的取值范围是(16]-∞,. 26.(1)[60,100];(2)当75100k ,该汽车行驶100千米的油耗的最小值为220900k -升;46【解析】【分析】(1)将120x =代入每小时的油耗,解方程可得100=k ,由题意可得14500(100)95x x-+,解不等式可得x 的范围; (2)设该汽车行驶100千米油耗为y 升,由题意可得10014500()5y x k x x=-+,换元令1t x =、化简整理可得t 的二次函数,讨论t 的范围和对称轴的关系,即可得到所求最小值. 【详解】 解:(1)由题意可得当120x =时,1450014500()(120)11.555120x k k x -+=-+=, 解得100=k ,由14500(100)95x x-+, 即214545000x x -+,解得45100x , 又60120x ,可得60100x ,每小时的油耗不超过9升,x 的取值范围为[60,100]; (2)设该汽车行驶100千米油耗为y 升,则 2100145002090000()20(60120)5k y x k x x x x x=-+=-+, 令1t x=,则1[120t ∈,1]60,即有22290000202090000()209000900k k y t kt t =-+=-+-, 对称轴为9000k t =,由60100k ,可得1[9000150k ∈,1]90, ①若19000120k 即75100k ,则当9000k t =,即9000x k=时,220900min k y =-;②若19000120k <即6075k <, 则当1120t =,即120x =时,10546min ky =-. 答:当75100k ,该汽车行驶100千米的油耗的最小值为220900k -升;46【点睛】本题考查函数模型在实际问题中的运用,考查函数的最值求法,注意运用换元法和二次函数的最值求法,考查运算能力,属于中档题.。
新高一数学上期中一模试卷(附答案)
新高一数学上期中一模试卷(附答案)一、选择题1.已知集合{}{}2|320,,|05,A x x x x R B x x x N =-+=∈=<<∈,则满足条件A CB ⊆⊆的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .42.已知函数()25,1,,1,x ax x f x a x x ⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩是R 上的增函数,则a 的取值范围是( )A .30a -≤<B .0a <C .2a ≤-D .32a --≤≤ 3.设log 3a π=,0.32b =,21log 3c =,则( ) A .a c b >> B .c a b >>C .b a c >>D .a b c >> 4.若函数()(1)(0x x f x k a a a -=-->且1a ≠)在R 上既是奇函数,又是减函数,则()log ()a g x x k =+的图象是( )A .B .C .D .5.函数()sin lg f x x x =-的零点个数为( )A .0B .1C .2D .36.已知定义域为R 的函数()f x 在[1,)+∞单调递增,且(1)f x +为偶函数,若(3)1f =,则不等式(21)1f x +<的解集为( )A .(1,1)-B .(1,)-+∞C .(,1)-∞D .(,1)(1,)-∞-+∞U 7.函数sin21cos x y x=-的部分图像大致为A .B .C .D .8.若a >b >0,0<c <1,则A .log a c <log b cB .log c a <log c bC .a c <b cD .c a >c b9.设()f x 是定义域为R 的偶函数,且在()0,∞+单调递减,则( )A .233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .23332122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭10.已知0.80.820.7,log 0.8, 1.1a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( )A .a b c <<B .b a c <<C .a c b <<D .b c a << 11.设a =2535⎛⎫ ⎪⎝⎭,b =3525⎛⎫ ⎪⎝⎭ ,c =2525⎛⎫ ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a>c>bB .a>b>cC .c>a>bD .b>c>a12.已知函数()y f x =在区间(),0-∞内单调递增,且()()f x f x -=,若12log 3a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()1.22b f -=,12c f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a 、b 、c 的大小关系为( ) A .a c b >> B .b c a >> C .b a c >> D .a b c >>二、填空题13.已知函数2()121()f x ax x ax a R =+++-∈的最小值为0,则实数a =_________. 14.若42x ππ<<,则函数3tan 2tan y x x =的最大值为 .15.已知函数()2()lg 2f x x ax =-+在区间(2,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是______.16.已知函数()f x 是定义在 R 上的奇函数,且当0x >时,()21x f x =-,则()()1f f -的值为______.17.如果关于x 的方程x 2+(m -1)x -m =0有两个大于12的正根,则实数m 的取值范围为____________.18.10343383log 27()()161255-+--+=__________. 19.已知函数()log (4)a f x ax =-(0a >,且1a ≠)在[0,1]上是减函数,则a 取值范围是_________.20.函数2()log 1f x x =-的定义域为________.三、解答题21.学校某研究性学习小组在对学生上课注意力集中情况的调查研究中,发现其在40分钟的一节课中,注意力指数y 与听课时间x (单位:分钟)之间的关系满足如图所示的图象,当(]0,12x ∈时,图象是二次函数图象的一部分,其中顶点()10,80A ,过点()12,78B ;当[]12,40x ∈时,图象是线段BC ,其中()40,50C .根据专家研究,当注意力指数大于62时,学习效果最佳.(Ⅰ)试求()y f x =的函数关系式;(Ⅱ)教师在什么时段内安排内核心内容,能使得学生学习效果最佳?请说明理由.22.已知函数()222,00,0,0x x x f x x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩是奇函数. (1)求实数m 的值;(2)若函数()f x 在区间[]1,2a --上单调递增,求实数a 的取值范围.23.已知函数()f x 是定义R 的奇函数,当0x >时,2()2f x x x =-.(1)求函数()f x 的解析式;(2)画出函数()f x 的简图(不需要作图步骤),并求其单调递增区间(3)当[]1,1x ∈-时,求关于m 的不等式2(1)(1)0f m f m -+-< 的解集.24.函数是奇函数. 求的解析式; 当时,恒成立,求m 的取值范围.25.已知二次函数()f x 满足()(1)2f x f x x -+=-且(0)1f =.(1)求()f x 的解析式;(2)当[1,1]x ∈-时,不等式()2x m f x >+恒成立,求实数m 的取值范围.26.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且当0x >时,()f x =1()2x . ①求函数()f x 的解析式;②画出函数的图象,根据图象写出函数()f x 的单调区间.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【解析】【分析】【详解】求解一元二次方程,得{}()(){}2|320,|120,A x x x x x x x x =-+=∈=--=∈R R {}1,2=,易知{}{}|05,1,2,3,4B x x x =<<∈=N .因为A C B ⊆⊆,所以根据子集的定义,集合C 必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4,原题即求集合{}3,4的子集个数,即有224=个,故选D.【点评】本题考查子集的概念,不等式,解一元二次方程.本题在求集合个数时,也可采用列举法.列出集合C 的所有可能情况,再数个数即可.来年要注意集合的交集运算,考查频度极高.2.D解析:D【解析】【分析】根据分段函数的单调性特点,两段函数在各自的定义域内均单调递增,同时要考虑端点处的函数值.【详解】要使函数在R 上为增函数,须有()f x 在(,1]-∞上递增,在(1,)+∞上递增, 所以21,20,115,1a a a a ⎧-≥⎪⎪<⎨⎪⎪--⨯-≤⎩,解得32a --≤≤.故选D.【点睛】本题考查利用分段函数的单调性求参数的取值范围,考查数形结合思想、函数与方程思想的灵活运用,求解时不漏掉端点处函数值的考虑.3.C解析:C【解析】【分析】先证明c<0,a>0,b>0,再证明b>1,a<1,即得解.【详解】 由题得21log 3c =2log 10<=,a>0,b>0. 0.30log 3log 1,22 1.a b πππ====所以b a c >>.故答案为C【点睛】(1)本题主要考查指数函数对数函数的单调性,考查实数大小的比较,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)实数比较大小,一般先和“0”比,再和“±1”比.4.A解析:A【解析】【分析】由题意首先确定函数g (x )的解析式,然后结合函数的解析式即可确定函数的图像.【详解】∵函数()(1)x x f x k a a-=--(a >0,a ≠1)在R 上是奇函数,∴f (0)=0,∴k =2,经检验k =2满足题意,又函数为减函数,所以01a <<,所以g (x )=log a (x +2)定义域为x >−2,且单调递减,故选A .【点睛】本题主要考查对数函数的图像,指数函数的性质,函数的单调性和奇偶性的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 5.D解析:D【解析】【分析】画出函数图像,根据函数图像得到答案.【详解】如图所示:画出函数sin y x =和lg y x =的图像,共有3个交点.当10x >时,lg 1sin x x >≥,故不存在交点.故选:D .【点睛】本题考查了函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.6.A解析:A【解析】【分析】由函数y =f (x +1)是定义域为R 的偶函数,可知f (x )的对称轴x =1,再利用函数的单调性,即可求出不等式的解集.【详解】由函数y =f (x +1)是定义域为R 的偶函数,可知f (x )的对称轴x =1,且在[1,+∞)上单调递增,所以不等式f (2x+1)<1=f (3)⇔ |2x+1﹣1|)<|3﹣1|,即|2x |<2⇔|x |<1,解得-11x <<所以所求不等式的解集为:()1,1-.故选A .【点睛】本题考查了函数的平移及函数的奇偶性与单调性的应用,考查了含绝对值的不等式的求解,属于综合题.7.C解析:C【解析】 由题意知,函数sin 21cos x y x=-为奇函数,故排除B ;当πx =时,0y =,故排除D ;当1x =时,sin 201cos 2y =>-,故排除A .故选C . 点睛:函数图像问题首先关注定义域,从图像的对称性,分析函数的奇偶性,根据函数的奇偶性排除部分选择项,从图像的最高点、最低点,分析函数的最值、极值,利用特值检验,较难的需要研究单调性、极值等,从图像的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.8.B解析:B【解析】试题分析:对于选项A ,a b 1gc 1gc log c ,log c lg a lg b==,01c <<Q ,10gc ∴<,而0a b >>,所以lg lg a b >,但不能确定lg lg a b 、的正负,所以它们的大小不能确定;对于选项B ,c lg lg log ,log lg lg c a b a b c c ==,lg lg a b >,两边同乘以一个负数1lg c改变不等号方向,所以选项B 正确;对于选项C ,利用c y x =在第一象限内是增函数即可得到c c a b >,所以C 错误;对于选项D ,利用xy c =在R 上为减函数易得a b c c <,所以D 错误.所以本题选B.【考点】指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.9.C解析:C【解析】【分析】 由已知函数为偶函数,把233231log ,2,24f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,转化为同一个单调区间上,再比较大小.【详解】()f x Q 是R 的偶函数,()331log log 44f f ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭. 223303322333log 4log 31,1222,log 422---->==>>∴>>Q , 又()f x 在(0,+∞)单调递减,∴()23323log 422f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选C . 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、单调性,解题关键在于利用中间量大小比较同一区间的取值.10.B解析:B【解析】【分析】根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出a b c 、、的取值范围,从而可得结果.【详解】0.8000.70.71a <=<=Q ,22log 0.8log 10b =<=,0.801.1 1.11c =>=,b ac ∴<<,故选B.【点睛】本题主要考查对数函数的性质、指数函数的单调性及比较大小问题,属于难题.解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间 );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.解析:A【解析】 试题分析:∵函数2()5x y =是减函数,∴c b >;又函数25y x =在(0,)+∞上是增函数,故a c >.从而选A考点:函数的单调性.12.B解析:B【解析】【分析】由偶函数的性质可得出函数()y f x =在区间()0,∞+上为减函数,由对数的性质可得出12log 30<,由偶函数的性质得出()2log 3a f =,比较出2log 3、 1.22-、12的大小关系,再利用函数()y f x =在区间()0,∞+上的单调性可得出a 、b 、c 的大小关系.【详解】()()f x f x -=Q ,则函数()y f x =为偶函数,Q 函数()y f x =在区间(),0-∞内单调递增,在该函数在区间()0,∞+上为减函数, 1122log 3log 10<=Q ,由换底公式得122log 3log 3=-,由函数的性质可得()2log 3a f =,对数函数2log y x =在()0,∞+上为增函数,则22log 3log 21>=,指数函数2x y =为增函数,则 1.2100222--<<<,即 1.210212-<<<, 1.22102log 32-∴<<<,因此,b c a >>. 【点睛】 本题考查利用函数的奇偶性与单调性比较函数值的大小关系,同时也考查了利用中间值法比较指数式和代数式的大小关系,涉及指数函数与对数函数的单调性,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.二、填空题13.【解析】【分析】设计算可得再结合图象即可求出答案【详解】解:设则则由于函数的最小值为0作出函数的大致图象结合图象得所以故答案为:【点睛】本题主要考查分段函数的图象与性质考查转化思想考查数形结合思想属 解析:±1.【解析】设2()()1()()21g x h x ax g x h x x ax +=+⎧⎨-=+-⎩,计算可得2(),()()()2(),()()g x g x h x f x h x g x h x ≥⎧=⎨<⎩,再结合图象即可求出答案.【详解】解:设2()()1()()21g x h x ax g x h x x ax +=+⎧⎨-=+-⎩,则22()()1g x x ax h x x⎧=+⎨=-⎩, 则()()()()()f x g x h x g x h x =++-2(),()()2(),()()g x g x h x h x g x h x ≥⎧=⎨<⎩, 由于函数()f x 的最小值为0,作出函数()g x ,()h x 的大致图象,结合图象,210x -=,得1x =±,所以1a =±,故答案为:±1.【点睛】本题主要考查分段函数的图象与性质,考查转化思想,考查数形结合思想,属于中档题.14.-8【解析】试题分析:设当且仅当时成立考点:函数单调性与最值 解析:-8【解析】试题分析:2tan 1tan 1,42x x x ππ∴∴Q设2tan t x = ()()()2221412222142248111t t t y t tt t -+-+∴==-=----≤-⨯-=----当且仅当2t =时成立 考点:函数单调性与最值15.【解析】【分析】根据复合函数单调性同增异减以及二次函数对称轴列不等式组解不等式组求得实数的取值范围【详解】要使在上递增根据复合函数单调性需二次函数对称轴在的左边并且在时二次函数的函数值为非负数即解得 解析:(],3-∞【解析】根据复合函数单调性同增异减,以及二次函数对称轴列不等式组,解不等式组求得实数a 的取值范围.【详解】要使()f x 在()2,+∞上递增,根据复合函数单调性,需二次函数22y x ax =-+对称轴在2x =的左边,并且在2x =时,二次函数的函数值为非负数,即2222220a a ⎧≤⎪⎨⎪-+≥⎩,解得3a ≤.即实数a 的取值范围是(],3-∞.【点睛】本小题主要考查复合函数的单调性,考查二次函数的性质,属于中档题.16.【解析】由题意可得:解析:1-【解析】由题意可得:()()()()()111,111f f f f f -=-=--=-=-17.(-∞-)【解析】【分析】方程有两个大于的根据此可以列出不等式组求得m 的取值范围即可【详解】解:根据题意m 应当满足条件即:解得:实数m 的取值范围:(-∞-)故答案为:(-∞-)【点睛】本题考查根的判 解析:(-∞,-12) 【解析】【分析】 方程有两个大于12的根,据此可以列出不等式组求得m 的取值范围即可. 【详解】解:根据题意,m 应当满足条件 2(1)40112211(1)042m m m m m ⎧⎪∆=-+>⎪-⎪->⎨⎪⎪+-->⎪⎩即:2210012m m m m ⎧⎪++>⎪<⎨⎪⎪<-⎩,解得:12m <-, 实数m 的取值范围:(-∞,-12). 故答案为:(-∞,-12). 【点睛】本题考查根的判别式及根与系数的关系,解题的关键是正确的运用判别式及韦达定理,是18.【解析】19.;【解析】【分析】分为和两种情形分类讨论利用复合函数的单调性结合对数函数的性质求出取值范围【详解】∵函数(且)在上是减函数当时故本题即求在满足时函数的减区间∴求得当时由于是减函数故是增函数不满足题意 解析:(1,4);【解析】【分析】分为1a >和01a <<两种情形分类讨论,利用复合函数的单调性,结合对数函数的性质求出a 取值范围.【详解】∵函数()log (4)a f x ax =-(0a >,且1a ≠)在[0,1]上是减函数,当1a >时,故本题即求4t ax =-在满足0t >时,函数t 的减区间,∴40a ->,求得14a <<,当01a <<时,由于4t ax =-是减函数,故()f x 是增函数,不满足题意,综上可得a 取值范围为(1,4),故答案为:(1,4).【点睛】本题主要考查复合函数的单调性,对数函数,理解“同增异减”以及注意函数的定义域是解题的关键,属于中档题.20.2+∞)【解析】分析:根据偶次根式下被开方数非负列不等式解对数不等式得函数定义域详解:要使函数有意义则解得即函数的定义域为点睛:求给定函数的定义域往往需转化为解不等式(组)的问题解析:[2,+∞)【解析】分析:根据偶次根式下被开方数非负列不等式,解对数不等式得函数定义域.详解:要使函数()f x 有意义,则2log 10x -≥,解得2x ≥,即函数()f x 的定义域为[2,)+∞.点睛:求给定函数的定义域往往需转化为解不等式(组)的问题.三、解答题21.(Ⅰ)()()(](]2110800,1229012,40x x f x x x ⎧--+∈⎪=⎨⎪-+∈⎩;(Ⅱ)在()4,28x ∈时段内安排核心内容,能使得学生学习效果最佳,理由见解析【解析】(I )当(]0,12x ∈时,利用二次函数顶点式求得函数解析式,当(]12,40x ∈时,一次函数斜截式求得函数解析式.由此求得()f x 的函数关系式.(II )利用分段函数解析式解不等式()62f x >,由此求得学习效果最佳的时间段.【详解】(Ⅰ)当(]0,12x ∈时,设()()21080f x a x =-+,过点()12,78代入得,则()()2110802f x x =--+, 当(]12,40x ∈时,设y kx b =+,过点()12,78、()40,50,得12784050k b k b +=⎧⎨+=⎩,即90y x =-+,则函数关系式为()()(](]211080,0,12290,12,40x x f x x x ⎧--+∈⎪=⎨⎪-+∈⎩. (Ⅱ)由题意(]0,12x ∈,()211080622x --+>或(]12,40x ∈,9062x -+>. 得412x <≤或1228x <<,∴428x <<.则老师就在()4,28x ∈时段内安排核心内容,能使得学生学习效果最佳.【点睛】本小题主要考查分段函数解析式的求法,考查待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,考查函数在实际生活中的应用,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.22.(1)2;(2)(]1,3.【解析】【分析】(1)设0x <,可得0x ->,求出()f x -的表达式,利用奇函数的定义可得出函数()y f x =在0x <时的解析式,由此可求出实数m 的值;(2)作出函数()y f x =的图象,可得出函数()y f x =的单调递增区间为[]1,1-,于是可得出[][]1,21,1a --⊆-,进而得出关于实数a 的不等式组,解出即可.【详解】 (1)()222,00,0,0x x x f x x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩Q 为奇函数, 当0x <时,0x ->,则()()()2222f x x x x x -=--+⨯-=--,则()()22f x f x x x =--=+,2m ∴=; (2)由(1)可得()222,00,02,0x x x f x x x x x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩,作出函数()y f x =如下图所示:由图象可知,函数()y f x =的单调递增区间为[]1,1-,由题意可得[][]1,21,1a --⊆-,则121a -<-≤,解得13a <?.因此,实数a 的取值范围是(]1,3.【点睛】本题考查奇函数解析式的求解,同时也考查了利用函数在区间上的单调性求参数,考查运算求解能力,属于中等题. 23.(1)222,0()2,0x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩;(2)图象见解析,(],1-∞-和 [)1,+∞;(3)[)0,1.【解析】【分析】(1)由函数的奇偶性可求得函数()f x 的解析式;(2)利用二次函数图像可作法可得函数()f x 的图像及单调增区间;(3)利用函数在[]1,1-为减函数且为奇函数,可得22111111(1)(1)0m m m m -≤-≤⎧⎪-≤-≤⎨⎪-+->⎩,再求解即可.【详解】解:(1)由函数()f x 是定义R 的奇函数,则(0)0f =,设0x >,则0x ->,因为函数()f x 是定义R 的奇函数,所以22()()()2)2(f x f x x x x x ⎡⎤=--=---=-⎦--⎣,综上可得:222,0()2,0x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩; (2)函数()f x 的图像如图所示,由图可得函数()f x 单调递增区间为(],1-∞-和[)1,+∞;(3)由(2)可知,函数()f x 在[]1,1-为减函数且为奇函数,当[]1,1x ∈-时,关于m 的不等式2(1)(1)0f m f m -+-<,即2(1)(1)f m f m -<-, 则22111111(1)(1)0m m m m -≤-≤⎧⎪-≤-≤⎨⎪-+->⎩,即20202(2)(1)0m m m m ≤≤⎧⎪≤≤⎨⎪+-<⎩,解得01m ≤<,故关于m 的不等式的解集为[)0,1.【点睛】本题考查了利用函数的奇偶性求函数解析式及利用函数的性质求解不等式,重点考查了数形结合的数学思想方法,属中档题.24.(1);(2).【解析】【分析】根据函数的奇偶性的定义求出a 的值,从而求出函数的解析式即可;问题转化为在恒成立,令,,根据函数的单调性求出的最小值,从而求出m 的范围即可. 【详解】 函数是奇函数,, 故,故; 当时,恒成立, 即在恒成立, 令,, 显然在的最小值是, 故,解得:. 【点睛】 本题考查了函数的奇偶性问题,考查函数恒成立以及转化思想,指数函数,二次函数的性质,是一道常规题.对于恒成立问题一般要分离参数,然后利用函数单调性求函数的最大值或最小值,对于含有不等式的函数问题,一般要构造函数,利用函数的单调性来解决,但涉及技巧比较多,需要多加体会.25.(1)2()1f x x x =-+(2)1m <-【解析】【分析】(1)设2()(0)f x ax bx c a =++≠,带入()(1)2f x f x x -+=-和(0)1f =,即可求出a ,b ,c 的值.(2)首先将题意转化为[1,1]x ∈-时,231x x m -+>恒成立,再求出2min (31)x x -+,2min (31)m x x <-+即可.【详解】(1)设2()(0)f x ax bx c a =++≠,则22()(1)(1)(1)2f x f x ax bx a x b x ax a b -+=+-+-+=---,所以22ax a b x ---=-,解得:1a =,1b =-.又(0)1f c ==,所以2()1f x x x =-+.(2)当[1,1]x ∈-时,()2x m f x >+恒成立,即当[1,1]x ∈-时,231x x m -+>恒成立.设2()31g x x x =-+,[1,1]x ∈-.则min ()(1)1g x g ==-,1m ∴<-.【点睛】本题第一问考查待定系数法求函数的解析式,第二问考查二次函数的恒成立问题,属于中档题. 26.①1)22,(0)()0,(0)(,(0)x x x f x x x ⎧-<⎪⎪==⎨⎪⎪>⎩n ;②单调递减区间为(,0),(0,)-∞+∞,无单调递增区间.【解析】【分析】【详解】 试题分析:①考察了利用函数的奇偶性求分段函数的解析式,根据求什么设什么所以设,那么,那么,求得的解析式,又因为,即求得函数的解析式;②根据上一问解析式,画出分段函数的图像,观察函数的单调区间.试题解析:解: ①∵函数()f x 是定义在R 上的奇函数,∴(0)0f =.当0x <时,0x ->,1()()()22x x f x f x -=--=-=-.∴函数()f x 的解析式为1)22,(0)()0,(0)(,(0)x x x f x x x ⎧-<⎪⎪==⎨⎪⎪>⎩n②函数图象如图所示:由图象可知,函数()f x 的单调递减区间为(,0),(0,)-∞+∞,无单调递增区间. 考点:1.分段函数的解析式;2.函数的图像.。
新高一数学上期中模拟试卷(及答案)
新高一数学上期中模拟试卷(及答案)一、选择题1.设集合{1,2,3,4}A =,{}1,0,2,3B =-,{|12}C x R x =∈-≤<,则()A B C =A .{1,1}-B .{0,1}C .{1,0,1}-D .{2,3,4}2.设()(),0121,1x x f x x x ⎧<<⎪=⎨-≥⎪⎩,若()()1f a f a =+,则1f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A .2B .4C .6D .83.设()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()21,0122,1xx x f x x ⎧-+≤<=⎨-≥⎩,若对任意的[],1x m m ∈+,不等式()()1f x f x m -≤+恒成立,则实数m 的最大值是( ) A .1-B .13-C .12-D .134.函数()111f x x =--的图象是( ) A . B .C .D .5.若函数2()sin ln(14f x x ax x =⋅+的图象关于y 轴对称,则实数a 的值为( ) A .2 B .2±C .4D .4±6.设x 、y 、z 为正数,且235x y z ==,则A .2x <3y <5zB .5z <2x <3yC .3y <5z <2xD .3y <2x <5z7.已知函数2()2f x ax bx a b =++-是定义在[3,2]a a -的偶函数,则()()f a f b +=( ) A .5B .5-C .0D .20198.已知111,2,,3,23a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭,若()a f x x 为奇函数,且在(0,)+∞上单调递增,则实数a的值是( )A .1,3-B .1,33C .11,,33-D .11,,3329.已知()lg(10)lg(10)f x x x =++-,则()f x 是( )A .偶函数,且在(0,10)是增函数B .奇函数,且在(0,10)是增函数C .偶函数,且在(0,10)是减函数D .奇函数,且在(0,10)是减函数10.已知0.80.820.7,log 0.8, 1.1a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( )A .a b c <<B .b a c <<C .a c b <<D .b c a <<11.设集合2{|430}A x x x =-+<,{|230}B x x =->,则A B =( )A .3(3,)2--B .3(3,)2-C .3(1,)2D .3(,3)212.已知函数21,0,()|log ,0,x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪⎩若函数()y f x a =-有四个零点1x ,2x ,3x ,4x ,且12x x <3x <4x <,则312342()x x x x x ++的取值范围是( ) A .(0,1)B .(1,0)-C .(0,1]D .[1,0)-二、填空题13.已知函数()(),y f x y g x ==分别是定义在[]3,3-上的偶函数和奇函数,且它们在[]0,3上的图象如图所示,则不等式()()0f x g x ≥在[]3,3-上的解集是________.14.函数()12x f x -的定义域是__________.15.若函数()f x 满足()3298f x x +=+,则()f x 的解析式是_________. 16.函数f(x)为奇函数,且x>0时,f(x)x +1,则当x<0时,f(x)=________. 17.已知函数()f x 是定义在 R 上的奇函数,且当0x >时,()21xf x =-,则()()1f f -的值为______.18.关于下列命题:①若函数2xy =的定义域是{|0}x x ≤,则它的值域是{|1}y y ≤;② 若函数1y x =的定义域是{|2}x x >,则它的值域是1|2y y ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭;③若函数2yx 的值域是{|04}y y ≤≤,则它的定义域一定是{|22}x x -≤≤;④若函数2log y x =的值域是{|3}y y ≤,则它的定义域是{|08}x x <≤.其中不正确的命题的序号是_____________( 注:把你认为不正确的命题的序号都填上).19.已知312ab += ,则3a b a=__________. 20.己知函数()f x =x a b +的图象经过点(1,3),其反函数()1fx -的图象经过点(2.0),则()1f x -=___________. 三、解答题21.近年来,“共享单车”的出现为市民“绿色出行”提供了极大的方便,某共享单车公司“Mobike ”计划在甲、乙两座城市共投资160万元,根据行业规定,每个城市至少要投资30万元,由前期市场调研可知:甲城市收益P 与投入(a 单位:万元)满足426P a =-,乙城市收益Q 与投入(b 单位:万元)满足124Q b =+,设甲城市的投入为(x 单位:万元),两个城市的总收益为()(f x 单位:万元).(1)写出两个城市的总收益()(f x 万元)关于甲城市的投入(x 万元)的函数解析式,并求出当甲城市投资72万元时公司的总收益;(2)试问如何安排甲、乙两个城市的投资,才能使总收益最大?22.如图所示,某街道居委会拟在EF 地段的居民楼正南方向的空白地段AE 上建一个活动中心,其中30AE =米.活动中心东西走向,与居民楼平行. 从东向西看活动中心的截面图的下部分是长方形ABCD ,上部分是以DC 为直径的半圆. 为了保证居民楼住户的采光要求,活动中心在与半圆相切的太阳光线照射下落在居民楼上的影长GE 不超过2.5米,其中该太阳光线与水平线的夹角θ满足3tan 4θ=.(1)若设计18AB =米,6AD =米,问能否保证上述采光要求?(2)在保证上述采光要求的前提下,如何设计AB 与AD 的长度,可使得活动中心的截面面积最大?(注:计算中π取3)23.2018年1月8日,中共中央、国务院隆重举行国家科学技术奖励大会,在科技界引发热烈反响,自主创新正成为引领经济社会发展的强劲动力.某科研单位在研发新产品的过程中发现了一种新材料,由大数据测得该产品的性能指标值y 与这种新材料的含量x (单位:克)的关系为:当06x ≤<时,y 是x 的二次函数;当6x ≥时,13x ty -⎛⎫= ⎪⎝⎭测得数据如下表(部分): x (单位:克) 0129…y74319…(1)求y 关于x 的函数关系式()y f x =;(2)当该产品中的新材料含量x 为何值时,产品的性能指标值最大. 24.已知函数()2(0,)af x x x a R x=+≠∈. (1)判断()f x 的奇偶性;(2)若()f x 在[)2,+∞是增函数,求实数a 的范围.25.设()()()log 1log (30,1)a a f x x x a a =++->≠,且()12f =. (1)求a 的值及()f x 的定义域; (2)求()f x 在区间30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.26.设函数f (x )是增函数,对于任意x ,y ∈R 都有f (x+y )=f (x )+f (y ). (1)求f (0);(2)证明f (x )是奇函数;(3)解不等式f (x 2)—f (x )>f (3x ).【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】分析:由题意首先进行并集运算,然后进行交集运算即可求得最终结果. 详解:由并集的定义可得:{}1,0,1,2,3,4A B ⋃=-, 结合交集的定义可知:(){}1,0,1A B C ⋃⋂=-.本题选择C 选项.点睛:本题主要考查并集运算、交集运算等知识,意在考查学生的计算求解能力.2.C解析:C 【解析】由1x ≥时()()21f x x =-是增函数可知,若1a ≥,则()()1f a f a ≠+,所以01a <<,由()(+1)f a f a =2(11)a =+-,解得14a =,则1(4)2(41)6f f a ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,故选C. 【名师点睛】求分段函数的函数值,首先要确定自变量的范围,然后选定相应关系式,代入求解;当给出函数值或函数值的取值范围求自变量的值或自变量的取值范围时,应根据每一段解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或取值范围是否符合相应段的自变量的值或取值范围.3.B解析:B 【解析】 【分析】由题意,函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,又由函数()f x 是定义上的偶函数,得到函数()f x 在(,0)-∞单调递增,把不等式(1)()f x f x m -≤+转化为1x x m -≤+,即可求解. 【详解】易知函数()f x 在[)0,+∞上单调递减, 又函数()f x 是定义在R 上的偶函数, 所以函数()f x 在(),0-∞上单调递增, 则由()()1f x f x m -≤+,得1x x m -≥+,即()()221x x m -≥+,即()()22210g x m x m =++-≤在[],1x m m ∈+上恒成立,则()()()()()()3110121310g m m m g m m m ⎧=-+≤⎪⎨+=++≤⎪⎩,解得113m -≤≤-, 即m 的最大值为13-. 【点睛】本题主要考查了函数的基本性质的应用,其中解答中利用函数的基本性质,把不等式转化为1x x m -≤+ 求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力,属于中档试题.4.B解析:B 【解析】 【分析】 把函数1y x=先向右平移一个单位,再关于x 轴对称,再向上平移一个单位即可. 【详解】 把1y x = 的图象向右平移一个单位得到11y x =-的图象, 把11y x =-的图象关于x 轴对称得到11y x =--的图象, 把11y x =--的图象向上平移一个单位得到()111f x x =--的图象, 故选:B . 【点睛】本题主要考查函数图象的平移,对称,以及学生的作图能力,属于中档题.5.B解析:B 【解析】 【分析】根据图象对称关系可知函数为偶函数,得到()()f x f x =-,进而得到ax +=.【详解】()f x 图象关于y 轴对称,即()f x 为偶函数 ()()f x f x ∴=-即:()sin ln sin lnsin lnx ax x ax x ⋅+=-⋅=⋅ax ∴+=恒成立,即:222141x a x +-=24a ∴=,解得:2a =± 本题正确选项:B 【点睛】本题考查根据函数的奇偶性求解参数值的问题,关键是能够明确恒成立时,对应项的系数相同,属于常考题型.6.D解析:D 【解析】令235(1)x y z k k ===>,则2log x k =,3log =y k ,5log =z k ∴22lg lg 3lg 913lg 23lg lg8x k y k =⋅=>,则23x y >, 22lg lg5lg 2515lg 25lg lg32x k z k =⋅=<,则25x z <,故选D. 点睛:对于连等问题,常规的方法是令该连等为同一个常数,再用这个常数表示出对应的,,x y z ,通过作差或作商进行比较大小.对数运算要记住对数运算中常见的运算法则,尤其是换底公式以及0与1的对数表示.7.A解析:A 【解析】 【分析】根据函数f (x )=ax 2+bx +a ﹣2b 是定义在[a ﹣3,2a ]上的偶函数,即可求出a ,b ,从而得出f (x )的解析式,进而求出f (a )+f (b )的值. 【详解】∵f (x )=ax 2+bx +a ﹣2b 是定义在[a ﹣3,2a ]上的偶函数;∴0320b a a =⎧⎨-+=⎩;∴a =1,b =0; ∴f (x )=x 2+2;∴f (a )+f (b )=f (1)+f (0)=3+2=5. 故选:A . 【点睛】本题考查偶函数的定义,偶函数定义域的对称性,已知函数求值的方法.8.B解析:B 【解析】 【分析】先根据奇函数性质确定a 取法,再根据单调性进行取舍,进而确定选项. 【详解】因为()af x x =为奇函数,所以11,3,3a ⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭因为()()0,f x +∞在上单调递增,所以13,3a ⎧⎫∈⎨⎬⎩⎭因此选B. 【点睛】本题考查幂函数奇偶性与单调性,考查基本判断选择能力.9.C【解析】 【分析】先判断函数的定义域关于原点对称,再由奇偶性的定义判断奇偶性,根据复合函数的单调判断其单调性,从而可得结论. 【详解】由100100x x +>⎧⎨->⎩,得(10,10)x ∈-, 故函数()f x 的定义域为()10,10-,关于原点对称,又()()lg 10lg(10)()f x x x f x -=-++=,故函数()f x 为偶函数, 而()()2lg(10)lg(10)lg 100f x x x x=++-=-,因为函数2100y x =-在()0,10上单调递减,lg y x =在()0,∞+上单调递增, 故函数()f x 在()0,10上单调递减,故选C. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与单调性,属于中档题. 判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1)直接法, ()()f x f x -=±(正为偶函数,负为减函数);(2)和差法,()()0f x f x -±=(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法,()()1f x f x -=±(1 为偶函数,1- 为奇函数) .10.B解析:B 【解析】 【分析】根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出a b c 、、的取值范围,从而可得结果. 【详解】0.8000.70.71a <=<=,22log 0.8log 10b =<=, 0.801.1 1.11c =>=,b ac ∴<<,故选B. 【点睛】本题主要考查对数函数的性质、指数函数的单调性及比较大小问题,属于难题.解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间 );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.11.D【解析】试题分析:集合()(){}{}|130|13A x x x x x =--<=<<,集合,所以3|32AB x x ⎧⎫⋂=<<⎨⎬⎩⎭,故选D.考点:1、一元二次不等式;2、集合的运算.12.C解析:C 【解析】作出函数函数()21,0,|log ,0,x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪⎩的图象如图所示,由图象可知,123442,1,12x x x x x +=-=<≤, ∴ ()312334422222x x x x x x x ++=-+=-+, ∵422y x =-+在412x <≤上单调递增, ∴41021x <-+≤,即所求范围为(]0,1。
新高一数学上期中模拟试题含答案
新高一数学上期中模拟试题含答案一、选择题1.若35225a b ==,则11a b +=( ) A .12B .14C .1D .22.如图,点O 为坐标原点,点(1,1)A ,若函数xy a =及log b y x =的图象与线段OA 分别交于点M ,N ,且M ,N 恰好是线段OA 的两个三等分点,则a ,b 满足.A .1a b <<B .1b a <<C .1b a >>D .1a b >>3.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=L ( )A .50-B .0C .2D .504.已知函数()245fx x x +=++,则()f x 的解析式为( )A .()21f x x =+ B .()()212f x x x =+≥C .()2f x x =D .()()22f x xx =≥5.设x ∈R ,若函数f (x )为单调递增函数,且对任意实数x ,都有f (f (x )-e x )=e +1(e 是自然对数的底数),则f (ln1.5)的值等于( ) A .5.5B .4.5C .3.5D .2.56.已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-x -6≤0},B ={x |14x x +->0},那么集合A ∩(∁U B )=( )A .{x |-2≤x <4}B .{x |x ≤3或x ≥4}C .{x |-2≤x <-1}D .{x |-1≤x ≤3}7.函数223()2xx xf x e+=的大致图像是( ) A . B .C .D .8.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数且满足,3()(2)32f x f x f ⎛⎫-=-=-⎪⎝⎭,,数列{}n a 满足11a =-,且2n n S a n =+,(其中n S 为{}n a 的前n 项和).则()()56f a f a +=() A .3B .2-C .3-D .29.定义在R 上的奇函数()f x 满足()1(2)f x f x +=-,且在()0,1上()3xf x =,则()3log 54f =( )A .32B .23-C .23D .32- 10.已知集合{|20}A x x =-<,{|}B x x a =<,若A B A =I ,则实数a 的取值范围是( ) A .(,2]-∞-B .[2,)+∞C .(,2]-∞D .[2,)-+∞11.已知函数()f x 的定义域为R .当0x <时,3()1f x x =-;当11x -≤≤时,()()f x f x -=-;当12x >时,11()()22f x f x +=-.则(6)f =( ) A .2-B .1-C .0D .212.三个数20.420.4,log 0.4,2a b c ===之间的大小关系是( ) A .a c b <<B .b a c <<C .a b c <<D .b c a <<二、填空题13.某在校大学生提前创业,想开一家服装专卖店,经过预算,店面装修费为10000元,每天需要房租水电等费用100元,受营销方法、经营信誉度等因素的影响,专卖店销售总收入P 与店面经营天数x 的关系是P(x)=21300,0300245000,300x x x x ⎧-≤<⎪⎨⎪≥⎩则总利润最大时店面经营天数是___.14.已知2a =5b =m ,且11a b+=1,则m =____. 15.已知()32,,x x af x x x a⎧≤=⎨>⎩,若存在实数b ,使函数()()g x f x b =-有两个零点,则a的取值范围是________.16.若函数|1|12x y m -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象与x 轴有公共点,则m 的取值范围是__________.17.用{}min ,,a b c 表示,,a b c 三个数中最小值,则函数{}()min 41,4,8f x x x x =++-+的最大值是 .18.已知()f x 定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,,则函数()()3g x f x x =-+的零点的集合为 . 19.已知()2x a x af x ++-=,g(x)=ax+1 ,其中0a >,若()f x 与()g x 的图象有两个不同的交点,则a 的取值范围是______________.20.若函数()22xf x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是_____.三、解答题21.设2{|670},{|24},{|}A x x x B x x C x x a =--≤=-≤=≥ (1)求A B I(2)若A C C =U ,求实数a 的取值范围.22.若()f x 是定义在(0,)+∞上的函数,且满足()()()x f f x f y y=-, 当1x >时,()0f x >. (1)判断并证明函数的单调性;(2)若(2)1f =,解不等式1(3)()2f x f x+-<.23.食品安全问题越来越引起人们的重视,农药、化肥的滥用对人民群众的健康带来一定的危害,为了给消费者带来放心的蔬菜,某农村合作社每年投入200万元,搭建了甲、乙两个无公害蔬菜大棚,每个大棚至少要投入20万元,其中甲大棚种西红柿,乙大棚种黄瓜,根据以往的种菜经验,发现种西红柿的年收益P 、种黄瓜的年收益Q 与投入a(单位:万元)满足P =80+142,a 4a Q =+120.设甲大棚的投入为x(单位:万元),每年两个大棚的总收益为f(x)(单位:万元). (1)求f(50)的值;(2)试问如何安排甲、乙两个大棚的投入,才能使总收益f(x)最大? 24.设全集U=R ,集合A={x|1≤x <4},B={x|2a≤x <3-a}.(1)若a=-2,求B∩A ,B∩(∁U A);(2)若A∪B=A ,求实数a 的取值范围. 25.某厂生产某产品的年固定成本为250万元,每生产千件,需另投入成本(万元),若年产量不足千件,的图象是如图的抛物线,此时的解集为,且的最小值是,若年产量不小于千件,,每千件商品售价为50万元,通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.(1)写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大? 26.已知集合{}24xA x R =∈<,(){}lg 4B x R y x =∈=-.(1)求集合,A B ;(2)已知集合{}11C x m x m =-≤≤-,若集合()C A B ⊆⋃,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】由指数式与对数式的转化,结合换底公式和对数的运算,即可求解. 【详解】由题意3225,5225a b==根据指数式与对数式的转化可得35log 225,log 225a b == 由换底公式可得lg 2252lg15lg 2252lg15,lg 3lg 3lg 5lg 5a b ==== 由对数运算化简可得11lg 3lg 52lg152lg15a b +=+ lg3lg52lg15+=lg1512lg152== 故选:A 【点睛】本题考查了指数式与对数式的转化,对数的运算及换底公式的应用,属于中档题.2.A解析:A 【解析】 【分析】由,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,求得,M N 的坐标,分别代入指数函数和对数函数的解析式,求得,a b 的值,即可求解. 【详解】由题意知(1,1)A ,且,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,所以11,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 把11,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数xy a =,即1313a =,解得127a =,把22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数log b y x =,即22log 33b =,即得3223b ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以1a b <<. 故选A. 【点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的图象与性质的应用,其中解答熟练应用指数函数和对数函数的解析式求得,a b 的值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.3.C解析:C 【解析】分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果. 详解:因为()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,且(1)(1)f x f x -=+, 所以(1)(1)(3)(1)(1)4f x f x f x f x f x T +=--∴+=-+=-∴=,因此(1)(2)(3)(50)12[(1)(2)(3)(4)](1)(2)f f f f f f f f f f ++++=+++++L , 因为(3)(1)(4)(2)f f f f =-=-,,所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,(2)(2)(2)(2)0f f f f =-=-∴=Q ,从而(1)(2)(3)(50)(1)2f f f f f ++++==L ,选C.点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.4.B解析:B 【解析】 【分析】利用换元法求函数解析式,注意换元后自变量范围变化. 【详解】2t =,则2t ≥,所以()()()()2224t 251,2,f t t t t =-+-+=+≥即()21f x x =+ ()2x ≥.【点睛】本题考查函数解析式,考查基本求解能力.注意换元后自变量范围变化.5.D解析:D 【解析】 【分析】利用换元法 将函数转化为f (t )=e+1,根据函数的对应关系求出t 的值,即可求出函数f (x )的表达式,即可得到结论 【详解】 设t=f (x )-e x ,则f (x )=e x +t ,则条件等价为f (t )=e+1, 令x=t ,则f (t )=e t +t=e+1, ∵函数f (x )为单调递增函数, ∴t=1, ∴f (x )=e x +1,即f (ln5)=e ln1.5+1=1.5+1=2.5, 故选:D . 【点睛】本题主要考查函数值的计算,利用换元法求出函数的解析式是解决本题的关键.6.D解析:D 【解析】依题意A ={x |-2≤x ≤3},B ={x |x <-1或x >4},故∁U B ={x |-1≤x ≤4},故A ∩(∁U B )={x |-1≤x ≤3},故选D.7.B解析:B 【解析】由()f x 的解析式知仅有两个零点32x =-与0x =,而A 中有三个零点,所以排除A ,又()2232xx x f x e-++'=,由()0f x '=知函数有两个极值点,排除C ,D ,故选B . 8.A解析:A 【解析】 由奇函数满足()32f x f x ⎛⎫-=⎪⎝⎭可知该函数是周期为3T =的奇函数,由递推关系可得:112,21n n n n S a n S a n +-=+=+-, 两式做差有:1221n n n a a a -=--,即()()1121n n a a --=-, 即数列{}1n a -构成首项为112a -=-,公比为2q =的等比数列, 故:()1122,21n n n n a a --=-⨯∴=-+,综上有:()()()()()552131223f a f f f f =-+=-==--=,()()()()66216300f a f f f =-+=-==,则:()()563f a f a +=. 本题选择A 选项.9.D解析:D 【解析】 【分析】由题意结合函数的性质整理计算即可求得最终结果. 【详解】由题意可得:()354f log =()3log 23f +, 则()354f log =()31log 21f -+,且()()331log 21log 21f f +=--, 由于()3log 211,0-∈-,故()()31log 2333log 211log 232f f --=--=-=-,据此可得:()()3312log 21log 213f f +=-=-,()354f log =32-.本题选择D 选项. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性,函数的周期性及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.10.B解析:B 【解析】由题意可得{}|2A x x =<,结合交集的定义可得实数a 的取值范围是[)2,+∞ 本题选择B 选项.11.D解析:D 【解析】 试题分析:当时,11()()22f x f x +=-,所以当时,函数是周期为的周期函数,所以,又函数是奇函数,所以,故选D .考点:函数的周期性和奇偶性.12.B解析:B 【解析】20.4200.41,log 0.40,21<<Q ,01,0,1,a b c b a c ∴<<∴<<,故选B.二、填空题13.200【解析】【分析】根据题意列出总利润L(x)的分段函数然后在各个部分算出最大值比较大小就能确定函数的最大值进而可求出总利润最大时对应的店面经营天数【详解】设总利润为L(x)则L(x)=则L(x) 解析:200 【解析】 【分析】根据题意,列出总利润L(x)的分段函数,然后在各个部分算出最大值,比较大小,就能确定函数的最大值,进而可求出总利润最大时对应的店面经营天数. 【详解】 设总利润为L(x),则L(x)=2120010000,0300210035000,300x x x x x ⎧-+-≤<⎪⎨⎪-+≥⎩则L(x)=21(200)10000,0300210035000,300x x x x ⎧--+≤<⎪⎨⎪-+≥⎩当0≤x<300时,L(x)max =10000, 当x ≥300时,L(x)max =5000,所以总利润最大时店面经营天数是200. 【点睛】本题主要考查分段函数的实际应用,准确的写出各个部分的函数关系式是解决本题的关键.14.10【解析】因为2a=5b=m 所以a=log2mb=log5m 由换底公式可得=logm2+logm5=logm10=1则m=10点睛:(1)在对数运算中先利用幂的运算把底数或真数进行变形化成分数指数解析:10 【解析】因为2a =5b =m ,所以a =log 2m ,b =log 5m ,由换底公式可得11a b+=log m 2+log m 5=log m 10=1,则m =10. 点睛:(1)在对数运算中,先利用幂的运算把底数或真数进行变形,化成分数指数幂的形式,使幂的底数最简,然后再运用对数运算法则化简合并,在运算中要注意化同底或指数与对数互化.(2)熟练地运用对数的三个运算性质并配以代数式的恒等变形是对数计算、化简、证明常用的技巧.15.【解析】【分析】由有两个零点可得有两个零点即与的图象有两个交点则函数在定义域内不能是单调函数结合函数图象可求的范围【详解】有两个零点有两个零点即与的图象有两个交点由可得或①当时函数的图象如图所示此时 解析:()(),01,-∞⋃+∞【解析】 【分析】由()()g x f x b =-有两个零点可得()f x b =有两个零点,即()y f x =与y b =的图象有两个交点,则函数在定义域内不能是单调函数,结合函数图象可求a 的范围 【详解】()()g x f x b =-Q 有两个零点,()f x b ∴=有两个零点,即()y f x =与y b =的图象有两个交点,由32x x =可得,0x =或1x =①当1a >时,函数()f x 的图象如图所示,此时存在b ,满足题意,故1a >满足题意②当1a =时,由于函数()f x 在定义域R 上单调递增,故不符合题意 ③当01a <<时,函数()f x 单调递增,故不符合题意④0a =时,()f x 单调递增,故不符合题意⑤当0a <时,函数()y f x =的图象如图所示,此时存在b 使得,()y f x =与y b =有两个交点综上可得,0a <或1a > 故答案为:()(),01,-∞⋃+∞ 【点睛】本题考察了函数的零点问题,渗透了转化思想,数形结合、分类讨论的数学思想.16.【解析】【分析】由可得出设函数将问题转化为函数与函数的图象有交点利用数形结合思想可求出实数的取值范围【详解】由可得出设函数则直线与函数的图象有交点作出函数与函数的图象如下图所示由图象可知则解得因此实 解析:[)1,0-【解析】 【分析】由|1|102x y m -⎛⎫=+= ⎪⎝⎭可得出112xm -⎛⎫-= ⎪⎝⎭,设函数()112xg x -⎛⎫= ⎪⎝⎭,将问题转化为函数y m =-与函数()y g x =的图象有交点,利用数形结合思想可求出实数m 的取值范围.【详解】由|1|102x y m -⎛⎫=+= ⎪⎝⎭可得出112xm -⎛⎫-= ⎪⎝⎭,设函数()112xg x -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则直线y m =-与函数()y g x =的图象有交点,作出函数()111,122,1x x x g x x --⎧⎛⎫≥⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪<⎩与函数y m =-的图象如下图所示,由图象可知()01g x <≤,则01m <-≤,解得10m -≤<. 因此,实数m 的取值范围是[)1,0-. 故答案为:[)1,0-. 【点睛】本题考查利用函数有零点求参数的取值范围,在含单参数的函数零点问题的求解中,一般转化为参数直线与函数图象有交点来处理,考查数形结合思想的应用,属于中等题.17.6【解析】试题分析:由分别解得则函数则可知当时函数取得最大值为6考点:分段函数的最值问题解析:6 【解析】试题分析:由414,418,48x x x x x x +>++>-++>-+分别解得1, 1.4,2x x x >>>,则函数()8,2{4,1241,1x x f x x x x x -+≥=+<<+≤则可知当2x =时,函数{}()min 41,4,8f x x x x =++-+取得最大值为6 考点:分段函数的最值问题18.【解析】试题分析:当时由于定义在上的奇函数则;因为时则若时令若时令因则的零点集合为考点:奇函数的定义与利用奇函数求解析式;2函数的零点;3分段函数分段处理原则; 解析:【解析】试题分析:当时,,由于()f x 定义在R 上的奇函数,则;因为0x ≥时,,则若时,令若时,令,因,则,的零点集合为考点:奇函数的定义与利用奇函数求解析式;2.函数的零点;3.分段函数分段处理原则;19.(01)【解析】结合与的图象可得点睛:数形结合是数学解题中常用的思想方法数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化生动化能够变抽象思维为形象思维有助于把握数学问题的本质在运用数形结合思想分析和解决解析:(0,1), 【解析】(),,2x x a x a x af x a x a ≥++-⎧==⎨<⎩, 结合()f x 与()g x 的图象可得()0,1.a ∈点睛:数形结合是数学解题中常用的思想方法,数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质. 在运用数形结合思想分析和解决问题时,要注意三点:第一要彻底明白一些概念及其几何意义以及曲线的代数特征,对数学题目中的条件和结论既分析其几何又分析其代数意义;第二是恰当设参、合理用参,建立关系,由数思形,以形想数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范围20.【解析】【分析】【详解】函数有两个零点和的图象有两个交点画出和的图象如图要有两个交点那么 解析:02b <<【解析】 【分析】【详解】函数()22xf x b =--有两个零点,和的图象有两个交点,画出和的图象,如图,要有两个交点,那么三、解答题21.(1)[1,6]-(2)1a ≤- 【解析】 【分析】(1)化简集合,根据集合的交集运算即可求解(2)由A C C =U 可知A C ⊆,结合数轴求解即可. 【详解】(1)由2670x x --≤解得17x -≤≤,故[1,7]A =-, 因为24x -≤,所以26x -≤≤,即[2,6]B =-, 所以[1,7][2,6][1,6]A B =--=-I I . (2) 因为A C C =U , 所以A C ⊆, 故1a ≤-. 【点睛】本题主要考查了集合的交集,并集,子集,涉及一元二次不等式及绝对值不等式,属于中档题.22.(1)增函数,证明见解析;(2){|01}x x << 【解析】 试题分析:(1)由题意结合所给的抽象函数关系可由120x x >>时有()()120f x f x ->,即()f x 在定义域内为增函数;(2)原问题等价于x 的不等式组(3)43010x x x x⎧⎪+<⎪+>⎨⎪⎪>⎩,求解不等式组可得01x <<.试题解析: (1)增函数证明:令12,x x y x ==,且120x x >>,则121x x > 由题意知:1122()()()x f f x f x x =- 又∵当x >1时,()0f x > ∴12()0x f x > ∴()()120f x f x -> ∴()f x 在定义域内为增函数(2)令x =4,y =2 由题意知:4()(4)(2)2f f f =- ∴()()422122f f ==⨯=()13()((3))(4)f x f f x x f x+-=+<又∵()f x 是增函数,可得(3)43010x x x x ⎧⎪+<⎪+>⎨⎪⎪>⎩∴01x <<.点睛:抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数.由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一.抽象性较强,灵活性大,解抽象函数重要的一点要抓住函数中的某些性质,通过局部性质或图象的局部特征,利用常规数学思想方法(如化归法、数形结合法等),这样就能突破“抽象”带来的困难,做到胸有成竹.另外还要通过对题目的特征进行观察、分析、类比和联想,寻找具体的函数模型,再由具体函数模型的图象和性质来指导我们解决抽象函数问题的方法. 23.(1);(2)甲大棚128万元,乙大棚72万元时,总收益最大, 且最大收益为282万元.【解析】试题分析:(1)当甲大棚投入50万元,则乙大棚投入150万元,此时直接计算1(50)804250150120277.54f =+⨯+⨯+=即可;(2)列出总收益的函数式得1()422504f x x x =-++,令,换元将函数转换为关于t 的二次函数,由二次函数知识可求其最大值及相应的x 值.试题解析: (1)∵甲大棚投入50万元,则乙大棚投入150万元,∴1(50)804250150120277.54f=+⨯+⨯+=(2),依题得,即,故.令,则,当时,即时,,∴甲大棚投入128万元,乙大棚投入72万元时,总收益最大,且最大收益为282万元.考点:1.函数建模;2.二次函数.24.(1)B∩A=[1,4),B∩(∁U A)= [-4,1)∪[4,5);(2)1 [,) 2+∞ .【解析】【分析】(1)利用补集的定义求出A的补集,然后根据交集的定义求解即可直接求解即可;(2 )分类讨论B是否是空集,列出不等式组求解即可.【详解】(1)∵A={x|1≤x<4},∴∁U A={x|x<1或x≥4},∵B={x|2a≤x<3-a},∴a=-2时,B={-4≤x<5},所以B∩A=[1,4),B∩(∁U A)={x|-4≤x<1或4≤x<5}=[-4,1)∪[4,5).(2)A∪B=A⇔B⊆A,①B=∅时,则有2a≥3-a,∴a≥1,②B≠∅时,则有,∴,综上所述,所求a的取值范围为.【点睛】本题主要考查集合的交集、集合的补集以及空集的应用,属于简答题.要解答本题,首先必须熟练应用数学的转化与划归思想及分类讨论思想,将并集问题转化为子集问题,其次分类讨论进行解答,解答集合子集过程中,一定要注意空集的讨论,这是同学们在解题过程中容易疏忽的地方,一定不等掉以轻心.25.(1) ;(2) 当年产量千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大为万元.【解析】 【分析】(1)由题可知,利润=售价-成本,分别对年产量不足件,以及年产量不小于件计算,代入不同区间的解析式,化简求得;(2)分别计算年产量不足件,以及年产量不小于件的利润,当年产量不足80件时,由配方法解得利润的最大值为950万元,当年产量不小于件时,由均值不等式解得利润最大值为1000万元,故年产量为件时,利润最大为万元.【详解】 (1)当时,;当时,,所以().(2)当时,此时,当时,取得最大值万元.当时,此时,当时,即时,取得最大值万元,,所以年产量为件时,利润最大为万元.考点:•配方法求最值 均值不等式26.(1) ()4,B =+∞(),2A =-∞;(2) m 的取值范围是()-3∞,. 【解析】试题分析:(1)由题意,根据指数幂的运算性质,可得(),2A =-∞,根据函数()lg 4y x =- 可解得4x >,得到集合B ;(2)由(1)可得()()(),24,A B =-∞+∞U U ,根据()C A B ⊆⋃,再分C =∅和C ≠∅两种情况分类讨论,即可求得实数m 的取值范围.试题解析: (1)∵x 222<∴()A ,2∞=-又∵()y lg x 4=-可知x 4> ∴()B 4,∞=+(2)∵()()()A B ,24,∞∞⋃=-⋃+,又∵()C A B ⊆⋃ (i )若C ∅=,即1m m 1->-, 解得m 1<,满足:()C A B ⊆⋃ ∴m 1<符合条件(ii )若C ∅≠,即m m 1-≤-, 解得m 1≥,要保证:()C A B ⊆⋃1m 4->或m 12-<,解得m 3<-(舍)或m 12-<解得[)m 1,3∈,综上:m 的取值范围是()-3∞, .。
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新高一数学上期中模拟试卷带答案一、选择题1.设集合{1,2,3,4}A =,{}1,0,2,3B =-,{|12}C x R x =∈-≤<,则()A B C =A .{1,1}-B .{0,1}C .{1,0,1}-D .{2,3,4}2.函数()ln f x x x =的图像大致是( )A .B .C .D .3.已知函数()1ln1xf x x-=+,则不等式()()130f x f x +-≥的解集为( ) A .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .11,32⎛⎤⎥⎝⎦C .12,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .12,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭4.如图,点O 为坐标原点,点(1,1)A ,若函数xy a =及log b y x =的图象与线段OA 分别交于点M ,N ,且M ,N 恰好是线段OA 的两个三等分点,则a ,b 满足.A .1a b <<B .1b a <<C .1b a >>D .1a b >>5.已知函数()f x 的定义域为R .当0x <时,3()1f x x =-;当11x -≤≤时,()()f x f x -=-;当12x >时,11()()22f x f x +=-.则(6)f =( ) A .2-B .1-C .0D .26.若函数()(),1231,1xa x f x a x x ⎧>⎪=⎨-+≤⎪⎩是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎛⎤⎥⎝⎦D .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭7.已知0.6log 0.5a =,ln0.5b =,0.50.6c =,则( ) A .a c b >>B .a b c >>C .c a b >>D .c b a >>8.已知定义域为R 的函数()f x 在[1,)+∞单调递增,且(1)f x +为偶函数,若(3)1f =,则不等式(21)1f x +<的解集为( ) A .(1,1)- B .(1,)-+∞ C .(,1)-∞D .(,1)(1,)-∞-+∞9.设函数22,()6,x x x af x ax x a⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩是定义在R 上的增函数,则实数a 取值范围( )A .[)2,+∞B .[]0,3C .[]2,3D .[]2,410.已知0.80.820.7,log 0.8, 1.1a b c ===,则,,a b c 的大小关系是( )A .a b c <<B .b a c <<C .a c b <<D .b c a << 11.设0.60.3a =,0.30.6b =,0.30.3c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b a c <<B .a c b <<C .b c a <<D .c b a <<12.已知()()2,11,1x x f x f x x ⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,则()2log 7f =( )A .7B .72C .74D .78二、填空题13.已知函数()(),y f x y g x ==分别是定义在[]3,3-上的偶函数和奇函数,且它们在[]0,3上的图象如图所示,则不等式()()0f x g x ≥在[]3,3-上的解集是________.14.已知函数())2ln 11f x x x =++,()4f a =,则()f a -=________.15.函数()1x f x +=的定义域是______. 16.函数()12x f x -的定义域是__________.17.已知偶函数()f x 满足3()8(0)f x x x =-≥,则(2)0f x ->的解集为___ ___18.用max{,,}a b c 表示,,a b c 三个数中的最大值,设{}2()max ln,1,4(0)f x x x x x x=--->,则()f x的最小值为_______.19.已知31 2ab+=,则3a ba=__________.20.用{}min,,a b c表示,,a b c三个数中最小值,则函数{}()min41,4,8f x x x x=++-+的最大值是.三、解答题21.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x<0时,()111f xx=+-.(1)求f(2)的值;(2)用定义法判断y=f(x)在区间(-∞,0)上的单调性.(3)求0()x f x>时,的解析式22.如图所示,某街道居委会拟在EF地段的居民楼正南方向的空白地段AE上建一个活动中心,其中30AE=米.活动中心东西走向,与居民楼平行. 从东向西看活动中心的截面图的下部分是长方形ABCD,上部分是以DC为直径的半圆. 为了保证居民楼住户的采光要求,活动中心在与半圆相切的太阳光线照射下落在居民楼上的影长GE不超过2.5米,其中该太阳光线与水平线的夹角θ满足3tan4θ=.(1)若设计18AB=米,6AD=米,问能否保证上述采光要求?(2)在保证上述采光要求的前提下,如何设计AB与AD的长度,可使得活动中心的截面面积最大?(注:计算中π取3)23.已知函数()222,00,0,0x x xf x xx mx x⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩是奇函数.(1)求实数m的值;(2)若函数()f x在区间[]1,2a--上单调递增,求实数a的取值范围.24.已知函数())22logf x x a x=+是R上的奇函数,()2g x t x a=--.(1)求a的值;(2)记()f x在3,24⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为M,若对任意的3,24x⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,()M g x≤恒成立,求t的取值范围.25.一个工厂生产某种产品每年需要固定投资100万元,此外每生产1件该产品还需要增加投资1万元,年产量为x (x N *∈)件.当20x ≤时,年销售总收人为(233x x -)万元;当20x >时,年销售总收人为260万元.记该工厂生产并销售这种产品所得的年利润为y 万元.(年利润=年销售总收入一年总投资) (1)求y (万元)与x (件)的函数关系式;(2)当该工厂的年产量为多少件时,所得年利润最大?最大年利润是多少?26.已知定义域为R 的函数()22xx b f x a-=+是奇函数.()1求a ,b 的值;()2用定义证明()f x 在(),-∞+∞上为减函数;()3若对于任意t R ∈,不等式()()22220f t t f t k -+-<恒成立,求k 的范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】分析:由题意首先进行并集运算,然后进行交集运算即可求得最终结果. 详解:由并集的定义可得:{}1,0,1,2,3,4A B ⋃=-, 结合交集的定义可知:(){}1,0,1A B C ⋃⋂=-. 本题选择C 选项.点睛:本题主要考查并集运算、交集运算等知识,意在考查学生的计算求解能力.2.A解析:A 【解析】 【分析】从图象来看图象关于原点对称或y 轴对称,所以分析奇偶性,然后再用特殊值确定. 【详解】因为函数()ln f x x x =是奇函数,排除C ,D 又因为2x = 时()0f x >,排除B 故选:A 【点睛】本题主要考查了函数的图象的判断,还考查了数形结合的思想,属于基础题.3.D解析:D 【解析】 【分析】根据题意可得函数()f x 的奇偶性以及单调性,据此原不等式转化为()()31f x f x ≥-,求解可得x 的取值范围,即可得出结论. 【详解】根据题意,函数()1ln 1xf x x-=+, 则有101xx->+,解可得11x -<<, 即函数的定义域为()1,1-,关于原点对称, 又由()()11lnln 11x xf x f x x x+--==-=--+, 即函数()f x 为奇函数, 设11xt x -=+,则y lnt =, 12111x t x x -==-++,在()1,1-上为减函数, 而y lnt =在()0,∞+上为增函数, 故()1ln1xf x x-=+在区间()1,1-上为减函数, ()()()()13013f x f x f x f x +-≥⇒≥-- ()()3131111311x x f x f x x x ≤-⎧⎪⇒≥-⇒-<<⎨⎪-<-<⎩,解可得:1223x ≤<,即不等式的解集为12,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭; 故选:D . 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,解题时不要忽略函数的定义域,属于中档题.4.A解析:A 【解析】 【分析】由,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,求得,M N 的坐标,分别代入指数函数和对数函数的解析式,求得,a b 的值,即可求解. 【详解】由题意知(1,1)A ,且,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,所以11,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 把11,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数xy a =,即1313a =,解得127a =,把22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数log b y x =,即22log 33b =,即得3222639b ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以1a b <<. 故选A. 【点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的图象与性质的应用,其中解答熟练应用指数函数和对数函数的解析式求得,a b 的值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.5.D解析:D 【解析】 试题分析:当时,11()()22f x f x +=-,所以当时,函数是周期为的周期函数,所以,又函数是奇函数,所以,故选D .考点:函数的周期性和奇偶性.6.C解析:C 【解析】 【分析】由题意结合分段函数的解析式分类讨论即可求得实数a 的取值范围. 【详解】当1x >时,x a 为减函数,则01a <<,当1x ≤时,一次函数()231a x -+为减函数,则230a -<,解得:23a >, 且在1x =处,有:()12311a a -⨯+≥,解得:34a ≤, 综上可得,实数a 的取值范围是23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦. 本题选择C 选项. 【点睛】对于分段函数的单调性,有两种基本的判断方法:一保证各段上同增(减)时,要注意上、下段间端点值间的大小关系;二是画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质进行直观的判断.7.A解析:A 【解析】由0.50.6log 0.51,ln 0.50,00.61><<<,所以1,0,01a b c ><<<,所以a c b >>,故选A .8.A解析:A 【解析】 【分析】由函数y =f (x +1)是定义域为R 的偶函数,可知f (x )的对称轴x =1,再利用函数的单调性,即可求出不等式的解集. 【详解】由函数y =f (x +1)是定义域为R 的偶函数,可知f (x )的对称轴x =1,且在[1,+∞)上单调递增,所以不等式f (2x+1)<1=f (3)⇔ |2x+1﹣1|)<|3﹣1|, 即|2x |<2⇔|x |<1,解得-11x << 所以所求不等式的解集为:()1,1-. 故选A . 【点睛】本题考查了函数的平移及函数的奇偶性与单调性的应用,考查了含绝对值的不等式的求解,属于综合题.9.D解析:D 【解析】 【分析】画出函数22y x x =--的图象,结合图象及题意分析可得所求范围. 【详解】画出函数22y x x =--的图象如下图所示,结合图象可得,要使函数()22,,6,,x x x a x ax x a ⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩是在R 上的增函数,需满足22226a a a a ≥⎧⎨--≥-⎩,解得24x ≤≤. 所以实数a 取值范围是[]2,4. 故选D . 【点睛】解答本题的关键有两个:(1)画出函数的图象,结合图象求解,增强了解题的直观性和形象性;(2)讨论函数在实数集上的单调性时,除了考虑每个段上的单调性之外,还要考虑在分界点处的函数值的大小关系.10.B解析:B 【解析】 【分析】根据指数函数的单调性以及对数函数的单调性分别判断出a b c 、、的取值范围,从而可得结果. 【详解】0.8000.70.71a <=<=,22log 0.8log 10b =<=, 0.801.1 1.11c =>=,b ac ∴<<,故选B.【点睛】本题主要考查对数函数的性质、指数函数的单调性及比较大小问题,属于难题.解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间 );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.11.B解析:B 【解析】【分析】根据指数函数的单调性得出0.60.30.30.3<,而根据幂函数的单调性得出0.30.30.30.6<,从而得出a ,b ,c 的大小关系. 【详解】 解:0.3x y =在定义域上单调递减,且0.360.<,0.60.30.30.3∴<,又0.3y x ∴=在定义域上单调递增,且0.360.<,0.30.30.30.6∴<, 0.60.30.30.30.30.6∴<<,a cb ∴<<故选:B . 【点睛】考查指数函数和幂函数的单调性,以及增函数和减函数的定义.12.C解析:C 【解析】 【分析】根据函数的周期性以及分段函数的表达式,结合对数的运算法则,代入即可得到结论. 【详解】2222log 4log 7log 83=<<=,20log 721∴<-<,()()2log 72227log 7log 7224f f -∴=-==. 故选:C . 【点睛】本题主要考查函数值的计算,根据分段函数的表达式以及函数的周期性进行转化是解决本题的关键.二、填空题13.【解析】【分析】不等式的解集与f (x )g(x)0且g (x )0的解集相同观察图象选择函数值同号的部分再由f (x )是偶函数g (x )是奇函数得到f (x )g (x )是奇函数从而求得对称区间上的部分解集最后两部 解析:(]()(]3,21,01,2--⋃-⋃【解析】 【分析】 不等式()()f x 0g x ≥的解集,与f (x )⋅g(x)≥0且g (x )≠0的解集相同,观察图象选择函数值同号的部分,再由f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,得到f (x )⋅g (x )是奇函数,从而求得对称区间上的部分解集,最后两部分取并集即可. 【详解】 将不等式()()f x 0g x ≥转化为f (x )⋅g(x)≥0且g (x )≠0,如图所示:满足不等式的解集为:(1,2]∵y=f (x )是偶函数,y=g (x )是奇函数∴f (x )⋅g (x )是奇函数, 故在y 轴左侧,满足不等式的解集为(-3,-2](-1,0)故不等式()()0f x g x ≥在[]3,3-上的解集是(-3,-2](-1,0)(1,2]【点睛】本题考查了函数的奇偶性在解不等式中的应用,考查了数形结合,转化,分类讨论等思想方法,根据函数奇偶性的性质以及数形结合是解决本题的关键.14.【解析】【分析】发现计算可得结果【详解】因为且则故答案为-2【点睛】本题主要考查函数的性质由函数解析式计算发现是关键属于中档题 解析:2-【解析】 【分析】发现()()f x f x 2+-=,计算可得结果. 【详解】因为()()))()22f x f x lnx 1lnx 1ln 122x x +-=+++=+-+=,()()f a f a 2∴+-=,且()f a 4=,则()f a 2-=-.故答案为-2 【点睛】本题主要考查函数的性质,由函数解析式,计算发现()()f x f x 2+-=是关键,属于中档题.15.【解析】【分析】由根式内部的代数式大于等于0且分式的分母不等于0联立不等式组求解x 的取值集合得答案【详解】由得且函数的定义域为:;故答案为【点睛】本题考查了函数的定义域及其求法是基础的会考题型 解析:[)()1,00,∞-⋃+【解析】 【分析】由根式内部的代数式大于等于0且分式的分母不等于0联立不等式组求解x 的取值集合得答案. 【详解】由{100x x +≥≠,得1x ≥-且0x ≠.∴函数()f x =的定义域为:[)()1,00,-⋃+∞; 故答案为[)()1,00,-⋃+∞.【点睛】本题考查了函数的定义域及其求法,是基础的会考题型. 16.【解析】由得所以所以原函数定义域为故答案为解析:(],0-∞【解析】由120x -≥,得21x ≤,所以0x ≤,所以原函数定义域为(],0-∞,故答案为(],0-∞. 17.【解析】【分析】通过判断函数的奇偶性增减性就可以解不等式【详解】根据题意可知令则转化为由于偶函数在上为增函数则即即或即或【点睛】本题主要考查利用函数的性质(奇偶性增减性)解不等式意在考查学生的转化能 解析:{|40}x x x ><或【解析】【分析】通过判断函数的奇偶性,增减性就可以解不等式.【详解】根据题意可知(2)0f =,令2x t -=,则转化为()(2)f t f >,由于偶函数()f x 在()0,∞+上为增函数,则()(2)f t f >,即2t>,即22x -<-或22x ->,即0x <或4x >.【点睛】 本题主要考查利用函数的性质(奇偶性,增减性)解不等式,意在考查学生的转化能力,分析能力及计算能力.18.0【解析】【分析】将中三个函数的图像均画出来再分析取最大值的函数图像从而求得最小值【详解】分别画出的图象取它们中的最大部分得出的图象如图所示故最小值为0故答案为0【点睛】本题主要考查数形结合的思想与 解析:0【解析】【分析】将{}2()max ln ,1,4(0)f x x x x x x =--->中三个函数的图像均画出来,再分析取最大值的函数图像,从而求得最小值.【详解】分别画出ln y x =-,1y x =-,24y x x =-的图象,取它们中的最大部分,得出()f x 的图象如图所示,故最小值为0.故答案为0【点睛】本题主要考查数形结合的思想与常见函数的图像等,需要注意的是在画图过程中需要求解函数之间的交点坐标从而画出准确的图像,属于中等题型.19.3【解析】【分析】首先化简所给的指数式然后结合题意求解其值即可【详解】由题意可得:【点睛】本题主要考查指数幂的运算法则整体数学思想等知识意在考查学生的转化能力和计算求解能力解析:3【解析】【分析】首先化简所给的指数式,然后结合题意求解其值即可.【详解】 132********a b a b a a b a +-+====.【点睛】本题主要考查指数幂的运算法则,整体数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 20.6【解析】试题分析:由分别解得则函数则可知当时函数取得最大值为6考点:分段函数的最值问题解析:6【解析】试题分析:由414,418,48x x x x x x +>++>-++>-+分别解得1, 1.4,2x x x >>>,则函数()8,2{4,1241,1x x f x x x x x -+≥=+<<+≤则可知当2x =时,函数{}()min 41,4,8f x x x x =++-+取得最大值为6考点:分段函数的最值问题三、解答题21.(1)23-;(2)见解析;(3)()1x f x x -=+ 【解析】【分析】(1)利用函数的奇偶性求解.(2)函数单调性定义,通过化解判断函数值差的正负;(3)函数为R 奇函数,x 〈0的解析式已知,利用奇函数图像关于原点对称,即可求出x 〉0的解析式.【详解】(1)由函数f (x )为奇函数,知f (2)=-f (-2)=23-· (2)在(-∞,0)上任取x 1,x 2,且x 1<x 2, 则()()1212121111111111f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=+-+=- ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭ ()()211211x x x x -=-- 由x 1-1<0,x 2-1<0,x 2-x 1>0,知f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).由定义可知,函数y =f (x )在区间(-∞,0]上单调递减.·(3)当x >0时,-x <0,()111f x x -=-+ 由函数f (x )为奇函数知f (x )=-f (-x ),()1111x f x x x -∴=-+=++ 【点睛】 本题考查了函数奇偶性的应用和单调性的定义,利用奇偶性求函数值和解析式主要应用奇偶性定义和图像的对称性;利用定义法证明函数单调性关键是作差后式子的化解,因为需要判断结果的正负,所以通常需要将式子化成乘积的形式.22.(Ⅰ)能(Ⅱ)20AB =米且5AD =米【解析】【分析】(1)以点A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系.设太阳光线所在直线方程为y=34x+b ,利用直线与圆相切,求出直线方程,令x=30,得EG=1.5米<2.5米,即可得出结论;(2)欲使活动中心内部空间尽可能大,则影长EG 恰为2.5米,即可求出截面面积最大.【详解】解:如图,以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系.(1)因为AB =18米,AD =6米,所以半圆的圆心为H (9,6),半径r =9.设太阳光线所在直线方程为y =-34x +b , 即3x +4y -4b =02227+24-4b 3+4=9, 解得b =24或b =32(舍). 故太阳光线所在直线方程为y =-34x +24, 令x =30,得EG =1.5<2.5.所以此时能保证上述采光要求.(2)设AD =h 米,AB =2r 米,则半圆的圆心为H (r ,h ),半径为r .方法一 设太阳光线所在直线方程为y =-34x +b , 即3x +4y -4b =0, 223r+4h-4b 3+4r ,解得b =h +2r 或b =h -r 2 (舍). 故太阳光线所在直线方程为y =-34x +h +2r , 令x =30,得EG =2r +h -452, 由EG ≤52,得h ≤25-2r . 所以S =2rh +12πr 2=2rh +32×r 2≤2r (25-2r )+32×r 2 =-52r 2+50r =-52(r -10)2+250≤250. 当且仅当r =10时取等号.所以当AB =20米且AD =5米时,可使得活动中心的截面面积最大.方法二 欲使活动中心内部空间尽可能大,则影长EG 恰为2.5米,则此时点G 为(30,2.5),设过点G 的上述太阳光线为l 1,则l 1所在直线方程为y -52=-34(x -30), 即3x +4y -100=0.由直线l 1与半圆H 相切,得r =3r+4h-1005.而点H (r ,h )在直线l 1的下方,则3r +4h -100<0,即r =-3r+4h-1005,从而h =25-2r . 又S =2rh +12πr 2=2r (25-2r )+32×r 2=-52r 2+50r =-52(r -10)2+250≤250.当且仅当r =10时取等号.所以当AB =20米且AD =5米时,可使得活动中心的截面面积最大.【点睛】 本题考查利用数学知识直线与圆的相切位置关系解决实际问题,考查二次函数配方法的运用和分析解决实际问题的能力,属于中档题.23.(1)2;(2)(]1,3.【解析】【分析】(1)设0x <,可得0x ->,求出()f x -的表达式,利用奇函数的定义可得出函数()y f x =在0x <时的解析式,由此可求出实数m 的值;(2)作出函数()y f x =的图象,可得出函数()y f x =的单调递增区间为[]1,1-,于是可得出[][]1,21,1a --⊆-,进而得出关于实数a 的不等式组,解出即可.【详解】 (1)()222,00,0,0x x x f x x x mx x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩为奇函数, 当0x <时,0x ->,则()()()2222f x x x x x -=--+⨯-=--,则()()22f x f x x x =--=+,2m ∴=; (2)由(1)可得()222,00,02,0x x x f x x x x x ⎧-+>⎪==⎨⎪+<⎩,作出函数()y f x =如下图所示:由图象可知,函数()y f x =的单调递增区间为[]1,1-,由题意可得[][]1,21,1a --⊆-,则121a -<-≤,解得13a. 因此,实数a 的取值范围是(]1,3.【点睛】本题考查奇函数解析式的求解,同时也考查了利用函数在区间上的单调性求参数,考查运算求解能力,属于中等题.24.(1) 1a = (2) [)4,+∞【解析】【分析】(1)根据函数()f x 是R 上的奇函数,得到()00f = ,即可求得a 的值;(2)由(1)可得函数()g x 的解析式,分别求得函数()f x 和()g x 的单调性与最值,进而得出关于t 的不等式,即可求解.【详解】(1)因为())22log f x x a x =+是R 上的奇函数,所以()00f = , 即log 0a =,解得1a =.(2)由(1)可得())22log 1f x x x =+,()212121x t g x t x x t -++⎧=--=⎨+-⎩ 1,21,2x x ≥< . 因为奇函数())2222log 1log 1f x x x x x =+=++,所以()f x 在3,24⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是减函数,则()f x 在3,24⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为233log 144M f ⎫⎛⎫⎛⎫⎪=-=-= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎭, 因为()2121x t g x x t -++⎧=⎨+-⎩ 1,21,2x x ≥<,所以()g x 在31,42⎡⎫-⎪⎢⎣⎭上是增函数,在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数,则()g x 的最小值为34g ⎛⎫-⎪⎝⎭和()2g 中的较小的一个. 因为33521442g t t ⎛⎫⎛⎫-=⨯-+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()22213g t t =-⨯++=-, 所以()()min 23g x g t ==-, 因为对任意的3,24x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,()M g x ≤恒成立,所以13t ≤-, 解得4t ≥.故t 的取值范围为[)4,+∞.【点睛】本题主要考查了函数的基本性质的综合应用,以及恒成立问题的求解,其中解答中熟记函数的基本性质,合理应用奇偶性、单调性和最值列出相应的方程或不等式是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题. 25.(1)232100,020160,20x x x y x x ⎧-+-<≤=⎨->⎩(x N *∈);(2)当年产量为16件时,所得年利润最大,最大年利润为156万元.【解析】【分析】(1)根据已知条件,分当20x ≤时和当20x >时两种情况,分别求出年利润的表达式,综合可得答案;(2)根据(1)中函数的解析式,求出最大值点和最大值即可.【详解】(1)由题意得:当20x ≤时,()223310032100y x x x x x =---=-+-,当20x >时,260100160y x x =--=-,故232100,020160,20x x x y x x ⎧-+-<≤=⎨->⎩(x N *∈); (2)当020x <≤时,()223210016156y x x x =-+-=--+, 当16x =时,156max y =,而当20x >时,160140x -<,故当年产量为16件时,所得年利润最大,最大年利润为156万元.【点睛】本题主要考查函数模型及最值的求法,正确建立函数关系是解题的关键,属于常考题. 26.(1) a=1,b=1 (2)见解析 (3) k<-【解析】试题分析:(1)()f x 为R 上的奇函数⇒(0)01f b =⇒=,再由,得1a =即可;(2) 任取12x x R ∈,,且12x x <,计算2112122(22)()()0(21)(2+1)x x x x f x f x --=>+即可;(3) 不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立等价于22(2)(2)f t t f t k -<--⇔22(2)(2)f t t f k t -<-⇔2222t t k t ->-⇔232k t t <-恒成立,求函数2()32h t t t =-的最小值即可.试题解析: (1)∵()f x 为R 上的奇函数,∴(0)0f =,1b =.又,得1a =.经检验11a b ==,符合题意.(2)任取12x x R ∈,,且12x x <,则 1212211212121212(12)(21)(12)(21)()()2121(21)(21)x x x x x x x x x x f x f x --------=-=---- 21122(22)(21)(2+1)x x x x -=+. ∵12x x <,∴12220x x ->,又∴12(21)(21)0x x ++>,∴12()()0f x f x ->,∴()f x 为R 上的减函数(3)∵t R ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,∴22(2)(2)f t t f t k -<--,∴()f x 为奇函数,∴22(2)(2)f t t f k t -<-, ∴()f x 为减函数,∴2222t t k t ->-.即232k t t <-恒成立,而22111323()333t t t -=--≥-, ∴13k <-考点:1.函数的奇偶性;2.函数的单调性;3.函数与不等式.【名师点睛】本题考查函数的奇偶性、函数的单调性、函数与不等式,属中档题;高考对函数性质的考查主要有以下几个命题角度:1.单调性与奇偶性相结合;2.周期性与奇偶性相结合;3.单调性、奇偶性与周期性相结合.。