上海市高一上学期期末考试数学试卷含答案
2019-2020学年上海市中学高一上学期期末数学试题及答案解析
2019-2020学年上海市中学高一上学期期末数学试题及答案解析一、单选题1．已知复数113z i =+，23z i =+（i 为虚数单位），在复平面内，12z z -对应的点在（ ）A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限 【答案】B【解析】利用复数的减法求出复数12z z -，即可得出复数12z z -对应的点所在的象限.【详解】复数113z i =+，23z i =+，()()1213322z z i i i ∴-=+-+=-+， 因此，复数12z z -在复平面内对应的点在第二象限. 故选B. 【点睛】本题考查复数的几何意义，同时也考查了复数的减法运算，利用复数的四则运算法则将复数表示为一般形式是解题的关键，考查计算能力，属于基础题.2．设点M 、N 均在双曲线22:143x y C -=上运动，1F 、2F 是双曲线C 的左、右焦点，则122MF MF MN +-的最小值为（ ） A ．B ．4C ．D ．以上都不对【解析】根据向量的运算，化简得1212222MF MF MN MO MN NO+-=-=，结合双曲线的性质，即可求解. 【详解】由题意，设O 为12,F F 的中点， 根据向量的运算，可得122222MF MFMN MO MN NO+-=-=，又由N 为双曲线22:143x y C -=上的动点，可得NO a ≥，所以122224MF MFMN NO a +-=≥=，即122MF MFMN+-的最小值为4.故选：B. 【点睛】本题主要考查了向量的运算，以及双曲线的标准方程及简单的几何性质的应用，其中解答中利用向量的运算，合理化简，结合双曲线的几何性质求解是解答的关键，着重考查了分析问题和解答问题的能力，属于中档试题. 3．已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -()，()，过F 2的直线与C交于A ，B 两点.若222AF F B =││││，1AB BF =││││，则C 的方程为A ．2212x y += B ．22132x y += C ．22143x y += D ．22154x y +=【答案】B【解析】由已知可设2F B n =，则212,3AF n BF AB n ===，得12AF n =，在1AF B △中求得11cos 3F AB ∠=，再在12AF F △中，由余弦定理得n =，从而可求解.法一：如图，由已知可设2F B n =，则212,3AF n BF AB n ===，由椭圆的定义有121224,22aBF BF n AF a AF n =+=∴=-=．在1AF B △中，由余弦定理推论得22214991cos 2233n n n F AB n n +-∠==⋅⋅．在12AF F △中，由余弦定理得2214422243n n n n +-⋅⋅⋅=，解得32n =． 2222423,3,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=，故选B ．法二：由已知可设2F B n =，则212,3AF n BF AB n ===，由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=．在12AF F △和12BF F △中，由余弦定理得2221222144222cos 4,422cos 9n n AF F n n n BF F n⎧+-⋅⋅⋅∠=⎨+-⋅⋅⋅∠=⎩，又2121,AF F BF F ∠∠互补，2121cos cos 0AF F BF F ∴∠+∠=，两式消去2121cos cos AF F BF F ∠∠,，得223611n n +=，解得3n =．2222423,3,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=，故选B ．【点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质，考查数形结合思想、转化与化归的能力，很好的落实了直观想象、逻辑二、填空题4．椭圆22154x y +=的焦距等于________【答案】2【解析】根据椭圆方程，求出,a b ，即可求解. 【详解】设椭圆的焦距为2c ，椭圆方程为22154x y +=， 225,4,1a b c ∴==∴=.故答案为:2. 【点睛】本题考查椭圆标准方程及参数的几何意义，属于基础题.5．双曲线221169x y -=的两条渐近线的方程为________.【答案】34yx 【解析】令220169x y -=解得结果【详解】令220169x y -=解得两条渐近线的方程为34yx 【点睛】本题考查双曲线渐近线的方程，考查基本分析求解能力，属基础题.6．若线性方程组的增广矩阵是123c ⎛⎫⎪，其解为1x =⎧⎨，则12c c +=________【答案】6【解析】本题可先根据增广矩阵还原出相应的线性方程组，然后将解11x y =⎧⎨=⎩代入线性方程组即可得到1c 、2c 的值，最终可得出结果． 【详解】解：由题意，可知：此增广矩阵对应的线性方程组为：1223x y c y c +=⎧⎨=⎩， 将解11x y =⎧⎨=⎩代入上面方程组，可得：1251c c =⎧⎨=⎩． 126c c ∴+=．故答案为：6． 【点睛】本题主要考查线性方程组与增广矩阵的对应关系，以及根据线性方程组的解求参数．本题属基础题． 7．已知复数22iz i+=，则z 的虚部为________．【答案】-1【解析】先根据复数的除法中的分母实数化计算出z 的结果，然后根据z 的结果直接确定虚部. 【详解】 因为()22242122242i i i i z i i i i +⋅+-====-⋅-，所以z 虚部为1-.【点睛】（1）复数的除法运算，采用分母实数化的方法，根据“平方差公式”的形式完成分母实数化；（2）复数z a bi =+，则z 的实部为a ，虚部为b ，注意实、虚部都是数值.8．圆22240x y x y +-+=的圆心到直线3450x y +-=的距离等于________。
上海市重点高一上学期期末数学试题(解析版)
一、填空题1．已知全集，集合，则________．{}1,2,3,4,5U ={}4,5A =A =【答案】{}1,2,3【分析】根据补集的定义计算可得.【详解】解：因为全集，集合，{}1,2,3,4,5U ={}4,5A =所以.{}1,2,3A =故答案为：{}1,2,32．不等式的解集为_________．2650x x ++≤【答案】{}51x x -<<【分析】转化为二次函数的函数值为负时，自变量的取值范围.265y x x =++x 【详解】2650x x ++≤()()150x x ∴++≤对应的二次函数为265y x x =++画出函数图像为：所以时2650y x x =++<51x -<<-不等式的解集为2650x x ++≤{}51x x -<<故答案为：{}51x x -<<3．函数_________．()f x 【答案】(][),11,-∞-⋃+∞【分析】根据二次根式的性质得到绝对值不等式，解出即可．【详解】由题意得：，解得：或,10x -≥1x ≥1x ≤-故函数的定义域是.()f x (][),11,-∞-⋃+∞故答案为: ．(][),11,-∞-⋃+∞4．已知，则的值为_________．2log 3,l 0(og ,1)a a m n a a ==>≠m n a +【答案】6【分析】由对数的运算法则可得，进而可得.log 6a m n +=log 66a m n a a +==【详解】解：因为，2log 3,l 0(og ,1)a a m n a a ==>≠所以，log 3log 2log 6a a a m n +=+=所以.log 66a m n a a +==故答案为：65．若一个奇函数的定义域为，则的值为______________．{},,2a b a b +【答案】2-【分析】根据奇函数的定义域关于原点对称可得的值，即可得的值.,a b a b +【详解】解：若奇函数的定义域为，则，必有{},,2a b {}2,,2a b ∈{}2,,2a b -∈故或；2a =-2b =-若，则，必有，则，所以；2a =-{},,2b a b ∈{},,2b a b -∈b b =-0b =若，则，必有，则，所以；2b =-{},,2a a b ∈{},,2a a b -∈a a =-0a =综上：.2a b +=-故答案为：.2-6．若，，已知是的充分条件，则实数的取值范围是_________．:13x α≤≤:x m β≥αβm 【答案】1m £【分析】依题意可得推得出，即可求出参数的取值范围.αβ【详解】解：因为，且是的充分条件，:13x α≤≤:x m β≥αβ即推得出，所以.αβ1m £故答案为：1m £7．已知,则的值为__________． e ,0()(3),0x x f x f x x ⎧≤=⎨->⎩()5f 【答案】 1e【分析】由题意可得，再将代入计算即可.(5)(1)f f =-=1x -【详解】解：由题意可得，()5(53)(2)f f f =-=又因为. 1(2)(23)(1)f f f -=-=-==1e e 故答案为： 1e8．用列举法表示_________． 6,N,N x x a x a ⎧⎫=∈∈⎨⎬⎩⎭【答案】{}6,3,2,1【分析】根据元素的特征用列举法表示即可.【详解】解：. {}6,N,N 6,3,2,1x x a x a ⎧⎫=∈∈=⎨⎬⎩⎭故答案为：{}6,3,2,19．设方程解集为A ，解集为B ，解集为C ，且22210x mx m -+-=2680x x -+=2320x x -+=，，则_________．A B ⋂=∅A C ⋂≠∅m =【答案】4-【分析】先求出集合，根据题意和找到集合中有的元素和没有的元素,,A B A B ⋂=∅A C ⋂≠∅A 根据集合中有的元素求出参数的值，然后再检验是否符合和.m A B ⋂=∅A C ⋂≠∅【详解】2680x x -+= ，即或()()240x x ∴-⋅-=2x =4x ={}2,4B ∴=又2320x x -+= ，即或()()210x x ∴-⋅-=2x =1x ={}2,1C ∴=又因为A B ⋂=∅所以且2A ∉4A ∉又因为A C ⋂≠∅所以或1A ∈2A ∈所以只有成立，1A ∈所以是方程的根，即122210x mx m -+-=21210m m -+-=故，即2200m m --=()()540m m -⋅+=所以或5m =4m =-当时，方程变为5m =22210x mx m -+-=()()254140x x x x -+=--=所以不满足，故不符合题意舍去.{}1,4A =4A ∉当时，方程变为4m =-22210x mx m -+-=()()245510x x x x +-=+-=所以满足，和，满足题意.{}1,5A =-A B ⋂=∅{}1A C ⋂=≠∅故答案为：4-10．已知函数是定义在上的偶函数，且在上是严格增函数，，则不等式()f x R [)0,∞+()10f -=的解集为__________．()2log 0f x <【答案】 1(,2)2【分析】结合函数的奇偶性和单调性的关系，将不等式进行等价转化，进行求解即可．【详解】是定义在上的偶函数，且在上是增函数，，()f x R [0,)+∞(1)0f -=，则不等式等价为不等式，(1)(1)0f f ∴=-=()2log 0f x <()()2log 1f x f <∴，即，可得，即不等式的解集为. 2|log |1x <21log 1x -<<122x <<1(,2)2故答案为：. 1(,2)211．已知，，若，则的最小值为__________． a b ∈R 2a b -=122a b+【答案】4【分析】利用基本不等式计算可得.【详解】解：因为，且，则，， a b ∈R 2a b -=20a >102b >所以，当且仅当，即，时取等号； 1242a b +≥==122a b =1a =1b =-所以的最小值为. 122a b +4故答案为：412．2020年11月23日国务院扶贫办确定的全国832个贫困县全部脱贫摘帽，脱贫攻坚取得重大突破、为了使扶贫工作继续推向深入，2021年某原贫困县对家庭状况较困难的农民实行购买农资优惠政策．（1）若购买农资不超过2000元，则不给予优惠；（2）若购买农资超过2000元但不超过5000元，则按原价给予9折优惠；（3）若购买农资超过5000元，不超过5000元的部分按原价给予9折优惠，超过5000元的部分按原价给予7折优惠．该县家境较困难的一户农民预购买一批农资，有如下两种方案：方案一：分两次付款购买，实际付款分别为3600元和5200元；方案二：一次性付款购买．若采取方案二购买这批农资，则比方案一节省________元．【答案】800【分析】根据方案一先判断出两次实际付款元与元对应的原价，然后根据两次的原价可36005200计算出方案二的实际付款，由此可计算出所节省的钱.【详解】解：因为且，所以实际付款元对应的原价为3600400050000.9=<36002000>36004000元，实际付款元对应的原价大于元，52005000设实际付款元对应的原价为元，5200()5000x +所以，解得，50000.90.75200x ⨯+⨯=1000x =所以实际付款元对应的原价为元，52006000所以两次付款的原价之和为元，4000600010000+=若按方案二付款，则实际付款为：元，50000.950000.78000⨯+⨯=所以节省的钱为元，()360052008000800+-=故答案为：.80013．若不等式在上恒成立，则实数的取值范围为________． 2log 69a x x x <+-[]2,4x ∈a 【答案】()1,2【分析】把不等式变形为，分和情况讨论，数形结合求出答案.29l 6og a x x x <-+01a <<1a >【详解】解：因为不等式在上恒成立，2log 69a x x x <+-[]2,4x ∈所以在上恒成立，29l 6og a x x x <-+[]2,4x ∈令，，， ()log a f x x =()()22369x g x x x ==--+[]2,4x ∈则问题转化为在上恒成立，()()f x g x >[]2,4x ∈若，此时在上单调递减，，而当01a <<()log a f x x =[]2,4x ∈()log log 20a a f x x =<<[]2,4x ∈时，，显然不合题意；()[]0,1g x ∈当时，画出两个函数的图象，1a >要想满足在上恒成立，只需，即，解得()()f x g x >[]2,4x ∈()()22f g >log 21log a a a >=12a <<．综上：实数的取值范围是.a ()1,2故答案为：()1,214．已知函数，若存在实数，使得关于的方程恰有三个不同()223,,x x x a f x x x a⎧--<=⎨-≥⎩m x ()f x m =的实数根，则的取值范围是__________．a 【答案】14a <<【分析】在直角坐标系中画出，的图象，对分类讨论，结合函数图象即可2123y x x =--2y x =-a 判断.【详解】解：在直角坐标系中画出，的图象，2123y x x =--2y x =-由，解得， 223x x x --=-x =其中，对称轴为，，()2212314y x x x =--=--1x =()1min 4y =-对于，令，解得，2y x =-24y =-4x =当时，任意，恰有个实数根，如下图所示： a ≤m ()f x m =1时，任意，至多有2个实数根，如下图所示： 1a <≤m ()f x m =当时，存在使得恰好有3个实数根，如下图所示：14a <<m ()f x m =当时，任意，至多有2个实数根，如下图所示：4a ≤m ()f x m =综上可得：的取值范围为.a 14a <<故答案为：14a <<二、单选题15．已知是集合A 到集合B 的函数，若对于实数，在集合A 中没有实数与之,2x A B y ===R k B ∈对应，则实数k 的取值范围是（ ）A ．B ．C ．D ．(],0-∞()0,∞+(),0∞-[)0,∞+【答案】A【分析】求出函数的值域，再根据函数的定义，即可得答案；y 【详解】，20,>===x A B y R 根据函数的定义可得. 0k ≤故选：A.16．下列命题是真命题的是（ ）A ．若，则B ．若，则 ac bc >a b >22a b >a b >C ．若，则D ．若，则 0a b >>11a b<,a b c d >>a c b d ->-【答案】C【分析】根据不等式的性质判断A 、C ，利用特殊值判断B 、D.【详解】解：对于A ：因为，当时，当时，故A 错误； ac bc >0c >a b >0c <a b <对于B ：因为，则，无法得到，如，，显然满足，但是22a b >a b >a b >1a =-0b =22a b >a b <，故B 错误； 对于C ：因为，所以，故C 正确； 0a b >>11a b<对于D ：因为，则，无法得到，,a b c d >>a c b d +>+a c b d ->-如，，，，满足，但是，，故D 错误； 10a =9b =8c =10d =-,a b c d >>2a c -=19b d -=故选：C17．函数的零点所在的大致区间是（ ） ()23log f x x x =-A ．B ．C ．D ． ()0,1()1,2()2,3()3,+∞【答案】C 【分析】根据零点存在性定理分析判断即可. 【详解】因为和在上单调递增， 2log y x =3y x=-(0,)+∞所以在上单调递增， ()23log f x x x =-(0,)+∞因为，， ()2312log 2022f =-=-<()2233log 3log 3103f =-=->所以在上有唯一零点，()f x ()2,3即的零点所在的大致区间是，()f x ()2,3故选：C18．已知函数，若对于任意，存在，使得()()()21lg 1,2xf x xg x m ⎛⎫= ⎪⎝⎭=+-[]10,3x ∈[]21,2x ∈，则实数的取值范围为（ ）()()12f x g x ≤m A ． B ． C ． D ． 1,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦1,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A【分析】根据对数函数、指数函数的性质求出、的值域，依题意可得()f x ()g x ()()12max max f x g x ≤，即可得到不等式，解得即可.【详解】解：因为，所以，所以，即，[]0,3x ∈[]211,10x +∈()[]2lg 10,1x +∈()[]0,1f x ∈由，则，即，[]1,2x ∈111,242xm m m ⎛⎫ ⎪⎥⎝⎭⎡⎤-∈--⎢⎣⎦()11,42g x m m ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦因为对于任意，存在，使得，[]10,3x ∈[]21,2x ∈()()12f x g x ≤所以，则，解得，即.()()12max max f x g x ≤112m -≥12m ≤-1,2m ⎛⎤∈-∞- ⎥⎝⎦故选：A三、解答题 19．解答下列问题：(1)用表示ln ,ln ,ln x y z (2)已知，且，求M 的值． 23xyM ==231x yxy+=【答案】(1)；11ln 4ln ln 32x y z +-(2). 72【分析】(1)根据对数的运算公式化简即可；(2)由题意可得，再根据换底公式可得由，可23log ,log x M y M ==11log 2,log 3,M M x y ==231x yxy+=得，代入计算即可. 231y x+=【详解】（1）解：因为； 4411ln ln 4ln ln 32y x y z =-=-=+-（2）解：因为，所以， 23x y M ==23log ,log x M y M ==所以11log 2,log 3,M M x y==又因为， 231x yxy+=即， 231y x+=所以， 2log 33log 2log 721M M M +==所以.72M =20．设集合，集合，21,A x x x ⎧⎫=>∈⎨⎬⎩⎭R {}21,B x x x =-<∈R (1)求集合，集合； A B (2)求，．A B ⋂A B ⋃【答案】(1)， {}02,A x x x =<<∈R {}13,B x x x =<<∈R (2)， {}03,A B x x x ⋃=<<∈R {}12,A B x x x ⋂=<<∈R【分析】（1）解分式不等式求出集合，解绝对值不等式求出集合； A B （2）根据交集、并集的定义计算可得. 【详解】（1）解：由，即，等价于，解得， 21x>2210xx x --=>()20x x ->02x <<所以，{}21,02,A x x x x x x ⎧⎫=>∈=<<∈⎨⎬⎩⎭R R 由，即，解得，所以 21x -<121x -<-<13x <<{}{}21,13,B x x x x x x =-<∈=<<∈R R （2）解：由，， {}02,A x x x =<<∈R {}13,B x x x =<<∈R 所以，.{}03,A B x x x ⋃=<<∈R {}12,A B x x x ⋂=<<∈R 21．已知函数为奇函数． ()122xxf x a =⋅-(1)求实数的值；a (2)判断并证明在上的单调性． ()f x R 【答案】(1)1a =(2)为上的增函数，证明见解析 ()f x R【分析】（1）首先求出函数的定义域，根据奇函数的性质，求出参数的值，再检验即可； ()00f =（2）根据题意，由（1）的结论可得函数的解析式，设，由作差法分析可得结论．()f x 12x x <【详解】（1）解：函数的定义域为，又函数为奇函数， ()122x xf x a =⋅-R所以，即，解得， ()00f =01202a ⋅-=1a =所以，则， ()122xxf x =-()()112222xx x x f x f x --⎛⎫-=-=--=- ⎪⎝⎭故为奇函数，符合题意，所以. ()122xxf x =-1a =（2）解：由（1）可知，，则为上的增函数， ()12222xx x x f x -=-=-()f x R 证明如下：设，12x x <则， ()()()11221212121()()222222122x x x x x xx x f x f x --⎛⎫-=---=-+⎪⎝⎭又由，则，即，， 12x x <12022x x <<12220x x -<1211022x x +>则， 12())0(f x f x -<则函数在上为增函数．()f x R 22．某品牌手机公司的年固定成本为50万元，每生产1万部手机需增加投入20万元，该公司一年内生产万部手机并全部销售完当年销售量x 低于40万部时，每销售1万部手机的收入()0x x >万元；当年销售量x 不低于40万部时，每销售1万部手机的收入()4005R x x =-万元 ()2900040000R x x x =-(1)写出年利润y 万元关于年销售量x 万部的函数解析式； (2)年销售量为多少万部时，利润最大，并求出最大利润．【答案】(1) 2538050,04040000208950,40x x x y x x x ⎧-+-<<⎪=⎨--+≥⎪⎩(2)38万部时，最大利润为7170万元.【分析】（1）依题意，分和两段分别求利润=收入-成本，即得结果；040x <<40x ≥（2）分和两段分别求函数的最大值，再比较两个最大值的大小，即得最大利润. 040x <<40x ≥【详解】（1）依题意，生产万部手机，成本是（万元），()0x x >5020x +故利润，而，()()5020y x R x x =⋅-+()24005,040900040000,40x x R x x xx -<<⎧⎪=⎨-≥⎪⎩故，()()()240055020,0409000400005020,40x x x x y x x x x x ⎧-⋅-+<<⎪=⎨⎛⎫-⋅-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩整理得，；2538050,04040000208950,40x x x y x x x ⎧-+-<<⎪=⎨--+≥⎪⎩（2）时，，开口向下的抛物线，在时，利040x <<()225380505387170y x x x =--+-+-=38x =润最大值为；max 7170y =时，， 40x ≥4000040000208950208950y x x x x ⎛⎫=--+=-++ ⎪⎝⎭其中，在上单调递减，在上单调递增，因40000()20202000h x x x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭40,⎡⎣()+∞为 ，故时，4445<<4000040000(45)2045(44)20444544h h =+⨯<=+⨯45x =取得最小值 40000()20h x x x=+故在 时，y 取得最大值40000208950y x x ⎛⎫=-++⎪⎝⎭45x =max 400008000900895080507162459y =--+=-< 而，71627170<故年销售量为38万部时，利润最大，最大利润为7170万元.23．已知定义域为R 的函数，，若对任意，均有()f x S ⊆R 1212,,x x x x S ∈-∈R ()()12f x f x S -∈，则称是S 关联． ()f x (1)判断函数是否是关联，并说明理由： ()()12112f x xg x x =-=-、[)1,+∞(2)若是关联，当时，，解不等式：；()f x {}2[)0,2x ∈()2f x x x =-()02f x ≤≤(3)判断“是关联”是“是关联”的什么条件?试证明你的结论． ()f x {}2()f x []1,2【答案】(1)函数是关联，函数不是关联，理由见解析 ()21f x x =-[)1,+∞1()12g x x =-[)1,+∞(2)或{|13x x ≤≤}0x =(3)必要不充分条件，证明见解析【分析】（1）根据给定的定义为时，求的取值区间即可判断作答. [)1,+∞12()()f x f x -（2）根据给定条件，可得，再结合已知函数分段解不等式并求并集作答. (2)()2f x f x +-=（3）利用给定的定义，利用推理证明命题的充分性和必要性作答. 【详解】（1）函数是关联，证明如下：()21f x x =-[)1,+∞任取R ，若，则，12,x x ∈12[1,)-∈+∞x x ()()()[)121222,[1,)f x f x x x -=-∈+∞⊂+∞()()()12122[1,)f x f x x x ∴-=-∈+∞所以函数是关联； ()21f x x =-[)1,+∞函数不是关联，证明如下：： 1()12g x x =-[)1,+∞若，则， 12[1,)-∈+∞x x 121211()()(),22⎡⎫-=-∈+∞⎪⎢⎣⎭f x f x x x 所以函数不是关联； 1()12g x x =-[)1,+∞（2）因是关联，则，有，即，()f x {}2122x x -=12()()2f x f x -=(2)()2f x f x +-=当时，，而，[)0,2x ∈22111(),2244⎛⎫⎡⎫=-=--∈- ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭f x x x x ()02f x ≤≤即，解得或，所以不等式的解集为或，202≤-≤x x 12x ≤≤10x -≤≤{|12x x ≤<}0x =当时，，[2,22),,0x n n n Z n ∈+∈≠()2112224f x x n n ⎛⎫=---+ ⎪⎝⎭所以当时，，[2,4)x ∈2577()(2)2,4244⎛⎫⎡⎫=-+=-+∈ ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭f x f x x 而，得，解得，所以不等式的解集为，0()2f x ≤≤2570224⎛⎫≤-+≤ ⎪⎝⎭x 23x ≤≤{}|23x x ≤≤当时，或当时，，此时不等式无解； 0n <()0f x <2n ≥()2f x >0()2f x ≤≤综上得或，13x ≤≤0x =所以不等式的解集为或，.2()3f x ≤≤{|13x x ≤≤}0x =（3）“是关联”是“是关联”的必要不充分条件，证明如下，()f x {}2()f x []1,2易得函数是关联，但时，所以函数不是,()1,x x Zf x x x Z ∈⎧=⎨-∉⎩{}21 2.112≤-≤2)(2.1()0f f <-()f x 关联； [1,2]所以充分性不成立；当函数是关联时，即，，()f x [1,2]2112x x ≤-≤21)1(()2f x f x -≤≤则有，，即有， 1(2)(1)2f x f x -≤++≤)1(1()2f x f x -≤+≤)2(2()4f x f x -≤+≤又，则有，于是得，1(2)2x x ≤+-≤)1(2()2f x f x -≤+≤(2)()2f x f x +-=从而得，即函数是{2}关联； ()()21212,=2x x f x f x -=-()f x 所以“是关联”是“是关联”的必要不充分条件.()f x {}2()f x []1,2【点睛】思路点睛：涉及函数新定义问题，理解新定义，找出数量关系，联想与题意有关的数学知识和方法，再转化、抽象为相应的数学问题作答.。
上海市高一上学期期末考试数学试卷含答案
上海市高一年级第一学期数学学科期末考试卷（考试时间：90分钟 满分：150分 ）一、填空题（每题4分，共56分）1．若全集R U =，{}{}5|,2|>=>=x x B x x A ，则=B C A U _____________． 2．已知1>a ，则12-+a a 的最小值为__________． 3．幂函数y =f (x )的图像经过点⎪⎭⎫ ⎝⎛2,81，则=)(x f ____________． 4. 函数()xx x f 4-=的零点个数为_________． 5．已知532sin =⎪⎭⎫⎝⎛-απ，则()απ-cos =______________． 6．函数()log (3)1a f x x =+-(0 1)a a >≠且，的图像恒过定点A ，则A 点坐标是 ． 7．已知31cos =α，且παπ32<<，则2sin α= _____．8．若函数)(x f 是定义在R 上的偶函数，在]0,(-∞上是减函数，且0)2(=f ，则使得0)(<x f的x 的取值范围是__________． 9．若关于x 的不等式0342≤++ax ax 的解集为空集，则实数a 的取值范围是______．10．已知(21)41()log 1a a x a x f x xx -+<⎧=⎨≥⎩ 是(,)-∞+∞上的减函数，那 么a 的取值范围 ． 11. 若不等式012>-+-k kx x 对()2,1∈x 恒成立，则实数k 的取值范围是_______．12．设非空集合{|}S x m x l =≤≤满足：当x S ∈时，有2x S ∈. 给出如下三个命题：①若1m =，则{1}S =；②若12m =-，则114l ≤≤；③若12l =，则0m ≤；④若1l =题的是__________．13．如图所示，已知函数()2log 4y x =图像上的两点 ,A B 和函数2log y x =上的点C ，线段AC 平行于y 轴，三角形ABC 为正三角形时点B 的坐标为(),p q ，则22qp +的值为14．若点A 、B 同时满足以下两个条件：（1）点A 、B 都在函数()y f x =上；（2）点A 、B 关于原点对称； 则称点对(),A B 是函数()f x 的一个“姐妹点对”．已知函数()()()24020x x f x x xx -≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩，则函数()f x 的“姐妹点对”是 ． 二、选择题（每题5分，共20分）15．“3log 2<x ”是“1218>⎪⎭⎫⎝⎛-x ”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 ．既非充分也非必要条件16．若2{|21},{|}M x y x N y y x ==+==-，则集合N M ,两的关系是（ ） A ．{(1,1)}MN =-B ．M N ＝∅C ．M N ⊆D ．N M ⊆17．已知()f x 是R 上的偶函数， 当0x >时()f x 为增函数， 若120,0x x <> 且12||||x x <， 则下列不等式成立的是…………………………………( ) A ．12()()f x f x ->- B ．12()()f x f x -<- C ．12()()f x f x ->- D ．12()()f x f x -<-18．函数()2()0f x ax bx c a =++≠的图像关于直线2bx a=-对称．据此可以推测，对 任意的非零实数,,,,,a b c m n p ，关于x 的方程[]2()()0m f x nf x p ++=的解集都不可能是………………………………………………………………（ ） A ．{}1,2 B ．{}1,4 C ．{}1,2,3,4 D ．{}1,4,16,64三、解答题（本大题满分74分，共有5题，解答下列各题必须在答题卷的相应编号规定区域 内写出必要的步骤）19．（本题满分12分，第1小题6分，第2小题6分 ） 记关于x 的不等式01x ax -≤+的解集为P ，不等式11x -≤的解集为Q ．（1）若3a =，求出集合P ； （2）若Q P ，求实数a 的取值范围．20．（本题满分14分，共有2个小题，第1小题7分，第2小题7分 ）某种产品，当年产量在150吨至250吨之间时，其生产的总成本y (万元)与年产量x （吨）之间的函数关系可以近似地表示为230400010x y x =-+． （1）当该产品的年产量为多少时，每吨的平均成本P 最低，并求每吨最低成本；（2）若每吨平均出厂价为16万元，求年生产多少吨时可获得最大利润，并求出最大年利润Q ．21．（本题满分14分，第1小题5分，第2小题9分 ）关于x 的方程)lg()3lg()1lg(x a x x -=-+-，其中a 是实数． （1）当2a =时，解上述方程；（2）根据a 的不同取值，讨论上述方程的实数解的个数．22．（本题满分16分，第1小题4分，第2小题5分，第3小题7分） 设函数)10()1()(≠>--=-a a a k a x f xx且是定义域为R 的奇函数．（1）求k 值；（2）若()10f <，试判断函数单调性并求使不等式0)4()(2<-++x f tx x f 恒成立的t 的取值范围； （3）若()312f =，且()x mf aa x g xx 2)(22-+=-在[)1,+∞上的最小值为2-，求m 的值．23．（本题满分18分，第1小题4分，第2小题6分，第3小题8分）已知集合M 是满足下列性质的函数()x f 的全体：在定义域内存在0x ，使得()()()1100f x f x f +=+成立．（1）函数()xx f 1=是否属于集合M ？说明理由； （2）设函数()M x ax f ∈+=1lg 2，求a 的取值范围；（3）设函数xy 2=图像与函数x y -=的图像有交点，证明：函数()M x x f x∈+=22．高一年级数学试卷答案一、填空题（每题4分，共56分）1．若全集R U =，{}{}5|,2|>=>=x x B x x A ，则=B C A U _____________．]5,2( 2．已知1>a ，则12-+a a 的最小值为__________．3．幂函数y =f (x )的图像经过点⎪⎭⎫⎝⎛2,81，则=)(x f ____________．31-x4. 函数()xx x f 4-=的零点个数为_________．2 5．已知532sin =⎪⎭⎫⎝⎛-απ，则()απ-cos =______________．35-6．函数()log (3)1a f x x =+-(0 1)a a >≠且，的图像恒过定点A ，则A 点坐标是_(2 1)--，_．7．已知31cos =α，且παπ32<<，则2sin α= _____．33-8．若函数)(x f 是定义在R 上的偶函数，在]0,(-∞上是减函数，且0)2(=f ，则使得0)(<x f的x 的取值范围是__________．)2,2(-9．若关于x 的不等式0342≤++ax ax 的解集为空集，则实数a 的取值范围是______． ⎪⎭⎫⎢⎣⎡43,010．已知(21)41()log 1a a x a x f x xx -+<⎧=⎨≥⎩ 是(,)-∞+∞上的减函数，那 么a 的取值范围__11[,)62__． 11. 若不等式012>-+-k kx x 对()2,1∈x 恒成立，则实数k 的取值范围是_______．(2]-∞，12．设非空集合{|}S x m x l =≤≤满足：当x S ∈时，有2x S ∈. 给出如下三个命题：①若1m =，则{1}S =；②若12m =-，则114l ≤≤；③若12l =，则02m ≤≤；④若1l =，则10m -≤≤或1m =.其中正确命题的是__________． ①②③④13．．()()()1,3,1,3-- 二、选择题（每题5分，共20分）15．A 16．D 17．B 18．D三、解答题：（本大题满分74分，共有5题，解答下列各题必须在答题卷的相应编号规定区域内写出必要的步骤）19．（本题满分12分，第1小题6分，第2小题6分 ） 解（1）若3a =，由不等式301x x -≤+，即(3)(1)0x x -+≤且1x ≠-，……… 4分 解得集合{|13,}.P x x x R =-<≤∈ ……………………………… 6分 （2）由不等式|1|1x -≤，解得{|02,}.Q x x x R =≤≤∈ …………………8分由不等式01x ax -≤+，得()(1)0x a x -+≤且1x ≠-，…………………9分 当1a >-时，{|1,}P x x a x R =-<≤∈， 又因为Q P ⊆，所以2a ≥；当1a <-时，{|1,}P x a x x R =≤<-∈，Q P 不成立；当1a =-时，P =∅，QP 也不成立．因此，求实数a 的取值范围是[)2,.+∞（可以不讨论直接判断得出）… 12分20．（本题满分14分，共有2个小题，第1小题7分，第2小题7分 ） 解（1）()400030,150,25010x P x x=+-∈………………………………3分3010≥=……………………………………………5分()4000200150,25010x x x=⇒=∈ ……………………………6分 当年产量为200吨时，每吨的平均成本最低为10万元．………7分（2）()216304000,150,25010x Q x x x =-+-∈………………………10分 ()212301290129010x =--+≤ ……………………………12分 ()230150,250x =∈……………………………………………13分 生产230吨时，最大年利润1290Q =万元．…………………14分 21．（本题满分14分，第1小题5分，第2小题9分 ）解（1）1030(1)(3)2x x x x x ->⎧⎪->⎨⎪--=-⎩…………………………………………3分x ⇒=2分 （2）原方程可化为1030(1)(3)x x x x a x ->⎧⎪->⎨⎪--=-⎩，……………………………6分即21353x x x a<<⎧⎨-+-=⎩，………………………………………………8分 作出253(13)y x x x =-+-<<及y a =的图像． 当1x =时1y =，当3x =时3y =，当52x =时134y =．由图像知： ① 413>a 或1≤a 时，两曲线无公共点，故原方程无解；………………10分 ② 当131≤<a 或413=a 时，两曲线有一个公共点，故原方程有一个实数解；…12分③ 当4133<<a 时，两曲线有两个公共点，故原方程有两个实数解．…………14分22．（本题满分16分，第1小题4分，第2小题5分，第3小题7分） 解(1)∵()f x 是定义域为R 的奇函数，∴()()001102f k k =⇒--=⇒= ……………………………… 4分 （2）),10()(≠>-=-a a a a x f xx且1(1)0,0,0,1,01f a a a a a<∴-<>≠∴<<又且……………………………5分x y a =在R 上递减，x y a -=在R 上递增，故()f x 在R 上单调递减． …6分不等式化为)4()(2-<+x f tx x f 04)1(,422>+-+->+∴x t x x tx x即恒成立，………………………… 8分016)1(2<--=∆∴t ，解得53<<-t ．………………………………… 9分(3)∵()312f =，231=-∴a a ，即,02322=--a a122a a ∴==-或（舍去）………………………………………………………10分 ∴()()22222)(2222+--+=-+=---x x x x x xm a a x mf a ax g ．令xxaa x f t --==)(由(1)可知xxaa x f --=)(为增函数∵1x ≥，∴()312t f ≥=……………12分 令h (t )＝t 2－2mt ＋2＝(t －m )2＋2－m 2 (32t ≥)……………………………13分 若32m ≥，当t ＝m 时，h (t )min ＝2－m 2＝－2，∴m ＝2……………… 14分 若32m <，当t ＝32时，h (t )min ＝174－3m ＝－2，解得m ＝2512>32，舍去…15分 综上可知m ＝2． ……………………………………………16分23．（本题满分18分，第1小题4分，第2小题6分，第3小题8分） 解（1）若()xx f 1=M ∈，则在定义域内存在0x ， 使得01111102000=++⇒+=+x x x x ， ∵方程01020=++x x 无解，∴()xx f 1=M ∉．……………………… 4分 ()()()()2222(2)lglg lg lg 2221011211a a a a f x M a x ax a x x x =∈⇒=+⇒-++-=++++………………………………………………………………………………6分 当2=a 时，21-=x ；……………………………………………………7分 当2≠a 时，由0≥∆，得[)(]53,22,530462+⋃-∈⇒≤+-a a a ，……9分∴[]53,53+-∈a ． ………………………………………………10分()()()()()00002112000000311212322(1)221x x x x f x f x f x x x x +-⎡⎤+--=++---=+-=+-⎣⎦（），……………………………………………………………………………………13分又∵函数xy 2=图像与函数x y -=的图像有交点，设交点的横坐标为a ，则()01202010=-+⇒=+-x a x a，其中10+=a x ，…………………16分∴()()()1100f x f x f +=+，即()M x x f x∈+=22 ．…………………18分。
上海市2021学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)
2021-2021学年高一数学上学期期末考试试题（含解析）一、填空题1.已知集合{}2|20A x x x =--=，用列举法可表示为A =_________. 【答案】{}1,2- 【解析】 【分析】解方程220x x --=得1x =-或2x =，用列举法表示，即可. 【详解】方程220x x --=的解为：1x =-或2x =∴{}{}2|201,2A x x x =--==-故答案为：{}1,2-【点睛】本题考查集合的表示方法，属于容易题. 2.函数()lg(2)f x x =-的定义域是____________. 【答案】(2,+∞) 【解析】详解】∵20x ->，∴2x >．3.命题“若1x >，则0x >”的逆否命题是________. 【答案】若0x ≤，则1x ≤ 【解析】 【分析】根据命题“若p ，则q ”的逆否命题为“若q ⌝，则p ⌝”，写出即可. 【详解】命题“若1x >，则0x >”的逆否命题是“若0x ≤，则1x ≤”故答案为：若0x ≤，则1x ≤【点睛】本题考查命题的四种形式，属于容易题.4.若函数()()11()31x f x x x >=-+≤⎪⎩，则()1f f -=⎡⎤⎣⎦________.【答案】3【解析】 【分析】先求解()14f -=，再求()4f ，即可.【详解】当1x ≤时()3f x x =-+，则()()1134f -=--+=. 当1x >时()1f x =，则()()1413f f f -==⎡⎤⎣⎦.故答案为：3【点睛】本题考查分段函数求值，属于较易题.5.已知集合{}{}2,1,2,1,A B a =-=，且B A ⊆，则实数a 的值为_________.【答案】2± 【解析】 【分析】根据题意可知，a A ∈，根据元素的互异性可知1a ≠，求解即可.【详解】若使得B A ⊆成立，则需1a Aa ∈⎧⎨≠⎩，即2a =-或2a =故答案为：2±【点睛】本题考查集合之间的关系，属于容易题.6.已知集合{}2|60A x x px =-+=，若3A ∈，则方程15x p -=的解为__________.【答案】2x = 【解析】 分析】由题意可知，3是方程260x px -+=的根，解得5p =.方程15x p -=等价变形为155x -=，解得，即可. 【详解】3A ∈∴3是方程260x px -+=的根，即23360p -+=，解得5p =.又方程155x p -==11x ∴-=，解得2x =.故答案为：2x =【点睛】本题考查元素与集合的关系以及实数指数幂的运算，属于较易题. 7.函数()2log f x x x =+零点个数为_________. 【答案】1 【解析】 【分析】函数()2log f x x x =+的零点个数，等价于方程()0f x =根的个数，等价于函数2log y x =与y x =-交点的个数，在同一坐标系下，画出函数图象，确定交点个数即可.【详解】由题意可知，在同一坐标系下，画出2log y x =与y x =-的函数图象，如图所示由图可知，函数2log y x =与y x =-有一个交点，则函数()2log f x x x =+有一个零点. 故答案为：1【点睛】本题考查函数的零点个数，属于较易题. 8.设函数()11f x x =-的反函数为()1f x -，则()11f -=_________. 【答案】2 【解析】 【分析】根据原函数与反函数的关系，解方程111x =-，即可. 【详解】令()111f x x ==-解得2x = 函数()11f x x =-的反函数为()1f x -. ∴()112f -=故答案为：2【点睛】本题考查反函数，属于较易题.9.若函数()2f x ax bx c =++是定义域为()23,1a -的偶函数，则a b +=_________.【答案】1 【解析】 【分析】根据函数()f x 为偶函数，则定义域关于原点的对称，且0b =，列方程组得23100a b -+=⎧⎨=⎩，解方程组即可. 【详解】函数()2f x ax bx c =++是定义域为()23,1a -的偶函数∴23100a b -+=⎧⎨=⎩，解得1a =，0b =即1a b += 故答案为：1【点睛】本题考查函数的奇偶性，定义域关于原点对称是解决本题的关键，属于较易题. 10.方程2lg 3lg 20x x -+=的解为_________. 【答案】10或100 【解析】 【分析】令lg t x =，则方程2lg 3lg 20x x -+=变形为2320t t -+=，解得1t =或2t =，即lg 1x =或lg 2x =，解方程即可.【详解】令lg t x =，则方程2lg 3lg 20x x -+=变形为2320t t -+=.解得1t =或2t =，即lg 1x =或lg 2x =， 解得10x =或100x = 故答案为：10或100【点睛】本题考查解对数方程，属于较易题.11.己知函数()221f x x ax a =-++-在区间[]01，上的最大值是2,则实数a =______.【答案】1-或2. 【解析】 【分析】由函数对称轴与区间关系，分类讨论求出最大值且等于2，解关于a 的方程，即可求解. 【详解】函数()22221()1f x x ax a x a a a =-++-=--+-+，对称轴方程为为x a =；当0a ≤时，max ()(0)12,1f x f a a ==-==-；当2max 01,()()12a f x f a a a <<==-+=，即2110,2a a a --==（舍去），或152a （舍去）； 当1a ≥时，max ()(1)2f x f a ===， 综上1a =-或2a =. 故答案为:1-或2.【点睛】本题考查二次函数的图像与最值，考查分类讨论思想，属于中档题. 12.已知()f x 为奇函数，且在[)0,+∞上是减函数，若不等式()()12f ax f x -≤-在[]1,2x ∈上都成立，则实数a 的取值范围是___________.【答案】0a ≤ 【解析】 【分析】根据()f x 为奇函数，且在[)0,+∞上是减函数，可知12ax x -≤-，即11a x≤-，令11y x =-，根据函数11y x=-在[]1,2x ∈上单调递增，求解a 的取值范围，即可. 【详解】()f x 为奇函数，且在[)0,+∞上是减函数∴()f x 在R 上是减函数.∴12ax x -≤-，即11a x≤-. 令11y x =-，则11y x=-在[]1,2x ∈上单调递增. 若使得不等式()()12f ax f x -≤-在[]1,2x ∈上都成立. 则需min111101a x ⎛⎫≤-=-= ⎪⎝⎭.故答案为：0a ≤【点睛】本题考查函数的单调性与奇偶性的应用，属于中档题. 二、选择题13.下列四组函数中，表示同一函数的是( )A. ()()21,11x f x g x x x -==+-B. ()()0,1f x x g x ==C. ()(),f x x g x ==D. ()()0,0x x f x x g x x x >⎧==⎨-<⎩【答案】C 【解析】 【分析】根据函数的两要素，定义域与对应法则，判断两个函数是否为同一函数，即可. 【详解】选项A ，()f x 的定义为{}1x x ≠，()g x 的定义为R 不相同，不是同一函数. 选项B ，()f x 的定义为{}0x x ≠，()g x 的定义为R 不相同，不是同一函数. 选项C ，()f x 的定义为R ，()g x 的定义为R 相同，()()f x g x x ==，是同一函数. 选项D ，()f x 的定义为R ，()g x 的定义为{}0x x ≠不相同，不是同一函数. 故选：C【点睛】本题考查函数的两要素，属于较易题. 14.已知集合{}2,1,0,1,2A =--，102x B x x ⎧⎫+=<⎨⎬-⎩⎭，则A B =( )A. {}1,0-B. {}0,1C. {}1,0,1-D. {}0,1,2【答案】B 【解析】 【分析】 解不等式102x x +<-，得12x -<<，即{}12B x x =-<<，与集合A ，求交集，即可. 【详解】{}10122x B x x x x ⎧⎫+=<=-<<⎨⎬-⎩⎭，{}2,1,0,1,2A =--{}0,1A B ∴⋂=故选：B【点睛】本题考查集合的运算，属于容易题.15.设命题甲为“0＜x ＜3”，命题乙为“|x -1|＜2“，那么甲是乙的（ ） A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件 C. 充要条件 D. 既非充分又非必要条件【答案】A 【解析】 【分析】化简命题乙，再利用充分必要条件判断出命题甲和乙的关系． 【详解】命题乙为“|x -1|＜2， 解得-1＜x ＜3．又命题甲为“0＜x ＜3”， 因为{|03}x x <<{|13}x x -<<那么甲是乙的充分不必要条件． 故选A ．【点睛】本题考查了不等式的解法、简易逻辑的判定方法，考查了推理能力与计算能力，属于基础题.16.下列函数中，值域是()0,∞+的是( )A. 13y x = B. y =C. ||31x y =- D. 2yx【答案】D 【解析】 【分析】先求解四个选项对应函数的定义域，再根据定义域求解值域，即可. 【详解】因为函数13y x =的定义域为R ，值域为R ，不是()0,∞+ 所以选项A 不符合题意.因为函数y =={1x x ≤-或}3x ≥所以值域为[)0,+∞，不是()0,∞+，选项B 不符合题意. 因为函数31x y =-的定义域为R 关于原点对称，3131xxy --==-所以函数31xy =-为偶函数.当0x ≥时3131xx y =-=-，单调递增 当0x <时3131xx y -=-=-，单调递减所以0min 310y =-=即函数31xy =-值域为[)0,+∞，不是()0,∞+，所以选项C 不符合题意.因为函数2y x 的定义域为{}0x x ≠关于原点对称， ()22x x ---=所以函数2yx 为偶函数.当0x >时2210y xx -==>，单调递减 当0x <时2210y x x-==>，单调递减即函数2y x 值域为()0,∞+，所以选项D 符合题意.故选：D【点睛】本题考查求函数的值域，属于中档题. 三、解答题17.已知函数()(),1xf x a a =>在区间[]1,2上的最大值比最小值大2，求实数a 的值.【答案】2 【解析】 【分析】由题意可知，函数()f x 在[]1,2单调递增，则()()212f f -=，解方程，即可. 【详解】函数()(),1xf x a a =>∴函数()f x 在[]1,2单调递增即()()2max 2f x f a ==，()()min 1f x f a ==又函数()(),1xf x a a =>在区间[]1,2上的最大值比最小值大2.∴()()2212f f a a -=-=，解得2a =或1a =-（舍去）综上所述：2a =【点睛】本题考查指数函数的单调性，属于较易题.18.已知函数()f x =.求：(1)函数()f x 的定义域；(2)判断函数()f x 的奇偶性，并加以证明. 【答案】(1)[)(]1,00,1-；(2)偶函数，证明见解析.【解析】 【分析】(1)根据分式分母不为0，开偶次方的根式，被开方式大于或者等于0，列不等式组，求解即可.(2)根据函数奇偶性的定义，证明即可.【详解】(1)若使得函数()f x =有意义则需2010x x ≠⎧⎨-≥⎩解得10x -≤<或01x <≤. 所以函数()f x 的定义域为[)(]1,00,1-.(2)由(1)可知，函数()f x 的定义域为[)(]1,00,1-关于原点对称()()f x f x x-===∴函数()f x 为偶函数.【点睛】本题考查函数的奇偶性，属于较易题.19.甲乙两地的高速公路全长166千米，汽车从甲地进入该高速公路后匀速行驶到乙地，车速[]70,120v ∈（千米/时）.已知汽车每小时．．．的运输成本（以元为单位）由可变部分和固定部分组成：可变部分为20.02v ，固定部分为220元.(1)把全程运输成本y （元）表示为速度v （千米/时）的函数，并指出这个函数的定义域； (2)汽车应以多大速度行驶才能使全程运输成本最小？最小运输成本为多少元？（结果保留整数）【答案】(1)()[]20.0270,120166220,y v vv =+∈；(2)当105v =时，最小运输成本为696元. 【解析】 【分析】(1)由题意可知，汽车的行驶时间为166v（小时），汽车每小时．．．的运输成本为20020.20v +，从而确定全程运输成本y （元）表示为速度v （千米/时）的函数关系，即可. (2)由(1)可知，()216684110000.0222025y v v v v ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭，根据对号函数，求解即可. 【详解】(1)因为汽车从甲地进入该高速公路后匀速行驶到乙地，车速[]70,120v ∈（千米/时）.所以汽车的行驶时间为166v（小时） 又汽车每小时．．．的运输成本（以元为单位）由可变部分和固定部分组成：可变部分为20.02v ，固定部分为220元所以汽车每小时．．．的运输成本为20022.20v +（元） 则全程运输成本()[]20.0270,120166220,y v vv =+∈ (2) 由(1)可知，()216684110000.0222025y v v v v ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭当v ⎡∈⎣时，函数841100025y v v ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭单调递减当v ⎡⎤∈⎣⎦时，函数841100025y v v ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭单调递增所以，当105v =≈时，全程运输成本取得最小值即最小运输成本为()2min 1660.02105220696105y =⨯+≈元. 【点睛】本题考查函数的实际应用，属于中档题. 20.已知m 是整数，幂函数()22m m f x x -++=在[)0,+∞上是单调递增函数.(1)求幂函数()f x 的解析式；(2)作出函数()()1g x f x =-的大致图象；(3)写出()g x 的单调区间，并用定义法证明()g x 在区间[)1,+∞上的单调性.【答案】(1)()2f x x =；(2)图象见解析；(3)减区间为(][],1,0,1-∞-；增区间为[][)1,0,1,-+∞，证明见解析.【解析】【分析】(1)根据幂函数()22mm f x x -++=在[)0,+∞上是单调递增函数，可知220m m -++>，解不等式即可.(2)由(1)可知()2f x x =，则()21g x x =-，先画出21y x =-的图象，再将该图象x 轴下方的部分翻折到x 轴上方，即可.(3)根据(2)图象写出单调区间，再根据定义法证明函数单调性，即可.【详解】(1)由题意可知，220m m -++>，即12m -<<因为m 是整数，所以0m =或1m =当0m =时，()2f x x =当1m =时，()2f x x = 综上所述，幂函数()f x 的解析式为()2f x x =. (2) 由(1)可知()2f x x =，则()21g x x =- 函数()g x 的图象，如图所示：(3)由(2)可知，减区间为(][],1,0,1-∞-；增区间为[][)1,0,1,-+∞当[)1,x ∈+∞时，()2211g x x x =-=- 设任意的1x ，[)21x ∈+∞,且120x x ->则()()()()()()2222121212121211g x g x x x x x x x x x -=---=-=-+ 又1x ，[)21x ∈+∞,且120x x ->∴()()120g x g x ->即()g x 在区间[)1,+∞上单调递增.【点睛】本题考查求幂函数的解析式以及画函数图象，单调性的定义法证明.属于中档题.21.已知函数()()()4log 1,0,1a f x x a a =+->≠的反函数()1fx -的图象经过点()5,1P -，函数()2(),21x g x b b R =-∈+为奇函数. (1)求函数()f x 的解析式；(2)求函数()()22xF x g x =+-的零点； (3)设()g x 的反函数为()1gx -，若关于x 的不等式()()1g k x f x -+<在区间()1,0-上恒成立，求正实数k 的取值范围.【答案】(1)()()24log 1f x x =+-；(2)4log 3x =；(3)(]0,4.【解析】【分析】(1)根据原函数与反函数的关系可知，函数()f x 过点()1,5-，代入求解a 值，即可.(2)由题意可知()00g =，解得1b =，从而确定()22121x x F x =-+-+，令()0F x =，即()()21212x x -+=，即43x =，解方程，即可.(3)由题意可知，()()121log ,1,11x g x x x-+=∈--，则不等式()()1g k x f x -+<变形为()2214log 1x k x-<++，令()1,0,1t x t =+∈，则244log 4k t t ⎛⎫<++- ⎪⎝⎭，令244log 4y t t ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭，根据函数的单调性，可知244log 44y t t ⎛⎫=++-> ⎪⎝⎭，从而求解正实数k 的取值范围.【详解】(1)由题意，()f x 过点(1,5)-，即()14log 25a f -=+=，解得2a = 所以()()24log 1f x x =+-. (2)()g x 为R 上的奇函数∴()0201021g b b =-=-=+，解得1b =，即()2121x g x =-+ 则()()22x F x g x =+-令()0F x =，即221021x x -+-=+ 则()()()2212121412x x x x -+=-=-=即43x =，解得4log 3x =.(3)由(2)可知()2121x g x =-+ ∴()()121log ,1,11x g x x x-+=∈-- 即()()()12214log 1log 1x k f x g x x x-+<-=+---()()()2222114144log 4log 11x x x x x-+-++=+=+++ 令()1,0,1t x t =+∈，则2224444log 4log 4t t k t t t -+⎛⎫<+=++- ⎪⎝⎭令244log 4y t t ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭，()0,1t ∈ 244log 4y t t ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭在()0,1t ∈单调递减 ∴22444log 44lo 41g 14y t t ⎛⎫⎛⎫=++->++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭若关于x 的不等式()()1gk x f x -+<在区间()1,0-上恒成立,则4k ≤ 又k 为正实数∴(0,4]k ∈.【点睛】本题考查求函数的解析式，函数的零点，以及恒成立问题求参数取值范围，属于较难的题.。
上海市上海中学2019-2020学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)
【详解】因为函数
y
x2
x 2x
5
的定义域为 R
，
y 1
当 x 0 时，
x 5 2 x，
u
因为
x
5 x
在
(,
5) 和(
5, ) 上单调递增，在[
5, 0) 和 (0,
5] 上单调递减，
y 1
根据复合函数单调性法则，可知
x
5 x
2
应该在
[
5, 0) 和 (0,
5] 上单调递增，
y x 而函数 x2 2x 5 本身在 x 0 处有意义，且函数图象不间断，
【详解】当 a 1时：函数 y f (x) ax 单调递增，
f 2 a2 2, f (4) a4 4a 2
；
当 0 a 1时：函数
y
f
(x) ax 单调递减，
f
2 a2
4,
f (4) a4
2
，无解.
综上所述： a 2
故答案为 2
【点睛】本题考查了函数的定义域和值域，分类讨论是一种常用的方法，需要熟练掌握.
意将恒成立问题向最值转化，求含参的函数在给定区间上的最值，属于中档题目.
12.已知函数 f (x) || x 1| | x 3 | 1| ，若 f 4a2 6a f (4a) ，则实数 a 的取值范围
为_______.
3
【答案】
4
13 , 3 4
13
1 2
3 4
,
5.函数 f (x) x2 4x(x 0) 的反函数为_________；
【答案】 2 x 4(x 0)
【解析】
【分析】
x 2 y 4 y 0
上海高一上学期期末数学试题(解析版)
高一上学期期末数学试题一、填空题1化成有理数指数幂的形式为__________. 0)a >【答案】13a 【分析】根据给定条件，利用分数指数幂的意义求解作答. 【详解】. 0a >114111113333444()()()a a a a a +=⋅===故答案为：13a 2．不等式的解集是___________. |1|2x -<【答案】(1,3)-【分析】根据绝对值的意义直接求解即可. 【详解】, |1|2x -< ,212x ∴-<-<解得，13x -<<所以不等式的解集为. (1,3)-故答案为：(1,3)-3．已知a 、b 是方程的两个根，则______． 23410x x -+=11a b+=【答案】4【分析】直接利用韦达定理代入计算即可.【详解】由韦达定理可得，41,33a b ab +==4113413a b a b ab++===故答案为：4.4．已知扇形的弧所对的圆心角为，且半径为，则该扇形的面积为________． 54︒10cm 2cm 【答案】15π【分析】根据角度制与弧度制的互化，可得圆心角，再由扇形面积公式求解即可. 3π10α=【详解】由题意，根据角度制与弧度制的互化，可得圆心角.则该扇形的面积为3π5410α=︒=. 213π1015π210⨯⨯=2cm 故答案为： 15π5．已知，则角属于第____________象限． sin 0tan θθ<θ【答案】二或三【分析】根据题意，结合三角函数在各个象限的符号，即可得到结果. 【详解】因为，即与的符号相反， sin 0tan θθ<sin θtan θ所以为第二或第三象限， θ故答案为: 二或三6．已知是定义在上的奇函数，当时，，则____. ()y f x =R 0x >()21x f x =-(2)f -=【答案】3-【详解】 由题意得，函数为奇函数，所以.()y f x =()2(2)2(21)3f f -=-=--=-7．已知函数的反函数为，若函数的图像过点，则实数a 的()3x f x a =+1()y f x -=1()y f x -=(3,2)值为__________． 【答案】-6【分析】由的图象过点得函数的图象过点，把点代入1()y f x -=(3,2)()y f x =(2,3)(2,3)()y f x =的解析式求得的值．a 【详解】解：的图象过点，1()y f x -= (3,2)函数的图象过点，∴()y f x =(2,3)又，()3x f x a =+，即．233a ∴+=6a =-故答案为：． 6-8．已知，则____________． cos )ααβ=-=π,0,2αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭cos(2)αβ-=【分析】根据，得到，求出π,0,2αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ππ,22αβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭sin )ααβ=-=法，结合余弦的和角公式求出答案.【详解】，故，π,0,2αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ππ,22αβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭因为，所以，sin()0αβ-=>π0,2αβ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭所以，sin )ααβ==-==故()()()()2cos cos cos sin sin cos αβααβααβααβ⎡⎤-=+--⎦=--⎣. ==9．在数学解题中，时常会碰到形如“”的式子，它与“两角和的正切公式”的结构类似.若1x yxy+-，则________.sincos855tan 15cos sin 55a b a b πππππ+=-b a =【分析】将已知条件左边分式分子分母同时除以，结合两角和的正切公式，求得的值. cos5a πba【详解】由已知分子分母同时除以得，sincos855tan 15cos sin 55a b a b πππππ+=-cos 5a π. tan85tan 151tan 5ba b a πππ+=-又，所以. tantan853tantan()15531tan tan 35πππππππ+=+=-tan 3b a π=【点睛】本小题主要考查两角和的正切公式，考查齐次方程的计算，属于中档题.10．若函数有2个零点，则实数a 的取值范围是______．()2,1,x x x x af x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩【答案】(](]2,01,2- 【分析】画出的图像，分，，，，讨()2,1,x x x x af x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩2a ≤-20a -<≤01a <≤12a <≤2a >论观察图像可得答案.【详解】当时，函数零点为1，只有1个零点2a ≤-()2,1,x x x x af x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩当时，函数零点为-2，1，有2个零点，符合；20a -<≤()2,1,x x x x af x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩当时，函数零点为-2，0，1，有3个零点；01a <≤()2,1,x x x x af x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩当时，函数零点为-2，0，有2个零点；12a <≤()2,1,x x x x af x x x a⎧-<=⎨-≥⎩当时，函数零点为-2，0，2，有3个零点；2a >()2,1,x x x x af x x x a ⎧-<=⎨-≥⎩综上：实数a 的取值范围是 (](]2,01,2- 故答案为：.(](]2,01,2- 【点睛】思路点睛：对于分段函数的零点问题，注意根据两段函数的零点合理分类，分类时注意按一定的次序进行.二、单选题11．以下命题正确的是（ ） A ．终边重合的两个角相等 B ．小于 的角都是锐角 90 C ．第二象限的角是钝角 D ．锐角是第一象限的角【答案】D【分析】根据象限角的定义判断求解即可.【详解】对于A,例如和中边相同，但两个角不相等，故A 错误；30 390对于B,例如，但不是锐角，故B 错误；090< 0 对于C,例如是第二象限角，但不是钝角，故C 错误； 210- 210- 因为锐角为大于小于，所以锐角在第一象限，故D 正确. 0 90 故选:D.12．若函数的一个正零点附近的函数值用二分法计算，其参考数据如下：32()22f x x x x =+-- (1)2f =- (1.5)0.625f = (1.25)0.984f =-(1.375)0.260f =-(1.4375)0.162f =(1.40625)0.054f =-那么方程的一个近似根（精确度0.1）为（ ）．A ．1.2 B ．1.4 C ．1.3 D ．1.5 32220x x x +--=【答案】B【分析】根据二分法求零点的步骤以及精确度可求得结果.【详解】解：因为，所以，所以函数在内有零点，因为(1)0,(1.5)0f f <>(1)(1.5)0f f <(1,1.5)，所以不满足精确度；1.510.50.1-=>0.1因为，所以，所以函数在内有零点，因为(1.25)0f <(1.25)(1.5)0f f <(1.25,1.5)，所以不满足精确度；1.5 1.250.250.1-=>0.1因为，所以，所以函数在内有零点，因为(1.375)0f <(1.375)(1.5)0f f <(1.375,1.5)，所以不满足精确度；1.5 1.3750.1250.1-=>0.1因为，所以，所以函数在内有零点，因为(1.4375)0f >(1.4375)(1.375)0f f <(1.375,1.4375)，所以满足精确度；1.4375 1.3750.06250.1-=<0.1所以方程的一个近似根（精确度）是区间内的任意一个值（包32220x x x +--=0.05(1.375,1.4375)括端点值），根据四个选项可知选B . 故选：B13．已知全集及集合，，则的U =R 2128,4aA a a -⎧⎫=≤<∈⎨⎬⎩⎭Z {}23100B b b b b =+->∈R ，A B 元素个数为（ ） A ．4 B ．3C ．2D ．1【答案】B【分析】可求出集合，，然后进行交集和补集的运算求出，然后即可得出的元素个A B A B A B 数．【详解】解：，2128,4a A a a -⎧⎫=≤<∈⎨⎬⎩⎭Z {}23100B b b b b =+->∈R ，，，，1，2，3，，或，且{|223A a a ∴=--<…}{|14a Z a a ∈=-<…}{0a Z ∈=4}{|5B b b =<-2}b >，U =R ，， ∴{|52}B b b =-……{0,1,2}A B = 的元素个数为：3．∴A B 故选：． B 14．函数，因其图像类似于汉字“囧”，故被称为“囧函数”，下列说法中正确的个数为1()||1f x x =-（ ）①函数的定义域为； ②； ()f x {}1x x ≠2022((2023))2021f f =-③函数的图像关于直线对称； ④当时，函数的最大值为； ()f x 1x =(1,1)x ∈-()f x 1-⑤方程有四个不同的实根． 2()40f x x -+=A ．2 B ．3C ．4D ．5【答案】B【分析】根据分式分母不为零可求得定义域判断①；利用解析式可求得判断()f x ()()2023f f ②；通过判断③；分别在和的情况下得到，判断④；利用()()20f f ≠(]1,0x ∈-[)0,1x ∈()max f x 数形结合判断⑤.【详解】对于①，由得：，的定义域为，①错误；10x -≠1x ≠±()f x \{}1x x ≠±对于②，，，②正确；()120232022f = ()()112022202312022202112022f f f ⎛⎫∴===-⎪⎝⎭-对于③，，，， ()12121f ==- ()10101f ==--()()20f f ∴≠不关于直线对称，③错误；()f x \1x =对于④，当时，，此时； (]1,0x ∈-()1111f x x x ==---+()()01f x f ≤=-当时，，此时； [)0,1x ∈()11f x x =-()()01f x f ≤=-综上所述：当时，，④正确；()1,1x ∈-()max 1f x =-对于⑤，在平面直角坐标系中，作出与的大致图象，()f x 24y x =-由图象可知与有四个不同交点，()f x 24y x =-方程有四个不同的根，⑤正确.∴()240f x x -+=所以正确的个数为3. 故选：B.三、解答题15．已知，求下列各式的值：1tan 2,tan 42παβ⎛⎫+==- ⎪⎝⎭(1)；tan α(2)． sin()2sin cos 2sin sin cos()αβαβαβαβ+-++【答案】(1)13(2) 1-【分析】(1)两角和的正切展开求解.(2)两角和的正余弦展开合并同类项，再运用两角和的正余的逆运用转化为正切求解.【详解】（1） πtantan π1tan 4tan 2π41tan 1tan tan 4ααααα++⎛⎫+=== ⎪-⎝⎭-⋅1tan 3α∴=（2）()()sin sin cos cos sin ,cos cos cos sin sin αβαβαβαβαβαβ+=⋅+⋅+=⋅-⋅sin()2sin cos 2sin sin cos()2sin sin cos cos sin 2sin cos cos s c s in o sin sin αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+-∴=++⋅+⋅-⋅⋅-+⋅ ()()()sin cos sin sin cos tan sin sin cos cos cos βααβαββααβαββα-⋅-⋅===-⋅+⋅-又 ()11tan tan 523tan 1111tan tan 61132βαβααβ-----====-+⋅-⎛⎫+⨯- ⎪⎝⎭sin()2sin cos 12sin sin cos()αβαβαβαβ+-∴=-++16．某小微公司每年燃料费约20万元．为了“环评”达标，需要安装一块面积为（单位：平()0x x ≥方米）可用10年的太阳能板，其工本费为（单位：万元），并与燃料供热互补工作，从此，公司2x每年的燃料费为（，k 为常数）万元．记y 为该公司10年的燃料费与安装太阳能板1040kx +0x ≥的费用之和．(1)求k 的值，并写出函数的表达式；()y f x =(2)求y 的最小值，并指出此时所安装的太阳能板的面积x ． 【答案】(1)，()； 800k =80042xy x =++0x ≥(2)38万元，安装的太阳能板的面积为36平方米.【分析】(1)根据每年的燃料费计算可得k 值，进而写出函数的表达式. ()y f x =(2)利用(1)中函数表达式结合均值不等式即可计算最小值及所对x 值. 【详解】（1）依题意，当时，，解得， 0x =2040k=800k =于是得该公司10年的燃料费与安装太阳能板的费用之和，，800800101040242x xy x x =⋅+=+++0x ≥所以，函数的表达式为，. 800k =()y f x =80042xy x =++0x ≥（2）由(1)知，，， 0x ≥8004223842x y x +=+-≥=+当且仅当，即时取“=”， 800442x x +=+36x =所以y 的最小值是38万元，此时所安装的太阳能板的面积为36平方米. 17．已知函数的表达式为.()y f x =()9233x x f x a =-⋅+(1)若，求函数的值域； 1,[0,1]a x =∈()y f x =(2)当时，求函数的最小值；[1,1]x ∈-()y f x =()h a (3)对于（2）中的函数，是否存在实数，同时满足下列两个条件：（i ）；（ii ）()h a ,m n 3n m >>当的定义域为，其值域为；若存在，求出的值；若不存在，请说明理由. ()h a [,]m n 22,m n ⎡⎤⎣⎦,m n 【答案】(1)[]2,6(2)22821,9331()3,33126,3aa h a a a a a ⎧-<⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩(3)不存在，理由见解析【分析】（1）由，利用的范围可得的范围，进而可得答案；()2312x y =-+x 3x （2）令，函数可转化为，分、、讨论可得答3x t =()f x ()()223g t t a a =-+-13a <133a ≤≤3a >案；（3）假设满足题意的，存在，函数在上是减函数，求出的定义域、值域，列m n ()h a ()3,+∞()h a 出方程组，求解与已知矛盾，即可得到结论.【详解】（1）当时，由，得，1a =9233x x y =-⨯+()2312x y =-+因为，所以，，[]0,1x ∈[]31,3x∈[]2,6y ∈所以函数的值域为.()y f x =[]2,6（2）令，因为，故，函数可转化为3x t =[]1,1x ∈-1,33t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()f x ， ()()222233g t t at t a a =-+=-+-①当时，；13a <()1282393ah a g ⎛⎫==- ⎪⎝⎭②当时，；133a ≤≤()()23h a g a a ==-③当时，．3a >()()3126h a g a ==-综上所述，. ()22821,93313,33126,3a a h a a a a a ⎧-<⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩（3）假设满足题意的，存在，m n 因为，，3n m >>()126h a a =-所以在上是严格减函数，()y h a =()3,+∞所以在上的值域为，()y h a =[],m n ()(),⎡⎤⎣⎦h n h m 又在上的值域为，所以，即， ()y h a =[],m n 22,m n ⎡⎤⎣⎦()()22h n m h m n ⎧=⎪⎨=⎪⎩22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩两式相减，得，()()()226m n m n m n m n -=-=+-因为，所以，3n m >>6m n +=而由，可得，与矛盾．3n m >>6m n +>6m n +=所以，不存在满足条件的实数，．m n 18．已知函数的定义域是使得解析式有意义的x 集合，如果对于定义域内的任意实数x ，函数()f x 值均为正，则称此函数为“正函数”.（1）证明函数是“正函数”； ()()2lg 11f x x =++（2）如果函数不是“正函数”，求正数a 的取值范围. ()11a f x x x =+-+（3）如果函数是“正函数”，求正数a 的取值范围. ()()()222242122x a x a f x x a x a +--+=+--+【答案】（1）证明见解析，（2）（3）(,1]-∞(){}6,13- 【解析】（1）有题知：，即证.()1f x ≥（2）首先讨论当时，显然不是“正函数”. 当时，从反面入手，假设0a ≤()11a f x x x =+-+0a >是“正函数”，求出的范围，再取其补集即可.()f x a （3）根据题意得到：或，解方程和不等式组即可. 22(2)4(42)0(1)8(22)0a a a a ⎧---<⎨---<⎩12242122a a a a --+==--+【详解】（1）.2()lg(1)1lg111f x x =++≥+=函数值恒为正数，故函数是“正函数”.2()lg(1)1f x x =++（2）当时，，0a ≤(0)10f a =-<显然不是“正函数”. ()11a f x x x =+-+当时0a >假设为“正函数”.则恒大于零. ()11a f x x x =+-+()f x. ()1221a f x x x =++-≥+所以，即20->1a >所以不是“正函数”时， ()11a f x x x =+-+.01a <≤综上：.1a ≤（3）有题知：若函数是“正函数”， ()22(2)242(1)22x a x a f x x a x a +--+=+--+则或. 22(2)4(42)0(1)8(22)0a a a a ⎧---<⎨---<⎩12242122a a a a --+==--+解得：或.61a -<<3a =【点睛】本题主要考查函数的新定义，同时考查了对所学知识的综合应用，属于难题.。
上海高一上数学期末考试试卷
【分析】
根据原函数与反函数的关系，解方程 ，即可.
【详解】
令 解得
函数 的反函数为 .
故答案为：
13．1
【解析】
【分析】
根据函数 为偶函数，则定义域关于原点的对称，且 ，列方程组得 ，解方程组即可.
【详解】
函数 是定义域为 的偶函数
，解得 ，
即
故答案为：
14．10或100
【解析】
【分析】
令 ，则方程 变形为 ，解得 或 ，即 或 ，解方程即可.
16．
【解析】
【分析】
根据 为奇函数，且在 上是减函数，可知 ，即 ，令 ，根据函数 在 上单调递增，求解 的取值范围，即可.
【详解】
为奇函数，且在 上是减函数
在 上是减函数.
∴ ，即 .
令 ，则 在 上单调递增.
若使得不等式 在 上都成立.
则需 .
故答案为：
17．
【解析】
【分析】
由题意可知，函数 在 单调递增，则 ，解方程，即可.
【详解】
(1)由题意， 过点 ，即 ，解得
所以 .
(2) 为 上的奇函数
∴ ，解得 ，即
则
令 ，即
则
即 ，解得 .
(3)由(2)可知
即
令 ，则
令 ，
在 单调递减
∴
若关于 的不等式 在区间 上恒成立,则
又 为正实数
∴ .
【详解】
函数
函数 在 单调递增
即 ，
又 函数 在区间 上的最大值比最小值大 .
，解得 或 （舍去）
综上所述：
18．(1) ；(2)偶函数，证明见解析.
【解析】
上海高一上学期期末数学试题(解析版)
一、填空题1．已知集合，，则__________． {1,1,2}A =-{}20B x x x =+=A B = 【答案】{}1-【分析】可求出集合，然后进行交集的运算即可．B 【详解】解：，1，，，，{1A =- 2}{1B =-0}．{1}A B ∴=- 故答案为：．{}1-2．设a 、b 都为正数，且，则的最小值为________. 4a b +=11a b +【答案】1【分析】把变形为：利用已知，结合基本不等式进行求解即可. 11a b +1114()4a b ⨯⋅+【详解】因为a 、b 都为正数，所以有：， 111111114(()((2)(214444b a a b a b a b a b ⨯⋅+=+⋅+=⋅++≥⋅+=当且仅当时取等号，即时取等号，b a a b=2a b ==故答案为：13．函数，则______________. 2()1y f x x ==-1(3)f -=【答案】 53【解析】3在反函数的定义域中，它必在原函数的值域中，因为反函数与原函数的对应关系相反，故由解得值为所求. 231x =-x 【详解】由解得，所以. 231x =-53x =15(3)3f -=故答案为： 534．已知且，若，，则_______________.0a >1a ≠log 2a m =log 3a n =m n a +=【答案】6【解析】利用指数式与对数式的互化，再利用同底数幂相乘即可.【详解】，同理：log 2,2m a m a =∴= 3n a =∴236m n m n a a a +==⨯=故答案为：6【点睛】对数运算技巧：(1)指数式与对数式互化；(2)灵活应用对数的运算性质；(3) 逆用法则、公式；(4) 应用换底公式，化为同底结构．5．已知函数，是偶函数，则的值为______．()()221f x ax b x =+++22,x a a ⎡⎤∈-⎣⎦a b +【答案】1-【分析】根据奇偶定义可建立方程求解即可.【详解】由题意得，所以，所以.2220202b a a a a +=⎧⎪-+=⎨⎪-<⎩1,2a b ==-1a b +=-故答案为：1-6．若幂函数（为整数）的定义域为，则的值为______．22mm y x -++=m R m 【答案】或01【分析】依题意可得，解得的取值范围，再由为整数，求出参数的值.220m m -++>m m 【详解】由题意得，解得，又为整数，所以或.220m m -++>12m -<<m 0m =1故答案为：或017．用“二分法”求方程在区间内的实根，首先取区间中点进行判断，那么下一340x x +-=()1,32x =个取的点是______．x =【答案】1.5## 32【分析】先确定函数单调性，根据二分法求解即可得解.【详解】设函数，易得函数为严格增函数，3()4f x x x =+-因为，，(1)20f =-<(2)60f =>所以下一个有根区间是，(1,2)那么下一个取的点是．1.5x =故答案为：1.58．已知函数的最小值为-2，则实数a =________.22([0,1])y x ax x =+∈【答案】 32-【分析】根据二次函数的对称轴与所给区间的相对位置进行分类讨论求解即可.【详解】，所以该二次函数的对称轴为：，222()2()y f x x ax x a a ==+=+-x a =-当时，即，函数在时单调递减，1a ≤-1a ≤-2()2f x x ax =+[0,1]x ∈因此，显然符合； min 3()(1)1222f x f a a ==+=-⇒=-1a ≤-当时，即时，； 01a <-<10a -<<2min ()2f x a a =-=-⇒=10a -<<当时，即时，函数在时单调递增，0a -≤0a ≥2()2f x x ax =+[0,1]x ∈因此，不符合题意，综上所述：， min ()(0)02f x f ==≠-32a =-故答案为： 32-9．设方程的实根，其中k 为正整数，则所有实根的和为22log 1122x a a --=-+12,,,k x x x ______．【答案】4【分析】画出的图象，由图象的特征可求.2()log 11g x x =--【详解】令，，2()|log ||1|f x x =-22()|log ||1||log ||1|()f x x x f x -=--=-=所以函数图象关于轴对称，2()|log ||1|f x x =-y 令，则的图象关于直线对称，2()log 11g x x =--()(1)g x f x =-1x =因为方程的实根，可以看作函数的图象与直线22log 1122x a a --=-+2()log 11g x x =--的交点横坐标.222y a a =-+由图可知方程有4个实根，且关于直线对称.22log 1122x a a --=-+1x =所以.12344x x x x +++=故答案为：4.10．设函数，，如果对任意的实数，任意的实数，不等()2x f x =2()2g x x x a =-+1[1,2]x ∈2[1,2]x ∈式恒成立，则实数a 的取值范围为________．()()121f x g x -≥【答案】(,1][6,)-∞+∞U【分析】分别求出函数，在上的值域，把问题转化为关于的不等式()2x f x =2()2g x x x a =-+[1,2]a 组，求出解集即可【详解】解：因为在上为增函数，()2x f x =[1,2]所以，min max ()(1)2,()(2)4f x f f x f ====所以在上的值域为，()2x f x =[1,2][2,4]因为的对称轴为直线，2()2g x x x a =-+1x =所以在上为增函数，2()2g x x x a =-+[1,2]所以，min max ()(1)1,()(2)g x g a g x g a ==-==所以在上的值域为，2()2g x x x a =-+[1,2][1]a a -,因为对任意的实数，任意的实数，不等式恒成立，1[1,2]x ∈2[1,2]x ∈()()121f x g x -≥所以，解得， (1)4121a a ⎧--≥⎪⎨-≥⎪⎩4613a a a a ≤≥⎧⎨≤≥⎩或或所以或，1a ≤6a ≥所以实数a 的取值范围为，(,1][6,)-∞+∞U 故答案为：(,1][6,)-∞+∞U 【点睛】此题考查函数在闭区间上的最值问题和不等式恒成立问题，考查了数学转化思想，解题的关键是求出函数，在上的值域，把问题转化为，从而()2x f x =2()2g x x x a =-+[1,2](1)4121a a ⎧--≥⎪⎨-≥⎪⎩可求出实数a 的取值范围，属于中档题二、单选题11．已知x ，y 是实数，则“”是“”的（ ）x y >33x y >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【答案】C【分析】由充要条件的定义求解即可【详解】因为 ， 2233223()()()24y y x y x y x xy y x y x ⎡⎤⎛⎫-=-++=-++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦若，则， x y >223()024y y x y x ⎡⎤⎛⎫-++>⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦若，则，即， 223()024y y x y x ⎡⎤⎛⎫-++>⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦0x y ->x y >所以 ，即“”是“”的充要条件，33x y x y >⇔>x y >33x y >故选：C.12．如果，那么（ ）12log 0.8log 0.80x x <<A ．B ． 2101x x <<<1201x x <<<C ．D ．121x x <<211x x <<【答案】C【分析】根据换底公式可得，再利用单调性可以判断C 正0.820.810.8log log 0log 1x x <<=0.8log y x =确.【详解】因为，则，12log 0.8log 0.80x x <<0.820.810.8log log 0log 1x x <<=又因为在上单调递减，0.8log y x =()0,∞+那么，121x x <<故选：C ．13．在同一直角坐标系中，二次函数与幂函数图像的关系可能为（ ） 2y ax bx =+(0)b a y x x =>A ． B ． C ．D ．【答案】A【分析】根据题意，结合二次函数和幂函数的性质依次分析选项，即可得到答案.【详解】对于A ，二次函数开口向上，则，其对称轴，则，即2y ax bx =+0a >b x 02a =->0b a<幂函数为减函数，符合题意；(0)b a y x x =>对于B ， 二次函数开口向下，则，其对称轴，则，即幂函数2y ax bx =+a<0b x 02a =->0b a <为减函数，不符合题意；(0)b a y x x =>对于C ，二次函数开口向上，则，其对称轴，则，即幂函数2y ax bx =+0a >12b x a=-=-2b a =为增函数，且其增加的越来越快，不符合题意；(0)b a y x x =>对于D ， 二次函数开口向下，则，其对称轴，则，即幂函2y ax bx =+a<0122b x a =->-01b a <<数为增函数，且其增加的越来越慢快，不符合题意；(0)b a y x x =>故选：A 【点睛】关键点点睛：本题考查函数图像的分析，在同一个坐标系中同时考查二次函数和幂函数性质即可得解，考查学生的分析试题能力，数形结合思想，属于基础题.14．若函数与在区间上都是严格减函数，则实数的取值范围为（ ） ||y x a =--1a y x =+[1,2]a A ．B ．C ．D ． (,0)-∞(1,0)(0,1]-⋃(0,1)(0,1]【答案】D【分析】由一次函数及反比例函数的单调性，结合图像变换即可得到实数的取值范围.a 【详解】函数的图像关于对称，||y x a =--x a =所以当，y 随x 的增大而减小，当，y 随x 的增大而增大.x a >x a <要使函数在区间上都是严格减函数，||y x a =--[1,2]只需； 1a ≤要使在区间上都是严格减函数，只需； 1a y x =+[1,2]0a >故a 的范围为.01a <≤故选：D三、解答题15．求下列不等式的解集：(1) 4351x x +>-(2)2332x x -<-【答案】(1)(1,8)(2)(1,)+∞【分析】（1）根据分式不等式及一元二次不等式的解法求解集.（2）应用公式法求绝对值不等式的解集.【详解】（1），故解集为； ()()4385018011x x x x x x +->⇔<⇔--<--(1,8)（2），|23|32322332x x x x x -<-⇔-+<-<-故解集为.(1,)+∞16．已知函数． ()22(11)1x f x x x =-<<-(1)判断函数的奇偶性，并说明理由；()f x (2)判断函数的单调性并证明．()f x 【答案】(1)是奇函数，理由见解析()f x (2)在上单调递减，证明见解析()f x (1,1)-【分析】（1）根据函数奇偶性定义进行判断证明；（2）根据函数单调性定义进行证明.【详解】（1）是奇函数，理由如下：()f x 函数，则定义域关于原点对称， ()22(11)1x f x x x =-<<-因为，所以是奇函数； ()()221x f x f x x --==--()f x （2）任取，1211x x -<<<则 22121211221222221212222222()()11(1)(1)x x x x x x x x f x f x x x x x --+-=-=---- ， 1221211221222212122()2()2(1)()(1)(1)(1)(1)x x x x x x x x x x x x x x -+-+-==----因为，所以， 1211x x -<<<2212211210,0,10,10x x x x x x +>->-<-<所以，所以在上单调递减.12())0(f x f x ->()f x (1,1)-17．将函数（且）的图像向左平移1个单位，再向上平移2个单位，得到log 2a y x =-0a >1a ≠函数的图像．()y f x =(1)求函数的解析式()f x (2)设函数，若对一切恒成立，求实数m 的取值范围；()()()1f x f x F x a ++=()m F x <()1,x ∈-+∞(3)讨论关于x 的方程，在区间上解的个数． ()log ap f x x=()1,-+∞【答案】(1)()log (1)a f x x =+(2)(,0]-∞(3)答案见解析【分析】(1)由图象的平移特点可得所求函数的解析式；(2)求得的解析式，可得对一切恒成立，再由二次函数的性质可得所()F x (1)(2)m x x <++(1,)∈-+∞x 求范围；(3)将方程等价转化为且，根据题意只需讨论在区间()log a p f x x =1(1p x x x +=>-0)x ≠(1)p x x =+上的解的个数，利用图象，数形结合即可求得答案.(1,)-+∞【详解】（1）将函数且的图象向左平移1个单位，log 2(0a y x a =->1)a ≠得到的图象，再向上平移2个单位，得函数的图象； log (1)2a y x =+-()log (1)a f x x =+（2）函数，，()()()()()()()1log 1log 212a a f x f x x x F x a a x x +++++===++1x >-若对一切恒成立，()m F x <(1,)∈-+∞x 则对一切恒成立，(1)(2)m x x <++(1,)∈-+∞x 由在严格单调递增，得，(1)(2)y x x =++(1,)-+∞(1)(2)0y x x =++>所以，即的取值范围是；0m ≤m (,0]-∞（3）关于的方程 x ()log log (1)log aa a p p f x x x x=⇔+=且， 1(1p x x x ⇔+=>-0)x ≠所以只需讨论在区间且x ≠0上的解的个数．(1)p x x =+(1,)-+∞由二次函数且的图象得，(1)(1y x x x =+>-0)x ≠当时，原方程的解有0个； 1(,)4p ∈-∞-当时，原方程的解有1个； 1(0,)4p ⎧⎫∈-+∞⎨⎬⎩⎭当时，原方程的解有2个． 1(,0)4p ∈-18．其公司研发新产品，预估获得25万元到2000万元的投资收益，现在准备拟定一个奖励方案：奖金y （万元）随投资收益x （万元）的增加而增加，奖金不超过75万元，同时奖金不超过投资收益的20%．(1)用数学语言列出公司对函数模型的基本要求；(2)判断函数是否符合公司奖励方案函数模型的要求，并说明理由； ()1050x f x =+(3)已知函数符合公司奖励方案函数模型要求，求实数a 取值范围． ()1252g x a ⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭【答案】(1)答案见解析(2)不符合，理由见解析(3) 1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】（1）根据函数单调性的定义以及最值的定义，结合题意中的不等关系，可得答案； （2）由（1）所得的三个条件，进行检验，可得答案；（3）利用幂函数的单调性，结合题意中的最值以及不等关系，可得不等式组，利用基本不等式，可得答案.【详解】（1）满足的基本要求是：①是定义域上的严格增函数，()f x ()f x [25,2000]②的最大值不超过75，③在上恒成立； ()f x ()5x f x ≤[25,2000]（2），不满足要求③，故不符合； ()1050x f x =+()5050115f =>（3）因为，所以函数满足条件①， 12a ≥()gx 由函数满足条件②得，解得()g x 2575≤a ≤由函数满足条件③得，对恒成立， ()gx 255x ≤[25,2000]x ∈即恒成立，2a ≤[25,2000]x ∈时取等号，所以． 2≥=25x =1a ≤综上所述，实数的取值范围是． a 1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦19．已知函数 ()22,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩(1)设k 、m 均为实数，当时，的最大值为1，且满足此条件的任意实数x 及m 的(],x m ∈-∞()f x 值，使得关于x 的不等式恒成立，求k 的取值范围；()()22310f x m k m k ≤--+-(2)设t 为实数，若关于x 的方程恰有两个不相等的实数根且，()()2log 0f f x t x --=⎡⎤⎣⎦12,x x 12x x <试将表示为关于t 的函数，并写出此函数的定义域． 1221212log 211++--+-x x x x 【答案】(1)4k ≥(2)， 1221212log 2|1||1|x x x x ++--+-1t t=+(]1,3【分析】(1)分离参数，得，再借助基本不等式求解即可； 4(3)83k m m ≥-++-(2)先得出，再对，进行分类讨论. ()()22,1()log log ,1x x f f x x x ≤⎧=⎨>⎩1x >1x ≤【详解】（1）当时，，故.(,]x m ∈-∞max ()f x =102m ≤≤要使得不等式恒成立，2()(2)310f x m k m k ≤--+-需使，2(2)310m k m k --+-1≥即对于任意的都成立. 2(2)3110m k m k --+-≥[0,2]m ∈因为，所以. 133m ≤-≤4(3)83k m m ≥-++-由，得 30m ->403m <-4(3)84843m m -++≤-+=- （当且仅当时取等号）1m =所以；4k ≥（2）由函数，得， ()f x 22,0log ,0x x x x ⎧≤=⎨>⎩()()22,1()log log ,1x x f f x x x ≤⎧=⎨>⎩①若，则方程变为，1x ≤[]2()log ()0f f x t x --=x =2log ()t x -即，则，2x t x =-2x t x =+为递增函数，，则有；2x y x =+1x ≤3t ≤②若，则方程变为1x >[]2()log ()0f f x t x --=，即，且，故，()222log log log ()x t x =-2log x t x =-0t x ->1t >于是分别是方程、的两个根，则，，12,x x 2x t x =-2log x t x =-11x ≤21x <即，121x x ≤<由于函数与的图像关于直线对称，2log y x =2x y =y x =故，12x x t +=， 122122log 2()x x t x x t +=-+=()()1212112|1||1|211x x x x =--+-+-+-1t=故，且， 1221212log 2|1||1|x x x x ++--+-1t t =+13t <≤故此函数的定义域为.(]1,3【点睛】方法点睛：对于非二次不等式恒成立求参问题，一般先分离参数，转化为最值问题，进而可借助函数或基本不等式进行求解；方程解的个数可等价于两个不同函数交点个数，分段函数则需要考虑每一段解析式是否成立.20．对于定义在D 上的函数，设区间是D 的一个子集，若存在，使得函()y f x =[,]m n 0(,)x m n ∈数在区间上是严格减函数，在区间上是严格增函数，则称函数在区()y f x =[]0,m x []0,x n ()y f x =间上具有性质P ．[,]m n （1）若函数在区间上具有性质P ，写出实数a 、b 所满足的条件；2y ax bx =+[0,1]（2）设c 是常数，若函数在区间上具有性质P ，求实数c 的取值范围．3y x cx =-[1,2]【答案】（1）；（2）．20a b -<<()3,12c ∈【分析】（1）根据定义判断出为二次函数，然后根据的单调性和单调区间判断出2y ax bx =+()f x 的开口以及对称轴，由此得到满足的条件；2y ax bx =+,a b （2）先分析函数在区间上为严格增函数和严格减函数时的取值，据此分析出3y x cx =-[1,2]c 在区间上先递减再递增时的取值范围，由此求解出的取值范围.3y x cx =-[1,2]c c 【详解】（1）当函数在区间上具有性质P 时，由其图象在R 上是抛物线， 2y ax bx =+[0,1]故此抛物线的开口向上（即），且对称轴是； 0a >(0,1)2b x a=-∈于是，实数a ，b 所满足的条件为：．20a b -<<（2）记．设，是区间上任意给定的两个实数，3()f x x cx =-1x 2x [1,2]总有． ()()()()2212121122f x f x x x x x x x c -=-++-若，当时，总有且，3c ≤12x x <120x x -<22112211130x x x x c ++->++-=故，因此在区间上是严格增函数，不符合题目要求．()()120f x f x -<3y x cx =-[1,2]若，当时，总有且，12c ≥12x x <120x x -<222211222222120x x x x c ++-<+⨯+-=故，因此在区间上是严格减函数，不符合题目要求．()()120f x f x ->3y x cx =-[1,2]若，当且时，总有且， 312c <<12x x <12,x x ⎡∈⎢⎣120x x -<2211220333c c c x x x x c c ++-<++-=故，因此在区间上是严格减函数； ()()120f x f x ->3y x cx =-⎡⎢⎣当且时，总有且， 12x x <12,2x x ⎤∈⎥⎦120x x -<2211220333c c c x x x x c c ++->=++-=故，因此在区间上是严格增函数．()()120f x f x -<3y x cx =-2⎤⎥⎦因此，当时，函数在区间上具有性质P ．()3,12c ∈3y x cx =-[1,2]【点睛】关键点点睛：本题属于函数的新定义问题，求解本题第二问的关键在于对于性质的理P 解，通过分析函数不具备性质的情况：严格单调递增、严格单调递减，借此分析出可能具备性质P的情况，然后再进行验证即可. P。
2021-2022学年上海市上海中学高一上学期期末考数学试卷(含详解)
2021-2022年上海中学高一上期末一、填空题1.若函数()f x 满足()112x f x -+=，则()4f =______．2.函数()()2ln 4f x x=-的单调增区间是______．3.已知θ是第四象限角，5cos 13θ=，则2021cos 2πθ⎛⎫-=⎪⎝⎭______．4.函数()()()42log 4log 2f x x x =⋅的最小值为______．5.已知函数()()12f x xx α=≤≤的最大值与最小值之差为12，则α=______．6.已知()f x 是偶函数，且方程()30f x -=有五个解，则这五个解之和为______．7.不等式()()2021202142x x --->-的解为______．8.设()f x 是定义在区间[]22-,上的严格增函数．若()()2212f a f a ->+，则a 的取值范围是______．9.若π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，记22cos sin P θθ=-，33cos sin Q θθ=-，44cos sin R θθ=-，则P 、Q 、R 的大小关系为______．10.在函数()125236x x xf x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭的图像上，有______个横、纵坐标均为整数的点．11.设()111f x x x x=++-，若存在a ∈R 使得关于x 的方程()()()20f x af x b ++=恰有六个解，则b 的取值范围是______．12.若定义域为(]0,I m =的函数()e xf x =满足：对任意能构成三角形三边长的实数,,a b c I ∈，均有()f a ，()f b ，()f c 也能构成三角形三边长，则m 的最大值为______．（e 2.718281828≈是自然对数的底）二、选择题13.2021- 的始边是x 轴正半轴，则其终边位于第（）象限．A.一B.二C.三D.四14.设函数()f x 的定义域为R ．则“()f x 在R 上严格递增”是“()()g x f x x =+在R 上严格递增”的（）条件A.充分不必要B.必要不充分C .充分必要D.既不充分也不必要15.将函数()()lg 2f x x =的图像向左、向下各平移1个单位长度，得到()g x 的函数图像，则()g x =（）A.()lg 211x +- B.1lg 5x +⎛⎫⎪⎝⎭C.()lg 211x -- D.1lg 5x -⎛⎫⎪⎝⎭16.设函数()2xf x x =+，点()11,A x y ，()22,B x y ，()33,C x y 在()f x 的图像上，且32210x x x x -=-≠．对于ABC ，下列说法正确的是（）①一定是钝角三角形②可能是直角三角形③不可能是等腰三角形③可能是等腰三角形A.①③B.①④C.②③D.②④三、解答题17.求函数()f x =18.已知0a >，b R ∈，且函数()12xf x b a=+-有奇偶性，求a ，b 的值．19.某厂商计划投资生产甲、乙两种商品，经市场调研发现，如图所示，甲、乙商品的投资x 与利润y （单位：万元）分别满足函数关系11ay k x =与22ay k x =．（1）求1k ，1a 与2k ，2a 的值；（2）该厂商现筹集到资金20万元，如何分配生产甲、乙商品的投资，可使总利润最大？并求出总利润的最大值．21.设函数()1122f x x ax x x ⎛⎫=+-≤≤ ⎪⎝⎭，其中a R ∈．（1）若当1,22x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时()f x 取到最小值，求a 的取值范围．（2）设()f x 的最大值为()M a ，最小值为()L a ，求()()()g a M a L a =-的函数解析式，并求()g a 的最小值．23.对于函数()f x ，若实数0x 满足()00f x x =，则称0x 是()f x 的不动点．现设()2f x x a =+．（1）当2a =-时，分别求()f x 与()()f f x 的所有不动点；（2）若()f x 与()()ff x 均恰有两个不动点，求a 的取值范围；（3）若()f x 有两个不动点，()()ff x 有四个不动点，证明：不存在函数()g x 满足()()()f x g g x =．2021-2022年上海中学高一上期末一、填空题1.若函数()f x 满足()112x f x -+=，则()4f =______．【1题答案】【答案】4【解析】【分析】根据题意，令3x =，结合指数幂的运算，即可求解.【详解】由题意，函数()f x 满足()112x f x -+=，令3x =，可得()()3131424f f -+===.故答案为：4.2.函数()()2ln 4f x x =-的单调增区间是______．【2题答案】【答案】(2,0]-【解析】【分析】先求出函数的定义域，再换元，利用复合函数单调性的求法求解【详解】由240x ->，得22x -<<，所以函数的定义域为(2,2)-，令24t x =-，则ln y t =，因为24t x =-在(2,0]-上递增，在[0,2)上递减，而ln y t =在(0,)+∞上为增函数，所以()f x 在(2,0]-上递增，在[0,2)上递减，故答案为：(2,0]-3.已知θ是第四象限角，5cos 13θ=，则2021cos 2πθ⎛⎫-=⎪⎝⎭______．【3题答案】【答案】1213-【解析】【分析】利用同角三角函数的基本关系求出sin θ的值，在利用诱导公式可求得结果.【详解】因为θ是第四象限角，5cos 13θ=，则12sin 13θ==-，所以，202112cos cos sin 2213ππθθθ⎛⎫⎛⎫-=-==-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故答案为：1213-.4.函数()()()42log 4log 2f x x x =⋅的最小值为______．【4题答案】【答案】18-##-0.125【解析】【分析】化简函数为()2442(log )3log 1f x x x =++，4log t x R =∈，得到()2231f t t t =++，结合二次函数的性质，即可求解.【详解】由题意，函数()()()4242log 4log 2(log 1)(log 1)f x x x x x =⋅=++24444(log 1)(2log 1)2(log )3log 1x x x x =++=++，令4log t x R =∈，可得()22312312()48f t t t t =++=+-，当34t =-时，()min 31()48f t f =-=-，即函数()f x 的最小值为18-.故答案为：18-.5.已知函数()()12f x x x α=≤≤的最大值与最小值之差为12，则α=______．【5题答案】【答案】23log 2或1-.【解析】【分析】根据幂函数的性质，结合题意，分类讨论，利用单调性列出方程，即可求解.【详解】由题意，函数()()12f x xx α=≤≤，当0α>时，函数()f x 在[]1,2上为单调递增函数，可得1212α-=，解得23log 2α=；当0α=时，显然不成立；当0α<时，函数()f x 在[]1,2上为单调递减函数，可得1122α-=，解得1α=-，综上可得，23log 2α=或1α=-.故答案为：23log 2或1-.6.已知()f x 是偶函数，且方程()30f x -=有五个解，则这五个解之和为______．【6题答案】【答案】15【解析】【分析】根据函数的奇偶性和图象变换，得到函数()3=-y f x 的图象关于3x =对称，进而得出方程其中其中一个解为3x =，另外四个解满足14236x x x x +=+=，即可求解.【详解】由题意，函数()f x 是偶函数，可函数()f x 的图象关于0x =对称，根据函数图象的变换，可得函数()3=-y f x 的图象关于3x =对称，又由方程()30f x -=有五个解，则其中一个解为3x =，不妨设另外四个解分别为1234,,,x x x x 且1234x x x x <<<，则满足2314322x x x x ++==，即14236x x x x +=+=，所以这五个解之和为66315++=.故答案为：15.7.不等式()()2021202142x x --->-的解为______．【7题答案】【答案】()(),23,4∞-⋃【解析】【分析】根据幂函数的性质，分类讨论即可【详解】将不等式()()2021202142x x --->-转化成2021202111(()42x x >--（Ⅰ）1041021142x x x x ⎧>⎪-⎪⎪>⎨-⎪⎪>⎪--⎩，解得34x <<；（Ⅱ）104102xx ⎧>⎪⎪-⎨⎪<⎪-⎩，解得2x <；（Ⅲ）1041021142x x x x ⎧<⎪-⎪⎪<⎨-⎪⎪>⎪--⎩，此时无解；综上，不等式的解集为：(,2)(3,4)-∞故答案为：(,2)(3,4)-∞ 8.设()f x 是定义在区间[]22-,上的严格增函数．若()()2212f a f a ->+，则a 的取值范围是______．【8题答案】【答案】6[,1)2--.【解析】【分析】根据题意，列出不等式组222122212222a a a a ⎧->+⎪-≤-≤⎨⎪-≤+≤⎩，即可求解.【详解】由题意，函数()f x 是定义在区间[]22-,上的严格增函数，因为()()2212f a f a ->+，可得222122212222a a a a ⎧->+⎪-≤-≤⎨⎪-≤+≤⎩，解得12a -≤<-，所以实数a 的取值范围是6[,1)2--.故答案为：[,1)2--.9.若π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，记22cos sin P θθ=-，33cos sin Q θθ=-，44cos sin R θθ=-，则P 、Q 、R 的大小关系为______．【9题答案】【答案】P R Q =<【解析】【分析】利用平方差公式和同角三角函数的平方关系可得P 、R 的关系，然后作差，因式分解，结合已知可判断P 、Q 的大小关系.【详解】44222222cos sin (cos sin )(cos sin )cos sin R P θθθθθθθθ=-=+-=-=又2233cos sin (cos sin )P Q θθθθ-=---(cos sin )(cos sin )(cos sin )(1cos sin )θθθθθθθθ=-+--+(cos sin )(cos sin 1cos sin )θθθθθθ=-+--(cos sin )(cos 1)(1sin )θθθθ=---因为π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以cos sin 0,cos 10,1sin 0θθθθ->-<->所以0P Q -<，即P Q<所以P 、Q 、R 的大小关系为P R Q =<.故答案为：P R Q=<10.在函数()125236x x xf x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭的图像上，有______个横、纵坐标均为整数的点．【10题答案】【答案】3【解析】【分析】由题可得函数为减函数，利用赋值法结合条件及函数的性质即得.【详解】因为()125236x x xf x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，所以函数在R 上单调递减，又()0001250=3236f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，()11112512236f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，()222125252=23618f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，()3331253=1236f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，且当3x >时，()()0,1f x ∈，当0x <时，令,N *x n n =-∈，则()12536151222Z 236251010n n nn n n nn n f n ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=++=++=++∉ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，综上，函数()125236xxxf x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的图像上，有3个横、纵坐标均为整数的点．故答案为：3.11.设()111f x x x x=++-，若存在a ∈R 使得关于x 的方程()()()20f x af x b ++=恰有六个解，则b 的取值范围是______．【11题答案】【答案】2,)++∞【解析】【分析】作出f (x )的图像，当0x <时，min ()1f x =+，当0x >时，min ()2f x =.令()t f x =，则20t at b ++=，则该关于t的方程有两个解1t、2t，设1t＜2t，则11)t∈+，21,)t∈+∞.令2()g t t at b=++，则(2)01)0gg>⎧⎪⎨+<⎪⎩，据此求出a的范围，从而求出b的范围．【详解】当1≥x时，11()11f x x xx x=++-=+，当01x<<时，112()11f x x xx x x=++-=+-，当0x<时，112()11f x x xx x x=--+-=--+，则f(x)图像如图所示：当0x<时，2()11f x xx=--+≥+，当0x>时，min()2f x=．令()t f x=，则20t at b++=，∵关于x的方程()()()20f x af x b++=恰有六个解，∴关于t的方程20t at b++=有两个解1t、2t，设1t＜2t，则11)t∈+，21,)t∈+∞，令2()g t t at b=++，则(2)4201)91)0g a bg a b=++>⎧⎪⎨+=++++<⎪⎩，∴42ba-->且a<，要存在a满足条件，则42b--<，解得2b>+．故答案为：2,)++∞．12.若定义域为(]0,I m =的函数()e xf x =满足：对任意能构成三角形三边长的实数,,a b c I ∈，均有()f a ，()f b ，()f c 也能构成三角形三边长，则m 的最大值为______．（e 2.718281828≈是自然对数的底）【12题答案】【答案】ln 4##2ln 2【解析】【分析】不妨设三边的大小关系为：0a b c <≤≤，利用函数的单调性，得出()f a ，()f b ，()f c 的大小关系，作为三角形三边则有任意两边之和大于第三边，再利用基本不等式求出边的范围得出m 的最大值即可.【详解】()e xf x =在(]0,I m =上严格增，所以(()1,e m f x ⎤∈⎦，不妨设0a b c <≤≤，因为对任意能构成三角形三边长的实数,,a b c I ∈，均有()f a ，()f b ，()f c 也能构成三角形三边长，所以e e e ,a b c a b c +>+>，因为e e e a b c +≥=>，所以24e e a b c +>，因为对任意,,a b c I ∈都成立，所以24e e c c ≥，所以e 4c ≤，所以ln 4c ≤，所以ln 4m ≤，所以m 的最大值为ln 4．故答案为：ln 4.二、选择题13.2021- 的始边是x 轴正半轴，则其终边位于第（）象限．A.一 B.二C.三D.四【13题答案】【答案】B 【解析】【分析】将2021- 转化为()0,360内的角，即可判断.【详解】20213606139-=-⨯+ ，所以2021- 的终边和139 的终边相同，即落在第二象限.故选：B14.设函数()f x 的定义域为R ．则“()f x 在R 上严格递增”是“()()g x f x x =+在R 上严格递增”的（）条件A.充分不必要B.必要不充分C.充分必要D.既不充分也不必要【解析】【分析】利用特例法、函数单调性的定义结合充分条件、必要条件的定义判断可得出合适的选项.【详解】若函数()f x 在R 上严格递增，对任意的1x 、2R x ∈且12x x <，()()12f x f x <，由不等式的性质可得()()1122f x x f x x +<+，即()()12g x g x <，所以，()()g x f x x =+在R 上严格递增，所以，“()f x 在R 上严格递增”⇒“()()g x f x x =+在R 上严格递增”；若()()g x f x x =+在R 上严格递增，不妨取()12f x x =-，则函数()()12g x f x x x =+=在R 上严格递增，但函数()12f x x =-在R 上严格递减，所以，“()f x 在R 上严格递增”⇐/“()()g x f x x =+在R 上严格递增”.因此，“()f x 在R 上严格递增”是“()()g x f x x =+在R 上严格递增”的充分不必要条件.故选：A.15.将函数()()lg 2f x x =的图像向左、向下各平移1个单位长度，得到()g x 的函数图像，则()g x =（）A.()lg 211x +-B.1lg 5x +⎛⎫⎪⎝⎭C.()lg 211x -- D.1lg 5x -⎛⎫⎪⎝⎭【15题答案】【答案】B 【解析】【分析】根据函数的图象变换的原则，结合对数的运算性质，准确运算，即可求解.【详解】由题意，将函数()()lg 2f x x =的图像向左、向下各平移1个单位长度，可得()221lg[2(1)]1lg(22)1lg lg 105x x g x x x ++=+-=+-==.故选：B.16.设函数()2xf x x =+，点()11,A x y ，()22,B x y ，()33,C x y 在()f x 的图像上，且32210x x x x -=-≠．对于ABC ，下列说法正确的是（）①一定是钝角三角形②可能是直角三角形③不可能是等腰三角形③可能是等腰三角形A.①③B.①④C.②③D.②④【解析】【分析】结合0BA BC ⋅<uu r uu u r，得到90ABC ∠> ，所以ABC 一定为钝角三角形，可判定①正确，②错误；根据两点间的距离公式和函数的变化率的不同，得到AB BC <，可判定③正确，④不正确.【详解】由题意，函数()2xf x x =+为单调递增函数，因为点()11,A x y ，()22,B x y ，()33,C x y 在()f x 的图像上，且32210x x x x -=-≠，不妨设123x x x <<，可得12123232(,),(,)BA x x y y BC x x y y =--=--，则12321232()()()()BA BC x x x x y y y y ⋅=--+--，因为123x x x <<，可得1232()()0x x x x --<，31221222313222(()()[())][2()]()2x x x x x x x x y y y y -+----+-=又由因为12220x x -<，120x x -<，32220x x ->，320x x ->，所以31221232[())][())22(22(]0xxxxx x x x -+-+-<-，所以12321232()()()()0BA BC x x x x y y y y ⋅=--+--<所以90ABC ∠> ，所以ABC 一定为钝角三角形，所以①正确，②错误；由两点间的距离公式，可得AB BC ==根据指数函数和一次函数的变化率，可得点A 到B 的变化率小于点B 到C 点的变化率不相同，所以AB BC <，所以ABC 不可能为等腰三角形，所以③正确，④不正确.故选：A.三、解答题17.求函数()f x =【17题答案】【答案】定义域为(1,)+∞，值域为[1,)+∞，递减区间为(1,2]，递增区间为[2,)+∞.【解析】【分析】由函数的解析式有意义列出不等式，可求得其定义域，由2331(1)111x x x x x -+=-+---，结合基本不等式，可求得函数的值域，令()1(1)11g x x x =-+--，根据对勾函数的性质和复合函数的单调性的判定方法，可求得函数的单调区间.【详解】由题意，函数()f x =23301x x x -+≥-且10x -≠，因为方程223333(024x x x -+=-+>，所以10x ->，解得1x >，所以函数()f x 的定义域为(1,)+∞又由2233(1)(1)11(1)1111x x x x x x x x -+---+==-+----，因为10x ->，所以1(1)1111x x -+-≥=-，当且仅当111x x -=-时，即2x =时，等号成立，所以23311x x x -+≥-，所以函数()f x 的值域为[1,)+∞，令()1(1)11g x x x =-+--，根据对勾函数的性质，可得函数()g x 在区间(1,2]上单调递减，在[2,)+∞上单调递增，结合复合函数的单调性的判定方法，可得()f x 在(1,2]上单调递减，在[2,)+∞上单调递增.18.已知0a >，b R ∈，且函数()12x f x b a=+-有奇偶性，求a ，b 的值．【18题答案】【答案】()f x 为奇函数，11,2a b ==，【解析】【分析】由函数奇偶性的定义列方程求解即可【详解】若()f x 为奇函数，则()()0(R)f x f x x -+=∈，所以11022x x b b a a-+++=--恒成立，即212122x x x b a a+=--⋅-，所以22222212[2(1)2]x x x x a b a a a -⋅+=--⋅++⋅-恒成立，所以21222(1)ab a b a =⎧⎨-=-+⎩，解得112a b =⎧⎪⎨=⎪⎩，所以当()f x 为奇函数时，11,2a b ==，若()f x 为偶函数，则()()(R)f x f x x -=∈，所以1122x x b b a a-+=+--恒成立，得22x x -=，得0x =，不合题意，所以()f x 不可能是偶函数，综上，()f x 为奇函数，11,2a b ==，19.某厂商计划投资生产甲、乙两种商品，经市场调研发现，如图所示，甲、乙商品的投资x 与利润y （单位：万元）分别满足函数关系11ay k x =与22ay k x =．（1）求1k ，1a 与2k ，2a 的值；（2）该厂商现筹集到资金20万元，如何分配生产甲、乙商品的投资，可使总利润最大？并求出总利润的最大值．【19题答案】【答案】（1）1 1.5k =，11a =，23k =，212a =（2）分配生产乙商品的投资为1万元，甲商品的投资为19万元，此时总利润的最大值为31.5万元.【解析】【分析】（1）代入点的坐标，求出1k ，1a 与2k ，2a 的值；（2）在第一问的基础上，表达出总利润的关系式，利用配方求出最大值.【小问1详解】将()()1,1.5,3,4.5代入11ay k x =中，111 1.53 4.5a k k =⎧⎨⋅=⎩，解得：111.51k a =⎧⎨=⎩，将()()4,6,9,9代入22ay k x =中，22224699a a k k ⎧⋅=⎨⋅=⎩，解得：22312k a =⎧⎪⎨=⎪⎩，所以1 1.5k =，11a =，23k =，212a =.【小问2详解】设分配生产乙商品的投资为m （0≤m ≤20）万元、甲商品的投资为()20m -万元，此时的总利润为w ，则())12231.5203131.52w m m =-+⋅=-+，因为0≤m ≤20，1=，即1m =时，w 取得最大值，即分配生产乙商品的投资为1万元，甲商品的投资为19万元，此时总利润的最大值为31.5万元.21.设函数()1122f x x ax x x ⎛⎫=+-≤≤ ⎪⎝⎭，其中a R ∈．（1）若当1,22x ⎛⎫∈⎪⎝⎭时()f x 取到最小值，求a 的取值范围．（2）设()f x 的最大值为()M a ，最小值为()L a ，求()()()g a M a L a =-的函数解析式，并求()g a 的最小值．【21题答案】【答案】（1）3(3,)4-（2）()()()33,[,)2452(3,0]2513(3,)2243,(,3]2a a g a a x g a g a a x a a ∞∞⎧∈+⎪⎪⎪=--∈-⎪=⎨⎪=--∈-⎪⎪⎪-∈--⎩，最小值为12.【解析】【分析】（1）求得函数的导数()22(1)1a x f x x--'=，令()2(1)1h x a x =--，要使得函数()f x 在1(,2)2x ∈取到最小值，则函数()f x 必须先减后增，列出方程组，即可求解；（2）由（1）知()2(1)1h x a x =--，若10a -≤时，得到函数()f x 在1[,2]2上单调递减，得到()32g a a =；若10a ->时，令()0h x =，求得x =12≤2≥，122<<三种情况讨论，求得函数的解析式，利用一次函数、换元法和二次函数的性质，即可求解.【小问1详解】解：由函数()11(1)f x x ax a x x x =+-=-+，可得()2221(1)1(1)a x f x a x x--'=--=，令()2(1)1h x a x =--，要使得函数()f x 在1(,2)2x ∈取到最小值，则函数()f x 必须先减后增，则满足()()11()11024(2)4110h a h a ⎧=--<⎪⎨⎪=-->⎩，解得334a -<<，即实数a 的取值范围为3(3,)4-.【小问2详解】解：由（1）知()22(1)1a x f x x--'=，设()2(1)1h x a x =--，若10a -≤时，即1a ≥时，()0h x <，即()0f x '<，函数()f x 在1[,2]2上单调递减，所以1515()(),(2)2222()2M a f a f a L a ==-==-，可得()()()32g a M a L a a =-=；若10a ->时，即1a <时，令()0h x =，即2(1)10a x --=，解得x =x =12≤时，即3a ≤-时，()0h x >在1[,2]2x ∈恒成立，即()0f x '>，可得函数()f x 在1[,2]2上单调递增，所以5151(2)2,()()22(2)2f a L a f a M a ==-==-，可得()()()32g a M a L a a =-=-；2≥时，即314a ≤<时，()0h x <在1[,2]2x ∈恒成立，即()0f x '<，可得函数()f x 在1[,2]2上单调递减，所以1515()(,(2)2222()2M a f a f a L a ==-==-，可得()()()32g a M a L a a =-=；③当122<<时，即334a -<<时，当1[2x ∈时，()0h x <，即()0f x '<，()f x 单调递减；当2]x ∈时，()0h x >，即()0f x '>，()f x 单调递增，所以当x =()f x取得最小值，即()L a =，又由1515(),(2)22222f a f a =-=-，可得13((2)22f f a -=，（i ）当30a -<≤时，1()(2)02f f -<，即1((2)2f f <，所以5()(2)22M a f a ==-，此时()()()522g a M a L a a --==-；（ii ）当304a <<时，1()(2)02f f ->，即1((2)2f f >，所以151()()222M a f a ==-，此时()()()5122g a M a a L a --==-，综上可得，函数()g a 的解析式为()()()33,[,)2452(3,0]2513(3,)2243,(,3]2a a g a a x g a g a a x a a ∞∞⎧∈+⎪⎪⎪=--∈-⎪=⎨⎪=--∈-⎪⎪⎪-∈--⎩，当3a ≤-时，()9(3)2g a g ≥-=；当34a ≥时，()39(48g a g ≥=；当30a -<≤时，令[1,2)t =，则21a t =-，可得()21222t t t ϕ-+=，根据二次函数的性质，可得当1t =时，函数()t ϕ取得最小值，最小值为()112ϕ=；当304a <<时，令1(,1)2t =，则21a t =-，可得()21222t t t ϕ-+=，则()()112t ϕϕ>=，综上可得，函数()g a 的最小值为12.23.对于函数()f x ，若实数0x 满足()00f x x =，则称0x 是()f x 的不动点．现设()2f x x a =+．（1）当2a =-时，分别求()f x 与()()f f x 的所有不动点；（2）若()f x 与()()ff x 均恰有两个不动点，求a 的取值范围；（3）若()f x 有两个不动点，()()f f x 有四个不动点，证明：不存在函数()g x 满足()()()f x g g x =．【23题答案】【答案】（1）123415152,1,22x x x x --+==-==（2）31,44⎡⎫-⎪⎢⎣⎭（3）见详解.【解析】【小问1详解】因为2a =-，所以()f x x =即220x x --=，所以122,1x x ==-，所以()f x 的不动点为122,1x x ==-；解(())f f x x =，22242(())(2)(2)242f f x f x x x x x =-=--=-+=，所以42420x x x --+=，因为()f x x =是(())f f x x =的解，所以上述四次方程必有因式22x x --，利用长除法或者双十字相乘法因式分解得22(2)(1)0x x x x --+-=，所以123,4152,1,2x x x -±==-=，所以(())f f x 的不动点为123,4152,1,2x x x -±==-=；【小问2详解】由2()f x x a x =+=得20x x a -+=，由222422(())()()2f f x f x a x a a x ax a a x =+=++=+++=、得42220x ax x a a +-++=，因为()f x x =是(())f f x x =的解，所以上述四次方程必有因式2x x a -+，利用长除法或者双十字相乘法因式分解得22()(1)0x x a x x a -++++=，因为()f x 与(())f f x 均恰有两个不动点，所以①12140,144340a a a ∆=->∆=--=--<或②1140a ∆=->且20x x a -+=和210x x a +++=有同根，由①得3144a -<<，②中两方程相减得210x +=，所以12x =-，故34a =-，综上，a 的取值范围是31,44⎡⎫-⎪⎢⎣⎭；【小问3详解】（3）设()f x 的不动点为,a b ，(())f f x 的不动点为a b c d ,,,，所以(),(),(),()f a a f b b f c c f d d ==≠≠，设()(())h x f f x =，则()(())h c f f c c ==，所以(())((())()h f c f f f c f c ==，所以()f c 是()(())h x f f x =的不动点，同理，()f d 也是()(())h x f f x =的不动点，只能(),()f c d f d c ==，假设存在()(())f x g g x =，则()()g a a g b b =⎧⎨=⎩或()()g a bg b a =⎧⎨=⎩，因为()y f x =过点(,),(,)c d d c ，所以(),()g c c g d d ≠≠，否则()(())()f c g g c g c c ===矛盾，且(),()g c d g d c ≠≠，否则()(())()f c g g c g d d ===，所以一定存在(),(),(),()g c t g t d g d s g s c ====，,S t 与cd 均不同，所以((())g g g t t =，所以(())f f t t =，所以(())f f x 有另外不动点，矛盾，故不存在函数()g x 满足()(())f x g g x =．。
上海高一上学期期末数学试题(解析版)
高一数学一、填空题（本题满分40分，每题4分，共10题）1. 函数的定义域是_________ ．y =【答案】()1,-+∞【解析】【详解】试题分析：函数满足，即函数定义域为10x +>()1,-+∞考点：求函数定义域2. 已知幂函数的图象过点，则______.()y f x=(()3f =【解析】【分析】先根据待定系数法求得函数的解析式，然后可得的值．()y f x =()3f 【详解】由题意设， ()y f x x α==∵函数的图象过点，()y fx =(∴， 1222α==∴， 12α=∴，()12f x x =∴．()1233f ==【点睛】本题考查幂函数的定义及解析式，解题时注意用待定系数法求解函数的解析式，属于基础题．3. 已知函数的两个零点分别为，则___________. ()21f x x x =+-12,x x 221212x x x x +=【答案】1【解析】【分析】依题意方程有两个不相等实数根、，利用韦达定理计算可得；210x x +-=1x 2x 【详解】解：依题意令，即，()0f x =210x x +-=所以方程有两个不相等实数根、，210x x +-=1x 2x 所以，，121x x +=-121x x ⋅=-所以； ()()2212121212111x x x x x x x x +=+--=⨯=故答案为：14. 已知函数是奇函数，则实数______． ()22f x ax x =+a =【答案】0【解析】【分析】由奇函数定义入手得到关于变量的恒等式后，比较系数可得所求结果．【详解】∵函数为奇函数，()f x ∴，()()f x f x -=-即，2222ax x ax x -=--整理得在R 上恒成立，20ax =∴．0a =故答案为．0也是解决此类问题的良好方法，属于基础题．5. 若二次函数在区间上为严格减函数，则实数的取值范围是________．()()2212f x ax a x =+-+(],4∞-a 【答案】 10,5⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】【分析】由题知，再解不等式组即可得答案. 02(1)42a a a >⎧⎪-⎨-≥⎪⎩【详解】解：因为二次函数在区间上为严格减函数，()()2212f x ax a x =+-+(],4∞-所以，即，解得, 02(1)42a a a >⎧⎪-⎨-≥⎪⎩0105a a >⎧⎪⎨<≤⎪⎩105a <≤所以，实数的取值范围是 a 10,5⎛⎤ ⎥⎝⎦故答案为： 10,5⎛⎤ ⎥⎝⎦6. 古代文人墨客与丹青手都善于在纸扇上题字题画，题字题画的部分多为扇环．已知某扇形的扇环如图所示，其中外弧线的长为，内弧线的长为，连接外弧与内弧的两端的线段均为，则该扇形60cm 20cm 18cm 的中心角的弧度数为____________．【答案】209【解析】 【分析】根据扇形弧长与扇形的中心角的弧度数为的关系，可求得，进而可得该扇形的中心α9cm OC =角的弧度数.【详解】解：如图，依题意可得弧的长为，弧的长为，设扇形的中心角的弧度数为AB 60cm CD 20cm α则，则，即． A A ,AB OA CD OC αα=⋅=⋅60320OA OC ==3OA OC =因为，所以，所以该扇形的中心角的弧度数． 18cm AC =9cm OC =A 209CD OC α==故答案为：. 2097. 已知函数，且，那么=_________. 331()5f x ax bx x =+--(2)2f -=(2)f 【答案】-12【解析】【分析】代入，整体代换求值即可.2,2x x =-=【详解】由题意，，即， 33)(21(2)(2(2)52)f a b -=+--⨯--=-3317222a b +⨯-⨯=-故, 331(2)22575122f a b =+⨯--=--=-故答案为：-128. 已知函数，关于的不等式在区间上总有解，则实数的()14f x x x =+-x ()22x m m f ≥-+1,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦m 取值范围为________．【答案】 【解析】 【分析】由题知，进而根据对勾函数性质求解最值，解不等式即可. ()2max 2m f x m ≥-+【详解】解：当时，，当且仅当时取得等号， 1,36x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦12y x x =+≥1x =因为当时，； 16x =1137666y x x =+=+=当时， 3x =1133y x x =+=+=所以，根据对勾函数性质，当时，， 1,36x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦11342,6y x x ⎡⎤=+-∈-⎢⎥⎣⎦所以，当时，， 1,36x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()11340,6f x x x ⎡⎤=+-∈⎢⎥⎣⎦因为关于的不等式在区间上总有解， x ()22x m m f ≥-+1,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦所以，， 21326m m -+≤m ≤≤所以，实数的取值范围为 m故答案为：9. 已知函数，函数，如果恰好有两个零点，()22,2()2,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩()(2)g x b f x =--()()y f x g x =-则实数的取值范围是________．b 【答案】7(2,)4⎧⎫+∞⎨⎬⎩⎭【解析】 【分析】求出函数的表达式，构造函数，作出函数的图象，利用数形()()y f x g x =-()()(2)h x f x f x =+-()h x 结合进行求解即可.【详解】，()(2)g x b f x =-- ，()()()(2)y f x g x f x b f x ∴=-=-+-由，()(2)0f x b f x -+-=得，()(2)b f x f x =+-设，()()(2)h x f x f x =+-若，则，，0x ≤0x -≥22x -≥则，2()()(2)2h x f x f x x =+-=++若，则，，02x <≤20x -≤-<022x ≤-<则，()()(2)2222222h x f x f x x x x x =+-=-+--=-+-+=若，则，，2x >2x -<-20x -<则， 22()()(2)(2)2258h x f x f x x x x x =+-=-+--=-+即，222,0()2,0258,2x x x h x x x x x ⎧++≤⎪=<≤⎨⎪-+>⎩作出的图象如图，()h x当时，， 0x ≤22177()2()244h x x x x =++=++≥当时，， 2x >22577()58()244h x x x x =-+=-+≥由图象知要使有两个零点，即有四个根，()()y f x g x =-()h x b =则满足或， 74b =2b >故答案为： 7(2,)4⎧⎫+∞⎨⎬⎩⎭【点睛】函数零点的求解与判断方法：(1)直接求零点：令f (x )＝0，如果能求出解，则有几个解就有几个零点．(2)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f (a )·f (b )＜0，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．(3)利用图象交点的个数：将函数变形为两个函数的差，画两个函数的图象，看其交点的横坐标有几个不同的值，就有几个不同的零点．10. 设，，若存在，使得()1f x x =-4()g x x =-121,,,[,4]4n x x x ⋅⋅⋅∈12()()f x f x ++⋅⋅⋅+成立，则正整数的最大值为________1121()()()()()()n n n n f x g x g x g x g x f x --+=++⋅⋅⋅++n 【答案】6【解析】【分析】由题设且上有，所以，使得()()3n n f x g x -≥1[,4]4n x ∈65()()[3,4n n f x g x -∈121,,,[,4]4n x x x ∃⋅⋅⋅∈成立，只需即可，进1111()()...()()()()n n n n f x g x f x g x f x g x ---++-=-max [()()]3(1)n n f x g x n -≥-而求得正整数的最大值.n 【详解】由题意知：，使成121,,,[,4]4n x x x ∃⋅⋅⋅∈1111()()...()()()()n n n n f x g x f x g x f x g x ---++-=-立，而当且仅当时等号成立， 4()()113n n n n f x g x x x -=-+≥-=12[,4]4n x =∈∴，而，即， ()()3(1)n n f x g x n -≥-1[,4]4n x ∈65()()[3,4n n f x g x -∈∴仅需成立即可，有，故正整数的最大值为. 653(1)4n -≤7712n ≤n 6故答案为：. 6【点睛】关键点点睛：结合基本不等式有，即1111()()...()()3(1)n n f x g x f x g x n ---++-≥-，应用对勾函数的性质求值域，并将存在性问题转化为函数闭区间内有解，只要()()3(1)n n f x g x n -≥-即可求最值.max [()()]3(1)n n f x g x n -≥-二、选择题（本题满分16分，每题4分，共4题）11. 已知为实数，若，则是的（ ）a b 、2:0,:0ab a αβ=+=αβA. 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 【答案】B【解析】【分析】根据充分性和必要性的判断方法来判断即可．【详解】当时，若，不能推出，不满足充分性；0ab =1,0a b ==20a +=当，则，有，满足必要性；20a =0a b ==0ab =所以是的必要不充分条件．αβ故选:B ．12. 已知实数，，则的最小值为（ ） ,0,191a b a b >+=119a b +A. 100B. 300C. 800D. 400【答案】D【分析】应用“1”的代换，将目标式转化为，再利用基本不等式求最小值即可，注意等1919362b a a b++号成立的条件.【详解】由， ,0,191a b a b >+=∴，当且仅当时等号成1191191919()(19)362362400b a a b a b a b a b +=++=++≥+=a b =立. ∴的最小值为400. 119a b+故选：D13. 设函数的定义域为，对于下列命题：()f x R ①若存在常数，使得对任意，有，则是函数的最小值；M x ∈R ()f x M ≥M ()f x ②若函数有最小值，则存在唯一的，使得对任意，有；()f x 0R x ∈x ∈R ()()0f x f x ≥③若函数有最小值，则至少存在一个，使得对任意，有； ()f x 0R x ∈x ∈R ()()0f x f x ≥④若是函数的最小值，则存在，使得．()0f x ()f x x ∈R ()()0f x f x ≥则下列为真命题的选项是（ ）A. ①②都正确B. ①③都错误C. ③正确④错误D. ②错误④正确 【答案】D【解析】【分析】根据函数最小值的定义依次判断各选项即可得答案.【详解】解：对于①，不一定是函数的函数值，所以可能的最小值大于，故错误； M ()f x ()f x M 对于②，函数有最小值，则可能存在若干个，使得对任意，有，故错()f x 0R x ∈x ∈R ()()0f x f x ≥误；对于③，函数有最小值，则由最小值的定义，至少存在一个，使得对任意，有()f x 0R x ∈x ∈R ，故正确；()()0f x f x ≥对于④，若是函数的最小值，则存在，使得，故错误；.()0f x ()f x x ∈R ()()0f x f x ≥故真命题的选项是②错误④正确.14. 设，分别是函数和的零点（其中），则的取值1x 2x ()x f x x a-=-()log 1a g x x x =-1a >129x x +范围是（） A.B. C. D. [)6,+∞()6,+∞[)10,+∞()10,+∞【答案】D【解析】【分析】根据零点定义,可得,分别是和的解.结合函数与方程的关系可知,分别是函数1x 2x 1x a x =1log a x x =1x 2x 与函数和函数交点的横坐标,所以可得,.而与互为1y x =x y a =log a y x =101x <<21x >x y a =log a y x =反函数,则由反函数定义可得.再根据基本不等式,即可求得的最小值,将化为121x x ⋅=12x x +129x x +,即可得解.1228x x x ++【详解】因为,分别是函数和的零点 1x 2x ()x f x x a-=-()log 1a g x x x =-则,分别是和的解 1x 2x 1x a x =1log a x x=所以,分别是函数与函数和函数交点的横坐标1x 2x 1y x =x y a =log a y x =所以交点分别为 121211,,,x x x x A B ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因为1a >所以,101x <<21x >由于函数与函数和函数都关于对称1y x =x y a =log a y x =y x =所以点与点关于对称A B y x =因为关于对称的点坐标为 111,A x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭y x =111,x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以 121x x =即,且121x x ⋅=12x x ≠所以129x x +1228x x x =++28x ≥+,由于,所以不能取等号228x >+12x x ≠因为21x >所以2282810x +>+=即()12910,x x +∈+∞故选:D【点睛】本题考查了反函数的定义及性质综合应用,函数与方程的关系应用,基本不等式求最值,综合性强,属于难题.三、解答题（本题满分44分，共4题）15. 已知．sin 2cos αα=（1）求的值； πtan 4α⎛⎫+ ⎪⎝⎭（2）求的值． ()2i 2n sin 1s πcos ααα+-【答案】（1）3-（2） 132【解析】【分析】（1）由题知，再根据正切的和角公式求解即可；tan 2α=（2）根据诱导公式，结合齐次式求解即可.【小问1详解】解：由知，sin 2cos αα=tan 2α=所以， πtan 121tan 341tan 12ααα++⎛⎫+===- ⎪--⎝⎭【小问2详解】解：由知；sin 2cos αα=tan 2α=所以. ()22222213sin πcos s s sin 13sin co 3t in cos t 1an an ααααααααα+++===-16. 2020年初，新冠肺炎疫情袭击全国，对人民生命安全和生产生活造成严重影响．在党和政府强有力的抗疫领导下，我国控制住疫情后，一方面防止境外疫情输入，另一方面逐步复工复产，减轻经济下降对企业和民众带来的损失．为降低疫情影响，某厂家拟在2020年举行某产品的促销活动，经调查测算，该产品的年销售量（即该厂的年产量）x 万件与年促销费用m 万元满足（k 为常数），如果(0)m ≥41k x m =-+不搞促销活动，则该产品的年销售量只能是2万件．已知生产该产品的固定投入为8万元，每生产一万件该产品需要再投入16万元，厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍（此处每件产品年平均成本按元来计算） 816x x+（1）将2020年该产品的利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数；（2）该厂家2020年的促销费用投入多少万元时，厂家的利润最大？最大利润是多少？【答案】（1） 1636(0)1y m m m =--≥+（2）该厂家2020年的促销费用投入3万元时，厂家的利润最大为29万元【解析】【分析】（1）根据题意列方程即可.（2）根据基本不等式，可求出的最小值，从而可求出的最大值. 16(1)1m m +++16361m m --+【小问1详解】由题意知，当时，（万件），0m =2x =则，解得，∴． 24k =-2k =241x m =-+所以每件产品的销售价格为（元）， 8161.5x x +⨯∴2020年的利润． 816161.581636(0)1x y x x m m m x m +=⨯---=--≥+【小问2详解】∵当时，， 0m ≥10m +>∴， 16(1)81m m ++≥=+当且仅当即时等号成立． 16(1)1m m =++3m =∴，83729y ≤-+=即万元时，（万元）．3m =max 29=y 故该厂家2020年的促销费用投入3万元时，厂家的利润最大为29万元．17. 已知函数.()log (23)1(0,1)a f x x a a =-+>≠（1）当时，求不等式的解集；2a =()3f x <（2）当时，设，且，求（用表示）；10a =()()1g x f x =-(3),(4)==g m g n 6log 45,m n （3）在（2）的条件下，是否存在正整数，使得不等式在区间上有解，若存k 22(1)lg()+>g x kx []3,5在，求出的最大值，若不存在，请说明理由.k 【答案】（1）；（2）；（3）存在，3. 37,22⎛⎫⎪⎝⎭21m n m n +-+【解析】【分析】（1）时，不等式即，解不等式可得结果；2a =2log (23)2x -<（2）依题意得，进而由换底公式和对数的运算性质可得结果； lg3,lg5m n ==（3）依题意得在区间上有解； 令，则，因此()2221x k x -<[]3,5()()[]2221,3,5x h x x x -=∈()max k h x <求得的最大值即可求得结果.()h x 【详解】（1）当时，2a =()()2log 2313f x x =-+<故 ，所以不等式的解集为； 0234x <-<()3f x <37,22⎛⎫ ⎪⎝⎭（2）当时，，10a =()()()1lg 23g x f x x =-=-， ()()3lg3,4lg5m g n g ∴====. 6lg45lg9lg52log 45lg6lg3lg21m n m n ++∴===+-+（3）在（2）的条件下，不等式化为， ()()221lg g x kx +>()()22lg 21lg x kx ->即在区间上有解. 令，则，()2221x k x -<[]3,5()()[]2221,3,5x h x x x -=∈()max k h x <，， ()()2222112x h x x x -⎛⎫==- ⎪⎝⎭111,53⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦x ，又是正整数，故的最大值为3. ()()max 81525k h x h ∴<==k k18. 若函数对定义域内的任意x 都满足，则称具有性质． ()f x ()1f x f x ⎛⎫=⎪⎝⎭()f x M （1）判断是否具有性质M ，并证明在上是严格减函数； ()1f x x x=+()f x ()0,1（2）已知函数，点，直线与的图象相交于两点（在左()ln g x x =()1,0A ()0y t t =>()g x B C 、B 边），验证函数具有性质并证明；()g x M AB AC <（3）已知函数，是否存在正数，当的定义域为时，其值域为()1h x x x=-m n k ，，()h x [],m n ，若存在，求的范围，若不存在，请说明理由．[],km kn k 【答案】（1）具有，证明见解析；（2）证明见解析；（3）不存在，理由见解析.【解析】【分析】（1）根据具有性质的定义判断即可，结合单调性的定义证明即可；M （2）根据具有性质的定义判断即可，再根据得，进而根据两点间的距离公式M |ln |x t =,e e t t C B x x -==作差法比较即可；（3）根据题意，分或，结合函数单调性讨论求解即可.01m n <<<1m n <<【小问1详解】 解：因为，所以函数具有性质， ()11111f x f x xx x x⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭()f x M 任取，1201x x <<<则， 121212121212121211111()()()()x x f x f x x x x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=+-+=-+-=-⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为，所以，1201x x <<<121210,0x x x x >>-<所以，即，12())0(f x f x ->12()()f x f x >所以，在区间上单调递减.()f x ()0,1【小问2详解】 解：因为，所以具有性质， 11ln ln ln ()g x x g x x x ⎛⎫==-== ⎪⎝⎭()g x M由性质得或，解得或，|ln |x t =ln x t =-ln x t =e t x -=e =t x 因为，，所以，0t >e e t t -<,e e t t C B x x -==所以，||AB ==||AC ==所以，2222||||(1e )(1e )2(e e )(e e )t t t t t t AB AC ---⎡⎤-=---=-+-⎣⎦当，，当且仅当时取等号，且， ()0,x ∈+∞1()2f x x x =+≥1x =10e 1e et t t -<=<<所以，2(e e )0,e e 0t t t t ---+<->所以，即.22||||2(e e )(e e )0t t t t AB AC --⎡⎤-=-+-<⎣⎦AB AC <【小问3详解】解：注意到，由于均为正整数，(1)0h =,,m n k 所以，要使存在正数，当的定义域为时，其值域为，则或m n k ，，()h x [],m n [],km kn 01m n <<<，1m n <<当，01m n <<<因为为单调递减函数， 1101,()||x h x x x x x<<=-=-所以，其值域为，((),())h n h m 所以，(),()h n km h m kn ==所以，即，整理得，即，与定义域为矛盾； ()()h n m h m n =11n m nn mm -=-2211n m -=-m n =[],m n 当时，1m n <<因为为增函数， 111,()||x h x x x x x>=-=-所以，其值域为， ((),())h m h n 所以，即 (),()h m km h n kn ==11,m km n kn m n-=-=所以，即，与定义域为矛盾； 22221(1)1,(1)1,1k m k n m n k -=-===-m n =[],m n 综上，不存在正数满足条件.m n k ，，【点睛】关键点点睛：本题第三问解题的关键在于结合函数，均为正整数得到(1)0h =,,m n k或，进而分类讨论求解即可. 01m n <<<1m n <<。
2022-2023学年上海市上海中学高一年级上册学期期末练习数学试题【含答案】
2022-2023学年上海市上海中学高一上学期期末练习数学试题一、填空题1．函数（）的反函数为______.()21f x x =-1x ≥【答案】()1f x -=()0x ≤【分析】按定义直接求即可.【详解】∵，则，1x ≥()201f x x =≤-故，故反函数为x =()1f x -=()0x ≤故答案为：.()1f x -=()0x ≤2．函数的值域为______．12xy x -=+()11x -≤≤【答案】[]0,2【分析】利用常数分离的方法得到，然后利用变量的取值范围进行求解即可．13=122x y x x -=-++【详解】由，13=122x y x x -=-++又，则，则，所以，11x -≤≤12+3x ≤≤3132+x ≤≤30122+x ≤-≤故函数的值域为．12x y x -=+()11x -≤≤[]0,2故答案为：．[]0,23．方程的解是________．()()233log 45log 1x x x --=+x =【答案】6【分析】根据对数真数大于零和对数函数的单调性可直接构造不等式组求得结果.【详解】由得：，()()233log 45log 1x x x --=+2245010451x x x x x x ⎧-->⎪+>⎨⎪--=+⎩即，解得：.()()()()2150156160x x x x x x x ⎧+->⎪>-⎨⎪--=+-=⎩6x =故答案为：.64．若函数则________.()2,0,(1)(2),0,x x f x f x f x x -⎧≤=⎨--->⎩()2023f =【答案】1-【分析】由函数的定义得出在时，函数具有的周期性，利用周期性求函数值．0x >【详解】当x >0时，f (x )=f (x －1)－f (x －2)，①∴f (x ＋1)=f (x )－f (x －1)，②①＋②得，f (x ＋1)=－f (x －2)，∴时，f (x )的周期为6，0x >∴f (2 023)=f (337×6＋1)=f (1)=f (0)－f (－1)=20－21=－1.故答案为：．1-5．函数的递增区间是_________2lg(43)y x x =-+【答案】(3,)+∞【分析】先求出定义域，在定义域内判断函数的单调性．【详解】由题意，则或，2430x x -+>1x <3x >易知在是递减，在上递增，而是增函数．243u x x =-+(,1)-∞(3,)+∞lg y u =∴函数的递增区间是．2lg(43)y x x =-+(3,)+∞故答案为：(3,)+∞【点睛】本题考查对数型复合函数的单调性，掌握对数函数的性质是解题关键．6．幂函数的图像与两条坐标轴均没有公共点，则实数的取值集合是______.()2357m y m m x -=-+m 【答案】{}2,3【分析】根据幂函数的定义及性质列方程与不等式求解即可得实数的取值集合.m 【详解】解：因为幂函数，所以，()2357m y m m x -=-+22571560m m m m -+=⇒-+=解得或，2m =3m =幂函数的图像与两条坐标轴均没有公共点，所以，即，()2357m y m m x -=-+30m -≤3m ≤所以或均符合题意，则实数的取值集合是.2m =3m =m {}2,3故答案为：.{}2,37．不等式的解为______.()()2233213x x +<-【答案】24,3⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】根据幂函数的性质确定幂函数的奇偶性与单调性即可解不等式.()23f x x=【详解】解：幂函数的定义域为，且函数在上单调递增，()23f x x ==R [)0,∞+又，则为偶函数，所以在上单调递减，()()f x f x -===()f x ()f x (),0∞-则由不等式可得，平方后整理得，()()2233213x x +<-213x x +<-231080x x +-<即，解得，则不等式的解集为.()()3240x x -+<243x -<<24,3⎛⎫- ⎪⎝⎭故答案为：.24,3⎛⎫- ⎪⎝⎭8．已知函数，，若存在常数，对任意，存在唯一的，使得()y f x =x D ∈C 1x D ∈2x D ∈，则称常数是函数在上的“倍几何平均数”.已知函数，C=C ()f x D ()2xf x -=，则在上的“倍几何平均数”是______.[]1,2x ∈()f x []1,2【分析】由“倍几何平均数”的定义可知即为函数，最大值与最小值的几何平均数，C ()y f x =x D ∈根据函数在上的单调性，即可求得在上的“倍几何平均数”.()2xf x -=[]1,2x ∈()f x []1,2【详解】解：由已知中倍几何平均数的定义可得即为函数，最大值与最小值的几C ()y f x =x D ∈何平均数又函数，在为减函数()2xf x -=[]1,2x ∈故其最大值，最小值1122M -==2124m -==故.C ===9．定义在上的函数的反函数为，若为奇函数，则()0,∞+()y f x =()1y f x -=()()41,0,0x x g x f x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩的解为______.()12f x -=【答案】##0.93751516【分析】由奇函数的定义，当时，，代入已知解析式，即可得到所求的解析式，0x >0x -<0x >再由互为反函数的两函数的自变量和函数值相反，即可得到所求值．【详解】解：若为奇函数，()()41,0,0x x g x f x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩可得当时，，即有，0x >0x -<()41x g x --=-由为奇函数，可得，()g x ()()g x g x =--则，，()()14xg x f x -==-0x >由定义在上的函数的反函数为，()0,∞+()y f x =()1y f x -=且，()12f x -=可由，()21521416f -=-=可得的解为．()12fx -=1516x =故答案为：．151610．已知函数，若，则实数的()(20232023log 20232x x f x x -=+-+()()2564f a f a -+≤a 取值范围是______.【答案】[]6,1-【分析】首项确定函数的定义域为，然后可得，观察可得，故不等x ∈R ()f x -()()4f x f x +-=式可转换为；再利用指数函数、对数函数、函数定义证明()()2564f a f a -+≤()()256f a f a -≤-可判断在上的单调性，故不等式解，即，解不等式可得()f x x ∈R ()()256f a f a -≤-256a a -≤-实数的取值范围.a【详解】解：因为，定义域满足，解得()(20232023log 20232x x f x x -=+-+0x >，x ∈R所以()(202320232023log 202322023log 20232x x x x f x x ---=+--+=-+++，(20232023log 20232x x x -=--++故，所以，()()4f x f x +-=()()224f a f a +-=则不等式，转化为，即，()()2564f a f a -+≤()()()()22256f a f a f a f a -+≤+-()()256f a f a -≤-又函数在上单调递增，在上单调递减，2023xy =x ∈R 2023x y -=x ∈R ，且设，12,R x x ∀∈12x x <所以((()()121212x x x x x x -=-+=-()()(1212121x x x x xx ⎛=-=-=- ⎝，因为，所以，1200x x >>，12x x <120x x -<所以，由于函数在上单调递增，12x x <2023log y x =()0,x ∈+∞所以，故函数在上单调递增，((2023120232log log x x <(2023log y x =+x ∈R 所以由函数单调性的性质可得在上单调递增，()(20232023log 20232x xf x x -=+-+x ∈R 故，可得，解得，()()256f a f a -≤-()()2256560610a aa a a a -≤-⇒+-≤⇒+-≤61a -≤≤所以实数的取值范围是.a []6,1-故答案为：.[]6,1-11．若函数有零点，则其所有零点的集合为______.（用列()()2421421433xxf x x x x =+-+-+举法表示）.【答案】{}3,1,1,3--【分析】注意到.令，结合时，偶函数()()()21123xxf x x x =+-+-()0f x =0x >均在上单调递增可得答案.()()21123，xxg x x h x x =+-=+-()0,∞+【详解】注意到，令，()()()21123xxf x x x =+-+-()0f x =得或.2110xx +-=230xx +-=令，注意到均为偶函数，()()21123，xxg x x h x x =+-=+-()(),g x h x .又时，函数与函数在上单调递增，()()310g h ==0x >2xy =y x =()0,∞+则在上单调递增，()()21123，xxg x x h x x =+-=+-()0,∞+故在上有唯一零点，得，()(),g x h x ()0,∞+21103xx x +-=⇒=±.则所有零点的集合为.2301xx x +-=⇒=±()f x {}3,1,1,3--故答案为：.{}3,1,1,3--12．已知定义在R 上的奇函数满足：，且当时，()f x ()()2f x f x +=-01x ≤≤，若对于任意，都有，则实数的取值范围为()()2log f x x a =+[]0,1x ∈()221log 3f x tx -+≥-t ______.【答案】1722t ≤≤【分析】先由题给条件求得函数的单调区间对称轴对称中心，进而将转()f x ()221log 3f x tx -+≥-化为关于实数的不等式组，解之即可求得实数的取值范围.t t 【详解】定义在R 上的奇函数满足，则，则，()f x ()00f =2log 0a =1a =又由可得，，()()2f x f x +=-()()()24f x f x f x =-+=+则函数的最小正周期为4，()f x 由，可得函数有对称轴，()()()2f x f x f x +=-=-()f x 1x =当时，，单调递增，01x ≤≤()()2log 1f x x =+由奇函数图像关于原点对称可得，()f x 当时，，单调递增，10x -≤≤()()2log 1f x x =--+则函数在单调递增，又函数有对称轴，()f x []1,1-()f x 1x =则函数在单调递减，()f x []1,3又在内，由，[]1,0x ∈-()21log 3f x =-即，可得，()223log 11log x --+=-12x =-又函数有对称轴，则时，，()f x 1x =52x =()21log 3f x =-则在内，由，可得，[]13,x ∈-()21log 3f x ≥-1522x -≤≤令，，由任意，都有，2()g x x tx =-+[]0,1x ∈[]0,1x ∈()221log 3f x tx -+≥-又，则的值域是的子集，15(0)0,22g ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦()g x 15,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦①当，即时，在单调递减，0t <02t <()g x []0,1[]()1,0g x t ∈-则，则，不等式组无解，不符合题意；[]1,0t -15,22⎡⎤⊆-⎢⎥⎣⎦0112t t <⎧⎪⎨-≥-⎪⎩②当，即时，在时取最小值，01t ≤≤1022t ≤≤()g x 1x =在时取最大值，则2t x =2()1,4t g x t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦则，则，解之得；21,4t t ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦15,22⎡⎤⊆-⎢⎥⎣⎦211201542t t t ⎧-≥-⎪⎪≤≤⎨⎪⎪≤⎩112t ≤≤③当，即时，在时取最小值，12t <≤1122t<≤()g x 0x =在时取最大值，则2t x =2()0,4t g x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦则，则，解之得；20,4t ⎡⎤⎢⎥⎣⎦15,22⎡⎤⊆-⎢⎥⎣⎦212542t t <≤⎧⎪⎨≤⎪⎩12t <≤④当，即时，在单调递增，2t >12t >()g x []0,1[]()0,1g x t ∈-则，则，解之得，[]0,1t -15,22⎡⎤⊆-⎢⎥⎣⎦2512t t >⎧⎪⎨-≤⎪⎩722t <≤综上，实数的取值范围为t 1722t ≤≤故答案为：1722t ≤≤【点睛】分类讨论思想是高中数学一项重要的考查内容.分类讨论思想要求在不能用统一的方法解决问题的时候，将问题划分成不同的模块，通过分块来实现问题的求解，体现了对数学问题的分析处理能力和解决能力.二、单选题13．下列进口车的车标经过旋转后可以看成函数图像的是（ ）.A．B ．C．D．【答案】D【分析】根据函数自变量与因变量一对一或多对一的特征判断.【详解】函数图像满足：自变量在它的允许范围内取定一个值时，在图像上都有唯一确定的点与它对应.选项D 的进口车的车标经过旋转后可以看成函数图像，其它三个选项都不满足条件.故选：D 14．设方程的两根为，（），则（ ）.e ln 1x x ⋅=1x 2x 12x x <A ．，B ．，10x <20x >101x <<22x >C ．D ．1201x x <<121x x >【答案】C 【分析】对AB ，令，由零点存在定理判断；()ln e xf x x -=-()0x >对CD ，由根的方程得，结合根的范围可得及其符号，即可2121ln ln e e x x x x ---=-2112ln e e x x x x --=-得的范围.12x x 【详解】由题意得，，由得，120x x <<e ln 1x x ⋅=ln e 0x x --=令 ，，，，()ln e x f x x -=-()0x >()11e 0f -=-<()212ln 20e f =->10e 111110e e e f ⎛⎫=->-= ⎪⎝⎭对AB ，由得，故AB 错；()()()110,120e f f f f æöç÷×<×<ç÷èø()121,1,1,2e x x æöç÷ÎÎç÷èø对CD ， 由得，1212ln e ln e 0x x x x ---=-=2121ln ln e e x x x x ---=-由得，∴，故C 对D 错.()121,1,1,2e x x æöç÷ÎÎç÷èø()212112ln ln ln e e 0x x x x x x ----==-<1201x x <<故选：C 15．设函数，的定义域分别为、，且.若对任意的，都有，()f x ()g x F G F G ⊆x F ∈()()g x f x =则称为在上的一个“延拓函数”.已知函数（），若为在上一()g x ()f x G ()2xf x =0x ≤()g x ()f x R 个延拓函数，且是偶函数，则函数的解析式是（ ）()g x ()g x A ．B ．()2xg x =()12xg x ⎛⎫= ⎪⎝⎭C ．D ．()2log g x x=()12log g x x=【答案】B【分析】由题意函数，为在上一个延拓函数，求出，然后利用()2(0)x f x x =≤()g x ()f x R ()g x 偶函数推出函数的解析式．()g x 【详解】解：，()2(0)x f x x =≤为在上的一个延拓函数，()g x ()f x R 则当时，，(],0x ∈-∞()()2xg x f x ==因为是偶函数()g x 当时，，0x >()()2xg x g x -=-=综上．()122xxg x -⎛⎫== ⎪⎝⎭故选：B ．16．是定义在区间上的奇函数，其图象如图所示：令，则下列关于函数()f x [,]c c -()()g x af x b =+的叙述正确的是（ ）()g xA ．若，则函数的图象关于原点对称a<0()g x B ．若，，则方程有大于2的实根1a =-20b -<<()0g x =C ．若，，则方程有两个实根0a ≠2b =()0g x =D ．若，，则方程有三个实根1a ≥2b <()0g x =【答案】B【分析】A.取，判断；B.由，仍是奇函数，2仍是它的一个零点，再由上1a =-1b =1a =-()f x -下平移判断； C.取，判断；D.取，判断.12a =2b =1a =3b =-【详解】A.若，，则函数不是奇函数，其图象不可能关于原点对称，故错误；1a =-1b =()g x B.当时，仍是奇函数，2仍是它的一个零点，但单调性与相反，若再加b ，1a =-()f x -()f x ，则图象又向下平移个单位长度，所以有大于2的实根，故正确；20b -<<b -()()0g x f x b =-+=C.若，，则，其图象由的图象向上平移2个单位长度，那么12a =2b =1()()22g x f x =+()f x 只有1个零点，所以只有1个实根，故错误；()g x ()0g x =D.若，，则的图象由的图象向下平移3个单位长度，它只有1个零点，即1a =3b =-()g x ()f x 只有一个实根，故错误.()0g x =故选：B.三、解答题17．（1）求函数的值域；21x x y x ++=（2）求函数.y x =+【答案】（1）；（2）(][),13,-∞-+∞ (],3-∞【分析】（1）函数化成，结合均值不等式分别判断、的最值，从而得出值域.11y x x =++0x >0x <（2）由换元法将函数转换成二次函数的值域问题.【详解】（1），，2111x x y x x x ++==++0x ≠当时，，当且仅当时等号成立；0x>1113y x x =++≥=1x =当时，，当且仅当时等号成立.0x<1111y x x ⎛⎫=---+≤-=- ⎪⎝⎭=1x -故函数值域为；(][),13,-∞-+∞ （2）函数定义域为，令 ，则，故函数值域为2x≤0t t ³()2222133y t t t =-+=--+£.(],3-∞18．（1）判断函数的奇偶性并说明理由；()22log 233x y x -=--（2）证明：函数在上严格增.33y x x =+(),-∞+∞【答案】（1）函数为奇函数，证明见解析；（2）证明见解析()22log 233x y x -=--【分析】（1）根据函数解析式先确定函数定义域，定义域对称后化简解析式，按照奇偶性判断即可；（2）按照函数单调性定义取值、作差、变形、定号、下结论等步骤证明即可.【详解】解：（1）函数为奇函数，理由如下：()22log 233x y x -=--函数定义域满足，即函数定义域为，()22log 233x y x -=--22033006x x x x x ⎧⎧-><<⎪⎪⇒⎨⎨--≠≠≠⎪⎪⎩⎩且)(⎡⎣所以，则()()()()222222log 2log 2log 23333x x x y f x x x x---====----+-，()()()()2222log 2log 2x x f x f x xx---=-==--故函数为奇函数；()22log 233x y x -=--（2）证明：任取，且，()12,,x x ∈-∞+∞12x x <所以()()()()()()33332212112212121211223333y y x x x x x x x x x x x x x x -=+-+=-+-=-+++，()221212213324x x x x x ⎡⎤⎛⎫=-+++⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦因为，所以，又恒成立，所以，即，12x x <120x x -<22122133024x x x ⎛⎫+++> ⎪⎝⎭120y y -<12y y <故函数在上严格增.33y x x =+(),-∞+∞19．某医药研究所开发一种新药，如果成年人按规定的剂量服用，据监测，服药后每毫升血液中的含药量（毫克）与时间（小时）之间近似满足如图所示的曲线．y t (1)写出服药后与之间的函数关系式；y t ()y f t =(2)进一步测定：每毫升血液中的含药量不少于毫克时，药物对治疗疾病有效，求服药一次治疗0.25疾病的有效时间．【答案】(1)()34,011,12t t t f t t -≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎩(2)小时7916【分析】（1）将点的坐标代入函数的解析式，求出的值，将点的坐标代入函数M y kt =k ()3,1的解析式，由此可得出函数的解析式；12t ay -⎛⎫= ⎪⎝⎭()f t （2）解不等式，即可得解.()0.25f t ≥【详解】（1）解：当时，设函数的解析式为，将点的坐标代入得，此时[]0,1t ∈y kt =()1,4M 4k =；4y t =当时，函数的解析式为，将点的坐标代入得，所以．()1,t ∈+∞12t ay -⎛⎫= ⎪⎝⎭()3,13a =312t y -⎛⎫= ⎪⎝⎭综上，.()34,011,12t t t f t t -≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎩（2）解：当时，由，可得；01t ≤≤()40.25f t t =≥1116t ≤≤当时，由，可得.1t >()310.252t f t -⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭15t <≤所以，不等式的解集为.()0.25f t ≥1516t t ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭因为，服药一次治疗疾病的有效时间为小时．17951616-=791620．（1）求证：关于的方程（，）在区间内存在唯一解.x 10nxx +-=n ∈N 2n ≥1,12⎛⎫⎪⎝⎭（2）已知，函数.若关于的方程的解集a ∈R ()21log f x a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭x ()()2log 3240f x a x a --+-=⎡⎤⎣⎦中恰好有一个元素，求实数的取值范围.a 【答案】（1）证明见解析；（2）或或.{3|12a a <≤2a =}3a =【分析】（1）记.判断出在为增函数，利用零点存在定理()()21,,n x x x n n ϕ=+-∈≥N ()x ϕ()0,∞+即可证明；（2）把方程转化为只有一个根，讨论根的()()2log 3240f x a x a --+-=⎡⎤⎣⎦()(1)310x a x ⎡⎤+--=⎣⎦情况，求出实数的取值范围.a 【详解】（1）记.()()21,,n x x x n n ϕ=+-∈≥N 因为和在均为增函数，所以在均为增函数.ny x =1y x =-()0,∞+()x ϕ()0,∞+因为，，()111112110,,22222nn n ϕ⎛⎫⎛⎫=+-<+-=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≥N ()()111110n ϕ=+-=>所以()1102ϕϕ⎛⎫⋅< ⎪⎝⎭所以在有且只有一个零点，()x ϕ1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭即关于的方程（，）在区间内存在唯一解.x 10nxx +-=n ∈N 2n ≥1,12⎛⎫⎪⎝⎭（2）方程即,亦即当时，()()2log 3240f x a x a --+-=⎡⎤⎣⎦1(3)24a a x a x +=-+-()3240a x a -+->方程①有一解.1(3)4a x a x =-+-①式化简为②.()(1)310x a x ⎡⎤+--=⎣⎦当时，方程②的解为，满足条件，符合题意；3a ==1x -(3)240a x a -+->当时，方程②的解为，满足条件，符合题意；2a ==1x -(3)240a x a -+->当且时，方程②的解为或.3a ≠2a ≠=1x -13x a =-若是方程①的根，则，即；=1x -10a ->1a >若是方程①的根，则，即；13x a =-230a ->32a >所以要使方程①有且只有一解，只需.312a <≤综上所述：方程的解集中恰好有一个元素，实数的取值范围()()2log 3240f x a x a --+-=⎡⎤⎣⎦a 或或{3|12a a <≤2a =}3a =21．设，是的两个非空子集，如果函数满足：①；②对任意，S T R ()y f x =(){}T f x x S =∈1x ，当时，恒有，那么称函数为集合到集合的“保序同构函数”.2x S ∈12x x <()()12f x f x <()y f x =S T (1)写出集合到集合且的一个保序同构函数（不需要证明）；A =R {R ,B x x =∈}0x >(2)求证：不存在从整数集的到有理数集的保序同构函数；Z Q (3)已知存在正实数和使得函数是集合到集合的保序同构函数，求实数s t ()21xf x x m =+-[]0,s []0,t 的取值范围和的最大值（用表示）.m s m 【答案】(1)()2xf x =(2)见解析(3)，1m >s 【分析】（1）根据保序同构函数的概念以及常见基本初等函数的性质即可求解，（2）利用反证法，结合保序同构函数的定义即可证明，（3）根据保序同构函数的定义可知 为单调递增的函数，结合对勾函数的单调性即可求解.()f x 【详解】（1）()2xf x =（2）假设存在一个从集合到集合的“保序同构函数”，Z Q 由“保序同构函数”的定义可知，集合和集合中的元素必须是一一对应的，Z Q 不妨设整数0和1在中的像分别为和，Q a b 根据保序性，因为，01<所以，a b <又也是有理数，但是没有确定的原像，2a b +2a b+因为0和1之间没有另外的整数了，故假设不成立，故不存在从集合到集合的“保序同构函数”；Z Q （3），()()21011x f x x m x m x x ==>-+-+若是集合到集合的保序同构函数，则在单调递()21x f x x m =+-[]0,s []0,t ()21xf x x m =+-[]0,x s ∈增，且()f x ≥当 时，即，函数单调递增，且，则单调递减，10m -<1m <()11f x m x x =-+()0f x >1m y x x -=+这与均为单调递增函数，则单调递增相矛盾，故不成立，舍去，1,m y x yx -==1m y x x -=+1m <当时，由对勾函数性质可知：当单调递增，当时，1m >x ≥1m y x x -=+0x <单调递减，且当取最小值，因此1m y x x -=+x =1m yx x -=+在()11f x m x x =-+0x <≤所以是到集合的保序同构函数，则 ，此时()11f x m x x =-+[]0,s []0,t s ≤()()max f x f s t ==当时，，不满足是到集合的保序同构函数，1m =()()10f x x x=≠()11f x m x x =-+[]0,s []0,t 综上，，1m >s。
上海市高一上学期期末数学试题(解析版)
一、填空题1．若扇形的弧长为，半径为2，则该扇形的面积是__________ 2π【答案】2π【分析】根据扇形面积公式求得正确答案. 【详解】依题意，扇形的面积为.12π22π2⨯⨯=故答案为：2π2．已知一元二次方程的两个实根为，则____ 20(0)x ax a a --=>12x x 、1211x x +=【答案】1-【分析】先利用韦达定理得到，再由代入即可求解.1212,x x x x +12121211x xx x x x ++=【详解】因为一元二次方程的两个实根为， 20(0)x ax a a --=>12x x 、所以. 1212,x x a x x a +==-故121212111x x a x x x x a++===--故答案为： 1-3．函数的定义域是__________. 22log 1x y x +=-【答案】(,2)(1,)-∞-+∞ 【分析】先利用对数式中真数为正得到，再将分式不等式化为一元二次不等式进行求解. 201x x +>-【详解】要使有意义，须， 22log 1x y x +=-201x x +>-即，解得或， (2)(1)0x x +->1x ><2x -即函数的定义域是. 22log 1x y x +=-(,2)(1,)-∞-+∞ 故答案为：.(,2)(1,)-∞-+∞4．已知，则__________cos160m = tan20= 【答案】【分析】根据诱导公式及同角三角函数的基本关系求得的值，进而求得的值. sin20 cos20 【详解】因为，所以， cos160m = cos20cos160m=-=-所以，sin 20=== 所以sin 20tan 20cos 20===故答案为：5．定义且，若，则______{A B xx A -=∈∣}x B ∉{}{}1,3,5,7,9,2,3,5A B ==()()A B B A -⋃-=【答案】{}1,2,7,9【分析】根据题目定义，分别求得和，再利用并集运算即可得出结果.{}1,7,9A B -={}2B A -=【详解】根据集合且的定义可知， {A B xx A -=∈∣}x B ∉当时，可得，； {}{}1,3,5,7,9,2,3,5A B =={}1,7,9A B -={}2B A -=所以 ()(){}1,2,7,9A B B A -⋃-=故答案为：{}1,2,7,96．将函数的图象向左平移__________个单位可得到函数的图象. 2x y =32x y =⋅【答案】2log 3【分析】根据指数对数的运算知，即可求解. 22log 3log 322232x x x y +=⋅==⋅【详解】因为，22log 3log 322232x x x y +=⋅==⋅所以将函数的图象向左平移个单位可得函数的图象. 2x y =2log 332x y =⋅故答案为：2log 37．当，时，则的最小值是__________． lg lg a b =()a b ≠13a b+【答案】【分析】由且，得出，用均值不等式即可得出答案． lg lg a b =a b ¹1ab =【详解】，且，而函数在上单调递增，lg lg a b = a b ¹lg y x =()0,+∞，即，且，，lg lg lg 0ab a b ∴=+=1ab =0a >0b >， 13a b ∴+≥=当且仅当，即13a b =b =a =故答案为：8．已知关于的方程有四个不相等的实数根，则的取值范围___________.x 265x x a -+=a 【答案】.(0,4)【分析】由题知转化为函数与有个不同的交点，画出函数的图265y x x =-+y a =4265y x x =-+像即可求出的取值范围.a 【详解】方程有四个不相等的实数根，265x x a -+=等价于函数与有个不同的交点.265y x x =-+y a =4由函数的图像知：265y x x =-+的取值范围为：.a 04a <<故答案为：(0,4)【点睛】本题主要考查方程的根的问题，转化为函数的交点问题为解题的关键，属于中档题.9．德国数学家狄利克雷在数学领域成就显著，以其命名函数，该函数被1,()0,x y D x x ⎧==⎨⎩为有理数为无理数称为狄利克雷函数．若存在三个点、、，使得为等边三角11(,())A x D x 22(,())B x D x 33(,())C x D x ABC A 形，则________． 123()()()D x D x D x ++=【答案】1【分析】由狄利克雷函数分析得出的位置有两种情况，逐一分析即可得出答案．ABC A 【详解】，1,()0,x y D x x ⎧==⎨⎩为有理数为无理数或1，∴()0D x =存在三个点、、，使得为等边三角形，11(,())A x D x 22(,())B x D x 33(,())C x D x ABC A 不同时为0或1，∴123(),(),()D x D x D x 不妨设，123x x x <<分析得的位置有两种情况，ABC A第一种情况：当为有理数时，即，如图，1x 1()1D x =过点作，垂足为，得，，B BD AC ⊥D 1BD =AD =AB AC BC ===可知，为无理数， 211x x AD x =+=31x x =即，，与图形不一致，舍去； 2()0D x =3()0D x =第二种情况：当为无理数时，即，如图，1x 1()0D x =过点作，垂足为，得，，B BD AC ⊥D 1BD =AD =AB AC BC ===可知，， 211x x AD x =+=31x x =存在，且 1x =210Q x x ==∈31x x ==即，与图形一致，符合题意， 2()1D x =3()0D x =此时，，123()()()0101D x D x D x ++=++=故答案为：1． 10．已知函数在是严格增函数，在上为严格减函数，若对任意()1ln xf x x+=(]0,1[)1,+∞，都有，则k 的取值范围是_________()0,x ∞∈+e x x k ≤【答案】1,e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭【分析】根据函数的单调性求出函数最大值可求出的最大值，对两边取自然对数，ln x x -e x x k ≤分离，利用不等式恒成立求解即可. ln k 【详解】因为在是严格增函数，在上为严格减函数， ()1ln xf x x+=(]0,1[)1,+∞所以. 1ln ()(1)1xf x f x+=≤=由，可得，0x >ln 1x x -≤- 又时，由可得， ()0,x ∞∈+e x x k ≤ln ln(e )ln x x k k x ≤=+即恒成立， ln ln x x k -≤所以，即.ln 1k ≥-1ek ≥故答案为：1,e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭二、单选题11．若为第三象限角，则（ ） αA ． B ． C ． D ．cos 20α>cos20α<sin 20α>sin 20α<【答案】C【解析】利用为第三象限角，求所在象限，再判断每个选项的正误. α2α【详解】因为为第三象限角，所以， α3222k k πππαπ+<<+()k Z ∈可得 ， 24234k k ππαππ+<<+()k Z ∈所以是第第一，二象限角， 2α所以，不确定， sin 20α>cos 2α故选：C【点睛】本题主要考查了求角所在的象限以及三角函数在各个象限的符号，属于基础题.12．已知定义域为的函数满足：①对任意，恒成立；②若R ()y f x =,R x y ∈()()()f x y f x f y +=⋅则.以下选项表述不正确的是（ ）x y ≠()()f x f y ≠A ．在上是严格增函数 B ．若，则()y f x =R (3)10f =(6)100f =C ．若，则 D ．函数的最小值为2(6)100f =1(3)10f -=()()()F x f x f x =+-【答案】A【分析】根据给定条件，探讨函数的性质，再举例判断A ；取值计算判断B ，C ；借助均值不()f x 等式求解判断D 作答.【详解】任意，恒成立，,R x y ∈()()()f x y f x f y +=⋅且，假设，则有，R a ∈0a ≠()0f a =(2)()()()0()f a f a a f a f a f a =+=⋅==显然，与“若则”矛盾，假设是错的，因此当且时，，2a a ≠x y ≠()()f x f y ≠R a ∈0a ≠()0f a ≠取，有，则，于是得，，0,0x a y =≠=()()(0)f a f a f =⋅(0)1f =R x ∀∈()0f x ≠，，，R x ∀∈2()([()]0222x x x f x f f =+=>()()(0)1f x f x f ⋅-==对于A ，函数，，，1()()2xf x =,x y ∀∈R 111()()()()()()222x y x y f x y f x f y ++==⋅=⋅并且当时，，即函数满足给定条件，而此函数在上是严格减函数，x y ≠()()f x f y ≠1()()2xf x =R A 不正确；对于B ，，则，B 正确；(3)10f =(6)(3)(3)100f f f =⋅=对于C ，，则，而，有，又，因此(6)100f =(3)(3)100f f ⋅=(3)0f >(3)10f =(3)(3)1f f ×-=，C 正确； 1(3)10f -=对于D ，，，则有，()()1f x f x ⋅-=()0f x >()()()1F x f x f x =+-³=当且仅当，即时取等号，所以函数的最小值为2，D 正确. ()()1f x f x =-=0x =()()()F x f x f x =+-故选：A【点睛】关键点睛：涉及由抽象的函数关系求函数值，根据给定的函数关系，在对应的区间上赋值即可.13．Logistic 模型是常用数学模型之一，可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠病毒感染累计人数（的单位:天）的Logistic 模型:其中为最大病毒感()I t t ()()0.23531e t K I t --=+K 染数.当时，标志着该地区居民工作生活进入稳定窗口期.在某地区若以2022年12月()0.95I t K ≥15日为天，以Logistic 模型为判断依据，以下表述符合预期的选项是（ ） 1t =A ．该地区预计2023年元旦期间进入稳定窗口期; B ．该地区预计2023年1月底进入稳定窗口期; C ．该地区预计2023年2月中下旬进入稳定窗口期; D ．该地区预计2023年某时刻不起再有新冠病毒感染者. 【答案】C【分析】根据条件列不等式，解指数型不等式即可. 【详解】由题意知，，0.23(53)0.951et K K --≥+即：， 0.23(53)201e19t --+≤所以， ln19353535313660.230.23t ≥+≈+≈+=因为以2022年12月15日为天，所以天，即预计2023年2月18日后该地区进入稳定窗1t =66t ≥口期，即该地区预计2023年2月中下旬进入稳定窗口期.故选：C.14．已知函数，定义域为，值域为.则以下选项正确的是（ ）()()23log 2f x mx x m =-+A B A ．存在实数使得 m R A B ==B ．存在实数使得 m R A B =⊆C ．对任意实数 10,m A B -<<⋂≠∅D ．对任意实数 0,m A B >⋂≠∅【答案】D【分析】设，考虑，，，，，几种情22y mx x m =-+1m >1m =01m <<0m =10m -<<1m ≤-况，分别计算集合和，再对比选项得到答案..A B 【详解】设，当，即时， 22y mx x m =-+2440m ∆=->11m -<<设对应方程的两根为，，不妨取，1x 2x 12x x <当时，，，且； 1m >2440m ∆=-<R A =R B ≠B ≠∅当时，，；1m =()(),11,A =-∞+∞ R B =当时，，，； 01m <<2440m ∆=->()()12,,A x x =-∞+∞ R B =当时，，；0m =(),0A =-∞R B =当时，，，，故；10m -<<2440m ∆=->()12,A x x =max 1y m m =-31,log B m m ⎛⎤⎛⎫=-∞- ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦当时，函数无意义.1m ≤-对选项A ：根据以上情况知不存在的情况，错误； R A B ==对选项B ：根据以上情况知不存在的情况，错误； R A B =⊆对选项C ：假设任意实数，， 10m -<<A B ⋂≠∅取，解得，则， 119m m -=m =(],2B =-∞-对于，有220mx x m -+=1x =此时应满足，解得， 12x =<-405m -<<易得，错误； m =A B ⋂=∅对选项D ：根据以上情况知对任意实数，正确； 0,m A B >⋂≠∅故选：D【点睛】关键点睛：本题考查了对数型复合函数的定义域和值域，意在考查学生的计算能力，转化能力和综合应用能力，其中，根据二次函数的开口方向和的正负讨论的范围，进而计算集合∆a A 和是解题的关键，分类讨论的方法是常考方法，需要熟练掌握.B三、解答题15．如图所示：角为锐角，设角的始边与轴的非负半轴重合，终边与单位圆交于点ααx ，将射线绕坐标原点按逆时针方向旋转后与单位圆交于点. 2,cos 3P α=OP O π2()11,Q x y(1)求的值; tan α(2)求的值. 1y【答案】 (2) 23【分析】（1）确定，计算得到答案.sin 0α>sin α=sin tan cos ααα=（2）设终边对应的角度为，则，，计算得到答案. OQ βπ2βα=+1cos y α=【详解】（1）角为锐角，，，则， αsin 0α>2cos 3α=sin α===sin tan cos ααα==（2）设终边对应的角度为，，OQ βπ,π2β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭则，π2βα=+1π2sin sin cos 23y βαα⎛⎫==+== ⎪⎝⎭16．集合{为严格增函数}.S =()()(),0,f x f x x y x∈+∞=∣()()2121(0),(0)f x x x f x x x =+>=>(1)直接写出是否属于集合 ()()12,f x f x ;S (2)若.解不等式：()m x S ∈()()223223ee e e xxxx m m -+⋅<⋅(3)证明：“”的充要条件是“” ()()()()120H x af x bf x ab =+≠()H x S ∈0,0b a ><【答案】(1)不属于集合，属于集合 ()1f x S ()2f x S (2) ()3,1-(3)证明见解析【分析】（1）根据定义直接判断即可； （2）由，可得函数为增函数，不等式，即为不等式()m x S ∈()m x y x=()()223223e ee e x x xx m m -+⋅<⋅，再根据函数的单调性解不等式即可；()()222332e e e e x xxxm m ++<（3），即函数在定义域内为增函数，根据函数的单调性结合充分条件和必要条()H x S ∈()H x y x=件的定义证明即可. 【详解】（1）因为在定义域内为减函数， ()()1110f x y x x x==+>所以不属于集合， ()1f x S 因为在定义域内为增函数， ()()20f x y x x x==>所以属于集合； ()2f x S （2）不等式，()()223223ee ee xxxx m m -+⋅<⋅即为不等式，()()222332e e e e x xxxm m ++<因为， ()m x S ∈所以函数为增函数， ()m x y x=所以，223e e xx+<所以，解得， 223x x +<31x -<<所以不等式的解集为；()()223223ee ee xxxx m m -+⋅<⋅()3,1-（3），()()()()2120H x af x bf x bx ax a ab =+=++≠则， ()()0H x abx a x x x=++>令， ()()0ag x bx a x x=++>当，则在上递增， ()H x S ∈()()0ag x bx a x x=++>()0,∞+令，120x x <<则对任意的恒成立，()()210g x g x -≥12,x x ()()2121212112a x x a abx a bx a b x x x x x x -⎛⎫++-++=-- ⎪⎝⎭恒成立，()()211212x x bx x a x x --=≥即恒成立， 120bx x a -≥因为，所以， 0ab ≠0,0a b ≠≠当时，恒成立， 0b >12ax x b ≥因为，所以， 120x x >0ab≤又，所以， 0,0b a >≠a<0当时，恒成立， 0b <12ax x b≤因为没有最大值，所以不恒成立，与题意矛盾， 120x x >12ax x b≤综上所述，当在上递增时，， ()()0ag x bx a x x=++>()0,∞+0,0b a ><当时， 0,0b a ><则函数在上都是增函数， ,ay bx y a x==+()0,∞+所以函数在上是增函数， ()()0ag x bx a x x=++>()0,∞+综上所述，“”的充要条件是“”.()H x S ∈0,0b a ><【点睛】关键点点睛：解决本题的关键在于把握新定义的含义，以及函数单调性的判定及利用函数的单调性解不等式.。
上海高一上学期期末数学试题(解析版)
一、填空题1．函数的定义域是________.2()log (3)f x x =-【答案】(3,)+∞【分析】根据函数成立的条件，即可求函数的定义域．【详解】解：要使函数有意义，则x ﹣3＞0，即x ＞3，故函数的定义域为（3，+∞），故答案为：（3，+∞）．【点睛】本题主要考查函数定义域的求法，正确判断函数成立的条件是解决此类问题的关键． 2．不等式的解集为__________. 21x x ≥-【答案】{}12x x <≤【分析】利用分式不等式的解法求解即可.【详解】因为， 21x x ≥-所以，则，即，故， 201x x -≥-()2101x x x --≥-201x x -+≥-201x x -≤-所以，解得，故，()()21010x x x ⎧--≤⎨-≠⎩121x x ≤≤⎧⎨≠⎩12x <≤所以的解集为. 21x x ≥-{}12x x <≤故答案为：.{}12x x <≤3．已知，若幂函数奇函数，且在上为严格减函数，则112,1,,,1,2,322α⎧⎫∈---⎨⎬⎩⎭()f x x α=()0,∞+__________.α=【答案】-1【分析】根据幂函数在上为严格减函数，可得，再由幂函数奇函()f x x α=()0,∞+0α<()f x x α=数即可得答案.【详解】解：因为幂函数在上为严格减函数，()f x x α=()0,∞+所以，0α<所以， 12,1,2α⎧⎫∈---⎨⎬⎩⎭又因为幂函数奇函数，且， ()f x x α=12,1,2α⎧⎫∈---⎨⎬⎩⎭所以，1α=-故答案为：-14．已知角的终边经过点，则___________.α(1,3)P -tan α=【答案】3-【分析】根据正切函数定义计算【详解】由题意． 3tan 31α==--故答案为：．3-5．已知扇形的弧长为，且半径为，则扇形的面积是__________. cm 2π10cm 2cm 【答案】## 52π5π2【分析】由扇形面积公式可直接求得结果. 【详解】扇形面积. 115102222S lr ππ==⨯⨯=故答案为：. 52π6．若，则________． 1sin cos 5αα+=sin 2α=【答案】 2425-【分析】直接将两边平方，结合二倍角公式计算可得； 1sin cos 5αα+=【详解】解：因为，所以，即1sin cos 5αα+=()21sin cos 25αα+=221sin +2sin cos cos 25αααα+=，即，所以 11+sin 225α=24sin 225α=-故答案为： 2425-7．方程的两个实根分别为，则__________.（结果表示成含20(0)x x m m +-=>12,x x 221212x x x x +=m的表达式）【答案】m 【分析】根据韦达定理运算求解.【详解】∵方程的两个实根分别为，则当时恒成立，可20(0)x x m m +-=>12,x x 140m ∆=+>0m >得， 12121x x x x m +=-⎧⎨=-⎩∴.()()22121212121x x x x x x x x m m +=+=-⨯-=故答案为：.m8．方程的解为______.()lg 21lg 1x x ++=【答案】2.【解析】由对数的运算性质可转化条件为，即可得解.()21100210x x x x ⎧+=⎪>⎨⎪+>⎩【详解】方程等价于，()lg 21lg 1x x ++=()lg 2110210x x x x ⎧+=⎪>⎨⎪+>⎩所以，解得.()21100210x x x x ⎧+=⎪>⎨⎪+>⎩2x =故答案为：2.【点睛】本题考查了对数方程的求解，考查了运算求解能力，属于基础题.9．函数的值域是_______. 121xy =+【答案】(0,1)【分析】由函数解析式导出，利用指数式的有界性，，即可求解y 的取值范围，即为值域. 12x y y-=【详解】由函数解析式，， 121,2x x y y y y-+=∴=，解得 120,0x y y->∴> 01y <<则值域为，(0,1)故答案为：(0,1)【点睛】指数函数，值域为，即恒成立.2x y =(0,)+∞20x >10．如果对任意实数x 总成立，那么a 的取值范围是____________.19x x a +++>【答案】(),8∞-【分析】先利用绝对值三角不等式求出的最小值，进而求出a 的取值范围.19x x +++【详解】，当且仅当时等号成立，故，所以a 的取值()19198x x x x +++≥+-+=91x -≤≤-8a <范围是.(),8∞-故答案为：(),8∞-11．已知函数，若，且，则的取值范围是______．()ln f x x =0a b <<()()f a f b =2+a b【答案】()3,+∞【分析】由，可得，，得，所以()()f a f b =0a b <<01,1a b <<>ln ln a b -=1b a =22a b a a+=+，然后构造函数，利用可求出其单调区间，从而可求出其范围 2()(01)g x x x x=+<<【详解】的图象如图，()ln f x x =因为，()()f a f b =所以，ln ln a b =因为，0a b <<所以，，ln 0a <ln 0b >所以，01,1a b <<>所以，ln ln ,ln ln a a b b =-=所以，所以，ln ln a b -=ln ln ln()0a b ab +==所以，则， 1ab =1b a =所以， 22a b a a+=+令，则， 2()(01)g x x x x =+<<22()1x g x x x'-=-=当时，，01x <<()0g x '<所以在上递减，()g x (0,1)所以，()(1)123g x g >=+=所以，23+>a b 所以的取值范围为，2+a b ()3,+∞故答案为：()3,+∞12．设函数在区间上的最大值和最小值分别为M ､m ，()()221202120211-++-=+x xx f x x []2022,2022-则___________.M m +=【答案】2【分析】，令()()221202120211-++-=+x xx f x x 220212021112x x x x -+-=++，易得函数为奇函数，则，从()[]220212021,202222,2021x xg x x x x -+-=∈-+()g x ()()max min g x g x =-而可得出答案.【详解】解：()()221202120211-++-=+x x x f x x 2220212021121x xx x x -+=++-+， 220212021112x xx x -+-=++令， ()[]220212021,202222,2021x xg x x x x -+-=∈-+因为， ()()22021202121x xg x g x x x -+---==-+所以函数为奇函数，()g x 所以，即，()()max min g x g x =-()()max min 0g x g x +=所以，()()()()max min max min 112f x f x g x g x +=+++=即.2M m +=故答案为：2.二、单选题13．已知，，都是实数，则“”是“”的（ ）a b c a b <22ac bc <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【答案】B【分析】利用充分、必要条件的定义，结合不等式的性质判断题设条件间的推出关系，即可知条件间的充分、必要关系.【详解】当时，若时不成立；a b <0c =22ac bc <当时，则必有成立，22ac bc <a b <∴“”是“”的必要不充分条件.a b <22ac bc <故选：B14．下列四组函数中，两个函数相同的是（ ）A ．和y =2y =B ．和1y =0y x =C ．和y x =y =D ．和2log a y x =2log a y x =【答案】C【分析】如果函数的三要素中有一个不同，则两个函数不同；判断两个函数相同，需要判断定义域、对应关系相同.【详解】选项A ，函数的定义域为R ，定义域为，所以两个函数不同； y 2y =[)0+∞，选项A ，函数的定义域为R ，定义域为，所以两个函数不同；1y =0y x ={}|0x x ≠选项C ，因为，定义域都为R ，所以函数和y x ==y x =y =选项D ，函数的定义域为，定义域为，所以两个函数不同. 2log a y x ={}|0x x ≠2log a y x ={}|0x x >故选：C.15．函数的图像的对称性为（ ） 412x x y +=A ．关于x 轴对称B ．关于y 轴对称C ．关于原点对称D ．关于直线对称y x =【答案】B 【分析】将函数进行化简，利用函数的奇偶性的定义进行判断．【详解】解：因为，所以， 4141()22222x x x x x x x f x -+==+=+()222(2)x x x x f x f x ---=+=+=所以函数是偶函数，即函数图象关于轴对称．()f x y 故选：．B 16．若，则函数的两个零点分别位于区间 a b c <<()()()()()()()f x x a x b x b x c x c x a =--+--+--A ．和内B ．和内 (,)a b (,)b c (,)a -∞(,)a bC ．和内D ．和内(,)b c (,)c +∞(,)a -∞(,)c +∞【答案】A【详解】试题分析：，所以有零点，排除B ，D()()()()()()0,0f b b c b a f c c a c b =--=--(,)b c选项.当时，恒成立，没有零点，排除C ，故选A.另外，也可x c >()0f x >()()()0f a a b a c =-->知内有零点.(,)a b 【解析】零点与二分法. 【思路点晴】如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线，且有·，那么，函数在区间内有零点，即存在使得，这个也就是(,)a b (,)c a b ∈方程的根.注意以下几点：①满足条件的零点可能不唯一；②不满足条件时，也可能有零点.③由函数在闭区间上有零点不一定能推出·，如图所示.所以[],ab·是在闭区间上有零点的充分不必要条件.[],a b三、解答题17．已知集合. {}{}24(0),230A xx a a B x x x =-≥>=--<∣∣(1)若，求；3a =A B ⋂(2)若，求实数的取值范围. B A ⊆a 【答案】(1) {}13xx <<∣(2)01a <≤【分析】（1）由不等式的解法，结合集合的运算求解即可；（2）由集合的包含关系得出实数的取值范围.a 【详解】（1）或，. {}{437A xx x x =-≥=≥∣∣}1x ≤{}{}223013B x x x x x =--<=-<<∣∣因为，所以. {}17A xx =<<∣{}13A B x x ⋂=<<∣（2）或，因为，， {}{4|4A x x a x x a =-≥=≥+∣}4x a ≤-B A ⊆443a +>>所以，即. 430a a -≥⎧⎨>⎩01a <≤18．（1）化简：.()()()()π3πcos πcos cos 2πsin 22sin πcos παααααα⎛⎫⎛⎫++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭++-（2）已知，且在同一象限，求的值. 31sin ,cos 52αβ==-,αβ()cos αβ+【答案】（1）0；（2【分析】（1）根据诱导公式化简整理；（2）先根据三角函数值判断所在象限，进而利用平方,αβ关系可求，代入两角和的余弦公式运算求值.cos ,sin αβ【详解】（1）()()()()()()()π3πcos πcos cos 2πsin cos sin cos cos 22cos cos 0sin πcos πsin cos αααααααααααααα⎛⎫⎛⎫++-+ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭+=+=-+=+---.（2）∵，且在同一象限，则为第二象限角， 31sin 0,cos 052αβ=>=-<,αβ,αβ∴，4cos =,sin 5αβ=-==故. ()413cos cos cos sin sin 525αβαβαβ⎛⎫⎛⎫+=-=-⨯--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19．科学家以里氏震级来度量地震的强度，若设为地震时所散发出来的相对能量程度，则里氏震I 级度量可定义为； r 2lg 23r I =+(1)若，求相应的震级；（结果精确到0.1级）61.210I =⨯(2)中国地震台网测定：2021年11月17日13时54分在江苏省盐城市大丰区海域发生5.0地震，地震造成江苏盐城、南通等地震感强烈，上海亦有震感；请问汶川8.0级地震的相对能量是大丰区8.0I 海域5.0级地震相对能量的多少倍？（结果精确到个位）5.0I 【答案】(1)6.1(2)31623【分析】（1）由里氏震级度量公式计算即可；（2）由公式解出，再代入数值计算即可. 2lg 23r I =+I 【详解】（1）当时，61.210I =⨯则有. 6222lg()2(lg125)2(1.085)2 6.11.213330r =+=++≈++=⨯所以相应的震级为级. 6.1（2）由，可得， 2lg 23r I =+36210r I -=所以. 3869928.0235695.022101010316231010I I ⨯-⨯-===≈所以汶川8.0级地震的相对能量是大丰区海域5.0级地震相对能量的倍.8.0I 5.0I 3162320．已知二次函数，．2()1=++f x x ax [1,2]x ∈-（1）如果函数单调递减，求实数的取值范围；()f x a （2）当时，求的最大值和最小值，并指出此时x 的取值；1a =()f x （3）求的最小值，并表示为关于a 的函数．()f x ()H a 【答案】（1）；（2）当时，，当时，；（3）(]4--∞，12x =-min 3()4f x =2x =max ()7f x =()H a =． 22,21,42452,4a a a a a a -≥⎧⎪⎪--<<⎨⎪⎪+≤-⎩【分析】（1）根据函数开口向上，对称轴为，进而结合题意得：，解不等式即可得2a x =-22a -≥答案；（2）由题知，进而根据二次函数性质即可得答案； 2213()124f x x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭（2）根据题意，分，，三种情况讨论函数单调性求解最小值即可.4a ≤-42a -<<2a ≥【详解】解：（1）因为函数开口向上，对称轴为， 2()1=++f x x ax 2a x =-若函数在上单调递减，则，解得：. ()f x [1,2]x ∈-22a -≥4a ≤-故当函数单调递减，实数的取值范围是：. ()f x a (]4--∞，（2）当时，， 1a =2213()124f x x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭所以当时，函数取得最小值. 12x =-()f x min 3()4f x =当时，函数取得最大值.2x =()f x max ()7f x =（3）因为函数开口向上，对称轴为， 2()1=++f x x ax 2a x =-所以当，即：时，函数在上为单调递减函数，故22a -≥4a ≤-()f x [1,2]-；()()()min 225H a f x f a ===+当，即：时，函数在上为单调递增函数，故12a -≤-2a ≥()f x [1,2]-()()()min 12H a f x f a ==-=-；当，即时，函数在上为单调递减函数，在上为单调递增122a -<-<42a -<<()f x 1,2a ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,22a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦函数，故； ()()2min 124a a H a f x f ⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭综上，. ()H a =22,21,42452,4a a a a a a -≥⎧⎪⎪--<<⎨⎪⎪+≤-⎩【点睛】本题考查二次函数在闭区间上的最值和单调性问题，考查运算求解能力，分类讨论思想，是中档题.本题第三问解题的关键在于由二次函数的单调性分，，三种情况讨4a ≤-42a -<<2a ≥论求解.21．设. 21()21x x f x -=+（1）判断函数的奇偶性，并说明理由；()y f x =（2）求证：函数在R 上是严格增函数；()y f x =（3）若，求t 的取值范围.()2(1)10f t f t -+-<【答案】（1）奇函数，证明见解析；（2）证明见解析；（3）或．1t >2t <-【分析】（1）根据奇偶函数的定义进行判断即可；（2）利用单调性的定义，结合指数函数的单调性进行证明即可；（3）利用（1）（2）的结论，结合一元二次不等式的解法进行求解即可.【详解】（1）函数为奇函数，证明如下：()y f x =的定义域为，关于原点对称， 21()21x x f x -=+(,)∞∞-+ ()()2212112()()2112221x x x xx xx x f x f x --------====-+++∴为奇函数；()y f x =（2）证明：任取，且12,x x R ∈12x x < 212122()1212121x x x x x f x +--===-+++ ()()()()()1212212212222222211212121212121x x x x x x x x f x f x -⎛⎫-=---=-= ⎪++++++⎝⎭∵，12x x <∴，，， 21220x x >>12220x x -<2210x +>1210x +>第 11 页 共 11 页∴，即 ()()120f x f x -<()()12f x f x <∴函数在R 上是严格增函数()y f x =（2）∵在R 上是奇函数且严格增函数，()y f x =所以()()()2222(1)10(1)1111f t f t f t f t f t t t -+-<⇔-<--=-⇔-<-220t t ⇔+->，解得或 (2)(1)0t t ⇔+->1t >2t <-所以t 的取值范围是或．1t >2t <-。
上海重点高中高一上学期期末数学试题(解析版)
一、填空题1．函数的定义域是 .()lg(1)f x x =-【答案】()1,+∞【分析】利用真数大于零列不等式求解即可. 【详解】要使函数有意义， ()lg(1)f x x =-则，解得，10x ->1x >即函数的定义域是， ()lg(1)f x x =-()1,+∞故答案为：.()1,+∞【点睛】本题主要考查对数型复合函数的定义域，属于基础题. 2．已知，则______. 2()(0)f x x x =≥1(4)f -=【答案】2【分析】先求出反函数的表达式，然后代入求值即可.【详解】令，由于，则，所以，得，()2y f x x ==0x ≥0y≥x =())10f x x -=≥所以. 1(4)2f -==故答案为：23．无穷等比数列的首项为，公比为，且，则________. {}n a 1a q 112i i a +∞==∑12a q +=【答案】1【分析】根据无穷等比数列求和的性质即可得的等式关系，即可得答案.1,a q 【详解】等比数列的首项为，公比为，所以，{}n a 1a q 11n n a a q -=则，所以. ()11111112i i i i a a a q q ∞∞++-=====-∑∑121a q +=故答案为：.14．等比数列的前项和为，若，则实数_______. {}n a n n S 21n n S t =⋅-t =【答案】1【分析】利用公式求数列通项，可解得实数，验证数列满足等比数列即可.()()1112n nn S n a S S n -⎧=⎪=⎨-≥⎪⎩t 【详解】，则，21nn S t =⋅-1121==-a S t 当时，，2n ≥()11121212n n n n n n a S S t t t ---=-=⋅--⋅--=⋅依题意时也应该满足，有，解得，1n =12-=⋅n n a t 21-=t t 1t =则，满足为等比数列，所以. 12n n a -=12n na a +={}n a 1t =故答案为：15．南宋数学家杨辉在《解析九章算法》和《算法通变本末》中，提出了一些新的垛积公式，他所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同，前后两项之差并不相等，而是逐项差数之差或者高次差相等. 对这类高阶等差数列的研究，在杨辉之后一般称为“垛积术”. 现有一个高阶等差数列，其前7项分别为1，5，11，21，37，61，95，则该数列的第8项为______. 【答案】141【分析】根据“逐项差数之差或者高次差相等”这个定义，求数列的差的数列，再求这个数列的差的数列，直至出现等差数列，倒推回去就可得原数列的第8项.【详解】由题意得1，5，11，21，37，61，95，的差的数列为4，6，10，16，24，34， 这个数列的差组成的数列为2，4，6，8，10是等差数列，则这个数列的下一项是12， 数列为4，6，10，16，24，34的下一项是34+12=46， 数列1，5，11，21，37，61，95的下一项是为，9546141+=所以一个高阶等差数列，前7项分别为1，5，11，21，37，61，95，则该数列的第8项为. 141故答案为：1416．已知幂函数的图象经过点，且，则的取值范围为()()f x x R αα=∈1,42⎛⎫ ⎪⎝⎭()()13f a f +<a ______．【答案】()(),42,a ∈-∞-+∞ 【分析】由幂函数的图象经过点，代入可得函数解析式，进而可判断函数()()f x x R αα=∈1,42⎛⎫ ⎪⎝⎭的单调性与奇偶性，解不等式即可.【详解】由幂函数的图象经过点，()()f x x R αα=∈1,42⎛⎫ ⎪⎝⎭得，解得：， 142a æöç÷=ç÷èø2α=-即，为偶函数，且在上单调递减，()2f x x -=()0,+¥设，即， 1a t +=()()3f t f <当时，由单调性可知，0t >3t >又函数为偶函数，所以当时，， 0t <3t <-所以，或，13a +>13a +<-解得或，即， 2a >4a <-()(),42,a ∈-∞-+∞ 故答案为：.()(),42,a ∈-∞-+∞ 7．已知函数的最小值为-2，则实数a =________. 22([0,1])y x ax x =+∈【答案】32-【分析】根据二次函数的对称轴与所给区间的相对位置进行分类讨论求解即可. 【详解】，所以该二次函数的对称轴为：， 222()2()y f x x ax x a a ==+=+-x a =-当时，即，函数在时单调递减， 1a ≤-1a ≤-2()2f x x ax =+[0,1]x ∈因此，显然符合；min 3()(1)1222f x f a a ==+=-⇒=-1a ≤-当时，即时，； 01a <-<10a -<<2min ()2f x a a =-=-⇒=10a -<<当时，即时，函数在时单调递增， 0a -≤0a ≥2()2f x x ax =+[0,1]x ∈因此，不符合题意，综上所述：，min ()(0)02f x f ==≠-32a =-故答案为：32-8．设数列{}为等差数列，其前n 项和为，已知，若对任意n a n S 14725899,93a a a a a a ++=++=n ∈N*，都有成立，则k 的值为______. n k S S ≤【答案】20【分析】由题意，转化“对任意n ∈N*，都有成立”为Sk 为Sn 的最大值．可求得d ＝－2，ann k S S ≤＝41－2n ，当Sn 取得最大值时，对任意n ∈N *满足，求解即可10,0,n n a a +≥⎧⎨≤⎩【详解】对任意n ∈N *，都有成立，即Sk 为Sn 的最大值． n k S S ≤因为a 1＋a 4＋a 7＝99，a 2＋a 5＋a 8＝93， 所以a 4＝33，a 5＝31，故公差d ＝－2，an ＝a 4＋(n －4)d ＝41－2n ， 当Sn 取得最大值时，对任意n ∈N *满足10,0,n n a a +≥⎧⎨≤⎩解得n ＝20.即满足对任意n ∈N *，都有成立的k 的值为20.n k S S ≤故答案为：209．已知函数.若存在2个零点，则的取值范围是e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩，，，，()()g x f x x a =++()g x a __________ 【答案】[)1,-+∞【分析】由有两个零点，得与的图像有两个交点，再用数形结合的方法求()g x ()y f x =y x a =--出的取值范围.a 【详解】解：画出函数的图像，在y 轴右侧的去掉，再画出直线，之后上下移()f x x y e =y x =-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，即方程有两个解， ()f x x a =--也就是函数有两个零点，此时满足，即，()g x 1a -≤1a ≥-故答案为：.[)1,-+∞【点睛】本题主要考查函数的零点与方程的解等知识，考查数学运算能力，可用数形结合的方式求解，属于基础题型.10．数列满足，前16项和为540，则 ______________.{}n a 2(1)31nn n a a n ++-=-1a =【答案】7【分析】对为奇偶数分类讨论，分别得出奇数项、偶数项的递推关系，由奇数项递推公式将奇数n 项用表示，由偶数项递推公式得出偶数项的和，建立方程，求解即可得出结论.1a 1a 【详解】，2(1)31nn n a a n ++-=-当为奇数时，；当为偶数时，. n 231n n a a n +=+-n 231n n a a n ++=-设数列的前项和为，{}n a n n S16123416S a a a a a =+++++135********()()a a a a a a a a =+++++++111111(2)(10)(24)(44)(70)a a a a a a =++++++++++11(102)(140)(5172941)a a ++++++++，118392928484540a a =++=+=.17a ∴=故答案为：.7【点睛】本题考查数列的递推公式的应用，以及数列的并项求和，考查分类讨论思想和数学计算能力，属于较难题.二、单选题11．已知函数在区间上的图像是一段连续的曲线，且有如下的对应值表：()y f x =[0,5]x0 1 2345y1- 2.2 4.63.16-1-8.8设函数在区间上零点的个数为，则的最小值为（ ）A ．2 B ．3 C ．5()y f x =[0,5]n nD ．6【答案】B【分析】根据零点的存在定理，判断区间内存在零点.【详解】由零点存在性定理，在上至少各有一个零点，在区间上零点至少3个. (0,1),(2,3),(4,5)[0,5]故选:.B12．已知数列的通项公式为，则“”是“数列为严格增数列”的（ ） {}n a log n k a n =21a a >{}n a A ．充分非必要条件 B ．必要非充分条件 C ．充要条件 D ．既非充分也非必要条件【答案】C【分析】利用充分条件和必要条件的定义，结合对数函数的单调性即可求解 【详解】当时，则，所以，21a a >log 2log 10k k >=1k >所以能推出数列为严格增数列；{}n a 当数列为严格增数列时，则能推出， {}n a 21a a >故“”是“数列为严格增数列”的充要条件 21a a >{}n a 故选：.C 13．下列结论正确的是（ ）A ．已知为一个数列，那么对任意正整数，均有； {}n a n 1n n n a S S -=-B ．对于任意实数，一定存在实数，使得为的等比中项；a b 、c c a b 、C ．若数列的前项和，则一定是等差数列；{}n a n 2n S n bn c =++{}n a D ．若数列是等差数列，则数列一定是等比数列. {}n a {3}n a 【答案】D【分析】对于A ：利用和与项的关系即可判断；对于B ：利用等比中项的定义可判断；对于C ：利用和与项的关系求出，检验可判断；对于D ：利用等比数列的定义式可判断. n a 1a 【详解】对于A ：缺少条件，A 错； 2n ≥对于B ：当异号时不存在，B 错；a b 、对于C ：①，当时，②2n S n bn c =++2n ≥21(1)(1)n S n b n c -=-+-+①-②，得，而，21n a n b =+-11a b c =++当时，不满足，C 错；0c ≠11a b c =++21n a n b =+-对于D ：令等差数列公差为，则，D 正确；{}n a d 113333na a n n n a d a ---==故选：D14．设是定义在R 上的函数，若存在两个不等实数，，使得()f x 1x 2x R ∈，则称函数具有性质P ，那么下列函数：①；②()()121222f x f x x x f ++⎛⎫= ⎪⎝⎭()f x ()1,00,0x f x x x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩；③；具有性质P 的函数的个数为（ ）()2f x x =()21f x x =-A ．0 B ．1C ．2D ．3【答案】C【解析】根据题意，找出存在的点，如果找不出则需证明：不存在，，使得1x 2x R ∈． 1212()()(22x x f x f x f ++=【详解】①因为函数是奇函数，可找关于原点对称的点，比如1(1)(1)(1)11((0)0222f f f f +-+--====，存在；②假设存在不相等，，使得，即，得，1x 2x R ∈1212()()(22x x f x f x f ++=2221212(22x x x x ++=12x x =矛盾，故不存在；③函数为偶函数，，令， (0)1f =2()|1|0f x x =-=x =则，存在． (0)1f f ===故选：．C 【点睛】本题考查函数新定义，考查函数的解析式以及函数的单调性，同时学生的理解能力，以及反证法的应用，属于中档题．三、解答题15．已知函数（）是定义在上的奇函数，求的值. 16()1x f x a a+=-+,0,1a a a ∈>≠R R a 【答案】3a =【分析】函数定义域为R ，由，求的值，再检验函数满足奇函数. (0)0f =a 【详解】函数是定义在上的奇函数,则，解得. R 6(0)102=-=f a3a =当时，，3a =16231()11333131x x x x f x +-=-=-=+++任取，，符合题意. x ∈R 3131()()3131x x xx f x f x -----==-=-++综上，.3a =16．已知数列各项均为正数，且满足，.{}n a 12a =221120n n n n a a a a ++--=(1)求证：数列为等比数列；{}n a (2)令，求数列的前项和. ()2n n b n a =+{}n b n n S 【答案】(1)证明见解析(2)1(1)22n n S n +=+⋅-【分析】（1）根据已知式子化简得出，即可根据等比数列的定义证明； 12n na a +=（2）根据小问一证明结果得出，即可得出，即可根据错位相减法得出答案.n a n b 【详解】（1）因为，则，221120n n n n a a a a ++--=11(2)()0n n n n a a a a ++-+=又，所以，即， 0n a >120n n a a +-=12n na a +=所以数列是以2为首项，以2为公比的等比数列.{}n a （2）由（1）得，则，2n n a =(2)2nn b n =+⋅， 23324252(2)2n n S n ⨯+=⨯+⨯++⋅+ ，123425(2)324222n n S n +=⨯+⨯+⨯+⋅++ 两式相减得213(2)322222n n n S n +-⋅=⨯++++-+()11231121242(2)24(2)22(1)212222n n n n n n n n +++-=++++⋅=++++--⋅=-+⋅- 即.1(1)22n n S n +=+⋅-17．某公园的赏花园区投资了30万元种植鲜花供市民游赏，据调查，花期为30天，园区从某月1号至30号开放，每天的旅游人数与第天近似地满足（千人），游客人均消费()f x x 8()8f x x=+()g x 与第天近似地满足（元），且. x ()143|22|g x x =--130x ≤≤x N ∈(1)求该园区第天的旅游收入（单位：千元）的函数关系式；x ()p x (2)记（1）中的最小值为（千元），若最终总利润为（千元），试问该园区能否收回投资()p x m 0.3m 成本？【答案】(1) 9688976,122,()132081312,2330,x x x xp x x x x x ⎧++≤≤∈⎪⎪=⎨⎪-++≤≤∈⎪⎩N N (2)能收回投资成本.【分析】(1)根据化简即可；()()()p x f x g x =⋅(2) 当且时，利用基本不等式求得最小值；当且时，利用单调性求122x ≤≤x N ∈2330x ≤≤x N ∈得最小值，最终得到的最小值千元，因此万元即可判断. ()p x 1116m =0.333.48m =【详解】（1）8()()()(8|22|)p x f x g x x x=⋅=+--；9688976,122,132081312,2330,x x x x x x x x ⎧++≤≤∈⎪⎪=⎨⎪-++≤≤∈⎪⎩N N （2）当且时，， 122x ≤≤x N∈968()89769761152p x x x =++≥=当且仅当，即时取等号，此时的最小值为1152千元； 9688x x=11x =()p x 当且时，为单调递减函数， 2330x ≤≤x N ∈1320()81312p x x x=-++所以当时取到最小值，最小值为1116千元.30x =综上，的最小值千元，因此万元万元， ()p x 1116m =0.333.48m =30>能收回投资成本.18．已知，定义：表示不小于的最小整数，例如：，. x ∈R ()f x x (1.4)2f =( 3.8)3f -=-(1)若，且满足，求实数的取值范围； 0x <(2021)2022f x -=x (2)若，且满足，求实数的取值范围. 0x >1(6(3())3xf f x f x +=+x 【答案】(1) 10x -≤<(2) 4533x <≤【分析】（1）由已知可得，解不等式结合已知得出实数的取值范围； 202120212022x <-≤x （2）由已知得出，则，原式转为解，分，16673x<+<1(6)73x f +=(3())7f x f x +=(0,1]x ∈和讨论，得出实数的取值范围．(1,2]x ∈(2,3]x ∈x 【详解】（1），则， (2021)2022f x -=202120212022x <-≤又因为，解得． 0x <10x -≤<（2），，，则，即，解得0x >1013x ∴<<16673x<+<1(6)73x f +=(3())7f x f x +=63()7x f x <+≤若，则且，得，显然不成立； (0,1]x ∈3(0,3]x ∈()1f x =3()(1,4]x f x +∈若，则且，得；(1,2]x ∈3(3,6]x ∈()2f x =3()(5,8]x f x +∈若，则且，得，显然不成立. (2,3]x ∈3(6,9]x ∈()3f x =3()(9,12]x f x +∈因此，所以，实数的取值范围是.()2f x =6327x <+≤x 4533x <≤19．已知数列满足，.{}n a 11a =211n n n a a na n +=-++(1)计算的值； 234,,a a a (2)求数列的通项公式；{}n a (3)设为整数，不等式且均成n b =p 12111111n b b b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2n ≥n ∈N 立，求的最大值.p 【答案】(1)；2342,3,4a a a ===(2),N n a n n +=∈(3)1【分析】（1）根据递推公式即可计算出的值；（2）由（1）作出猜想211n n n a a na n +=-++234,,a a a，并用数学归纳法证明即可得数列的通项公式为；（3）根据不等式恒成立问题可n a n ={}n a n a n =求得，利用数列单调性求出最小值并取整即可得的最大值in21m 111111np b b b ⎤⎛⎫⎫⎛⎫≤++⋅⋅⋅+⎥ ⎪⎪⎪⎥⎭⎝⎭⎝⎭⎦p 为1.【详解】（1）由题意可知1212112,a a a =-++=22232213,a a a =-⨯++=；34323314a a a =-⨯++=所以2342,3,4a a a ===（2）由（1）猜想：. n a n =证明：当时，，符合上式； 1n =11a =假设当时，成立，n k =k a k =那么时，，1n k =+2221111k k k a a ka k k k k k +=-++=-++=+上式也成立.由此，对任意正整数，成立.n n a n =即数列的通项公式为{}n a ,N n a n n +=∈（3）由（2）得= nb不等式且均成立，12111111nb b b⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+≥⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2n≥n∈N即对一切且均成立，12111111npb b b⎛⎫⎫⎛⎫≤++⋅⋅⋅+⎪⎪⎪⎭⎝⎭⎝⎭2n≥n∈N即，其中且.in21m111111npb b b⎤⎛⎫⎫⎛⎫≤++⋅⋅⋅+⎥⎪⎪⎪⎥⎭⎝⎭⎝⎭⎦2n≥n∈N令，211111110nncb b b⎛⎫⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+>⎪⎪⎪⎭⎝⎭⎝⎭则1(1nncc+=，1(1)21n++23121nn+==>+得.1n nc c+>所以数列为严格增数列，{}ncmin2()(11)(1nc c==+⨯=所以.p≤又因为为整数，所以.pmax1p=。
2021-2022学年上海闵行区高一(上)期末数学试题及答案
由 y = 2 在 (−, 0) 上递增，当 k 0 时值域为 (0, 2) ，当 k = 0 时值域为 (0, +) ，
−x + k
k
∴要使函数存在最大值，则
k
0
且
k
+1
2
，即
k 2
+
k
−
2
=
(k
−1)(k
+
2)
0
，
k k 0
∴ k ³ 1.
故答案为： k ³ 1.
12. 已知 m R ，若存在定义域为 的函数
−x + k +1, x 0
11.
已知 k
0 ，函数
y
=
2 −x + k
,x
0
有最大值，则实数 k 的取值范围是___________.
( ) ( ) 12. 已知 m R ，若存在定义域为 R 函数 y = f x 满足：对任意 x0 R ， f x0 + m = 101−x0 +10x0 −3 ，
7. 陈述句“ x 1或 y 1 ”的否定形式是________.
8.
设
x
1 3
= 2 ，则 3
x5
x−1
= ___________.
9. 已知实数 a､b 满足 a2 + b2 = 2 ，则 ab 最大值为___________.
的 10. 如图，函数 y = f ( x) 的图象为折线 ABC ，则不等式 f ( x) 2log1 x 的解为___________. 2
x2
况.
闵行区高一期末数学试卷
2022.01 一､填空题（第 1-6 题每题 4 分，第 7-12 题每题 5 分，满分 54 分）
上海市高一上学期期末数学试题(解析版)
一、填空题1．已知集合，，则______. {}1,A x x x =∈Z {}|04B x x =<<A B = 【答案】{2,3}【分析】根据交集的定义求解判断.【详解】因为，， {}1,A x x x =∈Z {}|04B x x =<<由交集的定义可得. {}{}|14,2,3A B x x x ⋂=<<∈=Z 故答案为：{2,3}2．若，则_____82log 3x =-x =【答案】； 14【解析】根据对数运算与指数运算的关系可直接求得结果.【详解】，.82log 3x =- 23184x -∴===故答案为：. 143．不等式的解集是______. 113x <【答案】()(),03,-∞+∞ 【分析】两边同乘以,变为一元二次不等式解出解集即可. 23x 【详解】解:因为,所以,两边同时乘以可得: 113x <0x ≠23x ,解得或,所以解集为:23x x <0x <3x >()(),03,-∞+∞ 故答案为:()(),03,-∞+∞ 4．用反证法证明命题：“若 ， 且 ，则 和 中至少有一个小于2”0x >0y >2x y +>1yx+1x y +时，应假设___． 【答案】两者都大于或等于2 11,x yy x++【分析】由反证法思想：先否定原结论并推出矛盾，故只需写出原结论的否命题即可. 【详解】由于“，中至少有一个小于”的反面是“，都大于或等于”， 1x y +1y x +21x y +1yx+2故用反证法证明命题: “若且，则，中至少有一个小于”时，应假设0,0x y >>2x y +>1x y +1yx+2，都大于或等于. 1x y +1yx+2故答案为：和都大于或等于 . 1x y +1yx+25．已知幂函数在区间是减函数，则实数的值是__________．()223222mm y m m x--=--()0,∞+m 【答案】3【详解】∵幂函数在区间是减函数()223222mm y m m x--=--()0,+∞∴，解得： 22221320m m m m ⎧--=⎨--<⎩3m =故答案为36．函数且的图象必经过一个定点，则这个定点的坐标是_____. 1()1(0x f x a a -=+>1)a ≠【答案】(1,2)【分析】令，得， 10x -=1x =()2f x =【详解】令，则有10x -=1x = 0()12f x a =+=所以过定点 ()f x (1,2)故答案为：(1,2)【点睛】处理与指数函数有关的函数过定点时是利用且. 01a =(0a >1)a ≠7．函数的最大值为________ y =【分析】首先求出函数的定义域，然后判断函数的单调性，利用单调性即可求出最大值.【详解】函数的定义域为，y =1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦函数在上是增函数，y =1,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦函数上是减函数，y =1,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦根据结论：增函数减函数增函数，-=函数在上是增函数，∴y =1,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦当 2x =【点睛】本题考查了利用函数的单调性求函数的最值，属于基础题.8．已知关于x 的不等式有实数解，则a 的取值范围是______. 112x a x --≤-+【答案】2a ≥【分析】分离参数转化为能成立问题，再利用绝对值不等式求解. 【详解】由题意得，min (|1||2|1)a x x ≥-++-因为，当时等号成立， |1||2||1||2||12|3x x x x x x -++=-++≥-++=21x -≤≤所以. 2a ≥故答案为：.2a ≥9．函数在区间上单调递减，且为奇函数.若，则满足的的()f x (,)∞∞-+(1)1f =-1(2)1f x -≤-≤x 取值范围是 ．【答案】[1,3]【分析】根据函数的奇偶性以及函数的单调性即可求出x 的范围即可． 【详解】因为f （x ）为奇函数， 所以f （﹣1）＝﹣f （1）＝1，于是﹣1≤f （x ﹣2）≤1等价于f （1）≤f （x ﹣2）≤f （﹣1）， 又f （x ）在（﹣∞，+∞）单调递减， ∴﹣1≤x ﹣2≤1， ∴1≤x ≤3． 故答案为[]1,3【点睛】本题考查函数的单调性和奇偶性的综合应用，考查转化思想，属于基础题． 10．当，时，则的取值范围是______. lg lg a b =a b <2+a b 【答案】()3,+∞【分析】先，，得到，，，推出，， lg lg a b =a b <01a <<1b >lg lg a b -=1ab =122+=+a b b b令，，用定义法判断该函数单调性，即可得出结果. 1()2=+f x x x1x >【详解】因为，，所以，，， lg lg a b =a b <01a <<1b >lg lg a b -=即， lg lg lg 0a b ab +==因此，所以， 1ab =122+=+a b b b令，， 1()2=+f x x x1x >任取，则121x x <<，1212121212121211111()()222()()2⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-+-=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭f x f x x x x x x x x x x x x x 因为，所以，， 121x x <<120x x -<12120->x x 因此，即， 1212121()()()20⎛⎫-=--<⎪⎝⎭f x f x x x x x 12()()f x f x <所以函数在上单调递增， 1()2=+f x x x(1,)+∞所以，即的取值范围是.()(1)3>=f x f 2+a b ()3,+∞【点睛】本题主要考查由函数单调性求取值范围，熟记函数单调性的定义，以及对数的运算性质即可，属于常考题型.11．若函数的值域为，则实数的取值范围是________ 231()21x x f x x m x ⎧≤=⎨-+>⎩(,3]-∞m 【答案】(2,5]【分析】分类讨论，先由求出的取值范围，再结合时二次函数的单调性求解值域即可 1x ≤3x 1x >【详解】当时，，；1x ≤1333x ≤=()(]0,3f x ∈当时，是减函数，，要满足，此时应满足1x >()22x m f x -=+()(),2f x m ∈-∞-()(,3]f x ∞∈- ，即(]20,3m -∈(2,5]m ∈故答案为(2,5]【点睛】本题考查根据分段函数值域求解参数问题，解题关键在于确定在临界点处的取值范围，属于中档题12．已知，函数在区间上有两个不同零点，则的取值范,a b R ∈()af x x b x=++()0,1()21a b a ++围是________. 【答案】10,16⎛⎫⎪⎝⎭【分析】设函数的两个不同的零点分别为，且，用表示后利用基()f x 12,x x 12x x <12,x x ()21a b a ++本不等式可求的取值范围.()21a b a ++【详解】设函数在上的两个不同的零点分别为，()f x ()0,112,x x则为的两个不同的解， 12,x x 20x bx a ++=所以，，12x x b +=-12x x a =故()()()222121212*********a b a x x x x x x x x x x x x ++=+--+=--+，()()()()121212121111x x x x x x x x =--=--由基本不等式可得，，()111014x x <-≤()221014x x <-≤故，因，故等号不可取， ()()1212101116x x x x <--≤12x x ≠所以的取值范围为.()21a b a ++10,16⎛⎫ ⎪⎝⎭故答案为：.10,16⎛⎫⎪⎝⎭【点睛】本题考查函数的零点、二次函数的图象和性质和基本不等式，注意用二次方程的根表示目标代数式，本题属于难题.二、单选题13．已知，条件：，条件：，则是的（ ） ,a b R ∈p a b >q lg lg 1a b >+p q 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【答案】B【解析】根据充分性、必要性的定义，结合对数的运算性质和对数函数的性质进行判断即可. 【详解】若，则有，因此有，故； lg lg 1a b >+lg lg10a b >100a b >>a b >反之，若，当其中有负数时，不成立，故是的必要不充分条件. a b >q p q 故选：B14．下列函数中，值域是的是 ()0,+∞A ． B ． 2y x =211y x =+C ． D ．2x y =-()lg 1(0)y x x =+>【答案】D【分析】利用不等式性质及函数单调性对选项依次求值域即可． 【详解】对于A ：的值域为；2y x =[)0,+∞对于B ：，，， 20x ≥ 211x ∴+≥21011x ∴<≤+的值域为； 211y x ∴=+(]0,1对于C ：的值域为；2x y =-(),0-∞对于D ：，，，0x > 11x ∴+>()lg 10x ∴+>的值域为；()lg 1y x ∴=+()0,+∞故选D ．【点睛】此题主要考查函数值域的求法，考查不等式性质及函数单调性，是一道基础题． 15．已知定义域为R 的函数满足：对任意，恒成立，则函数()y f x =,x y R ∈()()()f x y f x f y +=-（ ）()y f x =A ．是奇函数B ．是偶函数C ．既是奇函数又是偶函数D ．既不是奇函数又不是偶函数【答案】C【解析】利用赋值法，再根据函数的奇偶性定义，即可求解. 【详解】令，则， 0x y ==()()()0000f f f =-=令，则，0x =()()()()0f y f f y f y =-=-令，则，即， y x =-()()(0)f f x f x =--()()=f x f x -所以函数既是奇函数又是偶函数. ()f x 故选：C.【点睛】判定函数的奇偶性的常见方法：（1）定义法：确定函数的奇偶性时，必须先判定函数定义域是否关于原点对称，再化简解析式验证货等价形式是否成立；()()f x f x -=±()()0f x f x -±=（2）图象法：若函数的图象关于原点对称，可得函数为奇函数；若函数的图象关于轴对称，可y 得函数为偶函数；（3）性质法：设的定义域分别为，那么它们的公共定义域上，奇+奇=奇，奇奇()(),f x g x 12,D D ⨯=偶，偶+偶=偶，偶偶=偶，奇偶=奇.⨯⨯16．设函数的定义域为D ，若函数满足条件：存在，使在上的值域为()f x ()f x [,]a b D ⊆()f x [,]a b ，则称为“倍缩函数”，若函数为“倍缩函数”，则实数的取值范围是[,]22a b()f x 2()(2)x f x log t =+t（ ） A ．B ．C ．D ．1(0,]2(0,1)1(0,)41(,)4+∞【答案】C【详解】函数为“倍增函数”，且满足存在，使在上的值域为2()log (2)xf x t =+[,]a b D ⊆()f x [],a b ，所以在上是增函数 ，则，即， 方程,22a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦()f x [,]a b 22log (2)2log (2)2a b a t b t ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩222222a a b b t t ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩∴有两个不等实根且两根都大于零，设,有两个不等实根都大2220x xt -+=22(0)xm m =>20m m t -+=于零， , 解得，选C.121214000t x x x x t ∆=->⎧⎪+>⎨⎪=>⎩104t <<【点精】本题为自定义信息题，属于创新题型，解决自定义信息题，首先要把新定义读懂，所谓“倍缩函数”就是要满足它的定义要求的函数，函数的定义域为D ，若函数满足条件：存()f x ()f x 在，使在上的值域为，就是要求自变量取值于[a,b],对应的值域为[],a b D ⊆()f x [],a b ,22a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦[,]22a b ，对于所给函数按照“倍缩函数”的定义，列出需要满足的要求，化简转化后解不等式求出结论.三、解答题17．已知关于x 的不等式的解集为S . 50mx x m-<-(1)当时，求集合S ；3m =(2)若且，求实数m 的取值范围. 5S ∈7S ∉【答案】(1)5,33S ⎛⎫= ⎪⎝⎭(2) 5,1(5,7]7⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】（1）将代入后，将分式不等式转化为一元二次不等式求解； 3m =（2）根据元素与集合的关系，转化为不等关系，列式求m 的取值范围. 【详解】（1）当时，， 3m =()()35035303x x x x -<⇔--<-解得：，533x <<所以不等式的集合为；533S x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭（2）若且，5S ∈7S ∉则或，解得：或，55057507m m m m-⎧<⎪⎪-⎨-⎪≥⎪-⎩550570m m m -⎧<⎪-⎨⎪-=⎩57m <≤517m ≤<所以的取值范围是.m 5,1(5,7]7⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 18．函数的定义域为，关于的不等式的解集为.()f x =A x 22(23)30x a x a a -+++≤B （Ⅰ）求集合；A （Ⅱ）若，试求实数的取值范围. AB A = a 【答案】（Ⅰ）（Ⅱ）. (1,2)A =[1,1]-【详解】试题分析：(Ⅰ)函数有意义，则真数大于零，被开方数不小于零，分母不等于零，据此求解不等式组可得()1,2.A =(Ⅱ)求解二次不等式可得 结合可知 据此得到关于实数a 的不等式[],3.B a a =+,A B A ⋂=.A B ⊆组，求解不等式组可得的取值范围是. a []1,1-试题解析： （Ⅰ）函数则集合()f x =10,20,x x ->⎧⎨->⎩()1,2.A =（Ⅱ）解不等式()222330,x a x a a -+++≤可得. 解得 ()()30x a x a ---≤[],3.B a a =+若则,A B A ⋂=.A B ⊆所以解得：1,3 2.a a ≤⎧⎨+≥⎩1 1.a -≤≤则的取值范围是.a []1,1-19．已知函数，其中. ()y f x =()2a f x x x=-(1)讨论函数的奇偶性：()y f x =(2)若函数在区间上是严格增函数，求实数a 的取值范围.[)1,+∞【答案】(1)详见解析 (2) 2a ≥-【分析】（1）分和两种情况讨论函数的奇偶性；0a =0a ≠（2）根据条件转化为当时，，参变分离后，转化为求的范121x x ≤<()()120f x f x -<()1212x x x x +围，即可求参数的取值范围.【详解】（1）当时，， 0a =2()f x x =所以的定义域为，关于原点对称， ()f x R 又，所以是偶函数；2()()f x x f x -==()f x 当时，，所以， 0a ≠(1)1,(1)1f a f a =--=+(1)(1),(1)(1)f f f f -≠-≠-所以是非奇非偶函数；()f x （2）由题意得任取且，则恒成立，12,[1,)x x ∈+∞12x x <()()12f x f x <即，即，， 221212a a x x x x -<-222121a a x x x x -<-()()()12212112a x x x x x x x x -<-+因为，所以，， 121x x ≤<121x x >120x x -<所以恒成立，()1212a x x x x >-+又，所以，则， 122x x +>()12122x x x x +>()12122x x x x -+<-所以.2a ≥-20．某工厂某种航空产品的年固定成本为万元，每生产件，需另投入成本为，当年产量250x ()C x 不足件时，（万元）.当年产量不小于件时，（万8021()103C x x x =+8010000()511450C x x x=+-元）. 每件商品售价为万元.通过市场分析，该厂生产的商品能全部售完. 50(1)写出年利润（万元）关于年产量（件）的函数解析式； ()L x x (2)年产量为多少件时，该厂在这一商品的生产中所获利润最大？【答案】(1) 2140250,0803()100001200(80x x x L x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪-+≥⎪⎩(2)当产量为100件时，最大利润为1000万元【分析】（1）分两种情况进行研究，当0＜x ＜80时，投入成本为（万元），根据年21()103C x x x =+利润＝销售收入−成本，列出函数关系式，当x ≥80时，投入成本为（万10000()511450C x x x=+-元），根据年利润＝销售收入−成本，列出函数关系式，最后写成分段函数的形式，从而得到答案； （2）根据年利润的解析式，分段研究函数的最值，当0＜x ＜80时，利用二次函数求最值，当x ≥80时，利用基本不等式求最值，最后比较两个最值，即可得到答案． 【详解】（1）∵①当0＜x ＜80时，根据年利润＝销售收入−成本，∴；2211()50102504025033L x x x x x x =---=-+-②当x ≥80时，根据年利润＝销售收入−成本， ∴． 1000010000()505114502501200()L x x x x x x=--+-=-+综合①②可得，；2140250,0803()100001200(),80x x x L x x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪-+≥⎪⎩（2）①当0＜x ＜80时，，2211()40250(60)95033L x x x x =-+-=--+∴当x ＝60时，L （x ）取得最大值L （60）＝950万元； ②当x ≥80时，，10000()1200()120012002001000L x x x =-+≤-=-=当且仅当，即x ＝100时，L （x ）取得最大值L （100）＝1000万元． 10000x x=综合①②，由于950＜1000，∴当产量为100件时，该厂在这一商品中所获利润最大，最大利润为1000万元21．已知函数，若存在常数，使得对定义域内的任意，都有()y f x =()0k k >D ()1212,x x x x ≠成立，则称函数是定义域上的“利普希兹条件函数”.()()1212f x f x k x x -≤-()y f x =D k -(1)判断函数是否为定义域上的“利普希兹条件函数”，若是，请证明：若不是，21y x =+11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦1-请说明理由；(2)若函数是定义域上的“利普希兹条件函数”，求常数的最小值； y =[]1,4k -k (3)是否存在实数，使得是定义域上的“利普希兹条件函数”，若存在，求实数m 1my x =-[)2,+∞1-的取值范围，若不存在，请说明理由.m 【答案】(1)是，证明见解析 (2)12(3)存在，11m -≤≤【分析】（1），由，()()()221212*********f x f x x x x x x x x x x x ---=---=-⋅+-121122x x -≤<≤得，即可解决；（2）由题知均有成立，不妨设12120,1xx x x ->+<1212|()()|||f x f x k x x -≤-12x x >，得，得，即可解决；（3）k ≥=2114x x ≤<≤1142<<由题得，不妨设，得，又，即可解()()()21121211m x x x x x x -≤---12x x <()()()12min ||11m x x ≤--122,2x x ≥>决. 【详解】（1）由题知，函数，定义域为， 21y x =+11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦所以，()()()221212*********f x f x x x x x x x x x x x ---=---=-⋅+-不妨设，12x x <因为， 121122x x -≤<≤所以，12120,1x x x x ->+<所以，()()1212f x f x x x -<-所以是利普希兹条件函数21y x =+1-（2）若函数是“利普希兹条件函数”，()4)f x x =≤≤k -则对于定义域上任意两个，[1,4]1212,()x x x x ≠均有成立，1212|()()|||f x f x k x x -≤-不妨设，则 12x x>k ≥=因为，2114x x ≤<≤所以， 1142<<所以的最小值为．k 12（3）由题意得在上恒成立， 121211m m x x x x -≤---[)2,+∞即， ()()()21121211m x x x x x x -≤---不妨设， 12x x <所以， ()()()12min ||11m x x ≤--因为， 122,2x x ≥>所以，||1m ≤所以. 11m -≤≤。
上海市高一数学上学期期末试卷及答案(共3套)
{} 5.已知sinα=（α在第二象限），则⎩0,x∈ðU AUA B (x)=f(x)+f(x)（4）fA B(x)=f(x)⋅f(x)B.f(x)=,g(x)=上海市金山中学高一上学期期末考试数学试卷一、填空题（本题共36分）1.已知集合A={-2,-1,0,1}，集合B=x x2-1≤0,x∈R，则A B=_______．2.已知扇形的圆心角为3π4，半径为4，则扇形的面积S=．3.函数f(x)=x+2x-1的定义域是___________.4.已知log x+log y=1，则x+y的最小值为_____________.221 3cos(π+α)2tan(π+α)=.6.已知f(x)=x1-x,g(x)=1-x,则f(x)⋅g(x)=.7.方程log(4x-5)=x+2的解x=.28.若函数y=1kx2+2kx+3的定义域为R，则实数k的取值范围是___________.219.若f(x)=x3-x-3，则满足f(x)>0的x的取值范围.10.若函数y=x-b在(a,a+6)(b<-2)上的值域为(2,+∞)，则a+b=. x+211.设a为正实数，y=f(x)是定义在R上的奇函数，当x<0时，f(x)=x+ax+7，若f(x)≥1-a对一切x≥0成立，则a的取值范围为________.⎧1,x∈A12．定义全集U的子集A的特征函数为f(x)=⎨，这里ðA表示A在全集U中的补A U集，那么对于集合A、B⊆U，下列所有正确说法的序号是.（1）A⊆B⇒f(x)≤f(x)（2）f(x)=1-f(x)A BðA A（3）fA B A B二、选择题（本题共12分）13．设x取实数，则f(x)与g(x)表示同一个函数的是（）A.f(x)=x2,g(x)=x2(x)2x x(x)2C.f(x)=1,g(x)=(x-1)0D.f(x)=x2-9x+3,g(x)=x-3⎩b , (a < b )17．解不等式组 ⎨ x + 1 . > 2 ⎩ x - 219. 某工厂某种航空产品的年固定成本为 250 万元，每生产 x 件，需另投入成本为C ( x ) ，当年14. 已 知 α : x - 1 < 1 ， β : x ≥ a ， 若 α 是 β 的 充 分 非 必 要 条 件 ， 则实 数 a 的 取 值 范 围 是()A. a ≥ 0B. a ≤ 0C. a ≥ 2D. a ≤ 215 ． 若 函 数 f ( x ) = (k - 1)a x - a - x (a > 0, a ≠ 1) 在 R 上 既 是 奇 函 数 ， 又 是 减 函 数 ， 则g ( x ) = log ( x + k ) 的图像是（ ） aA.B. C. D.⎧a , (a ≥ b ) 216.定义一种新运算： a ⊗ b = ⎨ ，已知函数 f ( x ) = ⊗ 2 x ，若函数 g ( x ) = f ( x ) - k 恰有x 两个零点，则实数 k 的取值范围为 （ ）A.(0,1)B. C. [2,+∞) D. (2,+∞)三、解答题（本题共 8+8+10+12+14 分）⎧x 2 - x - 6 ≥ 0 ⎪⎪18. 已 知 不 等 式 x 2 - mx + 2 < 0(m ∈ R ） 的 解 集 为{x 1 < x < n , n ∈ R } ， 函 数f ( x ) = x 2 - ax + 2(a ∈ R ) .（1）求 m , n 的值；（2）若 y = f (x ) 在 (-∞,1] 上单调递减，解关于 x 的不等式 log (nx 2 + 3x + m - 2) < 0 .a．2 x - 1450 （万元）.每件商品售价为 50 万元.通过市场分析，该厂生产的商 （1）写出年利润 L ( x ) （万元）关于年产量 x （件）的函数解析式；．产 量 不 足 80 件 时 ， C ( x )= 1 3x + 1 0（ 万 元 ） . 当 年 产 量 不 小 于 80 件 时 ，C ( x ) = 51x + 10000x ．．品能全部售完.． （2）年产量为多少件时，该厂在这一商品的生产中所获利润最大？20. 设幂函数 f ( x ) = (a - 1) x k (a ∈ R , k ∈ Q ) 的图像过点 ( 2,2) . (1)求 k , a 的值;(2) 若函数 h ( x ) = - f ( x ) + 2b f ( x ) + 1 - b 在 [0,2] 上的最大值为 3 ，求实数 b 的值．21. 已知函数 f (x ) = log x - 1 a x + 1（其中 a > 0 且 a ≠ 1 ）， g (x )是 f (x + 2)的反函数.（1）已知关于 x 的方程 logma (x + 1)(7 - x )= f (x )在 x ∈ [2,6 ]上有实数解，求实数 m 的取值范围；（2）当 0 < a < 1 时，讨论函数 f (x )的奇偶性和单调性；（3）当 0 < a < 1 ， x > 0 时，关于 x 的方程 g (x ) 2 + m g ( x ) + 2 m + 3 = 0 有三个不同的实数解，求 m 的取值范围.{ }-3 ，则满足f ( x ) > 0 的 x 的取值范围 . (0,1)11. 设 a 为正实数，y = f ( x ) 是定义在 R 上的奇函数，当 x < 0 时， f ( x ) = x + + 7 ，若 f ( x ) ≥ 1 - a 对0, x ∈ ð A⎩ UA B ( x ) = f ( x ) + f ( x )（4） fA B ( x ) = f ( x ) ⋅ f ( x ), g ( x ) =x B. a ≤ 0参考答案一、填空题（本题共 36 分）1. 已知集合 A = {-2 , - 1 , 0 , 1} ，集合 B = x x 2 - 1 ≤ 0, x ∈ R ，则 AB = _ { 1,0,1}_．2.已知扇形的圆心角为 3π 4，半径为 4 ，则扇形的面积 S = 16π ．8. 若函数 y =1kx 2 + 2kx + 3的定义域为 R ，则实数 k 的取值范围是_____.[0,3)2 9.若 f ( x ) = x 3- x- 110. 若函数 y = x - b x + 2在 (a , a + 6)(b < -2) 上的值域为 (2, +∞) ，则 a + b = . - 10ax一切 x ≥ 0 成立，则 a 的取值范围为________ . a ≥ 4⎧1, x ∈ A12． 定义全集U 的子集 A 的特征函数为 f ( x ) = ⎨ ，这里 ð A 表示 A 在全集U 中的补集，那么A U U对于集合 A 、B ⊆ U ，下列所有正确说法的序号是 .（1）（2）（4） （1） A ⊆ B ⇒ f ( x ) ≤ f ( x ) （2） f ( x ) = 1 - f ( x )A Bð A A（3） f A B A B 二、选择题（本题共 12 分） 13．设 x 取实数，则 f (x ) 与 g (x ) 表示同一个函数的是（ B ）A. f ( x ) = x 2 2( x ) 2 xB. f ( x ) = , g ( x ) =x ( x ) 2C. f ( x ) = 1, g ( x ) = ( x - 1) 0D. f ( x ) =x 2 - 9 x + 3, g ( x ) = x - 3 14. 已 知 α : x - 1 < 1 ， β : x ≥ a ， 若 α 是 β 的 充 分 非 必 要 条 件 ， 则 实 数 a 的 取 值 范 围 是( B ) A. a ≥ 0 C. a ≥ 2 D. a ≤ 2 15．若函数 f ( x ) = (k - 1)a x - a - x (a > 0, a ≠ 1) 在 R 上既是奇函数，又是减函数，则 g ( x ) = log ( x + k ) 的a图像是（ A ）⎧ > 2 ⎩ x - 2x < -1或x > - ⎧⎪2 x 2 + 3x + 1 > 0 ⎪⎪ 2 2 + 3x + 1) < 0 ，∴ ⎨ ⇒⎨ ⎪⎩2 x ⎪- ∴- < x < -1或 - < x < 0 ,即不等式的解集为 (- < x < -1) (- < x < 0) .19. 某工厂某种航空产品的年固定成本为 250 万元，每生产 x 件，需另投入成本为 C ( x ) ，当年产量不足 80 件时， C ( x ) = 1x 2+ 10 x （万元）.当年产量不小于 80 件时， C ( x ) = 51x +- 1450 （万元）.每3x 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 L ( x ) （万元）关于年产量 x （件）的函数解析式； ．A.B. C. D.16.定义一种新运算：a ⊗ b = ⎨a , (a ≥ b ) ⎩b , (a < b ) 2 ，已知函数 f ( x ) = ⊗ 2 x ，若函数 g ( x ) = f ( x ) - k 恰有两个零 x点，则实数 k 的取值范围为（ D ）A.(0,1)B. (1,2]C.[2,+∞)D. (2,+∞)三、解答题（本题共 8+8+10+12+14 分）⎧x 2 - x - 6 ≥ 0 ⎪17．解不等式组 ⎨ x + 1 .⎪解：解 x 2 - x - 6 ≥ 0 得： x ≤ -2 或 x ≥ 3 ；x + 1 解 > 2 得 2 < x < 5 ；即不等式组的解集为[3,5) 。
上海市高一上学期期末数学试题(解析版)
一、填空题（本大题满分36分，本大题共有12题）1. 函数__________．()f x =【答案】1[,)2+∞【解析】【详解】依题意，. 1210,2x x -≥≥2. 直角坐标平面上由第二象限所有点组成的集合用描述法可以表示为_____________． 【答案】 (){},0,0,R x y x y y ∈【解析】【分析】根据给定条件，利用集合的描述法写出第二象限的点集作答. 【详解】依题意，第二象限所有点组成的集合是. (){},0,0,R x y x y y ∈故答案为： (){},0,0,R x y x yy ∈3. 集合，，若，则_____________．{}2,3x A ={},B x y ={}3A B ⋂=A B ⋃=【答案】{}1,2,3【解析】【分析】根据交集运算得出.,x y 【详解】若，则，，所以，所以．{}3A B ⋂=33x =3y =1x ={}1,2,3A B = 故答案为：{}1,2,34. 已知幂函数的图像经过点，则_____________．()y f x =()4,2()3f =【解析】【分析】根据给定条件，求出幂函数的解析式，再求出函数值作答.()f x 【详解】依题意，设函数，且为常数，则有，解得，即()f x x α=R α∈(4)42f α==12α=12()f x x =，所以.(3)f =5. 已知方程的两个根为，则_____________．220x x +-=12,x x 221221x x x x +=【答案】2【解析】【分析】根据给定条件，利用韦达定理计算作答.【详解】显然方程有两个实根，它们为，则，220x x +-=12,x x 12121,2x x x x +=-=-所以． ()()2212211212212x x x x x x x x +=+=-⨯-=故答案为：26. 用反证法证明命题：“设x ，．若，则或”吋，假设的内容应该是R y ∈2x y +>1x >1y >_____________．【答案】且1x ≤1y ≤【解析】【分析】根据给定条件，写出已知命题结论的否定作答.【详解】命题若，则或”的结论是“或”，其否定为“且”， 2x y +>1x >1y >1x >1y >1x ≤1y ≤所以假设的内容应该是：且.1x ≤1y ≤故答案为：且1x ≤1y ≤7. 已知函数在区间上是严格减函数，则实数a 的取值范围是_____________．()224f x x ax =-+[]1,2【答案】[)2,+∞【解析】【分析】根据给定条件，利用二次函数的单调性求解作答.【详解】函数在上是严格减函数，依题意，， ()224f x x ax =-+(,]a -∞2a ≥所以实数a 的取值范围是.[)2,+∞故答案为：[)2,+∞8. 若关于x 的不等式的解集是R ，则实数k 的取值范围是______． ()2140x k x +-+>【答案】(3,5)-【解析】【分析】根据不等式的解集是R ，可得，解不等式可得答案. ()2140x k x +-+>2(1)440k ∆=--⨯<【详解】关于x 的不等式的解集是R ， ()2140x k x +-+>则方程的判别式 ,解得， ()2140x k x +-+=2(1)440k ∆=--⨯<35k -<<即实数k 的取值范围是，(3,5)-故答案为：(3,5)-9. 已知偶函数，，且当时，，则_____________．()y f x =x ∈R 0x ≥()3221x f x x =+-()2f -=【答案】19【解析】【分析】根据给定条件，利用偶函数的定义直接计算作答.【详解】R 上的偶函数，当时，， ()y f x =0x ≥()3221xf x x =+-所以. ()()3222222119f f -==⨯+-=故答案为：1910. 若则的最小值为_________.log 41,a b =-a b +【答案】1【解析】【详解】试题分析：由得， log 41,a b =-104a b =>所以（当且仅当即时，等号成立） 114a b b b +=+≥=14b b =12b =所以答案应填1.考点：1、对数的运算性质；2、基本不等式.11. 甲、乙两人解关于x 的不等式，甲写错了常数b ，得到的解集为，乙写错了常20x bx c ++<()3,2-数c ，得到的解集为．那么原不等式的解集为_____________．()3,4-【答案】()2,3-【解析】【分析】根据给定条件，求出常数，再解一元二次不等式作答.,b c 【详解】依题意，，，即，326c =-⨯=-341b -=-+=1b =-因此不等式为：，解得，20x bx c ++<260x x --<23x -<<所以原不等式的解集为． ()2,3-故答案为：()2,3-12. 已知函数的定义域为D ，对于D 中任意给定的实数x ，都有，，且()y f x =()0f x >x D -∈．则下列3个命题中是真命题的有_____________（填写所有的真命题序号）．()f x -⋅()1f x =①若，则；0D ∈()01f =②若当时，取得最大值5，则当时，取得最小值； 3x =()f x 3x =-()f x 15③若在区间上是严格增函数，则在区间上是严格减函数．()f x ()0,∞+()f x (),0∞-【答案】①②【解析】【分析】根据给定条件，逐一验证各个命题在条件被满足时，结论是否成立作答.【详解】对于①，，有，则，又，所以，①0D ∈0D -∈2[(0)](0)(0)1f f f =-⋅=(0)0f >()01f =正确；对于②，依题意，，，x D ∀∈0()(3)5f x f <≤=则，，即当时，取得最小值，②正确； x D -∈11(3)(3)()(3)()5(3)f f f x f f x f -⋅-=≥==-3x =-()f x 15对于③，，有，则，依题意，在上是严格减函数， (,0)x ∈-∞(0,)x -∈+∞1()()f x f x =-()f x -(,0)-∞因此在上是严格增函数，即函数在上是严格增函数，③错误， 1()f x -(,0)-∞()f x (,0)-∞所以3个命题中是真命题的有①②.故答案为：①②二、选择题（本大题满分12分，本大题共有4题）13. 已知a >0>b ，则下列不等式一定成立的是（ ） A. a 2<－ab B. |a |<|b |C. D. 11a b >1122a b⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】C【解析】【分析】由特殊值法可以排除选项A,B,D ，由指数函数的单调性可知选项C 正确.【详解】法一：当a ＝1，b ＝－1时，满足a >0>b ，此时a 2＝－ab ，|a|＝|b|，，所以A ，B ，1122a b ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D 不一定成立．因为a >0>b ，所以b －a<0，ab <0，所以，所以一定成立，故选110b a a b ab --=>11a b >C. 法二：因为a >0>b ，所以，所以一定成立， 110a b >>11a b>故选：C.【点睛】对于不等式的判定，我们常取特殊值排除法和不等式的性质进行判断，另外对于指数式，对数式，等式子的大小比较，我们也常用函数的单调性．14. 函数的零点所在的区间可以是（ ） ()357f x x x =+-A.B. C. D.()0,1()1,2()2,3()3,4【答案】B【解析】 【分析】利用零点存在性定理，可得答案.【详解】，，，()070f =-<()115710f =+-=-<()28107110f =+-=>，，()327157350f =+-=>()464207770f =+-=>由，则函数的零点存在的区间可以是，()()120f f <()f x ()1,2故选：B.15. “”是“关于的不等式的解集为”的（ ）0a =x 21ax b ->∅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【答案】C【解析】【分析】根据“关于的不等式的解集为”求得的范围，从而可判断两个条件之间的关系.x 21ax b ->∅a 【详解】解：关于的不等式的解集为，当时，不等式为，解集为，符合x 21ax b ->∅0a =21b ->∅题意；当时，不等式化为，则，不符合题意；当时，不等式化为0a >21ax b >+21b x a +>a<0，则，不符合题意；综上， 21ax b >+21b x a +<0a =所以“”是“关于的不等式的解集为”的充要条件.0a =x 21ax b ->∅故选：C .16. 设集合，，，{}21|10P x x ax =++>{}22|20P x x ax =++>{}21|0Q x x x b =++>其中，给出下列两个命题：命题：对任意的，是的子集；命{}22|20Q x x x b =++>,a b ∈R 1q a 1P 2P 题：对任意的，不是的子集．下列说法正确的是（ ）2q b 1Q 2Q A. 命题是真命题，命题是假命题1q 2q B. 命题是假命题，命题是真命题1q 2q C. 命题、都是真命题1q 2q D. 命题、都是假命题1q 2q 【答案】A【解析】【分析】根据不等式的特征，可判断命题，利用判别式，可得集合、的关系，从而判断命题.1q 1Q 2Q 2q 【详解】由于，即时，一定成立，故是的22211x ax x ax ++=+++210x ax ++>220x ax ++>1P 2P 子集，因此命题是真命题.1q 令，； 20x x b ++=114104b b ∆=-⨯⨯<⇒>令，.从而可知，当时，，此时，是的220x x b ++=44101b b ∆=-⨯⨯<⇒>1b >12Q Q R ==1Q 2Q 子集，故命题是假命题.2q 故选：A三、解答题（本大题满分52分，本大题共有4题）17. 解下列不等式：（1）； 212302x x -+-≤（2）. 5331x x +-≤【答案】（1）；（2）. ⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭[3,1)-【解析】【分析】（1）根据一元二次不等式的解法，直接求解即可；（2）根据分式不等式的解法，等价于，再求解即可. 5331x x +-≤(26)(1)010x x x +-≤⎧⎨-≠⎩【详解】（1）由可得： ， 212302x x -+-≤20461x x ≤-+解得：， x x ≥故解集为： ⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭ （2）由化简为：， 5331x x +-≤531x x +--3≤0即，等价于， 261x x +-≤0(26)(1)010x x x +-≤⎧⎨-≠⎩解得，故解集为.31x -≤<[3,1)-18. 已知全集，集合，．U =R []2,10A =-{}2B x x m =-≤（1）若，求；10m =A B （2）若，求实数m 的取值范围；A B ⋂=∅（3）若“”是“”的必要非充分条件，求实数m 的取值范围．x A ∈x B ∈【答案】（1）；()()212,-∞-+∞ （2）；()()212,-∞-+∞ （3）.[]0,8【解析】【分析】（1）把代入，求出集合B ，再利用并集、补集的定义求解作答.10m =（2）化简集合B ，利用交集的结果列出不等式，求解作答.（3）利用必要不充分条件的意义，结合集合的包含关系求解作答.【小问1详解】当时，，则，10m ={}[]28,12B x x m =-≤=[]2,12A B =- 所以.()()212,A B =-∞-+∞ 【小问2详解】 ，{}[]22,2B x x m m m =-≤=-+因为，则或，解得或，A B ⋂=∅210m ->22m +<-12m >4m <-所以m 的取值范围为．()()212,-∞-+∞ 【小问3详解】因为“”是“”的必要不充分条件，则有，x A ∈x B ∈B A ⊂由（2）知，或，解得或，因此， 21022m m +≤⎧⎨-+>-⎩21022m m +<⎧⎨-+≥-⎩08m <≤08m ≤<08m ≤≤所以实数m 的取值范围是.[]0,819. 设常数，函数． 0a ≥()22x x a f x a+=-（1）若，判断函数在区间上的单调性，并说明理由；2a =()y f x =[)2,+∞（2）根据a 的不同取值，讨论函数的奇偶性，并说明理由．()y f x =【答案】（1）函数在区间上是严格减函数，理由见解析()y f x =[)2,+∞（2）具体见解析【解析】【分析】（1）由定义结合指数函数的单调性得出单调性；()y f x =（2）分类讨论的值，结合奇偶性的定义判断即可.a 【小问1详解】 当，， 2a =()241222x x x a f x a +==+--任取，有，所以 122x x ≤<1202222x x <-<-12442222x x >--所以， ()()12f x f x >所以函数在区间上是严格减函数()y f x =[)2,+∞【小问2详解】①当时，，定义域为，故函数是偶函数；0a =()()1R f x x =∈x ∈R ()y f x =②当时，，定义域为， 1a =()2121x x f x +=-()(),00,∞-+∞U ，故函数为奇函数； ()()21212121x x x x f x f x --++-==-=---()y f x =③当且时，定义域为关于原点不对称，0a >1a ≠()()22,log log ,a a -∞+∞ 故函数既不是奇函数，也不是偶函数，()y f x =所以当时，函数是偶函数，当时，函数是奇函数，当且时，0a =()y f x =1a =()y f x =0a >1a ≠函数是非奇非偶函数.()y f x =20. 某公司拟投资开发一种新能源产品，估计公司能获取不低于100万元且不高于1600万元的投资收益．该公司对科研课题组的奖励方案有如下3条要求：①奖金y （单位：万元）随投资收益x （单位：万元）的增加而增加；②奖金不低于10万元且不超过200万元；③奖金不超过投资收益的20%．（1）设奖励方案函数模型为，我们可以用数学语言表述公司对奖励方案的函数模型，比如方案()y f x =要求③“奖金不超过投资收益的20%”可以表述为：“恒成立”．请你用用数学语言表述另外两条()5x f x ≤奖励方案；（2）判断函数是否符合公司奖励方案函数模型的要求，并说明理由； ()3030x f x =+（3）已知函数符合公司奖励方案函数模型要求．在该奖励方案函数模型前提下，科研()45g x =-课题组最多可以获取多少奖金？【答案】（1）答案见解析；（2）不符合；（3）195万元.【解析】【分析】（1）根据给定条件，利用函数单调性、值域的意义写出方案的前两个要求作答.（2）根据给定函数，逐一判断方案中的3个要求是否都满足作答.（3）根据给定的函数模型，求出a 的取值范围，再求出最多可以获取的奖金作答.【小问1详解】“奖金y （单位：万元）随投资收益x （单位：万元）的增加而增加”可以表述为：当时，[100,1600]x ∈是的增函数；()y f x =x “奖金不低于10万元且不超过200万元”表述为：函数值.[10,200]y ∈【小问2详解】函数在上是增函数，， ()3030x f x =+[100,1600]x ∈100250(100),(1600)33f f ==函数的值域， ()f x 100250[,][10,200]33⊆由得：，解得，因此对，不成立， ()5x f x ≤30305x x +≤180x ≥[100,180)x ∈()5x f x ≤即对，不等式不恒成立， [100,1600]x ∀∈()5x f x ≤所以函数不符合公司奖励方案函数模型的要求. ()3030x f x =+【小问3详解】因为函数符合公司奖励方案函数模型要求，则函数在上是增函数，()45g x =-()g x [100,1600]x ∈有，0a >，，解得， min ()(100)104510g x g a ==-≥max ()(1600)4045200g x g a ==-≤114928a ≤≤由，不等式恒成立，得， [100,1600]x ∀∈()5x g x ≤4555x a ≤⇔≤，即时取等号， [10,40]30≥==225x =于是，解得，从而， 530a ≤6a ≤1162a ≤≤因此当，时，，当且仅当且1162a ≤≤[100,1600]x ∈()4545195g x ≤-≤-=6a =时取等号，且，1600x =195200<所以在该奖励方案函数模型前提下，科研课题组最多可以获取195万元奖金.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【解析】易知当 时，函数 单调递增，且 ，故当 时， ，
当 时， ，所以当 时，不等式 的解集为 .
因为函数 的图象关于原点对称，所以 ，且当 时，不等式
的解集为 .故不等式 的解集为 .
故答案为： .
【说明】本题考查利用函数的单调性解不等式，涉及到函数的奇偶性，考查学生的数形结合的思想，是一道中档题.
当 时， ，不满足题意；
当 时， ，满足题意；
当 时， ，满足题意；
当 时， ，满足题意；
当 时， ，此时分母为零，不满足题意；
当 时， ，满足题意；
当 时， ，满足题意；
当 时， ，满足题意；
当 时， ，不满足题意；
当 时， ，不满足题意；
当 时， ，满足题意；
综上可得，集合 .
故答案为： .
2、若关于 的不等式 的解集是 ，则 ________
（1）证明： ；
（2）建立变量 与 之间的函数关系式 ，并写出函数 的定义域；
（3）求 的最大面积以及此时的 的值.
18、已知函数 是定义域为 上的奇函数.
（1）求 的值；
（2）用定义法证明函数的单调性，并求不等式 的解集；
（3）若 在 上的最小值为 ，求 的值.
四. 附加题
19、设函数 ，其中 .
（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；与 相同的集合有（）
A. 4个B. 3个C. 2个D. 1个
三、解答题：(共48分)
15、已知全集 ，集合 ， .
（1）若 ，求 ；
（2）若 ，求实数 的取值范围.
16、已知函数 ， .
（1）求 的值；
（2）设 ，求函数 在 上的值域.
17、如图所示，设矩形 （ ）的周长为20厘米，把 沿 向 折叠， 折过去后交 于点 ，设 厘米， 厘米.
又∵ ,
,
即 , , ；故答案为：
4、设函数 的反函数为 ，若 ， ___________.
【提示】本题首先可根据题意以及反函数的性质得出 ，然后根据 求出 的值，最后代入 ，即可得出结果.
【答案】
【解析】因为函数 的反函数为 ， ，
所以 ，即 ，解得 ， ，
则 ，故答案为： .
5、设函数 是定义在 上的增函数，则实数 的取值范围是________
8、已知函数 的定义域为 ，其图象关于原点对称，且当 时 ，则不等式 的解集为______（用区间表示）.
9、函数 为定义在 上的奇函数，且满足 ，若 ，则 __________．
10、已知函数 ，且
，则满足条件的所有整数 的和是______.
二、选择题：（每题3分，共12分）
11、已知 是一元二次方程 的两个不同的实根 ，则“ 且 ”是“ 且 ”的（）
9、函数 为定义在 上的奇函数，且满足 ，若 ，则 __________．
上海市高一年级第一学期期末数学试卷
考生注意：1、答卷前，考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚；
2、本试卷共有21道试题，满分100分，考试时间90分钟；
3、请考生用黑色水笔或圆珠笔将答案写在答题(卡)卷上；
一、填空题（每小题4分，共40分）
1、集合 且 ，用列举法表示集合 ________
（1）当 时，解不等式 ；
（2）若关于 的不等式 恒成立，求 的取值范围.
20、已知a、b、c、d都是区间[1，2]上的实数，求证： .
【教师版】
2021--2022学年度第一学期期末高一年级数学试卷
试卷共4页
考生注意：1、答卷前，考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚；
2、本试卷共有21道试题，满分100分，考试时间90分钟；
【提示】根据一元二次不等式与一元二次方程之间的关系求解出结果即可．
【答案】
【解析】由题设可知：关于 的一元二次方程 的两根为 与 ，
由韦达定理可得： ，解得： ， ，故答案为： ．
3、若 ，且 ，则 ________.
【提示】将指数式化为对数式，然后利用对数运算，化简求得 值.
【答案】
【解析】 , , . , .
【解析】 时，有 ，对任意 恒成立； 时，若不等式 对任意 恒成立，则需 ，解得 ，综上可知，实数 的取值范围为 ．
7、若 ，则 的最小值为___________.
【提示】利用对数运算法则得出 满足的等式，然后利用基本不等式求最值．
【答案】
【解析】∵ ，∴ ，即 ，
∴ ，则 或 ，
若 ， ，则 ， ，不合题意，
2、若关于 的不等式 的解集是 ，则 ________
3、若 ，且 ，则 ________.
4、设函数 的反函数为 ，若 ， ___________.
5、设函数 是定义在 上的增函数，则实数 的取值范围是________
6、若不等式 对任意 恒成立，则实数 的取值范围为_______.
7、若 ，则 的最小值为___________.
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
12、若函数 （ 且 ）在区间 上的最大值比最小值多2，则 （）
A. 2或 B. 3或 C. 4或 D. 2或
13、定义在R上的偶函数 在 上是增函数，且 ，则不等式 的解集为（）
A. B. C. D.
14、设 是有理数，集合 ，在下列集合中；
【提示】根据题意，由函数单调性的定义可得 ，解可得 的取值范围，即可得答案．
【答案】
【解析】根据题意，函数 是定义在 上的增函数，则有 ，
解可得 ，即 的取值范围为 ，故答案为： ．
6、若不等式 对任意 恒成立，则实数 的取值范围为_______.
【提示】含参数不等式恒成立问题，需对二次项系数讨论
【答案】
3、请考生用黑色水笔或圆珠笔将答案写在答题(卡)卷上；
一、填空题（每小题4分，共40分）
1、集合 且 ，用列由已知可得 ，则 ，解得 且 ，结合题意，逐个验证，即可求解.
【答案】
【解析】由题意，集合 且 ，可得 ，则 ，
解得 且 ，
当 时， ，满足题意；
当 时， ，不满足题意；
∴ ．
∴ ，当且仅当 ，即 时等号成立，∴所求最小值为8．
故答案为：8．
【说明】本题考查对数的运算法则，考查基本不等式求最值；．
8、已知函数 的定义域为 ，其图象关于原点对称，且当 时 ，则不等式 的解集为______（用区间表示）.
【提示】当 时，注意到 且 单调递增可得 的解集为 ，再利用奇函数图象的性质可得 时，不等式 的解集为 .