2020-2021学年山东省济南市历城第二中学高一上学期期中考试数学试卷(解析版)

2020-2021学年山东省济南市历城第二中学高一上学期期中考试数学试卷第Ⅰ卷一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的. 1.已知集合{35}A x x =+<∣，{0,1,2,3}B =，则AB =A.{0}B.{1，2}C.{2，3}D.{0，1} 2.“2<x<5”是“3<x<4”的 A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 3.下图中可以表示以x 为自变量的函数图象是A. B.C. D.4.下列结论正确的是 A.若a>b ，c>b ，则a>c B.若a>b ，则a ²>b ²C.若a>b ，c>d ，则ac>bdD.若a>b ，c>d ，则a+c>b+d5.若函数()()²13f x x m x =+++在区间(3，5)内存在最小值，则m 的取值范围是 A.(5，9)B.()11,7--C.[]5,9D.[]11,7--6.已知全集U=R ，集合{}22730A x x x =-+<，1,0B y y x x x ⎧⎫==+>⎨⎬⎩⎭，则()UAB =A.(,3)-∞B.1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ C.1,22⎛⎫⎪⎝⎭D.(,)-∞+∞7.已知偶函数()f x 在(,0]-∞上单调递减，且()40f =，则不等式()0xf x >的解集为 A.(4,0)(4,)-+∞ B.(,4)(0,4)-∞- C.(4,0)(0,4)-D.(,4)(4,)-∞-+∞8.关于x 的不等式20ax bx c ++>的解集为(-3，1)，则关于x 的不等式20cx bx a ++>的解集为A.1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭B.11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭ C.1,(1,)3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭D.1(,1),3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭二、选择题：在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.9.下列说法正确的是 A.0∈∅ B.{0}∅⊆ C.若a ∈N ，则a -∉ND.π∉Q10.已知函数21,0,(),0,x x f x x x x -<⎧=⎨+⎩、2()7g x x =-，则A.()f x 是增函数B.()g x 是偶函数C.()()13f f =D.()()17f g =-11.下列结论不正确的是A.“N x ∈”是“x ∈Q ”的充分不必要条件B.“*x ∃∈N ，230x -<”是假命题C.ABC 内角A ，B ，C 的对边分别是a ，b ，c ，则“222a b c +=”是“ABC 是直角三角形”的充要条件D.命题“0x ∀>，230x ->”的否定是“0x ∃>，230x -≤” 12.已知实数x ，y 满足13x y -≤+≤，429x y ≤-≤，则 A.14x ≤≤ B.21y -≤≤ C.2415x y ≤+≤D.12333x y ≤-≤ 第Ⅱ卷三、填空题：13.已知集合1,2}A =-，{,2}B b =，若A=B ，则a+b=________. 14.已知函数()2135f x x -=-，若()04f x =，则0x =________.15.已知幂函数()2()1m f x m m x =--的图象关于y 轴对称，则不等式30m x mx +-<的解集是________.16.已知实数a>0，b>0，且30a ab b -+=，则a+3b 的最小值为________.四、解答题：本大题共6小题，共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)在①一次函数y ax b =+的图象过A(0，3)，B(2，7)两点，②关于x 的不等式13ax b <+≤的解集为4|}3{x x <≤，③{}2{1,}22,1,0a a a a ⊆-+-这三个条件中任选一个，补充在下面的问题中并解答.问题：已知________，求关于x 的不等式230ax x a -->的解集. 注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分.18.集合{}22130A x x ax a =-+-=∣，{}27120B x x x =-+=∣，{}2430C x x x =-+=∣. (1)若A B B C =，求a 的值；(2)若A B =∅，A C ≠∅，求a 的值.19.(1)用定义法证明函数21()f x x x=-在(0,)+∞上单调递增；(2)已知()g x 是定义在R 上的奇函数，且当x<0时，32()31g x x x =++，求()g x 的解析式. 20.某商品的日销售量y(单位：千克)是销售单价x(单位：元)的一次函数，且单价越高，销量越低.把销量为0时的单价称为无效价格.已知该商品的无效价格为150元，该商品的成本价是50元/千克，店主以高于成本价的价格出售该商品.(1)若店主要获取该商品最大的日利润，则该商品的单价应定为多少元?(2)通常情况下，获取商品最大日利润只是一种“理想结果”，如果店主要获得该商品最大日利润的64%，则该商品的单价应定为多少元? 21.(1)比较213a +与6a+3的大小；(2)解关于x 的不等式22312(20)x m x m m --++≤. 22.已知a>0，函数()23f x x ax =-+，()x a g x a x=+. (1)求()f x 在[1，3]上的最小值()h a ；(2)若对于任意[]11,3x ∈，总存在[]21,3x ∈，使得()()12f x g x >成立，求a 的取值范围.高一期中考试 数学参考答案1．D 因为A ＝{x ︱x ＋3＜5}＝{x ︱x ＜2)，B ＝{0，1，2，3}，所以A ∩B ＝{0，1}． 2．B “若3＜x ＜4，则2＜x ＜5”是真命题，“若2＜x ＜5，则3＜x ＜4”是假命题，所以“2＜x ＜5”是“3＜x ＜4”的必要不充分条件．3．C 根据函数的定义，对于自变量中的任意一个x ，都有唯一确定的数y 与之对应，故选C ．4．D A 显然错误；1＞－2，12＜(－2)2，B 错误；4＞1，－1＞－2，4×(－1)＜1×(－2)，C 错误；由不等式同向可加性质知D 正确．5．B 由题意可得1352m +<-<，解得－11＜m ＜－7． 6．A 因为x ＞0，所以12x x +≥，即B ＝[2，＋∞)，∁U B ＝(－∞，2)．又1(3)2A =，，所以A ∪(∁U B)＝(－∞，3)．7．A 若x ＜0，则xf(x)＞0等价于f(x)＜0，因为f(－4)＝f(4)＝0，f(x)在(－∞，0]上单调递减，所以当－4＜x ＜0时，由f(x)＜0，得－4＜x ＜0．若x ＞0，则xf(x)＞0等价于f(x)＞0，由题知f(x)在[0，＋∞)上单调递增，则当x ＞4时，f(x)＞0．综上，xf(x)＞0的解集为(－4，0)∪(4，＋∞)．8．C 因为不等式ax 2＋bx ＋c ＞0的解集为(－3，1)，所以09300a a b c a b c <⎧⎪-+=⎨⎪++=⎩，，，即023.a b a c a <⎧⎪=⎨⎪=-⎩，，不等式cx 2＋bx ＋a ＞0等价于3x 2－2x －1＞0，解得13x <-或x ＞1．9．BD 空集中没有元素，A 错误；空集是任何集合的子集，B 正确；若a ＝0，0∈N ，C 错误；π不是有理数，D 正确．10．ABD 画出f(x)的图象(图略)，易得f(x)是增函数，A 正确；易证g(x)＝x 2－7是偶函数，B 正确；f(f(1))＝f(2)＝6，C 错误；f(g(1))＝f(－6)＝－7，D 正确．11．BC 自然数一定是有理数，有理数不一定是自然数，所以“x ∈N ”是“x ∈Q ”的充分不必要条件，A 正确；12－3＜0，所以“∃x ∈N *，x 2－3＜0”是真命题，B 错误；因为a 2＋b 2＝c 2，所以C ＝90°，△ABC 是直角三角形，但是△ABC 是直角三角形不一定意味着C ＝90°，所以“a 2＋b 2＝c 2”是“△ABC 是直角三角形”的充分不必要条件，C 错误；全称量词命题的否定是存在量词命题，D 正确．12．AC 因为－1≤x ＋y ≤3，4≤2x －y ≤9，3≤3x ≤12，所以1≤x ≤4，A 正确；因为6222429x y x y -≤--≤⎧⎨≤-≤⎩，，所以－2≤－3y ≤11，解得11233y -≤≤，B 错误；4x ＋y ＝2(x ＋y)＋(2x －y)，所以2≤4x ＋y ≤15，C 正确；12()(2)33x y x y x y -=-++-，所以51933x y ≤-≤，D错误．13．－1 因为A ＝B ，所以122a b ⎧=⎪⎨=-⎪⎩，，解得12a b =⎧⎨=-⎩，，从而a ＋b ＝－1．14．5 令t ＝2x －1，则12t x +=，3337()5222t f t t +=-=-．因为f(x 0)＝4，所以037422x -=，解得x 0＝5．15．(－3，1) 因为f(x)＝(m 2－m －1)x m 是幂函数，所以m 2－m －1＝1，解得m ＝2或m ＝－1．又因为f(x)的图象关于y 轴对称，所以m ＝2，原不等式整理得(x ＋3)(x －1)＜0，解得－3＜x ＜1．16．16 因为a ＞0，b ＞0，且3a －ab ＋b ＝0，所以311b a+=，故31333()(3)1016a ba b a b b a b a+=++=++≥，当且仅当a ＝b ＝4时取等号，则a ＋3b 的最小值为16．17．解：选①，由题得327b a b =⎧⎨+=⎩，，解得23.a b =⎧⎨=⎩，将a ＝2代入所求不等式整理得(x －2)(2x ＋1)＞0，解得x ＞2或12x <-，故原不等式的解集为1()(2)2-∞-+∞，，．选②，因为不等式1＜ax ＋b ≤3的解集为{x ︱3＜x ≤4)，所以3143a b a b +=⎧⎨+=⎩，，解得25.a b =⎧⎨=-⎩，将a ＝2代入不等式整理得(x －2)(2x ＋1)＞0，解得x ＞2或12x <-，故原不等式的解集为1()(2)2-∞-+∞，，．选③，若1＝a 2－2a ＋2，解得a ＝1，不符合条件； 若1＝a －1，解得a ＝2，则a 2－2a ＋2＝2，符合条件．将a ＝2代入不等式整理得(x －2)(2x ＋1)＞0，解得x ＞2或12x <-，故原不等式的解集为1()(2)2-∞-+∞，，．18．解：(1)因为B ＝{3，4}，C ＝{1，3}，所以B ∩C ＝{3}． 又因为A ∩B ＝B ∩C ，所以3∈A ，4∉A ， 即9－3a ＋a 2－13＝0，解得a ＝4或a ＝－1． 当a ＝4时，A ＝{1，3}，符合题意； 当a ＝－1时，A ＝{－4，3}，符合题意． 故a ＝4或a ＝－1．(2)因为A ∩B ＝∅，所以3∉A ，4∉A ．又因为A ∩C ≠∅，所以1∈A ，即1－a ＋a 2－13＝0，解得a ＝4或－3． 当a ＝4时，A ＝{1，3}，不符合条件； 当a ＝－3时，A ＝{1，－4}，符合条件． 故a ＝－3．19．(1)证明：任取x 1，x 2∈(0，＋∞)，令x 1＜x 2，则2212121212121212211212111()()()()()()x x f x f x x x x x x x x x x x x x x x x x --=--+=+-+=++-． 因为0＜x 1＜x 2，所以x 1－x 2＜0，121210x x x x ++>，即f(x 1)＜f(x 2)， 故函数21()f x x x=-在(0，＋∞)上单调递增．(2)解：当x ＞0时，－x ＜0，g(－x)＝(－x)3＋3(－x)2＋1＝－x 3＋3x 2＋1， 因为g(x)是定义在R 上的奇函数，所以g(x)＝－g(－x)＝x 3－3x 2－1， 且g(0)＝0，故3232310()00310.x x x g x x x x x ⎧++<⎪==⎨⎪-->⎩，，，，，20．解：(1)依题意可设y ＝kx ＋b(k ＜0)，将x ＝150，y ＝0代入y ＝kx ＋b(k ＜0)，解得b ＝－150k ，即y ＝k(x －150)(50＜x ≤150)． 设该商品的日利润为w 元，则w ＝(x －50)y ＝k(x －50)(x －150) ＝k(x 2－200x ＋7500)＝k[(x －100)2－2500](50＜x ≤150)．因为k ＜0，所以当x ＝100时，w 最大，且最大值为－2500k ，故若店主要获取该商品最大的日利润，则该商品的单价应定为100元． (2)由题得k(x －150)(x －50)＝－2500k ×64％， 即x 2－200x ＋9100＝0，解得x ＝70或x ＝130，故若店主要获得该商品最大日利润的64％，则该商品的单价应定为70元或130元． 21．解：(1)a 2＋13－(6a ＋3)＝a 2－6a ＋10＝(a －3)2＋1， 因为(a －3)2≥0，所以(a －3)2＋1≥1＞0， 即a 2＋13＞6a ＋3．(2)x 2－(3m ＋1)x ＋2m 2＋2m ＝(x －2m)(x －m －1)．当2m ＜m ＋1，即m ＜1时，原不等式的解集为[2m ，m ＋1]； 当2m ＝m ＋1，即m ＝1时，原不等式的解集为{2}；当2m ＞m ＋1，即m ＞1时，原不等式的解集为[m ＋1，2m]．22．解：(1)因为a ＞0，所以函数f(x)＝x 2－ax ＋3图象的对称轴方程02ax =>． 若012a<≤，即0＜a ≤2，则f(x)在[1，3]上单调递增，h(a)＝f(1)＝4－a ； 若132a <<，即2＜a ＜6，则f(x)在[1)2a ，上单调递减，在(3]2a ，上单调递增，2()()324a a h a f ==-+；若32a≥，即a ≥6，则f(x)在[1，3]上单调递减，h(a)＝f(3)＝12－3a ． 综上，2402()3264123 6.a a ah a a a a -<≤⎧⎪⎪=-+<<⎨⎪-≥⎪⎩，，，，，(2)由题意知，原不等式等价于在[1，3]内，f(x)min ＞g(x)min 成立，任取x 3，x 4∈[1，3]，令x 3＜x 4，则2334344343434()()()()x x x x x a x a a g x g x a x a x ax x ---=+--=．若0＜a ≤1，则x 3x 4－a 2＞0，2343434()()0x x x x a ax x --<，g(x)在[1，3]上单调递增，min 1()(1)g x g a a==+． 若1＜a ＜3，则当x 3，x 4∈[1，a)时，x 3x 4－a 2＜0，2343434()()0x x x x a ax x -->；当x 3，x 4∈(a ，3]时，x 3x 4－a 2＞0，2343434()()0x x x x a ax x --<，即g(x)在[1，a)上单调递减，在(a ，3]上单调递增，g(x)min ＝g(a)＝2．若a ≥3，则x 3x 4－a 2＜0，2343434()()0x x x x a ax x -->，g(x)在[1，3]上单调递减， min 3()(3)3a g x g a ==+． 故当0＜a ≤1时，则14a a a->+，解得112a -<≤； 当1＜a ≤2时，则4－a ＞2，解得1＜a ＜2；当2＜a ＜3时，则2324a -+>，不等式无解；当3≤a ＜6时，则23343a a a -+>+，因为23344a -+≤，323aa +≥，所以不等式无解；当a ≥6时，则31233aa a ->+，因为12－3a ≤－6，所以不等式无解．综上，a的取值范围为(12)．。