2019-2020学年北京市首师大附中高一(上)期中数学试卷(含答案解析)
2019北京首师附中高一(上)期中数学试题答案
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2019北京首师附中高一(上)期中数 学(满分:120分)一、选择题(每题3分,共30分)1.设集合A ={a,a 2,0},B ={2,4},若A ∩B ={2},则实数a 的值为( )A . 2B . ±2C . √2D . ±√22.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是A .a 1b 1+a 2b 2B .a 1a 2+b 1b 2C .a 1b 2+a 2b 1D .21 3.下列函数中,是偶函数的是( )A . f(x)=1xB . f(x)=lgxC . f(x)=e x −e −xD . f(x)=|x| 4.已知p:|x-m|<1,q :x 2-8x+12<0,且q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为:A .(3,5)B .[3,5]C .(-∞,3)∪(5,+∞)D .(-∞,3]∪(5,+∞)5.已知f(x +1)=√x ,则函数f(x)的大致图像是( )A .B .C .D .6.关于x 的方程x 2+(m-3)x+7-m=0的两根都大于3,则m 的取值范围是 A .(-∞,1-25)∪(1+25,+∞) B .(-27,1-25] C .(-∞,-27)∪(1-25,+∞) D .(-∞,1-25] 7.用列举法可以将集合A={a|a 使方程ax 2+2x+1=0有唯一实数解}表示为 ( )A .A={1}B .A={0}C .A={0,1}D .A={0}或{1}8.已知集合M={m|m=a+b 2,a ,b ∈Q },则下列四个元素中属于M 的元素的个数是①1+2π;②2611+;③221+;④32−+32+ ( )A .4B .3C .2D .19.下列不等式正确的是 ( )A .x 2+23x ≥23 B .a 2+b 2≥4ab C .ab ≥2b a + D .a+a 4≥410.“x >3”是“x 2-5x+6>0”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二、填空题(每题3分,共30分)1.已知集合A ={x|x >1},B ={x|x >a},若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________。
2019-2020学年北京师大附中上高一(上)期中数学试卷 (含答案解析)
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2019-2020学年北京师大附中上高一(上)期中数学试卷一、选择题(本大题共10小题,共40.0分)1. 已知集合A ={3,4,5,6},B ={6},则A ∩B =( )A. {3,4,5,6}B. {3,4,5}C. {5}D. {6}2. 若b <0<a ,d <c <0,则( )A. bd <acB. ac >bdC. a +c >b +dD. a −c >b −d3. 函数f(x)=13ax 3+12ax 2−2ax +2a +1的图像经过四个象限的一个充分但不必要条件是( )A. −43<a <−13B. −1<a <−12C. −65<a <−316 D. −2<a <04. 函数f(x)=ln(2x −1)−1x+2的零点所在的大致区间是( )A. (12,1)B. (1,2)C. (2,3)D. (3,4)5. 已知函数f (x )=(14)x−4x ,则f (x )( )A. 是奇函数,且在R 上是增函数B. 是偶函数,且在R 上是增函数C. 是奇函数,且在R 上是减函数D. 是偶函数,且在R 上是减函数6. 已知a =815,b =335,c =925,则( )A. a <b <cB. a <c <bC. c <a <bD. b <a <c7. 若函数f(x)={(3−a)x −3, x ≤7a x−6, x >7单调递增,则实数a 的取值范围是( )A. (94,3)B. [94,3)C. (1,3)D. (2,3)8. 函数f(x)=x+1|x+1|log a |x|(0<a <1)的图象的大致形状是( )A.B.C.D.9. 已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x <0时,f(x)=log 2(−x)+m ,f(12)=√2,则实数m =( )A. √22B. −√22C. √2+1D. −√2+110. 已知函数f(x)=log 2x ,g(x)=2x +a ,若存在x 1,x 2∈[12,2],使得f(x 1)=g(x 2),则a 的取值范围是( )A. [−5,0]B. (−∞,−5]∪[0,+∞)C. (−5,0)D. (−∞,−5)∪(0,+∞)二、填空题(本大题共6小题,共30.0分) 11. 函数的定义域是________.12. 函数f(x)=2x+2,(x ≥1)的值域为______;13. 已知函数f(x)=log 2(x 2+a),若f(2)=0,则a =______. 14. 设函数满足f(a)=−3,则f(6−a)=________.15. 设f(x)是定义在R 上的单调递减函数,能说明“一定存在x 0∈R ,使得f(x 0)<1”为假命题的一个函数是f(x)= .16. 已知函数f(x)满足f(x −1)=x 2−x +1,则f(2)=__________. 三、解答题(本大题共6小题,共72.0分) 17. 计算(1)(278) −23−(499)0.5+(0.008) −23×225;(2)lg25+23lg8+lg5⋅lg20+(lg2)2.18. 已知全集U =R,集合A ={x|x 2−4x ≤0},B ={x |x 2−(2m +2)x +m 2+2m ≤0}.(Ⅰ)若m =3,求∁U B ;(Ⅱ)若A ∪B =A ,则求实数m 的取值范围.19.已知函数f(x)(x∈R)是奇函数,且当x>0时,f(x)=2x−1,(1)求函数f(x)的表达式(2)求不等式f(x)>−1的解集220.已知函数f(x)=1.x2(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;(2)用函数单调性的定义证明函数f(x)在(0,+∞)上是减函数.21.已知函数f(x)=−x2+2ex+m−1,g(x)=x+e2(x>0).x(1)证明函数g(x)在[e,+∞)上单调递增;(2)确定m的取值范围,使得关于x的方程g(x)−f(x)=0有两个相异实数根.22.已知函数f(x)对实数x∈R满足f(x)+f(−x)=0,f(x−1)=f(x+1),若当x∈[0,1)时,f(x)=)=1−√2.a x+b(a>0,a≠1),f(32(1)求x∈[−1,1]时,f(x)的解析式;(2)求方程f(x)−|log4x|=0的实数解的个数.-------- 答案与解析 --------1.答案:D解析:【分析】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.直接利用交集运算得答案.【解答】解:因为A={3,4,5,6},B={6},所以A∩B={6}.故选D.2.答案:C解析:bd>0>ac,ac <0<bd,a+c>c>d>b+d,a−c>0,b−d大小不确定,因此选C.3.答案:B解析:【分析】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合函数的导数,研究函数的极值是解决本题的关键.据选择项只要判断当a<0时的函数的导数,研究函数的极值,结合函数的图象特点进行求解即可【解答】解:根据选择项只要判断当a<0时,即可,函数的导数f′(x)=ax2+ax−2a=a(x−1)(x+2).若a<0,当x<−2或x>1,f′(x)<0,当−2<x<1,f′(x)>0,即当x=−2时,函数取得极小值,当x=1时函数取得极大值,要使函数f(x)=13ax3+12ax2−2ax+2a+1的图象经过四个象限,则有f(−2)<0,且f(1)>0,∴−65<a<−316,即函数的图象经过四个象限的充要条件为−65<a<−316,则对应的充分但不必要条件为(−65,−316)的真子集, 则−1<a <−12满足条件,故选:B .4.答案:B解析: 【分析】本题考查函数零点的定义以及函数零点判定定理的应用,属于基础题.由题意可知函数在(12,+∞)单调递增且连续,f(1)⋅f(2)<0,由根的存在性定理可求. 【解答】解:函数f(x)=ln(2x −1)−1x+2在区间(12,+∞)上为增函数,且连续, 因为f (1)=ln1−13=−13<0,f (2)=ln3−14=ln3−ln √e 4>0, 即f(1)⋅f(2)<0,所以函数零点所在的大致区间是(1,2). 故选B .5.答案:C解析: 【分析】本题考查了函数的奇偶性,函数的单调性及指数函数的性质,属于基础题.由已知得f(−x)=−f(x),即函数f(x)为奇函数,由函数y =4x 为增函数,y =(14)x 为减函数,结合“减”−“增”=“减”可得答案. 【解答】解:∵f(x)=(14)x −4x =4−x −4x , ∴f(−x)=4x −4−x =−f(x), 即函数f(x)为奇函数,又由函数y =4x 为增函数,y =(14)x 为减函数, 故函数f (x )=(14)x−4x 为减函数.故选C .6.答案:A解析:【分析】本题考察对指数函数和幂函数单调性的理解,属于基础题∵a =815=235,b =335,c =925=345,又y =x 35和y =3x在第一象限内是增函数,所以a <b ,b <c ,即a <b <c .7.答案:B解析: 【分析】本题考查函数的单调性,分段函数的应用,指数函数的性质,考查学生的计算能力,属于中档题. 根据题意可得3−a >0且a >1,且两段函数在衔接点x =7处的函数值大小的比较,可得结果. 【解答】解:∵函数f(x)={(3−a)x −3, x ≤7a x−6, x >7单调递增,可得3−a >0且a >1.但应当注意两段函数在衔接点x =7处的函数值大小的比较, 即(3−a)×7−3≤a ,可以解得a ≥94, 综上,实数a 的取值范围是.故选B .8.答案:C解析: 【分析】本题主要考查函数图象的应用,涉及分段函数,以及函数的单调性,属于基础题. 函数f (x )去绝对值,写成分段函数的形式,判断函数的单调性,可得出答案. 【解答】解:因为f(x)=x+1|x+1|log a |x|={−log a (−x) ,x <−1 ,log a (−x) ,−1<x <0 ,log a x ,x >0.由于0<a <1,当x <−1时,y =−log a (−x )为减函数,当−1<x <0时,y =log a (−x )为增函数, 当x >0时,y =log a x 为减函数,当x =1时,y =0.所以只有C 正确. 故选C .9.答案:D解析: 【分析】本题主要考查函数的性质,利用函数的奇偶性求函数值,属于基础题.【解答】解:函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=log2(−x)+m,,解得m=−√2+1.故选D.10.答案:A解析:【分析】本题主要考查函数与方程的应用,属于基础题,根据条件求出两个函数的值域,结合集合元素关系进行求解是解决本题的关键.根据条件求出两个函数的值域,结合若存在x1,x2∈[12, 2],使得f(x1)=g(x2),等价为两个集合有公共元素,然后根据集合关系进行求解即可.【解答】解:当12≤x≤2时,log212≤f(x)≤log22,即−1≤f(x)≤1,则f(x)的值域为[−1,1],当12≤x≤2时,2×12+a≤g(x)≤4+a,即1+a≤g(x)≤4+a,则g(x)的值域为[1+a,4+a],若存在x1,x2∈[12, 2],使得f(x1)=g(x2),则[1+a,4+a]∩[−1,1]≠⌀,若[1+a,4+a]∩[−1,1]=⌀,则1+a>1或4+a<−1,得a>0或a<−5,则当或[1+a,4+a]∩[−1,1]≠⌀时,−5≤a≤0,即实数a的取值范围是[−5,0],故选A.11.答案:(−1,1)∪(1,+∞)解析:【分析】本题考查函数定义域的求法,函数定义域就是使解析式有意义的x的集合,属基础题.【解答】解:要使解析式有意义,需满足: {x +1>01−x ≠0, 解得:x >−1且x ≠1, 所以定义域为(−1,1)∪(1,+∞). 故答案为(−1,1)∪(1,+∞).12.答案:(0,23]解析:解:∵函数f(x)=2x+2,(x ≥1)是减函数, f(1)=21+2=23, ∴函数f(x)=2x+2,(x ≥1)的值域为(0,23]. 故答案为:(0,23].由函数f(x)=2x+2,(x ≥1)是减函数,能求出函数f(x)=2x+2,(x ≥1)的值域.本题考查函数的值域的求法,考查函数的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.13.答案:−3解析: 【分析】本题考查函数值的应用,以及对数的运算,属于基础题. 【解答】解:函数f(x)=log 2(x 2+a),f(2)=0,则,∴4+a =1, ∴a =−3. 故答案为−3.14.答案:−114解析:【分析】本题考查了利用分段函数的解析式求自变量值以及函数值的应用问题,是基础题目. 根据函数f(x)的解析式,求出a 的值,再求f(6−a)的值. 【解答】解:当a ≤2时,f(a)=2a−2−3=−3,无解; 当a >2时,f(a)=−log 2(a +2)=−3得:a =6, ∴f(6−a)=f(0)=2−2−3=−114,故答案为−114.15.答案:(12)x +1(答案不唯一)解析:【分析】本题考查存在量词和特称命题的定义以及应用,涉及函数的单调性,属于基础题. 根据题意,分析可得举出一个一个值域大于等于1的减函数即可,据此分析可得答案. 【解答】因为“一定存在x 0∈R ,使得f(x 0)<1”为假命题, 所以“∀x ∈R ,f(x)≥1”为真命题. 又f(x)是定义在R 上的单调递减函数, 故可设f(x)=(12)x +1(答案不唯一). 故答案为(12)x +1(答案不唯一).16.答案:7解析:∵f(x −1)=x 2−x +1,∴令x −1=2,解得x =3,∴f(2)=32−3+1=7.故答案为:7.17.答案:解:(1)原式=(32)3×(−23)−(73)2×0.5+(0.2)3×(−23)×225=49−73+25×225=19,(2)原式=2lg5+2lg2+lg5⋅(2lg2+lg5)+(lg2)2=2+(lg5)2+2lg2lg5+(lg2)2=2+1=3.解析:(1)根据指数幂的运算性质即可求出, (2)根据对数的运算性质即可求出.本题考查了指数幂的运算性质和对数的运算性质,属于基础题.18.答案:解:(Ⅰ)由题意,若m =3,则B ={x|x 2−(2m +2)x +m 2+2m ⩽0}={x|x 2−8x +15⩽0}, 可得,所以∁U B ={x|x <3或x >5}.(Ⅱ)可得,若A ∪B =A ,则B ⊆A ,则{m ≥0m +2≤4, 解得0≤m ≤2.解析:本题考查了集合的补集运算,集合关系中的参数取值问题,属于中档题.(Ⅰ)当m =3时,可解得,即可得B 的补集;(Ⅱ)由题意,可得{m ≥0m +2≤4,即可求解.19.答案:解:(1)根据题意,函数f(x)(x ∈R)是奇函数,则f(0)=0,当x <0时,−x >0,则f(−x)=2(−x)−1=−2x −1,又由函数f(x)为奇函数,则f(x)=−f(−x)=2x +1,则f(x)={2x −1,x >00,x =02x +1,x <0;(2)根据题意,f(x)={2x −1,x >00,x =02x +1,x <0,当x >0时,f(x)=2x −1,此时f(x)>−12即2x −1>−12,解可得x >14,此时不等式的解集为{x|x >14},当x =0时,f(0)=0,f(x)>−12成立;此时不等式的解集为{0},当x <0时,f(x)=2x +1,此时f(x)>−12即2x +1>−12,解可得x >−34,此时不等式的解集为{x|−34<x <0}, 综合可得:不等式f(x)>−12的解集{x|−34<x ≤0或x >14}.解析:本题考查函数的奇偶性的性质以及应用,关键是求出函数的解析式.(1)根据题意,由奇函数的性质分析可得f(0)=0,结合函数的奇偶性以及解析式可得当x <0时f(x)的解析式,综合即可得答案;(2)根据题意,由函数的解析式分3种情况讨论,当x >0时,f(x)=2x −1,此时f(x)>−12即2x −1>−12,当x =0时,f(0)=0,f(x)>−12成立;当x <0时,f(x)=2x +1,此时f(x)>−12即2x +1>−12,分别求出3种情况下不等式的解集,综合即可得答案.20.答案:解:(1)函数的定义域{x|x≠0},则f(−x)=1(−x)2=1x2=f(x),则函数f(x)是偶函数,(2)当x>0时,设0<x1<x2,则f(x1)−f(x2)=1x12−1x22=x22−x12x12x22=(x1+x2)(x2−x1)x12x22,∵0<x1<x2,∴0<x1+x2,x2−x1>0,则f(x1)−f(x2)=(x1+x2)(x2−x1)x12x22>0,则f(x1)>f(x2),即函数f(x)在(0,+∞)上是减函数.解析:本题主要考查函数奇偶性和单调性的判断,利用函数奇偶性和单调性的定义是解决本题的关键.(1)根据函数奇偶性的定义进行证明即可;(2)根据函数单调性的定义进行证明即可.21.答案:(1)证明:任取x1,x2∈[e,+∞),且x1<x2,则g(x2)−g(x1)=(x2+e2x2)−(x1+e2x1)=(e2x2−e2x1)+(x2−x1)=e2(x1−x2)x1x2−(x1−x2)=(x1−x2)(e2−x2x1)x1x2,∵x1,x2∈[e,+∞),且x1<x2,∴x1−x2<0,x1x2>e2,即e2−x1x2<0,∴g(x2)−g(x1)>0,即g(x2)>g(x1),∴函数g(x)在上单调递增;(2)解:∵f(x)=−x2+2ex+m−1=−(x−e)2+m−1+e2,∴函数f(x)的图象开口向下,对称轴为x=e,值域为(−∞,e2+m−1],当且仅当x=e时,f(x)取得最大值为e2+m−1,∵函数g(x)是对勾函数,在(0,e]上单调递减,在[e,+∞)上单调递增,∴g(x)的值域为[2e,+∞),当且仅当x=e时,g(x)取得最小值为2e,∵g(x)−f(x)=0有两个相异实数根,等价于函数y =g (x )和y =f (x )的图象有两个不同的交点,因为两个函数在同一点分别取到最大值和最小值,原问题等价于g (x )min <f (x )max ,即2e <e 2+m −1,解得m ∈(−e 2+2e +1,+∞),∴m 的取值范围为(−e 2+2e +1,+∞).解析:本题考查函数的单调性与单调区间、函数的最值、函数的零点与方程根的关系,属于较难题.(1)利用定义法直接证明即可;(2)求出函数y =g (x )和y =f (x )的最值,把问题转化为g (x )min <f (x )max ,即可求出结果.22.答案:(1)f(x)={1−2−x ,x ∈(−1,0],x =±12x −1,x ∈[0,1) (2)3解析:(1)∵f (x )+f (−x )=0∴f (0)=0,即b =−1,∵f (x −1)=f (x +1),f (32)=1−√2,∴f (32)=f (−12)=−f (12)=1−√a =1−√2,∴a =2,当x ∈[0,1)时,f (x )=2x −1.∴当x ∈(−1,0]时,−x ∈[0,1)∴f (−x )=2−x −1,∴f (x )=−f (−x )=1−2−x .∵f (x )+f (−x )=0,f (x −1)=f (x +1)∴f (1)=f (−1)=0,∴f(x)={1−2−x ,x ∈(−1,0],x =±12x −1,x ∈[0,1).(2)∵f (x )+f (−x )=0,f (x −1)=f (x +1)∴f (x +2)=f (x )∴f (x )是奇函数,且以2为周期.方程f(x)−|log 4x |=0的实数解的个数也就是函数y =f (x )和y =|log 4x |的交点的个数.在同一直角坐标系中作出这两个函数的图像,由图像得交点个数为3,所以方程f(x)−|log 4x |=0的实数解的个数为3.。
北京师大附中2019-2020学年高一上学期期中考试数学试卷Word版含解析

北京师大附中2019-2020学年上学期期中考试高一数学试卷一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.每题只有一个正确答案,将正确答案的序号填在答题卡上)1.设集合A={﹣1,0,1},B={x ∈R|x >0},则A ∩B=( )A .{﹣1,0}B .{﹣1}C .{0,1}D .{1}2.函数的定义域是( )A .(﹣∞,2)B .[2,+∞)C .(﹣∞,2]D .(2,+∞)3.已知幂函数y=f (x )的图象过点(,),则f (2)的值为( )A .B .﹣C .2D .﹣24.已知a=log 20.3,b=20.1,c=0.21.3,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <a <bC .a <c <bD .b <c <a5.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( )A .y=2x 3B .y=|x|+1C .y=﹣x 2+4D .y=2﹣|x|6.设函数y=x 3与y=()x 的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)7.已知函数f (x )是R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=x 3﹣2x 2,则x <0时,函数f (x )的表达式为f (x )=( )A .x 3+2x 2B .x 3﹣2x 2C .﹣x 3+2x 2D .﹣x 3﹣2x 28.函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y=e x 关于y 轴对称,则f (x )=( )A .e x+1B .e x ﹣1C .e ﹣x+1D .e ﹣x ﹣1二、填空题(本大题4小题,每小题5分,共20分,将正确答案填在答题纸上)9.满足关系式{2,3}⊆A ⊆{1,2,3,4}的集合A 的个数是 .10.函数f (x )=2a x+1﹣3(a >0,且a ≠1)的图象经过的定点坐标是 .在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为 升.12.已知定义域为(0,+∞)的函数f (x )满足:(1)对任意x ∈(0,+∞),恒有f (2x )=2f (x )成立;(2)当x ∈(1,2]时,f (x )=2﹣x .给出如下结论:①对任意m ∈Z ,有f (2m )=0;②函数f (x )的值域为[0,+∞);③存在n ∈Z ,使得f (2n +1)=9;④“函数f (x )在区间(a ,b )上单调递减”的充要条件是“存在k ∈Z ,使得(a ,b )⊆(2k ,2k+1)”;其中所有正确结论的序号是 .三.解答题(本大题共3小题,共40分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上)13.A={x|x 2﹣3x+2=0},B={x|ax ﹣2=0},若B ⊆A ,求a .14.已知函数且f(1)=2.(1)求实数k的值及函数的定义域;(2)判断函数在(1,+∞)上的单调性,并用定义加以证明.15.已知二次函数f(x)的图象过点(0,4),对任意x满足f(3﹣x)=f(x),且有最小值是.(1)求f(x)的解析式;(2)求函数h(x)=f(x)﹣(2t﹣3)x在区间[0,1]上的最小值,其中t∈R;(3)在区间[﹣1,3]上,y=f(x)的图象恒在函数y=2x+m的图象上方,试确定实数m的范围.四、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将正确答案的序号填在答题纸上)(x+1)的解集是.16.如图,函数f(x)的图象为折线 AC B,则不等式f(x)≥log217.函数的单调递增区间是.18.(lg2)2+lg2•lg5+的值为.19.设函数f(x)=,①若a=1,则f(x)的最小值为;②若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是.五、解答题(本大题共3小题,共30分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上)20.为配合国庆黄金周,促进旅游经济的发展,某火车站在调查中发现:开始售票前,已有a人在排队等候购票.开始售票后,排队的人数平均每分钟增加b人.假设每个窗口的售票速度为c人/min,且当开放2个窗口时,25min后恰好不会出现排队现象(即排队的人刚好购完);若同时开放3个窗口,则15min后恰好不会出现排队现象.若要求售票10min后不会出现排队现象,则至少需要同时开几个窗口?21.已知定义域为R的函数是奇函数.(1)求f(x);(2)判断函数f(x)的单调性(不必证明);(3)解不等式f(|x|+1)+f(x)<0.22.对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间[m,n]⊆D,同时满足:①f(x)在[m,n]内是单调函数;②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n].则称[m,n]是该函数的“和谐区间”.(1)证明:[0,1]是函数y=f(x)=x2的一个“和谐区间”.(2)求证:函数不存在“和谐区间”.(3)已知:函数(a∈R,a≠0)有“和谐区间”[m,n],当a变化时,求出n ﹣m的最大值.北京师大附中2019-2020学年上学期期中考试高一数学试卷参考答案一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.每题只有一个正确答案,将正确答案的序号填在答题卡上)1.设集合A={﹣1,0,1},B={x∈R|x>0},则A∩B=()A.{﹣1,0} B.{﹣1} C.{0,1} D.{1}【考点】交集及其运算.【分析】由A与B,求出两集合的交集即可.【解答】解:∵A={﹣1,0,1},B={x∈R|x>0},∴A∩B={1},故选:D.2.函数的定义域是()A.(﹣∞,2)B.[2,+∞)C.(﹣∞,2] D.(2,+∞)【考点】函数的定义域及其求法.【分析】:根据函数有意义的条件可知求解即可【解答】解:根据函数有意义的条件可知∴x>2故选:D3.已知幂函数y=f(x)的图象过点(,),则f(2)的值为()A.B.﹣C.2 D.﹣2【考点】幂函数的概念、解析式、定义域、值域.【分析】设幂函数y=f(x)=xα,把点(,)代入可得α的值,求出幂函数的解析式,从而求得f(2)的值.【解答】解:设幂函数y=f(x)=xα,把点(,)代入可得=α,∴α=,即f(x)=,故f(2)==,故选:A.4.已知a=log0.3,b=20.1,c=0.21.3,则a,b,c的大小关系是()2A .a <b <cB .c <a <bC .a <c <bD .b <c <a【考点】对数值大小的比较.【分析】看清对数的底数,底数大于1,对数是一个增函数,0.3的对数小于1的对数,得到a 小于0,根据指数函数的性质,得到b 大于1,而c 小于1,根据三个数字与0,1之间的关系,得到它们的大小关系.【解答】解:由对数和指数的性质可知,∵a=log 20.3<0b=20.1>20=1c=0.21.3 < 0.20=1∴a <c <b故选C .5.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( )A .y=2x 3B .y=|x|+1C .y=﹣x 2+4D .y=2﹣|x|【考点】函数奇偶性的判断;函数奇偶性的性质.【分析】由函数的奇偶性和单调性的定义和性质,对选项一一加以判断,即可得到既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数.【解答】解:对于A .y=2x 3,由f (﹣x )=﹣2x 3=﹣f (x ),为奇函数,故排除A ;对于B .y=|x|+1,由f (﹣x )=|﹣x|+1=f (x ),为偶函数,当x >0时,y=x+1,是增函数,故B 正确; 对于C .y=﹣x 2+4,有f (﹣x )=f (x ),是偶函数,但x >0时为减函数,故排除C ;对于D .y=2﹣|x|,有f (﹣x )=f (x ),是偶函数,当x >0时,y=2﹣x ,为减函数,故排除D .故选B .6.设函数y=x 3与y=()x 的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)【考点】幂函数的图象;指数函数的图象与性质.【分析】构造函数f (x )=x 3﹣,利用零点存在定理判断即可.【解答】解:令f (x )=x 3﹣,∵f ′(x )=3x 2﹣ln =3x 2+ln2>0,∴f (x )=x 3﹣在R 上单调递增; 又f (1)=1﹣=>0,f (0)=0﹣1=﹣1<0,∴f (x )=x 3﹣的零点在(0,1),∵函数y=x 3与y=()x 的图象的交点为(x 0,y 0),∴x 0所在的区间是(0,1).故答案为:A .7.已知函数f(x)是R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x3﹣2x2,则x<0时,函数f(x)的表达式为f(x)=()A.x3+2x2B.x3﹣2x2C.﹣x3+2x2D.﹣x3﹣2x2【考点】函数奇偶性的性质.【分析】设x<0时,则﹣x>0,我们知道当x>0时,f(x)=x3﹣2x2,所以可求f(﹣x)=﹣x3﹣2x2,再由奇函数知f(x)=﹣f(﹣x)即可求解.【解答】解:设x<0时,则﹣x>0,因为当x>0时,f(x)=x3﹣2x2所以f(﹣x)=(﹣x)3﹣2(﹣x)2=﹣x3﹣2x2,又因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(﹣x)=﹣f(x),所以当x<0时,函数f(x)的表达式为f(x)=x3+2x2,故选A.8.函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y=e x关于y轴对称,则f(x)=()A.e x+1B.e x﹣1C.e﹣x+1 D.e﹣x﹣1【考点】函数解析式的求解及常用方法;函数的图象与图象变化.【分析】首先求出与函数y=e x的图象关于y轴对称的图象的函数解析式,然后换x为x+1即可得到要求的答案.【解答】解:函数y=e x的图象关于y轴对称的图象的函数解析式为y=e﹣x,而函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y=e x的图象关于y轴对称,所以函数f(x)的解析式为y=e﹣(x+1)=e﹣x﹣1.即f(x)=e﹣x﹣1.故选D.二、填空题(本大题4小题,每小题5分,共20分,将正确答案填在答题纸上)9.满足关系式{2,3}⊆A⊆{1,2,3,4}的集合A的个数是 4 .【考点】集合的包含关系判断及应用.【分析】由题意一一列举出集合A的情况即可.【解答】解:由题意知,满足关系式{2,3}⊆A⊆{1,2,3,4}的集合A有:{2,3},{2,3,1},{2,3,4},{2,3,1,4},故共有4个,故答案为:4.10.函数f(x)=2a x+1﹣3(a>0,且a≠1)的图象经过的定点坐标是(﹣1,﹣1).【考点】指数函数的图象变换.【分析】根据指数函数的图象和性质即可得到结论.【解答】解:由指数幂的性质可知,令x+1=0得x=﹣1,此时f(﹣1)=2﹣3=﹣1,即函数f(x)的图象经过的定点坐标是(﹣1,﹣1),故答案为:(﹣1,﹣1).注:“累计里程”指汽车从出厂开始累计行驶的路程.在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为8 升.【考点】函数模型的选择与应用.【分析】由表格信息,得到该车加了48升的汽油,跑了600千米,由此得到该车每100千米平均耗油量.【解答】解:由表格信息,得到该车加了48升的汽油,跑了600千米,所以该车每100千米平均耗油量48÷6=8.故答案是:8.12.已知定义域为(0,+∞)的函数f(x)满足:(1)对任意x∈(0,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;(2)当x∈(1,2]时,f(x)=2﹣x.给出如下结论:①对任意m∈Z,有f(2m)=0;②函数f(x)的值域为[0,+∞);③存在n∈Z,使得f(2n+1)=9;④“函数f(x)在区间(a,b)上单调递减”的充要条件是“存在k∈Z,使得(a,b)⊆(2k,2k+1)”;其中所有正确结论的序号是①②④.【考点】命题的真假判断与应用.【分析】①根据定义可求出f(2)=0,再逐步递推f(2m)=f(2•2m﹣1)=2f(2m﹣1)=…=2m﹣1f(2)=0;②分区间分别讨论,得出在定义域内函数的值域;③根据②的结论x∈(2m,2m+1),f(x)=2m+1﹣x,求出f(2n+1)=2n+1﹣2n﹣1=2n﹣1,再判断是否存在n值;④由②的结论x∈(2m,2m+1),f(x)=2m+1﹣x显然可得结论.【解答】解:∵x∈(1,2]时,f(x)=2﹣x.∴f(2)=0.f(1)=f(2)=0.∵f(2x)=2f(x),∴f(2k x)=2k f(x).①f(2m)=f(2•2m﹣1)=2f(2m﹣1)=…=2m﹣1f(2)=0,故正确;②设x∈(2,4]时,则x∈(1,2],∴f(x)=2f()=4﹣x≥0.若x∈(4,8]时,则x∈(2,4],∴f(x)=2f()=8﹣x≥0.…一般地当x∈(2m,2m+1),则∈(1,2],f(x)=2m+1﹣x≥0,从而f(x)∈[0,+∞),故正确;③由②知当x∈(2m,2m+1),f(x)=2m+1﹣x≥0,∴f(2n+1)=2n+1﹣2n﹣1=2n﹣1,假设存在n使f(2n+1)=9,即2n﹣1=9,∴2n=10,∵n∈Z,∴2n=10不成立,故错误;④由②知当x∈(2k,2k+1)时,f(x)=2k+1﹣x单调递减,为减函数,∴若(a,b)⊆(2k,2k+1)”,则“函数f(x)在区间(a,b)上单调递减”,故正确.故答案为:①②④.三.解答题(本大题共3小题,共40分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上)13.A={x|x2﹣3x+2=0},B={x|ax﹣2=0},若B⊆A,求a.【考点】集合的包含关系判断及应用.【分析】解一元二次方程先化简集合A ,再由子集的定义分集合B 是否为空集两种情况讨论,最后综合讨论结果求解.【解答】解:解:集合A={x|x 2﹣3x+2=0}={1,2}∵B ⊆A ,∴(1)B=∅时,a=0(2)当B={1}时,a=2(3))当B={2}时,a=1故a 值为:2或1或0.14.已知函数且f (1)=2.(1)求实数k 的值及函数的定义域;(2)判断函数在(1,+∞)上的单调性,并用定义加以证明.【考点】函数单调性的性质;函数单调性的判断与证明.【分析】(1)由f (1)=2便可求出k=1,并容易求出函数f (x )的定义域;(2)可以判断在(1,+∞)上为增函数,根据增函数的定义,设任意的x 1>x 2>1,然后作差,通分,提取公因式,从而可证明f (x 1)>f (x 2),这便可得出f (x )在(1,+∞)上为增函数.【解答】解:(1)f (1)=1+k=2;∴k=1,,定义域为{x ∈R|x ≠0};(2)为增函数;证明:设x 1>x 2>1,则:==;∵x 1>x 2>1;∴x 1﹣x 2>0,,; ∴f (x 1)>f (x 2);∴f (x )在(1,+∞)上为增函数.15.已知二次函数f (x )的图象过点(0,4),对任意x 满足f (3﹣x )=f (x ),且有最小值是.(1)求f (x )的解析式;(2)求函数h (x )=f (x )﹣(2t ﹣3)x 在区间[0,1]上的最小值,其中t ∈R ;(3)在区间[﹣1,3]上,y=f (x )的图象恒在函数y=2x+m 的图象上方,试确定实数m 的范围.【考点】二次函数的性质.【分析】本题(1)用待定系数法设出函数解析式,利用条件图象过点(0,4),f (3﹣x )=f (x ),最小值得到三个方程,解方程组得到本题结论;(2)分类讨论研究二次函数在区间上的最小值,得到本题结论;(3)将条件转化为恒成立问题,利用参变量分离,求出函数的最小值,得到本题结论.【解答】解:(1)二次函数f(x)图象经过点(0,4),任意x满足f(3﹣x)=f(x)则对称轴x=,f(x)存在最小值,则二次项系数a>0设f(x)=a(x﹣)2+.将点(0,4)代入得:f(0)=,解得:a=1∴f(x)=(x﹣)2+=x2﹣3x+4.(2)h(x)=f(x)﹣(2t﹣3)x=x2﹣2tx+4=(x﹣t)2+4﹣t2,x∈[0,1].当对称轴x=t≤0时,h(x)在x=0处取得最小值h(0)=4;当对称轴0<x=t<1时,h(x)在x=t处取得最小值h(t)=4﹣t2;当对称轴x=t≥1时,h(x)在x=1处取得最小值h(1)=1﹣2t+4=﹣2t+5.综上所述:当t≤0时,最小值4;当0<t<1时,最小值4﹣t2;当t≥1时,最小值﹣2t+5.∴.(3)由已知:f(x)>2x+m对于x∈[﹣1,3]恒成立,∴m<x2﹣5x+4对x∈[﹣1,3]恒成立,∵g(x)=x2﹣5x+4在x∈[﹣1,3]上的最小值为,∴m<.四、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将正确答案的序号填在答题纸上)(x+1)的解集是(﹣1,1] .16.如图,函数f(x)的图象为折线 AC B,则不等式f(x)≥log2【考点】函数的图象.【分析】在同一坐标系中画出函数f(x)和函数y=log(x+1)的图象,数形结合可得答案.2【解答】解:在同一坐标系中画出函数f(x)和函数y=log(x+1)的图象,如图所示:2(x+1)的解集是:(﹣1,1],.由图可得不等式f(x)≥log2故答案为:(﹣1,1]17.函数的单调递增区间是[2,3).【考点】复合函数的单调性.【分析】令t=﹣3+4x﹣x2>0,求得函数的定义域,结合y=,本题即求函数t在(1,3)上的减区间,再利用二次函数的性质可得结论.【解答】解:令t=﹣3+4x﹣x2>0,求得1<x<3,则y=,本题即求函数t在(1,3)上的减区间.利用二次函数的性质可得函数t在(1,3)上的减区间为[2,3),故答案为:[2,3).18.(lg2)2+lg2•lg5+的值为 1 .【考点】对数的运算性质.【分析】根据lg2+lg5=1,进行计算即可.【解答】解:(lg2)2+lg2•lg5+=lg2(lg2+lg5)+lg5=lg2+lg5=1,故答案为:1.19.设函数f(x)=,①若a=1,则f(x)的最小值为﹣1 ;②若f(x)恰有2个零点,则实数a的取值范围是≤a<1或a≥2 .【考点】函数的零点;分段函数的应用.【分析】①分别求出分段的函数的最小值,即可得到函数的最小值;②分别设h(x)=2x﹣a,g(x)=4(x﹣a)(x﹣2a),分两种情况讨论,即可求出a的范围.【解答】解:①当a=1时,f (x )=,当x <1时,f (x )=2x ﹣1为增函数,f (x )>﹣1,当x >1时,f (x )=4(x ﹣1)(x ﹣2)=4(x 2﹣3x+2)=4(x ﹣)2﹣1,当1<x <时,函数单调递减,当x >时,函数单调递增,故当x=时,f (x )min =f ()=﹣1,②设h (x )=2x ﹣a ,g (x )=4(x ﹣a )(x ﹣2a )若在x <1时,h (x )=与x 轴有一个交点,所以a >0,并且当x=1时,h (1)=2﹣a >0,所以0<a <2,而函数g (x )=4(x ﹣a )(x ﹣2a )有一个交点,所以2a ≥1,且a <1,所以≤a <1,若函数h (x )=2x ﹣a 在x <1时,与x 轴没有交点,则函数g (x )=4(x ﹣a )(x ﹣2a )有两个交点,当a ≤0时,h (x )与x 轴无交点,g (x )无交点,所以不满足题意(舍去),当h (1)=2﹣a ≤0时,即a ≥2时,g (x )的两个交点满足x 1=a ,x 2=2a ,都是满足题意的,综上所述a 的取值范围是≤a <1,或a ≥2.五、解答题(本大题共3小题,共30分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上)20.为配合国庆黄金周,促进旅游经济的发展,某火车站在调查中发现:开始售票前,已有a 人在排队等候购票.开始售票后,排队的人数平均每分钟增加b 人.假设每个窗口的售票速度为c 人/min ,且当开放2个窗口时,25min 后恰好不会出现排队现象(即排队的人刚好购完);若同时开放3个窗口,则15min 后恰好不会出现排队现象.若要求售票10min 后不会出现排队现象,则至少需要同时开几个窗口?【考点】根据实际问题选择函数类型;简单线性规划.【分析】根据条件建立不等式关系,进行求解即可.【解答】解:设至少需要同时开x 个窗口,则根据题意有,.由①②得,c=2b ,a=75b ,代入③得,75b+10b ≤20bx ,∴x ≥, 即至少同时开5个窗口才能满足要求.21.已知定义域为R 的函数是奇函数.(1)求f (x );(2)判断函数f (x )的单调性(不必证明);(3)解不等式f (|x|+1)+f (x )<0.【考点】函数单调性的判断与证明;函数解析式的求解及常用方法.【分析】(1)根据f(x)是R上的奇函数,f(0)=0,求出b的值1即可;(2)化简f(x),判断f(x)在R上为减函数;(3)利用f(x)的单调性与奇偶性,化简不等式并求出解集.【解答】解:(1)因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0,即=0,解得b=1;从而有;…经检验,符合题意;…(2)由(1)知,f(x)==﹣+;由y=2x的单调性可推知f(x)在R上为减函数;…(3)因为f(x)在R上为减函数且是奇函数,从而不等式f(1+|x|)+f(x)<0等价于f(1+|x|)<﹣f(x),即f(1+|x|)<f(﹣x);…又因f(x)是R上的减函数,由上式推得1+|x|>﹣x,…解得x∈R.…22.对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间[m,n]⊆D,同时满足:①f(x)在[m,n]内是单调函数;②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n].则称[m,n]是该函数的“和谐区间”.(1)证明:[0,1]是函数y=f(x)=x2的一个“和谐区间”.(2)求证:函数不存在“和谐区间”.(3)已知:函数(a∈R,a≠0)有“和谐区间”[m,n],当a变化时,求出n﹣m的最大值.【考点】函数单调性的性质.【分析】(1)根据二次函数的性质,我们可以得出y=f(x)=x2在区间[0,1]上单调递增,且值域也为[0,1]满足“和谐区间”的定义,即可得到结论.(2)该问题是一个确定性问题,从正面证明有一定的难度,故可采用反证法来进行证明,即先假设区间[m,n]为函数的“和谐区间”,然后根据函数的性质得到矛盾,进而得到假设不成立,原命题成立.(3)设[m,n]是已知函数定义域的子集,我们可以用a表示出n﹣m的取值,转化为二次函数的最值问题后,根据二次函数的性质,可以得到答案.【解答】解:(1)∵y=x2在区间[0,1]上单调递增.又f(0)=0,f(1)=1,∴值域为[0,1],∴区间[0,1]是y=f(x)=x2的一个“和谐区间”.(2)设[m,n]是已知函数定义域的子集.∵x≠0,[m,n]⊆(﹣∞,0)或[m,n]⊆(0,+∞),故函数在[m,n]上单调递增.若[m,n]是已知函数的“和谐区间”,则故m、n是方程的同号的相异实数根.∵x2﹣3x+5=0无实数根,∴函数不存在“和谐区间”.(3)设[m,n]是已知函数定义域的子集.∵x≠0,[m,n]⊆(﹣∞,0)或[m,n]⊆(0,+∞),故函数在[m,n]上单调递增.若[m,n]是已知函数的“和谐区间”,则故m、n是方程,即a2x2﹣(a2+a)x+1=0的同号的相异实数根.∵,∴m,n同号,只须△=a2(a+3)(a﹣1)>0,即a>1或a<﹣3时,已知函数有“和谐区间”[m,n],∵,∴当a=3时,n﹣m取最大值。
2019-2020学年北京师大实验中学高一(上)期中数学试卷试题及答案(解析版)
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2019-2020学年北京师大实验中学高一(上)期中数学试卷一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.每题只有一个正确答案,将正确答案的序号填在括号中)1.已知集合{1A =-,0,1,2},2{|1}B x x =…,则(A B = )A .{1-,0,1}B .{0,1}C .{1-,1}D .{0,1,2}2.如果0a b <<,那么下列不等式成立的是( ) A .11a b< B .2ab b < C .2ab a -<- D .11a b-<- 3.下列函数中,值域为(0,)+∞的是( )A .y =B .11y x =- C .y = D .y =4.已知3()4f x ax bx =+-,若f (2)6=,则(2)(f -= ) A .14-B .14C .6-D .105.设x R ∈,则“|2|1x -<”是“260x x --<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件6.函数21()2f x x x=--在区间(1,3)内的零点个数是( ) A .0B .1C .2D .37.已知命题“x R ∃∈,212(1)02x a x +-+…是假命题,则实数a 的取值范围是( )A .(,1)-∞-B .(1,3)-C .(3,)-+∞D .(3,1)-8.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1)2()f x f x +=,且当(0x ∈,1]时,()(1)f x x x =-.若对任意(x ∈-∞,]m ,都有8()9f x -…,则m 的取值范围是( ) A .(-∞,9]4B .(-∞,7]3C .(-∞,5]2D .(-∞,8]3二、填空题(本大题6小题,每小题5分,共30分,将正确答案填在横线上) 9.已知26x y -=,34x y -=,则2256x xy y -+的值为 .10.已知α,β是方程2270x x +-=的两个根,则222ααββ-+= .11.某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是 .12.已知函数21(0)()2(0)x x f x x x ⎧+=⎨-<⎩…,若()10f x =,则x = .13.若二元一次方程37x y -=,231x y +=,9y kx =-有公共解,求实数k = .14.已知R λ∈,函数24,()43,x x f x x x x λλ-⎧=⎨-+<⎩…,当2λ=时,不等式()0f x <的解集是 .若函数()f x 恰有2个零点,则λ的取值范围是 .三、解答题(本大题共3个小题,共30分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上) 15.已知集合{|44}A x a x a =-+<<+,1{|0}5x B x x +=-…. (1)若1a =,求A B ;(2)若AB R =,求实数a 的取值范围.16.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x …时有4()4xf x x =+ (1)判断函数()f x 在[0,)+∞上的单调性,并用定义证明; (2)求函数()f x 的解析式(写成分段函数的形式).17.已知关于x 的不等式(1)(2)2ax x -->的解集为A ,且3A ∉. (Ⅰ)求实数a 的取值范围; (Ⅱ)求集合A .四、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分,将正确答案的序号填在答题纸上)18.函数y 的定义域是 . 19.已知函数21()1f x x =+,则f (1)f +(2)f +(3)f +(4)111()()()234f f f +++= . 20.设0x >,0y >,25x y +=的最小值为 .21.李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.①当10x =时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付 元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为 .22.设函数()f x 的定义域D ,如果存在正实数m ,使得对任意x D ∈,都有()()f x m f x +>,则称()f x 为D 上的“m 型增函数”.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x >时,()||()f x x a a a R =--∈.若()f x 为R 上的“20型增函数”,则实数a 的取值范围是 . 五、解答题(本大题共3小题,共30分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上) 23.已知关于x 的一元二次方程2420x x k -+=. (1)若方程有实数根,求实数k 的取值范围;(2)如果k 是满足(1)的最大整数,且方程2420x x k -+=的根是一元二次方程22310x mx m -+-=的一个根,求m 的值及这个方程的另一个根.24.已知函数()(2)()f x x x a =-+,其中a R ∈. (Ⅰ)若()f x 的图象关于直线1x =对称,求a 的值; (Ⅱ)求()f x 在区间[0,1]上的最小值.25.对于区间[a ,]()b a b <,若函数()y f x =同时满足:①()f x 在[a ,]b 上是单调函数;②函数()y f x =,[x a ∈,]b 的值域是[a ,]b ,则称区间[a ,]b 为函数()f x 的“保值”区间.(1)求函数2y x =的所有“保值”区间;(2)函数2(0)y x m m =+≠是否存在“保值”区间?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.2019-2020学年北京师大实验中学高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.每题只有一个正确答案,将正确答案的序号填在括号中)1.已知集合{1A =-,0,1,2},2{|1}B x x =…,则(A B = )A .{1-,0,1}B .{0,1}C .{1-,1}D .{0,1,2}【解答】解:因为{1A =-,0,1,2},2{|1}{|11}B x x x x ==-剟?, 所以{1AB =-,0,1},故选:A .2.如果0a b <<,那么下列不等式成立的是( ) A .11a b< B .2ab b < C .2ab a -<- D .11a b-<- 【解答】解:由于0a b <<,不妨令2a =-,1b =-,可得112a =- 11b =-,∴11a b>,故A 不正确.可得2ab =,21b =,2ab b ∴>,故B 不正确. 可得2ab -=-,24a -=-,2ab a ∴->-,故C 不正确. 故选:D .3.下列函数中,值域为(0,)+∞的是( )A .y =B .11y x =- C .y = D .y =【解答】解:A .0y =,故A 不符合; 1.(,0)(0,)1B y x =∈-∞+∞-,故B 不符合;.1C y =,故C 不符合;.D y ={|1}x x >,当1x >时,101x >-,∴0y =>,故D 符合. 故选:D .4.已知3()4f x ax bx =+-,若f (2)6=,则(2)(f -= )A .14-B .14C .6-D .10【解答】解:3()4f x ax bx =+-33()()4()()48f x f x ax bx a x b x ∴+-=+-+-+⨯--=-()()8f x f x ∴+-=- f (2)6= (2)14f ∴-=-故选:A .5.设x R ∈,则“|2|1x -<”是“260x x --<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【解答】解:由|2|1x -<得121x -<-<,得13x << 由260x x --<得23x -<<,即“|2|1x -<”是“260x x --<”的充分不必要条件, 故选:A . 6.函数21()2f x x x=--在区间(1,3)内的零点个数是( ) A .0B .1C .2D .3【解答】解:21()2f x x x'=+, 当(1,3)x ∈时,()0f x '>,()f x ∴在(1,3)上单调递增, 又f (1)20=-<,f (3)2003=>, ()f x ∴在(1,3)上有1个零点.故选:B .7.已知命题“x R ∃∈,212(1)02x a x +-+…是假命题,则实数a 的取值范围是( )A .(,1)-∞-B .(1,3)-C .(3,)-+∞D .(3,1)-【解答】解: “x R ∃∈,212(1)02x a x +-+…”的否定为“x R ∀∈,212(1)02x a x +-+>““x R ∃∈,212(1)02x a x +-+…”为假命题∴ “x R ∀∈,212(1)02x a x +-+> “为真命题 即212(1)02x a x +-+>恒成立 21(1)4202a ∴--⨯⨯< 解得13a -<< 故选:B .8.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1)2()f x f x +=,且当(0x ∈,1]时,()(1)f x x x =-.若对任意(x ∈-∞,]m ,都有8()9f x -…,则m 的取值范围是( ) A .(-∞,9]4B .(-∞,7]3C .(-∞,5]2D .(-∞,8]3【解答】解:因为(1)2()f x f x +=,()2(1)f x f x ∴=-,(0x ∈,1]时,1()(1)[4f x x x =-∈-,0],(1x ∴∈,2]时,1(0x -∈,1],1()2(1)2(1)(2)[2f x f x x x =-=--∈-,0];(2x ∴∈,3]时,1(1x -∈,2],()2(1)4(2)(3)[1f x f x x x =-=--∈-,0], 当(2x ∈,3]时,由84(2)(3)9x x --=-解得73x =或83x =,若对任意(x ∈-∞,]m ,都有8()9f x -…,则73m …. 故选:B .二、填空题(本大题6小题,每小题5分,共30分,将正确答案填在横线上) 9.已知26x y -=,34x y -=,则2256x xy y -+的值为 24 .【解答】解:26x y -=,34x y -=,2256(2)(3)x xy y x y x y ∴-+=--6424=⨯=.故答案为:24.10.已知α,β是方程2270x x +-=的两个根,则222ααββ-+= 32 . 【解答】解:α,β是方程2270x x +-=的两个根, 2αβ∴+=-,7αβ=-,则22222()4(2)4(7)32ααββαβαβ-+=+-=--⨯-=. 故答案为:32.11.某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是 30 . 【解答】解:由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和6006442240x x =⨯+⨯=…(万元). 当且仅当30x =时取等号. 故答案为:30.12.已知函数21(0)()2(0)x x f x x x ⎧+=⎨-<⎩…,若()10f x =,则x = 3或5- .【解答】解:令2110x +=, 解得,3x =或3x =-(舍去); 令210x -=,解得,5x =-; 故答案为:3或5-.13.若二元一次方程37x y -=,231x y +=,9y kx =-有公共解,求实数k = 4 . 【解答】解:由37x y -=,231x y +=得,两直线的交点坐标为(2,1)-, 二元一次方程37x y -=,231x y +=,9y kx =-有公共解, ∴点(2,1)-在直线9y kx =-上,129k ∴-=-,4k ∴=.故答案为:4.14.已知R λ∈,函数24,()43,x x f x x x x λλ-⎧=⎨-+<⎩…,当2λ=时,不等式()0f x <的解集是{|14}x x << .若函数()f x 恰有2个零点,则λ的取值范围是 .【解答】解:当2λ=时函数24,2()43,2x x f x x x x -⎧=⎨-+<⎩…,显然2x …时,不等式40x -<的解集:{|24}x x <…;2x <时,不等式()0f x <化为:2430x x -+<,解得12x <<,综上,不等式的解集为:{|14}x x <<. 函数()f x 恰有2个零点,函数24,()43,x x f x x x x λλ-⎧=⎨-+<⎩…的草图如图:函数()f x 恰有2个零点,则13λ<…或4λ>. 故答案为:{|14}x x <<;(1,3](4,)+∞.三、解答题(本大题共3个小题,共30分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上) 15.已知集合{|44}A x a x a =-+<<+,1{|0}5x B x x +=-…. (1)若1a =,求A B ;(2)若AB R =,求实数a 的取值范围.【解答】解:{|1B x x =-…或5}x >, (1)若1a =,则{|35}A x x =-<<, {|31}AB x x ∴=-<-…;(2)A B R =,∴4145a a -+-⎧⎨+>⎩…, 13a ∴<…,∴实数a 的取值范围为(1,3].16.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x …时有4()4xf x x =+ (1)判断函数()f x 在[0,)+∞上的单调性,并用定义证明; (2)求函数()f x 的解析式(写成分段函数的形式). 【解答】解:(1)函数4()4xf x x =+在[0,)+∞上单调递增. 证明:设120x x >…,则12121244()()44x x f x f x x x -=-++, 12121216()4()16x x x x x x -=+++,又120x x >…,所以120x x ->,120x x …,120x x +>, 所以12121216()04()16x x x x x x ->+++.则12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >, 故函数4()4xf x x =+在[0,)+∞上单调递增; (2)由于当0x …时有4()4xf x x =+, 而当0x <时,0x ->, 则44()()44x x f x f x x x --===-+-, 即4()(0)4xf x x x =<-. 则4(0)4()4(0)4xx x f x x x x ⎧⎪⎪+=⎨⎪<⎪-⎩….17.已知关于x 的不等式(1)(2)2ax x -->的解集为A ,且3A ∉. (Ⅰ)求实数a 的取值范围; (Ⅱ)求集合A . 【解答】解:()3I A ∉,∴当3x =时,有(1)(2)2ax x --…,即312a -…; 解得1a …,即a 的取值范围是{|1}a a …;⋯ ()(1)(2)2II ax x -->, (1)(2)20ax x ∴--->,2(21)0ax a x ∴-+>,⋯当0a =时,集合{|0}A x x =<;⋯当12a <-时,集合1|02A x x a ⎧⎫=<<+⎨⎬⎩⎭;⋯当12a =-时,原不等式的解集A 为空集;⋯(7分)当102a -<<时,集合1|20A x x a ⎧⎫=+<<⎨⎬⎩⎭;⋯当01a <…时,集合1|02A x x x a ⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭或.⋯四、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分,将正确答案的序号填在答题纸上)18.函数y 的定义域是 [1-,3] .【解答】解:要使函数y =的解析式有意义, 自变量x 须满足:的解:要要{1030x x +-厖 即∴13x x <-⎧⎨⎩…解得13x ∴-剟∴y =定义域为[1-,3]故答案为:[1-,3] 19.已知函数21()1f x x =+,则f (1)f +(2)f +(3)f +(4)111()()()234f f f +++= 2. 【解答】解:21()1f x x =+,221()1x f x x ∴=+,22211()()111x f x f x x x ∴+=+=++, f ∴(1)f +(2)f +(3)f +(4)111()()()234f f f +++f =(1)f +(2)1()2f f ++(3)1()3f f ++(4)1()4f + 132=, 故答案为:132. 20.设0x >,0y >,25x y +=的最小值为【解答】解:0x >,0y >,25x y +=,==+;由基本不等式有:64xy xy=; 当且仅当=时, 即:3xy =,25x y +=时,即:31x y =⎧⎨=⎩或232x y =⎧⎪⎨=⎪⎩时;等号成立,;故答案为:21.李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.①当10x =时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付 130 元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为 .【解答】解:①当10x =时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,可得6080140+=(元), 即有顾客需要支付14010130-=(元);②在促销活动中,设订单总金额为m 元,可得()80%70%m x m -⨯⨯…, 即有8m x …恒成立, 由题意可得120m …, 可得120158x =…, 则x 的最大值为15元.故答案为:130,1522.设函数()f x 的定义域D ,如果存在正实数m ,使得对任意x D ∈,都有()()f x m f x +>,则称()f x 为D 上的“m 型增函数”.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x >时,()||()f x x a a a R =--∈.若()f x 为R 上的“20型增函数”,则实数a 的取值范围是 (,5)-∞ . 【解答】解:函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x >时,()||()f x x a a a R =--∈,得||,0()0,0||,0x a a x f x x x a a x -->⎧⎪==⎨⎪--+<⎩,(20)()f x f x +>,()f x 为R 上的“20型增函数”, (20)()f x f x ∴+>,当0x …时,|20|||x a a x a a +-->--, 式子|20|||x a x a +->-的几何意义为数轴上到点a 的距离小于到点20a -的距离, 又0x >,200a a ∴+-<,解得10a <;当020x x <<+时,|20|||x a a x a a +-->-++,即|20|||2x a x a a +-++>恒成立, ∴根据几何意义得|220|2a a ->,即5a <;当200x x <+<时,|20|||x a a x a a -+++>-++,即|20|||x a x a ++<+恒成立, 200a a ∴--->,即10a <.∴实数a 的取值范围是5a <.故答案为:(,5)-∞五、解答题(本大题共3小题,共30分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上)23.已知关于x 的一元二次方程2420x x k -+=.(1)若方程有实数根,求实数k 的取值范围;(2)如果k 是满足(1)的最大整数,且方程2420x x k -+=的根是一元二次方程22310x mx m -+-=的一个根,求m 的值及这个方程的另一个根.【解答】解:(1)由题意△0…, 1680k ∴-…,2k ∴….(2)由题意2k =,方程2420x x k -+=的根,122x x ==,∴方程22310x mx m -+-=的一个根为2,44310m m ∴-+-=,3m ∴=,方程为2680x x -+=,2x ∴=或4,∴方程22310x mx m -+-=的另一个根为4.24.已知函数()(2)()f x x x a =-+,其中a R ∈.(Ⅰ)若()f x 的图象关于直线1x =对称,求a 的值;(Ⅱ)求()f x 在区间[0,1]上的最小值.【解答】(Ⅰ)解法一:因为2()(2)()(2)2f x x x a x a x a =-+=+--, 所以,()f x 的图象的对称轴方程为22a x -=. 由212a -=,得0a =. 解法二:因为函数()f x 的图象关于直线1x =对称,所以必有(0)f f =(2)成立,所以20a -=,得0a =.(Ⅱ)解:函数()f x 的图象的对称轴方程为22a x -=. ①当202a -…,即2a …时, 因为()f x 在区间(0,1)上单调递增,所以()f x 在区间[0,1]上的最小值为(0)2f a =-.②当2012a -<<,即02a <<时, 因为()f x 在区间2(0,)2a -上单调递减,在区间2(,1)2a -上单调递增, 所以()f x 在区间[0,1]上的最小值为222()()22a a f -+=-.③当212a -…,即0a …时, 因为()f x 在区间(0,1)上单调递减,所以()f x 在区间[0,1]上的最小值为f (1)(1)a =-+.25.对于区间[a ,]()b a b <,若函数()y f x =同时满足:①()f x 在[a ,]b 上是单调函数;②函数()y f x =,[x a ∈,]b 的值域是[a ,]b ,则称区间[a ,]b 为函数()f x 的“保值”区间.(1)求函数2y x =的所有“保值”区间;(2)函数2(0)y x m m =+≠是否存在“保值”区间?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.【解答】解:(1)因为函数2y x =的值域是[0,)+∞,且2y x =在[a ,]b 的值域是[a ,]b ,所以[a ,][0b ⊆,)+∞,所以0a …,从而函数2y x =在区间[a ,]b 上单调递增, 故有22.a ab b ⎧=⎨=⎩解得0,10, 1.a a b b ==⎧⎨==⎩或或 又a b <,所以01.a b =⎧⎨=⎩所以函数2y x =的“保值”区间为[0,1].⋯ (2)若函数2(0)y x m m =+≠存在“保值”区间,则有:①若0a b <…,此时函数2y x m =+在区间[a ,]b 上单调递减,所以22.a mb b m a ⎧+=⎨+=⎩消去m 得22a b b a -=-,整理得()(1)0a b a b -++=. 因为a b <,所以10a b ++=,即1a b =--.又01b b b⎧⎨--<⎩…所以102b -<…. 因为2221311()(0)242m b a b b b b =-+=---=-+--<…,所以314m -<-….⋯ ②若0b a >…,此时函数2y x m =+在区间[a ,]b 上单调递增, 所以22.a m ab m b ⎧+=⎨+=⎩消去m 得22a b a b -=-,整理得()(1)0a b a b -+-=. 因为a b <,所以10a b +-=,即1b a =-.又01a a a⎧⎨<-⎩…所以102a <….因为22111()(0)242m a a a a =-+=--+<…,所以104m <…. 因为0m ≠,所以104m <<. 综合 ①、②得,函数2(0)y x m m =+≠存在“保值”区间,此时m 的取值范围是31[1,)(0,)44--.。
【解析】北京市首都师范大学附属中学2019-2020学年高一上学期期中考试(5-11班)数学试题

首都师大附中2019—2020学年第一学期期中考试高一数学(5-11班)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{|2}A x x =>,{|(1)(3)0}B x x x =--<,则A B =I ( ) A. {|1}x x >B. {|23}x x <<C. {|13}x x <<D.{| 2 x x >或1}x <【答案】B 【分析】计算{}{|(1)(3)0}=13B x x x x x =--<<<,再计算A B I 得到答案. 【详解】{}{|(1)(3)0}=13B x x x x x =--<<<,{|2}A x x =>,故{|23}A B x x ⋂=<<.故选:B .【点睛】本题考查了交集运算,属于简单题.2.已知命题p :∃c >0,方程x 2-x +c =0有解,则¬p 为( ) A. ∀c >0,方程x 2-x +c =0无解 B. ∀c ≤0,方程x 2-x +c =0有解 C. ∃c >0,方程x 2-x +c =0无解 D. ∃c ≤0,方程x 2-x +c =0有解【答案】A 【分析】利用特称命题的否定是全称命题,可得结果.【详解】命题p :∃c >0,方程x 2-x +c =0有解,则¬p 为∀c >0,方程x 2-x +c =0无解, 故选:A.【点睛】本题考查特称命题否定,是基础题.3.已知定义在R 上的函数f (x )的图像是连续不断的,且有如下对应值表:那么函数f (x )一定存在零点的区间是( ) A. (-∞,1) B. (1,2) C. (2,3) D. (3,4)【答案】C 【分析】由表中数据,结合零点存在性定理可得出结果.【详解】由表可知(1)(2)0,(2)(3)0,(3)(4)0f f f f f f ><>, 由零点存在性定理可知f (x )一定存在零点的区间是(2,3), 故选:C.【点睛】本题考查零点存在性定理,理解零点存在性定理是关键,是基础题. 4.下列函数中,在其定义域上既是偶函数,又在(0,+∞)上单调递减的( ) A. y =x 2B. y =3xC. y =x +1D. y【答案】B 【分析】运用函数的奇偶性和单调性对每个选项进行判断.【详解】对A. y =x 2在(0,+∞)上单调递增,故排除;对B. y =3x,其定义域上既是偶函数,又在(0,+∞)上单调递减;对C. y =x +1,其为非奇非偶函数,故排除;对D. y 故选:B.【点睛】本题考查了函数的奇偶性和单调性的判断,是基础题.5.若a >b ,则下列四个不等式中必成立的是( ) A. ac >bc B. a c >b cC. a 2>b 2D.21ac +>21b c + 【答案】D 【分析】根据不等式的基本性质,逐一分析选项是否恒成立. 【详解】A.当0c =时,不等式不成立; B.当0c <时,不等式不成立; C.当1,2a b ==-时,不等式不成立; D.因为210c +>,故不等式必成立, 故选:D.【点睛】本题以命题的真假判断为载体,考查了不等式恒成立,不等式的基本性质,是基础题. 6.函数f (x )=1x +的最大值为 ( ) A. 2 5B. 1 2C.2D. 1【答案】B本小题主要考查均值定理.11()112f x x ==≤+=,即1x =时取等号.故选B .7.5a ≥是命题“[]1,2x ∀∈,20x a -≤”为真命题的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【分析】“[]1,2x ∀∈,20x a -≤”等价于a 大于等于2x 的最大值,由x 的范围求得2x 的范围,可得a 的取值范围,然后结合充分条件、必要条件的定义可得结果.【详解】因为“[]1,2x ∀∈,20x a -≤”等价于a 大于等于2x 的最大值, 而[]x 1,2∀∈,有[]21,4x ∈,所以4a ≥,由5a ≥,可得4a ≥成立,即[]1,2x ∀∈,20x a -≤成立; 反之,[]1,2x ∀∈,20x a -≤成立,可得4a ≥,不能推出5a ≥.5a ∴≥是命题“[]1,2x ∀∈,20x a -≤”为真命题的充分而不必要条件,故选A .【点睛】本题主要考查恒成立问题的求解方法,考查充分必要条件的判定,是基础题.判断充分条件与必要条件应注意:首先弄清条件p 和结论q 分别是什么,然后直接依据定义、定理、性质尝试,p q q p ⇒⇒.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想化抽象为直观外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题;对于范围问题也可以转化为包含关系来处理.8.已知奇函数()y f x =的图像关于直线2x =对称,且()3f m =,则(4)f m -的值为( ) A. 3 B. 0C. -3D.13【答案】C 【分析】由函数()y f x =的图象关于直线2x =对称,可得()(4)f m f m =-,再结合()y f x =为奇函数,求得(4)f m -的值.【详解】解:由函数()y f x =的图象关于直线2x =对称,可得()(4)f m f m =-, 再结合()y f x =为奇函数,可得()(4)(4)3f m f m f m =-=--=, 求得(4)3f m -=-, 故选:C.【点睛】本题主要考查函数的奇偶性的性质,函数的图象的对称性,属于基础题.9.已知函数()2f x ax x =-,若对任意[)12,2,x x ∈+∞,且12x x ≠,不等式()()1212f x f x x x ->-恒成立,则实数a 的取值范围是 A. 1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭B. 1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C. 1,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭D. 1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】D 【分析】 对不等式()()1212f x f x x x --进行化简,转化为a (x 1+x 2)﹣1>0恒成立,再将不等式变形,得到a >121x x +恒成立,从而将恒成立问题转变成求121x x +的最大值,即可求出a 的取值范围.【详解】不妨设x 2>x 1≥2,不等式()()1212f x f x x x --=22112212ax x ax x x x --+- =()()()12121212a x x x x x x x x -+---=a (x 1+x 2)﹣1,∵对任意x 1,x 2∈[2,+∞),且x 1≠x 2,不等式()()1212f x f x x x -->0恒成立,∴x 2>x 1≥2时,a (x 1+x 2)﹣1>0,即a >121x x +恒成立∵x 2>x 1≥2∴121x x +<14∴a≥14,即a 的取值范围为[14,+∞); 故选:D .【点睛】本题考查了函数恒成立求参数取值范围,也是常考题型,本题以“任性函数”的形式考查函数恒成立求参数取值范围,一种方法,可以采用参变分离的方法,将恒成立转化为求函数的最大值和最小值,二种方法,将不等式整理为()0F x <的形式,即求()max 0F x < ,或是()0F x >的形式,即求()min 0F x < ,求参数取值.10.给定条件:①∃x 0∈R ,f (-x 0)=-f (x 0);②∀x ∈R ,f (1-x )=-f (1+x ).下列三个函数:y =x 3,y =|x -1|,y =221,143,1x x x x x ⎧-<⎨-+≥⎩中,同时满足条件①②的函数个数是( )A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】B 【分析】根据条件②得函数图象关于(1,0)对称,故可判断y =x 3;根据00110x x --+-=的解的情况,可判断y =|x -1|;最后验证y =221,143,1x x x x x ⎧-<⎨-+≥⎩满足①②.【详解】解:令()(1)g x f x =+,则()(1)(1)()g x f x f x g x -=-=+=, 所以()g x 为偶函数,关于(0,0)对称,将()(1)g x f x =+的图象向右平移一个单位可得()f x 的图象,故()f x 图象关于(1,0)对称,故可排除3y x =;若存在一个0x 使得0011x x --=--,即00110x x --+-=,该方程无解,故|1|y x =-不满足②,排除;对于221,143,1x x y x x x ⎧-<=⎨-+≥⎩,当1x =时,2(1)(1)10,(1)(143)0f f -=--=-=--+=,其满足①, 画出图象如下:由图象可知,满足②. 故选:B.【点睛】本题考查函数的基本性质,根据条件能判断出函数关于(1,0)对称是关键,属于中档题.二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 把答案填在答题卡中的横线上.11.计算210.00013427--【答案】134【分析】化小数为分数,化根式为分数指数幂,再由有理指数幂的运算性质化简求值.【详解】原式()()23123443339130.13109244-⎡⎤⎛⎫=-+=-+=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,故答案为:134. 【点睛】本题考查有理指数幂的运算性质,是基础的计算题.12.函数y 11x -的定义域为____________. 【答案】[12,1)∪(1,+∞) 【分析】令被开方数大于等于0,同时分母非0,列出不等式组,求出x 的范围.【详解】解:要使函数有意义需要21010x x -≥⎧⎨-≠⎩解得12x ≥且1x ≠,故答案为:[12,1)∪(1,+∞). 【点睛】求函数的定义域,要保证开偶次方根的被开方数大于等于0;分母非0;对数的底数大于0且不为1,真数大于0等方面考虑.13.若函数f (x )=x 2-2x +1在区间[a ,a +2]上的最大值为4,则a 的值为____________. 【答案】-1或1【分析】对a 分类讨论,利用函数f (x )=x 2-2x +1在区间[a ,a +2]上的最大值为4,建立方程,即可求得a 的值.【详解】解:由题意,当0a ≥时,(2)4f a +=,即22)2(2)4(1a a +-++=,2(1)4,1a a ∴+=∴=;当0a <时,()4f a =,即2214a a -+=,2(1)4,1a a ∴-=∴=-;综上知,a 的值为1或−1. 故答案为:1或−1.【点睛】本题考查二次函数在闭区间上的最值,考查分类讨论的数学思想,考查学生的计算能力,属于中档题.14.如果关于x 的方程x 2+(m -1)x -m =0有两个大于12的正根,则实数m 的取值范围为____________. 【答案】(-∞,-12) 【分析】 方程有两个大于12的根,据此可以列出不等式组求得m 的取值范围即可. 【详解】解:根据题意,m 应当满足条件2(1)40112211(1)042m m m m m ⎧⎪∆=-+>⎪-⎪->⎨⎪⎪+-->⎪⎩即:2210012m m m m ⎧⎪++>⎪<⎨⎪⎪<-⎩,解得:12m <-, 实数m 的取值范围:(-∞,-12). 故答案为:(-∞,-12). 【点睛】本题考查根的判别式及根与系数的关系,解题的关键是正确的运用判别式及韦达定理,是中档题.15.能说明“若()()f x g x f 对任意的[0,2]x ∈都成立,则()f x 在[0,2]上的最小值大于()g x 在[0,2]上的最大值”为假命题的一对函数可以是()f x =____,()g x =_______. 【答案】 (1). ()f x x = (2). ()1g x x =- 【分析】由不等式恒成立可设()f x x =,()1g x x =-,结合单调性求出其在[]0,2上的最大值,即可得到符合题意.【详解】“若()()f x g x >对任意的[02]x ∈,都成立, 则()f x 在[]0,2上的最小值大于()g x 在[]0,2上的最大值”, 可设()f x x =,()1g x x =-,显然()()f x g x >恒成立,且()f x 在[]0,2的最小值为0,()g x 在[]0,2的最大值为1, 显然不成立,故答案为()f x x =,()1g x x =-.【点睛】本题主要考查了函数恒成立问题解法,注意运用函数的单调性,考查运算能力,熟练掌握初等函数的性质是解题的关键,属于基础题.16.已知函数22,(),x x x af x x x a ⎧-+≤=⎨>⎩.(1)当a =1时,函数()f x 的值域是___________;(2)若函数()f x 的图像与直线y a =只有一个公共点,则实数a 的取值范围是_______________. 【答案】 (1). R (2). []0,1 【分析】(1)根据分段函数单调性求值域,(2)先根据分段函数解+析式关系确定讨论点,再结合图象确定满足条件的参数范围.【详解】(1)当a =1时,22,1(),1x x x f x x x ⎧-+≤=⎨>⎩当1x >时,()1f x x =>当1x ≤时,22()2(1)11f x x x x =-+=--+≤所以函数()f x 的值域是(1,)(,1]R +∞-∞=U(2)因为当x a >时,()f x x a =>,所以只需函数2()2,()f x x x x a =-+≤的图像与直线y a =只有一个公共点,当22x x x -+≥,即01x ≤≤时,所以当01a ≤≤时,函数2()2,()f x x x x a =-+≤的图像与直线y a =只有一个公共点,当22x x x -+<,即1x >或0x <时,所以当1a >或0a <,即2a x x >-+,从而函数2()2,()f x x x x a =-+≤的图像与直线y a =无公共点, 因此实数a 的取值范围是[]0,1 故答案为:(1). R (2). []0,1【点睛】本题考查分段函数值域以及根据函数图象交点个数求参数,考查综合分析判断与求解能力,属中档题.三、解答题:共40分.17.设关于x 的不等式2x a -<的解集为A ,不等式2112x x -<+的解集为B . (1)求集合A ,B ;(2)若A B ⊆,求实数a 的取值范围.【答案】(1){}|22A x a x a =-<<+,{|23}B x x =-<<(2)[0]1,【分析】(1)解绝对值不等式和分式不等式得解;(2)由题得22a -≥-且23a +≤,解不等式得解. 【详解】(1)||2x a -<Q22x a ∴-<-<{|22}A x a x a ∴=-<<+∵2112x x -<+ ∴302x x -<+∴(2)(3)0x x +-<∴23x -<<{|23}B x x ∴=-<<(2)∵A B ⊆22a ∴-≥-且23a +≤,01a ∴≤≤即a 取值范围为[0]1,【点睛】本题主要考查绝对值不等式和分式不等式的解法,考查集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.18.已知函数()()223f x x bx b =-+∈R .⑴若函数()f x 的图象经过点()4,3,求实数b 的值.⑵当[]1,2x ∈-时,函数()y f x =的最小值为1,求当[]1,2x ∈-时,函数()y f x =最大值.【答案】⑴b =2;⑵见解+析.【分析】(1)把点的坐标代入f (x )计算;(2)对f (x )的对称轴与区间[﹣1,2]的关系进行分情况讨论,判断f (x )的单调性,利用单调性解出b ,再求出最大值.【详解】解:(1)把(4,3)代入f (x )得16﹣8b +3=3,∴b =2.(2)f (x )的图象开口向上,对称轴为x =b .①若b ≤﹣1,则f (x )在[﹣1,2]上是增函数,∴f min (x )=f (﹣1)=4+2b =1,解得b =﹣32. ∴f max (x )=f (2)=7﹣4b =13.②若b ≥2,则f (x )在[﹣1,2]上是减函数,∴f min (x )=f (2)=7﹣4b =1,解得b =32(舍). ③若﹣1<b <2,则f (x )在[﹣1,b ]上是减函数,在(b ,2]上增函数.∴f min (x )=f (b )=﹣b 2+3=1,解得b 或b (舍).∴f max (x )=f (﹣1)=4+2b =4+22.综上,当b ≤﹣1时,f (x )的最大值为13,当﹣1<b <2时,f (x )最大值为4+22.【点睛】本题考查了二次函数的单调性与对称轴的关系,考查了分类讨论思想,属于中档题. 19.如图,建立平面直角坐标系xoy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程221(1)(0)20y kx k x k =-+>表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.【答案】(1)炮的最大射程是10千米.(2)当a 不超过6千米时,炮弹可以击中目标.试题分析:(1)求炮的最大射程即求()221120y kx k x =-+(k >0)与x 轴的横坐标,求出后应用基本不等式求解.(2)求炮弹击中目标时的横坐标的最大值,由一元二次方程根的判别式求解试题详细分析:(1)令y =0,得kx -120(1+k 2)x 2=0, 由实际意义和题设条件知x >0,k >0,故x =2201k k +=201k k+≤202=10,当且仅当k =1时取等号.所以炮的最大射程为10千米. (2)因为a >0,所以炮弹可击中目标⇔存在k >0,使3.2=ka -120(1+k 2)a 2成立 ⇔关于k 的方程a 2k 2-20ak +a 2+64=0有正根⇔判别式Δ=(-20a )2-4a 2(a 2+64)≥0⇔a≤6.所以当a 不超过6(千米)时,可击中目标.考点:函数模型的选择与应用20.如果f (x )是定义在R 上的函数,且对任意的x ∈R ,均有f (-x )≠-f (x ),则称该函数是“X —函数”.(1)分别判断下列函数:①y =211x +;②y =x +1;③y =x 2+2x -3是否为“X —函数”?(直接写出结论)(2)若函数f (x )=x -x 2+a 是“X —函数”,求实数a 的取值范围; (3)设“X —函数”f (x )=21,,x x A x x B ⎧+∈⎨∈⎩在R 上单调递增,求所有可能的集合A 与B . 【答案】(1)①②是“X —函数”,③不是“X —函数”.(2)(0,+∞)(3)A =[0,+∞),B =(-∞,0)【分析】(1)直接利用信息判断结果;(2)利用信息的应用求出参数的取值范围;(3)利用函数的单调性的应用和应用的例证求出结果.【详解】(1)①②是“X —函数”,③不是“X —函数”;(2)∵f (-x )=-x -x 2+a ,-f (x )=-x +x 2-a ,f (x )=x -x 2+a 是“X —函数”,∴f (-x )=-f (x )无实数解,即x 2+a =0无实数解,∴a >0,∴a 的取值范围为(0,+∞);(3)对任意的x ≠0, 若x ∈A 且-x ∈A ,则-x ≠x ,f (-x )=f (x ),与f (x )在R 上单调增矛盾,舍去;若x ∈B 且-x ∈B ,f (-x )=-f (x ),与f (x )是“X —函数”矛盾,舍去;∴对任意的x ≠0,x 与-x 恰有一个属于A ,另一个属于B ,∴(0,+∞)⊆A,(-∞,0)⊆B,假设0∈B,则f(-0)=-f(0),与f(x)是“X—函数”矛盾,舍去;∴0∈A,经检验,A=[0,+∞),B=(-∞,0)符合题意.【点睛】本题考查的知识要点:信息题型的应用,反证法的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题型.。
2019-2020学年北大附中分校高一上学期期中数学试题(解析版)
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2019-2020学年北大附中分校高一上学期期中数学试题一、单选题 1.138-=( ) A .2 B .4C .12D .14【答案】C【解析】根据分数指数幂运算. 【详解】()11313318222---===. 故选:C 【点睛】本题考查分数指数幂的运算法则,属于简单题型. 2.已知:集合{}03A x x =<<,21()22x B x -⎧⎫=<⎨⎬⎭⎩,则A B =( ) A .(1,3) B .∅ C .(0,2)D .(2,3)【答案】A【解析】首先求集合B ,然后求A B .【详解】21212222x x ---<⇒< 21x ∴->-即1x >{}1B x x ∴=> ,{}()131,3A B x x ∴⋂=<<=.故选:A 【点睛】本题考查集合的运算,重点是解集合B ,属于简单题型.3.已知:21(1)()(1)x x f x x x ->⎧=⎨≤⎩且((2))f f =( )A .1B .2CD .-1【答案】A【解析】首先求()2f ,再求()()2f f . 【详解】()2121f =-=-,()()()()22111f f f =-=-=.故选:A 【点睛】本题考查分段函数求值,属于简单题型. 4.已知函数1()1f x x =+,其值域是(,1)(1,)-∞-+∞,则其定义域是( ) A .(,1)(1,)-∞-+∞B .(1,1)-C .(2,1)--D .(2,1)(1,0)---【答案】D【解析】因为函数是一对一函数,所以根据值域解定义域,只需解不等式111x <-+或111x >+. 【详解】因为函数是一对一函数,所以可以根据值域解定义域, 由111x >+ 011x ∴<+< ,解得10x -<<,111x <-+ ,110x ∴-<+< 21x ∴-<<- ,∴定义域是:2,11,0.故选:D 【点睛】本题考查根据值域求定义域,意在考查函数性质和解不等式,属于基础题型. 5.下列函数:(1)y x =,(2)2yx ,(3)3y x =,(4)1y x -=,(5)12y x =五个函数中,是奇函数且值域不是一切实数R 的函数是( ) A .(1),(3),(5) B .(1),(4) C .(4)D .(1),(3)【答案】C【解析】逐一分析选项,根据函数性质得到选项. 【详解】(1)y x =是奇函数,值域是R ,不满足条件; (2)2y x ,满足()()f x f x -=,是偶函数,并且函数的值域是[)0,+∞,不满足条件;(3)3y x =,是奇函数,并且值域是R ,不满足条件;(4)1y x -=是奇函数,并且值域是()(),00,-∞⋃+∞,满足条件.(5)12y x =定义域是[0,)+∞,不关于原点对称,是非奇非偶函数,不满足条件; 故选:C 【点睛】本题考查函数性质,意在考查函数的基础知识的理解,属于简单题型. 6.下列函数在(0,)+∞上单调递增的是( ) A .2y x =- B .2log y x =C .13y x =-D .12x y =【答案】B【解析】逐一分析选项,判断函数性质,得到答案. 【详解】A.()0,∞+时,2y x =-在()0,2单调递减,在[)2,+∞上单调递增,故不正确;B.2log y x =在()0,∞+单调递增,故正确;C.13y x =-,在()0,∞+单调递减,故不正确; D.12xy =在()0,∞+单调递减,故不正确. 故选:B 【点睛】本题考查函数的单调性,属于基础题型.7.已知下列函数:(1)3log y x =,(2)1lg1xy x+=-,(3))y x =,(4)1(0)1(0)x y x >⎧=⎨-<⎩中,是奇函数的是( )A .(1),(2)(3),(4)B .(2),(4)C .(2),(3),(4)D .(3),(4)【答案】C【解析】逐一分析函数,判断函数是否是奇函数,得到选项. 【详解】(1)3log y x = ,定义域是()0,∞+,不关于原点对称,故不是奇函数; (2)1lg1xy x+=- 的定义域是()1,1-,关于原点对称, 并且()()1111lg lg lg 111x x x f x f x x x x --++⎛⎫-===-=- ⎪+--⎝⎭,故函数是奇函数;(3))lgy x =的定义域是R ,并且()()))lg lglg10f x f x x x -+=+==,故函数是奇函数;(4)11y ⎧=⎨-⎩ ()()00x x ><的定义域是()(),00,-∞⋃+∞,关于原点对称,并且函数满足()()f x f x -=- ,故函数是奇函数.故选:C 【点睛】本题考查判断函数的奇偶性,属于基础题型,判断函数的奇偶性,首先判断函数的定义域,如果函数的定义域不关于原点对称,那函数就是非奇非偶函数,若函数关于原点对称,再根据定义域判断()f x -与()f x 的关系,若()()f x f x -=-或()()0f x f x -+=则函数是奇函数,若满足()()f x f x -=或()()0f x f x --=则函数是偶函数.8.已知0x >,则函数22xy x =+的最小值是( ) A .1 B .2C .4D .12【答案】B【解析】根据基本不等式a b +≥()0,0a b >> 求最小值. 【详解】0x >,222x x +≥=当且仅当22xx =时,等号成立,即2x =时,函数的最小值是2. 故选:B 【点睛】本题考查利用基本不等式求函数的最小值,属于简单题型. 9.比较下列几个数的大小:0.31()2a =,21log 3b =,0.0015c =,则有( ) A .a b c >> B .b a c >> C .c b a >>D .c a b >>【答案】D【解析】首先让,,a b c 和0或1比较大小,然后再判断,,a b c 的大小. 【详解】()0.310,12a ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,21log 03b =< ,0.00151c =>c a b ∴>>.故选:D 【点睛】本题考查指对数比较大小,意在考查转化与计算,属于简单题型.10.空气质量指数(简称:AQI )是定量描述空气质量状况的无量纲指数,空气质量按照AQI 大小分为六级:[)0,50为优,[)50,100为良,[)100,150为轻度污染,[)150,200为中度污染,[)200,250为重度污染,[)250,300为严重污染.下面记录了北京市22天的空气质量指数,根据图表,下列结论错误的是( )A .在北京这22天的空气质量中,按平均数来考察,最后4天的空气质量优于最前面4天的空气质量B .在北京这22天的空气质量中,有3天达到污染程度C .在北京这22天的空气质量中,12月29日空气质量最好D .在北京这22天的空气质量中,达到空气质量优的天数有6天【答案】C【解析】分析:通过题目所提供的图表得出22个数据,研究在各区间上的数据个数,对选项逐一验证得到答案.>>>>,详解:因为9759,5148,3629,6845所以在北京这22天的空气质量中,按平均数来考察,最后4天的空气质量优于最前面4天的空气质量,即选项A正确;AQI不低于100的数据有3个:143,225,145,所以在北京这22天的空气质量中,有3天达到污染程度,即选项B正确;因为12月29日的AQI为225,为重度污染,该天的空气质量最差,即选项C错误;AQI在[0,50)的数据有6个:36,47,49,48,29,45,即达到空气质量优的天数有6天,即选项D正确.故选C.点睛:本题考查频率分布表的识别和应用,属于基础题,本题的技巧是判定选项A时,仅从各数据的大小关系上进行判定,避免了不必要的运算.11.函数的图像大致是()A. B.C.D.【答案】B【解析】求导,求出函数的单调性,利用单调性来辨别函数的图象,以及函数值符号来辨别函数的图象。
北京师大附中2019-2020学年高三上学期期中数学试卷2 (含答案解析)
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北京师大附中2019-2020学年高三上学期期中数学试卷2一、选择题(本大题共8小题,共40.0分)1. 已知集合A ={x|3−2x <0},B ={x|x 2≤2x},则A ∩B =( )A. [0,32)B. [0,32]C. (32,2)D. (32,2]2. i 是虚数单位,复数−1+3i1+2i =( )A. 1+iB. 5+5iC. −5−5iD. −1−i3. 在极坐标系中,曲线ρ=4cos(θ−5π6)关于( ).A. 直线θ=π3轴对称 B. 直线θ=5π6轴对称C. 点(2,2π3)中心对称D. 极点中心对称4. 若点(sin2π3,cos2π3)在角α的终边上,则sin2α的值为( )A. −12B. −√32C. 12D. √325. 方程cosx =lg|x|的实数根的个数是( )A. 2个B. 4个C. 6个D. 7个6. 在直角坐标系中,若角α的终边经过点P(sin 23π,cos 23π),则sin(π−α)=A. 12B. √32C. −12D. −√327. 已知函数f(x)=12(a −x)e x (a >0),存在x ∈[0,2],使得f(x)≥e ,则实数a 的取值范围是( )A. [3,+∞)B. [2+ln2,+∞)C. [2e,+∞)D. [2+2e ,+∞)8. 在边长为2的正方形ABCD 中,BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,点F 在线段AB 上运动,则FD ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅FE ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最大值为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4二、填空题(本大题共6小题,共30.0分)9. 设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若2(a 1+a 2)=3a 1a 2,且4S 3,3S 4,2S 5成等差数列,则S 10的值为___________.10. 已知函数f(x)={x(x +1) , x >0x(x −1) , x <0.则f(f(−1))= ______ .11. 已知函数f(x)=sin(2x −π6)的图象C 1向左平移π4个单位得图象C 2,则C 2对应的函数g(x)的解析式为______ .12. 已知四边形ABCD ,若AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =2,则AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ 的值为________. 13. 函数f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则φ的值是________.14. 若函数f(x)=x 3+x +a(x ∈R)为奇函数,则f(0)=________. 三、解答题(本大题共6小题,共80.0分) 15. 已知函数f(x)=2cosx(sinx +cosx),x ∈R .(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)求函数f(x)在区间[0,π2]上的最大值和最小值.16. (本小题满分12分)在等比数列{a n }中,a n >0 (n ∈N +),公比q ∈(0,1),且a 3+a 5=5,又a 3与a 5的等比中项为2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,当S11+S 22+⋯+S n n最大时,求n 的值.17.已知在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,a=1,b=√2,∠B=∠A+π2.(1)求sin A的值;(2)求△ABC的面积.18.函数f(x)=x3−ax−1.(1)当a=8时,求函数f(x)在x=0处的切线方程.(2)讨论f(x)=x3−ax−1的单调性.19.已知函数f(x)=axln x−x22+(1−a)x+a−12(a∈R).(1)当a=1时,求函数f(x)在x=1处的切线方程;(2)当a ⩽0时,证明:函数f(x)只有一个零点; (3)若函数f(x)的极大值等于0,求实数a 的取值范围.20. 设n ∈N ∗且n ≥2,集合S n ={(x 1,x 2…,x n )||x 1|=1,|x i+1|=2|x i |(i =1,2…,n −1)}.(Ⅰ)写出集合S 2中的所有元素;(Ⅱ)设(a 1,a 2,…a n ),(b 1,b 2,..b n )∈S n ,证明“∑a i n i=1=∑b i ni=1”的充要条件是“a i =b i (i =1,2,3,…n)”;(Ⅲ)设集合T n ={∑x i n i=1|(x 1,x 2,..x n )∈S n },求T n 所有正数之和.-------- 答案与解析 --------1.答案:D解析:解:集合A={x|3−2x<0}={x|x>32},B={x|x2≤2x}={x|0≤x≤2},则A∩B={x|32<x≤2}=(32,2].故选:D.解不等式求得集合A、B,根据交集的定义写出A∩B.本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.2.答案:A解析:解:进行复数的除法的运算需要分子、分母同时乘以分母的共轭复数,同时将i2改为−1.∴−1+3i1+2i =(−1+3i)(1−2i)(1+2i)(1−2i)=5+5i5=1+i.故选:A.进行复数的除法的运算,需要分子、分母同时乘以分母的共轭复数,同时将i2改为−1.本题主要考查复数代数形式的基本运算,2个复数相除,分母、分子同时乘以分母的共轭复数.3.答案:B解析:先将原极坐标方程两边同乘以ρ后化成直角坐标方程,再利用直角坐标方程进行求解.本题考查点的极坐标和直角坐标的互化,利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得.解:曲线ρ=4cos(θ−5π6),即ρ=−2√3cosθ+2sinθ,化为直角坐标方程为(x+√3)2+(y−1)2=4,∴圆心坐标为(−√3,1),∴曲线ρ=4cos(θ−5π6)关于直线θ=5π6轴对称.4.答案:B解析:解:∵点P(sin 2π3,cos2π3)=(√32,−12)在角α的终边上, ∴|OP|=1,则sinα=−12,cosα=√32,∴sin2α=2sinαcosα=2×(−12)×√32=−√32. 故选:B .利用任意角的三角函数的定义求得sinα,cosα的值,再由倍角公式求sin2α的值.本题考查三角函数的化简求值,考查任意角的三角函数的定义及倍角公式的应用,是基础题.5.答案:C解析:解:做出y =cosx 和y =lgx 的函数图象如图所示:由图象可知y =cosx 和y =lgx 的图象有3个交点, ∵y =cosx 和y =lg|x|都是偶函数, ∴y =cosx 和y =|lgx|的图象有6个交点, ∴方程cosx =lg|x|有6个根. 故选:C .作出y =cosx 和y =lg|x|的函数图象,根据函数的对称性和交点个数得出方程解的个数. 本题考查了方程的根与函数图象的关系,属于中档题.解析:本题考查任意角的三角函数的定义和诱导公式,基本知识的考查.直接利用任意角的三角函数,求解即可.解:角α的终边经过点P(sin23π,cos23π),即(√32,−12),可得r=√(√32)2+(−12)2=1,则sinα=yr =−12.sin(π−α)=sinα=−12,故选C.7.答案:B解析:本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、不等式与方程的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.存在x∈[0,2],使得f(x)≥e,⇔a≥(2e1−x+x)min,x∈[0,2].令g(x)=2e1−x+x,x∈[0,2].利用导数研究其单调性极值与最值即可得出.解:存在x∈[0,2],使得f(x)≥e,⇔a≥(2e1−x+x)min,x∈[0,2].令g(x)=2e1−x+x,x∈[0,2].g′(x)=−2e1−x+1,令g′(x)=−2e1−x+1=0,解得x=ln2+1∈[0,2],当x∈[0,ln2+1]时,g′(x)<0,当x∈[ln2+1,2]时,g′(x)>0可知:当x=ln2+1时,函数g(x)取得极小值,即最小值.∴a≥2e−ln2+ln2+1=2+ln2.∴实数a的取值范围是[2+ln2,+∞).故选B.8.答案:B解析:解:以A为原点,以AB,AD所在的直线为x,y轴,建立如图所示的坐标系,则A(0,0),B(2,0),D(0,2),C(2,2),∵BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴E(2,1),∵点F 在线段AB 上运动,不妨设F(x,0),0≤x ≤2, ∴FD⃗⃗⃗⃗⃗ =(−x,2),FE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2−x,1), ∴FD⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅FE ⃗⃗⃗⃗⃗ =x(x −2)+2=x 2−2x +2=(x −1)2+1, 当x =0或2时,有最大值,最大值为2, 故选:B .先建立坐标系,再根据向量的坐标运算和向量的数量积得到FD ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅FE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x −1)2+1,根据二次函数的性质即可求出最值本题考查了向量的坐标运算和向量的数量积以及二次函数的性质,属于基础题.9.答案:1023解析:本题考查等比数列的通项公式和求和公式,属中档题.解:∵等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且4S 3,3S 4,2S 5成等差数列, ∴2×3S 4=4S 3+2S 5, ∴4(S 4−S 3)=2(S 5−S 4), ∴4a 4=2a 5, 设公比为q , ∴q =a 5a 4=2,∵2(a 1+a 2)=3a 1a 2, ∴2(a 1+a 1q)=3a 1a 1q , ∴a 1=1, ∴S 10=a 1(1−q 10)1−q=1×(1−210)1−2=1023,故答案为1023.10.答案:6。
2019北京首师附中高一(上)期中数学
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2019北京首师附中高一(上)期中数 学(满分:120分)一、选择题(每题3分,共30分)1.设集合A ={a,a 2,0},B ={2,4},若A ∩B ={2},则实数a 的值为( )A . 2B . ±2C . √2D . ±√22.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是A .a 1b 1+a 2b 2B .a 1a 2+b 1b 2C .a 1b 2+a 2b 1D .21 3.下列函数中,是偶函数的是( )A . f(x)=1xB . f(x)=lgxC . f(x)=e x −e −xD . f(x)=|x| 4.已知p:|x-m|<1,q :x 2-8x+12<0,且q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为:A .(3,5)B .[3,5]C .(-∞,3)∪(5,+∞)D .(-∞,3]∪(5,+∞)5.已知f(x +1)=√x ,则函数f(x)的大致图像是( )A .B .C .D .6.关于x 的方程x 2+(m-3)x+7-m=0的两根都大于3,则m 的取值范围是 A .(-∞,1-25)∪(1+25,+∞) B .(-27,1-25] C .(-∞,-27)∪(1-25,+∞) D .(-∞,1-25] 7.用列举法可以将集合A={a|a 使方程ax 2+2x+1=0有唯一实数解}表示为 ( )A .A={1}B .A={0}C .A={0,1}D .A={0}或{1}8.已知集合M={m|m=a+b 2,a ,b ∈Q },则下列四个元素中属于M 的元素的个数是①1+2π;②2611+;③221+;④32−+32+ ( )A .4B .3C .2D .19.下列不等式正确的是 ( )A .x 2+23x ≥23 B .a 2+b 2≥4ab C .ab ≥2b a + D .a+a 4≥410.“x >3”是“x 2-5x+6>0”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二、填空题(每题3分,共30分)1.已知集合A ={x|x >1},B ={x|x >a},若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________。
北京市师范大学附中2019_2020学年高一数学上学期期中试题(含解析)
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北京师范大学附属实验中学2019-2020学年高一上学期期中考试数学试题一、选择题(本大题共8小题) 1.若集合A={}0,1,2,4,B={}1,2,3,则A B =( )A. {}0,1,2,3,4B. {}0,4C. {}1,2D. {}3【答案】C 【解析】 【详解】因为{}1,2AB =,所以选C.考点:本小题主要考查集合的基本运算,属容易题,熟练集合的基础知识是解答好集合题目的关键.2.已知ln 2a =,ln3b =,那么3log 2用含a ,b 的代数式表示为( ). A. -a b B.abC. abD. +a b【答案】B 【解析】由换底公式可得:32log 23ln aln b==. 故选B.3.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,)+∞上单调递增的是 ( ) A. ()ln ||f x x = B. ()2-=xf x C. 3()f x x = D. 2()f x x =-【答案】A 【解析】对于A,()()ln f x x f x -==,() ln f x x =是偶函数,且在区间()0,+∞上单调递增,符合题意;对于B, 对于()2xf x -=既不是奇函数,又不是偶函数,不合题意;对于C,()3f x x =是奇函数,不合题意;对于D,()2 f x x =-在区间()0,+∞上单调递减,不合题意,只有()ln f x x =合题意,故选A.4.设函数()1,0,x QD x x Q∈⎧=⎨∉⎩,则(f f ⎡⎤⎣⎦的值为( ).A. 0B. 1C. 1-D. 不存在【答案】B 【解析】 【分析】推导出f ()=0,从而(f f ⎡⎤⎣⎦=f (0),由此能求出结果.【详解】∵函数()1,0,x QD x x Q ∈⎧=⎨∉⎩,∴f ()=0,∴(f f ⎡⎤⎣⎦=f (0)=1.故选:B .【点睛】本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 5.已知5log 2a =,0.5log 0.2b =,0.20.5c =,则,,a b c 的大小关系为( ) A. a c b << B. a b c << C. b c a << D. c a b <<【答案】A 【解析】 【分析】利用10,,12等中间值区分各个数值的大小。
2019北京首师附中高一(上)期中数学
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(3)5������−2 > 3
2������+1
10. 若������, ������为正实数,且2������ + 8������ − ������������ = 0,求������ + ������的最小值。
11.已知������������2 + 2������������ + 1 ≥ 0恒成立。 (1)求 a 的取值范围;(2)解关于 x 的不等式������2 − ������ − ������2 + ������ < 0
m<n.则
b m+n=- c
α
=
β
=
1
+
1
,mn=
αβ α β
a c
1 11
= =·
αβ α β
所以可得 n= 1 ,m= 1 .又因为 c<0,不等式 cx2+bx+a<0 的解 x> 1 或 x< 1 .
αβ
αβ
4 5.(1)9(当 x=2 时) y=5+x+ x
1
1
11
(2) (当 x= 时) y=-3(x- )2+
������ ������
7.(1)已知������ < 5,求������ = 4������ − 2 + 1 的最大值;
4
4������−5
(2)已知0 < ������ < 1,求������ = 1 ������(1 − 2������)的最大值。
2
2
8.(1)已知������ > 0, ������ > 0,且满足8 + 1 = 1,求������ + 2������的最小值。
2019-2020学年北京师大附中高一(上)期中数学试卷

2019-2020学年北京师大附中高一(上)期中数学试卷一、选择题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1. 若集合A={0, 1, 2, 4},B={1, 2, 3},则A∩B=()A.{0, 1, 2, 3, 4}B.{0, 4}C.{1, 2}D.{3}2. 已知ln2=a,ln3=b,那么log32用含a,b的代数式表示为()A.a+bB.a−bC.abD.ab3. 下列函数中,既是偶函数又在区间(0, +∞)上单调递增的是()A.f(x)=ln|x|B.f(x)=2−xC.f(x)=x3D.f(x)=−x24. 设函数D(x)={1,x∈Q0,x∉Q,则f[f(−√2)]的值为()A.0B.1C.−1D.不存在5. 已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为( )A.a<c<bB.a<b<cC.b<c<aD.c<a<b6. 设a、b是实数,则“a>b>0”是“a2>b2”的()A.充分必要条件B.必要而不充分条件C.充分而不必要条件D.既不充分也不必要条件7. 已知函数f(x)=6x −log2x,在下列区间中,包含f(x)零点的区间是()A.(0, 1)B.(1, 2)C.(2, 4)D.(4, +∞)8. 地震里氏震级是地震强度大小的一种度量.地震释放的能量E(单位:焦耳)与地震里氏震级M之间的关系为lg E=4.8+1.5M.已知两次地震的里氏震级分别为8.0级和7.5级,若它们释放的能量分别为E1和E2,则E1E2的值所在的区间为()A.(1, 2)B.(5, 6)C.(7, 8)D.(15, 16)二、填空题共10小题,每小题4分,共40分函数f(x)=√2x−4的定义域为________.已知函数f(x)={2x ,x >1log 12x,0<x ≤1 ,则f(f(14))=________;若f(x)=1,则x =________.函数f(x)=x +2x−1(x >1)的最小值是________;取到最小值时,x =________.设a 为常数,函数f(x)=x 2−6x +3,若f(x +a)为偶函数,则a =________.定义在R 上的函数f(x)是奇函数,且f(x)在(0, +∞)是增函数,f(3)=0,则不等式f(x)>0的解集为________.能够说明“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题的一组整数a ,b ,c 的值依次为________.已知非空集合A ,B 满足以下两个条件:(ⅰ)A ∪B ={1, 2, 3, 4},A ∩B =⌀;(ⅱ)集合A 的元素个数不是A 中的元素,集合B 的元素个数不是B 中的元素.那么用列举法表示集合A 为________.对于函数f(x),若f(x 0)=x 0,则称x 0为f(x)的“不动点”,若f[f(x 0)]=x 0,则称x 0为f(x)的“稳定点”,函数f(x)的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A 和B ,即A ={x|f(x)=x},B ={x|f[f(x)]=x},那么:(1)函数g(x)=x 2−2的“不动点”为________;(2)集合A 与集合B 的关系是________.若x 、y ∈R +,且1x +3y =4,则y x 的最大值为________.已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f(x)=x 2−2ax +a ,其中a ∈R ①f(−12)=________−14②若f(x)的值域是R ,则a 的取值范围是________三、解答题共6小题,每小题13分,共78分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.已知全集U =R ,集合P ={x|x(x −2)≥0},M ={x|a <x <a +3}.(Ⅰ)求集合∁U P;(Ⅱ)若a=1,求集合P∩M;(Ⅲ)若∁U P⊆M,求实数a的取值范围.解下列关于x的不等式(Ⅰ)(x−1)(x−2)<0;(Ⅱ)|2x−1|<3;(Ⅲ)x2−(3a+1)x+2a(a+1)>0.已知函数f(x)=x+1x+2.(Ⅰ)求f[f(1)]的值;(Ⅱ)若f(x)>1,求x的取值范围;(Ⅲ)判断函数在(−2, +∞)上的单调性,并用定义加以证明.已知函数f(x)=x2−2ax+1,x∈[0, 2]上.(Ⅰ)若a=−1,则f(x)的最小值;(Ⅱ)若a=12,求f(x)的最大值;(Ⅲ)求f(x)的最小值.如果定义在[0, 1]上的函数f(x)同时满足:①f(x)≥0;②f(1)=1③若x1≥0,x2≥0且x1+x2≤1,则f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立.那么就称函数f(x)为“梦幻函数”.(Ⅰ)分别判断函数f(x)=x与g(x)=2x,x∈[0, 1]是否为“梦幻函数”,并说明理由;(Ⅱ)若函数f(x)为“梦幻函数”,求函数f(x)的最小值和最大值;设函数f(x)的定义域为R,如果存在函数g(x),使得f(x)≥g(x)对于一切实数x都成立,那么称g(x)为函数f(x)的一个承托函数.已知函数f(x)=ax2+bx+c的图象经过点(−1, 0).(1)若a=1,b=2.写出函数f(x)的一个承托函数(结论不要求证明);(2)判断是否存在常数a,b,c,使得y=x为函数f(x)的一个承托函数,且f(x)为函数y=12x2+12的一个承托函数?若存在,求出a,b,c的值;若不存在,说明理由.参考答案与试题解析2019-2020学年北京师大附中高一(上)期中数学试卷一、选择题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.【答案】C【解答】解:∵A={0, 1, 2, 4},B={1, 2, 3},∴A∩B={0, 1, 2, 4}∩{1, 2, 3}={1, 2}.故选C.2.【答案】D【解答】∵In2=a,In3=b,又∵log32=ln2ln3∴log32=ab3.【答案】A【解答】函数f(x)=ln|x|是偶函数又在区间(0, +∞)上单调递增,满足题意;函数f(x)=2−x是非奇非偶函数,不满足题意;函数f(x)=x3是奇函数,不满足题意;函数f(x)=−x2是偶函数,但在区间(0, +∞)上单调递减,不满足题意;4.【答案】B【解答】∵函数D(x)={1,x∈Q0,x∉Q,∴f(−√2)=0,∴f[f(−√2)]=f(0)=1.5.【答案】A【解答】解:由题意,可知:a=log52<1,b=log0.50.2=log1215=log2−15−1=log25>log24=2.c=0.50.2<1,∴b最大,a、c都小于1.∵a=log52=1log25,c=0.50.2=(12)15=√125=√25.而log25>log24=2>√25,∴1log25<√25,∴a<c,∴a<c<b.故选A.6.【答案】C【解答】若a>b>0,则a2>b2成立,若a=−2,b=1,满足a2>b2,但a>b>0不成立,故“a>b>0”是“a2>b2”的充分不必要条件,7.【答案】C【解答】解:∵f(x)=6x −log2x,∴f(2)=2>0,f(4)=−12<0,满足f(2)f(4)<0,∴f(x)在区间(2, 4)内必有零点.故选C.8.【答案】B【解答】lg E=4.8+1.5M,∴lg E1=4.8+1.5×8=16.8,lg E2=4.8+1.5×7.5=16.05,∴E1=1016.8,E2=1016.05,∴E1E2=100.75,∵100.75>90.75=31.5=3×√3>5,∴E1E2的值所在的区间为(5, 6),二、填空题共10小题,每小题4分,共40分【答案】[2, +∞)【解答】由题意得:2x−4≥0,解得:x≥2,故函数的定义域是[2, +∞),4,12 【解答】函数f(x)={2x ,x >1log 12x,0<x ≤1 ,则f(f(14))=f(log 1214)=f(2)=22=4, 若f(x)=1,若x >1,可得2x =1,解得x =0(舍去);若0<x ≤1,可得log 12x =1,解得x =12,综上可得x =12.【答案】2√2+1,1+√2【解答】∵ x >1,∴ x −1>0,由基本不等式可得y =x +2x−1=x −1+2x−1+1≥2√(x −1)⋅2x−1+1=2√2+1, 当且仅当x −1=2x−1即x =1+√2时,函数取得最小值2√2+1.【答案】3【解答】根据题意,函数f(x)=x 2−6x +3=(x −3)2−6,为二次函数且其对称轴为x =3, f(x +a)=(x +a −3)2−6,为偶函数,必有a =3;【答案】(−3, 0)∪(3, +∞)【解答】∵ f(x)在R 上是奇函数,且f(x)在(0, +∞)上是增函数,∴ f(x)在(−∞, 0)上也是增函数,由f(−3)=0,得−f(3)=0,即f(3)=0,由f(−0)=−f(0),得f(0)=0,作出f(x)的草图,如图所示:∴ f(x)>0的解集为:(−3, 0)∪(3, +∞),故答案为:(−3, 0)∪(3, +∞).【答案】−1,−2,−3解:设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a +b >c ”是假命题,则若a >b >c ,则a +b ≤c ”是真命题,可设a ,b ,c 的值依次−1,−2,−3,(答案不唯一).故答案为:−1,−2,−3.【答案】{3}或{1, 2, 4}【解答】∵ (ⅰ)A ∪B ={1, 2, 3, 4},A ∩B =⌀;(ⅱ)集合A 的元素个数不是A 中的元素,集合B 的元素个数不是B 中的元素. 则A ,B 不能为空集,且A ,B 不能均为二元集合,若A 含一个元素,则该元素只能是3,即A ={1}若A 含三个元素,则元素不能有3,即A ={1, 2, 4}【答案】x 0=2,或x 0=−1B⫋A【解答】∵ 若f(x 0)=x 0,则称x 0为f(x)的“不动点”,即即A ={x|f(x)=x},设函数g(x)=x 2−2的“不动点”为x 0,x 02−2=x 0,求得x 0=2,或x 0=−1,故A ={2, −1}.故答案为:x 0=2,或x 0=−1.∵ 满足f[f(x 0)]=x 0,则称x 0为f(x)的“稳定点”,即B ={x|f[f(x)]=x}.∵ 函数g(x)=x 2−2,∴ 函数g[g(x)]=g 2(x)−2=[x 2−2]2−2=x 4−4x 2+2, 由g[g(x)]=x 2,可得 x 4−4x 2+2=x ,求得x =2,故B ={2},∴ B⫋A ,故答案为:B⫋A .【答案】4 【解答】∵ x 、y ∈R +,且1x +3y =4,∴ y =43−13x ,∵ x >0,y =43−13x >0,∴ 0<1x <4, 则y x =43x −13x 2=−13(1x )2+43⋅1x ,结合二次函数的性质可知,当1x =2即x =12时,y x 取得最大值43.【答案】,(−∞, 0]∪[1, +∞)【解答】①f(−12)=−f(12)=−[(12)2−a +a]=−14;②因为f(x)是R 上的奇函数,且值域为R ,所以x >0时,△=(−2a)2−4a ≥0,解得:a ≤0或a ≥1;三、解答题共6小题,每小题13分,共78分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.【答案】(1)∵ 全集U =R ,集合P ={x|x(x −2)≥0}={x|x ≤0或x ≥2},∴ 集合∁U P ={x|0<x <2}.(2)a =1时,M ={x|a <x <a +3}={x|1<x <4}.∴ 集合P ∩M ={x|2≤x <4}.(Ⅲ)∵ 集合∁U P ={x|0<x <2},M ={x|a <x <a +3},∁U P ⊆M ,∴ {a ≤0a +3≥2,解得−1≤a ≤0. ∴ 实数a 的取值范围是[−1, 0].【解答】(1)∵ 全集U =R ,集合P ={x|x(x −2)≥0}={x|x ≤0或x ≥2},∴ 集合∁U P ={x|0<x <2}.(2)a =1时,M ={x|a <x <a +3}={x|1<x <4}.∴ 集合P ∩M ={x|2≤x <4}.(Ⅲ)∵ 集合∁U P ={x|0<x <2},M ={x|a <x <a +3},∁U P ⊆M ,∴ {a ≤0a +3≥2,解得−1≤a ≤0. ∴ 实数a 的取值范围是[−1, 0].【答案】(1)由(x −1)(x −2)<0,可得1<x <2,故原不等式的解集为{x|1<x <2}.(2)由|2x −1|<3,可得−3<2x −1<3,求得−1<x <2,故原不等式的解集为(−1, 2).(Ⅲ)由x 2−(3a +1)x +2a(a +1)>0,可得[x −(2a)][x −(a +1)]>0, 当2a >a +1时,即a >1时,不等式的解集为(−∞, a +1)∪(2a, +∞);当2a =a +1时,即a =1时,不等式的解集为{x|x ≠2};当2a <a +1时,即a <1时,不等式的解集为(−∞, 2a)∪(a +1, +∞).【解答】(1)由(x −1)(x −2)<0,可得1<x <2,故原不等式的解集为{x|1<x <2}.(2)由|2x −1|<3,可得−3<2x −1<3,求得−1<x <2,故原不等式的解集为(−1, 2).(Ⅲ)由x 2−(3a +1)x +2a(a +1)>0,可得[x −(2a)][x −(a +1)]>0, 当2a >a +1时,即a >1时,不等式的解集为(−∞, a +1)∪(2a, +∞);当2a =a +1时,即a =1时,不等式的解集为{x|x ≠2};当2a <a +1时,即a <1时,不等式的解集为(−∞, 2a)∪(a +1, +∞).【答案】(1)f[f(1)]=f(23)=23+123+2=58;(2)由f(x)>1得,x+1x+2>1,化简得,1x+2<0,∴ x <−2,∴ x 的取值范围为(−∞, −2);(Ⅲ)f(x)=x+1x+2=1−1x+2,f(x)在(−2, +∞)上是增函数,证明如下:设x 1>x 2>−2,则:f(x 1)−f(x 2)=1x 2+2−1x 1+2=x 1−x 2(x 1+2)(x 2+2),∵ x 1>x 2>−2,∴ x 1−x 2>0,x 1+2>0,x 2+2>0,∴ x 1−x 2(x 1+2)(x 2+2)>0,∴ f(x 1)>f(x 2),∴ f(x)在(−2, +∞)上是增函数.【解答】(1)f[f(1)]=f(23)=23+123+2=58;(2)由f(x)>1得,x+1x+2>1,化简得,1x+2<0,∴ x <−2,∴ x 的取值范围为(−∞, −2);(Ⅲ)f(x)=x+1x+2=1−1x+2,f(x)在(−2, +∞)上是增函数,证明如下:设x 1>x 2>−2,则:f(x 1)−f(x 2)=1x 2+2−1x 1+2=x 1−x 2(x 1+2)(x 2+2),∵ x 1>x 2>−2,∴ x 1−x 2>0,x 1+2>0,x 2+2>0,∴ x 1−x 2(x 1+2)(x 2+2)>0,∴ f(x 1)>f(x 2),∴ f(x)在(−2, +∞)上是增函数.【答案】(1)当a =−1时,f(x)=x 2+2x +1,因为x ∈[0, 2],f(x)min =1;(2)当a =12,f(x)=x 2−x +1, 因为x ∈[0, 2],f(x)max =3;(Ⅲ)当a <0时,f(x)min =1,当0≤a ≤2时,f(x)min =1−a 2,当a >2时,f(x)min =5−4a ,综上:f(x)={1a <01−a 20≤a ≤25−4aa >2.【解答】(1)当a =−1时,f(x)=x 2+2x +1,因为x ∈[0, 2],f(x)min =1;(2)当a =12,f(x)=x 2−x +1,因为x ∈[0, 2],f(x)max =3;(Ⅲ)当a <0时,f(x)min =1,当0≤a ≤2时,f(x)min =1−a 2,当a >2时,f(x)min =5−4a ,综上:f(x)={1a <01−a 20≤a ≤25−4aa >2.【答案】(1)①显然,在[0, 1]上满足f(x)=x ≥0,g(x)=2x ≥0;②f(1)=1,g(1)=2;③若x 1≥0,x 2≥0且x 1+x 2≤1,则f(x 1+x 2)−[f(x 1)+f(x 2)]=x 1+x 2−[x 1+x 2]=0,即f(x 1+x 2)≥f(x 1)+f(x 2)成立;∴ f(x)=x 是“梦幻函数”,g(x)=2x 不是“梦幻函数”;(2)设x 1,x 2∈[0, 1],x 1<x 2,则x 2−x 1∈(0, 1],∴ f(x 1)−f(x 2)=f(x 1)−f(x 2−x 1+x 1)≤f(x 1)−[f(x 1)+f(x 2−x 1)]=−f(x 2−x 1)≤0,∴ f(x 1)≤f(x 2),∴ f(x)在[0, 1]单调递增,令x 1=x 2=0,∵ x 1≥0,x 2≥0且x 1+x 2≤1,则f(x 1+x 2)≥f(x 1)+f(x 2)成立, ∴ 0≥2f(0),又f(x)≥0,∴ f(0)=0,∴ 当x =0时,f(x)取最小值f(0)=0,当x =1时,f(x)取最大值f(1)=1.【解答】(1)①显然,在[0, 1]上满足f(x)=x ≥0,g(x)=2x ≥0;②f(1)=1,g(1)=2;③若x 1≥0,x 2≥0且x 1+x 2≤1,则f(x 1+x 2)−[f(x 1)+f(x 2)]=x 1+x 2−[x 1+x 2]=0,即f(x 1+x 2)≥f(x 1)+f(x 2)成立;∴ f(x)=x 是“梦幻函数”,g(x)=2x 不是“梦幻函数”;(2)设x 1,x 2∈[0, 1],x 1<x 2,则x 2−x 1∈(0, 1],∴ f(x 1)−f(x 2)=f(x 1)−f(x 2−x 1+x 1)≤f(x 1)−[f(x 1)+f(x 2−x 1)]=−f(x 2−x 1)≤0,∴ f(x 1)≤f(x 2),∴ f(x)在[0, 1]单调递增,令x 1=x 2=0,∵ x 1≥0,x 2≥0且x 1+x 2≤1,则f(x 1+x 2)≥f(x 1)+f(x 2)成立, ∴ 0≥2f(0),又f(x)≥0,∴ f(0)=0,∴ 当x =0时,f(x)取最小值f(0)=0,当x =1时,f(x)取最大值f(1)=1.【答案】函数f(x)=ax 2+bx +c 的图象经过点(−1, 0),可得a −b +c =0,又a =1,b =2,则f(x)=x 2+2x +1,由新定义可得g(x)=x 为函数f(x)的一个承托函数;假设存在常数a ,b ,c ,使得y =x 为函数f(x)的一个承托函数,且f(x)为函数y =12x 2+12的一个承托函数. 即有x ≤ax 2+bx +c ≤12x 2+12恒成立,令x =1可得1≤a +b +c ≤1,即为a +b +c =1,即1−b =a +c ,又ax 2+(b −1)x +c ≥0恒成立,可得a >0,且(b −1)2−4ac ≤0,即为(a +c)2−4ac ≤0,即有a =c ;又(a −12)x 2+bx +c −12≤0恒成立,试卷第11页,总11页 可得a <12,且b 2−4(a −12)(c −12)≤0, 即有(1−2a)2−4(a −12)2≤0恒成立.故存在常数a ,b ,c ,且0<a =c <12,b =1−2a , 可取a =c =14,b =12.满足题意.【解答】函数f(x)=ax 2+bx +c 的图象经过点(−1, 0),可得a −b +c =0,又a =1,b =2,则f(x)=x 2+2x +1,由新定义可得g(x)=x 为函数f(x)的一个承托函数;假设存在常数a ,b ,c ,使得y =x 为函数f(x)的一个承托函数, 且f(x)为函数y =12x 2+12的一个承托函数. 即有x ≤ax 2+bx +c ≤12x 2+12恒成立,令x =1可得1≤a +b +c ≤1,即为a +b +c =1,即1−b =a +c ,又ax 2+(b −1)x +c ≥0恒成立,可得a >0,且(b −1)2−4ac ≤0, 即为(a +c)2−4ac ≤0,即有a =c ;又(a −12)x 2+bx +c −12≤0恒成立,可得a <12,且b 2−4(a −12)(c −12)≤0,即有(1−2a)2−4(a −12)2≤0恒成立. 故存在常数a ,b ,c ,且0<a =c <12,b =1−2a ,可取a =c =14,b =12.满足题意.。
北京北师大附属实验中学2019-2020学年高一上学期期中考试数学试题+PDF版
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格依次为 60 元/盒、65 元/盒、80 元/盒、90 元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促
销:一次购买水果的总价达到 120 元,顾客就少付 x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明
会得到支付款的 80%.
①当 x=10 时,顾客一次购买草莓和西瓜各 1 盒,需要支付
元;
②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则 x 的最大
.
五、解答题(本大题共 3 小题,共 30 分,写出必要的解答过程,将答案写在答题纸上) 23.(本小题满分 10 分)
已知关于 x 的一元二次方程 x2 -4x+2k=0.
(1) 若方程有实数根,求实数 k 的取值范围;
(2)如果 k 是满足(1)的最大整数,且方程 x2 -4x+2k=0 的根是一元二次方程 x2 -2mx+3m-1=0
B. (, 7] 3
C. (, 5] 2
D. (, 8] 3
二、填空题(本大题 6 小题,每小题 5 分,共 30 分,将正确答案填在横线上)
9.已知 x 2 y 6, x 3 y 4 ,则 x2 5xy 6 y2 的值为____________.
10.已知 , 是方程 x2 2x 7 0 的两个根,则 2 2 2 _____________. 11.某公司一年购买某种货物 600 吨,每次购买 x 吨,运费为 6 万元/次,一年的总存储费用 为 4X 万元,要使一年的总运费与总存储费之和最小,则 x 的值是_____________.
18.函数 y= x+1 + 3-x 的定义域为
.
1
111
19.已知函数 f(x)=
,则 f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f( )+f( )+f( )=
2019-2020学年北京市首都师范大学附属中学高一上学期期中考试数学试题及答案解析版
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2019-2020学年北京市首都师范大学附属中学高一上学期期中考试数学试题及答案解析版一、单选题1.设集合{}2,,0A a a =,{}2,4B =,若{}2A B ⋂=,则实数a 的值为( ) A .2 B .2± C D .【答案】D【解析】由A ,B ,以及两集合的交集,确定出a 的值即可. 【详解】∵集合{}2,,0A a a =,{}2,4B =,{}2A B ⋂=, ∴a=2或a 2=2,即a=2或当a=2时,A={2,4,0},B={2,4},此时A∩B={2,4},不合题意; 当时,,2,0},满足题意, 当a=时,A={,2,0},满足题意故选:D . 【点睛】本题考查了交集及其运算,考查了元素的三要素,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.若121212120,0,1a a b b a a b b <<<<+=+=且,则下列代数式中值最大的是A .1122a b a b +B .1212a a b b +C .1221a b a b +D .12【答案】A【解析】【详解】因为121212120,0,1a a b b a a b b <<<<+=+=22121212121()()222a ab b a a b b +++<+= 112212************()()()()()0a b a b a b a b a a b a a b a a b b +-+=-+-=--> 11221221()a b a b a b a b +>+12121122112112221()()2()a a b b a b a b a b a b a b a b =++=+++<+112212a b a b +>,综上可得1122a b a b +最大,故选A.3.下列函数中,是偶函数的是( ) A .()1f x x = B .()lg f x x = C .()x x f x e e -=- D .()f x x =【答案】D【解析】根据函数奇偶性的定义进行判断即可. 【详解】 对于A ,()1f x x-=-=- ()f x ,所以为奇函数,不满足题意; 对于B ,()lg f x x =的定义域为(0,+∞),为非奇非偶函数,不满足题意;对于C ,()()xx f x e e f x --=-=-,为奇函数,不满足题意;对于D ,()()f x x f x -==,为偶函数,满足题意. 故选:D 【点睛】本题主要考查函数奇偶性的判断,定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件,比较基础.4.已知p :1x m -<,q :28120x x -+<,且q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为( ) A .()3,5 B .[]3,5 C .()(),35,-∞+∞ D .(](),35,-∞+∞【答案】B【解析】首先求两个命题表示的集合,A B ,由题意可知A B ,然后根据集合的包含关系求m 的取值范围.【详解】:p 111x m x m -<⇒-<-<解得:11m x m -<<+ ,{}11A x m x m ∴=-<<+,2:8120q x x -+< ,解得:26x <<,{}26B x x ∴=<<,q 是p 的必要不充分条件,∴A B∴ 1216m m -≥⎧⎨+≤⎩,解得35m ≤≤故选:B 【点睛】本题考查解不等式和根据命题的必要不充分条件求参数的取值范围,意在考查基本方法和计算,属于基础题型.5.已知()1f x +=()f x 的大致图像是()A .B .C .D .【答案】A【解析】利用平移变换即可得到函数()f x 的大致图像. 【详解】 ∵()1f x x +=∴函数()f x 的图象是由()1f x +向右平移一个单位得到, 故选:A 【点睛】本题考查了函数的图象变换知识,属于基础题. 6.关于x 的方程()2370x m x m +-+-=的两根都大于3,则m 的取值范围是( ) A .((),1251,25,-∞-++∞B .7,152⎛-- ⎝C .()7,125,2⎛⎫-∞--+∞⎪⎝⎭ D .(,125-∞-【答案】B【解析】由根的分布,列不等式求m 的取值范围. 【详解】设方程的两个实数根分别是12,x x ,且13x >,23x >设()()237f x x m x m =+-+-()033230m f ∆≥⎧⎪-⎪∴->⎨⎪>⎪⎩,即()()()2347033293370m m m m m ⎧--⨯-≥⎪-⎪->⎨⎪+-+->⎪⎩,解得:11372m m m m ⎧⎪≥+≤-⎪<-⎨⎪⎪>-⎩解得:712m -<≤-故选:B 【点睛】本题考查根据根的分布求参数m 的取值范围,意在考查转化与化归的思想和计算能力,属于基础题型.7.用列举法可以将集合{A a a =使方程221=0ax x ++有唯一实数解}表示为( ) A .{}1A =B .{}0A =C .{}0,1A =D .{}0A =或{}1【答案】C【解析】根据题意求当方程2210ax x ++=有唯一实数解时,求a 的取值范围,分0a =和0a ≠两种情况求a 的取值. 【详解】由题意可知集合A 的元素表示能使方程2210ax x ++=有唯一实数解的a 的值, 当0a =时,210x +=,解得12x =-,成立; 当0a ≠时,方程2210ax x ++=有唯一实数解,则440a ∆=-=, 解得:1a =,{}0,1∴=A .故选:C 【点睛】本题考查根据方程的实数根的个数求参数的取值,属于简单题型.8.已知集合{},M m m a a b Q==+∈,则下列四个元素中属于M 的元素的个数是( )①1+;A .4B .3C .2D .1【答案】C【解析】①②③都可以写成m a =+验证,a b 是否是有理数,④.【详解】 ①当1a +=+时,可得1,a b π==,这与,a b Q ∈矛盾,3==3a ∴+=,可得3,1a b == ,都是有理数,所以正确,2122==-,12a ∴+=-,可得11,2a b ==-,都是有理数,所以正确,④2426=+=而(22222a a b +=++,,a b Q ∈,(2a ∴+是无理数,不是集合M 中的元素,只有②③是集合M 的元素. 故选:C 【点睛】本题考查元素与集合的关系,意在考查转化与化归的思想,计算能力,属于基础题型. 9.下列不等式正确的是( )A .223x x+≥.224a b ab +≥ C 2a b+ D .44a a+≥ 【答案】A【解析】根据基本不等式的条件,公式依次判断选项,得到正确答案. 【详解】A.2230,0x x >>,223x x +≥=且仅当223x x =时,即2x =B.当1,1a b ==时,224a b ab +<,故不成立;C.当0,0a b >>2a b+≤,故不成立; D.当0a <时,44a a +≥不成立,只有当0a >时,44a a+≥成立,故不成立. 故选:A 【点睛】本题考查基本不等式的判断,属于基础概念题型.10.“3x>”是“2560-+>”的()x xA.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】A【解析】首先解不等式2560-+>,再根据集合的包含关x x系判断充分必要条件.【详解】2560-+>x x解得:3x>或2x<“3x>或2x>”⇒“3x<”,但反过来不成立,∴“3x>”是“2560-+>”的充分不必要条件.x x故选:A【点睛】本题考查命题以集合形式时,判断充分不必要条件,意在考查基本的判断方法,属于基础题型.二、填空题11.已知集合{|1}=>,若A BB x x aA x x=>,{|}⊆,则实数a的取值范围是______.【答案】(,1]-∞【解析】在数轴上画出两个集合对应的范围,利用A B⊆可得实数a的取值范围.【详解】如图,在数轴表示,A B ,因为A B ⊆,故1a ≤,填(],1-∞.【点睛】含参数的集合之间的包含关系,应借助于数轴、韦恩图等几何工具直观地讨论参数的取值范围,解决此类问题时,还应注意区间端点处的值是否可取. 12.关于x的方程()()()221k x x x x x -=--的解集中只含有一个元素,k =______. 【答案】-1,3,0【解析】由方程可知1x ≠且0x ≠,得到220x x k +-=,解得1k =-,再分别将1x =和0x =代入220x x k +-=,得到k ,验证是否解集中只有一个元素,得到k . 【详解】()22211x k x k xx x x x x --==---1x ≠ ,化简为2k xx x-=, 0x ≠,变形为22220x k x x x k =-⇒+-= ①440k ∆=+=,解得:1k =- ,验证当1k =-时,2210x x ++= , 解得:1x =- 成立.∴1k =-.当1x =时,代入①21210k +⨯-=,解得:3k =代入原式,2321x x x x x -=--,1x ≠且0x ≠ ,化简得:2230x x +-= , 解得:1x =或3x =- ,1x ≠,∴方程只有一个解,成立,3k ∴= ,当0x =时,代入①20200k +⨯-=,解得0k = ,带代原式221x x x x x -=--,1x ≠且0x ≠ ,解得:2x =- ,成立,0k ∴=故答案为:-1,3,0 【点睛】本题考查根据分式方程的解集个数求参数,意在考查基本计算,属于基础题型,本题是一道易错题,易错的原因就是忽略将1x =和0x =代入220x x k +-=,验证k 的值. 13.已知()f x =21,1{1,1x x x x -≤-+>,则[(1)]f f -=_________;若()1f x =-,则x =________.【答案】-1 0或2【解析】根据自变量的范围选择合适的解析式计算函数值即可,分段讨论可得何时()1f x =-. 【详解】()()21110f -=--=,故()()101f f f ⎡⎤-==-⎣⎦,因为()1f x =-,故2111x x ≤⎧⎨-=-⎩或者111x x >⎧⎨-+=-⎩,解得0x =或2x =.综上,填1-,0或2. 【点睛】分段函数的求值问题,应该自变量的范围选择适当的解析式去求函数值,如果知道分段函数的函数值,则应分类讨论求出不同范围上的自变量的值,也可以先刻画出分段函数的函数图像,结合图像求函数值或相应的自变量的值. 14.若关于x的不等式220ax bx ++>的解集是11{}23x x -<<,则a b +=_________. 【答案】-14【解析】由不等式220ax bx ++>的解集求出对应方程的实数根,利用根与系数的关系求出,a b 的值,从而可得结果. 【详解】不等式220ax bx ++>的解集是11|23x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭, 所以对应方程220ax bx ++=的实数根为12-和13,且0a <,由根与系数的关系得112311223b aa⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,解得12,2a b =-=-,14a b ∴+=-,故答案为14-.【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解集与一元二次不等式的根之间的关系,以及韦达定理的应用,属于简单题.15.关于函数()11f x x =--的性质描述,正确的是__________.①()f x 的定义域为[)(]1,00,1-;②()f x 的值域为()1,1-;③()f x 的图象关于原点对称;④()f x 在定义域上是增函数. 【答案】①②③【解析】由被开方式非负和分母不为0,解不等式可得f (x )的定义域,可判断①;化简f (x ),讨论0<x ≤1,﹣1≤x <0,分别求得f (x )的范围,求并集可得f (x )的值域,可判断②;由f (﹣1)=f (1)=0,f(x)不是增函数,可判断④;由奇偶性的定义得f (x )为奇函数,可判断③. 【详解】①,由24110x x x ⎧-≥⎪⎨--≠⎪⎩,解得﹣1≤x ≤1且x ≠0,可得函数()f x =的定义域为[﹣1,0)∪(0,1],故①正确;②,由①可得f (x ,即f (x ,当0<x ≤1可得f (x(﹣1,0];当﹣1≤x <0可得f (x )=[0,1). 可得f (x )的值域为(﹣1,1),故②正确;③,由f (x )=﹣||x x的定义域为[﹣1,0)∪(0,1],关于原点对称,f (﹣x )=||x x=﹣f (x ),则f (x )为奇函数,即有f(x )的图象关于原点对称,故③正确.④,由f (﹣1)=f (1)=0,则f (x )在定义域上不是增函数,故④错误; 故答案为:①②③ 【点睛】本题考查函数的性质和应用,主要是定义域和值域的求法、单调性的判断和图象的特征,考查定义法和分类讨论思想,以及化简运算能力和推理能力,属于中档题. 16.有15人进家电超市,其中有9人买了电视,有7人买了电脑,两种均买了的有3人,则这两 种都没买的有 人. 【答案】【解析】【详解】试题分析:两种都买的有人,所以两种家电至少买一种有人.所以两种都没买的有人.或根据条件画出韦恩图:(人).【考点】元素与集合的关系. 17.已知函数3,? 0(){1,? 0x a x f x x x +>=+≤在R 上是增函数,则实数a 的取值范围是________. 【答案】[1,)+∞【解析】因为()f x 是分段函数且为增函数,故3010a +≤+,故可得实数a 的取值范围. 【详解】因为()f x 为R 上的增函数,故3010a +≤+,所以1a ≥,填[)1,+∞. 【点睛】如果一个分段函数在R 为增函数(或减函数),那么该函数除了在每个分段上都是增函数(或减函数),分段处的端点处的函数值也应有相应的大小关系,后者在解题中容易忽视. 18.设5x >,P =,Q =-则P 与Q 的大小关系是P ______Q . 【答案】>【解析】计算P Q -=-,利用分子有理化化简并判断,P Q 的大小关系. 【详解】P Q -=-=-=2=- ,5x > ,>>,0>> , 0∴<<,∴<,∴ 20->. 故答案为:> 【点睛】本题考查比较两个数的大小,意在考查化简,变形能力,属于计算题型.19.非空有限数集S 满足:若,a b S ∈,则必有ab S ∈.请写出一个..满足条件的二元数集S =________. 【答案】{0,1}或{-1,1},【解析】因S 中有两个元素,故可利用S 中的元素对乘法封闭求出这两个元素. 【详解】设{}(),S a b a b =<,根据题意有22,,a ab b S ∈,所以22,,a b ab 必有两个相等元素.若22a b =,则=-a b ,故2ab a =-,又2a a =或2a b a ==-,所以0a =(舎)或1a =或1a =-,此时{}1,1S =-. 若2a ab =,则0a =,此时2b b =,故1b =,此时{}0,1S =.若2b ab =,则0b =,此时2a a =,故1a =,此时{}0,1S =. 综上,{}0,1S =或{}1,1S =-,填{}0,1或{}1,1-. 【点睛】集合中元素除了确定性、互异性、无序性外,还有若干运算的封闭性,比如整数集,对加法、减法和乘法运算封闭,但对除法运算不封闭(两个整数的商不一定是整数),又如有理数集,对加法、减法、乘法和除法运算封闭,但对开方运算不封闭.一般地,若知道集合对某种运算封闭,我们可利用该运算探究集合中的若干元素.20.已知a ,b 是正实数,且2a b +=,则41a b +的最小值为______.【答案】92【解析】 ()411412a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开后利用基本不等式求最值. 【详解】()4114114522b a a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭40,0,4b a a b a b >>∴+≥=, 4192a b ∴+≥ , 当4b aa b = ,即2a b =时等号成立.故答案为:92【点睛】本题考查基本不等式求最值,意在考查“1”的变形,属于基础题型.三、解答题21.已知集合2{|0}A x x x =-<,2{|20}B x x x m =--<. (1)求A R;(2)若A B =∅,求实数m 的取值范围.【答案】(1) (,0][1,)-∞⋃+∞ (2) (,1]-∞-【解析】(1)求出不等式20x x -<的解后可得R C A . (2)因为A B φ⋂=,故220x x m --≥对任意的01x <<恒成立,参变分离后可得实数m 的取值范围. 【详解】(1)由20x x -<得01x <<,故(0,1)A =,所以(,0][1,)R C A =-∞⋃+∞. (2)由题知,当x A ∈时,220x x m --≥恒成立, 即:当(0,1)x ∈时,22m x x ≤-恒成立.22x x -在区间(0,1)上的值域为(1,0)-,所以1m ≤-,即实数m 的取值范围是(,1]-∞-. 【点睛】集合的交并补运算往往和一元二次不等式结合在一起,解一元二次不等式时注意二次项系数的符号.另外,集合之间的关系往往蕴含着不等式恒成立或有解问题,此类问题可直接讨论对应的二次函数的图像性质或参变分离求参数的取值范围.22.已知函数()f x 的定义域是(0,)+∞,且满足()()()f xy f x f y =+,1()12f =,如果对于0x y <<,都有()()f x f y >. (1)求()1f 的值;(2)解不等式()(3)2f x f x -+-≥-.【答案】(1)()10f = (2){|10}x x -≤<.【解析】(1)根据()()()f xy f x f y =+,令1x y ==,即可得出()1f 的值;(2)由0x y <<,都有()()f x f y >知()f x 为()0,+∞上的减函数,根据()f x 的单调性,结合函数的定义域,列出不等式解出x 的范围即可. 【详解】(1)令1x y ==,则()()()111f f f =+,()10f =.(2)解法一:由x y <<,都有()()f x f y >知()f x 为()0,+∞上的减函数,且030x x ->⎧⎨->⎩,即0x <.∵()()()f xy f x f y =+,(),0,x y ∈+∞且112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭, ∴()()32f x f x -+-≥-可化为()()1322f x f x f ⎛⎫-+-≥- ⎪⎝⎭,即()()113022f x f f x f ⎛⎫⎛⎫-++-+≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=()()()331112222x x x x f f f f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⇔-+≥⇔-⋅≥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 则03122x x x <⎧⎪⎨--⋅≤⎪⎩,解得10x -≤<. ∴不等式()()32f x f x -+-≥-的解集为{|10}x x -≤<. 【点睛】本题主要考查抽象函数的定义域、不等式的解法,属于中档题.定义域的三种类型及求法:(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解;(2) 对实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解;(3) 若已知函数()f x 的定义域为[],a b ,则函数()()f g x 的定义域由不等式()a g x b ≤≤求出. 23.已知a ,b 为正实数,.≥【解析】2,根据条件判断其正负,得到大小关系.【详解】+=+()a b==-()a b-=2=0,0a b>>,>>,20≥,∴≥,≥【点睛】本题考查比较两个数的大小,意在考查计算化简,计算能力,属于基础题型.24.已知一元二次不等式20ax bx c++>的解集为{}x xαβ<<,且0αβ<<,求不等式20cx bx a++<的解集.【答案】1{x x α>或1}x β<【解析】首先根据条件可知0a <,b a αβ+=-,caαβ=,0c <,并知20cxbx a ++=的两个实数根分别是1α和1β,再比较根的大小,求不等式的解集. 【详解】因为不等式20ax bx c ++>(0a ≠)的解为x αβ<<,其中0βα>>,所以有ba αβ+=-,ca αβ=且0a <,0c <.设方程20cx bx a ++=的两根为m ,n ,且m n <.则11b m nc αβαβαβ++=-==+,111a mn c αβαβ===⋅所以可得1n α=,1m β=且11αβ>又因为0c <,∴不等式20cx bx a ++<的解集1{x x α>或1}x β<.【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,意在考查一元二次方程和不等式的关系,以及解集形式和系数的关系,属于基础题型.25.(1)已知0x >,求函数254x x y x++=的最小值; (2)已知103x <<,求函数()13y x x =-的最大值. 【答案】(1)9(2)112【解析】(1)函数变形为25445x x y x x x++==++,再利用基本不等式求最值;(2)法一,2113612y x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,利用二次函数求最大值,法二:函数变形为()()1133133y x x x x =-=⨯-,利用基本不等式求最值. 【详解】 (1)25445x x y x x x++==++,0x,44x x ∴+≥= ,等号成立的条件是4x x=,即2x =时,459x x∴++≥, 254x x y x++∴=的最小值是9.(2)法一:2113612y x ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭当16x =时,函数取得最大值112, 法二:()()()23131111331333212x x y x x x x +-⎛⎫=-=⨯-≤≤=⎪⎝⎭,当且仅当313x x =-,即16x =时等号成立, ∴函数的最大值是112. 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,意在考查基本公式和计算能力,属于简单题型. 26.已知0,0,21a b a b >>+=,求11a b+的最小值. 【答案】3+【解析】变换得到2121a b a ba b a b++++=化简利用均值不等式计算得到答案. 【详解】223112a b a b a b b a a b a b +++=+++=3≥+3=+ 当2b a a b =即1,a b ==时等号成立.min113a b ⎛⎫∴+=+ ⎪⎝⎭【点睛】本题考查了利用均值不等式求最值,其中变换得到2121a b a b a b a b++++=是解题的关键. 27.(1)已知54x <,求14245y x x =-+-的最大值;(2)已知102x <<,求()1122y x x =-的最大值. 【答案】(1)1(2)116【解析】(1)函数变形为114533544554y x x x x ⎛⎫=-++=--+ ⎪--⎝⎭,再利用基本不等式求最值;(2)函数变形为()()111221224y x x x x =-=⨯-,利用基本不等式求最大值,法二,利用二次函数求最大值. 【详解】(1)114533544554y x x x x ⎛⎫=-++=--+ ⎪--⎝⎭,54x <,540x ∴-> 154254x x∴-+≥- ,当15454x x -=-时,等号成立,∴114533543214554y x x x x ⎛⎫=-++=--+≤-= ⎪--⎝⎭, ∴ 14245y x x =-+-的最大值是1.(2)法一:()()()2212111112212244216x x y x x x x +-⎛⎫=-=⨯-≤⨯= ⎪⎝⎭, 当212x x =-时,等号成立, 即14x =时,函数()1122y x x =-的最大值是116. 法二:222111111122161641616y x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-=--++=--+≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当14x =时,函数取得最大值116. 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,意在考查基本公式和计算能力,属于简单题型.28.(1)已知0x >,0y >,且满足811x y +=.求2x y +的最小值. (2)若把(1)中的“811x y +=”改为“21x y +=”,其他条件不变,求81x y+的最小值. 【答案】(1)18(2)18【解析】(1)()8122x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开变形,利用基本不等求最小值; (2)()81812x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开变形,利用基本不等式求最小值. 【详解】(1)()811616228210102418y xy x x y x y x y x y xy ⎛⎫⎛⎫+=++=+++=++≥+⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 当16y xx y =时,即4x y = ,等号成立,2x y ∴+的最小值是18.(2)()8181161628210102418y xy x x y x y x y x y x y ⎛⎫⎛⎫+=++=+++=++≥+⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 当16y xx y =时,即4x y = ,等号成立,∴81x y +的最小值是18.【点睛】本题考查基本不等式求最值,意在考查“1”的妙用,基本不等式求最值使用的三个原则“一正,二定,三相等”,缺一不可,做题时需注意. 29.求下列不等式的解集.(1)213422x x -<---;(2)()()22312x x +≥-.(3)52321x x ->+【答案】(1){11x x -<<-(2)243x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭(3)152x x ⎧⎫-<<-⎨⎬⎩⎭ 【解析】(1)变形为2250x x +-<,解不等式; (2)变形为231080x x --≤,解不等式;(3)变形为5253002121x x x x -+->⇒<++,等价于()()5210x x ++<解不等式. 【详解】(1)不等式变形为:2250x x +-<方程2250x x +-=的两个实数根是11x =-21x =-,11x ∴-<<-,∴不等式的解集是{11x x -<<-.(2)不等式变形为:231080x x --≤()()4320x x -+≤ ,解得243x -≤≤ ,∴不等式的解集是243x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭. (3)5252633002121x x x x x ----->⇒>++55002121x x x x --+>⇒<++ ,即()()5210x x ++< , 解得:152x -<<- ,∴不等式的解集是152x x ⎧⎫-<<-⎨⎬⎩⎭.【点睛】本题考查一元二次不等式和分式不等式的解法,意在考查计算能力,本题第三问是分式不等式,再求解时,需注意步骤是移项,通分,再转化为一元二次不等式求解. 30.若x ,y 为正实数,且280x y xy +-=,求x y +的最小值. 【答案】18【解析】首先已知条件变形为821x y +=,再化简()82x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,利用基本不等式求最小值.【详解】822801x y xy x y+-=⇒+= ()8282828210102418y xy x x y x y x y x y xy ⎛⎫⎛⎫+=++=+++=++≥+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(当82y xx y =时取“=”) 所以x y +的最小值是18. 【点睛】本题考查基本不等式求最值,意在考查“1”的妙用,基本不等式求最值使用的三个原则“一正,二定,三相等”,缺一不可,做题时需注意. 31.已知2210ax ax ++≥恒成立. (1)求a 的取值范围;(2)解关于x 的不等式220x x a a --+<. 【答案】(1)[]0,1(2)详见解析【解析】(1)当0a =时,验证成立,当0a ≠时,只需满足20440a a a >⎧⎨-≤⎩成立; (2)原不等式可化为()()10x a x a --⎡⎤⎣⎦->,对应方程两根为1x a =,21x a =-,在分 102a ≤<,112a <≤,12a =三种情况讨论不等式的解集. 【详解】(1)当0a =时,10≥恒成立,当0a ≠时,要使不等式2210ax ax ++≥对一切x ∈R 恒成立,则20440a a a >⎧⎨-≤⎩,解得01a <≤综上,a 的取值范围是[]0,1(2)原不等式可化为()()10x a x a --⎡⎤⎣⎦->,当102a ≤<时,不等式的解为:x a <,或1x a >-当12a =时,不等式的解为:12x ≠,当112a <≤时,不等式的解为:1x a <-,或x a >综上,当102a ≤<时,不等式的解集为:{x x a <或1}x a >-;当12a =时,不等式的解集为:12x x ⎧⎫≠⎨⎬⎩⎭;当112a <≤时,不等式的解集为:{1x x a <-或}x a >.【点睛】本题考查含参不等式的解法和根据函数恒成立求参数的取值范围,意在考查函数与方程的思想,属于基础题型. 32.已知1x ,2x 是一元二次方程()2620a x ax a -++=的两个实数根.(1)是否存在实数a ,使11224x x x x -+=+成立?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由;(2)求使()()1211x x ++为负整数的实数a 的整数值. 【答案】(1)存在,24a = (2)7a =,8,9或12. 【解析】(1)由条件可知1226a x x a -+=-,126ax x a =-,代入方程12124x x x x =++,得到a ,并验证∆;(2)代入根与系数的关系求()()1211x x ++为负整数时,求a . 【详解】(1)方程()2620a x ax a -++=有两个实数根,则判别式()2446240a a a a ==-=≥,得:0a ≥因为二次项系数60a -≠,即6a ≠1226ax x a -+=-,126a x x a =-由11224x x x x -+=+,得:12124x x x x =++,代入得:2466a aa a -=+-- 4242a a a =--,24a =,故当24a =时,有11224x x x x -+=+成立(2)()()121212261111666a a x x x x x x a a a -++=+++=++=----要使上式为负整数,则有61a -=,2,3或6所以7a =,8,9或12. 【点睛】本题考查一元二次方程根与系数的关系求参数的取值,意在考查基本公式和计算能力,属于基础题型.。
北京首师附2019-2020学年高一第一学期期中数学试题(Word版含答案)
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首都师范大学附中2019-2020学年第一学期高一年级上学期数学期中综合练习 (满分:120分)一、选择题(每题3分,共30分)1.设集合 , ,若 ,则实数a 的值为( )A . 2B .C .D .2.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是A .a 1b 1+a 2b 2B .a 1a 2+b 1b 2C .a 1b 2+a 2b 1D .213.下列函数中,是偶函数的是( )A .B .C .D . 4.已知p:|x-m|<1,q :x 2-8x+12<0,且q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为:A .(3,5)B .[3,5]C .(-∞,3)∪(5,+∞)D .(-∞,3]∪(5,+∞) 5.已知 ,则函数 的大致图像是( )A .B .C .D . 6.关于x 的方程x 2+(m-3)x+7-m=0的两根都大于3,则m 的取值范围是A .(-∞,1-25)∪(1+25,+∞)B .(-27,1-25]C .(-∞,-27)∪(1-25,+∞) D .(-∞,1-25]7.用列举法可以将集合A={a|a 使方程ax 2+2x+1=0有唯一实数解}表示为 ( )A .A={1}B .A={0}C .A={0,1}D .A={0}或{1}8.已知集合M={m|m=a+b 2,a ,b ∈Q },则下列四个元素中属于M 的元素的个数是①1+2π;②2611+;③221+;④32-+32+( )A .4B .3C .2D .19.下列不等式正确的是 ( )A .x 2+23x ≥23 B .a 2+b 2≥4ab C .ab ≥2ba + D .a+a4≥4 10.“x >3”是“x 2-5x+6>0”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二、填空题(每题3分,共30分)1.已知集合 , ,若 ,则实数 的取值范围是________。
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2019-2020学年北京市首师大附中高一(上)期中数学试卷一、选择题(本大题共10小题,共30.0分) 1. 已知集合,,则A ∩B 为( )A. B.C.D.2. 设0<a <b ,则下列不等式中正确的是( )A. a <b <√ab <a+b 2B. a <√ab <a+b 2<bC. a <√ab <b <a+b 2D. √ab <a <a+b 2<b3. 下列函数中,为奇函数的是( )A. y =2x +12x B. y =x ,x ∈{0,1}C. y =x ⋅sinxD. y ={1,x <00,x =0−1,x >04. 已知条件p:(x −m)(x −m −3)>0;条件若p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是( )A. (−∞,−7)∪(1,+∞)B. (−∞,−7]∪[1,+∞)C. (−7,1)D. [−7,1]5. 把函数y =1x 的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位后,所得函数的图象是( )A.B.C.D.6. 关于x 的方程x 2+mx +1=0有两个不相等的正实根,则实数m 的取值范围是 ( )A. m <−2B. m <0C. m <1D. m >07. 把集合{x|x 2−4x −5=0}用列举法表示为( )A. {x =−1,x =5}B. {x|x =−1或x =5}C. {x 2−4x −5=0}D. {−1,5} 8. 设集合M ={x|x ≤2√3},a =√11+b ,其中b ∈(0,1),则下列关系中正确的是( )A. a ⫋MB. a ∉MC. {a}∈MD. {a}⫋M9. 下列不等式:①a 2+1>2a ;√ab ≤2;③x 2+1x +1≥1,其中正确的个数是( )A. 0B. 1C. 2D. 310. 已知不等式m −1<x <m +1成立的充分条件是13<x <12,则实数m 的取值范围是( )A. (−∞,−12)∪(43,+∞) B. (−∞,−12)∪[43,+∞) C. (−12,43)D. [−12,43]二、填空题(本大题共10小题,共30.0分)11. 若集合M ={x|x 2+x −6=0},N ={x|ax +1=0},且N ⊆M ,则由a 的可取值组成的集合为________.12. 已知函数f(x)={xlnx −2x,x >0,x 2+32x,x ≤0,函数g(x)=f(x)−kx +1有四个零点,则实数k 的取值范围是______.13. f(x)={cos π4x,x <0f(x −2),x ≥0,则f(2017)=______.14. 不等式ax 2+bx +c >0的解集是{x|−3<x <2},则ab+c = . 15. 给出下列四个结论:①函数f(x)=√2−x 2为奇函数;②函数y =2 √x 的值域是(1,+∞); ③函数y =1x 在定义域内是减函数;④若函数f(2x )的定义域为[1,2],则函数y =f (x2)的定义域为[4,8]. 其中正确结论的序号是________.(填上所有正确结论的序号)16. 有15人进家电超市,其中有8人买了电视,有7人买了电脑,两种均买了的有2人,则这两种都没买的有__________人17. 已知函数f(x)={(a +1)x −1,x ≥112ax 2−ax −1,x <1在(−∞,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是________.18. 若P =√a +7−√a +6,Q =√a +10−√a +3(a ≥0),则P ,Q 的大小关系是________. 19. 已知集合U ={1,2,3,4,5},A ={1,3},B ={2,3},则A⋂(∁U B)= ________ . 20. 若正实数a ,b 满足2a +b =1,则1a +12b 的最小值为_________.三、解答题(本大题共12小题,共60.0分)21.已知全集U=R,集合A={x|−1≤x<2},B={x|(x−2)(x−k)≥0}.(1)若k=1,求A∩∁U B;(2)若A∩B=⌀,求实数k的取值范围.22.已知函数y=f(x)(x>0)满足:f(xy)=f(x)+f(y),当x<1时,f(x)>0,且f(12)=1;(1)证明:y=f(x)是定义域上的减函数;(2)解不等式f(x−3)>f(1x)−2.23.(1)已知x>0,y>0,1x +2y+1=2,求2x+y的最小值.(2)已知a>0,b>0,a+b=1,比较8−1a 与1b+1ab的大小,并说明理由.24.已知不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|α0,β>0},求不等式cx2+bx+a<0的解集.25.(1)求函数y=x2+8x−1(x>1)的最小值.(2)求函数y=x2+2021x+4042x+2的值域.26.(1)已知,求4a+1+a的最小值;(2)已知,且2a+b=1,求1a +1b的最小值.27.(1)若x,y>0,且2x+8y−xy=0,求x+y的最小值;(2)若−4<x<1,求x2−2x+22x−2的最大值.28. (1)已知x >1,y =x +1x−1,求函数的最小值;(2)已知a >0,b >0,函数f(x)=alog 2x +b 的图象经过点(4,12),求1a +2b 的最小值.29. 求下列不等式的解集:(1)−x 2+4x +5<0; (2)2x−13x+1>0.30. (1)设x,y 是正实数,且1x +9y =1,求x +y 的最小值.(2)已知x <54,求函数y =4x −2+14x−5的最大值.31.已知关于x的不等式ax2−3x+2>0(a∈R).(1)若ax2−3x+2>0在区间[1 , 3]上恒成立,求a的取值范围;(2)求不等式ax2−3x+2>5−ax的解集.32.已知关于的一元二次方程x2−(m+1)x+(2m−1)=0.(1)若x=4是方程的一个实数根,求方程的另一个实数根;(2)若该方程有两个不相等的实数根x1,x2,且1x12+1x22=3,求实数m的值;(3)若m=0,求x3−1x3的值.-------- 答案与解析 --------1.答案:A解析:【分析】本题考查集合的交集运算,属于基础题.根据交集的定义即可求解.【解答】解:因为集合,,所以,故选A.2.答案:B解析:【分析】本题考查不等式性质的运用,属于基础题.因为0<a<b,作差得到a−√ab=√a(√a−√b)<0,得到a<√ab;b−a+b2=b−a2>0,得到b>a+b 2;由基本不等式得到a+b2>√ab,从而得到大小关系.【解答】解:因为0<a<b,所以a−√ab=√a(√a−√b)<0,故a<√ab;因为b−a+b2=b−a2>0,所以b>a+b2;由基本不等式知a+b2>√ab,综上所述,a<√ab<a+b2<b,故选B.3.答案:D解析:解:A.设f(x)=2x+12x=2x+2−x,则f(−x)=f(x)为偶函数.B.定义域关于原点不对称,∴函数为非奇非偶函数函数.C.y=xsinx为偶函数.D .满足f(0)=0,且f(−x)=−f(x),∴函数为奇函数. 故选:D .根据函数奇偶性的定义进行判断.本题主要考查函数奇偶性的判断,根据奇偶性的定义和常见函数的奇偶性的性质是解决本题的关键,比较基础.4.答案:B解析: 【分析】分别解出p ,q 的不等式,根据p 是q 的必要不充分条件,即可得出.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,属于中档题. 【解答】解:条件p :(x −m)(x −m −3)>0;解得:m +3<x ,或x <m . 条件q :x 2+3x −4<0.解得−4<x <1,∵p 是q 的必要不充分条件,∴1≤m ,或m +3≤−4,解得m ≥1或m ≤−7. 则实数m 的取值范围是(−∞,−7]∪[1,+∞). 故选:B .5.答案:A解析: 【分析】本题考查函数图象的平移规律和平移的方法,体现了数形结合的数学思想.把函数y =1x 的图象先经过左右平移得到y =1x−1的图象,再经过上下平移得到y =1x−1+1的图象. 【解答】解:将函数y =1x 的图象向右平移1个单位,得到y =1x−1的图象, 再把y =1x−1的图象向上平移一个单位,即得到y =1x−1+1的图象, 图象关于点(1,1)对称,当x =0时,y =0, 故选项A 的图象符合, 故选A .6.答案:A解析:【分析】本题考查一元二次方程解的问题,属于基础题.方程x2+mx+1=0有两个不相等的正实根,则解得m的取值范围即可.【解答】解:方程x2+mx+1=0有两个不相等的正实根,则解得m<−2.故选A.7.答案:D解析:解:根据题意,解x2−4x−5=0可得x=−1或5,用列举法表示可得{−1,5};故选:D.根据题意,解x2−4x−5=0可得x=−1或5,即可得{x|x2−4x−5=0}={−1,5},即可得答案.本题考查集合的表示法,注意正确求解一元二次方程.8.答案:D解析:【分析】本题考查元素与集合的关系,属基础题.由,所以a∉M.【解答】解:判断一个元素是否属于某个集合,关键是看这个元素是否具有这个集合中元素的特征,若具有就是,否则不是.,∴a∈M,故{a}⫋M.故选D.9.答案:B解析:【分析】本题考查基本不等式,属于基础题.利用基本不等式逐项分析判断即可.【解答】解:①a =1时,a 2+1>2a 不成立,①错误; ②a >0,b >0时,√ab≥√ab √ab =2,当且仅当a =b 时取等号,故②错误;③x 2+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1−1≥2−1=1,当且仅当x =0时,等号成立,③正确;因此正确的个数是1. 故选B .10.答案:D解析:由题意可知m −1≤13且12≤m +1,解得m ∈[−12,43].11.答案:{0,−12,13}解析: 【分析】本题考查集合关系中参数取值问题,集合M ={x|x 2+x −6=0},分别解出集合M 最简单的形式,然后再根据N ⊆M ,求出k 的值,属基础题. 【解答】解:∵集合M ={x|x 2+x −6=0},∴集合M ={2,−3}, ∵N ⊆M ,N ={x|ax +1=0},∴有N =Φ或N ={2}或N ={−3}三种情况, 当N =Φ时,可得a =0,此时N =Φ;当N ={2}时,∵N ={x|ax +1=0},∴a =−12; 当N ={−3}时,a =13,∴a 的可能取值组成的集合为{0,−12,13}, 故答案为{0,−12,13}.12.答案:(−1,−12)解析: 【分析】本题考查了函数的性质的判断与应用,同时考查了学生的作图能力及数形结合的思想应用,属于难题.根据函数与方程的关系,利用参数分离法转化为两个函数的交点个数问题,利用数形结合进行求解即可.解:∵函数f(x)={xlnx −2x,x >0,x 2+32x,x ≤0,函数g(x)=f(x)−kx +1有四个零点,∴令g(x)=0,则f (x )−kx +1=0,即f (x )=kx −1, 对于f (x )=xlnx −2x (x >0),f ′(x )=lnx −1, 当0<x <e 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减, 当x >e 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增, 易知直线y =kx −1恒过点A(0,−1),如图,设直线AC 与y =xlnx −2x 相切于点C(x 0,x 0lnx 0−2x 0), 又y ′=lnx −1,所以直线AC 的方程为y −(x 0lnx 0−2x 0)=(lnx 0−1)(x −x 0), 直线AC 经过A(0,−1),所以x 0=1,此时k AC =ln1−1=−1,设直线AB 与y =x 2+32x (x ≤0)相切于点B(x,x 2+32x),y ′=2x +32, 故2x +32=x 2+32x+1x−0,解得,所以k AB =2×(−1)+32=−12, 所以若要f (x )=kx −1有四个零点,结合函数图象,可得实数k 的取值范围是(−1,−12), 故答案为(−1,−12).13.答案:√22解析: 【分析】本题考查的知识点是函数求值,分段函数的应用,函数的周期性的应用,难度不大,属于基础题. 由已知中f(x)={cos π4x,x <0f(x −2),x ≥0,得到函数的周期,将x =2017代入可得答案.解:∵f(x)={cosπ4x,x<0f(x−2),x≥0,x≥0时,函数是周期函数,周期为2,∴f(2017)=f(2015)=f(2013)=⋯=f(1)=f(−1)=cos(−π4)=√22,故答案为:√22.14.答案:−15解析:【分析】本题考查了一元二次不等式的解法、一元二次方程的根与系数的关系,属于基础题.关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|−3<x<2},可得−3,2是一元二次方程ax2+bx+c=0的两个实数根,且a<0,再利用根与系数的关系即可得出.【解答】解:∵关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|−3<x<2},∴−3,2是一元二次方程ax2+bx+c=0的两个实数根,且a<0,∴{−3+2=−ba −3×2=ca,即ba =1,ca=−6.则b+ca =ba+ca=1−6=−5,∴ab+c =−15.故答案为−15.15.答案:①④解析:【分析】本题考查函数的奇偶性、函数的定义域值域、函数的单调性,根据条件逐项判断真假即可,属中档题.【解答】解:①由2−x2>0,得−√2<x<√2,则函数f(x)的定义域为(−√2,√2),所以函数f(x)=√2−x2=√2−x2,则f(−x)=√2−x 2=−f(x),所以函数f(x)为奇函数,故①正确; ②y =2√x ≥20=1,即函数的值域是[1,+∞),故②错误; ③函数y =1x 在定义域内不是单调函数,故③错误;④若函数f(2x)的定义域为[1,2],则1≤x ≤2,则2≤2x ≤4,即函数f(x)的定义域为[2,4], 由2≤x2≤4,得4≤x ≤8,即函数y =f (x2)的定义域为[4,8],故④正确. 故答案为①④.16.答案:2解析:设两种都没买的有x 人,由题意知,只买电视的有6人,只买电脑的有5人,两种均买了的有2人,∵6+5+2+x =15,∴x =2.17.答案:[−23,0)解析: 【分析】本题考查分段函数的单调性,注意函数单调性的定义,属于中档题.根据题意,由函数单调性的定义分析可得{a +1>0a <0a2−a −1≤(a +1)−1,解可得a 的取值范围,即可得答案. 【解答】解:根据题意,函数f(x)={(a +1)x −1,x ≥112ax 2−ax −1,x <1在(−∞,+∞)上单调递增,则有{a +1>0a <0a2−a −1≤(a +1)−1, 解可得:−23≤a <0, 即a 的取值范围为[−23,0); 故答案为:[−23,0).18.答案:P <Q解析: 【分析】本题考查了平方作差比较两个数的大小,考查了计算能力,属于基础题.【解答】解:因为a≥0,所以P2−Q2=(√a+7−√a+6)2−(√a+10−√a+3)2=−2√a+7×√a+6+2√a+10×√a+3=2(√a2+13a+30−√a2+13a+42),因为a2+13a+30−(a2+13a+42)=−12<0,所以P<Q.故答案为P<Q.19.答案:{1}解析:【分析】本题主要考查了集合的分类,元素与集合的关系的应用,解题的关键是熟练掌握集合的分类,元素与集合的关系的计算,根据已知及集合的分类,元素与集合的关系的计算,求出C U B的值,求出的A∩(C U B)的值.【解答】解:∵集合U={1,2,3,4,5},A={1,3},B={2,3},∴C U B={1,4,5},∴A⋂(∁U B)={1}.故答案为{1}.20.答案:92解析:【分析】本题考查了利用基本不等式求最值,关键是对“1”的代换,利用基本不等式求最值要注意:“一正、二定、三相等”,是基础题.把1a +12b看作(1a+12b)⋅1,然后把1换为2a+b,展开后利用基本不等式求最值.【解答】解:1a +12b=(1+1)(2a+b)=2+12+ba+ab=52+ba+ab.∵a,b是正实数,∴52+ba+ab≥52+2√ba⋅ab=92.即1a +12b的最小值为92.当且仅当{ba=ab2a+b=1,即a=b=13时“=”成立.故答案为92.21.答案:解:(1)∵k=1时,全集U=R,集合A={x|−1≤x<2},B={x|(x−2)(x−1)≥0}={x|x≥2或x≤1}.∴C U B={x|1<x<2},∴A∩∁U B={x|1<x<2}.(2)当k≥2时,集合A={x|−1≤x<2},B={x|(x−2)(x−k)≥0}.A∩B=⌀,当k<2时,集合A={x|−1≤x<2},B={x|(x−2)(x−k)≥0}={x|x≤k,或x≥2},∵A∩B=⌀,∴k<−1.∴实数k的取值范围是(−∞,−1)∪[2,+∞).解析:(1)k=1时,求出B={x≥2或x≤1},C U B={x|1<x<2},由此能求出A∩∁U B={x|1< x<2}.(2)当k≥2时,A∩B=⌀,当k<2时,B={x|x≤k,或x≥2},由A∩B=⌀,得k<−1.由此能求出实数k的取值范围.本题考查补集、交集的求法,考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集性质的合理运用.22.答案:解:(1)证明:设0<x1<x2,则0<x1x2<1,由题意当x<1时,f(x)>0,可得f(x 1)−f(x 2)=f(x 1x 2⋅x 2)−f(x 2)=f(x 1x 2)+f(x 2)−f(x 2)=f(x1x 2)>0,即f(x 1)>f(x 2),所以y =f(x)是(0,+∞)上的减函数;(2)由f(12)=1,则f(14)=f(12×12)=f(12)+f(12)=1+1=2, 由f(x −3)>f(1x )−2得f(x −3)+2>f(1x ), 即f(x −3)+f(14)>f(1x ),即有f(x−34)>f(1x),由y =f(x)是(0,+∞)上的减函数, 得0<x−34<1x,解得3<x <4. 则原不等式的解集为(3,4).解析:(1)应用单调性的定义证明,注意取值,作差,变形和运用已知条件,定符号,下结论; (2)由f(12)=1,可得f(14)=2,原不等式即为即f(x −3)+f(14)>f(1x ),即有f(x−34)>f(1x ),由y =f(x)是(0,+∞)上的减函数,可得0<x−34<1x ,解不等式即可得到所求解集.本题考查函数的单调性的证明和应用,考查赋值法和分式不等式的解法,属于中档题和易错题.23.答案:解:(1)由x ,y >0,可得2x +y +1=(2x +y +1)(12x +1y+1)=2+y+12x+2xy+1≥4(x =y =1等号成立),可得2x +y ≥3,即2x +y 的最小值为3; (2)8−1a ≤1b +1ab .理由:由a >0,b >0,a +b =1≥2√ab , 即有ab ≤14, 则1a +1b +1ab =a+b+1ab =2ab ≥8则8−1a ≤1b +1ab .解析:(1)由题意可得12x +1y+1=1(a,y >0),运用乘1法和基本不等式可得2x +y +1的最小值,进而得到2x +y 的最小值;(2)结论:8−1a ≤1b +1ab .运用基本不等式可得ab 的范围,再由作差法,得到1a +1b +1ab ≥8,即可得到结论.本题考查基本不等式的运用:求最值和比较大小,注意乘1法和满足的条件:一正二定三等,考查化简整理的运算能力,属于中档题.24.答案:解:∵ax 2+bx +c >0的解集为{x|α<x <β},∴a <0,且α,β是方程ax 2+bx +c =0的两根,∴αβ=c a ,α+β=−ba ,∴c =a ·αβ,b =−a(α+β),代入cx 2+bx +a <0,得a ·αβx 2−a(α+β)x +a <0, 即αβx 2−(α+β)x +1>0,∵αβ>0,∴x 2−(1α+1β)x +1αβ>0, ∵方程x 2−(1α+1β)x +1αβ=0的两根为1α,1β, 且1α>1β,∴不等式cx 2+bx +a <0的解集为 {x|x >1α或x <1β}.解析:本题考查一元二次不等式的解法,由于不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x|α<x <β,α>0,β>0},通过韦达定理,将b c ,ac 用α,β表示,得出 1α,1β为方程x 2−(1α+1β)x +1αβ=0的两根,可解不等式.25.答案:解:(1)y =x 2+8x−1=x 2−1+9x−1=(x +1)+9x−1=(x −1)+9x−1+2.∵x >1,∴x −1>0.∴(x −1)+9x−1+2≥2√(x −1)·9x−1+2=8. 当且仅当x −1=9x−1,即x =4时等号成立,所以函数y =x 2+8x−1(x >1)的最小值为8.(2)y =x 2+2021x+4042x+2=(x+2)2+2017(x+2)+4x+2=x +2+4x+2+2017.当x >−2时,y ≥2√(x +2)·4x+2+2017=2021,当x <−2时,y =−[−(x +2)+4−(x+2)]+2017≤2013, 故y =x 2+2021x+4042x+2的值域为:y ≤2013或y ≥2021.解析:本题考查基本不等式在最值中的应用,注意基本不等式成立的条件,属于中档题.26.答案:解(1)∵a > −1,∴a +1>0.由基本不等式,得4a+1+a =4a+1+a +1−1≥ 2√4a+1·(a +1)−1=2√4−1=3.当且仅当4a+1=a +1,即a =1时,等号成立. ∴4a+1+a 的最小值为3.(2)∵a、,且2a+b=1,∴1a +1b=2a+ba+2a+bb=3+(ba+2ab)≥3+2√2.当且仅当ba =2ab,即a=1−√22,b=√2−1时等号成立.∴1a +1b的最小值为3+2√2.解析:本题主要考查了基本不等式的应用,注意等号成立的条件,属于基础题.(1)由题意得4a+1+a=4a+1+a+1−1,再利用基本不等式的性质求出最小值即可;(2)灵活利用2a+b=1,1a +1b=2a+ba+2a+bb,再利用基本不等式的性质求出最小值即可.27.答案:解:(1)∵2x+8y−xy=0,∴2y +8x=1.∴x+y=(x+y)(2y +8x)=10+8yx+2xy≥10+2√8yx×2xy=18,当且仅当x=2y=12时取等号,∴x+y的最小值是18.(2)∵−4<x<1,∴x2−2x+22x−2=−12[(1−x)+11−x]≤−12×2√(1−x)×11−x=−1,当且仅当x=0时取等号,∴x2−2x+22x−2的最大值是−1.解析:本题考查基本不等式求最值,熟练掌握基本不等式的性质及其应用是解题的关键.(1)由题意得,2y +8x=1,则x+y=(x+y)(2y+8x)=10+8yx+2xy,利用基本不等式即可求解;(2)由题意,x2−2x+22x−2=−12[(1−x)+11−x],利用基本不等式即可求解.28.答案:解:(1)因为x>1,所以x−1>0,从而y=x+1x−1=x−1+1x−1+1≥2√(x−1)⋅1x−1+1=3,当且仅当x=2时取的最小值3;(2)∵a>0,b>0,函数的图象经过点(4,12),∴2a+b=12,则1a+2b=2(1a+2b)(2a +b)=8+2(b a+4a b)≥8+4√b a⋅4a b=16,当且仅当b =2a =14时取最小值为16.解析:本题主要考查了利用基本不等式求解最值,解题的关键是应用条件的配凑. (1)由已知可得,y =x +1x−1=x −+1x−1+1,利用基本不等式即可求解;(2)由已知可得,2a +b =12,从而可得1a +2b =2(1a +2b )(2a +b),利用基本不等式即可求解.29.答案:解:(1)−x 2+4x +5<0,即x 2−4x −5>0,即(x −5)(x +1)>0, 解得x <−1或x >5,故不等式的解集为(−∞,−1)∪(5,+∞), (2)由2x−13x+1>0可得(2x −1)(3x +1)>0, 即(x −12)(x +13)>0, 解得x <−13或x >12,故不等式的解集为(−∞,−13)∪(12,+∞)解析:分别用因式分解法即可求出不等式的解集.本题考查了利用因式分解法解一元二次不等式,属于基础题.30.答案:解:(1)x +y =(x +y)(1x +9y )=10+9x y+y x ≥10+2√9x y ×yx =16,当9xy =yx 时即x =4,y =12等号成立, 所以x +y 的最小值为16. (2)因为x <54,所以5−4x >0,y =4x −2+14x−5=4x −5+14x−5+3=−[(5−4x)+15−4x ]+3≤−2√(5−4x)×15−4x +3=1, 当5−4x =15−4x 时即x =1时等号成立, 所以函数y =4x −2+14x−5的最大值为1.解析:本题考查利用基本不等式求函数的最值,关键要注意条件“一正二定三等”. (1)x +y =(x +y)(1x +9y )=10+9x y+yx 再利用基本不等式即可.(2)注意函数解析式的分母为4x −5,所以前面要配成4x −5,得到y =4x −5+14x−5+3,但4x −5<0,所以填上负号得y =−[(5−4x)+15−4x ]+3再用基本不等式求解即可.31.答案:解:(1)由化简得,令,则原问题等价于在上恒成立,则,设,当时,取得最大值,故的取值范围是.(2)不等式为,即,当时,原不等式解集为; 当时,方程的根为,.①当时,,原不等式解集为;②时,,原不等式解集为;③当时,,原不等式解集为;④当时,,原不等式解集为.解析:本题考查一元二次不等式的解与分类讨论思想,属于中档题.(1)分离变量,转化为求函数y =−2t 2+3t 的最大值,求出最大值,即可得到答案; (2)对a 分类讨论,解不等式即可.32.答案:解:(1)设另一个根为x 0,由{4+x 0=m +14x 0=2m −1,得x 0=52 (2)由Δ>0得m <1或m >5, 因为{x 1+x 2=m +1x 1x 2=2m −1, 所以1x 12+1x 22=(x 1+x 2)2−2x 1x 2x 12x 22=(m+1)2−2(2m−1)(2m−1)2=3,解得m =0或m =1011,(3)当m =0时,x 2−x −1=0,且x ≠0, 所以x −1x =1,则x 3−1x 3=(x −1x )(x 2+1+1x 2) =(x −1x )[(x −1x )2+3]=4.解析:本题考查一元二次方程,考查推理能力和计算能力,属于中档题.(1)利用韦达定理求解即可;(2)根据一元二次方程根与系数的关系求解即可;(3)利用立方差公式求解即可得结果.第21页,共21页。