上海市洋泾中学2020-2021学年高一上学期期中考试数学试卷 PDF版含答案
2020-2021上海民办洋泾外国语学校高三数学上期中第一次模拟试题(带答案)
2020-2021上海民办洋泾外国语学校高三数学上期中第一次模拟试题(带答案)一、选择题1.已知首项为正数的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1008a 和1009a 是方程2201720180x x --=的两根,则使0n S >成立的正整数n 的最大值是( )A .1008B .1009C .2016D .20172.《周髀算经》有这样一个问题:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种十二个节气日影长减等寸,冬至、立春、春分日影之和为三丈一尺五寸,前九个节气日影之和为八丈五尺五寸,问芒种日影长为( ) A .一尺五寸B .二尺五寸C .三尺五寸D .四尺五寸3.已知实数x ,y 满足521802030x y x y x y +-≤⎧⎪-≥⎨⎪+-≥⎩,若直线10kx y -+=经过该可行域,则实数k的最大值是( ) A .1B .32C .2D .34.已知,x y 满足0404x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则3x y -的最小值为( )A .4B .8C .12D .165.已知0,0x y >>,且91x y +=,则11x y+的最小值是 A .10B .12?C .14D .166.在等差数列{}n a 中,351024a a a ++=,则此数列的前13项的和等于( ) A .16B .26C .8D .137.数列{a n }满足a 1=1,对任意n ∈N *都有a n +1=a n +n +1,则122019111a a a ++⋯+=( ) A .20202019B .20191010C .20171010D .403720208.已知ABC ∆的三边长是三个连续的自然数,且最大的内角是最小内角的2倍,则最小角的余弦值为( ) A .34B .56C .78D .239.已知正数x 、y 满足1x y +=,则141x y++的最小值为( ) A .2B .92 C .143D .510.“中国剩余定理”又称“孙子定理”1852年英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1至2019中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{}n a ,则此数列的项数为( ) A .134B .135C .136D .13711.在数列{}n a 中,12a =,11ln(1)n n a a n +=++,则n a =A .2ln n +B .2(1)ln n n +-C .2ln n n +D .1ln n n ++12.已知{}n a 是等比数列,22a =,514a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=( ) A .()1614n--B .()1612n--C .()32123n -- D .()32143n -- 二、填空题13.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知274sincos 222A B C +-=,且5,7a b c +==,则ab 为 .14.在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,tan tan 2tan b B b A c B +=-,且8a =,73b c +=,则ABC V 的面积为______.15.若变量x ,y 满足22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,则z =2x +y 的最大值是_____.16.在ABC V 中,角A B C ,,所对的边分别为,,a b c ,且满足222sin sin sin sin sin A B C A B +=+,若ABC V 的面积为3,则ab =__17.已知等差数列{}n a 的前n 项n S 有最大值,且871a a <-,则当0n S <时n 的最小值为________. 18.已知三角形中,边上的高与边长相等,则的最大值是__________.19.点D 在ABC V 的边AC 上,且3CD AD =,2BD =,3sin2ABC ∠=3AB BC +的最大值为______.20.我国古代数学名著《九章算术》里有问题:今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十五里,良马初日行一百零三里,日增十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢,问:__________日相逢?三、解答题21.在等比数列{}n a 中,()*10a n N >∈,且328aa -=,又15,a a 的等比中项为16.(1)求数列{}n a 的通项公式:(2)设4log n n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,是否存在正整数k ,使得1231111nk S S S S ++++<L 对任意*n N ∈恒成立.若存在,求出正整数k 的最小值;若不存在,请说明理由.22.在数列{}n a 中,n S 为{}n a 的前n 项和,223()n n S n a n N *+=∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设11n n n n a b a a ++=⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,证明14n T <.23.在ΔABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且222sin sin sin sin sin A C B A C +=-.(1)求B 的大小;(2)设BAC ∠的平分线AD 交BC 于,23,1D AD BD ==,求sin BAC ∠的值. 24.在△ABC 中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,且4cos 5A =. (1)求2sincos 22B CA ++的值; (2)若2b =,ABC ∆的面积3S =,求a 的值. 25.在ABC ∆中,内角,,ABC 的对边分别是,,a b c ,已知2223,3A b c a π=+=. (1)求a 的值;(2)若1b =,求ABC ∆的面积.26.已知在等比数列{a n }中,2a =2,,45a a =128,数列{b n }满足b 1=1,b 2=2,且{12n n b a +}为等差数列. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】依题意知100810091008100920170,20180a a a a +=>=-<,Q 数列的首项为正数,()()1201610081009100810092016201620160,0,022a a a a a a S +⨯+⨯∴>∴==,()12017201710092017201702a a S a+⨯==⨯<,∴使0n S >成立的正整数n 的最大值是2016,故选C.2.B解析:B 【解析】 【分析】从冬至日起各节气日影长设为{}n a ,可得{}n a 为等差数列,根据已知结合前n 项和公式和等差中项关系,求出通项公式,即可求解. 【详解】由题知各节气日影长依次成等差数列,设为{}n a ,n S 是其前n 项和,则()19959985.52a a S a +===尺,所以59.5a =尺,由题知1474331.5a a a a ++==, 所以410.5a =,所以公差541d a a =-=-, 所以1257 2.5a a d =+=尺。
上海市上海中学2020-2021学年第一学期高一数学期中考试卷
4. l本题满分 IO 分)已知关寸;x的方程竺二二已二过尘主).
(l)若方程在区间[-1,1]上有实根,求实数a的取值范围;
{e[ a (2)若方程有两个空妇'.'且
点, 10J求实数 的最大值.
-- . l
:
} 5. (本题满分12分)设n是正整数,集合A={a/a=(t"片,... t,. ),tk E{0,1},k=I,2,…,n'
·"
C的值.
2. (本题满分 10 分消吓列不等式:
2
少lx-11 >(豆)
'·2x2 -3x-5 (2) 3x2 -13x+4
�1.
I
3. (本匙满分JO分)为f倡导“节舫减排 , 绿色生态”,朵企业采用新工艺,把企业生
4产0.0中吨:排:>,f放o展O的多二为�t6壬化0h0碳o吨 "转,化H为处种 理成可本利y用的(兀化)T与产月品处,已理知缸 该仰(单吨位�)旬�乏 月✓�的向_o、o的 处函理数迅关砐少 系可为
�
.
值范围是.
二、选择题(每题 4 分,共 16 分)
]t
-J,
�- ✓2 _, , l.· 若泸= -1, 则已上已一等于(
' ' '. "一�,
a +a
)
·(A) 2-2✓2
/z (B) 打
伲叶L忙 (C) 2✓2-1
(D) °2✓2�1
2. 用反一一 证.法..一证明: ” 已知 a,be�, a2 +b2 =0, 求证: a=b=O"时,应假设(
.
a,'b c .
(A} I
2020-2021学年高一上数学期中考试试卷及答案解析
答案C
解析由题意知,不等式ax2+2ax+1>0恒成立,
当a=0时,1>0,不等式恒成立,
当a≠0时,则 解得0<a<1,
综上有0≤a<1,故选C.
7.函数f(x)=2x+ (x>1),则f(x)的最小值为()
A.8 B.6 C.4 D.10
答案D
解析f(x)=2(x-1)+ +2
答案①③
解析对于①,这是全称量词命题,
因为Δ=(-3)2-4×2×4<0,
所以2x2-3x+4>0恒成立,故①为真命题;
对于②,这是全称量词命题,
因为当x=-1时,2x+1>0不成立,故②为假命题;
对于③,这是存在量词命题,当x=1时,x为29的约数成立,所以③为真命题.
15.正数a,b满足 + =1,若不等式a+b≥-x2+4x+18-m对任意实数x恒成立,则实数m的取值范围是________.
12.设非空数集M同时满足条件:①M中不含元素-1,0,1;②若a∈M,则 ∈M.则下列结论正确的是()
A.集合M中至多有2个元素
B.集合M中至多有3个元素
C.集合M中有且仅有4个元素
D.集合M中至少有4个元素
答案D
解析因为a∈M, ∈M,
所以 =- ∈M,
所以 = ∈M,
又因为 =a,
所以集合M中必同时含有a,- , , 这4个元素,
答案D
解析依题意可知,当0≤x≤4时,f(x)=2x;
当4<x≤8时,f(x)=8;
当8<x≤12时,f(x)=24-2x,观察四个选项知选D.
11.函数f(x)= (x>0)的值域是()
2020-2021高一数学上期中试卷(带答案)
lg 25 lg 32
1 ,则 2x 5z ,故选
D.
点睛:对于连等问题,常规的方法是令该连等为同一个常数,再用这个常数表示出对应的
x, y, z ,通过作差或作商进行比较大小.对数运算要记住对数运算中常见的运算法则,尤其
是换底公式以及 0 与 1 的对数表示.
7.C
解析:C 【解析】 x⩽1 时,f(x)=−(x−1)2+1⩽1,
,则
a,
b,
c
的大小关系是
A. a b c
B. a c b
C. b a c
D. b c a
12.函数 f (x) x( x 1) 在[m, n] 上的最小值为 1 ,最大值为 2,则 n m 的最大值为 4
()
A. 5 2
B. 5 2 22
C. 3 2
D.2
二、填空题
13.幂函数 y=xα,当 α 取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图像是一族美丽的曲线(如图).设 点 A(1,0),B(0,1),连接 AB,线段 AB 恰好被其中的两个幂函数 y=xα,y=xβ 的图像三等分,即有 BM=MN=NA,那么,αβ 等于_____.
25.某厂生产某产品的年固定成本为 250 万元,每生产 千件,需另投入成本 (万
元),若年产量不足 千件, 的图象是如图的抛物线,此时
的解集为
,且 的最小值是 ,若年产量不小于 千件,
,每千件商品售价为 50 万元,通过市场分析,该厂生产的商
品能全部售完.
(1)写出年利润 (万元)关于年产量 (千件)的函数解析式; (2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?
f3 (x) x , f4 (x) log2 (x 1) ,有以下结论:
上海市浦东新区统考2020-2021学年高一上学期期中考试数学试题 Word版含答案
浦东新区高一期中数学试卷2020.11一. 填空题1. 用∈或∉填空:0 N2.=3. 已知集合{|3}A x x =>,{|5}B x x =>,则A B =4. 关于x 的不等式20ax +<的解集为(1,)+∞,则实数a =5. 不等式2(2)4x -≤的解集为6. 若12(31)x +有意义,则实数x 的取值范围是7. 若关于x 的一元二次不等式2(1)40x k x +-+≤的解集为{2},则实数k =8. 已知实数x 、y 满足21x y +=,那么xy 的最大值是9. 集合2{|440,}P x ax x x =++=∈R 中只含有1个元素,则实数a 的取值是10. 方程|1||3|2x x -+-=的解集为11. 已知{||1|}A x x a =-≤,若A 只有1个整数元素,则实数a 的取值范围是12. 设P 为非空实数集满足:对任意给定的x y P ∈、(x y 、可以相同),都有x y P +∈,x y P -∈,xy P ∈,则称P 为幸运集.① 集合{2,1,0,1,2}P =--为幸运集; ② 集合{|2,}p x x n n ==∈Z 为幸运集; ③ 若集合1P 、2P 为幸运集,则12P P 为幸运集; ④ 若集合P 为幸运集,则一定有0P ∈; 其中正确结论的序号是二. 选择题13. “260x x --=”是“3x =”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14. 如果集合{|2,}p x x k k ==∈N ,21{|2,}k M x x k +==∈N ,那么集合P 、M 之间的 关系是( )A. M P ⊂B. P M ⊂C. P M =D. P M 、互不包含15. 若b a <,则下列结论正确的是( )A. 2ab a <B. 22b a <C. 2b a a b+≥ D. ||||||a b a b +≥+16. 在下列选项中,满足p 与q 等价的是( )A. 已知实数x 、y , 2:1x y p xy +>⎧⎨>⎩和:1q x >,1y > B. 已知实数x 、y ,22:(1)(2)0p x y -+-=和:(1)(2)0q x y --=C. 已知实数x ,1:01p x<<和:1q x > D. 已知1a 、1b 、1c 、2a 、2b 、2c 均为非零实数,不等式21110a x b x c ++>和不等式 22220a x b x c ++>的实数解集分别为M 和N ,111222:a b c P a b c ==和:q M N =三. 解答题17. 解不等式组321|23|2x x x +⎧≥⎪+⎨⎪-≤⎩.18. 已知集合26{|0}22x A x x x -+=<++,{|()(1)0}B x x a x a =---≤. (1)求集合A 、B ;(2)若AB A =,求实数a 的取值范围.19. 某生产消毒液企业每天能生产30000瓶消毒液,每瓶消毒液的生产成本为3元钱,由于 受到疫情影响,该生产消毒液企业迅速组织各方面力量扩大生产规模,每天增加生产x (0x >)瓶消毒液,同时每瓶消毒液生产成本增加10000x元,设该企业扩大生产规模后 每天投入的总生产成本为p 元.(1)请用x 的表达式表示出p ;(2)试问该生产消毒液企业每天增加生产多少瓶消毒液,才能使得每天投入的生产成本最小?并求出此时p 的值.20. 命题甲:关于x 的方程240x mx m ++=无实根;命题乙:关于x 的方程2(1)0x m x m -++=有两个不相等的正根,设命题甲、命题乙为真命题时实数m 的取值 分别组成集合A 、B .(1)求集合A 、B ;(2)若命题甲、乙中有且仅有一个是真命题,求实数m 的取值范围.21. 已知2(3)y mx m x m =+++.(1)m 取什么实数时,关于x 的不等式:0y <解集为1(,)(2,)2-∞+∞; (2)m 取什么实数时,关于x 的不等式:0y x>在(0,)x ∈+∞恒成立.参考答案一. 填空题1. ∈2. 5223. {|5}x x >4. 2-5. {|04}x x ≤≤6. 1[,)3-+∞7. 3-8.18 9. 0或1 10. [1,3] 11. [0,1) 12. ②④二. 选择题13. B 14. A 15. D 16. C三. 解答题 17. 5[1,]2.18.(1){|6}A x x =>,{|1}B x a x a =≤≤+;(2)6a >.19.(1)10000(30000)(3)p x x=++;(2)10000x =,min 160000p =. 20.(1)1(0,)4A =,(0,1)(1,)B =+∞;(2)1[,1)(1,)4+∞. 21.(1)67-;(2)[0,)+∞.。
2020-2021上海洋泾中学东校高三数学上期中一模试题(带答案)
22.数列 an 中, a1 1, an1 an 2n 1. (1)求 an 的通项公式;
(2)设 bn
1 4an
1
,求出数列
bn
的前
n
项和.
23.已知数列 an 的首项
a1
2 3
,且当
n
2
时,满足
a1
a2
a3
(1)求数列 an 的通项公式;
an1
1
3 2
an
.
(2)若 bn
19.海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被喻为“地球留给人类保留宇宙秘密的最后遗
产”,我国拥有世界上最深的海洋蓝洞,若要测量如图所示的蓝洞的口径 A , B 两点间的
距离,现在珊瑚群岛上取两点 C , D ,测得 CD 80 , ADB 135 , BDC DCA 15 , ACB 120 ,则 A , B 两点的距离为________.
简变形用基本不等式即可求解。 【详解】
不等式组表示的平面区域如图,由
3x y 6 0
x
y
2
0
得点
B
坐标为
B(4,6).由图可知当直线 z ax by 经过点 B(4,6)时,Z 取最大值。因为目标函数 z ax by (a 0,b 0) 的最大值为 12,所以 4a 6b 12, 即 2a 3b 6,
1= an-1(an-1+1)②,①-②可得 an= an(an+1)- an-1(an-1+1)∴(an+an-1)(an-an-1-1)=0
∵an>0,∴an-an-1-1=0 即 an-an-1=1∴数列{an}为等差数列,a1=1,d=1;∴an=1+(n-1)×1=n 即 an=n 所以
2021-2022学年上海中学高一(上)期中数学试卷
2021-2022学年上海中学高一(上)期中数学试卷试题数:21,总分:1001.(填空题,3分)不等式(a 2+1)x <3的解为 ___ .2.(填空题,3分)用描述法表示所有十进制下个位为9的正整数 ___ .3.(填空题,3分)设正实数x ,y 满足xy=20,则x+4y 的最小值为 ___ .4.(填空题,3分)给定正实数a ,b ,化简代数式 √1a 3• (ab )56 ( √b 3)-1=___ . 5.(填空题,3分)已知实数a ,b 满足log 2a=log 5b= √2 ,则lg ( (ab )√2 )=___ . 6.(填空题,3分)设集合A={x|-2≤x≤5},B={x|2-m≤x≤2m -1}.若A∩B=A .则m 的取值范围是 ___ .7.(填空题,3分)已知集合A={(x ,y )x 2+y 2=50,x ,y 是自然数},则A 的真子集共有 ___ 个.8.(填空题,3分)设集合A=N ,B={x| x+2x−3 >0,x∈R},则A∩∁R B=___ .9.(填空题,3分)若不等式ax 2+bx-7<0的解集为(-∞,2)∪(7,+∞),则不等式-7x 2+bx+a >0的解集为 ___ .10.(填空题,3分)设x >1,若log 2(log 4x )+log 4(log 16x )+log 16(log 2x )=0,则log 2(log 16x )+log 16(log 4x )+log 4(log 2x )=___ .11.(填空题,3分)已知a 、b 、c 均为正实数,则 ab+bca 2+b 2+c 2 的最大值为___ .12.(填空题,3分)集合A={1,2,4,…,26194}共有 ___ 个数在十进制下的最高位为1. 13.(单选题,4分)设a ,b ,c ,d 为实数,下列说法正确的是( ) A.若a >b ,则a 2>b 2B.若a >b >0,c >d >0,则 ac > bd C.若 √a >b ,则a >b 2 D.若a >b >0,则a 2>ab >b 214.(单选题,4分)已知实数a ,b ,则“ a+ba−b >0”是“|a|>|b|”的( )条件 A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要D.既不充分也不必要15.(单选题,4分)设a=log35,b=log57,则log1549=()45A. 2b−1−2a1+aB. 2b−2−a1+aC. 2ab−1−2a1+aD. 2ab−2−a1+a16.(单选题,4分)已知实数a,b,c满足|a|+|b|+|c|+|a+b+c|=6,则a2+b2+c2的最大值为()A.3B.9C.18D.2717.(问答题,6分)若实数x,y满足集合{x,xy,lg(xy)}与集合{0,|x|,y}相等,求x,y 的值.18.(问答题,8分)解下列不等式:(1)x2-5x+7<|2x-5|;(2)√x−1 +2x<5.19.(问答题,10分)已知正实数x,y满足xy+2x+y=4,(1)求xy的最大值,并求取得最大值时x,y的值;(2)求x+y的最小值,并求取得最小值时x,y的值.20.(问答题,10分)某厂家在“双11”中拟举办促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(k为常(即该厂家的年产量)x万件与年促销费用m万元(m≥0)满足关系式x=3- km+1数),如果不搞促销活动;则该产品的年销售量是1万件.已知生产该产品的固定年投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的售价定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本只包括固定投入和再投入两部分资金).(1)求k的值,并将该产品的年利润y(万元)表示为年促销费用m(万元)的函数;(2)该厂家年利润的最大值为多少万元?为此需要投入多少万元的年促销费用?21.(问答题,14分)已知实数a,b,c,d不全为0,给定函数f(x)=bx2+cx+d,g(x)=ax3+bx2+cx+d.记方程f(x)=0的解集为A,方程g(f(x))=0的解集为B,若满足A=B≠∅,则称f(x),g(x)为一对“太极函数”.问:(1)当a=c=d=1,b=0时,验证f(x),g(x)是否为一对“太极函数”;(2)若f(x),g(x)为一对,“太极函数”,求d的值;(3)已知f(x),g(x)为一对“太极函数”,若a=1,c>0,方程f(x)=0存在正根m,求c的取值范围(用含有m的代数式表示).2021-2022学年上海中学高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析试题数:21,总分:1001.(填空题,3分)不等式(a2+1)x<3的解为 ___ .)【正确答案】:[1](-∞,3a2+1【解析】:根据a²+1>0,结合不等式性质即可求解.【解答】:解:因为a²+1>0,,所以该不等式解为x<3a2+1).故答案为:(-∞,3a2+1【点评】:本题考查不等式的求解,属于基础题.2.(填空题,3分)用描述法表示所有十进制下个位为9的正整数 ___ .【正确答案】:[1]{x|x=10n-1,(n∈N*)}【解析】:十进制下个位为9的正整数为10n-1,(n∈N*),用描述法写入集合即可.【解答】:解:十进制下个位为9的正整数为10n-1,(n∈N*),用描述法表示为{x|x=10n-1,(n∈N*)},故答案为:{x|x=10n-1,(n∈N*)}.【点评】:本题考查了进位制以及集合的表示方法,属于基础题.3.(填空题,3分)设正实数x,y满足xy=20,则x+4y的最小值为 ___ .【正确答案】:[1]8 √5【解析】:由基本不等式,即可得解.【解答】:解:因为x>0,y>0,所以x+4y≥2 √x•4y =2 √4×20 =8 √5,当且仅当x=4y,即x=4 √5,y= √5时,等号成立,所以x+4y的最小值为8 √5.故答案为:8 √5 .【点评】:本题考查基本不等式的应用,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题. 4.(填空题,3分)给定正实数a ,b ,化简代数式 √1a 3• (ab )56 ( √b 3)-1=___ .【正确答案】:[1] √ab【解析】:由 √1a 3= a −13 , (ab )56 = a 56 • b 56 , √b 3 )-1= b −13 代入化简即可.【解答】:解: √1a 3• (ab )56 ( √b 3)-1= a −13 • a 56 • b 56b −13= √a • √b = √ab , 故答案为: √ab .【点评】:本题考查了有理数指数幂的化简,属于基础题.5.(填空题,3分)已知实数a ,b 满足log 2a=log 5b= √2 ,则lg ( (ab )√2 )=___ . 【正确答案】:[1]2【解析】:先把已知的对数式化为指数式,求出a ,b 的值,再利用对数的运算性质求解.【解答】:解:∵log 2a=log 5b= √2 , ∴a=2 √2 ,b= 5√2 ,∴(ab ) √2 =(2 √2 •5√2 ) √2 =102, ∴lg ( (ab )√2 )=lg102=2, 故答案为:2.【点评】:本题主要考查了对数式与指数式的互化,考查了对数的运算性质,是基础题. 6.(填空题,3分)设集合A={x|-2≤x≤5},B={x|2-m≤x≤2m -1}.若A∩B=A .则m 的取值范围是 ___ .【正确答案】:[1][4,+∞)【解析】:推导出A⊆B ,列出方程组,能求出m 的取值范围.【解答】:解:集合A={x|-2≤x≤5},B={x|2-m≤x≤2m -1},A∩B=A , ∴A⊆B ,∴ {2−m ≤2m −12−m ≤−22m −1≥5 , 解得m≥4.∴m 的取值范围是[4,+∞). 故答案为:[4,+∞).【点评】:本题考查实数的取值范围的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.7.(填空题,3分)已知集合A={(x ,y )x 2+y 2=50,x ,y 是自然数},则A 的真子集共有 ___ 个.【正确答案】:[1]7【解析】:采用列举法,列举出A 中的元素,再计算真子集个数.【解答】:解:∵A={(x ,y )|x 2+y 2=50,x ,y 是自然数}. ∴A={(1,7),(5,5),(7,1)}共3个元素. ∴A 的真子集有23-1=7个. 故答案为:7.【点评】:用列举法写出A 的所有元素是解答本题的关键.属于易做题. 8.(填空题,3分)设集合A=N ,B={x| x+2x−3 >0,x∈R},则A∩∁R B=___ . 【正确答案】:[1]{0,1,2,3}【解析】:先解一元二次不等式求出集合B ,再根据集合的基本运算即可求解.【解答】:解:∵B={x| x+2x−3>0,x∈R}={x|(x+2)(x-3)>0}={x|x >3或x <-2},∴∁R B={x|-2≤x≤3}, ∵A=N ,∴A∩(∁R B )={0,1,2,3}, 故答案为:{0,1,2,3}.【点评】:本题考查集合的基本运算,一元二次不等式的解法,属于基础题.9.(填空题,3分)若不等式ax 2+bx-7<0的解集为(-∞,2)∪(7,+∞),则不等式-7x 2+bx+a >0的解集为 ___ . 【正确答案】:[1]( 17, 12)【解析】:设y=ax 2+bx-7,ax 2+bx-7<0的解集为(-∞,2)∪(7,+∞),得到开口向下,2和7为函数与x 轴交点的横坐标,利用根与系数的关系表示出a 与b 的关系,化简不等式-7x 2+bx+a >0即可求得答案.【解答】:解:因为不等式ax 2+bx-7<0的解集为(-∞,2)∪(7,+∞), 所以 { a <0−ba =2+7−7a=2×7 ,解得 {a =−12b =92 ,则不等式-7x 2+bx+a >0即为14x²-9x+1<0, 解得 17<x <12 ,故-7x 2+bx+a >0的解集为( 17 , 12 ). 故答案为:( 17 , 12 ).【点评】:此题考查了一元二次不等式的解法,涉及的知识有:二次函数的性质,根与系数的关系,熟练掌握二次函数的性质是解本题的关键,属于基础题.10.(填空题,3分)设x >1,若log 2(log 4x )+log 4(log 16x )+log 16(log 2x )=0,则log 2(log 16x )+log 16(log 4x )+log 4(log 2x )=___ . 【正确答案】:[1]- 14【解析】:利用对数的运算性质求解.【解答】:解:∵log 2(log 4x )+log 4(log 16x )+log 16(log 2x )=0, ∴ log 2(12log 2x) + 12log 2(14log 2x) + 14 log 2(log 2x )=0,∴ log 2[12log 2x•(14log 2x)12•(log 2x )14] =0,∴ 12log 2x • 12(log 2x )12 • (log 2x )14 =1,∴ log 2x •(log 2x )12•(log 2x )14 =4,∵log 2(log 16x )+log 16(log 4x )+log 4(log 2x )= log 2[14log 2x•(12log 2x)14•(log 2x )12] =log2(12)14 = log22−14 =- 14,故答案为:- 14.【点评】:本题主要考查了对数的运算性质,是基础题.11.(填空题,3分)已知a、b、c均为正实数,则ab+bca2+b2+c2的最大值为___ .【正确答案】:[1] √22【解析】:根据基本不等式的性质,利用a2+ 12 b2≥ √2 ab,12b2+c2≥ √2 bc,即可求出ab+bca2+b2+c2的最大值.【解答】:解:a、b、c均为正实数,则a2+ 12 b2≥ √2 ab,12b2+c2≥ √2 bc,∴ ab+bc a2+b2+c2 = ab+bc(a2+12b2)+(12b2+c2)≤√2(ab+bc)= √22,当且仅当a=c= √22b 时,等号成立,∴ ab+bc a2+b2+c2的最大值为√22.故答案为:√22【点评】:本题考查了利用基本不等式求最值的应用问题,是中档题.12.(填空题,3分)集合A={1,2,4,…,26194}共有 ___ 个数在十进制下的最高位为1.【正确答案】:[1]1859【解析】:由2m的最高位为1,得到2m x(210)n的最高位也为1,构成以指数幂为10的周期性,得到前三个数最高位数字为l的数为20,24,27,结合周期性,即可求解.【解答】:解:若2m的最高位为1,由210=1024,其中210的最高位为1,可得2m×(210)n 的最高位也为1,所以构成以指数幂为10的周期性,其中前三个数最高位数字为1的数为20,24,27,即每个周期内有3个最高位为1的数字,又由26190=20×210×619,26194=24×210×619的最高位为1,所以在集合A={1,2,4…,26194}中最高位为1的共有619×3+2=1859个.故答案为:1859.【点评】:本题考查了进位制,周期性,属于中档题.13.(单选题,4分)设a,b,c,d为实数,下列说法正确的是()A.若a>b,则a2>b2B.若a>b>0,c>d>0,则ac >bdC.若√a>b,则a>b2D.若a>b>0,则a2>ab>b2【正确答案】:D【解析】:根据已知条件,结合特殊值法和作差法,即可求解.【解答】:解:对于A,令a=1,b=-1,满足a>b,但a2=b2,故A错误,对于B,令a=2,b=1,c=2,d=1,满足a>b>0,c>d>0,但ac =bd,故B错误,对于C,令a=1,b=-1,满足√a>b,但a=b2,故C错误,对于D,∵a>b>0,∴a-b>0,a2>b2,∴a2-ab=a(a-b)>0,ab-b2=b(a-b)>0,∴a2>ab>b2,故D正确.故选:D.【点评】:本题主要考查了作差法,以及特殊值法,属于基础题.14.(单选题,4分)已知实数a,b,则“ a+ba−b>0”是“|a|>|b|”的()条件A.充分不必要B.必要不充分C.充要D.既不充分也不必要【正确答案】:C【解析】:由分式不等式转化为整式不等式,结合平方差公式和绝对值不等式,由充分必要条件的定义可得结论.【解答】:解:已知实数a,b,不等式a+ba−b>0等价为(a+b)(a-b)>0,即为a2-b2>0,即a2>b2,即为|a|>|b|,所以“ a+ba−b>0”是“|a|>|b|”的充要条件.故选:C.【点评】:本题考查不等式的性质和充分必要条件的判断,考查转化思想和运算能力、推理能力,属于基础题.15.(单选题,4分)设a=log35,b=log57,则log154945=()A. 2b−1−2a1+aB. 2b−2−a1+aC. 2ab−1−2a1+aD. 2ab−2−a1+a【正确答案】:D【解析】:利用对数的运算性质和换底公式求解.【解答】:解:∵a=log35,b=log57,∴ab=log37,∴ log154945=log1549-log1545=2log157-log155-2log153= 2log715 - 1log515- 2log315= 2log73+log75 - 11+log53- 21+log35= 21ab +1b- 11+1a- 21+a= 2ab1+a - a1+a- 21+a= 2ab−a−21+a,故选:D.【点评】:本题主要考查了对数的运算性质和换底公式的应用,是基础题.16.(单选题,4分)已知实数a,b,c满足|a|+|b|+|c|+|a+b+c|=6,则a2+b2+c2的最大值为()A.3B.9C.18D.27【正确答案】:C【解析】:利用绝对值的性质可知|a|≤3,|b|≤3,|c|≤3,然后取a ,b ,c=±3,不合题意,再取a=3,b=-3,c=0,符合题意,即可得解.【解答】:解:∵6=|a|+|b|+|c|+|a+b+c|≥|(a+b+c )-a-b+c|=2|c|,∴|c|≤3,同理可得|a|≤3,|b|≤3,若a ,b ,c=±3,显然不可能;若a=3,b=-3,c=0,此时符合题意,则a 2+b 2+c 2=18.故选:C .【点评】:本题考查代数式最值的求解,考查绝对值的性质及意义,考查运算求解能力,属于中档题.17.(问答题,6分)若实数x ,y 满足集合{x ,xy ,lg (xy )}与集合{0,|x|,y}相等,求x ,y 的值.【正确答案】:【解析】:由集合{x ,xy ,lg (xy )}与集合{0,|x|,y}相等知,xy=1,此时,{0,1,x}={0,|x|,y},由此能够求出x ,y 的值.【解答】:解:由集合{x ,xy ,lg (xy )}与集合{0,|x|,y}相等知,lg (xy )=0,即xy=1,此时,{0,1,x}={0,|x|,y}.所以 {x =|x |xy =1y =1或 {x =y xy =1|x |=1 , 解得x=y=1或x=y=-1.当x=y=1时,A=B={0,1,1},与集合元素互异性矛盾,应舍去;当x=y=-1时,A=B={-1,0,1},故x=y=-1.【点评】:本题考查集合相等的概念,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答,注意集合中元素互异性的合理运用.18.(问答题,8分)解下列不等式:(1)x2-5x+7<|2x-5|;(2)√x−1 +2x<5.【正确答案】:【解析】:(1)结合不等式的特征,利用函数的对称性去掉绝对值符号求解不等式即可;(2)将不等式进行变形,然后结合函数的单调性和函数在特殊点的函数值可得不等式的解集.时,不等式即:x2-5x+7<2x-5,【解答】:解:(1)当x≥52整理可得x2-7x+12<0,解得3<x<4,令f(x)=x2-5x+7,g(x)=2x-5对称,注意到函数f(x),g(x)均关于直线x=52时不等式的解集为1<x<2,由函数的对称性可得当x<52综上可得,不等式的解集为(1,2)⋃(3,4).(2)不等式即√x−1<−2x+5,不等式有解时,x≥1,注意到函数f(x)=√x−1单调递增,函数g(x)=-2x+5单调递减,且f(2)=g(2)=1,结合函数的定义域可得不等式√x−1<−2x+5的解集为{x|1≤x<2}.【点评】:本题主要考查含有绝对值不等式的解法,对称性的应用,函数单调性的应用等知识,属于中等题.19.(问答题,10分)已知正实数x,y满足xy+2x+y=4,(1)求xy的最大值,并求取得最大值时x,y的值;(2)求x+y的最小值,并求取得最小值时x,y的值.【正确答案】:【解析】:(1)由已知得4-xy=2x+y ,然后结合基本不等式即可求解;(2)由已知先用y 表示x ,然后代入后结合基本不等式可求.【解答】:解:(1)因为xy+2x+y=4,所以4-xy=2x+y ≥2√2xy ,当且仅当2x=y 时取等号,解得 √xy ≤√6−√2 ,故xy 的最大值8-4 √3 ,此时x= √3−1 ,y=2 √3 -2;(2)因为xy+2x+y=4,所以x= 4−y y+2 =-1+ 6y+2 ,所以x+y=-1+ 6y+2 +y=-3+ 6y+2+y+2 ≥−3+2√(y +2)•6y+2 =-3+2 √6 , 当且仅当y+2= 6y+2 ,即y= √6 -2,x= √6 -1时取等号,x+y 的最小值-3+2 √6 .【点评】:本题主要考查了利用基本不等式求解最值,解题的关键是进行合理的配凑基本不等式的应用条件.20.(问答题,10分)某厂家在“双11”中拟举办促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂家的年产量)x 万件与年促销费用m 万元(m≥0)满足关系式x=3- k m+1 (k 为常数),如果不搞促销活动;则该产品的年销售量是1万件.已知生产该产品的固定年投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的售价定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本只包括固定投入和再投入两部分资金).(1)求k 的值,并将该产品的年利润y (万元)表示为年促销费用m (万元)的函数;(2)该厂家年利润的最大值为多少万元?为此需要投入多少万元的年促销费用?【正确答案】:【解析】:(1)当m=0时,x=1,求出k的值,从而得到x,然后利用每件产品的销售价格元,列出y的函数关系式即可;为1.5× 8+16xx(2)利用基本不等式求解最值,即可得到答案.【解答】:解:(1)由题意可知,当m=0时,x=1,则1=3-k,解得k=2,,所以x=3- 2m+1元,因为每件产品的销售价格为1.5× 8+16xx]-(8+16x+m)∴利润函数y=x[1.5× 8+16xx)-m=4+8x-m=4+8(3- 2m+1+(m+1)]+29(m≥0).=-[ 16m+1+(m+1)]+29(m≥0),(2)因为利润函数y=-[ 16m+1+(m+1)≥2 √16 =8,所以,当m≥0时,16m+1=m+1,即m=3(万元)时,y max=21(万元).∴y≤-8+29=21,当且仅当16m+1所以,该厂家促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,最大为21万元.【点评】:本题考查了函数模型的选择与应用,解题的关键是建立符合条件的函数模型,分析清楚问题的逻辑关系是解题的关键,此类问题求解的一般步骤是:建立函数模型,进行函数计算,得出结果,再将结果反馈到实际问题中指导解决问题,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,属于中档题.21.(问答题,14分)已知实数a,b,c,d不全为0,给定函数f(x)=bx2+cx+d,g(x)=ax3+bx2+cx+d.记方程f(x)=0的解集为A,方程g(f(x))=0的解集为B,若满足A=B≠∅,则称f(x),g(x)为一对“太极函数”.问:(1)当a=c=d=1,b=0时,验证f(x),g(x)是否为一对“太极函数”;(2)若f(x),g(x)为一对,“太极函数”,求d的值;(3)已知f(x),g(x)为一对“太极函数”,若a=1,c>0,方程f(x)=0存在正根m,求c的取值范围(用含有m的代数式表示).【正确答案】:【解析】:(1)根据新定义检验即可;(2)利用新定义计算求解可得d的值;(3)设t=−cm x2+cx,由新定义得关于t的方程t2−cmt+c=0无实根,记ℎ(t)=t2−cmt+c,由二次函数性质求得t的范围,由h(t)min>0可得c的范围.【解答】:解:(1)若f(x),g(x)是否为一对“太极函救”,由f(x)=x+1=0,得x=-1,所以g(f(-1))=g(0)=1,x=-1不是g(f(x))的零点,所以f(x),g(x)不是一对太极函救;(2)设r为方程的一个根,即f(r)=0,由题设g(f(r))=0,所以g(0)=g(f(r))=d=0;(3)因为d=0,由a=1,f(m)=0得b=−cm,所以f(x)=bx2+cx=−cm x2+cx,g(f(x))=f(x)[f2(x)−cmf(x)+c],由f(x)=0得x=0或m,易得g(f(x))=0,据题意,g(f(x))的零点均为f(x)的零点,故f2(x)−cmf(x)+c=0无实数根,设t=−cm x2+cx,则t2−cmt+c=0无实根,记ℎ(t)=t2−cmt+c,c>0时,t=−cm (x−m2)2+mc4≤mc4,ℎ(t)=t2−cmt+c=(t−c2m)2+c−c24m2,mc 4≤c2m,即0<m≤√2时,ℎ(t)min=ℎ(mc4)=m2c216−c24+c>0,解得0<c<164−m2,mc 4>c2m,即m>√2时,ℎ(t)min=ℎ(c2m)=c−c24m2>0,0<c<4m2,综上,m∈(0,√2]时,c∈(0,164−m2),m∈(√2,+∞)时,c∈(0,4m2).【点评】:本题主要考查新定义的理解与应用,函数的最值的求解,分类讨论的数学思想,二次函数的最值等知识,属于中等题.。
2020-2021学年上海市南洋模范中学高一上学期期中数学试题(解析版)
2020-2021学年上海市南洋模范中学高一上学期期中数学试题一、单选题1.已知12120a a b b ≠,陈述句P :关于x 的一次不等式110a x b +>与220a x b +>有相同的解集;陈述句Q :“1122a b a b =”;则P 是Q 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【分析】本题首先可根据12120a a b b ≠得出10a ≠、20a ≠、10b ≠以及20b ≠,然后判断“不等式110a x b +>与220a x b +>有相同的解集”能否证明“1122a b a b =”以及“1122a b a b =”能否证明“不等式110a x b +>与220a x b +>有相同的解集”,即可得出结果. 【详解】因为12120a a b b ≠,所以10a ≠,20a ≠,10b ≠,20b ≠, 若不等式110a x b +>与220a x b +>有相同的解集,则1a 与2a 同号且1212b b a a -=-, 故不等式110a x b +>与220a x b +>有相同的解集可以证得1122a b a b =,P 是Q 的充分条件,因为1122a b a b =无法说明1a 与2a 同号, 所以1122a b a b =无法证得不等式110a x b +>与220a x b +>有相同的解集,P 不是Q 的必要条件,综上所述,P 是Q 的充分非必要条件, 故选:A.【点睛】本题考查充分条件以及必要条件的判定,给出命题若P 则Q ,如果P 可证明Q ,则说明P 是Q 的充分条件,如果Q 可证明P ,则说明P 是Q 的必要条件,考查推理能力,是中档题.2.设lg 2,lg3a b ==,则12log 25的值是( ) A .1aa b-+ B .1aa b-- C .222aa b-+D .222aa b-+ 【答案】D【分析】根据对数的运算公式,准确运算,即可求解. 【详解】由对数的运算公式,可得()1221lg 2lg 252lg 522log 25lg122lg 2lg 32lg 2lg 32a a b--====+++. 故选:D.3.若a ,b 为非零实数,则以下不等式:①222a b ab +≥;②222()42a b a b ++≤;③2a b ab a b+≥+;④ 2b aa b +≥.其中恒成立的个数是( )A .4B .3C .2D .1【答案】C【分析】①②由基本不等式可得到结果,③④举反例可得结论不成立. 【详解】解:对于①,由重要不等式222a b ab +≥可知①正确;对于②,()2222224a b a b ++=()()222222244a b a b ab ab +++++=≥22()42a b a b ++⎛⎫== ⎪⎝⎭,故②正确;对于③,当1a b ==-时,不等式的左边为12a b +=-,右边为12ab a b =-+,可知③不正确;对于④,令1,1a b ==-可知④不正确. 故恒成立的个数为2个. 故选:C.4.已知()()()()22221234()4444f x x x c xx c x x c x x c =-+-+-+-+,集合{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,且1234c c c c ≤≤≤,则41c c -不可能的值是( ) A .4 B .9 C .16 D .64【答案】A【分析】先设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,4,i i i i i x y x y c +=⋅=,再依题意分析根均为整数,列举根的所有情况,确定44c =和1c 的可能情况,得到41c c -的最小取值和其他可能的情况,即得结果.【详解】设,i i x y 是方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根,则由根和系数的关系知4,i i i i i x y x y c +=⋅=,又{}{}127()0,,,M x f x x x x Z ===⋯⊆,说明方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =有一个方程是两个相等的根,其他三个方程是两个不同的根,由于根均为整数且和为4,则方程的根有以下这些情况:…,()()()()()()()()()6,105,9,4,8,3,7,2,6,1,5,0,4,1,3,2,2------,乘积分别为…,-60,-45,-32,-21,-12,-5,0,3,4.因为1234c c c c ≤≤≤,故44c =,123,,c c c 来自于4前面的任意可能三个不同的数字,1c 最小,故当15c =时41c c -最小,等于9,故不可能取4,能取9;当112c =-或160c =-时41c c -可以取16,64. 故选:A.【点睛】本题解题关键是能依据题意分析方程204i x x c -+=()1,2,3,4i =的根的可能情况,既是整数又满足和为4,判断44c =,再根据1c 的可能情况,确定41c c -的可能结果,以突破难点.二、填空题5.集合{}2020M x R x =∈≤,有下列四个式子:①M π∈;②{}M π⊂;③M π⊂;④{}M π∈,其中正确的是_____(填序号) 【答案】①②【分析】利用元素与集合、集合与集合之间的关系符号表示即可求解. 【详解】由{}2020M x R x =∈≤,①M π∈,正确; ②{}M π⊂,正确;故答案为:①②60)a>化为有理数指数幂的形式为_________.【答案】12a-【分析】根据根式与分数指数幂的互化即可求解.121111333222111aaa a a-====⎛⎫⎛⎫⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故答案为:12a-7.陈述句“1x>或1y>”的否定形式是________.【答案】1x≤且1y≤.【分析】含有“或”联结词的否定是“且”.【详解】解:1x>或1y>的否定是:1x≤且1y≤.故答案为:1x≤且1y≤.8.若01,0a s<<<,则s a_____1(填符号“>,≥,<,≤,”).【答案】>【分析】利用指数函数的单调性即可求解.【详解】xy a=,01a<<,则函数为减函数,由0s<,则01sa a>=.所以1sa>.故答案为:>9.已知集合{}2{,},2,2A x yB x x==,且A B=,则集合A=_____.【答案】1,12⎧⎫⎨⎬⎩⎭【分析】根据A B=,分类讨论,结合集合中元素的互异性,即可求解. 【详解】由题意,集合{}2{,},2,2A x yB x x==,且A B=,若2x x=,可得0x=,此时集合B不满足集合中元素的互异性,(舍去);若22x x=,可得12x=或0x=(舍去),当12x =时,可得2121,22x x ==,即1,12A B ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭.故答案为:1,12⎧⎫⎨⎬⎩⎭.10.已知集合{}210P x x =-≤≤,非空..集合{}11S x m x m =-≤≤+,若x P ∈是x S ∈的必要条件,则实数m 的取值范围为______.【答案】[]0,3【分析】由x P ∈是x S ∈的必要条件,得S P ⊆,进一步转化为两集合端点值间的关系求解即可.【详解】∵{}210P x x =-≤≤,非空集合{}11S x m x m =-≤≤+, 若x P ∈是x S ∈的必要条件,则S P ⊆,∴111?2110m m m m -≤+⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,解得03m ≤≤, ∴m 的取值范围是[]0,3, 故答案为:[]0,3.【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等; (4)p 是q 的既不充分又不必要条件,q 对的集合与p 对应集合互不包含.11.关于x 的不等式|2|6x a a -+<的解集是(1,3)-,则实数a =_____. 【答案】2【分析】先根据绝对值不等式的解法得出不等式的解集为(3,3)a -与已知解集比较可得31a -=-,即可求解.【详解】由|2|6x a a -+<可得626a x a a -<-<-, 解得:33a x -<< ,因为不等式|2|6x a a -+<的解集是(1,3)-, 所以31a -=-,解得:2a = 故答案为:212.直角三角形的周长等于2,则这个直角三角形面积的最大值为_____.【答案】3-【分析】设直角三角形的两直角边为a 、b ,斜边为c ,因为L a b c =++,c =两次运用均值不等式即可求解.【详解】设直角三角形的两直角边为a 、b ,斜边为c ,面积为s ,周长L =2,由于a b L +=≥a =b 时取等号)≤.∴(2222L 1113S ab ?L 322224⎡⎤--⎢⎥=≤===-⎢⎥⎣⎦故答案为3-【点睛】本题考查了利用均值不等式解决最值问题,列出有关量的函数关系式或方程式是均值不等式求解或转化的关键,属于基础题. 13.若实数a ,b ,m 满足227a b m ==,且112a b+=,则m 的值为______.【答案】【分析】227a b m ==,可以根据指对互化,求出271log ,log 2a mb m ∴==再代入到112a b+=中,我们就能得到一个关于m 的方程,这样就能求出m 的值. 【详解】由条件可知:2270a b m ==>,271log ,log 2a mb m ∴==, 2712log 22log 7log 982log log m m m m m+=+==,所以298m =,即m =故答案为:14.已知正数x ,y 满足49x y xy +=且224x y m m +<-有解,则实数m 的取值范围是______.【答案】(,1)(25,)-∞-⋃+∞【分析】不等式224x y m m +<-有解,即()2min 24x y m m +<-,巧用均值不等式求最值即可. 【详解】由已知得:491y x+=,4949()()131325x y x y x y y x y x +=++=++≥=,当且仅当15,10x y ==时取等号; 由题意:()2min 24x y m m +<-,即22425m m ->, 解得:1m <-或25m >, 故答案为:(,1)(25,)-∞-⋃+∞.【点睛】方法点睛:在用基本不等式求最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.①一正:关系式中,各项均为正数;②二定:关系式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变量的各项均相等,取得最值.15.等式()2(3)0ax x b +-≤对(,0)x ∈-∞恒成立,其中,a b Z ∈,则a b +=______. 【答案】10或4【分析】对b 分类讨论,当0b ≤时,由()2(3)0ax x b +-≤得到30ax +<,由一次函数的图象可知不存在;当0b >时,由()2(3)0ax x b +-≤,利用数形结合的思想得出,a b 的整数解.【详解】当0b ≤时,由()2(3)0ax x b +-≤得到30ax +<在(,0)x ∈-∞恒成立, 则a 不存在;当0b >时,由()2(3)0ax x b +-≤, 可得()3f x ax =+,()2g x x b =-,又()g x 的大致图象可知:3a b a>⎧⎪⎨=⎪⎩,再由,a b Z ∈,得到19a b =⎧⎨=⎩或31a b =⎧⎨=⎩, 所以a b +=10或4. 故答案为:10或4.【点睛】关键点点睛:本题考查了不等式恒成立求参数值,解题的关键是利用数形结合求出满足的关系式03a b a>⎧⎪⎨=⎪⎩ 分类讨论的思想.16.已知实数a b c >>,且满足:2221,3a b c a b c ++=++=,则s b c =+的取值范围是______.【答案】2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】根据题意可得1+=-b c a ,()2223b c bc a +-=-,从而可得21bc a a =--,将,b c 看为一元二次方程的根,利用0∆>求出a 的范围,再利用反证法求出1a >,即可求解.【详解】由已知可得1+=-b c a ,()2223b c bc a +-=-, 即21bc a a =--,因此,以,b c 为根的方程为()22110x a x a a +-+--=,()()221410a a a ∴∆=---->,解得513a -<<, 故23b c +>-, 同理可得513b -<<,513c -<<, 下面精确a 的下限,假设1a ≤,由a b c >>,由1b a -<<<,1c a -<<<, 所以21a ≤,21b <,21c <, 因此2223a b c ++<,矛盾,故1a >, 所以10b c a +=-< 综上,203b c -<+<, 故答案为:2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭.【点睛】关键点点睛:本题考查了不等式的性质、一元二次不等式的解法,解题的关键是求出a 的取值范围,考查了转化能力、运算能力.三、解答题17.已知集合{}2320A x x x =-+=,{}210B x x ax a =-+-=,{}222(1)50C x x m x m =+++-=.(1)若A B A ⋃=,求实数a 的值; (2)若AC C =,求实数m 的取值范围.【答案】(1)2a =或3;(2)(,3]-∞-.【分析】(1)先求解出方程2320x x -+=的根,则集合A 可知,再求解出210x ax a -+-=的根,则可确定出集合B ,根据A B A ⋃=得到B A ⊆,从而可求解出1a -的可取值,则a 的值可求; (2)根据AC C =得到C A ⊆,分别考虑当C 为空集、单元素集、双元素集的情况,由此确定出a 的取值.【详解】(1)由2320x x -+=得1x =或2,所以{1,2}A =, 由210x ax a -+-=得1x =或1a -,所以1,1B a B ∈-∈, 因为A B A ⋃=,所以B A ⊆,所以11a -=或2,所以2a =或3; (2)因为AC C =,所以C A ⊆,当C =∅的时,()224(1)450m m ∆=+--<,解得3m <-,当{}1C =时,()2224(1)45012(1)50m m m m ⎧∆=+--=⎪⎨+++-=⎪⎩,无解,当{}2C =时,()()()2224145044150m m m m ⎧∆=+--=⎪⎨+++-=⎪⎩,解得3m =-,当{}1,2C =时,2122(1)125m m +=-+⎧⎨⋅=-⎩,无解, 综上,实数m 的取值范围是(,3]-∞-.【点睛】结论点睛:根据集合的交、并集运算结果判断集合间的关系: (1)若A B A ⋃=,则有B A ⊆; (2)若AB A =,则有A B ⊆.18.经过多年的运作,“双十一”抢购活动已经演变成为整个电商行业的大型集体促销盛宴,为迎接2020年“双十一”网购狂欢节,某厂家拟投入适当的广告费,对网上所售产品进行促销,经调查测算,该促销产品在“双十一”的销售量p (万件)与促销费用x (万元)满足231p x =-+(其中010x ≤≤),已知生产该产品还需投入成本(102)p +万元(不含促销费用),每一件产品的销售价格定为204p ⎛⎫+ ⎪⎝⎭元,假定厂家的生产能力能满足市场的销售需求,(1)将该产品的利润y (万元)表示为促销费用x (万元)的函数; (2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?并求出最大利润的值. 【答案】(1)416(010)1y x x x =--≤≤+;(2)促销费用投入1万元时,厂家的利润最大,为13万元.【分析】(1)根据题意利润为204(102)y p x p p ⎛⎫=+--+ ⎪⎝⎭, 然后再将231p x =-+代入即可.(2)由(1)得到41711x x y ⎛⎫=-++⎪+⎝⎭,再利用基本不等式求解.【详解】(1)由题意得204(102)y p x p p ⎛⎫=+--+ ⎪⎝⎭, 把231p x =-+代入得416(010)1y x x x =--≤≤+;(2)417117131y x x ⎛⎫=-++≤-=⎪+⎝⎭, 当且仅当411x x =++,即1x =时取等号, 所以促销费用投入1万元时,厂家的利润最大,为13万元.19.(1)设集合{}31,P n n k k N ==+∈,集合{}32,Q n n m m N ==-∈, 求证:集合P 是Q 的真子集;(2)已知0,0,0a b c >>>,当函数()||||f x x a x b c =++-+的最小值为6时, 求证:22222212a b c a b c c b a+++++≥. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【分析】(1)任取n P ∈,得到313(1)2n k k Q =+=+-∈,再根据2,2Q P -∈-∉,即可求解;(2)由绝对值的三角不等式,得到6a b c ++=,再接基本不等式,即可作出证明.【详解】(1)先证P Q ⊆,任取n P ∈,存在1m k N =+∈,使得313(1)232n k k m Q =+=+-=-∈,所以P Q ⊆,又由2,2Q P -∈-∉,所以集合P 是Q 的真子集.(2)因为()|||||()()|6f x x a x b c x a b x c a b c =++-+≥++-+=++=, 由222222222a b c a b c ab ac bc c b a c b a+++++≥++ 2()12ab ac ab bc ac bc a b c cb c a b a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++≥++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 当且仅当2a b c ===时取等号, 所以22222212a b c a b c c b a+++++≥.20.(1)关于x 的不等式()2216(4)10a x a x ----≥的解集为φ,求实数a 的取值范围;(2)解关于x 的不等式(3)12m x x -≥+; (3)设(1)中a 的整数值构成集合A ,(2)中不等式的解集是B ,若A B 中有且只有三个元素,求实数m 的取值范围.【答案】(1)12,45⎛⎤- ⎥⎝⎦;(2)答案不唯一,具体见解析;(3)34,2⎛⎤-- ⎥⎝⎦. 【分析】(1)根据题意,分4a =,4a =-和4a ≠±三种情况讨论,结合二次函数的性质,即可求解;(2)化简不等式为(1)3202m x m x ---≥+,转化为(2)[(1)(32)]0x m x m +--+≥且2x ≠-,结合一元二次不等式的解法,分类讨论,即可求解.(3)由(1)得{2,1,0,1,2,3,4}A =--,根据A B 中有且只有三个元素,结合不等式的解集,分类讨论,得出不等式组,即可求解.【详解】(1)当4a =时,不等式可化为10-≥无解,满足题意;当4a =-时,不等式化为810x -≥,解得18x >,不符合题意,舍去; 当4a ≠±时,要使得不等式()2216(4)10a x a x ----≥的解集为φ,则满足()()22216044160a a a ⎧-<⎪⎨∆=-+-<⎪⎩,解得1245a -<<, 综上可得,实数a 的取值范围是12,45⎛⎤- ⎥⎝⎦. (2)由不等式(3)12m x x -≥+,可得(3)(1)321022m x m x m x x -----=≥++, 即(2)[(1)(32)]0x m x m +--+≥且2x ≠-,当1m =时,不等式等价于502x -≥+,解得2x <-; 当1m 时,由325(2)011m m m m +--=>--, 不等式32(2)01m x x m +⎛⎫+-≥ ⎪-⎝⎭且2x ≠-的解集为32(,2),1m x m +⎡⎫∈-∞-⋃+∞⎪⎢-⎣⎭,当1m <时,32(2)01m x x m +⎛⎫+-≤ ⎪-⎝⎭且2x ≠-, 当01m <<时,解集为32,21m x m +⎡⎫∈-⎪⎢-⎣⎭, 当0m =时,解集为∅,当0m <时,解集为322,1m x m +⎛⎤∈- ⎥-⎝⎦, 综上,当1m =时,解集为(,2)x ∈-∞-,当1m 时,解集为32(,2),1m x m +⎡⎫∈-∞-⋃+∞⎪⎢-⎣⎭, 当01m <<时,解集为32,21m x m +⎡⎫∈-⎪⎢-⎣⎭, 当0m =时,解集为∅, 当0m <时,解集为322,1m x m +⎛⎤∈- ⎥-⎝⎦. (3)由(1)得{2,1,0,1,2,3,4}A =--,当A B 中有且只有三个元素,显然01m ≤≤不可能,当1m 时,32(,2),1m B m +⎡⎫=-∞-⋃+∞⎪⎢-⎣⎭因为3253311m m m +=+>--,不合题意,舍去, 当0m <时,322,1m B m +⎛⎤=- ⎥-⎝⎦, 因为A B 中有且只有三个元素,所以,032121m m m <⎧⎪+⎨≤<⎪-⎩,解得342m -<≤-, 综上,实数m 的取值范围是34,2⎛⎤-- ⎥⎝⎦. 【点睛】解含参数的一元二次不等式的步骤:(1)若二次项含有参数,应先讨论参数是等于0、小于0,还是大于0,然后整理不等式;(2)当二次项系数不为0时,讨论判别式与0的关系,判断方程的根的个数;(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集的形式.21.已知数集{}()1212,,,0,2n n A a a a a a a n =≤<<<≥具有性质P :对任意的i 、()1j i j n ≤≤≤,i j a a +,与j i a a -两数中至少有一个属于A .(1)分别判断数集{}0,1,3,4与{}0,2,3,6是否具有性质P ,并说明理由; (2)证明:10a =,且()122n n na a a a =+++;(3)当5n =时,若22a =,求集合A .【答案】(1)集合{}0,1,3,4具有性质P ,集合{}0,2,3,6不具有性质P .(2)证明见解析. (3){0,2,4,6,8}A =.【分析】(1)利用i j a a +与j i a a -两数中至少有一个属于A .即可判断出结论. (2)先由0n n a a A =-∈,得出10a =,令“,1j n i =>,由“i j a a +与j i a a -两数中至少有一个属于A ”可得n i a a -属于A .令1i n =-,那么1n n a a --是集合A 中某项,1a 不符合不符合题意,2a 符合.同理可得:令1i n =-可以得到21n n a a a -=+,令2i n =-,3,....,2n -可以得到1n i n i a a a +-=+,倒序相加即可.(3)当5n =时,取5j =,当2i ≥时,55i a a a +>,由A 具有性质P,5i a a A -∈,又1i =时,51a a A -∈,可得51i a a Ai -∈=51525354550a a a a a a a a a a ->->->->-=,则515533524a a a a a a a a a -=-=-= ,又34245a a a a a +>+=,可得34a a A +∉,则43a a A -∈,则有43221a a a a a -==-.可得即12345,,,,a a a a a 是首项为0,公差为22a =等差数列是首项为0,公差为22a =等差数列.【详解】解:(1)在集合{}0,1,3,4中,设{}0,1,3,4A =①011,101A A +=∈-=∈,具有性质P②033,303A A +=∈-=∈,具有性质P③044,404A A +=∈-=∈,具有性质P④134,312A A +=∈-=∉,具有性质P⑤145,413A A +=∉-=∈,具有性质P⑥347,431A A +=∉-=∈,具有性质P综上所述:集合{}0,1,3,4具有性质P ;在集合{}0,2,3,6中,设{}0,2,3,6B =,①022,202B B +=∈-=∈,具有性质P②033,303B B +=∈-=∈,具有性质P③066,606B B +=∈-=∈,具有性质P④235,321B B +=∉-=∉,不具有性质P⑤267,624B B +=∉-=∉,具有性质P⑥368,633B B +=∉-=∈,具有性质P综上所述:集合{}0,2,3,6不具有性质P .故集合{}0,1,3,4具有性质P ,集合{}0,2,3,6不具有性质P .(2)证明:令,1j n i =>由于120n a a a ≤<<<,则n n n a a a +>,故2n a A ∉则0n n a a A =-∈,即10a =i j a a +与j i a a -两数中至少有一个属于A ,i j a a ∴+不属于A ,n i a a ∴-属于A .令1i n =-,那么1n n a a --是集合A 中某项,10a =不符合题意,2a 可以.如果是3a 或者4a ,那么可知31n n a a a --=那么231n n n a a a a a -->-=,只能是等于n a ,矛盾.所以令1i n =-可以得到21n n a a a -=+,同理,令2i n =-,3,....,2n -可以得到1n i n i a a a +-=+,∴倒序相加即可得到1232n n n a a a a a +++⋯+=即()122n n na a a a a =+++⋯+(3)当5n =时,取5j =,当2i ≥时,55i a a a +>,由A 具有性质P ,5i a a A -∈,又1i =时,51a a A -∈,51,2,3,4,5i a a Ai ∴-∈=123451234500a a a a a a a a a a =<<<<=<<<<,51525354550a a a a a a a a a a ∴->->->->-=,则515524a a a a a a -=-=,533a a a -=,从而可得245532a a a a a +==,故2432a a a +=,即433230a a a a a <-=-<,又3424534a a a a a a a A +>+=∴+∈/,则43a a A -∈,则有43221a a a a a -==-又54221a a a a a -==-544332212a a a a a a a a a ∴-=-=-=-=,即12345,,,,a a a a a 是首项为0,公差为22a =等差数列,{0,2,4,6,8}A ∴=【点睛】(1)本问采用举反例的方法证明A 不具有P 性质;(2)采用极端值是证明这类问题的要点,一个数集满足某个性质,则数集中的特殊的元素(比如最大值、最小值)也满足这个性质;本问的第二个要点是集合的元素具有互异性,由互异性及题中给的性质P ,可得出等式;(3)利用在(2)中得到的结论得出12345,,,,a a a a a 之间的关系,再结合A 中元素所具有的P 性质即可得到结论.。
2020-2021高一数学上期中试卷含答案(1)
2020-2021高一数学上期中试卷含答案(1)一、选择题1.设常数a ∈R ,集合A={x|(x ﹣1)(x ﹣a )≥0},B={x|x≥a ﹣1},若A ∪B=R ,则a 的取值范围为( ) A .(﹣∞,2)B .(﹣∞,2]C .(2,+∞)D .[2,+∞)2.已知集合{}22(,)1A x y x y =+=,{}(,)B x y y x ==,则A B I 中元素的个数为( ) A .3B .2C .1D .03.如图,点O 为坐标原点,点(1,1)A ,若函数xy a =及log b y x =的图象与线段OA 分别交于点M ,N ,且M ,N 恰好是线段OA 的两个三等分点,则a ,b 满足.A .1a b <<B .1b a <<C .1b a >>D .1a b >>4.已知函数()f x 的定义域为R .当0x <时,3()1f x x =-;当11x -≤≤时,()()f x f x -=-;当12x >时,11()()22f x f x +=-.则(6)f =( ) A .2-B .1-C .0D .25.设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集为( )A .(10)(1)-⋃+∞,, B .(1)(01)-∞-⋃,, C .(1)(1)-∞-⋃+∞,, D .(10)(01)-⋃,, 6.关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数 ②f (x )在区间(2π,π)单调递增 ③f (x )在[,]-ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③7.函数2xy x =⋅的图象是( )A .B .C .D .8.函数()sin lg f x x x =-的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .39.函数()1ln f x x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象大致是( ) A . B .C .D .10.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数且满足,3()(2)32f x f x f ⎛⎫-=-=-⎪⎝⎭,,数列{}n a 满足11a =-,且2n n S a n =+,(其中n S 为{}n a 的前n 项和).则()()56f a f a +=() A .3 B .2-C .3-D .211.函数sin21cos xy x=-的部分图像大致为A .B .C .D .12.已知函数21,0,()|log ,0,x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪⎩若函数()y f x a =-有四个零点1x ,2x ,3x ,4x ,且12x x <3x <4x <,则312342()x x x x x ++的取值范围是( ) A .(0,1)B .(1,0)-C .(0,1]D .[1,0)-二、填空题13.函数()22()log 23f x x x =+-的单调递减区间是______. 14.方程组240x y x +=⎧⎨-=⎩的解组成的集合为_________. 15.已知1240x x a ++⋅>对一切(],1x ∞∈-上恒成立,则实数a 的取值范围是______.16.已知函数()x xf x e e -=-,对任意的[3,3]k ∈-,(2)()0f kx f x -+<恒成立,则x的取值范围为______. 17.函数的定义域为______________.18.若幂函数()af x x =的图象经过点1(3)9,,则2a -=__________.19.函数()()log 2a f x ax =-在[]0,1上是x 的减函数,则实数a 的取值范围是______. 20.若关于的方程有三个不相等的实数根,则实数的值为_______.三、解答题21.已知函数()()221+0g x ax ax b a =-+>在区间[2,3]上有最大值4和最小值1. (1)求a 、b 的值; (2)设()()2g x f x x =-,若不等式()0f x k ->在x ∈(]2,5上恒成立,求实数k 的取值范围.22.设()4f x x x=-(1)讨论()f x 的奇偶性;(2)判断函数()f x 在()0,∞+上的单调性并用定义证明. 23.已知幂函数2242()(22)m m f x m m x -+=--在(0,)+∞上单调递减.(1)求m 的值并写出()f x 的解析式;(2)试判断是否存在0a >,使得函数()(21)1()ag x a x f x =--+在[1,2]-上的值域为 [4,11]-?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.24.设()()()log 1log (30,1)a a f x x x a a =++->≠,且()12f =. (1)求a 的值及()f x 的定义域; (2)求()f x 在区间30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.25.已知函数24,02()(2)2,2x x f x x x a x a x ⎧-<≤⎪=⎨⎪-++->⎩,其中a 为实数.(1)若函数()f x 为定义域上的单调函数,求a 的取值范围.(2)若7a <,满足不等式()0f x a ->成立的正整数解有且仅有一个,求a 的取值范围.26.某辆汽车以x 千米/小时的速度在高速公路上匀速行驶(考虑到高速公路行车安全要求60120)x 剟时,每小时的油耗(所需要的汽油量)为14500()5x k x-+升,其中k 为常数,且60100k 剟. (1)若汽车以120千米/小时的速度行驶时,每小时的油耗为11.5升,欲使每小时的油耗不超过9升,求x 的取值范围;(2)求该汽车行驶100千米的油耗的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 试题分析:当时,,此时成立,当时,,当时,,即,当时,,当时,恒成立,所以a 的取值范围为,故选B.考点:集合的关系2.B解析:B 【解析】试题分析:集合中的元素为点集,由题意,可知集合A 表示以()0,0为圆心,1为半径的单位圆上所有点组成的集合,集合B 表示直线y x =上所有的点组成的集合,又圆221x y +=与直线y x =相交于两点22,22⎛ ⎝⎭,2222⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,则A B I 中有2个元素.故选B.【名师点睛】求集合的基本运算时,要认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合,这是正确求解集合运算的两个先决条件.集合中元素的三个特性中的互异性对解题影响较大,特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.3.A解析:A 【解析】 【分析】由,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,求得,M N 的坐标,分别代入指数函数和对数函数的解析式,求得,a b 的值,即可求解. 【详解】由题意知(1,1)A ,且,M N 恰好是线段OA 的两个三等分点,所以11,33M ⎛⎫⎪⎝⎭,22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 把11,33M ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数xy a =,即1313a =,解得127a =,把22,33N ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入函数log b y x =,即22log 33b =,即得322263b ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以1a b <<. 故选A. 【点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的图象与性质的应用,其中解答熟练应用指数函数和对数函数的解析式求得,a b 的值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.4.D解析:D 【解析】 试题分析:当时,11()()22f x f x +=-,所以当时,函数是周期为的周期函数,所以,又函数是奇函数,所以,故选D .考点:函数的周期性和奇偶性.5.D解析:D 【解析】由f (x )为奇函数可知,()()f x f x x--=()2f x x<0.而f (1)=0,则f (-1)=-f (1)=0. 当x >0时,f (x )<0=f (1); 当x <0时,f (x )>0=f (-1). 又∵f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴奇函数f (x )在(-∞,0)上为增函数. 所以0<x <1,或-1<x <0. 选D点睛:解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为(())(())f g x f h x >的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意()g x 与()h x 的取值应在外层函数的定义域内6.C解析:C 【解析】 【分析】化简函数()sin sin f x x x =+,研究它的性质从而得出正确答案. 【详解】()()()()sin sin sin sin ,f x x x x x f x f x -=-+-=+=∴Q 为偶函数,故①正确.当2x ππ<<时,()2sin f x x =,它在区间,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减,故②错误.当0x π≤≤时,()2sin f x x =,它有两个零点:0,π;当0x π-≤<时,()()sin sin 2sin f x x x x =--=-,它有一个零点:π-,故()f x 在[],-ππ有3个零点:0-π,,π,故③错误.当[]()2,2x k k k *∈ππ+π∈N时,()2sin f x x =;当[]()2,22x k k k *∈π+ππ+π∈N 时,()sin sin 0f x x x =-=,又()f x 为偶函数,()f x ∴的最大值为2,故④正确.综上所述,①④ 正确,故选C .【点睛】画出函数()sin sin f x x x =+的图象,由图象可得①④正确,故选C .7.A解析:A 【解析】 【分析】先根据奇偶性舍去C,D,再根据函数值确定选A. 【详解】因为2xy x =⋅为奇函数,所以舍去C,D; 因为0x >时0y >,所以舍去B ,选A. 【点睛】有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由解析式确定函数图象的判断技巧:(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.(2)由实际情景探究函数图象.关键是将问题转化为熟悉的数学问题求解,要注意实际问题中的定义域问题.8.D解析:D 【解析】 【分析】画出函数图像,根据函数图像得到答案. 【详解】如图所示:画出函数sin y x =和lg y x =的图像,共有3个交点. 当10x >时,lg 1sin x x >≥,故不存在交点. 故选:D .【点睛】本题考查了函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.9.B解析:B 【解析】 【分析】通过函数在2x =处函数有意义,在2x =-处函数无意义,可排除A 、D ;通过判断当1x >时,函数的单调性可排除C ,即可得结果. 【详解】当2x =时,110x x -=>,函数有意义,可排除A ;当2x =-时,1302x x -=-<,函数无意义,可排除D ;又∵当1x >时,函数1y x x=-单调递增, 结合对数函数的单调性可得函数()1ln f x x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增,可排除C ; 故选:B. 【点睛】本题主要考查函数的图象,考查同学们对函数基础知识的把握程度以及数形结合与分类讨论的思维能力,属于中档题.10.A解析:A 【解析】 由奇函数满足()32f x f x ⎛⎫-=⎪⎝⎭可知该函数是周期为3T =的奇函数, 由递推关系可得:112,21n n n n S a n S a n +-=+=+-, 两式做差有:1221n n n a a a -=--,即()()1121n n a a --=-, 即数列{}1n a -构成首项为112a -=-,公比为2q =的等比数列, 故:()1122,21n n n n a a --=-⨯∴=-+,综上有:()()()()()552131223f a f f f f =-+=-==--=,()()()()66216300f a f f f =-+=-==,则:()()563f a f a +=. 本题选择A 选项.11.C解析:C 【解析】 由题意知,函数sin 21cos xyx =-为奇函数,故排除B ;当πx =时,0y =,故排除D ;当1x =时,sin 201cos 2y =>-,故排除A .故选C . 点睛:函数图像问题首先关注定义域,从图像的对称性,分析函数的奇偶性,根据函数的奇偶性排除部分选择项,从图像的最高点、最低点,分析函数的最值、极值,利用特值检验,较难的需要研究单调性、极值等,从图像的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.12.C解析:C 【解析】作出函数函数()21,0,|log ,0,x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪⎩的图象如图所示,由图象可知,123442,1,12x x x x x +=-=<≤, ∴ ()312334422222x x x x x x x ++=-+=-+, ∵422y x =-+在412x <≤上单调递增, ∴41021x <-+≤,即所求范围为(]0,1。
2020-2021学年上海市奉贤区高一(上)期中数学试卷及答案
2020-2021学年上海市奉贤区高一(上)期中数学试卷一、填空题(本大题满分54分)本大题共有12题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接写结果,1-6题每个空格填对得4分,7-12题每个空格填对得5分)1.(4分)集合{1,2}的真子集的个数为.2.(4分)若幂函数y=x a的图象经过点(3,),则a=.3.(4分)已知方程x2+x﹣4=0的两个根为x1,x2,则(2)=.4.(4分)已知“x<﹣1或x>5”是“a≤x≤a+4”的必要非充分条件,则实数a的取值范围是.5.(4分)设a>0,a≠1,若log a4=2,则=.6.(4分)设集合A={x|x=2a,a>0},B={x|x2﹣2x+3>0},则A∩B=.7.(5分)若lg2=a,lg3=b,则log916=.(用a,b的代数式表示)8.(5分)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元,若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元,为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品件.9.(5分)设x>0,y>0,若e x、e y的几何平均值为e(e是自然对数的底),则x2、y2的算术平均值的最小值是.10.(5分)已知集合A={(x,y)|kx+y=k+1},B={(x,y)|x+ky=2k},其中k为实数,当A∩B≠∅时,则k满足的条件是.11.(5分)已知关于x的不等式组的解集为[b,a],则实数a 的值为.12.(5分)已知实数x、y、z满足x>y>z,且x+y+z=1,x2+y2+z2=1,则x+y的取值范围为.二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律零分.13.(5分)若a>0,a≠1,M>0,N>0,下列运算正确的是()A.log a=log a MB.(log a M)N=N log a MC.(log a M)÷(log a N)=log a(M﹣N)D.log a M+log a N=log a(M+N)14.(5分)若非空集合M、N满足M⊆N,则下列集合中表示空集的是()A.M∩B.∩N C.∪D.M∩N15.(5分)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N为1080,则下列各数中与最接近的是()A.1033B.1053C.1073D.109316.(5分)对于区间(1,10000)内的任意两个正整数m、n,定义某种运算“※”如下:当m、n都为正偶数时,m※n=m n,当m、n都为正奇数时,m※n=log m n,则在此定义下,集合M={(a,b)|a※b=4}中的元素个数是()A.3个B.4个C.5个D.6个三、解答题(第17-19题每题14分,第20题16分,第21题18分,满分76分)17.(14分)已知关于x的不等式≥0的解集为P,不等式(x﹣1)2<1的解集为Q.(1)若a=3,求集合P;(2)求集合P,并求当P∪Q=P时a的取值范围.18.(14分)每年3月3日是国际爱耳日,2020年的主题是“保护听力,终生受益”.声强级是表示声强度相对大小,其值为y【单位:dB(分贝)】定义为y=10lg,其中,I 为声场中某点的声强度,其单位为W/m2(瓦/平方米),I0=10﹣12W/m2为基准值.(1)如果一辆小轿车内的声音是50dB,求相应的声强度;(2)如果飞机起飞时的声音是120dB,两人正常交谈的声音是60dB,那么前者的声强度是后者的声强度的多少倍?19.(14分)设x≥0,A=,B=.(1)求证:A<,并指出等号成立的条件;(2)比较A与B的大小关系,并说明理由.20.(16分)我们知道当a>0时,a m+n=a m•a n对一切m、n∈R恒成立,学生小贤在进一步研究指数幂的性质时,发现有这么一个等式21+1=21+21,带着好奇,他进一步对2m+n=2m+2n进行深入研究.(1)当m=2时,求n的值;(2)当m≤0时,求证:n是不存在的;(3)求证:只有一对正整数对(m,n)使得等式成立.21.(18分)已知代数式|x+2|和|ax﹣b|.(1)若a=0,b=,求不等式|x+2|<|ax﹣b|的解集(用区间表示);(2)若a=1,b=1,用反证法证明:|x+2|、|ax﹣b|中至少有一个数不小于;(3)若a>0,不等式|x+2|+|ax﹣b|≥x+1对任意实数x恒成立,试确定实数a、b满足的条件.2020-2021学年上海市奉贤区高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题满分54分)本大题共有12题,考生应在答题纸相应编号的空格内直接写结果,1-6题每个空格填对得4分,7-12题每个空格填对得5分)1.(4分)集合{1,2}的真子集的个数为3.【分析】若集合A中有n个元素,则集合A有2n﹣1个真子集.【解答】解:集合{1,2}的真子集一共有:22﹣1=3个.故答案为:3.【点评】本题考查集合的真子集个数的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意真子集定义的合理运用.2.(4分)若幂函数y=x a的图象经过点(3,),则a=.【分析】设出函数的解析式,根据幂函数y=f(x)的图象过点(3,),构造方程求出指数的值,即可得到函数的解析式.【解答】解:设幂函数的解析式为y=x a,∵幂函数y=f(x)的图象过点(3,),∴=3a,解得a=,故答案为:.【点评】本题考查的知识点是函数解析式的求法,属基础题.3.(4分)已知方程x2+x﹣4=0的两个根为x1,x2,则(2)=.【分析】利用根与系数的关系得到x1x2=﹣4,再对所求式子化简代入即可求出结果.【解答】解:∵方程x2+x﹣4=0的两个根为x1,x2,∴由根与系数的关系得:x1x2=﹣4,∴(2)==2﹣4=,故答案为:.【点评】本题主要考查了根与系数的关系,考查了指数幂的运算,是基础题.4.(4分)已知“x<﹣1或x>5”是“a≤x≤a+4”的必要非充分条件,则实数a的取值范围是(﹣∞,﹣5]∪[5,+∞).【分析】根据“x<﹣1或x>5”是“a≤x≤a+4”的必要非充分条件,得到不等式组,解出即可.【解答】解:若“x<﹣1或x>5”是“a≤x≤a+4”的必要非充分条件,则由“a≤x≤a+4”⇒“x<﹣1或x>5”,∴a≥5或a+4≤﹣1,解得:a≤﹣5或a≥5,故答案为:(﹣∞,﹣5]∪[5,+∞).【点评】本题考查了充分必要条件,考查不等式问题,属于基础题.5.(4分)设a>0,a≠1,若log a4=2,则=.【分析】先把对数式化为指数式,求出a的值,再利用指数幂的运算性质化简所求式子,代入a的值即可求出结果.【解答】解:∵log a4=2,∴a2=4,又∵a>0,a≠1,∴a=2,∴====.故答案为:.【点评】本题考查了对数式与指数式的互化,考查了指数幂的运算性质,属于基础题.6.(4分)设集合A={x|x=2a,a>0},B={x|x2﹣2x+3>0},则A∩B={x|x>1}.【分析】可求出集合A,B,然后进行交集的运算即可.【解答】解:∵A={x|x>1},B=R,∴A∩B={x|x>1}.故答案为:{x|x>1}.【点评】本题考查了描述法的定义,指数函数的单调性,一元二次不等式的解法,交集的运算,考查了计算能力,属于基础题.7.(5分)若lg2=a,lg3=b,则log916=.(用a,b的代数式表示)【分析】利用对数的换底公式、运算法则直接求解.【解答】解:∵lg2=a,lg3=b,∴log916===.故答案为:.【点评】本题考查对数式化简求值,对数的性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.8.(5分)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元,若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元,为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品80件.【分析】确定生产x件产品的生产准备费用与仓储费用之和,可得平均每件的生产准备费用与仓储费用之和,利用基本不等式,即可求得最值.【解答】解:根据题意,该生产x件产品的生产准备费用与仓储费用之和是800+x•=800+x2这样平均每件的生产准备费用与仓储费用之和为f(x)==(x为正整数)由基本不等式,得f(x)≥2=20当且仅当,即x=80时,f(x)取得最小值、∴x=80时,每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小故答案为80【点评】本题考查函数的构建,考查基本不等式的运用,属于中档题,运用基本不等式时应该注意取等号的条件,才能准确给出答案.9.(5分)设x>0,y>0,若e x、e y的几何平均值为e(e是自然对数的底),则x2、y2的算术平均值的最小值是1.【分析】由题意可得e x e y=e2,即x+y=2,x>0,y>0,然后结合即可求解.【解答】解:由题意可得e x e y=e2,∴x+y=2,x>0,y>0,∴=1,当且仅当x=y=1时取等号,故答案为:1.【点评】本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础试题.10.(5分)已知集合A={(x,y)|kx+y=k+1},B={(x,y)|x+ky=2k},其中k为实数,当A∩B≠∅时,则k满足的条件是k≠±1.【分析】根据题意可得出:方程组有解,然后可得出方程(1﹣k2)x=k﹣k2有解,从而可得出k需满足的条件.【解答】解:∵A∩B≠∅,∴方程组有解,消y得(1﹣k2)x=k﹣k2,∴1﹣k2≠0,即k≠±1.故答案为:k≠±1.【点评】本题考查了描述法的定义,交集的定义及运算,空集的定义,考查了计算能力,属于基础题.11.(5分)已知关于x的不等式组的解集为[b,a],则实数a 的值为.【分析】结合解集区间为闭区间可知x=b,x=a是方程x2+2ax+b+1=4a2﹣3a3的解,且b<a,然后结合方程的根与系数关系可求.【解答】解:因为关于x的不等式组的解集为[b,a],结合解集区间为闭区间可知x=b,x=a是方程x2+2ax+b+1=4a2﹣3a3的解,且b<a,所以,解可得,或或(舍),当a=1,b=﹣3时,不等式组为,解得﹣3≤x≤1且x≠﹣1不合题意;当a=,b=﹣1时,不等式组,解得﹣1,此时符合题意.故a=,故答案为:.【点评】本题主要考查了二次不等式的求解,体现了方程与二次不等相互转化关系的应用.12.(5分)已知实数x、y、z满足x>y>z,且x+y+z=1,x2+y2+z2=1,则x+y的取值范围为(,).【分析】利用基本不等式和题设求得结果即可.【解答】解:令x+y=t,则z=1﹣t,∵x>y>z,且x+y+z=1,∴z=1﹣t<⇒t>,t2=(x+y)2<2(x2+y2),即x2+y2>,∵x2+y2+z2=1,∴1>+z2=+(1﹣t)2,即3t2﹣4t<0,解得:0<t<,综上,<t<,即x+y∈(,),故答案为:(,).【点评】本题主要考查基本不等式的应用及解不等式,属于中档题.二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律零分.13.(5分)若a>0,a≠1,M>0,N>0,下列运算正确的是()A.log a=log a MB.(log a M)N=N log a MC.(log a M)÷(log a N)=log a(M﹣N)D.log a M+log a N=log a(M+N)【分析】利用对数的性质、运算法则直接求解.【解答】解:由a>0,a≠1,M>0,N>0,知:对于A,log a==log a M,故A正确;对于B,(log a M)N≠N log a M=,故B错误;对于C,(log a M)÷(log a N)≠log a(M﹣N),故C错误;对于D,log a M+log a N=log a MN≠log a(M+N),故D错误.故选:A.【点评】本题考查对数式化简求值、对数运算法则,考查运算求解能力,考查数学运算核心素养.14.(5分)若非空集合M、N满足M⊆N,则下列集合中表示空集的是()A.M∩B.∩N C.∪D.M∩N【分析】可以用Venn图来表示集合M,N,U,结合图形即可找出表示空集的选项.【解答】解:可用Venn图表示集合M,N,U如下:∴M∩(∁U N)=∅,即M∩=∅,故选:A.【点评】本题主要考查Venn图表示集合的方法,以及集合的补集和交集运算.15.(5分)根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N为1080,则下列各数中与最接近的是()A.1033B.1053C.1073D.1093【分析】根据对数的性质得:3=10lg3≈100.48,将M化为以10为底的指数形式,计算即可.【解答】解:由题意:M≈3361,N≈1080,根据对数性质有:3=10lg3≈100.48,∴M≈3361≈(100.48)361≈10173,∴≈=1093.故选:D.【点评】本题考查了指数形式与对数形式的互化问题,是基础题.16.(5分)对于区间(1,10000)内的任意两个正整数m、n,定义某种运算“※”如下:当m、n都为正偶数时,m※n=m n,当m、n都为正奇数时,m※n=log m n,则在此定义下,集合M={(a,b)|a※b=4}中的元素个数是()A.3个B.4个C.5个D.6个【分析】当a,b都为正偶数时,a※b=a b=4,a当a,b都为正奇数时,a※b=log a b=4,a4=b,再由a,b∈(1,10000),能求出集合M中元素的个数.【解答】解:∵m、n都为正偶数时,m※n=m n,当m、n都为正奇数时,m※n=log m n,集合M={(a,b)|a※b=4},∴a,b都为正偶数时,a※b=a b=4,a=2,b=2,当a,b都为正奇数时,a※b=log a b=4,a4=b,∵a,b∈(1,10000),∴a=3,b=81,或a=5,b=625,或a=7,b=2401,或a=9,b=6561,∴M={(2,2),(3,81),(5,625),(7,2401),(9,6561)}.∴集合M中有5个元素.故选:C.【点评】本题考查集合中元素个数的求法,考查集合定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.三、解答题(第17-19题每题14分,第20题16分,第21题18分,满分76分)17.(14分)已知关于x的不等式≥0的解集为P,不等式(x﹣1)2<1的解集为Q.(1)若a=3,求集合P;(2)求集合P,并求当P∪Q=P时a的取值范围.【分析】(1)a=3时,P={x|≥0},由此能求出集合P.(2)P={x|≥0}={x|≤0},根据a>﹣1,a=﹣1,a<﹣1分类讨论,由此能求出集合P,求出Q={x|(x﹣1)2<1}={x|0<x<2},由P∪Q=P,得Q⊆P,由此能求出a的取值范围.【解答】解:(1)a=3时,P={x|≥0}={x|≤0}={x|﹣1<x≤3},(2)P={x|≥0}={x|≤0},当a>﹣1时,P={x|﹣1<x≤a},当a=﹣1时,P=∅,当a<﹣1时,P={x|a≤x<﹣1}.∵Q={x|(x﹣1)2<1}={x|x2﹣2x<0}={x|0<x<2},P∪Q=P,∴Q⊆P,∴当a>﹣1时,a>2,当a≤﹣1时,无解,综上,当P∪Q=P时a的取值范围是(2,+∞).【点评】本题考查集合、实数的取值范围的求法,考查并集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.18.(14分)每年3月3日是国际爱耳日,2020年的主题是“保护听力,终生受益”.声强级是表示声强度相对大小,其值为y【单位:dB(分贝)】定义为y=10lg,其中,I 为声场中某点的声强度,其单位为W/m2(瓦/平方米),I0=10﹣12W/m2为基准值.(1)如果一辆小轿车内的声音是50dB,求相应的声强度;(2)如果飞机起飞时的声音是120dB,两人正常交谈的声音是60dB,那么前者的声强度是后者的声强度的多少倍?【分析】(1)直接把y=50代入y=10lg,求得I得结论;(2)分别求出声音是120dB和60dB的声强度,作比得结论.【解答】解:(1)由50=10lg,得,即I=W/m2.故声音是50dB,相应的声强度是10﹣7W/m2;(2)设声音是120dB的声强度为I1,则120=10lg,即,设声音是60dB的声强度为I2,则60=10lg,即,∴.∴前者的声强度是后者的声强度的106倍.【点评】本题考查函数模型的选择及应用,考查对数方程的求法,是基础的计算题.19.(14分)设x≥0,A=,B=.(1)求证:A<,并指出等号成立的条件;(2)比较A与B的大小关系,并说明理由.【分析】(1)把A进行分离常数,再由x的范围求得A的值域,则结论得证,并指出等号成立的条件;(2)利用基本不等式求出B的范围,结合(1)中求得的A的范围,即可比较A与B的大小关系.【解答】证明:(1)A==,∵x≥0,∴x+,8(x+)≥4,,可得<,即A<,当且仅当x=0时等号成立;解:(2)B<A,证明如下:由(1)知,A<,B=,当x=0时,B=0,当x>0时,x2+1≥2x>0,∴,当且仅当x=1时取等号,∴0,而A与B中的等号不同时成立,∴B<A.【点评】本题考查利用分离常数法与基本不等式求函数的值域,考查运算求解能力,是中档题.20.(16分)我们知道当a>0时,a m+n=a m•a n对一切m、n∈R恒成立,学生小贤在进一步研究指数幂的性质时,发现有这么一个等式21+1=21+21,带着好奇,他进一步对2m+n=2m+2n进行深入研究.(1)当m=2时,求n的值;(2)当m≤0时,求证:n是不存在的;(3)求证:只有一对正整数对(m,n)使得等式成立.【分析】(1)由题意求解关于n的方程即可确定实数n的值;(2)由题意求得2n的表达式,然后分类讨论即可证得题中的结论;(3)将m,n分离到等式的两侧,然后讨论左右两侧的值即可证得题中的结论.【解答】(1)解:当m=2时,22+n=22+2n,即3⋅2n=4,∴;(2)证明:设t=2m,由于m≤0,故t∈(0,1],由题意可得:t⋅2n=t+2n,当m=0,t=1时,上述等式明显不成立,当m≠0,t<1时,,由于2n>0,t>0,t﹣1<0,故上述等式不成立,综上可得,实数n不存在.(3)证明:由2m+n=2m+2n可得:,当m,n均为正整数时,等式左侧为2的指数幂,故右侧也是2的指数幂,很明显只有2m﹣1=1,m=1 时满足题意,此时n=1,即只有一对正整数对(1,1)使得等式成立.【点评】本题主要考查指数方程的解法,分类讨论的数学思想,方程思想的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.21.(18分)已知代数式|x+2|和|ax﹣b|.(1)若a=0,b=,求不等式|x+2|<|ax﹣b|的解集(用区间表示);(2)若a=1,b=1,用反证法证明:|x+2|、|ax﹣b|中至少有一个数不小于;(3)若a>0,不等式|x+2|+|ax﹣b|≥x+1对任意实数x恒成立,试确定实数a、b满足的条件.【分析】(1)将a=0,b=代入|x+2|<|ax﹣b|中,然后去绝对值解不等式即可;(2)当a=1,b=1时,|ax﹣b|=|x﹣1|,然后假设|x+2|,|x﹣1|均小于,得到,推出矛盾结论,从而证明原命题成立;(3)根据a>0时,不等式|x+2|+|ax﹣b|≥x+1对任意实数x恒成立,对|x+2|+|ax﹣b|去绝对值,然后分别得到满足条件实数a、b即可.【解答】解:(1)当a=0,b=时,由|x+2|<|ax﹣b|,得|x+2|,∴,∴,∴不等式的解集为{x|}.(2)当a=1,b=1时,|ax﹣b|=|x﹣1|.假设|x+2|,|x﹣1|均小于,则,∴,∴x∈∅,与假设矛盾,故|x+2|,|x﹣1|中至少有一个数不小于.(3)若a>0,不等式|x+2|+|ax﹣b|≥x+1对任意实数x恒成立,则①当x≥﹣2,ax﹣b≥0时,,∴,要使不等式在R上恒成立,则,∴.②当x⩾﹣2,ax﹣b≤0时,,∴,要使不等式在R上恒成立,则与a>0矛盾.③当x≤﹣2,ax﹣b≥0时,,∴,要使不等式在R上恒成立,则,∴,将代入中,得,要使与x≤﹣2有交集,则,∴与b≤﹣3矛盾.④当x≤﹣2,ax﹣b≤0时,,∴,要使不等式在R上恒成立,则与a>0矛盾.综上,要使不等式在R上恒成立,实数a、b满足的条件为.【点评】本题考查了绝对值不等式的解法,利用反证法证明不等式和不等式恒成立问题,考查了转化思想和分类讨论思想,属中档题.。
