2020年高一数学上期中模拟试卷(及答案)(1)
浙江省杭州之江高级中学2020-2021学年高一上学期期中考试数学试卷含解析 (1)

2020-2021学年浙江省杭州之江高级中学高一(上)期中数学试卷一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分).1.已知集合A={1,2,3,4},B={2,5,6,7},则A∩B=()A.{0,2}B.{2}C.{﹣2,0,2}D.{﹣2,2}2.已知命题p:“∃x>0,使得x2﹣x﹣2>0”,则命题p的否定是()A.∀x≤0,总有x2﹣x﹣2>0B.∀x>0,总有x2﹣x﹣2≤0C.∃x>0,使得x2﹣x﹣2≤0D.∃x≤0,使得x2﹣x﹣2>03.“三角形为等边三角形”是“三角形为等腰三角形”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.下列函数中表示同一函数的是()A.y=与B.f(x)=x2+1与g(t)=t2+1C.y=与D.y=与y=x﹣35.若a,b,c为实数,且a<b<0,则()A.ac2≤bc2B.C.ac<bc<0D.0<a2<b26.函数中,有()A.f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增B.f(x)在(1,+∞)上单调递减C.f(x)在(1,+∞)上单调递增D.f(x)在(﹣1,+∞)上单调递减7.若正数x,y满足=1,则x+2y的最小值为()A.B.C.25D.278.定义在R上的偶函数f(x)满足:在x∈[0,+∞)上单调递减,则满足f(2x﹣1)<f(1)的x的取值范围是()A.(﹣1,0)B.(1,+∞)∪(﹣∞,0)C.(﹣∞,0)D.(0,1)9.已知集合A={x|ax2﹣2x+a=0}中至多含有一个元素,则实数a的取值范围()A.[﹣1,1]B.[1,+∞)∪(﹣∞,﹣1]C.[﹣1,1]∪{0}D.[1,+∞)∪(﹣∞,﹣1]∪{0}10.函数f(x)对任意x∈R,都有f(x)=f(x+12),y=f(x﹣1)的图形关于(1,0)对称,且f(8)=1,则f(2020)=()A.1B.﹣1C.0D.2二、填空题:本大题共7小题,多空题每小题6分,单空题每小题6分,共36分。
重庆市第八中学2020-2021学年高一上学期期中考试模拟(一)数学试卷参考答案

1高2023级高一(上)数学半期模拟试卷参考答案一、选择题1.D 解:要使函数有意义,则210x-≠,解得:0x ≠,即00∞∞(-,)∪(,+),故选D .2.解:A .()1f x =的定义域为R ,()x g x x=的定义域为{|0}x x ≠,定义域不同;.()B f x =的定义域为{|1}x x,()g x =的定义域为{|1x x - 或1}x ,定义域不同;.()C f x x =的定义域为R,2()g x =的定义域为{|0}x x ,定义域不同;21.()11x D f x x x -==+-的定义域为{|1}x x ≠,()1(1)g x x x =+≠的定义域为{|1}x x ≠,定义域和解析式都相同,是同一函数.故选:D .3.解:因为全称命题的否定是特称命题,所以设x Z ∈,集合A 是偶数集,集合B 是奇数集.若命题:p x A ∀∈,1x B -∈,则:p x A ⌝∃∈,1x B -∉.故选:C .4.解:函数定义域为0, 2.x ≥≤即是在定义域上单调递减,故当2x =时,1y =-可以取到最小值;[)11,1.y x +→-→∞时,,故取值范围为当故选:B .5.解:令1,,x t a t a a ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦225y t t =+-1t a =当时,取得最大值10.21215103a a a +-=∴=故选:C .6.解:由于函数||22()x y x x R =-∈是偶函数,图象关于y 轴对称,故排除B 、D .再由0x =时,函数值1y =,可得图象过点(0,1),故排除C ;故选:A .7.解:111(()1333b a <<< ,且10,13∈()01a b ∴<<<,因此a b a a >,,A C 错误;又0,a y x =+∞ 函数是()上的增函数∴a a b a >,可得b a a a a b <<.故选:B .8.解:将不等式化为11,14m x x +≥-只需当1(0,)4x ∈时,min 11()14m x x +≥-即可,由1111()(414)1414x x x x x x+=++---14441554914x x x x -=+++≥++=-,当且仅当15x =时取等号,故9m ≤,故m 的最大值为9.故选B .。
潍坊市2020-2021学年高一上学期期中数学试题(解析版)

关于 的不等式 解集包含 ,令 ,
,解得 ,
故选: .
【点睛】二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.
二、多项选择题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
9.下列命题中是假命题的是().
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】ACD
【解析】
【分析】
举反例即可判断选项A、C,解方程 即可判断选项B、D.
(1)求 ;
(2)若 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)先求得集合A,再由集合的补集运算和交集运算可求得答案;
(2)分集合C为空集和不是空集两种情况分别建立不等式(组),可求得所求的范围.
【详解】解:( 时,满足 ,即 ,解得 .
【详解】对于A选项,函数 为奇函数,且该函数在定义域上不单调,A选项中的函数不合乎要求;
对于B选项,函数 为奇函数,且该函数在定义域上为减函数,B选项中的函数合乎要求;
对于C选项,当 时, ,则 ,
当 时, ,则 ,
又 ,所以,函数 为奇函数,
当 时,函数 单调递减;当 时,函数 单调递减.
由于函数 在 上连续,所以,函数 在 上为减函数,C选项中的函数合乎要求;
画出函数的图象,如图所示:
对于 :根据函数的图象, 的定义域为 ,值域为 ,故 错误;
2020-2021学年重庆市高一上学期期中数学试题(解析版)

2020-2021学年重庆市高一上学期期中数学试题一、单选题1.已知集合{0,1,2}A =,则A 的子集个数为( ) A .6 B .7 C .8 D .16【答案】C【分析】根据子集的个数为2n (n 为集合元素的个数),即可求得答案. 【详解】{0,1,2}A =.根据子集的个数为2,n (n 为集合元素的个数)∴A 的子集个数328=.故选:C .【点睛】本题考查了求集合子集个数问题,解题关键是掌握子集概念,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.2.已知()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且2()()(1)f x g x x +=-,则(1)f -=( ) A .2 B .2- C .1 D .1-【答案】A【分析】分别取1x =和1x =-,代入函数根据奇偶性得到答案. 【详解】()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,2()()(1)f x g x x +=-,取1x =得到(1)(1)0f g +=,即(1)(1)0f g ---=;取1x =-得到(1)(1)4f g -+-=; 解得(1)2f -= 故选:A【点睛】本题考查了根据函数奇偶性求函数值,意在考查学生对于函数性质的灵活运用. 3.2()4f x ax bx a =+-是偶函数,其定义域为[1,2]a a --,对实数m 满足2()(1)f x m ≤+恒成立,则m 的取值范围是( ) A .(,3][1,)-∞-+∞ B .[3,1]- C .(,1][3,)-∞-⋃+∞ D .[1,3]-【答案】A【分析】根据奇偶性得到0b =,1a =-得到2()4f x x =-+,计算函数的最大值,解不等式得到答案.【详解】2()4f x ax bx a =+-是偶函数,其定义域为[1,2]a a --,则0b =,且()12a a -=--即1a =-,故2()4f x x =-+,()max ()04f x f ==故24(1)m ≤+,解得m 1≥或3m ≤- 故选:A【点睛】本题考查了根据函数奇偶性求参数,函数最值,解不等式,意在考查学生的综合应用能力.4.若,a b ,R c ∈,a b >,则下列不等式成立的是 A .11a b< B .22a b > C .||||a cbc >D .()()2222a c b c +>+【答案】D【分析】结合不等式的性质,利用特殊值法确定. 【详解】当1,1a b ==-排除A ,B 当0c 排除C 故选:D【点睛】本题主要考查了不等式的性质,特殊值法,还考查了特殊与一般的思想,属于基础题.5.已知函数)25fx =+,则()f x 的解析式为( )A .()21f x x =+ B .()()212f x x x =+≥C .()2f x x =D .()()22f x x x =≥【答案】B【分析】利用换元法求函数解析式.【详解】2t =,则2t ≥,所以()()()()2224t 251,2,f t t t t =-+-+=+≥即()21f x x =+()2x ≥.故选:B【点睛】本题考查利用换元法求函数解析式,考查基本分析求解能力,属基础题.6.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()223f x x x =--,则不等式()20f x +<的解集是A .()() 5,22,1--⋃-B .()(),52,1-∞-⋃-C .()(,1)52,--⋃+∞D .(),1()2,5-∞-⋃【答案】B【分析】根据函数奇偶性的性质,求出函数当0x <时,函数的表达式,利用函数的单调性和奇偶性的关系即可解不等式. 【详解】解:若0x <,则0x ->,∵当0x >时,()223f x x x =--,∴()223f x x x -=+-,∵()f x 是定义域为R 的奇函数,∴()223()f x x x f x -=+-=-,即2()23f x x x =--+,0x <.①若20x +<,即2x <-,由()20f x +<得,()()222230x x -+-++<,解得5x <-或1x >-,此时5x <-;②若20x +>,即2x >-,由()20f x +<得,()()222230x x +-+-<,解得31x -<<,此时21x -<<,综上不等式的解为5x <-或21x -<<. 即不等式的解集为()(),52,1-∞-⋃-. 故选:B.【点睛】本题主要考查不等式的解法,利用函数的奇偶性的性质求出函数的解析式是解决本题的关键. 7.若函数()f x =R ,则实数a 的取值范围是( )A .(0,4)B .[0,2)C .[0,4)D .(2,4]【答案】C【分析】等价于不等式210ax ax ++>的解集为R, 结合二次函数的图象分析即得解. 【详解】由题得210ax ax ++>的解集为R, 当0a =时,1>0恒成立,所以0a =.当0a ≠时,240a a a >⎧⎨∆=-<⎩,所以04a <<. 综合得04a ≤<.故选:C【点睛】本题主要考查函数的定义域和二次函数的图象性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.8.设函数22,()6,x x x af x ax x a⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩是定义在R 上的增函数,则实数a 取值范围( )A .[)2,+∞B .[]0,3C .[]2,3D .[]2,4【答案】D【分析】画出函数22y x x =--的图象,结合图象及题意分析可得所求范围.【详解】画出函数22y x x =--的图象如下图所示,结合图象可得,要使函数()22,,6,,x x x a x ax x a ⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩是在R 上的增函数,需满足22226a a a a ≥⎧⎨--≥-⎩,解得24x ≤≤. 所以实数a 取值范围是[]2,4. 故选D .【点睛】解答本题的关键有两个:(1)画出函数的图象,结合图象求解,增强了解题的直观性和形象性;(2)讨论函数在实数集上的单调性时,除了考虑每个段上的单调性之外,还要考虑在分界点处的函数值的大小关系. 二、多选题9.若0a >,0b >,且2a b +=,则下列不等式恒成立的是( )A 1B .11ab≥ C .222a b +≥ D .112a b+≥【答案】BCD【分析】由条件可得12211112a a b a b a abb b ab ++=≥+==⇒≥⇒≥,结合2222()()a b a b ++,即可得出.【详解】因为0a >,0b >,所以12211112a a b a b a abb b ab ++=≥+≤==⇒≥⇒≥, 所以A 错,BD 对;因为22222()()(0)a b a b a b -+=-≥+,则22222()()2a b a b ++=,化为:222a b +,当且仅当1a b ==时取等号,C 对. 故选:BCD .【点睛】本题考查了不等式的基本性质以及重要不等式的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.10.给出下列命题,其中是错误命题的是( )A .若函数()f x 的定义域为[0,2],则函数(2)f x 的定义域为[0,4].B .函数1()f x x=的单调递减区间是(,0)(0,)-∞+∞ C .若定义在R 上的函数()f x 在区间(,0]-∞上是单调增函数,在区间(0,)+∞上也是单调增函数,则()f x 在R 上是单调增函数.D .1x 、2x 是()f x 在定义域内的任意两个值,且1x <2x ,若12()()f x f x >,则()f x 减函数.【答案】ABC【分析】对于A ,由于()f x 的定义域为[0,2],则由022x ≤≤可求出(2)f x 的定义域;对于B ,反比例函数的两个单调区间不连续,不能用并集符号连接;对于C ,举反例可判断;对于D ,利用单调性的定义判断即可【详解】解:对于A ,因为()f x 的定义域为[0,2],则函数(2)f x 中的2[0,2]x ∈,[0,1]x ∈,所以(2)f x 的定义域为[0,1],所以A 错误; 对于B ,反比例函数1()f x x=的单调递减区间为(,0)-∞和(0,)+∞,所以B 错误; 对于C ,当定义在R 上的函数()f x 在区间(,0]-∞上是单调增函数,在区间(0,)+∞上也是单调增函数,而()f x 在R 上不一定是单调增函数,如下图,显然,(1)(0)f f < 所以C 错误;对于D ,根据函数单调性的定义可得该选项是正确的, 故选:ABC11.若a ,b 为正数,则( )A .2+aba bB .当112a b+=时,2a b +≥C .当11a b a b+=+时,2a b +≥D .当1a b +=时,221113a b a b +≥++【答案】BCD【分析】利用基本不等式,逐一检验即可得解.【详解】解:对A ,因为+a b ≥2aba b≤+,当a b =时取等号,A 错误;对B ,()11111+=2+2=2222b a a b a b a b ⎛⎛⎫⎛⎫++≥+ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝,当a b =时取等号,B 正确;对C ,11=+=a ba b a b ab++,则1ab =,+2a b ≥=,当1a b ==时取等号,C 正确;对D ,()()()2222222211+111+111+b a a b a b a b a b a b a b b a ++⎛⎫+++=+++≥++ ⎪++⎝⎭2222()1a b ab a b =++=+=, 当12a b ==时取等号,即221113a b a b +≥++,D 正确.故选:BCD.【点睛】本题考查了基本不等式的应用,重点考查了运算能力,属中档题.12.已知连续函数f (x )对任意实数x 恒有f (x +y )=f (x )+f (y ),当x >0时,f (x )<0,f (1)=-2,则以下说法中正确的是( ) A .f (0)=0B .f (x )是R 上的奇函数C .f (x )在[-3,3]上的最大值是6D .不等式()232()(3)4f x f x f x -<+的解集为213x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭∣ 【答案】ABC【分析】根据函数()f x 对任意实数x 恒有()()()f x y f x f y +=+,令0x y ==,可得(0)0f =,判断奇偶性和单调性,即可判断选项;【详解】解:对于A ,函数()f x 对任意实数x 恒有()()()f x y f x f y +=+, 令0x y ==,可得(0)0f =,A 正确;对于B ,令x y =-,可得(0)()()0f f x f x =+-=,所以()()f x f x =--, 所以()f x 是奇函数;B 正确;对于C ,令x y <,则()()()()()f y f x f y f x f y x -=+-=-, 因为当x >0时,f (x )<0,所以()0f y x -<,即()()0f y f x -<, 所以()f x 在()()0,,,0+∞-∞均递减, 因为()0f x <,所以()f x 在R 上递减;12f ,可得(1)2f -=;令1y =,可得()()12f x f x +=-()24f =-, ()36f =-;()3(3)6f f =--=,()f x ∴在[3-,3]上的最大值是6,C 正确;对于D ,由不等式2(3)2()(3)4f x f x f x -<+的可得2(3)()()(3)4f x f x f x f x <+++, 即2(3)(23)4f x f x x <++,4(2)f =-,2(3)(23)(2)f x f x x f ∴<++-,则2(3)(52)f x f x <-,2352x x ∴>-,解得:23x <或1x >; D 不对;故选:ABC .【点睛】本题主要考查函数求值和性质问题,根据抽象函数条件的应用,赋值法是解决本题的关键. 三、填空题13.函数y _________. 【答案】[]2,5【分析】先求出函数的定义域,再结合复合函数的单调性可求出答案. 【详解】由题意,2450x x -++≥,解得15x -≤≤,故函数y []1,5-.函数y =二次函数245u x x =-++的对称轴为2x =,在[]1,5-上的增区间为[)1,2-,减区间为[]2,5,故函数y []2,5. 故答案为:[]2,5.【点睛】本题考查复合函数的单调性,考查二次函数单调性的应用,考查学生的推理能力,属于基础题.14.奇函数f (x )在(0,)+∞内单调递增且f (1)=0,则不等式()01f x x >-的解集为________. 【答案】{|1x x >或01x <<或1x <-}.【分析】根据题意,由函数()f x 的奇偶性与单调性分析可得当01x <<时,()0f x <,当1x >时,()0f x >,当10x -<<时,()0f x >,当1x <-时,()0f x <,而不等式()01f x x >-等价于1()0x f x >⎧⎨>⎩或1()0x f x <⎧⎨<⎩;分析可得答案.【详解】解:根据题意,()f x 在(0,)+∞内单调递增,且f (1)0=, 则当01x <<时,()0f x <,当1x >时,()0f x >,又由()f x 为奇函数,则当10x -<<时,()0f x >,当1x <-时,()0f x <, 不等式()01f x x >-,等价于1()0x f x >⎧⎨>⎩或1()0x f x <⎧⎨<⎩;解可得:1x >或01x <<或1x <-; 即不等式()01f x x >-的解集为{|1x x >或01x <<或1x <-}. 故答案为:{|1x x >或01x <<或1x <-}. 15.已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,则函数1f x y +=__________. 【答案】(-1,1)【分析】先求()1f x +的定义域为()1,-+∞,再求不等式组21340x x x >-⎧⎨--+>⎩的解集可以得到函数的定义域.【详解】由题意210340x x x +>⎧⎨--+>⎩,解得11x -<<,即定义域为()1,1-.【点睛】已知函数()f x 的定义域D ,()g x 的定义域为E ,那么抽象函数()f g x ⎡⎤⎣⎦的定义域为不等式组()x Eg x D ∈⎧⎨∈⎩的解集.16.定义:如果函数()y f x =在区间[],a b 上存在00()x a x b <<,满足0()()()f b f a f x b a-=-,则称0x 是函数()y f x =在区间[],a b 上的一个均值点.已知函数2()1f x x mx =-++在区间[]1,1-上存在均值点,则实数m 的取值范围是________. 【答案】(0,2).【详解】试题分析:由题意设函数2()1f x x mx =-++在区间[1,1]-上的均值点为,则0(1)(1)()1(1)f f f x m --==--,易知函数2()1f x x mx =-++的对称轴为2m x =,①当12m≥即2m ≥时,有0(1)()(1)f m f x m f m -=-<=<=,显然不成立,不合题意;②当12m≤-即2m ≤-时,有0(1)()(1)f m f x m f m =<=<-=-,显然不成立,不合题意;③当112m -<<即22m -<<时,(1)当20m -<<有0(1)()()2m f f x f <≤,即214m m m <≤+,显然不成立;(2)当0m =时, 0()0f x m ==,此时01x =±,与011x -<<矛盾,即0m ≠;(3)当02m <<时,有0(1)()()2mf f x f -<≤,即214m m m -<≤+,解得02m <<,综上所述得实数m 的取值范围为(0,2).【解析】二次函数的性质. 四、解答题17.已知集合{}22|430,|03x A x x x B x x -⎧⎫=-+≤=>⎨⎬+⎩⎭(1)分别求A B ,R R A B ⋃();(2)若集合{|1},C x x a A C C =<<⋂=,求实数a 的取值范围. 【答案】(1)(2,3]A B ⋂=,(,2](3,)R R A B ⋃=-∞⋃+∞(2)3a ≤【分析】(1)化简集合,,A B 根据交集定义,补集定义和并集定义,即可求得答案; (2)由A C C =,所以C A ⊆,讨论C =∅和C ≠∅两种情况,即可得出实数a 的取值范围.【详解】(1)集合{}2|430[1,3]A x x x =-+≤=∴(,1)(3,)RA =-∞⋃+∞,[3,2]RB =-∴(2,3]A B ⋂=,(,2](3,)RR A B ⋃=-∞⋃+∞,(2)A C C =∴ 当C 为空集时,1a ≤∴ 当C 为非空集合时,可得 13a ≤<综上所述:a 的取值范围是3a ≤.【点睛】本题考查了不等式的解法,交集和补集的运算,解题关键是掌握集合的基本概念和不等式的解法,考查了计算能力,属于基础题.18.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,已知当0x ≤时,()243f x x x =++.(1)求函数()f x 的解析式;(2)画出函数()f x 的图象,并写出函数()f x 的单调递增区间; (3)求()f x 在区间[]1,2-上的值域.【答案】(1)()2243,043,0x x x f x x x x ⎧-+>=⎨++≤⎩; (2)见解析; (3)[]1,3-.【分析】(1)设x >0,则﹣x <0,利用当x≤0时,f (x )=x 2+4x+3,结合函数为偶函数,即可求得函数解析式;(2)根据图象,可得函数的单调递增区间;(3)确定函数在区间[﹣1,2]上的单调性,从而可得函数在区间[﹣1,2]上的值域. 【详解】(1)∵函数()f x 是定义在R 上的偶函数∴对任意的x ∈R 都有()()f x f x -=成立∴当0x >时,0x -<即()()()()224343f x f x x x x x =-=-+-+=-+∴ ()2243,043,0x x x f x x x x ⎧-+>=⎨++≤⎩(2)图象如右图所示函数()f x 的单调递增区间为[]2,0-和[)2,+∞. (写成开区间也可以)(3)由图象,得函数的值域为[]1,3-.【点睛】本题考查函数的解析式,考查函数的单调性与值域,考查数形结合的数学思想,属于中档题.19.若二次函数()f x 满足11,()22f x f x x R ⎛⎫⎛⎫+=-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且(0)1,(1)3f f =-=.(1)求()f x 的解析式;(2)若函数()(),()g x f x ax a R =-∈在3,2x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦上递减,3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递增,求a 的值及当[1,1]x ∈-时函数()g x 的值域.【答案】(1)2()1f x x x =-+(2)2a =,值域为[1,5]-. 【分析】(1)设二次函数的解析式为2()(),0f x ax bx c a =++≠,由11,()22f x f x x R ⎛⎫⎛⎫+=-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可得()f x 对称轴为12x =,结合条件,即可求得答案;(2)根据增减性可知32x =为函数()g x 的对称轴,即可得到a 的值,而根据()g x 在[1,1]x ∈-上递减可得出()g x 在[1,1]x ∈-上的值域.【详解】(1)设二次函数的解析式为2()(),0f x ax bx c a =++≠二次函数()f x 满足11,()22f x f x x R ⎛⎫⎛⎫+=-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴二次函数()f x 的对称轴为:12x =. ∴122b a -=,可得:=-b a ——① 又(0)1f =,∴(0)1f c ==,可得:1c =.(1)3f -=.即:13a b -+=,可得:2a b -=——②由①②解得: 1,1a b ==-∴()f x 的解析式为2()1f x x x =-+.(2) 函数()(),()g x f x ax a R =-∈()g x 在3,2x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦上递减,3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上递增. ∴()g x 的对称轴为32x =, 即:1322a +=.解得:2a =. ∴2()31g x x x =-+.()g x 在3,2x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦上递减, ∴()g x 在[1,1]x ∈-上递减,则有:在[1,1]x ∈-上,min ()(1)1g x g ==-.函数()g x 在[1,1]x ∈-上的值域为[1,5]-【点睛】本题考查了待定系数法的运用以及对称轴的形式,根据增减性判断函数的对称轴及在区间上值域问题,解题关键是掌握二次函数的基础知识,考查了分析能力和计算能力,本题属中档题.20.已知函数24()x ax f x x++=为奇函数. (1)若函数()f x 在区间,2m m ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(0m >)上为单调函数,求m 的取值范围; (2)若函数()f x 在区间[]1,k 上的最小值为3k ,求k 的值.【答案】(1)4m ≥或02m <≤;(2【分析】(1)函数()f x 为奇函数,可知对定义域内所有x 都满足()()f x f x -=-,结合解析式,可得0ax =恒成立,从而可求出a 的值,进而可求出()f x 的解析式,然后求出函数()f x 的单调区间,结合()f x 在区间,2m m ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(0m >)上为单调函数,可求得m 的取值范围;(2)结合函数()f x 的单调性,分12k <≤和2k >两种情况,分别求出()f x 的最小值,令最小值等于3k ,可求出k 的值.【详解】(1)由题意,函数()f x 的定义域为()(),00,-∞+∞,因为函数()f x 为奇函数,所以对定义域内所有x 都满足()()f x f x -=-,即()()2244x a x x ax x x-+-+++=--, 整理可得,对()(),00,x ∈-∞+∞,0ax =恒成立,则0a =, 故244()x f x x x x +==+. 所以()f x 在()0,2上单调递减,在[)2,+∞上单调递增,又函数()f x 在区间,2m m ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(0m >)上为单调函数,则2m ≤或22m ≥,解得4m ≥或02m <≤.(2)()f x 在()0,2上单调递减,在[)2,+∞上单调递增,若12k <≤,则()()min 43f x f k k k k ==+=,解得k =12k <≤,只有k =合题意;若2k >,则()()min 42232f x f k ==+=,解得43k =,不满足2k >,舍去.故k 【点睛】本题考查函数的奇偶性,考查函数单调性的应用,考查了函数的最值,利用对勾函数的单调性是解决本题的关键,考查学生的计算求解能力,属于基础题. 21.已知二次函数2()(0)f x ax x a =+≠.(1)当0a <时,若函数y a 的值;(2)当0a >时,求函数()()2||g x f x x x a =---的最小值()h a .【答案】(1)-4;(2)()0,1,a a h a a a a ⎧-<<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩ 【分析】(1)当0a <时,函数y 而可求出a 的值; (2)当0a >时,求出()g x 的表达式,分类讨论求出()g x 的最小值()h a 即可.【详解】(1)由题意,()0f x ≥,即()200ax x a +≥<,解得10x a≤≤-,即函数y 定义域为10,a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 又当0a <时,函数()2f x ax x =+的对称轴为12x a =-,21111222(4)f a a aa a ⎛⎫= ⎪⎝-=-⎭--,故函数y⎡⎢⎣,函数y1a -=4a =-. (2)由题意,0a >,2()||g x ax x x a =---,即()()22()2,,x a x ax g a a x a x ax -+≥-<⎧⎪=⎨⎪⎩, ①当01a <≤,则10a a≥>, x a ≥时,2min 1111(2)()()()g x g a a a a a a a-+=-==, x a <时,min ()(0)g x g a ==-, 若1a a a -≥-1a ≤≤, 若1a a a -<-,解得0a <<即0a <<min 1()g x a a =-1a ≤≤时,min ()g x a =-. ②当1a >时,1a a <, x a ≥时,33min ())2(g x g a a a a a a ==-+=-,x a <时,min ()(0)g x g a ==-,因为3a a a ->-,所以1a >时,min ()g x a =-.综上,函数()g x 的最小值()0,1,a a h a a a a ⎧-<<⎪⎪=⎨⎪-≥⎪⎩. 【点睛】本题考查函数的定义域与值域,考查二次函数的性质,考查函数的最小值,考查分类讨论的数学思想,考查学生的逻辑推理能力,属于中档题.22.定义在R 上的函数()f x 满足:①对一切x ∈R 恒有()0f x ≠;②对一切,x y R ∈恒有()()()f x y f x f y +=⋅;③当0x >时,()1f x >,且(1)2f =;④若对一切[,1]∈+x a a (其中0a <),不等式()224(2||2)f x a f x +≥-恒成立.(1)求(2),(3)f f 的值;(2)证明:函数()f x 是R 上的递增函数;(3)求实数a 的取值范围.【答案】(1)4,8(2)证明见解析(3)(,-∞ 【分析】1)用赋值法令1,1x y ==求解.(2)利用单调性的定义证明,任取12x x <,由 ()()()f x y f x f y +=⋅,则有()()()2211f x f x x f x =-,再由条件当0x >时,()1f x > 得到结论.(3)先利用()()()f x y f x f y +=⋅将4(2||2)-f x 转化为(2||)f x ,再将()22(2||)+≥f x a f x 恒成立,利用函数()f x 是R 上的递增函数,转化为222||≥+x a x 恒成立求解.【详解】(1)令1,1x y == 所以(2)(1)(1)4f f f =⋅=所以(3)(2)(1)8f f f =⋅=(2)因为()()()f x y f x f y +=⋅任取12x x <因为当0x >时,()1f x >所以()211f x x ->所以()()12f x f x <,所以函数()f x 是R 上的递增函数,(3)因为()4(2||2)2(2||2)[2(2||2)](2||)-=-=+-=f x f f x f x f x又因为()224(2||2)f x a f x +≥-恒成立且函数()f x 是R 上的递增函数,所以222||≥+x a x ,[,1]∈+x a a (其中0a <)恒成立所以222||+≥-a x x 若对一切[,1]∈+x a a (其中0a <),恒成立.当11a ≤-+ ,即2a ≤-时()()2max 143=+=---g x g a a a所以2243≥---a a a ,解得2a ≤-当21a -<≤-时,()max 1g x =解得21a -<≤-当10a -<≤,()()(){}max max ,1=+g x g a g a所以222≥--a a a 且221≥-+a a解得1a -<≤-综上:实数a 的取值范围(,-∞ 【点睛】本题主要考查了抽象函数的求值,单调性及其应用,还考查了分类讨论的思想和运算求解的能力,属于难题.。
黑龙江省大庆实验中学2020学年高一数学上学期期中试卷(含解析)

黑龙江省大庆实验中学2020学年高一数学上学期期中试卷(含解析)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题1.已知集合,,则A. B. C . D .2.的值为A. B. C. D .3.下列函数中,是偶函数且在上为减函数的是A. B. C. D.4.下列说法正确的有①大庆实验中学所有优秀的学生可以构成集合;②;③集合与集合表示同一集合;④空集是任何集合的真子集.A .1个B .2个 C.3个 D.4个5.已知函数的一个零点在区间内,则实数的取值范围是A . B. C . D.6.已知,,,则A .B . C. D .7.已知函数是幂函数,且其图像与轴没有交点,则实数A.或 B . C . D .8.已知角α的终边上一点的坐标为(sin,cos),则角α的最小正值为( )A .B .C . D.9.已知,,若,则实数的取值范围是( )A. B. C . D.10.已知在单调递减,则实数的取值范围是A. B . C. D.11.已知,且,若存在,,使得成立,则实数的取值范围是A .B . C. D.12.已知函数在上有且只有一个零点,则正实数的取值范围是A. B.C. D.二、填空题13.已知4510a b==,则12a b+=__________.14124cos4sin-=________.15.若关于的方程的两实根是,则_____.16.已知函数和同时满足以下两个条件:(1)对于任意实数,都有或;(2)总存在,使成立.则实数的取值范围是 __________.三、解答题17.(1)将写成的形式,其中;(2)写出与(1)中角终边相同的角的集合并写出在的角. 18.已知关于的不等式的解集为.(1)求集合;(2)若,求的最大值与最小值.19.已知函数是定义在的增函数,对任意的实数,都有,且.(1)求的值;(2)求的解集.20.已知.(1)求的值;(2)若为第二象限角,且角终边在上,求的值.21.已知二次函数对任意的实数都有成立,且.(1)求函数的解析式;(2)函数在上的最小值为,求实数的值.22.已知定义域为的函数是奇函数.(1)求的值;(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.2020学年黑龙江省大庆实验中学高一上学期期中考试数学试题数学答案参考答案1.D【解析】【分析】题干可得到集合A,B再由函数补集的概念得到结果.【详解】集合,,则故答案为:D。
2020-2021济南市高一数学上期中一模试题(及答案)

2020-2021济南市高一数学上期中一模试题(及答案)一、选择题1.设集合{1,2,3,4}A =,{}1,0,2,3B =-,{|12}C x R x =∈-≤<,则()A B C =U IA .{1,1}-B .{0,1}C .{1,0,1}-D .{2,3,4}2.已知集合{}{}2|320,,|05,A x x x x R B x x x N =-+=∈=<<∈,则满足条件A CB ⊆⊆的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .43.若35225a b ==,则11a b +=( ) A .12B .14C .1D .24.已知函数()1ln 1xf x x -=+,则不等式()()130f x f x +-≥的解集为( ) A .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .11,32⎛⎤ ⎥⎝⎦C .12,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .12,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭5.在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,则“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的( ). A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件D .既非充分也非必要条件6.函数()sin lg f x x x =-的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .37.已知定义域为R 的函数()f x 在[1,)+∞单调递增,且(1)f x +为偶函数,若(3)1f =,则不等式(21)1f x +<的解集为( ) A .(1,1)- B .(1,)-+∞ C .(,1)-∞ D .(,1)(1,)-∞-+∞U8.已知函数)25fx =+,则()f x 的解析式为( )A .()21f x x =+ B .()()212f x x x =+≥C .()2f x x =D .()()22f x xx =≥9.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数且满足,3()(2)32f x f x f ⎛⎫-=-=-⎪⎝⎭,,数列{}n a 满足11a =-,且2n n S a n =+,(其中n S 为{}n a 的前n 项和).则()()56f a f a +=() A .3B .2-C .3-D .210.已知奇函数()f x 在R 上是增函数,若21log 5a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2log 4.1b f =,()0.82c f =,则,,a b c 的大小关系为( )A .a b c <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<11.函数()245f x x x =-+在区间[]0,m 上的最大值为5,最小值为1,则实数m 的取值范围是( ) A .[)2,+∞ B .[]2,4C .[]0,4D .(]2,412.函数2y 34x x =--+的定义域为( )A .(41)--,B .(41)-,C .(11)-,D .(11]-, 二、填空题13.已知函数2()121()f x ax x ax a R =+++-∈的最小值为0,则实数a =_________.14.若幂函数()af x x =的图象经过点1(3)9,,则2a -=__________.15.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______. 16.若4log 3a =,则22a a -+= .17.计算:__________.18.用{}min ,,a b c 表示,,a b c 三个数中最小值,则函数{}()min 41,4,8f x x x x =++-+的最大值是 .19.己知函数()f x =x a b +的图象经过点(1,3),其反函数()1fx -的图象经过点(2.0),则()1f x -=___________.20.若函数()22xf x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是_____.三、解答题21.设2{|670},{|24},{|}A x x x B x x C x x a =--≤=-≤=≥ (1)求A B I(2)若A C C =U ,求实数a 的取值范围.22.设集合A ={x ∈R|x 2+4x =0},B ={x ∈R|x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,a ∈R },若B ⊆A ,求实数a 的值.23.食品安全问题越来越引起人们的重视,农药、化肥的滥用对人民群众的健康带来一定的危害,为了给消费者带来放心的蔬菜,某农村合作社每年投入200万元,搭建了甲、乙两个无公害蔬菜大棚,每个大棚至少要投入20万元,其中甲大棚种西红柿,乙大棚种黄瓜,根据以往的种菜经验,发现种西红柿的年收益P 、种黄瓜的年收益Q 与投入a(单位:万元)满足P =80+1a 4Q =+120.设甲大棚的投入为x(单位:万元),每年两个大棚的总收益为f(x)(单位:万元). (1)求f(50)的值;(2)试问如何安排甲、乙两个大棚的投入,才能使总收益f(x)最大?24.设a 为实数,函数()()21f x x x a x R =+-+∈.(1)若函数()f x 是偶函数,求实数a 的值; (2)若2a =,求函数()f x 的最小值;(3)对于函数()y m x =,在定义域内给定区间[],a b ,如果存在()00x a x b <<,满足()0()()m b m a m x b a-=-,则称函数()m x 是区间[],a b 上的“平均值函数”,0x 是它的一个“均值点”.如函数2y x =是[]1,1-上的平均值函数,0就是它的均值点.现有函数()21g x x mx =-++是区间[]1,1-上的平均值函数,求实数m 的取值范围.25.如果f (x )是定义在R 上的函数,且对任意的x ∈R ,均有f (-x )≠-f (x ),则称该函数是“X —函数”.(1)分别判断下列函数:①y =211x +;②y =x +1;③y =x 2+2x -3是否为“X —函数”?(直接写出结论)(2)若函数f (x )=x -x 2+a 是“X —函数”,求实数a 的取值范围;(3)设“X —函数”f (x )=21,,x x Ax x B ⎧+∈⎨∈⎩在R 上单调递增,求所有可能的集合A 与B .26.已知函数2()log (0,1)2axf x a a x-=>≠+. (Ⅰ)当a=3时,求函数()f x 在[1,1]x ∈-上的最大值和最小值;(Ⅱ)求函数()f x 的定义域,并求函数2()()(24)4f x g x ax x a=--++的值域.(用a 表示)【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】分析:由题意首先进行并集运算,然后进行交集运算即可求得最终结果.详解:由并集的定义可得:{}1,0,1,2,3,4A B ⋃=-, 结合交集的定义可知:(){}1,0,1A B C ⋃⋂=-. 本题选择C 选项.点睛:本题主要考查并集运算、交集运算等知识,意在考查学生的计算求解能力.2.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】求解一元二次方程,得{}()(){}2|320,|120,A x x x x x x x x =-+=∈=--=∈R R {}1,2=,易知{}{}|05,1,2,3,4B x x x =<<∈=N .因为A C B ⊆⊆,所以根据子集的定义, 集合C 必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4, 原题即求集合{}3,4的子集个数,即有224=个,故选D. 【点评】本题考查子集的概念,不等式,解一元二次方程.本题在求集合个数时,也可采用列举法.列出集合C 的所有可能情况,再数个数即可.来年要注意集合的交集运算,考查频度极高.3.A解析:A 【解析】 【分析】由指数式与对数式的转化,结合换底公式和对数的运算,即可求解. 【详解】由题意3225,5225a b==根据指数式与对数式的转化可得35log 225,log 225a b == 由换底公式可得lg 2252lg15lg 2252lg15,lg 3lg 3lg 5lg 5a b ==== 由对数运算化简可得11lg 3lg 52lg152lg15a b +=+ lg3lg52lg15+=lg1512lg152== 故选:A 【点睛】本题考查了指数式与对数式的转化,对数的运算及换底公式的应用,属于中档题.4.D解析:D 【解析】 【分析】根据题意可得函数()f x 的奇偶性以及单调性,据此原不等式转化为()()31f x f x ≥-,求解可得x 的取值范围,即可得出结论. 【详解】根据题意,函数()1ln 1xf x x-=+, 则有101xx->+,解可得11x -<<, 即函数的定义域为()1,1-,关于原点对称, 又由()()11lnln 11x xf x f x x x+--==-=--+, 即函数()f x 为奇函数, 设11xt x -=+,则y lnt =, 12111x t x x -==-++,在()1,1-上为减函数, 而y lnt =在()0,∞+上为增函数, 故()1ln1xf x x-=+在区间()1,1-上为减函数, ()()()()13013f x f x f x f x +-≥⇒≥-- ()()3131111311x x f x f x x x ≤-⎧⎪⇒≥-⇒-<<⎨⎪-<-<⎩,解可得:1223x ≤<,即不等式的解集为12,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭; 故选:D . 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,解题时不要忽略函数的定义域,属于中档题.5.B解析:B 【解析】 【分析】化简cos cos a A b B =得到A B =或2A B π+=,再判断充分必要性.【详解】cos cos a A b B =,根据正弦定理得到:sin cos sin cos sin 2sin 2A A B B A B =∴=故22A B A B =∴=或222A B A B ππ=-∴+=,ABC ∆为等腰或者直角三角形.所以“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的必要非充分条件 故选B 【点睛】本题考查了必要非充分条件,化简得到A B =或2A B π+=是解题的关键,漏解是容易发生的错误.6.D解析:D 【解析】 【分析】画出函数图像,根据函数图像得到答案. 【详解】如图所示:画出函数sin y x =和lg y x =的图像,共有3个交点. 当10x >时,lg 1sin x x >≥,故不存在交点. 故选:D .【点睛】本题考查了函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.7.A解析:A 【解析】 【分析】由函数y =f (x +1)是定义域为R 的偶函数,可知f (x )的对称轴x =1,再利用函数的单调性,即可求出不等式的解集. 【详解】由函数y =f (x +1)是定义域为R 的偶函数,可知f (x )的对称轴x =1,且在[1,+∞)上单调递增,所以不等式f (2x+1)<1=f (3)⇔ |2x+1﹣1|)<|3﹣1|, 即|2x |<2⇔|x |<1,解得-11x << 所以所求不等式的解集为:()1,1-. 故选A . 【点睛】本题考查了函数的平移及函数的奇偶性与单调性的应用,考查了含绝对值的不等式的求解,属于综合题.8.B解析:B 【解析】 【分析】利用换元法求函数解析式,注意换元后自变量范围变化. 【详解】2t =,则2t ≥,所以()()()()2224t 251,2,f t t t t =-+-+=+≥即()21f x x =+ ()2x ≥.【点睛】本题考查函数解析式,考查基本求解能力.注意换元后自变量范围变化.9.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.10.C解析:C 【解析】由题意:()221log log 55a f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭, 且:0.822log 5log 4.12,122>><<,据此:0.822log 5log 4.12>>,结合函数的单调性有:()()()0.822log 5log 4.12f f f >>,即,a b c c b a >><<. 本题选择C 选项.【考点】 指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.11.B解析:B 【解析】 【分析】由函数的解析式可得函数f (x )=x 2﹣4x +5=(x ﹣2)2+1的对称轴为x =2,此时,函数取得最小值为1,当x =0或x =4时,函数值等于5,结合题意求得m 的范围. 【详解】∵函数f (x )=x 2﹣4x +5=(x ﹣2)2+1的对称轴为x =2,此时,函数取得最小值为1, 当x =0或x =4时,函数值等于5.且f (x )=x 2﹣4x +5在区间[0,m ]上的最大值为5,最小值为1, ∴实数m 的取值范围是[2,4], 故选:B . 【点睛】本题主要考查二次函数的性质应用,利用函数图像解题是关键,属于中档题.12.C解析:C 【解析】要使函数有意义,需使210{340x x x +>--+>,即1{41x x >--<<,所以1 1.x -<< 故选C二、填空题13.【解析】【分析】设计算可得再结合图象即可求出答案【详解】解:设则则由于函数的最小值为0作出函数的大致图象结合图象得所以故答案为:【点睛】本题主要考查分段函数的图象与性质考查转化思想考查数形结合思想属解析:±1.【解析】 【分析】设2()()1()()21g x h x ax g x h x x ax +=+⎧⎨-=+-⎩,计算可得2(),()()()2(),()()g x g x h x f x h x g x h x ≥⎧=⎨<⎩,再结合图象即可求出答案. 【详解】解:设2()()1()()21g x h x ax g x h x x ax +=+⎧⎨-=+-⎩,则22()()1g x x ax h x x ⎧=+⎨=-⎩, 则()()()()()f x g x h x g x h x =++-2(),()()2(),()()g x g x h x h x g x h x ≥⎧=⎨<⎩,由于函数()f x 的最小值为0,作出函数()g x ,()h x 的大致图象,结合图象,210x -=,得1x =±, 所以1a =±, 故答案为:±1. 【点睛】本题主要考查分段函数的图象与性质,考查转化思想,考查数形结合思想,属于中档题.14.【解析】由题意有:则: 解析:14【解析】 由题意有:13,29aa =∴=-, 则:()22124a--=-=. 15.【解析】【分析】首先保证真数位置在上恒成立得到的范围要求再分和进行讨论由复合函数的单调性得到关于的不等式得到答案【详解】函数所以真数位置上的在上恒成立由一次函数保号性可知当时外层函数为减函数要使为减 解析:()1,2【解析】 【分析】首先保证真数位置20ax ->在[]0,1x ∈上恒成立,得到a 的范围要求,再分01a <<和1a >进行讨论,由复合函数的单调性,得到关于a 的不等式,得到答案.【详解】函数()()log 2a f x ax =-,所以真数位置上的20ax ->在[]0,1x ∈上恒成立, 由一次函数保号性可知,2a <,当01a <<时,外层函数log a y t =为减函数,要使()()log 2a f x ax =-为减函数,则2t ax =-为增函数, 所以0a ->,即0a <,所以a ∈∅, 当1a >时,外层函数log a y t =为增函数,要使()()log 2a f x ax =-为减函数,则2t ax =-为减函数, 所以0a -<,即0a >,所以1a >, 综上可得a 的范围为()1,2. 故答案为()1,2. 【点睛】本题考查由复合函数的单调性,求参数的范围,属于中档题.16.【解析】【分析】【详解】∵∴∴考点:对数的计算 解析:433【解析】 【分析】 【详解】∵4log 3a =,∴4323a a =⇒=,∴24223333a-+=+=. 考点:对数的计算17.4【解析】原式=log3332+lg(25×4)+2-(23)3-13=32+2+2-32=4故填4 解析:【解析】原式=,故填.18.6【解析】试题分析:由分别解得则函数则可知当时函数取得最大值为6考点:分段函数的最值问题解析:6 【解析】试题分析:由414,418,48x x x x x x +>++>-++>-+分别解得1, 1.4,2x x x >>>,则函数()8,2{4,1241,1x x f x x x x x -+≥=+<<+≤则可知当2x =时,函数{}()min 41,4,8f x x x x =++-+取得最大值为6考点:分段函数的最值问题19.【解析】∵函数=的图象经过点(13)∴∵反函数的图象经过点(20)∴函数=的图象经过点(02)∴∴∴==∴=解析:()2log 1,1x x ->【解析】∵函数()f x =x a b +的图象经过点(1,3),∴3a b +=,∵反函数()1f x -的图象经过点(2,0),∴函数()f x =x a b +的图象经过点(0,2),∴12b +=.∴2, 1.a b ==∴()f x =x a b +=2 1.x +∴()1f x -=()2log 1, 1.x x ->20.【解析】【分析】【详解】函数有两个零点和的图象有两个交点画出和的图象如图要有两个交点那么解析:02b <<【解析】【分析】【详解】 函数()22x f x b =--有两个零点,和的图象有两个交点, 画出和的图象,如图,要有两个交点,那么三、解答题21.(1)[1,6]-(2)1a ≤-【解析】【分析】(1)化简集合,根据集合的交集运算即可求解(2)由A C C =U 可知A C ⊆,结合数轴求解即可.【详解】(1)由2670x x --≤解得17x -≤≤,故[1,7]A =-, 因为24x -≤,所以26x -≤≤,即[2,6]B =-,所以[1,7][2,6][1,6]A B =--=-I I .(2) 因为A C C =U ,所以A C ⊆,故1a ≤-.【点睛】本题主要考查了集合的交集,并集,子集,涉及一元二次不等式及绝对值不等式,属于中档题.22.a ≤-1或a =1.【解析】【分析】先解方程得集合A ,再由 B ⊆A 得B 为A 子集,根据子集四种情况分类讨论,解出实数a 的值.注意对结果要验证【详解】解 ∵A ={0,-4},B ⊆A ,于是可分为以下几种情况.(1)当A =B 时,B ={0,-4},∴由根与系数的关系,得22(1)410a a -+=-⎧⎨-=⎩解得a =1. (2)当B ≠A 时,又可分为两种情况.①当B ≠∅时,即B ={0}或B ={-4},当x =0时,有a =±1; 当x =-4时,有a =7或a =1.又由Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0,解得a =-1,此时B ={0}满足条件;②当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,解得a <-1.综合(1)(2)知,所求实数a 的取值为a ≤-1或a =1.23.(1);(2)甲大棚128万元,乙大棚72万元时,总收益最大, 且最大收益为282万元.【解析】试题分析:(1)当甲大棚投入50万元,则乙大棚投入150万元,此时直接计算1(50)804250150120277.54f =+⨯+⨯+=即可;(2)列出总收益的函数式得1()422504f x x x =-++,令,换元将函数转换为关于t 的二次函数,由二次函数知识可求其最大值及相应的x 值.试题解析: (1)∵甲大棚投入50万元,则乙大棚投入150万元, ∴1(50)804250150120277.54f =+⨯+⨯+= (2), 依题得,即,故.令,则, 当时,即时,, ∴甲大棚投入128万元,乙大棚投入72万元时,总收益最大,且最大收益为282万元. 考点:1.函数建模;2.二次函数.24.(1);(2);(3)()0,2 【解析】试题分析:(1)考察偶函数的定义,利用通过整理即可得到;(2)此函数是一个含有绝对值的函数,解决此类问题的基本方法是写成分段函数的形式,()2221,221{3,2x x x f x x x x x x +-≥=+-+=-+<,要求函数的最小值,要分别在每一段上求出最小值,取这两段中的最小值;(3)此问题是一个新概念问题,这种类型都可转化为我们学过的问题,此题定义了一个均值点的概念,我们通过概念可把题目转化为“存在()01,1x ∈-,使得()0g x m =”从而转化为一元二次方程有解问题.试题解析:解:(1)()f x Q 是偶函数,()()f x f x ∴-=在R 上恒成立,即()2211x x a x x a -+--+=+-+,所以x a x a +=-得0ax = x R ∈Q 0a ∴=(2)当2a =时,()2221,221{3,2x x x f x x x x x x +-≥=+-+=-+< 所以()f x 在[)2,+∞上的最小值为()25f =, ()f x 在(),2-∞上的的最小值为f ()=, 因为<5,所以函数()f x 的最小值为. (3)因为函数()21g x x mx =-++是区间[]1,1-上的平均值函数,所以存在()01,1x ∈-,使()0(1)(1)1(1g g g x --=--)而(1)(1)1(1g g m --=--),存在()01,1x ∈-,使得()0g x m = 即关于x 的方程21x mx m -++=在()1,1-内有解;由21x mx m -++=得210x mx m -+-=解得121,1x x m ==-所以111m -<-<即02m <<故m 的取值范围是()0,2考点:函数奇偶性定义;分段函数求最值;含参一元二次方程有解问题.25.(1)①②是“X —函数”,③不是“X —函数”.(2)(0,+∞)(3)A =[0,+∞),B =(-∞,0)【解析】【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.26.(Ⅰ)max ()1f x =,min ()1f x =-;(Ⅱ)()f x 的定义域为(2,2)-,()g x 的值域为(4(1),4(1))a a -+-.【解析】【分析】【详解】试题分析:(Ⅰ)当3a =时,求函数()f x 在[1,1]x ∈-上的最大值和最小值,令()22x u x x-=+,变形得到该函数的单调性,求出其值域,再由()()log a f x u x =为增函数,从而求得函数()f x 在[1,1]x ∈-上的最大值和最小值;(Ⅱ)求函数()f x 的定义域,由对数函数的真数大于0求出函数()f x 的定义域,求函数()g x 的值域,函数()f x 的定义域,即()g x 的定义域,把()f x 的解析式代入()g x 后整理,化为关于x 的二次函数,对a 分类讨论,由二次函数的单调性求最值,从而得函数()g x 的值域.试题解析:(Ⅰ)令24122x u x x -==-++,显然u 在[1,1]x ∈-上单调递减,故u ∈1[,3]3,故3log [1,1]y u =∈-,即当[1,1]x ∈-时,max ()1f x =,(在3u =即1x =-时取得) min ()1f x =-,(在13u =即1x =时取得) (II)由20()2x f x x->⇒+的定义域为(2,2)-,由题易得:2()2,(2,2)g x ax x x =-+∈-, 因为0,1a a >≠,故()g x 的开口向下,且对称轴10x a =>,于是: 1o 当1(0,2)a ∈即1(,1)(1,)2a ∈+∞U 时,()g x 的值域为(11 ((2),()](4(1),] g g aa a-=-+;2o当12a≥即1(0,]2a∈时,()g x的值域为((2),(2))(4(1),4(1))g g a a-=-+-考点:复合函数的单调性;函数的值域.。
2020-2021学年福建省龙岩高级中学高一(上)期中数学试卷(附答案详解)

2020-2021学年福建省龙岩高级中学高一(上)期中数学试卷一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)1. 己知集合A ={−1,1},B ={x ∈N|x ≤2},则A ∪B =( )A. {1}B. {−1,1,2}C. {−1,0,1,2}D. {0,1,2}2. 下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )A. y =1xB. y =√xC. y =2xD. y =−x|x|3. 设函数f(x)={x 2+1,x ≤12x,x >1,则f(f(4))=( )A. 12B. 2C. 32D. 544. 已知集合A ={0,1,a 2},B ={1,0,2a +3},若A =B ,则a 等于( )A. −1或3B. 0或−1C. 3D. −15. 已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b 的最小值是 ( )A. 72B. 4C. 92D. 56. 若a =1.70.6,b =0.61.7,c =0.60.6,则( )A. b >a >cB. a >c >bC. a >b >cD. c >a >b7. 已知不等式ax 2−5x +b >0的解集为{x|−3<x <2},则不等式bx 2−5x +a <0的解集是( )A. {x|−13<x <12} B. {x|−12<x <13} C. {x|x <−13或x >12}D. {x|x <−12或x >13}8. 定义在R 上的函数f(x)满足对任意x 1,x 2(x 1≠x 2)都有(x 1−x 2)[f(x 1)−f(x 2)]<0,则下列关系式恒成立的是( )A. f(a)>f(2a)B. f(a 2)<f(a)C. f(a 2+1)<f(2a)D. f(a 2+2)<f(2a)二、多选题(本大题共4小题,共20.0分)9. 下列四组函数,不表示同一函数的是( )A. f(x)=x ,g(x)=√x 2B. f(x)=x ,g(x)=(√x)2C. f(x)=x 2,g(x)=√x 63D. f(x)=√x +1⋅√x −1,g(x)=√x 2−110. 函数f(x)=|x 2−6x +8|在下列区间( )上单调递减.A. (−∞,2)B. (−∞,3)C. [3,4]D. (2,3)11. 下列命题是真命题的是( )A. ∀x ∈R ,x 2+x +1>0B. 命题“∃x ∈R ,使得x 2+x −1<0”的否定是“∀x ∈R ,均有x 2+x −1>0” C. “x 2−x =0”是“x =1”的必要不充分条件 D. 如果a <b <0,那么1a 2<1b 212. 关于函数f(x)=√x 2−x 4|x|的性质的描述,正确的是( )A. f(x)的定义域为[−1,0)∪(0,1]B. f(x)的值域为(−1,1)C. f(x)的图象关于y 轴对称D. f(x)在定义域上是增函数三、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 函数f(x)=√4−x 2+11−x 的定义域是 . 14. 函数f(x)=12x +1在[−1,2]上的值域是 .15. 函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f(x)=x 2+x ,则f(x)在R 上的解析式为 .16. 已知函数f(x)={(a −2)x +1,x <2a x−1,x ≥2,在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是 .四、解答题(本大题共6小题,共70.0分) 17. (1)计算:√(−4)33−(−9.6)0+0.2512×(√2)−4;(2)已知实数a ,b 满足2a =3b =6,求1a +1b 的值.18. 已知集合A ={x|2−a ≤x ≤2+a},B ={x|1≤x ≤6}.(1)当a =3时,求A ∩B ,(∁R A)∪(∁R B);(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.19.设命题p:∀x∈[−2,−1],x2−a≥0;命题q:∃x0∈R,使x02+2ax0−(a−2)=0.(1)若命题p为真命题,求实数a的取值范围;(2)若命题p,q一真一假,求实数a的取值范围.20.已知函数f(x)=ax+b1+x2是定义在(−1,1)上的奇函数,且f(12)=25.(1)求函数f(x)的解析式;(2)判断并证明函数f(x)在(−1,1)上的单调性;(3)解不等式f(t−1)+f(2t)<0.21.某企业生产A,B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润y1与投资成正比,其关系如图①;B产品的利润y2与投资的算术平方根成正比,其关系如图②.(注:利润和投资单位:万元)(1)分别求出A,B两种产品的利润与投资之间的函数关系式;(2)已知该企业已筹集到20万元资金,并将其全部投入A,B两种产品的生产,怎样分配这20万元投资,才能使该企业获得最大利润?其最大利润为多少万元?22.已知:函数f(x)=x2−2ax+2,x∈[−1,1].(1)求f(x)的最小值g(a);(2)求g(a)的最大值.答案和解析1.【答案】C【解析】 【分析】本题考查了列举法、描述法的定义,并集的定义及运算,考查了计算能力,属于基础题. 可求出集合B ,然后进行并集的运算即可. 【解答】解:∵A ={−1,1},B ={0,1,2}, ∴A ∪B ={−1,0,1,2}. 故选:C .2.【答案】D【解析】 【分析】本题主要考查函数的单调性与奇偶性的判断,掌握基本初等函数的性质是解题的关键. 由函数的单调性与奇偶性逐一判断即可. 【解答】解:对于A ,函数y =1x 为奇函数,且在(−∞,0),(0,+∞)上单调递减,但在定义域内不具有单调性,故A 不符合题意;对于B ,函数y =√x 为非奇非偶函数,故B 不符合题意; 对于C ,函数y =2x 为非奇非偶函数,故C 不符合题意;对于D ,函数y =−x|x|={x 2,x ≤0−x 2,x >0为奇函数,且在定义域R 上为减函数,符合题意.故选:D .3.【答案】D【解析】 【分析】本题考查分段函数以及函数值的求法,考查计算能力,是基础题. 直接利用分段函数求解函数值即可. 【解答】 解:f(4)=12,f(f(4))=f(12)=(12)2+1=54. 故选D .4.【答案】C【解析】 【分析】本题考查集合相等的定义,以及集合元素的互异性,属于基础题.根据A =B 即可得出a 2=2a +3,解出a ,检验是否满足集合元素的互异性即可. 【解答】解:∵A =B ,∴a 2=2a +3, 解得a =−1或a =3,a =−1时不满足集合元素的互异性,应舍去, ∴a =3,经检验符合题意. 故选:C .5.【答案】C【解析】 【分析】本题主要考查了基本不等式求最值.注意把握好一正,二定,三相等的原则,属于一般题.利用题设中的等式,把y 的表达式转化成(a+b 2)(1a +4b )展开后,利用基本不等式求得y 的最小值. 【解答】解:∵a +b =2, ∴a+b 2=1,∴y=1a+4b=(a+b2)(1a+4b)=52+b2a+2ab≥52+2=92(当且仅当b=2a时等号成立).故选:C.6.【答案】B【解析】【分析】本题考查了指数函数的图象与性质的应用问题,也考查了函数值大小比较问题,是基础题.由指数函数y=1.7x的图象知a>1,由指数函数y=0.6x的图象与性质知b<c<1;由此得出a、b、c的大小关系.【解答】解:由指数函数y=1.7x的图象知,1.70.6>1.70=1,所以a=1.70.6>1;由指数函数y=0.6x的图象与性质知,0.61.7<0.60.6<0.60=1,所以b=0.61.7<c=0.60.6<1;综上知,a、b、c的大小关系是a>c>b.故选:B.7.【答案】A【解析】【分析】由题意可知,−3和2是方程ax2−5x+b=0的两根,再结合韦达定理以及十字相乘法,即可得解.本题考查一元二次不等式的解法,理解一元二次不等式与一元二次方程之间的联系是解题的关键,考查学生的运算求解能力,属于基础题.【解答】解:由题意可知,−3和2是方程ax2−5x+b=0的两根,且a<0,∴−3+2=5a ,(−3)×2=ba,∴a=−5,b=30,∴不等式bx2−5x+a<0为30x2−5x−5<0,即5(3x+1)(2x−1)<0,解得−13<x<12.故选:A.8.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查函数单调性的判断和应用,根据条件(x1−x2)[f(x1)−f(x2)]<0得到函数f(x)为单调递减函数是解决本题的关键.由条件(x1−x2)[f(x1)−f(x2)]<0可知函数f(x)为单调递减函数,然后根据单调性进行判断.【解答】解:∵函数f(x)满足(x1−x2)[f(x1)−f(x2)]<0,即函数f(x)为单调递减函数,∵a2+2−2a=(a−1)2+1>0,∴a2+2>2a,∴f(a2+2)<f(2a),所以选项D正确,选项C错误;因为a,2a,a2大小关系无法确定,所以选项A错误,选项B错误.故选:D.9.【答案】ABD【解析】【分析】本题考查了同一函数的判断和应用问题,解题时要注意定义域和对应法则的灵活运用.根据两个函数的定义域相同,对应关系也相同,即可判断它们是同一函数,结合选项进行判断即可.【解答】解:对于A,f(x)=x的定义域为R,g(x)=√x2=|x|的定义域为R,两函数的对应关系不同,不是同一函数;对于B,f(x)=x的定义域为R,g(x)=(√x)2=x的定义域为{x|x≥0},两函数的定义域不同,不是同一函数;3=x2的定义域为R,对于C,f(x)=x2的定义域为R,g(x)=√x6两函数的定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;对于D,f(x)=√x+1⋅√x−1=√x2−1的定义域为[1,+∞),g(x)=√x2−1的定义域为(−∞,−1]∪[1,+∞),两函数的定义域不同,不是同一函数.故选:ABD.10.【答案】AC【解析】【分析】结合函数的图象,求出函数的递减区间即可.本题考查了二次函数的性质,考查数形结合思想,是一般题.【解答】解:画出函数f(x)的图象,如图示:,显然f(x)在(−∞,2)递减,在(2,3)递增,在[3,4]递减,在(4,+∞)递增,故选:AC.11.【答案】ACD【解析】【分析】本题考查命题的真假判断与应用,考查不等式的性质,考查存在量词命题的否定及充分、必要条件的判断,是一般题.由配方法求得x 2+x +1的范围判断A ;写出存在量词命题的否定判断B ;由充分、必要条件的判定方法判断C ;由不等式的性质判断D . 【解答】解:∵x 2+x +1=(x +12)2+34>0,故A 正确;命题“∃x ∈R ,使得x 2+x −1<0”的否定是“∀x ∈R ,均有x 2+x −1≥0”,故B 错误;由x 2−x =0,得x =0或x =1,反之,由x =1,可得x 2−x =0,则“x 2−x =0”是“x =1”的必要不充分条件,故C 正确;由a <b <0,得a 2>b 2>0,则1a 2<1b 2,故D 正确. 故选:ACD .12.【答案】AC【解析】 【分析】本题综合考查了函数性质的应用,解题的关键是函数性质的灵活应用. 先对已知函数解析式进行化简,然后结合函数的性质分别检验各选项即可判断. 【解答】解:当x ≠0时,f(x)=√x 2−x 4|x|=|x|√1−x 2|x|=√1−x 2,故1−x 2≥0,解得−1≤x ≤1且x ≠0,f(x)的定义域为[−1,0)∪(0,1],A 正确; 因为0≤1−x 2<1,所以0≤f(x)<1,f(x)的值域为[0,1),B 错误,因为f(−x)=√1−(−x)2=√1−x 2=f(x),且f(x)的定义域关于原点对称,故f(x)为偶函数,图象关于y 轴对称,C 正确; f(0.5)=√32>f(1)=0,所以f(x)在定义域上不是增函数,D 错误.故选:AC .13.【答案】[−2,1)∪(1,2]【解析】【分析】本题考查了求函数的定义域问题,考查转化思想,是一道基础题.根据二次根式的性质和分母不为0列不等式,求出函数的定义域即可.【解答】解:由题意得:{4−x2≥01−x≠0,解得:−2≤x≤2且x≠1,故函数的定义域是[−2,1)∪(1,2],故答案为:[−2,1)∪(1,2].14.【答案】[15,2 3 ]【解析】【分析】本题考查函数值域的求法,熟练掌握指数函数、反比例函数的性质是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算求解能力,属于基础题.先根据指数函数的性质求出2x的取值范围,再结合反比例函数的性质即可得解.【解答】解:∵x∈[−1,2],∴2x∈[12,4],2x+1∈[32,5],∴f(x)=12x+1∈[15,23].故答案为:[15,2 3 ].15.【答案】f(x)={x 2+x,x≥0−x2+x,x<0【解析】【分析】本题考查函数的解析式的计算,涉及函数的奇偶性的性质以及应用,属于基础题.根据题意,设x<0,则−x>0,由函数的解析式求出f(−x)的表达式,结合函数的奇偶性分析f(x)的解析式,综合即可得答案.【解答】解:根据题意,设x <0,则−x >0,则f(−x)=(−x)2+(−x)=x 2−x ,又由f(x)为奇函数,则f(x)=−f(−x)=−x 2+x ,故f(x)={x 2+x,x ≥0−x 2+x,x <0, 故答案为:f(x)={x 2+x,x ≥0−x 2+x,x <0.16.【答案】(2,3]【解析】【分析】本题考查分段函数的应用,函数的单调性的判断和运用,注意运用指数函数的单调性和单调性的定义,考查运算能力和推理能力,属于中档题.运用指数函数和一次函数的单调性,求出a 的范围,简化函数的单调性的性质,列出不等式求出a ,求交集,即可得到所求范围.【解答】解:函数f(x)={(a −2)x +1,x <2a x−1,x ≥2,若函数f(x)在定义域R 上单调递增, 由x ≥2,f(x)=a x−1递增,可得a >1;由x <2时,f(x)=(a −2)x +1递增,可得a −2>0,即a >2;由单调性的定义可得2(a −2)+1≤a 2−1,即a ≤3.综上可得a 的范围是2<a ≤3.故答案为:(2,3].17.【答案】解:(1)原式=−4−1+0.5×4=−3,(2)实数a ,b 满足2a =3b =6,则a =log 26,b =log 36,∴1a +1b =log 62+log 63=log 66=1.【解析】本题考查了指数幂的运算性质和换底公式,属于基础题.(1)根据指数幂的运算性质可得,(2)利用换底公式,即可求出.18.【答案】解:(1)当a =3时,A ={x|−1≤x ≤5},B ={x|1≤x ≤6}, ∴∁R A ={x|x <−1或x >5},∁R B ={x|x <1或x >6},∴A ∩B ={x|1≤x ≤5},(∁R A)∪(∁R B)={x|x <1或x >5}.(2)由“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分不必要条件,得A ⫋B 且A ≠⌀,∴{2−a ≤2+a 2−a ≥12+a ≤6,等号不能同时成立,得0≤a ≤1.∴综上所述:a 的取值范围是{a|0≤a ≤1}.【解析】本题考查了集合之间的关系与运算问题,考查充分、必要条件的判定及应用.(1)求出a =3时集合A ,根据补集的定义写出∁R A ,∁R B ,结合交集和并集的定义即可求出A ∩B ,(∁R A)∪(∁R B);(2)若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分不必要条件,则需满足A ⫋B 且A ≠⌀,求解a 的取值范围即可.19.【答案】解:(1)∵∀x ∈[−2,−1],x 2−a ≥0,∴a ≤1,故a 的范围(−∞,1],(2)∵∃x 0∈R ,使x 02+2ax 0−(a −2)=0.即x 2+2ax −(a −2)=0有解,∴△=4a 2+4(a −2)≥0,∴a 2+a −2≥0,解得a ≥1或a ≤−2,∵命题p ,q 一真一假,当p 真q 假时,{a ≤1−2<a <1,解得−2<a <1, 当p 假q 真时,{a >1a ≥1或a ≤−2,解得a >1, 综上,a 的范围{a|a >1或−2<a <1}.【解析】本题主要考查了复合命题的真假关系,还考查了二次方程根的存在条件,体现了转化思想,属中档题.(1)结合不等式的恒成立,先进行分离常数,然后结合二次函数的性质可求;(2)由已知可得x 2+2ax −(a −2)=0有解,结合二次方程的根的存在条件可求a 的范围,然后结合复合命题的真假关系进行求解.20.【答案】解:(1)由奇函数的性质可知,f(0)=0,∴b =0,f(x)=ax 1+x 2,∵f(12)=12a 1+14=25,∴a =1,f(x)=x 1+x 2,经检验符合题意.(2)函数f(x)在(−1,1)上是增函数.证明:任取−1<x 1<x 2<1,则f(x 1)−f(x 2)=x 11+x 12−x 21+x 22=(x 1−x 2)(1−x 1x 2)(1+x 12)(1+x 22),∵−1<x 1<x 2<1,所以x 1−x 2<0,1−x 1x 2>0,∴f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),∴函数f(x)在(−1,1)上为增函数.(3)由题意,不等式f(t −1)+f(2t)<0可化为f(t −1)<−f(2t),∴f(t −1)<f(−2t),∴{t −1<−2t −1<t −1<1−1<2t <1,解得0<t <13,故不等式的解集为(0,13).【解析】本题主要考查了函数奇偶性和单调性及利用单调性求解不等式,属于中档题.(1)由奇函数的性质可知,f(0)=0,代入可求b ,然后根据f(12)=25,代入可求a ;(2)任取−1<x 1<x 2<1,然后利用作差法比较f(x 1)与f(x 2)的大小即可判断;(3)结合奇偶性和单调性即可求解不等式.21.【答案】解:(1)根据题意可设f(x)=k 1x ,g(x)=k 2√x .由图象①可知f(x)=k 1x 的图象过点(1,0.25),可得k 1=0.25,则f(x)=0.25x(x ≥0),由图象②可得g(x)=k 2√x 的图象过点(4,4),可得4=k 2×√4,即k 2=2, 则g(x)=2√x(x ≥0).(2)设B 产品投资x 万元,则A 产品投资20−x 万元,企业获利f(x)=0.25(20−x)+2√x =−14(√x −4)2+9,x ∈[0,20],当x=16时,f(x)max=9万元,所以A产品投资4万元,B产品投资16万元时,该企业获得最大利润,且其最大利润为9万元.【解析】本题考查函数模型的综合应用,利用二次函数的性质求最值,难度不大,属于中档题.(1)根据题意可设f(x)=k1x,g(x)=k2√x,根据图象可求得k1,k2,即可得函数解析式;(2)设B产品投资x万元,则A产品投资20−x万元,企业获利f(x)=0.25(20−x)+2√x=−14(√x−4)2+9,x∈[0,20],利用二次函数的性质即可求出.22.【答案】解:(1)函数f(x)=x2−2ax+2,对称轴为x=a,开口向上,当a≥1时,f(x)在区间[−1,1]上是减函数,最小值g(a)=f(1)=3−2a;当−1<a<1时,f(x)在区间[−1,a]上递减,在[a,1]上递增,最小值g(a)=f(a)=2−a2;当a≤−1时,f(x)在区间[−1,1]上是增函数,最小值g(a)=f(−1)=3+2a;综上,g(a)={3+2a,a⩽−12−a2,−1<a<1 3−2a,a⩾1.(2)由(1)可知,当a≥1时,g(a)=3−2a在[1,+∞)上是减函数,g(a)最大值为g(1)=1;当−1<a<1时,g(a)=2−a2在(−1,0)上递增,在(0,1)上递减,g(a)最大值为g(0)=2;当a≤−1时,g(a)=3+2a在(−∞,−1]上是增函数,g(a)最大值为g(−1)=1;综上,g(a)最大值为2.【解析】本题考查二次函数的性质的应用,考查分类讨论思想以及转化思想的应用,属于中档题.(1)通过对称轴x=a是否在区间内,利用二次函数的性质求解最小值即可;(2)求出g(a)的表达式,然后分段求解最大值,取最大值即可.。
2020-2021学年上海市交通大附属中学高一上学期期中考试数学试卷(含详解)

上海交通大学附属中学2020-2021学年第一学期高一数学期中考试试卷一、填空题(1-6每小题4分,7-12每小题5分,共54分)1.已知全集{}0,1,2,3,4U =,集合{}1,2A =,{}2,3B =则A B ⋂=______.2.函数20202022(0,1)x y aa a +=+>≠的图像恒过定点______.3.已知幂函数()()22322n nf x n n x-=+-(n Z ∈)的图象关于y 轴对称,且在()0,∞+上是减函数,则n 的值为______.4.函数132xy x-=+的图象中心是______.5.函数y =的定义域是______.6.已知实数a 满足()()3322211a a --->+,则实数a 的取值范围是_________.7.已知6x <,求2446x x x ++-的最大值______.8.设log c a 、log c b 是方程2530x x +-=的两个实根,则log b ac =______.9.著名的哥德巴赫猜想指出:“任何大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,用反证法研究该猜想,应假设的内容是_______.10.若关于x 的方程222210()x xa a a R +⋅++=∈有实根,则实数a 的取值范围是______.11.已知函数)()lg f x ax =的定义域为R ,则实数a 的取值范围是____________.12.若实数、满足114422x y x y +++=+,则22x y S =+的取值范围是_______.二、选择题(每小题5分,共20分)13.已知,a b ∈R ,则“33a b >”是“33a b >”的A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分也非必要条件14.若函数()()log a f x x b =+的大致图象如图,其中,a b 为常数,则函数()xg x a b =+的大致图像是()A. B.C. D.15.由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪.直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机.所谓戴德金分割,是指将有理数集Q 划分为两个非空的子集M 与N ,且满足Q M N ⋃=,M N ⋂=∅,M 中的每一个元素都小于N 中的每一个元素,则称(,)M N 为戴德金分割.试判断,对于任一戴德金分割(,)M N ,下列选项中,不可能成立的是()A.M 没有最大元素,N 有一个最小元素 B.M 没有最大元素,N 也没有最小元素C.M 有一个最大元素,N 有一个最小元素D.M 有一个最大元素,N 没有最小元素16.设函数()y f x =的定义域D ,若对任意的1x D ∈,总存在2x D ∈,使得()()121f x f x ⋅=,则称函数()y f x =具有性质M .下列结论:①函数3xy =具有性质M ;②函数3y x x =-具有性质M ;③若函数8log (2)y x =+,[]0,x t ∈具有性质M ,则510t =.其中正确的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个三、解答题(共5题,满分76分)17.已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+.(1)当2a =时,求不等式()4f x ≥的解集;(2)若()4f x ≥,求a 的取值范围.18.有一种候鸟每年都按一定的路线迁徙,飞往繁殖地产卵,科学家经过测量发现候鸟的飞行速所度可以表示为函数301log lg 2100x v x =-,单位是km /min ,其中x 表示候鸟每分钟耗氧量的单位数,常数0x 表示测量过程中候鸟每分钟的耗氧偏差.(参考数据lg 20.3,= 1.2 1.43 3.74,3 4.66==)(1)若05x =,候鸟停下休息时,它每分钟的耗氧量为多少个单位?(2)若雄鸟的飞行速度为1.5km /min ,雌鸟的飞行速度为1km /min ,那么此时雄鸟每分钟的耗氧量是雌鸟每分钟耗氧量的多少倍?19.柯西不等式具体表述如下:对任意实数1a ,2a ,n a 和1b ,2b n b ,(,2)n Z n ∈≥都有()()()222222212121122n n n n a a a b b b a b a b a b ++++++≥+++L L L ,当且仅当1212n na a ab b b ===L 时取等号.(1)请用柯西不等式证明:对任意正实数a ,b ,x ,y ,不等式222()a b a b x y x y++≥+成立,(并指出等号成立条件)(2)请用柯西不等式证明:对任意正实数1x ,2x , ,n x ,且121n x x x +++= ,求证:12212211111x x x x x x n+++≥++++ (并写出等号成立条件).20.已知函数、()y f x =的表达式为()(0,1)xf x a a a =>≠,且1(2)4f -=,(1)求函数()y f x =的解析式;(2)若()()22log ()4()0m f x f x -+=在区间[]0,2上有解,求实数m 的取值范围;(3)已知113k ≤<,若方程()10f x k --=的解分别为1x 、()212x x x <,方程()1021k f x k --=+的解分别为3x 、()434x x x <,求1234x x x x -+-的最大值.21.对于集合{}()12,,,3n A a a a n Z n =∈≥ ,其中每个元素均为正整数,如果任意去掉其中一个元素(1,2,3,)i a i n = 之后,剩余的所有元素组成集合(1,2,)i A i n = ,并且i A 都能分为两个集合B 和C ,满足B C =∅ ,i B C A ⋃=,其中B 和C 的所有元素之和相等,就称集合A 为“可分集合”.(1)判断集合{}1,2,3,4和{}1,3,5,7,9,11,13是否是“可分集合”(不必写过程);(2)求证:五个元素的集合{}12345,,,,A a a a a a =一定不是“可分集合”;(3)若集合{}()12,,,3n A a a a n Z n =∈≥ 是“可分集合”.①证明:n 为奇数;②求集合A 中元素个数的最小值.上海交通大学附属中学2020-2021学年第一学期高一数学期中考试试卷一、填空题(1-6每小题4分,7-12每小题5分,共54分)1.已知全集{}0,1,2,3,4U =,集合{}1,2A =,{}2,3B =则A B ⋂=______.【答案】{}1【解析】【分析】通过全集,计算出{}0,1,4B =,根据交集的定义即可.【详解】因为{}0,1,2,3,4U =,{}2,3B =,所以{}0,1,4B =所以{}1A B ⋂=.故答案为:{}1.2.函数20202022(0,1)x y aa a +=+>≠的图像恒过定点______.【答案】()2020,2023-【解析】【分析】根据01(0,1)a a a =>≠,结合条件,即可求得答案.【详解】 01(0,1)a a a =>≠,令20200x +=,得2020x =-,020222023y a =+=,∴函数20202022(0,1)x y a a a +=+>≠的图象恒过定点()2020,2023-,故答案为:()2020,2023-.3.已知幂函数()()22322n n f x n n x -=+-(n Z ∈)的图象关于y 轴对称,且在()0,∞+上是减函数,则n 的值为______.【答案】1【解析】【分析】根据函数是幂函数得2221+-=n n ,求得3n =-或1,再检验是否符合题意即可.【详解】因为()()22322n n f x n n x -=+-是幂函数,2221n n ∴+-=,解得3n =-或1,当3n =-时,()18=f x x 是偶函数,关于y 轴对称,在()0,∞+单调递增,不符合题意,当1n =时,()2f x x -=是偶函数,关于y 轴对称,在()0,∞+单调递减,符合题意,1n ∴=.故答案为:1.4.函数132xy x-=+的图象中心是______.【答案】()2,3--【解析】【分析】将函数化成ky b x a=++,根据的对称中心为(,)a b -,即可得出答案.【详解】1373(2)73222x x y x x x --+===-+++,因为函数72y x =+的图象的对称中心是()2,0-,所以函数732y x =-+的图象的对称中心是()2,3--.故答案为:()2,3--.【点睛】对称性的3个常用结论:(1)若函数()y f x a =+是偶函数,即()()f a x f a x +=-,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称;(2)若对于R 上的任意x 都有(2)()f a x f x -=或(2)()f a x f x +=-,则()y f x =的图象关于直线x a =对称;(3)若函数()y f x b =+是奇函数,即((0))f x b f x b +++-=,则函数()y f x =关于点(,0)b 中心对称.5.函数y =的定义域是______.【答案】(7,)+∞【解析】【分析】根据被开方数非负且分母不为零可得132log 05x ⎛⎫>⎪-⎝⎭,解对数不等式即可求得定义域.【详解】1322log 00155x x ⎛⎫>⇒<<⎪--⎝⎭,()()271075055x x x x x -<⇒>⇒-->--且5x ≠,解得5x <或7x >,2055x x <⇒>-,∴函数y =(7,)+∞.故答案为:(7,)+∞6.已知实数a 满足()()3322211a a --->+,则实数a 的取值范围是_________.【答案】1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】【分析】根据幂函数的定义域和单调性得到关于a 的不等式,解之可得实数a 的取值范围.【详解】由题意知,3322(21)(1)a a --->+,>由于幂函数32y x =的定义域为[0,)+∞,且在[0,)+∞上单调递增,则2101121110a a a a ->⎧⎪⎪>⎨-+⎪+>⎪⎩,即:()()12202111a a a a a ⎧>⎪⎪-⎪>⎨-+⎪⎪>-⎪⎩,所以1221a a a ⎧>⎪⎪<⎨⎪>-⎪⎩,所以实数a 的取值范围是:122a <<.故填:1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.【点睛】本题主要考查幂函数的定义域和单调性,属于基础题.7.已知6x <,求2446x x x ++-的最大值______.【答案】0【解析】【分析】原式化为64(6)166x x -++-,结合基本不等式即可求解最大值.【详解】6x < ,所以60x ->,2244(6)16(6)6464(6)16666x x x x x x x x ++-+-+==-++---因为64(6)6x x -+-64[(6)]166x x =--+-=--,当且仅当2x =-时,取等号;∴2244(6)16(6)6464(6)160666x x x x x x x x ++-+-+==-++---.即2446x x x ++-的最大值为0.故答案为:0.【点睛】方法点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.8.设log c a 、log c b 是方程2530x x +-=的两个实根,则log b ac =______.【答案】3737±【解析】【分析】根据题意由韦达定理得log log 5c c a b +=-,log log 3c c a b ⋅=-,进而得()2log log 37c c a b -=,再结合换底公式得137log 37log b acc b a==±【详解】解:因为log c a 、log c b 是方程2530x x +-=的两个实根,所以由韦达定理得log log 5c c a b +=-,log log 3c c a b ⋅=-,所以()()22log log log log 4log log 37c c c c c c a b a b a b -=+-⋅=,所以log log c c b a -=所以1137log log log 37log b c c acc b b a a===±-.故答案为:3737±【点睛】本题解题的关键在于根据韦达定理与换底公式进行计算,其中()()22log log log log 4log log c c c c c c a b a b a b -=+-⋅,1log log b acc b a=两个公式的转化是核心,考查运算求解能力,是中档题.9.著名的哥德巴赫猜想指出:“任何大于2的偶数可以表示为两个素数的和”,用反证法研究该猜想,应假设的内容是_______.【答案】存在一个大于2的偶数不可以表示为两个素数的和.【解析】【分析】从命题的否定入手可解.【详解】反证法先否定命题,故答案为存在一个大于2的偶数不可以表示为两个素数的和.【点睛】本题主要考查反证法的步骤,利用反证法证明命题时,先是否定命题,结合已知条件及定理得出矛盾,从而肯定命题.10.若关于x 的方程222210()x xa a a R +⋅++=∈有实根,则实数a 的取值范围是______.【答案】(,4-∞-【解析】【分析】利用换元法,设20x t t =>,,转化为方程2210t at a +++=,有正根,分离参数,求最值.【详解】设20x t t =>,,转化为方程2210t at a +++=,有正根,即221(2)4(2)55[(2)]4222t t t a t t t t ++-++=-=-=-++++++,022t t >∴+> ,,则5[(2)4442t t -+++≤-+=-+当且仅当5(2)2t t +=+,即2t =时取等,(,4a ∴∈-∞-故答案为:(,4-∞-11.已知函数)()lgf x ax =的定义域为R ,则实数a 的取值范围是____________.【答案】[1,1]-【解析】【分析】根据对数函数的真数大于0,得出+ax >0恒成立,利用构造函数法结合图象求出不等式恒成立时a 的取值范围.【详解】解:函数f (x )=lg (+ax )的定义域为R ,+ax >0恒成立,-ax 恒成立,设y =,x ∈R ,y 2﹣x 2=1,y ≥1;它表示焦点在y 轴上的双曲线的一支,且渐近线方程为y =±x ;令y =﹣ax ,x ∈R ;它表示过原点的直线;由题意知,直线y =﹣ax 的图象应在y =的下方,画出图形如图所示;∴0≤﹣a ≤1或﹣1≤﹣a <0,解得﹣1≤a ≤1;∴实数a 的取值范围是[﹣1,1].故答案为[﹣1,1].【点睛】本题考查了不等式恒成立问题,考查数形结合思想与转化思想,是中档题.12.若实数、满足114422x y x y +++=+,则22x y S =+的取值范围是_______.【答案】24S <≤【解析】【详解】1122224+4=2+2(2)(2)2(22)(22)2222(22)x y x y x x y x y x y x y ++⇒+=+⇒+-⋅⋅=+22222xyS S -=⋅⋅,又22(22)022222x y xyS +<⋅⋅≤=.22022S S S <-≤,解得24S <≤二、选择题(每小题5分,共20分)13.已知,a b ∈R ,则“33a b >”是“33a b >”的A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分也非必要条件【答案】C 【解析】【分析】根据充分、必要条件定义判定即可.【详解】解:当33a b >时,根据指数函数3x y =是定义域内的增函数可得a b >,因为幂函数3y x =是定义域内的增函数,所以33a b >,所以充分性成立,当33a b >时,因为幂函数3y x =是定义域内的增函数,所以a b >,又指数函数3x y =是定义域内的增函数,所以33a b >,所以必要性成立,综上:“33a b >”是“33a b >”的充要条件.故选:C.【点睛】充分条件、必要条件的三种判定方法:(1)定义法:根据,p q q p ⇒⇒进行判断,适用于定义、定理判断性问题;(2)集合法:根据,p q 对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题;(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.14.若函数()()log a f x x b =+的大致图象如图,其中,a b 为常数,则函数()xg x a b =+的大致图像是()A. B.C. D.【答案】B 【解析】【分析】由函数()log ()a f x x b =+的图象为减函数可知,01a <<,且01b <<,可得函数()x g x a b =+的图象递减,且1(0)2g <<,从而可得结果.【详解】由函数()log ()a f x x b =+的图象为减函数可知,01a <<,再由图象的平移知,()log ()a f x x b =+的图象由()log a f x x =向左平移可知01b <<,故函数()x g x a b =+的图象递减,且1(0)2g <<,故选B.【点睛】函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.15.由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪.直到1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机.所谓戴德金分割,是指将有理数集Q 划分为两个非空的子集M 与N ,且满足Q M N ⋃=,M N ⋂=∅,M 中的每一个元素都小于N 中的每一个元素,则称(,)M N 为戴德金分割.试判断,对于任一戴德金分割(,)M N ,下列选项中,不可能成立的是()A.M 没有最大元素,N 有一个最小元素 B.M 没有最大元素,N 也没有最小元素C.M 有一个最大元素,N 有一个最小元素 D.M 有一个最大元素,N 没有最小元素【答案】C 【解析】【分析】由题意依次举出具体的集合,M N ,从而得到,,A B D 均可成立.【详解】对A ,若{|0}M x Q x =∈<,{|0}N x Q x =∈;则M 没有最大元素,N 有一个最小元素0,故A 正确;对B ,若{|M x Q x =∈<,{|N x Q x =∈;则M 没有最大元素,N 也没有最小元素,故B 正确;对C ,M 有一个最大元素,N 有一个最小元素不可能,故C 错误;对D ,若{|0}M x Q x =∈,{|0}N x Q x =∈>;M 有一个最大元素,N 没有最小元素,故D 正确;故选:C .【点睛】本题考查对集合新定义的理解,考查创新能力和创新应用意识,对推理能力的要求较高.16.设函数()y f x =的定义域D ,若对任意的1x D ∈,总存在2x D ∈,使得()()121f x f x ⋅=,则称函数()y f x =具有性质M .下列结论:①函数3xy =具有性质M ;②函数3y x x =-具有性质M ;③若函数8log (2)y x =+,[]0,x t ∈具有性质M ,则510t =.其中正确的个数是()A.0个 B.1个C.2个D.3个【答案】C 【解析】【分析】根据函数性质M 的定义和指数对数函数的性质,结合每个选项中具体函数的定义,即可判断.【详解】解:对于①:3x y =的定义域是R ,所以1212()()13x x f x f x +⋅==,则120x x +=.对于任意的1x D ∈,总存在2x D ∈,使得()()121f x f x ⋅=,所以函数3x y =具有性质M ,①正确;对于②:函数3y x x =-的定义域为R ,所以若取10x =,则1()0f x =,此时不存在2x R ∈,使得12()()1f x f x ⋅=,所以函数3y x x =-不具有性质M ,②错误;对于③:函数8log (2)y x =+在[]0,t 上是单调增函数,其值域为[]88log 2,log (2)t +,要使得其具有M 性质,则88881log 2log (2)1log (2)log 2t t ⎧≤⎪+⎪⎨⎪+≤⎪⎩,即88log 2log (2)1t ⨯+=,解得3(2)8t +=,510t =,故③正确;故选:C.【点睛】本题考查函数新定义问题,对数和指数的运算,主要考查运算求解能力和转换能力,属于中档题型.三、解答题(共5题,满分76分)17.已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+.(1)当2a =时,求不等式()4f x ≥的解集;(2)若()4f x ≥,求a 的取值范围.【答案】(1)32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭;(2)(][),13,-∞-+∞ .【解析】【分析】(1)分别在3x ≤、34x <<和4x ≥三种情况下解不等式求得结果;(2)利用绝对值三角不等式可得到()()21f x a ≥-,由此构造不等式求得结果.【详解】(1)当2a =时,()43f x x x =-+-.当3x ≤时,()43724f x x x x =-+-=-≥,解得:32x ≤;当34x <<时,()4314f x x x =-+-=≥,无解;当4x ≥时,()43274f x x x x =-+-=-≥,解得:112x ≥;综上所述:()4f x ≥的解集为32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭.(2)()()()()22222121211f x x a x a x ax a a a a =-+-+≥---+=-+-=-(当且仅当221a x a -≤≤时取等号),()214a ∴-≥,解得:1a ≤-或3a ≥,a ∴的取值范围为(][),13,-∞-+∞ .【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考题型.18.有一种候鸟每年都按一定的路线迁徙,飞往繁殖地产卵,科学家经过测量发现候鸟的飞行速所度可以表示为函数301log lg 2100xv x =-,单位是km /min ,其中x 表示候鸟每分钟耗氧量的单位数,常数0x 表示测量过程中候鸟每分钟的耗氧偏差.(参考数据lg 20.3,= 1.2 1.43 3.74,3 4.66==)(1)若05x =,候鸟停下休息时,它每分钟的耗氧量为多少个单位?(2)若雄鸟的飞行速度为1.5km /min ,雌鸟的飞行速度为1km /min ,那么此时雄鸟每分钟的耗氧量是雌鸟每分钟耗氧量的多少倍?【答案】(1)466;(2)3倍.【解析】【分析】(1)将05x =,0v =代入函数解析式,计算得到答案.(2)根据题意得到方程组13023011.5log lg 210011log lg 2100x x x x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,两式相减化简即可求出答案.【详解】(1)将05x =,0v =代入函数301log lg 2100x v x =-,得:31log lg 502100x-=,即()3log 2lg 521lg 2 1.40100x==-=,所以1.403 4.66100x==,所以466x =.故候鸟停下休息时,它每分钟的耗氧量为466个单位.(2)设雄鸟每分钟的耗氧量为1x ,雌鸟每分钟耗氧量为2x ,由题意可得:13023011.5log lg 210011log lg 2100x x x x⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,两式相减可得:13211log 22x x =,所以132log 1x x =,即123x x =,故此时雄鸟每分钟的耗氧量是雌鸟每分钟耗氧量的3倍.【点睛】方法点睛:与实际应用相结合的题型也是高考命题的动向,这类问题的特点是通过现实生活的事例考查书本知识,解决这类问题的关键是耐心读题、仔细理解题,只有吃透题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答.19.柯西不等式具体表述如下:对任意实数1a ,2a ,n a 和1b ,2b n b ,(,2)n Z n ∈≥都有()()()222222212121122n n n n a a a b b b a b a b a b ++++++≥+++L L L ,当且仅当1212n na a ab b b ===L 时取等号.(1)请用柯西不等式证明:对任意正实数a ,b ,x ,y ,不等式222()a b a b x y x y++≥+成立,(并指出等号成立条件)(2)请用柯西不等式证明:对任意正实数1x ,2x , ,n x ,且121n x x x +++= ,求证:12212211111x x x x x x n+++≥++++ (并写出等号成立条件).【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据任意正实数a ,b ,x ,y ,由柯西不等式得222()(()a b x y a b x y +++,从而证明222()a b a b x yx y+++成立;(2)由121n x x x ++=…+,得121(1)(1)(1)n n x x x +=++++⋯++,然后利用柯西不等式,即可证明12212211111x x xx x x n++⋯⋯+++++成立.【详解】(1)对任意正实数a ,b ,x ,y ,由柯西不等式得()()()()222222222a b a b x y a b x y ⎡⎤⎛⎫⎡⎤⎢⎥++=++⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎢⎥⎣⎦,当且仅当x y a b=时取等号,∴222()a b a b x y x y+++.(2)121n x x x ++⋯+= ,121(1)(1)(1)n n x x x ∴+=++++⋯++,2221212()(1)111n nx x x n x x x ++⋯+++++222121212()[(1)(1)(1)]111n n nx x x x x x x x x =++⋯+++++⋯+++++212()1n x x x ++⋯+=,当且仅当121n x x x n==⋯==时取等号,∴222121211111n nx x x x x x n ++⋯+++++.【点睛】方法点睛:利用柯西不等式求最值或证明不等式时,关键是对原目标代数式进行配凑,以保证出现常数结果.同时,要注意等号成立的条件,配凑过程采取如下方法:一是考虑题设条件;二是对原目标代数式进行配凑后利用柯西不等式解答.20.已知函数、()y f x =的表达式为()(0,1)xf x a a a =>≠,且1(2)4f -=,(1)求函数()y f x =的解析式;(2)若()()22log ()4()0m f x f x -+=在区间[]0,2上有解,求实数m 的取值范围;(3)已知113k ≤<,若方程()10f x k --=的解分别为1x 、()212x x x <,方程()1021k f x k --=+的解分别为3x 、()434x x x <,求1234x x x x -+-的最大值.【答案】(1)()2x f x =;(2)[]3,1-;(3)2log 3-.【解析】【分析】(1)由2211(2)4f aa --===可得答案.(2)由条件可得()2()4()1m f x f x -+=在区间[]0,2上有解,设2x t =,由[]0,2x ∈,则14t ≤≤,即()24123t t t m -+==--在区间[]1,4t ∈上有解,可得答案.(3)由条件121x k =-,221x k =+,即12121x x k k --=+,以及431221xk k +=+或3+1221x k k =+,所以341312x x k k -+=+,从而可得()()1234341241111322213131331x x x x x x x x k k k k k k k -+---+-+-=⋅=⨯==-++++,求出最大值可得答案.【详解】(1)由2211(2)4f a a --===,所以2a =所以()2xf x =(2)()()22log ()4()0m f x f x -+=在区间[]0,2上有解即()2()4()1m f x f x -+=在区间[]0,2上有解即()22421x x m -+⨯=在区间[]0,2上有解即设2x t =,由[]0,2x ∈,则14t ≤≤所以()24123t t t m -+==--在区间[]1,4t ∈上有解当[]1,4t ∈时,[]2134,1t t ∈--+所以31m -≤≤(3)由()10f x k --=,即21x k =+或21x k=-由方程()10f x k --=的解分别为1x 、()212x x x <,则121x k =-,221x k=+所以12121x x k k--=+由()1021k f x k --=+,即31212121x k k k k +=+=++或+1212121xk k k k =-=++方程()1021k f x k --=+的解分别为3x 、()434x x x <,则431221x k k +=+或3+1221xk k =+所以341312x xk k -+=+所以()()1234341241111322213131331x x x x x x x x k k k k k k k -+---+-+-=⋅=⨯==-++++函数431133y k =++-在113k ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,上单调递减,当13k =时,431133y k =++-有最大值13.所以()()1234123x x x x -+-≤,则1322421log log 33x x x x -=-+≤-所以1234x x x x -+-的最大值为2log 3-【点睛】关键点睛:本题考查指数的运算和方程有解求参数,方程根的关系,解答本题的关键是由题意可得()22421x x m -+⨯=在区间[]0,2上有解,设2x t =,分类参数即()24123t t t m -+==--在区间[]1,4t ∈上有解,以及根据方程的根的情况可得()()1234341241111322213131331x x x x x x x x k k k k k k k -+---+-+-=⋅===-++++,属于中档题.21.对于集合{}()12,,,3n A a a a n Z n =∈≥ ,其中每个元素均为正整数,如果任意去掉其中一个元素(1,2,3,)i a i n = 之后,剩余的所有元素组成集合(1,2,)i A i n = ,并且i A 都能分为两个集合B 和C ,满足B C =∅ ,i B C A ⋃=,其中B 和C 的所有元素之和相等,就称集合A 为“可分集合”.(1)判断集合{}1,2,3,4和{}1,3,5,7,9,11,13是否是“可分集合”(不必写过程);(2)求证:五个元素的集合{}12345,,,,A a a a a a =一定不是“可分集合”;(3)若集合{}()12,,,3n A a a a n Z n =∈≥ 是“可分集合”.①证明:n 为奇数;②求集合A 中元素个数的最小值.【答案】(1)集合{}1,2,3,4不是,集合{}1,3,5,7,9,11,13是;(2)证明见解析;(3)①证明见解析;②7.【解析】【分析】(1)根据“可分集合”定义直接判断即可得到结论;(2)不妨设123450a a a a a <<<<<,分去掉的元素是1a 时得5234a a a a =++①,或2534a a a a +=+②,去掉的元素是2a 得5134a a a a =++③,或1534a a a a +=+④,进而求解得矛盾,从而证明结论.(3)①设集合{}()12,,,3n A a a a n Z n =∈≥ 所有元素之和为M ,由题可知,()1,2,3,,i M a i n -= 均为偶数,所以()1,2,3,,i a i n = 的奇偶性相同,进而分类讨论M 为奇数和M 为偶数两类情况,分析可得集合A 中的元素个数为奇数;②结合(1)(2)问依次验证3,5,7n n n ===时集合A 是否为“可分集合”从而证明.【详解】解:(1)对于集合{}1,2,3,4,去掉元素1,剩余的元素组成的集合为{}12,3,4A =,显然不能分为两个集合B 和C ,满足B C =∅ ,1B C A ⋃=,其中B 和C 的所有元素之和相等,故{}1,2,3,4不是“可分集合”对于集合{}1,3,5,7,9,11,13,去掉元素1,{}13,5,7,9,11,13A =,显然可以分为{}{}11,13,3,5,7,9B C ==,满足题意;去掉元素3,{}21,5,7,9,11,13A =,显然可以分为{}{}1,9,13,5,7,11B C ==,满足题意;去掉元素5,{}31,3,7,9,11,13A =,显然可以分为{}{}1,3,7,11,9,13B C ==,满足题意;去掉元素7,{}41,3,5,9,11,13A =,显然可以分为{}{}1,9,11,3,5,13B C ==,满足题意;去掉元素9,{}51,3,5,7,11,13A =,显然可以分为{}{}7,13,1,3,5,11B C ==,满足题意;去掉元素11,{}61,3,5,7,9,13A =,显然可以分为{}{}3,7,9,1,5,13B C ==,满足题意;去掉元素13,{}71,3,5,7,9,11A =,显然可以分为{}{}1,3,5,9,7,11B C ==,满足题意;故{}1,3,5,7,9,11,13是可分集合.(2)不妨设123450a a a a a <<<<<,若去掉的是1a ,则集合{}12345,,,A a a a a =可以分成{}{}5234,,,B a C a a a ==或{}{}2534,,,B a a C a a ==,即:5234a a a a =++①或2534a a a a +=+②若去掉的是2a ,则集合{}21345,,,A a a a a =可以分成{}{}5134,,,B a C a a a ==或{}{}1534,,,B a a C a a ==,即:5134a a a a =++③或1534a a a a +=+④,由①③得21a a =,矛盾;由①④21a a =-,矛盾;由②③得21a a =-,矛盾;由②④21a a =,矛盾;所以五个元素的集合{}12345,,,,A a a a a a =一定不是“可分集合”;(3)①证明:设集合{}()12,,,3n A a a a n Z n =∈≥ 所有元素之和为M ,由题可知,()1,2,3,,i M a i n -= 均为偶数,所以()1,2,3,,i a i n = 的奇偶性相同,若M 为奇数,则()1,2,3,,i a i n = 也均为奇数,由于12n M a a a =+++ ,所以n 为奇数;若M 为偶数,则()1,2,3,,i a i n = 也均为偶数,此时设()21,2,3,,i i a b i n == ,则{}12,,,n b b b 也是“可分集合”,重复上述操作有限次,便可得各项均为奇数的“可分集合”,此时各项之和也为奇数,集合A 中的元素个数为奇数.综上所述,集合A 中的元素个数为奇数.②当3n =时,显然任意集合{}123,,A a a a =不是“可分集合”;当5n =时,第二问已经证明集合{}12345,,,,A a a a a a =不是“可分集合”;当7n =时,第一问已验证集合{}1,3,5,7,9,11,13A =是“可分集合”.所以集合A 中元素个数的最小值为7.【点睛】本题考查集合新定义的问题,对此类题型首先要多读几遍题,将新定义理解清楚,然后根据定义依次验证,证明即可.注意对问题思考的全面性,考查学生的思维迁移能力,分析能力.本题第二问解题的关键在于假设123450a a a a a <<<<<,以去掉元素1a 和2a 两种情况下的可分集合推出矛盾,进而证明,是难题.。
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当 x 2 时, x 1 1 0 ,函数有意义,可排除 A; x
当 x 2 时, x 1 3 0 ,函数无意义,可排除 D; x2
又∵当 x 1时,函数 y x 1 单调递增, x
结合对数函数的单调性可得函数
f
x
ln
x
1 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
x x N* 天的群落单位数量,某研究员提出了两种函数模型;① y ax2 bx c ;②
y p qx r ,其中 a,b,c,p,q,r 都是常数.
(1)根据实验数据,分别求出这两种函数模型的解析式;
(2)若第 4 天和第 5 天观测的群落单位数量分别为 40 和 72,请从这两个函数模型中选出
f
x
1
2
x
1,
x
0
,若存在三个不同实数 a , b , c 使得
log2019 x , x 0
f a f b f c ,则 abc 的取值范围是( )
A.(0,1)
B.[-2,0)
C. 2,0
D.(0,1)
10.已知 f (x) lg(10 x) lg(10 x) ,则 f (x) 是( )
19.2017 年国庆期间,一个小朋友买了一个体积为 a 的彩色大气球,放在自己房间内,由
于气球密封不好,经过 t 天后气球体积变为V a ekt .若经过 25 天后,气球体积变为原来
的 2 ,则至少经过__________天后,气球体积小于原来的 1 . ( lg 3 0.477, lg 2 0.301,
(4)若函数 y f x 1 是偶函数,则函数 y f x 的图像关于直线 x 0 对称.
其中所有正确命题的序号是______.
14.设 2a 5b m ,且 1 1 2 ,则 m ______. ab
a x 1 , x 1
15.已知函数 f (x) (x a)2
,函数 g(x) 2 f (x) ,若函数 y f (x) g(x) x 1
A. a c b
B. b a c
C. a b c
D. 50
)
D. b c a
5.函数
f
x
ln
x
1 x
的图象大致是(
)
A.
B.
C.
D.
6.已知全集 U=R,集合 A={x|x2-x-6≤0},B={x| x 1 >0},那么集合 A∩(∁UB)= x4
()
A.{x|-2≤x<4}
(1)当 x 0,2 时,函数 f x 恒有意义,求实数 a 的取值范围;
(2)是否存在这样的实数 a ,使得函数 f(x)在区间 1,2 上为减函数,并且最大值为1?
如果存在,试求出 a 的值;如果不存在,请说明理由.
x2 2x, x 0
22.已知函数 f x 0, x 0
是奇函数.
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?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.A 解析:A 【解析】
试题分析:
,
,即
,
,
. 考点:函数的比较大小.
2.B
解析:B 【解析】 【分析】 根据二次函数的图象和性质,求出最大值和最小值对应的 x 的取值,然后利用数形结合即 可得到结论. 【详解】
C.[–1,+∞)
D.[1,+∞)
12.设 f x 是定义域为 R 的偶函数,且在 0, 单调递减,则( )
A.
f
log3
1 4
f
3 2 2
f
2 2 3
B.
f
log3
1 4
f
2 2 3
f
3 2 2
C.
f
3 2 2
f
2 2 3
f
log3
1 4
2020 年高一数学上期中模拟试卷(及答案)(1)
一、选择题
1.设
a
20.1,
b
ln
5 2
,
c
log3
9 10
,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
2.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
详解:因为 f (x) 是定义域为 (, ) 的奇函数,且 f (1 x) f (1 x) , 所以 f (1 x) f (x 1) f (3 x) f (x 1) f (x 1)T 4 , 因此 f (1) f (2) f (3) f (50) 12[ f (1) f (2) f (3) f (4)] f (1) f (2) , 因为 f (3) f (1),f (4) f (2) ,所以 f (1) f (2) f (3) f (4) 0 ,
3
3
结果保留整数)
20.甲、乙、丙、丁四个物体同时从某一点出发向同一个方向运动,其路程
fi (x)(i 1, 2, 3, 4) 关于时间 x(x 0) 的函数关系式分别为 f1(x) 2x 1 , f2 (x) x2 ,
f3 (x) x , f4 (x) log2 (x 1) ,有以下结论:
当 x≥0 时,f(x)=x(|x|﹣1)=x2﹣x=(x﹣ 1 )2﹣ 1 1 , 2 44
当 x<0 时,f(x)=x(|x|﹣1)=﹣x2﹣x=﹣(x+ 1 )2+ 1 , 24
作出函数 f(x)的图象如图: 当 x≥0 时,由 f(x)=x2﹣x=2,解得 x=2.
当 x= 1 时,f( 1 )= 1 .
17.已知函数 f(x)=logax+x-b(a>0,且 a≠1).当 2<a<3<b<4 时,函数 f(x)的零点为
x0∈(n,n+1),n∈N*,则 n=
.
18.设 f (x) 是定义在 R 上的奇函数,且 y f (x) 的图像关于直线 x 1 对称,则 2
f (1) f (2) f (3) f (4) f (5) = .
恰有 4 个不同的零点,则实数 a 的取值范围为______.
16.某建材商场国庆期间搞促销活动,规定:如果顾客选购物品的总金额不超过 600 元,
则不享受任何折扣优惠;如果顾客选购物品的总金额超过 600 元,则超过 600 元部分享受
一定的折扣优惠,折扣优惠按下表累计计算.
某人在此商场购物获得的折扣优惠金额为 30 元,则他实际所付金额为____元.
2
2
4
当 x<0 时,由 f(x)=)=﹣x2﹣x= 1 . 4
即 4x2+4x﹣1=0,解得 x= 4 42 4 4 4 32 = 4 4 2 1 2 ,
24
8
8
2
∴此时 x= 1 2 , 2
∵[m,n]上的最小值为 1 ,最大值为 2, 4
∴n=2, 1 2 m 1 ,
2
2
∴n﹣m 的最大值为 2﹣ 1 2 = 5 2 , 2 22
故选:B.
【点睛】 本题主要考查函数最值的应用,利用二次函数的图象和性质是解决本题的关键,利用数形 结合是解决本题的基本数学思想.
3.C
解析:C 【解析】 分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果.
①当 x 1 时,甲走在最前面;
②当 x 1 时,乙走在最前面;
③当 0 x 1时,丁走在最前面,当 x 1 时,丁走在最后面;
④丙不可能走在最前面,也不可能走在最后面;
⑤如果它们一直运动下去,最终走在最前面的是甲.
其中,正确结论的序号为
(把正确结论的序号都填上,多填或少填均不得分).
三、解答题
21.已知函数 f x=loga 3 ax a>0且a 1 .
更合适的一个,并计算从第几天开始该微生物群落的单位数量超过 1000.
26.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
log 3
2
7 2
成立的
x
的值.
24.已知 y f x 是定义域为 R 的奇函数,当 x 0, 时, f x x2 2x .
(1)写出函数 y f x 的解析式;
(2)若方程 f x a 恰 3 有个不同的解,求 a 的取值范围.
25.为了研究某种微生物的生长规律,研究小组在实验室对该种微生物进行培育实验.前 三天观测的该微生物的群落单位数量分别为 12,16,24.根据实验数据,用 y 表示第
A.偶函数,且在 (0,10) 是增函数
B.奇函数,且在 (0,10) 是增函数
C.偶函数,且在 (0,10) 是减函数
D.奇函数,且在 (0,10) 是减函数
ex,x 0,
11.已知函数
f
(x)
ln
x,x
g(x) 0,
f
(x)
xa
.若
g(x)存在
2 个零点,则
a
的取值范围是
A.[–1,0)
B.[0,+∞)
【详解】
f
x
1
2
x
1,
x
0
,画出函数图像,如图所示: