福建省莆田市第六中学2019-2020学年高一数学上学期期中试题(B
卷)(含解析)
(时间120分钟,满分150分)
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确(每小题5分,共60分). 1.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 x = B. 1y x
=
C. 3y x =-
D. 1()2
x
y =
【答案】C 【解析】
试题分析:A 中函数不是减函数;B 中函数在定义域内不是减函数;C 中函数既是奇函数又是减函数;D 中函数不是奇函数 考点:函数奇偶性单调性
2.已知集合2{|log ,1}A y y x x ==≥,集合1{|,1}3x
B y y x ??==≤ ???
,则A B =( ) A. 1{|}3
y y >
B. 1{|}3
y y ≥
C. {|0}y y >
D.
{|0}y y ≥
【答案】B 【解析】 【分析】
分别计算得到{|0}A y y =≥,1{|}3
B y y =≥,再计算A
B 得到答案.
【详解】2{|log ,1}{|0}A y y x x y y ==≥=≥;11{|,1}{|}33x
B y y x y y ??==≤=≥ ??? 1
{|}3
A B y y =≥
故选:B
【点睛】本题考查了交集的计算,属于简单题. 3.函数f (x )=2x e x +-的零点所在的一个区间是 A. (-2,-1)
B. (-1,0)
C. (0,1)
D. (1,2)
【答案】C 【解析】 试
题
分
析
:
()()()()2102220,1120,0020,1120f e f e f e f e ---=--<-=--<=+-=+-
()()100f f ∴<,所以零点在区间(0,1)上
考点:零点存性定理
4.下列函数中,与函数y x =为相同函数的是( )
A. 2
x y x =
B. y =
C. ln x
y e =
D.
2log 2x y =
【答案】C 【解析】 【分析】
分别判断函数的定义域和表达式,与函数y x =作比较判断得到答案. 【详解】y x =定义域为R
A. 2
x y x
=定义域为()(),00,-∞?+∞,不相同;B. y x == ,表达式不相同;
C. ln x
y e x ==,定义域为R ,是相同函数; D. 2log 2x
y =定义域为()0,∞+,不相同;
故选:C
【点睛】本题考查了相同函数的判断,确定定义域和表达式是解题的关键.
5.已知函数2
()3f x ax bx a b =+++是定义域为[1,2]a a -的偶函数,则+a b 的值为( ) A. 0 B.
13
C. 1
D. -1
【答案】B 【解析】
函数()2
3f x ax bx a b =+++是定义域为[]
1,2a a -的偶函数,故1120,.3
a a a -+==
函数是偶函数,故奇次项系数为0.即0b =,此时1
3
a b +=. 故答案为B .
6.三个数20.6a =,2log 0.6b =,0.62c =之间的大小关系是( ) A. a c b << B. b a c << C. a b c << D. b c a <<
【答案】B 【解析】
试题分析:2log 10b <=,0
01,21a c <=,所以b a c <<. 考点:比较大小.
7.函数()1x
xa y a x
=>的图形大致形状是( ) A. B. C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】
按x 的正负分类讨论,结合指数函数图象确定结论.
【详解】由题意,0
,0x x a x y a x ?>=?-
,∵1a >,∴只有C 符合.
故选:C .
【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,考查指数函数图象,这类问题可先化简函数式,然后结合基本初等函数的图象与性质确定结论.
8.已知函数(2)1,(1)
()log ,(1)
a a x x f x x x --≤?=?
>?, 若()f x 在(,)-∞+∞上单调递增,则实数a 的取值
范围为( ) A. (1,2) B. (2,3)
C. (2,3]
D. (2,)+∞
【答案】C 【解析】 【分析】
根据()f x 在R 上递增列不等式组,解不等式组求得a 的取值范围.
【详解】由于()f x 在R 上递增,所以()201211log 1
a a a a ?->?
>??-?-≤?
,解得23a <≤.
故选:C.
【点睛】本小题主要考查分段函数的单调性,考查一次函数、对数函数的单调性,属于基础题.
9.设25a b m ==,且11
2a b
+=,则m = ( )
B. 10
C. 20
D. 100
【答案】A 【解析】 【分析】
将指数式化为对数值,然后利用对数运算公式化简11
2a b
+=,由此求得m 的值. 【
详
解
】
由
25a b m
==得
25log ,log a m b m
==,
所
以
11
log 2log 5log 102m m m a b
+=+==
,210,m m == A. 【点睛】本小题主要考查指数式和对数式互化,考查对数运算,属于基础题.
10.某商场对顾客实行购物优惠活动规定,一次购物付款总额........: (1)如果标价总额....
不超过200元,则不给予优惠; (2)如果标价总额....超过200元但不超过500元,则按标价总额....
给予9折优惠; (3)如果标价总额....超过500元,其500元内的按第(2)条给予优惠,超过500元的部分给予8折优惠.
某人两次去购物,分别付款180元和423元,假设他一次性购买上述两次同样的商品,则应付款( ) A. 550元 B. 560元 C. 570元 D. 580元
【答案】C 【解析】 【分析】
先判断第一次购物不超过200,第二次不超过500,计算得到共购物650元,再计算得到答案. 【详解】若第一次购物超过200,则付款大于2000.9180?=,故第一次购物不超过200元; 若第二次购物超过500,则付款大于5000.9450?=,故第二次购物不超过500元; 第二次购物4230.9470÷= 合计470180650+= 付款为()5000.96505000.8450120570?+-?=+= 故选:C
【点睛】本题考查了分段函数的应用,意在考查学生的计算能力和应用能力.
11.()f x 是定义在()2,2- 上单调递减的奇函数,当()()2230f a f a -+-< 时,a 的取值范围是 ( ) A. ()0,4 B. 50,2
?? ???
C. 15,22??
???
D. 51,2??
???
【答案】D 【解析】
由函数是奇函数可得()()223f a f a -<--,即()()223f a f a -<-+;由函数是单调递
减函数可得223
5222122232
a a a a a ->-+??
-<-<?-<-
,应选答案D .
12.用{}min ,,a b c 表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设{}
()min ,2,10,(0)x
f x e x x x =+-≥,
则()f x 的最大值为( ) A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C 【解析】
【分析】
化简得到函数()()()104()240x x x f x x t x e x t ?->?
=+≤≤??≤
,画出函数图像得到答案.
【详解】{}
()()()104()min ,2,10240x
x x x f x e x x x t x e x t ?->?=+-=+≤≤??≤
其中t 为2x e x =+的大于零的根.
画出函数图像知:当()max ()46f x f == 故选:C
【点睛】本题考查了函数的新定义问题,分段函数最值,画出函数图像是解题的关键. 二、填空题(共5小题,每小题5分,共20分) 13.已知集合{
}
2
20A x x x =-->,则R
A =_____
【答案】{}
12x x -≤≤ 【解析】 【分析】
通过求解不等式,得到集合A ,然后求解补集即可. 【详解】解不等式220x x -->得12x x -或, 所以{}
|12A x x x =-或, 所以可以求得{}|12R C A x x =-≤≤ 故答案为{}|12x x -≤≤
【点睛】本题考查不等式的解法,补集的运算,是基本知识的考查. 14.
函数y 的定义域是________________________. 【答案】(3,4], 【解析】 【分析】
直接利用函数定义域的定义得到不等式0.530
log (3)0
x x ->??
-≥?计算得到答案.
【详解】函数y =的定义域满足:0.5
30
log (3)0x x ->??-≥? 解得34x <≤
故答案为:(3,4]
【点睛】本题考查了函数的定义域,意在考查学生的计算能力.
15.已知函数()y f x =与x
y e =的图象关于直线y x =对称,则2(28)f x x --的单调递增区
间为___________________.
【答案】(4)+∞,
, 【解析】 【分析】
先计算得到()ln f x x =,根据复合函数的单调性得到2280
1x x x ?-->?≥?
计算得到答案.
【详解】函数()y f x =与x
y e =的图象关于直线y x =对称,则()ln f x x =
根据复合函数单调性得到2
(28)f x x --的单调递增区间满足2280
1x x x ?-->?≥?
解得4x >
故答案为:(4)+∞,
【点睛】本题考查了复合函数的单调性,忽略掉定义域是容易发生的错误.
16.当生物死亡后,其体内原有的碳14的含量大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”.2019年7月6日,第43届世界遗产大会宣布,中国良渚古城遗址成功申遗,获准列入世界遗产名录.目前中国世界遗产总数已达55处,位居世界第一.今年暑期,某中学的“考古学”兴趣小组对良渚古城水利系统中一条水坝的建筑材料(草裹泥)上提取的草茎
遗存进行碳14年代学检测,检测出碳14的残留量约为初始量的54%.利用参考数据:
lg 20.30,lg30.48==,请你推断上述所提取的草茎遗存物距今大约有
_______________________年(精确到1年). 【答案】4966. 【解析】 【分析】
根据题意得到方程5730
154%2t
??
= ???
,计算得到答案.
【详解】设时间为t ,根据题意知:
5730
11543lg 3lg 2254%lg lg 57304966257302100lg 2
t t t +-??=∴
=∴=?= ?-??
故答案为:4966
【点睛】本题考查了指数函数的应用,意在考查学生的计算能力和应用能力.
三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或或演算步骤)
17.(1)计算:()2
lg 25lg 2lg50lg 2?++; (2)已知()x
x
f x a a
-=+(0a >且1a ≠),若132f ??
=
???
,求(0)(1)f f +的值. 【答案】(1)2(2)(0)(1)9f f += 【解析】 【分析】
(1)直接利用对数的计算法则得到答案. (2)先计算(0)2f =,再得到1
12
2
3a a -+=,计算2
11122
(1)2f a a a a --??=+=+- ???
得到答
案.
【详解】(1)()2
252?502lg lg lg lg ++()2
2(215)25lg lg lg lg +++=
251()225lg lg lg lg +++=11225()()2252lg lg lg lg +=++==
(2)
()x x f x a a -=+,(0)2f ∴=,
又132f ??=
???,即11223a a -+=,∴2
1
112
2
(1)2927f a a a a -
-??
=+=+-=-= ??
?
则(0)(1)9f f +=
【点睛】本题考查了对数的计算,函数值的计算,意在考查学生的计算能力.
18.已知函数2
3()log (4)f x x x m =-+的图象过点(0)1,
. (1)求实数m 的值,并求()f x 的定义域和值域; (2)解不等式()1f x ≤.
【答案】(1)3m =,定义域为(,1)
(3,)-∞+∞,()f x 的值域为R (2){|01x x ≤<或
34}x <≤
【解析】 【分析】
(1)将(0)1,
代入函数解得3m =,再计算2430x x -+>得到定义域,最后计算值域得到答案.
(2)根据题意得到2
33log (43)log 3x x -+≤得到不等式22430
40
x x x x ?-+>?-≤?计算得到答案.
【详解】(1)由题意得3(0)1log 1f m =∴=,所以3m =, 所以2
3()log (43)f x x x =-+,由2430x x -+>得1x <或3x >, 则()f x 的定义域为(,1)
(3,)-∞+∞,
因为2
43(0,)x x -+∈+∞,所以()f x 的值域为R .
(2)不等式2
33()1log (43)log 3f x x x ≤∴-+≤,
所以20433x x <-+≤∴22430
40
x x x x ?-+>?-≤? 解得01x ≤<或34x <≤
所以不等式()1f x ≤的解集为{|01x x ≤<或34}x <≤
【点睛】本题考查了对数型函数的定义域,值域,解不等式,意在考查学生的计算能力. 19.对于函数2
()21
x
f x a =
-+()a R ∈.
(1)定义法证明:函数()f x 为减函数; (2)是否存在实数a 使函数()f x 为奇函数?
【答案】(1)详见解析(2)存在实数1a =使函数()f x 为奇函数 【解析】 【分析】
(1)设任意12,x x R ∈且12x x <,计算()21
1
2
1222()0(21)(21)x x x x f x f x --=>++得到证明. (2)根据()()f x f x -=-化简得到222222
22122121
x x x
x x a ??+=+==+++计算得到答案. 【详解】(1)函数2
()21
x
f x a =
-+的定义域为R ,设任意12,x x R ∈且12x x <, 则()121211()2121x x f x f x a a ????
-=--- ? ?++????21121211222121(21)(21)
x x x x x x
-=-=++++, 由12x x <,得12022x x <<,则21220x x ->,1210x +>,2210x +>,
()12()0f x f x ∴->,即()12()f x f x >()f x ∴为R 上减函数;
(2)若函数()f x 为奇函数,则()()f x f x -=-,
222121x x a a -??
-=-- ?++??
,
2221221x x x a a ?-=-+++,222222
22122121
x x x x x a ??+=+==+++,即1a =, 所以存在实数1a =使函数()
f x 奇函数.
【点睛】本题考查了定义法证明函数的单调性,根据函数的奇偶性求参数,意在考查学生对于函数性质的综合应用.
20.设02x ≤≤,求函数4325x
x
y =-?+最值及相应的x 的值.
【答案】2log 31x =-时,min 11
4
y =; 2x =时,max 9y =. 【解析】 【分析】
()
2
2
325x x y =-?+,设214,x t t =≤≤得到2
311
()24f t t ??=-+ ???
根据二次函数的单调性得
到答案. 【详解】()
2
432543252
325x
x
x
x
x x y =-?+=-?+=-?+,
设2,
02,14x
t x t =≤≤∴≤≤,且235y t t =-+,
由于2
2
311()3524f t t t t ??=-+=-+ ???
,
则()f t 在31,2??????上为减函数,在3,42
??????
上为增函数,
∴当32t =
,则322
x
=,即2log 31x =-时,min 114y = 又
(1)3,(4)9f f ==,即(1)(4)f f <,
∴当4t =,则24x =,即2x =时,max 9y =.
【点睛】本题考查了函数的最值,换元2x t =可以简化运算,是解题的关键.
21.某家庭进行理财投资,根据长期收益率市场预测,投资债券等稳健型产品的收益与投资额成正比,投资股票等风险型产品的收益与投资额的算术平方根成正比.已知投资1万元时两类产品的收益分别为0.125万元和0.5万元.
(1)分别写出两类产品
收益与投资额的函数关系式;
(2)该家庭现有20万元资金,全部用于理财投资,怎样分配资金才能获得最大收益?其最大收益为多少万元? 【答案】(1)()18f x x =()0x ≥,()g x =()0x ≥;(2)债券类产品投资16万元时,收益最大,为3万元 【解析】 【分析】
(1)由题意,得到()1f x k x =,()g x k =,代入求得12,k k 的值,即可得到函数的解析式;
(2)设债券类产品投资x 万元,可得股票类产品投资()20x -万元,求得总的理财收益的解析式,利用换元法和二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)设投资债券类产品的收益()f x 与投资额x 的函数关系式为()()10f x k x x =≥,
投资股票类产品的收益()g x 与投资额x 的函数关系式为()g x k =()0x ≥, 可知()110.125f k ==,()210.5g k ==,
所以()18f x x =
()0x ≥,()g x =()0x ≥. (2)设债券类产品投资x 万元,则股票类产品投资()20x -万元,
总的理财收益()()208x y f x g x =+-=+()020x ≤≤.
令t =
220x t =-,0t ≤≤,
故()()22
220111420238288
t y t t t t -=+=---=--+,
所以,当2t =时,即债券类产品投资16万元时,收益最大,为3万元.
【点睛】本题主要考查了函数的实际应用问题,其中解答中认真审题,列出函数的解析式,熟练应用函数的图象与性质求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.
22.已知函数1()log 1
a mx
f x x -=+(0,1,1)a a m >≠≠-,是定义在(1,1)-上的奇函数. (1)求实数m 的值;
(2)判断函数()f x 在(1,1)-上的单调性. 【答案】(1)1m =(2)答案不唯一,具体见解析 【解析】 【分析】
(1)利用奇函数()()
0f x f x 得到22211m x x -=-,计算得到答案.
(2)设12
111
x t x x -=
=-+++,利用定义法证明为减函数,再讨论1a >和01a <<,利用复合函数单调性得到答案.
【详解】(1)因为()f x 是在(1,1)-上的奇函数, 所以()()f x f x -=-,即()
()0f x f x ,
所以1111log log 0log 01111
a a a mx mx mx mx
x x x x -+-++=∴?=+-++-+, 则
11111
mx mx x x -+?=+-+, 即22211m x x -=-对定义域中的x 都成立,所以21m =, 又1m ≠-,所以1m =; (2)所以1()log 1a
x
f x x -=+设1(1)221111
x x t x x x --++===-++++,
设1211x x -<<<,则211212122()22
11(1)(1)
x x t t x x x x --=
-=++++
1211x x -<<<∴210x x ->,12(1)(1)0x x ++>
∴12t t >.
当1a >时,12log log a a t t >,即12()()f x f x >.
∴当1a >时,()f x 在(1,1)-上是减函数.
当01a <<时,12log log a a t t <,即12()()f x f x <. ∴当01a <<时,()f x 在(1,1)-上是增函数.
【点睛】本题考查了函数的奇偶性,单调性,分类讨论是常用的方法,需要熟练掌握.