湖北省公安县第三中学2020-2021学年高一上学期期中考试数学试卷

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2020~2021学年度高一年级上学期期中考试数 学 试 题一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知{}|215A x x =->,{}3,4,5,6B =,则A B =( )A .[3,)+∞B .φC .{}3,4,5,6D .{}4,5,62.下列各组函数中,表示同一函数的是( ) A .,0()g x x =B .()1f x x =-,21()1x g xx -=+C .()f x x =,33()g x x =D .()||f x x =,2()()g x x =3.已知a b c d ,,,为实数,则“a b c d +>+”是“a c >且b d >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 4.从甲地到乙地通话m 分钟的电话费由() 1.06(1)2m f m <>=+(元)决定,其中0m >, m <>是不小于m 的最小整数(如:33, 3.84,<>=<>= 5.1<>6=), 则从甲地到乙地通话时间为7.3分钟的电话费为( ) A .4.24 元B .4.77 元C .5.30 元D .4.93 元5.已知函数32()=1x f x x +,则()f x 的大致图象为( )A B C D 6.已知254a -⎛⎫=⎪⎝⎭,1345b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,452log c =,则,,a b c 的大小关系是( ) A .c a b << B .c b a <<C .b a c <<D .a b c <<7.已知函数(43)(32),1()1log ,1a a x a x f x x x --+<⎧=⎨+≥⎩是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .2(,1)3B .3[,1)4C .23(,]34D .4(1,)38.已知)(x f 为定义在实数集R 上的奇函数,且在(0,)+∞内是增函数,又)2(f =0,则不等式()10x f x ⋅-<的解集是( )A .(,2)(1,0)(2,)-∞--+∞B .(,2)(2,)-∞-+∞C .(1,0)(1,3)- D .(,1)(0,1)(3,)-∞-+∞二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()f x x x =-,则下列说法正确的有( ) A. (1)0f -=B. ()f x 在(1,0)-上是增函数C. ()0f x >的解集为(0,1)D. ()f x 的最大值为1410. 定义一种运算,()min{,},()a a b a b b a b ≤⎧=⎨>⎩.设2()min{42, ||}f x x x x t =+-- (t 为常数),且[],3,3x ∈-则使函数()f x 最大值为4的t 值可以是( ) A. 2-B. 6C. 4D. 4-11.对于实数a ,b ,m ,下列说法正确的是( )A .若am bm >,则a b >B .若0b a >>,0m >,则a m ab m b+>+ C .若0a b >>且ln ln a b =,则()23,a b +∈+∞ D .若a b >,则3322a b a b ab +>+ 12.下列说法正确的是( ) A. “ 0200,2x x R x ∃∈> ”的否定是“ 2,2x x R x ∀∈≤ ”B. 函数()f x =的最小值为6C. 函数1()(2g x = 1[, 1]2-D.a b >的充要条件是||||a a b b >.三、填空题: 本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知53()2f x ax bx =++且(5)16f -=,则(5)f 的值为 .14.函数()2xf x =的定义域为 ,值域为 . (第一个空2分,第二个空3分)15. 已知函数2()2f x x x a =-++,21()7log g x x=+,若对任意1[0,3]x ∈,总存在24]x ∈,使得12()()f x g x ≤成立,则实数a 的取值范围是___________.16. 已知正实数,a b 满足223122a b a b +=++,则a b +的最大值为 .四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17. (10分) 计算或化简:(1)634130.00116100-⎛⎫-++⨯ ⎝ .(2)53372l 6og 75424log log 5log log -++⋅ .18. (12分) 已知集合456{|22}x x A x +=≥,2{|2150}B x x x =+-≤.(Ⅰ)求A 和 ()RA B ;(Ⅱ)集合1{|2}2C x x k =-≤-≤,若C B ⊆,求实数k 的取值范围:19. (12分) 已知2()3f x ax bx =++,且{|()0}{1,3}x f x ==. (Ⅰ)求实数a 和b 的值,并求()()(0)f x g x x x=> 的最小值; (Ⅱ)若不等式2()(37)0f x mx m -++>对一切实数x 都成立,求实数m 的取值范围.20. (12分) 已知2()log (1)f x x =-.(Ⅰ)若00(1)(1)0f x f x ++-=,求0x 的值; (Ⅱ)记()()(6)g x f x f x =+-,(1)求()g x 的定义域D ,并求()g x 的最大值m ;(2)已知322224log 2log 2b a ba ab b++=++- ,试比较b 与ma 的大小并说明理由。

21.(12分) 如图所示,河(阴影部分)的两岸分别有生活小区ABC 和DEF ,其中,AB BC ⊥,EF DF ⊥DF AB ⊥,,,C E F 三点共线,FD 与BA 的延长线交于点O ,测得3AB FE ==千米,74OD =千米,94DF =千米,32EC =千米,若以,OA OD 所在直线分别为,x y 轴建立平面直角坐标系xOy ,则河岸DE 可看成是函数1by x a=--(其中,a b 是常数)图象的一部分,河岸AC 可看成是函数y kx m =+(其中,k m 为常数)图象的一部分. (Ⅰ)写出点A 和点C 的坐标,并求,,,k m a b 的值.(Ⅱ)现准备建一座桥MN ,其中M 在曲线段DE 上, N 在AC 上,且MN AC ⊥.记M 的 横坐标为t .(1)写出桥MN 的长l 关于t 的函数关系式()l f t =,并标明定义域; (注:若点M 的坐标为0(,)t y ,则桥MN 的长l 可用公式021l k计算).(2)当t 为何值时,l 取到最小值?最小值是多少?22.(12分) 已知函数()xxf x a k a-=-⋅(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇.函数,且3(1)2f =. (Ⅰ)求k 的值,并判断()f x 的单调性(不要求证明); (Ⅱ) 是否存在实数()2,3mm m >≠,使函数()()22(2)log 1x x m g x a a mf x --⎡⎤=+-+⎣⎦在[]1, 2上的最大值为0?如果存在,求出实数m 所有的值;如果不存在,请说明理由.2020—2021学年上学期期中考试 高一年级数学试题 参考答案一.选择题1.D2.C3.B4.C5. B6.A7.C8.D 二.多项选择题9.AD 10.AC 11.BC 12.ACD 三.填空题13. 12- 14. [3,)+∞ [8,)+∞ 15. 13(,]15-∞- 16. 3 四.解答题17. (1)原式1333434213[()]1(2)1001018427125105-=-++⨯=-++⨯=. .........5分 (2)原式3372354lg 2lg 7log 62log 2log 7log 362362112lg 7lg 2=++⋅==++⋅=++=. .........10分18. (Ⅰ)由45622x x +≥,得456x x +≥,25x ∴≤,52x ≤,5{|}2A x x ∴=≤, 5{|}2R A x x ∴=>,25{|2150}{|(3)(25)0}{|3}2B x x x x x x x x =+-≤=+-≤=-≤≤,(){|3}R A B x x ∴=≥-. .........6分(Ⅱ) 11{|2}{|2}22C x x k x k x k =-≤-≤=-≤≤+,C B ⊆ ,231522k k -≥-⎧⎪∴⎨+≤⎪⎩ ,12k ∴-≤≤,k 的取值范围为[1,2]-. .........12分19. (Ⅰ){|()0}{1,3}x f x ==,1,3∴是()0f x =的两个根,13313b aa ⎧+=-⎪⎪∴⎨⎪⨯=⎪⎩ ,1,4a b ∴==-.2()43f x x x ∴=-+ ,0x >时,2()433()444f x x x g x x x x x -+===+-≥=, 当且仅当3x x=即x =时上式取等号,所以min ()4g x = . .........6分(Ⅱ)由2()(37)0f x mx m -++>,得2(1)4(310)0m x x m --++> (*)当10m -=即1m = 时,不等式(*)为4130x -+> ,不满足对任意实数x 都成立,10m ∴-≠,10164(1)(310)0m m m ->⎧∴⎨∆=--+<⎩ ,213760m m m <⎧∴⎨+-<⎩,1233m m <⎧⎪∴⎨-<<⎪⎩,233m ∴-<<,m ∴的取值范围为2(3,)3-. ........12分20. (Ⅰ)由已知得,2020log log (2)0x x +-=,200log (2)0x x -=,∴ 00(2)1x x -=,200210x x --=,01x ∴=02x >,01x ∴=. .........4分(Ⅱ)(1)22()log (1)log (5)g x x x =-+- ,由1050x x ->⎧⎨->⎩,得15x << ,(1,5)D ∴=.由于222()log (1)(5)log [(3)4]g x x x x =--=--+,∴ 当3x =时,max 2()log 42m g x ===,.........8分(2)由223224log 2log 2abb a a a b ++=++-,得2222214log 2log log 322a b a b a b +-=+--+, 即22222212log (2)2log log 3122ab a b a b +-=+--++22232log log 32b b b =+-+-,因为32222223log 3log 2log 3log log 02-=-=<,所以2222222322log (2)2log log 32log 22ab b a b b a b b+-==+-+-<+-,考虑函数22()2log xh x x x=+- ,所以(2)()h a h b <, 因2x ,2log x ,2x-都是增函数,所以()h x 为增函数,2a b ∴<,2m =, 故始终有b ma >成立. .........8分21. (Ⅰ)由题意得:4OF BC ==,OA EC =,∴3,02A ⎛⎫⎪⎝⎭,9,42C ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 把3,02A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,9,42C ⎛⎫ ⎪⎝⎭代入y kx m =+得302942k m k m ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得4,23k m ==-.70,4D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()3,4E ,把70,4D ⎛⎫⎪⎝⎭,()3,4E 代入1b y x a =--得4333b a b a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪-⎩,解得:4,3a b ==..........5分(Ⅱ)(1)由(Ⅰ)得:M 点在314y x =--上,∴,1,[0,3]43M t t t ⎛⎫-∈ ⎪-⎝⎭,∴ 桥MN 的长l为341219()(94),[0,3]54l f t t t t t --+===--∈-;.........7分(2)由(1)得:1919()(94)[4(4)7]5454f t t t t t =--=------ 19[4(4)7]54t t =-----, 而940,04t t -<<-,∴94(4)124t t ---≥=-, 当且仅当94(4)4t t --=--时即52t =“=”成立,∴min 1()|127|15f t =-+=. .........12分22. (Ⅰ)函数()x xf x a k a-=-⋅(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇函数,0R ∈,(0)0f ∴=,10k -=,1k ∴=.因为3(1)2f =,132a a ∴-=,22320a a --=,2a = 或12a =- , 0a >,2a ∴=,()22x x f x -=- ,因为2x 为增函数,2x - 为减函数,所以()f x 为R 上的增函数. .........3分(Ⅱ) ()()22(2)log 1x xm g x a a mf x --⎡⎤=+-+⎣⎦()22(2)log 22221x xx x m m ---=+--+⎡⎤⎣⎦()()2(2)log 22223x x x x m m ---⎡⎤=---+⎢⎥⎣⎦, .........4分 设22x x t -=-,则()()22222233x xx x m t mt -----+=-+,[]1,2x ∈,∴315,24t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,记()23h t t mt =-+,(1)当021m <-<,即23m << 时,要使()g x 最大值为0,则要min ()1h t =,22()()(3)24m m h t t =-+- ,312m << ,315,24t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()h t ∴在315,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,min 3213()()242h t h m ∴==- ,由min ()1h t = ,得176m = ,因17(2,3)6∈ ,所以176m =满足题意..........7分(2)当21m ->,即3m > 时,要使()g x 最大值为0,则要max ()1h t =,且min ()0h t >.322m > , ①若321228m <≤ ,则max 1522515()()314164h t h m ==-+= ,25760m =,又2min()()3024m m h t h ==->,∴3m <<25760>∴25760m =不合题意. .........10分 ②若2128m > ,即214m > ,则max 32132132121()()02424248h t h m ==-<-⨯=-< ,max ()1h t ≠,综上所述,只存在176m =满足题意. .........12分。