高一数学上学期期中考试
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2024-2025学年高一年级第一学期中考试数学试卷考试时长:120分钟 卷面总分:150分本试卷分为第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第I 卷为1-11题,共58分,第Ⅱ卷为12-19题,共92分.全卷共计100分.考试时间为120分钟.一、单项选择题: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.已知集合,则( )A.B.C.D.2.命题“”的否定是( )A. B.C.D.3.已知幂函数图象过点,则等于( )A.12B.19C.24D.364.已知函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则等于()A.B.1C.17D.255.已知命题“,使”是假命题,则实数的取值范围为( )A.B.C.D.6.若是偶函数且在上单调递增,又,则不等式的解集为( )A. B.或C.或 D.或7.若函数的定义域为,则函数的定义域为( )A. B. C. D.{}1,0,1,2,3,{12}A B xx =-=-<∣…A B ⋂={}1,0-{}1,0,1-{}0,1{}0,1,22,12x x x ∀∈>-R 2,12x x x ∀∈<-R 2,12x x x ∀∈-R …2,12x x x ∃∈-R …2,12x x x∃∈<-R ()fx )2P ()6f ()245f x x mx =-+[)2,∞-+(,2]∞--()1f 7-x ∃∈R ()()22210m x m x -+-+...m 6m >26m <<26m < (2)m …()f x [)0,∞+()21f -=()1f x >{22}x x -<<∣{2xx <-∣2}x >{2xx <-∣02}x <<{2xx >∣20}x -<<()21f x -[]3,1-y ={}131,2⎛⎤ ⎥⎝⎦35,22⎛⎤ ⎥⎝⎦51,2⎛⎤⎥⎝⎦8.若,且,则的最小值为( )A.B.C.D.二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.下列说法正确的是()A.命题“,都有”的否定是“,使得”B.当时,的最小值为C.若不等式的解集为,则D.“”是“”的充分不必要条件10.下列说法正确的是( )A.与B.命题,则C.已知函数在上是增函数,则实数的取值范围是D.函数的值域为11.已知函数,则下列判断中正确的有( )A.存在,函数有4个根B.存在常数,使为奇函数C.若在区间上最大值为,则的取值范围为或D.存在常数,使在上单调递减三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知集合,集合,若,则__________.13.已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是__________.a b >2ab =22(1)(1)a b ab-++-24-4-2-0x ∀>21x x >-0x ∃…21x x -…1x >121x x +-2+220ax x c ++>{12}xx -<<∣2a c +=1a >11a<y =y =:,01x p x x ∀∈>-R :,01x p x x ⌝∃∈≤-R ()()()2511x ax x f x ax x ⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩R a []3,1--1y x =-+1,2∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭(),f x x x a a =-∈R k ∈R ()y f x k =-a ()f x ()f x []0,1()1f a 2a ≤-2a ≥a ()f x []1,3{}1,3,2A m =-{}23,B m =B A ⊆m =()1ax f x x a-=-()2,∞+a14.若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围是__________.四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)已知:关于的不等式的解集为:不等式的解集为.(1)若,求;(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.16.(15分)某开发商计划2024年在泉州开发新的游玩项目,全年需投入固定成本300万元,若该项目在2024年有万人游客,则需另投入成本万元,且该游玩项目的每张门票售价为60元.(1)求2024年该项目的利润(万元)关于人数(万人)的函数关系式(利润=销售额-成本);(2)当2024年的游客为多少时,该项目所获利润最大?最大利润是多少.17.(15分)已知满足.(1)求的最小值;(2)若恒成立,求的取值范围.18.(17分)已知函数是定义在上的奇函数,且.(1)求函数的解析式;(2)判断函数在(上的单调性,并用定义证明;(3)解不等式.19.(17分)设定义在上的函数满足:①对,都有;②当时,;③不存在,使得.()()()2224,02,0x x x f x x x ⎧-+>⎪=⎨≤⎪⎩()1,32a a --a p x ()224300x ax a a -+>…,A q 502x x -≤-B 1a =A B ⋂p q a x ()R x ()()225,(05)20100,(520),90061565,20x R x x x x x x x ⎧⎪<<⎪=+-≤<⎨⎪⎪+-≥⎩()W x x ,0x y >6x y +=3y x y+()2244x y m x y +≥+m ()24ax b f x x +=+()2,2-()115f =()f x ()f x 2,2)-()()210f t f t +->R ()f x ,x y ∀∈R ()()()()()1f x f y f x y f x f y ++=+0x >()0f x >x ∈R ()1f x =(1)求证:为奇函数;(2)求证:在上单调递增;2024-2025学年第一学期期中考试高一年级数学试卷答案一、选择题(共小题)题号1234567891011()f x ()f x R 11选项B C D D C B D D BCD AD BC三、填空题(共3小题)12.13.14.四、解答题(共5小题)15.解:(1):关于的不等式的解集为:不等式的解集为.当时,,解得,所以,又,所以,解得,所以,所以;(2)若是的必要不充分条件,则是的真子集,由(1)知时,集合,所以,则,又时,,符合是的真子集,时,,符合是的真子集,所以,综上,实数的取值范围为.16.解:(1)某开发商计划2024年全年投入固定成本300万元,若该项目在2024年有万人游客,则需另投入成本万元,且,该游玩项目的每张门票售价为60元,则,又,2-(,1)(1,2]∞--⋃[)0,1p x ()224300x ax a a -+>…,A q 502x x --…B 1a =2430x x -+…13x ……{}13A xx =∣ (5)02x x --…()()52020x x x ⎧--⎨-≠⎩…25x <…{25}B xx =<∣…{23}A B xx ⋂=<∣…p q B A ()22{25},4300B xx x ax a a =<-+>∣……0a >{}3A xa x a =∣……235a a ⎧⎨⎩ (5)23a ……2a ={}26A xx =∣……B A 53a =553A x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭……B A 523a ……a 523aa ⎧⎫⎨⎬⎩⎭……x ()R x ()225,0520100,52090061565,20x R x x x x x x x ⎧⎪<<⎪=+-<⎨⎪⎪+-⎩……()()60300W x x R x =--()225,0520100,52090061565,20x R x x x x x x x ⎧⎪<<⎪=+-<⎨⎪⎪+-⎩……所以,即W ;(2)当时,单调递增,且当时,所以,当时,,则在上单调递增,所以,当时,,当且仅当即时等号成立,故,,综上,游客为30万人时利润最大,最大为205万.17.解:(1),当且仅当,即时取等号,即取得最小值.(2)由,得,即,不等式恒成立,即恒成立,()()26030025,056030020100,5209006030061565,20x x W x x x x x x x x x ⎧⎪--<<⎪⎪=--+-<⎨⎪⎛⎫⎪--+- ⎪⎪⎝⎭⎩……()260325,0540200,520900265,20x x x x x x x x x ⎧⎪-<<⎪=-+-<⎨⎪⎪--+⎩……05x <<60325y x =-5x =25y =-()25W x <-520x <…()2240200(20)200W x x x x =-+-=--+()W x ()5,20()200W x <20x …()900900265265265205W x x x x x ⎛⎫=--+=-++-+= ⎪⎝⎭ (900)x x=30x =()max 205W x =20520025>>- ()33211211213113122y y x y x x y x y x y x y x y x y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+-=+-=++-=++- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭113122⎛+-=+ ⎝…2y xx y=()62,61x y =-=3y x y +12+0,0,6x y x y >>+=60x y =->06y <<()2244x y m x y ++…2244x y m x y++…,当且仅当,即时取等号,因此当时,取得最小值,则,所以的取值范围.18.解:(1)函数是定义在上的奇函数,则,即,因为,解得,则,经检验,是奇函数.(2)在(上为增函数,证明如下:设,则,由于,则,即,又,则有,则在上是增函数.(3)由题意可得,在上为单调递增的奇函数,由可得,所以,解得,,故的范围为.19.解:(1)证明:的定义域为,关于原点对称,令,得,解得或,又不存在,使得,故,令,得,故,即,因此为奇函数;()()()2222225(2)322804(6)4512364363232y y x y y y y y x y y y y +-+++-+-+===++++()5163253282323333y y ⎡⎤=++-⋅=⎢⎥+⎣⎦…1622y y +=+2y =4,2x y ==2244x y x y ++8383m …m 83m m ⎧⎫⎨⎬⎩⎭ (2)4ax bx ++()2,2-()004bf ==0b =()11145a f ==+1a =()24xf x x =+()f x ()f x 2,2)-22m n -<<<()()()()()()222244444m n mn m nf m f n m n m n ---=-=++++22m n -<<<0,4m n mn -<<40mn ->()()22440m n++>()()0f m f n -<()f x ()2,2-()f x ()2,2-()()210f t f t +->()()()211f t f t f t >--=-2212t t >>->-131t <<t 1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭()f x R 0x y ==()()()220010f f f =+()00f =()01f =±x ∈R ()1f x =()00f =y x =-()()()()()()001f x f x f x x f f x f x +--===+-()()0f x f x +-=()()f x f x -=-()f x(2)证明:时,,则,当且仅当,等号成立,又不存在,使得,则,于是时,,又为奇函数,则时,,于是对,任取,则,而,又,则,于是,故,因此在上单调递增;0x >0,022x x f ⎛⎫>> ⎪⎝⎭()22212212x f x x f x f x f ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭=+= ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭…12x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭x ∈R ()1f x =12x f ⎛⎫≠ ⎪⎝⎭0x >()01f x <<()f x 0x <()()()1,0f x f x =--∈-(),11x f x ∀∈-<<R 12x x <()21210,0x x f x x ->->()()()()()()()()()()212121212121011f x f x f x f x f x x f x x f x f x f x f x +--⎡⎤-=+-==>⎣⎦+--()()()12,1,1f x f x ∈-()()()121,1f x f x ∈-()()1210f x f x ->()()()()21210,f x f x f x f x ->>()f x R。
浙江省宁波2023-2024学年高一上学期期中考试数学试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(答案在最后)1.已知集合{||11},{14}A x x B x x =-<=≤≤∣∣,则A B = ()A.{12}x x <<∣B.{12}xx ≤<∣C .{04}xx <<∣ D.{04}xx <≤∣【答案】B 【解析】【分析】先求集合A ,再根据交集运算求解即可.【详解】由题意,因为集合{|02},{|14}A x x B x x =<<=≤≤所以{|12}A B x x =≤< .故选:B.2.已知命题2000:1,0p x x x ∃≥-<,则命题p 的否定为()A.200010x ,x x ∃≥-≥ B.200010x ,x x ∃<-≥C.210x ,x x ∀<-≥ D.210x ,x x ∀≥-≥【答案】D 【解析】【分析】根据存在量词命题的否定方法对命题p 否定即可.【详解】由命题否定的定义可知,命题2000:1,0p x x x ∃≥-<的否定是:210x ,x x ∀≥-≥.故选:D.3.对于实数a ,b ,c ,下列结论中正确的是()A.若a b >,则22>ac bcB.若>>0a b ,则11>a bC.若<<0a b ,则<a b b aD.若a b >,11>a b,则<0ab 【答案】D 【解析】【分析】由不等式的性质逐一判断.【详解】解:对于A :0c =时,不成立,A 错误;对于B :若>>0a b ,则11<a b,B 错误;对于C :令2,a =-1b =-,代入不成立,C 错误;对于D :若a b >,11>a b,则0a >,0b <,则<0ab ,D 正确;故选:D .4.已知0x 是函数1()33xf x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的一个零点,则0x ∈()A.(1,2)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,5)【答案】C 【解析】【分析】根据题意,由条件可得函数单调递减,再由零点存在定理即可得到结果.【详解】根据题意知函数1()3xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭在区间1,+∞上单调递减,函数()3f x x =-+在区间()1,∞+单调递减,故函数1()33xf x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭在区间1,+∞上单调递减,又因1>2>3>0,4<0,又因()133xf x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭在()1,∞+上是连续不中断的,所以根据零点存在定理即可得知存在()03,4x ∈使得()00f x =.故选:C5.“2a ≤”是“函数()2()ln 1f x x ax =-+在区间[)2,+∞上单调递增”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件【答案】A 【解析】【分析】根据复合函数的单调性求函数()2()ln 1f x x ax =-+在区间[)2,+∞上单调递增的等价条件,在结合充分条件、必要条件的定义判断即可.【详解】二次函数21y x ax =-+图象的对称轴为2a x =,若函数()2()ln 1f x x ax =-+在区间[)2,+∞上单调递增,根据复合函数的单调性可得2≤24−2+1>0,即52a <,若2a ≤,则52a <,但是52a <,2a ≤不一定成立,故“2a ≤”是“函数()2()ln 1f x x ax =-+在区间[)2,+∞上单调递增”的充分不必要条件.故选:A 6.函数22()1xf x x =+的图象大致是()A. B.C. D.【答案】D 【解析】【分析】首先判断函数的奇偶性,即可判断A 、B ,再根据0x >时函数值的特征排除C.【详解】函数22()1x f x x =+的定义域为R ,且()()2222()11x x f x f x x x --==-=-+-+,所以22()1xf x x =+为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除A 、B ;又当0x >时()0f x >,故排除C.故选:D7.已知42log 3x =,9log 16y =,5log 4z =,则x ,y ,z 的大小关系为()A.y x z >>B.z x y >>C.x y z >>D.y z x>>【答案】C 【解析】【分析】利用对数运算法则以及对数函数单调性可限定出x ,y ,z 的取自范围,即可得出结论.【详解】根据题意可得2222log 3log 3x ==,2233log 4log 4y ==,5log 4z =利用对数函数单调性可知32223log 3log log log 22x ===,即32x >;又323333331log 3log 4log log log 32y ====<,可得312y <<;而55log 4log 51z ==<,即1z <;综上可得x y z >>.故选:C8.已知函数323log ,03()1024,3x x f x x x x ⎧<≤=⎨-+>⎩,若方程()f x m =有四个不同的实根()12341234,,,x x x x x x x x <<<,则()()3412344x x x x x --的取值范围是()A.(0,1)B.(1,0)- C.(4,2)- D.(2,0]-【答案】B 【解析】【分析】根据图象分析可得121x x =,()()343410,3,4,6,7x x x x +=∈∈,整理得3431233(4)(4)2410x x x x x x x ⎛⎫--=-++ ⎪⎝⎭,结合对勾函数运算求解.【详解】因为op =3log 3,0<≤32−10+24,>3,当3x >时()22()102451f x x x x =-+=--,可知其对称轴为5x =,令210240x x -+=,解得4x =或6x =;令210243x x -+=,解得3x =或7x =;当03x <≤时3()3log f x x =,令33log 3x =,解得13x =或3x=,作出函数=的图象,如图所示,若方程()f x m =有四个不同的实根12341234,,,()x x x x x x x x <<<,即()y f x =与y m =有四个不同的交点,交点横坐标依次为12341234,,,()x x x x x x x x <<<,则12341134673x x x x <<<<<<<<<,对于12,x x ,则3132log log x x =,可得3132312log log log 0x x x x +==,所以121x x =;对于34,x x ,则()()343410,3,4,6,7x x x x +=∈∈,可得4310x x =-;所以()()3434333431233334161024(4)(4)2410x x x x x x x x x x x x x x x -++--⎛⎫--===-++ ⎪⎝⎭,由对勾函数可知332410y x x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭在()3,4上单调递增,得()3324101,0x x ⎛⎫-++∈- ⎪⎝⎭,所以34123(4)(4)x x x x x --的取值范围是()1,0-.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是画出函数图象,结合函数图象分析出121x x =,()()343410,3,4,6,7x x x x +=∈∈,从而转化为关于3x 的函数;二、多选题: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,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列说法正确的是()A.函数1()21x f x -=+恒过定点(1,1)B.函数3x y =与3log y x =的图象关于直线y x =对称C.0x ∃∈R ,当0x x >时,恒有32x x >D.若幂函数()f x x α=在(0,)+∞单调递减,则0α<【答案】BCD 【解析】【分析】由指数函数的性质可判断A ;由反函数的性质可判断B ;由指数函数的增长速度远远快于幂函数,可判断C ;由幂函数的性质可判断D .【详解】对于A ,函数1()21x f x -=+恒过定点(1,2),故A 错误;对于B ,函数3x y =与3log y x =的图象关于直线y x =对称,故B 正确;对于C ,因为指数函数的增长速度远远快于幂函数,所以0x x >时,恒有32x x >,故C 正确;对于D ,当0α<时,幂函数()f x x α=在(0,)+∞单调递减,故D 正确;故选:BCD .10.已知函数e 1()e 1x x f x +=-,则下列结论正确的是()A.函数()f x 的定义域为RB.函数()f x 的值域为(,1)(1,)-∞-+∞C.()()0f x f x +-=D.函数()f x 为减函数【答案】BC 【解析】【分析】根据分母不为0求出函数的定义域,即可判断A ;再将函数解析式变形为2()1e 1xf x =+-,即可求出函数的值域,从而判断B ;根据指数幂的运算判断C ,根据函数值的特征判断D.【详解】对于函数e 1()e 1x x f x +=-,则e 10x -≠,解得0x ≠,所以函数的定义域为{}|0x x ≠,故A 错误;因为e 1e 122()1e 1e 1e 1x x x x xf x +-+===+---,又e 0x >,当e 10x ->时20e 1x >-,则()1f x >,当1e 10x -<-<时22e 1x<--,则()1f x <-,所以函数()f x 的值域为(,1)(1,)-∞-+∞ ,故B 正确;又11e 1e 1e 1e 1e 1e ()()01e 1e 1e 11e e 11e xxxx x x x x x xx xf x f x --++++++-+=+=+=+------,故C 正确;当0x >时()0f x >,当0x <时()0f x <,所以()f x 不是减函数,故D 错误.11.已知0,0a b >>,且1a b +=,则()A.22log log 2a b +≥- B.22a b +≥C.149a b +≥ D.33114a b ≤+<【答案】BCD 【解析】【分析】利用基本不等式求出ab 的范围,即可判断A ;利用基本不等式及指数的运算法则判断B ;利用乘“1”法及基本不等式判断C ;利用立方和公式及ab 的范围判断D.【详解】因为0,0a b >>,且1a b +=,所以2124a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时取等号,所以()22221log log log log 24a b ab +=≤=-,当且仅当12a b ==时取等号,故A 错误;22a b +≥=22a b =,即12a b ==时取等号,故B 正确;()14144559b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+ ⎪⎝⎭,当且仅当4b a a b =,即13a =,23b =时取等号,故C 正确;()()()2332222313a b a b a ab b a ab b a b ab ab +=+-+=-+=+-=-,因为104ab <≤,所以3034ab <≤,所以11314ab ≤-<,即33114a b ≤+<,故D 正确.故选:BCD12.对于定义在[]0,1上的函数()f x 如果同时满足以下三个条件:①()11f =;②对任意[]()0,1,0x f x ∈≥成立;③当12120,0,1x x x x ≥≥+≤时,总有()()()1212f x f x f x x +≤+成立,则称()f x 为“天一函数”.若()f x 为“天一函数”,则下列选项正确的是()A.()00f =B.()0.50.5f ≤C.()f x 为增函数 D.对任意[0,1]x ∈,都有()2f x x ≤成立【答案】ABD【分析】对于A ,令120x x ==,结合题中条件即可求解;对于B ,令120.5x x ==,结合题中条件即可求解;对于C ,令2121101X x x x X +>≥=≥=,结合性质②③可得()()21f X f X ≥,因此有()f x 在[]0,1x ∈上有递增趋势的函数(不一定严格递增),即可判断;对于D ,应用反证法:若存在[]00,1x ∈,使0>20成立,讨论1,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,10,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,结合递归思想判断0x 的存在性.【详解】对于A ,令120x x ==,则()()()000f f f +≤,即()00f ≤,又对任意[]()0,1,0x f x ∈≥成立,因此可得()00f =,故A 正确;对于B ,令120.5x x ==,则()()()0.50.51f f f +≤,又()11f =,则()0.50.5f ≤,故B 正确;对于C ,令2121101X x x x X +>≥=≥=,则221(0,1]x X X -∈=,所以()()()()()()12122121f X f X X f X f X f X f X X +-≤⇒-≥-,又对任意[]()0,1,0x f x ∈≥成立,则()221()0f x f X X =-≥,即()()210f X f X -≥,所以()()21f X f X ≥,即对任意1201x x ≤<≤,都有()()12f x f x ≤,所以()f x 在[]0,1x ∈上非递减,有递增趋势的函数(不一定严格递增),故C 错误;对于D ,由对任意1201x x ≤<≤,都有()()12f x f x ≤,又()00f =,()11f =,故()[]0,1f x ∈,反证法:若存在[]00,1x ∈,使0>20成立,对于1,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()1f x ≤,而21x ≥,此时不存在01,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦使0>20成立;对于10,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,若存在010,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭使0>20成立,则()()()002f f x f x ≥,而[)020,1x ∈,则()()()()000022f x f x f x f x ≥+=,即0≥20>40,由()[)00,1f x ∈,依次类推,必有[)0,1∈t ,0()2nf t x >且*n ∈N 趋向于无穷大,此时()[0,1)f t ∈,而02nx 必然会出现大于1的情况,与>20矛盾,所以在10,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭上也不存在010,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭使0>20成立,综上,对任意[]0,1x ∈,都有()2f x x ≤成立,故D 正确;故选:ABD.【点睛】关键点点睛:对于D ,应用反证及递归思想推出1,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,10,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭情况下与假设矛盾的结论.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若23(1)()log (1)x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,则(0)(8)f f +=______.【答案】4【解析】【分析】根据分段函数解析式计算可得.【详解】因为23(1)()log (1)x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,所以()0031f ==,()32228log 8log 23log 23f ====,所以(0)(8)4f f +=.故答案为:414.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()22xf x x =-,则()()10f f -+=__________.【答案】1-【解析】【分析】根据()f x 是定义在R 上的奇函数,可得(1)(1)f f -=-,(0)0f =,只需将1x =代入表达式,即可求出(1)f 的值,进而求出(1)(0)f f -+的值.【详解】因为()f x 是定义在R 上的奇函数,可得(1)(1)f f -=-,(0)0f =,又当0x >时,()22xf x x =-,所以12(1)211f =-=,所以(1)(0)101f f -+=-+=-.故答案为:1-【点睛】本题主要考查利用奇函数的性质转化求函数值,关键是定义的灵活运用,属于基础题.15.定义在R 上的偶函数()f x 满足:在[)0,+∞上单调递减,则满足()()211f x f ->的解集________.【答案】()0,1【解析】【分析】利用偶函数,单调性解抽象不等式【详解】因为()f x 为定义在R 上的偶函数,且在[)0,+∞上单调递减,所以()()()()211211f x f fx f ->⇔->,所以2111211x x -<⇔-<-<,即01x <<,故答案为:()0,116.设函数31()221x f x =-+,正实数,a b 满足()(1)2f a f b +-=,则2212b aa b +++的最小值为______.【答案】14##0.25【解析】【分析】首先推导出()()2f x f x +-=,再说明()f x 的单调性,即可得到1a b +=,再由乘“1”法及基本不等式计算可得.【详解】因为31()221x f x =-+,所以3132()221221xx xf x --=-=-++,所以331()()22221221x x x f x f x +-=-+-=++,又21x y =+在定义域R 上单调递增,且值域为()1,+∞,1y x =-在()1,+∞上单调递增,所以31()221x f x =-+在定义域R 上单调递增,因为正实数,a b 满足()(1)2f a f b +-=,所以10a b +-=,即1a b +=,所以()()222211212412b a b a a b a b a b ⎛⎫⎡⎤+=++++ ⎪⎣⎦++++⎝⎭()()2222211412b b a a b a a b ⎡⎤++=+++⎢⎥++⎣⎦()()22222111124444b a b a ab a b ⎡⎢≥++=++=+=⎢⎣,当且仅当()()222112b b a a a b ++=++,即35a =,25b =时取等号,所以2212b a a b +++的最小值为14.故答案为:14四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.计算下列各式的值.(1)20.5233727228)9643-⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(2)2log 3223(lg5)lg2lg50log 3log 22+⨯+⋅+【答案】(1)229(2)5【解析】【分析】(1)根据指数幂的运算法则计算可得;(2)根据对数的运算性质及换底公式计算可得.【小问1详解】20.5233727229643-⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2223333212139245-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦2323332521334⎛⎫⨯- ⎪⨯⎝⎭⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭5162221399=+-+=.【小问2详解】2log 3223(lg5)lg2lg50log 3log 22+⨯+⋅+()210lg 3lg 2(lg 5)lg lg 10535lg 2lg 3⎛⎫=+⨯⨯+⋅+ ⎪⎝⎭()()2(lg5)1lg51lg513=+-⨯+++()()22lg 51lg 5135=+-++=.18.设全集为R ,已知集合{}2|280A x R x x =∈--≤,(){}2|550B x R x m x m =∈-++≤.(1)若3m =,求A B ,R A ð;(2)若R B A ⊆ð,求实数m 的取值范围.【答案】(1){}25A B x R x ⋃=∈-≤≤;{2R A x x =<-ð或}4x >;(2)4m >.【解析】【分析】(1)先解不等式求出集合A ,B ,根据补集的概念,以及并集的概念,即可得出结果;(2)由(1)得出R A ð,再对m 分类讨论,即可得出结果.【详解】(1)因为{}{}228024A x R x x x R x =∈--≤=∈-≤≤,则{2R A x x =<-ð或}4x >;若3m =,则{}{}2815035B x R x x x R x =∈-+≤=∈≤≤,所以{}25A B x R x ⋃=∈-≤≤.(2)由(1){2R A x x =<-ð或}4x >,()(){}|50B x R x x m =∈--≤,当5m =时,则{5}B =,满足R B A ⊆ð;当5m >时,则[5,]B m =,满足R B A ⊆ð;当5m <时,则[,5]B m =,为使R B A ⊆ð,只需4m >,所以45m <<.综上,4m >.19.为了节能减排,某农场决定安装一个可使用10年旳太阳能供电设备.使用这种供电设备后,该农场每年消耗的电费C (单位:万元)与太阳能电池面积x (单位:平方米)之间的函数关系为4,0105(),10m xx C x m x x-⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩,(m 为常数),已知太阳能电池面积为5平方米时,每年消耗的电费为12万元.安装这种供电设备的工本费为0.5x (单位:1万元),记()F x 为该农场安装这种太阳能供电设备的工本费与该农场10年消耗的电费之和(1)写出()F x 的解析式;(2)当x 为多少平方米时,()F x 取得最小值?最小值是多少万元?【答案】(1)1607.5,010()8000.5,10x x F x x x x-≤≤⎧⎪=⎨+>⎪⎩;(2)40平方米,最小值40万元.【解析】【分析】(1)根据给定的条件,求出m 值及()C x 的解析式,进而求出()F x 的解析式作答.(2)结合均值不等式,分段求出()F x 的最小值,再比较大小作答.【小问1详解】依题意,当5x =时,()12C x =,即有45125m -⨯=,解得80m =,则804,0105()80,10xx C x x x -⎧≤≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩,于是得1607.5,010()10()0.58000.5,10x x F x C x x x x x -≤≤⎧⎪=+=⎨+>⎪⎩,所以()F x 的解析式是1607.5,010()8000.5,10x x F x x x x-≤≤⎧⎪=⎨+>⎪⎩.【小问2详解】由(1)知,当010x ≤≤时,()1607.5F x x =-在[0,10]上递减,min ()(10)85F x F ==,当10x >时,800()402x F x x =+≥=,当且仅当8002x x =,即40x =时取等号,显然4085<,所以当x 为40平方米时,()F x 取得最小值40万元.【点睛】方法点睛:在求分段函数的最值时,应先求每一段上的最值,然后比较得最大值、最小值.20.已知函数1()2(R)2xx m f x m -=-∈是定义在R 上的奇函数.(1)求m 的值;(2)根据函数单调性的定义证明()f x 在R 上单调递增;(3)设关于x 的函数()()()9143xxg x f m f =++-⋅有零点,求实数m 的取值范围.【答案】(1)2m =(2)证明见解析(3)(],3-∞【解析】【分析】(1)由奇函数性质(0)0f =求得参数值,再验证符合题意即可;(2)根据单调性的定义证明;(3)令()0g x =,结合()f x 的单调性得到9431x x m +=⋅-,参变分离可得1943x x m =-+-⨯,依题意可得关于x 的方程1943x x m =-+-⨯有解,令()1943xxh x =-⨯+-,则y m =与()y h x =有交点,利用换元法求出()h x 的值域,即可得解.【小问1详解】因为1()2(R)2xxm f x m -=-∈是定义在R 上的奇函数,所以(0)1(1)0f m =--=,解得2m =,当2m =时,1()2222xx xx f x -=-=-,满足()()f x f x -=-,()f x 是奇函数,所以2m =;【小问2详解】由(1)可得1()22x x f x =-,设任意两个实数12,R x x ∈满足12x x <,则1212121212111()()22(22)(1)2222xx x x x x x x f x f x -=--+=-+⋅,∵12x x <,∴12022x x <<,1211022x x +>⋅,∴12())0(f x f x -<,即12()()f x f x <,所以()f x 在R 上为单调递增;【小问3详解】令()0g x =,则()()9143xxf m f +=--⋅,又()f x 是定义在R 上的奇函数且单调递增,所以()()1943xxf m f +=⋅-,则9431x x m +=⋅-,则1943x x m =-+-⨯,因为关于x 的函数()()()9143xxg x f m f =++-⋅有零点,所以关于x 的方程1943x x m =-+-⨯有解,令()1943xxh x =-⨯+-,则y m =与()y h x =有交点,令3x t =,则()0,t ∈+∞,令()214H t t t +--=,()0,t ∈+∞,则()()222314H t t t t +-==---+,所以()H t 在()0,2上单调递增,在()2,+∞上单调递减,所以()(],3H t ∈-∞,所以()(],3h x ∈-∞,则(],3m ∈-∞,即实数m 的取值范围为(],3-∞.21.设R a ∈,已知函数()y f x =的表达式为21()log f x a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)当3a =时,求不等式()1f x >的解集;(2)设0a >,若存在1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得函数()y f x =在区间[],2t t +上的最大值与最小值的差不超过1,求实数a 的取值范围.【答案】(1)(,1)(0,)-∞-⋃+∞(2)1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】【分析】(1)根据函数的单调性转化为自变量的不等式,解得即可;(2)根据函数的单调性求出最值,根据不等式有解分离参数求取值范围.【小问1详解】当3a =时,21()log 3f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,不等式()1f x >,即21log 31x ⎛⎫+>⎪⎝⎭,所以132x +>,即10x x +>,等价于()10x x +>,解得1x <-或0x >;所以不等式()1f x >的解集为(,1)(0,)-∞-⋃+∞;【小问2详解】因为0a >,1[,1]2t ∈,所以当[,2]x t t ∈+时,函数1y a x=+为减函数,所以函数()21log f x a x ⎛⎫=+⎪⎝⎭在区间[],2t t +上单调递减,又函数()y f x =在区间[],2t t +上最大值和最小值的差不超过1,所以()()21f t f t -+≤,即2211log ()log ()12a a t t +-+≤+,即222111log ()1log ()log 2()22a a a t t t +≤++=+++所以112()2a a t t +≤++,即存在1[,1]2t ∈使122a t t ≥-+成立,只需min122a t t ⎛⎫≥- ⎪+⎝⎭即可,考虑函数121,[,1]22y t t t =-∈+,221,[,1]22t y t t t -=∈+,令321,2r t ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦,213,1,86826r y r r r r r⎡⎤==∈⎢⎥-+⎣⎦+-,设()8g r r r =+,其中31,2r ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,任取123,1,2r r ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,且12r r <,则()()()212121212121888r r g r g r r r r r r r r r ⎛⎫--=+--=- ⎪⎝⎭,因为12r r <,所以210r r ->,因为123,1,2r r ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2180r r -<,所以()()21g r g r <,所以函数()g r 在31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以86y r r =+-在31,2r ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦单调递减,所以856,36r r ⎡⎤+-∈⎢⎥⎣⎦,116,8356r r⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦+-,所以13a ≥,所以a 的取值范围为1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.22.已知函数43()21x x f x +=+,函数2()||1g x x a x =-+-.(1)若[0,)x ∈+∞,求函数()f x 的最小值;(2)若对1[1,1]x ∀∈-,都存在2[0,)x ∈+∞,使得()()21f x g x =,求a 的取值范围.【答案】(1)2(2)1313,,44⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭【解析】【分析】(1)首先利用指数运算,化简函数()()421221xx f x =++-+,再利用换元,结合对勾函数的单调性,即可求解函数的最值;(2)首先将函数()f x 和()g x 在定义域的值域设为,A B ,由题意可知B A ⊆,()02g ≥,确定a 的取值范围,再讨论去绝对值,求集合B ,根据子集关系,比较端点值,即可求解.【小问1详解】若[)0,x ∈+∞,()()()()221221442122121x x x x xf x +-++==++-++,因为[)0,x ∈+∞,令212x t =+≥,则()42,2y t t t=+-≥,又因为42y t t=+-在[)2,+∞上单调递增,当2t =,即0x =时,函数取得最小值2;【小问2详解】设()f x 在[)0,+∞上的值域为A ,()g x 在[]1,1-上的值域为B ,由题意可知,B A ⊆,由(1)知[)2,A =+∞,因为()012g a =-≥,解得:3a ≥或3a ≤-,当3a ≥时,且[]11,1x ∈-,则10x a -<,可得()222111111151124g x x a x x x a x a ⎛⎫=-+-=-+-=-+- ⎪⎝⎭,可得()1g x 的最大值为()11g a -=+,最小值为1524g a ⎛⎫=-⎪⎝⎭,即5,14B a a ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦,可得524a -≥,解得:134a ≥,当3a ≤-时,且[]11,1x ∈-,10x a ->,可得()222111111151124g x x a x x x a x a ⎛⎫=-+-=+--=+-- ⎪⎝⎭,可知,()1g x 的最大值为()11g a =-,最小值为1524g a ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,即5,14B a a ⎡⎤=---⎢⎥⎣⎦,可得524a --≥,解得:134a ≤-,综上可知,a 的取值范围是1313,,44⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是求函数()g x 的值域,根据()02g ≥,缩小a 的取值范围,再讨论去绝对值.。
厦门2024-2025学年第一学期期中考高一数学试卷(答卷时间:120分钟 卷面总分:150分)一、单选题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.设全集,集合,则( )A .B .C .D .2.若命题,则命题的否定为( )A .B .C .D .3.已知命题,若命题是命题的充分不必要条件,则命题可以为( )A .B .C .D .4.下列幕函数满足:“①;②当时,为单调通增”的是( )A . B .C .D .5.已知函数(其中)的图象如图所示,则函数的图像是( )A .B .C .D .6.已知且,则的最小值是( )A .B . 25C .5D .{}0,1,2,3,4,5,6U ={}{}1,2,3,3,4,5,6A B ==U ()A B = ð{}1,2{}2,3{}1,2,3{}0,1,2,32:0,320p x x x ∃>-+>p 20,320x x x ∃>-+≤20,320x x x ∃≤-+≤20,320x x x ∀≤-+>20,320x x x ∀>-+≤:32p x -<≤q p q 31x -≤≤1x <31x -<<3x <-,()()x R f x f x ∀∈-=-(0,)x ∈+∞()f x ()f x =3()f x x=1()f x x-=2()f x x=()()()f x x a x b =--a b >()2xg x a b =+-0,0x y >>3210x y +=32x y+52657.已知偶函数与奇函数的定义域都是,它们在上的图象如图所示,则使关于的不等式成立的的取值范围为( )A .B .C .D .8.已知,则与之间的大小关系是( )A .B .C .D .无法比较二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,部分选对得部分分.9.下列函数中,与不是同一函数的是( )A .B .C .D .10.若,则下列不等式成立的是( )A .B.C .D .11.设,用符号表示不大于的最大整数,如.若函数,则下列说法正确的是( )A .B .函数的值域是C .若,则D .方程有2个不同的实数根三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.将答案填写在答题卷相应位置上.12.计算________.13.“不等式对一切实数都成立”,则的取值范围为________.()f x ()g x (2,2)-[0,2]x ()()0f x g x ⋅>x (2,1)(0,1)-- (1,0)(0,1)- (1,0)(1,2)- (2,1)(1,2)-- 45342024120241,2024120241a b ++==++a b a b>a b <a b =y x =2y =u =y =2n m n=,0a b c a b c >>++=22a b <ac bc <11a b<32a a a b b+>+x R ∈[]x x [1.6]1,[ 1.6]2=-=-()[]f x x x =-[(1.5)]1f =-()f x [1,0]-()()f a f b =1a b -≥2()30f x x -+=21232927()((1.5)48---+=23208x kx -+-<x k14.某学校高一年级一班48名同学全部参加语文和英语书面表达写作比赛,根据作品质量评定为优秀和合格两个等级,结果如表所示:若在两项比赛中都评定为合格的学生最多为10人,则在两项比赛中都评定为优秀的同学最多为________人.优秀合格合计语文202848英语301848四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)已知集合,集合.(1)当时,求,.(2)若,求的取值范围.16.(15分)已知函数.(1)判断函数的奇偶性并用定义加以证明;(2)判断函数在上的单调性并用定义加以证明.17.(15分)已知函数.(1)若函数图像关于对称,求不等式的解集;(2)若当时函数的最小值为2,求当时,函数的最大值.18.(17分)某游戏厂商对新出品的一款游戏设定了“防沉迷系统”规则如下①3小时内(含3小时)为健康时间,玩家在这段时间内获得的累积经验值(单位:EXP )与游玩时间(单位:小时)滴足关系式:;②3到5小时(含5小时)为疲劳时间,玩家在这段时间内获得的经验值为0(即累积经验值不变);③超过5小时为不健康时间,累积经验值开始损失,损失的经验值与不健康时国成正比例关系,正比例系数为50.(1)当时,写出累积经验值与游玩时间的函数关系式,求出游玩6小时的累积经验值;(2)该游戏厂商把累积经验值与游现时间的比值称为“玩家愉悦指数”,记为,若,且该游戏厂商希望在健康时间内,这款游戏的“玩家愉悦指数”不低于24,求实数的取值范围.19.(17分)《见微知著》谈到:从一个简单的经典问题出发,从特殊到一般,由简单到复杂,从部分到整体,由低维到高维,知识与方法上的类比是探索发展的重要途径,是发现新问题、新结论的重要方法.例如,已知,求证:.{}34A x x =-<≤{}121B x k x k =+≤≤-2k ≠A B ()R A B ðA B B = k 2()f x x x=-()f x ()f x (0,)+∞2()23,f x x bx b R =-+∈()f x 2x =()0f x >[1,2]x ∈-()f x [1,2]e ∈-()f x E t 22016E t t a =++1a =E t ()E f t =E t ()H t 0a >a 1ab =11111a b+=++证明:原式.波利亚在《怎样解题》中也指出:“当你找到第一个蘑菇或作出第一个发现后,再四处看看,他们总是成群生长.”类似上述问题,我们有更多的式子满足以上特征.请根据上述材料解答下列问题:(1)已知,求的值;(2)若,解方程;(3)若正数满足,求的最小值.111111ab b ab a b b b=+=+=++++1ab =221111a b+++1abc =5551111ax bx cxab a bc b ca c ++=++++++,a b 1ab =11112M a b=+++高一数学期中考参考答案1234567891011A DCB DAABABDBDACD12.13.14.1215.解:(1)由题设,则,,则,(2)由,若时,,满足;若时,;综上,.16.解:(1)是奇函数,证明如下:由已知得的定义域是,则,都有,且,所以是定义域在上的奇函数.(2)在上单调递减,证明如下:,且,都有∵,∴,∵,∴∴,即,所以在上单调递减32({}3B ={}34A B x x =-<≤ {}()34R A x x x =≤->或ð()R A B = ð∅A B A B A =⇒⊆ B =∅1212k k k +>-⇒<B ≠∅12151322214k k k k k +≤-⎧⎪+>-⇒≤≤⎨⎪-≤⎩52k ≤()f x ()f x (,0)(0,)-∞+∞ (,0)(0,)x ∀∈-∞+∞ (,0)(0,)x -∈-∞+∞ 22()()()f x x x f x x x-=--=-=--()f x (,0)(0,)-∞+∞ ()f x (0,)+∞12,(0,)x x ∀∈+∞12x x <22212121121212122222()()x x x x x x f x f x x x x x x x --+-=--+=222112************222()()x x x x x x x x x x x x x x x x --+⨯---==211212()(2)x x x x x x -⨯+=12x x <210x x ->12,(0,)x x ∈+∞120x x >12()()0f x f x ->12()()f x f x >()f x (0,)+∞17.解:(1)因为图像关于对称,所以:,所以:得:,即,解得或所以,原不等式的解集为:(2)因为是二次函数,图像抛物线开口向上,对称轴为,①若,则在上是增函数所以:,解得:;所以:,②若,则在上是减函数,所以:,解得:(舍);③若,则在上是减函数,在上是增函数;所以,解得:或(舍),所以:综上,当时,的最大值为11;当时,最大值为6.18.解:(1)当时,,,当时,,当时,当时,所以,当时,.(2)当时,,整理得:恒成立,令函数的对称轴是,当时,取得最小值,即,()f x 2x =2b =22()43()43,1f x xx f x x x e e -+=-+=<2430x x ee -+<2430x x -+<1x <3x >{}13x x x <>或2()23f x x bx =-+x b =1b ≤-()f x [1,2]-min ()(1)422f x f b =-=+=1b =-max ()()7411f x f x b ==-=2b ≥()f x [1,2]-min ()(2)742f x f b ==-=54b =12b -<<()f x [1,]b -(,2]b 2min ()()32f x f b b ==-=1b =1b =-max ()(1)426f x f b =-=+=1b =-()f x 1b =()f x 03t <≤1a =22016E t t =++3t =85E =35t <≤85E =5t >8550(5)33550E t t=--=-22016,03()85,3533550,5t t t E t t t t ⎧++<≤⎪=<≤⎨⎪->⎩6t =()35E t =03t <≤22016()24t t aH t t++=≥24160t t a -+≥2()416f t t t a =-+2(0,3]t =∈2t =()f t 164a -1640a -≥14a ≥19.解:(1).(2)∵,∴原方程可化为:,即:,∴,即,解得:.(3)∵,当且仅当,即∴有最小值,此时有最大值,从而有最小值,即有最小值.222211111ab ab b aa b ab a ab b ab a b+=+=+=++++++1abc =55511(1)ax bx bcxab a abc bc b b ca c ++=++++++5551111x bx bcx b bc bc b bc b ++=++++++5(1)11b bc x b bc ++=++51x =15x =2221122111111211223123123ab b b b b M ab a b b b b b b b b b++=+=+==-=-++++++++++12b b +≥=12b b =1b a b===12b b +1123b b ++3-11123b b-++2-11112M a b=+++2。
江苏省扬州中学2024-2025学年第一学期期中试题高一数学 2024.11试卷满分:150分,考试时间:120分钟注意事项:1.作答前,请考生务必将自己的姓名、考试证号等写在答题卡上并贴上条形码2.将选择题答案填写在答题卡的指定位置上(用2B 铅笔填涂),非选择题一律在答题卡上作答(用0.5mm 黑色签字笔作答),在试卷上答题无效。
3.考试结束后,请将答题卡交监考人员。
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分。
在每题给出的四个选项中只有一项是最符合题意的。
1.已知集合,,则( )A. B. C. D. 或2. 已知为常数,集合,集合,且,则的所有取值构成的集合元素个数为( )A. 1B. 2C. 3D.43.设为奇函数,且当时,,则当时,( )A. B. C. D. 4.函数的值域为( )A. B. C. D. 5.已知函数的定义域为,则函数)A. B. C. D. 6. 若不等式的解集为,那么不等式的解集为( ){|02}A x x =<<{|14}B x x =<<A B = {|02}x x <<{|24}x x <<{|04}x x <<{2|x x <4}x >a {}260A x x x =+-=∣{20}B x ax =-=∣B A ⊆a ()f x 0x ≥()2f x x x =+0x <()f x =2x x +2x x -2x x --2x x -+x x y 211-++=(]2,∞-()2,∞-()20,[)∞+,2(2)f x +(3,4)-()g x =(1,6)(1,2)(1,6)-(1,4)20ax bx c ++>{}12x x -<<()()2112a x b x c ax ++-+>A. B. 或C. 或 D. 7.命题在单调增函数,命题在上为增函数,则命题是命题的( )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8. 已知,则的最大值为( )A. B. C. D.二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。
2024~2025学年度上期高中2024级期中考试数学考试时间120分钟,满分150分一,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.已知集合{}22A x x =∈-≤≤Z ,{}03B x x =∈≤≤Z ,则A B = ()A.{}1,2 B.{}0,1,2 C.{}1,0,1,2- D.{}2,1,0,1,2,3--2.若命题p :x ∀∈R ,2230x x -+>,则p ⌝为()A.x ∀∈R ,2230x x -+< B.x ∀∈R ,2230x x -+≤C.x ∃∈R ,2230x x -+< D.x ∃∈R ,2230x x -+≤3.下列四个命题中的真命题有()①若a b >,c d >,则a c b d +>+②若a b >,c d >,则ac bd>③若a b >,则22ac bc >④若a b >,则()()2211a cbc +>+A.②③B.②④C.①④D.③④4.函数()2441xf x x =-+的图象大致为()A.B. C.D.5.函数()f x =的定义域为()1,2,则ab =()A.2B.-2C.-1D.16.已知()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≤时,()221f x x x a =++-,则()1a f +=()A.-2B.-1C.1D.17.高一某班共有45名学生,该班参加数学强基班的学生有25人,参加物理强基班的学生有18人,既参加数学强基班又参加物理强基班的学生有8人,则既没有参加数学强基班又没有参加物理强基班的学生有()A.10人B.11人C.12人D.13人8.集合{}1,3,5,7M =的所有子集中的元素之和为()A.126B.128C.130D.132二,选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
北京2024-2025学年度第一学期期中考试(答案在最后)高一年级数学学科本试卷共150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.一、选择题(每题4分,共48分)1.已知集合{}12A x Z x =∈-≤<,则下列说法正确的是()A .0A⊆B .0A∉C .3A∈D .1A-∈2.记命题:0,3p x x ∃>≥,则p ⌝为()A .0,3x x ∀><B .0,3x x ∀≤<C .0,3x x ∃≤≥D .0,3x x ∃><3.集合{}0,1的真子集有()个A .1B .2C .3D .44.已知实数,a b c ,在数轴上对应的点如图所示,则下列式子中正确的是()A .b a c a -<+B .2c ab<C .c cb a>D .b c a c<5.下列函数中,在区间(0,)+∞上单调递减的是()A .1y x x=-B .y =C .2xy -=D .22y x x=-6.“12x -<<”是“12x>”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7.已知偶函数()f x 在区间(,1]-∞-上单调递减,则下列关系式中成立的是()A .5()(3)(2)2f f f -<<B .5(3)((2)2f f f <-<C .5(2)(3)(2f f f <<-D .5(2)((3)2f f f <-<8.若函数(0,1)xy a a a =>≠且的值域为(0,1],则函数log a x 的图象大致是()A .B .C .D .9.已知函数()21xf x x =--,则不等式()0f x >的解集是()A .(1,1)-B .(,1)(1,)-∞-+∞C .(0,1)D .(,0)(1,+-∞∞ )10.设 1.2 1.23log 6,2,0.5a b c ===,则()A .b a c <<B .c b a<<C .c a b<<D .a c b<<11.已知函数()f x =R ,则实数a 的取值范围为()A .[0,1]B .[0,1)C .(0,1]D .(0,1)12.设集合A 是集合N *的子集,对于i N *∈,定义1,()0,i i AA i A ϕ∈⎧=⎨∉⎩给出下列三个结论:①存在N *的两个不同子集,A B ,使得任意i N *∈都满足()0i A B ϕ= 且()1i A B ϕ= ;②任取N *的两个不同子集,A B ,对任意i N *∈都有()()()i i i A B A B ϕϕϕ=⋅ ;③任取N *的两个不同子集,A B ,对任意i N *∈都有()()()i i i A B A B ϕϕϕ=+ .其中所有正确结论的序号是()A .①②B .②③C .①③D .①②③二、填空题(每题5分,共30分)13.函数1()1f x x =-的定义域为________.14.已知函数3()27log x f x x =+,则13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭________.15.若()g x 在R 上是增函数,能够说明“()y xg x =在R 上也是增函数”是假命题的一个()g x 的解析式()g x =________.16.函数221,1()2,1x x f x x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩的值域为________.17.已知下列四个函数:1,,ln ,x y x y y x y e x====.从中选出两个函数分别记为()f x 和()g x ,若()F x =()()f x g x +的图象如图所示,则()F x =________.18.已知函数2,(),x a x a f x x x a+≤⎧=⎨>⎩.若存在非零实数0x ,使得00()()f x f x -=-成立,则实数a 的取值范围为________.三、解答题(每题12分,共72分)19.已知集合{}{}3,15A x a x a B x x x =≤≤+=<->或.(Ⅰ)若2a =-,求集合()()R R B A ;I 痧(Ⅱ)若A B A = ,求a 的取值范围.20.分别求下列关于x 的不等式的解集:(Ⅰ)2610x x --<;(Ⅱ)2(2)20x a x a +--≤.21.为打赢打好脱贫攻坚战,实现建档立卡贫困人员稳定增收,某地区把特色养殖确定为脱贫特色主导产业,助力乡村振兴.现计划建造一个室内面积为1500平方米的矩形温室大棚,并在温室大棚内建两个大小、形状完全相同的矩形养殖池,其中沿温室大棚前、后、左、右内墙各保留1.5米宽的通道,两养殖池之间保留2米宽的通道.设温室的一边长度为x 米,如图所示.(I )将两个养殖池的总面积y 表示为x 的函数,并写出定义域;(Ⅱ)当温室的边长x 取何值时,总面积y 最大?最大值是多少?22.已知函数()2,f x x x a a R =--∈.(I )当2a =时,直接写出函数()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)当2a >时,求函数()f x 在区间[1,2]上的最小值.23.已知()y f x =是定义在[-3,3]上的奇函数,当[3,0]x ∈-]时,1()()94xx af x a R =+∈.(I )求()y f x =在(0,3]上的解析式;(Ⅱ)当1[1,2x ∈--时,不等式11()34x x m f x -≤-恒成立,求实数m 的取值范围.24.若集合A 具有以下性质:①0,1A A ∈∈;②若,x y A ∈,则x y A -∈,且0x ≠时,1A x∈.则称集合A 是“好集”.(I )分别判断集合{}1,0,1B =-,有理数集Q 是否是“好集”,并说明理由;(Ⅱ)设集合A 是“好集”,求证:若,x y A ∈,则x y A +∈;(Ⅲ)对任意的一个“好集”A ,分别判断下面命题的真假,并说明理由.命题p :若,x y A ∈,则必有xy A ∈;命题q :若,x y A ∈,且0x ≠,则必有yA x∈.参考答案一、选择题DACDC ,BDBDC ,BA 二、填空题13.{}1x x ≠或写为(,1)(1,)-∞+∞ 14.215.x (答案不唯一)16.(1,+-∞)17.1x e x+18.1[2,4-三、解答题19.(I )(1,5](Ⅱ)(,4)(5,)-∞-+∞ 20.(I )11(,)32-(Ⅱ)2a <-时,解集为[2,a -];2a =-时,解集为{}2;2a >-时,解集为[a -,2].21.解:(I )依题意得温室的另一边长为1500x米.因此养殖池的总面积1500(3)(5)y x x=--,因为150030,50x x->->,所以3300x <<.所以定义域为{}3300x x <<.(Ⅱ)15004500(3)(5)1515(5)151515153001215y x x x x =--=-+≤-=-=,当且仅当45005x x=,即30x =时上式等号成立,当温室的边长x 为30米时,总面积y 取最大值为1215平方米.22.解:(1)当2a =时,(2)2,2()22(2)2,2x x x f x x x x x x --≥⎧=--=⎨--<⎩,22(1)3,2()(1)1,2x x f x x x ⎧--≥⎪=⎨---<⎪⎩,由二次函数的性质知,单调递增区间为(-∞,1],[2,+∞).或写为(-∞,1),(2,+∞)(Ⅱ)∵2a >,x ∈[1,2]时,所以2()()22f x x a x x ax =--=-+-228(24a a x -=-+,当3122a <≤,即23a <≤时,min ()(2)26f x f a ==-;当322a >,即3a >时,min ()(1)3f x f a ==-;∴min26,23()3,3a a f x a a -<≤⎧=⎨->⎩.23.(I )因为()y f x =是定义在[-3,3]上的奇函数,x ∈[-3,0]时,1()()94x xaf x a R =+∈,所以001(0)094a f =+=,解得1a =-,所以x ∈(-3,0]时,11()94x xf x =-当(0,3]x ∈时,[3,0)x -∈-,所以11()9494x x x x f x ---=-=-,又()()49xxf x f x =--=-,即()y f x =在(0,3]上的解析式为()49xxf x =-,(Ⅱ)因为1[1,2x ∈--时,11()94x xf x =-,所以11()34x x m f x -≤-可化为11119434x x x x m --≤-,整理得13(334xx m ⎛⎫≥+⋅ ⎪⎝⎭,令13()334xxg x ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,根据指数函数单调性可得,所以()g x 也是减函数.所以11max13()(1)3734g x g --⎛⎫⎛⎫=-=+⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以7m ≥,故实数m 的取值范围是[7,+∞).24.解:(I )集合B 不是“好集”.理由是:假设集合B 是“好集”.因为1,1B B -∈∈,所以112B --=-∈.这与2B -∉矛盾.有理数集Q 是“好集”.因为0,1Q Q ∈∈,对任意的,x y Q ∈,有x y Q -∈,且0x ≠时,1Q x∈.所以有理数集Q 是“好集”.(Ⅱ)因为集合A 是“好集”,所以0A ∈.若,x y A ∈,则0y A -∈,即y A -∈.所以()x y A --∈,即x y A +∈.(Ⅲ)命题,p q 均为真命题.理由如下:对任意一个“好集”A ,任取,x y A ∈,若,x y 中有0或1时,显然xy A ∈.下设,x y 均不为0,1.由定义可知:111,,1x A x x-∈-.所以111A x x -∈-,即1(1)A x x ∈-.所以(1)x x A -∈.由(Ⅱ)可得:(1)x x x A -+∈,即2x A ∈.同理可得2y A ∈.若0x y +=或1x y +=,则显然2()x y A +∈.若0x y +≠且1x y +≠,则2()x y A +∈.所以2222()xy x y x y A =+--∈.所以12A xy∈.由(Ⅱ)可得:11122A xy xy xy=+∈.所以xy A ∈.综上可知,xy A ∈,即命题p 为真命题.若,x y A ∈,且0x ≠,则1A x∈.所以1y y A x x=⋅∈,即命题q 为真命题.。
延庆区2024-2025学年第一学期期中试卷高一数学(答案在最后)本试卷共4页,满分150分,考试时间120分钟第I 卷(选择题)一、选择题:本大题共10小题,每小题4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.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}2,1,0,1B =--,则A B = ()A.{}0,1 B.{}1,0- C.{}2,1,0,1,2-- D.{}1,0,1-【答案】D 【解析】【分析】根据给定条件,利用交集的定义求解即得.【详解】集合{}1,0,1,2A =-,{}2,1,0,1B =--,所以{}1,0,1A B ⋂=-.故选:D2.若集合[]3,1A =-,()2,3B =-,则A B = ()A.(]2,1- B.[)2,1- C.(]3,3- D.[)3,3-【答案】D 【解析】【分析】根据条件,利用集合的运算,即可求解.【详解】因为[]3,1A =-,()2,3B =-,所以A B = [)3,3-,故选:D.3.已知全集{}N 6U x x =∈≤且{}25A x U x =∈≤,则集合U A ð中的元素有()A.2个B.4个C.5个D.7个【答案】B 【解析】【分析】利用列举法表示集合U ,解不等式化简集合A ,再求出U A ð即可得解.【详解】依题意,{0,1,2,3,4,5,6}U =,解不等式25x ≤,得x ≤≤,则{0,1,2}A =,所以{3,4,5,6}U A =ð,集合U A ð中的元素有4个.故选:B4.已知集合A 满足{}1A ⊆{}1,2,3,4,则A 有()A.2个 B.4个C.5个D.7个【答案】D 【解析】【分析】根据给定条件,求出集合{}2,3,4的真子集个数即可得解.【详解】集合A 满足{}1A⊆{}1,2,3,4,则集合A 可视为集合{1}与集合{}2,3,4的每个真子集的并集,而集合{}2,3,4的真子集个数为3217-=,所以A 有7个.故选:D5.若22P a a =-和24Q a =-,则P 和Q 的大小关系为()A.P Q >B.P Q< C.P Q≥ D.P Q≤【答案】C 【解析】【分析】根据条件,通过作差法,得到2(2)P Q a -=-,即可求解.【详解】因为22P a a =-,24Q a =-,所以2222(24)44(2)0P Q a a a a a a -=---=-+=-≥,当且仅当2a =时取等号,所以P Q ≥,故选:C.6.设,,a b c ∈R ,且a b <,c d <,则()A.22a b <B.d c a b> C.ac bd< D.33a b <【答案】D 【解析】【分析】举例说明判断ABC ;利用不等式的性质判断D.【详解】对于A ,取2,2a b =-=,满足a b <,而224a b ==,A 错误;对于B ,取2,1,1,4a b c d =-=-==满足,a b c d <<,而21d ca b=-<-=,B 错误;对于C ,取2,1,1,4a b c d =-=-==满足,a b c d <<,而24ac bd =->-=,C 错误;对于D ,由不等式性质知,由a b <,得33a b <,D 正确.故选:D7.下列函数中,既是偶函数又在区间(),0-∞上单调递增的是()A.21y x =B.1y x =+C.2y x =-,(),0x ∈-∞D.y x=【答案】A 【解析】【分析】利用奇偶函数的判断方法及基本函数的单调性,对各个选项逐一分析判断,即可求解.【详解】对于选项A ,因为221y x x-==,定义域为(,0)(0,)-∞+∞ ,关于原点对称,又2211()()()f x f x x x -===-,所以21y x=是偶函数,又由幂函数的性质知21y x =在区间()0,∞+上单调递减,所以21y x =在区间(),0-∞上单调递增,故选项A 正确,对于选项B ,因为1y x =+图象不关于y 轴对称,即1y x =+不是偶函数,所以选项B 错误,对于选项C ,因为2y x =-,(),0x ∈-∞的定义域不关于原点对称,即2y x =-,(),0x ∈-∞是非奇非偶函数,所以选项C 错误,对于选项D ,当(),0x ∈-∞时,y x x ==-在区间(),0-∞上单调递减,所以选项D 错误,故选:A.8.已知函数()f x 的定义域为R ,则“()f x 为奇函数”是“(0)=0f ”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【答案】A 【解析】【详解】试题分析:因函数的定义域是,故“是奇函数”是“”的充分条件;反之,若(0)0f =,则函数不一定是奇函数,“f (x )为奇函数”不是必要条件.应选A.考点:充分必要条件.9.已知函数2()2f x x ax =++有两个零点,在区间(1,2)-上是单调的,且在该区间中有且只有一个零点,则实数a 的取值范围是()A.(,)-∞-⋃+∞B.(,3)(3,)-∞-⋃+∞C.(,4](3,)-∞-+∞D.(,4][2,)-∞-+∞ 【答案】C 【解析】【分析】求出函数()f x 的单调区间,再结合集合的包含关系及零点存在性定理列式求解即得.【详解】函数2()2f x x ax =++在(,]2a -∞-上单调递减,在[,)2a-+∞上单调递增,由在区间(1,2)-上是单调的,且在该区间中有且只有一个零点,得(,](1,2)2a ∞---⊆且(1)0(2)0f f ->⎧⎨<⎩或[,)(1,22)a--+∞⊆且(1)0(2)0f f -<⎧⎨>⎩,则2230620a a a ⎧-≥⎪⎪->⎨⎪+<⎪⎩或1230620aa a ⎧-≤⎪⎪-<⎨⎪+>⎪⎩,解得4a ≤-或3a >,所以实数a 的取值范围是(,4](3,)-∞-+∞ .故选:C10.x ∀∈R ,设()f x 取41y x =+,1y x =+,24y x =-+三个函数值中的最小值,则()f x 的最大值为()A.1B.2C.3D.4【答案】B 【解析】【分析】作出函数()f x 的图象,利用图象求出其最大值.【详解】在同一坐标系内作出直线41y x =+,1y x =+,24y x =-+,由()f x 取41y x =+,1y x =+,24y x =-+三个函数值中的最小值,得()f x 的图象为下图中实线构成的折线图,则()f x 的最大值即为()f x 的图象最高点对应的纵坐标值,观察图象知,()f x 的图象最高点是直线1y x =+与24y x =-+的交点,由124y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得12x y =⎧⎨=⎩,因此()f x 的图象最高点是(1,2),所以()f x 的最大值为2.故选:B第II 卷(非选择题)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.函数()124f x x =+______.【答案】(2,)-+∞【解析】【分析】利用函数有意义列式求出定义域.【详解】依题意,240x +>,解得2x >-,所以函数()124f x x =+的定义域是(2,)-+∞.故答案为:(2,)-+∞12.已知奇函数()f x 满足()()53f f -<-,则()5f ______()3f .【答案】大于【解析】【分析】利用奇函数的性质,结合不等式的性质求解即得.【详解】由奇函数()f x 满足()()53f f -<-,得()()53f f -<-,所以()()53f f >.故答案为:大于13.已知(],A a =-∞,(),3B =-∞,且x A ∈是x B ∈的必要不充分条件,则a 的取值范围是______【答案】3a ≥【解析】【分析】根据条件得到BA ,再利用集合间的关系,即可求解.【详解】因为x A ∈是x B ∈的必要不充分条件,则B A ,又(],A a =-∞,(),3B =-∞,所以3a ≥,故答案为:3a ≥.14.已知0x <,则812y x x=++的最大值是______,当且仅当x =______时,等号成立.【答案】①.7-②.2-【解析】【分析】根据给定条件,借助配凑的方法,利用基本不等式求出最大值及对应x 的值.【详解】由0x <,得0x ->,则81(2)17y x x =--+≤---,当且仅当82x x-=-,即2x =-时取等号,所以当2x =-时,812y x x=++取得最大值7-.故答案为:7-;2-15.已知函数2()2||1f x x x =--,给出下列四个结论:①函数()f x 是偶函数;②函数()f x 的增区间为[1,)+∞;③不等式()1f x x <-的解集是(1,3)-;④当3x >-时,令3()()g x f x x =+,则()g x 的最小值为4-.其中所有正确结论的序号是______.【答案】①④【解析】【分析】利用偶函数的定义判断①;求出函数的单调递增区间判断②;分段求出不等式的解集判断③;利用基本不等式分段求出最小值判断④.【详解】函数2()2||1f x x x =--的定义域为R ,对于①,22()()2||12||1()f x x x x x f x -=----=--=,函数()f x 是偶函数,①正确;对于②,2221,0()21,0x x x f x x x x ⎧+-≤=⎨-->⎩,函数()f x 的增区间为[1,0],[1,)-+∞,②错误;对于③,不等式()1f x x <-,则20211x x x x ≤⎧⎨+-<-⎩或20211x x x x >⎧⎨--<-⎩,解得10x -<<或03x <<,所以不等式()1f x x <-的解集是(1,0)(0,3)- ,③错误;对于④,依题意,2221,303()21,03x x x x g x x x x x ⎧+--<≤⎪⎪+=⎨--⎪>⎪+⎩,当30x -<≤时,2()(3)4443g x x x =++-≥=+,当且仅当233x x +=+,即3x =-时取等号;当0x >时,14()(3)88283x g x x =++-≥=+,当且仅当1433x x +=+,即3x =时取等号,而84)2)]0--=-+=>,即84->,所以()g x的最小值为4-,④正确.故所有正确结论的序号是①④.故答案为:①④【点睛】思路点睛:涉及分段函数解不等式问题,先在每一段上求解不等式,再求出各段解集的并集即可.三、解答题:本大题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.求下列方程(组)的解集..:(1)2560x x +-=(2)3ax =(3)10x +-=(4)2214112x y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩【答案】(1){6,1}-(2)当0a =时,解集为∅;当0a ≠时,方程解集为3a 禳镲睚镲铪.(3){3-(4){(0,1),(2,0)}-【解析】【分析】(1)解一元二次方程即可得解集.(2)对a 分类讨论即可得方程的解集.(3(0)t t =≥,把原方程化为一元二次方程,结合t 的取值范围即可得到原方程的解集.(4)利用代入消元法即可得到方程组的解集.【小问1详解】由2560x x +-=得,(6)(1)0x x +-=,解得126,1x x =-=,故方程的解集为{6,1}-.【小问2详解】当0a =时,方程无解,解集为∅,当0a ≠时,解方程得3x a =,方程解集为3a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭.【小问3详解】(0)t t =≥,则方程可化为2210t t +-=,解方程得,1211t t =-+=-,22(13x t ==-=-{3-.【小问4详解】由2214112x y y x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得,2240x x +=,解得120,2x x ==-,方程组的解为1101x y =⎧⎨=⎩,2220x y =-⎧⎨=⎩,故方程组解集为{(0,1),(2,0)}-.17.求下列不等式(组)的解集..:(1)2430x x -+≥(2)23210x x -++>(3)2112x x +≥+(4)221132340x x x ⎧+<⎪⎨⎪-+>⎩【答案】(1){|1x x ≤或}3x ≥(2)1|13x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭(3){|2x x <-或 (4){}|21x x -<<【解析】【分析】(1)根据条件,因式分解得到(3)(1)0x x --≥,再利用一元二次不等式的解法,即可求解;(2)根据条件,变形得到23210x x --<,再因式分解得(31)(1)0x x +-<,即可求解;(3)先变形成102x x -≥+,再等价于(1)(2)0x x -+≥且2x ≠-,即可求解;(4)先利用绝对值不等式的解法,求2113x +<的解,再求22340x x -+>的解,再求交集,即可求解.【小问1详解】由2430x x -+≥,得到(3)(1)0x x --≥,所以1x ≤或3x ≥,故不等式2430x x -+≥的解集为{|1x x ≤或}3x ≥.【小问2详解】由23210x x -++>,即23210x x --<,得到(31)(1)0x x +-<,所以113-<<x ,故不等式23210x x -++>的解集为1|13x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭.【小问3详解】由2112x x +≥+,得到102x x -≥+,等价于(1)(2)0x x -+≥且2x ≠-,所以2x <-或1x ≥,故不等式2112x x +≥+的解集为{|2x x <-或}1≥x .【小问4详解】由2113x +<,得到3213x -<+<,即2<<1x -,对22340x x -+>,因为9442230∆=-⨯⨯=-<,所以22340x x -+>的解集为R ,故不等式组221132340x x x ⎧+<⎪⎨⎪-+>⎩的解集为{}|21x x -<<.18.已知关于x 的方程220x x m +-=,m ∈R .(1)当1m =时,若方程的两根为1x 与2x ,求下列各式的值:①2212x x +;②12||x x -;③1222x x +;(2)若该方程的两根同号,求实数m 的取值范围.【答案】(1)①6;②;③4;(2)10m -<<.【解析】【分析】(1)把1m =代入,利用韦达定理列式,再逐一变形计算各个式子的值.(2)利用判别式及韦达定理列出不等式组求解.【小问1详解】当1m =时,方程2210x x +-=,224(1)80∆=-⨯-=>,则12122,1x x x x +=-=-,①222121212()26x x x x x x =-++=;②12||x x ==-=;③1212122()224x x x x x x ++==.【小问2详解】由方程的两根同号,得1212Δ440200m x x x x m =+>⎧⎪+=-<⎨⎪=->⎩,解得10m -<<,所以实数m 的取值范围是10m -<<.19.已知函数()21f x m x=+过点()1,2-.(1)求函数()f x 的解析式及定义域;(2)判断函数()f x 的奇偶性并证明;(3)令()()1g x f x =-,求()g x 的解析式,并证明()g x 的图像关于1x =对称.【答案】(1)()211f x x=+,定义域为{}|0x x ≠(2)偶函数,证明见解析(3)()211(1)(1)g x x x =+≠-,证明见解析【解析】【分析】(1)根据条件可得1m =,即可得()211f x x=+,由解析式可直接求出定义域,即可求解;(2)利用奇偶函数的判断方法,即可求解;(3)利用()211f x x=+,即可得()211(1)(1)g x x x =+≠-,再任取一点(,)P x y ,通过证明其关于1x =对称的点也在()g x 的图象上,即可求解.【小问1详解】因为函数()21f x m x =+过点()1,2-,则21m =+,得到1m =,所以()211f x x =+,定义域为{}|0x x ≠.【小问2详解】函数()f x 为偶函数,证明如下,因为()211f x x =+的定义域为{}|0x x ≠,关于原点对称,又()221111()()f x f x x x -=+=+=-,所以()f x 为偶函数.【小问3详解】因为()()2111(1)(1)g x f x x x =-=+≠-,设(,)P x y 是()g x 图象上任意一点,(,)P x y 关于1x =的对称点为(2,)P x y '-,因为()211(1)(1)g x x x =+≠-,所以()2221112111()(21)(1)(1)g x g x x x x -=+=+=+=----,即点(2,)P x y '-也在()g x 图象上,所以()g x 的图像关于1x =对称.20.已知函数()223f x x mx =++.(1)当1m =,[]2,2x ∈-时,求函数()f x 的值域;(2)若函数()f x 在[]22-,上是单调函数,求实数m 的取值范围;(3)当2m =时,比较()0f 与()()226f a a a -+-∈R 的次小.【答案】(1)[2,11](2)(,2][2,)-∞-+∞ (3)()2(0)26f f a a <-+-【解析】【分析】(1)利用二次函数的对称轴可求函数的单调性,求出最大值和最小值即可得到函数的值域.(2)讨论函数的单调性,利用定义域和对称轴的关系可求得参数的取值范围.(3)计算226a a -+-的取值范围,利用二次函数的单调性和对称轴可比较大小.【小问1详解】当1m =时,()223f x x x =++,对称轴为直线1x =-,()f x 在(2,1)--上为减函数,在(1,2)-上为增函数,min max ()(1)1232,()(2)44311f x f f x f =-=-+===++=,故函数()f x 的值域为[2,11].【小问2详解】函数()223f x x mx =++,对称轴为直线x m =-,当函数()f x 在[]22-,上是单调增函数时,2m -≤-,2m ≥,当函数()f x 在[]22-,上是单调减函数时,2m -≥,2m ≤-,综上得,实数m 的取值范围为(,2][2,)-∞-+∞ .【小问3详解】当2m =时,()243f x x x =++,对称轴为直线2x =-,()f x 在(,2)-∞-上为减函数,在(2,)-+∞上为增函数,且()0(4)f f =-,∵2226(1)55a a a -+-=---≤-,∴()226(5)(4)(0)f a a f f f -+-≥->-=,故()2(0)26f f a a <-+-.21.设集合(){}123,,,R,1,2,3k A a a x x x x k ==∈=,对于集合A 中的任意元素()123,,a x x x =和()123,,b y y y =及实数λ,定义:当且仅当()1,2,3i i x y i ==时a b =()112233,,a b x y x y x y +=+++;()123,,a x x x λλλλ=.若A 的子集{}123,,B a a a =满足:当且仅当1230λλλ===时,()1122330,0,0a a a λλλ++=,则称B 为A 的完美子集.(1)集合()()(){}11,0,0,0,2,0,0,0,3B =,()()(){}21,2,3,2,3,4,3,4,5B =,分别判断这两个集合是否为A 的完美子集,并说明理由;(2)集合()()(){}2,,2,,2,2,,2,2B m m m m m m m m m =---,若B 不是A 的完美子集,求m 的值.【答案】(1)1B 是A 的完美子集,2B 不是A 的完美子集,理由见解析;(2)12m =.【解析】【分析】(1)根据完美子集定义去计算验证是否当且仅当1230λλλ===时,()1122330,0,0a a a λλλ++=即可得解;(2)先计算112233a a a λλλ++()()()()1231231232,2,2222m m m m m m m m m λλλλλλλλλ=++++++---,接着由()1122330,0,0a a a λλλ++=得方程()()123042m λλλ+-=+,解该方程得12m =或1230λλλ+=+,再结合元素互异性分类讨论12m =和1230λλλ+=+这两种情况即可得解.【小问1详解】1B 是A 的完美子集,2B 不是A 的完美子集,理由如下:对于()()(){}11,0,0,0,2,0,0,0,3B =,因为()()()1231,0,0,0,2,0,0,0,3a a a ===,所以()()()()112233123123,0,00,2,00,0,3,2,3a a a λλλλλλλλλ++=+=+,所以当且仅当1230λλλ===时,()1122330,0,0a a a λλλ++=,所以1B 是A 的完美子集;对于()()(){}21,2,3,2,3,4,3,4,5B =,因为()()()1231,2,3,2,3,4,3,4,5a a a ===,所以()()()112233*********,2,32,3,43,4,5a a a λλλλλλλλλλλλ=++++()123123123,2323344,5λλλλλλλλλ=++++++,令1231231321232302*********λλλλλλλλλλλλ++=⎧⎪++=⇒==-⎨⎪++=⎩,所以123,,λλλ存在无数组解使得()1122330,0,0a a a λλλ++=,如当132222λλλ==-=-时,()1122330,0,0a a a λλλ++=,所以2B 不是A 的完美子集.【小问2详解】因为()()(){}2,,2,,2,2,,2,2B m m m m m m m m m =---,所以()()()1232,,2,,2,2,,2,2a m m m a m m m a m m m =-=--=,所以112233a a a λλλ++()()()()1231231232,2,2222m m m m m m m m m λλλλλλλλλ=++++++---,因为B 不是A 的完美子集,所以存在()()123,,0,0,0λλλ≠,使得1122330a a a λλλ+=+,即存在()()123,,0,0,0λλλ≠使得()()()123123123202202220m m m m m m m m m λλλλλλλλλ⎧++=⎪++-=⎨⎪-+-+=⎩,解方程组得()()123042m λλλ+-=+,由集合互异性可得2m m ≠且22m m ≠-,故0m ≠且2m ≠-,所以解()()123042m λλλ+-=+得12m =或1230λλλ+=+,且由12320m m m λλλ++=得12320λλλ++=,若12m =,则有123123123110221302233022λλλλλλλλλ⎧++=⎪⎪⎪+-=⇒⎨⎪⎪--+=⎪⎩1235573λλλ=-=-,所以123,,λλλ存在无数组解使得()1122330,0,0a a a λλλ++=,如当12355573λλλ=--==时,()1122330,0,0a a a λλλ++=,所以B 不是A 的完美子集,符合题意;当1230λλλ+=+且12m ≠时,则由12320λλλ++=得1230,λλλ==-,所以由()123022m m m λλλ+-=+得()320m λ--=,又2m ≠-得30λ=,故20λ=,不符合题意;综上m 的值为12.【点睛】方法点睛:解新定义题型的步骤:(1)理解“新定义”,明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论;(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”,归纳“举例”提供的解题方法,归纳“举例”提供的分类情况;(3)类比新定义中的概念、原理、方法去解决题中需要解决的问题.。
一、2024-2025学年四川省成都市高一上学期期中考试数学检测试题单选题1. 已知集合A ={1 ,2,3,4,5},{},|15B x x =<<,则A ∩B 的元素个数为( )A. 2B. 3C. 4D. 5【答案】B【解析】【分析】直接根据集合的交集运算求解即可.【详解】因为集合A ={1 ,2,3,4,5},{}|15B x x =<<所以{}2,3,4A B =I ,即A ∩B 的元素个数为3个.故选:B2. 函数221y x mx =++在[2,+∞)单调递增,则实数m 的取值范围是( )A. [2,)-+¥B. [2,+∞)C. (,2)-¥D. (,2]-¥【答案】A【解析】【分析】直接由抛物线对称轴和区间端点比较大小即可.【详解】函数221y x mx =++为开口向上的抛物线,对称轴为x m=-函数221y x mx =++在[2,+∞)单调递增,则2m -£,解得2m ³-.故选:A.3. 若函数的定义域为{}22M x x =-££,值域为{}02N y y =££,则函数的图像可能是()A. B.的C. D.【答案】B【解析】【分析】根据函数的定义域与值域,结合函数的性质判断即可.【详解】对A,该函数的定义域为{}20x x-££,故A错误;对B,该函数的定义域为{}22M x x=-££,值域为{}02N y y=££,故B正确;对C,当()2,2xÎ-时,每一个x值都有两个y值与之对应,故该图像不是函数的图像,故C错误;对D,该函数的值域不是为{}02N y y=££,故D错误.故选:B.4. 已知函数()af x x=,则“1a>”是“()f x在()0,¥+上单调递增”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【答案】A【解析】【分析】由幂函数的单调性结合充分必要条件的定义判断.【详解】当0a>时,函数()af x x=在()0,¥+上单调递增,则1a>时,一定有()f x在()0,¥+上单调递增;()f x在()0,¥+上单调递增,不一定满足1a>,故“1a>”是“()f x在()0,¥+上单调递增”的充分不必要条件.故选:A.5. 已知0,0x y>>,且121yx+=,则12xy+的最小值为()A. 2B. 4C. 6D. 8【答案】D【解析】【分析】利用不等式的乘“1”法即可求解.【详解】由于0,0x y >>,故11112224448x y x xy y x y xy æöæö+=++=++³+=ç÷ç÷èøèø,当且仅当14,121,xy xy y xì=ïïíï+=ïî即2,14x y =ìïí=ïî时,等号成立,故12x y +的最小值为8.故选:D6. 已知定义域为R 的函数()f x 不是偶函数,则( )A. ()(),0x f x f x "Î-+¹R B. ()(),0x f x f x "Î--¹R C. ()()000,0x f x f x $Î-+¹R D. ()()000,0x f x f x $Î--¹R 【答案】D【解析】【分析】根据偶函数的概念得()(),0x f x f x "Î--=R 是假命题,再写其否定形式即可得答案.【详解】定义域为R 的函数()f x 是偶函数()(),0x f x f x Û"Î--=R ,所以()f x 不是偶函数()()000,0x f x f x Û$Î--¹R .故选:D .7. 若函数()22f x ax bx c=++的部分图象如图所示,则()1f =( ) A. 23- B. 112- C. 16- D. 13-【答案】D【解析】【分析】利用函数图象求得函数定义域,利用函数值可得出其解析式,代入计算即求得函数值.【详解】根据函数图象可知2x =和4x =不在函数()f x的定义域内,因此2x =和4x =是方程20ax bx c ++=的两根,因此可得()()()224f x a x x =--,又易知()31f =,所以可得2a =-;即()()()124f x x x =---,所以()113f =-.故选:D8. 奇函数()f x 在(),0-¥上单调递增,若()10f -=,则不等式()0xf x <的解集是( ).A. ()()101,∪,-¥- B. ()()11,∪,-¥-+¥C. ()()1001,∪,- D. ()()101,∪,-+¥【答案】C【解析】【分析】由()f x 奇偶性,单调性结合题意可得答案.【详解】因奇函数()f x 在(),0¥-上单调递增,()10f -=则()f x 在()0,¥+上单调递增,f (1)=0.得()()()01,01,f x x È¥>ÞÎ-+;()()()0,10,1f x x ¥È<ÞÎ--.则()()000x xf x f x <ì<Þí>î或()()()01,00,10x x f x È>ìÞÎ-í<î.故选:C二、多选题9. 下列关于集合的说法不正确的有( )A. {0}=ÆB. 任何集合都是它自身的真子集C. 若{1,}{2,}a b =(其中,a b ÎR ),则3a b +=D. 集合{}2y y x =∣与{}2(,)x y y x =∣是同一个集合【答案】ABD【解析】【分析】根据集合的定义,真子集的定义,集合相等的定义判断各选项.【详解】{0}中含有一个元素,不是空集,A 错;任何集合都是它自身的子集,不是真子集,B 错;由集合相等的定义得2,1a b ==,3a b +=,C 正确;集合{}2yy x =∣中元素是实数,集合{}2(,)x y y x =∣中元素是有序实数对,不是同一集合,D 错,故选:ABD .10. 已知二次函数()2223y m x mx m =-++-的图象与x 轴有两个交点()()12,0,,0x x ,则下面说法正确的是( )A. 该二次函数的图象一定过定点()1,5--;B. 若该函数图象开口向下,则m 的取值范围为:625m <<;C. 当2m >,且12x ££时,y 的最大值为45m -;D. 当2m >,且该函数图象与x 轴两交点的横坐标12,x x 满足1232,10x x -<<--<<时,m 的取值范围为:21114m <<【答案】ABD【解析】【分析】代入1x =-,解得5y =-,即可求解A ,根据判别式即可求解B ,利用二次函数的单调性即可求解C ,利用二次函数的图象性质即可列不等式求解.【详解】由()2223y m x mx m =-++-可得()22123y m x x =+--,当1x =-时,5y =-,故二次函数的图象一定过定点()1,5--,A 正确,若该函数图象开口向下,且与x 轴有两个不同交点,则()()220Δ44230m m m m -<ìí=--->î,解得:625m <<,故B 正确,当2m >,函数开口向上,对称轴为02m x m =-<-,故函数在12x ££时,单调递增,当2x =时,911y m =-,故y 的最大值为911m -;C 错误,当2m >,则开口向上,又1232,10x x -<<--<<时,则3,4210x y m =-=->,且2,110x y m =-=-<,且1,50x y =-=-<,且0,30x y m ==->,解得21114m <<,m 的取值范围为:21114m <<,D 正确,故选:ABD 11. 已知幂函数()()293m f x m x =-的图象过点1,n m æö-ç÷èø,则( )A. 23m =-B. ()f x 为偶函数C. n =D. 不等式()()13f a f a +>-的解集为(),1-¥【答案】AB【解析】【分析】利用幂函数的定义结合过点1,n m æö-ç÷èø,可求,m n 判断AC ;进而可得函数的奇偶性判断B ;解不等式可求解集判断D.【详解】因为函数()()293m f x m x =-为幂函数,所以2931m -=,解得23m =±,当23m =时,幂函数()23f x x =的图象不可能过点3,2n æö-ç÷èø,故23m ¹,当23m =-,幂函数()23f x x -=的图象过点3,2n æöç÷èø,则2332n -=,解得3232n -æö=±=ç÷èøA 正确,C 错误;()23f x x -=的定义域为{|0}x x ¹,且()2233()()f x x x f x ---=-==,故()f x 为偶函数,故B 正确;函数()23f x x -=在(0,)+¥上单调递减,由()()13f a f a +>-,可得()()13f a f a +>-,所以1310a a a ì+<-ïí+¹ïî,解得1a <且1a ¹-,故D 错误.故选:AB.三、填空题12. 满足关系{2}{2,4,6}A ÍÍ的集合A 有____________个.【答案】4【解析】【分析】由题意可得集合A 为{}2,4,6的子集,且A 中必包含元素2,写出满足条件的集合,即可得答案.【详解】即集合A 为{}2,4,6的子集,且A 中必包含元素2,又因为{2,4,6}的含元素2的子集为:{}2,{}2,4,{}2,6,{2,4,6}共4个.故答案为:4.13. 已知()f x 满足()()()2f x y f x f y +=++,且()22f =,则()3f =______.【答案】4【解析】【分析】令1x y ==得()10f =,再令1x =,2y = 即可求解.【详解】令1x y ==得()()()21122f f f =++=,所以()10f =,令1x =,2y =得()()()31224f f f =++=.故答案为:4.14. 已知函数()()()22223124,,4f x x ax ag x x x a a =-+-=-+-ÎR ,若[]10,1x "Î,[]20,1x $Î,使得不等式()()12f x g x >成立,实数a 的取值范围是__________.【答案】(),6-¥【解析】【分析】由题意将问题转化为()(),min max f x g x >[]0,1x Î,成立,利用二次函数的性质求解即可.【详解】若对任意[]10,1x Î,存在[]20,1x Î,使得不等式()()12f x g x >成立,即只需满足[]min min ()(),0,1f x g x x >Î,()22314g x x x a =-+-,对称轴()1,2x g x =在10,2éö÷êëø递减,在,1,12æùçúèû递增,()2min 18,2g x g a æö==-ç÷èø()[]2224,0,1f x x ax a x =-+-Î,对称轴4a x =,①04a £即0a £时,()f x 在[0,1]递增,()22min min ()04()8f x f a g x a ==->=-恒成立;②014a <<即04a <<时,()f x 在0,4a éö÷êëø递减,在,14a æùçúèû递增,22min min 7()4,()848a f x f a g x a æö==-=-ç÷èø,所以227488a a ->-,故04a <<;③14a ³即4a ³时,()f x 在[0,1]递减,()22min min ()12,()8f x f a a g x a ==--=-,所以2228a a a -->-,解得46a £<,综上(),6a ¥Î-.故答案为:(),6¥-【点睛】方法点睛:本题首先需要读懂题意,进行转化;其次需要分类讨论,结合二次函数的性质最后进行总结,即可求出结果.四、解答题15. 设全集R U =,集合{|23}P x x =-<<,{|31}.Q x a x a =<£+(1)若1a =-,求集合()U P Q I ð;(2)若P Q =ÆI ,求实数a 的取值范围.【答案】(1){|03}x x <<(2)][132,,æö-¥-+¥ç÷èøU 【解析】【分析】(1)先求出U Q ð,再求()U P Q Çð即可;(2)分Q =Æ和Q ¹Æ两种情况求解即可【小问1详解】解:当1a =-时,{|31}{|30}Q x a x a x x =<£+=-<£;{|3U C Q x x =£-或0}x >,又因为{}23P x x =-<<,所以(){|03}.U P Q x x Ç=<<ð【小问2详解】解:由题意知,需分为Q =Æ和Q ¹Æ两种情形进行讨论:当Q =Æ时,即31a a ³+,解得12a ³,此时符合P Q =ÆI ,所以12a ³;当Q ¹Æ时,因为P Q =ÆI ,所以1231a a a +£-ìí<+î或3331a a a ³ìí<+î,解之得3a £-.综上所述, a 的取值范围为][1,3,.2¥¥æö--È+ç÷èø16 已知二次函数()()20f x ax bx c a =++¹满足()()14f x f x x -+=,且()0 1.f =(1)求函数()f x 的解析式;(2)解关于x 的不等式()()2641f x t x t £-+-+.【答案】(1)()2221f x x x =-+(2)答案见解析.【解析】【分析】(1)利用待定系数法计算即可求解析式;(2)根据(1)的结论含参讨论解一元二次不等式即可.【小问1详解】因为()01f =,1c =,所以()21f x ax bx =++,又因为()()14f x f x x -+=,所以()(()22[1)1114a x b x ax bx x ù++++-++=û,所以24ax a b x ++=,所以240a a b =ìí+=î,所以22a b =ìí=-î,即()222 1.f x x x =-+.【小问2详解】由()()2641f x t x t £-+-+,可得不等式()222440x t x t +++£,即()2220x t x t +++£,所以()()20x x t ++£,当2-=-t ,即2t =时,不等式的解集为{|2}x x =-,当2t -<-,即2t >时,不等式的解集为{|2}x t x -££-,当2t ->-,即2t <时,不等式的解集为{|2}x x t -££-,综上所述,当2t =时,不等式的解集为{|2}x x =-,当2t >时,不等式的解集为{|2}x t x -££-,当2t <时,不等式的解集为{|2}.x x t -££-17. 已知函数()221x f x x-=.(1)用单调性的定义证明函数()f x 在()0,¥+上为增函数;(2)是否存在实数l ,使得当()f x 的定义域为11,m n éùêúëû(0m >,0n >)时,函数()f x 的值域为[]2,2m n l l --.若存在.求出l 的取值范围;若不存在说明理由.【答案】(1)证明见详解;(2)存在,()2,+¥.【解析】分析】(1)设()12,0,x x ¥Î+,且12x x <,然后作差、通分、因式分解即可判断()()12f x f x <,得证;(2)根据单调性列不等式组,将问题转化为210x x l -+=存在两个不相等的正根,利用判别式和韦达定理列不等式组求解可得.【小问1详解】()222111x f x x x-==-,设()12,0,x x ¥Î+,且12x x <,【则()()()()22121212122222222212211212111111x x x x x x f x f x x x x x x x x x -+æö--=---=-==ç÷èø,因为120x x <<,所以221212120,0,0x x x x x x <-+>>,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,所以函数()f x 在(0,+∞)上为增函数.【小问2详解】由(1)可知,()f x 在11,m n éùêúëû上单调递增,若存在l 使得()f x 的值域为[]2,2m n l l --,则22112112f m m m f n n n l l ìæö=-=-ç÷ïïèøíæöï=-=-ç÷ïèøî,即221010m m n n l l ì-+=í-+=î,因为0m >,0n >,所以210x x l -+=存在两个不相等的正根,所以21212Δ40100x x x x l l ì=->ï=>íï+=>î,解得2l >,所以存在()2,l ¥Î+使得()f x 的定义域为11,m n éùêúëû时,值域为[]2,2m n l l --.18. 习总书记指出:“绿水青山就是金山银山”.淮安市一乡镇响应号召,因地制宜的将该镇打造成“生态水果特色小镇”.调研过程中发现:某珍稀水果树的单株产量W (单位:千克)与肥料费10x (单位:元)满足如下关系:()252,02()48,251x x W x x x x ì+££ï=í<£ï+î其它成本投入(如培育管理等人工费)为20x (单位:元).已知这种水果的市场售价大约为10元/千克,且供不应求.记该单株水果树获得的利润为()f x (单位:元).(1)求()f x 函数关系式;(2)当投入的肥料费用为多少时,该单株水果树获得的利润最大?最大利润是多少?的【答案】(1)25030100,02()48030,251x x x f x x x x xì-+££ï=í-<£ï+î; (2)当投入肥料费用为30元时,获得的利润最大,最大利润是270元.【解析】【分析】(1)由单株产量W 乘以售价减去肥料费和其它成本投入可得出的函数关系式;(2)利用二次函数的单调性求出当02x ££时,()f x 的最大值,由基本不等式求出当25x <£时,()f x 的最大值,即可得出答案.【小问1详解】(1)由题意可得()()()1020101030f x W x x x W x x=--=-()22105230,025030100,024804830,251030,2511x x x x x x x x x x x x x x ì´+-££ì-+££ïï==íí-<£´-<£ïï+î+î.故()f x 的函数关系式为25030100,02()48030,251x x x f x x x x xì-+££ï=í-<£ï+î.【小问2详解】(2)由(1)22319150,025030100,02102()48030,251651030(1),2511x x x x x f x x x x x x x x ììæö-+££ï-+££ïç÷ïïèø==íí-<£éùïï-++<£+êúïï+ëûîî,当02x ££时,()f x 在30,10éùêúëû上单调递减,在3,210æùçúèû上单调递增,且(0)100(2)240f f =<=,max ()(2)240f x f \==;当25x <£时,16()51030(1)1f x x x éù=-++êú+ëû,16181x x ++³=+Q 当且仅当1611x x=++时,即3x =时等号成立. max ()510308270f x \=-´=.的因为240270<,所以当3x =时,max ()270f x =.当投入的肥料费用为30元时,该单株水果树获得的利润最大,最大利润是270元.19. 已知集合,A B 中的元素均为正整数,且,A B 满足:①对于任意,i j a a A Î,若i j a a ¹,都有i j a a B Î;②对于任意,m k b b B Î,若m k b b <,都有k mb A b Î.(1)已知集合{}1,2,4A =,求B ;(2)已知集合{}()2,4,8,8A t t =>,求t ;(3)若A 中有4个元素,证明:B 中恰有5个元素.【答案】(1){}2,48B =,(2)16t =(3)证明见解析【解析】【分析】(1)根据①可得2,4,8都是B 中的元素,进而证明B 中除2,4,8外没有其他元素即可求解,(2)根据条件①②,即可求解,(3)根据题意可得41a a ,3324421123,,,,a a a a a a a a a a ,4321a a a a 是A 中的元素,进而根据11a =和12a ³可得{}2341111,,,A a a a a =,进而{}3456711111,,,,a a a a a B Í,接下来假设B 中还有其他元素,且该元素为k ,利用k 与31a 的关系得矛盾求解.【小问1详解】由①可得2,4,8都是B 中的元素.下面证明B 中除2,4,8外没有其他元素:假设B 中还有其他元素,分两种情况:第一种情况,B 中最小的元素为1,显然81不是A 中的元素,不符合题意;第二种情况,B 中最小的元素为2,设B 中除2,4,8外的元素为()2k k b b >,因为2k b 是A 中的元素,所以k b 为4或8,而4,8也是B 中的元素,所以B 中除2,4,8外没有其他元素.综上,{}2,4,8B =.【小问2详解】由①可得,8,16,32,2,4,8t t t 都是B 中的元素.显然84,82,162t t t <<<,由(2)可得,422,,8816t t t 是A 中的元素,即,,248t t t 是A 中的元素.因为842t t t t <<<,所以2,4,8842t t t ===,解得16t =.【小问3详解】证明:设{}12341234,,,,A a a a a a a a a =<<<.由①可得,1224,a a a a 都是B 中的元素.显然1224a a a a <,由②可得,2412a a a a 是A 中的元素,即41a a 是A 中的元素.同理可得3324421123,,,,a a a a a a a a a a ,4321a a a a 是A 中的元素.若11a =,则34344122a a a a a a a a =>,所以3412a a a a 不可能是A 中的元素,不符合题意.若12a ³,则32311a a a a a <<,所以321211,a a a a a a ==,即23213121,a a a a a a ===.又因为44443211a a a a a a a <<<<,所以444123321,,a a a a a a a a a ===,即441a a =,所以{}2341111,,,A a a a a =,此时{}3456711111,,,,a a a a a B Í.假设B 中还有其他元素,且该元素为k ,若31k a <,由(2)可得71a A k Î,而7411a a k>,与{}2341111,,,A a a a a =矛盾.若31k a >,因为31k A a Î,所以131,1,2,3,4i k a i a ==,则31,1,2,3,4i k a i +==,即{}45671111,,,k a a a a Î,所以B 中除3456711111,,,,a a a a a 外,没有其他元素.所以{}3456711111,,,,B a a a a a =,即B 中恰有5个元素.【点睛】方法点睛:对于以集合为背景的新定义问题的求解策略:1、紧扣新定义,首先分析新定义的特点,把心定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程中;2、用好集合的性质,解题时要善于从试题中发现可以使用的集合的性质的一些因素.3、涉及有交叉集合的元素个数问题往往可采用维恩图法,基于课标要求的,对于集合问题,要熟练基本的概念,数学阅读技能、推理能力,以及数学抽象和逻辑推理能力.。
南宁市2024-2025学年秋季学期期中考试高一数学试卷考试时长: 120分钟满分: 150分一、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. 全称量词命题“∀x∈R,x²≥0”的否定是,( )^ ∀x∈R,x²≤0 B. ∃x∈R, x²<0C. ∃x∈R,x²≥0 D ∀x∈R, x²<02. 已知集合A={0,1,2}, B={x|-2<x≤3},则A∩B= ( )A. {1}B. {1,2}C. {0,1}D. {0,1,2}3. 集合{1,2}的子集个数为( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个4. “我住在广西”是“我住在中国”的( )A. 充要条件B. 充分不必要条件C. 必要不充分条件D. 既不充分也不必要条件5. 如果m>0, 那么m+4的最小值为( )mA. 2B. 22C. 4D. 86. 函数f(x)=x+3的定义域是( )A. {x|x≥-3}B. {x|x>0}C. {x|x≥3}D. {x|x≥4}7. 已知f(x―3)=2x²―3x+1,则f(1)= ( )A. 15B. 21C. 3D. 08. 若不等式kx²―6kx+k+8≥0的解集为R,则实数k的取值范围是 ( )A. 0≤k≤1B. 0<k≤1C. k<0或k>1D. k≤0或k≥1第1页,共4页二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 若a<b<0, 则下列不等式正确的是 ( )A1 a <1bB.ab<a⁷ c |a| D.1a>1b10. 下列各组函数表示同一函数的是( )A.f(x)=x,g(x)=x2B.f(x)=x²,g(x)=|x|²C.f(x)=x+1,g(x)=x2―1x―1D.f(x)=x0x,g(x)=xx211. 若函数y=x²+bx+c的图象与x轴的两个交点是A(-2,0),B(1,0),则下列结论正确的是( )A. b+c=-1B. 方程x²+bx+c=0的两根是-2, 1C. 不等式.x²+bx+c>0的解集是{x|-2<x<1}D. 不等式x²+bx+c≤0的解集是{x|-2≤x≤1}三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 设集合A={2,1-a,5}, 若4∈A,则a= .13. 已知函数那么f(f(3))= .14. 不等式x+3x―5<0的解集为 .四、解答题:本题共5小题,共77分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本题13分) 已知全集U=R, 集合.A=x|x≥4,B=x|―6≤x≤6.(1)求A∩B和A∪B;(2)求((C U A)∩(C U B)第2页,共4页16.(本题15分) 设集合U=R,A=x|0≤x≤3,B=x|m―1≤x≤2m.(1)m=3,求A∪(C U B);(2) 若B⊆A求m的取值范围.17.(本题15分) 已知二次函数f(x)=x²―ax+b,f(1)=2,f(3)=―6.(1) 求f(x)的解析式;(2) 写出f(x)的单调区间; 并求.x∈[―1,5]时,f(x)的最大值与最小值.第3页,共4页18.(本题17分) 求下列函数的最值. (1) 已知x>2, 求y=x+1x―2的最小值;(2) 已知:x>0,y>0,且2x+y=1.求1x +9y的最小值.(3) 已知(0<x<4,求x(4―3x)的最大值.19.(本题17分)已知函数f(x)=,且f(1)=10.(1) 求a的值;(2) 判断函数f(x)在[3,+∞)上的单调性,并用定义法证明;(3) 求函数f(x)在区间[3,6]上的最大值和最小值.第4页,共4页高一数学11月期中考试参考答案题号1234567891011答案BDDBCABABDBDABD1. B 【详解】全称量词命题“∀x∈R, x²≥0”的否定是 ∃x ∈R,x²<0,故选: B.2. D 【详解】由题意. A =0.1,2,B =x|―2<x ≤3,所以A∩B={0,1,2}.故选: D.3. D 【详解】因为A={0.1}, 所以集合A 有∅,{0},{1},{0,1}共4个子集.故选: D4. B 【详解】“我住在广西”则一定有“我住在中国”,反之不成立,所以“我住在广西”则一定有“我住在中国”的充分不必要条件.故选:B5. C 【详解】 m >0,m +4m ≥2m ⋅4m =4,当且仅当 m =4m ,即m=2时取等号,所以 m +4m 的最小值为4.故选:C6. A 【详解】要使函数 f (x )=x +3有意义, 需x+3≥0, 解得x≥-3, 即得函数的定义域为:{x|x≥-3}.故选: A.7. B 【详解】∵f(x-3)=2x²-3x+1, ∴f(1)=(4-3)=2×4²-3×4+1=21,故选B.8. A 【详解】若k=0, 则不等式为8>0, 满足条件,若k≠0,要使不等式恒成立,则满足 {k >0=36k 2―4k (k +8)≤0, 即 {k >0k 2―k ≤0 则 {k >00≤k ≤1,所以0<k≤1, 综上, 实数k 的取值范围为0≤k≤1. 故选: A9. BD 【详解】对于A 、D,因为a<b<0,所以 ab>0,则 1ab >0,所以 a ⋅1ab <b ⋅1ab ,即 1b <1a ,故A 错误, D 正确; 对于B, 因为a<b<0, 所以a·a>b·a, 即 ab <a²,故 B 正确;对于C, 若a<-1<b<0, 则|a|>1, 0<|b|<1, 所以有|a|>|b|, 故C 错误.故选: BD.10. BD 【分析】同一个函数的定义:如果两个函数的定义域相同,对应关系完全一致,那么这两个函数为同一个函数.根据定义判断选项.【详解】A. f(x)=x,g(x)=|x|,对应关系不一致,不是同一函数.B.f (x )=x²,g (x )=|x|²=x²,定义域相同,对应关系一致,是同一函数.C. f(x)定义域为R, g(x)定义域为{x|x≠1}, 定义域不同, 不是同一函数.D. f(x)定义域为{x|x≠0},可化为 f (x )=1x ,g(x)定义域为 x|x ≠0,可化为 g (x )=1x ,是同一函数.故选: BD.11. ABD 【详解】依题意, 方程 x²+bx +c =0的两根是-2, 1, B 正确;显然-b=-1,c=-2,即b=1,c=-2,b+c=-1, A 正确;不等式 x²+bx +c >0, 即 x²+x ―2>0的解集为{x|x<-2或x>1}, C 错误;不等式 x²+bx +c ≤0,即 x²+x ―2≤0的解集是 x|―2≤x ≤1,D 正确.故选: ABD 12. - 3【详解】集合A={2,1-a,5},若4∈A, 则1-a=4⇒a=-3.故答案为: - 313. - 1【详解】因为 f (x )={2―x (x ≥1)x 2+x ―1(x <1),所以f(3)=2-3=-1,所以 f (f (3))=f (―1)=(―1)²―1―1=―1, 故答案为: -1.14. {x|-3<x<5}【详解】 x +3x ―5<0(x +3)(x ―5)<0,解得 ―3<x <5..故答案为: x|―3<x <5答案第1页,共3页15.【详解】(1) A={x|x≥4},B={x|-6≤x≤6},A∩B={x|4≤x≤6}3分A∪B=x|x≥―6 .6分(2)C U A={x|x<4} .8分或x>6}- .10分(C U A)∩(C U B)={x|x<―6} .13分16. 【详解】A={x|0≤x≤3}(1)1分故可得或x>6}- .3分所以或x>6}-(2) 由题B⊆A:当B=∅时,m-1>2m,解得m<-1,符合题意;分 (9)分 (13)综上可得,m的取值范围为m<-1或 (15)17.【详解】(1) 因为f(x)=x²―ax+b,且f(1)=2,f(3)=-6,.............................................................................................2分解得(a=8, b=9, .........................................................5分(只有一个正确得2分)....................................................................................所以6分(2)由(1)知.对称轴为x=4,图象开口朝上分 (8)所以f(x)的减区间是(-∞,4],增区间是....................................[4,+∞)10又4∈[-1,5],所以f(x)在区间[-1,4]上单调递减,在区间[4,5]上单调递增, (12)所以f(x)ₘᵢₙ=f(4)=―7, ………………………………13分f(x)最大值在f(-1)或f(5)取到, f(-1)=18, f(5)=-6,∴f(-1)>f(5)·f(x)ₘₐₓ=f(―1)=18 ………………………………………15分18.【详解】(1)∵x>2,x―2>0,1x―2>0.6分…14分而y=x+1x―2=x―2+1x―2+2≥2(x―2)⋅1x―2+2=4, .3分当且仅当即x=3时取等号,所以……………………………………………………………5分(2)1x+9y=(1x+9y)(2x+y)=11+y x+18x y211+2yx ⋅18xy=11+62, ..8分当且仅当时,取等号,又2x+y=1,即时分101 x +9y取得最小值11+62 11分(3)15分当且仅当3x=4-3x时取等号,即(满足0<x<4)时x(4-3x)最大值为 (17)法二:函数y=x(4―3x)=―3x²+4x的开口向下,对称轴为x=―4―6=23, ..15分所以当时,x(4-3x)取得最大值为1719.【详解】(1) 函数f(x)=x2+ax,因为f(1)=10,…………………………………………………………………………………………………3分(2)函数f(x)在[3,+∞)上单调递增,知由下面证明单调区间,设3≤x₁<x₂,则f(x1)―f(x2)=x1―x2+9x1―9x2=(x1―x2)(x1x2―9x1x2), .8分由3≤x₁<x₂,则x₁x₂―9>0,x₁―x₂<0,x₁x₂>0, 11分所以(x1―x2)x1x2―9x1x2<0⇒f(x1)―f(x2)<0,即f(x₁)<f(x₂), ..12分……………………………………………………………………………………………13分(3)由(2)可知f(x)在区间[3,+∞)上单调递增,则在区间[3,6]上单调递增…………14分所以f(x)mn=f(3)=3+93=6,f(x)max=f(6)=6+96=152, 16分 (6)答案第3页,共3页。
高一数学上学期期中考试第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(1)已知集合{}{}{}d c b C c b a B b a A ,,,,,,,===,则集合A (∩)B ∪C 等于( ) A.{}c b a ,, B.{}d b a ,, C.{}d c b ,, D.{}d c b a ,,, (2)不等式0322>-+x x 的解集为 ( ) A.{}31<<-x x B.{}13-<>x x x 或 C.{}13<<-x x D.{}31-<>x x x 或(3)不等式311<+<x 的解集为 ( )A.)2,0(B.)0,2(-∪)4,2(C.)0,4(-D.)2,4(--∪)2,0( (4)若命题p 的否命题是q ,命题q 的逆命题是r ,则r 是p 的逆命题的 ( ) A.原命题 B. 逆命题 C. 否命题 D. 逆否命题 (5)已知命题p 、q ,则“命题p 或q 为真”是“命题p 且q 为真”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(6)函数)0()(2≤=x x x f 的反函数是 ( ) A.)0()(1≥=-x x x f B.)0()(1≥-=-x x x fC.)0()(1≤--=-x x x fD.)0()(21≤-=-x x x f(7)函数x x y +-=1的定义域为 ( )A.{}1≤x x B.{}0≥x x C.{}01≤≥x x x 或D.{}10≤≤x x(8)设函数⎩⎨⎧>-+≤-=,1,2,1,1)(22x x x x x x f 则))2(1(f f 的值为 ( )A.1615B.1627-C.98D.18(9)“21<-x ”是“3<x ”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 (10)函数)(x f y =的反函数)(1x fy -=的图像与y 轴交于点)2,0(P (如图所示),则方程0)(=x f 在[1,4]上的根是=x ( )A.4B.3C.2D.1(11)设,,R b a ∈,集合{},,,0,,1⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+b a b a b a 则=-a b( )A.1B.1-C.2D.2- (12)为确保信息安全,信息需加密传输,发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密),已知加密规则为:明文d c b a ,,,对应密文,4,32,2,2d d c c b b a +++例如,明文1,2,3,4对应密文5,7,18,16.当接收方收到密文14,9,23,28时,则解密得到的明文为 ( )A.4,6,1,7B.7,6,1,4C.6,4,1,7D.1,6,4,7第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上. (13)xx 232>-的解集是 .(14)已知函数⎩⎨⎧>-≤+=,0),3(,0,52)(x x f x x x f 则=)5(f . (15)函数)40(1≤≤+=x x y 的反函数是 .(16)已知函数5124)32(2++=+x x x f ,则=)(x f . 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.(17)(本小题满分10分)设集合{},1212,2⎭⎬⎫⎩⎨⎧<+-=<-=x x x B a x x A 若B A ⊆,求实数a 的取值范围.(18)(本小题满分12分)已知函数384)12(2++=+x x x f . (Ⅰ)求)(x f 的解析式; (Ⅱ)求)(x f 的值域; (Ⅲ)解不等式3)(>x f .(19)(本小题满分12分)已知函数⎩⎨⎧<-≥=.0,,0,2)(2x x x x x f (Ⅰ)求)(x f 的反函数; (Ⅱ)作函数)(x f 的图象.(20)(本小题满分12分)解关于x 的不等式.01)1(2<++-x a ax(21)(本小题满分12分) 解不等式.4212>-++x x(22)(本小题满分12分)设:P 函数a x a y +-=)1(在),(+∞-∞上单调递减,:Q 函数a x ax y +-=2的定义域是R ,如果P 或Q 为真,P 且Q 为假,求实数a 的取值范围.高一数学评分参考选择题:共12小题,每小题5分,共60分.(1)D (2)A (3)D (4)C (5)B (6)B (7)D (8)A (9)A (10)C (11)C (12)C 二、填空题:共4小题,每小题5分,共20分.(13))1,(-∞∪),3(+∞; (14)3;(15))31(122≤≤+-=x x x y ; (16)42-x . 三、解答题:(17) (本小题满分10分) 解:22222+<<-⇒<-<-⇒<-a x a a x a x ,∴{}22+<<-=a x a x A ……3分320231212<<-⇒<+-⇒<+-x x x x x ,∴{}32<<-=x x B ……6分又,B A ⊆∴,10,1,0,32,22≤≤⇒⎩⎨⎧≤≥⇒⎩⎨⎧≤+-≥-a a a a a∴a 的取值范围是{}10≤≤a a . ……10分(18)(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)令,12+=x t 则,21-=t x 有,23)21(8)21(4)(22t t t t t f +=+-+-=∴.2)(2x x x f += ……4分 (Ⅱ),11)1(2)(22-≥-+=+=x x x x f ∴ )(x f 的值域为{}.1-≥y y ……8分(Ⅲ)3)(>x f 即322>+x x ,∴0322>-+x x ,∴ 3-<x 或.1>x ……12分 (19)(本小题满分12分)解:(Ⅰ)当0≥x 时,由x y 2=得y x 21=,则,21)(1x x f =-当0<x 时,由2x y -=得y x --=,则,)(1x x f --=-综上,⎪⎩⎪⎨⎧-≥=-,0,1)(1x x x f ……8分 (Ⅱ)……12分(20)(本小题满分12分)解:①当0=a 时,原不等式为,01<+-x0=a {}.1>x x②当0>a 时,原不等式为,0)1)(1(<--x ax若,11>a 即10<<a 时,原不等式的解集为.11⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x x ……4分若,11=a 即1=a 时,原不等式的解集为.φ ……6分若,11<a 即1>a 时,原不等式的解集为.11⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<x a x ……8分 ③当0<a 时,原不等式为,0)1)(1(<--x ax原不等式的解集为.11⎭⎬⎫⎩⎨⎧><x a x x 或 ……10分 综上,当0=a 时,原不等式的解集为{}1>x x ;当10<<a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x x 11;当1=a 时,原不等式的解集为φ;当1>a 时,原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<11x a x ;当0<a 时,原不等式的解集为.11⎭⎬⎫⎩⎨⎧><x a x x 或 ……12分 (21)(本小题满分12分)解:原不等式等价于①⎪⎩⎪⎨⎧>--+--<,4)2()12(,21x x x 或②⎪⎩⎪⎨⎧>--+<≤-,4)2()12(,221x x x 或③⎩⎨⎧>-++≥,4)2()12(,2x x x ……6分 由①得,1-<x 由②得,21<<x 由③得,2≥x综上,原不等式的解集为{}.11>-<x x x 或 ……12分(22)(本小题满分12分)解:∵ 函数a x a y +-=)1(在),(+∞-∞上单调递减, ∴ ,01<-a 即.1<a∴ .1:<a P ……2分∵ 函数a x ax y +-=2的定义域是R , ∴ 02≥+-a x ax 对R x ∈恒成立. 当0=a 时,不符合要求.当0≠a 时,⎩⎨⎧≥⇒≤-=∆>.21,041,02a a a∴.21:≥a Q ……6分 ∵ P 或Q 为真,P 且Q 为假,∴ P 、Q 必一真一假. ……7分 若P 真Q 假,则a 的取值范围是{}1<a a ∩⎭⎬⎫⎩⎨⎧<=⎭⎬⎫⎩⎨⎧<2121a a a a . ……9分若P 假Q 真,则a 的取值范围是{}1≥a a ∩{}121≥=⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥a a a a . ……11分综上,a 的取值范围是⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥<121a a a 或. ……12分。