2024年下学期期中考试试卷高一数学(答案在最后)时量:120分钟分值:150分一、单选题: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.若集合{1,2}A =,{,}B xy x A y A =∈∈,则集合B 中元素的个数为()A.4B.3C.2D.12.设,a b ∈R ,则“a b =”是“22a b =”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3.命题“a ∃∈R ,210ax +=有实数解”的否定是()A.a ∀∈R ,210ax +≠有实数解 B.a ∃∈R ,210ax +=无实数解C.a ∀∈R ,210ax +=无实数解D.a ∃∈R ,210ax +≠有实数解4.已知集合{1,2}M =,{1,2,4}N =,给出下列四个对应关系:①1y x=,②1y x =+,③y x =,④2y x =,请由函数定义判断,其中能构成从M 到N 的函数的是()A.①②B.①③C.②④D.③④5.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图像可能是()A. B.C. D.6.若0a >,0b >,且4a b +=,则下列不等式恒成立的是()A.02a << B.111a b+≤2≤ D.228a b +≤7.已知定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =,则满足()0xf x <的x 的取值范围是()A.(,2)(2,)-∞-+∞B.(0,2)(2,)+∞ C.(2,0)(2,)-+∞ D.(,2)(0,2)-∞-8.若函数2(21)2(0)()(2)1(0)b x b x f x x b x x -+->⎧=⎨-+--≤⎩,为在R 上的单调增函数,则实数b 的取值范围为()A.1,22⎛⎤⎥⎝⎦ B.1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭C.[]1,2 D.[2,)+∞二、多选题:本题共3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.全选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.9.对于函数()bf x x x=+,下列说法正确的是()A.若1b =,则函数()f x 的最小值为2B.若1b =,则函数()f x 在(1,)+∞上单调递增C.若1b =-,则函数()f x 的值域为RD.若1b =-,则函数()f x 是奇函数10.已知二次函数2y ax bx c =++(a ,b ,c 为常数,且0a ≠)的部分图象如图所示,则()A.0abc >B.0a b +>C.0a b c ++< D.不等式20cx bx a -+>的解集为112x x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭-<<11.定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x f y f x y +=+,当0x <时,()0f x >.则下列说法正确的是()A.(0)0f = B.()f x 为奇函数C.()f x 在区间[],m n 上有最大值()f n D.()2(21)20f x f x -+->的解集为{31}x x -<<三、填空题,本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若36a ≤≤,12b ≤≤,则a b -的范围为________.13.定义在R 上的函数()f x 满足:①()f x 为偶函数;②()f x 在(0,)+∞上单调递减;③(0)1f =,请写出一个满足条件的函数()f x =________.14.对于一个由整数组成的集合A ,A 中所有元素之和称为A 的“小和数”,A 的所有非空子集的“小和数”之和称为A 的“大和数”.已知集合{1,0,1,2,3}B =-,则B 的“小和数”为________,B 的“大和数”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.(13分)已知集合{3}A x a x a =≤≤+,集合{1B x x =<-或5}x >,全集R U =.(1)若A B =∅ ,求实数a 的取值范围;(2)若命题“x A ∀∈,x B ∈”是真命题,求实数a 的取值范围.16.(15分)已知幂函数()2()253mf x m m x =-+是定义在R 上的偶函数.(1)求()f x 的解析式;(2)在区间[]1,4上,()2f x kx >-恒成立,求实数k 的取值范围.17.(15分)已知关于x 的不等式(2)[(31)]0mx x m ---≥.(1)当2m =时,求关于x 的不等式的解集;(2)当m ∈R 时,求关于x 的不等式的解集.18.(17分)为促进消费,某电商平台推出阶梯式促销活动:第一档:若一次性购买商品金额不超过300元,则不打折;第二档:若一次性购买商品金额超过300元,不超过500元,则超过300元部分打8折;第三档:若一次性购买商品金额超过500元,则超过300元,不超过500元的部分打8折,超过500元的部分打7折.若某顾客一次性购买商品金额为x 元,实际支付金额为y 元.(1)求y 关于x 的函数解析式;(2)若顾客甲、乙购买商品金额分别为a 、b 元,且a 、b 满足关系式45085b a a =++-320(90)a ≥,为享受最大的折扣力度,甲、乙决定拼单一起支付,并约定折扣省下的钱平均分配.当甲、乙购买商品金额之和最小时,甲、乙实际共需要支付多少钱?并分析折扣省下来的钱平均分配,对两人是否公平,并说明理由.(提示:折扣省下的钱=甲购买商品的金额+乙购买商品的金额-甲乙拼单后实际支付的总额)19.(17分)经过函数性质的学习,我们知道:“函数()y f x =的图象关于原点成中心对称图形”的充要条件是“()y f x =是奇函数”.(1)若()f x 为定义在R 上的奇函数,且当0x <时,2()1f x x =+,求()f x 的解析式;(2)某数学学习小组针对上述结论进行探究,得到一个真命题:“函数()y f x =的图象关于点(,0)a 成中心对称图形”的充要条件是“()y f x a =+为奇函数”.若定义域为R 的函数()g x 的图象关于点(1,0)成中心对称图形,且当1x >时,1()1g x x=-.(i )求()g x 的解析式;(ii )若函数()f x 满足:当定义域为[],a b 时值域也是[],a b ,则称区间[],a b 为函数()f x 的“保值”区间,若函数()tg()(0)h x x t =>在(0,)+∞上存在保值区间,求t 的取值范围.2024年下学期期中考试参考答案高一数学1.B2.A3.C4.D【详解】对于①,1y x =,当2x =时,1N 2y =∉,故①不满足题意;对于②,1y x =+,当1x =-时,110N y =-+=∉,故②不满足题意;对于③,y x =,当1x =时,1y N =∈,当2x =时,2N y =∈,故③满足题意;对于④,2y x =,当1x =时,1y N =∈,当2x =时,4N y =∈,故④满足题意. D.5.A6.C 【详解】因为0a >,0b >,当3a =,1b =时,3ab =,1114133a b +=+=,2210a b +=,所以ABC 选项错误.由基本不等式a b +≥22a b+≤=,选C.7.A 【详解】定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,故函数在(0,)+∞上单调递减,且(2)0f =,故(2)(2)0f f -=-=,函数在(2,0)-和(2,)+∞上满足()0f x <,在(,2)-∞-和(0,2)上满足()0f x >.()0xf x <,当0x <时,()0f x >,即(,2)x ∈-∞-;当0x >时,()0f x <,即(2,)x ∈+∞.综上所述:(,2)(2,)x ∈-∞-+∞ .故选A.8.C 【详解】21020221b b b ->⎧⎪-⎪≥⎨⎪-≥-⎪⎩,解得12b ≤≤.∴实数b 的取值范围是[]1,2,故选C.9.BCD 10.ACD11.ABD解:因为函数()f x 满足()()()f x f y f x y +=+,所以(0)(0)(0)f f f +=,即2(0)(0)f f =,则(0)0f =;令y x =-,则()()(0)0f x f x f +-==,故()f x 为奇函数;设12,x x ∈R ,且12x x <,则1122122()()()()f x f x x x f x x f x =-+=-+,即1212())()(0f x f x f x x -=->,所以()f x 在R 上是减函数,所以()f x 在区间[],m n 上有最大值()f m ;由2(21)(2)0f x f x -+->,得2(23)(0)f x x f +->,由()f x 在R 上减函数,得2230x x +-<,即(3)(1)0x x +-<,解得31x -<<,所以2(21)(2)0f x f x -+->的解集为{31}x x -<<,故选ABD.12.[1,5]13.21x -+(答案不唯一)14.5,80【详解】由题意可知,B 的“小和数”为(1)01235-++++=,集合B 中一共有5个元素,则一共有52个子集,对于任意一个子集M ,总能找到一个子集M ,使得M M B = ,且无重复,则M 与M 的“小和数”之和为B 的“小和数”,这样的子集对共有54222=个,其中M B =时,M =∅,考虑非空子集,则子集对有421-对,则B 的“大和数”为4(21)5580-⨯+=.故答案为:5;80.15.【详解】(1)因为3a a <+对任意a ∈R 恒成立,所以A ≠∅,又A B =∅ ,则135a a ≥-⎧⎨+≤⎩,解得12a -≤≤;(2)若x A ∀∈,x B ∈是真命题,则有A B ⊆,则31a +<-或5a >,所以4a <-或5a >.16.【详解】(1)因为2()(253)mf x m m x =-+是幂函数,所以22531m m -+=,解得2m =或12,又函数为偶函数,故2m =,2()f x x =;(2)原题可等价转化为220x kx -+>对[1,4]x ∈恒成立,分离参数得2k x x <+,因为对[1,4]x ∈恒成立,则min 2(k x x<+,当0x >时,2x x +≥=当且仅当2x x=即x =时取得最小值.故k <17.【详解】(1)解:当2m =时,不等式可化为(1)(5)0x x --≥解得1x ≤或5x ≥,所以当2m =时,不等式的解集是{1x x ≤或5}x ≥.(2)①当0m =时,原式可化为2(1)0x -+≥,解得1x ≤-;②当0m <时,原式可化为2((31)]0x x m m ---≤,令231m m =-,解得23m =-或1;1)当23m <-时,231m m -<.故原不等式的解为231m x m -≤≤;2)当23m =-时,解得3x =-;3)当203m -<<时,231m m <-,原不等式的解为231x m m≤≤-;③当0m >时,原式可化为2((31)]0x x m m---≥,1)当01m <<时,231m m >-,2x m∴≥或31x m ≤-;2)当1m =时,不等式为2(2)0x -≥,x ∈R ;3)当1m >时,231m m <-,31x m ∴≥-或2x m≤.综上,当23m <-时,原不等式的解集为231x m x m ⎧⎫⎨⎬⎩⎭-≤≤;当23m =-时,不等式的解集为{}3x x =-;当203m -<<时,解集为231x x m m ⎧⎫⎨⎬⎩⎭≤≤-;当0m =时,解集为{}1x x ≤-;当01m <<时,不等式的解集是{2x x m ≥或31}x m ≤-;当1m =时,不等式的解集为R ;当1m >时,解集是{31x x m ≥-或2}x m≤.18.【详解】(1)由题意,当0300x <≤时,y x =;当300500x <≤时,3000.8(300)0.860y x x =+-=+;当500x <时,3000.8(500300)0.7(500)0.7110y x x =+-+-=+.综上,,03000.860,300500 0.7110,500x x y x x x x <≤⎧⎪=+<≤⎨⎪+<⎩.(2)甲乙购买商品的金额之和为4502320(90)85a b a a a +=++≥-.45045023202(85)3201708585a b a a a a +=++=-+++--490230490550≥=⋅+=(元)当且仅当4502(85)85a a -=-即8515a -=±时,原式取得最小值.此时100a =(或70a =,舍去),550450b a =-=(元)因为550500>,则拼单后实付总金额0.7550110495M =⨯+=(元)故折扣省下来的钱为55049555-=(元).则甲乙拼单后,甲实际支付5510072.52-=(元),乙实际支付55450422.52-=(元)而若甲乙不拼单,因为100300<,故甲实际应付100a '=(元);300450500<<,乙应付0.845060420b '=⨯+=(元).因为420元<422.5元,若按照“折扣省下来的钱平均分配”的方式,则乙实付金额b 比不拼单时的实付金额b '还要高,因此该分配方式不公平.(能够答出“乙购买的商品的金额是甲购买商品的金额的4.5倍,则乙应减的价钱应是甲的4.5倍,故不公平”之类的答案的可酌情给分)答:当甲、乙的购物金额之和最小时,甲、乙实际共需要支付495元.若按“折扣省下来的钱平均分配”的方式拼单,则拼单后乙实付422.5元,比不拼单时的实付420元还要高,因此这种方式对乙不公平.19.【详解】(1)()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x >时,0x -<,所以()()f x f x =--()2211x x ⎡⎤=--+=--⎣⎦,又()00f =,所以()221,00,01,0x x f x x x x ⎧+<⎪==⎨⎪-->⎩;(2)(i )因为定义域为R 的函数()g x 的图象关于点()1,0成中心对称图形,所以()1y g x =+为奇函数,所以()()11g x g x +=--,即()()2g x g x =--,1x <时,21x ->,所以()()1121122g x g x x x ⎛⎫=--=--=-+ ⎪--⎝⎭.所以()11,111,12x xg x x x ⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-+<⎪-⎩;(ii )()()()11,1tg 011,12t x x h x x t t x x ⎧⎛⎫⋅-≥ ⎪⎪⎪⎝⎭==>⎨⎛⎫⎪⋅-+< ⎪⎪-⎝⎭⎩,a )当()0,1x ∈时,()11()11022h x t t t x x ⎛⎫⎛⎫=⋅-+=⋅--> ⎪ --⎝⎭⎝⎭在()0,1单调递增,当()[,]0,1a b ⊆时,则112112t a a t bb ⎧⎛⎫⋅--= ⎪⎪-⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪⋅--= ⎪⎪-⎝⎭⎩,即方程112t x x ⎛⎫⋅--= ⎪-⎝⎭在()0,1有两个不相等的根,即()220x t x t +--=在()0,1有两个不相等的根,令()()()22,0m x x t x t t =+-->,因为()()0011210m t m t t ⎧=-<⎪⎨=+--=-<⎪⎩,所以()220x t x t +--=不可能在()0,1有两个不相等的根;b )当()1,x ∈+∞时,()()110h x t t x ⎛⎫=⋅-=> ⎪⎝⎭在()1,+∞单调递增,当()[,]1,a b ⊆+∞时,则1111t a a t bb ⎧⎛⎫⋅-= ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪⋅-= ⎪⎪⎝⎭⎩,即方程11t x x ⎛⎫⋅-= ⎪⎝⎭在()1,+∞有两个不相等的根,即20x tx t -+=在()1,+∞有两个不相等的根,令()()2,0n x x tx t t =-+>,则有()2110022212n t t t t t n t t t⎧=-+>⎪⎪⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⋅+<⎨ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎪⎪>⎪⎩,解得4t >.c )当01a b <<<时,易知()g x 在R 上单调递增,所以()()()tg 0h x x t =>在()0,+∞单调递增,此时11211t a a t bb ⎧⎛⎫⋅--= ⎪⎪-⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪⋅-= ⎪⎪⎝⎭⎩,即()()()()()2222211221111111211112111a a a a a t a a a a a b b b t b b b b ⎧---+-====-+⎪⎪----⎨-+-+⎪===-++⎪---⎩令()()()11,011r a a a a =--+<<-,则易知()r a 在()0,1递减,所以()()00r a r <=即0t <,又1b >时,()112241t b b =-++≥=-,当且仅当()111b b -=-,即2b =时取等,以()()110111241t a a t b b ⎧=-+<⎪⎪-⎨⎪=-++≥⎪-⎩,此时无解;t 的范围是()4,+∞.。