高一数学上学期第一次月考模拟试卷-【题型分类归纳】(解析版)
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高一数学第一学期月考模拟卷一、单项选择题(本大题共8个小题,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{}1,0,1,2,3P =-,集合{}12Q x x =-<<,则P Q = ()A.{}1 B.{}0,1 C.{}1,0,1- D.{}0,1,22.下列函数中,是同一函数的是()A.2y x =与y x x= B.y =2y =C.2x x y x+=与1y x =+ D.21y x =+与21y t =+3.函数()11f x x =++的定义域为()A.{|3x x ≥-且}1x ≠- B.{|3x x >-且}1x ≠- C.{}1|x x ≥- D.{}|3x x ≥-4.“0x >”是“20x 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5.若21y x ax =-+有负值,则a 的取值范围是()A .2a >或2a <-B .22a -<<C .2a ≠±D .13a <<6.下列函数中,值域是(0,)+∞的是()A.21(0)y x x =+> B.2y x = C.y = D.2y x=7.若0,0a b >>,则“4a b +≤”是“4ab ≤”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8.已知集合{}2|340A x x x =--<,{|()[(2)]0}B x x m x m =--+>,若A B =R ,则实数m 的取值范围是()A.(1,)-+∞ B.(,2)-∞ C.(1,2)- D.[1,2]-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得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.已知集合22–234,4{}3M x x x x =+-+-,,若2M ∈,则满足条件的实数x 可能为()A .2B .–2C .–3D .110.设{}28150A x x x =-+=,{}10B x ax =-=,若A B B = ,则实数a 的值可以为()A.15B.0C.3D.1311.有下面四个不等式,其中恒成立的有()A.2a b+ B.1(1)4a a -≤C.222a b c ab bc ca++≥++ D.2b a a b+≥12.下列命题正确的是()A.2,,2(1)0a b R a b ∃∈-++≤ B.a R x R ∀∈∃∈,,使得2>ax C.0ab ≠是220a b +≠的充要条件D.1a b >-≥,则11a b a b≥++三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.若命题“x R ∃∈使()2110x a x +-+<”是假命题,则实数a 的取值范围为_______________.14.已知不等式2520ax x +->的解集是M .若2M ∈且3M ∉,求a 的取值范围_______________.15.设U 为全集,对集合X 、Y ,定义运算“*”,()U X Y X Y *=I ð.对于集合{}1,2,3,4,5,6,7,8U =,{}1,2,3X =,{}3,4,5Y =,{}2,4,7Z =,则()X Y Z **=_______________.16.已知函数()f x ,则函数()y f x =的定义域为______________;函数(21)y f x =+的定义域是___________________.四、解答题(本大题共6个小题,18题10分,19题~23题每题12分.共70分.)17.已知集合{}22|430A x x ax a =-+<,集合{|(3)(2)0}B x x x =--≥.(1)当1a =时,求,A B A B ;(2)设0a >,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.18.已知命题p :[1,2]x ∀∈,20x a -≥,命题q :x R ∃∈,2220x ax a +-=+.若命题p 与q 都是真命题,求实数a 的取值范围.19.解关于x 的不等式2(23)60()ax a x a R -++>∈.20.已知函数()2()(2)4f x x a x a R =-++∈.(1)若关于x 的不等式()0f x <的解集为()1,b ,求a 和b 的值;(2)若对14x ∀≤≤,()1f x a ≥--恒成立,求实数a 的取值范围.21.在城市旧城改造中,某小区为了升级居住环境,拟在小区的闲置地中规划一个面积为2200m 的矩形区域(如图所示),按规划要求:在矩形内的四周安排2m 宽的绿化,绿化造价为200元/2m ,中间区域地面硬化以方便后期放置各类健身器材,硬化造价为100元/2m .设矩形的长为()m x .(1)设总造价y (元)表示为长度()m x 的函数;(2)当()m x 取何值时,总造价最低,并求出最低总造价.22.已知()f x 是二次函数,且满足(0)2f =,(1)()23f x f x x +-=+.(1)求函数()f x 的解析式;(2)设()()2h x f x tx =-,当[]1,3x ∈时,求函数()h x 的最小值.高一数学第一学期月考模拟卷答案一、单项选择题(本大题共8个小题,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{}1,0,1,2,3P =-,集合{}12Q x x =-<<,则P Q = ()A.{}1 B.{}0,1 C.{}1,0,1- D.{}0,1,2【解析】交集是两个集合的公共元素,故{}0,1P Q ⋂=.【答案】B 2.下列函数中,是同一函数的是()A.2y x =与y x x= B.y =2y =C.2x x y x+=与1y x =+ D.21y x =+与21y t =+【解析】【详解】A 中的函数22,0,0x x y x x x x ⎧≥==⎨-<⎩,故两个函数的对应法则不同,故A 中的两个函数不是相同的函数;B 中函数y =R ,而2y =的定义域为[)0,+∞,故两个函数不是相同的函数;C 中的函数2x xy x+=的定义域为()(),00,-∞⋃+∞,而1y x =+的定义域为R ,故两个函数不是相同的函数;D 中的函数定义域相同,对应法则相同,故两个函数为同一函数,综上,选D.3.函数()11f x x =++的定义域为()A.{|3x x ≥-且}1x ≠- B.{3xx -且}1x ≠- C.{}1|x x ≥- D.{}|3x x ≥-【解析】根据二次根式的性质结合分母不为0,求出函数的定义域即可.【详解】由题意得:3010x x +≥⎧⎨+≠⎩,解得:3x ≥-且1x ≠-.故选:A .4.“0x >”是“20x 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【解析】设A ={x |x >0},B ={x |x <1-,或x >0},判断集合A ,B 的包含关系,根据“谁小谁充分,谁大谁必要”的原则,即可得到答案.【详解】设A ={x |x >0},B ={x |x <1-,或x >0},∵A ≠⊂B ,故“x >0”是“20x x +>”成立的充分不必要条件.故选A .5.若21y x ax =-+有负值,则a 的取值范围是()A .2a >或2a <-B .22a -<<C .2a ≠±D .13a <<【解析】【详解】因为21y x ax =-+有负值,所以必须满足二次函数的图象与x 轴有两个不同的交点,2()40Δa =-->,24a >,即2a >或2a <-,故选A .6.下列函数中,值域是(0,)+∞的是()A.21(0)y x x =+>B.2y x =C.y =D.2y x=【解析】A 、函数21y x =+在(0,)+∞上是增函数,∴函数的值域为(1,)+∞,故错;B 、函数20y x = ,函数的值域为[)0,+∞,故错;C 、函数y =的定义域为(,1)(1,)-∞-+∞ 0>0>,故函数的值域为(0,)+∞D 、函数2y x=的值域为{|0}y y ≠,故错;故选:C .【点睛】本题考查,二次函数,一次函数的值域,考查学生发现问题解决问题的能力,属于基础题.7.若0,0a b >>,则“4a b +≤”是“4ab ≤”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【解析】当0, 0a >b >时,a b +≥,则当4a b +≤时,有4a b ≤+≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立,综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件.【答案】A8.已知集合{}2|340A x x x =--<,{|()[(2)]0}B x x m x m =--+>,若A B = R ,则实数m 的取值范围是()A.(1,)-+∞ B.(,2)-∞ C.(1,2)- D.[1,2]-【解析】【详解】集合{}2|340(1,4)A x x x =--<=-,集合{|()[(2)]0}(,)(2,)B x x m x m m m =--+>=-∞⋃++∞,若A B = R ,则124m m >-⎧⎨+<⎩,解得(1,2)m ∈-,故选C.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得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.已知集合22–234,4{}3M x x x x =+-+-,,若2M ∈,则满足条件的实数x 可能为()A .2B .–2C .–3D .1【答案】AC10.设{}28150A x x x =-+=,{}10B x ax =-=,若A B B = ,则实数a 的值可以为()A.15B.0C.3D.13【解析】28150x x -+= 的两个根为3和5,{}3,5A \=,A B B = ,B A ∴⊆,B ∴=∅或{}3B =或{}5B =或{}3,5B =,当B =∅时,满足0a =即可,当{}3B =时,满足310a -=,13a ∴=,当{}5B =时,满足510a -=,15a ∴=,当{}3,5B =时,显然不符合条件,∴a 的值可以是110,,35.【答案】ABD11.有下面四个不等式,其中恒成立的有()A.2a b+ B.1(1)4a a -≤C.222a b c ab bc ca++≥++ D.2b a a b+≥【解析】A.当0,0a b <<时,2a b+不成立,故错误;B.a (1﹣a )22111244a a a ⎛⎫-+=--+≤ ⎪⎝⎭,故正确;C.2222222,2,2a b ab a c a cc b cb +≥+≥+≥,两边同时相加得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca ,故正确D.当,a b 异号时,不成立,故错误;故选:BC 12.下列命题正确的是()A.2,,2(1)0a b R a b ∃∈-++≤ B.a R x R ∀∈∃∈,,使得2>ax C.0ab ≠是220a b +≠的充要条件 D.1a b >-≥,则11a ba b≥++【解析】A .当2,1a b ==-时,不等式成立,所以A 正确.B.当0a =时,0=02x ⋅<,不等式不成立,所以B 不正确.C.当0,0a b =≠时,220a b +≠成立,此时=0ab ,推不出0ab ≠.所以C 不正确.D.由(1)(1)11(1)(1)(1)(1)a b a b b a a b a b a b a b +-+--==++++++,因为1a b >-≥,则11a b a b≥++,所以D 正确.【答案】AD三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.若命题“x R ∃∈使()2110x a x +-+<”是假命题,则实数a 的取值范围为_______________.,【解析】由题意得若命题“2R,(1)10x x a x ∃∈+-+<”是假命题,则命题“2R,(1)10x x a x ∀∈+-+≥,”是真命题,则需()2014013a a ∆≤⇒--≤⇒-≤≤,故本题正确答案为[]1,3-.14.已知不等式2520ax x +->的解集是M .若2M ∈且3M ∉,求a 的取值范围_______________.【解析】∵不等式2520ax x +->的解集是M ,2M ∈且3M ∉,∴4809130a a +>⎧⎨+≤⎩,解得–2a <139≤-15.设U 为全集,对集合X 、Y ,定义运算“*”,()U X Y X Y *=I ð.对于集合{}1,2,3,4,5,6,7,8U =,{}1,2,3X =,{}3,4,5Y =,{}2,4,7Z =,则()X Y Z **=___________.【解析】【详解】由于{}1,2,3,4,5,6,7,8U =,{}1,2,3X =,{}3,4,5Y =,{}2,4,7Z =,则{}3X Y =I ,由题中定义可得(){}1,2,4,5,6,7,8U X Y X Y *==I ð,则(){}2,4,7U X Y Z =I I ð,因此,()(){}1,3,5,6,8UUX Y Z X Y Z **==⎡⎤⎣⎦I I ,故答案为{}1,3,5,6,8.16.已知函数f (x ),则函数y =f (x )的定义域为_____;函数(21)y f x =+的定义域是_____.【答案】(1).[]1,4-(2).31,2⎡⎤-⎢⎣⎦【解析】(1)令2340x x -++≥,解得14x -≤≤,()f x ∴的定义域为[]1,4-;(2)()f x 的定义域为[]1,4-,∴在函数(21)f x +中,满足1214x -£+£,解得312x -≤≤,(21)f x ∴+的定义域为31,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故答案为:(1)[]1,4-(2)31,2⎡⎤-⎢⎣⎦.四、解答题(本大题共6个小题,18题10分,19题~23题每题12分.共70分.)17.已知集合{}22|430A x x ax a =-+<,集合{|(3)(2)0}B x x x =--≥.(1)当1a =时,求,A B A B ;(2)设0a >,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.【答案】(1){}23A B x x ⋂=≤<,{}13A B x x ⋃=<≤;(2)12a <<【解析】(1)当1a =时,{}{}2|430|13A x x x x x =-+<=<<,集合B {|23}x x =≤≤,所以{|23},{|13}A B x x A B x x ⋂=≤<⋃=<≤.(2)因为0a >,所以{}|3A x a x a =<<,B {|23}x x =≤≤,因为“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,所以B A ≠⊂,所以2,33,a a <⎧⎨>⎩解得:12a <<.18.已知命题p :任意x ∈[1,2],x 2-a ≥0,命题q :存在x ∈R ,x 2+2ax +2-a =0.若命题p 与q 都是真命题,求实数a 的取值范围.【答案】{a |a ≤-2,或a =1}.【解析】【详解】由命题p 为真,可得不等式x 2-a ≥0在x ∈[1,2]上恒成立.所以a ≤(x 2)min ,x ∈[1,2].所以a ≤1.若命题q 为真,则方程x 2+2ax +2-a =0有解.所以判别式Δ=4a 2-4(2-a )≥0.所以a ≥1或a ≤-2.又因为p ,q 都为真命题,所以112a a a ≤⎧⎨≥≤-⎩或所以a ≤-2或a =1.所以实数a 的取值范围是{a |a ≤-2,或a =1}.19.解关于x 的不等式ax 2-(2a +3)x +6>0(a ∈R ).【答案】详见解析【解析】【详解】原不等式可化为:(ax ﹣3)(x ﹣2)>0;当a =0时,化为:x <2;当a >0时,化为:(x 3a-)(x ﹣2)>0,①当3a >2,即0<a 32<时,解为:x 3a >或x <2;②当3a =2,即a 32=时,解为:x ≠2;③当3a <2,即a 32>时,解为:x >2或x 3a<,当a <0时,化为:(x 3a -)(x ﹣2)<0,解为:3a<x <2.综上所述:当a <0时,原不等式的解集为:(3a,2);当a =0时,原不等式的解集为:(﹣∞,2);当0<a 32<时,原不等式的解集为:(﹣∞,2)∪(3a,+∞);当a 32=时,原不等式的解集为:(﹣∞,2)∪(2,+∞);当a 32>时,原不等式的解集为:(﹣∞,3a)∪(2,+∞)20.已知函数()2()(2)4f x x a x a R =-++∈.(1)若关于x 的不等式()0f x <的解集为()1,b ,求a 和b 的值;(2)若对14x ∀≤≤,()1f x a ≥--恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)34a b =⎧⎨=⎩;(2)4a ≤【解析】【详解】解:(1)关于x 的不等式()0f x <的解集为()1,b ,即1x =,x b =为方程2(2)40x a x -++=的两解,所以124b a b +=+⎧⎨=⎩解得34a b =⎧⎨=⎩(2)对任意的[]1,4x ∈,()1f x a ≥--恒成立,即2(2)50x a x a -+++≥对任意的[]1,4x ∈恒成立,即()2251x x a x -+≥-恒成立,①当1x =时,不等式04≤恒成立,此时a R∈②当(]1,4x ∈时,2254111x x a x x x -+≤=-+--,因为14x <≤,所以013x <-≤,所以4141x x -+≥=-当且仅当411x x -=-时,即12x -=,即3x =时取等号,所以4a ≤,综上4a ≤21.在城市旧城改造中,某小区为了升级居住环境,拟在小区的闲置地中规划一个面积为2200m 的矩形区域(如图所示),按规划要求:在矩形内的四周安排2m 宽的绿化,绿化造价为200元/2m ,中间区域地面硬化以方便后期放置各类健身器材,硬化造价为100元/2m .设矩形的长为()m x .(1)设总造价y (元)表示为长度()m x 的函数;(2)当()m x 取何值时,总造价最低,并求出最低总造价.【答案】(1)20018400400y x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,(4,50)x ∈;(2)当x =时,总造价最低为18400+元.【解析】【详解】(1)由矩形的长为()m x ,则矩形的宽为200(m)x,则中间区域的长为()4m x -,宽为2004(m)x-,则定义域为(4,50)x ∈,则200200100(4)4200200(4)4y x x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⨯--+-- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦,整理得20018400400y x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭,(4,50)x ∈.(2)200x x +≥=,当且仅当200x x =时取等号,即(4,50)x =,所以当x =时,总造价最低为18400+元.22.已知()f x 是二次函数,且满足(0)2f =,(1)()23f x f x x +-=+.(1)求函数()f x 的解析式;(2)设()()2h x f x tx =-,当[]1,3x ∈时,求函数()h x 的最小值.【答案】(1)2()22f x x x =++(2)见解析.【解析】【详解】(1)设2()f x ax bx c =++,(0)2f c \==,(1)()23f x f x x +-=+ ,()()()221123a x b x c ax bx c x \++++-++=+,即223ax a b x ++=+,223a a b ì=ï\í+=ïî,1,2a b ∴==,2()22f x x x ∴=++;(2)由(1)知()[]2()222,1,3h x x t x x =+-+Î,()h x ∴的对称轴为1x t =-,当11t -≤,即2t ≤时,()h x 在[1,3]单调递增,()min ()152h x h t \==-,当113t <-<,即24t <<时,()h x 在()1,1t -递减,在()1,3t -递增,()2min ()121h x h t t t \=-=-++,当13t -³,即4t ≥时,()h x 在[1,3]单调递减,()min ()3176h x h t \==-,综上:当2t ≤时,min ()52h x t =-;当24t <<时,2min ()21h x t t =-++;当4t ≥时,min ()176h x t =-.。
郑州一中27届(高一)第一次模拟测试数学试题卷第I 卷(选择题)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. 设全集,,则如图中阴影部分表示的集合为( )A. B. C. D. 2. 命题“,”的否定是( )A. , B. ,C. , D. ,3. 已知函数的值为( )A. B. 0 C. 2 D. 44. 已知,若,,,且,,,则的值( )A. 大于0B. 等于0C. 小于0D. 不能确定5. 函数的部分图象大致为( )A.B.U R =(){}{}30,1M x x x N x x =+<=<-{|1}x x ≥-{|30}-<<x x {|3}x x ≤-{|10}x x -≤<x ∃∈R 310x x +>x ∃∈R 310x x +≥x ∃∈R 310x x+≤x ∀∈R 310x x+≤x ∀∈R 310x x +>()()2,1,2,1x x f x f x x -≤⎧=⎨>⎩2-3()2f x x x =+a b c ∈R 0a b +>0a c +>0b c +>()()()f a f b f c ++()22111x f x x +=-+C. D.6. 已知,则下列不等式一定成立的是( )A. B. C D. 7. 已知,关于的一元二次不等式的解集中有且仅有3个整数,则的值不可能是( )A 13 B. 14 C. 15 D. 168. 已知函数,若的值域为,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 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. 下列函数中,既是奇函数,又在上单调递增的是( )A. B. C. D. 10. 命题“,”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )A. B. C. D. 11. 设为实数,不超过的最大整数称为的整数部分,记作.例如,.称函数为取整函数,下列关于取整函数的结论中正确的是( )A. 在上是单调递增函数B. 对任意,都有C. 对任意,,都有..0a b >>22a b a b +>+2()4a b ab+≤2b a a b +<22b b a a +<+Z a ∈x 280x x a -+≤a 212,()23,3x c f x x x x c x ⎧-+<⎪=⎨⎪-+≤≤⎩()f x [2,6]c 11,4⎡⎤--⎢⎥⎣⎦1,04⎡⎫-⎪⎢⎣⎭[1,0)-11,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦(0,)+∞()f x =()||f x x x =2()1x x f x x -=-3()f x x =[1,2)x ∀∈20x a -≤4a ≥5a >6a ≥7a >x x x []x [1.2]1=[ 1.4]2-=-()[]f x x =()f x ()f x R x ∈R ()1f x x >-x ∈R k ∈Z ()()f x k f x k+=+D 对任意,,都有第II 卷(非选择题)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 用列举法表示______.13. 函数是上的偶函数, 且当时,函数的解析式为,则______;当时,函数的解析式为___________.14. 已知,为非负实数,且,则的最小值为______.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.15. 已知全集,集合,.(1)求;(2)求.16. 设命题,使得不等式恒成立;命题,不等式成立.(1)若为真命题,求实数取值范围;(2)若命题、有且只有一个是真命题,求实数取值范围.17. 设函数为定义在上的奇函数.(1)求实数的值;(2)判断函数的单调性,并用定义法证明在(0,+∞)上的单调性.18. 已知某园林部门计划对公园内一块如图所示的空地进行绿化,用栅栏围4个面积相同的小矩形花池,一面可利用公园内原有绿化带,四个花池内种植不同颜色的花,呈现“爱我中华”字样.(1)若用48米长的栅栏围成小矩形花池(不考虑用料损耗),则每个小矩形花池的长、宽各为多少米时,才能使得每个小矩形花池的面积最大?.的的x y ∈R ()()()f xy f x f y =6N N 1a a ⎧⎫∈∈=⎨⎬-⎩⎭∣()f x R 0x >2()1f x x=-(1)f -=0x <a b 21a b +=22211a b a b+++R U ={}2|560A x x x =-+>{|230}B x x =->A B ⋂()()U U A B ðð[]:1,1p x ∀∈-2230x x m --+<[]:0,1q x ∃∈2223x m m -≥-p m p q m ()22a f x x a x+=-+(,0)(0,)-∞+∞ a ()f x ()f x(2)若每个小矩形的面积为平方米,则当每个小矩形花池的长、宽各为多少米时,才能使得围成4个小矩形花池所用栅栏总长度最小?19. 已知集合中含有三个元素,同时满足①;②;③为偶数,那么称集合具有性质.已知集合,对于集合的非空子集,若中存在三个互不相同的元素,使得均属于,则称集合是集合的“期待子集”.(1)试判断集合是否具有性质,并说明理由;(2)若集合具有性质,证明:集合是集合的“期待子集”;(3)证明:集合具有性质的充要条件是集合是集合的“期待子集”.983A ,,x y z x y z <<x y z +>x y z ++A P {}1,2,3,,2n S n = *(N ,4)n n ∈≥n SB n S ,,a b c ,,+++a b b c c a B B n S {}1,2,3,5,7,9A =P {}3,4,B a =P B 4S M P M n S郑州一中27届(高一)第一次模拟测试数学试题卷第I卷(选择题)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题答案】【答案】D【2题答案】【答案】C【3题答案】【答案】D【4题答案】【答案】A【5题答案】【答案】A【6题答案】【答案】D【7题答案】【答案】D【8题答案】【答案】A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题答案】【答案】BD【10题答案】【答案】BCD【11题答案】【答案】BC第II卷(非选择题)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.【12题答案】【答案】【13题答案】【答案】 ①. ②. 【14题答案】【答案】2四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或验算步骤.【15题答案】【答案】(1)或 (2)【16题答案】【答案】(1)(2)【17题答案】【答案】(1)(2)在上单调递减,在(0,+∞)上单调递减,证明见解析【18题答案】【答案】(1)长为6米、宽为4米(2)长为7米、宽为米【19题答案】【答案】(1)不具有,理由见解析(2)证明见解析 (3)证明见解析{}1,2,3,61()21f x x=--{3|22x x <<3}x >3|232x x x ⎧⎫≤≤≤⎨⎬⎩⎭或(,0)-∞(,3]-∞0a =(,0)-∞143。
本训练分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,满分150分,训练时间1002024-2025学年天津市和平区高一上学期第一次月考数学质量检测试题分钟.第Ⅰ卷 选择题(60分)一.选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分)1. 设集合{}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,则()A B C ⋂⋃=( )A. {}0B. {0,1,3,5}C. {0,1,2,4}D. {0,2,3,4}【答案】C 【解析】【分析】根据交集并集的定义即可求出.【详解】 {}{}{}1,0,11,3,5,0,2,4A B C =-==,,{}1A B ∴⋂=,{}()0,1,2,4A B C ⋂⋃=∴.故选:C.2. 命题“2R,240x x x ∀∈-+≥”的否定为( )A. 2R,240x x x ∃∈-+≥ B. 2R,240x x x ∃∈-+<C. 2R,240x x x ∀∉-+≥ D. 2R,240x x x ∃∉-+<【答案】B 【解析】【分析】全称量词命题的否定是存在量词命题.【详解】命题“2R,240x x x ∀∈-+≥”的否定为“2R,240x x x ∃∈-+<”.故选:B.3. 已知不等式240x ax ++<的解集非空,则实数a 的取值范围是( )A. ()4,4- B. ()(),44,∞∞--⋃+C. ()(),22,∞∞--⋃+ D. ()2,2-【答案】B 【解析】【分析】利用一元二次不等式、函数、方程的关系计算即可.【详解】由题意可知2440a ∆=-⨯>,解之得()(),44,a ∈-∞-⋃+∞.故选:B 4. 若,,a b c R ∈,且满足a b c >>,则下列不等式成立的是A.11a b< B.2211a b >C.2211a bc c >++ D. a c b c>【答案】C 【解析】【分析】通过反例可依次排除,,A B D 选项;根据不等式的性质可判断出C 正确.【详解】A 选项:若1a =,2b =-,则11a b>,可知A 错误;B 选项:若1a =,12b =,则2211a b <,可知B 错误;C 选项:210c +> 2101c ∴>+又a b > 2211a bc c ∴>++,可知C 正确;D 选项:当0c =时,a c b c =,可知D 错误.本题正确选项:C【点睛】本题考查不等式性质的应用,解决此类问题通常采用排除法,利用反例来排除错误选项即可,属于基础题.5 已知全集{}0U x x =>,集合{}12A x x =≤<,则U A =ð( )A. {|1x x ≤-或}2x ≥B. {|01x x <<或}2x ≥C. {|1x x <-或x >2}D. {|01x x <<或x >2}【答案】B 【解析】【分析】根据全集和补集的概念可直接得结果.【详解】因为{}0U x x =>,{}12A x x =≤<,所以U A =ð{|01x x <<或}2x ≥..故选:B6. 已知,R a b ∈,若集合{}2,,1,,0b a a a b a ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,则a b +的值为( )A. 1-B. 0C. 1D. 2【答案】A 【解析】【分析】利用集合相等,求出0b =,再根据互异性求出a 的取值情况并检验即可.【详解】根据题意,0a ≠,故0ba=,则0b =,则{a ,0,21}{a =,a ,0},由集合的互异性知0a ≠且1a ≠,故{a ,0,21}{a =,a ,0},则21a =,即1a =-或1a =(舍),当1a =-,0b =时,{1-,0,1}{1=,1-,0},符合题意,所以1a b +=-.故选:A .7. 已知0a >,0b >,132a b+=,则a b +的最小值为( )A. 2B. 3C. 2D. 2+【答案】D 【解析】【分析】利用基本不等式中“常数”代换,即可求得.【详解】0,0a b >> ,132a b+=,11313()()(4)22b a a b a b a b a b ∴+=++=++1(422≥+=,当且仅当3b a a b =,即a b ==.故选:D .8. 满足{}{}1,2,31,2,3,4,5A = 的集合A 的个数是( )A. 4 B. 5C. 7D. 8【答案】D 【解析】【分析】根据并集、子集知识求得正确答案.【详解】因为{}{}1,2,31,2,3,4,5A ⋃=,所以4,5A ∈,所以集合A 是集合{}4,5与集合{}1,2,3的子集的并集所得,集合{}1,2,3的子集共有328=个,所以集合A 有8个.故选:D9. 设集合{}13A x x =->,{}2B x x a =<,若A B A = ,则实数a 的取值范围是( )A. {}4a a ≤- B. {}1a a ≤- C. {}1a a ≥ D. {}4a a ≥【答案】A 【解析】【分析】先根据不等式解集表示出,A B ,然后将A B A = 转化为B A ⊆,由此列出不等式完成求解.【详解】由13x ->解得4x >或2x <-,所以{2A x x =<-或}4x >,由2x a <解得2ax <,所以2a B x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭,又因为A B A = ,所以B A ⊆,所以22a≤-,所以4a ≤-,即a 的取值范围是{}4a a ≤-,故选:A.10. 若“11x -<<”是“()()30x a x a ---<”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( )A. {|1a a ≤或2}a ≥ B. {}21a a -<<C. {}21a a -≤≤- D. {|2a a ≤-或1}a ≥-【答案】C 【解析】【分析】求得不等式的()()30x a x a ---<解,由已知可得131a a ≤-⎧⎨+≥⎩(两个等号不能同时成立),求解即可.【详解】因为()()30x a x a ---<,所以3a x a <<+,因为“11x -<<”是“()()30x a x a ---<”的充分不必要条件,的所以131a a ≤-⎧⎨+≥⎩(两个等号不能同时成立),解得21a -≤≤-,所以实数a 的取值范围是{}|21a a -≤≤-.故选:C.11. 已知0x >,0y >,且26xy x y ++=,则2x y +的最小值为( ).A. 4 B. 6C. 8D. 12【答案】A 【解析】【分析】利用基本不等式和消元思想对本题目进行求解.【详解】解:已知00x y >>,,且xy +2x +y =6,y =621x x -+2x +y =2x +621x x -+=2(x +1)8441x +-≥+,当且仅当()821,11x x x +==+时取等号,故2x +y 的最小值为4.故选:A12. 关于x 的不等式2(1)0x a x a -++<的解集中恰有2个整数,则实数a 的取值范围( )A. (1,0][2,3)-⋃ B. [2,1)(3,4]-- C. ()(]2,13,4--⋃ D. [1,0)(2,3]- 【答案】B 【解析】【分析】首先解出不等式,根据不等式的解分类讨论可得.【详解】不等式2(1)0x a x a -++<化为(1)()0x x a --<,当1a =时,不等式无解,当1a <时,不等式解为1<<a x ,这里有且只有2个整数,则21a -≤<-,当1a >时,不等式解为1x a <<,这里有且只有2个整数,则34a <≤,综上a 的取值范围是[2,1)(3,4]-- .故选:B .【点睛】方法点睛:本题考查解一元二次不等式,对于含有参数的一元二次不等式需要分类讨论才能求解.分类标准有三个层次:一是二次项系数的正负,二是相应一元二次方程的判别式∆的正负,三在方程有解时,讨论解的大小,以得出不等式的解.第Ⅱ卷 非选择题(90分)二.填空题(本题共8小题,每小题5分,共40分)13. 函数()f x =______.【答案】[)(]2,11,2- 【解析】【分析】根据二次根式的被开方数非负和分式的分母不为零,列不等式组求解即可.【详解】由题意得2010x x ⎧-≥⎨-≠⎩,解得21x x ⎧≤⎨≠⎩,即221x x -≤≤⎧⎨≠⎩,所以()f x 的定义域为[)(]2,11,2- ,故答案为:[)(]2,11,2- .14. 设{|2}A x x ==,{|2}B x ax ==,若B A ⊆,则实数a 的值为_________.【答案】0或1-或1【解析】【分析】根据B A ⊆,对集合{|2}B x ax ==进行分类讨论,即可求得a 的值.【详解】因{|2}A x x ==,则{2,2}A =-,因为{|2}B x ax ==,当0a =时,则B =∅,满足B A ⊆,当0a ≠时,则2{}B a =,因为B A ⊆,所以22a =或22a=-,则1a =或1a =-,综上,0a =或1a =-或1a =.为故答案为:0或1-或1.15. 若2a >-,则162a a ++的最小值为________.【答案】6【解析】【分析】根据基本不等式直接求最值.【详解】1616222622a a a a +=++-≥-=++当且仅当162,22a a a +==+时取等号故答案为:6【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属基础题.16. 已知全集R U =,集合{}Z 03M x x =∈≤≤与集合{}*21,N N x x k k ==+∈的关系如图所示,则阴影部分所表示的集合中元素的个数为______.【答案】3【解析】【分析】由图形可以看出,阴影部分所示的集合是()U N M ð,故先化简两个集合,即可求解.【详解】由题意{}{}Z 030,1,2,3M x x =∈≤≤=, {}{}*21,N 3,5,7,,N x x k k ==+∈= 故{}()0,1,2U N M ⋂=ð,集合有3个元素,故答案为:317. 已知13a b -<+<且24a b <-<,则23a b +的取值范围是______.【答案】913,22⎛⎫- ⎪⎝⎭【解析】【分析】设()()23a b x a b y a b +=++-,求出,x y ,结合不等式性质可求结论.【详解】设()()23a b x a b y a b +=++-,则()()23a b x y a x y b +=++-,所以2,3x y x y +=-=,故52x =,12y =-,所以()()512322a b a b a b +=+--,因为13a b -<+<,24a b <-<,所以()5515222a b -<+<,()1212a b -<--<-,所以9132322a b -<+<,所以23a b +取值范围是913,22⎛⎫-⎪⎝⎭.故答案为:913,22⎛⎫-⎪⎝⎭.18. 已知集合{}12A x x =-<≤,{}12B x m x m =-≤<+.若A B =∅ ,则实数m 的取值范围是______.【答案】{3m m >或}3m ≤-【解析】【分析】由A B =∅ ,有12m ->或21m +≤-,解不等式可得.【详解】显然集合{}12B x m x m =-≤<+非空,要使A B =∅ ,应有12m ->或21m +≤-,解得3m >或3m ≤-,故答案为:{3m m >或}3m ≤-19. 若两个正数,x y 满足92xy x +=,且不等式212x m m y+>-恒成立,则实数m 取值范围是______.【答案】(1-+【解析】【分析】由条件适当变形,再结合均值不等式求出1x y +的最小值,只需2min 12()m m x y-<+,解出实数m 的范围即可.【详解】解:因为,x y 为正数且满足92xy x +=,的的所以92y x+=,所以1111111()()(2)2)2222x y x xy y x y xy +=++=++≥+=当且仅当192xy xy xy x ⎧=⎪⎨⎪+=⎩,即515x y =⎧⎪⎨=⎪⎩时等号成立.因为不等式212x m m y+>-恒成立,所以只需222m m -<,即2220m m --<,所以11m -<<+,即实数m的取值范围是(1-+.故答案为:(1-+.20. 设,,a b c 是两两不相等的正整数,已知集合{},,A a b b c c a =+++,集合()(){}()222*,1,2N B n n n n =++∈,若A B =,则222ab c ++的最小值是______.【答案】1297【解析】【分析】不妨设a b c <<,由条件可得()2142n a --=,()2122n b ++=,()2342n c +-=,由此证明n 为奇数且3n >,证明5n =时,,,a b c 都最小,由此可得结论.【详解】不妨设a b c <<,则a b a c b c +<+<+,因为A B =,{},,A a b b c c a =+++,()(){}222,1,2B n n n =++,所以2a b n +=,()21a c n +=+,()22b c n +=+,所以()22365a b c n n ++=++,所以23652n n a b c ++++=,所以()()22214365222n n n a n --++=-+=,()()22212365122n n n b n ++++=-+=,()2223436522n n n c n +-++=-=,因为,,a b c 为正整数,N n *∈,所以1n -,1n +,3n +都为奇数,12n ->,故n 为大于等于5的奇数,又当5x ≥时,函数()2142x y --=,()2122x y ++=,()2342x y +-=都随x 的增大而增大,所以当5n =时,,,a b c 同时取最小值,此时222a b c ++取最小值,当5n =时,6a =,19b =,30c =,222363619001297a b c ++=++=,所以222a b c ++的最小值是1297.故答案为:1297.【点睛】关键点点睛:本题解决的关键在与通过假设a b c <<,由此求出,,a b c 的表达式,结合整除知识,证明n 为大于等于5的奇数.三.解答题(本题共4小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)21. 已知非空集合{}121P x a x a =+≤≤+,{}25Q x x =-≤≤.(1)若3a =,求()R P Q ð;(2)若“x ∈Q ”的充分条件是“x P ∈”,求实数a 的取值范围.【答案】(1){}|24x x -≤< (2)02a ≤≤【解析】【分析】(1)根据补集、交集的知识求得正确答案.(2)根据充分条件列不等式,由此求得a 的取值范围.【小问1详解】3a =时,P ={x |4≤x ≤7},{|4P x x =<R ð或}7x >,因为{}25Q x x =-≤≤,所以(){}R |24P Q x x ⋂=-≤<ð.【小问2详解】若“x ∈Q ”的充分条件是“x P ∈”,则P Q ⊆,所以12112215a a a a +≤+⎧⎪+≥-⎨⎪+≤⎩,解得02a ≤≤,所以实数a 的取值范围是02a ≤≤.22. 设命题:R p x ∀∈,不等式2102mx mx ++>恒成立:命题1:13m q m m m ⎧⎫+∈≥⎨⎬-⎩⎭.(1)若p 为真命题,求实数m 的取值范围;(2)若命题p 、q 有且只有一个是真命题,求实数m 的取值范围.【答案】(1)02m ≤<(2)01m <<或23m ≤<【解析】【分析】(1)对m 进行分类讨论,由此列不等式来求得m 的取值范围.(2)根据p 真q 假或p 假q 真,列不等式来求得m 的取值范围.【小问1详解】对于命题:R p x ∀∈,不等式2102mx mx ++>恒成立,当0m =时,102>恒成立.当0m ≠时,则需20Δ20m m m >⎧⎨=-<⎩,解得02m <<.综上所述,m 的取值范围是02m ≤<.【小问2详解】由113m m +≥-得1132210333m m m m m m m++-+--==≥---,所以()()223030m m m ⎧--≥⎨-≠⎩,解得13m ≤<.若p 真q 假,则“02m <<”且“1m <或3m ≥”,则01m <<.若p 假q 真,则“0m ≤或2m ≥”且“13m ≤<”,则23m ≤<.综上所述,m 的取值范围是01m <<或23m ≤<.23. 已知函数()()()21,f x ax a x b a b =-++∈R .(1)若关于x 的不等式()0f x <的解集为()1,3-,求不等式240bx ax -+<的解集;(2)若1b =,求关于x 的不等式()0f x >的解集.【答案】(1)()4,1,3⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭(2)答案见解析【解析】【分析】(1)根据题意可得0a >,且1-,3是方程2(1)0ax a x b -++=的两个实数根,利用韦达定理得到方程组,求出a ,b ,进一步可得不等式240bx ax -+<等价于2340x x --+<,即2340x x +->,最后求解不等式即可;(2)当0b =时,0a >时,不等式等价于1(1)0x x a -->,从而分类讨论1a >,1a =,01a <<三种情况即可求出不等式所对应的解集.【小问1详解】若关于x 的不等式()0f x <的解集为(1,3)-,则1-和3是方程()210ax a x b -++=的两根,且0a >,由韦达定理得123a a b a+⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,解得1,3a b ==-,所以不等式()()22403403410bx ax x x x x -+<⇔--+<⇔+->,解得43x <-或1x >,所以不等式240bx ax -+<的解集为()4,1,3⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭.【小问2详解】若1b =,则()()()()20110110f x ax a x ax x >⇔-++>⇔-->,1)当0a =时,由()10x -->解得1x <;2)当0a ≠时,方程()()110ax x --=的两根为1,1a,当0a <时,11a <,解不等式()()110ax x -->得11x a<<;当01a <<时,11a >,解不等式()()110ax x -->得1x <或1x a >;当1a >时,11a <,解不等式()()110ax x -->得1x >或1x a <;当1a =时,由2(1)0x ->得1x ≠.综上,当0a =时,不等式解集为(),1-∞;当0a <时,不等式解集为1,1a ⎛⎫ ⎪⎝⎭;当01a <<时,不等式解集为()1,1,a ⎛⎫-∞+∞⎪⎝⎭ ;当1a >时,不等式解集为()1,1,a ⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭;当1a =时,不等式解集为()(),11,-∞+∞ .24. 设二次函数2y x mx =+.(1)若对任意实数[]0,1,0m y ∈>恒成立,求实数x 的取值范围;(2)若存在[)04,0x ∈-,使得函数值04y ≤-成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)()(),10,-∞-⋃+∞(2)[)4,+∞【解析】【分析】(1)转化m 自变量,x 为参数,根据已知条件列方程式即可求解;(2)若存在[)04,0x ∈-,使得04y ≤-成立,经变形后()004x m x -+≤-,只需要其最小值满足条件即可,根据不等式性质求出最小值,即可求出m 的取值范围.【小问1详解】对任意实数[]()0,1,0m f x ∈>恒成立,即()20g m xm x =+>对任意实数[]0,1m ∈恒成立,因为()2g m xm x =+是关于m 的一次函数, 所以()()220010g x g x x ⎧=>⎪⎨=+>⎪⎩001x x x ≠⎧⎨><-⎩或所以实数x 的取值范围是()(),10,-∞-⋃+∞;【小问2详解】存在[)04,0x ∈-,使得()04f x ≤-成立,即2004x mx +≤-,只需()004x m x -+≤-成立,即需00min 4x m x ⎛⎫-+ ⎪-⎭≤⎝成立,因为(]00,4,x -∈所以0044x x -+≥=-(当且仅当02x =-时等号成立),则00min 44x m x ⎛⎫-+=≤ ⎪-⎝⎭,所以4≥m ,综上得实数m 的取值范围是:[)4,+∞.。
(时间:120分钟,共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,只有一项是符合题目要求的)1. 已知集合, 则 ( ) {}{21}2101A x x B =-<≤=--∣,,,,A B = A. B.C.D.{2,1,0,1}--{1,0,1}-{1,0}-{}2,1,0--【答案】B 【解析】【分析】由交集的定义即可得出答案.【详解】因为, {}{21}2101A xx B =-<≤=--∣,,,,则 . A B = {1,0,1}-故选:B.2. 不等式的解集为( ) 21560x x +->A. 或 B. {1xx >∣1}6x <-116xx ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭∣C. 或 D. {1xx >∣3}x <-{32}xx -<<∣【答案】B 【解析】【分析】化简原不等式,利用一元二次不等式的解法解原不等式即可. 【详解】原不等式即为,解得, 26510x x --<116x -<<故原不等式的解集为.116x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭故选 :B.3. 下列各式为y 关于x 的函数解析式是( ) A.B. C. D. ()3y x x =--y =1,01,0x x y x x -<⎧=⎨+≥⎩0,1,x y x ⎧=⎨⎩为有理数为实数【答案】C 【解析】【分析】根据函数的定义逐个分析判断即可 【详解】A 项,,定义域为R ,定义域内每个值按对应法则不是唯一实数与之对应,()33y x x =--=所以不是函数,A 项错误;B 项,,定义域为,无解,所以不是函数,B项错误;y =+2010x x -≥⎧⎨-≥⎩C 项,,定义域为R ,对于定义域内每一个值都有唯一实数与之对应,所以是函数,C 项1,01,0x x y x x -<⎧=⎨+≥⎩正确;D 项,,当时,y 有两个值0,1与之对应,所以不是函数,D 项错误.0,1,x y x ⎧=⎨⎩为有理数为实数1x =故选:C.4. “a <b ”是“a 2<b 2”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】D 【解析】【分析】通过举反例,结合不等式的性质,由充分条件与必要条件的概念,即可判定出结果. 【详解】若,,则满足,不满足; 2a =-1b =a b <22a b <由可得,不能推出, 22a b <()()0a b a b +-<a b <所以“a <b ”是“a 2<b 2”的既不充分也不必要条件. 故选:D.5. 已知函数,则( )()221,1,3, 1.x x f x x x⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩()()3f f =A.B. 3C. 1D. 19319【答案】B 【解析】【分析】根据已知函数解析式可先求,然后代入可求.()3f ()()3ff【详解】由,则.()221,1,3, 1.x x f x x x⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩()()3(1)3f f f ==故选:B6. 命题“”的否定是( ) 21,0x x x ∃>->A. B. 21,0x x x ∃≤->21,0x x x ∀>-≤C. D.21,0x x x ∃>-≤21,0x x x ∀≤->【答案】B 【解析】【分析】本题从存在量词的否定为全称量词出发即可得出答案.【详解】存在量词命题的否定是全称量词命题,即先将量词“"改成量词“”,再将结论否定,该 ∃∀∴命题的否定是“”. 21,0x x x ∀>-…故选:B.7. 函数的单调增区间是( )()225f x x x =-+A. 和 B. 和 (),1-∞-()0,1(),1-∞-()1,+∞C. 和 D.和[]1,0-[)1,+∞()1,0-()0,1【答案】C 【解析】【分析】由可得,即为偶函数,则当时,可得()f x ()()2()25f x x x f x -=---+=()f x 0x ≥的单调区间,进而得到时,的单调区间,即可得到答案()f x 0x ≤()f x 【详解】解:由,()()22()2525f x x x x x f x -=---+=-+=则为偶函数,的图像关于轴对称.()f x ()f x y 当时,,对称轴为,所以在上递增,在递减;0x ≥()225f x x x =-+1x =()f x [)1,+∞[]0,1则当时,在递增,在递减, 0x ≤()f x []1,0-(],1-∞-则有的递增区间为.()f x ][)1,0,1,∞⎡-+⎣故选:C8. 判断下面结论正确的个数是( ) ①函数的单调递减区间是; 1y x=()(),00,-∞⋃+∞②对于函数,,若,且,则函数在D 上是增函数;()f x x D ∈1x 2D x ∈()()12120f x f x x x ->-()f x ③函数是R 上的增函数;y x =④已知,则()2122f x x x +=++()21f x x =+A. 3 B. 2 C. 1 D. 0【答案】B 【解析】【分析】对于①,举例判断,对于②,由增函数的定义判断即可,对于③,举例判断,对于④,利用配凑法求解即可【详解】对于①,当时,,而当时,,所以函数的单调递减区间不是=1x -1y =-1x =1y =1y x=,所以①错误,()(),00,-∞⋃+∞对于②,由可得,所以与同号,()()12120f x f x x x ->-1212()[()()]0x x f x f x -->12x x -12()()f x f x -所以函数在D 上是增函数,所以②正确,()f x 对于③,当和时,,所以不是R 上的增函数,所以③错误, =1x -1x =1y =y x =对于④,因为,所以,所以④正确,()22122(1)1f x x x x +=++=++()21f x x =+故选:B二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)9. 下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( )A. 与()f x x =()g x =B. 与()1f x x =+()211x g x x -=-C .与 ()xf x x =()1,01,0x g x x >⎧=⎨-<⎩D. 与 ()1f t t =-()1g x x =-【答案】ACD 【解析】【分析】根据题意,由同一函数的定义对选项逐一判断,即可得到结果.【详解】对于A ,函数,函数,两函数的定义域与对应法则都一()f x x =()x ∈R ()g x =()x ∈R 致,所以是同一函数,故正确;对于B ,函数的定义域为,函数的定义域为,它们的定义域不同,所以不是同一()f x R ()g x {}1x x ≠函数,故错误;对于C ,函数与函数,两函数的定义域与对应法则都一致,所以是()1,01,0x f x x >⎧=⎨-<⎩()1,01,0x g x x >⎧=⎨-<⎩同一函数,故正确;对于D ,函数与的定义域相同,对应法则也相同,所以是同一函数,故正确; ()1f t t =-()1g x x =-故选:ACD10. 下列命题为真命题的是( )A. 若,则 23,12a b -<<<<42a b -<-<B. 若,则 22ac bc >a b >C. 若,则0,0b a m <<<m ma b>D. 若,则 ,a b c d >>ac bd >【答案】ABC 【解析】【分析】对于A :利用同向不等式相加,即可证明; 对于B 、C :利用不等式的可乘性可以证明;对于D :取特殊值即可否定结论. 2,1;2,3a b c d ===-=-【详解】对于A :因为,所以.12b <<21b -<-<-因为,利用同向不等式相加,则有.故A 正确; 23a -<<42a b -<-<对于B :因为,所以,所以,对两边同乘以,则有.故B 正确; 22ac bc >20c ≠210c >22ac bc >21ca b >对于C :因为,所以. 0b a <<110a b<<因为,所以. 0m <0m ->对两边同乘以,有,所以.故C 正确; 11a b <m -m m a b --<m m a b>对于D :取,满足,但是,所以不成立.2,1;2,3a b c d ===-=-,a b c d >>4,3ac bd =-=-ac bd >故D 错误. 故选:ABC11. 下列函数的最小值为4的有( ) A. B. 224y x x=+()1111y x x x =++>-C. D. y =92y x x=+-【答案】AB 【解析】【分析】构造基本不等式,然后根据基本不等式计算与判断A ,B ,C 选项,取特殊值验证选项D 即可. 【详解】对于A ,,2244y x x =+≥=当且仅当时等号成立,x =,故A 正确;min 4y =对于B ,, 1122241y x x =+-+≥+=-当且仅当即时等号成立, 11x-=2x=故B 正确; 对于C ,,4y ===≥因为无解,故等号不成立,故不是4, 264x +=min y 故C 错误. 对于D ,,取,则, 92y x x=+-=1x -124y =-<故D 不正确. 故选:AB.12. 已知函数的定义域为A ,若对任意,存在正数M ,使得成立,则称函数()f x x A ∈()f x M ≤是定义在A 上的“有界函数”.则下列函数是“有界函数”的是( )()f xA.B.()34xf x x+=-()f x =C.D.()25243f x x x =-+()f x x =【答案】BC 【解析】【分析】根据题意计算每个函数的值域,再分析是否有界即可.【详解】对于A ,,由于,所以, ()37144x f x x x+==-+--704x ≠-()1f x ≠-所以,故不存在正数M ,使得成立. ()[)0,f x ∈+∞()f x M ≤对于B ,令,则,时,u 取得最大值4,所以,所以24u x =-0u ≥()f u =0x =[]0,4u ∈,故存在正数2,使得成立.()[]0,2f x ∈()2f x ≤对于C ,令,则,易得,所以,即()22243211u x x x =-+=-+()5f u u =1u ≥()5051f x <≤=,故存在正数5,使得成立.()(]0,5∈f x ()5f x ≤对于D ,令,,则,易得t =0t ≥24x t =-()()221174024f t t t t t ⎛⎫=-++=--+≥ ⎪⎝⎭,所以,故不存在正数M ,使得成立. ()174f x ≤()[)0,f x ∈+∞()f x M ≤故选:BC三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13. 设集合,,且是的真子集,则实数___________.{}1,3,A a ={}21,1B a a =-+B A =a 【答案】或-1 2【解析】【分析】根据集合关系得到方程,求出的值,利用元素互异性排除不合要求的答案.a 【详解】因为是的真子集,所以当时,解得:或-1,经检验,均符合要求; B A 213a a -+=2a =当时,解得:,此时不满足集合元素的互异性,舍去, 21a a a -+=1a =综上:或-1 2a =故答案为:或-1214. 已知函数的定义域为,则函数的定义域是___________. ()f x 30,2⎛⎫⎪⎝⎭(13)f x -【答案】##11,63⎛⎫- ⎪⎝⎭1163x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】由题意可得出,进而可解得函数的定义域. 30132x <-<(13)f x -【详解】因为函数的定义域为, ()f x 30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭可得出, 30132x <-<解得. 1163x -<<所以函数的定义域为. (13)f x -11,63⎛⎫-⎪⎝⎭故答案为:. 11,63⎛⎫-⎪⎝⎭15. 已知集合,,且,则满足条件的m 的取值集合{}260A x x x =+-={}10B x mx =+=A B A ⋃=是______. 【答案】 110,,23⎧⎫-⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】计算,得到,考虑和两种情况,计算得到答案.{}2,3A =-A B A ⋃=BA ⊆B =∅B ≠∅【详解】,,故,{}{}2602,3A x x x =+-==-A B A ⋃=BA ⊆当时,,满足条件;B =∅0m =当时,或,解得或.B ≠∅12m-=13m -=-12m =-13m =综上所述:,或.0m =12m =-13m =故答案为:. 110,,23⎧⎫-⎨⎬⎩⎭16. 若对有恒成立,则的取值范围是_________ 0,0x y >>21(2)()x y a x y++≥a 【答案】 8a ≤【解析】【详解】试题分析:因为,而恒成立,则0,0x y >>21(2)()x y a x y++≥,当且仅当x=2y 时取得等号那么可知只要小于等214(2)()2248y x x y x y x y ++=+++≥+=a 于表达式的最小值8即可,故答案为8a ≤考点:本试题主要考查了运用均值不等式求解最值.点评:解决该试题的关键是对于不等式的恒成立问题,我们一般转换为函数的最值来研究,从而得到参数a 的范围.四、解答题(本大题共6小题,第17题10分,第18、19、20、21、22每题12分,共70分)17. 设集合,,.求: {}4U x x =≤{}12A x x =-<≤{}13B x x =≤≤(1); A B ⋂(2); ()U A B ð(3).()()U U A B ⋂ðð【答案】(1); {}12x x ≤≤(2)或;{1x x ≤-}14x ≤≤(3)或. {1x x ≤-}34x <≤【解析】【分析】(1)(2)(3)根据集合交并补计算方法计算即可. 【小问1详解】;{}12A B x x ⋂=≤≤【小问2详解】{x |或},U A = ð1x ≤-24x <≤{x |或};()U A B ∴⋃=ð1x ≤-14x ≤≤【小问3详解】{x |或},{x |x <1或3<x ≤4},U A = ð1x ≤-24x <≤U B =ð{x |或}. ()()U U A B ∴I ðð=1x ≤-34x <≤18. 已知集合,.若,且“”是“”的充分不必{}22A x a x a =-≤≤+{}14B x x =<<0a >x A ∈x B ∈要条件,求实数a 的取值范围. 【答案】 ()0,1【解析】【分析】由题设A 是的真子集,结合已知集合的描述列不等式求a 的范围. B 【详解】由“”是“”的充分不必要条件,即A 是的真子集, x A ∈x B ∈B 又,,{}(220A x a x aa =-≤≤+>{}14B x x =<<所以,可得,则实数a 的取值范围为.2124a a ->⎧⎨+<⎩01a <<()0,119. 已知不等式的解集为,求不等式的解集. 210ax bx ++>1123xx ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭∣30ax x b+≤-【答案】或 {1xx <-∣1}2x ≥【解析】【分析】根据三个二次的关系易得和是方程的两根,进而求出的值,代入所求12-13210ax bx ++=,a b 不等式,利用分式不等式的求解方法即可求得解集. 30ax x b+≤-【详解】依题意,和是方程的两根,12-13210ax bx ++=法1:由韦达定理,,解得, 11111,2323b a a∴-+=--⨯=6,1a b =-=-法2:直接代入方程得,,解得, 22111022111033a b a b ⎧⎛⎫⎛⎫⨯-+⨯-+=⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎛⎫⎛⎫⎪⨯+⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩6,1a b =-=-不等式为,即:,解得:或, ∴30ax x b +≤-6301x x -+≤+()()631010x x x ⎧-+≥⎨+≠⎩1x <-12x ≥不等式的解集为或. ∴30ax x b +≤-{1x x <-∣1}2x ≥20. 当前新冠肺炎疫情防控形势依然严峻,要求每个公民对疫情防控都不能放松.科学使用防护用品是减少公众交叉感染、有效降低传播风险、防止疫情扩散蔓延、确保群众身体健康的有效途径.某疫情防护用品生产厂家年投入固定成本万元,每生产万件,需另投入成本(万元).当年产量不足150()x x N ∈()C x 万件时,;当年产量不小于万件时,.通过市场6021()3802C x x x =+6081000()4103000C x x x=+-分析,若每万件售价为400万元时,该厂年内生产的防护用品能全部售完.(利润=销售收入-总成本) (1)求出年利润(万元)关于年产量(万件)的解析式;()L x ()x x N ∈(2)年产量为多少万件时,该厂在这一防护用品生产中所获利润最大?并求出利润的最大值.【答案】(1) ()2120150,60,281000285010,60,x x x x N L x x x x N x ⎧-+-<∈⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥∈ ⎪⎪⎝⎭⎩(2)当年产量为90万件时,该厂在这一防护商品生产中所获利润最大为1050万元【解析】【分析】(1)根据题意直接利用利润=销售收入-总成本,写出分段函数的解析式即可;(2)利用二次函数及其基本不等式分别求出各段的最大值,再取两个最大的即可. 【小问1详解】当且时,60x <x ∈N , 2211()4003801502015022L x x x x x x =---=-+-当且时,60x ≥x ∈N8100081000()4004103000150285010L x x x x x x ⎛⎫=--+-=-+ ⎪⎝⎭综上: ()2120150,60,281000285010,60,x x x x N L x x x x N x ⎧-+-<∈⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥∈ ⎪⎪⎝⎭⎩【小问2详解】当且时, 60x <x ∈N 2211()20150(20)5022L x x x x =-+-=--+∴当时,取最大值(万元)20x =()L x (20)50L =当且时, 60x ≥x ∈N 81000()28501028501050L x x x ⎛⎫=-+≤-= ⎪⎝⎭当且仅当,即时等号成立. 8100010x x=90x =∴当时,取最大值(万元)90x =()L x (90)1050L =∵,501050<综上所述,当年产量为90万件时,该厂在这一防护商品生产中所获利润最大为1050万元. 21. 已知是二次函数,满足且.()f x ()()12f x f x x +=+()01f =(1)求的解析式;()f x (2)当时,使不等式成立,求实数的范围.[1,1]x ∃∈-()2f x x m >+m 【答案】(1)()21f x x x =-+(2)(),5-∞【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可求得的解析式;()f x (2)利用函数不等式能成立问题的解决方法,将问题转化为即可.()max m g x <【小问1详解】设函数,2()(0)f x ax bx c a =++≠因为,可得,所以, ()01f =()01f c ==()21f x ax bx =++又,得,整理得, ()()12f x f x x +=+()()2211112++++=+++a x b x ax bx x 22ax a b x ++=因为对于任意的成立,则有解得, x 22,0.a a b =⎧⎨+=⎩11a b =⎧⎨=-⎩所以. ()21f x x x =-+【小问2详解】当时,成立,即成立,[1,1]x ∃∈-()2f x x m >+231x x m -+>令,则 ()[]223531,1,124g x x x x x ⎛⎫=-+=--∈- ⎪⎝⎭()max m g x <因为开口方向向上,对称轴为, ()g x 312x =>所以在单调递减,故,()g x []1,1-()()()()2max 113115g x g =-=--⨯-+=故,即实数的取值范围是.5m <m (),5-∞22. 已知是奇函数,且. 23()2x b f x ax +=+3(2)5f =(1)求实数的值.a b ,(2)判断函数在上的单调性,并加以证明.()f x (],1-∞-(3)求的最大值.()f x 【答案】(1),;0b =2a =(2)在上为减函数,证明见解析;()f x (],1-∞-(3). 34【解析】【分析】(1)由函数奇偶性的定义即可求解;(2)利用单调性的定义即可证明;(3)根据奇偶性与单调性即可求解.【小问1详解】是奇函数,.()f x ()()f x f x ∴-=-,,, 223322x b x b ax ax -++∴=-++b b ∴=-0b ∴=又, 3(2)5f =56342a ∴=+解得:.2a =所以.2,0a b ==【小问2详解】在上为减函数,()f x (],1-∞-证明如下:由(1)知, 233()2222x f x x x x ==++令,则的单调性和的单调性相反, ()1g x x x=+()g x ()f x 设,121x x <≤-则, ()()()12121212121111g x g x x x x x x x x x ⎛⎫-=+--=-- ⎪⎝⎭,,, 121x x <≤- 120x x ∴-<121211,10x x x x >->,即,()()120g x g x ∴-<()()12g x g x <在上为增函数,()g x ∴(],1-∞-则在上为减函数;()f x (],1-∞-【小问3详解】由(1)(2)结合计算可知:在上递减,在上递增,()f x (],1-∞-(]1,0-在上递增,在上递减.(]0,1()1,+∞又当时,,且, 0x <()0f x <()3104f =>. ()()max 314f x f ∴==。
高一上学期第一次月考数学试卷(含答案解析)第I 卷(选择题)一、单选题(本大题共10小题,共40.0分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1. 若集合{0,1}A =,{|0}B x x =,则下列结论正确的是( ) A. {0}B ∈B. A B ⋂=∅C. A B ⊆D. A B R ⋃=2. 已知集合,{2,1,0,1,2,4}B =--,则A B ⋂=( ) A. {1,0,1,2}-B. {2,0,4}-C. {0,1,2}D. {0,1}3. 已知命题p :x R ∃∈,2 1.x x +则命题p 的否定是( ) A. x R ∃∈,21x x >+ B. x R ∃∈,21x x + C. x R ∀∈,21x x +D. x R ∀∈,21x x >+4. 已知a R ∈,则“2a >”是“4a >”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5. “A B ⊆“是“A B B ⋂=“的( ) A. 充分必要条件 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6. 如果0a <,0b >,那么下列不等式中正确的是( )A.11a b< B. <C. 22a b <D. ||||a b >7. 已知集合M 满足{1,2}{1,2,3}M ⋃=,则集合M 的个数是( ) A. 1B. 2C. 3D. 48. 对于任意实数x ,不等式2(2)2(2)40m x m x ---+>恒成立,则m 的取值范围是( ) A. {|22}m m -<< B. {|22}m m -< C. {|2m m <-或2}m >D. {|2m m <-或2}m9. 已知a ,b R ∈,且0ab ≠,则在下列四个不等式中,不恒成立的是( )A.222a b ab +B.2b a a b+ C. 2()2a b ab +D. 222()22a b a b ++10. 设S 为实数集R 上的非空子集.若对任意x ,y S ∈,都有x y +,x y -,xy S ∈,则称S 为封闭集.下面是关于封闭集的4个判断:(1)自然数集N 为封闭集; (2)整数集Z 为封闭集;(3)若S 为封闭集,则一定有0S ∈; (4)封闭集一定是无限集.则其中正确的判断是( )A. (2)(3)B. (2)(4)C. (3)(4)D. (1)(2)第II 卷(非选择题)二、填空题(本大题共5小题,共25.0分)11. 已知函数21()ln log f x a x b x =+,若(2017)1f =,则1()2017f =______ . 12. 若0x >,则12x x+的最小值为______,此时x 的取值为______. 13. 一元二次不等式220ax bx ++>的解集是11(,)23-,则a b +的值是__________.14. 设2{|340}A x x x =+-=,{|10}.B x ax =-=若B A ⊆,则a 的值为______.15. 某公司购买一批机器投入生产,据市场分析每台机器生产的产品可获得的总利润(y 万元)与机器运转时间(x 年数,*)x N ∈的关系为21825.y x x =-+-则当每台机器运转______ 年时,年平均利润最大,最大值是______ 万元.三、解答题(本大题共6小题,共85.0分。
2023-2024学年河南省郑州市高一上册第一次月考数学试题一、单选题1.下列各命题中,真命题是()A .2,10x R x ∀∈-<B .2x N,x 1∀∈≥C .3,1x x ∃∈<Z D .2,2x Q x ∃∈=【正确答案】C【分析】分别对选项中的等式或不等式求解,依次判断是否正确即可【详解】对于选项A,210x -<,即1x >或1x <-,故A 不正确;对于选项B,当0x =时,201x =<,故B 不正确;对于选项D,x =,故D 不正确;对于选项C,当0x =时,301x =<,故C 为真命题,故选C本题考查不等式的求解,考查命题真假的判断,考查全称量词、存在性量词的应用2.已知集合{}20A xx x =-+≥∣,{10}B x x =-<∣,则A B ⋃=()A .{1}∣≤xx B .{1}∣<x x C .{01}x x ≤<∣D .{01}xx ≤≤∣【正确答案】A先求出集合A 和集合B ,然后,直接求解A B ⋃即可【详解】集合{}20A x x x =-+≥∣}{10x x =≥≥,集合{10}{1}B x x x x =-<=<∣∣,A B ⋃={1}∣≤xx 本题考查集合的运算,属于基础题3.若集合{}230A x x x =-<∣,{}1B x x =≥∣则图中阴影部分表示的集合为()A .{}0x x >∣B .{}01x x <≤∣C .{}13x x ≤<∣D .{|0<<1x x 或}3x ≥【分析】解一元二次不等式求得集合A ,通过求A B ⋂求得正确答案.【详解】()2330x x x x -=-<,解得03x <<,故{}|03A x x =<<,阴影部分表示A B ⋂,则{}|13A B x x ⋂=≤<.故选:C4.命题“x ∃∈R ,2220x x -+≤”的否定是()A .x ∃∈R ,2220x x -+≥B .x ∃∈R ,2220x x -+>C .x ∀∈R ,2220x x -+≤D .x ∀∈R ,2220x x -+>【正确答案】D【分析】根据特称命题的否定直接得出答案.【详解】因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“x ∃∈R ,2220x x -+≤”的否定是为:x ∀∈R ,2220x x -+>,故选:D.5.设集合{}13A x x =-≤<,{}02B x x =<≤,则“a A ∈”是“a 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【正确答案】B【分析】根据已知条件,推得B A ,即可判断.【详解】解: 集合{}13A x x =-≤<,{}02B x x =<≤,B ∴A ,∴“a A ∈”是“a B ∈”的必要不充分条件.故选:B .6.若0a b <<,则下列不等式成立的是()A 2a b a b +<<<B 2a ba b+≤<<C .2a b a b +<<D .2a ba b +<≤<2a b +<,再结合0a b <<可得出结果.【详解】由已知0a b <<2a b +<,因为0a b <<,则22a ab b <<,2a b b +<,所以a b <,2a b b +<,∴2a b a b +<<.故选:C.7.若a >b ,则下列结论一定成立的是()A .a 2>b 2B .a >b +1C .a >b -1D【正确答案】C利用特殊值排除ABD ,再根据不等式的性质判断C ;【详解】解:因为a b >,对于A :当0a b >>时,22a b <,故A 错误;对于B :当0a =,12b =-时,满足a b >,但是1a b <+,故B 错误;对于D :当0a b >>D 错误;对于C :因为a b >,1b b >-,所以1a b >-,故C 正确;故选:C8.设a ,b ∈R ,则下列命题正确的是().A .若a b >,则22a b >B .若a b ¹,则22a b ≠C .若a b <,则22a b <D .若a b >,则22a b >【正确答案】D列举特殊数值,排除选项.【详解】A.1,2a b ==-时,22a b <,故A 不成立;B.当1,1a b ==-时,22a b =,故B 不成立;C.当2,1a b =-=时,22a b >,故C 不成立;D.若0a b >≥,根据函数2y x =在[)0,∞+的单调性可知,22a b >成立,故D 正确.故选:D9.不等式x2-2x -3>0的解集是()A .{x ∣-1<x <3}B .{x ∣x <-3或x >1}C .{x ∣-3<x <1}D .{x ∣x <-1或x >3}【正确答案】D 将不等式左边分解因式,根据两数相乘积为正,得到两因式同号,转化为两个一元一次不等式组,求出一元一次不等式的解集,即可得到原不等式的解集.【详解】解:2230x x -->,因式分解得:(3)(1)0x x -+>,可化为:3010x x ->⎧⎨+>⎩或3010x x -<⎧⎨+<⎩,解得:3x >或1x <-,则原不等式的解集是{|1x x <-或3}x >.故选:D .10.若2x >-,则22x x ++的最小值为()A .2B .C .2D .0【正确答案】C 将所求不等式变形为()222222x x x x +=++-++,利用基本不等式可求得22x x ++的最小值.【详解】2x >- ,则20x +>,()22222222x x x x ∴+=++-≥-=++.当且仅当()2222x x x +=>-+时,即当2x =时,等号成立,因此,当2x >-时,22x x ++的最小值为2.故选:C.在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.11.若不等式-x 2+ax-1≤0对x R ∈恒成立,则实数a 的范围为()A .{a ∣-2≤a≤2}B .{a ∣a ≤-2,或a ≥2}C .{a ∣-2<a<2}D .{a ∣a<-2,或a >2}【正确答案】A根据题意利用判别式0∆即可求得a 的取值范围.【详解】解: 不等式210x ax -+-对一切x R ∈恒成立;∴不等式210x ax -+对任意x R ∈恒成立,则240a ∆=-,22a -,∴实数a 的取值范围是[2-,2].故选:A .本题考查一元二次不等式恒成立问题:常见的处理技巧为①()200ax bx c a ++≠恒成立,则00a <⎧⎨∆≤⎩;②()200ax bx c a ++<≠恒成立,则00a <⎧⎨∆<⎩;③()200ax bx c a ++>≠恒成立,则00a >⎧⎨∆<⎩;④()200ax bx c a ++≥≠恒成立,则00a >⎧⎨∆≤⎩;12.若不等式20x ax b ++<(),a b R ∈的解集为{}|25x x <<,则a ,b 的值为()A .a =﹣7,b =10B .a =7,b =﹣10C .a =﹣7,b =﹣10D .a =7,b =10【正确答案】A 【分析】根据二元一次不等式的解集得出对应方程的实数根,由根与系数的关系求出a 、b 的值.【详解】因为不等式20x ax b ++<的解集为{}|25x x <<,所以对应方程20x ax b ++=的两个根为2和5,即2525a b +=-⎧⎨⨯=⎩,解得a =﹣7,b =10.故选:A【点评】本题考查了一元二次不等式与对应方程的关系应用问题,是基础题.二、双空题13.用符号语言表示命题:对于所有的实数x ,满足210x x -+=:__________;该命题的否定为:___________.【正确答案】x ∀∈R ,210x x -+=;0x ∃∈R ,20010x x -+≠.先根据题意写出命题的符号语言表示,再写出该命题的否定即可.【详解】解:命题“对于所有的实数x ,满足210x x -+=”的符号语言表示:x ∀∈R ,210x x -+=;该命题的否定为:0x ∃∈R ,20010x x -+≠.故x ∀∈R ,210x x -+=;0x ∃∈R ,20010x x -+≠.本题考查含有一个量词的命题的符号表示、含有一个量词的命题的否定,是基础题.三、填空题14.不等式220x x -->的解集为______.【正确答案】{}20x x -<<将所求不等式变形为()20x x +<,解此二次不等式即可得解.【详解】原不等式即为220x x +<,即()20x x +<,解得20x -<<.故答案为.{}20x x -<<解一元二次不等式时,当二次项系数为负时要先化为正,再根据判别式符号判断对应方程根的情况,然后结合相应二次函数的图象写出不等式的解集.15.已知集合{|4},{|}A x x B x x a =<=<,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是______.【正确答案】(,4)-∞【分析】由“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,即集合B 是集合A 的真子集,根据集合的运算,即可求解.【详解】由题意,“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,即集合B 是集合A 的真子集,又由{|4},{|}A x x B x x a =<=<,则4a <,即实数a 的取值范围是(,4)-∞.故答案为(,4)-∞.本题主要考查了充分条件,必要条件的应用,其中解答中把“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,即集合B 是集合A 的真子集是解答的关键,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力,属于基础题.16.已知0x >,0y >,若22x y +=,则xy 的最大值是______.【正确答案】12利用配凑法,结合基本不等式,求得xy 的最大值.【详解】依题意221121212222222x y xy x y +⎛⎫⎛⎫=⋅⋅≤⋅=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当21x y ==时等号成立.故xy 的最大值为12.故答案为.12易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方四、解答题17.求下列不等式的解集:(1)23100x x -->;(2)23540x x -+->【正确答案】(1){|5x x >或}2x <-(2)∅【分析】(1)因式分解后,结合一元二次方程的根可得解集;(2)化二次项系数为正,然后由判别式判断可得答案.【详解】(1)原不等式化为()()250x x +->,解得5x >或<2x -,所以原不等式解集为{|5x x >或}2x <-;(2)原不等式化为23540x x -+<,又2(5)434230∆=--⨯⨯=-<,所以原不等式无解,解集为∅.18.已知集合2{|37},{|12200}=≤<=-+<A x x B x x x ,{|}C x x a =<.(1)求;A B ()R C A B ;(2)若A C ⋂≠∅,求a 的取值范围.【正确答案】(1){|210}A B x x ⋃=<<;(){|23710}R C A B x x x =<<≤< 或;(2)a >3.【分析】(1)先化简集合B ,再利用集合的并集、补集和交集运算求解;(2)根据A C ⋂≠∅,结合{|}C x x a =<,利用数轴求解.【详解】(1)因为集合2{|37},{|12200}{|210}A x x B x x x x x =≤<=-+<=<<,所以{|210}A B x x ⋃=<<,{|3R C A x x =<或}7x ≥,(){|23R C A B x x =<< 或710}x ≤<;(2)因为A C ⋂≠∅,且{|}C x x a =<,所以a >3,所以a 的取值范围是()3,+∞.19.(1)已知0,0a b >>,且41a b +=,求ab 的最大值;(2)已知54x <,求14245x x -+-的最大值.【正确答案】(1)116;(2)1.【分析】(1)直接利用基本不等式求出ab 的最大值;(2)先求出154254x x -+≥-,进而求出142145x x -+≤-.【详解】(1)因为0,0a b >>,且41a b +=,所以14a b =+≥116ab ≤(当且仅当4+=14=a b a b ⎧⎨⎩即1=81=2a b ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩时等号成立).所以ab 的最大值为116.(2)因为54x <,所以540x ->.所以154254x x -+≥-(当且仅当15454x x -=-,即=1x 时等号成立).所以11142453543231454554x x x x x x ⎛⎫-+=-++=--++≤-+= ⎪---⎝⎭(当=1x 时等号成立).即14245x x -+-的最大值为1.20.已知集合{}22A x a x a =-≤≤+,{1B x x =≤或}4x ≥.(1)当3a =时,求A B ⋂;(2)若“x A ∈”是“R x B ∈ð”的充分不必要条件,且A ≠∅,求实数a 的取值范围.【正确答案】(1){11A B x x ⋂=-≤≤或45}x ≤≤;(2){}01a a ≤<.【分析】(1)根据两个集合交集运算性质即可解得;(2)“x A ∈”是“R x B ∈ð”的充分不必要条件即AB R ð,然后求解出集合B 的补集,根据集合间的关系列出关于a 的不等式即可解得范围.【详解】(1)当3a =时,{}15A x x =-≤≤,又{1B x x =≤或}4x ≥,{11A B x x ⋂=-≤≤或45}x ≤≤(2){1B x x =≤或}4x ≥,{}R 14B x x =<<ð.由“x A ∈”是“R x B ∈ð”的充分不必要条件,得AB R ð,.又{}22,A x a x a A =-≤≤+≠∅,222124a a a a -≤+⎧⎪∴->⎨⎪+<⎩,01a ∴≤<即实数a 的取值范围是{}01a a ≤<.:本题考查了集合交集的运算、利用集合间的关系求解参数的范围,属于中档题目,解题中需要准确的将充分条件和必要条件的关系转化为集合间的关系.。
甘肃省庆阳第一中学2024-2025学年高一上学期第一次月考数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.设集合{}N 4U x x *=∈≤,{}1,2A =,{}2,4B =,则()U A B ⋃=ð()A .{}1,2B .{}1,2,3,4C .{}3,4D .{}2,3,42.命题“R x ∃∈,21x <”的否定是()A .R x ∀∈,21x ≥B .R x ∀∈,21x <C .x R ∃∈,21x ≥D .R x ∃∈,21x >3.如图,已知矩形U 表示全集,A 、B 是U 的两个子集,则阴影部分可表示为()A .()U AB ⋃ðB .()U A B ⋂ðC .()U B A⋂ðD .()U A B⋂ð4.已知集合{}|11A x x =-<<,{}2|20B x x x =--<,则()A .AB ⊆B .B A ⊆C .A B=D .A B =∅5.已知命题2:,230p x ax x ∀∈++>R 为真命题,则实数a 的取值范围是()A .1|02a a ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭B .1|03a a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭C .1|3a a ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭D .1|3a a ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭6.中国清朝数学家李善兰在1859年翻译《代数学》中首次将“function ”译做:“函数”,沿用至今,为什么这么翻译,书中解释说“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”.1930年美国人给出了集合论的函数定义,已知集合{}{}1,1,2,41,2,4,16M N =-=,,给出下列四个对应法则: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 .①③B .①②C .③④D .②④7.关于x 的方程220++=x x a 有两个根,其中一个大于1,另一个小于1时,则a 的取值范围为()A .1a <-B .18a <C .1a <-或18a <D .1a <-或18a ≤8.已知0x >,0y >,且30x y xy +-=,若23x y m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围为()A .][(),34,-∞-⋃+∞B .()4,3-C .()3,4-D .][(),43,-∞-+∞ 二、多选题9.下列命题是真命题的为()A .若0a b c d >>>>,则ab cd >B .若22ac bc >,则a b >C .若0a b >>且0c <,则22c c a b >D .若a b >且11a b>,则0ab <10.下列说法正确的是()A .至少有一个实数x ,使210x +=B .“0a b >>”是“11a b<”的充分不必要条件C .命题“21,04x x x ∃∈-+<R ”的否定是假命题D .“集合{}210A x ax x =++=”中只有一个元素是“14a =”的必要不充分条件11.设正实数,x y 满足21x y +=,则()A .xy 的最大值是18B .112x y+的最小值为4C .224x y +最小值为12D .212x y x+最小值为2三、填空题12.若集合{}1,1A =-,{}2B x mx ==,且B A ⊆,则实数m 的值是.13.若关于x 的不等式220ax bx ++>的解集为{}13x x -<<,则a b -=.14.当,m n ∈Z 时,定义运算⊗:当,0m n >时,m n m n Ä=+;当,0m n <时,m n m n Ä=×;当0,0m n ><或0,0m n <>时,||m n m n ⊗=⋅;当0m =时,m n n ⊗=;当0n =时,m n m ⊗=.在此定义下,若集合{(,)4}A m n m n =⊗=∣,则A 中元素的个数为.四、解答题15.已知集合{}220,{2,0}A xx ax a B =-+==-∣.(1)若1a =,求A B ;(2)若A B ⋂中只有一个元素,求a 的取值集合.16.(1)已知0ab ≠,求证:1a b +=是33220a b ab a b ++-=-的充要条件.(2)已知0a b >>,0c d <<,0e <,求证:e e a c b d>--17.求下列关于x 的不等式的解集:(1)4101x +≤-;(2)()222R ax x ax a ≥-∈-18.如图,要设计一张矩形广告牌,该广告牌含有大小相等的左右两个矩形栏目(即图中阴影部分),这两栏的面积之和为218000cm ,四周空白的宽度为10cm ,两栏之间的中缝空白的宽度为5cm ,设广告牌的高为cm x ,宽为cm y .(1)试用x 表示y ,并求x 的取值范围;(2)用x 表示广告牌的面积S ;(3)广告牌的高取多少时,可使广告牌的面积S 最小?19.设命题p :对任意[]0,1x ∈,不等式2234x m m -≥-恒成立,命题q :存在[]1,1x ∈-,使得不等式2210x x m -+-≤成立.(1)若p为真命题,求实数m的取值范围;(2)若p,q一真一假,求实数m的取值范围.参考答案:题号12345678910答案D ADADCABBCDBD题号11答案ABC1.D【分析】由集合的补集,并集运算求解即可.【详解】由题意可知{}1,2,3,4U =,所以{}3,4U A =ð,所以(){}2,3,4U A B ⋃=ð,故选:D 2.A【分析】运用特称命题的否定知识,否定结论,特称变全称即可.【详解】运用特称命题的否定知识,命题“R x ∃∈,21x <”的否定是“R x ∀∈,21x ≥”.故选:A.3.D【分析】在阴影部分区域内任取一个元素x ,分析元素x 与各集合的关系,即可得出合适的选项.【详解】解:在阴影部分区域内任取一个元素x ,则x A ∉且x B ∈,即U x A ∈ð且x B ∈,所以,阴影部分可表示为()U A ðB ⋂.故选:D.4.A【分析】求出集合B ,可确定两个集合之间的关系.【详解】因为220x x --<⇒()()210x x -+<⇒12x -<<,所以{}|12B x x =-<<.所以A B ⊆.故选:A 5.D【分析】问题转化为不等式2230ax x ++>的解集为R ,根据一元二次不等式解集的形式求参数的值.【详解】因为命题2:,230p x ax x ∀∈++>R 为真命题,所以不等式2230ax x ++>的解集为R .所以:若0a =,则不等式2230ax x ++>可化为230x +>⇒32x >-,不等式解集不是R ;若0a ≠,则根据一元二次不等式解集的形式可知:20Δ2120a a >⎧⎨=-<⎩⇒13a >.综上可知:13a >故选:D 6.C【分析】利用函数的定义逐一分析判断即可.【详解】对应关系若能构成从M 到N 的函数,须满足:对M 中的任意一个数,通过对应关系在N 中都有唯一的数与之对应,对于①,1y x=,当2x =时,12y N =∉,故①不满足题意;对于②,1y x =+,当1x =-时,110y N =-+=∉,故②不满足题意;对于③,y x =,当1x =时,1y N =∈,当1x =-时,1y N =∈,当2x =时,2y N =∈,当4x =时,4y N =∈,故③满足题意;对于④,2y x =,当1x =±时,1y N =∈,当2x =时,4y N =∈,当4x =时,16y N =∈,故④满足题意.故选:C.7.A【分析】根据方程根的个数以及根的分布情况解不等式即可求得结果.【详解】根据方程220++=x x a 有两个根,其中一个大于1,另一个小于1,可知2Δ1801120a a =->⎧⎨++<⎩,解得1a <-.故选:A 8.B【分析】将问题转化为2min (3)x y m m +>+,利用“1”的代换以及基本不等式求解min (3)x y +,从而得到212m m +<,求解不等式,即可得到答案.【详解】因为不等式23x y m m +>+恒成立,则2min (3)x y m m +>+,因为0x >,0y >,由30x y xy +-=可得311x y+=,所以3193(3)()62612y x x y x y x y x y +=++=++≥=,当且仅当9y xx y=,即6x =,2y =时取等号,故min (3)12x y +=,所以212m m +<,即2120m m +-<,解得43m -<<,则实数m 的取值范围是(4,3)-.故选:B .9.BCD【分析】由已知条件结合不等式的性质,判断结论是否正确.【详解】对于A 项,取2a =,1b =,3c =-,4d =-,则2ab =,12cd =,所以ab cd <,故A 选项错误;对于B 选项,若22ac bc >,有20c >,则a b >,B 选项正确;对于C 选项,若0a b >>,则220a b >>,则2211a b <,又因为0c <,由不等式的性质可得22c c a b >,所以C 选项正确;对于D 选项,若a b >且11a b >,则110a b b a ab--=<,所以,0ab <,D 选项正确.故选:BCD .10.BD【分析】由在实数范围内,20x >可得A 错误;举反例可得必要性不成立,可得B 正确;由全称与特称命题的性质和二次函数的性质可得C 错误;由集合A 中只有一个元素可得0a =或14,再由必要性可得D 正确;【详解】对于A ,在实数范围内,20x >,210x +>,故A 错误;对于B ,若0a b >>,则11a b<,充分性成立,若11a b<,如1,2a b =-=-,此时0a b >>,必要性不成立,所以“0a b >>”是“11a b<”的充分不必要条件,故B 正确;对于C ,命题“21,04x x x ∃∈-+<R ”的否定是21,04x x x ∀∈-+≥R ,由二次函数的性质可得()214f x x x =-+开口向上,0∆=,所以()0f x ≥恒成立,故C 错误;对于D ,若集合{}210A x ax x =++=中只有一个元素,当0a =时,1x =-;当0a ≠时,可得11404a a D =-=Þ=,所以必要性成立,故D 正确;故选:BD.11.ABC【分析】直接利用基本不等式即可求解A ,利用乘“1”法即可求解B ,利用完全平方式的性质即可求解C ,将“1”代换,即可由基本不等式求解D.【详解】对于A,21x y +=≥18xy ≤,当且仅当212x y x y+=⎧⎨=⎩,即14x =,12y =时等号成立,故A 正确;对于B,41112()(2)212222y xx y x y x y x y+=++=++≥+,当且仅当2221y xxy x y ⎧=⎪⎨⎪+=⎩即11,42x y ==时等号成立,故B 正确;对于C ,22214(2)4142x y x y xy xy +=+-=-≥,当且仅当14x =,12y =时等号成立,C 正确;对于D,21221132222x x x x y x y x y x y y +=+=+≥+++,当且仅当2221y xxy x y ⎧=⎪⎨⎪+=⎩即11,42x y ==时等号成立,故D 错误.故选:ABC .12.2±或0【分析】分B =∅、{}1B =-和{}1B =分别计算即可.【详解】当B =∅时,0m =,符合题意;当{}1B =-时,2m =-;当{}1B =时,2m =,综上,m 的值为2±或0.故答案为:2±或0.13.-2【分析】将不等式解集问题转化为一元二次方程的两根问题,结合韦达定理求出24,33a b =-=,得到答案.【详解】由题意得:-1,3为方程220ax bx ++=的两根,故213,13b a a -+=--⨯=,解得:24,33a b =-=,故24233a b --=-=-.故答案为:-214.14【分析】根据定义运算⊗,分成五类情况分别列举符合条件的元素,合并即得集合A .【详解】①当,0m n >时,4m n m n ⊗=+=,所以1,3m n =⎧⎨=⎩或3,1m n =⎧⎨=⎩或2,2,m n =⎧⎨=⎩;②当,0m n <时,4m n m n ⊗=⋅=,所以1,4m n =-⎧⎨=-⎩或4,1m n =-⎧⎨=-⎩或2,2,m n =-⎧⎨=-⎩;③当0,0m n ><或0,0m n <>时,4m n m n ⊗=⋅=,所以1,4m n =-⎧⎨=⎩或4,1m n =⎧⎨=-⎩或1,4m n =⎧⎨=-⎩或4,1m n =-⎧⎨=⎩或2,2m n =⎧⎨=-⎩或2,2,m n =-⎧⎨=⎩;④当0m =时,4m n n ⊗==;⑤当0n =时,4m n m ⊗==.所以()()()()()()()()(){1,3,3,1,2,2,1,4,4,1,1,4,4,1,1,4,4,1A =--------,()()()()()2,2,2,2,2,2,0,4,4,0}----,共14个元素.故答案为:14.15.(1){}2,0A B =- (2){}1,0-【分析】(1)求出A =∅,根据并集概念求出答案;(2)分0A B ∈∩和2A B -∈ 两种情况,得到答案.【详解】(1)1a =时,{}220A x x x =-+=,因为Δ1870=-=-<,所以方程220x x -+=无实数根,所以A =∅.故{}2,0A B =- .(2)当0A B ∈∩时,20a =,得0a =,此时{}{}0,0A A B == ;当2A B -∈ 时,4220a a ++=,得1a =-,此时{}{}2,1,2A A B =-=- .故a 的取值集合为{}1,0-.16.(1)见解析(2)见解析【分析】(1)证明充要条件,可先证明充分性再证必要性;(2)利用作差法证明即可.【详解】(1)证明:∵3322()()a b a b a ab b +=+-+∴332222(1)()a a b ab a b b a ab b ++--=+--+.充分性证明即1a b +=⇒33220a b ab a b ++-=-.∵1a b +=,即10a b +-=,∴222233(1)()0a a b ab a b a b ab b +-++-+-=-=,充分性得证;必要性证明即33220a b ab a b ++-=-⇒1a b +=.又∵0ab ≠∴222213024a ab b a b b ⎛⎫-+=-+> ⎪⎝⎭,∵33220a b ab a b ++-=-,∴22(1)()0a b a ab b +--+=,∴10a b +-=,即1a b +=,必要性得证.故1a b +=是33220a b ab a b ++-=-的充要条件.(2)证明:()()()()()()()()e b d a c e b a c d e e a c b d a c b d a c b d ----+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦-=------,∵0a b >>,0c d <<,0e <,∴0,0,0,0a c b d b a c d ->->-<-<,∴()()0b a c d -+-<,∴()()()()0e b a c d a c b d -+-⎡⎤⎣⎦>--,即0e e a c b d ->--故e e a c b d>--.17.(1){|31}x x -≤<(2)答案见解析【分析】(1)根据分式不等式的解法,即可求解;(2)根据题意,利用一元二次不等式的解法,分类讨论,即可求解.【详解】(1)解:由不等式4101x +≤-,可得301x x +≤-,解得31x -≤<,即不等式4101x +≤-的解集为{|31}x x -≤<.(2)解:由不等式222ax x ax -≥-,可得化为2(2)20ax a x +--≥,若0a =,不等式可化为220x --≥,解得1x ≤-,即解集为{|1}x x -≤;若0a ≠,不等式可化为2(1)(0a x x a+-≥当0a >时,不等式即为2(1)(0x x a +-≥,解得1x ≤-或2x a≥,即不等式的解集为{|1x x ≤-或2}x a≥;当0a <时,不等式即为2(1)(0x x a+-≤,①当21a->时,即20a -<<时,解得21x a ≤≤-,解集为2{|1}x x a ≤≤-;②当21a-=时,即2a =-时,解得1x =-,解集为{|1}x x =-;③当当21a -<时,即2a <-时,解得21x a -≤≤,解集为2{|1}x x a -≤≤综上,当0a >时,不等式的解集为{|1x x ≤-或2}x a≥;当0a =,不等式的解集为{|1}x x -≤;当20a -<<时,不等式的解集为2{|1}x x a≤≤-;当2a =-时,不等式的解集为{|1}x x =-;当2a <-时,不等式的解集为2{|1}x x a-≤≤.18.(1)1800025,2020y x x =+>-(2)1800025,2020x S x x x =+>-(3)140cm【分析】(1)运用面积之和得到等式,再写成函数表达式即可;(2)矩形面积公式写函数表达式;(3)运用换元,结合基本不等式解题即可.【详解】(1)每栏的高和宽分别为()()120cm,25cm 2x y --,其中20,25x y >>两栏面积之和为:()25220180002y x --⋅=,整理得,1800025(20)20y x x =+>-.(2)18000180002525,202020x S xy x x x x x ⎛⎫==+=+> ⎪--⎝⎭;(3)令()20,0,t x t ∞=-∈+,则36000014400251850025185000S t t t t ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭;1850024500≥+=∴当120t =时,S 取最小值为24500,此时140x =;答:当广告牌的高取140cm 时,可使广告的面积S 最小.19.(1)[1,3](2)(1)(23],,∞-⋃【分析】(1)p 为真命题时,任意[0,1]x ∈,不等式2234x m m -≥-恒成立可转化为()2min 234x m m -≥-,求解即可(2)化简命题q ,由(1)结合条件列不等式即可求出m 的取值范围.【详解】(1)因为p 为真命题,所以对任意[0,1]x ∈,不等式2234x m m -≥-恒成立,所以()2min 234x m m -≥-,其中[0,1]x ∈,所以234m m -≥-,解得13m ≤≤,所以m 的取值范围[1,3];(2)若q 为真命题,即存在[1,1]x ∈-,使得不等式2210x x m -+-≤成立,则()2min 210x x m -+-≤,其中[1,1]x ∈-,而()2min212x x m m -+-=-+,所以20m -+≤,故2m ≤;因为,p q 一真一假,所以p 为真命题,q 为假命题或p 为假命题q 为真命题,若p 为真命题,q 为假命题,则132m m ≤≤⎧⎨>⎩,所以23m <≤;若p 为假命题,q 为真命题,则12m m <⎧⎨≤⎩或32m m >⎧⎨≤⎩,所以1m <.综上,1m <或23m <≤,所以m 的取值范围为(1)(23],,∞-⋃.。
东北育才高中2024-2025学年度上学期高一年级数学科第一次月考试卷时间:120分钟 满分: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,只有一项是正确的.1.已知集合,则中元素个数为( )A.2B.3C.4D.62.设集合,则集合的真子集的个数为( )A.3B.4C.15D.163.命题“,不等式”为假命题的一个必要不充分条件是( )A.B.C. D.4.设,则下列命题正确的是( )A.若,则B.若,则C.若则D.若,则5.若集合,若,则实数的取值范围是( )A.B.C.D.6.对于实数,当且仅当时,规定,则不等式的解集是()A. B.C. D.7.已知,则的最小值为( )(){}(){}*,,,,,8A x y x y y x B x y x y =∈≥=+=N ∣∣A B ⋂{}{}{}1,2,3,4,5,,,A B M xx a b a A b B ====+∈∈∣M x ∃∈R 2210ax x -+≤0a >1a >102a <<2a >,a b ∈R ,x y a b >>a x b y ->-a b >11a b<,x y a b >>ax by >a b >22a b >{}30,101x A xB x ax x ⎧⎫-===+=⎨⎬+⎩⎭∣B A ⊆a 13⎧⎫-⎨⎬⎩⎭1,13⎧⎫-⎨⎬⎩⎭10,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭10,,13⎧⎫-⎨⎬⎩⎭x ()1n x n n ≤<+∈N []x n =[]24[]36450x x -+<{28}xx ≤<∣31522xx ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭{}27xx ≤≤∣{27}x x <≤∣0,0,23x y x y >>+=23x yxy+A. B.8.方程至少有一个负实根的充要条件是( )A. B.C.D.或二、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,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分,9.设均为非空集合,且满足,则下列各式中正确的是( )A. B.C.D.10.下列四个命题中正确的是( )A.由所确定的实数集合为B.同时满足的整数解的集合为C.集合可以化简为D.中含有三个元素11.已知关于的不等式的解集为,则下列结论正确的是()A. B.的最大值为C.的最小值为8 D.的最小值为三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.12.的解集是__________.13.某班举行数学、物理、化学三科竞赛,每人至少参加一科,已知参加数学竞赛的有27人,参加物理竞赛的有25人,参加化学竞赛的有27人,其中同时只参加数学、物理两科的有10人,同时只参加物理、化学两科的有7人,同时只参加数学、化学两科的有11人,而参加数学、物理、化学三科的有4人,则全班共有__________人.3-11-1+2210ax x ++=01a <≤1a <1a ≤01a <≤0a <A B U 、、A B U ⊆⊆()U A B U ⋃=ð()()U U U A B B ⋂=ððð()U A B ⋂=∅ð()()U U A B U⋃=ðð(),a b a b ab+∈R {}2,0,2-240,121x x x +>⎧⎨+≥-⎩{}1,0,1,2-(){},3216,,x y x y x y +=∈∈N N ∣()()(){}0,8,2,5,4,26,3A aa a ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭N Z x ()()()2323100,0a m x b m x a b +---<>>11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭21a b +=ab 1812a b +224a b +1222150x x -->14.已知关于的不等式(其中)的解集为,若满足(其中为整数集),则使得集合中元素个数最少时的取值范围是__________.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.(本小题13分)已知集合为全体实数集,或.(1)若,求;(2)若,求实数的取值范围.16.(本小题15分)已知全集,集合,集合.(1)若,求实数的取值集合;(2)若集合,且集合满足条件__________(从下列三个条件中任选一个作答),求实数的取值集合.条件①是的充分不必要条件:②是的必要不充分条件:③,使得.17.(本小题15分)设,且.(1介于之间;(2)求;(3)你能设计一个比的吗?并说明理由.18.(本小题17分)对于二次函数,若,使得成立,则称为二次函数的不动点.(1)求二次函数的不动点:(2)若二次函数有两个不相等的不动点,且,求的最小值.x ()()2640mx m x --+<m ∈R A A B ⋂=Z Z B m U {2M xx =<-∣{}5},121x N x a x a >=+≤≤-∣3a =()U M N ⋃ðU N M ⊆ða U =R A x y ⎧⎪==⎨⎪⎩()(){}2440B x x m x m =---<∣B =∅m B ≠∅,A B m x A ∈x B ∈x A ∈x B ∈12,x A x B ∀∈∃∈12x x =10a >1a ≈21111a a =++12,a a 12,a a 2a 3a ()20y ax bx c a =++≠0x ∃∈R 2000ax bx c x ++=0x ()20y ax bx c a =++≠222y x x =+-()2221y x a x a =-++-12,x x 12,0x x >2112x x x x +19.(本小题17分)已知是非空数集,如果对任意,都有,则称是封闭集.(1)判断集合是否为封闭集,并说明理由:(2)判断以下两个命题的真假,并说明理由:命题:若非空集合是封闭集,则也是封闭集;命题:若非空集合是封闭集,且,则也是封闭集:(3)若非空集合是封闭集合,且为实数集,求证:不是封闭集.A ,x y A ∈,x y A xy A +∈∈A {}{}0,1,0,1BC ==-p 12,A A 12A A ⋃q 12,A A 12A A ⋂≠∅12A A ⋂A ,A ≠R R A R ð东北育才高中2024-2025学年度上学期高一年级数学科第一次月考答案【解析】1.解:在集合中,观察集合的条件,当是正整数且时,有等4个元素,则中元素个数为4个.故选C.2.解:由题意可知,集合,集合中有4个元素,则集合的真子集有个,故选C.3.解:命题“,不等式”为假命题,则命题“,不等式”为真命题,所以,解得,所以使得命题“,不等式”为假命题,则实数的取值范围为1,则命题“,不等式”为假命题的一个必要不充分条件是,故选:A.4.解:A :令,则,故错误;B :令,则,故错误;C :令,则,故错误;D :因为,所以即,故正确;故选D.5.解:由题可知:.当时,显然不成立即,则满足;B 8x y +=A ,x y y x ≥()()()()1,7,2,6,3,5,4,4A B ⋂{}5,6,7,8M =M 42115-=x ∃∈R 2210ax x -+≤x ∀∈R 2210ax x -+>0Δ440a a >⎧⎨=-<⎩1a >x ∃∈R 2210ax x -+≤a a >x ∃∈R 2210ax x -+≤0a >1,3,2,0x y a b ==-==13a x b y -=<-=0,0a b ><11a b>0,1,1,0x y a b ==-==0ax by ==a a b >…22||a b >22a b >{}3031x A xx ⎧⎫-===⎨⎬+⎩⎭0a =10…B =∅B A ⊆当时,,由可得:;综上所述实数的取值范围为.故选C.6.解:由,根据的定义可知:不等式的解集是.故选A.7.解:因为,则,当且仅当时,即当,且,等号成立,故的最小值为故选B.8.当时,方程为有一个负实根,反之,时,则于是得;当时,,若,则,方程有两个不等实根,,即与一正一负,反之,方程有一正一负的两根时,则这两根之积小于,于是得,若,由,即知,方程有两个实根,0a ≠1B x x a ⎧⎫==-⎨⎬⎩⎭B A ⊆1133a a -=⇒=-a 10,3⎧⎫-⎨⎬⎩⎭[]24[]36450x x -+<[]()[]()232150x x ⇒--<[]31522x ⇒<<[]x []24[]36450x x -+<{28}xx <∣…0,0,23x y x y >>+=()22222322111x x y y x y x xy y x y xy xy xy y x +++++===+++=+…222x y =3x =-y =23x y xy+1+0a =210x +=12x =-12x =-0,a =0a =0a ≠Δ44a =-0a <Δ0>12,x x 1210x x a=<1x 2x 1a0,0a <0a <0a >Δ0≥01a <≤12,x x必有,此时与都是负数,反之,方程两根都为负,则,解得,于是得,综上,当时,方程至少有一个负实根,反之,方程至少有一个负实根,必有.所以方程至少有一个负实根的充要条件是.故选:9.解:因为,如下图所示,则,选项A 正确:,选项B 正确:,选项正确:,选项D 错误.故选ABC.10.解:分别取同正、同负和一正一负时,可以得到的值分别为,故A 正确;由得,12122010x x a x x a ⎧+=-<⎪⎪⎨⎪=>⎪⎩1x 2x 2210ax x ++=12,x x 1212Δ4402010a x x a x x a ⎧⎪=-≥⎪⎪+=-<⎨⎪⎪=>⎪⎩01a <≤01a <≤1a ≤2210ax x ++=2210ax x ++=1a ≤2210ax x ++=1a ≤CA B U ⊆⊆()U U U ,B A A B U ⊆⋃=ððð()()UUUA B B ⋂=ððð()U A B ⋂=∅ðð()()UUUA B A U ⋃=≠ððð,a b (),a b a b ab+∈R 2,2,0-240,121,x x x +>⎧⎨+≥-⎩22x -<≤所以符合条件的整数解的集合为,故B 正确;由,可以得到符合条件的数对有,故C 正确;当时,;当时,,当时,;当时,;当时,;当时,,所以集合含有四个元素,故D 错误,故选ABC.11.解:由题意,,且方程的两根为和,所以,所以,所以A 正确;因为,所以,可得,当且仅当时取等号,所以的最大值为B 正确;,当且仅当,即时取等号,所以的最小值为C 错误;,当且仅当时取等号,所以的最小值为,所以D 正确.故选ABD.12.解:由,,{}1,0,1,2-3216,,x y x y +=∈∈N N ()()()0,8,2,5,4,22a =666332a ==∈--N 1a =663331a ==∈--N 0a =662330a ==∈--N 1a =-66331a =∉-+N 2a =-6635a =∉-N 3a =-66136a ==∈-N A 2,1,0,3-30a m +>()()232310a m x b m x +---=1-12123111,12323b m a m a m--+=-⨯=-++32,231a m b m +=-=-21,a b +=0,0a b >>21a b +=≥18ab ≤122a b ==ab 1,8()121222255549b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+=+= ⎪⎝⎭22b a a b =13a b ==12a b+9,22222114(2)(2)22a b a b a b +=+≥+=122a b ==224a b +1222150x x -->2||2150x x ∴-->()()530x x ∴-+>解得:或(舍去),或,即所求的解集为,故答案为.13.解:设参加数学、物理、化学三科竞赛的人分别组成集合,各集合中元素的个数如图所示,则全班人数为.故答案为43.14.解:分情况讨论:当时,,解得;当时,,当且仅当解得或;当时,,当且仅当由,解得.因为,集合中元素个数最少,所以不符合题意;所以要使集合中元素个数最少,需要,解得.故答案为:.15.(本小题13分)5x >3x <-5x ∴<-5x >()(),55,∞∞--⋃+()(),55,∞∞--⋃+,,A B C 24510711443++++++=0m =()640x -+<{}4A xx =>-∣0m <()2266640,4m m x x m m m m ⎛⎫++-+>=+-<- ⎪⎝⎭…m =26{|m A x x m +=<4}x >-0m >2664m m m m+=+≥>m =()2640m x x m ⎛⎫+-+< ⎪⎝⎭264m A x x m ⎧⎫+⎪⎪=-<<⎨⎬⎪⎪⎩⎭A B ⋂=Z B 0m ≤B 265m m +≤23m ≤≤{}23mm ∣……【答案】解:(1)当时,,所以或,又或,所以或;(2)由题可得,①当时,则,即时,此时满足;②当时,则,所以,综上,实数的取值范围为.16.(本小题15分)【答案】解:(1)若,则,解得,所以实数的取值集合为(2)集合,集合,则此时,则集合,当选择条件①时,是的充分不必要条件,有 ,则,且不能同时取等,解得,所以实数的取值集合为当选择条件②时,是的必要不充分条件,有 ,则,且不能同时取等,解得,所以实数的取值集合为当选择条件③时,,使得,有,则,解得,所以实数的取值集合为3a ={}45N xx =≤≤∣U {4N x x =<∣ð5}x >{2M xx =<-∣5}x >()U {4M N x x ⋃=<∣ð5}x >{}U 25M xx =-≤≤∣ðN =∅121a a +>-2a <U N C M ⊆N ≠∅12112215a a a a +≤-⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩23a ≤≤a {}3aa ∣…B =∅244m m =+2m =m {}2{}2200{45}A xx x x x =-++>=-<<∣∣B ≠∅2,m ≠2244(2)0m m m +-=->{}244B xm x m =<<+∣x A ∈x B ∈A B 24445m m ≤-⎧⎨+≥⎩1m <-m (),1∞--x A ∈x B ∈B A 24445m m ≥-⎧⎨+≤⎩11m -<≤m (]1,1-12,x A x B ∀∈∃∈12x x =A B ⊆24445m m ≤-⎧⎨+≥⎩1m ≤-m (],1∞--17.(本小题15分)【答案】解:(1)证明:.之间.(2比.(3)令,则比.证明如下:由(2.故比18.(本小题17分)【答案】解:(1)由题意知:,,解得,所以,二次函数的不动点为和1.(2)依题意,有两个不相等的正实数根,即方程有两个不相等的正实数根,所以,解得,所以,所以))12111101a a a a ⎫=-⋅--=<⎪+⎭12a a 、11a --1a -2a ∴1a 32111a a =++3a 2a 32a a -=--3a 2a 222x x x +-=()()120x x ∴-+=122,1x x =-=222y x x =+-2-()2221x a x a x -++-=()22310x a x a -++-=()2Δ(3)810a a =+-->12302a x x ++=>1a >12102a x x -⎛⎫=> ⎪⎝⎭121231,22a a x x x x +-+==()222121221121212122x x x x x x x x x x x x x x +-++==,当且仅当,即时等号成立,所以的最小值为6.19.(本小题17分)【答案】(1)解:对于集合,因为,所以是封闭集;对于集合,因为,所以集合不是封闭集;(2)解:对命题:令,则集合是封闭集,但不是封闭集,故错误;对于命题:设,则有,又因为集合是封闭集,所以,同理可得,所以,所以是封闭集,故正确;(3)证明:假设结论成立,设,若,矛盾,所以,所以有,设且,否则,所以有,矛盾,故假设不成立,原结论成立,证毕.()()()22231(1)41162132121212a a a a a a a a a +⎛⎫-+ ⎪-+-+++⎝⎭===---1822621a a -=++≥=-1821a a -=-5a =1221x x x x +{}0B =000,000B B +=∈⨯=∈{}0B ={}1,0,1C =-()112,112,C C -+-=-∉+=∉{}1,0,1C =-p {}{}122,,3,A xx k k A x x k k ==∈==∈Z Z ∣∣12,A A 12A A ⋃q ()12,a b A A ∈⋂1,a b A ∈1A 11,a b A ab A +∈∈22,a b A ab A +∈∈()()1212,a b A A ab A A +∈⋂∈⋂12A A ⋂2a A a A ∈⇒∈2R ()a A a A -∈⇒-∈R ðða A -∈0a a A -+=∈2R R b A b A ∈⇒∈ððR b A -∈ð2()b A b A -∈⇒-∈R 0b b A -+=∈ð。
2024-2025学年深圳市高一上第一次月考试卷数学试卷注意事项:1.答题前,请将姓名、准考证号和学校用黑色字迹的钢笔或签字笔填写在答题卡指定的位置上,并将条形码粘贴好.2.本卷考试时间120分钟,满分150分.3.作答选择题时,选出每题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目答案标号的信息点框涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案.作答非选择题时,用黑色字迹的钢笔或签字笔将答写在答题卡指定区域内.作答综合题时,把所选题号的信息点框涂黑,并作答.写在本试卷或草稿纸上,其答案一律无效.4.考试结束后,谙将答题卡交回.一、单选题(共8小题,共40分)1.命题“210,0x x x ∃>-<”的否定为()A.210,0x x x ∃>-≥ B.210,0x x x ∃≤-≥C.210,0x x x∀>-≥ D.210,0x x x∀≤-≥【答案】C 【解析】【分析】由存在量词命题的否定是全称量词命题,写出命题的否定.【详解】命题“210,0x x x ∃>-<”的否定为“210,0x x x∀>-≥”.故选:C2.从甲地到乙地通话m 分钟的电话费由() 1.0612m f m <>⎛⎫=+⎪⎝⎭(元)决定,其中0m >,m <>是不小于m 的最小整数(如:33<>=, 3.84<>=, 5.16<>=),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【答案】C【解析】【分析】由函数解析式,结合m <>的定义计算可得解.【详解】7.3(7.3) 1.0612f <>⎛⎫=+ ⎪⎝⎭81.061 5.32⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,故选:C.3.若函数()f x 的定义域为R ,则“(2)(3)f f <”是“()f x 是增函数”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】B 【解析】【分析】根据充分条件以及必要条件的定义,结合函数单调性以及举反例的方法,可得答案.【详解】充分性:当()2f x x =时,显然()()23f f <,但()f x 在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增,故“(2)(3)f f <”是“()f x 是增函数”的非充分条件;必要性:由()f x 是增函数,且32>,则()()23f f <,故“(2)(3)f f <”是“()f x 是增函数”的必要条件;故选:B.4.甲、乙两人解关于x 的不等式20x bx c ++<,甲写错了常数b ,得到的解集为{}6<<1x x -;乙写错了常数c ,得到的解集为{}1<<4x x .那么原不等式的解集为()A.{}1<<6x x B.{}1<<4x x - C.{}4<<1x x - D.{}1<<6x x -【答案】D 【解析】【分析】根据韦达定理即可求解.【详解】解:根据韦达定理得,()166c =⨯-=-,145b -=+=原不等式的两根12,x x 满足121256x x b x x c +=-=⎧⎨==-⎩,解得:121,6x x =-=,故解集为:{}1<<6x x -,故选:D.5.函数[)2235,4,22x y x x +=∈---的值域为().A.5317,142⎛⎫⎪⎝⎭B.5317,142⎡⎫⎪⎢⎣⎭C.5317,142⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D.5317,142⎛⎤⎥⎝⎦【答案】B 【解析】【分析】分离系数,得到[)22235113,4,222x y x x x +==+∈----,结合二次函数,求出值域即可.【详解】[)22235113,4,222x y x x x +==+∈----,当[)4,2x ∈--时,222111111(4,16](2,14][,12224x x x ∈∈-∈⇒⇒-.则21153173[,)2142x +∈-.故选:B.6.已知不等式2320ax x -+>的解集为(,1)(,)b -∞+∞ ,则,a b 的取值分别为()A.3,1-B.2,1C.1-,3D.1,2【答案】D 【解析】【分析】根据一元二次不等式的解集,结合一元二次方程根与系数的关系即可解题.【详解】由不等式2320ax x -+>的解集为(,1)(,)b -∞+∞ ,则1和b 为方程2320ax x -+=的两根,且0a >,所以3121b a b a ⎧+=⎪⎪⎨⎪⨯=⎪⎩,解得1,2a b ==.故选:D7.设()f x 是定义在R 上的奇函数,在(,0)-∞上递减,且(3)0f -=,则不等式()0xf x <的解集为()A.{|30x x -<<或3}x >B.{|3x x <-或3}x >C.{|3x x <-或03}x <<D.{|30x x -<<或03}x <<【答案】B 【解析】【分析】根据函数的奇偶性和单调性得到函数值的正负范围,讨论0x >和0x <,0x =得到答案.【详解】()f x 是定义在R 上的奇函数,在(,0)-∞上递减,且(3)0f -=,故函数在(),3-∞-上时,()0f x >,在()3,0-上()0f x <,在()0,3上()0f x >,在()3,+∞上()0f x <.()0xf x <,当0x >时,()0f x <,故3x >;当0x <时,()0f x >,3x <-;易知0x =时不成立.综上所述:{|3x x x ∈<-或3}x >.故选:B .【点睛】本题考查了解不等式,意在考查学生的计算能力和转化能力.8.对于集合M ,N ,定义{},M N x x M x N -=∈∉且,()()M N M N N M ⊕=-- ,设94A y y ⎧⎫=≥-⎨⎬⎩⎭,{}0B y y =<,则A B ⊕=A.9,04⎛⎤- ⎥⎝⎦B.9,04⎡⎫-⎪⎢⎣⎭C.[)9,0,4⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭ D.()9,0,4⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭ 【答案】C 【解析】【分析】由根据定义先求出集合A B -和集合B A -,再求这两个集合的并集可得A B ⊕,得解.【详解】因为94A y y ⎧⎫=≥-⎨⎬⎩⎭,{}0B y y =<,{|0}A B y y ∴-=≥,9{|}4B A y y -=<-,所以()(){}[)990|,0,44A B A B B A y y y y ⎧⎫⎛⎫⊕=-⋃-=≥⋃<-=-∞-⋃+∞⎨⎬ ⎪⎩⎭⎝⎭故选C .【点睛】本题考查集合的交、并、补集的运算,解题时注意理解A B -和B A -的含义,属于基础题.二、多选题(共4小题,共20分)9.下表表示y 是x 的函数,则()x 05x <<510x ≤<1015x ≤<1520x ≤≤y2345A.函数的定义域是(0,20]B.函数的值域是[2,5]C.函数的值域是{}2,3,4,5D.函数是增函数【答案】AC 【解析】【分析】观察表格可知定义域以及值域,此函数为分段函数,在各自的区间内都是常函数,即可判断.【详解】由表格可知:函数的定义域是(0,20],值域是{}2,3,4,5,此函数为分段函数,在各自的区间内都是常函数,故函数不是增函数;故选:AC.10.已知243fx =-,则下列结论错误的是()A.()11f =B.2()21f x x =-C.()f x 是偶函数D.()f x 有唯一零点【答案】BC 【解析】【分析】利用换元法求得函数的解析式,再一一判断选项即可.t =,则2()21(0)f t t t =-≥.所以()11f =,即A 正确;由2()21(0)f x x x =-≥,即B 错;因为定义域为0,+∞不关于原点对称,故不是偶函数,C 错;由()2()210,0f x x x =-=≥得2x =,即D 正确故选:BC11.给出以下四个命题,其中为真命题的是()A.函数y 与函数y 表示同一个函数B.若函数(2)f x 的定义域为[0,2],则函数()f x 的定义域为[0,4]C.若函数()y f x =是奇函数,则函数()()y f x f x =--也是奇函数D.函数1y x=-在(,0)(0,)-∞+∞ 上是单调增函数【答案】BC 【解析】【分析】通过具体函数求解定义域即可判断A ,抽象函数求定义域即可判断B ,利用函数奇偶性的判定方法即可判断C ,利用反比例函数单调性即可判断D.【详解】对A 选项,y =,240x -≥,2x ≥或2x ≤-,故其定义域为(][),22,-∞-+∞U ,而后者y =2020x x +≥⎧⎨-≥⎩,解得2x ≥,其定义域为[2,)+∞,定义域不同,故函数不同,所以A错误;对B 选项,[][]0,2,20,4x x ∈∴∈ ,所以函数()f x 的定义域为[]0,4,故B 正确;对C 选项,设()()()h x f x f x =--,根据()f x 为奇函数,则()h x 定义域关于原点对称,且()()()()()()h x f x f x f x f x h x -=--=---=-⎡⎤⎣⎦,故其为奇函数,C 正确,对D 选项,反比例函数1y x=-在(),0-∞,()0,+∞上单调递增,不能取并集,中间应用逗号或者“和”隔开,故D 错误.故选:BC.12.下列命题正确的是()A.若对于1x ∀,2x ∈R ,12x x ≠,都有()()()()11221221x f x x f x x f x x f x +>+,则函数=在R 上是增函数B.若对于1x ∀,2x ∈R ,12x x ≠,都有()()12121f x f x x x ->--,则函数()y f x x =+在R 上是增函数C.若对于x ∀∈R ,都有()()1f x f x +<成立,则函数=在R 上是增函数D.若对于x ∀∈R ,都有()f x ,()g x 为增函数,则函数()()y f x g x =⋅在R 上也是增函数【答案】AB 【解析】【分析】利用函数的单调性定义结合举反例的方法对选项逐一分析即可.【详解】()()()()11221221x f x x f x x f x x f x +>+,化简为()()()()12120x x f x f x -->,设21x x >,则21()()f x f x >,设21x x <,则21()()f x f x <,故函数()f x 在R 上是增函数,故A 正确;设21x x >,由()()12121f x f x x x ->--得()()1212f x f x x x -<-+,即()()1122f x x f x x +<+,设21x x <,由()()12121f x f x x x ->--得()()1212f x f x x x ->-+,即()()1122f x x f x x +>+,故函数()y f x x =+在R 上是增函数,故B 正确;令()[]f x x =,表示不超过x 的最大的整数,满足()()1f x f x +>,但()f x 在R 上不是增函数;故C 错误;令()()f x g x x ==,则()f x ,()g x 为增函数,但函数()()2y f x g x x =⋅=在R 上不单调,故D 错误.故选:AB .三、填空题(共4小题,共20分)13.A ={}|03x x <<,{}|24B x x =<<,则A B ⋃=___________.【答案】{}|04x x <<【解析】【分析】根据并集的定义计算可得;【详解】解:因为{} |03A x x =<<,{} |24B x x =<<所以{}|04A B x x =<< 故答案为:{}|04x x <<14.若“2,1000x mx mx ∀∈++>R ”是真命题,则m 的取值范围是__________.【答案】[0,400)【解析】【分析】分0m =和0m ≠两种情况分析不等式成立条件,求出m 的取值范围.【详解】因为“2,1000x mx mx ∀∈++>R ”是真命题当0m =时,1000>恒成立,符合题意,当0m ≠时,由20,4000,m m m >⎧⎨-<⎩解得0400m <<,故m 的取值范围是[)0,400.故答案为:[)0,400.15.已知函数()()11xf x x x =>-,())2g x x =≥,若存在函数()(),F x G x 满足:()()()()()(),G x F x f x g x g x f x =⋅=,学生甲认为函数()(),F x G x 一定是同一函数,乙认为函数()(),F x G x 一定不是同一函数,丙认为函数()(),F x G x 不一定是同一函数,观点正确的学生是_________.【答案】甲【解析】【分析】由题意求出()(),F x G x 的解析式,依据两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同,即可得出结论.【详解】 ()()11xf x x x =>-,())2g x x =≥,()()11xf x x x ∴=>-,())21x F x x x ∴==≥-,()()()G x g x f x =,())21G x x x x ∴=≥-,解得())2G x x =≥,所以()())2F x G x x ==≥.故答案为:甲【点睛】本题主要考查两函数为同一函数的条件:定义域和对应关系相同;正确求出两函数的解析式和定义域是求解本题的关键;属于易错题;16.已知函数()2cos ,,22f x x x x ππ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦,则满足()06f x f π⎛⎫> ⎪⎝⎭的0x 的取值范围为__________.【答案】[,(,]2662ππππ-- 【解析】【分析】由题意得函数()f x 是偶函数,且()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是增函数,则由()06f x f π⎛⎫> ⎪⎝⎭得06x π>,解出即可.【详解】解:∵()2cos ,,22f x x x x ππ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦,∴()()()2cos f x x x -=---()2cos x x f x =-=,∴函数()f x 是偶函数,∴()()f x fx =,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2y x =和cos y x =-均为增函数,则()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是增函数,∵()06f x f π⎛⎫> ⎪⎝⎭,∴06x π>,∴026x ππ-<<-,或062x ππ<<,故答案为:[,)(,]2662ππππ-- .【点睛】本题主要考查偶函数的对称性的应用,考查利用函数的单调性解抽象不等式,考查推理能力与转化能力,属于中档题.四、解答题(共6小题,共70分)17.(1)设0x y <<,试比较22()()x y x y +-与22()()x y x y -+的大小;(2)已知a ,b ,x ,(0,)∈+∞y 且11,x y a b>>,求证:x y x a y b >++.【答案】(1)答案见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1(2)利用作差法,即可证明x yx a y b>++.【详解】(1)解:2222()()()()x y x y x y x y +---+222()[()()]x y x y x y =-+-+2()xy x y =--;因为0x y <<,所以0xy >,0x y -<,所以2()0xy x y -->,所以2222()()()()x y x y x y x y +->-+;(2)证明:()()x y bx ayx a y b x a y b --=++++,因为11a b>且a ,(0,)b ∈+∞,所以0b a >>;又因为0x y >>,所以0bx ay >>,所以x y x a y b>++.【点睛】本题考查了代数式的比较大小问题,常用作差法比较大小,属于基础题.18.求下列不等式的解集.(1)202735x x <---<;(2)1123x x +≤-【答案】(1)13,2⎛⎫--⎪⎝⎭(2)[)3,4,2⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)将不等式组转化为2202732735x x x x ⎧<---⎨---<⎩,再分别解出各个一元二次不等式,即可得解;(2,解得即可.【小问1详解】因为202735x x <---<,即2202732735x x x x ⎧<---⎨---<⎩,解不等式20273x x <---,即()()2130x x ++<,解得132x -<<-;解不等式22735x x ---<,即22780x x ++>,又227152782048x x x ⎛⎫++=++> ⎪⎝⎭恒成立,所以不等式22780x x ++>的解集为R ,综上,不等式组的解集为13,2⎛⎫--⎪⎝⎭.【小问2详解】由1123x x +≤-,即()123023x x x +--≤-,即4023x x -≥-,等价于()()4230230x x x ⎧--≥⎨-≠⎩,解得4x ≥或32x <,所以不等式1123x x +≤-的解集为[)3,4,2∞∞⎛⎫-⋃+ ⎪⎝⎭.19.冰墩墩(Bing Dwen Dwen )、雪容融(Shuey Rhon Rhon )分别是2022年北京冬奥会、冬残奥会的吉祥物.冬奥会来临之际,冰墩墩、雪容融玩偶畅销全国.小雅在某网店选中两种玩偶,决定从该网店进货并销售,第一次小雅用1400元购进了冰墩墩玩偶15个和雪容融玩偶5个,已知购进1个冰墩墩玩偶和1个雪容融玩偶共需136元,销售时每个冰墩墩玩偶可获利28元,每个雪容融玩偶可获利20元.(1)求两种玩偶的进货价分别是多少?(2)第二次小雅进货时,网店规定冰墩墩玩偶的进货数量不得超过雪容融玩偶进货数量的1.5倍.小雅计划购进两种玩偶共40个,应如何设计进货方案才能获得最大利润,最大利润是多少元?【答案】(1)冰墩墩的进货价为72元,雪容融的进货价为64元(2)冰墩墩进货2416个;最大利润是992元【解析】【分析】(1)先设冰墩墩的进货价为x 元,雪容融的进货价为y 元.再根据题意列出相应的二元一次方程组,然后求解即可;(2)先设冰墩墩进货a 个,则雪容融进货()40a -个,利润为w 元,再根据题意可以写出w 和a 的函数关系式,再根据题意求得a 的取值范围,再根据一次函数的性质,即可求得利润的最大值.【小问1详解】设冰墩墩的进货价为x 元,雪容融的进货价为y 元.得1361551400x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得7264x y =⎧⎨=⎩,所以冰墩墩的进货价为72元,雪容融的进货价为64元.【小问2详解】设冰墩墩进货a 个,则雪容融进货()40a -个,利润为w 元,则()2820408800w a a a =+-=+,因为0a >,所以w 随a 增大而增大,又因为冰墩墩进货量不能超过雪容融进货量的1.5倍,即()0 1.540a a <≤-,解得024a <≤,所有当24a =时,w 最大,此时4016a -=,824800992w =⨯+=,答:冰墩墩进货24个,雪容融进货16个时,获得最大利润,最大利润为992元.20.某单位有员工1000名,平均每人每年创造利润10万元,为了增加企业竞争力,决定优化产业结构,调整出()*N x x ∈名员工从事第三产业,调整出的员工平均每人每年创造利润为310500x a ⎛⎫- ⎪⎝⎭万元()0a >,剩余员工平均每人每年创造的利润可以提高0.2%x .(1)若要保证剩余员工创造的年总利润不低于原来1000名员工创造的年总利润,则最多调整出多少名员工从事第三产业?(2)在(1)的条件下,若调整出的员工创造的年总利润始终不高于剩余员工创造的年总利润,则a 的取值范围是多少?【答案】(1)500名(2)(]0,5【解析】【分析】(1)求出剩下1000x -名员工创造的利润列不等式求解;(2)根据题意得到3110(10(1000)(1)500500x a x x x -≤-+,转化为210001500x a x≤++在(]0,500x ∈上恒成立,结合基本不等式,即可求解.【小问1详解】由题意得:()()10100010.2%101000x x -+≥⨯,即25000x x -≤,又0x >,所以0500x <≤.即最多调整500名员工从事第三产业.【小问2详解】从事第三产业的员工创造的年总利润为310500⎛⎫- ⎪⎝⎭x a x 万元,从事原来产业的员工的年总利润为()11010001500x x ⎛⎫-+⎪⎝⎭万元,则()()31010100010.2%500x a x x x ⎛⎫-≤-+ ⎪⎝⎭所以223110002500500x ax x x x -≤+--所以221000500x ax x ≤++,即210001500x a x≤++恒成立,因为210004500x x +≥=,当且仅当21000500x x =,即500x =时等号成立.所以5a ≤,又0a >,所以05a <≤,即a 的取值范围为(]0,5.21.已知函数()2f x x x=+.(1)判断()f x 的奇偶性,并证明你的结论;(2)用函数单调性的定义证明函数()f x 在)+∞上是增函数;(3)当[]1,3x ∈时,求函数(f x 的值域.【答案】(1)奇函数,证明见解析(2)证明见解析(3)113⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】(1)利用奇偶性的定义判断即可;(2)利用函数单调性的定义证明即可;(3)判断出()f x 在[]1,3x ∈上的单调性可得答案.【小问1详解】()f x 为奇函数,证明如下,函数()2f x x x=+的定义域为{}|0x x ≠,关于原点对称,又()()22f x x x f x x x ⎛⎫-=--=-+=- ⎪⎝⎭,所以()f x 为奇函数;【小问2详解】设12>≥x x ,()()()121212*********x x f x f x x x x x x x x x --=+--=-,因为12>≥x x ,所以122x x >,120x x ->,所以()12121220x x x x x x -->,()()12f x f x >,所以函数()f x在)+∞上是增函数;【小问3详解】设121x x ≤<<,()()()121212*********x x f x f x x x x x x x x x --=+--=-,因为121x x ≤<<,所以1202x x <<,120x x -<,所以()12121220x x x x x x -->,()()12f x f x >,所以函数()f x在⎡⎣上是减函数,由(2)知,函数()f x在⎤⎦上是增函数又f =+=()21131f =+=,()2113333f =+=,所以函数()f x的值域为113⎡⎤⎢⎥⎣⎦.22.某企业用1960万元购得一块空地,计划在该空地建造一栋8,()x x x N ≥∈层,每层2800平方米的楼房.经测算,该楼房每平方米的平均建筑费用为56570x +(单位:元).(1)当该楼房建多少层时,每平方米的平均综合费用最少?最少为多少元?(2)若该楼房每平方米的平均综合费用不超过2000元,则该楼房最多建多少层?(注:综合费用=建筑费用+购地费用)【答案】(1)建10层时,每平方米的平均综合费用最少为1965元(2)12层【解析】【分析】根据综合费用=建筑费用+购地费用,可列出函数表达式,再利用基本不等式可求解;根据第一问的表达式列出不等式,求解即可求出答案.【小问1详解】设该楼房每平方米的平均综合费用为y 元,则4196010700056570705652800y x x x x⨯=++=++,因为70007027001400x x +≥⨯=,当且仅当700070x x=,即10x =时,等号成立,所以当该楼房建10层时,每平方米的平均综合费用最少,且最小值为7007005651965++=元.【小问2详解】由(1)可知该楼房每平方米的平均综合费用700070565,y x x=++则7000705652000,x x ++≤即2412000x x -+≤,即()(258)20x x --≤,解得812.5x ≤≤.因为,x N ∈所以该楼房最多建12层.。
2024-2025学年第一学期福州第一中学第一次月考高一数学(完卷时间:120分钟;满分:150分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.1. 已知全集(](]0,4,2,4U U A B A C B =⋃=⋂=,则集合B =( )A. (],2∞- B. (),2∞- C. (]0,2 D. ()0,2【答案】C【解析】【分析】集合运算可得()=I U U B C A C B ,即可求出结果【详解】(0,4]A B = ,(2,4]=I U A C B 所以()(0,2]==I U U B C A C B 故选:C2. 某城新冠疫情封城前,某商品的市场需求量y 1(万件),市场供应量y 2(万件)与市场价格x (百元/件)分别近似地满足下列关系:150y x =-+,2210y x =-,当12y y =时的需求量称为平衡需求量,解封后,政府为尽快恢复经济,刺激消费,若要使平衡需求量增加6万件,政府对每件商品应给予消费者发放的消费券补贴金额是( )A. 6百元B. 8百元C. 9百元D. 18百元【答案】C【解析】【分析】求出封城前平衡需求量,可计算出解封后的需求量,利用需求量计算价格差距即为补贴金额.【详解】封城前平衡需求量时的市场价格x 为5021020x x x -+=-⇒=,平衡需求量为30,平衡价格为20,解封后若要使平衡需求量增加6万件,则11365014x x =-+⇒=,223621023x x =-⇒=,则补贴金额为23149-=.故选:C.3. 设[]x 表示不超过x 的最大整数,对任意实数x ,下面式子正确的是( )A. []x = |x|B. []xC. []x >-xD. []x > 1x -【答案】D 的【解析】【详解】分析:[]x 表示不超过x 最大整数,表示向下取整,带特殊值逐一排除.详解:设 1.5x =,[]1x =, 1.5x =1.5=,10.5x -=,排除A 、B ,设 1.5x =-,[]2x =-, 1.5x -=,排除C .故选D点睛:比较大小,采用特殊值法是常见方法之一.4. 已知函数2943,0()2log 9,0x x x f x x x ⎧+≤=⎨+->⎩,则函数(())y f f x =的零点所在区间为( )A. (1,0)- B. 73,2⎛⎫ ⎪⎝⎭ C. 7,42⎛⎫ ⎪⎝⎭ D. (4,5)【答案】B【解析】【分析】当0x …时,()43(())43430x f x f f x +=+=+=无解,此时,(())y f f x =无零点;当0x >时,根据()f x 为增函数,且(3)0f =可得函数(())y f f x =的零点为3()2log 12x g x x =+-的零点,根据零点存在性定理可得结果.【详解】当0x …时,()430x f x =+>,()43(())43430x f x f f x +=+=+=无解,此时,(())y f f x =无零点;当0x >时,293()2log 92log 9x x f x x x =+-=+-为增函数,且(3)0f =.令(())0(3)f f x f ==,得3()2log 93x f x x =+-=,即32log 120x x +-=,令3()2log 12x g x x =+-,则函数(())y f f x =的零点就是3()2log 12x g x x =+-的零点,因为()3332log 31230g =+-=-<,72377()2log 1222g =+-37log 1202=+->,所以函数(())y f f x =的零点所在区间为73,2⎛⎫ ⎪⎝⎭.故选:B.【点睛】本题考查了分段函数的零点问题,考查了根据零点存在性定理判断零点所在的区间,考查了根据的解析式判断函数的单调性,属于中档题.5. 设函数()2,11,1x a x f x x x -⎧≤⎪=⎨+>⎪⎩,若()1f 是f(x)的最小值,则实数a 的取值范围为( )A [)1,2- B. []1,0- C. []1,2 D. [)1,+∞【答案】C【解析】【分析】由1x >,求得()f x 的范围;再求得||()2x a f x -=的单调性,讨论1a <,1a …时函数()f x 在1x …的最小值,即可得到所求范围.【详解】解:函数2,1()1,1x a x f x x x -⎧⎪=⎨+>⎪⎩…,若1x >,可得()12f x x =+>,由()1f 是()f x 的最小值,由于||()2x a f x -=可得在x a >单调递增,在x a <单调递减,若1a <,1x …,则()f x 在x a =处取得最小值,不符题意;若1a …,1x …,则()f x 在1x =处取得最小值,且122a -…,解得12a ……,综上可得a 的范围是[1,2].故选:C .【点睛】本题考查分段函数的最值的求法,注意运用分类讨论思想方法,以及指数函数的单调性,考查运算能力,属于中档题.6. 已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()()0f x y f x y f x f y ++--=,()11f -=,则( )A. ()00f = B. ()f x 为奇函数C. ()81f =- D. ()f x 的周期为3【答案】C【解析】【分析】令 0x y ==,则得(0)2f =,再令0x =即可得到奇偶性,再令1y =-则得到其周期性,最后根.据其周期性和奇偶性则得到()8f 的值.【详解】令 0x y ==, 得()()22000f f -=得 (0)0f = 或 (0)2f =,当 (0)0f = 时,令0y =得 ()0f x = 不合题意, 故 (0)2f =, 所以 A 错误 ;令 0x = 得 ()()f y f y =-, 且()f x 的定义域为R ,故 ()f x 为偶函数, 所以B 错误 ;令 1y =-, 得 (1)(1)()f x f x f x -++=, 所以 ()(2)(1)f x f x f x ++=+,所以 (2)(1)f x f x +=--, 则(3)()f x f x +=-,则()(6)(3)f x f x f x +=-+=,所以 ()f x 的周期为 6 , 所以 D 错误 ;令 1x y ==, 得 2(2)(0)(1)f f f +=, 因为()()111f f -==所以 (2)1f =-,所以 ()(8)21f f ==-, 故C 正确.故选:C 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用赋值法得到其奇偶性和周期性,并依此性质求出函数值即可.7. 函数()(),f x g x 的定义域均为R ,且()()()()4488f x g x g x f x +-=--=,,()g x 关于4x =对称,()48g =,则()1812m f m =∑的值为( )A. 24- B. 32- C. 34- D. 40-【答案】C【解析】【分析】利用已知、方程、函数的对称性、周期性进行计算求解.【详解】因为()()44f xg x +-=①, ()()88g x f x --=②,对于②式有:()()88g x f x +-=③,由①+③有:()()8412g x g x ++-=,即()()1212g x g x +-=④,又()g x 关于4x =对称,所以()()8g x g x =-⑤,由④⑤有:()()81212g x g x -+-=,即()()81212g x g x +++=,()()4812g x g x +++=,两式相减得:()()1240g x g x +-+=,即()()124g x g x +=+,即()()8g x g x +=,因为函数()g x 的定义域为R ,所以()g x 的周期为8,又()48g =,所以()()()412208g g g ==== ,由④式()()1212g x g x +-=有:()66g =,.所以()()()614226g g g ==== ,由()48g =,()()1212g x g x +-=有:()84g =,所以()()()816244g g g ==== ,由⑤式()()8g x g x =-有:()()266g g ==,又()()8g x g x +=,所以()()1026g g ==,由②式()()88g x f x --=有:()()88f x g x =+-,所以()()()()()()()18122436101244818m f m f f f g g g ==+++=+++-⨯∑ ()686446881834=+++⨯++-⨯=-,故A ,B ,D 错误.故选:C.8. 已知函数()()()lg 2240f x x a x a a =+--+>,若有且仅有两个整数1x 、2x 使得()10f x >,()20f x >,则a 的取值范围是( )A. (]0,2lg 3- B. (]2lg 3,2lg 2--C. (]2lg 2,2- D. (]2lg 3,2-【答案】A【解析】【分析】由题意可知,满足不等式()lg 224x a x a >-+-的解中有且只有两个整数,即函数lg y x =在直线()224y a x a =-+-上方的图象中有且只有两个横坐标为整数的点,然后利用数形结合思想得出()20lg 33224a a a ->⎧⎨≤-+-⎩以及0a >,由此可得出实数a 的取值范围.【详解】由()()lg 2240f x x a x a =+--+>,得()lg 224x a x a >-+-.由题意可知,满足不等式()lg 224x a x a >-+-的解中有且只有两个整数,即函数lg y x =在直线()224y a x a =-+-上方的图象中有且只有两个横坐标为整数的点.如下图所示:由图象可知,由于()()()22422y a x a a x =-+-=--,该直线过定点()2,0.要使得函数lg y x =在直线()224y a x a =-+-上方的图象中有且只有两个横坐标为整数的点,则有()20lg 33224a a a ->⎧⎨≤-+-⎩,即22lg 3a a <⎧⎨-≥⎩,解得2lg 3a ≤-,又0a >,所以,02lg 3a <≤-,因此,实数a 的取值范围是(]0,2lg 3-.故选A.【点睛】本题考查函数不等式的求解,解题的关键利用数形结合思想找到一些关键点来得出不等关系,考查数形结合思想的应用,属于难题.二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.9. 下列命题正确的是( )A. “1a >”是“21a >”的充分不必要条件B. “M N >”是“lgM lgN >”的必要不充分条件C. 命题“2,10x R x ∀∈+<”的否定是“x R ∃∈,使得210x +<”D. 设函数()f x 的导数为()f x ',则“0()0f x '=”是“()f x 在0x x =处取得极值”的充要条件【答案】AB【解析】【分析】根据定义法判断是否为充分、必要条件,由全称命题的否定是∀→∃,否定结论,即可知正确的选项.【详解】A 选项中,211a a >⇒>,但211a a >⇒>或1a <-,故A 正确;B 选项中,当0M N >>时有lgM lgN >,而lgM lgN >必有0M N >>,故B 正确;C 选项中,否定命题为“x R ∃∈,使得210x +≥”,故C 错误;D 选项中,0()0f x '=不一定有()f x 在0x x =处取得极值,而()f x 在0x x =处取得极值则0()0f x '=,故D 错误;故选:AB【点睛】本题考查了充分、必要条件的判断以及含特称量词命题的否定,属于简单题.10. 若函数()f x 的定义域为R ,且()()2()()f x y f x y f x f y ++-=,(2)1f =-,则( )A. (0)0f =B. ()f x 为偶函数C. ()f x 的图象关于点(1)0,对称 D. 301()1i f i ==-∑【答案】BCD【解析】【分析】对于A ,令2,0x y ==,可得(0)1f =;对于B ,令0,x y x ==,可得()()f x f x =-,即可判断;对于C ,令1x y ==得f (1)=0,再令1,x y x ==即可判断;对于D ,根据条件可得()()2f x f x =--,继而()()2f x f x =-+,进一步分析可得函数周期为4,分析求值即可.【详解】对于A ,令2,0x y ==,则()()()22220f f f =⋅,因为(2)1f =-,所以()220f -=-,则(0)1f =,故A 错误;对于B ,令0,x y x ==,则()()()2(0)()2f x f x f f x f x +-==,则()()f x f x =-,故B 正确;对于C ,令1x y ==得,()()()220210f f f +==,所以f (1)=0,令1,x y x ==得,(1)(1)2(1)()0f x f x f f x ++-==,则()f x 的图象关于点(1)0,对称,故C 正确;对于D ,由(1)(1)0f x f x ++-=得()()2f x f x =--,又()()f x f x =-,所以()()2f x f x -=--,则()()2f x f x =-+,()()24f x f x +=-+,所以()()4f x f x =+,则函数()f x 的周期为4,又f (1)=0,(2)1f =-,则()()()3310f f f =-==,()()401f f ==,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0,所以()()301()12701i f i f f ==++⨯=-∑,故D 正确,故选:BCD.11. 已知函数()y f x =是R 上的奇函数,对于任意x R ∈,都有(4)()(2)f x f x f +=+成立,当[)0,2x ∈时,()21=-x f x ,给出下列结论,其中正确的是( )A. (2)0f =B. 点(4,0)是函数()y f x =的图象的一个对称中心C. 函数()y f x =在[6,2]--上单调递增D. 函数()y f x =在[6,6]-上有3个零点【答案】AB【解析】【分析】由(4)()(2)f x f x f +=+,赋值2x =-,可得(4)()f x f x +=,故A 正确;进而可得(4,0)是对称中心,故B 正确;作出函数图象,可得CD 不正确.【详解】在(4)()(2)f x f x f +=+中,令2x =-,得(2)0f -=,又函数()y f x =是R 上的奇函数,所以(2)(2)0f f =-=,(4)()f x f x +=,故()y f x =是一个周期为4的奇函数,因(0,0)是()f x 的对称中心,所以(4,0)也是函数()y f x =的图象的一个对称中心,故A 、B 正确;作出函数()f x 的部分图象如图所示,易知函数()y f x =在[6,2]--上不具单调性,故C 不正确;函数()y f x =在[6,6]-上有7个零点,故D 不正确.故选:AB【点睛】本题考查了函数的性质,考查了逻辑推理能力,属于基础题目.三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分12. 设函数()()x x f x e ae a R -=+∈,若()f x 为奇函数,则a =______.【答案】-1【解析】【分析】利用函数为奇函数,由奇函数的定义即可求解.【详解】若函数()x xf x e ae -=+为奇函数,则()()f x f x -=-,即()x x x x ae ae e e --+=-+,即()()10x x e a e -++=对任意的x 恒成立,则10a +=,得1a =-.故答案为:-1【点睛】本题主要考查函数奇偶性的应用,需掌握奇偶性的定义,属于基础题.13. 422log 30.532314964log 3log 2225627--⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=______【答案】1-【解析】【分析】利用指数幂的运算性质和对数的运算性质计算即可求解.【详解】原式=4123232log 3494122563-⨯⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=42log 379121616-++131=-+1=-.故答案为:1-.14. 设m 为实数,若{}22250()|{30()|250x y x y x x y x y mx y -+≥⎧⎫⎪⎪-≥⊆+≤⎨⎬⎪⎪+≥⎩⎭,,,则m 的取值范围是 .【答案】403m ≤≤【解析】【详解】如图可得440033m m -≤-≤∴≤≤四、解答题:本题共5小题,共77分.15. 阅读下面题目及其解答过程.已知函数23,0()2,0x x f x x x x +⎧=⎨-+>⎩…,(1)求f (-2)与f (2)的值;(2)求f(x)的最大值.解:(1)因为-2<0,所以f (-2)= ① .因为2>0,所以f (2)= ② .(2)因为x≤0时,有f(x)=x +3≤3,而且f (0)=3,所以f(x)在(,0]-∞上的最大值为 ③ .又因为x >0时,有22()2(1)11f x x x x =-+=--+…,而且 ④ ,所以f(x)在(0,+∞)上最大值为1.综上,f(x)的最大值为 ⑤ .以上题目的解答过程中,设置了①~⑤五个空格,如下的表格中为每个空格给出了两个选项,其中只有一个正确,请选出你认为正确的选项,并填写在答题卡的指定位置(只需填写“A”或“B”).空格序号选项①A .(-2)+3=1 B .2(2)2(2)8--+⨯-=-②A.2+3=5 B .22220-+⨯=③A.3B.0④A .f (1)=1 B .f (1)=0的⑤ A.1 B.3【答案】(1)①A ; ②B ;(2)③A ; ④A ; ⑤B .【解析】【分析】依题意按照步骤写出完整的解答步骤,即可得解;【详解】解:因为23,0()2,0x x f x x x x +⎧=⎨-+>⎩…,(1)因为20-<,所以()2231f -=-+=,因为20>,所以()222220f =-+⨯=(2)因为0x ≤时,有()33f x x =+≤,而且()03f =,所以()f x 在(,0]-∞上的最大值为3.又因为0x >时,有22()2(1)11f x x x x =-+=--+…,而且()11f =,所以()f x 在(0,+∞)上的最大值为1.综上,()f x 的最大值为3.16. 如图,某小区要在一个直角边长为30m 的等腰直角三角形空地上修建一个矩形花园.记空地为ABC V ,花园为矩形DEFG .根据规划需要,花园的顶点F 在三角形的斜边BC 上,边DG 在三角形的直角边AC 上,顶点G 到点C 的距离是顶点D 到点A 的距离的2倍.(1)设花园的面积为S (单位:2m ),AD 的长为x (单位:m ),写出S 关于x 的函数解析式;(2)当AD 的长为多少时,花园的面积最大?并求出这个最大面积.【答案】(1)()()2303,010S x x x =-<<(2)当AD 的长为5m 时,花园的面积最大,最大面积为1502m .【解析】【分析】(1)根据矩形面积即可求解,(2)根据基本不等式即可求解.【小问1详解】,AD x =则2CG GF x ==,302303GD x x x =--=-,所以()()2303,010S GD GF x x x =⋅=-<<【小问2详解】()()()233032223033303150332x x S x x x x +-⎡⎤=-=⋅-≤=⎢⎥⎣⎦,当且仅当3303x x =-,即5x =时等号成立,故当AD 的长为5m 时,花园的面积最大,最大面积为1502m .17. 已知定义在R 上的奇函数f (x )满足:0x ≥时,21()21x x f x -=+.(1)求()f x 的表达式;(2)若关于x 的不等式()2(23)10f ax f ax ++->恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)21()21x x f x -=+ (2)(]4,0-【解析】【分析】(1)根据函数的奇偶性求得当0x <时的解析式,即可得到结果;(2)根据定义证明函数()f x 在R 上单调递增,然后再结合()f x 是定义在R 上的奇函数,化简不等式,求解即可得到结果.【小问1详解】设0x <,则0x ->,因为0x ≥时,21()21x x f x -=+,所以()21122112x xx xf x -----==++又因为()f x 是定义在R 上的奇函数,即()()12211221x x x x f x f x --=--=-=++所以当0x <时,21()21x x f x -=+综上,()f x 的表达式为21()21x x f x -=+【小问2详解】由(1)可知,212()12121x x x f x -==-++,设在R 上任取两个自变量12,x x ,令12x x <则()()121222112121⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭x x f x f x ()()()1221212222221212121x x x x x x -=-=++++因为12x x <,则12220x x -<,所以()()()()12120f x f x f x f x -<⇒<所以函数()f x 在R 上单调递增.即()()22(23)10(23)1f ax f ax f ax f ax ++->⇒+>--,由()f x 是定义在R 上的奇函数,可得()()2211f ax f ax ---=即()21(23)f ax f ax >-+,由函数()f x 在R 上单调递增,可得22231240ax ax ax ax +>-⇒--<恒成立,当0a =时,即40-<,满足;当0a ≠时,即20Δ4160a a a <⎧⎨=+<⎩,解得40a -<<综上,a 的取值范围为(]4,0-18. 已知0,a b a c d >≥≥≥,且ab cd ≥.(1)请给出,,,a b c d 的一组值,使得2()a b c d ++≥成立;(2)证明不等式a b c d ++≥恒成立.【答案】(1)2,1,1,1a b c d ====-(答案不唯一)(2)证明见解析【解析】【分析】(1)找到一组符合条件的值即可;(2)由a c d ≥≥可得()()0a c a d --≥,整理可得2()a cd c d a ++≥,两边同除a 可得cd a c d a ++≥,再由ab cd ≥可得cd b a ≥,两边同时加a 可得cd a b a a+≥+,即可得证.【详解】解析:(1)2,1,1,1a b c d ====-(答案不唯一)(2)证明:由题意可知,0a ≠,因为a c d ≥≥,所以()()0a c a d --≥.所以2()0a c d a cd -++≥,即2()a cd c d a ++≥.因为0a b >≥,所以cd a c d a++≥,因为ab cd ≥,所以cd b a≥,所以cd a b a c d a +++≥≥.【点睛】考查不等式的证明,考查不等式的性质的应用.19. 对于非负整数集合S (非空),若对任意,x y S ∈,或者x y S +∈,或者x y S -∈,则称S 为一个好集合.以下记S 为S 的元素个数.(1)给出所有的元素均小于3的好集合.(给出结论即可)(2)求出所有满足4S =的好集合.(同时说明理由)(3)若好集合S 满足2019S =,求证:S 中存在元素m ,使得S 中所有元素均为m 的整数倍.【答案】(1){0},{0,1},{0,2},{0,1,2}.(2){0,,,}b c b c +;证明见解析.(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据好集合的定义列举即可得到结果;(2)设{},,,S a b c d =,其中a b c d <<<,由0S ∈知0a =;由0d c S <-∈可知d c c -=或d c b -=,分别讨论两种情况可的结果;(3)记1009n =,则21S n =+,设{}1220,,,,n S x x x =⋅⋅⋅,由归纳推理可求得()1i x im i n =≤≤,从而得到22n M x nm ==,从而得到S ,可知存在元素m 满足题意.【详解】(1){}0,{}0,1,{}0,2,{}0,1,2.(2)设{},,,S a b c d =,其中a b c d <<<,则由题意:d d S +∉,故0S ∈,即0a =,考虑,c d ,可知:0d c S <-∈,d c c ∴-=或d c b -=,若d c c -=,则考虑,b c ,2c b c c d <+<= ,c b S ∴-∈,则c b b -=,{},,2,4S a b b b ∴=,但此时3b ,5b S ∉,不满足题意;若d c b -=,此时{}0,,,S b c b c =+,满足题意,{0,,,}S b c b c ∴=+,其中,b c 为相异正整数.(3)记1009n =,则21S n =+,首先,0S ∈,设{}1220,,,,n S x x x =⋅⋅⋅,其中1220n x m x x M <=<<⋅⋅⋅<=,分别考虑M 和其他任一元素i x ,由题意可得:i M x -也在S 中,而212210,n n M x M x M x M --<-<-<⋅⋅⋅<-<,()21i n i M x x i n -∴-=≤≤,2n M x ∴=,对于1i j n ≤<≤,考虑2n i x -,2n j x -,其和大于M ,故其差22n i n j j i x x x x S ---=-∈,特别的,21x x S -∈,2122x x m ∴==,由31x x S -∈,且1313x x x x <-<,3213x x x m ∴=+=,以此类推:()1i x im i n =≤≤,22n M x nm ∴==,此时(){}0,,2,,,1,,2S n m nm n m nm =⋅⋅⋅+⋅⋅⋅,故S 中存在元素m ,使得S 中所有元素均为m 的整数倍.【点睛】本题考查集合中的新定义问题的求解,关键是明确已知中所给的新定义的具体要求,根据集合元素的要求进行推理说明,对于学生分析和解决问题能力、逻辑推理能力有较高的要求,属于较难题.。
2022-2023高一数学上学期第一次月考模拟试卷一、单选题:本大题共8个小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知全集U Z =,集合{}1,2,3A =-,{}3,4B =,则()U A B =( ) A .{}4 B .{}3 C .{}1,2 D .∅ 【答案】A【解析】{}1,2,3A =-,U Z =,{}3,4B =,所以()U A B ={}4.故选:A2.王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其《从军行》传诵至今,“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关. 黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,由此推断,其中最后一句“攻破楼兰”是“返回家乡”的( )A .必要条件B .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】由题意可知:“返回家乡”则可推出“攻破楼兰”,故“攻破楼兰”是“返回家乡”必要条件,故选:A .3.设m ∈R ,命题“存在0m >,使方程20x x m +-=有实根”的否定是( ) A .对0m ∀>,方程20x x m +-=无实根 B .对0m ∀>,方程20x x m +-=有实根C .对0m ∀<,方程20x x m +-=无实根D .对0m ∀<,方程20x x m +-=有实根 【答案】A【解析】由存在量词命题的否定是全称量词命题,知“存在0m >,使方程20x x m +-=有实根”的否定是 对0m ∀>,方程20x x m +-=无实根,故选:A4.满足{}{}1,21,2,3,4,5A ⊆⊆的集合A 的个数为( ) A .8 B .7 C .4 D .16 【答案】A【解析】因为集合A 满足{}{}1,21,2,3,4,5A ⊆⊆,所以集合A 中必有1,2,集合A 还可以有元素3,4,5,满足条件的集合A 有:{}1,2,{}1,2,3,{}1,2,4,{}1,2,5,{}1,2,3,4,{}1,2,3,5,{}1,2,4,5,{}1,2,3,4,5共有8个,故选:A.5.若7P a a =+034()Q a a a ++=≥,则,P Q 的大小关系是A .P Q <B .P Q =C .P Q >D .,P Q 的大小由a 的取值确定 【答案】A【解析】因为2222272342727120P Q a a a a a a a a -=+++=+++<,,P Q >0,所以P Q <,故选:A.6.已知正实数,a b 满足22a b +=,则12a b+的最小值为( ) A .92B .9C .22D 2【答案】A【解析】因为,0,22a b a b >+=,所以()12112122122925522222b a b a a b a b a b a b a b ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+⋅= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 当且仅当22b a a b =,即23a b ==时取等号, 所以12ab+的最小值为92.故选:A.7.已知实数a ,b ,c ,若a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .11a b > B .a 2>b 2 C .2211a bc c >++ D .a |c |>b |c | 【答案】C【解析】A. 当2,1a b ==时,11ab<,故错误;B. 当1,2a b =-=-时,22a b <,故错误;C.因为 a >b ,210c +>,所以2211a bc c >++,故正确; D. 当0c 时,a |c |=b |c |,故错误,故选:C8.已知命题“存在{}23x x x ∈-<<,使得等式20x m -=成立”是假命题,则实数m的取值范围是( )A .(](),46,-∞-⋃+∞B .()(),46,-∞-⋃+∞C .()[),46,-∞-⋃+∞D .(][),46,-∞-+∞ 【答案】D【解析】由20x m -=可得2m x =,因为23x -<<,所以46m -<<,若命题“存在{}23x x x ∈-<<,使得等式20x m -=成立”是假命题, 则实数m 的取值范围是(][),46,-∞-+∞,故选:D.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,部分选对的得2分,有选错的得0分. 9.已知U 为全集,下列各项中与A B ⊆等价的有( )A .AB B = B .A B B ⋃=C .U A C B ⋂=∅D .U U C B C A ⊆ 【答案】BCD【解析】A. 因为A B B =,所以B A ⊆,故错误;B. 当A B B ⋃=时,有A B ⊆,反之也成立,故正确;C. 当U A C B ⋂=∅时,有A B ⊆,反之也成立,故正确;D. 若A B ⊆,则U U C B C A ⊆,反之也成立,故正确. 故选:BCD10.设正实数a ,b 满足1a b +=,则( ) A .11a b+有最小值4 B ab 12 C a b 2 D .22a b +有最小值12 【答案】ABCD【解析】正实数a ,b 满足1a b +=,即有2a b ab +,可得104ab<, 即有1114a b ab+=,即有a b =时,11a b+取得最小值4,无最大值,故A 正确;由102ab,可得ab 12,故B 正确;12121222a b a b ab ab ++++⋅得a b =a b 2C 正确; 由222a b ab +可得2222()()1a b a b ++=,则2212a b +, 当12a b ==时,22a b +取得最小值12,故D 正确. 故选:ABCD .11.以下各选项中,p 是q 的充分不必要条件的是( ) A .p :某四边形是菱形 q :某四边形对角线相互垂直 B .p :0xy > q :0x >且0y > C .p :0x y >> q :11xy<D .p :x A B ∈ q :x A B ∈ 【答案】ACD【解析】p :某四边形是菱形,q :某四边形对角线相互垂直,p 是q 的充分不必要条件,A 正确;p :0xy > q :0x >且0y >,取1x y ==-,p 到q 不具有充分性,B 错误; p :0x y >>,q :11x y <,当0x y >>,得到11x y <,充分性, 取1,2x y =-=-满足11x y <,不能得到0x y >>,不必要,C 正确; p :x A B ∈ q :x A B ∈,若x A B ∈,则x A B ∈,充分性, 当x A B ∈不能得到x A B ∈,不必要性,D 正确. 故选:ACD.12.下列结论错误的是( )A .不存在实数a 使得关于x 的不等式210ax x ++≥的解集为∅B .不等式20ax bx c ++≤在R 上恒成立的必要条件是0a <且240b ac ∆=-≤C .若函数()20y ax bx c a =++≠对应的方程没有实根,则不等式20ax bx c ++>的解集为RD .不等式11x>的解集为1x <【答案】CD【解析】对于选项A ,当0a ≥时,210ax x ++≥的解集不为∅,而当0a <时,要使不等式210ax x ++≥的解集为∅,只需140a ∆=-<,即14a >, 因0a <,故不存在实数a 使得关于x 的不等式210ax x ++≥的解集为∅,因此A 正确;对于选项B ,当0a <且240b ac ∆=-≤时,20ax bx c ++≤在R 上恒成立, 故不等式20ax bx c ++≤在R 上恒成立的必要条件是0a <且240b ac ∆=-≤,因此B 正确;对于选项C ,因函数()20y axbx c a =++≠对应的方程没有实根,但a 正负不确定,故20ax bx c ++>或20ax bx c ++<恒成立,因此不等式20ax bx c ++>的解集不一定为R ,故C 错; 对于选项D ,由11x >,得10xx->,即()10x x ->,解得01x <<,故D 错. 故选:CD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13.若集合{}2,,1,,0ba a ab a⎧⎫=+⎨⎬⎩⎭,则20212021a b +=______.【答案】-1【解析】由条件可知,0a ≠,所以0b a=,即0b =,若1a =,不满足互异性,所以211a a =⇒=-, 所以()20212021202111a b +=-=-.故答案为:-114.不等式522x ≥+的解集为 _______________; 【答案】1(2,]2- 【解析】522x ≥+⇔52402x x --≥+⇔2102x x -≤+解得12,2⎛⎤- ⎥⎝⎦故答案为12,2⎛⎤- ⎥⎝⎦15.已知正实数a ,b 满足196a b+=,则()()19a b ++的最小值是___________. 【答案】16【解析】因为正实数a ,b 满足196a b+=,所以1996abab=+≥1ab ,也即1≥ab , 当且仅当19=ab 时,即1,33a b ==时取等号.因为196a b+=,所以96b a ab +=,所以()()919=9797916a a b a b b b a +++≥+=+=++. 故()()19a b ++的最小值是16. 故答案为:1616.高一某班共有54人,每名学生要从物理、化学、生物、历史、地理、政治这六门课程中选择3门进行学习.已知选择物理、化学、生物的学生各有至少25人,这三门学科均不选的有8人.这三门课程均选的8人,三门中任选两门课程的均至少有15人.三门中只选物理与只选化学均至少有6人,那么该班选择物理与化学但未选生物的学生至多有______人. 【答案】9【解析】把学生54人看成集合U ,选择物理的人组成集合A ,选择化学的人组成集合B ,选择生物的人组成集合C ,选择物理与化学但未选生物的人组成集合D . 要使选择物理与化学但未选生物的学生人数最多,除这三门课程都不选的8人,则结合Venn 图可知,其他区域人数均为最少,即得到只选物理与只选化学均至少6人,只选生物的最少25人, 做出下图,得该班选择物理与化学但未选生物的学生至多有9人.故答案为:9.四、解答题:本小题共6小题,共70分。