广东省广州市荔湾区2019-2020学年上学期期中考试高一数学试题数学试卷(共4页)第Ⅰ部分基础检测(共100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,只有一项是符合要求的.1.设集合{}0,2,M x =,{}0,1N =,若N M ⊆,则x 的值为( ). A .2B .0C .1D .不能确定2.已知集合{}2|10A x x mx =++=,若A R =∅,则实数m 的取值范围是( ).A .2m <B .2m >-C .22m -≤≤D .22m -<<3.下列四个图形中,不是以x 为自变量的函数的图象是( ).A.B .C.D.4.设函数221,1()2,1x x f x x x x ⎧-⎪=⎨+->⎪⎩≤则1(2)f f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为( ). A .18 B .2716-C .89D .15165.设0x 是方程2ln(1)x x+=的解,则0x 在下列哪个区间内( ). A .(0,1)B .(1,2)C .(2,e)D .(3,4)6.下列函数中,既是偶函数,又在(0,)+∞单调递增的函数是( ). A .2y x =-B .||2x y -=C .1y x=D .lg ||y x =7.函数12()2x f x -=的大致图象为( ).A .B .C.D .8.已知a =,0.32b =,0.20.3c =,则a ,b ,c 三者的大小关系是( ). A .b c a >>B .b a c >>C .a b c >>D .c b a >>9.已知函数()f x 是定义在区间[2,2]-上的偶函数,当[0,2]x ∈时,()f x 是减函数,如果不等式(1)()f m f m -<成立,则实数m 的取值范围( ). A .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .(1,2)C .(,0)-∞D .(,1)-∞10.已知4log 28a =,5log 35b =,6log 42c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ). A .b c a <<B .c b a <<C .a c b <<D .a b c <<11.对于任意两个正整数m ,n ,定义某种运算“⊕”如下:当m ,n 都为正偶数或正奇数时,m n m n ⊕=+;当m ,n 中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m n mn ⊕=,则在此定义下,集合{}(,)|12,*,*M a b a b a b =⊕=∈∈N N 中的元素个数是( ).A .10个B .15个C .16个D .18个12.设函数()f x 在(0,)+∞上为增函数,且(1)0f =,则使()()0f x f x x--<的x 的取值范围为( ).A .(1,0)(1,)-+∞B .(,1)(0,1)-∞-C .(,1)(1,)-∞-+∞D .(1,0)(0,1)-二、填空题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)13.若函数()(1)a f x m x =-是幂函数,则函数()log ()a g x x m m =-+(其中0a >,1a ≠)的图象恒过定点A 的坐标为__________. 14.已知函数1()lg51xf x x x+=++-,且()6f a =,则()f a -=__________. 三、解答题:本大题共3小题,共30分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分10分)已知函数21()42a f x x ax =-+-+. (1)若2a =,求函数()f x 在区间[0,1]上的最小值.(2)若函数()f x 在区间[0,1]上的最大值是2,求实数a 的值.16.(本小题满分10分)化简计算.(1(0,0)a b >>.(2)522log 253log 648ln1+-.(3)916log 16log 2534+.(4)5lg242log 9log 1210--+.17.(本小题满分12分)为了检验某种溶剂的挥发性,在容器为1升的容器中注入溶液,然后在挥发的过程中测量剩余溶液的容积,已知溶剂注入过程中,其容积y (升)与时间t (分钟)成正比,且恰在2分钟注满;注入完成后,y 与t 的关系为3015t a y -⎛⎫= ⎪⎝⎭(a 为常数),如图.(1)求容积y 与时间t 之间的函数关系式.(2)当容积中的溶液少于8毫升时,试验结束,则从注入溶液开始,至少需要经过多少分钟,才能结束试验?)第二部分 能力检测(共50分)四、填空题:本大题共2小题,每小题5分,共10分.18.函数12()log (42)x xf x =-的单调递减区间为__________.19.定义(),()(()()(),()()g x f x g x f x g x f x f xg x ⎧⊗=⎨<⎩≥,若39101,109()10log (1),9x x f x x x ⎧+⎪⎪=⎨⎪-->⎪⎩≤,()|1|g x x =-,则函数()()(h x f x g x =⊗在3,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦的单调性是__________.(填“递增”、“递减”、“先减后增”、“先增后减”其中之一即可)五、解答题:本大题3小题,共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 20.(本小题满分12分)已知函数()log (2)log (2)a a f x x x =+--,0a >且1a ≠. (1)求函数()f x 的定义域.(2)若()log ()a f x x t =+有且仅有一实根,求实数t 的取值范围.21.(本小题满分14分)定义在R 上的非负函数()f x ,对任意的x ,y ∈R 都有()()()f x f y f xy =且(0)0f =,(1)1f -=,当1y >,都有()1f y >.(1)求(1)f 的值,并证明()f x 是偶函数. (2)求证:()f x 在(0,)+∞上递增.(3)求满足2312f x x ⎛⎫-< ⎪⎝⎭成立的x 的取值范围.22.(本小题满分14分)已知函数1()(0,1)xxtf x a a a a -=+>≠是定义域为R 是奇函数. (1)求实数t 的值.(2)若(1)0f >,不等式2()(4)0f x bx f x ++->在R 上恒成立,求实数b 的取值范围. (3)若3(1)2f =,且221()2()xx h x a mf x a =+-在[1,)+∞上的最小值为2-,求m 的值.广东省广州市荔湾区2019-2020学年上学期期中考试高一数学试题参考答案数学试卷(共4页)第Ⅰ部分基础检测(共100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,只有一项是符合要求的.1.设集合{}0,2,M x =,{}0,1N =,若N M ⊆,则x 的值为( ). A .2 B .0 C .1 D .不能确定【答案】C【解析】{}0,2,M x =,{}0,1N =, ∵N M ⊆, ∴0M ∈,1M ∈, ∴1x =. 故选C .2.已知集合{}2|10A x x mx =++=,若A R =∅,则实数m 的取值范围是( ).A .2m <B .2m >-C .22m -≤≤D .22m -<<【答案】D【解析】{}2|10A x x mx =++=为方程210x mx ++=的根的集合,∵A R =∅, ∴A =∅, ∴240m ∆=-<, 解得22m -<<. 故选D .3.下列四个图形中,不是以x 为自变量的函数的图象是( ).A.B .C.D.【答案】C【解析】解:由函数定义知,定义域内的每一个x 都有唯一数值与之对应, A ,B ,D 选项中的图象都符合;C 项中对于大于零的x 而言,有两个不同的值与之对应,不符合函数定义.根据函数的定义中“定义域内的每一个x 都有唯一的函数值与之对应”判断. 故选C .4.设函数221,1()2,1x x f x x x x ⎧-⎪=⎨+->⎪⎩≤则1(2)f f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为( ). A .18 B .2716-C .89D .1516【答案】D【解析】解:函数221,1()2,1x x f x x x x ⎧-⎪=⎨+->⎪⎩≤,2(2)2224f =+-=,则2111151(2)4416f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 故选D .5.设0x 是方程2ln(1)x x+=的解,则0x 在下列哪个区间内( ). A .(0,1)B .(1,2)C .(2,e)D .(3,4)【答案】B【解析】构造函数2()ln(1)f x x x=+-, ∵(1)ln 210f =-<,(2)ln310f =->, ∴函数2()ln(1)f x x x=+-的零点属于区间(1,2),即0x 属于区间(1,2). 故选B .6.下列函数中,既是偶函数,又在(0,)+∞单调递增的函数是( ). A .2y x =-B .||2x y -=C .1y x=D .lg ||y x =【答案】D【解析】0x >时,2y x =-在(0,)+∞单调递减,||1222xx xy --⎛⎫=== ⎪⎝⎭在(0,)+∞单调递减, 11y x x==在(0,)+∞单调递减, lg ||lg y x x ==在(0,)+∞单调递增.故选D .7.函数12()2x f x -=的大致图象为( ).A .B.C.D.【答案】A 【解析】1112221()222x x x f x ---+⎛⎫=== ⎪⎝⎭,∴12()2x f x -=的图象为12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象向右平移12个单位所得.故选A .8.已知a =,0.32b =,0.20.3c =,则a ,b ,c 三者的大小关系是( ). A .b c a >> B .b a c >> C .a b c >> D .c b a >>【答案】A【解析】10.220.30.31a c ==<=<, 0.30221b =>=,∴b c a >>. 故选A .9.已知函数()f x 是定义在区间[2,2]-上的偶函数,当[0,2]x ∈时,()f x 是减函数,如果不等式(1)()f m f m -<成立,则实数m 的取值范围( ). A .11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .(1,2)C .(,0)-∞D .(,1)-∞【答案】A【解析】解:偶函数()f x 在[0,2]上是减函数,∴其在(2,0)-上是增函数,由此可以得出,自变量的绝对值越小,函数值越大, ∴不等式(1)()f m f m -<可以变为|1|||22212m m m m ->⎧⎪-⎨⎪--⎩≤≤≤≤,解得11,2m ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭.故选A .10.已知4log 28a =,5log 35b =,6log 42c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ). A .b c a <<B .c b a <<C .a c b <<D .a b c <<【答案】B【解析】解:444log 28log (47)1log 7a ==⨯=+,555log 35log (57)1log 7b ==⨯=+, 666log 42log (67)1log 7c ==⨯=+, 且654lg7lg7lg7log 7log 7log 7lg6lg5lg 4===<=, ∴c b a <<. 故选B .11.对于任意两个正整数m ,n ,定义某种运算“⊕”如下:当m ,n 都为正偶数或正奇数时,m n m n ⊕=+;当m ,n 中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m n mn ⊕=,则在此定义下,集合{}(,)|12,*,*M a b a b a b =⊕=∈∈N N 中的元素个数是( ).A .10个B .15个C .16个D .18个【答案】B【解析】12111210394857661122634=+=+=+=+=+=+=⨯=⨯=⨯,其中26⨯舍去,66+只有一个,其余的都有2个,所以满足条件的(,)a b 有:27115⨯+=个. 故选B .12.设函数()f x 在(0,)+∞上为增函数,且(1)0f =,则使()()0f x f x x--<的x 的取值范围为( ).A .(1,0)(1,)-+∞B .(,1)(0,1)-∞-C .(,1)(1,)-∞-+∞D .(1,0)(0,1)-【答案】D【解析】∵奇函数()f x 在(0,)+∞为增函数, ∴()f x 在(,0)-∞为增函数, ∵(1)0f =, ∴(1)(1)0f f -=-=,∴当(,1)(0,1)x ∈-∞-,()0f x <, 当(1,0)(1,)x ∈-+∞,()0f x >,又()()()()2()0f x f x f x f x f x x x x--+==<,∴()0xf x <,∴当0x >,()0f x <,(0,1)x ∈, 当0x <,()0f x >,(1,0)x ∈-, 综上,x 的取值范围为(1,0)(0,1)-.故选D .二、填空题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)13.若函数()(1)a f x m x =-是幂函数,则函数()log ()a g x x m m =-+(其中0a >,1a ≠)的图象恒过定点A 的坐标为__________. 【答案】(3,2)【解析】∵()(1)a f x m x =-是幂函数, ∴11m -=解得2m =,∴()log ()log (2)2a a g x x m m x =-+=-+, 当3x =,(3)log (32)22a f =-+=, ∴()g x 的图象恒过定点(3,2).14.已知函数1()lg 51xf x x x+=++-,且()6f a =,则()f a -=__________. 【答案】4【解析】∵1()lg 51xf x x x+=++-, ∴1()lg 51xf x x x--=-+++ 1lg51xx x+=--+-1lg 51x x x +⎛⎫=-++ ⎪-⎝⎭,又1()lg 561af a a a+=++=-, ∴1lg11aa a++=-, ∴1()lg 51541a f a a a +⎛⎫-=-++=-+= ⎪-⎝⎭.三、解答题:本大题共3小题,共30分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分10分)已知函数21()42a f x x ax =-+-+. (1)若2a =,求函数()f x 在区间[0,1]上的最小值.(2)若函数()f x 在区间[0,1]上的最大值是2,求实数a 的值. 【答案】(1)0.(2)6-或103. 【解析】∵2a =,∴221()242a f x x ax x x =-+-+=-+, 对称轴为直线212(1)x =-=⨯-,∴()f x 在区间[0,1]上的最小值是(0)0f =,解:配方,得22211()242442a a a a f x x ax x ⎛⎫=-++-=--+-+ ⎪⎝⎭, ∴函数()y f x =的图象开口向下的抛物线,关于直线2ax =对称. (1)当[0,1]2a∈,即02a ≤≤时,()f x 的最大值为2122442a aa f ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,解之得2a =-,或3,经检验不符合题意. (2)当12a>时,即2a >时,函数在区间中[0,1]上是增函数, ∴()f x 的最大值为1(1)1224a f a =++-=,解之得103a =. (3)当02a<时,即0a <时,函数在区间中[0,1]上是减函数, ∴()f x 的最大值为1(0)224af =-=,解之得6a =-,综上所述,得当()f x 区间[0,1]上的最大值为2时,a 的值为6-或103.16.(本小题满分10分)化简计算.(1(0,0)a b >>.(2)522log 253log 648ln1+-.(3)916log 16log 2534+.(4)5lg 242log 9log 1210--+.【答案】(1)a .(2)22.(3)9.(4)85-.【解析】(1)原式2112331111444323a bab++⨯-⨯+⋅=⋅52773333ab--=a =.(2)原式26522log 53log 280=+-⨯2236=⨯+⨯22=.(3)原式916log 16112log 2521(16)9⎛⎫ ⎪=+ ⎪⎝⎭log 2516911log 1622(9)(16)=+11221625=+45=+9=.(4)原式(lg5lg 2)lg9lg1210lg 4lg 2--=-+ 22lg 2lg52lg3lg(32)10lg 2lg 2-⨯=-+ 2lg3lg32lg 222lg 2lg 25+=-+ 225=-+85=-.17.(本小题满分12分)为了检验某种溶剂的挥发性,在容器为1升的容器中注入溶液,然后在挥发的过程中测量剩余溶液的容积,已知溶剂注入过程中,其容积y (升)与时间t (分钟)成正比,且恰在2分钟注满;注入完成后,y 与t 的关系为3015t a y -⎛⎫= ⎪⎝⎭(a 为常数),如图.(1)求容积y 与时间t 之间的函数关系式.(2)当容积中的溶液少于8毫升时,试验结束,则从注入溶液开始,至少需要经过多少分钟,才能结束试验?)【答案】(1)2301,0221,25t t t y t -⎧⎪⎪=⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩≤≤.(2)92. 【解析】解:(1)∵两分钟匀速注满容积为1升的容器, ∴注入速度为12(升/分),在注入过程中,02t ≤≤,容积y 与时间t 的关系是12y t =, 注入结束后,y 与t 的关系为3015ta y -=,且当2t =时,1y =,有230115a -=,解得115a =, ∴在注入结束后,2t >,容积y 与时间t 的关系是23015t y -=,综上所述,y 与x 的函数关系式为2301,0221,25t t t y t -⎧⎪⎪=⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩≤≤. (2)试验结束的条件是:容器注满之后,容积减少为8毫升之后, 即23021851000t t ->⎧⎪⎨<⎪⎩,即233021155t t ->⎧⎪⎨<⎪⎩,即22330t t >⎧⎪-⎨>⎪⎩,解得92t >.第二部分能力检测(共50分)四、填空题:本大题共2小题,每小题5分,共10分.18.函数12()log (42)x xf x =-的单调递减区间为__________. 【答案】(0,)+∞【解析】12()log (42)x xf x =-,(0,)x ∈+∞,令2x t =,则(1,)t ∈+∞,22112211()log ()log 24f x t t t ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,当(1,)t ∈+∞,212()log ()g t t t =-单调递减, ∴()f x 的单调减区间为(0,)+∞.19.定义(),()(()()(),()()g x f x g x f x g xf x f xg x ⎧⊗=⎨<⎩≥,若39101,109()10log (1),9x x f x x x ⎧+⎪⎪=⎨⎪-->⎪⎩≤,()|1|g x x =-,则函数()()(h x f x g x =⊗在3,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦的单调性是__________.(填“递增”、“递减”、“先减后增”、“先增后减”其中之一即可) 【答案】先增后减【解析】由定义()()f x g x ⊗结果为()f x ,()g x 的较小者3,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,3()log (1)f x x =--单调递减,3()[0,log 2]f x ∈, ()1g x x =-单调递增,1(),12g x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,又31log 212<<,∴0x ∃,03,2x x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()()f x g x >,()()h x g x =,(]0,2x x ∈,()()f x g x <,()()h x f x =,∴()h x 在3,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦先增后减.五、解答题:本大题3小题,共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 20.(本小题满分12分)已知函数()log (2)log (2)a a f x x x =+--,0a >且1a ≠. (1)求函数()f x 的定义域.(2)若()log ()a f x x t =+有且仅有一实根,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)(2,2)-.(2)(2,)+∞.【解析】(1)∵()log (2)log (2)a a f x x x =+--, ∴2020x x +>⎧⎨->⎩,解得22x -<<,∴()f x 的定义域为(2,2)-. (2)()log (2)log (2)a a f x x x =+-- 2log 2ax x+=-, ∵()log ()a f x x t =+有且仅有一实根, ∴22x x t x+=+-在(2,2)-上有且仅有一实根, 整理得2(1)220x t x t +-+-=在(2,2)-上, 有且仅有一实根,令2()(1)22f x x t x t =+-+-, ∴(2)(2)0f f -<,即4(84)0t -<,解得2t >.21.(本小题满分14分)定义在R 上的非负函数()f x ,对任意的x ,y ∈R 都有()()()f x f y f xy =且(0)0f =,(1)1f -=,当1y >,都有()1f y >.(1)求(1)f 的值,并证明()f x 是偶函数. (2)求证:()f x 在(0,)+∞上递增.(3)求满足2312f x x ⎛⎫-< ⎪⎝⎭成立的x 的取值范围.【答案】(1)(1)1f =.(2)见解析.(3)1,22⎛⎫- ⎪⎝⎭.【解析】(1)∵()()()f x f y f xy =,(1)1f -=, ∴令1x y ==-,则1xy =,即(1)(1)(1)(1)(1)1f f f --==+⨯+=, ∴(1)1f =,()[(1)](1)()()f x f x f f x f x -=-⋅=-=,∴()f x 是偶函数.(2)任取120x x <<,由于()f x 在R 上非负,211x x >, ∴222111221111()()1()()()x x f x f x f x x f x x f f x f x f x x ⎛⎫⎛⎫⋅ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭===> ⎪⎝⎭, ∴21()()f x f x >, ∴()f x 在(0,)+∞上递增.(3)∵()f x 为R 上偶函数且()f x 在(0,)+∞上递增, ∴由231(1)2f x x f ⎛⎫-<= ⎪⎝⎭,得2312x x --<,解得:122x -<<,∴x 的取值范围为1,22⎛⎫- ⎪⎝⎭.22.(本小题满分14分)已知函数1()(0,1)x xtf x a a a a -=+>≠是定义域为R 是奇函数. (1)求实数t 的值.(2)若(1)0f >,不等式2()(4)0f x bx f x ++->在R 上恒成立,求实数b 的取值范围. (3)若3(1)2f =,且221()2()xx h x a mf x a =+-在[1,)+∞上的最小值为2-,求m 的值.【答案】(1)2t =.(2)(3,5)-.(3)2m =.【解析】解:(1)因为()f x 是定义域为R 的奇函数,所以(0)0f =, 所以1(1)0t +-=,所以2t =.(2)由(1)知:1()(0,1)xxf x a a a a =->≠, 因为(1)0f >,所以10a a->,又0a >且1a ≠,所以1a >, 所以1()xxf x a a =-是R 上的单调递增, 以()f x 是定义域为R 是奇函数,所以222()(4)0()(4)4f x bx f x f x bx f x x bx x ++->⇒+>-⇔+>-, 即240x bx x +-+>在x ∈R 上恒成立, 所以2(1)160b ∆=--<,即35b -<<, 所以实数b 的取值范围为(3,5)-. (3)因为3(1)2f =,所以132a a -=,解得2a =或12a =-(舍去),所以2221111()22222222222xx x x x xx xh x m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+--=---+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 令1()22x u f x x ==-,则2()22f u u mu =-+, 因为1()22x f x x =-在R上为增函数,且1x ≥,所以3(1)2u f =≥, 因为221()22()2xxh x mf x =--在[1,)+∞上的最小值为2-, 所以2()22g u u mu =-+在3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上的最小值为2-,因为222()22()2g u u mu u m m =-+=-+-的对称轴为u m =,所以当32m ≥时,2min ()()22f u g m m ==-=-,解得2m =或2m =-(舍去),当32m <时,min 317()3224f u f m ⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭,解得253122m =>, 综上可知:2m =.。