陕西省咸阳市高新一中2020_2021学年高一数学上学期期中试题含解析.doc
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陕西省咸阳市高新一中2020-2021学年高一数学上学期期中试题(含解析)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1. 已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5,7},B={3,4,5},则(∁U A)∪(∁U B)等于()A. {1,6}B. {4,5}C. {2,3,4,5,7}D.{1,2,3,6,7}【答案】D【解析】【分析】由题意首先求解补集,然后进行并集运算即可.【详解】由补集的定义可得:∁U A={1,3,6},∁U B={1,2,6,7},所以(∁U A)∪(∁U B)={1,2,3,6,7}.本题选择D选项.【点睛】本题主要考查补集的运算,并集运算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2. 设A={x|0≤x≤2},B={y|1≤y≤2},在下列各图中能表示从A到B的映射的是()A B.C. D.【答案】D【解析】【分析】根据映射的概念进行判断.【详解】A 项,当01x <<时,1y <,所以集合A 到集合B 不构成映射, A 错误; B 项,当12x ≤≤时,1y <,所以集合A 到集合B 不构成映射,B 错误;C 项,对任意的()0,2x ∈,存在不止一个()1,2y ∈与之对应,所以不构成映射,故C 错误;D 项,当02x ≤≤时,任取一个x ,在12y ≤≤内总有唯一确定的一个y 值与之相对应,构成映射,D 正确. 故选:D【点睛】本题考查映射的概念,属于基础题.3. 已知函数()1f x x=-的定义域M ,()ln(1)g x x =+的定义域为N ,则M N =( ) A. {|1}x x >- B. {|1}<x xC. {|11}x x -<<D. ∅【答案】C 【解析】 【分析】计算{}1M x x =<,{}1N x x =>-,再计算M N ⋂得到答案. 【详解】()1f x x=-的定义域满足:10x ->,故1x <,即{}1M x x =<; ()ln(1)g x x =+的定义域满足:10x +>,故1x >-,即{}1N x x =>-.故{}|11MN x x =-<<.故选:C【点睛】本题考查了函数的定义域,交集运算,意在考查学生的综合应用能力. 4. 若幂函数的图象过点,则它的单调递增区间是( )A. (0,+∞)B. [0,+∞)C. (-∞,+∞)D. (-∞,0)【答案】D 【解析】 【分析】设幂函数为y=x a,把点(2,14)代入,求出a 的值,从而得到幂函数的方程,再判断幂函数的单调递增区间. 【详解】设y =x a,则14=2a,解得a =-2, ∴y =x -2其单调递增区间为(-∞,0). 故选D.【点睛】本题考查了通过待定系数法求幂函数的解析式,以及幂函数的主要性质.5. 函数()1xxa y a x=>的图形大致形状是( ) A. B. C. D.【答案】C 【解析】 【分析】按x 的正负分类讨论,结合指数函数图象确定结论.【详解】由题意,0,0x x a x y a x ⎧>=⎨-<⎩,∵1a >,∴只有C 符合.故选:C .【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,考查指数函数的图象,这类问题可先化简函数式,然后结合基本初等函数的图象与性质确定结论.6. 某工厂去年总产值为a ,计划今后5年内每年比上一年增长10%,则这5年的最后一年该厂的总产值是( ) A. 1.14a B. 1.15aC. 1.16aD. (1+1.15)a【答案】B 【解析】【分析】首先写出x 年后的总产值,然后求解最后一年该厂的总产值即可. 【详解】由题意,得x 年后的总产值为y=a ·(1+10%)x, 则5年后的总产值为a (1+10%)5,即1.15a. 本题选择B 选项.【点睛】本题主要考查指数函数的性质及其应用,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 7. 已知f (x )为R 上的减函数,则满足f 1x ⎛⎫⎪⎝⎭>f (1)的实数x 的取值范围是( ) A. (-∞,1) B. (1,+∞)C. (-∞,0)∪(0,1)D.(-∞,0)∪(1,+∞) 【答案】D 【解析】 【分析】由题意结合函数的单调性得到关于x 的不等式,分类讨论求解不等式的解集即可. 【详解】由题意,得1x<1,当x<0时显然成立,当x>0时,x>1. 综上可得:实数x 的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞) 本题选择D 选项.【点睛】对于求值或范围的问题,一般先利用函数的奇偶性得出区间上的单调性,再利用其单调性脱去函数的符号“f ”,转化为解不等式(组)的问题,若f (x )为偶函数,则f (-x )=f (x )=f (|x |).8. 已知奇函数()f x 在R 上是增函数,若21log 5a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2log 4.1b f =,()0.82c f =,则,,a b c 的大小关系为( ) A. a b c <<B. b a c <<C. c b a <<D.c a b <<【答案】C 【解析】由题意:()221log log 55a f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,且:0.822log 5log 4.12,122>><<,据此:0.822log 5log 4.12>>,结合函数的单调性有:()()()0.822log 5log 4.12f f f >>,即,a b c c b a >><<. 本题选择C 选项.【考点】 指数、对数、函数的单调性【名师点睛】比较大小是高考常见题,指数式、对数式的比较大小要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图象,利用函数的单调性进行比较大小,特别是灵活利用函数的奇偶性和单调性数形结合不仅能比较大小,还可以解不等式.9. 函数f (x )=-x 2+4x 在[m ,n ]上的值域是[-5,4],则m+n 的取值所成的集合为( ) A. [0,6] B. [-1,1]C. [1,5]D. [1,7]【答案】D 【解析】 【分析】首先将二次函数的解析式写成顶点式,然后结合二次函数的性质分类讨论求解m+n 的取值所成的集合即可.【详解】∵f (x )=-(x-2)2+4,x ∈[m ,n ],由于函数的最大值为()24f =,∴m ≤2,且n ≥2.①若f (m )=-5,即-m 2+4m=-5. ∴m=-1或m=5(舍去),此时2≤n ≤5.∴1≤m+n ≤4.②若f (n )=-5,即-n 2+4n=-5, ∴n=5.此时-1≤m ≤2,∴4≤m+n ≤7.综上得1≤m+n ≤7, 本题选择D 选项.【点睛】本题主要考查二次函数的性质,二次函数的最值问题,分类讨论的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.10. 若函数f (x )=x 3+x 2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,参考数据如下表:那么方程x 3+x 2-2x-2=0一个近似根(精确到0.1)为( ) A. 1.2 B. 1.3C. 1.4D. 1.5【答案】C 【解析】试题分析:由表中数据中结合二分法的定义得零点应该存在于区间(1.4065,1.438)中,观察四个选项,与其最接近的是C考点:二分法求方程的近似解11. 已知函数()()()()()20000x ax b x f xx g x x ⎧+->⎪==⎨⎪<⎩,在区间24,4a b b a ⎛⎫+-+⎪⎝⎭上满足()()0f x f x -+=,则(g 的值为( )A. -C.【答案】B 【解析】 【分析】由函数的奇偶性知2440,0a b b a a+-+=<,即可求得a b 、,代入函数解析式由(g f =-即可得解.【详解】由题意知()f x 是24,4a b b a ⎛⎫+-+ ⎪⎝⎭上的奇函数,∴2440,0a b b aa +-+=<,即22(2)0b -+=, 解得2,2a b =-=,(22g f b ∴=-=--+=-2+= 故选:B【点睛】本题考查函数的奇偶性的应用,属于基础题.12. 在同一平面直角坐标系中,函数()y g x =的图象与x y e =的图象关于直线y x =对称.而函数()y f x =的图象与()y g x =的图象关于y 轴对称,若()1f m =-,则m 的值是( ) A. e - B. 1e-C. eD.1e【答案】D 【解析】∵函数()y g x =的图象与xy e =的图象关于直线y x =对称,∴函数()y g x =与xy e =互为反函数,则()ln g x x =,又由()y f x =的图象与()y g x =的图象关于y 轴对称,∴()()ln f x x =-,又∵()1f m =-,∴()ln 1m -=-,1m e=-,故选B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13. 若函数()y f x =的定义域为[]0,2,则函数()()21f xg x x =-的定义域是________. 【答案】[)0,1 【解析】 【分析】分别求具体函数和复合函数的定义域,再求交集.【详解】由022x ≤≤,得01x ≤≤,又10x -≠,即1x ≠,所以01x ≤< ,即()g x 的定义域为[)0,1.故答案为:[)0,1【点睛】本题考查抽象函数和具体函数的定义域,属于基础题型.14. 已知定义域为R的奇函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f1-2⎛⎫⎪⎝⎭=0,则不等式f(log4x)>0的解集是_____.【答案】1,12⎛⎫⎪⎝⎭∪(2,+∞).【解析】【分析】由题意结合函数的单调性和函数的奇偶性分类讨论log4x>0和log4x<0两种情况就可求得不等式的解集.【详解】定义域为R的奇函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f1-2⎛⎫⎪⎝⎭=0,可得f(x)在(-∞,0)上是增函数,且f12⎛⎫⎪⎝⎭=-f1-2⎛⎫⎪⎝⎭=0,当log4x>0即x>1,f(log4x)>0即为log4x>12,解得x>2;当log4x<0即0<x<1,f(log4x)>0即为log4x>-12,解得12<x<1.综上可得,原不等式的解集为1,12⎛⎫⎪⎝⎭∪(2,+∞).【点睛】本题主要考查函数的单调性,函数的奇偶性,分类讨论的数学思想,对数不等式的解法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.15. 幂函数y=xα,当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图像是一族美丽的曲线(如图).设点A(1,0),B(0,1),连接AB,线段AB恰好被其中的两个幂函数y=xα,y=xβ的图像三等分,即有BM=MN=NA,那么,αβ等于_____.【答案】1.【解析】【分析】由条件,得M12,33⎛⎫⎪⎝⎭,N21,33⎛⎫⎪⎝⎭,则1221,3333αβ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,结合对数的运算法则可得αβ=1.【详解】由条件,得M12,33⎛⎫⎪⎝⎭,N21,33⎛⎫⎪⎝⎭,可得1221,3333αβ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即α=lo231 3g,β=lo132 3g.所以αβ=lo231 3g·lo1312 233·21 333lg lgglg lg==1.【点睛】本题主要考查幂函数的性质,对数的运算法则及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.16. 下列结论中:①定义在R上的函数f(x)在区间(-∞,0]上是增函数,在区间[0,+∞)上也是增函数,则函数f(x)在R上是增函数;②若f(2)=f(-2),则函数f(x)不是奇函数;③函数y=x-0.5是(0,1)上的减函数;④对应法则和值域相同的函数的定义域也相同;⑤若x0是二次函数y=f(x)的零点,且m<x0<n,那么f(m)f(n)<0一定成立.写出上述所有正确结论的序号:_____.【答案】①③.【解析】【分析】由题意逐一考查所给的说法是否正确即可.【详解】①符合增函数定义,正确;②不正确,如f(x)=0,x∈R是奇函数;③正确,如图所示,画出函数图像草图可判断函数的单调性;④对应法则和值域相同的函数定义域不一定相同,如()()101f x x =<<和()()102g x x =<<;⑤对于二次函数()223f x x x =--,3x =是函数的零点,1003100-<<,而()()1001000f f -<不成立,题中的说法错误.综上可得,所有正确结论的序号是①③.【点睛】本题主要考查函数单调性的应用,函数的定义域、值域,二次函数的性质,幂函数的性质等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17. 设U= R ,A={x |32x -≤1},B= {x |2<x<5},C= {x |a ≤x ≤a+ 1}(a 为实数). (1)求A ∩B ;(2)若B ∪C=B ,求a 的取值范围.【答案】(1) {}23A B x x ⋂=<≤ (2) (2,4)a ∈ 【解析】试题分析:(Ⅰ)根据指数函数的性质化简{}321x A x -=≤,然后利用交集的定义求解即可;(Ⅱ) 由B C B ⋃=得C B ⊆,根据包含关系列出关于a 的不等式组求解,即可得到a 的取值范围.试题解析:(Ⅰ)∵321x -≤ ∴3x ≤ ∴{}23A B x x ⋂=<≤ (Ⅱ)由B C B ⋃=得C B ⊆ ∴215a a >⎧⎨+<⎩即24a <<∴()2,4a ∈18. 已知()f x =2(1),2021,021,2f x x x x x x +-<<⎧⎪+≤<⎨⎪-≥⎩.(1)若()f a =4,且a >0,求实数a 的值;(2)求32f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值. 【答案】(1)32或(2)2; 【解析】【分析】(1)由分段函数的各区间解析式求a 值,验证所得a 值是否在区间内即可;(2)由分段函数在20x -<<上()(1)f x f x =+可得31()22f f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,进而求值即可. 【详解】(1)由()f a =4且a >0,∴当()214f a a =+=,有3[0,2)2a =∈; 当2()14f a a =-=,有[2,)a =+∞,a =, 综上,有32a =(2)由分段函数的解析式知:331111(1)()(1)()212222222f f f f f ⎛⎫-=-+=-=-+==⨯+= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了分段函数,综合考查了已知函数值求参数,利用分段函数求函数值,属于基础题.19. 已知二次函数f (x )的二次项系数为a (a<0).1,3是函数y=f (x )+2x 的两个零点.若方程f (x )+6a=0有两个相等的根,求f (x )的解析式.【答案】f (x )=-15x 2-65x-35. 【解析】【分析】由题意,利用待定系数法,f (x )+2x=a (x-1)(x-3),则f (x )+6a=ax 2-(2+4a )x+9a=0.利用方程的判别式可得a=-15.则f (x )=-15x 2-65x-35. 【详解】因为1,3是y=f (x )+2x 的两个零点,且a<0,所以f (x )+2x=a (x-1)(x-3),得f (x )=a (x-1)(x-3)-2x=ax 2-(2+4a )x+3a.①所以f (x )+6a=ax 2-(2+4a )x+9a=0.②又方程②有两个相等的实根,所以Δ=[-(2+4a )]2-4a ·9a=0,即5a 2-4a-1=0,解得a=1(舍去)或a=-15. 将a=-15代入①,得 f (x )=-15x 2-65x-35. 【点睛】求函数解析式常用方法:(1)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法;(2)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围;(3)方程法:已知关于f (x )与1f x ⎛⎫ ⎪⎝⎭或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).20. 已知函数()()lg ,,01mx f x n m n R m x ⎛⎫=+∈>⎪+⎝⎭的图象关于原点对称. (Ⅰ)求m ,n 的值; (Ⅱ)若函数()()2lg 221x x x b h x f ⎛⎫=-- ⎪+⎝⎭在()0,1内存在零点,求实数b 取值范围. 【答案】(1)1n =-,2m =;(2)27b <<【解析】试题分析:(Ⅰ)题意说明函数()f x 是奇函数,因此有()()0f x f x 恒成立,由恒等式知识可得关于,m n 的方程组,从而可解得,m n ;(Ⅱ)把函数()h x 化简得221()lg (2)2x x xh x b -=--,这样问题转化为方程221(2)2x x x b -=--在(0,1)内有解,也即22(2)221(21)2x x x b =+⨯-=+-在(0,1)内有解,只要作为函数,求出函数的值域即得.试题解析:(Ⅰ)函数()()lg ,,01mx f x n m n R m x ⎛⎫=+∈> ⎪+⎝⎭的图象关于原点对称, 所以()()0f x f x -+=,所以lg lg 011mx mx n n x x -⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪-++⎝⎭⎝⎭, 所以111mx mx n n x x -⎛⎫⎛⎫++= ⎪⎪-++⎝⎭⎝⎭,即()22221101m n x n x ⎡⎤+-+-⎣⎦=-,所以()2210100n m n m ⎧-=⎪⎪+-=⎨⎪>⎪⎩,解得1n =-,2m =;(Ⅱ)由()()()221212lg 2lg lg 2lg 21212122x x xx x x x x x x b b h x f b --⎛⎫⎛⎫=--=--= ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭--,由题设知()0h x =在()0,1内有解,即方程()22122x x x b -=--在()0,1内有解. ()()221221212x x x b +=+-=+-在()0,1内递增,得27b <<. 所以当27b <<时,函数()()221x x b h x f x =+-+在()0,1内存在零点. 21. 经过市场调查,某种商品在销售中有如下关系:第x (1≤x ≤30,x ∈N +)天的销售价格(单位:元/件)为f (x )=40,110,60-,1030,x x x x +≤≤⎧⎨<≤⎩第x 天的销售量(单位:件)为g (x )=a-x (a 为常数),且在第20天该商品的销售收入为1 200元(销售收入=销售价格×销售量).(1)求a 的值,并求第15天该商品的销售收入;(2)求在这30天中,该商品日销售收入y 的最大值.【答案】(1) a=50. 第15天该商品的销售收入为1 575元.(2) 当x=5时,该商品日销售收入最大,最大值为2 025元.【解析】【分析】(1)由题意可得f(20)g(20)=(60-20)(a-20)=1 200,则a=50.据此计算可得第15天该商品的销售收入为1 575元.(2)由题意可知y=(40)(50-),110,(60-)(50-),1030,x x xx x x+≤≤⎧⎨<≤⎩结合分段函数的解析式分类讨论可得x=5时,该商品日销售收入最大,最大值为2 025元.【详解】(1)当x=20时,由f(20)g(20)=(60-20)(a-20)=1 200, 解得a=50.从而可得f(15)g(15)=(60-15)(50-15)=1 575(元),即第15天该商品的销售收入为1 575元.(2)由题意可知y=(40)(50-),110, (60-)(50-),1030,x x xx x x+≤≤⎧⎨<≤⎩即y=22-102000,110,-1103000,1030, x x xx x x⎧++≤≤⎨+<≤⎩当1≤x≤10时,y=-x2+10x+2 000=-(x-5)2+2 025.故当x=5时y取最大值,y max=-52+10×5+2 000=2 025.当10<x≤30时,y<102-110×10+3 000=2 000.故当x=5时,该商品日销售收入最大,最大值为2 025元.【点睛】(1)很多实际问题中,变量间的关系不能用一个关系式给出,这时就需要构建分段函数模型.(2)求函数最值常利用基本不等式法、导数法、函数的单调性等方法.在求分段函数的最值时,应先求每一段上的最值,然后比较得最大值、最小值.22. 已知函数f(x)=3x,f(a+2)=27,函数g(x)=λ·2ax-4x的定义域为[0,2].(1)求a的值;(2)若函数g(x)在[0,2]上单调递减,求λ的取值范围;(3)若函数g(x)的最大值是13,求λ的值.【答案】(1) a=1.(2) (-∞,2].(3) λ=43. 【解析】【分析】(1)由指数的运算法则可得a=1.(2)由(1)得g (x )=λ·2x -4x.由题意可知任取0≤x 1<x 2≤2,Δy=y 2-y 1<0,原问题等价于λ<1222x x +对于x ∈[0,2]恒成立.据此可得λ的取值范围是(-∞,2].(3)设t=2x ,换元可知1≤t ≤4.且y=-22-24t λλ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,1≤t ≤4.结合二次函数的性质分类讨论可得λ=43. 【详解】(1)27=3a+2=33,∴a=1. (2)由(1)得,g (x )=λ·2x -4x .任取0≤x 1<x 2≤2,则Δx=x 2-x 1>0,∵g (x )在[0,2]上是减函数,∴Δy=y 2-y 1<0,Δy=y 2-y 1=g (x 2)-g (x 1)=λ·2224x x --(λ·1124x x -)=λ·22x -(22x )2-[λ·12x -(12x )2]=(2122x x -)[λ-(2122x x +)]<0,对于x ∈[0,2]恒成立.∵2122x x ->0,∴λ-(2122x x +)<0对于x ∈[0,2]恒成立,即λ<1222x x +对于x ∈[0,2]恒成立.∵2122x x +>2,∴λ≤2.∴λ的取值范围是(-∞,2].(3)设t=2x,∵0≤x ≤2, ∴1≤2x ≤4.∴1≤t ≤4.y=-t 2+λt=-22-24t λλ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,1≤t ≤4.①当2λ<1,即λ<2时,y max =λ-1=13, ∴λ=43; ②当1≤2λ≤4,即2≤λ≤8时,y max =2143λ=,∉[2,8](舍); ③当2λ>4,即λ>8时,y max =-16+4λ=13, ∴λ=4912<8(舍).综上λ=43. 【点睛】二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.。