2020~2021学年度上学期高一数学期中试卷及详细解析 (考查范围:集合与函数,指数函数、对数函数)满分150分,考试时间120分钟一、选择题1.已知集合}1,0,1{-=M ,}{2,1,0=N ,则=⋂N M ( ) A .{}1,0,1-B .{}1,0,1,2-C .{}1,0,2-D .{}0,12.下列式子计算正确的是( ) A .m 3•m 2=m 6 B .()221m m -=--C .m 2+m 2=2m 2D .(m +n )2=m 2+n 23.与函数2)(x x f =表示同一函数是( )A .()2x g x x=B .()2g x =C .()g x x =D .()g x x =4.若代数式51-x 有意义,则实数x 的取值范围是( ) A .0=x B .5=x C .0≠x D .5≠x 5.当[2,1]x ∈-时,函数2()22f x x x =+-的值域是( ) A .[1,2]B .[2,1]-C .[3,1]-D .[)3,-+∞6.已知函数⎩⎨⎧<-≥=0,0,)(2x x x x x f ,则=-))2((f f ( ) A .4B .3C .2D .17.下列函数是偶函数且在区间()0,∞-上为减函数的是( ) A .x y 2=B .xy 1=C .x y =D .2x y -=8.已知函数:①xy 2=:②x y 2log =:③1-=x y :④21x y =;则下列函数图像(第一象限部分)从左到右依次与函数序号的对应顺序是( )A .②①③④B .②③①④C .④①③②D .④③①② 9.下列各式中错误..的是( ) A .330.80.7> B .lg1.6lg1.4> C .0.50.5log 0.4log 0.6> D .0.10.10.750.75-< 10.已知()f x 的定义域为(1,0)-,则函数(21)f x +的定义域为 ( ) A .(1,1)-B .1(1,)2--C .(1,0)-D .1(,1)211.已知函数()248f x x kx =--在区间[5,20]上单调递增,则实数k 的取值范围是( ) A .{}40B .[40,160]C .(,40]-∞D .[160,)+∞12.已知1122x x --=1x x +的值为( )A .7B.C.±D .27二、填空题:本题共4个小题,每小题5分,共20分. 把答案填答题卷相应题中横线上. 13.若幂函数()a f x x 经过点(3,9),则α=________.14.函数()log 212a y x =-+的图象恒过定点P ,则点P 坐标为______ 15.不等式1213()3x x -+>的解集是____________ 16.函数28212x x y --⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递增区间为_________三、解答题.17.(本题满分10分)计算: (1)224log 5log 5+ (231log 43321ln 83log 4e+--18.(本题满分12分)已知集合{3A x x =≤-或}4x ≥,{}43B x a x a =≤≤+. (1)若1a =-,求AB ,A B ;(2)若B A ⊆,求实数a 的取值范围.19.(本题满分12分)已知函数211)1(++=+x x f . (1)求函数()f x 的解析式;(2)根据函数单调性的定义证明)(x f 在()∞+,0上单调递减.20.(本题满分12分)分段函数⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤-+=0,4101,1)(2x x x x x x f 的图象由一条线段及抛物线的一部分组成.(1)作出()f x 的图象;(2)若方程t x f =)(有两个不同的解,求t 的取值范围.21.(本题满分12分)某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000元,每生产一台仪器需增加投入100元.设该公司的仪器月产量为x 台,当月产量不超过400台时,总收益为214002x x -元,当月产量超过400台时,总收益为80000元.(注:总收益=总成本+利润)(1)将利润表示为月产量x 的函数()f x ;(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?22.(本题满分12分)已知函数对任意的实数b a ,,都有)()()(b f a f ab f +=成立. (1)求)1(),0(f f 的值;(2)求证:)0(0)()1(≠=+x x f xf .参考答案一、选择题1.【答案】D2.【答案】C 【解析】A 、523m m m =⋅,故A 错误; B 、()221m m =--,故B 错误; C 、按照合并同类项的运算法则,该运算正确. D 、2222)(n mn m n m ++=+,故D 错误.3.【答案】D 【解析】()||g x x =的定义域是R ,()||f x x ==的定义域是R ,定义域相同,对应关系也相同,是同一函数4.【答案】D 【解析】分数要求分母不为零,5,05≠≠-x x5.【答案】C 【解析】22()22(1)3f x x x x =+-=+-,对称轴为:1x =-,当[2,1]x ∈-时, min ()(1)3,f x f =-=-min ()(1)1,f x f ==所以当[2,1]x ∈-时, 函数2()22f x x x =+-的值域是[3,1]-6.【答案】A 【解析】由题意,函数2,0(),0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩,可得(2)2f -=,所以()2[(2)]224f f f -===7.【答案】C 【解析】x y =是偶函数,且在()0,∞-上单调递减,故符合题意8.【答案】D 【解析】图一与幂函数图像相对应,所以应为④;图二与反比例函数相对应,所以应为③;图三与指数函数相对应,所以应为①;图四与对数函数图像相对应,所以应为②.所以对应顺序为④③①②9.【答案】D 【解析】函数3y x =为增函数,所以330.80.7>,故选项A 正确; 函数lg y x =为增函数,所以lg1.6lg1.4>,故选项B 正确;函数0.5log y x =为减函数,所以0.50.5log 0.4log 0.6>,故选项C 正确; 函数0.75xy =为减函数,所以0.10.10.750.75->,故选项D 错误.10.【答案】 B 【解析】因为函数()f x 的定义域为(1,0)-,故函数(21)f x +有意义只需-1210x <+<即可,解得1-1-2x <<11.【答案】C 【解析】函数图象的对称轴方程为24kx -=-⨯,且开口向上,又函数()f x 在区间[5,20]上单调递增,所以524k--≤⨯,所以40k ≤ 12.【答案】A 【解析】对1122x x--=211225x x -⎛⎫ ⎪⎝⎭∴-=,则125x x -+=,即17x x+= 二、填空题13.【答案】2【解析】幂函数()a f x x 经过点(3,9),则39α=,解得2α=.14.【答案】)2,1(【解析】函数2)12(log +-=x y a ,令112=-x ,求得2,1==y x ,可得函数2)12(log +-=x y a 的图象恒过定点)2,1(P15.【答案】),21(+∞-【解析】不等式21133x x +-⎛⎫> ⎪⎝⎭,可变形为:1233x x --->.由于3x y =为增函数,所以12x x ->--,解得12x >-.故答案为:),21(+∞-. 16. 【答案】[)1,-+∞【解析】函数12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上递减,函数228y x x =--+的对称轴是1x =-,且在(],1-∞-上递增,在[)1,-+∞上递减.根据复合函数单调性同增异减可知:函数28212x x y --⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调递增区间为[)1,-+∞三、解答题17.【答案】(1)2; (2)π. 【解析】(1)224log 5log 5+24log (5)5=⨯2log 4=22log 2==2;-----4分 (231log 43321ln 83log 4e +-- 1323233ln 24log 2e π⨯-=-++--33242π=-++-+---------9分,对一个给1分π=.-------- 10分18.【答案】(1)见解析(2)(][),61,-∞-+∞【解析】(1)若1a =-,则{}{}43|42B x a x a x x =≤≤+=-≤≤,……1分 所以{}|43AB x x =-≤≤-,{|2A B x x ⋃=≤或}4x ≥……5分(2)若B A ⊆,则集合B 为集合A 的子集,当B =∅时,即43a a >+,解得1a >;……7分当B ≠∅时,即43a a ≤+,解得1a ≤,又{3A x x =≤-或}4x ≥,由B A ⊆,则33a +≤-或44a ≥,解得6a ≤-或1≥a .……11分综上所述:实数a 的取值范围为(][),61,-∞-+∞.……12分19.【解析】(1)21)(,211)1(+=∴++=+xx f x x f ……4分 (2)设210x x <<,则211221212111)21()21()()(x x xx x x x x x f x f -=-=+-+=-……8分 0,0,0211221>>-∴<<x x x x x x ……10分)上单调递减,在(即∞+⇒>>-∴0)()()(,0)()(2121x f x f x f x f x f ……12分20.【解析】(1)如图所示: (6)分(2)方程t x f =)(有两个不同的解,等价于函数)(x f y =与函数t y =的图象有两个交点,由图知11≤<-t . ……12分21.【解析】(1)由题意得总成本为(20000+100x )元,所以利润2130020000,0400,()260000100,400,x x x x Nf x x x x N⎧--≤≤∈⎪=⎨⎪->∈⎩.…………6分 (2)当0400x ≤≤时,2211300200003002500022()()f x x x x =--=--+, 所以当300x =时,()f x 的最大值为25000; 当400x >时,()60000100f x x =-是减函数, 所以max ()600001004002000025000f x <-⨯=<综上,当月产量为300台时,公司所获利润最大,最大利润为25000元.…………12分 22.【解析】(1)令0,0==b a ,则0)0()0()0()00(=⇒+=⨯f f f f令1,1==b a ,则0)1()1()1()11(=⇒+=⨯f f f f . ……6分 (2)证明:)1()()1()1(x f x f x x f f +=⋅=,又0)1(=f ,∴0)1()(=+xf x f .……12分。