高一上期期末模拟试题数学

2023-2024学年湖北省黄冈市高一上册元月期末数学试题一、单选题1．命题“1,lg 0x x ∀≥≥”的否定为（）A ．1,lg 0x x ∃≤<B ．1,lg 0x x ∀≤<C ．1,lg 0x x ∀≥<D ．1,lg 0x x ∃≥<【正确答案】D【分析】根据全称量词命题的否定是存在量词命题直接写出即可.【详解】因为全称量词命题的否定是存在量词命题，所以命题“1,lg 0x x ∀≥≥”的否定为“1,lg 0x x ∃≥<”.故选:D.2．已知集合{}{2314150,A xx x B x y =-+≤==∣∣则A B = （）A ．5,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．[]2,3C ．5,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．7,24⎛⎤ ⎥⎝⎦【正确答案】D【分析】解不等式2314150x x -+≤得集合A，求函数y 的定义域得集合B ，再求A B ⋂即可.【详解】由2314150x x -+≤得533x ≤≤，5,33A ⎡⎤∴=⎢⎥⎣⎦函数y =0.5470log (47)0x x ->⎧⎨-≥⎩，即0471x <-≤，解得：724x <≤，7,24B ⎛⎤∴= ⎥⎝⎦所以A B = 7,24⎛⎤⎥⎝⎦，故选：D3．下列函数中最小正周期为π且是奇函数的为（）A ．tan2y x =B ．πtan 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C ．3cos 2π2y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D ．πsin 22y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【正确答案】C【分析】根据正切函数的周期与奇偶性可判断AB ，根据诱导公式化简CD 的解析式，再根据正余弦函数的奇偶性可判断.【详解】tan2y x =的最小正周期为π2,故A 错误；πtan 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为非奇非偶函数，故B 错误；3cos 2πsin 22y x x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭，易知为奇函数，且最小正周期为2ππ2=，故C 正确；πsin 2cos 22y x x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭为偶函数，故D 错误.故选:C.4．衡量病毒传播能力的一个指标叫做传播指数Rt ，它指的是在自然情况下（没有外力介人，同时所有人都没有免疫）一个感染者传染的平均人数.它的计算公式是：1Rt =+确诊病例增长率⨯系列间隔，其中系列间隔是指在一个传播链中两例连续病例的间隔时间（单位：天）.根据统计，某种传染病例的平均增长率为50%，两例连续病例间隔时间平均为4天.根据以上数据计算，若甲感染这种传染病，则经过4轮传播后由甲引起的得病总人数（不含甲）为（）A ．81人B ．120人C ．243人D ．36人【正确答案】B【分析】根据1Rt =+确诊病例增长率⨯系列间隔，先求得Rt ，然后求经过4轮传播后由甲引起的得病总人数.【详解】由题意得：1504=3Rt =+%⨯，所以经过4轮传播后由甲引起的得病的总人数约为：2343+3+3+3=3+9+27+81120=.故选：B.5．已知9π20π19πcos ,sin ,tan 573a b c ===，则有（）A ．a b c >>B ．a c b >>C ．c a b >>D ．c b a>>【正确答案】C【分析】将,a b 化到同一个单调区间上的同名函数比大小，再将,,a b c 与1比大小.【详解】99ππ3πcos πcos π2πcos cos sin 555510a ⎛⎫⎛⎫==-=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，20π66πsinsin 2ππsin πsin 7777b ⎛⎫==+== ⎪⎝⎭，因为sin y x =在π02⎛⎫ ⎪⎝⎭，为增函数，所以π3πsin sin 710<，又19πππtantan 6π+tan 333c ⎛⎫==== ⎪⎝⎭所以1b a c <<<，故选：C6．已知角α的终边过点()3,2cos P α，则cos α=（）A ．2B ．C ．2±D ．12【正确答案】A【分析】根据三角函数的定义和同角三角函数的基本关系即可求解.【详解】由三角函数的定义可得：2cos sin tan 3cos αααα==，也即22sin cos 3αα=，由22sin cos 1αα+=可得：424cos 9cos 90αα+-=，解得：23cos 4α=或2cos 3α=-（舍去），因为角α的终边过点()3,2cos P α，所以cos 0α>，则cos α=故选.A7．已知()f x 是定义在R 上的奇函数，()33f =，对[)12,0,x x ∀∈+∞，且12x x ≠有()()12120f x f x x x ->-，则关于x 的不等式()()229x f x ++<的解集为（）A ．(),1-∞B ．()5,1-C ．()(),51,∞∞--⋃-+D ．()(),11,-∞-⋃+∞【正确答案】B【分析】根据题干条件得到函数()f x 在R 上的单调递增，且()()333f f -=-=-，换元后得到()9tf t <，分三种情况，由单调性解不等式得到33t -<<，从而得到51x -<<.【详解】因为对[)12,0,x x ∀∈+∞，且12x x ≠有()()12120f x f x x x ->-，所以[)0,x ∈+∞上，()f x 单调递增，因为()f x 是定义在R 上的奇函数，所以()f x 在R 上的单调递增，又()33f =，所以()()333f f -=-=-，()()229x f x ++<，令2x t +=，则()9tf t <，当0=t 时，显然满足()09tf t =<，当0t >时，因为()339f =，()f x 在R 上的单调递增，所以当()0,3t ∈时，满足()9tf t <，当0t <时，因为()339f --=，()f x 在R 上的单调递增，所以当()3,0t ∈-时，满足()9tf t <，故33t -<<，即323x -<+<，解得51x -<<.故选：B8．已知函数()()1221,2log 2,2x x f x x x -⎧+≤⎪=⎨->⎪⎩若关于x 的方程()()()280f x a f x a -+-=有6个不同的实数根，则实数a 的取值范围为（）A ．154,4⎛⎤--⎥⎝⎦B ．15,04⎡⎫-⎪⎢⎣⎭C ．()4,0-D ．74,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭【正确答案】A【分析】令()t f x =，作出函数()t f x =的图象，分析可知关于t 的方程()280t a t a -+-=在(]1,3内有两个不等的实根，令()()28g t t a t a =-+-，利用二次函数的零点分布可得出关于a 的不等式组，解之即可.【详解】令()t f x =，作出函数()t f x =的图象如下图所示：因为关于x 的方程()()()280f x a f x a -+-=有6个不同的实数根，则关于t 的方程()280t a t a -+-=在(]1,3内有两个不等的实根，设()()28g t t a t a =-+-，则函数()()28g t t a t a =-+-在(]1,3内有两个不等的零点，所以，()()()2Δ8408132127034150a a a g a g a ⎧=++>⎪+⎪<<⎪⎨⎪=-->⎪=--≥⎪⎩，解得1544a -<≤-.故选：A.二、多选题9．下列计算结果为有理数的是（）A ．πtan3B ．2lg2lg25+C ．1ln33e -D ．436log 3log 6log 8⋅⋅【正确答案】BCD【分析】根据特殊角的三角函数判断A ，根据对数的运算性质与换底公式判断BCD.【详解】πtan33=，不是有理数，故A 错误；()2lg2lg25lg 4lg 25lg 425lg1002+=+=⨯==，是有理数，故B 正确；3ln 1log e ln3ln e 33e 3e 3e e e 0-=-=-=-=，是有理数，故C 正确；436ln 3ln 6ln 8ln 83ln 23log 3log 6log 8ln 4ln 3ln 6ln 42ln 22⋅⋅=⋅⋅===，是有理数，故D 正确.故选:BCD.10．若,x y ∈R ，则使“1x y +>”成立的一个必要不充分条件是（）A ．e 1x y +>B ．221x y +>C ．1x y +>D ．221x y +>【正确答案】ACD 【分析】若pq ，q p ⇒,则p 是q 的必要不充分条件，解指数不等式可判断A ；取22x y ==可判断B ；C 选项中利用,x x y y ≥≥可判断；D 选项中利用指数函数的值域进行判断.【详解】对于A ，由e 1x y +>可得0x y +>，则“0x y +>”是“1x y +>”的必要不充分条件，故A 正确；对于B ，当22x y ==时，21x y +=，此时221x y +=，得不到221x y +>，故B 错误；对于C ，1x y ==-时，21x y +=>，此时21x y +=-<,故“1x y +>”不是使“1x y +>”成立的充分条件.因为,x x y y ≥≥,所以x y x y +≥+.当1x y +>时，必有1x y +>.所以“1x y +>”是使“1x y +>”成立的必要条件.故“1x y +>”是使“1x y +>”成立必要不充分条件，故C 正确；对于D ，当0x y ==时，2221x y =+>，此时01x y +=<,故“221x y +>”不是使“1x y +>”成立的充分条件.当1x y +>时，x 与y 中至少有一个正数，不妨设0x >,则21x >,又因为20y >，则必有221x y +>,所以“221x y +>”是使“1x y +>”成立的必要条件.故“221x y +>”是使“1x y +>”成立必要不充分条件，故D 正确.故选;ACD.11．函数()()2sin 2(0)f x x ωϕω=+>，以下正确的是（）A ．若()f x 的最小正周期为π，则2ω=B ．若()()124f x f x -=，且12minπ2x x -=，则1ω=C ．当0,N ϕω=∈时，()f x 在ππ,55⎡⎤-⎢⎣⎦单调且在ππ,33⎡⎤-⎢⎣⎦不单调，则1ω=.D ．当π12ϕ=时，若对任意的x 有()π3f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭成立，则ω的最小值为58【正确答案】BCD【分析】由函数周期公式可判断A ；由题意得122π2T x x -==，结合函数周期公式可判断B ；若()f x 在ππ,55⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调，则5π2π2ω-≤-且2ππ52ω≤，结合N ω∈得1ω=，则()2sin 2f x x =，验证题设条件可判断C ；由题意得Z ππ2π2π,3122k k ω+=+∈，即53,Z 8k k ω=+∈，求得ω最小值可判断D.【详解】()()2sin 2(0)f x x ωϕω=+> ，2ππ2T ω∴==，1ω∴=，故A 错误；max min ()2,()2f x f x ==- ，又()()124f x f x -=，且12min π2x x -=，1222πT x x ∴-==，2ππ2T ω∴==，1ω∴=，故B 正确；当0ϕ=时，若()f x 在ππ,55⎡⎤-⎢⎣⎦单调，则2π2πππ5,522ωω⎡⎤⎡⎤-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，π5π22ω∴-≤-且2ππ52ω≤，504ω∴<≤，又N ω∈，1ω∴=，则()2sin 2f x x =，由ππ222x -≤≤，得ππ44x -≤≤，此时()f x 在ππ,55⎡⎤-⎢⎣⎦单调且在ππ,33⎡⎤-⎢⎣⎦不单调，故C 正确；当π12ϕ=时，π()2sin 212f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，又因为对任意的x 有()π3f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭成立，则Z ππ2π2π,3122k k ω+=+∈，即53,Z 8k k ω=+∈，当0k =时，ω取最小值58，故D 正确．故选：BCD.12．空旷的田野上两根电线杆之间的电线有相似的曲线形态.这些曲线在数学上称为悬链线.悬链线在工程上有广泛的应用.在恰当的坐标系中，这类函数的表达式可以为()e e x xf x a b -=+（其中,a b 为非零常数），则对于函数()y f x =以下结论正确的是（）A ．若a b =，则()y f x =为偶函数B ．若1,2a b ==，则函数()3y f x =-的零点为0和ln2C ．若1ab =，则函数()y f x =的最小值为2D ．若()y f x =为奇函数，且(),0x ∃∈-∞使()22e e 0x xf x -++≤成立，则a 的最小值为【正确答案】ABD【分析】根据函数的奇偶性定义判断A 即可；利用函数零点的定义及指对运算即可求得函数()3y f x =-的零点，从而判断B 即可；根据1ab =得()1e e x xf x a a =+，讨论a 的符号从而确定函数值域，从而判断C 即可；根据含参不等式能成立，利用指数函数的性质进行参变分离，结合基本不等式求得最值，即可得a 的取值范围，从而判断D 即可.【详解】解：对于A ，当a b =时，()e e x x f x a a -=+，函数定义域为R ，所以()()e e x xf x a a f x --=+=，则()y f x =为偶函数，故A 正确；对于B ，若1,2a b ==，()e 2e x xf x -=+，则函数e 2e 30x x y -=+-=，整理得()2e 3e 20x x -+=，即()()e 1e 20x x--=，解得0x =，ln 2x =，所以函数()3y f x =-的零点为0和ln2，故B 正确；对于C ，若1ab =，则()1e e xx f x a a =+，当0a >时，1e 2e x x a a +≥=，当且仅当1e e xx a a =，即ln x a =-时等号成立；当a<0时，1e 2e x x a a +≤-=-，当且仅当1e exx a a -=-，即()ln x a =--时等号成立；所以()(][),22,f x ∞∞∈--⋃+，故C 错误；对于D ，若()y f x =为奇函数，则()()0f x f x +-=，所以()()e e e e e e 0x x x x x x a b a b a b a b ---+++=+++=，所以0a b +=，则()e e x xf x a a -=-，若(),0x ∃∈-∞使()22e e 0x x f x -++≤成立，则22e e e e 0x x x x a a --++-≤，若(),0x ∈-∞，则x x <-，e e x x -<，所以e e 0x x --<即()()222e e 2e e 2e e e e e e e ex xxxx x x xx xx x a -------++≥-==-+---能成立，又()2eee exx x x---+≥=-当且仅当()2e e e e x x x x ---=-时，即e 2x=时，等号成立，所以a ≥a 的最小值为D 正确.故选：ABD .三、填空题13．函数()1lg 23y x -的定义域为__________.【正确答案】3,22⎛⎫⎪⎝⎭【分析】由解析式可得()240230lg 230x x x ⎧-≥⎪->⎨⎪-≠⎩，求解即可.【详解】由题意可得()240230lg 230x x x ⎧-≥⎪->⎨⎪-≠⎩,故22322x x x -≤≤⎧⎪⎪>⎨⎪≠⎪⎩，即322x <<.故函数()1lg 23y x =+-的定义域为3,22⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为:3,22⎛⎫⎪⎝⎭.14．已知函数()()log 140,1a y x a a =-+>≠的图象过定点P ，且点P 在指数函数()f x 图象上，则()4log 6f =__________.【分析】由对数函数的图象可得()2,4P ，故可求()f x 的解析式，根据对数的运算即可求解.【详解】在()log 14(0,1)a y x a a =-+>≠中，令2x =,可得log 144a y =+=,故()2,4P .设()()0,1xf x b b b =>≠,由题意可得24=b ,解得2b =.所以()2xf x =，()4log 6log 4log 622f ==.故答案为15．已知,,21a b a b +∈+=R ，则2121a b +++的最小值为__________.【正确答案】85##1.6【分析】由21a b +=可得()()2225a b +++=，又212221222a b a b +=+++++，再用“乘1法”即可求最小值.【详解】因为21a b +=，所以()()2225a b +++=.所以()()2122221222212222225a b a b a b a b ⎛⎫⎡⎤+=+=++++⨯ ⎣⎦++++++⎝⎭()()2222211844522255a b b a ⎛⎫⎛⎫++⎪=++≥+= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭,当且仅当11,24a b ==时等号成立.故2121a b +++的最小值为85.故答案为:85.16．已知()42229x x f x x-+=，()292g x x tx =-+，若对[]11,2x ∀∈，总存在[]22,3x ∈，使得()()12g x f x >成立，则实数t 的取值范围为__________.【正确答案】5,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【分析】分析可知，()()12min min g x f x ≥，求出()f x 在[]2,3上的最小值为174，可知()291724g x x tx =-+>对任意的[]1,2x ∈恒成立，利用参变量分离法可求得实数t 的取值范围.【详解】若对[]11,2x ∀∈，总存在[]22,3x ∈，使得()()12g x f x >成立，则()()12min min g x f x ≥，当[]2,3x ∈时，令[]24,9s x =∈，则()42222299922x x f x x s x x s -+==+-=+-，由对勾函数的单调性可知，函数()92h s s s=+-在[]4,9上单调递增，所以，当[]4,9s ∈时，()()min 1744h s h ==，故当[]1,2x ∈时，()min 174g x ≥，即()291724g x x tx =-+>对任意的[]1,2x ∈恒成立，所以，14t x x<+对任意的[]1,2x ∈恒成立，由对勾函数的单调性可知，函数()14p x x x=+在[]1,2上单调递增，所以，当[]1,2x ∈时，()()min 514p x p ==，故54t <.故答案为.5,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭四、解答题17．（1）已知π6α=，求()()27πcos tan πcos 2π25π3πcos sin 22ααααα⎛⎫-+- ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值.（2）已知11222a a --=，求1222a a a a ---++的值.【正确答案】（1）3；（2）9.【分析】（1）利用诱导公式及同角三角函数的基本关系可得原式1cos α=，代值求解即可；（2）将11222a a --=两边平方可求1a a -+，从而可求1122a a -+，利用平方差公式可得1a a --，故可求解.【详解】（1）原式=2(sin )tan cos tan 1sin (cos )sin cos 3αααααααα-===-（2）11222,a a --= 两边平方得1124,6,a a a a ---+=∴+=21112228a a a a --⎛⎫∴+=++= ⎪⎝⎭.1111111222222()()a a a a a a a a ----∴+=∴-=+-=∴1122122()a a a a a a a a ------==+++18．设函数()()232f x ax b x =+-+.(1)若不等式()0f x >的解集为()2,1-，求a b -的值；(2)若,a b +∈R ，且x ∀∈R 都有()()11f x f x +=-，求2248a b ab ++的最大值.【正确答案】(1)3a b -=-(2)272【分析】(1)根据一元二次不等式的解集即可求解；(2)根据题意可得函数关于直线1x =对称，利用二次函数的对称轴得出23a b +=，再结合基本不等式即可求解.【详解】（1）依题意可知：2-和1是方程()0f x =的两根，则有()()()()()2221232,f x a x x a x x ax b x =+-=+-=+-+且0.a <∴1,31,2, 3.a b b a b =--=-=∴-=-（2）由(1)(1)f x f x +=-知()f x 关于直线1x =对称，即31,2 3.2b a b a--=∴+=()()22222274824949.22a b a b ab a b ab ab +++=++=+≤+=当且仅当322a b ==时等号成立.∴2248a b ab ++的最大值为27.219．已知函数()()π2cos 20π6f x x θθ⎛⎫=-+<< ⎪⎝⎭为奇函数.(1)求函数()f x 的最大值与最小值，并分别写出取最大值与最小值时相应x 的取值集合.(2)求函数()πππ,,662g x f x x ⎛⎫⎡⎤=-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的单调递减区间.【正确答案】(1)()ππ4x k k =+∈Z 时()f x 取最小值2-；()ππ4x k k =-∈Z 时()f x 取最大值2;(2)ππ,612⎡⎤--⎢⎥⎣⎦与5ππ,122⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】（1）根据奇函数的性质可得()00f =，结合0πθ<<可求2π.3θ=从而可得()2sin 2f x x =-，根据正弦函数的性质即可求解；（2）π()2sin 23g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，根据正弦函数的单调性即可求解.【详解】（1）依题意有()π2π02cos 0,0π,.63f θθθ⎛⎫=-=<<∴= ⎪⎝⎭ 即()π2cos 22sin 22f x x x ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭，为奇函数，满足题意.当ππ22ππ()24x k x k k =+=+∈Z 即时()f x 取最小值2-；当ππ22ππ()24x k x k k =-=-∈Z 即时()f x 取最大值2.（2）依题意π()2sin 23g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，若()g x 单调递减，则ππ3π2π22π,.232k x k k +≤-≤+∈Z ∴5π11πππ,.1212k x k k +≤≤+∈Z又ππ,62x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，令1,0k k =-=得其减区间为ππ,612⎡⎤--⎢⎥⎣⎦与5ππ,122⎡⎤⎢⎥⎣⎦.20．某儿童玩具厂生产的某一款益智玩具去年年销量为2百万件，每件销售价格为20元，成本16元.今年计划投入适当广告费进行促销.预计该款玩具的年销售量P 百万件与年广告费用()02x x ≤≤百万元满足341P x =-+，现已知每件玩具的销售价为年平均每件玩具所占广告费的1(0)t t >与原销售价之和.(1)当投入广告费为2百万元时，要使该玩具的年利润不少于12百万元，求t 的取值范围；(2)若4t =时，则当投入多少百万元浩费该玩具生产厂获得最大利润.【正确答案】(1)01t <≤；(2)当广告费2百万时最大利润为212万元.【分析】（1）年利润23201623W t ⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭，解12W ≥即可；（2）当4t =时，416314x W x ⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭,利用函数的单调性即可求解.【详解】（1）当2x =时3P =，销售价为122202033t t+⋅=+，年利润2232016210123W t t ⎛⎫=+--=+≥ ⎪⎝⎭，解得01t <≤.（2）当4t =时，年利润312342016416163441414x x W P x P x x P x x ⎛⎫⎛⎫=+--=-=--=-+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭，设()414x f x x =++()02x ≤≤，设1202x x ≤<≤，则()()121212441414x x f x f x x x ⎛⎫-=+-+ ⎪++⎝⎭()()()()()()2112211212441114114x x x x x x x x x x ⎡⎤--=+=--⎢⎥++++⎣⎦，因为1202x x ≤<≤，所以12113,113x x ≤+<<+≤，所以()()121119x x <++<，所以()()12444911x x <<++，所以()()12410114x x ->++.因为210x x ->，所以()()12f x f x >，所以()414x f x x =++在[]0,2上单调递减，所以当02x ≤≤时min 4411114326x x ⎛⎫+=+= ⎪+⎝⎭,所以max 112116362W =-⨯=.综上：当广告费2百万时最大利润为212万元.21．已知函数()12x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭，函数()g x 图象与()f x 的图象关于y x =对称.(1)若函数()()2211y g tx t x =--+在()1,+∞上单调递减，求实数t 的取值范围；(2)不等式()()2226g a x g x a <+-在[]4,9x ∈上恒成立，求实数a 的取值范围.【正确答案】(1)[]0,2(2)()3+∞，【分析】(1)依题意可得12()log g x x =，再根据复合函数的单调性可列出不等式，结合二次不等式恒成立求解即可；(2)把问题转化为22(26)a x x a >+-在[]4,9上恒成立，分离参数，转化为最值比较即可.【详解】（1）因为函数()g x 图象与()f x 的图象关于y x =对称.所以12()log g x x =，2212((21)1)log ((21)1)y g tx t x tx t x =--+=--+在(1,)+∞上单调递减，令2()(21)1t x tx t x =--+，则()t x 在(1,)+∞上单调递增，且()0t x >对(1,)x ∈+∞恒成立.0t ∴≥，且(1)(21)10, 2.t t t t =--+≥∴≤当0=t 时，()1t x x =+在(1,)+∞上单调递增，符合题意；当02t <≤时，()t x 的对称轴为2111122t x t t-==-<，()t x 在(1,)+∞上单调递增，符合题意.故t 的取值范围为[]0,2.（2）依题意有20,a x >且4260, 1.a a +->∴>不等式()()21122log 2log 26a x x a <+-在[]4,9上恒成立，即22(26)a x x a >+-在[]4,9上恒成立，26,2)6x a a x ∴>+-∴->-在[]4,9上恒成立，当4x =时不等式成立，所以必须a >在(]4,9上恒成立.max a >(]24222,0,14,t t t t t t t +--=∈==-+而24t t -+在(]0,1上单调递增，2(4)3,3t a t∴-+=∴>综上：a 的取值范围为()3+∞，.22．已知()1f x +为R 上的偶函数，当1x ≥时函数()()lg 6f x x =+.(1)求()2f -并求()f x 的解析式；(2)若函数()212g x x tx =++在[]0,2的最大值为12，求t 值并求使不等式()()2f m t f m t +>-成立实数m 的取值范围.【正确答案】(1)()()()lg 6,11lg 8,1x x f x x x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩；(2)2t =-，24,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】（1）由()1f x +为R 上的偶函数，得()(2)f x f x =-，可求()2f -的值；当1x <时21x ->，2x -代入()lg 6y x =+求得当1x <时的解析式；（2）讨论对称轴的位置，确定212y x tx =++的单调性，根据()g x 在[]0,2的最大值为12求得2t =-，根据()f x 的对称性与单调性解不等式()()2f m t f m t +>-得m 的范围.【详解】（1）∵(1)f x +为R 上的偶函数，∴(1)(1)f x f x +=-+，∴()f x 关于x =1对称，∴(2)(4)lg101f f -===.又(1)(1)-+=+f x f x ，()(2)f x f x ∴=-，当1x <即21x ->时，()()()(2)lg (2)6lg 8f x f x x x=-=-+=-，故()()()lg 6,1lg 8,1x x f x x x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩.（2）当0t ≥时21()2g x x tx =++在[]0,2上单调递增，()g x 的最小值为12，与题意矛盾，0.t ∴<同理当对称轴22t -≥即4t ≤-时，则212y x tx =++在[]0,2上单调递减，191(2)(0),2,222g g t ∴≤=∴+≤522t ∴-≤≤-，矛盾.若40t -<<，02,2t <-<则()122122g t g ⎧≤⎪⎪⎨⎛⎫⎪-≤ ⎪⎪⎝⎭⎩，29122211422t t ⎧+≤⎪⎪∴⎨⎪-+≤⎪⎩，52220t t ⎧-≤≤-⎪∴⎨⎪-≤≤⎩，2t ∴=-，显然当2t =-时，()22112122y x x x =-+=--在[]0,2上值域为11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦21()22g x x x =-+在[]0,2上最大值为12，符合题目要求.故2t =-.不等式()(2)f m t f m t +>-成立即(2)(22)f m f m ->+成立，当1x ≥时函数()()lg 6f x x =+为增函数，所以()f x 在对称轴1x =右侧为增函数，左侧为减函数，距离对称轴越远其值越大，|21|221m m ∴-->+-，解得243m -<<故m 的取值范围为24,.3⎛⎫- ⎪⎝⎭()f x ωϕ+的奇偶性的处理方法：若()f x ωϕ+具有奇偶性，则()f x ωϕ+的对称轴为y 轴或对称中心为原点，可以得到()f x 也有对称轴或对称中心，方法是通过平移变换与伸缩变换将()f x ωϕ+的图象变换到()f x 的图象，在变换过程中对称轴或中心也跟着作相应的变换.如(21)f x +为R 上的偶函数，向右平移12个单位得到(2)f x 的图象，则(2)f x 的图象关于12x =对称，再将(2)f x 的图象横坐标变为原来的2倍，得到()f x 的图象，则()f x 的图象关于1x =对称.。

高一数学上学期期末模拟质量检测试卷含答案一、选择题1．设{1,0,1,2}U =-，集合2{|1,}A x x x U =<∈，则UA（ ）A ．{0,1,2}B ．{1,1,2}-C ．{1,0,2}-D ．{1,0,1}-2．函数()102f x x =+的定义域为（ ） A ．(),3-∞-B ．[)3,2--C ．()()3,22,--⋃-+∞D ．()3,2--3．一场考试需要2小时，在这场考试中钟表的时针转过的弧度数为（ ） A ．3πB ．3π-C ．23π D ．23π-4．已知点()3,4A ，向的OA 绕原点O 逆时针旋转3π后等于OB ，则点B 的坐标为（ ） A．⎝⎭ B．⎝⎭C．⎝⎭D．⎝⎭5．方程e 10x x ++=的根所在的区间是（ ） A ．()0,1B ．()1,0-C ．()2,1--D ．()1,26．为净化水质，向游泳池加入某种化学药品，加药后池水中该药品的浓度C （单位：mg /L ）随时间t （单位：小时）的变化关系为220()t aC t t b+=+（,a b 为常数，0t ≥），当0t =时池水中药品的浓度为0mg /L ，当1t =小时池水中药品的浓度为4mg /L ，则池水中药品达到最大浓度需要（ ） A ．2小时B ．3小时C ．4小时D ．5小时7．定义在R 上的偶函数()f x 在[)0,+∞上是增函数，且()20f =，则不等式()0f x x>的解集为（ ） A ．()()2,00,2- B ．()(),22,-∞-+∞ C ．()(),20,2-∞-D ．()()2,02,-+∞8．已知函数121(02)()(2)(2)x x f x f x x -⎧-≤≤⎪=⎨->⎪⎩，()log (1)a g x x =+（0a >，且1a ≠），若()()()F x f x g x =-在[0,)+∞上至少有5个不相同的零点，则实数a 的取值范围为（ ）A ．()3,4B ．()4,5C ．()2,3D ．()5,+∞二、填空题9．下列函数中，既为奇函数又在定义域内单调递增的是（ ） A ．1010x x y -=- B ．()22log 1y x =+ C ．3y x =D ．|sin |y x =10．使得“a b >”成立的充分不必要条件可以是（ ）A ．1a b >-B ．11a b< C D ．10.30.3a b -<11．已知a ，b ，c 满足a b c >>，且0ac <，则下列不等式中恒成立的有（ ） A ．0a >，0c <B ．b c a a>C ．22b a c c>D ．ab bc >12．下列说法正确的是（ ）A ．“0x R ∃∈，0202x x >”的否定是“x R ∀∈，22x x ≤”B ．函数()f x =的最小值为6C ．函数1()2g x ⎛= ⎪⎝⎭1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D ．a b >的充要条件是a a b b三、多选题13．若命题“2000,(1)10x R x a x ∃∈+-+<”是真命题，则实数a 的取值范围是_____________.14．函数()2xf x =和()3g x x =的图像的示意图如图所示，设两函数的图像交于点()11,A x y ，()22,B x y ，且12x x <．若[]1,1x a a ∈+，[]2,1x b b ∈+，且a ，{}1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12b ∈，则a b +=__________．15．已知函数22()tf x x t x =-+有最小值且最小值与t 无关，则t 的取值范围是_________． 16．对任意0,4πϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，函数()sin()f x x ωϕ=+在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，则实数ω的取值范围是________.四、解答题17．已知函数()1ln3x f x x-=-的定义域为集合A ，关于x 的不等式()()2110ax a x a R +++>∈的解集为B .（1）求集合A ；（2）若A B ⋂≠∅，求实数a 的取值范围. 18．已知函数()223sin cos 2cos f x x x x =⋅+. （1）求函数()f x 的最小正周期； （2）求该函数的单调递增区间；（3）求函数()f x 在区间π5π,612⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值和最大值.19．已知函数1()(0xxb f x a a a -=+>且1)a ≠是奇函数． （1）求b 的值；（2）令函数()()1x g x f x a =--，若关于x 的方程2()3t g x t +=+在R 上有解，求实数t 的取值范围．20．对于等式b a c =（0a >，1a ≠），如果将a 视为自变量x ，b 视为常数，c 为关于a （即x ）的函数，记为y ，那么b y x =是幂函数；如果将a 视为常数，b 视为自变量x ，c 为关于b （即x ）的函数，记为y ，那么x y a =是指数函数；如果将a 视为常数，c 视为自变量x ，b 为关于c （即x ）的函数，记为y ，那么log a y x =是对数函数.事实上，由这个等式还可以得到更多的函数模型.如果c 为常数e （e 为自然对数的底），将a 视为自变量x （0x >，1x ≠），则b 为x 的函数，记为y ，那么y x e =，记将y 表示成x 的函数为()f x .（1）求函数()f x 的解析式，并作出其图象；（2）若0m n >>且均不等于1，且满足()()f m f n =，求证：243m n +≥.21．已知函数()()sin 20,02f x A x A πϕϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的最大值为2，其图象与y 轴交点为()0,1.（1）求()f x 的解析式；（2）求()f x 在[]0,π上的单调增区间；（3）对于任意的0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，()()240f x mf x -+≥恒成立，求实数m 用的取值范围.22．已知函数()x x f x a a -=-（0a >且1a ≠）．（1）若(1)0f <，对任意[0,)x ∈+∞，恒有()2221a f x kx k a ⋅--+，求k 的最大值；（2）若3(1)2f =，函数()g x 满足(2)()()0(0)f x f x g x x +-⋅=≠．就实数m 的取值，讨论关于x 的方程()(2)10m g x g x ⋅=+的实数根的个数．【参考答案】1．B 【分析】先求出集合A ，根据补集运算，即可求出UA .【详解】由21x < 得： 11x -<<，又x U ∈，所以{}0A = ，因此{}1,1,2UA =- .故选：B. 【点睛】本题主要考查了集合的补集运算，属于基础题. 2．D 【分析】根据函数有意义列出式子求解即可. 【详解】解：由题可知()1330log 3020x x x ⎧+>⎪⎪+≥⎨⎪⎪+≠⎩，解得：322x x x >-⎧⎪≤-⎨⎪≠-⎩，故()32x ∈--，. 故选：D. 3．B 【分析】因为时针经过2小时相当于转了一圈的16，且按顺时针转所形成的角为负角，综合以上即可得到本题答案. 【详解】因为时针旋转一周为12小时，转过的角度为2π，按顺时针转所形成的角为负角，所以经过2小时，时针所转过的弧度数为11263ππ-⨯=-.故选：B本题主要考查正负角的定义以及弧度制，属于基础题. 4．D 【分析】设OA 与x 轴正方向所成的角为α，设OB 与y 轴正方向所成的角为β，先求出5OA =，34cos ,sin 55αα==，再结合两角和的正弦公式和余弦公式求出cos β和sin β，进而可以求出结果. 【详解】设OA 与x 轴正方向所成的角为α，设OB 与y 轴正方向所成的角为β，则3πβα=+，由题意知 5OA =，34cos ,sin 55αα==，所以cos cos cos cos sin sin 333πππβααα⎛⎫=+=-= ⎪⎝⎭sin sin sin cos cos sin 333πππβααα⎛⎫=+=+= ⎪⎝⎭所以点B 的横坐标为5cos 5β==；点B 的纵坐标为5sin 5β==；所以点B 的坐标为⎝⎭， 故选：D. 5．C 【分析】设e (1)x f x x =++，逐一分析各个选项，结合零点存在性定理，即可得答案. 【详解】设e (1)x f x x =++， 2211(2)10,(1)0,(0)2,(1)e 20,(2)e 30e ef f f f f -=-<-=>==+>=+> 因为(2)(1)0f f -⋅-<，根据零点存在性定理，可得()f x 的零点在区间()2,1--内. 故选：C6．A 【分析】由题意求出解析式，再由定义证明4,0y t t t=+>的单调性得出其最小值，进而得出池水中药品达到最大浓度需要的时间. 【详解】由题意可得02041a ba b ⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪+⎩，解得0,4a b ==当0t =时，(0)0C =，当0t >时，22020()44t C t t t t==++令4,0y t t t=+>任取()12,0,t t ∈+∞，且12t t <，则()()121212121212444t t t t y y t t t t t t --⎛⎫-=+-+= ⎪⎝⎭ 当2t ≥时，12120,4t t t t -<>，即12y y <；当02t <<时，12120,4t t t t -<<，即12y y > 则函数4,0y t t t=+>在()0,2上单调递减，在2,上单调递增，即min 4224t t ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭，即当2t =时，max ()(2)5C t C == 故选：A 【点睛】关键点睛：解决本题的关键是由定义证明函数4,0y t t t=+>的单调性进而得出其最小值.7．D 【分析】分0x >和0x <两种情况讨论，利用函数的奇偶性和单调性可解得结果. 【详解】 当0x >时，()0f x x>可化为()0f x >， 又()f x 为偶函数且(2)0f =，所以不等式()0f x >可化为(||)(2)f x f >， 因为()f x 在[)0,+∞上是增函数，所以||2x >，解得2x >； 当0x <时，()0f x x>可化为()0f x <， 又()f x 为偶函数且(2)0f =，所以不等式()0f x <可化为(||)(2)f x f <， 因为()f x 在[)0,+∞上是增函数，所以||2x <，解得20x -<<；综上所述：不等式()0f x x>的解集为()()2,02,-+∞.故选：D 【点睛】关键点点睛：利用函数的奇偶性和单调性求解是解题关键. 8．D 【分析】根据题意将问题转化为“()(),f x g x 的图象在[)0,+∞上至少有5个交点”，由此作出()(),f x g x 的图象，根据交点数分析出a 的取值范围.【详解】由题意可知：()(),f x g x 的图象在[)0,+∞上至少有5个交点； 因为2x >时，()()2f x f x =-，所以()()2f x f x +=， 所以()f x 为周期函数且一个周期为2， 当01a <<时，图象如下图所示：由图象可知：()(),f x g x 的图象没有交点，故不符合题意； 当1a >时，图象如下图所示：因为()(),f x g x 的图象至少有5个交点，所以由图象可得：()log 411a +<即可， 所以g 5log lo a a a <，所以5a >，即()5,a ∈+∞， 故选：D.【点睛】思路点睛：求解函数零点个数的问题，采用数形结合思想能高效解答问题，通过数与形的相互转化能使问题转化为更简单的问题，常见的图象应用的命题角度有： （1）确定方程根的个数； （2）求参数范围； （3）求不等式解集； （4）研究函数性质.二、填空题9．AC 【分析】分别利用奇偶性的定义判断每个选项中函数的奇偶性，对于符合奇函数的选项再接着判断其单调性即可. 【详解】四个函数的定义域为x ∈R ，定义域关于原点对称A ：记()1010-=-x x f x ，所以()1010()x x f x f x --=-=-，所以函数()1010-=-x x f x 是奇函数，又因为10x y =是增函数，10x y -=是减函数，所以1010x x y -=-是增函数，符合题意；B ：记()22()log 1=+g x x ，则()22()log 1()⎡⎤-=-+=⎣⎦g x x g x ，所以函数()22()log 1=+g x x 是偶函数，不符合题意；C ：记3()h x x =，则33)()()(=-=--=-h x h x x x ，所以函数3()h x x =是奇函数，根据幂函数的性质，函数3()h x x =是增函数，符合题意；D ：记()|sin |=t x x ，则()|sin()||sin |()-=-==t x x x t x ，所以函数()|sin |=t x x 为偶函数.故选：AC 10．CD 【分析】因为判断的是充分不必要条件，所以所选的条件可以推出a b >，且a b >无法推出所选的条件，由此逐项判断即可. 【详解】A ．因为1a b >-不能推出a b >，但a b >可以推出1a b >-，所以1a b >-是a b >成立的必要不充分条件，故不满足；B ．因为11a b <不能推出a b >（例如：1,1a b =-=），且a b >也不能推出11a b<（例如：1,1a b ==-），所以11a b<是a b >成立的既不充分也不必要条件，故不满足；C >0a b >≥能推出a b >，且a b >1,1a b ==-），a b >成立的充分不必要条件，故满足；D ．因为函数0.3x y =在R 上单调递减，所以10.30.3a b -<可以推出1a b ->，即1a b >+， 所以10.30.3a b -<可以推出a b >，且a b >不一定能推出10.30.3a b -<（例如：1,1a b ==）， 所以10.30.3a b -<是a b >成立的充分不必要条件，故满足， 故选：CD. 【点睛】结论点睛：充分、必要条件的判断，一般可根据如下规则判断： （1）若p 是q 的必要不充分条件，则q 对应集合是p 对应集合的真子集； （2）若p 是q 的充分不必要条件，则p 对应集合是q 对应集合的真子集； （3）若p 是q 的充分必要条件，则p 对应集合与q 对应集合相等；（4）若p 是q 的既不充分也不必要条件，则p 对应集合与q 对应集合互不包含. 11．AB 【分析】根据不等式的基本性质，分别判断四个答案中的不等式是否恒成立，可得结论． 【详解】解：a b c >>，且0ac <，0a ∴>，0c <，故A 成立；所以10a> ∴由b c >，所以b ca a>恒成立，故B 成立； 对于C ：若1a =，1b =-，则22b ac c =，故C 错误；对于D ：若0b =，ab bc =，故D 错误； 故选：AB ． 12．ACD 【分析】根据含全称量词、存在量词的命题的否定形式可判断A 选项是否正确； 根据基本不等式及等号成立的条件可判断B 选项是否正确； 利用复合函数单调性“同增异减”可判断C 选项的正误； 构造函数利用单调性判断D 选项是否正确． 【详解】对于A 选项，由特称命题的否定形式可知，A 选项正确；对于B 选项，若利用基本不等式有()6f x =≥，等号不能成立，故B 选项错误；对于C 选项，因为函数12ty ⎛⎫= ⎪⎝⎭为递减函数，若1()2g x ⎛= ⎪⎝⎭22y x x =--+递减，且220x x --+≥，解得112x -≤≤，故C 正确； 对于D 选项，设函数()22,0,0x x f x x x x x ⎧≥==⎨-<⎩，则函数[)0,+∞上递增，在(),0-∞上也递增，故()f x 为R 上的单调增函数，所以a b >时a ab b ；当a a b b 时，有a b >. 故a b >的充要条件是a ab b ，D 选项正确．故选：ACD.三、多选题13．{1a a <-或}3a > 【分析】根据存在命题的定义，结合一元二次不等式的解集性质进行求解即可. 【详解】因为命题“2000,(1)10x R x a x ∃∈+-+<”等价于200(1)10x a x +-+=有两个不等实数根，所以2(1)40a ∆=-->，即2230a a -->，解得1a <-或3a >.故答案为：{1a a <-或}3a >.14．10【分析】根据解析式与图像,判断12,C C 分别对应的解析式.根据零点存在定理,可判断两个交点所在的整数区间,即可求得,a b 的值,进而求得+a b . 【详解】根据函数()2x f x =过定点0,1,所以2C 对应函数()2xf x =;函数()3g x x =过()0,0,所以1C 对应函数()3g x x =因为()()()(),2211g f g f <> 所以由图像可知[]11,2x ∈,故1a = 因为()()()()9900,11g f g f >< 所以由图像可知[]29,10x ∈,故9b = 所以10a b += 故答案为:10 【点睛】本题考查了指数函数与幂函数的图像与性质应用,数形结合思想的应用,函数零点存在定理的应用,15．[1,)+∞【分析】本题可分为0t ≤、0t >两种情况进行讨论，然后0t >又可分为0u t <<、u t ≥进行讨论，最后对每种情况下是否有最小值以及最小值与t 是否有关进行研究，即可得出结果. 【详解】当0t ≤时，22()t f x x t x =-+， 令2u x =，则0>u ，ty u t u=+-在(0,)u ∈+∞时是增函数，无最小值． 当0t >时，令2u x =，0>u ，,0()(),t u t u t t uf xg u u t t u u t u t u ⎧-++<<⎪⎪==-+=⎨⎪+-≥⎪⎩，若0u t <<，()tg u u t u=-++是减函数，则()11g u t t >-++=， 若u t ≥，()t g u u t t t u =+-≥=，当且仅当u =时等号成立，t ，即1t ≥时，()g u 在[,)t +∞上递增，min ()()11g u g t t t ==-++=，t >，即01t <<时，min ()g u t =与t 有关，故答案为：[1,)+∞． 【点睛】关键点点睛：本题考查求函数的最值．对含绝对值的函数一般根据绝对值定义分类讨论去掉绝对值符号，然后可分段求最小值，最后比较可得．而利用函数的单调性是求最值的基本方法，有时也可用基本不等式求最值，但要注意基本不等式成立的条件，在条件不满足时，可用单调性得最值．16．130,42⎛⎤⎧⎫⋃-⎨⎬ ⎥⎝⎦⎩⎭【分析】 根据题意可得22T π≥，从而可得2ω≤，讨论0>ω，0ω=或0ω<，再求出()sin()f x x ωϕ=+的单调递增区间，只需,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦是单调递增区间的子集即可求解.【详解】()()sin f x x ωϕ=+，0,4πϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，由正弦函数的性质，()f x 的每个增区间的长度为2T，其中函数()f x 的最小正周期为2T ωπ=.函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调地藏，可得22T π≥，即2ω≤.①当0>ω时，此时02ω<≤，x ωϕ+单调递增，当2,2,22x k k k Z ππωϕππ⎡⎤+∈-+∈⎢⎥⎣⎦，()f x 单调递增，解得112,2,22x k k k Z πππϕπϕωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫∈--+-∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，只需11,2,2,222k k k Z πππππϕπϕωω⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⊆--+-∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎣⎦，从而可得1222,122k k Z k πππϕωπππϕω⎧⎛⎫≥-- ⎪⎪⎪⎝⎭∈⎨⎛⎫⎪≤+- ⎪⎪⎝⎭⎩， 解得2141,2,2k k k Z ϕϕωππ⎡⎤∈--+-∈⎢⎥⎣⎦对0,4πϕ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦成立， 则21410214k k πωππ--⨯≤≤+-⨯，即141,2,4k k k Z ω⎡⎤∈-+∈⎢⎥⎣⎦，由124141204k k k ⎧+>-⎪⎪⎨⎪+>⎪⎩，解得1588k -<<，k Z ∈，0k ∴=.所以，10,4ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦；②当0ω=时，函数()sin f x ϕ=为常函数，不合乎题意； ③当0ω<时，20ω-≤<，x ωϕ+单调递减， 由322,22k x k k Z πππωϕπ+≤+≤+∈， 解得13122,22k x k k Z πππϕπϕωω⎛⎫⎛⎫+-≤≤+-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对0,4πϕ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦成立， 可得13222,122k k Z k πππϕωπππϕω⎧⎛⎫≥+- ⎪⎪⎪⎝⎭∈⎨⎛⎫⎪≤+- ⎪⎪⎝⎭⎩，解得122,43,2k k k Z ϕϕωππ⎡⎤∈+-+-∈⎢⎥⎣⎦对0,4πϕ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦成立，于是12210434k k πωππ+-⨯≤≤+-⋅，即521,4,2k k k Z ω⎡⎤∈++∈⎢⎥⎣⎦，由5142225402k k k ⎧+≥+⎪⎪⎨⎪+<⎪⎩，解得518k -≤<-，由k Z ∈，1k =-，此时，32ω=-.综上所述，实数ω的取值范围是130,42⎛⎤⎧⎫⋃-⎨⎬ ⎥⎝⎦⎩⎭.故答案为：130,42⎛⎤⎧⎫⋃-⎨⎬ ⎥⎝⎦⎩⎭.【点睛】关键点点睛：本题考查了三角函数的性质，解题的关键是求出函数的单调递增区间，使,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦是单调递增区间的子集，考查了分类讨论的思想. 四、解答题17．（1）{}13A x x =<<；（2）{}1a a >-. 【分析】（1）利用对数的真数大于零可求得集合A ；（2）对实数a 的取值进行分类讨论，求出集合B ，根据A B ⋂≠∅可得出关于实数a 的不等式，综合可得出实数a 的取值范围. 【详解】（1）对于函数()1ln3x f x x -=-，103x x ->-，可得103x x -<-，解得13x <<， 因此，{}13A x x =<<；（2）由()2110ax a x +++>，可得()()110ax x ++>.①当0a =时，则有10x +>，解得1x >-，即{}1B x x =>-，此时A B ⋂≠∅成立； ②当0a <时，因为10a ->，解不等式()()110ax x ++>可得11x a-<<-，即11B x x a ⎧⎫=-<<-⎨⎬⎩⎭，因为A B ⋂≠∅，则11a ->，即10a a+<，解得10a -<<； ③当1a >时，110a -<-<，解不等式()()110ax x ++>可得1x <-或1x a>-， 即{1B x x =<-或1x a ⎫>-⎬⎭，此时A B ⋂≠∅成立；④当1a =时，则有()210x +>，解得1x ≠-，即{}1B x x =≠-，此时A B ⋂≠∅成立；⑤当01a <<时，11-<-a ，解不等式()()110ax x ++>可得1x a<-或1x >-， 即1B x x a ⎧=<-⎨⎩或}1x >-，此时A B ⋂≠∅成立.综上所述，实数a 的取值范围是{}1a a >-.18．（1）πT =；（2）πππ,π36k k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z ；（3）最大值为3，最小值为0.【分析】（1）利用二倍角公式以及辅助角公式化简()f x ，再由正弦函数的周期公式即可求解； （2）解不等式πππ2π22π262k x k -+≤+≤+，()k ∈Z 即可求解；（3）根据π5π,612x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦求出π26x +的范围，根据正弦函数的性质即可求解.【详解】（1）()2cos 2cos 2cos21f x x x x x x =⋅+=++π2sin 216x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，所以函数()f x 的最小正周期为2ππ2T ==， （2）令πππ2π22π262k x k -+≤+≤+，解得：ππππ36k x k -+≤≤+，()k ∈Z所以该函数的单调递增区间为πππ,π36k k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z ；（3）因为π5π,612x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，所以ππ2,π66x ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦，所以当ππ266x +=-即π6x =-时，πsin 26⎛⎫+ ⎪⎝⎭x 最小为12-，当ππ262x +=即π6x =时，πsin 26⎛⎫+ ⎪⎝⎭x 最大为1，所以1πsin 2126x ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭，π12sin 226x ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭， ()[]π2sin 210,36f x x ⎛⎫=++∈ ⎪⎝⎭，所以函数()f x 在区间π5π,612⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值为0，最大值为3.19．(1) 0b = (2) 532t -<<- 【分析】（1）由()f x 的定义域为R ，且奇函数，则(0)0f =，从而可求出答案. (2)由题意1()1x g x a -=-，先求出函数()g x 的值域，方程2()3t g x t +=+在R 上有解，则max 2()3t g x t +>+，从而得出答案. 【详解】 (1)函数1()(0)x x b f x a a a-=+>的定义域为R ,又()f x 是奇函数 所以(0)110f b b =+-==当0b =时，1()xx f x a a =-，11()()xx x xf x a a f x a a --⎛⎫-==-=- ⎪⎝⎭-- 满足()f x 是奇函数，所以0b =(2) 11()()111x xxx xg x f x a a a a a --=--=--=- 由0x a >，则10x a >，所以10x a -<，所以111xa -<-- 即()g x 的值域为()1-∞-，方程2()3t g x t +=+在R 上有解，则213t t +<-+，解得532t -<<- 所以满足条件的实数t 的取值范围：532t -<<- 20．（1）1()ln f x x=，作图见解析；（2）证明见解析. 【分析】（1）对y x e =两边取对数，并化简即得到1ln y x =，即得到函数1()ln f x x=及图象； （2）结合图象化简关系得到ln ln n m -=，即1mn =，22144m n n n+=+，再构造函数21()4(01)g x x x x=+<<，结合单调性求其最小值为3，即得证，或者拼凑22211144422m n n n n n n+=+=++，利用三项的基本不等式证明结果即可. 【详解】（1）解：由(0,1)y x e x x =>≠两侧取以e 为底的对数，得ln ln y x e =，即1ln y x=， 所以1()ln f x x=，其图象如图所示.（2）证明：因为|()||()|f m f n =，且0m n >>， 所以(0,1),(1,)n m ∈∈+∞，且ln ln n m -=， 即ln ln 0,ln()0m n mn +==，故1mn =，则22144m n n n+=+. 法一：记21()4(01)g x x x x=+<<.任取12,x x ，且1201x x ，因为()()()2222121212121211114444g x g x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()()1212211212211212144x x x x x x x x x x x x x x x x -+-=+-+=-⋅， 因为1201x x ，所以21120,0x x x x ->>. 当12102x x ≤<<时，()121241x x x x +<，所以()()120g x g x ->，即()()12g x g x >； 当12112x x ≤<<时，()121241x x x x +>，所以()()120g x g x -<，即()()12g x g x <. 所以21()4(01)g x x x x =+<<在10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦上为减函数，在1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭上为增函数，所以当12x =时，min ()3g x =，所以243m n +≥. 法二：22223111114443432222m n n n n n n n n n+=+=++⋅⋅=≥（当且仅当2142n n =即12n =时取“=”），所以243m n +≥.21．（1）()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭；（2）06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和2π,π3；（3）4m ≤. 【分析】（1）先由最值，求出2A =，再由函数过点()0,1，求出6π=ϕ，即可得出函数解析式； （2）根据正弦函数的单调性，即可求出函数在区间[]0,π上的增区间；（3）先由0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，得到()[]1,2f x ∈，令()t f x =，将问题化为240t mt -+≥在[]1,2t ∈时恒成立，进而可求出结果. 【详解】（1）因为最大值为2，所以2A =．因为()f x 过点()0,1，所以2sin 1=ϕ，又因为02πϕ<<，所以6π=ϕ． 所以()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭．（2）因为222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈，所以,36k x k k Z ππππ-≤≤+∈．当0k =时，36x ππ-≤≤；当1k =时，2736x ππ≤≤． 又因为[]0,x π∈，所以()f x 在[]0,π上的单调增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和2π,π3． （3）因为0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，所以52,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦，所以()[]1,2f x ∈．令()t f x =，则240t mt -+≥在[]1,2t ∈时恒成立， 即4m t t≤+在[]1,2t ∈时恒成立， 令()4g t t t=+，[]1,2t ∈，任取1212t t ≤<≤，则120t t -<，124t t <，所以()()()121212121244410g t g t t t t t t t t t ⎛⎫-=+--=--> ⎪⎝⎭，即()()12g t g t >， 所以()4g t t t=+在[]1,2t ∈上单调递减，则()()min 42242g t g ==+=，所以只需4m ≤，即实数m 用的取值范围是4m ≤. 【点睛】 思路点睛：求解含三角函数的二次型不等式恒成立的问题时，一般需要先根据三角函数的性质，确定所含三角函数的值域，再由换元法，将问题转化为一元二次不等式的形式，进行求解. 22．（1）12-；（2）答案见解析.【分析】（1）由(1)0f <得01a <<，利用()f x 的单调性得到212x k x -≤+当[)0,x ∈+∞时恒成立，再求212x x -+在[)0,x ∈+∞上的最小值即可； （2）由已知得到()22x x f x -=-，求出()g x ，问题等价于讨论关于()22222210x x x x m --⋅+=++实数根的个数，令()222x x s s -=+>问题转化为讨论y m =与8y s s =+()2s >交点的个数，结合8y s s=+的单调性可得答案. 【详解】（1）因为(1)0f <，所以110(1)f a a -=-<，解得01a <<， 所以()f x 在[)0,x ∈+∞上单调递减，由()2221a f x kx k a ⋅--+，得()2211(1)2a f x kx k a f a a-=-=--≤， 所以221x kx k --≥，所以212x k x -≤+当[)0,x ∈+∞时恒成立，()()2224231324222x x x x x x x +-++-==++-+++， 令2t x =+()2t ≥，3()4m t t t=+-，设122t t >≥，则()121212*********()()t t m t m t t t t t t t t t ⎛⎫--=+--=- ⎪⎝⎭， 因为122t t >≥，所以12120,4t t t t ->>，所以12()()0m t m t ->， ()m t 在 2t ≥时是单调递增函数，所以11()(2)2422m t m ≥=+-=-，所以12k ≤-，k 的最大值为12-；（2）若3(1)2f =，则113)2(1f a a -=-=，解得2a =，或12a =-舍去， ()22xxf x -=-，由(2)()()0(0)f x f xg x x +-⋅=≠得()2222()22022x xx x x xg x x ----==+≠-，问题等价于讨论关于()22222210x x x xm --⋅+=++实数根的个数， 令()222x xs s -=+>，则由28m s s ⋅=+，即8m s s=+()2s >， 即讨论y m =与8y s s=+()2s >交点的个数，设12s s >>8()n s s s=+，则()121212*********()()s s n s n s s s s s s s s s ⎛⎫--=+--=- ⎪⎝⎭，因为12s s >>12120,8s s s s ->>，所以12()()0n s n s ->，()n s 在s >()n s n >=设122s s <<< 则()121212*********()()s s n s n s s s s s s s s s ⎛⎫--=+--=- ⎪⎝⎭，因为122s s <<≤12120,8s s s s -<<，所以12()()0n s n s ->，()n s 在2s <≤()(2)n n s n ≤<，即()6n s <， 所以，当m <()(2)10m g x g x ⋅=+没有实数根；当m =6m ≥时，方程()(2)10m g x g x ⋅=+有2个实数根；当6m <时，方程()(2)10m g x g x ⋅=+有4个实数根. 【点睛】本题考查了利用函数的单调性解不等式、讨论实数根的个数，关键点是构造函数利用函数的单调性解决问题，考查了学生分析问题、解决问题的能力.。

2023-2024学年安徽省滁州市高一上册期末质量检测模拟数学试题一、单选题1．设U =R ，已知集合{}{}|1,|A x x B x x a =≥=>，且()U A B R ⋃=ð，则实数a 的取值范围是（）A ．()1,+∞B ．(],1-∞C ．[)1,+∞D ．(),1-∞【正确答案】D【分析】由题设可得{}|1U A x x =<ð，根据已知集合的并集结果即可求a 的取值范围.【详解】由题设，{}|1U A x x =<ð，又()U A B R ⋃=ð，{}|B x x a =>，∴1a <.故选：D2．已知2:,:01xp x k q x -≥<+，如果p 是q 的充分不必要条件，则k 的取值范围是（）A ．[)2,∞B ．()2,+∞C ．[)1,+∞D ．(],1-∞-【正确答案】B 【分析】求出不等式201xx -<+的解集，由p 是q 的充分不必要条件确定k 的取值范围.【详解】由201xx -<+得(2)(1)0x x -+<，解得1x <-或2x >，因为p 是q 的充分不必要条件，所以由x k ³能推出1x <-或2x >，得2k >；当2k >时由q 得不到p .综上：2k >故选：B.3．命题“*n N ∀∈，()f n n <”的否定形式是（）A ．*n N ∀∈，()f n n=B ．*n N ∀∈，()f n n≥C ．*0n N ∃∈，()00f n n <D ．*0n N ∃∈，()00f n n ≥【正确答案】D由全称命题的否定为特称命题，将∀→∃并否定结论即可.【详解】由全称命题的否定知：“*n N ∀∈，()f n n <”的否定为“*0n N ∃∈，()00f n n ≥”，故选：D4．若a 、b 是两正实数，341b a+=，则a b +的最小值是（）A．B．C．7+D．7+【正确答案】C【分析】将代数式a b +与34b a +相乘，展开后利用基本不等式可求得a b +的最小值.【详解】因为a 、b 是两正实数，341b a+=，则()43437774b aa b a b a b a b⎛⎫+=++=++≥=+ ⎪⎝⎭2b =时，等号成立，故a b +的最小值为7+故选：C.5．已知函数(2),2()1,2x a x x f x a x +≥⎧=⎨+<⎩是R 上的单调递增函数，则实数a 的取值范围是（）A ．(,0)-∞B ．(]0,1C ．(]0,3D ．(]1,3【正确答案】D【分析】根据题意得2120241a a a a >⎧⎪+>⎨⎪+≥+⎩，解不等式即可得答案.【详解】解：因为函数(2),2()1,2x a x x f x a x +≥⎧=⎨+<⎩是R 上的单调递增函数，所以2120241a a a a >⎧⎪+>⎨⎪+≥+⎩，解得13a <£，所以实数a 的取值范围是(]1,3.故选：D.6．已知2log a e =，ln 2b =，121log 3c =，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>>【正确答案】D【详解】分析：由题意结合对数函数的性质整理计算即可求得最终结果.详解：由题意结合对数函数的性质可知：2log e >1a =，()21ln 20,1log ==∈b e ，12221log log 3log 3c e ==>，据此可得.c a b >>本题选择D 选项.点睛：对于指数幂的大小的比较，我们通常都是运用指数函数的单调性，但很多时候，因幂的底数或指数不相同，不能直接利用函数的单调性进行比较．这就必须掌握一些特殊方法．在进行指数幂的大小比较时，若底数不同，则首先考虑将其转化成同底数，然后再根据指数函数的单调性进行判断．对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较，利用图象法求解，既快捷，又准确．7．我国著名数学家华罗庚先生曾说：“数缺形时少直观，形缺数时难入微，数形结合百般好，隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中，常用函数的图象来研究函数的性质，也可用函数的解析式来琢磨函数的图象的特征，如通过函数1cos y x x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭的解析式可判断其在区间[],ππ-的图象大致为（）A ．B ．C．D．【正确答案】A【分析】根据函数的定义域，函数的奇偶性，函数值的符号及函数的零点即可判断出选项.【详解】当[],x ππ∈-时，令1cos 0y x x x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭，得2x π=-或2x π=，且0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，1cos 0y x x x ⎛⎫=+> ⎪⎝⎭；,2x ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时，1cos 0y x x x ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭，故排除选项B.因为cos y x =为偶函数，1y x x =+为奇函数，所以1cos y x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数，故排除选项C ；因为0x =时，函数1cos y x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭无意义，故排除选项D ；故选：A.8．把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，再把所得曲线向右平移3π个单位长度，得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像，则()f x =（）A ．7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭B ．sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭C ．7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭D ．sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭【正确答案】B【分析】解法一：从函数()y f x =的图象出发，按照已知的变换顺序，逐次变换，得到23y f x π⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，即得2sin 34f x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，再利用换元思想求得()y f x =的解析表达式；解法二：从函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭出发，逆向实施各步变换，利用平移伸缩变换法则得到()y f x =的解析表达式.【详解】解法一：函数()y f x =图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，得到(2)y f x =的图象，再把所得曲线向右平移3π个单位长度，应当得到23y f x π⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的图象，根据已知得到了函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象，所以2sin 34f x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，令23t x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则,234212t t x x πππ=+-=+,所以()sin 212t f t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以()sin 212x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭；解法二：由已知的函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭逆向变换，第一步：向左平移3π个单位长度，得到sin sin 3412y x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象，第二步：图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，得到sin 212x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象，即为()y f x =的图象，所以()sin 212x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.故选：B.二、多选题9．已知定义在R 上的函数()f x ，x ∀，R y ∈，()()()()23f x y f x y f x f y ++-=，且()0f x ≠，则下述结论中正确的是（）A ．()01f =B ．若()11f =，则()20482048f =C ．()f x 是偶函数D ．R x ∃∈，()2f x =-【正确答案】AC【分析】结合赋值法、奇偶性、最值等知识确定正确答案.【详解】令0x =，0y =，则()()()()2020003f f f f +==，因为()0f x ≠，所以()01f =，A 正确；令y x =，则()()()22203f x f f x +=，所以()()()()22232032f x f x f f x =-=-，所以()()][()][()22131311f x f x f x f x ⎡⎤-=-=-⋅+⎣⎦，所以()()()23111f x f x f x ⎡⎤⎡⎤=-⨯++⎣⎦⎣⎦，所以()()()23111111f =-++=，()()()43111111f =-++=，()()()83111111f =-++=，L ，()20481f =，B 错误；令0x =，则()()()()203f y f y f f y +-=，即()()()32f y f y f y =+-，所以()()f y f y =-，()f x 是偶函数，C 正确；因为()0f x ≠，所以()()22322f x f x =->-，所以R x ∀∈，()2f x >-，D 错误．故选：AC ．10．下列说法正确的是（）A ．“M N =”是“ln ln M N =”的充要条件B ．函数1010x x y -=-既是奇函数又在定义域内单调递增C ．若函数()f x =12,[0,)x x ∈+∞有()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭D ．若01a b <<<，则a b b a a b a b >【正确答案】BCD【分析】利用必要不充分条件的定义可判断A ，利用函数单调性及奇偶性的概念可判断B ，利用不等式的性质及基本不等式可判断C ，利用指数函数单调性可判断D.【详解】A 选项，应为必要不充分条件；B 选项，函数定义域为R ，()()f x f x -=-，且函数单调递增，故B 正确；C ≤122x x +≤，即12x x ≤+，故正确；D 选项，原不等式可化为aba ab b ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，因为01a b <<<，所以01a b <<，所以aba ab b ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，故正确.故选：BCD ．11．已知函数()f x 的定义域为R ，()1f x +为偶函数，当1x ≥时，()3xf x a -=+，则（）A ．若()37log 29f =-，则1a =-B ．若103a -≤<，则()f x 有两个零点C ．()f x 在(),1-∞上单调递增D ．若()()12f x f x +<，则()()310f x f ->【正确答案】ACD【分析】利用函数的对称性与单调性，逐一判断各选项即可.【详解】)1(f x + 是偶函数，∴函数()y f x =关于直线1x =对称，即()()2f x f x =-.对于A ，()()()32log 2337log 22log 239f f a --=-=+=-，∴2799a +=-，∴1a =-，故正确；对于B ，当13a =-，1x ≥时，()13,03xf x a -⎛⎤=+∈- ⎥⎝⎦，根据对称性可知此时只有一个零点，故错误；对于C ，当1x ≥时，()3xf x a -=+单调递减，根据对称性可知，()f x 在(),1-∞上单调递增，故正确；对于D ，根据函数的单调性与对称性可知，函数值越大，自变量离轴越近.()()()112112113f x f x x x x +<⇔+->-⇔<<，()()()13103110113f x f x x ->⇔--<-⇔<<，故正确.故选：ACD12．在平面直角坐标系xOy 中，圆心为O 的单位圆与x 轴正半轴的交点为A ，角α的终边与单位圆相交于点P ，将点P 沿单位圆按逆时针方向旋转角β后到点(),Q a b ，0,2απ⎡⎤∈⎣⎦，2,63ππβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，以下命题正确的是（）A ．若34,55P ⎛⎫⎪⎝⎭，则4tan 3α=B ．若()sin αβ+=b =C ．若34,55P ⎛⎫⎪⎝⎭，()sin 2αβ+=，则cos 5β=D ．若6πα=，则21121,2b ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦【正确答案】ABD【分析】根据三角函数的定义、两角差的余弦公式及余弦函数的性质一一计算可得；【详解】解：对于A ，由三角函数的定义可知，4tan 3y x α==，故选项A 正确；对于B ：因为αβ+的终边与单位圆相交于点(),Q a b 又()sin 2αβ+=，所以2b =，故B 正确；对于C ，由三角函数的定义可知，43sin ,cos 55αα==，由sin()sin αβα+=<可知，点Q 在第二象限，则cos()αβ+==所以34cos cos[()]cos()cos sin()sin 55βαβααβααβα=+-=+++=-+=，故选项C 错误；对于D ：因为6πα=，所以()sin sin 6b παββ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭，所以221212sin cos 263b ππββ⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，因为2,63ππβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，所以252,333πππβ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦，所以1cos 21,32πβ⎛⎫⎡⎤+∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，即21121,2b ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦，故D 正确；故选：ABD三、填空题13．已知集合{}2280A x x x =--<，非空集合{}23B x x m =-<<+，若x B ∈是x A ∈成立的一个充分而不必要条件，则实数m 的取值范围是___________.【正确答案】()5,1-【分析】根据逻辑条件关系与集合间的关系、一元二次不等式的解法即可求解.【详解】由题意得，{}{}228024A x x x x x =--<=-<<，由x B ∈是x A ∈成立的一个充分而不必要条件，得B A ，即2334m m -<+⎧⎨+<⎩解得，51m -<<，故答案为.()5,1-14．已知点(),8a 在幂函数()()1bf x a x =-的图象上，若()()130f m f m +-<，则实数m 的取值范围为_________．【正确答案】1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭根据幂函数的定义，可求得a 值，代入点坐标，可求得b 值，根据()f x 的奇偶性和单调性，化简整理，即可得答案.【详解】因为()()1bf x a x =-为幂函数，所以11a -=，解得a =2所以()b f x x =，又(2,8)在()f x 上，代入解得3b =，所以3()f x x =，为奇函数因为()()130f m f m +-<，所以()(13)(31)f m f m f m <--=-，因为3()f x x =在R 上为单调增函数，所以31m m <-，解得12m >，故1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭15．函数27x y a -=+(01)a a >≠且的图象恒过定点P ,点P 在幂函数()f x 的图象上，则()3f =____.【正确答案】27【分析】先求出定点P 的坐标，然后代入幂函数()bf x x =中，即可求出幂函数的方程，进而可以求出()3f .【详解】当2x =时，函数27178x y a -=+=+=，故()28P ，，设幂函数()b f x x =，则28b =，解得3b =，故()3f x x =，()327f =.本题考查了指数函数的性质，幂函数的性质，考查了计算能力，属于基础题．16．如图为函数()()sin 0,0,,2f x A x A x R πωϕωϕ⎛⎫=+>><∈ ⎪⎝⎭的部分图象，则()f x =________.【正确答案】()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【分析】根据图象得到，2A =，22362T πππ=-=，从而求得22T πω==，然后再利用函数图象过点,26π⎛⎫⎪⎝⎭可求出6πϕ=，即可求出()f x .【详解】由题中的图象知，2A =，22362T πππ=-=，所以T π=，22Tπω==，因为图象过点,26π⎛⎫⎪⎝⎭，所以22Z 62k k ππϕπ⨯+=+∈，，解得2Z 6k k πϕπ=+∈，，2πϕ<，6πϕ∴=，函数解析式为()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.故答案为.()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭四、解答题17．已知集合()(){}=230A x x x --≤，{}=<<3B x a x a ，且0a >．(1)若x A ∈是x B ∈的充分条件，求实数a 的取值范围；(2)若命题“A B ⋂≠∅”为假命题，求实数a 的取值范围．【正确答案】(1)()1,2(2)[)20,3,3⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦【分析】（1）解一元二次不等式可求得集合A ，由充分条件定义可知A B ⊆，由此可构造不等式组求得结果；（2）由题意可得A B =∅ ，由此可构造不等式求得结果.【详解】（1）由()()230x x --≤得：23x ≤≤，即[]2,3A =；x A ∈ 是x B ∈的充分条件，A B ∴⊆，2>3<3a a ∴⎧⎨⎩，解得：12a <<，即实数a 的取值范围为()1,2.（2）若命题“A B ⋂≠∅”为假命题，则命题“A B =∅ ”为真命题；0a > ，3a a ∴>，即B ≠∅，∴若A B =∅ ，则3a ≥或32a ≤，解得：3a ≥或203a <≤，即实数a 的取值范围为[)20,3,3⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦.18．已知函数()f x 是R 上奇函数，且0x ≥时，()22f x x x=-+(1)求()f x ；(2)若函数()f x 在区间[1,]a -上单调递增，求实数a 的取值范围；(3)若函数()f x 在区间[1,]a -上值域为[1,1]-，求实数a 的取值范围.【正确答案】(1)222,0()2,0x x x f x x x x ⎧-+≥=⎨+<⎩；(2)(]1,1-；(3)1⎡⎤⎣⎦.【分析】（1）设0x <，则0x ->，然后根据已知的解析式和奇函数的定义可求出0x <时的解析式，从而可得()f x ；（2）画出函数图象结合图象求解；（3）由图象当0x ≥时，求出221x x -+=-的根，再结合图象求解即可.【详解】（1）设0x <，则0x ->.所以()()()2222f x x x x x-=--+-=--又因为f （x ）为奇函数，所以()()f x f x -=-，即()()f x f x =--，于是当0x <时，()22f x x =+所以222,0()2,0x x x f x x x x ⎧-+≥=⎨+<⎩.（2）函数()y f x =的图象如图所示.要使()f x 在区间[1,]a -上单调递增，结合()y f x =的图象知11a a >-⎧⎨≤⎩，所以11a -<≤故实数a 的取值范围是(]1,1-（3）0x ≥时，221x x -+=-，则2210x x --=，得1x +，所以1)1f =-，因为(1)1,(1)1f f -=-=，所以结合上图知，()f x 值域为[1,1]-时a 的取值范围为.1⎡⎤⎣⎦19．《湿地公约》第十四届缔约方大会部级高级别会议11月6日在湖北武汉闭幕，会议正式通过“武汉宣言”，呼吁各方采取行动，遏制和扭转全球湿地退化引发的系统性风险．武汉市某企业生产某种环保型产品的年固定成本为1900万元，每生产x 千件，需另投入成本()(C x 万元)．经计算若年产量x 千件低于100千件，则这x 千件产品成本()21101100;2C x x x =++若年产量x 千件不低于100千件时，则这x 千件产品成本()4500120540090C x x x =+--．每千件产品售价为100万元，设该企业生产的产品能全部售完．(1)写出年利润(L 万元)关于年产量(x 千件)的函数解析式;(2)当年产量为多少千件时，企业所获得利润最大?最大利润是多少?【正确答案】(1)2190300001002450020350010090x x x L x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--+≥⎪-⎩，，(2)当该企业年产量为105千件时，所获得利润最大，最大利润是1100万元．【分析】（1）根据题意列解析式（2）根据二次函数，和基本不等式求最值【详解】（1）当0100x <<时，2211100101100190090300022L x x x x x =----=-+-；当100x ≥时，45004500100120540019002035009090L x x x x x ⎛⎫=-+--=--+ ⎪--⎝⎭，所以2190300001002450020350010090x x x L x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎪--+≥⎪-⎩，，．（2）当0100x <<时，219030002L x x =-+-()219010502x =--+，当90x =时，L 取得最大值1050，当100x ≥时，2252090170090L x x ⎛⎫=--++ ⎪-⎝⎭201700⎛≤-+ ⎝1100=，当且仅当2259090x x -=-，即105x =时取等号，而11001050>，所以当该企业年产量为105千件时，所获得利润最大，最大利润是1100万元．20．已知函数()()2log 1f x x =-，()22g x x mx =-．(1)求函数()f x 的定义域；(2)设()()=+h x f x a ，若函数()h x 在()2,3上有且仅有一个零点，求实数a 的取值范围；(3)若13,52x ⎡⎤⎢⎥⎣∈⎦∀，[]21,2x ∃∈-，使得()()12f x g x =，求实数m 的取值范围．【正确答案】(1){}1x x >；(2)()1,0-；(3)(][),11,-∞-⋃+∞.【分析】（1）解不等式10x ->即得函数的定义域；（2）先得函数()h x 在()2,3上为单调递增函数，再解不等式()()230h h ⋅<即得解；（3）由题得函数()f x 的值域为[]1,2A =-，设()g x 在[]1,2-上的值域为B ，由题得A B ⊆，再对m 分四种情况讨论，根据A B ⊆列不等式组解不等式组即得解.【详解】（1）解：由题意，函数()()2log 1f x x =-有意义，则满足10x ->，解得1x >，即函数()f x 的定义域为{}1x x >．（2）解：由条件知，()()2log 1h x x a =-+．由对数函数的性质，可得()h x 在()2,3上为单调递增函数，若函数()h x 在()2,3上有且仅有一个零点，则()()230h h ⋅<，即()10a a ⋅+<，解得10a -<<，所以实数a 的取值范围是()1,0-．（3）解：当3,52x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，函数()f x 的值域为[]1,2A =-，设()g x 在[]1,2-上的值域为B ，若13,52x ⎡⎤⎢⎥⎣∈⎦∀，[]21,2x ∃∈-，使得()()12f x g x =，则A B ⊆．①若1m <-，则()g x 在[]1,2-上的最小值为()112g m -=+，最大值为()244g m =-，所以[]12,44B m m =+-，由A B ⊆，得1121442m m m <-⎧⎪+≤-⎨⎪-≥⎩．解得1m <-．②若112m -≤≤，则()g x 在[]1,2-上的最小值为()2g m m =-，最大值为()244g m =-，所以2,44B m m ⎡⎤=--⎣⎦，由A B ⊆，得21121442m m m ⎧-≤≤⎪⎪-≤-⎨⎪-≥⎪⎩．解得1m =-．③若122m <≤，则()g x 在[]1,2-上的最小值为()2g m m =-，最大值为()112g m -=+，所以2,12B m m ⎡⎤=-+⎣⎦，由A B ⊆，得21221122m m m ⎧<≤⎪⎪-≤-⎨⎪+≥⎪⎩．解得12m ≤≤．④若m>2，则()g x 在[]1,2-上的最小值为()244g m =-，最大值为()112g m -=+，所以[]44,12B m m =-+，由A B ⊆，得2441122m m m >⎧⎪-≤-⎨⎪+≥⎩．解得m>2．综上所述，实数m 的取值范围是(][),11,-∞-⋃+∞．21．设函数()()()sin 2(π0)f x x y f x ϕϕ=+-<<=，图象的一条对称轴是直线π8x =．(1)求函数()y f x =的单调增区间；(2)画出函数()y f x =在区间[]0,π上的图象．【正确答案】(1)π5ππ,πZ88k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(2)答案见解析【分析】（1）根据0x x =是函数()sin y A x b ωϕ=++是函数的对称轴，则()0ππZ 2x k k ωϕ+=+∈求解.然后根据复合函数单调性求解.(2)根据五点作图法，列表作图即可.【详解】（1）π8x =是函数()y f x =的图象的对称轴，πsin 218ϕ⎛⎫∴⨯+=± ⎪⎝⎭，πππ42k ϕ∴+=+，Z k ∈．3ππ04ϕϕ-<<=-，．因此()3πsin 24f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭．由题意得π3ππ2π22π242k x k -≤-≤+，Z k ∈．解得5,88k x k k Z ππππ+≤≤+∈所以函数3πsin 24y x ⎛⎫=- ⎝⎭的单调增区间为π5ππ,π88k k ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦，Z k ∈．（2）在3πsin 24y x ⎛⎫=- ⎪中，分别令324x π-的值为35,,0,,,4224πππππ--，列表如下：所以()y f x =的图象如图22．已知函数π()sin()(0,0)6f x A x A ωω=+>>只能同时．．．．满足下列三个条件中的两个：①函数()f x 的最大值为2；②函数()f x 的图象可由π4y x =-的图象平移得到；③函数()f x 图象的相邻两条对称轴之间的距离为π.2(1)请写出这两个条件序号，说明理由，并求出()f x 的解析式；(2)求方程()10f x +=在区间[,]-ππ上所有解的和.【正确答案】(1)()2sin(26f x x π=+(2)2π3【分析】（1）根据题意，条件①②互相矛盾，所以③为函数π()sin()6x f x A ω=+满足的条件之一，根据条件③，可以确定函数的最小正周期，进而求得ω的值，并对条件①②作出判断，最后求得函数解析式；（2）将()2sin(2)6f x x π=+代入方程()10f x +=，求得π1sin(2)62x +=-，从而确定方程的实数根，结合题中所给的范围，得到结果.【详解】（1）函数π()sin()6x f x A ω=+满足的条件为①③；理由如下：由题意可知条件①②中的最大值不一样，所以互相矛盾，故③为函数π()sin(6x f x A ω=+满足的条件之一，由③可知，πT =，所以2ω=，故②不合题意，所以函数π()sin()6x f x A ω=+满足的条件为①③；由①可知2A =，所以()2sin(26f x x π=+；（2）因为()10f x +=，所以π1sin(262x +=-，所以ππ22π()66Z x k k +=-+∈或π7π22π()66Z x k k +=+∈，所以ππ(Z)6x k k =-+∈或ππ(Z)2x k k =+∈，又因为[]π,πx ∈-，所以x 的取值为π5πππ,,,,6622--所以方程()10f x +=在区间[]π,π-上所有的解的和为2π3.2023-2024学年安徽省滁州市高一上册期末质量检测模拟数学试题一、单选题1．已知集合{}=1A x x ≤，{}=Z 04B x x ∈≤≤，则A B = （）A ．{}0<<1x xB ．{}01x x ≤≤C ．{}0<4x x ≤D ．{}0,1【正确答案】D【分析】根据集合的交运算即可求解.【详解】由{}=Z 04B x x ∈≤≤得{}0,1,=2,3,4B ，所以{}0,1A B = ，故选：D 2．“6x π=”是“1sin 2x =”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】A 【分析】若6x π=，则1sin 2x =成立，逆命题不成立，可得出结论.【详解】当6x π=时，1sin 2x =，所以“6x π=”是“1sin 2x =”的充分条件，当1sin 2x =时，26x k ππ=+或526x k ππ=+，Z k ∈，所以“6x π=”是“1sin 2x =”的不必要条件，即“6x π=”是“1sin 2x =”的充分不必要条件，故选：A.3．已知0a b >>，则下列不等式成立的是A ．11a b>BC ．lg lg a b<D ．22a b-->【正确答案】B【分析】由于0a b >>，可以根据分式、根式、对数式、指数式对应的函数的单调性直接分析即可.【详解】∵0a b >>，∴11a b <>lg lg a b >，22a b --<.只有B 正确．故选B ．本题考查基本初等函数的单调性并利用单调性比较大小，难度较易.4．函数()12f x x =++的定义域是（）A ．[)3-+∞，B ．[)32--，C ．[)()322--⋃-+∞，，D ．()2-+∞，【正确答案】C【分析】根据解析式，列出不等式，求出使解析式有意义的自变量的范围，即可得出结果.【详解】因为()12f x x =+，所以3020x x +≥⎧⎨+≠⎩，解得3x ≥-且2x ≠-，即函数()f x 的定义域为[)()322--⋃-+∞，，.故选：C.本题主要考查求具体函数的定义域，属于基础题型.5．已知函数()()sin ,042,0x x f x f x x π⎧>⎪=⎨⎪+≤⎩，则()3f -的值为（）A ．1-B．2C ．1D．2-【正确答案】B根据函数解析式，结合特殊角的三角函数值，即可求得结果.【详解】依题意()()()()()3321121sin 42f f f f f π-=-+=-=-+===.故选：B本题考查分段函数函数值的求解，涉及特殊角的正弦值，属综合简单题.6．设函数3()1x f x x +=+，则下列函数中为奇函数的是（）A ．(1)1f x --B ．(1)1f x -+C ．(1)1f x +-D ．(1)1f x ++【正确答案】A【分析】根据给定的函数，逐一计算各个选项中的函数，并分别判断作答.【详解】函数32()111x f x x x +==+++，对于A ，2(1)1f x x--=，其图象关于原点对称，是奇函数，A 是；对于B ，2(1)12f x x-+=+，其图象关于原点不对称，不是奇函数，B 不是；对于C ，2(1)12f x x +-=+，其图象关于原点不对称，不是奇函数，C 不是；对于D ，2(1)122f x x ++=++，其图象关于原点不对称，不是奇函数，D 不是.故选：A7．幂函数()()22251mm f x m m x+-=--在区间()0,∞+上单调递增，且0a b +>，则()()f a f b +的值（）A ．恒大于0B ．恒小于0C ．等于0D ．无法判断【正确答案】A【分析】由已知条件求出m 的值，则可得幂函数的解析式，再利用幂函数的性质判断即可【详解】由函数()()22251mm f x m m x+-=--是幂函数，可得211m m --=，解得2m =或1m =-．当2m =时，()3f x x =；当1m =-时，()6f x x -=．因为函数()f x 在()0,∞+上是单调递增函数，故()3f x x =．又0a b +>，所以a b >-，所以()()()f a f b f b >-=-，则()()0f a f b +>．故选：A ．8．德国著名的天文学家开普勒说过：“几何学里有两件宝，一个是勾股定理，另一个是黄金分割，如果把勾股定理比作黄金矿的话，那么可以把黄金分割比作钻石矿．”黄金三角形有两种，其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形，它是两底角为72︒的等腰三角形（另一种是两底角为36o的等腰三角形）．例如，五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成，如图所示，在其中一个黄金△ABC中，12BCAC=．根据这些信息，可得sin54°＝（）AB．38C．14D．14-【正确答案】C【分析】先求出cos72 ，再借助倍角公式求出cos144 ，通过诱导公式求出sin54°.【详解】正五边形的一个内角为31801085⨯=︒，则72ABC ACB∠=∠=，112cos cos724BCABCAB∠===，()21cos144cos9054sin542cos7214=+=-=-=-，所以sin54=故选：C.二、多选题9．与角43π-终边相同的角是（）A．3πB．23πC．43πD．103π-【正确答案】BD【分析】写出终边相同的角的集合，再判断选项.【详解】与角43π-终边相同的角的集合是42,3k k Zααππ⎧⎫=-+∈⎨⎬⎩⎭，当1k =时，23απ=，当1k =-时，103απ=-.故选：BD10．已知不等式20ax bx c ++>的解集为{}2<<3x x ，则以下选项正确的有（）A ．0a <B ．0c >C ．20cx bx a ++<的解集为11<<32x x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭D ．20cx bx a ++<的解集为1<3x x ⎧⎨⎩或1>2x ⎫⎬⎭【正确答案】AD【分析】依题意可以判断a<0，0c <，利用根和系数的关系求出5b a =-，6c a =代入20cx bx a ++<求解即可.【详解】 不等式20ax bx c ++>的解集为{}2<<3x x ∴根据一元二次不等式解法可知a<0，且5b a -=，60ca=>0c ∴<故由上可知A 正确，B 错误；由5ba-=，6c a =可知：将5b a =-，6c a =代入20cx bx a ++<2056ax x a a -∴+<由a<0可得：26510x x -+>，解得：13x <或12x >故20cx bx a ++<的解集为1<3x x ⎧⎨⎩或1>2x ⎫⎬⎭，C 错误，D 正确；故选：AD11．已知函数()()πsin 0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示，下列说法正确的是（）A ．2ω=B ．()f x 的图象关于直线5π12x =-对称C ．()f x 在2ππ,36⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减D ．该图象向右平移π6个单位可得2sin 2y x =的图象【正确答案】ABD【分析】由图象求得函数解析式，然后根据正弦函数性质及图象变换判断各选项．【详解】根据函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象，可得2A =，12πππ44312T ω=⨯=-，所以2ω=，故A 正确；利用五点法作图，可得π2π3ϕ⨯+=，可得π3ϕ=，所以()π2sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，令5π12x =-，求得()2f x =-，为最小值，故函数()y f x =的图象关于直线5π12x =-对称，故B 正确；当2ππ,36x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时，[]2,03x π+∈-π，函数()f x 没有单调性，故C 错误；把()f x 的图象向右平移π6个单位可得2sin 2y x =的图象，故D 正确．故选：ABD ．12．已知函数()()()log 1log 3a a f x x x =-++（0a >且1a ≠）在定义域内存在最大值，且最大值为2，()212x xm g x ⋅-=，若对任意111,2x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，存在[]21,1x ∈-，使得()()12f x g x ≥，则实数m 的取值可以是（）A ．1-B ．0C ．2log 7D ．3【正确答案】ABC【分析】先求出()()22log 14f x x ⎡⎤=-++⎣⎦，得到11,2x ⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦时，()[]2log 72,2.f x ∈-再由题意得到2log 722m --，即可求出m 的范围，对照四个选项即可得到正确答案.【详解】()f x 定义域为()3,1-.()()()()()22log 1log 3log 23log 14a a a a f x x x x x x ⎡⎤=-++=--+=-++⎣⎦由题意知=1x -时，()2f x =，即log 42,2a a =∴=.此时()()22log 14f x x ⎡⎤=-++⎣⎦，11,2x ⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦时，()[]2log 72,2.f x ∈-()[]1,1,12x g x m x =-∴∈- 时，min ()2g x m =-，由2log 722m --得2log 7m .对照四个选项，可以选:ABC.故ABC三、填空题13．若α是钝角，()1sin π4α-=，则tan α=____________．【正确答案】15-/【分析】由诱导公式求得sin α，再由同角关系式求得tan α．【详解】()1sin πsin 4αα-==，因为α是钝角，所以cos α==，sin tan cos ααα==故答案为.14．已知半径为3的扇形面积为32π，则这个扇形的圆心角为________．【正确答案】3π由扇形的面积公式直接求解.【详解】由扇形面积公式21122S l r r α=⋅=⋅，可得圆心角22322233Sr ππα⨯===，故答案为.3π(1)在弧度制下，计算扇形的面积和弧长比在角度制下更方便、简捷．(2)求扇形面积的最值应从扇形面积出发，在弧度制下使问题转化为关于α的不等式或利用二次函数求最值的方法确定相应最值.15．设二次函数()22f x mx x n =++m n ∈R 的值域是[)0,∞+，则11m n+的最小值是____________．【正确答案】2【分析】结合二次函数图象，由值域为[)0,∞+，求得0m >，1mn =，再由基本不等式求解即可.【详解】当二次函数()22f x mx x n =++的图象开口向上，且与x 轴有且只有一个交点时，其值域为[)0,∞+，∴20Δ24440m mn mn >⎧⎨=-=-=⎩，∴1mn =，0m >，0n >.∴由基本不等式，112m n +≥=，当且仅当1m n ==时等号成立．∴11m n+的最小值是2．故答案为.216．已知函数221,0()21,0x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-+≥⎪⎩，若方程()0f x k -=有3个实数根，则实数k 的取值范围是________.【正确答案】(0,1)【分析】将问题转化为()f x 与y k =有3个交点，根据分段函数解析式确定()f x 的区间性质，结合函数图象判断交点情况，进而求k 的范围.【详解】由题意，方程()0f x k -=有3个实数根，即为()f x 与y k =有3个交点，由()f x 的解析式知：当0x <时，()(0,1)f x ∈；当0x ≥时，对称轴为1x =且()[0,)f x ∈+∞；图象如下图示：∴当且仅当01k <<时，()f x 与y k =有3个交点，即()0f x k -=有3个实根.故(0,1)关键点点睛：转化为函数图象的交点问题，根据分段函数的性质，应用数形结合的方法确定参数的范围.四、解答题17．（1）计算)1540m m>；（2）若3log 41x =，求44x x -+的值．【正确答案】（1）1；（2）103【分析】（1）化成同底数指数幂的形式，底数不变指数相加减，即可求出结果.（2）通过方程求出x 的值，代入表达式即可.【详解】（1）原式1111115132423464051641m m m mm m m++-⋅⋅====⋅．（2）∵3log 41x =，∴431log 3log 4x ==，∴4441log log 3log 33110444434333xx--+=+=+=+=．18．已知集合{}22|240A x x ax a =-+-≤,{}|12=-<<B x x ．(1)若3a =，求A B ⋃；(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件，求实数a 的取值范围．【正确答案】(1){}|15A B x x ⋃=-<≤(2)[0,1]【分析】（1）由已知确定集合A ，再根据集合的并集运算即可；（2）若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件，则B 是A 的真子集，列不等式求解，即可得实数a 的取值范围．【详解】（1）解：若3a =，则{}{}2|650|15A x x x x x =-+≤=≤≤，又{}|12=-<<B x x 所以{}|15A B x x ⋃=-<≤；（2）解：{}{}22|240|22A x x ax a x a x a =-+-≤=-≤≤+，因为“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件，所以B 是A 的真子集，所以2122a a -≤-⎧⎨+≥⎩，解得01a ≤≤，所以实数a 的取值范围是[0,1]．19．已知函数()sin cos 12f x x x x =++.(1)求()f x 的最小正周期和单调递增区间；(2)当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时，求()f x 的最大值和最小值.【正确答案】(1)π，5[,](Z)1212k k k ππππ-+∈；(2)最大值2，最小值12.【分析】（1）利用二倍角的正弦、辅助角公式化简函数()f x ，再利用正弦函数的性质求解作答.（2）在给定条件下求出（1）中函数的相位，再利用正弦函数的性质求解作答.【详解】（1）依题意，()1sin 221sin 21223f x x x x π⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭，则()f x 的最小正周期22T ππ==，由()222Z 232k x k k πππππ-≤+≤+∈，得()5Z 1212k x k k ππππ-≤≤+∈，所以()f x 的单调递增区间是5[](Z)1212k k k ππππ-+∈.（2）由（1）知，()sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，由,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，得52,366x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦，当232x ππ+=，即12x π=时，()f x 有最大值11212f π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭，当236x ππ+=-时，即4x π=-时，()f x 有最小值111422f π⎛⎫-=-+= ⎪⎝⎭.20．已知函数()2ln2mxf x x-=+，其中0m >且()()011f f +-=．(1)求m 的值并写出函数的解析式；(2)判断并证明函数()f x 的奇偶性；(3)已知()f x 在定义域上是单调递减函数，求使()ln 3f x <的x 的取值范围．【正确答案】(1)1m =，()2ln2x f x x-=+(2)奇函数，证明见解析(3)()1,2x ∈-【分析】（1）由()()011f f +-=求解即可；（2）由函数奇偶性的定义判断并证明即可；（3）由()()()21ln 3ln121f --==-+-，结合函数单调性求解即可.【详解】（1）由已知，()()()2222411ln ln ln ln 2ln0212133m m m mf f m -+--+-=+=++==+-，∴2413m -=，解得1m =-（舍）或1m =，∴()2ln 2xf x x-=+．（2）()f x 为奇函数，证明如下：∵()2ln2xf x x -=+，∴由202x x->+即()()220x x -+>，解得22x -<<，∴()f x 的定义域为()2,2-，()2,2x ∀∈-，都有()2,2x -∈-，且()()()()()()2222lnln ln ln102222x x x xf x f x x x x x -+-++-=+===+-+-，即()()f x f x -=-，∴函数()f x 是定义在()2,2-上的奇函数．（3）∵()f x 在定义域上单调递减，()()()()212ln ln 3ln 1221xf x f x ---=<==-++-，∴解得1x >-，又∵()f x 的定义域为()2,2-，∴x 的取值范围是()1,2-．21．某公司生产“中国共产党成立100周年”纪念手册，向人们展示党的百年光辉历程，经调研，每生产x 万册，需要生产成本()C x 万元，若生产量低于20万册，2()20C x x x =+；若生产量不低于20万册，2500()54500C x x x=+-.上市后每册纪念册售价50元，根据市场调查发现生产的纪念册能全部售出.(1)设总利润为y 万元，求函数()y f x =的解析式（利润=销售额-成本）；(2)生产多少册纪念册时，总利润最大？并求出最大值.【正确答案】(1)230,020()2500500(4),20x x x f x x x x ⎧-+<<⎪=⎨-+≥⎪⎩(2)当生产25万册时，总利润最大，为300万元【分析】（1）按生产量不低于20万册和低于20万册两种情况分别去求函数()y f x =的解析式；（2）分段求得函数()f x 的最大值，二者中较大者为最大总利润.【详解】（1）当020x <<时，22()50(20)30f x x x x x x =-+=-+当20x ≥时，25002500()50(54500)500(4)f x x x x x x=-+-=-+所以230,020()2500500(4),20x x x f x x x x ⎧-+<<⎪=⎨-+≥⎪⎩（2）当020x <<时，22()30(15)225f x x x x =-+=--+当15x =时，()f x 取得最大值为225当20x ≥时，25004200x x +≥=，（当且仅当25004x x=，即25x =时取得等号.）所以2500()500(4)300f x x x=-+≤，即当25x =时，()f x 取得最大值为300.因为225300<，所以当生产25万册时，总利润最大，为300万元.22．已知函数()()412x xf x k k k =⋅-++，R k ∈．(1)若()f x 的最小值是1-，求k 的值．(2)是否存在1k >，使得当()f x 的定义域为[](),0a b b a >>时，()f x 的值域为112,2a b ++⎡⎤⎣⎦若存在，求k 的取值范围；若不存在，请说明理由．【正确答案】(1)13k =；(2)不存在，理由见解析.【分析】（1）讨论0k =、0k ≠，结合换元法、二次函数的性质及()f x 最值求参数k 即可.（2）根据（1）及已知判断()f x 的单调性，进而将问题转化为()14122x x x k k k +⋅-++=有两个不同的正根，结合二次函数性质列不等式组求k ，即可判断存在性.【详解】（1）当0k =时，()2xf x =-，没有最小值，不符合题意．当0k ≠时，设()20x t t =>，则()()21g t kt k t k =-++．①当0k <时，()g t 的图象开口向下，()g t 无最小值，则()f x 无最小值，不符合题意．②当0k >时，对称轴102k t k+=>，因为()f x 的最小值是1-，所以()()2min11111222k k k g t g k k k k k k +++⎛⎫⎛⎫==-++=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭，化简得23210k k +-=，解得1k =-（舍去）或13k =，所以13k =．（2）当[],x a b ∈时，由（1）知：1t >，当1k >时，()()21g t kt k t k =-++的对称轴()10,12k t k+=∈，所以当1t >时()g t 为增函数，即()f x 为增函数．所以()f x 定义域为[],a b 时，()f x 值域为112,2a b ++⎡⎤⎣⎦可转化为()14122x x x k k k +⋅-++=有两个不同的正根a ，b ．所以()230k t k t k ⋅-++=有两个大于1且不相等的根．所以()()220Δ34031230k k k k k k k k >⎧⎪=+->⎪⎪⎨+>⎪⎪-++>⎪⎩，解得k ∈∅，所以不存在满足题意的k ．。

高一上学期期末模拟数学综合试卷附答案一、选择题1．已知集合{}05A x N x =∈≤≤，集合{}1,3,5B =，则A B = A ．{}0,2,4B ．{}2,4C ．{}0,1,3D ．{}2,3,42．已知函数()f x 的定义域是[]0,2，则函数()1122g x f x f x ⎛⎫⎛⎫=++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的定义域是（ ）A ．13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．15,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D ．[]0,23．已知角α的终边过点()sin1,cos1P ，则α是第（ ）象限角． A ．一B ．二C ．三D ．四 4．已知角θ的终边经过点()3,4P ，则sin 2cos θθ+=（ ） A ．2B ．3C ．4D ．55．若函数()24xf x x =+-的零点所在区间为()(),1k k k +∈Z ，则k 的值是（ ）A ．1B ．2C ．3D ．46．《九章算术》是中国传统数学最重要的著作，奠定了中国传统数学的基本框架，其中卷第九勾股中记载：“今有邑，东西七里，南北九里，各中开门．出东门一十五里有木．问出南门几何步而见木?”其算法为：东门南到城角的步数，乘南门东到城角的步数，乘积作被除数，以树距离东门的步数作除数，被除数除以除数得结果，即出南门x 里见到树，则11972215x ⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=．若一小城，如图所示，出东门1200步有树，出南门750步能见到此树，则该小城的周长的最小值为（注：1里=300步）（ ）A ．B ．C ．D ．7．已知()f x 是定义在R 上的奇函数，对任意的正数(),a b a b ≠，有不等式()()f a f b a b->-成立，()30f =，则不等式()2log 0f x >的解集为（ ） A ．10,8⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．()8,+∞C ．()10,8,8⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D ．()1,18,8⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭8．设函数()sin cos (0)f x a x b x ωωω=+>在区间,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调，且2236f f f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，当12x π=时，()f x 取到最大值2，若将函数()f x 的图像上各点的横坐标伸长为原来的2倍得到函数的图像()g x ，则不等式()1g x >的解集为（ ）A ．2,2,62k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭B ．2,2,32k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭C ．2,2,63k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭D ．2,2,33k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭二、填空题9．下列函数中，既是偶函数又在区间()0,∞+单调递增的是（ ） A ．21y x =+B ．1y x =-C ．21y x =D ．x t e -=10．下列结论正确的是（ ）A ．在ABC 中，AB >是sin sin A B >充要条件B ．在ABC 中，2cos sin sin B A C =，则ABC 为等腰三角形 C ．在ABC 中，cos cos a A c C =，则ABC 为等腰三角形D ．在ABC 中，2b ac =，且2sin sin sin B A C =+，则ABC 为正三角形 11．设0b a <<，则下列不等式中正确的是（ ） A ．0a b +>B ．2211ab a b< C ．11b a a b+<+ D ．22ln ln a b <12．已知1x y +=，0y >，0x ≠，则121x x y ++的值可能是（ ） A ．23B ．1C ．34D ．54三、多选题13．命题“,sin 3x x π∀∈>R ”的否定是________．14．函数()2xf x =和()3g x x =的图像的示意图如图所示，设两函数的图像交于点()11,A x y ，()22,B x y ，且12x x <．若[]1,1x a a ∈+，[]2,1x b b ∈+，且a ，{}1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12b ∈，则a b +=__________．15．如图，矩形ABCD 的三个顶点,,A B C 分别在函数22logy x=，12y x =，22xy ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭的图像上，且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2，则点D 的坐标为______.16．中国扇文化有着深厚的文化底蕴，文人雅士喜在扇面上写字作画.如图，是书画家唐寅（1470—1523）的一幅书法扇面，其尺寸如图所示，则该扇面的面积为______cm 2.四、解答题17．已知全集21,ln 11x U A x y x ⎧⎫+⎛⎫===-⎨⎬ ⎪-⎝⎭⎩⎭∣R ，函数2()2,[0,1]g x x x a x =++∈的值域为集合B ，集合{2,}C x x ax =-≤∈∣R ，a 为常数． （1）求集合A ；（2）若B C ⊆，求实数a 的取值范围．18．已知函数()sin 2cos2.6f x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭（1）求函数()f x 的最小正周期及对称轴方程； （2）求函数()f x 在[]0,x π∈上的单调区间． 19．已知函数3()1f x x =-. （1）画出函数的草图，并用定义证明函数的单调性； （2）若[]2,7x ∈，求函数的最大值和最小值.20．摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮的座舱里慢慢的往上转，可以从高处俯瞰四周的景色(如图1).某摩天轮的最高点距离地面的高度为90米，最低点距离地面10米，摩天轮上均匀设置了36个座舱(如图2).开启后摩天轮按逆时针方向匀速转动，游客在座舱离地面最近时的位置进入座舱，摩天轮转完一周后在相同的位置离开座舱.摩天轮转一周需要30分钟，当游客甲坐上摩天轮的座舱开始计时.（1）经过t 分钟后游客甲距离地面的高度为h 米，试将h 表示为时间t 的函数； （2）问：游客甲坐上摩天轮后多长时间，距离地面的高度恰好为30米？（3）若游客乙在游客甲之后进入座舱，且中间相隔5个座舱，在摩天轮转动一周的过程中，记两人距离地面的高度差为h 米，求h 的最大值. 21．已知函数3()3f x x x =-.（1）判断并证明函数()f x 的奇偶性： （2）用定义证明函数()f x 在[]0,1上为减函数：（3）已知[0,2]xπ，且()()sin cos f x f x =，求x 的值.22．对于定义域为D 的函数()y f x =，若同时满足以下条件：①()y f x =在D 上单调递增或单调递减；②存在区间[,]a b D ⊆，使()y f x =在[,]a b 上的值域是[,]a b ，那么我们把函数()()y f x x D =∈叫做闭函数.（1）判断函数()33x g x x =-是不是闭函数？若是，请找出区间[,]a b ；若不是，请说明理由；（2）若()2()ln e xh x m =+为闭函数，求实数m 的取值范围(e 为自然对数的底数).【参考答案】一、选择题 1．A 【分析】求得集合{0,1,2,3,4,5}A =，结合集合的补集的运算，即可求解. 【详解】由题意，集合{}{}050,1,2,3,4,5A x N x =∈≤≤=，集合{}1,3,5B =， 所以A B ={}0,2,4. 故选：A . 【点睛】本题主要考查了集合的表示，以及集合的运算，其中解答中正确表示集合，集合的补集的概念，准确运算是解答的关键，着重考查了推理与计算能力，属于基础题. 2．A 【分析】根据函数定义域的性质进行求解即可. 【详解】因为函数()f x 的定义域是[]0,2，所以有：102132122022x x x ⎧≤+≤⎪⎪⇒≤≤⎨⎪≤-≤⎪⎩. 故选：A 3．A【分析】分析()sin1,cos1P 横纵坐标的符号即可求解. 【详解】因为角α的终边过点()sin1,cos1P ， 且sin10,cos10>>， 所以α是第一象限角. 故选：A 4．A 【分析】根据三角函数的定义计算可得结果. 【详解】因为角θ的终边经过点()3,4P ， 所以sin θ=45=，3cos 5θ==， 所以sin 2cos θθ+=432255+⨯=. 故选：A 5．A 【分析】根据函数()24xf x x =+-在R 上递增，利用零点存在定理判断零点所在区间即可.【详解】因为函数()24xf x x =+-在R 上递增，且()()2121410,222420f f =+-=-<=+-=>，所以函数的零点在区间()1,2内，又因为函数的零点在区间()(),1k k k +∈Z 内， 所以k 的值是1 故选：A 6．D 【分析】 根据题意得EF GFGA EB⋅=，进而得4 2.510EF GF EB GA ⋅=⋅=⨯=，再结合基本不等式求4()EF GF +的最小值即可.【详解】 因为1里=300步，则由图知1200EB =步=4里，750GA =步=2.5里． 由题意，得EF GFGA EB⋅=， 则4 2.510EF GF EB GA ⋅=⋅=⨯=，所以该小城的周长为4()EF GF +≥=，当且仅当EF GF =. 故选:D ． 【点睛】本题以数学文化为背景考查基本不等式，解题的关键在于根据题意，得出对应的边长关系，即：EF GFGA EB⋅=，再代入数据，结合基本不等式求解，同时，在应用基本不等式时，还需要注意“一正”、“二定”、“三相等”. 7．D 【分析】首先由题意判断函数的单调性，以及零点，再根据函数的性质解不等式. 【详解】由函数的奇偶性得()()330f f -==，由()()0f a f b a b->-可知()f x 在()0,∞+上的单调递增，可得()f x 在(),0-∞上的单调递增，根据单调性及()30f =可把()2log 0f x >化为2log 3x >或23log 0x -<<,解得:8x >或，118x <<，即不等式的解集是()1,18,8⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.故选：D 【点睛】关键点点睛：本题的关键是判断函数在()0,∞+和(),0-∞上的单调递增，再根据函数是奇函数判断()()330f f -==，再解不等式. 8．A 【分析】首先设函数()()2sin f x x ωϕ=+，由条件确定周期和ω的范围，再利用对称性求出对称中心和对称轴，求ω，代入12x π=求ϕ，利用伸缩变换求()2sin 3g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，最后解不等式.【详解】函数的最大值为2，∴()()2sin f x x ωϕ=+，()f x 在区间,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调，所以2263T πππ≥-=，即23T π≥，223ππω∴≥，即03ω<≤， 223f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，712x π∴=是函数的对称轴， 26f f ππ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，,03π⎛⎫∴⎪⎝⎭是函数的对称中心，23T π≥ 712x π∴=和,03π⎛⎫⎪⎝⎭是函数相邻的对称轴和对称中心，2174123πππω⨯=-，得2ω=， 当12x π=时，()f x 取到最大值2，22122k ππϕπ∴⨯+=+，2,3k k Z πϕπ=+∈，当0k =时，3πϕ=，()2sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭，根据题意可知()2sin 3g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，()112sin 1sin 332g x x x ππ⎛⎫⎛⎫∴>⇔+>⇔+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，522636k x k πππππ∴+<+<+，解得：2262k x k ππππ-+<<+，k Z ∈. ()1g x ∴>的解集是2,2,62k k k Z ππππ⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭.故选：A 【点睛】关键点点睛：本题的关键是对称性和周期性的灵活应用，关键由条件2236f f f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭确定相邻的对称轴和对称中心. 二、填空题9．AB 【分析】利用定义法逐一判断奇偶性，并结合常见函数性质判断单调性，即得结果. 【详解】选项A 中，()211y f x x ==+，定义域为R ，满足()()()221111f x x x f x -=-+=+=，故()1f x 是偶函数，又由二次函数性质知()211y f x x ==+区间()0,∞+单调递增，故符合题意；选项B 中，2()1y f x x ==-，定义域为R ，满足22()11()f x x x f x -=--=-=，故2()f x是偶函数，在区间()0,∞+上，2()1y f x x ==-是递增函数，故符合题意； 选项C 中，321()y f x x ==，定义域为()(),00,-∞⋃+∞，满足()332211()()f x f x x x -===-，故3()f x 是偶函数，但由幂函数性质知2321()y f x x x-===在区间()0,∞+单调递减，故不符合题意；选项D 中，()x t t x e -==，定义域为R ，()x x t x e e --=≠恒成立，故()x t t x e -==不是偶函数，故不符合题意. 故选：AB. 10．ABD 【分析】利用正弦定理及三角恒等变换即可作出判断. 【详解】对于A ，2sin 2sin sin sin A B a b R A R B A B >⇔>⇔>⇔>，故A 正确； 对于B ，由2cos sin sin B A C =，可得()2cos sin sin B A B A =+， ∴sin cos cos sin 0B A B A -=，即()sin 0B A -=，∴B A =，故B 正确； 对于C ，由cos cos a A c C =可得sin cos sin cos A A C C =，即sin2sin2A C =， ∴A C =或2A C π+=，即ABC 为等腰或直角三角形，故C 错误；对于D ，由2sin sin sin B A C =+可得2b a c =+，224()b a c ∴=+．又2b ac =，2()0a c ∴-=，a c ∴=．22b a c a ∴=+=，b a ∴=，即a b c ==，故此三角形是等边三角形，故D 正确.故选：ABD. 11．CD 【分析】取特殊值判断A ，由不等式性质判断B ，由作差法判断C ，根据对数函数单调性判断D. 【详解】对于A ，1,2a b =-=-，显然不成立，故A 错；对于B ，两边同乘以22a b 可得a b <，与题意矛盾，故B 错误；对于C ， 因为11111()+()(1)0a b a b a b b a b a ab +--=--=-+>，故11b a a b+<+，故C 正确；对于D ，因为0b a <<，所以22a b <，由对数函数ln y x =单调递增知22ln ln a b <，故D 正确. 故选：CD12．BCD 【分析】1,0,0x y y x +=>≠,有10y x =->则1x <且0x ≠,分01x <<和0x <打开||x ，然后用重要不等式求出其最值，从而得到答案. 【详解】由1,0,0x y y x +=>≠，得10y x =->，则1x <且0x ≠. 当01x <<时,121x x y ++=122242x x x x x x x x+-+=+--=1215+44244x x x x -+≥-.当且仅当2=42x x x x --即23x = 时取等号. 当0x <时,121x x y ++=122242x x x xx x x x--+-+=+----=1213+44244x x x x ---+≥---.当且仅当2=42x x x x ----即2x =- 时取等号. 综上，13214x x y +≥+. 故选：BCD. 【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.三、多选题 13．,sin 3x x π∃∈≤R【分析】利用含有一个量词的命题的否定的定义求解. 【详解】因为命题“,sin 3x x π∀∈>R ”是全称量词命题，所以其否定是存在量词命题，即为：,sin 3x x π∃∈≤R ，故答案为：,sin 3x x π∃∈≤R14．10【分析】根据解析式与图像,判断12,C C 分别对应的解析式.根据零点存在定理,可判断两个交点所在的整数区间,即可求得,a b 的值,进而求得+a b . 【详解】根据函数()2x f x =过定点0,1,所以2C 对应函数()2xf x =;函数()3g x x =过()0,0,所以1C 对应函数()3g x x =因为()()()(),2211g f g f <> 所以由图像可知[]11,2x ∈,故1a = 因为()()()()9900,11g f g f >< 所以由图像可知[]29,10x ∈,故9b = 所以10a b += 故答案为:10 【点睛】本题考查了指数函数与幂函数的图像与性质应用,数形结合思想的应用,函数零点存在定理的应用, 15．11,24⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】先利用已知求出,A B C x x y ，的值，再求点D 的坐标. 【详解】由图像可知，点(),2A A x 在函数y x=的图像上，所以2Ax =，即212A x ==⎝⎭. 因为点(),2B B x 在函数12y x =的图像上，所以122B x =，4B x =.因为点()4,C C y 在函数x y =⎝⎭的图像上，所以414C y ==⎝⎭. 又因为12D A x x ==，14D C y y ==， 所以点D 的坐标为11,24⎛⎫⎪⎝⎭.故答案为11,24⎛⎫⎪⎝⎭【点睛】本题主要考查指数、对数和幂函数的图像和性质，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.16．704【分析】设AOB θ∠=，OA OB r ==，由题意可得：2464(16)r r θθ=⎧⎨=+⎩，解得r ，进而根据扇形的面积公式即可求解． 【详解】解：如图，设AOB θ∠=，OA OB r ==，由题意可得：2464(16)r r θθ=⎧⎨=+⎩，解得：485r =， 所以，21481486416247042525OCD OAB S S S cm ⎛⎫=-=⨯⨯+-⨯⨯=⎪⎝⎭．故答案为：704．【点睛】本题考查利用数学知识解决实际问题，考查扇形的面积，考查数形结合思想的应用，属于中档题．四、解答题17．（1）{}|21A x x =-；（2）[2,0]-. 【分析】（1）由对数函数的定义域求出集合A ，即可求出A ；（2）由二次函数的值域求出集合B ，由绝对值不等式求出集合C ，再由B C ⊆，能求出实数a 的取值范围． 【详解】解：（1）全集U =R ，21212|ln(1){|10}{|0}{|2111x x x A x y x x x x x x x +++⎧⎫==-=->=>=<-⎨⎬---⎩⎭或1}x >，∴{}|21A x x =-（2）函数2()2g x x x a =++，[0x ∈，1]的值域为集合B ，∴集合[2B a =，22]a +，集合{|||2C x x a =-，}[2x R a ∈=-，2]a +，a 为常数， 又B C ⊆，∴22222a a a a -⎧⎨++⎩，解得20a -， ∴实数a 的取值范围是[2-，0]．18．（1）T π=；,32k x k Z ππ=+∈；（2）递增区间为5[0,],[,]36πππ；递减区间为5[,]36ππ．【分析】（1）利用三角恒等变换可得()sin(2)6f x x π=-，利用正弦函数的性质可得函数()f x 的最小正周期及对称轴方程；（2）利用正弦函数的单调性质可求得函数()f x 在[0x ∈，]π上的单调区间． 【详解】（1）1()sin(2)cos22cos2cos262f x x x x x x π=+-=+-12cos 2sin(2)26x x x π=-=- T π∴=，由2()62x k k Z πππ-=+∈，得对称轴方程为,32k x k Z ππ=+∈． （2）由222()262k x k k Z πππππ-+-+∈得：()63ππππ-+∈k x k k Z ，()f x ∴的单调递增区间为[6k ππ-，]()3k k Z ππ+∈；由3222()262k x k k Z πππππ+-+∈得：5()36k x k k Z ππππ++∈， ()f x ∴的单调递减区间为[3k ππ+，5]()6k k Z ππ+∈； 因为[0x ∈，]π，所以单调递增区间为5[0,],[,]36πππ；单调递减区间为5[,]36ππ． 19．（1）图象见解析，证明见解析；（2）最大值为3，最小值为12. 【分析】（1）画出()f x 图象，利用定义法，证明()()120f x f x ->，结合()f x 的定义域，证得()f x 的单调区间.（2）结合()f x 的单调性来求得()f x 在区间[]2,7上的最大值和最小值. 【详解】（1）()f x 的图象如下图所示：()f x 的定义域为{}|1x x ≠，当1x <时，任取121x x <<，()()()()211212123331111x x f x f x x x x x --=-=⨯----，其中21120,10,10x x x x ->-<-<，所以()()120f x f x ->，所以()f x 在区间(),1-∞上递减. 同理可证得()f x 在区间()1,+∞上递减. （2）由（1）得()f x 在区间[]2,7上递减， 所以2x =时，()f x 取得最大值为3321=-， 当7x =时，()f x 取得最小值为31712=-. 20．（1）()5040cos()15t h t π=-；（2）5t =分钟或25t =分钟；（3）h 最大值为40米.【分析】（1）由题意可知高度h 与时间t 的关系符合()sin()h t A t B ωϕ=++，根据已知求出,,,A B ωϕ的值，写出解析式即可.（2）设()30h t =，解方程求出(0,30)t ∈即为距离地面的高度恰好为30米的时间. （3）有题意列出游客甲、游客乙距离地面的高度解析式分别为12(),()h t h t ，利用三角函数有12|()()|h t h t -的最大值为所求h 的最大值. 【详解】（1）由题意，设()sin()h t A t B ωϕ=++，得：9010A B A B +=⎧⎨-+=⎩，解得40,50A B ==，又当0t =时，(0)40sin 5010h ϕ=+=， ∴22k πϕπ=-，不妨令0k =有2πϕ=-，而230T πω==得15πω=，∴()5040cos()15t h t π=-，（2）由题意有()5040cos()3015th t π=-=，即1cos()152tπ=， ∴153t ππ=或5153t ππ=，得5t =或25t =. （3）若游客甲高度解析式为1()5040cos()15t h t π=-，则游客乙高度解析式为2()5040cos()153t h t ππ=--，∴12cos()cos()1515|()()|40|cos()cos()|40||40|cos()|1531522153ttt tt h t h t πππππππ-=--=-=+ ∴令153t πππ+=，解得10t =，此时12|()()|h t h t -的最大值为40米.【点睛】关键点点睛：根据实际问题构建三角函数模型，进而由题设求对应高度的时间，以及应用三角恒等变换求两游客的高度差最大值.21．（1）奇函数，证明见解析；（2）证明见解析；（3）4x π=或54=x π. 【分析】（1）由已知得函数的定义域关于原点对称，再由()()f x f x -=-，可得结论；（2）任取1201x x ≤<≤，作差12()()f x f x -22121122()(3)x x x x x x =-++-，判断其差的符号，可得证；（3）由三角函数的值域和（1），（2）的结论可得()f x 在[]1,1-也是减函数，由此可得sin cos x x =，解之可得答案．【详解】解.（1）奇函数；证明：函数3()3f x x x =-，定义域x ∈R ，关于原点对称，又33()()3()(3)()f x x x x x f x -=---=--=-，故()f x 为奇函数； （2）任取1201x x ≤<≤，33331211221212()()3(3)3()f x f x x x x x x x x x -=---=--- 22121122()(3)x x x x x x =-++-，因为211011x x ≤<⇒<，222011x x <≤⇒≤，1201x x ≤<，所以22112230x x x x ++-<，则()()()()12120f x f x f x f x ->⇒>， 所以()f x 在[]0,1上为减函数. （3）[0,2]xπ，1sin 1x -≤≤，–1cos 1x ≤≤，又()f x 在R 上为奇函数且()f x 在[]0,1为减函数，所以()f x 在[]1,1-也是减函数， 所以()()sin cos sin cos f x f x x x =⇒=， 又[0,2]xπ，则4x π=或54=x π. 22．（1）不是闭函数，理由见解析；（2）10,4⎛⎫⎪⎝⎭.【分析】（1）根据函数的解析式()33x g x x =-，得到函数()g x 不是单调函数，即可得到结论；（2）根据复数函数的单调性得到函数()2()ln xh x e m =+在定义域上单调递增，根据闭函数的定义，当[,]x a b ∈时，[,]y a b ∈，得出方程组2200a a b b e e m e e m ⎧-+=⎨-+=⎩，转化为,a b 是方程20x x e e m -+=的两个根，结合二次函数的性质，即可求解.【详解】（1）因为()33x g x x =-，所以110(1)333g -=+=，(1)0g =，2(2)3323g =-⨯=，(1)(1)g g ->，(1)(2)g g <，所以()33x g x x =-不是单调函数故不是闭函数.（2）由函数2x y e m =+和ln y x =都是定义域上的单调递增函数，根据复数函数的单调性的判定方法，可得函数()2()ln xh x e m =+在定义域上单调递增，当[,]x a b ∈时，[,]y a b ∈，所以()()22()ln ()ln a bh a e m a h b e m b⎧=+=⎪⎨=+=⎪⎩，即2200a a b be e m e e m ⎧-+=⎨-+=⎩. 所以a ､b 是方程20x x e e m -+=的两个根，令(0,)x t e =∈+∞且在R 上单调递增，则方程20t t m -+=在(0,)+∞上有两个不同的实根， 因为2m t t =-+，令2()h t t t =-+在10,2⎛⎤⎥⎝⎦单调递增，在1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭单调递减，1124h ⎛⎫= ⎪⎝⎭，所以10,4m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.。

高一数学上册期末模拟质量检测试卷附答案一、选择题1．已知集合{}1,2,3,4,5,6,7U =，{}2,3,4,5A =，{}2,3,6,7B =，则()⋃=U B A （ ） A ．{}1,2,3,6,7 B ．{}6,7 C ．{}1,2,3,4,6,7D ．{}1,2,3,4,5,6,72．下列函数是R 上的递减函数是（ ） A ．12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭B ．2y xC ．1y x=D ．12log y x =3．若cos 0α<，tan 0α>，则α是( ) A ．第四象限角 B ．第三象限角 C ．第二象限角 D ．第一象限角 4．已知角α的终边经过点(3,4)P ，则5sin 10cos αα+的值为（ ）A ．11B ．10C ．12D ．135．若函数31()log 1f x x x =-+的零点为0x ，则0x 属于（ ） A ．(0,1)B ．(1,2)C ．52,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．5,32⎛⎫ ⎪⎝⎭6．我国著名数学家华罗庚先生曾说：“数缺形时少直观，形缺数时难入微，数形结合百般好，隔离分家万事休．”在数学学习和研究中，我们要学会以形助数．则在同一直角坐标系中，2x y =与()2log y x =-的图像可能是（ ）A ．B ．C ．D ．7．已知函数()f x 是定义在R 上的增函数，()0,1A -，()3,1B 是其图象上的两点，那么|(2sin 1)|1f x +≤ 的解集为（ ）A ．,33xk x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ B ．722,66xk x k k ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ C ．,63xk x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ D ．722,66xk x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ 8．已知定义域为[]7,7-的函数()f x 的图象是一条连续不断的曲线，且满足()()0f x f x -+=.若(]12,0,7x x ∀∈，当12x x <时，总有()()2112f x f x x x >，则满足()()()()212144m f m m f m --≤++的实数m 的取值范围为 （ ）A ．[]1,3-B ．[]1,5-C ．[]3,5-D ．[]3,3-二、填空题9．下列说法正确的是（ ）A ．若定义在R 上的函数()f x 满足()()11f f -=，则()f x 是偶函数B ．若定义在R 上的函数()f x 满足()()11f f -≠，则()f x 不是偶函数C ．若定义在R 上的函数()f x 满足()()11f f -<，则()f x 在R 上是增函数D ．若定义在R 上的函数()f x 满足()()11f f -<，则()f x 在R 上不是减函数 10．下列说法正确的是（ ） A ．函数1y x x=+的值域是[)2,+∞ B ．3,2x x R x ∀∈>的否定为3,2x x R x ∃∈≤C ．若0xy >且1x y +=，则11x y+的最小值为4D ．若0a b <<，则11a b< 11．若0a b >>，则下列不等式中一定不成立的是（ ） A ．11b b a a +>+ B ．11a b a b+>+ C ．11a b b a+>+ D ．22a b aa b b+>+ 12．若函数()f x 的定义域为R ，且存在非零常数T ，对任意的x ∈R ，都有()()f x T f x T +=+，则称()f x 为类周期函数，T 为()f x 的类周期.则（ ）A ．函数()f x x =是类周期函数B ．函数()2xf x =是类周期函数C ．若函数()f x 是类周期为T 的类周期函数，则函数()y f x x =-为周期函数D ．若()sin k f x x x =+为类周期函数，则1k =三、多选题13．集合sin ,2kx A x x k Z ⎧⎫=∈⎨⎬⎩⎭的真子集的个数是______；14．22(lg 2)(lg5)lg 4lg5++⋅=________.15．若函数()f x 为定义在R 上的偶函数，且在(0,)+∞内是增函数，又()20f =，则不等式sin ()0x f x ⋅>，[,]x ππ∈-的解集为_________.16．已知函数()f x 是R 上的奇函数，(2)()f x f x +=，当(0,1)x ∈时，()212f x x =，则(7.5)=f ________.四、解答题17．已知{}2230A x x x =--≤，()(){}40B x x k x k =--+>．（1）若[]0,3AB =R，求实数k 的值；（2）若p ：x A ∈，q ：x B ∈，若p 是q 的充分条件，求实数k 的取值范围．18．已知函数())0,22f x x ππωϕωϕ⎛⎫=+>-≤< ⎪⎝⎭的图像关于直线3x π=对称，且图像与x 轴的相邻交点的距离为2π.（Ⅰ）求4f π⎛⎫⎪⎝⎭的值；（Ⅱ）将函数()y f x =的图像向右平移12π个单位长度后，得到()y g x =的图像，求()g x 的单调递减区间. 19．已知函数3()1f x x =-. （1）画出函数的草图，并用定义证明函数的单调性； （2）若[]2,7x ∈，求函数的最大值和最小值.20．杭州市将于2022年举办第19届亚运会，本届亚运会以“绿色、智能、节位、文明”为办赛理念，展示杭州生态之美、文化之韵，充分发挥国际重大赛事对城市发展的牵引作用，从而促进经济快速发展，筹备期间，某公司带来了一种智能设备供采购商洽谈采购，并决定大量投放当地市场，已知该种设备年固定研发成本为50万元，每生产一台需另投入80元，设该公司一年内生产该设备x 万台且全部售完，每万台的销售收入()G x （万元）与年产量x （万台）满足如下关系式：()()()()1802,0202000900070,201x x G x x x x x ⎧-<≤⎪=⎨+->⎪+⎩（1）写出年利润()W x （万元）关于年产量x （万台）的函数解析式：（利润=销售收入-成本）（2）当年产量为多少万台时，该公司获得的年利润最大？并求最大利润．21．已知函数()()sin 20,02f x A x A πϕϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的最大值为2，其图象与y 轴交点为()0,1.（1）求()f x 的解析式；（2）求()f x 在[]0,π上的单调增区间；（3）对于任意的0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，()()240f x mf x -+≥恒成立，求实数m 用的取值范围.22．已知函数2()2(1)1f x x a x a =-+-+，a R ∈． （1）若()f x 在区间[1,1]-上不单调，求a 的取值范围；（2）设2()[(2)()]g x x ax a f x x =---⋅，若函数lg ()y g x =在区间[,1]t 恒有意义，求实数t的取值范围；（3）已知方程2()|2|0f x x x ++=在(1,2)-有两个不相等的实数根，求实数a 的取值范围．【参考答案】一、选择题 1．A 【分析】根据补集和并集的定义求解即可. 【详解】∵{}1,2,3,4,5,6,7U =，{}2,3,4,5A =，{}2,3,6,7B =， ∴{}1,6,7UA =，(){}1,2,3,6,7UB A ⋃=.故选：A . 【点睛】本题考查集合的并集和补集的计算，侧重考查对基础知识的理解和掌握，属于常考题. 2．A 【分析】根据二次函数、反比例函数、指数函数和对数函数的单调性和定义域进行判断每个选项的正误即可． 【详解】解：对于A,1()2xy =的定义域为R ，且在R 上单调递减，∴该选项正确；对于B.2yx 在R 上不单调，∴该选项错误；对于C.1y x=的定义域不是R ，∴该选项错误； 对于D ．12log y x=的定义域不是R ，∴该选项错误．故选：A ． 3．B 【分析】根据三角函数的符号，确定终边上的点所处的象限，从而得到结果. 【详解】 cos 0xrα=< 0x ⇒< tan yxα=0y ⇒< 则(),x y 对应第三象限的点，即α是第三象限角本题正确选项：B 【点睛】本题考查各象限内三角函数值的符号，属于基础题. 4．B 【分析】由角α的终边经过点(3,4)P ，根据三角函数定义，求出sin cos αα，，带入即可求解. 【详解】∵角α的终边经过点(3,4)P ，∴43sin cos 55||5,O y x r r r P αα===∴===，=， ∴435sin 10cos =510=1055αα++. 故选：B 【点睛】利用定义法求三角函数值要注意：(1) 三角函数值的大小与点P （x ,y ）在终边上的位置无关，严格代入定义式子就可以求出对应三角函数值；(2) 当角的终边在直线上时，或终边上的点带参数必要时，要对参数进行讨论． 5．B 【分析】根据零点存在性定理分析即可. 【详解】()f x 是增函数,1(1)02f =-<,311(2)log 2log 033f =->>,∴0(1,2)x ∈. 故选：B 【点睛】本题主要考查了根据零点存在性定理判断零点所在的区间,属于基础题. 6．B 【分析】结合指数函数和对数函数的图像即可. 【详解】2x y =是定义域为R 的增函数，2log ()y x =-：-x >0，则x <0.结合选项只有B 符合. 故选：B 7．D 【分析】由题意可得()01f =-，()31f =，所要解的不等式等价于()()0(2sin 1)3f f x f ≤+≤，再利用单调性脱掉f ，可得02sin 13x ≤+≤，再结合正弦函数的图象即可求解. 【详解】由|(2sin 1)|1f x +≤可得1(2sin 1)1f x -≤+≤， 因为()0,1A -，()3,1B 是函数()f x 图象上的两点， 所以()01f =-，()31f =，所以()()0(2sin 1)3f f x f ≤+≤， 因为()f x 是定义在R 上的增函数，可得02sin 13x ≤+≤，解得：1sin 12x -≤≤，由正弦函数的性质可得722,66k x k k Z ππππ-+≤≤+∈， 所以原不等式的解集为722,66xk x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣， 故选：D 【点睛】关键点点睛：本题解题的关键点是将要解得不等式转化为()()0(2sin 1)3f f x f ≤+≤利用单调性可得02sin 13x ≤+≤. 8．A 【分析】根据(]12,0,7x x ∀∈，当12x x <，时，总有()()2112f x f x x x >，转化为(]12,0,7x x ∀∈，当12x x <，时，总有()()2211x f x x f x >，令()()g x xf x =，则()g x 在(]0,7上递增，再根据()()0f x f x -+=，得到()g x 在[]7,7-上是偶函数，将()()()()212144m f m m f m --≤++，转化为()()214g m g m -≤+求解.【详解】 令()()g x xf x =，因为(]12,0,7x x ∀∈，当12x x <时，总有()()2112f x f x x x >， 即(]12,0,7x x ∀∈，当12x x <时，总有()()2211x f x x f x >，即(]12,0,7x x ∀∈，当12x x <时，总有()()21g x g x >， 所以()g x 在(]0,7上递增， 又因为()()0f x f x -+=， 所以()g x 在[]7,7-上是偶函数，又因为()()()()212144m f m m f m --≤++， 所以()()214g m g m -≤+，即()()214g m g m -≤+， 所以21747214m m m m ⎧-≤⎪+≤⎨⎪-≤+⎩即3411315m m m -≤≤⎧⎪-≤≤⎨⎪-≤≤⎩，解得13m -≤≤，所以实数m 的取值范围为 []1,3- 故选：A 【点睛】关键点点睛：本题令()()g x xf x =是关键，利用()g x 在(]0,7上递增，结合()g x 在[]7,7-上是偶函数，将问题转化为()()214g m g m -≤+求解.二、填空题9．BD 【分析】取函数()()21f x x x =-，可判断A 选项的正误；利用函数奇偶性的定义可判断B 选项的正误；取函数()2f x x x =+，可判断C 选项的正误；利用反证法可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项，取函数()()21f x x x =-，则()()110f f -==，函数()f x 的定义域为R ，()()()21f x x x f x -=--=-，此时，函数()f x 为奇函数，A 选项错误；对于B 选项，若函数()f x 为定义在R 上的偶函数，对任意的x ∈R ，必有()()f x f x -=， 因为()()11f f -≠，所以，()f x 不是偶函数，B 选项正确；对于C 选项，取函数()2f x x x =+，则()10f -=，()12f =，()()11f f -<， 但函数()2f x x x =+在R 上不单调，C 选项错误；对于D 选项，假设函数()f x 是定义在R 上的减函数，则()()11f f ->，这与题设矛盾， 假设不成立，所以，函数()f x 在R 上不是减函数，D 选项正确. 故选：BD.【分析】A.当0x <时，显然0y <，所以该选项错误；B.由全称命题的否定得该选项正确；C.由基本不等式得到函数的最小值为4，所以该选项正确；D. 由题得11a b>，所以该命题错误. 【详解】 A. 函数1y x x=+的值域不是[)2,+∞，当0x <时，显然0y <，所以该选项错误； B. 3,2x x R x ∀∈>的否定为3,2x x R x ∃∈≤，所以该选项正确；C. 由题得,0x y >且1x y +=，则()()2241111y x x y x x x y y y +=++=++≥+（当且仅当12x y ==时取等），所以函数的最小值为4，所以该选项正确； D. 若0a b <<，则110b aa b ab --=>，所以11a b>，所以该命题错误. 故选：BC 【点睛】关键点睛：解答本题的关键在于选项C 的判断，这种题目求最值，一般利用先常量代换，再利用基本不等式求解. 11．AD 【分析】根据不等式的性质及作差法判断即可． 【详解】解：对于A ，()()()()111111b a a b b b b aa a a a a a +-++--==+++0a b >>，所以0a b ->，所以()01b aa a -<+，所以11b b a a +<+，故选项A 一定不成立；对于B ，不妨取2a =，1b =，则11a b a b +>+，故选项B 可能成立； 对于C ，不妨取2a =，1b =，则11a b b a+>+，故选项C 可能成立； 对于D ，222(2)(2)02(2)(2)a b a a b b a a b b a a b b b a b b a b ++-+--==<+++，故22a b aa b b+<+，故选项D 一定不成立； 故选：AD ．【分析】对A ，B ，D 由类周期函数的定义即可判断；对C ，由类周期函数的定义以及周期函数的定义即可求解. 【详解】 解：对A ，()f x x =，()()f x T x T f x T ∴+=+=+， 故()f x 为类周期函数，即A 正确； 对B ，()2x f x =，()()()2222x T x T T f x f x T T f x ++==⋅=⋅≠∴+ 故B 错误；对C ，令()()F x f x x =-， 则 ()()()F x T f x T x T +=+-+， 函数()f x 是类周期为T 的类周期函数，()()f x T f x T ∴+=+，()()()()()()F x T f x T x T f x T x T f x x F x ∴+=+-+=+--=-=， ∴函数()()F x y f x x ==-为周期函数，故C 正确；对D ，若()sin k f x x x =+为类周期函数，即存在非零常数T ，对任意的x ∈R ，都有()()f x T f x T +=+， 即()()()()sin sin f x T x T k x T x kx T f x T +=+++=++=+, 即()()sin sin x T k x T x kx T +++=++， 令0x =，得sin T kT T +=①令x π=，得()()sin sin T k T k T ππππ+++=++， 化简得：sin T kT T -+=②， 由①+②得：22kT T =， 又0T ≠, 故1k =，即D 正确. 故选：ACD. 【点睛】关键点点睛：本题解题的关键是对类周期函数定义的理解.三、多选题13．7 【分析】对k 进行分类，求出集合{}1,0,1A =-，再根据集合元素个数和真子集的个数关系，即可求出结果. 【详解】当4,k n n Z =∈时，sin 20x n π==；当41,k n n Z =+∈时，sin 2+12x n ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭；当42,k n n Z =+∈时，()sin 20x n ππ=+=； 当43,k n n Z =+∈时，3sin 212x n ππ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭； 所以集合{}1,0,1A =-，集合A 的真子集的个数为3217-=. 故答案为：7. 【点睛】本题主要考查了集合的真子集个数，属于基础题. 14．1； 【分析】根据对数的运算法则计算可得. 【详解】解：22(lg 2)(lg 5)lg 4lg 5++⋅ 222(lg 2)(lg 5)lg 2lg 5=++⋅ 22(lg 2)(lg 5)2lg 2lg 5=++⋅()2lg 2lg5=+()2lg 25=⨯⎡⎤⎣⎦21= 1=故答案为：1 【点睛】本题考查对数的运算，属于基础题.15．()()2,02,π-【分析】设()()sin g x x f x =⋅，先分析出()g x 的奇偶性，然后分类讨论()g x 在[]0,π上的取值情况，最后根据()g x 的奇偶性求解出()0g x >在[],ππ-上的解集. 【详解】设()()sin g x x f x =⋅，因为sin y x =为奇函数，()f x 为偶函数，所以()()()()()sin sin g x x f x x f x g x -=-⋅-=-⋅=-，且定义域为R 关于原点对称，所以()g x 为奇函数，因为()f x 在()0,∞+上单调递增，且()20f =， 当0x =时，sin 0x =，所以sin ()0x f x ⋅=，当()0,2x ∈时，()sin 0,0x f x ><，所以sin ()0x f x ⋅<， 当2x =时，()20f =，所以sin ()0x f x ⋅=，当()2,x π∈时，()sin 0,0x f x >>，所以sin ()0x f x ⋅>， 所以当[]0,x π∈时，若()0g x >，则()2,x π∈，又因为()g x 为奇函数，且[],x ππ∈-，根据对称性可知：若()0g x >，则()()2,02,x π∈-，故答案为：()()2,02,π-.【点睛】方法点睛：已知()f x 的单调性和奇偶性，求解不等式()()00f x ><在指定区间上的解集的常用方法：（1）分类讨论法：根据临界值采用分类讨论的方法将区间分成几段，分别考虑每一段上()f x 的正负，由此求解出不等式的解集；（2）数形结合法：根据题意作出()f x 的草图，根据图象直接写出不等式()()00f x ><的解集.16．18-【分析】利用函数的周期与奇函数的性质，将(7.5)f 转化为(0.5)f -代入解析式计算. 【详解】因为(2)()f x f x +=，所以函数()f x 的周期为2，所以(7.5)(0.524)(0.5)f f f =-+⨯=-，又因为函数()f x 是奇函数，所以1(0.5)(0.5)8f f -=-=-.四、解答题17．（1）4k =；（2）7k >或1k <-． 【分析】（1）化简集合,A B ,求出B R,解不等式40,3,k k -=⎧⎨≥⎩得解； （2）由题得A B ⊆，即43k ->或1k <-，解不等式即得解.【详解】解：因为{}2230A x x x =--≤，所以{}13A x x =-≤≤，因为()(){}40B x x k x k =--+>，所以{B x x k =>或4}x k <-． （1）因为{}4R B x k x k =-≤≤， 若[]0,3RAB =，则40,3,k k -=⎧⎨≥⎩即4,3,k k =⎧⎨≥⎩所以4k =．（2）若p ：x A ∈，q ：x B ∈，p 是q 的充分条件， 即A B ⊆，所以43k ->或1k <-， 即7k >或1k <-．18．（Ⅰ）32；（Ⅱ）511,()1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. 【分析】（1）先根据已知求出()26f x x π⎛⎫- ⎪⎝⎭，再求4f π⎛⎫ ⎪⎝⎭的值；（2）根据平移变换先求出函数()g x 的解析式，再求函数()g x 的单调递减区间得解. 【详解】（Ⅰ）∵()f x 的图像与x 轴相邻交点的距离为2π， ∴()f x 的最小正周期T π=，从而22Tπω==. 又()f x 的图像关于直线3x π=对称，∴2()32k k Z ππϕπ⨯+=+∈，∵22ππϕ-≤<，∴2236ππϕπ=-=-. ∴()26f x x π⎛⎫- ⎪⎝⎭，∴3244632f ππππ⎛⎫⎛⎫⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.（Ⅱ）将()f x 的图像向右平移12π个单位长度后，得到12y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像，∴()22121263g x f x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.令3222()232k x k k Z πππππ+≤-≤+∈， 则511()1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈. ∴()g x 的单调递减区间为511,()1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. 19．（1）图象见解析，证明见解析；（2）最大值为3，最小值为12. 【分析】（1）画出()f x 图象，利用定义法，证明()()120f x f x ->，结合()f x 的定义域，证得()f x 的单调区间.（2）结合()f x 的单调性来求得()f x 在区间[]2,7上的最大值和最小值. 【详解】（1）()f x 的图象如下图所示：()f x 的定义域为{}|1x x ≠，当1x <时，任取121x x <<，()()()()211212123331111x x f x f x x x x x --=-=⨯----，其中21120,10,10x x x x ->-<-<，所以()()120f x f x ->，所以()f x 在区间(),1-∞上递减.同理可证得()f x 在区间()1,+∞上递减. （2）由（1）得()f x 在区间[]2,7上递减， 所以2x =时，()f x 取得最大值为3321=-， 当7x =时，()f x 取得最小值为31712=-. 20．（1）()2210050,020{9000195010,201x x x W x x x x -+-<≤=-->+；（2）29x =万台时最大利润为1360万元. 【分析】（1）由题意有()()8050W x xG x x =--，即可写出利润()W x （万元）关于年产量x （万台）的函数解析式.（2）利用二次函数的性质、基本不等式分别求出020x <≤、20x >上的最值，进而确定年利润最大时对应生产的台数及最大利润值. 【详解】（1）由题意知：()()8050W x xG x x =--，∴2210050,020()9000101950,201x x x W x x x x ⎧-+-<≤⎪=⎨--+>⎪+⎩. （2）由（1）知：()()()22251200,020{90001960101,201x x W x x x x --+<≤=⎡⎤-+->⎢⎥+⎣⎦， ∴020x <≤时，()W x 单调递增，则max ()(20)1150W x W ==；20x >时，()19601360W x ≤-=，当且仅当29x =时等号成立. 综上，当年产量为29万台时，该公司获得的年利润最大为1360万元.21．（1）()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭；（2）06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和2π,π3；（3）4m ≤. 【分析】（1）先由最值，求出2A =，再由函数过点()0,1，求出6π=ϕ，即可得出函数解析式； （2）根据正弦函数的单调性，即可求出函数在区间[]0,π上的增区间；（3）先由0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，得到()[]1,2f x ∈，令()t f x =，将问题化为240t mt -+≥在[]1,2t ∈时恒成立，进而可求出结果.【详解】（1）因为最大值为2，所以2A =．因为()f x 过点()0,1，所以2sin 1=ϕ，又因为02πϕ<<，所以6π=ϕ． 所以()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭．（2）因为222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈，所以,36k x k k Z ππππ-≤≤+∈．当0k =时，36x ππ-≤≤；当1k =时，2736x ππ≤≤． 又因为[]0,x π∈，所以()f x 在[]0,π上的单调增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和2π,π3． （3）因为0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，所以52,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦，所以()[]1,2f x ∈．令()t f x =，则240t mt -+≥在[]1,2t ∈时恒成立， 即4m t t≤+在[]1,2t ∈时恒成立， 令()4g t t t=+，[]1,2t ∈，任取1212t t ≤<≤，则120t t -<，124t t <，所以()()()121212121244410g t g t t t t t t t t t ⎛⎫-=+--=--> ⎪⎝⎭，即()()12g t g t >， 所以()4g t t t=+在[]1,2t ∈上单调递减，则()()min 42242g t g ==+=，所以只需4m ≤，即实数m 用的取值范围是4m ≤. 【点睛】 思路点睛：求解含三角函数的二次型不等式恒成立的问题时，一般需要先根据三角函数的性质，确定所含三角函数的值域，再由换元法，将问题转化为一元二次不等式的形式，进行求解.22．（1）(2,0)-；（2）1(,1)2；（3）91,)5.【分析】（1）根据()f x 的对称轴在区间()1,1-内列不等式，解不等式求得a 的取值范围.（2）先求得()g x 表达式，将函数lg ()y g x =在区间[,1]t 恒有意义，转化为“对于任意的实数[,1]x t ∈，不等式()(21)||0g x x x =->恒成立”，对t 分成11,22t t ≤>两种情况进行分类讨论，由此求得t 的取值范围.（3）构造函数()2=()|2|h x f x x x ++，将()h x 写出分段函数的形式，对a 分成2,2a a =-≠-两种情况进行分类讨论，结合()h x 在(1,2)-有两个不相等的实数根，求得实数a 的取值范围. 【详解】（1）因为()f x 在区间[1,1]-上不单调，则111a -<+<，解得20a -<< 即a 的取值范围(2,0)-；（2）222()[(2)()]||[(2)(2(1)1)]||g x x ax a f x x x ax a x a x a x =---⋅=----+-+⋅(21)||x x =- 函数lg ()y g x =在区间[,1]t 恒有意义，等价于对于任意的实数[,1]x t ∈，不等式()(21)||0g x x x =->恒成立，（*） 当12t ≤时，1[,1]2t ∈，此时1()02g =，与（*）式矛盾，不合题意 当12t >时，由[,1]x t ∈可知，210x ，||0x >，所以()0>g x 恒成立，即（*）成立 又在区间[,1]t 上实数t 必须满足1t <综上，所求实数t 的取值范围为1(,1)2；（3）令()2=()|2|h x f x x x ++方程2()|2|0f x x x ++=在(1,2)-有两个不相等的实数根 等价于函数()h x 在区间(1,2)-上存在两个零点因为222(2)1,10(=()2221,? 02a x a x h x f x x x x ax a x -+-+-<<⎧++=⎨--+≤<⎩）且()h x 在0x =处图象不间断当2a =-时，23,?10()=243,?02x h x x x x -<<⎧⎨++≤<⎩无零点； 当2a ≠-时，由于()2(2)1h x a x a =-+-+在(1,0)-单调，∴在(1,0)-内()h x 至多只有一个零点，不妨设()h x 的两个零点为12,x x ，并且12x x <若()h x 有一个零点为0，则1a =，于是26,?10()22,02x x h x x x x --<<⎧=⎨-≤<⎩，零点为0或1，所以1a =满足题意若0不是函数()h x 零点，则函数()h x 在区间(1,2)-上存在两个零点有以下两种情形： ①若110x -<<，202x <<，则15(1)(0)0(1)(5)0919(0)(2)0(1)(95)0515a a h h a a a h h a a a ><-⎧-⋅<-+<⎧⎧⎪⇒⇒⇒<<⎨⎨⎨⋅<--<<<⎩⎩⎪⎩或.②若1202x x <<<，则248(1)01104 022111(0)09(2)05(1)(0)051a a a a a a a h a h h h a ⎧⎧∆=-->-⎪⎪<<⎪⎪<<⎪⎪<⇒⇒<<⎨⎨>⎪⎪<⎪⎪>⎪⎪->-<<⎩⎩． 综合①②得，实数a的取值范围是91,)5.【点睛】本小题主要考查根据函数的单调性求参数的取值范围，考查函数定义域问题的求解，考查方程的根的问题求解，考查分类讨论的数学思想方法，考查化归与转化的数学思想方法，考查运算求解能力，属于难题.。

2024-2025学年江苏省某中学高一（上）期末数学模拟试卷一、单选题：本题共8小题，每小题5分，共40分。

在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.已知角α终边经过点P(3,−4)，则sinα的值为( )A. 35B. −35C. 45D. −452.已知α，β是平行四边形的两个内角，则“α=β”是“sinα=sinβ”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件3.设f(x)={f(f(x+5)),x<102x−15,x≥10，则f(9)的值为( )A. 9B. 11C. 28D. 144.青少年视力是社会普遍关注的问题，视力情况可借助视力表测量．通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据，五分记录法的数据L和小数记录表的数据V的满足L=5+lgV.已知某同学视力的五分记录法的数据为4.9，则其视力的小数记录法的数据为( )(1010≈1.259)A. 1.5B. 1.2C. 0.8D. 0.65.函数f(x)=x2sinx的图像大致为( )A. B. C. D.6.已知函数f(x)=(2m−1)x m为幂函数，若函数g(x)=lnx+2f(x)−6，则y=g(x)的零点所在区间为( )A. (0,1)B. (1,2)C. (2,3)D. (3,4)7.中国的扇文化有着极其深厚的人文底蕴，折扇从明代开始流行，扇面书画、扇骨雕琢，深得文人雅士的喜爱(如图1).制作折扇的扇面时，先从一个圆面中剪下扇形OBD，再从扇形OBD中剪去扇形OAC(如图2).记圆面面积为S1，扇形OBD的面积为S2，把满足S2S1−S2=5−12且OAAB=5−12的扇面称为“完美扇面”，现有用半径为20cm 的圆面制作而成的“完美扇面”，则弧AC 的长为( )cm ．A. 20( 5+1)πB. 20(3− 5)πC. 20( 5−2)πD. 20(7−3 5)π8.定义：正割sec α=1cos α，余割csc α=1sin α.已知m 为正实数，且m ⋅csc 2x +tan 2x ≥15对任意的实数x(x ≠kπ+π2,k ∈Z)均成立，则m 的最小值为( )A. 1B. 4C. 8D. 9二、多选题：本题共4小题，共20分。

高一数学期末考试模拟测试卷
一、单选题（本大题共8小题，共40分.在每小题列出的选项中，选出符合题目的一项）
1. 有下列关系式：①
；②；③；④；⑤ ；⑥
{}{},,a b b a ={}{},,a b b a ⊆{}∅=∅{}0=∅∅{}0.其中不正确的是（ ）
{}
00∈A. ①③④ B. ②④⑤
C. ②⑤⑥
D. ③④
【答案】D 【解析】
【分析】根据集合相等的定义、子集的定义、空集的性质，结合元素与集合的关系进行判断即可. 【详解】对①：因为集合元素具有无序性，显然①正确；
对②：因为集合，故正确，即②正确；
{}{},,a b b a ={}{},,a b b a ⊆对③：空集是一个集合，而集合是以为元素的一个集合，因此，故③不正确； ∅{}∅∅{}∅≠∅对④：是一个集合，仅有一个元素0，但是空集不含任何元素，于是，故④不正确； {}0{}0≠∅对⑤：由④可知，非空，于是有 ，因此⑤正确； {}0∅{}0对⑥：显然成立，因此⑥正确． {}00∈综上，本题不正确的有③④， 故选：D
2. 已知函数则（ ） 2
23(0)
()1(0)x x f x x x -≥⎧=⎨+<⎩
[(1)]f f =A. B. 1
C. 2
D. 5
1-【答案】C 【解析】
【分析】求分段函数的函数值，将自变量代入相应的函数解析式可得结果.
【详解】，
223(0)
()1(0)x x f x x x -≥⎧=⎨+<⎩
(1)2131f ∴=⨯-=-
[]2(1)(1)(1)12f f f ∴=-=-+=故选：C
3. 下列说法正确的是（
）。

【典型题】高一数学上期末模拟试题(附答案)一、选择题1．设集合{}1|21x A x -=≥，{}3|log ,B y y x x A ==∈，则BA =（ ）A ．()0,1B ．[)0,1C ．(]0,1D ．[]0,12．已知二次函数()f x 的二次项系数为a ，且不等式()2f x x >-的解集为()1,3，若方程()60f x a +=，有两个相等的根，则实数a =（ ）A ．－15B ．1C ．1或－15D ．1-或－153．定义在R 上的偶函数()f x 满足：对任意的1x ，212[0,)()x x x ∈+∞≠，有2121()()0f x f x x x -<-，则（ ）．A ．(3)(2)(1)f f f <-<B ．(1)(2)(3)f f f <-<C ．(2)(1)(3)f f f -<<D ．(3)(1)(2)f f f <<-4．已知定义域R 的奇函数()f x 的图像关于直线1x =对称，且当01x ≤≤时，3()f x x =，则212f ⎛⎫= ⎪⎝⎭（ ） A ．278-B ．18-C ．18D ．2785．把函数()()2log 1f x x =+的图象向右平移一个单位，所得图象与函数()g x 的图象关于直线y x =对称；已知偶函数()h x 满足()()11h x h x -=--，当[]0,1x ∈时，()()1h x g x =-；若函数()()y k f x h x =⋅-有五个零点，则正数k 的取值范围是（ ） A ．()3log 2,1B ．[)3log 2,1C ．61log 2,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．61log 2,2⎛⎤ ⎥⎝⎦6．函数()f x 的反函数图像向右平移1个单位，得到函数图像C ，函数()g x 的图像与函数图像C 关于y x =成轴对称，那么()g x =（ ） A ．(1)f x + B ．(1)f x -C ．()1f x +D ．()1f x -7．函数y =的定义域是( ) A ．（-1，2]B ．[-1,2]C ．（-1 ，2）D ．[-1,2)8．若函数ya >0，a ≠1)的定义域和值域都是[0，1]，则log a 56＋log a 485＝( ) A ．1B ．2C ．3D ．49．下列函数中，既是偶函数，又是在区间(0,)+∞上单调递减的函数为（ ）A．1ln||yx=B．3y x=C．||2xy=D．cosy x=10．已知[]x表示不超过实数x的最大整数，()[]g x x=为取整函数，x是函数()2lnf x xx=-的零点，则()0g x等于（）A．1B．2C．3D．411．若函数()[)[]1,1,0{44,0,1xxxf xx⎛⎫∈-⎪=⎝⎭∈，则f(log43)＝()A．13B．14C．3D．412．已知()f x=22x x-+,若()3f a=,则()2f a等于A．5B．7C．9D．11二、填空题13．已知幂函数(2)my m x=-在(0,)+∞上是减函数，则m=__________．14．已知log loglog22a aax yx y+-=，则xy的值为_________________．15．已知函数()f x满足对任意的x∈R都有11222⎛⎫⎛⎫++-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x f x成立，则127...888f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭＝．16．已知偶函数()f x的图象过点()2,0P，且在区间[)0,+∞上单调递减，则不等式()0xf x>的解集为______．17．函数()f x与()g x的图象拼成如图所示的“Z”字形折线段ABOCD，不含(0,1)A､(1,1)B､(0,0)O､(1,1)C--､(0,1)D-五个点，若()f x的图象关于原点对称的图形即为()g x 的图象，则其中一个函数的解析式可以为__________.18．若函数()121xf x a =++是奇函数，则实数a 的值是_________. 19．若集合{}{}2|560|20A x x x B x ax a Z =-+≤=-=∈，，，且B A ⊆，则实数a =_____.20．已知函数()f x 为R 上的增函数，且对任意x ∈R 都有()34xf f x ⎡⎤-=⎣⎦，则()4f =______. 三、解答题21．已知函数()2()log 21xf x kx =+-为偶函数. （1）求实数k 的值； （2）若不等式1()2f x a x >-恒成立，求实数a 的取值范围； （3）若函数1()2()24f x xx h x m +=+⋅，[1,2]x ∈，是否存在实数m ，使得()h x 的最小值为2，若存在，请求出m 的值；若不存在，请说明理由.22．已知函数()f x =（1）判断函数()f x 在区间[0,)+∞上的单调性，并用定义证明；（2）函数2()()log 2g x f x x =+-在区间(1,2)内是否有零点？若有零点，用“二分法”求零点的近似值（精确到0.3）；若没有零点，说明理由.1.118≈， 1.225≈ 1.323≈，2log 1.250.322≈，2log 1.50.585≈，2log 1.750.807≈）23．泉州是全国休闲食品重要的生产基地,食品产业是其特色产业之一,其糖果产量占全国的20%.现拥有中国驰名商标17件及“全国食品工业强县”2个(晋江､惠安)等荣誉称号,涌现出达利､盼盼､友臣､金冠､雅客､安记､回头客等一大批龙头企业.已知泉州某食品厂需要定期购买食品配料,该厂每天需要食品配料200千克,配料的价格为1元/千克,每次购买配料需支付运费90元.设该厂每隔()*x x ∈N天购买一次配料.公司每次购买配料均需支付保管费用,其标准如下:6天以内(含6天),均按10元/天支付;超出6天,除支付前6天保管费用外,还需支付剩余配料保管费用,剩余配料按3(5)200x -元/千克一次性支付. (1)当8x =时,求该厂用于配料的保管费用P 元;(2)求该厂配料的总费用y (元)关于x 的函数关系式,根据平均每天支付的费用,请你给出合理建议,每隔多少天购买一次配料较好.附:80()f x x x=+在单调递减,在)+∞单调递增. 24．已知函数()224x x a f x =-+，()()log 0,1a g x x a a =>≠. （1）若函数()f x 在区间[]1,m -上不具有单调性，求实数m 的取值范围；（2）若()()11f g =，设()112t f x =，()2t g x =，当()0,1x ∈时，试比较1t ，2t 的大小. 25．药材人工种植技术具有养殖密度高、经济效益好的特点．研究表明：人工种植药材时，某种药材在一定的条件下，每株药材的年平均生长量(v 单位：千克)是每平方米种植株数x 的函数．当x 不超过4时，v 的值为2；当420x <≤时，v 是x 的一次函数，其中当x 为10时，v 的值为4；当x 为20时，v 的值为0．()1当020x <≤时，求函数v 关于x 的函数表达式；()2当每平方米种植株数x 为何值时，每平方米药材的年生长总量(单位：千克)取得最大值？并求出这个最大值．(年生长总量=年平均生长量⨯种植株数)26．某镇在政府“精准扶贫”的政策指引下，充分利用自身资源，大力发展养殖业，以增加收入.政府计划共投入72万元，全部用于甲、乙两个合作社，每个合作社至少要投入15万元，其中甲合作社养鱼，乙合作社养鸡，在对市场进行调研分析发现养鱼的收益M 、养鸡的收益N 与投入a（单位：万元）满足25,1536,49,3657,a M a ⎧⎪=⎨<⎪⎩1202N a =+.设甲合作社的投入为x （单位：万元），两个合作社的总收益为()f x （单位：万元）. （1）若两个合作社的投入相等，求总收益；（2）试问如何安排甲、乙两个合作社的投入，才能使总收益最大?【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．B 解析：B 【解析】 【分析】先化简集合A,B,再求BA 得解.【详解】由题得{}10|22{|1}x A x x x -=≥=≥，{}|0B y y =≥.所以{|01}BA x x =≤<.故选B 【点睛】本题主要考查集合的化简和补集运算，考查指数函数的单调性和对数函数的值域的求法，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.2．A解析：A【解析】 【分析】设()2f x ax bx c =++，可知1、3为方程()20f x x +=的两根，且0a <，利用韦达定理可将b 、c 用a 表示，再由方程()60f x a +=有两个相等的根，由0∆=求出实数a 的值. 【详解】由于不等式()2f x x >-的解集为()1,3，即关于x 的二次不等式()220ax b x c +++>的解集为()1,3，则0a <.由题意可知，1、3为关于x 的二次方程()220ax b x c +++=的两根，由韦达定理得2134b a +-=+=，133ca=⨯=，42b a ∴=--，3c a =， ()()2423f x ax a x a ∴=-++，由题意知，关于x 的二次方程()60f x a +=有两相等的根， 即关于x 的二次方程()24290ax a x a -++=有两相等的根，则()()()224236102220a a a a ∆=+-=+-=，0a <，解得15a =-，故选：A.【点睛】本题考查二次不等式、二次方程相关知识，考查二次不等式解集与方程之间的关系，解题的关键就是将问题中涉及的知识点进行等价处理，考查分析问题和解决问题的能力，属于中等题.3．A解析：A 【解析】由对任意x 1，x 2 ∈ [0，＋∞)(x 1≠x 2)，有()()1212f x f x x x -- <0，得f (x )在[0，＋∞)上单独递减，所以(3)(2)(2)(1)f f f f <=-<，选A.点睛：利用函数性质比较两个函数值或两个自变量的大小，首先根据函数的性质构造某个函数，然后根据函数的奇偶性转化为单调区间上函数值，最后根据单调性比较大小，要注意转化在定义域内进行4．B解析：B 【解析】 【分析】利用题意得到，()()f x f x -=-和2421D kx k =+，再利用换元法得到()()4f x f x =+，进而得到()f x 的周期，最后利用赋值法得到1322ff18=，331228f f ⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，最后利用周期性求解即可. 【详解】()f x 为定义域R 的奇函数，得到()()f x f x -=-①；又由()f x 的图像关于直线1x =对称，得到2421D kx k =+②； 在②式中，用1x -替代x 得到()()2f x f x -=，又由②得()()22f x f x -=--； 再利用①式，()()()213f x f x -=+-()()()134f x f x =--=-()4f x =--()()()24f x f x f x ∴=-=-③对③式，用4x +替代x 得到()()4f x f x =+，则()f x 是周期为4的周期函数；当01x ≤≤时，3()f x x =，得1128f ⎛⎫=⎪⎝⎭ 11122f f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭13122f f ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭18=，331228f f ⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 由于()f x 是周期为4的周期函数，331222f f ⎛⎫⎛⎫∴-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭21128f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭， 答案选B 【点睛】本题考查函数的奇偶性，单调性和周期性，以及考查函数的赋值求解问题，属于中档题5．C解析：C 【解析】分析：由题意分别确定函数f (x )的图象性质和函数h (x )图象的性质，然后数形结合得到关于k 的不等式组，求解不等式组即可求得最终结果.详解：曲线()()2log 1f x x =+右移一个单位，得()21log y f x x =-=， 所以g (x )=2x ，h (x -1)=h (-x -1)=h (x +1)，则函数h (x )的周期为2. 当x ∈[0,1]时，()21xh x =-，y =kf (x )-h (x )有五个零点，等价于函数y =kf (x )与函数y =h (x )的图象有五个公共点. 绘制函数图像如图所示，由图像知kf （3）<1且kf （5）>1，即：22log 41log 61k k <⎧⎨>⎩，求解不等式组可得：61log 22k <<. 即k 的取值范围是612,2log ⎛⎫ ⎪⎝⎭． 本题选择C 选项.点睛：本题主要考查函数图象的平移变换，函数的周期性，函数的奇偶性，数形结合解题等知识，意在考查学生的转化能力和计算求解能力.6．D解析：D 【解析】 【分析】首先设出()y g x =图象上任意一点的坐标为(,)x y ，求得其关于直线y x =的对称点为(,)y x ，根据图象变换，得到函数()f x 的图象上的点为(,1)x y +，之后应用点在函数图象上的条件，求得对应的函数解析式，得到结果. 【详解】设()y g x =图象上任意一点的坐标为(,)x y ， 则其关于直线y x =的对称点为(,)y x ， 再将点(,)y x 向左平移一个单位，得到(1,)y x +， 其关于直线y x =的对称点为(,1)x y +， 该点在函数()f x 的图象上，所以有1()y f x +=， 所以有()1y f x =-，即()()1g x f x =-， 故选：D. 【点睛】该题考查的是有关函数解析式的求解问题，涉及到的知识点有点关于直线的对称点的求法，两个会反函数的函数图象关于直线y x =对称，属于简单题目.7．A解析：A 【解析】 【分析】根据二次根式的性质求出函数的定义域即可． 【详解】由题意得：2010x x -≥⎧⎨+>⎩解得：﹣1＜x≤2，故函数的定义域是（﹣1，2]， 故选A ． 【点睛】本题考查了求函数的定义域问题，考查二次根式的性质，是一道基础题．常见的求定义域的类型有：对数，要求真数大于0即可；偶次根式，要求被开方数大于等于0；分式，要求分母不等于0，零次幂，要求底数不为0;多项式要求每一部分的定义域取交集.8．C解析：C 【解析】 【分析】先分析得到a ＞1，再求出a =2,再利用对数的运算求值得解. 【详解】由题意可得a －a x ≥0，a x ≤a ，定义域为[0，1]， 所以a >1，y [0，1]上单调递减，值域是[0，1]，所以f (0)1，f (1)＝0， 所以a ＝2，所log a56＋log a 485＝log 256＋log 2485＝log 28＝3. 故选C 【点睛】本题主要考查指数和对数的运算，考查函数的单调性的应用，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平，属于基础题.9．A解析：A 【解析】本题考察函数的单调性与奇偶性 由函数的奇偶性定义易得1ln||y x =，||2x y =，cos y x =是偶函数，3y x =是奇函数 cos y x =是周期为2π的周期函数，单调区间为[2,(21)]()k k k z ππ+∈0x >时，||2x y =变形为2x y =，由于2>1,所以在区间(0,)+∞上单调递增0x >时，1ln||y x =变形为1ln y x =，可看成1ln ,y t t x==的复合，易知ln (0)y t t =>为增函数，1(0)t x x=>为减函数，所以1ln ||y x =在区间(0,)+∞上单调递减的函数故选择A10．B【解析】 【分析】根据零点存在定理判断023x <<，从而可得结果. 【详解】 因为()2ln f x x x=-在定义域内递增， 且()2ln 210f =-<，()23ln 303f =->， 由零点存在性定理可得023x <<，根据[]x 表示不超过实数x 的最大整数可知()02g x =， 故选：B. 【点睛】本题主要考查零点存在定理的应用，属于简单题.应用零点存在定理解题时，要注意两点：（1）函数是否为单调函数；（2）函数是否连续.11．C解析：C 【解析】 【分析】根据自变量范围代入对应解析式，化简得结果. 【详解】f (log 43)＝log434=3,选C. 【点睛】本题考查分段函数求值，考查基本求解能力，属基础题.12．B解析：B 【解析】因为()f x =22x x -+,所以()f a =223a a -+=,则()2f a =2222a a -+=2(22)2a a -+-=7.选B.二、填空题 13．-3【解析】【分析】根据函数是幂函数可求出m 再根据函数是减函数知故可求出m 【详解】因为函数是幂函数所以解得或当时在上是增函数；当时在上是减函数所以【点睛】本题主要考查了幂函数的概念幂函数的增减性属于 解析：-3【解析】根据函数是幂函数可求出m,再根据函数是减函数知0m <，故可求出m. 【详解】 因为函数是幂函数所以||21m -=，解得3m =-或3m =. 当3m =时，3y x =在(0,)+∞上是增函数； 当3m =-时，y x =在(0,)+∞上是减函数， 所以3m =-. 【点睛】本题主要考查了幂函数的概念，幂函数的增减性，属于中档题.14．【解析】【分析】首先根据对数的运算性质化简可知：即解方程即可【详解】因为且所以即整理得：所以或因为所以所以故答案为：【点睛】本题主要考查对数的运算性质同时考查了学生的计算能力属于中档题解析：3+【解析】 【分析】首先根据对数的运算性质化简可知：2()2x y xy -=，即2()6()10x x y y -+=，解方程即可.【详解】 因为log log log 22a a ax yx y +-=，且x y >， 所以2log log ()2aa x y xy -=，即2()2x y xy -=. 整理得：2260x y xy +-=，2()6()10x xy y-+=.26432∆=-=，所以3x y =-3x y =+因为0x y >>，所以1xy >.所以3x y=+故答案为：3+【点睛】本题主要考查对数的运算性质，同时考查了学生的计算能力，属于中档题.15．7【解析】【分析】【详解】设则因为所以故答案为7解析：7 【解析】 【分析】 【详解】设， 则，因为11222⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x f x ， 所以，,故答案为7.16．【解析】【分析】根据函数奇偶性和单调性的性质作出的图象利用数形结合进行求解即可【详解】偶函数的图象过点且在区间上单调递减函数的图象过点且在区间上单调递增作出函数的图象大致如图：则不等式等价为或即或即 解析：()(),20,2-∞-⋃【解析】 【分析】根据函数奇偶性和单调性的性质作出()f x 的图象，利用数形结合进行求解即可． 【详解】偶函数()f x 的图象过点()2,0P ，且在区间[)0,+∞上单调递减，∴函数()f x 的图象过点()2,0-，且在区间(),0-∞上单调递增，作出函数()f x 的图象大致如图：则不等式()0xf x >等价为()00x f x >⎧>⎨⎩或()00x f x <⎧<⎨⎩，即02x <<或2x <-，即不等式的解集为()(),20,2-∞-⋃， 故答案为()(),20,2-∞-⋃【点睛】本题主要考查不等式的解集的计算，根据函数奇偶性和单调性的性质作出()f x 的图象是解决本题的关键．17．【解析】【分析】先根据图象可以得出f(x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个再在AB 或OB 中选取一个即可得出函数f(x)的解析式【详解】由图可知线段OC 与线段OB 是关于原点对称的线段CD 与线段BA 也是解析：()1x f x ⎧=⎨⎩1001x x -<<<< 【解析】 【分析】先根据图象可以得出f (x )的图象可以在OC 或CD 中选取一个，再在AB 或OB 中选取一个，即可得出函数f (x ) 的解析式. 【详解】由图可知，线段OC 与线段OB 是关于原点对称的，线段CD 与线段BA 也是关于原点对称的，根据题意，f (x) 与g (x) 的图象关于原点对称，所以f (x)的图象可以在OC 或CD 中选取一个，再在AB 或OB 中选取一个，比如其组合形式为: OC 和AB ， CD 和OB , 不妨取f (x )的图象为OC 和AB ，OC 的方程为: (10)y x x =-<<，AB 的方程为: 1(01)y x =<<， 所以,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩，故答案为：,10()1,01x x f x x -<<⎧=⎨<<⎩【点睛】本题主要考查了函数解析式的求法，涉及分段函数的表示和函数图象对称性的应用，属于中档题.18．【解析】【分析】由函数是奇函数得到即可求解得到答案【详解】由题意函数是奇函数所以解得当时函数满足所以故答案为：【点睛】本题主要考查了利用函数的奇偶性求解参数问题其中解答中熟记奇函数的性质是解答的关键解析：12-【解析】 【分析】由函数()f x 是奇函数，得到()010021f a =+=+，即可求解，得到答案. 【详解】由题意，函数()121x f x a =++是奇函数，所以()010021f a =+=+，解得12a =-，当12a =-时，函数()11212xf x =-+满足()()f x f x -=-， 所以12a =-. 故答案为：12-. 【点睛】本题主要考查了利用函数的奇偶性求解参数问题，其中解答中熟记奇函数的性质是解答的关键，着重考查了推理与运算能力，属于基础题.19．或【解析】【分析】先解二次不等式可得再由讨论参数两种情况再结合求解即可【详解】解：解不等式得即①当时满足②当时又则解得又则综上可得或故答案为：或【点睛】本题考查了二次不等式的解法空集的定义及集合的包解析：0或1 【解析】 【分析】先解二次不等式可得{}|23A x x =≤≤，再由B A ⊆，讨论参数0a =，0a ≠两种情况，再结合a Z ∈求解即可. 【详解】解：解不等式2560x x -+≤，得23x ≤≤，即{}|23A x x =≤≤， ①当0a =时，B φ=，满足B A ⊆， ②当0a ≠时，2B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭，又B A ⊆，则223a ≤≤，解得213a ≤≤，又a Z ∈，则1a =，综上可得0a =或1a =， 故答案为：0或1. 【点睛】本题考查了二次不等式的解法、空集的定义及集合的包含关系，重点考查了分类讨论的数学思想方法，属基础题.20．【解析】【分析】采用换元法结合函数的单调性计算出的解析式从而即可求解出的值【详解】令所以又因为所以又因为是上的增函数且所以所以所以故答案为：【点睛】本题考查用换元法求解函数的解析式并求值难度一般已知 解析：82【解析】 【分析】采用换元法结合函数的单调性计算出()f x 的解析式，从而即可求解出()4f 的值. 【详解】令()3xf x t -=，所以()3xf x t =+，又因为()4f t =，所以34t t +=，又因为34ty t =+-是R 上的增函数且1314+=，所以1t =， 所以()31xf x =+，所以()443182f =+=.故答案为：82. 【点睛】本题考查用换元法求解函数的解析式并求值，难度一般.已知()()f g x 的解析式，可考虑用换元的方法（令()g x t =）求解出()f x 的解析式.三、解答题21．（1）12k =（2）0a ≤（3）存在，316m =- 【解析】 【分析】（1）利用公式()()0f x f x --=，求实数k 的值； （2）由题意得()2log 21xa <+恒成立，求a 的取值范围；（3）()214xxh x m =++⋅，[1,2]x ∈，通过换元得21y mt t =++，[2,4]t ∈，讨论m 求函数的最小值，求实数m 的值. 【详解】（1）f x （）是偶函数()()0f x f x ∴--=，()()22log 21log 210x x kx kx -∴++-++=，22112log (21)0210212x x kx x k x x R k k -+∴==∴-=∈∴-=∴=+. （2）由题意得()2log 21xa <+恒成立，()2211log 2100x x a +>∴+>∴≤.（3）()214x xh x m =++⋅，[1,2]x ∈，令2x t =，则21y mt t =++，[2,4]t ∈，1°当0m =时，1y t =+的最小值为3，不合题意，舍去； 2°当0m >时，21y mt t =++开口向上，对称轴为102t m=-<， 21y mt t ∴=++在[2,4]上单调递增min 432y m ∴=+=，104m ∴=-<，故舍去；3°当0m <时，21y mt t =++开口向下，对称轴为102t m=->， 当132m -≤即16m ≤-时，y 在4t =时取得最小值， min 3165216y m m ∴=+=∴=-，符合题意； 当132m->即106m -<<时，y 在2t =时取得最小值，min 14324y m m ∴=+=∴=-，不合题意，故舍去；综上可知，316m =-. 【点睛】本题考查复合型指，对数函数的性质，求参数的取值范围，意在考查分类讨论的思想，转化与化归的思想，以及计算能力，本题的难点是第三问，讨论m ，首先讨论函数类型，和二次函数开口方向讨论，即分0m =，0m >，和0m <三种情况，再讨论对称轴和定义域的关系，求最小值.22．（1）见解析；（2）有，1.5 【解析】 【分析】（1）由条件利用函数的单调性的定义即可证得函数f （x ）在区间[)0,+∞上的单调性．（2）结合函数单调性，由零点存在性定理得出连续函数()g x 在区间()1,2上有且仅有一个零点，由二分法即可得出零点的近似值（精确到0.3）. 【详解】（1）函数()f x 在区间[)0,+∞上是增函数， 设[)12,0,x x ∈+∞，且12x x <， 则()()120f x f x -===<，所以()()12f x f x <，故函数()f x 在区间[)0,+∞上是增函数. （2）()2log 2g x x =-是增函数，又因为()21log1210g =-=-<，()22log 2210g =-=>， 所以连续函数()g x 在区间()1,2上有且仅有一个零点0x因为()21.5log 1.52 1.2250.58520.190g -≈+-=-<，所以()0 1.5,2x ∈又因为()21.75log 1.752 1.3230.80720.130g =-≈+-=->， 所以()0 1.5,1.75x ∈又1.75 1.50.250.3-=<，所以()g x 零点的近似值为1.5. 【点睛】本题考查了用定义证明函数单调性，零点存在性定理的应用，二分法求零点的近似值，属于中档题. 23．(1)78;(2)221090,063167240,6x x y x x x +≤≤⎧=⎨++>⎩,N x ∈,9天. 【解析】 【分析】（1）由题意得第6天后剩余配料为(86)200400-⨯=(千克),从而求得P ； （2）由题意得221090,063167240,6x x y x x x +≤≤⎧=⎨++>⎩其中N x ∈. 求出分段函数取得最小值时，对应的x 值，即可得答案. 【详解】(1)第6天后剩余配料为(86)200400-⨯=(千克),所以3(85)6040078200P ⨯-=+⨯=; (2)当6x ≤时,200109021090y x x x =++=+,当6x >时,23(5)2009060200(6)3167240200x y x x x x -=+++⋅⋅-=++, 所以221090,063167240,6x x y x x x +≤≤⎧=⎨++>⎩其中N x ∈. 设平均每天支付的费用为()f x 元, 当06x ≤≤时,2109090()210x f x x x+==+, ()f x 在[0,6]单调递减,所以min ()(6)225f x f ==;当6x >时,2316724080()3167x x f x x x x ++⎛⎫==++ ⎪⎝⎭,可知()f x 在单调递减,在)+∞单调递增,又89<<,(8)221f =,2(9)2203f =,所以min 2()(9)2203f x f == 综上所述,该厂9天购买一次配料才能使平均每天支付的费用最少. 【点睛】本题考查构建函数模型解决实际问题、函数的单调性和最值，考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想，考查逻辑推理能力和运算求解能力，求解时注意对勾函数图象的应用.24．（1）()1,+∞；（2）12t t > 【解析】 【分析】（1）根据二次函数的单调性得到答案.（2）计算得到2a =，再计算()2110x t ->=，22log 0t x =<，得到答案. 【详解】（1）函数()224x x a f x =-+的对称轴为1x =，函数()f x 在区间[]1,m -上不具有单调性，故1m ，即()1,m ∈+∞. （2）()()11f g =，即24log 10a a -+==，故2a =. 当()0,1x ∈时，()()212212110x x x t f x -+=-=>=；()22log 0t g x x ==<. 故12t t > 【点睛】本题考查了根据函数的单调性求参数，比较函数值大小，意在考查学生对于函数性质的综合应用.25．(1)2,0428,4205x v x x <≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩；(2) 10株时，最大值40千克【解析】 【分析】当420x <≤时，设v ax b =+，然后代入两组数值，解二元一次方程组可得参数a 、b 的值，即可得到函数v 关于x 的函数表达式；第()2题设药材每平方米的年生长总量为()f x 千克，然后列出()f x 表达式，再分段求出()f x 的最大值，综合两段的最大值可得最终结果．【详解】(1)由题意得，当04x <≤时，2v =； 当420x <≤时，设v ax b =+，由已知得200104a b a b +=⎧⎨+=⎩，解得258a b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩，所以285v x =-+，故函数2,0428,4205x v x x <≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩．(2)设药材每平方米的年生长总量为()f x 千克，依题意及()1可得()22,0428,4205x x f x x x x <≤⎧⎪=⎨-+<≤⎪⎩，当04x <≤时，()f x 为增函数，故()()4428max f x f ==⨯=； 当420x <≤时，()()222222820(10)40555f x x x x x x =-+=--=--+，此时()()1040max f x f ==．综上所述，可知当每平方米种植10株时，药材的年生长总量取得最大值40千克． 【点睛】本题主要考查应用函数解决实际问题的能力，考查了理解能力，以及实际问题转化为数学问题的能力，本题属中档题．26．（1）87万元；（2）甲合作社投入16万元，乙合作社投入56万元 【解析】 【分析】（1）先求出36x =，再求总收益；（2）（2）设甲合作社投入x 万元(1557)x ≤≤，乙合作社投入72x -万元，再对x 分类讨论利用函数求出如何安排甲、乙两个合作社的投入，才能使总收益最大. 【详解】（1）两个合作社的投入相等，则36x =，1(36)253620872f =++⨯+=（万元）（2）设甲合作社投入x 万元(1557)x ≤≤，乙合作社投入72x -万元.当1536x ≤≤时，11()25(72)208122f x x x =+-+=-+，令t =6t ≤≤，则总收益2211()481(4)8922g t t t t =-++=--+，当4t =即16x =时，总收益取最大值为89； 当3657x <≤时，11()49(72)2010522f x x x =+-+=-+， ()f x 在(36,57]上单调递减，所以()(36)87f x f <=.因为8987>，所以在甲合作社投入16万元，乙合作社投入56万元时，总收益最大，最大总收益为89万元. 【点睛】本题主要考查函数的应用和最值的求法，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和应用能力.。