2021-2022学年福建省泉州市晋江市第一中学高一上学期期中质量检测数学试题一、单选题1.设集合{1,2,3},{2,3,4}A B ==,则A B ⋃=A .{}123,4,, B .{}123,, C .{}234,, D .{}134,, 【答案】A【详解】由题意{1,2,3,4}A B ⋃=,故选A.点睛:集合的基本运算的关注点:(1)看元素组成.集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提.(2)有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于解决.(3)注意数形结合思想的应用,常用的数形结合形式有数轴、坐标系和Venn 图.2.已知命题2:R,210p x x x ∀∈-+≥,则p ⌝为( ) A .2R,210x x x ∃∈-+≥ B .2R,210x x x ∃∈-+< C .2R,210x x x ∀∈-+< D .2R,210x x x ∀∈-+≤ 【答案】B【分析】根据全称命题的否定为特称命题,可选出答案.【详解】由题意可知,命题2:R,210p x x x ∀∈-+≥的否定为:2,210x R x x ∃∈-+<, 故选:B.3.函数1()2x f x a -=+(0a >且1a ≠)的图像必经过定点是( ) A .()1,2 B .()1,3C .()0,2D .()0,1【答案】B【分析】利用01a =,求解指数型函数图像过的定点. 【详解】10x -=时,有1x =,则0(1)2123f a =+=+=,∴函数1()2x f x a -=+(0a >且1a ≠)的图像必经过定点是()1,3. 故选:B4.下列函数中,既是偶函数又在区间(,0)-∞上单调递增的是( ) A .2yxB .y x =C .ln y x =D .e x y -=【答案】A【分析】判断单调性和奇偶性得到A 正确,根据单调性排除BD ,根据奇偶性排除C ,得到答案. 【详解】对选项A :函数定义域为()(),00,∞-+∞,()2y f x x -==,2fx x f x ,函数为偶函数,当0x <时,函数单调递增,满足;对选项B :当0x <时,y x =-,函数单调递减,排除;对选项C :ln y x =的定义域为()0,∞+,是非奇非偶函数,排除; 对选项D :当0x <时,e x y -=单调递减,排除. 故选:A.5.已知函数()2log 030x x x f x x >⎧=⎨≤⎩,,,则14f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值是( ) A .9- B .9C .19-D .19【答案】D【分析】根据题意,直接计算即可得答案. 【详解】解:由题知,211log 244f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,()2112349f f f -⎛⎫⎛⎫=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:D6.设3log 2a =,5log 2b =,2log πc =,则( ) A .a c b >> B .b c a >> C .c b a >> D .c a b >>【答案】D【详解】因为321log 2log 3a ==,521log 2log 5b ==,而22log 3log 21c =>=,2log 51>, 所以01a <<,01b <<, 又22log 5log 31>>, 所以2211log 5log 3<,即01b a <<<, 所以有c a b >>. 故选D .7.函数()()2ln 23f x x x =--的单调递增区间是( )A .().1-∞-B .(),1∞-C .()1,+∞D .()3,+∞【答案】D【解析】先由2230x x -->求出函数的定义域,再利用复合函数的单调性即可求解. 【详解】由2230x x -->可得()()310x x -+>,解得:3x >或1x <-,所以函数()()2ln 23f x x x =--的定义域为()(),13,-∞-+∞,因为()()2ln 23f x x x =--是由ln y t =和223t x x =--复合而成,因为ln y t =在定义域内单调递增,223t x x =--对称轴为1x =,开口向上,所以223t x x =--在(),1-∞-单调递减,在()3,+∞单调递增, 根据复合函数同增异减可得:()()2ln 23f x x x =--在(),1-∞-单调递减,在()3,+∞单调递增,所以函数()()2ln 23f x x x =--的单调递增区间是()3,+∞,故选:D【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是先计算函数的定义域,外层函数单调递增,只需求二次函数在定义域内的增区间即可.8.定义:区间[]()x x x x <1212,的长度为21x x -,已知函数2x y =的定义域为[]a b ,,值域为[]12,,记区间[]a b ,的最大长度为m ,最小长度为.n 则方程()ln m x n -+=20的实根个数( )A .1B .2C .0D .3【答案】B【分析】作出函数2xy =的图象,从而结合图象可得m ,n 的值;进而方程()ln m x n -+=20的根的个数转化为函数y m =与()ln y x n =+的图象交点的个数,分别作出函数的图象即可求解.【详解】由题意可知,作函数2xy =的图象,如图所示函数2xy =的定义域为[]a b ,,值域为[]12,, 可知区间[]a b ,的最大长度为2m =,最小长度为1n =,所以()ln m x n -+=20,即()ln x +=14方程()ln x -+=2210的根的个数转化为函数4y =与()ln y x =+1的图象交点的个数作函数4y =与()ln y x =+1的图象,如图所示由图可知,函数4y =与()ln y x =+1的图象有2个交点,所以方程()ln m x n -+=20的实根个数为2.故选:B .二、多选题9.下列说法正确的是( )A .命题“x ∀∈R ,21x >-”的否定是“x ∃∈R ,21x <-”B .命题“(3,)x ∃∈-+∞,29x ≤”的否定是“(3,)x ∀∈-+∞,29x >”C .“22x y >”是“x y >”的必要而不充分条件D .“0m <”是“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”的充要条件 【答案】BD【解析】A.根据全称命题的否定的书写规则来判断;B. 根据特称命题的否定的书写规则来判断;C.根据充分性和必要性的概念判断;D. 根据充分性和必要性的概念判断. 【详解】解:A.命题“x ∀∈R ,21x >-”的否定是“x ∃∈R ,21x ≤-”,故错误; B.命题“(3,)x ∃∈-+∞,29x ≤”的否定是“(3,)x ∀∈-+∞,29x >”,正确;C.22x y x y >⇔>,x y >不能推出x y >,x y >也不能推出x y >,所以“22x y >”是“x y >”的既不充分也不必要条件,故错误;D.关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根44000m m m ->⎧⇔⇔<⎨<⎩,所以“0m <”是“关于x 的方程220x x m -+=有一正一负根”的充要条件,正确,故选:BD.【点睛】本题考查全称命题,特称命题否定的写法,以及充分性,必要性的判断,是基础题. 10.下列各组函数表示的是同一个函数的是( )A .()f x x =与()g x =B .()f x =()g x x =C .2()lg f x x =与()2lg g x x =D .()xf x x=与0()g x x =【答案】AD【分析】根据两个函数定义域相同,对应关系也相同,判断它们是同一个函数即可得出结果.【详解】对于A 选项,()f x x =,定义域为R ,()||g x x ==,定义域为R ,两函数定义域相同, 对应关系相同,是同一个函数,所以A 选项正确;对于B 选项,()f x ==-(,0]-∞,()g x x =(,0]-∞, 两函数对应关系不同,不是同一个函数,所以B 选项错误;对于C 选项,2()lg f x x =,定义域(,0)(0,)-∞+∞,()2lg g x x =,定义域为(0,)+∞, 两函数定义域不同,不是同一个函数,所以C 选项错误;对于D 选项,()1xf x x==,定义域(,0)(0,)-∞+∞,0()1g x x ==,定义域(,0)(0,)-∞+∞, 两函数定义域相同,对应关系相同,是同一个函数,所以D 选项正确, 故选:AD11.若0m n >>,则下列结论一定成立( )A .1155m n⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .lg()0m n ->C .1m n -π>D .11m mn n+>+ 【答案】AC【分析】利用指数函数单调性可以判定A 和C 选项,对数函数性质可判定B 选项, D 选项可代入特殊值法判断.【详解】若0m n >>,则0m n ->,根据指数函数单调性性质,直接得1155m n⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,01m n ππ->=,所以A 和C 选项正确,由对数函数性质,当01m n <-<时, lg()0m n -<,当1m n ->时,lg()0m n ->,所以B 选项错误,取特殊值3m =,12n =,1813m n +=+, 6mn =,所以11m m n n+<+,即D 选项错误, 故选:AC12.—般地,若函数()f x 的定义域为[],a b ,值域为[],ka kb ,则称[],a b 为()f x 的“k 倍跟随区间”;特别地,若函数()f x 的定义域为[],a b ,值域也为[],a b ,则称[],a b 为()f x 的“跟随区间”.下列结论正确的是A .若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,则3b =B .函数()32f x x=-不存在跟随区间C .若函数()f x m =,则1,04m ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦D .二次函数()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间”【答案】BCD【解析】根据“k 倍跟随区间”的定义,分析函数在区间内的最值与取值范围逐个判断即可.【详解】对A, 若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,因为()222f x x x =-+在区间[]1,b 为增函数,故其值域为21,22b b ⎡⎤-+⎣⎦,根据题意有222b b b -+=,解得1b =或2b =,因为1b >故2b =.故A 错误.对B,由题,因为函数()32f x x =-在区间(),0∞-与()0,+∞上均为增函数,故若()32f x x=-存在跟随区间[],a b则有3232aabb⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,即,a b为32xx-=的两根.即2230x x-+=,无解.故不存在.故B正确.对C, 若函数()f x m=[],a b,因为()f x m=,故由跟随区间的定义可知b ma ba m⎧=⎪-=⎨=⎪⎩a b<即()()()11a b a b a b-=+-+=-,因为a b<,1=.易得01≤<.所以(1a m m==-,令t=20t t m--=,同理t=20t t m--=,即20t t m--=在区间[]0,1上有两根不相等的实数根.故140mm+>⎧⎨-≥⎩,解得1,04m⎛⎤∈- ⎥⎝⎦,故C正确.对D,若()212f x x x=-+存在“3倍跟随区间”,则可设定义域为[],a b,值域为[]3,3a b.当1a b<≤时,易得()212f x x x=-+在区间上单调递增,此时易得,a b为方程2132x x x-+=的两根,求解得0x=或4x=-.故存在定义域[]4,0-,使得值域为[]12,0-.故D正确.故选:BCD【点睛】本题主要考查了函数新定义的问题,需要根据题意结合函数的性质分析函数的单调性与取最大值时的自变量值,并根据函数的解析式列式求解.属于难题.三、填空题13.已知方程2410x x-+=的两根为12,x x,则2212x x+=_______.【答案】14【分析】根据韦达定理,得到1212,x x x x+⋅,将数值代入到()2212121222x x x x x x++⋅=-中即可求得.【详解】解:由题知2410x x-+=的两根为12,x x,由韦达定理可知:121241x xx x+=⎧⎨⋅=⎩,()2221212122x x x x x x ∴+=+-⋅162=-14=.故答案为:1414.函数()()ln 2f x x =-________. 【答案】{}12x x -≤<【解析】根据对数的真数大于零,偶次根式被开方数非负可得出关于x 的不等式组,即可解得函数()y f x =的定义域.【详解】由题意可得2010x x ->⎧⎨+≥⎩,解得12x -≤<.因此,函数()y f x =的定义域为{}12x x -≤<. 故答案为:{}12x x -≤<.【点睛】本题考查函数定义域的求解,一般要根据求函数定义域的基本原则建立不等式组求解,考查计算能力,属于基础题. 15.设函数()21221xx f x e x--=++,若()()24f ax f x ≥+恒成立,则实数a 的取值范围是_______. 【答案】[]4,4-【解析】首先判断函数的奇偶性和单调性,根据函数性质,不等式等价于()()()()2244f ax f x f ax f x ≥+⇒≥+,再根据函数的单调性得24ax x ≤+,再利用参变分离的方法,转化为函数的最值,求a 的取值范围.【详解】由函数的解析式可知函数的定义域为R ,且满足()()f x f x -=,所以函数是偶函数,当0x >时,()()22112224222x x x x f x e e x x ---++-=+=+++, ()12412x f x e x -∴=+-+ ()0x >, 1x y e -=是单调递减函数,()24102y x x =->+也是减函数, 所以函数()12412xf x e x-=+-+ ()0x >是单调递减函数 ()()()()2244f ax f x f ax f x ≥+⇒≥+,即24ax x ≤+,当0x =时,不等式成立,当0x ≠时,244x a x x x +≤=+,即min4a x x ⎛⎫≤+ ⎪ ⎪⎝⎭, 4424x x x x+≥⋅=,当2x =±时,等号成立, 即444a a ≤⇔-≤≤, 综上可知a 的取值范围是[]4,4-. 故答案为:[]4,4-【点睛】本题考查指数函数,函数的奇偶性和函数的单调性,解抽象不等式,属于中档题型. 方法点睛:本题涉及利用函数的奇偶性和单调性,解抽象不等式,一般包含以下方法: 1.奇函数和单调性解抽象不等式,首先确定函数的给定区间上的单调性,将不等式转化为()()12f x f x <的形式,再根据单调性去掉“f ”,再解不等式;2.偶函数和单调性解抽象不等式,首先确定函数在()0,∞+的单调性,根据()()()f x f x f x -==,将不等式转化为()()12f x f x <的形式,再根据单调性去掉“f ”,解不等式.四、双空题16.图①是某公交车线路的收支差额(票价总收入减去运营成本)与乘客量x 的函数图象.目前这条线路亏损,为了扭亏,有关部门提出了两种扭亏为赢的建议,如图②和图③,根据图象分别说明这两种建议,图②的建议是______;图③的建议是_____.【答案】 增加票价,运营成本不变 票价不变,降低运营成本【解析】由图①可以看出,直线的斜率的实际意义是票价,在y 轴上的截距的相反数表示运营成本,根据图②③中的斜率截距变化即可得出.【详解】由图①可以看出,直线的斜率的实际意义是票价,在y 轴上的截距的相反数表示运营成本, 图②中,直线的斜率增加,在y 轴上的截距不变,即表示增加票价,运营成本不变,图③中,直线斜率不变,直线的截距增加,即表示票价不变,降低运营成本. 故答案为:增加票价,运营成本不变;票价不变,降低运营成本.五、解答题17.计算下列各式的值.21513236231.538a a a-⎛⎫⋅÷+⨯ ⎪⎝⎭;(2)421lg log8log3log100++⋅【答案】(1)π(2)0【分析】(1)根据根式的定义与分数指数幂的运算法则计算.(2)根据对数的运算法则、换底公式计算.【详解】(1)原式223115323633222aπ-+-⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-++⨯⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦22332122ππ-⎛⎫⎛⎫=-++⨯=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(2)原式()2323221lg10log2log3log22-⎛⎫⎪⎝=+⋅⎭+223312lg10log2log3log222⎛⎫=-++⋅ ⎪⎝⎭312022=-++=18.已知0,0x y>>,且141x y+=.(1)求x y+的最小值;(2)若26xy m m>+恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)9(2)()8,2-【分析】(1)根据系数“1”的妙用,结合基本不等式即可得到结果;(2)根据题意结合基本不等式可得16xy≥,然后求解关于m的不等式,即可得到结果. 【详解】(1)因为0,0x y>>,所以()144559x yx y x yx y y x⎛⎫+=++=++≥+⎪⎝⎭当且仅当4x y y x=,即3,6x y ==时取等号, 所以x y +的最小值为9(2)因为0,0x y >>,所以141x y =+≥, 所以16xy ≥,当且仅当2,8x y ==时等号成立,因为26xy m m >+恒成立,所以2166m m >+,解得82m -<<所以实数m 的取值范围为()8,2-19.已知幂函数()93m f x x -=()*m N ∈的图像关于原点对称,且在R 上函数值随x 的增大而增大.(1)求()f x 的解析式;(2)求满足()()1340f a f a ++-<的a 的取值范围.【答案】(1)()3f x x =;(2)3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ 【分析】(1)根据幂函数()f x 图像关于原点对称和在R 上递增,求得m 的值.(2)利用幂函数()f x 的奇偶性和单调性列不等式,解不等式求得a 的取值范围.【详解】(1)由题可知,函数在R 上单调递增,∴930m ->,解得3m <.又*m N ∈,∴1,2m =.又函数图像关于原点对称,∴93m -为奇数,故2m =.∴()3f x x =.(2)∵()()1340f a f a ++-<,∴()()134f a f a +<--.∵()f x 为奇函数,∴()()143f a f a +<-.又函数在R 上单调递增,∴143a a +<-.∴34a <. ∴a 的取值范围是3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】本小题主要考查幂函数解析式的求法,考查幂函数的单调性和奇偶性,属于基础题. 20.已知()f x 是二次函数,()0f x >的解集是{35}x x -<<且()015f =.(1)求函数()f x 的解析式;(2)当[1,4]x ∈-时,函数()f x 的最值;(3)令()()()12g x m x f x =--.若函数()g x 在区间[]0,2上不是单调函数,求实数m 的取值范围.【答案】(1)()2215f x x x =-++;(2)()f x 的最大值为16,最小值为7;(3)13,22⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【分析】(1)由()015f c ==,再转化()0f x >的解集是{35}x x -<<为3,5-是对应方程的两个根,结合韦达定理,可得12a b =-⎧⎨=⎩,即得解; (2)()2215f x x x =-++为开口向下的二次函数,对称轴为1x =,根据二次函数性质即得解;(3)转化为()()22115g x x m x =-+-的对称轴在给定区间的开区间内,即21022m +<<,求解即可 【详解】(1)设()()20f x ax bx c a =++≠.∵()015f =∴15c =又()0f x >的解集是{35}x x -<<∴3,5-是方程2150ax bx ++=的两个根 ∴351535b a c a a ⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯==⎪⎩,解得12a b =-⎧⎨=⎩ ∴()2215f x x x =-++.(2)由于()2215f x x x =-++为开口向下的二次函数,对称轴为1x =根据二次函数性质,当[1,4]x ∈-当1x =时,取得最大值,即max ()(1)16f x f ==,由于4比1-离对称轴远,故当4x =时,取得最小值,即min ()(4)7f x f ==(3)∵()()()12g x m x f x =--∴()()22115g x x m x =-+-.∵函数()g x 在区间[]0,2上不是单调函数 ∴21022m +<<,解之得:1322m -<<. ∴实数m 的取值范围是13,22⎛⎫- ⎪⎝⎭ 21.地铁给市民出行带来很多便利.已知某条线路通车后,地铁的发车时间间隔t (单位:分钟)满足220t ≤≤,N t ∈.经测算,地铁载客量与发车时间间隔t 相关,当1020t ≤≤时地铁为满载状态,载客量为1200人,当210t ≤<时,载客量会减少,减少的人数与(10)t -的平方成正比,且发车时间间隔为2分钟时的载客量为560人,记地铁载客量为()p t .(1)求()p t 的表达式,并求当发车时间间隔为6分钟时,地铁的载客量(2)若该线路每分钟的净收益为6()3360360p t Q t-=-(元),问当发车时间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大? 【答案】(1)210200200,210(),10401200,1020t t t p t t ⎧-++<=⎨⎩, (2)当发车时间间隔为6t =分钟时,该线路每分钟的净收益最大,最大为120元.【分析】(1)由题意知21200(10),210()1200,1020k t t p t t ⎧--<=⎨⎩,t N ∈,(k 为常数),再由p (2)560=求得k ,则()p t 可求,进一步求得p (6)得答案;(2)由6()3360360p t Q t -=-,可得2120010(10)5606[60],2103840360,1020t t t Q t t⎧----<⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩,分段求最值得答案. 【详解】(1)由题意知21200(10),210()1200,1020k t t p t t ⎧--<=⎨⎩,t N ∈,(k 为常数), p (2)21200(102)560k =--=,10k ∴=,22120010(10),21010200200,210()1200,10201200,1020t t t t t p t t t ⎧⎧--<-++<∴==⎨⎨⎩⎩, p ∴(6)2120010(106)1040=--=;(2)由6()3360360p t Q t-=-,可得 2120010(10)5606[60],2103840360,1020t t t Q t t⎧----<⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩, 当210t <时,366[14010()]6(1401012)120Q t t=-+-⨯=, 当且仅当6t =时等号成立;当1020t 时,7200336036038436024Q t -=--=,当10t =时等号成立, ∴当发车时间间隔为6t =分钟时,该线路每分钟的净收益最大,最大为120元.答:当发车时间间隔为6t =分钟时,该线路每分钟的净收益最大,最大为120元.【点睛】方法点睛:在用基本不等式求最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.①一正:关系式中,各项均为正数;②二定:关系式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变量的各项均相等,取得最值.22.已知函数()()1e ,ln 1x f x g x x -==+.(1)判断函数()()()ln F x f x g x ⎡⎤⎦+⎣=在其定义域上的单调性(不需要证明)﹔ (2)对任意的1,e a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭,都有()()f b a g a b =,若存在a 的两个取值()1212,a a a a ≠,使得2(b c c -=为常数),求12a a ⋅的值.【答案】(1)()F x 在()0,∞+上单调递增(2)212e a a =【分析】(1)求出函数式,然后根据单调性的性质判断;(2)已知等式交叉相乘后取对数变形利用(1)中函数的单调性得出ln 1b a =+,代入2b c -=,利用12,a a 是此方程的两个解,得出培训五日关系,完成证明.【详解】(1)由已知()1ln 1ln F x x x x x =-++=+,由于y x =和ln y x =在(0,)+∞上都是增函数, 因此()F x 在定义域内是增函数;(2)由()()f b a g a b=,即ln 10a +>,化简为()1e ln 1b b a a -=+. 因为1,a e ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭,所以ln 10a +>,又由题可知0a >,所以0b >. 所以两边取对数得()()1ln e ln ln 1b b a a -=+⎡⎤⎣⎦,即()1ln lne ln ln ln 1b b a a -+=++, 即()ln 1ln ln ln 1b b a a +-=++,即()()ln ln 1ln ln 1b b a a +=+++,即()()ln 1F b F a =+,由(1)知()ln F x x x =+为()0,∞+上的增函数,所以ln 1b a =+. 又因为2ln 1b a c -=-=,即存在()1212,a a a a ≠使ln 1a c -=成立,不妨设12a a <,即12ln 1ln 1a a c -=-=,即12ln 1ln 1a a -+=-,即12ln 2a a =,所以212e a a =.。