2023-2024学年成都七中高一数学上学期期中考试卷(试卷满分150分.考试用时120分钟)2023.11一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.集合{}Z 03A x x =∈<<的一个子集是()A .{}0,1B .{}02x x <<C .{}03x x <<D .∅2.若()(){}230A x x x =+-<,{}2B x x =>,则A B = ()A .{}23x x <<B .{}2x x >-C .{}23x x -<<D .∅3.一枚炮弹发射后,经过26s 落到地面击中目标.炮弹的射高为845m ,且炮弹距地面的高度h (单位:m )与时间t (单位:s )的关系为21305h t t =-.该函数定义域为()A .()0,∞+B .(]0,845C .[]0,26D .[]0,8454.函数()221f x x =-([]2,6x ∈)的最大值为()A .2B .23C .25D .2355.幂函数()y f x =的图象过点14,2⎛⎫⎪⎝⎭,则此函数的解析式为()A .()12f x x-=(0x >)B .()18f x x =C .()72f x x =-D .()2132f x x =6.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x ≥时,()()2f x x x =+,则函数()f x 的单调递增区间是()A .(),1-∞和()1,-+∞B .(),-∞+∞C .(),1-∞-和()1,+∞D .()1,-+∞7.已知函数()2328f x kx kx =++,对一切实数x ,函数()f x 的值恒为正,则实数k 的取值范围是()A .()0,3B .(]0,3C .[]0,3D .[)0,38.实数a ,b 满足3ab a b =++,则以下结论错误的是()A .a b +取值范围是][(),26,∞∞--⋃+B .ab 取值范围是][(),19,-∞+∞C .2+a b 取值范围是[(),32342,-∞-++∞D .()1a b-取值范围是R二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.以下运算结果等于2的是()A ()2π4-B .202320232C .332--D ()22-10.对于任意实数a ,b ,c ,d ,下列四个命题中为假命题的是()A .若a b >,0c ≠,则ac bc>B .若22ac bc >,则a b>C .若0a b <<,则22a ab b >>D .若0a b >>,cd >,则ac bd>11.设集合()(){}20,R A x x x a a =-+=∈,6N 21B x x ⎧⎫=∈≥⎨⎬-⎩⎭,则A B ⋃的元素个数可以是()A .3个B .4个C .5个D .6个12.若(){}2max 23,32g x x x =--,(){}2max 23,32h x x x =+-,()()(){}min ,f x g x h x =,其中{}max ,,x y z 表示x ,y ,z 中的最大者,{}min ,,x y z 表示x ,y ,z 中的最小者,下列说法正确的是()A .函数()f x 为偶函数B .当[]1,3x ∈时,有()f x x≤C .不等式()1f f x ⎡⎤≤⎣⎦的解集为221,,122⎡⎡⎤--⎢⎢⎥⎣⎦⎣⎦ D .当[][]3,22,3x ∈--⋃时,有()()f f x f x ⎡⎤≤⎣⎦三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡上.13.已知函数()3,14,1x x f x x x +≤⎧⎪=⎨>⎪⎩,若()2f a =,则=a .14.若0ab >,则42b a b a b -+的最小值为.15.若3x a +<成立的一个充分不必要条件是23x <<,则实数a 的取值范围为.16.若函数()y f x =在区间[],a b 上同时满足:①()f x 在区间[],a b 上是单调函数,②当[],x a b ∈时,函数()f x 的值域为[],a b ,则称区间[],a b 为函数()f x 的“保值”区间,若函数()212f x x x m =-+存在“保值”区间,则实数m 的取值范围.四、解答题:本题共6小题,17题10分,18-22题每题12分,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知集合{}7A x a x =≤<(a ∈R ),{}210B x x =<<.(1)若3a =,求A B ⋃和()B A ⋂R ð;(2)若A B ⊆,求a 的取值范围.18.已知函数()3f x x x =-+(0x >).(1)解不等式()2f x <;(2)判断函数在()0,∞+上的单调性,并用定义法证明.19.在经济学中,函数()f x 的边际函数()Mf x 定义为()()()1Mf x f x f x =+-,某公司每月最多生产10台光刻机的某种设备,生产x 台(1x ≥,*N x ∈)这种设备的收入函数为()221640R x x x =++(单位千万元),其成本函数为()4010C x x x =+(单位千万元).(以下问题请注意定义域)(1)求收入函数()R x 的最小值;(2)求成本函数()C x 的边际函数()MC x 的最大值;(3)求生产x 台光刻机的这种设备的的利润()z x 的最小值.20.已知函数()21ax f x x bx =++为定义在R 上的奇函数,且()112f =.(1)求()f x 的解析式;(2)设()()g x f x =,(ⅰ)画出函数()g x 的大致图像,并求当()25g x =时x 的值;(ⅱ)若()()12g m g +<-,求m 的取值范围.21.已知函数()231f x x =-+.(1)求证:()()121222f x f x x x f ++⎛⎫≥⎪⎝⎭;(2)若函数()y h x =,满足()()22h a x h x b-+=,则函数()h x 的图象关于点(),M a b 对称.设函数()()31g x f x x =+-,(ⅰ)求()g x 图象的对称中心(),a b ;(ⅱ)求1234045S 2023202320232023g g g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值.22.已知幂函数()()22233mf x m m x -=-+⋅在R 上单调递增.(1)求()f x 的函数解析式;(2)设()()()()231g x kf x k f x =+-+,若()g x 的零点至少有一个在原点右侧,求实数k 的取值范围;(3)若()()213h x f x =-,()()213h x h x =-,()()323h x h x =-,若()()31h x h x =,求满足条件的x 的取值范围.1.D【分析】先化简集合A ,结合选项可得答案.【详解】因为{}{}Z 031,2A x x =∈<<=,所以A 的子集有∅,{}{}{}1,2,1,2;故选:D.2.A【分析】利用一元二次不等式的解法化简集合A ,然后利用交集运算求解即可.【详解】因为()(){}{}23023A x x x x x =+-<=-<<,又{}2B x x =>,所以A B ={}23x x <<.故选:A 3.C【分析】根据实际意义分析即可.【详解】由题意可知,炮弹发射后共飞行了26s ,所以026t ≤≤,即函数21305h t t =-的定义域为[]0,26.故选:C 4.B【分析】根据函数的单调性求解函数的最值即可.【详解】因为函数21y x =-在[]2,6上单调递增,所以根据单调性的性质知:函数()221f x x =-在[]2,6上单调递减,所以当2x =时,函数()221f x x =-取到最大值为()2222213f ==-.故答案为:B 5.A【分析】设出幂函数解析式,将点的坐标代入即可求解.【详解】设幂函数()af x x =,将点14,2⎛⎫ ⎪⎝⎭代入a y x =得142a =,所以12a =-.所以幂函数的解析式为()12f x x-=,要使函数()12f x x-=有意义,则0x >,故函数的解析式为()12f x x-=(0x >).故选:A.6.B【分析】根据函数解析式判断出()f x 在[)0.+∞上单调递增,且()00f =,再由函数奇偶性即可判断函数在定义域R 内的单调性.【详解】因为0x ≥时,()()()2211f x x x x =+=+-,所以()f x 在[)0.+∞上单调递增,且()00f =,又函数()f x 是定义域为R 的奇函数,所以()f x 在(),0∞-上单调递增,所以数()f x 在(),-∞+∞上都是单调递增.故选:B 7.D【详解】由题意可得对任意的x ∈R ,23208kx kx ++>恒成立,当0k =时,308>恒成立,符合题意;当0k ≠时,则有2Δ30k k k >⎧⎨=-<⎩,解得03k <<,综上可得,实数k 的取值范围是0k ≤<3.故选:D【分析】由题意可得对任意的x ∈R ,23208kx kx ++>恒成立,当0k =时显然成立,当0k ≠时,则根据二次函数的图象与性质,列不等式求解即可.8.D【分析】利用条件得出411b a =+-,结合选项逐个求解可得答案.【详解】由()()114a b --=,得411b a =+-(1a ≠),对于A ,()4411211a b a a a a +=++=-++--,当10a ->时,()41224261a a -++≥=-,当且仅当3a =时取到等号;当10a -<时,由4141a a -+≥-得()4124221a a -++≤-+=--,当且仅当1a =-时取到等号;所以a b +取值范围是][(),26,∞∞--⋃+,A 正确.对于B ,3ab a b =++,由A 可得ab 取值范围是][(),19,-∞+∞ ,B 正确.对于C ,()88221311a b a a a a +=++=-++--,当10a ->时,()8132834231a a -++≥=-,当且仅当122a =+当10a -<时,由81421a a -+≥-得()8134231a a -++≤--,当且仅当122a =-时取到等号;C 正确.对于D ,()11434a b a a -=-+=+≠,从而D 错误.故选:D 9.BCD【分析】根据根式运算化简各项即可.【详解】对于A ()2π4π44π-=-=-,不合题意;对于B ,2023202322=,符合题意;对于C ,()33222-=--=,符合题意;对于D ()2222-=-=,符合题意.故选:BCD 10.AD【分析】利用特殊值判断A 、D ,根据不等式的性质判断B 、C.【详解】对于A ,当1c =-时,满足条件a b >,0c ≠,但是ac bc <,所以A 为假命题;对于B ,因为22ac bc >,所以0c ≠,所以20c >,所以a b >成立,所以B 为真命题;对于C ,因为0a b <<,所以2a ab >且2ab b >,所以22a ab b >>,所以C 为真命题;对于D ,当2a =,1b =,1c =-,2d =-时,满足条件0a b >>,c d >,但是ac bd =,所以D 为假命题.故选:AD .11.AB【分析】先化简两个集合,再求A B ⋃.【详解】{}6N 22,3,41B x x ⎧⎫=∈≥=⎨⎬-⎩⎭;当2a =-时,{}2A =,所以{}2,3,4A B = ,此时A B ⋃的元素个数是3;当2a ≠-时,{}2,A a =-,所以{},2,3,4A B a =- ,此时A B ⋃的元素个数是4;故选:AB12.ABD【分析】根据图象判断函数奇偶性判断A ,根据不等式变形判断B ,根据复合不等式的解法求解判断C ,根据复合函数不等式及B 选项判断D.【详解】若22332x x -=-,解得0x =或1x =,结合二次函数和一次函数知()223,0132,01x x x g x x x ⎧-=⎨-≤≤⎩或,若22332x x +=-,解得0x =或=1x -,结合二次函数和一次函数知()223,1032,10x x x h x x x ⎧+-=⎨--≤≤⎩或,所以()()(){}min ,f x g x h x =223,132,1123,1x x x x x x ⎧+<-⎪=--≤≤⎨⎪->⎩,画出()f x的图象,如图:结合图象及()()f x f x -=知()f x 为偶函数,故选项A 正确;当[]1,3x ∈时,2430x x -+≤,即231290x x -+≤,所以224129x x x -+≤,所以23x x-<,所以()f x x≤成立,故选项B 正确;对于C ,令()f x t=,则()1f t ≤,当1t <-时,231t +≤,解得21t -≤<-,当11t -≤≤时,2321t -≤,解得1t ≤-或1t ≥,又11t -≤≤,所以1t =±,当1t >时,231t -≤,解得12t <≤,综上12t ≤≤,故()12f x ≤≤,当1x <-时,1232x ≤+≤,解得 2.52x -≤≤-,当11x -≤≤时,21322x ≤-≤,解得212x ≤≤或212t -≤≤-,当1x >时,1232x ≤-≤,解得2 2.5x ≤≤,综上,不等式()1f f x ⎡⎤≤⎣⎦的解集为[][]221,,12,2.5 2.5,222x ⎡⎤⎡⎤∈---⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ ,错误;对于D ,当[]2,3x ∈,令()[]231,3m f x x ==-∈,结合偶函数的性质,当[][]3,22,3x ∈--⋃时,()[]1,3m f x =∈,则()()f f x f x ⎡⎤≤⎣⎦等价于()0f m m -≤,结合选项B ,当[][]3,22,3x ∈--⋃时,有()()f f x f x ⎡⎤≤⎣⎦成立,正确.故答案:ABD【点睛】关键点点睛:对于复合函数不等式,换元法,先解内层不等式,再解外层不等式,注意前提条件对解的影响.13.1-或2【分析】根据给定分段函数,分类代入求解即可.【详解】当1a ≤时,()32f a a =+=,解得1a =-,当1a >时,()42f a a ==,解得2a =,综上,=a 1-或2.故答案为:1-或2.14.2【分析】利用基本不等式即可得解.【详解】因为0ab >,所以42442222b a b b a b aa b a b a b -+=+-≥⋅-=,当且仅当4b aa b =,即2a b =时,等号成立,所以42b a b a b -+的最小值为2.故答案为:2.15.50a -≤≤【分析】先利用绝对值的几何意义化简不等式,再根据充分不必要条件列不等式求解即可.【详解】3x a +<等价于33a x a --<<-,因为3x a +<成立的一个充分不必要条件是23x <<,所以3233a a --≤⎧⎨-≥⎩,解得50a -≤≤,所以实数a 的取值范围为50a -≤≤.故答案为:50a -≤≤16.59117,,16161616⎡⎫⎡⎫--⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭ 【分析】由二次函数的性质可得函数()212f x x x m =-+单调区间,分类讨论结合二次函数根的分布分别求解,最后再求并集即得答案.【详解】函数()212f x x x m =-+在1,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦上单调递减,在1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递增,若[]1,,4a b ⎡⎫⊆+∞⎪⎢⎣⎭,则14b a >≥,由()f a a =,()f b b =,可知()f x x =在1,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭有两个不等根.设()()232g x f x x x x m =-=-+,所以9Δ404314411304168m g m ⎧=->⎪⎪⎪>⎨⎪⎪⎛⎫=-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩,则916516m m ⎧<⎪⎪⎨⎪≥⎪⎩,∴591616m ≤<.若[]1,,4a b ⎛⎤⊆-∞ ⎥⎝⎦,则14a b <≤,由()212f a a a m b =-+=,()212f b b b m a=-+=,两式相减可得221122a b a b b a --+=-,知12a b ++=,从而21122a a m a -+=--,即21122a a m +++=,同理可得211022b b m +++=,设()21122h x x x m =+++,所以7Δ40411441111041682m h m ⎧=-->⎪⎪⎪-<⎨⎪⎪⎛⎫=+++≥ ⎪⎪⎝⎭⎩,则7161116m m ⎧<-⎪⎪⎨⎪≥-⎪⎩,所以1171616m -≤<-.综上,m 范围是59117,,16161616⎡⎫⎡⎫--⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭ .故答案为:59117,16161616⎡⎫⎡⎫--⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭ 【点睛】方法点睛:对于一元二次函数零点分布(一元二次方程根的分布)求解参数问题,往往要分析下面几个因素:1、二次项系数符号;2、判别式;3、对称轴的位置;4、区间端点值的符号,结合图象列不等式求解即可.17.(1)()2,10A B = ,()()[)2,37,10B A ⋂=⋃R ð(2)()2,+∞.【分析】(1)根据集合的交并补定义直接运算即可;(2)分A =∅和A ≠∅两种情况,根据包含关系讨论即可.【详解】(1)若3a =,则[)3,7A =,又()2,10B =,则()2,10A B = ,因为()[),37,A ∞∞=-⋃+R ð,所以()()[)2,37,10B A ⋂=⋃R ð.(2)(ⅰ)当7a ≥,此时A =∅,满足A B ⊆;(ⅱ)当7a <时,A ≠∅,因为A B ⊆,所以2a >,故27a <<,综上,2a >.∴a 的取值范围是()2,+∞.18.(1)()1,+∞(2)()f x 在()0,∞+上单调递减,证明见解析【分析】(1)把分式不等式转化为一元二次不等式求解即可;(2)先判断函数的单调性,再利用单调性的定义证明即可.【详解】(1)因为()3f x x x =-+(0x >),由()2f x <,可得2230x x x --+<.又0x >,不等式转化为()()013x x -+>,且0x >,解得1x >.所以原不等式的解集为()1,+∞.(2)()y f x =在()0,∞+上单调递减.证明:设2x ∀,()10,x ∞∈+,且12x x <.则()()()21121221123331f x f x x x x x x x x x ⎛⎫-=-+-=-+ ⎪⎝⎭,由210x x >>,可知120x x -<,且12310x x +>,所以()()210f x f x -<,即()()21f x f x <.所以()f x 在()0,∞+上单调递减.19.(1)48千万元(2)()max 869MC x =(3)()min 7z x =(千万元)【分析】(1)利用基本不等式求解函数最小值即可.(2)求出边际函数()MC x 的解析式,然后利用函数的单调性求解最值.(3)求出利润函数()z x 的解析式,根据二次函数的性质求解最值.【详解】(1)∵()221640R x x x =++,110x ≤≤,*N x ∈.∴()221624048R x x x ≥⋅=,当且仅当2216x x =,即2x =时等号成立.∴当2x =时,()min 48R x =(千万元).(2)()()()1MC x C x C x =+-,19x ≤≤,*N x ∈.∴()()()404040101101011MC x x x x x x x =++--=-++,19x ≤≤,*N x ∈.由函数单调性可知:()MC x 在19x ≤≤,*N x ∈单调递增,∴当9x =时,()max 4086101099MC x =-=⨯.(3)()()()22216404440101032z x R x C x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=++-+=+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴()2457z x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭,19x ≤≤,*N x ∈.当45x x +=时,即2540x x --=,解得4x =或1x =,∴当4x =或1x =时,()min 7z x =(千万元).20.(1)()21xf x x =+(2)(ⅰ)作图见解析,12x =-,212x =-,312x =,42x =;(ⅱ)311322m m m m ⎧⎫><--<<-⎨⎬⎩⎭或或【分析】(1)根据题意,由函数的奇偶性,代入计算,即可得到结果;(2)(ⅰ)由函数()g x 为偶函数,画出图像即可;(ⅱ)根据题意,由函数的奇偶性化简,即可求解不等式.【详解】(1)∵()()f x f x -=-,可知22x bx c x c bx -+=++.∴20bx =,解得0b =.∵()112f =,则122a =,∴1a =,∴()21x f x x =+.(2)由()()g x g x -=可知()g x 为偶函数,∴()22,0,1,0.1x x x g x x x x ⎧≥⎪⎪+=⎨⎪-<⎪+⎩,利用描点法可得图像,由()25g x =,解得12x =-,212x =-,312x =,42x =.(ⅱ)由已知可得()()12g m g +<,∴12m +>,或112m +<,∴12m +>,或12m +<-,或11122m -<+<.解得1m >,或3m <-,或3122m -<<-.∴m 的取值范围是311322m m m m ⎧⎫><--<<-⎨⎬⎩⎭或或.21.(1)证明见解析;(2)(ⅰ)()1,2-;(ⅱ)8090-.【分析】(1)作差,然后配方即可证明;(2)(ⅰ)根据()()22g a x g x b -+=,由等式两边多项式相应系数相等可得;(ⅱ)根据对称性,倒序相加即可求解.【详解】(1)∵()231f x x =-+,∴()()()()2122212211213131312222f x f x x x x x f x x +++⎛⎫⎛⎫⎡⎤-=-+--++-+ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭()22222211221213333330442224x x x x x x x x =---++=-≥,∴()()121222f x f xx x f ++⎛⎫≥⎪⎝⎭.(2)(ⅰ)∵()()33213g x f x x x x =+-=-,设()g x 的对称中心为(),a b ,则()()22g a x g x b -+=,即()()323223232a x a x x x b ---+-=.整理得()()22326612128122a x a a x a a b -+-+-=,∴232660121208122a a a a a b -=⎧⎪-=⎨⎪-=⎩解得1,2.a b =⎧⎨=-⎩.∴()g x 图象的对称中心为()1,2-,(ⅱ)由(ⅰ)得()()24g x g x -+=-,∵12340452023202320232023S g g g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,又有40454044404312023202320232023S g g g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,两式相加得244045S =-⨯,∴8090S =-.22.(1)()f x x =(2)(],1-∞(3)6,6⎡⎣【分析】(1)根据幂函数的定义及单调性即可求解解析式;(2)由(1)得()()231g x kx k x =+-+,分类讨论研究函数的零点即可求解;(3)由题意223333x x -=---,令23x t -=,分类讨论去掉绝对值即可求解.【详解】(1)由()2331m m -+=,解得2m =或1m =,当2m =时,()2f x x -=不合题意;当1m =时,()f x x =满足条件,所以()f x x =.(2)设()()231g x kx k x =+-+,(ⅰ)若0k =,则13x =满足条件;(ⅱ)若0k <,由()010g =>,易知满足条件;.(ⅲ)若0k >,由()010g =>,可知两根同号,则2Δ1090302k k k k ⎧=-+≥⎪⎨-->⎪⎩,解得1903k k k ≤≥⎧⎨<<⎩或,∴01k <≤,综上,1k ≤.所以k 的取值范围是(],1-∞.(3)()213h x x =-,()2233h x x =--,()23333h x x =---,由()()31h x h x =得223333x x -=---,令23x t -=,3t ≥-,则33t t =--.(ⅰ)若6t ≥,则6t t =-,此时无解;(ⅱ)若36t ≤<,则6t t =-,从而6t t =-,解得3t =,此时26x =;(ⅲ)若03t ≤<,则t t =-,则03t ≤<,即2033x ≤-<,解得236x ≤<;(ⅳ)若30t -≤<,则t t -=,则30t -≤<,即2330x -≤-<,解得203x ≤<;综上,26x ≤,即66x ≤≤所以x 的取值范围是6,6⎡-⎣.【点睛】关键点点睛:对于一元二次函数型零点问题,要注意根据函数类型讨论,结合一元二次函数图象与性质分析零点分布,注意讨论的完整性.。