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1、2020-2021学年山东省青岛市某校高一(上)期中考试数学试卷一、选择题1. 若函数f(x)=x4|x|5的定义域为集合A,则A=( ) A.4,+)B.(5,+)C.4,5)D.4,5)(5,+)2. 下列函数中与函数y=x2是同一函数的是( ) A.u=v2B.y=x|x|C.y=x3xD.y=x43. 十六世纪中叶,英国数学家雷科德在砺智石一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远若ab0,则下列结论正确的是( ) A.1a1bB.a+mb12D.2a2b4. 专家对某地区新冠肺炎爆发趋势进行研究发现,
2、从确诊第一名患者开始累计时间t(单位:天)与病情爆发系数ft之间,满足函数模型: ft=11+e0.22(t50),当ft=0.1时,标志着疫情将要大面积爆发,则此时t约为( )(参考数据: e1.13) A.38B.40C.45D.475. 若关于x的方程x2ax+1=0aR有两个正根x1,x2,则a的最小值为( ) A.1B.2C.3D.46. 若函数fx=2x,x0,x+a,x0,是,+上的单调递增函数,则实数a的取值范围是( ) A.(0,1B.0,1)C.(,1D.,17. 已知a=20.1,b=0.33,c=0.30.1,则a,b,c的大小关系为( ) A.abcB.cbaC.bc
3、aD.ac0”是“x+y0”的充要条件C.命题“xR,x2+1=0”的否定是“xR,x2+10”D.若“1x3”的必要不充分条件是“m2x0的解集为2,4,则a=_. 232223=_. 一位少年能将圆周率准确记忆到小数点后面200位,更神奇的是提问小数点后面的位数时,这位少年都能准确地说出该数位上的数字记圆周率小数点后第n位上的数字为y,则y是n的函数,设y=fn,nN*则 (1)y=fn的值域为_; (2)函数y=fn与函数y=n3的交点有_个四、解答题 已知全集U=R,集合A=xR|32x31,集合B=xR|142x35; (2)求函数gx=2x+12x+2x图象的对称中心 已知函数h(
4、x)=x+1x. (1)直接写出h(x)在12,2上的单调区间(无需证明); (2)求h(x)在12,a(a12)上的最大值; (3)设函数f(x)的定义域为I,若存在区间AI,满足:x1A,x2IA,使得f(x1)=f(x2),则称区间A为f(x)的“区间”. 已知f(x)=x+1x(x12,2),若A=12,a)是函数f(x)的“区间”,求a的最大值.参考答案与试题解析2020-2021学年山东省青岛市某校高一(上)期中考试数学试卷一、选择题1.【答案】D【考点】函数的定义域及其求法【解析】根据题目中使函数有意义的x的值求得两个x的取值范围,再求它们的交集即可【解答】解:要使函数有意义,需
5、满足x40,|x|50,解得x4且x5,所以函数的定义域为4,5)(5,+).故选D.2.【答案】A【考点】判断两个函数是否为同一函数【解析】判断函数的定义域与对应法则是否相同,即可判断两个函数是否相同函数【解答】解:函数y=x2的定义域和值域均为R,A,u=v2的定义域和值域均为R,定义域相同,对应法则相同,所以是同函数,故A正确;B,y=x|x|=x2,x0,x2,xb0, 1ab0, a+mb+m,故选项B错误;C, ab0,且函数y=x12在0,+上是增函数, a12b12,故选项C正确;D, ab0,且y=2x是增函数, 2a2b,故选项D错误.故选C.4.【答案】B【考点】函数的求
6、值【解析】由f(t)=0.1,可知11+e0.2(t50)=0.1,化简得1+e0.2(t50)=10,即e0.2(t50)=9,由e1.13可知0.2(t50)=2.2,解之得t40.【解答】解:由题意,当f(t)=0.1时,即11+e0.22(t50)=0.1,化简,得1+e0.22(t50)=10,即e0.22(t50)=9,又e1.13,则0.22(t50)=2.2,解得t=40.故选B.5.【答案】B【考点】一元二次方程的根的分布与系数的关系【解析】【解答】解:由题意,方程x2ax+1=0有两个正根x1,x2,设f(x)=x2ax+1,则=a240,x1+x2=a0,x1x2=10,
7、解得a2,故a的最小值为2.故选B.6.【答案】C【考点】函数的单调性及单调区间【解析】由题意,f(x)是(,+)上的单调递增函数,则由y=2x,y=x+a单调递增可知只要0+a20,解之得a1,所以实数a的取值范围为(,1,故选C.【解答】解:由题意,f(x)是(,+)上的单调递增函数,又y=2x,y=x+a是(,+)上的单调递增函数,所以需满足0+a20,解得a1,所以实数a的取值范围是(,1.故选C.7.【答案】C【考点】指数函数的性质指数函数单调性的应用【解析】利用指数函数的性质求解即可.【解答】解:由题意,a=20.120=1,b=0.330.30=1,c=0.30.10.30=1,
8、又b=0.330.30.1=c,所以bca.故选C.8.【答案】A【考点】奇偶性与单调性的综合函数奇偶性的性质函数单调性的性质【解析】根据题意,由函数的奇偶性可得,结合函数的单调性分析可将不等式化为x11,解可得答案【解答】解:根据题意,函数fx为奇函数,则f(x)=f(x),若f1=2,则f1=2,又函数fx在,+上单调递减,因为fx12,所以fx1f1,即x11,解得x0.故选A二、多选题【答案】C,D【考点】命题的真假判断与应用必要条件、充分条件与充要条件的判断命题的否定【解析】本题主要根据常用逻辑用语的相关概念,进行举例判断,命题的否定的判断以及参数范围求解【解答】解:A,当x=2x2
9、=2,x是无理数,但x2是有理数,故A错误;B,当x0,y0,但x+y0,不满足充要条件的定义,故B错误;C,存在量词命题的否定是全称量词命题,故C正确;D,由题意可知,1x3是m2x0时,fx=1x,故该函数在0,+为减函数,故C符合题意;D,由于f1=1,f2=0,f2=1,所以函数fx在0,+不具有单调性,故D不符合题意.故选BC.【答案】A,B,D【考点】基本不等式基本不等式在最值问题中的应用不等式的基本性质【解析】利用基本不等式逐一分析四个结论的正误,可得答案【解答】解:A, a(6a)9=a2+6a9=(a3)20, a(6a)9,故选项A成立;B, a,b(0,+),且ab=a+
10、b+3,则ab=a+b+32ab+3,当且仅当a=b时等号成立, ab2ab3=ab3ab+10, ab+10, ab30, ab3, ab9,故选项B成立;C, a(0,+), a2+30, a2+4a2+3=a2+3+4a2+332a2+34a2+33=1,当且仅当a2+3=4a2+3,即a2+3=2时等号成立,显然a2+3=2不成立,故选项C不成立;D, a,b(0,+), ba0,2ab0,又a+b=2, 1a+2b=121a+2ba+b=123+ba+2ab123+2ba2ab=32+2,当且仅当ba=2ab,即a=222,b=422时等号成立,故选项D成立.故选ABD.三、填空题【
11、答案】4【考点】子集与真子集【解析】分析集合B满足的条件,可得集合B中元素的特征,从而判断B集合的可能情况【解答】解: 集合A=1,2,3,BA,1B, 2,3可在B内,也可不在B内,但1一定在B内, 集合B可能为1,1,2,1,3,1,2,3, 满足条件的集合B的个数是4个.故答案为:4【答案】1【考点】根与系数的关系一元二次不等式与一元二次方程【解析】根据题意,2,4为关于x的方程ax2+6x8=0的两实数根,结合韦达定理求解即可.【解答】解:由题意,2,4为关于x的方程ax2+6x8=0的两实数根,且a0,由韦达定理,得6a=2+4=6,解得a=1.故答案为:1.【答案】12【考点】同底
12、数幂的乘法有理数指数幂【解析】利用指数幂的运算性质即可得出【解答】解:原式=23221223=2(32+123)=21=12.故答案为:12.【答案】yZ|0y91【考点】函数的值域及其求法函数的对应法则【解析】利用函数的定义,可得解.利用函数的定义域,值域可得解.【解答】解:(1)由题意可知,y是n的函数,当nN*时,就有0到9之间的一个数字与之对应,所以y=f(n)的值域为yZ|0y9.故答案为:yZ|0y9.(2)由(1)可知函数y=f(n)的定义域和值域,又因为=3.1415926535,可得y=f(n)与y=n3只有一个交点1,1.故答案为:1.四、解答题【答案】解:(1)由题意,得
13、A=x|0x2,B=x|2x1,所以AB=x|0x1(2)由(1)可知,A=x|0x2,B=x|2x2或x2或x1(3)因为B=x|2x1,又CB,所以a2且2a1,解得2a0所以a的取值范围为2a0【考点】交集及其运算交、并、补集的混合运算集合的包含关系判断及应用【解析】【解答】解:(1)由题意,得A=x|0x2,B=x|2x1,所以AB=x|0x1(2)由(1)可知,A=x|0x2,B=x|2x2或x2或x1(3)因为B=x|2x1,又CB,所以a2且2a1,解得2a0所以a的取值范围为2a0【答案】解:(1)当a=0时,f(x)=1x2,设x1,x2(0,2),且x1x2,fx1f(x2
14、)=1x121x22=x22+x12x12x22=x1x2x12x22,因为x1,x2(0,2),所以x120,x220,又因为x1x20,所以fx1f(x2)0,即fx1fx2,所以函数f(x)在区间(0,2)上单调递增.(2)设x(2,0),则x(0,2),所以f(x)=ax1x2=1x+2ax,因为f(x)是偶函数,所以f(x)=f(x)=1x+2ax,所以fx=ax1x2,2x0,1x+2ax,0x2.【考点】函数单调性的判断与证明偶函数【解析】当a=0时,f(x)=1x2,设x1,x20,2,且x1x2,然后求出fx1f(x2)的正负性即可得.利用偶函数的性质可求出a的值,然后即可的
15、函数的解析式.【解答】解:(1)当a=0时,f(x)=1x2,设x1,x2(0,2),且x1x2,fx1f(x2)=1x121x22=x22+x12x12x22=x1x2x12x22,因为x1,x2(0,2),所以x120,x220,又因为x1x20,所以fx1f(x2)0,即fx1fx2,所以函数f(x)在区间(0,2)上单调递增.(2)设x(2,0),则x(0,2),所以f(x)=ax1x2=1x+2ax,因为f(x)是偶函数,所以f(x)=f(x)=1x+2ax,所以fx=ax1x2,2x0,1x+2ax,0x2.【答案】解:(1)设下调后的实际电价为x元/kWh,由题意得,用电量增至k
16、x0.4+a时,电力部门的收益为y=(kx0.4+a)(x0.3)(0.55x0.75).(2)由题意,得0.2ax0.4+a(x0.3)a(0.80.3)(1+20%),0.55x0.75,解得0.60x0.75.所以当电价最低定为0.6元/kWh时,仍可保证电力部门的收益比上年至少增长20%【考点】根据实际问题选择函数类型【解析】(1)先根据题意设下调后的电价为x元/kwh,依题意知用电量增至kx0.4+a,电力部门的收益即可;(2)依题意:“电价最低定为多少时仍可保证电力部门的收益比上年至少增长20%”得到关于x的不等关系,解此不等式即得出电价最低定为多少时,仍可保证电力部门的收益比上年
17、至少增长20%【解答】解:(1)设下调后的实际电价为x元/kWh,由题意得,用电量增至kx0.4+a时,电力部门的收益为y=(kx0.4+a)(x0.3)(0.55x0.75).(2)由题意,得0.2ax0.4+a(x0.3)a(0.80.3)(1+20%),0.55x0.75,解得0.60x0.75.所以当电价最低定为0.6元/kWh时,仍可保证电力部门的收益比上年至少增长20%【答案】解:(1)由题意可知,函数f(x)=x2axa1的图象为开口向上的抛物线,其对称轴为直线x=a2,由二次函数图象可知,f(x)的单调递增区间为a2,+,因为f(x)在1,+)上单调递增,所以1a2,解得a2.
18、故实数a的取值区间是(,2(2)由f(x)=x2axa10,整理,得(x+1)x(a+1)0,解得x1=1或x2=a+1.当a21,即a2时,a+11,即a2时,a+11,不等式的解集是1,a+1.综上所述,当a2时,不等式的解集是1,a+1【考点】二次函数的性质一元二次不等式的解法【解析】【解答】解:(1)由题意可知,函数f(x)=x2axa1的图象为开口向上的抛物线,其对称轴为直线x=a2,由二次函数图象可知,f(x)的单调递增区间为a2,+,因为f(x)在1,+)上单调递增,所以1a2,解得a2.故实数a的取值区间是(,2(2)由f(x)=x2axa10,整理,得(x+1)x(a+1)0
19、,解得x1=1或x2=a+1.当a21,即a2时,a+11,即a2时,a+11,不等式的解集是1,a+1.综上所述,当a2时,不等式的解集是1,a+1【答案】解:(1)由题意可知,函数f(x)的定义域为R,又函数f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即a12=0,解得a=1.当a=1时,f(x)=2x2x2x+2x=2x2x2x+2x=f(x),所以函数f(x)为奇函数,符合题意由f(x)35得,2x2x2x+2x35,所以4x14x+135,即5(4x1)3(4x+1),所以4x4,解得x1.所以不等式f(x)35的解集为(1,+)(2)由题意可知,g(x)=2x+12x+2x=2x2x+2x
20、+2x2x+2x=f(x)+1,所以函数g(x)的图象是由f(x)的图象向上平移一个单位得到的,因为f(x)为奇函数,所以其图象的对称中心为(0,0),所以g(x)=2x+12x+2x图象的对称中心是(0,1)【考点】函数奇偶性的性质指、对数不等式的解法函数的图象变换【解析】【解答】解:(1)由题意可知,函数f(x)的定义域为R,又函数f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即a12=0,解得a=1.当a=1时,f(x)=2x2x2x+2x=2x2x2x+2x=f(x),所以函数f(x)为奇函数,符合题意由f(x)35得,2x2x2x+2x35,所以4x14x+135,即5(4x1)3(4x+1)
21、,所以4x4,解得x1.所以不等式f(x)35的解集为(1,+)(2)由题意可知,g(x)=2x+12x+2x=2x2x+2x+2x2x+2x=f(x)+1,所以函数g(x)的图象是由f(x)的图象向上平移一个单位得到的,因为f(x)为奇函数,所以其图象的对称中心为(0,0),所以g(x)=2x+12x+2x图象的对称中心是(0,1)【答案】解:(1)hx在区间12,1上单调递减,hx在区间1,2上单调递增.由题意,得h(x)=x+1x=x2+1x.设x1,x212,2,且x1x2,fx1f(x2)=x12+1x1x22+1x2=x2x12+1x1x22+1x1x2=x1x2x1x21x1x2
22、,又x1,x212,2,x1x2,所以x1x20,当x1x210,即1x1x22时,fx1f(x2)0,即fx1fx2,所以hx在区间1,2上单调递增;当x1x210,即12x1x20,即fx1fx2,所以hx在区间12,1上单调递减.综上所述,hx在区间12,1上单调递减,hx在区间1,2上单调递增.(2)由(1)可知,hx在12,1上单调递减,在1,2上单调递增,且h12=h2=52,若12a1,则hx在12,a上单调递减,所以hx的最大值为h12=52;若12,则hx在12,1上单调递减,在1,a上单调递增,此时hah2=h12,所以hx的最大值为ha=a+1a.综上所述,若122,则h
23、x的最大值为a+1a.(3)由(1)(2)可知,当12a1时,fx在12,a)上的值域为(a+1a,52,fx在a,2上的值域为2,52.因为a+1a2,所以(a+1a,522,52,满足x112,a),x2a,2,使得fx1=fx2,所以此时12,a)是fx的“区间”;当1a2时,fx在12,a)上的值域为2,52,fx在a,2上的值域为a+1a,52.因为当x11,a)时,fx1fa=a+1a,所以x11,a),使得f(x1)(a+1a,52,即x11,a),x2a,2,fx1fx2,所以此时12,a)不是fx的“区间”.综上所述,a的最大值为1.【考点】函数的单调性及单调区间函数单调性的
24、性质函数的最值及其几何意义【解析】【解答】解:(1)hx在区间12,1上单调递减,hx在区间1,2上单调递增.由题意,得h(x)=x+1x=x2+1x.设x1,x212,2,且x1x2,fx1f(x2)=x12+1x1x22+1x2=x2x12+1x1x22+1x1x2=x1x2x1x21x1x2,又x1,x212,2,x1x2,所以x1x20,当x1x210,即1x1x22时,fx1f(x2)0,即fx1fx2,所以hx在区间1,2上单调递增;当x1x210,即12x1x20,即fx1fx2,所以hx在区间12,1上单调递减.综上所述,hx在区间12,1上单调递减,hx在区间1,2上单调递增
25、.(2)由(1)可知,hx在12,1上单调递减,在1,2上单调递增,且h12=h2=52,若12a1,则hx在12,a上单调递减,所以hx的最大值为h12=52;若12,则hx在12,1上单调递减,在1,a上单调递增,此时hah2=h12,所以hx的最大值为ha=a+1a.综上所述,若122,则hx的最大值为a+1a.(3)由(1)(2)可知,当12a1时,fx在12,a)上的值域为(a+1a,52,fx在a,2上的值域为2,52.因为a+1a2,所以(a+1a,522,52,满足x112,a),x2a,2,使得fx1=fx2,所以此时12,a)是fx的“区间”;当1a2时,fx在12,a)上的值域为2,52,fx在a,2上的值域为a+1a,52.因为当x11,a)时,fx1fa=a+1a,所以x11,a),使得f(x1)(a+1a,52,即x11,a),x2a,2,fx1fx2,所以此时12,a)不是fx的“区间”.综上所述,a的最大值为1.第21页 共22页 第22页 共22页