【文档说明】湖北省武汉市第六中学2024-2025学年高一上学期第二次月考数学试卷 Word版含解析.docx,共(22)页,1.214 MB,由小赞的店铺上传
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武汉六中高一年级第二次月考数学试卷一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1.已知集合4Z,1Pxyyx==+N,14Qxx=−,则PQ=()A.1
,2,4B.0,1,3C.03xxD.14xx−【答案】B【解析】【分析】根据集合P,知11x+=或2或4,从而得0,1,3P=,再结合集合的交集运算性质运算即可.【详解】由4
,1Pxyyx==+N,得11x+=或2或4,故0,1,3P=.因为14Qxx=−,所以PQ=0,1,3.故选:B.2.已知0abc,则下列结论正确的是()A.11abab++B.babaab++C.cb
acab−−D.bcbaca−−【答案】B【解析】【详解】直接由作差法逐一判断即可.【分析】对于A:()()()()11111ababbaababababababab−−−+−−=−+=−−=,因为0ab,则0ab,0ab−>,所以,当1ab
时,11abab++,当1ab时,11abab++,当1ab=时,11abab+=+,A错误;对于B:因为0ab,则0ba−<,0ab,0abab++,则()()()220baababbabababaababab−++−+−−=−+=,所以babaa
b++,B正确;对于C,因为0abc,则0cb−,0ac−,0ab−>,由题意()()()()()()()0cabbacacbcbacabacabacab−−−−−==−−−−−−,即cbaca
b−−,故C错误;对于D,由题意()()()()()0abcbaccbabcbacaaacaac−−−−−−==−−−,即bcbaca−−,故D错误.故选:B.3.下列函数的最值中错误..的是()A.1xx+的最
小值为2B.已知0x,423xx−−的最大值是243−C.已知1x,11xx+−的最小值为3D.()10xx−的最大值5【答案】A【解析】【分析】举例1x=−,判断A选项;利用基本不等式判断B、C、D.【详解】当1x=−时,12xx+=−,故命题错误,A符合
题意;当0x时,444232(3)223243xxxxxx−−=−+−=−,当且仅当43xx=,即233x=时取等号,命题正确,B不符合题意;当1x时,10x−,则()111112113111xxxxxx+=−++−+=−−
−,当且仅当111xx−=−,即2x=时取等号,故命题正确,C不符合题意;由题意,010x,则()()101052xxxx+−−=,当且仅当10xx=−,即5x=时取等号,故命题正确,D不符合题意.
故选:A4.已知关于x的不等式20axbxc++的解集是13xx,则下列说法错误的是()A.0aB.0abc++=C.420abc++D.不等式20cxbxa−+的解集是113xxx−−
或【答案】C【解析】【分析】根据给定的解集可得0a且4,3baca=−=,再代入各个选项即可判断正误.【详解】因为关于x的不等式20axbxc++的解集是13xx,则0a,且1,3是方程20axbx
c++=的两个根,于是得1313baca+=−=,解得4,3baca=−=,对于A,由0a,故A正确;对于B,430abcaaa++=−+=,故B正确;对于C,424830abcaaa
a++=−+=−,故C错误;对于D,不等式20cxbxa−+化为2340axaxa++,即23410xx++,解得1x−或13x−,故D正确.故选:C.5.已知函数f(x)=221,143,1xxxxx−+−+,在(0,a-5)上单调递减,则实数a的取值范围
是()A.[6,8]B.[6,7]C.(5,8]D.(5,7]【答案】D【解析】【分析】画出函数()fx的大致图象,根据()fx在(0,5)a−上单调递减,得到5a−的范围,从而求出a的取值范围.【详解】函数221,1()43
,1xxfxxxx−+=−+,画出函数()fx的大致图象,如图所示:函数()fx在(0,5)a−上单调递减,由图象可知:052a−,解得:57a,故实数a的取值范围是:(5,7].故选:D.6.已知函数()
()4fxxx=+,且()()2230fafa+−,则实数a的取值范围是()A.()3,0−B.()3,1−C.()1,1−D.()1,3−【答案】B【解析】【分析】分析可知()fx为奇函数,且在R内单调
递增,根据函数单调性和奇偶性解不等式即可.【详解】因为()fx的定义域为R,且()()()()()44fxxxxxfx−=−−+=−+=−,可知函数()fx为奇函数,当0x,则()()244fxxxxx=+=+,且24yxx=+的开口向上,对称轴为2x=−,可知()fx在)0,+内
单调递增,由奇函数性质可知()fx在(,0−内单调递增,所以()fx在R内单调递增,若()()2230fafa+−,则()()()22332fafafa−−=−,可得232aa−,即2230aa+−,解得31a−,所以实数a的取值范围是()3,1−.故选:B.7.如图,RtAB
C△中,90C=,5cmAB=,4cmAC=,点P从点A出发,以1cm/s的速度沿AC→向点C运动,同时点Q从点A出发,以2cm/s的速度沿ABC→→向点C运动,直到它们都到达点C为止.若APQ△的面积为2(cm)S,点P的运动时间为(s)t,则S与t的函数图象是
()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据勾股定理可得223cmBCABAC=−=,然后分两段:当点Q在AB边上时,502t,当点Q在BC边上时,542t,分别求出函数关系式,即可求解.【详解】∵90C
=,5cmAB=,4cmAC=,∴223cmBCABAC=−=,根据题意得:点Q到达点B的时间是5s2,到达点C的时间为534s2+=,点P到达点C的时间为4s,当点Q在AB边上时(不含端点),50
2t,2,AQtAPt==,如图,过点Q作QDAC⊥于点D,则//DQBC,∴ADQACB∽△△,∴DQADAQBCACAB==,∴2345DQADt==,解得:65DQt=,85ADt=,∴211632255SPADQttt=
==,当点Q在BC边上时,542t,25BQt=−,APt=,如图,∴82CQt=−,4PCt=−,∴()()()2111148282442222SACCQCQPCttttt=−=−−−−=−+,即24Stt=−+,综上所述
,S与t的函数关系式为22350525442ttSttt=−+,∴函数图象第一段为过原点的开口向上的抛物线的一部分,第二段为自左向右逐渐下降的抛物线的一部分.故选:C8.已知函数()fx为定义在R上的偶
函数,()12,0,xx+,12xx,()()1221212xfxxfxxx−−,且()12f=-,()00f=,则不等式()2fx−的解集为()A.1,1−B.()()1,00,1−UC.()()1,01,−+D
.()1,1−【答案】D【解析】【分析】由已知,可得()()212122fxfxxx++,设()()()2,0fxgxxx+=,则函数()gx在()0,+上单调递减,则不等式()2fx−即()()1gxg,则01x,又函数()fx为定义在R上的偶函数,则得到不等式()2fx−的
解集.【详解】由题意,()12,0,xx+,12xx,则210xx−,由()()1221212xfxxfxxx−−,得()()12212120xfxxfxxx−−−,即()()21122121220fxfxxxxxxx++−−,因为210xx−,120x
x,得()()2121220fxfxxx++−,即()()212122fxfxxx++,设()()()2,0fxgxxx+=,则函数()gx在()0,+上单调递减,又()12f=-,则()()12101fg+==,则不等式()
2fx−,即()20fx+,则()()1gxg,所以01x,又函数()fx为定义在R上的偶函数,所以当0x时,10x−,又()00f=,所以不等式()2fx−的解集为()1,1−.故选:D.【点睛】关键点点睛:由()()212122fxfxxx+
+,可构造函数()()()2,0fxgxxx+=,可得()gx在()0,+上单调递减,可利用单调性解出不等式.二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全
部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)9.若2:60pxx+−=是:10qax+=的必要不充分条件,则实数a的值可以为()A.2B.12−C.13D.0【答案】BCD【解析】【分析】依题意,{|10}xax+=是{3,2}−的真
子集,则{|10}xax+=可以是,{3}−或{2},解之即得.【详解】由260xx+−=可解得:3x=−或2x=,依题意,{|10}xax+=是{3,2}−的真子集,则{|10}xax+=可以是,{3}−
或{2}.当{|10}xax+==时,易得0a=;当{|10}{3}xax+==−,可得13a=;当{|10}{2}xax+==,可得12a=−.故选:BCD.10.下列说法正确的是()A.若幂函数的图象经过点14,2
,则函数的解析式为12yx−=B.若函数2()fxx−=,则()fx在区间(,0)−上单调递减C.若正实数m,n满足1122mn,则1122mn−−D.若函数1()fxx−=,则对任意1x,2(,0)x−,且12xx,有()()122fxfx+1
22xxf+【答案】ACD【解析】【分析】根据待定系数法求解即可判断A;结合幂函数的单调性性质判断B;根据幂函数1,yxyx==的单调性判断C;根据作差法比较大小即可判断D.【详解】解:对于选项A,设幂函数为yx=,代入点14,2,
即211422−==,解得12=−,所以幂函数的解析式为12yx−=,故A正确;对于选项B,函数2()fxx−=是偶函数且在区间(0,)+上单调递减,所以函数()fx在区间(,0)−上单调递增,故B错误;对于选项
C,因为函数yx=在)0,+上单调递增,0m,0n满足1122mn,所以mn,因为函数1yx=在(0,+∞)上单调递减,则1122mn−−,故C正确;对于选项D,由于1()fxx−=,()12,,0xx−,\则()111fxx=,()221fxx=,1212
22xxfxx+=+,所以()()1212121212121211222222fxfxxxxxxxfxxxxxx++++−=−=−++()()()222121122121212121224022xxxxxxxxxxxxxxxx−++−==++,
所以()()121222fxfxxxf++,故D正确.故选:ACD.11.定义域为R的奇函数()fx,满足22,2()2322,02xfxxxxx=−−+,下列叙述正确的是()A.存在实数k,使
关于x的方程()fxk=有3个不同的解B.当1211xx−时,恒有()()12fxfxC.若当(0,]xa时,()fx的最小值为1,则51,2aD.若关于x的方程3()2fx=和()fxm=的所有实数根之和为0,则32m=−或38m=−
【答案】ACD【解析】【分析】根据奇函数,可得()fx在对称区间上的函数解析式,然后结合函数的图象分析各选项的正误,即可确定答案.【详解】对于A,因为()fx是奇函数,所以𝑓(−𝑥)=−𝑓(𝑥),当2x−,则2x−,所以()()223fxfxx−==−−−,所
以()223fxx=+,当20x−,则02x−,所以()()222fxxxfx−=++=−,所以()222fxxx=−−−,如下图,画出()yfx=的大致图象,结合图象,当21k−−或12k时,函
数()yfx=与函数yk=的图象有3个交点.当1k=,函数()yfx=与函数yk=的图象有2个交点,当2k=,或11k−,函数()yfx=与函数yk=的图象有1个交点,故A正确;对于B,如图,当1211xx−时,函数不是减函数,故B错
误;对于C,由2123=−x解得52x=,由2221xx−+=解得1x=,如图所示,直线1y=与函数图象相交于5(1,1),,12,故当()fx的最小值为1时,51,2a,故C正确;对于D,若3()2fx=时,由23
232=−x解得1136x=,由23222xx−+=解得2212x=+,2212x=−,所以123132225116226++=+++−=xxx,若使3()2fx=与()fxm=所有实根之和为0,则当2x−时,由23258236=−−+,得38
m=−,则当20x−时,由抛物线对称性可得()222fxxx=−−−与ym=两个交点横坐标之和为1−,所以ym=与()223fxx=+的交点的横坐标为196−,此时23195236==−−+m,综上所述,32
m=−或38m=−,故D正确.的故选:ACD.【点睛】关键点点睛:本题解题关键点在于利用奇偶性得到()fx的解析式,并画出图象,而方程有解的问题就转化成两个函数的交点问题,通过数形结合逐个判断.三、填空题(本题共3小题,
每小题5分,共15分)12.已知不等式191axx+−对任意(0,1)x恒成立,则正实数a的取值范围是_______.【答案】[4,)+【解析】【分析】根据给定不等式分离参数,再利用基本不等式求出最大值即
可.【详解】依题意,对任意(0,1)x,不等式1199(1)1axaxxxx−+−−−恒成立,当(0,1)x时,1119(1)10(9)10294xxxxxxx−−−=−+−=,当且仅当13x=
时取等号,因此4a,所以正实数a的取值范围是[4,)+.故答案为:[4,)+13.若函数()21fx−的定义域为3,1−,则()341fxyx−=−的定义域为______.【答案】51,2【解析】【分析】根据抽象函数定义域的求法及分
式的分母不为0求解.【详解】因为函数()21fx−的定义域为3,1−,所以7211x−−,所以要使函数()341fxyx−=−有意义,则734110xx−−−,即15221xx,解得
512x,所以函数的定义域为51,2.故答案为:51,2.14.设函数()fx的定义域为R,满足1(1)()2fxfx+=,且当(0,1]x时,()(1)fxxx=−−.若对任意[,)xm+,都有8()9fx,则m的取值范围是___________.【
答案】43m−【解析】【分析】求得()fx在区间((1,0,2,1−−−上的解析式,画出()fx的图象,结合图象列不等式,由此求得m的取值范围.【详解】(1,0x−时,(10,1x+,而(0,1x时,()()1,fxxx=−−所以
()()()()11111fxxxxx+=−++−=−+,又()()21fxfx+=,所以当(1,0x−时,()()()2121fxfxxx=+=−+,当(2,1x−−时,()()()()
()()2122111412fxfxxxxx=+=−+++=−++,作出示意图如下图所示:要使()89fx,则需1xx,结合上图,由()()84129xx−++=,解得143x=−,所以43m
−.【点睛】关键点点睛:所给的抽象函数关系式,如本题中的1(1)()2fxfx+=,然后要关注题目所给的已知区间的函数解析式,结合这两个条件来求得其它区间的函数解析式.四、解答题(本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.已知实
数集R,集合2{2150}Axxx=−−,集合{1}Bxxa=−(1)当1a=时,求()RABð;(2)设RBA=Ið,求实数a的取值范围.【答案】(1)|30xx−或25x(2)(,4]−【解析】【分析】(1)先解出集合A,将1a=代入解出集合B,然后根据集合的运算计算即可
;(2)根据RBA=Ið,即可得出BA,分B=和B两种情况讨论即可求解.【小问1详解】根据已知有:|35Axx=−,当1a=时,{11}Bxx=−,解得:{02}Bxx=,R|0Bxx=ð或2x,所以(){|30RAC
Bxx=−或25x.【小问2详解】因为RBA=Ið,所以BA,当B=时,有0a,符合题意;当B时,|11Bxaxa=−+,{𝑎>01−𝑎≥−31+𝑎≤5,解得04a,综上可得:a的取值范围是(
,4−.16.中国芯片产业崛起,出口额增长迅猛,展现强劲实力和竞争力.中国自主创新,多项技术取得突破,全球布局加速.现有某芯片公司为了提高生产效率,决定投入160万元买一套生产设备.预计使用该设备后,前n(
*Nn)年的支出成本为()2102nn−万元,每年的销售收入98万元.使用若干年后对该设备处理的方案有两种,方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以20万元的价格处理;方案二:当年平均盈利额达到最大值时,该设备以30万元的价格处理,哪种方案较为合理?并说明理由(注:年平均盈利额=
总盈利额年度)【答案】方案二更合理,理由见解析【解析】【分析】根据条件得到总盈利额()()210590fnn=−−+,平均盈利额为()1610100fnnnn=−++,分别利用二次函数的性质和基本不等式,求出总盈利额,并
比较需要年限,即可求解.【详解】方案二更合理,理由如下:设()fn为前n年的总盈利额,单位:万元;由题意可得()()229810216010100160fnnnnnn=−−−=−+−,方案一:总盈利额()()221010016010590fnnnn=−+−=−−+,当5n=时,()f
n取得最大值90;此时处理掉设备,则总利额为9020110+=万元方案二:平均盈利额为()2101001601616101001002020fnnnnnnnnn−+−==−++−=,当且仅当16nn=,即4n=时,等号成立;即4n=时,平均盈利额
最大,此时()80fn=,此时处理掉设备:总利润为8030110+=万元;综上,两种方案获利都是110万元,但方案二仅需要4年即可,故方案二更合适.17.已知函数()()2231,2fxxxgxxxax=+−=−−+.(1)若1a=,求()gx在2,2x−
上的值域;(2)设()()()xfxgx=−,记()x的最小值为()ha,求()ha的最小值.【答案】(1)3,92−(2)1−【解析】【分析】(1)求出()gx的分段函数,求出()gx的单调区间,求出()gx在2,2x−上的值域;(2)求出()x,分12a−、11
22a−和12a三种情况求出()ha,求出()ha的最小值.【小问1详解】()22221,121221,1xxgxxxxxxx+=−−+=+−,当)()22,1,221xgxxx−=+−,()gx在12,2−−单调递减,在1,12−单调递增,
()13,2322gg−=−−=,函数()gx在)2,1x−上值域为3,32−,当()()21,2,21,xgxxgx=+在1,2单调递增,()()13,29gg==,函数()gx在1,2x上值域为3,9,综上所述,函数()gx在2
,2x−上值域3,92−;【小问2详解】由题意可知,()221,1,xxaxaxxxaxa+−−=−+−,①当12a−时,根据二次函数性质,可知函数()x1,2−−单调递减,在1,2−+
上单调递增,函数()x的最小值为1524a−=−−;②当1122a−时,根据二次函数的性质,可知函数()x在(,a−单调递减,在(),a+上单调递增,函数()x的最小值为()21aa=−;③当12a
时,根据二次函数的性质,可知函数()x在1,2−单调递减,在1,2+上单调递增,故函数()x的最小值为1524a=−,综上所述,()251,42111,2251,42aahaaaaa−−−=−−
−+,当12a−时,函数()x的最小值为54a−−,此时()34ha−;为的在当1122a−时,函数()x的最小值为21a−,此时()1ha−;当12a时,函数()x的最小值为54a−+,此时()34ha−.综上所述,
()ha的最小值为1−.18.已知函数()fx的定义域为+R,对任意的,ab+R,都有()()()fafbfab+=.当01x时,()0fx.(1)求()1f的值,并证明:当1x时,()0fx
;(2)判断()fx的单调性,并证明你的结论;(3)若()21f=−,求不等式()2110faxxax+−++的解集.【答案】(1)()10f=,证明见解析(2)()fx在+R上单调递减,证明见解析(3)答案见解析【解析】【分析】(1)利用赋值法求得𝑓(1),再
利用反比例函数的性质得到101x,结合赋值法即可证得结论;(2)利用赋值法与作差法,结合函数单调性的定义即可得证;(3)利用()fx的单调性可得212axxax+−+,分类讨论可求不等式的解集.【小问1详解】因为,ab+R,都有()()()fafb
fab+=,所以令1ab==,得()()()111fff+=,则𝑓(1)=0,因为01x时,()0fx,所以当1x时,101x,则1()0fx,令1,axbx==,得()()110fxffx+=
=,所以()10fxfx=−,证毕.【小问2详解】()fx在+R上单调递减,证明如下:不妨设120xx,则1201xx,12()0xfx,令122,xaxbx==,则1212()()()xfxffxx+=,所以1212()()()0xfxfxfx−=−,即12(
)()fxfx,所以()fx在+R上单调递减;【小问3详解】由()2110faxxax+−++,得()211faxxax+−+−,又()21f=−,所以()()212faxxaxf+−+,由(2)知()fx在+R上单调递减,
所以212axxax+−+,所以2(1)10axax+−−,所以(1)(1)0axx+−,当0a时,不等式为1()(1)0xxa+−,所以不等式的解集为1(,)(1,)a−−+;当0a=时,不等式为10x−,所以不等式解集为(1,)+
;当0a时,不等式为1()(1)0xxa+−,若1a=−时,则11a−=,所以不等式的解集为,若10a−时,则11a−,所以不等式的解集为1(1,)a−,若1a−时,则11a−,所以不等式的
解集为1(,1)a−,综上所述:1a−时,不等式的解集为1(,1)a−,1a=−时,不等式的解集为,10a−时,不等式的解集为1(1,)a−,当0a=时,不等式的解集为(1,)+,的0a时,不等式的解集为1(,)(1,)a−−+.【点睛】思路点睛:1,对抽象函数求函
数值的题型,主要是赋值法,2,解含参数的不等式,通常是对参数分类讨论求得不等式的解集.19.若函数G在()mxnmn上的最大值记为maxy,最小值记为miny,且满足maxmin1yy−=,则称函数G是在
mxn上的“美好函数”.(1)下列三个函数①1yx=+;②|2|yx=;③2yx=,哪个(些)是在12x上的美好函数,说明理由.(2)已知函数2:23(0)Gyaxaxaa=−−.①函数G是在12x上的“美好函数”,求a的值;②当1a=时,函数G是在
1txt+上的“美好函数”,求t的值;(3)已知函数2:23(0)Gyaxaxaa=−−,若函数G是在221mxm++(m为整数)上的“美好函数”,且存在整数k,使得maxminyky=,求a的值.【答
案】(1)①,理由见解析;(2)①1a=或1a=−,②0t=或1t=;(3)164a=【解析】【分析】(1)根据“美好函数”的定义逐个分析判断即可;(2)①分0a和0a两种情况求出二次函数在给定范
围上的最值,然后利用maxmin1yy=−列方程可求出a的值;②求出二次函数的对称轴,然后分1t,112t,102t和0t四种情况求函数在给定范围上的最值,然后利用maxmin1yy=−列方程
可求出t的值;(3)由二次函数的性质可知当221mxm++时,y随x的增大而增大,从而可求出maxy,miny,然后由maxminyky=为整数可求出m,再由maxmin1yy=−列方程可求出a.【小问1详解】对于①1yx=+在[1,2]上单调递增当1x=时
,2y=,当2x=时,3y=,∴maxmin1yy=−,符合题意;对于②|2|yx=在[1,2]上单调递增当1x=时,2y=,当2x=时,4y=,∴maxmin1yy−,不符合题意;对于③2yx=在[1,2]上单调递增当
1x=时,1y=,当2x=时,4y=,∴maxmin1yy−,不符合题意;故①是在12x上的美好函数;【小问2详解】①二次函数2:23(0)Gyaxaxaa=−−对称轴为直线1x=,当1x=时
,14ya=−,当2x=时,23ya=−,当0a时,2:23(0)Gyaxaxaa=−−在[1,2]上单调递增,()21341yyaa−=−−−=,1a=,当0a时,2:23(0)Gyaxaxaa=−−在[1,2]
上单调递减,()21431yyaa−=−−−=,1a=−,综上所述,1a=或1a=−;②二次函数2:23(0)Gyaxaxaa=−−为223yxx=−−,对称轴为直线1x=,223yxx=−−在(1,+∞)上单调递增,在(),1−上单调递减,
当xt=,2123ytt=−−,当1xt=+时,()()22212134yttt=+−+−=−,当1x=时,34y=−.若1t,223yxx=−−在,1tt+上单调递增,则()22214231yyttt−=−−−−=,解得1t=(舍去);若112t,223yxx=−−在
,1t上单调递减,在(1,1t+上单调递增,则()223441yyt−=−−−=,解得1t=−(舍去),1t=;若102t,223yxx=−−在,1t上单调递减,在(1,1t+上单调递增,则()()2132341yytt−=−−−−=,解得0t=,2t=(舍去
);若0t,223yxx=−−在,1tt+上单调递减,则()22122341yyttt−=−−−−=,解得0t=(舍去).综上所述,0t=或1t=;【小问3详解】由(2)可知,二次函数2:23(0)Gyaxaxaa=−−对称轴为
直线1x=,又221mxm++,1m,3221mxm++,当221mxm++时,2:23(0)Gyaxaxaa=−−在2,21mm++上单调递增当21xm=+时取得最大值,2xm=+时取得最小值,∴2max2min(21)2(21)34484(2)2(2
)333yamamamkyamamamm+−+−+====−+−+−++m,k为整数,且1m,38m+=,即m的值为5,又∵maxmin1yy=−,()()()()22101210135225231aaaaaa+−+−−+−+−=,164a=.【点睛】方法点睛:当二次函数对
称轴确定但自变量取值区间变化时,需分“对称轴在区间左侧、中间、右侧”进行讨论,对称轴在区间中间时,还需继续分析自变量区间中间值和对称轴的关系,以此来确定函数的最值.