【文档说明】北京市第十五中学南口学校2023-2024学年高一上学期期中考试数学试题 Word版含解析.docx,共(15)页,646.766 KB,由管理员店铺上传
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十五中南口学校2023-2024学年度第一学期期中考试高一年级数学试卷2023年11月(考试时间:120分钟,满分150分)第Ⅰ卷一、选择题:(每小题4分,共48分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)1.已知集合13,0,
1,2AxxB==∣,则AB=()A.{2}B.{0,1}C.{1,2}D.{0,1,2}【答案】A【解析】【分析】求交集可得答案.【详解】因为集合13,0,1,2AxxB==∣,所以2AB=.故选
:A.2.命题p:“xR,210x+”,则下列表述正确的是()A.命题p是真命题B.命题“p:xR,210x+”是真命题C.命题“p:xR,210x+”是假命题D.命题“p:xR,210x+”是真命题【答案】B【解
析】【分析】判断命题p的真假可判断A;命题的真假判断和含有一个量词的命题否定可判断B,C,D.【详解】因为211x+,所以命题p是假命题,故A不正确;命题“p:xR,210x+”是真命题,故B正确,C、D不正确.故选:B.3.下列四个图形中,不是..
函数图象的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据函数定义分析判断.【详解】根据函数的定义可知:直线xa=与函数图象至多有一个交点,所以ABD选项中的图象符合,C选项不符合.故选:C.4.设0mn,则
下列不等关系中不能成立的是()A.mnB.33mnC.11mnD.11mnm−【答案】D【解析】【分析】利用不等式的性质判断ABC,举反例判断D.【详解】对于A:0mn,0mn−−,即mn,A正确;对于B:0mn,33mn,B正确;对于C:0mn,0mn,mnm
nmn,即11mn,C正确;对于D:取2,1mn=−=−,满足0mn,但11112mnm=−=−−,D错误.故选:D.5.已知函数()fx为奇函数,且当0x时,()21fxxx=+,则()1f−=A.-2B.0C.1D.2【答案】A【解析】
【详解】因为()fx是奇函数,所以(1)(1)(11)2ff−=−=−+=−,故选A.6.已知aR,则“1a”是“11a”的().A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件【答案】A【解析】【分析】根据
充分性和必要性判断即可.【详解】当1a时,11a;当11a时,a<0或1a,所以1a是11a的充分不必要条件.故选:A.7.下列四个函数中,不具有奇偶性的是()A.()21fxx=−B.()2fxxx
=+C.()3fxxx=+D.()0fx=【答案】B【解析】【分析】对于ACD,利用函数奇偶性判断方法判断即可;对于B,举反例即可排除.【详解】易知选项ABCD中的函数的定义域为R,即它们的定义域关于原点对称,对于A,因为()21fx
x=−,所以()()()2211fxxxfx−=−−=−=,故()fx是偶函数,故A不符合要求,错误;对于B,令1x=,则2112y=+=,即()1,2是()2fxxx=+上的点,易知()1,2关于原点对称的点为()1,2−
−,显然()1,2−−不是()fx上的点,而()1,2关于y轴对称的点为()1,2-,显然()1,2-也不是()fx上的点,即()fx的图像上至少存在一点()1,2即不关于原点对称,也不关于y轴对称,所以()fx既不是奇函数,也不是偶函数,故B符合要求,正确;对
于C,因为()3fxxx=+,所以()()()()33fxxxxxfx−=−+−=−+=−,故()fx是奇函数,故C不符合要求,错误;对于D,因为()0fx=,所以()()()0fxfxfx−==−=,所以()fx既是奇函数,
也是偶函数,故D不符合要求,错误.故选:B.8.已知偶函数()fx在区间(,1−−上单调递减,则下列关系式中成立的是()的A.()()5322fff−−B.()()5322fff−−C.()()5232fff−−D.()()5232f
ff−−【答案】D【解析】【分析】由条件可得函数在[1,)+上单调递增,所以自变量的绝对值越大函数值越大,再根据5322−−,可得5(3)()(2)2fff−−,进而得出结论.【详解】因为偶函数()fx在区间(,1−−上单调递减,所以函数在[1,)+上
单调递增,故自变量的绝对值越大,对应的函数值越大,又5322−−,所以5(3)()(2)2fff−−,故选:D.9.函数()yfx=在()0,+是减函数,且120xx,则下列选项错误的是()A.()()12fxfxB.()()120fxfx−C.()()()12
120xxfxfx−−D.()()12120fxfxxx−−【答案】D【解析】【分析】根据函数单调性的定义依次判断各个选项即可.【详解】()yfx=在()0,+上是减函数,120xx,()()12fxfx,A正确;()()120fxf
x−,B正确;又120xx−,()()()12120xxfxfx−−,()()12120fxfxxx−−,C正确,D错误.故选:D.10.函数()()30fxxxx=−的零点所在的区间是()A.()2,1−−B.()0,1C.()1,2D.()2
,3【答案】C【解析】【分析】首先判断函数的单调性,再根据零点存在性定理判断即可.【详解】解:因为()3fxxx=−在()0,+上单调递增,且连续,又()120f=−,()3122022f=−=,即()()120ff,所以()()30fxxxx=−在()1,2上存在唯一零点.故选:C11
.若函数()fx是定义域为R的偶函数,在(),0−上是减函数,且()20f−=,使()0fx的x的取值范围是()A.()2,2−B.(),2−C.()2,+D.()(),22,−−+【答案】A【解析】【分析】由题意可得出()f
x在()0+,上是增函数,且()20f=,即可求出()0fx的x的取值范围.【详解】因为函数()fx是定义域为R的偶函数,在(),0−上是减函数,且()20f−=,所以()fx在()0+,上是增函数,且()20f=,所以()0f
x的x的取值范围是()2,2−.故选:A.12.下列命题正确的是()A.21,xxnn=+N表示所有正奇数集B.右侧韦恩图中的阴影部分,表示的集合是UMðC.函数()2xfxx=与函数()gxx=表示同一函数D.不等式12x−解集是13xx−的【答案】D【解析】
【分析】由121,xxnn=+N可知A错误;由韦恩图直接判断即可知B错误;根据两函数定义域不同可知表示的不是同一函数,知C错误;解绝对值不等式可知D正确.【详解】对于A,121,xxnn=+N,A错误;对于B,设阴影部分表示的集合为N,则UNMð
,B错误;对于C,()fx的定义域为0xx,()gx的定义域为R,()fx\与()gx不是同一函数,C错误;对于D,由12x−得:212x−−,解得:13x−,即不等式的解集为13xx−,
D正确.故选:D.第Ⅱ卷二、填空题:(本大题共6道小题,每小题5分,共30分.)13.已知21,2,31Maa=−−,1,3N=,且NM,则a的值为________;【答案】1−或4【解析】【分析】根据真子集关系可得2313aa−−=,运算求解即可.【详解】因为
N是M的真子集,则2313aa−−=,解得4a=或1a=−.故答案为:1−或4.14.函数2yx=在区间[1,2]上的平均变化率为___________.【答案】3【解析】【分析】利用平均变化率的定义求解.【详解】函数2yx=在区间[1,2]上的平均变化率为
2221321−=−,故答案为:315.函数2()1xfxx+=−的定义域是________.【答案】{|2xx−…且1}x【解析】【分析】根据分明不为零以及偶次根式下被开方数非负列不等式求解.【详解】由题意,要使函数有意义,则1020xx−+,解得,1x
且2x−;故函数的定义域为:{|2xx−…且1}x.故答案:{|2xx−…且1}x.【点睛】本题考查函数定义域,考查基本分析求解能力,属基础题.16.设()1,02,0xxxfxx−=,则()1f=______;()()
4ff=______【答案】①.0②.12##0.5【解析】【分析】将x的取值代入对应的解析式即可求得结果.【详解】()1110f=−=,()4141f=−=−,()()()114122fff−=−==.故答案为
:0;12.17.比较大小:22xx+______3x−−(填“=、>、<、、”)【答案】【解析】【分析】利用作差法与配方法即可求解.【详解】因为()222323330234xxxxxx+−−−=+++=+,所以223xxx+−−.故答案为:.为18.已知函数5,1(
)1,1axxfxxx+=(1)若4a=−,函数()fx的值域为______(2)若()fx是R上的减函数,则a的范围是______【答案】①.()0,+②.)4,0−【解析】【分析】(1)利用一次函数与反比例函数
的单调性即可求得()fx的值域;(2)分段讨论()fx的单调性,且在间断点处有51a+,由此可得a的范围.【详解】(1)因为4a=−,当1x时,()45fxx=−+,显然()fx在(,1−上单调递
减,故()()11fxf=;当1x时,()1fxx=,显然()fx在()1,+上单调递减,且()0fx,故()()11fxf=;综上:()0fx,即()fx的值域为()0,+;(2)因为()fx是R上的减函数,
所以当1x时,()5fxax=+在(,1−上为减函数,故a<0,且()()15fxfa=+,当1x时,()1fxx=,显然()fx在()1,+上单调递减,且()()11fxf=,所以51a+,解得4a−,故40a−,即
a的范围为)4,0−.故答案为:()0,+;)4,0−.三、解答题:(共6道题,每道小题12分,共计72分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)19.求下列不等式的解集.(1)24410xx++;(2)2112xx+−;(3)213x−【答案】19.11,,22
−−−+20.)3,2−21.(),12,−−+【解析】【分析】(1)直接配方解不等式;(2)移项,通分,然后变整式不等式求解;(3)不等式两边同时平方转化为二次不等式求解.【小问1详解】24410x
x++,即()2210x+,210x+,即12x−,不等式的解集为11,,22−−−+;【小问2详解】()()3202121311003222220xxxxxxxxxx+−+++−−−−−−,不等式的解集为)3,2−;【小
问3详解】由213x−得()2219x−整理得220xx−−,解得1x−或2x,即不等式的解集为(),12,−−+.20.已知全集U=R,2Axxa=−或xa,250Bxxx=−.(1)当1a=时,求()UABABAB,,ð;(2)若ABB=,求实数a的
取值范围.【答案】(1)15ABxx=,1ABxx=−或0x,()01UABxx=ð(2)(),07,−+【解析】【分析】(1)代入数据计算得到集合A和B,再根据的交并补运算计算得到答案.(2)确定BA,再根据集合的包
含关系计算得到答案.【小问1详解】1a=时,1Axx=−或1x,25005Bxxxxx=−=,15ABxx=,1ABxx=−或0x,11UAxx=−ð,故()01UABxx=
ð.【小问2详解】ABB=,则BA,2Axxa=−或xa,05Bxx=,则25a−或0a,解得0a或7a,即(),07,a−+.21.已知函数()()()221fxaxaxa=−++R,且()()13ff−=.(1)求函数()fx
的最值;(2)求不等式()7fx的解集;(3)设()()fxgxx=,求()gx的值域.【答案】(1)最小值()11f=−,无最大值(2)()1,3−(3)(),224224,−−−−+U【解析】【分析】(1)根据题意可求得2a=,结合二
次函数性质分析最值;(2)根据题意解一元二次不等式即可;(3)整理可得()124=+−gxxx,分0x和0x两种情况,结合基本不等式运算求解.【小问1详解】因为()()13ff−=,即()()219321aaaa+++=−++,解得2a=,则()()22241211fx
xxx=−+=−−,开口向上,对称轴为1x=,所以当且仅当1x=时,函数()fx取到最小值()11f=−,无最大值.【小问2详解】因为()24721=−+fxxx,整理得2230xx−−,解得13x−,所以不等式
()7fx的解集为()1,3−.【小问3详解】由(1)可知:()()2241124−+===+−fxxxgxxxxx,其定义域为|0xx,当0x时,()1124224224=+−−=−gxxxxx,当且仅当12xx=
,即22x=时,等号成立;当0x时,()()()1124224224gxxxxx=−−+−−−−=−−−−,当且仅当12xx−=−,即22x=−时,等号成立;综上所述:()gx的值域为(),224224
,−−−−+U.22.已知关于x的方程222(1)30xmxm−++−=有两个不等实根.(Ⅰ)求实数m的取值范围;(Ⅱ)设方程的两个实根为12,xx,且21212()()120xxxx+−+−=,求实数m的值;(Ⅲ)请写出一个整数m的值,使得方程有两个正整数的
根.(结论不需要证明)【答案】(Ⅰ)()2,−+;(Ⅱ)1m=;(Ⅲ)6m=【解析】【分析】(Ⅰ)依题意0,解得即可;(Ⅱ)利用韦达定理得到()1221xxm+=+,再代入方程,解得即可;(Ⅲ)依题意找出合适的m即可;【详
解】解:(Ⅰ)因为方程222(1)30xmxm−++−=有两个不相等实数根,所以()222(1)430mm=−+−−,即240m+,解得2m−,即()2,m−+(Ⅱ)因为方程222(1)30x
mxm−++−=的两个实根为12,xx,所以()1221xxm+=+,2123xxm=−,又21212()()120xxxx+−+−=,所以()()22121120mm+−+−=,解得1m=或52m=−,又(
)2,m−+,所以1m=(Ⅲ)当6m=时,方程214330xx−+=,解得111x=,23x=满足条件;23.已知函数2()1xfxx=+.(1)判断函数()fx的奇偶性,并证明你的结论;(2)证明函数()fx在[1,)+上是减函数;(3)写出函数()fx在(,1]−−上的单调性(结
论不要求证明).【答案】(1)()fx为奇函数,证明见解析(2)证明见解析(3)函数()fx在(,1]−−上的单调递减【解析】【分析】(1)根据函数奇偶性的定义判断与证明即可;(2)根据单调性的定义,取值、作差(变形)
、定号、下结论等步骤进行证明即可;(3)结合函数的奇偶性与单调性直接判断即可.【小问1详解】解:()fx为奇函数,理由如下:函数2()1xfxx=+,定义域为R,所以xR,Rx−则()()22()11xxfxfxxx−−==−=−+−+,所以()fx为奇函数.小问2详解】证明:任取12
,[1,)xx+,且12xx,则()()()()()()22122112121212122222221212121()()111111xxxxxxxxxxxxfxfxxxxxxx−−+−−−=−
==++++++,因为211xx,所以21120,10xxxx−−所以12())0(fxfx−,即12()()fxfx,故函数()fx在[1,)+上是减函数.【小问3详解】解:由(1)知函数()fx为
R上的奇函数,由(2)知函数()fx在[1,)+上是单调递减【所以函数()fx在(,1]−−上的单调递减.24.为了节能减排,某农场决定安装一个可使用10年的太阳能供电设备,使用这种供电设备后,该农场每年消耗的电费C(单位:万元)与太阳能电池板面积x(单位:平方米)之
间的函数关系为()4,0105,10mxxCxmxx−=(m为常数).已知太阳能电池板面积为5平方米时,每年消耗的电费为12万元,安装这种供电设备的工本费为0.5x(单位:万元),记()Fx为该农场安装这种太阳能供电设备的工本
费与该农场10年消耗的电费之和.(1)求常数m的值;(2)写出()Fx的解析式;(3)当x为多少平方米时,()Fx取得最小值?最小值是多少万元?【答案】(1)80(2)()7.5160,0108000.5,10xxFxxxx−+=+(3)40;40【解析】【分析】(1)根据题意
可知5x=时,()12Cx=,代入即可求得m的值;(2)根据题意可知()()100.5FxCxx=+,由此化简可得;(3)分段讨论()Fx的最小值,从而得到()Fx的最小值及x的值.小问1详解】依题意得,当5x=时,()12Cx
=,因为()4,0105,10mxxCxmxx−=,所以当010x时,()45mxCx−=,所以45125m−=,解得80m=,故m的值为80.【小问2详解】【依题意可知()()100.5FxCxx=+,又由(1)得,()804,010580,10xxCxx
x−=,所以()8047.5160,010100.5,0105800800.5,10100.5,10xxxxxFxxxxxxx−−++==++.【小问3详解】当010x时,()7.51
60Fxx=−+,显然()Fx在0,10上单调递减,所以()()min1085FxF==;当10x时,()8008000.520.540Fxxxxx=+=,当且仅当8000.5xx=,即40x=时,等号成立,故()min40Fx=;综上:()min40
Fx=,此时40x=,所以当x为40平方米时,()Fx取得最小值,最小值是40万元.