【文档说明】吉林省白城市第一中学2024-2025学年高一上学期10月期中考试数学试题 Word版含解析.docx,共(19)页,973.678 KB,由小赞的店铺上传
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白城市第一中学2024-2025学年度高一上学期期中考试数学试卷一、单项选择题(本大题共8小题,每题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.已知函数()21010xxfxx+=,,,若()()423fxfx--,则实数x的取值范围是()A.()1,−+
B.()1−−,C.()14−,D.()1−,【答案】C【解析】【分析】根据函数的解析式,分析函数的单调性,进而可将(4)(23)fxfx−−转化为:40230xx−−…或4230xx−
−„,解得答案.【详解】函数21,0()1,0xxfxx+=„,函数在(−,0]上为减函数,在(0,+∞)上函数值保持不变,若(4)(23)fxfx−−,则40230xx−−…或4230xx−−„,解得:(1
,4)x−,故选:C.【点睛】本题主要考查的知识点是分段函数的解析式、单调性,函数单调性的应用,难度中档.2.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x应为()A.10mB.15mC.
20mD.25m【答案】C【解析】【分析】设出矩形花园的宽为ym,根据相似得到方程,求出40yx=−,从而表达出矩形花园的面积,配方求出最大值,并得到相应的x.【详解】设矩形花园的宽为ym,则404040xy−=,即40yx=
−,矩形花园的面积()()22404020400Sxxxxx=−=−+=−−+,其中()0,40x,故当20x=m时,面积最大.故选:C3.若()fx是定义在R上的单调递增函数,则下列四个命题中正确的
有(1)若00()fxx,则00()ffxx;(2)若00()ffxx,则00()fxx;(3)若()fx是奇函数,则[()]ffx也是奇函数;(4)若()fx是奇函数,则1212()()00+=+=
fxfxxx.A.4个B.3个C.2个D.1个【答案】A【解析】【分析】利用单调性判断①;利用单调性与反证法判断②;利用奇偶性的定义判断③;利用奇偶性以及单调性判断④.【详解】对于①,()fx是定义在R上的单调递增函数,若()00fxx,则()
()000ffxfxx,故①正确;对于②,当()00ffxx时,若()00fxx,由()fx是定义在R上的单调递增函数得()()000ffxfxx与已知矛盾,故②正确;对于
③,若()fx是奇函数,则()()()ffxffxffx−=−=−,()ffx也是奇函数,故③正确;对于④,当()fx是奇函数,且是定义在R上的单调递增函数时,若()()120fxfx+
=,则()()()12212120fxfxfxxxxx=−=−=−+=,若()()()()()12121221200xxxxfxfxfxfxfx+==−=−=−+=,故④正确;故选A.【点睛】本题通过对多个命题真假的判断,综合考查函数的单调性、函数的奇偶性.这种题型综合性较强,
也是高考的命题热点,同学们往往因为某一处知识点掌握不好而导致“全盘皆输”,因此做这类题目更要细心、多读题,尽量挖掘出题目中的隐含条件,另外,要注意从简单的自己已经掌握的知识点入手,然后集中精力突破较难的命题.4.已知实数,xy满
足24460xxyy+++=,则y的取值范围是()A.|32yy−B.|23yy−C.|2|3yyyy−D.|3|2yyyy−【答案】C【解析】【分析】利用一元二次方程有解,可得判别式大于等于零可求解.【详解】由题意知,关于x的一元二次方程有解
,则21616(6)0yy=−+,即260yy−−,解得2y−或3y.所以y的取值范围是|2|3yyyy−.故选:C.5.设,xy是两个实数,命题“,xy中至少有一个数大于1”的充分条件是()A.2xy
+=B.2xy+C.222xy+>D.1xy【答案】B【解析】【分析】用赋值法,取不同的x与y代入,可排除A、C、D.【详解】对于A,当1,1xy==时,满足2xy+=,但命题不成立;对于C,D,当2,3xy=−=−时,满足22
2xy+>,1xy,但命题不成立.故选:B.6.当02x时,22axx−+恒成立,则实数a的取值范围是()A1aB.0aC.a<0D.0a【答案】C.【解析】【分析】根据恒成立问题结合二次函数最值分析求解.【详解】记2()2
,02fxxxx=−+,则min)[0,2],(afxx.而22()2(1)1fxxxx=−+=−−+,当02x时,min()(0)(2)0fxff===,所以实数a的取值范围是a<0.故选C.7.已知函数()fx是R上的
奇函数,对任意的()12,,0xx−,()()()211212120,xfxxfxxxxx−−,设()1523,,1325afbfcf==−−=,则a,b,c的大小关系是()A.abcB.cabC.cbaD.bc
a【答案】A【解析】【分析】确定数()()fxgxx=在(),0−上单调递增,()gx是()(),00,−+上的偶数,变换得到13ag=−,25bg=−,()1cg=−,根据单调性得到答案.【详解】()()()211212120,xfxx
fxxxxx−−,即()()()121212120,fxfxxxxxxx−−,故函数()()fxgxx=在(),0−上单调递增,()fx是R上的奇函数,故()gx是()(),00,−+上的偶数,111333
3afgg===−,522255bfg=−−=−,()()()111cfgg===−.12135−−−,故abc.故选:A8.若定义在()(),00,−
+上的函数()fx同时满足:①()fx为奇函数;②对任意的()12,0,xx+,且12xx,都有()()2112120xfxxfxxx−−,则称函数()fx具有性质P.已知函数()fx具有性质P,则不等式()()2422fxfx
x−−+的解集为()A.(),1−−B.()3,2−C.()(),31,2−−−D.()(),32,−−+【答案】C【解析】【分析】构造函数()()fxgxx=,由题意可以推出函数()()fxgxx=的奇偶性、单调性,然后对x进行分
类讨论解不等式即可.【详解】因为对任意的()12,0,xx+,且12xx,都有()()2112120xfxxfxxx−−,即对任意两个不相等的正实数12,xx不妨设120xx,都有()()()()211212121212120xfxxfxfxfxxxxxx
xxx−−=−−,所以有()()1212fxfxxx,所以函数()()fxgxx=是()0,+上的减函数,又因为()fx为奇函数,即有()(),00,x−+,有()()fxfx−=−,所以有()()()()()fxfxfxgxgxxxx−−−====−−,所以(
)gx为偶函数,所以()gx在(),0−上单调递增.当20x−,即2x时,有240x−,由()()2422fxfxx−−+,得()()224224fxfxxx−−−−,所以224xx−−,解得<2x−,此时无解;当20x−,即2x时,由()()2422fxfxx−−+,得()
()224224fxfxxx−−−−,所以224xx−−,解得3x−或12x−.综上所述,不等式()()2422fxfxx−−+的解集为()(),31,2−−−.故选:C.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由已知条件去构造函数()()fxgxx
=,并结合已知导出其函数性质,从而分类讨论解不等式即可.二、多项选择题(本大题共4小题.每题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.)9.设函数()yfx=的定义域
为R,对于任一给定的正数p,定义函数()()()(),,pfxfxpfxpfxp=,则称函数()pfx为()fx的“p界函数”.若给定函数()221fxxx=−−,2p=,则下列结论正确的是()A.(
)()()()00ppffff=B.()()()()11ppffff=C.()()()()22ppffff=D.()()()()33ppffff=【答案】ACD【解析】【分析】结合“p界函数”的定义可确定函数解析式,再结合分段函数性质可得函数值,进而判断各选
项.【详解】因为()221fxxx=−−,2p=,令2212xx−−,即2230xx−−,解得13x−,则()2221,132,13xxxfxxx−−−=−或,A选项:()()()2012pfff=−
=,()()()012pfff=−=,即()()()()00ppffff=,A选项正确;B选项:()()()2122pfff=−=,()()()127pfff=−=,即()()()()11ppffff,
B选项错误;C选项:()()()212fff=−=,()()()()()2222212ppfffff==−=即()()()()22ppffff=,C选项正确;D选项:()()()321fff==−,()()(
)()()2223321ppfffff===−,即()()()()33ppffff=,D选项正确;故选:ACD.10.以数学家约翰·卡尔·弗里德里希·高斯的名字命名的“高斯函数”为yx=,其中x表示不超过x的最大整数,
例如3.23=,1.52−=−,则()A.Rx,11xx−−=B.不等式22xx−的解集为13xx−C.当1x,3xx+的最小值为23D.方程243xx=+的解集为15【答
案】AB【解析】【分析】设x的整数部分为a,小数部分为b,则xa=,则11xa−=−得到A正确,解不等式得到12x−,计算B正确,均值不等式等号条件不成立,C错误,举反例得到D错误,得到答案.【详解】对选项A:设x的整数部分为a,小数部分为b
,则xa=,1x−的整数部分为1a−,11xa−=−,故11xx−−=,正确;对选项B:22xx−,则12x−,故13x−,正确;对选项C:33223xxxx+=,当且仅
当3xx=,即3x=时成立,3x=不成立,故等号不成立,错误;对选项D:取19x=,则4x=,代入验证成立,错误;故选:AB11.若存在常数k和b使得函数()Fx和()G
x分别对其定义域上的任意实数x都满足:()Fxkxb+和()Gxkxb+恒成立,则称此直线ykxb=+为()Fx和()Gx的“隔离直线”,已知函数()()223Rfxxxx=−,()()10gxxx=,若使直线4yxb=−+为函数()fx和()gx之
间的隔离直线,则实数b的取值可以为()A.0B.-1C.-3D.-5【答案】BC【解析】【分析】根据题意得到2234xxxb−−+,计算180b=+得到一个范围,再根据双勾函数的单调性得到函数()14Kxxx=+的最大值,综合得到答案
.【详解】2234xxxb−−+,即220xxb+−恒成立,故180b=+,解得18b−;14xbx−+,即14xbx+,函数()14Kxxx=+在1,2−−上单调递增,在1
,02−上单调递减,故()max142KxK=−=−,故b4−.综上所述:14,8b−−.故选:BC.(2023·浙江省余姚中学期中)12.已知,0,260xyxyxy++−=,则()A.x
y的最大值为2B.2xy+的最小值为4C.xy+的最小值为423−D.22(2)(1)xy+++的最小值为16【答案】BCD【解析】【分析】A选项,对不等式变形为26xyxy+=−,利用基本不等式得到622xyxy−≥,求出xy的最大值;B选项,将不等式变形为()62xyxy=−+,利用基本
不等式得到()()22628xyxy+−+,求出2xy+的最小值;C选项,对不等式变形为()()16yxxy+=−+,利用()()2114yxyx+++≤求解xy+的最小值;D选项,不等式变形为()()218xy++=,利用基本不等式求出和的最小值.【详解】由260xyxy++−=得:26
xyxy+=−,因为,0xy,所以260xyxy+=−,所以06xy,由基本不等式可得:222xyxy+当且仅当2xy=时,等号成立,此时622xyxy−≥,解得:18xy或2xy,因为6xy,所以18xy舍去,故xy的
最大值为2,A错误;由260xyxy++−=得:()62xyxy=−+,因为,0xy,所以()620xy−+,所以026xy+,由基本不等式可得:()2224xyxy+,当且仅当2xy=时等号成立,即
()()22628xyxy+−+,解得:24xy+或212xy+−,因为026xy+,所以212xy+−舍去,故2xy+的最小值为4,B正确;由260xyxy++−=变形为()16xyyx+++=,则()()16yxxy+=−+,由基本不等式得:()(
)2114yxyx+++≤,当且仅当1yx=+时等号成立,此时()()2164yxxy++−+,令()0xytt+=,则由()2164tt+−≤,解得:423t−≥或423t−−≤(舍去)所以xy+的最小值为423−,C正确;由260xyxy++−
=可得:()()218xy++=,从而22(2)(1)2(2)(1)2816xyxy+++++==当且仅当21xy+=+时,即222x=−,221y=−等号成立,故22(2)(1)xy+++最小值为16.故选:BCD,三、填空题(本大题
共4小题,每小题5分,共20分.)13.已知实数0a,0b,且111ab+=,则3211ab+−−的最小值为___________.【答案】26【解析】【分析】利用111ab+=可得3211ab+−−325
ba=+−,根据()113232325bababaabab+=++=++和基本不等式求出32ba+的最小值,从而可得解.【详解】根据题意得到111ab+=,变形为()()111ababab=+−−=,则3211ab
+−−()()32532511babaab+−==+−−−,因为111ab+=,故得到()113232325526bababaabab+=++=+++,当且仅当32baba=时等号成立.故3211ab+−−26.故答案为:26.【点
睛】本题考查了利用基本不等式求最值,属于基础题14.若关于x的一元二次方程()22210axaxa−−++=没有实数解,则不等式30ax+的解集__________.【答案】3|xxa−【解析
】【详解】试题分析:因为关于x的一元二次方程()22210axaxa−−++=没有实数解,所以()()2=44210aaa−−+,可得320,3,aaxxa−−−,故答案为3x|xa−.考点:1、一
元二次方程根与系数的关系;2、不等式的性质.15.若,abR,0ab,则4441abab++的最小值为___________.【答案】4【解析】【详解】44224141114244abababababababab+++=+=,(前一个等号成立条件是222ab=,后一个等
号成立的条件是12ab=,两个等号可以同时取得,则当且仅当2222,24ab==时取等号).【考点】均值不等式【名师点睛】利用均指不等式求最值要灵活运用两个公式,(1)22,,2ababab+R,当且仅当ab=时取等号;(2),abR+,2abab+,当且仅当ab=时取等号;
首先要注意公式的使用范围,其次还要注意等号成立的条件;另外有时也考查利用“等转不等”“作乘法”“1的妙用”求最值.16.若定义在区间2021,2021−上的函数()fx满足:对于任意的12,2021
,2021xx−,都有()()()12122023fxxfxfx+=+−,且0x时,有()2023fx,()fx的最大值为M,最小值为N,则()0f=______,MN+的值为______.【答案】①.2023②.4046【解析】【分析】
根据题意,取特殊点,结合单调性的定义,可得答案.【详解】∵对于任意的12,2021,2021xx−,都有()()()12122023fxxfxfx+=+−,∴令120xx==,得()02023f=,再令120xx+=,将()02023f=代入可得()()4046fxfx+−=,设12xx,
12,2021,2021xx−则210xx−,()()()21212023fxxfxfx−=+−−∴()()2120232023fxfx+−−,又()()114046fxfx−=−,∴可得()()
21fxfx,即函数()fx是严格增函数,∴()()max2021fxf=,()()min2021fxf=−,又∵()()202120214046ff+−=,∴MN+的值为4046.故答案为:2023;4046四、解答题:写出必要的文字描述、解题过
程.共6题.17.经观测,某公路段在某时段内的车流量y(千辆/小时)与汽车的平均速度v(千米/小时)之间有函数关系:()2920031600=++vyvvv.(1)在该时段内,当汽车的平均速度v为多少时车流量y最大?最大车流量为多少?(精确到0.01)(2)为保证在该时段内车流量至少为10千辆/
小时,则汽车的平均速度应控制在什么范围内?【答案】(1)当40v=(千米/小时)时,车流量最大,最大值约11.08千辆/小时;(2)汽车的平均速度应控制在25,64这个范围内(单位:千米/小时).【解析】
【分析】(1)利用基本不等式可求得y的最大值,及其对应的v值,即可得出结论;(2)解不等式29201031600vvv++即可得解.【小问1详解】解:0v,292092092092011.081600316008316
00323vyvvvvvv===+++++(千辆/小时),当且仅当1600vv=时,即当40v=(千米/小时)时,车流量最大,最大值约为11.08千辆/小时.【小问2详解】解:据题意有29201031600vvv++,即28916000vv−+,即()()25640vv−−,解得25
64v,所以汽车的平均速度应控制在25,64这个范围内(单位:千米/小时).18.(1)若()21,,204bxaxaxb=−+++R,求a的取值范围;(2)若22ba=−−(aR),求关于x的不等式()220axaxb+++的解集.【答案】(1)4,1−−
;(2)见解析【解析】为【分析】(1)对a分两种情况讨论,结合二次函数的图像和性质求出a的取值范围;(2)原不等式等价于()()2210axax++−.再对a分类讨论解不等式得解.【详解】(1)当0a=时,不等式可化为1204x−,显然在R上不恒成立,所以0a.当0a时,则有()20,2
0,aaa=++解得41a−−.故a的取值范围为4,1−−.(2)()22220axaxa++−−等价于()()2210axax++−.①当0a=时,()210x−,原不等式的解集为(−∞,1].②当0a时,220aa+−,原不等式的解集为22,1
aa+−.③当0a时,22321aaaa++−−=−.若()222,1033ax=−−−,原不等式的解集为R;若23222,0,3aaaaa++−−−,原不等式的解集为)22,1,aa+−−+
;若232220,0,13aaaaa++−−−,原不等式的解集为(22,1,aa+−−+.【点睛】本题主要考查二次型不等式的恒成立问题,考查解二次型的不等式,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推
理能力.19.已知关于x的不等式20xaxb++的解集为()1,2,试求关于x的不等式210bxax++的解集.【答案】12xx或𝑥>1}.【解析】【分析】由题意可知,关于x的方程20xa
xb++=的两个根为1、2,利用韦达定理可求得a、b的值,进而可求得不等式210bxax++的解集.【详解】由题意可知,关于x的方程20xaxb++=的两个根为1、2,由韦达定理得1212ab−=+=,即32ab=−=,所
以,不等式210bxax++22310xx−+,即()()2110xx−−,解得12x或1x.因此,不等式210bxax++的解集为12xx或𝑥>1}.【点睛】本题考查一元二次不等式的求解,同时也考查了利用一元二次不等式的解集求参
数,考查计算能力,属于基础题.20.已知函数()()22323xxxfx−=−+.(1)用分段函数的形式表示函数𝑓(𝑥);(2)画出函数𝑓(𝑥)的图象;(3)写出函数𝑓(𝑥)的值域.【答案】(1)()2,2012
,033xxfxxx+−=−+;(2)图象答案见解析;(3)(0,2.【解析】【分析】(1)分20x−和03x两种情况去掉绝对值可求出函数的解析式;(2)根据(1)的解析式画出
函数的图像;(3)根据函数图像可求出函数的值域【详解】(1)()2,2012,033xxfxxx+−=−+.(2)函数𝑓(𝑥)的图象如下图所示.为(3)由图得函数𝑓(𝑥)的值域为(0,2.【点睛】此题考查分段函数,考查由函数解析式画函
数图像,根据图像求出函数的值域,属于基础题21.已知函数()()01axfxax=+.(1)当0a时,判断()fx的单调性;(2)若()fx在区间1,2上的最大值为43.(i)求实数a的值;(ii)若函数()()0bgxxbx=+,是否存在正实数b,使
得对区间1,15上任意三个实数r,s,t,都存在以()()gfr,()()gfs,()()gft为边长的三角形?若存在,求实数b的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)在(),1−−和()1,−+上单调递增(2)(i)2a=;(ii)存
在,15153bb【解析】【分析】(1)根据单调性的定义判断单调性;(2)(i)根据题意,分别对a<0和0a两种情况讨论单调性,即可得出结果;(ii)由题意()()0bgxxbx=+,可证得()gx在()0,b为减函
数,在(),b+为增函数,设()mfx=,1,13m,则()()0bbgmmm=+,从而把问题转化为1,13m,()()minmax2gmgm时,求实数b的取值范围.结合()()0b
bgmmm=+的单调性,分109b,1193b,113b,1b四种情况讨论即可求得答案.【小问1详解】由题意得(),111axafxaxxx==−−++.设12,(,1)xx−−且12xx,则()()()()()11212212=1111axxaaa
axxxxxfxf−−−−=+−+++,因为121xx−,所以120xx−,()()12110xx++,当0a时,()()120fxfx−,即()()12fxfx.所以()1afxax=−+在(),1−−上单调递增;同理可得,()1afxax=−+在()
1,−+上单调递增.故()fx在(),1−−和()1,−+上单调递增.【小问2详解】(i)()fx在区间1,2上的最大值为43.①当a<0时,同理(1)可知,函数()1afxax=−+在区间1,2上单调
递减,∴()()max41223aafxfa==−==,解得823a=(舍去);②当0a时,函数()1afxax=−+在区间1,2上单调递增,∴()()max242333aafxfa==−==,解得1,22a=.综上所述,2a=.(ii)由(i)知,()221fxx=−+,且(
)fx在区间1,15上单调递增.∴()()115ffxf,即()113fx,∴()fx在区间1,15上的值域为1,13.讨论函数()()0bgxxbx=+:令120xx,则()()()12121212121bbbgxgxxxx
xxxxx−=+−+=−−,当()12,0,xxb时,()121210bxxxx−−,所以()()12gxgx,()gx为减函数;当()12,,xxb+时,()121210bxxxx−−,所以()()12gxgx
,()gx为增函数;∴()gx在()0,b为减函数,在(),b+为增函数,令()mfx=,则1,13m,∴()()()()0bgfxgmmbm==+.在区间1,15上任意三个实数r,s,t,
都存在以()()gfr,()()gfs,()()gft为边长的三角形,等价于1,13m,()()minmax2gmgm.①当103b,即109b时,()bgmmm=+在1,13
上单调递增,∴()()minmax13,13gmbgmb=+=+,由()()minmax2gmgm,即2613bb++,得115b,∴11159b;②当1193b时,()bgmmm=+在1,3b上单调递
减,在(,1b上单调递增,∴()()maminx2,1gmbgmb==+,由()()minmax2gmgm,即41bb+,得21410bb−+,解得743743b−+,∴1193b;③当113b时,()bgmmm=+在1
,3b上单调递减,在(,1b上单调递增,∴()()mxmina12,33gmbgmb==+,由()()minmax2gmgm,即1433bb+,得2191409bb−+,解得74374399b−+,∴1
13b;④当1b时,()bgmmm=+在1,13上单调递减,∴()()minmax11,33gmbgmb=+=+,由()()minmax2gmgm,即12233bb++,解得53b,∴513b
.综上所述,实数b的取值范围为15153bb.【点睛】关键点睛:本题第二问的关键是结合对勾函数的图象与性质,通过对b的分类讨论从而得到不等式,解出即可.(2023·四川省攀枝花市第三高级中学月考)22.已知______,且函数()14212xxxagxb+−+=+
.①函数()()0fxaxba=+在1,2上值域为2,4;②函数()()224fxxax=+−+在定义域1,1bb−+上为偶函数.请你在①②两个条件中选择一个条件,将上面的题目补无完整.(1)求a,b的值;(2)求函数()gx在1,2−上的值域;(3)设()()2log22x
hxxm=+−,若1Rx,22,2x−使得()()12gxhx成立,求m的取值范围.【答案】(1)选①根据单调性及值域列方程组求解;选②利用奇偶性列方程组求解(2)12,4−(3)12m【解析】【分析】(1)选①,根据根据单调性及值域列方程组求解;选
②根据函数为偶函数列方程组求解;(2)直接根据函数单调性求值域;(3)将1Rx,22,2x−使得()()12gxhx成立转化为()()2min1gxhx,先利用函数单调性求出()in1m2gx=−,即得则22,2x−使
得()()22222log22xhxxm=+−−成立,继续转化为22min112242xxm+,利用基本不等式最小值即可.【小问1详解】选①,函数()()0fxaxba=+在1,
2上单调递增,故()()12224fabfab=+==+=,解得2,0ab==;选②,函数()()224fxxax=+−+在定义域1,1bb−+上为偶函数的故202110abb−=−++=
,解得2,0ab==;【小问2详解】由(1)得()1422112422xxxxxgx+−+==+−,令12,42xt=,1,2x−,则()14gxtt=+−,1,42t=,由对勾函数的性质可得1yxx=+在()0,1上递减,()1,+上递增,故()min1
1421gx=+−=−,又()()131124,44224412gg=+−==+−=−−,所以函数()gx在1,2−上的值域为12,4−;【小问3详解】由(2)得,当xR时,20x,()min2gx=−,
若1Rx,22,2x−使得()()12gxhx成立,则22,2x−使得()()22222log22xhxxm=+−−成立,整理得22112242xxm+在22,2x−上能成立,所以22min11224
2xxm+,又2222111122214242xxxx+=,当且仅当2211242xx=,即21x=−时等号成立,所以21m,即12m.