【文档说明】黑龙江省大庆市实验中学实验二部2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷 Word版含解析.docx,共(20)页,1.172 MB,由envi的店铺上传
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大庆实验中学2024-2025学年度上学期高一年级期中考试数学试题第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共60分.1.已知集合1,1,2,4M=−,1,2,4,16N=,给出下列四个对应法则,请由函
数定义判断,其中能构成从M到N的函数的是()A.2yx=B.2yx=+C.2xy=D.2xy=【答案】C【解析】【分析】利用函数的定义,逐项判断即可.【详解】对于A,集合M中的元素1−在集合N中没有元素与之对应,A不是;对于B,集合M中的元素1在集合N中没有元素与之对应,B不是;对于C,集合M中
的每个元素,按照2xy=,在集合N中都有唯一元素与之对应,C是;对于D,集合M中的元素1−在集合N中没有元素与之对应,D不是.故选:C2.已知全集U=R,集合|5{Axx=或0}x,{|2Bxx=或2}x?,则图中
阴影部分表示的集合为()A.(2,0−B.()2,5C.()2,02,5−D.(()2,02,5−【答案】D【解析】【分析】利用集合的交并补运算,及韦恩图求阴影部分对应的集合.【详解】由题设{|0BxAx=或2}x,{|2ABxx=−或5}x³,所以
R(){|25}ABxx=−ð,由图知,阴影部分为R()()ABABð,所以(()R()()2,02,5ABAB=−ð.故选:D3.已知:1:12px−,()2:log1qxa−.若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值
范围为()A.(0,1)B.(0,1C.(,0−D.(,1−【答案】C【解析】【分析】解分式不等式、对数不等式求对应x范围,结合充分不必要条件有22a+,即可得范围.【详解】由113:110222xpxxx−−=−−−,可得(2)(3)02
320xxxx−−−;由()2:log122qxaxaxa−−+,因为p是q的充分不必要条件,则220aa+.故选:C4.函数()2ee1xxfxx−−=+在3,3−上的大致图象为()A.B.C.D.【答案】
A【解析】【分析】由函数奇偶性,可排除B;由()21f时,可排除选项CD,可得出正确答案【详解】()()2ee1xxfxfxx−−−==−+,所以函数()yfx=是奇函数,排除选项B,又()22ee215f−−=,排除选项CD,故选:A5.已知函数()gx既是二次函数又是幂
函数,若函数()()311xfxgx=++,则()()()()()()()2024202310120232024fffffff−+−++−+++++=()A.2024B.2025C.4048D.4049【答案】D【解
析】【分析】根据已知有()3211xfxx=++,进而可得()()2fxfx+−=、()01f=,利用对称性求目标式的值.【详解】由题可知:()3211xfxx=++,则()3211xfxx−=−++,所以()()2f
xfx+−=,且()01f=,则()()()()()()()2024202310120232024fffffff−+−++−++++()()()2024[11]02024214049fff=−++=+=.故选:
D6.已知()2yfx=+是定义在R上的偶函数,且对任意的122xx,都有()()()12120xxfxfx−−恒成立,则关于x的不等式()()21fxfx−的解集为()A.5,3
−−B.(1,+∞)C.5,13−D.51,3−【答案】D的【解析】【分析】根据题设有()fx在[2,)+上递减,且函数图象关于2x=对称,利用单调性和对称性解不等式求解集.【详解】由题设,()fx在[2,)+上递减,且函数图象关于2x=对称
,根据()()21fxfx−,则|22||12|2|1||3|xxxx−−−−−,所以2224(1)(3)325(35)(1)0xxxxxx−−−−=−+,可得513x−.故选:D7.若关于x的不等式()2010axbxca++的解集为12xx−
,则2abc++的取值范围是()A.11,3−B.1,13−C.1,3−−D.)1,+【答案】B【解析】【分析】根据题设及对应二次函数性质知()2()0fxaxbxca=++的对称轴为12x=且(1)(2)11()02fff−==
求参数关系及范围,进而求目标式范围.【详解】由题设,二次函数()2()0fxaxbxca=++的对称轴为122bxa=−=,则=−ba,且(1)(2)11()02fff−==,即1421042abcabcabc−+=
++=++,所以1240caca=−−,可得409a,所以1213[,1)3abca++=−−.故选:B8.设函数()51221xfx=−+,正实数a,b满足()()14fafb+−=,则2212baab+++的最小值为()A.415B.14C.
12D.1【答案】B【解析】【分析】由题设可得1ab+=,应用基本不等式“1”的代换求目标式的最小值,注意等号成立条件.【详解】由题设151514221221ab−−+−=++,则11112121ab−+=++,整理得1ab+=,所以2222222211(2)(1)[(1)(2)]()[]124
12412bababbaaababababab+++=++++=+++++++++22222221(2)(1)1()1[2](2)412444bbaaababababab+++++=++==++,当且仅当22(2)(1)12bbaaab++=++,即32,55ab==时等号成立
,所以目标式最小值为14.故选:B二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.9.下列命题为真命题的是()A.若0ab,则22acbcB.若0ab,则22abC.若0ab,则1
1abD.若0ab,0cd,0m,则mmacbd−−【答案】BCD【解析】【分析】利用不等式性质判断A、B、C,应用作差法判断D.【详解】A:0c=时有22acbc=,错;B:由0ab,必有22ab,对;C:由0ab
,即||||0ab,则11ab,对;D:()()()()()mmmbmdmamcmbacdacbdacbdacbd−−+−+−−==−−−−−−,0,0bacd−−,且0m,0cd−−,0ab,故0acbd−−,所以0mmacbd−−−,即m
macbd−−,对.故选:BCD10.已知()(),0,11,mn+,若1log212ma=−,21log2na=,则下列命题正确的是()A.若2a=,则2mn=B.若2a,则2mnC.若4nm=,则1
a=D.若4nm,则1a【答案】AB【解析】【分析】利用对数的运算性质,用a表示出,nmnm,结合各项判断正误.【详解】A:2a=时,ln21log2ln3mm==−,ln21log2ln4nn==,故ln3ln2m=−,ln4l
n2n=,所以lnlnln22mnmn+==,对;B:同A分析,ln(12)ln2ma=−,2lnln2na=,若2a,则22(1)lnln(1)ln222amnamn−+=−=,对;C:由B分析,()22lnlnln21?ln22ln2212nnmaaaam−==+−=
+−=,则1a=或3a=−,错;D:同C分析,()()2221223310aaaaaa+−+−=+−,则1a或3a−,错.故选:AB11.已知函数()()22log1,13816,3xxfxxxx−=
−+,若方程()yfxm=−有4个不同的零点1x,2x,3x,4x,且1234xxxx,则()A.02mB.1212xxxx+=C.348xx+=D.()22341211xxxx++的最小值是32【答案】BC
【解析】【分析】根据解析式画出()fx的大致图象,数形结合研究()fx与ym=交点横坐标,得01m,并由对数函数、二次函数性质得12(1)(1)1xx−−=、348xx+=,进而判断各项正误.【详解】由题设()fx的大致图象如下
,1x,2x,3x,4x为()fx与ym=交点横坐标,由图知,1234323452xxxx,01m,A错;且121212(1)(1)1xxxxxx−−=+=,348xx+=,B、C对;由()222343434341211()2642xxxxxxxxxx++
=+−=−,而341516xx,所以()22341211(32,34)xxxx++,无最小值,D错.故选:BC12.已知()fx是定义在R上的不恒为零的函数,对于任意,xyR都满足()()()fxyyfxxfy=+,则下列说法正确的是()A.
()00f=B.()fx是偶函数C.若()33f=,则1133f=−D.若当1x时,()0fx,则()()fxgxx=在()0,+单调递减【答案】ACD【解析】【分析】A令0xy==判断;B令yx=−结合(
)fx在R上的不恒为零判断;C令10yx=得()21fxxfx=−,再由已知求13f;D若,0xy,由题设得()()()gxygxgy=+,令120xyxxx==结合单调性定义及已知判断单调性.【详解】A:令0xy==,可得()
00f=,对;B:令yx=−,则()()()2[()()]fxxfxxfxxfxfx−=−+−=−−,由()fx在R上的不恒为零,故()()0fxfx−−=不恒成立,错;C:令10yx=,则()()110fxfxfx
x=+=,则()21fxxfx=−,令13x=,则()1113393ff=−=−,对;D:若,0xy,则()()()fxyfxfyxyxy=+,即()()()gxygxgy
=+,取120xyxxx==,则1122()()()xgxgxgx−=,显然121xx,即12()0xfx,所以12()()0gxgx−,即12()()gxgx,故()()fxgxx=在()0,+单调递减,对.故选:A
CD第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数()()23ln123fxxxxx=++++,则不等式()()lg2fxf的解集是_________.【答案】()0,100【解析】【分析】根据题意,先分析函数的奇偶性,再分析该函数的单调性即
可得.【详解】()()23ln12fxxxxx−=−++−−,则()()()()2323ln12ln12fxfxxxxxxxxx+−=+++++−++−−()()()2222ln11ln10xxxxxx=++−++=+−=,又210xxxx+++,故()fx的
定义域为R,故()fx为奇函数,当0x时,有()23ln1,2yxxyxx=++=+均为单调递增函数,故()fx在(0,)+上为增函数,又()fx为奇函数,故该函数在定义域R上单调递增,即()()lg2fxf可得lg2x,解得0100x.故答
案为:()0,100.14.定义:[𝑥]表示不超过x的最大整数,如1.62−=−,1.81=,已知函数()231xfxx+=+,()(),20,x−−+,则函数()fx的值域为______.【答案】
1,2【解析】【分析】根据新定义及分式型函数的值域,求()fx在(),2x−−、𝑥∈(0,+∞)上对应值域,即可得结果.【详解】由()121fxx=++,当(),2x−−时,12(1,2)1x++,则
()1fx=;当𝑥∈(0,+∞)时,12(2,3)1x++,则()2fx=.所以函数()fx的值域为1,2.故答案为:1,215.函数()()2log49afxaxx=−+在区间1,3上严格递增,则实数a的取值范围是___________.【答
案】12,2,33+【解析】【分析】运用复合函数的单调性分别研究当1a与01a时2()49gxaxx=−+在[1,3]上的单调性,且()0gx在[1,3]恒成立,结合二次函数的单调性即可求得结果.【详解】由题意知,0a且1a,令2()49gxaxx=−+,则其
对称轴为422xaa==,①当1a时,由复合函数的单调性可知,()gx在[1,3]上单调递增,且()0gx在[1,3]恒成立,则()121150aaga=+,解得2a,②当01a时,由复合函数的单调性可知,()gx在[1,3]上单
调递减,且()0gx在[1,3]恒成立,则0123(3)930aaga=−,解得1233a,综述:2a或1233a.故答案为:12,2,33+.16.已知函
数()12423xxfxmm+=−+−,若()fx的图象上存在不同的两个点关于原点对称,则实数m的取值范围为_________.【答案】(13,22−【解析】【分析】根据()fx的图象上存在不同的两个
点关于原点对称列方程,利用换元法来求得m的取值范围.【详解】()()222223xxfxmm=−+−,由于()fx的图象上存在不同的两个点关于原点对称,所以𝑓(−𝑥)=−𝑓(𝑥)有解,即()()222222232223xxxxmmmm−−−
+−=−+−+,()()2221122226022xxxxmm+−++−=①,令11222222xxxxt=+=,当且仅当12,02xxx==时等号成立,则()()2221222xxt−=+,则①
可化为222280tmtm−+−=,依题意,此方程在()2,+上有解,当()222Δ44284320mmm=−−=−+=,解得22m=,当22m=时,()22428220,22tttt−+=−==,符合题意.当22m=−时,()2242
8220,22tttt++=+==−,不符合题意.当24320m=−+,即2222m−②时,设()()222282gttmtmt=−+−,()gt的开口向上,对称轴tm=,要使()gt在()2,+上有零点,则()2244280gmm=++−或()22442802gmm
m=−+−,解得1313m−+或13m+,结合②得1322m−.综上所述,m的取值范围是(13,22−.故答案为:(13,22−【点睛】易错点睛:对称点条件的正确使用:在列出关于原点对称的条件时,容易
因条件代入不准确而导致方程错误.在运用对称点条件时,需确保每个代入步骤的符号处理正确.一元二次方程的解集判断:在判断一元二次方程的解的存在性时,特别是对参数的范围进行分类讨论时,容易遗漏某些特殊情况或边界条件.因此,在讨论每种情况时,要确保所有可
能性都得到了充分考虑.四、解答题:本大题共6小题,其中17题满分10分,其余各题满分12分,共70分.17.设函数()2318fxxx=−−+的定义域为A,()()()()lg121gxxaaxa=−−−的定义域为B.(1
)求集合A,B;(2)若BA,求实数a的取值范围.【答案】(1)[6,3]A=−,()2,1Baa=+;(2)[3,1)−.【解析】【分析】(1)由根式、对数性质求函数定义域,确定集合;(2)根据包含
关系列不等式求参数范围.【小问1详解】由题意,23180xx−−+≥,即23180xx+−,解得63x−,即[6,3]A=−,由题意,()()120xaax−−−,因为1a,则12aa+,可得21a
xa+,即()2,1Baa=+.【小问2详解】因为BA,所以2613aa−+,解得32a−,又1a,所以31a−,即实数a的取值范围[3,1)−.18.已知函数()()33log3log427xfxx=+,1,27x.(1)求函数()fx的值域;(2)若不等
式()30tfkt−在1,42t上有解,求实数k的取值范围.【答案】(1)0,4;(2)9,4−.【解析】【分析】(1)由题设有()()233log2log1fxxx=−+,应用换元法,令()3
log0,3xtt=,将问题化为求二次函数的值域;(2)同(1)换元,问题化为1,42t,12ktt+−能成立,结合对勾函数性质求右侧最大值,即可得范围.【小问1详解】由()()()()233331loglog34log2log1f
xxxxx=+−+=−+,设()3log0,3xtt=,则221ytt=−+,的当1t=时,取得最小值0;当3t=时,取得最大值4,所以函数的值域为[0,4].【小问2详解】由()()23log1fxx=−,令()()3tgtfkt=−,则()()()2310
tgtfkttkt=−=−−又1,42t,()2112tkttt−=+−能成立,设()12httt=+−,函数在1,12上单调递减,在(1,4上单调递增.又1122h=,()944h=,所以()max94ht=,由
不等式()()30tgtfkt=−在1,42t上有解,得()maxkht,因此,k的取值范围是9,4−.19.已知幂函数()()22910mfxmmx=−+为奇函数,()()()kgxf
xkx=+R.(1)若()25g=,求k;(2)已知3k,若关于x的不等式()220gxk−在)1,+上恒成立,求k的取值范围.【答案】(1)6k=−(2)1,12−.【解析】【
分析】(1)根据幂函数的定义可得32m=或3m=,结合奇偶性即可求解3m=,进而可得()gx的表达式,代入即可求解,(2)利用单调性的定义求解()hx的单调性,即可根据单调性求解函数的最值,问题转化成2120
kk+−,即可求解.【小问1详解】对于幂函数()()22910mfxmmx=−+,得229101mm−+=,解得32m=或3m=,当32m=时,()32fxx=不是奇函数,舍去,当3m=时,()3fxx=是奇函数,满足题意.∴()
3kgxxx=+,∵()2852kg=+=,∴6k=−.【小问2详解】关于x的不等式()220gxk−在)1,+上恒成立,即3220kxkx+−在)1,+上恒成立,令()322kxkxxh=+−,下面先研究函数()hx
的单调性)12,1,xx+,不妨设12xx,则()()33121212kkhxhxxxxx−=+−+()331212kkxxxx=−+−()2212121212kxxxxxxxx=−++−
,∵121xx,3k∴120xx−,121xx,2212123xxxx++,123kxx∴()()120hxhx−,即()()12hxhx,故()3khxxx=+在)1,+上单调递增,∴()()2min112h
xhkk==+−,由题意,2120kk+−,解得112k−,所以k的取值范围是1,12−.20.已知函数()()()9log91xfxkxx=++R是偶函数,其中k为实数.(1)求k的值;(2)若函数()()()9323102fxxxgxmx=−+≤≤,是否存
在实数m,使得()gx的最小值为0?若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)12k=−;(2)存在2m=.【解析】【分析】(1)根据偶函数性质得到恒等式,求参数值即可;(2)由题设有()23232xxgxm=−
+,应用换元法,令3xt=且1,9t,结合二次函数性质,讨论对称轴与区间1,9位置研究最小值,即可得参数值.【小问1详解】因函数()()9log91xfxkx=++(kR)是偶函数,故()()()()99log91log91xxfxfxkxkx−−−=+−−++
()9991log2log9221091xxxkxkxkx−−+=−=−=−+=+,因𝑥∈𝑅且不恒为0,故210k+=,得12k=−.【小问2详解】由(1),得()()()991log91log332xxxfxx−=+−=+,则()()()2932313332313232fx
xxxxxxxxgxmmm−=−+=+−+=−+,设3xt=,因02x,则1,9t,()222httmt=−+,其对称轴为tm=,①当9m时,()ht在区间1,9上单调递减,则()
()min983180hthm==−=,解得83918m=,不符题意,舍去;②当19m时,()ht在区间1,9上先减后增,故()()2min20hthmm==−+=,解得2m=,故2m=;③当1m≤时,()ht在区间1,9上单调递增,则()()min1320ht
hm==−=,解得312m=,不符题意,舍去.故存在2m=,使得()gx的最小值为0.21.已知函数的定义域为D,对于给定的()*kkN,若存在,abD,使得函数()fx满足:①函数()fx在,ab是单调函数;②函数()
fx在,ab上的值域是,kakb,则称,ab是函数()fx的k级“理想区间”.(1)判断函数𝑓(𝑥)=1𝑥,𝑥∈(0,+∞)是否存在1级“理想区间”?若存在,请写出其中2个符合题意的区间.(直接写结果)的(2)证
明:函数()exgx=存3级“理想区间”;(3)设函数()241xhxx=+,0,1x,已知函数ℎ(𝑥)单调递增,若函数ℎ(𝑥)存在k级“理想区间”,求k的值.【答案】(1)存在,11,2,,323
(2)证明见解析(3)2或3.【解析】【分析】(1)直接由“理想区间”的定义判断即可.(2)由题意结合函数()fx的单调性得e3,e3abab==,即方程e3xx=有两个不等实根.设()e3xhx
x=−,由零点存在定理知()hx有零点1x,2x,所以方程组有解,即函数()exfx=存在3级“理想区间”(3)根据函数()241xgxx=+在0,1上为单调递增得到()(),gakagbkb==,转化为方程241xkxx=+在0,
1上有两个不等实根进而转化为240kxk+−=在(0,1至少有一个实根.分44kk=、、04k三种情况,分别求得满足条件的k即可.【小问1详解】存在.11,2,,323【小问2详解】设函数()exfx=存在3级“理
想区间”,则存在区间,ab,使()fx的值域是3,3ab.因函数()exfx=在R上单调递增,所以e3,e3abab==,即方程e3xx=有两个不等实根.设()e3xhxx=−,可知,(
)00e3010h=−=,()11e310h=−,()22e320h=−,由零点存在定理知,存在()10,1x,()21,2x,使()10hx=,()20hx=.在为设1ax=,2bx=,所以方程组有解,即函数()exfx=存在3级“理想区间”.【小问3详解
】若函数()gx存在k级“理想区间”,则存在区间,ab,函数()gx的值域是,kakb.因为()241xgxx=+,任取12,0,1xx,且12xx,有()()()()()()121212122222121241441111xxxxxxgxgxxxxx−−−=−=
++++,因为1201xx,所以12120,10xxxx−−,所以()()120gxgx−,即()()12gxgx,所以函数()241xgxx=+在0,1上为单调递增函数.所以()(),gakagbkb=
=,于是方程241xkxx=+在0,1上有两个不等实根.即()240xkxk+−=在0,1上有两个不等实根.显然0x=是方程的一个解,所以240kxk+−=在(0,1至少有一个实根.(1)当4k=时,12
0xx==,不合题意,舍;(2)当4k时,方程无实根,舍;(3)04k时,()1244,kkxxkk−−==−舍,所以141kxk−=,解出2k.所以24k,又因为*Nk,所以2k=或3k=.22.设定义在R上的函数()fx满足:①对x,
yR,都有()()()()()1fxfyfxyfxfy++=+;②0x时,()0fx;③不存在xR,使得()1fx=.(1)求证:()fx为奇函数;(2)求证:()fx在R上单调递增;(3)若()112f=,不等式()()()()1245542fmxfmxfmxfmx++++对)
0,x+恒成立,试求m的取值范围.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3))0,4【解析】【分析】(1)赋值法求得()00f=,然后再令yx=−可证得奇函数;(2)由已知先证得()11fx−,再根据单调性定义可得答案;(3)由已知求出()425f=,然后已知不等式化简后由函数(
)fx的单调性转化为二次不等式恒成立,从而求得m的范围,最后再由二次函数性质可得答案.【小问1详解】()fx的定义域为R,关于原点对称,令0xy==,得()()()220010fff=+,解得()00f=或()201f=,又不
存在xR,使得()1fx=,∴()00f=,令yx=−,得()()()()()()001fxfxfxxffxfx+−=−==+−,∴()()0fxfx+−=,()()fxfx−=−,∴()fx为奇函数;【小
问2详解】0x时,02x,02xf,∴()22212212xfxxfxfxf=+=+≤,当且仅当12xf=,等号成立,又不存在xR,使得
()1fx=,∴12xf,∴0x时,()01fx,又∵()fx为奇函数,∴0x时,()()()1,0fxfx=−−−,∴对xR,()11fx−,任取12xx,则210xx−,()210fxx−,而()()()()()(
)()()()()21212121212111fxfxfxfxfxxfxxfxfxfxfx+−−−=+−==+−−,∴()()()()212101fxfxfxfx−−,又()()()12,1,1fxfx−,∴()(
)()121,1fxfx−,∴()()1210fxfx−,∴()()210fxfx−,()()21fxfx,∴()fx在R上单调递增;【小问3详解】()()()()2214211511ffff=+==+,∴()()()()()()()()()4452524541215fmx
fmxffmxfmxfmxffmxfmx+++===++++,()()()()()()()()()112121121112fmxfmxffmxfmxfmxffmxfmx+++===++++,∵不等式()()()()1245542fmxfmxfmxfmx++
++对)0,x+恒成立,∴()()21fmxfmx++对)0,x+恒成立,又()fx在R上单调递增,∴21mxmx++对)0,x+恒成立,即10mxmx−+对)0,x+恒成立,设xt=,)0,t+,即210mtmt−+对)0,t
+成立当0m=时,符合题意;当0m时,20Δ40mmm=−,解得:04m.综上可知:m的取值范围是)0,4.【点睛】方法点睛:本题考查抽象函数的奇偶性、单调性,抽象函数的不等式恒成立问题并考查求二次函数的值域.解决抽象函数的基本方法是赋值值,根据函数的奇偶
性、单调性的定义进行赋值,从已知式中得出()fx与()fx−的关系,得出()()21fxfx−的正负,赋值时有时需要求出具体的函数值,如本题求()0f,在对第(3)问题中不等式进行变形时还需要求得()425f=,解题的关键就是已知抽象函数的性质:()()()()()1fxfyfxyfxf
y++=+,利用它对()fx进行变形.