【文档说明】湖北省武汉市洪山高级中学2024-2025学年高一上学期10月测试数学试卷 Word版含解析.docx,共(19)页,921.189 KB,由小赞的店铺上传
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武汉市洪山高级中学2027届高一10月月考数学测试题一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知点(),27a在幂函数()()()2,mfxaxam=−R的图象上,则am+=()A.4B.5C.6D.7【答案】
C【解析】【分析】直接由幂函数的定义列方程组即可求解.【详解】由题意2136273maaamam−==+===.故选:C.2.下列四组函数中,不是同一个函数的一组是()A.()fxx=与()2gxx=B.()21fxx=+与
()21gtt=+C.()xfxx=与()1,01,0xgxx=−D.()2()fxx=与()2gxx=【答案】D【解析】【分析】运用同一函数必须三要素相同来判断即可.【详解】选项A:对于()||fxx=,其定义域为R.
对于2()gxx=,因为20x恒成立,所以定义域为R.又因为2()||gxxx==,()fx与()gx的定义域相同,对应关系也相同,所以()fx和()gx是同一个函数.选项B:2()1fxx=+的定义域是R.2()1gtt=+的定义域是R.虽然
自变量的符号不同,但是它们的定义域相同,对应关系21yx=+(这里x和t都只是自变量的符号)也相同,所以()fx和()gt是同一个函数.选项C:||()xfxx=的定义域为{|0}xx.当0x时,||()1xxfxxx===;当0x时,||()1xxfxxx−===−,1,0()1,0xg
xx=−,其定义域为{|0}xx.()fx与()gx的定义域相同,对应关系也相同,所以()fx和()gx是同一个函数.选项D:2()()fxx=,根据根式的性质,其定义域为{|0}xx.2()||gxxx==,其定义域为R.由于()fx和()g
x的定义域不同,所以()fx和()gx不是同一个函数.故选:D.3.已知函数()yfx=的定义域为1,4−,则()211fxyx+=−的定义域为()A.31,2−B.31,2C
.(1,9D.35,2−【答案】B【解析】【分析】由已知()fx的定义域,再根据函数成立的条件建立不等式进行求解即可.【详解】因为()yfx=的定义域是1,4−,所以要使得()211fxyx
+=−有意义,需满足121410xx−+−,解得312x.则函数()211fxyx+=−的定义域为是31.2,故选:B4.已知函数()()21227,1fxxxgxax=++=+,若函数()fx与()gx的图象恰有4个交点,则实数
a的取值范围是()A.()18,+B.()0,2C.()2,18D.()()0,218,+【答案】D【解析】【分析】令()()fxgx=,然后参变分离,令()161101hxxx=++++,然后换元得1610ytt=++,作出函其图
象即可求解.【详解】函数()fx与()gx的图象恰有4个交点,等价于212271xxax++=+有4个不同实数根,因为1x=−不是方程212271xxax++=+,所以212271xxax++=+.记()212271611011xxhxxxx++==+++++,令1xt+
=,则1610ytt=++,由对勾函数和翻折变换作出函数1610ytt=++的图象如图:由图可知,当02a或18a时,函数1610ytt=++与直线ya=又4个交点,所以,实数a的取值范围是()()0,218,+.故选:D5.如图为函数𝑦=𝑓(𝑥)和𝑦=𝑔(𝑥)的图象,则不
等式()()0fxgx的解集为()A.()(),11,0−−−B.()(),10,1−−C.()()1,01,−+D.()()0,11,+【答案】D【解析】【分析】数形结合判断各区间函数值的正负即可.【详解】由图象可得当()()()01,01,
fxx−+,此时需满足()0gx,则()(),11,x−−+,故()1,x+;当()()()0,10,1fxx−−,此时需满足()0gx,则()1,1x−,故()0,1x.综上所述,()()0,11,x+.故选:D6.若在函数定义域的某个区间上定义
运算,,bababaab=,则函数2()(21)(31)fxxxx−−=−−,[0,2]x的值域是()A.7,1−−B.13[,1]4−−C.13[,0]14−D.3,1−−【答案】B【解析】【分析】
根据新运算法则求解()fx的解析式和x的范围,根分段函数的性质求解值域.【详解】解:2()(21)(31)fxxxx−−=−−,由新运算法则可得22231,2131()21,2131xxxxxfxxxxx−−−−−−=−−−−−−,即当1x或0x时,2
()31fxxx−=−,对称轴32x=,当01x时,()21fxx=−−,若(1,2]x,则2()31fxxx−=−,其值域为3()()(2)2ffxf,即值域为13[,]43−−;若[0,1]x,则()21fxx=−−,其值域为(1)
()(0)ffxf,即值域为[3,1]−-;综上可得函数值域为13[,1]4−−,故选:B.【点睛】本题主要考查函数值域的求法,体现了分类讨论的数学思想方法,解答此题的关键是理解题意,属于中档题..7.已知函数()()
211,24,2axxfxxxx−+=+是R上的单调增函数,则实数a的取值范围是()A.15,24B.14,25C.15,24D.15,24【答
案】D【解析】【分析】由分段函数两段都递增,且分界处函数值左侧不比右侧大可得参数范围.【详解】因为函数()fx在R上是单调增函数,且()24f=.所以()21021214aa−−+解得1524a故选:D.8.若关于x的不等式()24410axx−−+的解集中恰有3个整
数,则a的取值范围是()A.201493aB.201493aC.2549916aD.2549916a【答案】C【解析】【分析】先根据0确定a的取值范围,初步判断12在不等式的解集内,0不在不等式的解集内,进而确定不等式解集内的整数,列出不等式,可求出结果.【详解
】由题意,4a且0()16440a−−0a,且40a−,解得4a,则04a,设不等式的解集为A.因为0x=时,10不成立,所以0A;因为12x=时,121044−−+=−aa,所以12A.又因为A中恰有3个整数,所以这3个整数
必定是1,2,3.在由()()()44104442104943104164410aaaa−−+−−+−−+−−+2549916a.综上所述2549916a.故选:C【点睛】关键点点睛:不等式中所含有的整数解必定是连续的整数,弄清楚
1,2,3满足不等式后,还要注意0,4不满足原不等式.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.全部选对的得6分,部分选对得部分分,有错选得0分.9.一水池有2个进水口,1个出水口,每个进水口的进水速度如图甲所示,出水口的出水速度如图乙所示.已知某天
0点到6点,该水池至少打开一个水口,且水池的蓄水量如图丙所示,则下列判断正确的有()A.0点到3点只打开了两个进水口B.3点到4点三个水口都打开C.4点到6点只打开了一个出水口D.0点到6点至少打开了一个进水口【答案】ABD【解析】【分析】由甲、乙图知:每
个进水口进水速度为1,每个出水口出水速度为2,再分析丙图中0点到3点、3点到4点、4点到6点的蓄水量的变化可得进水口和出水口的打开情况,即可得正确选项.【详解】由甲、乙图知:每个进水口进水速度为1,每个出水口出水速度为2,对于A:由丙图知:0点到3点蓄水量增加6,所以只打开了两个进水
口,只进水不出水,故选项A正确;对于B:3点到4点蓄水量不变,说明三个水口都打开进出一样多蓄水量不变,故选项B正确;对于C:4点到6点蓄水量减少2,说明每个小时减少1,所以打开了一个进水口和一个出水口,故选项C不正确;对于D:由选项ABC的分析可知,0点到6点至少打开了一个进水口,故选项D正
确;故选:ABD.10.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设xR,用[]x表示不超过x的最大整数,则[]yx=称为高斯函数,如[3.2]3=,[1.6]2−=−
.若()[]fxxx=−,()1xgxx+=,则下列说法正确的是()A.当20232024x时,()2023fxx=−B.(1)()1fxfx+−=C.函数()fx的值域为[0,1)D.当1x时,函数()gx的值域为(
1,2【答案】ACD【解析】【分析】对于A,直接由高斯函数定义来验证即可;对于B,注意到,xkRZ,使得1kxk+,即可运算判断;对于C,由B选项可得()fx的周期,故只需讨论()fx在)0,1上的值域即可;对于D,分别求出每一段的值域,再求并
集即可.【详解】对于A,当20232024x时,()2023fxxxx=−=−,正确;对于B,因为,xkRZ,使得1kxk+,此时112kxk+++,从而()()()()1110fxfxxkxk+−=+−+−−=,错误;对于C,由B选项
分析可知,函数()fx是以1为周期的周期函数,故只需讨论()fx在)0,1上的值域即可,当)0,1x时,)()00,1fxxxxx=−=−=,即函数()fx的值域为[0,1),正确;对于D,当)1,2x时,(12()1,2xgxxx
+==,当)2,3x时,133()1,2xgxxx+==,当)3,4x时,144()1,3xgxxx+==,依次类推,当)(),1Nxnnn+时,111()1,xnngxxxn+++==,取并集得函数()gx的值
域为(1,2,正确.故选:ACD.11.已知()fx是定义在)0,+上的单调递增且图象连续不断的函数,若),0,xy+,恒有()()()()()1fxfyfxyfxfy++=+成立,设12xx0,则()A.()
00f=B.)()000,,1xfx+=C.()()121222fxfxxxf++D.()()121222fxfxxxf++【答案】AD【解析】【分析】对于A:令0y=,结合单调性分析即可判断;对于B:假设存在0
x使得()01fx=,分析可知()fx恒等于1,结合单调性分析判断;对于CD:利用反证法证明)()0,,1xfx+,结合基本不等式分析可得()()()()()121221212fxfxfxxfx
fx++++,构建函数()221xgxx=+,结合()gx的单调性可知()()121222fxfxxxgfg++,即可得结果.【详解】令0y=,得()()()()()0010fxffxfxf++=+,即()
()2010ffx−=,因为()fx在区间)0,+上单调递增,所以()fx不恒等于1,故()00f=,故A正确;若存在0x使得()01fx=,则()()()0111fxfxxfx++==+,则
()fx恒等于1,与()fx单调递增矛盾,故)()0,,1xfx+,故B错误;若存在1x,使得()11fx,因为()fx的图象连续不断,所以()()11,001fxf=,故存2x,使得()21fx=
,与上述()1fx矛盾,综上)()0,,1xfx+,在所以1212xxf+,而()()()()()()()()()12121221212112fxfxfxfxfxxfxfxfxfx+++=+++,当且仅当()()12fxfx=时取等号,又
()12xxfx,单调递增,故不取等号,即()()()()()121221212fxfxfxxfxfx++++,当0yx=时,有()()()2221fxfxfx=+,即()12122122212xxffxxxxf++=++,当)0,1x时,
令()221xgxx=+,则()()2,0,11gxxxx=+,因为()1,0,1yxxx=+单调递减且0y,所以()()2,0,11gxxxx=+单调递增,所以()1gx,又()00g=,所以)())220,1,0,11xxgxx=+,且在区间)0,1上单
调递增,因为()()()()()()()121212121222121222221122xxffxfxfxfxxxgffxxgxxfxfxf++++==+=++++,
,所以()()121222fxfxxxgfg++,所以()()121222fxfxxxf++,故C错误,D正确.故选:AD【点睛】方法点睛:1.对于抽象函数性质主要是
函数的奇偶性、单调性和周期性以及函数图象的对称性,在解题中根据问题的条件推证函数的性质,根据函数的性质解决问题;2.比较数式大小问题,往往利用函数图象或者函数的单调性.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知函数(31)4,2(),2axaxfxaxx−+=
−满足对任意的实数12xx,都有1212()()0fxfxxx−−,则a的取值范围是______________.的【答案】1163,【解析】【分析】求出函数单调递减,由分段函数的单调性得出关于a的不等
式组,解出即可.【详解】由题意得:()fx在R上单调递减,故310062+42aaaaa−−−,解得1163a,即a的取值范围是1163,,故答案为:1163,.
【点睛】易错点睛:对于分段函数的性,注意在临界位置的函数值大小比较,该题中容易遗漏不等式62+42aaa−−.13.已知幂函数()fx过点22,2,若()(32)1affa+−,则实数a的取值范围是_______
__.【答案】23,32【解析】【分析】设出幂函数解析式yx=代入点待定,再结合函数的单调性与定义域得不等式组求解即可得.【详解】设幂函数()fxx=,因为函数图象过点22,2,则122222−==,解得12=−,则121()fxxx−==,其定
义域()0,+,且()fx在()0,+单调递减.所以由()(32)1affa+−,为可得10320132aaaa+−+−,解得2332a.所以实数a的取值范围是23,32.故答案为:23,32
.14.若定义在()(),00,−+上的函数()fx满足:对任意的()(),,00,xy−+,都有:()1xffxfyy=+,当,0xy时,还满足:()110xyffxy−−,则不
等式()1fxx−的解集为______.【答案】(),11,−−+【解析】【分析】先用赋值法得到()()110ff=−=,()()fxfx−=,判断出函数()fx为偶函数,然后利用()110xyffxy−−判断单调性,
最后分类讨论计算()1fxx−的解集即可.【详解】因为对任意的()(),,00,xy−+,都有:()1xffxfyy=+令1xy==,可知()()()12110fff==令1xy==−,可知()()()12110fff=−−=
令1y=−,得()()()()()1fxfxffxfx−=+−−=故函数()fx为偶函数,令()()1gxfxx=−+要使()1fxx−则()0gx显然函数()()1gxfxx=−+为偶函数;因为当,0xy时,()110xyffxy
−−得11110ffxyxy−−所以当0x时函数()fx单调递减,此时()()1gxfxx=−+也单调递减()()111
10gf=−+=因为需要()0gx故1x因为()()1gxfxx=−+为偶函数所以当0x时,()0gx的解为1x−故不等式()1fxx−的解集为(),11,−−+故答案为:(),11
,−−+【点睛】做一些抽象函数相关的习题时,我们一定需要去找抽象函数的一些性质,如单调性、奇偶性、对称性、周期性;然后再利用他们的关系来求解;通常还需要用赋值法得到一些函数值.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.(1)已知()fx是一次函数,且()()94ffxx=+,求()fx的解析式;(2)已知函数()212fxxx+=−,求()fx的解析式;(3)已知函数()yfx=满足()12fxfxx+=,求函数(
)yfx=的解析式;【答案】(1)()31fxx=+或()32fxx=−−;(2)()243fxxx=−+;(3)()()2033xfxxx=−+【解析】【分析】(1)设()()0fxkxbk=+,可用待定系数法求解析式;(2)令1xt+
=,用换元法求解析式;(3)将x换成1x,得()112ffxxx+=,用解方程组法求解析式.【详解】(1)设()()0fxkxbk=+,则()()()294ffxkkxbbkxkbbx=++=++=+.294
kkbb=+=,解得31kb==,或32kb=−=−,()31fxx=+或()32fxx=−−.(2)令1xt+=,则1,xtt=−R,()()22(1)2143fttttt=−−−=−+,即()243fxxx=−+
.(3)在已知等式中,将x换成1x,得()112ffxxx+=,与已知方程联立,得()()12112fxfxxffxxx+=+=,解得()()2033xfxxx=−+.16.已知函数()()211Rymxmxmm=+−+−(1
)若不等式0y的解集为,求m的取值范围;(2)解关于x的不等式()2211mxmxmmx+−+−【答案】(1)23,3+(2)答案见详解【解析】【分析】(1)分1m=−和1m−两种情况讨论,求解得
答案;(2)将不等式转化为()()110xmx−+−,分11m−,11m−=,11m−三种情况讨论求解.【小问1详解】当10m+=,即1m=−时,得2yx=−,令0y,解得2x,不合题意;当1m−时,由0y的解集为,则10Δ0m+,即()()214110mmmm−
−+−,解得233m,综上,m的取值范围是23,3+.【小问2详解】由不等式()2211mxmxmmx+−+−,化简得210xmxm−+−,即()()110xmx−+−,其对应方程()()11
0xmx−+−=的两根为1,1m−,当11m−,即2m时,不等式的解集为1xxm−或1x,当11m−=,即2m=时,解集为R,当11m−,即2m时,不等式的解集为1xx或1xm−,综上,当2m时,不等式的解集为1xxm−或1x,当
2m=时,不等式的解集为R,当2m时,不等式的解集为1xx或1xm−.17.已知函数()fx的定义域为(,0)(0,)−+,对任意,xyR且||||xy,都满足()22()()fxyfxyfxy++−=−.(1)求(1),(1)ff−;(2)判断()fx
的奇偶性;(3)若当1x时,()0fx,且(2)1f=,求不等式(2)(1)2fxfx+−−的解集.【答案】(1)0;0(2)偶函数(3)2(,2)2,(2,)5−−−+.【解析】【分析】(1)利用赋值法计算可得;(
2)对任意非零实数a,b,令,22ababxy+−==,即可得到()()()fafbfab+=,再令1b=−,即可得解;(3)首先说明()fx在区间(0,)+上单调递增,再得到(4)2f=,则不等式转化为(2)
(44)fxfx+−,再结合单调性与奇偶性转化为自变量的不等式,解得即可.【小问1详解】因为对任意,xyR且||||xy,都满足()22()()fxyfxyfxy++−=−,令1,0xy==,得(1)(1)(
1)fff+=,(1)0f=,令1,0xy=−=,得(1)(1)(1)0fff−+−==,(1)0f−=.【小问2详解】对任意非零实数a,b,令,22ababxy+−==,可得()()()fafbfa
b+=.在上式中,令1b=−,得()(1)()faffa+−=−,即对任意非零实数a,都有()()fafa=−,()fx是偶函数.【小问3详解】对任意12,(0,)xx+且12xx,有22111,0xxf
xx,由(2)知()()()22211111xxfxfxffxfxxx==+,()fx在区间(0,)+上单调递增.(2)1,211(2)(2)(4)ffff==+
=+=,(2)(1)2fxfx+−−,(2)(1)2(1)(4)(44),fxfxfxffx+−+=−+=−()fx是定义域为(,0)(0,)−+的偶函数,且在区间(0,)+上单调递增,原不等式转化为0|2||44|xx+
−,解得2x−或225x−或2x,原不等式的解集为2(,2)2,(2,)5−−−+.18.已知函数()1fxxx=+.(1)请用定义证明函数()fx在()0.1上单调递减;(2)若存在11,42x,使得210xax−
+成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)证明见解析(2)17(,]4−【解析】【分析】(1)根据题意,利用函数单调性的定义与判定方法,即可求解;(2)根据题意,转化为存在11,42x,使
得1axx+,由(1)得到()fx在11,42上为单调递减函数,求得()fx的最大值,即可求解.【小问1详解】证明:任取()12,0.1xx且12xx,则()()122121212121211211111()()()xxfxfxxxxxxxxx
xxxx−−=+−−=−+−=−,因为()12,0.1xx且12xx,可得210xx−,且1201xx,所以1210xx−,所以()()122121121()0xxfxfxxxxx−−=−,即()()12fxfx,所以函数()fx在()0.1上
为单调递减函数.【小问2详解】解:由11,42x,不等式210xax−+可化为211xaxxx+=+,因为存在11,42x,使得210xax−+成立,即max1()axx+,由(1)知,函数()1fxxx=
+在11,42x为单调递减函数,所以()max1117()4444fxf==+=,所以174a,即实数a的取值范围17(,]4−.19.“函数()x的图像关于点(),mn对称”的充要条件是“对于函数(
)x定义域内的任意x,都有()()22xmxn+−=”.若函数()fx的图像关于点()1,2对称,且当0,1x时,()21fxxaxa=−++.(1)求()()13ff−+的值;(2)设函数
()22xgxx=−.(ⅰ)证明:函数()gx的图像关于点()2,2−对称;(ⅱ)若对任意10,2x,总存在242,3x−,使得()()12fxgx=成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)()()134ff−+=(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ
)1,3−.【解析】【分析】(1)由函数()fx的图像关于点()1,2对称,可得(1)(3)4ff−+=;(2)(ⅰ)证明()()44gxgx+−=−即可;(ⅱ)由()gx在42,3−的值域为1,4−,设()fx在0,2上的值域为A,问题转化为
1,4A−,先求解A,分类讨论轴与区间的关系,研究二次函数的值域即可.【小问1详解】因为函数()fx的图像关于点()1,2对称,则()()2224fxfx+−==,令=1x−,可得()()134ff−+=.【小问2详解】(ⅰ)证
明:由()22xgxx=−,得()()()()()242282484422224222xxxxxgxgxxxxxx−−−+−=+=−==−=−−−−−−−,所以函数()gx的图像关于()2,2−对称.(ⅱ)()244222
22xgxxxx==−+=−−−−−,则()2gx在242,3x−上单调递增,所以()2gx的值域为1,4−,设()fx在0,2上的值域为A,对任意10,2x,总存在242
,3x−,使得()()12fxgx=成立,则1,4A−,当0,1x时,()21fxxaxa=−++,函数()fx图象开口向上,对称轴为2ax=,且()12f=,当02a,即0a,函数()fx在0,1上单调递
增,由对称性可知,()fx在1,2上单调递增,所以()fx在0,2上单调递增,因为()01fa=+,()()024ff+=,所以()23fa=−,所以1,3Aaa=+−,由1,4A−,可得1143013aaaaa+−−+−,解得
10a−.当012a,即02a时,函数()fx在0,2a上单调递减,在,12a上单调递增,由对称性可知()fx在1,22a−上单调递增,在2,22a−上单调递减,所以(
)fx在0,2a上单调递减,在,222aa−上单调递增,在2,22a−上单调递减,结合对称性可得()()2,0Aff=或,222aaAff=−
,因为02a,所以()()011,3fa=+,()211,224aafa=−++,又()()024ff+=,2422aaff+−=,所以()()231,3fa
=−,()22,32af−,所以当02a时,1,4A−成立.当12a,即2a时,函数()fx在0,1上单调递减,由对称性可知()fx在1,2上单调递减,因为()01fa=+,()()024ff+=,所
以()23fa=−,所以3,1Aaa=−+,由1,4A−,可得3141231aaaaa−−+−+,解得23a.综上所述,实数a的取值范围为1,3−.