【文档说明】四川省成都市锦江区嘉祥外国语高级中学2024-2025学年高一上学期期中适应性(二)考试数学试题 Word版含解析.docx,共(15)页,756.533 KB,由小赞的店铺上传
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2024级高一(上)半期数学适应性(二)一、单选题1.命题“1x,20xx−”的否定是()A.01x,2000xx−B.01x,2000xx−C.1x,20xx−D.1x,20xx−【答案】B【解析】【分析】将全称量词改为特称量词,并将命题的结论
否定即可.【详解】∵全称命题的否定是特称命题,即先将量词“”改为量词“”,再将结论否定,∴“1x,20xx−”的否定为“01x,2000xx−”,故选:B.2.设集合1,2M=,则满足条件1,2,3,4,5MN=的
集合N的个数是()A.3B.4C.7D.8【答案】B【解析】【分析】根据集合并集的性质进行求解即可.【详解】因为1,2M=,1,2,3,4,5MN=,所以集合N中必含有3,4,5,因此3,4,5N=
或1,3,4,5N=或2,3,4,5N=或1,2,3,4,5N=,故选:B3.不等式x2≥2x的解集是()A.{x|x≥2}B.{x|x≤2}C.{x|0≤x≤2}D.{x|x≤0或x≥2}【答案】D【解析】【详
解】由x2≥2x解得:x(x-2)≥0,所以x≤0或x≥2.选D.4.已知函数()2fx+的定义域为()3,4−,则函数()()131fxgxx+=−的定义域为()A.()4,3−B.()2,5−C.1,33D.1,53【答案】D【解析】【分析】根据抽象
函数及具体函数的定义域求解即可.【详解】因为函数()2fx+的定义域为()3,4−,所以函数()fx的定义域为()1,6−,则对于函数()()131fxgxx+=−,需满足116310xx−+
−,解得153x,即函数()()131fxgxx+=−的定义域为1,53.故选:D.5.若集合1522Axx=+,513Bxx=−−,则AB=()A.()3,3−B.[2,3)−C.(2
,2)−D.[2,2)−【答案】D【解析】【分析】解绝对值不等式得集合A,解分式不等式得集合B,然后利用交集运算求解即可.【详解】因为()15515323,222222Axxxxxx=+=−+=−=−,()
)2(3)05210232,33330xxxBxxxxxxxx+−+=−===−=−−−−,所以AB=[2,2)−.故选:D6.任给2,0u−
,对应关系f使方程220uv+=的解v与u对应,则()vfu=是函数的一个充分条件是()A.4,4v−B.(8,4v−C.(8,0v−D.16,4v−【答案】D【解析】【分析】先求出,0[]8v−,再利用充分条件的定义判定即可.【详解】解:任给2,0u−,方程
22202uvvu+==−,]80[,v−,由][16[,4],08−−,则()vfu=是函数的一个充分条件是16,4−.故选:D.7.若不等式22121xxax+++在区间[0,1]上恒成立,则实数a的取值范
围是()A.122a−B.1aC.43aD.1222a−【答案】A【解析】【分析】利用换元法构造函数,利用新函数的最值进行求解即可.【详解】解:令21xt+=,因为0,1x,则1,3t
,所以原不等式等价于222ttat−+在1,3t上恒成立;令()2212122ttftttt−+==+−,()ft在1,2t时单调递减,在()2,3t时单调递增,所以当2t=时,()min122ft=−,若()fta在1,3t上恒成立,
则()minfta,所以122a−.故选:A8.对于正整数集合()*12,,,,3nAaaann=N,如果去掉其中任意一个元素()1,2,,iain=之后,剩余所有元素组成的集合都能分为两个交集为空集的集合,且这两个集合的所有元素之和相等,就称集合A为平衡集
.记12nMaaa=+++.若集合A是平衡集,并且存在ia为奇数,则集合A中元素个数n的的奇偶性()A.与M相关,既可以是奇数,又可以是偶数B.与M无关,既可以是奇数,又可以是偶数C.与M无关,必为偶数D.与M无关,必为奇数【答案】D【解析】【分析】根据平衡集的定义得2iMam−=,因此()
1,2,,iain=的奇偶性相同,又因为存在ia为奇数,所以根据集合中元素总和M与单个元素()1,2,,iain=的奇偶性的规律,即可判断.【详解】由已知得()*12,,,,3nAaaann=N,因为集合A
是平衡集,设去掉元素()1,2,,iain=,根据题意得12iAAAa=,其中12AA=,不妨设集合1A和2A中的元素之和均为m,所以2iMma=+,其中1,2,,in=,则2iMa
m−=,所以iMa-偶数,其中1,2,,in=,因此()1,2,,iain=的奇偶性相同;因为存在ia为奇数,所以()1,2,,iain=均为奇数,由2iMam−=知M也为奇数,且12nMaaa=+++,所以n也为奇数.
所以n必为奇数故选:D.【点睛】关键点点睛:本题考查了新定义下的集合问题,需要正确理解定义,根据定义正确推理即可.二、多选题9.英国数学家哈利奥特最先使用“”和“”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.已知0
ba,0c,则下列不等式一定成立的有()A.33bcacB.2abaC.bcbaca−−D.ab−−【答案】BCD【解析】【分析】采用作差法依次判断各个选项即可.为【详解】对于A,()()3322b
caccbababa−=−++,0cQ,0ba,0ba−,220ba+,0ab,()()220cbababa−++,即330bcac−,33bcac,A错误;对于B,()2abaaba−=−,0baQ,0ba−,()0aba−,即20aba−,2aba
,B正确;对于C,()()()()()bcaacbbacbcbacaacaaca−−−−−−==−−−,0cQ,0ba,0ba−,0ca−,()()0bacaca−−,即0bcbaca−−−,bcba
ca−−,C正确;对于D,()abbaababab−−−−−−−==−+−−+−,0baQ,0ba−,0ab−+−,0baab−−+−,即0ab−−−,ab−−,D正确故选:BCD.10.设正实数mn、满足2mn+=
,则()A.mn的最大值为1B.mn+的最小值为2C.22mn+的最小值为2D.1122mnmn+++的最小值为43【答案】AC【解析】【分析】根据基本不等式即可直接求解ABC,利用乘“1”法即可求解D.【详解】因为2mn+=,0m,0n,
12mnmn+=,当且仅当1mn==时等号成立,故A正确;2()22224mnmnmnmnmn+=++=+++=,当且仅当1mn==时等号成立,所以.2mn+,故B错误;2222()24242()22mnmnmnmnmn++=+−
=−−=,当且仅当1mn==时,等号成立,故C正确;()11111122(2)2222622622mnmnmnmnmnmnmnmnmnmn+++=++++=++++++++21(22)632222mnmnmnmn++++=+,当且仅
当2222mnmnmnmn++=++,即1mn==等号成立,故D错误.故选:AC.11.定义在()(),00,−+的函数()fx满足()()()1fxyfxfy=+−,当1x时,()1fx,则下列说法正确的是()A.()11f−=B.若()122f
=,则()10244f=−C.函数()fx在()0,+上是增函数D.不等式()211fx+的解集为111,,022−−−【答案】ABD【解析】【分析】利用赋值法可判断AB;判断出函数的奇偶性,利用函数单调性定义即可判
断函数单调性,判断C;结合函数性质即可求解不等式判断D.【详解】对于A,令1xy==,则()()()1111fff=+−,则()11f=,令1xy==−,则()()()1111fff=−+−−,则()11f−=,A正确;对
于B,若()122f=,则()()()42210fff=+−=,()()()164411fff=+−=−,()()()256161613fff=+−=−,故()()()()10242564256414ffff==+−=
−,B正确;对于C,由于函数定义域为()(),00,−+,取1y=−,则()()()()11fxfxffx−=+−−=,即()fx偶函数;为任取()12,0,xx+,且12xx,则()()22
211111xxfxfxfxfxx==+−,因为211xx,故211xfx,则2110xfx−,则()()()221111xfxfxffxx=+−,故函
数()fx在()0,+上是减函数,C错误;对于D,由C的分析可知函数()fx在(),0−上是增函数,故由()211fx+结合()11f−=,()11f=可得1211x−+,且210x+,解得10x−,且12x−,即()211fx
+的解集为111,,022−−−,D正确,故选:ABD三、填空题12.已知函数()24212fxxx+=−,求()fx=__________.【答案】()2431xxx−+【解析】【分析】令21tx
=+,求解2x代入计算可得()ft,从而求出()fx.【详解】因为函数()24212fxxx+=−,令21tx=+,则()()()2212143fttttt=−−−=−+,因为211x+,所以1t,所以()()2431fxxxx=−+.故答案为:()2431xxx−+13.
已知实数x,y满足关系:14xy−+,23xy−.则32xy+的取值范围是__________.【答案】323(,)22−【解析】【分析】利用待定系数法把33xy+用xy+与xy−表示,再由不等式的性质得
答案.【详解】设32()()xymxynxy+=++−,则32mnmn+=−=,解得52m=,12n=,5132()()22xyxyxy+=++−,由14xy−+,23xy−,得55()1022xy−+,131()2
2xy−,所以35123()()2222xyxy−++−,即3233222xy−+,32xy+的取值范围为323(,)22−,故答案为:323(,)22−.14.已知函数()451xfxx−+=+,()224gxxax=−+,若对存在10,2x,存在21,2x
,使()()12fxgx,则实数a的取值范围是__________.【答案】[0,)+【解析】【分析】由题意可知只需maxmin()()fxgx,易求出()fx的值域,进而只需2max()24()gxxaxfx=−
+有解即可,用分离参数的方法即可.【详解】459()411xfxxx−+==−+++,所以()fx在0,2x时单调递减,所以()()min21fxf==−,max()(0)5fxf==,即()[1,5]fx−;因为对存在10,2x,存在21,2x,使12()
()fxgx≥,所以aminmx()()fxgx,所以存在1,2x,使得2()245gxxax=−+,即2210xax−−,即122xax−能成立,令1()22xhxx=−,则要使()ahx在1,2x能成立,只需使min()ahx,根据增
函数减减函数易知:函数1()22xhxx=−在1,2x上单调增,所以min()(1)0hxh==,故只需0a,所以a的取值范围是[0,)+.故答案为:[0,)+.四、解答题15.已知集合2{05},230,{32}MxxNxxxPxaxa==−−+=−∣∣∣.(1)
求()RMNð;(2)若()PMN,求实数a的取值范围.【答案】(1)30xx−(2)1a−【解析】【分析】(1)根据题意,由集合的运算,代入计算,即可得到结果;(2)根据题意,先求得MN,然后分P=与P讨论,即可得到结果.【小问1详解】因为{05}Mxx=∣,则
R0Mxx=ð或5x,且223031Nxxxxx=−−+=−∣,所以()R30MNxx=−ð.【小问2详解】由(1)可知,{05}Mxx=∣,31Nxx=−,则35MNxx=−,且()PMN
,当P=时,即32aa−,解得1a;当P时,由()PMN可得323325aaaa−−−,解得11a−;综上所述,1a−.16.已知正实数x,y,满足20xyxy+−=.(1)求xy的最小值;
(2)若关于x的方程2(+1)42xymm−=−有解,求实数m的取值范围.【答案】(1)8;(2)3m或2m−﹒【解析】【分析】(1)利用基本不等式将x+2y转化为xy形式,解不等式即可;(2)结合已知条件对(+1)42xy−进行变形,构造成可以使用基本不等式的形式,利用基本不
等式求其值域﹒【小问1详解】∵x,y为正实数,20xyxy+−=,∴222xyxyxy+=解得:8xy,当且仅当2xy=,即x=4,y=2时,等号成立,则xy的最小值为8.【小问2详解】由20xyxy+−=得:2xyxy+=,则211xy+=,∴(1)4242xyxyx+
−=+−212()422()42xyxyxy=+−=++−22342xyyx++−2(223)426+−=,当且仅当2xy=,即2+2x=,21y=+时,等号成立﹒∴26mm−,解得:3m或2m−.17.已知函数()24axbfxx+=+是定义在()
2,2−上的过原点的函数,且()115f=.(1)求函数()fx的解析式;(2)判断函数()fx在()2,2−上的单调性,并用定义证明;(3)解不等式()()210ftft−−.【答案】(1)2()4xfxx=+(2)增函数,证明见解析(3
)(1−,1).【解析】【分析】(1)由已知结合奇函数的性质即可求解a,b,进而可求函数解析式;(2)设任意22mn−,然后利用作差法比较()fm与()fn的大小即可判断.(3)根据函数的单调性,即可求
解.【小问1详解】由于函数()24axbfxx+=+是定义在(2,2)−上过原点的函数,则(0)04bf==,即0b=,因为()11145af==+,解得1a=,则2()4xfxx=+,【小问2详解】()fx在(2,2)−上为增函数,证明如下:设任意22mn−,则222222
22(4)(4)()(4)()()44(4)(4)(4)(4)mnmnnmmnmnfmfnmnmnmn+−+−−−=−==++++++,由于22mn−,则0mn−,4mn,即40mn−,又22(4)(4)0mn++,则有()()0fmfn−,则()fx在(2,2)−上是增函
数.【小问3详解】故()fx在(2,2)−上为单调递增的函数,由(2)(1)0ftft−−可得(2)(1)ftft−,所以2212tt−−,解得,11t−,故t的范围为(1−,1).18.已知函数()()2
3fxxaxa=−+R.(1)已知()0Axfx=,若2A,求实数a取值范围;(2)求()fx在1,3−上的最小值()ha;(3)函数()ha的最大值.【答案】(1)7,2+(2
)()24,23,264312,6aaahaaaa+−=−+−−+(3)3【解析】【分析】(1)由2A可得()20f,即关于a的不等式,求解即可;(2)得二次函数的对称轴2ax=,然后分12a−,132a−,32a
三种情况分类讨论即可;(3)在(2)的基础上分段讨论函数的最值即可.【小问1详解】因为𝐴={𝑥|𝑓(𝑥)>0},2A,所以()20f,所以20223a−+,解得72a;故实数a取值范围为7,2+.【小问2详解】函数()()23fxxaxa=−+R的对称轴为
2ax=,当12a−,即2a−时,()fx在1,3−上单调递增,故()()14hafa=−=+;当132a−,即26a−时,()fx在1,2a−上单调递减,在,32a
上单调递增,故()2324aahaf==−+;当32a,即6a时,()fx在1,3−上单调递减,故()()3312hafa==−+;综上所述()24,23,264312,6aaahaaaa+−=−+−−+;【小问3详解】由(
2)可知当2a−时,()4haa=+在(,2a−−上单调递增,此时()ha最大值为()22h−=;当26a−时,()2213344ahaa=−+=−+在(2,0a−上单调递增,在)0,6a上单调递减,此时()ha的最大值为()03h=;
当6a时,()312haa=−+在)6,a+上单调递减,此时()ha的最大值为()66h=−;综上所述()ha的最大值为3.19.对于基本不等式,即当0a,0b时有2abab+(当且仅当ab=时不等式取“=”)
,我们称2ab+为正数a,b的算术平均数,ab为它们的几何平均数,两个正数的算术平均数不小于他们的几何平均数.这只是均值不等式的一个简化版本.均值不等式的历史可以追溯到19世纪,由Chebycheff在1882年发表的论文中首
次提出.均值不等式,也称为平均值不等式或平均不等式,是数学中的一个重要公式.它的基本形式包括调和平均数、几何平均数、算术平均数和平方平均数之间的关系.它表明:n个正数123,,nxxxx的平方平均数12nnnnnxxxn+++大于等于它们的算术平均数123n
xxxxn++++大于等于几何平均数123nnxxxx大于等于调和平均数12111nnxxx+++,且当123,,nxxxx这些数全部相等时,等号成立.(1)请直接运用上述不等式链中
某个n的情形求()240yxxx=+的最小值;(2)写出3n=时调和平均数与几何平均数之间的关系,并证明;(3)如图,把一块长为6的正方形铁片的各角切去大小相同的小正方形,再将它的边沿虚线折转做成一个无盖的方底盒子.问切去的正
方形边长是多少时,才能使盒子的容积最大?【答案】(1)3的(2)31231233111xxxxxx³++,其中1>0x,20x,30x(3)切去的正方形边长为1时,才能使盒子的容积最大.【解析】【分析】(1)根据已知条件给出的不等式求解即可;(2)根据已知条件给出的几何平均数大于等于调和平均数
写出不等式即可,证明见详解;(3)设出小正方形的边长,表示出盒子的容积,利用不等式求解最值即可.【小问1详解】由题意得123nxxxxn++++123nnxxxx所以0x时,22411422y
xxxxx=+=++321143322xxx=,当且仅当2142xx=时,即2x=时,等号成立,所以()240yxxx=+的最小值为3.【小问2详解】由题意可知,当3n=时,调和平均数与几何
平均数之间的关系为31231233111xxxxxx³++,其中1>0x,20x,30x,当且仅当123xxx==时,等号成立.证明:3331231233xxxxxx++−()32231212123
123333xxxxxxxxxx=+−−+−()()()()22123121233121233xxxxxxxxxxxxxx=+++−++−++()222123123122313xxxxxxxxxx
xx=++++−−−()()()()222123122331102xxxxxxxxx=++−+−+−所以,3331231233xxxxxx++,当且仅当123xxx==时,等号成立.根据题意,
可设1>0x,20x,30x,用31x,32x,33x替换1x,2x,3x可得31231233xxxxxx++,当且仅当123xxx==时,等号成立.所以312312311113xxxxxx++?,所以31231233311113xxxxxx£++3123312311xxxxxx=
=,当且仅当123xxx==时,等号成立.【小问3详解】设小正方形的边长为x,则盒子的高hx=,底边边长为62x−,可得盒子的容积为2(62)Vxx=−,其中03x,则221(62)4(62)4Vxxxx=−=
−3146262()1643xxx+−+−=,当且仅当462xx=−时,即1x=时,等号成立,所以切去的正方形边长为1时,才能使盒子的容积最大,最大容积为16.