【文档说明】河北省河北师范大学附属中学2019-2020学年高一上学期期中考试数学试题【精准解析】.doc,共(17)页,1.465 MB,由小赞的店铺上传
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-1-河北师大附中2019~2020学年度第一学期期中考试高一年级数学试卷第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求.1.设由“我和我的祖国”中的所有汉字组成集合A,则A中的元素个数为()A.4B.
5C.6D.7【答案】B【解析】【分析】列举出集合A中的元素,由此可得出结论.【详解】由题意可知,集合A中的元素分别为:我、和、的、祖、国,共5个元素.故选:B.2.若函数()fx满足()2214fxx+=,则()3f−=()A.4B.12C.16D.36【答案】C【解析】【分析】令2x=
−,带入即可得答案.【详解】解:令2x=−,得()()()()222142163ff−+−−===.故选:C.3.已知集合2320Axxx=−+=,06,BxxxN=,则满足ACB的集合C
的个数为()A.7B.6C.5D.8【答案】A【解析】【分析】先确定集合A与集合B中的元素,可得集合C的个数与集合3,4,5的真子集个数一样,可-2-得答案【详解】解:23201,2Axxx=−+==,06,1,2,3,4,5BxxxN==,ACB,则集
合C的个数与集合3,4,5的真子集个数一样,即有3217−=个.故选:A.4.下列函数中,值域为R的是()A.2xy=B.1yx−=C.231xyx−=+D.()lg2yx=−【答案】D【解析】【分析】分别求出每个选项中函数的值域即
可得答案.【详解】解:2xy=的值域为()0,+,A不对;1yx−=的值域为()(),00,−+,B不对;235211xyxx−==−++,其值域为()(),22,−+,C不对;()lg2yx=−的值域为R,D正确.故选:D.5.设实数31log2a=,0.12b=,
0.30.9c=,则a、b、c的大小关系为()A.acbB.cabC.bacD.abc【答案】A【解析】【分析】利用指数函数和对数函数的单调性比较a、b、c三个数与0、1的大小关系,由此
可得出a、b、c的大小关系.【详解】331loglog102a==,0.10221b==,0.3000.90.91c==,因此,acb.-3-故选:A.6.已知函数()211fxmxmx=++的定义域为R,则实数m的取值范围是()A.04mB.04mC.04mD.04m
【答案】C【解析】【分析】由题意可知,对任意的xR,210mxmx++恒成立,然后分0m=和0m,结合题意可得出关于实数m的不等式组,由此可解得实数m的取值范围.【详解】由题意可知,对任意的xR,21
0mxmx++恒成立.当0m=时,则有10,合乎题意;当0m时,则有2040mmm=−,解得04m.综上所述,04m.故选:C.【点睛】结论点睛:利用二次不等式在实数集上恒成立,可以利用以下结论来求解:设
()()20fxaxbxca=++①()0fx在R上恒成立,则00a;②()0fx在R上恒成立,则00a;③()0fx在R上恒成立,则00a;④()0fx在R上恒成立,则
00a.7.设a为常数,函数()243fxxx=−+,若()fxa+为偶函数,则a等于()A.2−B.2C.1−D.1-4-【答案】B【解析】【分析】由()fxa+为偶函数,得()()0fx
afxa+−−+=,得出答案.【详解】解:()fxa+为偶函数,()()fxafxa+=−+,()()()()222432443fxaxaxaxaxaa+=+−++=+−+−+,()()()()222432443fxaxaxaxaxaa−+=−+−−++=−−+−
+,()()()()2222244324430fxafxaxaxaaxaxaa+−−+=+−+−+−−−+−+=()2240ax−=2a=.故选:B.【点睛】本题考查函数的奇偶性的运用.要灵活运用()()fxfx=−,属于基础题.8.已知函数()()lgln2,fxaxbx
abR=++,且142019f=,则()2019f=()A.4−B.2C.2−D.0【答案】D【解析】【分析】计算出()1201942019ff+=,结合142019f=可求得()
2019f的值.【详解】()()lgln2,fxaxbxabR=++,则111lgln2lg2019ln20192201920192019fabab=++=−−+,又()2019lg2019lg20192fab=++
,所以,()1201942019ff+=,因为142019f=,因此()20190f=.-5-故选:D.9.如果函数()yfx=在区间I上是增函数,而函数()fxyx=在区间I上是减函数,那么称函数()fx在区间I上为“缓增函数”,区间I为()fx的“缓增区间”.若
函数()224fxxx=−+是区间I上的“缓增函数”,则()fx的“缓增区间”I为()A.)1,+B.)2,+C.0,1D.1,2【答案】D【解析】【分析】求得()42fxxxx=+−,利用双勾函数的单调性可求出函数()fxx的单调递减区间
,并求出函数()fx的单调递增区间,取交集可得出()fx的“缓增区间”.【详解】由二次函数的基本性质可知,函数()224fxxx=−+的单调递增区间为)1,+.设()()42fxgxxxx==+−,则函数()gx在区间(0,2上为减函数,在区间)2,+上为增函数,下面来证明这一
结论.任取1x、)22,x+且12xx,即122xx,()()()1212121212444422gxgxxxxxxxxx−=+−−+−=−+−()()()()21121212121244xxxxxxxxxxxx−−−=−+=,12
2xx,则120xx−,124xx,所以,()()12gxgx,所以,函数()gx在区间)2,+上为增函数,同理可证函数()gx在区间(0,2上为减函数.因此,()fx的“缓增区间”为)(
1,0,21,2I=+=.故选:D.【点睛】关键点点睛:本题考查函数的新定义,求解本题的关键在于理解“缓增区间”的定义,结合二次函数和双勾函数的单调性求对应函数的单调区间.-6-10.已知方程222log6log30xx++=的两个根分别为、,则1144=
()A.136B.36C.16D.6【答案】B【解析】【分析】利用韦达定理得出2log6+=−,结合指数的运算性质以及对数恒等式()log0,1,0aNaNaaN=可计算得出所求代数式
的值.【详解】由韦达定理可得2log6+=−,所以,()()22222log6log62111222636444+−+======.故选:B.11.我国著名数学家华罗庚曾说:数缺形时
少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,割裂分家万事休.在数学的学习和研究中,有时可凭借函数的解析式琢磨函数图象的特征.如函数101()lg101xxfxx−=+的大致图象为()A.B.C.D.【答案】A【解析】-7
-【分析】先判断函数()fx是奇函数,排除选项B、D,再利用x→+时,101101xxy−=+趋近于1,()fx图象走向与lgyx=图象走向一致,即可得正确选项.【详解】由题意知101()lg101xxfxx−=+的定义域为|0xx关于
原点对称,()101110101()lglglg101110101xxxxxxfxxxxfx−−−−−−=−==−=−+++,所以101()lg101xxfxx−=+是奇函数,图象关于原点对称,排除选项B、
D,当x→+时,101101xxy−=+趋近于1,所以101()lg101xxfxx−=+的图象走向与lgyx=图象走向一致,故选项A正确,选项C不正确,故选:A【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判
断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.12.已知函数()102xxfx=+−的零点为a,()()lg13gxxx=−+−的零点为b,则ab+=()A.
1B.2C.3D.4【答案】C【解析】【分析】设()()1lg2hxgxxx=+=+−,可知函数()hx的零点为1b−,令()0fx=,可得出102xx=−,令()0hx=可得出lg2xx=−,在同一平面直角坐标
系中作出函数10xy=、lgyx=、yx=、2yx=−的图象,利用函数10xy=、lgyx=的图象关于直线yx=的对-8-称,并求出直线yx=、2yx=−的交点坐标,进而可求得+ab的值.【详解】设()()1lg2hx
gxxx=+=+−,由于函数()()lg13gxxx=−+−的零点为b,则函数()hx的零点为1b−.令()0fx=,可得102xx=−,令()0hx=,可得出lg2xx=−,在同一平面直角坐标系中作出函数10xy=、lgyx=、yx=、2yx=−
的图象,如下图所示:由于函数10xy=、lgyx=的图象关于直线yx=的对称,直线2yx=−与直线yx=垂直,设直线2yx=−与函数10xy=的交点为点A,直线2yx=−与函数lgyx=的图象的交点为点B,易知点A、B关于直线yx=对称,
直线2yx=−与直线yx=的交点为点()1,1C,且C为线段AB的中点,所以12ab+−=,因此,3ab+=.故选:C.【点睛】易错点点睛:本题考查函数零点之和,解题的关键在于利用函数10xy=、lgyx=互为反函数,这两个函数
的图象关于直线yx=对称,结合对称性来求解.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填写在题中横线上)-9-13.已知集合A={|xx=21,},3nnB+Z={|xx=21,}3nnZ+,则集合AB、的关系为__________.【答案】A
B=【解析】223133nnx+=+=,,2nZn为偶数,21n+为奇数,23n+为奇数,AB=,故答案为AB=.14.设函数()2lg,01,04xxxfxx=,则()10ff−=________.【答案】16【解析】【分析】利用分段
函数的解析式由内到外可计算得出()10ff−的值.【详解】()2lg,01,04xxxfxx=,()102lg102f==,所以,()()21102164fff−−=−==.故答案为:16.15.已知函数21,0(){l
og,0xaxfxxx++=有三个不同零点,则实数a的取值范围为.【答案】10a−【解析】【详解】【分析】试题分析:画出21,0(){log,0xxgxxx+=图象如图所示,-10-则当0
x时,()fx的图象与x轴只有一个交点,要使函数21,0(){log,0xaxfxxx++=有三个不同零点,只有当0x时,函数的图象与x轴有两个交点即可,而1xa++是由|1|x+上下平移而得到,因此10a−.故答案为10a−.考点:函数零点的判定定理.16.现有下列四个
结论:①若25abm==且ab=时,则1m=;②若236logloglogabc==,则cab=;③对函数()3xfx=定义域内任意的1x,都存在唯一的2x,使得()()121fxfx=成立;④存在实数a,使
得函数()()2lngxxaxa=++的定义域和值域均为R.其中所有正确结论的序号是_________.【答案】①②③【解析】【分析】利用换底公式结合ab=,求得m的值,可判断①的正误;设236logloglo
gabct===,利用对数与指数的互化以及指数的运算性质可判断②的正误;由()()121fxfx=求得21xx=−,可判断③的正误;求出函数()gx的定义域、值域分别为R时,对应的实数a的取值范围,可判断④的正误.-11-【详解】对于①,由于250abm==,可得2lgloglg2mam==
,5lgloglg5mbm==,由于ab=可得lglglg2lg5mm=,则lg0m=,解得1m=,①正确;对于②,设236logloglogabct===,可得2ta=,3tb=,6tc=,则236tttabc===,②正确;对于③,对任意的1xR,
则()()1212123331xxxxfxfx+===,120xx+=,可得21xx=−,③正确;对于④,若函数()()2lngxxaxa=++的定义域为R,对于函数2yxaxa=++,240aa=−,解得01a;若函数()(
)2lngxxaxa=++的值域为R,则函数2yxaxa=++的值域包含()0,+,则240aa=−,解得0a或1a.所以,不存在实数a,使得函数()()2lngxxaxa=++的定义域和值域均为R,④错误.故答案为:①②③.【
点睛】关键点点睛:解本题第④问的关键点在于找到函数()()2lngxxaxa=++的定义域为R的等价条件;函数()()2lngxxaxa=++的值域为R的等价条件0.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文
字说明、证明过程或演算步骤.17.已知集合43Axx=−,集合121Bxmxm=−+.(1)若BA,求实数m的取值范围;(2)若不存在实数x使xA,xB同时成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)1m£;(2)2m−或4m.【解析】【分析】(1)
分B=和B两种情况讨论,结合BA可得出关于实数m的不等式组,由此可解得实数m的取值范围;-12-(2)由题意可得AB=,分B=和B两种情况讨论,结合已知条件可得出关于实数m的不等式组,由此可解得实数m的取值范围.【详解】(1)当121mm−+,即2m−时,
BA=,故2m−符合题意;当B且BA时,有12114213mmmm−+−−+,解得21m−.综上可知,m的取值范围是1m£;(2)因为不存在实数x使得xA且xB,所以AB=.当B=时,有2m−;当B且AB=时,有12113mmm−+
−或121214mmm−++−,解得4m.故实数m的取值范围是2m−或4m.【点睛】易错点点睛:在利用集合的包含关系以及集合运算求参数时,不能忽略对含参数的集合为空集的情况的讨论,从而导致解题不完整.18.已知函数()23logf
xx=−,1,16x,求函数()()()22gxfxfx=+的定义域和值域.【答案】定义域为14xx,值域为0,12.【解析】【分析】由2116116xx可求得函数()gx的定义域,化简函数()gx的解析式为()()22log41gxx=−−,求得2
0log2x,利用二次函数的基本性质可求得函数()gx的值域.【详解】由题意,在函数()ygx=中,x需满足2116116xx,解得14x,所以函数()gx的定义域为14xx.由()()()()()()22222222
23log3loglog8log12gxfxfxxxxx=+=−+−=−+()()22log4414xx=−−-13-因为14x,所以20log2x,因此,当2log2x=,即4x=时,()gx取最小值0;当2log0x=,即1x=时,()gx取最大值12.由二次函数
和对数函数的连续性,可得函数()gx的值域为0,12.【点睛】关键点点睛:求解函数()gx的值域时,将函数()gx的解析式变形为()()22log41gxx=−−,利用二次函数的基本性质求解是解题的关键.19.(1)求值:()266661log3log2
log18log4−+;(2)已知函数()421xxfxa=++,若对任意的(,1x−,()0fx恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(1)1;(2)34a−.【解析】【分析】(1)利用对数的运算性质
化简可求得所求代数式的值;(2)利用参变量分离法结合二次函数的基本性质可求得实数a的取值范围.【详解】(1)原式()()66666626666log2log18log22log21log2loglog4logg42lo18log4+==+==;(2)由4210
xxa++,得214xxa+−在(,1−上恒成立.设()221111122422xxxgx=−−=−+,因为1x,所以1122x,故当1x=时,即1122x
=时,()gx取最大值,且最大值34−,故要满足题意,需有34a−.【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:-14-(1)xD,()()minmfxmfx;(2)xD
,()()maxmfxmfx;(3)xD,()()maxmfxmfx;(4)xD,()()minmfxmfx.20.函数()fx是定义在R上的奇函数,当0x时,()ln26fxxx=+−.(1)判定
()fx在()0,+上的单调性并用单调性的定义加以证明;(2)()fx的零点有几个?说明理由.【答案】(1)()fx在()0,+上单调递增;证明见解析;(2)零点共有3个;答案见解析.【解析】【分析】(1)()fx在(
)0,+上单调递增;利用定义法证明函数单调性的步骤即可证明;(2)根据零点存在定理结合()fx在()0,+上单调递增,可得()fx在()0,+只有一个零点,根据函数()fx是奇函数即可求得零点的个数.【详解】(1)证明:任取()12,0,
xx+,且12xx,()()()121122ln26ln26fxfxxxxx−=+−−+−()1122ln2xxxx=+−因为210xx,所以1201xx,12ln0xx,120xx−,所以()1122ln20xxxx+−,即()()120fx
fx−,()()12fxfx,所以()fx在()0,+上单调递增.(2)由(1)知,()fx在()0,+上单调递增,且()2ln220f=−,()3ln30f=,所以()fx在()0,+只有一个零点.又()fx是定义在R上的奇函数,所以()fx在(),0−也只有一
个零点,且()00f=.综上,()fx的零点共有3个.-15-【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法(1)取值:设12,xx是该区间内的任意两个值,且12xx;(2)作差变形:即作差,即作差12()()fxf
x−,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形;(3)定号:确定差12()()fxfx−的符号;(4)下结论:判断,根据定义作出结论.即取值---作差----变形----定号----下结论.21.已知二次函数()fx的图象经过点()4
,4−,方程()0fx=的解集为0,2.(1)求()fx的解析式;(2)是否存在实数(),mnmn,使得()fx的定义域和值域分别为,mn和2,2mn?若存在,求出m,n的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)21()2fxxx=−+;(2)存在;2m=−,0n=.【解析】【分
析】(1)根据条件设()()2fxaxx=−,再根据二次函数的性质列方程解出a,则解析式可得;(2)先通过条件判断出函数在,mn上的单调性,再根据单调性列方程组求解.【详解】(1)由已知,设()()2fxaxx=−.因为()
fx的图象经过点()4,4−,所以()4442a−=−,解得12a=−,即()fx的解析式为21()2fxxx=−+;(2)假设满足条件实数m,n的存在,由于221111()(1)2222fxxxx=−+=−−+,因此122n
,即14n.又()fx的图象是开口向下的抛物线,且对称轴方程1x=,可知()fx在区间,mn上递增,-16-故有()2()2fmmfnn==,并注意到14mn,解得2m=−,0n=.综上可
知,假设成立,即当2m=−,0n=时,()fx的定义域和值域分别为,mn和2,2mn.【点睛】二次函数的最值一定要注意区间的限制,不要盲目配方求得结论,一定要确定在区间上的单调性,如果不确定,要分对称
轴和区间的位置关系进行讨论才行.22.设kR,0a且1a,函数()xxfxkaa−=−是定义在R上奇函数.(1)求k的值;(2)若()312f=,将函数()fx的图象向上平移一个单位长度后,得到函数()gx的图象,解不等式()221()2gxgx−+.【答案】(1)1k
=;(2)11,2−−.【解析】【分析】(1)根据函数是奇函数,得()()0fxfx+−=,列式计算即可;(2)先根据()312f=求出a的值,进而可得出()fx的单调性,由题设得()()1gxfx=+,带入不等式,利用()fx的单调性和奇偶性去掉f,解关于x的不等式即可.
【详解】解:(1)由已知,得()()xxxxfxfxkaakaa−+−=−+−()(1)0xxkaa−=−+=.而0xxaa−+恒成立,所以1k=;(2)由(1),得()xxfxaa−=−,由()13f=,解得2a=或
12a=−(舍),即()22xxfx−=−.由基本初等函数的单调性知,()fx在R上是增函数.由题设,得()()1gxfx=+,所以()()2221()21()22gxgxfxfx−+=−++.即()221()()fxfxfx−−=−,因此221xx−
−,即2210xx+−,-17-解得112x−.因此原不等式的解集为11,2−−.【点睛】对于抽象函数不等式,一般利用其单调性脱去函数的符号“f”,转化为解不等式(组)的问题即可.