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文档简介

2024-2025学年度上学期期中考试高一试题

数学

考试时间:120分钟满分:150分

一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项符合要求)

1.设全集。={'般-3<、<5},"={-2,2},8=卜2,4},则何加8=()

A.{4}B.{-1,0,4}C.{-2,0,3,4}D.{-2,-1,0,1,3,4}

【答案】D

【解析】

【分析】由补集、并集的概念即可得解.

【详解】因为。={xeZ]—3<x<5}={—2,—1,0,1,2,3,4},/={-2,2},

所以。/={一1,0,1,3,4},又8={-2,4},

所以=2,—1,0,1,3,4}.

故选:D.

2.命题“VxeR,必+2》_3<0”的否定是()

A.VxeR,X2+2X-3>0B.VxeR,x2+2x-3>0

C.3xeR,x2+2x-3>0D.HxeR,/+2x-320

【答案】C

【解析】

【分析】全称命题的否定,先是V于,然后否定结论即可.

【详解】“VxeR,M+2X—3<0”的否定是“玉eR,x2+2x-3>0,,

故选:C

3.已知x>4,则函数y=」一+4x的最小值是()

x-4

A.8B.12C.16D.20

【答案】D

【解析】

【分析】利用基本不等式求得正确答案.

【详解】由于x>4,所以x—4>0,

所以>=---+4x=---+4(、-4)+16

JC—4x—4

>2/^―x4(x-4)+16=20,

Vx4

1a

当且仅当——=4(x—4),x=—时等号成立,

x-42

所以函数了=—L+4x的最小值是20.

x-4

故选:D

4.函数y=x+JH+2的最大值是()

117I—

A.-B.-C.4D.2+V2

【答案】B

【解析】

【分析】设/=可得y=-〃+/+4,然后配方后利用二次函数的性质求解即可.

【详解】设/=则x=2—J,

1]7

因为/NO,所以当f=—时,y=x+J=+2的最大值为二,

24

故选:B.

5.设在二维平面上有两个点幺(石,%),5(%,%),它们之间的距离有一个新的定义为

。(48)=归-々|+|必|,这样的距离在数学上称为曼哈顿距离或绝对值距离.已知A,8两个点的

坐标为/(x,加),8(-2,x),如果它们之间的曼哈顿距离大于3恒成立,则实数切的取值范围是()

A.(-co,-5)U(1,+℃)B.(-co,-l)U(5,+co)

C.[-5,1]D.[-1,5]

【答案】A

【解析】

【分析】首先将问题等价转换为当3—卜+2|20时,加>x+3一|x+2|或加<x—(3—归+2|)恒成立,对x

进行分类讨论即可求解.

【详解】已知A,8两个点的坐标为冽),5(-2,x),如果它们之间的曼哈顿距离大于3恒成立,

则卜+2|+|加—>3恒成立,

所以|加—乂>3—卜+2卜恒成立,

情形一:当3—卜+2]<0时,即%>1或x<—5时,

不等式|加一乂>3—|x+2|恒成立,

情形二:当3—|x+2|>0时,|加—x|>3—卜+2]<=^>m—x>3—|x+2]或加—x<—(3—«+2。恒成立,

故加>x+3—卜+2|或加<x—(3—|x+2。恒成立,

(i)当—5W%—2时,加>x+3—|x+2]或机<x—(3―归+2。恒成立,

当且仅当加<一5或加>2x+5恒成立,

当且仅当加<-5或加〉1符合题意;

(ii)当—2<x<1时,加>x+3—k+2|或加<x—(3—归+2。恒成立,

当且仅当加<2%一1或加〉1恒成立,

当且仅当加工-5或加〉1符合题意;

综上所述,实数加的取值范围是(-*-5)U(L+8).

故选:A.

丫+加

6.关于x的方程—-=1有唯一解,则加的取值集合为()

x-4

A.卜B.{2,-2)c.12,2,9}D.12,2,一9}

【答案】D

【解析】

【分析】根据分式方程转化为一次方程、二次方程的情况分类讨论,求出m即可.

x+mx+m,

【详解】由二一=1有唯一解可知7-八;一八=1有唯一解,

x2-4(x-2)(x+2)

当加=2时,方程为」一=1,有一解x=3,满足题意;

x-2

当777=—2时,方程为^^=1,有一解X=-l,满足题意;

x+2

当加w±2时,由原方程可得/一工一4一加=0(XH±2)有唯一解,

171

所以A=l+4(4+m)=0,解得机=—i,此时方程有一解x=i,满足题意.

的取值集合为1-2,2,-9

综上,m

故选:D

7.已知函数/(x)=f+2Mx+2机+3有一个零点在区间(0,2)内,求实数加的取值范围是(

A.m=-lB,机=-1或〃?=3

37、37

C.机=一1或——〈加«——D.机=-1或—<—

2626

【答案】D

【解析】

【分析】分函数只有一个零点且在区间(0,2)内和函数有两个零点,且一个零点在(0,2)上两种情况讨论,

分别求出参数的取值范围.

0<—m<2

【详解】当函数只有一个零点,贝叫/(-书=/-2/+2,〃+3=0'解得根=T;

当函数有两个零点,且一个零点在(0,2)上时,则/(0)/(2)<0,

37

即(2加+3)(4+4加+2加+3)<0,解得——<m<——,

26

37

综上所述,实数加的取值范围是加=-1或—<加<—.

26

故选:D

8.已知函数〉="(x+2)定义域为R的偶函数,且/(3-x)=/(x+5),当xe[0,2]时,

/(x)=8-4x,则/(1)+/(2)+/(3)+…+/(2024)=()

A.-506B.0C.506D.2024

【答案】B

【解析】

【分析】由题意得/(x)的一个对称中心是(2,0),一条对称轴是x=4,周期为8,结合已知求出

/(1)+/(2)+/(3)+/(4)+/(5)+/(6)+/(7)+/(8)即可得解.

【详解】因为函数>="(x+2)定义域为R的偶函数,所以一必■(一》+2)=^(》+2)恒成立,即

-/(-x+2)=/(x+2),

这表明/(x)的一个对称中心是(2,0),

又/(3-x)=/(x+5),这表明/(X)的一条对称轴是x=4,

所以/(x)=—/(4—x)=—/(x+4)=/(x+8),这表明/(x)的周期为8,

当xe[0,2]时,/(x)=8-4x,

所以/(0)=8,/(1)=4,/(2)=0,/(3)=-/(1)=-4,/(4)=-/(0)=-8,

/(5)=/(3)=-4,/(6)=/(2)=0,/(7)=/(1)=4,/(8)=/(0)=8,

所以/⑴+/(2)+/(3)+/(4)+/(5)+〃6)+/⑺+/⑻=4+0-4-8-4+0+4+8=0,

所以/⑴+/⑵+/(3)+…+/(2024)

=253[/(1)+/(2)+/(3)+/(4)+/(5)+/(6)+/(7)+/(8)]=0.

故选:B.

【点睛】关键点点睛:关键在于得出函数/(X)的对称性、周期性,由此即可顺利得解.

二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有

多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分)

9.下列选项叙述中正确的是()

A.“x>2”是“X>5”的充分不必要条件

B.!”是“a>2”的必要不充分条件

a2

C.若a,beR,则“二〉产,的充要条件是“0>6,,

D."a<1”是中程/+x+°=o有一个正根和一个负根”的必要不充分条件

【答案】BD

【解析】

【分析】利用充分条件、必要条件的定义逐项判断即得.

【详解】对于A,取x=3,满足x>2,而3<5,因此“x>2”不是“x>5”的充分条件,A错误;

对于B,a>2=>—<—,而当。<0时,一<一成立,显然Q>2不成立,

a2a2

则,,<,,,是“。>2”的必要不充分条件,B正确;

a2

对于C1>-2,而F%(—2)2,因止匕““>6”不是“/〉〃,,的充要条件,c错误;

对于D,“方程/+X+。=0有一个正根和一个负根”的等价条件是a<0,

所以“a<1”是“方程必+x+a=o有一个正根和一个负根,,的必要不充分条件,D正确.

故选:BD

10.下列选项中正确的是()

A.函数=的定义域为

j2x+3I2)

B.函数/(x)=三=的对称中心为(1,1)

x-2

2

C已知函数y(x)-2/(3—x)=2x+l,则/(x)=_x—5

,3

D.函数〃x)=x-[x],xeR,其中[x]表示不超过x最大整数,则函数/(x)的最大值为1

【答案】AC

【解析】

【分析】对于A,令2x+3>0即可判断;对于B,在x=0处有定义,但在x=2处无定义,由方程组法

即可判断C,对了进行适当划分即可判断D.

33

【详解】对于A,要使得函数/(%)=不一^有意义,则2x+3〉0,解得x〉—二,所以函数

j2x+32

/°)=7^75的定义域为[-1>+00],故A正确;

2x4-1

对于B,函数/(x)=一不在x=0处有定义,但在x=2处无定义,所以B错误;

x-2

对于C,“X)-2/(3一x)=2x+l叱二)](,2(3一小产“力二十5,故C正

确;

对于D,VxeR,3A;eZ,使得左<x(左+1,从而/(x)=x—[x]=x—左<1恒成立,故D错误.

故选:AC.

11.已知实数a,b,。满足/+人2+,2=i,则下列选项正确的是()

A.a+6+c的最大值为百B.bc+ca的最大值为三

C.+be+CQ的最小值为—1D.当a,b,C£(O,1)时,-----1---的最小值为8

abcab

【答案】ABD

【解析】

【分析】利用基本不等式求出a+6+c最大值判断A;由1=〃+!°2+/+l02结合基本不等式求出最大

22

值判断B;由(a+Z?+c)2=a2+Z?2+c2+2(ab+bc+ca)20求出最小值判断C;由1—/=/十〃22ab

结合不等式性质及基本不等式求出最小值判断D.

【详解】对于A,a+b+c<|a+Z?+c[=J(a+1+c)2=Jl+2ab+2bc+2ca

当且仅当。=6=。=?时取等号,A正确;

<71+6Z2+Z?2+Z?2+C2+C2+6Z2

对于B,1=+Z?2+c2——c2+H—,之yp2bc+yfica,则be+caV,

222

当且仅当a=b="20=!或〃=6="2°=—J■时取等号,B正确;

2222

对于C,由(a+Z?+c)2=a1+〃+(?+2(ab+Z?c+ca)>0,^ab+bc+ca>一;,

当且仅当a+6+c=0时取等号,刈=旦,b=c=-旦,则。3+bc+ca=—工,C错误;

362

12

对于D,。,仇ce(O,l),1-c2=a2+b2>2ab,则下之一口当且仅当。=6时取等号,

ab1-c

11Izl2l+c22°、

J2

于是而cababc~l-Cc(l-c)c~(l-c+c2,当且仅当。="c=不时取等号,

12,2

因此当a=6=―9,0=工时,,----1---取得最小值8,D正确.

42abcab

故选:ABD

【点睛】思路点睛:在运用基本不等式时,要特别注意“拆”、“拼”、“凑”等技巧,使用其满足基本不等式

的“一正”、“二定”、“三相等”的条件.

三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)

12.若函数/(x-l)的定义域为[-3,5],则函数/(2x)的定义域为.

【答案】[-2,2]

【解析】

【分析】根据抽象函数定义域的求法列不等式即可求解.

【详解】若函数/(X—1)的定义域为[一3,5],xe[-3,5]=>x-le[-4,4],

要使得/(2x)有意义,则需—4<2x<4,解得—2WxW2,

所以函数/(2x)的定义域为[-2,2].

故答案为:-2,2].

13.已知实数x、y满足—3Wx—2yW2,-4<2x+y<Q,则4x—3y的取值范围为.

【答案】[一10,4]

【解析】

【分析】根据不等式的性质求得正确答案.

【详解】通过观察可知4x—3y=2(x-2y)+(2x+y),

由于-3Wx-2yW2,则—6<2(x-2y)44,

而—4<2x+y<0,所以—10W4x—3yW4.

故答案为:[-10,4]

14.若不等式必+2"(74/(3必+/)对一切正数》,y恒成立,则实数f的取值范围为.

【答案】[1,+s)

【解析】

1+2亚m1

【分析】首先/NIY/、2~二对一切正数X,y恒成立,进一步,、1,2,2。-3恒成立且不妨让

(>----------

3'+1-33/+1

2s/2a-->0,从而只需求出1,之行;“一3的最大值即可.

3—3।--3/-+1-

(、2

1+2立工

【详解】不等式必+2正中《/(3必+3;2)对一切正数无,丁恒成立当且仅当不等式~乂对一

3—+1

y)

切正数》,丁恒成立,

a2+—+2A/2O--2A/26Z—卜一、

令。=—>0,所以+21______2,恒成乂,

yt>------------33=一+

/3/+13/+133/+1

所以不妨让2夜。—!>0,

3

12缶-:2yj2a--2y[2a--

11

二一+3二一+3

则3+FF2

3325

-\242a-LL+i3(2岳—1+2y/2a-j+一

8133831424

11

-......1------T------------------:—/+_―=1

3-[141a--2513_

H-------彳----------+42,等号成立当且仅当

8324l2V2a-18244

a=-=—>0,

V2

2

x+2V2-

综上所述,当y=JL;>0时,上有最大值1,

/、2

3—+1

所以/的取值范围为[1,+8).

故答案为:[1,+℃).

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.已知集合/={x|x?-4x+3=0},B=^x\x2-2ax+2o+3=0}(aeR)

(1)若5/0,求实数。的取值范围

(2)若ZU8=Z,求实数。的取值范围

【答案】⑴(一*-l]U[3,+⑹

⑵(T3]

【解析】

【分析】(1)转换成一元二次方程x2-2ax+2a+3=0有实数解即可得判别式非负,由此即可求解;

(2)将问题转换为进一步对集合8中元素个数分类讨论即可求解.

【小问1详解】

若3/0,这意味着一元二次方程f-2ax+2a+3=0有实数解,

所以△=4a2—4(2a+3)=4(a—3)(a+l)20=>a»3或a<—1,

所以实数0的取值范围为(,》,—l]U[3,+8);

【小问2详解】

幺={x|x?—4x+3=0}={1,3};

若ZUB=Z,则当且仅当

情形一:若8=0,显然满足题意,此时△=4"—4(2。+3)=4(。—3a+1)<0=>—1<a<3;

情形二:若a=-1,此时8={-1}不是集合A的子集,不符合题意,

若a=3,此时8={3}=2={1,3},符合题意;

[2a=4

情形三:若。<一1或。>3,且BuZ,则只能8=/,止匕时、,无解;

—2a+3=

综上所述,实数。的取值范围为(T3].

16.已知函数/(x)=/-2ax+a+2(aeR)

(1)方程/(x)=O在(0,6)上有两个不等实数根,求。的取值范围

(2)求解关于x不等式/+2ax+a+2>0

【答案】(1)2<。<三

(2)答案见解析

【解析】

【分析】(1)根据方程根的分布列出不等式组求解;

(2)根据对一元二次方程根的情况分类讨论,得出不等式的解集.

【小问1详解】

因为方程/(x)=0在(0,6)上有两个不等实数根,

/(0)>0a+2〉0

a>0a>0

所以需满足</\,即〈

/⑹>038—1la>0

A=4/-4(2-8>0(Q-2)(Q+1)〉0

解得2<a<—,

即a的取值范围为2<。(云.

【小问2详解】

方程/+2ax+a+2=0的判别式△=4a2—4a—8=4(a—2)(a+l),

①当△<(),即—/<a<2时,方程无实数根,

所以x?+2ax+a+2>0的解集为R;

②当A=0,即。=—1或°=2时,方程有两相等实根x=一。,

当a=-1时,不等式x?+2ax+a+2>0的解集为,

当。=2时,不等式寸+2办+0+2>0的解集为{刈工0—2};

③当△>(),即。<一1或a>2时,方程有两不相等实根%=_q_J"_2,%=_a+J4_q_2,

所以不等式的解集为“|》<西或》〉/};

综上,当a=-1时,不等式解集为{x|xwl};

当a=2时,不等式解集为{x|x。-2};

当—/<a<2时,不等式解集为R;

当。<一1或a>2时,不等式的解集为{x\x<-a-\la2-a-2或x〉-a+yja1-a-2]-

17.已知定义在R上的函数/(x)满足/足+y)=/(x)+/(y)+3,且当x>0时,/(%)>-3.

(1)求/(0)的值,并证明〃x)+3为奇函数

(2)求证:/(x)在R上是增函数

(3)若/⑴=2,解关于x的不等式/(炉+》)+/。—2X)〉9

【答案】(1)/(0)=-3,证明见解析;

(2)证明见解析;(3)(―℃,—1)o(2,+co).

【解析】

【分析】(1)利用赋值法计算,再利用奇函数定义推理得证.

(2)根据给定的等式,利用增函数的定义推理即可.

(3)求出/(3),结合给定等式化不等式为/(1—》+1)〉/(3),再利用单调性求解即得.

【小问1详解】

在R上的函数/(x)满足/(x+y)=/(x)+/(j)+3,

取x=y=O,则/(0)=/(0)+/(0)+3,所以/(0)=-3,

VxeR,取V=-x,则/(O)=/(x)+/(-x)+3=-3,

于是/(x)+3=3=-[/(-%)+3],

所以/(x)+3为奇函数.

【小问2详解】

Vx1;x2eR,X[<x2,则/-司〉0,由当x>0时,f(x)>-3,得/(乙一为)〉一3,

f(x2)=f[xx+(x2-%1)]=/(%1)+/(%-西)+3〉/(%1),

所以/(X)在R上是增函数.

【小问3详解】

由/(I)=2,得f(2)=/(1)+/(I)+3=7,/(3)=/(1)+/(2)+3=12,

不等式/(x2+x)+/(I一2x)〉9of(x2+x)+f(l-2x)+3>12,

则/(J—x+l)〉/(3),由(2)知,X2-X+1>3>即%—2〉0,解得X<—1或X>2,

所以原不等式的解集为(-叫-1)u(2,+oo).

18.如今中国已经成为全球最大的新能源汽车消费市场,并且建成了高效的协同产业体系,2024年上半年

新能源汽车销售469万辆,同比增长29.7%.某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析,每生产

75(X2+3),0<X<2

x(千辆)获利亚(x)(万元),关系如下:%(x)=4750x,该公司预计2024年全年其他成

----,2<x<6

.1+x

本总投入为30x万元.由市场调研知,该种车销路畅通,供不应求.记2024年的全年利润为/(x)(单位:

万元).

(1)求函数/(x)的解析式;

(2)当2024年产量为多少千辆时,该企业利润最大?最大利润是多少?请说明理由.

75x2-3Ox+225,0<x<2

【答案】(1)f(x)=1750x

-30x,2<x<6

、1+x

(2)当2024年产量为4千辆时,该企业利润最大,最大利润是480万元.

【解析】

【分析】(1)根据给定的信息,由/(x)=PF(x)-30x求出解析式即得.

(2)按0<x<2,2<x<6分段求出最大值,再比较大小即得.

【小问1详解】

75(X2+3),0<X<2

依题意,/(x)=PF(x)-30x,而/X)=<750X

------,2<x<6

、1+x

75(x2+3)-3Ox,0<x<275x2-30x+225,0<x<2

所以函数/(%)的解析式为=1750x即"")=3-30x,2K6

--------30x,2<x<6

、1+x

【小问2详解】

当0WxW2时,/(x)=75——30x+225在[0,g上单调递减,在[g,2]上单调递增,

当x=2时,/(x)max=/(2)=465;

当2<x«6时,/(x)=^^-30x=:750---30(l+x)+30=780-30[—+(l+x)]

\+x1+x\+x

l~2S25

<780-30x2.^-(1+x)=480,当且仅当——=l+x,即x=4时取等号,

V1+x1+x

而465<480,则当x=4时,/(x)max=480,

所以当2024年产量为4千辆时,该企业利润最大,最大利润是480万元.

19.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并

构成一般不动点定理的基石,布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹・布劳威尔(LEJBrouwer),简

单的讲就是对于满足一定条件的图象不间断的函数/(x),存在点/,使/(x0)=x°,那么我们称该函数

为“不动点函数”,为函数的不动点.

⑴若定义在R上仅有一个不动点的函数/(x)满足/(/(x)--+x)=/(x)——+X,试求函数/(x)

的解析式.

(2)若对任意的实数6,若函数8(%)=•2+(36+1)》+26-1(400)恒有两个不动点,且满足如下条

件:

①y=g(x)图象上两个不同点M,N的横坐标是函数g(x)的不动点;

②跖N的中点C在函数/z(x)=-2x+^^一的图象上,求

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