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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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