浙江金兰教育合作组织高一第1学期期中考试数学试题及参考答案解析.docx
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浙江金兰教育合作组织高一第1学期期中考试数学试题及参考答案解析
浙江金兰教育合作组织2019-2020年度第一学期高一数学期中考试试卷
一、选择题(本大题共10小题)
1.已知集合A={1,2,3},B={x|x2<9},则A∩B=()
A.1,2,B.1,
C.D.
2.幂函数f(x)=k•xα的图象过点,则k+α=( )
A.B.1C.D.2
3.若a=20.3,b=logπ3,c=log40.3,则( )
A.B.C.D.
4.函数的零点所在的区间是( )
A.B.C.D.
5.函数y=的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
6.已知函数,则等于( )
A.B.0C.1D.2
7.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-3x.则方程f(x)-x+3=0的解集( )
A.1,B.1,
C.1,D.
8.若函数f(x)=log2(x2-ax-3a)在区间(-∞,-2]上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.B.
C.,D.
9.已知函数f(x)=ex-1,g(x)=-x2+4x-3,若存在f(a)=g(b),则实数b的取值范围为( )
A.B.C.D.
10.已知函数f(x)=x2-2(a+2)x+a2,g(x)=-x2+2(a-2)x-a2+8.设H1(x)=max{f(x),g(x)},H2(x)=min{f(x),g(x)}(max{p,q}表示p,q中的较大值,min{p,q}表示p,q中的较小值),记H1(x)的最小值为A,H2(x)的最大值为B,则A-B=( )
A.16B.C.D.
二、填空题(本大题共7小题,共36.0分)
11.已知全集R,集合A={x|y=ln(1-x)},B={x|2x(x-2)<1},则A∪B=______,A∩(∁RB)=______.
12.函数的定义域为______,值域为______.
13.已知函数,则f(f(-2))=______;若f(x)=2,则实数x的值是______.
14.已知函数是奇函数,则实数m的值是______;若函数f(x)在区间[-1,a-2]上满足对任意x1≠x2,都有成立,则实数a的取值范围是______.
15.计算:
=______.
16.已知函数f(x)=若存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2),则x1f(x2)的取值范围是______.
17.已知奇函数f(x)=(a-x)|x|,常数a∈R,且关于x的不等式mx2+m>f[f(x)]对所有的x∈[-2,2]恒成立,则实数m的取值范围是______.
三、解答题(本大题共5小题,共74.0分)
18.已知全集为R,设集合A={x|(x+2)(x-5)≤0},,C={x|a+1≤x≤2a-1}.
(1)求A∩B,(∁RA)∪B;
(2)若C⊆(A∩B),求实数a的取值范围.
19.已知函数.
(1)求f(x)的定义域;
(2)当x∈(1,+∞),
①求证:
f(x)在区间(1,+∞)上是减函数;
②求使关系式f(2+m)>f(2m-1)成立的实数m的取值范围.
20.经市场调查,某种商品在过去50天的销售量和价格均为销售时间t(天)的函数,且销售量近似地满足f(t)=-2t+200(1≤t≤50,t∈N).前30天价格为g(t)=t+30(1≤t≤30,t∈N),后20天价格为g(t)=45(31≤t≤50,t∈N).
(1)写出该种商品的日销售额S与时间t的函数关系;
(2)求日销售额S的最大值.
21.已知函数f(x)=x2+ax+a+1.
(1)若函数f(x)存在两个零点x1,x2,满足x1<1<x2<3,求实数a的取值范围;
(2)若关于x的方程f(2x)=0有实数根,求实数a的取值范围.
22.已知函数f(x)=x2-2ax+5.
(1)若f(x)的定义域和值域均是[1,a],求实数a的值;
(2)若a≤1,求函数y=|f(x)|在[0,1]上的最大值.
答案和解析
1.【参考答案】D
【试题分析】
本题考查交集的求法,是基础题,解题时注意交集定义的合理运用.
先求出集合A和B,由此利用交集的定义能求出A∩B的值.
【试题答案】
解:
∵集合A={1,2,3},B={x|x2<9}={x|-3<x<3},
∴A∩B={1,2}.
故选D.
2.【参考答案】C
【试题分析】解:
∵函数f(x)=k•xα是幂函数,
∴k=1,
∵幂函数f(x)=xα的图象过点,
∴()α=,得α=,
则k+α=1+=.
故选:
C.
由函数f(x)=k•xα是幂函数,根据幂函数的定义可知,其系数k=1,再将点的坐标代入可得α值,从而得到幂函数的解析式.
本题考查幂函数的性质及其应用,解题时要认真审题,注意熟练掌握基本概念.
3.【参考答案】B
【试题分析】解:
a=20.3>1,b=logπ3∈(0,1),c=log40.3<0,
则a>b>c.
故选:
B.
利用对数函数的单调性即可得出.
本题考查了对数函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
4.【参考答案】C
【试题分析】解:
∵函数(x>0),
∴y′=+1+>0,
∴函数y=lnx+x--2在定义域(0,+∞)上是单调增函数;
又x=2时,y=ln2+2--2=ln2-<0,
x=e时,y=lne+e--2=+e--2>0,
因此函数的零点在(2,e)内.
故选:
C.
先判断函数y是定义域上的增函数,再利用根的存在性定理,即可得出结论.
本题主要考查了函数的零点问题,将零点问题转化为交点问题,是解决本题的关键.
5.【参考答案】A
【试题分析】
本题考查了函数的图象以及函数的定义域、值域、单调性等性质.本题的难点在于给出的函数比较复杂,需要对其先变形,再在定义域内对其进行考查其余的性质.
欲判断图象大致图象,可从函数的定义域{x|x≠0}方面考虑,还可从函数的单调性(在函数当x>0时函数为减函数)方面进行考虑即可.
【试题答案】
解:
函数有意义,需使ex-e-x≠0,
其定义域为{x|x≠0},排除C,D,
又因为,
所以当x>0时函数为减函数,故选A
故选:
A.
6.【参考答案】D
【试题分析】解:
根据题意,函数,则f(-x)=,
则f(-x)+f(x)=ln1+2=2,
则有f(lg2)+f(lg)=f(lg2)+f(-lg2)=2,
故选:
D.
根据题意,由函数的解析式求出f(-x),进而可得f(-x)+f(x)=2,据此可得f(lg2)+f(lg)的值,即可得答案.
本题考查函数的奇偶性的性质以及应用,涉及对数的计算,属于基础题.
7.【参考答案】A
【试题分析】解:
若x<0,则-x>0,
∵定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=x2-3x.
∴当x<0时,f(-x)=x2+3x=-f(x).
则当x<0时,f(x)=-x2-3x.
若x≥0,由f(x)-x+3=0得x2-4x+3=0,则x=1或x=3,
若x<0,由f(x)-x+3=0得-x2-4+3=0,
则x2+4x-3=0,则x==-2±,
∵x<0,∴x=-2-,
综上方程f(x)-x+3=0的解集为{-2-,1,3};
故选:
A
根据函数奇偶性的性质求出当x<0时的解析式,解方程即可.
本题主要考查方程根的求解,根据函数奇偶性的性质求出函数的解析式是解决本题的关键.注意要进行分类讨论.
8.【参考答案】D
【试题分析】解:
令t=x2-ax-3a=--3a,则由题意可得函数f(x)=log2t,
函数t在区间(-∞,-2]上是减函数且t>0恒成立.
∴,求得-4≤a<4,
故选:
D.
令t=x2-ax-3a,则得函数f(x)=log2t,由条件利用复合函数的单调性、二次函数、对数函数的性质可得,由此求得a的范围.
本题主要考查复合函数的单调性、二次函数、对数函数的性质,属于中档题.
9.【参考答案】D
【试题分析】解:
由题可知f(x)=ex-1>-1,g(x)=-x2+4x-3=-(x-2)2+1≤1,
若有f(a)=g(b),则g(b)∈(-1,1],
即-b2+4b-3>-1,即b2-4b+2<0,
解得.
所以实数b的取值范围为
故选:
D.
确定两个函数的值域,根据f(a)=g(b),可得g(b)∈(-1,1],即可求得实数b的取值范围.
本题考查函数的值域,考查解不等式,同时考查学生分析解决问题的能力.
10.【参考答案】B
【试题分析】解:
取a=-2,则f(x)=x2+4,g(x)=-x2-8x+4.画出它们的图象,如图所示.
则H1(x)的最小值为两图象右边交点的纵坐标,H2(x)的最大值为两图象左边交点的纵坐标,
由
解得或,
∴A=4,B=20,A-B=-16.
故选:
B.
本选择题宜采用特殊值法.取a=-2,则f(x)=x2+4,g(x)=-x2-8x+4.画出它们的图象,如图所示.从而得出H1(x)的最小值为两图象右边交点的纵坐标,H2(x)的最大值为两图象左边交点的纵坐标,再将两函数图象对应的方程组成方程组,求解即得.
本题主要考查了二次函数的图象与性质、函数最值的应用等,考查了数形结合的思想,属于中档题.
11.【参考答案】{x|x<2} {x|x≤0}
【试题分析】解:
集合A={x|y=ln(1-x)}={x|1-x>0}={x|x<1},
B={x|2x(x-2)<1}={x|x(x-2)<0}={x|0<x<2},
则A∪B={x|x<2},
∁RB={x|x≤0或x≥2},
所以A∩(∁RB)={x|x≤0}.
故答案为:
{x|x<2};{x|x≤0}.
化简集合A、B,根据并集和补集与交集的定义,计算即可.
本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.
12.【参考答案】(-2,1] [-log23,+∞)
【试题分析】解:
由题意可得,,
解可得,-2<x≤1,
故定义域为(-2,1],
∵在(-2,1]上单调递减,
∴f
(1)≤f(x),
∴f(x)≥-log23.
故答案为:
(-2,1],[-log23,+∞).
由题意可得,,解不等式即可求解定义域;由在(-2,1]上单调递减,可求函数的值域.
本题主要考查了函数的定义域及值域的求解,求解值域的关键是单调性的应用.
13.【参考答案】2 1或-4
【试题分析】解:
∵函数,
∴f(-2)=log22=1,
f(f(-2))=f
(1)=2,
f(x)=2,
当x≥0时,f(x)=2x=2,解得x=1,
当x<0时,f(x)=log2(-x)=2,解得x=-4.
∴实数x的值是1或-4.
故答案为:
1或-4.
推导出f(-2)=log22=1,从而f(f(-2))=f
(1),由此能求出结果;由f(x)=2,当x≥0时,f(x)=2x=2,当x<0时,f(x)=log2(-x)=2,由此能求出实数x的值.
本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
14.【参考答案】2 1<a≤3
【试题分析】解:
f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x);
所以f(-1)=1-m=-(-1+2)=-1,则m=2;
函数f(x)在区间[-1,a-2]上满足对任意x1≠x2,都有成立;
则函数f(x)在[-1,2]上为增函数;
又函数f(x)的增区间为[-1,1];则[-1,1]⊆[-1,a-2],得1<a≤3;
故答案为:
2,1<a≤3;
f(x)为奇函数,有,可计算出m的值为2,;函数f(x)在区间[-1,a-2]上满足对任意x1≠x2,都有成立,即函数f(x)在[-1,2]上为增函数,
由函数f(x)在[-1,1],则[-1,1]⊆[-1,a-2],得<a≤3;
考查函数奇偶性求参数,分段函数的单调性,根据函数单调性求参数的值,属于基础题.
15.【参考答案】1
【试题分析】解:
:
=-1+lg4,
=-1,
=1.
故答案为:
1.
结合指数与对数的运算性质即可直接求解.
本题主要考查了指数与对数的运算性质的简单应用,属于基础试题.
16.【参考答案】[,)
【试题分析】
本题主要考查了利用一元二次函数的单调性求函数的值域,较难.解题的关键是根据函数的图象得出x1的取值范围,进而转化为y=+在x1的取值范围上的值域,即为所求,先作出函数图象,然后根据图象可得,要使存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2),则必有0≤x1<且x+在[0,)的最小值大于等于2x-1在[,2)的最小值,从而得出x1的取值范围,然后再根据x1f(x2)=x1f(x1)=+,即问题转化为求y=+在x1的取值范围上的值域.
【试题答案】
解:
作出函数的图象:
∵存在x1,x2,当0≤x1<x2<2时,f(x1)=f(x2)
∴0≤x1<
∵x+在[0,)上的最小值为;2x-1在[,2)的最小值为
∴x1+≥,x1≥
∴≤x1<
∵f(x1)=x1+,f(x1)=f(x2)
∴x1f(x2)=x1f(x1)=+
令y=+(≤x1<)
∴y=+为开口向上,对称轴为x=-的抛物线
∴y=+在区间[,)上递增
∴当x=时y=
当x=时y=
∴y∈[,)
即x1f(x2)的取值范围为[,)
故答案为[,).
17.【参考答案】(,+∞)
【试题分析】解:
∵f(x)是奇函数,∴f(-1)=-f
(1),
即(a+1)•1=-(a-1)•1,∴a=0,
∴f(x)=-x|x|,f[f(x)]=x3|x|,
∴mx2+m>f[f(x)]=x3|x|,
即对所有的x∈[-2,2]恒成立.
∵x∈[-2,2],∴x2+1∈[1,5];
∴==≤,
∴;
∴实数m的取值范围为(,+∞).
故答案为:
(,+∞).
由f(x)为奇函数求出a=0,再求出f[f(x)]=x3|x|,然后由关于x的不等式mx2+m>f[f(x)]对所有的x∈[-2,2]恒成立,可得对所有的x∈[-2,2]恒成立,进一步求出m的范围.
本题考查了函数的奇偶性,基本不等式和函数恒成立问题,考查了转化思想和计算能力,属中档题.
18.【参考答案】解:
(1)集合A={x|(x+2)(x-5)≤0}={x|-2≤x≤5},
={x|-2≥0}={x|≤0}={x|3<x≤6},
所以A∩B={x|3<x≤5},
∁RA={x|x<-2或x>5},
则(∁RA)∪B={x|x<-2或x>3};
(2)若C⊆(A∩B),则
当C=∅时,a+1>2a-1,解得a<2;
当C≠∅时,由,解得2<a≤3;
综上知,实数a的取值范围是a<2或2<a≤3.
【试题分析】
(1)化简集合A、B,根据交集、补集和并集的定义计算即可;
(2)当C⊆(A∩B)时,讨论C=∅和C≠∅时,分别求出对应a的取值范围.
本题考查了集合的化简与运算问题,也考查了运算与推理能力,是基础题.
19.【参考答案】解:
(1)由>0,得x<-1或者x>1,
即函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).
(2)①证明:
设1<x1<x2,
f(x1)-f(x2)=()
==,
因为1<x1<x2,所以x2-x1>0,
所以x1x2-1+(x2-x1)>x1x2-1-(x2-x1)>0,
所以,
所以f(x₁)>f(x₂),
故f(x)在(1,+∞)上是减函数.
②由
(1)知函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,
由f(2+m)>f(2m-1),
得1<2+m<2m-1,得m>3.
【试题分析】
(1)由>0,得x<-1或者x>1,解出即可;
(2)①设1<x1<x2,f(x1)-f(x2)=()==,判断正负得出结论;
②由
(1)知函数f(x)在(1,+∞)上是减函数,由f(2+m)>f(2m-1)得出m.
考查函数求定义域,判断函数单调性,单调性的应用,中档题.
20.【参考答案】解:
(1)当1≤t≤30时,由题知f(t)•g(t)=(-2t+200)•()=-t2+40t+6000,
当31≤t≤50时,由题知f(t)•g(t)=45(-2t+200)=-90t+9000,
所以日销售额S与时间t的函数关系为S=;
(2)当1≤t≤30,t∈N时,S=-(t-20)2+6400,当t=20时,Smax=6400元;
当31≤t≤50,t∈N时,S=-90t+9000是减函数,当t=31时,Smax=6210元.
∵6210<6400,
则S的最大值为6400元.
【试题分析】
(1)根据销售额等于销售量乘以售价得S与t的函数关系式,此关系式为分段函数;
(2)求出分段函数的最值即可.
考查学生根据实际问题选择函数类型的能力.理解函数的最值及其几何意义的能力.
21.【参考答案】解
(1)函数f(x)存在两个零点x1,x2,满足x1<1<x2<3,
∴,即,解得;
(2)设t=2x(t>0),则原方程可化为t2+at+a+1=0(*),
原方程有实根,即方程(*)有正根,令g(t)=t2+at+a+1,
①若方程(*)有两个正实根t1,t2,
则,解得;
②若方程(*)有一个正实根和一个负实根(负实根不符合题意,舍去),
则g(0)=a+1<0,解得a<-1;
③若方程(*)有一个正实根和一个零根,
则g(0)=0且-,解得a=-1;
综上所求:
实数a的取值范围为(-∞,2-2].
【试题分析】
(1)根据函数的零点存在区间,利用零点存在定理,列出不等式组,即可求出实数a的取值范围.
(2)利用换元法把原方程转化为一元二次方程,分3种情况讨论方程根的正负,利用根与系数的关系列出不等式组,求出实数a的取值范围.
考查了二次函数的图象和性质,考查了一元二次方程根的分布,做题时注意对根的正负分情况讨论,是中档题.
22.【参考答案】解:
(1)函数f(x)=x2-2ax+5=(x-a)2+5-a2,且a>1,
∴f(x)在[1,a]上是减函数,又定义域和值域均是[1,a],
∴,即,解得a=2.
(2)①当a≤0时,函数y=|f(x)|在[0,1]上单调递增,
故ymax=f
(1)=6-2a,
②当0<a≤1时,此时△=4a2-5<0,且f(x)图象开口向上,对称轴在(0,1)内,
故ymax=max{f(0),f
(1)}=max{5,6-2a}=,
综上所求:
ymax=.
【试题分析】
(1)利用二次函数的图象,求出二次函数的最值,列出不等式组,即可解出a的值.
(2)对对称轴的位置分类讨论,结合二次函数的图象,求出函数的最大值.
考查了二次函数的图象和性质,考查了利用二次函数图象求最值的方法,是基础题.