2023-2024学年湖南省岳阳市岳汨联考高一上学期11月期中联考数学试题(含解析)
展开1.已知集合A={0,1,2},B={-1,0},则A∪B=( )
A. {-1,1,2}B. {0,1,2}C. {-1,0}D. {-1,0,1,2}
2.命题“∃x∈(0,1),x2-x<0”的否定是
( )
A. ∃x∉(0,1),x2-x≥0B. ∃x∈(0,1),x2-x≥0
C. ∀x∉(0,1),x2-x<0D. ∀x∈(0,1),x2-x≥0
3.下列命题为真命题的是( )
A. 若a>b>0,则ac2>bc2B. 若a>b>0,则a2>b2
C. 若a4.已知函数f(x-1)=5(x-π)5+π,则f(2)=( )
A. 2π-3B. -3C. 3D. 3-2π
5.已知a∈R,则“a≥1”是“关于x的一元二次方程ax2-2x+1=0没有实数根”的
( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
6.已知函数f(x)=13-x2+2x-3,则函数f(x)单调递增区间为
( )
A. -∞,1B. -1,+∞C. 1,+∞D. -∞,-1
7.已知奇函数f(x)在R上单调递增,且正数m,n满足f(2m)+f(n-1)=0,则1m+1n的最小值为
( )
A. 3B. 4 2C. 2+2 2D. 3+2 2
8.设定义在R上的奇函数fx满足,对任意x1、x2∈0,+∞,且x1≠x2,都有fx2-fx1x2-x1<1,且f3=3,则不等式fxx>1的解集为
( )
A. (-3,0)∪(0,3)B. (-∞,-3)∪(0,3)
C. (-∞,-3)∪(3,+∞)D. (-3,0)∪(3,+∞)
二、多选题(本大题共4小题,共20分。在每小题有多项符合题目要求)
9.设a=lg63,b=lg62,则下列结论正确的是
( )
A. a+b=1B. lg32=baC. lg619=-2aD. lg624=1-2b
10.下列命题中正确的是( )
A. “A∪B=A”是“B⊆A”的充分不必要条件
B. 方程x2-(m-3)x+m=0有一正一负根充要条件是“m<0”
C. “幂函数y=(m+1)xm2+m-1为反比例函数”的充要条件是“m=0”
D. “函数f(x)=-x2+2mx在区间1,3上不单调”的一个必要不充分条件是“1≤m≤3”
11.已知a>0,b>0,c>0,则下列结论正确的是
( )
A. a+1 a≥2
B. 若1a+2b=1,则a+2b的最小值是9
C. a2+3 a2+2的最小值为2
D. 若2a+b+c=4,则a(a+b+c)+bc的最大值为4
12.已知函数fx=x2-2x,x≤36-x,x>3,若a,b,c,d,e(aA. 若方程f(x)=k有三个不同的实根,则k的取值范围为(1,3)∪0
B. 若方程f(x)=k有一个实根,则k的取值范围为(-∞,0)
C. 若,则( )M的取值范围为(0,9)
D. 若N=bf+cf(c)+ef(e),则N的取值范围为(0,7)( )
三、填空题(本大题共4小题,共20分)
13.函数fx=4+ax-1(a>0,且a≠1)的图象过定点P,则P点的坐标为_____________.
14.命题“∀x∈-1,3,x+1x+1-a≥0”为真命题,则a的取值范围为______.
15.已知关于x的不等式ax2+bx+c≥0的解集为x|x≤-3或x≥4,不等式bx+c>0的解集为______.
16.已知定义域为R的函数f(x)在2,+∞上单调递减,且f(x+2)是偶函数,则f(0),f(52),f(3)的大小关系是______.
四、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.(本小题10分)
已知集合A=x|x2-4x-5≤0,集合B=x|2a≤x≤a+2.
(1)若a=-1,求A∩B和A∪B;
(2)若A∩B=B,求实数a的取值范围.
18.(本小题12分)
已知指数函数y=bax在定义域内单调递减,二次函数y=ax2+bx的图象顶点的横坐标x0.
(1)求2x0+1的取值范围;
(2)比较a3+b3与ab2+a2b的大小.
19.(本小题12分)
已知函数fx=mx2+23x+n是奇函数,且f2=53.
(1)求实数m和n的值;
(2)判断函数fx在-∞,-1上的单调性,并加以证明.
20.(本小题12分)
已知函数fx=2x+m-4x.
(1)当m=0时,求关于x的不等式fx>-2的解集;
(2)若对∀x∈0,1,不等式fx>2-m⋅2x恒成立,求实数m的取值范围.
21.(本小题12分)
某公司生产某种电子仪器的固定成本为20000元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收入R(单位:元)关于月产量x(单位:台)满足函数:
R=400x-12x2,0≤x≤400,80000,x>400.
(1)将利润P(单位:元)表示为月产量x的函数;
(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?最大利润为多少元?(总收入=总成本+利润)
22.(本小题12分)
已知函数f(x)=x|x-2|-a+1,g(x)=x2-ax-1,m∈R,且函数f(x)有三个零点.
(Ⅰ)求a的取值范围;
(Ⅱ)若对任意的x1∈[m,m+2],总存在x2∈[32,2],使得f(x1)
1.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查集合的并集运算,属于基础题.
根据并集定义进行解答即可.
【解答】
解:因为A={0 , 1, 2},B={ -1 , 0},
则A∪B=-1,0,1,2
故选D.
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查含有量词的命题的否定,属于基础题.
根据含有量词的命题的否定即可得到结论.
【解答】
解:命题为存在量词命题,
则命题“∃x∈(0,1),x2-x<0”的否定∀x∈(0,1),x2-x≥0.
故答案选:D.
3.【答案】B
【解析】【分析】根据不等式性质判断各命题的真假即可.
解:A:若 c=0 时, ac2>bc2 不成立,假命题;
B:由不等式性质知 a>b>0 ,则 a2>b2 ,真命题;
C:若 aab>b2>0 ,假命题;
D:若 a1a>1b ,假命题;
故选:B
4.【答案】C
【解析】【分析】根据函数的解析式的求法和根式的运算求解.
解: f(x-1)=x-π+π=x-1+1 ,所以 f(x)=x+1 ,
所以 f(2)= 3,
故选:C.
5.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了必要条件与充分条件的概念,属于基础题.
求出“关于x的一元二次方程ax2-2x+1=0没有实数根”的充要条件,根据必要条件与充分条件的概念即可判断.
【解答】
解:“关于x的一元二次方程ax2-2x+1=0没有实数根”的充要条件为
a≠0Δ=4-4a<0,解得a>1,
因为a|a>1⫋a|a⩾1,
所以a≥1”是“关于x的一元二次方程ax2-2 x+1=0没有实数根”的必要不充分条件.
故选B.
6.【答案】C
【解析】【分析】利用指数型复合函数的单调性求解.
解:令 t=-x2+2x-3 在 -∞,1 单调递增, 1,+∞ 单调递减,
所以函数 f(x)=13-x2+2x-3 在 -∞,1 单调递减, 1,+∞ 单调递增,
故选:C.
7.【答案】D
【解析】【分析】根据奇偶性以及单调性可得 2m+n=1 ,即可根据不等式求解.
解:由于奇函数 f(x) 在R上单调递增,且正数m,n满足, f(2m)+f(n-1)=0
所以 2m+n=1 ,
由于 m>0,n>0 ,所以 1m+1n=1m+1n2m+n=3+nm+2mn≥3+2 2 ,
当且仅当 nm=2mn ,即 m=2- 22,n= 2-1 等号成立,
故选:D
8.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查抽象函数的奇偶性、单调性,属于中档题.
构造函数gx=fx-x,可知函数gx=fx-x为奇函数,并推导出函数gx在0,+∞上为减函数,由此可知函数gx在-∞,0上也为减函数,且有g-3=g3=0,然后分x>0和x<0两种情况解不等式fxx>1,即可得解.
【解答】
解:构造函数gx=fx-x,对任意x1、x2∈0,+∞,且x1≠x2,不妨设x1
所以,gx1>gx2,所以,函数gx在0,+∞上单调递减,
函数gx=fx-x的定义域为R,由于函数fx为奇函数,
则g-x=f-x--x=-fx+x=-fx-x=-gx,
所以,函数gx=fx-x为奇函数,
所以,函数gx在-∞,0上也为减函数.
∵f3=3,
∴g3=f3-3=0,从而g-3=-g3=0.
①当x>0时,由fxx>1可得fx>x,即gx>0=g3,解得0
故选:A.
9.【答案】ABC
【解析】【分析】根据对数的运算求解.
解:对A,a+b=lg63+lg62=lg66=1, A正确;
对B,ba=lg62lg63=lg32, B正确;
对C,-2a=-2lg63=lg63-2=lg619, C正确;
对D,1-2b=1-2lg62=lg66-lg64=lg632, D错误;
故选:ABC.
10.【答案】BCD
【解析】【分析】根据集合间的关系可判断A;由一元二次方程根的分布结合韦达定理判断B;根据幂函数的性质及反比例函数的定义即可判断C;根据二次函数的单调性即可判断D.
解:对于A,由A∪B=A可得B⊆A,故充分性成立,
由B⊆A可得A∪B=A,故必要性成立,所以“A∪B=A”是“B⊆A”的充要条件,故 A错误;
对于B,方程x2-(m-3)x+m=0的有一正一负根,设为x1,x2,
则Δ=m-32-4m>0x1x2=m<0,解得m<0,满足充分性,
当m<0时,Δ=m-32-4m>0,x1x2=m<0,则方程x2-(m-3)x+m=0有一正一负根,满足必要性,
所以方程x2-(m-3)x+m=0有一正一负根充要条件是“m<0”,故 B正确;
对于C,若幂函数y=(m+1)xm2+m-1为反比例函数,则m+1=1m2+m-1=-1,解得m=0,满足充分性,
当m=0时,函数y=x-1为幂函数,也为反比例函数,满足必要性,
所以“幂函数y=(m+1)xm2+m-1为反比例函数”的充要条件是“m=0”,故 C正确;
对于D:若函数f(x)=-x2+2mx在区间1,3上不单调,则1
故选:BCD.
11.【答案】ABD
【解析】【分析】根据不等式以及等号成立的条件结合选项逐一求解.
解:对于选项A:由a>0,得 a>0,则 a+1 a≥2 a×1 a=2,当且仅当 a=1 a,即a=1时等号成立,所以 a+1 a≥2, A正确;
对于选项C:a2+3 a2+2=a2+2+1 a2+2= a2+2+1 a2+2≥2,当且仅当 a2+2=1 a2+2,即a2=-1时等号成立,又a>0,所以a2+3 a2+2不能等于2,选项C错误;
对于选项B:由1a+2b=1,得a+2b=a+2b(1a+2b)=5+2ab+2ab≥5+2 2ab⋅2ab=9,
当且仅当2ab=2ab,即a=3,b=13时等号成立,所以a+2b的最小值是9,选项B正确;
对于选项D:根据题意可得a+c>0,a+b>0,又2a+b+c=(a+b)+(a+c)=4,
所以a(a+b+c)+bc=a(a+b)+c(a+b)=(a+b)(a+c)≤(a+b+a+c2)2=4,
当且仅当a+b=a+c,即b=c时等号成立,
所以a(a+b+c)+bc的最大值为4,选项D正确.
故选:ABD.
12.【答案】ACD
【解析】【分析】作出函数f(x)的图象,观察直线y=k与f(x)的相交情况即可判断AB;记f(a)=f=f(c)=f(d)=f(e)=k,观察图象求出e的范围,结合对称性化简,利用二次函数性质即可求M和N的范围,判断CD.( )
解:作出函数f(x)的图象如图,
由图可知,当k=0或1
当k>3或k<0时,直线y=k与f(x)有一个交点,
即方程f(x)=k有一个实根,故 B错误;
记f(a)=f=f(c)=f(d)=f(e)=k,则M=ka+b+c+d+e,( )
由对称性可知,a+d2=b+c2=1,所以a+b+c+d=4,
令6-x=1得x=5,结合图象可知,5
由二次函数性质可得M∈0,9, C正确;
由上可知,N=kb+c+e=6-e2+e=-e-22+16,e∈5,6,
由二次函数可得,M∈(0,7), D正确.
故选:ACD
13.【答案】(1,5)
【解析】【分析】根据指数函数的性质确定函数所过的定点.
解:由指数函数性质知:当x=1时,f1=4+a0=5,故定点P(1,5).
故答案为:(1,5)
14.【答案】-∞,1
【解析】【分析】利用基本不等式求解.
解:由题,命题“∀x∈-1,3,x+1x+1≥a”为真命题,即x+1x+1min≥a,
因为x∈-1,3,所以x+1∈0,4,
所以x+1x+1=x+1+1x+1-1≥2 x+11x+1-1=1,
当且仅当x+1=1x+1,即x=0取得等号,
所以x+1x+1min=1,所以a≤1,
故答案为:-∞,1.
15.【答案】x|x<-12
【解析】【分析】根据不等式解集知a>0,利用韦达定理得b=-a,c=-12a,代入目标不等式求解即可.
解:因为不等式ax2+bx+c≥0的解集为x|x≤-3或x≥4,
所以a>0,且-3和4为方程ax2+bx+c=0的两根,
故-ba=1ca=-12,得b=-a,c=-12a,
又a>0,所以bx+c>0⇔-ax-12a>0⇔x+12<0,解得x<-12,
所以不等式bx+c>0的解集为x|x<-12.
故答案为:x|x<-12
16.【答案】f(0)
解:由于f(x+2)是偶函数,则f(x)是关于x=2对称的函数,
又因为f(x)是定义域为R,且在2,+∞上单调递减,
所以函数f(x)的-∞,2上单调递增.则根据增减性的特点,分析得到距离对称轴越近,函数值越大.由于2-0>3-2>52-2
所以f(0)
集合B=x|2a≤x≤a+2=x|-2≤x≤1,
∴A∩B=x|-1≤x≤1,A∪B=x|-2≤x≤5,
(2)∵A∩B=B,∴B⊆A,
(1)当B=⌀时,则2a>a+2,解得a>2;
(2)当B≠⌀时,则a≤22a≥-1a+2≤5,解得-12≤a≤2,
综上所述,a>2或-12≤a≤2
即实数a的取值范围是-12,+∞
【解析】【分析】(1)解一元二次不等式化简集合A,再由交并运算可得;
(2)由A∩B=B,得B⊆A,分类讨论B是否为⌀,由包含关系建立不等式组求解可得.
18.【答案】解:(1)由题y=bax在定义域R上单调递减,∴0
∵0
(2)由题∵a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)-b2(a-b)
=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b)
又∵0
(ii)当a
【解析】【分析】(1)根据指数函数的单调性以及二次函数的性质、不等式的性质求解;
(2)作差法比较大小.
19.【答案】解:(1)∵fx是奇函数,∴f-x=-fx.
即mx2+2-3x+n=-mx2+23x+n=mx2+2-3x-n,
比较得n=-n,n=0.
又f2=53,∴4m+26=53,解得m=2,
(2)函数fx在-∞,-1上为增函数.
证明如下:由(1)知fx=2x2+23x=2x3+23x,
设x1
∵23x1-x2<0,x1x2>0,x1x2-1>0,
∴fx1-fx2<0,∴fx1
【解析】本题主要考查了函数奇偶性的应用,函数单调性的定义法证明,属于中档题.
(1)根据奇函数有f-x=-fx可得n=0,再由f2=53可得m;
(2)根据函数单调性定义法证明即可.
20.【答案】解:(1)当m=0时,fx>-2即2x+m-4x>-2,
即(2x)2-2x-2<0,令t=2x,t>0,则t2-t-2<0,
解得0
(2)对∀x∈0,1,不等式fx>2-m⋅2x恒成立,
即2x+m-4x>2-m⋅2x恒成立,
令t=2x,t∈[1,2],则t2-(m+2m)t+2<0恒成立,
需满足1-(m+2m)×1+2<04-(m+2m)×2+2<0,即m+2m>3,
而函数y=x+3x是单调递增函数,且x=1时,y=3,
故由m+2m>3可知:m>1,
即求实数m的取值范围为(1,+∞).
【解析】【分析】(1)利用换元法,解一元二次不等式,可得答案;
(2)换元,将不等式fx>2-m⋅2x变为一元二次不等式在给定区间上恒成立的问题,列出相应的不等式组,求得答案.
21.【答案】解:(1)∵P=R-100x-20000,
∴P=-12x2+300x-20000,0≤x≤400,60000-100x,x>400.
(2)当0≤x≤400时,P=-12[(x2-600x+90000)-90000]-20000=-12(x-300)2+25000,
∴当x=300时,Pmax=25000;
当x>400时,P=60000-100x<60000-100×400=20000,
∵25000>20000,∴月产量为300台时,公司所获利润最大,最大利润为25000元.
【解析】本题考查的是函数的实际应用以及分段函数,属于基础题.
(1)由题意月利润fx=Rx-生产仪器增加投入-固定成本,因为Rx是分段函数,故分别计算0≤x≤400,x>400时fx的解析式;
(2)因为利润函数fx是分段函数,所以要分别在0≤x≤400,x>400时,计算fx的最大值,通过比较得出fx在其定义域上的最大值.
22.【答案】解:(Ⅰ)设h(x)=x|x-2|=-x2+2x,x<2x2-2x,x≥2=-(x-1)2+1,x<2(x-1)2-1,x≥2,
f(x)有三个零点,即h(x)与y=a-1有三个不同的交点,如图所示,
则0
∵函数f(x)有三个零点,由1∴g(x)在[32,2]上递增,
∴g(x)max=4-a,
①若m+2<1,即m<-1,则f(x)max=f(m+2)=-m2-2m-a+1
∴-m2-2m+1-a<4-a,∴m∈R,故m<-1;
②若1≤m+2≤1+ 2,即-1≤m≤ 2-1,则f(x)max=f(1)=2-a,
∴2-a<4-a恒成立,∴-1≤m≤ 2-1.
③若m+2>1+ 2,即m> 2-1,则f(x)max=f(m+2)=m2+2m+1-a,
∴m2+2m+1-a<4-a,
∴-3
【解析】本题考查方程的零点及不等式恒成立问题,考查函数的单调性及最值,属于较难题.
(Ⅰ)设h(x)=x|x-2|,f(x)有三个零点,可得h(x)与y=a-1有三个不同的交点,结合图象可求得a的取值范围;
(Ⅱ)由条件可得f(x)max
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