2025衡阳衡阳县一中高一上学期11月期中考试数学试题含解析
展开第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.设集合M=x|x=2n+1,n∈Z,N=x|x=3n+1,n∈Z,P=x|x=6n+1,n∈Z,则( )
A.M⊂PB.N⊂PC.P=M∩ND.M∩N=∅
2.有下列四个命题,其中真命题是( )
A.∀n∈R,n2≥n
B.∃n∈R,∀m∈R,m⋅n=m
C.若命题p:∀x>2,x3−8>0,那么¬p是∃x≤2,x3−8≤0
D.∀n∈R,n2
C.xx⩽−12,或x⩾17D.x−17⩽x⩽12
4.若函数fx是定义在R上的奇函数,函数f(x+1)是偶函数,则f(2)=( )
A.2B.0C.60D.62
5.若a=lg352,b=15−0.1,c=25−0.1,则a,b,c的大小关系为( ).
A.a
A.0,1B.1,2C.−∞,1D.1,+∞
7.函数fx的部分图象如图,则fx的解析式可能是( )
A.fx=1x−1B.fx=1x−1
C.fx=1x+1D.fx=1x+1
8.已知定义在R上的奇函数fx满足:fx=fx−6,且当0≤x≤3时,f(x)=a+lg0.5(x+1),x(x−2),0≤x≤11
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
9.设正实数a,b满足a+b=1,则下列说法中正确的有( )
A.ab有最大值B.1a+1b有最大值4
C.a+b有最大值2D.a2+b2有最小值12
10.下列说法正确的有( )
A.y=x+1x的最小值为2
B.已知x>1,则y=2x+4x−1−1的最小值为42+1
C.函数y=x2+5x2+4的最小值为2
D.若正数x、y满足x+2y=3xy,则2x+y的最小值为3
11.已知函数fx的定义域为R,且fx=f2−x,fx+2的图象关于0,0对称.当x∈0,1时,fx=aex+b,若f2+f3=1−e,则下列说法正确的是( )
A.fx的周期为4B.fx的图象关于4,0对称
C.f2025=1−eD.当x∈1,2时,fx=ex−1−1
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.已知函数fx=−4x+5x+1,gx=x2−2ax+4,若对任意x1∈0,2,存在x2∈1,2,使fx1≥gx2,则实数a的取值范围是 .
13.不等式x+3x−5<0的解集为 .
14.已知集合A=x∣x2−3x+2=0,B=x∣x2−ax+2=0,且A∩B=B,则实数a的取值集合是
四、解答题(本题共6小题,共70分)
15.(13分)设命题p:∀x≥1,x2−x+1−m>0,命题q:∀x∈R,4x2+(4m−2)x+1≠0.
(1)若q为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若p为假命题、q为真命题,求实数m的取值范围.
16.(15分)已知函数fx=−x2+ax+1,x≤1ax,x>1,
(1)若a=3,试用定义法证明:f(x)为单调递增函数;
(2)若对任意的x,都有f(x)>−2x2,求实数a的取值范围.
17.(15分)已知函数fx是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,fx=x2+2x.现已画出函数fx在y轴左侧的图象,如图所示,并根据图象.
(1)画出fx在y轴右侧的图象并写出函数fxx∈R的增区间;
(2)写出函数fxx∈R的解析式;
(3)若函数gx=fx+4−2ax+2x∈1,2,求函数gx的最小值.
18.(17分)已知函数fx=kx+lg24x+1k∈R是偶函数.
(1)求k的值;
(2)设函数gx=lg2a⋅2x−4a,其中a>0.若函数fx与gx的图象有且只有一个交点,求a的取值范围.
19.(17分)学习机是一种电子教学类产品,也统指对学习有辅助作用的所有电子教育器材.学习机较其他移动终端更注重学习资源和教学策略的应用,课堂同步辅导、全科辅学功能、多国语言学习、标准专业词典以及内存自由扩充等功能成为学习机的主流竞争手段,越来越多的学习机产品全面兼容网络学习、情境学习、随身学习机外教、单词联想记忆、同步教材讲解、互动全真题库、权威词典、在线图书馆等多种模式,以及大内存和SD/MMC卡内存自由扩充功能根据市场调查.某学习机公司生产学习机的年固定成本为20万元,每生产1万部还需另投入16万元.设该公司一年内共生产该款学习机x万部并全部销售完,每万部的销售收入为Rx万元,且Rx=a−4x,0
(1)写出年利润W(万元)关于年产量x(万部)的函数解析式;
(2)当年产量为多少万部时,公司在该款学习机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.
数学答案
1.【答案】C
【解析】因为6n+1=2(3n)+1=3(2n)+1,所以P⊂M且P⊂N,
所以P=M∩N.
故选:C.
2.【答案】B
【解析】对于A,不妨取n=12,即可得A错误;
对于B,只需取n=1,即可得∀m∈R,m⋅n=m均成立,故B正确;
对于C,由 命题p:∀x>2,x3−8>0,可得¬p是∃x>2,x3−8≤0,故C错误;
对于D,不妨取n=1,则n2=n.故D错误.
故选:B.
3.【答案】A
【解析】关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为{x∣−2
于是a<0,−2+7=−ba,−2×7=ca,解得b=−5a,c=−14a,a<0,
则不等式cx2+bx+a≤0化为−14ax2−5ax+a≤0,
即14x2+5x−1≤0,解得−12≤x≤17,
所以不等式cx2+bx+a≤0的解集是x−12≤x≤17.
故选:A.
4.【答案】B
【解析】因为函数fx是R上的奇函数,所以f0=0,
又函数fx+1是偶函数,则f−x+1=fx+1,令x=1,
∴f2=f0=0.
故选:B.
5.【答案】A
【解析】因为y=lg3x是0,+∞上的增函数,
所以0=lg31
又y=x0.1是0,+∞上的增函数,
所以15−0.1=50.1>25−0.1=520.1>520=1,即b>c>1,
综上所述,a,b,c的大小关系为a
6.【答案】A
【解析】函数f(x)=lnx+ln(2−x),因为x>02−x>0,解得0
因为函数t=−x2+2x(x∈(0,2))在区间(0,1]上单调递增,
在区间[1,2)上单调递减,函数y=lnt单调递增,
所以由复合函数的单调性知函数f(x)=lnx+ln(2−x)在区间(0,1]上单调递增,
在区间[1,2)上单调递减,
故选:A
7.【答案】B
【解析】根据函数图象的对称性可知fx为偶函数,
A选项fx=1x−1的定义域为xx≠1,C选项fx=1x+1的定义域为xx≠−1,
它们的定义域都不关于原点对称,所以不可能是偶函数,即可排除AC选项;
又x=±1不在函数fx的定义域内,而D选项fx=1x+1定义域包括x=±1,
所以排除D选项;
故选:B
8.【答案】C
【解析】因为fx在R上的奇函数,所以f0=a+lg0.51=0,解得a=0,
所以fx=lg0.5x+10≤x≤1x⋅x−21
所以f2022+f2024=f0+f6×337+2,
=f0+f2=0+0=0,
故选:C
9.【答案】ACD
【解析】对于A,a+b=1,则a+b2≥ab,计算可得ab≤12,当且仅当a=b时,ab取得最大值为12.故A正确;
对于B,1a+1b=a+ba+a+bb=2+ba+ab≥2+2ba×ab=4,当且仅当ba=ab,即a=b=12,1a+1b有最小值4,故B错误;
对于C,(a+b)2=a+b+2ab≤2(a+b)=2,解得0对于D,由于a2+b2=(a+b)2−2ab≥(a+b)2−2×(a+b2)2=(a+b)22=12,则a2+b2≥12,当且仅当a=b=12,a2+b2有最小值为12,故D正确.
故选:ACD.
10.【答案】BD
【解析】对于A,当x=−1时,y=x+1x=0<2,即y=x+1x的最小值为2错误;
对于B,x>1时,x−1>0,则y=2x+4x−1−1=2x−1+4x−1+1≥22x−1⋅4x−1+1=42+1,
当且仅当2x−1=4x−1,即x=2+1时取等号,
则y=2x+4x−1−1的最小值为42+1,正确;
对于C,y=x2+5x2+4=x2+4+1x2+4=x2+4+1x2+4,
令t=x2+4,t≥2,则y=t+1t在[2,+∞)上单调递增,
故y=t+1t的最小值为2+12=52,C错误;
对于D,正数x,y满足x+2y=3xy,即2x+1y=3,
则2x+y=132x+1y2x+y=132yx+2xy+5≥1322yx⋅2xy+5=3,当且仅当x=y=1时取等号,D正确,
故选:BD
11.【答案】AB
【解析】因为fx+2的图象关于0,0对称,所以f−x+2=−fx+2,
又fx=f2−x,所以fx=−fx+2,所以fx+4=−fx+2=fx,
所以fx的周期为4,故A正确;
因为fx+2的图象关于0,0对称,所以fx的图象关于2,0对称,
因为fx=f2−x,所以fx关于x=1对称,所以fx的图象关于0,0对称,
又fx的周期为4,所以可得fx的图象关于4,0对称,故B正确;
因为fx关于x=1对称,所以f2=f0=a+b,
又fx的图象关于0,0对称,所以f0=0,所以f2=f0=a+b=0,
f3=f−1=−f(1)=−(ae+b),
又f2+f3=1−e,所以−(ae+b)+a+b=1−e,解得a=1,b=−1,
所以当x∈0,1时,fx=ex−1,
f2025=f(4×506+1)=f(1)=e−1,故C错误;
当x∈1,2,则2−x∈[0,1),
因为fx=f2−x,所以fx=f2−x=e2−x−1,故D错误.
故选:AB.
12.【答案】[94,+∞)
【解析】因为fx=−4x+5x+1=−4+9x+1,
所以fx在x∈[0,2]时单调递减,
所以fxmin=f(2)=−1,fxmax=f(0)=5,
即fx∈[−1,5];
因为对任意x1∈0,2,存在x2∈1,2,使fx1≥gx2,
所以fxmin≥g(x)min,
所以存在x∈[1,2],使得g(x)=x2−2ax+4≤−1,
即x2−2ax+5≤0,即a≥x2+52x能成立,
令ℎ(x)=x2+52x,则要使a≥ℎ(x)在x∈[1,2]能成立,
只需使a≥ℎ(x)min,
由对勾函数的性质可知,函数ℎ(x)=x2+52x在x∈[1,2]上单调递减,
所以ℎ(x)min=ℎ(2)=94,
故只需a≥94.
故答案为:[94,+∞)
13.【答案】x−3
所以A=1,2,
因为A∩B=B,所以B=∅或B=1或2或B=1,2,
又B=x∣x2−ax+2=0,
所以a2−8<0或a2=81−a+2=0或a2=84−2a+2=0或1−a+2=04−2a+2=0,
所以−22所以a的取值集合是x−22故答案为:x−2215.
【解析】(1)由∀x∈R,4x2+(4m−2)x+1≠0,得关于x的方程4x2+(4m−2)x+1=0无实根,
因此Δ=(4m−2)2−16<0,解得−12
而当x≥1时,x2−x+1=x(x−1)+1≥1,当且仅当x=1时取等号,因此m≥1,
由(1)知,−12
16.
【解析】(1)证明:当a=3时,fx=−x2+3x+1,x≤13x,x>1,
当x1
由于x1
则(x1−x2)[3−(x1+x2)]<0,∴f(x1)−f(x2)<0,即f(x1)
(2)①当x≤1时,f(x)>−2x2恒成立,即x2+ax+1>0恒成立,
∴ −a2≥11+a+1>0或−a2<1△=a2−4<0,解得−2②当x>1时,f(x)>−2x2恒成立,即2x2+ax>0恒成立,即a>−2x在(1,+∞)上恒成立,则a≥−2;
综上,实数a的取值范围为(−2,2).
17.
【解析】(1)
函数fx是定义在R上的偶函数,
即函数fx的图象关于y轴对称,其递增区间为−1,0,1,+∞;
(2)根据题意,令x>0,则−x<0,则f−x=x2−2x,
又由函数fx是定义在R上的偶函数,
则fx=f−x=x2−2x,则fx=x2+2x,x≤0x2−2x,x>0;
(3)根据题意,x∈1,2,则fx=x2−2x,
则gx=x2−2x+4−2ax+2=x2+2−2ax+2,其对称轴为x=a−1,
当a−1<1时,即a<2时,gx在区间1,2上为增函数,gxmin=g1=5−2a;
当1≤a−1≤2时,即2≤a≤3时,gxmin=ga−1=1+2a−a2;
当a−1>2时,即a>3时,gx在区间1,2上为减函数,gxmin=g2=10−4a,
则gxmin=5−2a,a<21+2a−a2,2≤a≤310−4a,a>3.
18.
【解析】(1)函数fx=kx+lg24x+1k∈R是偶函数,
故f−x=−kx+lg24−x+1=fx,
即2kx+lg24x+14−x+1=0,2kx+2x=0,故k=−1.
(2)gx=lg2a⋅2x−4a,故a⋅2x−4a>0,x>2,
若函数fx与gx的图象有且只有一个交点,
即fx=gx在2,+∞上只有一个解,故−x+lg24x+1=lg2a⋅2x−4a,
即lg22−x+lg24x+1=lg2a⋅2x−4a,即2x+2−x=a⋅2x−4a,
设t=2x,∵x>2,∴t>4,
故t+1t=at−4a只有一个解,即a−1t2−4at−1=0,
当a=1时,a−1t2−4at−1=0,则t=−14,不符合t>4,故舍去;
当0故ℎt在0,+∞单调递减,且ℎ0=−1<0,故方程ℎt=a−1t2−4at−1=0在4,+∞无解;
当a>1时,函数ℎt=a−1t2−4at−1的对称轴为t=4a2a−1>0,且ℎ0=−1<0,ℎ4=16a−1−16a−1=−17<0,
故方程 ℎt=a−1t2−4at−1=0在4,+∞上有唯一解,符合题意,
综上所述,a的取值范围是1,+∞.
19.
【解析】(1)因为当生产该款学习机8万部并全部销售完时,年利润为1196万元,
所以a−4×8×8−20−8×16=1196,解得a=200,
当该公司一年内共生产该款学习机20万部并全部销售完时,年利润为2960万元,
所以530020−b202×20−20−20×16=2960,解得b=40000,
当0
综上W=−4x2+184x−20,0
(2)①当0
由于40000x+16x≥240000x×16x=1600,
当且仅当40000x=16x,即x=50>10时取等号,
所以此时W的最大值为3680,
综合①②知,当x=50时,W取得最大值为3680万元.
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