2023-2024学年湖北省宜昌市协作体高一上学期期中联考数学试题(含解析)
展开1.已知集合A=x∈Nx≤2,B=x-2
2.设命题p:∃x<0,使得x+2x≥0,则¬p为
( )
A. ∀x<0,都有x+2x<0B. ∀x≥0,都有x+2x≥0
C. ∃x<0,使得x+2x<0D. ∃x≥0,使得x+2x≥0
3.下列说法正确的是( )
A. 若a>b>0,则ac>bcB. 若a>b,则a>b
C. 若aabD. 若a>b>c,则ab>a+cb+c
4.下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是
( )
A. f(x)=3-xB. f(x)=x2+xC. f(x)=-|x|D. f(x)=-3x-1
5.“a2>1”是“1a>0”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fx=fx-1,x>-2x2+2x-3,x≤-2则ff1=( )
A. 5B. 0C. -3D. -4
7.若函数f(x)=x2+ax+1是定义在(-b,2b-2)上的偶函数,则fb2=( )
A. 14B. 54C. 74D. 2
8.若正数x,y满足xy-2x-y=0,则x+y2的最小值是
( )
A. 2B. 2 2C. 4D. 4 2
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.下列函数中,表示同一个函数的是( )
A. y=x与y=x2-xx-1B. y=x-2与y= (x-2)2
C. y=x0与y=1x≠0D. fx=x2与St=t2
10.已知集合A=xx≥0,B=xx>1,则
( )
A. ∃x∈A,x∈BB. ∃x∈B,x∉AC. ∀x∈A,x∉BD. ∀x∈B,x∈A
11.对于给定的实数a,关于实数x的不等式ax-aax+a≥0的解集不可能为
( )
A. ⌀B. x∣a≤x≤-1
C. {x∣x≤a或x≥-1}D. R
12.若∀x∈R,fx+1=f1-x,当x≥1时,fx=x2-4x,则下列说法正确的是
( )
A. fx的图象关于直线x=1对称
B. fx的单调递增区间是0,1∪2,+∞
C. fx的最小值为-4
D. 方程fx=0的解集为-2,4
三、填空题(本大题共4小题,共20分)
13.函数y= x3-1的定义域是__________.
14.如图,坐标系中矩形OABC及其内部的点构成的集合可表示为__________.
15.写出一个同时满足下列条件①②③的函数fx=__________.①fx-1为偶函数;②fx有最大值;③fx不是二次函数.
16.若对∀x∈R,∃a>0,使得x2+ax-a2≥x-am+1成立,则实数m的取值范围为______.
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=xx≥2,B=xx2-8x+15<0.
(1)求A∩∁RB;
(2)定义M+N=x+yx∈M,y∈N,求A+B.
18.(本小题12分)
已知函数f(x)=2x2+12x2.
(1)判断fx的奇偶性,并用定义证明;
(2)判断fx在区间0, 22上的单调性,并用函数单调性定义证明.
19.(本小题12分)
已知对∀x∈R,都有f(-x)+f(x)=0,且当x>0时,f(x)=4-x2.
(1)求函数fx的解析式,并画出fx的简图(不必列表);
(2)求ff3的值;
(3)求xfx>0的解集.
20.(本小题12分)
设p:实数x满足2x-5ax+2a2<0a>0,q:实数x满足x>3x-3x+4≥0.
(1)若a=2时,p,q至少有一个成立,求实数x的取值范围;
(2)若q⇒¬p,求实数a的取值范围.
21.(本小题12分)
已知函数fx=2mx2+4mx+1.
(1)若存在x∈1,3,使得不等式fx≤0成立,求m的取值范围;
(2)若fx<0的解集为a,b,求9a+4b的最大值.
22.(本小题12分)
使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电,以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”.随着光伏发电成本持续降低,光伏产业已摆脱了对终端电站补贴政策的依赖,转向由市场旺盛需求推动的模式,中国光伏产业已进入平价时代后的持续健康发展的成熟阶段.某西部乡村农产品加工合作社每年消耗电费24万元.为了节能环保,决定修建一个可使用16年的光伏电站,并入该合作社的电网.修建光伏电站的费用(单位:万元)与光伏电站的太阳能面板的面积x(单位:m2)成正比,比例系数为0.12.为了保证正常用电,修建后采用光伏地能和常规电能互补的供电模式用电,设在此模式下.当光伏电站的太阳能面板的面积为x(单位:m2)时,该合作社每年消耗的电费为kx+50(单位:万元,k为常数).记该合作社修建光伏电站的费用与16年所消耗的电费之和为F(单位:万元).
(1)用x表示F;
(2)该合作社应修建多大面积的太阳能面板,可使F最小?并求出最小值;
(3)要使F不超过140万元,求x的取值范围.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】根据交集的知识求得正确答案.
解:由题意 A=0,1,2 , B=x-2
2.【答案】A
【解析】【分析】根据给定条件由含有一个量词的命题的否定方法直接写出p的否定判断作答.
解:命题 p : ∃x<0 ,使得 x+2x≥0 ,
则其否定为: ∀x<0 ,都有 x+2x<0 .
故选:A
3.【答案】C
【解析】【分析】根据不等式的性质,结合举反例的方法,可得答案.
解:对于A,若 c=0 ,则 ac=bc ,故A错误;
对于B,若 a=1 , b=-2 ,则 a对于C,若 aab ,故C正确;
对于D,若 a=3 , b=2 , c=-1 ,则 ab=32,a+cb+c=21=2,ab故选:C.
4.【答案】B
【解析】【分析】根据基本函数的解析式直接判断单调性即可.
解:对于A, f(x)=3-x 是单调递减函数,故A不正确;
对于B, f(x)=x2+x=x+122-14 ,在 -∞,-12 上单调递减,在 -12,+∞ 上单调递增,
故B正确;
对于C,当 x>0 时, f(x)=-|x|=-x ,函数单调递减,故C不正确;
对于D, f(x)=-3x-1 ,由 y=-3x 向右平移1个单位变换得到,
所以 f(x)=-3x-1 在区间 (0,1) 和 (1,+∞) 上单调递增,故D不正确.
故选:B.
5.【答案】D
【解析】【分析】由一元二次不等式的解法与充分必要条件的概念求解.
解:因为 a2>1⇔a<-1 或 a>1,1a>0⇔a>0 ,
又 a<-1 时,不能得出 a>0 ; a>0 时,不能得出 a2>1 ,所以“ a2>1 ”是“ 1a>0 ”的既不充分也不必要条件.
故选:D
6.【答案】B
【解析】【分析】代入求解即可.
解: f1=f0=f-1=f-2=-3,∴ff1=f-3=0 .
故选:B.
7.【答案】D
【解析】【分析】利用偶函数的性质求得 a,b 的值,从而得解.
解:函数 f(x)=x2+ax+1 是定义在 (-b,2b-2) 上的偶函数,
所以 -b+2b-2=0a=0 ,则 a=0b=2 ,
所以 f(x)=x2+1 ,则 fb2=f(1)=12+1=2 .
故选:D.
8.【答案】C
【解析】【分析】由 xy-2x-y=0 得 y=2xx-1 ,代入 x+y2 后利用基本不等式即可求解.
解:因为正数 x,y 满足 xy-2x-y=0 ,所以 y=2xx-1>0 ,则 x-1>0 ,
所以 x+y2=x+1x-1+1=x-1+1x-1+2≥2 x-1⋅1x-1+2=4 ,
当且仅当 x-1=1x-1 ,即 x=2 时,等号成立.
故选:C.
9.【答案】CD
【解析】【分析】根据函数的定义域以及对应关系是否相同,即可结合选项逐一求解.
解:对于A,y=x的定义域为R,y=x2-xx-1的定义域为x∣x≠1,两函数的定义域不相同,
所以不是同一个函数,故A错误;
对于B,y=x-2的定义域为R,y= (x-2)2的定义域为R,两函数的定义域相同,
因为y= (x-2)2=x-2,所以两函数的对应关系不相同,所以两函数不是同一个函数,故 B错误;
对于C,y=x0=1的定义域为-∞,0∪0,+∞,两函数的定义域相同,对应关系也相同,
所以是同一个函数,故C正确;
对于D,fx=x2的定义域为R,St=t2的定义域为R,两函数的定义域相同,而且两函数的对应关系相同,
所以两函数是同一个函数,故D正确.
故选:CD.
10.【答案】AD
【解析】【分析】利用集合间的基本关系判定即可.
解:因为集合A=xx≥0,B=xx>1,
所以B是A的真子集,所以∃x∈A,x∈B或∀x∈B,x∈A.
故选:AD.
11.【答案】AB
【解析】【分析】解含参一元二次不等式即可求得结果.
解:因为ax-aax+a≥0⇒a2x-ax+1≥0,
①当a=0时,不等式的解集为R,
②当a≠0时,不等式变为x-ax+1≥0,
方程x-ax+1=0的根为x=a或x=-1,
当a<-1时,不等式的解集为{x|x≤a或x≥-1},
当a=-1时,不等式的解集为R,
当a>-1且a≠0时,不等式的解集为{x|x≤-1或x≥a},
综述:当a=0或a=-1时,不等式的解集为R,
当a<-1时,不等式的解集为{x|x≤a或x≥-1},
当a>-1且a≠0时,不等式解集为{x|x≤-1或x≥a},
故选:AB.
12.【答案】AC
【解析】【分析】利用函数的对称性和单调性求解即可.
解:因为∀x∈R,fx+1=f1-x,
所以fx关于直线x=1轴对称,故 A正确;
当x≥1时,fx=x2-4x,所以fx的单调递增区间为2,+∞,
又因为fx关于直线x=1轴对称,所以fx的单调递增区间为0,1和2,+∞,
两区间中间不可用并,所以B不正确;
当x≥1时fx=x2-4x,所以fx的最小值为-4,故C正确;
当x≥1时,方程fx=0的解为x=4,因为fx关于直线x=1轴对称,
所以方程fx=0的解集为-2,4,所以 D错误;
故选:AC
13.【答案】1,+∞
【解析】【分析】根据解析式建立不等式求解即可.
解:由x3-1≥0,即x3≥1,解得x≥1,
即函数y= x3-1的定义域是1,+∞.
故答案为:1,+∞
14.【答案】x,y∣-2≤x≤0,0≤y≤1
【解析】【分析】根据阴影部分的点构成的集合求解即可.
解:易知阴影部分的点构成的集合为x,y∣-2≤x≤0,0≤y≤1.
故答案为:x,y∣-2≤x≤0,0≤y≤1.
15.【答案】-x+1(答案不唯一)
【解析】【分析】根据函数的奇偶性和最大值写满足条件的函数即可.
解:因为fx-1为偶函数,则f-x-1=fx-1,
所以fx的图象关于直线x=-1对称,
又fx有最大值,所以可取fx=-x+1.
故答案为:-x+1(答案不唯一).
16.【答案】[2,+∞)
【解析】【分析】由关于x的一元二次不等式恒成立得Δ<0,参变分离后再由基本不等式求解最值.
解:由x2+ax-a2≥x-am+1,得x2+a-1x-a2+am-1≥0.
由题意可得∃a>0,使得(a-1)2+4a2-am+1≤0成立,
即∃a>0,使得m≥5a4+54a-12成立.
5a4+54a-12≥2 5a4⋅54a-12=2,当且仅当a=1时等号成立,故m≥2.
故答案为:[2,+∞).
17.【答案】解:(1)因为B=xx2-8x+15<0=(3,5),
所以∁RB=(-∞,3]∪[5,+∞),
所以A∩∁RB=[2,3]∪[5,+∞).
(2)因为M+N=x+yx∈M,y∈N,且A=xx≥2,B=(3,5),
所以A+B=x+yx∈A,y∈B=(5,+∞).
【解析】【分析】(1)根据集合的补集、交集运算求解;
(2)根据新定义运算即可.
18.【答案】解:(1)函数fx是偶函数.
证明如下:
由函数f(x)=2x2+12x2,可得其定义域为{x|x≠0},关于原点对称,
且f(-x)=2(-x)2+12(-x)2=2x2+12x2=f(x),即f(-x)=f(x),
所以fx是定义域上的偶函数.
(2)函数fx在区间在0, 22上单调递减.
证明如下:
设0
=x12-x222-12x12x22=x12-x22⋅4x12x22-12x12x22.
因为0
所以fx1-fx2>0,即fx1>fx2,
所以f(x)=2x2+12x2在区间0, 22上单调递减函数.
【解析】【分析】(1)根据题意,利用函数奇偶性的定义和判定方法,即可求解;
(2)根据题意,利用函数单调性的定义和判定方法,即可求解.
19.【答案】解:(1)因为∀x∈R,f(-x)+f(x)=0,令x=0,可得f(0)=0,
设x<0,则-x>0,f(-x)=4-(-x)2=4-x2,
又f(-x)=-f(x),所以f(x)=-f(-x)=x2-4,
故f(x)=4-x2,x>00,x=0x2-4,x<0,故函数f(x)的简图为
(2)因为f(3)=4-32=4-9=-5,
所以f(f(3))=f(-5)=-f(5)=-4-52=21.
【小问3详解】
xf(x)>0即为x>0f(x)>0或x<0f(x)<0,由图可知0
【解析】【分析】(1)利用奇函数性质求解析式,然后结合二次函数画出分段函数图象;
(2)先求f(3),再求ff3;
(3)利用函数图象结合函数值的符号解不等式即可.
20.【答案】解:(1)由于a=2,则2x2-5ax+2a2<0⇔2x2-10x+8<0⇔1
所以q:x<-4或x>3,¬q:-4≤x≤3,
由题意,p,q至少有1个成立,考虑反面p,q均不成立,
则x≤1或x≥4-4≤x≤3,得-4≤x≤1,
所以满足p,q至少有1个成立的 实数x的取值范围是xx<-4或x>1;
(2)易知¬p:2x2-5ax+2a2≥0,a>0,
而2x2-5ax+2a2≥0⇔2x-ax-2a≥0⇔x≤a2或x≥2a,
所以¬p:x≤a2或x≥2a,
由(1)知q:x<-4或x>3,
设A=xx≤a2或x≥2a,B=xx<-4或x>3,
由于q⇒¬p,所以B⊆A,
所以a2≥-42a≤3a>0,解得0所以实数a的取值范围是a0
【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式的解法和分式不等式的解法分别求出p,q,并求出¬p,¬q,根据p,q至少有一个成立,则p,q均不成立,进而可得出答案;
(2)设¬p对应的集合为A,q对应的集合为B,根据q⇒¬p可得B⊆A,再根据集合的包含关系即可得解.
21.【答案】解:(1)不等式fx≤0可整理为2m≤-1x2+2x,存在x∈1,3使fx≤0,即2m≤-1x2+2xmax,令x2+2x=t,则t∈3,15,-13≤-1t≤-115,所以2m≤-115,解得m≤-130,所以m的取值范围为-∞,-130.
(2)因为fx的解集为a,b,所以m>0,a+b=-4m2m=-2,ab=1m>0,所以a<0,b<0,
9a+4b=-129a+4ba+b
=-129+4+9ba+4ab≤-1213+2 9ba⋅4ab=-252,当且仅的9ba=4aba+b=-2,即b=-45,a=-65时等号成立,
所以9a+4b的最大值为-252.
【解析】【分析】(1)将不等式fx≤0整理为2m≤-1x2+2x,即可将存在x∈1,3使fx≤0转化为2m≤-1x2+2xmax,然后利用换元法求最大值即可;
(2)利用三个“二次”的关系和韦达定理得到a+b=-2且a<0,b<0,然后利用基本不等式求最值即可.
22.【答案】解:(1)由题意可得,当x=0时,k50=24,则k=1200,
所以该合作社修建光伏电站的费用与16年所消耗的电费之和F=16×1200x+50+0.12x=19200x+50+0.12x,x≥0.
(2)由(1)F=19200x+50+0.12x=19200x+50+0.12x+50-6≥2 19200x+50×0.12x+50-6=90,
当且仅当19200x+50=0.12x+50,即x=350时,等号成立,
即该合作社应修建面积为350m2的太阳能面板,
可使F最小,且最小值为90万元.
(3)为使F不超过140万元,只需F=19200x+50+0.12x≤140,
整理得3x2-3350x+305000≤0,
则3x-3050x-100≤0,解得100≤x≤30503,
即x 的 取值范围是x100≤x≤30503.
【解析】【分析】(1)由题意求k,再列式得F与x关系,
(2)由基本不等式求解,
(3)由一元二次不等式的解法求解.
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2022-2023学年湖北省宜昌市协作体高二下学期期中联考数学试题含解析: 这是一份2022-2023学年湖北省宜昌市协作体高二下学期期中联考数学试题含解析,共14页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年湖北省宜昌市协作体高一下学期期中联考数学试题含解析: 这是一份2022-2023学年湖北省宜昌市协作体高一下学期期中联考数学试题含解析,共13页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。