辽宁省沈阳市铁路实验中学2022-2023学年高一上学期期末考试数学试题(含答案)
展开一、单选题
1.已知集合A=xlg2x<1,集合B=yy=2−x,则A∪B=( )
A.0,+∞B.0,2C.0,2D.0,+∞
2.设函数fx的定义域为−1,3,则函数gx=f1+xln1−x的定义域为( )
A.−2,1B.−2,0∪0,1C.0,1D.−∞,0∪0,1
3.在人类中,双眼皮由显性基因A控制,单眼皮由隐性基因a控制.当一个人的基因型为AA或Aa时,这个人就是双眼皮,当一个人的基因型为aa时,这个人就是单眼皮.随机从父母的基因中各选出一个A或者a基因遗传给孩子组合成新的基因.根据以上信息,则“父母均为单眼皮”是“孩子为单眼皮”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
4.当x<0时,函数y=x+4x( )
A.有最大值−4B.有最小值−4C.有最大值4D.有最小值4
5.设a=lg32,b=lg64,c=lg3e(2e),则( )
A.c6.某商场推出抽奖活动,在甲抽奖箱中有四张有奖奖票.六张无奖奖票;乙抽奖箱中有三张有奖奖票,七张无奖奖票.每人能在甲乙两箱中各抽一次,以A表示在甲抽奖箱中中奖的事件,B表示在乙抽奖箱中中奖的事件,C表示两次抽奖均末中奖的事件.下列结论中不正确的是( )
A.PC=2150B.事件A与事件B相互独立
C.PAB与PC和为54%D.事件A与事件B互斥
7.我国东汉末数学家赵爽在《周髀算经》中利用一副“弦图”给出了勾股定理的证明,后人称其为“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示.在“赵爽弦图”中,已知AE=3EF,AB=a,AD=b,则AE=( )
A.1225a+925bB.1625a+1225bC.45a+35bD.35a+45b
8.已知函数fx=lg2x,x>0,x+1,x≤0.若fx1=fx2=fx3=fx4(x1,x2,x3,x4互不相等),则x1+x2+x3+x4的取值范围是(注:函数hx=x+1x在0,1上单调递减,在1,+∞上单调递增)( )
A.−12,0B.−12,0C.0,12D.0,12
二、多选题
9.若某地区规定在一段时间内没有发生大规模群体病毒感染的标准为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”,根据该地区下列过去10天新增疑似病例的相关数据,可以认为该地区没有发生大规模群体感染的是( )
A.平均数为2,中位数为3B.平均数为1,方差大于0.5
C.平均数为2,众数为2D.平均数为2,方差为3
10.如图,由M到N的电路中有4个元件,分别标为元件1,元件2,元件3,元件4,电流能通过元件1,元件2的概率都是p,电流能通过元件3,元件4的概率都是0.9,电流能否通过各元件相互独立.已知元件1,元件2中至少有一个能通过电流的概率为0.96,则( )
A.p=45B.元件1和元件2恰有一个能通的概率为425
C.元件3和元件4都通的概率是0.81D.电流能在M与N之间通过的概率为0.9504
11.在△ABC中,AD是中线,且AG=2GD,则下列等式中一定成立的是( )
A.AB+AC=2ADB.AG=13AB+13AC
C.S△ABC=3S△GBCD.AG=13AB+23AC
12.氡(Radn) 又名氭, 是一种化学元素, 符号是 Rn. 氡元素对应的单质是氡气, 为无色、无臭、 无味的惰性气体, 具有放射性. 已知放射性元素氡的半衰期是3.82天, 经x天衰变后变为原来的ax(a>0且a≠1), 取, 则( )
A.经过7.64天以后, 空元素会全部消失B.经过15.28天以后, 氡元素变为原来的116
C.a=0.834 D.经过3.82天以后剩下的氡元素是经过7.64天以后剩下的氡元素的12
三、填空题
13.袋子中有四个小球,分别写有“中、华、民、族”四个字,有放回地从中任取一个小球,直到“中”“华”两个字都取到才停止.用随机模拟的方法估计恰好抽取三次停止的概率,利用电脑随机产生0到3之间取整数值的随机数,分别用0,1,2,3代表“中、华、民、族”这四个字,以每三个随机数为一组,表示取球三次的结果,经随机模拟产生了以下18组随机数:
232321230023123021132220001231130133231031320122103233
由此可以估计,恰好抽取三次就停止的概率为 .
14.设2a=5b=m,且2a+1b=1,则m= .
15.2022北京冬奥会期间,吉祥物冰墩墩成为顶流”,吸引了许多人购买,使一“墩难求甲、乙、丙3人为了能购买到冰墩墩,商定3人分别去不同的官方特许零售店购买,若甲、乙2人中至少有1人购买到冰墩墩的概率为12,丙购买到冰墩墩的概率为15,则甲,乙,丙3人中至少有1人购买到冰墩墩的概率为 .
16.在△ABC中,点F为线段BC上任一点(不含端点),若AF=xAB+2yACx>0,y>0,则1x+2y的最小值为 .
四、解答题
17.已知a=(2,0),b=(2,1).
(1)当k为何值时,ka+b与a−2b共线;
(2)若AB=a+3b,BC=a−mb且A,B,C三点共线,求m的值.
18.2018年4月4日召开的国务院常务会议明确将进一步推动网络提速降费工作落实,推动我国数字经济发展和信息消费,今年移动流量资费将再降30%以上,为响应国家政策,某通讯商计划推出两款优惠流量套餐,详情如下:
这两款套餐均有以下附加条款:套餐费用月初一次性收取,手机使用流量一旦超出套餐流量,系统就会自动帮用户充值2000M流量,资费20元;如果又超出充值流量,系统再次自动帮用户充值2000M流量,资费20元,以此类推.此外,若当月流量有剩余,系统将自动清零,不可次月使用.
小张过去50个月的手机月使用流量(单位:M)的频数分布表如下:
根据小张过去50个月的手机月使用流量情况,回答以下几个问题:
(1)若小张选择A套餐,将以上频率作为概率,求小张在某一个月流量费用超过50元的概率.
(2)小张拟从A或B套餐中选定一款,若以月平均费用作为决策依据,他应订购哪一种套餐?说明理由.
19.已知函数f(x)=lgax,g(x)=lga(2x+m−2),其中x∈[1,3],a>0且a≠1,m∈R.
(1)若m=5且函数F(x)=f(x)+g(x)的最大值为2,求实数a的值.
(2)当020.甲、乙两人进行围棋比赛,比赛要求双方下满五盘棋,已知第一盘棋甲赢的概率为34,由于心态不稳,若甲赢了上一盘棋,则下一盘棋甲赢的概率依然为34,若甲输了上一盘棋,则下一盘棋甲赢的概率就变为12.已知比赛没有和棋,且前两盘棋都是甲赢.
(1)求第四盘棋甲赢的概率;
(2)求比赛结束时,甲恰好赢三盘棋的概率.
21.已知定义域为R的函数f(x)=n−3x3+3x+1是奇函数.
(1)求y=f(x)的解析式;
(2)若flg4x⋅lg28x+f(4−2a)>0恒成立,求实数a的取值范围.
22.定义:如果函数y=f(x)在定义域内给定区间a,b上存在x0a
(2)现有函数y=-22x+1+m⋅2x+1+1是-1,1上的平均值函数,求实数m的取值范围.
套餐名称
月套餐费/元
月套餐流量/M
A
30
3000
B
50
6000
月使用流量分组
[2000,3000]
(3000,4000]
(4000,5000]
(5000,6000]
(6000,7000]
(7000,8000]
频数
4
5
11
16
12
2
参考答案:
1.D
【分析】先求出集合A,B,再根据并集运算的定义求解即可.
【详解】解:∵A=xlg2x<1 =x0
∴A∪B=[0,+∞),
故选:D.
【点睛】本题主要考查集合的并集运算,属于基础题.
2.B
【分析】要使gx有意义,根据抽象函数的定义域、对数真数不为0、分母不为0可得到答案.
【详解】要使gx=f1+xln1−x有意义,
只需−1<1+x<31−x>01−x≠1,即−2
故选:B.
3.A
【分析】根据充分不必要条件的概念判断即可.
【详解】若父母均为单眼皮, 则父母的基因一定为aa和aa, 孩子就一定是单眼皮.
若孩子为单眼皮, 则父母的基因可能是Aa和Aa,即父母均为双眼皮,
故“父母均为单眼皮”是“孩子为单眼皮”的充分不必要条件.
故选:A
4.A
【分析】利用基本不等式可直接得到函数的最值.
【详解】∵x<0,∴−x>0,
∴y=x+4x=−(−x)+−4x≤−2(−x)×−4x=−4,当且仅当x=−2时等号成立,
故选:A
5.B
【分析】由对数运算性质化简,结合不等式性质或构造f(x)=lg2+xlg3+x讨论单调性即可判断.
【详解】a=lg2lg3,b=lg4lg6=lg2+lg2lg3+lg2,c=lg(2e)lg(3e)=lg2+1lg3+1,
解法一:因为nm
又因为f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以a故选:B
6.D
【分析】分别求出PA,PB,进一步求出PC与PAB,从而判断AC选项,在甲抽奖箱抽奖和在乙抽奖箱抽奖互不影响,故事件A和事件B相互独立,判断BD选项.
【详解】PA=410=25,PB=310
在甲抽奖箱抽奖和在乙抽奖箱抽奖互不影响,故事件A和事件B相互独立,B项正确
PC=(1−25)(1−310)=2150,故A正确
PAB=PAPB=325
PAB +PC=2750=54%,故C正确
事件A与事件B相互独立而非互斥,故D错误.
故选:D.
7.A
【分析】利用平面向量的线性运算及平面向量的基本定理求解即可.
【详解】由题意AE=34AF=34(AB+BF)=34(AB+34ED)=34AB+916ED =34AB+916(AD−AE)=34AB+916AD−916AE,
即2516AE=34AB+916AD=34a+916b,
所以AE=1225a+925b
故选:A.
8.D
【分析】作出函数fx的图象,设x1 < x2 <0< x3 <1< x4,由图象的性质 求得x1+x2=−2,x3⋅x4=1,再利用双勾函数求得2
当lg2x3=lg2x4时,即−lg2x3=lg2x4,所以lg2x3+lg2x4=lg2x3⋅x4=0,所以x3⋅x4=1,
当lg2x=1时,解得x3=12,x4=2,所以1
所以2=1+11
【点睛】关键点点睛:本题考查分段函数的函数值相等的问题,解决的关键在运用运用数形结合的思想,作出函数的图象,求得变量的范围.
9.AD
【分析】根据给定条件,利用平均数、中位数、方差的意义计算推理判断A,D;举例说明判断B,C作答.
【详解】对于A,因10个数的平均数为2,中位数为3,将10个数从小到大排列,设后面4个数从小到大依次为a,b,c,d,
显然有d≥c≥b≥a≥3,而a+b+c+d≤14,则d的最大值为5,A符合条件;
对于B,平均数为1,方差大于0.5,可能存在大于7的数,如连续10天的数据为:0,0,0,0,0,0,0,0,0,10,
其平均数为1,方差大于0.5,B不符合;
对于C,平均数为2,众数为2,可能存在大于7的数,如连续10天的数据为:0,0,0,2,2,2,2,2,2,8,
其平均数为2,众数为2,C不符合;
对于D,设连续10天的数据为xi,i∈N∗,i≤10,因平均数为2,方差为3,
则有110i=110(xi−2)2=3,于是得(xi−2)2≤30,而xi∈N,i∈N∗,i≤10,因此xi≤7,i∈N∗,i≤10,D符合条件.
故选:AD
10.ACD
【分析】根据独立事件的概率乘法公式以及互斥事件的概率的加法公式,可得答案.
【详解】对于A,由题意,可得C21p1−p+p2=0.96,整理可得p2−2p+0.96=0,则p−1.2p-0.8=0,则p=0.8=45,故A正确;
对于B,C21p1−p=C21×0.8×1−0.8=0.32=825,故B错误;
对于C,0.9×0.9=0.81,故C正确;
对于D,元件3,元件4中至少有一个能通过电流的概率为C21×0.9×1−0.9+C22×0.92=0.99,
则电流能在M与N之间通过的概率为0.96×0.99=0.9504,故D正确.
故选:ACD.
11.ABC
【分析】延长AD至E,使DE=AD,根据平面向量加法的平行四边形法则,即可判断A是否正确;由题意可知AD=12AB+AC,结合AG=2GD,根据共线定理即可求出AG,即可判断B,D是否正确;由于△GBC,△ABC同底,以及AG=2GD,结合相似关系,可得S△ABC=3S△GBC,即可判断C是否正确.
【详解】延长AD至E,使DE=AD,如下图所示,则ABEC是平行四边形,
所以AB+AC=AE=2AD,故A正确;
因为AG=23AD=23⋅12AB+AC=13AB+13AC,故B正确,D错误;
分别故A,G作边BC的垂线,垂足分别为M,N,如下图所示:
则Rt△AMD∼Rt△GND,
又AG=2GD,所以GDAD=GNAM=13,所以△GBC与△ABC高之比为1:3,
又△GBC,△ABC的底均为BC,所以S△ABC=3S△GBC,故C正确.
故选:ABC.
12.BC
【分析】根据指数函数模型,依次讨论各选项即可得答案.
【详解】对于A,因为放射性元素氡的半衰期是3.82天, 所以经过7.64=2×3.82天以后, 氡元素变为原来的122=14,故经过7.64天以后, 氡元素不会全部消失,A错误.
对于D,经过3.82天以后剩下的氡元素为原来的12 , 经过7.64天以后剩下的氡元素为原来的14,故D错误.
对于B,因为放射性元素氡的半衰期是3.82天, 所以要使氡元素变为原来的116,则116=124,故需经过4×3.82=15.28天,B 正确.
对于C,因为放射性元素氡的半衰期是3.82天, 所以f3.82=12m, 即a3.82=12,因为 , 所以.因为函数y=x3.82在0,+∞上单调递增, 所以a=0.834, C正确.
故选:BC
13.29
【分析】利用古典概型的随机数法求解.
【详解】由随机产生的随机数可知恰好抽取三次就停止的有021,001,130,031,共4组随机数,
所以恰好抽取三次就停止的概率约为418=29,
故答案为:29
14.20
【分析】显然m>0,用对数式表示出a,b后代入2a+1b=1,运用对数的运算法则化简可得答案.
【详解】依题意有m>0,
2a=5b=m,∴a=lg2m,b=lg5m,
1=2a+1b=2lg2m+1lg5m=2lgm2+lgm5=lgm20,∴m=20.
故答案为:20
15.35/0.6
【分析】先算出甲乙2人均购买不到冰墩墩的概率,然后算出丙购买不到冰墩墩的概率,进而算出甲乙丙3人都购买不到冰墩墩的概率,最后算出答案.
【详解】因为甲乙2人中至少有1人购买到冰墩墩的概率为12,所以甲乙2人均购买不到冰墩墩的概率P1=1−12=12.
同理,丙购买不到冰墩墩的概率P2=1−15=45.
所以,甲乙丙3人都购买不到冰墩墩的概率P3=P1⋅P2=12×45=25,
于是甲乙丙3人中至少有1人购买到冰墩墩的概率P=1−P3=35.
故答案为:35.
16.9
【分析】根据向量共线定理得推论得到x+2y=1,再利用基本不等式“1”的妙用求解最小值.
【详解】因为点F为线段BC上任一点(不含端点),
所以x+2y=1,又x>0,y>0,
故1x+2y=1x+2yx+2y=1+2yx+2xy+4≥5+22yx⋅2xy=9,
当且仅当2yx=2xy,即x=y=13时等号成立.
故答案为:9.
17.(1)k=−12
(2)m=−3
【分析】(1)由已知求得ka+b与a−2b的坐标,再由向量共线的坐标运算列式求解;
(2)由已知求得AB,BC的坐标,再由两向量共线的坐标运算求解.
【详解】(1)∵ a=2,0,b=2,1,
∴ka+b=2k+2,1,a−2b=−2,−2,
又ka+b与a−2b共线,
∴−22k+2−1×−2=0,即k=−12;
(2)AB=a+3b=8,3,BC=a−m⋅b=2−2m,−m,
∵A、B、C三点共线,
∴−8m−32−2m=0,即m=−3.
18.(1)35;
(2)见解析.
【分析】(1)根据题中所给的条件,求得随着流量的变化,求得对应的费用,利用公式求得对应的概率;
(2)选用哪种套餐的标准是哪种更省钱,所以分别算出两种套餐对应的费用,进行比较大小,求得结果.
【详解】(1)(1)设使用流量xM,流量费用为y,
当2000≤x≤3000,y=30
当3000
(2)设:yA表示A套餐的月平均消费;yB表示B套餐的月平均消费.
yA=150(30×4+50×16+70×28+90×2)=61.2
yB=150(50×36+70×14)=55.6
yA>yB.
故选:套餐B.
19.(1)33
(2)0,1
【分析】(1)将m=5代入函数得出F(x)解析式,根据复合函数同增异减的性质,分类讨论a>1和0(2)由对数函数性质可得m>0,再由对数单调性可得m<−2x+x+2,利用换元法结合二次函数的性质求出不等式右边的最大值,即可得到m的取值范围.
【详解】(1)当m=5时,g(x)=lga(2x+3)
所以F(x)=f(x)+g(x)=lgax+lga(2x+3)=lga(2x2+3x),x∈[1,3]
当a>1时,F(x)在定义域内单调递增,F(x)max=F3=lga27=2,解得a=33
当0综上所述,实数a的值为33.
(2)要使g(x)在x∈[1,3]上有意义,则2x+m−2>0,解得m>0
由f(x)<2g(x),即lgax
即x>2x+m−2,得m<−2x+x+2,令t=x,t∈[1,3],记ht=−2t2+t+2,对称轴为t=14,htmax=h1=1
若不等式f(x)<2g(x)在x∈[1,3]有解,则m<−2x+x+2在x∈[1,3]有解
即m
20.(1)1116;
(2)316.
【分析】(1)第四盘棋甲赢的事件为A,它是第三盘棋甲赢和甲输的两个互斥事件的和,再利用独立事件、互斥事件的概率公式计算作答.
(2)甲恰好赢三盘棋的事件为B,它是甲在第三盘赢、第四盘赢、第五盘赢的互斥事件的和,再利用独立事件、互斥事件的概率公式计算作答.
【详解】(1)记第四盘棋甲赢的事件为A,它是第三盘棋甲赢和甲输的两个互斥事件A1,A2的和,
P(A1)=34×34=916,P(A2)=14×12=18,则P(A)=P(A1)+P(A2)=916+18=1116,
所以第四盘棋甲赢的概率是1116.
(2)记甲恰好赢三盘棋的事件为B,它是后三盘棋甲只赢一盘的三个互斥事件的和,
甲只在第三盘赢的事件为B1、只在第四盘赢的事件为B2、只在第五盘赢的事件为B3,
则P(B1)=34×14×(1−12)=332,P(B2)=14×12×(1−34)=132,P(B3)=14×(1−12)×12=116,
则有P(B)=P(B1)+P(B2)+P(B3)=332+132+116=316,
所以比赛结束时,甲恰好赢三盘棋的概率为316.
21.(1)f(x)=1−3x3+3x+1;(2)a>4116.
【解析】(1)由f(x)是奇函数可得f(−x)=−f(x) ⇒n−13x+1=0,从而可求得n值,即可求得f(x)的解析式;
(2)由复合函数的单调性判断f(x)在R上单调递减,结合函数的奇偶性将不等式恒成立问题转化为12lg2x⋅(3−lg2x)<2a−4,令t=lg2x,利用二次函数的性质求得12(3t−t2)的最大值,即可求得a的取值范围.
【详解】(1)因为函数f(x)=n−3x3+3x+1为奇函数,
所以f(−x)=−f(x),即n−3−x3+3−x+1=−n−3x3+3x+1,
所以n⋅3x−13x+1+3=−n−3x3+3x+1,
所以n⋅3x−1=−n+3x⇒n−13x+1=0,
可得n=1,函数f(x)=1−3x3+3x+1.
(2)由(1)知f(x)=1−3x3+3x+1=−13⋅3x−13x+1=−13+233x+1
所以f(x)在−∞,+∞上单调递减.
由flg4x⋅lg28x+f(4−2a)>0,得flg4x⋅lg28x>−f(4−2a),
因为函数f(x)是奇函数,
所以flg4x⋅lg28x>f(2a−4),
所以lg4x⋅3−lg2x<2a−4,整理得12lg2x⋅3−lg2x<2a−4,
设t=lg2x,t∈R,
则123t−t2<2a−4,
当t=32时,y=123t−t2有最大值,最大值为98.
所以2a−4>98,即a>4116.
【点睛】方法点睛:已知函数的奇偶性求参数,主要方法有两个,一是利用:(1)奇函数由fx+f−x=0 恒成立求解,(2)偶函数由 fx−f−x=0 恒成立求解;二是利用特殊值:奇函数一般由f0=0 求解,偶函数一般由f1−f−1=0求解,用特殊法求解参数后,一定要注意验证奇偶性.
22.(1)函数y=2x2是-1,1上的“平均值函数”,0是它的平均值点
(2)m∈(-∞,1310)∪(172,+∞)
【分析】(1)根据“平均值函数”的定义,假设fx0=f(1)-f(-1)1-(-1)求x0,确定是否在-1,1上即可判断y=2x2是否是-1,1上的“平均值函数”.
(2)由题设,设x0是平均值点可得2⋅22x0+2-4m⋅2x0+1+6m-19=0,应用换元法t=2x0+1∈(1,4)则2t2-4mt+6m-19=0在区间上有解,法一:利用二次函数的性质,讨论区间内根的个数求参数范围;法二:应用参变分离思想,将方程整理为(t-32)m=12t2-194,讨论t,结合y=ax-bx(a,b>0)的性质求参数范围.
【详解】(1)函数y=2x2是-1,1上的“平均值函数”,理由如下:
f(1)-f(-1)1-(-1)=2-22=0,设x0是它的平均值点.,则有fx0=2x02=0,解得:x0=0.
∴函数y=2x2是-1,1上的“平均值函数”,0是它的平均值点.
(2)由题意得:f(1)-f(-1)1-(-1)=(-22+1+m⋅21+1+1)-(-2-2+1+m⋅2-1+1+1)2=32m-154,设x0是它的平均值点,
∴f(x0)=32m-154,即-22x0+1+m⋅2x0+1+1=32m-154,整理得:2⋅22x0+2-4m⋅2x0+1+6m-19=0.
令t=2x0+1∈(1,4),则2t2-4mt+6m-19=0有解.
法一:令g(t)=2t2-4mt+6m-19,t∈(1,4),
Δ=-4m2-4×2×(6m-19)=16(m-32)2+116>0
①当g(t)=0在(1,4)内有一个实根时,g(1)⋅g(4)<0,解得m>172或m<1310.
②当g(t)=0在(1,4)内有两个不等的实根时,--4m2×2∈(1,4)g(1)>0g(4)>0,可得1
综上所述:m>172或m<1310.
法二:整理得(t-32)m=12t2-194,
①当t-32=0,即t=32时,解得0=-298(矛盾),故m∈ ∅.
②当t-32≠0,即t≠32时,整理得:m=12t2-194t-32=12t-298t-12+34,t∈(1,32)∪(32,4)
令g(t)=12t-298t-12+34,t∈(1,32)∪(32,4)
∵g(t)=12t-298t-12+34在(1,32),(32,4)上单调递增,
∴g(t)∈(-∞,g(4))∪(g(1),+∞),即g(t)∈(-∞,1310)∪(172,+∞).
∴m∈(-∞,1310)∪(172,+∞).
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