2022-2023学年甘肃省临夏州临夏中学高一(下)开学数学试卷(含解析)
展开1.已知集合A={x|x2−1=0},则下列结论错误的是( )
A. 1∈AB. {−1}⫋AC. ⌀⊇AD. {−1,1}=A
2.已知全集U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,4,5},B={2,4,6},则∁U(A∩B)为( )
A. {1}B. {1,6}C. {1,3,5}D. {1,3,5,6}
3.已知x∈(−2,+∞),则函数y=x+16x+2的最小值为( )
A. 4B. 6C. 8D. 10
4.下列结论正确的是( )
A. 20.2>20.1B. lg34
5.函数y=−x2的单调递增区间为( )
A. (−∞,0]B. [0,+∞)C. (0,+∞)D. (−∞,+∞)
6.如图,①②③④对应四个幂函数的图象,其中②对应的幂函数是.( )
A. y=x3B. y=x2C. y=xD. y= x
7.命题“∀x≤2,x2+2x−8>0”的否定是( )
A. ∃x≤2,x2+2x−8≤0B. ∀x>2,x2+2x−8>0
C. ∃x≤2,x2+2x−8>0D. ∃x>2,x2+2x−8>0
8.f(x)=lg2(−x+4),x<22x,x≥2,则f(0)+f(3)=( )
A. 6B. 8C. 10D. 11
二、多选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.若aA. a2>b2B. 1a>1bC. 1<2a<2bD. a+b
A. B.
C. D.
11.下列指数式与对数式互化正确的是( )
A. e0=1与ln1=0B. lg24=2与42=2
C. lg2515=−12与25−12=15D. 31=3与lg33=1
12.下面命题正确的是( )
A. “1a<1”是“a>1”的充分不必要条件
B. 命题“若∀x<1,则x2<1”的否定是“存在x<1,则x2≥1”
C. 设x,y∈R,则“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”的必要而不充分条件
D. 设a,b∈R,则“a≠0”是“ab≠0”的必要不充分条件
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(94)12−(−0.96)0+2−1= ______.
14.不等式1x+2>1的解集是______
15.幂函数f(x)过点(4,12),则f(27)= ______.
16.若函数f(x)=lg3x(1≤x≤9),则函数y=[f(x)]2+f(x2)的值域为______.
四、解答题:本题共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)
求下列各式中的x的值.
(1)lgx27=32;
(2)lg5(lg2x)=0.
18.(本小题12分)
设全集U=R,集合A={x|x2−2x−3>0},集合B={x||x|<2},集合C=Z,求:
(1)A∪B;
(2)∁UA;
(3)B∩C.
19.(本小题12分)
已知集合A={x|a−1≤x≤2a+3},B={x|−1≤x≤4},全集U=R.
(1)当a=1时,求(∁UA)∩B;
(2)若“x∈B”是“x∈A”的必要条件,求实数a的取值范围.
20.(本小题12分)
已知函数f(x)= x+3+1x+2.
(1)求f(x)的定义域和f(−3)的值;
(2)当a>0时,求f(a),f(a−1)的值.
21.(本小题12分)
已知幂函数y=f(x)经过(2,18).
(1)试求函数f(x)的解析式;
(2)写出函数的单调区间.
22.(本小题12分)
已知函数f(x)=a⋅lg2(x+2)+b的图象过原点,且f(2)=2.
(Ⅰ)求实数a,b的值;
(Ⅱ)求不等式f(x)>0的解集;
(Ⅲ)若函数g(x)=ax−1ax+1,判断函数g(x)的奇偶性,并证明你的结论.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:由x2−1=0,得x=±1,则A={−1,1},
所以1∈A,{−1}A,{−1,1}=A,即ABD正确;
而⌀⊆A,故C错误.
故选:C.
先化简集合A,再逐一判断各选项.
本题主要考查元素和元素以及集合与元素的关系,属于基础题.
2.【答案】D
【解析】解:全集U={1,2,3,4,5,6},A={2,3,4,5},B={2,4,6},
A∩B={2,3,4,5}∩{2,4,6}={2,4},
则∁U(A∩B)={1,3,5,6},
故选:D.
利用集合的运算定义可得答案.
本题主要考查集合的基本运算,比较基础.
3.【答案】B
【解析】解:∵x∈(−2,+∞),∴x+2∈(0,+∞),
∴y=x+16x+2=x+2+16x+2−2≥2 16−2=6,
当且仅当x+2=16x+2,即x=2时取等号,
∴数y=x+16x+2的最小值为6,
故选:B.
先得到y=x+2+16x+2−2,再利用基本不等式求最值即可.
本题考查了基本不等式在求最值中的应用,属于中档题.
4.【答案】A
【解析】解:因为y=2x在R上单调递增,所以20.2>20.1,A正确;
因为y=lg3x在(0,+∞)上单调递增,所以lg34>lg32,B错误;
因为3−1=13,2−1=12,所以3−1<2−1,C错误;
因为y=0.4x在R上单调递减,所以0.43>0.45,D错误.
故选:A.
由已知结合函数的单调性检验各选项即可判断.
本题主要考查了函数单调性在函数值大小比较中的应用,属于基础题.
5.【答案】A
【解析】解:∵函数y=−x2
∴其图象为开口向下的抛物线,并且其对称轴为y轴
∴其单调增区间为(−∞,0]
故选:A.
由函数y=−x2知其图象为开口向下的抛物线,并且其对称轴为y轴故其单调增区间为(−∞,0]
本题考查了函数的单调性及单调区间,注意常见函数的单调性,是个基础题.
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查幂函数的图象和性质,考查数形结合思想,属于基础题.
根据幂函数的图象和性质判断即可.
【解答】
解:根据幂函数的图象以及性质以及选项得:①是y= x,②是y=x,③是y=x2,④是y=x3.
故选:C.
7.【答案】A
【解析】解:命题“∀x≤2,x2+2x−8>0”的否定是:∃x≤2,x2+2x−8≤0.
故选:A.
根据全称命题的否定,可直接得出结果.
本题主要考查全称命题的否定,属于基础题.
8.【答案】C
【解析】解:∵f(x)=lg2(−x+4),x<22x,x≥2,
∴f(0)=lg24=2,f(3)=23=8,
∴f(0)+f(3)=10.
故选:C.
直接根据解析式,将x=0和x=3代入对应的解析式计算即可.
本题主要考查了函数值的求解,属于基础题.
9.【答案】ABD
【解析】解:对于A,因为a−b>0,
所以(−a)2>(−b)2>0,即a2>b2,故A正确;
对于B,1a−1b=b−aab,因为a0,
且b−a>0,所以b−aab>0,即1a>1b,故B正确;
对于C,根据指数函数y=2x在R上单调递增,且a对于D,因为a故选:ABD.
根据不等式的性质结合指数函数的单调性比较大小即可求解.
本题主要考查了不等式性质的应用,属于基础题.
10.【答案】BD
【解析】解:根据函数的定义可知,一个函数的图象与平行于y轴的直线最多一个交点.
所以只有BD选项满足.
故选:BD.
根据函数的定义就能选出本题的答案.
本题考查了函数的定义,属于基础题.
11.【答案】ACD
【解析】解:指数式与对数式的互化,即ab=N⇔lgaN=b;
对于A,e0=1⇔ln1=0,故A正确;
对于B,lg24=2⇔22=4,故B错误;
对于C,lg2515=−12⇔25−12=15,故C正确;
对于D,31=3⇔lg33=1,故D正确;
故选:ACD.
利用指数式与对数式的互化,即ab=N⇔lgaN=b,对四个选项逐一分析即可.
本题考查指数式与对数式的互化,考查运算求解能力,属于基础题.
12.【答案】BD
【解析】解:对于A,若1a<1,则a<0或a>1,反之若a>1,则0<1a<1.
因此,“1a<1”是“a>1”的必要不充分条件,故A不正确;
对于B,根据含有量词的命题否定的法则可得,
命题“若∀x<1,则x2<1”的否定是“存在x<1,x2≥1”,故B正确;
对于C,当x≥2且y≥2时,可得x2+y2≥8,有x2+y2≥4成立;
当x2+y2≥4时,可能x=1,y=3,推不出x≥2且y≥2.
因此,“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”的充分不必要条件,C不正确;
对于D,若a≠0,不能推出ab≠0;反之由ab≠0可推出a≠0,
故“a≠0”是“ab≠0”的必要不充分条件,D正确.
故选:BD.
根据题意,利用充分必要条件的定义、含有量词的命题的否定法则,逐一分析,可得到本题的答案.
本题主要考查了充分条件与必要条件、不等式的性质等知识,属于基础题.
13.【答案】1
【解析】解:原式=(32)2×12−1+12=32−1+12=1.
故答案为:1.
直接利用指数的运算法则求解即可.
本题考查了指数的运算,是基础题.
14.【答案】(−2,−1)
【解析】解:由题意可知x+2>0一定成立,
所以原不等式可转化为1>x+2,
解得−2
把分式不等式转化为一次不等式即可求解.
本题主要考查了分式不等式的求解,属于基础题.
15.【答案】 39
【解析】解:设幂函数为f(x)=xα(α为常数),
由幂函数经过点(4,12),
可得12=4α=22α,∴2α=−1,即α=−12.
所以f(x)=x−12,所以f(27)=27−12=3−32=1 33= 39.
故答案为: 39.
由题意,利用已知条件求出幂函数的解析式,再求函数值即可.
本题主要考查幂函数的定义和性质,属于基础题.
16.【答案】[0,3]
【解析】解:∵f(x)=lg3x(1≤x≤9),
由1≤x≤91≤x2≤9,得1≤x≤3,
当1≤x≤3时,
∴lg31≤f(x)≤lg33,即0≤f(x)≤1,
则y=[f(x)]2+f(x2)=(lg3x)2+lg3x2=(lg3x)2+2lg3x,
设t=lg3x,则0≤t≤1,
则函数等价为y=t2+2t=(t+1)2−1,
则在[0,1]上为增函数,
当t=0时,y=0,当t=1时,y=3,
即函数的值域为[0,3],
故答案为:[0,3].
先求出函数的定义域,利用换元法转化为一元二次函数进行求解即可.
本题主要考查函数值域的求解,利用换元法转化为一元二次函数,利用一元二次函数最值性质是解决本题的关键,是中档题.
17.【答案】解:(1)由lgx27=32,得x32=27,
所以x=2723=(33)23=9;
(2)因为lg5(lg2x)=0,
所以lg2x=1,
所以x=2.
【解析】(1)根据对数与指数的互化,结合指数的运算性质求解;
(2)根据对数的运算性质求解即可.
本题主要考查了指数式与对数式的互化,考查了对数的运算性质,属于基础题.
18.【答案】解:(1)因为A={x|x2−2x−3>0}={x|x〉3或x<−1},B={x||x|<2}={x|−2
(2)由(1)A={x|x>3或x<−1},
所以∁UA={x|−1≤x≤3};
(3)因为C=Z,B={x|−2
【解析】(1)解出集合A,B即可运算;
(2)由(1)的集合A即可求∁UA;
(3)结合(1)的集合B就可以运算B∩C.
本题主要考查了集合的交集,并集及补集运算,属于基础题.
19.【答案】解:(1)当a=1时,集合A={x|0≤x≤5},B={x|−1≤x≤4},
∴CUA={x|x<0或x>5},
∴(∁UA)∩B={x|−1≤x<0}.
(2)∵“x∈B”是“x∈A”的必要条件,∴A⊆B,
①若A=⌀,则a−1>2a+3,∴a<−4,
②若A≠⌀,则a−1≤2a+3a−1≥−12a+3≤4,解得0≤a≤12,
综上所述,实数a的取值范围为(−∞,−4)∪[0,12].
【解析】(1)利用集合的补集、交集运算求解.
(2)由题意可知A⊆B,再对A分A=⌀和A≠⌀两种情况讨论,分别求出a的取值范围,最后取并集即可.
本题主要考查了集合的基本元素,考查了集合间的包含关系,属于基础题.
20.【答案】解:(1)要使函数有意义,则x+3≥0x+2≠0,
所以x≥−3x≠−2,所以x≥−3且x≠−2,
即函数的定义域为[−3,−2)∪(−2,+∞).
f(−3)= −3+3+1−3+2=−1.
(2)当a>0时,f(a)= a+3+1a+2,
f(a−1)= a+2+1a+1.
【解析】本题主要考查函数定义域和函数值的计算,利用直接代入法是解决本题的关键,是基础题.
(1)根据函数成立的条件进行求解即可.
(2)利用直接代入法进行求解即可.
21.【答案】解:(1)设幂函数y=xα,α∈R.由函数经过点(2,18)得2α=18,∴α=−3.
所以,幂函数的解析式为f(x)=x−3.
(2)由(1)得幂函数的解析式为f(x)=x−3=1x3,
定义域为(−∞,0)∪(0,+∞),其单调减区间为(−∞,0)和(0,+∞).
【解析】(1)设出f(x)的表达式,利用函数经过点(2,18),进行求解.
(2)根据函数的单调性求得正确答案.
本题主要考查幂函数的性质的综合应用,根据条件求出幂函数的解析式是解决本题的关键,属于基础题.
22.【答案】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=a⋅lg2(x+2)+b的图象过原点,
∴a+b=0,
又∵f(2)=2,∴2a+b=2,
即a+b=02a+b=2,解得a=2b=−2,
所以a的值为2,b的值为−2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,f(x)=2lg2(x+2)−2,
所以不等式为2lg2(x+2)−2>0,即lg2(x+2)>1,
∴x+2>2,
∴x>0,
即不等式的解集为(0,+∞).
(Ⅲ)函数g(x)为奇函数,证明如下:
函数g(x)=2x−12x+1,定义域为R,
又∵g(−x)=2−x−12−x+1=1−2x1+2x=−g(x),
∴函数g(x)为奇函数.
【解析】(Ⅰ)根据题意得到关于a,b的方程组,即可求出a,b的值.
(Ⅱ)根据对数函数的性质求解.
(Ⅲ)利用函数奇偶性的定义证明即可.
本题主要考查了对数函数的性质,考查了函数奇偶性的证明,属于基础题.
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