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2021-2022年山西大同高一数学上学期期中试卷及答案.doc

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2021-2022 年山西大同高一数学上学期期中试卷及答案 一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 分.在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的. 1.命题“   x R ,2 x 2    1 0 x ”的否定形式是( ) A.   x R ,2 x 2    1 0 x B.   x R ,2 x 2    1 0 x C.   x R ,2 x 2   x 1 0 „ D.   x R ,2 x 2   x 1 0 „ 2.已知集合 A   ( ,2] ,集合 B   2 x x ∣  2 x  3 0, „ x   Z ,则 A B  ( ) A.[ 1,2]  B.{ 1,0,1,2,3}  C.{ 1,0,1,2}  D.[ 1,3]  3.下列图形中,不能作为函数图象的是( ) A. C. B. D. 4.函数   y 2 a  4 a  4  x a 是指数函数,则有( ) A.a=1 或 a=3 5.已知函数 f(x)的定义域和值域都是集合{-1,0,1,2},其定义如表所示,则 [ f D.a>0 且 a≠1 C.a=3 B.a=1 f (1)]  ( ) x f(x) -1 0 0 1 1 2 2 -1 A.-1 B.0 C.1 D.2 6.某社区超市的某种商品的日利润 y(单位:元)与该商品的当日售价 x(单位:元)之间 的关系为 y   2 x 25  12 x  210 ,那么该商品的日利润最大时,当日售价为( ) A.120 元 B.150 元 C.180 元 D.210 元
7.函数 ( ) f x  x e x e  3 x 图象大致是( ) A. C. B. D. 8.已知点(n,8)在幂函数 ( ) f x  ( m  2) m x 的图象上,则函数 ( ) g x  m x   2 x n  的 ) 值域为( A.[0,1] B.[ 2,0]  C.[ 1,2]  D.[ 2,1]  9.下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( ) 2 与 ① x ( ) f x f x  与 ( ( )g x ) 1 g m  ② ( ) 1 3 x 3 ③ ( ) f x 2 x 1  与 ( ) g x  ( x  1) 2  2( x  1) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 10.已知 a-2b=1,则 a 3 b     1 9    的最小值为( ) A.4 B. 3 C. 2 3 D. 5 1  2 11.已知函数 f(x)为定义在 R 上的奇函数,下列说法错误的是( A.在 R 上,| B.在 R 上, 3 ( )] f x  ( [ f C.存在 x 0  R   f  x 0  0 D.存在 , x x 1 2  R , ( ) | | f x   f x 0 , ) | x   ) (   x 3 )]  3 f x 2   0  0 [   3 f x 1 f  12.已知函数 f(x),g(x)是定义在 R 上的函数,且 f(x)是奇函数(z)是偶函数, ( ) f x  ( ) g x  2x ax ,记 ( ) h x  ( ) xf x  2 ( ) g x x ,若对于任意的 1  x 1  x 2  ,都有 2  2   h x 1 x 1    h x x 2  0 ,则实数 a 的取值范围为( )
A.    1 ,0 2    B.(0, ) C. ( , 1]  D. (0,2] 二、填空题:本大题共 4 小题,每小题 2 分,共 8 分. 13.函数 ( ) f x  ( x  1 |  0 2) | x 的定义域为 . 14.已知函数 f(x)为奇函数,且当 x>0 时, ( ) f x  x  ,则 f(-4)= 1 x . 15.已知函数 ( ) f x  2x  在[0,2]上的最小值为 2,则 f(m)= m . 16.若函数 ( ) f x 2  x   (4  1 , ax x   1 ) , a x x … ,在 R 上单调递增,则实数 a 的取值范围为 . 三、解答题:本大题共 6 小题,共 68 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步 骤. 17.(本小题满分 10 分) 已知集合 {  A x  ∣  4 x „ „  2}, B  { | x x   2 3}, C  { x m ∣ A ;     x m 6 1, m  0} . (1)求 ; A B  ð R B (2)若 x B ð 是 x C 的充分不必要条件,求实数 m 的取值范围, R 18.(本小题满分 10 分) 已知函数 ( ) f x     2, 0 x x „ 4 2 , x x  .  0 (1)画出函数 f(x)的图象; (2)当 f(x)≥2 时,求实数 x 的取值范围. 19.(本小题满分 12 分) 已知函数 f(x)为偶函数,当 x≥0 时, ( ) f x  . 1 2x
(1)求函数 f(x)的值域; (2)求关于 x 的方程: x 2   3 2 ( ) f x 的解集. 20.(本小题满分 12 分) 已知函数 ( ) f x  x  4 2 x , x   ( 2,2) . (1)用定义法证明:函数 f(x)在(0,2)上单调递增; (2)求不等式 f(t)+f(1-2t)>0 的解集. 21.(本小题满分 12 分) 若方程 x2+mx+n=0(m,n∈R)有两个不相等的实数根 1 x ,x x ,且 2 2 x 1  . 2 (1)求证:m2=4n+4; (2)若 m≤-4,求 2 x 1 x 2  4  x 2 x 1  2 x 2 x 1 的最小值. 22.(本小题满分 12 分) 若函数 f(x)满足:存在整数 m,n,使得关于 x 的不等式 则称函数 f(x)为 P 函数. ( ) m f x „ n „ 的解集恰为[m,n], (1)判断函数 ( ) f x  1 x , x   是否为 P 函数,并说明理由; )  (0, (2)是否存在实数 a 使得函数 ( ) f x  2 x  若不存在,请说明理由. ax a   为 P 函数,若存在,请求出 a 的值; 1 参考答案 1.D 2.C 3.C 4.C 5.A 6.B 命題“ B  { 2   R x x ∣ „ „ x 1  ,2 3, x x    1 0 x Z } { 1,0,1,2,3},    2 x R   ,2 x { 1,0,1,2}. A B    ”的否定形式是”   x 1 0 „ ”. C 选项中,当 x 取小于 0 的一个值时,有两个 y 值与之对应,不符合函数的定义. 由已知得 f [ f (1)]  a  a  f ,即  3 0 a a    1, a a   且 2 4  0  得 3a  . 2 4 4 1 a    0 1, a   且 (2) 1   . y   3 x 25  12 x  210   1 25 ( x  150) 2  690 ,所以当 x=150 时,y 取最大值. 7.A 函数 f(x)定义域为 (   ,0) (0,   ),  f ( x   ) e  ( x  y e  3 ) x x e   1  e  3 x   ( ) f x ,
所以函数 f(x)是奇函数,排除 BC;当 x>0 时, x  ,排除 D. 0 ( ) f x 2 e  e  2 x x ,则 3 8.D 由题可得 m-2=1,解得 m=3,所以 ( ) f x ( ) f n  3 n  8, n  ,因此 2 ( ) g x  m x   2 x n   3   x 2 x  ,定义域为[2,3],因为函数 2 y  3  和 x 函数 y   2 x  在[2,3]上单调递减,所以函数 g(x)在[2,3]上单调递减,而 g(2) 2 =1,g(3)=-2,所以 g(x)的值域为[-2,1]. 9.B ( ) f x  2 x |  ( ) | x g x   3 3 x  ,不是同一函数;f(x)=1 与 g(m)=1 是同 x 一函数;f(x)=x2-1 与 ( ) g x  ( x  1) 3  2( x 1)   2 x 1  是同ー函数; ( ) f x  1 x  1 x  定 义域为 (1, ),  ( ) g x  x  定义域为[1, 1 ) ,不是同一函数. 10.C 3   b    1 9    … 2 3 a  b    1 9    a b 2  2 2 3    2 3 ,当且仅当 a   2 b  时取等号. 1 2 11.C 因为函数 f(x)为定义在 R 上的奇函数,所以对于任意 x  R , f (  x )   ( ) f x , 即 f ( x   ) ( ) f x  0 , 所 以 , | | ( ) | x f    3 ( )] [ [ f x      f x  ( f 3      ax 2 x 12.C ( ) f x ( ) g x      ( ) | | f x  3 ( )] f x  3 x )   ( ) f x  ) ( x f    ( )] ( ) |,[ f x f x 3 [ ( )] [ f x      f x ( ) ax x g x   ( ) ) ( x x g     f 2 3 3 3 [ ( f  3 ( )] f x  x  3 )] x  0   f x  3   , 即 2 ( a x   )  3   f x ( ) f x  ( ) f x     ( ) g x  ( ) g x  ,则 ( ) h x  2 ax  ,因为对于任意的 2 x 1  x 1  x 2  ,都有 2 0 ,所以 ABD 正确,C 错误. 2 ax x  2 ) ( ) ( x a x        h x h x 1 x x 2 1   , 解 得  2  0 , 即函数 ( ) h x  2 ax  在(1,2)上单调递减,所以 2 x a     0 1 2 … a 或 a     0 1 1 „ a ,解得 a „ . 1 13.(   , 2)       ( 2, 1) ( 1,1)   (1, )  由题可得 x    1 |  0   | 0  2 x ,解得 x      1 x    x  2 1 ,因此函 数 f(x)的定义域为 (   , 2)       ( 2, 1) ( 1,1)   . )  (1, 9 4 14.  15. 3 2 因为函数 f(x)为奇函数,所以 f ( 4)    f (4)      4  1 4      9 4 . 因为 ( ) f x  2x  在[0,2]上单调递増,所以 m ( ) f x min  f (0) 1   m  ,解 2
得 m=-1,则 ( f m )  f ( 1)   2  1    . ( 1) 3 2 16.    52, 2    由题可知 1 … a   2  4 a      1 a „   解得 0 4  a 2 a„ „ . 5 2 17. 解 :( 1 ) 由 题 得 B  { x x ∣ 1 或 x   , 所 以 5} A B   { 5 x x  ∣ 或 x … 4} ,……………………3 分 B  { ð R x x ∣ „ „  5 1} ,所以 B ð R  A   [ 4,1] ……………………6 分 (2)因为 x B ð 是 x C 的充分不必要条件, R 所以 0 m      6 m     1 1 m  5 ,解得0 1m  ……………………9 分 所以实数 m 的取值范围是(0,1)……………………10 分 18.解:(1)如图所示: ………………5 分 或 0 x    2 4 2 x … ……………………7 分 x „ (2)由题可得 2 x 0 2 …    或 0 解得 x „ 2 1x „ 所以实数 x 的取值范围为 ( ,   2]  (0,1] .………………10 分 19.解:(1)因为当 x … 0, ( ) f x  x    1 2     (0,1] ,………………3 分 又函数 f(x)为偶函数, 所以函数 f(x)的值域为 (0,1] ………………5 分
(2)当 x<0 时, 2 x    ,而 f(x)>0,故 3 2 1 2 x 2   3 2 ( ) f x ,………………7 分 当 0x… ,记 2x t ,则 t≥1,方程可化为 t =1.   ,解得 t=2( 3 2 1 t t    舍去),所以 x 1 1 2 综上所述,原方程的解集为{1}.……………………12 分 20. 解 : ( 1 )  f x 1    f x 2   x 1 2 x  1 4  x 2 2 x  2 4   x  1  4  任  4   4  x 2 2 x 1 因为 2  x 1  x 2  , 0 取  x x 1 2 2 x 2  2  x 1  x 2  0 , 则 ,………………4 分 2 x 1 4  所以 所以  f x 1     0,4  f x 2 2 x 2   , 0  0,4  x x 1 2  0, x 1  x 2  , 0 所以 f(x)在(0,2)上单调递增;………………6 分 (2)函数 f(x)的定义域为(-2,2). 因为 f (  x )  x  4 (   2 x )   x  4 2 x   ( ) f x , 所以函数 f(x)为奇函数,……………………9 分 又 f(0)=0,所以函数 f(x)在(-2,2)上单调递增,………………10 分 原不等式可化为不等式 ( ) t (1 2 ) t 1)  ,   (2 t   f f f 因此 2 1, t t       2, 2 t    2 2 1 2 t    解得    , 1 t 1 2 所以原不等式的解集为 .……………………12 分    1 ,1   2  , m x x   1 2  4   2  , n x 21.(1)证明: 1  (4 4) m    n 2  x 2 x 1  x 2 x x 1 2  4    x 1  x 2 2    , 4 0 所以 2 m 4 n  ;………………3 分 4 ( 2 x 1 x 2 , 因 2  4  x 2 x 1  2 x 2 x 1  3 3 x x  1 2 x x 2 1  4  x 2 x 1  )  x 1  x 2     x x  1 2 x x 2 1 解 2   3 x x 2 1   :  4  x 2 x 1   3 n   2  m m n  4 m 为 2 m 4 n  4 , 所 以
   2 3 m m n  n  4 m   ( m n n  4)  4 m    m 4 16 m 2 4 m m      m  4 m m 16  ,…………… 4 m …7 分 记 4m   m m   于是  ,因为 t m „ 4 ,所以 3t… ,………………9 分 4 m  16  m 4 m   t 16 t 2 … t  16 t  8 ,当且仅当 t=4 时取等号,………………11 分 因此 2 x 1 x 2  4  x 2 x 1  2 x 2 x 1 的最小值为 8.……………………12 分 22.解:(1)由題可知1 m n ,即 mn>1, 令 ( ) m f x „ „ ,即 n „ ,解得 n 1 „ „ ,………………2 分 xn 1 m „ 1m „ x 若函数 ( ) f x  1 x , x   为 P 函数, (0, ) 则 1   n 1 m     m n ,即 mn=1,而 mn>1,所以不存在这样的 m,n,……………………3 分 所以函数 ( ) f x  1 x , x   不是 P 函数;………………4 分 )  (0, (2)因为关于 x 的不等式 ( ) m f x „ n „ 的解集恰为[m,n] 所以 m n   a 2 , a   2  ( f m    ) , ,即  ( ), f n a    2   m f  „    n   ① m n , a   1 ( a 4 (1   a n m „ n       ………………7 分  2 2) , ② )  n 2  1, ③ 将①代入③得,m(1-n)=1……………………9 分 又 m,n 为整数,m<n,所以 ,解得   n 1 m      1 1  ( ) f x  2 x  1 ,此时 a=1,满足题意, m      2 n ax a   为 P 函数,a=1………………12 分 1 综上所述,存在实数 a 使得函数
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