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