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2020-2021学年江苏省徐州一中高一(上)期中数学试卷及答案

2020-2021学年江苏省徐州一中高一(上)期中数学试卷及答案
2020-2021学年江苏省徐州一中高一(上)期中数学试卷及答案

2020-2021学年江苏省徐州一中高一(上)期中数学试卷

一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(5分)已知集合A={x|x2﹣3x﹣4<0},B={﹣4,1,3,5},则A∩B=()A.{﹣4,1}B.{1,5}C.{3,5}D.{1,3}

2.(5分)已知幂函数f(x)=x a的图象过点(3,27),则f(2)=()A.4B.8C.9D.16

3.(5分)函数y=的定义域为()

A.[﹣1,0)B.(0,+∞)

C.[﹣1,0)∪(0,+∞)D.(﹣∞,0)∪(0,+∞)

4.(5分)己知函数f(x)=,则f(f(4))的值为()A.﹣B.0C.1D.4

5.(5分)某中学高一年级的学生积极参加体育锻炼,其中有1056名学生喜欢足球或游泳,660名学生喜欢足球,902名学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数是()

A.682B.616C.506D.462

6.(5分)函数y=的值域是()

A.(﹣∞,+∞)B.(﹣∞,)∪(﹣,+∞)

C.(﹣∞,)∪(﹣,+∞)D.(﹣∞,﹣)∪(﹣,+∞)7.(5分)若关于x的不等式x2﹣2x+c2<0的解集为(a,b),则+的最小值为()A.9B.﹣9C.D.﹣

8.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,对任意两个正数x1,x2,都有<0,且f(2)=0,则满足(x﹣1)f(x)>0的x的取值范围是()

A.(﹣∞,﹣2)∪(0,1)∪(2,+∞)B.(﹣2,0)∪(1,2)

C.(﹣2,1)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2)∪(1,2)

二.选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得了分。

9.(5分)若a<b<0,则()

A.|a|>|b|B.a2>b2C.<D.>

10.(5分)下列函数与y=x2﹣2x+3的值域相间的是()

A.y=4x(x≥)B.y=+2C.y=D.y=2x﹣

11.(5分)已知2a=3.b=log32,则()

A.a+b>2B.ab=1

C.3b+3﹣b=D.=log912

12.(5分)某学习小组在研究函数f(x)=的性质时,得出了如下的结论,其中正确的是()

A.函数f(x)的图象关于y轴对称

B.函数f(x)的图象关于点(2,0)中心对称

C.函数f(x)在(﹣2,0)上是增函数

D.函数f(x)在[0,2)上有最大值﹣

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.(5分)若函数f(x)=|x﹣a|为偶函数,则a=.

14.(5分)若a+a=3,则a+a的值为.

15.(5分)若f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是.

16.(5分)某兴趣小组进行数学探究活动,将边长为1的正三角形薄片,沿一条平行于底边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记S=×.

(1)当梯形的腰长为时,S的值为;

(2)S的最小值是.

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.(10分)(1)2﹣2+()﹣(0.25)0.5;

(2)[(1﹣log63)2+log62?log618]÷log62.

18.(12分)已知二次函数f(x)=x2﹣ax+3,设f(x)的两个零点为x1,x2(x1<x2).(1)当a=4时,求x12+x22;

(2)若x1∈(0,1),x2∈(4,5),求实数a的取值范围.

19.(12分)在“①函数y=的定义城为R,②?x∈R,使得|x﹣1|+|x﹣2|+k≤0,

③方程x2+k=0有一根在区间[1,+∞)内”这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,

并进行解答.

问题:已知条件p:______,条件q:函数f(x)=2x2﹣kx在区间(﹣3,a)上不单调,若p是q的必要条件,求实数a的最大值.

20.(12分)已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)=6x+5.

(1)求f(x)的解析式;

(2)求函数g(x)=f(x)+2x2﹣x在区间[﹣1,a]上的最大值.

21.(12分)新能源汽车产业是战略性新兴产业,发展节能汽车是推动节能减排的有效举措,2020年徐州某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析,全年需投入固定成本3500万元,每生产x百辆新能源汽车,需另投入成本C(x)万元,且C(x)=

由市场调研知,每辆车售价8万元,且生产的车

辆当年能全部销售完.

(1)求该企业2020年的利润L(x)(万元)关于年产量x(百辆)的函数关系式;(利润=销售额﹣成本)

(2)该企业2020年产量为多少百辆时,所获利润最大?并求出最大利润.

22.(12分)已知定义在(﹣1,1)上的函数f(x)=(a,b∈R)满足f(0)=0,f ()=6.

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)设g(x)=f(x)+x,求证:函数g(x)是(﹣1,1)上的奇函数;

(3)解不等式:f((t﹣1)2)+f(t2﹣2)<﹣2t2+2t+1.

2020-2021学年江苏省徐州一中高一(上)期中数学试卷

参考答案与试题解析

一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(5分)已知集合A={x|x2﹣3x﹣4<0},B={﹣4,1,3,5},则A∩B=()A.{﹣4,1}B.{1,5}C.{3,5}D.{1,3}

【分析】求解一元二次不等式得到集合A,再由交集运算得答案.

【解答】解:集合A={x|x2﹣3x﹣4<0}=(﹣1,4),B={﹣4,1,3,5},

则A∩B={1,3},

故选:D.

【点评】本题考查交集及其运算,考查一元二次不等式的解法,是基础题.

2.(5分)已知幂函数f(x)=x a的图象过点(3,27),则f(2)=()A.4B.8C.9D.16

【分析】由幂函数f(x)=x a,把点(3,27)代入求出函数的解析式,再求出f(2)的值.

【解答】解:由幂函数f(x)=x a,

因为幂函数f(x)的图象经过点(3,27),

所以27=3a,解得a=3,则f(x)=x3,

则f(2)=23=8,

故选:B.

【点评】本题考查了待定系数法求幂函数的解析式,属于基础题.

3.(5分)函数y=的定义域为()

A.[﹣1,0)B.(0,+∞)

C.[﹣1,0)∪(0,+∞)D.(﹣∞,0)∪(0,+∞)

【分析】由函数的解析式可得,解此不等式组求得x的范围,即为所求.【解答】解:函数y=的定义域应满足:.

解得x≥﹣1且x≠0,

故函数的定义域为[﹣1,0)∪(0,+∞),

故选:C.

【点评】本题主要考查求函数的定义域的方法,属于基础题.

4.(5分)己知函数f(x)=,则f(f(4))的值为()A.﹣B.0C.1D.4

【分析】推导出f(4)==,从而f(f(4))=f(),由此能求出结果.

【解答】解:函数f(x)=,

f(4)==,

f(f(4))=f()==﹣.

故选:A.

【点评】本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.

5.(5分)某中学高一年级的学生积极参加体育锻炼,其中有1056名学生喜欢足球或游泳,660名学生喜欢足球,902名学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数是()

A.682B.616C.506D.462

【分析】设该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数是x,作出韦恩图,结合韦恩图能求出结果.

【解答】解:设该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数是x,

由题意作出韦恩图,

由韦恩图得:

(660﹣x)+x+(902﹣x)=1056,

解得x=506.

故选:C.

【点评】本题考查该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数的求法,考查韦恩图等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.

6.(5分)函数y=的值域是()

A.(﹣∞,+∞)B.(﹣∞,)∪(﹣,+∞)

C.(﹣∞,)∪(﹣,+∞)D.(﹣∞,﹣)∪(﹣,+∞)

【分析】分离常数即可得出,从而得出,进而得出该函数的值域.

【解答】解:,

∴y,

∴该函数的值域为.

故选:D.

【点评】本题考查了函数值域的定义及求法,反比例函数的值域的求法,分离常数法的运用,考查了计算能力,属于基础题.

7.(5分)若关于x的不等式x2﹣2x+c2<0的解集为(a,b),则+的最小值为()

A.9B.﹣9C.D.﹣

【分析】先a,b是方程x2﹣2x+c2=0的两个根,可得a+b=2,再根据基本不等式即可求出.

【解答】解:关于x的不等式x2﹣2x+c2<0的解集为(a,b),

∴a,b是方程x2﹣2x+c2=0的两个根,

∴a+b=2,ab=c2>0

∴b>0,a>0,

∴+=(a+b)(+)=(5++)≥(5+2)=(5+4)=,当且仅当=,即a=,b=时取等号,

故选:C.

【点评】本题考查了基本不等式的应用,关键掌握应用基本不等式的基本条件,一正二定三相等,属于基础题.

8.(5分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,对任意两个正数x1,x2,都有

<0,且f(2)=0,则满足(x﹣1)f(x)>0的x的取值范围是()

A.(﹣∞,﹣2)∪(0,1)∪(2,+∞)B.(﹣2,0)∪(1,2)

C.(﹣2,1)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣2)∪(1,2)

【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系,即可得到结论.

【解答】解:因为f(x)对任意两个正数x1,x2,都有<0,且f(2)=

0,

所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,

根据奇函数的对称性可知,f(x)在(﹣∞,0)上单调递减且f(﹣2)=0,

由(x﹣1)f(x)>0可得或,

即或,

解得,1<x<2或﹣2<x<0.

故选:B.

【点评】本题主要考查不等式的解法,利用函数的奇偶性和单调性之间的关系是解决本题的关键,综合考查函数性质的应用.

二.选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得了分。

9.(5分)若a<b<0,则()

A.|a|>|b|B.a2>b2C.<D.>

【分析】根据不等式的基本性质判断A,B,C,根据特殊值法判断D.

【解答】解:若a<b<0,

则|a|>|b|,故A正确,a2>b2,故B正确,>,故C错误,

令:a=﹣3,b=﹣1,显然D错误,

故选:AB.

【点评】本题考查了不等式的基本性质,考查特殊值法的应用,是一道基础题.10.(5分)下列函数与y=x2﹣2x+3的值域相间的是()

A.y=4x(x≥)B.y=+2C.y=D.y=2x﹣

【分析】配方可求出y=x2﹣2x+3的值域为[2,+∞),然后求每个选项的函数的值域,找出与已知函数值域相同的即可.

【解答】解:y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2≥2,

∴该函数的值域是[2,+∞),

y=4x的值域是[2,+∞);的值域是(2,+∞);,该函数的值域为[2,+∞);

对于,设,(t≥0),则x=t2+1,

∴,∴该函数的值域为.

故选:AC.

【点评】本题考查了函数值域的定义及求法,基本不等式求函数值域的方法,配方求二次函数值域的方法,反比例函数的值域,考查了计算能力,属于基础题.

11.(5分)已知2a=3.b=log32,则()

A.a+b>2B.ab=1

C.3b+3﹣b=D.=log912

【分析】先求出a=log23,即可求出ab=1,再判断A,D,根据b=log32,判断C.【解答】解:∵2a=3,

∴a=log23,

∵b=log32,

∴ab=log23log32=1,故B正确;

∴a+b>2=2,故A正确;

∴3b+3﹣b=2+=,故C错误;

===+=log32+log3=log32==

=2log9=log98,故D错误.

故选:AB.

【点评】本题考查了对数的运算,以及换底公式,考查了运算求解能力,属于基础题.12.(5分)某学习小组在研究函数f(x)=的性质时,得出了如下的结论,其中正确的是()

A.函数f(x)的图象关于y轴对称

B.函数f(x)的图象关于点(2,0)中心对称

C.函数f(x)在(﹣2,0)上是增函数

D.函数f(x)在[0,2)上有最大值﹣

【分析】画出函数f(x)的图象,根据图象读出即可.

【解答】解:由|x|﹣2≠0,解得:x≠±2,

故函数的定义域是(﹣∞,﹣2)∪(﹣2,2)∪(2,+∞),

x>0时,f(x)=,

x=0时,f(x)=﹣,

x<0时,f(x)=,

画出函数f(x)的图象,如图示:

结合图象,显然ACD正确,B错误,

故选:ACD.

【点评】本题考查了常见函数的性质,考查函数的奇偶性,单调性,最值问题,是一道基础题.

三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

13.(5分)若函数f(x)=|x﹣a|为偶函数,则a=0.

【分析】根据f(x)为偶函数即可得出|x+a|=|x﹣a|,从而可求出a的值.

【解答】解:∵f(x)为偶函数,

∴f(﹣x)=f(x),即|﹣x﹣a|=|x﹣a|,

∴|x+a|=|x﹣a|,

∴x+a=x﹣a,∴a=0.

故答案为:0.

【点评】本题考查了偶函数的定义,考查了计算能力,属于基础题.

14.(5分)若a+a=3,则a+a的值为24.

【分析】根据a+a=3,求出a+a﹣1的值,从而求出a+a的值即可.

【解答】解:∵a+a=3,∴a+a﹣1=9﹣2=7,

∴a+a=(a+a)(a+1+a﹣1)=3×(7+1)=24,

故答案为:24.

【点评】本题考查了指数幂的运算性质,考查转化思想,是一道基础题.

15.(5分)若f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是[4,5].

【分析】由题意可得关于a的不等式组,求解即可得到实数a的取值范围.

【解答】解:∵f(x)=是R上的增函数,

∴,即,得4≤a≤5.

∴实数a的取值范围是[4,5].

故答案为:[4,5].

【点评】本题考查分段函数的单调性及其应用,考查数学转化思想,考查运算求解能力,是中档题.

16.(5分)某兴趣小组进行数学探究活动,将边长为1的正三角形薄片,沿一条平行于底边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记S=×.

(1)当梯形的腰长为时,S的值为;

(2)S的最小值是6+4.

【分析】(1)先设剪成的小正三角形的边长为x表示出S的解析式,由当梯形的腰长为时,x=,代入S的解析式,即可求得S的值.

(2)先设剪成的小正三角形的边长为x表示出S的解析式,然后求S的最小值,令3﹣x =t,代入整理,利用基本不等式得到最小值.

【解答】解:设剪成的小正三角形的边长为x,则梯形的周长为3﹣x,梯形的面积为×(x+1)××(1﹣x),

所以S=×=4×,(0<x<1),

(1)当梯形的腰长为时,x=,

所以S=4×=.

(2)令3﹣x=t,t∈(2,3),

∴S=4×=4×≥4×=6+4,当且仅当t=即t=2时等

号成立;

所以S的最小值是6+4.

故答案为:(1);(2)6+4.

【点评】本题考查了解三角形的实际运用,主要考查函数模型的建立,考查利用基本不等式求最值,关键是依据题意构建函数模型,属于基础题.

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.(10分)(1)2﹣2+()﹣(0.25)0.5;

(2)[(1﹣log63)2+log62?log618]÷log62.

【分析】(1)(2)根据指数幂的运算性质计算即可.

【解答】解:(1)原式=+﹣=﹣=;

(2)原式=[+?]×

=?+??

=+==2.

【点评】本题考查了指数幂的运算性质,考查对数,指数的转化,是一道基础题.18.(12分)已知二次函数f(x)=x2﹣ax+3,设f(x)的两个零点为x1,x2(x1<x2).(1)当a=4时,求x12+x22;

(2)若x1∈(0,1),x2∈(4,5),求实数a的取值范围.

【分析】(1)把a=4代入,然后结合方程的根与系数关系可求,

(2)结合二次函数的实根分布可求a的范围.

【解答】解:(1)当a=4时,可得x1+x2=4,x1x2=3,

∴x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=16﹣6=10,

(2)∵x1∈(0,1),x2∈(4,5),

∴,

解得,,

故a的范围().

【点评】本题主要考查了二次方程的根与系数关系及二次函数的实根分布,属于基础试题.

19.(12分)在“①函数y=的定义城为R,②?x∈R,使得|x﹣1|+|x﹣2|+k≤0,

③方程x2+k=0有一根在区间[1,+∞)内”这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,

并进行解答.

问题:已知条件p:______,条件q:函数f(x)=2x2﹣kx在区间(﹣3,a)上不单调,若p是q的必要条件,求实数a的最大值.

【分析】分别求出p为真,q为真时的k的范围,根据集合的包含关系得到关于k的不等式,求出a的范围即可.

【解答】解:选①时,函数y=的定义城为R,则△=4+4k≤0,解得:k≤﹣1,

故P为真时:k∈(﹣∞,﹣1],

选②时,?x∈R,使得|x﹣1|+|x﹣2|+k≤0,即k≤(﹣|x﹣1|﹣|x﹣2|)max=﹣1,

故P为真时:k∈(﹣∞,﹣1],

选③时,方程x2+k=0有一根在区间[1,+∞)内,

故x2=﹣k≥1,故k≤﹣1,

故P为真时:k∈(﹣∞,﹣1],

条件q:函数f(x)=2x2﹣kx在区间(﹣3,a)上不单调,

则﹣3<<a,故﹣12<k<4a,

故q为真时:k∈(﹣12,4a),

若p是q的必要条件,即(﹣12,4a)?(﹣∞,﹣1],则4a≤﹣1,解得:a≤﹣,故a的最大值是﹣.

【点评】本题考查了集合的包含关系以及函数,不等式的性质,考查转化思想,是一道中档题.

20.(12分)已知f(x)是一次函数,且满足3f(x+1)=6x+5.

(1)求f(x)的解析式;

(2)求函数g(x)=f(x)+2x2﹣x在区间[﹣1,a]上的最大值.

【分析】(1)用待定系数法,根据题意,设出f(x)的解析式,代入方程,利用多项式相等求出系数a、b即可,

(2)根据二次函数的性质可得g(x)max=max{g(﹣1),g(a)},即可求出.

【解答】解:(1)根据题意,设f(x)=ax+b,a、b∈R,且a≠0,

∴f(x+1)=a(x+1)+b=ax+a+b,

∵3f(x+1)=6x+5,

∴3ax+3a+3b=6x+5,

∴,

解得a=2,b=﹣,

∴f(x)=2x﹣.

(2)函数g(x)=f(x)+2x2﹣x=2x2+x﹣,

∵g(x)的开口先上,

∴g(x)max=max{g(﹣1),g(a)},

∵g(﹣1)=,g(a)=2a2+a﹣,

当g(﹣1)≥g(a)时,

即2a2+a﹣<,且a≥﹣1,

解得a≥,

故当a≥时,g(x)max=g(a)=2a2+a﹣,

当﹣1≤a<时,g(x)max=g(﹣1)=2a2+a﹣,

故g(x)max=.

【点评】本题考查了函数解析式的求法,二次函数的性质,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.

21.(12分)新能源汽车产业是战略性新兴产业,发展节能汽车是推动节能减排的有效举措,2020年徐州某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析,全年需投入固定成本3500万元,每生产x百辆新能源汽车,需另投入成本C(x)万元,且C(x)=

由市场调研知,每辆车售价8万元,且生产的车

辆当年能全部销售完.

(1)求该企业2020年的利润L(x)(万元)关于年产量x(百辆)的函数关系式;(利润=销售额﹣成本)

(2)该企业2020年产量为多少百辆时,所获利润最大?并求出最大利润.

【分析】(1)根据题意可知L(x)=800x﹣3500﹣C(x),从而得到利润L(x)关于年产量x的函数关系式.

(2)当0<x≤50时L(x)=﹣10x2+600x﹣3500,利用二次函数的性质求出L(x)的最大值,当x>50时L(x)=3000﹣(x+),利用基本不等式求出L(x)的最大值,再比较两者的大小,取较大者即为L(x)的最大值.

【解答】解:(1)由题意可知,L(x)=800x﹣3500﹣C(x),

即L(x)=.

(2)当0<x≤50时,L(x)=﹣10x2+600x﹣3500,

所以当x=﹣=30∈(0,50]时,L(x)取得最大值,最大值为L(30)=5500万元,

当x>50时,L(x)=3000﹣(x+)=2880万元,当且仅当x=即x=60时,等号成立,

所以当x=60时,L(x)取得最大值2880万元,

又因为5500>2880,

所以当x=30时,L(x)取得最大值5500万元,

即该企业2020年产量为30百辆时,所获利润最大,最大利润为5500万元.

【点评】本题主要考查了函数的实际应用,考查了二次函数的性质,考查了利用基本不等式求最值,是中档题.

22.(12分)已知定义在(﹣1,1)上的函数f(x)=(a,b∈R)满足f(0)=0,f ()=6.

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)设g(x)=f(x)+x,求证:函数g(x)是(﹣1,1)上的奇函数;

(3)解不等式:f((t﹣1)2)+f(t2﹣2)<﹣2t2+2t+1.

【分析】(1)由f(0)=0,f()=6,可得关于a,b的方程组,解之即可得函数f(x)的解析式;

(2)由奇函数的定义即可得证;

(3)将不等式f((t﹣1)2)+f(t2﹣2)<﹣2t2+2t+1转化为g((t﹣1)2)<g(2﹣t2),求出g(x)的单调性,即可求解t的取值范围.

【解答】(1)解:由f(0)=0,f()=6.

可得,解得b=0,a=13,

所以函数f(x)=.

(2)证明:g(x)=f(x)+x=+x,定义域为(﹣1,1),

g(﹣x)=﹣x=﹣(+x)=﹣g(x),

所以函数g(x)是(﹣1,1)上的奇函数.

(3)解:因为f((t﹣1)2)+f(t2﹣2)<﹣2t2+2t+1,

所以f((t﹣1)2)+t2﹣2t+1+f(t2﹣2)+t2﹣2<0,

即g((t﹣1)2)+g(t2﹣2)<0,

即g((t﹣1)2)<﹣g(t2﹣2),

g((t﹣1)2)<g(2﹣t2),

令﹣1<x1<x2<1,

g(x2)﹣g(x1)=+x2﹣﹣x1

=+(x2﹣x1)

=+(x2﹣x1)

因为﹣1<x1<x2<1,

所以x2﹣x1>0,1﹣x1x2>0,

所以+(x2﹣x1)>0,

即g(x2)﹣g(x1)>0,

所以g(x2)>g(x1),

所以g(x)在(﹣1,1)上为增函数,

所以(t﹣1)2<2﹣t2,且﹣1<(t﹣1)2<1,﹣1<2﹣t2<1,

解得1<t<,

即不等式的解集为(1,).

【点评】本题主要考查函数解析式的求解方法,函数的单调性和奇偶性的综合应用,属于中档题.

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