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白城市第一中学 2024-2025 学年度高一上学期期中考试
且 ,都有 ,则称函数 具有性质 .已知函数 具有性质 ,则不等
数学试卷
一、单项选择题(本大题共8小题,每题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 式 的解集为( )
的.)
A. B.
{1+x2,x≤0,
1. 已知函数f(x)= 若f(x-4)>f(2x-3),则实数x的取值范围是( )
1,x>0, C. D.
A. (-1,+∞) B. (-∞,-1) C. (-1,4) D. (-∞,1) 二、多项选择题(本大题共4小题.每题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部
2. 在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x应为(
选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.)
)
{f (x),f (x)≤p
9. 设函数y=f(x)的定义域为R,对于任一给定的正数p,定义函数f (x)= ,则称函数
p p,f (x)>p
f (x)为f(x)的“p界函数”.若给定函数f(x)=x2-2x-1,p=2,则下列结论正确的是( )
p
A. f (f(0))=f(f (0)) B. f (f(1))=f(f (1))
p p p p
A. 10 m B. 15 m C. 20 m D. 25 m C. f(f(2))=f (f (2)) D. f(f(3))=f (f (3))
p p p p
3. 若f(x)是定义在(-∞,+∞)上的单调递增函数,则下列四个命题中正确的( ) y x x
10.以数学家约翰·卡尔·弗里德里希·高斯的名字命名的“高斯函数”为 ,其中 表示不超过
①若f(x )>x ,则f(f(x ))>x ;
0 0 0 0
②若f(f(x ))>x ,则f(x )>x ; 3.23 1.52
0 0 0 0
x的最大整数,例如 , ,则( )
③若f(x)是奇函数,则f(f(x))也是奇函数;
④若f(x)是奇函数,则f(x
1
)+f(x
2
)=0⇔x
1
+x
2
=0.
A. xR ,
xx11
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
4. 已知实数x,y满足4x2+4xy+y+6=0,则y的取值范围是( ) x2 x2 x 1 x3
B. 不等式 的解集为
A. {y|-3≤y≤2} B. {y|-2≤y≤3}
C. {y|y≤-2}∪{y|y≥3} D. {y|y<-3}∪{y|y>2} 3
x
5. 设x,y是两个实数,命题:“x,y中至少有一个数大于1”的充分条件是( ) C. 当 x 1, x 的最小值为 2 3
A. x+y=2 B. x+y>2 C. x2+y2>2 D. xy>1
6. 已知当0≤x≤2时,a<-x2+2x恒成立,则实数a的取值范围是( ) x2 4x3 15
D. 方程 的解集为
A. (-∞,1] B. (-∞,0] C. (-∞,0) D. (0,+∞)
x f x x f x
2 1 1 2 0,x x 11.若存在常数k和b使得函数 和 分别对其定义域上的任意实数x都满足: 和
7.已知函数 f x 是 R 上 奇的函数,对任意的x 1 ,x 2 ,0 , x 1 x 2 1 2 ,设
恒成立,则称此直线 为 和 的“隔离直线”,已知函数
1 5 2
a3f ,b f ,c f 1
3 2 5 ,则a,b,c的大小关系是( )
, ,若使直线 为函数 和 之间的隔离直线,
A. abc B. cab 则实数b的取值可以为( )
C. cba D. bca A. 0 B. -1 C. -3 D. -5
x y 0 x2yxy60
8.若定义在 上的函数 同时满足:① 为奇函数;②对任意的 , 12. (2023·浙江省余姚中学期中)已知 , , ,则( )
试卷第15页 共918页 ◎ 试卷第16页 共918页
学科网(北京)股份有限公司xy 2 x2y 19. 已知关于x的不等式x2+ax+b<0的解集为{x|10的解集.
A. 的最大值为 B. 的最小值为4
C. x y 的最小值为4 23 D.
x22 y12
的最小值为16
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
1 1 3 2
13. 已知实数a>0,b>0,且 + =1,则 + 的最小值为________.
a b a−1 b−1
14. 若关于x的一元二次方程(a-2)x2-2ax+a+1=0没有实数解,则ax+3>0的解集为______________. 20. 已知函数f(x)=2+ (-20,则 的最小值为________. (1)用分段函数的形式表示函数f(x);
ab
(2)画出函数f(x)的图象;
2021,2021 f x x ,x 2021,2021
16.若定义在区间 上的函数 满足:对于任意的 1 2 ,都有 (3)写出函数f(x)的值域.
f x x f x f x 2023 f x2023 f x
1 2 1 2 ,且 x0 时,有 , 的最大值为M ,最小值为 N ,
f 0
M N
则 ______, 的值为______.
四、解答题:写出必要的文字描述、解题过程.共6题。
17. 经观测,某公路段在某时段内的车流量y(千辆/时)与汽车的平均速度v(千米/时)之间有如下关系:
920v
y= (v>0).
v2+3v+1600
(1)在该时段内,当汽车的平均速度v为多少时车流量y最大?最大车流量为多少?(精确到0.01)
(2)为保证在该时段内车流量至少为10千辆/时,则汽车的平均速度应控制在什么范围内?
ax
f x a0
21.已知函数 x1 .
1
18. (1)若b=- ,∀x∈R,ax2+(a+2)x+b≤0(a∈R),求a的取值范围;
4 f x
(1)当a0时,判断 的单调性;
(2)若b=-2a-2(a,b∈R),求关于x的不等式ax2+(a+2)x+b≤0的解集.
4
(2)若
f x
在区间
1,2
上的最大值为3 .
(i)求实数a的值;
b 1
gx x b0 ,1
(ii)若函数
x
,是否存在正实数b,使得对区间5 上任意三个实数r,s,t,都存在
g
f
r
g
f
s
g
f
t
以 , , 为边长的三角形?若存在,求实数b的取值范围;若不存在,请说明理
试卷第25页 共918页 ◎ 试卷第26页 共918页
学科网(北京)股份有限公司由.
22. (2023·四川省攀枝花市第三高级中学月考)已知______,且函数 .①函数
在 上的值域为 ;②函数 在定义域 上为
偶函数.请你在①②两个条件中选择一个条件,将上面的题目补无完整.
(1)求a,b的值;
(2)求函数 在 上的值域;
(3)设 ,若 , 使得 成立,求 的取值范围.
试卷第35页 共918页 ◎ 试卷第36页 共918页
学科网(北京)股份有限公司7. 【答案】A
参考答案
f x f x
1 2
1. 【答案】C x f x x f x x x
【解析】 2 1 1 2 0,x x ,即 1 2 0,x x ,
{1+x2,x≤0, x
1
x
2
1 2 x
1
x
2
1 2
【解析】因为函数f(x)=
1,x>0,
f x
gx
且f(x-4)>f(2x-3),函数f(x)的图象如图. 故函数 x 在 ,0 上单调递增, f x 是 R 上的奇函数,
gx ,0U0,
故 是 上的偶数,
1 1 1 5 2 2
a3f g g b f g
3 3 3 , 2 5 5 ,c f 1 g1 g1 ,
3 1 2
由图可知当2x-3>0,即x> 时,x-4<0,解得x<4, 1
2 3 5 ,故 .
abc
3
所以 -1,所以-1x ,则f(f(x ))>f(x )>x ,故
0 0 0 0 0
①正确.
对于②,当f(f(x ))>x 时,假设f(x )≤x ,由f(x是定义在(-∞,+∞)上的单调递增函数,得 所以有 ,
0 0 0 0
f(f(x ))≤f(x )≤x ,与已知f(f(x ))>x 矛盾,故②正确.
0 0 0 0 0
对于③,若f(x)是奇函数,则f(f(-x))=f(-f(x))=-f(f(x)),所以f(f(x))也是奇函数,故③正确.
对于④,若f(x)是奇函数,且是定义在(-∞,+∞)上的单调递增函数,f(x )+f(x )=0,则f(x )=- 所以函数 是 上的减函数,
1 2 1
f(x
2
)=f(-x
2
)⇒x
1
=-x 2⇒x
1
+x
2
=0;
若x
1
+x
2
=0⇒x
1
=-x 2⇒f(x
1
)=f(-x
2
)=-f(x
2
)⇒f(x
1
)+f(x
2
)=0,故④正确.故选A.
又因为 为奇函数,即有 ,有 ,
4. 【答案】C
【解析】由题意知,关于x的一元二次方程有解,则Δ=16y2-16(y+6)≥0,即y2-y-6≥0,解得y≤-
2或y≥3. 所以有 ,
5. 【答案】B
【解析】对于选项A,当x=1,y=1时,满足x+y=2,但命题不成立;对于选项C,D,当x=-2,y=
所以 为偶函数,
-3时,满足x2+y2>2,xy>1,但命题不成立,也不符合题意;
对于选项B,若x≤1,y≤1时,有x+y≤2,反之不成立,
所以 在 上单调递增,
所以x+y>2是x,y中至少有一个数大于1成立的充分条件.
6. 【答案】C
试卷第45页 共918页 ◎ 试卷第46页 共918页
学科网(北京)股份有限公司【解析】 ,即 恒成立,故 ,解得 ;
当 ,即 时,有 ,由 ,
,即 ,
得 ,
函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 ,解得 ,此时无解;
当 ,即 时,由 ,得 , 故 ,故 .
所以 ,解得 或 ,
综上所述: .
综上所述,不等式 的解集为 . 故选:BC.
12. 【答案】BCD
故选:C. x2yxy60 x2y 6xy
【解析】由 ,得 ,
9. 【答案】ACD
【解析】因为f(x)=x2-2x-1,p=2,由x2-2x-1≤2,即x2-2x-3≤0,解得-1≤x≤3. x y 0 x2y 6xy 0 0 xy6
因为 , ,所以 ,所以 ,
{x2−2x−1,−1≤x≤3,
则f 2 (x)= 2,x<−1或x>3, 所以f p (f(0))=f 2 (-1)=2,f(f p (0))=f(f 2 (0))=f(-1)=2,故结论A正 由基本不等式可得: x2y�2 2xy ,当且仅当 x2y 时等号成立,此时 6xy�2 2xy ,
确;f (f(1))=f (-2)=2, xy�18 xy�2 xy6 xy�18
p 2
解得: 或 ,因为 ,所以 舍去,
f(f (1))=f(f (1))=f(-2)=7,故结论B不正确;f(f(2))=f(-1)=2,f (f (2))=f (f (2))=f (-1)=2,
p 2 p p 2 2 2
xy
故结论C正确; 故 的最大值为2,A错误;
f(f(3))=f(2)=-1,f p (f p (3))=f 2 (f 2 (3))=f 2 (2)=-1,故结论D正确.故选ACD. x2yxy60 xy 6x2y
由 得 ,
10. 【答案】AB
【解析】对选项A:设x的整数部分为a,小数部分为 b ,则
xa
, 因为 x , y 0 ,所以
6x2y0
,所以 0 x2y6 ,
x1的整数部分为a1,
x1a1
,故
xx11
,正确;
x2y2
2xy�
由基本不等式可得 ,当且仅当 时等号成立,
4 x2y
x2 x2 1x2
对选项B: ,则 ,故1 x3,正确;
(x2y)2
6x2y�
3 3 即 8 ,解得x2y�4或x2y� 12,因为0 x2y6,
x 2 x 2 3
对选项C: ,
x x
x2y� 12
所以 舍去,
3
x
当且仅当 x,即x 3时成立,x 3不成立,故等号不成立,错误; x2y
故 的最小值为4,B正确;
x4 x2yxy60 x y y1x6 y1x6x y
对选项D:取x 19,则 ,代入验证成立,错误. 由 变形为 ,则 ,
故选:AB.
11. 【答案】BC
试卷第55页 共918页 ◎ 试卷第56页 共918页
学科网(北京)股份有限公司(yx1)2 a4+4b4+1 4a2b2+1 1 √ 1
y1x� ∴ ≥ =4ab+ ≥2 4ab∙ =4,
由基本不等式得: 4 ,当且仅当y 1x时等号成立, ab ab ab ab
yx12 { a2=2b2, { a2= √2 ,
6x y� 2
此时 , 当且仅当 1 即 ab>0时取得等号.
4 4ab= , √2
ab b2= ,
4
t12
令x y tt 0,则 6t� 4 ,解得: t�4 23 或 t� 4 23 (舍去), 故 a4+4b4+1 的最小值为4.
ab
x y 4 23 16. 【答案】2023 4046
所以 的最小值为 ,C正确;
x ,x 2021,2021 f x x f x f x 2023
【解析】∵对于任意的 1 2 ,都有 1 2 1 2 ,
x2yxy60
x2y18
由 可得 ,
x x 0 f 02023
∴令 1 2 ,得 ,
x22 y12 �2x2y12816
从而 ,
x x 0 f 02023 f x f x4046
再令 1 2 ,将 代入可得 ,
x2 y1 x2 22 y 2 21
当且仅当 时,即 , 等号成立,
x x x ,x 2021,2021
设 1 2, 1 2 ,
x22 y12
故 最小值为16,D正确.
x x 0 f x x f x f x 2023
则 2 1 , 2 1 2 1 ,
故选:BCD.
13. 【答案】2 √6 f x f x 20232023
∴ 2 1 ,
1 1 1 1 a−1
【解析】由 + =1,可得 =1- = >0,
a b b a a f x 4046 f x
又 1 1 ,
a
则a-1>0, b= ,
a−1 f x f x f x
∴可得 2 1 ,即函数 是严格增函数,
a 1
则b-1= -1= ,
a−1 a−1 f x f 2021 f x f 2021
∴ max , min ,
3 2 3 √ 3
∴ + = +2(a-1)≥2 ∙2(a−1)=2 √6,
a−1 b−1 a−1 a−1 f 2021 f 20214046
又∵ ,
3 √6
当且仅当 =2(a-1),即a=1+ 时取等号,
a−1 2 M N
∴ 的值为4046.
3 2
故 + 的最小值为2 √6.
a−1 b−1 故答案为:2023 4046.
920 920
{ | 3} 920v 920
14. 【答案】 x x<− 17. 【答案】解 (1)y= = 1600 ≤ √ 1600 = ≈11.08.
a v2+3v+1600 v+ +3 2 v∙ +3 83
v v
【解析】由题意,可知a-2≠0, 1600
当且仅当v= ,即v=40千米/时时,车流量最大,最大值约为11.08千辆/时.
且(-2a)2-4(a-2)(a+1)=4a+8<0, v
3 920v
所以a<-2,所以解ax+3>0,得x<- . (2)依题意有 ≥10,
a v2+3v+1600
15. 【答案】4 化简得v2-89v+1 600≤0,即(v-25)(v-64)≤0,
【解析】∵a,b∈R,ab>0, 所以25≤v≤64.
试卷第65页 共918页 ◎ 试卷第66页 共918页
学科网(北京)股份有限公司所以汽车的平均速度应控制在{v|25≤v≤64}这个范围内.
1 1 1
18. 【答案】解 (1) b=- 代入得ax2+(a+2)x- ≤0,当a=0时,原不等式可化为2x- ≤0,
4 4 4
显然在R上不恒成立,所以a≠0.
{ a<0,
当a≠0时,则有
Δ=(a+2) 2+a≤0,
(3)由(2)知,图象最高点的坐标是(0,2).
解得-4≤a≤-1. 故依据图象,函数f(x)的值域是(0,2].
故a的取值范围为{a|-4≤a≤-1}. ax a
f x a ,x1
(2)不等式ax2+(a+2)x+b≤0可化为ax2+(a+2)x-2a-2≤0,即(ax+2a+2)(x-1)≤0. 21. 【答案】解:(1)由题意得 x1 x1 ,
①当a=0时,2(x-1)≤0,原不等式的解集为{x|x≤1}.
x,x (,1) x x
2a+2 { | 2a+2 } 设 1 2 且 1 2,
②当a>0时,- <0,原不等式的解集为 x − ≤x≤1 .
a a
a a ax x
2a+2 3a+2 则
f x
1
f x
2
a
x 1
a
x 1
=
x 1
1
x
2
1 ,
③当a<0时,- -1=- . 1 2 1 2
a a
2 3a+2 2 x x 1 x x 0 x 1x 10
若a=- ,- =0,则- (x-1)2≤0,原不等式的解集为R; 因为 1 2 ,所以 1 2 , 1 2 ,
3 a 3
f x f x 0 f x f x
2 3a+2 2a+2 { | 2a+2 } 当a0时, 1 2 ,即 1 2 ,
若a<- ,则- <0,- <1,原不等式的解集为 x x≤− 或x≥1 ;
3 a a a
a
f xa
,1
所以 x1在 上单调递增;
2 3a+2 2a+2 { | 2a+2}
若- 0,- >1,原不等式的解集为 x x≤1或x≥− .
3 a a a
a
f xa
1,
19. 【答案】解 ∵x2+ax+b<0的解集为{x|10,解得x< 或x>1.
(2)(i)
f x
在区间
1,2
上的最大值为3 ,
∴bx2+ax+1>0的解集为 .
a
f xa
20. 【答案】解 (1)当0