2021-2022学年天津市部分区高一(上)期中数学试卷
一、单选题(本大题共9小题,共36.0分)
1. 设集合𝐴={𝑥|−2<𝑥<4},𝐵={2,3,4,5},则𝐴∩𝐵=( )
A. {2} B. {2,3} C. {3,4} D. {2,3,4}
2. 设命题𝑝:∃𝑛∈𝑁,𝑛2−2𝑛+3>0,则𝑝的否定为( )
A. ∀𝑛∈𝑁,𝑛2−2𝑛+3≤0 C. ∃𝑛∈𝑁,𝑛2−2𝑛+3≤0
B. ∀𝑛∉𝑁,𝑛2−2𝑛+3≤0 D. ∃𝑛∉𝑁,𝑛2−2𝑛+3≤0
3. 设𝑥∈𝑅,则“|𝑥|<1”是“𝑥2<1”的( )
A. 充分不必要条件 C. 充要条件
B. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 已知𝑓(𝑥)是定义在𝑅上的奇函数,当𝑥>0时,𝑓(𝑥)=𝑥−𝑥2,则𝑓(−2)=( )
A. −6 B. 6
4
C. −2 D. 2
5. 已知𝑎=0.63,𝑏=(5)−1,𝑐=1,则𝑎,𝑏,𝑐的大小关系为( )
A. 𝑏<𝑎<𝑐 B. 𝑎<𝑐<𝑏 C. 𝑐<𝑏<𝑎 D. 𝑎<𝑏<𝑐
6. 下列不等式中成立的是( )
A. 若𝑎>𝑏>0,则𝑎𝑐2>𝑏𝑐2 C. 若𝑎<𝑏<0,则𝑎2<𝑎𝑏<𝑏2
7. 函数𝑓(𝑥)=|𝑥−1|−|𝑥+2|( )
B. 若𝑎>𝑏>0,则𝑎2>𝑏2 D. 若𝑎<𝑏<0,则𝑎<𝑏
1
1
A. 的最小值为0,最大值为3 C. 的最小值为−3,最大值为3
8. 下列函数中最小值为2的是( )
B. 的最小值为−3,最大值为0 D. 既无最小值,也无最大值
A. 𝑦=𝑥2−𝑥+2 C. 𝑦=𝑠𝑖𝑛𝑥+𝑠𝑖𝑛𝑥
9. 设𝑎>0,函数𝑓(𝑥)=𝑥+
100𝑥
1
B. 𝑦=𝑥+𝑥 D. 𝑦=𝑥
121
+2
在区间(0,𝑎]上的最小值为𝑚1,在区间[𝑎,+∞)上的最
小值为𝑚2,若𝑚1𝑚2=2020,则𝑎的值为( )
A. 1
B. 2 C. 100 D. 1或100
二、单空题(本大题共6小题,共24.0分)
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10. 已知全集𝑈={1,2,3,4,5,6},集合𝐴={1,2,3},𝐵={3,4,5},则∁𝑈(𝐴∪𝐵)=______. 11. 已知幂函数𝑦=𝑓(𝑥)的图象过点(3,√),则此函数的解析式𝑦=______.
3312. 设𝑎>0,𝑏>0,且𝑎+𝑏=2,则𝑎+2𝑏的最小值为______. −𝑥2+3,𝑥≤013. 已知函数𝑓(𝑥)={,若𝑓(𝑥)=−6,则𝑥=______.
2𝑥+2,𝑥>0
14. 设𝑈=𝑅,集合𝐴={𝑥|𝑥2+3𝑥+2=0},𝐵={𝑥|𝑥2+(𝑚+1)𝑥+𝑚=0};若
(∁𝑈𝐴)∩𝐵=⌀,𝑚=______.
15. 已知定义在𝑅上的函数𝑓(𝑥)满足𝑓(𝑥+1)=𝑓(𝑥),若函数𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)−𝑥在区间
[1,2]上的值域为[−1,3],则𝑔(𝑥)在区间[−2021,2021]上的值域为______.
三、解答题(本大题共5小题,共60.0分)
16. 设全集是𝑅,集合𝐴={𝑥|𝑥2−4𝑥+3≥0},𝐵={𝑥|𝑥−2≥0}.
(Ⅰ)求𝐴∩𝐵,𝐴∪𝐵; (Ⅱ)求(∁𝑅𝐴)∩𝐵.
17. 根据函数单调性定义证明函数𝑦=𝑥+𝑥在区间(−∞,−1)上单调递增.
18. 已知不等式𝑎𝑥2−3𝑥+2𝑎2>0的解集为{𝑥|𝑥<1或𝑥>𝑏}.
(Ⅰ)求实数𝑎,𝑏的值;
(Ⅱ)解不等式𝑎𝑥2−(𝑎𝑚+𝑏)𝑥+𝑏𝑚≤0(𝑚∈𝑅).
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1
11
19. 某商品上市30天内每件的销售价格𝑃(元)与时间𝑥(天)(𝑥∈𝑁∗)函数的关系是𝑃=
𝑥+15,0<𝑥<20{600.
,20≤𝑥≤30𝑥
该商品的日销售量𝑄(件)与时间𝑥(天)的函数关系是𝑄=45−𝑥(0<𝑥≤30). (Ⅰ)求该商品上市第20天的日销售金额; (Ⅱ)求这个商品的日销售金额的最大值.
20. 已知函数𝑓(𝑥)=(𝑥−2)|𝑥+𝑎|(𝑎∈𝑅).
(Ⅰ)当𝑎=−1时. (ⅰ)求𝑓(𝑥)单调递增区间;
(ⅱ)求𝑓(𝑥)在区间[−3,3]上的最大值和最小值;
(Ⅱ)当𝑎≤−3时,记𝑓(𝑥)在区间[−3,3]上的最大值为𝑔(𝑎),求𝑔(𝑎)的表达式.
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答案和解析
1.【答案】𝐵
【解析】解:∵𝐴={𝑥|−2<𝑥<4},𝐵={2,3,4,5}, ∴𝐴∩𝐵={𝑥|−2<𝑥<4}∩{2,3,4,5}={2,3}. 故选:𝐵.
直接利用交集运算得答案. 本题考查交集及其运算,是基础题.
2.【答案】𝐴
【解析】解:由含有量词的命题的否定方法:先改变量词,然后再否定结论, 命题𝑝:∃𝑛∈𝑁,𝑛2−2𝑛+3>0,则𝑝的否定为:∀𝑛∈𝑁,𝑛2−2𝑛+3≤0. 故选:𝐴.
利用含有量词的命题的否定方法:先改变量词,然后再否定结论,求解即可. 本题考查了含有量词的命题的否定,要掌握其否定方法:先改变量词,然后再否定结论,属于基础题.
3.【答案】𝐶
【解析】解:由|𝑥|<1,可得−1<𝑥<1, 由𝑥2<1可得,−1<𝑥<1,
故“|𝑥|<1”是“𝑥2<1”的充要条件, 故选:𝐶.
解不等式,根据充要条件的定义即可判断. 本题考查了充要条件的判断,属于基础题.
4.【答案】𝐷
【解析】解:根据题意,当𝑥>0时,𝑓(𝑥)=𝑥−𝑥2,则𝑓(2)=2−4=−2, 又由𝑓(𝑥)是定义在𝑅上的奇函数,则𝑓(−2)=−𝑓(2)=2;
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故选:𝐷.
根据题意,由函数的解析式求出𝑓(2)的值,结合函数的奇偶性计算可得答案. 本题考查函数奇偶性的性质以及应用,涉及函数值的计算,属于基础题.
5.【答案】𝐵
【解析】解:𝑎=0.63<0.60=1,𝑏=(5)−1=4>1,𝑐=1, 则𝑎<𝑐<𝑏. 故选:𝐵.
分别判断与1的关系即可求出.
本题考查了指数函数的性质,属于基础题.
4
5
6.【答案】𝐵
【解析】解:𝐴.𝑐=0时不成立; B.成立.
C.𝑎<𝑏<0,则𝑎2>𝑎𝑏>𝑏2.因此不成立. D.𝑎<𝑏<0,则𝑎>𝑏.因此不成立. 故选:𝐵.
利用不等式的基本性质即可得出.
本题考查了不等式的基本性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
1
1
7.【答案】𝐶
3,𝑥<−2
【解析】解:𝑓(𝑥)=|𝑥−1|−|𝑥+2|={−2𝑥−1,−2≤𝑥≤1,
−3,𝑥>1其图象如图,
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由图可知,函数𝑓(𝑥)=|𝑥−1|−|𝑥+2|的最大值为3.最小值为−3. 故选:𝐶.
写出分段函数解析式,画出图形,数形结合得答案. 本题考查分段函数的应用,考查数形结合思想,是基础题.
8.【答案】𝐷
【解析】解:𝑦=𝑥2−𝑥+2=(𝑥−2)2+4≥4,即函数的最小值4,𝐴不符合题意; 当𝑥<0时,𝑦<0,𝐵显然不满足题意; 当𝑠𝑖𝑛𝑥<0时,𝑦<0,显然不满足题意;
根据幂函数性质可知𝑥2≥0,𝑦≥2,即最小值为2. 故选:𝐷.
结合二次函数性质可检验𝐴;结合基本不等式应用条件可检验𝐵,𝐶,结合幂函数性质可检验选项D.
本题主要考查了函数最值的求解,要注意基本不等式应用条件的检验,属于基础题.
1
1777
9.【答案】𝐷
【解析】解:∵𝑓(𝑥)为双勾函数,在(0,10]上单调递减,在[10,+∞)上单调递增,当𝑎∈(0,10]时,𝑚1=𝑓(𝑎),𝑚2=𝑓(10); 当𝑎∈[10,+∞)时,𝑚1=𝑓(10),𝑚2=𝑓(𝑎); 因此总有𝑓(𝑎)𝑓(10)=𝑚1𝑚2=2020, 即(𝑎+
100𝑎
)(10+
10010
)=2020,解得𝑎=1或𝑎=100.
故选:𝐷.
𝑓(𝑥)为对勾函数,可以根据其图像知道其在(0,+∞)上的单调性,然后根据𝑎的范围分类讨论,求出𝑚1,𝑚2的值,代入𝑚1𝑚2=2020求解.
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本题考查了双勾函数性质及分类讨论思想,属于基础题.
10.【答案】{6}
【解析】解:∵𝐴={1,2,3},𝐵={3,4,5}, ∴𝐴∪𝐵={1,2,3,4,5}, 又∵𝑈={1,2,3,4,5,6}, ∴∁𝑈(𝐴∪𝐵)={6}, 故答案为:{6}.
先求𝐴∪𝐵,再求𝐴∪𝐵的补集即可. 本题考查了集合的运算,属于基础题.
11.【答案】𝑥−2
【解析】解:设幂函数为𝑓(𝑥)=𝑥𝛼, 过点(3,√),所以√=3𝛼,
3
3
331
即3−2=3𝛼,解得𝛼=−2, 所以函数的解析式为𝑓(𝑥)=𝑥−2, 故答案为:𝑥−2.
设幂函数的解析式,将已知点的坐标代入求出参数的值,进而求出函数的解析式. 本题考查幂函数的解析式的求法及幂函数的定义,属于基础题.
√212.【答案】3+2 2
1
1
11
【解析】解:因为𝑎>0,𝑏>0,且𝑎+𝑏=2, 则𝑎+2𝑏=2(𝑎+2𝑏)(𝑎+𝑏)=2(3+
2𝑏
𝑎
1
1
2
1
1
1
1
2𝑏𝑎1
1
+𝑏)≥2(3+2√2),
1
2
𝑎1
12当且仅当𝑎=𝑏且𝑎+𝑏=2,即𝑏=(1+√),𝑎=2(1+√2)时取等号,此时𝑎+2𝑏取
得最小值
3+2√2. 2
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故答案为:
12
3+2√2. 2
1
1
12
2𝑏𝑎
𝑎+2𝑏=(𝑎+2𝑏)(+)=(3+
𝑎
𝑏+),然后结合基本不等式即可求解. 𝑏
𝑎
本题主要考查了基本不等式求解最值,解题的关键是利用乘1法配凑定值条件,属于基础题.
13.【答案】−3
−𝑥2+3,𝑥≤0
【解析】解:∵函数𝑓(𝑥)={,𝑓(𝑥)=−6,
2𝑥+2,𝑥>0当𝑥≤0时,−𝑥2+3=−6,𝑥=−3(3舍去), 当𝑥>0时,2𝑥+2=−6,𝑥=−4舍去, 故答案为:−3.
分段讨论𝑥的取值,进而求解结论.
本题主要考查分段函数的应用以及分类讨论思想,属于基础题.
14.【答案】1或2
【解析】 【分析】
先化简集合𝐴,𝐵,再结合题中条件:“(𝐶𝑈𝐴)∩𝐵=⌀”推知集合𝐵中元素的特点即可解决.本题主要考查了交、并、补集的混合运算、空集的含义,属于基础题. 【解答】
解:∵𝐴={𝑥|𝑥2+3𝑥+2=0}={−1,−2}, 𝑥2+(𝑚+1)𝑥+𝑚=0得: 𝑥=−1或𝑥=−𝑚. ∵(𝐶𝑈𝐴)∩𝐵=⌀,
∴集合𝐵中只能有元素−1或−2, ∴𝑚=1或2 故答案为1或2.
15.【答案】[−2020,2025]
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【解析】解:∵𝑓(𝑥+1)=𝑓(𝑥),
∴𝑔(𝑥+1)=𝑓(𝑥+1)−(𝑥+1)=𝑓(𝑥)−𝑥−1=𝑔(𝑥)−1, 故对任意的整数𝑘,
当𝑥∈[𝑘+1,𝑘+2]时,𝑥−𝑘∈[1,2],
而𝑔(𝑥)=𝑔(𝑥−1)−1=𝑔(𝑥−2)−2=⋯…=𝑔(𝑥−𝑘)−𝑘, ∵𝑔(𝑥−𝑘)∈[−1,3], ∴𝑔(𝑥)∈[−1−𝑘,3−𝑘],
即𝑥∈[𝑘+1,𝑘+2],𝑔(𝑥)∈[−1−𝑘,3−𝑘],
故当𝑥∈[−2022+1,−2022+2],𝑔(𝑥)∈[2021,2025], 当𝑥∈[−2021+1,−2021+2],𝑔(𝑥)∈[2020,2024], ……,
当𝑥∈[2019+1,2019+2],𝑔(𝑥)∈[−2020,−2016], 故𝑔(𝑥)在区间[−2021,2021]上的值域为
[−2020,−2016]∪[−2019,−2015]∪……∪[2020,2024]∪[2021,2025] =[−2020,2025]. 故答案为:[−2020,2025].
根据𝑓(𝑥)的性质可得𝑔(𝑥+1)=𝑔(𝑥)−1,从而可求函数在给定范围上的值域. 本题考查了函数性质的应用,同时考查了归纳法的应用,属于难题.
16.【答案】解:𝐴={𝑥|𝑥2−4𝑥+3≥0}={𝑥|𝑥≤1或𝑥≥3},
𝐵={𝑥|𝑥−2≥0}={𝑥|𝑥≥2}, (Ⅰ)𝐴∩𝐵={𝑥|𝑥≥3}, 𝐴∪𝐵={𝑥|𝑥≤1或𝑥≥2}; (Ⅱ)∁𝑅𝐴={𝑥|1<𝑥<3}, (∁𝑅𝐴)∩𝐵={𝑥|2≤𝑥<3}.
𝐵,(Ⅰ)直接写出𝐴∩𝐵,𝐴∪𝐵即可;(Ⅱ)先求∁𝑅𝐴,【解析】化简集合𝐴、再求(∁𝑅𝐴)∩𝐵即可.
本题考查了集合的化简与运算,属于基础题.
17.【答案】证明:根据题意,设𝑥1<𝑥2<−1,
𝑓(𝑥1)−𝑓(𝑥2)=(𝑥1+𝑥)−(𝑥2+𝑥)=(𝑥1−𝑥2)(
1
2
11
𝑥1𝑥2−1𝑥1𝑥2
),
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又由𝑥1<𝑥2<−1,则𝑥1−𝑥2<0,𝑥1𝑥2>1, 故𝑓(𝑥1)−𝑓(𝑥2)<0,
则函数𝑦=𝑥+𝑥在区间(−∞,−1)上单调递增.
【解析】根据题意,利用作差法证明可得结论.
本题考查函数单调性的证明,注意作差法的应用,属于基础题.
𝑎>0
3
18.【答案】解:(𝐼)由题意得{1+𝑏=𝑎,解得𝑎=1,𝑏=2.
1×𝑏=2𝑎(𝐼𝐼)不等式为𝑥2−(𝑚+2)𝑥+2𝑚≤0, 所以(𝑥−𝑚)(𝑥−2)≤0,
当𝑚=2时,不等式的解集为{𝑥|𝑥=2}, 当𝑚>2时,不等式的解集为{𝑥|2≤𝑥≤𝑚}, 当𝑚<2时,不等式的解集为{𝑥|𝑚≤𝑥≤2}, 综上所述,当𝑚=2时,不等式的解集为{𝑥|𝑥=2}, 当𝑚>2时,不等式的解集为{𝑥|2≤𝑥≤𝑚}, 当𝑚<2时,不等式的解集为{𝑥|𝑚≤𝑥≤2}.
𝑎>0
3
【解析】(𝐼)由题意得{1+𝑏=𝑎,直接求解.
1×𝑏=2𝑎
(𝐼𝐼)由已知条件可得,(𝑥−𝑚)(𝑥−2)≤0,再结合𝑚的取值范围,即可求解. 本题主要考查一元二次不等式及其应用,考查计算能力,属于基础题.
1
19.【答案】解:(𝐼)由题意可得,该商品上市第20天的销售价格为20=30 元,
日销售量为45−20=25件,
故该商品上市第20天的日销售金额为30×25=750元. (𝐼𝐼)设日销售金额为𝑦元, 则𝑦=𝑄𝑃,
当0<𝑥<20,𝑥∈𝑁,
𝑦=(𝑥+15)(45−𝑥)=−(𝑥−15)2+900, 故当𝑥=15时,𝑦取得最大值为900元,
600
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当𝑥≥20时,𝑥∈𝑁, 𝑦=(45−𝑥)
600𝑥
=
27000𝑥
−600,
故当𝑥=20时,𝑦取得最大值为750元,
综上所述,第15天时,这个商品的日销售金额最大,最大值为900元.
【解析】(𝐼)将𝑥=20分别代入𝑃,𝑄两个函数,即可求解. (𝐼𝐼)根据已知条件,结合二次函数的性质,即可求解.
本题主要考查函数的实际应用,掌握二次函数的性质是解本题的关键,属于中档题.
𝑥2−3𝑥+2,𝑥≥1
,故当𝑓(𝑥)在(−∞,1)20.【答案】解:(Ⅰ)(𝑖)当𝑎=−1时,𝑓(𝑥)={2
−𝑥+3𝑥−2,𝑥<1上为增函数,在(1,2)上为减函数,在(2,+∞)为增函数, 故𝑓(𝑥)的增区间为(−∞,1),(2,+∞).
(𝑖𝑖)由(𝑖)可知𝑓(𝑥)在[−3,1)单调递增,在[1,2]单调递减,在(2,3]单调递增, 而𝑓(−3)=−20,𝑓(1)=0,𝑓(2)=−4,𝑓(3)=2, 故𝑓(𝑥)在[−3,3]上的最大值为2,最小值为−20.
(Ⅱ)因为𝑎≤−3,−3≤𝑥≤,故𝑓(𝑥)=−𝑥2−(𝑎−2)𝑥+2𝑎, 当𝑎≤−4时,
2−𝑎2
3
1
3
3
3
3
3
≥3,故𝑔(𝑎)=𝑓(3)=−3−𝑎,
5
2−𝑎2
当−4<𝑎≤−3时,2≤
𝑎2+4𝑎+4
<3,故𝑔(𝑎)=𝑓(
2−𝑎2
)=
𝑎2+4𝑎+4
4
,
故𝑔(𝑎)={
,−4<𝑎≤−3
.
−3−𝑎,𝑎≤−4
4
【解析】(Ⅰ)先将𝑓(𝑥)表示为分段函数,从而可得其单调性,再结合单调性可求函数在[−3,3]上的最值.
(Ⅱ)就𝑎≤−4、−4<𝑎≤−3分类讨论可求𝑔(𝑎)的表达式.
对于含绝对值符号的性质的讨论,应根据自变量的范围将函数去掉绝对值符号,再根据熟悉函数的性质来讨论分段函数的性质.
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