2023年12月14日发(作者:福特皮卡猛禽f150)
北京市西城区2022-2023学年高一上学期数学期末试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题21.已知集合A?{x|?5?x?1},B??xx?9?,则A?B?()D.[?3,3]A.[?5,3]B.(?3,1]C.[?3,1)2.已知命题p:?x<1,x2?1,则?p为A.?x≥1,x2>1C.?x<1,x2?1B.?x<1,x2?1D.?x≥1,x2?1)????????3.如图,在平行四边形ABCD中,AC?AB?(????A.CB????B.AD????C.BD)C.e?a?e?b)C.[?3,2)????D.CD4.若a?b,则下列不等式一定成立的是(A.1?1abB.a2?b2D.lna?lnb5.不等式2x?1?1的解集为(x?2A.[?3,2]B.(??,?3]D.(??,?3]?(2,??)????????6.正方形ABCD的边长为1,则|AB?2AD|?(A.1B.3)D.5C.37.某物流公司为了提高运输效率,计划在机场附近建造新的仓储中心.已知仓储中心建造费用C(单位:万元)与仓储中心到机场的距离s(单位:km)之间满足的关系为C?800?2s?2000,则当C最小时,s的值为(sB.202))D.400A.20C.408.设log23?a,则21?2a?(A.8B.11C.12D.18)??????9.已知a为单位向量,则“|a?b|?|b|?1”是“存在??0,使得b??a”的(试卷第1页,共4页A.充分而不必要条件C.充分必要条件B.必要而不充分条件D.既不充分也不必要条件10.近年来,踩踏事件时有发生,给人们的生命财产安全造成了巨大损失.在人员密集区域,人员疏散是控制事故的关键,而能见度x(单位:米)是影响疏散的重要因素.在x?0.1?0.2,?b特定条件下,疏散的影响程度k与能见度x满足函数关系:k??ax?1.4,0.1?x?10?1,x?10?(a,b是常数).如图记录了两次实验的数据,根据上述函数模型和实验数据,b的值是(参考数据:lg3?0.48)()A.?0.24B.?0.48C.0.24D.0.48二、填空题11.函数f(x)?log2(1?x)?x的定义域是.,制成了如图所示的频率12.某高校调查了200名学生每周的自习时间(单位:小时)分布直方图,其中自习时间的范围是?12.5,25?,样本数据分组为?12.5,15?,?15,17.5?,?17.5,20?,?20,22.5?,?22.5,25?.根据频率分布直方图,这200名学生中每周的自习时间不少于20小时的人数是.13.写出一个同时满足下列两个条件的函数f(x)?①对?x1,x2?(0,??),有f?x1x2??f?x1??f?x2?;试卷第2页,共4页.②当x?(4,??)时,f(x)?1恒成立.三、双空题?2x?a,x?014.已知函数f?x???,若a??4,则f(x)?0的解集为?ax,x?0?x?R,f(x)?0,则a的取值范围为;若.四、填空题15.函数f(x)的定义域为R,且?x?R,都有f(?x)?①f(0)?1或?1;②f(x)一定不是偶函数;③若f(x)?0,且f(x)在(??,0)上单调递增,则f(x)在(0,??)上单调递增;④若f(x)有最大值,则f(x)一定有最小值.其中,所有正确结论的序号是.1,给出给出下列四个结论:f(x)五、解答题16.某射手打靶命中9环、10环的概率分别为0.25,0.2.如果他连续打靶两次,且每次打靶的命中结果互不影响.(1)求该射手两次共命中20环的概率;(2)求该射手两次共命中不少于19环的概率.17.已知函数f(x)?x.x2?1(1)判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;(2)证明函数f(x)在[1,??)上是减函数;.(3)写出函数f(x)在(??,?1]上的单调性(结论不要求证明)18.甲和乙分别记录了从初中一年级(2017年)到高中三年级(2022年)每年的视力值,如下表所示2017年甲乙4.944.862018年4.904.902019年4.954.862020年4.824.842021年4.804.742022年4.794.72(1)计算乙从2017年到2022年这6年的视力平均值;试卷第3页,共4页(2)从2017年到2022年这6年中随机选取2年,求这两年甲的视力值都比乙高0.05以上的概率;(3)甲和乙的视力平均值从哪年开始连续三年的方差最小?(结论不要求证明)19.函数f(x)?|1?lgx|?c,其中c?R.(1)若c=0,求f(x)的零点;(2)若函数f(x)有两个零点x1,x2?x1?x2?,求4x1?x2的取值范围.20.某商贸公司售卖某种水果.经市场调研可知:在未来20天内,这种水果每箱的销售利润(r单位:元)与时间(t1?t?20,t?N,单位:天)之间的函数关系式为r?且日销售量p(单位:箱)与时间t之间的函数关系式为p?120?2t.(1)求第几天的日销售利润最大?最大值是多少?(2)在未来的这20天中,在保证每天不赔本的情况下,公司决定每销售1箱该水果就捐赠m?m?N?元给“精准扶贫”对象,为保证销售积极性,要求捐赠之后每天的利润随时?1t?10,4间t的增大而增大,求m的取值范围.21.设函数f(x)的定义域为D,对于区间I?[a,b](a?b,I?D),若满足以下两条性质之一,则称I为f(x)的一个“Ω区间”.性质1:对任意x?I,有f(x)?I;性质2:对任意x?I,有f(x)?I.;(1)分别判断区间?1,2?是否为下列两函数的“Ω区间”(直接写出结论)①y?3?x;②y?;3x(2)若[0,m](m?0)是函数f(x)??x2?2x的“Ω区间”,求m的取值范围;(3)已知定义在R上,且图象连续不断的函数f(x)满足:对任意x1,x2?R,且x1?x2,f?x2??f?x1?x2?x1??1.求证:f(x)存在“Ω区间”,且存在x0?R,使得x0不属于f(x)的有所有“Ω区间”.试卷第4页,共4页参考答案:1.A【分析】先化简集合B,再求并集即可.2【详解】因为B??x|x?9??[?3,3],所以A?B?[?5,3].故选:A2.C【详解】根据全称命题与存在性命题之间的关系,可知命题p:?x?1,x2?1的否定为?x?1,x2?1,故选C.3.B????????????【分析】根据向量运算得AC?AB?AD.????????????????【详解】由图知AC?AB?BC?AD,故选:B.4.C【分析】利用特殊值判断AB,由不等式的性质及指数函数的单调性判断C,由特殊值及对数的意义判断D.【详解】当a?1,b??1时,11?,故A错误;ab当a?1,b??1时,a2?b2,故B错误;由a?b??a??b,因为y?ex为增函数,所以e?a?e?b,故C正确;当a?1,b??1时,lnb无意义,故lna?lnb不成立,故D错误.故选:C5.C【分析】将不等式移项通分得到【详解】?x?3?0,再转化为二次不等式即可得答案.x?22x?1x?3?1?0??0,即(x?3)(x?2)?0(x?2?0),解得:?3?x?2,x?2x?2?不等式的解集为[?3,2),故选:C.6.D【分析】利用向量数量积的运算性质,结合正方形中垂直关系及边长即可求解.答案第1页,共9页【详解】在正方形ABCD中,如图所示,????????????????????2????????????2?|AB?2AD|2?(AB?2AD)2?AB?4AB?AD?4AD?1?0?4?5,?????????AB?2AD?5故选:D.7.A【分析】根据均值不等式求解即可.【详解】因为C?当且仅当800800?2s?2000?2?2s?2000?2080,ss800?2s,即s=20时等号成立,s所以当C最小时,s的值为20.故选:A8.D【分析】计算2a?log29,21?2a?2?22a,代入计算即可.【详解】log23?a,则2a?2log23?log29,21?2a??故选:D.9.B2a??log29???8,??【分析】对于前者是否能推出后者,我们举出反例b?0即可,对于后者是否推前者,由后?????????|a?b|?|b|?a?b?|b|?a?1,即后者能推出前者,最后即者可得a,b共线且同方向,则可判断.????????【详解】若b?0,则|a?b|?|b|?a?1,但此时不存在??0,使得b??a,故不存在??0,使得b??a,故前者无法推出后者,?若存在??0,使得b??a,则a,b共线且同方向,?????答案第2页,共9页???????|a?b|?|b|?a?b?|b|?a?1,故后者可以推出前者,此时?????故“|a?b|?|b|?1”是“存在??0,使得b??a的必要不充分条件”,故选:B.10.A【分析】分别代入两点坐标得a?0.1b??1.2,a?10b??0.4,两式相比得结合对数运算得lg3??2b,解出b值即可.【详解】当x?0.1时,a?0.1b?1.4?0.2?a?0.1b??1.2①,当x?10时,a?10b?1.4?1?a?10b??0.4②,0.1b?1?①比②得b?3????3,10?100?b??10?2??3?10?2b?3,?lg3??2b?b??故选:A.11.[0,1)【分析】根据对数型函数的定义域,结合二次根式的性质进行求解即可.?1?x?0?0?x?1,【详解】由题意可知:?x?0?blg30.48????0.2422所以该函数的定义域为[0,1),故答案为:[0,1)12.60【分析】首先计算频率为0.3,再乘以总人数即可.【详解】由频率分布直方图可知每周自习时间不少于20小时的频率为(0.08?0.04)?2.5?0.3,故200名学生中每周的自习时间不少于20小时的人数为200?0.3?60人.故答案为:60.13.log2x(答案不唯一)【分析】由f(x)满足的两个条件可以联想到对数函数,再根据对数函数的性质时行判断即可得答案.答案第3页,共9页【详解】解:因为由f(x)满足的两个条件可以联想到对数函数,当f(x)?log2x时,对?x1,x2?(0,??),f?x1x2??log2(x1x2)?log2x1?log2x2?f(x1)?f(x2),满足条件①;当x?(4,??)时,f(x)?log24?2?1,满足条件②.故答案为:log2x(答案不唯一)14.?x|x?0或x?2?;?1?a?0.【分析】代入a??4,分x?0和x?0两种情况,分别求解f(x)?0,最后取并集即可得出f(x)?0的解集;原题等价于“当x?0时,2x?a?0恒成立”以及“当x?0时,ax?0恒成立”同时满足,分别求出a的取值范围,最后取公共部分即可得到.?2x?4,x?0【详解】当a??4时,f?x???.?4x,x?0?当x?0时,由f(x)?0可得2x?4?0,解得x?2;当x?0时,由f(x)?0可得?4x?0,解得x?0.综上所述,f(x)?0的解集为?x|x?0或x?2?.“若?x?R,f(x)?0”等价于“当x?0时,2x?a?0恒成立”以及“当x?0时,ax?0恒成立”同时满足.当x?0时,2x?a?0恒成立,因为当x?0时,y?2x?a单调递增,所以应满足20?a?a?1?0,即a??1;当x?0时,ax?0恒成立,则a0恒成立”同时满足可得,?1?a?0.则由“当x?0时,2x?a?0恒成立”以及“当x?0时,故答案为:?x|x?0或x?2?;?1?a?0.15.①③【分析】根据所给性质直接计算可判断①,取特殊函数判断②,利用函数的单调性定义判断③,取特殊函数判断④.【详解】因为?x?R,都有f(?x)?所以f(0)?1,f(x)1,即f(0)?1或?1,故①正确;f(0)答案第4页,共9页不妨取f(x)?1,则f(?x)?误;1?1,即f(?x)?f(x)恒成立,所以f(x)是偶函数,故②错f(x)设?x1,x2?(0,??),且x1?x2,则?x2??x1?0,所以f(?x2)?f(?x1),即0?11?,所以f(x1)?f(x2),即f(x)在(0,??)上单调递增,故③正确;f(x2)f(x1)??x,x?0?1不妨取f(x)??1,x?0,则满足f(?x)?,函数有最大值1,但是无最小值,故④错f(x)?1??,x?0?x误.故答案为:①③16.(1)0.04(2)0.14【分析】(1)根据相互独立事件概率的乘法公式即可求解,(2)分类讨论,结合独立事件的概率公式即可求解.【详解】(1)两次共命中20环,意味着两次都是命中10环,根据相互独立事件的概率公式可得概率为:P0=0.2?0.2=0.04(2)第一次9环第二次10环的概率为P1=0.25?0.2=0.05,第一次10环第二次9环的概率为P2=0.2?0.25=0.05,两次都是10环的概率为P0=0.2?0.2=0.04,所以两次共命中不少于19环的概率为P=P1+P2+P0=0.05+0.05+0.04=0.1417.(1)f(x)为奇函数,证明见解析(2)证明见解析(3)函数f(x)在(??,?1]上的单调递减【分析】(1)根据函数奇偶性的定义判断与证明即可;(2)根据单调性的定义,取值、作差(变形)、定号、下结论等步骤进行证明即可;(3)结合函数的奇偶性与单调性直接判断即可.答案第5页,共9页【详解】(1)解:f(x)为奇函数,理由如下:函数f(x)?则f(?x)?x,定义域为R,所以x?R,?x?Rx2?1?x2??x??1??x??f?x?,所以f(x)为奇函数.x2?1(2)证明:任取x1,x2?[1,??),且x1?x2,则2x1x2x1x2?x1?x2x12?x2?x1x2?1??x2?x1?f(x1)?f(x2)?2?2??,222x1?1x2?1x1?1x2?1x12?1x2?1????????因为x2?x1?1,所以x2?x1?0,x1x2?1?0所以f(x1)?f(x2)?0,即f(x1)?f(x2),故函数f(x)在[1,??)上是减函数.(3)解:由(1)知函数f(x)为R上的奇函数,由(2)知函数f(x)在[1,??)上是单调递减所以函数f(x)在(??,?1]上的单调递减.18.(1)4.82(2)25(3)甲的视力平均值从2020开始连续三年的方差最小,乙的视力平均值从2017开始连续三年的方差最小.【分析】(1)利用平均数公式计算即可;(2)列表分析,利用古典概型概率公式计算即可(3)由表中数据分析波动性即可得结论.【详解】(1)乙从2017年到2022年这6年的视力平均值为:4.86?4.90?4.86?4.84?4.74?4.72?4.82.6(2)列表:2017年甲乙4.944.862018年4.904.902019年4.954.862020年4.824.842021年4.804.742022年4.794.72答案第6页,共9页甲与乙视力值的差0.0800.09?0.020.060.07由表格可知:2017年到2022年这6年中随机选取2年,这两年甲的视力值都比乙高0.05上的年份由有4年,C262??故所求概率为:P?42C6155(3)从表格数据分析可得:甲的视力平均值从2020开始连续三年的方差最小,乙的视力平均值从2017开始连续三年的方差最小.19.(1)x?10+?(2)[40,)【分析】(1)令f?x??0,即可求解零点,?c?1c?1(2)令f(x)?|1?lgx|?c=0得x1?10,x2?10,进而结合基本不等式即可求解.【详解】(1)当c=0时,f(x)?|1?lgx|,令f?x??0,则lgx=1,故x?10,所以f(x)的零点为x?10.(2)令f(x)?|1?lgx|?c=0,则|1?lgx|?c,?c?0?,故1?lgx??c,由于x1?x2,所以x1?10?c?1,x2?10c?1,因此4x1?x2?4?10?c?1?10c?1=40?10?c?10?10c,由于10?c?0,10c?0,由基本不等式可得4x1?x2=40?10?c?10?10c?240?10?c?10?10c=40,当且仅当40?10?c=10?10c,即c?lg2时取等号,故4x1?x2?40,+?所以4x1?x2的取值范围为[40,)20.(1)第10天的销售利润最大,最大值是1250元.(2)5?m?10,且m?N*.【分析】(1)通过计算得f(t)?rp??(t?10)2?1250,根据二次函数最值即可得到答案;2(2)计算g(t)??t?(10?2m)t?1200?120m,根据题意得到不等式10?2m?19.5,且m≤t?10121214答案第7页,共9页对于1≤t≤20,t?N?均成立以及m?N?,最后取交集即可.【详解】(1)设第t日的销售利润为f(t),则111f(t)?rp?(t?10)(120?2t)??t2?10t?1200??(t?10)2?1250.242?1?t?20,t?N,当t?10时,f(t)max?1250.所以第10天的销售利润最大,最大值是1250元.(2)设捐赠之后第t日的销售利润为g(t),则11g(t)?(t?10?m)(120?2t)??t2?(10?2m)t?1200?120m.42依题意,m应满足以下条件:①m?N?;②10?2m?1419?20?19.5,即m?4.75;2③m≤t?10对于1≤t≤20,t?N均成立,即m≤10.25.综上5?m?10,且m?N*.21.(1)①是,②不是;(2)m?[1,2];(3)证明见解析.【分析】(1)根据新定义直接判断即可得出结论;(2)根据[0,m](m?0)是函数f(x)??x2?2x的“Ω区间”确定其满足性质1,据此分类讨论求二次函数值域,检验即可得解;(3)由所给函数性质分析出满足性质2,转化为f(x)?x不恒成立,f(x)存在“Ω区间”,再构造函数g(x)?f(x)?x,证明有唯一零点,且x0?I.【详解】(1)对①,当?x?[1,2],y?3?x?[1,2],满足性质1,?1,2?是函数的“Ω区间”,对②,当x?1时,y?3?[1,2],当x?2时,y?3?[1,2],故不满足性质1,2,2?1,2?不是函数的“Ω区间”.(2)记I?[0,m](m?0),S?{f(x)|x?I},注意到f(0)?0?[0,m],因此,若I为函数f(x)的“Ω区间”,则其不满足性质②,必满足性质①,即S?I.答案第8页,共9页f(x)??x2?2x??(x?1)2?1.当0?m?1时,f(x)在I上单调递增,且f(m)?m??m(m?1)?0,所以S?[0,f(m)]不包含于I?[0,m],不合题意;当1?m?2时,S?[f?0?,f?1?]???0,1???0,m???I,符合题意;当m>2时,f(m)?f(2)?f(0)?0,所以f(m)?I,不合题意.综上,m?[1,2].(3)对于任意区间I?[a,b](a?b),记S?{f(x)|x?I},依题意,f(x)在I上单调递减,则S?[f(b),f(a)].因为f(b)?f(a)??1,所以f(a)?f(b)?b?a,b?a即S的长度大于I的长度,故不满足性质①.因此,如果I为f(x)的“Q区间”,只能满足性质②,即S?I??,即只需存在a?R使得f(a)?a,或存在b?R使得f(b)?b.因为f(x)?x不恒成立,所以上述条件满足,所以f(x)一定存在“Q区间\".记g(x)?f(x)?x,先证明函数g(x)有唯一零点;因为f(x)在R上单调递减,所以g(x)在R上单调递减.若f(0)?0,则x0?0为g(x)的唯一零点;若f(0)?t?0,则f(t)?f(0)?t,即g(0)?0,g(t)?0,由零点存在定理,结合g(x)单调性,可知存在唯一x0?(0,t),使得g(x0)?0;若f(0)?t?0,则f(t)?f(0)?t,即g(0)?0,g(t)?0,由零点存在定理,结合g(x)单调性,可知存在唯一x0?(t,0),使得g(x0)?0;综上,函数g(x)有唯一零点x0,即f(x0)?x0,已证f(x)的所有“Q区间”I都满足条件②,所以x0?I.【点睛】关键点点睛:根据所给函数的新定义,理解应用新定义,是解决问题的关键,其中注意分类讨论思想、特殊化思想的应用,属于难题.答案第9页,共9页
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