2024-2025学年辽宁省朝阳市建平实验中学高一(上)期末数学试卷(含详解)

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2024-2025学年辽宁省朝阳市建平实验中学高一(上)期末数学试卷
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)函数的定义域为(  )
A.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞) B.(1,+∞)
C.[1,+∞) D.(0,+∞)
2.(5分)某中学共有300名教职员工,其中一线教师200人,行政人员60人,后勤人员40人,采取分层随机抽样,拟抽取一个样本容量为60的样本,则行政人员应抽取(  )
A.40人 B.28人 C.12人 D.8人
3.(5分)某读书会有6名成员,寒假期间他们每个人阅读的书本数分别如下:3,2,5,4,3,1,则这组数据的75%分位数为(  )
A.3 B.4 C.3.5 D.4.5
4.(5分)若a=log0.32,b=log23,c=log69,则(  )
A.c>b>a B.b>c>a C.c>a>b D.a>b>c
5.(5分)已知幂函数f(x)=(m2﹣8)xm﹣2,且f(x)的图象在第一象限内单调递增,则实数m=(  )
A.0 B.﹣3 C.3 D.3或﹣3
6.(5分)函数的值域为(  )
A. B. C.(﹣∞,﹣2] D.
7.(5分)为了保护水资源,提倡节约用水,某城市对居民生活用水实行“阶梯水价”.计费方法如表格所示:若某户居民本月交纳的水费为90元,则此户居民本月用水量是(  )
每户每月用水量 水价
不超过12m3的部分 3元/m3
超过12m3但不超过18m3的部分 6元/m3
超过18m3的部分 9元/m3
A.24 m3 B.22m3 C.20m3 D.15 m3
8.(5分)已知a>0且a≠1,若函数的值域为R,则a的取值范围是(  )
A.(1,2] B.[2,+∞) C.(0,1) D.(1,+∞)
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
(多选)9.(6分)已知全集U={﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,4},A={x∈Z|x2﹣x﹣6≤0},B={﹣4,2,3}.则图中阴影部分表示的集合是(  )
A. UA B. U(A∪B)
C.{﹣3,4} D.{﹣2,﹣1,0,2,3}
(多选)10.(6分)设函数,则下列说法正确的是(  )
A.函数的定义域为R
B.f(x)的单调递增区间为[1,+∞)
C.f(x)的最小值为3
D.f(x)的图象关于x=1对称
(多选)11.(6分)已知函数f(x)=ln|x﹣2|﹣ln|x|,则(  )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)在区间(﹣∞,0)上单调递增
C.f(x)的图象关于点(1,0)对称
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(5分)命题:“ x∈R,x2≤x﹣1”的否定是     .
13.(5分)设正数a,b满足a+b=ab﹣3,则a+b+ab的最小值为     .
14.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(﹣6)=0.当x2>x1≥0时,(x2﹣x1)[f(x2)﹣f(x1)]>0.则不等式的解集为     .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15.计算下列各式的值:
(1);
(2).
16.已知函数.
(1)在平面直角坐标系中,画出函数f(x)的简图;
(2)根据函数f(x)的图象,写出函数f(x)的单调区间;
(3)若f(t)=6,求实数t的值.
17.对某校高三年级学生参加社区服务的次数进行统计,随机抽取M名学生,得到这M名学生参加社区服务的次数,根据此数据作出如下频率分布表和频率分布直方图.
分组 频数 频率
[10,15) 10 0.20
[15,20) 24 n
[20,25) m p
[25,30] 2 0.04
合计 M 1
(1)求出表中M,p及图中a的值;
(2)若该校有高三学生300人,试估计该校高三学生参加社区服务的次数在区间[15,20)内的人数;
(3)估计该校高三学生参加社区服务次数的众数、中位数及平均数.(保留一位小数)
18.已知x>2,y>0,xy=y+4.
(1)求x+y的最小值和(x﹣1)2+y2的最小值;
(2)求的最小值.
19.设函数y=f(x)在区间D上有定义,若对任意x1∈D,都存在x2∈D使得:,则称函数y=f(x)在区间D上具有性质p(m).
(1)判断函数f(x)=2x在R上是否具有性质p(0),并说明理由;
(2)若函数f(x)=3x﹣1在区间[0,a](a>0)上具有性质p(1),求实数a的取值范围;
(3)设t∈[0,2],若存在唯一的实数m,使得函数f(x)=﹣x2+2tx+3在[0,2]上具有性质p(m),求t的值.
2024-2025学年辽宁省朝阳市建平实验中学高一(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C B B C D C B
二.多选题(共3小题)
题号 9 10 11
答案 BC ABD BCD
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)函数的定义域为(  )
A.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞) B.(1,+∞)
C.[1,+∞) D.(0,+∞)
【解答】解:函数,
令,解得x>1,
所以函数f(x)的定义域为(1,+∞).
故选:B.
2.(5分)某中学共有300名教职员工,其中一线教师200人,行政人员60人,后勤人员40人,采取分层随机抽样,拟抽取一个样本容量为60的样本,则行政人员应抽取(  )
A.40人 B.28人 C.12人 D.8人
【解答】解:根据分层抽样的定义可得抽取的行政人员数为12,
故选:C.
3.(5分)某读书会有6名成员,寒假期间他们每个人阅读的书本数分别如下:3,2,5,4,3,1,则这组数据的75%分位数为(  )
A.3 B.4 C.3.5 D.4.5
【解答】解:这组数从小到大排序为:1,2,3,3,4,5,
由6×75%=4.5,
∴由百分位数的定义能求出这组数据的75%分位数为从小到大排列的第5个数为4.
故选:B.
4.(5分)若a=log0.32,b=log23,c=log69,则(  )
A.c>b>a B.b>c>a C.c>a>b D.a>b>c
【解答】解:∵a=log0.32,b=log23,c=log69,
∴,
∴b>c>a.
故选:B.
5.(5分)已知幂函数f(x)=(m2﹣8)xm﹣2,且f(x)的图象在第一象限内单调递增,则实数m=(  )
A.0 B.﹣3 C.3 D.3或﹣3
【解答】解:因为幂函数f(x)=(m2﹣8)xm﹣2的图象在第一象限内单调递增,
由幂函数定义及性质可得,,解得m=3.
故选:C.
6.(5分)函数的值域为(  )
A. B. C.(﹣∞,﹣2] D.
【解答】解:令,则x=t2+1,t≥0,
则,
故当时,函数取得最大值,
所以的值域为.
故选:D.
7.(5分)为了保护水资源,提倡节约用水,某城市对居民生活用水实行“阶梯水价”.计费方法如表格所示:若某户居民本月交纳的水费为90元,则此户居民本月用水量是(  )
每户每月用水量 水价
不超过12m3的部分 3元/m3
超过12m3但不超过18m3的部分 6元/m3
超过18m3的部分 9元/m3
A.24 m3 B.22m3 C.20m3 D.15 m3
【解答】解:根据题意:当用水量超过12m3但不超过18m3时,水费不超过36+6×6=72元;
当用水量不超过12m3时,水费等于或小于12×3=36元;
当交纳水费为90元时,用水量为m3.
故选:C.
8.(5分)已知a>0且a≠1,若函数的值域为R,则a的取值范围是(  )
A.(1,2] B.[2,+∞) C.(0,1) D.(1,+∞)
【解答】解:函数的值域为R,
若0<a<1,当x≥0时f(x)=ax+1,此时f(x)∈(1,2],
又当x<0时f(x)=﹣x2﹣2ax﹣2=﹣(x+a)2+a2﹣2≤a2﹣2,
此时f(x)的值域不可能为R,故舍去;
所以a>1,则当x≥0时f(x)=ax+1,此时f(x)∈[2,+∞);
当x<0时f(x)=﹣x2﹣2ax﹣2=﹣(x+a)2+a2﹣2≤a2﹣2,
要使f(x)的值域为R,则,解得a≥2,
即a的取值范围是[2,+∞).
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
(多选)9.(6分)已知全集U={﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,4},A={x∈Z|x2﹣x﹣6≤0},B={﹣4,2,3}.则图中阴影部分表示的集合是(  )
A. UA B. U(A∪B)
C.{﹣3,4} D.{﹣2,﹣1,0,2,3}
【解答】解:全集U={﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,4},A={x∈Z|x2﹣x﹣6≤0},B={﹣4,2,3}.
由x2﹣x﹣6≤0,即(x+2)(x﹣3)≤0,解得﹣2≤x≤3,
∴A={x∈Z|x2﹣x﹣6≤0}={x∈Z|﹣2≤x≤3}={﹣2,﹣1,0,1,2,3},
又B={﹣4,2,3},U={﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,4},
∴A∪B={﹣4,﹣2,﹣1,0,1,2,3},
∴图中阴影部分表示的集合是 U(A∪B)={﹣3,4}.
故选:BC.
(多选)10.(6分)设函数,则下列说法正确的是(  )
A.函数的定义域为R
B.f(x)的单调递增区间为[1,+∞)
C.f(x)的最小值为3
D.f(x)的图象关于x=1对称
【解答】解:易知函数的定义域为R,选项A正确;
由y=3u与u(x)=x2﹣2x+3复合,而y=3u为单调递增函数,
所以函数的单调递减区间为u(x)=x2﹣2x+3单调递减区间(﹣∞,1),
函数的单调递增区间为u(x)=x2﹣2x+3单调递增区间[1,+∞),选项B正确;
由选项B可知,故选项C错误;
因为,所以f(x)的图象关于x=1对称.故选项D正确.
故选:ABD.
(多选)11.(6分)已知函数f(x)=ln|x﹣2|﹣ln|x|,则(  )
A.f(x)的定义域为R
B.f(x)在区间(﹣∞,0)上单调递增
C.f(x)的图象关于点(1,0)对称
D.
【解答】解:由题意可得,,解得x≠2且x≠0,故A错误;
当x<0时,,
因为在(﹣∞,0)上单调递增,且,
又y=lnx在定义域上单调递增,
根据复合函数单调性可知,f(x)在区间(﹣∞,0)上单调递增,故B正确;
因为f(2﹣x)+f(x)=ln|2﹣x﹣2|﹣ln|2﹣x|+ln|x﹣2|﹣ln|x|
=ln|x|﹣ln|x﹣2|+ln|x﹣2|﹣ln|x|=0,
所以f(x)的图象关于点(1,0)对称,故C正确;
因为,所以,
又,
所以,即,
所以,所以,即,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(5分)命题:“ x∈R,x2≤x﹣1”的否定是   x∈R,x2>x﹣1  .
【解答】解:全称命题:“ x∈R,x2≤x﹣1”的否定为特称命题,即: x∈R,x2>x﹣1.
故答案为: x∈R,x2>x﹣1.
13.(5分)设正数a,b满足a+b=ab﹣3,则a+b+ab的最小值为  15  .
【解答】解:因为正数a,b满足a+b=ab﹣3,所以,
解得ab≥9,当且仅当a=b=3时取等号,
所以a+b+ab=2ab﹣3≥15,当且仅当a=b=3时取等号,
即a+b+ab的最小值为15.
故答案为:15.
14.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(﹣6)=0.当x2>x1≥0时,(x2﹣x1)[f(x2)﹣f(x1)]>0.则不等式的解集为  (﹣∞,﹣6)∪(0,6)  .
【解答】解:函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(﹣6)=0,
则f(6)=0;
又当x2>x1≥0时,由(x2﹣x1)[f(x2)﹣f(x1)]>0,
可得f(x2)>f(x1),
因此函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,在(﹣∞,0)单调递减,
所以当﹣6<x<6时,f(x)<0;
当x>6或x<﹣6时,f(x)>0.
不等式或,
可得0<x<6或x<﹣6,故不等式的解集为(﹣∞,﹣6)∪(0,6).
故答案为:(﹣∞,﹣6)∪(0,6).
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15.计算下列各式的值:
(1);
(2).
【解答】解:(1)原式;
(2)原式.
16.已知函数.
(1)在平面直角坐标系中,画出函数f(x)的简图;
(2)根据函数f(x)的图象,写出函数f(x)的单调区间;
(3)若f(t)=6,求实数t的值.
【解答】解:(1)的图象如图所示:
(2)由图可得函数的单调递增区间为:[0,+∞),单调递减区间为:(﹣∞,0);
(3)当t≤2时,令|t|=6,解得t=﹣6;
当t>2时,令2t﹣2=6,解得t=3;
综上,当f(t)=6时,t=﹣6或t=3.
17.对某校高三年级学生参加社区服务的次数进行统计,随机抽取M名学生,得到这M名学生参加社区服务的次数,根据此数据作出如下频率分布表和频率分布直方图.
分组 频数 频率
[10,15) 10 0.20
[15,20) 24 n
[20,25) m p
[25,30] 2 0.04
合计 M 1
(1)求出表中M,p及图中a的值;
(2)若该校有高三学生300人,试估计该校高三学生参加社区服务的次数在区间[15,20)内的人数;
(3)估计该校高三学生参加社区服务次数的众数、中位数及平均数.(保留一位小数)
【解答】解:(1)由分组[10,15)对应的频数是10,频率是0.20,可得,
解得M=50,
所以10+24+m+2=50,解得m=14,
所以;
(2)估计该校高三学生参加社区服务的次数在区间[15,20)内的人数为;
(3)估计该校高三学生参加社区服务次数的众数是,
因为,
所以估计该校高三学生参加社区服务次数的中位数x满足,
解得x=18.125,
即该校高三学生参加社区服务次数的中位数约为18.1,
估计该校高三学生参加社区服务次数的平均数是12.5×0.20+17.5×0.48+22.5×0.28+27.5×0.04=18.3.
18.已知x>2,y>0,xy=y+4.
(1)求x+y的最小值和(x﹣1)2+y2的最小值;
(2)求的最小值.
【解答】解:(1)因为x>2,y>0,xy=y+4,
所以2,解得0<y<4,
所以,当且仅当,即y=2,x=3时取等号,
所以x+y的最小值为5;
又,当且仅当,即y=2,x=3时取等号,
所以(x﹣1)2+y2的最小值为8.
(2)因为,x>2且0<y<4,
所以

当且仅当,即y=2,x=3时取等号,
所以的最小值为5.
19.设函数y=f(x)在区间D上有定义,若对任意x1∈D,都存在x2∈D使得:,则称函数y=f(x)在区间D上具有性质p(m).
(1)判断函数f(x)=2x在R上是否具有性质p(0),并说明理由;
(2)若函数f(x)=3x﹣1在区间[0,a](a>0)上具有性质p(1),求实数a的取值范围;
(3)设t∈[0,2],若存在唯一的实数m,使得函数f(x)=﹣x2+2tx+3在[0,2]上具有性质p(m),求t的值.
【解答】解:由已知得对任意x1∈D,都存在x2∈D使得f(x2)=﹣x1+2m,即函数y=﹣x+2m,x∈D的值域为y=f(x),x∈D值域的子集,
(1)因为f(x)=2x的值域为R+,y=﹣x的值域为R,显然R不是R+的子集,即函数f(x)=2x在R上不具有性质p(0);
(2)函数f(x)=3x﹣1在区间[0,a](a>0)的值域为[﹣1,3a﹣1],函数y=﹣x+2在[0,a]上的值域为[﹣a+2,2],
要使函数f(x)具有性质p(1),只需,解得1≤a≤3,即a的取值范围为[1,3];
(3)由题意y=﹣x+2m的值域为[2m﹣2,2m],
因为t∈[0,2],所以f(x)=﹣x2+2tx+3的对称轴x=t∈[0,2],且开口向下,
所以f(x)的最大值为f(t)=t2+3,又f(0)=3,f(2)=4t﹣1,
当3≤4t﹣1,即2≥t≥1时,f(x)的值域为[3,t2+3],要满足题意,只需,解得m,t1,符合题意;
当4t﹣1<3,即0≤t<1时,f(x)的值域为[4t﹣1,t2+3],要满足题意,只需,解得t=2±,所以t=2符合题意,
综上,t的取值为2,.

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