1、2019-2020学年湖北省名师联盟高一(上)第一次月考数学试卷(A卷)一、选择题:本大题共12小题,每小题5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)中国古代重要的数学著作孙子算经下卷有题:今有物,不知其数三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二问:物几何?现有如下表示:已知Ax|x3n+2,nN*,Bx|x5n+3,nN*,Cx|x7n+2,nN*,若xABC,则整数x的最小值为()A128B127C37D232(5分)函数yf(x)由下表给出,集合Ax|yf(x),By|yf(x),则AB中所有元素之和为()A21B27C30D343(5分)已知Ax|x0,B
2、x|x2+bx+10,若AB,则实数b的取值范围是()Ab|b2或b2Bb|b2Cb|2b2Db|b24(5分)若函数f(x)且f(n)(x),则f(8)(1)()ABCD5(5分)已知全集UR,Ax|(x+2)2(x2)0,Bx|x|4,则图中阴影部分表示的是()A(,4)22,+)B(,422,+)C(,4)2(2,+)D(,4)2,+)6(5分)已知函数f(x),则函数f(x)的值域为()A3,0B0,3C3,3D3,127(5分)已知函数f(x),g(x)x,则两函数图象所围成的封闭图形的面积为()A5BC3D8(5分)函数f(x4)的定义域为3,27,则函数f(x)的定义域为()A2
3、,7B1,7C2,1D3,279(5分)定义集合运算:MNx|xM且xN,已知集合A1,2,3,4,B(x,y)|xA,yA,C(a,b)|a2+b218,aA,bA,则集合BC的非空子集个数为()A7B15C31D6310(5分)记maxx,y,z表示x,y,z中的最大者,设函数f(x)maxx2+4x2,x,x3,若f(m)1,则实数m的取值范围是()A(,1)(4,+)B(1,3)C(1,4)D(1,1)(3,4)11(5分)已知非空集合A,B满足AB1,2,3,当A中元素个数不少于B中元素个数时,(A,B)对(当AB时,(A,B)与(B,A)不同)的个数为()A18B16C9D812(
4、5分)已知Aa|使函数f(x)x2+a|x2|在1,+)上递增,Bx|2m6xm+4,若AB,则实数m的取值范围是()A2,1)B2,2)C4,1)D4,2)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13(5分)设集合Ax|x2+x60,B|a+b|+1,ab1,若AB,则|ab| 14(5分)已知a,bR且ab,二次函数f(x)x2+2ax+b满足f(a)f(b),x1,4时,函数f(x)的最大值等于6,则函数f(x)在1,4上的最小值为 15(5分)设集合Aa1,a2,a3,a4,若集合A中所有三个元素的子集中的三个元素之和组成的集合为B2,5,6,8,则集合A &
5、nbsp; 16(5分)已知a,bR,函数f(x)ax+b满足:对任意x0,2,有|f(x)|2,则2ab的最大值为 三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17(10分)已知集合Ax|y,Bx|x50(1)求AB;(2)若全集UR,求(UA)B,(UA)(UB)18(12分)已知集合Ax|x2+2x80,Bx|x2+2(a+1)x+2a220(1)当a1时,求AB;(2)若ABB,求实数a的取值范围19(12分)已知函数f(x)对任意x满足:3f(x)f(2x)4x,二次函数g(x)满足:g(x+2)g(x)4x且g(1)4(1)求f(x)
6、,g(x)的解析式;(2)若xm,n时,恒有f(x)g(x)成立,求nm的最大值20(12分)已知函数f(x)a|x2|,aR,且f(x+2)0的解集为3,3(1)求a的值;(2)若g(x)x+,当x2,6,方程g(x)b有解,求实数b的取值范围21(12分)已知集合M1,0,1,2,a,bM(1)关于x的方程ax2+2x+b0有实数解时,a,b组成的有序实数对记为(a,b)请列举出所有满足条件的有序实数对(a,b),并指出有序数对的个数;(2)在(1)的条件下,函数f(x)(x0)的图象过第一象限内的点(a,b),若对任意x0,f(x)m2+m2的最小值为18,求实数m的所有取值组成的集合2
7、2(12分)已知函数f(x)ax2+(4a3)x+4a2(a0),将f(x)的图象上所有点向右平移2个单位长度(纵坐标不变),得到函数yg(x)的图象(1)求函数g(x)的解析式;(2)(i)记函数g(x)在1,3上的最小值为h(a),求h(a)的表达式,并求a(0,3时函数h(a)的值域;(ii)若存在实数m,n,使得函数yg(x)在区间m,n上单调且值域为m,n,求实数a的取值范围2019-2020学年湖北省名师联盟高一(上)第一次月考数学试卷(A卷)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5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)中国古代重要的数学著
8、作孙子算经下卷有题:今有物,不知其数三三数之,剩二;五五数之,剩三;七七数之,剩二问:物几何?现有如下表示:已知Ax|x3n+2,nN*,Bx|x5n+3,nN*,Cx|x7n+2,nN*,若xABC,则整数x的最小值为()A128B127C37D23【分析】将选项中的数字带入集合A,B,C检验是否为A,B,C的元素,找出最小的一个即可【解答】解:代入检验,可知选D故选:D【点评】考查描述法的定义,交集的定义及运算,元素与集合的关系2(5分)函数yf(x)由下表给出,集合Ax|yf(x),By|yf(x),则AB中所有元素之和为()x23456f(x)31136A21B27C30D34【分析】
9、根据题意即可得出集合A,B,然后进行并集的运算即可求出AB,进而得出AB中所有元素之和【解答】解:由题意知,A2,3,4,5,6,B1,3,6,AB1,2,3,4,5,6,AB中所有元素之和为1+2+3+4+5+621故选:A【点评】考查描述法、列举法的定义,以及并集的运算,集合元素的定义3(5分)已知Ax|x0,Bx|x2+bx+10,若AB,则实数b的取值范围是()Ab|b2或b2Bb|b2Cb|2b2Db|b2【分析】根据AB即可得出方程x2+bx+10有两负根或无根,从而得出或b240,解出b的范围即可【解答】解:AB,方程x2+bx+10有负根或无根,则或b240,解得b2或2b2,
10、实数b的取值范围是b|b2故选:D【点评】考查描述法的定义,交集的定义及运算,空集的定义,判别式和一元二次方程实根的关系4(5分)若函数f(x)且f(n)(x),则f(8)(1)()ABCD【分析】由已知函数的解析式规律求出f8(x),然后代入求出f(8)(1)【解答】解:f(x)且f(n)(x),且f(1)(x)f(x),f(2)xff(x),f8(x),f(8)(1)故选:B【点评】本题主要考查了利用函数的解析式求解函数的函数值,属于基础试题5(5分)已知全集UR,Ax|(x+2)2(x2)0,Bx|x|4,则图中阴影部分表示的是()A(,4)22,+)B(,422,+)C(,4)2(2,
11、+)D(,4)2,+)【分析】根据阴影部分对应集合为U(AB),然后根据集合的基本运算进行求解即可【解答】解:由题意可知,A(,2)(2,2),B4,4,AB4,2)(2,2);由题意可知阴影部分对应集合为C,U(AB)(,4)22,+)故选:A【点评】本题考查了集合的相关知识,属于基础题6(5分)已知函数f(x),则函数f(x)的值域为()A3,0B0,3C3,3D3,12【分析】先求出函数的定义域,结合函数单调性进行求解即可【解答】解:由,得,得3x12,即函数的定义域为3,12,又函数y,y,在3,12上递减,即函数f(x)在3,12上递减,所以函数的最大值为f(3)3,最小值为f(12
12、)3,即函数的值域为3,3故选:C【点评】本题主要考查函数值域的计算,结合函数单调性与最值之间的关系是解决本题的关键7(5分)已知函数f(x),g(x)x,则两函数图象所围成的封闭图形的面积为()A5BC3D【分析】遇到绝对值,求绝对值零点,然后零点分段,通过画图即可求解【解答】解:由题意知,令,得A(2,1);令,得B(6,3),又C(3,0),又由对称性知ACB90,所以故选:C【点评】本体难点之处在于如何化简绝对值,只要将绝对值正确化简并作图,即可得到正确答案,属于基础题8(5分)函数f(x4)的定义域为3,27,则函数f(x)的定义域为()A2,7B1,7C2,1D3,27【分析】利用
13、换元法,结合复合函数的定义域之间的关系进行求解即可【解答】解:设tx4,s,则xs2+2,则ts2+24s,x3,27,s1,5,则t(s2)222,7即函数f(x)的定义域为2,7故选:A【点评】本题主要考查函数的定义域的求解,结合复合函数的应用之间的关系,利用换元法是解决本题的关键9(5分)定义集合运算:MNx|xM且xN,已知集合A1,2,3,4,B(x,y)|xA,yA,C(a,b)|a2+b218,aA,bA,则集合BC的非空子集个数为()A7B15C31D63【分析】求出集合B,C表示到原点的距离的平方小于或等于18的点的集合,点(2,4),(3,4),(4,4),(4,3),(4
14、,2),不在C中,从而集合BC中有5个元素,由此能求出其非空子集个数【解答】解:MNx|xM且xN,集合A1,2,3,4,B(x,y)|xA,yA(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),有16个元素,C表示到原点的距离的平方小于或等于18的点的集合,可知点(2,4),(3,4),(4,4),(4,3),(4,2),不在C中,故集合BC中有5个元素,其非空子集个数为25131个故选:C【点评】本题考查集合的非空子集个数的求法,考查列举法、子集性质
15、等基础知识,考查运算求解能力,是基础题10(5分)记maxx,y,z表示x,y,z中的最大者,设函数f(x)maxx2+4x2,x,x3,若f(m)1,则实数m的取值范围是()A(,1)(4,+)B(1,3)C(1,4)D(1,1)(3,4)【分析】画出函数的图象,利用不等式,结合函数的图象求解即可【解答】解:函数f(x)的图象如图,直线y1与曲线交点A(1,1),B(1,1),C(3,1),D(4,1),故f(m)1时,实数m的取值范围是1m1或3m4故选:D【点评】本题考查函数与方程的应用,数形结合求解变量的范围,考查转化思想以及计算能力11(5分)已知非空集合A,B满足AB1,2,3,当
16、A中元素个数不少于B中元素个数时,(A,B)对(当AB时,(A,B)与(B,A)不同)的个数为()A18B16C9D8【分析】若A中有一个元素,不合题意;若A中有两个元素,设A1,2,则3B,B有三种取法,若A1,2,3,B非空,则B有7种取法,由此能求出结果【解答】解:若A中有一个元素,设A1,则2,3B,不合题意;若A中有两个元素,设A1,2,则3B,B有三种取法,B3,B1,3,B2,3,此种情况下共有339,若A1,2,3,B非空,则B有7种取法,综上,共有9+716种故选:B【点评】本题考查满足条件的不同的集合的求法,考查分类讨论思想、子集性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题1
17、2(5分)已知Aa|使函数f(x)x2+a|x2|在1,+)上递增,Bx|2m6xm+4,若AB,则实数m的取值范围是()A2,1)B2,2)C4,1)D4,2)【分析】当x2时,f(x)x2+ax2a,函数在2,+)上递增,求出a4,当1x2时,f(x)x2ax+2a,函数在1,2)上递增,求出a2,由此得到A4,2,再由AB,列出不等式组,能求出实数m的取值范围【解答】解:当x2时,f(x)x2+ax2a,函数在2,+)上递增,则2,即a4,当1x2时,f(x)x2ax+2a,函数在1,2)上递增,则,即a2,又42a+2a4+2a2a,A4,2,AB,解得2m1实数m的取值范围是2,1)
18、故选:A【点评】本题考查实数的取值范围的求法,考查函数性质、集合的包含关系、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题二、填空题:本大题共4小题,每小题5分13(5分)设集合Ax|x2+x60,B|a+b|+1,ab1,若AB,则|ab|3【分析】求出集合Ax|x2+x603,2,利用B|a+b|+1,ab1,AB,得到|a+b|1,ab2,由此能求出|ab|的值【解答】解:由题意知集合Ax|x2+x603,2,B|a+b|+1,ab1,AB,|a+b|1,ab2,(ab)2(a+b)24ab9,|ab|3故答案为:3【点评】本题考查实数的取值范围的求法,考查函数性质、集合的包含关系、不
19、等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题14(5分)已知a,bR且ab,二次函数f(x)x2+2ax+b满足f(a)f(b),x1,4时,函数f(x)的最大值等于6,则函数f(x)在1,4上的最小值为2或9【分析】由f(a)f(b)结合已知函数可得,b3a,代入可求对称轴xa,然后结合区间端点1与4距离对称轴的距离的远近可判断取得最大值的位置,可求a进而可求函数的最小值【解答】解:由二次函数的对称性及f(a)f(b)知,即b3a,f(x)x2+2ax3a,对称轴xax1,4,f(x)maxf(4)6,a2,f(x)minf(2)2,则f(x)maxf(1)6,解得a5此时f(x)minf
20、(4)9故答案为:9或2【点评】本题主要考查了二次函数的性质及闭区间上最值的求解,体现了分类讨论思想的应用15(5分)设集合Aa1,a2,a3,a4,若集合A中所有三个元素的子集中的三个元素之和组成的集合为B2,5,6,8,则集合A1,1,2,5【分析】由集合A的所有三元子集中,每个元素均出现3次,推导出a1+a2+a3+a47,由此能求出集合A【解答】解:集合A的所有三元子集中,每个元素均出现3次,所以3(a1+a2+a3+a4)2+5+6+821,故a1+a2+a3+a47,所以不妨设a17(a2+a3+a4)781,a27(a1+a3+a4)761,a37(a2+a1+a4)752,a4
21、7(a2+a3+a1)725,A1,1,2,5故答案为:1,1,2,5【点评】本题考查集合的求法,考查子集的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题16(5分)已知a,bR,函数f(x)ax+b满足:对任意x0,2,有|f(x)|2,则2ab的最大值为1【分析】由题意知f(0)b,f(2)2a+b,则2abf(2)f(0)f(0),展开后利用配方法再放缩求最值【解答】解:由题意知f(0)b,f(2)2a+b,则2abf(2)f(0)f(0)f(0)2+f(2)f(0),故2ab,当2f(0)f(2)2,即2ab1时,2ab1故答案为:1【点评】本题考查函数的最值及其几何意义,考查数学转化思想
22、方法,训练了利用配方法求函数的最值,属难题三、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17(10分)已知集合Ax|y,Bx|x50(1)求AB;(2)若全集UR,求(UA)B,(UA)(UB)【分析】(1)可以求出集合A,B,然后进行交集的运算即可;(2)进行交集、并集和补集的运算即可【解答】解:解得,x1且x2,Ax|x1,且x2,且Bx|x5,(1)AB1,2)(2,5;(2)UAx|x1,或x2,UBx|x5,(UA)Bx|x1,或x2,(UA)(UB)x|x1,或x2,或x5【点评】考查描述法、区间表示集合的定义,以及交集、并集和补集的运算18(12分
23、)已知集合Ax|x2+2x80,Bx|x2+2(a+1)x+2a220(1)当a1时,求AB;(2)若ABB,求实数a的取值范围【分析】(1)求出集合A,B,由此能求出AB(2)由ABB,得BA,当B时,4(a+1)24(2a22)0,当B2时,a2+2a+30,当B4时,则a24a+30,当B4,2时,由此能求出实数a的取值范围【解答】解:(1)集合Ax|x2+2x804,2,当a1时,Bx|x2+4x00,4,AB4(2)若ABB,则BA,若B,则4(a+1)24(2a22)0,即a22a30,(a1)24,解得a1或a3,若B2,则a2+2a+30,无解;若B4,则a24a+30,解得a
24、3或a1(由(1)知:舍);若B4,2,则有,无解,综上,实数a的取值范围是a|a1或a3【点评】本题考查交集的求法,考查实数的取值范围的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题19(12分)已知函数f(x)对任意x满足:3f(x)f(2x)4x,二次函数g(x)满足:g(x+2)g(x)4x且g(1)4(1)求f(x),g(x)的解析式;(2)若xm,n时,恒有f(x)g(x)成立,求nm的最大值【分析】(1)运用构造方程组法可求得f(x)x+1,运用待定系数法可求得g(x)x22x3;(2)若f(x)g(x),则xm,n时,f(x)的图象不在g(x)的图象的下方
25、,可知x1,4,进而求得nm的最大值【解答】解:(1)3f(x)f(2x)4x,3f(2x)f(x)84x,联立,可得f(x)x+1;设g(x)ax2+bx+c,则g(x+2)g(x)a(x+2)2+b(x+2)+cax2bxc4x,则有,解得a1,b2,又g(1)4,得c3,所以g(x)x22x3(2)令f(x)g(x),即x+1x22x3,解得x1或x4,若f(x)g(x),则xm,n时,f(x)的图象不在g(x)的图象的下方,可知x1,4,所以nm4(1)5,即nm的最大值是5【点评】本题考查函数解析式的求法,考查不等式的恒成立问题及不等式的解法,属于基础题20(12分)已知函数f(x)
26、a|x2|,aR,且f(x+2)0的解集为3,3(1)求a的值;(2)若g(x)x+,当x2,6,方程g(x)b有解,求实数b的取值范围【分析】第一问只要化简函数后运用绝对值不等式即可求解;第二问对g(x)进行求导,可以看出看出函数单调递增,即可得到答案【解答】解:(1)f(x+2)a|x|,因为f(x+2)0有解,所以a0,解集为a,a3.3,a3(2)由(1)知,(2x6),因此g(x)在定义域内单调递增,因为,所以为使g(x)b有解,则【点评】本体考查绝对值的基本计算以及函数单调性判断,属于基础题21(12分)已知集合M1,0,1,2,a,bM(1)关于x的方程ax2+2x+b0有实数解
27、时,a,b组成的有序实数对记为(a,b)请列举出所有满足条件的有序实数对(a,b),并指出有序数对的个数;(2)在(1)的条件下,函数f(x)(x0)的图象过第一象限内的点(a,b),若对任意x0,f(x)m2+m2的最小值为18,求实数m的所有取值组成的集合【分析】(1)由集合M1,0,1,2,a,bM分类讨论a,关于x的方程ax2+2x+b0有实数解时,由a可推出b的值,可得满足条件的有序实数对(a,b)和有序数对的个数;(2)在(1)的条件下,函数f(x)(x0)的图象过第一象限内的点(1,1),得到f(x),表达f(x)m2+m2的最小值为18,设yx+,x0,任取0x1x2,可得y的
28、范围,设ty22my+2m22,y2,由题意知tmin18,通过新函数单调性和最值分类讨论可求实数m的所有取值组成的集合【解答】解:(1)方程ax2+2x+b0有实数解时,a,b组成的有序实数对记为(a,b)当a0时,方程为2x+b0,此时一定有解,此时b1,0,1,2,满足条件的有序实数对(a,b),即(0,1),(0,0),(0,1),(0,2)四种当a0时,方程为一元二次方程,44ab0,ab1,此时a,b组成的有序实数对为(1,0),(1,2),(1,1),(1,1)(1,1),(1,0),(1,1),(2,1),(2,0),共9种,关于x的方程ax2+2x+b0有实数解的有序数对的个
29、数为13(2)由(1)知,点(1,1)在第一象限中,即有f(1)1,所以f(x),f(x)m2+m2(m)2+(xm)2x2+2mx+2m2(x+)22m(x+)+2m22,设yx+,x0,任取0x1x2,y1y2x1+x2(x1x2)();当0x1x21时,x1x20,x1x2,10,x1x20,则y1y20;当1x1x2时,x1x20,x1x2,10,x1x20,则y1y20;可知yx+,x0,在(0,1)上递减,在(1,+)上递增,即ymin2,设ty22my+2m22,y2,由题意知tmin18,当m2时,函数t(y)在(2,+)上递增,tmint(2)18,即m22m80,解得m2或
30、m4(舍);当m2时,函数t(y)在(2,m)上递减,在(m,+)上递增,则tmint(m)18,即m220,解得m2或m2(舍),综上,m2,2【点评】本题考查函数与方程的应用,二次函数的判别式,最值问题,考查分析问题解决问题的能力22(12分)已知函数f(x)ax2+(4a3)x+4a2(a0),将f(x)的图象上所有点向右平移2个单位长度(纵坐标不变),得到函数yg(x)的图象(1)求函数g(x)的解析式;(2)(i)记函数g(x)在1,3上的最小值为h(a),求h(a)的表达式,并求a(0,3时函数h(a)的值域;(ii)若存在实数m,n,使得函数yg(x)在区间m,n上单调且值域为m
31、,n,求实数a的取值范围【分析】(1)由g(x)f(x2)化简得g(x)ax23x+4(a0);(2)函数g(x)ax23x+4(a0)开口向上,对称轴为x(i)分,13和三类利用单调性求h(a),再由单调性分段求出函数值域,取并集得答案;(ii)若函数g(x)在区间m,n上递增,则n,可得m,n是方程ax24x+40的两个不同根,利用判别式大于0及x时函数值大于等于0联立求得a的范围;若mn,函数g(x)在区间m,n上不单调,不合题意;若函数g(x)在区间m,n上递减,则mn,可得m,n是方程的两个不同根,再由判别式大于0及x时函数值大于等于0联立求得a的范围最后取并集得答案【解答】解:(1
32、)g(x)f(x2)a(x2)2+(4a3)(x2)+4a2,化简得g(x)ax23x+4(a0);(2)函数g(x)ax23x+4(a0)开口向上,对称轴为x(i)当,即a时,函数g(x)在1,3上递增,则h(a)g(1)a+1;当13,即a时,函数g(x)在1,)上递减,在,3上递增,则h(a)g()4;当,即0a时,函数g(x)在1,3上递减,则h(a)g(3)9a5;h(a)由式知函数h(a)在(0,(,),上递增,由函数值可确定函数h(a)在(0,3上递增,h(a)(5,4;(ii)若函数g(x)在区间m,n上递增,则n,由题意得,即m,n是方程ax24x+40的两个不同根,1616a0,解得0a1,且x时,ax24x+40,即,解得a,;若mn,函数g(x)在区间m,n上不单调,不合题意;若函数g(x)在区间m,n上递减,则mn,由题意得,两式相减得a(m2n2)3(mn)nm,即m+n,代入上式得,即m,n是方程的两个不同根,0,解得0a,且x时,即,解得,综上,a),1)【点评】本题考查函数的最值及其几何意义,考查二次函数最值的求法,训练了分类讨论的数学思想方法,属难题