湖南省邵阳市第二中学2024-2025学年高一上学期期中考试拔尖创新班数学试卷
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内容正文:
答案第 1页,共 8页
2025 年高一上数学期中考试参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D B C B C D AC ABD
题号 11
答案 ABD
1.D【解】集合 2 1,A x x m m Z 中的元素是所有奇数,集合 4 1,B x x n n Z 中的元素是所有被 4整
除余 1的数,因为任意一个被 4整除余 1的数都是奇数,即集合 B中的任意一个元素都是集合A中的元素,所以 B A ,
A B B ,A选项错误,D选项正确;3 A 且3 B ,C选项错误; ZA B A ,B选项错误.故选:D.
2.C【解】易知函数 3 3 5f x x x 在R 上单调递增,易知 31 3 5 9, 51 0f f ,
3 31 3 5 1, 2 32 2 51 9f f ,满足 1 2 0f f ,因此 f x 的零点所在区间为 1,2 .故选:C
3.D【解】对于 A,因 0a b ,取 2, 1a b ,则 2 24, 2, 1a ab b ,有 2 2a ab b ,故 A是假命题;
对于 B,当 0c 时, 2 2ac bc ,故 B是假命题;对于 C,取 1b , 1a ,满足
1 1
a b
,但 a b ,故 C是假命题;
对于 D,由 0a b c ,由
( ) 0
( )
a c a c b a
b c b b b c
,所以
a a c
b b c
,故 D是真命题.故选:D.
4.B【解】因为函数 2 2y x ax 在 2, 不可能单调递减,所以 2lg 2f x x ax 在 2, 上单调等价于:
① 2 2y x ax 在 2, 上单调递增,② 2 2 0 2x ax x ,所以 22
4 2 2 0
a
a
,解得 1a ,结合选项可知
1 1a 是 1a 的充分不必要条件,故选:B.
5.C【解】不等式 2 0ax x b 可化为 2 ( 2) 2 0ax ab x b ,
当 0a 时,不等式为 x b ,不满足对任意的 xR恒成立;
当 0a 时, 2 ( 2) 2y ax ab x b ,图象开口向下,不满足题意,
所以 0a ,且 2Δ ( 2) 4 2 0ab a b ,所以 2( 2) 0ab ,所以 2ab ,且 0a , 0b ;
所以 2 2 2 4a b a b ,当且仅当 2a b ,即 2, 1a b 时等号成立,所以 2a b的最小值为 4.故选:C
6.B【解】因为 f x 是定义在R上的奇函数,所以 0 1 0f m ,解得 1m ,则当 0x 时, 1 1
2
x
f x x
,
若 0x 时,则 0x , 1 1 2 1
2
x
xf x x x
,所以 2 1xf x f x x ,
由 2xy 和 1y x 在 R上单调递减,知 f x 在 1, 2 上单调递减,
答案第 2页,共 8页
故当1 2x 时,所以 max 1 2 1 1 2f x f .故选:B
7.C【解】根据“数字黑洞”的定义,任取数字 2021,经过第一步之后为 314,
经过第二步之后为 123,再变为 123,再变为 123,所以“数字黑洞”为 123,即 123a ,
则
π 2π 123π 2π 2π 2π 2π π 1cos cos cos 41π cos π cos cos
3 3 3 3 3 3 3 3 2
a
,故选:C .
8.D【解】因为
13 122 2
13 122 1, 2 1F F 与 1相比都非常大,所以
13
12
F
F 的整数部分位数近似于
13
12
1
1
F
F
的整数部分位数,
而 13 13 12
12
lg lg lg1 1 1
1
F F F
F
, 13 12 122 lg 2 2 lg 2 2 lg 2 , 4096 0.301 1232.896 ,所以 1232.89613
12
1
1
10F
F
,
而 1232 1232.896 123310 10 10 ,因为10n 的整数部分位数是 n+1位,所以 123210 的整数部分位数是 1233位,
123310 的整数部分位数是 1234位,所以 13
12
1
1
F
F
的整数部分位数最接近 1200位,即
13
12
F
F 的整数部分位数最接近 1200
位,故选:D
9.AC【解】在同一坐标系中画出 2xy 和 3xy 的图象,如右图所示:
显然对于 ,0x , 2xy 图象在 3xy 上方,即 ,0x ,2 3x x ,即 A正确;
当 0,x 时, 2xy 图象在 3xy 下方,即 2 3x x ,因此 B错误;
在同一坐标系中画出 3y x 和
1
2y x 的图象,如右图所示:
由图可知, 0,1x 时 3y x 的图象在 12y x 的下方,即 0,1x ,
1
3 2x x ,可得 C正
确;
当 1,x 时, 3y x 的图象在 12y x 的上方,所以
1
3 21, ,x x x ,即 D错误.
故选:AC
10.ABD【解】对于 A,取 1a , 1b ,则 a b ,但
1 1
a b
,
取 1a , 1b ,则
1 1
a b
,但 a b ,所以“ a b ”是“
1 1
a b
”的既不充分也不必要条件,A错误;
对于 B,因为 1x y ,所以
2
2 1 11
2 4
xy x x x x x
,所以 xy的最大值为
1
4 ,B错误;
因为不等式 2 0ax bx c 的解集为{ |1 3}x x ,所以 0a ,且1,3为方程 2 0ax bx c 的根,
所以1 3
b
a
,1 3
c
a
,所以 4b a , 3c a ,所以 2 3 8 9 2 0a b c a a a a ,C正确;
命题“ Rx ,使得 2 1 0x .”的否定为“ Rx ,使得 2 1 0x .”D错误;
故选:ABD.
11.ABD【解】令 f x t ,则 2 0t at a ,当 0x 时, 2 2 1f x x x ,在 , 1 x 单调递减, 0,f x ,
答案第 3页,共 8页
在 1,0x 单调递增, 0,1f x ;当 0x 时, ln 1f x x ,在 0,ex 单调递减, 0,f x ,
在 e,x 单调递增, 0,f x ,作出 ( )f x 的图象如下:
若关于 x的方程 2 0f x a f x a 有四个不同的实数解,结合图像可知, 2 0t at a 在 0,1t 只有一个解,
记 2g t t at a ,
①当 ( )g t 有两个零点时,则一个零点为负数,另一个零点在 0,1 ,
由题意
Δ 0
0 0
1 0
g
g
,有
2 4 0
0
1 2 0
a a
a
a
,解得
1 0
2
a ;
②当 ( )g t 有且仅有一个零点时, 0 ,即 0a 或 4a 时,需要0 1
2
a
才行,无解,
所以综上①②,a的取值范围是
1 0
2
a ,故 D正确.
因为0 1t ,由 30 1f x 得 30 1 ln 1x ,所以 31 ex ≤ ,故 B正确;
又 1 2, 2,0x x ,根据韦达定理可知 2 2 1f x x x t 中 1 2 2x x ,
1 2 1 0,1x x t , 23 4 3 4 3 4ln 1 ln 1 ln 1 ln 1 ex x x x x x ,
所以
2
1 2 3 40 ex x x x ,故 C错误,A正确.
故选:ABD
12. 1,2 【解】因为函数 f x 的定义域为 0,5 ,则对于函数 2 1
1
f x
g x
x
,令
0 2 1 5
1 0
x
x
,解得1 2x ,
所以函数 2 1
1
f x
g x
x
的定义域是 1,2 .故答案为: 1,2
13. 21
2
【解】如图 1,易知 BDEV ∽ ACB△ ,且 BD CD BC b a ,
答案第 4页,共 8页
所以 1
lBD b a
AC b a b c
,所以 1
b al a b c
b
;
如图 2,易知 GFH ∽ ACB△ ,且 FG a ,
所以 2
lFG a
AC b a b c
,所以 2
al a b c
b
,
所以
2 2 2 2
1 2
2 21 1 2
l l a b c a b a b
a b a b a b a b ab
2 2
11 21 ab
a b
,
又因为 2 2 2a b ab ,所以 2 2
2 1ab
a b
≤ ,当且仅当 a b 时取等号,
所以 1 2
1 21 1
1 1 2
l l
a b
,
所以最小值为
21
2
,
故答案为:
21
2
.
14. 3,2 【解】对于函数 2 1ln 2 ln 22f x x x x x ,因为 2 22x x x ,
所以 2 2 0x x 恒成立,其定义域为 R,
又
2
2 1 2ln 2 ln 2 ln
2 2
x xf x x x x x
,
且
2 2
2
2 2 2ln ln ln
2 22
x x x xf x x x x f x
x x
,
所以 2 1ln 2 ln 22f x x x x x 为 R上的偶函数.
由复合函数的单调性可知, f x 在 0, 上单调递增,
所以 3f x a f x 等价于 3x a x ,即 2 23x a x ,即 2 4 0a x a x .
当 , 1x 时, 4 2x a x 恒成立,所以 4 2a ;
当
3 ,
2
x
时, 2 4x a x 恒成立,所以 3 6a .综上, 3 2a .
故答案为: 3,2
15.(1)
21
4 ;(2)
8
5
答案第 5页,共 8页
【解】(1)因为
11 3 1338 2 2 3
27 3 3 2
, lg210 2 ,
2
1
2
1 3
9
1log 3 log 3
4
, 5 2 5 2
1log 16·log 5 4log 2 · log 5 2
2
,
所以原式
3 1 212 2
2 4 4
;
(2)因为
1 5tan
tan 2
,所以 tan 2 = - 或
1
2
,
又
3π π
4
,所以
1tan
2
,
原式
2 2 2
2 2 2
2sin sin cos 3cos 2 tan tan 3 8
sin cos tan 1 5
.
16.(1) ,0 1, (2) 1 ,1 2,
2
m
【解】(1) 4 4 4 21 1 0 0,2x x xA x x
x x x
,
当 0m 时, 1,1B ,
R ,0 2,A ð , , 1 1,B R ð ,
, 0 1,R RC A C B .
(2)∵ A B A ,∴B A .
当 B 时, 2 1 1m m , 2m≥ ;
当 B 时,即
2
2 1 0
1 2
m
m
m
,即
1 1
2
m .
∴ 1 ,1 2,
2
m
.
17.(1) ( ,0) ;(2)
9( , )
4
;(3) ( ,0] .
【解】(1) 23 3 3x xf x c ,令3x t ,
当 0,1x 时, 1,3t ,问题转化为当 1,3t 时, 2 3 0g x t t c 恒成立.
于是,只需 ( )g t 在 1,3 上的最大值 3 0g ,即 23 3 3 0c ,解得 0c ,
∴实数 c的取值范围是 ( ,0) .
(2)若存在 0 [0,1]x ,使 0 0f x ,则存在 1,3t ,使 2 3 0g x t t c ,
于是,只需 ( )g t 在 1,3 上的最小值 3 02g
,即
23 3-3 0
2 2
c
,解得
9
4
c ,
答案第 6页,共 8页
∴实数 c的取值范围是
9( , )
4
.
(3)若方程 3xf x c 在[ ]0,1 上有唯一实数解,
则方程 2 3 0t c t c 在 1,3 上有唯一实数解.
因 2 23 4 1 8 0c c c ,
故 2 3 0t c t c 在 1,3 上不可能有两个相等的实数解.
令 2 3h t t c t c ,因 1 2 0h ,故只需 3 2 0h c ,解得 0c ,
∴实数 c的取值范围是 ( ,0] .
18.(1) 80x 最低,亏损状态 (2)选择方案二进行补贴,理由见解析
【解】(1)由题意可知,每吨厨余垃圾平均加工成本为 3200 40 70 120
2
y x x
x x
, , ,
3200
2
3200 40 2 40 2 40 40 120
2
x
x
x
x
,
当且仅当
3200
2
x
x
即 80x 时,每吨厨余垃圾的平均加工成本最低,
因为 120 100 ,所以此时该企业处理 1吨厨余垃圾处于亏损状态;
(2)若该企业采用补贴方式①,设该企业每日获利为 1y 元,
2
1
1100 40 3200 5000
2
y x x x
21 60 1800
2
x x 21 ( 60) 3600
2
x ,
因为 70120x , , 21
1 ( 60) 3600
2
y x 在 70120, 上单调递减,
所以当 70x 吨时,企业获得最大利润,为 3550元,
若该企业采用补贴方式②,设该企业每日获利为 2y 元,
2
2
1100 60 40 3200
2
y x x x x
21 120 3200
2
x x 21 ( 120) 4000
2
x ,
因为 70120x , , 22
1 ( 120) 4000
2
y x 在 70120, 上单调递增,
所以当 120x 吨时,企业获得最大利润,为 4000元.
结论:选择方案一,当日加工处理量为 70吨时,可以获得最大利润 3550元;选择方案二,当日加工处理量为 120
吨时,获得最大利润 4000元;所以选择方案二进行补贴.
19.(1)
2
x xa af x
,
2
x xa ag x
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析
(3)答案见解析
【详解】(1)由性质②知 xf x g x a ,所以 xf x g x a ,
由性质①知 f x f x , g x g x ,所以 xf x g x a ,
答案第 7页,共 8页
解得
2
x xa af x
,
2
x xa ag x
(2)(ⅰ)证明:因为
2 2
2
2
x xa af x
,
2 2 2 2
2 2
2 2 2 2
x xx x x x x xa aa a a a a af x g x
,
所以 2 2f x f x g x
(ⅱ)证明:因为
2 2
2
2
x xa ag x
,
2 22 2 22 2
2 1 2 1 2 1
2 4 2
x x x xx x x xa a a aa a a ag x
,
所以 22 2 1g x g x ,
(3)由(2)知,原式等价于 2 1 12 0
2
g x b g x
b
≤ ,
令 1,
2
x xa at g x
则原式等价于
1 0
2 2
bt t
b
≤ , 1,t ,
当 1a 时,
① 0b 时,无解;
②
10
2
b 时,
1
2 2
b t
b
≤ ≤ ,又 1t ,所以
11
2
t
b
≤ ≤ ,
即
11
2 2
x xa a
b
≤ ≤ ,
解得
2 21 1 4 1 1 4
2 2
xb ba
b b
≤ ≤ ,
所以解集为
2 21 1 4 1 1 4log , log
2 2a a
b b
b b
;
③
1
1
2
b 时,
1 1
2 2
b t
b
≤ ≤ ,无解;
④1 2b 时,
1 1
2 2
bt
b
≤ ≤ ,无解;
⑤ 2b 时, 1
2 2
bt
b
≤ ≤ ,又 1t ,所以1
2
bt≤ ≤ ,即1
2 2
x xa a b
≤ ≤ ,
解得
2 24 4
2 2
xb b b ba ≤ ≤ ,
所以解集为
2 24 4log , log
2 2a a
b b b b
.
综上,若 1a ,则
当 0b 或
1 2
2
b 时,无解;
当
10
2
b 时,解集为
2 21 1 4 1 1 4log , log
2 2a a
b b
b b
;
答案第 8页,共 8页
当 2b 时,解集为
2 24 4log , log
2 2a a
b b b b
.
同理可得若0 1a 时,
当 0b 或
1 2
2
b 时,无解;
当
10
2
b 时,解集为
2 21 1 4 1 1 4log , log
2 2a a
b b
b b
;
当 2b 时,解集为
2 24 4log , log
2 2a a
b b b b
.
试卷第 1页,共 4页
邵阳市二中 2025年上学期期中考试
拔尖创新班 数学 试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净
后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共 58分)
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.已知集合 2 1,A x x m m Z , 4 1,B x x n n Z ,则( )
A. A B B. A B Z
C. A B D.B A
2.已知函数 3 3 5f x x x ,则 f x 的零点所在区间为( )
A. 1,0 B. 0,1
C. 1,2 D. 2,3
3.下列命题为真命题的是( )
A.若 0a b ,则 2 2a ab b B.若 0a b ,则 2 2ac bc
C.若
1 1
a b
,则 a b D.若 0a b c ,则 a a c
b b c
4.“函数 2lg 2f x x ax 在 2, 上单调”的一个充分不必要条件是( )
A. 1 1a B. 1 1a
C.1 4a D.1 4 a
5.若不等式 2 0ax x b ≥ 对任意的 xR恒成立,则 2a b的最小值为( )
A.3 B. 2 2 C.4 D.3 2
6.已知 f x 是定义在R上的奇函数,且当 0x 时, 1
2
x
f x x m
,则 f x 在 1,2 上的最大值为( )
A. 5 B. 2 C.5 D.6
试卷第 2页,共 4页
7.黑洞原指非常奇怪的天体,它体积小、密度大、吸引力强,任何物体到了它那里都别想再出来,数字中也有类
似的“黑洞”.任意取一个数字串,长度不限,依次写出该数字串中偶数的个数、奇数的个数以及总的数字个数,把这
三个数从左到右写成一个新的数字串.重复以上工作,最后会得到一个反复出现的数字串,我们称它为“数字黑洞”,
如果把这个数字串设为 a,则
π 2πcos
3 3
a
( )
A. 3
2
B. 3
2
C.
1
2 D.
1
2
8.费马数列 nF 是以数学家皮埃尔·德·费马(PierredeFermat,1601~1665年)命名的数列,其中 22 1
n
nF ,例如
12 2
1 2 1 2 1 5F .因为
2
1
17 3.4
5
F
F
,所以 2
1
F
F 的整数部分是 1位数;因为
3
2
257 15.12
17
F
F
,所以 3
2
F
F 的整数部
分是 2位数;…;则 13
12
F
F 的整数部分位数最接近于(
lg 2 0.3010 )( )
A.240 B.600 C.900 D.1200
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.
9.下列命题中正确的是( )
A. ,0x , 2 3x x B. 0,x , 2 3x x
C. 0,1x , 13 2x x D. 1,x ,
1
3 2x x
10.下列说法不正确的是( )
A.“ a b ”是“
1 1
a b
”的必要不充分条件
B.若 1x y ,则 xy的最大值为 2
C.若不等式 2 0ax bx c 的解集为{ |1 3}x x ,则 2 3 0a b c
D.命题“ Rx ,使得 2 1 0x .”的否定为“ Rx ,使得 2 1 0x .”
11.已知函数
2 2 1, 0
ln 1 , 0
x x x
f x
x x
,若关于 x的方程 2 0f x a f x a 有四个不同的实数解,它们从小到
大依次记为 1x , 2x , 3x , 4x ,则( )
A. 1 20 1 x x B. 31 ex ≤
C. 21 2 3 40 ex x x x D.
1 0
2
a
第二部分(非选择题 共 92分)
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分。
12.若函数 f x 的定义域为 0,5 ,则函数 2 1
1
f x
g x
x
的定义域是 .
试卷第 3页,共 4页
13.出入相补是指一个平面(或立体)图形被分割成若干部分后面积(或体积)的总和保持不变,我国汉代数学家
构造弦图,利用出入相补原理证明了勾股定理,我国清代的梅文鼎、李锐、华蘅芳、何梦瑶等都通过出入相补原理
创造了不同的面积证法证明了勾股定理.在下面两个图中,若 AC b , BC a b a ,AB c ,图中两个阴影三角形
的周长分别为 1l , 2l ,则 1 2
l l
a b
的最小值为 .
14.已知 2 1ln 2 ln 22f x x x x x ,若对于任意的
3, 1 ,
2
x
, 3f x a f x 恒成立,则 a
的取值范围是 .
四、解答题:本题共 5小题,共 77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
15.(13分)
(1)计算:
1
3 lg2
1 5 2
9
8 10 log 3 log 16 log 5
27
;
(2)已知
3π π
4
,
1 5tan
tan 2
,求 2 22sin sin cos 3cos 的值.
16.(15分)
已知
4 1xA x
x
, 2 1 1,B x m x m m R
(1)若 0m ,求 )()( BCAC RR ;
(2)若 A B A ,则求实数 m的取值范围.
17.(15分)
已知函数 19 3x xf x c (其中 c是常数).
(1)若当 0,1x 时,恒有 0f x 成立,求实数 c的取值范围;
试卷第 4页,共 4页
(2)若存在 0 0,1x ,使 0 0f x 成立,求实数 c的取值范围;
(3)若方程 3xf x c 在[ ]0,1 上有唯一实数解,求实数c的取值范围.
18.(17分)
某企业积极响应国家垃圾分类号召,在科研部门的支持下进行技术创新,把厨余垃圾加工处理为可重新利用的化工
品.已知该企业日加工处理厨余垃圾 x吨,最少为 70吨,最多为 120吨,日加工处理总成本 y元与日加工处理量 x
吨之间的函数关系可近似地表示为
21 40 3200
2
y x x ,且每加工处理 1吨厨余垃圾得到的化工产品的售价为 100
元.
(1)该企业日加工处理量为多少吨时,日加工处理每吨厨余垃圾的平均成本最低?此时该企业处理 1吨厨余垃圾处于
亏损还是盈利状态? (平均成本 )
y
x
(2)为了该企业可持续发展,政府决定对该企业进行财政补贴,补贴方式有两种:方案一:每日进行定额财政补贴,
金额为 5000元;方案二:根据日加工处理量进行财政补贴,金额为 60x元.如果你是企业的决策者,为了获得每日
最大利润,你会选择哪个补贴方案?为什么?
19.(17分)
f x 和 g x 都是定义在R 上的函数,若它们满足如下性质:① f x 为奇函数, g x 为偶函数;② xf x g x a
( 0a , 1a );则称 f x 为类正弦函数, g x 为类余弦函数.
(1)求类正弦函数和类余弦函数的解析式;
(2)求证:
(ⅰ) 2 2f x f x g x ;
(ⅱ) 22 2 1g x g x ;
(3)解关于 x的不等式: 1 32 0
2
g x b g x
b
,其中b为非零常数.
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邵阳市第二中学
数学试题 ·答题卡
一、单选题 (共 40 分)
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
二、多选题(共 18 分)
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
三、填空题(每小题 5 分,共 15分)
12. (5分)
13. (5分)
14. ( 5分)
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四、解答题(共 77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13 分)
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16.(15分)
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考生条形码粘贴处
姓名:
班级:
准考证号:
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
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19.(17 分)
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18 17 分)
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17 .(15 分)
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