内容正文:
锦州市第五高级中学2023-2024学年度上学期高一月考数学试卷
一、单选题(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,则集合的子集的个数是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】先求出集合A,再根据集合元素的个数即可求出子集个数.
【详解】,有2个元素,
则集合的子集的个数是.
故选:C.
2. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】对两集合代表元的表示形式进行变形,然后根据集合的关系判断.
【详解】,时,取得所有奇数,
,时,取得整数
因此.
故选:B.
3. 已知,求函数的最小值是( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,由基本不等式,即可求出结果.
【详解】由,即,
所以,
当且仅当,即时取“=”.
故选:D.
【点睛】本题主要考查由基本不等式求函数的最值,属于基础题型.
4. 下列指数式与对数式互化不正确的一组是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
【答案】C
【解析】
【分析】结合指数式与对数式互化的知识确定正确答案.
【详解】根据指数式与对数式互化可知:
对于选项A:等价于,故A正确;
对于选项B:等价于,故B正确;
对于选项C:等价于,故C错误;
对于选项D:等价于,故D正确;
故选:C.
5. 设集合,,则“”是“”的
A. 充分条件 B. 必要条件
C. 没有充分、必要性 D. 既是充分又是必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】考虑与之间的推出关系.
【详解】当,集合,,所以正确,即“”是“”的充分条件,所以正确选项为A.
【点睛】本题考查充分和必要条件的判断,难度较易.当讨论是的什么条件时,可以根据是否能满足来确定与的关系.
6. 下列关系式中,根式与分数指数幂的互化正确的是( )
A. -=(-x)(x>0)
B. =y(y<0)
C. xy= (x>0,y>0)
D. x=- (x≠0)
【答案】C
【解析】
【分析】根据根式和分数指数幂的转化关系判断选项.
【详解】对于A,-=-x,故A错误;对于B,当y<0时,>0,y<0,故B错误;对于C,xy= (x>0,y>0),故C正确;对于D,x= (x≠0),故D错误.
故选:C
7. 设,则( )
A. 3 B. 2 C. 1 D.
【答案】B
【解析】
【分析】先利用诱导公式和三角函数的基本关系式,化简得到,代入即可求解.
【详解】由诱导公式,可得
.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了三角函数的诱导公式,以及三角函数的基本关系式的化简、求值,其中解答中熟记三角函数的诱导公式和基本关系式,准确运算是解答的关键,着重考查推理与运算能力.
8. 关于的方程有两个正的实数根,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由已知可得判别式△、对应的二次函数满足,即可求出的范围.
【详解】解:方程有两个实数根,△,
,
的方程有两个正的实数根,对应的二次函数的开口向上,对称轴
所以,
可得,
或,
,
故选:.
【点睛】本题考查一元二次方程的根;熟练掌握一元二次方程中判别式确定根的存在,再由两根都是正数,结合根与系数的关系求解是解题的关键.
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.)
9. 函数的定义域为,若存在闭区间,使得函数同时满足①在上是单调函数;②在上的值域为,则称区间为的“倍值区间”.下列函数存在“3倍值区间”的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A:为上的增函数,
若存在“3倍值区间”,则,
结合及的图象知,方程无解,
故不存在“3倍值区间”,A错误;
B:为上的减函数,
若存在“3倍值区间”,则有,得,
又,,
所以可取,,符合题意,
所以存在“3倍值区间”,B正确;
C:为上的增函数,
若存在“3倍值区间”,则,
结合得,符合题意,
所以存在“3倍值区间”,C正确;
D:对于,
当时,;当时,,由于在上单调递减,
从而可得在上单调递增,
若存在“3倍值区间”且,则有,
解得,不符合题意,
所以不存在“3倍值区间”,D错误.
故选:BC
【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是要理解“3倍值区间”的含义,从而要判断函数的单调性,列式求解.
10. 函数的定义域为,值域为,下列结论中一定成立的结论的序号是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】先研究值域为时函数的定义域,再研究使得值域为得函数的最小值的自变量的取值集合,研究函数值取1,2时对应的自变量的取值,由此可判断各个选项.
【详解】由于,
,,,,
即函数的定义域为
当函数的最小值为1时,仅有满足,所以,故D正确;
当函数的最大值为2时,仅有满足,所以,故C正确;
即当时,函数的值域为,故,故不一定正确,故A正确,B错误;
故选:ACD
【点睛】关键点睛:本题考查函数的定义域及其求法,解题的关键是通过函数的值域求出函数的定义域,再利用元素与集合关系的判断,集合的包含关系判断,考查了学生的逻辑推理与转化能力,属于基础题.
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 是奇函数
B. 的图象关于点对称
C. 若函数在上的最大值、最小值分别为、,则
D. 令,若,则实数的取值范围是
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性的定义,可判定A错误;利用图像的平移变换,可判定B正确;利用函数的图象平移和奇偶性,可得判定C正确;利用函数的单调性,可判定D正确.
【详解】由题意函数,
因为恒成立,即函数的定义域为,
又因为,所以不是奇函数,所以错误;
将的图象向下平移两个单位得到,
再向左平移一个单位得到,
此时,所以图象关于点对称,
所以的图象关于对称,所以B正确;
将函数的图象向左平移一个单位得,
因为,
即,所以函数为奇函数,
所以函数关于点对称,
所以若在处 取得最大值,则在处取得最小值,
则,所以C正确;
由,可得,
由,
设,,
可得,所以为减函数,
可得函数为减函数,
所以函数为单调递减函数,
又由为减函数,所以为减函数,
因为关于点对称,
所以,即,
即,解得,所以D正确.
故选:BCD.
【点睛】求解函数有关的不等式的方法及策略:
1、解函数不等式的依据是函数的单调性的定义,
具体步骤:①将函数不等式转化为的形式;
②根据函数的单调性去掉对应法则“”转化为形如:“”或“”的常规不等式,从而得解.
2、利用函数的图象研究不等式,当不等式问题不能用代数法求解但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数的图象上、下关系问题,从而利用数形结合求解.
12. 对于函数定义域中任意的,有如下结论,当时,上述结论中正确结论的序号是( )
A. B.
C. >0 D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
由对数的运算性质判断A,B,由对数函数的单调性判断C,由对数的运算结合基本不等式判断D.
【详解】对于A,,即,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,在定义域中单调递增,,故C正确;
对于D,,利用基本不等式知,又,则,故D错误;
故选:BC
【点睛】关键点点睛:本题考查命题的真假判断,考查对数函数的性质,考查基本不等式的应用,解决本题的关键点是将对数形式化为根式,即,利用对数的运算结合基本不等式放缩得出答案,并验证取等条件,考查了学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.
三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
13. 函数的定义域是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据可得,结合余弦函数的图象解不等式即可求解.
【详解】由得,
作出的图象和直线,
由图象可知的解集为,
故答案为:.
14. 已知,则_______________.
【答案】##
【解析】
【分析】将所给条件两边同时平方再相加即可得解.
【详解】解:因为,,
所以,,
即,,
两式相加得,所以.
故答案为:
15. 已知函数在区间内有唯一的最值,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由于可知,再根据正弦函数的图象和性质可知且,由此即可求出结果.
【详解】函数,由于,
所以,
根据正弦函数的图象,以及在区间内有且只有一个最值,
所以且,所以.
故的取值范围是.
故答案为:.
16. 已知定义在上的函数满足,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】由函数满足,推得函数是以4为周期的周期函数,结合函数的周期,即可求解.
【详解】因为在R上的函数满足,且,
令,有,
又,
所以函数是以4为周期的周期函数,
所以.
故答案为:.
四、解答题(本题共6小题,共70分,其中第17题10分,其它每题12分,解答应写出文字说明证明过程或演算步骤.)
17. 已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)分和进行求解;
(2)中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素,进行求解;
(3)中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,进行求解.
【小问1详解】
当时,原方程变为,
此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,
,即,
原方程的解为,符合题意.
故当或时,原方程只有一个解,此时中只有一个元素.
【小问2详解】
中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素.
当,即时,原方程无实数解.
结合(1)知,当或时中至多有一个元素.
【小问3详解】
中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,
当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,由得.
综上可知当时,中至少有一个元素.
18. 设集合A中的元素均为实数,且满足条件:若,则.求证:
(1)若,则A中必还有另外两个元素;
(2)集合A不可能是单元素集.
【答案】(1)
若,则,
又因为,所以.
因为,所以.
因为,所以.
所以A中另外两个元素为.
(2)
若A为单元素集,则,
即,方程无实数解.
所以,所以集合A不可能是单元素集.
【解析】
【分析】(1)根据题意,由,得,进而,得证;
(2)反证法证明.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
19. 设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1);
(2)
时,解集为;
时,解集为;
时,解集为;
时,解集为.
【解析】
【分析】(1)由题设对一切实数x恒成立,讨论参数m,结合一元二次不等式在实数集上恒成立列不等式组求范围即可.
(2)讨论、,结合一元二次不等式的解法求解集.
【小问1详解】
由题设,即对一切实数x恒成立,
当时,不恒成立;
当时,只需,可得;
综上,.
【小问2详解】
当时,,即,可得;解集为;
当时,,
若,则,
若,即时,可得或,解集为;
若,即时,可得,解集为;
若,即时,可得或,解集为;
若,则,可得,解集为.
20. 若将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的 ,纵坐标不变,再向右平移个单位长度,得到函数的图象.
(1)求图象的对称中心;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)2
【解析】
【分析】(1)由三角函数的图象变换得到,结合三角函数的性质,即可求解;
(2)由,得出,即可求得的值.
【小问1详解】
解:由题意将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位长度,可得,
由,可得,
故图象的对称中心为.
【小问2详解】
解:由,,
因为,
可得,
所以.
21. 已知二次函数满足,满足,且.
(1)求的解析式;
(2)当时,求函数的最小值(用表示).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,再代入到,化简可求出,从而可求出的解析式.
(2)求出抛物线的对称轴,然后分和三种情况求解函数的最小值.
【小问1详解】
因为二次函数,且满足,,所以,,所以 ,得.
所以.
【小问2详解】
是图象的对称轴为直线,且开口向上的二次函数.
当时,在上单调递增,则;
当即时,在上单调递减,则;
当,即时,;
综上所述.
22. 已知函数为奇函数.
(1)求常数k的值;
(2)当时,判断的单调性,并用定义给出证明;
(3)若函数,且在区间上没有零点,求实数m的取值范围.
【答案】(1);
(2)
单调递增,证明如下:
由(1)知:,若,
则,
而,即,
所以,故单调递增.
(3).
【解析】
【分析】(1)根据奇函数及对数函数的性质求参数值;
(2)令,结合对数函数的性质判断的大小关系即可.
(3)将问题转化为在区间上无解,根据右侧函数的单调性求值域,即可确定m的范围.
【小问1详解】
由,即,
所以,故,则,
当时,显然不成立,经验证:符合题意;
所以;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由,令,
所以,由(2)知:在上递增,而在上递减,
所以在上递减,则.
又在区间上无解,
故.
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锦州市第五高级中学2023-2024学年度上学期高一月考数学试卷
一、单选题(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,则集合的子集的个数是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
2. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知,求函数的最小值是( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
4. 下列指数式与对数式互化不正确的一组是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
5. 设集合,,则“”是“”的
A. 充分条件 B. 必要条件
C. 没有充分、必要性 D. 既是充分又是必要条件
6. 下列关系式中,根式与分数指数幂的互化正确的是( )
A. -=(-x)(x>0)
B. =y(y<0)
C. xy= (x>0,y>0)
D. x=- (x≠0)
7. 设,则( )
A. 3 B. 2 C. 1 D.
8. 关于的方程有两个正的实数根,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.)
9. 函数的定义域为,若存在闭区间,使得函数同时满足①在上是单调函数;②在上的值域为,则称区间为的“倍值区间”.下列函数存在“3倍值区间”的有( )
A. B.
C. D.
10. 函数的定义域为,值域为,下列结论中一定成立的结论的序号是( )
A. B. C. D.
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 是奇函数
B. 的图象关于点对称
C. 若函数在上的最大值、最小值分别为、,则
D. 令,若,则实数的取值范围是
12. 对于函数定义域中任意的,有如下结论,当时,上述结论中正确结论的序号是( )
A. B.
C. >0 D.
三、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.)
13. 函数的定义域是________.
14. 已知,则_______________.
15. 已知函数在区间内有唯一的最值,则的取值范围是___________.
16. 已知定义在上的函数满足,则___________.
四、解答题(本题共6小题,共70分,其中第17题10分,其它每题12分,解答应写出文字说明证明过程或演算步骤.)
17. 已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
18. 设集合A中的元素均为实数,且满足条件:若,则.求证:
(1)若,则A中必还有另外两个元素;
(2)集合A不可能是单元素集.
19. 设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
20. 若将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的 ,纵坐标不变,再向右平移个单位长度,得到函数的图象.
(1)求图象的对称中心;
(2)若,求的值.
21. 已知二次函数满足,满足,且.
(1)求的解析式;
(2)当时,求函数的最小值(用表示).
22. 已知函数为奇函数.
(1)求常数k的值;
(2)当时,判断的单调性,并用定义给出证明;
(3)若函数,且在区间上没有零点,求实数m的取值范围.
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