内容正文:
曲阜一中 2022-2023 学年度高三开学质量检测
数 学 试 题
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( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据交集的定义直接求解即可.
【详解】因为,
所以.
故选:B
2. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】先解出不等式,再判断充分性和必要性即可.
【详解】由于不等式的解集为,则可推出,反之不成立,
所以“”是“”的充分而不必要条件.
故选:A.
3. 已知是一次函数,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设出函数的解析式,再根据给定条件列出方程组,求解作答.
【详解】依题意,设,则有,解得,
所以.
故选:D
4. 函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用对数函数及二次函数单调性求出单调增区间.
【详解】函数中,,解得或,
函数在上单调递减,在上单调递增,
而函数在上单调递增,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递增区间是.
故选:D
5. 若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. 6 D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】,,由得,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
故选:A
6. 甲、乙等5名北京冬奥会志愿者到高山滑雪、短道速滑、花样滑冰、冰壶四个场地进行志愿服务,每个志愿者只去一个场地,每个场地至少一名志愿者,若甲去高山滑雪场,则不同的安排方法共有( )
A. 96种 B. 60种 C. 36种 D. 24种
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,肯定有一个场地是两个人,该问题分为两类,一类是高山滑雪场两人,一类是高山滑雪场一人,之后利用分类加法计数原理求得结果.
【详解】分两类,一是高山滑雪场安排2人,除甲外的其余4人每人去一个场地,
不同的安排方法共有种;
二是高山滑雪场只安排1人(甲),其余4人分三组(211),再安排到各场地,
有种.
∴.不同的安排方法有.
故选:B.
7. 已知函数,则函数的零点个数为( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】C
【解析】
【分析】解方程可得结果.
【详解】当时,由可得,解得(舍去);
当时,由可得,即或,解得或.
综上所述,函数的零点个数为.
故选:C.
8. 已知 则 的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】确定函数的奇偶性与单调性,然后把转化到同一单调区间后可得大小关系.
【详解】,是偶函数,
时,是增函数,
,,,,
而,所以,即.
故选:A.
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.全部选对的得 5 分, 部分选对的得 2 分, 有选错的得 0 分)
9. 已知,若,则实数a的值可以为( )
A. B. C. 1 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据分段函数,分别以,,讨论,求解方程可得答案.
【详解】解:因为,,所以
当时,,所以,
所以,解得,所以满足;
当时,,所以,
所以,解得,满足题意;
当时,,所以,
所以,解得,满足题意;
故选:ACD.
10. 已知函数,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的定义域为
D. 的图像关于对称
【答案】BD
【解析】
【分析】先求解函数的表达式及定义域,根据函数的性质判断各项正误.
【详解】解:因为,所以,故B项正确;
,故A项错误;
因为,所以,故的定义域为,故C项错误;
因为,所以为偶函数,则的图像关于对称,故D项正确.
故选:BD.
11. 已知,函数的导函数为,下列说法正确的是( )
A. B. 单调递增区间为
C. 的极大值为 D. 方程有两个不同的解
【答案】AC
【解析】
【分析】求出,则可知,在上单调递增,在上单调递减,的极大值为;方程等价于,易知函数与函数有且只有一个交点,由此即可选出答案.
【详解】由题意知:,
所以,A正确;
当时;,单调递增,
当时;,单调递减,B错误;
的极大值为,C正确;
方程等价于,
易知函数与函数有且只有一个交点,即方程有且只由一个解,D错误;
故选:AC.
12. 已知定义在上的偶函数满足,且当时,是减函数,则下列四个命题中正确的是( )
A.
B. 直线为函数图象的一条对称轴
C. 函数在区间上存在2个零点
D. 若在区间上的根为,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用赋值法及偶函数的定义,结合函数的周期性、对称性及单调性即可求解.
【详解】令,得,则,又函数是偶函数,故,故A正确;
根据A可得,所以,又,所以,故直线是函数图象的一条对称轴,故B正确;
由的周期为4,,且当时,是减函数,可得函数在区间上存在3个零点,故C不正确;易得函数的图象关于直线对称,故,即,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题 (本题共 4 小题, 每小题 5 分, 共 20 分)
13. 函数的定义域为______.
【答案】(1,3)
【解析】
【分析】根据定义域的定义列不等式求解即可.
【详解】由题意可得: 解得,即定义域为(1,3);
故答案为: .
14. 函数在点处的切线方程为_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数的几何意义求解,对函数求导,将代入导函数中可求出切线的斜率,再求出,然后利用点斜式可求出切线方程.
【详解】由,得,
所以切线的斜率为,
因为,
所以切线方程为,即,
故答案为:
15. 的展开式中各项的二项式系数之和为________.
【答案】512
【解析】
【分析】由二项式系数的性质计算.
【详解】的展开式中各项的二项式系数之和为.
故答案为:512.
16. 设,若方程有四个不相等的实根,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】由时,,得到的图象关于对称,不妨设,画出图象,易得,,,代入求解.
【详解】解:当时,,则的图象关于对称,
不妨设,
如图所示:
由图象知:,,
所以,,,,
所以,
,
,
令,
则.
故答案为:
四、解答题 (本题共 6 小题, 共 70 分)
17. 已知函数,求的单调区间和极值.
【答案】函数的单调增区间为,单调减区间为,极小值为,无极大值.
【解析】
【分析】求出导函数,然后令,,求解不等式即可得函数的单调区间,从而可得函数的极值.
【详解】解:因为,所以,
令,得,令,得,
所以函数的单调增区间为,单调减区间为,
所以函数的极小值为,无极大值.
18. 已知函数的解析式.
(1)求;
(2)若,求a的值;
(3)画出的图象,并写出函数的值域(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)或
(3)图象:
值域为
【解析】
【分析】(1)根据解析式直接求解可得;
(2)根据a的范围分段解方程可得;
(3)根据解析式直接描点作图即可.
【小问1详解】
∵函数的解析式,
∴,.
【小问2详解】
∵,,
∴或或,
解得或.
【小问3详解】
画出函数的图象如图所示:
由图可知,的最大值为,函数的值域为.
19. 已知.
(1)当时,讨论的单调区间;
(2)若在定义域内单调递增,求的取值范围.
【答案】(1)单调增区间是,单调递减区间为.
(2).
【解析】
【分析】(1)对求导,利用导函数的正负讨论单调区间;
(2)在定义域内单调递增,即导函数恒成立,解的取值范围即可.
【小问1详解】
当时,,定义域.
.
令,即解得:;
令,即解得:;
∴当时,函数的单调增区间是,递减区间为.
【小问2详解】
∵,∴
∵在上单调递增,即恒成立,
∵时
∴,即a的取值范围为.
20. “活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点.研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定条件下,每尾鱼的平均生长速度(单位:千克/年)是养殖密度(单位:尾/立方米)的函数.当不超过4尾/立方米时,的值为2千克/年;当时,是的一次函数;当达到20尾/立方米时,因缺氧等原因,的值为0千克/年.
(1)当时,求函数关于的函数表达式;
(2)当养殖密度为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)可以达到最大?并求出最大值.
【答案】(1)
(2)当x=10时,鱼的年生长量可以达到最大,最大值为12.5.
【解析】
【分析】(1)根据题意得建立分段函数模型求解即可;
(2)分段求得函数的最值,比较可得答案.
【小问1详解】
依题意,当时,;
当时,是关于x的一次函数,假设,
则,解得,
所以.
【小问2详解】
当时,;
当时,,
当时,取得最大值.
因为,所以当x=10时,鱼的年生长量可以达到最大,最大值为12.5.
21. 定义在上的单调增函数满足:对任意都有成立
(1)求的值;
(2)求证:为奇函数;
(3)若对恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)令,得到,即可求得的值;
(2)令,得到,进而得到,结合函数奇偶性的定义,即可求解.
(3)根据题意,把对恒成立,转化为对恒成立,结合函数的单调性,即可求解.
【小问1详解】
解:由题意,函数满足:对任意都有成立
令,则,所以.
【小问2详解】
解:由题意,函数的定义域为,关于原点对称,
令,可得,
因为,所以
所以函数为奇函数.
【小问3详解】
解:因为对恒成立,
即对恒成立,
即对恒成立,
因为是上的单调递增函数,所以,即,
即对恒成立,
因为函数为单调递增函数,所以,
所以,即实数的取值范围是.
22. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个极值点,,且,当时,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求出导数,然后讨论在上的符号即可;
(2)求出导数的两个根,并结合韦达定理找到根与系数之间的关系,然后将表示为关于的函数,再求值域即可.
【小问1详解】
解:的定义域为,
,令,
当,即时,在上恒成立,故此时是增函数;
当,即时,有两个正根,,或,显然,
此时的单调递增区间为,,单调递减期间为;
同理当时,在上恒成立,故此时是增函数;
综上可知:当时,是增函数;时,的两根为,或,
此时的单调递增区间为,,单调递减区间为.
【小问2详解】
解:由(1)知,,再令
当,的两个极值点为的两个互异实根,,
且,,则,即,
显然,由整理得,所以,
而,
将代入上式整理得,
再将代入上式得:,,
令,,
在上恒成立,故在上单调递减,
,,且,
即的取值范围为.
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数 学 试 题
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( )
A. B. C. D.
2. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知是一次函数,,,则( )
A. B. C. D.
4. 函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
5. 若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. 6 D.
6. 甲、乙等5名北京冬奥会志愿者到高山滑雪、短道速滑、花样滑冰、冰壶四个场地进行志愿服务,每个志愿者只去一个场地,每个场地至少一名志愿者,若甲去高山滑雪场,则不同的安排方法共有( )
A. 96种 B. 60种 C. 36种 D. 24种
7. 已知函数,则函数的零点个数为( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
8. 已知 则 的大小关系为( )
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.全部选对的得 5 分, 部分选对的得 2 分, 有选错的得 0 分)
9. 已知,若,则实数a的值可以为( )
A. B. C. 1 D.
10. 已知函数,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的定义域为
D. 的图像关于对称
11. 已知,函数的导函数为,下列说法正确的是( )
A. B. 单调递增区间为
C. 的极大值为 D. 方程有两个不同的解
12. 已知定义在上的偶函数满足,且当时,是减函数,则下列四个命题中正确的是( )
A.
B. 直线为函数图象的一条对称轴
C. 函数在区间上存在2个零点
D. 若在区间上的根为,则
三、填空题 (本题共 4 小题, 每小题 5 分, 共 20 分)
13. 函数的定义域为______.
14. 函数在点处的切线方程为_______.
15. 的展开式中各项的二项式系数之和为________.
16. 设,若方程有四个不相等的实根,则的取值范围为________.
四、解答题 (本题共 6 小题, 共 70 分)
17. 已知函数,求的单调区间和极值.
18. 已知函数的解析式.
(1)求;
(2)若,求a的值;
(3)画出的图象,并写出函数的值域(直接写出结果即可).
19. 已知.
(1)当时,讨论的单调区间;
(2)若在定义域内单调递增,求的取值范围.
20. “活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点.研究表明:“活水围网”养鱼时,某种鱼在一定条件下,每尾鱼的平均生长速度(单位:千克/年)是养殖密度(单位:尾/立方米)的函数.当不超过4尾/立方米时,的值为2千克/年;当时,是的一次函数;当达到20尾/立方米时,因缺氧等原因,的值为0千克/年.
(1)当时,求函数关于的函数表达式;
(2)当养殖密度为多大时,鱼的年生长量(单位:千克/立方米)可以达到最大?并求出最大值.
21. 定义在上的单调增函数满足:对任意都有成立
(1)求的值;
(2)求证:为奇函数;
(3)若对恒成立,求的取值范围.
22. 已知函数.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有两个极值点,,且,当时,求的取值范围.
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