内容正文:
2024-2025学年度第一学期期中考试模拟试卷(A卷)
高一数学
第一部分(选择题,共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题中选出符合题目要求的一项。
1.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2.若,且,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
3.下列函数中既是偶函数,又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
4.函数的最小值为( )
A.2 B.5 C.6 D.7
5.设,则( )
A. B. C. D.
6.“”是“方程只有一个解”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
7.如图所示,圆柱形水槽内放了一个圆柱形烧杯,向放在水槽底部的烧杯注水(流量一定),注满烧杯后,继续注水,直至注满水槽,水槽中水面上升高度与注水时间之间的函数关系,大致是( )
A.B.C.D.
8.定义在上的奇函数满足,当时,,当时,. 不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
9.已知关于的一元二次不等式的解集为,其中,,为常数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
10.记函数在区间上的最大值为,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
第二部分(非选择题,共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。
11.函数的定义域是
12.已知幂函数图象过点,则= , .
13.计算: .
14.已知函数.①若,则a的值为 .
②若不等式对任意都成立,则实数a的取值范围是 .
15.高斯是德国著名的数学家,被认为是世界上最重要的数学家之一,享有“数学王子”的称号.用其名字命名的“高斯函数”为:,,其中表示不超过x的最大整数,例如:,.令函数,则下列说法正确的有
①. ②.是周期函数
③.在上单调递增 ④.
三、解答题共6小题,共85分。解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
16.在①“命题”是真命题;②命题是真命题;这两个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题.
问题:已知集合,,
(1)当时,求.
(2)若选_____,求实数的取值范围.
17.已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若不等式的解集为,求实数的取值范围.
18.已知在上有意义,单调递增且满足.
(1)求证:;
(2)求不等式的的解集.
19.在园林博览会上,某公司带来了一种智能设备供采购商洽谈采购,并决定大量投放市场,已知该种设备年固定研发成本为50万元,每生产一台需另投入90元,设该公司一年内生产该设备万台且全部售完,每万台的销售收入(万元)与年产量(万台)满足如下关系式:.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(万台)的函数解析式(利润=销售收入-成本)
(2)当年产量为多少万台时,该公司获得的年利润最大,并求出最大利润.
20.已知定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)试用函数单调性定义证明:在上是减函数;
(3)要使方程在上恒有实数解,求实数的取值范围.
21.已知集合为非空数集,定义:,
(1)若集合,直接写出集合(无需写计算过程);
(2)若集合,且,求证:
(3)若集合,记为集合中的元素个数,求的最大值.
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2024-2025学年度第一学期期中考试模拟试卷(A卷)
高一数学
第一部分(选择题,共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题中选出符合题目要求的一项。
1.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据并集的概念即可得出答案.
【详解】因为,,所以
故选:D
2.若,且,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式的基本性质推导相关结论.
【详解】对A:当时,由不能推出,所以A错误;
对B:当,时,由不能推出,所以B错误;
对C:当时,由不能推出,所以C错误;
对D:由,又,所以,所以D正确.
故选:D
3.下列函数中既是偶函数,又在上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
利用函数奇偶性定义易得函数奇偶性,对于函数单调性判断,可以通过函数图象进行判断,或者等价转化简化函数解析式,再进行判断.
【详解】
对于项,为奇函数,不符合题意,故A项错误;
对于B项,为偶函数,在上单调递减,不符合题意,故B项错误;
对于C项,既是偶函数,又在上单调递增,符合题意,故C项正确;
对于D项,为奇函数,不符合题意,故D项错误.
故选:C.
4.函数的最小值为( )
A.2 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】由基本不等式即可求解.
【详解】由可得,所以,
当且仅当,即时等号成立,
故选:D
5.设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数的单调性比较大小即可.
【详解】在上单调递增,在上单调递减,.
故选:A.
6.“”是“方程只有一个解”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】利用充分性,必要性的定义判定即可.
【详解】若,则方程为,
即,则其只有一个解;
若方程只有一个解,则或,所以或,
所以“”是“方程只有一个解”的充分不必要条件.
故选:B
7.如图所示,圆柱形水槽内放了一个圆柱形烧杯,向放在水槽底部的烧杯注水(流量一定),注满烧杯后,继续注水,直至注满水槽,水槽中水面上升高度与注水时间之间的函数关系,大致是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析水槽内水面上升的高度的速度,可得问题答案.
【详解】开始注水时,水注入烧杯中,水槽内无水,高度不变;
烧杯内注满水后,继续注水,水槽内水面开始上升,且上升速度较快;
当水槽内水面和烧杯水面持平以后,继续注水,水槽内水面继续上升,且上升速度减慢.
故选:D
8.定义在上的奇函数满足,当时,,当时,. 不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由奇函数的定义可得,根据已知条件确定函数在不同区间的符号,通过不等式性质解不等式可得所求解集.
【详解】由奇函数的定义可得,
当时,则,,
当时,则,,
由或,
根据分析可得解集为.
故选:C
9.已知关于的一元二次不等式的解集为,其中,,为常数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用不等式与对应方程的关系,由韦达定理得到的关系,再根据一元二次不等式的解法,即可求解.
【详解】因为关于的一元二次不等式的解集为,
所以,且和是一元二次方程的两根,
所以,解得
所以不等式可化为,即,
解得,则不等式的解集是.
故选:A
10.记函数在区间上的最大值为,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】分类讨论结合一次函数、二次函数的性质与图象计算即可.
【详解】以下只分析函数在上的图象及性质,分类讨论如下:
①当时,函数在区间上单调递增,
即,此时单调递减,;
②当时,,
所以,
易知当时,,
当,,
此时;
③当时,,
即,
易知当时,,
当,,
此时;
而,综上可知的最小值为.
故选:A
第二部分(非选择题,共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。
11.函数的定义域是
【答案】
【分析】根据二次根式和分式的意义可得答案.
【详解】要使有意义,则,
∴,
∴的定义域为,
故答案为:.
12.已知幂函数图象过点,则= , .
【答案】
【分析】设幂函数,待定系数法可求得,代入即得解
【详解】由题意,设幂函数,图象过点
故
故幂函数为
故答案为:,
13.计算: .
【答案】
【分析】利用指数幂的运算性质即可求解.
【详解】;
故答案为:
14.已知函数.①若,则a的值为 .
②若不等式对任意都成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】对①:根据题意,分类讨论当和时,代入分段函数,分别解方程即可;对②:根据题意可得函数的最小值为,结合分段函数单调性分析运算.
【详解】对①:当时,则,则;
当时,则,则(舍去);
综上所述:;
对②:∵不等式对任意都成立,则函数的最小值为,
∴,解得,
故实数a的取值范围是;
故答案为:①;②.
15.高斯是德国著名的数学家,被认为是世界上最重要的数学家之一,享有“数学王子”的称号.用其名字命名的“高斯函数”为:,,其中表示不超过x的最大整数,例如:,.令函数,则下列说法正确的有
①. ②.是周期函数
③.在上单调递增 ④.
【答案】①②④
【分析】根据“高斯函数”的含义结合函数周期性以及单调性一一判断各选项,即得答案.
【详解】对于①,表示不超过x的最大整数,故,①正确;
对于②,函数,则,
即是周期函数,②正确;
对于③,不妨取以及,则,
即在上不单调递增,③错误;
对于④,,,
则,即,④正确,
故选:①②④
三、解答题共6小题,共85分。解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
16.在①“命题”是真命题;②命题是真命题;这两个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题.
问题:已知集合,,
(1)当时,求.
(2)若选_____,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)明确集合,根据并集的运算求.
(2)根据所选条件,确定集合的关系,根据集合的关系求参数的取值范围.
【详解】(1)当,,,所以.
(2)若选①,则,
因为,所以,
由,所以实数的取值范围是:.
若选②,则,由.
且或或或,
得:或或或.所以
所以实数的取值范围是:.
17.已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若不等式的解集为,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);
【分析】(1)当a=﹣4时,代入不等式f(x)≤0,可得:(x﹣1)(x﹣3)≤0,解出即可得出.
(2)由题意可得一元二次方程f(x)=0无实数根,因此△<0,解出即可得出.
【详解】(1)当,不等式为.
∵方程有两个实数根,.
∴不等式的解集为.
(2)∵解集为R,
∴方程无实根,
∴.
∴实数的取值范围是.
18.已知在上有意义,单调递增且满足.
(1)求证:;
(2)求不等式的的解集.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据条件,通过令,即可证明结果;
(2)根据条件得到,再利用在区间上的单调性,即可求出结果.
【详解】(1)因为,令,得到,
所以.
(2),
又函数在区间上单调递增,
所以,解得,
所以不等式的的解集为.
19.在园林博览会上,某公司带来了一种智能设备供采购商洽谈采购,并决定大量投放市场,已知该种设备年固定研发成本为50万元,每生产一台需另投入90元,设该公司一年内生产该设备万台且全部售完,每万台的销售收入(万元)与年产量(万台)满足如下关系式:.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(万台)的函数解析式(利润=销售收入-成本)
(2)当年产量为多少万台时,该公司获得的年利润最大,并求出最大利润.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)由利润等于销售收入减去投入成本和固定成本可得解析式;
(2)分别求出分段函数每一段的最大值后比较可得结论.
【详解】(1)因为,
所以;
(2)当时,,
由函数性质可知当时单调递增,所以当时,,
当时,,
由不等式性质可知,
当且仅当,即时,等号成立,所以,
综上当时,.
20.已知定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)试用函数单调性定义证明:在上是减函数;
(3)要使方程在上恒有实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3).
【解析】(1)根据奇函数的性质可求得结果;
(2)按照取值、作差、变形、判号、下结论这五个步骤证明即可得解;
(3)令,转化为求在上的值域,利用(2)的结论和奇偶性可得在上为减函数,根据单调性可求得结果.
【详解】(1)因为是定义在上的奇函数,所以,
当时,,所以,
因为,所以,
故.
(2)任取,且,
则
.
∵,
∴,
∴,
∴在上是减函数.
(3)方程在上恒有实数解,即在上恒有实数解,
由(2)知在上是减函数,又是奇函数,
所以在上也是减函数,
令,则在上为减函数,
,
所以,,
∴实数的取值范围为.
21.已知集合为非空数集,定义:,
(1)若集合,直接写出集合(无需写计算过程);
(2)若集合,且,求证:
(3)若集合,记为集合中的元素个数,求的最大值.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)1349
【分析】(1)根据题目的定义,直接计算集合S,T即可;
(2)根据集合相等的概念,能证明;
(3)通过假设集合,求出对应的集合S,T,通过,建立不等式关系,求出对应的值即可.
【详解】(1),,
集合,集合.
(2),,且,
T中也只包含4个元素,即,
剩下的元素满足,
;
(3)设集合满足题意,其中,
则
,
,
,由容斥原理,,
的最小元素为0,最大元素为,,
解得
实际上时满足题意,证明如下:
设,
则,
题意有,即,
m的最小值为675,当m= 675时,集合A中元素最多,
即时满足题意
综上,的最大值为1349.
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