内容正文:
沈阳市第120中学2024—2025学年度上学期
高一年级第一次质量监测
数学试题
满分:150分 时间:120分钟 命题人:魏亚坤 校对人:程跃
一、单选题(本大题共8小题共40分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 设全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知a,b为非零实数,且,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3. 若函数的值域是,则此函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4. 已知在上满足,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5. 若关于的不等式恰有两个整数解,则的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D. 或
6. 函数的图像如图所示,则下列结论成立的是( )
A.
B.
C.
D.
7. 已知函数则函数的值域为( )
A. B. C. D.
8. 对于任意的表示不超过的最大整数.十八世纪,被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”.下列说法不正确的是( )
A. 函数的图象不关于原点对称
B. 函数的值域为
C. 对于任意的,不等式恒成立
D. 不等式的解集为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列命题中,真命题是( )
A. 若、且,则、至少有一个大于
B. ,
C. “”是“”的必要条件
D. “”是“关于方程有一正一负根”的充要条件
10. 对任意两个实数,定义,若,下列关于函数的说法正确的是( )
A.
B. 方程有三个解
C. 当时,有
D. 函数有最大值为,无最小值
11. 1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集与,且满足中的每一个元素都小于中的每一个元素,则称为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A. 若,则满足戴德金分割
B. 若为戴德金分割,则没有最大元素,有一个最小元素
C. 若为戴德金分割,则有一个最大元素,有一个最小元素
D. 若为戴德金分割,则没有最大元素,也没有最小元素
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知,则函数__________.
13. ,,且,若对于任意的x,y不等式恒成立,则实数k的取值范围为______.
14. 设定义在R 上的函数满足:
(1)当时, ; (2) ; (3)当时, ,
则在下列结论中:
①
② 在R 上是递减函数;
③ 存在,使
④ 若,则,.
其中正确结论的命题为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)试判断函数在上的单调性,并给予证明;
(3)试判断函数在的最大值和最小值.
16. 设命题:实数x满足,其中a>0. 命题q:实数x满足
(1)若,且均为真命题,求实数x的取值范围;
(2)是的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
17. 杭州第19届亚运会,是亚洲最高规格的国际综合性体育赛事.本届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办.某款亚运会周边产品深受大家喜爱,供不应求,某工厂日夜加班生产该款产品.生产该款产品的固定成本为4万元,每生产万件,需另投入成本万元.当产量不足6万件时,;当产量不小于6万件时,.若该款产品的售价为6元/件,通过市场分析,该工厂生产的该款产品可以全部销售完.
(1)求该款产品销售利润(万元)关于产量(万件)的函数关系式;
(2)当产量为多少万件时,该工厂在生产中所获得利润最大?
18. 已知关于的x不等式.
(1)若此不等式的解集为,求实数a的值;
(2)若,解这个关于的不等式;
(3)恒成立,求a的取值范围.
19. 问题:正数,满足,求的最小值.其中一种解法是:,当且仅当,且时,即且时取等号,学习上述解法并解决下列问题:
(1)若正实数,满足,求的最小值;
(2)若正实数,,,满足,且,试比较和的大小,并说明理由;
(3)若,利用(2)的结论,求代数式的最小值,并求出使得最小的的值.
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沈阳市第120中学2024—2025学年度上学期
高一年级第一次质量监测
数学试题
满分:150分 时间:120分钟 命题人:魏亚坤 校对人:程跃
一、单选题(本大题共8小题共40分.在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 设全集,集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解出集合,再根据集合交并补即可得到答案.
【详解】,所以或,
又
所以
故选:A
2. 已知a,b为非零实数,且,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对ABD举反例即可判断,对C利用作差法即可判断.
【详解】对A,当时,不等式不成立,所以A不正确;
对B,当时,满足,但,所以B不正确;
对C,因为,因为,且,可得,所以,所以C正确;
对D,举例,则,则,所以D不正确.
故选:C.
3. 若函数的值域是,则此函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分类讨论解不等式即可.
【详解】由函数的值域是,
所以当时,,
当时,
即,解得,
所以函数的定义域为:,
故选:D
4. 已知在上满足,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由分段函数的单调性结合二次函数和一次函数的单调性求解即可;
【详解】由在上满足,
设,则,即在上为减函数,
所以,解得,
所以实数的取值范围为,
故选:B.
5. 若关于的不等式恰有两个整数解,则的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】令,解得或.对两个根进行分类讨论,即,,三种情况,求出解集后,再让解集中含有两个整数,即可得到答案;
【详解】令,解得或.
当,即时,不等式的解集为,则,解得;
当,即时,不等式无解,
所以不符合题意;
当,即时,不等式的解集为,则,解得.
综上,的取值范围是或.
故选:D
6. 函数的图像如图所示,则下列结论成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数的定义域,函数零点以及f(0)的取值等进行判断.
【详解】的定义域为,结合函数图像可知,则;
由图像可知,即,得;
由得,即,由图像可知,由则.
故选:C.
7. 已知函数则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知求得函数的定义域,换元后利用配方法求函数的值域.
【详解】,
由,解得.
.
令,
函数.
当时,;
当时,,
函数的值域为.
故选:D.
【点睛】本题考查函数的定义域、值域及其求法,训练了利用换元法与配方法求函数的值域,是中档题.
8. 对于任意的表示不超过的最大整数.十八世纪,被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”.下列说法不正确的是( )
A. 函数的图象不关于原点对称
B. 函数的值域为
C. 对于任意的,不等式恒成立
D. 不等式的解集为
【答案】D
【解析】
【分析】结合取整函数的定义,利用奇偶性的定义可判断A选项;由取整函数的定义得到,进而可判断B,C选项;先解一元二次不等式,然后取整函数的定义可判断D选项.
【详解】对于A:当时,,当时,,
所以的图象不是关于原点对称,故A正确;
对于B:由取整函数的定义知,,所以,
函数的值域为,故B正确:
对于C:由取整函数的定义知,,
所以,故C正确;
对于D:由得,解得,
结合取整函数的定义可得,故D错误.
故选:D.
【点睛】思路点睛:关于新定义题的思路有:(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;(3)将已知条件代入新定义的要素中;(4)结合数学知识进行解答.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列命题中,真命题是( )
A. 若、且,则、至少有一个大于
B. ,
C. “”是“”的必要条件
D. “”是“关于方程有一正一负根”的充要条件
【答案】AD
【解析】
【分析】由反证法即可判断A,举出反例即可判断BC,由一元二次方程根的情况即可判断D.
【详解】假设都不大于,即,则,因此不成立,所以假设不成立,故A正确;
因为时,,故B错误;
因为,但是,则不一定能推出,
且,但是,所以不一定能推出,
所以“”是“”的既不充分也不必要条件,故C错误;
关于方程有一正一负根,
所以“”是“关于方程有一正一负根”的充要条件,故D正确;
故选:AD
10. 对任意两个实数,定义,若,下列关于函数的说法正确的是( )
A.
B. 方程有三个解
C. 当时,有
D. 函数有最大值为,无最小值
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意求出函数,再对选项逐个判断即可.
【详解】当,即或时,,
当,即时,,
则,
对于A,,故A正确;
对于B,当或时,令,解得,
当时,令,解得,方程有三个解,故B正确;
对于C,当或时,令,解得或,
当时,令,解得或,
综上所述,当时,有,故C错误;
对于D,当或时,令,无最小值,
当时,,
综上,函数有最大值为2,无最小值,故D正确.
故选:ABD.
11. 1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集划分为两个非空的子集与,且满足中的每一个元素都小于中的每一个元素,则称为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是( )
A. 若,则满足戴德金分割
B. 若为戴德金分割,则没有最大元素,有一个最小元素
C. 若为戴德金分割,则有一个最大元素,有一个最小元素
D. 若为戴德金分割,则没有最大元素,也没有最小元素
【答案】BD
【解析】
【分析】A选项,,A错;BD选项,可举出例子;C选项,推理出,C错误.
【详解】A选项,,故,A错误;
B选项,设,满足,
此时为戴德金分割,且没有最大元素,有一个最小元素,B正确;
C选项,若有一个最大元素,有一个最小元素,则,故C错误;
D选项,设,满足没有最大元素,也没有最小元素,D正确.
故选:BD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分
12. 已知,则函数__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用配凑法直接求解析式即可.
【详解】,
所以.
故答案为:
13. ,,且,若对于任意的x,y不等式恒成立,则实数k的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求的最小值,再求解二次不等式可得结果.
【详解】因为,,且,所以
又,当且仅当时,即时,等号成立;
所以的最小值为.
所以有,解得,
故答案为:.
14. 设定义在R 上的函数满足:
(1)当时, ; (2) ; (3)当时, ,
则在下列结论中:
①
② 在R 上是递减函数;
③ 存在,使
④ 若,则,.
其中正确结论的命题为__________.
【答案】①②③
【解析】
【分析】通过赋值可得,进而可判断①,再根据单调性的定义及条件可判断②,由②得单调性和可判断③,由可判断④.
【详解】当时,
令时, ,
因为,所以,
所以,所以①正确;
由①知,,所以有,
任意的且,
因为,则,所以,,
所以,所以在R 上是递减函数,②正确;
因为,在R 上是递减函数,所以当时,,③正确;
因为,
所以,由,与矛盾,④错误.
故答案为:①②③.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)试判断函数在上的单调性,并给予证明;
(3)试判断函数在的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)
由题,,
判断函数在上是增函数,证明如下:
,
,
因为,
所以,
所以,所以,
所以函数在上是增函数.
(3)最大值是,最小值是
【解析】
【分析】(1)利用函数的定义域概念求解;
(2)利用函数单调性的定义判断并证明;
(3)利用函数的单调性和最值关系求解.
【小问1详解】
要使函数有意义,则,解得,
所以定义域为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)知,函数在上单调递增,
所以
16. 设命题:实数x满足,其中a>0. 命题q:实数x满足
(1)若,且均为真命题,求实数x的取值范围;
(2)是的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)解一元二次不等式,根据命题为真列出不等式组求解;
(2)根据所给命题间的关系转化为q是p的充分不必要条件,列不等式组求解.
【小问1详解】
由≥0,得≤0,解得.即.
由得,
若,则,
若p∧q为真,则p,q同时为真,
即,解得,
∴实数x的取值范围.
【小问2详解】
由(1)知,
若¬p是¬q的充分不必要条件,即q是p的充分不必要条件,
又此时.
则有,即
解得.
17. 杭州第19届亚运会,是亚洲最高规格的国际综合性体育赛事.本届亚运会于2023年9月23日至10月8日在浙江杭州举办.某款亚运会周边产品深受大家喜爱,供不应求,某工厂日夜加班生产该款产品.生产该款产品的固定成本为4万元,每生产万件,需另投入成本万元.当产量不足6万件时,;当产量不小于6万件时,.若该款产品的售价为6元/件,通过市场分析,该工厂生产的该款产品可以全部销售完.
(1)求该款产品销售利润(万元)关于产量(万件)的函数关系式;
(2)当产量为多少万件时,该工厂在生产中所获得利润最大?
【答案】(1)
(2)9;9.5万元.
【解析】
【分析】(1)根据题意可列出利润与产量的函数关系式.
(2)根据(1)中的关系式分类讨论和时的产量,并分别利用二次函数求最值和基本不等式求最值求出利润最大值.
【小问1详解】
当时,,
当时,,
所以:
【小问2详解】
当时,,
所以当时,取得最大值,最大值为8.5万元.
当时,
当且仅当,即时,取得最大值,最大值为9.5万元.
综上,当产量为9万件时,该工厂在生产中所获得利润最大,最大利润为9.5万元.
18. 已知关于的x不等式.
(1)若此不等式的解集为,求实数a的值;
(2)若,解这个关于的不等式;
(3)恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
当时,解集为;
当时,解集为或;
当时,解集为;
时,解集为;
当时,解集为;
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,为方程的两根,由代入法可得所求值;
(2)讨论,,,又分,,时,由二次不等式的解法,即可得到所求解集;
(3)由题意可得在恒成立,可得在恒成立,利用换元法求分式型函数最值,结合对勾函数的单调性可得在时取最小值,此时取最大值,可得的范围.
【小问1详解】
不等式化简为的解集为,
可得,为方程的两根,
可得,即;
【小问2详解】
当时,原不等式即为,解得,解集为;
当时,原不等式化为,解集为或;
当时,原不等式化为,
①若,可得,解集为;
②若,,可得解集为;
③若,,可得解集为;
【小问3详解】
恒成立,
等价为在恒成立,
由于恒成立,
可得在恒成立,
令,则,
令,,由对勾函数可知
所以当时取最小值,
此时取得最大值,代入得
.
即的取值范围是.
19. 问题:正数,满足,求的最小值.其中一种解法是:,当且仅当,且时,即且时取等号,学习上述解法并解决下列问题:
(1)若正实数,满足,求的最小值;
(2)若正实数,,,满足,且,试比较和的大小,并说明理由;
(3)若,利用(2)的结论,求代数式的最小值,并求出使得最小的的值.
【答案】(1)
(2),理由如下:
,
又,当且仅当时等号成立,
所以,
所以,当且仅当,即同号时等号成立.
此时,满足;
(3)时,取得最小值
【解析】
【分析】(1)由题知,进而根据基本不等式“1”的用法求解即可;
(2)由题知,进而结合判断即可;
(3)令,,构造,进而结合(2)的结论求解即可.
【小问1详解】
解: ,,,则,
所以,,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值是.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:令,,构造,
所以,即,因此,,
所以,
取等号时,即,结合,解得,,
即,.
所以时,取得最小值.
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