内容正文:
2024-2025学年度第一学期期中考试模拟试卷(B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.设全集,则( )
A. B. C. D.
2.命题“,”的否定为( )
A., B.,
C., D.,
3.设,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充分必要条件 D.既非充分也非必要条件
4.已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上是增函数 B.是奇函数,且在上是增函数
C.是偶函数,且在上是减函数 D.是奇函数,且在上是减函数
5.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
6.设函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
7.物理学中,声衰减是声波在介质中传播时其强度(声强)随着传播距离的增加而逐渐减弱的现象,划分为几何衰减、散射衰减和吸收衰减三种类型.声波的散射衰减和吸收衰减都遵从指数规律,即声强(单位:瓦/平方米)与传播距离(单位:米)之间有如下的函数关系:,其中为初始声强,为声波的衰减系数,且.若某声波传播米时,声强减小了,则声强减小时,传播距离大约为( )(参考数据:,)
A.8.5米 B.9.0米 C.9.6米 D.10.2米
8.已知命题“,使”是假命题,则实数a的取值范围是( )
A.或 B.
C.或 D.
9.如图,点P在边长为1的正方形边上运动,M是CD的中点,当点P沿运动时,点P经过的路程x与的面积y的函数的图象的形状大致是( )
A. B.
C. D.
10.已知函数是定义在上的奇函数,若对于任意给定的不等实数,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
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.能够说明“若,则”是假命题的一组整数,的值依次是
12. .
13.已知幂函数在上单调递减,则 .
14.已知集合.若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .
15.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,如,.若,,则下列说法正确的有
①.当时, ②.
③.函数的值域为 ④.当时,函数的值域为
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.已知集合.
(1)求
(2),;
(3)若,求实数a的取值范围.
17.定义运算,函数.
(1)写出的解析式
(2)在坐标系中画出的图象
(3)写出的单调区间和值域.
18.某新建居民小区欲建一面积为的矩形绿地,并在绿地四周铺设人行道,设计要求绿地外南北两侧人行道宽3m,东西两侧人行道宽4m,如图所示(图中单位:m).设矩形绿地的南北侧边长为x米.
(1)当人行道的占地面积不大于时,求x的取值范围;
(2)问x取多少时,才能使人行道的占地面积最小.
19.已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若对任意实数,恒成立,求实数的取值范围.
20.已知不等式的解集为.
(1)求m,n的值,并求不等式的解集;
(2)当实数时,解关于x的不等式.
21.已知函数的定义域为,,且对于任意实数,,有,当时,.
(1)求的值;
(2)求证:在定义域上是单调递增函数;
(3)求证:为奇函数.
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2024-2025学年度第一学期期中考试模拟试卷(B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.设全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由集合的并集与补集运算求解即可.
【详解】因为,
所以,所以.
故选:D
2.命题“,”的否定为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用全称量词命题的否定直接写出结论即可.
【详解】命题“,”是全称量词命题,其否定是存在量词命题,
因此命题“,”的否定是,.
故选:A
3.设,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充分必要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】C
【分析】由可推出同号,则根据分类讨论可得出,根据,两边同乘可得,即可选出选项.
【详解】由题知,则同号,
当时,有,
当时,有,
故能推出,
当成立时,又,
对不等式两边同时乘以可得,
故“”是“”的充分必要条件.
故选:C.
4.已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上是增函数 B.是奇函数,且在上是增函数
C.是偶函数,且在上是减函数 D.是奇函数,且在上是减函数
【答案】B
【分析】根据奇函数的定义验证为奇函数,根据增函数加增函数为增函数可判断为增函数.
【详解】的定义域为..即函数为奇函数.
当时.为增函数,为减函数.故函数在时为增函数.
故选:B
5.已知,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据指数函数性质以及中间量“1”即可比较大小.
【详解】根据指数函数性质知,即,
又因为,则.
故选:D.
6.设函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,分段建立方程,可得临界点,作图,可得答案.
【详解】由题意,令,解得或,
,
则作图如下:
由图可得不等式的解集是.
故选:A.
7.物理学中,声衰减是声波在介质中传播时其强度(声强)随着传播距离的增加而逐渐减弱的现象,划分为几何衰减、散射衰减和吸收衰减三种类型.声波的散射衰减和吸收衰减都遵从指数规律,即声强(单位:瓦/平方米)与传播距离(单位:米)之间有如下的函数关系:,其中为初始声强,为声波的衰减系数,且.若某声波传播米时,声强减小了,则声强减小时,传播距离大约为( )(参考数据:,)
A.8.5米 B.9.0米 C.9.6米 D.10.2米
【答案】C
【分析】利用声强与传播距离的函数关系结合指数与对数的运算即可求解.
【详解】解:由题知,当声波传播米时,声强减小了
所以,即
当声强减小时,
即
所以
由
所以,即
所以,即
因为,
所以米
故选:C.
8.已知命题“,使”是假命题,则实数a的取值范围是( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】A
【分析】由题意可得出,由此可求得实数的取值范围.
【详解】因为命题“,使”是假命题,
所以,解得或,
故实数的取值范围是或.
故选:A.
9.如图,点P在边长为1的正方形边上运动,M是CD的中点,当点P沿运动时,点P经过的路程x与的面积y的函数的图象的形状大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先分点P在AB上时,点P在BC上时,点P在CD上时求得函数,再利用函数的性质来判断.
【详解】点P在AB上时,;
点P在BC上时,
;
点P在CD上时,;
所以
画出分段函数的大致图象,如图所示.
故选:A.
10.已知函数是定义在上的奇函数,若对于任意给定的不等实数,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据所给条件可知函数单调递减,又由函数图象平移可知,据此建立不等式求解即可.
【详解】因为不等式对于任意给定的不等实数恒成立,
所以函数是定义在上的减函数,
又因为函数是定义在上的奇函数,
所以函数的图象过原点,即函数的图象过,即,
则由,
可得2,解得.
故选:
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.能够说明“若,则”是假命题的一组整数,的值依次是
【答案】,(答案不唯一)
【分析】分别取大于,小于的整数即可得到答案.
【详解】取,,满足,但,
所以命题“若,则”是假命题.
故答案为:,.(答案不唯一)
12. .
【答案】
【分析】根据指数幂的运算化简求值.
【详解】原式.
故答案为:.
13.已知幂函数在上单调递减,则 .
【答案】
【分析】先根据函数是幂函数计算求参得出或,最后结合函数的单调性计算得出符合题意的参数.
【详解】由题意可得为幂函数,则,解得或.
当时,为增函数,不符合题意;
当时,在单调递减,符合题意.
故答案为:.
14.已知集合.若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先解出集合,再由条件得到,且,再由集合间的关系列不等式求解即可;
【详解】因为或,所以,
又是的必要不充分条件,所以,且,
所以或,解得或,
所以实数的取值范围是,
故答案为:.
15.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,如,.若,,则下列说法正确的有
①.当时, ②.
③.函数的值域为 ④.当时,函数的值域为
【答案】①③④
【分析】对于①,直接由高斯函数定义来验证即可;对于②,注意到,使得,即可运算判断;对于③,由②选项可得的周期,故只需讨论在上的值域即可;对于④,分别求出每一段的值域,再求并集即可.
【详解】对于①,当时,,正确;
对于②,因为,使得,此时,
从而,错误;
对于③,由②选项分析可知,函数是以1为周期的周期函数,
故只需讨论在上的值域即可,
当时,,即函数的值域为,正确;
对于④,当时,,当时,,
当时,,依次类推,当时,,取并集得函数的值域为,正确.
故选:①③④.
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.已知集合.
(1)求
(2),;
(3)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1),;
(2),;
(3).
【分析】(1)由交集与并集的意义求解即可;
(2)利用补集的意义结合(1)可求,求得,进而利用交集的意义可求;
(3)由题意可得,进而可得,求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,
;
(2)由(1)知,所以,
由,得,
所以;
(3)由,可得,
又,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
17.定义运算,函数.
(1)写出的解析式
(2)在坐标系中画出的图象
(3)写出的单调区间和值域.
【答案】(1);
(2)图象见解析;
(3)答案见解析.
【分析】(1)解不等式,后结合题意可得的解析式;
(2)由(1)结合分段函数定义域可得函数图象;
(3)由(2)中图象可得单调区间与值域.
【详解】(1),
则或.
则;
(2)由(1)可得图象如下:
(3)由(2)可得在上单调递减,在上单调递增;
的值域为: .
18.某新建居民小区欲建一面积为的矩形绿地,并在绿地四周铺设人行道,设计要求绿地外南北两侧人行道宽3m,东西两侧人行道宽4m,如图所示(图中单位:m).设矩形绿地的南北侧边长为x米.
(1)当人行道的占地面积不大于时,求x的取值范围;
(2)问x取多少时,才能使人行道的占地面积最小.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)表达出人行道占地面积,得到不等式,求出;
(2)在(1)的基础上,利用基本不等式求出面积最小值.
【详解】(1)矩形绿地东西侧边长为m,
则人行道占地面积为,
故,解得,
故x的取值范围为;
(2)
,
当且仅当,即m时,等号成立,
故x为m时,才能使人行道的占地面积最小.
19.已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若对任意实数,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用奇函数的定义求出解析式.
(2)利用单调性定义证明在上单调递增,再利用单调性及奇偶性脱去法则,转化为恒成立求解.
【详解】(1)任取,则,,
当时,,而符合上式,
所以函数在上的解析式.
(2)任取且,
,
由,得,,,,
则,即,因此在上单调递增,
而是奇函数,原不等式化为,
于是,即,依题意,对,恒成立,
而,当且仅当时取等号,从而,
所以实数的取值范围为.
20.已知不等式的解集为.
(1)求m,n的值,并求不等式的解集;
(2)当实数时,解关于x的不等式.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】(1)根据题意得,再结合韦达定理即可得,再求解一元二次不等式即可;
(2)结合(1)得,再分类讨论即可得答案.
【详解】(1)由题意知,和是方程的实数根,
故由韦达定理得:,解得,
则,
即的解集为.
(2)由(1)得:,,
当,不等式,
当时,,
则,
当时,,
则不等式无解,
当时,,
则,
综上所述:当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为.
21.已知函数的定义域为,,且对于任意实数,,有,当时,.
(1)求的值;
(2)求证:在定义域上是单调递增函数;
(3)求证:为奇函数.
【答案】(1)0
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)首先计算,再通过赋值求的值,即可求解;
(2)首先设,,代入条件,判断的正负,结合函数单调性的定义,即可证明;
(3)通过赋值,再结合奇函数的定义,即可证明.
【详解】(1)令,则,得,
令,,则
即;
(2)设,,
所以,
即,
因为,所以,
则,
所以函数在上单调递增;
(3)令,,
则,得,
即,
所以函数是奇函数.
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