内容正文:
葫芦岛市长江卫生中等职业技术学校2024—2025学年度(上)高一期中考试
数学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题: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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 命题“”否定是( )
A. B.
C D.
4. 我国古代数学著作《九章算术》中记载:“今有牛五,羊二,直金十两;牛二,羊五直金八两.问牛、羊各直金几何?”大致意思是:有5头牛、2只羊,值金10两,2头牛、5只羊,值金8两,问牛、羊各值金多少两?( )
A. B. C. D.
5. 已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
6. 已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则( )
A. B. C. 2 D.
7. 已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 对于所有正实数,都有成立,则整数的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,有选错的得0分.
9. 已知不等式的解集为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 的图像关于点对称
B. 在区间单调递减
C. 的值域为
D. 的图像关于直线对称
11. 已知是定义在上的连续函数,且满足,当时,,设( )
A. 若,则
B. 是偶函数
C. 在上是增函数
D. 的解集是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,若A中只有一个元素,则实数m的取值集合为______.
13. 已知正实数满足,则的最小值为__________.
14. 若定义在上的函数同时满足:①为偶函数;②对任意的,且,都有,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则不等式的解集为_________.
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,,若.
(1)求实数a的值;
(2)设二次函数在处的y值为m,解关于x的不等式.
16. 已知正实数满足.
(1)求的值;
(2)求值.
17. 已知.
(1)若关于x的不等式的解集为R,求实数k的取值范围;
(2)方程有两个不相等的实数根,
①是否存在实数k使成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由;
②若均大于零,试求k的取值范围.
18. 已知函数.
(1)若在上单调递减,求取值范围;
(2)解关于的不等式.
19. 设函数的定义域为,对于区间(,),若满足以下两条性质之一,则称为的一个“美好区间”.性质①:对任意,有;性质②:对任意,有.
(1)判断并证明区间是否为函数的“美好区间”;
(2)若()是函数的“美好区间”,试求实数的取值范围;
(3)已知定义在上,且图像连续不断的函数满足:对任意(),有.求证:存在“美好区间”,且存在,使得不属于的任意一个“美好区间”.
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葫芦岛市长江卫生中等职业技术学校2024—2025学年度(上)高一期中考试
数学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、选择题: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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解绝对值不等式求得集合A,再根据交集的运算即可得出答案.
【详解】解:,
所以.
故选:B.
2. 已知,则“”是“”的( )
A 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据由能不能推出及由能不能推出即可得答案.
【详解】解:由,可得或;
由可得且,
所以由不能推出,但由能推出,
所以“”是“”必要不充分条件.
故选:B.
3. 命题“”的否定是( )
A. B.
C D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据全称命题否定是将任意改存在并否定原结论,即可得答案.
【详解】由全称命题否定为特称命题,故原命题的否定为.
故选:B
4. 我国古代数学著作《九章算术》中记载:“今有牛五,羊二,直金十两;牛二,羊五直金八两.问牛、羊各直金几何?”大致意思是:有5头牛、2只羊,值金10两,2头牛、5只羊,值金8两,问牛、羊各值金多少两?( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设每头牛值金两,每只羊值金两,由题意,列出方程组求解即可.
详解】设每头牛值金两,每只羊值金两,
由题意可得,
解得,
所以每头牛值金两,每只羊值金两.
故选:A.
5. 已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由的定义域求出,再令,解得即可.
【详解】函数的定义域为,即,所以,
令,解得,所以函数的定义域为.
故选:A
6. 已知幂函数的图象与坐标轴没有公共点,则( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据幂函数的性质可得,即可代入求解.
【详解】因为为幂函数,所以,解得,或,
又的图象与坐标轴无公共点,故,所以,故,
所以.
故选:A.
7. 已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数型复合函数的单调性及真数大于0列出不等式求解即可.
【详解】令,由知,函数单调递减,
由函数(,且)在区间上单调递增,
则单调递减且,
所以,解得,所以的取值范围是.
故选:C
8. 对于所有的正实数,都有成立,则整数的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】令,将问题化为,在上恒成立,讨论、,结合二次函数性质列不等式组求参数范围,即可得最小整数值.
【详解】由题设,令,则,
所以,在上恒成立,
当,则,不满足题设;
当,对称轴为,只需,可得.
综上,,故整数的最小值为2.
故选:B
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,有选错的得0分.
9. 已知不等式的解集为,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据不等式性质确定且,再依次判断每个选项得到答案.
【详解】不等式的解集为,故且,即,
对选项A:,正确;
对选项B:,错误;
对选项C:,正确;
对选项D:,错误;
故选:AC
10. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 的图像关于点对称
B. 在区间单调递减
C. 的值域为
D. 的图像关于直线对称
【答案】ABD
【解析】
【分析】把化简成,进而得到是由先向左平移一个单位,再向下平移一个单位得到的,然后根据的图象画出的图象,即可判断选项
【详解】化简得,
的可以看作是函数先向左平移一个单位,再向下平移一个单位得到,
先画出的图象,再进行平移画出的图象,
因为函数为奇函数,关于点对称,且在和上为单调递减函数,
则经过平移后变成的关于点对称,且在和上为单调递减函数,
则在上单调递减,值域为,
若点在图象上,则,整理得,
即点也在图象上,可知的图像关于直线对称,
所以ABD正确; C错误.
故选:ABD.
11. 已知是定义在上的连续函数,且满足,当时,,设( )
A. 若,则
B. 是偶函数
C. 在上是增函数
D. 的解集是
【答案】ACD
【解析】
【分析】取得到,取,计算得到A正确,确定,计算得到B错误,取,计算得到C正确,考虑,和三种情况,根据函数单调性解得D正确,得到答案.
【详解】对选项A:取得到,即,
取,得到,又,,
解得,正确;
对选项B:取得到,即,
,函数定义域为,函数为奇函数,错误;
对选项C:设,则
,
时,,故,,故,
即,函数单调递增,正确;
对选项D:,,
当时,,则,故;
当时,不成立;
当时,,则,故;
综上所述:,正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合,若A中只有一个元素,则实数m的取值集合为______.
【答案】
【解析】
【分析】对分,两类讨论即可得解.
【详解】由题意,方程只有一个解,
当时,有一解,符合题意,
当时,一元二次方程有一解,
只需,解得,
综上,或,
故答案为:
13. 已知正实数满足,则的最小值为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】由题意可得,再根据基本不等式中“1”的整体代换即可得解.
【详解】因为正实数满足,所以,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:.
14. 若定义在上的函数同时满足:①为偶函数;②对任意的,且,都有,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则不等式的解集为_________.
【答案】
【解析】
【分析】构造函数,由题意可以推出函数的奇偶性、单调性,再根据函数的奇偶性和单调性解不等式即可.
【详解】不妨设,则,
由,得,则,
构造函数,则,,
所以函数在上单调递减,
因为为偶函数,所以,
则,
所以函数为偶函数,且函数的定义域为,
由,得,即,
所以,解得且,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是由已知条件去构造函数.
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,,若.
(1)求实数a的值;
(2)设二次函数在处的y值为m,解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据集合的交集分析集合中元素,分类讨论求解即可;
(2)解一元二次不等式求解即可.
【小问1详解】
,,
,
当时,,此时,
,
当时,,此时,
满足,
故.
【小问2详解】
二次函数在处的y值为3,即,
则,即,
,解得或,
所以不等式的解集为.
16. 已知正实数满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将两边平方得.
(2)根据平方关系可得,进而结合立方差公式运算求解.
【小问1详解】
将两边平方得,
所以.
【小问2详解】
因为是正实数,令,
则,所以,
可得,
所以.
17. 已知.
(1)若关于x的不等式的解集为R,求实数k的取值范围;
(2)方程有两个不相等的实数根,
①是否存在实数k使成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由;
②若均大于零,试求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)①不存在,理由见解析, ②
【解析】
【分析】(1)根据不等式恒成立,分类讨论,当不等式为二次不等式时转化为判别式求解;
(2)①由根与系数的的关系列出方程求解;②根据两根之积大于0求解即可.
【小问1详解】
由可得,
又不等式解集为R,即恒成立,
当时,原不等式为,满足题意;
当时,只需且,
解得.
综上,
【小问2详解】
由题意,两个不相等的实数根,
则,即,解得,
则,,
①若存在k满足条件,则,
即,解得,
不满足,
故不存在使成立.
②若均大于零,则只需,
解得或,又,
所以.
故k的取值范围为.
18. 已知函数.
(1)若在上单调递减,求的取值范围;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)考虑函数的开口方向和对称轴,建立不等式,解出即可;
(2)分类讨论的值,根据开口方向和根的大小解出即可.
【小问1详解】
当时,的图像开口向上且对称轴方程为,
要使在上单调递减,需满足,
解得,所以的取值范围为.
【小问2详解】
不等式,即
当时,不等式化为,解得;
当时,不等式化为,
不等式的解为;
当时,不等式化为,
若,即时,不等式的解为或,
若,即时,不等式的解为,
若,即时,不等式的解为或,
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,不等式的解为,
当时,不等式的解集为.
19. 设函数的定义域为,对于区间(,),若满足以下两条性质之一,则称为的一个“美好区间”.性质①:对任意,有;性质②:对任意,有.
(1)判断并证明区间是否为函数的“美好区间”;
(2)若()是函数的“美好区间”,试求实数的取值范围;
(3)已知定义在上,且图像连续不断的函数满足:对任意(),有.求证:存在“美好区间”,且存在,使得不属于的任意一个“美好区间”.
【答案】(1)是,证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据题设中的新定义,结合函数,进行判定,即可求解;
(2)若为的“美好区间”,则不满足性质②,必满足性质①,即,由,根据二次函数的性质,分类讨论,即可求解;
(3)对于任意区间,记,根据单调性得到,若为的“美好区间”,必满足性质②,转化为或,得出一定存在“美好区间”,记,结合函数的单调性和零点的存在性定理,得到存在,使得,即可求解.
【小问1详解】
函数,当时,可得,所以区间是函数的一个“美好区间”.
【小问2详解】
记,,可得,故若为的“美好区间”,
则不满足性质②,必满足性质①,即;
由,
当时,在上单调递增,且,
即,所以不包含于,不合题意;
当时,,符合题意;
当时,,所以,不合题意;
综上可知,,即实数的取值范围是.
【小问3详解】
对于任意区间,记,
由已知得在上单调递减,故,
因为,即的长度大于的长度,故不满足性质①,
所以若为的“美好区间”,必满足性质②,这只需,
即只需或,
由显然不恒成立,所以存在常数使得.
如,取,区间满足性质②;
如,取,区间满足性质②;
综上,函数一定存在“美好区间”;
记,则图象连续不断,下证明有零点:
因为在R上是减函数,所以在R上是减函数,记;
若,则是的零点,
若,则,即,,
由零点存在性定理,可知存在,使得,
若,则,即,,
由零点存在性定理,可知存在,使得,
综上,有零点,即,
因为的所有“美好区间”都满足性质②,故.(否则,与性质②不符),
即不属于的任意一个“美好区间”,证毕.
【点睛】关键点睛:对于新定义问题关键是理解所给定义及限制条件,再利用相应的数学知识解答.
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