内容正文:
遂宁中学高新学校高2024级10月月考
数学试题
总分:150 时间:120分钟
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. 设全集,,,则( )
A. B. C. D.
2. 设命题:任意,,则为 ( )
A. 不存在, B. 存在,
C. 任意的, D. 存在,
3. 下列各组函数中,表示相等函数的是
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
4. 我国著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直观,形无数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.函数的图象大致是( )
A. B.
C D.
5. 若,则 ( )
A. B.
C. D.
6. 已知,则下列说法正确的是 ( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
7. 设,则 ( )
A. B.
C. D.
8. 若,且恒成立,则a的取值范围为( )
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. 已知函数,则 ( )
A. B. 的值域为
C. 的解集为 D. 若,则或1
10. 若实数a,b满足,则下列说法正确的有( )
A. 的取值范围为 B. 的取值范围是
C. 取值范围是 D. 的取值范围是
11. 已知不等式的解集为或,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 的解集为
D. 的解集为或
12. 若正实数a,b满足,则下列选项正确的是( )
A. 有最小值2 B. 有最小值4
C. 有最小值2 D. 有最大值
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. 不等式的解集为__________.
15. 设,若的最小值为,则的值为__________.
16. 定义在R上的函数对任意实数x,y恒有,当时.已知,则______.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知,集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
18. 已知函数.
(1)根据函数单调性的定义证明函数在区间上单调递减;
(2)若,求实数的取值范围.
19. 已知二次函数的两个零点为和,且方程的两根相等.
(1)求函数解析式;
(2)求不等式解集.
20. 2022年9月22日,中国政府提出双碳目标两周年之际,由《财经》杂志、《财经十一人》、中创碳投联合主办的第二届“碳中和高峰论坛”在京落幕.过去一年,全球地缘政治重构,低碳转型先驱欧洲陷入能源危机,中国也不时出现煤荒电荒.在此背景下,与会专家观点各异,共识是低碳转型大势所趋,不会被暂时的波动所动摇.为了响应国家节能减排的号召,2022年某企业计划引进新能源汽车生产设备.通过市场分析:全年需投入固定成本2000万元,每生产(百辆)新能源汽车,需另投入成本万元,且,由市场调研知,每辆车售价9万元,且生产的车辆当年能全部销售完.
(1)请写出2022年的利润(万元)关于年产量(百辆)的函数关系式;(利润=售价-成本)
(2)当2022年的总产量为多少百辆时,企业所获利润最大?并求出最大利润.
21. 已知二次函数.
(1)若当时,函数取得最小值2,且,求方程的实数根;
(2)若对任意,恒成立,求的最大值.
22. 对于函数,若,则称为的“不动点”,若,则称为的“稳定点”,函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为和,即,,那么,
(1)求函数的“稳定点”;
(2)求证:;
(3)若,且,求实数的取值范围.
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遂宁中学高新学校高2024级10月月考
数学试题
总分:150 时间:120分钟
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. 设全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据补集的概念求出,再根据并集运算即可求出结果.
【详解】由题意可知,又,所以.
故选:A.
2. 设命题:任意的,,则为 ( )
A. 不存在, B. 存在,
C. 任意的, D. 存在,
【答案】D
【解析】
【分析】利用全称命题的否定是特称命题解答.
【详解】全称命题的否定是特称命题,
命题:任意的,,则为“存在,”.
故选:D.
3. 下列各组函数中,表示相等函数的是
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
【答案】C
【解析】
【详解】逐一考查所给的函数:
A.的定义域为R,的定义域为,不是同一个函数;
B.的定义域为R,的定义域为,不是同一个函数;
C.与的定义域都是全体实数,对应法则一致,是同一个函数;
D.的定义域为R,的定义域为,不是同一个函数;
本题选择C选项.
4. 我国著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直观,形无数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知当时,,当时,,由函数的单调性对比选项即可得解.
【详解】当时,,此时在上单调递减,
当时,,此时在上单调递增,
且时,当且仅当时,,
由此可知C,D选项中图象错误;
当时,,此时在上单调递减,
故选项A中图象不合题意,
又,故B中图象符合题意.
故选:B.
5. 若,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用换元法求解析式即可.
【详解】令,则,
∴,
∴.
故选:B.
6. 已知,则下列说法正确的是 ( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,由不等式的性质,分别举出反例,即可得到结果.
【详解】对于A,若,则不成立,故A错误;
对于B,若,则不成立,故B错误;
对于C,将两边同时除,可得,故C正确;
对于D,取,可得不成立,故D错误;
故选:C
7. 设,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对变形后,利用基本不等式求解.
【详解】,则,
,
当且仅当时,等号成立,则.
故选:D.
8. 若,且恒成立,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】转化为在恒成立,令,分、、讨论,再结合对称轴的位置和特殊点的函数值可得答案.
【详解】因为,所以,
即在恒成立,
令,
时,
由,方程无解;
由,解得由;
由,方程组无解;
时,只须即可,解得;
时,,时单调递减,,满足题意;
综上所述,.
故选:B.
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. 已知函数,则 ( )
A. B. 的值域为
C. 的解集为 D. 若,则或1
【答案】BC
【解析】
【分析】将代入可判断A;分别在和的情况下,结合一次函数和二次函数的值域求法可判断B;分别在和的情况下,根据解析式列出不等式和方程求解可判断CD.
【详解】对于A,,A错误;
对于B,当时,;当时,;
的值域为,B正确;
对于C,当时,,解得:;
当时,,解得:;
的解集为,C正确;
对于D,当时,,解得:(舍);
当时,,解得:(舍)或;
的解为,D错误.
故选:BC.
10. 若实数a,b满足,则下列说法正确的有( )
A. 的取值范围为 B. 的取值范围是
C. 的取值范围是 D. 的取值范围是
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用不等式的性质判断AB;求得,然后利用不等式的性质判断CD;
【详解】由,两式相加得,即,故A正确;
由,得,又,两式相加得,即,故B正确;
设,
所以,解得,则,
因为,所以,
又因为,所以,
所以,即,故C正确,D错误.
故选:ABC.
11. 已知不等式的解集为或,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 的解集为
D. 的解集为或
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意可得的两个根为1和3,且,利用韦达定理得,再逐个分析判断即可.
【详解】因为不等式的解集为或,
所以的两个根为1和3,且,
由韦达定理得,得,
因为,所以A正确,
因为,所以B正确,
不等式可化为,因为,所以,得,
所以的解集为,所以C正确,
不等式可化为,因为,
所以,即,得,
所以不等式的解集为,所以D错误.
故选:ABC.
12. 若正实数a,b满足,则下列选项正确的是( )
A. 有最小值2 B. 有最小值4
C. 有最小值2 D. 有最大值
【答案】ACD
【解析】
【分析】依题意,根据基本不等式可判断选项A、B;对于选项C,先平方,再由选项A可求出最小值;对于选项D,通分化简为可求最值.
详解】依题意,,
由基本不等式,,当且仅当时,等号成立,
有最小值2,选项A正确;
,当且仅当时,等号成立,
有最小值2,选项B错误;
当且仅当时,等号成立,
所以有最小值为2,选项C正确;
,
如上式取最大值,须,且取最小值,
,
当且仅当时,等号成立,
所以有最大值,选项D正确.
故选:ACD
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】
【解析】
【分析】根据函数解析式列出不等式组,求解即可.
【详解】由题可得,解得且;
的定义域为:.
故答案为:.
14. 不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用分式不等式的解法求解即可.
【详解】因为,
所以,则,即,故,
所以,解得,故,
所以的解集为.
故答案为:.
15. 设,若的最小值为,则的值为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据分段函数的性质,分段求解最小值,从而结合二次函数性质列式求解,即得答案.
【详解】当时,,
当且仅当,即时等号成立.
故时,,
由二次函数性质可知对称轴,且,
解得或(舍去),
故答案为:1
16. 定义在R上的函数对任意实数x,y恒有,当时.已知,则______.
【答案】8
【解析】
【分析】先赋值求出,再赋值求出.根据,赋值得到,进而得到,再得到.根据得解.
【详解】由已知,对于任意实数,恒有,
令,,可得,因为当时,,
所以,故.
令,设,则,.
由于,则,,则.
由于,,则.
故答案为:8.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知,集合,.
(1)若,求;
(2)若“”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)由已知求得集合,,由交集运算即可得出结果.
(2)根据已知条件得集合A是集合B的真子集,讨论,两种情况,求解即可.
【小问1详解】
当时,集合,可得或,
所以;
【小问2详解】
由题知,集合A是集合B的真子集,
当时,,即,符合题意,
当时,则,即,且满足,两式不能同时取等号,解得,
综上,实数a的取值范围为.
18. 已知函数.
(1)根据函数单调性的定义证明函数在区间上单调递减;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【解析】
【分析】(1)任取,作差,分析每一个因式正负,进而得到,可判断单调性;
(2)根据第一问得到的函数单调性以及函数定义域可列式,解不等式即可得到答案.
【小问1详解】
任取,
则,
因为,则,,,
则,故在上单调递减.
【小问2详解】
由(1)得,在上单调递减,
所以,,解得,
所以,即所求范围是.
19. 已知二次函数的两个零点为和,且方程的两根相等.
(1)求函数解析式;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为.
【解析】
【分析】(1)根据题意,设,,然后由条件列出方程,即可得到结果;
(2)根据题意,将不等式化简可得,然后分类讨论即可得到结果.
【小问1详解】
因为二次函数的两个零点为和,设,,
且方程的两根相等,即有两相等实根,
化简可得,,即,解得,
所以.
【小问2详解】
不等式,即,
化简可得,,即,
当时,解得;
当时,解得;
当时,无解;
综上,当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为.
20. 2022年9月22日,中国政府提出双碳目标两周年之际,由《财经》杂志、《财经十一人》、中创碳投联合主办的第二届“碳中和高峰论坛”在京落幕.过去一年,全球地缘政治重构,低碳转型先驱欧洲陷入能源危机,中国也不时出现煤荒电荒.在此背景下,与会专家观点各异,共识是低碳转型大势所趋,不会被暂时的波动所动摇.为了响应国家节能减排的号召,2022年某企业计划引进新能源汽车生产设备.通过市场分析:全年需投入固定成本2000万元,每生产(百辆)新能源汽车,需另投入成本万元,且,由市场调研知,每辆车售价9万元,且生产的车辆当年能全部销售完.
(1)请写出2022年的利润(万元)关于年产量(百辆)的函数关系式;(利润=售价-成本)
(2)当2022年的总产量为多少百辆时,企业所获利润最大?并求出最大利润.
【答案】(1)
(2)2022年的总产量为25百辆时,企业所获利润最大,最大利润为4250万元
【解析】
【分析】(1)分和两种情况利用利润=售价-成本可求出的解析式;
(2)由(1)得到,根据分段函数的性质,分类讨论当和时的最大值,比较大小即可得答案.
【小问1详解】
由题意得当时,,
当时,
,
所以,
【小问2详解】
由(1)得,
当时,,
所以当时,取得最大值4250,
当时,
当且仅当,即时取等号,此时取得最大值4070,
因为,
所以当,即2022年的总产量为25百辆时,企业所获利润最大,最大利润为4250万元.
21 已知二次函数.
(1)若当时,函数取得最小值2,且,求方程的实数根;
(2)若对任意,恒成立,求的最大值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,设,然后再由条件列出方程,即可得到函数的解析式,即可求解方程;
(2)根据题意,令,可得,再由可得,即可求得的最大值,然后再由检验即可.
【小问1详解】
因为当时,函数取得最小值2,故可设,且,
又因为,即,解得,所以,
即,则方程,化简可得,
解得,
【小问2详解】
令,则,所以,因为对任意,恒成立,所以恒成立,
所以,
,
所以,此时,
所以,
当时取等号,
此时,
成立,即成立,
故的最大值为.
22. 对于函数,若,则称为的“不动点”,若,则称为的“稳定点”,函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为和,即,,那么,
(1)求函数的“稳定点”;
(2)求证:;
(3)若,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)“稳定点”为;(2)见解析;(3)
【解析】
【分析】本题拿出一个概念来作为新型定义题,只需要去对定义的理解就好,要求函数的“稳定点”只需求方程中的值,即为“稳定点”
若,有这是不动点的定义,此时得出,,如果,则直接满足.
先求出即存在“不动点”的条件,同理取得到存在“稳定点”的条件,而两集合相等,即条件所求出的结果一直,对结果进行分类讨论.
【详解】(1)由有,得:,所以函数的“稳定点”为;
(2)证明:若,则,显然成立;
若,设,有,则有,
所以,故
(3)因为,所以方程有实根,即有实根,
所以或,解得又由得:即由(1)知,故方程左边含有因式
所以,又,
所以方程要么无实根,要么根是方程的解,
当方程无实根时,或,即,
当方程有实根时,则方程的根是方程的解,
则有,代入方程得,故,
将代入方程,得,所以.
综上:的取值范围是.
【点睛】作为新型定义题,题中需要求什么,我们就从条件中去得到相应的关系,比如本题中,求不动点,就去求;求稳定点,就去求,完全根据定义去处理问题.
需要求出不动点及稳定点相同,则需要它们对应方程的解完全一样.
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