内容正文:
临高县新盈中学2024-2025学年高三上学期期中考试数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
班级: 姓名: 得分:
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,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. 已知实数,,,则的最小值为( )
A. 3 B.
C. D.
4. 已知不等式 的解集为, 则不等式的解集为 ( )
A. 或
B.
C.
D. 或
5. 函数在区间图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数f(x)=则函数y=f(x)+3x的零点个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
7. 已知定义域为的函数的导数为,且满足,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
8. 函数在区间的最小值、最大值分别为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得部分分值,有选错的得0分.
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 定义域为R
B. 值域为
C. 在上单调递增
D. 在上单调递减
10. 已知是定义在上函数,,且满足为奇函数,当时,,下列结论正确的是( )
A. B. 的周期为2
C. 图象关于点中心对称 D.
11. 已知是自然对数的底数,则下列不等关系中不正确的是( )
A B.
C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数y=|3x-1|在(-∞,k]上单调递减,则k的取值范围为________.
13. 已知定义在R上的函数满足,且的导函数满足,则不等式的解集为___________
14. 已知函数在区间上有两个极值,则实数的取值范围是__________.
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. 已知函数的一个极值点为1.
(1)求;
(2)若过原点作直线与曲线相切,求切线方程.
16. 已知函数是奇函数.
(1)求实数的值并判断函数单调性(无需证明);
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
17. 设函数.
(1)求曲线在点切线方程;
(2)求函数的单调区间;
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
19. 已知函数,(其中为自然对数的底数)、
(1)若函数的图象与轴相切,求的值;
(2)设,、,都有,求实数的取值范围.
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临高县新盈中学2024-2025学年高三上学期期中考试数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
班级: 姓名: 得分:
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】方法一:由一元二次不等式的解法求出集合,即可根据交集的运算解出.
方法二:将集合中的元素逐个代入不等式验证,即可解出.
【详解】方法一:因为,而,
所以.
故选:C.
方法二:因为,将代入不等式,只有使不等式成立,所以.
故选:C.
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】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义判断作答.
【详解】由,,,,得,于是,
由,,取,满足,显然“,”不成立,
所以“,”是“”的充分不必要条件.
故选:A
3. 已知实数,,,则的最小值为( )
A. 3 B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用基本不等式计算可得答案.
【详解】因为,且,
所以,
当且仅当,即,时取等号,
故选:D.
4. 已知不等式 的解集为, 则不等式的解集为 ( )
A. 或
B.
C.
D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定的解集求出值,再代入角一元二次不等式即可.
【详解】因为不等式 的解集为,
因此 的两根为, 且,即, 解得,
所以不等式 化为, 其解集为或.
故选: A
5. 函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.
【详解】令,
则,
所以为奇函数,排除BD;
又当时,,所以,排除C.
故选:A.
6. 已知函数f(x)=则函数y=f(x)+3x的零点个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】y=f(x)+3x的零点个数就是y=f(x)与y=-3x两个函数图象的交点个数,列方程可得有2个解,即原函数有2个零点.
【详解】函数y=f(x)+3x的零点个数就是y=f(x)与y=-3x两个函数图象的交点个数,
当时,与y=-3x无交点
当时,令或时, 有2个交点,
所以函数有2个零点
故选:C
【点睛】本题考查了函数的零点个数问题,考查了运算求解能力和逻辑推理能力,属于一般题目.
7. 已知定义域为的函数的导数为,且满足,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先由,知函数为R上的减函数,再将化为,将所解不等式化为,最后利用单调性解不等式即可.
【详解】令,则,即函数在上单调递减.
又不等式可化为,而,
所以不等式可化为,故不等式的解集为.
故选:D.
【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化,属于中档题.
8. 函数在区间的最小值、最大值分别为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用导数求得的单调区间,从而判断出在区间上的最小值和最大值.
【详解】,
所以在区间和上,即单调递增;
在区间上,即单调递减,
又,,,
所以在区间上的最小值为,最大值为.
故选:D
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得部分分值,有选错的得0分.
9. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 定义域为R
B. 值域为
C. 在上单调递增
D. 在上单调递减
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据函数的解析式可判断A;求出的值域再利用指数函数的单调性可判断B;根据复合函数的单调性可判断CD.
【详解】对于A,函数的定义域为R,故A正确;
对于B,因为,所以,
故函数的值域为,故B正确;
对于CD,因为在R上是减函数,
在上是减函数,在上是增函数,
所以函数在上单调递减,C错误,D正确.
故选:ABD.
10. 已知是定义在上的函数,,且满足为奇函数,当时,,下列结论正确的是( )
A. B. 的周期为2
C. 的图象关于点中心对称 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由为奇函数可得,取可求,判断A,举反例判断B,由奇函数的性质结合图象变换判断C,由条件判断其周期,结合周期性性质判断D.
【详解】因为为奇函数,
所以,
所以,
所以,A正确;
因为当时,,
所以,
因为,
所以,故,
所以2不是的周期,
故B错误;
因为为奇函数,
所以函数的图象关于原点对称,
所以的图象关于点中心对称,C正确;
由,,
可得,
所以,
所以函数为周期函数,周期为,
所以,
又当时,,
所以,D正确;
故选:ACD.
11. 已知是自然对数的底数,则下列不等关系中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】通过构造函数法,结合导数来判断出正确答案.
【详解】构造函数,
,
所以在区间递增;在区间递减,
所以,故,当且仅当时等号成立.
即,当且仅当时等号成立.
所以,AC选项错误,,B选项正确.
构造函数,
,
所以在区间递增;在区间递减,
所以,,D选项错误.
故选:ACD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数y=|3x-1|在(-∞,k]上单调递减,则k的取值范围为________.
【答案】(-∞,0].
【解析】
【分析】根据题意,根据函数的平移与翻折,即可得到函数的图象,结合函数的单调性,由此分析可得答案.
【详解】函数y=|3x-1|的图象是由函数y=3x的图象向下平移一个单位后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x轴上方得到的,函数图象如图所示.
由图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k的取值范围是(-∞,0].
故答案为.
【点睛】本题考查指数函数的单调性,解答本题的关键是正确的画出函数的图象.
13. 已知定义在R上的函数满足,且的导函数满足,则不等式的解集为___________
【答案】
【解析】
【分析】令,结合导数可得函数在R上单调递增,进而由将原不等式等价于,进而结合单调性求解即可.
【详解】令,则,
所以函数在R上单调递增,
因为,
故原不等式等价于,所以,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
14. 已知函数在区间上有两个极值,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】求得,根据题意转化为在上有两个不等的实数根,转化为和的图象有两个交点,求得,求得函数的单调性与最值,即可求解.
【详解】,
由题意知在上有两个不相等的实根,
将其变形为,设,则.
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
的极大值为.
画出函数的大致图象如图,
易知当时,;当时,,
,即.
故答案为:.
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. 已知函数的一个极值点为1.
(1)求;
(2)若过原点作直线与曲线相切,求切线方程.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,由求出a值,再验证作答;
(2)设出切点坐标,利用导数的几何意义求出切线方程,结合已知求出切点坐标作答.
【小问1详解】
因为,所以.
因为的一个极值点为1,所以,所以.
因为,
当时,;当或时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以的极小值点为1,符合题意.
【小问2详解】
设切点为,则,
所以切线方程为.
将点代入得,
整理得,所以或.
当时,切线方程为;
当时,切线方程为.
16. 已知函数奇函数.
(1)求实数的值并判断函数单调性(无需证明);
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),减函数
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据奇偶性求出,再根据复合函数单调性可判定单调性;
(2)利用奇偶性和单调性进行转化,再结合换元法可求答案.
【小问1详解】
因为是奇函数,所以,解得;
当时,,定义域为,
又符合题意.
所以,因为为增函数,所以为减函数.
【小问2详解】
等价于,
即;
因为为减函数,所以,即;
令,则上式化为,即;
所以.
17. 设函数.
(1)求曲线点切线方程;
(2)求函数的单调区间;
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义求得切线的斜率,进而得切线方程;
(2)根据导函数的符号判断函数的单调性即可.
【小问1详解】
由题意知,
所以,,
故所求切线方程为,化简得.
小问2详解】
由(1)知,
当,时,,单调递增,
时,,单调递减;
当,时,,单调递减,时,,单调递增,
所以当时,的单调递增区间是,单调递减区间是,
当时,单调递减区间是,单调递增区间是.
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,分和两种情况,解不等式,求出函数的单调性;
(2)在(1)的基础上,考虑,和三种情况,结合函数单调性和最值,得到不等式,求出答案.
【小问1详解】
因为,,
①若,则恒成立,在上单调递增,
②若,令,得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
综上所述,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
【小问2详解】
由(1)知,,
当时,,所以单调递增,
又趋向于0时, 趋向于,
故不恒成立;
当时,,符合题意;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
所以,
由恒成立,可得,
因为,所以,解得
综上,a的取值范围为.
19. 已知函数,(其中为自然对数底数)、
(1)若函数的图象与轴相切,求的值;
(2)设,、,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)分析可知,,设,由可求得实数的值;
(2)利用导数分析函数、在上的单调性,令,分析可知函数在上为减函数,可知对任意的恒成立,利用参变量分离法可得出,利用导数求出函数在区间上的最小值,结合可得出实数的取值范围.
【小问1详解】
解:因为,则,
若,则函数,不合乎题意,所以,,
设切点坐标为,则,解得,
且,整理可得,可得,解得.
【小问2详解】
解:因为,则对任意的恒成立,
所以,函数在上单调递增,
因为,则对任意的恒成立,
则函数在上单调递增,
不妨设,由可得,
即.
记,则,
则函数在上为减函数,
在恒成立,则对任意的,则,
令,其中,则,
令,其中,则对任意的恒成立,
所以,函数在区间上为增函数,则,
所以,函数在上为增函数,则,
又因为,则实数的取值范围是.
【点睛】结论点睛:利用函数的单调性求参数,可按照以下原则进行:
(1)函数在区间上单调递增在区间上恒成立;
(2)函数在区间上单调递减在区间上恒成立;
(3)函数在区间上不单调在区间上存在异号零点;
(4)函数在区间上存在单调递增区间,使得成立;
(5)函数在区间上存在单调递减区间,使得成立.
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