内容正文:
四川省广元市川师大万达中学高一年级2024-2025学年度期中考试
数学试题
一.单项选择题(每题5分共40分,在每个小题的四个选项中,只有一个正确的选项)
1. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
2. 已知“命题使得成立”为真命题,则实数满足( )
A. [0,1) B. (-∞,1) C. [1,+∞) D. (-∞,1]
3. 已知函数(),则该函数的( ).
A. 最小值为3 B. 最大值为3
C. 没有最小值 D. 最大值为
4. 已知集合,则=
A. B. C. D.
5. 若不等式 的解集为,则不等式的解集是
A. B.
C. D.
6. 函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
7. 下列四组函数中,与表示同一函数的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
8. 设是定义在上的奇函数,且当时,,若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C D.
二.多选选择题(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,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知正数满足,则下列选项正确的是( )
A. 的最小值是2 B. 的最大值是1
C. 的最小值是4 D. 的最大值是
10. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 函数是奇函数
B.
C.
D. 函数的值域为
11. 已知定义域为R的奇函数,当时,下列说法中正确的是( )
A. 当时,恒有
B. 若当时,的最小值为,则m的取值范围为
C. 不存在实数k,使函数有5个不相等的零点
D. 若关于x方程所有实数根之和为0,则
三.填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 命题:,的否定:______.
13. 已知在定义域上是减函数,且,则实数的取值范围__________.
14. 已知函数满足对任意,都有成立,则实数的取值范围是________.
四.解答题(本题有5个题目,共77分解答题应该写出必要文字说明,证明过程或者演算过程)
15. 设全集为,集合,.
(1)分别求;
(2)已知,若,求实数的取值构成的集合.
16 已知a>0,b>0,a+b=3.
(1)求的最小值;
(2)证明:
17. 已知函数是幂函数.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数的奇偶性,并证明你的结论;
(3)判断函数在上的单调性,并证明你的结论.
18. 已知函数.
(1)求,的值;
(2)求证:定值;
(3)求的值.
19. 定义在上函数对任意,都有(为常数).
(1)当时,证明为奇函数;
(2)设,且是上的增函数,已知,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
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四川省广元市川师大万达中学高一年级2024-2025学年度期中考试
数学试题
一.单项选择题(每题5分共40分,在每个小题的四个选项中,只有一个正确的选项)
1. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】由题意得,不等式,解得或,
所以“”是“”的充分而不必要条件,
故选A.
考点:充分不必要条件的判定.
2. 已知“命题使得成立”为真命题,则实数满足( )
A. [0,1) B. (-∞,1) C. [1,+∞) D. (-∞,1]
【答案】B
【解析】
【分析】讨论=0或≠0,当=0时,解得,成立;当≠0时,只需或即可.
【详解】若=0时,不等式等价为,解得,结论成立.
当≠0时,令,要使成立,
则满足或,解得或,综上,
故选:B.
【点睛】本题考查了根据特称命题的真假求参数的取值范围,考查了分类讨论的思想,属于基础题.
3. 已知函数(),则该函数的( ).
A. 最小值为3 B. 最大值为3
C. 没有最小值 D. 最大值为
【答案】CD
【解析】
【分析】先由基本不等式得到,再转化得到(),最后判断选项即可.
【详解】解:因为,所以,,
由基本不等式:,
当且仅当即时,取等号.
所以,即,所以(),
当且仅当即时,取等号.
故该函数的最大值为:,无最小值.
故选:CD
【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,是基础题.
4. 已知集合,则=
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数形结合的思想解题.
【详解】由题意得,,则
.故选C.
【点睛】不能领会交集的含义易致误,区分交集与并集的不同,交集取公共部分,并集包括二者部分.
5. 若不等式 的解集为,则不等式的解集是
A. B.
C D.
【答案】D
【解析】
【分析】设y=ax2+bx+c,ax2+bx+c<0的解集为(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞),得到开口向下,﹣2和3为函数与x轴交点的横坐标,利用根与系数的关系表示出a与b、c的关系,化简不等式cx2+bx+a>0,求出解集即可.
【详解】∵不等式ax2+bx+c<0 的解集为(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞),
∴,即,
∴不等式cx2+bx+a>0变形得:x2x+1<0,即﹣6x2﹣x+1<0,
整理得:6x2+x﹣1>0,即(3x﹣1)(2x+1)>0,
解得:x或x,
则不等式cx2+bx+a>0的解集是(﹣∞,)∪(,+∞).
故选D.
【点睛】此题考查了一元二次不等式的解法,涉及的知识有:二次函数的性质,根与系数的关系,熟练掌握二次函数的性质是解本题的关键.
6. 函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据定义域的定义求解.
【详解】要使函数有意义,则,解得且,
所以定义域为,
故选:C.
7. 下列四组函数中,与表示同一函数的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的定义:判断定义域是否相同,定义域相同时,对应法则是否相同,由此可得结论.
【详解】四个选项中函数的定义域都是实数集,AC选项中函数的定义域是,
D选项迥函数定义域是,定义域不相同,不是同一函数,
B选项定义域是,根据绝对值的定义知对应法则也相同,是同一函数.
故选:B.
8. 设是定义在上的奇函数,且当时,,若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】因为是定义在上的奇函数,且当时,,则当,有,,可得,即在上是单调递增函数,且满足,结合已知,即可得求答案.
【详解】 是定义在上奇函数,且当时,
当,有,
即
在上是单调递增函数,且满足
不等式在恒成立,
,恒成立
对恒成立
解得:
则实数的取值范围是:.
故选:A.
【点睛】本题考查了根据函数不等式恒成立求参数,解题关键是掌握奇函数的性质和函数不等式恒成立的解法,考查了分析能力和计算能力,属于难题.
二.多选选择题(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,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知正数满足,则下列选项正确的是( )
A. 的最小值是2 B. 的最大值是1
C. 的最小值是4 D. 的最大值是
【答案】ABD
【解析】
分析】根据题中条件及基本不等式,逐项分析即可.
【详解】因为,所以,
则
,
当且仅当时,等号成立,
即最小值是2,故A正确;
因为,所以,
当且仅当时,等号成立,
即的最大值是1,故B正确;
,
当且仅当时,等号成立,
即的最小值是,故C错误;
因为,
当且仅当,即时等号成立,
即的最大值是,故D正确,
故选:ABD.
10. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 函数是奇函数
B.
C.
D. 函数的值域为
【答案】BCD
【解析】
【分析】求出函数的定义域,再根据奇偶性的定义即可判断A;求出即可判断B;结合B选项即可判断C;分离常数,再结合反比例函数的性质即可判断D.
【详解】对于A,由,得,所以,
所以函数的定义域为,
又,所以函数是偶函数,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,由B选项可得,
所以,故C正确;
对于D,,
由且,得且,
所以,所以,
所以函数的值域为,故D正确.
故选:BCD.
11. 已知定义域为R的奇函数,当时,下列说法中正确的是( )
A. 当时,恒有
B. 若当时,的最小值为,则m的取值范围为
C. 不存在实数k,使函数有5个不相等的零点
D. 若关于x的方程所有实数根之和为0,则
【答案】BC
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性及时的解析式作出函数的图象,结合图象可判断AB选项,联立与可判断相切时切点横坐标为1,当,时最多一个交点,可判断C,根据函数奇偶性与对称性判断D.
【详解】当时,且为R上的奇函数,
作函数f(x)的图象如图:
对于A,当时,函数f(x)不是单调递减函数,则f(x1)>f(x2)不成立,故A不正确;
对于B,令,解得,由图象可知,当时,的最小值为,则,故B正确;
对于C,联立,得,
△=(k+1)2﹣4=k2+2k﹣3=0,存在,使得△=0,此时,可知最多有3个不同的交点,
∴不存在实数k,使关于x的方程f(x)=kx有5个不相等的实数根,故C正确;
对于D,由 可得或,
∵函数f(x)是奇函数,若关于x的两个方程与所有根的和为0,
∴函数的根与根关于原点对称,则,
但x>0时,方程有2个根,分别为,两根之和为,
若关于x的两个方程与所有根的和为0,
若的根为,此时,此时仅有一解,符合题意 ,故D错误.
故选:BC
【点睛】关键点点睛:利用奇函数的对称性得出函数的图象是解决本题的关键所在,结合函数的单调性,函数值的变换,函数图象的交点,利用数形结合解决问题,属于难题.
三.填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 命题:,的否定:______.
【答案】,
【解析】
【分析】根据特称命题的否定是特称命题,可得答案.
【详解】因为特称命题“”的否定是全称命题“ ”,
故,的否定:,.
故答案为:,.
【点睛】本题主要考查了特称命题的否定,要求掌握特称命题的否定是全称命题,属于基础题.
13. 已知在定义域上是减函数,且,则实数的取值范围__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数的定义域和单调性结合不等式可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】由于函数在定义域上是减函数,且,
可得,解得.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】本题考查利用函数的单调性与定义域求解函数不等式,考查计算能力,属于基础题.
14. 已知函数满足对任意,都有成立,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】由可知为单调递增函数,故利用分段函数的单调性需要满足的关系式进行列式求解.
【详解】由可知为单调递增函数,故中
有与均为增函数,且在处的值小于.可得
故答案为
【点睛】分段函数单调递增,需满足在各自区间上单调递增,且在分段处的函数值也满足单调性.
四.解答题(本题有5个题目,共77分解答题应该写出必要文字说明,证明过程或者演算过程)
15. 设全集为,集合,.
(1)分别求;
(2)已知,若,求实数的取值构成的集合.
【答案】(1),或或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据集合的交并补运算即可求解,
(2)由集合间的关系,列不等式即可求解.
【小问1详解】
因为集合,.
所以
又或,
或或
【小问2详解】
因为,
当集合为空集时,由于恒成立,故不成立;
当集合不为空集时,,解得:,
故实数的取值构成的集合是:.
16. 已知a>0,b>0,a+b=3.
(1)求的最小值;
(2)证明:
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由所给等式得,再利用基本不等式即可求得最小值;(2)利用即可逐步证明.
【详解】(1),,且,
,当且仅当即时等号成立,
的最小值为.
(2)因为a>0,b>0,所以要证,需证,
因为,
所以,当且仅当时等号成立.
【点睛】本题考查条件等式求最值、基本不等式的应用,属于中档题.
17. 已知函数是幂函数.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数的奇偶性,并证明你的结论;
(3)判断函数在上的单调性,并证明你的结论.
【答案】(1);(2)函数为偶函数;(3)在上单调递减,证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据幂函数定义即可得的值,可得函数的解析式;
(2)利用奇偶性定义即可知函数的奇偶性;
(3)利用函数单调性定义即可证明函数在上的单调性.
【详解】(1)因为函数是幂函数,
则,
解得,
故.
(2)函数为偶函数.
证明如下:由(1)知,其定义域为关于原点对称,
因为对于定义域内的任意,都有
,
故函数为偶函数.
(3)在上单调递减.
证明如下:上任取,,不妨设,
则
,
且,
,
在上单调递减.
【点睛】本题主要考查的是幂函数,函数的奇偶性、单调性,主要是它们定义的应用,考查学生的计算能力,是基础题.
18. 已知函数.
(1)求,的值;
(2)求证:是定值;
(3)求的值.
【答案】(1)1;1;(2)证明见解析;(3)2011.
【解析】
【分析】
(1)由函数的解析式,代入自变量即可求解.
(2)根据解析式化简整理即可证明.
(3)由(2)知,即可求解.
【详解】(1)∵,
∴,
;
(2)证明:∵,∴,∴,
(3)由(2)知,
∴
∴=2011.
【点睛】关键点点睛:函数值得求和,分组求和法,关键求出,借助,考查了计算运算能力,属于基础题.
19. 定义在上的函数对任意,都有(为常数).
(1)当时,证明为奇函数;
(2)设,且是上的增函数,已知,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)由时,函数对任意,都有,可令,求出,再令,得到函数的奇偶性;
(2)先令,得到,再由函数的单调性得到恒成立,再分和求得的范围,得到答案.
【详解】(1)根据题意,函数满足,
当时,令,由,
得,即,
令,,则,
又,则有,即对任意成立,
∴是奇函数.
(2)根据题意,∵,∴,
∴.
又是上的增函数,∴,即,
分2种情况讨论:
①当时,不等式显然成立;此时不等式的解集为;
②当时,则有,解得,
综上可得,实数的取值范围是.
【点睛】本题考查了抽象函数奇偶性的判断,抽象函数单调性的应用,二次不等式恒成立的问题,属于中档题.
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