内容正文:
房山区2024—2025学年度第一学期期中学业水平调研
高一数学
本试卷共4页,150分,考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将答题卡交回,试卷自行保存.
第一部分(选择题共50分)
一、选择题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 设命题,.则为( )
A. B.
C. D.
3. 函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
4. 下列函数中,既是偶函数又在上单调递减是( )
A. B.
C. D.
5. 已知且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数,在下列区间中,一定包含零点的区间是( )
A. B. C. D.
7. 已知,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
8. 果蔬批发市场批发某种水果,不少于千克时,批发价为每千克元,小王携带现金3000元到市场采购这种水果,并以此批发价买进,如果购买的水果为千克,小王付款后剩余现金为元,则与之间的函数关系为( )
A.
B.
C.
D.
9. 已知且,,则、大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
10. 已知定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
第二部分(非选择题共100分)
二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.
11. 已知函数,则=
12. 已知,则的取值范围是______.
13. 已知,使“若且,则”为假命题的一组实数的值为______,______.
14 已知,集合,且,则__________.
15. 函数的值域为__________.
16. 已知函数,当时,的最小值是__________;若存在最小值,则实数的取值范围是__________.
三、解答题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17. 已知全集,集合.
(1)求;
(2)已知集合,若,求实数的取值范围.
18. 已知关于一元二次方程.
(1)当时,设方程的两个实根分别为,求代数式的值;
(2)若该方程有两个正实根,求实数的取值范围.
19. 某小区计划利用其一侧原有墙体,建造一个高为米,底面积为平方米,且背面靠墙的长方体形状的值班室,由于值班室的后背靠墙,无需建造费.因此,甲工程队给出的报价如下:屋子前面新建墙体(包括门窗所占面积)每平方米元,左、右两面新建墙体每平方米元,屋顶和地面以及其他共计元,设屋子的左、右两面墙的长度均为米,总造价为元.
(1)写出与的函数关系式,并注明函数定义域;
(2)当左、右两面墙长度为多少米时,甲工程队的报价最低?并求出最低报价.
20. 已知函数.
(1)当时,判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若在区间上恒成立,求实数的取值范围.
21. 对于任意的,记集合,,若集合满足下列条件:① ;② ,且,不存在,使,则称具有性质.如当时,,,,且,不存在,使,所以具有性质.
(1)写出集合,中的元素个数,并判断是否具有性质.
(2)是否存在、具有性质,且,使,若存在请求出、,若不存在请说明理由.
(3)若存在、具有性质,且,使,求的最大值.
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房山区2024—2025学年度第一学期期中学业水平调研
高一数学
本试卷共4页,150分,考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将答题卡交回,试卷自行保存.
第一部分(选择题共50分)
一、选择题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据并集的运算法则直接求解.
【详解】由于集合,,
所以,
故选:.
2. 设命题,.则为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用存在量词命题的否定是全称量词命题写出结果即可.
【详解】因为命题,,
所以为:,
故选:.
3. 函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,列出使得函数有意义不等式,求解即可.
【详解】要使得函数有意义,则,解得,故定义域为.
故选:C.
4. 下列函数中,既是偶函数又在上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】逐个分析每个函数的奇偶性和单调性,即可判断和选择.
【详解】对A:在上单调递增,故A错误;
对B:令,则,且其定义域为,故其为偶函数,
又在上单调递减,故B正确;
对C:二次函数的对称轴为,故其不是偶函数,C错误;
对D:令,则,且其定义域为,故其为奇函数,故D错误.
故选:B
5. 已知且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用作差法,以及不等式的性质,即可判断.
【详解】A.由,,,,所以,故A错误;
B. 由,所以,故B错误;
C. 由,所以,则,故C错误;
D.由A可知,,又,所以,故D正确.
故选:D
6. 已知函数,在下列区间中,一定包含零点的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据零点存在定理说明.
【详解】解:因为,
所以,
故选:C.
【点睛】本题考查零点存在定理,属于基础题.
7. 已知,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】首先求解分式不等式,再根据集合的包含关系,判断选项.
【详解】,解得:,
集合,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
8. 果蔬批发市场批发某种水果,不少于千克时,批发价为每千克元,小王携带现金3000元到市场采购这种水果,并以此批发价买进,如果购买的水果为千克,小王付款后剩余现金为元,则与之间的函数关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,直接列式,根据题意求x的最小值和最大值,得到x的取值范围.
【详解】由题意可知函数关系式是,
由题意可知最少买千克,最多买千克,所以函数的定义域是.
故;
故选:C.
9. 已知且,,则、的大小关系是( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】C
【解析】
【分析】由作差法比较大小.
【详解】已知.则,
所以,
,因此,.
故选:C.
10. 已知定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】作出函数的图象,分析函数的单调性,将所求不等式变形为,再由函数的单调性可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,则,
又当时,,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,函数在上为增函数,
由可得,
所以,,解得,
因此,不等式的解集为.
故选:B.
第二部分(非选择题共100分)
二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.
11. 已知函数,则=
【答案】3
【解析】
【分析】取,代入,即可求解.
【详解】取代入,得.
故答案为:3
【点睛】本题考查了已知函数解析式来求函数值,属于基础题.
12. 已知,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据不等式的性质,求得的范围,再求的范围即可.
【详解】因为,故可得,又,则,
即的范围为.
故答案为:.
13. 已知,使“若且,则”为假命题的一组实数的值为______,______.
【答案】 ①. ②. (答案不唯一)
【解析】
【分析】利用不等式性质,分析使得该命题为假命题的满足的条件,再取一组值即可.
【详解】根据题意,若,则,又,则,
故要说明该命题为假命题,则只需即可,
也即在的前提下,满足的均可;
故可取,(答案不唯一).
故答案为:,,(答案不唯一).
14. 已知,集合,且,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意结合集合相等分析求解即可.
【详解】因为,显然,
则,即,可得,
此时,可得,所以.
故答案为:.
15. 函数的值域为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据反比例函数的性质即可求出函数的值域
【详解】因为,所以,故函数的值域为.
故答案为:.
16. 已知函数,当时,的最小值是__________;若存在最小值,则实数的取值范围是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】当时,写出函数的解析式,结合分段函数的性质可求得函数的最小值;
分、、三种情况讨论,分析函数的单调性由条件列不等式,可求的取值范围.
【详解】(1)当时,,
若,则;当时,,
故当时,函数的最小值为;
(2)由上可知,当时,函数存在最小值;
当时,函数在上单调递增,
此时,
则函数不存在最小值;
当时,函数在上单调递减,此时,
若且时,则,由题意可得,解得,
此时,;
若且时,函数在上单调递增,则,
由题意可得,即,该不等式无解
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:;.
【点睛】关键点点睛:本题考查利用分段函数存在最值求参数的取值范围,解题的关键在于分析函数的单调性,求出每段函数的最值或值域,再由最值的大小构建不等式(组)求解.
三、解答题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17. 已知全集,集合.
(1)求;
(2)已知集合,若,求实数的取值范围.
【答案】(1),或.
(2)
【解析】
【分析】(1)首先求集合,再求集合的运算;
(2)根据子集关系,比较端点值,即可求解.
【小问1详解】
由题意,集合或,
又因为,所以.
因为全集,所以或.
【小问2详解】
因为,
所以或,即或.
所以实数的取值范围为.
18. 已知关于的一元二次方程.
(1)当时,设方程的两个实根分别为,求代数式的值;
(2)若该方程有两个正实根,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用根与系数的关系,求得,即可求得结果;
(2)列出满足题意的不等式,求解即可.
【小问1详解】
因为当时,方程的两个实根分别为,
所以.
所以.
【小问2详解】
设方程的两个正实根分别为,则
,即,解得.
所以实数的取值范围为.
19. 某小区计划利用其一侧原有墙体,建造一个高为米,底面积为平方米,且背面靠墙的长方体形状的值班室,由于值班室的后背靠墙,无需建造费.因此,甲工程队给出的报价如下:屋子前面新建墙体(包括门窗所占面积)每平方米元,左、右两面新建墙体每平方米元,屋顶和地面以及其他共计元,设屋子的左、右两面墙的长度均为米,总造价为元.
(1)写出与的函数关系式,并注明函数定义域;
(2)当左、右两面墙的长度为多少米时,甲工程队的报价最低?并求出最低报价.
【答案】(1)
(2)当左、右两面墙的长度为4米时,甲工程队的报价最低,且最低报价为14400元
【解析】
【分析】(1)由题意可得屋子前面新建墙体长为米,进而可得函数解析式;
(2)根据(1)中函数解析式,利用基本不等式求最值.
【小问1详解】
由题意可知,总造价为元,左、右两面墙的长度均为米,
则屋子前面新建墙体长为米.
则.
所以.
【小问2详解】
因为,
所以.
当且仅当,即时,等号成立,
所以当左、右两面墙的长度为米时,甲工程队的报价最低,且最低报价为元.
20. 已知函数.
(1)当时,判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若在区间上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)偶函数,理由见解析
(2)答案见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据奇偶函数的定义,即可说明;
(2)首先将不等式因式分解,再讨论两根的关系,即可求解不等式;
(3)首先不等式参变分离为,转化为求最值问题,方法一,换元后,利用基本不等式求最值,方法二,不换元,利用基本不等式求最值.
【小问1详解】
当时,是偶函数.
因为的定义域为,关于原点对称,
且,
所以是偶函数.
【小问2详解】
由,得,
所以.
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
【小问3详解】
因为“在区间上恒成立”等价于“在上恒成立”,所以.
方法1:
令,则.
因为,当且仅当,即时,取等号.
所以时取等号.
所以,所以,
所以实数的范围是.
方法2:,,
因为,当且仅当,即时,取等号.
所以.
所以.
所以实数的范围是.
21. 对于任意的,记集合,,若集合满足下列条件:① ;② ,且,不存在,使,则称具有性质.如当时,,,,且,不存在,使,所以具有性质.
(1)写出集合,中的元素个数,并判断是否具有性质.
(2)是否存在、具有性质,且,使,若存在请求出、,若不存在请说明理由.
(3)若存在、具有性质,且,使,求的最大值.
【答案】(1),中的元素个数分别为9,14,不具有性质.
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)由已知条件能求出集合,中的元素个数,并判断出不具有性质.
(2)假设存在,具有性质,且,使.其中,2,3,,,从而,由此推导出与具有性质矛盾.从而假设不成立,即不存在,具有性质,且,使.
(3)当时,不存在,具有性质,且,使.,根据、、分类讨论,能求出的最大值为14.
【小问1详解】
解: 对于任意的,记集合,2,3,,,.当时,;
当时,,集合,中的元素个数分别为9,,
集合满足下列条件:①;②,,且,不存在,使,则称具有性质,
因为,,,,不符合题意,
不具有性质.
【小问2详解】
证明:假设存在,具有性质,且,使.其中,2,3,,.
因为,所以,
不妨设.因为,所以,.
同理,,.因为,这与具有性质矛盾.
所以假设不成立,即不存在,具有性质,且,使.
【小问3详解】
解:因为当时,,由(2)知,不存在,具有性质,且,使.
若,当时,,
取,2,4,6,9,11,,,5,7,8,10,12,,
则,具有性质,且,使.
当时,集合中除整数外,其余的数组成集合为,
令,,
则,具有性质,且,使.
当时,集中除整数外,其余的数组成集合,
令,.
则,具有性质,且,使.
集合中的数均为无理数,
它与中的任何其他数之和都不是整数,
因此,令,,则,且.
综上,所求的最大值为14.
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