内容正文:
绝密★考试结束前
2024学年第一学期衢州五校联盟期中联考
高一年级数学学科试题
考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
选择题部分
一、单项选择题: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. 若集合,则集合可用列举法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据子集关系分析求解即可.
【详解】因为,则,
所以.
故选:D.
2. 设,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】按充分条件和必要条件的定义即可求解.
【详解】,
故是的必要不充分条件,
故选:B
3. 已知幂函数为偶函数,则( )
A. B.
C. 或 D. 不存在
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用幂函数的定义,结合偶函数特征求解即得.
【详解】由是幂函数,得,解得或,
当时,是偶函数,符合题意;
当时,是奇函数,不符合题意,
所以.
故选:A
4. 函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由且可求得结果.
【详解】由题意得,解得且,
所以函数的定义域为.
故选:C
5. 设函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用复合函数“同增异减”的性质,再由二次函数在区间上的单调性即可得结果.
【详解】根据题意可知是由指数函数和二次函数复合而成的,
由复合函数单调性可得只需使函数在区间上单调递减即可,
易知函数关于对称,所以可得,即;
即的取值范围是.
故选:D
6. 若,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分析可得,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】若,则,则,,
且,
所以,
,
当且仅当时,即当时,等号成立.
因此,当时,函数的最小值为.
故选:B.
7. 我们知道,函数的图象关于直线成轴对称图形的充要条件是函数为偶函数.已知函数,则下列函数中,关于对称的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用函数的图象关于直线成轴对称图形的充要条件是函数为偶函数,进行逐个判断.
【详解】若函数关于对称,则函数为偶函数,即,
对于A,令,则,
又,
因此可得,
则的图象关于对称,故A正确;
对于B,令,则,
又,
则,
故的图象不关于对称,故B错误;
对于C,令,则,
又,
则,
故的图象不关于对称,故C错误;
对于D,令,则,
,
则,
故的图象不关于对称,故D错误;
故选:A.
8. 若且,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据绝对值的性质平方化简可得,即可结合选项逐一求解.
【详解】由可得,
对于A,当,则,故错误,
对于B,当,则,故错误,
对于C,,故C正确,
对于D, ,故D错误,
故选:C
二、多项选择题:本题共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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用指数函数的单调性可判断AB选项;利用中间值法可判断C选项;利用幂函数的单调性可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为函数为上的增函数,则,A错;
对于B选项,因为函数为上的增函数,则,B对;
对于C选项,因为函数为上的增函数,函数为上的减函数,
所以,,C对;
对于D选项,因为函数在上为增函数,则,D对.
故选:BCD.
10. 若关于的不等式的解集为,则( )
A. 的解集为
B. 的最小值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
【答案】AC
【解析】
【分析】由题可得,对于A,代入解二次不等式即可;对于B利用函数的单调性求的范围;对于C,D,代入利用基本不等式可求解.
【详解】由题可得是方程的两个根,,
对于A,不等式化为,解得,故A正确;
对于B,,令,
又,则在单调递减,则,即,没有最小值,故B错误;
对于C,D,,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为,没有最小值,故C正确,D错误.
故选:AC.
11. 定义:如果关于的一元二次方程有两个不同的实数根,且其中一个根是另一个根的2倍,则称这样的方程为“和谐方程”.下列命题正确的是( )
A. 方程是“和谐方程”
B. 若关于的方程是“和谐方程”,则
C. 若关于的方程是“和谐方程”,则的函数图象与轴交点的坐标是和
D. 若点在反比例函数的图象上,则关于的方程是“和谐方程”
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,利用“和谐方程”的定义进行判断即可;对于B,设,利用根与系数的关系即可求出的值;对于C,由关于的方程是“和谐方程”,利用“和谐方程”的定义得到,代入即可求出函数图象与轴交点的坐标;对于D,由点在反比例函数的图象上得到,代入,利用“和谐方程”的定义检验是否为“和谐方程”.
【详解】由,则方程的两根为,
又,
则方程不是“和谐方程”,故A错误;
若关于的方程是“和谐方程”,设,
又,,
解得,或,
,故B正确;
若关于的方程是“和谐方程”,设,
又,,,
则,即,
又,解得方程的两根为,
即的函数图象与轴交点的坐标是和,故C正确;
点在反比例函数的图象上,
,,
则关于的方程,
解得方程的两根为,又,
即关于的方程是“和谐方程”,故D正确;
故选:BCD.
【点睛】关键点睛:本题关键是对新定义“和谐方程”的理解,再结合根与系数的关系进行求解即可.
非选择题部分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 命题“,”的否定是______.
【答案】,
【解析】
【分析】直接根据全称量词命题的否定是特称(存在)量词命题,即可得到.
【详解】因为全称量词命题的否定是特称(存在)量词命题,
所以命题“,”的否定是“,”,
故答案为:,.
13. ______.
【答案】
【解析】
【分析】根据指数幂的运算法则及指数、对数恒等式计算可得.
【详解】
.
故答案为:
14. 已知函数,关于的方程恰有2个不同的解,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】画出函数的图象,由题设方程可得或,结合图象可知,时有2个不同的解,可得无解或,进而结合图象求解即可.
【详解】画出函数的图象,如图,
由,
即,即或,
因为关于的方程恰有2个不同的解,
结合图象可知,时有2个不同的解,
所以无解或,
则或,
即实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:共77分.解答题写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)判断是否为集合中的元素,并说明理由;
(2)若全集,求,.
【答案】(1)
不是集合中的元素,理由如下:
由可得,解得或,
所以,或,
因此,.
(2)或,
【解析】
【分析】(1)求出集合,根据元素与集合的关系判断可得出结论;
(2)求出集合,利用交集的定义可求得集合,利用补集和并集的定义可得出集合.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
且,
所以,或,
又因为,
故.
16. 已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求,再利用求的值;
(2)对任意,不等式恒成立,转化为对任意,恒成立, 令,,利用函数的单调性求的最大值即可.
【小问1详解】
,
,
,.
【小问2详解】
若对任意,恒成立,
即对任意,恒成立,即,
即,,
在上单调递增,
当时,,
则在上的最大值小于,
.
17. 某市为迎接国庆游客,出台了一系列政策.已知该市最多能容纳游客35万人,每万名游客平均可创造160万元的经济效益.已知该市维持旅游市场的成本分为固定成本和流动成本两部分,其中固定成本为300万元/年,每接待万名游客需要投入的流动成本为(单位:万元),
当游客人数不超过14万人时,;
当游客人数超过14万人时,.
(1)写出该市旅游净收入(万元)关于游客人数(万人)的函数解析式;(注:旅游净收入旅游收入固定成本流动成本);
(2)当游客人数达到多少万人时,该市的旅游净收入能达到最大?
【答案】(1)
(2)9万
【解析】
【分析】(1)分和两种情况,分别求出函数解析式;
(2)结合二次函数及基本不等式求出函数的最大值,即可得解.
【小问1详解】
根据题意得,
当时,,
当时,,
故;
【小问2详解】
当时,,
且当时,在单调递增,当时,在单调递减,
此时.
当时,,
当且仅当时,等号成立.
因为,故当时,取得最大值1250,
即为使该市旅游净收入达到最大,游客人数应为9万人.
18. 已知函数为奇函数.
(1)求的值;
(2)判断并证明的单调性;
(3)若存在实数,使得成立,求的取值范围.
【答案】(1)1 (2)
在上单调递减,证明如下:
由(1)知,
,且,
则,
因为,所以,,,
所以,即函数在上单调递减,即为上的减函数.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据定义域为且为奇函数,所以,即可求解;
(2)利用函数单调性的定义法即可证明求解;
(3)由(2)中结果及奇函数性质可得,从而可得,结合二次函数性质即可求解.
【小问1详解】
由函数为奇函数,其定义域为,所以,
即,解得,此时,
满足,即为奇函数,
故的值为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由,则,
又因为为奇函数,所以,
又由(2)知函数在上单调递减,
所以,
因为存在实数,使得成立,
所以,解得.
所以的取值范围为.
【点睛】关键点睛:利用函数的单调性和奇偶性解不等式,将不等式转化为具体的不等式求解,当定义域不是时,应注意函数的定义域.
19. 设,用表示不超过的最大整数,则称为取整函数,例如,,.取整函数是德国数学家高斯最先使用的,所以也称高斯函数.该函数具有以下性质:
①的定义域为,值域为;
②任意实数都能表示成整数部分和纯小数部分之和,即,其中为的整数部分,为的小数部分.
(1)若,求关于的方程的解;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若对于任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)或或
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)分,,,三种情况进行讨论,结合取整函数的定义求方程的解;
(2)分,,,,四种情况进行讨论,结合取整函数的定义求不等式的解集;
(3)分,两种情况进行讨论,结合分离参数求最值和函数的单调性求最值确定的取值范围.
【小问1详解】
①,此时,,
则方程可化为,解得,符合题意.
②,此时,,
则方程可化为,解得,符合题意.
③,此时,,
则方程可化为,解得,符合题意.
综上所述,若,关于的方程的解为或或.
【小问2详解】
①,此时,,,此时不等式恒成立.
②,此时,,则不等式可化为,
解得,又,.
③,此时,,则不等式可化为,
解得,又,.
④,此时,,,此时不等式无解.
综上所述,关于的不等式的解集为.
【小问3详解】
①,此时,则不等式可化为,
整理得:在上恒成立,
设,则,又,
,当且仅当时等号成立,
,.
②,此时,则不等式可化为,
整理得:在上恒成立,
设,,
令,, 则,
,且,
则,
又,则,,,
,故在上单调递减.
即在上单调递减.
,.又,
综上所述,.
【点睛】方法点睛:高斯函数常见处理策略:
(1)高斯函数本质是分段函数,分段讨论是处理此函数的常用方法.
(2)由求时直接按高斯函数的定义求即可.由求时,因为不是一个确定的实数,可设处理.
(3)求由构成的方程时先求出的范围,再求的取值范围.
(4)求由与混合构成的方程时,可用放缩为只有构成的不等式求解.
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考生须知:
1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.
4.考试结束后,只需上交答题纸.
选择题部分
一、单项选择题: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. 若集合,则集合可用列举法表示为( )
A. B. C. D.
2. 设,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. 已知幂函数为偶函数,则( )
A. B.
C. 或 D. 不存在
4. 函数的定义域是( )
A. B. C. D.
5. 设函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 若,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 我们知道,函数的图象关于直线成轴对称图形的充要条件是函数为偶函数.已知函数,则下列函数中,关于对称的是( )
A. B.
C. D.
8. 若且,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 若关于的不等式的解集为,则( )
A. 的解集为
B. 的最小值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为
11. 定义:如果关于的一元二次方程有两个不同的实数根,且其中一个根是另一个根的2倍,则称这样的方程为“和谐方程”.下列命题正确的是( )
A. 方程是“和谐方程”
B. 若关于的方程是“和谐方程”,则
C. 若关于的方程是“和谐方程”,则的函数图象与轴交点的坐标是和
D. 若点在反比例函数的图象上,则关于的方程是“和谐方程”
非选择题部分
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 命题“,”的否定是______.
13. ______.
14. 已知函数,关于的方程恰有2个不同的解,则实数的取值范围是______.
四、解答题:共77分.解答题写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)判断是否为集合中的元素,并说明理由;
(2)若全集,求,.
16. 已知函数.
(1)若,求的值;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
17. 某市为迎接国庆游客,出台了一系列政策.已知该市最多能容纳游客35万人,每万名游客平均可创造160万元的经济效益.已知该市维持旅游市场的成本分为固定成本和流动成本两部分,其中固定成本为300万元/年,每接待万名游客需要投入的流动成本为(单位:万元),
当游客人数不超过14万人时,;
当游客人数超过14万人时,.
(1)写出该市旅游净收入(万元)关于游客人数(万人)的函数解析式;(注:旅游净收入旅游收入固定成本流动成本);
(2)当游客人数达到多少万人时,该市的旅游净收入能达到最大?
18. 已知函数为奇函数.
(1)求的值;
(2)判断并证明的单调性;
(3)若存在实数,使得成立,求的取值范围.
19. 设,用表示不超过的最大整数,则称为取整函数,例如,,.取整函数是德国数学家高斯最先使用的,所以也称高斯函数.该函数具有以下性质:
①的定义域为,值域为;
②任意实数都能表示成整数部分和纯小数部分之和,即,其中为的整数部分,为的小数部分.
(1)若,求关于的方程的解;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若对于任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
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