内容正文:
2024-2025学年高一数学上学期期末考试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:人教A版必修第一册全部。
第一部分(选择题 共58分)
1、 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,集合,,则集合( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的补集、并集运算求解即可.
【详解】因为全集,集合,,
所以,.
故选:D
2.“”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
【分析】根据不等式的性质,对数函数的性质结合充分不必要的定义即可判断.
【详解】由,得,
则,从而.
取,满足,不满足.
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:.
3.设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过构造指数函数和对数函数比较大小.
【详解】因为函数在上单调递增,且,所以,即,
因为函数在上单调递减,且,所以,即;
因为函数在上单调递增,且,所以,即;
所以.
故选B.
4.已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数的定义与奇偶性求出的值,可得出函数的解析式,再利用二次函数的单调性可得出关于实数的不等式,从而得解.
【详解】因为幂函数是上的偶函数,
则,解得或,
当时,,该函数是定义域为的奇函数,不合乎题意;
当时,,该函数是定义域为的偶函数,合乎题意.
所以,则,其对称轴方程为,
因为在区间上单调递减,则,解得.
故选:C.
5.若两个正实数x,y满足,且存在这样的x,y使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】利用基本不等式“1”的代换求左侧最小值,根据不等式有解得到,解一元二次不等式求范围即可.
【详解】由题设,则,
当且仅当,即时等号成立,
要使不等式有解,则,
所以或.
故选:C
6.已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】由,列出方程,求出的值,再检验定义域是否关于原点对称即可.
【详解】由得:,
解得,.
当时,,定义域为,关于原点对称,
故符合题意,
故选:B.
7.函数的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据和可立即得到,再验证当时有,即可得到函数的最小值是.
【详解】①一方面,显然,,故.
②另一方面,当时,有.
综合①②两方面,可知的最小值是.
故选:C.
8.已知函数的图象与函数且的图象关于直线对称,记.若在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出函数的解析式代入将函数表示出来,对进行分类讨论,利用复合函数的单调性即可求解.
【详解】∵函数的图象与函数(且)的图象关于直线对称,
∴与互为反函数,∴,
∴,
令,函数可化为,对称轴为直线.
当时,,为增函数,
若在区间上是增函数,则在上为增函数,
∴即,故,
解得,不合题意,舍去.
当时,,为减函数,
若在区间上是增函数,则在上为减函数,
∴即解得.
综上得,的取值范围是.
故选:D.
2、 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.已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.函数的周期为 B.函数的图象关于对称
C.函数在上的最小值为 D.函数为偶函数
【答案】AC
【分析】先利用函数图象求出,从而求得函数解析式,然后利用正弦函数的对称性及最值求解判断.
【详解】对于A,由图象可得,,得,故A正确;
所以, 则,
当时,,即,又,
,即.
对于B,,故B错误;
对于C,当时,,所以,
则,故C正确;
对于D,,所以,
即函数为奇函数,从而D错误;
故选:AC.
10.下列函数是奇函数,且满足对任意,都有的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】依题意,是在上单调递增的奇函数,分别讨论选项中各函数的单调性和奇偶性即可.
【详解】对任意,都有,则在上单调递增;
所以是在上单调递增的奇函数.
对于A,函数定义域为,
,不是奇函数,A错误;
对于B,与在上都为增函数,故在上为增函数,
,所以是在上单调递增的奇函数,B正确;
对于C,,易知在上单调递减,C错误;
对于D,函数定义域为R,
函数在上是增函数,函数在定义域内是增函数,所以在上单调递增,
,是奇函数,D正确.
故选:BD.
11.已知连续函数对任意实数恒有,当时,,则以下说法中正确的是( )
A.
B.是R上的奇函数
C.在上的最大值是8
D.不等式的解集为
【答案】ABD
【分析】根据函数对任意实数恒有,令,可得,判断奇偶性和单调性,即可判断选项.
【详解】对于A,函数对任意实数恒有,
令,可得,A正确;
对于B,令,可得,所以,
所以是奇函数;B正确;
对于C,令,则,
因为当时,,
所以,即,
所以在均递减,
因为,所以在上递减;
,可得;
令,
可得
,
;
,
在上的最大值是6,C错误;
对于D,由不等式的可得,
即,
,
,
则,
,
解得:或;D对;
故选:ABD.
第二部分(非选择题 共92分)
3、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知为定义在上的奇函数,当时,且,若,则 .
【答案】2
【分析】根据条件得到,,即可求出的值.
【详解】依题意,,解得,又,
所以,故,解得.
故答案为:2.
13.已知,,,则 .
【答案】
【分析】根据同角三角关系求,,根据角的关系,结合两角和差公式运算求解.
【详解】因为,则,,
且,,
可得,,
又因为,
则
,
所以.
故答案为:.
14.设函数,若关于的函数恰好有六个零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先作出图象,利用换元法,结合题意得到方程在内有两个不同的实数根,再利用二次函数根的分布得到关于的不等式组,解之即可得解.
【详解】作出函数的图象,如图,
令,则方程化为,
要使关于的方程恰好有六个不同的实数解,
则方程有个不同的实数解,结合图象可知,此时,
则方程在内有两个不同的实数根,
令,则,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
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.设函数的定义域为集合,集合.
(1)若,求;
(2)设,若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分别求对数型函数定义域和解一元二次不等式得到集合,即可求得结果;
(2)由题分析推得集合是集合的真子集,列出不等式组求解即得.
【详解】(1)由,解得,则.
因,由可得,则.
因,则或.
故或.
(2)因是的必要不充分条件,则是的真子集.
从而或,
解得,即实数的取值范围是.
16.已知幂函数,对于任意给定的正实数,不等式恒成立,
(1)求的值;
(2)若函数在区间上不单调,求实数的取值范围;
(3)若函数的值域为,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【分析】(1)先由已知判断为增函数,再结合幂函数的单调性解不等式即可;
(2)结合二次函数的性质即可得到结果;
(3)由对数函数和二次函数的性质得出结果即可;
【详解】(1)因为对于任意给定的正实数,不等式恒成立,
不妨设,
则,
所以在上为增函数,
所以,即,
所以或,
(2)由已知,
要使函数不单调,则,则,
(3)若函数的值域为,
则恒成立,
即恒成立,
所以,
17.已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)求函数在上的最值;
(3)若,求的值.
【答案】(1),单调减区间为.
(2),
(3)
【分析】(1)化简函数为,结合三角函数的图象与性质,即可求解;
(2)由(1)得出函数的单调递增区间,结合,和的值,即可求解;(3)根据题意,求得,结合,即可求解.
【详解】(1)解:由函数
,
所以的最小正周期为,
令,可得,
所以的单调减区间为.
(2)解:由(1)知,函数的单调递增区间为,
因为,所以在上单调递增,在上单调递减,
且,,,所以,.
(3)解:由函数,可得,
因为,
所以.
18.已知函数满足,函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围;
(3)若关于的方程有四个不同的实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由条件构造关于和的方程组,即可求解;
(2)首先不等式转化为在上恒成立,再通过换元,并参变分离为,,在上恒成立,转化为求函数的最值问题;
(3)根据函数的解析式,并将不等式转化为,并利用换元,转化为二次函数零点分布问题,即可求解.
【详解】(1)因为①
则②
故联立上述方程组,解得
(2)由(1)知,,
因为不等式在上恒成立,
所以在上恒成立,
设,则,
所以,,在上恒成立,
所以,在上恒成立,
因为,所以,当时,取得最大值,最大值为,
所以,,在上恒成立,则,
所以的取值范围是.
(3)方程等价于,
即,,
令,则方程化为,(),
因为方程有四个不同的实数解,
所以,(),有两个不同的正根、,
记,
所以,,此时.
综上,.
【点睛】关键点点睛:本题的二三问,都用到了换元的思想,这样可以转化为熟悉的不等式和函数问题.
19.中心对称函数指的是图形关于某个定点成中心对称的函数,我们学过的奇函数便是一类特殊的中心对称函数,它的对称中心为坐标原点. 类比奇函数的代数定义,我们可以定义中心对称函数:设函数的定义域为,若对,都有,则称函数为中心对称函数,其中为函数的对称中心. 比如,函数就是中心对称函数,其对称中心为.
(1)判断是否为中心对称函数(不用写理由),若是,请写对称中心;
(2)若定义在上的函数为中心对称函数,求的值;
(3)判断函数是否为中心对称函数,若是,求出其对称中心;若不是,请说明理由.
【答案】(1)是中心对称函数,对称中心为
(2)
(3)是中心对称函数,对称中心为.
【分析】(1)根据题意,由函数的解析式可得,即可得结论;
(2)若定义在上的函数为中心对称函数,其对称中心的横坐标必为, 由可知,,即可得出的值;
(3)根据题意,由函数的解析式可得,即可得结论.
【详解】(1)根据题意,的定义域为,
,若对,
都有,
所以中心对称函数,对称中心为;
(2)若定义在上的函数为中心对称函数,
明显定义域仅关于点对称,其对称中心的横坐标必为,
则
,
因为为中心对称函数,
则为定值,则,即,
所以关于点对称.
(3)函数的图象是中心对称图形,其对称中心为点
解方程得,所以函数的定义域为
明显定义域仅关于点对称
所以若函数的图象是中心对称图形,则其对称中心横坐标必为
设其对称中心为点, 则由题意可知有,
令,可得, 所以
所以若函数为中心对称图形,其对称中心必定为点
下面论证函数的图象关于点成中心对称图形:
即只需证明,
,得证.
【点睛】结论点睛:函数的对称性:
(1)若,则函数关于中心对称;
(2)若,则函数关于对称.
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:人教A版必修第一册全部。
第一部分(选择题 共58分)
1、 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,集合,,则集合( )
A. B.
C. D.
2.“”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.设,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
4.已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.若两个正实数x,y满足,且存在这样的x,y使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
6.已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
7.函数的最小值是( )
A. B. C. D.
8.已知函数的图象与函数且的图象关于直线对称,记.若在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2、 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.已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.函数的周期为 B.函数的图象关于对称
C.函数在上的最小值为 D.函数为偶函数
10.下列函数是奇函数,且满足对任意,都有的是( )
A. B.
C. D.
11.已知连续函数对任意实数恒有,当时,,则以下说法中正确的是( )
A.
B.是R上的奇函数
C.在上的最大值是8
D.不等式的解集为
第二部分(非选择题 共92分)
3、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知为定义在上的奇函数,当时,且,若,则 .
13.已知,,,则 .
14.设函数,若关于的函数恰好有六个零点,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.设函数的定义域为集合,集合.
(1)若,求;
(2)设,若是的必要不充分条件,求的取值范围.
16.已知幂函数,对于任意给定的正实数,不等式恒成立,
(1)求的值;
(2)若函数在区间上不单调,求实数的取值范围;
(3)若函数的值域为,求实数的取值范围.
17.已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)求函数在上的最值;
(3)若,求的值.
18.已知函数满足,函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围;
(3)若关于的方程有四个不同的实数解,求实数的取值范围.
19.中心对称函数指的是图形关于某个定点成中心对称的函数,我们学过的奇函数便是一类特殊的中心对称函数,它的对称中心为坐标原点. 类比奇函数的代数定义,我们可以定义中心对称函数:设函数的定义域为,若对,都有,则称函数为中心对称函数,其中为函数的对称中心. 比如,函数就是中心对称函数,其对称中心为.
(1)判断是否为中心对称函数(不用写理由),若是,请写对称中心;
(2)若定义在上的函数为中心对称函数,求的值;
(3)判断函数是否为中心对称函数,若是,求出其对称中心;若不是,请说明理由.
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