内容正文:
保山市智源中学 2024-2025学年上学期高一年级
第二次月考数学试卷
(闭卷考试,考试时间 120 分钟,全卷满分150)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案的标号,在试卷上作答无效.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每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
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先化简集合A,B,再判断得解.
【详解】由题得,,
所以.
故选C
【点睛】本题主要考查集合的化简和关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.
2. “”是“为第四象限角”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】根据三角函数的定义结合充分必要条件定义可判断.
【详解】当时,成立,所以由成立不能推出是第四象限角;
若是第四象限角,则,,则成立,
故是为第四象限角的必要不充分条件.
故选:B.
3. 若“,”为真命题,“,”为假命题,则集合可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解不等式可得出的范围,由已知可得,取交集可得的取值集合,分析可知为的取值集合的子集,即可得解.
【详解】由可得,因为,则,解得或,
若“,”为假命题,则,
因为或,
由题意可知,.
故选:D.
4. 已知,则函数的最小值是
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用二倍角公式求出,再利用基本不等式,即可求出答案
【详解】,则
故选:
【点睛】本题主要考查了函数的最小值的求法,考查了二倍角公式,注意运用基本不等式,考查了运算能力,属于基础题
5. 集合,若“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】化简集合,由题意知,是的真子集,分,,三种情况讨论即可求.
【详解】,
,
因为“”是“”的充分不必要条件,
所以是的真子集,
当时,,
所以,即,
当时,,此时,是的真子集,符合题意;
当时,,
所以,即,
综上,所以实数的取值范围.
故选:A
6. 已知函数是定义在上的奇函数,且,若对于任意两个实数,且,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得在上单调递增,再由函数为奇函数,可得在上单调递增,且,由此可求出和的解集,从而可求得结果.
【详解】因为对于任意两个实数且时,不等式恒成立,所以在上单调递增,
因为是定义在上的奇函数,所以在上单调递增,
因为,所以,
所以当或时,;当或时,,
所以当或时,,
所以不等式的解集为.
故选:B.
7. 美国数学家柯布(C.W.Cobb)和经济学家保罗道格拉斯(PaulH.Douglas)通过研究1899年至1922年美国制造业,提出了著名的柯布-道格拉斯生产函数,即,其中代表产出,和分别代表资本投入和劳动投入(均为正数),(可视为正值常数)代表综合技术水平,是资本投入与产出的弹性系数,则以下说法正确的是( )
A. 若各项投入保持不变,则产出是关于的减函数
B. 存在,使资本投入不变而劳动投入增至原先的8倍时,产出仅增至原先的2倍
C. 存在,使各项投入都增至原先的倍时,产出增至原先的倍数超过
D. 将资本投入和劳动投入分别改变成原来的倍与倍,则产出不发生变化
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定的信息,按各选项的条件,结合函数计算判断得解.
【详解】记产出、资本投入、劳动投入未改变前分别为,改变后的产出为.
对于A,,其单调性取决于与1的大小关系,而这个大小关系并不确定,A错误;
对于B,令,解得,B正确;
对于C,,不成立,C错误;
对于D,令,解得,
即仅当时,产出不变,当时,产出发生改变,D错误.
故选:B
8. 已知函数在区间上是增函数,若函数在上的图象与直线有且仅有一个交点,则的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合函数的对称性,及在区间上的单调性,可知,又函数与直线交点的横坐标为,从而得,进而可求出的取值范围.
【详解】因为函数的图象关于原点对称,并且在区间上是增函数,所以,所以,
又,得,
令,得,
所以在上的图象与直线的第一个交点的横坐标为,第二个交点的横坐标为,
所以,解得,
综上所述,.
故选:.
【点睛】关键点点睛:关于三角函数中的取值范围问题,结合三角函数的单调性与最大(小)值列关于的不等式,从而求解即可.
二、多选题: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. 下列说法正确的是( )
A. 命题“”的否定形式是“”
B. 若函数的定义域是,则函数的定义域为
C. 若,则函数的最小值为2
D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】
根据特称命题的否定变换形式可判断A;根据抽象函数的定义域求法可判断B;利用基本不等式可判断C;利用不等式的性质可判断D.
【详解】对于A,命题“”的否定形式是“”,故A正确;
对于B,函数的定义域是,函数的定义域,
则,解得,所以函数的定义域为,故B正确;
对于C,,
等号成立的条件不存在,故C错误;
对于D,由,则,,,
且,所以,故D正确.
故选:ABD
10. 已知函数,则方程的根的个数可能为( )
A. 2 B. 6 C. 5 D. 4
【答案】ACD
【解析】
【分析】先画出的图象,再讨论方程的根,求得的范围,再数形结合,得到答案.
【详解】画出的图象如图所示:
令,则,则,
当,即时,,此时,由图与的图象有两个交点,
即方程的根的个数为2个,A正确;
当时,即时,,则
故,,
当时,即,则有2解,
当时,若,则有3解;若,则有2解,
故方程的根的个数为5个或4个,CD正确;
故选:ACD
【点睛】本题考查了函数的根的个数问题,函数图象的画法,考查了分类讨论思想和数形结合思想,难度较大.
11. 已知,则( )
A. 的最大值是 B. 的最小值是
C. 的最大值是 D. 的最小值是
【答案】AD
【解析】
【分析】已知变形后可设,,即,由确定出的范围,然后分别计算和,结合三角函数知识得最值.
【详解】,因此可设,,
则,
,,
,,即,
所以,
,
由,知,
,所以,
时,取得最大值,A正确,B错误;
,
由知,
因此,时,,D正确,C错误;
故选:AD.
【点睛】方法点睛:求最值的常用方法:一是由函数的性质求解,二是利用基本不等式求解,三是利用导数求解,在由条件求最值时,当已知等式是平方和形式时,可以利用三角换元法把代数式转化为三角式,利用三角恒等变换变形,利用三角函数性质求最值.本题已知条件可以变形为,因此可用三角换元求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,且,则的最小值是_________.
【答案】12
【解析】
【分析】根据基本不等式求解即可.
【详解】因为,且,
所以.
故答案为:.
13. 函数的单调递增区间为_______________.
【答案】,
【解析】
【分析】先求出函数的定义域,然后利用复合函数求单调区间的方法求解即可
【详解】由,得,
令,则,
因为在上为减函数,由复合函数的单调性的判断方法,
所以应求在上的单调递减区间,
所以的单调递增区间为,
故答案为:.
【点睛】此题考查复合函数单调区间的求法,利用了换元法,属于基础题
14. 已知,若对任意,不等式
恒成立,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由及题意,可得,然后由单调性及一次函数单调性可得答案.
【详解】由题可得,又注意到在上单调递增,
在上单调递增,,则在R上单调递增.
则
得,由,则.
则关于x的一次函数在上单调递增,
要使恒成立,则,
即,解得:.
结合,可得.
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,.
(1)求函数的最小正周期和单调递增区间;
(2)求函数在区间上的最小值和最大值,并求出取得最值时x的值.
【答案】(1)
(2)最大值为,;最小值为-1,.
【解析】
【分析】(1)利用函数的周期公式,及整体代入求得增区间.
(2)利用整体代入法求得函数的最大值最小值以及取得最值时的x的值.
【小问1详解】
函数的最小正周期,
由,,
解得:,,
所以函数的单调递增区间是.
【小问2详解】
由,得,
则当,即时,
;
当,即时,
,
所以函数在上的最大值为,此时;
最小值为-1,此时.
16. 已知函数,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且.
(1)求函数和的解析式;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)借助奇函数与偶函数的性质,代入计算即可得;
(2)设,则可得,原不等式可转化为对任意,恒成立,利用基本不等式求解即可.
【小问1详解】
由题意可得,
则,即,
则;
【小问2详解】
设,由,可得,
由在上单调递增,可得,
对任意,不等式恒成立,
即,
又,当且仅当,即时,等号成立,
则 的最小值为,
若 在上恒成立,必有,
即的取值范围是 .
17. 主动降噪耳机工作的原理是先通过微型麦克风采集周围的噪声,然后降噪芯片生成与噪声振幅相同、相位相反的声波来抵消噪声(如图所示),已知某噪声声波曲线,其振幅为2,且经过点.
(1)求该噪声声波曲线f(x)的解析式以及降噪芯片生成的降噪声波曲线g(x)的解析式;
(2)证明:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)首先根据振幅为2求出A,将点代入解析式即可解得;
(2)由(1),结合诱导公式和两角和差的余弦公式化简即可证明.
【小问1详解】
由振幅为2,,可得,,
由噪声声波曲线经过点,得,
而,,
则,则,
又降噪声波曲线与噪声声波曲线的振幅相同、相位相反,
所以.
【小问2详解】
由(1),
则
,
即为定值0.
18. 已知函数,,且函数是偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若不等式在上恒成立,求n的取值范围.
【答案】(1) ;(2).
【解析】
【分析】(1)根据题意,结合是偶函数的条件,列出等量关系,求得,得到,进而求得;
(2)令,换元,之后将恒成立问题转化为求最值解决,进而求得结果.
【详解】(1)∵,
∴.
∵是偶函数,
∴,∴,
∴,
∴.
(2)令,
∵,∴,
不等式在上恒成立,
等价于在上恒成立,
∴.
令,则,
,
∴.
【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有根据偶函数求函数解析式,不等式恒成立求参数的取值范围,注意分离参数转化为参数与新函数的最值关系,属于中档题目.
19. 若函数的定义域为,集合,若存在非零实数,使得对于任意都有,且,则称为上的增长函数.
(1)已知函数,,判断和是否为区间上的增长函数,并说明理由;
(2)已知函数,且是区间上的增长函数,求正整数的最小值;
(3)如果是定义域为的奇函数,当时,,且为上的增长函数,求实数的取值范围.
【答案】(1)函数是,不是,理由如下:
对于函数,因为,,
所以函数为区间上的增长函数;
对于函数,当时,,
所以函数不为区间上的增长函数.
(2)9; (3).
【解析】
【分析】(1)依据增长函数的定义进行验证即可.
(2)将增长函数问题转换为不等式在区间恒成立问题进行解决即可.
(3)作出的图象,再借助函数图象变换列式求解.
【小问1详解】
为区间上的增长函数;不为区间上的增长函数.
理由略;
【小问2详解】
依题意,对于恒成立,
等价于,即对恒成立,
令,而,则函数在上单调递增,
,因此,又,解得,
所以正整数的最小值为9.
【小问3详解】
依题意, 当时,,当时,,
而函数是R上的奇函数,则函数的图象如图所示:
于是,
又是R上的增长函数,则对任意的,都有,
而函数的图象是函数的图象向左平移4个单位而得,如图,
观察图象知,当且仅当,即时,恒成立,
所以实数a的取值范围为.
【点睛】思路点睛:在解决对恒成立的问题时,利用了主参换位法,可以将看成关于单调递增函数,即转化为对恒成立.
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(闭卷考试,考试时间 120 分钟,全卷满分150)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案的标号,在试卷上作答无效.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每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
A. B. C. D.
2. “”是“为第四象限角”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. 若“,”为真命题,“,”为假命题,则集合可以是( )
A. B. C. D.
4. 已知,则函数的最小值是
A. 2 B. C. D.
5. 集合,若“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知函数是定义在上的奇函数,且,若对于任意两个实数,且,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
7. 美国数学家柯布(C.W.Cobb)和经济学家保罗道格拉斯(PaulH.Douglas)通过研究1899年至1922年美国制造业,提出了著名的柯布-道格拉斯生产函数,即,其中代表产出,和分别代表资本投入和劳动投入(均为正数),(可视为正值常数)代表综合技术水平,是资本投入与产出的弹性系数,则以下说法正确的是( )
A. 若各项投入保持不变,则产出是关于的减函数
B. 存在,使资本投入不变而劳动投入增至原先的8倍时,产出仅增至原先的2倍
C. 存在,使各项投入都增至原先的倍时,产出增至原先的倍数超过
D. 将资本投入和劳动投入分别改变成原来的倍与倍,则产出不发生变化
8. 已知函数在区间上是增函数,若函数在上的图象与直线有且仅有一个交点,则的范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 下列说法正确的是( )
A. 命题“”的否定形式是“”
B. 若函数的定义域是,则函数的定义域为
C. 若,则函数的最小值为2
D. 若,则
10. 已知函数,则方程的根的个数可能为( )
A. 2 B. 6 C. 5 D. 4
11. 已知,则( )
A. 的最大值是 B. 的最小值是
C. 的最大值是 D. 的最小值是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,且,则的最小值是_________.
13. 函数的单调递增区间为_______________.
14. 已知,若对任意,不等式
恒成立,则实数a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,.
(1)求函数的最小正周期和单调递增区间;
(2)求函数在区间上的最小值和最大值,并求出取得最值时x的值.
16. 已知函数,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且.
(1)求函数和的解析式;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
17. 主动降噪耳机工作的原理是先通过微型麦克风采集周围的噪声,然后降噪芯片生成与噪声振幅相同、相位相反的声波来抵消噪声(如图所示),已知某噪声声波曲线,其振幅为2,且经过点.
(1)求该噪声声波曲线f(x)的解析式以及降噪芯片生成的降噪声波曲线g(x)的解析式;
(2)证明:为定值.
18. 已知函数,,且函数是偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若不等式在上恒成立,求n的取值范围.
19. 若函数的定义域为,集合,若存在非零实数,使得对于任意都有,且,则称为上的增长函数.
(1)已知函数,,判断和是否为区间上的增长函数,并说明理由;
(2)已知函数,且是区间上的增长函数,求正整数的最小值;
(3)如果是定义域为的奇函数,当时,,且为上的增长函数,求实数的取值范围.
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