内容正文:
2024-2025学年青海省部分名校高一(上)期末数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.函数的定义域为( )
A. B.
C. D. 且
2.若集合,,则( )
A. B. C. D.
3.若为奇函数,当时,,则( )
A. B. 0 C. 1 D.
4.“”是“为指数函数”的( )
A. 充要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5.关于函数图象过定点问题,有以下3个命题:
①函数的图象经过定点;
②函数的图象经过定点;
③函数的图象经过两个定点.
其中,真命题的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
6.青少年视力是社会普遍关注的问题,视力情况可借助视力表测量.通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据,五分记录法的数据M与小数记录法的数据N满足已知某同学视力的五分记录法的数据为,则其视力的小数记录法的数据约为参考数据:( )
A. B. C. D.
7.若,,,则( )
A. B. C. D.
8.若二次方程在上有两个不相等的实根,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,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2分,有选错的得0分。
9.下列判断错误的是( )
A. 当时,
B. “,”的否定是”,”
C. 函数为增函数
D. “2,3,7,9这四个数都是质数”的否定是“2,3,7,9这四个数不都是质数”
10.在固定压力差压力差为常数下,当气体通过圆形管道时,其流量单位:与管道的半径单位:的四次方成正比,当气体在半径为5cm的管道中时,流量为,则( )
A. 当气体在半径为3cm的管道中时,流量为
B. 当气体在半径为3cm的管道中时,流量为
C. 要使得气体流量不小于,管道的半径的最小值为
D. 要使得气体流量不小于,管道的半径的最小值为4cm
11.已知定义在上的函数的图象关于点对称,且在上单调递减,则( )
A. 是偶函数
B. ,且
C. 不等式的解集为
D. 当表示不大于x的最大整数时,不等式的解集为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若函数,则不等式的解集为______.
13.若函数是R上的减函数,则a的取值范围为______.
14.如图,网格纸上的小正方形的边长均为1,一次函数的图象不仅平分正方形ABCD的面积,也平分矩形EFGH的面积,则______,函数的零点为______.
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.本小题13分
若,求值:
若且,求a的取值范围.
16.本小题15分
求函数的最小值;
若,,求的最大值.
17.本小题15分
已知函数
求的解析式;
求的值域.
18.本小题17分
已知函数对任意实数x,y,都有
求的值;
求函数在区间上的最小值;
证明:
19.本小题17分
若函数为幂函数,则称与互为“和幂函数”;若函数为幂函数,则称与互为“积幂函数”.
试问函数与是否互为“和幂函数”?说明你的理由.
已知函数与互为“积幂函数”.
①证明:函数存在负零点,且负零点唯一.
②已知函数在上单调递增,在上单调递减,且,若函数在上有两个零点,求a的取值范围结果用含字母t的区间表示
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:要使原函数有意义,则,解得且,
则函数的定义域为且
故选:
根据分式中分母不为零,零的零次方无意义列不等式,求解即可.
本题考查函数的定义域及其求法,是基础题.
2.【答案】D
【解析】解:集合,或,
故
故选:
先求出集合A,B,再结合交集的定义,即可求解.
本题主要考查交集及其运算,属于基础题.
3.【答案】D
【解析】解:根据题意,当时,,则,
又由为奇函数,则
故选:
根据题意,由函数的解析式求出的值,结合函数的奇偶性分析可得答案.
本题考查函数奇偶性的性质和应用,涉及函数值的计算,属于基础题.
4.【答案】C
【解析】解:当时,为指数函数,即充分性成立;
当为指数函数时,只需;
所以“”是“为指数函数”的充分不必要条件.
故选:
根据指数函数的定义及充分条件、必要条件的概念得解.
本题以充分必要条件的判断为载体,主要考查了指数函数定义的应用,属于基础题.
5.【答案】D
【解析】解:根据题意,依次分析3个命题:
①函数,当时,恒成立,即函数的图象经过定点,①正确;
②函数,当时,恒成立,即函数函数的图象经过定点,②正确;
③函数,当或2时,恒成立,即函数的图象经过定点和,③正确,
3个命题都正确.
故选:
结合函数的解析式,利用特殊值分析三个命题的真假,综合可得答案.
本题考查命题真假的判断,涉及函数过定点问题,属于基础题.
6.【答案】A
【解析】解:由于,且,得,
,
因此,该同学视力的小数记录法数据约为
故选:
根据五分记录法数据M与小数记录法数据N满足关系即可求值.
本题考查对数运算的应用,属于基础题.
7.【答案】C
【解析】解:因为,
,
所以,
又因为,
所以
故选:
利用对数函数的性质求解.
本题主要考查了对数函数的性质,属于基础题.
8.【答案】C
【解析】解:因为二次方程在上有两个不相等的实根,
所以,解得
故选:
结合二次方程根的分布条件建立关于a的不等式组,解不等式组即可求解.
本题主要考查了二次方程根的分布,属于基础题.
9.【答案】BC
【解析】解:A中,时,,所以A正确;
B中,“,”的否定是”,”,所以B不正确;
C中,函数,因为和都是减函数,
所以函数为减函数,所以C不正确;
D中,“2,3,7,9这四个数都是质数”的否定是“2,3,7,9这四个数不都是质数”,所以D正确.
故选:
由幂的运算性质判断出A的真假;由命题的否定,判断出BD的真假;由复合函数的单调性求解C的真假.
本题考查命题真假的判断,属于基础题.
10.【答案】BD
【解析】解:设,
又,
则,
即,
当气体在半径为3cm的管道中时,流量为,
即选项A错误,选项B正确;
由,
则,
即要使得气体流量不小于,管道的半径的最小值为4cm,
即选项C错误,选项D正确.
故选:
结合题意可得:,然后逐一判断即可.
本题考查了函数解析式的求法,属基础题.
11.【答案】ACD
【解析】解:因为的定义域为,
所以函数的定义域为,
又因为的图象关于点对称,
将的图象向右平移1个单位,即得的图象,
所以的图象关于点对称,
所以则为奇函数,
对于A,因为,
所以是偶函数,故A正确;
对于B,因为在上单调递减,
所以在上单调递减,
又为奇函数,
所以在上单调递减,
则,且,
即,故B错误;
对于C,由,
得,
则,解得,故C正确;
对于D,当表示不大于x的最大整数时,
不等式等价于,
则,所以,D正确.
故选:
由题意可得为奇函数,且在上单调递减,
对于A,由题意可得,即可判断;
对于B,由函数单调性可得,即可判断;
对于C,将问题转化为,列出不等式求解即可;
对于D,由题意可得,从而得,求解即可判断.
本题考查了抽象函数的奇偶性及单调性,考查数学抽象、逻辑推理的核心素养,属于中档题.
12.【答案】
【解析】解:因为是定义域为的减函数,
函数,
所以,解得,
故答案为:
根据对数函数的定义域和单调性列不等式,求解即可.
本题主要考查对数不等式的解法,属于基础题.
13.【答案】
【解析】解:因为函数是R上的减函数,
所以,解得
故答案为:
由一次函数及反比例型函数的性质,列出不等式组求解即可.
本题考查了一次函数、反比例型函数的性质,属于基础题.
14.【答案】
【解析】解:设一次函数的解析式为,,
根据题意该一次函数的图象过正方形的中心点和矩形的中心点,
所以,
解得,
故一次函数的解析式,
则,
令,
解得,
故函数的零点为
故答案为:;
根据一次函数的图象不仅平分正方形ABCD的面积,也平分矩形EFGH的面积,可知该一次函数的图象过正方形的中心点和矩形的中心点,可设一次函数的解析式为,,由待定系数法列出方程组,解出k,b,再写出函数的解析式,令即可解出零点.
本题主要考查了一次函数的图象和性质,考查了函数的零点问题,属于中档题.
15.【答案】解:若,则
;
若,
当时,则,即,
当时,显然不成立
故a的取值范围为
【解析】结合对数运算性质即可求解;
结合对数函数的性质即可求解.
本题主要考查了对数的运算性质及对数函数性质的应用,属于基础题.
16.【答案】解:令,,
则,当且仅当,即时等号成立,
故函数的最小值为23;
因为,,所以,当且仅当时等号成立,
所以,即的最大值为
【解析】由已知结合基本不等式即可求解;
由已知结合基本不等式即可求解.
本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础题.
17.【答案】解:令,得,
则,
所以
令则,
所以可化为,
即
当时,取得最大值,
又,
所以的值域为即的值域为
【解析】由已知利用换元法即可求解函数解析式;
由已知结合指数函数及二次函数的性质即可求解函数的值域.
本题主要考查了换元法求解函数解析式,还考查了函数性质在函数值域求解中的应用,属于中档题.
18.【答案】解:函数对任意实数x,y,都有,
令,可得;
令,可得,,
时,在上单调递增,最小值为;
时,在处取得最小值,最小值为;
时,在上单调递减,最小值为
证明:令,,可得,
令,可得
,
由基本不等式可知,,
可得
【解析】利用赋值法即可求解的值;
利用赋值先求出,进而可求,然后结合二次函数的性质对a的范围进行分类讨论即可求解;
利用赋值法,结合基本不等式即可证明.
本题主要考察了赋值法的应用,二次函数单调性在最值求解值的应用,还考查了基本不等式的应用,属于中档题.
19.【答案】解:与互为“和幂函数”,理由如下.
因为,,所以与的定义域均为
因为,
又为幂函数,所以与互为“和幂函数”.
①证明:因为函数与互为“积幂函数”,
所以,则,即
设,则为增函数.因为,所以
所以,,
令,即,所以,
设函数因为,,
易知的图象是连续不断的曲线,所以在上存在零点,即存在负零点.
因为为减函数,所以的零点唯一,即存在负零点,且负零点唯一.
②当时,,,
则,
因为为增函数,且在上单调递增,在上单调递减,
所以根据复合函数的单调性可知在上单调递增,在上单调递减,
所以,
令,得因为,,,
且在上有两个零点,所以a的取值范围为
【解析】计算,由“和幂函数”的定义即可判断;
①由“积幂函数”的定义求出m的值,令可得,构造函数,由零点存在定理即可证明;②依题意可得,由复合函数的单调性结合题意即可求解a的取值范围.
本题考查函数的新定义、幂函数、函数的零点、指数与对数函数、函数的单调性,考查数学运算、数学抽象、逻辑推理、直观想象的核心素养.
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