内容正文:
2024—2025学年度盐城市阜宁县1月期末质量监测
数学试题
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、单选题
1. 已知集合,则用列举法表示( )
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. 在单位圆中,已知角是第二象限角,它的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
4. 函数的部分图象如图所示,则 ( )
A. B. C. 1 D.
5. 已知的值域为,那么实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 定义域为的函数满足,,且,,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数,若有四个不同的解且,则的最小值为( )
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.若在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知函数的图象关于点中心对称,则( )
A.
B. 在区间有两个零点
C. 直线是曲线的对称轴
D. 在区间单调递增
10. 有下列几个命题,其中错误的命题是( )
A. 已知扇形弧长为,圆心角为2,则该扇形面积为
B. 若
C. 函数的单调递增区间是
D. 已知函数对任意的,都有,的图像关于对称,则
11. 已知函数的定义域为.且满足,当时,,,则下列结论正确的有( )
A. 是奇函数 B. 在上单调递增
C. D. 不等式的解集为
三、填空题
12. 的对称中心为_______.
13. 已知正实数,满足方程,则的最小值为_______.
14. 已知是定义在R上的偶函数,且对,都有,且当时,.若在区间内关于x的方程至少有2个不同的实数根,至多有3个不同的实数根,则实数a的取值范围是________
四、解答题
15. 已知,.
(1)求的值;
(2)求值:.
16. 已知(),对任意都有.
(1)求的值;
(2)若当时方程有唯一实根,求的范围.
17. 已知函数(,)为偶函数.
(1)证明:;
(2)当时,证明的单调性;
(3)解关于的不等式.
18. 已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若关于的方程在上有实数解,求实数的取值范围;
(3)若将区间划分成2022个小区间,且满足,试判断和式是否为定值,若是,请求出这个值,若不是请说明理由.
19. 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k的取值范围;
(3)若关于x的方程有四个不同的实数解.求实数m的取值范围.
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2024—2025学年度盐城市阜宁县1月期末质量监测
数学试题
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、单选题
1. 已知集合,则用列举法表示( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由,结合得的值即可求解.
【详解】由得,,即,
又,∴
故.
故选:C.
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】先解不等式,然后根据充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】因为,所以或,解得或,
所以不等式的解集为或;
因为,所以,解得或,
所以不等式的解集为或;
因为或是或的真子集,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
3. 在单位圆中,已知角是第二象限角,它的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意有求参数y,再由正弦函数的定义求.
【详解】由题意,且,解得,
所以.
故选:D
4. 函数的部分图象如图所示,则 ( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合函数图象,求得函数的解析式,再计算函数的函数值.
【详解】由图可知函数的周期,
故;
又由图象和函数解析式知函数过点,求得:,,
解得,,又,
故可得:,
故,满足,
则.
故选:D.
5. 已知的值域为,那么实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出函数在上的取值集合,再根据给定的值域确定函数在上的取值集合,列式求解作答.
【详解】当时,函数在上单调递增,其取值集合为,而函数的值域为R,因此函数在上的取值集合包含,
当时,函数在上的值为常数,不符合要求,
当时,函数在上单调递减,取值集合是,不符合要求,
于是得,函数在上单调递增,取值集合是,
则,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:A
6. 定义域为的函数满足,,且,,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意得出函数的单调性和对称性,再进行分类讨论即可.
【详解】由题意,是函数的对称轴,在上是增函数,
所以在上是减函数,
又,所以,
所以当时,,满足,
当时,,,也满足,
所以不等式的解集为.
故选:D.
7. 已知函数,若有四个不同的解且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】画出与的图象,数形结合可得且,进而可得,令,,结合函数的单调性求解即可.
【详解】由,画出与的图象,
因为方程有四个不同的解,且,
即与有四个交点,所以,
由图可知,
又,关于对称,即,
又,且,即,
则,所以,则,
所以,且,
令,,
因为函数在上单调递减,
所以函数在上单调递减,
所以,即的最小值为.
故选:B.
8. 已知函数的图象与函数且的图象关于直线对称,记.若在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用反函数的性质求出函数的解析式,代入的见解析将函数表示出来,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,若在区间上单调递增,
则在上单调递增,,解得,不合题意,舍去.
当时,为减函数,若在区间上单调递增,
则在上单调递减,,解得.
综上得,的取值范围是.
故选:D.
二、多选题
9. 已知函数的图象关于点中心对称,则( )
A.
B. 在区间有两个零点
C. 直线是曲线的对称轴
D. 在区间单调递增
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据正弦型函数的对称性、单调性,结合函数零点的定义逐一判断即可.
【详解】对于A,代入点,得,
,,,故A正确;
对于B,由,
,所以或,所以该函数在区间有两个零点,故B正确;
对于C,代入,,故C错误;
对于D, 处于正弦函数的递增区间内,故D正确.
故选:ABD
10. 有下列几个命题,其中错误的命题是( )
A. 已知扇形弧长为,圆心角为2,则该扇形面积为
B. 若
C. 函数的单调递增区间是
D. 已知函数对任意的,都有,的图像关于对称,则
【答案】AC
【解析】
【分析】计算得到A错误,根据均值不等式计算B正确,验证不满足定义域,C错误,确定函数单调性,根据对称性计算D正确,得到答案.
【详解】对选项A:扇形面积为,错误;
对选项B:,
当且仅当,即时等号成立,正确;
对选项C:当时,,不满足定义域,错误;
对选项D:当时,函数单调递减,的图像关于对称,
则,故,正确.
故选:AC
11. 已知函数的定义域为.且满足,当时,,,则下列结论正确的有( )
A. 是奇函数 B. 在上单调递增
C. D. 不等式的解集为
【答案】BCD
【解析】
【分析】令,求得的值,再令得到;由函数单调性的定义法判断函数的单调性;令,得到,由此递推出;由题中等量关系化简不等式得,由函数单调性列出不等式,解的解集.
【详解】选项A,令,则,则;令,则,
所以,所以不是奇函数,A选项错误;
选项B,,,且,因为,所以;
又因为当时,,所以,所以,
故在上的单调递增,B选项正确;
选项C,令,则有,所以,,,…,,
将以上式子相加可得:,C选项正确;
选项D,因为,所以原不等式可化为;
由选项C可知,所以原不等式可化为;
因为在上单调递增,所以,解得,D选项正确.
故选:BCD.
三、填空题
12. 的对称中心为_______.
【答案】()
【解析】
【分析】由正切函数图象的对称性可得答案.
【详解】令,解得,所以函数的对称中心为.
故答案为:.
13. 已知正实数,满足方程,则的最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】通过构造函数,通过判断其单调性得到,再利用基本不等式求最值.
【详解】令,明显其在上单调递增,
又由得,
即,
所以,即,且,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为.
故答案为:.
14. 已知是定义在R上的偶函数,且对,都有,且当时,.若在区间内关于x的方程至少有2个不同的实数根,至多有3个不同的实数根,则实数a的取值范围是________
【答案】
【解析】
【分析】先根据题意分析函数的对称性及周期性;再利用函数的对称性和周期性作出函数在上的图象;最后数形结合列出不等式组求解即可.
【详解】由,可得:,
又因为是定义在R上的偶函数,
则,且函数图象关于轴对称,
所以,即的周期为4,
作出函数在上的图象,
根据对称性及周期为4,可得出在上的图象:
令,
若在区间内关于的方程至少有2个不同的实数根,
至多有3个不同的实数根,
则函数与函数在上至少有2个不同的交点,
至多有3个不同的交点,
所以,即,解得.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题考查函数性质的综合应用,函数与方程的综合应用及数形结合思想.解题关键在于根据题意分析出分析函数的对称性及周期性,并作出和图象;将方程根的问题转化为函数图象交点问题,数形结合解答即可.
四、解答题
15. 已知,.
(1)求的值;
(2)求值:.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将两边平方得到,进而求得,与联立求出、,即可得解;
(2)利用诱导公式化简,再由同角三角函数的基本关系将弦化切,最后代入计算可得.
【小问1详解】
因为,
所以,即,
即,所以,
又,则,所以,所以,
所以,
则
,
所以,,
则.
【小问2详解】
因为,
所以
.
16. 已知(),对任意都有.
(1)求的值;
(2)若当时方程有唯一实根,求的范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知条件可得的图象关于直线对称,则,再结合的范围可求得结果;
(2)令,则,由的单调性,将问题转化为与的图象有一个交点,结合图象从而可求出的范围;
【小问1详解】
对任意都有,
则函数的图象关于直线对称,
所以,,而,则,,所以.
【小问2详解】
,当时,设,
在为增函数,在为减函数,
所以方程有唯一实根,
等价于与的图象有一个交点,
由图象可知或,
所以或,
所以的范围是.
17. 已知函数(,)为偶函数.
(1)证明:;
(2)当时,证明的单调性;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)证明:由题意知,函数为偶函数,则,
得,
即对于恒成立,所以.
所以,即证.
(2)证明:由,得,
又由(1)知,∴,
任取,
,
因为,所以,,
∴,得,即,
又因为,
故,即,
所以函数在上单调递增,
因为函数为偶函数,所以在上单调递减.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据函数的奇偶性可得对于恒成立,则,即可求解;
(2)由题意及(1)可得,利用定义法证明函数的单调性;
(3)结合函数的奇偶性和单调性建立不等式,解之即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为偶函数在上单调递增,且,
所以,
又因为,
所以,
即,解得,
故原不等式的解集为.
18. 已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若关于的方程在上有实数解,求实数的取值范围;
(3)若将区间划分成2022个小区间,且满足,试判断和式是否为定值,若是,请求出这个值,若不是请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是定值,1
【解析】
【分析】(1)利用对数函数的单调性,即可求得答案;
(2)将在上有实数解,转化为在上有实数解,结合对数函数单调性求函数值域,即可求得答案;
(3)利用在区间上是增函数,化简已知和式,脱掉绝对值符号,即可求得答案.
【小问1详解】
解:由得,得,,
所以不等式的解集为;
【小问2详解】
解:在上有实数解,
在上有实数解,
因为在上是单调递增函数,
故,
则,即,
解得或;
所以实数的取值范围为
【小问3详解】
解:由知,在区间上是增函数,
对任意划分,
均有,
所以
++
,
所以此和式为定值1.
19. 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k的取值范围;
(3)若关于x的方程有四个不同的实数解.求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【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.
【小问1详解】
因为①,
则②,
故联立上述方程,解得;
【小问2详解】
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,而在上单调递减,
故当时,取得最大值,最大值为,
所以,
所以的取值范围是;
【小问3详解】
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,而t的每个值对应x的值有2个,
所以,()有两个不同的正根、,
记,
所以,解得,
所以.
【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
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