内容正文:
高一数学试卷
20241124
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求得集合,再根据交集定义求解.
【详解】,又,
所以,
故选:B.
2. 已知幂函数的图像过点,则下列结论正确的是( )
A. 的定义域为 B. 在其定义域内为减函数
C. 是偶函数 D. 是奇函数
【答案】B
【解析】
【分析】先代点求出幂函数的解析式,然后判断幂函数的性质即可.
【详解】设,代入点可得,所以,
所以,
对于A:函数的定义域为,所以A错误;
对于B:因为,所以在内单调递减,B正确;
对于C:因为的定义域为,所以不是偶函数,C错误;
对于D:因为的定义域为,所以不是奇函数,D错误,
故选:B
3. 下面命题正确的是( )
A. 已知,则“”是“”的充要条件
B. 命题“,”的否定是“ ,”
C. 已知,则“ ”是“”的既不充分也不必要条件
D. 已知,则 是 “”的必要不充分条件
【答案】D
【解析】
【分析】根据充分性、必要性的定义,结合存在命题否定的性质逐一判断即可.
【详解】A:显然当 时,成立,但是不成立,因此本选项说法不正确;
B:命题“,”的否定是“ ,,因此本选项说法不正确;
C:当时,显然成立,但是不成立,
当时,显然,所以本选项说法不正确;
D:当时,显然成立,但是没有意义,
由,所以本选项说法正确,
故选:D
4. 函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用排除法,结合函数值的符号分析判断即可.
【详解】因为,则,
所以,故ACD错误.
又定义域为R,且为偶函数,只有B中图象符合,
故选:B.
5. 若,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据指数函数、幂函数的单调性判断即可.
【详解】因为
所以由指数函数为增函数知, ,
由幂函数在上单调递增可知,,
所以,
故选:A
6. 已知函数在上单调递增,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】作出函数的图象,由图象得到的单调递增区间,根据条件列出关于 的不等式,解不等式得到 的取值范围.
【详解】作出函数的图象,如下图,
要使函数在上单调递增,
则或,解得或,
∴实数 的取值范围为.
故选:A.
7. 已知实数,且,则以下说法正确的是( )
A. B. 的值为4或8 C. D. 的值为
【答案】B
【解析】
【分析】由,且可得或,后验证各选项即可得答案.
【详解】因,则,又,
则或.
则或 ,结合,得或.
A选项,当时,;当时,,故A错误;
B选项,当时,;当时,,故B正确;
C选项,当时,;当时,,故C错误;
D选项,当时,;当时,,故D错误.
故选:B
8. 已知函数,若函数在区间上的值域为,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数单调性求函数值域,利用对应关系可得有两个不相等的正实数根,结合判别式和韦达定理可得结果.
【详解】因为在上为增函数,在上为减函数,
所以在为增函数,
所以函数 在区间上的值域为,
所以,整理得,
所以为方程的两根,即有两个不相等的正实数根,
所以,解得且,
所以实数 的取值范围是.
故选:C.
【点睛】思路点睛:本题考查函数与方程综合问题,具体思路如下:
(1)分析函数的单调性,可得在为增函数,函数 在区间上的值域为.
(2)根据值域的对应关系可得为方程的两根,即一元二次方程有两个不相等的正实数根,利用判别式和韦达定理可求得实数 的取值范围.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列说法中正确的有( )
A. 已知在上是增函数,若,则
B. “”是“ ”的必要条件
C. 若命题“”是真命题,则的取值范围为
D. 函数的减区间是
【答案】AC
【解析】
【详解】结合全称命题真假求参数、充分必要条件,函数单调性问题等逐项判断即可.
【分析】对于A,由,得,由在R上是增函数,
得,因此,A正确;
对于B,不能推出 ,例如,但;
也不能推出,例如,而;
因此“”是“ ”的既不充分也不必要条件,B错误;
对于C,,因此,即的取值范围为,C正确;
对于D,解不等式,得,函数的定义域为,
开口向下,对称轴为 ,则函数的减区间是,D错误.
故选:AC
10. 已知,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于ACD:利用基本不等式分析判断;对于B:消元结合二次函数分析判断.
【详解】依题意,, ,且,
A选项,,当时,等号成立,
所以,故A选项错误.
B选项,,,
当时,等号成立,
所以,故B选项正确.
C选项,因为,
则
,
当且仅当,时,等号成立,
所以,故C选项正确.
D选项,因为,当且仅当时,等号成立,
所以,故D选项正确.
故选:BCD.
11. 已知函数 满足对任意,均有,且当时,,则( )
A.
B.
C. 当时,
D. 存在,使得,且
【答案】ACD
【解析】
【分析】赋值计算 判断A;求出时的解析式判断BC;作出函数在上的图象,数形结合计算判断D.
【详解】对于A,由,得,则,解得,A正确;
对于BC,当时,,则,
则,B错误,C正确;
对于D,如图,直线 与在上的图象有4个交点,
则,由,得的根为和,
则,同理由,得的根为和,
则,因此,D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用换元法直接求解函数值域即可.
【详解】令,则,
所以,
所以,即函数值域为.
故答案为:
13. 已知是定义在上的奇函数,当时,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,,结合对数的运算性质,求得的值,即可求解.
【详解】因为函数是定义在 上的奇函数可得,
又当时,,则,
所以.
故答案为:.
14. 已知函数 ,若的图象上存在不同的两个点关于原点对称,则实数 的取值范围为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,可得方程在上有解,代入化简整理,令,换元得 ,在时有解,结合二次函数的图像性质,对 的取值进行分类讨论,即可求解.
【详解】已知函数 ,由于的图象上存在不同的两个点关于原点对称,所以在上有非零解,
即 在上有解,
即 在上有解,
令 ,当且仅当,即时,等号成立,
则 ,在时有解,
令 ,其对称轴为 ,
①当 时,在上单调递减,在上单调递增,
则 ,解得;
②当时,在上单调递增,
则 ,解得 .
综上所述,实数 的取值范围为.
经检验时 ,不合题意,
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)若集合,求此时实数 的值;
(2)已知命题:,命题:,若是的充分条件,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用一元二次不等式解集与方程之间的关系和韦达定理,即可求出 的值;
(2)把利用充分条件关系求参数的范围,转化为集合的包含关系,通过分类讨论思想,列出关于实数 的不等式组,解出即可.
【小问1详解】
因为,
所以方程的两根分别为和 ,
由韦达定理得,解得;
【小问2详解】
因为,
由于是的充分条件,则,
当 时,,
此时不成立;
当时,,
因为,则有,解得;
当时,,
因为,则有,解得 .
综上所述,实数 的取值范围是.
16. 某学校为了支持生物课程基地研究植物的生长规律,计划利用学校空地建造一间室内面积为的矩形温室,在温室内划出三块全等的矩形区域,分别种植三种植物,相邻矩形区域之间间隔1m,三块矩形区域的前、后与内墙各保留1m宽的通道,左、右两块矩形区域分别与相邻的左右内墙保留3m宽的通道,如图.设矩形温室的室内长为x(单位:m),三块种植植物的矩形区域的总面积为S(单位:).
(1)求S关于x的函数关系式;
(2)求S的最大值,并求出此时x的值.
【答案】(1),
(2)当矩形温室的室内长为60m时,三块种植植物的矩形区域的总面积最大,最大为.
【解析】
【分析】(1)三块种植植物的矩形区域的总面积可看做一个矩形面积: , 根据 边长为正得其定义域为 ;
(2)利用基本不等式求最值即可.
【小问1详解】
由题设,得,.
【小问2详解】
因为,所以,
当且仅当时等号成立,从而.
故当矩形温室的室内长为60m时,三块种植植物的矩形区域的总面积最大,最大为.
17. 已知函数.
(1)若的最小值为,求 的值;
(2)在(1)的条件下,若不等式有实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)令,则,结合二次函数性质讨论对称轴的位置及最小值求参数值;
(2)问题化为有解,根据指数函数及对勾函数性质求右侧的最小值,即可得参数范围.
【小问1详解】
令,则开口向上,且对称轴为,
当时,在上单调递增,此时无最值,不满足;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以,可得(正值舍).
【小问2详解】
由题意有解,即有解,
对于,当且仅当时取等号,
又 趋向正负无穷时,分别趋向于0、正无穷,则均趋向于正无穷,
故只需,即.
18. 已知幂函数经过点.
(1)求的值;
(2)记 ,若在上是不单调的,求实数的取值范围;
(3)记,若与值域相同,求实数的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)待定系数法求函数解析式后计算求值;
(2)根据二次函数的对称轴与定义域的关系列出不等式即可得解;
(3)根据二次函数的性质,值域相同转化为求解即可.
【小问1详解】
设幂函数为,
,,
,
当时,.
【小问2详解】
,
因为在上是不单调的,
所以,
所以的取值范围是.
【小问3详解】
函数,
令,则,,
因为函数的值域和函数相同,可得,解得,
所以实数的最大值为.
19. 已知函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数的定义域为.
①存在使得不等式有解,求实数 的取值范围;
②若函数满足,若对任意且,不等式恒成立,求实数 的最大值.
【答案】(1)或;
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)由为奇函数有,可得的值;
(2)由(1)得到的解析式,判断的单调性,①由题意,由参数分离和二次函数的最值,可得 的范围;②由条件求得,运用换元法和基本不等式,计算可得 的最大值.
【小问1详解】
因为是奇函数,所以,所以,
化简并变形得对任意的 成立,
则且,解得或,
【小问2详解】
因为的定义域是 ,所以舍去,
所以,所以;
①.对任意,
有,
因为,所以,即,
所以,因此在 上递增.
因为,所以,即在时有解.
当时,的最大值为2,所以;
②因为,所以,
所以,不等式恒成立,
即,
令,则在时恒成立.
因为,由基本不等式可得:,当且仅当时,等号成立.
所以,则实数 的最大值为.
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20241124
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知幂函数的图像过点,则下列结论正确的是( )
A. 的定义域为 B. 在其定义域内为减函数
C. 是偶函数 D. 是奇函数
3. 下面命题正确的是( )
A. 已知,则“”是“”的充要条件
B. 命题“,”的否定是“ ,”
C. 已知,则“ ”是“”的既不充分也不必要条件
D. 已知,则 是 “”的必要不充分条件
4. 函数的图象大致是( )
A. B. C. D.
5. 若,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
6. 已知函数在上单调递增,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7. 已知实数,且,则以下说法正确的是( )
A. B. 的值为4或8 C. D. 的值为
8. 已知函数,若函数在区间上的值域为,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列说法中正确的有( )
A. 已知在上是增函数,若,则
B. “”是“ ”的必要条件
C. 若命题“”是真命题,则的取值范围为
D. 函数的减区间是
10. 已知,且,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数 满足对任意,均有,且当时,,则( )
A.
B.
C. 当时,
D. 存在,使得,且
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域为________.
13. 已知是定义在上的奇函数,当时,,则______.
14. 已知函数 ,若的图象上存在不同的两个点关于原点对称,则实数 的取值范围为_____________.
四、解答题:本题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,.
(1)若集合,求此时实数 的值;
(2)已知命题:,命题:,若是的充分条件,求实数 的取值范围.
16. 某学校为了支持生物课程基地研究植物的生长规律,计划利用学校空地建造一间室内面积为的矩形温室,在温室内划出三块全等的矩形区域,分别种植三种植物,相邻矩形区域之间间隔1m,三块矩形区域的前、后与内墙各保留1m宽的通道,左、右两块矩形区域分别与相邻的左右内墙保留3m宽的通道,如图.设矩形温室的室内长为x(单位:m),三块种植植物的矩形区域的总面积为S(单位:).
(1)求S关于x的函数关系式;
(2)求S的最大值,并求出此时x的值.
17. 已知函数.
(1)若的最小值为,求 的值;
(2)在(1)的条件下,若不等式有实数解,求实数的取值范围.
18. 已知幂函数经过点.
(1)求的值;
(2)记 ,若在上是不单调的,求实数的取值范围;
(3)记,若与值域相同,求实数的最大值.
19. 已知函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数的定义域为.
①存在使得不等式有解,求实数 的取值范围;
②若函数满足,若对任意且,不等式恒成立,求实数 的最大值.
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