内容正文:
2024-2025学年度(下)七校协作体3月高一联考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
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. 设命题,,则的否定是( )
A. , B. , C. , D. ,
3. 已知,是不共线的向量,,,那么,,三点共线的充要条件为( ).
A B. C. D.
4. 某科研团队对某产品的一项新功能进行了8次测试,将不合格、合格、良、优的结果分别用0,1,2,3标记,若8次测试结果中有3次不合格、3次合格、1次良、1次优,则对于标记后的数据,下列结论正确的是( )
A. 75%分位数为1 B. 平均数为1.2
C. 方差为1 D. 极差为4
5. 若函数且在上为减函数,则函数的图象可以是( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数(且)在上单调递增,且,则( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 27
7. 已知函数是定义在上是偶函数,当时,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
8. 权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,,,,则,当且仅当时等号成立.根据权方和不等式,函数的最小值为( )
A. 39 B. 52 C. 49 D. 36
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列函数中,既是偶函数又在区间上单调递增是( )
A B.
C. D.
10. 下列命题正确的有( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,,则
11. 已知函数,函数满足,则( )
A
B. 函数的图象关于点中心对称
C. 若实数、满足,则
D. 若函数与图象的交点为,,…,,则.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的单调递减区间是______________.
13. 已知向量,,若与平行,则______________.
14. 记表示,二者中较大的一个,函数,,若,,使得成立,则的取值范围是______________.
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 已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,若实数的取值范围.
16. 如图,在△ABC中,点E是CD的中点,AE与BC相交于F,设,.
(1)用,表示,;
(2)若在平面直角坐标系xOy中,已知点,,,求.
17. 已知函数为幂函数,且满足.
(1)求实数的值;
(2)若函数,其定义域为.
①根据定义证明在上为减函数;
②求使不等式成立的实数的取值范围.
18. 为了加强对数学文化的学习,某校高三年级特命制了一套与数学文化有关的专题训练卷(满分100分),并对整个高三年级的学生进行了测试.现从这些学生的成绩中随机抽取了50名学生的成绩(单位:分),按照,,…,分成5组,制成了如图所示的频率分布直方图.(假设每名学生的成绩均不低于50分).
(1)求频率分布直方图中的值,并估计所抽取的50名学生成绩的平均数、中位数(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);
(2)用样本估计总体,若高三年级共有2000名学生,试估计高三年级这次测试成绩不低于75分的人数;
(3)若利用分层抽样的方法从样本中成绩不低于70分的学生中抽取6人,再从这6人中任意抽取3人参加这次考试的质量分析会,试求成绩在的学生至多有2人被抽到的概率.
19. 已知函数, .
(1)证明:为偶函数;
(2)若函数的图象与直线没有公共点,求 a的取值范围;
(3)若函数,是否存在 m,使最小值为0.若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
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2024-2025学年度(下)七校协作体3月高一联考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
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】根据交集的定义即可求解.
【详解】因为,,
所以.
故选:B.
2. 设命题,,则的否定是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】根据存在量词命题的否定是全称量词命题求解即可.
【详解】因为命题,为存在量词命题,
所以其否定是:,.
故选:B
3. 已知,是不共线的向量,,,那么,,三点共线的充要条件为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】若、、三点共线,则向量与平行,根据题中等式结合向量平行的充要条件列式,即可找出使、、三点共线的充要条件.
【详解】解:若、、三点共线,则向量
即存在实数,使得,
,
,可得,消去得
即、、三点共线的充要条件为
故选:B.
4. 某科研团队对某产品的一项新功能进行了8次测试,将不合格、合格、良、优的结果分别用0,1,2,3标记,若8次测试结果中有3次不合格、3次合格、1次良、1次优,则对于标记后的数据,下列结论正确的是( )
A. 75%分位数为1 B. 平均数为1.2
C. 方差为1 D. 极差为4
【答案】C
【解析】
【分析】写出测试结果标记后得到数据,再利用极差,平均数,方差,百分位数的定义以及计算公式即可求解.
【详解】将8次测试结果标记后得到数据0,0,0,1,1,1,2,3,
对于A:因为,所以数据的75%分位数为:,故A错误;
对于B:平均数为,故B错误;
对于C:方差为,故C正确;
对于D:极差为,故D错误.
故选:C
5. 若函数且在上为减函数,则函数的图象可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由指数函数的单调性可得,求出函数的定义域,结合函数的性质和图象的平移变换即可求解.
【详解】因为函数且在上为减函数,
所以,
函数的定义域为,故排除,;
且函数为偶函数,
当时,,
的图象由的图象向右平移一个单位得到,
且在定义域范围内是减函数, 故正确.
故选:.
6. 已知函数(且)在上单调递增,且,则( )
A. 3 B. 6 C. 9 D. 27
【答案】C
【解析】
【分析】根据在上单调递增得,由代入解析式通过解方程即可得解.
【详解】因为函数在上单调递增,所以,
因为,所以,即,
解得或(舍),所以.
故选:C
7. 已知函数是定义在上是偶函数,当时,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据偶函数的性质,结合函数的单调性解不等式.
【详解】因为函数为偶函数,所以函数图象关于轴对称;
又时,,所以函数在上单调递增,且,
所以函数在上单调递减,且.
作函数草图如下:
对不等式,
当时,;
当时,.
综上可知:不等式的解集为:
故选:B
8. 权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,,,,则,当且仅当时等号成立.根据权方和不等式,函数的最小值为( )
A. 39 B. 52 C. 49 D. 36
【答案】B
【解析】
【分析】根据权方和不等式的定义,将函数变形为:,再根据权方和不等式求出最小值即可.
【详解】因为,
因为,所以,,
根据权方和不等式有:,
当且仅当时,即时等号成立.
所以函数的最小值为.
故选:B
【点睛】关键点点睛:本题关键在于根据权方和不等式定义将函数解析式变形,从而利用权方和不等式求最值.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列函数中,既是偶函数又在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性定义,及函数的单调性逐个选项判断即可.
【详解】对于A选项,的定义域为,
定义域不关于原点对称,所以函数不具有奇偶性,A错误;
对于B选项,的定义域为,且,
所以函数为偶函数,
当时,,根据指数函数的性质,
为增函数,所以B正确;
对于C选项,的定义域为,且,
所以函数为偶函数,
当时,根据二次函数的性质有为增函数,
所以C正确;
对于D选项,的定义域为,
定义域不关于原点对称,所以函数不具有奇偶性,D错误.
故选:BC
10. 下列命题正确的有( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】举例说明A选项错误;利用不等式的基本性质判断BC的真假;结合对数的运算,利用基本不等式判断D的真假.
【详解】对A:如,,但不成立,故A错误;
对B:由,又,所以,即,故B正确;
对C:因为:,所以,故C正确;
对D:由,所以,又,所以且.
所以,因为,所以“”不成立.故D正确.
故选:BCD
11. 已知函数,函数满足,则( )
A.
B. 函数的图象关于点中心对称
C. 若实数、满足,则
D. 若函数与图象交点为,,…,,则.
【答案】BD
【解析】
【分析】考虑的值,判断A的真假;设,研究的值,判断B的真假;举反例说明C是错误的;根据函数图象的对称性,判断D的真假.
【详解】对A:因为,
且,
所以,故A错误;
对B:设,由A可知:,
所以函数的图象关于点中心对称,故B正确;
对C:因为,,但,故C错误;
对D:由以上可知,函数与的图象都关于点对称.
若函数在处无定义,则函数与的图象的交点个数为偶数,
若,则与,与,都关于点对称,
所以,,
所以.
若数在处有意义,则,则函数与的图象的交点个数为奇数,
若,则与,与,都关于点对称,且,,
所以,,,
所以,故D正确.
故选:BD
【点睛】结论点睛:判断函数的对称性,可利用以下结论来转化:
①函数图象关于点对称,则或;
②函数的图象关于直线对称,则或.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的单调递减区间是______________.
【答案】##
【解析】
【分析】先求出函数的定义域,令,则,再根据复合函数的单调性,求出单调区间,即得结果.
【详解】由,得,则函数的定义域为,
令,,则,
函数的对称轴为,
在区间上单调递增,在区间上单调递减,
因为为增函数,根据复合函数同增异减,
要使函数单调递减,则需函数单调递减,
所以原函数的单调递减区间为.
故答案为:
13. 已知向量,,若与平行,则______________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量的坐标运算结合向量平行的条件求参数的值.
【详解】因为,,且,
所以.
故答案为:
14. 记表示,二者中较大的一个,函数,,若,,使得成立,则的取值范围是______________.
【答案】
【解析】
【分析】先并根据题意确定函数,的值域与函数,的值域的包含关系,再求这两个函数的值域,根据集合的包含关系求参数的取值范围.
【详解】由题意:函数,的值域是函数,的值域的子集.
且因为,所以当时,.
因为函数,的值域是的子集,
所以.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据题意,得到函数,的值域是函数,的值域的子集.
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. 已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,若实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据集合交并补的运算法则进行计算即可.
(2)先明确集合的包含关系,根据集合的包含关系求参数的取值范围.
【小问1详解】
由题得,,
当时,,
或,.
【小问2详解】
因为“”是“”的必要不充分条件,所以B是A的真子集,
当时,,满足题意.
当时,由题得或,所以.
综上所述,.即的取值范围是:
16. 如图,在△ABC中,点E是CD的中点,AE与BC相交于F,设,.
(1)用,表示,;
(2)若在平面直角坐标系xOy中,已知点,,,求.
【答案】(1);
(2)5
【解析】
【分析】(1)利用向量加法减法的几何意义即可用,表示,;
(2)利用向量共线充要条件求得的坐标,进而即可求得的值.
【小问1详解】
在△ABC中,点E是CD的中点,AE与BC相交于F,
【小问2详解】
在平面直角坐标系xOy中,已知点,,,
则,,
则
设,则
由,可得,解之得
则,则
17. 已知函数为幂函数,且满足.
(1)求实数的值;
(2)若函数,其定义域为.
①根据定义证明在上为减函数;
②求使不等式成立的实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【解析】
【分析】(1)根据幂函数的定义和偶函数的性质求解即可;
(2)①利用单调性的定义按照步骤证明即可;
②利用的单调性解不等式即可.
【小问1详解】
因为为幂函数,
所以,解得或,
又因为,所以为奇函数,故.
【小问2详解】
①证明:由(1)知,则,
设,
则,
因为,所以,所以,
故.
所以在上为减函数.
②因为在上为减函数.,其定义域为,
所以等价于,解得,
所以实数的取值范围为.
18. 为了加强对数学文化的学习,某校高三年级特命制了一套与数学文化有关的专题训练卷(满分100分),并对整个高三年级的学生进行了测试.现从这些学生的成绩中随机抽取了50名学生的成绩(单位:分),按照,,…,分成5组,制成了如图所示的频率分布直方图.(假设每名学生的成绩均不低于50分).
(1)求频率分布直方图中的值,并估计所抽取的50名学生成绩的平均数、中位数(同一组中的数据用该组区间的中点值代表);
(2)用样本估计总体,若高三年级共有2000名学生,试估计高三年级这次测试成绩不低于75分的人数;
(3)若利用分层抽样的方法从样本中成绩不低于70分的学生中抽取6人,再从这6人中任意抽取3人参加这次考试的质量分析会,试求成绩在的学生至多有2人被抽到的概率.
【答案】(1),平均数为;中位数为
(2)900 (3)
【解析】
【分析】(1)根据小矩形的面积之和等于1可求出的值,由小矩形底边中点横坐标乘以小矩形的面积之和可得平均数,根据中位数左右两边小矩形面积相等可得中位数;
(2)由频率分布直方图求出不低于75分的频率再乘以2000即可求解;
(3)分别求出成绩为,,应抽出的人数,求出基本事件的总数以及成绩在的学生至多有2人被抽包含的基本事件的个数,由古典概率公式即可求解.
【小问1详解】
由频率分布直方图可得,第4组的频率为,
所以.
由频率分布直方图可估计所抽取的名学生成绩的平均数为:
.
由于前两组的频率之和为,
前三组的频率之和为,故中位数在第3组中.
设中位数为,则有,解得,即所求的中位数为.
【小问2详解】
由(1)可知,名学生中成绩不低于分的频率为
,用样本估计总体,
可以估计高三年级名学生中成绩不低于75分的人数为.
【小问3详解】
由(1)可知,位于,,的人数分别为:
,,,
这三组中所抽取人数分别为,,,
设事件 “成绩在的学生至多有2人被抽到”,
则=“成绩在的学生全都被抽到”
记成绩为的名学生分别为,,,成绩为的2名学生分别为,,成绩为的名学生为,
则从中随机抽取人的所有基本事件为,,,,,,,,,,,,,,,,,,,共个,
成绩在的学生全都被抽到包含的基本事件为,有1个.
故.
19. 已知函数, .
(1)证明:为偶函数;
(2)若函数的图象与直线没有公共点,求 a的取值范围;
(3)若函数,是否存在 m,使最小值为0.若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)存,.
【解析】
【分析】(1)证明函数的奇偶性,用定义证明;
(2)根据函数的图象与直线没有公共点,用分离参数法;
(3)复合函数问题,用换元法,令,讨论即可.
【详解】解:(1)证明:因为,又
,
即,
所以偶函数.
(2)原题意等价于方程无解,
即方程无解.
令,
因为,
显然,
于是,即函数的值域是.
因此当时满足题意.
所以a的取值范围是.
(3)由题意,.
令,则.
则,.
①当时,,
,解得;
②当时,
,解得(舍去);
③当时,
,解得(舍去).
综上,存在,使得最小值为0.
【点睛】方法点睛:
(1)对函数奇偶性的证明用定义:或;
(2)分离参数法是求参数范围的一种非常常用的方法.
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