内容正文:
衡水市第二中学高三年级一调考试
数学
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】A
【解析】
【分析】解一元二次不等式化简集合,结合交集的概念即可得解.
【详解】已知集合,,则.
故选:A.
2. 下列函数在定义域内是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据一次函数性质判断的单调性,根据反比例函数的性质判断B,根据二次函数性质判断D,根据复合函数单调性判断法则判断C.
【详解】在上单调递增;
在单调递减,单调递减,
但,,所以函数不在定义域内单调递减;
在单调递减,单调递增,不在定义域内单调递减;
函数在内为减函数,,函数在内为增函数,
所以函数在定义域内为减函数,
故选:C.
3. 已知,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】设,分,,三种情况去掉绝对值符号得到的解析式及值域,即可得解.
【详解】设,.
所以当时,;
当时,;
当时,.
所以当时,的最小值为3,
故选:C
4. 函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用指数函数与幂函数的单调性结合零点存在性定理计算即可.
【详解】由指数函数、幂函数的单调性可知:在上单调递减,在单调递增,
所以在定义域上单调递减,
显然,
所以根据零点存在性定理可知的零点位于.
故选:B
5. 设函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增.若实数满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据偶函数可将不等式转化为,再结合函数在上单调递增的性质得到关于的绝对值不等式,最后求解绝对值不等式得出的取值范围.
【详解】由于是偶函数,根据偶函数的定义,.
因此,不等式可以转化为.
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,解得或.
故选:C.
6. 关于函数的性质,下列说法中错误的是( )
A. 函数的定义域为 B. 函数的值域为
C. 方程有且只有一个实根 D. 函数的图象不是中心对称图形
【答案】D
【解析】
【分析】根据定义域的概念,值域的概念,方程的根与函数零点的关系,以及中心对称的定义,逐一判断各选项正误.
【详解】可知在上,所以,所以定义域为R,A正确;
由可知,所以函数值域为,所以B正确;
由,化简得,根据函数图形可知
有且仅有一个交点,所以方程有且只有一个实根,所以C正确;
设函数关于中心对称,
则,当时,此时,
即,即函数关于中心对称,所以D错误.
故选:D.
7. 已知,则x、y、z的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】作商,由对数的性质、运算及基本不等式可比较出,再由,可比较出与的大小即可得出的大小关系.
【详解】,
,
即,
,而,
,又,
,
综上,,
故选:D
8. 命题p:存在a∈R且a≠0,对于任意的x∈R,使得f(x+a)<f(x)+f(a);
命题q1:f(x)单调递减且f(x)>0恒成立;
命题q2:f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0.
则下列说法正确的是( )
A. 只有q1是p的充分条件
B. 只有q2是p的充分条件
C. q1,q2都是p的充分条件
D. q1,q2都不是p的充分条件
【答案】C
【解析】
【分析】对于命题q1:当a>0时,结合f(x)单调递减,可推出 f(x+a)<f(x)<f(x)+f(a),命题q1是命题p的充分条件.对于命题q2:当a=x0<0时,f(a)=f(x0)=0,结合f(x)单调递增,推出f(x+a)<f(x),进而f(x+a)<f(x)+f(a),命题q2都是p的充分条件.
【详解】解:对于命题q1:当f(x)单调递减且f(x)>0恒成立时,
当a>0时,此时x+a>x,
又因为f(x)单调递减,
所以f(x+a)<f(x)
又因为f(x)>0恒成立时,
所以f(x)<f(x)+f(a),
所以f(x+a)<f(x)+f(a),
所以命题q1⇒命题p,
对于命题q2:当f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0,
当a=x0<0时,此时x+a<x,f(a)=f(x0)=0,
又因为f(x)单调递增,
所以f(x+a)<f(x),
所以f(x+a)<f(x)+f(a),
所以命题p2⇒命题p,
所以q1,q2都是p的充分条件,
故选:C.
二、多选题:本大题共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. 已知,为复数,下列命题为真命题的是( )
A. 若,则 B. 若,则的最小值为1
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对于AD,举反例判断即可;对于B,由复数的模和几何意义求解即可;对于C,由共轭复数的概念和复数乘法运算即可.
【详解】对于A,设,则,但不成立,故A错误;
对于B,若,则设,
从而,等号成立当且仅当,
所以若,则的最小值为1,故B正确;
对于C,设,则,故C正确;
对于D,,则,但不成立,故D错误.
故选:BC.
10. 已知函数的部分图象如图所示,是的导函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据函数的图象确定在,处切线的斜率正负,结合导数的几何意义得导数值的正负,逐项判断即可得结论.
【详解】由的图象在点处的切线斜率小于0,即,故A正确;
表示的图象在点处的切线斜率,故,故B错误;
由图可知,,故,故C正确;
直线的斜率小于的图象在点处的切线斜率,
即,所以,D错误.
故选:AC
11. 已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则( )
A. 4为的一个周期
B.
C. 由可知,
D. 函数的所有零点之和为0
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可得,,则,从而可判断函数的周期性,即可判断A;求出,再根据周期性即可判断B;根据函数的周期性即可判断C;判断处函数的奇偶性,即可判断D.
【详解】因为为奇函数,
所以,即,
因为为偶函数,
所以,所以,
即,
所以,
所以4为的一个周期,故A正确;
因为,所以,
所以,
又因,所以,
所以,故B正确;
因为,所以,
因为4为的一个周期,所以,
则,所以,故C错误;
因为,所以,,
又因为,所以,
所以函数为偶函数,
令,得,
令,定义域为关于原点对称,
因为,所以函数为偶函数,
所以函数得交点关于轴对称,
所以函数的所有零点之和为0,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:函数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、填空题的形式呈现,且主要有以下几种命题角度;
(1)函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.
(2)周期性与奇偶性相结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解;
(3)周期性、奇偶性与单调性相结合,解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知幂函数的图象过点,,则(3)__.
【答案】.
【解析】
【分析】
利用待定系数法求出函数的解析式,再代入求值即可.
【详解】解:设幂函数为常数),
幂函数的图象过点,,
,,
,
(3),
故答案为:.
13. 有下列命题:
①所有的素数都是奇数;②是无理数,是无理数;
③是无理数,是无理数;④至少有一个整数,是4的倍数.
其中,真命题有________.(填序号)
【答案】③
【解析】
【分析】由命题真假性的定义逐一判断各个选项即可得解.
【详解】对于①,因为偶数2是素数,故①错误;
对于②,因为无理数的立方是有理数2,故②错误;
对于③,因为无理数的平方是无理数,故③正确;
对于④,设,则除以4的余数是2,
设,则除以4的余数是1,故④错误.
故答案为:③.
14. 用符号表示不超过的最大整数(称为的整数部分),如,已知函数 有两个不同的零点,若,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】函数 有两个不同的零点即函数与函数的图象有两个不同交点,分类讨论数形结合可得结果.
【详解】函数 有两个不同的零点,
即函数与函数的图象有两个不同交点,
当时,显然有唯一的交点,不适合题意;
当时,画出二者图象,显然不符合;
当时,画出二者图象;
先考虑二者相切时,设切点为,
则有,可得,
即,即,
记,显然此函数为增函数,且,说明,
所以当两个函数有两个交点时,一个交点的横坐标必小于1,又,
另一个交点的横坐标,根据上面的图象可得,
,解得,,
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. 已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)若,求函数的值域.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据函数的奇偶性求解即可;
(2)计算表达式,利用换元法把问题转化为二次函数在区间上的值域问题即可.
【小问1详解】
因为函数是定义在上的奇函数,
所以,
所以;
【小问2详解】
,
令,问题等价于求的值域,
函数图象开口向上,对称轴为直线,
,
函数的值域为.
16. 设函数,.
(1)若函数在定义域上单调递减,求a的取值范围;
(2)当时,讨论函数零点的个数.
【答案】(1)
(2)
时,零点个数为0;
时,零点个数为1;
时,零点个数为2.
【解析】
【分析】(1)由条件可知在(0,+∞)上恒成立,参变分离后,转化为求函数的最值,即可求实数a的取值范围;
(2),参变分离后,,利用导数判断函数的性质和图象,转化为和的交点个数.
【小问1详解】
由题意,函数的定义城为.
在上单调递减,在上恒成立,
即当恒成立,.
当,当且仅当时取等号,
当时,.
的取值范围为.
【小问2详解】
显然不是的零点,.
令且,则,
由,
在上单调递减,在上单调递增,
在上时,有极小值;在上时,.
的图象如图:
时,零点个数为0;
时,零点个数为1;
时,零点个数为2.
17. 已知函数,.
(1)若曲线在处的切线在轴上的截距为,求的值;
(2)证明:对于任意两个正数、,.
【答案】(1);
(2)
要证明成立,
即证明,
一方面,,
,则,即,①
另一方面,不妨设,再设,
则,可得,
当时,,此时单调递减,
,即,②
综合①②可得,.
【解析】
【分析】(1)求出曲线在处的切线方程,由已知条件可得出关于的等式,即可求得实数的值;
(2)利用分析法可知所证不等式等价于,利用作差法可证得,构造函数,利用导数分析函数的单调性,可证得,再利用不等式的基本性质可证得结论成立.
【小问1详解】
解:由,得,则,
又,曲线在处的切线的方程为,
即,由题意得,解得.
【小问2详解】
略
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:
(1)直接构造函数法:证明不等式(或)转化为证明(或),进而构造辅助函数;
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
18. 已知函数.
(1)证明:有唯一的极值点;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
函数的定义域为,
求导得,
令,求导得,函数在上单调递增,
又,取,且,
显然,因此存在唯一,使得,
当时,单调递减,当时,单调递增,
当时,取得极小值,无极大值,
所以有唯一极值点.
(2)
.
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,利用零点存在性定理及极值的意义推理即得.
(2)利用(1)中的极小值不小于0,再探讨极小值点的取值范围即可求出的范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,,即,
依题意,,将代入整理得,,
设,求导得,
于是函数在上单调递减,又,则,解得,
因此,解得,
所以的取值范围是.
【点睛】结论点睛:可导函数在点处取得极值的充要条件是,且在左侧与右侧的符号不同.
19. 含有未知函数的等式称为函数方程.其实,函数方程我们并不陌生,在函数的奇偶性和周期性中,已经蕴含了函数方程的思想.
(1)已知函数在上有定义,对任何实数和任何实数,都有.
(i)若,求的值;
(ii)证明:,其中和均为常数;
(2)一般的,设是上的连续(图象没有间断点)函数,且对一切的,均有,称该函数方程为柯西函数方程.柯西对这一类函数方程进行了深入研究,得到了该函数方程的解为,其中.利用上述知识,解决下面的问题:已知定义在上的连续函数满足,都有恒成立,且,求.
【答案】(1)(i)0;
(ii)令,因为,所以,则,
假设当时,,则,
而,所以,即成立;
令,因为,所以,,
假设当时,,则,
而,所以,即成立;
由(i)知,.
综上所述,成立.
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)令,代入数值计算即可;
(ii)结合题设,分别证明当和时成立即可;
(2)设,结合题设可得,满足柯西函数方程,进而得到,其中,可得,再结合即可求得,进而得到答案.
【小问1详解】
(i)由题意,对任何实数和任何实数,都有,
令,得,
由于,则.
(ii)略
【小问2详解】
由,设,
则
,
满足柯西函数方程,则,其中,
所以,即,
因为,所以,即,
则.
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数学
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. 下列函数在定义域内是减函数的是( )
A. B. C. D.
3. 已知,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4. 函数的零点所在区间是( )
A. B. C. D.
5. 设函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增.若实数满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D.
6. 关于函数的性质,下列说法中错误的是( )
A. 函数的定义域为 B. 函数的值域为
C. 方程有且只有一个实根 D. 函数的图象不是中心对称图形
7. 已知,则x、y、z的大小关系为( )
A. B. C. D.
8. 命题p:存在a∈R且a≠0,对于任意的x∈R,使得f(x+a)<f(x)+f(a);
命题q1:f(x)单调递减且f(x)>0恒成立;
命题q2:f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0.
则下列说法正确的是( )
A. 只有q1是p的充分条件
B. 只有q2是p的充分条件
C. q1,q2都是p的充分条件
D. q1,q2都不是p的充分条件
二、多选题:本大题共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. 已知,为复数,下列命题为真命题的是( )
A. 若,则 B. 若,则的最小值为1
C. 若,则 D. 若,则
10. 已知函数的部分图象如图所示,是的导函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则( )
A. 4为的一个周期
B.
C. 由可知,
D. 函数的所有零点之和为0
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知幂函数的图象过点,,则(3)__.
13. 有下列命题:
①所有的素数都是奇数;②是无理数,是无理数;
③是无理数,是无理数;④至少有一个整数,是4的倍数.
其中,真命题有________.(填序号)
14. 用符号表示不超过的最大整数(称为的整数部分),如,已知函数 有两个不同的零点,若,则实数的取值范围是_____.
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. 已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)若,求函数的值域.
16. 设函数,.
(1)若函数在定义域上单调递减,求a的取值范围;
(2)当时,讨论函数零点的个数.
17. 已知函数,.
(1)若曲线在处的切线在轴上的截距为,求的值;
(2)证明:对于任意两个正数、,.
18. 已知函数.
(1)证明:有唯一的极值点;
(2)若,求的取值范围.
19. 含有未知函数的等式称为函数方程.其实,函数方程我们并不陌生,在函数的奇偶性和周期性中,已经蕴含了函数方程的思想.
(1)已知函数在上有定义,对任何实数和任何实数,都有.
(i)若,求的值;
(ii)证明:,其中和均为常数;
(2)一般的,设是上的连续(图象没有间断点)函数,且对一切的,均有,称该函数方程为柯西函数方程.柯西对这一类函数方程进行了深入研究,得到了该函数方程的解为,其中.利用上述知识,解决下面的问题:已知定义在上的连续函数满足,都有恒成立,且,求.
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