内容正文:
广安友实学校2022-2023学年度上期
高2025届半期考试数学试题
(考试时间120分钟,总分150分)
一、单项选择题: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. 设全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用补集和交集的定义可求得集合.
【详解】由已知可得,,
因此,.
故选:B.
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】解不等式可化简命题,然后可得答案.
【详解】,当时,可得,但当,
不一定能得到,则是的必要不充分条件.
故选:B
3. 下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据奇函数和增函数的定义逐一判断即可.
【详解】A:设,显然该函数的定义域为全体实数,
因为,
所以该函数是奇函数,
当时,,显然此时该函数是增函数,
又因为该函数是实数集上的奇函数,所以该函数是实数集上的增函数,
因此本选项函数符合题意;
B:设,该函数是定义域为全体非零实数集,
因为,所以该函数一定不是增函数,
因此本选项函数不符合题意;
C:该函数定义域为全体实数,因为当时,,所以该函数不是奇函数,
因此本选项函数不符合题意;
D:设,该函数是定义域为全体非零实数集,
因为,所以该函数一定不是增函数,
因此本选项函数不符合题意,
故选:A
4. 我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的图象特征,如函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性排除选项A,B;根据函数在内单调性可排除选项C.
【详解】因为函数的定义域为,关于原点对称,
又,所以为偶函数,故排除选项A,B;
易知函数在内单调递增,函数在内单调递增,
所以当时,在内单调递增,故排除选项C.
故选:D.
5. 下列命题中错误的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,,则
【答案】C
【解析】
【分析】利用不等式的性质或者特值排除法可得答案.
【详解】因为,所以,因为,所以,A正确;
因为,所以,所以,B正确;
C错误,比如,而;
因为,,所以,所以,D正确.
故选:C
6. 若在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知二次函数的对称轴和开口方向,结合单调性列式求解即可.
【详解】因为函数的图象开口向下,对称轴为,
若在上是单调函数,则或,解得或,
所以的取值范围是.
故选:D.
7. 已知函数为偶函数,且对任意互不相等的,,都有成立,且,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先确定函数单调性,再根据单调性求解不等式。
【详解】
在上单调递增
不等式化简为或
又为偶函数,在 上为单调减函数,且
时, 解得 ;
时, 解得
所以原不等式的解集为,选项A正确
故选:A.
8. 已知函数对于任意都有,,且在区间上是单调递增的,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知条件可得函数是周期为2的偶函数,再利用周期结合已知条件将自变量转化到上,然后根据在区间上是单调递增的可得结果.
【详解】因为,
所以,
所以的周期为2,
因为,所以为偶函数,
所以,,
因为在区间上是单调递增的,
所以,
所以,
故选:D
二.多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 下列各组中的M,P表示同一集合的是( )
A. M={3,-1},P={(3,-1)}
B. M={(3,1)},P={(1,3)}
C. M={y|y=-1},P={t|t=-1}
D. 集合M={m|m+1≥5},P={y|y=x2+2x+5,x∈R}
【答案】CD
【解析】
【分析】利用集合相等定义判断.
【详解】在A中,M={3,-1}是数集,P={(3,-1)}是点集,二者不是同一集合,故错误;
在B中,M={(3,1)},P={(1,3)}表示的不是同一个点的集合,二者不是同一集合,故错误;在C中,M={y|y=-1}={y|y≥-1},P={t|t=-1}={t|t≥-1},二者表示同一集合,故正确;
在D中,M={m|m≥4,m∈R},即M中元素为大于或等于4的所有实数,P={y|y=(x+1)2+4},y=(x+1)2+4≥4,所以P中元素也为大于或等于4的所有实数,故M,P表示同一集合,故正确.
故选:CD
10. 下列结论正确的是( )
A. 当时,
B. 当时,的最小值是3
C. 当时,的最小值是5
D. 设,,且,则的最小值是
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用基本不等式可判断A,B,通过系数化正结合基本不等式可判断C,利用“1”的妙用,可判断D.
【详解】对于A,因为时,,当且仅当时,等号成立,A正确;
对于B,因为,所以,,当且仅当时,等号成立,B正确;
对于C,时,,所以,
因为,所以,当且仅当时等号成立,故C错误;
对于D,因为,,由,
因,所以,当且仅当时,等号成立,D正确.
故选:ABD
11. 下列叙述正确的是( )
A. 两个函数,表示的是同一函数
B. 函数的定义域是,则的定义域是
C. 命题“对任意的,有”的否定为“存在,有”
D. 已知的解集为或,则
【答案】BD
【解析】
【分析】根据函数定义域、全称量词命题的否定、一元二次不等式等知识确定正确选项.
【详解】A选项,函数的定义域为,函数的定义域为,所以两个函数不相同,A选项错误.
B选项,由解得,所以定义域是,B选项正确.
C选项,“对任意的,有”的否定为“存在,有”,C选项错误.
D选项,的解集为或,所以,D选项正确.
故选:BD
12. 已知函数,则下列说法错误的是( )
A. 函数的单调增区间为
B. 函数的值域为
C. 函数,则为偶函数
D.
【答案】AB
【解析】
【分析】A:求出函数定义域,根据复合函数单调性即可判断;B:根据二次函数值域即可求解;C:根据奇偶性定义即可判断;D:解二次不等式即可判断答案.
【详解】对于A:由,
设函数,则函数为和函数的复合函数,
函数的单调增区间为定义域与内层函数的单调减区间的交集,即,故A错误;
对于B:因为,所以,所以,
函数的值域为,值域为集合,故B表述错误;
对于C:因为,所以,
由,∴定义域关于原点对称,
又,
∴为偶函数,故C正确;
对于D:.
当时,,
所以,所以,所以,
所以,故D正确.
故选:AB.
三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知,则的值为________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据题干条件求出的表达式,直接代入计算即可得到答案.
【详解】令,则,进一步可得,
,
,
故答案为:3.
14. 函数是幂函数,且在上是减函数,则实数__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据函数为幂函数求参数m,讨论所求得的m判断函数是否在上是减函数,即可确定m值.
【详解】由题设,,即,解得或,
当时,,此时函数在上递增,不合题意;
当时,,此时函数在上递减,符合题设.
综上,.
故答案为:2
15. 若函数在R上为增函数,则实数b的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【详解】在为增函数;∴,解得;∴实数的取值范围是,故答案为.
16. 定义在上的偶函数的图象如图所示,则实数、、的大小关系是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据偶函数的定义求出,再根据函数值得特点,求出,问题得以解决.
【详解】∵定义在上的偶函数,
∴,
∴,
∴,
由图象可得且,
∴,
∴,
故答案为:.
四.解答题:本题共6小题,17题10分,18-22题每题12分,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 在①;②“”是“”的充分不必要条件;③这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.
问题:已知集合,
(1)当时,求
(2)若___________,求实数的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)当时,直接可得;
(2)若选①,根据并集结果可得集合间的关系,直接列不等式组解不等式即可;若选②,由已知可知集合是的真子集,列不等式组,解不等式即可;若选③,由已知可得,计算,分情况列不等式,解不等式即可.
【小问1详解】
当时,,,
则;
【小问2详解】
若选①,,则,
因为,所以,
又,
所以,解得,
所以实数的取值范围是;
若选②,“”是“”的充分不必要条件,
则集合是的真子集,
所以或,
解得,
所以实数的取值范围是;
若选③,,因为,所以或,
又,
则,解得,
所以实数的取值范围是.
18. 已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)用单调性定义证明函数在区间上是增函数.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)设时,则,根据已知解析式和奇偶性可得时的解析式,再由奇函数性质可知,然后可得在上的解析式;
(2)根据定义法证明单调性的步骤:取值,作差,变形,定号,下结论可证.
【小问1详解】
设时,则,所以,
因为为奇函数,所以,
又,所以函数在上的解析式为.
【小问2详解】
,且,
则
,
因为,所以,
故,即,
所以函数在上单调递增.
19. 已知二次函数满足,且.
(1)求的解析式;
(2),使得成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设二次函数,根据题意列式求即可;
(2)可得,根据存在性问题结合一次函数性质可得,解不等式即可.
【小问1详解】
设二次函数,
因为,
则,解得,即,
又因为,可得,
所以的解析式为.
小问2详解】
由题意可得:,则在内单调递增,
则在内的最小值为,
若使得成立,则,
即,解得或,
所以的取值范围是.
20. 某公司计划在报刊与网络媒体上共投放30万元的广告费,根据计划,报刊与网络媒体至少要投资4万元.根据市场前期调研可知,在报刊上投放广告的收益与广告费满足,在网络媒体上投放广告的收益与广告费满足,设在报刊上投放的广告费为(单位:万元),总收益为(单位:万元).
(1)当在报刊上投放的广告费是18万元时,求此时公司总收益;
(2)试问如何安排报刊、网络媒体的广告投资费,才能使总收益最大?
【答案】(1)16万元;(2)当在报刊上投放8万元广告费,在网络媒体上投放22万元广告费时,总收益最大,且最大总收益为17万元.
【解析】
【分析】(1)根据题意收益分为两部分,报刊广告收益和网络媒体广告收益,代入具体数值即可求解;
(2)列出总收益对应的表达式,再利用换元法结合二次函数即可求得收益最大值
【详解】(1)当时,此时在网络媒体上的投资为12万元,
所以总收益 (万元).
(2)由题知,在报刊上投放的广告费为万元,则在网络媒体上投放广告费为万元,
依题意得,解得,
所以,
令,则,所以=.
当,即万元时,的最大值为17万元.
所以,当在报刊上投放的8万元广告费,在网络媒体上投放22万元广告费时,总收益最大,且最大总收益为17万元.
【点睛】本题考查函数的实际应用,最大收益问题与二次函数的基本关系,属于中档题
21. (1)已知,,且.求的最小值
(2)关于的方程有且只有正根,求实数的取值范围;
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)消元,用表示,再用均值不等式得到最值;
(2)分和两种情况讨论,时,由判别式和韦达定理得到不等式组,解出的取值范围.
【详解】(1)由得即,
因为,所以,,
所以,
当且仅当时等号成立,
所以的最小值是.
(2)当时,由得,符合题意;
当时,设方程的根为,
由得,解得,
所以或,
综上,的取值范围是.
22. 已知函数满足,当时,,且.
(1)求的值;并证明为奇函数;
(2)判断的单调性;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;证明见解析;(2)在上为增函数;(3).
【解析】
【分析】
(1)由,可得;再由,可得,由,结合奇偶性的定义.即可得到结论;
(2)可令作差,结合定义,即可得到单调性;
(3)由题意可得,可得在,上恒成立,解不等式即可得到所求范围.
【详解】解:(1)令,得,得,
令,得,得;
令,得,即,
所以为奇函数.
(2)令,所以,
所以
,
因为,所以,
所以,
即在上为增函数.
(3)因为,即,
又,所以,
又因为在上为增函数,
所以在上恒成立;
得在上恒成立,
当时,不等式为,此时,
当时,不等式可化简为在上恒成立,
因为,
当时,取最小值,
所以,
综上,的取值范围为.
【点睛】本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数,
(1)若,,总有成立,故;
(2)若,,有成立,故;
(3)若,,有成立,故;
(4)若,,有,则的值域是值域的子集 .
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广安友实学校2022-2023学年度上期
高2025届半期考试数学试题
(考试时间120分钟,总分150分)
一、单项选择题: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. 设全集,,,则( )
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. 下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( )
A. B. C. D.
4. 我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的图象特征,如函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5. 下列命题中错误的是( )
A 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,,则
6. 若在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知函数为偶函数,且对任意互不相等的,,都有成立,且,则的解集为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数对于任意都有,,且在区间上是单调递增的,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
二.多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 下列各组中的M,P表示同一集合的是( )
A. M={3,-1},P={(3,-1)}
B. M={(3,1)},P={(1,3)}
C. M={y|y=-1},P={t|t=-1}
D. 集合M={m|m+1≥5},P={y|y=x2+2x+5,x∈R}
10. 下列结论正确是( )
A. 当时,
B. 当时,的最小值是3
C. 当时,的最小值是5
D. 设,,且,则的最小值是
11. 下列叙述正确的是( )
A. 两个函数,表示的是同一函数
B. 函数的定义域是,则的定义域是
C. 命题“对任意的,有”的否定为“存在,有”
D. 已知的解集为或,则
12. 已知函数,则下列说法错误的是( )
A. 函数的单调增区间为
B. 函数的值域为
C. 函数,则为偶函数
D.
三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知,则的值为________.
14. 函数是幂函数,且在上是减函数,则实数__________.
15. 若函数在R上为增函数,则实数b的取值范围为________.
16. 定义在上的偶函数的图象如图所示,则实数、、的大小关系是__________.
四.解答题:本题共6小题,17题10分,18-22题每题12分,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 在①;②“”是“”的充分不必要条件;③这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.
问题:已知集合,
(1)当时,求
(2)若___________,求实数的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
18. 已知函数是定义在上奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)用单调性定义证明函数在区间上是增函数.
19. 已知二次函数满足,且.
(1)求的解析式;
(2),使得成立,求的取值范围.
20. 某公司计划在报刊与网络媒体上共投放30万元的广告费,根据计划,报刊与网络媒体至少要投资4万元.根据市场前期调研可知,在报刊上投放广告的收益与广告费满足,在网络媒体上投放广告的收益与广告费满足,设在报刊上投放的广告费为(单位:万元),总收益为(单位:万元).
(1)当在报刊上投放的广告费是18万元时,求此时公司总收益;
(2)试问如何安排报刊、网络媒体的广告投资费,才能使总收益最大?
21. (1)已知,,且.求的最小值
(2)关于的方程有且只有正根,求实数的取值范围;
22. 已知函数满足,当时,,且.
(1)求的值;并证明为奇函数;
(2)判断单调性;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
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