内容正文:
2023级高三上学期第一次月考数学试题
一、单选题(本大题共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,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先解指数不等式与一元二次不等式求出集合、,再根据交集的定义计算可得.
【详解】由,即,解得,
所以,
由,解得,所以,
所以.
故选:A
2. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 12
【答案】A
【解析】
【分析】代入得到,计算出答案.
【详解】.
故选:A
3. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用排除法取特殊值即可得解.
【详解】当时,,排除B,D;
当时,,排除C.
故选:A.
4. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用指数函数、对数函数的单调性直接求解.
【详解】解:因为,
,
所以,,的大小关系为.
故选:D.
【点睛】本题考查三个数的大小比较,考查指数函数、对数函数的单调性等基础知识,属于基础题.
5. “”是“函数的值域为”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】D
【解析】
【分析】若函数的值域为,则函数与轴有交点,列出不等式求解出的范围,结合充分条件与必要条件的性质即可得解.
【详解】若函数的值域为,则函数与轴有交点,
所以,则或,
“”是或的既不充分也不必要条件,
故选:D.
6. 已知是奇函数,且当时,.若,则实数( )
A. -4 B. -3 C. -2 D. -1
【答案】A
【解析】
【分析】根据奇函数的定义及对数的运算即可求解.
【详解】解:因为是奇函数且,所以,
又当时,,
所以,解得,
故选:A.
7. 已知命题,的否定是真命题,那么实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,命题:,为真命题,分、两种情况讨论,利用参变量分离法求出实数的取值范围.
【详解】由题意可知,命题:,为真命题.
①当时,则,不合乎题意;
②当时,则,令,
则,
所以,当时,,则.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:C.
8. 定义在上的偶函数的导函数为,且当.则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,设g(x)=x2f(x),
其导数g′(x)=(x2)′f(x)+x2•f(x)=2xf(x)+x2•f(x)=x[2f(x)+xf'(x)],
又由当x>0时,有2f(x)+xf'(x)<0成立,则数g′(x)=x[2f(x)+xf'(x)]<0,
则函数g(x)在(0,+∞)上为减函数,
若g(x)=x2f(x),且f(x)为偶函数,则g(-x)=(-x)2f(-x)=x2f(x)=g(x),
即g(x)为偶函数,所以 即 因为为偶函数,所以,所以
故选D
点睛:本题考查函数的导数与函数单调性的关系,涉及函数的奇偶性与单调性的应用,关键是构造函数g(x)并分析g(x)的单调性与奇偶性.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 函数的定义域为,且与都为奇函数,则下列说法正确的是( )
A. 是周期为的周期函数 B. 是周期为的周期函数
C. 为奇函数 D. 为奇函数
【答案】BD
【解析】
【分析】AB选项,利用周期函数的定义判断;CD选项,利用周期性结合,为奇函数判断.
【详解】因为函数的定义域为,且与都为奇函数,
所以,,
所以,,
所以,即,故B正确A错误;
因为,且为奇函数,所以为奇函数,故D正确;
因为与相差1,不是最小周期的整数倍,且为奇函数,所以不为奇函数,故C错误.
故选:BD.
10. 已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用基本不等式及重要不等式,结合指数的运算、对数的运算和对数函数的性质即可求解.
【详解】对于A:因为,,,
所以,当且仅当,即时,等号成立,故A正确;
对于B:因为,,,所以,
当且仅当,即,时,等号成立,故B错误;
对于C:因为,,,所以,
当且仅当时,等号成立,故C正确;
对于D:因为,,,所以,即,
当且仅当时,等号成立,故D正确.
故选:ACD
11. 设函数,则( )
A. 的极小值点为3 B. 当时,
C. 当时, D. 有3个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】利用导数求导可得,从而求出其单调区间及极值,然后逐项分析即可对ABC判断求解,利用零点存在定理可对D判断.
【详解】A、B、C:由,
可得在和上单调递增,在上单调递减,
所以是函数的极小值点,选项A正确;
当时,又,
所以,而在上单调递增,所以,选项B错误;
当时,,而在上单调递减,
所以,所以,选项C正确;
D:由的单调性可知,的极大值点是1,极小值点是3,
而,,,,,
所以有2个零点,选项D错误.
故选:AC.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数的定义域为,则函数的定义域为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据抽象函数定义域的求法即可求解.
【详解】依题意函数的定义域为,
则要使函数有意义有,
解得且,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
13. 函数是上的减函数,则的取值范围是_____________.
【答案】
【解析】
【分析】由分段函数单调性先分段分析,再在定义域上分析,建立关于的不等式组求解可得.
【详解】是上的减函数,
,解得,
故的取值范围是.
故答案为:.
14. 已知函数,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,由函数的奇偶性分析可得为奇函数,求出函数的导数分析可得函数在上为增函数,据此分析可得,解可得的取值范围,即可得答案.
【详解】解:根据题意,函数,
则,即函数为奇函数,
又由,则函数在上为增函数,
则,
即,
解可得:,即不等式的解集为;
故答案为:.
【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意分析的单调性,属于中档题.
四、解答题(本大题共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,其中实数是常数.
(1)求集合A与集合;
(2)若对任意的,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意结合指数、对数函数单调性求集合;
(2)由题意可知,结合包含关系列式求解即可.
【小问1详解】
因为,且在上单调递增,
可得,解得,所以;
又因为,且在上单调递增,
可得,解得,所以.
【小问2详解】
若对任意的,都有,可知,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
16. 已知函数.
(1)若,求实数的值;
(2)若,恒成立,求:实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接将代入解析式,解方程即可得到答案;
(2)对进行分类讨论,若恒成立;若则可得抛物线开口向下,且与无交点;
【小问1详解】
因为,
所以;
【小问2详解】
当时,恒成立,
当,
综上所述:时,恒成立.
17. 已知:,:.
(1)若是真命题,求对应的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)解绝对值不等式即可得出答案;
(2)由是的必要不充分条件,可得,解不等式即可得出答案.
【小问1详解】
∵:是真命题,∴,
∴,解得,
∴的取值范围是.
【小问2详解】
由(1)知::,:即
因为是的必要不充分条件,所以,解得:.
综上所述的取值范围是.
18. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若函数,都有,求a的取值范围.
【答案】(1)
当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,分和两种情况讨论即可;
(2),分离参数可得,构造函数,利用导数求出函数的最大值即可得解.
【小问1详解】
,
当时,,所以函数在上单调递增,
当时,时,,时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
综上所述,当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
【小问2详解】
,即,
即,
令,则,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,
所以.
【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.
19. 已知函数
(1)若函数是上的增函数,求的取值范围;
(2)证明:当时,不等式对任意恒成立;
(3)证明:
【答案】(1)k>−1;(2) 当k=2时,,
∴不等式f(x)<lnx对任意x>0恒成立,等价于对任意x>0恒成立.
令,则,令,
∴g(x)在(0,3)上递减,在(3,+∞)上递增,
∴g(x)⩾g(3)=ln3−1>0,
即对任意x>0恒成立.
∴不等式f(x)<lnx对任意x>0恒成立;
(3) 由(2)知,对任意x>0恒成立,即.
,
,
>2n−3.
即.
【解析】
【分析】(1)首先求得导函数,然后由导函数恒非负即可确定实数k的取值范围;
(2)将原问题进行恒等变形,构造新函数,求解新函数的最小值即可证得题中的不等式;
(3)利用(2)中证得的不等式,令然后进行放缩,结合裂项求和法即可证得题中的不等式.
【详解】(1)函数的定义域为,
,
∵f(x)是(0,+∞)上的增函数,对x∈(0,+∞)恒成立.
∴k+1⩾0,得k⩾−1,
而k=−1时f′(x)=0,f(x)=−1为常函数,不满足条件,
∴k>−1;
(2)略
(3)略
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2023级高三上学期第一次月考数学试题
一、单选题(本大题共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,集合,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 12
3. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
4. 已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. “”是“函数的值域为”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
6. 已知是奇函数,且当时,.若,则实数( )
A. -4 B. -3 C. -2 D. -1
7. 已知命题,的否定是真命题,那么实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 定义在上的偶函数的导函数为,且当.则
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 函数的定义域为,且与都为奇函数,则下列说法正确的是( )
A. 是周期为的周期函数 B. 是周期为的周期函数
C. 为奇函数 D. 为奇函数
10. 已知,,,则( )
A. B.
C. D.
11. 设函数,则( )
A. 的极小值点为3 B. 当时,
C. 当时, D. 有3个零点
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知函数的定义域为,则函数的定义域为______.
13. 函数是上的减函数,则的取值范围是_____________.
14. 已知函数,则不等式的解集为__________.
四、解答题(本大题共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,其中实数是常数.
(1)求集合A与集合;
(2)若对任意的,都有,求实数的取值范围.
16. 已知函数.
(1)若,求实数的值;
(2)若,恒成立,求:实数的取值范围.
17. 已知:,:.
(1)若是真命题,求对应的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
18. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)若函数,都有,求a的取值范围.
19. 已知函数
(1)若函数是上的增函数,求的取值范围;
(2)证明:当时,不等式对任意恒成立;
(3)证明:
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