内容正文:
当湖高级中学2025学年第一学期高一年级9月阶段性测试数学试题
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.
1. 已知集合,则为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据并集概念进行计算.
【详解】.
故选:C
2. 已知集合,则满足条件的集合的个数有( ).
A. 6 个 B. 7 个 C. 8 个 D. 9 个
【答案】C
【解析】
【分析】利用子集的定义写出集合即可求解.
【详解】由子集的定义可知集合有,,,,,,,共个,故C正确.
故选:C.
3. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】由全称命题的否定可直接得到结果.
【详解】由全称命题的否定知:原命题的否定为,.
故选:D.
4. 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】解绝对值不等式求出,从而得到,,得到答案.
【详解】,解得,
因为,,所以是的必要不充分条件.
故选:B
5. 已知,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据换元法,设,得,代入即可求解.
【详解】设,则,
所以,
所以,
故选:D.
6. 已知关于的不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用三个二次关系计算参数的关系,再解一元二次不等式即可.
【详解】由条件可知,的两个实数根是和,且,
则,得,,
所以,即,
解得:,
所以不等式的解集为.
故选:A
7. 函数的图象与直线的交点个数( )
A. 至少有1个 B. 至多有1个 C. 仅有1个 D. 可能有无数多个
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的定义判断.
【详解】当x在定义域内任意取一个值,都有唯一的一个函数值与之对应,函数的图象与直线有唯一交点;
当x不在定义域内时,函数值不存在,函数的图象与直线没有交点。故函数 的图象与直线至多有一个交点,即函数的图象与直线的交点至多有一个,
故选:B.
8. 已知函数满足对任意,都有成立,则a的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题得函数在定义域上单调递增,列出不等式组得解.
【详解】因为对任意都有,
所以函数在定义域上单调递增,
所以, 解得,
所以a的范围是
故选:B
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,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列各组函数中,是同一函数的是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
【答案】CD
【解析】
【分析】根据同一函数的定义,对每组函数的定义域与对应关系进行比较判断.
【详解】对于选项.
函数,定义域为,化简得.
函数,定义域为.
两函数的定义域虽相同,但对应关系不一致,所以不是同一函数.选项错误.
对于选项.
函数,定义域为.
函数,定义域为,化简得.
两函数对应关系不一致,所以不是同一函数.选项错误.
对于选项.
函数,定义域为,值域为.
函数,定义域为,值域为.
即对,有.故两函数是同一函数.选项正确.
对于选项.
函数,定义域为.
函数,定义域为.
对,有,故两函数是同一函数.选项正确.
故选:
10. 已知 满足且,下列选项中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据,结合不等式的性质,即可由选项逐一求解.
【详解】由于且,故,
对于A,由于,故,A正确,
对于B,,故,B正确,
对于C,若,则,故C错误,
对于D,,故,D正确,
故选:ABD
11. 已知关于x的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由一元二次不等式的解集可得判断A、D,再将题设转化为,结合二次函数的性质,应用数形结合的方法判断B、C.
【详解】由题设,不等式,即的解为,
∴,则,
∴,,则A正确,D正确;
原不等式可化为,
令,
由题意可知函数的零点分别为且图象开口向下,
与直线两交点的横坐标分别为,且,
作出函数的大致图象如图所示,
∴由图知:,,故B错误,C正确.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 设函数,若,则实数a的值为___________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据可知,再结合即可求出a的值.
【详解】∵,
∴,
∴,
故答案为:5.
13. 已知集合,集合,命题:,命题:,若是的充分条件,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用充分条件的定义,结合集合的包含关系列式求解即得.
【详解】命题,命题,由是的充分条件,得,即
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
14. 已知,函数在区间上的最大值是5,则a的取值范围是__________
【答案】
【解析】
【详解】,分类讨论:
①当时,,
函数的最大值,舍去;
②当时,,此时命题成立;
③当时,,
则:或,解得:或
综上可得,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. 已知集合
(1)求集合A;
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)移项作差把分式不等式转化成一元二次不等式,解不等式即可;
(2)利用一元二次不等式的解法把集合具体化,再根据集合的运算法则计算即得答案.
【小问1详解】
由移项得:,
通分:,
等价于:,
因此,不等式的解为:,
集合 .
【小问2详解】
由因式分解得:,
不等式的解集为:,
所以集合 ;
由,得:;
所以.
16. 已知,.
(1)用定义判断并证明函数在上的单调性;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上为增函数.
证明:任取,,且,
所以.
因为,
所以,
则,即,
所以函数在上为增函数.
(2).
【解析】
【分析】(1)在上为增函数,任取,,且,化简并判断与零的大小关系,得出结论;
(2)利用函数的定义域和单调性,列出不等式组,解出实数的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,在上单调递增,又,
所以
解得
即,
所以的取值范围是.
【点睛】方法点睛:本题考查定义法判断函数的单调性,考查利用函数的单调性解不等式,考查学生计算能力,定义法证明单调性的步骤:
1.取值,在定义域或者给定区间上任意取任取,不妨设;
2.作差,变形,对化简,通过因式分解或者配方法等,判断出差值的符号;
3.定号,确定差值的符号,当符号不确定时,可以分类讨论;
4.判断,根据定义得出结论.
17. 已知,函数.
(1)当时,画出的图象,并写出的单调递增区间;
(2)当时,求在区间上的最小值.
【答案】(1)
所以的单调递增区间为:,;
(2)
当时,在区间上的最小值为,
当时,在区间上的最小值为,
【解析】
【分析】(1)把代入,将函数分段表示出,画出函数图象,求出单调增区间作答.
(2)分类讨论,和,分段求出函数在区间上的最小值.
【小问1详解】
当时,,
作图:
所以的单调递增区间为:,;
【小问2详解】
当时,,
当时,在区间上的最小值为,
当时,在区间上的最小值为,
18. 求下列各式的最值
(1)已知,求函数 的最大值
(2)设,则的最小值
(3)设正实数,,满足,当取得最大值时,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用基本不等式可得即可求解;
(2)由再利用基本不等式即可求解;
(3)由题意可得可得,从而可得得到取等条件及,从而可求得,从而可求解.
【小问1详解】
由题知,则,所以,
当且仅当,即时取等号,
所以函数 的最大值为.
【小问2详解】
由,,且,
则,
当且仅当,即,时取等号,
所以则的最小值为.
【小问3详解】
由,且,可得,
则,
当且仅当,即时取等号,此时,
所以,当时取到最大值,
所以当取得最大值时的最大值为.
19. 已知函数,,集合.
(1)若集合中有且仅有个整数,求实数的取值范围;
(2)集合,若存在实数,使得,求实数b的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据条件解不等式,即,分、、得到集合,通过二次函数的对称轴分析,又集合中有且仅有3个整数,故个整数只可能是,然后由集合列出不等式组,解不等式组即可得的取值范围;
(2)分和两种情况分别写出集合, 对应的解集,根据列出不等式组,综合利用不等式的性质,求出的取值范围即可.
【小问1详解】
由,
由于对称轴为,所以,集合中有且仅有个整数,所以集合的个整数只可能是,
若即时,集合与题意矛盾,所以;
若即时,集合,
则解得,
若即时,集合,
则解得,
综上所述实数的取值范围是;
【小问2详解】
若即时,集合,,
因为,所以即解得,
若即时,集合,
则
设集合,因为,即,如图所示,
则即得,
所以可得,所以,所以
又因为,
所以即.
综上所述的取值范围是.
【点睛】本题考查利用不等式的整数解求参数,由于二次函数的零点之间的大小不确定,需对参数进行讨论,考查了分类讨论思想的应用,同时也考查了利用集合的包含关系求参数,正确理解并表达集合是解题的关键,属于难题.
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当湖高级中学2025学年第一学期高一年级9月阶段性测试数学试题
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.
1. 已知集合,则为( )
A. B.
C. D.
2. 已知集合,则满足条件的集合的个数有( ).
A. 6 个 B. 7 个 C. 8 个 D. 9 个
3. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 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
5. 已知,则函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
6. 已知关于的不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
7. 函数的图象与直线的交点个数( )
A. 至少有1个 B. 至多有1个 C. 仅有1个 D. 可能有无数多个
8. 已知函数满足对任意,都有成立,则a的范围是( )
A. B. C. D.
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,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列各组函数中,是同一函数的是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
10. 已知 满足且,下列选项中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
11. 已知关于x的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12. 设函数,若,则实数a的值为___________.
13. 已知集合,集合,命题:,命题:,若是的充分条件,则实数的取值范围是______.
14. 已知,函数在区间上的最大值是5,则a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)求集合A;
(2).
16. 已知,.
(1)用定义判断并证明函数在上的单调性;
(2)若,求实数的取值范围.
17. 已知,函数.
(1)当时,画出的图象,并写出的单调递增区间;
(2)当时,求在区间上的最小值.
18. 求下列各式的最值
(1)已知,求函数 的最大值
(2)设,则的最小值
(3)设正实数,,满足,当取得最大值时,求的最大值.
19. 已知函数,,集合.
(1)若集合中有且仅有个整数,求实数的取值范围;
(2)集合,若存在实数,使得,求实数b的取值范围.
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