内容正文:
2025-2026学年度高一第一学期10月学业水平质量监测
数学试题
注意事项
1.本试卷共4页,满分为150分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
一、单选题(共8小题 满分40分)
1. 若集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用并集的定义可求得集合.
【详解】由题意可知,,因此,.
故选:B.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由全称命题的否定即可得到结果.
【详解】因为命题为全称命题,则其否定为: ,.
故选:B
3. 下列说法正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】B
【解析】
【分析】利用特殊值法判断A、C、D,应用作差法比较大小判断B.
【详解】A:取,,则,错;
B:由,则,故,对;
C:若,则,错;
D:取,则,错.
故选:B
4. 已知函数,,则“”是“函数在上单调递增”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】根据给定条件,求出函数在上单调递增等价条件,再利用充分条件、必要条件的定义判断即得.
【详解】若函数在上单调递增,则,解得,
所以“”是“函数在上单调递增”的必要不充分条件.
故选:B.
5. 若函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】依题意可得,解得即可.
【详解】因为函数的定义域为,
则对于函数,令,解得,
所以函数的定义域是.
故选:C.
6. 已知定义在上的函数满足,且在上单调递减,则,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件可得,再利用单调性比较大小即得.
【详解】依题意,,由在上单调递减,,得,
所以.
故选:C
7. 我们曾学习过碳14的半衰期约为5730年(即碳14大约每过5730年衰减为原来的一半),即经过年后,碳14的含量(为碳14的初始含量,为常数),则碳14含量由原来的衰减为大约需要经过( )
(参考数据:)
A. 2292年 B. 2456年 C. 2674年 D. 2838年
【答案】B
【解析】
【分析】利用半衰期的意义求出,再利用给定的模型列出方程组,结合对数运算求解即得.
【详解】依题意,当时,,即,解得,
设经过年碳14含量衰减为原来的,经过年碳14含量衰减为原来的,
则,即,所以
.
故选:B
8. 已知,,且,则的最大值为( )
A. 2 B. C. 9 D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用基本不等式“1”的妙用得到的最值,进而得到关于的二次不等式,从而取倒即可得解.
【详解】由,,,得,
则
又,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,解得或(舍去),
故,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为.
故选:B.
二、多选题(共3小题 满分18分)
9. 下列结论中正确的是( )
A. 若函数,且,则
B. 若为奇函数,则的解集为
C. 设表示不超过的最大整数,如,则不等式的解集是
D. 若函数的定义域为,则的取值范围是或
【答案】AD
【解析】
【分析】求得,根据,可判定A正确;因为函数的单调性不确定,可判定B错误;求得不等式的解集为,得到,可判定C错误;根据题意,列出不等式组,求得的范围,可判定D正确.
【详解】对于A中,由,可得,又由,解得,所以A正确;
对于B中,由为奇函数,但函数的单调性不确定,所以B错误;
对于C中,由,可得,则,
所以不等式解集为,所以C错误;
对于D中,由的定义域为,则满足,
解得或,所以D正确.
故选:AD.
10. 已知a>0,b>0,且ab=1,,则函数与函数在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据a>0,b>0,且ab=1,,分和,由指数函数和对数函数的图象判断.
【详解】解:∵a>0,b>0,且ab=1,,
∴当时,,则函数与函数在同一坐标系中的图象是:
,
当时,,则函数与函数在同一坐标系中的图象是:
故选:AB.
11. 已知函数若方程有4个不同的零点,,,,且,则( )
A. B.
C. D. 的取值范围为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据函数图象可得,即可结合图象,根据选项即可求解.
【详解】作出的图象如下:令,则,
故,,A错误,BC正确,
令,则或
,结合图象可知,D正确.
故选:BCD
三、填空题(共3小题 满分15分)
12. 已知,,用含a、b的式子表示____________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据已知条件求出和,然后再将进行分解,用求出的和来表示,最后转化为用、表示.
【详解】因为,.
由,可得,将其代入中,
得到.
对进行化简,所以..
因为.
把代入可得:
.
故答案为:.
13. 若函数在上单调递减,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据一次函数、反比例函数的性质,根据的单调性,分析计算,即可得答案.
【详解】当时, 为一次函数,
因为单调递减,所以,
当时,为反比例函数,
因为单调递减,所以,
所以由题意可知,解得,即的取值范围是.
故答案为:
14. 定义在上的偶函数满足,且当时,,函数是定义在上的奇函数,当时,,则函数的零点的个数是________.
【答案】11
【解析】
【分析】分别分析与的性质,从而作出函数与函数图像,再观察其交点个数即可得解.
【详解】因为,所以,则的周期为2,
又为偶函数,且当时,,
所以可利用的周期性与奇偶性作出的大致图像,
因为是定义在上的奇函数,当时,,
所以函数与函数的大致图像如图所示,
考虑特殊位置,当时,;
当时,;
当时,;
又函数的零点个数即函数与函数图像的交点个数,
所以由图像可知函数与函数图像的交点个数为11个.
故答案为:11.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
四、解答题(共5大题 满分77分)
15. 求值:
(1);
(2).
【答案】(1).
(2).
【解析】
【分析】(1)利用指数幂的运算法则计算即可求解;
(2)利用对数的运算法则化简计算即可得解.
【小问1详解】
原式.
【小问2详解】
原式.
16. 已知函数.
(1)判断函数在上的单调性,并利用定义证明;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
函数在区间上是单调递减函数.
证明:在区间上任取两个实数,且,
则
因为,所以,所以,
即,故在区间上是单调递减函数.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据函数单调性的定义和判定方法,即可得证;
(2)根据函数的单调性,把不等式转化为不等式组,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:由(1)知在区间上是单调递减,
又,可得,解得,
所以实数的取值范围为.
17. 已知函数.
(1)求,的值;
(2)若,求实数a的值;
(3)直接写出的单调区间.
【答案】(1)
(2)
(3)单调递增区间,单调递减区间,
【解析】
【分析】(1)根据分段函数定义直接代入计算即可;
(2)分类讨论实数a的取值范围,解方程即可得出符合题意的a的值;
(3)画出函数图像即可直接写出单调区间.
【小问1详解】
根据分段函数解析式可得,
易知;所以
即.
【小问2详解】
①当时,,
解得,或(舍).
②当时,,解得(舍).
综上可得.
即实数a的值为
【小问3详解】
画出函数图像如图所示:
所以,单调递增区间,单调递减区间,
18. 已知二次函数
(1)若的解集为,解关于的不等式;
(2)若且,求的最小值;
(3)若,且对任意,不等式恒成立,求的最小值.
【答案】(1)不等式的解集为.
(2)的最小值为;
(3)的最小值为.
【解析】
【分析】(1)由条件可得是方程的解,由此可求,结合一元二次不等式解法求的解集;
(2)由已知可得,结合基本不等式求结论;
(3)由条件可得,由此可得,换元并结合基本不等式可求其最小值.
【小问1详解】
由已知的解集为,且,
所以是方程的解,
所以,,
所以,,
所以不等式可化为,
所以,
故不等式的解集为.
【小问2详解】
因为,
所以
因为,所以,
由基本不等式可得,
当且仅当时等号成立,
即当且仅当, 时等号成立;
所以的最小值为;
【小问3详解】
因为对任意,不等式恒成立,
所以,,
所以,,
,
令,则,,
所以,
当且仅当,时等号成立,
即当且仅当,时等号成立,
所以的最小值为.
19. 定义在D上的函数,如果满足:存在常数,对任意,都有成立,则称是D上的有界函数,其中M称为函数的上界.
(1)判断函数是否是上的有界函数并说明理由;
(2)已知函数,若函数在上是以4为上界的有界函数,求实数a的取值范围;
(3)若,函数在区间上是否存在上界,若存在,求出的取值范围,若不存在请说明理由.
【答案】(1)是上的有界函数,理由如下:
当时,,
当时,,
由对勾函数性质得或,
或,
或,
∴的值域为,,
∴存在,使得,
所以是上的有界函数;
(2)
(3)存在,当时,;
当时,.
【解析】
【分析】(1)考虑和两种情况,结合对勾函数性质得到函数值域,进而得到,存在,使得,证明出是上的有界函数;
(2)由题意可知在上恒成立,变形得到,换元后根据函数单调性得到答案;
(3)分离常数,得到函数单调性,故,分和两种情况,得到答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意可知在上恒成立,
,,
即,
∴在上恒成立,
∴.
设,,,
由,得.
∵在上单调递减,在上是单调递增,
∴在上,,.
所以,实数a的取值范围是.
【小问3详解】
,
∵,,
∴在上递增,
根据复合函数的单调性可得在上递减,
∴,
∴h(x)存在上界.
①若,两边平方整理得,
即时,;此时,即,
②若,两边平方整理得,
即时,;此时,即,
综上,当时,;
当时,.
【点睛】函数新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念和性质.
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注意事项
1.本试卷共4页,满分为150分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
一、单选题(共8小题 满分40分)
1. 若集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 下列说法正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
4. 已知函数,,则“”是“函数在上单调递增”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. 若函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
6. 已知定义在上的函数满足,且在上单调递减,则,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
7. 我们曾学习过碳14的半衰期约为5730年(即碳14大约每过5730年衰减为原来的一半),即经过年后,碳14的含量(为碳14的初始含量,为常数),则碳14含量由原来的衰减为大约需要经过( )
(参考数据:)
A. 2292年 B. 2456年 C. 2674年 D. 2838年
8. 已知,,且,则的最大值为( )
A. 2 B. C. 9 D.
二、多选题(共3小题 满分18分)
9. 下列结论中正确的是( )
A. 若函数,且,则
B. 若为奇函数,则的解集为
C. 设表示不超过的最大整数,如,则不等式的解集是
D. 若函数的定义域为,则的取值范围是或
10. 已知a>0,b>0,且ab=1,,则函数与函数在同一坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数若方程有4个不同的零点,,,,且,则( )
A. B.
C. D. 的取值范围为
三、填空题(共3小题 满分15分)
12. 已知,,用含a、b的式子表示____________.
13. 若函数在上单调递减,则的取值范围是___________.
14. 定义在上的偶函数满足,且当时,,函数是定义在上的奇函数,当时,,则函数的零点的个数是________.
四、解答题(共5大题 满分77分)
15. 求值:
(1);
(2).
16. 已知函数.
(1)判断函数在上的单调性,并利用定义证明;
(2)若,求实数的取值范围.
17. 已知函数.
(1)求,的值;
(2)若,求实数a的值;
(3)直接写出的单调区间.
18. 已知二次函数
(1)若的解集为,解关于的不等式;
(2)若且,求的最小值;
(3)若,且对任意,不等式恒成立,求的最小值.
19. 定义在D上的函数,如果满足:存在常数,对任意,都有成立,则称是D上的有界函数,其中M称为函数的上界.
(1)判断函数是否是上的有界函数并说明理由;
(2)已知函数,若函数在上是以4为上界的有界函数,求实数a的取值范围;
(3)若,函数在区间上是否存在上界,若存在,求出的取值范围,若不存在请说明理由.
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