内容正文:
河北丰集中学2025级高一上第二次阶段考试
高一数学试题
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设集合,,则
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:结合数轴可知,故应选B.
考点:子集的包含关系及运用.
2. 已知,则下列选项错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题设知:,结合不等式的性质判断各选项的正误.
【详解】由得:
∴,,.
故选:D
3. “不等式在上恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据恒成立来讨论求出的范围,再根据充分不必要条件的定义来进行选择即可.
【详解】当时,在上不恒成立;
当时,由二次函数性质,则,解得,
“不等式在上恒成立”的一个充分不必要条件,即能推出,且不能被推出,
下列选项中,只有 C选项符合题意,
故选:C.
4. 函数在区间上的最大值、最小值分别为( )
A. 最大值为,最小值为 B. 最大值为,最小值为
C. 最大值为1,最小值为 D. 最大值为,最小值为
【答案】B
【解析】
【分析】将函数解析式变形为,可得其在上的单调性,利用单调性求出最值.
【详解】因为,
由反比例函数性质可得在上单调递增,
当时,,当时,.
故选:B.
5. 若两个正实数满足,且存在这样的使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得满足,再利用基本不等式中“1”的妙用求得的最小值,最后解不等式即可.
【详解】由得,
,
当且仅当时,等号成立,
则使不等式有解,只需满足即可,
解得.
故选:C.
6. 已知函数则的所有零点之和为( )
A. B. 0 C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据分段函数解析式,按的取值范围分类讨论求出所有零点即可得解.
【详解】由得,
当时,由,解得,
当时,由,得或,
所以四个零点和为,
故选:A
7. 若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】令,则,,利用单调递增则单调性相同的性质,得出在上单调递增,且,分情况讨论得出的取值范围.
【详解】令,则,.
已知在上单调递增,则在上单调递增,且.
若,则,此时在单调递增,
且,符合题意.
若,则须满足:
即.
综上,.
故选:C.
二、多选题(每题6分,部分选对得部分分,有错选得0分)
8. 下列说法正确的是( )
A. “”是“”的充分不必要条件
B. 函数与是同一函数
C. 函数的单调递增区间是
D. 已知的定义域为,则函数的定义域为
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A,解不等式结合充分不必要条件的定义即可判断;对于B,由函数定义域不同即可判断;对于C,由“同增异减”原则求出函数的单调递增区间即可判断;对于D,求出的范围即可得函数中的的范围,进而得解.
【详解】对于A、由,得或,
故“”是“”的充分不必要条件,故A正确;
对于B、函数的定义域为,的定义域为或,
故两函数定义域不同,不是同一函数,故B错误;
对于C、由或,所以函数定义域为或,
又因为是定义域上的增函数,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递增区间是,故C错误;
对于D、因为的定义域为,则,
则的定义域为,则即,
故函数的定义域为,故D正确.
故选:AD.
9. 下列说法正确的有( )
A. 若,则的最大值是;
B. 若,则;
C. 若,则的最大值是2;
D. 若,则有最大值.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用基本不等式求和的最小值,逐项求解,结合取相反数、分离常数项以及建立不等式,可得答案.
【详解】对于A,由,则,即,当且仅当,即时,等号成立,故A正确;
对于B,由,则,即,当且仅当,即时,等号成立,故B正确;
对于C,由,当且仅当时等号成立,且,则,整理可得,,由,解得,故C错误;
对于D,由,则,即,当且仅当,即时,等号成立,故D正确.
故选:ABD.
10. 我们把有两个自变量的函数称为“二元函数”,已知关于实数的二元函数,则以下说法正确的是( )
A.
B. 对任意的
C. 若对任意实数,则实数a的取值范围是
D. 若存在,使不等式成立,则实数a的取值范围是
【答案】BC
【解析】
【分析】A选项,代入计算;B选项,由基本不等式求出最小值,B正确;C选项,转化为恒成立,由根的判别式得到不等式,求出;D选项,转化为在上有解,又函数单调性得到,所以,解得,D错误.
【详解】A选项,,故,A错误;
B选项,对任意的,有,
当且仅当,即时,等号成立,B正确;
C选项,恒成立,
故,需满足,解得,
则实数a的取值范围是,C正确;
D选项,由题意得在上有解,
在上有解,故在上有解,
其中在上单调递增,故,所以,解得,
实数a的取值范围是,D错误.
故选:BC.
三、填空题(每题5分,共15分)
11. 若,设,,则M,N的大小关系是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用作差法比较大小即可.
【详解】,
因为,所以,,所以,
所以.
故答案为:
12. 已知函数,且,则________.
【答案】6
【解析】
【分析】根据代入解得,即可得,进而代入求.
【详解】因为函数,且,
可知,且,解得,
所以,
由有意义可得,
所以.
故答案为:6.
13. 已知函数的值域为,则实数的取值范围为________.
【答案】;
【解析】
【分析】根据时,,由值域为判断出,再求出时的范围,从而 ,解不等式即可.
【详解】当时,,因为值域为,
所以,即,
此时时,,即,
由值域为得:,
综上:,
故答案为:.
四、解答题(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.)
14. 已知
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)解不等式.
【答案】(1)1 (2)或2
(3)
【解析】
【分析】(1)由分段函数解析式先求,再求,
(2)分,两种情况,由结合分段函数解析式列方程求即可,
(3)分,两种情况,由结合分段函数解析式列不等式求其解集.
【小问1详解】
因为,,
所以,因为,
所以,
【小问2详解】
当时,,又,所以,
当时,,又,
所以,故,
综上,的值为或2
【小问3详解】
当时,,所以,
当时,,所以,
综上,原不等式的解集为.
15. 已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若关于的不等式的解集为,求的最小值.
【答案】(1)当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集;当时,不等式的解集;当时,不等式的解集.
(2)9
【解析】
【分析】(1)根据一元二次不等式解的特征,对分情况讨论即可求解,
(2)根据韦达定理可得,进而根据乘“1”法,即可由不等式求解最值.
【小问1详解】
因为,
当时,不等式的解集为;
当时,的两根为,
当时,有,不等式的解集为;
当时,若,即时,不等式的解集;
若,即时,不等式的解集;
若,即时,不等式的解集;
综上,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集;
当时,不等式的解集;
当时,不等式的解集.
【小问2详解】
由题意,关于的方程有两个不等的正根,
由韦达定理知,解得
则,即,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,此时,符合条件,
综上,当且仅当时,取得最小值9.
16. 已知函数
(1)当时,求函数在区间上的值域;
(2)函数在上具有单调性,求实数的取值范围;
(3)求函数在上的最小值的解析式.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用二次函数的单调性进行求解即可;
(2)根据二次函数的对称轴与所给区间位置关系进行求解即可;
(3)根据二次函数的对称轴与所给区间位置关系分类讨论进行求解即可
【小问1详解】
当时,,
该二次函数的对称轴为,
当时,,
因为,
所以,因此函数在区间上的值域为;
【小问2详解】
,
该二次函数的对称轴为,
因为函数在上具有单调性,
所以有,或,解得,或,
因此实数的取值范围为;
【小问3详解】
,
该二次函数的对称轴为,
当时,即时,此时该函数单调递减,所以;
当时,即时,此时;
当时,即时,此时函数单调递增,所以,
综上所述:.
【点睛】关键点睛:本题的关键是根据所给的区间与对称轴的位置进行分类讨论.
17. 已知函数对于任意的都有.
(1)求的解析式;
(2)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据解方程组法求解析式;
(2)根据题意可得函数在上的值域是在上的值域的子集,根据二次函数性质,求出参数范围即可.
【小问1详解】
已知,用替换得,
联立方程组,得,
解得.
【小问2详解】
若对任意的,总存在,使得成立,可得在上的值域是在上的值域的子集,
由(1)可得,当时,;
为二次函数,对称轴为,开口向上,在上单调递增;
所以在上的最小值为,最大值为;
可得,即,解得,所以的取值范围为.
18. 设为实数,函数.
(1)求函数的定义域;
(2)设,把函数表示为的函数;
(3)若,求的最值.
【答案】(1)
(2),.
(3)的最大值为,最小值为.
【解析】
【分析】(1)根据函数特征得到不等式,求出定义域.
(2)两边平方得到,求出,得到函数解析式和定义域.
(3)问题转化成为二次函数在给定区间上的最大值、最小值问题求解.
【小问1详解】
由.
所以函数的定义域为.
【小问2详解】
因为,所以.
又因为,所以,由,又,所以.
所以,.
【小问3详解】
由(2)知,,
因为,所以二次函数开口向下,且对称轴为.
所以函数在上单调递减.
所以,.
所以的最大值为,最小值为.
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河北丰集中学2025级高一上第二次阶段考试
高一数学试题
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 设集合,,则
A. B.
C. D.
2. 已知,则下列选项错误的是( )
A. B.
C. D.
3. “不等式在上恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
4. 函数在区间上的最大值、最小值分别为( )
A. 最大值为,最小值为 B. 最大值为,最小值为
C. 最大值为1,最小值为 D. 最大值为,最小值为
5. 若两个正实数满足,且存在这样的使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数则的所有零点之和为( )
A. B. 0 C. 2 D.
7. 若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,部分选对得部分分,有错选得0分)
8. 下列说法正确的是( )
A. “”是“”的充分不必要条件
B. 函数与是同一函数
C. 函数的单调递增区间是
D. 已知的定义域为,则函数的定义域为
9. 下列说法正确的有( )
A. 若,则的最大值是;
B. 若,则;
C. 若,则的最大值是2;
D. 若,则有最大值.
10. 我们把有两个自变量的函数称为“二元函数”,已知关于实数的二元函数,则以下说法正确的是( )
A.
B. 对任意的
C. 若对任意实数,则实数a的取值范围是
D. 若存在,使不等式成立,则实数a的取值范围是
三、填空题(每题5分,共15分)
11. 若,设,,则M,N的大小关系是______.
12. 已知函数,且,则________.
13. 已知函数的值域为,则实数的取值范围为________.
四、解答题(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.)
14. 已知
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)解不等式.
15. 已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若关于的不等式的解集为,求的最小值.
16. 已知函数
(1)当时,求函数在区间上的值域;
(2)函数在上具有单调性,求实数的取值范围;
(3)求函数在上的最小值的解析式.
17. 已知函数对于任意的都有.
(1)求的解析式;
(2)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求的取值范围.
18. 设为实数,函数.
(1)求函数的定义域;
(2)设,把函数表示为的函数;
(3)若,求的最值.
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