内容正文:
2025-2026学年度高一第一学期期中学业水平质量监测
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、单项选择题(共8小题,满分40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 若函数在上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 设为实数,若关于的不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5. 尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解,例如,地震时释放出来的能量(单位:焦耳)与地震里氏震级之间的关系为.黄海是我国东部中强地震多发区之一,2013年4月21日,黄海海域发生里氏5.0级地震,2015年8月6日黄海海域发生里氏4.0级地震,前一次地震所释放出来的能量约是后一次的( )倍.(精确到1)
(参考数据:,,,)
A 29 B. 30 C. 31 D. 32
6. 设函数,则使成立的的取值范围是
A. B.
C. D.
7. 已知,若在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 函数为偶函数,且满足对均有,对满足,则实数取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(共3小题,满分18分)
9. 设,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 下列说法正确的是( )
A. 函数与不是同一函数
B. 若,则
C. 若,则函数的最小值为2
D. 当时,不等式恒成立,则k取值范围是
11. 已知正实数,且,则( )
A. 的最大值为8
B. 的最小值为8
C. 最小值为
D. 的最小值为
三、填空题(共3小题,满分15分)
12. 函数的定义域是______.
13. 已知集合,,若是成立的一个充分不必要条件,则实数的取值范围是________________.
14. 已知是函数的零点,则______.
四、解答题(共5大题,满分77分)
15. (1)计算:;
(2)已知,求的值.
16. 已知函数,.
(1)利用定义证明函数单调递增;
(2)求函数的最大值和最小值.
17. 数字经济是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,通过信息通信技术的融合应用推动全要素数字化转型的新经济形态,在技术层面,包括大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能、5G通信等新兴技术;在应用层面,包括“新零售”、“新制造”、工业互联网、元宇宙、无人驾驶等.现有一人工智能企业生产制造人形机器人,每月的成本t(单位:万元)由两部分构成:①固定成本:1000万元;②材料成本:万元.x为每月生产人形机器人的个数.
(1)该企业每月的产量为多少时,平均每个人形机器人的成本y(单位:万元)最低,最低为多少万元?
(2)若每个人形机器人的售价为万元,假设生产出来的每个人形机器人都能够售出,则该企业应如何制订生产计划,才能确保每月的利润W(单位:万元)不低于400万元?
附:利润=售价×销量-成本.
18. 已知函数为奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)若,求实数x的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数m的取值范围.
19. 定义:若函数对定义域内的每一个值,在其定义域内都有唯一的使成立,则称该函数为“伴随函数”.
(1)判断是否为“伴随函数”,并说明理由;
(2)若函数在定义域上为“伴随函数”,试证明:;
(3)已知函数在上为“伴随函数”,若,,恒有,求的取值范围.
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2025-2026学年度高一第一学期期中学业水平质量监测
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、单项选择题(共8小题,满分40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先解分式不等式化简集合,再根据交集的定义计算可得.
【详解】由,即,解得,
所以,
又,所以.
故选:C
2. 命题“,”的否定是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定形式直接判断即可.
【详解】根据全称量词命题的否定形式可知,
命题“,”的否定为,.
故选:C
3. 若函数在上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对勾函数的单调性,即可求解.
【详解】当时,单调递增函数,不符合题意,
当时,均为单调递增函数,故为单调递增函数,不符合题意,
当时,在单调递增,在单调递减,
故在上单调递减,则,
故选:C
4. 设为实数,若关于的不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分,两种情况讨论可求得的取值范围.
【详解】当时,不等式为,解得,所以不等式不恒成立,
当时,由不等式恒成立,
所以,解得,
所以的取值范围为.
故选:B.
5. 尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解,例如,地震时释放出来的能量(单位:焦耳)与地震里氏震级之间的关系为.黄海是我国东部中强地震多发区之一,2013年4月21日,黄海海域发生里氏5.0级地震,2015年8月6日黄海海域发生里氏4.0级地震,前一次地震所释放出来的能量约是后一次的( )倍.(精确到1)
(参考数据:,,,)
A. 29 B. 30 C. 31 D. 32
【答案】D
【解析】
【分析】由题意得到方程组,相减后得到,结合给出的参考数据,得到.
【详解】由题意得,
两式相减得,而,
故,
故选:D
6. 设函数,则使成立的的取值范围是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:,定义域为,∵,∴函数为偶函数,当时,函数单调递增,根据偶函数性质可知:得成立,∴,∴,∴的范围为故答案为A.
考点:抽象函数不等式.
【思路点晴】本题考查了偶函数的性质和利用偶函数图象的特点解决实际问题,属于基础题型,应牢记.根据函数的表达式可知函数为偶函数,根据初等函数的性质判断函数在大于零的单调性为递增,根据偶函数关于原点对称可知,距离原点越远的点,函数值越大,把可转化为,解绝对值不等式即可.
7. 已知,若在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】作出,在上的图象,当的图象在的图象的上方时,分析此时的取值范围即可.
【详解】作出,在上的图象如下图所示:
因为在上恒成立,所以的图象在的图象的上方(可以部分点重合),
且,令,所以,所以,
根据图象可知:当经过点时,有最小值,,
当经过点时,有最大值,,
综上可知的取值范围是,
故选:C.
【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是采用数形结合思想解决问题,通过数与形的相互转化能使问题转化为更简单的问题,常见的图象应用的命题角度有:
(1)确定方程根的个数;
(2)求参数范围;
(3)求不等式解集;
(4)研究函数性质.
8. 函数为偶函数,且满足对均有,对满足,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先分析函数的单调性,根据函数单调性把函数不等式转化为代数不等式,再根据分离参数求最值,即可得出实数的取值范围.
【详解】因为函数满足:对均有,所以在上单调递增,
又函数为偶函数,所以在上单调递减,
所以不等式可化为,恒成立,
所以,,即,,
由,,,
由,,,
综上,.
故选:A
二、多项选择题(共3小题,满分18分)
9. 设,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】通过赋值法和不等式的性质对逐个选项进行分析即可.
【详解】对于选项,令,则,,故选项错误.
对于选项,,,又,根据不等式的性质可得,故选项正确.
对于选项,,,,,即,,
,,故选项正确
对于选项,令,则,,,故选项错误.
故选:.
10. 下列说法正确的是( )
A. 函数与不是同一函数
B. 若,则
C. 若,则函数的最小值为2
D. 当时,不等式恒成立,则k的取值范围是
【答案】AB
【解析】
【分析】根据两个函数的对应法则不同可判断A;利用基本不等式可判断B;利用对勾函数的单调性可判断C;利用一元二次不等式恒成立的条件可判断D.
【详解】对于A,函数,所以函数与不是同一个函数,故A正确;
对于B,,当且仅当取得等号,故B正确;
对于C,,因为函数在上单调递增,所以当时,,故C错误;
对于D,当时,不等式即,满足题意,当时,则有,解得.
综上所述,满足题意的的取值范围是,故D错误.
故选:AB
11. 已知为正实数,且,则( )
A. 的最大值为8
B. 的最小值为8
C. 的最小值为
D. 的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用基本不等式及“1”的妙用逐项求解判断.
【详解】对于A,由,得,即,
解得,则,当且仅当时取等号,A正确;
对于B,,即,
解得,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,由,得,则,
当且仅当时取等号,C错误;
对于D,由,得,且,
因此
,
当且仅当,即时取等号,D正确.
故选:ABD
三、填空题(共3小题,满分15分)
12. 函数的定义域是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数的解析式,列出使解析式有意义的不等式组,求出解集即可.
【详解】要使函数有意义,则,解得,
即函数的定义域为.
故答案为:.
13. 已知集合,,若是成立的一个充分不必要条件,则实数的取值范围是________________.
【答案】
【解析】
【分析】由一元二次不等式求得集合,根据充分不必要条件可得集合之间的包含关系,从而建立不等式,可得答案.
【详解】,
由是成立的一个充分不必要条件,则是的一个真子集,
所以,解得.
故答案为:.
14. 已知是函数的零点,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意列出方程,进而得到进行求解即可.
【详解】由题可知,,
所以,
令,则单调递增,且,
所以,所以,
所以.
故答案为:
四、解答题(共5大题,满分77分)
15 (1)计算:;
(2)已知,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)利用指对幂的计算法则以及对数的运算性质求解即可;
(2)先求出,再求出,利用整体代入求解即可.
【详解】(1)原式
;
(2),且,
原式.
16. 已知函数,.
(1)利用定义证明函数单调递增;
(2)求函数的最大值和最小值.
【答案】(1)证明见详解;(2)最大值;最小值.
【解析】
【分析】
(1)任取、且,求,因式分解,然后判断的符号,进而可得出函数的单调性;
(2)利用(1)中的结论可求得函数的最大值和最小值.
【详解】(1)任取、且,
因为,
所以,
,
,,,
,
即,
因此,函数在区间上为增函数;
(2)由(1)知,当时,函数取得最小值;
当时,函数取得最大值.
【点睛】关键点睛:求函数的最值利用函数的单调性是解决本题的关键.
17. 数字经济是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,通过信息通信技术的融合应用推动全要素数字化转型的新经济形态,在技术层面,包括大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能、5G通信等新兴技术;在应用层面,包括“新零售”、“新制造”、工业互联网、元宇宙、无人驾驶等.现有一人工智能企业生产制造人形机器人,每月的成本t(单位:万元)由两部分构成:①固定成本:1000万元;②材料成本:万元.x为每月生产人形机器人的个数.
(1)该企业每月的产量为多少时,平均每个人形机器人的成本y(单位:万元)最低,最低为多少万元?
(2)若每个人形机器人售价为万元,假设生产出来的每个人形机器人都能够售出,则该企业应如何制订生产计划,才能确保每月的利润W(单位:万元)不低于400万元?
附:利润=售价×销量-成本.
【答案】(1)台,最低为万元
(2)不低于台
【解析】
【分析】(1)根据题意,得到平均每个人形机器人的成本为,结合基本不等式,即可求解;
(2)根据题意,得到每月的利润,结合,结合一元二次不等式的解法,即可求解.
【小问1详解】
解:由题意得,生产台人形机器人的总成本为,
所以每个人形机器人的平均成本为,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以该企业每月的产量为台时,平均每个人形机器人的成本最低,最低为万元.
【小问2详解】
解:由题意得,每月的利润,
令,即,
整理得,解得或,
因为为正整数,所以,
所以该企业应每月制订生产的人形机器人不少于台时,才能确保每月的利润不低于万元.
18. 已知函数为奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)若,求实数x的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据奇函数的定义即可求解;
(2)根据的单调性,分类讨论解不等式;
(3)先求出的值域,利用换元法得到的值域,根据题意得到两个值域的包含关系从而得到结果.
【小问1详解】
函数中,,
由是奇函数,得,即,
整理得,解得,此时,
所以满足,即函数为奇函数,符合题意,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,其定义域为,
显然在,上均单调递减,
且当时,,,,所以,
同理可得当时,,
若,可能满足以下几种情况:
①,解得,
②,解得,
③,解得,显然无解,
综上,实数x的取值范围是
【小问3详解】
由(2)知,,
当时,,故,
所以在上值域为,
又,,
令,,
则,
所以当时,,当时,,
所以函数在上值域为,
因为对任意的,总存在,使得成立,
则,可得,解得.
所以实数m的取值范围是.
19. 定义:若函数对定义域内的每一个值,在其定义域内都有唯一的使成立,则称该函数为“伴随函数”.
(1)判断是否为“伴随函数”,并说明理由;
(2)若函数在定义域上为“伴随函数”,试证明:;
(3)已知函数在上为“伴随函数”,若,,恒有,求的取值范围.
【答案】(1)不是,理由见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)取,结合“伴随函数”的定义判断即可;
(2)推导出,结合指数运算可证得结论成立;
(3)分、两种情况讨论,当时,可知不是“伴随函数”;当时,函数在上单调递增,根据求出的值,利用基本不等式求出的最小值,再利用参变量分离得出,令,可得,利用二次函数的基本性质求解即可.
【小问1详解】
函数的定义域为,
取,则,此时,不存在,使得,
因此,函数不是“伴随函数”.
【小问2详解】
因为函数在定义域上为增函数,则存在,
使得,若,则,
根据题意,存在,使得,矛盾,
故,所以,,
所以,,即.
【小问3详解】
若,则当时,,
此时,不存在,使得,则函数不是“伴随函数”,
所以,,函数在上单调递增,
则,,
由“伴随函数”的定义可得,
因为,解得,即,,
当时,,
则,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因为,,恒有,
则,所以,,
令,则,由题意可得,
令,,函数在上单调递增,
所以,,则,
因此,实数的取值范围是.
【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
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