内容正文:
中山市第一中学2025级高一第一学期第二次段考
数学
命题人:徐宗震 审题人:孙要强
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1. 命题“都有”的否定是( )
A. 不存在
B. 存在
C. 存在
D. 对任意的
【答案】B
【解析】
【分析】由全称命题的否定:将任意改为存在并否定原结论,即可写出原命题的否定.
【详解】由全称命题的否定为特称命题,
∴原命题的否定为:存在.
故选:B
2. 已知,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由基本不等式即可求得的最大值.
【详解】,∴,
当且仅当,即时,取等号.
故选:D.
3. 已知,则“”是“”的( )条件.
A. 充分非必要 B. 必要非充分 C. 充要 D. 非充分非必要
【答案】A
【解析】
【分析】根据两者之间的推出关系可得两者之间的条件关系
【详解】若,则,故,所以“”能推出“”.
取,则成立,但不成立,
故“”是“”的充分非必要条件,
故选:A.
4. 若幂函数的图象不过原点,则( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】利用幂函数的定义与性质即可得解.
【详解】对于幂函数,
有,解得或,
当时,,则幂函数为,显然其图象不过原点;
当时,,则幂函数为,显然其图象不过原点;
综上,或.
故选:C.
5. 已知函数.则的值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】用换元法,设,解得代入后可得函数式,再计算函数值.
【详解】设,,则,所以,
所以.
故选:A.
【点睛】本题考查求函数的解析式,解题方法是换元法.属于基础题.
6. 函数的减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复合函数单调性“同增异减”的原则可确定选项.
【详解】令,,则,
∵在上增函数,在上为减函数,
∴的减区间为.
故选:B.
7. 把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是,空气的温度是,那么后物体的温度(单位:℃)可由公式求得,其中为正常数.现有75℃的物体,放在25℃的空气中冷却,2min以后物体的温度降为50°C.若将68°C的物体放在20℃的空气中冷却,则物体温度降为32°C所需要的冷却时间为( )
A. 2min B. 3min C. 4min D. 6min
【答案】C
【解析】
【分析】先通过第一个冷却场景求出常数,再将其代入第二个冷却场景的公式中,求解冷却时间.
【详解】对于75℃物体冷却的情况,代入公式,
得,即,化简得.
取自然对数得,解得.
对于68℃物体冷却的情况,代入公式得,
即,化简得.
取自然对数得,解得.
故选:C
8. 已知函数,关于方程有8个不相等的实数根,则的取值范围是( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】令,利用图象可得知,关于的二次方程的两根、,然后利用二次函数的零点分布得出关于实数的不等式组,解出即可.
【详解】令,由,得,
设关于的二次方程的两根分别为、,
如下图所示:
由于关于的方程有8个不等的实数根,
则,,设,
则,解得.
因此,实数的取值范围是.
故选:D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,全部选对的得6分,部分选对部分得分,只要有选错的得0分,共18分)
9. 如图,二次函数的对称轴为,且与轴交于点,则( )
A.
B.
C. 的解集为
D. 的解集为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据二次函数的图象的开口、对称轴、零点,知,可判断A,B,由对称性知函数有两个零点,得,,代入不等式,结合求解,即可判断C,D.
【详解】对于A,由图象开口向下,得,故A不正确;
对于B,对称轴为,故对,
即,故B正确;
对于C,图像过点,由对称性得有两个零点,
所以,故,由,
,得,故的解集为,故C正确;
对于D,∵,,由,得
又,,解得,
∴的解集为,故D正确.
故选:BCD.
10. 已知函数 则下列说法正确的是( )
A. 的图象关于y轴对称
B. 在上单调递减
C. 当时, 有最大值
D. 的值域为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据函数的对称性、单调性、最值、值域等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】由,解得,所以的定义域是.
,所以是偶函数,
图象关于轴对称,A选项正确.
当时,,
所以在上单调递减,B选项正确.
当时,,
所以在上单调递增,
.
当时,
所以在上单调递减,
所以当时, 有最大值,C选项正确.
由上述分析可知,当或时,,
而是偶函数,所以当或时,也成立,
所以的值域不是,D选项错误.
故选:ABC
11. 定义在上的函数满足 ,且当时,, 则( )
A. B. 为奇函数
C. 为减函数 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】通过赋值法和函数奇偶性、单调性的定义,逐一分析每个选项的正确性.
【详解】选项A:令,代入,
得,即,A正确.
选项B:令,,代入得.
由,得,即为奇函数,B正确.
选项C:任取且,则.
因,,且;
又时(奇函数性质),故,
即为增函数,非减函数,C错误.
选项D:令,,利用奇函数得,
则,即.
因是增函数,,故,
即,D正确.
故选:ABD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 计算______.
【答案】10
【解析】
【分析】根据对数的运算计算得出结果;
【详解】原式;
故答案为:10.
13. 偶函数在上满足,则当时,______.
【答案】
【解析】
【分析】利用偶函数的定义求出函数解析式.
【详解】偶函数在上满足,
当时,,所以.
故答案为:
14. 已知,且,则的最小值是_________.
【答案】
【解析】
【分析】利用换元法可得,进而根据不等式的性质,讨论求解即可.
详解】令其中,
所以,
若,则,故,
令,
因此,故,则,
当且仅当等号成立,取时可满足等号成立,
可知的最小值为,
故答案为:.
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. 已知函数的定义域为集合,集合.
(1)求集合;
(2)求,.
【答案】(1)
(2),或
【解析】
【分析】(1)根据函数的解析式有意义可求得集合;
(2)求出集合,利用交集的定义可求得集合,利用补集和并集的定义可求得集合.
【小问1详解】
解:因为函数的定义域为集合,
则.
【小问2详解】
解:因为或,,
所以,,或,
则或.
16. 已知函数,且为常数.
(1)当时,求的解集;
(2)当,恒有,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)令,则,解得;
(2)换元得到在上恒成立,参变分离得到在上恒成立,由函数单调性求出的最小值,得到.
【小问1详解】
时,,
令,则,,解得,
故,解得,故不等式的解集为;
【小问2详解】
,
,令,则在上恒成立,
故在上恒成立,
其中在上单调递增,故当时,取得最小值,最小值为2,
故.
17. 已知函数.
(1)求的定义域和值域;
(2)判定函数的单调性,并用定义证明;
(3)若对,,且,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)定义域;值域
(2)函数在R上单调递增,证明见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)根据指数函数的值域求解函数定义域,根据指数函数的值域及不等式的性质求解函数的值域;
(2),利用函数的单调性的定义证明即可;
(3)根据函数在R上单调递增,将不等式恒成立转化为不等式恒成立,则,解一元二次不等式即可得解.
【小问1详解】
对于函数,因为,所以恒成立,
所以函数定义域;
,因为,所以,所以,
所以,即函数的值域;
【小问2详解】
函数在R上单调递增,证明如下:
,任取,且,
则,
因为,所以,因为,所以,
所以,即,
所以函数在R上单调递增;
【小问3详解】
对,,且,不等式恒成立,
即不等式恒成立,
由(2)知函数在R上单调递增,因为即,
所以,
因为,所以,
即,所以,
即,解得,
故实数的取值范围为.
18. 我们知道,奇函数的图象关于原点对称.类比奇函数的定义,我们可以定义中心对称函数:设函数的定义域为,若对,都有,则称函数为中心对称函数,其中为函数的对称中心.比如,函数就是中心对称函数,其对称中心为.且中心对称函数具有如下性质:若为函数的对称中心,则函数为奇函数.
(1)已知定义在上的函数的图象关于点中心对称,且当时,,求的值.
(2)已知函数为中心对称函数,有唯一的对称中心,请写出对称中心并证明;
(3)求数组的个数,其中,且为中心对称函数.
【答案】(1),
(2)对称中心为,证明见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,借助赋值法,分别令、,结合所给函数计算即可得;
(2)结合中心对称函数定义,得到定义域后,证明即可得;
(3)结合中心对称函数定义,设其对称中心为,则得到其定义域关于中心对称,就对称中心分类讨论后可得数组的个数.
【小问1详解】
由函数的图象关于点中心对称,故有,
令,则有,故,
令,则有,
又当时,,故,
故,
即,;
【小问2详解】
对称中心,证明如下:
由,则有,解得且,
,
故函数的对称中心为;
【小问3详解】
设的对称中心为,则该函数定义域关于中心对称,
由,则有、,
又、、,
若对称中心为,则必有,且,
故,,共有2022个数组符合题意;
若对称中心为,则必有,且,
故,共有个数组符合题意;
若对称中心为,则必有,且,
故,共有个数组符合题意;
若对称中心为,则必有,或,经检验不合题意;
若对称中心为,则必有,且,
故,共有个数组符合题意;
综上所述,数组的个数为.
【点睛】关键点点睛:最后一问关键点在于结合中心对称函数定义,得到其定义域也相应对称,从而就对称中心分类讨论即可
19. 已知函数和的定义域分别为和,若对任意,恰好存在个不同的实数,使得(其中),则称为的“重覆盖函数”.
(1)判断是否为 的“2重覆盖函数”?请说明理由;
(2)若为 的“2重覆盖函数”,求实数a的取值范围.
(3)函数[x]表示不超过x的最大整数,如.若, 为 的“2024重覆盖函数”,求正实数a的取值范围.
【答案】(1)不是,理由见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据“重覆盖函数”的定义进行判断;
(2)分情况讨论分段函数的解的个数,结合二次函数性质求解;
(3)先求出再做出函数的图象,数形结合解决问题.
【小问1详解】
当时,,方程仅有一个解,
不满足“重覆盖函数”要求,故不是的“2重覆盖函数”.
【小问2详解】
函数在上单调递增,其值域为.
中的部分单调递增,对任意,该部分方程仅有一个解.
因此需保证对任意,方程在时仅有一个解.
当时,()单调递减,对,
方程的解,仅有一个解,符合条件.
当时,二次函数开口向上,对称轴为.
若,则在时单调递减,.
当时,,对,方程在时仅有一个解;
当时,()单调递减,对,方程在时仅有一个解,符合条件.
当时,二次函数开口向下,,对,
方程在时无或两个解,不符合条件.
综上,实数的取值范围是.
【小问3详解】
因为,所以
则对于任意要有2024个根,
作出函数的图象(部分),
如图:
要使有2024个根,则,
又,则,故正实数的取值范围.
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命题人:徐宗震 审题人:孙要强
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1. 命题“都有”的否定是( )
A. 不存在
B. 存在
C. 存在
D. 对任意的
2. 已知,则的最大值是( )
A. B. C. D.
3. 已知,则“”是“”的( )条件.
A. 充分非必要 B. 必要非充分 C. 充要 D. 非充分非必要
4. 若幂函数的图象不过原点,则( )
A. B. C. 或 D. 或
5. 已知函数.则的值为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
6. 函数的减区间为( )
A B. C. D.
7. 把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是,空气的温度是,那么后物体的温度(单位:℃)可由公式求得,其中为正常数.现有75℃的物体,放在25℃的空气中冷却,2min以后物体的温度降为50°C.若将68°C的物体放在20℃的空气中冷却,则物体温度降为32°C所需要的冷却时间为( )
A. 2min B. 3min C. 4min D. 6min
8. 已知函数,关于的方程有8个不相等的实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,全部选对的得6分,部分选对部分得分,只要有选错的得0分,共18分)
9. 如图,二次函数的对称轴为,且与轴交于点,则( )
A.
B.
C. 的解集为
D. 的解集为
10. 已知函数 则下列说法正确是( )
A. 的图象关于y轴对称
B. 在上单调递减
C. 当时, 有最大值
D. 的值域为
11. 定义在上的函数满足 ,且当时,, 则( )
A. B. 为奇函数
C. 为减函数 D.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 计算______.
13. 偶函数在上满足,则当时,______.
14. 已知,且,则的最小值是_________.
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. 已知函数的定义域为集合,集合.
(1)求集合;
(2)求,.
16. 已知函数,且常数.
(1)当时,求的解集;
(2)当,恒有,求实数的取值范围.
17. 已知函数.
(1)求的定义域和值域;
(2)判定函数的单调性,并用定义证明;
(3)若对,,且,不等式恒成立,求实数的取值范围.
18. 我们知道,奇函数的图象关于原点对称.类比奇函数的定义,我们可以定义中心对称函数:设函数的定义域为,若对,都有,则称函数为中心对称函数,其中为函数的对称中心.比如,函数就是中心对称函数,其对称中心为.且中心对称函数具有如下性质:若为函数的对称中心,则函数为奇函数.
(1)已知定义在上的函数的图象关于点中心对称,且当时,,求的值.
(2)已知函数为中心对称函数,有唯一的对称中心,请写出对称中心并证明;
(3)求数组的个数,其中,且为中心对称函数.
19. 已知函数和定义域分别为和,若对任意,恰好存在个不同的实数,使得(其中),则称为的“重覆盖函数”.
(1)判断是否为 “2重覆盖函数”?请说明理由;
(2)若为 的“2重覆盖函数”,求实数a的取值范围.
(3)函数[x]表示不超过x的最大整数,如.若, 为 的“2024重覆盖函数”,求正实数a的取值范围.
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