内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高一上期中考试
数学试题
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
2. 下面与角终边相同角是( )
A. 25° B. C. D. 225°
3. 已知幂函数为偶函数,则( )
A. -1 B. 4 C. -4 D. 2
4. “”是“”( )
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. 已知角的终边过点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
6. 某乡镇计划对一荒山区域进行植树绿化,已知该区域到2025年年底植树绿化面积为10万亩,以此值为初始值,该区域经过年,到年底植树绿化面积万亩,且满足关系式,其中为年增长率.若2025年以后每年增长率均为,则到2030年年底植树绿化面积为( )
A. 20万亩 B. 18万亩 C. 15万亩 D. 13万亩
7. 已知,,,则的最小值为( )
A. B. 6 C. D.
8. 若是定义在上的奇函数,是偶函数,当时,,则( )
A. 在上单调递增
B.
C. 当时,的解集为
D. 当时,
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
9. 已知函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
10. 下列选项正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若正数满足,则的最大值为
D. 若正数满足,则的最小值是9
11. 下列说法正确的是( )
A. 偶函数的定义域为,则
B. 与表示同一个函数
C. 奇函数在上单调递增,且最大值为8,最小值为,则
D. 若的定义域为,值域为,则的取值范围是
12. 已知函数,若,且,则下列结论正确的是( )
A. 的取值范围为
B. 的取值范围为
C. 若方程有个不同的实根,则
D. 若方程有个不同实根,则
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13. 已知角满足,则___________.
14. 已知,则______.
15. 已知函数在上为严格减函数,则实数的取值范围为______.
16. 已知实数满足,则的最小值是___________.
四、解答题(本大题共6小题,17题10分,其余每题12分,共70分)
17. 已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
18. 函数是上的增函数,对任意的都有.
(1)证明为奇函数;
(2)解不等式:.
19. 函数.
(1)当时,求该函数的值域;
(2)若对于恒成立,求的取值范围.(本题如使用非基本初等函数单调性需要证明)
20. 已知函数(常数).
(1)若为奇函数,求的值;
(2)设函数,若对任意,以为边长总可以构成三角形,求的取值范围.
21. 已知二次函数满足,且的图象经过点.
(1)求的解析式:
(2)若函数,试判断是否存在整数,使得函数在区间上的最大值为3.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
22. 已知函数,函数,函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若存在,使得成立,求实数a的取值范围;
(3)定义在I上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称函数是I上的有界函数,其中M称为函数在I的上界.讨论函数在上是否存在上界?若存在,求出M的取值范围;若不存在,请说明理由.
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大庆实验中学实验二部2025级高一上期中考试
数学试题
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用交集概念求解即可
【详解】因为集合,集合,所以.
故选:A
2. 下面与角终边相同的角是( )
A. 25° B. C. D. 225°
【答案】D
【解析】
【分析】由终边相同角的概念进行求解.
【详解】因为,所以与终边相同的最小正角是.
故选:D
3. 已知幂函数为偶函数,则( )
A. -1 B. 4 C. -4 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据幂函数的定义和奇偶性判断即可.
【详解】令,得或4.
当时,为奇函数,不符合题意,舍去.
当时,为偶函数,符合题意.
故选:B.
4. “”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】A
【解析】
【分析】解出二次不等式后利用充分条件与必要条件定义即可得.
【详解】,解得或,
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
5. 已知角的终边过点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角函数的定义,结合已知条件,即可求得结果.
【详解】因为角的终边过点,且,
故可得,解得,则.
故选:B.
6. 某乡镇计划对一荒山区域进行植树绿化,已知该区域到2025年年底植树绿化面积为10万亩,以此值为初始值,该区域经过年,到年底植树绿化面积万亩,且满足关系式,其中为年增长率.若2025年以后每年的增长率均为,则到2030年年底植树绿化面积为( )
A. 20万亩 B. 18万亩 C. 15万亩 D. 13万亩
【答案】C
【解析】
【分析】利用函数关系式待定系数法计算即可.
【详解】由题意,可知到2030年年底,则,此时,
所以,即万亩.
故选:C
7. 已知,,,则的最小值为( )
A. B. 6 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】灵活运用“1”,构造齐次式结合基本不等式计算即可.
【详解】易知,
当且仅当时,等号成立.
故选:D
8. 若是定义在上的奇函数,是偶函数,当时,,则( )
A. 在上单调递增
B.
C. 当时,的解集为
D. 当时,
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,结合函数的奇偶性可得,再由给定区间上的解析式逐项判断即可.
【详解】由是定义在上的奇函数,得,,
由是偶函数,得,即,
对于A,当时,,则,
函数在上单调递减,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,,即都是不等式的解,C错误;
对于D,当时,,因此,D正确.
故选:D
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
9. 已知函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】由指数函数图象可确定大小关系,进而利用的单调性得到,即可得解.
【详解】由指数函数图象可知:, A错误, D正确;
因为在定义域上单调递增,且,所以,B错误,C正确.
故选:CD.
10. 下列选项正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若正数满足,则的最大值为
D. 若正数满足,则的最小值是9
【答案】BC
【解析】
【分析】利用作差法判断A;利用不等式性质判断B;利用基本不等式求最值判断C;利用“1”的代换求解最值判断D.
【详解】选项A:,
因为,所以,
但无法判断的正负,即无法得到与的大小,故A错误;
选项B:因为,,所以,故B正确;
选项C:因为正数满足,所以,
当且仅当时,等号成立,故C正确;
选项D:因为正数满足,所以,
当且仅当,即时,等号成立,即的最小值是,故D错误.
故选:BC
11. 下列说法正确的是( )
A. 偶函数的定义域为,则
B. 与表示同一个函数
C. 奇函数在上单调递增,且最大值为8,最小值为,则
D. 若的定义域为,值域为,则的取值范围是
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用奇偶函数的定义及性质求解判断AC;利用相同函数的定义判断B;利用二次函数性质求出范围判断D.
【详解】对于A,由偶函数的定义域为,得,解得,A正确;
对于B,函数的定义域均为R,且,则是同一函数,B正确;
对于C,由在上单调递增,且最大值为8,最小值为,得,
由是奇函数,得,C正确;
对于D,函数,当时,,当时,,
由定义域为,值域为,得,解得,D错误.
故选:ABC
12. 已知函数,若,且,则下列结论正确的是( )
A. 的取值范围为
B. 的取值范围为
C. 若方程有个不同的实根,则
D. 若方程有个不同的实根,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据解析式画出函数大致图象,令得,数形结合可得且,结合函数零点知识依次判断各项正误.
【详解】根据解析式可得函数大致图象如下,
令,则,
所以且,
故,A错;
因为,所以,B对;
由,
可得或,
由图知,对应有2个不同解,
故对应必有3个不同解,所以,C对;
对于D:,
由图,当时原方程无解;
当时,,对应唯一的x的值,此时原方程只有1个解,不符;
当时,或各有一个值,
前者有3个、2个、1个x的值与之对应,后者只有1个x的值与之对应,
此时原方程共有4个、3个、2个解,不符题意;
令,得或或,
当时,或或各有一个值,
若,无解;
若,有2个x的值与之对应;
若,有1个x的值与之对应,
故原方程共有3个不同解,不符;
当时,或或,分别有1个解、2个解、1个解,
原方程共有4个解,不符;
当时,或或各有1个值,
若,有2个x的值与之对应;
若,有2个x的值与之对应;
若,有1个x的值与之对应,
故原方程共5个不同解,符合;
当时,有1个解或有2个解,原方程共3个解,不符;
当时,,原方程只有1个解,不符;
综上,满足题设,D对.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:D项,注意从负到正依次讨论的范围,结合图象确定对应范围,进而判断解的个数.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13. 已知角满足,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用同角三角函数的基本关系,分子分母同时除以,即可求解.
【详解】,
分子分母同时除以,原式,
故答案为:.
14. 已知,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据分段函数解析式,代入计算可得.
【详解】解:
故答案为:
【点睛】本题考查分段函数求函数值,属于基础题.
15. 已知函数在上为严格减函数,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用对数型复合函数单调性列式求解.
【详解】令,函数在上单调递增,
而函数在上为严格减函数,
则,,且在上单调递减,
因此,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
16. 已知实数满足,则的最小值是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用同构方法构造函数,再利用单调性及基本不等式求出最小值.
【详解】由,得,
即,
令函数,则原等式化为,而函数在上递增,
因此,,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是.
故答案为:
四、解答题(本大题共6小题,17题10分,其余每题12分,共70分)
17. 已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或;
(2).
【解析】
【分析】(1)把代入,利用集合运算性质,结合并集、补集的定义求解.
(2)利用交集的结果,结合集合的包含关系分类求解.
【小问1详解】
当时,,则,
所以或.
【小问2详解】
由,得,
当,即时,,符合题意,因此;
当时,,解得,
所以的取值范围是.
18. 函数是上的增函数,对任意的都有.
(1)证明为奇函数;
(2)解不等式:.
【答案】(1)证明见解析;
(2)或.
【解析】
【分析】(1)取,解得, 取,得到,故为奇函数.
(2)由为奇函数,将转化为,将中的换,, 得到,代入,得到,利用得到,由是上的增函数,得到,解此不等式即可.
【小问1详解】
,
取,则,解得,
取,则,,
故为奇函数.
【小问2详解】
,为奇函数,,
,将换,取,,
,将代入,
得到,,转化为,
是上的增函数,,解得或.
不等式的解集为或.
19. 函数.
(1)当时,求该函数的值域;
(2)若对于恒成立,求取值范围.(本题如使用非基本初等函数单调性需要证明)
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)根据对数的运算性质,利用换元法、对数的单调性,借助二次函数求出值域.
(2)由(1)的结论,利用变量分离,构造函数,结合基本不等式即可求出参数范围.
【小问1详解】
,
令,由,得,
则,
因函数在上单调递减,,
故该函数的值域为.
【小问2详解】
不等式在上恒成立,仿上设,
则得不等式在上恒成立,
当时,恒成立,;
当时,可得恒成立,
而,
当且仅当时取等号,则可得,
故的取值范围是.
20. 已知函数(是常数).
(1)若为奇函数,求的值;
(2)设函数,若对任意,以为边长总可以构成三角形,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用奇函数的性质求解并验证即可.
(2)转化条件为,再换元并按分类,结合二次函数的性质即可得解.
【小问1详解】
由函数是奇函数,得,解得,,
函数的定义域为R,,为奇函数,
所以
【小问2详解】
由对任意,以为边长总可以构成三角形,得当时,,
函数,令,则,其图象对称轴为,
①当,即时,此时在上单调递减,
由,得,解得或,则;
②当,即时,函数在上单调递减,在上单调递增,
由,得,无解;
③当,即时,函数在上单调递减,在上单调递增,
由,得,无解;
④当,即时,函数在上单调递增,
由,得,解得或,则,
所以实数的取值范围为.
21. 已知二次函数满足,且的图象经过点.
(1)求的解析式:
(2)若函数,试判断是否存在整数,使得函数在区间上的最大值为3.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在,.
【解析】
【分析】(1)设,根据已知条件求得,从而求得.
(2)求出函数,对进行分类讨论,结合二次函数的性质求得符合题意的的值.
【小问1详解】
设(),则,
则,解得,则,
由的图象经过点,得,解得,
所以的解析式是.
【小问2详解】
由(1)得,,
当时,在上单调递减,,不符合题意;
当时,函数的图象对称轴,
函数在上单调递减,,不符合题意;
当时,函数在上的最大值在或处取得,
而,因此,解得,符合题意,
所以存在整数,使得函数在区间上的最大值为3.
22. 已知函数,函数,函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若存在,使得成立,求实数a取值范围;
(3)定义在I上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称函数是I上的有界函数,其中M称为函数在I的上界.讨论函数在上是否存在上界?若存在,求出M的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【解析】
【分析】(1)判定为上单调递增的奇函数,解不等式即可;
(2)由题意可得和的值域需要存在交集,分类讨论a的范围求的值域即可;
(3)化简得,分类讨论的取值范围,再由定义计算即可.
【小问1详解】
因为,则,解得,
而,所以为奇函数,
且时递减,可得在递减,且的值域为,
不等式,即为,则,
即,即为,解得,
则原不等式的解集为.
【小问2详解】
函数,
若存在,使得成立,
当的值域为,
当时,在递减,可得的值域为,
由题意可得和的值域需要存在交集,即有,即;
若,则在递增,可得的值域为,
可得和的值域不存在交集,故不符合题意.
综上可得a的范围是.
【小问3详解】
,
(ⅰ)当,
则在上单调递减,
∴,
①若,即时,存在上界,
②若,即时,存在上界;
(ⅱ)当时,
①若时,在上单调递增,,存在上界;
②若时,在上单调递增,,故不存在上界;
③若时,上单调递增,在上单调递增,,故不存在上界;
④若,在上单调递增,,故不存在上界;
⑤若在上单调递增,,而,故存在上界.
综上所述,当时,存在上界,
当时,不存在上界,
当时,存在上界,
当时,存在上界,
当时,存在上界.
【点睛】关键点睛:本题第一问解题关键在于确定的单调性与奇偶性,再利用性质解不等式;第二问关键在于将双变量的能成立问题转化为两个函数值域有交集,讨论计算的值域即可;第三问关键在于分类讨论的正负来确定在上的单调性,再比较两端的最值绝对值大小,讨论比较详细,容易遗漏而错,题目较难.
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