内容正文:
江苏省区无锡市大桥实验学校2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,,,则是的( )
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
3. 已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
4. 不等式的解集为或,则的解集为( )
A. B.
C. D.
5. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数满足,则( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,若对于任意的实数与至少有一个为正数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知,若方程恰好有三个互不相等的实根,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. 或 D. 或
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 下列四个选项中,正确的是( )
A. 若集合,集合, 则
B. 已知集合, 则满足的集合的个数有8个
C. 若,,则
D. 设,,则“且”的充要条件是“且”
10. 已知,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为4 B. 的最小值为9
C. 的最小值为10 D. 的最小值为128
11. 已知函数是定义在上的奇函数,且满足下列条件:
①对任意的实数,都有;
②对任意的实数,都有;③.
则下列说法正确的有( )
A. B.
C. 是奇函数 D. 函数在上单调递增
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若幂函数的图象经过点,则__________.
13. 已知,则函数的解析式为________.
14. 若不等式对一切正数x,y恒成立,则实数t的取值范围为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)设,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
16. 已知函数.
(1)当时,解不等式.
(2)求函数在区间上的最大值.
17. 函数为定义在上的奇函数,已知当时, .
(1)当时,求的解析式 ;
(2)判断在上的单调性,并利用单调性的定义证明;
(3)若,求a的取值范围.
18. 我国所需的高端芯片很大程度依赖于国外进口,“缺芯之痛”关乎产业安全、国家经济安全.如今,我国科技企业正在芯片自主研发之路中不断崛起.根据市场调查某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元,每生产1万部还需另投入16万美元.设该公司一年内共生产该款手机万部并全部销售完,每万部的销售收入为万美元,且当该公司一年内共生产该款手机2万部并全部销售完时,年利润为704万美元.
(1)写出年利润(万美元)关于年产量(万部)的函数解析式:
(2)当年产量为多少万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.
19. 设函数,,.
(1)求函数的值域;
(2)若对,,使得成立,求实数的取值范围;
(3)对于定义域为I的函数,如果存在区间,使得在区间上是单调函数,且在区间上的值域是,则称区间是函数的一个“优美区间”.如果函数在上存在“优美区间”,求实数的取值范围.
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江苏省区无锡市大桥实验学校2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出集合,利用元素与集合、集合与集合的包含关系逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】因为,则,,,,
故C对,ABD均错.
故选:C.
2. 已知,,,则是的( )
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】B
【解析】
【分析】根据不等式的性质结合充分条件和必要条件的定义即可得解.
【详解】当时,,
若,则,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
3. 已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知的定义域,再根据函数成立的条件建立不等式进行求解即可.
【详解】因为的定义域是,
所以要使得有意义,
需满足,解得.
则函数的定义域为是
故选:B
4. 不等式的解集为或,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分式不等式的解求得,进而求得的解集.
【详解】不等式的解集为或,
则,,所以,
解得(负根舍去),则.
所以不等式,即,
解得,即不等式的解集为.
故选:C
5. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由函数奇偶性及具体点函数值即可判断.
【详解】,定义域为,
故函数是偶函数,
排除选项A;又,排除C,D,
故选:B.
6. 已知函数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可得,,解方程即可.
【详解】因①,
用代替①中的得:②,
则得:,解得.
故选:D.
7. 已知函数,若对于任意的实数与至少有一个为正数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依次分、和三种情况进行分析,当时通过函数的函数值情况得在上需恒成立,进而依据一元二次函数性质即可进一步求解,当时由函数和的函数值情况即可得解,当时由函数的函数值情况得在上需恒成立,再由一元二次函数性质即可求解.
【详解】当时,在上恒成立,在上恒成立,,
而,所以在上需恒成立,
又因为开口向上,所以或,
解得或,所以;
当时,,不恒成立,故不符合;
当时,在上恒成立,在上恒成立,,
而,所以在上需恒成立,
又因为开口向下,所以在上不恒成立,故不符合;
综上可得.
故选:B.
【点睛】思路点睛:依次分、和三种情况先分析函数的函数值情况,进而得出函数的情况是否满足要求或需满足情况的要求,再依据一元二次函数性质即可求解.
8. 已知,若方程恰好有三个互不相等的实根,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】作出的图象,令,则结合图象将问题转化为方程有两个不同的实根,且,或方程有两个相等的根,从而可求出实数的取值范围.
【详解】,
当时,的对称轴为,则单调增区间为,减区间为,
当时,的对称轴为,则单调增区间为,减区间为,
的图象如图所示,
令,则可化为,
要使方程恰好有三个互不相等的实根,
则方程有两个不同的实根,且,或方程有两个相等的根,
令,
当时,,解得,
当时,,得,
综上,或,
故选:D
【点睛】关键点点睛:此题考查函数与方程的综合问题,解题的关键是作出函数图象,结合图象求解,考查数学转化思想和数形结合的思想,属于较难题.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 下列四个选项中,正确的是( )
A. 若集合,集合, 则
B. 已知集合, 则满足的集合的个数有8个
C. 若,,则
D. 设,,则“且”的充要条件是“且”
【答案】AB
【解析】
【分析】对选项AB中,通过对集合的分析,再结合子集定义,即可判断;选项C中,将分式不等式转化为整式不等式分析;选项D中,利用充要条件的判断即可.
【详解】对于选项A:集合,集合,,A选项正确;
对于选项B:,,,集合的子集个数是个,选项B正确;
对于选项C:因为,所以,
所以,又因为,故两边同除以得,,故C错误;
对于选项D:当且时,,;
反之,当时,,但不满足且,
所以“且”是“且”的充分不必要条件,所以选项D错误.
故答案为:AB
10. 已知,则下列结论正确的有( )
A. 的最小值为4 B. 的最小值为9
C. 的最小值为10 D. 的最小值为128
【答案】BD
【解析】
【分析】利用基本不等式求出,即可判断A、D;依题意可得,利用乘“1”法及基本不等式判断B、C.
【详解】因为,
所以,解得(负值已舍去),所以,
当且仅当,即时,的最小值取到,故A错误;
因为,所以,
所以,
当且仅当,即时,取到最小值为9,故B正确;
,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值为,故C错误;
因为,所以,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为,故D正确.
故选:BD
11. 已知函数是定义在上的奇函数,且满足下列条件:
①对任意的实数,都有;
②对任意的实数,都有;③.
则下列说法正确的有( )
A. B.
C. 是奇函数 D. 函数在上单调递增
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据奇函数性质,可判断A的正误;赋值计算,可判断B的正误;根据奇偶性的定义,可判断C的正误;根据单调性的定义,分析可判断D的正误.
【详解】选项A:因为函数是定义在上的奇函数,所以,故A正确;
选项B:令,则,故B正确;
选项C:设,
因为为奇函数,则,则,
所以,
所以为偶函数,故C错误;
选项D:设,则,
因为,所以,
所以,
所以函数在上单调递增,故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. 若幂函数的图象经过点,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】
设幂函数的解析式为,根据函数过点,求出,进而可求出结果.
【详解】由题意,设,因为幂函数的图像经过点,
所以,解得,因此,所以
故答案为:.
13. 已知,则函数的解析式为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用换元法求函数解析式即可.
【详解】,令,则,
所以,
所以函数的解析式为.
故答案为:.
14. 若不等式对一切正数x,y恒成立,则实数t的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】首先对一切正数x,y恒成立,进一步恒成立且不妨让,从而只需求出的最大值即可.
【详解】不等式对一切正数x,y恒成立当且仅当不等式对一切正数x,y恒成立,
令,所以恒成立,
所以不妨让,
则
,等号成立当且仅当,
综上所述,当时,有最大值1,
所以的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)设,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先分别求解集合A和当时的集合B,再根据并集的定义求出;
(2)先根据是的必要不充分条件,得出是的真子集,再分和两种情况进行讨论,进而求出实数a的取值范围.
【小问1详解】
,
当时,集合,
所以.
【小问2详解】
因为是的必要不充分条件,所以是的真子集.
当时,,即,
即,解得或,此时满足是的真子集;
当时,,即,
即,解得,
设,
因为是的真子集,所以(且①②等号不同时成立),
即(且①②等号不同时成立),
因为当时,①②等号同时成立,此时,不合题意,
所以,解得,
又,所以.
综上,实数的取值范围为.
16. 已知函数.
(1)当时,解不等式.
(2)求函数在区间上的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据绝对值的性质去掉绝对值符号,然后分情况讨论求解不等式;
(2)先根据绝对值的性质去掉绝对值符号,将函数写成分段函数的形式,然后分类讨论函数在给定区间上的单调性,进而求出最大值.
【小问1详解】
当时,解不等式,即,
当时,不等式变为,即,解得或,
结合前提,可得;
当时,不等式变为,得,解得或,
结合前提,可得.
综上,不等式的解集为.
【小问2详解】
已知,
,
函数与的对称轴均为.
当,即时,
在上单调递减,在上单调递增,
且,,,
所以;
当,即时,
在上单调递减,在,上单调递增,
且,,
因为,所以,
所以;
当,即时,
在,上单调递增,
所以;
当,即时,
在上单调递减,在,上单调递增,
且,,
所以;
当,即时,
在上单调递减,在,上单调递增,
且,,
所以;
当,即时,
在上单调递增,在上单调递减,
所以,
综上,.
17. 函数为定义在上的奇函数,已知当时, .
(1)当时,求的解析式 ;
(2)判断在上的单调性,并利用单调性的定义证明;
(3)若,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递增,证明如下:
任取,,且,则,
因为,,且,所以,,,
则,即,
所以在上的单调递增;
(3)
【解析】
【分析】(1)当时,,代入函数解析式根据奇函数性质得到答案.
(2)确定在上的单调递增,任取,,且,计算得到证明.
(3)确定为上的增函数,变换得到,根据函数的单调性解不等式得到答案.
【小问1详解】
当时,,则,
因为函数为奇函数,所以,
即时,的解析式为;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
在上的单调递增,且函数为上的奇函数,
故为上的增函数.
由,,
于是 ,所以,
解得,即.
18. 我国所需的高端芯片很大程度依赖于国外进口,“缺芯之痛”关乎产业安全、国家经济安全.如今,我国科技企业正在芯片自主研发之路中不断崛起.根据市场调查某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元,每生产1万部还需另投入16万美元.设该公司一年内共生产该款手机万部并全部销售完,每万部的销售收入为万美元,且当该公司一年内共生产该款手机2万部并全部销售完时,年利润为704万美元.
(1)写出年利润(万美元)关于年产量(万部)的函数解析式:
(2)当年产量为多少万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.
【答案】(1);(2)32万部,最大值为6104万美元.
【解析】
【分析】
(1)先由生产该款手机2万部并全部销售完时,年利润为704万美元,解得,然后由,将代入即可.
(2)当时利用二次函数的性质求解;当时,利用基本不等式求解,综上对比得到结论.
【详解】(1)因为生产该款手机2万部并全部销售完时,年利润为704万美元.
所以,
解得,
当时, ,
当时, .
所以
(2)①当时, ,所以;
②当时, ,由于,
当且仅当,即时,取等号,所以此时的最大值为5760.
综合①②知,当,取得最大值为6104万美元.
【点睛】思路点睛:应用题的基本解题步骤:
(1)根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用基本不等式求得函数的最值;
(2)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数;
(3)解应用题时,要注意变量的实际意义及其取值范围;
(4)在应用基本不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.
19. 设函数,,.
(1)求函数的值域;
(2)若对,,使得成立,求实数的取值范围;
(3)对于定义域为I的函数,如果存在区间,使得在区间上是单调函数,且在区间上的值域是,则称区间是函数的一个“优美区间”.如果函数在上存在“优美区间”,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【分析】(1)利用换元法,借助二次函数求出值域.
(2)根据给定条件,转化为求出函数在指定区间上的最小值即可.
(3)求出函数的单调区间,再分类讨论并结合一元二次方程实根分布求解.
【小问1详解】
令,则,于是,
而函数在上单调递减,在上单调递增,,的值域为.
【小问2详解】
当时,,当时,设,
在上递增,则,
因对,,使得成立,可得,
故实数的取值范围是.
【小问3详解】
函数在上递减,在上递增,
设是一个优美区间,则或,
当时,有,则方程,即有两个不等的非负根,
设方程两根分别为,由,得,
又由,得,因此;
当时,有,则,两式相减得,因,则
于是,则方程,即有两个不等的非正根,
由,解得,又,可得,因此,
综上可得:实数的取值范围是.
【点睛】方法点睛:本题主要考查函数的值域,函数不等式恒成立和函数新定义问题,属于难题.
(1)对于函数值域问题,换元法是常用技巧,将复杂函数转化为熟悉的二次函数,再利用二次函数性质求解.
(2)解决函数不等式恒成立或存在性问题,关键是转化为函数最值比较问题.
(3)对于函数 “优美区间” 这类新定义问题,先分析函数单调性,再根据定义建立方程或方程组,结合一元二次方程知识求解.
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