内容正文:
湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年
高一上学期11月月考数学试卷
一、单选题
1. 设集合,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由确定集合,解二次不等式确定集合,再由补集和交集运算即可求解.
【详解】,
,
所以,
故选:B
2. 函数(a>0且a≠1)的图象恒过定点( )
A. (0,2) B. (1,2) C. (1,0) D. (-1,2)
【答案】C
【解析】
【分析】令,求得,即可得到函数的图象恒过定点,得到答案.
【详解】由题意,函数且
令,解得,所以函数的图象恒过定点.
故选C.
【点睛】本题主要考查了指数函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记指数函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
3. 已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,用换元法求出函数解析式即可.
【详解】令,则,因此,,
所以.
故选:B
4. 为净化水质,向游泳池加入某种化学药品,加药后池水中该药品的浓度(单位:)随时间(单位:小时)的变化关系为(为常数,),当时池水中药品的浓度为,当小时池水中药品的浓度为,则池水中药品达到最大浓度需要( )
A. 小时 B. 小时 C. 小时 D. 小时
【答案】A
【解析】
【分析】由题意求出解析式,再由定义证明的单调性得出其最小值,进而得出池水中药品达到最大浓度需要的时间.
【详解】由题意可得,解得
当时,,当时,
令
任取,且,则
当时,,即;当时,,即
则函数在上单调递减,在上单调递增,即,即当时,
故选:A
【点睛】关键点睛:解决本题的关键是由定义证明函数的单调性进而得出其最小值.
5. 某人喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到,此时他停止饮酒,其血液中的酒精含量以每小时的速度减少,经过小时后他血液中的酒精含量在以下,则的最小整数值为( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意解不等式,即可得解.
【详解】根据题意可得,
所以,
由于经过小时后他血液中的酒精含量在以下,
所以,
故选:B
6. 已知,且,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用基本不等式求出的最小值,即可得到,从而得到,解得即可.
【详解】因为,,且,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
即,
因为恒成立,可得,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C.
7. 是定义在上的不恒为零的偶函数,且对任意实数都有,则的值是( )
A. 0 B. C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【分析】从的结构来看,要用递推的方法,先用赋值法求得,,再由依次求解.
【详解】若,,
则有,
取,则有,即,
是定义在上的偶函数,
,
则,解得:,
则,
取,则有,即,
故选:A.
8. 已知定义在上的函数,满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据题意求出的值,进而可得,的值,以此类推即可得出结果。
【详解】令,则,解得,
令,则,解得,
令,则,解得,
令,则,解得,
,
依次类推可得。
故选:C
二、多选题
9. 给出以下四个判断,其中正确的是( )
A. 已知函数的值域为
B. 关于“的不等式有解”的一个必要不充分条件是
C. 函数,定义域,值域,则满足条件的有3个
D. 若函数,且,则实数m的值为
【答案】AC
【解析】
【分析】利用常数分离法求值域,小充分大必要,函数定义,配凑法求解析式等逐一判断各选项即可.
【详解】对于A,在上单调递增,
故其值域为,故A正确;
对于B,关于“的不等式有解”等价于,即,
根据小充分大必要,是充分条件不是必要条件,故B错误;
对于C,定义域可以是,故C正确;
对于D,,
故,
若,即,则,故D错误.
故选:AC
10. 下列命题中,真命题是( )
A. 若“”是“”的充分条件,则
B. “”是“”的充分不必要条件
C. “中,”是“为直角三角形”的充要条件
D. “”的一个必要不充分条件为“”
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A,由充分条件、子集的定义判断即可;对于BCD,由充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】对于A,若“”是“”的充分条件,则,故A正确;
对于B,因为或,所以“”是“”的充分不必要条件,故B正确;
对于C,若“在中,”,则“为直角三角形”,
若,此时为直角三角形,但此时不满足,
所以“中,”是“为直角三角形”的充分不必要条件,故C错误;
对于D,因为,所以“”的一个充分不必要条件为“”,故D错误.
故选:AB.
11. 现有以下结论
①函数的最小值是;
②若,且,则;
③的最小值是;
④函数的最小值为.
其中,不正确的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于,取时可判断;对于,由均值不等式可判断;对于,令,,由函数的单调性可判断. 对于,取时 可判断.
【详解】解:对于,当时, ,故错误;
对于,由知,,由基本不等式知,故正确;
对于,令,,在上是增函数,
故该函数的最小值是,故错误;
对于,取时,故错误;
故选:.
三、填空题
12. 已知,则用表示为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据换底公式及对数运算计算.
【详解】.
故答案为:.
13. 已知正实数a,b满足,则的最小值是___________.
【答案】
【解析】
【分析】将展开,利用代换1,再利用基本不等式即可求最小值.
【详解】
,
故答案为:
【点睛】本题主要考查了基本不等式求最值,关键是1的代换,属于中档题.
14. 记号表示,中取较大的数,如.已知函数是定义域为的奇函数,且当时,.若对任意,都有,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】由题意,当时,令,故
解得,此时
故时,
令,故
解得,此时,
又因为函数是定义域上的奇函数,所以图象关于原点对称,且,
故时,
所以函数的图象如图所示,
要使得,根据图象的平移变换,
由图象分析可得且,解得且,即且.
故答案为:
【点睛】主要考查了分段函数图象与性质的综合应用,其中解答中借助新定义,得到函数在的解析式,并作出函数的图象,在根据函数的奇偶性,得到函数的图象,由,根据图象的变换得出相应的条件,即可求解的取值范围,解答中正确得到函数的图象,利用图象得到是解答关键.
四、解答题
15. 已知函数且.
(1)讨论函数的奇偶性;
(2)当时,判断在的单调性并加以证明;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)奇函数 (2)增函数,
,
因为,所以,
且
所以所以,
所以在的单调递增.
(3)当时,解集为,当时,解集为.
【解析】
【分析】(1)根据奇函数的定义证明;
(2)根基单调性的定义证明;
(3)利用单调性和奇偶性解不等式.
【小问1详解】
由可得,所以的定义域为,
又因为,
所以,
所以函数为奇函数.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)可知,当时,在的单调递增,
且函数为奇函数,所以在的单调递增,
又因为同号,所以由可得解得,
当时,以下先证明在的单调递减,
,
因为,所以,
且
所以所以,
所以在的单调递减.
且函数为奇函数,所以在的单调递减,
又因为同号,所以由可得解得,
综上,当时,解集为,当时,解集为.
16. 已知是定义域为的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若函数在区间 上单调递减,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)当时,有,故可代入中,结合奇函数的性质即可得时函数解析式,又定义域为,故,即可得函数在上的解析式;
(2)求出函数在时的单调性,由为奇函数,即可得时单调性,即可得实数的取值范围.
【小问1详解】
当时,有,又为定义在上的奇函数,故,
故,
即当时,,
即;
【小问2详解】
当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,
又为奇函数,故在上单调递减,在上单调递增,
若函数在区间 上单调递减,
则或,即或.
17. 如图,是两条长度足够长的互相垂直的笔直小路,矩形的顶点分别在上,且该矩形区域内种满了荷花.为了让观赏者有更好的观赏体验,现计划经过点修一条小路,其中点在小路上,点在小路上,并在区域内种满荷花.已知,记的面积为.
(1)设,试用表示,并求的取值范围.
(2)当的长度为多少时,取得最小值?最小值是多少?
【答案】(1);
(2)当时,S取得最小值,为2000.
【解析】
【分析】(1)利用三角形相似,根据相似比得,再由及其范围列不等式求范围;
(2)根据已知有,应用基本不等式求最小值,并确定取值条件,即可得.
【小问1详解】
依题意,得,所以,即,得,
所以,,
所以,解得;
【小问2详解】
由,
所以,
由基本不等式可得,
当且仅当,即时,等号成立,
故时,S取得最小值,为2000.
18. 在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可运用到有限维空间并构成了一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L.E.J.Brouwer).简单地讲就是:对于满足一定条件的连续函数,存在实数,使得,我们就称该函数“不动点”函数,实数为该函数的不动点.
(1)求函数的不动点;
(2)若函数有两个不动点,且,,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据不动点定义求解即可;
(2)根据不动点的范围,分类讨论列式求解可得范围.
【小问1详解】
设不动点,因为又因为,所以,,即得
【小问2详解】
因为函数有两个不动点
所以,,
①当
若,则,不满足题意,
则
,,解得
②当
若,则,不满足题意,
则,,
又,,解得,
综合①②,可知的取值范围是
【点睛】方法点睛:新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的:遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.
19. 已知函数、分别为定义在上奇函数和偶函数,且满足.
(1)若,令函数,,求的值域;
(2)当时,讨论关于的方程的根的个数.
【答案】(1);
(2)当,时,原方程有两个不等根;
当时,原方程有三个不等根;
当,时,原方程有四个不等根.
【解析】
【分析】(1)先结合奇偶性将代入关系式并化简,解方程即得两个函数,再利用解出参数,得到函数,最后利用换元,解出二次函数的值域,即得到的值域;
(2)先化简方程得到,验证不是根,再分离参数构造函数,根据图象变换画出图像,进行数形结合即得到结果.
【详解】(1)①
,结合奇偶性即得②
联立①②得,.
又,即,解得,
,均有,
则,,
设,,则设,.
故,而在上单调递增,时取最小值,时,取得最大值,
值域为,即值域为;
(2) 为奇函数.
又,
定义域上单调,
,
,
,
当时,式子为1=0,显然不成立,故不是方程的根;
当时,,该函数图象是由对勾函数向上平移4个单位后保留x轴及x轴上侧部分,将x轴下侧部分对称到x轴上侧,再将整个图象将右平移一个单位得到,如图所示,结合图象可知:
当时,函数有两个不同交点,所以原方程有两个不等根;
当时,函数有四个不同交点,所以方程有四个不等根;
当时,函数有三个不同交点,所以原方程有三个不等根;
当时,函数有两个不同交点,所以方程有两个不等根;
当时,函数有三个不同交点,所以原方程有三个不等根
当时,函数有四个不同交点,所以方程有四个不等根;
综上所述,当,时,原方程有两个不等根;
当时,原方程有三个不等根;
当,时,原方程有四个不等根.
【点睛】方法点睛:判断函数零点个数(或方程的根的个数)的方法:
(1)直接法:令,如果能求出解,那么有几个不同的解就有几个零点;
(2)利用函数的零点存在性定理:利用函数的零点存在性定理时,不仅要求函数的图象在区间上是连续不断的曲线,并且,还必须结合函数的图象与性质,(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点;
(3)图象法:画出函数的图象,函数的图象与轴交点的个数就是函数的零点个数;将函数拆成两个函数,和的形式,根据,则函数的零点个数就是函数和的图象交点个数;
(4)利用函数的性质:若能确定函数的单调性,则其零点个数不难得到,若所考查的函数是周期函数,则需要求出在一个周期内的零点个数,根据周期性则可以得出函数的零点个数.
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高一上学期11月月考数学试卷
一、单选题
1. 设集合,则=( )
A. B. C. D.
2. 函数(a>0且a≠1)的图象恒过定点( )
A. (0,2) B. (1,2) C. (1,0) D. (-1,2)
3. 已知函数,则( )
A. B.
C. D.
4. 为净化水质,向游泳池加入某种化学药品,加药后池水中该药品的浓度(单位:)随时间(单位:小时)的变化关系为(为常数,),当时池水中药品的浓度为,当小时池水中药品的浓度为,则池水中药品达到最大浓度需要( )
A. 小时 B. 小时 C. 小时 D. 小时
5. 某人喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到,此时他停止饮酒,其血液中的酒精含量以每小时的速度减少,经过小时后他血液中的酒精含量在以下,则的最小整数值为( )(参考数据:,)
A. B. C. D.
6. 已知,且,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 是定义在上的不恒为零的偶函数,且对任意实数都有,则的值是( )
A. 0 B. C. 1 D.
8. 已知定义在上的函数,满足,且,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 给出以下四个判断,其中正确的是( )
A. 已知函数的值域为
B. 关于“的不等式有解”的一个必要不充分条件是
C. 函数,定义域,值域,则满足条件的有3个
D. 若函数,且,则实数m的值为
10. 下列命题中,真命题是( )
A. 若“”是“”的充分条件,则
B. “”是“”的充分不必要条件
C. “中,”是“为直角三角形”的充要条件
D. “”的一个必要不充分条件为“”
11. 现有以下结论
①函数的最小值是;
②若,且,则;
③的最小值是;
④函数的最小值为.
其中,不正确的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
三、填空题
12. 已知,则用表示为______.
13. 已知正实数a,b满足,则的最小值是___________.
14. 记号表示,中取较大的数,如.已知函数是定义域为的奇函数,且当时,.若对任意,都有,则实数的取值范围是______.
四、解答题
15. 已知函数且.
(1)讨论函数的奇偶性;
(2)当时,判断在的单调性并加以证明;
(3)解关于的不等式.
16. 已知是定义域为的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若函数在区间 上单调递减,求实数的取值范围.
17. 如图,是两条长度足够长的互相垂直的笔直小路,矩形的顶点分别在上,且该矩形区域内种满了荷花.为了让观赏者有更好的观赏体验,现计划经过点修一条小路,其中点在小路上,点在小路上,并在区域内种满荷花.已知,记的面积为.
(1)设,试用表示,并求的取值范围.
(2)当的长度为多少时,取得最小值?最小值是多少?
18. 在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可运用到有限维空间并构成了一般不动点定理的基石.布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L.E.J.Brouwer).简单地讲就是:对于满足一定条件的连续函数,存在实数,使得,我们就称该函数“不动点”函数,实数为该函数的不动点.
(1)求函数的不动点;
(2)若函数有两个不动点,且,,求实数的取值范围.
19. 已知函数、分别为定义在上奇函数和偶函数,且满足.
(1)若,令函数,,求的值域;
(2)当时,讨论关于的方程的根的个数.
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