内容正文:
高一数学
(120分钟 150分)
一、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】B
【解析】
【分析】解不等式求集合,再应用集合的交运算求结果.
【详解】因为,或,
所以.
故选:B
2. 若函数(且)恒过定点P,则点P的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据指数函数的性质求解.
【详解】当时,,所以函数恒过定点.
故选:A.
3. 在下列区间中,函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用零点存在性定理求解即可.
【详解】,,
,由零点存在性定理,
得函数的零点所在的区间为.
故选:D.
4. 已知,且,则的最小值为( )
A. 4 B. 8 C. 9 D. 16
【答案】D
【解析】
【分析】根据题目中的条件等式可得,再利用基本不等式可得,解不等式可求得结果.
【详解】由,得,即;
已知,所以.
令,则,解得或(舍去),
即,则.
故的最小值是16.
故选:D
5. 若,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据对数函数的单调性及指数函数的单调性,分别判断的大致范围,即可比较大小.
【详解】因为,
,,
所以.
故选:B
6. 已知函数,使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由函数解析式得到函数的对称轴,以及函数的单调区间,利用函数的对称性和单调性得到不等式,解得的取值范围.
【详解】∵,
,
即,所以函数图象关于直线对称,
当时,,函数在内单调递增,
∵,∴,
解得.
故选:C.
7. 定义区间的长度等于,函数的定义域为,值域为,若的长度的最小值为,则实数a=( )
A. B. 或
C. 2或 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】作出函数的图象,根据题意,求得且,再由值域为,列出方程,即可求解.
【详解】根据题意,作出函数的图象,如图所示,
要使定义域的长度最小,则且,
因为函数的定义域为,值域为,
可得,解得或.
故选:B.
8. 已知函数,若方程有唯一实根,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】根据,可得的定义域,所以,即可得在上恒成立,根据在上的单调性,可得k的范围,又,根据对数的运算性质,可得,利用换元法,令,可得在上有唯一实数根,分别讨论和两种情况,根据函数的性质,求得k值,综合即可得答案.
【详解】因为的定义域为,所以,解得,
所以的定义域为,
由,得在上恒成立,
因为在上单调递减,
所以当时,,所以,
又,
所以,
则,即,
令,则在上有唯一实数根,
令,,
当时,令,则,即,解得,符合题意,
当时,,对称轴为,
所以在上单调递增,
所以只需,解得,
因为,所以此时无解,
综上,实数k的取值范围是.
故选:A
二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. “”的一个必要不充分条件可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】
【分析】应用必要充分条件定义转化为真子集判断各个选项.
【详解】设,选项对应的集合为N,
因为题中所求的是“”的一个必要不充分条件,所以M是N的真子集,
是的真子集;
故选:AC.
10. 已知函数满足,则的解析式可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据题意,计算由代数式的大小判断与的大小,判断A、B选项;当时,由即可得到判断与的大小,判断C选项;先找到函数在定义域上的单调性,假设函数满足题意,设,利用题意化简并判断正负,得到函数单调性,判断D选项.
【详解】A选项,当时,,A选项正确;
B选项,,B选项错误;
C选项,当时,∵,∴,即,
即,即,C选项正确;
D选项,,因为函数在上单调递减,
函数是增函数,所以函数在上单调递减,且,
假设D选项中函数满足,令,,
则,
∵,∴,即函数在上单调递增,
这与函数在上单调递减矛盾,所以假设不成立,D选项错误.
故选:AC.
11. 已知函数,若方程有三个不等的实数解,且,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】CD
【解析】
【分析】画出的大致图像,根据图像对选项进行分析,结合基本不等式求得正确答案.
【详解】的大致图像如图所示.若方程有三个不等的实数解,
则根据图像可得,且,故A错误.
令,得,令,得,则,故B错误;
所以,故C正确.
,
当且仅当时,等号成立,因为,所以,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设函数,____.
【答案】5
【解析】
【分析】由分段函数的解析式、对数的运算即可求得结果.
【详解】.
故答案为:5.
13. 为了保护水资源,提倡节约用水,某城市对居民生活用水实行“阶梯水价”,计费方法如表所示.若某户居民某月交纳水费90元,则该月用水量为____m3.
每户每月用水量
水费
不超过12 m3的部分
3元/m3
超过12 m3但不超过18 m3的部分
6元/m3
超过18 m3的部分
9元/m3
【答案】20
【解析】
【分析】由题意确定,代入数据即可求解.
【详解】设用水量 m3,交纳水费为元,
由题可知y=,
当时,最大值为36,
当时,最大值为72,
所以,解得.
故答案为:20
14. 已知对任意恒成立,若,则的最小值为____.
【答案】
【解析】
【分析】令x=1,可得,由题意,不等式在R上恒成立,当时,可得,即可求的最小值;当时,可得,解得,,代入所求,结合基本不等式,即可得的最小值,经检验,符合题意,综合比较,即可得答案.
【详解】令x=1,则,故.
因为对任意,所以恒成立,
当时,在R上恒成立,
则,因为,所以,符合题意,
此时;
当时,可得,
所以,即,此时,则,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
此时,,
则
成立,所以的最小值为.
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. 已知函数是指数函数.
(1)求的解析式;
(2)解不等式.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由指数函数的定义得到的范围和方程,解得的值;
(2)由(1)可知的值,判断与1的大小关系,结合对数函数的单调性得到不等式,即可解得解集.
【小问1详解】
由题意可知:且,
且,解得或(舍去),
∴.
【小问2详解】
由(1)可知,
即不等式为,
∵,∴,
∴,
原不等式的解集为.
16. 已知二次函数的图象过点.
(1)求的解析式,并写出函数的单调递增区间(不要求证明);
(2)求不等式的解集.
【答案】(1),递增区间为;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法得到的解析式,利用二次函数的单调性可得答案;
(2)利用一元二次不等式可得答案.
【小问1详解】
因为函数的图象过点,
所以,,
所以的解析式为.
,
故函数的单调递增区间为.
【小问2详解】
,即,
即,解得或.
故不等式的解集为.
17. 根据下列已知条件,求出相关最值:
(1)已知,求的最小值;
(2)已知是正数,且,求的最大值.(提示:若).
【答案】(1)4 (2)
【解析】
【分析】(1)通过配凑条件式结合基本不等式求解;
(2)利用提示的不等式结合配凑法求最值.
【小问1详解】
,可得,
等式两边同时乘以“”得,
当且仅当时,等号成立.
令,,解得 (舍去)或,
当等号成立时,,即,将代入原方程:,
化简得,解得,因为,所以,
因此.
【小问2详解】
因为,
,
,
以上各式相加得:
,
又,所以,即,
当且仅当时,等号成立.
18. 已知函数,.
(1)求的解析式;
(2)若对任意的,恒成立,求k的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据已知可得,再应用换元法求函数解析式;
(2)根据已知,将问题化为在上恒成立,应用分类讨论、基本不等式求右侧最值,即可得范围.
【小问1详解】
由,即,
令,则,故,
所以.
【小问2详解】
不等式在上恒成立,
转化为在上恒成立,
当时,则,
所以,则在上恒成立,即在上恒成立,
当时,,
当时,因为,
当且仅当,即时等号成立,
综上.
19. 已知,我们定义函数表示不小于x的最小整数,例如:.
(1)若,求实数x的取值范围;
(2)求函数的值域,并求满足的实数x的取值范围;
(3)设,,若对于任意的,都有,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2),;
(3).
【解析】
【分析】(1)直接利用定义求解;
(2)求出的定义域,求出在上单调性及值域,从而得到的值域,根据定义求出.由,得的值,从而得到,由,得到,从而得到,计算得到实数x的取值范围;
(3)在上单调递减,在上单调递增,得到在上单调递增,在上单调递减,从而得到.求出,,得到在上的值域,从而得到 ,继而得到,解得.按照和讨论求解,得到实数a的取值范围.
【小问1详解】
由表示不小于x的最小整数,,得,所以实数x的取值范围是.
【小问2详解】
函数的定义域为,而函数在上单调递增,值域为,因此,即有,所以函数的值域为,则.由,得,则有,由,必有,则必须满足,解得,,,解得.所以实数x的取值范围.
【小问3详解】
当时,,函数在上单调递减,在上单调递增,
因此函数在上单调递增,在上单调递减,
.而,,于是在上的值域为,
,,
依题意,,,可得.
当时,,即,
当时,,即,.
所以实数a的取值范围为.
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高一数学
(120分钟 150分)
一、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. 若函数(且)恒过定点P,则点P的坐标是( )
A. B.
C. D.
3. 在下列区间中,函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
4. 已知,且,则的最小值为( )
A. 4 B. 8 C. 9 D. 16
5. 若,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数,使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7. 定义区间的长度等于,函数的定义域为,值域为,若的长度的最小值为,则实数a=( )
A. B. 或
C. 2或 D. 4
8. 已知函数,若方程有唯一实根,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. 或 D. 或
二、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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. “”的一个必要不充分条件可以是( )
A.
B.
C.
D.
10. 已知函数满足,则的解析式可以是( )
A.
B.
C.
D.
11. 已知函数,若方程有三个不等的实数解,且,则( )
A.
B.
C.
D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设函数,____.
13. 为了保护水资源,提倡节约用水,某城市对居民生活用水实行“阶梯水价”,计费方法如表所示.若某户居民某月交纳水费90元,则该月用水量为____m3.
每户每月用水量
水费
不超过12 m3的部分
3元/m3
超过12 m3但不超过18 m3的部分
6元/m3
超过18 m3的部分
9元/m3
14. 已知对任意恒成立,若,则的最小值为____.
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. 已知函数是指数函数.
(1)求的解析式;
(2)解不等式.
16. 已知二次函数的图象过点.
(1)求的解析式,并写出函数的单调递增区间(不要求证明);
(2)求不等式的解集.
17. 根据下列已知条件,求出相关最值:
(1)已知,求的最小值;
(2)已知是正数,且,求的最大值.(提示:若).
18. 已知函数,.
(1)求的解析式;
(2)若对任意的,恒成立,求k的取值范围.
19. 已知,我们定义函数表示不小于x的最小整数,例如:.
(1)若,求实数x的取值范围;
(2)求函数的值域,并求满足的实数x的取值范围;
(3)设,,若对于任意的,都有,求实数a的取值范围.
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