内容正文:
安化一中2025年下学期高一12月月考
数学试题卷
命题:赵京梁 审题:谭玲
时间:120分钟 满分150分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题: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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知全集, 集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据集合的交集与补运算即可.
【详解】全集, 集合,
则,所以.
故选:B.
2. 函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】要使函数有意义,则,求解即可.
【详解】要使函数有意义,则,解得且,
故函数的定义域为:.
故选:C
3. 设,某同学用二分法求方程的近似解(精确度为0.5),列出了对应值表如下:
0.125
0.4375
0.75
2
0.49
3.58
依据此表格中数据,得到的方程近似解可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由表格数据可知,,又因为函数在上连续,且函数在上单调递增,所以函数在区间上存在一个零点.又因为,所以方程的近似解(精确度为0.5)可以是区间上的任意一个数,观察四个选项可知C正确.
4. 若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数函数,对数函数的单调性可判断.
【详解】因为在上单调递增,所以;
因为在上单调递减,所以;
又因为在上单调递减,所以;
综上:.
故选:C
5. 已知函数,当时,取得最大值n,则函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求出,,由定义域排除CD,根据单调性排除B,得到答案.
【详解】当时,取得最大值,则,所以,
由,得,C,D错误.
当时,单调递减,B错误.
故选:A.
6. 函数,若是R上的单调递减函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据分段函数的单调性的性质,列出不等式组,求出参数范围即可.
【详解】由题意得,解得,
所以实数a的取值范围为.
故选:B.
7. 已知函数的定义域为,为偶函数,对任意,当时,单调递增,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
首先根据函数的定义域为,为偶函数,得到函数关于对称,根据函数在为增函数,得到函数在为减函数.从而将不等式等价于,解不等式即可.
【详解】解:因为函数的定义域为,为偶函数,
所以,得到函数关于对称.
因为函数在为增函数,
所以函数在为减函数.
不等式等价于
即或
令,
得到:或
当时,无解.
当时,
,解得:,
即,.
故选:
【点睛】本题主要考查了函数的平移,函数的奇偶性和单调性,同时还考查了绝对值不等式的解法,属于难题.
8. 已知函数的定义域为,且若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】当时,判断函数单调性,由单调性可知;当时,根据单调性的性质和复合函数单调性可知单调递增,可得,然后将原不等式转化为即可得解.
【详解】当时,,
由复合函数的单调性可知在上单调递减,
所以;
当时,,
因为在上单调递增,为增函数,
所以在上单调递增,
又在上为增函数,所以在单调递增,
所以.
综上,在上恒成立,当且仅当时取等号.
所以不等式,
解得且且,即原不等式的解集为.
故选:D
【点睛】思路点睛:解分段函数相关不等式时,需要根据自变量范围进行分类讨论,利用单调性求解即可.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列四组中的函数,表示同一个函数的是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
【答案】CD
【解析】
【分析】根据函数的定义域和对应关系逐项分析判断即可.
【详解】对于选项A:因为的定义域为,的定义域为,
即两个函数的定义域不相同,即函数不相等,故A错误;
对于选项B:因为的定义域为,的定义域为,
即两个函数的定义域不相同,即函数不相等,故B错误;
对于选项C:因为与的对应关系相同,
且两个函数的定义域均为,所以函数相等,故C正确;
对于选项D:因为与的对应关系相同,
且两个函数的定义域均为,所以函数相等,故D正确;
故选:CD
10. 下列四个结论中,正确的结论是( )
A. “”的充分不必要条件是“”.
B. 若命题“”为假命题,则实数m的取值范围是
C. 已知,,则的取值范围是
D. 函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】BC
【解析】
【分析】利用集合子集关系判断A,利用存在量词命题假来求参数范围判断B,利用不等式运算性质来判断C,利用具体函数定义域来判断D.
【详解】对于A,集合是集合的真子集,
则“”是“”的必要不充分条件,A错误;
对于B,由命题“”为假命题,得方程无实根,
则,解得,B正确;
对于C,由,得,则,而,
因此,即,C正确;
对于D,依题意,,解得,
则函数的定义域为D错误.
故选:
11. 已知函数的定义域为,为偶函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A. 若函数有四个零点,,,,则的取值范围为
B. 若函数有四个零点,,,,则取值范围为
C. 函数的零点个数为5个
D. 函数的零点个数为6个
【答案】BC
【解析】
【分析】由题意得到函数对称轴,作出函数大致图象.结合函数图象和对数的运算知函数的零点与的关系,且得到的取值范围,即可判断A选项;由与的关系化简,利用的范围及函数的单调性求得取值范围,判断B选项;由函数的零点,得到时的值,然后分别由函数图像知道对应零点个数,即可判断C选项;令,求得的值,分别求解方程,即可求得函数的零点个数,判断D选项.
【详解】∵函数为偶函数,即
则函数关于对称,
当时,,,
∴函数的大致图像如下图,
令,则,,,为方程的解,所以
∴,即,∴,∴,
由图可知,,∴,A选项错误;
∵,∴,且∴,
令,由双勾函数的性质可知,函数在上单调递减,∴,B选项正确;
∵有两个零点或,∴时,或,
当时,由函数图象可知,函数有3个零点,
当时,由函数图象可知,函数有2个零点,
∴函数存在5个零点,C选项正确;
令,即,则或或
,即;,即;,无解;
,即;,无解;,即;
故函数有4个零点,D选项错误.
故选:BC
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共15 分.
12. _____.
【答案】8
【解析】
【分析】根据指数幂的运算法则和对数的运算法则即得.
【详解】因为,,
,,
,
故答案为:.
13. 已知,,且,的最小值为________.
【答案】5
【解析】
【分析】将利用“1”的代换变形为,再利用基本不等式求解.
【详解】将变形为,由基本不等式,
故,当且仅当时取等号.
故答案为:.
14. 已知函数,若不等式对任意实数恒成立,则的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】判断函数的奇偶性以及单调性,由此将对任意实数恒成立,化为对任意实数恒成立,即对任意实数恒成立,再结合基本不等式,即可求得答案.
【详解】由于,即恒成立,
故的定义域为R,
又
,
故为R上的奇函数;
而在R上单调递增,
故在R上单调递增,
又不等式对任意实数恒成立,
即对任意实数恒成立,
即对任意实数恒成立,
即对任意实数恒成立,
而,当且仅当即时取等号,
故,
故答案为:
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是判断函数的奇偶性以及单调性,从而脱去不等式中的函数符号,转化为关于自变量的不等式,继而分离参数,即可求解.
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. 已知集合.
(1)当时,求与
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1),或;
(2).
【解析】
【分析】(1)解一元二次不等式求解集合,再根据集合的运算求解即可;
(2)由,得,从而可求解.
【小问1详解】
由,得,解得,
故.
又,
当时,,
所以.
又或,
所以或.
【小问2详解】
因为,所以.
因为,,
所以,
故实数a的取值范围为.
16. 已知函数是定义在R上的偶函数,且当时, .
(1)求函数在上的解析式;
(2)在给定的坐标系内画出函数的图象(不需列出表格),并写出函数的单调增区间;
(3)若关于x的方程有2个不同解,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)图象见解析,单调增区间为和
(3)或
【解析】
【分析】(1)当时,,代入条件,化简整理,根据为偶函数,即可求得答案.
(2)根据解析式,作出图象,进而可得单调递增区间.
(3)由题意与图象有2个不同交点,作出图象,分析判断,即可得答案.
【小问1详解】
当时,,则,
因为是定义在R上的偶函数,
所以
【小问2详解】
的图象,如图所示:
由图象可得,的单调增区间为和.
【小问3详解】
由图象可得,
因为关于x的方程有2个不同解,
所以与的图象有2个不同交点,
作出与的图象,如图所示
则或,解得或,
所以实数m的取值范围或.
17. 已知定义域是的函数是奇函数.
(1)求函数的解析式,并求的值;
(2)判断函数的单调性,并用定义证明;
(3)设,若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)在上单调递增,证明见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)利用奇函数定义推导参数,代入解析式计算函数值;
(2)化简函数后用定义法比较函数值差的符号,证明单调性;
(3)结合奇偶性与单调性转化不等式,分离参数后利用函数单调性求最值.
【小问1详解】
由是上的奇函数,得,
即,
,
,
得,故.
代入,因,
得.
【小问2详解】
在上单调递增,
证明:化简,任取,
,
因,故,分子,分母,
得,即,故在上单调递增.
【小问3详解】
由奇函数性质,,
又单调递增,故,即对恒成立.
分离得,.
函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,取最小值,故,
即的取值范围为.
18. 为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量(毫克)与时间(小时)成正比;药物释放完毕后,与的函数关系式为(为常数,为自然对数的底数),根据如图提供的信息:
(1)求从药物释放开始,每立方米空气中的含药量(毫克)与时间(小时)之间的函数关系式;
(2)为保证学生的身体健康,规定当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克及以下时,学生方可进教室.请计算从药物释放开始,至少需要经过多少小时,学生才能回到教室.(参考数据:)
【答案】(1);
(2)1.5小时.
【解析】
【分析】(1)根据题图及图象所过的点,结合给定模型求函数关系式;
(2)经分析有,结合指数函数单调性及指对数关系求范围,即可得结论.
【小问1详解】
由图,直线过点,所以图象中线段的方程为,
又点在曲线上,所以,则,
所以从药物释放开始,每立方米空气中的含药量(毫克)与时间(小时)之间的函数关系式为.
【小问2详解】
因为药物释放过程中室内药量一直在增加,即使药量小于0.25毫克,学生也不能进入教室,
所以只能当药物释放完毕,室内药量减少到0.25毫克及以下时学生方可进入教室,
则,所以,所以,解得,
所以从药物释放开始,至少需要经过1.5小时,学生才能回到教室.
19. 对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间,同时满足下列条件:①f(x)在[m,n]内是单调的;②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n],则称[m,n]是该函数的“和谐区间“.
(1)判断函数是否存在“和谐区间”,并说明理由;
(2)如果[m,n]是函数的一个“和谐区间”,求n-m的最大值.
【答案】(1)不存在,理由见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先假设函数存在“和谐区间”,结合函数为增函数,则有,解方程判断即可;
(2)化简得,函数为增函数,故满足,即m、n是方程的两个同号的实数根,结合判别式求出参数范围,再将等价变形为,结合韦达定理和二次函数性质即可求解.
【小问1详解】
设是函数的“和谐区间”,则在上单调,
所以或,因此,在上为增函数,
则,即方程有两个解m,n,
又因为可化为:x2-3x+4=0,而x2-3x+4无实数解,
所以函数不存在“和谐区间”;
【小问2详解】
因为在上单调递增,
所以或,则,
所以m、n是方程的两个同号的实数根,
即方程有两个同号的实数根,注意到.
只要,解得a>1或a<-3,
所以,
其中a>1或a<-3,所以当a=3时,n-m取最大值.
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数学试题卷
命题:赵京梁 审题:谭玲
时间:120分钟 满分150分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题: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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 已知全集, 集合,则( )
A. B. C. D.
2. 函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
3. 设,某同学用二分法求方程的近似解(精确度为0.5),列出了对应值表如下:
0.125
0.4375
0.75
2
0.49
3.58
依据此表格中的数据,得到的方程近似解可能是( )
A B.
C. D.
4. 若,,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,当时,取得最大值n,则函数的大致图象为( )
A B.
C. D.
6. 函数,若是R上的单调递减函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数的定义域为,为偶函数,对任意,当时,单调递增,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的定义域为,且若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列四组中的函数,表示同一个函数的是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
10. 下列四个结论中,正确的结论是( )
A. “”的充分不必要条件是“”.
B. 若命题“”为假命题,则实数m取值范围是
C. 已知,,则的取值范围是
D. 函数的定义域为,则函数的定义域为
11. 已知函数的定义域为,为偶函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A. 若函数有四个零点,,,,则的取值范围为
B. 若函数有四个零点,,,,则的取值范围为
C. 函数的零点个数为5个
D. 函数的零点个数为6个
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共15 分.
12. _____.
13. 已知,,且,的最小值为________.
14. 已知函数,若不等式对任意实数恒成立,则的取值范围为_______.
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. 已知集合.
(1)当时,求与
(2)若,求实数a的取值范围.
16. 已知函数是定义在R上的偶函数,且当时, .
(1)求函数在上的解析式;
(2)在给定坐标系内画出函数的图象(不需列出表格),并写出函数的单调增区间;
(3)若关于x的方程有2个不同解,求实数m的取值范围.
17. 已知定义域是的函数是奇函数.
(1)求函数的解析式,并求的值;
(2)判断函数的单调性,并用定义证明;
(3)设,若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
18. 为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量(毫克)与时间(小时)成正比;药物释放完毕后,与的函数关系式为(为常数,为自然对数的底数),根据如图提供的信息:
(1)求从药物释放开始,每立方米空气中含药量(毫克)与时间(小时)之间的函数关系式;
(2)为保证学生的身体健康,规定当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克及以下时,学生方可进教室.请计算从药物释放开始,至少需要经过多少小时,学生才能回到教室.(参考数据:)
19. 对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间,同时满足下列条件:①f(x)在[m,n]内是单调的;②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n],则称[m,n]是该函数的“和谐区间“.
(1)判断函数是否存在“和谐区间”,并说明理由;
(2)如果[m,n]是函数的一个“和谐区间”,求n-m的最大值.
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