内容正文:
定远育才学校2024-2025学年高一(上)12月月考
数学试题
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. 幂函数的图象过点,那么函数的单调递增区间是
A. B. C. D.
3. 已知定义在区间上的偶函数,当时,单调递增,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4. 根据下表,已知定义在上的连续函数的部分对应值如下表所示,则能够判断在下列区间中有实数解的是( )
A. B. C. D.
5. 设函数,,值域为,则以下结论错误的是( )
A. 的最小值为 B. a不可能等于,
C. 的最大值为 D. b不可能等于,
6. 已知函数若对任意的实数,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知函数,若函数恰有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 《九章算术》是中国古代的数学名著,其中《方田》一章给出了弧田面积的计算方法.弧田是由圆弧和其对弦围成的图形,如图中阴影部分所示.若弧田所在圆的半径为,为圆心,弦的长是3,则弧田的面积是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知,,且,则( )
A. 的最小值是1 B. 的最小值是
C. 的最小值是4 D. 的最小值是5
10. 已知函数是R上的偶函数,且在上单调递增,,,,则下列说法正确的是( )
A. 函数的图象关于直线对称 B. a,b,c的大小关系是:
C. 函数在区间上单调递减 D. 关于x的不等式解集为
11. 函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 的图象向左平移个单位长度后得到函数
C. 的图象关于直线对称
D. 若方程在上有且只有6个根,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设正数,满足,则的最小值为______.
13. 已知是定义在上的奇函数,则____________.
14. 已知奇函数的定义域为,且为减函数,若满足,则的取值范围是______.
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)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 某地为践行绿水青山就是金山银山的理念,大力开展植树造林.假设一片森林原来的面积为亩,计划每年种植一些树苗,且森林面积的年增长率相同,当面积是原来的倍时,所用时间是年.
(1)求森林面积的年增长率;
(2)到今年为止,森林面积为原来的倍,则该地已经植树造林多少年?
(3)为使森林面积至少达到亩,至少需要植树造林多少年(精确到整数)?
(参考数据:,)
17. 在平面直角坐标系中,已知角的终边与单位圆交于点,将角的终边顺时针旋转后得到角,记角的终边与单位圆的交点为.
(1)若,求点的坐标;
(2)若,求的值.
18. 已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性,并证明你的结论;
(3)若对于恒成立,求实数m的范围.
19. 已知在定义域上为奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)判断并证明函数在定义域内的单调性;
(3)若,求实数的取值范围.
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定远育才学校2024-2025学年高一(上)12月月考
数学试题
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】A
【解析】
【分析】直接化简集合,然后计算即可.
【详解】∵,∴.
故选:A.
2. 幂函数的图象过点,那么函数的单调递增区间是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】解:因为幂函数过点(2,4),进而得到关系式为y=x2,那么可知函数的增区间为,选C
3. 已知定义在区间上的偶函数,当时,单调递增,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的单调性,再结合偶函数的性质求解不等式.
【详解】由函数是上的偶函数,则,
又函数在上单调递增,因此,
解,得或,
解,得,于是,
所以实数m的取值范围为.
故选:B.
4. 根据下表,已知定义在上的连续函数的部分对应值如下表所示,则能够判断在下列区间中有实数解的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】构造函数,利用存在性定理确定正确答案.
【详解】设函数,
则,
,
,
,
,
,
由零点存在定理,得函数的零点存在区间为.
故选:B
5. 设函数,,值域为,则以下结论错误的是( )
A. 的最小值为 B. a不可能等于,
C. 的最大值为 D. b不可能等于,
【答案】D
【解析】
【分析】作出正弦函数y = sinx的图象,并加以观察并根据函数的单调性对A、B、 C、D各项的结论进行推理论证,结合取特殊的a、b值检验,可得选项.
【详解】解:作出正弦函数y = sinx的图象,加以观察得:
对于A,当时,函数在上单调递增,此时函数的最小值为,函数的最大值,
此时函数的值域为,达到最小值,故A正确;
对于B,如果,由于没有达到最小值-1,则才能出现函数的最小值-1.而此时函数的最大值为1,而不是,与题设矛盾,因此,故B正确;
对于C,当时,函数在上先单调递增,再单调递减,此时函数的最小值为,函数的最大值,
此时函数的值域为,达到最大值,故C正确;
对于D,当时,此时函数的值域为,所以b可能等于,,故D不正确;
故选:D.
【点睛】本题给出正弦函数的几个结论要求找出其中的假命题,考查了正弦函数的图象与性质等知识,属于中档题.
6. 已知函数若对任意的实数,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用参变分离结合基本不等式、导数可求参数的取值范围.
【详解】依题意,当时,恒成立,此时;
当时,恒成立,可转化为,
故,
又当时,,
当且仅当,即时取等号,
所以当时,,故;
当时,恒成立,可转化为,故;
令,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故当时,取得极小值,也是最小值,又,即;
由,即.
故选:D.
7. 已知函数,若函数恰有两个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可得函数,问题可以转化为有两个解,即恰有两个解,构造,对求导,分析单调性,值域,进而可得结论.
【详解】因为函数,
因此,即,即,又,
所以函数恰有两个零点,即有两个解,
即恰有两个解,即恰有两个解,
记函数,则,
令,解得,令,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
故极大值也是最大值为,
作出的大致图象如下:
所以恰有两个解,则,故,
故选:A
【点睛】关键点睛:本题的关键是通过变形得到即恰有两个解,再设新函数研究右边的极值和图象,利用数形结合的思想即可得到答案.
8. 《九章算术》是中国古代的数学名著,其中《方田》一章给出了弧田面积的计算方法.弧田是由圆弧和其对弦围成的图形,如图中阴影部分所示.若弧田所在圆的半径为,为圆心,弦的长是3,则弧田的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用余弦定理得到,再利用扇形面积公式与三角形面积公式即可得解.
【详解】依题意,,,
所以,
因为,所以,
故的弧长为,
则扇形的面积为,的面积为,
所以弧田的面积为.
故选:D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知,,且,则( )
A. 的最小值是1 B. 的最小值是
C. 的最小值是4 D. 的最小值是5
【答案】BC
【解析】
【分析】利用基本不等式可以判断选项ACD的真假,利用二次函数可以判断选项B的真假.
【详解】解:由已知,得,则,当且仅当时取等号,所以的最大值是,所以选项A错误;
,当且仅当,时取等号,所以的最小值是,所以选项B正确;
,当且仅当时取等号,所以的最小值是4,所以选项C正确;
,当且仅当时取等号,所以的最小值是,所以选项D错误.
故选:BC.
10. 已知函数是R上的偶函数,且在上单调递增,,,,则下列说法正确的是( )
A. 函数的图象关于直线对称 B. a,b,c的大小关系是:
C. 函数在区间上单调递减 D. 关于x的不等式解集为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据函数奇偶性以及对称性,判断A;判断的单调性,可判断C;利用函数的单调性判断B;结合函数的对称性、单调性求解不等式,判断D.
【详解】由函数是上的偶函数,所以函数的图象关于y轴对称,
则函数的图象关于直线对称,即,A正确;
因为在上单调递增,所以函数在上单调递减,所以C正确;
因为,
而,且函数在上单调递增,所以,
即,所以B错误;
由于函数的图象关于直线对称,且在上单调递增,在上单调递减,
故可化为,即,
即,解得,即的解集为,D正确,
故选:ACD
11. 函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 的图象向左平移个单位长度后得到函数
C. 的图象关于直线对称
D. 若方程在上有且只有6个根,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】先根据函数图象求出函数的解析式,再结合三角函数的性质对选项逐一分析即可.
【详解】由图象可知,函数的最大值为,即,,,又,,,
又图象过点,,,解得,
而的最小正周期需要满足,即,解得,,,正确,
函数的图象向左平移个单位长度后,得到新函数,错误,
,的图象关于直线对称,正确,
,
若方程在上有且只有6个根,则,正确.
故选:.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设正数,满足,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用“乘1”法结合基本不等式即可解得.
【详解】由,可得,
因,,故,,
则,
其中,
当且仅当即时取等号,
结合,解得,,
故的最小值为.
故答案为:.
13. 已知是定义在上的奇函数,则____________.
【答案】0
【解析】
【分析】根据求出,再利用奇函数的定义检验.
【详解】因为是定义在上的奇函数,所以,解得,
此时,,则,故是奇函数,
故.
故答案为:
14. 已知奇函数的定义域为,且为减函数,若满足,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据奇函数的性质及函数单调性解不等式即可.
【详解】是奇函数,且满足,
在上是单调递减函数,
,且,解得.
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. 已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据集合并集、补集、交集的定义进行求解即可;
(2)根据子集的定义,结合集合是否为空集分类讨论进行求解即可.
【小问1详解】
若,,
所以,
因为
或,
所以;
【小问2详解】
当时,即当时,,显然成立;
当时,即当时,,要想,
只需,显然满足,
综上所述:实数的取值范围.
16. 某地为践行绿水青山就是金山银山的理念,大力开展植树造林.假设一片森林原来的面积为亩,计划每年种植一些树苗,且森林面积的年增长率相同,当面积是原来的倍时,所用时间是年.
(1)求森林面积的年增长率;
(2)到今年为止,森林面积为原来的倍,则该地已经植树造林多少年?
(3)为使森林面积至少达到亩,至少需要植树造林多少年(精确到整数)?
(参考数据:,)
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
【分析】
(1)设年增长率为,根据题意可得出关于的等式,进而可解得的值,即可得解;
(2)设已植树造林年,根据题意可得出关于的等式,解出的值,即可得解;
(3)设至少需要植树造林年,列出关于的不等式,结合指数与对数的转换关系以及换底公式可求得结果.
【详解】(1)设年增长率为,则,即,解得,
因此,森林面积的年增长率为;
(2)设已植树造林年,则,即,,解得,
因此,该地已经植树造林年;
(3)设至少需要植树造林年,则,可得,
所以,,,
因此,至少需要植树造林年.
【点睛】思路点睛:解函数应用题的一般程序:
第一步:审题——弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系;
第二步:建模——将文字语言转化成数学语言,用数学知识建立相应的数学模型;
第三步:求模——求解数学模型,得到数学结论;
第四步:还原——将用数学方法得到的结论还原为实际问题的意义;
第五步:反思回顾——对于数学模型得到的数学结果,必须验证这个数学解对实际问题的合理性.
17. 在平面直角坐标系中,已知角的终边与单位圆交于点,将角的终边顺时针旋转后得到角,记角的终边与单位圆的交点为.
(1)若,求点的坐标;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
由条件可知,并且,,再根据诱导公式求,根据三角函数的定义求得点的坐标;(2)根据(1)的结果代入求得,并且,再根据同角三角函数关系式求.
【详解】解:因为角的终边与单位圆交于点,所以,.
因为角的终边顺时针旋转后得到角,所以,
.
(1)当时,因为角的终边与单位圆的交点为,
所以点的坐标为.
(2)因为,,所以,即.
因为,所以.
【点睛】本题考查三角函数的定义,诱导公式,同角三角函数,重点考查转化,计算能力,属于基础题型.
18. 已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性,并证明你的结论;
(3)若对于恒成立,求实数m的范围.
【答案】(1)
(2)
为奇函数,证明如下:
由(1)可知,定义域关于原点对称
又,
所以为奇函数;
(3)
【解析】
【分析】(1)列出不等式,求解即可.
(2)利用奇函数的定义求解即可;
(3)利用函数的单调性求解即可.
【小问1详解】
由,解得:或,所以定义域为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为,
又外部函数为增函数,内部函数在上为增函数,由复合函数的单调性知函数在上为增函数,
所以,
又对于恒成立,所以,所以,
所以实数的范围是.
19. 已知在定义域上为奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)判断并证明函数在定义域内的单调性;
(3)若,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)根据奇函数定义域关于原点对称,可得b值,将点坐标代入,可得a值.
(2)由(1)得的解析式,利用定义法,按照取值,作差,整理,定号,得结论的步骤,即可得证
(3)根据的奇偶性和单调性,结合定义域,可得不等式组,即可求得答案.
【小问1详解】
因为在定义域上为奇函数,
所以,解得,
又,所以,解得.
【小问2详解】
由(1)得,,
则在上单调递增,证明如下:
任取,且,
则,
因为,
所以,
所以,即,
所以在上单调递增
【小问3详解】
因为在上单调递增,且为奇函数,
由,得,
所以,解得.
第1页/共1页
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