内容正文:
2025-2026学年高一数学上学期同步培优讲义【精英班课程】
期末复习满分冲刺讲义(基础篇)
考点1:集合与逻辑
【例1】(24-25高一上·上海嘉定·期末)已知集合,用列举法表示为 .
【例2】(24-25上海杨浦·期末)已知集合,若,则实数的取值范围是 .
【例3】已知集合有且仅有两个子集,则实数 .
【例4】(24-25高二上·上海金山·期末)已知集合,,若,则实数a的值为 .
【例5】(24-25高一下·上海黄浦·期末)已知是的充分非必要条件,则实数a的取值范围是 .
【例6】(23-24高一上·上海·期末)若不等式 成立的一个充分不必要条件是 ,则实数 的取值范围为
【例7】(24-25高一上·上海杨浦·期末)命题“若,则”是 命题(填“真”或“假”其中一个).
【例8】(24-25敬业中学高一期末) 设函数的定义域为集合A,函数的定义域为集合B.
(1)若全集为R,求;
(2)若,求实数a的取值范围.
考点2:等式与不等式
【例9】(24-25高一上·上海浦东新·期末)设a、b、c、d是实数,则下列命题为真命题的是 .
①如果,且,那么;
②如果,且,那么;
③如果,那么;
④如果,那么.
【例10】(24-25高一上·上海嘉定·期末)已知都是实数,一元二次方程有两个非零实根,且,则= .
【例11】(23-24高一上·上海·期末)不等式的解集为 .
【例12】(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知关于x的不等式的解集为R,则实数a的取值范围 .
【例13】(2025·上海闵行·二模)若不等式的解集为,则实数等于 .
【例14】(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知正实数满足,则的最小值是 .
【例15】(23-24高一上·上海·期末)已知,,且,若的最小值为4,则实数a的值为 .
【例16】(23-24高一上·上海闵行·期末)已知关于的不等式有解,则实数的取值范围为 .
考点3:幂、指数与对数
【例17】(23-24高一上·上海嘉定·期末)已知,则的值( )
A. B. C. D.
【例18】(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知,,则用a、b表示 .
【例19】(23-24高一上·上海徐汇·期末)若,则 .
【例20】(20-21高一上·上海普陀·期末)已知,,则= .
【例21】(23-24高二下·上海·期末)已知且,则的最大值为 .
【例22】(24-25高一上·上海奉贤·期末)在有声世界里,声强级是表示声强度相对大小的指标,其值y[单位:dB(分贝)]定义为,其中I为声场中某点的声强度,其单位为(瓦/平方米),为基准值.则声强级为60dB时的声强度是声强级为50dB时的声强度的( )倍.
A.10 B.100 C.1.2 D.12
考点4:幂函数、指数函数与对数函数
【例23】(23-24高一上·上海·期末)已知幂函数在区间上是严格增函数,则 .
【例24】(23-24高三上·上海静安·期末)下列幂函数在区间上是严格增函数,且图象关于原点成中心对称的是 (请填入全部正确的序号).
①; ②; ③ ; ④ .
【例25】(24-25高一上·上海奉贤·期末)函数的定义域为 .(用区间表示)
【例26】(24-25高一上·上海浦东新·期末)函数的值域是 .
【例27】(23-24高一上·上海闵行·期末)已知,若对任意的,存在唯一的,使得,则的值为 .
【例28】(23-24高三上·上海普陀·期末)已知(且,函数的图象恒过定点,则点的坐标为 .
【例29】(23-24高一上·上海松江·期末)设为常数且,在上是严格增函数,则实数的取值范围是
【例30】(23-24高一上·上海宝山·期末)已知函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
【例31】(23-24高一上·上海·期末)已知函数(,且为实数),下列说法正确的是( )
A.函数的单调性只与有关,与无关 B.函数的单调性只与有关,与无关
C.函数的单调性与都有关 D.函数的单调性与都无关
【例32】(24-25虹口高一上期末)设.
(1)若,不等式对一切实数恒成立,求的取值范围;
(2)若,函数在上的最小值为,求的值.
【例33】(24-25格致中学高一上期末)已知常数,函数的表达式为
(1)证明:函数是奇函数;
(2)若函数在区间上的最大值为2,求实数a的值.
【例34】(24-25虹口高一上期末)设,已知是上的奇函数.
(1)求的值,并判断函数的单调性;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
考点5:函数的概念性质及应用
【例35】(23-24高一上·上海虹口·期末)下列函数中与函数相同的是( )
A. B. C. D.
【例36】(23-24高一上·上海虹口·期末)函数的定义域为 .
【例37】(23-24高一上·上海·期末)函数的值域是 .
【例38】(23-24高一上·上海·期末)函数的严格递减区间为 .
【例39】(23-24高一上·上海杨浦·期末)函数为奇函数,则实数a的值为 .
【例40】(23-24高一上·上海·期末)函数图象的对称中心坐标为 .
【例41】(23-24高一上·上海·期末)不等式的解集是 .
【例42】(23-24高一上·上海虹口·期末)已知定义在上的奇函数在区间上是严格减函数.若对于任意的,总有成立,则实数的取值范围是 .
【例43】(24-25高一上·上海嘉定·期末)下列关于幂函数的说法正确的是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.既不是奇函数也不是偶函数 D.以上皆不是
【例44】(23-24高一上·上海·期末)下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是严格增函数的是( )
A. B. C. D.
考点6:常规解答题
【例45】(24-25高一上·上海·阶段练习)已知集合,集合.
(1)若,求实数的值.
(2)若,求实数的取值范围.
(3)若,,求实数的取值范围.
【例46】(24-25高一上·上海徐汇·期末)解答下列问题:
(1)用表示;
(2)已知,且,求M的值.
【例47】(23-24高一上·上海徐汇·期末)已知函数.
(1)求方程的解;
(2)若关于x的方程在上有实数解,求实数的取值范围.
【例48】(23-24高一上·上海·期末)已知函数,其中.
(1)是否存在实数,使函数是奇函数?若存在,请写出证明.
(2)当时,判断在上的单调性并证明.
【例49】已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,设,且,求(用表示);
(3)在(2)的条件下,是否存在正整数,使得不等式在区间上有解,若存在,求出的最大值,若不存在,请说明理由.
【例50】(23-24高一上·上海·期末)已知函数.
(1)求该函数的定义域,并证明其为奇函数;
(2)判断函数在上的单调性,并说明理由;
(3)对于任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【例51】(24-25上海大学附中高一期末)新冠肺炎疫情发生以后,口罩供不应求,某口罩厂日夜加班生产,为抗击疫情做贡献.生产口罩的固定成本为400万元,每生产 万箱,需另投入成本万元,当产量不足60万箱时,;当产量不小于60万箱时,,若每箱口罩售价100元,通过市场分析,该口罩厂生产的口罩可以全部销售完.
(1)求口罩销售利润y(万元)关于产量x(万箱)的函数关系式;
(2)当产量为多少万箱时,该口罩生产厂在生产中所获得利润最大?
考点7:综合压轴
【例53】(2025上海·曹杨二中高一期末)已知函数,.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若有且仅有一个零点,求的取值范围;
(3)求在区间上的最大值.
【例54】(2025上海·格致中学高一月考)已知集合{对于存在,使得成立}.
(1)判断和是否属于集合,并说明理由;
(2)设,求实数的取值范围;
(3)已知时,,且对任意,恒有,令,,试讨论函数,的零点的个数.
考点8:新定义问题
【例55】(2025上海·位育中学高一期末)对于函数,若定义域中存在实数、满足且,则称函数为“函数”.
(1)判断,是否为“函数”,并说明理由;
(2)设且,若函数,为“函数”,且的最小值为5,求实数的取值范围.
【例56】(23-24高一上·上海浦东新·期末)定义:如果存在实常数a和b,使得函数总满足,则称函数是“型函数”.
(1)已知奇函数是“型函数”,求函数的解析式;
(2)已知函数是“型函数”,求p和b的值;
(3)已知函数是“型函数”,求一组满足条件的k、a和b的值,并说明理由.
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2025-2026学年高一数学上学期同步培优讲义【精英班课程】
期末复习满分冲刺讲义(基础篇)
考点1:集合与逻辑
【例1】(24-25高一上·上海嘉定·期末)已知集合,用列举法表示为 .
【答案】
【分析】根据集合的意义直接表示集合.
【解析】,
故答案为:.
【例2】(24-25上海杨浦·期末)已知集合,若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据集合间的包含关系即可求解.
【解析】由于,所以,
故答案为:
【例3】已知集合有且仅有两个子集,则实数 .
【答案】1或
【分析】结合已知条件,求出的解的个数,然后对参数分类讨论,并结合一元二次方程的根的个数与判别式之间的关系求解即可.
【解析】若A恰有两个子集,所以关于x的方程恰有一个实数解,
①当时,,满足题意;
②当时,,所以,
综上所述,或.
故答案为:1或.
【例4】(24-25高二上·上海金山·期末)已知集合,,若,则实数a的值为 .
【答案】
【分析】根据交集和空集的定义以及方程的联立即可求解.
【解析】联立,
解得,
若,
则,
所以.
①当 时,两个集合的条件都变为,因此交集不为空集.
②当 时,两个集合的条件都变为和,所以交集为空集.
故答案为:.
【例5】(24-25高一下·上海黄浦·期末)已知是的充分非必要条件,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】分别解得和的解集A,B,再根据“”是“”的充分非必要条件,由真包含于求解.
【解析】由,解得,记,
由,解得,记,
∵“”是“”的充分非必要条件,
∴真包含于,即,解得.
故答案为:
【例6】(23-24高一上·上海·期末)若不等式 成立的一个充分不必要条件是 ,则实数 的取值范围为
【答案】
【分析】根据绝对值不等式的解法,结合充分不必要条件的性质进行求解即可.
【解析】由,
因为不等式 成立的一个充分不必要条件是 ,
所以有,等号不同时成立,解得.
故答案为:
【例7】(24-25高一上·上海杨浦·期末)命题“若,则”是 命题(填“真”或“假”其中一个).
【答案】真
【分析】直接利用两数集的关系判断即可
【解析】因为当时,一定成立,
所以此命题为真命题,
故答案为:真
【例8】(24-25敬业中学高一期末) 设函数的定义域为集合A,函数的定义域为集合B.
(1)若全集为R,求;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据对数函数定义域和补集相关知识求解即可;
(2)根据题意得到,结合列出不等式组求解即可.
【小问1详解】
因为函数的定义域为集合A,
所以令,
即,解得或,
即或,
所以
【小问2详解】
因为函数的定义域为集合B,
所以令,解得,所以,
因为,所以,解得,
所以实数a的取值范围为
考点2:等式与不等式
【例9】(24-25高一上·上海浦东新·期末)设a、b、c、d是实数,则下列命题为真命题的是 .
①如果,且,那么;
②如果,且,那么;
③如果,那么;
④如果,那么.
【答案】①③④
【分析】根据不等式的性质一一判断求解.
【解析】对于①,因为,且,根据不等式的可加性,
所以,故①正确;
对于②,例如有,故②错误;
对于③, ,因为,所以,
即,故③正确;
对于④,因为,所以且,
所以,故④正确,
故答案为:①③④.
【例10】(24-25高一上·上海嘉定·期末)已知都是实数,一元二次方程有两个非零实根,且,则= .
【答案】
【分析】由根与系数关系得,再由及已知即可求值.
【解析】由题设,且,
而,,则.
故答案为:
【例11】(23-24高一上·上海·期末)不等式的解集为 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质,结合分式不等式的解法进行求解即可.
【解析】
,
因为,
所以由且,
所以原不等式的解集为,
故答案为:
【例12】(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知关于x的不等式的解集为R,则实数a的取值范围 .
【答案】
【分析】根据题意对a进行分类讨论,结合的开口与判别式即可.
【解析】当时,,满足题意;
当时,易得且,即,解得.
综上,实数的取值范围为.
故答案为:
【例13】(2025·上海闵行·二模)若不等式的解集为,则实数等于 .
【答案】3
【分析】求出绝对值符号的不等式解集,再比对作答.
【解析】不等式,化为,因此不等式的解集为,
依题意,,于是,解得,
所以实数等于3.
故答案为:3
【例14】(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知正实数满足,则的最小值是 .
【答案】
【分析】由题意可得,根据基本不等式中“1”的用法计算即可求解.
【解析】由题意知,,,
所以,
当且仅当即时等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:
【例15】(23-24高一上·上海·期末)已知,,且,若的最小值为4,则实数a的值为 .
【答案】2
【分析】利用配凑法,结合基本不等式“1”的妙用求解即可.
【解析】由,且,知,
因此
,当且仅当,即时取等号,
依题意,,解得,由,解得,
所以当时,有最小值为4,实数a的值为2.
故答案为:2
【例16】(23-24高一上·上海闵行·期末)已知关于的不等式有解,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用绝对值不等式求得的最小值,从而利用能成立问题得到,解之即可得解.
【解析】因为,
当且仅当时,等号成立,
因为有解,所以,解得,
即实数的取值范围为.
故答案为:.
考点3:幂、指数与对数
【例17】(23-24高一上·上海嘉定·期末)已知,则的值( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据指数的运算性质即可求得.
【解析】因为,所以.
故选:D.
【例18】(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知,,则用a、b表示 .
【答案】/
【分析】根据对数的运算法则,即可求得答案.
【解析】由题意得,
故答案为:
【例19】(23-24高一上·上海徐汇·期末)若,则 .
【答案】
【分析】根据对数的运算法则和对数的换底公式,准确运算,即可求解.
【解析】由对数的运算性质,可得,
可得,所以.
故答案为:.
【例20】(20-21高一上·上海普陀·期末)已知,,则= .
【答案】2
【分析】根据已知求出的值即得解.
【解析】解:因为,
因为,所以.
所以.
故答案为:2
【例21】(23-24高二下·上海·期末)已知且,则的最大值为 .
【答案】
【分析】利用基本不等式得到,结合对数运算法则求出最值.
【解析】且,故,
即,解得,当且仅当时,等号成立,
故.
故答案为:
【例22】(24-25高一上·上海奉贤·期末)在有声世界里,声强级是表示声强度相对大小的指标,其值y[单位:dB(分贝)]定义为,其中I为声场中某点的声强度,其单位为(瓦/平方米),为基准值.则声强级为60dB时的声强度是声强级为50dB时的声强度的( )倍.
A.10 B.100 C.1.2 D.12
【答案】A
【分析】根据题意,得到可得,两式相减得,即可求解.
【解析】由题意知,声强级是表示声强度相对大小的指标值的定义为,
可得,
两式相减得,
即,解得,
所以声强级为dB时的声强度是声强级为dB时的声强度的倍.
故选:A.
考点4:幂函数、指数函数与对数函数
【例23】(23-24高一上·上海·期末)已知幂函数在区间上是严格增函数,则 .
【答案】
【分析】根据幂函数的定义及性质得到方程(不等式)组,解得即可.
【解析】因为幂函数在区间上是严格增函数,
所以,解得.
故答案为:
【例24】(23-24高三上·上海静安·期末)下列幂函数在区间上是严格增函数,且图象关于原点成中心对称的是 (请填入全部正确的序号).
①; ②; ③ ; ④ .
【答案】②
【分析】根据幂函数性质,在区间上单调递增,可得,再结合奇函数性质即可判断.
【解析】因为幂函数在区间上是严格增函数,所以,故④不满足题意,
因为该幂函数图象关于原点成中心对称,所以为奇函数,
根据奇函数的性质,
因为的定义域为,所以图象不关于原点成中心对称,故①不满足题意;
因为的定义域为,且,故②满足题意;
因为的定义域为,且,故③不满足题意.
故答案为:②.
【例25】(24-25高一上·上海奉贤·期末)函数的定义域为 .(用区间表示)
【答案】
【分析】根据已知列出不等式,根据指数函数的单调性求解,即可得出答案.
【解析】要使函数有意义,则应有,所以.
故答案为:.
【例26】(24-25高一上·上海浦东新·期末)函数的值域是 .
【答案】
【分析】对函数解析式进行变形处理,即可得解.
【解析】,
因为,,
所以.
故答案为:
【例27】(23-24高一上·上海闵行·期末)已知,若对任意的,存在唯一的,使得,则的值为 .
【答案】0
【分析】考察函数的单调性,根据题中条件可得,继而可得区间关于原点对称,即可得到答案.
【解析】因为函数为上的递增函数,
且,
所以,
由题意,
对任意的,存在唯一的,
使得,
即,
即任意的,存在唯一的,
故区间关于原点对称,
则,
故答案为:0.
【例28】(23-24高三上·上海普陀·期末)已知(且,函数的图象恒过定点,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】令即可求出定点.
【解析】令得,
此时,
所以函数的图象恒过定点,即点.
故答案为:.
【例29】(23-24高一上·上海松江·期末)设为常数且,在上是严格增函数,则实数的取值范围是
【答案】
【分析】根据指数函数单调性和对数函数单调性相关知识计算求解即可.
【解析】因为在上是严格增函数,
所以,
因为,所以在单调递减,
所以,
又因为,所以,即实数的取值范围是.
故答案为:
【例30】(23-24高一上·上海宝山·期末)已知函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,将问题转化为恒成立求参数,再结合二次函数性质即求解.
【解析】因为函数的定义域为,
所以在上恒成立,
则当时,满足题意;
当时,,解得.
综上所述,,即.
故答案为:.
【例31】(23-24高一上·上海·期末)已知函数(,且为实数),下列说法正确的是( )
A.函数的单调性只与有关,与无关 B.函数的单调性只与有关,与无关
C.函数的单调性与都有关 D.函数的单调性与都无关
【答案】D
【分析】通过对进行讨论,再用复合函数的求单调性的方法,可知该函数的单调性与是否有关.
【解析】函数,
当时,,单调递增.
当时,单调递增.
则且,,的单调性都为单调递增.
所以函数的单调性与无关.
故选:D
【例32】(24-25虹口高一上期末)设.
(1)若,不等式对一切实数恒成立,求的取值范围;
(2)若,函数在上的最小值为,求的值.
【答案】(1);
(2)3.
【解析】
分析】(1)把代入,利用一元二次型不等式恒成立求出范围.
(2)把代入,分类讨论求解二次函数在上的最小值问题.
【小问1详解】
当时,函数
不等式对一切实数恒成立,
当时,恒成立,则;
当时,,解得,
所以实数的取值范围是.
【小问2详解】
当时,,其图象的对称轴为,
当,即时,函数在上单调递增,
,解得,不符合要求;
当,即时,函数在上单调递减,
,解得,不符合要求;
当,即时,,解得或,则,
所以的值是3.
【例33】(24-25格致中学高一上期末)已知常数,函数的表达式为
(1)证明:函数是奇函数;
(2)若函数在区间上的最大值为2,求实数a的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求出定义域,利用奇函数的定义判断可得答案;
(2)判断出函数在区间上的单调性,根据单调性求出最值可得答案.
【小问1详解】
由得,
所以函数的定义域为,关于原点对称,
,
所以函数是奇函数;
【小问2详解】
,
令,
则在上单调递增,
又为增函数,
所以在上单调递增,
其最大值为,
解得.
【例34】(24-25虹口高一上期末)设,已知是上的奇函数.
(1)求的值,并判断函数的单调性;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),函数是上的增函数
(2)
【解析】
【分析】(1)利用奇函数的定义求出,再借助指数函数的单调性判断的单调性
(2)由(1)及已知,等价变形给定不等式,分离参数并利用基本不等式求出最小值即得.
【小问1详解】
由函数是上的奇函数,得,
则,而,解得,
函数,函数都是上的增函数,因此函数是上的增函数,
所以,函数是上的增函数.
【小问2详解】
由(1)知,函数是上单调递增的奇函数,
对任意,不等式
,而,当且仅当,即时取等号,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
考点5:函数的概念性质及应用
【例35】(23-24高一上·上海虹口·期末)下列函数中与函数相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依次判断各个选项中函数的定义域和解析式与是否相同,由此得到结果.
【解析】选项A,,当时,,解析式与不同,A不正确;
选项B,的定义域为,解析式为,定义域和解析式与相同,B正确;
选项C,,该函数的定义域为,与函数的定义域不同,C不正确;
选项D,,该函数的定义域为,与函数的定义域不同,D不正确;
故选:B.
【例36】(23-24高一上·上海虹口·期末)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】由二次根式有意义的条件以及复合对数函数的定义域即可得解.
【解析】由题意函数有意义,当且仅当,解得,即函数的定义域为.
故答案为:.
【例37】(23-24高一上·上海·期末)函数的值域是 .
【答案】
【分析】利用分离常数项整理化简函数解析式,根据指数函数的性质以及不等式性质,可得答案.
【解析】由题意可知,函数,
由,,或,则或,
即函数值域为.
故答案为:
【例38】(23-24高一上·上海·期末)函数的严格递减区间为 .
【答案】
【分析】由题意结合指数函数、二次函数以及复合函数单调性即可得解.
【解析】由题意指数函数在定义域内严格单调递减,
若要函数关于严格单调递减,只需关于严格单调递增即可,
而二次函数对称轴为,且开口向上,
故它的严格单调递增区间为,即函数的严格递减区间为.
故答案为:.
【例39】(23-24高一上·上海杨浦·期末)函数为奇函数,则实数a的值为 .
【答案】/
【分析】根据奇函数满足求解即可.
【解析】因为为奇函数,故,
即,即,解得.
故答案为:
【例40】(23-24高一上·上海·期末)函数图象的对称中心坐标为 .
【答案】
【分析】利用反比例函数的对称性,结合函数图象的平移变换即可求解.
【解析】函数的图象可由函数向左平移1个单位得到,
因为函数的对称中心为,
所以函数的对称中心为.
故答案为:.
【例41】(23-24高一上·上海·期末)不等式的解集是 .
【答案】
【分析】设,根据的单调性和求解即可.
【解析】设,其定义域为,
和在均为增函数,
则在为增函数,且,
,即,,
不等式的解集是.
故答案为:.
【例42】(23-24高一上·上海虹口·期末)已知定义在上的奇函数在区间上是严格减函数.若对于任意的,总有成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意在上严格单调递减,所以原题转换为了恒成立,当时,有,满足题意,得知,即当且仅当满足题意,由此即可得解.
【解析】由题意定义在上的奇函数在区间上是严格减函数,
所以在上严格单调递减,
所以,
由题意若对于任意的,恒有成立,
则恒成立,
当时,有,满足题意,
当时,恒成立,
此时,
解得,满足题意,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
【例43】(24-25高一上·上海嘉定·期末)下列关于幂函数的说法正确的是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.既不是奇函数也不是偶函数 D.以上皆不是
【答案】B
【分析】根据题意,结合函数奇偶性的定义和判定方法,即可求解.
【解析】由函数,可得函数的定义域为,关于原点对称,
又由,所以函数为偶函数.
故选:B.
【例44】(23-24高一上·上海·期末)下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是严格增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数和函数单调性相关知识逐一判断即可.
【解析】对于A,在和单调递增,在定义域不单调递增,故A错误;
对于B,是非奇非偶函数,故B错误;
对于C,是非奇非偶函数,故C错误;
对于D,定义域,,故函数为奇函数,由幂函数单调性可知,在单调递增,故D正确.
故选:D
考点6:常规解答题
【例45】(24-25高一上·上海·阶段练习)已知集合,集合.
(1)若,求实数的值.
(2)若,求实数的取值范围.
(3)若,,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
(3)
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据交集结果求集合或参数、根据并集结果求集合或参数
【分析】(1)根据题意可知,将代入方程求出a,再求出集合,根据集合的运算结果验证a的值即可;
(2)根据题意可得,讨论或,利用判别式与韦达定理即可得解;
(3)根据题意可得,从而可得,解不等式组即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
又,则,
整理得,解得或,
因为,
当时,,满足;
当时,,满足;
故a的值为或.
(2)因为,所以,又,
当时,关于x的方程没有实数根,
所以,即,解得,满足题意;
当时,若集合B中只有一个元素,则,
整理得,解得,
此时,符合题意;
若集合B中有两个元素,则,
即是方程的两根,
所以,无解,
综上,可知实数a的取值范围为.
(3)因为,所以,则,
所以,即,所以.
综上,实数a的取值范围为.
【例46】(24-25高一上·上海徐汇·期末)解答下列问题:
(1)用表示;
(2)已知,且,求M的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据对数的运算公式化简即可;
(2)由题意可得,再根据换底公式可得由,可得,代入计算即可.
【解析】(1)解:因为;
(2)解:因为,所以,
所以
又因为,
即,
所以,
所以.
【例47】(23-24高一上·上海徐汇·期末)已知函数.
(1)求方程的解;
(2)若关于x的方程在上有实数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解方程即可求解.
(2)将问题转化为在上有实数解,求函数在上的值域即可.
【解析】(1)由题得即
故方程的解为.
(2)由,得
易知在上是严格增函数,
且当时,当时,
故
【例48】(23-24高一上·上海·期末)已知函数,其中.
(1)是否存在实数,使函数是奇函数?若存在,请写出证明.
(2)当时,判断在上的单调性并证明.
【答案】(1),证明见解析;
(2)单调递增,证明见解析.
【分析】(1)是奇函数,利用解出并检验即可.
(2)结合单调性的定义即可证明.
【解析】(1)函数定义域为R,若是奇函数,
则,解得,
此时,
,符合题意,
故.
(2)是上的增函数,证明如下:
当时,
设任意且,
,
,,,
,
则
,
是在上是单调增函数.
【例49】已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,设,且,求(用表示);
(3)在(2)的条件下,是否存在正整数,使得不等式在区间上有解,若存在,求出的最大值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,3.
【分析】(1)时,不等式即,解不等式可得结果;
(2)依题意得,进而由换底公式和对数的运算性质可得结果;
(3)依题意得在区间上有解; 令,则,因此求得的最大值即可求得结果.
【解析】(1)当时,
故 ,所以不等式的解集为;
(2)当时,,
,
.
(3)在(2)的条件下,不等式化为,
即在区间上有解. 令,则,
,,
,又是正整数,故的最大值为3.
【例50】(23-24高一上·上海·期末)已知函数.
(1)求该函数的定义域,并证明其为奇函数;
(2)判断函数在上的单调性,并说明理由;
(3)对于任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)该函数的定义域为,奇函数
(2)单调递增,证明过程见解析
(3)
【分析】(1)根据对数的性质,结合函数奇偶性的定义进行求解即可;
(2)根据对数的单调性,结合函数单调性的定义进行判断说明即可;
(3)根据函数单调性的性质,结合任意性的定义进行求解即可.
【解析】(1)由,或,
因此该函数的定义域为,显然关于原点对称,
因为,
所以该函数是奇函数;
(2)函数在上单调递增,理由如下:
设,则有,
因为,所以,
因为函数是正实数集上的减函数,
所以有,
因此函数在上单调递增;
(3),
由(2)可知函数当时单调递增,
而函数当时也单调递增,
所以函数当时也单调递增,
显然当时,函数有最小值,
最小值为,
因此要想对于任意,不等式恒成立,
只需,即实数的取值范围为.
【点睛】关键点睛:利用函数单调性的性质,结合任意性的定义是解题的关键.
【例51】(24-25上海大学附中高一期末)新冠肺炎疫情发生以后,口罩供不应求,某口罩厂日夜加班生产,为抗击疫情做贡献.生产口罩的固定成本为400万元,每生产 万箱,需另投入成本万元,当产量不足60万箱时,;当产量不小于60万箱时,,若每箱口罩售价100元,通过市场分析,该口罩厂生产的口罩可以全部销售完.
(1)求口罩销售利润y(万元)关于产量x(万箱)的函数关系式;
(2)当产量为多少万箱时,该口罩生产厂在生产中所获得利润最大?
【答案】(1)
(2)当产量为80万箱时,该口罩生产厂在生产中获得利润最大,最大利润为1300万元.
【解析】
【分析】(1) 根据产量的不同取值范围讨论利润y关于产量x的不同对应关系即可求解.(2) 分别求出分段函数的最大值比较大小即可求出利润的最大值.
【小问1详解】
当时,;
当时,.
所以,;
【小问2详解】
当时,,
当时,y取得最大值,最大值为850万元;
当时,,
当且仅当时,即时,y取得最大值,最大值1300万元.
综上,当产量为80万箱时,该口罩生产厂在生产中获得利润最大,最大利润为1300万元.
考点7:综合压轴
【例53】(2025上海·曹杨二中高一期末)已知函数,.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若有且仅有一个零点,求的取值范围;
(3)求在区间上的最大值.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)利用偶函数的定义可得出对任意的恒成立,由此可求得实数的值;
(2)由题意可知,直线与函数的图象无交点,作出两个函数的图象,数形结合可得出实数的取值范围;
(3)化简函数在区间上的解析式,对实数的取值进行分类讨论,分析函数在区间和上的单调性,由此可得出函数在区间上的最大值.
【详解】
(1)由于函数为偶函数,则,
即,所以,对任意的恒成立,
所以,;
(2),由题意可知,当时,函数无零点.
当时,由,可得,令,其中,
所以,,
由题意可知,直线与函数的图象无交点,如下图所示:
由图象可知,当时,直线与函数的图象无交点.
综上所述,实数的取值范围是;
(3)当时,;
当时,.
所以,,,.
①若,,则函数在区间上单调递增,;
②若,则函数在上单调递增,
即当时,;
(i)若时,即当时,
函数在区间上单调递减,在上单调递增,
此时,当时,,
因为且,即当且时,;
(ii)若时,即当时,函数在区间上单调递减,
此时,当时,,
因为,即当且时,;
③若,函数在上为增函数,则当时,.
(i)若时,即当时,函数在区间上为增函数,
此时,当时,.
因为,即当时,;
(ii)当时,即当时,
函数在区间上为减函数,在区间上为增函数,
此时,当时,;
(iii)当时,即当时,函数在区间上单调递减,
即当时,.
此时,当时,.
综上所述,.
【点睛】方法点睛:“动轴定区间”型二次函数最值的方法:
(1)根据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;
(2)根据二次函数的单调性,分别讨论参数在不同取值下的最值,必要时需要结合区间端点对应的函数值进行分析;
(3)将分类讨论的结果整合得到最终结果.
【例54】(2025上海·格致中学高一月考)已知集合{对于存在,使得成立}.
(1)判断和是否属于集合,并说明理由;
(2)设,求实数的取值范围;
(3)已知时,,且对任意,恒有,令,,试讨论函数,的零点的个数.
【答案】(1),,理由见解析 ;(2);(3),1个;,2个;,3个;,4个.
【分析】(1)直接按照集合的定义进行验证;
(2)设,整理得:,建立,解得实数的取值范围;
(3)先求出得到,
先验证为的一个零点.
当时,用分离参数法得到
作出和的图像,借助于图像分析k的范围.
【详解】(1)对于,定义域为.
若属于集合,则存在,满足,即,所以,解得:,所以不属于集合;
对于,定义域为R.
若属于集合,则存在,满足,即,所以,解得:,所以属于集合;
(2)设,则存在,满足,即,整理得:,
因为恒成立,所以,解得:,
所以实数的取值范围为;
(3)当时,,
所以
令,,
当时,得到,所以为的一个零点.
当时,令
作出和的图像,
由图像易知,
当,有1个零点;
当,有2个零点;
当,有4个零点;.
当,有3个零点;
【点睛】已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
考点8:新定义问题
【例55】(2025上海·位育中学高一期末)对于函数,若定义域中存在实数、满足且,则称函数为“函数”.
(1)判断,是否为“函数”,并说明理由;
(2)设且,若函数,为“函数”,且的最小值为5,求实数的取值范围.
【答案】(1)不是,答案见解析;(2).
【分析】(1)反证法.假设其为“函数”,代入值得到两组等式,相减,分解因式得到,与题设矛盾.故不是“函数”.
(2)分类讨论分析的单调性,只有时符合题意.通过运算得到三者关系式,,,由的最小值为5,得到取值范围满足,从而得到的取值范围.
【详解】
(1)若,是“函数”,
则满足
则,两式相减得
故
即,则这与矛盾
故,不是否为“函数”
(2),
①若,则,则在时单调递减,故不满足存在使得,不合题意
②若,因为,单调递减,且
故时,单调递减,故时,单调递增,
故,
,
,
若
则,则,故
得,不合题意
若
则,则,故
得.
故,,
若中存在实数、满足且,的最小值为5.
故在中存在满足,且
故,故
综上所述,的取值范围为
【点睛】函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.
【例56】(23-24高一上·上海浦东新·期末)定义:如果存在实常数a和b,使得函数总满足,则称函数是“型函数”.
(1)已知奇函数是“型函数”,求函数的解析式;
(2)已知函数是“型函数”,求p和b的值;
(3)已知函数是“型函数”,求一组满足条件的k、a和b的值,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】对数的运算、由奇偶性求函数解析式、函数新定义、分数指数幂与根式的互化
【分析】(1)由奇函数定义以及函数新定义联立函数方程组即可得解.
(2)由函数型定义结合对数指数运算法则建立函数方程,由函数方程恒成立的条件即可得解.
(3)由函数型定义建立函数方程,由函数方程恒成立的条件结合根式和分数指数幂的运算即可得解.
【详解】(1)由题意奇函数是“型函数”,所以,且,
联立解得函数的解析式.
(2)由题意函数是“型函数”,
所以,
而,
所以恒成立,当且仅当,解得,
即满足题意的p和b的值分别为.
(3)由题意函数是“型函数”,
所以,
而
,
所以恒成立,
当且仅当恒成立,
当且仅当恒成立或恒成立(舍去),
所以,解得,
即满足条件的k、a和b的一组值分别为.
【点睛】关键点睛:第(3)问的关键是得到恒成立之后,由可得恒成立或恒成立(舍去),由此即可顺利得解.
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