内容正文:
江苏省南菁高级中学2025-2026学年度第一学期
高一年级期末考试数学试卷
命题人:蔡成骐 审题人:刘斌政
本试卷满分150分 考试时间120分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案填涂在答题卡相应位置上)
1. ( )
A e B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数、对数的运算法则计算各项,再合并求解.
【详解】,,,,
,故C正确.
故选:C.
2. “”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据对数函数性质结合充分、必要条件分析判断.
【详解】若,可得,即,即充分性成立;
若,例如,则,不成立,即必要性不成立;
综上所述:“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3. 已知一个面积为的扇形所对的弧长为,则该扇形圆心角的弧度数为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据扇形面积和弧长公式求得正确答案.
【详解】设扇形的半径为,圆心角为,
则,解得.
故选:B
4. 已知向量,不共线,且,,若与共线,则实数的值为( )
A. 2 B. C. 2或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】利用两个向量共线的性质列方程可求得实数的值.
【详解】向量,不共线,且,,与共线,
所以存在实数,使得,
所以,
求得实数或.
故选:C.
5. 已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据诱导公式,将逐步转化到,利用倍角公式即可求解.
【详解】
,
故选:A.
6. 已知函数在上是单调的函数,则实数a的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,按函数为增函数和减函数两种情况讨论,分别求出的取值范围,综合可得答案.
【详解】因为在上是单调的,
当时,,不满足条件;
当时,若在上单调递增,则,解得,
当时,若在上单调递减,则,解得,
所以实数a的取值范围是.
故选:B.
7. 函数的零点个数为( )
A. 4 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】画出函数和的图象,根据函数图象得到答案.
【详解】画出函数和的图象,其中,如图,
由图可知,当时,,两函数图象没有交点,
当时,两函数图象有3个交点,
当时,,两函数图象没有交点,
综上,函数和图象有3个交点,
所以,函数零点的个数为3.
故选:D
8. 若定义在上的函数满足对任意的,,都有,则称函数具有性质破晓.已知函数具有性质破晓,则不等式的解为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意得,在上单调性,结合函数定义域利用函数的单调性解不等式即可.
【详解】函数满足对任意的,,都有,
设,则,,即,,
令,则当,,在上单调递减,
则两边同乘,得,即,
,
即得到,,
故,解得.
故选:D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共计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.请把答案填涂在答题卡相应位置上)
9. 下列说法正确的有( )
A. 若,,则
B. 已知集合,则集合的真子集个数是3
C.
D. 若是第一象限角,则为第一象限角
【答案】BC
【解析】
【分析】根据不等式的性质、集合真子集的个数、向量运算和象限角的知识,逐项判断即可.
【详解】由题意得,,
又,,,,即,故A错误.
解不等式,解得,又,,故集合的真子集个数,故B正确.
,故C正确.
若是第一象限角,则,则,
当为偶数时,为第一象限角;当为奇数时,为第三象限角,故D错误.
故选:BC.
10. 已知向量,满足,,且,则( )
A. ,的夹角为 B.
C. 在上投影向量为 D. 的最小值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用平面向量的运算依次判断选项即可.
【详解】对于A,,所以,故A正确;
对于B,,所以,故B正确;
对于C,在上的投影向量为,故C错误;
对于D,,所以当时,取得最小值,,故D正确.
故选:ABD
11. 已知函数的定义域为,对任意,都有,当时,,则( )
A. ,都有
B 当时,
C. 是减函数
D. 若,则不等式的解集为
【答案】BCD
【解析】
【分析】令,即可求出;令,计算可判断A;根据题意,当时,,可得,可判断B;利用单调性定义结合题意证明单调性,即可判断C;由,结合题意可得,再借助函数的单调性解不等式即可判断D.
【详解】令,则,即,
令,所以,即,故A错误.
当时,,所以,
由,得,.故B正确:
任取,且,则
,
因为,所以,所以,
又当时,,当时,,所以,所以,
所以,即,
所以在上单调递减,故C正确:
因为,又,
,
所以,由不等式,
得,
又在上单调递减,所以,即,解得,
所以不等式的解集为,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共计15分.请把答案填写在答题卡相应位置上)
12. 函数的单调减区间是_________.
【答案】
【解析】
【分析】
首先求出函数的定义域,再利用二次函数的性质以及复合函数的单调性即可求解.
【详解】,则,
解得或,
所以函数的定义域为,
令,
所以函数的单调递减区间为,
又因为为增函数,
所以的单调递减区间为.
故答案为:
13. 已知函数,则当时,函数的值域为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用二倍角公式和辅助角公式得到,利用整体思想得到的值域.
【详解】,
,,,,故的值域为.
故答案为:.
14. 我们知道,设函数的定义域为,如果对任意,都有,,且,那么函数的图象关于点成中心对称图形.函数,若,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用函数的对称性和单调性即可求解.
【详解】由,
所以有,则,
又由幂函数单调性可知在上单调递减,也在上单调递减,
所以在上单调递减,
则由可得:,
解得或,
所以实数的取值范围是,
故答案为:
四、解答题(本大题共6小题,共计77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)已知,若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先由集合的运算,得到两个集合的关系,再分和两种情况讨论,最后取两种情况的并集;
(2)先由是的充分不必要条件,得到是的真子集,再根据集合的关系列不等式组求解.
【小问1详解】
因为,所以,
当时,此时满足,则,解得;
当且,则,解得,所以,
综上所述,实数的取值范围是;
【小问2详解】
因为是的充分不必要条件,所以是的真子集,
则,且不同时取等号,解得,
所以实数的取值范围是.
16. (1)若,求;
(2)已知,且为锐角,求的大小.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】(1)由题意知,,结合两角差的正切公式计算即可求解;
(2)利用同角的三角函数关系求出,根据二倍角公式求出,由两角和余弦公式计算可得,结合角的范围即可求解.
【详解】(1)∵,
∴;
.
(2)因为,且为锐角,所以,
因为,且为锐角,所以,
那么,
,
所以-,
因为,所以.
所以,故.
17. 函数的部分图象如下:
(1)求函数的解析式,并写出定义域为时的增区间.
(2)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标变为原来的倍,再将所得函数图象上所有点向左平移个单位长度得到函数的图象.在区间内,恰存在3个实数,使.
(ⅰ)求函数的解析式,并直接写出实数的取值范围;
(ⅱ)求的值.
【答案】(1),定义域为时的增区间为和
(2),;
【解析】
【分析】(1)根据图象可知的最大值、最小正周期、最大值点,可依次得到,从而可得的解析式,整体法可得上的单调递增区间.(2)(ⅰ)根据图象变换先得到的解析式,根据在上的图象可得实数的取值范围;(ⅱ)换元法可得与的三个交点,根据交点的对称性可得.
【小问1详解】
由图象可知的最大值为3,最小正周期为,
所以,解得,
所以,
将点的坐标代入上式得,
所以,解得,
又,所以,所以.
方法一:当时,,
而在上的单调递增区间为和,
令,解得;令,解得,
所以定义域为时的增区间为和.
方法二:令,解得,
当时,,可得在上的增区间为;
当时,,可得在上的增区间为,
综上,定义域为时的增区间为和.
【小问2详解】
(ⅰ)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标变为原来的倍,可得函数的图象,
再将所得函数图象上所有点向左平移个单位长度得到函数的图象,
所以.
当时,.
令,若恰存在3个实数,使,
则的图象与直线恰有3个交点,如图,
由图可知,实数的取值范围是.
(ⅱ)3个实数分别对应图中的,
因为关于直线对称,所以,即,
所以.
因为关于直线对称,所以,即,
所以.
综上,.
18. 已知函数.
(1)讨论函数的奇偶性,说明理由;
(2)若.
(Ⅰ)用定义证明是增函数,并求解使不等式恒成立时实数的取值范围;
(Ⅱ),函数在上的最小值为,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)(Ⅰ)证明见解析;实数的取值范围为.(Ⅱ)
【解析】
【分析】(1)利用函数奇偶性定义判断即可.
(2)(Ⅰ)当时,由(1)知为奇函数,用定义法可证明函数是增函数,将转化为在上恒成立问题,计算即可.
(Ⅱ)由题意可得,令,利用换元法构造函数,分类讨论求最小值即可.
【小问1详解】
,定义域为,关于原点对称,又,
当时,,所以为偶函数;
当时,,所以为奇函数;
当时,,,所以为非奇非偶函数.
综上所述:当时,为偶函数;当时,为奇函数;
当时,为非奇非偶函数.
【小问2详解】
(Ⅰ)当时,,
任取,且,
,
因为,所以,即,又因为,所以,
所以,所以,
所以在上单调递增,
由,可得,
所以,,整理得:,
因为不等式在上恒成立,
所以,解得:,所以实数的取值范围为.
(Ⅱ),
由,得:,
由(Ⅰ)知为上的单调递增函数,
令,又,所以,
令,
若,当时,,解得;
若时,当时,,解得:(舍去),
综上,.
19. 设函数的定义域为,若存在,使得成立,则称为的一个“准不动点”.已知函数
(1)若,求的“准不动点”:
(2)若为的一个“准不动点”,且,求实数的取值范围:
(3)设函数若使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)0或1;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)依题意可得,利用换元法计算可得;
(2)依题意可得在上有解,参变分离可得在上有解,结合对勾函数的单调性求出的取值范围,即可得解;
(3)依题意可得,根据的单调性,求出的最值,即可得到,换元得到,参变分离,结合函数的单调性,计算可得.
【小问1详解】
当时,由可得,,
令,则,解得或,
即或,解得或,
的“准不动点”为0或1;
【小问2详解】
由得,,
即在上有解,
令,由可得,则在上有解,
故,当时,在上单调递增,,则,解得,
的取值范围;
【小问3详解】
由得,,
即,则,
又由指数函数的性质可知在上单调递增,,则,
即,
令,则,从而,则,
又在上均为增函数,则,,
,即,所以实数的取值范围为.
【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数,,,.
(1)若,,有成立,则;
(2)若,,有成立,则;
(3)若,,有成立,则;
(4)若,,有成立,则的值域是的值域的子集.
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命题人:蔡成骐 审题人:刘斌政
本试卷满分150分 考试时间120分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案填涂在答题卡相应位置上)
1 ( )
A e B. C. D.
2. “”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
3. 已知一个面积为的扇形所对的弧长为,则该扇形圆心角的弧度数为( )
A. B. C. 2 D.
4. 已知向量,不共线,且,,若与共线,则实数的值为( )
A. 2 B. C. 2或 D. 或
5. 已知,则的值为( )
A. B. C. D.
6. 已知函数在上是单调的函数,则实数a的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
7. 函数的零点个数为( )
A. 4 B. 1 C. 2 D. 3
8. 若定义在上的函数满足对任意的,,都有,则称函数具有性质破晓.已知函数具有性质破晓,则不等式的解为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共计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.请把答案填涂在答题卡相应位置上)
9. 下列说法正确的有( )
A. 若,,则
B. 已知集合,则集合的真子集个数是3
C.
D. 若是第一象限角,则为第一象限角
10. 已知向量,满足,,且,则( )
A. ,的夹角为 B.
C. 在上的投影向量为 D. 的最小值为
11. 已知函数的定义域为,对任意,都有,当时,,则( )
A. ,都有
B. 当时,
C. 是减函数
D. 若,则不等式的解集为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共计15分.请把答案填写在答题卡相应位置上)
12. 函数的单调减区间是_________.
13. 已知函数,则当时,函数的值域为_____________.
14. 我们知道,设函数的定义域为,如果对任意,都有,,且,那么函数的图象关于点成中心对称图形.函数,若,则实数的取值范围是______.
四、解答题(本大题共6小题,共计77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知集合.
(1)若,求实数取值范围;
(2)已知,若是充分不必要条件,求实数的取值范围.
16. (1)若,求;
(2)已知,且为锐角,求的大小.
17. 函数的部分图象如下:
(1)求函数解析式,并写出定义域为时的增区间.
(2)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标变为原来的倍,再将所得函数图象上所有点向左平移个单位长度得到函数的图象.在区间内,恰存在3个实数,使.
(ⅰ)求函数的解析式,并直接写出实数的取值范围;
(ⅱ)求的值.
18. 已知函数.
(1)讨论函数的奇偶性,说明理由;
(2)若.
(Ⅰ)用定义证明是增函数,并求解使不等式恒成立时实数的取值范围;
(Ⅱ),函数在上的最小值为,求实数的值.
19. 设函数的定义域为,若存在,使得成立,则称为的一个“准不动点”.已知函数
(1)若,求的“准不动点”:
(2)若为的一个“准不动点”,且,求实数的取值范围:
(3)设函数若使得成立,求实数的取值范围.
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