内容正文:
南江中学高2025级期中考试数学试题
命题人:何林 审题人:王成林
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,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用交集的定义直接求解.
【详解】由,,得.
故选:B
2. 命题的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用命题的否定规则求解即可.
【详解】由命题的否定规则可得,命题的否定如下,
为,故D正确.
故选:D
3. 已知,设命题,命题,则p是q的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】取特殊值判断充分性、必要性即可得解.
【详解】取,满足,但,充分性不成立,
取,满足,但,必要性不成立.
故p是q的既不充分也不必要条件.
故选:D
4. 不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对分式不等式合理变形,再求解集即可.
【详解】因为,所以,
解得,故D正确.
故选:D
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用奇偶性排除两个答案,再利用自变量取正数,函数值一定为非正数,即可得到判断.
【详解】因为,所以是奇函数,
即图象关于原点对称,故CD错误;
因为当时,,故A错误,B正确;
故选:B
6. 设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数函数的单调性,可判断三个式子的大小.
【详解】解:函数为减函数,故,
函数为增函数,故,
所以,
即
故选:C.
【点睛】本题考查指数函数的单调性,属于基础题.
7. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用换元法结合二次函数性质求解值域即可.
【详解】由题意得,令,
可得,则,即原函数化为,
由二次函数性质得在上单调递增,在上单调递减,
而,,当时,,
可得,即的值域为,故B正确.
故选:B
8. 已知且,若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分段函数的单调性列式求解即可.
【详解】因为函数在上单调递减,
所以当时,是减函数,得,
因为当时,二次函数开口向上,对称轴,
所以在上单调递减,
所以要使在上单调递减,则,解得,
故选:C
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. 下列命题中,正确的有( )
A. 函数与函数表示同一函数
B. 若函数,则
C. 若奇函数满足:当时,,则当时,
D. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】BD
【解析】
【分析】选项A,根据两函数的定义域不同,判断不是同一函数;选项B,利用换元法,即可求出的解析式; 选项C,根据奇函数的定义,由时的解析式,求时的解析式;选项D,根据函数的定义域,即可求解的定义域.
【详解】对于A,函数的定义域是,函数的定义域是,
两函数的定义域不同,不是同一函数,选项A错误;
对于B,设,,则,所以,
即,选项B正确;
对于C,奇函数满足:当时,,
时,,,选项C错误;
对于D,函数的定义域为时,令,解得,
所以函数的定义域为,选项D正确.
故选:BD.
10. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若且,则
D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】举反例可判断A;由基本不等式可得B;作差可判断C,利用基本不等式结合换元法可得D.
【详解】对于A,令,则 ,故A错误;
对于B,,当且仅当,即时取等号,故B正确;
对于C,,
因为且,则,所以,故C正确;
对于D,若,则,当且仅当时取等号,
令,所以,解得,
所以,故D正确.
故选:BCD.
11. 设定义在上的函数满足:①;②当时,;③,则正确的有( )
A.
B. 为增函数
C.
D. 关于的不等式,的解集为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用赋值法求出判断A,根据函数单调性的定义及函数性质证明单调性判断B,令后,再利用赋值法求出即可判断C,根据C化简不等式后,换元解不等式,再由函数单调性求解即可判断D.
【详解】令,可得,得,再令,可得,解得,故A正确;
设,因为,所以,令,则,因为,所以,因为当时,,所以,即,所以为减函数,故B错误;
令可得,令可得,
由,可得,所以,故C正确;
由C,可化为,令,
则不等式可化为,解得,即,
因为为减函数,,所以由
可得,即,解得,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则___________.
【答案】3
【解析】
【分析】两边平方后,求出答案.
【详解】因为,所以,即.
故答案为:3
13. 已知函数,若方程有三个不同的实数根,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】
转化条件为直线与函数的图象有3个交点,数形结合即可得解.
【详解】方程有三个不同的实数根,
所以直线与函数的图象有3个交点,
在直角坐标系中作出的图象,如图,
若要使直线与函数的图象有3个交点,数形结合可得,.
故答案为:.
14. 定义在上的函数满足,对任意的,恒有,则关于x的不等式的解集为________
【答案】
【解析】
【分析】设,由已知不等式得函数是增函数,即得是增函数,又由函数表达式得函数为奇函数,不等式转化为的函数不等式,利用奇偶性变形,再由单调性可解.
【详解】设,
因为对任意的,恒有,
所以函数在上为增函数,则在上为增函数,
又,而,所以,
所以为奇函数,综上,为奇函数,且在上为增函数,
所以不等式等价于,
即,亦即,
可得,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. (1)计算:;
(2)计算:.
【答案】(1);(2)6.
【解析】
【分析】(1)根据根式运算法则计算即可;
(2)根据对数运算法则和性质计算即可.
【详解】(1)原式.
(2)原式.
16. 已知幂函数是定义在上的偶函数.
(1)求的解析式,并根据定义证明在上单调递增.
(2)对恒有意义,求实数的取值范围.
【答案】(1);证明:
因为是幂函数,
所以,解得或,
当时,可得,此时定义域不为,故排除,
当时,可得,由二次函数性质得是偶函数,
任取,且使,
可得,
则,得到在上单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用幂函数的性质结合题意求解参数,进而求出解析式,再利用定义法证明单调性即可.
(2)结合题意转化为二次函数在定区间上的恒成立问题,再利用分离参数法与基本不等式求解参数范围即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意得,
若有意义,则在上恒成立,
可得恒成立,即恒成立,
令,则恒成立,
由基本不等式得,即,
当且仅当时取等,此时解得,得到.
17. 作为重庆本土最高级别足球赛事,渝超某焦点赛事凭借激烈对抗与精彩进球,点燃了重庆民众的观赛热情.赛前球迷自发组织助威活动,赛后街头巷尾热议赛事细节,社交媒体上相关话题更是持续刷屏.某网站统计数据显示,该赛事开赛后48小时内网络热度值(单位:万次点击)与时间(单位:小时)呈现阶段性变化:①当时,受重庆民众自发传播、二次创作赛事内容的推动,热度持续增长,函数关系为;②当时,虽热度逐渐冷却,但重庆球迷仍持续关注,函数关系为
(1)当时间为多少时,网络热度值最大,并求出最大值;
(2)该网站把“网络热度值超过220万次点击的时间段”称为“霸榜时段”,求“渝超”开赛后48小时内的“霸榜时段”.
【答案】(1)当时,取得最大值280.
(2)第7至第13小时.
【解析】
【分析】(1)分和,利用单调性求解最值;
(2)分和,解不等式求解范围.
【小问1详解】
①当时,单调递增,
此时.
②当时,.故单调递减.
此时.
所以,当时,取得最大值280.
【小问2详解】
①当时,令,
即,
解得或
:
②当时,令,
即,解得,
;
综上,霸榜时段为第7至第13小时.
18. 已知函数.
(1)证明:;
(2)解关于的不等式:;
(3)若,,对,,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明:
.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由指数幂的运算可得;
(2)由(1)的结论结合复合函数的单调性和一元二次不等式的解法可得;
(3)先由题意得在上的最大值大于在上的所有函数值.由指数幂的运算结合复合函数的单调性得到的范围,再利用换元法和指数幂的运算得到的表达式,最后结合二次函数的性质分析可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可得,
所以,
因为,
由复合函数的单调性可得在定义域上为递增函数,
所以,即,解得或,
所以不等式的解集为.
【小问3详解】
由题意得在上的最大值大于在上的所有函数值.
,
由指数函数的性质可得在上单调递减,
时,;时,.
所以的值域为.
所以
令,所以,
由指数函数的性质可得是单调增函数,
当时,,当时,所以在上的取值范围是,
设对称轴为,开口向上,
当时,,解得;
当时,,
综上,实数的取值范围为.
19. 俄国数学家切比雪夫(1821—1894)是研究直线逼近函数的理论先驱.对定义在非空集合上的函数,以及函数,切比雪夫将函数的最大值称为的“偏差”.
(1)函数,求的“偏差”;
(2)函数,若的“偏差”为2,求的值;
(3)函数,当的“偏差”取最小值时,求的值,并求出“偏差”的最小值.
【答案】(1);
(2);
(3),“偏差”的最小值为.
【解析】
【分析】(1)写出的解析式,结合,求出值域,可得偏差为;
(2),,利用和的函数性质,通过分类讨论,由“偏差”值求得的值;
(3)结合所给条件,可得函数与的“偏差”为,结合绝对值不等式,求出即可.
【小问1详解】
因为,所以,
则,.
所以函数与的“偏差”为.
【小问2详解】
令,
∵,∴是单调减函数,∴,
由题意,,,且.
当,即时,,解得或,均不符合;
当,即时,,或,
解得或(舍),
所以.
【小问3详解】
,
因为,所以,
由,则,
令,即,解得,
.
故当且仅当时,有.
故当的值为时,函数与的“偏差”取最小值.
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南江中学高2025级期中考试数学试题
命题人:何林 审题人:王成林
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,,则( )
A. B. C. D.
2. 命题的否定是( )
A. B.
C. D.
3. 已知,设命题,命题,则p是q的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 设,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B. C. D.
7. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
8. 已知且,若函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
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. 下列命题中,正确的有( )
A. 函数与函数表示同一函数
B. 若函数,则
C. 若奇函数满足:当时,,则当时,
D. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
10. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若且,则
D. 若,则
11. 设定义在上的函数满足:①;②当时,;③,则正确的有( )
A.
B. 为增函数
C.
D. 关于的不等式,的解集为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则___________.
13. 已知函数,若方程有三个不同的实数根,则实数的取值范围是___________.
14. 定义在上的函数满足,对任意的,恒有,则关于x的不等式的解集为________
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. (1)计算:;
(2)计算:.
16. 已知幂函数是定义在上的偶函数.
(1)求的解析式,并根据定义证明在上单调递增.
(2)对恒有意义,求实数的取值范围.
17. 作为重庆本土最高级别足球赛事,渝超某焦点赛事凭借激烈对抗与精彩进球,点燃了重庆民众的观赛热情.赛前球迷自发组织助威活动,赛后街头巷尾热议赛事细节,社交媒体上相关话题更是持续刷屏.某网站统计数据显示,该赛事开赛后48小时内网络热度值(单位:万次点击)与时间(单位:小时)呈现阶段性变化:①当时,受重庆民众自发传播、二次创作赛事内容的推动,热度持续增长,函数关系为;②当时,虽热度逐渐冷却,但重庆球迷仍持续关注,函数关系为
(1)当时间为多少时,网络热度值最大,并求出最大值;
(2)该网站把“网络热度值超过220万次点击的时间段”称为“霸榜时段”,求“渝超”开赛后48小时内的“霸榜时段”.
18. 已知函数.
(1)证明:;
(2)解关于的不等式:;
(3)若,,对,,使得,求实数的取值范围.
19. 俄国数学家切比雪夫(1821—1894)是研究直线逼近函数的理论先驱.对定义在非空集合上的函数,以及函数,切比雪夫将函数的最大值称为的“偏差”.
(1)函数,求的“偏差”;
(2)函数,若的“偏差”为2,求的值;
(3)函数,当的“偏差”取最小值时,求的值,并求出“偏差”的最小值.
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