内容正文:
高一数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.
一、单项选择题: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. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定为存在量词命题,准确改写,即可求解.
【详解】根据全称量词命题的否定为存在量词命题,可得命题“”的否定为命题“”.
故选:B.
2. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解对数不等式可求出,求函数的值域可得到,再根据集合的交集运算即可求出答案.
【详解】不等式可化为,解得,
故,
函数的值域为,
故,
所以.
故选:D.
3. 下列既是偶函数,又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,利用初等函数的单调性,结合选项,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,由函数,可得的定义域为,
所以函数是非奇非偶函数,所以A不符合题意;
对于B,函数,可得函数的图像关于对称,
所以函数是非奇非偶函数,所以B不符合题意;
对于C,由函数,可得,所以函数为偶函数,
当时,可得,
根据指数函数的性质,可得在为单调递减函数,所以C符合题意;
对于D,当时,可得,
此时函数在为单调递增函数,所以D不符合题意.
故选:C.
4. 函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析函数的单调性,结合零点存在定理可得出结果.
【详解】因为函数、在上均为增函数,故函数在上为增函数,
因为,,
即,故函数的零点在区间内.
故选:A.
5. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用指数的运算性质可得出,,,结合指数的运算性质可求得所求代数式的值.
【详解】因为,,则,,且,所以,
所以.
故选:B.
6. 已知,则的最小值为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】D
【解析】
【分析】令,化简得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】令,则,因为,可得,
可得,
当且仅当时,即时,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:D.
7. 已知函数,若存在实数,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出分段函数的值域,由题意得,解不等式即可求出答案.
【详解】当时,,
令,
函数在上单调递增,
则,
即当时,函数的值域为;
当时,,,,
即当时,函数的值域为,
所以的值域为,
若存在实数,使得成立,
则,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
8. 已知定义在上的函数满足:当时,,且对任意的且,均有.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题意得在上单调递增,由不等式即可求解.
【详解】令,得,所以;
再令,得,所以,
所以为上的奇函数,
设,且,则,得,
所以,所以,所以,
所以在上单调递增,
又因为,所以在上单调递增,
又为上的奇函数,所以在上单调递增,
所以在上单调递增,
由,得,即,
解得:,所以的取值范围是.
故选:C.
二、多项选择题: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. 已知,则( )
A. “”是“”的充要条件
B. “”是“”的充分不必要条件
C. “”是“”的必要不充分条件
D. “”是“”的既不充分也不必要条件
【答案】BD
【解析】
【分析】利用充分条件,必要条件的定义结合每个选项的条件逐项判断即可.
【详解】对于A,若,满足,但无意义,所以“”不是“”的充分条件;
若,得,所以“”是“”的必要条件;
所以“”是“”的必要不充分条件,故A错误;
对于B,由,可得,所以,
所以“”是“”的充分条件,
当时,满足,但,
所以“”不是“”的必要条件,
所以“”是“”的充分不必要条件,故B正确;
对于C,由,可得,所以,
所以“”是“”的充分条件,
取,但,此时,
所以“”吧是“”的必要条件,
所以“”是“”的充分不必要条件,故C错误;
对于D,若,则,
所以“”不是“”的充分条件,
若,则,
所以“”不是“”的必要条件,
所以“”是“”的既不充分也不必要条件,故D正确.
故选:BD.
10. 若正实数、满足,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最小值是 D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用基本不等式可判断A选项;将与相乘,展开后利用基本不等式可求出的最小值,可判断B选项;利用二次函数的最值可判断C选项;分析得,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可判断D选项.
【详解】因为正实数、满足,
对于A选项,由基本不等式可得,整理可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,故的最大值为,A对;
对于B选项,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最小值为,B错;
对于C选项,,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为,C对;
对于D选项,因为,所以,
所以
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
即的最小值为,D对.
故选:ACD.
11. 取整函数又称“高斯函数”,表示不超过的最大整数(例如).已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 在区间与上均为减函数
B. 的值域是
C. 方程的所有实根为0,1
D. 当关于的方程有2个实根时,实数的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意,当时,;当时,,结合选项,利用指数函数的图像与性质,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,当时,可得,则,
由指数函数的性质,可得在上为单调递减函数;
当时,可得,则,
由指数函数的性质,可得在上也为单调递减函数,
所以函数在和上均为减函数,所以A正确;
对于B,当时,,可得,
当时,,可得,
当时,,,
综上可得,的值域为,所以B正确;
对于C,当时,令,解得,
当时,,解得,
当时,,
所以方程的所有实数根为,所以C错误;
对于D,由方程,即,则,可得,
令,
当时,,,此时;
当时,,,此时;
当时,,,此时;
要使得方程有2个实根时,即和的图像有两个公共点,
作出函数的图像,如图所示,
结合图像,可得实数的取值范围是,所以D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 幂函数的单调递增区间是__________.
【答案】(或)
【解析】
【分析】根据幂函数的定义可得出关于的等式,解出的值,可得出函数的解析式,再利用二次函数的单调性可得出该函数的单调递增区间.
【详解】因为函数为幂函数,则,可得,所以,
所以函数的单调递增区间为.
故答案为:(或).
13. 函数的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据对数的运算性质得,令,的最小值即为函数的最小值.
【详解】,
令,,
,
所以当时,即时,函数取得最小值.
故答案为:.
14. 若存在区间,使得函数在上的值域为,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,转化为是方程的两个实数根,令,得到有两个不同的正实数根,结合二次函数的图像与性质,列出不等式组,即可求解.
【详解】由函数在上为单调递增函数,
要使得在上的值域为,则满足 ,
所以是方程的两个实数根,
又由,可得,
令,则,则方程有两个不同的正实数根,
则满足 即,解得,
所以实数的取值范围为.
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)解二次不等式求出集合A,再由补集定义和交集定义即可计算求解;
(2)先由并集结果得到,接着分和两种情况进行分析即可计算求解.
【小问1详解】
因为,
所以,所以或,
当时,,
所以.
【小问2详解】
因为,所以,
当时,,即,符合条件;
当时,要使,则有,不等式组无解,
综上,实数的取值范围是.
16. 已知函数的定义域为,且是奇函数.
(1)求实数的值,并判断的单调性;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1),在上单调递减
(2)
【解析】
【分析】(1)利用奇函数的定义可得出关于的等式,即可解出的值,化简函数的解析式,可判断出该函数的单调性;
(2)将所求不等式变形为,结合函数的单调性可得出关于的不等式,解之即可.
【小问1详解】
因为是奇函数,所以,即,
整理得恒成立,
所以,即恒成立,所以.
所以,则在上单调递减.
证明如下:
任取、,且,则,
所以,
即,故在上单调递减.
【小问2详解】
因为是奇函数,
所以,即.
因为在上单调递减,所以,即,解得,
即所求不等式的解集为.
17. 某厂家开发了一种新型机器人.根据开发及生产费用,该款机器人以每台7000元的价格投入市场.设该款机器人的产量为(单位:千台),若,则需投入生产费用万元;若,则需投入生产费用万元.假设销量等于产量.
(1)求售出该款机器人所获利润(单位:万元)关于的函数关系式.(利润售价-生产费用)
(2)当为多少时,该厂家售出该款机器人所获利润最大?最大利润是多少万元?
【答案】(1)
(2)当年产量为40千台时,该厂家售出该款机器人所获利润最大,最大利润是4920万元
【解析】
【分析】(1)分和两种情况分别求出利润(万元)关于产量x(千台)的函数关系式,即得答案;
(2)根据(1)的结论,分段求出函数的最大值,比较大小,即可求得答案.
【小问1详解】
当时,,
当时,,
∴售出该款机器人所获利润关于的函数关系式为
【小问2详解】
当时,,
∴当时,.
当时,,
当且仅当,即时,.
,
∴当年产量为40千台时,该厂家售出该款机器人所获利润最大,最大利润是4920万元.
18. 已知函数.
(1)判断在上的单调性,并用定义证明;
(2)若函数在上有零点,求实数的取值范围;
(3)若对任意的,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增,证明如下:
设,且,则
,
,
即在上单调递增.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先判断在上单调递增,再用定义法证明;
(2)由题意知函数有零点等价于在上有解,分类讨论求得的值域即可;
(3)由题意可得原不等式等价于对任意的,都有,进而构造函数,进而求解可得实数的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
函数在上有零点,等价于在上有解.
当时,,
当时,,
若,则,当且仅当时取等号,,
若,则,当且仅当时取等号,.
综上,可得,即实数的取值范围为.
【小问3详解】
由(2)知,的值域为,
所以对任意的,都有等价于
对任意的,都有,即恒成立.
设,则是关于的一次函数,
于是有,即,也即,
解得或或,
故实数的取值范围为.
19. 已知函数.
(1)求的最小值;
(2)若函数存在零点,求实数的取值范围;
(3)设函数,若与的图象只有一个公共点,求实数的取值范围.
【答案】(1)1 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)化简函数为,结合基本不等式,即可求解;
(2)化简函数为,转化为方程有解,设,根据在上单调递减函数,求得的取值范围,即可求解;
(3)根据题意,转化为只有一个解,令,得到,结合二次函数的性质,即可求解.
【小问1详解】
解:由函数,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
又因为是增函数,所以的最小值为.
【小问2详解】
解:由题可知,
当时,存在零点等价于关于的方程有解,
设,
可得在上单调递减函数,
因为,所以,
又因为当时,,
所以的取值范围是,所以实数的取值范围是.
【小问3详解】
解:由与的图象只有一个公共点等价于只有一个解,
即只有一个解,
整理得.
令,则,即(*).
原问题等价于关于的方程(*)只有一个正根.
①当,即时,方程(*)的解为,不满足,舍去;
②当,即时,,由根与系数的关系知,
故方程(*)有一正一负两根,又因为,故舍去负根,满足题意;
③当,即时,由根与系数的关系知,
因为方程(*)只有一个正根,
所以且对称轴,解得.
综上,实数的取值范围为.
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注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.
一、单项选择题: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. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
2. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
3. 下列既是偶函数,又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
4. 函数的零点所在的区间为( )
A. B. C. D.
5. 已知,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,则的最小值为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
7. 已知函数,若存在实数,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 已知定义在上的函数满足:当时,,且对任意的且,均有.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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. 已知,则( )
A. “”是“”的充要条件
B. “”是“”的充分不必要条件
C. “”是“”的必要不充分条件
D. “”是“”的既不充分也不必要条件
10. 若正实数、满足,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最小值是 D. 的最小值为
11. 取整函数又称“高斯函数”,表示不超过的最大整数(例如).已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 在区间与上均为减函数
B. 的值域是
C. 方程的所有实根为0,1
D. 当关于的方程有2个实根时,实数的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 幂函数的单调递增区间是__________.
13. 函数的最小值为__________.
14. 若存在区间,使得函数在上的值域为,则实数的取值范围是__________.
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. 已知函数的定义域为,且是奇函数.
(1)求实数的值,并判断的单调性;
(2)求不等式的解集.
17. 某厂家开发了一种新型机器人.根据开发及生产费用,该款机器人以每台7000元的价格投入市场.设该款机器人的产量为(单位:千台),若,则需投入生产费用万元;若,则需投入生产费用万元.假设销量等于产量.
(1)求售出该款机器人所获利润(单位:万元)关于的函数关系式.(利润售价-生产费用)
(2)当为多少时,该厂家售出该款机器人所获利润最大?最大利润是多少万元?
18. 已知函数.
(1)判断在上的单调性,并用定义证明;
(2)若函数在上有零点,求实数的取值范围;
(3)若对任意的,都有,求实数的取值范围.
19. 已知函数.
(1)求的最小值;
(2)若函数存在零点,求实数的取值范围;
(3)设函数,若与的图象只有一个公共点,求实数的取值范围.
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