内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高一下开学考试
数学试题
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求绝对值不等式,再根据交集概念计算即可.
【详解】,,.
故选:D.
2. 在中,点D在边上,且,设,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用向量的线性运算求解即得.
【详解】因为点D在边上,且,
所以.
故选:C.
3. 函数的零点所在的一个区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用单调性结合零点存在性定理判断即可.
【详解】因为,,
所以,所以在有零点,
因为和都是上的增函数,
所以在上单调递增,
所以存在唯一零点.
故选:B
4. 关于的不等式()解集中恰有2个整数,则实数取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由得,即可求解.
【详解】由得,,
因为,所以,
得,
由不等式()解集中恰有2个整数,
得,得,
故实数取值范围是.
5. 筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,既经济又环保.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图1).假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动,将筒车抽象为一个半径为的圆,如图2建立平面直角坐标系,已知筒车按逆时针方向旋转,每旋转一周用时180秒,当时,某盛水筒位于初始点,经过()秒后运动到点,当第一次等于3时,正数的值为( )
A. 30 B. 45 C. 60 D. 90
【答案】B
【解析】
【分析】利用第一次等于3时求出旋转角度,再结合初始位置即可得最终位置.
【详解】因为是逆时针旋转,当第一次等于3时,即旋转了,
又因为每旋转一周需要180秒,那么旋转则需要秒.
6. 已知函数是定义在上的奇函数,满足在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先由奇函数及其单调性确定的取值,再解一元二次不等式,然后可得.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,所以,
由函数在上单调递增,且,
所以函数在上单调递增,且,
则当时,得或,
当时,得或,
由,得或,由,得,
由,得或,
得或,
得或,
由,得或或或,
故的解集为:
7. 记函数,的两个零点为和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】令,即,列方程解,不妨设,可知,.利用诱导公式结合倍角公式逐项分析判断.
【详解】令,即,
联立方程,解得或,
不妨设,则,,
且,则,.
对于选项C:,故C错误;
对于选项D:,故D正确;
对于选项AB:因为,则,
且,
可得,,
则,故A错误;
且,故B错误;
故选:D.
8. 设函数,若,则的最小值为( )
A. 0 B.
C. D. 1
【答案】D
【解析】
【分析】首先根据判断为的一个零点,得到的一个等式,代入,根据二次函数的单调性及的取值范围即可求得最小值.
【详解】因为的定义域为,
所以在上恒成立.
当时,;当时,;当时,.
所以对于二次函数,
当时,;当时,,
所以为的一个零点,且为右侧零点,
即,所以.
则.
要满足当时,,只需左侧零点,解得.
而在上单调递增,
所以,当且仅当时等号成立.
故选:D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 函数(且)的图象所过定点的坐标为
B. 函数的单调递增区间是
C. 若直线与函数的图象有两个公共点,则m的取值范围是
D. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是
【答案】BD
【解析】
【分析】求出定点坐标判断A;求出单调递增区间判断B;举例说明判断C;由单调性列式求出范围判断D.
【详解】对于A,对,当时,恒有,因此 所求定点坐标为,A错误;
对于B,函数的定义域为R,函数在上单调递增 ,
在上单调递减,而函数在R上单调递减,因此所求递增区间为,B正确;
对于C,当时,,而,解得,
即直线与函数的图象只有1个交点,C错误;
对于D,由函数在上单调递增,
得,解得,D正确.
故选:BD
10. 中,角,,所对的边分别为,,且,下列说法正确的是( )
A. B. 若且有唯一解,则
C. 若,则 D. 若,则面积最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦定理边角互化及正弦两角和差公式化简可计算出,即可判断A,根据正弦定理和解三角形知识即可判断B,根据和差角公式求解,可判断C,根据余弦定理和三角形的面积公式求解,可判断D.
【详解】由,则,
则,
由于,所以,,,故A正确;
由正弦定理得,即,
又有唯一解,所以或,故B错误;
由,则,,
则,即,,
所以,则,所以,故C正确;
若,则由余弦定理得,
所以有,即,当且仅当时取等号,
的面积为,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 当在区间上的最小值为时,的取值范围是
B. 当在区间上没有最小值时,的取值范围是
C. 若,使得在区间上的值域为,则的取值范围是
D. 若,使得,则的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,由得根据条件列出不等式或,求解即可;对于B,由得根据条件列出不等式求解即可;对于C,求出的最小正周期,由求解的范围即可;对于D,由得需求“若,时,的取值范围”,进而得解.
【详解】对于A,由得,因为在区间上的最小值为,
所以或,解得,即的取值范围是,故A正确;
对于B,由得因为在区间上没有最小值,
所以,解得,即的取值范围是,故B正确;
对于C,的最小正周期为,因为在区间上的值域为,
所以,解得,的取值范围是,故C不正确;
对于D,由得若,,则,解得,
所以若,使得,则的取值范围是,故D正确
故选:ABD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知角的终边经过点,则_____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据三角函数的定义,利用三角函数的诱导公式,可得答案.
【详解】由于角的终边经过点,故,
所以.
故答案为:.
13. 已知函数若关于的方程恰有3个实数解,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】由已知可求得当时,有两个实数解,将问题转化为当时,有唯一实数解,进而求解.
【详解】当时,,
令,解得:,.
当时,,
方程恰好有一个实数解,即方程在上恰有一个实数解,
解得:,.
因为方程只有一个解,所以需满足:,
所以.
14. 在中,是边上一点,且,,,则的最小值为______
【答案】4
【解析】
【分析】根据题意利用正弦定理将边表示成关于角的形式,再利用倍角公式、两角和的余弦公式、诱导公式将表达式化简得出,再根据角的范围利用换元法和二次函数性质求出其最小值即可.
【详解】依题意,记,则,又,如下图
根据三角形内角和可得,所以,
由可得,
记,由正弦定理可得;
由可得,因此,
所以,
代入可得;
又因为
;
所以;
;
因,所以,令
则,
当且仅当时,等号成立,所以的最小值为4.
即的最小值为4.
故答案为:4
四、解答题(本大题共5小题,共77分)
15. 已知函数的图象经过,,三点,且的最小值为.
(1)求的解析式;
(2)求在上的值域;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可求出最小正周期,从而可得,再结合,可求得,,再结合,从而可求解.
(2)结合(1)中结论再利用整体代换法即可求解.
【小问1详解】
)由题意的图象经过,三点,且的最小值为,
可得的最小正周期,则,解得.
则,
由,
故,,
又因为,所以.
故.
【小问2详解】
由于,所以,
故,.
所以函数的值域为.
16. 已知函数.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)解不等式.
注:本题中涉及的复合函数的单调性无需证明,只需说明单调性即可.
【答案】(1)奇函数,证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)先判断函数的定义域关于原点对称,再根据奇函数的定义判断即可.
(2)结合函数的奇偶性及单调性解不等式即可.
【小问1详解】
是奇函数.
证明:由于恒成立,恒成立,
故的定义域为,
又
,
所以是奇函数.
【小问2详解】
等价于,
因为为奇函数,故,
所以只需证即可.
当时,,单调递增,
故在上单调递增,
又为奇函数,且,故在上单调递增,
所以,即,故,
又在定义域内单调递增,
所以,解得,所以不等式解集为.
17. 在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理以及两角和的正弦公式化简即可;
(2)利用正弦定理得,再根据辅助角公式、倍角公式化简,然后结合正弦函数的性质求值域即可.
【小问1详解】
,即,
由正弦定理得,
即,
因为,所以,所以,
又因为,所以.
【小问2详解】
因为,所以,
则,
所以
,
因为三角形ABC是锐角三角形,所以,得,
所以,则,即,
所以的取值范围为.
18. 已知定义在上的函数满足,且,.
(1)求实数的值;
(2)若不等式恒成立,求实数a的取值范围;
(3)设,若对任意的,存在,使得,求实数m的取值范围.
【答案】(1)1 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由,得,进而得,利用对数的运算即可求解;
(2)由(1)得,利用复合函数的单调性判断的单调性,不等式恒成立等价于恒成立,即恒成立,设,利用基本不等式即可求解;
(3)对任意的,存在,使得,即在上的最小值不小于在上的最小值,利用单调性先求,即在上有解,则在上有解,令,再令,利用基本不等式即可求解.
【小问1详解】
由,所以,
即,
所以,;
【小问2详解】
由(1)知,,
令,得在上单调递增,在上单调递增,
由复合函数的单调性得在上单调递增,
所以不等式恒成立等价于恒成立,即恒成立,
设,则,,当且仅当,即时,等号成立
所以,故实数的取值范围是;
【小问3详解】
因为对任意的,存在,使得,
所以在上的最小值不小于在上的最小值.
因为在上单调递增,
所以当时,.
,则在上有解,
则在上有解,
令,,
令,,则,当且仅当时取等号,
∴,∴.
19. 已知函数的定义域为,若存在实数,使得对于任意都存在满足,则称函数为“自均值函数”,其中称为的“自均值数”.
(1)判断函数是否为“自均值函数”,并说明理由:
(2)若函数,为“自均值函数”,求的取值范围;
(3)若函数,有且仅有1个“自均值数”,求实数的值.
【答案】(1)不是,理由见解析;
(2);
(3)或.
【解析】
【分析】(1)假定函数是 “自均值函数”,由函数的值域与函数的值域关系判断作答.
(2)根据给定定义可得函数在上的值域包含函数在上的值域,由此推理计算作答.
(3)根据给定定义可得函数在上的值域包含函数在上的值域,再借助a值的唯一性即可推理计算作答.
【小问1详解】
假定函数是 “自均值函数”,显然定义域为R,则存在,对于,存在,有,
即,依题意,函数在R上的值域应包含函数在R上的值域,
而当时,值域是,当时,的值域是R,显然不包含R,
所以函数不是 “自均值函数”.
【小问2详解】
依题意,存在,对于,存在,有,即,
当时,的值域是,因此在的值域包含,
当时,而,则,
若,则,,此时值域的区间长度不超过,而区间长度为1,不符合题意,
于是得,,要在的值域包含,
则在的最小值小于等于0,又时,递减,且,
从而有,解得,此时,取,的值域是包含于在的值域,
所以的取值范围是.
【小问3详解】
依题意,存在,对于,存在,有,即,
当时,的值域是,因此在的值域包含,并且有唯一的a值,
当时,在单调递增,在的值域是,
由得,解得,此时a的值不唯一,不符合要求,
当时,函数的对称轴为,
当,即时,在单调递增,在的值域是,
由得,解得,要a的值唯一,当且仅当,即,则,
当,即时,,,,,
由且得:,此时a的值不唯一,不符合要求,
由且得,,要a的值唯一,当且仅当,解得,此时;
综上得:或,
所以函数,有且仅有1个“自均值数”,实数的值是或.
【点睛】结论点睛:若,,有,则的值域是值域的子集.
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大庆实验中学实验二部2025级高一下开学考试
数学试题
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知,则( )
A. B. C. D.
2. 在中,点D在边上,且,设,,则( )
A. B.
C. D.
3. 函数的零点所在的一个区间为( )
A. B.
C. D.
4. 关于的不等式()解集中恰有2个整数,则实数取值范围是( )
A. B.
C. D.
5. 筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,既经济又环保.明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图1).假定在水流量稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做匀速圆周运动,将筒车抽象为一个半径为的圆,如图2建立平面直角坐标系,已知筒车按逆时针方向旋转,每旋转一周用时180秒,当时,某盛水筒位于初始点,经过()秒后运动到点,当第一次等于3时,正数的值为( )
A. 30 B. 45 C. 60 D. 90
6. 已知函数是定义在上的奇函数,满足在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
7. 记函数,的两个零点为和,则( )
A. B.
C. D.
8. 设函数,若,则的最小值为( )
A. 0 B.
C. D. 1
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 函数(且)的图象所过定点的坐标为
B. 函数的单调递增区间是
C. 若直线与函数的图象有两个公共点,则m的取值范围是
D. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是
10. 中,角,,所对的边分别为,,且,下列说法正确的是( )
A. B. 若且有唯一解,则
C. 若,则 D. 若,则面积最大值为
11. 已知函数,则下列说法正确的有( )
A. 当在区间上的最小值为时,的取值范围是
B. 当在区间上没有最小值时,的取值范围是
C. 若,使得在区间上的值域为,则的取值范围是
D. 若,使得,则的取值范围是
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知角的终边经过点,则_____________.
13. 已知函数若关于的方程恰有3个实数解,则实数的取值范围为______.
14. 在中,是边上一点,且,,,则的最小值为______
四、解答题(本大题共5小题,共77分)
15. 已知函数的图象经过,,三点,且的最小值为.
(1)求的解析式;
(2)求在上的值域;
16. 已知函数.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)解不等式.
注:本题中涉及的复合函数的单调性无需证明,只需说明单调性即可.
17. 在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的取值范围.
18. 已知定义在上的函数满足,且,.
(1)求实数的值;
(2)若不等式恒成立,求实数a的取值范围;
(3)设,若对任意的,存在,使得,求实数m的取值范围.
19. 已知函数的定义域为,若存在实数,使得对于任意都存在满足,则称函数为“自均值函数”,其中称为的“自均值数”.
(1)判断函数是否为“自均值函数”,并说明理由:
(2)若函数,为“自均值函数”,求的取值范围;
(3)若函数,有且仅有1个“自均值数”,求实数的值.
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