内容正文:
襄阳四中2026级高一卓越班5月月考
数学试题
命题人:陈祥丽 审题人:高江涛
一、单选题
1. 已知集合,,若,则a的取值集合是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,得到,列出关系式,即可求解.
【详解】因为,即,结合集合元素的互异性,可得或,解得或.
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. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】解不等式,利用集合之间的包含关系,充分条件、必要条件的概念即可得解
【详解】因为,所以,解得,
由,
因为是的真子集,
所以是成立的充分不必要条件.
3. 命题“,使”的否定是( )
A. ,使 B. ,使
C. ,使 D. ,使
【答案】A
【解析】
【详解】根据存在量词命题的否定是全称量词命题即可判断,
所以命题“,使”的否定是“,使”.
4. 比较三个数的大小:,,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将利用指数函数、对数函数的性质进行判断即可.
【详解】因为函数 在 为增函数,因为,所以,即,
因为函数 在上为减函数,,即,
因为,因为,则,又因为,
则,所以,即,
所以.
故选:A.
5. 医学规定:服用某药物后,100mL血液中药物浓度不超过14mg时,可正常驾驶机动车.某患者服药后,血液中药物浓度瞬间升至2.1mg/mL;停止服药后,血液中药物含量每小时以剩余量的30%匀速衰减.则该患者至少经过多少小时后可正常驾驶.( )
参考数据:,,
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】由题意建立不等式,结合对数的运算法则,代入参考数据后即可求解.
【详解】由题意得,血液中药物浓度不超过时,可正常驾驶机动车,
设患者服药后经过小时可正常驾驶,由题意得,
即,两边同时取对数得,
即,,
,代入参考数据得,
整理得,故至少经过小时后可正常驾驶.
6. 已知幂函数在上单调递减,若正数a,b满足,则的最小值为( )
A. 16 B. 12 C. 8 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】先根据幂函数的定义与单调性求出参数的值,再利用“乘1法”结合基本不等式求的最小值.
【详解】因为为幂函数,所以,解得或.
因为在上单调递减,所以,则,
所以,则,且,,
所以,
当且仅当,即,时取等号,所以的最小值为4.
7. 已知函数,若,且 ,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意得,作出图像分析时,有,化简,从而得到答案.
【详解】由题可得:,作出的图像如下:
由,且,则,,即,解得:,
所以
由,则,
所以,故当,即时,取最小值为.
故选:B
8. 已知函数则方程的实数个数为( )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
【答案】C
【解析】
【分析】作出函数的部分图象,利用整体法求出或,再根据图象观察交点个数即可.
【详解】函数的部分图象如图所示.
由方程,解得或.
当时,有5个实根,当时,有6个实根,
故方程的实根个数为11.
故选:C.
二、多选题
9. 下列结论正确的是( )
A. 若,,则的最小值为7
B. 当时,的最小值是4
C. 设,,且,则的最小值是
D. 当时,的最小值是3
【答案】BC
【解析】
【详解】对于A,由,得
,当且仅当,即时取等号,A错误;
对于B,当时,,
当且仅当时取等号,B正确;
对于C,由,,得,
当且仅当,即时取等号,C正确;
对于D,当时,,则,
当且仅当,即时取等号,D错误.
10. 已知定义在R上函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①;②,都有;③.则下列选项成立的是( )
A. B. 成立的充要条件是
C. 若,则 D. ,使得
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题设条件依次判断函数的奇偶性和单调性,结合选项要求利用函数的单调性、图象对称性和最值分析逐一判断即可.
【详解】定义在上函数的图象是连续的,且满足以下条件:
①,,说明函数是偶函数;②,当时,都有,则函数在上是增函数;③.
对于A,成立,故A正确;
对于B,因 ,解得,故B正确;
对于C,由①得是定义在上的偶函数,则,又函数在是增函数,
所以当或时,;当时,,
则等价于或可得,故C错误;
对于D,因为函数是连续函数,又是偶函数,在时是增函数,
即是函数的最小值,则,,使得,故D正确.
11. 已知函数,则以下说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若在上单调递增,则
C. 若,且关于x的方程有3个不等实数根,则实数m的范围为
D. 若,且存在四个不等的实数使得,则的取值范围是
【答案】AD
【解析】
【分析】根据解析式,代入计算,即可判断A的正误;分别讨论和两种情况,根据函数的单调性,分析判断,可求得a的范围,即可判断B的正误;将关于x的方程有3个不等实数根,转化为与图象有3个不同交点,作出图象,可得m的范围,即可判断C的正误;设,将条件转化为所以与图象有4个不同交点,作出图象,根据韦达定理,可得,的表达式,代入所求,根据t的范围,即可判断D的正误.
【详解】选项A:若,则,
所以,故A正确;
选项B:当时,在上单调递增,符合题意,
当时,由基本不等式得,
当且仅当,即时取等号,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为在上单调递增,所以,解得,
综上a的取值范围是,故B错误;
选项C:若,则,则,
当时,,所以当时,,
当时,,当且仅当,即时取等号,
因为关于x的方程有3个不等实数根,
所以与图象有3个不同交点,作出与图象,如图所示:
由图象可得或,故C错误;
选项D:若时,设,
即有4个不同的实根,
所以与图象有4个不同交点,作出与图象,如图所示:
因为为方程,即的根,所以,
为方程,即的根,所以,
所以,
根据C中结论及图象可得,
所以,故D正确;
故选:AD
三、填空题
12. 当,时,则= ____;=___.
【答案】 ①. 24 ②. 104
【解析】
【分析】(1)使用指数幂运算性质求解;
(2)使用指数幂运算性质与对数运算性质求解.
【详解】(1)
;
(2)当,时,;
则
.
13. 已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数,.则函数的单调递增区间为______
【答案】
【解析】
【分析】由奇偶性的定义解出与的函数解析式,再使用复合函数的单调性求解.
【详解】由上的奇函数,偶函数满足,
得,即,
联立解得,,所以所求解析式为,.
则,由,得,
令,函数在上单调递增,在上单调递减,
而函数在上单调递增,所以函数的单调递增区间是.
14. 已知实数,满足,,则______.
【答案】2
【解析】
【分析】同构:把化为与同构,由函数的单调性得,从而可得结论.
【详解】由题意,而
易知函数为单调增函数,
因为,所以,从而,
所以,
故答案为:2.
四、解答题
15. 设集合,.
(1)若,求的值及集合;
(2)若为实数集,且,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【分析】(1)由,得,由此可得关于的方程求解并验证即可得;
(2)由得,按集合中元素的个数分类讨论即可求得.
【小问1详解】
,.
因为,所以,则,
即,解得或.
验证:当时,,
则,满足题意;
当时,,
则,不满足题意.
综上可知,若,则,此时.
【小问2详解】
若,则,又,
①当时,则关于的方程没有实数根,
则,解得,
故当时,满足题意;
②当,即时,
若集合中只有一个元素,则,
即当时,,,满足题意;
若集合中有两个元素,则,
即当时,要使,则,
所以和是方程的两根,
则由韦达定理得,解得,满足条件.
综上所述,或.
16. 设.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)当时,解集为;时,解集为;当时,解集为
【解析】
【分析】(1)将问题转化为对一切实数恒成立,再分和两种情况讨论求解即可;
(2)将问题转化为,再分,,三种情况讨论求解即可.
【小问1详解】
解:因为对一切实数恒成立,
所以对一切实数恒成立,
所以,当时,,不满足成立;
当时,需满足,即,解得,
综上,实数的取值范围为
【小问2详解】
解:,
,
因为的实数根为,
所以,当,即时,的解集为;
当,即时,的解集为;
当,即时,的解集为.
综上,时,解集为;时,解集为;当时,解集为.
17. 某小区为了改善居民生活环境,准备把一个矩形花坛扩建成更大的矩形花坛(如图所示),其中点,分别在,的延长线上,对角线过点.已知m,m,设m.
(1)试用表示矩形花坛的面积;
(2)若因场地限制,矩形花坛的面积不能超过250m2,则最长为多少米?最短为多少米?
(3)若花坛新扩建部分(不含原矩形花坛)的修建费用为80元/m2,另外为了美观,还需对矩形花坛的边缘进行装饰,装饰费用为100元/m,试问当的长为多少米时,扩建花坛的总费用最少?最少为多少元?(结果可保留根号)
【答案】(1)
(2)最长为25米,最短为米
(3)的长为米时,总费用最少,最少为元
【解析】
【分析】(1)根据给定图形,借助相似求出,进而求出矩形面积.
(2)由(1)列出不等式,求解不等式即可得解.
(3)求出总费用的函数关系,再利用基本不等式求出最小值.
【小问1详解】
由的长为m,得m,
而与相似,则,于是,
所以矩形花坛的面积.
【小问2详解】
依题意,,则,而,整理得,解得,
函数在上随增大而减小,于是,
所以最长为25米,最短为米.
【小问3详解】
矩形花坛的装饰费用,
新扩建部分的修建费用,
因此,
当且仅当,即时取等号,
所以的长为米时,总费用最少,最少为元.
18. 设
(1)求函数的最大值.
(2)当不等式在上有解时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)使用换元法将问题转化为一元二次函数在闭区间上的最值问题;
(2)将不等式化简并换元,转化为关于的一次不等式在上有解的问题,可构造一次函数或分离参数求解.
【小问1详解】
,
令,
因为对称轴为,则函数在上单调递增,上单调递减,
所以当时,.
【小问2详解】
由题可知,不等式 在上有解,
即,化简得,
令,则在上有解.
解法1:令 ,则在上有解,
即有 ,即.
解法2:当时,,无解;
当时,在上单调增,
∴当时,,只需,
综上:.
19. 记函数的定义域为,如果存在实数对,使得对任意满足且的恒成立,则称函数为“型函数”;如果存在实数对,使得对任意满足且的恒成立,则称函数为“型函数”.
(1)判断函数是“型函数”还是“型函数”,并说明理由;
(2)若,证明:函数是“型函数”;
(3)若函数定义域为,既是“型函数”又是“型函数”,当时,,试问是否存在整数,使得当时,不等式有解?证明你的结论.
【答案】(1)函数是“型函数”,理由见解析
(2)证明见解析 (3)存在整数,证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据题中定义逐一判断即可.
(2)根据题中定义进行运算证明即可;
(3)根据题中定义,结合周期的定义、二次函数的性质、结合对数的运算性质进行求解即可.
【小问1详解】
若函数是“型函数”, 则在实数对,使得对任意满足且的恒成立,
,
所以当时,存在实数对,所以函数是“型函数”;
假设为“型函数”,
则存在实数对,使得对任意满足且的恒成立,
所以由,
显然不是任意性,只有当时,方程才有解.
所以函数是“型函数”,不是“型函数.
【小问2详解】
,
令,
所以存在实数对,使得成立,
所以函数是“型函数”.
【小问3详解】
因为是“型函数”,
所以.
因为是“型函数”,
所以,
所以有
,
所以函数的周期为,
当时,,
当时,,所以,
当时,,
所以,
则当时,,
由,
二次函数的对称轴为,且开口向上,
当时,当时,
此时函数单调递增,,
要想有解,只需,
所以,
当时,
此时函数单调递减,,
要想有解,只需,显然不存在负整数使该不等式成立.
综上所述:存在整数,当时,不等式有解.
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襄阳四中2026级高一卓越班5月月考
数学试题
命题人:陈祥丽 审题人:高江涛
一、单选题
1. 已知集合,,若,则a的取值集合是( )
A. 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. 既不充分也不必要条件
3. 命题“,使”的否定是( )
A. ,使 B. ,使
C. ,使 D. ,使
4. 比较三个数的大小:,,( )
A. B. C. D.
5. 医学规定:服用某药物后,100mL血液中药物浓度不超过14mg时,可正常驾驶机动车.某患者服药后,血液中药物浓度瞬间升至2.1mg/mL;停止服药后,血液中药物含量每小时以剩余量的30%匀速衰减.则该患者至少经过多少小时后可正常驾驶.( )
参考数据:,,
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
6. 已知幂函数在上单调递减,若正数a,b满足,则的最小值为( )
A. 16 B. 12 C. 8 D. 4
7. 已知函数,若,且 ,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数则方程的实数个数为( )
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
二、多选题
9. 下列结论正确的是( )
A. 若,,则的最小值为7
B. 当时,的最小值是4
C. 设,,且,则的最小值是
D. 当时,的最小值是3
10. 已知定义在R上函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①;②,都有;③.则下列选项成立的是( )
A. B. 成立的充要条件是
C. 若,则 D. ,使得
11. 已知函数,则以下说法中正确的是( )
A. 若,则
B. 若在上单调递增,则
C. 若,且关于x的方程有3个不等实数根,则实数m的范围为
D. 若,且存在四个不等的实数使得,则的取值范围是
三、填空题
12. 当,时,则= ____;=___.
13. 已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数,.则函数的单调递增区间为______
14. 已知实数,满足,,则______.
四、解答题
15. 设集合,.
(1)若,求的值及集合;
(2)若为实数集,且,求实数的取值范围.
16. 设.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
17. 某小区为了改善居民生活环境,准备把一个矩形花坛扩建成更大的矩形花坛(如图所示),其中点,分别在,的延长线上,对角线过点.已知m,m,设m.
(1)试用表示矩形花坛的面积;
(2)若因场地限制,矩形花坛的面积不能超过250m2,则最长为多少米?最短为多少米?
(3)若花坛新扩建部分(不含原矩形花坛)的修建费用为80元/m2,另外为了美观,还需对矩形花坛的边缘进行装饰,装饰费用为100元/m,试问当的长为多少米时,扩建花坛的总费用最少?最少为多少元?(结果可保留根号)
18. 设
(1)求函数的最大值.
(2)当不等式在上有解时,求的取值范围.
19. 记函数的定义域为,如果存在实数对,使得对任意满足且的恒成立,则称函数为“型函数”;如果存在实数对,使得对任意满足且的恒成立,则称函数为“型函数”.
(1)判断函数是“型函数”还是“型函数”,并说明理由;
(2)若,证明:函数是“型函数”;
(3)若函数定义域为,既是“型函数”又是“型函数”,当时,,试问是否存在整数,使得当时,不等式有解?证明你的结论.
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