内容正文:
武汉经开区一中2025级高一年级9月月考数学试卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据交集与补集的定义求解.
【详解】,
,,
故选:C.
2. 命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由存在量词命题的否定的定义即可得到;
【详解】由题意,命题“”的否定为,
故选:C.
3. 已知,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用待定系数法求得,然后利用不等式的基本性质可求得的取值范围.
【详解】设,则
解得,
∴,
又,,
∴即.
故选:B.
4. 如果不等式成立的充分不必要条件是,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】先用去绝对值法解出不等式的解集,说明包含在不等式的解集中,找出边界的大小关系可得答案.
【详解】
不等式成立的充分不必要条件是,说明
不等号不能同时取到,解之:,检验一下左右等号命题成立.
故选:B
5. 已知函数满足:对任意,当时,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用定义确定函数的单调性,再利用分段函数单调性,结合二次函数单调性列式求解.
【详解】对任意,当时,都有成立,则函数在上单调递增,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C
6. 已知二次函数的图象与轴交于点与,其中,方程的两根为,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将方程的两根为的问题,转化为转化为的图象与有两个交点的问题,数形结合,可得答案.
【详解】由题意可知方程的两根为,
即的两根为,则可转化为图象与有两个交点问题,两交点横坐标为,
当时,不妨设的图象如图示:
函数与抛物线的交点如图示,则;
当时,不妨设的图象如图示:
函数与抛物线的交点如图示,则;
综合上述,可知,
故选:C
7. 定义在R上的函数满足:①,②,③,则不等式的解集是( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,探讨函数的性质,再利用性质求解不等式作答.
【详解】因,,则在上单调递增,
又,则函数是R上的奇函数,因此在上单调递增,
显然,不等式化为:或,即或,
解得或,所以不等式的解集是或.
故选:A
8. 设函数,且关于x的方程恰有3个不同的实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,,和为方程的两个根,进而可得,结合的取值范围,可得,进而可得.
【详解】
如图,由题意可知,,,
和为方程即的两个根,
故,,
当时,,其对称轴为,故,
故,故,可得,
,
设,
则其对称轴为,故,因,
故,
故选:D
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】利用不等式的性质可判断AC,根据作差法可判断BD.
【详解】对于A选项,若,则,故A错误;
对于B选项,因为,,,所以,故B正确;
对于C选项,因为,所以,即,故C正确;
对于D选项,因为,,所以,故D错误.
故选:BC.
10. 下列说法正确的是( )
A. 函数与是同一个函数
B. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
C. 若函数的值域为,则实数的取值范围是
D. 若函数的定义域为,则实数的取值范围是
【答案】BC
【解析】
【分析】对A:求出两函数定义域即可得;对B:由题意可得,解出即可得;对C:分与,结合所给值域进行讨论即可得;对D:分与,结合所给定义域进行讨论即可得.
【详解】对A:定义域为,定义域为,
故函数与 不是同一个函数,故A错误;
对B:由的定义域为,则对有,
解得,故函数的定义域为,故B正确;
对C:当时,,不符;
当时,则有,解得;
故实数的取值范围是,故C正确;
对D:当时,,其定义域为,符合要求;
当时,则有,解得;
故实数的取值范围是,故D错误.
故选:BC.
11. 已知,则下列正确的是( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 最大值为8 D. 的最大值为6
【答案】BC
【解析】
【分析】根据基本不等式对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】依题意,,
A选项,,
,解得,
当且仅当,即时等号成立,
所以,所以A选项错误.
B选项,,,
,
当且仅当时等号成立,所以B选项正确.
D选项,,
整理得,,
当且仅当时等号成立,所以D选项错误.
C选项,,
由D选项的分析可知:,所以C选项正确.
故选:BC
【点睛】方法点睛:用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: “一正,二定,三相等” .(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,注意多次运用不等式,等号成立条件是否一致.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集是________.
【答案】
【解析】
【分析】把原不等式的右边移项到左边,通分计算后,根据分式不等式解法,然后转化为两个一元一次不等式组,注意分母不为0的要求,求出不等式组的解集即为原不等式的解集.
【详解】不等式得 ,
故 ,
故答案为:.
13. 关于的不等式的解集中恰有个整数,则实数的取值范围是____________.
【答案】
【解析】
【分析】不等式化为,讨论与的大小解出不等式,依题意判断的取值范围即可得出.
【详解】关于的不等式可化为,
当时,解得,要使解集中恰有两个整数,则,得;
当时,不等式化为,此时无解;
当时,解得,要使解集中恰有两个整数,则,得.
综上,实数的取值范围是.
故答案为:.
14. 对于区间,若函数同时满足:①在上是单调函数;②函数,的值域是,则称区间为函数的“保值”区间.(1)写出函数的一个“保值”区间为_________;(2)若函数存在“保值”区间,则实数的取值范围为_________.
【答案】 ①. ##[0,0.5] ②.
【解析】
【分析】(1)由条件可知在区间上是单调函数,根据的值域判断出,由此得到从而求解出的值;
(2)设存在的“保值”区间为,考虑两种情况:,,根据单调性得到关于等式,然后根据二次函数的性质即得.
【详解】(1)因为,所以的值域为,
所以,所以在上单调递增,
所以,所以,又,
解得,
所以一个“保值”区间为;
(2)设保值区间为,若,则在上为增函数,
所以,即,为方程的2个不等实根,
设,则,
所以;
若,则在上为减函数,
所以有,两式相减:,
代入得:,
所以方程有2个不等实根,,
从而有,
解得得;
综上所述:.
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. 设为全集,集合,.
(1)若,求,;
(2)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)由题设结合交集,补集定义可得答案;
(2)由题可得是的真子集,据此可得答案.
【小问1详解】
当时,,
又,结合,
则,,从而.
则,或,;
【小问2详解】
由(1)知.
由题可得是的真子集,
若为空集,则;
若不为空集,且等号不同时成立,解得,
综上可得.
16. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求的取值范围;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1);
(2)当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)根据题意,分和,两种情况讨论,结合二次函数的性质,列出不等式组,即可求解;
(2)根据题意,化简不等式为,分、和,三种情况讨论,结合一元二次不等式的解法,即可求解.
【小问1详解】
因不等式的解集为,
则当,即时,不等式即为,解得,不符合题意;
当时,由不等式的解集为,
等价于,即,解得,
故实数的取值范围为.
【小问2详解】
不等式,即,
当时,即时,不等式为,解得;
当时,即时,不等式化为,
而,解不等式得或;
当时,即时,不等式化为,
而,解不等式得,
所以当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
17. 某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为12平方米,且背面靠墙的长方体形状的保管员室.由于此保管员室的后背靠墙,无须建造费用,因此甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元.设屋子的左右两侧墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队报价最低?最低为多少?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为元,若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求的取值范围.
【答案】(1)米
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得与的关系,结合基本不等式计算即可得;
(2)由题意可将问题转化为在恒成立,结合基本不等式计算即可得.
【小问1详解】
设甲工程队的总造价为y 元,
则,
,
当且仅当,即时等号成立,
∴当左右两面墙的长度为米时,甲工程队的报价最低为14400元;
【小问2详解】
由题意可得,对任意的恒成立,
即有,即在恒成立,
又,
当且仅当即时等号成立,
,又,故.
18. 已知定义在R上的函数满足:对任意的实数x,y均有,且,当且.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明;
(3)若对任意,,,总有恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)奇函数 (2)
在上单调递增.
由题意,可知,
假设,使得,则,
而当时,由题意知,因此矛盾,故,恒成立.
设,且,则,
因此
,
因为,且当时,,所以,
又因为,所以,即,
又因为,所以在上单调递增.
(3)或
【解析】
【分析】(1)根据题意,令,即可判断;
(2)根据题意,先证,恒成立,再结合定义法,即可证明单调性;
(3)根据题意,先根据单调性求出的最值,再将原不等式转化为,构造关于的函数即可求解.
【小问1详解】
根据题意,令,得,因为,所以,故结合定义域可知,为奇函数.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
根据题意,结合(1)(2)可知,在上单调递增,
因此,,
故,,
因为,恒成立,
所以恒成立,即恒成立,
令,则,恒成立,
故,解得或.
19. 表示不超过的最大整数,例.已知函数,.
(1)求函数的定义域;
(2)求证:当且时,总有,并指出当为何值时取等号;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1);
(2)证明:,,
当且时,,
而,.
当为整数,即时取等号.
(3)
【解析】
【分析】(1)、求出函数的解析式,再根据分母不为零求定义域即可;
(2)、求出,结合即可得证;当为整数时等号成立,解出即可;
(3)、求出表达式,在定义域内分,,,,五种情况,求出的范围即可.
【小问1详解】
,..
由,则,函数的定义域;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
,.,.
,.且.
①、当时,则,且,,与矛盾,故不符合题意;
②、当时,则,且,,与矛盾,故不符合题意;
③、当时,则,,,;
④、当时,则,且,,与矛盾,故不符合题意;
⑤、当时,则,且,,与矛盾,故不符合题意;
综上所述:
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武汉经开区一中2025级高一年级9月月考数学试卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
3. 已知,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4. 如果不等式成立的充分不必要条件是,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D. 或
5. 已知函数满足:对任意,当时,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知二次函数的图象与轴交于点与,其中,方程的两根为,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 定义在R上的函数满足:①,②,③,则不等式的解集是( )
A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
8. 设函数,且关于x的方程恰有3个不同的实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,则
10. 下列说法正确的是( )
A. 函数与是同一个函数
B. 若函数的定义域为,则函数的定义域为
C. 若函数的值域为,则实数的取值范围是
D. 若函数的定义域为,则实数的取值范围是
11. 已知,则下列正确的是( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 最大值为8 D. 的最大值为6
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集是________.
13. 关于的不等式的解集中恰有个整数,则实数的取值范围是____________.
14. 对于区间,若函数同时满足:①在上是单调函数;②函数,的值域是,则称区间为函数的“保值”区间.(1)写出函数的一个“保值”区间为_________;(2)若函数存在“保值”区间,则实数的取值范围为_________.
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. 设为全集,集合,.
(1)若,求,;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
16. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求的取值范围;
(2)解关于的不等式.
17. 某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为12平方米,且背面靠墙的长方体形状的保管员室.由于此保管员室的后背靠墙,无须建造费用,因此甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元.设屋子的左右两侧墙的长度均为米.
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队报价最低?最低为多少?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为元,若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求的取值范围.
18. 已知定义在R上的函数满足:对任意的实数x,y均有,且,当且.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明;
(3)若对任意,,,总有恒成立,求实数m的取值范围.
19. 表示不超过的最大整数,例.已知函数,.
(1)求函数的定义域;
(2)求证:当且时,总有,并指出当为何值时取等号;
(3)解关于的不等式.
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