内容正文:
2026-2027学年高一上学期期中模拟卷
数学·参考答案
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
2
3
4
5
6
7
8
B
B
C
B
D
C
A
B
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
10
11
BCD
BCD
BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 13. 14.
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.(13分)
【答案】(1),或.
(2)
【分析】(1)由集合的交集,并集,补集运算求解即可;
(2)是的必要不充分条件,所以⫋,建立不等式组求解即可.
【详解】(1)由得,
则,,--------------------------(2分)
所以,或,--------------------------(4分)
所以或.--------------------------(6分)
(2)若是的必要不充分条件,所以⫋,
且为非空集合,--------------------------(8分)
所以,所以解得,--------------------------(12分)
所以的取值范围为.---------------------------(13分)
16.(15分)
【答案】(1)
函数在上单调递增,证明如下:
任取,且,又,
,
,且,,
那么,即,
函数在上单调递增.
(2)
(3)
【分析】(1)先设出定义域内的两个自变量,且,然后计算,通过判断其正负来确定函数的单调性;
(2)根据函数的单调性,将函数值的大小关系转化为自变量的大小关系即可;
(3)根据函数的定义域即可分析得到函数的值域.
【详解】(1)略--------------------------(6分)
(2)函数在上是增函数,且,--------------------------(7分)
,解得,--------------------------(9分)
实数的取值范围为.--------------------------(10分)
(3),,
,--------------------------(11分)
则,,,,--------------------------(14分)
函数的值域为.--------------------------(15分)
17.(15分)
【答案】(1)为未修建沼气发电池时,该工厂每年消耗的电费;,
(2)该工厂应修建容积为280立方米的沼气发电池时,可使S最小,且最小值为万元
(3)
【分析】(1)根据题中函数关系式,可直接得到的实际意义;求出,进而可得S关于的函数关系;
(2)根据(1)中S的函数关系,利用基本不等式,即可求出最小值;
(3)将,转化为关于的一元二次不等式,求解即可.
【详解】(1)的实际意义是修建这种沼气发电池的容积为时的用电费用,
即未修建沼气发电池时,该工厂每年消耗的电费.
由题意可得:,则,--------------------------(2分)
所以该工厂修建此沼气发电池的费用与12年所消耗的电费之和为,.--------------------------(5分)
(2)由(1)可得,
当且仅当,即时,等号成立,--------------------------(9分)
所以该工厂应修建容积为280立方米的沼气发电池时,可使S最小,
且最小值为万元. --------------------------(10分)
(3)为使S不超过114万元,即,
整理得,即,解得,--------------------------(13分)
且,可得,
所以的取值范围是.--------------------------(15分)
18.(17分)
【答案】(1),,值域为
(2)或
(3)
【分析】(1)根据奇函数的定义结合可求得实数、的值;
(2)分析函数的单调性,将所求不等式等价变形为,结合函数的单调性可得出关于的不等式,解之即可;
(3)由函数的单调性与奇函数的性质将所求不等式变形为,其中,利用参变量分离法结合对勾函数的单调性可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数是奇函数,则,
即,
化简可得
所以,解得或.
又,所以,所以,.
所以,--------------------------(3分)
因为,则,所以,
所以,
即函数的值域为.--------------------------(5分)
(2)由(1)得,
任取、,且,则,
则,
所以,即函数为上的减函数,--------------------------(7分)
由题意知:在上单调递减且为奇函数,
所以,--------------------------(8分)
所以,
解得或,--------------------------(10分)
所以原不等式的解集为或.--------------------------(11分)
(3)由上可知:在上单调递减且为奇函数,
由,即,
即,即,
化简得:,--------------------------(12分)
又因为,当时,对恒成立,
当时,,
令,
令,则,
由对勾函数的性质知:在上单调递减,在上单调递增,--------------------------(15分)
,所以.--------------------------(17分)
19.(17分)
【答案】(1),的最小值为1;
(2)
当时,
等式右边;
当时,,
等式右边;
所以;
(3).
【分析】(1)比较与的大小,即可求,进而求解;
(2)分和两种情况,证明等式即可;
(3)令,,由(2)知:,,然后把题意转化为都大于等于2,对任意恒成立,即可求解.
【详解】(1)设,.
当或时,,故;
当时,,故.
因此,,--------------------------(3分)
作出的函数图像:
所以,
所以的最小值为1;--------------------------(5分)
(2)略--------------------------(11分)
(3)依题意知:在上的值域是在上的值域的子集,
由于在上单调递增,值域为,
因此,只需满足对任意,有.
,
,--------------------------(13分)
令,,,
由(2)知:,,
要使对任意恒成立,
又对任意恒成立,
所以只需对任意恒成立,
当时,不成立;当时,,故.--------------------------(17分)
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2026-2027学年高一上学期期中模拟卷
数 学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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,将答案写在答卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:人教A版必修第一册第1~4章
5.难度系数:0.65-0.7
第一部分(选择题 共58分)
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.已知全集U=R,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
2.已知幂函数的图象过点,则( )
A. B. C. D.
3.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4.已知,则的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
5.已知幂函数在上单调递减,则函数在区间上的最小值是( )
A. B. C. D.
6.下列命题错误的是( )
A.关于的不等式解集为,则
B.已知,则是的必要不充分条件
C.命题“存在,使得”为真命题的一个充分不必要条件是
D.将化成有理数指数幂的形式是
7.已知函数.在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知函数若方程有三个不等的实根,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.有以下判断,其中是正确判断的有( )
A.与表示同一函数
B.函数的图象与直线的交点最多有1个
C.与是同一函数
D.函数的定义域为,则函数的定义域为
10.若实数,,满足,以下选项中正确的有( )
A.的最小值为
B.的最小值为
C.的最小值为
D.的最小值为
11.设,为集合,定义集合为与的笛卡尔乘积,记作,则下列结论正确的是( )
A.笛卡尔乘积满足交换律,即有
B.若,,则集合含有6个元素
C.若,,则集合含有9个元素
D.若,,则
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知是定义在上的偶函数,则________.
13.已知集合,,则中所有元素的和的可能值组成的集合为______.
14.已知函数,若,则实数的取值集合为_____.
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.(13分)已知全集,集合,集合是函数的定义域,且为非空集合.
(1)分别求,.
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
16.(15分)已知函数,定义域为.
(1)试判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)求函数的值域.
17.(15分)某工厂每年消耗电费32万元.为了节能环保,考虑修建一个可使用12年的沼气发电池,并入该工厂的电网.修建沼气发电池的费用(单位:万元)与沼气发电池的容积(单位:)成正比,比例系数为0.15.由于场地的限制,如果修建沼气发电池,它的容积不能超过.为了保证正常用电,修建后采用沼气能和电能互补的供电模式用电.设在此模式下,修建后该工厂每年消耗的电费(单位:万元)与修建的沼气发电池的容积(单位:)之间的函数关系为(实数为常数).记该工厂修建此沼气发电池的费用与12年所消耗的电费之和为S(单位:万元).
(1)试解释的实际意义,并写出S关于的函数关系;
(2)该工厂应修建多大容积的沼气发电池,可使S最小,并求出S的最小值.
(3)要使S不超过114万元,求沼气发电池的容积(单位:)的取值范围.
18.(17分)已知函数是奇函数,并且函数的图象经过点.
(1)求实数、的值及的值域;
(2)解不等式;
(3)若对任意恒有成立,求实数的取值范围.
19.(17分)定义,.
(1)用解析式表示,并求的最小值;
(2)证明:;
(3)设,.若对任意,都存在,使得,求实数的取值范围.
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………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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数 学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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,将答案写在答卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.考试范围:人教A版必修第一册第1~4章
5.难度系数:0.65-0.7
第一部分(选择题 共58分)
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.已知全集U=R,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
2.已知幂函数的图象过点,则( )
A. B. C. D.
3.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
4.已知,则的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
5.已知幂函数在上单调递减,则函数在区间上的最小值是( )
A. B. C. D.
6.下列命题错误的是( )
A.关于的不等式解集为,则
B.已知,则是的必要不充分条件
C.命题“存在,使得”为真命题的一个充分不必要条件是
D.将化成有理数指数幂的形式是
7.已知函数.在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知函数若方程有三个不等的实根,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.有以下判断,其中是正确判断的有( )
A.与表示同一函数
B.函数的图象与直线的交点最多有1个
C.与是同一函数
D.函数的定义域为,则函数的定义域为
10.若实数,,满足,以下选项中正确的有( )
A.的最小值为
B.的最小值为
C.的最小值为
D.的最小值为
11.设,为集合,定义集合为与的笛卡尔乘积,记作,则下列结论正确的是( )
A.笛卡尔乘积满足交换律,即有
B.若,,则集合含有6个元素
C.若,,则集合含有9个元素
D.若,,则
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知是定义在上的偶函数,则________.
13.已知集合,,则中所有元素的和的可能值组成的集合为______.
14.已知函数,若,则实数的取值集合为_____.
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.(13分)已知全集,集合,集合是函数的定义域,且为非空集合.
(1)分别求,.
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
16.(15分)已知函数,定义域为.
(1)试判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)求函数的值域.
17.(15分)某工厂每年消耗电费32万元.为了节能环保,考虑修建一个可使用12年的沼气发电池,并入该工厂的电网.修建沼气发电池的费用(单位:万元)与沼气发电池的容积(单位:)成正比,比例系数为0.15.由于场地的限制,如果修建沼气发电池,它的容积不能超过.为了保证正常用电,修建后采用沼气能和电能互补的供电模式用电.设在此模式下,修建后该工厂每年消耗的电费(单位:万元)与修建的沼气发电池的容积(单位:)之间的函数关系为(实数为常数).记该工厂修建此沼气发电池的费用与12年所消耗的电费之和为S(单位:万元).
(1)试解释的实际意义,并写出S关于的函数关系;
(2)该工厂应修建多大容积的沼气发电池,可使S最小,并求出S的最小值.
(3)要使S不超过114万元,求沼气发电池的容积(单位:)的取值范围.
18.(17分)已知函数是奇函数,并且函数的图象经过点.
(1)求实数、的值及的值域;
(2)解不等式;
(3)若对任意恒有成立,求实数的取值范围.
19.(17分)定义,.
(1)用解析式表示,并求的最小值;
(2)证明:;
(3)设,.若对任意,都存在,使得,求实数的取值范围.
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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数学•全解全析
第一部分(选择题 共58分)
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.已知全集U=R,集合,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据图确定集合为,再求集合,即可求解.
【详解】由图可知阴影部分表示的集合为,
因为集合,又全集,
所以,因为,
所以.
故选:B
2.已知幂函数的图象过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的图象过点求出解析式,再求即可.
【详解】设,
幂函数的图象过点,
所以,解得,
所以,则.
故选:B.
3.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由函数式有意义求解.
【详解】由题意,解得且,
故选:C.
4.已知,则的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【分析】将函数配凑整理为,利用基本不等式可求得结果.
【详解】,
,,
,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为5.
故选:B.
5.已知幂函数在上单调递减,则函数在区间上的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知求得,代入得出的解析式以及单调性,即可得出答案.
【详解】由已知可得,,解得,
所以,,.
所以,在区间上单调递增,
所以,在处取得最小值.
故选:D.
6.下列命题错误的是( )
A.关于的不等式解集为,则
B.已知,则是的必要不充分条件
C.命题“存在,使得”为真命题的一个充分不必要条件是
D.将化成有理数指数幂的形式是
【答案】C
【分析】根据不等式的性质、二次函数的性质、指数幂的运算等知识逐项计算求解即可.
【详解】对于A:
因为关于的不等式解集为,
所以且是方程的两个根,
则有,所以.
所以,A正确;
对于B:
,,不等式两边平方得,解得;
,化简得,解得.
由于而推不出,所以是的必要不充分条件,B正确;
对于C:
因为命题“存在,使得”为真命题,
所以当时,,符合题意;
当时,抛物线开口向上,始终存在使得不等式成立;
当时,则,解得,
综上,.
所以当时,命题“存在,使得”不一定为真命题,
所以不是命题“存在,使得”为真命题的充分条件,所以C错误;
对于D:
,D正确.
故选:C.
7.已知函数.在上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数在每一段上单调递增,且,列不等式求的取值范围.
【详解】因为函数在上单调递增,
所以.
故选:A
8.已知函数若方程有三个不等的实根,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先解关于的一元二次方程,得到两个实根,由题意和共有3个实根,数形结合,可得的取值范围
【详解】作出函数的大致图象如图所示.
由可得.
由图可知,方程有两个不等的实根,
由题意可知,方程有且只有一个实根,故或,解得或.
故选:
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.有以下判断,其中是正确判断的有( )
A.与表示同一函数
B.函数的图象与直线的交点最多有1个
C.与是同一函数
D.函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】BCD
【分析】对于A,先求出两函数定义域,由两函数定义域不同即可判断;对于B,由函数定义分函数在处有没有定义
即可判断;对于C,由函数的定义域和对应关系即可判断;对于D,先由函数定义域为得,
从而得函数有,解该不等式即可得解.
【详解】对于A,函数的定义域为,函数定义域为,
故函数和不是同一函数,故A错误;
对于B,若函数在处有定义,则的图象与直线的交点有1个,
若函数在处没有定义,则的图象与直线没有交点;
所以函数的图象与直线的交点最多有1个,故B正确;
对于C,因为函数与的定义域均为,
且两函数对应关系相同,所以函数与是同一函数,故C正确;
对于D,对函数,其定义域为,
所以,故,
所以对函数有,解得,
所以函数的定义域为,故D正确.
故选:BCD.
10.若实数,,满足,以下选项中正确的有( )
A.的最小值为
B.的最小值为
C.的最小值为
D.的最小值为
【答案】BCD
【分析】直接利用均值不等式判断A;根据“1”的代换的方法判断B;整理为 ,利用“1”的代换的方法判断C;对作平方处理,结合均值不等式判断D.
【详解】实数,,,
整理得,当且仅当即时取等号,故选项A错误;
,
当且仅当即时取等号,故选项B正确;
,,
,当且仅当时取等号,故选项C正确;
,
,
,当且仅当时取等号,故选项D正确,
故选:BCD
11.设,为集合,定义集合为与的笛卡尔乘积,记作,则下列结论正确的是( )
A.笛卡尔乘积满足交换律,即有
B.若,,则集合含有6个元素
C.若,,则集合含有9个元素
D.若,,则
【答案】BC
【分析】由集合新定义逐项判断即可.
【详解】对于A,若,,则,,显然,故A错误;
对于B,,含有6个元素,故B正确;
对于C,,
,
,含有9个元素,故C正确;
对于D,集合是所有偶数的集合,集合是所有奇数的集合,
因此,包含所有形如(偶数,奇数)的有序对,包含所有形如(奇数,偶数)的有序对,
显然并不能覆盖所有形如(整数,整数)的有序对,因为缺少(偶数,偶数)和(奇数,奇数)的有序对,故D错误.
故选:BC.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分,其中14题第一空2分,第二空3分.
12.已知是定义在上的偶函数,则________.
【答案】
【分析】由偶函数的定义域关于原点对称求出a的值,由偶函数的定义求出b的值,从而可得的值.
【详解】∵函数是定义在上的偶函数,
∴定义域关于原点对称,得,即,
∴,又函数是偶函数,
∴,即,即,可得.
故
故答案为:.
13.已知集合,,则中所有元素的和的可能值组成的集合为______.
【答案】
【分析】解不等式求得,根据判别式求得,由此求得,进而求得中所有元素的和构成的集合.
【详解】,所以.
,
当时,,
,所有元素的和为2025.
当时,,
,所有元素的和为.
当时,由求根公式有的两个不相等的实数根为,
,其中,
若,,
,所有元素的和为.
若,则,所有元素的和为,
综上所述,的所有情况中,所有元素的和构成的集合为.
故答案为:
14.已知函数,若,则实数的取值集合为_____.
【答案】
【分析】令,则,先解出,然后再分和分类讨论,即和,从而可以求得实数的值.
【详解】令,则,
当时,,解得;当时,,解得或(舍);
当时,,
(i)当时,,解得;
(ii)当时,,解得;
当时,,
(i)当时,,解得;
(ii)当时,,无解;
综上所述,实数的取值集合为
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.(13分)已知全集,集合,集合是函数的定义域,且为非空集合.
(1)分别求,.
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1),或.
(2)
【分析】(1)由集合的交集,并集,补集运算求解即可;
(2)是的必要不充分条件,所以⫋,建立不等式组求解即可.
【详解】(1)由得,
则,,
所以,或,
所以或.
(2)若是的必要不充分条件,所以⫋,
且为非空集合,
所以,所以解得,
所以的取值范围为.
16.(15分)已知函数,定义域为.
(1)试判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)求函数的值域.
【答案】(1)
函数在上单调递增,证明如下:
任取,且,又,
,
,且,,
那么,即,
函数在上单调递增.
(2)
(3)
【分析】(1)先设出定义域内的两个自变量,且,然后计算,通过判断其正负来确定函数的单调性;
(2)根据函数的单调性,将函数值的大小关系转化为自变量的大小关系即可;
(3)根据函数的定义域即可分析得到函数的值域.
【详解】(1)略
(2)函数在上是增函数,且,
,解得,
实数的取值范围为.
(3),,,
则,,,,
函数的值域为.
17.(15分)某工厂每年消耗电费32万元.为了节能环保,考虑修建一个可使用12年的沼气发电池,并入该工厂的电网.修建沼气发电池的费用(单位:万元)与沼气发电池的容积(单位:)成正比,比例系数为0.15.由于场地的限制,如果修建沼气发电池,它的容积不能超过.为了保证正常用电,修建后采用沼气能和电能互补的供电模式用电.设在此模式下,修建后该工厂每年消耗的电费(单位:万元)与修建的沼气发电池的容积(单位:)之间的函数关系为(实数为常数).记该工厂修建此沼气发电池的费用与12年所消耗的电费之和为S(单位:万元).
(1)试解释的实际意义,并写出S关于的函数关系;
(2)该工厂应修建多大容积的沼气发电池,可使S最小,并求出S的最小值.
(3)要使S不超过114万元,求沼气发电池的容积(单位:)的取值范围.
【答案】(1)为未修建沼气发电池时,该工厂每年消耗的电费;,
(2)该工厂应修建容积为280立方米的沼气发电池时,可使S最小,且最小值为万元
(3)
【分析】(1)根据题中函数关系式,可直接得到的实际意义;求出,进而可得S关于的函数关系;
(2)根据(1)中S的函数关系,利用基本不等式,即可求出最小值;
(3)将,转化为关于的一元二次不等式,求解即可.
【详解】(1)的实际意义是修建这种沼气发电池的容积为时的用电费用,
即未修建沼气发电池时,该工厂每年消耗的电费.
由题意可得:,则,
所以该工厂修建此沼气发电池的费用与12年所消耗的电费之和为,.
(2)由(1)可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以该工厂应修建容积为280立方米的沼气发电池时,可使S最小,且最小值为万元.
(3)为使S不超过114万元,即,
整理得,即,解得,
且,可得,
所以的取值范围是.
18.(17分)已知函数是奇函数,并且函数的图象经过点.
(1)求实数、的值及的值域;
(2)解不等式;
(3)若对任意恒有成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),,值域为
(2)或
(3)
【分析】(1)根据奇函数的定义结合可求得实数、的值;
(2)分析函数的单调性,将所求不等式等价变形为,结合函数的单调性可得出关于的不等式,解之即可;
(3)由函数的单调性与奇函数的性质将所求不等式变形为,其中,利用参变量分离法结合对勾函数的单调性可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数是奇函数,则,
即,
化简可得
所以,解得或.
又,所以,所以,.
所以,
因为,则,所以,
所以,
即函数的值域为.
(2)由(1)得,
任取、,且,则,
则,
所以,即函数为上的减函数,
由题意知:在上单调递减且为奇函数,
所以,
所以,解得或,
所以原不等式的解集为或.
(3)由上可知:在上单调递减且为奇函数,
由,即,
即,即,
化简得:,
又因为,当时,对恒成立,
当时,,
令,
令,则,
由对勾函数的性质知:在上单调递减,在上单调递增,
,所以.
19.(17分)定义,.
(1)用解析式表示,并求的最小值;
(2)证明:;
(3)设,.若对任意,都存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1),的最小值为1;
(2)
当时,
等式右边;
当时,,
等式右边;
所以;
(3).
【分析】(1)比较与的大小,即可求,进而求解;
(2)分和两种情况,证明等式即可;
(3)令,,由(2)知:,,然后把题意转化为都大于等于2,对任意恒成立,即可求解.
【详解】(1)设,.
当或时,,故;
当时,,故.
因此,,
作出的函数图像:
所以,
所以的最小值为1;
(2)略
(3)依题意知:在上的值域是在上的值域的子集,
由于在上单调递增,值域为,
因此,只需满足对任意,有.
,
,
令,,,
由(2)知:,,
要使对任意恒成立,
又对任意恒成立,
所以只需对任意恒成立,
当时,不成立;当时,,故.
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