精品解析:北京市清华附中朝阳学校2026-2027学年高一上学期期中数学试题
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内容正文:
2026北京清华附中朝阳学校高一(上)期中
数 学
2026年11月
一、选择题(每小题分,共分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出集合、,再求出集合的补集,最后进行交运算,要注意是否能取到端点值.
【详解】由,解得,所以.
由,得,所以,所以,
所以,
故选:C.
【点睛】本题主要考查集合的交、补运算,考查考生的运算求解能力及对基础知识的掌握情况.
2. 下列函数中既是偶函数,又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性与单调性逐项判断即可得结论.
【详解】对于A,函数关于直线对称,不是偶函数,故A不符合;
对于B,因为函数在上均为偶函数,所以为偶函数,
且当时,,所以函数在区间上单调递减,故B符合;
对于C,函数在上为非奇非偶函数,故C不符合;
对于D,因为函数在上均为奇函数,
所以为奇函数,故D不符合.
故选:B.
3. 若且,则下列不等式中必然成立的一个是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据题设条件明确a、b的符号与绝对值关系,再通过举反例、代数式变形逐一验证各选项的必然性
【详解】由可知,a与b异号;由可知,两数中正数的绝对值大于负数的绝对值,接下来逐一分析选项
对于A项,取满足条件,但是,故A错误;
对于B项,当a为负数时,无实数意义,如,不存在,故B错误;
对于C项,对代数式因式分解可得,因为且,所以,故C错误;
对于D项,对代数式通分可得,因为且,所以,故D正确;
4. 已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用指数函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出、、的大小关系.
【详解】指数函数在上单调递增,
,即;
对数函数在上单调递增,
,即;
指数函数在上单调递减,且值域为,
,即.
综上所述,.
故选:A.
5. 已知,在满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题设条件可得为上的减函数,故可得关于参数的不等式组,据此可求参数的取值范围.
【详解】因为,故为上的减函数,
故,故,
故选:B.
6. 燕子每年秋天都要从北方飞向南方过冬.专家发现两岁燕子的飞行速度(单位:)可以表示为,其中表示燕子耗氧量的单位数.某只两岁燕子耗氧量的单位数为时的飞行速度为,耗氧量的单位数为时的飞行速度为,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数运算性质,求出结果即可.
【详解】由题意可知,化简得,解得.
故选:C.
7. 已知函数的定义域为,则“恒成立”是“函数在上单调递增”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】函数为上增函数,,反之不成立,即可判断出结论.
【详解】函数为上增函数,,反之不成立,
例如定义在,上,,且在上满足,则有“”,
“”是“函数为增函数”的必要不充分条件.
故选:B.
8. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】,,解得,即函数的定义域为,定义域关于原点对称;
,即函数为偶函数,函数图象关于轴对称.
;
当时,;当时,,,,得;
当时,,,,得;
当时,,,得.
对于A,函数图象关于轴对称,时,;时,;时,;故A正确;
对于B,函数图象关于轴对称,时,;时,;时,,不符合,,故B错误;
对于C,函数图象关于原点对称,不符合图象关于轴对称,故C错误;
对于D,函数图象关于原点对称,不符合图象关于轴对称,故D错误.
9. 若正实数满足,且不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. 或 C. D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】利用基本不等式和常值代换法求得的最小值,依题得到不等式,解之即得.
【详解】因,由
,当且仅当时取等号,
即当时,取得最小值6.
因不等式恒成立,故,
即,解得.
故选:C.
10. 设的定义域为,对任意,都有,且当时,,又.则下列结论中,错误的是( )
A.
B.
C. 在上为增函数
D. 解集为或
【答案】C
【解析】
【分析】对于A用赋值法即可求值;对于B对条件进行适当变形即可得结论;对于C根据增函数的定义证明即可;对于D对不等式进行变形,利用单调性即可求解不等式.
【详解】对于A,令,则,故A正确;
对于B,,即,故B正确;
对于C,令,则,,即,所以函数为减函数,故C错误;
对于D,由,得,所以,
于是,解得或,故D正确.
故选:C
二、填空题(每小题分,共分)
11. 函数的定义域为_________.
【答案】
【解析】
【分析】求解该带二次根式的分式型函数定义域,需联立被开方数非负、分母不为零的约束条件,取解集的交集得到最终结果.
【详解】要使得有意义,则 ,解得且,所以的定义域为.
12. 计算:_______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据对数运算法则计算即可.
【详解】.
故答案为:
13. 已知函数在区间上的值域为,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】由对勾函数的单调性得到在和的单调性上,讨论与情况下,的最大值和最小值,再根据的值域为,列出的方程或不等式,求解即得.
【详解】,
由对勾函数的单调性知,
时,单调递减;时,单调递增;
∴在处取得极小值
若,则在上单调递减,,,
因为的值域为,所以,解得;
若,则在上单调递减,在上单调递增,
,,
因为的值域为,所以,解得,
又,所以.
综上,
故答案为:.
14. 已知为正实数且满足,则的最大值是____________,的最大值为____________.
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【分析】直接根据基本不等式得,进而得即可得的最大值;再根据得,进而得的最大值.
【详解】由为正实数且满足,
故根据基本不等式得,当且仅当时等号成立,
即,当且仅当时等号成立,
所以的最大值是;
因为,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立,
即,当且仅当时等号成立,
所以,即,
所以当且仅当时等号成立,
所以的最大值为
故答案为:;
15. 已知函数,给出下面四个结论:
①当时,只有一个零点;
②对任意,既没有最大值,也没有最小值;
③存在实数,在上单调递增;
④若存在最小值,则的最小值为.
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①②④
【解析】
【分析】求出的零点可判断①;分别求出和时的范围,根据可判断②;分别讨论和时是否在上单调递增可判断③;分和两种情况求出存在最小值时的取值范围可判断④.
【详解】对于①,当时,,
当时,令,即,解得(舍)或;
当时,令,即,方程无解,
所以当时,只有一个零点,故①正确;
对于②,当时,因为在单调递增,
所以,无最大值;
又因为在单调递增,所以,
又,
即,所以,无最小值,
所以函数既没有最大值,也没有最小值,故②正确;
对于③,当时,在单调递减,在单调递增,
所以在上不单调递增;
当时,在单调递增,
所以;
在单调递增,所以,
要使在上单调递增,则,即,
当时,显然,,不满足,
所以在上不单调递增;
当时,单调递增,单调递增,
且当时,,
又因为的增长速度比的增长速度快,
所以,不满足,所以在上不单调递增,
综上,不存在实数,使在上单调递增,故③错误;
对于④,当时,因为在单调递增,
所以;
因为在单调递增,所以,
若存在最小值,则,解得,所以;
当时,在单调递减,在单调递增,
所以;
因为在单调递增,所以,
若存在最小值,则,所以,
综上,,所以的最小值为,故④正确.
故答案为:①②④
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于分类讨论,利用函数的单调性求出分段函数各段的范围.
三、解答题(道大题,共分)
16. 已知全集,集合,.
(1)分别求,;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1),或
(2)或
【解析】
【分析】(1)解出集合、后,再利用交集、并集与补集定义计算即可得解;
(2)由题意可得,再分与讨论即可得.
【小问1详解】
由,解得,则,
由,即,解得,则,
则或,故,
或;
【小问2详解】
由,则,
当时,有,则;
当时,有,解得;
综上所述:或.
17. 2025年10月29日,成都龙泉驿区汽车推出新款新能源车型,这彰显了我国新能源汽车的蓬勃发展.如今中国已经成为全球最大的新能源汽车消费市场,并且建成了高效的协同产业体系.某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析,每生产(千辆)该型车辆,扣除制造车辆的成本后获利(万元),关系如下:,该公司预计2025年全年其他成本总投入为万元.由市场调研知,该种车销路畅通,供不应求.记2025年的全年利润为(单位:万元).
(1)求函数的解析式;
(2)当2025年产量为多少千辆时,该企业利润最大?最大利润是多少?请说明理由.
【答案】(1);
(2)4千辆时取得最大值30万元.
【解析】
【分析】(1)根据给定信息直接求出的解析式.
(2)利用二次函数、基本不等式分段求出最大值,再比较大小即得.
【小问1详解】
由函数,得
;
【小问2详解】
当时,,在处取最大值,(万元);
当时,(万元),当且仅当(千辆)时取等号,而,所以在千辆时取得最大值30万元.
18. 已知函数的定义域是,且满足,.
(1)求实数的值;
(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)函数在上是增函数,证明如下:
由(1)可知,设,
所以
因为,所以,
所以,即,
所以函数在上是增函数;
(3).
【解析】
【分析】(1)由条件可得为奇函数,则,先求出的值,然后根据,可求出;
(2)根据定义法判断函数单调性的步骤进行证明即可.
(3)由条件先将不等式化为,结合函数的定义域和单调性可得出满足的不等式,从而得出答案.
【小问1详解】
因为,所以函数为奇函数,
由函数的定义域是,则,得,
又因为,所以,
经检验,当,时,,满足是奇函数,
所以,.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由函数是定义在上的奇函数且,
则,
所以,解得,
所以的取值范围是.
19. 设函数.
(1)若不等式的解集为,求的取值范围;
(2)当时,求关于的不等式的解集;
(3)对于任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
(3)
【解析】
【分析】(1)通过,讨论即可求解;
(2),,,,,讨论求解即可;
(3)分离参数,结合基本不等式求解.
【小问1详解】
当时,,此时的解集为,成立;
当时,不等式的解集为,则,解得,
综上所述.
【小问2详解】
,即为,
当时,,解得,即;
当时,即为,
对应方程的解为,,
当时,不等式为,且,不等式的解集为或,即;
当时,不等式为,且,不等式的解集为,即;
当时,,不等式为,解得,即;
当时,不等式为,且,不等式的解集为,即,
综上所述:
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
【小问3详解】
由已知对任意的,不等式恒成立,
即恒成立,即,
又时,恒成立,
则,
又,则,当且仅当时等号成立,
综上所述.
20. 已知定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,若,求实数的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用奇函数性质,结合时函数解析式,求得时函数解析式即可;
(2)将不等式因式分解,把看作一个整体解一元二次不等式,代入时函数方程,解指数不等式;
(3)将等式变形,先求在的值域,得到目标集合,利用二次函数对称轴与区间的位置不同分类讨论.
【小问1详解】
当时,,
当时,,,
由奇函数定义可知,,故,
故;
【小问2详解】
可化为,解得,
当时,,即,即,
又函数单调递增,故,即解集为;
【小问3详解】
时,单调递增,,,故,则,
故是在上值域的子集,
是开口向上的抛物线,对称轴为,
当,即时,在上单调递增,值域为,
则有,解得;
当,即时,在上单调递减,值域为,
则有,解得;
当,即时,在上能取到最小值,,
则有,无解;
综上所述,的取值范围为.
21. 已知集合,且中至少有三个元素.如果,,,同时满足①;②;③为偶数,那么称集合具有性质.已知集合,其中,(例如:),对于集合的非空子集,若中存在三个互不相同的元素,,,使得,,均属于,则称集合是集合的“优美子集”.
(1)若集合,,判断,是否具有性质,并说明理由;
(2)若集合具有性质,判断集合是否集合的“优美子集”,并说明理由;
(3)对于集合的非空子集,证明:集合具有性质的充要条件是集合是集合的“优美子集”.
【答案】(1)具有,不具有,理由如下:
取,,,满足,,是偶数,
所以集合具有性质;
集合中所有元素均为奇数,任意三个元素的和为奇数,不满足条件③,
所以不具有性质.
(2)是,理由如下:
由是偶数,得实数是偶数,
①若,则由,得,矛盾.
②若,则,,.由,得,故,满足题意,
所以集合.
,,,
所以是的“优美子集”.
(3)
先证充分性:是集合的“优美子集”具有性质.
集合是集合的“优美子集”,所以存在三个互不相同的,,,
不妨设,使得,,.
且,,
为偶数,
所以集合具有性质.
再证必要性:具有性质是集合的“优美子集”.
集合具有性质,所以中存在,,,
同时满足①;②;③为偶数,
令,,,
所以,,,,均为整数,
因为,所以,
所以,且,,均为正整数,所以,,,
因为,,,所以,,,
所以当集合具有性质时,集合是集合的“优美子集”.
综上所述,对于的非空子集,集合是集合的“优美子集”的充要条件是集合具有性质.
【解析】
【分析】(1)根据给定的定义条件,分别判断集合是否具有性质.
(2)由性质P确定集合B,再根据“优美子集”的定义,确定集合是集合的“优美子集”.
(3)由存在三个互不相同的,使得均属于,证明满足性质P的三个条件;再证明集合具有性质,集合是集合的“优美子集”即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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2026北京清华附中朝阳学校高一(上)期中
数 学
2026年11月
一、选择题(每小题分,共分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 下列函数中既是偶函数,又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
3. 若且,则下列不等式中必然成立的一个是( )
A. B. C. D.
4. 已知,,,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知,在满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 燕子每年秋天都要从北方飞向南方过冬.专家发现两岁燕子的飞行速度(单位:)可以表示为,其中表示燕子耗氧量的单位数.某只两岁燕子耗氧量的单位数为时的飞行速度为,耗氧量的单位数为时的飞行速度为,若,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数的定义域为,则“恒成立”是“函数在上单调递增”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
8. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
9. 若正实数满足,且不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. 或 C. D. 或
10. 设的定义域为,对任意,都有,且当时,,又.则下列结论中,错误的是( )
A.
B.
C. 在上为增函数
D. 解集为或
二、填空题(每小题分,共分)
11. 函数的定义域为_________.
12. 计算:_______.
13. 已知函数在区间上的值域为,则实数的取值范围为______.
14. 已知为正实数且满足,则的最大值是____________,的最大值为____________.
15. 已知函数,给出下面四个结论:
①当时,只有一个零点;
②对任意,既没有最大值,也没有最小值;
③存在实数,在上单调递增;
④若存在最小值,则的最小值为.
其中所有正确结论的序号是______.
三、解答题(道大题,共分)
16. 已知全集,集合,.
(1)分别求,;
(2)若,求的取值范围.
17. 2025年10月29日,成都龙泉驿区汽车推出新款新能源车型,这彰显了我国新能源汽车的蓬勃发展.如今中国已经成为全球最大的新能源汽车消费市场,并且建成了高效的协同产业体系.某企业计划引进新能源汽车生产设备,通过市场分析,每生产(千辆)该型车辆,扣除制造车辆的成本后获利(万元),关系如下:,该公司预计2025年全年其他成本总投入为万元.由市场调研知,该种车销路畅通,供不应求.记2025年的全年利润为(单位:万元).
(1)求函数的解析式;
(2)当2025年产量为多少千辆时,该企业利润最大?最大利润是多少?请说明理由.
18. 已知函数的定义域是,且满足,.
(1)求实数的值;
(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论;
(3)若,求实数的取值范围.
19. 设函数.
(1)若不等式的解集为,求的取值范围;
(2)当时,求关于的不等式的解集;
(3)对于任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
20. 已知定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,若,求实数的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值范围.
21. 已知集合,且中至少有三个元素.如果,,,同时满足①;②;③为偶数,那么称集合具有性质.已知集合,其中,(例如:),对于集合的非空子集,若中存在三个互不相同的元素,,,使得,,均属于,则称集合是集合的“优美子集”.
(1)若集合,,判断,是否具有性质,并说明理由;
(2)若集合具有性质,判断集合是否集合的“优美子集”,并说明理由;
(3)对于集合的非空子集,证明:集合具有性质的充要条件是集合是集合的“优美子集”.
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