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2025年高考一轮复习第一次月考卷02(测试范围:集合+不等式+函数)
(满分150分,考试用时120分钟)
一、选择题
1.已知全集 ,集合 , ,那么集合 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解不等式求出集合 ,根据交集的定义即可.
【解析】由题意可知, ,
,
所以 .
故选:B.
2.已知函数 为奇函数,则实数 的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】利用奇函数的定义可得 ,计算可求 的值.
【解析】 ,
得 ,所以 .
故选:B.
3.已知 ,则“ ”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】C
【分析】由函数 在 上是单调递增函数,则 ,可得答案
【解析】由函数 在 上是单调递增函数,则 ,
所以“ ”是“ ”的的充要条件,
故选:C
【点睛】本题考查函数的单调性的应用和充要条件的判断,属于基础题,
4.若 ,则 的最小值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【分析】将 和 两边放,然后两边同时除以 ,凑出 ,再用基本不等式即可.
【解析】因为 , ,两边同时除以 ,得到
,
当且仅当 即 取“=”.
则 ,当且仅当 取“=”.
两边取自然对数,则 ,当且仅当 取“=”.
故 的最小值为 .
故选:D.
5.5G技术的数学原理之一是著名的香农公式: 它表示:在受高斯白噪声干拢的信道中,
最大信息传递速率C取决于信道带宽W﹒信道内所传信号的平均功率S,信道内部的高斯噪声功率N的大小.其中 叫做信噪比,按照香农公式,在不改变W的情况下,将信噪比卡 从1999提升至 ,使得C
大约增加了20%,则入的值约为( )(参考数据lg2≈0.3,103.96≈9120)
A.9121 B.9119 C.9919 D.10999
【答案】B
【分析】根据题意先建立数学模型,然后利用对数求值进行计算.
【解析】解:由题意得:
,
又
故
故选:B
6.已知 且 ,函数 满足对任意实数 ,都有 成
立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由 可得函数 在 上为增函数,所以 ,从而可求出 的取值范围
【解析】解:因为 对任意实数 ,都有 成立,
所以 在 上为增函数,
所以 ,解得 ,所以 的取值范围为 ,
故选:C
7.已知正实数a,b满足 ,则 的最小值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【分析】由题设条件有 ,令 则有 、
,应用基本不等式求 范围且 恒成立,进而求 的范围,即可得结
果.
【解析】由 ,则 ,且 ,
所以 ,
令 ,则 ,且 ,
所以 ,即 ,仅当 时等号成立,
对于 恒成立,仅当 ,即 时等号成立,
综上,若 ,则 ,
而 ,则 ,只需 ,
所以 ,仅当 ,即 时等号成立,
综上, ,仅当 ,即 时等号成立.所以目标式最小值为 .
故选:C
8.已知定义在R上的奇函数 ,对于 都有 ,当 时,
,则函数 在 内所有的零点之和为( )
A.16 B.12 C.10 D.8
【答案】B
【分析】根据函数奇偶性以及对称性,推出函数的周期,再结合 时, ,即可作出
函数的图象,将零点问题转化为函数图象的交点问题,数形结合,即可求得答案.
【解析】由题意定义在R上的奇函数 ,对于 ,都有 ,
图象关于直线 对称;
且 ,即 ,
故 ,
即函数 是以4为周期的周期函数,
当 ,则 ,则 ,
故 ,
当 ,则 ,因为 ,
则 ;
当 时,则 ,
由此可作出函数 在 内的图象,如图示:由 可得 ,
由图象可知 的图象与 在 内仅有4个交点,
不妨设这4个交点的横坐标从左向右依次为 ,
由于 为图象对称轴,且函数周期为4,故 也为函数图象的对称轴,
故由图象可知 关于 对称, 关于 对称,
故 ,则 ,
即函数 在 内所有的零点之和为12,
故选:B
【点睛】方法点睛:解决此类函数性质综合应用的题目,要能根据函数的性质,比如奇偶性、对称性,进
而推出函数的周期,进而结合给定区间上的解析式,作出函数大致图像,数形结合,解决问题.
二、多选题
9.已知 , , ,则下列结论中正确的有( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
【答案】ABD
【分析】根据不等性质分别判断各选项.【解析】对于A:因为 ,所以 ,所以 ,故A正确;
对于B:因为 ,所以 ,两边同乘以 得 ,即 ,故B正确;
对于C:因为 ,所以 ,所以 ,
又 ,两式相乘得 ,故C错误;
对于D: ,因为 ,所以 , ,所以
,即 ,故D正确;
故选:ABD.
10.已知关于x的一元二次不等式 的解集为 或 ,则下列说法正确的是
( )
A. 且
B.
C.不等式 的解集为
D.不等式 的解集为
【答案】AB
【分析】A选项,转化为 为一元二次方程 的两个根,且 ,由韦达定理得到答案;B
选项,根据 为一元二次方程 的根,得到B正确;C选项,在A基础上不等式变形为
,解出解集;D选项,不等式变形为 ,求出解集.
【解析】A选项,由题意得 为一元二次方程 的两个根,且 ,故 ,即 ,A正确;
B选项, 为一元二次方程 的根,故 ,B正确;
C选项,由A选项可知, ,解得 ,C错误;
D选项, ,
又 ,故 ,解得 或 ,D错误.
故选:AB
11.定义区间 的长度为 ,记函数 (其中 )的定义域 的长度为
,则下列说法正确的有( )
A.
B. 的最大值为
C. 在 上单调递增
D.给定常数 ,当 时, 的最小值为
【答案】ABD
【分析】求函数 的定义域,得 判断选项A;利用单调性定义证明单调性判断选项C,由单调性求
判断函数的最值判断BD选项.
【解析】由 ,得 , , ,A选项正确;
设 ,则 ,
, , , , 在 上是增函数,
同理可证, 在 上是减函数,所以 在 上是增函数,在 上是减函数,C选项错误;
为最大值,B选项正确;
, , , 在 上是增函数,在 上是减函数,
的最小值为 和 中较小者,
.
的最小值为 ,D选项正确.
故选: .
三、填空题
12.已知正实数 满足 ,则 的最小值是 .
【答案】
【分析】由题意可得 ,根据基本不等式中“1”的用法计算即可求解.
【解析】由题意知, , ,
所以 ,
当且仅当 即 时等号成立,
所以 的最小值为 .
故答案为:
13.已知函数 的值域为 ,则函数 的定义域为
【答案】
【分析】首先求出函数 的定义域,再利用抽象函数的定义域的求法求解【解析】由 值域为 ,
得 ,所以 ,
解得 即 的定义域为 ,
由 得 ,
故 的定义域为 .
故答案为:
14.已知函数 在 上单调递减,且对任意的 ,总有 ,
则实数t的取值范围是 .
【答案】
【分析】先根据单调性求出 的范围,结合二次函数区间最值可得答案.
【解析】由于函数 图象的对称轴为直线 ,
函数 在 上单调递减,所以 .
在区间 上,0距对称轴 最远,故要使对任意的 ,都有 ,
只要 即可,即 ,
解得 .
又 ,所以 .
故答案为:
四、解答题
15.计算:(1)
(2) .
(3)已知 ,求 的值.
【答案】(1) ;
(2)0;
(3)
【分析】(1)利用指数幂的运算化简求值;
(2) 利用对数式的运算规则化简求值;
(3)由 ,两边同时平方,求出 ,由 ,求出 ,再由
求值即可.
【解析】(1) .
(2)
.
(3) ,即 ,
, ,
. .16.已知指数函数 的图象过点 .
(1)求 的值;
(2)求关于 的不等式 的解集.
【答案】(1) ,
(2)
【分析】(1)由指数函数的概念列式求解,
(2)由对数函数的单调性转化后求解.
【解析】(1)由题知指数函数 ,则 ,得 或 ,又 ,
图象经过 ,则 ,解得 ;
(2) ,以2为底的对数函数在其定义域内是单调递增的,
∴满足条件 ,
∴不等式的解集为 .
17.已知函数 .
(1)若 ,求 在区间 上的最大值和最小值;
(2)若 在 上恒成立,求 的取值范围.
【答案】(1) ,
(2)【分析】(1)利用换元法及二次函数的性质计算可得;
(2)参变分离可得 在 上恒成立,利用基本不等式求出 的最小值,即可
求出参数的取值范围.
【解析】(1)若 , , ,
令 ,因为 ,所以 ,
令 , ,
则 在 上单调递减,在 上单调递增,
又 , , ,
所以 , ,
所以 , ;
(2)因为 在 上恒成立,
即 在 上恒成立,
又 ,
当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 ,即 的取值范围是 .
18.设函数
(1)若不等式 对一切实数x恒成立,求a的取值范围;(2)解关于 的不等式: .
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)对 是否为零进行讨论,再结合二次函数的性质即可求解.
(2)不等式化简为 ,根据一元二次不等式的解法,分类讨论即可求解.
【解析】(1) 对一切实数x恒成立,等价于 恒成立.
当 时,不等式可化为 ,不满足题意.
当 ,有 ,即 ,解得
所以 的取值范围是 .
(2)依题意, 等价于 ,
当 时,不等式可化为 ,所以不等式的解集为 .
当 时,不等式化为 ,此时 ,所以不等式的解集为 .
当 时,不等式化为 ,
①当 时, ,不等式的解集为 ;
②当 时, ,不等式的解集为 ;
③当 时, ,不等式的解集为 ;
综上,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 ;
当 时,原不等式的解集为 ;当 时,原不等式的解集为 .
19.设有两个集合 ,如果对任意 ,存在唯一的 ,满足 ,那么称 是一个 的
函数.设 是 的函数, 是 的函数,那么 是 的函数,称为 和 的复合,
记为 .如果两个 的函数 对任意 ,都有 ,则称 .
(1)对 ,分别求一个 ,使得 对全体 恒成立;
(2)设集合 和 的函数 以及 的函数 .
(i)对 ,构造 的函数 以及 的函数 ,满足 ;
(ii)对 ,构造 的函数 以及 的函数 ,满足 ,
并且说明如果存在其它的集合 满足存在 的函数 以及 的函数 ,满足 ,则
存在唯一的 的函数 满足 .
【答案】(1) ,
(2)(i) , ;(ii) , ,说明见解析
【分析】(1)利用对数函数性质结合题干条件求解;
(2)(i)利用常函数求解;(ii)结合(i)再证明唯一性即可.
【解析】(1)因为 ,而 ,
对全体 恒成立;
故 对所有 成立.(2)(i)考虑 以及 两个函数,
对任意 ,因为 ,
所以 .
(ii)我们可以继续使用(i)的构造,
任意取 ,因为 ,所以 ,
所以 ,则 ,
因此存在 满足条件;
如果 符合题意,即 ,
则 ,
由 定义得到 ;
所以存在唯一的 的函数 满足题意.
【点睛】关键点点睛:充分利用题目定义的新函数证明唯一性是关键.