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阶段性检测 1.2(中)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150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.已知集合 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据一元二次不等式的解法求得 ,结合集合并集的运算,即可求解.
【详解】由不等式 ,解得 ,即 ,
又由 ,所以 .
故选:A.
2.已知 为函数 图象上一点,则曲线 在点 处切线斜率的最小值为( )
A.1 B. C. D.4
【答案】C
【分析】求出函数的导函数,利用基本不等式求出 的最小值,即可得解.
【详解】函数 定义域为 ,
,当且仅当 ,即 时取等号,
所以曲线 在点 处切线斜率的最小值为 .
故选:C
3.关于 的不等式 在 上恒成立,则 的最大值为( )
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 1A. B. C.4 D.
【答案】B
【分析】先由不等式 在 上恒成立,可求出 ,再用不等式性质,用
表示出 ,即可求解.
【详解】设 ,因为不等式 在 上恒成立,所以
令 ,则 ,
解得 ,所以 ,
故选:B.
4.已知常数 ,直线 : , : ,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】A
【分析】先利用两直线平行的公式求出 ,再确定充分性和必要性即可.
【详解】因为直线 : , : ,
当 时 ,解得 ,
所以 是 的充分不必要条件.
故选:A
5.直线 与两条曲线 和 均相切,则 的斜率为( )
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 2A. B.1 C.2 D.
【答案】B
【分析】设两个曲线的切点坐标,由切线斜率相等,利用导数列出方程,再利用两点斜率公式化简即可.
【详解】由 ,可得 ;由 ,可得 ,
设两个切点分别为 和 ,直线l的斜率 ,
故 ,由 ,所以 ,即直线l的斜率为1.
故选:B
6.“ ”是“对任意 , 恒成立”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
【分析】分别求出两条件所对应的 的取值范围,再根据集合的包含关系及充分条件、必要条件的定义判
断即可.
【详解】由 ,即 ,所以 ,
由 , 恒成立,
即 在 上恒成立,
所以 ,
又 ,当且仅当 ,即 时取等号,
所以 ,
因为 真包含于 ,
所以“ ”是“对任意 , 恒成立”的充分不必要条件.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 3故选:A
7.已知函数 , ,若 , , ,则 , , 的大
小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】判断出函数 是偶函数,且在区间 上单调递增,然后比较 、 、 三个
数的大小,由此可得出 、 、 的大小关系.
【详解】因为 ,该函数的定义域为 ,
,所以函数 为偶函数,故 ,
当 时, ,
任取 , ,则 , ,所以 ,
所以 , ,即 ,
所以函数 在 上单调递增,
又 ,由 可得 ,故 ,
则 ,即 .
故选:A.
8. , , ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】注意到常见的导数构造的形式: 导数的结果,结合题干条件
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 4,可联想到构造: ,结合 ,然后可求出 表达式.
【详解】设 ,则 ,根据题干条件,
,
即 ,故 , 为常数,
即 ,于是 ,整理可得 ,
令 ,整理可得 ,解得 .
故选:D
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知全集 , , , , ,
,则下列选项正确的为( )
A. B.A的不同子集的个数为8
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据题意利用韦恩图逐项分析判断.
【详解】由题意可知: , ,
所以 ,故A正确;
集合A有3个元素,所以A的不同子集的个数为 ,故B正确;
,故C正确;
因为 ,所以 ,故D错误;
故选:ABC.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 510.如图,某款酒杯的容器部分为圆锥,且该圆锥的轴截面为面积是 的等腰直角三角形.若在该酒杯
内放置一个圆柱形冰块,要求冰块高度不超过酒杯口高度,则下列说法中正确的有( )
A.冰块最大体积为
B.冰块的最大体积为
C.冰块体积达到最大时,冰块的高度为
D.冰块体积达到最大时,冰块的高度为
【答案】BC
【分析】求出该圆锥的轴截面三角形的边长,设圆柱的底面半径为r,高为h,建立出体积的函数,利用导
数求出最大值.
【详解】由圆锥的轴截面为面积是 的等腰直角三角形,可算出该三角形直角边长为 ,斜边长
为 ,如图所示,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 6即圆锥母线长 ,高和底面半径 ,
设冰块的底面半径为 ,高为 ,
由 ,冰块体积要最大,此时冰块的高度 ,
故圆柱的体积为 ,其中 ;则有 ,
,解得 ; ,解得 ,
则 在区间 单调递增,在区间 单调递减,
所以当 时,冰块的体积最大,最大值为 ,此时冰块高度 .
故选:BC.
11.下列说法正确的有( )
A.设函数 的定义域为 ,则“ 关于原点对称”是“ 具有奇偶性”的必要条件
B.已知 是可导函数,则“ ”是“ 是 的极值点”的充分不必要条件
C.“ 是函数 的一个周期”的一个充分不必要条件是“对 ,都有 ”
D.“函数 与函数 的图象关于 轴对称”的充要条件是“ ”
【答案】AC
【分析】根据奇偶性的定义及必要条件的定义判断A,根据极值点的定义判断B,根据函数的周期性的定
义判断C,利用特殊值判断D.
【详解】对于A:函数 具有奇偶性,则定义域关于原点对称;
则函数 的定义域关于原点对称是函数 具有奇偶性的必要条件,故A正确;
对于B:由 得不到 是 的极值点,如 ,则 ,
此时 ,但是函数 在定义域 上单调递增,所以不存在极值点,故充分性不成立,
若 是 的极值点,则 ,故必要性成立,故“ ”是“ 是 的极值点”的必要
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 7不充分条件,故B错误;
对于C:若对 ,都有 ,则 ,
所以 是 的一个周期,故充分性成立,
若 是函数 的一个周期,不一定得到“对 ,都有 ”,
如对 满足 时,此时 ,
即 是 的一个周期,故必要性不成立,故C正确;
对于D:设 ,所以 , ,
此时 与 的图象关于 轴对称,但是 不一定成立,故D错误;
故选:AC
12.设函数 是定义在 上的奇函数,对任意 ,都有 ,且当 时,
,设函数 (其中 ),则下列说法正确的是( )
A.函数 关于点 中心对称
B.函数 是以4为周期的周期函数
C.当 时,函数 恰有2个不同的零点
D.当 时,函数 恰有3个不同的零点
【答案】BCD
【分析】利用递推关系得 ,结合奇函数性质易得 ,即可判断A、B;对于
的零点,转化为研究 与 的交点,数形结合法判断零点的个数即可判断C、D.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 8【详解】由 ,即 ,则 关于 对称,A错;
又 是定义在 上的奇函数,则 ,
而 ,则 ,故 ,
所以 ,即 是以4为周期的周期函数,B对;
当 ,对于 的零点,只需研究 与 的交点,
若 ,则 ,
显然 , ,且 在 上递增, 上递减,
结合对称轴、周期性、奇函数, 的图象及 部分图象如下:
由图知: 与 有且仅有2个交点,即 恰有2个不同的零点,C对;
若 ,则 ,如下图示,
由图知: 与 有且仅有3个交点,即 恰有3个不同的零点,D对;
故选:BCD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 913.已知函数 是奇函数,则 .
【答案】 /1.5
【分析】根据奇函数的定义域关于原点对称以及奇函数的性质即可求解.
【详解】由于函数的定义域满足 ,故定义域为 ,
根据奇函数的定义域关于原点对称可知 ,
所以 , ,
所以 ,
故 ,
故答案为:
14.已知集合 , ,若 ,则
m的取值范围是 .
【答案】
【分析】因式分解求二次不等式可得 ,再根据二次函数的值域可得 ,进而根据 求解即可.
【详解】 , ,又
,则 ,即 .
故答案为:
15.正实数 满足 ,且不等式 恒成立,则实数 的取值范围为 .
【答案】
【分析】将问题转化为 ,利用基本不等式求出 的最小值,再解一元二次不等式即
可.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 10【详解】因为不等式 恒成立,
所以 ,
因为 ,且 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时,等号是成立的,
所以 ,所以 ,即 ,
解得 .
故答案为:
16.若对任意 , 恒成立,则实数a的取值集合为 .
【答案】
【分析】设函数 , ,则 恒成立,由函数 在 处取得最大值,
则 ,得出 ,再验证当 时, 符合题意.
【详解】由题意设 , ,则 恒成立,显然 ,
函数 在 处取得最大值, ,而 ,
,即 .
当 时, ,
当 时, , ,
当 时, , 单调递增;当 时, , 单调递减.
,符合题意.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 11故实数a的取值集合为 .
故答案为: .
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸。
17.已知 ,
(1)当 时,求 ;
(2)已知“ ”是“ ”的充分条件,求实数 的取值范围.
【答案】(1) 或
(2)
【分析】(1)先解分式不等式得到集合A,再解指数不等式得到集合 ,再求出集合 的补集,从而可求
出 ;
(2)先求得集合 ,再由题设条件得到 ,列不等式可求出结果.
【详解】(1)由 ,得 ,得 ,
即 ,解得 或 ,故 或 ,
当 时,由 ,得 ,故 ,即 ,
故 ,所以 ,
所以 或
(2)由 得 ,故 ,即 ,故 ,
由“ ”是“ ”的必要条件得 ,
所以 ,解得 ,即 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 1218.已知命题:“ ,使得不等式 成立”是真命题.
(1)求实数m的取值集合A;
(2)设不等式 的解集为B,若 是 的充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分离参数得 ,利用二次函数的图象与性质即可得到答案;
(2)因式分解得 ,设 ,证明出 ,从而得到 的解集,则得到不等
式,解出即可.
【详解】(1)由 ,使得不等式 成立,
所以
因为二次函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
且 , ,
所以,当 时, ,
所以, .
(2)由 可得 .
设 ,令
, , 单调递递减, , , 单调递增,
,所以 ,所以
从而 或 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 13因为 是 的充分条件,则 ,
则 ,即 ;
实数 的取值范围是 .
19.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)答案见解析
【分析】(1)对 进行分类讨论来分析恒成立问题.
(2)解不等式时要对 进行分类讨论.
【详解】(1)不等式 .
当 时, ,即不等式 仅对 成立,不满足题意,舍.
当 时,要使 对一切实数 恒成立.
则 解得 .
综上,实数 的取值范围为 .
(2)当 时, 解得 .
当 时, .
①若 , 的解为 ;
②若 ,当 即 时, 解得 .
当 时, , 的解为 或 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 14当 时, , 的解为 或 .
综上,当 时,不等式解集为 ;
当 时,不等式解集为 ;
当 时,不等式解集为 或 ;
当 时,不等式解集为 ;
当 时,不等式解集为 或 .
20.已知 是定义在 上的奇函数,且 ,若对任意的m, , ,都有
.
(1)若 ,求实数a的取值范围;
(2)若不等式 恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)a的取值范围为 ;
(2)a的取值范围为 .
【分析】(1)利用单调性的定义,证得 在 上递增,由此结合奇函数的性质化简不等式
,求得 的取值范围.
(2)由(1)可得函数 在 上的最大值为 ,由条件可得 ,解不等式可得a的取值范
围.
【详解】(1)任取两个实数 ,满足 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 15由题意可得 ,
即 ,
在定义域 上是增函数.
因为 是定义在 上的奇函数,
所以当 时, ,
所以 ,可化为
所以
所以 ,
解得 ,
a的取值范围为 .
(2)由(1)知函数 在定义域 上是增函数,
所以当 时,函数 取最大值,最大值为 ,
又 是定义在 上的奇函数,
所以 ,又 ,
所以函数 在定义域 上的最大值为 ,
因为不等式 恒成立,
所以 ,所以 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 16故不等式 可化为 ,
所以 ,
解得 或 ,
所以a的取值范围为 .
21.已知函数 且 .
(1)当 时,求在点 处的切线方程;
(2)若函数 在区间 上为单调函数,求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)把 代入,求出导数,利用导数的几何意义求出切线方程作答.
(2)求出 的导数 ,在区间 上由 或 ,求出 的取值范围作答.
【详解】(1)当 时, , ,求导得 , ,
于是 ,即 ,
所以函数 在点 处的切线方程为 .
(2)函数 ,求导得 ,
因为函数 在区间 上是单调函数,则当函数 在 上单调递增时, , ,
即 在 上恒成立,令 , ,
显然函数 在 上单调递增, ,因此 ,解得 ,
当函数 在 上单调递减时, , ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 17即 在 上恒成立,因此 ,解得 或 ,
所以 的取值范围为 .
【点睛】思路点睛:涉及函数不等式恒成立问题,可以探讨函数的最值,借助函数最值转化解决问题.
22.已知函数 , , 是 的导数.
(1)讨论 的单调性,并证明: ;
(2)若函数 在区间 内有唯一的零点,求a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)求出导函数,根据 , 分类讨论即可,构造函数,利用导数法求解最值即可证明;
(2)把问题转化为方程 在区间 内有唯一解,构造函数,利用导数研究单调性,数形
结合即可求解.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
当 时, ,则 在 上单调递增,
当 时,令 得 ,令 得 ,
所以函数 的增区间为 ,减区间为 ,
令 ,则 ,令 得 ,
令 得 ,所以函数 的增区间为 ,减区间为 ,
所以当 时, 取得最小值为 ,
所以 ,得证;
(2)由(1)知, ,
因为函数 在区间 内有唯一的零点,所以方程 在区间 内有唯一解,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 18令 ,则函数 与 在 上只有一个交点,
记 ,则 ,所以 在 上单调递增,
所以 ,即 ,
故 ,
所以 在 上单调递增,又 ,
如图:
要使方程 在区间 内有唯一解,则 .
所以a的取值范围是 .
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:
一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;
二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】 19