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2024-2025 学年第一学期高一年级期中学情调研测试
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、选择题:本大题共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. 函数 的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据分式、根式的意义列式求解即可.
【详解】令 ,解得 且 ,
所以函数 的定义域为 .
故选:B.
2. 若 ,则 的化简结果是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意结合根式的性质运算求解即可.
【详解】因为 ,则 ,
所以 .故选:C.
3. 已知集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由两个集合为点集,通过联立方程组,求出双曲线与直线的交点坐标,可得 .
【详解】由 ,解得 或 ,
所以 .
故选:C.
4. “ ”是“ ”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】D
【解析】
【分析】对充分性和必要性分别给出反例即可.
【详解】当 时,有a=0>−1=b,c=0>−1=d,但 ;
当 时,有ac=1>0=bd,但 .
所以原条件不是充分的也不是必要的.
故选:D.
5. 关于 的不等式 的解集是 ,那么 ( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由不等式解集与方程根的关系解得 ,再由对数运算可得结果.
【详解】根据题意可知 和5是方程 的两个实数根,
由韦达定理可得 ,解得 ;
所以 .
故选:C
6. 若命题“ ”是假命题,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据命题的真假,可转化为不等式恒成立问题,分情况讨论可得参数范围.
【详解】命题“ ”是假命题,则有 ,
当 时, 恒成立,满足题意;
当 时,有 ,解得 ,
综上可得 的取值范围为 .
故选:A.
7. 已知函数 ,则下列函数中为奇函数且在 上单调递增的是( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对每个选项分别考查是否满足要求即可.
【详解】 不在 上递增,故A错误;
和 不 是奇函数,故BC错误;
而 满足条件,故D正确;
故选:D.
8. 定义 ,设 ,则下列结论不正确的是( )
A. B. 不等式 的解集为
C. 当 时, 的最大值为 D. 在 上单调递减
【答案】B
【解析】
【分析】把 表示为分段函数,作出函数图象,结合图象和函数解析式,对选项进行判断.
【详解】 ,解得 或 ,
所以 ,函数图像如图所示,,A选项正确;
不等式 的解集为 ,B选项错误;
当 时, 在 上单调递增,最大值为 ,C选项正确;
x∈(0,1)时, ,在(0,1)上单调递减,D选项正确.
故选:B.
二、多选题:本大题共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
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. 下列命题中,正确的有( )
A. 函数 与函数 是同一函数
B. 若函数 ,则
C. 二次函数 的零点是 ,
D. 若函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项,根据同一函数的条件判断;B选项,用换元法求函数解析式即可;C选项,求 时
的值;选项D, 图像开口向上,在 上单调递增,则 ,求解可判断.【详解】对于A,函数 的定义域为 ,函数 的定义域为 ,故A不正确;
对于B, ,则 ,且 ,所以 ,即
,故B正确;
对于C,令 ,得 解得 或 ,故C正确;
对于D, 的对称轴为 ,由 在 上单调递增,得 ,解得 ,
故D正确.
故选:BCD.
10. 已知 ,且 ,则( )
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】AC
【解析】
【分析】利用基本不等式判断选项A;基本不等式结合乘“1”法判断选项B;利用二次函数的性质判断选项
C;算式平方后利用基本不等式求积的最大值判断选项D.
【详解】A,已知 ,且 ,
,
当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 的最小值为 ,A选项成立;
B, ,当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 的最小值为 ,B选项错误;
C,由 ,有 ,则 ,
,
所以当 , 时, 的最小值为 ,C选项正确;
D, ,
当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 的最大值为 ,D选项错误.
故选:AC.
11. 已知 , 都是定义在 上的函数,其中 是奇函数, 是偶函数,且
,则下列说法正确的是( )
A. 为偶函数
B.
.
C 对 ,不等式 总成立
D. 对 ,且 ,总有
【答案】ACD
【解析】【分析】由 是奇函数, 是偶函数,且 ,求出 和 ,利用偶
函数的定义判断A选项;求函数值判断B选项;作差法比大小判断C选项;由不等式的性质判断D选项.
【详解】 是 上的奇函数, 是 上的偶函数,且 ,
则 ,有 ,
由 ,得 , ,
, 为偶函数,A选项正确;
,B选项错误;
对 ,
,
所以不等式 总成立,C选项正确;
对 ,且 ,则 , ,
所以 ,
D选项正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:利用函数奇偶性的特征,由 ,得
,求出 和 的解析式,解决选项中的问题即可.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 已知 , ,则 ______(用 , 表示).【答案】
【解析】
【分析】利用指数与对数运算法则可得 ,再由换底公式化简可得结果.
【详解】由 可得 ,
所以 .
故答案为:
13. 已知偶函数 在区间 上单调递减,且 ,则不等式 的解集
为 _____.
【答案】
【解析】
【分析】根据单调性和奇偶性分析 的符号性,进而分类讨论解不等式即可.
【详解】因为函数 在区间 上单调递减,且 ,
可知当 时, ;当 时, ;
又因为函数 为偶函数,可知当 时, ;当 时, ;
若 ,则 ,此事无解,或 ,得 ,
所以不等式 解的集为 .
故答案为: .
14. 规定: 表示不超过 的最大整数,例如: , .对于给定的 ,定义,则 _________;若集合 ,则A中元素的
个数是_______.
【答案】 ①. ## ②. 2
【解析】
【分析】根据题意直接代入运算即可得 ;整理可得 ,分 和 两种
情况,结合 的定义运算求解即可.
【详解】由题意可知: ;
又因为 ,
当 时,则 ,
可得 ,则 或2;
当 时,则 ,
可得 ,则 ;
综上所述: ,即集合A中元素的个数是2.
故答案 :为;2.
四、解答题:本大题共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. 求下列各式的值:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)83 (2)10
【解析】
【分析】(1)运用指数幂的运算和根式的化简求值;
(2)运用对数的运算和换底公式化简求值.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
.
16. 已知集合 , .(1)当 时,求 , ;
(2)请在①充分不必要条件;②必要不充分条件;③充要条件这三个条件中任选一个,补充在下面问题
中的横线上,并完成解答.(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)
当 时,若“ ”是“ ”成立的____,试判断实数 是否存在?若存在,求出实数 的取值范
围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) , 或
(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意求集合 ,进而根据集合间的运算求解;
(2)根据题意可得 .若选①:可知集合A是集合 的真子集,根据真子集关系
列式求解即可;若选②:可知所以集合 是集合A的真子集,根据真子集关系列式求解即可;若选③:可
知集合A等于集合 ,根据集合相等列式求解即可.
【
小问1详解】
由题意可知: ,
当 时, ,
所以 ;
又因为 或 ,所以 或 .
【小问2详解】
当 时, ,
若选择条件①:可知集合A是集合 的真子集,
则 ,且等号不能同时取到,解得 ,所以实数 的取值范围是 ;
若选择条件②:可知所以集合 是集合A的真子集,
则有 ,且等号不能同时取到,解得 ,
所以实数 的取值范围是 ;
若选择条件③:可知集合A等于集合 ,
则有 ,方程组无解,
所以不存在满足条件的实数 .
17. 为响应国家提出的“大众创业,万众创新”的号召,小王同学大学毕业后,决定利用所学专业进行自主创
业.经过市场调查,生产某小型电子产品需投入年固定成本为 万元,每生产 万件需另投入流动成本
1
{ x2+2x,08,x∈N∗
x−1
点 .每件产品售价为 元,假设小王生产的商品当年全部售完.
(1)写出年利润 (万元)关于年产量 (万件)的函数解析式(注:年利润 年销售收入 固定成
本 流动成本);
(2)当年产量为多少万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大?最大年利润是多少?
1
{ − x2+4x−2,08,x∈N∗
x−1
(2) 万件,最大利润为 万元
【解析】【分析】(1)将点 代入给定的函数解析式求出c,结合给定的函数模型即可求解;
(2)当 时, 取得最大值10万元;当 时,结合基本不等式计算即可求
解.
【小问1详解】
依题意得:当 时, ,
则 ,所以 ,
因为每件商品售价为 元,则 万件商品销售收入为 万元,
依题意得:当 时,
,
当 时,
,
1
{ − x2+4x−2,08,x∈N∗
x−1
【小问2详解】
当 时,
所以当 时, 取最大值10万元;当 时, .
当且仅当 即 时, 取最大值14万元
因为 ,所以当 时, 取最大值14万元,
所以当年产量为 万件时,小王在这一商品的生产中所获利润最大,最大利润为 万元.
18. 已知函数 为 上的偶函数.
(1)求 ;
(2)判断 在 上的单调性,并用定义证明;
(3)若 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)增函数,证明见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)函数 为 上的偶函数,则有 ,得 ,由 ,
得 ;
(2)定义法证明函数单调性;
(3)由 ,利用函数奇偶性和单调性解不等式.
【小问1详解】
函数 为 上的偶函数,则有 ,解得 ,所以 ,
由 为 上的偶函数,则 ,即 ,得 ,
当 时, ,故 符合题意,
所以
【小问2详解】
是 上的增函数,证明如下:
由(1)知当 时, ,
任取 ,
,
因为 ,所以 ,
,(x2+4)>0,(x2+4)>0,
1 2
则 ,即 ,则 ,
所以 是 上的增函数.
【小问3详解】
令 ,即 ,
当 时, ,解得 或 ,当 时, ,解得 或 ,
又 ,则 ,
由 ,即可转化为 ,
因为 是 上的偶函数,即求f (|1−2m|)>f(1),
{−2≤1−2m≤2
由(2)知 是 上的增函数,则 ,
|1−2m|>1
解得 或 ,
故实数 的取值范围为 .
【点睛】方法点睛:
不等式 ,先通过函数解析式解得 ,问题转化为 , 是
{−2≤1−2m≤2
上的偶函数,又转化为f (|1−2m|)>f(1),再由 是 上的增函数,得 .
|1−2m|>1
19. 已知二次函数 满足 , ,且 在 上的最小值为 .
(1)求 的解析式;
(2)求 在 上的最小值 ;
(3)设 ,若对任意 ,存在 ,使得 ,求实
数 的取值范围.
【答案】(1)(2) ;
(3)
【解析】
【分析】(1)依题意利用待定系数法解方程即可得出函数解析式;
(2)根据二次函数性质分类讨论求得函数函数 在区间 上的单调性,可得 的表达式;
(3)易知 ,将不等式恒成立转化为 ,再利用函数单调性计算可得 .
【小问1详解】
由 可知 关于 对称,且 在 上的最小值为 ;
故可设 ,
由 可得 , ;
所以函数 的解析式为 ;
【小问2详解】
由(1)可知
①当 时, ,
此时 在区间 上单调递减,可得 ,
②当 时, ,
此时 在区间 上单调递减,在区间 上单调递增,可得 ,
③当 时,
此时 在区间 上单调递增, ;综上可得 ;
【小问3详解】
由题知,当 时, ;
即求对任意 ,存在 ,使得 ,
令 ,当 时,
即对于 ,使得 恒成立,
也即对于 ,使得 恒成立,
可得 ,
令 ,所以 ,
因为 在区间 上单调递增,所以当 时, ;
因此可得 .
【点睛】关键点点睛:本题关键在于将双变量不等式恒成立问题转化为求函数最小值问题,再利用换元法
求得函数单调性即可得出结论.