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湖北省武昌实验中学高一年级十二月月考
数 学 试 卷
命题教师:高一数学组
考试时间:2025年12月22日14:00—16:00
一、单项选择题: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. 已知点 在幂函数 的图像上,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据幂函数的系数为 可求得 的值,再将点 的坐标代入函数 的解析式,求出 的值,进而可
求得 的值.
【详解】由于函数 为幂函数,则 ,解得 ,则 ,
由已知条件可得 ,得 ,因此, .
故选:A.
2. 化简 的值得( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】直接利用指数与对数的运算法则求解即可.【详解】由
,故选D.
【点睛】本题考查了对数的运算法则、指数的运算法则,考查了推理能力与计算能力以及应用所学知识解
答问题的能力,属于基础题.
3. 在n=log (6-m)中,实数m的取值范围是
(m-3)
A. m>6或m <3 B. 3< m <6
C. 3< m <4或4< m <6 D. 4< m <5
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得 ∴3<m<6且 ≠4.
考点:对数的定义.
4. 函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合复合函数单调性、对数函数的定义域求得 的取值范围.
【详解】由复合函数单调性遵循“同增异减”可知,因为 在 上单调递增,且
在 上单调递增,
故 在 上也单调递增,且 在 恒成立,
由此可得: ,解得 ,
故选:A.5. 若函数 有最小值,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设 ,将 转化为关于 的函数,讨论开口方向与对称轴判断即可.
【详解】设 ,则 , , 有最小值.
当 时,二次函数 开口向下,无最小值;
当 时, 无最小值;
当 时,若 在 上有最小值,则对称轴 ,解得 .
故选:A
6. 函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析函数的奇偶性,由此可排除两个选项,再取特值计算所对函数值正负即可判断作答.
【详解】显然 的定义域为 ,且 ,于是得 为偶函数,其图象关于y轴对称,选项B和C不满足;
而 ,显然选项D不满足,
所以函数 的图象大致为A.
故选:A
7. 已知函数 ,若 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先判断函数 为奇函数,然后对函数 表达式进行有理化化简,再用“同增异减”法则
结合奇偶性判断复合函数单调性,以及利用指数,对数函数的单调性,进而可得解.
【详解】函数 的定义域为 ,
,所以函数 为奇函数,
又
,
在 单调递增,可以得到函数 在 上单调递增,:因为 单调递减,所以 ,即 ;
:因为 , ,即 ;
:因为 , ,且 , ,
要证 ,等价于证 ;
因 ,则等价于证 ,
因为 ,不等式两边同乘 (不等号方向不变),
只需证:
因为 ; ; ,
结合 ,得 ,故 ,
将上述式子代入 ,展开得:
,
则 =
,
因 ,即 ,
因 是单调递增函数,故 ,即 ,
因此 ,即 ,原不等式 成立,
因 ,且 单调递增,故 ,综上 ,
所以: ,因为 单调递增,所以 .
故选:A.
8. 设 分别是函数 和 的零点,其中 ,则 的取值范围
是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据零点的定义得到 的关系,再利用函数的单调性求出 的取值范围.
【详解】因为 分别是函数 和 的零点,
所以有 ,分别化简可得 .
因为 ,所以 .
因为 与 互为反函数,其图像关于直线 对称,且 的图像也关于直线 对
称,
由 ,令 ,可得 ,即 ,故 .
又因 ,所以 ,因此 ,即 .
因此 ,令 ,
设 ,则,
所以 在 上单调递增,所以 ,即
所以 的取值范围是 .
故选:B.
二、多选题: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,有选错的得0分,部分选对的得部分分.
9. 下列运算中正确的是( )
A. B.
C. 若 ,则 D.
【答案】BD
【解析】
【分析】运用换底公式,结合根式与分数指数幂的互化公式、指数幂的运算公式、指数式与对数式的互化
公式逐一判断即可.
【详解】A:根据对数的换底公式,可知 ,所以本选项运算不正确;
B:因为 ,所以本选项运算正确;
C:因为 ,所以 ,
因此 ,所以本选项运算不正确;
D:因为 ,所以本选项运算正确,
故选:BD10. 已知函数 ,下列选项正确的有( )
A.
B.
C. 函数 有唯一零点
D. 不等式 的解集为
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A选项,将 代入解析式,化简整理即可判断A正确;
对于B选项,通过代入作差,计算可得 ,故B错误;
对于C选项,令 ,化简可得 ,即 ,方程无解,故C错误;
对于D选项,化简不等式,可得 ,即 ,解不等式即可,故D正确.
【详解】对于A,因为 ,
所以 ,
所以 ,故A选项正确;
对于B,根据解析式,得
,
所以 ,所以 ,故B选项错误;对于C,令 ,即 ,
则 ,即 ,所以 ,方程无解,故C选项错误;
对于D,不等式 ,即 ,化简得 ,
即 ,所以 ,所以 ,
所以 ,即 ,所以 ,解不等式得 ,即 ,故D选项正确.
故选:AD
11. 已知函数 ,函数 ,则下列结论正确的是( )
A. 若 ,则 有 个零点
.
B 若 ,则 有6个零点
C. 若 有5个零点,则 的取值范围为
D. 存在 ,使得 没有零点
【答案】AB
【解析】
【分析】作出函数 的图象,利用函数与方程的思想并由换元法令 ,将函数零点个数问题转
化为函数图象交点个数的问题,讨论参数 的取值与零点个数的关系即可得出结论.
【详解】作出函数 的图象如下:令 ,则由 可得 ,
①当 时,则方程 有1个根,且 ,此时方程 只有1解,所以 只有1
个零点;
②当 ,则方程 有两个根 或 ,
由图知 仅有一解, 有2解,所以可知 有 个零点;
③当 时,则方程 有三个根 ,且 ,
当 时,此时方程 只有1解,当 时,此时方程 有2解,
当 时,此时方程 有2解,所以此时 有5个零点;
④当 时,则方程 有三个根分别为 ,
易知方程 有1解,方程 有2解,方程 有3解,所以此时 有6个零点;
⑤ 当 时,方程 有两个根 ,且 ,
当 时,此时方程 有2解,当 时,此时方程 有3解,所以 有5
个零点,
⑥当 时,则方程 有1个根为4,此时方程 有2解,所以 有2个零点,
⑦ 当 时,方程 有1个根且 ,由 可得方程 仅有1解,,所以 有1
个零点,
综上所述,若 ,则 有 个零点,即A正确;
若 ,则 有6个零点,可知B正确;
若 有5个零点,则实数 的取值范围为 ,因此C错误;
结合已有分析可知,对任意实数 , 都有零点,因此D错误.
故选:AB三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设 ,则 的值为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据对数运算性质化简求值即可.
【详解】 , .
故答案为: .
13. 已知函数 ,正实数 满足 ,则 的最小值
为________.
【答案】
【解析】
【分析】由已知得到函数 的图象关于点 对称,类比奇偶性,得到函数的单调性、进而求得
,再利用基本不等式求解即得.
【详解】 ,
这说明 的图象关于点 对称,类似奇函数,在原点两侧单调性相同,
由于 时 在上单调递增且函数值恒正,
可推出 在 上单调递减,因此 是减函数.
即 ,因此 ,
当且仅当 时,即 取得.
故答案为: .
14. 对任意的 ,不等式 恒成立,则实数 _________.
【答案】
【解析】
【分析】由对数有意义可得: ,将不等式 等价转化为
在 上恒成立,构造函数
,由函数 在 上单调递增,故 时
,则 ,当 时,
,则 ,再根据二次函数的图象和性质即可求出实数 的值,
最后取交集即可求解.
【详解】由题意可知: 且 成立,则 ,
因为对任意的 ,不等式 恒成立,
也即 在 上恒成立,
记 ,则 在 上单调递增,当 时, ,即 恒成立,则 ,所以
,解得: ;
当 时,不等式显然成立;
当 时, ,即 在 恒成立,
则 ,因为 在 上单调递减,所以
时, ,解得: ,
因为对任意的 ,不等式 恒成立,
则综上可知:实数 的值为 .
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. 已知 ,
(1)用区间表示A和B;
(2)已知函数 , ,求 的最大值,并写出此时x的值.
【答案】(1) ,
(2) ,
【解析】
【分析】(1)根据对数型复合函数的定义域及单调性求解即可;(2)根据对数的运算化简可得 ,进而结合 的取值范围求解即可.
【小问1详解】
由 ,得 ,解得 且 ,即 ,
由 ,得 ,即 .
【小问2详解】
由 ,
,
因为 ,则 ,
则 ,即 时, 取得最大值 .
16. 设函数 ( , ),
(1)若 ,求使不等式 恒成立的 的取值范围;
(2)若 , ,且 在 上的最小值为 ,求m的值.
【答案】(1)
(2)4
【解析】
【分析】(1)先得函数 是 上的奇函数,且函数 是减函数,进而转化问题为不等式
恒成立,进而结合 求解即可;
( 2 ) 先 由 求 得 , 再 令 , 则 根 据 其 单 调 性 可 得 ,,进而根据二次函数的性质讨论即可求解.
【小问1详解】
当 时, , ,
则 ,所以 是奇函数,
因为 为减函数, 为增函数,
所以 是减函数,
由不等式 ,可得 ,
则 ,即 恒成立,
所以 ,即 ,解得 ,
故 的取值范围是 .
【小问2详解】
由 ,得 ,解得 或 (舍),
所以 ,
令 ,当 时, ,
所以 ,开口向上,对称轴为 ,
①当 即 时, ,解得 (舍去)②当 即 时, ,解得 ,符合题意.
综上所述, .
17. 我们一般使用分贝(符号是 )来表示声音强度(瓦/平方米,符号是 )的等级,强度为
的声音对应的等级为 ,科学研究表明,它们满足关系: ,其中 为修正
系数(常数), 为普通人能听到的声音的最小强度(常数),清晨时风吹落叶的沙沙声其强度为
,上学高峰时汽车川流不息声音强度达到 ,经某科技爱好者用分贝测试仪测得声
音等级分别为 和 .
(1)求 与 的值,并求当测得同学们早读声音等级为 时,早读的声音强度;
(2)某天上午体育课进行了测试,同学们非常疲倦,午间教室非常安静,比平常降低了 ,求平常中
午的声音强度是这天中午声音强度的多少倍?
【答案】(1) , ;
(2) 倍.
【解析】
【分析】(1)利用给定条件求解出 ,再分别代入求值即可.
(2)利用给定条件建立方程得到 ,利用对数的运算性质求解出 ,得到答案
即可.
【小问1详解】当 时, ,当 , ,
, ,
两式解得 ,即 ,
,
即 ,
所以早读声音强度为 ;
【小问2详解】
设平时中午的声音强度为 ,今天中午的声音强度为 ,
, ,即 ,
,解得 ,
所以平时中午的声音强度是今天的 倍.
18. 已知函数 ( 且 ).
(1)求 的定义域;
(2)若当 时,函数 在 有且只有一个零点,求实数b的范围;
(3)是否存在实数a,使得当 的定义域为 时,值域为 ,若存在,求出
实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)根据对数的真数大于0结合分析不等式运算求解;
(2)根据题意分析可知 在 上有且只有一个解,进而结合函数单调性运算求解;
(3)根据定义域和值域可得 ,且 ,结合单调性分析可知
有两个大于1相异实数根,结合二次函数零点分布运算求解.
【小问1详解】
由 ,得 或 .
所以 的定义域为 .
【小问2详解】
令 ,可知 在 上为增函数,
可得 ,且 ,可知 的值域为 ,
因为 ,则 在定义域内为减函数,可得 ,
所以函数 在 上的值域为 ,
又因为函数 在 有且只有一个零点,
即 在 上有且只有一个解,
所以b的范围是 .
【小问3详解】
存在,理由如下:
假设存在这样的实数a,使得当 的定义域为 时,值域为 ,由 且 ,可得 ,且 .
令 ,可知 在 上为增函数,
因为 ,则 在定义域内为减函数,
所以 在 上为减函数,
可得 ,
可知 在 上有两个互异实根,可得 ,
即 有两个大于1相异实数根.
则 ,解得 ,
所以实数a的取值范围 .
【点睛】方法点睛:应用函数思想确定方程解的个数的两种方法
(1)转化为两熟悉的函数图象的交点个数问题、数形结合、构建不等式(方程)求解;
(2)分离参数、转化为求函数的值域问题求解.
.
19 设常数 .
(1)已知 的图象过点 ,求实数 的值;
(2)当 时,对任意 ,都有 恒成立,求实数 的取值范围;
(3)若方程 有两个实数根 ,且 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1)(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)把点的坐标代入解析式,求出 值即可;
(2)将 ,代入解析式,得 ,利用换元法结合二次函数的单调性求出
函数的最小值,根据已知条件有 ,即可求解;
(3)利用换底公式化方程为 ,利用换元法及韦达定理得
,根据 解出 的范围即可.
【小问1详解】
因为 图象过点 ,所以 ,
所以 ,解得 .
【小问2详解】
当 时, ,
因为 ,所以 ,
令 ,则有 , ,
函数 的对称轴为 ,所以 ,
,所以 ,
因为对任意 ,都有 恒成立,所以 ,所以 ,即实数 的取值范围为: .
【小问3详解】
因为 ,则 ,
化为 ,
整理有: ,
因为 ,所以 ,
所以原式可化 为: ,
令 ,则有 ,
,
所以方程有两个根,设为 、 ,且 , ,
所以 , ,
,
又因为 ,
所以 ,因为 ,所以 ,
所以 ,即 , ,
, , , ,又因为 ,所以 .
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用换底公式以及换元法得到: ,然后利
用 解出 的范围.