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2024-2025 江苏省名校协作体 12 月高一联考
数学试题
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、单选题(8*5=40分)
1. 已知集合 ,集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解出不等式,根据交集含义即可.
【详解】 ,
,
则 .
故选:B.
2. 命题“ ,使得 ”的否定是( )
A. ,均有 B. ,均有
C. ,有 D. ,有
【答案】B
【解析】
【分析】依据命题 的否定的书写即可
【详解】根据命题的否定的书写,存在量词变全称量词,后续结论相反可知,该命题的否定为“ ,
均有 ”,
故选:B
3. 设 ,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】B
【解析】
【分析】先解不等式,然后根据充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】因为 ,所以 或 ,解得 或 ,
所以不等式 的解集为 或 ;
因为 ,所以 ,解得 或 ,
所以不等式 的解集为 或 ;
因为 或 是 或 的真子集,
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件.
故选:B.
4. 函数 的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先求出函数的定义域,即可判断函数的奇偶性,再由 的值,利用排除法判断即可.【详解】函数 的定义域为 ,
且 ,
所以 为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除B、D;
又 ,故排除C.
故选:A
5. 声强级,是指声强x(单位:W/m²)和定值α(单位:W/m²)比值的常用对数值再乘以10,即声强级
(单位:dB).已知人与人交谈时的声强级约为45dB,一种火箭发射时的声强和人与人
交谈时的声强的比值约为109,那么这种火箭发射的声强级约为( )
A. 135dB B. 140dB C. 145dB D. 150dB
【答案】A
【解析】
【分析】根据人与人交谈时的声强级约为45dB可得 ,这种火箭发射的声强约 ,代入题
目中公式结合对数运算处理.
【详解】设人与人交谈时的声强约为 W/m²,则
火箭发射时的声强约为 W/m²,则
故选:A.
6. 已知函数 的图像关于直线 对称,当 时, 恒成立,设
则 的大小关系为( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据对称性可得 ,再根据单调性即可求解.
【详解】因为当 时, 恒成立,
所以 在 上单调递减,
又 的图像关于直线 对称,所以 ,
因为 ,所以 ,即 .
故选:A
7. 定义运算“ ”: ,则函数 的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求得函数为 ,再分段求值域即可.
【详解】由 ,可得 ,
所以 ,
当 时, ,
当 时, 在 上单调递增,所以 ,
当 时, 在 上单调递减,所以 ,所以 的值域为 .
故选:A.
8. 已知 是定义在 上的函数, 的图象关于点 对称,对任意 , ,都有
.若 ,则实数 的取值范围为( )
A. 或 B. 或
C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】构造函数 ,然后结合函数的单调性和奇偶性求解.
【详解】因为 是定义在 上的函数, 的图象关于点 对称,
所以 为奇函数, ,
因为 ,即 ,所以 ,
构造函数 ,则有 ,所以 在 上单调递增,
因为 ,所以 为奇函数,
变形 ,
则有 ,即 ,
所以 ,解得: 或 ,
故选:B.
二、多选题(3*6=18分)
9. 下列说法正确的是( )A. 若函数 的定义域是 ,则函数 的定义域为
B. 对应 ,其中 , , ,则对应 是函数
C. 对于定义在 上的函数 ,若 ,则 不是偶函数
D. 函数 在 上单调递增,在 上单调递增,则 在 上是增函数
【答案】AC
【解析】
【分析】根据复合函数的性质即可根据 求解A,根据函数的定义即可求解B,根据偶函数的定
义即可求解C,举反例即可求解 D.
【详解】对于A,根据题意可得 ,解得 ,所以 的定义域为 ,故A
正确,
对于B, 对应 ,其中 , , ,则对应 不是函数,比如 ,则 可取 ,
故不符合函数定义,B错误,
对于C,若 为偶函数,则需要对定义域内任意的 都有 ,因此对于定义在 上的函
数 ,若 ,则 不是偶函数,C正确,
对于D, 函数 在 上单调递增,在 上单调递增,则 在 上不一定是增函数,比如
,但 在 上不是增函数,故D错误,
故选:AC
10. 若正数 , 满足 ,则( )
A. B.C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用基本不等式化简,可判断各个选项的正误.
【详解】对于A, ,所以 ,化简得 ,
当且仅当 时,等号成立,故A正确;
对于B,根据基本不等式,
,
当且仅当 时,等号成立,故B正确;
对于C,因为 ,所以 ,
所以 ,
又因为 , ,
所以 , , , , ,
所以 ,故C错误;
对于D,因为 ,所以 ,
所以 , ,同理, ,所以 , ,
所以 ,
当且仅当 时,等号成立,故D正确;
故选ABD.
11. 已知连续函数 满足:① ,则有 ,②当 时,
,③ ,则以下说法中正确的是( )
A.
B.
C. 在 上的最大值是10
D. 不等式 的解集为
【答案】ACD
【解析】
【分析】依题意令 ,求出 ,从而判断A;令 得到 ,再令 ,
,即可判断B;再利用定义法证明函数的单调性即可判断C;依题意原不等式等价于
,再根据函数的单调性转化为自变量的不等式,即可判断D.
【详解】因为 ,则有 ,
令 ,则 ,则 ,故A正确;
令 ,则 ,令 代 , 则 ,
即 ,即 ,故B错误;
设 且 ,则 ,由 ,
令 ,则 ,即 ,
令 , ,则 ,即
,
因为 时, ,又 ,故 ,
所以 ,所以 ,即 在 上单调递减,
又 ,所以 , ,
又 ,所以 ,
故 在 上的最大值为 ,故C正确;
由 ,即 ,
即 ,即 ,
又因为 ,即 ,
所以 ,即 ,
故 ,即 ,解得 ,
即原不等式的解集为 ,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题(3*5=15分)12. 已知函数 ( )是偶函数,则函数 的单调递增区间为
_______________.
【答案】
【解析】
【分析】利用偶函数的定义求出 ,再结合二次函数单调性求解即得.
【详解】函数 是偶函数,则 ,即 ,
整理得 ,而 不恒为0,因此 , ,
函数 的定义域为 ,根据复合函数的单调性,易知单调递增区间为 .
故答案为:
13. 已知函数 ,若关于x的方程 恰有两个不同的实数根,则a的
值是__________.
【答案】 或
【解析】
【分析】根据分段函数作出图象,结合图象性质分析即可得结论.
【详解】因 ,
为
作出函数的图象,如图所示:
由此可知函数 在 和 上单调递减,在 上单调递增,
且 , ,又因为关于 的方程 恰有两个不同的实数根,
结合图象可得 或 .
故答案为: 或 .
14. 已知关于 的不等式 (其中 )的解集为 ,若满足 (其中
是整数集),则使得集合 中元素个数最少时 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据开口方向的不同分为 三种情况讨论,运用基本不等式对集合 进行分析.
【详解】当 时,原不等式为 ,解得 ,此时集合 有无穷多个元素,显然不满足
题意;
当 时, ,则不等式 的解为 或 ,
此时集合 有无穷多个元素,显然不满足题意;
当 时, ,则不等式的解为 ,而 ,
则 集合至少含有 共 个元素.
综上所述:集合 中元素最少为 个,此时 且 ,解得 .
故答案为:
四、解答题(共5小题满分77分)
15. 计算下列各式的值:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)3 (2)4【解析】
【分析】(1)根据对数的运算法则可得答案;
(2)由指数幂的运算法则及平方和,立方差等公式计算可得答案.
【小问1详解】
结合题意可得:
;
【小问2详解】
结合题意可得:
.
16. 已知二次函数 的图象与直线 有且仅有一个公共点,且不等式
的解集为 .
(1)求此二次函数的解析式;
(2)关于 的不等式 的解集中恰有一个正整数,求实数 的取值范围;
(3)对 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,可得 , 是方程 的两个根,写出解析式,再结合
顶点坐标求解即得.
(2)由(1)的结论,分类求解不等式,进而确定 的范围.
(3)依题意可得对 ,不等式 恒成立,令 , ,则,解得即可.
【小问1详解】
由不等式 的解集为 ,得 且 是关于 的方程 的两个根,
因此 ,
所以函数 的图象开口向上,其对称轴为 ,
而该图象与直线 有且仅有一个公共点,则 图象的顶点为 ,
于是 ,解得 ,
所以此二次函数的表达式为 ,即 .
【小问2详解】
由(1)知不等式 为 ,
整理得 ,即 ,
的
依题意,不等式 解集中恰有一个正整数,则 ,
当 时,解得 ,即不等式的解集为 ,此时解集中不含正整数,故舍去;
当 时,解得 ,不等式的解集为 ,要使解集中恰有一个正整数,
则 ,
所以实数 的取值范围是 .
【小问3详解】
对 ,不等式 恒成立,
即对 ,不等式 恒成立,
令 , ,则 ,解得 ,即实数 的取值范围为 .
17. 某国产车企在自动驾驶技术方面日益成熟,近期拟推出一款高阶智驾新车型,并决定大量投放市场.
已知该车型年固定研发成本为20亿元,受到场地和产能等其它因素的影响,该公司一年内生产该车 万台
( )且全部售完,每台售价20万元,每年需投入的其它成本为
(单位:亿元).(其中,利润=销售收入-总成本)
(1)写出年利润 (亿元)关于年产量 (万台)的函数解析式;
(2)当年产量为多少万台时,该企业获得的年利润最大,并求出最大年利润;
(3)若该企业当年不亏本,求年产量 (万台)的取值范围.
【答案】(1)
(2)当年产量为 万台时,该企业获利最大,最大年利润为 亿元
(3)
【解析】
【分析】(1)根据利润的计算公式,分别对不同的产量范围求出利润函数的表达式.(2)在每个分段上分
别求函数的最大值,比较得出整个定义域上的最大利润.(3)对于不亏本的情况,即利润大于等于 ,分
别在不同分段上求解不等式得出产量的取值范围.
【小问1详解】
当 时,销售收入为 亿元(每台售价 万元, 万台),总成本为固定研发成本 亿元加上
其他成本 亿元.
根据利润=销售收入-总成本,可 .当 时,销售收入为 亿元,总成本为 亿元.
则 .
所以 .
【小问2详解】
当 时, ,图象开口向下,对称轴为 .
但 ,所以在这个区间上函数单调递增,所以 亿元.
当 时,根据基本不等式,有 .
所以 亿元,当且仅当 ,即 取等号.
因为 ,所以当年产量为 万台时,该企业获利最大,最大年利润为 亿元.
【小问3详解】
当 时, ,即 ,解得 .
结合 ,知道此时 满足题意.
当 时, ,即 ,
即 ,令 ,对称轴 ,
当 时, 单调递减,且 时, .
则当 , 恒成立,即 恒成立.综上所得,该企业当年不亏本,则年产量 (万台)的取值范围为 .
18. 已知定义在 上的函数 在(0,+∞)上是增函数. 为偶函数,且当
时, .
(1)当 时,求 在 上的解析式;
(2)是否存在实数 ,使函数 与 的值域相同,若存在,求出所有实数 的值,若不存在,说
明理由;
(3)令 ,讨论关于 的方程 的实数根的个数.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【解析】
【分析】(1)利用 为偶函数即可求解析式;
(2)根据二次函数、指数函数求值域,结合已知即可求 的值;
(3)分类讨论 确定 零点情况即可.
的
【小问1详解】
当 时, 时, ,
当 时,则 ,而 为偶函数,有 ,
所以 .
【小问2详解】
∵函数 在(0,+∞)上单调递增,∴ ,且 的值域为 ,
当 时, ,且 为偶函数,
∴ 的值域为 ,
由题意知: .
令 ,易知 在 上单调递增,且 ;
∴ .
【小问3详解】
由(2)有 ,令 ,
①当 时, ,此时仅有一个零点 .
②当 时, ,此时仅有一个零点 .
③当 时,在 中 ,故无零点;
在 中 单调递增,而 , ,
∴故此时 ,使 ,即仅有一个 有 , .
④当 时,在 中 ,零点有 ,故有两个零点;
在 中 单调递增,而 ,即无零点;
综上所述,当 时,方程 有两个实数根;
当 时,方程 仅一个实数根.
【点睛】关键点点睛:将方程 的实数根转化为的零点问题.
19. 若函数 与 满足:对任意的 ,总存在唯一的 ,使 成立,则
称 是 在区间 上的“ 阶伴随函数”;当 时,则称 为区间 上的“ 阶自伴
函数”.
(1)判断 是否为区间 上的“ 阶自伴函数”,并说明理由;
(2)若函数 为区间 上的“1阶自伴函数”,求 的最小值;
(3)若 是 在区间 上的“2阶伴随函数”,求实数 的取值范围.
【答案】(1)不是,详见解析;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取 ,根据“ 阶自伴函数”的定义判断;
(2)根据函数 为区间 上的“1阶自伴函数”,得到 ,从而化简得
到 ,则 ,再根据“1阶伴随函数”的定义得到 ,
从而有 ,然后利用基本不等式求解;
(3)由 是 在区间 上的“2阶伴随函数”,得到
,且 在区间 上的值域必定包含区间 ,
的值域所对应的自变量唯一求解.【小问1详解】
解: , ,
当 时, ,则 ,
所以 ,则 ,
即 ,但 ,
故 不是区间 上的“ 阶自伴函数”;
【小问2详解】
函数 为区间 上的“1阶自伴函数”,
则 , ,所以 ,
则 ,
因为任意的 ,总存在唯一的 ,使 成立,
所以 ,
则 ,即 ,
又 ,所以 ,
所以 ,
,
,当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 的最小值为 .
【小问3详解】
因为 是 在区间 上的“2阶伴随函数”,
所以 ,
则 在区间 上的值域必定包含区间 ,
且 的值域所对应的自变量唯一,
当 时, 在 上递增,
则 ,解得 ;
当 时, 在 上递减,
则 ,解得 ;
当0