文档内容
郧阳中学 2025 级高一年级上学期 10 月第一次考试
数学试卷
命题人:高海霞 审题人:张兴菊
本试题卷共四页,十九题,全卷满分150分.考试用时120分钟
祝考试顺利
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号填写在试卷和答题卡上,并将考号条形码粘贴在答题卡上
的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2 B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在
试卷和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷和答题卡
上的非答题区域均无效.
一、单选题: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. 设集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解分式不等式和一元二次不等式化简集合 ,再根据集合补集和交集的概念求解即可.
【详解】由 可得 ,解得 ,所以 ,
由 解得 ,所以 ,
所以 或 ,
所以 ,故选:B
2. 已知 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由不等式的基本性质以及取特殊值排除错误选项,即可得答案.
【详解】由 ,得到 ,
又因为 ,所以 ,故C正确;
当 时, ,故AD错误;
,故B错误.
故选:C
3. 若函数 在 上为奇函数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据奇函数的定义域关于原点对称得出 ,再根据奇函数定义计算得出 ,计算即可求解.
【详解】函数 在 上为奇函数,所以定义域关于原点对称,
则 ,所以 ,
函数 为奇函数,所以 ,
所以 时, ,
所以 .
故选:A.
4. 函数 的单调递减区间为( )
A. B. C. D. ,
【答案】A
【解析】
的
【分析】应用分段函数性质结合二次函数 单调性即可判断.
【详解】函数 ,
当 时, 单调递增区间为 ;
当 时, 单调递增区间为 ,单调递减区间为 ;
所以函数的单调递减区间为 .
故选:A.
5. 已知 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据分段函数,分 , , 分类讨论结合一元二次不等式解函数不等式.【详解】因为 ,
当 时, ,不合题意;
当 时, ,
不等式 可得 ,解得 ,所以 ;
当 时, ,
所以不等式 等价于 ,即得 解得 ,
.
所以
综上可得 .
故选:A
6. 已知命题 : ;命题 : ,若 为假命题,
为真命题,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分别分析命题p和命题q,再根据“p为假命题,q为真命题”的条件确定实数a的取值范围.
【详解】令 ,配方得 ,为二次函数,当 时, 取得最小
值 ,当 时, ,所以当 时, ,
题目中p为假命题,所以 或 ,
将不等式变形为 ,又 ,即 ,令 ,因为函数 、 在 均单调递减,所以 在 上单调递减,因此
在 上的最大值为 ,要使 对所有 恒成立,需 ,即命
题q为真时, ,
结合p假、q真的条件,取上述两者a的交集,所以 的取值范围为 .
故选:A.
7. 已知定义在R上的函数 的图象是连续不断的,且满足以下条件:① ;②
,当 时, .记 , , ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意判断出函数的单调性以及奇偶性,由此即可判断 的大小,即可判断出答案.
【详解】依题意, , , ,
即 ,所以函数 在 上单调递增.
又 , ,所以函数 是R上的偶函数,
所以 ,则有 ,所以 ,故选:B.
8. 给出定义:若 (其中m为整数),则m叫做距离实数x最近的整数,记作{x},即
{x}=m,例如:{1.2}=1,{2.8}=3.给出下列关于函数 的四个命题:
② ; ④y=f(x)的定义域是 ,值域是 则正确的命题
的个数是( )个
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】先根据定义求出 , , , ,再根据 ,分别求出 ,
, , , 由 可 以 得 到 的 定 义 域 是 , 由
求出 的范围,即得 的值域.
【详解】因为 , , , ,所
以 , , , ,∴ ,①错误;
,②错误;
因为 , ,所以 ,故③正确;的定义域是 ,因为 ,所以 ,
即 ,∴ 值域是 ,故④错误.
综上,正确的命题个数为1个.
故选:A.
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. 下列各选项给出的命题中,不正确的有( )
A. 已知 的定义域为 ,则 的定义域为
B. 若 是一次函数,满足 ,则
C. 函数 的值域为
D. “ ”是“不等式 对一切实数x恒成立的充要条件
【答案】ABD
【解析】
【分析】由抽象函数的定义域的求法求解即可判断 A;利用待定系数法求解析式可判断B;将函数变形为
,先求出 的范围即可求出 的范围可判断C;根据不等式,利用分类讨论思想,
建立不等式判断D.
【详解】对于A,因 的定义域为 ,则 ,可得 ,
需满足 ,解得 且 ,
所以 的定义域为: ,故A错误;对于B,因为 是一次函数,设 ,
则 ,
可得 ,
解得 或 ,
所以 或 ,故B错误;
对于C,因 ,
由 可得 ,则 ,
则 ,则 ,故C正确;
对于D,由不等式 恒成立,
等价于 或 ,
即得 ,故D错误.
故选:ABD
10. 下列是真命题的是( ).
A. 已知 ,且 ,则 的最大值为5
B. 已知 , 则 的取值范围为C. 已知 且 恒成立,实数 的最大值是
D. 若 则 的最大值是6.
【答案】BCD
【解析】
【分析】由基本不等式求解可判断A;由不等式的性质可判断B;转化为 进行
求解可判断C;由基本不等式求解可判断D.
【详解】对于A, 且, ,
则 ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 有最小值 ,故A错误;
对于B,由 ,可得 ,
又因为 ,所以则 的取值范围为 ,故B正确;
对于C,由题意, , , ,
所以 转化为 ,
可得 ,即 ,
因为 ,当且仅当 时等号成立,所以实数 的最大值是 ,故C正确;
对于D,由 可得 ,
两边同乘以 ,
,
又因为 ,所以 ,
当且仅当 时等号成立,
令 ,则有 ,即 ,
解得 ,因此 的最小值为 ,
此时 且满足 ;
的最大值为 ,此时 且满足 ,故D正确.
故选:BCD
11. 函数 在区间 上值域为 ,则称 为 的“k倍增区间”,则( )
A. 若 为. 的“1 倍增区间”,则b=1
B. 二次函数 存在“2倍增区间”
C. 函数 存在“1 倍增区间”
D. 若函数 存在“1 倍增区间”,则m的取值范围是
【答案】ABD【解析】
【分析】根据函数“k倍增区间”的定义,对于A,由 求解即可判断,对于B,假设存在“2倍增区
间” ,结合函数单调性得到 求解即可判断,对于C,假设存在“1倍增区间” ,
结合单调性得到 求解即可判断,对于D,假设存在“1倍增区间” ,结合单调性得到
,通过作差得到 ,再通过换元 得到 ,再
结合韦达定理及判别式即可判断.
【详解】对于A,由题意可知, 为 的单调递区间,函数值域为 ,
若 为 的“1 倍增区间”,则 ,则 或 (舍去),故A正确;
对于B,若函数 存在“2倍增区间”,设定义域为 ,值域为 ,
当 时,函数在定义域上单调递增,则 ,
则a,b是方程 的两个不相等的实数根,解得 或 ,
故存在定义域为 使得值域为 ,故B正确;
对于C,函数 中x的取值范围为 ,
若 存在“1倍增区间” ,则必有 或 ,
函数在 , 递减,则 ,则 ,
解得 或 ,均不符合题意,故C错误;
对于D,因为函数 在 上单调递减,
若存在“1倍增区间” ,
则有 ,即 ,
两式作差得 ,即 ,
又 ,所以 ,故 ,
所以 ,设 , ,则 ,
即 是 的一个根;
同理 也是 的一个根,
即 在区间 上有两个不相等的实数根,
只需 ,解得 ,故D正确;
故选:ABD.
三、填空题:本题共3 小题,每小题5分,共15分.12. 已知函数 ,满足对任意的实数 且 ,都有
,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用已知条件判断函数的单调性,根据分段函数的单调性可得关于 的不等式组,解之即可.
【详解】对任意的实数 ,都有 ,即 异号,
故 是 上的减函数;
可得: ,解得 .
故答案为:
13. 若正数 , 满足 ,则 的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】由条件可得 , ,代入所求式子,再由基本不等式即可求得最小值,注意等号
成立的条件.
【详解】解:因为正数 , 满足 ,
则有 ,即 ,,即 ,
所以 ,
当且仅当 即 ,又 ,
即 , 时取得最小值,且最小值为 .
故答案为: .
14. 记 表示不超过实数 的最大整数.设函数 ,有以下三个结论:
①函数 为单调函数;
②对于任意的 , 或 ;
③集合 ( 为常数)中有且仅有一个元素;
其中,所有正确结论的序号是________.
【答案】①②
【解析】
【分析】①利用定义法证明单调性;②分 和 两种情况讨论;③求出 和
时 的值域,结合单调性可知,当 取值域未包含的值时,集合为空集.
【详解】 ,且 ,则 ,则
,即 ,
所以函数 为单调函数,故①正确;
当 时, ,有 , ,
此时 ,
当 时, , , ,此时 ,故②正确;
当 时, ,当 时, ,
结合 在 上单调递增可知,当 时,方程 无解,故集合为空集,故③错误;
故答案为:①②
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. 已知二次函数 ,满足当 时, 取得最大值2,且 .
(1)求二次函数 的表达式;
(2)若 ,求函数 的最大值 ;
(3)已知函数 的值域为 ,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件,用待定系数法可求得二次函数 的表达式;
(2)讨论已知区间 与函数 的对称轴的关系,分析函数 在 上的单调性,即求
出函数 的最大值 ;
(3)根据函数 的值域为 ,可得 可以取到全部非负实数,由此可得 在 上有解.令 ,可得实数 的取值范围.
【小问1详解】
由已知可得: ,解得: .
所以二次函数 的表达式为: .
【小问2详解】
由题可知: 的对称轴为: .
所以函数 在 上单调递增;在 上单调递减.
当 ,即 时,函数 在 上单调递增,所以函数 的最大值为
;
当 ,即 时,函数 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以函数 的最大值为 ;
当 时,函数 在 上单调递减,所以函数 的最大值为 .
综上所述,函数 的最大值 .
【
小问3详解】
由函数 的值域为 ,可得 可以取到全部非负实数.
所以 在 上有解,即 在 上有解.所以 ,即 .
解得: ,或 .
故实数 的取值范围是 .
16. 设函数
(1)若关于x的不等式f(x)≤0的解集为[0,b],求实数a,b的值;
(2)若不等式 对于实数a∈[-1,2]恒成立,求x的取值范围;
(3)解关于x的不等式:f(x)<a-1.
【答案】(1) ,
(2){1} (3)答案见解析
【解析】
【分析】(1)由题意可得0和 是方程 的根,且 ,进而结合韦达定理求
解即可;
(2)转化问题为 对于实数 时恒成立,进而结合一次函数的性质求解即可;
(3)根据含参一元二次不等式的解法求解即可.
【小问1详解】
由题意知,0和b是方程 的根,且 ,
所以 ,解得 ,
【
小问2详解】
由 ,即 ,
即 对于实数 时恒成立,则 ,解得 ,则x的取值范围为{1}
【小问3详解】
由 ,则 ,
当 时,不等式可化为 ,即 ,解集为 ,
当 时,不等式可化为 ,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 ;
综上所述,当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为
17. 已知函数 是定义在 上的奇函数,且 ,(1)求a,b的值
(2)判断 在 上的单调性,并证明.
(3)设 若对任意的 ,总存在 ,使得 成
立,求实数k的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) 在 上单调递增,证明见解析;
(3)
【解析】
【分析】(1)由定义在 上的奇函数满足 ,结合 列方程即,可求出实数 的值;
(2)用定义法证明即可;
(3)将问题转化为 ,再转化为二次函数能成立问题,然后进行分类讨论即可.
【小问1详解】
因为函数 是定义在 上的奇函数,
,即 ,又 ,即 ,
经检验,该函数为奇函数,
故 .
【小问2详解】
在 上单调递增,
证明如下:
任取 ,其中 ,所以 ,
故 在 上单调递增.
【小问3详解】
由(1)知在 上单调递增,则 ,
任意的 ,总存在 ,
使得 成立等价于 ,即 ,
即存在 使得 成立,
令 ,
①当 ,即 时, 的根为 符合题意;
②当 且 时,即 时, 恒成立,不符合题意;
③当 且 时, ;
④当 且 时,即 时,
的对称轴为 ,且存在 使得 成立,
即 ,解得 ,⑤当 且 时,即 时,因为 的对称轴为 ,所以符合题意,
综上所述,实数 的取值范围为: .
18. 设 为实数,已知函数 .
(1)若 , 是方程 的两个不等实根,求 的取值范围;
(2)设集合 .
①若 中恰有一个整数,求 的取值范围;
②设集合 ,若“ ”是“ ”的充分条件,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)① ,② .
【解析】
【分析】(1)利用根与系数关系可得 ,再将目标式转化为含有 、 的表达式,
进而求范围.
(2)①根据二次函数的性质只需保证 即可求 的取值范围;②由已知可得
,又 只需保证 即可求参数范围.
【小问1详解】
由题设, 且 ,
∴ .
【小问2详解】①由 的开口向上,对称轴为 ,且判别式恒大于等于0,
∴要使 的解集 中恰有一个整数,则 ,
∴ .
②由题设, ,又 ,
∴ ,
,则 ,
∴ .
19. 定义 , .
(1)用解析式表示 并求 的最小值;
(2)证明:
(3)设 若对任意 都存在
使得 求实数b的取值范围.
【答案】(1)1 (2)证明见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)按 , 的大小分类,得到 的解析式;
(2)按 的大小分类证明即可;
(3)令 , ,由第(2)小问知: ,
,然后把题意转化为 , 都大于等于2,对任意 恒成立,可得答案.【小问1详解】
设 , .
当 或 时, ,故 ;
当 时, ,故 .
因此, ,
的最小值为1;
【小问2详解】
当 时,
等式右边 ;
当 时, ,
等式右边 ;
【小问3详解】
依题意知: 在[0,4]上的值域是 在 上的值域的子集,
由于 在 上单调递增,值域为 ,
因此,只需满足对任意 ,有 .
,
,
令 , , ,由(2)知: , ,
要使 对任意 恒成立,
又 对任意 恒成立,
所以只需 对任意 恒成立,
当 时,不成立;当 时, ,故 .