2022-2023学年江西省莲花中学高一上学期期中考试数学试题(解析版)
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一、单选题
1.若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据一元二次不等式的解法求出集合B,结合交集的定义和运算即可求解.
【详解】由题意知,或,
又,所以.
故选:B.
2.命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】根据特称命题的否定为全称命题即可求解.
【详解】命题“,”的否定是“,”.
故选:C
3.若,则下列不等式中成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】举反例可判断选项A、C、D,利用的单调性可判断B,进而可得正确选项.
【详解】对于A:取,,满足,但,故选项A不正确;
对于B:因为幂函数在上单调递增,所以若可得,故选项B正确;
对于C:取,,满足,但,故选项C不正确;
对于D:取,,满足,但,故选项D不正确;
故选:B.
4.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据偶次方根被开方的数为非负以及分式分母不能为0,即可列不等式求解.
【详解】由题意可知:
且,解得
所以定义为,
故选:D
5.某企业一个月生产某种商品万件时的生产成本为(万元),一万件售价是30万元,若商品能全部卖出,则该企业一个月生产该商品的最大利润为( )
A.139万元 B.149万元 C.159万元 D.169万元
【答案】C
【分析】,然后利用二次函数的知识可得答案.
【详解】利润
故最大利润为159万元
故选:C
6.已知集合,则集合的真子集的个数为( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【答案】C
【分析】求出集合中元素的个数,即可求出真子集的个数.
【详解】解:,所以集合的真子集的个数为 ,
故选C
【点睛】本题考查集合的真子集的个数,如果集合有个元素,则其真子集个数为,属于基础题.
7.已知,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,且幂函数在 上单调递增,所以b<a<c.
故选A.
点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间 );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小.
8.若函数是奇函数,且在定义域上是减函数,,则满足的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的单调性和奇偶性得到,解得答案.
【详解】函数是奇函数,且在定义域上是减函数,
,即,则,解得.
故选:.
【点睛】本题考查了利用函数的单调性和奇偶性解不等式,意在考查学生对于函数性质的灵活运用.
二、多选题
9.若“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】CD
【分析】根据充分不必要条件与集合之间包含关系的等价联系即可解出.
【详解】由解得,或,由题意可知,,.
故选:CD.
10.已知且,则下列说法正确的是( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】ACD
【分析】由基本不等式判断各选项.
【详解】因为,所以
,当且仅当,即时等号成立,A正确;
,即,当且仅当,即时等号成立,B错;
,当且仅当时等号成立,C正确;
,当且仅当时等号成立,D正确.
故选:ACD.
【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方
11.已知实数,,满足,,则( )
A. B.
C.若,则 D.若,则
【答案】AC
【分析】由题意判断,结合条件可得,判断A;举反例可判断B,D;利用作差法可判断C.
【详解】由于实数,,满足,,
故,否则 ,则,则,不合题意;
故由,可得,A正确;
取 满足,,
但,故B错误;
若,则,则,
即,C正确;
取,满足且,,
但,D错误;
故选:AC
12.已知函数,设, ,则( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】ABD
【分析】作出函数的图象,时,由于,可得到,化简可判断A,结合基本不等式可判断B;数形结合,结合函数的单调性,可判断C,D.
【详解】作出函数的图象,如图示:
当时,由于,可知,
则,则 ,即,A正确;
由于,则,即 ,B正确;
当时,单调递增,当时,有 ,
即,不符合C,D选项;
当时,,由于,则,即,
当时,递增,若,则即,
当时,递减,
若,则,即 ;
若,则由 ,令,
由于此时,则,
由,可得,即 ,故C错误,D正确,
故选:ABD
三、填空题
13.若a∈{1,a2﹣2a+2},则实数a的值为___________.
【答案】2
【分析】利用集合的互异性,分类讨论即可求解
【详解】因为a∈{1,a2﹣2a+2},则:a=1或a=a2﹣2a+2,
当a=1时:a2﹣2a+2=1,与集合元素的互异性矛盾,舍去;
当a≠1时:a=a2﹣2a+2,解得:a=1(舍去)或a=2;
故答案为:2
【点睛】本题考查集合的互异性问题,主要考查学生的分类讨论思想,属于基础题
14.若正实数,满足,则的最小值为______.
【答案】5
【分析】利用已知条件将变形为,利用基本不等式即可求得答案.
【详解】由题意正实数,满足,
可得,
当且仅当时取得等号,
即的最小值为5,
故答案为:5.
15.已知函数,,若对于任意的,总存在,使得或,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】记函数的值域为,的值域为,进而转化为求解即可,再分别研究函数,的值域即可得答案.
【详解】解:记函数的值域为,的值域为,
因为对于任意的,总存在,使得或,
所以,
因为,,
所以,即函数的值域为,
当时,时,,当且仅当时等号成立,
所以,根据对勾函数的性质可知,的值域为,
因为,
所以,有,解得,
当时,的值域为,满足,故时成立,
综上所述,实数的范围为.
故答案为:
16.定义:表示不超过的最大整数,如,则函数的值域为________.
【答案】
【分析】根据的定义即可求出函数的值域.
【详解】解:当为整数时,,
当时,,
当时,,
所以当且不为整数时,的值域包含于
.
故答案为:.
四、解答题
17.若集合A={x|2x﹣1⩾3},B={x|3x﹣2<m},C={x|x<5,x∈N}.
(1)求A∩C;
(2)若A∪B=R,求实数m的取值范围.
【答案】(1)A∩C={2,3,4}
(2)[4,+∞).
【分析】(1)先求出A与C,再根据集合的基本运算求解.
(2)先求出集合B,再根据A∪B=R,得到不等式求解.
【详解】(1)∵A={x|2x﹣1⩾3}={x|x⩾2},C={x|x<5,x∈N}={0,1,2,3,4},
∴A∩C={2,3,4}.
(2)∵B={x|3x﹣2<m}= ,
∴,
∵A∪B=R,
∴2,∴m≥4,
∴实数m的取值范围为[4,+∞).
18.计算下列各式
(1);
(2)已知,求下列各式的值:
①;
②.
【答案】(1)89;
(2)①;②.
【分析】(1)根据指数幂的运算性质和指数幂与根式的互化,化简计算即可求解;
(2)①根据完全平方和公式化简计算可得,结合开平方即可;
②根据公式,结合①计算即可求解.
【详解】(1)原式;
(2)①∵,
∴,
又由得,
∴,
所以;
②(法一)
,
(法二)
,
而
,
∴,
又由得,
∴,
所以.
19.已知函数是定义在R上的奇函数(其中e是自然对数的底数).
(1)求实数m的值;
(2)若,求实数a的取值范围.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据奇函数的性质得到即可求出实数的值.
(2)首先根据为奇函数得到,再根据函数的单调性解不等式即可.
【详解】(1)是定义在的奇函数,
,即.
(2)∵函数为奇函数,
所以..
又因为,都为上增函数,
所以在上单调递增,
,即,
.
【点睛】本题第一问考查根据函数的奇偶性求参数,第二问考查利用函数的奇偶性和单调性解不等式,属于简单题.
20.已知集合,.
(1)设命题:,命题:,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若存在,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据一元二次不等式的解法求出集合,再根据必要不充分条件与集合间的包含关系的等价联系,即可解出;
(2)根据题意可知,所以,或,解出即得解.
【详解】(1),,由题知,,,,所以实数的取值范围为.
(2)∵存在,即,所以或,
,实数的取值范围为.
21.已知集合,
(Ⅰ)求实数的值;
(Ⅱ)已知,若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【分析】(Ⅰ)等价于和是方程的两个根,根据韦达定理可得结果;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, ,原不等式可化为在上恒成立,利用二次函数知识求出在上的最小值,再解不等式可得结果.
【详解】(Ⅰ)由题意可知,和是方程的两个根,
所以由韦达定理得,解得,
故实数.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, ,原不等式可化为,
所以在上恒成立,
令,
因为,
所以,
所以不等式恒成立等价于,故由,
解得:,
故实数的取值范围为:.
【点睛】本题考查了由一元二次不等式的解集求参数,考查了一元二次不等式恒成立问题,属于基础题.
22.已知函数为奇函数.
(1)判断在上的单调性并用函数单调性的定义证明;
(2)若存在,,使得在上的值域为,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递减,证明见解析
(2)
【分析】(1)根据为奇函数,求出,然后利用单调性的定义法证明即可.
(2)根据在上是减函数,得到在上有两解,取,化简得到在上有两解,最后利用数形结合即可求解.
【详解】(1)的定义域为,因为为奇函数,
所以,所以,
在上单调递减
证明如下:
任取,,且,则,
则
因为,,,故,
所以,所以在上单调递减
(2)由(1)知在上是减函数,
所以在上的值域为,
所以所以在上有两解
所以在上有两解,
令,则关于的方程在上有两解,
即在上有两解,
所以解得,
所以实数的取值范围为.
【点睛】方法点睛:利用定义法进行证明函数单调性,一定要注意解题步骤:(1)设元;(2)作差;(3)化简;(4)判号;(5)结论,其中的判号这一步骤,尽可能化简成因式分解的形态进行判断.
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