浙江省杭州地区xx中学2022-2023学年高一上学期期中数学试题(2份打包,原卷版+含解析)
展开1.本卷满分150分,考试时间120分钟;
2.答题前,在答题卷密封区内填写班级、考试号和姓名;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题卷.
选择题部分
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. 已知集合 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】利用补集和交集的定义可求得集合 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】由已知可得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
2. 命题“ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ”的否定是( )
A. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】
根据含有一个量词的命题的否定的定义求解.
【详解】因为命题“ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ”是存在量词命题,
所以其否定是全称量词命题,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故选:A.
3. 下列函数与 SKIPIF 1 < 0 是同一个函数的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】判断函数的定义域、对应关系是否完全相同即可得答案
【详解】对于A,函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,定义域不同,不是同一函数;
对于B, SKIPIF 1 < 0 ,两个函数定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;
对于C,函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,定义域不同,与 SKIPIF 1 < 0 不是同一函数;
对于D, SKIPIF 1 < 0 ,对应关系不相同,不是同一函数.
故选:B
4. 若a, SKIPIF 1 < 0 ,则“ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”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】A
【解析】
【分析】对于充分性,利用基本不等式,可得证;对于必要性,可举反例,可得答案.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,但 SKIPIF 1 < 0 ,
故“ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的充分不必要条件.
故选:A.
5. 我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来研究函数图象的特征.我们从这个商标中抽象出一个图象如图,其对应的函数可能是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】由图象知函数的定义域排除选项选项A、D,再根据 SKIPIF 1 < 0 不成立排除选项C,即可得正确选项.
【详解】由图知 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,排除选项A、D,
又因为当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,不符合图象 SKIPIF 1 < 0 ,所以排除选项C,
故选:B.
6. 已知函数 SKIPIF 1 < 0 对任意两个不相等的实数 SKIPIF 1 < 0 ,都有不等式 SKIPIF 1 < 0 成立,则实数a的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】由题意知f(x)在 SKIPIF 1 < 0 上是增函数,令 SKIPIF 1 < 0 ,则函数t为二次函数,且在 SKIPIF 1 < 0 时为增函数,且在 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 恒成立,据此列出不等式组即可求解.
【详解】由题意可知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为单调增函数,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
则函数t为二次函数,且在 SKIPIF 1 < 0 时为增函数,且在 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
故选:C.
7. 设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】由 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 的关系式,计算 SKIPIF 1 < 0 后代入上面得出的关系式即可.
【详解】由题意 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
故选:B.
8. 已知奇函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,对 SKIPIF 1 < 0 ,关于 SKIPIF 1 < 0 的不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,则实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数 SKIPIF 1 < 0 的单调和奇偶性,将不等式转化为当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 成立, SKIPIF 1 < 0 上有解,结合主元变更求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围,同样当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 成立, SKIPIF 1 < 0 上有解,结合主元变更求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围即可.
【详解】解:①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 可以转换为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为奇函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 递减,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又在 SKIPIF 1 < 0 上有解,则 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,由单调性和奇偶性可转换为: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 成立,则 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又在 SKIPIF 1 < 0 有解,则 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又在 SKIPIF 1 < 0 有解,则 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,综合得 SKIPIF 1 < 0 .
综上, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 若幂函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过 SKIPIF 1 < 0 ,下列说法正确的有( )
A. SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 是偶函数
C. SKIPIF 1 < 0 在定义域上是减函数D. SKIPIF 1 < 0 的值域为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AB
【解析】
【分析】根据幂函数的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,由经过 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,进而得 SKIPIF 1 < 0 ,结合选项即可根据幂函数的性质逐一求解.
【详解】对于A;由幂函数定义知 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 代入解析式得 SKIPIF 1 < 0 ,A项正确;
对于B;函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,且对定义域内的任意x满足 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 是偶函数,B项正确;
对于C; SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,C错误;
对于D; SKIPIF 1 < 0 的值域不可能取到0,D项错误.
故选:AB
10. 已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ACD
【解析】
【分析】将c改写成 SKIPIF 1 < 0 ,利用 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的单调性,分别与a,b比较大小.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是减函数,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是增函数,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故B不正确;
由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
由前面的分析知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:ACD.
11. 设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 的最大值为1
C. SKIPIF 1 < 0 最小值为 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的最大值为6
【答案】AC
【解析】
【分析】根据 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,结合基本不等式逐项求解最值即可判断正误.
【详解】解:对于A选项: SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 成立,故A正确;
对于B选项: SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 成立,故 SKIPIF 1 < 0 无最大值,故B错误;
对于C选项, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,又 SKIPIF 1 < 0 能取等号,故C正确;
对于D选项, SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 成立,故最小值为6,故D错误.
故选:AC.
12. 一般地,若函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,值域为 SKIPIF 1 < 0 ,则称 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的“k倍美好区间”.特别地,若函数的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,值域也为 SKIPIF 1 < 0 ,则称 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的“完美区间”.下列结论正确的是( )
A. 若 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的“完美区间”,则 SKIPIF 1 < 0
B. 函数 SKIPIF 1 < 0 存在“完美区间”
C. 二次函数 SKIPIF 1 < 0 存在“2倍美好区间”
D. 函数 SKIPIF 1 < 0 存在“完美区间”,则实数m的取值范围为 SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析每个函数的定义域及其在相应区间的单调性,按“k倍美好区间”,“完美区间”的定义,列出相应方程,再根据方程解的情况,判断正误.
【详解】对于A,因为函数 SKIPIF 1 < 0 的对称轴为 SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单增,
所以其值域为 SKIPIF 1 < 0 ,又因为 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的完美区间,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,A错误;
对于B,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 都单调递减,假设函数 SKIPIF 1 < 0 存在完美区间 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即a,b互倒数且 SKIPIF 1 < 0 ,故函数 SKIPIF 1 < 0 存在完美区间,B正确;
对于C,若 SKIPIF 1 < 0 存在“2倍美好区间”,则设定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,值域为 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,易得 SKIPIF 1 < 0 在区间上单调递减,
SKIPIF 1 < 0 ,两式相减,得 SKIPIF 1 < 0 ,代入方程组解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,C正确.
对于D, SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,假设函数 SKIPIF 1 < 0 存在“完美区间” SKIPIF 1 < 0 ,
若 SKIPIF 1 < 0 ,由函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内单调递减,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
若 SKIPIF 1 < 0 ,由函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内单调递增,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 有两解a,b,得 SKIPIF 1 < 0 ,故实数m的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,D正确.
故选:BCD.
【点睛】抓住“k倍美好区间”,“完美区间”的定义,在已知单调性的前提下,即可通过分析函数在区间端点处a,b的取值,列出方程组.
非选择题部分
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 计算: SKIPIF 1 < 0 __________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据指数运算法则,直接求解即可.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
14. 秋冬季是流感的高发季节,为了预防流感,某学校决定用药熏消毒法对所有教室进行消毒.如图所示,已知药物释放过程中,室内空气中的含药量 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )与时间 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )( SKIPIF 1 < 0 )成正比;药物释放完毕后, SKIPIF 1 < 0 与t的函数关系式为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为常数, SKIPIF 1 < 0 ),据测定,当空气中每立方米的含药量降低到 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )以下时,学生方可进教室,则学校应安排工作人员至少提前__________小时进行消毒工作.
【答案】1
【解析】
【分析】根据题意求出参数a,当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,解不等式即可.
【详解】由图中一次函数图象可得,图象中线段所在直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又点 SKIPIF 1 < 0 在曲线 SKIPIF 1 < 0 上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因此含药量 SKIPIF 1 < 0 与时间 SKIPIF 1 < 0 之间的函数关系式为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
故答案:1.
15. 已知定义在R上的函数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ___________.
【答案】10
【解析】
【分析】根据对称性可得 SKIPIF 1 < 0 图象的对称轴为直线 SKIPIF 1 < 0 ,同样可得 SKIPIF 1 < 0 ,则函数 SKIPIF 1 < 0 的图象也关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,故 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点也满足对称性,即可得 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】解:由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 图象的对称轴为直线 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的图象也关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
如图函数 SKIPIF 1 < 0 和函数 SKIPIF 1 < 0 的图象的5个交点的横坐标关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
根据对称性可得 SKIPIF 1 < 0
故答案为:10
16. 若不等式 SKIPIF 1 < 0 对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据不等式对 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 分类讨论,分别满足不等式对任意的 SKIPIF 1 < 0 恒成立,列式求解即可.
【详解】解:①当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,显然a不存在;
②当 SKIPIF 1 < 0 时,由 SKIPIF 1 < 0 ,可设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 的大致图象,可得 SKIPIF 1 < 0 的大致图象,如图所示,
由题意可知 SKIPIF 1 < 0 则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,取等号,所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
综上, SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0
故答案为: SKIPIF 1 < 0
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集;
(2)若命题 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为假命题.求实数a的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)按不含参的一元二次不等式求解;
(2)转化为 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立问题求解,要注意讨论二次项系数是否为0.
【小问1详解】
当 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , 又因为 SKIPIF 1 < 0 开口向上,
所以不等式解集为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
SKIPIF 1 < 0 命题 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 为假命题,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立为真命题
即: SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立
①当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立, SKIPIF 1 < 0 符合题意;
②当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,应满足 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述: SKIPIF 1 < 0 .
18. 已知全集U为全体实数,集合 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(1)在① SKIPIF 1 < 0 ,② SKIPIF 1 < 0 ,③ SKIPIF 1 < 0 这三个条件中选择一个合适的条件,使得 SKIPIF 1 < 0 ,并求 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若“ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)选条件③, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)求出集合 SKIPIF 1 < 0 ,再得出三个条件下集合 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,确定选条件③,然后由集合的运算法则计算;
(2)根据必要不充分条件的定义求解.
【小问1详解】
由题知:集合 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 需选条件③ SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
【小问2详解】
∵ “ SKIPIF 1 < 0 ”是“ SKIPIF 1 < 0 ”的必要不充分条件 SKIPIF 1 < 0 是B的真子集,
∴ SKIPIF 1 < 0 且等号不同时取得,解得 SKIPIF 1 < 0 .
19. 已知定义在R的奇函数 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 在R上的解析式;
(3)若方程 SKIPIF 1 < 0 有且只有一个实数根,求实数m的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据奇函数的性质即可代入求解,
(2)根据奇函数的性质即可求解 SKIPIF 1 < 0 的解析式,进而可求 SKIPIF 1 < 0 上的解析式,
(3)根据函数图象即可得交点个数,进而列不等式求解即可.
【小问1详解】
由于 SKIPIF 1 < 0 是奇函数,所以 SKIPIF 1 < 0
小问2详解】
当 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 是奇函数,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0
【小问3详解】
画出 SKIPIF 1 < 0 的图象如图1,进而可得 SKIPIF 1 < 0 的图象如图2,
由图知: SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
即实数m的取值范围是 SKIPIF 1 < 0
20. 截至2022年10月,杭州地铁运营线路共12条.杭州地铁经历了从无到有,从单线到多线,从点到面,从面到网,形成网格化运营,分担了公交客流,缓解了城市交通压力,激发出城市新活力.已知某条线路通车后,列车的发车时间间隔 SKIPIF 1 < 0 (单位:分钟)满足 SKIPIF 1 < 0 ,经市场调研测算,列车的载客量与发车时间间隔t相关,当 SKIPIF 1 < 0 时,列车为满载状态,载客量为600人,当 SKIPIF 1 < 0 时,载客量会减少,减少的人数与 SKIPIF 1 < 0 的平方成正比,且发车时间间隔为3分钟时的载客量为502人,记列车载客量为 SKIPIF 1 < 0
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的表达式,并求当发车时间间隔为5分钟时的载客量;
(2)若该线路每分钟净收益为 SKIPIF 1 < 0 (单位:元),则当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ,发车时间间隔为5分钟时的载客量为550人
(2)当发车时间间隔为 SKIPIF 1 < 0 分钟时,该线路每分钟的净收益最大,最大值为116元
【解析】
【分析】(1)由已知函数模型求出解析式,然后计算 SKIPIF 1 < 0 时的发车量;
(2)由(1)的函数式求出该线路每分钟净收益 SKIPIF 1 < 0 ,然后分段求最大值,一段利用基本不等式,一段利用函数的单调性求解后比较可得.
【小问1详解】
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时,设 SKIPIF 1 < 0 而 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即发车时间间隔为5分钟时的载客量为550人.
【小问2详解】
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时等号成立.
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减, SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取到最大为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 当发车时间间隔为 SKIPIF 1 < 0 分钟时,该线路每分钟净收益最大,最大值为116元.
21. 已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,求k的值并证明函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的单调性;
(2)在(1)的条件下,若函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,求实数m的值;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 为奇函数,不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,求实数m的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ,证明见解析
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据偶函数可得 SKIPIF 1 < 0 ,由单调性的定义即可证明单调性,
(2)换元得二次函数,分类讨论即可求解最值,
(3)换元,结合函数的单调性求最值即可求解.
【小问1详解】
由于 SKIPIF 1 < 0 为偶函数, SKIPIF 1 < 0 代入得:
SKIPIF 1 < 0 :
故 SKIPIF 1 < 0 ,
对 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增;
【小问2详解】
令 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 无解;
②当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述: SKIPIF 1 < 0
【小问3详解】
SKIPIF 1 < 0 为奇函数, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 不等式 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有解,
SKIPIF 1 < 0 ,
由平方差和立方差公式得: SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
而 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
22. 已知 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上不单调,求实数a的取值范围;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的最大值为M,最小值为N,且 SKIPIF 1 < 0 的最小值为1,求实数a的值;
(3)若 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)根据二次函数的性质即可根据对称轴与区间的关系进行求解,
(2)根据二次函数的性质即可知当t与 SKIPIF 1 < 0 关于对称轴对称时, SKIPIF 1 < 0 最小,
(3)根据式子特征构造函数 SKIPIF 1 < 0 ,分离参数,根据单调性求最值即可.
【小问1详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上不单调, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
SKIPIF 1 < 0 的对称轴为 SKIPIF 1 < 0 ,要使 SKIPIF 1 < 0 达到最小,t与 SKIPIF 1 < 0 必关于对称轴对称,
SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 ,代入化简得: SKIPIF 1 < 0 ,②
由①②解得: SKIPIF 1 < 0
【小问3详解】
方法一 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,且在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
SKIPIF 1 < 0
参变量分离得: SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
同理: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述: SKIPIF 1 < 0
方法二: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,且在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ;
令 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 无解;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述: SKIPIF 1 < 0
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