广东省揭阳市惠来县第一中学2023-2024学年高一上学期期中考试数学试题
展开考试范围:人教 A 版 2019 必修第一册第一章、第二章、第三章 满分:150 时间:120 分钟
一、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.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.已知实数x,y,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件B.充要条件
C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件
3.下列各组函数表示相同函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
4. 已知实数a,b,c在数轴上对应的点如图所示,则下列式子中正确的是( )
A. B. C. D.
5.已知函数,则的最小值为( )
A.-3 B. C.-2 D.
6.已知幂函数且,则下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.若函数在时,函数值的取值区间恰为,则称为的一个“倍倒域区间”.定义在上的奇函数,当时,,则在区间内的“8倍倒域区间”为( )
A.B.C.D.
二、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.下列命题中是假命题的是( )
A.函数的图象是一条直线 B.是函数
C.函数的图象与直线的交点最多有1个 D.与是同一个函数
10. 设,,,则下列说法正确的是( )
A. ab的最大值为 B. 的最大值为
C. 的最小值为9 D. 的最小值为
11.定义在上的函数满足,当时,,则函数满足( )
A. B.为奇函数
C.在上单调递增 D.的解集为
12.已知定义域为的函数,若对任意,存在正数,都有成立,则称函数是定义域为上的“有界函数”.已知下列函数:
(1);(2);(3);(4).
其中“有界函数”是( )
A.(1)B.(2)C.(3)D.(4)
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.用列举法表示a∈N 6a-1∈N=
14.不等式对一切实数x都成立,则实数k的取值范围为
15. 为了保护水资源,提倡节约用水,某城市对居民生活用水,实行“阶梯水价”.计算方法如表:
若某户居民本月交纳的水费为90元,则此户居民本月用水量为
16.设矩形的周长为20,把三角形沿向三角形折叠,折过去后交于点P(如图所示),
则三角形的面积的最大值为 .
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. (本小题共10分)设全集,集合,集合.
(1)若,求与;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
18.(本小题共12分)
(1)已知关于的不等式的解集为,求函数在区间上的最小值和最大值;
(2)解关于x的不等式.
19. (本小题共12分)已知函数
(1)求的值;
(2)请在答题卡给定的坐标系中画出此函数的图象,并根据图象直接写出函数的定义域、值域、
单调递增区间、单调递减区间;
(3)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,的图象与的图象相同,试求出函数在上的解析式.
20.(本小题共12分)
已知函数是定义在上的函数.
(1)判断函数的奇偶性并给出证明;
(2)证明:函数在区间上单调递增;
(3)若,求实数的取值范围.
21.(本小题共12分)
某企业开发、生产了一款新型节能环保产品,对市场需求调研后,决定提高产品的产量,投入90万元安装了一台新设备,并立即进行生产,预计使用该设备前n年()的材料费、维修费、人工工资等共万元,每年的销售收入为55万元,设使用该设备前n年的总盈利额为万元.
(1)写出关于的函数关系式,并计算该设备从第几年开始使企业盈利;
(2)使用若干年后,对该设备的处理方案有两种:
方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以10万元的价格处理;
方案二:当年平均盈利额达到最大值时,该设备以50万元的价格处理.
问选择哪种处理方案更合适?请说明理由.
22.(本小题共12分)
已知二次函数的最小值为1,且.
(1)求的解析式;
(2)若在区间上不单调,求实数的取值范围;
(3)当时,恒成立,求实数的取值范围.
2023—2024学年度上学期惠来一中高一级期中考
数学科参考答案
1.C【详解】要使函数有意义,则,解得且,
因此,函数的定义域为.
2.B【详解】因为函数在R上单调递增,由,有,可得;由,可得,即.则“”是“”的充要条件.
3.C【详解】根据函数的定义域及对应法则判断是否为同一函数即可.对于A中,函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数;对于B中,函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数;对于C中,函数与的定义域和对应法则都相同,所以表示相同的函数;对于D中函数的定义域为,函数的定义域为,两个函数的定义域不同,所以表示不同的函数.
4.【答案】D【解析】由数轴知 ,不妨取,对于A, , 不成立. 对于B,,不成立. 对于C,,不成立. 对于D, ,因此成立.
5.【答案】 A 【详解】时,,∴时,,时,,当且仅当时等号成立,又,所以,
6.C【详解】因为,所以在上单调递增,又因为,所以,所以
7.【答案】C【分析】根据在上的单调递减,可以列出相应的不等式方程组,计算求解即可.
【解析】在上单调递减,,解得,
8.【答案】D【详解】因为为定义在上的奇函数,所以,所以.
因为当时,,所以当时,,
所以,则当时,单调递减,
设,由,得,解得,
所以在区间内的“8倍倒域区间”为
9.ABD【解析】函数的图象是由离散的点(整点,横坐标和纵坐标都是整数)组成的,A错,要使与有意义,则,无解,∴不是函数,B错;由函数定义:定义域上任意自变量对应唯一函数值,定义域外没有对应函数值,故函数的图象与直线的交点最多有1个,C对;=x(x≠0),g(x)=x(x∈R)的定义域不同,不是同一函数,D错.
10.【答案】AC【分析】利用基本不等式证明选项AC正确,D错误;利用不等式可证明选项B错误.【解析】因为,,,则,当且仅当时取等号,所以选项A正确;因为,故,当且仅当时取等号,即最小值,所以选项B错误;,当且仅当且即,时取等号,所以选项C正确;,故,当且仅当时取等号,即最大值,所以选项D错误
11.ABD【详解】由题意,定义在上的函数满足,对于A,令,则,即,故A正确;对于B,令,则,即,
所以为奇函数,故B正确;对于C,任取,且,则,
因为,所以,所以,即,所以函数在上单调递减,故C错误;对于D,由,可得,由C知函数在上单调递减,所以,解得,所以的解集为,故D正确
12.【答案】BC【解析】对于(1):,
由于,所以,,不存在正数,使得成立,不满足题意;故不是有界函数;对于(2)令,,则,因为,当时,函数的最大值为,所以,即,,为有界函数;
对于(3)令,当时,函数有最小值,即,所以,所以,故函数为有界函数;对于(4)令, ,则,即,,当时,,无最小值,即,,此时不存在正数,都有成立,故该函数不是有界函数
13.【答案】 2, 3, 4, 7 【解析】1或2或3或6,解得7或4或3或2
14.【答案】【解析】由不等式对一切实数都成立,
可得即 或 ②k=0,-38<0恒成立。由①②,的取值范围为
15.【答案】【解析】设用水量为立方米,水价为元,则,整理得到:,当时,;时,;
故某户居民本月交纳的水费为90元,则用水量大于18立方米,令,则(立方米)
16.【答案】 【详解】由题意可设翻折后B点的位置为,因为矩形周长为20,设,
则 ,由翻折可知,即有,而,故 ,
,设 ,则,在中,由勾股定理得: ,
则 ,,即, ,则,,当且仅当时取等号,,即三角形的面积的最大值为
17.【分析】(1)熟练运用集合的运算即可;(2)根据给定条件,转化成集合的真包含关系,列出不等式求解作答.【解析】(1)当时,
………………………2分
由于………………3分
则………………5分
(2)由“”是“”的充分不必要条件,得………………………6分
又由于,,
【写法一】因此或………………………9分
解得,所以实数的取值范围为.……………………10分
【写法二】此时,解得,………………………8分
解得,把代入检验,此时,满足,则满足题意,…………9分
所以实数的取值范围为..……………………10分
【写法三】此时(等号不能同时取到),解得(等号不能同时取到)……………9分
解得,所以实数的取值范围为..……………………10分
注1:第(2)小问用【写法二】,没检验,扣1分;
注2:第(2)小问用【写法三】,没说等号不能同时取到,扣1分.
18.【分析】(1)通过根与系数的关系求出,再由二次函数的单调性求出函数在上的最小值和最大值;(2)根据一元二次方程两根的大小分类讨论进行求解即可.
【解析】(1)由题意,的两个根为,,
则………………1分 解得………………3分
则,的对称轴为,则在上单调递增,
则,………………5分
(2)由,得. .……………………………6分
①当,即时,则; .……………………………7分
②当,即时,,不等式无解; .……………………………9分
③当,即时,则. .……………………………11分
综上所述,当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为. .……………………………12分
注1:第(1)求出对称轴为,可以给1分;
注2:第(2)小问分类讨论,求对1个给2分,求对3个给6分;注3:第(2)小问,综上所述得1分.
19.【分析】(1)根据分段函数解析式直接代入求值即可;(2)直接利用解析式画分段函数图象,由图得函数的定义域和值域;(3)运用奇函数的性质,设、代、替换,求出的解析式.
【解析】(1)因为,所以.………2分
(2)由题可作图如下:………………4分
函数的定义域为…………5分 值域为………6分
单调递增区间为,单调递减区间为,,……………7分
(3)由题意,当时,…………………8分
当时,则 分
是上的奇函数,则分
,令,可得分
综上,函数的解析式为:分
注1:写成同样给分;注2:没考虑定义域,解析式写成扣1分.
20.【分析】(1)利用奇函数的判断方法求证;(2)利用单调性的定义,结合作差法即可证明;(3)利用奇函数的性质得到,再利用(2)中结论去掉即可求解;特别强调,去掉时要注意定义域的范围.
【解析】(1)判断:是奇函数,理由如下:
由于的定义域为,关于原点对称 ……………1分
……………3分 则是奇函数……………4分
(2),且,……………………………………5分
有,………………………………7分
,,,即,
所以函数在区间上单调递增.……………………………8分
(3)因为为奇函数,所以由,得,………9分
又因为函数在区间上单调递增,所以,………10分
解得,故,所以实数的取值范围是……………………………12分
注1:能说出函数是奇函数给1分;
注2:定义域为,关于原点对称,改写为,,同样给1分.
21. 【解析】(1),……………2分
当时,即时,………………………………………………3分
解得,……………5分 所以设备从第3年开始盈利.……………………………6分
(2)方案一:总盈利额,当时,,……7分
所以方案一总利润为万元,此时………………………………………………8分
方案二:每年平均利润为…………………10分
当且仅当时,等号成立.所以方案二总利润为,此时…………………11分
比较两种方案,获利都是170万元,但由于第一种方案需要10年,而第二种方案需要6年,
故选择第二种方案更合适.………………………………12分
注1:,中漏写只得1分;
注2:第(2)小问中方案一2分,方案二3分,方案比较1分.
注3:对于运用求解第(1)问,求解正确同样给分.
22.【解析】(1)【解法一】根据题意,二次函数满足,
可得函数的对称轴为……1分 因为函数的最小值为,可设,……2分
又因为,可得,解得,…………4分
所以函数的解析式为.……………………5分
【解法二】设……1分 则,解得 …………4分
则的解析式为.……………………5分
【解法三】设……1分 则,解得 …………4分
则的解析式为.……………………5分
(2)解:由函数,其对称轴为,
要使得函数在区间上不单调,则满足,……………6分
解,即实数a的取值范围为……………………………7分
(3)解:由函数,在区间上,的图象恒在的图象上方,
则由在区间上恒成立,即在区间上恒成立,
设,其对称轴为……………………………8分
①.当,即,在上单调递增,
解得,则 ……………………………9分
②.当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
,解得,则 ……………………………10分
③.当,即时,在上单调递减,
解得,舍去 ……………………11分 综上,实数的取值范围为……………………12分
注1:第(1)小问,设出解析式1分,,求出一个得1分,写出解析式1分;注2:第(1)小问,能得到的对称轴,也可得1分;注3:第(3)小问,若用其他方法求出的取值范围,也可得分.
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