内蒙古自治区包头市2022-2023学年高一上学期期末数学试题(含答案详解)
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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. 已知命题p: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则p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】利用全称命题的否定方法,改变量词,否定结论可得答案.
【详解】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的否定为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
2. 设集合 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则下列判断正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】利用举反例可排除选项A,B,D,然后根据集合 SKIPIF 1 < 0 中元素可满足集合 SKIPIF 1 < 0 中元素的表示形式,故 SKIPIF 1 < 0 ,可判断C
【详解】因为集合 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以选项A,B,D均不正确,
因为 SKIPIF 1 < 0 中的所有元素可表示为 SKIPIF 1 < 0 ,
满足集合 SKIPIF 1 < 0 中元素的表示形式,故 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确,
故选:C
3. 若不等式 SKIPIF 1 < 0 对一切实数x都成立,则k的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【解析】
【分析】由 SKIPIF 1 < 0 对一切实数 SKIPIF 1 < 0 都成立,结合函数的性质分成 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 讨论进行求解.
详解】 SKIPIF 1 < 0 对一切实数 SKIPIF 1 < 0 都成立,
① SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
② SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
综上可得, SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
4. 已知幂函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 等于( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据幂函数的定义,设出解析式,代入点可得答案.
【详解】设 SKIPIF 1 < 0 ,因为幂函数 SKIPIF 1 < 0 的图象过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
5. 若 SKIPIF 1 < 0 ,则函数 SKIPIF 1 < 0 的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据函数的定义域和函数的奇偶性、结合图象变换和对数函数的单调性,即可求解.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,解答 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
即函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,排除A、B,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的图象关于 SKIPIF 1 < 0 对称的偶函数,
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的图像向右平移一个单位得到的,
可排除C.
故选:D.
6. 设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则,a,b,c的大小关系为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】
【分析】根据指数幂和对数函数的性质求出 SKIPIF 1 < 0 的范围即可比较大小.
【详解】依题意,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由此可知 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
7. 设 SKIPIF 1 < 0 是第三象限角,则下列函数值一定为负数的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】根据 SKIPIF 1 < 0 的范围,求出 SKIPIF 1 < 0 以及 SKIPIF 1 < 0 的范围,根据三角函数在各个象限的符号,即可得出答案.
【详解】对于A项,由已知, SKIPIF 1 < 0 的取值集合为 SKIPIF 1 < 0 .
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 可能是第一象限角,也可能为第二象限角,终边也有可能落在 SKIPIF 1 < 0 轴正半轴上,故A错误;
对于B项,由已知, SKIPIF 1 < 0 的取值集合为 SKIPIF 1 < 0 .
所以, SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 为偶数时,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 位于第二象限, SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 为奇数时,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 位于第四象限, SKIPIF 1 < 0 .
综上所述, SKIPIF 1 < 0 恒成立,故B项正确;
对于C项,当 SKIPIF 1 < 0 位于第二象限时, SKIPIF 1 < 0 ,故C项错误;
对于D项,当 SKIPIF 1 < 0 位于第四象限时, SKIPIF 1 < 0 ,故D项错误.
故选:B.
8. 定义在R上的奇函数 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,且在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,则不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集为( )
A. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【解析】
【分析】由已知化简不等式可得 SKIPIF 1 < 0 .然后根据单调性、奇偶性,分别讨论求解 SKIPIF 1 < 0 以及 SKIPIF 1 < 0 时,不等式的解集,即可得出答案.
【详解】由已知可得 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,有 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,且在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,可知 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,有 SKIPIF 1 < 0 .
根据奇函数的性质,可推得 SKIPIF 1 < 0 ,且在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
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.全部选对得5分,部分选对得2分,有选错的得0分.
9. 下列函数既是奇函数,又是增函数的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】BC
【解析】
【分析】利用奇函数的定义和增函数的特征来判断.
【详解】对于A,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,不是增函数;
对于B,设 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以是奇函数;
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 为增函数,B正确;
对于C,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以是奇函数;
因为 SKIPIF 1 < 0 是增函数, SKIPIF 1 < 0 是减函数,所以 SKIPIF 1 < 0 为增函数,C正确;
对于D,定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以不是奇函数,D不正确.
故选:BC.
10. 已知 SKIPIF 1 < 0 都是正数,若 SKIPIF 1 < 0 ,则下列不等式一定成立的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用基本不等式判断ABC;消元,再根据函数的单调性即可判断D.
【详解】因为 SKIPIF 1 < 0 都是正数, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,故A正确;
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,故B正确;
SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,故C错误;
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上都是减函数,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知定义在R上的函数 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,且在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.则下列判断正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 图象的对称轴为 SKIPIF 1 < 0 D. 若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
【答案】BCD
【解析】
【分析】运用偶函数性质得函数对称性可分析A项、C项,再运用函数的对称性及单调性可分析B项、D项.
【详解】∵ SKIPIF 1 < 0 为偶函数,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 图象关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,故C项正确;
∴将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,故A项错误;
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
又∵ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0 ,故B项正确;
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 图象关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 .故D项正确.
故选:BCD.
12. 当生物死亡后,它机体内原有的碳14含量会按确定的比率衰减,大约每经过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”,设生物死亡年数为x,死亡生物体内碳14的含量为y(把刚死亡的生物体内碳14含量看成1个单位),则下列叙述正确的是( )
A. 函数解析式为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
B. 碳14的年衰减率为 SKIPIF 1 < 0
C. 经过九个“半衰期”后,碳14的含量不足死亡前的千分之一
D. 在2010年,某遗址检测出碳14的残留量为 SKIPIF 1 < 0 ,则该遗址大概是公元前2903年建成的
【答案】AD
【解析】
【分析】根据半衰期的定义可直接得出函数解析式及衰减率,将相应的数据代入解析式即可求解.
【详解】依题意,
对于A:因为机体内原有的碳14含量会按确定的比率衰减,
大约每经过5730年衰减为原来的一半,
所以 SKIPIF 1 < 0 年后体内的碳14应为原来的 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数解析式为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以A选项正确;
对于B:设每年的衰减率为 SKIPIF 1 < 0 ,原来的碳14含量为 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以B选项错误;
对于C:经过九个“半衰期”后, SKIPIF 1 < 0 ,
所以C选项错误;
对于D:因为碳14的残留量为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
可知则该遗址大概是公元前2903年建成的,所以D选项正确;
故选:AD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域是A,函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为B,则 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的______条件(填写充分不必要,必要不充分,充要,既不充分也不必要中的一个).
【答案】必要不充分
【解析】
【分析】先根据函数定义域化简集合 SKIPIF 1 < 0 ,再结合条件的定义来判断.
【详解】由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ;
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分
14. 已知 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】根据诱导公式和正弦函数的性质求解即可.
【详解】由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,
故答案为: SKIPIF 1 < 0
15. 函数 SKIPIF 1 < 0 ,若函数 SKIPIF 1 < 0 ,有三个不同的零点,则实数m的取值范围是______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】对分段函数的每一段进行单调性分析,画出对应的图象,然后结合题意可得到 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有三个不同的交点,结合图象即可求解
【详解】当 SKIPIF 1 < 0 时,根据对勾函数可得 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,故此时最小值 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,根据 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,故此时最小值 SKIPIF 1 < 0 ;
作出对应的图象,如图所示
函数 SKIPIF 1 < 0 有三个不同的零点,可看作 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 有三个不同的交点,
从图象可得到实数m的取值范围是 SKIPIF 1 < 0
故答案: SKIPIF 1 < 0
16. 若 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 )在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,则实数a的取值范围为______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】利用复合函数的单调性求解.
【详解】解:令 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 是增函数,
因为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 )在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
则 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
则 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 是减函数,
因为 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 )在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
则 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,且 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
则 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,无解,
综上: 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. (1)已知 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)已知角 SKIPIF 1 < 0 的终边经过点 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1)3;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)将 SKIPIF 1 < 0 代入,化简即可得出答案;
(2)化简可得 SKIPIF 1 < 0 .然后根据三角函数的定义,即可求出答案.
【详解】(1)由题知 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由诱导公式可得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
由三角函数的定义知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
18. 计算:
(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【解析】
【分析】(1)直接运用幂函数运算法则即可求解;
(2)直接利用对数函数运算法则即可求解.
【小问1详解】
依题意,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【小问2详解】
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
19. 已知函数 SKIPIF 1 < 0 是偶函数.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,判断 SKIPIF 1 < 0 在定义域内的单调性,并给出证明.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)减函数,证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用奇偶性的定义求解即可;
(2)利用单调性的定义求解即可.
【小问1详解】
因为 SKIPIF 1 < 0 为偶函数,且定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以对于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
因为 SKIPIF 1 < 0 不恒为零,所以 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
由题知 SKIPIF 1 < 0 为减函数,
下证明:任取 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为减函数.
20. (1)已知二次函数 SKIPIF 1 < 0 的图象与y轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,与x轴的两个交点的横坐标 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的平方和为15,求该二次函数的解析式.
(2)在(1)条件下,当 SKIPIF 1 < 0 时,求一元二次不等式 SKIPIF 1 < 0 的解集.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;(2)答案见解析
【解析】
【分析】(1)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,然后利用韦达定理可求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解;
(2)将 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入不等式可得 SKIPIF 1 < 0 ,先求出对应方程的根,然后分 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 两种情况进行讨论即可
【详解】(1)由题知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是方程 SKIPIF 1 < 0 的两根,
则由韦达定理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以,函数的解析式为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
一元二次不等式可化 SKIPIF 1 < 0 .
由题知 SKIPIF 1 < 0 ,则二次方程 SKIPIF 1 < 0 ,可化为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,有 SKIPIF 1 < 0 ,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时,
若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,当 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,原不等式的解集为 SKIPIF 1 < 0 .
21. 为迎接2022年“双十一”网购狂欢节,某厂家拟投入适当的广告费,对网上所售产品进行促销.经调查测算,该促销产品在“双十一”的销售量p万件与促销费用x万元满足: SKIPIF 1 < 0 (其中 SKIPIF 1 < 0 ,a为正常数).已知生产该产品还需投入成本 SKIPIF 1 < 0 万元(不含促销费用),产品的销售价格定为 SKIPIF 1 < 0 元/件.假定厂家的生产能力完全能满足市场的销售需求.
(1)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?并求出最大利润的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)根据已知可推得 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 ,化简即可得出结果;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,根据基本不等式即可求出最大值;当 SKIPIF 1 < 0 ,先根据单调性的定义得出 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的单调性,即可得出最大值.
【小问1详解】
由题意知, SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入化简得,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
【小问2详解】
因为 SKIPIF 1 < 0
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立.
所以(ⅰ)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立;
(ⅱ)当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
所以,当 SKIPIF 1 < 0 时,y取最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时,促销费用投入2万元时,厂家的利润最大为17万元;
当 SKIPIF 1 < 0 时,促销费用投入a万元时,厂家的利润最大为 SKIPIF 1 < 0 万元.
22. 设函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,求实数m的最大值;
(2)设函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个零点,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1)11; (2) SKIPIF 1 < 0 .
【解析】
【分析】(1)分离参数可得, SKIPIF 1 < 0 .换元求出 SKIPIF 1 < 0 的最大值,即可得出答案;
(2)代入整理可得, SKIPIF 1 < 0 .换元 SKIPIF 1 < 0 ,原题可转化为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时有两个解.根据函数 SKIPIF 1 < 0 的单调性,作出函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的图象,根据图象,即可得出答案.
【小问1详解】
由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,
显然函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上为增函数,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,函数取得最大值 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,m最大值为11.
【小问2详解】
由题知 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 为增函数,则 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 有两个零点,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有两个解,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
同理可证函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增.
则 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
作出函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的图象
根据函数的图象可知,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的图象有两个交点,满足题意.
因此,实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】方法点睛:已知函数在区间上零点的个数,求参数的取值范围时,往往进行适当变形,转化为求函数交点个数的问题.常根据函数的性质作出函数的图象,通过图象,得到参数的取值范围.
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