2023-2024学年江苏省苏州市昆山中学高一上学期10月月考数学试题含答案
展开一、单选题
1.若集合,,则“”是“”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
【分析】由,可得,解得,即可判断出结论.
【详解】由,可得,解得,
因为,所以是“”的充分不必要条件.
故选:A.
2.已知不等式的解集为空集,则a的取值范围是( )
A.B.
C.或D.或
【答案】A
【分析】根据题意,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】由不等式的解集为空集,
根据二次函数的性质,则满足,解得.
即实数的取值范围是.
故选:A.
3.不等式解集是( )
A.B.
C.或D.
【答案】B
【分析】直接解不等式即可.
【详解】由,得,
解得,即,
故选:B.
4.设集合,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】求解集合A,然后进行交集补集运算即可.
【详解】集合,
或,则
故选:C
5.已知函数在区间上是增函数,则的取值范围( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由区间单调性及二次函数性质求参数范围即可.
【详解】由开口向上且对称轴为,在上是增函数,
所以,即.
故选:A
6.已知,且不等式对任意恒成立,则的最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由,对恒成立,可得,再结合基本不等式可求得最大值.
【详解】设,,当时,,
又在上恒成立,所以,
所以由基本不等式可知,当且仅当,即时,等号成立,
故选:A.
7.已知的定义域为A,集合,若,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】先根据二次不等式求出集合A,再分类讨论集合B,根据集合间包含关系即可求解.
【详解】的定义域为A,
所以,
所以或,
①当时,,
满足,
所以符合题意;
②当时,
,
所以若,
则有或,
所以或(舍)
③当时,
,
所以若,
则有或(舍),
,
综上所述,,
故选:B.
8.已知函数对于任意、,总有,且当时,,若已知,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】设,分析出函数为上的增函数,将所求不等式变形为,可得出,即可求得原不等式的解集.
【详解】令,则,
对任意的、,总有,则,
令,可得,可得,
令时,则由,即,
当时,,即,
任取、且,则,即,即,
所以,函数在上为增函数,且有,
由,可得,即,
所以,,所以,,解得.
因此,不等式的解集为.
故选:A.
二、多选题
9.集合,,若,则实数的可能取值为( )
A.B.C.D.
【答案】ABC
【解析】分类讨论:当时,;当时,分别讨论中元素为1和-1两种情况,依次求解.
【详解】由题:
当时,符合题意;
当时,,或
所以,或1,所以实数的取值为,0或1.
故选:ABC.
【点睛】此题考查通过集合的包含关系求参数的值,其中的易漏点在于漏掉考虑子集为空集的情况,依次分类讨论即可避免此类问题.
10.在下列函数中,既具有奇偶性又在区间上为增函数的有( )
A.B.
C.D.
【答案】BCD
【分析】根据常见函数的奇偶性和单调性逐项分析即可.
【详解】函数的定义域为,既不是奇函数也不是偶函数,故A错误;
函数是偶函数,且在区间上为增函数,故B正确;
函数,是偶函数,且在区间上为增函数,故C正确;
函数,是偶函数,且在区间上为增函数,故D正确;
故选:BCD.
11.已知关于x的不等式的解集为,则( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
【答案】ABD
【分析】根据一元二次不等式的解与二次方程的根之间的关系可得,即可结合选项逐一求解.
【详解】由于不等式的解集为,
所以和是的两个实数根,
所以,故,
,故AB正确,
对于C,不等式为,故,故C错误,
对于D, 不等式可变形为,
解得,故D正确,
故选:ABD
12.下列命题中为真命题的是( )
A.函数与不表示同一个函数
B.“”的充要条件是
C.不等式的解集为
D.若,,且满足,则的最小值为
【答案】ABD
【分析】选项A:函数定义域不同,进而判断函数不同即可;
选项B:分析集合间的关系判断;
选项C:对进行分类讨论进行判断;
选项D:将变形为:,然后利用1的代换,根据基本不等式求解;
【详解】选项A: ,定义域为,定义域不同,不表示同一函数,选项正确;’
选项B:即,即,两者等价,故“”的充要条件是,选项正确;
选项C:,当时,无解;当时,解集为;
当时,解集为,选项错误;
选项D:若,,且满足,所以,
所以
所以
当且仅当即且时取等号,选项正确;
故选:ABD
三、填空题
13.若命题“,”为假命题,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】将为假命题转化为为真命题,分离参数求解即可.
【详解】 “”为假命题即为 “”为真命题,
则在区间上有解,
设,
函数的对称轴为,且,
当时函数取得最大值为.
.
故答案为:.
14.若函数y=mx2+x+5在[-2,+∞)上是增函数,则m的取值范围是 .
【答案】
【分析】二次函数在[-2,+∞)上是增函数,则二次项系数为正,且对称轴不大于-2.另外还要讨论的情形.
【详解】时,函数在给定区间上是增函数;时,函数是二次函数,对称轴为,
由题意知,∴,综上.
【点睛】实际上对二次函数,当时,函数在递减,在上递增,当时,函数在递增,在上递减.
15.已知,,且,则的最小值为 .
【答案】3
【分析】依题意可得,再利用乘“1”法及基本不等式计算可得.
【详解】解:因为,,且,
所以,
则
,
当且仅当且,即,时取等号,此时取得最小值.
故答案为:.
16.已知定义域为的减函数满足,且,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】根据题意可得,,进而将原不等式转换为不等式组,解之即可.
【详解】由题意知,
,,
故答案为:.
四、解答题
17.设,已知集合.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要条件,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出集合,由并集的定义即可得出答案.
(2)由“”是“”的必要条件可得,则,解不等式即可得出答案.
【详解】(1)由可得,即,则,
时,.
(2)由“”是“”的必要条件可得,
则,则,实数的取值范围是.
18.已知集合,,若.
(1)求实数,的值;
(2)当,,且满足时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)依题意可得,,即可得到,的方程,解得,的值;
(2)原不等式等价为,运用基本不等式可得最小值,然后解关于的不等式,得到的取值范围.
【详解】(1)解:因为,且,
所以,,
所以,,可得,
所以,;
(2)解:由(1)可得,,且,所以,
不等式恒成立,等价为,
由,
当且仅当,上式取得等号.
则,解得,
即的取值范围是.
19.已知函数的定义域为.
(1)根据单调性的定义,证明在上是增函数;
(2)若函数是上的减函数,且不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)根据函数的单调性的定义即得;
(2)由题可得,进而可得在上恒成立,然后求函数的最值即得.
【详解】(1),,且,
则,
由于,且,
所以,,,
所以,
则有,
即,
所以在上是增函数;
(2)由于函数是上的减函数,且,
所以,
又,所以,即在上恒成立,
由(1)可知在上是增函数,
所以,
即的取值范围为.
20.某市为推动美丽乡村建设,发展农业经济,鼓励某食品企业生产一种饮料,该饮料每瓶成本为10元,售价为15元,月销售8万瓶.
(1)据市场调查,若每瓶售价每提高1元,月销售量将减少8000瓶,要使下月总利润不低于原来的月总利润,该饮料每瓶售价最多为多少元?
(2)为提高月总利润,企业决定下月调整营销策略,计划每瓶售价元,并投入万元作为调整营销策略的费用.据市场调查,每瓶售价每提高1元,月销售量将相应减少万瓶,则当每瓶售价为多少时,下月的月总利润最大?并求出下月的最大总利润.(提示:月总利润月销售总收入月总成本)
【答案】(1)20元
(2)当每瓶售价为19元时,下月的最大总利润为45.45万元
【分析】(1)设提价元,根据“下月总利润不低于原来的月总利润”列不等式,求得的取值范围,从而求得最高售价.
(2)求得下月总利润的表达式,利用基本不等式求得下月总利润的最大值以及此时的售价.
【详解】(1)设提价元,由题意,每瓶饮料的利润为元,月销售量为万瓶,
所以提价少月销售总利润为万元.
因为原来月销售总利润为(万元),月利润不低于原来月利润,
所以,即,
所以,所以售价最多为(元),
故该饮料每瓶售价最多为20元.
(2)由题意,每瓶利润为元,月销售量为万瓶,设下月总利润为,
整理得
因为,所以,
所以,
当且仅当时取到等号,
故当每瓶售价为19元时,下月的最大总利润为45.45万元.
21.已知函数.
(1)若恒成立,求实数的取值范围;
(2)当时,函数在有解,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对进行分类讨论,结合判别式来求得正确答案.
(2)对进行分类讨论,根据一元二次不等式在区间上有解列不等式,求得的取值范围,进而求得的取值范围.
【详解】(1)若恒成立,则恒成立.
当时,不恒成立;
当时,,解得:.
实数的取值范围为:.
(2)当时,在有解,
即在有解,
因为的开口向上,对称轴,
①即,时,函数取得最小值,即,
∴.
②即时,当取得最小值,此时,
解得.
③当即时,当时取得最小值,此时,
解得,
综上,或.
所以的范围为.
22.对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间[m,n]D,同时满足:
①f(x)在[m,n]内是单调函数;
②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n].则称[m,n]是该函数的“和谐区间”.
(1)证明:[0,1]是函数y=f(x)=x2的一个“和谐区间”.
(2)求证:函数不存在“和谐区间”.
(3)已知:函数(a∈R,a≠0)有“和谐区间”[m,n],当a变化时,求出n﹣m的最大值.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).
【详解】试题分析:(1)根据二次函数的性质,在区间上单调递增,且值域也为满足“和谐区间”的定义,即可得到结论;(2)该问题是一个确定性问题,从正面证明有一定的难度,故可采用反证法来进行证明;(3)设是已知函数定义域的子集,我们可以用表示出的取值,转化为二次函数的最值问题后,根据二次函数的性质,可以得到答案.
试题解析:(1)y=x2在区间[0,1]上单调递增.
又f(0)=0,f(1)=1,
值域为[0,1],
区间[0,1]是y=f(x)=x2的一个“和谐区间”.
(2)设[m,n]是已知函数定义域的子集.
故函数在[m,n]上单调递增.
若[m,n]是已知函数的“和谐区间”,则
故m、n是方程的同号的相异实数根.
x2﹣3x+5=0无实数根,
函数不存在“和谐区间”.
(3)设[m,n]是已知函数定义域的子集.
x≠0,
故函数在[m,n]上单调递增.
若[m,n]是已知函数的“和谐区间”,则
故m、n是方程,即的同号的相异实数根.
,
m,n同号,只须,即a>1或a<﹣3时,
已知函数有“和谐区间”[m,n],
当a=3时,n﹣m取最大值
【解析】1.函数的单调性的性质;2.集合的关系;3.二次函数的图象和性质.
【方法点晴】(1)根据二次函数的性质,我们可以得出区间上单调递增,且值域也为满足“和谐区间”的定义,即可得到结论.(2)该问题是一个确定性问题,从正面证明有一定的难度,故可采用反证法来进行证明,即先假设区间为函数的“和谐区间”,然后根据函数的性质得到矛盾,进而得到假设不成立,原命题成立.(3)设是已知函数定义域的子集,我们可以用表示出的取值,转化为二次函数的最值问题后,根据二次函数的性质,可以得到答案.
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