吉林省四平市第一高级中学2021-2022学年高三上学期第一次月考数学(理)试题及答案
展开一、单选题
1.命题“”的否定为( )
A.B.
C.D.
2.已知全集,集合,,则( ).
A.B.
C.D.
3.已知函数 ,则( )
A.1B.2C.3D.4
4.“”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
5.集合,若,,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
6.函数的单调递减区间是( )
A.B.C.D.
7.我国著名数学家华罗庚曾说过:“数无形时少直观,形无数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.函数的部分图象大致是( )
A.B.C.D.
8.已知是奇函数,且当时,.若,则实数的值为( )
A.B.C.D.
9.若函数在上存在极大值点,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
10.已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,,且,则( ).
A.B.0
C.D.2021
11.已知函数,若关于的方程有4个不同的实数根,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
12.已知定义在上的奇函数的导函数为,且,则( )
A.B.
C.D.
二、填空题
13.某班有学生56人,经调查发现,参加了羽毛球协会的学生有35人,参加了乒乓球协会的学生有20人,其中既参加了羽毛球协会,又参加了乒乓球协会的学生有10人,则该班学生中既没参加羽毛球协会,又没参加乒乓球协会的有______人.
14.高斯被誉为历史上最伟大的数学家之一,与阿基米德、牛顿、欧拉同享盛名,高斯函数也被应用于生活、生产的各个领域.高斯函数也叫取整函数,其符号表示不超过x的最大整数,如:.若函,则的值域为_________.
15.已知曲线与曲线有相同的切线,则________.
16.已知函数若,则的最小值为__________.
三、解答题
17.已知,;,.
(1)若是真命题,求实数的取值范围;
(2)若是假命题,是真命题,求实数a的取值范围.
18.已知集合,.
(1)当时,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
19.某地政府为增加农民收入,根据当地地域特点,积极发展农产品加工业经过市场调查,加工某农产品需投入固定成本万元,每加工万千克该农产品,需另投入成本万元,且已知加工后的该农产品每千克售价为元,且加工后的该农产品能全部销售完.
(1)求加工后该农产品的利润(万元)与加工量(万千克)的函数关系式;
(2)求加工后的该农产品利润的最大值.
20.已知函数(且)是奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)求在区间上的值域.
21.已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)讨论的零点个数.
22.已知函数(其中为实数)的图象在点处的切线方程为.
(1)求实数的值;
(2)求函数的最小值;
(3)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围、
参考答案:
1.A
【分析】全称命题的否定为特称命题,条件不变,只进行结论的否定.
【详解】全称命题的否定为特称命题,条件不变,只进行结论的否定.只有A选项符合题意.
故选:A
2.C
【分析】求出集合以及集合,再由集合的交、补运算即可求解.
【详解】因为且,
,
所以.
故选:C
3.B
【分析】根据分段函数的解析式,先计算的值,再求得的值即可.
【详解】由题意,所以,
故,
故选:B.
4.A
【分析】代入计算得到充分性,当时,也成立,不是必要条件,得到答案.
【详解】当时,,故“”是“”的充分条件;
当时,也成立,故“”不是“”的必要条件.
故选:A
5.C
【分析】求出集合,再根据,列不等式组求出的取值范围.
【详解】
若,,则,解得
故选:C.
6.D
【分析】确定函数定义域,求出函数的导数,根据导数小于0,即可求得答案.
【详解】由题意函数的定义域为 ,
,当时, ,
故函数的单调递减区间是,
故选:D.
7.A
【分析】计算,排除BD,利用均值不等式得到时,,排除C,得到答案.
【详解】,,排除BD.
当时,,当时等号成立,排除C;
故选:A
8.B
【分析】根据奇函数性质可得,代入时的函数解析式,即可求得答案.
【详解】因为是奇函数,故由可得,
又当时,,所以,
即,则 ,故,
故选:B.
9.D
【分析】求出函数的导数,令,讨论a的取值范围,结合在上存在极大值点,结合二次函数性质列出相应不等式,即可求得答案.
【详解】由题意可得,
令,则 ,
当时,,当时,,递增,
当时,,递减,函数在时取极大值,符合题意;
当时,图象对称轴为,
此时要使函数在上存在极大值点,需满足,
即,则,
此时,在上递减,存在 ,使得,
则当时,,递增,当时,,递减,函数在时取极大值,符合题意;
当时,图象开口向下,对称轴为,
此时要使函数在上存在极大值点,需满足,
即,则,同上同理可说明此时符合题意,
综合上述,可知的取值范围为,
故选:D
10.C
【分析】先根据奇偶性和对称性得到是周期为的周期函数,然后计算出一个周期内函数值的和即,结合周期性可求原式的值.
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,
所以,
则,
故是周期为4的周期函数.
又当时,,
所以,
,
解得,,
故当时,.
因为,
所以.
故选:C.
11.D
【分析】根据函数的图像得到在内有两不等实根,根据二次方程根的分布问题列不等式求解.
【详解】画出函数的图像
要方程关于的方程有4个不同的实数根,
令,
则在内有两不等实根,
,解得
故选:D.
12.B
【分析】令,,得到是奇函数,单调递增,再利用函数的单调性和奇偶性分析判断得解.
【详解】因为,所以
,
令,,则,
所以单调递增,
所以,
所以为奇函数,,
所以,即,
所以A,C错误;
因为,所以,又因为为奇函数,所以,所以B正确;
因为,所以.又因为为奇函数,所以,所以D错误.
故选:B
13.11
【分析】根据题意结合集合的性质分析即可.
【详解】由题意,参加了羽毛球协会或者参加了乒乓球协会的学生有人,故该班学生中既没参加羽毛球协会,又没参加乒乓球协会的有人.
故答案为:
14.
【分析】先求出的值,再根据高斯函数的定义即可求出答案.
【详解】当或时,
;
当时,;
故的值域为.
故答案为:.
15.0
【分析】设切点分别为,.利用导数的几何意义可得,则 .由,,计算可得,进而求得点坐标代入方程即可求得结果.
【详解】设切点分别为,.
由题意可得,则,即.
因为,,所以,即,解得,
所以,则,解得.
故答案为:0
16.
【分析】由,得到,从而得到,令,用导数法求解.
【详解】函数的图象如图所示:
可知,.
因为,
所以,即,则.
令,则,
当时,,当时,,
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以,
即的最小值为.
故答案为:
17.(1)
(2)
【分析】(1)设,根据函数的单调性计算最值得到范围.
(2)确定p和q中一个是真命题,一个是假命题,考虑p为真命题,q为假命题和p为假命题,q为真命题两种情况,计算得到答案.
【详解】(1)设,则在上单调递增.
若q是真命题,则,,,解得,
即实数a的取值范围是.
(2)若p是真命题,则或,解得.
因为是假命题,是真命题,所以p和q中一个是真命题,一个是假命题.
若p为真命题,q为假命题,则,解得;
若p为假命题,q为真命题,则或,解得.
综上所述:实数a的取值范围是.
18.(1),或
(2)或
【分析】(1)求出集合,再根据交集,并集,补集的概念求解即可;
(2)因为,所以,分和讨论求解实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,或,
又,
所以,或
(2)因为,所以.
当时,,解得;
当时,,解得.
综上实数的取值范围是或
19.(1);(2)最大值万元.
【分析】(1)根据利润=收入-固定成本-投入成本,分与两种情况即可求解;
(2)当时由二次函数的性质求最值,当时用基本不等式求最值,最后比较即可求解
【详解】(1)当时,.
当时,.
故加工后该农产品的利润(万元)与加工量(万千克)的函数关系式为
(2)当时, ,
当时,取得最大值万元;
当时,
因为,当且仅当时,等号成立,
所以当时,取得最大值万元.
因为,
所以当时,取得最大值万元.
20.(1);(2).
【分析】(1)由为奇函数,可得,可求出的值,再由可求出,从而可求出函数的解析式,
(2)函数与在为减函数,所以在上为减函数,从而可求出函数的值域
【详解】解:(1)因为,所以.
又是奇函数,所以,则.
故,解得或(舍去).
又,所以.
(2)因为函数与在上为减函数,
所以在上为减函数.
又,
所以在区间上的值域为.
21.(1)单调递增区间是和,单调递减区间是
(2)时, 有1个零点;
或时, 有2个零点;
时,有3个零点.
【分析】(1)求解函数的导数,再运用导数求解函数的单调区间即可;
(2)根据导数分析原函数的极值,进而讨论其零点个数.
【详解】(1)因为,所以
由,得或;由,得.
故的单调递增区间是和,单调递减区间是.
(2)由(1)可知的极小值是,极大值是.
①当时,方程有且仅有1个实根,即有1个零点;
②当时,方程有2个不同实根,即有2个零点;
③当时,方程有3个不同实根,即有3个零点;
④当时,方程有2个不同实根,即有2个零点;
⑤当时,方程有1个实根,即有1个零点.
综上,当或时,有1个零点;当或时,有2个零点;当时,有3个零点.
22.(1);(2)最小值为;(3).
【分析】(1)求导得到,根据题意得到,解得答案。
(2)计算得到,求导得到,令,则,讨论和的情况,得到在上单调递减和在上单调递增,得到函数的最小值。
(3)当时,不等式恒成立,当时,等价于,令,,考虑和,结合(2)结论根据函数的单调性得到最值,同理时类似,计算得到答案。
【详解】解:因为,所以,
由题意得解得.
由(1)知
所以,令,则
当时,由,得,
所以在上单调递减,无最小值.
当时,由,得,所以在上单调递增,
故,所以在上单调递增,所以.
综上,的最小值为.
对分情况讨论如下:
当时,对任意的,不等式恒成立.
当时,不等式等价于,即
令,则.
当时,由(2)知,
所以单调递增,从而,满足题意.
当时.由知在上单调递增,
易证,故,
从而.
又,所以存在唯一实数,使得,
且当时,单调递减,所以当时,不满足题意.
当时,不等式等价于,
同上,令,则.
当时,由(2)可知,所以单调递增,故,满足题意
综上,可得入的取值范围是.
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