2022-2023学年广东省清远市四校高一上学期联合学业质量检测数学试题(解析版)
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一、单选题
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的交运算即可求解.
【详解】由得,所以,
故选:D
2.已知命题p:“,有成立”,则命题p的否定为( )
A.,有成立 B.,有成立
C.,有成立 D.,有成立
【答案】B
【分析】根据特称命题的否定是全称命题即可得出结果.
【详解】解:根据特称命题的否定是全称命题即可得命题p:“,有成立”的否定是“,有成立”,
故选:B
3.若不等式成立的充分条件为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据充分条件转化为子集关系即可由不等式求解.
【详解】由得 ,
由题意得 ,进而 且,解得,
故选:A
4.已知(且,且),则函数与的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先由求得,再将转化为,再利用反函数的性质即可得到正确选项B
【详解】由(且,且),
可得,则,则
则,又,则与互为反函数,
则与单调性一致,且两图像关于直线轴对称
故选:B
5.区块链作为一种新型技术,被应用于许多领域.在区块链技术中,若某个密码的长度设定为1024,则密码一共有种可能,为了破解该密码,计算机在一般状态下,最多需要进行次运算.现在有一台计算机,每秒能进行次运算,那么该计算机在一般状态下破译该密码所需的最长时间大约为( )(参考数据:)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由对数和指数的运算法则即可求解.
【详解】设计算机在一般状态下破译该密码所需的时间为秒,则有,
两边取常用对数,得
,
所以.
故选:A.
6.偶函数的定义域为,且对于任意,均有成立,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题知在单调递减,在单调递增,由,得,将两边平方,解得即可.
【详解】解:偶函数的定义域为,且对于任意均有成立,
所以在单调递减,则在单调递增,
因为,所以,所以,
化简得,解得或,即.
故选:B.
7.已知幂函数的图像经过点与点,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据幂函数的性质待定系数得,再借助中间量比较大小即可.
【详解】解:设,因为幂函数的图像经过点与点,
所以,,解得,
所以,
所以.
故选:C.
8.已知,若方程有四个不同的实数根,,,,则的取值范围是( )
A.(3,4) B.(2,4) C.[0,4) D.[3,4)
【答案】D
【分析】利用数形结合可得,结合条件可得,,,且,再利用二次函数的性质即得.
【详解】由方程有四个不同的实数根,
得函数的图象与直线有四个不同的交点,分别作出函数的图象与直线.
由函数的图象可知,当两图象有四个不同的交点时,.
设与交点的横坐标为,,设,则,,
由得,
所以,即.
设与的交点的横坐标为,,
设,则,,且,
所以,
则.
故选:D.
二、多选题
9.已知不等式的解集为,则以下选项正确的有( )
A. B.
C.的解集为 D.的解集为或
【答案】AD
【分析】依题意可以判断,,利用根和系数的关系求出,代入求解即可.
【详解】不等式的解集为
根据一元二次不等式解法可知,且,
故由上可知A正确,B错误;
由,可知:将,代入
由可得:,解得:或
故的解集为或,C错误,D正确;
故选:AD
10.下列说法正确的有( )
A.若,则的最大值是
B.若都是正数,且,则的最小值是3
C.若,则的最小值是2
D.若,则的最小值是4
【答案】ABD
【分析】由结合基本不等式求最值判断A;由,令则原式等价于结合基本不等式求最值判断B;由结合基本不等式求最值判断C;由题设,再应用“1”的代换求的最值,即可判断D;注意最值取值条件.
【详解】由题设,则,当且仅当,即时等号成立,A正确;
由,则,且,
令,则,,
所以原式为,当且仅当,即时等号成立,B正确;
由且,则,故,当且仅当时等号成立,
所以的最小值是4,C错误;
由题设,而,
又,当且仅当时等号成立,
所以,D正确.
故选:ABD
11.给定函数,,表示,中的较小者,记为,则( )
A. B.函数的定义域为
C.函数的值域为 D.函数的单调区间有3个
【答案】ABD
【分析】根据题意,先作出与的图像,从而得到的图像,结合图像对选项逐一分析即可.
【详解】对于A,当时,,,故,故A正确;
对于B,作出函数,的图象,可得到的图象如图(实线部分)所示,
显然函数的定义域为,故B正确;
对于C,由图像易知函数的值域为,故C错误;
对于D,由图像易知函数的单调区间有,,,故D正确.
故选:ABD.
12.已知函数的定义域是,且,当时,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数在上是减函数
C.
D.不等式的解集为
【答案】ABD
【分析】利用赋值法求得,判断A;根据函数的单调性定义结合抽象函数的性质,可判断函数的单调性,判断B;利用,可求得C中式子的值,判断C;求出,将转化为,即可解不等式组求出其解集,判断D.
【详解】对于A,令 ,得,所以,故A正确;
对于B,令,得,所以,
任取,且,则,
因为,所以,所以,
所以在上是减函数,故B正确;
对于C,
,故C错误;
对于D,因为,且,所以,
所以,
所以等价于,
又在上是减函数,且,所以 ,
解得,故D正确,
故选:ABD.
三、填空题
13.已知函数是定义在R上的奇函数,当时,,则___________.
【答案】
【分析】利用函数的奇偶性求解析式的求法求解即可.
【详解】因为函数是定义在R上的奇函数,所以;
因为当时,;
当时,,,
又,所以当时,;
综上:.
故答案为:.
14.函数的单调递增区间为___________.
【答案】
【分析】求出函数的定义域,根据复合函数的单调性规律可求出结果.
【详解】由得或,即函数的定义域为,
因为,且在上为增函数,
所以函数的单调递增区间为.
故答案为:
【点睛】易错点点睛:容易忽视函数的定义域导致错误.
15.已知.若的值域为,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据的值域为,可得有解,再利用根的判别式即可得解.
【详解】解:因为的值域为,
所以有解,
则,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
16.设函数的定义域为,若函数满足条件:存在,使在 上的值域是,则称为“倍缩函数”.若函数为 “倍缩函数”,则实数的取值范围是_______.
【答案】
【分析】由题意得,函数是增函数,构造出方程组,求出t的取值范围.
【详解】因为函数为“倍缩函数”,即满足存在,使在上的值域是,
由复合函数单调性可知函数在上是增函数
所以,则,即
所以方程有两个不等的实根,
令,则,所以方程变为:.
则,解得
所以实数的取值范围是.
故答案为:
四、解答题
17.(1)计算;
(2)若,求的值.
【答案】(1)1;(2)
【分析】(1)化成同底数指数幂的形式,底数不变指数相加减,即可求出结果.
(2)通过方程求出x的值,代入表达式即可.
【详解】(1)原式.
(2)∵,
∴,
∴.
18.已知集合,或,全集.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)将代入集合中确定出,求出与的交集,求出的补集,求出与补集的交集即可;
(2)根据交集的定义可得答案.
【详解】(1)将代入集合中的不等式得:,
∵或,
∴,,
则;
(2)∵,或,
因为,所以不是空集,
因为,所以,
解得,
所以实数的取值范围为.
19.已知函数,且为奇函数.
(1)求b,然后判断函数的单调性并用定义加以证明;
(2)若恒成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1),增函数,证明见解析
(2)
【分析】(1)由奇函数的性质求解,由单调性的定义证明,
(2)由函数的单调性与奇偶性转化后求解,
【详解】(1)因为函数是定义在上的奇函数,所以,;
经检验时是奇函数.
设,,且,
则.
因为,所以,,,
所以,所以,所以在上是增函数;
(2)依题意为奇函数,又由(1)知在上是增函数,由,得,
所以,即,解得.
所以实数k的取值范围是.
20.函数.
(1)若的最小值为0,求a的值;
(2)对于集合,若任意的,总存在,使得成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由函数的最小值,知函数的判别式,求解即可;
(2)由题意可知,函数对称轴为直线,分类讨论当,,和时,求函数的最值列不等式组,求解即可.
【详解】(1)∵函数的值域,
所以,解得.
(2)由题意可知
函数图象开口向上,对称轴为直线.
①当时,函数在上为增函数,
则,,
故,此时;
②当时,函数在区间上为减函数,在上为增函数,
,,
故,此时;
③当时,函数在区间上为减函数,在上为增函数,
,,
故,此时;
④当时,在上减函数,
∴,,
故,此时.
综上所述,实数a的取值范围是.
【点睛】方法点睛:研究二次函数在区间上的最值,通常分为四种情况:(1)轴定区间定;(2)轴定区间动;(3)轴动区间定;(4)轴动区间动;这四种情况都需要按三个方向来研究函数的最值:对称轴在区间的左侧、中间、右侧,从而知道函数的单调性,即可求出函数的最值.
21.随着网络经济的到来,购买商品的方式和策略也是多种多样,当然不同的购物策略所获得的优惠也各不一样.小明同学做了一个数学实验,两次购买同一种学习用品,采取两种不同的策略,实验一是不考虑物品价格的升降,每次购买这种学习用品的数量一定;实验二是不考虑物品价格的升降,每次购买这种物品所花的钱数一定.请你协助小明完成实验的结论:哪种购物方式比较经济?请写出推理,证明过程.
【答案】答案见解析
【分析】由已知,实验一,可设第一次购物时的价格为,购买数量为n,第二次购物时的价格为,购买数量为n,则两次购物的平均价格为;实验二,两次购买的金额均为m,则两次购物的平均价格为,然后通过作差比较两次试验平均价格的大小即可得到结论.
【详解】实验一:
设第一次购物时的价格为,购买数量为n,第二次购物时的价格为,购买数量为n,两次购物的平均价格为;
实验二:
第一次购买的金额为m,购买物品的数量为,第二次购买的金额为m,购买物品的数量为,两次购物的平均价格为.
又.
所以实验一的平均价格大于或等于实验二的平均价格,因而用第二种策略比较经济,一般地,如果是多次购买同一种物品,用第二种策略购买比较经济.
22.已知函数,其反函数为.
(1)定义在的函数,求的最小值;
(2)设函数的定义域为D,若有,且满足,我们称函数为“奇点函数”.已知函数为其定义域上的“奇点函数”,求实数m的取值范围.
【答案】(1)-1
(2)
【分析】(1)利用反函数得到,进而得到,,利用换元法求解.
(2)分在,和 利用 “奇点函数”的性质求解.
【详解】(1)解:由题意得,
所以,.
令,,设,,
则为开口向上,对称轴为的抛物线,
在上单调递减,在上单调递增,
所以的最小值为.
(2)①设在上存在满足“奇点函数”性质,
则.
令,则,
当且仅当时取等号,又,
所以,即,
所以,
所以,
所以;
②设在存在满足“奇点函数”性质,则,
即有解,
因为在上单调递减,
所以;
同理当在存在满足“奇点函数”性质时,
解得;
所以实数m的取值范围.
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