2022-2023学年江苏省苏州市常熟中学高一上学期期中数学试题(解析版)
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一、单选题
1.设全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求补集再求并集即可.
【详解】因为,,
所以,所以.
故选:C.
2.设a,b,c为实数,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对于ABD,举例判断即可,对于C,利用不等式的性质判断
【详解】对于A,若,则,所以A错误,
对于B,若,则,所以B错误,
对于C,因为,,所以,所以C正确,
对于D,若,则,所以D错误,
故选:C
3.关于的不等式的解集为,,,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得1,是方程的两根,从而得到的关系,然后再解不等式从而得到答案.
【详解】由题意可得,且1,是方程的两根,
为方程的根,,
则不等式可化为,即,
不等式的解集为.
故选: A.
4.若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据已知条件得到满足的不等式组为,所求解集即为定义域.
【详解】由条件可知:,所以,所以定义域为,
故选:C.
5.命题p:“”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先化简命题是假命题对应的范围,再利用充分条件和必要条件的定义判断即得结果.
【详解】命题为假命题,即命题为真命题,首先,时,恒成立,符合题意;其次时,且,即,综上可知,.
故选项A中,是的充分必要条件;
选项B中推不出,且推不出,即是的既不充分也不必要条件;
选项C中可推出,且推不出,即是的一个充分不必要条件;
选项D中推不出,且可推出,即是的一个必要不充分条件.
故选:C.
6.已知定义域为的函数在单调递减,且,则使得不等式成立的实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】D
【分析】由已知可得函数的对称性,然后结合函数在单调递减,所以可判断在定义域上的单调性,进而利用单调性可解.
【详解】解:,则关于对称,
因为在单调递减,
∴在上单调递减,
又
∴,
∴,
∴或,
故选:D.
【点睛】结论点睛:若满足,则关于中心对称.
7.设,,且,则当取最小值时,( )
A.8 B.12 C.16 D.
【答案】B
【分析】首先利用基本不等式的性质得到时,取最小值,再计算即可.
【详解】,,
当取最小值时,取最小值,
,,
,
,
,当且仅当即时取等号,
.
故选:
8.已知函数.若关于的方程恰有两个不同的实根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先讨论,在时,利用分离参数的思想,画出的图像,利用数形结合判断出答案.
【详解】当时,,故不是方程的根,
当时,由得,,
方程恰有两个不同的实根等价于直线y=a与函数的图像有两个不同的交点,
作出函数的大致图像如图所示,
由图可知,或.
故选:C.
【点睛】本题解题时利用了数形结合的思想,根据图像判断出结果.
二、多选题
9.下列命题中为真命题的是( )
A.“”的充要条件是“”
B.“”是“”的既不充分也不必要条件
C.“”是“”的充分不必要条件
D.命题“”的否定是“”
【答案】BC
【分析】对A,由,但推不出即可判断;对B,取,满足,但;同理取,满足,但即可判断;对C,因为,但推不出即可判断;对D,根据存在量词的命题的否定即可判断.
【详解】对A:由,但当时,推不出,
所以是的充分不必要条件,故选项A错误;
对B:取,满足,但,所以推不出;
同理取,满足,但,所以推不出,
所以是的既不充分也不必要条件,故选项B正确;
对C:因为,当时满足但推不出,
所以“,”是“”的充分不必要条件,故选项C正确;
对D:命题“,”的否定是,”,故选项D错误;
故选:BC.
10.对于非空数集,定义表示该集合中所有元素的和.给定集合,定义集合,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.集合中有个元素 D.集合中有个元素
【答案】AC
【分析】列举出集合,求出对应的的值,可得出集合,即可得出合适的选项.
【详解】且.
①当为单元素集合时,集合可取、、、,可取、、、;
②当中的元素个数为时,集合可取、、、、、,
可取、、、、;
③当中的元素个数为时,集合可取、、、,可取、、、;
④当时,.
综上所述,,AC选项正确,BD选项错误.
故选:AC.
11.方程的两根为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】构造二次函数,结合二次函数的性质即可判断
【详解】由题意,构造二次函数
则即为二次函数与轴的两个交点的横坐标
对称轴为,故C,D错误;
由于
故,故A,B正确
故选:AB
12.已知函数的定义域为,对任意的,都有,,则下列结论中正确的有( )
A.为增函数 B.为增函数
C.的解集为 D.的解集为
【答案】ABD
【分析】利用函数的单调性定义判断AB;利用抽象函数的单调性解不等式判断CD.
【详解】对于A,对任意的,则,都有,即,
可知为增函数,故A正确;
对于B,对任意的,都有,即
令,可知为增函数,故B正确;
对于C,,则等价于,又为增函数,
所以,解得,所以的解集为,故C错误;
对于D,等价于,即又为增函数,
所以,解得,所以的解集为,故D正确;
故选:ABD
三、填空题
13.设全集,,则集合________.
【答案】
【分析】依题意,,即可得到,从而求出参数的值,即可求出集合,即可得解;
【详解】解:因为,,所以,,所以,解得,所以,解得或,所以,所以
故答案为:
14.已知幂函数()的图象关于轴对称,且在上是减函数,则的值为______.
【答案】
【解析】根据函数是幂函数得,求得或1,再检验是否符合题意即可.
【详解】因为是幂函数,,解得或1,
当时,是偶函数,关于轴对称,在单调递增,不符合题意,
当时,是偶函数,关于轴对称,在单调递减,符合题意,
.
故答案为:.
15.若实数满足,且不等式恒成立,则c的取值范围是________.
【答案】
【分析】结合题意,根据不等式求,代入求解.
【详解】,
,当且仅当时“”成立,
又不等式恒成立,
,
的取值范围是.
故答案为:.
四、双空题
16.已知函数,若a>0,则f(x)的定义域是___________;若f(x)在区间上是减函数,则实数a的取值范围是___________.
【答案】
【分析】(1)由当a>0且a≠1,再由负数不能开偶次方根,有3-ax≥0求解.
(2)先看分母,当a-1>0,即a>1时,要使“f(x)在上是减函数”,则分子是减函数,且成立:当a-1<0,即a<1时,要“使f(x)在上是减函数”则分子是增函数,且-a>0成立,两种情况的结果最后取并集.
【详解】解:(1)当a>0且a≠1时,由3-ax≥0得,
即此时函数f(x)的定义域是;
(2)当a-1>0,即a>1时,要使f(x)在上是减函数,则需3-a×1≥0,此时,
当a-1<0,即a<1时,要使f(x)在上是减函数,则需-a>0,此时a<0,
综上所述,所求实数a的取值范围是.
故答案为:(1);(2)
五、解答题
17.(1)已知,求的最大值;
(2)已知,求的最大值.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)利用基本不等式求解积的最大值;
(2)对变形后利用基本不等式求解.
【详解】(1)因为,所以,
所以,
当且仅当时取“=”.所以函数的最大值为.
(2)因为,所以,
所以.
当且仅当时取“=”.所以函数的最大值为.
18.已知集合,.
(1)若,求实数m的取值范围;
(2)若且,求实数m的值.
【答案】(1).
(2)m=或1.
【分析】(1)利用集合间的包含关系建立不等式组,分类讨论进行求解.
(2)根据已知,利用集合的交集运算,分类讨论进行求解.
【详解】(1)由,知.
①当时,,解得;
②当时,有,解得.
所以实数m的取值范围为.
(2)因为,,,且,则
①当时,有,解得,
则,此时,满足题意;
②当时,有,解得,
则,此时,不满足题意,舍去;
③当时,有,解得,
此时,,满足题意.
综上,实数m的值为或1.
19.已知二次函数.
(1)若时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
(2)解关于的不等式(其中).
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)当时将原不等式变形为,根据基本不等式计算即可;
(2)不等式化为,讨论的取值,从而求出对应不等式的解集.
【详解】(1)不等式即为:,
当时,不等式可变形为:,
因为,
当且仅当时取等号,所以,
所以实数a的取值范围是.
(2)不等式,
等价于,即,
①当时,不等式整理为,解得;
当时,方程的两根为,,
②当时,可得,解不等式得或;
③当时,因为,解不等式得;
④当时,因为,不等式的解集为;
⑤当时,因为,解不等式得;
综上所述,不等式的解集为:
①当时,不等式解集为;
②当时,不等式解集为;
③当时,不等式解集为;
④当时,不等式解集为;
⑤当时,不等式解集为.
20.已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)判断在上的单调性,并用定义证明;
(3)设,若对任意的,总存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)在,上单调递增,证明见解析
(3)
【分析】(1)利用奇函数的性质,结合(1),求解方程组,得到,的值,检验即可;
(2)利用函数单调性的定义判断并证明即可;
(3)将问题转化为,利用的单调性求出,分,和三种情况,利用的单调性求出,即可得到答案.
【详解】(1)因为函数是定义在,上的奇函数,且(1),
则,解得,,
所以函数,
经检验,函数为奇函数,
所以,;
(2)在,上单调递增.
证明如下:设,
则,
其中,,
所以,即,
故函数在,上单调递增;
(3)因为对任意的,,总存在,,使得成立,
所以,
因为在,上单调递增,
所以,
当时,;所以恒成立,符合题意;
当时,在,上单调递增,则(1),
所以,解得;
当时,函数在,上单调递减,则,
所以,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
21.为响应国家扩大内需的政策,某厂家拟在2021年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销量(即该厂的年产量)x万件与年促销费用万元满足(k为常数).如果不搞促销活动,则该产品的年销量只能是1万件.已知2021年生产该产品的固定投入为6万元,每生产1万件该产品需要再投入12万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分).
(1)将该厂家2021年该产品的利润y万元表示为年促销费用t万元的函数;
(2)该厂家2021年的年促销费用投入多少万元时厂家利润最大?
【答案】(1);(2)该厂家2021年的年促销费用投入2.5万元时,厂家利润最大.
【分析】(1)根据题意,当时,x=1,进而代入已知等式解出k,然后求出每件产品的销售价格,最后得到函数的解析式;
(2)根据(1)中的式子,结合基本不等式即可得到答案.
【详解】(1)由题意,当时,x=1,则,于是,所以.
(2)由(1),,
当且仅当时“=”成立.
所以,该厂家2021年的年促销费用投入2.5万元时,厂家利润最大.
22.对于函数,若,则称实数x为的“不动点”,若,则称实数x为的“稳定点”,函数的“不动点”和“稳定点”组成的集合分别记为A和B,即,.
(1)对于函数,分别求出集合A和B;
(2)对于所有的函数,集合A与B是什么关系?并证明你的结论;
(3)设,若,求集合B.
【答案】(1),
(2)证明见解析;
(3)
【分析】(1)由f(x)=x,解出的值即集合A的元素,由,解出的值即集合B的元素; (2)分别讨论与的情况,当时,设,则,即,进而得证;(3)由可得,则,进而求解即可.
【详解】(1)由f(x)=x,得,解得;
由,得,解得,
∴集合A={1},B={1}.
(2)若,则显然成立;若,设为中任意一个元素,由,可得.
(3)解:∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或或,
∴.
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