四川省眉山市东坡区眉山北外附属东坡外国语学校2023-2024学年高一下学期数学开学考试试卷
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.(2024高一下·东坡开学考)已知集合A={x∈N|-1<x<5},B={0,1,2,3,4,5},则A,B间的关系为( )
A.A=B B.B A C.A∈B D.A B
2.(2022高二上·云南期中)命题:,.命题:每个大于2的质数都是奇数.关于这两个命题,下列判断正确的是( )
A.是假命题
B.:,
C.是假命题
D.:存在一个大于2的质数不是奇数
3.(2024高一下·东坡开学考)已知,则下列大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2024高一下·东坡开学考)设,下列说法中错误的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.“”是“”的必要不充分条件
C.“”是“”的充要条件
D.“”是“”的既不充分也不必要条件
5.(2024高一下·东坡开学考)设,,则
A. B.
C. D.
6.(2024高一下·东坡开学考)我国古代数学经典著作《九章算术》中记载了一个“圆材埋壁”的问题:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何 ”现有一类似问题,不确定大小的圆柱形木材,部分埋在墙壁中,其截面如图所示.用锯去锯这木材,若锯口深,锯道,则图中与弦围成的弓形的面积为( )
A. B. C. D.
7.(2024高一下·东坡开学考)已知,若,则n的最大值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
8.(2024高一下·东坡开学考)已知定义在上的函数的图像连续不断,若存在常数,使得对于任意的实数恒成立,则称是“回旋函数”.若函数是“回旋函数”,且,则在上( )
A.至多有2022个零点 B.至多有1011个零点
C.至少有2022个零点 D.至少有1011个零点
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.(2024高一下·东坡开学考)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
10.(2022高一上·南阳期中)下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( ).
A.与
B.与
C.与
D.与
11.(2023·) 已知,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为4
C.的最小值为 D.的最小值为16
12.(2024高一下·东坡开学考)若满足对任意的实数,都有(a)(b)且(1),则下列判断正确的有
A.是奇函数
B.在定义域上单调递增
C.当时,函数
D.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(2024高一下·东坡开学考)换算:180°= rad。
14.(2024高一下·东坡开学考)幂函数在上单调递减,则的值为 .
15.(2024高一下·东坡开学考)若,则 .
16.(2024高一下·东坡开学考)已知函数定义城为,恒有,时;若函数有4个零点,则t的取值范围为 .
四、解答题:本大题共6小题,共70分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(2024高一下·东坡开学考)
(1)求值:;
(2)已知,求值:.
18.(2024高一下·东坡开学考)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
19.(2024高一下·东坡开学考)已知α是第三象限角,且.
(1)化简;
(2)若,求;
(3)若,求.
20.(2024高一下·东坡开学考)某城市规划部门为改善早晚高峰期间某条地下隧道的车辆通行能力,研究了该隧道内的车流速度v(单位:千米/小时)和车流密度x(单位:辆/千米)所满足的关系式(k单位:辆/小时).研究发现:当隧道内的车流密度达到120辆/千米时造成堵塞,此时车流速度是0千米小时.
(1)若车流密度为50辆/千米.求此时的车流速度;
(2)若车流速度v不小于40千米/小时.求车流密度x的取值范围.
21.(2024高一下·东坡开学考)已知函数,对任意a,恒有,且当时,有.
(1);
(2)求证:在R上为增函数;
(3)若关于x的不等式对于任意恒成立,求实数t的取值范围.
22.(2024高一下·东坡开学考)已知,分别为定义域为的偶函数和奇函数,且.
(1)求函数,的解析式;
(2)若关于x的不等式在上恒成立,求正实数a的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】集合的表示方法;集合间关系的判断
【解析】【解答】解: 因为B={0,1,2,3,4,5},
所以 A B .
故答案为:D.
【分析】先用列举法求出集合A,然后根据子集定义即可求解.
2.【答案】D
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】若,则,所以是真命题,A不符合题意;
:,,B不符合题意;
是真命题,C不符合题意;
:存在一个大于2的质数不是奇数,D符合题意;
故答案为:D
【分析】首先判断出,的真假,然后写出它们的否定,即可选出答案.
3.【答案】A
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】解:因为.
故答案为:A.
【分析】先根据,得到的大小,然后根据不等式基本性质即可判断三者大小.
4.【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:对于A,因为x2> 1的解集为(-∞,-1)U(1,+∞),
所以“”是“”的充分不必要条件 ,故A正确.
对于B,“xy = 0”时,“”不一定成立,反之“”成立时,“xy = 0’一定成立,所以“xy=0”是“”的必要不充分条件,故B正确;
对于C,“x >1,y>1”时,“x+y>2,xy > 1”一定成立,反之“x+y>2,xy > 1”成立时,
x > 1,y> 1不一定成立,如x=,y=4,所以“x>1,y>1"是“”的充分不必要条件,故C错误;
对于D,当x=1,y=-2时,满足“x> y”,但不满足当x=-2,y=-1时,满足“”,但不满足x> y,所以“”是“”的既不充分也不必要条件.故D正确.
故答案为:C.
【分析】根据充分不必要条件 、 必要不充分条件 、充要条件的定义逐一判断即可.
5.【答案】A
【知识点】对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:因为.
因为,
所以.
故答案为:A.
【分析】根据对数运算性质先得,,从而得即可.
6.【答案】B
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:用锯去锯这木材,若锯口深CD=2-,锯道AB = 2,
设圆的半径为r,则OD=r-CD=r-(2-),AD=AB=1
由勾股定理可得OD + AD = 0A ,即[r - (2 - )] + 1 =r ,所以r = 2,
所以OA=OB = 2,AB=2,所以∠AOB=,
所以.
故答案为:B.
【分析】先由勾股定理求出半径,进而判断三角形AOB为等边三角形,求得∠AOB,利用扇形面积、三角形面积公式,即可求出弓形面积.
7.【答案】B
【知识点】函数的最大(小)值;函数的值
【解析】【解答】解:因为当x > 1时,f(x)= 2 f(x -1)+1,
所以f(9) = 2 f(8) +1= 2 (2f (7)+1)+1= 4f(7) + 3 = 8 f (6) +7= 16 f(5)+15
= 32 f(4) + 31 = 64f (3) + 63 = 128 f(2)+127 = 256f(1)+255
又f(1)= 2,所以f(9) = 2 x 256 +255 = 767,所以f(10) = 2 f (9) +1=1535,
f(11) = 2 f(10)+1=3071, f(12) = 2f (11) +1= 6143,
所以若f(n)< 2022(n ∈ N+),则n的最大值为10,
故答案为:B.
【分析】利用依次求f(9)、f(10)、f(11)、f(12),根据f(n)< 2022(n ∈ N+),即可求解.
8.【答案】D
【知识点】函数恒成立问题;函数的零点与方程根的关系;函数零点存在定理
【解析】【解答】解:因为 f(x + 2) + 2f(x) = 0对任意的实数x恒成立,令x = 0,得f(2) + 2 f (0) = 0.
若f(0) ≠0,则f(2)与f(0)异号,即f(2)·f(0)<0,
由零点存在定理得f(x)在(0,2)上至少存在一个零点.因为 f(k + 2) + 2f (k) = 0,
所以 f(2k) ≠ 0 (k ∈ Z),所以f(k + 2) f(k) = -2[f(k)] < 0,
所以 f(x)在区间(2,4),(4,6),...,(2020,2022)内均至少有一个零点,
所以 f(x)在[0,2022]上至少有1011个零点.
构造函数 f(x)
满足f(x + 2) + 2f(x) = 0对任意的实数 x恒成立,是“回旋函数”,在[0,2022]上恰好有1011个零点.
若f(0) = 0,则f(0) = f(2) = f(4) = f(6)=...= f(2022)= 0
,此时f(x)在上至少有1012个零点.
综上可知,
对于A,取函数f(x)=0,满足 f(x + 2) + 2f(x)= 0,但f(x)在[0,2022]上处处是零点,故A错误.
对于B,可能零点个数至少1012,大于1011,故B错误;
对于C、D,f(x)在[0,2022]上至少有1011个零点,且可能有1011个零点,故C错误,D正确;
故答案为:D.
【分析】当f(0) ≠0时,利用零点存在定理,判断f(x)在[0,2022]上至少有1011个零点.构造回旋函数,
使在[0,2022]上恰好有1011个零点.当f(0) = 0时,得f(x)在上至少有1012个零点.即可排除B、C,得D正确,举特例f(x)=0,即可排除A.
9.【答案】A,C
【知识点】指数函数单调性的应用;利用对数函数的单调性比较大小;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】解:对于A,,故A正确.
对于B,因为对数函数y= log0.3x在定义域内单调递减,2<3,所以log0.3 2 > log0.3 3,故B错误.
对于C,因为,
所以,故C正确;
对于D,因为指数函数y =0.2x在R上单调递减,1.1>0.9,所以,故D错误.
故答案为:A、C.
【分析】根据指数函数和幂函数单调性可判断A正确,根据对数函数单调性可判断B错误,根据对数函数单调性结合不等式性质可判断C正确,根据指数函数单调性可判断D错误.
10.【答案】B,C,D
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】对于A,对于,由得或,故的定义域为;
对于,由得,故的定义域为;所以与不是同一函数,A不符合题意;
对于B,由根式指数幂知,且与的定义域都为,所以与是同一函数,B符合题意;
对于C,对于,当时,;当时,;又当时,;
综上:,所以与是同一函数,C符合题意;
对于D,显然与的解析式表达式一样,所以与是同一函数,D符合题意.
故答案为:BCD.
【分析】根据同一函数的定义,结合定义域与对应法则,逐项判定,即可求解.
11.【答案】B,C,D
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:A、原式变形可得,因为,由基本不等式可得:,解得:,或(舍去),所以的最大值为2,故A错误;
B、由得:,因为,所以,解得:或,
因为,所以舍去,当且仅当时等号成立,所以的最小值为4,故B正确;
C、由变形为,则,由基本不等式得:,当且仅当时等号成立,此时,令,则由,解得:或(舍去)所以的最小值为,故C正确;
D、由可得:,从而当且仅当时,即,等号成立,所以最小值为16,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】对不等式变形为,利用基本不等式得到,求出的最大值即可判断A;将不等式变形为,利用基本不等式得到,求出的最小值,即可判断B;对不等式变形为,利用求解的最小值,即可判断C;不等式变形为,利用基本不等式求出和的最小值,即可判断D.
12.【答案】B,D
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;函数的值
【解析】【解答】解:对于A,令a =0,b=1,则 f(1) = f(1 +0) = f (1) f(0),即2 = 2 f (0),f (0) = 1,
所以f(x)不可能是奇函数,故A不正确.
对于B,设x1 < x2,则x2 -x1>0,所以 f(x2 -x1)>1,则
f(x2)=f(x1 +(x2 -x1))= f(x1).f(x2-x1)>f(x1)
所以f(x)在定义域上是增函数,选项B正确;
对于C,对于任意x∈ R,f(x) ≠0.假设存在x0∈ R,使得f(x0)=0,则
f(0)= f(x0 +(-x0))=f(x0)f(-x0)=0,与f(0)= 1矛盾,所以对于任意x ∈ R, f(x) ≠0,
所以对于任意x ∈ R,
因为f(1)= 2 >1,所以对任意正整数n, ,
同理f(n)=f(1+1+··.+1) = f (1) f(1)…·f(1)=2n>1
对任意正有理数p,显然有p=(m,n是 互质的正整数),
对任意正无理数q,可得看作是某个有理数列 P1,P2,P3,··的极限,
而f(pi)> 1,i∈ N*,所以f(q)与f(pi)的极限,所以f(q) > 1,
综上,对所有正实数x,有f(x)> 1,故C不正确,
对于D,
f(2n)=f(2n -1+1)= f(2n - 1) f(1) = 2f(2n -1),
所以所以,选项D正确.
故答案为:B、D.
【分析】 (a)(b)且(1),计算f (0) = 1,判断A错误.根据单调性定义
判断B正确,分类讨论得对所有正实数x,有f(x)> 1,判断C不正确,根据定义计算,
即可求解.
13.【答案】
【知识点】弧度制、角度制及其之间的换算
【解析】【解答】解: 180°=.
故答案为:.
【分析】利用弧度制和角度制关系,将角度制化为弧度制即可.
14.【答案】2
【知识点】幂函数的概念与表示;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为 幂函数在上单调递减,
所以,所以m=2.
故答案为:2.
【分析】根据幂函数定义及单调性,列出关系式即可求解.
15.【答案】
【知识点】同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:将两边平方得
所以.
故答案为:.
【分析】根据同角三角函数关系结合因式分解,计算即可.
16.【答案】
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:解:因为f(x+4)=4f(x),所以f(x)=4f(x-4),又因为x(0,4]时,,
所以r(4,8]时,,(8,12]时,.
作出函数f(x在(0,12]上的图像,
因为函数有4个零点,
所以f2(x)+t·f(x)=0有四个根,即f(x)[f(x)+t]=0有四个根,所以f(x)=0或f(x)=-t共有四个根,
观察图像可得f(x)=0有三个根,所以f(x)=-t只能有一个根,所以28≤-t≤32,所以-32≤t≤-28.
故答案为:[-32,-28].
【分析】根据 ,时,得出 f(x)在4,8]、(8,12]的解析式,作出分段函数图象,观察图像即可求解.
17.【答案】(1)解:原式;
(2)解:由,而,
则,故.
【知识点】根式与有理数指数幂的互化;有理数指数幂的运算性质
【解析】【分析】(1)根据指数运算法则计算即可.
(2)将两边平方,求得,再平方得,代入即可.
18.【答案】(1)解:.当时,
所以,;
(2)解:是的充分不必要条件
∴A是B的真子集,故即,
所以实数m的取值范围是.
【知识点】集合关系中的参数取值问题;并集及其运算;充分条件;必要条件
【解析】【分析】(1)将 代入,求得集合A、B,利用交集、并集定义求解即可.
(2)将充分不必要条件转化为真子集关系,根据子集定义列出不等式组,即可解得 实数的取值范围.
19.【答案】(1)解:根据诱导公式有:
(2)解:因为,α是第三象限角,
所以,
所以
(3)解:因为,所以.
【知识点】同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)根据诱导公式变形并化简即可.
(2)利用同角三角函数关系结合象限符号即可求解.
(3)利用诱导公式转化为特殊角即可.
20.【答案】(1)解:x=120时,v=0代入,得,
解得,所以,
当时,
故当车流密度为50辆/千米时,此时车流速度为56千米/小时.
(2)解:,
当时,,符合题意;当时,
令,解得,所以.
所以,若车流速度不小于40千米/小时,则车流密度的取值范围是.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数的值
【解析】【分析】(1)用待定系数法将(120,0)代入即可求出k,根据解析式将x=50代入即可.
(2)分别在、内解不等式即可.
21.【答案】(1)解:根据题意,在中,
令,则,则有;
(2)证明:任取,,且设,则,,
又由,则,则有,故在R上为增函数.
(3)解:根据题意,,
即,则,
又由,则,
又由在R上为增函数,则,
令,,则,
则原问题转化为在上恒成立,
即对任意恒成立,令,只需,
而,,
当时,,则,
故t的取值范围是.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数恒成立问题;对数的性质与运算法则
【解析】【分析】(1)用赋值法,取代入即可求得.
(2)根据单调性定义,任取,,且设,由得,即可证明.
(3)将转化为函数关系,根据单调性得到自变量关系,然后根据转化为在上恒成立,利用二次函数求得最值,即可求解.
22.【答案】(1)解:因为,分别为上的偶函数和奇函数,①,
所以,即②,
联立①②可解得,.
(2)解:不等式可化为,
因为,则,故,
设,则,
故,
因为,令,则,
由,,故,
故在上是增函数,则,
又在时是增函数,
所以,则,
因为在恒成立,所以.
所以正实数a的取值范围是
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数的奇偶性;函数恒成立问题;有理数指数幂的运算性质
【解析】【分析】(1)利用,分别为上的偶函数和奇函数,用消去法解方程组即可.
(2)将转化为在恒成立,利用换元法结合函数单调性即可.
1 / 1四川省眉山市东坡区眉山北外附属东坡外国语学校2023-2024学年高一下学期数学开学考试试卷
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.(2024高一下·东坡开学考)已知集合A={x∈N|-1<x<5},B={0,1,2,3,4,5},则A,B间的关系为( )
A.A=B B.B A C.A∈B D.A B
【答案】D
【知识点】集合的表示方法;集合间关系的判断
【解析】【解答】解: 因为B={0,1,2,3,4,5},
所以 A B .
故答案为:D.
【分析】先用列举法求出集合A,然后根据子集定义即可求解.
2.(2022高二上·云南期中)命题:,.命题:每个大于2的质数都是奇数.关于这两个命题,下列判断正确的是( )
A.是假命题
B.:,
C.是假命题
D.:存在一个大于2的质数不是奇数
【答案】D
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】若,则,所以是真命题,A不符合题意;
:,,B不符合题意;
是真命题,C不符合题意;
:存在一个大于2的质数不是奇数,D符合题意;
故答案为:D
【分析】首先判断出,的真假,然后写出它们的否定,即可选出答案.
3.(2024高一下·东坡开学考)已知,则下列大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】解:因为.
故答案为:A.
【分析】先根据,得到的大小,然后根据不等式基本性质即可判断三者大小.
4.(2024高一下·东坡开学考)设,下列说法中错误的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.“”是“”的必要不充分条件
C.“”是“”的充要条件
D.“”是“”的既不充分也不必要条件
【答案】C
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:对于A,因为x2> 1的解集为(-∞,-1)U(1,+∞),
所以“”是“”的充分不必要条件 ,故A正确.
对于B,“xy = 0”时,“”不一定成立,反之“”成立时,“xy = 0’一定成立,所以“xy=0”是“”的必要不充分条件,故B正确;
对于C,“x >1,y>1”时,“x+y>2,xy > 1”一定成立,反之“x+y>2,xy > 1”成立时,
x > 1,y> 1不一定成立,如x=,y=4,所以“x>1,y>1"是“”的充分不必要条件,故C错误;
对于D,当x=1,y=-2时,满足“x> y”,但不满足当x=-2,y=-1时,满足“”,但不满足x> y,所以“”是“”的既不充分也不必要条件.故D正确.
故答案为:C.
【分析】根据充分不必要条件 、 必要不充分条件 、充要条件的定义逐一判断即可.
5.(2024高一下·东坡开学考)设,,则
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:因为.
因为,
所以.
故答案为:A.
【分析】根据对数运算性质先得,,从而得即可.
6.(2024高一下·东坡开学考)我国古代数学经典著作《九章算术》中记载了一个“圆材埋壁”的问题:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何 ”现有一类似问题,不确定大小的圆柱形木材,部分埋在墙壁中,其截面如图所示.用锯去锯这木材,若锯口深,锯道,则图中与弦围成的弓形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:用锯去锯这木材,若锯口深CD=2-,锯道AB = 2,
设圆的半径为r,则OD=r-CD=r-(2-),AD=AB=1
由勾股定理可得OD + AD = 0A ,即[r - (2 - )] + 1 =r ,所以r = 2,
所以OA=OB = 2,AB=2,所以∠AOB=,
所以.
故答案为:B.
【分析】先由勾股定理求出半径,进而判断三角形AOB为等边三角形,求得∠AOB,利用扇形面积、三角形面积公式,即可求出弓形面积.
7.(2024高一下·东坡开学考)已知,若,则n的最大值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
【答案】B
【知识点】函数的最大(小)值;函数的值
【解析】【解答】解:因为当x > 1时,f(x)= 2 f(x -1)+1,
所以f(9) = 2 f(8) +1= 2 (2f (7)+1)+1= 4f(7) + 3 = 8 f (6) +7= 16 f(5)+15
= 32 f(4) + 31 = 64f (3) + 63 = 128 f(2)+127 = 256f(1)+255
又f(1)= 2,所以f(9) = 2 x 256 +255 = 767,所以f(10) = 2 f (9) +1=1535,
f(11) = 2 f(10)+1=3071, f(12) = 2f (11) +1= 6143,
所以若f(n)< 2022(n ∈ N+),则n的最大值为10,
故答案为:B.
【分析】利用依次求f(9)、f(10)、f(11)、f(12),根据f(n)< 2022(n ∈ N+),即可求解.
8.(2024高一下·东坡开学考)已知定义在上的函数的图像连续不断,若存在常数,使得对于任意的实数恒成立,则称是“回旋函数”.若函数是“回旋函数”,且,则在上( )
A.至多有2022个零点 B.至多有1011个零点
C.至少有2022个零点 D.至少有1011个零点
【答案】D
【知识点】函数恒成立问题;函数的零点与方程根的关系;函数零点存在定理
【解析】【解答】解:因为 f(x + 2) + 2f(x) = 0对任意的实数x恒成立,令x = 0,得f(2) + 2 f (0) = 0.
若f(0) ≠0,则f(2)与f(0)异号,即f(2)·f(0)<0,
由零点存在定理得f(x)在(0,2)上至少存在一个零点.因为 f(k + 2) + 2f (k) = 0,
所以 f(2k) ≠ 0 (k ∈ Z),所以f(k + 2) f(k) = -2[f(k)] < 0,
所以 f(x)在区间(2,4),(4,6),...,(2020,2022)内均至少有一个零点,
所以 f(x)在[0,2022]上至少有1011个零点.
构造函数 f(x)
满足f(x + 2) + 2f(x) = 0对任意的实数 x恒成立,是“回旋函数”,在[0,2022]上恰好有1011个零点.
若f(0) = 0,则f(0) = f(2) = f(4) = f(6)=...= f(2022)= 0
,此时f(x)在上至少有1012个零点.
综上可知,
对于A,取函数f(x)=0,满足 f(x + 2) + 2f(x)= 0,但f(x)在[0,2022]上处处是零点,故A错误.
对于B,可能零点个数至少1012,大于1011,故B错误;
对于C、D,f(x)在[0,2022]上至少有1011个零点,且可能有1011个零点,故C错误,D正确;
故答案为:D.
【分析】当f(0) ≠0时,利用零点存在定理,判断f(x)在[0,2022]上至少有1011个零点.构造回旋函数,
使在[0,2022]上恰好有1011个零点.当f(0) = 0时,得f(x)在上至少有1012个零点.即可排除B、C,得D正确,举特例f(x)=0,即可排除A.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.(2024高一下·东坡开学考)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A,C
【知识点】指数函数单调性的应用;利用对数函数的单调性比较大小;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】解:对于A,,故A正确.
对于B,因为对数函数y= log0.3x在定义域内单调递减,2<3,所以log0.3 2 > log0.3 3,故B错误.
对于C,因为,
所以,故C正确;
对于D,因为指数函数y =0.2x在R上单调递减,1.1>0.9,所以,故D错误.
故答案为:A、C.
【分析】根据指数函数和幂函数单调性可判断A正确,根据对数函数单调性可判断B错误,根据对数函数单调性结合不等式性质可判断C正确,根据指数函数单调性可判断D错误.
10.(2022高一上·南阳期中)下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( ).
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】B,C,D
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】对于A,对于,由得或,故的定义域为;
对于,由得,故的定义域为;所以与不是同一函数,A不符合题意;
对于B,由根式指数幂知,且与的定义域都为,所以与是同一函数,B符合题意;
对于C,对于,当时,;当时,;又当时,;
综上:,所以与是同一函数,C符合题意;
对于D,显然与的解析式表达式一样,所以与是同一函数,D符合题意.
故答案为:BCD.
【分析】根据同一函数的定义,结合定义域与对应法则,逐项判定,即可求解.
11.(2023·) 已知,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为4
C.的最小值为 D.的最小值为16
【答案】B,C,D
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:A、原式变形可得,因为,由基本不等式可得:,解得:,或(舍去),所以的最大值为2,故A错误;
B、由得:,因为,所以,解得:或,
因为,所以舍去,当且仅当时等号成立,所以的最小值为4,故B正确;
C、由变形为,则,由基本不等式得:,当且仅当时等号成立,此时,令,则由,解得:或(舍去)所以的最小值为,故C正确;
D、由可得:,从而当且仅当时,即,等号成立,所以最小值为16,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】对不等式变形为,利用基本不等式得到,求出的最大值即可判断A;将不等式变形为,利用基本不等式得到,求出的最小值,即可判断B;对不等式变形为,利用求解的最小值,即可判断C;不等式变形为,利用基本不等式求出和的最小值,即可判断D.
12.(2024高一下·东坡开学考)若满足对任意的实数,都有(a)(b)且(1),则下列判断正确的有
A.是奇函数
B.在定义域上单调递增
C.当时,函数
D.
【答案】B,D
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;函数的值
【解析】【解答】解:对于A,令a =0,b=1,则 f(1) = f(1 +0) = f (1) f(0),即2 = 2 f (0),f (0) = 1,
所以f(x)不可能是奇函数,故A不正确.
对于B,设x1 < x2,则x2 -x1>0,所以 f(x2 -x1)>1,则
f(x2)=f(x1 +(x2 -x1))= f(x1).f(x2-x1)>f(x1)
所以f(x)在定义域上是增函数,选项B正确;
对于C,对于任意x∈ R,f(x) ≠0.假设存在x0∈ R,使得f(x0)=0,则
f(0)= f(x0 +(-x0))=f(x0)f(-x0)=0,与f(0)= 1矛盾,所以对于任意x ∈ R, f(x) ≠0,
所以对于任意x ∈ R,
因为f(1)= 2 >1,所以对任意正整数n, ,
同理f(n)=f(1+1+··.+1) = f (1) f(1)…·f(1)=2n>1
对任意正有理数p,显然有p=(m,n是 互质的正整数),
对任意正无理数q,可得看作是某个有理数列 P1,P2,P3,··的极限,
而f(pi)> 1,i∈ N*,所以f(q)与f(pi)的极限,所以f(q) > 1,
综上,对所有正实数x,有f(x)> 1,故C不正确,
对于D,
f(2n)=f(2n -1+1)= f(2n - 1) f(1) = 2f(2n -1),
所以所以,选项D正确.
故答案为:B、D.
【分析】 (a)(b)且(1),计算f (0) = 1,判断A错误.根据单调性定义
判断B正确,分类讨论得对所有正实数x,有f(x)> 1,判断C不正确,根据定义计算,
即可求解.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(2024高一下·东坡开学考)换算:180°= rad。
【答案】
【知识点】弧度制、角度制及其之间的换算
【解析】【解答】解: 180°=.
故答案为:.
【分析】利用弧度制和角度制关系,将角度制化为弧度制即可.
14.(2024高一下·东坡开学考)幂函数在上单调递减,则的值为 .
【答案】2
【知识点】幂函数的概念与表示;幂函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为 幂函数在上单调递减,
所以,所以m=2.
故答案为:2.
【分析】根据幂函数定义及单调性,列出关系式即可求解.
15.(2024高一下·东坡开学考)若,则 .
【答案】
【知识点】同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:将两边平方得
所以.
故答案为:.
【分析】根据同角三角函数关系结合因式分解,计算即可.
16.(2024高一下·东坡开学考)已知函数定义城为,恒有,时;若函数有4个零点,则t的取值范围为 .
【答案】
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:解:因为f(x+4)=4f(x),所以f(x)=4f(x-4),又因为x(0,4]时,,
所以r(4,8]时,,(8,12]时,.
作出函数f(x在(0,12]上的图像,
因为函数有4个零点,
所以f2(x)+t·f(x)=0有四个根,即f(x)[f(x)+t]=0有四个根,所以f(x)=0或f(x)=-t共有四个根,
观察图像可得f(x)=0有三个根,所以f(x)=-t只能有一个根,所以28≤-t≤32,所以-32≤t≤-28.
故答案为:[-32,-28].
【分析】根据 ,时,得出 f(x)在4,8]、(8,12]的解析式,作出分段函数图象,观察图像即可求解.
四、解答题:本大题共6小题,共70分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(2024高一下·东坡开学考)
(1)求值:;
(2)已知,求值:.
【答案】(1)解:原式;
(2)解:由,而,
则,故.
【知识点】根式与有理数指数幂的互化;有理数指数幂的运算性质
【解析】【分析】(1)根据指数运算法则计算即可.
(2)将两边平方,求得,再平方得,代入即可.
18.(2024高一下·东坡开学考)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:.当时,
所以,;
(2)解:是的充分不必要条件
∴A是B的真子集,故即,
所以实数m的取值范围是.
【知识点】集合关系中的参数取值问题;并集及其运算;充分条件;必要条件
【解析】【分析】(1)将 代入,求得集合A、B,利用交集、并集定义求解即可.
(2)将充分不必要条件转化为真子集关系,根据子集定义列出不等式组,即可解得 实数的取值范围.
19.(2024高一下·东坡开学考)已知α是第三象限角,且.
(1)化简;
(2)若,求;
(3)若,求.
【答案】(1)解:根据诱导公式有:
(2)解:因为,α是第三象限角,
所以,
所以
(3)解:因为,所以.
【知识点】同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)根据诱导公式变形并化简即可.
(2)利用同角三角函数关系结合象限符号即可求解.
(3)利用诱导公式转化为特殊角即可.
20.(2024高一下·东坡开学考)某城市规划部门为改善早晚高峰期间某条地下隧道的车辆通行能力,研究了该隧道内的车流速度v(单位:千米/小时)和车流密度x(单位:辆/千米)所满足的关系式(k单位:辆/小时).研究发现:当隧道内的车流密度达到120辆/千米时造成堵塞,此时车流速度是0千米小时.
(1)若车流密度为50辆/千米.求此时的车流速度;
(2)若车流速度v不小于40千米/小时.求车流密度x的取值范围.
【答案】(1)解:x=120时,v=0代入,得,
解得,所以,
当时,
故当车流密度为50辆/千米时,此时车流速度为56千米/小时.
(2)解:,
当时,,符合题意;当时,
令,解得,所以.
所以,若车流速度不小于40千米/小时,则车流密度的取值范围是.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数的值
【解析】【分析】(1)用待定系数法将(120,0)代入即可求出k,根据解析式将x=50代入即可.
(2)分别在、内解不等式即可.
21.(2024高一下·东坡开学考)已知函数,对任意a,恒有,且当时,有.
(1);
(2)求证:在R上为增函数;
(3)若关于x的不等式对于任意恒成立,求实数t的取值范围.
【答案】(1)解:根据题意,在中,
令,则,则有;
(2)证明:任取,,且设,则,,
又由,则,则有,故在R上为增函数.
(3)解:根据题意,,
即,则,
又由,则,
又由在R上为增函数,则,
令,,则,
则原问题转化为在上恒成立,
即对任意恒成立,令,只需,
而,,
当时,,则,
故t的取值范围是.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数恒成立问题;对数的性质与运算法则
【解析】【分析】(1)用赋值法,取代入即可求得.
(2)根据单调性定义,任取,,且设,由得,即可证明.
(3)将转化为函数关系,根据单调性得到自变量关系,然后根据转化为在上恒成立,利用二次函数求得最值,即可求解.
22.(2024高一下·东坡开学考)已知,分别为定义域为的偶函数和奇函数,且.
(1)求函数,的解析式;
(2)若关于x的不等式在上恒成立,求正实数a的取值范围.
【答案】(1)解:因为,分别为上的偶函数和奇函数,①,
所以,即②,
联立①②可解得,.
(2)解:不等式可化为,
因为,则,故,
设,则,
故,
因为,令,则,
由,,故,
故在上是增函数,则,
又在时是增函数,
所以,则,
因为在恒成立,所以.
所以正实数a的取值范围是
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数的奇偶性;函数恒成立问题;有理数指数幂的运算性质
【解析】【分析】(1)利用,分别为上的偶函数和奇函数,用消去法解方程组即可.
(2)将转化为在恒成立,利用换元法结合函数单调性即可.
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