贵州省毕节市金沙县2023-2024学年高一上学期期末质量监测数学试卷
一、选择题(本大题共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高一上·金沙期末)已知集合,,则的真子集的个数为( )
A.8 B.7 C.4 D.3
2.(2024高一上·金沙期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
3.(2024高一上·金沙期末)设,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2024高一上·金沙期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5.(2024高一上·金沙期末)张遂(僧一行,公元年),中国唐代著名的天文学家.他发明了一种内插法近似计算原理,广泛应用于现代建设工程费用估算.近似计算公式如下:,其中为计费额的区间,,为对应于的收费基价,为该区间内的插入值,为对应于的收费基价.如下表所示.则的值估计为( )
计费额x(单位:万元) 500 700 1000
收费基价(单位:万元) 16.5 m 30.1
A.18.53 B.19.22 C.21.94 D.28.22
6.(2024高一上·金沙期末)若,则( )
A. B. C. D.
7.(2024高一上·金沙期末)设,,,则( )
A. B. C. D.
8.(2024高一上·金沙期末)若函数若有4个不同实根,设4个不同实根,则的值为( )
A. B. C. D.
二、选择题(本大题共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高一上·金沙期末)已知幂函数在上单调递减,若在上不单调,则实数的可能取值为( )
A. B.0 C.1 D.3
10.(2024高一上·金沙期末)对于下列四种说法,其中正确的是( )
A.的最小值为4 B.的最小值为1
C.的最小值为4 D.最小值为
11.(2024高一上·金沙期末)已知函数的定义域为,若关于对称,为奇函数,则( )
A.是奇函数
B.的图象关于点对称.
C.
D.若在上单调递减,则在上单调递增
12.(2024高一上·金沙期末)将函数的图象沿轴向右平移个单位长度(纵坐标不变),得到的函数满足,则下列正确的选项为( )
A.的周期为
B.
C.在上单调递增
D.为的一个对称轴
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(2024高一上·金沙期末)函数的图象恒过定点的坐标为 .
14.(2024高一上·金沙期末)已知角终边上一点坐标,则 .
15.(2024高一上·金沙期末)已知函数的定义域和值域都是,则 .
16.(2024高一上·金沙期末)已知函数,若,则的最大值为 .
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高一上·金沙期末)已知二次函数满足,且,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,比较与的大小.
18.(2024高一上·金沙期末)对任意,函数满足 ▲ ,且当时,.
在以下两个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答此题.
①,.
②,.对,.
注:如果选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.
(1)证明:在上是增函数;
(2)求不等式的解集.
19.(2024高一上·金沙期末)已知函数.
(1)求的最小正周期和图象的对称轴方程;
(2)当时,的最小值和最大值之和为,求的值.
20.(2024高一上·金沙期末)已知函数.
(1)设,若,试判断是否有最小值,若有,求出最小值;若没有,说明理由;
(2)若,使成立,求实数的取值范围.
21.(2024高一上·金沙期末)已知某种设备年固定研发成本为40万元,每生产一台需另投入60元.设某公司一年内生产该设备万台且全部售完,每万台的销售收入为(万元).已知当年产量小于或等于10万台时,;当年产量超过10万台时,.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(万台)的函数解析式;
(2)试分析该公司年利润是否能达到2000万元?若能,求出年产量为多少;若不能,说明理由.(注:利润=销售收入-成本)
22.(2024高一上·金沙期末)已知函数.
(1)解不等式;
(2)若对于,恒成立,求实数的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】子集与真子集;并集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:,
,,
∴,它是真子集有7个.
故选:B.
【分析】本题考查补集的概念,集合交集运算.先解一元二次不等式可得:,进而得出,根据补集的概念可得,根据集合交集运算可得:,据此可求出答案.
2.【答案】D
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:根据全称命题与存在性命题的关系可得,
命题:“,”的否定是“,”.
故选:D.
【分析】本题考查全称量词和存在量词命题的否否.全称量词和存在量词命题的否否:先改量词,再否定结论,进而可得.
3.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:由不等式,可得,解得,
又由不等式,即,可得,解得,
因为集合是集合的真子集,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
【分析】本题考查指数函数与对数函数的单调性,充分条件和必要条件的判定.利用对数函数的单调性解不等式可得:;利用指数函数的单调性可解不等式可得;集合是集合的真子集,根据充分条件、必要条件的判定方法可求出答案.
4.【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;函数的图象
【解析】【解答】解:由函数可得函数的定义域为,
由可知函数为奇函数,
其图象关于坐标原点对称,故舍去B,D两项;
又由可得C项不合题意,故A项正确.
故选:A.
【分析】本题考查函数图象.先可求出函数的定义域为,再求,根据可判断函数为奇函数,选项B和D为偶函数,B和D排除.再求的函数值:,选项C不符合,故排除.通过排除法可求出答案.
5.【答案】C
【知识点】“直线上升”模型
【解析】【解答】解:结合题意:,其中,
.
故选:C.
【分析】本题考查函数模型的应用.根据题意可得:,其中,将以上数据代入计算公式可得:,通过计算可求出答案.
6.【答案】C
【知识点】二倍角的余弦公式;诱导公式
【解析】【解答】解:由,
因为,所以,
所以
.
故选:C.
【分析】本题考查二倍角的余弦公式,三角函数的诱导公式.观察式子可知:,应用三角函数的诱导公式可求出:的值.观察式子又可知:,应用三角函数的诱导公式化简可得:,再利用二倍角的余弦公式展开可,代入数据可求出答案.
7.【答案】D
【知识点】利用对数函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:由对数函数性质知,即,同理,
又,即,
,
所以,即,综上,
故选:D.
【分析】本题考查利用对数函数的单调性比较大小.先将与0和1比较,由对数函数性质知,,.对和进行作差可得:,再基本不等式可证明,进而得出:,即,综上可求出答案.
8.【答案】D
【知识点】函数与方程的综合运用
【解析】【解答】解:作出函数的图象,再作出直线,如图,
由图可得,,因此,
∴,
故选:D.
【分析】本题考查函数与方程的综合应用.先作出函数的图象,方程 根的个数可转化为:函数的图象和直线的交点个数,作出直线,根据二次函数的对称性结合图像可推出:,,将两式代入问题式子可求出答案.
9.【答案】B,C
【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:由幂函数,可得,即,
解得或,
当时,可得在上单调递减,符合题意;
当时,可得在上单调递增,不符合题意;
又由函数在上不单调,则满足,
即,解得,
结合选项,可得选项BC符合题意.
故选:BC.
【分析】本题考查幂函数的定义,幂函数的性质.已知是幂函数,可得方程,解方程可求出的值,再将的值反代入可判断在上单调性,可求出的值.先求出函数的对称轴,根据函数在上不单调,可列出不等式,结合的值可求出b的取值范围,结合选项可得出答案.
10.【答案】B,D
【知识点】基本不等式;对勾函数的图象与性质
【解析】【解答】解:对于A中,由,
当且仅当时,即,显然不成立,所以A错误;
对于B中,由,
当且仅当,即时,等号成立,所以B正确;
对于C中,由,令,
可得,则函数在为单调递减函数,
所以,所以C不正确;
对于D中,由,令,
可得,根据对勾函数的性质,可得在为单调递增函数,
所以,所以D正确.
故选:BD.
【分析】本题考查利用基本不等式求最值.利用基本不等式求最值的条件为:一正,二定,三相等.观察可知积为定值,可使用基本不等式求值,取等号条件可求出,不符合,故不能取到最小值;观察可知积为定值,可使用基本不等式求最值,取等号的条件可求出,符合题意,故能取到最小值;化简可得:可,采用换元法令,可得,利用对勾函数的单调性可求出的最小值;采用换元法令,可得,利用对勾函数的性质可取出的最小值.
11.【答案】A,B,D
【知识点】奇偶函数图象的对称性;奇偶性与单调性的综合;函数的周期性
【解析】【解答】解:A、因为为奇函数,所以,
因为关于对称,所以,
所以,则,
所以,的一个周期为8,
故,所以,
将代替为得,
即,为奇函数,A正确;
B、因为为奇函数,所以的一个对称中心为,
又的一个周期为8,故为的一个对称中心,B正确;
C、因为的一个对称中心为,
所以,
故,C错误;
D、因为在上单调递减,关于对称,
所以在上单调递增,
的一个周期为8,故在上单调递增,D正确.
故选:ABD
【分析】本题考查函数的对称性,函数的奇偶性,函数的周期性,函数的单调性.根据函数的对称性和奇偶性可推出的一个周期为8,,据此判断函数为奇函数;B选项,根据为奇函数可推出的一个对称中心为,再结合的周期,可推出为的一个对称中心;利用对称中心可推出,代入数据可判断C选项;已知在上单调递减,根据函数的对称性,再结合周期,可推出在上的单调性.
12.【答案】A,C,D
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:
,
A、的周期是,A正确;
B、函数满足,则的图象关于点对称,
所以,,
又,∴,B错误;
C、,
时,,C正确;
D、时,,D正确.
故选:ACD.
【分析】本题考查正弦函数的图象和性质,三角函数的图象变换.利用辅助角公式,降幂升角公式化简可得:.根据平移变换可得求出.根据周期计算公式可求出的周期;根据,可推出的图象关于点对称,利用正弦函数的对称中心公式可求出的值,进而写出函数的解析式.由的范围,可变形出:,根据正弦函数的单调性可判断 在上的单调性 ;当时,可求出为最大值,故 为的一个对称轴 .
13.【答案】
【知识点】指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:令,得,,∴函数图象过定点.
故答案为:.
【分析】本题考查对数函数定点问题.对数函数的定点:对数的真数为1,可得:,解得为定点的横坐标,将横坐标代入函数解析式可求出定点的纵坐标,进而求出定点.
14.【答案】
【知识点】二倍角的正切公式;任意角三角函数的定义;诱导公式
【解析】【解答】解:,
,
∴已知点坐标为,∴,
∴.
故答案为:.
【分析】本题考查三角函数的定义,三角函数的诱导公式,二倍角的正切公式.利用三角函数的诱导公式可求出点坐标为,根据三角函数的定义可求出的值:.由二倍角的正切公式进行展开,代入数据可求出答案.
15.【答案】或
【知识点】对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:当时,易知函数单调递减,由定义域和值域都是,
所以解得所以.
当时,易知函数单调递增,由定义域和值域都是,
所以解得所以.
故答案为:或.
【分析】 本题考查对数函数的单调性.对底数分两种情况进行讨论:当时;当时.当时,根据对数函数的单调性分析函数的单调性,再根据定义域和值域都是,可列出方程组,解方程可求出和的值,进而求出答案;
16.【答案】
【知识点】奇偶函数图象的对称性;基本不等式
【解析】【解答】解:,则,∴,
∴,
即,,又,
所以,即,当且仅当时等号成立,
故答案为:.
【分析】本题考查的对称性,利用基本不等式求最值.根据的解析式,求出,据此推出:,所以,结合题意可列出方程,解得:,和为定值,利用基本不等式可求出最大值,进而得到本题的答案.
17.【答案】(1)设二次函数.
由,得图象的对称轴为,
所以,解得.
由得,,
可得.
由得,,解得.
所以.
(2)
,
当或时,,此时.
当时,,此时.
当或4时,,此时.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;利用不等式的性质比较大小
【解析】【分析】本题考查待定系数法求函数的解析式,作差法比较大小.
(1)先设出二次函数,已知,可推出图象的对称轴为,根据二次函数对称轴公式可求得:,又因 ,. 可求出,,进而得出本题的答案.
(2)作差可得:,化简可得:,分三种情况进行类讨论:当或时;当时;当或4时;确定的符号,可判断的符号,进而得出 与的大小 .
18.【答案】(1)若选①:证明:设,且.
则,所以.
.
所以,
所以,
所以在上是增函数.
若选②:证明:设x1,x2∈,且<,
则,所以.,
又,所以>,
所以函数在上是增函数.
(2)若选①:令,则,
解得,
所以可化为,
根据单调性得,,
解得,
所以不等式的解集为.
若选②:由得,
所以可化为,
根据单调性得,,
解得,
所以不等式的解集为.
【知识点】函数的单调性及单调区间;抽象函数及其应用
【解析】【分析】本题考查抽象函数的应用,函数的单调性.
(1)若选①:取值,作差,变形化简可得:,即以,根据函数单调性的定义可证明结论.若选②:取值,作差,变形可得:,又因为,所以>,根据函数单调性的定义可证明结论..
(2)选择①:采用赋值法令,先求出的值,原不等式可转化为,根据函数的单调性可列出不等式,解不等式可求出解集;选择②:由可得可求出的值,原不等式可转化为,根据函数的单调性可列出不等式,解不等式可求出解集.
19.【答案】(1)
,
所以的最小正周期.
令,,
解得,.
所以图象的对称轴方程为,.
(2)由(1)知,
当时,.
可得,,
所以,
所以的最小值和最大值之和为,
解得.
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】本题考查正弦函数的图象和性质.
(1)利用辅助角公式和降幂升角公式化简可得:,根据正弦函数的周期计算公式,代入数据可求出周期;根据正弦函数的的对称轴计算公式可得:,解方程可求出对称轴方程;
(2)由变形可得:,根据正弦函数的图象可得,进而得出,所以,列出方程即可求解.
20.【答案】(1)当时,
.
令,,则.,,
当时,,此时,没有最小值.
(2),
令,,则.
由,得,
即,,使成立,
只需,
因为在上单调递减,所以.,所以,
所以实数的取值范围为.
【知识点】函数的最大(小)值;函数恒成立问题
【解析】【分析】本题考查函数的最值,函数的恒成立问题.
(1)当时,化简可得:,采用换元法:令,则,利用二次函数的性质可求出函数在上的最小值;
(2)变形可得,采用换元法令,则,存在性问题,分离参数可得:,转化为求函数的最大值,利用函数在上的单调性,可求出,进一步可求出实数的取值范围.
21.【答案】(1)
(2)当时,,
(万元).
当时
,
当且仅当,即时等号成立,
所以(万元).
因为1570>1160,
所以当年产量为19万台时,该公司获得的利润最大为1570万元.
因此,该公司年利润不能达到2000万元.
【知识点】函数的最大(小)值;基本不等式在最值问题中的应用;二次函数模型
【解析】【分析】 本题考查函数模型的应用,函数的最值,利用基本不等式求最值.
(1)根据利润 =销售收入-每台投入的成本- 固定研发成本可得:,代入数据可得;
(2)当时,,配方可得:,利用二次函数性质可求出时的最大值;当时,利用基本不等式求得最大值,比较两段函数的最大值可求出的最大值,从而可判断 该公司年利润是否能达到2000万元.
22.【答案】(1)等价于,
即,可得.
当时,,即;
当时,无解,即无解;
当时,解得.
综上,当时,的解集为;
当时,无解;
当时,的解集为.
(2)对于,恒有,
转化为对于,,
因为,
所以在上单调递减.
所以,即
即,解得所以实数a的取值范围是
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数恒成立问题
【解析】【分析】本题考查对数函数的单调性,函数的恒成立问题.
(1)由化简可得:.分三种情况进行讨论:当时;当时;当时.当时,将不等式转化为对数式:,解不等式可求求出解集;当时,不等式无解;当时,无意义,据此可写出解集.
(2)题目中的恒成立问题可转化为对于,,借助复合函数的单调性判断可得:在上单调递减.,根据函数的单调性可求出,根据,可列出不等式:,解不等式组可求出实数的取值范围 .
1 / 1贵州省毕节市金沙县2023-2024学年高一上学期期末质量监测数学试卷
一、选择题(本大题共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高一上·金沙期末)已知集合,,则的真子集的个数为( )
A.8 B.7 C.4 D.3
【答案】B
【知识点】子集与真子集;并集及其运算;补集及其运算
【解析】【解答】解:,
,,
∴,它是真子集有7个.
故选:B.
【分析】本题考查补集的概念,集合交集运算.先解一元二次不等式可得:,进而得出,根据补集的概念可得,根据集合交集运算可得:,据此可求出答案.
2.(2024高一上·金沙期末)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:根据全称命题与存在性命题的关系可得,
命题:“,”的否定是“,”.
故选:D.
【分析】本题考查全称量词和存在量词命题的否否.全称量词和存在量词命题的否否:先改量词,再否定结论,进而可得.
3.(2024高一上·金沙期末)设,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:由不等式,可得,解得,
又由不等式,即,可得,解得,
因为集合是集合的真子集,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
【分析】本题考查指数函数与对数函数的单调性,充分条件和必要条件的判定.利用对数函数的单调性解不等式可得:;利用指数函数的单调性可解不等式可得;集合是集合的真子集,根据充分条件、必要条件的判定方法可求出答案.
4.(2024高一上·金沙期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;函数的图象
【解析】【解答】解:由函数可得函数的定义域为,
由可知函数为奇函数,
其图象关于坐标原点对称,故舍去B,D两项;
又由可得C项不合题意,故A项正确.
故选:A.
【分析】本题考查函数图象.先可求出函数的定义域为,再求,根据可判断函数为奇函数,选项B和D为偶函数,B和D排除.再求的函数值:,选项C不符合,故排除.通过排除法可求出答案.
5.(2024高一上·金沙期末)张遂(僧一行,公元年),中国唐代著名的天文学家.他发明了一种内插法近似计算原理,广泛应用于现代建设工程费用估算.近似计算公式如下:,其中为计费额的区间,,为对应于的收费基价,为该区间内的插入值,为对应于的收费基价.如下表所示.则的值估计为( )
计费额x(单位:万元) 500 700 1000
收费基价(单位:万元) 16.5 m 30.1
A.18.53 B.19.22 C.21.94 D.28.22
【答案】C
【知识点】“直线上升”模型
【解析】【解答】解:结合题意:,其中,
.
故选:C.
【分析】本题考查函数模型的应用.根据题意可得:,其中,将以上数据代入计算公式可得:,通过计算可求出答案.
6.(2024高一上·金沙期末)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二倍角的余弦公式;诱导公式
【解析】【解答】解:由,
因为,所以,
所以
.
故选:C.
【分析】本题考查二倍角的余弦公式,三角函数的诱导公式.观察式子可知:,应用三角函数的诱导公式可求出:的值.观察式子又可知:,应用三角函数的诱导公式化简可得:,再利用二倍角的余弦公式展开可,代入数据可求出答案.
7.(2024高一上·金沙期末)设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用对数函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:由对数函数性质知,即,同理,
又,即,
,
所以,即,综上,
故选:D.
【分析】本题考查利用对数函数的单调性比较大小.先将与0和1比较,由对数函数性质知,,.对和进行作差可得:,再基本不等式可证明,进而得出:,即,综上可求出答案.
8.(2024高一上·金沙期末)若函数若有4个不同实根,设4个不同实根,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数与方程的综合运用
【解析】【解答】解:作出函数的图象,再作出直线,如图,
由图可得,,因此,
∴,
故选:D.
【分析】本题考查函数与方程的综合应用.先作出函数的图象,方程 根的个数可转化为:函数的图象和直线的交点个数,作出直线,根据二次函数的对称性结合图像可推出:,,将两式代入问题式子可求出答案.
二、选择题(本大题共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高一上·金沙期末)已知幂函数在上单调递减,若在上不单调,则实数的可能取值为( )
A. B.0 C.1 D.3
【答案】B,C
【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:由幂函数,可得,即,
解得或,
当时,可得在上单调递减,符合题意;
当时,可得在上单调递增,不符合题意;
又由函数在上不单调,则满足,
即,解得,
结合选项,可得选项BC符合题意.
故选:BC.
【分析】本题考查幂函数的定义,幂函数的性质.已知是幂函数,可得方程,解方程可求出的值,再将的值反代入可判断在上单调性,可求出的值.先求出函数的对称轴,根据函数在上不单调,可列出不等式,结合的值可求出b的取值范围,结合选项可得出答案.
10.(2024高一上·金沙期末)对于下列四种说法,其中正确的是( )
A.的最小值为4 B.的最小值为1
C.的最小值为4 D.最小值为
【答案】B,D
【知识点】基本不等式;对勾函数的图象与性质
【解析】【解答】解:对于A中,由,
当且仅当时,即,显然不成立,所以A错误;
对于B中,由,
当且仅当,即时,等号成立,所以B正确;
对于C中,由,令,
可得,则函数在为单调递减函数,
所以,所以C不正确;
对于D中,由,令,
可得,根据对勾函数的性质,可得在为单调递增函数,
所以,所以D正确.
故选:BD.
【分析】本题考查利用基本不等式求最值.利用基本不等式求最值的条件为:一正,二定,三相等.观察可知积为定值,可使用基本不等式求值,取等号条件可求出,不符合,故不能取到最小值;观察可知积为定值,可使用基本不等式求最值,取等号的条件可求出,符合题意,故能取到最小值;化简可得:可,采用换元法令,可得,利用对勾函数的单调性可求出的最小值;采用换元法令,可得,利用对勾函数的性质可取出的最小值.
11.(2024高一上·金沙期末)已知函数的定义域为,若关于对称,为奇函数,则( )
A.是奇函数
B.的图象关于点对称.
C.
D.若在上单调递减,则在上单调递增
【答案】A,B,D
【知识点】奇偶函数图象的对称性;奇偶性与单调性的综合;函数的周期性
【解析】【解答】解:A、因为为奇函数,所以,
因为关于对称,所以,
所以,则,
所以,的一个周期为8,
故,所以,
将代替为得,
即,为奇函数,A正确;
B、因为为奇函数,所以的一个对称中心为,
又的一个周期为8,故为的一个对称中心,B正确;
C、因为的一个对称中心为,
所以,
故,C错误;
D、因为在上单调递减,关于对称,
所以在上单调递增,
的一个周期为8,故在上单调递增,D正确.
故选:ABD
【分析】本题考查函数的对称性,函数的奇偶性,函数的周期性,函数的单调性.根据函数的对称性和奇偶性可推出的一个周期为8,,据此判断函数为奇函数;B选项,根据为奇函数可推出的一个对称中心为,再结合的周期,可推出为的一个对称中心;利用对称中心可推出,代入数据可判断C选项;已知在上单调递减,根据函数的对称性,再结合周期,可推出在上的单调性.
12.(2024高一上·金沙期末)将函数的图象沿轴向右平移个单位长度(纵坐标不变),得到的函数满足,则下列正确的选项为( )
A.的周期为
B.
C.在上单调递增
D.为的一个对称轴
【答案】A,C,D
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:
,
A、的周期是,A正确;
B、函数满足,则的图象关于点对称,
所以,,
又,∴,B错误;
C、,
时,,C正确;
D、时,,D正确.
故选:ACD.
【分析】本题考查正弦函数的图象和性质,三角函数的图象变换.利用辅助角公式,降幂升角公式化简可得:.根据平移变换可得求出.根据周期计算公式可求出的周期;根据,可推出的图象关于点对称,利用正弦函数的对称中心公式可求出的值,进而写出函数的解析式.由的范围,可变形出:,根据正弦函数的单调性可判断 在上的单调性 ;当时,可求出为最大值,故 为的一个对称轴 .
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(2024高一上·金沙期末)函数的图象恒过定点的坐标为 .
【答案】
【知识点】指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:令,得,,∴函数图象过定点.
故答案为:.
【分析】本题考查对数函数定点问题.对数函数的定点:对数的真数为1,可得:,解得为定点的横坐标,将横坐标代入函数解析式可求出定点的纵坐标,进而求出定点.
14.(2024高一上·金沙期末)已知角终边上一点坐标,则 .
【答案】
【知识点】二倍角的正切公式;任意角三角函数的定义;诱导公式
【解析】【解答】解:,
,
∴已知点坐标为,∴,
∴.
故答案为:.
【分析】本题考查三角函数的定义,三角函数的诱导公式,二倍角的正切公式.利用三角函数的诱导公式可求出点坐标为,根据三角函数的定义可求出的值:.由二倍角的正切公式进行展开,代入数据可求出答案.
15.(2024高一上·金沙期末)已知函数的定义域和值域都是,则 .
【答案】或
【知识点】对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:当时,易知函数单调递减,由定义域和值域都是,
所以解得所以.
当时,易知函数单调递增,由定义域和值域都是,
所以解得所以.
故答案为:或.
【分析】 本题考查对数函数的单调性.对底数分两种情况进行讨论:当时;当时.当时,根据对数函数的单调性分析函数的单调性,再根据定义域和值域都是,可列出方程组,解方程可求出和的值,进而求出答案;
16.(2024高一上·金沙期末)已知函数,若,则的最大值为 .
【答案】
【知识点】奇偶函数图象的对称性;基本不等式
【解析】【解答】解:,则,∴,
∴,
即,,又,
所以,即,当且仅当时等号成立,
故答案为:.
【分析】本题考查的对称性,利用基本不等式求最值.根据的解析式,求出,据此推出:,所以,结合题意可列出方程,解得:,和为定值,利用基本不等式可求出最大值,进而得到本题的答案.
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高一上·金沙期末)已知二次函数满足,且,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,比较与的大小.
【答案】(1)设二次函数.
由,得图象的对称轴为,
所以,解得.
由得,,
可得.
由得,,解得.
所以.
(2)
,
当或时,,此时.
当时,,此时.
当或4时,,此时.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;利用不等式的性质比较大小
【解析】【分析】本题考查待定系数法求函数的解析式,作差法比较大小.
(1)先设出二次函数,已知,可推出图象的对称轴为,根据二次函数对称轴公式可求得:,又因 ,. 可求出,,进而得出本题的答案.
(2)作差可得:,化简可得:,分三种情况进行类讨论:当或时;当时;当或4时;确定的符号,可判断的符号,进而得出 与的大小 .
18.(2024高一上·金沙期末)对任意,函数满足 ▲ ,且当时,.
在以下两个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答此题.
①,.
②,.对,.
注:如果选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.
(1)证明:在上是增函数;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)若选①:证明:设,且.
则,所以.
.
所以,
所以,
所以在上是增函数.
若选②:证明:设x1,x2∈,且<,
则,所以.,
又,所以>,
所以函数在上是增函数.
(2)若选①:令,则,
解得,
所以可化为,
根据单调性得,,
解得,
所以不等式的解集为.
若选②:由得,
所以可化为,
根据单调性得,,
解得,
所以不等式的解集为.
【知识点】函数的单调性及单调区间;抽象函数及其应用
【解析】【分析】本题考查抽象函数的应用,函数的单调性.
(1)若选①:取值,作差,变形化简可得:,即以,根据函数单调性的定义可证明结论.若选②:取值,作差,变形可得:,又因为,所以>,根据函数单调性的定义可证明结论..
(2)选择①:采用赋值法令,先求出的值,原不等式可转化为,根据函数的单调性可列出不等式,解不等式可求出解集;选择②:由可得可求出的值,原不等式可转化为,根据函数的单调性可列出不等式,解不等式可求出解集.
19.(2024高一上·金沙期末)已知函数.
(1)求的最小正周期和图象的对称轴方程;
(2)当时,的最小值和最大值之和为,求的值.
【答案】(1)
,
所以的最小正周期.
令,,
解得,.
所以图象的对称轴方程为,.
(2)由(1)知,
当时,.
可得,,
所以,
所以的最小值和最大值之和为,
解得.
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】本题考查正弦函数的图象和性质.
(1)利用辅助角公式和降幂升角公式化简可得:,根据正弦函数的周期计算公式,代入数据可求出周期;根据正弦函数的的对称轴计算公式可得:,解方程可求出对称轴方程;
(2)由变形可得:,根据正弦函数的图象可得,进而得出,所以,列出方程即可求解.
20.(2024高一上·金沙期末)已知函数.
(1)设,若,试判断是否有最小值,若有,求出最小值;若没有,说明理由;
(2)若,使成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,
.
令,,则.,,
当时,,此时,没有最小值.
(2),
令,,则.
由,得,
即,,使成立,
只需,
因为在上单调递减,所以.,所以,
所以实数的取值范围为.
【知识点】函数的最大(小)值;函数恒成立问题
【解析】【分析】本题考查函数的最值,函数的恒成立问题.
(1)当时,化简可得:,采用换元法:令,则,利用二次函数的性质可求出函数在上的最小值;
(2)变形可得,采用换元法令,则,存在性问题,分离参数可得:,转化为求函数的最大值,利用函数在上的单调性,可求出,进一步可求出实数的取值范围.
21.(2024高一上·金沙期末)已知某种设备年固定研发成本为40万元,每生产一台需另投入60元.设某公司一年内生产该设备万台且全部售完,每万台的销售收入为(万元).已知当年产量小于或等于10万台时,;当年产量超过10万台时,.
(1)写出年利润(万元)关于年产量(万台)的函数解析式;
(2)试分析该公司年利润是否能达到2000万元?若能,求出年产量为多少;若不能,说明理由.(注:利润=销售收入-成本)
【答案】(1)
(2)当时,,
(万元).
当时
,
当且仅当,即时等号成立,
所以(万元).
因为1570>1160,
所以当年产量为19万台时,该公司获得的利润最大为1570万元.
因此,该公司年利润不能达到2000万元.
【知识点】函数的最大(小)值;基本不等式在最值问题中的应用;二次函数模型
【解析】【分析】 本题考查函数模型的应用,函数的最值,利用基本不等式求最值.
(1)根据利润 =销售收入-每台投入的成本- 固定研发成本可得:,代入数据可得;
(2)当时,,配方可得:,利用二次函数性质可求出时的最大值;当时,利用基本不等式求得最大值,比较两段函数的最大值可求出的最大值,从而可判断 该公司年利润是否能达到2000万元.
22.(2024高一上·金沙期末)已知函数.
(1)解不等式;
(2)若对于,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)等价于,
即,可得.
当时,,即;
当时,无解,即无解;
当时,解得.
综上,当时,的解集为;
当时,无解;
当时,的解集为.
(2)对于,恒有,
转化为对于,,
因为,
所以在上单调递减.
所以,即
即,解得所以实数a的取值范围是
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数恒成立问题
【解析】【分析】本题考查对数函数的单调性,函数的恒成立问题.
(1)由化简可得:.分三种情况进行讨论:当时;当时;当时.当时,将不等式转化为对数式:,解不等式可求求出解集;当时,不等式无解;当时,无意义,据此可写出解集.
(2)题目中的恒成立问题可转化为对于,,借助复合函数的单调性判断可得:在上单调递减.,根据函数的单调性可求出,根据,可列出不等式:,解不等式组可求出实数的取值范围 .
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