广东省深圳市宝安中学(集团)龙津中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
1.(2024高一上·宝安期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.(2024高一上·宝安期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
3.(2024高一上·宝安期中)已知幂函数图象过点,则等于( )
A.12 B.19 C.24 D.36
4.(2024高一上·宝安期中)已知函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则等于( )
A. B.1 C.17 D.25
5.(2024高一上·宝安期中)已知命题“,使”是假命题,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(2024高一上·宝安期中)若是偶函数且在上单调递增,又,则不等式的解集为( )
A. B.或
C.或 D.或
7.(2024高一上·宝安期中)若函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
8.(2024高一上·宝安期中)若,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
9.(2024高一上·宝安期中)下列说法正确的是( )
A.命题“,都有”的否定是“,使得”
B.当时,的最小值为
C.若不等式的解集为,则
D.“”是“”的充分不必要条件
10.(2024高一上·宝安期中)下列说法正确的是( )
A.与表示同一个函数
B.命题,则
C.已知函数在上是增函数,则实数的取值范围是
D.函数的值域为
11.(2024高一上·宝安期中)已知函数,,则下列判断中正确的有( )
A.存在,函数有个零点
B.存在常数,使为奇函数
C.若在区间上最大值为,则的取值范围为或
D.存在常数,使在上单调递减
12.(2024高一上·宝安期中)已知集合,集合,若,则 .
13.(2024高一上·宝安期中)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
14.(2024高一上·宝安期中)若函数在区间上有最大值,则实数a的取值范围是 .
15.(2024高一上·宝安期中)已知:关于的不等式的解集为,:不等式的解集为.
(1)若,求;
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
16.(2024高一上·宝安期中)某开发商计划2024年在泉州开发新的游玩项目,全年需投入固定成本万元,若该项目在2024年有万人游客,则需另投入成本万元,且,该游玩项目的每张门票售价为元.
(1)求2024年该项目的利润(万元)关于人数(万人)的函数关系式(利润=销售额-成本);
(2)当2024年的游客为多少时,该项目所获利润最大?最大利润是多少.
17.(2024高一上·宝安期中)已知满足.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求的取值范围.
18.(2024高一上·宝安期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)解不等式.
19.(2024高一上·宝安期中)设定义在上的函数满足:①对,都有;②当时,;③不存在,使得.
(1)求证:为奇函数;
(2)求证:在R上单调递增;
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为集合,,
所以.
故选:B.
【分析】本题考查了集合的交集的定义与运算,根据题意,结合集合的交集的定义与运算,即可求解.
2.【答案】C
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】原命题的否定为,。
故答案为:C.
【分析】利用已知条件结合全称命题与特称命题互为否定的关系,进而写出命题“,”的否定。
3.【答案】D
【知识点】幂函数的概念与表示
【解析】【解答】解:设幂函数,
因为幂函数图象过点,可得,解得,即,
所以.
故选:D.
【分析】本题主要考查了幂函数的定义及解析式的求解,根据题意,设幂函数,将 点 代入,求得的值,即可求解.
4.【答案】D
【知识点】函数单调性的性质;函数的值
【解析】【解答】解:由题意可知二次函数对称轴为:,即,
解得:,
所以,
故选:D.
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质及其应用,根据题意,得到二次函数的对称轴为,求得的值,进而求得的值,即可求解.
5.【答案】C
【知识点】函数恒成立问题
【解析】【解答】由题意可知恒成立.
①当时,恒成立;
②当时,,解得.
综上:.
故答案为:C
【分析】由题意可知恒成立,再分和两种情况,再根据一元二次不等式与二次函数的关系求解可得实数m的取值范围.
6.【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】解:由题设,偶函数在上单调递减,在上单调递增,且,
所以,故或,解集为或.
故选:B.
【分析】根据函数的奇偶性,得到函数在上单调递增,且,把不等式转化为,结合函数单调性,即可求解.
7.【答案】D
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】解:由题意可知,所以,要使函数有意义,
则解得.
故选:D.
【分析】根据题意先求得函数的定义域为,然后结合抽象函数定义域与有意义,即可求解.
8.【答案】D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:因为,
所以由题意
,
因为,所以,
所以由基本不等式可得,
当且仅当时等号成立,即当且仅当或时等号成立,
综上所述,的最小值为.
故选:D.
【分析】根据题意,先利用条件等式将表达式变形为,然后利用基本不等式求得最小值,注意到取等条件的成立与否,即可得到答案.
9.【答案】B,C,D
【知识点】全称量词命题;必要条件、充分条件与充要条件的判断;基本不等式
【解析】【解答】解:A中,“,都有”的否定是“,使得”,所以A错误;
B中,当时,,
当且仅当,即时,等号成立,
故当时,的最小值为,所以B正确;
C中,由题意得为的两个根,
,解得,则,所以C正确;
D中,,但,比如满足,但不满足,
故“”是“”的充分不必要条件,所以D正确.
故选:BCD.
【分析】根据全称量词命题的否定是特称量词命题,准确改写,可得判定A不正确;由,利用基本不等式求出最小值,可判定B正确;根据不等式的解集,结合韦达定理,求得,进而可判定C正确;由不等式的性质,结合充分条件、必要条件的判断方法,可判定D正确.
10.【答案】A,D
【知识点】全称量词命题;同一函数的判定;函数的值域;函数单调性的性质
【解析】【解答】解:对A中,的定义域需满足,解得,
的定义域需满足,解得,
故两函数有相同的定义域及对应关系,故表示同一个函数,故A正确;
对B中,,则或者,故B错误.
对C中,由题意可得,解得,即的取值范围是,故C错误;
对D中,令,,则,
所以函数,
函数在上单调递增,时,有最小值,
所以函数的值域为.故D正确.
故选:AD.
【分析】根据同一函数的定义与判定方法,结合定义域与对应法则,可得判定A正确;根据全称命题与存在性命题的关系,可判定B不正确;根据分段函数的单调性的判定方法,列出不等式组,可得判定C错误;令,得到,结合二次性质,可得判断D正确.
11.【答案】B,C
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数单调性的性质;函数的奇偶性;函数的图象
【解析】【解答】解:函数,函数图象如图所示:
由图象可知,函数的图象与直线不可能有个交点,
所以不存在使函数有个零点,A选项错误;
当时,,函数定义域为,,
此时为奇函数,B选项正确;
当或时,在区间上单调递增,最大值为;
当时,,在区间上单调递增,在区间上单调递减,
最大值为,不合题意;
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,
在区间上单调递增,若最大值为,则有,即,
由,所以,解得;
综上,在区间上最大值为,则的取值范围为或,C选项正确;
若在上单调递减,则有,不等式组无解,
故不存在常数使在上单调递减,D选项错误;
故选:BC.
【分析】根据题意,化简函数为 ,作出函数图象,利用数形结合研究函数的奇偶性、单调区间、最值等性质,逐项判定,即可求解.
12.【答案】
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:根据,可知:
①若,解得,
当时,违背了元素的互异性,故舍去.
同理,当时,也舍去.
②若,解得或1(舍),
当时,,,
满足,故符合题意.
故答案为:.
【分析】由,利用集合间的包含关系,得到或,求得的值,结合元素的互异性进验证取舍,即可得到答案.
13.【答案】
【知识点】函数单调性的性质
【解析】【解答】解:因为,
且函数在上单调递减,则,解得或,
则函数的减区间为、,由题意可得,可得,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
【分析】根据题意,化简可得,利用题设条件和反比例函数的性质,得到,求出函数的减区间为、,结合区间的包含关系,即可实数的取值范围.
14.【答案】
【知识点】函数的值域;分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的图象
【解析】【解答】解:令,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又,作出函数的大致图象,
由于函数在区间上有最大值,
结合图象,由题意可得,解得,
所以实数a的取值范围是,
故答案为:.
【分析】由函数的解析式,利用二次函数的图象与性质,作出函数的图象,根据函数在区间上有最大值,结合图象,列出相应不等式组,即可求得实数a的取值范围.
15.【答案】(1)解:由题知:当时,,解得,所以,
又,所以,解得,所以,
所以.
(2)解:若是的必要不充分条件,则是的真子集,
由(1)知,
时,集合,
所以,则,又时,,符合是的真子集,
时,,符合是的真子集,所以,
综上,实数的取值范围为.
【知识点】交集及其运算;必要条件;一元二次方程的解集
【解析】【分析】(1)当时,求得,再由分式不等式的解法,求得集合,结合集合交集的概念与运算,即可求解;
(2)由是的必要不充分条件,得到是的真子集,根据一元二次不等式的解法,求得集合,结合集合间的包含关系,列出不等式组,求得a的范围,同时注意等号的验证.
(1)由题知:当时,,解得,所以,
又,所以,解得,所以,
所以;
(2)若是的必要不充分条件,则是的真子集,
由(1)知,
时,集合,
所以,则,又时,,符合是的真子集,
时,,符合是的真子集,所以,
综上,实数的取值范围为.
16.【答案】(1)解:依题意,
又,
所以,
即;
(2)解:当时,单调递增,且当时,
所以,
当时,,
则在上单调递增,所以,
当时,,
当且仅当即时等号成立,故,
,
综上,游客为万人时利润最大,最大为万.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;二次函数模型
【解析】【分析】(1)根据题意,结合利润,代入化简,即可求得利润关于人数的函数关系式,得到答案;
(2)由(1)中利润的解析式,利用二次函数的图象与性质,以及基本不等式,分别求出函数在各段的最大值,比较最大值,即可得到答案.
(1)依题意,
又,
所以,
即;
(2)当时,单调递增,且当时,
所以,
当时,,
则在上单调递增,所以,
当时,,
当且仅当即时等号成立,故,
,
综上,游客为万人时利润最大,最大为万.
17.【答案】(1)解:由
,
当且仅当,即时取等号,
即取得最小值.
(2)解:由,得,即,
不等式恒成立,即恒成立,
,
当且仅当,即时取等号,
因此当时,取得最小值,则,
所以的取值范围.
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)由,利用基本不等式“1”的代换,化简得到,结合基本不等式,即可求得的最小值;
(2)先求出,转化为恒成立,再化简得到,进而利用基本不等式求出取得最小值,即可求得实数m的取值范围,得到答案.
(1),
当且仅当,即时取等号,
即取得最小值.
(2)由,得,即,
不等式恒成立,即恒成立,
,
当且仅当,即时取等号,
因此当时,取得最小值,则,
所以的取值范围.
18.【答案】(1)解:∵函数是定义在上的奇函数,∴,即,
∵,
∴,
∴,经检验,是奇函数.
(2)证明:在上为增函数,证明如下:设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴在上是增函数.
(3)解:由题意可得,在上为单调递增的奇函数,由可得,
∴,
解得,
∴不等式的解集为.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;奇偶性与单调性的综合
【解析】【分析】(1)由函数为奇函数,利用,求得,再由,列出方程求得a的值,检验即可得解.
(2)设,化简,利用函数的单调性的定义,即可证得在上是增函数.
(3)利用函数为奇函数,把不等式变形,再利用函数的定义域和单调性,列出相应的不等式组,即可求得不等式的解集.
(1)∵函数是定义在上的奇函数,
∴,即,
∵,
∴,
∴,经检验,是奇函数.
(2)在上为增函数,证明如下:
设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴在上是增函数.
(3)由题意可得,在上为单调递增的奇函数,
由可得,
∴,
解得,
∴不等式的解集为.
19.【答案】(1)证明:因为的定义域为,关于原点对称,
不妨令,得,
解得或,
又不存在,使得,故,
令,得,
故,即,
因此为奇函数;
(2)证明:时,,
则,
当且仅当,等号成立,
又不存在,使得,则,
于是时,,
又为奇函数,则时,,
于是对,
任取,则,
而,
又,则,
于是,故,
因此在上单调递增.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性
【解析】【分析】(1)利用赋值法计算,得到,再令,化简得到,结合奇函数的定义,即可得证;
(2)先令,化简得到,由为奇函数,证得,再由函数单调性的定义及判定方法,证得,得到,即可得证.
(1)因为的定义域为,关于原点对称,
不妨令,得,
解得或,
又不存在,使得,故,
令,得,
故,即,
因此为奇函数;
(2)时,,
则,
当且仅当,等号成立,
又不存在,使得,则,
于是时,,
又为奇函数,则时,,
于是对,
任取,则,
而,
又,则,
于是,故,
因此在上单调递增;
1 / 1广东省深圳市宝安中学(集团)龙津中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
1.(2024高一上·宝安期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为集合,,
所以.
故选:B.
【分析】本题考查了集合的交集的定义与运算,根据题意,结合集合的交集的定义与运算,即可求解.
2.(2024高一上·宝安期中)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】原命题的否定为,。
故答案为:C.
【分析】利用已知条件结合全称命题与特称命题互为否定的关系,进而写出命题“,”的否定。
3.(2024高一上·宝安期中)已知幂函数图象过点,则等于( )
A.12 B.19 C.24 D.36
【答案】D
【知识点】幂函数的概念与表示
【解析】【解答】解:设幂函数,
因为幂函数图象过点,可得,解得,即,
所以.
故选:D.
【分析】本题主要考查了幂函数的定义及解析式的求解,根据题意,设幂函数,将 点 代入,求得的值,即可求解.
4.(2024高一上·宝安期中)已知函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则等于( )
A. B.1 C.17 D.25
【答案】D
【知识点】函数单调性的性质;函数的值
【解析】【解答】解:由题意可知二次函数对称轴为:,即,
解得:,
所以,
故选:D.
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质及其应用,根据题意,得到二次函数的对称轴为,求得的值,进而求得的值,即可求解.
5.(2024高一上·宝安期中)已知命题“,使”是假命题,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数恒成立问题
【解析】【解答】由题意可知恒成立.
①当时,恒成立;
②当时,,解得.
综上:.
故答案为:C
【分析】由题意可知恒成立,再分和两种情况,再根据一元二次不等式与二次函数的关系求解可得实数m的取值范围.
6.(2024高一上·宝安期中)若是偶函数且在上单调递增,又,则不等式的解集为( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;奇偶性与单调性的综合
【解析】【解答】解:由题设,偶函数在上单调递减,在上单调递增,且,
所以,故或,解集为或.
故选:B.
【分析】根据函数的奇偶性,得到函数在上单调递增,且,把不等式转化为,结合函数单调性,即可求解.
7.(2024高一上·宝安期中)若函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】解:由题意可知,所以,要使函数有意义,
则解得.
故选:D.
【分析】根据题意先求得函数的定义域为,然后结合抽象函数定义域与有意义,即可求解.
8.(2024高一上·宝安期中)若,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:因为,
所以由题意
,
因为,所以,
所以由基本不等式可得,
当且仅当时等号成立,即当且仅当或时等号成立,
综上所述,的最小值为.
故选:D.
【分析】根据题意,先利用条件等式将表达式变形为,然后利用基本不等式求得最小值,注意到取等条件的成立与否,即可得到答案.
9.(2024高一上·宝安期中)下列说法正确的是( )
A.命题“,都有”的否定是“,使得”
B.当时,的最小值为
C.若不等式的解集为,则
D.“”是“”的充分不必要条件
【答案】B,C,D
【知识点】全称量词命题;必要条件、充分条件与充要条件的判断;基本不等式
【解析】【解答】解:A中,“,都有”的否定是“,使得”,所以A错误;
B中,当时,,
当且仅当,即时,等号成立,
故当时,的最小值为,所以B正确;
C中,由题意得为的两个根,
,解得,则,所以C正确;
D中,,但,比如满足,但不满足,
故“”是“”的充分不必要条件,所以D正确.
故选:BCD.
【分析】根据全称量词命题的否定是特称量词命题,准确改写,可得判定A不正确;由,利用基本不等式求出最小值,可判定B正确;根据不等式的解集,结合韦达定理,求得,进而可判定C正确;由不等式的性质,结合充分条件、必要条件的判断方法,可判定D正确.
10.(2024高一上·宝安期中)下列说法正确的是( )
A.与表示同一个函数
B.命题,则
C.已知函数在上是增函数,则实数的取值范围是
D.函数的值域为
【答案】A,D
【知识点】全称量词命题;同一函数的判定;函数的值域;函数单调性的性质
【解析】【解答】解:对A中,的定义域需满足,解得,
的定义域需满足,解得,
故两函数有相同的定义域及对应关系,故表示同一个函数,故A正确;
对B中,,则或者,故B错误.
对C中,由题意可得,解得,即的取值范围是,故C错误;
对D中,令,,则,
所以函数,
函数在上单调递增,时,有最小值,
所以函数的值域为.故D正确.
故选:AD.
【分析】根据同一函数的定义与判定方法,结合定义域与对应法则,可得判定A正确;根据全称命题与存在性命题的关系,可判定B不正确;根据分段函数的单调性的判定方法,列出不等式组,可得判定C错误;令,得到,结合二次性质,可得判断D正确.
11.(2024高一上·宝安期中)已知函数,,则下列判断中正确的有( )
A.存在,函数有个零点
B.存在常数,使为奇函数
C.若在区间上最大值为,则的取值范围为或
D.存在常数,使在上单调递减
【答案】B,C
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数单调性的性质;函数的奇偶性;函数的图象
【解析】【解答】解:函数,函数图象如图所示:
由图象可知,函数的图象与直线不可能有个交点,
所以不存在使函数有个零点,A选项错误;
当时,,函数定义域为,,
此时为奇函数,B选项正确;
当或时,在区间上单调递增,最大值为;
当时,,在区间上单调递增,在区间上单调递减,
最大值为,不合题意;
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,
在区间上单调递增,若最大值为,则有,即,
由,所以,解得;
综上,在区间上最大值为,则的取值范围为或,C选项正确;
若在上单调递减,则有,不等式组无解,
故不存在常数使在上单调递减,D选项错误;
故选:BC.
【分析】根据题意,化简函数为 ,作出函数图象,利用数形结合研究函数的奇偶性、单调区间、最值等性质,逐项判定,即可求解.
12.(2024高一上·宝安期中)已知集合,集合,若,则 .
【答案】
【知识点】集合关系中的参数取值问题
【解析】【解答】解:根据,可知:
①若,解得,
当时,违背了元素的互异性,故舍去.
同理,当时,也舍去.
②若,解得或1(舍),
当时,,,
满足,故符合题意.
故答案为:.
【分析】由,利用集合间的包含关系,得到或,求得的值,结合元素的互异性进验证取舍,即可得到答案.
13.(2024高一上·宝安期中)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】函数单调性的性质
【解析】【解答】解:因为,
且函数在上单调递减,则,解得或,
则函数的减区间为、,由题意可得,可得,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
【分析】根据题意,化简可得,利用题设条件和反比例函数的性质,得到,求出函数的减区间为、,结合区间的包含关系,即可实数的取值范围.
14.(2024高一上·宝安期中)若函数在区间上有最大值,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【知识点】函数的值域;分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的图象
【解析】【解答】解:令,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又,作出函数的大致图象,
由于函数在区间上有最大值,
结合图象,由题意可得,解得,
所以实数a的取值范围是,
故答案为:.
【分析】由函数的解析式,利用二次函数的图象与性质,作出函数的图象,根据函数在区间上有最大值,结合图象,列出相应不等式组,即可求得实数a的取值范围.
15.(2024高一上·宝安期中)已知:关于的不等式的解集为,:不等式的解集为.
(1)若,求;
(2)若是的必要不充分条件,求的取值范围.
【答案】(1)解:由题知:当时,,解得,所以,
又,所以,解得,所以,
所以.
(2)解:若是的必要不充分条件,则是的真子集,
由(1)知,
时,集合,
所以,则,又时,,符合是的真子集,
时,,符合是的真子集,所以,
综上,实数的取值范围为.
【知识点】交集及其运算;必要条件;一元二次方程的解集
【解析】【分析】(1)当时,求得,再由分式不等式的解法,求得集合,结合集合交集的概念与运算,即可求解;
(2)由是的必要不充分条件,得到是的真子集,根据一元二次不等式的解法,求得集合,结合集合间的包含关系,列出不等式组,求得a的范围,同时注意等号的验证.
(1)由题知:当时,,解得,所以,
又,所以,解得,所以,
所以;
(2)若是的必要不充分条件,则是的真子集,
由(1)知,
时,集合,
所以,则,又时,,符合是的真子集,
时,,符合是的真子集,所以,
综上,实数的取值范围为.
16.(2024高一上·宝安期中)某开发商计划2024年在泉州开发新的游玩项目,全年需投入固定成本万元,若该项目在2024年有万人游客,则需另投入成本万元,且,该游玩项目的每张门票售价为元.
(1)求2024年该项目的利润(万元)关于人数(万人)的函数关系式(利润=销售额-成本);
(2)当2024年的游客为多少时,该项目所获利润最大?最大利润是多少.
【答案】(1)解:依题意,
又,
所以,
即;
(2)解:当时,单调递增,且当时,
所以,
当时,,
则在上单调递增,所以,
当时,,
当且仅当即时等号成立,故,
,
综上,游客为万人时利润最大,最大为万.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;二次函数模型
【解析】【分析】(1)根据题意,结合利润,代入化简,即可求得利润关于人数的函数关系式,得到答案;
(2)由(1)中利润的解析式,利用二次函数的图象与性质,以及基本不等式,分别求出函数在各段的最大值,比较最大值,即可得到答案.
(1)依题意,
又,
所以,
即;
(2)当时,单调递增,且当时,
所以,
当时,,
则在上单调递增,所以,
当时,,
当且仅当即时等号成立,故,
,
综上,游客为万人时利润最大,最大为万.
17.(2024高一上·宝安期中)已知满足.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)解:由
,
当且仅当,即时取等号,
即取得最小值.
(2)解:由,得,即,
不等式恒成立,即恒成立,
,
当且仅当,即时取等号,
因此当时,取得最小值,则,
所以的取值范围.
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)由,利用基本不等式“1”的代换,化简得到,结合基本不等式,即可求得的最小值;
(2)先求出,转化为恒成立,再化简得到,进而利用基本不等式求出取得最小值,即可求得实数m的取值范围,得到答案.
(1),
当且仅当,即时取等号,
即取得最小值.
(2)由,得,即,
不等式恒成立,即恒成立,
,
当且仅当,即时取等号,
因此当时,取得最小值,则,
所以的取值范围.
18.(2024高一上·宝安期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)解不等式.
【答案】(1)解:∵函数是定义在上的奇函数,∴,即,
∵,
∴,
∴,经检验,是奇函数.
(2)证明:在上为增函数,证明如下:设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴在上是增函数.
(3)解:由题意可得,在上为单调递增的奇函数,由可得,
∴,
解得,
∴不等式的解集为.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;奇偶性与单调性的综合
【解析】【分析】(1)由函数为奇函数,利用,求得,再由,列出方程求得a的值,检验即可得解.
(2)设,化简,利用函数的单调性的定义,即可证得在上是增函数.
(3)利用函数为奇函数,把不等式变形,再利用函数的定义域和单调性,列出相应的不等式组,即可求得不等式的解集.
(1)∵函数是定义在上的奇函数,
∴,即,
∵,
∴,
∴,经检验,是奇函数.
(2)在上为增函数,证明如下:
设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴在上是增函数.
(3)由题意可得,在上为单调递增的奇函数,
由可得,
∴,
解得,
∴不等式的解集为.
19.(2024高一上·宝安期中)设定义在上的函数满足:①对,都有;②当时,;③不存在,使得.
(1)求证:为奇函数;
(2)求证:在R上单调递增;
【答案】(1)证明:因为的定义域为,关于原点对称,
不妨令,得,
解得或,
又不存在,使得,故,
令,得,
故,即,
因此为奇函数;
(2)证明:时,,
则,
当且仅当,等号成立,
又不存在,使得,则,
于是时,,
又为奇函数,则时,,
于是对,
任取,则,
而,
又,则,
于是,故,
因此在上单调递增.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性
【解析】【分析】(1)利用赋值法计算,得到,再令,化简得到,结合奇函数的定义,即可得证;
(2)先令,化简得到,由为奇函数,证得,再由函数单调性的定义及判定方法,证得,得到,即可得证.
(1)因为的定义域为,关于原点对称,
不妨令,得,
解得或,
又不存在,使得,故,
令,得,
故,即,
因此为奇函数;
(2)时,,
则,
当且仅当,等号成立,
又不存在,使得,则,
于是时,,
又为奇函数,则时,,
于是对,
任取,则,
而,
又,则,
于是,故,
因此在上单调递增;
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