广东省东莞市五校2024-2025学年高一上学期第二次联考数学试卷
1.(2024高一上·东莞期中)是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
2.(2024高一上·东莞期中)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2024高一上·东莞期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
4.(2024高一上·东莞期中)已知是函数的一个零点,则( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
5.(2024高一上·东莞期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
6.(2024高一上·东莞期中)已知命题“,”为假命题,则实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
7.(2024高一上·东莞期中)已知函数在区间上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2024高一上·东莞期中)某市政府为了增加农民收入,决定对该市特色农副产品的科研创新和广开销售渠道加大投入,计划逐年加大研发和宣传资金投入.若该政府2024年全年投入资金120万元,在此基础上,每年投入的资金比上一年增长20%,则该政府全年投入的资金翻两番(即为2024年的四倍)的年份是( )(参考数据:,)
A.2029年 B.2030年 C.2031年 D.2032年
9.(2024高一上·东莞期中)下列说法,正确的是( )
A.
B.若角与角的终边在同一条直线上,则
C.若角的终边经过点,则
D.若扇形的弧长为2,圆心角为,则该扇形的面积为
10.(2024高一上·东莞期中)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
A. B.
C. D.
11.(2024高一上·东莞期中)已知,,下列说法正确的是( )
A.若,则的最小值为5
B.若,则的最大值为1
C.若,则的最小值为8
D.若,则的最小值为
12.(2024高一上·东莞期中)已知函数为幂函数,且在上单调递增,则实数的值是 .
13.(2024高一上·东莞期中)已知函数(为常数),且,则 .
14.(2024高一上·东莞期中)已知函数(其中,且).
(1)若,则实数的值是 ;
(2)若的值域为,则实数的取值范围为 .
15.(2024高一上·东莞期中)(1)计算.
(2)已知,求的值.
16.(2024高一上·东莞期中)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
17.(2024高一上·东莞期中)已知二次函数满足,且,为上的奇函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式,在给定的坐标系中画出的图象,并根据图象写出函数的单调增区间;
(2)讨论关于的方程的根的个数.
18.(2024高一上·东莞期中)东莞广播电视台旗下的电商平台—“家乡好物商城”依托广播、电视与互联网平台优势,主要销售东莞制造的优质产品及东莞对口支援、帮扶地区的农特产品,打通新疆、广西、云南、贵州等地区农特产品的产销对接渠道.近一个月来,“贵州黄牛肉”、“广西小砂糖橘”、“云南野苹果”等农特产品在东莞热销.通过对过去的一个月(以30天计)的“广西小砂糖橘”的销售情况的调查发现:每千克的销售价格(单位:元/千克)关于第天的函数关系近似满足(,且为常数),日销售量(单位:千克)关于第天的部分数据如下表所示:
9 14 18 22 29
54 59 63 59 52
已知第9的日销售收入为552元.
(1)求的值;
(2)给出以下四种函数模型:
①;②;③;④.
请你根据上表中的数据,从中选择你认为最合适的一种函数模型(简要说明理由)来描述日销售量关于第天的变化关系,并求出该函数的解析式;
(3)设该工艺品的日销售收入为函数(单位:元);求函数的最小值.
19.(2024高一上·东莞期中)已知函数为奇函数,其中为自然对数的底数.
(1)求实数的值,并用定义证明函数的单调性;
(2)解不等式;
(3)已知函数与的图象关于点对称,设函数,若对,总,使得成立,求实数的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】象限角、轴线角
【解析】【解答】 因为,可知的终边与的终边相同,
而为第二象限角,所以是第二象限角.
故答案为:B.
【分析】要判断是第几象限角,需利用终边相同的角的关系,将转化为(,)的形式,再根据所在象限确定所在象限.
2.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:当时,若,则,即“”不是“”充分条件;
当时,,即“”是“”必要条件,
综上所述,“”是“”的必要不充分条件,
故答案为:B.
【分析】若条件能推出结论,则条件为结论的充分条件;若结论能推出条件,则条件为结论的必要条件.由不等式性质可知,若,则;若,则( 两边同时乘以一个正数不会改变不等式的方向 ),因此条件为结论的必要不充分条件.
3.【答案】C
【知识点】指数函数单调性的应用;幂函数的概念与表示
【解析】【解答】解: 幂函数,因为指数,所以在上单调递增.
又因为,所以,即.对数函数,
因为底数,所以在上单调递增.而,
所以,即.
综上,.
故答案为:C
【分析】要比较、、的大小,需分别分析三个数的取值范围.对于幂函数,根据其单调性比较和;对于对数函数,根据其单调性确定的范围,最后综合得出三者大小关系.
4.【答案】C
【知识点】对数函数的单调性与特殊点;函数零点存在定理
【解析】【解答】 因为函数,均在上单调递减,
所以函数在上单调递减,
又,,
故零点所在区间为,所以.
故答案为:C.
【分析】要确定函数的零点所在区间,先分析函数的单调性,再计算区间端点的函数值,根据函数零点存在性定理(若函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,且,则函数在区间内有零点)来判断.
5.【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,所以,
又因为,所以,
所以,
又因为,
所以.
故答案为:A.
【分析】由已知条件可得,再根据完全平方差公式得出,进而得出的值.
6.【答案】D
【知识点】命题的否定;命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:因为命题:“”为假命题,
所以其否定命题:“”为真命题.
当时,不等式变为,对于任意都成立.
当时,函数是一元二次函数,要使对任意恒成立,
则需满足:.
综合以上两种情况,的取值范围是.
故答案为:D
【分析】已知命题为假命题,根据特称命题与全称命题的否定关系,先写出的否定命题,且为真命题.然后分和两种情况,结合一元二次不等式恒成立的条件来确定实数的取值范围.
7.【答案】C
【知识点】对数型复合函数的图象与性质
【解析】【解答】解:对于二次函数,其图象开口向下,对称轴为.
因为在上单调递减,所以对称轴需满足.
因为在上单调递减,所以在上的最小值在处取得.
计算,要使恒成立,即,解得.
综合以上两个条件,.
故答案为:C.
【分析】要确定函数在区间上单调递减时的取值范围,需利用复合函数单调性“同增异减”的原则.外层函数是增函数,所以内层函数需在上单调递减,同时还要保证在上恒成立.
8.【答案】D
【知识点】对数的性质与运算法则;“指数爆炸”模型
【解析】【解答】 设第年该政府全年投入的资金翻两番,
依题意得:
,
因此该政府全年投入的资金翻两番(即为2024年的四倍)的年份是2032年,
故答案为:D
【分析】每年投入资金的增长构成等比数列,公比为要找到资金翻两番(变为2024年的4倍)的年份,需先根据等比数列通项公式列出方程,再通过对数运算求解所需年数,进而确定年份.
9.【答案】A,C,D
【知识点】扇形的弧长与面积;任意角三角函数的定义;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】 对于A,,故A正确;
对于B,因为角与角的终边在同一条直线上,所以角与角的终边可能重合,此时,故B错误;
对于C,因为角的终边经过点,所以且,
所以,故C正确;
对于D,设扇形的半径为,又扇形的弧长为2,圆心角为,
所以,解得,所以该扇形的面积为,故D正确.故答案为:ACD.
【分析】本题综合考查三角恒等式、终边相同角、三角函数定义以及扇形的弧长和面积公式.对于每个选项,分别利用相应的知识点进行分析判断.
10.【答案】B,C
【知识点】函数的奇偶性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解: 对于A,由于导致,故不是偶函数,故A错误;
对于B,由,解得,所以的定义域为,关于原点对称.
又,所以是偶函数.
而,所以是偶函数又存在零点,故B正确;
对于C,由,解得,
所以函数的定义域为,关于原点对称,
又,所以是偶函数.
而,所以存在零点.
所以是偶函数又存在零点,故C正确;
对于D,由,解得,所以的定义域为.
所以定义域不关于原点对称,所以不是偶函数,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】本题需根据偶函数的定义(定义域关于原点对称,且)和函数零点的定义(使的实数),对每个选项逐一分析.
11.【答案】B,C,D
【知识点】对数函数的单调性与特殊点;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】 A:当时,显然满足,而,所以本选项不正确;
B:,,,
当且仅当时取等号,即当时取等号,故本选项正确;
C:,
当且仅当时取等号,即当时取等号,故本选项正确;
D:由,得,且,,
则
,
当且仅当,即当时取等号,故本选项正确,故答案为:BCD.
【分析】本题主要运用基本不等式来求解代数式的最值,同时结合对数运算、指数运算等知识,对每个选项逐一分析,判断其正确性.
12.【答案】
【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: 由题意可知,解之得或,
当时,,此时函数在上单调递减,不符题意;
当时,,此时函数在上单调递增,满足题意.
所以实数的值是.
故答案为:.
【分析】本题需根据幂函数的定义(形如(为常数)的函数,其系数为)先求出的可能值,再结合幂函数在上的单调性(当时单调递增,时单调递减)确定最终的.
13.【答案】
【知识点】对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解: 因为,
所以有,
于是有
故答案为:
【分析】首先观察到,所以可以考虑将转化为,然后结合已知条件,通过对函数表达式的变形来计算.
14.【答案】;
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数的值;指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】 (1)由解析式可得:,
所以,
所以,
(2)当时,的值域为,
,函数在单调递增,值域为: ,
显然不符合函数的值域为;
当时,的值域为,
,函数在单调递增,值域为: ,
若函数的值域为,则需满足,解得:,
故实数的取值范围为;
当时,显然不符合题意;
当时,的值域为,
,函数在单调递减,值域为: ,显然不符合函数的值域为;
综上实数的取值范围为;
故答案为:;
【分析】对于第一问,根据分段函数的表达式逐步代入计算;对于第二问,需要分情况讨论指数函数和一次函数的单调性,结合值域为的条件确定实数的取值范围.
15.【答案】解:(1)
;
(2)因为,所以
.
【知识点】有理数指数幂的运算性质;对数的性质与运算法则
【解析】【分析】(1)对于对数和指数的混合运算,需要运用对数的运算性质(如,)以及指数的运算性质(如,)来逐步计算.
(2)对于分式的化简求值,先利用立方差公式和平方差公式对分子分母进行因式分解,再结合已知条件,通过完全平方公式等变形来计算.
16.【答案】(1)解:由,得,解得,所以,
当时,,
所以或x>3},
所以或3(2)解:由(1)可得,因为,所以,
因为,所以或,解得或,
所以实数的取值范围为或 }.
【知识点】并集及其运算;交、并、补集的混合运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【分析】(1)先求解集合和当时的集合,再求出的补集,最后求与的交集;
(2)根据的条件,结合集合和的范围,确定实数的取值范围.
(1)由,得,解得,所以,
当时,,所以或,
所以或;
(2)由(1)可得,因为,所以,
因为,所以或,解得或,
所以实数的取值范围为或.
17.【答案】(1)解:设二次函数,则,
因为,
故,所以,解得,则,
所以;
当时,,
当时,,则,为上的奇函数,
故,,故,
综上,,
画出函数图象如下:
函数的单调增区间为.
(2)解:由图可知,,,方程,即,
当,即时,或当,即时,方程有一个根;
当,即或时,方程有两个根;
当,即时,方程有三个根.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)先通过设二次函数的一般式,利用已知条件求出的解析式,再根据奇函数的性质求出在和时的解析式,进而画出图象并确定单调增区间;
(2)将方程变形,结合(1)中的图象,分析直线与图象的交点个数,从而确定方程根的个数.
(1)设二次函数,则,
因为,
故,
所以,解得,则,
所以;
当时,,
当时,,则,
为上的奇函数,故,,
故,
综上,,
画出函数图象如下:
函数的单调增区间为.
(2)由图可知,,,
方程,即,
当,即时,或当,即时,方程有一个根;
当,即或时,方程有两个根;
当,即时,方程有三个根.
18.【答案】(1)解:因为第9的日销售收入为552元,所以有;
(2)解:由函数、、 的解析式可知:这三个函数的单调性要么在定义域内递增,要么递减,要么是常值函数,不会出现在定义域内,即有单调递减又有递增的情况,
而函数在时,在时是单调递增,在上单调递减,
由列表可知:的单调性是先增后减,因此合适,把代入,
得,
显然也满足函数的解析式;
(3)解:由题意可知:,
当时,,
当且仅当时取等号,即当时,取等号,此时;
当时,,显然此时函数单调递减,
此时,
综上所述:函数的最小值元.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;“直线上升”模型;“对数增长”模型;“指数爆炸”模型
【解析】【分析】(1)根据日销售收入的计算公式,结合已知的第9天日销售收入数据,求出常数的值;
(2)分析表格中数据的单调性,从给定的四种函数模型中选择合适的模型,再代入数据求出其解析式;
(3)将日销售收入函数根据的范围进行分段,分别讨论每一段函数的最小值,最后得出整个函数的最小值.
(1)因为第9的日销售收入为552元,
所以有;
(2)由函数、、 的解析式可知:这三个函数的单调性要么在定义域内递增,要么递减,要么是常值函数,不会出现在定义域内,即有单调递减又有递增的情况,
而函数在时,在时是单调递增,在上单调递减,
由列表可知:的单调性是先增后减,因此合适,
把代入,得,
显然也满足函数的解析式;
(3)由题意可知:,
当时,,
当且仅当时取等号,即当时,取等号,此时;
当时,,
显然此时函数单调递减,此时,
综上所述:函数的最小值元.
19.【答案】(1)解:因为的定义域为R且函数为奇函数,
所以,
因为,
所以是奇函数,符合题意,故成立;
,该函数是实数集上的增函数,
理由如下:
设是任意两个实数,且,
则有,
因为,所以,所以,
所以函数是实数集上的增函数;
(2)解:因为函数是实数集上的增函数又是奇函数,
所以由,
,
所以不等式的解集为;
(3)解:因为函数与的图象关于点对称,所以,
显然,所以有,
,
令,当时,,
设,所以,
于是当时,,对,总,使得成立,
所以有,
即实数的取值范围为.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;指数函数单调性的应用
【解析】【分析】(1)利用奇函数在处的特殊性质求出的值,再通过函数单调性的定义,结合指数函数的单调性,证明函数的单调性.
(2)结合函数的奇偶性和单调性,将不等式进行转化,再通过换元法求解不等式.
(3) 根据函数图象的对称性求出的表达式,分析其值域;对进行化简,通过换元法转化为二次函数,求出其值域;最后根据存在性与任意性的关系,确定实数的取值范围.
(1)因为的定义域为R且函数为奇函数,
所以,
因为,
所以是奇函数,符合题意,故成立;
,该函数是实数集上的增函数,理由如下:
设是任意两个实数,且,
则有,
因为,所以,所以,
所以函数是实数集上的增函数;
(2)因为函数是实数集上的增函数又是奇函数,
所以由
,
所以不等式的解集为;
(3)因为函数与的图象关于点对称,
所以,
显然,所以有,
,
令,当时,,
设,
所以,
于是当时,,
对,总,使得成立,
所以有,即实数的取值范围为.
1 / 1广东省东莞市五校2024-2025学年高一上学期第二次联考数学试卷
1.(2024高一上·东莞期中)是( )
A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角
【答案】B
【知识点】象限角、轴线角
【解析】【解答】 因为,可知的终边与的终边相同,
而为第二象限角,所以是第二象限角.
故答案为:B.
【分析】要判断是第几象限角,需利用终边相同的角的关系,将转化为(,)的形式,再根据所在象限确定所在象限.
2.(2024高一上·东莞期中)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 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;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:当时,若,则,即“”不是“”充分条件;
当时,,即“”是“”必要条件,
综上所述,“”是“”的必要不充分条件,
故答案为:B.
【分析】若条件能推出结论,则条件为结论的充分条件;若结论能推出条件,则条件为结论的必要条件.由不等式性质可知,若,则;若,则( 两边同时乘以一个正数不会改变不等式的方向 ),因此条件为结论的必要不充分条件.
3.(2024高一上·东莞期中)已知,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】指数函数单调性的应用;幂函数的概念与表示
【解析】【解答】解: 幂函数,因为指数,所以在上单调递增.
又因为,所以,即.对数函数,
因为底数,所以在上单调递增.而,
所以,即.
综上,.
故答案为:C
【分析】要比较、、的大小,需分别分析三个数的取值范围.对于幂函数,根据其单调性比较和;对于对数函数,根据其单调性确定的范围,最后综合得出三者大小关系.
4.(2024高一上·东莞期中)已知是函数的一个零点,则( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)
【答案】C
【知识点】对数函数的单调性与特殊点;函数零点存在定理
【解析】【解答】 因为函数,均在上单调递减,
所以函数在上单调递减,
又,,
故零点所在区间为,所以.
故答案为:C.
【分析】要确定函数的零点所在区间,先分析函数的单调性,再计算区间端点的函数值,根据函数零点存在性定理(若函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,且,则函数在区间内有零点)来判断.
5.(2024高一上·东莞期中)已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,所以,
又因为,所以,
所以,
又因为,
所以.
故答案为:A.
【分析】由已知条件可得,再根据完全平方差公式得出,进而得出的值.
6.(2024高一上·东莞期中)已知命题“,”为假命题,则实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】D
【知识点】命题的否定;命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:因为命题:“”为假命题,
所以其否定命题:“”为真命题.
当时,不等式变为,对于任意都成立.
当时,函数是一元二次函数,要使对任意恒成立,
则需满足:.
综合以上两种情况,的取值范围是.
故答案为:D
【分析】已知命题为假命题,根据特称命题与全称命题的否定关系,先写出的否定命题,且为真命题.然后分和两种情况,结合一元二次不等式恒成立的条件来确定实数的取值范围.
7.(2024高一上·东莞期中)已知函数在区间上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】对数型复合函数的图象与性质
【解析】【解答】解:对于二次函数,其图象开口向下,对称轴为.
因为在上单调递减,所以对称轴需满足.
因为在上单调递减,所以在上的最小值在处取得.
计算,要使恒成立,即,解得.
综合以上两个条件,.
故答案为:C.
【分析】要确定函数在区间上单调递减时的取值范围,需利用复合函数单调性“同增异减”的原则.外层函数是增函数,所以内层函数需在上单调递减,同时还要保证在上恒成立.
8.(2024高一上·东莞期中)某市政府为了增加农民收入,决定对该市特色农副产品的科研创新和广开销售渠道加大投入,计划逐年加大研发和宣传资金投入.若该政府2024年全年投入资金120万元,在此基础上,每年投入的资金比上一年增长20%,则该政府全年投入的资金翻两番(即为2024年的四倍)的年份是( )(参考数据:,)
A.2029年 B.2030年 C.2031年 D.2032年
【答案】D
【知识点】对数的性质与运算法则;“指数爆炸”模型
【解析】【解答】 设第年该政府全年投入的资金翻两番,
依题意得:
,
因此该政府全年投入的资金翻两番(即为2024年的四倍)的年份是2032年,
故答案为:D
【分析】每年投入资金的增长构成等比数列,公比为要找到资金翻两番(变为2024年的4倍)的年份,需先根据等比数列通项公式列出方程,再通过对数运算求解所需年数,进而确定年份.
9.(2024高一上·东莞期中)下列说法,正确的是( )
A.
B.若角与角的终边在同一条直线上,则
C.若角的终边经过点,则
D.若扇形的弧长为2,圆心角为,则该扇形的面积为
【答案】A,C,D
【知识点】扇形的弧长与面积;任意角三角函数的定义;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】 对于A,,故A正确;
对于B,因为角与角的终边在同一条直线上,所以角与角的终边可能重合,此时,故B错误;
对于C,因为角的终边经过点,所以且,
所以,故C正确;
对于D,设扇形的半径为,又扇形的弧长为2,圆心角为,
所以,解得,所以该扇形的面积为,故D正确.故答案为:ACD.
【分析】本题综合考查三角恒等式、终边相同角、三角函数定义以及扇形的弧长和面积公式.对于每个选项,分别利用相应的知识点进行分析判断.
10.(2024高一上·东莞期中)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B,C
【知识点】函数的奇偶性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解: 对于A,由于导致,故不是偶函数,故A错误;
对于B,由,解得,所以的定义域为,关于原点对称.
又,所以是偶函数.
而,所以是偶函数又存在零点,故B正确;
对于C,由,解得,
所以函数的定义域为,关于原点对称,
又,所以是偶函数.
而,所以存在零点.
所以是偶函数又存在零点,故C正确;
对于D,由,解得,所以的定义域为.
所以定义域不关于原点对称,所以不是偶函数,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】本题需根据偶函数的定义(定义域关于原点对称,且)和函数零点的定义(使的实数),对每个选项逐一分析.
11.(2024高一上·东莞期中)已知,,下列说法正确的是( )
A.若,则的最小值为5
B.若,则的最大值为1
C.若,则的最小值为8
D.若,则的最小值为
【答案】B,C,D
【知识点】对数函数的单调性与特殊点;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】 A:当时,显然满足,而,所以本选项不正确;
B:,,,
当且仅当时取等号,即当时取等号,故本选项正确;
C:,
当且仅当时取等号,即当时取等号,故本选项正确;
D:由,得,且,,
则
,
当且仅当,即当时取等号,故本选项正确,故答案为:BCD.
【分析】本题主要运用基本不等式来求解代数式的最值,同时结合对数运算、指数运算等知识,对每个选项逐一分析,判断其正确性.
12.(2024高一上·东莞期中)已知函数为幂函数,且在上单调递增,则实数的值是 .
【答案】
【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: 由题意可知,解之得或,
当时,,此时函数在上单调递减,不符题意;
当时,,此时函数在上单调递增,满足题意.
所以实数的值是.
故答案为:.
【分析】本题需根据幂函数的定义(形如(为常数)的函数,其系数为)先求出的可能值,再结合幂函数在上的单调性(当时单调递增,时单调递减)确定最终的.
13.(2024高一上·东莞期中)已知函数(为常数),且,则 .
【答案】
【知识点】对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解: 因为,
所以有,
于是有
故答案为:
【分析】首先观察到,所以可以考虑将转化为,然后结合已知条件,通过对函数表达式的变形来计算.
14.(2024高一上·东莞期中)已知函数(其中,且).
(1)若,则实数的值是 ;
(2)若的值域为,则实数的取值范围为 .
【答案】;
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数的值;指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】 (1)由解析式可得:,
所以,
所以,
(2)当时,的值域为,
,函数在单调递增,值域为: ,
显然不符合函数的值域为;
当时,的值域为,
,函数在单调递增,值域为: ,
若函数的值域为,则需满足,解得:,
故实数的取值范围为;
当时,显然不符合题意;
当时,的值域为,
,函数在单调递减,值域为: ,显然不符合函数的值域为;
综上实数的取值范围为;
故答案为:;
【分析】对于第一问,根据分段函数的表达式逐步代入计算;对于第二问,需要分情况讨论指数函数和一次函数的单调性,结合值域为的条件确定实数的取值范围.
15.(2024高一上·东莞期中)(1)计算.
(2)已知,求的值.
【答案】解:(1)
;
(2)因为,所以
.
【知识点】有理数指数幂的运算性质;对数的性质与运算法则
【解析】【分析】(1)对于对数和指数的混合运算,需要运用对数的运算性质(如,)以及指数的运算性质(如,)来逐步计算.
(2)对于分式的化简求值,先利用立方差公式和平方差公式对分子分母进行因式分解,再结合已知条件,通过完全平方公式等变形来计算.
16.(2024高一上·东莞期中)已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:由,得,解得,所以,
当时,,
所以或x>3},
所以或3(2)解:由(1)可得,因为,所以,
因为,所以或,解得或,
所以实数的取值范围为或 }.
【知识点】并集及其运算;交、并、补集的混合运算;一元二次不等式及其解法
【解析】【分析】(1)先求解集合和当时的集合,再求出的补集,最后求与的交集;
(2)根据的条件,结合集合和的范围,确定实数的取值范围.
(1)由,得,解得,所以,
当时,,所以或,
所以或;
(2)由(1)可得,因为,所以,
因为,所以或,解得或,
所以实数的取值范围为或.
17.(2024高一上·东莞期中)已知二次函数满足,且,为上的奇函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式,在给定的坐标系中画出的图象,并根据图象写出函数的单调增区间;
(2)讨论关于的方程的根的个数.
【答案】(1)解:设二次函数,则,
因为,
故,所以,解得,则,
所以;
当时,,
当时,,则,为上的奇函数,
故,,故,
综上,,
画出函数图象如下:
函数的单调增区间为.
(2)解:由图可知,,,方程,即,
当,即时,或当,即时,方程有一个根;
当,即或时,方程有两个根;
当,即时,方程有三个根.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)先通过设二次函数的一般式,利用已知条件求出的解析式,再根据奇函数的性质求出在和时的解析式,进而画出图象并确定单调增区间;
(2)将方程变形,结合(1)中的图象,分析直线与图象的交点个数,从而确定方程根的个数.
(1)设二次函数,则,
因为,
故,
所以,解得,则,
所以;
当时,,
当时,,则,
为上的奇函数,故,,
故,
综上,,
画出函数图象如下:
函数的单调增区间为.
(2)由图可知,,,
方程,即,
当,即时,或当,即时,方程有一个根;
当,即或时,方程有两个根;
当,即时,方程有三个根.
18.(2024高一上·东莞期中)东莞广播电视台旗下的电商平台—“家乡好物商城”依托广播、电视与互联网平台优势,主要销售东莞制造的优质产品及东莞对口支援、帮扶地区的农特产品,打通新疆、广西、云南、贵州等地区农特产品的产销对接渠道.近一个月来,“贵州黄牛肉”、“广西小砂糖橘”、“云南野苹果”等农特产品在东莞热销.通过对过去的一个月(以30天计)的“广西小砂糖橘”的销售情况的调查发现:每千克的销售价格(单位:元/千克)关于第天的函数关系近似满足(,且为常数),日销售量(单位:千克)关于第天的部分数据如下表所示:
9 14 18 22 29
54 59 63 59 52
已知第9的日销售收入为552元.
(1)求的值;
(2)给出以下四种函数模型:
①;②;③;④.
请你根据上表中的数据,从中选择你认为最合适的一种函数模型(简要说明理由)来描述日销售量关于第天的变化关系,并求出该函数的解析式;
(3)设该工艺品的日销售收入为函数(单位:元);求函数的最小值.
【答案】(1)解:因为第9的日销售收入为552元,所以有;
(2)解:由函数、、 的解析式可知:这三个函数的单调性要么在定义域内递增,要么递减,要么是常值函数,不会出现在定义域内,即有单调递减又有递增的情况,
而函数在时,在时是单调递增,在上单调递减,
由列表可知:的单调性是先增后减,因此合适,把代入,
得,
显然也满足函数的解析式;
(3)解:由题意可知:,
当时,,
当且仅当时取等号,即当时,取等号,此时;
当时,,显然此时函数单调递减,
此时,
综上所述:函数的最小值元.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;“直线上升”模型;“对数增长”模型;“指数爆炸”模型
【解析】【分析】(1)根据日销售收入的计算公式,结合已知的第9天日销售收入数据,求出常数的值;
(2)分析表格中数据的单调性,从给定的四种函数模型中选择合适的模型,再代入数据求出其解析式;
(3)将日销售收入函数根据的范围进行分段,分别讨论每一段函数的最小值,最后得出整个函数的最小值.
(1)因为第9的日销售收入为552元,
所以有;
(2)由函数、、 的解析式可知:这三个函数的单调性要么在定义域内递增,要么递减,要么是常值函数,不会出现在定义域内,即有单调递减又有递增的情况,
而函数在时,在时是单调递增,在上单调递减,
由列表可知:的单调性是先增后减,因此合适,
把代入,得,
显然也满足函数的解析式;
(3)由题意可知:,
当时,,
当且仅当时取等号,即当时,取等号,此时;
当时,,
显然此时函数单调递减,此时,
综上所述:函数的最小值元.
19.(2024高一上·东莞期中)已知函数为奇函数,其中为自然对数的底数.
(1)求实数的值,并用定义证明函数的单调性;
(2)解不等式;
(3)已知函数与的图象关于点对称,设函数,若对,总,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:因为的定义域为R且函数为奇函数,
所以,
因为,
所以是奇函数,符合题意,故成立;
,该函数是实数集上的增函数,
理由如下:
设是任意两个实数,且,
则有,
因为,所以,所以,
所以函数是实数集上的增函数;
(2)解:因为函数是实数集上的增函数又是奇函数,
所以由,
,
所以不等式的解集为;
(3)解:因为函数与的图象关于点对称,所以,
显然,所以有,
,
令,当时,,
设,所以,
于是当时,,对,总,使得成立,
所以有,
即实数的取值范围为.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;指数函数单调性的应用
【解析】【分析】(1)利用奇函数在处的特殊性质求出的值,再通过函数单调性的定义,结合指数函数的单调性,证明函数的单调性.
(2)结合函数的奇偶性和单调性,将不等式进行转化,再通过换元法求解不等式.
(3) 根据函数图象的对称性求出的表达式,分析其值域;对进行化简,通过换元法转化为二次函数,求出其值域;最后根据存在性与任意性的关系,确定实数的取值范围.
(1)因为的定义域为R且函数为奇函数,
所以,
因为,
所以是奇函数,符合题意,故成立;
,该函数是实数集上的增函数,理由如下:
设是任意两个实数,且,
则有,
因为,所以,所以,
所以函数是实数集上的增函数;
(2)因为函数是实数集上的增函数又是奇函数,
所以由
,
所以不等式的解集为;
(3)因为函数与的图象关于点对称,
所以,
显然,所以有,
,
令,当时,,
设,
所以,
于是当时,,
对,总,使得成立,
所以有,即实数的取值范围为.
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