广东省深圳实验学校高中部2025-2026学年高一上学期第一阶段考试数学试题
1.(2025高一上·深圳月考)集合,,则( )
A. B. C. D.
2.(2025高一上·深圳月考)已知,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2025高一上·深圳月考)下列各组函数表示同一函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.与
4.(2025高一上·深圳月考)下列命题是真命题的是( )
A.若,则
B.若,则且
C.
D.“”是“”的充分条件
5.(2025高一上·深圳月考)若,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2025高一上·深圳月考)设函数,若实数满足,则( )
A.或 B.或 C. D.
7.(2025高一上·深圳月考)已知命题:;命题:,若为假命题,为真命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.(2025高一上·深圳月考)已知函数是定义在的单调函数,且对于任意的,都有,若关于的方程恰有两个实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.(2025高一上·深圳月考)已知全集,集合,,,若,则( )
A.的取值有个 B.
C. D.所有子集的个数为
10.(2025高一上·深圳月考)已知,,则( )
A.ab的最大值为 B.的最小值为8
C.的最大值为 D.的最小值为2
11.(2025高一上·深圳月考)已知函数,下列说法正确的是( )
A.的最大值为
B.在上单调递减
C.的最大值为
D.的取值范围为
12.(2025高一上·深圳月考)已知,,则的取值范围是 .
13.(2025高一上·深圳月考)全集是不大于的素数,若,,,则集合 .
14.(2025高一上·深圳月考)若对任意实数,,不等式恒成立,则实数的最小值为 .
15.(2025高一上·深圳月考)已知集合或,,,
(1)已知,求实数的取值范围;
(2)已知命题,命题,若是的必要条件,求实数的取值范围.
16.(2025高一上·深圳月考)已知函数,且.
(1)求a;
(2)用定义证明函数在上是增函数;
(3)求函数在区间上的最大值和最小值.
17.(2025高一上·深圳月考)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求实数的值;
(2)若当时,关于的不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)求关于的不等式的解集.
18.(2025高一上·深圳月考)为摆脱美国政府针对中国高科技企业的封锁,加强自主性,某企业计划加大对芯片研发部的投入,据了解,该企业研发部原有100名技术人员,年人均投入a万元,现把原有技术人员分成两部分:技术人员和研发人员,其中技术人员x名(且),调整后研发人员的年人均投入增加,技术人员的年人均投入调整为万元.
(1)要使这名研发人员的年总投入不低于调整前100名技术人员的年总投入,求调整后的技术人员的人数最多多少人?
(2)是否存在这样的实数m,使得技术人员在已知范围内调整后,同时满足以下两个条件:①技术人员的年均投入始终不减少;②研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入.
19.(2025高一上·深圳月考)已知函数.
(1)若.
(i)求不等式的解集;
(ii)若对任意的,,求实数的取值范围;
(2)若存在实数,对任意的都有恒成立,求实数的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:,又,
故.
故答案为:C
【分析】本题考查一元二次不等式的求解与集合的交集运算,核心思路是先解不等式确定集合B,再根据交集的定义求出。
2.【答案】D
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:由命题,
设,
因为,可得集合不是空集,
又因为是的必要不充分条件,所以集合是的真子集,
则满足且等号不能同时成立,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:D.
【分析】本题考查充分必要条件与集合包含关系的转化,核心思路是将逻辑条件转化为集合的真子集关系,通过列不等式组求解参数范围。
3.【答案】C
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】解:A,函数的定义域为,函数的定义域为,
所以函数与的定义域不同,所以两函数不是同一函数,A错误;
B,函数的定义域为,函数的定义域为,
所以函数与的定义域不同,所以两函数不是同一函数,B错误;
C,函数的定义域为,的定义域为,且,
可得函数与的定义域相同,且对应法则也相同,所以两函数是同一函数,C正确;
D,函数的定义域为,
函数的定义域为,所以函数与的定义域不同,
所以两函数不是同一函数,D错误.
故答案为:C.
【分析】本题考查同一函数的判定,核心思路是从 “定义域” 和 “对应法则” 两个维度逐一分析选项,确保两者均相同的函数才是同一函数。
4.【答案】C
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:A:,则,则,A错误;
B:若时满足,但且不成立,B错误;
C:存在时,,C正确;
D:若,时,,此时不成立,D错误.
故答案为:C
【分析】判断命题真假的关键:对不等式命题用作差法或特殊值法验证;对存在性命题找满足条件的实例;对充分条件命题验证 “条件能否推出结论”。
5.【答案】B
【知识点】不等关系与不等式
【解析】【解答】解:因为,,所以,解得,
所以,即,
故答案为:B.
【分析】本题考查绝对值不等式的求解与不等式性质的应用,核心思路是先分别解出x和y的范围,再通过不等式的加法性质求出2x+6y的取值范围。
6.【答案】C
【知识点】函数的表示方法
【解析】【解答】解:由条件可知的定义域为,所以,
当时,,此时无解;
当时,,解得;
所以,
故答案为:C.
【分析】本题考查分段函数的求值与方程求解,核心思路是根据分段函数的定义域和分段区间,分情况讨论m的取值,解出m后再代入计算目标函数值。
7.【答案】A
【知识点】命题的真假判断与应用;复合函数的单调性;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:令,配方得,为二次函数,
当时,取得最小值,当时,,
所以当时,,题目中p为假命题,所以或,
将不等式变形为,又,即,
令,因为函数、在均单调递减,所以在上单调递减,
因此在上的最大值为,要使对所有恒成立,
需,即命题q为真时,,
结合p假、q真的条件,取上述两者a的交集,所以的取值范围为.
故答案为:A.
【分析】本题考查存在性与全称命题的真假及参数范围求解,核心思路是分别将命题转化为函数的最值问题,求出p假和q真时a的范围,再取交集。
8.【答案】C
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:由题意,可得为定值,
设,则,
因为,所以,解得或(舍去),
所以,则方程,即,即,
则关于的方程恰有两个实数根,即,
即函数和有两个交点,
设,则,即且,可得,
当时,函数单调递增;当时,函数单调递减,
所以,且,当时,,
要使得方程恰有两个实数根,可得,解得,
即实数的取值范围为.
故答案为:C.
【分析】由题意可得为定值,设,得到,结合,求得,将问题转化为和有两个交点,设,得到,结合二次函数的性质,求得到和,即可求得实数的取值范围 .
9.【答案】B,C,D
【知识点】子集与真子集;集合间关系的判断;交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:A,因为,,且,
则或,且,,解得,故的取值只有个,故A错误;
B,,,所以,故B正确;
C,,,故C正确;
D,,
所以,,则,其的子集的个数为,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】本题考查集合的基本运算与性质,核心思路是通过集合的包含关系确定参数a,再分别计算交集、并集、补集及子集个数,逐一验证选项。
10.【答案】A,C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:由,,
A,由,即,所以,当且仅当,即,时等号成立,即的最大值为,故A正确;
B,由,当且仅当,即,时等号成立,即的最小值为9,故B错误;
C,由B选项可知,,所以,当且仅当,时等号成立,即的最大值为,故C正确;
D,由,
则,当且仅当,即且时等号成立,
联立,整理得到,由,则,无实数解,
所以等号取不到,即,即的最小值不是2,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】利用基本不等式“一正二定三相等”的条件,结合 “乘1法”,逐一分析各选项的最值是否成立。
11.【答案】A,C,D
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数的最大(小)值;二次函数模型
【解析】【解答】解:A,,,
则时,取得最大值为,故A正确;
B,,,
函数在上单调递增,故B错误;
C,由,则,即,当且仅当时等号成立,则,,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为,故C正确;
D,,,函数在上单调递增,
则时,取得最小值,时,取得最大值,
则的取值范围为,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】本题考查函数的最值、单调性与不等式性质,核心思路是通过配方、单调性分析、不等式(柯西、单调性)分别验证各选项的函数性质。
12.【答案】
【知识点】利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:由,则,而,故,
所以,的取值范围是.
故答案为:
【分析】本题考查不等式的性质(倒数与乘法),核心思路是先通过的范围求出的范围,再结合的范围,利用不等式的乘法性质推导的取值范围。
13.【答案】
【知识点】交、并、补集的混合运算;Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:因为全集是不大于的素数,所以,
因为,所以,
因为,,
所以可绘出韦恩图,如图所示:
由韦恩图可知,,
故答案为:.
【分析】本题考查集合的韦恩图与素数定义,核心思路是先确定全集,再通过集合运算的含义绘制韦恩图,进而确定集合A的元素。
14.【答案】
【知识点】函数恒成立问题;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为,,令,所以,
则,所以,
由对任意实数,成立,所以求的最大值,
因为,则,令,
所以,上下同除以,则,当且仅当,即时,等号成立,所以,
所以实数的最小值为.
故答案为:.
【分析】本题考查不等式恒成立与基本不等式的综合应用,核心思路是通过换元将二元不等式转化为单变量函数,再利用基本不等式求函数的最大值,从而确定参数m的最小值。
15.【答案】(1)解:,或,
因,故,
即实数的取值范围为.
(2)解:由于是的必要条件,所以,
因,
① 当时,,此时,符合题意;
② 当时,,由,可得,解得,
③ 当时,,由,可得,解得,
综上所述:,
即实数的取值范围为.
【知识点】集合间关系的判断;并集及其运算;必要条件
【解析】【分析】(1)集合并集为:根据的区间,确定的区间需覆盖的“缺口”部分,直接列不等式得的范围。
(2)必要条件转化为集合包含:将“是的必要条件”转化为,再分、、三种情况讨论的区间,结合的范围列不等式求解。
(1),或,
因,故,
即实数的取值范围为.
(2)由于是的必要条件,所以,
因,
① 当时,,此时,符合题意;
② 当时,,由,可得,解得,
③ 当时,,由,可得,解得,
综上所述:,
即实数的取值范围为.
16.【答案】(1)解:因为函数,且,可得,解得.
(2)证明:由(1)知,任取,,且,
则,
因为,且,可得,,则,
所以,即,
所以函数在上为单调递增函数.
(3)解:由(2)知,函数在上为单调递增函数,
所以,,
所以函数在区间上的最大值为,最小值为.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的最大(小)值
【解析】【分析】(1)通过代入函数值建立方程,直接求解参数a,体现函数求值的基本方法。
(2)利用单调性定义,通过作差法分析函数值的大小关系,推导单调性,体现函数单调性的判定逻辑。
(3)结合单调性结论,直接计算区间端点的函数值得到最值,体现单调函数的最值求解策略。
(1)因为函数,且,可得,解得.
(2)由(1)知,任取,,且,
则,
因为,且,可得,,则,
所以,即,
所以函数在上为单调递增函数.
(3)由(2)知,函数在上为单调递增函数,
所以,,
所以函数在区间上的最大值为,最小值为.
17.【答案】(1)解:由关于的不等式的解集为,得,
且2和是方程的两个实数根,
将代入可得,解得,
所以的另一实数根为,即,所以,.
(2)解:由,得,又,所以恒成立.
当时,,当且仅当时取等号,
所以,即实数的取值范围为;
(3)解:当时,不等式为,其解集为;
当时,不等式可化为,其方程对应的两根分别为,.
若,,不等式解集为;
若,不等式可化为,此时不等式解集为;
若,,不等式解集为;
若,,不等式解集为或
综上可知,当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为或.
【知识点】一元二次不等式及其解法;基本不等式在最值问题中的应用;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【分析】(1)结合二次不等式的解集与方程根的关系,通过代入根求解参数,体现二次函数、方程、不等式的联系。
(2)利用参变分离与基本不等式,将恒成立问题转化为最值问题,体现不等式恒成立的求解策略。
(3)对二次项系数分类讨论,结合因式分解后的根的大小关系,推导不同情况下的解集,体现含参二次不等式的分类讨论逻辑。
(1)由关于的不等式的解集为,得,
且2和是方程的两个实数根,
将代入可得,解得,
所以的另一实数根为,即,所以,.
(2)由,得,又,所以恒成立.
当时,,当且仅当时取等号,
所以,即实数的取值范围为;
(3)当时,不等式为,其解集为;
当时,不等式可化为,其方程对应的两根分别为,.
若,,不等式解集为;
若,不等式可化为,此时不等式解集为;
若,,不等式解集为;
若,,不等式解集为或.
综上可知,
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为或.
18.【答案】(1)解:依题意可得调整后研发人员的年人均投入为万元,
则,即,解得,
又且,所以调整后的技术人员的人数最多75人.
(2)解:由①,即技术人员的年均投入始终不减少,则有,解得,
由②,即研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,
则有,两边同除以,得到,整理得到,
故有,
又,当且仅当,即时取等号,所以,
又因为,当时,取得最大值7,所以,
即存在这样的满足条件,使得其范围为.
【知识点】一元二次不等式的实际应用;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)通过建立不等式模型,结合二次不等式的求解,确定技术人员的人数范围,体现实际问题的数学转化与不等式求解逻辑。
(2)将两个条件转化为关于m的不等式,分别分析左右两边的最值,利用函数单调性与基本不等式确定m的存在性,体现恒成立问题的最值分析策略。
(1)依题意可得调整后研发人员的年人均投入为万元,
则,即,解得,
又且,所以调整后的技术人员的人数最多75人.
(2)由①,即技术人员的年均投入始终不减少,则有,解得,
由②,即研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,
则有,两边同除以,得到,整理得到,
故有,
又,当且仅当,即时取等号,所以,
又因为,当时,取得最大值7,所以,
即存在这样的满足条件,使得其范围为.
19.【答案】(1)解:当时,;
(i)由二次函数性质知:在上单调递增,
,由得:,即不等式的解集为.
(ii)①当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,;
当时,不成立;
当时,,与矛盾,不合题意;
当时,恒成立,又,
不存在满足题意的;
②当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,,
,,;
综上所述:实数的取值范围为.
(2)解:由得:;
当时,恒成立,,
又在上单调递减,,解得:;
由得:,,
①当时,,,
存在实数,满足,,
解得:,;
②当时,,,
存在实数,满足,,解得:或,
;
综上所述:实数的取值范围为.
【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】(1) (i) 先化简函数解析式,分析单调性,结合函数值求不等式解集;
(ii) 分和讨论,利用函数单调性转化不等式,结合分离变量求最值。
(2) 将恒成立问题转化为绝对值不等式,拆分后结合函数最值确定的范围。
(1)当时,;
(i)由二次函数性质知:在上单调递增,
,由得:,即不等式的解集为.
(ii)①当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,;
当时,不成立;
当时,,与矛盾,不合题意;
当时,恒成立,又,
不存在满足题意的;
②当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,,
,,;
综上所述:实数的取值范围为.
(2)由得:;
当时,恒成立,,
又在上单调递减,,解得:;
由得:,,
①当时,,,
存在实数,满足,,
解得:,;
②当时,,,
存在实数,满足,,解得:或,
;
综上所述:实数的取值范围为.
1 / 1广东省深圳实验学校高中部2025-2026学年高一上学期第一阶段考试数学试题
1.(2025高一上·深圳月考)集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:,又,
故.
故答案为:C
【分析】本题考查一元二次不等式的求解与集合的交集运算,核心思路是先解不等式确定集合B,再根据交集的定义求出。
2.(2025高一上·深圳月考)已知,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:由命题,
设,
因为,可得集合不是空集,
又因为是的必要不充分条件,所以集合是的真子集,
则满足且等号不能同时成立,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:D.
【分析】本题考查充分必要条件与集合包含关系的转化,核心思路是将逻辑条件转化为集合的真子集关系,通过列不等式组求解参数范围。
3.(2025高一上·深圳月考)下列各组函数表示同一函数的是( )
A.和 B.和
C.和 D.与
【答案】C
【知识点】同一函数的判定
【解析】【解答】解:A,函数的定义域为,函数的定义域为,
所以函数与的定义域不同,所以两函数不是同一函数,A错误;
B,函数的定义域为,函数的定义域为,
所以函数与的定义域不同,所以两函数不是同一函数,B错误;
C,函数的定义域为,的定义域为,且,
可得函数与的定义域相同,且对应法则也相同,所以两函数是同一函数,C正确;
D,函数的定义域为,
函数的定义域为,所以函数与的定义域不同,
所以两函数不是同一函数,D错误.
故答案为:C.
【分析】本题考查同一函数的判定,核心思路是从 “定义域” 和 “对应法则” 两个维度逐一分析选项,确保两者均相同的函数才是同一函数。
4.(2025高一上·深圳月考)下列命题是真命题的是( )
A.若,则
B.若,则且
C.
D.“”是“”的充分条件
【答案】C
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:A:,则,则,A错误;
B:若时满足,但且不成立,B错误;
C:存在时,,C正确;
D:若,时,,此时不成立,D错误.
故答案为:C
【分析】判断命题真假的关键:对不等式命题用作差法或特殊值法验证;对存在性命题找满足条件的实例;对充分条件命题验证 “条件能否推出结论”。
5.(2025高一上·深圳月考)若,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】不等关系与不等式
【解析】【解答】解:因为,,所以,解得,
所以,即,
故答案为:B.
【分析】本题考查绝对值不等式的求解与不等式性质的应用,核心思路是先分别解出x和y的范围,再通过不等式的加法性质求出2x+6y的取值范围。
6.(2025高一上·深圳月考)设函数,若实数满足,则( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】C
【知识点】函数的表示方法
【解析】【解答】解:由条件可知的定义域为,所以,
当时,,此时无解;
当时,,解得;
所以,
故答案为:C.
【分析】本题考查分段函数的求值与方程求解,核心思路是根据分段函数的定义域和分段区间,分情况讨论m的取值,解出m后再代入计算目标函数值。
7.(2025高一上·深圳月考)已知命题:;命题:,若为假命题,为真命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】命题的真假判断与应用;复合函数的单调性;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:令,配方得,为二次函数,
当时,取得最小值,当时,,
所以当时,,题目中p为假命题,所以或,
将不等式变形为,又,即,
令,因为函数、在均单调递减,所以在上单调递减,
因此在上的最大值为,要使对所有恒成立,
需,即命题q为真时,,
结合p假、q真的条件,取上述两者a的交集,所以的取值范围为.
故答案为:A.
【分析】本题考查存在性与全称命题的真假及参数范围求解,核心思路是分别将命题转化为函数的最值问题,求出p假和q真时a的范围,再取交集。
8.(2025高一上·深圳月考)已知函数是定义在的单调函数,且对于任意的,都有,若关于的方程恰有两个实数根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:由题意,可得为定值,
设,则,
因为,所以,解得或(舍去),
所以,则方程,即,即,
则关于的方程恰有两个实数根,即,
即函数和有两个交点,
设,则,即且,可得,
当时,函数单调递增;当时,函数单调递减,
所以,且,当时,,
要使得方程恰有两个实数根,可得,解得,
即实数的取值范围为.
故答案为:C.
【分析】由题意可得为定值,设,得到,结合,求得,将问题转化为和有两个交点,设,得到,结合二次函数的性质,求得到和,即可求得实数的取值范围 .
9.(2025高一上·深圳月考)已知全集,集合,,,若,则( )
A.的取值有个 B.
C. D.所有子集的个数为
【答案】B,C,D
【知识点】子集与真子集;集合间关系的判断;交、并、补集的混合运算
【解析】【解答】解:A,因为,,且,
则或,且,,解得,故的取值只有个,故A错误;
B,,,所以,故B正确;
C,,,故C正确;
D,,
所以,,则,其的子集的个数为,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】本题考查集合的基本运算与性质,核心思路是通过集合的包含关系确定参数a,再分别计算交集、并集、补集及子集个数,逐一验证选项。
10.(2025高一上·深圳月考)已知,,则( )
A.ab的最大值为 B.的最小值为8
C.的最大值为 D.的最小值为2
【答案】A,C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:由,,
A,由,即,所以,当且仅当,即,时等号成立,即的最大值为,故A正确;
B,由,当且仅当,即,时等号成立,即的最小值为9,故B错误;
C,由B选项可知,,所以,当且仅当,时等号成立,即的最大值为,故C正确;
D,由,
则,当且仅当,即且时等号成立,
联立,整理得到,由,则,无实数解,
所以等号取不到,即,即的最小值不是2,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】利用基本不等式“一正二定三相等”的条件,结合 “乘1法”,逐一分析各选项的最值是否成立。
11.(2025高一上·深圳月考)已知函数,下列说法正确的是( )
A.的最大值为
B.在上单调递减
C.的最大值为
D.的取值范围为
【答案】A,C,D
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数的最大(小)值;二次函数模型
【解析】【解答】解:A,,,
则时,取得最大值为,故A正确;
B,,,
函数在上单调递增,故B错误;
C,由,则,即,当且仅当时等号成立,则,,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为,故C正确;
D,,,函数在上单调递增,
则时,取得最小值,时,取得最大值,
则的取值范围为,故D正确.
故答案为:ACD
【分析】本题考查函数的最值、单调性与不等式性质,核心思路是通过配方、单调性分析、不等式(柯西、单调性)分别验证各选项的函数性质。
12.(2025高一上·深圳月考)已知,,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:由,则,而,故,
所以,的取值范围是.
故答案为:
【分析】本题考查不等式的性质(倒数与乘法),核心思路是先通过的范围求出的范围,再结合的范围,利用不等式的乘法性质推导的取值范围。
13.(2025高一上·深圳月考)全集是不大于的素数,若,,,则集合 .
【答案】
【知识点】交、并、补集的混合运算;Venn图表达集合的关系及运算
【解析】【解答】解:因为全集是不大于的素数,所以,
因为,所以,
因为,,
所以可绘出韦恩图,如图所示:
由韦恩图可知,,
故答案为:.
【分析】本题考查集合的韦恩图与素数定义,核心思路是先确定全集,再通过集合运算的含义绘制韦恩图,进而确定集合A的元素。
14.(2025高一上·深圳月考)若对任意实数,,不等式恒成立,则实数的最小值为 .
【答案】
【知识点】函数恒成立问题;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为,,令,所以,
则,所以,
由对任意实数,成立,所以求的最大值,
因为,则,令,
所以,上下同除以,则,当且仅当,即时,等号成立,所以,
所以实数的最小值为.
故答案为:.
【分析】本题考查不等式恒成立与基本不等式的综合应用,核心思路是通过换元将二元不等式转化为单变量函数,再利用基本不等式求函数的最大值,从而确定参数m的最小值。
15.(2025高一上·深圳月考)已知集合或,,,
(1)已知,求实数的取值范围;
(2)已知命题,命题,若是的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:,或,
因,故,
即实数的取值范围为.
(2)解:由于是的必要条件,所以,
因,
① 当时,,此时,符合题意;
② 当时,,由,可得,解得,
③ 当时,,由,可得,解得,
综上所述:,
即实数的取值范围为.
【知识点】集合间关系的判断;并集及其运算;必要条件
【解析】【分析】(1)集合并集为:根据的区间,确定的区间需覆盖的“缺口”部分,直接列不等式得的范围。
(2)必要条件转化为集合包含:将“是的必要条件”转化为,再分、、三种情况讨论的区间,结合的范围列不等式求解。
(1),或,
因,故,
即实数的取值范围为.
(2)由于是的必要条件,所以,
因,
① 当时,,此时,符合题意;
② 当时,,由,可得,解得,
③ 当时,,由,可得,解得,
综上所述:,
即实数的取值范围为.
16.(2025高一上·深圳月考)已知函数,且.
(1)求a;
(2)用定义证明函数在上是增函数;
(3)求函数在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)解:因为函数,且,可得,解得.
(2)证明:由(1)知,任取,,且,
则,
因为,且,可得,,则,
所以,即,
所以函数在上为单调递增函数.
(3)解:由(2)知,函数在上为单调递增函数,
所以,,
所以函数在区间上的最大值为,最小值为.
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的最大(小)值
【解析】【分析】(1)通过代入函数值建立方程,直接求解参数a,体现函数求值的基本方法。
(2)利用单调性定义,通过作差法分析函数值的大小关系,推导单调性,体现函数单调性的判定逻辑。
(3)结合单调性结论,直接计算区间端点的函数值得到最值,体现单调函数的最值求解策略。
(1)因为函数,且,可得,解得.
(2)由(1)知,任取,,且,
则,
因为,且,可得,,则,
所以,即,
所以函数在上为单调递增函数.
(3)由(2)知,函数在上为单调递增函数,
所以,,
所以函数在区间上的最大值为,最小值为.
17.(2025高一上·深圳月考)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求实数的值;
(2)若当时,关于的不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)求关于的不等式的解集.
【答案】(1)解:由关于的不等式的解集为,得,
且2和是方程的两个实数根,
将代入可得,解得,
所以的另一实数根为,即,所以,.
(2)解:由,得,又,所以恒成立.
当时,,当且仅当时取等号,
所以,即实数的取值范围为;
(3)解:当时,不等式为,其解集为;
当时,不等式可化为,其方程对应的两根分别为,.
若,,不等式解集为;
若,不等式可化为,此时不等式解集为;
若,,不等式解集为;
若,,不等式解集为或
综上可知,当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为或.
【知识点】一元二次不等式及其解法;基本不等式在最值问题中的应用;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【分析】(1)结合二次不等式的解集与方程根的关系,通过代入根求解参数,体现二次函数、方程、不等式的联系。
(2)利用参变分离与基本不等式,将恒成立问题转化为最值问题,体现不等式恒成立的求解策略。
(3)对二次项系数分类讨论,结合因式分解后的根的大小关系,推导不同情况下的解集,体现含参二次不等式的分类讨论逻辑。
(1)由关于的不等式的解集为,得,
且2和是方程的两个实数根,
将代入可得,解得,
所以的另一实数根为,即,所以,.
(2)由,得,又,所以恒成立.
当时,,当且仅当时取等号,
所以,即实数的取值范围为;
(3)当时,不等式为,其解集为;
当时,不等式可化为,其方程对应的两根分别为,.
若,,不等式解集为;
若,不等式可化为,此时不等式解集为;
若,,不等式解集为;
若,,不等式解集为或.
综上可知,
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为或.
18.(2025高一上·深圳月考)为摆脱美国政府针对中国高科技企业的封锁,加强自主性,某企业计划加大对芯片研发部的投入,据了解,该企业研发部原有100名技术人员,年人均投入a万元,现把原有技术人员分成两部分:技术人员和研发人员,其中技术人员x名(且),调整后研发人员的年人均投入增加,技术人员的年人均投入调整为万元.
(1)要使这名研发人员的年总投入不低于调整前100名技术人员的年总投入,求调整后的技术人员的人数最多多少人?
(2)是否存在这样的实数m,使得技术人员在已知范围内调整后,同时满足以下两个条件:①技术人员的年均投入始终不减少;②研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入.
【答案】(1)解:依题意可得调整后研发人员的年人均投入为万元,
则,即,解得,
又且,所以调整后的技术人员的人数最多75人.
(2)解:由①,即技术人员的年均投入始终不减少,则有,解得,
由②,即研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,
则有,两边同除以,得到,整理得到,
故有,
又,当且仅当,即时取等号,所以,
又因为,当时,取得最大值7,所以,
即存在这样的满足条件,使得其范围为.
【知识点】一元二次不等式的实际应用;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)通过建立不等式模型,结合二次不等式的求解,确定技术人员的人数范围,体现实际问题的数学转化与不等式求解逻辑。
(2)将两个条件转化为关于m的不等式,分别分析左右两边的最值,利用函数单调性与基本不等式确定m的存在性,体现恒成立问题的最值分析策略。
(1)依题意可得调整后研发人员的年人均投入为万元,
则,即,解得,
又且,所以调整后的技术人员的人数最多75人.
(2)由①,即技术人员的年均投入始终不减少,则有,解得,
由②,即研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,
则有,两边同除以,得到,整理得到,
故有,
又,当且仅当,即时取等号,所以,
又因为,当时,取得最大值7,所以,
即存在这样的满足条件,使得其范围为.
19.(2025高一上·深圳月考)已知函数.
(1)若.
(i)求不等式的解集;
(ii)若对任意的,,求实数的取值范围;
(2)若存在实数,对任意的都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:当时,;
(i)由二次函数性质知:在上单调递增,
,由得:,即不等式的解集为.
(ii)①当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,;
当时,不成立;
当时,,与矛盾,不合题意;
当时,恒成立,又,
不存在满足题意的;
②当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,,
,,;
综上所述:实数的取值范围为.
(2)解:由得:;
当时,恒成立,,
又在上单调递减,,解得:;
由得:,,
①当时,,,
存在实数,满足,,
解得:,;
②当时,,,
存在实数,满足,,解得:或,
;
综上所述:实数的取值范围为.
【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】(1) (i) 先化简函数解析式,分析单调性,结合函数值求不等式解集;
(ii) 分和讨论,利用函数单调性转化不等式,结合分离变量求最值。
(2) 将恒成立问题转化为绝对值不等式,拆分后结合函数最值确定的范围。
(1)当时,;
(i)由二次函数性质知:在上单调递增,
,由得:,即不等式的解集为.
(ii)①当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,;
当时,不成立;
当时,,与矛盾,不合题意;
当时,恒成立,又,
不存在满足题意的;
②当时,,
则由得:,
又在上单调递增,,,
,,;
综上所述:实数的取值范围为.
(2)由得:;
当时,恒成立,,
又在上单调递减,,解得:;
由得:,,
①当时,,,
存在实数,满足,,
解得:,;
②当时,,,
存在实数,满足,,解得:或,
;
综上所述:实数的取值范围为.
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