浙江省丽水市2025-2026学年高一上学期2月期末数学试题
一、单项选择题(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.(2026高一上·丽水期末)已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.(2026高一上·丽水期末)下列函数中,与函数有相同定义域的是( )
A. B. C. D.
3.(2026高一上·丽水期末)函数与的图象关于( )
A.轴对称 B.轴对称
C.坐标原点对称 D.直线对称
4.(2026高一上·丽水期末)“”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
5.(2026高一上·丽水期末)函数(,,)的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
6.(2026高一上·丽水期末)已知x,y为正实数,则( )
A.2lgx+lgy=2lgx+2lgy B.2lg(x+y)=2lgx 2lgy
C.2lgx lgy=2lgx+2lgy D.2lg(xy)=2lgx 2lgy
7.(2026高一上·丽水期末)已知,则( )
A. B. C. D.
8.(2026高一上·丽水期末)已知实数满足,则下列关系不可能成立的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分)
9.(2026高一上·丽水期末)下列函数中,满足的是 ( )
A. B. C. D.
10.(2026高一上·丽水期末)已知关于x的不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A.
B.关于x的不等式的解集是
C.
D.关于x的不等式的解集为或
11.(2026高一上·丽水期末)已知,是在内的两个零点,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.(2026高一上·丽水期末)已知扇形的半径为1,圆心角为,则该扇形的弧长为 .
13.(2026高一上·丽水期末)已知关于的方程有两个实数根,一个根比小,另一个根比大,则实数的取值范围为 .
14.(2026高一上·丽水期末)以表示集合中最大的数,设,已知或,则的最小值为 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(2026高一上·丽水期末)已知,为锐角.
(1)求,的值;
(2)求的值.
16.(2026高一上·丽水期末)如图,为创设劳动教育基地,计划用篱笆围一个一边靠墙(墙足够长)的矩形育苗区域,设育苗区域的长为米,宽为米.
(1)若育苗区域面积为18平方米,求所用篱笆总长的最小值及此时,的值;
(2)若使用的篱笆总长为18米,求育苗区域面积的最大值及此时,的值.
17.(2026高一上·丽水期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递增区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再把横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,求方程在区间上所有实根的和.
18.(2026高一上·丽水期末)已知偶函数和奇函数满足.
(1)求,的解析式;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)存在满足,求的取值范围.
19.(2026高一上·丽水期末)若存在满足,且,则称为函数的次不动点.已知函数,其中.
(1)当时,判断是否为函数的次不动点,并说明理由;
(2)已知有两个次不动点,
(i)求的取值范围;
(ii)若对任意,,且,,求面积的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:,则.
故答案为:B.
【分析】直接根据集合的交集运算求解即可.
2.【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法;对数函数的概念与表示
【解析】【解答】解:易知函数的定义域为;
A、函数的定义域为,故A错误;
B、函数的定义域为,故B错误;
C、函数的定义域为,故C正确;
D、函数的定义域为,故D错误.
故答案为:C.
【分析】根据根式,分式以及对数函数有意义,分别求出各函数的定义域判断即可.
3.【答案】D
【知识点】互为反函数的两个函数之间的关系
【解析】【解答】解:因为与互为反函数,所以函数与的图象关于直线对称.
故答案为:D.
【分析】函数与互为反函数,根据互为反函数的函数图象的对称性直接判断即可.
4.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:当时,,即充分性成立;
解,可得或,即必要性不成立,
则“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】将代入判断充分性成立,解一元二次方程,判断必要性不成立,综上可知“”是“”的充分不必要条件 .
5.【答案】A
【知识点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
【解析】【解答】解:由图可知:,,,
因为函数图象经过点,所以,所以,,
所以,,又因为,所以,
则函数的解析式为.
【分析】由图可知A和周期T,再根据周期的公式求,根据函数图象过点,结合的范围求的值,即可求得函数的解析式.
6.【答案】D
【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】【解答】解:因为as+t=as at,lg(xy)=lgx+lgy(x,y为正实数),
所以2lg(xy)=2lgx+lgy=2lgx 2lgy,满足上述两个公式,
故选D.
【分析】直接利用指数与对数的运算性质,判断选项即可.
7.【答案】D
【知识点】二倍角的余弦公式;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】由,即,
又因为。
故答案为:D
【分析】利用已知条件结合诱导公式和二倍角的余弦公式,进而得出的值。
8.【答案】B
【知识点】指数函数的图象与性质;指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:设,
函数,,,由题意可得,
作出函数,,,如图所示:
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
综上所述:不可能成立的是.
故答案为:B.
【分析】函数,,,设,由题意可得,数形结合分析判断即可.
9.【答案】A,D
【知识点】函数解析式的求解及常用方法
【解析】【解答】解:A、,满足,故A正确;
B、,满足,故B错误;
C、,,,,故C错误;
D、,满足,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据函数的解析式,逐项求,检验是否满足即可.
10.【答案】A,B,D
【知识点】一元二次不等式及其解法;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:A:由关于x的不等式的解集为或 ,
知和3是方程的两个实根,且,故A正确;
根据根与系数的关系知:,
所以,
B:代入b= a,c= 6a,不等式变为 ax 6a>0,因 a>0,两边除以 a 并变号:x+6<0解得x< 6,故B正确;
C:由于,故,故C不正确;
D:不等式化简为:,解得:或,故D正确;
故答案为:ABD.
【分析】利用二次函数图象性质和韦达定理(根与系数的关系)推导 的关系。
11.【答案】A,B,C
【知识点】简单的三角恒等变换;两角和与差的正弦公式;二倍角的正弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:
,
因为,所以,,所以,
令,则,即,
则或,解得或,不妨令、;
A、
,故A正确;
B、
,故B正确;
C、
,
因为,所以,
所以,即,故C正确;
D、
,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】利用两角和、差的正弦公式化简可得,令,解得或,不妨令、,利用同角三角函数基本关系,结合平方求解即可判断A;利用诱导公式,结合正弦的二倍角公式求解即可判断BD;平方,结合同角三角函数基本关系求解即可判断C.
12.【答案】
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:扇形的半径为,圆心角,则扇形的弧长.
故答案为:.
【分析】直接根据扇形的弧长公式求解即可.
13.【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:令,
由题意可知:有两个零点,一个零点比小,另一个零点比大,
则,即,解得,
故实数的取值范围为.
故答案为:.
【分析】令,由题意可得有两个零点,一个零点比小,另一个零点比大,则,即,求解即可得实数的取值范围.
14.【答案】
【知识点】函数的最大(小)值;不等关系与不等式
【解析】【解答】解:令,,,其中,
,
令,因此,
若,则,即,
所以,则,
若,则,即,
所以,则,
又,综上所述,,当且仅当,且时等号成立,
取,,,满足,且,
,
故的最小值为.
故答案为:.
【分析】令,,,利用换元法表示出、,再根据不等式性质,分情况讨论求解即可.
15.【答案】(1)解:由,可得,
解得或,
因为为锐角,所以,;
(2)解:因为,所以.
【知识点】两角和与差的正切公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【分析】(1)根据同角三角函数的基本关系的平方关系以及商数关系列方程组,结合为锐角求解即可;
(2)直接利用两角和的正切公式计算即可.
(1)因为,
即,解得或,
又为锐角,所以,
(2)因为,
所以.
16.【答案】(1)解:由题意知篱笆总长为,
因为,所以,
当时,即,时等号成立,
即,时所用篱笆总长最小,最小值为米;
(2)解:由题意知,育苗区域面积为,,
当时取等号,解得,,
即,时所得育苗区域面积最大,最大值为平方米.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)由题意知篱笆总长为,根据育苗区域面积为18平方米,利用基本不等式求解所用篱笆总长的最小值即可;
(2)由题意知,育苗区域面积为,利用基本不等式求的最大值即可.
(1)由题意知篱笆总长为,因为,所以,
当时取等号,解得,,
即,时所用篱笆总长最小,最小值为米.
(2)由题意知,育苗区域面积为,,
当时取等号,解得,,
即,时所得育苗区域面积最大,最大值为平方米.
17.【答案】(1)解:,
函数的最小正周期为,
令,,
解得,,
则函数单调递增区间为;
(2)解:将函数的图象向右平移个单位长度,可得到函数,
再将所得图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到函数,
由得,所以或,,
当时,,
所以,,,,
得,,
所以在区间上所有实根的和为 .
【知识点】二倍角的余弦公式;含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;辅助角公式
【解析】【分析】(1)利用余弦的二倍角公式,结合辅助角公式化简,再根据最小正周期求最小正周期;利用整体代换求函数的单调增区间即可;
(2)根据三角函数图象的平移变换求函数的解析式,再利用整体代换的方法求方程的解即可.
(1),
所以函数的最小正周期为,
由,得,.
所以函数单调递增区间为.
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,可得到函数,
再将所得图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到函数.
由得,所以或,,
当时,,所以,,,,
得,,
所以在区间上所有实根的和为 .
18.【答案】(1)解:,,
因为,,所以,
解得,;
(2)解:由(1)可得,
要使函数有意义,则,解得定义域为,
,在上单调递减,
因为,所以,解得,
故不等式的解集为;
(3)解:存在满足,
即;
令,,在上单调递增,
得在上单调递增,
所以,;
在上单调递减,所以,
所以,
则,即,
解得或(舍),
综上可得.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;函数的奇偶性;指数型复合函数的性质及应用;对数型复合函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据函数和的奇偶形,构造方程,解方程组求函数解析式即可;
(2)由(1)可得,求函数的定义域,判断函数的单调性,利用单调性不等式转化为求解即可;
(3)问题转化为,令,,利用换元法,结合函数的单调性求的最大、最小值,求的最大值,建立不等式求解即可.
(1),
因为,,所以,
解得,.
(2)由可得定义域为,
,在上单调递减,
因为,所以,解得
所求不等式的解集为.
(3)存在满足
即;
令,,在上单调递增,得在上单调递增,所以,;
在上单调递减,所以,
所以,
则,即,
解得或(舍),综上可得
19.【答案】(1)解:当时,,
因为,且,
所以不是函数的次不动点;
(2)解:(i),
当时,有,若,即,;
若,即,有;
当时,有,
若,即,有;
若,即,
有;
所以,
因为,分段求解,
当时,,解得;
当时,,得;
当时,,解得;
当时,,解得;
可得到有四个解,
又,,
由定义可知只有是的次不动点,
综上所述,所求的取值范围为;
(ii)由(i)知,,
易知函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
在上单调递减,
所以函数的最大值为,在和处取到,
由于题目条件要求,因此;
由,
可得三角形的面积为,
代入计算,,
令,,利用均值不等式得=,
当且仅当,即时取最大值,
结合对勾函数性质知:.
【知识点】函数单调性的性质;函数的值;基本不等式;对勾函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)当时,,计算的值,根据次不动点定义验证即可;
(2)(i)去掉绝对值,写出分段函数的表达式,再分、和、分类讨论,结合次不动点定义求解即可;
(ii)由(i)的结论,结合函数的单调性,计算出表达式,再代入得到,最后利用基本不等式和对勾函数性质求面积范围即可.
(1)当时,,因为,且,
所以不是函数的次不动点.
(2)(i),
当时,有,若,即,;
若,即,有;
当时,有,
若,即,有;
若,即,
有;
所以,
因为,分段求解,
当时,,解得;
当时,,得;
当时,,解得;
当时,,解得;
可得到有四个解,
又,,
由定义可知只有是的次不动点.
综上所述,所求的取值范围为.
(ii)由(i)知,,
易知函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的最大值为,在和处取到.
由于题目条件要求,因此;
由,
可得三角形的面积为,
代入计算,,
令,,利用均值不等式得=,
当且仅当,即时取最大值,
结合对勾函数性质知.
1 / 1浙江省丽水市2025-2026学年高一上学期2月期末数学试题
一、单项选择题(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.(2026高一上·丽水期末)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:,则.
故答案为:B.
【分析】直接根据集合的交集运算求解即可.
2.(2026高一上·丽水期末)下列函数中,与函数有相同定义域的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法;对数函数的概念与表示
【解析】【解答】解:易知函数的定义域为;
A、函数的定义域为,故A错误;
B、函数的定义域为,故B错误;
C、函数的定义域为,故C正确;
D、函数的定义域为,故D错误.
故答案为:C.
【分析】根据根式,分式以及对数函数有意义,分别求出各函数的定义域判断即可.
3.(2026高一上·丽水期末)函数与的图象关于( )
A.轴对称 B.轴对称
C.坐标原点对称 D.直线对称
【答案】D
【知识点】互为反函数的两个函数之间的关系
【解析】【解答】解:因为与互为反函数,所以函数与的图象关于直线对称.
故答案为:D.
【分析】函数与互为反函数,根据互为反函数的函数图象的对称性直接判断即可.
4.(2026高一上·丽水期末)“”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】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:当时,,即充分性成立;
解,可得或,即必要性不成立,
则“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】将代入判断充分性成立,解一元二次方程,判断必要性不成立,综上可知“”是“”的充分不必要条件 .
5.(2026高一上·丽水期末)函数(,,)的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
【解析】【解答】解:由图可知:,,,
因为函数图象经过点,所以,所以,,
所以,,又因为,所以,
则函数的解析式为.
【分析】由图可知A和周期T,再根据周期的公式求,根据函数图象过点,结合的范围求的值,即可求得函数的解析式.
6.(2026高一上·丽水期末)已知x,y为正实数,则( )
A.2lgx+lgy=2lgx+2lgy B.2lg(x+y)=2lgx 2lgy
C.2lgx lgy=2lgx+2lgy D.2lg(xy)=2lgx 2lgy
【答案】D
【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】【解答】解:因为as+t=as at,lg(xy)=lgx+lgy(x,y为正实数),
所以2lg(xy)=2lgx+lgy=2lgx 2lgy,满足上述两个公式,
故选D.
【分析】直接利用指数与对数的运算性质,判断选项即可.
7.(2026高一上·丽水期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】二倍角的余弦公式;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】由,即,
又因为。
故答案为:D
【分析】利用已知条件结合诱导公式和二倍角的余弦公式,进而得出的值。
8.(2026高一上·丽水期末)已知实数满足,则下列关系不可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】指数函数的图象与性质;指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:设,
函数,,,由题意可得,
作出函数,,,如图所示:
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
当时,可得;
综上所述:不可能成立的是.
故答案为:B.
【分析】函数,,,设,由题意可得,数形结合分析判断即可.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分)
9.(2026高一上·丽水期末)下列函数中,满足的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A,D
【知识点】函数解析式的求解及常用方法
【解析】【解答】解:A、,满足,故A正确;
B、,满足,故B错误;
C、,,,,故C错误;
D、,满足,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据函数的解析式,逐项求,检验是否满足即可.
10.(2026高一上·丽水期末)已知关于x的不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A.
B.关于x的不等式的解集是
C.
D.关于x的不等式的解集为或
【答案】A,B,D
【知识点】一元二次不等式及其解法;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:A:由关于x的不等式的解集为或 ,
知和3是方程的两个实根,且,故A正确;
根据根与系数的关系知:,
所以,
B:代入b= a,c= 6a,不等式变为 ax 6a>0,因 a>0,两边除以 a 并变号:x+6<0解得x< 6,故B正确;
C:由于,故,故C不正确;
D:不等式化简为:,解得:或,故D正确;
故答案为:ABD.
【分析】利用二次函数图象性质和韦达定理(根与系数的关系)推导 的关系。
11.(2026高一上·丽水期末)已知,是在内的两个零点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】简单的三角恒等变换;两角和与差的正弦公式;二倍角的正弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:
,
因为,所以,,所以,
令,则,即,
则或,解得或,不妨令、;
A、
,故A正确;
B、
,故B正确;
C、
,
因为,所以,
所以,即,故C正确;
D、
,故D错误.
故答案为:ABC.
【分析】利用两角和、差的正弦公式化简可得,令,解得或,不妨令、,利用同角三角函数基本关系,结合平方求解即可判断A;利用诱导公式,结合正弦的二倍角公式求解即可判断BD;平方,结合同角三角函数基本关系求解即可判断C.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.(2026高一上·丽水期末)已知扇形的半径为1,圆心角为,则该扇形的弧长为 .
【答案】
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:扇形的半径为,圆心角,则扇形的弧长.
故答案为:.
【分析】直接根据扇形的弧长公式求解即可.
13.(2026高一上·丽水期末)已知关于的方程有两个实数根,一个根比小,另一个根比大,则实数的取值范围为 .
【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:令,
由题意可知:有两个零点,一个零点比小,另一个零点比大,
则,即,解得,
故实数的取值范围为.
故答案为:.
【分析】令,由题意可得有两个零点,一个零点比小,另一个零点比大,则,即,求解即可得实数的取值范围.
14.(2026高一上·丽水期末)以表示集合中最大的数,设,已知或,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】函数的最大(小)值;不等关系与不等式
【解析】【解答】解:令,,,其中,
,
令,因此,
若,则,即,
所以,则,
若,则,即,
所以,则,
又,综上所述,,当且仅当,且时等号成立,
取,,,满足,且,
,
故的最小值为.
故答案为:.
【分析】令,,,利用换元法表示出、,再根据不等式性质,分情况讨论求解即可.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(2026高一上·丽水期末)已知,为锐角.
(1)求,的值;
(2)求的值.
【答案】(1)解:由,可得,
解得或,
因为为锐角,所以,;
(2)解:因为,所以.
【知识点】两角和与差的正切公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【分析】(1)根据同角三角函数的基本关系的平方关系以及商数关系列方程组,结合为锐角求解即可;
(2)直接利用两角和的正切公式计算即可.
(1)因为,
即,解得或,
又为锐角,所以,
(2)因为,
所以.
16.(2026高一上·丽水期末)如图,为创设劳动教育基地,计划用篱笆围一个一边靠墙(墙足够长)的矩形育苗区域,设育苗区域的长为米,宽为米.
(1)若育苗区域面积为18平方米,求所用篱笆总长的最小值及此时,的值;
(2)若使用的篱笆总长为18米,求育苗区域面积的最大值及此时,的值.
【答案】(1)解:由题意知篱笆总长为,
因为,所以,
当时,即,时等号成立,
即,时所用篱笆总长最小,最小值为米;
(2)解:由题意知,育苗区域面积为,,
当时取等号,解得,,
即,时所得育苗区域面积最大,最大值为平方米.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)由题意知篱笆总长为,根据育苗区域面积为18平方米,利用基本不等式求解所用篱笆总长的最小值即可;
(2)由题意知,育苗区域面积为,利用基本不等式求的最大值即可.
(1)由题意知篱笆总长为,因为,所以,
当时取等号,解得,,
即,时所用篱笆总长最小,最小值为米.
(2)由题意知,育苗区域面积为,,
当时取等号,解得,,
即,时所得育苗区域面积最大,最大值为平方米.
17.(2026高一上·丽水期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递增区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再把横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,求方程在区间上所有实根的和.
【答案】(1)解:,
函数的最小正周期为,
令,,
解得,,
则函数单调递增区间为;
(2)解:将函数的图象向右平移个单位长度,可得到函数,
再将所得图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到函数,
由得,所以或,,
当时,,
所以,,,,
得,,
所以在区间上所有实根的和为 .
【知识点】二倍角的余弦公式;含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;辅助角公式
【解析】【分析】(1)利用余弦的二倍角公式,结合辅助角公式化简,再根据最小正周期求最小正周期;利用整体代换求函数的单调增区间即可;
(2)根据三角函数图象的平移变换求函数的解析式,再利用整体代换的方法求方程的解即可.
(1),
所以函数的最小正周期为,
由,得,.
所以函数单调递增区间为.
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,可得到函数,
再将所得图象上各点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到函数.
由得,所以或,,
当时,,所以,,,,
得,,
所以在区间上所有实根的和为 .
18.(2026高一上·丽水期末)已知偶函数和奇函数满足.
(1)求,的解析式;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)存在满足,求的取值范围.
【答案】(1)解:,,
因为,,所以,
解得,;
(2)解:由(1)可得,
要使函数有意义,则,解得定义域为,
,在上单调递减,
因为,所以,解得,
故不等式的解集为;
(3)解:存在满足,
即;
令,,在上单调递增,
得在上单调递增,
所以,;
在上单调递减,所以,
所以,
则,即,
解得或(舍),
综上可得.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;函数的奇偶性;指数型复合函数的性质及应用;对数型复合函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据函数和的奇偶形,构造方程,解方程组求函数解析式即可;
(2)由(1)可得,求函数的定义域,判断函数的单调性,利用单调性不等式转化为求解即可;
(3)问题转化为,令,,利用换元法,结合函数的单调性求的最大、最小值,求的最大值,建立不等式求解即可.
(1),
因为,,所以,
解得,.
(2)由可得定义域为,
,在上单调递减,
因为,所以,解得
所求不等式的解集为.
(3)存在满足
即;
令,,在上单调递增,得在上单调递增,所以,;
在上单调递减,所以,
所以,
则,即,
解得或(舍),综上可得
19.(2026高一上·丽水期末)若存在满足,且,则称为函数的次不动点.已知函数,其中.
(1)当时,判断是否为函数的次不动点,并说明理由;
(2)已知有两个次不动点,
(i)求的取值范围;
(ii)若对任意,,且,,求面积的取值范围.
【答案】(1)解:当时,,
因为,且,
所以不是函数的次不动点;
(2)解:(i),
当时,有,若,即,;
若,即,有;
当时,有,
若,即,有;
若,即,
有;
所以,
因为,分段求解,
当时,,解得;
当时,,得;
当时,,解得;
当时,,解得;
可得到有四个解,
又,,
由定义可知只有是的次不动点,
综上所述,所求的取值范围为;
(ii)由(i)知,,
易知函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
在上单调递减,
所以函数的最大值为,在和处取到,
由于题目条件要求,因此;
由,
可得三角形的面积为,
代入计算,,
令,,利用均值不等式得=,
当且仅当,即时取最大值,
结合对勾函数性质知:.
【知识点】函数单调性的性质;函数的值;基本不等式;对勾函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)当时,,计算的值,根据次不动点定义验证即可;
(2)(i)去掉绝对值,写出分段函数的表达式,再分、和、分类讨论,结合次不动点定义求解即可;
(ii)由(i)的结论,结合函数的单调性,计算出表达式,再代入得到,最后利用基本不等式和对勾函数性质求面积范围即可.
(1)当时,,因为,且,
所以不是函数的次不动点.
(2)(i),
当时,有,若,即,;
若,即,有;
当时,有,
若,即,有;
若,即,
有;
所以,
因为,分段求解,
当时,,解得;
当时,,得;
当时,,解得;
当时,,解得;
可得到有四个解,
又,,
由定义可知只有是的次不动点.
综上所述,所求的取值范围为.
(ii)由(i)知,,
易知函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的最大值为,在和处取到.
由于题目条件要求,因此;
由,
可得三角形的面积为,
代入计算,,
令,,利用均值不等式得=,
当且仅当,即时取最大值,
结合对勾函数性质知.
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