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2020-2021学年上学期东莞四中高一数学10月考试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(共40分)
1.(本题5分)已知集合,则集合A中元素的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.(本题5分)已知集合,,则的子集个数为( )
A.2 B.4 C.7 D.8
3.(本题5分)已知集合,则( )
A. B. C. D.
4.(本题5分)设,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
5.(本题5分)若,则下列不等式正确的是( ).
A. B. C. D.
6.(本题5分)若不等式对于一切实数x都恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(本题5分)若函数的值域是,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
8.(本题5分)已知则关于a的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共(共20分)
9.(本题5分)在下列结论中,正确的有( )
A.是的必要不充分条件
B.在中,“”是“为直角三角形”的充要条件
C.若,则“”是“a,b全不为0”的充要条件
D.若,则“”是“a,b不全为0”的充要条件
E.一个四边形是正方形是它是菱形的必要条件
10.(本题5分)下列各组函数是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
11.(本题5分)对于实数,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
12.(本题5分)关于函数,下列结论正确的是( )
A.的图象过原点 B.是奇函数
C.在区间(1,+∞)上单调递增 D.是定义域上的增函数
三、填空题(共(共20分)
13.(本题5分)函数若f(x)=12,则x=_____________.
14.(本题5分)已知,,,则的最小值为_____.
15.(本题5分)“且”是“且”的______条件.
16.(本题5分)已知函数是定义在上的奇函数,若时,,则时,__________.
四、解答题(共(共70分)
17.(本题10分)设全集为,集合,.
(1)分别求,;
(2)已知,若,求实数的取值范围构成的集合.
18.(本题12分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x-1.
(1)求f(3)+f(-1);
(2)求f(x)的解析式.
19.(本题12分)已知,求的最小值,并求取到最小值时x的值;
已知,,,求xy的最大值,并求取到最大值时x、y的值.
20.(本题12分)已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若关于x的不等式的解集为R,求a的取值范围.
21.(本题12分)已知函数,不等式的解集是.
(1)求的解析式;
(2)若对于任意,不等式恒成立,求的取值范围.
22.已知函数是奇函数,且.
(1)求实数和的值;
(2)判断函数在上的单调性,并加以证明.
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
根据满足的不等式列举出的可能值,然后用列举法写出集合,即可得到集合中元素的个数.
【详解】
因为,所以可取,
所以,所以集合中元素的个数为.
故选:C.
【点睛】
本题考查用列举法求集合中元素的个数,难度较易.
2.D
【解析】
由题意得,
∴ 的子集个数为。选D。
3.D
【解析】
【分析】
先解不等式得集合,再根据集合交集运算即可得答案.
【详解】
解:解不等式得,故集合,
所以.
故选:D.
【点睛】
本题考查集合的交集运算和分式不等式的解法,是基础题.
4.A
【解析】
【分析】
当时,是成立,当成立时,不一定成立,根据必要不充分条件的判定方法,即可求解.
【详解】
由题意,当时,是成立,当成立时,不一定成立,所以是的必要不充分条件,故选A.
【点睛】
本题主要考查了必要不充分条件的判定问题,其中解答中熟记必要不充分条件的判定方法是解答本题的关键,着重考查了推理与论证能力,属于基础题.
5.B
【解析】
【分析】
结合不等式的性质,对四个选项逐个分析,即可选出答案.
【详解】
对于A,取,此时,不满足,即A不正确;
对于B,由,而,所以,即,故B正确;
对于C,取,则,即C不正确;
对于D,取,则,此时,即D不正确.
故选:B.
【点睛】
本题考查不等式的性质,考查学生的推理能力,属于基础题.
6.C
【解析】
【分析】
当时,不等式恒成立;当时,根据二次函数的图象列式可解得结果.
【详解】
当时,不等式化为恒成立;
当时,一元二次不等式对于一切实数x都恒成立,等价于,解得,
综上可得实数a的取值范围是.
故选:C.
【点睛】
本题考查了分类讨论思想,考查了一元二次不等式恒成立问题,属于基础题.
7.B
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:设=t,则,从而的值域就是函数的值域,由“勾函数”的图象可知,,故选B.
考点:函数的值域.
8.B
【解析】
【分析】
分析函数单调递增,解不等式等价于解:,即可得解.
【详解】
由题:,
当时,,且单调递增;
当时,,且单调递增,所以在单调递增,解不等式等价于解:,
解得:.
故选:B
【点睛】
此题考查根据函数单调性求解不等式,关键在于准确识别函数的单调性,此题易错点在于漏掉考虑函数定义域,导致增根.
9.AD
【解析】
【分析】
根据充分必要条件的定义判断.
【详解】
对于选项A,由得,但是适合,推出,故A正确;
对于选项B,在中,为直角三角形,但为直角三角形或或,故B错误;
对于选项C,由全不为0,由a,b全不为,故C错误;对于选项D,由不全为0,反之,由a,b不全为,故D正确;
对于选项E,结论“四边形是菱形”推不出条件“四边形是正方形”,因此必要条件不成立.故选:AD.
【点睛】
本题考查充分必要条件的判断,解题时必须判断两个命题的真假,即充分性与必要性的判断.
10.AC
【解析】
【分析】
根据同一函数的定义:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全相同,这两个函数是同一函数.对四个选项逐一判断即可.
【详解】
选项A:两个函数的定义域相同,并且对应关系完全相同,因此函数是同一函数;
选项B虽然的定义域都是非正实数集,但是的值域是非负实数集, 的值域为非正实数集,故两个函数的对应关系不一样,所以这两个函数不是同一函数;
选项C:两个函数的定义域为不等于1的实数集,对应关系一样,故两个函数是同一函数;
选项D:两个函数的定义域都是实数集, 但是的值域是实数集, 的值域为非负实数集,故两个函数的对应关系不一样,所以这两个函数不是同一函数;
故选AC
【点睛】
本题考查了同一函数的判断,考查了求函数的定义域和值域,属于基础题.
11.ABC
【解析】
【分析】
根据不等式的基本性质对各项依次进行判断,即可选出正确答案.
【详解】
A.在三边同时除以得,故A正确;
B.由及得,故B正确;
C.由知且,则,故C正确;
D.若,则,,
,故D错误.
故选:ABC.
【点睛】
本题考查了不等关系与不等式、不等式的性质,属于基础题.
12.AC
【解析】
【分析】
根据函数奇偶性定义、单调性定义以及计算函数值进行判断选择.
【详解】
,所以A正确,
,因此不是奇函数,B错误,
在区间(1,+∞)和上单调递增,所以C正确,D错误,
故选:AC
【点睛】
本题考查函数奇偶性与单调性,考查基本分析判断能力,属基础题.
13.2或-2
【解析】
【分析】
分别讨论,当时,;当时,.由此能求出结果.
【详解】
,,
当时,,解得或(舍;
当时,,解得或(舍.
或.
故答案为:或2.
【点睛】
本题主要考查了函数值的求法,属于容易题,解题时要认真审题,注意函数性质的合理运用.
14.4
【解析】
【分析】
首先分析题目由已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,求x+2y的最小值,猜想到基本不等式的用法,利用a+b≥2 代入已知条件,转化为解不等式求最值.
【详解】
∵2xy=x·(2y)≤2,
∴8=x+2y+2xy≤x+2y+2,
即(x+2y)2+4(x+2y)-32≥0.
∵x>0,y>0,∴x+2y≥4,当且仅当x=2,y=1时取等号,即x+2y的最小值是4.
【点睛】
此题主要考查基本不等式的用法,对于不等式a+b≥2在求最大值、最小值的问题中应用非常广泛,需要同学们多加注意.
15.充要
【解析】
【分析】
根据两个正数的和与积仍是正数可得充分条件,根据两个数的和与积都是正数可得这两个数都是正数,说明是必要条件,所以“且”是“且”的充要条件.
【详解】
因为“且”可以推出“且”,所以“且”是“且”的充分条件,
因为且时, 且,所以“且”是“且”的充要条件.
故答案为:充要条件.
【点睛】
本题考查了充要条件,关键是看由谁能够推出谁,由谁不能推出谁.属于基础题.
16.
【解析】
函数是定义在上的奇函数,当时,当时,则,,故答案为.
17.(1),(?RB)∪A=(2){a|2≤a≤8}
【解析】
试题分析:(1)由两集合的相同元素构成两集合的交集,两集合所有的元素构成两集合的并集,由补集的概念知,的补集为全集中不在集合的元素构成的集合,可先求补集再求并集;(2)由,根据数轴,数形结合可得的边界与的边界值的大小关系,得到关于的不等式,解得的范围.
试题解析:(1)
(2)由题意集合,∴,∴,∴.
考点:1.集合间的基本关系;2.集合间的基本运算.
18.(1) 6(2)f(x)=
【解析】
试题分析:(1)可以直接求,利用为奇函数,求得,所以只需要求出就可以了,再求出;(2)由于已知的解析式,所以只需要求出时的解析式即可,由奇函数的性质求出解析式。
试题解析:(1)∵f(x)是奇函数,
∴f(3)+f(-1)=f(3)-f(1)=23-1-2+1=6.
(2)设x<0,则-x>0,
∴f(-x)=2-x-1,
∵f(x)为奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=-2-x+1,
∴f(x)=
19.当时,y的最小值为7. ,时,xy的最大值为6.
【解析】
【分析】
直接利用基本不等式的关系式的变换求出结果.
直接利用基本不等式的关系式的变换求出结果.
【详解】
已知,
则:,
故:,
当且仅当:,
解得:,
即:当时,y的最小值为7.
已知,,,
则:,
解得:,
即:,
解得:,时,xy的最大值为6.
【点睛】
在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.
20.(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)将代入,解二次不等式的解集即可;
(2)令即可;
【详解】
解:(1)当时,,,故解集为;
(2)由题知,解得.
【点睛】
本题考查二次不等式的解法及二次不等式的恒成立问题,较简单.一般地,二次不等式恒成立时,利用求解.
21.(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)由已知可得为方程的解,根据根与系数关系,即可求解;
(2)不等式恒成立,只需,根据二次函数的性质,求出即可.
【详解】
(1)由不等式的解集是知,
2和3是方程的两个根.
由根与系数的关系,得,即.
所以.
(2)不等式对于任意恒成立,
即对于任意恒成立.
由于的对称轴是,
当时,取最大值,,
所以只需,即.解得或.
故的取值范围为.
【点睛】
本题考查函数的解析式,注意二次函数、一元二次方程和一元二次不等式三个“二次”之间的关系,考查不等式恒成立问题,属于中档题.
22.(1),;(2)上为增函数,证明见解析
【解析】
【分析】
(1)根据奇函数有可得,再由可得;
(2)根据函数单调性定义法证明即可.
【详解】
(1)∵是奇函数,
∴.
即,
比较得,.
又,
∴,
解得,
即实数和的值分别是2和0.
(2)函数在上为增函数.
证明如下:由(1)知,
设,
则,
,,,
∴,
∴,
即函数在上为增函数.
【点睛】
本题主要考查了函数奇偶性的应用,函数单调性的定义法证明,属于
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