2022-2023学年四川省绵阳市绵阳南山中学高一上学期12月月考数学试题(解析版)
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一、单选题
1.在下列函数中,以为周期的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用周期的概念逐一判断即可
【详解】A.,
则,其不是以为周期的函数;
B.,
则
,其不是以为周期的函数;
C.,
则
,其不是以为周期的函数;
D.
则
,其是以为周期的函数;
故选:D.
2.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先把已知的等式平方得到,再化简代入即得解.
【详解】由,
所以,
∴,
所以.
故选:A.
3.函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性可排除选项A,B;根据函数在上的单调性可排除选项C,进而可得正确选项.
【详解】函数的定义域为且,关于原点对称,
因为,
所以是偶函数,图象关于轴对称,故排除选项A,B,
当时,,
由在上单调递增,在上单调递减,
可得在上单调递增,排除选项C,
故选:D.
4.定义域为的函数是偶函数,且在上是增函数,在上是减函数,又,则 ( ).
A.在上是增函数且有最大值2 B.在上是减函数且有最大值2
C.在上是增函数且有最小值2 D.在上是减函数且有最小值2
【答案】B
【分析】利用偶函数的性质,结合函数的最值定义进行求解即可.
【详解】因为函数是实数集上偶函数,且在上是增函数,在上是减函数,
所以函数在上是减函数,在上是增函数,
则,
又因为上是增函数,所以有;
在上是减函数,所以有;
因此当时,有最大值,最大值为,
而函数是实数集上偶函数,
因此函数在实数集上有最大值2
故选:B
5.已知函数,则下列区间中一定包含零点的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】计算出各端点的函数值,利用零点存在性定理即可判断.
【详解】,
,,
,,
根据零点存在性定理可得一定包含零点的区间是.
故选:C.
6.已知函数与分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据函数的奇偶性得到,,解得答案.
【详解】根据题意:,,即,
解得.
故选:B.
7.已知函数.若存在2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用数形结合的方法,作出函数的图象,由与直线有两个交点,可得的取值范围.
【详解】依题意,函数的图象与直线有两个交点,
作出函数图象如下图所示,
由图可知,要使函数的图象与直线有两个交点,则
故选:D
8.已知x>0,y>0,且+=1,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-2]∪[4,+∞) B.(-∞,-4)∪[2,+∞)
C.(-2,4) D.(-4,2)
【答案】D
【解析】由已知条件,利用基本不等式求得,再由恒成立,可得,从而可求出m的取值范围
【详解】解:因为,x>0,y>0,
所以,当且仅当时,取等号,
因为恒成立,
所以,解得,
故选:D
二、多选题
9.若函数(且)的图像过第一、三、四象限,则必有( ).
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】对底数分情况讨论即可得答案.
【详解】解:若,则的图像必过第二象限,而函数(且)的图像过第一、三、四象限,所以.
当时,要使的图像过第一、三、四象限,则,即.
故选:BC
【点睛】此题考查了指数函数的图像和性质,属于基础题.
10.已知函数同时满足下列三个条件:
①该函数的最大值为;
②该函数图象的两条对称轴之间的距离的最小值为;
③该函数图象关于对称.
那么下列说法正确的是( )
A.的值可唯一确定
B.函数是奇函数
C.当时,函数取得最小值
D.函数在区间上单调递增
【答案】AC
【分析】根据题目条件求出函数解析式,进一步根据函数的性质,求出各选项.
【详解】由题可知:,,即
∴
又∵该函数图象关于对称
∴,即
又∵
∴当时,
∴
A选项:此时的值可唯一确定,A正确;
B选项:
当时,
∴此时函数不是奇函数,故B错误;
C选项:,
此时函数取得最小值,故C正确;
D选项:已知,
∴
∴在函数在区间上单调递减,故D错误.
故选:AC.
11.已知函数是上的增函数,则实数的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】由二次函数的性质及分段函数的单调性即可得,即可得解.
【详解】由题意,函数的图象开口朝下,对称轴为,
因为函数是上的增函数,
所以,解得.
所以实数的取值可以是,.
故选:BD.
12.已知是定义在上的奇函数,当时,,下列说法正确的是( )
A.时,函数解析式为
B.函数在定义域上为增函数
C.不等式的解集为
D.不等式恒成立
【答案】BC
【解析】对于A,利用奇函数定义求时,函数解析式为;对于B,研究当时,的单调性,结合奇函数图像关于原点对称,知在上的单调性;对于C,求出,不等式,转化为,利用单调性解不等式;对于D,分类讨论与两种情况是否恒成立.
【详解】对于A,设,,则,
又是奇函数,所以,
即时,函数解析式为,故A错;
对于B,,对称轴为,所以当时,单调递增,由奇函数图像关于原点对称,所以在上为增函数,故B对;
对于C,由奇函数在上为增函数,则时,,解得,(舍去),即,
所以不等式,转化为,
又在上为增函数,得,解得,
所以不等式的解集为,故C对;
对于D,当时,
,
当时,
不恒大于0,故D错;
故选:BC
【点睛】方法点睛:考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是:
(1)把不等式转化为的模型;
(2)判断函数的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别.
考查了利用奇偶性求函数解析式,求函数解析式常用的方法:
(1)已知函数类型,用待定系数法求解析式;
(2)已知函数奇偶性,用奇偶性定义求解析式;
(3)已知求,或已知求,用代入法、换元法或配凑法;
(4)若与或满足某个等式,可构造另一个等式,通过解方程组求解;
三、填空题
13.若幂函数的图象关于原点对称,则的取值为__.
【答案】1
【解析】根据幂函数的定义列方程求出的值,再判断函数的图象是否关于原点对称.
【详解】解:幂函数中,
令,
解得或;
当时,,图象关于原点对称;
当时,,图象不关于原点对称;
所以的取值为1.
故答案为:1.
14.已知,则=_____.
【答案】
【解析】根据指数与对数之间的关系,求出,利用对数的换底公式,即可求得答案.
【详解】∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了指数与对数之间的关系.掌握对数换底公式:是解本题的关键.属于基础题.
15.设函数是定义在R上的偶函数,且,当时,,则函数在上所有零点之和为______.
【答案】8
【分析】利用函数的性质,在同一坐标系下分别画出函数和的图像,将函数的零点转化为两个函数图像的交点问题,利用对称性,即可求解零点的和.
【详解】首先由条件可知,函数关于轴对称,
又因为,所以函数关于直线对称
再根据当时,,可以画出函数的图像,
同一坐标系下再画出函数的图像,
由图可知,时,两个函数有8个交点,根据对称性可知,所有交点关于对称,所以所有零点和为8.
故答案为:8
16.若函数在定义域内存在非零实数,使得,则称函数为“壹函数”,则下列函数是“壹函数”的是______.
①;②;③;④.
【答案】②③
【解析】根据新定义解方程,判断方程是否有非零实数根,对函数逐一判断即可.
【详解】对于①,的定义域为,由,得,平方得,解得,不是非零实数,则不是“壹函数”;
对于②,的定义域为,由,得,即,解得,则是“壹函数”;
对于③,的定义域为,由,得,可得,即,解得,则是“壹函数”;
对于④,的定义域为,由,得,解得,不是非零实数,则不是“壹函数”.
故答案为:②③.
四、解答题
17.化简求值:
(1) ;
(2).
【答案】(1);(2).
【解析】(1)利用指数的性质、运算法则直接求解;
(2)利用对数的性质、运算法则直接求解.
【详解】(1)
;
(2)
.
【点睛】本题考查指数式、对数式化简求值,考查指数、对数的性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
18.已知函数,,
(1)求函数的单调递减区间;
(2)求函数的最大值、最小值及对应的x值的集合;
(3)若对任意,存在,使得,求实数m的取值范围.
【答案】(1).
(2)时, ; 时,.
(3)
【分析】(1)根据复合函数单调性的求法,使即可;
(2)根据余弦函使其交集不为空集
(3)求两个函数在对应区间上的值域,根据包含关系求解即可.
【详解】(1),解不等式得: ,
所以函数的单调递减区间为.
(2),即时, ,
,即 时,;
(3)时,,,
时, , ,
要使得,只需, .
19.集合,.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或;(2)或.
【分析】(1)解分式不等式求集合,解绝对值不等式求集合,再求集合的并集;(2)
先求集合的补集,再根据交集和空集的定义求解.
【详解】(1)由得即,
解得或,所以或;
当时,
由得,即,
所以,
所以或.
(2)由得,即,
所以,
由(1)得或,
所以,
若,则或,
即或,
所以,的取值范围是或.
【点睛】本题考查分式不等式和绝对值不等式的解法,集合的运算,注意端点值.
20.已知函数.
(1)令,求t的取值范围并将化为关于t的函数;
(2)求的最小值;
(3)若在上有零点,求a的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)将两边同时平方得到,即可求得,再结合的范围求出的范围;
(2)按照对称轴和区间的位置分,和三种情况求解;
(3)令,参变分离得到,借助单调性的定义判断出单调性,即可求得a的取值范围.
【详解】(1)由,得,
,,
将代入得);
(2)当即时在上单调递增,.
当即时在上单调递减在上单调递增,,
当即时在上单调递减,,
;
(3)由得,
,
记,设且,
当时,在上单调递减,
同理,在上单调递增.,
又,
所以a的取值范围是.
21.某企业生产一种机器的固定成本(即固定投入)为0.5万元,但每生产1百台时又需可变成本(即需另增加投入)0.25万元,市场对此商品的需求量为5百台,销售收入(单位:万元)的函数为,其中x是产品生产并售出的数量(单位:百台).
(1)把利润表示为产量的函数.
(2)产量为多少时,企业才不亏本(不赔钱);
(3)产量为多少时,企业所得利润最大?
【答案】(1);(2)年产量在11台到4800台之间时,企业不亏本;(3)年产量为475台时,企业所得利润最大.
【分析】(1)依题意对与分类讨论,分别求出函数解析式,再写成分段函数形式即可;
(2)要使企业不亏本,则,根据(1)中函数解析式分类讨论,分别解得即可;
(3)根据二次函数的性质计算可得;
【详解】解:(1)设利润为y万元,当时,,当时,
综上可得 ;
(2)要使企业不亏本,则.
即或
得或,即.
即年产量在11台到4800台之间时,企业不亏本.
(3)显然当时,企业会获得最大利润,
此时,,
,即年产量为475台时,企业所得利润最大.
22.已知函数在时有最大值为1,最小值为0.
(1)求实数的值;
(2)设,若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由题得,解方程组即得解;
(2),在上恒成立,设,则,,再求最大值即得解.
【详解】(1)函数,∴在区间上是增函数,
故,解得.
(2)由已知可得,则,
所以不等式,转化为,
在上恒成立.
设,则,即,在,上恒成立,
即:,∵,∴,
∴当时,取得最大值,最大值为,则,即,∴的取值范围是.
【点睛】本题主要考查二次函数的最值问题,考查对数函数的值域的求法,考查二次不等式的恒成立问题的求解,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于较难题.
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