2020届百校联考高考考前冲刺（四）全国i卷数学（理）试题（解析版）
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一、单选题
1．设集合，，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】先求出和，再求公共部分.
【详解】
依题意，，，
故.
故选：A.
【点睛】
本题考查交、补混合运算. 交、并、补混合运算的一般思路：
(1)用列举法表示的集合进行交、并、补集运算时，常采用图法解决，此时要搞清图中的各部分区域表示的实际意义．
(2)用描述法表示的数集进行运算，常采用数轴分析法解决，此时要注意“端点”能否取到．
(3)若给定的集合是点集，常采用数形结合法求解．
2．下列函数中，图象关于轴对称的为（ ）
A． B．，
C． D．
【答案】D
【解析】图象关于轴对称的函数为偶函数,用偶函数的定义及性质对选项进行判断可解.
【详解】
图象关于轴对称的函数为偶函数；
A中，，，故为奇函数；
B中，的定义域为，
不关于原点对称，故为非奇非偶函数；
C中，由正弦函数性质可知，为奇函数；
D中，且，，故为偶函数.
故选：D.
【点睛】
本题考查判断函数奇偶性. 判断函数奇偶性的两种方法:
(1)定义法：对于函数的定义域内任意一个都有，则函数是奇函数；都有，则函数是偶函数
(2)图象法：函数是奇(偶)函数函数图象关于原点(轴)对称．
3．函数在上的最大值和最小值分别为（ ）
A．，-2 B．，-9 C．-2，-9 D．2，-2
【答案】B
【解析】由函数解析式中含绝对值，所以去绝对值并画出函数图象，结合图象即可求得在上的最大值和最小值.
【详解】
依题意，，
作出函数的图象如下所示；
由函数图像可知，当时，有最大值，
当时，有最小值.
故选：B.
【点睛】
本题考查了绝对值函数图象的画法，由函数图象求函数的最值，属于基础题.
4．下列命题中，真命题的个数为（ ）
①命题“若，则”的否命题；
②命题“若，则或”；
③命题“若，则直线与直线平行”的逆命题.
A．0 B．1 C．2 D．3
【答案】C
【解析】否命题与逆命题是等价命题，写出①的逆命题，举反例排除；原命题与逆否命题是等价命题，写出②的逆否命题后，利用指数函数单调性验证正确；写出③的逆命题判，利用两直线平行的条件容易判断③正确.
【详解】
①的逆命题为“若，则”，
令，可知该命题为假命题，故否命题也为假命题；
②的逆否命题为“若且，则”，该命题为真命题，故②为真命题；
③的逆命题为“若直线与直线平行，则”，该命题为真命题.
故选：C.
【点睛】
本题考查判断命题真假. 判断命题真假的思路：
(1)判断一个命题的真假时，首先要弄清命题的结构，即它的条件和结论分别是什么，然后联系其他相关的知识进行判断．
(2)当一个命题改写成“若，则”的形式之后，判断这个命题真假的方法：
①若由“”经过逻辑推理，得出“”，则可判定“若，则”是真命题；②判定“若，则”是假命题，只需举一反例即可．
5．若集合，，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据正弦函数的性质可得集合A，由集合性质表示形式即可求得，进而可知满足.
【详解】
依题意，；
而
，
故，
则.
故选：B.
【点睛】
本题考查了集合关系的判断与应用，集合的包含关系与补集关系的应用，属于中档题.
6．函数在上的图象大致为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】根据函数奇偶性可排除D，取特殊值代入即可排除BC，即可得解.
【详解】
函数的定义域为，定义域关于原点对称，
，
故函数为偶函数，排除D；
因为，排除C；
而，排除B.
所以A为正确选项，
故选：A.
【点睛】
本题考查了根据函数解析式选择图像，奇偶性及特殊值的用法，属于基础题.
7．已知定义在上函数的图象关于原点对称，且，若，则（ ）
A．0 B．1 C．673 D．674
【答案】B
【解析】由题知为奇函数，且可得函数的周期为3，分别求出知函数在一个周期内的和是0，利用函数周期性对所求式子进行化简可得.
【详解】
因为为奇函数，故；
因为，故，
可知函数的周期为3；
在中，令，故，
故函数在一个周期内的函数值和为0，
故.
故选：B.
【点睛】
本题考查函数奇偶性与周期性综合问题. 其解题思路：函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题，常利用奇偶性及周期性进行变换，将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解．
8．设，，，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】对进行化简，利用对数性质可判断大小，利用指数性质可判断，从而得解.
【详解】
，
，故，
得 ，，故.
故选：C.
【点睛】
本题考查指、对数值大小比较. 指、对数值大小比较的方法：
(1)单调性法：在同底的情况下直接得到大小关系，若不同底，先化为同底；
(2)搭桥法：寻找中间数联系要比较的两个数，一般是用“0”，“1”或其他特殊值进行“比较传递”；
(3)图象法：根据图象观察得出大小关系.
9．函数在上单调递减的充要条件是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】先求导函数，函数在上单调递减则恒成立，对导函数不等式换元成二次函数，结合二次函数的性质和图象，列不等式组求解可得.
【详解】
依题意，，
令，则，故在上恒成立；
结合图象可知，，解得
故.
故选：C.
【点睛】
本题考查求三角函数单调区间. 求三角函数单调区间的两种方法:
(1)代换法：就是将比较复杂的三角函数含自变量的代数式整体当作一个角(或)，利用基本三角函数的单调性列不等式求解；
(2)图象法：画出三角函数的正、余弦曲线，结合图象求它的单调区间.
10．已知函数的定义域为，且，当时，.若，则函数在上的最大值为（ ）
A．4 B．6 C．3 D．8
【答案】A
【解析】根据所给函数解析式满足的等量关系及指数幂运算，可得；利用定义可证明函数的单调性，由赋值法即可求得函数在上的最大值.
【详解】
函数的定义域为，且，
则；
任取，且，则，
故，
令，，则，
即，
故函数在上单调递增，
故，
令，，
故，
故函数在上的最大值为4.
故选：A.
【点睛】
本题考查了指数幂的运算及化简，利用定义证明抽象函数的单调性，赋值法在抽象函数求值中的应用，属于中档题.
11．已知函数，，若对任意，总存在，使得成立，则实数的取值范围为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】将函数解析式化简，并求得，根据当时可得的值域；由函数在上单调递减可得的值域，结合存在性成立问题满足的集合关系，即可求得的取值范围.
【详解】
依题意
，
则，
当时，，故函数在上单调递增，
当时，；
而函数在上单调递减，
故，
则只需，
故，解得，
故实数的取值范围为.
故选：C.
【点睛】
本题考查了导数在判断函数单调性中的应用，恒成立与存在性成立问题的综合应用，属于中档题.
12．已知函数，若关于的方程有4个不同的实数根，则实数的取值范围为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】求导，先求出在单增，在单减，且知设，则方程有4个不同的实数根等价于方程
在上有两个不同的实数根，再利用一元二次方程根的分布条件列不等式组求解可得.
【详解】
依题意，，
令，解得，，故当时，，
当，，且，
故方程在上有两个不同的实数根，
故，
解得.
故选：C.
【点睛】
本题考查确定函数零点或方程根个数.其方法：
(1)构造法：构造函数(易求，可解)，转化为确定的零点个数问题求解，利用导数研究该函数的单调性、极值，并确定定义区间端点值的符号(或变化趋势)等，画出的图象草图，数形结合求解；
(2)定理法：先用零点存在性定理判断函数在某区间上有零点，然后利用导数研究函数的单调性、极值(最值)及区间端点值符号，进而判断函数在该区间上零点的个数.
二、填空题
13．设命题：，，则：__________．
【答案】，
【解析】存在符号改任意符号，结论变相反.
【详解】
命题是特称命题，则为全称命题，
故将“”改为“”，将“”改为“”，
故：，.
故答案为：，.
【点睛】
本题考查全(特)称命题. 对全(特)称命题进行否定的方法：
(1)改写量词：全称量词改写为存在量词，存在量词改写为全称量词；
(2)否定结论：对于一般命题的否定只需直接否定结论即可．
14．已知集合，若，则__________．
【答案】1
【解析】分别代入集合中的元素，求出值，再结合集合中元素的互异性进行取舍可解.
【详解】
依题意，分别令，，，
由集合的互异性，解得，则.
故答案为：
【点睛】
本题考查集合元素的特性：确定性、互异性、无序性．确定集合中元素，要注意检验集合中的元素是否满足互异性．
15．已知函数，若，则实数的取值范围为__________．
【答案】
【解析】画图分析可得函数是偶函数，且在上单调递减，利用偶函数性质和单调性可解.
【详解】
作出函数的图如下所示，
观察可知，函数为偶函数，且在上单调递增，
在上单调递减，故
，
故实数的取值范围为.
故答案为：
【点睛】
本题考查利用函数奇偶性及单调性解不等式. 函数奇偶性的常用结论：
(1)如果函数是偶函数，那么．
(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性；偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性．
16．若关于的不等式在上恒成立，则的最大值为__________．
【答案】
【解析】分类讨论，时不合题意；时求导，求出函数的单调区间，得到在上的最小值，利用不等式恒成立转化为函数最小值，化简得，构造放缩函数对自变量再研究，可解,
【详解】
令；当时，，不合题意；
当时，，
令，得或，
所以在区间和上单调递减.
因为，且在区间上单调递增，
所以在处取极小值，即最小值为.
若，，则，即.
当时，，当时，则.
设，则.
当时，；当时，，
所以在上单调递增；在上单调递减，
所以，即，所以的最大值为.
故答案为：
【点睛】
本题考查不等式恒成立问题.
不等式恒成立问题的求解思路：已知不等式(为实参数)对任意的恒成立，求参数的取值范围．利用导数解决此类问题可以运用分离参数法; 如果无法分离参数，可以考虑对参数或自变量进行分类讨论求解，如果是二次不等式恒成立的问题，可以考虑二次项系数与判别式的方法(,或，)求解．
三、解答题
17．已知集合，.
（1）若，则；
（2）若，求实数的取值范围.
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）将代入可得集合B，解对数不等式可得集合A，由并集运算即可得解.
（2）由可知B为A的子集，即；当符合题意，当B不为空集时，由不等式关系即可求得的取值范围.
【详解】
（1）若，则，
依题意，
故；
（2）因为，故；
若，即时，，符合题意；
若，即时，，
解得；
综上所述，实数的取值范围为.
【点睛】
本题考查了集合的并集运算，由集合的包含关系求参数的取值范围，注意讨论集合是否为空集的情况，属于基础题.
18．已知命题：，；命题：函数无零点.
（1）若为假，求实数的取值范围；
（2）若为假，为真，求实数的取值范围.
【答案】（1） （2）
【解析】（1）为假,则为真，求导，利用导函数研究函数有零点条件得的取值范围；
（2）由为假，为真，知一真一假；分类讨论列不等式组可解.
【详解】
（1）依题意，为真，则无解，即无解；
令，则，
故当时，，单调递增，当，， 单调递减，
作出函数图象如下所示，
观察可知，，即；
（2）若为真，则，解得；
由为假，为真，知一真一假；
若真假，则实数满足，则；
若假真，则实数满足，无解；
综上所述，实数的取值范围为.
【点睛】
本题考查根据全(特)称命题的真假求参数的问题.
其思路：与全称命题或特称命题真假有关的参数取值范围问题的本质是恒成立问题或有解问题．解决此类问题时，一般先利用等价转化思想将条件合理转化，得到关于参数的方程或不等式(组)，再通过解方程或不等式(组)求出参数的值或范围．
19．已知函数.
（Ⅰ）当时，求函数在上的值域；
（Ⅱ）若函数在上单调递减，求实数的取值范围.
【答案】（Ⅰ）（Ⅱ）
【解析】（Ⅰ）把代入，可得，令，求出其在上的值域，利用对数函数的单调性即可求解.
（Ⅱ）根据对数函数的单调性可得在上单调递增，再利用二次函数的图像与性质可得解不等式组即可求解.
【详解】
（Ⅰ）当时，，
此时函数的定义域为.
因为函数的最小值为.
最大值为，故函数在上的值域为；
（Ⅱ）因为函数在上单调递减，
故在上单调递增，则
解得，综上所述，实数的取值范围.
【点睛】
本题主要考查了利用对数函数的单调性求值域、利用对数型函数的单调区间求参数的取值范围以及二次函数的图像与性质，属于中档题.
20．已知奇函数的定义域为，且当时，.
（1）求函数的解析式；
（2）记函数，若函数有3个零点，求实数的取值范围.
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据奇函数定义，可知；令则，结合奇函数定义即可求得时的解析式，进而得函数的解析式；
（2）根据零点定义，可得，由函数图像分析可知曲线与直线在第三象限必1个交点，因而需在第一象限有2个交点，将与联立，由判别式及两根之和大于0，即可求得的取值范围.
【详解】
（1）因为函数为奇函数，且，故；
当时，，
，
则；
故.
（2）令，
解得，画出函数关系如下图所示，
要使曲线与直线有3个交点，
则2个交点在第一象限，1个交点在第三象限，联立，
化简可得，
令，即，
解得，
所以实数的取值范围为.
【点睛】
本题考查了根据函数奇偶性求解析式，分段函数图像画法，由函数零点个数求参数的取值范围应用，数形结合的应用，属于中档题.
21．已知函数.
（1）若曲线的切线方程为，求实数的值；
（2）若函数在区间上有两个零点，求实数的取值范围.
【答案】（1）；（2）或
【解析】（1）根据解析式求得导函数，设切点坐标为，结合导数的几何意义可得方程，构造函数，并求得，由导函数求得有最小值，进而可知由唯一零点，即可代入求得的值；
（2）将解析式代入，结合零点定义化简并分离参数得，构造函数，根据题意可知直线与曲线有两个交点；求得并令求得极值点，列出表格判断的单调性与极值，即可确定与有两个交点时的取值范围.
【详解】
（1）依题意，，，
设切点为，，
故，
故，则；
令，，
故当时，，
当时，，
故当时，函数有最小值，
由于，故有唯一实数根0，
即，则；
（2）由，得.
所以“在区间上有两个零点”等价于“直线与曲线在有两个交点”；
由于.
由，解得，.
当变化时，与的变化情况如下表所示：
3 | |||||
0 | + | 0 | |||
极小值 | 极大值 |
所以在，上单调递减，在上单调递增.
又因为，，
，，
故当或时，直线与曲线在上有两个交点，
即当或时，函数在区间上有两个零点.
【点睛】
本题考查了导数的几何意义应用，由切线方程求参数值，构造函数法求参数的取值范围，函数零点的意义及综合应用，属于难题.
22．已知函数.
（1）讨论函数的极值；
（2）记关于的方程的两根分别为，求证：.
【答案】（1）见解析； （2）见解析
【解析】（1）对函数求导，对参数讨论，得函数单调区间，进而求出极值；
（2）是方程的两根，代入方程，化简换元，构造新函数利用函数单调性求最值可解.
【详解】
（1）依题意，；
若，则，则函数在上单调递增，
此时函数既无极大值，也无极小值；
若，则，令，解得，
故当时，，单调递增；
当时，，单调递减，
此时函数有极大值，无极小值；
若，则，令，解得，
故当时，，单调递增；
当时，，单调递减，
此时函数有极大值，无极小值；
（2）依题意，，则，，
故，；
要证：，即证，
即证：，即证，
设，只需证：，
设，则，
故在上单调递增，故，
即，故.
【点睛】
本题考查函数极值及利用导数证明二元不等式.
证明二元不等式常用方法是转化为证明一元不等式，再转化为函数最值问题.利用导数证明不等式的基本方法：
(1)若与的最值易求出，可直接转化为证明；
(2)若与的最值不易求出，可构造函数，然后根据函数 的单调性或最值，证明.
