2021-2022学年湖北省黄石市高一上学期期末考试数学试题带讲解

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(2)依题意参变分离可得 ,令 , ,根据指数函数的性质求出函数的单调性,即可求出函数最小值,从而得解;
【小问1详解】
解: 是定义在 上的奇函数, ,
因为在 时, ,
设 ,则 ,
则 ,
故 .
【小问2详解】
解:由题意, 可化为
化简可得 ,令 , ,
因为 在定义域 上单调递增, 在 上单调递减,
所以 在 上单调递减,
A. B. C. D.
A
【分析】根据题意转化为不等式 在 上有实数解,结合函数 的单调性,求得 ,即可求解.
【详解】由不等式 在 上有实数解,
等价于不等式 在 上有实数解,
因为函数 在 上单调递减,在 单调递增,
又由 ,
所以 ,所以 ,即实数 的取值范围是 .
故选:A.
4.函数 的图象大致为()A. B.
(2)若 (补集思想),则 .
当 时, ,解得 ;
当 时, ,即 ,要使 ,则 ,得 .
综上,知 时, ,
所以 时,实数 的取值范围是 .
18.已知函数 是定义在R上的增函数,并且满足 , .
(1)求 的值;
(2)若 ,求 的取值范围.
(1) ;
(2) .
【分析】(1)利用赋值法即得;
(2)利用赋值法得 ,然后结合条件转化已知不等式为 ,最后根据单调性即得.
15.函数 在 上的单调递增区间为______.
【分析】首先根据题意得到 ,再求其单调减区间即可.
【详解】函数 ,
令 ,
解得 ,令 得 ,
所以函数 在 上的单调递增区间为 .
故答案为:
16.已知函数 .若 的定义域为 ,值域为 ,则 __________.
【分析】由题意知函数 为开口向下,且对称轴为 的二次函数,讨论 与 的大小关系,即可得出 在区间 上的单调性,则可列出等式,即解出 的值,则可求出答案.
【分析】利用幂函数的定义,幂函数的单调性列式计算作答.
【详解】因函数 是幂函数,则 ,解得m=1或m=-3,
又函数 在 上单调递减,则 ,
所以实数m的值为-3.
故答案为:-3
14.若 , ,则 _______.
【分析】先由 , 求出 ,即可求出结果.
【详解】因为 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,
所以 故答案为:
【小问1详解】
因为 ,
令 ,得 ,
即 ;
【小问2详解】
由题意知 ,

∴由 ,可得 ,
又 在R上单调递增,∴ ,即 ,
∴ 的取值范围是 .
19.已知定义在 上的奇函数 .在 时, .
(1)试求 的表达式;
(2)若对于 上的每一个值,不等式 恒成立,求实数 的取值范围.
(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得 ,再设 ,根据奇偶性及 上的函数解析式,计算可得;
【详解】因为 ,对称轴为 ,
当 时: 在 上单调递减,所以 ,无解;当 时: 在 上单调递增,所以 ,
解得: 或 , 或 ,又 ,所以 , ;
当 时: 在 上单调递增,在 上单调递减,
此时 ,与 矛盾;
综上所述: , ,此时
故答案为: .
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
(2)当 时, 等价于 恒成立,
即 或 恒成立.
也就 或 恒成立
而当 时, , ,
所以 或 ,即 或 .
综合(1)(2)可知, 的取值范围是 .
故选:B.
【点睛】结论点睛:对于恒成立问题,常用到以下两个结论:
(1) 恒成立⇔ ;
(2) 恒成立⇔ .
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
【详解】当 时, 且 为R上的奇函数,
作函数f(x)的图象如图:
对于A,当 时,函数f(x)不是单调递减函数,则f(x1)>f(x2)不成立,故A不正确;
对于B,令 ,解得 ,由图象可知,当 时, 的最小值为 ,则 ,故B正确;
对于C,联立 ,得 ,
△=(k+1)2﹣4=k2+2k﹣3=0,存在 ,使得△=0,此时 ,可知最多有3个不同的交点,
④若 在 上单调递增,则 的取值范围为 .
其中,判断正确的个数为()
A. 1B. 2C. 3D. 4
B
【分析】
对函数 化简可得 ,进而结合三角函数的最值、周期性、单调性、零点、对称性及平移变换,对四个命题逐个分析,可选出答案.【详解】因为 ,所以周期 .
对于①,因为 ,所以 ,即 ,故①错误;
对于②,函数 的图象向右平移 个单位长度后得到的函数为 ,其图象关于 轴对称,则 ,解得 ,故对任意整数 , ,所以②错误;
3.非选择题的作答:用黑色签宇源自直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
第I卷选择题(共60分)
一、单选题:本题共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.已知集合 ,则 ()
【详解】 , .
故选:C.6.已知 ,则 ()
A. B. C. D.
A
【分析】将 化为 ,利用诱导公式以及二倍角的余弦公式,化简求值,可得答案.
【详解】因为 ,
所以 ,
故选:A.
7.已知 .给出下列判断:
①若 ,且 ,则 ;
②存在 使得 的图象向右平移 个单位长度后得到的图象关于 轴对称;
③若 在 上恰有7个零点,则 的取值范围为 ;
A. B.
C. D.
B
【分析】根据题意,求出函数 , 的值域,得到集合 ,取交集得答案.
【详解】因为 ,
所以 ,
故选:B.2.已知函数 ,则 ()
A.0B. C. D.1
D
【分析】根据分段函数解析式计算可得.
【详解】解:因为 ,所以 ,
所以 ;
故选:D
3.若关于x的不等式 在 上有实数解,则a的取值范围是()
C. D.
D
【分析】首先求出函数的定义域,再判断函数的奇偶性,最后根据函数值的情况判断即可.
【详解】解:因为函数 的定义域为 , ,
所以 是偶函数,函数图象关于 轴对称,排除A,B;
当 时 , ,当 时, ,排除C.
故选:D.
5.已知 , , ,则 的大小关系为()
A. B.
C. D.
C
【分析】结合指数函数和对数函数单调性,利用临界值 即可判断出结果.
所以 , ,
所以 , ,
所以
.
【小问2详解】
因为 , ,
所以 ,
所以 ,
所以 .
21.某市地铁项目正在如火如荼地进行中,全部通车后将给市民带来很大的便利.已知地铁7号线通车后,列车的发车时间间隔 单位:分钟 满足 ,经市场调研测算,地铁的载客量与发车的时间间隔t相关,当 时,地铁为满载状态,载客量为500人;当 时,载客量会减少,减少的人数与 成正比,且发车时间间隔为2分钟时的载客量为372人,记地铁的载客量为 .
对于③,令 ,可得 ,则 ,
因为 ,所以 在 上第1个零点 ,且 ,所以第7个零点 ,若存在第8个零点 ,则 ,
所以 ,即 ,解得 ,故③正确;
对于④,因为 ,且 ,所以 ,解得 ,又 ,所以 ,故④正确.
故选:B.
【点睛】本题考查三角函数的恒等变换,考查三角函数的平移变换、最值、周期性、单调性、零点、对称性,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于中档题.

故 .
20.已知 , , , ,求:
(1) 的值;
(2) 的值.
(1)
(2)
【分析】(1)先由已知条件判断 的范围,再利用同角三角函数的关系求出 ,则由 利用两角差的余弦公式可求得 ,
(2)由同角三角函数的关系求出 ,从而可求得 的值,再利用正切的二倍角公式可求得 的值.
【小问1详解】
因为 , ,
故选:BC
【点睛】关键点点睛:利用奇函数的对称性得出函数的图象是解决本题的关键所在,结合函数的单调性,函数值的变换,函数图象的交点,利用数形结合解决问题,属于难题.
第II卷非选择题(共90分)
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.幂函数 在区间 上单调递减,则实数m的值为______.
9.图中阴影部分所表示的集合是()
A. B. C. D.
AC
【分析】根据Venn图,由集合运算的概念,即可得出结果.
【详解】阴影部分所表示的集合中的元素属于N,不属于M,故其表示集合 或 .
故选:AC.
10.下列说法正确的有()
A.若 ,则 的最大值是-1
B.若 , , 都是正数,且 ,则 的最小值是3
(2)结合二次函数的性质以及对勾函数的单调性,分段求出每分钟净收益的最大值,比较可得答案.
【小问1详解】
当 时, ,
当 时, ,

,解得 ,

,
(人).
【小问2详解】
当 时, ,
,
可得 .
当 时, ,
C.若 , , ,则 的最小值是2
D.若实数 , 满足 ,则 的最大值是
ABD
【分析】对于A,凑分母,结合基本不等式,可得答案;
对于B,根据基本不等式,结合“1”的妙用,可得答案;
对于C,根据基本不等式 变式,整理出关于所求整式的二次不等式,可得答案;
对于D,采用整体思想进行换元,分离常数,结合基本不等式,可得答案.
(1)求 的表达式,并求发车时间间隔为5分钟时列车的载客量;
(2)若该线路每分钟的净收益为 元 问:当列车发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大?
(1) , 人(2)间隔为4时,该线路每分钟的净收益最大为132元
【分析】(1)根据发车时间间隔为2分钟时的载客量为372人可求得比例系数,分段写出地铁的载客量 的解析式即可;
∴不存在实数k,使关于x的方程f(x)=kx有5个不相等的实数根,故C正确;
对于D,由 可得 或 ,
∵函数f(x)是奇函数,若关于x的两个方程 与 所有根的和为0,
∴函数 的根与 根关于原点对称,则 ,
但x>0时,方程 有2个根,分别为 ,两根之和为 ,若关于x的两个方程 与 所有根的和为0,
则 的根为 ,此时 ,故D错误.
【详解】对于A,因为 ,所以 ,所以 ,
所以

当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 的最大值为-1,故A正确;
对于B,因为 , , 都是正数,且 ,所以 ,所以

当且仅当 ,即 即 时等号成立,
所以 的最小值为3,故B正确;
对于C,因为 , ,所以 ,
即 (当且仅当 时等号成立),
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
17.已知集合 , .
(1)若 ,求实数 的取值范围;
(2)若 ,求实数 的取值范围.
(1) ;(2)
【分析】(1)由集合A可得 ,利用 列出不等式组,求出实数 的取值范围;
(2)若 ,则 ,分 和 两种情况,分别列不等式可得实数 的取值范围.
【详解】(1)因 ,所以 或 .
又 且 ,
所以 ,解得
所以实数 的取值范围是 .
秘密★启用前
黄石市2021~2022学年度上学期期末考试
高一年级数学试题
本试卷满分150分.考试用时120分钟.全卷共4页,22小题.
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、淮考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
解得 (舍去)或 ,当且仅当 时等号成立,
所以 的最小值为4,故C错误;
对于D,令 , ,则 , ,
因为 ,所以 , 同号,则 , 同号,
所以 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
所以 的最大值是 ,故D正确,
故选:ABD.
11.已知函数 ,则下列说法中正确的是()
A. 的最大值为2B. 的最小正周期为 C. 的图像关于直线 对称D. 的图像关于点 对称
ABC
【分析】将 解析式经过恒等变换后化为 ,再对其性质逐一判断即可.
【详解】因为 ,
所以 的最大值为2,故A正确.
最小正周期是 ,故B正确.
将 代入,可得 ,则其图像关于直线 对称,故C正确.
当 时, ,所以 图像关于点 对称.故D错误.
故选:ABC
12.已知定义域为R的奇函数 ,当 时, 下列说法中正确的是()
A.当 时,恒有
B.若当 时, 的最小值为 ,则m的取值范围为
C.不存在实数k,使函数 有5个不相等的零点
D.若关于x的方程 所有实数根之和为0,则
BC
【分析】
根据函数的奇偶性及 时的解析式作出函数的图象,结合图象可判断AB选项,联立 与 可判断相切时切点横坐标为1,当 , 时最多一个交点,可判断C,根据函数奇偶性与对称性判断D.
8.已知函数 ,若对任意 , 恒成立,则实数 的取值范围是()
A. B.
C. D.
B
【分析】分 和 两种情况讨论:当 时,等价于 恒成立,可得 ;当 时,去绝对值后分离变量可得 或 恒成立,可得 或 .综合两种情况可得 的取值范围.
【详解】分 和 两种情况讨论:
(1)当 时, 等价于 恒成立,
因为 时, 恒成立,所以 ;
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