
一、單項選擇題(本大題共8個小題,每小題5分,共40分,在每小題給出的四個選項中只有一個是符合題目要求的)
1. 設(shè)集合,集合,,則()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由題意逐一考查所給選項運(yùn)算結(jié)果是否為即可.
【詳解】由題意可得,則,選項A正確;
,則,選項B錯誤;
,則或,選項C錯誤;
或,則或,選項D錯誤;
故選:A.
2. 設(shè),則“”是“”的()
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充分必要條件D. 既不充分又不必要條件
【答案】B
【解析】
【分析】分別解出、,結(jié)合充分、必要條件的定義即可求解.
【詳解】由,得,
由,得,
又,
所以“”是“”的必要不充分條件.
故選:B
3. 下列命題正確的有()
A. 若,,則.
B. 向量與向量是共線向量,則A,B,C,D四點(diǎn)在一條直線上
C.
D. 滿足的四邊形ABCD是正方形
【答案】C
【解析】
【分析】利用與任意向量共線判斷A,利用共線向量的基線平行或重合判斷B,利用向量的線性運(yùn)算法則判斷C,利用平行四邊形法則判斷D.
【詳解】對選項A,當(dāng)時,與不一定平行,故選項A錯誤;
對選項B,因?yàn)楣簿€向量的基線平行或重合,故選項B錯誤;
對選項C,因?yàn)?,所以選項C正確;
對選項D,因?yàn)椋?br>所以,
整理可得,即為直角,但是四邊形不一定是正方形,故選項D錯誤.
故選:C.
4. 設(shè)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則的取值范圍是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用指數(shù)型復(fù)合函數(shù)單調(diào)性,判斷列式計算作答.
【詳解】函數(shù)在R上單調(diào)遞增,而函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,
則有函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,因此,解得,
所以的取值范圍是.
故選:D
5. 函數(shù)在區(qū)間的圖象大致為()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由函數(shù)的奇偶性結(jié)合指數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)的性質(zhì)逐項排除即可得解.
【詳解】令,
則,
所以為奇函數(shù),排除BD;
又當(dāng)時,,所以,排除C.
故選:A.
6. 已知命題p:“,使得”,若命題p是假命題,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】命題p是假命題,則命題為真命題,再利用一元二次方程的判別式求出實(shí)數(shù)a的取值范圍即可.
【詳解】若命題p:“,使得”為假,
則命題:“,使得”為真.
所以判別式,解得.
故選:B
7. 納皮爾是蘇格蘭數(shù)學(xué)家,其主要成果有球面三角中納皮爾比擬式、納皮爾圓部法則(1614)和納皮爾算籌(1617),而最大的貢獻(xiàn)是對數(shù)的發(fā)明,著有《奇妙的對數(shù)定律說明書》,并且發(fā)明了對數(shù)尺,可以利用對數(shù)尺查詢出任意一對數(shù)值.現(xiàn)將物體放在空氣中冷卻,如果物體原來的溫度是,空氣的溫度是,經(jīng)過t分鐘后物體的溫度T(℃)可由公式得出,如溫度為90℃的物體,放在空氣中冷卻約5分鐘后,物體的溫度是30℃,若根據(jù)對數(shù)尺可以查詢出,則空氣溫度約是()
A. 5℃B. 10℃C. 15℃D. 20℃
【答案】B
【解析】
【分析】由題意可知,再根據(jù)對數(shù)的運(yùn)算性質(zhì)計算可得;
【詳解】解:由題意可知,
整理得,
,所以,,
解得.
空氣溫度是.
故選:B.
8. 已知函數(shù),則使不等式成立的的取值范圍是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先求出函數(shù)的定義域,然后求出函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,運(yùn)用函數(shù)的性質(zhì)解不等式,最后求出結(jié)果.
【詳解】已知函數(shù),令,解得或,所以函數(shù)的定義域?yàn)?則其定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱,
又,所以函數(shù)為偶函數(shù),當(dāng)時, ,又及在時都是增函數(shù),所以在時也是增函數(shù),
故解不等式,即,解得即或,綜上不等式成立的的取值范圍為.
故選:
【點(diǎn)睛】本題是道較為綜合的函數(shù)題目,考查了函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性,以及解不等式,此類題目看似較難,但解法很固定,一定要能看透題目的本質(zhì):研究出函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性,運(yùn)用函數(shù)的奇偶性和單調(diào)性最后來解不等式.需要平時對函數(shù)的性質(zhì)題目有一定的積累,多思考,多總結(jié).
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得5分,部分選對的得3分,有選錯的得0分)
9. 下列函數(shù)中最小值為4是()
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可判斷選項不符合題意,再根據(jù)基本不等式“一正二定三相等”,即可得出不符合題意,符合題意.
【詳解】對于A,,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,所以其最小值為,A不符合題意;
對于B,因?yàn)?,,?dāng)且僅當(dāng)時取等號,等號取不到,所以其最小值不為,B不符合題意;
對于C,因?yàn)楹瘮?shù)定義域?yàn)?,而,,?dāng)且僅當(dāng),即時取等號,所以其最小值為,C符合題意;
對于D,,函數(shù)定義域?yàn)?,而且,如?dāng),,D不符合題意.
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題解題關(guān)鍵是理解基本不等式的使用條件,明確“一正二定三相等”的意義,再結(jié)合有關(guān)函數(shù)的性質(zhì)即可解出.
10. 已知,關(guān)丁該函數(shù)有下列四個說法,正確的為()
A. 的最小正周期為π;
B. 當(dāng),時,的取值范圍為;
C. 在上單調(diào)遞增;
D. 的圖象可由的圖象向左平移個單位長度得到.
【答案】AC
【解析】
【分析】根據(jù)正弦型函數(shù)的周期、圖象與性質(zhì),結(jié)合換元法以及函數(shù)圖象變換法則即可判斷各選項的對錯.
【詳解】對于選項A,因?yàn)?,則的最小正周期為,所以A正確;
對于選項B,令,因?yàn)?,所以,則,
所以,所以,所以B錯誤;
對于選項C,令,因?yàn)?,所以?br>則在上單調(diào)遞增,故在上單調(diào)遞增,所以C正確;
對于選項D,的圖象向左平移個單位長度可以得到
,所以D錯誤
故選:AC.
11. 已知函數(shù)和在上的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是()
A. 方程有且只有6個不同解B. 方程有且只有3個不同的解
C. 方程有且只有5個不同的解D. 方程有且只有4個不同的解
【答案】ACD
【解析】
【分析】令,結(jié)合圖象可得有3個不同的解,,,不妨設(shè),則可知,,,令,結(jié)合圖象可得有2個不同的解,,不妨設(shè),則可知,,再數(shù)形結(jié)合求出復(fù)合函數(shù)的解的個數(shù).
【詳解】A選項,令,結(jié)合圖象可得有3個不同的解,,,
不妨設(shè),則可知,,,
由圖可知有2個不同的解,有2個不同的解,有2個不同的解,
即有6個不同的解,A正確;
B選項,令,結(jié)合圖象可得有2個不同的解,,
不妨設(shè),則可知,,
由圖可知有1個解,有3個不同的解,
即有4個不同的解,B錯誤;
C選項,令,結(jié)合圖象可得有3個不同的解,,
且,,,
由圖可知有1個解,有3個不同的解,有1個解,
即有5個不同的解,C正確;
D選項,令,結(jié)合圖象可得有兩個不同的解,
不妨設(shè),則可知,,
由圖可知有2個不同的解,有2個不同的解,
即有4個不同的解,D正確.
故選:ACD.
12. 已知函數(shù)的定義域?yàn)镽,且為偶函數(shù),則()
A. B. 為偶函數(shù)
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】對于A,利用賦值法即可判斷;對于B,利用賦值法與函數(shù)奇偶性的定義即可判斷;對于C,利用換元法結(jié)合的奇偶性即可判斷;對于D,先推得的一個周期為6,再依次求得,從而利用的周期性即可判斷.
【詳解】對于A,因?yàn)椋?br>令,則,故,則,故A正確;
對于B,因?yàn)榈亩x域?yàn)椋P(guān)于原點(diǎn)對稱,
令,則,又不恒為0,故,
所以為奇函數(shù),故B錯誤;
對于C,因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,
令,則,故,
令,則,故,
又為奇函數(shù),故,
所以,即,故C正確;
對于D,由選項C可知,
所以,故的一個周期為6,
因?yàn)椋裕?br>對于,
令,得,則,
令,得,則,
令,得,
令,得,
令,得,
所以,
又,
所以由的周期性可得:
,故D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題解題的關(guān)鍵在于利用賦值法與函數(shù)奇偶性的定義推得的奇偶性,再結(jié)合題設(shè)條件推得為周期函數(shù),從而得解.
三、填空題(木題共4小題,每小題5分,共20分.第16題第1空2分,第2空3分)
13. 設(shè)函數(shù),則等于______.
【答案】##6.5
【解析】
【分析】根據(jù)指對函數(shù)的運(yùn)算法則即可求解.
【詳解】根據(jù)函數(shù)可得,
,
所以.
故答案為:.
14. 已知函數(shù)在閉區(qū)間上的值域?yàn)?,則的最大值為________.
【答案】3
【解析】
【分析】畫出函數(shù)圖像,分析要使函數(shù)在閉區(qū)間上的值域?yàn)?必有,,或,再根據(jù)求的最大值最好是正值,可得, ,即的最大值為.
【詳解】
畫出函數(shù)的圖像可知,要使其在閉區(qū)間上的值域?yàn)?
由于有且僅有,所以,
而,所以有,或,
又∵,的最大值為正值時,,
∴,
所以,當(dāng)取最小值時,,有最大值.
又∵,
∴的最大值為;
故答案為:3.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖像和定義域與值域之間的關(guān)系,分析雙變量的最值時,可先確定正負(fù),再看是否有辦法將其中一值取到定值,以此消元.本題為中等題.
15. 設(shè)函數(shù)在區(qū)間上恰有4個,使得,則ω的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】由題意,利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)可以得出,解出ω的取值范圍即可.
【詳解】設(shè)因?yàn)榍?,所以?br>函數(shù)化為,
又因?yàn)樵趨^(qū)間上恰有4個,使得,
所以在區(qū)間上恰有4個,使得,即,
解得或,其中.
結(jié)合圖象可得
,解得,故ω的取值范圍是.
故答案為:
16. 已知向量滿足,則的最大值是______,最大值是______.
【答案】 ①. 3 ②.
【解析】
【分析】綜合應(yīng)用平面向量的數(shù)量積和三角函數(shù)的知識即可解決.
【詳解】設(shè)向量的夾角為,,因?yàn)椋?br>所以,
故的最大值是3;
同理,所以,
則,因?yàn)?,所以,?
因?yàn)?,所以,故最大值?
故答案為:3;.
四、解答題(本大題共6小題,共70分.其中17題10分,18—22題各12分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.)
17. 已知全集,集合,
(1)當(dāng)時,求;
(2)若,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)先求解出絕對值不等式、分式不等式的解集作為集合,然后根據(jù)集合的交集概念求解出的結(jié)果;
(2)根據(jù)確定出之間的包含關(guān)系,由此列出不等式求解出的取值范圍.
【詳解】(1)時,,解得或,所以或,
因?yàn)椋?,解得,所以?br>所以;
(2)由得或,又或
由可知,所以,
即,所以的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:根據(jù)集合的交、并集運(yùn)算結(jié)果判斷集合間的關(guān)系:
(1)若,則有;
(2)若,則有.
18. 如圖,在直角坐標(biāo)系中,作射線,分別交單位圓于點(diǎn),,且在第一象限,在第二象限,且.記.
(1)若,求;
(2)分別過,作軸的垂線,垂足依次為,,求梯形面積的取值范圍.
【答案】18. ;
19.
【解析】
【分析】(1)先根據(jù)任意角的三角函數(shù)的定義得,,再利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式以及兩角和的余弦公式即可得答案;
(2)根據(jù)任意角的三角函數(shù)的定義求出梯形相關(guān)量,再利用兩角和與差的正余弦公式以及輔助角公式得,通過角的范圍得答案.
【小問1詳解】
設(shè)銳角的頂點(diǎn)是原點(diǎn),始邊與軸的非負(fù)半軸重合,終邊為射線,
則,點(diǎn)在第一象限,所以,
又因?yàn)椋?br>所以.
【小問2詳解】
由(1)知,
,,
即,,,,
,
因?yàn)樵诘谝幌笙蓿诘诙笙?,,所以角?br>,
,
,,
即.
19. 湯姆今年年初用16萬元購進(jìn)一輛汽車,每天下午跑滴滴出租車,經(jīng)估算,每年可有16萬元的總收入,已知使用x年()所需的各種費(fèi)用(維修、保險、耗油等)總計為萬元(今年為第一年).
(1)該出租車第幾年開始贏利(總收入超過總支出)?
(2)該車若干年后有兩種處理方案:
①當(dāng)贏利總額達(dá)到最大值時,以1萬元價格賣出;
②當(dāng)年平均贏利達(dá)到最大值時,以10萬元賣出.
試問哪一種方案較為合算?請說明理由.
【答案】(1)從第二年開始盈利;(2)兩個方案盈利總數(shù)一樣,但是方案二時間短,比較合算.理由見解析.
【解析】
【分析】
(1)由題意得列出不等式,解之可得結(jié)論;
(2)分別求得方案①:,7年時間共贏利34萬,方案②:,4年時間共贏利34萬,由此可得結(jié)論.
【詳解】(1)由題意得,且,解得且,
所以該出租車從第二年開始盈利;
(2)方案①:,7年時間共贏利34萬,
方案②:,4年時間共贏利34萬,
兩個方案盈利總數(shù)一樣,但是方案二時間短,比較合算.
20. 函數(shù)在一個周期內(nèi)的圖象如圖所示,為圖象的最高點(diǎn),、為圖象與軸的交點(diǎn),且為正三角形.
(1)求的值及函數(shù)的值域;
(2)若,且,求的值.
【答案】(2),函數(shù)的值域?yàn)?(2).
【解析】
【分析】(1)將函數(shù)化簡整理,根據(jù)正三角形的高為,可求出,進(jìn)而可得其值域;
(2)由得到,再由求出,進(jìn)而可求出結(jié)果.
【詳解】(1)由已知可得,
又正三角形的高為,則,
所以函數(shù)的最小正周期,即,得,
函數(shù)的值域?yàn)椋?br>(2)因?yàn)?,?1)得
,
即,
由,得,
即=,
故
.
【點(diǎn)睛】本題主要考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),熟記正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解,屬于基礎(chǔ)題型.
21. 已知函數(shù)是偶函數(shù).
(1)求實(shí)數(shù)的值;
(2)設(shè),若函數(shù)有唯一的零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)偶函數(shù)定義求參數(shù)值.
(2)函數(shù)有唯一的零點(diǎn),轉(zhuǎn)化為方程有唯一實(shí)數(shù)解,且,令,又等價于方程只有一個正實(shí)根,且.,先討論;再討論;在時方程一正一負(fù)根.從而可得結(jié)論.
【詳解】解:(1)是偶函數(shù),,
,
.
此式對于一切恒成立,
(2)函數(shù)與的圖像有且只有一個公共點(diǎn),等價于方程有唯一的實(shí)數(shù)解,等價于方程有唯一實(shí)數(shù)解,且,
令,則此問題等價于方程只有一個正實(shí)根,且.
當(dāng),即時,則成立;
當(dāng),即時,①若,即或,
當(dāng)時,代入方程得成立;當(dāng)時,得,不符合題意;
②若方程有一個正根和一個負(fù)根,即,即,符合題意.
綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查函數(shù)的奇偶性,考查函數(shù)零點(diǎn)個數(shù)問題.解題關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化.函數(shù)零點(diǎn)個數(shù)就是相應(yīng)方程解的個數(shù),由對數(shù)函數(shù)性質(zhì)化簡后再利用換元法轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為多項式方程有一個正根.此時要注意分類討論思想的應(yīng)用.
22. 已知,函數(shù),.
(1)若,恒成立,求實(shí)數(shù)的最小值;
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)3;(2).
【解析】
【分析】
(1) 恒成立,只需即可,故只需求出當(dāng)時,分段函數(shù)的最大值即可;
(2)函數(shù)可化為,對兩段中的二次函數(shù)的對稱性,,分段點(diǎn)與區(qū)間的位置關(guān)系分類討論,即可求出的最大值.
【詳解】(1)當(dāng)時,,
當(dāng)時,,所以;
當(dāng)時,,所以,
所以函數(shù)在上的最大值為,
因?yàn)楹愠闪?,所以只需即可,所以?br>所以最小值為.
(2)由已知得,
因?yàn)?,所以?br>①當(dāng)且,即時,
a.當(dāng)時,,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
此時函數(shù),
所以,
b.當(dāng)時,,此時,
c.當(dāng)時,,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時,所以,
d.當(dāng)時,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
此時,
②當(dāng)且,即時,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,此時,
③當(dāng),即時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時函數(shù),
綜上:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題主要考查求含參分段函數(shù)的最值,解決本題的關(guān)鍵是確定分類討論的討論點(diǎn),準(zhǔn)確的劃分討論段.
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