
分值:共150分 時(shí)間:共120分鐘
一、單項(xiàng)選擇題:(本題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求.)
1. 命題“,”的否定為( )
A. ,B. ,
C ,D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)特稱命題的否定直接得解.
【詳解】命題“,”的否定為“,”,
故選:D.
2. “”是“”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】
【分析】判斷充分必要條件需要既要判斷充分性也要判斷必要性.
【詳解】當(dāng)時(shí),或,則不滿足充分性;
當(dāng)時(shí),成立,則滿足必要性,
∴“”是“”的必要不充分條件
故選:B
3. 已知函數(shù)滿足,則( )
A. ?2B. 1C. 4D. 7
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,令,即取代入計(jì)算即得.
【詳解】函數(shù)滿足,當(dāng),即時(shí),.
故選:C
4. 函數(shù)是R上的奇函數(shù),且當(dāng)時(shí),函數(shù)的解析式為,則( )
A. B. 1C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】由奇函數(shù)的性質(zhì)直接求出結(jié)果即可;
【詳解】因?yàn)槭荝上的奇函數(shù),所以,
且當(dāng)時(shí),函數(shù)的解析式為,
所以,
故選:A
5. 若任意,恒成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由恒成立即可求解.
【詳解】因?yàn)楹愠闪ⅲ?br>所以原不等式可轉(zhuǎn)換成:恒成立,
即,在上恒成立,又的最小值為0,
所以,
故選:B
6. 我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過:“數(shù)無形時(shí)少直觀,形無數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休”.函數(shù)的部分圖象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】計(jì)算,排除BD,利用均值不等式得到時(shí),,排除C,得到答案.
【詳解】,,排除BD.
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,排除C;
故選:A
7. 集合的真子集的個(gè)數(shù)為15個(gè),則實(shí)數(shù)m的范圍( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由集合A有15個(gè)真子集,可得集合A中有4個(gè)元素,解出集合A中的一元二次不等式,可得,分析即可得解.
【詳解】由,可得,
又因?yàn)?,故?br>假設(shè)集合A中有n個(gè)元素,因此集合A有個(gè)真子集,即,
故,所以
故選:C
【點(diǎn)睛】本題考查了一元二次不等式的解法,集合的真子集的個(gè)數(shù)等知識(shí)點(diǎn),考查了學(xué)生綜合分析,數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力,屬于中檔題.
8. 已知函數(shù),若存在非零實(shí)數(shù),使得成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用賦值和排除法可得結(jié)果
【詳解】取,則,
若 ,則,由,得,
解得,符合條件,排除選項(xiàng)A、C,
取,則,
若時(shí),,由,得,
解得,或,都不符合條件,
若,即,由,
得,即,不符合條件,
若,即,由,
得,解得,或,都不符合條件,
綜上,,排除B,選D
故選:D
二、多項(xiàng)選擇題:(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.)
9. 下列各組中的函數(shù)與是同一個(gè)函數(shù)的有( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】AB
【解析】
【分析】由同一函數(shù)的定義域,對(duì)應(yīng)法則都相同,即可判斷選項(xiàng)中的函數(shù)是否為同一函數(shù).
【詳解】由函數(shù)的定義可知,選項(xiàng)A,B中的與是同一個(gè)函數(shù),
選項(xiàng)C中的定義域?yàn)镽,的定義域?yàn)?,不是同一個(gè)函數(shù),
選項(xiàng)D中與的對(duì)應(yīng)關(guān)系不同,不是同一個(gè)函數(shù).
故選:AB.
10. 設(shè)正實(shí)數(shù)m,n滿足,則下列說法正確的是( )
A. 的最小值為2B. 的最小值為
C. 的最小值為D. 的最大值為
【答案】CD
【解析】
【分析】由基本不等式逐項(xiàng)判斷即可.
【詳解】因?yàn)椋?br>當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,所以,
的最大值為2,故A錯(cuò)誤;
,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),此處取得最小值2,故B錯(cuò)誤.
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,
故的最小值為,則C正確;
因?yàn)闉檎龑?shí)數(shù),,
則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
故的最大值為1,所以的最大值為,則D正確;
故選:CD
11. 已知定義在R上的偶函數(shù)和奇函數(shù)滿足,則( )
A. 的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱
B. 是以8為周期的周期函數(shù)
C. 存在函數(shù),使得對(duì),都有
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】依據(jù)函數(shù)奇偶性定義即可得出,即可判斷A正確;結(jié)合奇偶性和對(duì)稱性計(jì)算可得是以8為周期的周期函數(shù),利用周期性計(jì)算可得,即B正確,D正確;利用反證法假設(shè)C選項(xiàng)成立,可得的函數(shù)值不唯一,構(gòu)不成函數(shù)關(guān)系,因此假設(shè)不成立,即C錯(cuò)誤.
【詳解】對(duì)于A,根據(jù)題意由可得;
又為奇函數(shù),聯(lián)立,
兩式相加可得,因此的圖象關(guān)于點(diǎn)2,1對(duì)稱,即A正確;
對(duì)于B,由A選項(xiàng)可知,又為偶函數(shù),所以,
可得,即,所以,
即是以8為周期的周期函數(shù),可知B正確;
對(duì)于C,假設(shè)存在函數(shù)?x,使得對(duì),都有,
由,,
可得,,可得;
因此,又,
即的函數(shù)值不唯一,構(gòu)不成函數(shù)關(guān)系,因此假設(shè)不成立,即C錯(cuò)誤.
對(duì)于D,易知,由可得,
又,所以;
所以,即D正確;
故選:ABD
【點(diǎn)睛】求解函數(shù)對(duì)稱性、奇偶性、周期性等性質(zhì)綜合性問題時(shí),要充分利用已有性質(zhì)推出第三個(gè)性質(zhì)進(jìn)行綜合運(yùn)用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)問題求解.
三、填空題:(本題共3小題,每小題5分,共15分.)
12. 函數(shù)的定義域?yàn)開_____.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)求定義域的法則求解.
【詳解】要使函數(shù)有意義,
需滿足,即,
則函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>故答案為:.
13. 函數(shù),則的值是________.
【答案】7
【解析】
【分析】根據(jù)分段函數(shù)解析式計(jì)算可得.
【詳解】因?yàn)?,所以?br>所以.
故答案為:
14. 已知,,滿足,則的最小值為________.
【答案】1
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【詳解】正數(shù),,
則
,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
所以的最小值為1.
故答案為:1
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:在運(yùn)用基本不等式時(shí),要特別注意“拆”、“拼”、“湊”等技巧,使用其滿足基本不等式的“一正”、“二定”、“三相等”的條件.
四、解答題:(本小題共5小題,共77分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
15. 已知集合,.
(1)求;
(2)己知R為實(shí)數(shù)集,求.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)解出,再根據(jù)交集的定義即可得解;
(2)根據(jù)補(bǔ)集和并集的定義即可得解.
【小問1詳解】
由題得.
己知,得.
小問2詳解】
因?yàn)榛?,所以或?br>16. 已知函數(shù).
(1)若關(guān)于x的不等式的解集為,求a,b的值;
(2)當(dāng)時(shí),解關(guān)于x的不等式.
【答案】(1)a=2,b=1;
(2)答案見解析
【解析】
【分析】(1)由不等式的解集得出對(duì)應(yīng)方程的實(shí)數(shù)根,利用根與系數(shù)的關(guān)系求出a、b的值;
(2)b=1時(shí)不等式可化為,討論a與1的大小,從而求出不等式的解集.
【小問1詳解】
由函數(shù),不等式化為,由不等式的解集為,所以方程的兩根為1和2,
由根與系數(shù)的關(guān)系知:,解得a=2,b=1;
【小問2詳解】
b=1時(shí)不等式,可化為
即;
當(dāng)a>1時(shí),解不等式得x<1或x>a;
當(dāng)a=1時(shí),解不等式得x≠1;
當(dāng)a<1時(shí),解不等式得x<a或x>1.
綜上,a>1時(shí),不等式的解集為{x|x<1或x>a};
a=1時(shí),不等式的解集為{x|x≠1};
a<1時(shí),不等式的解集為{x|x<a或x>1}.
17. 已知函數(shù).
(1)請(qǐng)用定義證明函數(shù)在上單調(diào)遞減;
(2)若任意,使得恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,利用函數(shù)單調(diào)性的定義和判定方法,即可得證;
(2)根據(jù)題意,轉(zhuǎn)化為任意,使得恒成立,由(1),得到函數(shù)在為單調(diào)遞減函數(shù),求得,即可求解.
【小問1詳解】
證明:任取,且,
則,
因?yàn)?,且,可得?br>所以,即,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減.
【小問2詳解】
解:因?yàn)槿我猓沟煤愠闪ⅲ?br>即任意,使得恒成立,
由(1)知,函數(shù)在為單調(diào)遞減函數(shù),
當(dāng)時(shí),可得,所以,
所以實(shí)數(shù)a的取值范圍.
18. 巴拿馬運(yùn)河起著連接美洲南北陸路通道的作用,是世界上最繁忙的運(yùn)河之一,假設(shè)運(yùn)河上的船只航行速度為(單位:海里/小時(shí)),船只的密集度為(單位:艘/海里),當(dāng)運(yùn)河上的船只密度為50艘/海里時(shí),河道擁堵,此時(shí)航行速度為0;當(dāng)船只密度不超過5艘/海里時(shí),船只的速度為45海里/小時(shí),數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明:當(dāng)時(shí),船只的速度是船只密集度的一次函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的表達(dá)式;
(2)當(dāng)船只密度為多大時(shí),單位時(shí)間內(nèi),通過的船只數(shù)量可以達(dá)到最大值,求出最大值.(取整)
【答案】(1)
(2)25艘/海里,最大值為625.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意分段求解函數(shù)解析式,即可得答案;
(2)由(1)可得的解析式,分段求解函數(shù)最值,比較即可得答案.
【小問1詳解】
由題意知時(shí),海里/小時(shí);
當(dāng)時(shí),設(shè),
則,解得,
故;
【小問2詳解】
由(1)可得,
當(dāng)時(shí),,此時(shí);
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),取到最大值為625;
由于,故當(dāng)船只密度為25艘/海里時(shí),通過的船只數(shù)量可以達(dá)到最大值,
最大值625.
19. 若函數(shù)在上的最大值記為,最小值記為,且滿足,則稱函數(shù)是在上的“美好函數(shù)”.
(1)函數(shù)①;②;③,哪個(gè)函數(shù)是在上的“美好函數(shù)”,并說明理由;
(2)已知函數(shù).
①函數(shù)是在上的“美好函數(shù)”,求的值;
②當(dāng)時(shí),函數(shù)是在上的“美好函數(shù)”,求的值.
【答案】(1)①是在上的“美好函數(shù)”;②不是在上的“美好函數(shù)”;③不是在上的“美好函數(shù)”.
(2)①;②或
【解析】
分析】(1)直接利用“美好函數(shù)”定義判斷即可;
(2)①先提公因式,判斷的范圍,然后再討論的范圍,計(jì)算即可;②先討論最大值和最小值,后建立等式計(jì)算即可.
【小問1詳解】
①因?yàn)?,所以,所以,?br>得,故是在上的“美好函數(shù)”;
②因?yàn)?,所以,所以,?br>得,故不是在上的“美好函數(shù)”;
③因?yàn)椋?,所以,?br>得,故不是在上的“美好函數(shù)”
【小問2詳解】
①由題得,
當(dāng),可知
所以,當(dāng)時(shí),,此時(shí),,
因?yàn)楹瘮?shù)是在上的“美好函數(shù)”
所以有;
當(dāng)時(shí),,此時(shí),,
因?yàn)楹瘮?shù)是在上的“美好函數(shù)”
所以有;
故
②由題可知此時(shí),函數(shù),可知此時(shí),函數(shù)的對(duì)稱軸為且開口向上;
當(dāng)時(shí),此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞減,此時(shí),,
因?yàn)楹瘮?shù)是在上的“美好函數(shù)”
所以有,解得;
當(dāng)時(shí),此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),,
因?yàn)楹瘮?shù)是在上的“美好函數(shù)”
所以有;
令,解得或
所以此時(shí)(舍去),(舍去)
當(dāng)時(shí),此時(shí)函數(shù)在上單調(diào)遞増,此時(shí),,
因?yàn)楹瘮?shù)是在上的“美好函數(shù)”
所以有,解得;
綜上所述:或
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:函數(shù)新概念題型,需要去分析新概念的定義與性質(zhì)等,然后結(jié)合新概念性質(zhì)與已學(xué)知識(shí)相結(jié)合解答即可.
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