
本試卷共4頁,19題.
注意事項:
1.答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置.
2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑.寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效.
3.非選擇題的作答:用簽字筆直接寫在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi).寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效.
4.考試結(jié)束后,請將本試題卷和答題卡一并上交.
一、選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 已知集合,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)并集的定義,即可求解.
【詳解】集合,,則.
故選:D
2. 若A、B是全集I的真子集,則下列四個命題:①;②;③;④;⑤是的必要不充分條件.其中與命題等價的有( )
A. 1個B. 2個C. 3個D. 4個
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)韋恩圖和集合的交、并、補運算的定義逐一判斷可得選項.
【詳解】解:由得韋恩圖:
對于①等價于,故①正確;
對于②等價于,故②不正確;
對于③等價于,故③正確;
對于④與A、B是全集I的真子集相矛盾,故④不正確;
對于⑤是的必要不充分條件等價于A?B,故⑤不正確,
所以與命題等價的有①③,共2個,
故選:B.
3. 已知函數(shù)在上是增函數(shù),則實數(shù)的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,再借助集合的包含關(guān)系求解即可.
【詳解】函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,
依題意,,則,
所以實數(shù)的取值范圍為.
故選:C
4. 已知函數(shù)是(-∞,+∞)上的減函數(shù),則a的取值范圍是( )
A. (0,3)B. (0,3]C. (0,2)D. (0,2]
【答案】D
【解析】
【分析】直接由兩段函數(shù)分別為減函數(shù)以及端點值的大小關(guān)系解不等式組即可.
【詳解】由函數(shù)是(-∞,+∞)上的減函數(shù)可得解得.
故選:D.
5. 函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求得的定義域,利用復合函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合二次函數(shù)單調(diào)性可得答案.
【詳解】函數(shù)中,,解得,
又的開口向下,對稱軸方程為,
函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又在上單調(diào)遞增,
因此函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間是.
故選:A
6. 函數(shù)的定義域是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用函數(shù)有意義,列出不等式并求解即得.
【詳解】函數(shù)有意義,則,解得或,
所以函數(shù)的定義域是.
故選:D
7. 函數(shù)()的圖象大致為
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由奇偶性排除選項;由,可排除選項,從而可得結(jié)果.
【詳解】因為,
所以函數(shù)是偶函數(shù),函數(shù)圖象關(guān)于軸對稱,可排除選項;
因為,可排除選項,故選A.
【點睛】本題通過對多個圖象的選擇考查函數(shù)的圖象與性質(zhì),屬于中檔題.這類題型也是近年高考常見的命題方向,該題型的特點是綜合性較強、考查知識點較多,但是并不是無路可循.解答這類題型可以從多方面入手,根據(jù)函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性、特殊點以及時函數(shù)圖象的變化趨勢,利用排除法,將不合題意的選項一一排除.
8. 若函數(shù)是冪函數(shù),且在上單調(diào)遞減,則( )
A. B. C. 2D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,列式求出,進而求出函數(shù)值.
【詳解】由冪函數(shù)在上單調(diào)遞減,得,解得,
因此,.
故選:A
二、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中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. (多選)下列選項正確的是( )
A. 若,則的最小值為2
B. 若正實數(shù)x,y滿足,則的最小值為8
C. 的最小值為2
D. 函數(shù)()的最大值是0
【答案】BD
【解析】
【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合基本不等式的公式,即可依次求解.
【詳解】對于A,當時,,故A錯誤,
對于B,∵,,,
則,當且僅當,即,時等號成立,
故的最小值為8,故B正確,
對于C,令,,
在上單調(diào)遞增,則y的最小值為,故C錯誤,
對于D,當時,
,當且僅當,即時,等號成立,
故,即函數(shù)y最大值為0,故D正確.
故選:BD.
10. 下列函數(shù)中,對任意,,,滿足條件的有( ).
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】結(jié)合已知條件,根據(jù)函數(shù)的凸凹性即可求解.
【詳解】由題意可知,在上是下凸函數(shù),
由指數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì)可知,AB正確;
由冪函數(shù)的圖像和性質(zhì)可知, C錯誤,D正確.
故選:ABD.
11. 已知,,且,下列結(jié)論中正確的是( )
A. 的最大值是B. 的最小值是2
C. 的最小值是9D. 的最小值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根據(jù)題意,利用題設(shè)條件,結(jié)合基本不等式,逐項判定,即可求解.
【詳解】因為,,且,
對于A,由,解得,當且僅當時等號成立,
則的最大值為,故A正確;
對于B,由,
當且僅當時等號成立,所以的最小值為,故B錯誤;
對于C,,
當且僅當,即時等號成立,所以的最小值是9,故C正確;
對于D,由,
得,當且僅當時等號成立,
則的最小值是,故D正確.
故選:ACD.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 計算:__________.
【答案】##
【解析】
【分析】應(yīng)用指數(shù)冪運算化簡求值.
【詳解】.
故答案為:
13. 若“”為假命題,則實數(shù)a的取值范圍為___________.
【答案】
【解析】
【分析】由原命題為假,其否定為真得到在上恒成立,結(jié)合對應(yīng)函數(shù)單調(diào)性求右側(cè)的最大值,即可得參數(shù)范圍.
【詳解】由題設(shè)命題為假,則為真,
所以,即在上恒成立,
又在上遞增,故,
所以.
故答案為:
14. 若函數(shù)滿足在定義域內(nèi)的某個集合A上,對任意,都有是一個常數(shù)a,則稱在A上具有M性質(zhì).設(shè)是在區(qū)間上具有M性質(zhì)的函數(shù),且對于任意,都有成立,則a的取值范圍為________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)題意,由條件可得在區(qū)間上單調(diào)遞增,根據(jù)a的符號分類討論研究函數(shù)的單調(diào)性即可求解.
【詳解】由得,
由題意知在區(qū)間上單調(diào)遞增.
①時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,符合題意;
②時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則,即對恒成立,
所以成立,故,即;
③時,對恒成立,此時,
函數(shù)由,復合而成,在上單調(diào)遞增且,
而函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
若在上單調(diào)遞增,則,即.
綜合①②③可知a的取值范圍為.
故答案為:
【點睛】關(guān)鍵點睛:本題主要考查了復合函數(shù)的增減性問題,難度較大,解答本題的關(guān)鍵在于分類討論以及結(jié)合復合函數(shù)單調(diào)性“同增異減”法則判斷,從而求解.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明,證明過程或演算步驟.
15. 已知集合,,
(1)求,;
(2)若“”是“”的充分不必要條件,求的取值范圍.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)化簡集合,,根據(jù)集合的交、并、補的定義計算即可.
(2)由題意可知,?,分情況討論即可.
【小問1詳解】
由已知得,,
,,
;
【小問2詳解】
因為“”是“”的充分不必要條件,
所以?,
若,即時,,符合題意;
若,即時,,
所以,所以;
若,即時,,
所以,所以
綜上,
16. 已知函數(shù).
(1)證明:函數(shù)是奇函數(shù);
(2)用定義證明:函數(shù)在0,+∞上是增函數(shù).
【答案】(1)證明見詳解
(2)證明見詳解
【解析】
【分析】(1)根據(jù)奇函數(shù)的定義證明即可;
(2)根據(jù)增函數(shù)的定義證明即可.
【小問1詳解】
由函數(shù),可得其定義域為R,關(guān)于原點對稱,
又由,
所以函數(shù)為定義域R上的奇函數(shù).
【小問2詳解】
當時,,
任取,且,
可得
因為,且,可得,
所以,即.
所以函數(shù)在上是增函數(shù).
17. 隨著城市地鐵建設(shè)持續(xù)推進,市民的出行也越來越便利,根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計,某條地鐵線路運行時,發(fā)車時間間隔(單位:分鐘)滿足: ,平均每班地鐵的載客人數(shù) (單位:人)與發(fā)車時間間隔近似地滿足函數(shù)關(guān)系:,
(1)若平均每班地鐵的載客人數(shù)不超過1560人,試求發(fā)車時間間隔的取值范圍;
(2)若平均每班地鐵每分鐘的凈收益為(單位:元),則當發(fā)車時間間隔為多少時,平均每班地鐵每分鐘的凈收益最大?并求出最大凈收益.
【答案】(1);(2),最大值為260元.
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)題意即求解不等式;
(2)根據(jù)題意求出的解析式,利用函數(shù)單調(diào)性或基本不等式求最值.
【詳解】(1)當,超過1560,所以不滿足題意;
當,載客人數(shù)不超過1560,
即,解得或,由于
所以;
(2)根據(jù)題意,
則
根據(jù)基本不等式,,當且僅當,即時取得等號,所以,
即當時,平均利潤的最大值為260元,
當時,單調(diào)遞減,,
綜上所述,最大值為260元.
【點睛】此題考查函數(shù)模型的應(yīng)用,關(guān)鍵在于根據(jù)題目所給模型,準確求解不等式,或根據(jù)函數(shù)關(guān)系求出最值,基本不等式求最值注意等號成立的條件.
18. 已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且
(1)求、的值及的解析式;
(2)判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并用定義證明;
(3)若不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1),;
(2)單調(diào)遞增,證明見解析;
(3).
【解析】
【分析】(1)由求出、的值并驗證,進而求出的解析式.
(2)借助指數(shù)函數(shù)單調(diào)性判斷單調(diào)性,再利用增函數(shù)的定義證明即可.
(3)由奇函數(shù)化不等式為,再利用單調(diào)性和定義域列出關(guān)于的不等式求解.
【小問1詳解】
由函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),得,
由,得,解得,,
,函數(shù)是在上的奇函數(shù),
所以,.
【小問2詳解】
由(1)知,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
且,則,
由,得,則,即,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.
【小問3詳解】
不等式恒成立,即,
而函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),則,
又函數(shù)在上單調(diào)遞增,因此,解得,
所以實數(shù)的取值范圍為.
19. 已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且.
(1)求,的值;
(2)判斷在上的單調(diào)性,并用定義證明;
(3)設(shè),若對任意的,總存在,使得成立,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1),;
(2)單調(diào)遞增,證明見解析
(3)
【解析】
【分析】(1)由題可得圖象過點結(jié)合可得,的值;
(2)由單調(diào)性證明步驟可證得結(jié)論;
(3)由題可得,先求得后討論k結(jié)合單調(diào)性可得,即可得范圍.
【小問1詳解】
因為函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),且,
則,解得,.所以函數(shù),
經(jīng)檢驗,函數(shù)為奇函數(shù),所以,;
【小問2詳解】
在上單調(diào)遞增.
證明如下:設(shè)
則,
其中,,
所以,即,
故函數(shù)在上單調(diào)遞增;
【小問3詳解】
因為對任意的,總存在,使得,所以,
因為在上單調(diào)遞增,所以,
當時,;所以恒成立,符合題意;
當時,在上單調(diào)遞增,則,
所以,解得;
當時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,
所以,解得,
綜上所述,實數(shù)的取值范圍為.
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