
1. 已知集合,,則( ).
A. B. C. D.
【正確答案】C
【分析】
先化簡集合元素再求.
【詳解】由,所以
故選:C
易錯點點晴:要注意集合中的條件.
2. 若命題“,”是假命題,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【正確答案】D
【分析】
由原命題為假命題可知其否定,使得成立是真命題,轉(zhuǎn)化為對于有解,分離可得,即可求解.
【詳解】若命題“,”是假命題,
所以,使得成立是真命題,
即對于有解,
所以,所以,
因為,所以,,
所以,所以,
所以實數(shù)的取值范圍是,
故選:D
方法點睛:若不等式(是實參數(shù))有解,將轉(zhuǎn)化為或有解,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為或,求的最值即可.
3. 已知,且,則的值是
A. B. C. D.
【正確答案】D
【分析】先求出,再利用變角求出的值.
【詳解】由,得,
由,得,
所以
故選:D
4. 已知,則 “” 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
【正確答案】A
【分析】利用基本不等式“1”的妙用求出,充分性成立,舉出反例,得到必要性不成立,選出正確答案.
【詳解】當(dāng)時,因為,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立,
故充分性成立,
當(dāng)時,滿足,但不滿足,故必要性不成立,
故“” 是“”的充分不必要條件.
故選:A
5. 已知函數(shù),若對于任意的,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【正確答案】D
【分析】由冪函數(shù)的奇偶性及單調(diào)性即可解得.
【詳解】易知是奇函數(shù)且單調(diào)遞增,
故原不等式等價于
即
所以,
所以在任意的上恒成立,故.
故選:D
6. 設(shè),則( )
A. B.
C. D.
【正確答案】D
【分析】由誘導(dǎo)公式化簡,結(jié)合,判斷,結(jié)合指數(shù)函數(shù)以及對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,即可判斷的范圍,即可得答案.
【詳解】由題意得,而,
由于在上單調(diào)遞增,
故,即,
由在R上單調(diào)遞增,則,即有;
由在上單調(diào)遞增,且,
故,即,
故,
故選:D
7. 定義:如果函數(shù)y=f(x)在定義域內(nèi)給定區(qū)間[a,b]上存在x0(a<x0<b),滿足,則稱函數(shù)y=f(x)是[a,b]上的“平均值函數(shù)”,x0是它的一個均值點,如y=x2是[﹣1,1]上的平均值函數(shù),0就是它的均值點,現(xiàn)有函數(shù)f(x)=x3+tx是[﹣1,1]上的平均值函數(shù),則實數(shù)t的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【正確答案】A
【分析】函數(shù)是區(qū)間[﹣1,1]上的平均值函數(shù),故有在(﹣1,1)內(nèi)有實數(shù)根,進(jìn)而可得方程在(﹣1,1)上有根,即可求出t的取值范圍.
【詳解】∵函數(shù)是區(qū)間[﹣1,1]上的平均值函數(shù),
故有即在(﹣1,1)內(nèi)有實數(shù)根,則有根,
所以x=1或.
又1?(﹣1,1)
∴方程在(﹣1,1)上有根,
因為,而當(dāng)時,,
于.
故選:A.
8. 已知函數(shù),若的最小值為0,則( )
A. B. C. D.
【正確答案】D
【分析】首先變形不等式,整理為,且存在,使得,換元后討論對稱軸和定義域的關(guān)系,列式求解.
【詳解】由題意可知,當(dāng)時,恒成立,且存在,使得,同除,可得,整理得
因為,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,
當(dāng),即時,,不符題意;
當(dāng),即時,由,解得.
綜上,.
故選:D
二、多選題:本題共4個小題,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,全部選對得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分.
9. 下列說法正確的是( )
A. 若,則B.
C. 的最小值是2D.
【正確答案】ABD
【分析】對于A,利用不等式性質(zhì)即得;對于B,利用平方差公式分解因式,再逆用二倍角的余弦公式計算即得;對于C,利用基本不等式時,因等號取不到,故函數(shù)取不到最小值2;對于D,依次運用切化弦通分,輔助角公式化簡分子,再運用誘導(dǎo)公式和二倍角公式即可求得.
【詳解】對于A項,因,利用不等式的性質(zhì)可得.故A項正確;
對于B項,,故B項正確;
對于C項,因,由,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
但由可得:,顯然此方程無實數(shù)解,即取不到最小值2,故C項錯誤;
對于D項,,故D項正確.
故選:ABD.
10. 設(shè)函數(shù)的定義域為為奇函數(shù),為偶函數(shù),當(dāng)時,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B. 點是函數(shù)一個對稱中心
C. 在上為增函數(shù)D. 方程僅有6個實數(shù)根
【正確答案】BCD
【分析】根據(jù)和的奇偶性可推導(dǎo)得到,,由可判斷A;推導(dǎo)可得,即可判斷B;作出圖象,結(jié)合圖象即可判斷C;將解的個數(shù)轉(zhuǎn)化為與的交點個數(shù),結(jié)合圖象即可判斷D.
【詳解】為奇函數(shù),,即,
關(guān)于點對稱,
為偶函數(shù),,即,
關(guān)于對稱,
由,得:,
,即是周期為的周期函數(shù),
對于A,,A錯誤;
對于B,,即,
關(guān)于點成中心對稱,B正確;
對于CD,由周期性和對稱性可得圖象如下圖所示,
由圖象可知:在上單調(diào)遞增,C錯誤;
方程的解的個數(shù),等價于與的交點個數(shù),
,,
結(jié)合圖象可知:與共有個交點,
即有個實數(shù)解,D正確.
故選:BCD.
11. 已知函數(shù),下列四個命題正確的是( )
A. 函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是
B. 若,其中,則
C. 若的值域為R,則
D. 若,則
【正確答案】ABD
【分析】對于A,利用復(fù)合函數(shù)的“同增異減原則”即可求得;對于B,判斷的符號,去掉絕對值,代入化簡即得;對于C,要結(jié)合對數(shù)函數(shù)的圖象理解,要使對數(shù)型函數(shù)的值域為R,須使真數(shù)能取遍一切正數(shù),列出不等式組求解即得;對于D,分別判斷絕對值內(nèi)的對數(shù)式的符號,去絕對值,再結(jié)合的范圍,利用對數(shù)函數(shù)單調(diào)性即可比較大小.
【詳解】對于A項,由可得,取,因在定義域內(nèi)為減函數(shù),
而在區(qū)間上遞增,在區(qū)間上遞減,
根據(jù)同增異減原則可知:函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,故A項正確;
對于B項,因,,故由可得:,即得,則,故B項正確;
對于C項,要使的值域為R,須使能取遍一切正數(shù).
① 當(dāng)時,可以取遍一切正數(shù),符合題意;
②當(dāng)時,依題意,須使,解得.
綜上可知,故C項正確;
對于D項,當(dāng)時,,,則,,
故,,
由可得:,則,即得:,故D項正確.
故選:ABD.
12. 已知函數(shù)將的圖象上所有點向右平移個單位長度,然后橫坐標(biāo)縮短到原來的倍(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)的圖象.若為偶函數(shù),且最小正周期為,則下列說法正確的是( )
A. 的圖象關(guān)于對稱
B. 在上單調(diào)遞減
C. 的解集為
D. 方程在上有且只有兩個相異實根
【正確答案】AC
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的圖象變換及三角函數(shù)的性質(zhì),求出函數(shù)的解析式,再利用三角函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】將函數(shù)的圖象上所有點向右平移個單位長度,可得,然后橫坐標(biāo)縮短到原來的倍(縱坐標(biāo)不變),可得,
因為的最小正周期為,
所以,解得,即,
因為為偶函數(shù),
所以,解得,
又因為,
當(dāng)時,可得,
所以,
.
對于A,當(dāng)時,,所以的圖象關(guān)于對稱,故A正確;
對于B,因為,所以,所以在上先單調(diào)遞減后單調(diào)遞增,故B錯誤;
對于C,由,得,即,解得,
所以的解集為,故C正確;
對于D,由,得,即,
所以即
所以,解得,
又因為,
所以,
所以方程在上有3個相異實根,故D錯誤.
故選:AC.
三、填空題:本題4個小題,每小題5分(16第一空2分,第二空3分),共20分.
13. 函數(shù)(,且)的圖象過定點A,則點A的坐標(biāo)是________.
【正確答案】
【分析】利用指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)即可得解.
【詳解】因為(,且)的圖象過定點A,
令,則,,
所以點A的坐標(biāo)為.
故答案為.
14. 函數(shù)的最小正周期是______.
【正確答案】6
【分析】利用正弦型函數(shù)的周期,結(jié)合圖形求解即可.
【詳解】函數(shù)的最小正周期為,
顯然,即是函數(shù)的周期,
在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)的圖象,如圖,
觀察圖象知,函數(shù)的周期相同,所以函數(shù)的最小正周期是6.
故6
15. 已知,若存在實數(shù),使函數(shù)有兩個零點,則的取值范圍是________.
【正確答案】
【分析】由有兩個零點可得有兩個零點,即與的圖象有兩個交點,則函數(shù)在定義域內(nèi)不能是單調(diào)函數(shù),結(jié)合函數(shù)圖象可求的范圍
【詳解】有兩個零點,
有兩個零點,即與的圖象有兩個交點,
由可得,或
①當(dāng)時,函數(shù)的圖象如圖所示,此時存在,滿足題意,故滿足題意
②當(dāng)時,由于函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增,故不符合題意
③當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞增,故不符合題意
④時,單調(diào)遞增,故不符合題意
⑤當(dāng)時,函數(shù)的圖象如圖所示,此時存在使得,與有兩個交點
綜上可得,或
故
本題考查了函數(shù)的零點問題,滲透了轉(zhuǎn)化思想,數(shù)形結(jié)合、分類討論的數(shù)學(xué)思想.
16. 已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),且滿足______;函數(shù)在區(qū)間上恰有5個零點,則的取值范圍為______.
【正確答案】 ①. 0 ②.
【分析】由結(jié)合函數(shù)單調(diào)性,即可確定的一個對稱中心為,即可求得;利用函數(shù)的對稱中心和單調(diào)區(qū)間,結(jié)合周期可得,求出,再結(jié)合函數(shù)零點個數(shù),列出不等式求得,綜合,即可求得的取值范圍.
【詳解】因為函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),
且滿足,而,,
即的一個對稱中心為,故;
而,故在區(qū)間上單調(diào),
設(shè)函數(shù)的最小正周期為T,則;
函數(shù)在區(qū)間上恰有5個零點,則恰好為第一個零點,
相鄰兩個零點之間相距半個周期,
故,即,
解得,結(jié)合,
可得的取值范圍為,
故
關(guān)鍵點睛:本題綜合考查了三角函數(shù)單調(diào)性、周期以及對稱性的應(yīng)用,解答的關(guān)鍵在于第二空的求解時,要根據(jù)零點的個數(shù),結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì),列出關(guān)于參數(shù)的不等式,從而求解答案.
四、解答題:共70分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
17. 已知關(guān)于的不等式.
(1)該不等式的解集為,求;
(2)若,求此不等式解集.
【正確答案】(1);(2)見解析.
【詳解】分析:⑴根據(jù)不等式解集,則方程有兩根,故計算出的值⑵分類討論無解和有解時根的大小
詳解:(1)由韋達(dá)定理有:;
(2) .
①,即時:解集為;
②,即時:解集為;
③,即時:解集為.
點睛:本題主要考查了一元二次不等式,在含有參量的不等式中注意分類討論,得出不同情況的結(jié)果.本題較為基礎(chǔ).
18. (1)計算::
(2)已知是第三象限角,且
①求的值;
②求的值.
(3)化簡:.
【正確答案】(1) ;(2)① ;②;(3) .
【分析】(1)運用對數(shù)換底公式、對數(shù)的運算性質(zhì)、指數(shù)冪的運算性質(zhì)化簡計算即得;
(2)①利用三角誘導(dǎo)公式和同角的基本關(guān)系式化簡已知式求得,再根據(jù)角的象限確定值;②將所求的弦的二次齊次式通過構(gòu)造分母化弦為切即得;
(3)利用二倍角公式化單角為半角,再逆用二倍角公式,最后根據(jù)角的范圍去掉根號,化簡即得.
【詳解】(1)
.
(2)由題意可得:①
,
即是第三象限角,.
②是第三象限角,,
(3)由
,
原式.
19 已知函數(shù).
(1)求的圖象的對稱中心、對稱軸、單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)當(dāng)時,求的最值.
(3)當(dāng)時,關(guān)于的不等式有解,求實數(shù)的取值范圍.
【正確答案】(1)對稱中心為,對稱軸方程為,單調(diào)遞增區(qū)間為
(2)最小值為;最大值為2
(3)
【分析】(1)根據(jù)三角恒等變換化簡的表達(dá)式,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì),即可求得答案;
(2)由,確定,結(jié)合正弦函數(shù)的最值,即可求得答案;
(3)化簡,參變分離,可得,換元,即令,則求在上的最小值,即可求得答案.
【小問1詳解】
由題意,得函數(shù),
令,解得,
所以函數(shù)的對稱中心為;
令,解得,
所以函數(shù)的對稱軸方程為;
由,得,
所以的單調(diào)遞增區(qū)間為.
【小問2詳解】
當(dāng)時,,所以,
當(dāng)即時,函數(shù)取得最小值為;
當(dāng)即時,函數(shù)取得最大值為2;
【小問3詳解】
由題意得時,有解,
而此時,即有解,只需要即可,
,,
令,則在上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)時,,即,所以.
方法點睛:(1)本題第三問考查恒成立或有解問題,一般方法是轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題解決;(2)參變分離,當(dāng)參數(shù)的系數(shù)的正負(fù)確定時,一般可采用分離參數(shù)的方法,然后可構(gòu)造函數(shù),解決問題.
20. 某創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊擬生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品,根據(jù)市場預(yù)測,A產(chǎn)品的利潤與投資額成正比(如圖1),B產(chǎn)品的利潤與投資額的算術(shù)平方根成正比(如圖2),(注:利潤與投資額的單位均為萬元)
(1)分別將A、B兩種產(chǎn)品的利潤、表示為投資額x的函數(shù);
(2)該團(tuán)隊已籌集到10萬元資金,并打算全部投入A、B兩種產(chǎn)品的生產(chǎn),問:當(dāng)B產(chǎn)品的投資額為多少萬元時,生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品能獲得最大利潤,最大利潤為多少?
【正確答案】(1),
(2)6.25萬元,4.0625萬元
【分析】(1)設(shè),,代入點的坐標(biāo),求出解析式;
(2)設(shè)B產(chǎn)品的投資額為x萬元,創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊獲得的利潤為y萬元,列出,換元后,配方得到時,y取得最大值4.0625.
【小問1詳解】
因為A產(chǎn)品的利潤與投資額成正比,故設(shè),
將代入,解得:,
故,
因為B產(chǎn)品的利潤與投資額的算術(shù)平方根成正比,故設(shè),
將代入,解得:,解得:,
故;
【小問2詳解】
設(shè)B產(chǎn)品的投資額為x萬元,則A產(chǎn)品的投資額為萬元,創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊獲得的利潤為y萬元,
則.
令,可得,
即.
當(dāng),即時,y取得最大值4.0625.
答:當(dāng)B產(chǎn)品的投資額為6.25萬元時,生產(chǎn)A,B兩種產(chǎn)品能獲得最大利潤.獲得的最大利潤為4.0625萬元.
21. 已知定義域為的函數(shù)滿足對任意,都有.
(1)求證:是奇函數(shù);
(2)設(shè),且時,,
①求證:在上是減函數(shù);
②求不等式的解集.
【正確答案】(1)詳見解析;(2)①詳見解析;②.
【分析】(1)采用賦值法,利用奇偶性的定義求解.
(2)①根據(jù)及,得是偶函數(shù)且,再利用單調(diào)性的定義證明.②由是偶函數(shù)且在上是減函數(shù),將不等式,轉(zhuǎn)化為求解.
【詳解】(1)取,得,
取,得,
取,,得,
所以是奇函數(shù).
(2)①由及,
可得是偶函數(shù)且,
設(shè),則,
由時,得,
所以,
所以在上是減函數(shù).
②由是偶函數(shù)且在上是減函數(shù),
可得
或或,
所以不等式的解集為.
本題主要考查抽象函數(shù)的奇偶性,單調(diào)性及其應(yīng)用,還考查了轉(zhuǎn)化論證運算求解的能力,屬于中檔題.
22. 已知函數(shù)(k為常數(shù),),且是偶函數(shù).
(1)求k的值;
(2)設(shè)函數(shù),若方程只有一個解,求a的取值范圍.
【正確答案】(1);(2)或.
【分析】(1)由偶函數(shù)的性質(zhì)即可求出;
(2)令,題目等價于只有一解,討論,兩種情況討論求解.
【詳解】(1)因為,是偶函數(shù),
因為,
即,
∴;
(2)若方程只有一個解,
即只有一個解,
整理得:,
令得,
令,
因為,所以與同號,
①當(dāng)時,,則,
方程在區(qū)間上只有一個解,
因為圖像是開口向上的,
且,,,
所以當(dāng)時方程在區(qū)間上只有一個解;
②當(dāng)時,,則,
方程在區(qū)間上只有一個解,
因為方程對應(yīng)的二次函數(shù)圖像是開口向下的,
且,,
則解得,
所以當(dāng)時,方程在區(qū)間上只有一個解;
綜上:當(dāng)或時,方程只有一個實根.
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