
一、單選題(本大題共8小題)
1.已知集合,,則( )
A.B.C.D.
2.下列函數(shù)中,既是周期函數(shù)又是偶函數(shù)的是( )
A.B.
C.D.
3.已知,且,則的值為( )
A.B.C.D.
4.已知,,,則( )
A.B.C.D.
5.如圖,一個半徑為米的筒車按逆時針方向每分鐘轉(zhuǎn)圈,筒車的軸心距離水面的高度為米.設(shè)筒車上的某個盛水筒到水面的距離為(單位:)(在水面下則為負數(shù)),若以盛水筒剛浮出水面時開始計算時間,則與時間(單位:)之間的關(guān)系可以表示為( )
A.B.
C.D.
6.函數(shù)的圖象大致為( )
A.B. C.D.
7.若是三角形的一個內(nèi)角,且函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),則的取值范圍為( )
A.B.C.D.
8.已知函數(shù),若函數(shù)有三個零點a,b,c,且,則的最小值為( )
A.B.C.D.
二、多選題(本大題共4小題)
9.以下說法正確的是( )
A.“,”的否定是“,”
B.“”是“”的充分不必要條件
C.若一扇形弧長為,圓心角為,則該扇形的面積為
D.“,”是真命題,則
10.若實數(shù)、滿足,則下列不等式恒成立的是( )
A.B.
C.D.
11.已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則( )
A.
B.在上單調(diào)遞增
C.若、,且,則
D.把的圖象向右平移個單位長度,然后再把所得曲線上各點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼谋叮v坐標(biāo)不變),得到函數(shù)的圖象,則
12.已知函數(shù)的定義域為R,對任意,都有,當(dāng)時,,且,則( )
A.,都有
B.當(dāng)時,
C.是減函數(shù)
D.若,則不等式的解集為
三、填空題(本大題共4小題)
13.已知冪函數(shù)的圖象通過點,則 .
14.若,且,則的最小值為 .
15.在中,,邊上的高等于,則 .
16.定義在R上的函數(shù)滿足為偶函數(shù),且在上單調(diào)遞減,若,不等式恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為 .
四、解答題(本大題共6小題)
17.函數(shù)的值域為,的定義域為.
(1)求;
(2)若,求實數(shù)的取值范圍.
18.在平面直角坐標(biāo)系中,角的頂點與坐標(biāo)原點重合,始邊與軸非負半軸重合,終邊過點.
(1)求的值;
(2)已知為銳角,,求.
19.為了鞏固拓展脫貧攻堅的成果,振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟,某地政府利用電商平臺為脫貧鄉(xiāng)村進行直播帶貨,既方便了人們購物和交流,又有效地解決了農(nóng)產(chǎn)品銷售困難的問題.為了支持家鄉(xiāng)的發(fā)展,越來越多的人注冊成為某電商平臺的會員進行購物和交流.已知該平臺建立前3年的會員人數(shù)如下表所示:
為了描述建立平臺年數(shù)與該平臺會員人數(shù)y(千人)的關(guān)系,現(xiàn)有以下三種函數(shù)模型供選擇:
①;②;③.
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)選出最恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù)模型,并說明理由,同時求出該函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)第(1)問選擇的函數(shù)模型,預(yù)計平臺建立t年的會員人數(shù)將超過100.2萬人,求t的最小值.
參考數(shù)據(jù):,,.
20.已知函數(shù).
(1)判斷函數(shù)在上的單調(diào)性,并根據(jù)定義證明你的判斷;
(2)函數(shù)的圖象關(guān)于點成中心對稱圖形的充要條件是為奇函數(shù).依據(jù)上述結(jié)論,證明:的圖象關(guān)于點成中心對稱圖形.
21.已知函數(shù),、是的圖象與直線的兩個相鄰交點,且.
(1)求的值及函數(shù)在上的最小值;
(2)若關(guān)于的不等式恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
22.若存在實數(shù)、使得,則稱函數(shù)為函數(shù),的“函數(shù)”.
(1)若函數(shù)為函數(shù)、的“函數(shù)”,其中為奇函數(shù),為偶函數(shù),求函數(shù)、的解析式;
(2)設(shè)函數(shù),,是否存在實數(shù)、使得函數(shù)為函數(shù)、的“函數(shù)”,且同時滿足:①是偶函數(shù);②的值域為.若存在,求出、的值;若不存在,請說明理由.
注:為自然對數(shù)的底數(shù).
答案
1.【正確答案】C
【分析】利用補集和交集的概念求出答案.
【詳解】,故.
故選:C
2.【正確答案】B
【分析】由三角函數(shù)周期性,奇偶性逐一判斷每一選項即可求解.
【詳解】對于A,是奇函數(shù)不滿足題意,故A錯誤;
對于B,若,首先定義域為關(guān)于原點對稱,
且,所以是偶函數(shù),
又,所以是周期函數(shù),故B正確;
對于C,畫出函數(shù)的圖象如圖所示:
由此可知函數(shù)不是周期函數(shù),故C錯誤;
對于D,若,則,所以不是偶函數(shù),故D錯誤.
故選:B.
3.【正確答案】A
【分析】由的正切值,求出正弦及余弦值,即可得出結(jié)果.
【詳解】因為,且,
所以,則,.
則.
故選:A.
4.【正確答案】D
【分析】直接判斷的范圍,再比較大小.
【詳解】利用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)可得,,
利用誘導(dǎo)公式可得
所以.
故選:D
5.【正確答案】A
【分析】設(shè),由,可求得、的值,由題意得出函數(shù)的最小正周期,可求得的值,然后由結(jié)合的取值范圍可得出的值,由此可得出與時間(單位:)之間的關(guān)系式.
【詳解】設(shè),
由題意可知,,,解得,,
函數(shù)的最小正周期為,
則,
當(dāng)時,,可得,
又因為,則,故,
故選:A.
6.【正確答案】C
【分析】由解析式判斷出函數(shù)的奇偶性,再帶入特殊點逐一排除即可.
【詳解】由函數(shù)可知定義域為,且定義域關(guān)于原點對稱.
因為,
所以函數(shù)為奇函數(shù),故排除選項B;
因為,故排除選項A;
因為,故排除選項D.
故選:C.
7.【正確答案】B
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的單調(diào)性列不等式,由此求得的取值范圍.
【詳解】當(dāng)時,,
由于是三角形的一個內(nèi)角,所以,
則,
由于函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),
所以,解得,
即的取值范圍為.
故選:B
8.【正確答案】B
【分析】畫出函數(shù)和的圖象,得到,,且,化簡得到,利用基本不等式求出最小值.
【詳解】畫出的圖象和的圖象,如下:
由題意得,,且,
即,,
故,
當(dāng)且僅當(dāng),即時,等號成立,
故選:B
函數(shù)零點問題:將函數(shù)零點問題或方程解的問題轉(zhuǎn)化為兩函數(shù)的圖象交點問題,將代數(shù)問題幾何化,借助圖象分析,簡化了思維難度,首先要熟悉常見的函數(shù)圖象,包括指數(shù)函數(shù),對數(shù)函數(shù),冪函數(shù),三角函數(shù)等,還要熟練掌握函數(shù)圖象的變換,包括平移,伸縮,對稱和翻折等,涉及零點之和問題,通??紤]圖象的對稱性進行解決.
9.【正確答案】ACD
【分析】根據(jù)全稱命題的否定是特稱命題可判斷A,根據(jù)充分條件和必要條件的定義可判斷B選項;由扇形的弧長與面積公式可求C,對二次項系數(shù)進行討論,分為和兩種情形,結(jié)合判別式可得結(jié)果判斷D.
【詳解】對于A,“,”的否定是“,”,故A正確;
對于B,即,解得,
因為所以“”是“”的必要不充分條件,故B錯誤;
對于C,扇形弧長為,圓心角為,所以扇形的半徑長為,
則該扇形面積為,故C正確;
對于D,因為“,”是真命題,即,對恒成立.
當(dāng)時,命題成立;
當(dāng)時,,解得,
綜上可得,,故D正確;
故選:ACD.
10.【正確答案】BC
【分析】利用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可得出,利用特殊值法可判斷A選項;利用作差法可判斷B選項;利用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可判斷C選項;利用中間值可判斷D選項.
【詳解】因為函數(shù)為上的增函數(shù),由,可得,
對于A選項,當(dāng)時,,A錯;
對于B選項,因為,則,
所以,,B對;
對于C選項,因為,則,可得,
所以,,
因為對數(shù)函數(shù)為上的減函數(shù),故,C對;
對于D選項,,D錯.
故選:BC.
11.【正確答案】ACD
【分析】利用圖象求出函數(shù)的解析式,可判斷A選項;利用余弦型函數(shù)的單調(diào)性可判斷B選項;利用余弦型函數(shù)的對稱性可求出的值,代值計算出的值,可判斷C選項;利用三角函數(shù)圖象變換可判斷D選項.
【詳解】對于A選項,由圖可知,,
函數(shù)的最小正周期滿足,可得,則,
則,
又因為,可得,
因為,則,所以,,可得,
所以,,A對;
對于B選項,當(dāng)時,,
所以,在上不單調(diào),B錯;
對于C選項,當(dāng)時,,
由可得,
所以,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的圖象關(guān)于直線對稱,
若、,且,則,
所以,,C對;
對于D選項,把的圖象向右平移個單位長度,
可得到函數(shù)的圖象,
再將所得曲線上各點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼谋叮v坐標(biāo)不變),得到函數(shù)的圖象,
則,D對.
故選:ACD.
12.【正確答案】BCD
【分析】令,即可求出;根據(jù)題意,當(dāng)時,,所以,再結(jié)合即可得到,進而得可判斷A、B;利用單調(diào)性定義結(jié)合題意證明即可判斷C;由,結(jié)合題意可得,再借助函數(shù)單調(diào)性解不等式即可判斷D.
【詳解】令,則,又,所以.
當(dāng)時,,所以,
又,
所以,即.A錯誤,B正確.
設(shè),則,
又,所以,所以,
又當(dāng)時,,當(dāng)時,,,
所以,即,所以在上單調(diào)遞減.C正確.
因為,所以,
所以,即,
又在上單調(diào)遞減,所以,
解得,所以不等式的解集為,D正確.
故選:BCD
13.【正確答案】/0.5
【分析】由冪函數(shù)的定義,結(jié)合函數(shù)過求得函數(shù)解析式,進而可得的值.
【詳解】設(shè)冪函數(shù)的解析式為
∵冪函數(shù)過點
∴
∴
∴該函數(shù)的解析式為,
∴.
故
14.【正確答案】8
【分析】利用基本不等式和一元二次不等式求解.
【詳解】因為若,且,則,
又因為,所以,
令,則,即,解得或(舍去),
當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,所以的最小值為8.
故8.
15.【正確答案】
【分析】由題意得,由此銳角三角函數(shù)以及兩角和的正切公式即可求解.
【詳解】由題意設(shè)為邊上的高,,
又,所以,所以垂足必定落在線段上面,如圖所示:
,,
又,
所以.
故答案為.
16.【正確答案】
【分析】求出的單調(diào)性及對稱性,然后根據(jù)單調(diào)性、對稱性將轉(zhuǎn)化為的關(guān)系,再根據(jù)恒成立思想采用分離參數(shù)的方法求解出.
【詳解】定義在R上的函數(shù)滿足為偶函數(shù),所以關(guān)于對稱,
因為在上單調(diào)遞減,所以在上單調(diào)遞增,
所以越靠近對稱軸函數(shù)值越小,
所以由得,
由于,所以,
可得,即時恒成立,
可得,
由于在時單調(diào)遞增,,
在時單調(diào)遞減,,
所以恒成立,則實數(shù)a的取值范圍
故答案為.
結(jié)論點睛:對稱性的常用結(jié)論如下
(1)若函數(shù)滿足或或,則的一條對稱軸為;
(2)若函數(shù)滿足或或,則的一個對稱中心.
17.【正確答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性求出函數(shù)在上的最大值和最小值,即可得出集合;
(2)求出集合,利用集合的包含關(guān)系可得出關(guān)于實數(shù)的不等式組,解之即可.
【詳解】(1)解:因為在上單調(diào)遞減,
所以,當(dāng)時有最大值,且最大值為,
當(dāng)時,有最小值,最小值為,
所以.
(2)解:由,得,解得,
所以,,
因為,所以,解得.
故實數(shù)的取值范圍.
18.【正確答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角函數(shù)的定義求出的值,利用誘導(dǎo)公式以及弦化切可求得所求代數(shù)式的值;
(2)求出的值,利用兩角差的正弦公式求出的值,結(jié)合角的范圍可求得角的值.
【詳解】(1)解:因為角的終邊過點,所以,
則,,.
.
(2)解:因為角的終邊過點,所以為第四象限角,即,
又因為為銳角,則,可得,
因為,則,
因為,所以.
則
.
所以.
19.【正確答案】(1)模型③,理由見解析,,
(2)12
【分析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)的增長速度選出正確的模型,待定系數(shù)法求出解析式;
(2)在(1)的基礎(chǔ)上,解不等式,求出答案.
【詳解】(1)從表中數(shù)據(jù)可知,所選函數(shù)必須滿足兩個條件:增函數(shù),增長速度越來越快.
因為模型①為減函數(shù),模型②增長速度越來越慢,所以不能選擇模型①和②,
模型③符合兩個條件,所以選擇模型③.
將數(shù)據(jù)代入可得,解得,
所以,函數(shù)為,.
(2)由(1)知,,
則.得,
.
故t的最小值為12.
20.【正確答案】(1)單調(diào)遞減,證明見解析
(2)證明見解析
【分析】(1)利用單調(diào)性得定義證明即可;
(2)構(gòu)造,只需證明為奇函數(shù)即可.
【詳解】(1)函數(shù)在上單調(diào)遞減.證明如下:
任取,且,
.
因為,且,
所以,,
所以,即,
故函數(shù)在上單調(diào)遞減.
(2)證明:設(shè),
則.
因為函數(shù)定義域為,
且,
所以為奇函數(shù).
故的圖象關(guān)于點成中心對稱圖形.
21.【正確答案】(1),最小值為
(2)
【分析】(1)利用三角恒等變換化簡函數(shù)解析式為,根據(jù)題中信息求出函數(shù)的最小正周期,可得出的值,即可得出函數(shù)的解析式,再利用正弦型函數(shù)的基本性質(zhì)可求出函數(shù)在上的最小值;
(2)設(shè),可得出,設(shè),可知在上恒成立,可得出關(guān)于的不等式組,解之即可.
【詳解】(1)解:函數(shù)
, 則,
因為、是函數(shù)的圖象與直線的兩個相鄰交點,且,
所以,函數(shù)的最小正周期為,則,
可得.
由,得,所以,,
所以,,故函數(shù)在上的最小值為.
(2)解:設(shè),因為,所以.
因為不等式恒成立,
設(shè),
所以在上恒成立.
則,即,
解得,故的取值范圍為.
22.【正確答案】(1),
(2)存在,,
【分析】(1)根據(jù)題意以及函數(shù)的奇偶性可得出關(guān)于、的等式組,即可解得函數(shù)、的解析式;
(2)假設(shè)存在實數(shù)、滿足題設(shè)要求,根據(jù)偶函數(shù)的定義結(jié)合對數(shù)的運算性質(zhì)可得出,再由函數(shù)的值域結(jié)合基本不等式可求出的值,進而可得出的值,即可得出結(jié)論.
【詳解】(1)解:因為為、的“函數(shù)”,
所以①,所以.
因為為奇函數(shù),為偶函數(shù),所以,,
所以②,
聯(lián)立①②得,,.
(2)解:假設(shè)存在實數(shù)、使得函數(shù)為函數(shù)、的“函數(shù)”.
則.
①因為是偶函數(shù)﹐所以.
即,
則,
整理得.
因為對恒成立,所以.
②.
因為,當(dāng)且僅當(dāng)取等號,
所以,
由于的值域為,所以,則,
又,所以.
綜上,存在,滿足要求.
易錯點睛:利用基本不等式求最值時,要注意其必須滿足的三個條件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各項必須為正數(shù);
(2)“二定”就是要求和的最小值,必須把構(gòu)成和的二項之積轉(zhuǎn)化成定值;要求積的最大值,則必須把構(gòu)成積的因式的和轉(zhuǎn)化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值時,必須驗證等號成立的條件,若不能取等號則這個定值就不是所求的最值,這也是最容易發(fā)生錯誤的地方.建立平臺年數(shù)工x
1
2
3
會員人數(shù)y(千人)
14
20
29
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