1、唐山二中教育集团迁西一中2019-2020学年度第二学期期中考试数学试卷第I卷一、单选题(每题5分)1.已知集合,则( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】先解得不等式及时函数的值域,再根据交集的定义求解即可.【详解】由题,不等式,解得,即;因函数单调递增,且,所以,即,则,故选:C【点睛】本题考查集合的交集运算,考查解指数不等式,考查对数函数的值域.2.己知,则( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】先将三个数通过指数,对数运算变形,再判断.【详解】因为,所以,故选:B.【点睛】本题主要考查指数、对数的大小比较,还考查推理论证能力以及化归与转化思想,属于中档题
2、.3.若复数则的虚部为( )A. -4B. C. 4D. 【答案】C【解析】【分析】利用复数的除法可先求出,然后再计算,从而可得其虚部.【详解】因为,所以,故选C.【点睛】本题考查复数的除法运算及复数的概念,属于基础题.4.下面命题正确的是 ( )A. “” 是“” 充分必要条件.B. 命题“ 若,则” 的否命题是“ 若,则” .C. 设,则“且”是“”的必要而不充分条件.D. 设,则“” 是“” 的必要不充分条件.【答案】D【解析】【分析】对每一选项逐一判断得解.【详解】时,a有可能是负数,故选项A错误;对于B项,“ 若,则” 的否命题是“ 若 ,则” .故B项错误;对于选项,且的范围比的范
3、围要小,应为充分不必要条件,故选项C错误.对于选项D,因为ab=0是a=0必要非充分条件,所以“” 是“ ” 的必要不充分条件.所以选项D正确.故选D.【点睛】(1)本题主要考查否命题和逆否命题,考查充要条件的判断,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 判断充要条件,首先必须分清谁是条件,谁是结论,然后利用定义法、转换法和集合法来判断.5.幂函数的图象经过点,则是( )A. 偶函数,且在上是增函数B. 偶函数,且在上是减函数C. 奇函数,且在上是减函数D. 非奇非偶函数,且在上是增函数【答案】D【解析】【分析】首先根据题意得到,再判断其单调性和奇偶性即可.【详解】设幂函数,因
4、为图象经过点,所以,.故,因为,所以为非奇非偶函数,且在上是增函数.故选:D【点睛】本题主要考查幂函数的单调性和奇偶性,同时考查了幂函数的定义,属于简单题.6.函数的定义域为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】函数表达式中含有绝对值及对数,分别求出满足的条件【详解】要使函数有意义,应满足则,且所以的定义域为故选【点睛】本题主要考查了函数的定义域及其求法,找出题目中的限制条件,有根号的要满足根号内大于或等于零,有对数的要满足真数位置大于零7.已知定义在上的函数在区间上单调递增,且的图象关于对称,若实数满足,则的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】
5、根据题意,由函数的图象变换分析可得函数为偶函数,又由函数在区间上单调递增,分析可得,解可得的取值范围,即可得答案.【详解】将函数的图象向左平移个单位长度可得函数的图象,由于函数的图象关于直线对称,则函数的图象关于轴对称,即函数为偶函数,由,得,函数在区间上单调递增,则,得,解得.因此,实数的取值范围是.故选:C.【点睛】本题考查利用函数的单调性与奇偶性解不等式,注意分析函数的奇偶性,属于中等题.8.函数的图象大致为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】由和即可选出答案【详解】,排除B,C,又,排除D故选:A【点睛】解决本类题时,通常是利用函数的单调性、奇偶性、函数值等排除选项
6、.9.为了加强“精准扶贫”,实现伟大复兴的“中国梦”,某大学派遣甲、乙、丙、丁、戊五位同学参加三个贫困县的调研工作,每个县至少去1人,且甲、乙两人约定去同一个贫困县,则不同的派遣方案共有( )A. 24B. 36C. 48D. 64【答案】B【解析】【分析】根据题意,有两种分配方案,一是,二是,然后各自全排列,再求和.【详解】当按照进行分配时,则有种不同的方案;当按照进行分配,则有种不同的方案.故共有36种不同的派遣方案,故选:B.【点睛】本题考查排列组合、数学文化,还考查数学建模能力以及分类讨论思想,属于中档题.10.给出定义:如果函数在上存在,满足,则称实数,为上的“对望数”,函数为在上的
7、“对望函数”.已知函数是上的“对望函数”,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】根据题意将问题转化为在区间上有两个解,结合根的分布求解.【详解】由题:,根据题意函数是上的“对望函数”,即在区间上有两个解,令,解得故选:A【点睛】此题考查函数相关新定义问题,关键在于读懂定义,等价转化,将问题转化为二次函数根的分布问题.11.已知是定义是上的奇函数,满足,当时, ,则函数在区间上的零点个数是( )A. 3B. 5C. 7D. 9【答案】D【解析】【分析】根据是定义是上的奇函数,满足,可得函数的周期为3,再由奇函数的性质结合已知可得 ,利用周期性可得函数在区间上的
8、零点个数【详解】是定义是上的奇函数,满足, ,可得,函数的周期为3,当时, ,令,则,解得或1,又函数是定义域为的奇函数,在区间上,有由,取,得 ,得,又函数是周期为3的周期函数,方程=0在区间上的解有 共9个,故选D【点睛】本题考查根的存在性及根的个数判断,考查抽象函数周期性的应用,考查逻辑思维能力与推理论证能力,属于中档题12.若对恒成立,则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】将条件对恒成立转化为对有恒成立,令,并求导,再令,利用一阶导函数与二阶导函数一起分析得到,进而表示在单调递增,则,由洛必达法则求得,则由构建不等式,解得答案.【详解】将条件对恒成立
9、转化为对有恒成立令,则令,则,对,有,所以在单调递增;则,所以在单调递增;则,所以,故在单调递增,则由洛必达法则可知,则恒成立所以,故故选:A【点睛】本题考查利用导数在不等式恒成立的情况下求参数的取值范围,多见于参变分离,还考查了对零比零型函数利用洛必达法则求极限值,属于难题.二、多选题(每题5分)13.下列命题的否定中,是全称命题且是真命题的是( )A. B. 所有正方形都是矩形C. D. 至少有一个实数x,使【答案】AC【解析】【分析】通过原命题的否定为全称命题且为真命题,则原命题是特称命题且为假命题,根据此结论对选项进行逐项分析.【详解】由题意可知:原命题为特称命题且为假命题.选项A.
10、原命题特称命题,所以原命题为假命题,所以选项A满足条件.选项B. 原命题是全称命题,所以选项B不满足条件.选项C. 原命题为特称命题,在方程中,所以方程无实数根,所以原命题为假命题,所以选项C满足条件.选项D. 当时,命题成立. 所以原命题为真命题,所以选项D不满足条件.故选:AC【点睛】本题考查了命题的否定,关键是记住特称量词命题的否定是全称量词命题和P命题与非P命题的真假相反,属基础题.14.若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,例如函数与函数,为“同族函数”.下面函数解析式中能够被用来构造“同族函数”的是( )A. B. C. D. E. 【答案】A
11、BD【解析】【分析】由题意可知定义域不同且解析式和值域相同,得函数必为不单调函数,举出满足条件的例子构造出同族函数即可.【详解】对于A,当定义域分别为与时,值域均为,所以为同族函数,所以A正确;对于B,当定义域分别为与时,值域均为,所以为同族函数,所以B正确;对于C, 在定义域内,函数图像在第一象限内单调递减,在第三象限内单调递减,不满足定义域不同时,值域相同,所以C错误;对于D,定义域为,当定义域分别为与时,值域均为,所以D正确对于E,定义域为R,且函数在R上单调递增,所以不满足定义域不同时,值域相同,所以E错误综上,故选ABD【点睛】本题考查了函数新定义的理解,注意定义域、值域和解析式间的
12、关系,属于中档题.15.已知符号函数下列说法正确的是( )A. 函数是奇函数( )B. 对任意的C. 函数的值域为D. 对任意的【答案】ABD【解析】【分析】利用函数的图象和性质对每一个选项逐一分析判断得解.【详解】A. 由函数的图象可知函数是奇函数,所以该选项正确;B. 因为所以,所以对任意的,所以该选项正确;C. 当时,因为此时,所以的值域为;当时,因为此时,所以的值域为;当时,因为此时,所以的值域为;所以函数的值域为,所以该选项错误.D. 当时,;当时,;当时,所以对任意的.所以该选项正确.故选:ABD【点睛】本题主要考查函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能
13、力.第II卷三、填空题(每空5分)16.函数的单调增区间是_;的值域是_【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】先求出函数的定义域为,设,由复合函数单调性满足“同增异减”原则,即求的减区间,由二次函数的性质可得在上单调递减,又当时,根据函数的单调性得出值域.【详解】函数的定义域满足,得所以函数的定义域为.设,由是单调递减函数.由复合函数单调性的性质,即求的减区间.由二次函数的性质可得在上单调递减.又当时,由是单调递减,所以所以的值域是故答案为:;【点睛】本题考查复合函数的单调区间和值域问题,复合函数单调区间满足“同增异减”原则,真数大于0在解题中不要忘掉属于中档题.17.已知函数f(x)
14、=axlnxbx(a,bR)在点(e,f(e)处的切线方程为y=3xe,则a+b=_.【答案】0【解析】【分析】由题意,列方程组可求,即求.【详解】在点处的切线方程为,代入得.又.联立解得:.故答案为:0.【点睛】本题考查导数的几何意义,属于基础题.18.已知,若对,则实数的取值范围是 .【答案】【解析】试题分析:因为对,所以只需即可,因为,所以,由故答案为.考点:1、函数的最值;2、全称量词与存在量词的应用.【方法点睛】本题主要考查函数的最值、全称量词与存在量词的应用.属于难题.解决这类问题的关键是理解题意、正确把问题转化为最值和解不等式问题,全称量词与存在量词的应用共分四种情况:(1)只需
15、;(2),只需;(3),只需;(4),.19.已知,函数若对任意x3,+),f(x)恒成立,则a的取值范围是_【答案】【解析】【分析】由题意分类讨论和两种情况,结合恒成立的条件整理计算即可求得最终结果.【详解】分类讨论:当时,即:,整理可得:,由恒成立的条件可知:,结合二次函数性质可知:当时,则;当时,即:,整理可得:,由恒成立的条件可知:,结合二次函数的性质可知:当或时,则;综合可得的取值范围是,故答案为.点睛:对于恒成立问题,常用到以下两个结论:(1)af(x)恒成立af(x)max;(2)af(x)恒成立af(x)min.有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法
16、一般从:开口方向;对称轴位置;判别式;端点函数值符号四个方面分析四、计算题(每题5分)20.计算:【答案】【解析】【分析】利用对数的运算性质化简,得答案【详解】原式【点睛】本题考查对数的运算性质,关键是熟记运算性质,是基础的计算题21.计算(其中,)【答案】【解析】【分析】将小数转化为分数,根式转化为分数幂的形式,利用指数幂的运算性质化简求值.【详解】原式原式【点睛】本题考查指数幂的运算,要熟练掌握基本的运算法则和运算性质,小数转化为分数,根式转化为分数幂的形式,更有利于运算.五、解答题22.用n种不同的颜色为下列两块广告牌着色,(如图甲、乙),要求在A,B,C,D四个区域中相邻(有公共边界)
17、的区域不用同一颜色. (1)若n=6,则为甲图着色时共有多少种不同的方法;(2)若为乙图着色时共有120种不同方法,求n.【答案】(1)480(种);(2)n=5.【解析】【分析】(1)由题意知本题是一个分步乘法计数原理,对区域按顺序着色,第一块有6种方法,第二块就不能选第一块的颜色,有5种结果,以此类推,根据分步计数原理得到结果(2)利用分步乘法计数原理得到不同的染色方法有n(n1)(n2)(n3),根据共有120种结果,列出等式,解关于n的方程,得到结果【详解】(1)对区域A,B,C,D按顺序着色,共有6544=480(种)(2) 对区域A,B,C,D按顺序着色,依次有n种、n-1种、n-
18、2种和n-3种,由分步乘法计数原理,不同的着色方法共有n(n-1)(n-2(n-3)=120,整理得(n2-3n)(n2-3n+2)=120,(n2-3n)2+2(n2-3n)-120=0n2-3n-10=0或n2-3n+12=0(舍去),解得n=5.【点睛】本题重点考查的是计数原理的应用,两种典型现象:涂颜色(1)平面图涂颜色:先涂接触区域最多的一块;(2)立体图涂颜色:先涂具有同一顶点的几个平面,其他平面每步涂法分类列举映射 按步骤用A集合的每一个元素到B集合里选一个元素,可以重复选23.已知函数,时,讨论函数的零点个数;【答案】答案见解析【解析】【分析】由可得,令,问题可转化为研究直线和
19、函数的图象的交点个数问题,然后利用导数研究函数的图象,继而得出零点的个数即可.【详解】,定义域为,由可得,令,则,由,得,由,得,所以在上单调递增,在上单调递减,则的最大值为,且当时,当时,由此作出函数的大致图象,如图所示,由图可知,当时,直线和函数的图象有两个交点,即函数有两个零点;当或,即或时,直线和函数的图象有一个交点,即函数有一个零点;当,即时,直线与函数的象没有交点,即函数无零点【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点问题,考查逻辑思维能力和运算求解能力,考查数形结合思想和转化思想,属于中档题.24.己知函数.(1)当时,求证:;(2)若函数,求证:函数存在极小值.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)求导得,由,且,得到,再利用函数在上单调递减论证.(2)根据题意,求导,令,易知; ,易知当时,;当时,函数单调递增,而,又,由零点存在定理得,使得,使得,有从而得证.【详解】(1)依题意,因为,且,故,故函数在上单调递减,故.(2)依题意,令,则;而,可知当时,故函数在上单调递增,故当时,;当时,函数单调递增,而,又,故,使得,故,使得,即函数单调递增,即单调递增;故当时,故函数在上单调递减,在上单调递增,故当时,函数有极小值.【点睛】本题考查利用导数研究函数的性质,还考查推理论证能力以及函数与方程思想,属于难题.
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