【精品解析】四川省泸州市龙马潭区泸化中学2025-2026学年高一上学期1月期末数学试题

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四川省泸州市龙马潭区泸化中学2025-2026学年高一上学期1月期末数学试题
1.(2026高一上·龙马潭期末)设,,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,,
所以.
故答案为:B.
【分析】根据已知条件和交集的运算法则,从而得出集合.
2.(2026高一上·龙马潭期末)若一个扇形的半径为4,圆心角为,则这个扇形的面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:.
故答案为:C.
【分析】直接根据扇形面积公式求解即可.
3.(2026高一上·龙马潭期末)已知,则“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】先求出不等式的解集,再利用充分条件和必要条件的判断方法,从而找出正确的选项.
4.(2026高一上·龙马潭期末)若,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】二倍角的正弦公式;二倍角的余弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:,则.
故答案为:A.
【分析】利用余弦的二倍角公式以及同角三角函数基本关系化简,再将代入求值即可.
5.(2026高一上·龙马潭期末)已知,则的最大值为(  )
A.3 B. C.1 D.
【答案】B
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为,所以,
则,
当且仅当时,即当时等号成立,
所以的最大值为.
故答案为:B.
【分析】由已知条件结合不等式的基本性质,变形可得,再利用基本不等式求最值的方法,从而得出的最大值.
6.(2026高一上·龙马潭期末)已知函数的定义域为,且满足,当时,,则的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数的图象;图形的对称性;对数型复合函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为,所以,函数图象关于直线对称,排除选项B和选项D;
当时,,令,则为增函数,
又因为为减函数,根据复合函数的单调性可知,
当时,单调递减,故排除选项C.
故答案为:A.
【分析】根据函数的图象的对称性和复合函数的单调性,再利用排除法找出函数的大致图象.
7.(2026高一上·龙马潭期末)函数的定义域为(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法;正切函数的图象与性质
【解析】【解答】解:要使函数有意义,,即,
则,,解得,,
故函数的定义城为,.
故答案为:C.
【分析】根据偶次分式有意义,列不等式,结合正切函数的性质求解即可.
8.(2026高一上·龙马潭期末)函数的零点所在区间为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:函数的定义域为.
因为函数是增函数,且在和上分别单调递增,
所以在和上分别单调递增.
当时,恒成立,所以无零点;
当时,,,
所以函数的零点所在区间为.
故答案为:B.
【分析】分析函数的单调性,并根据零点存在定理判断区间端点对应的函数值,可确定函数的零点所在区间.
9.(2026高一上·龙马潭期末)已知,且,则下列不等式一定成立的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B,D
【知识点】指数函数单调性的应用;利用不等式的性质比较数(式)的大小;利用幂函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:对于A:取,,则满足,
但,则未必成立,故A不成立;
对于B:因为函数在上单调递增,
则当时,必有,故B成立;
对于C:取,,则满足,
但,则未必成立,故C不成立;
对于D:因为函数在上单调递增,
则当时,必有,故D成立.
故答案为:BD.
【分析】利用幂函数的单调性和指数函数的单调性,则判断出选项B和选项D;利用特例法判断出选项A和选项C,从而找出不等式一定成立的选项.
10.(2026高一上·龙马潭期末)对于函数,,下列结论正确的有(  )
A.当时,的图象可由的图象向右平移个单位长度得到
B.当时,的图像关于点中心对称
C.当时,在区间上是单调函数
D.若恒成立,则的最小值为2
【答案】A,B,D
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;含三角函数的复合函数的值域与最值;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:A、 当时 ,,函数的图象向右平移个单位得到,故A正确;
B、当时,,,则的图像关于点中心对称 ,故B正确;
C、当时,,当时,,易知函数先增后减,故C错误;
D、若恒成立,则当时,函数取得最大值,即,
解得,且,故的最小值为2,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据三角函数图象的平移,结合诱导公式化简即可判断A;根据代入法,结合三角函数的性质即可判断BC;由函数的最值,求的取值集合即可判断D.
11.(2026高一上·龙马潭期末)函数的定义域为,区间,若在上的值域是,则称为的“-跟随区间”,下列结论正确的是(  )
A.函数的一个“跟随区间”是
B.函数一定存在“跟随区间”
C.函数存在“3-跟随区间”
D.若函数存在“跟随区间”,则的最大值为
【答案】A,C,D
【知识点】函数单调性的性质;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系;一元二次方程的根与系数的关系;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:A、当时,在上单调递减,则其在上值域为:
,故A正确;
B、若存在“跟随区间”,设为,又在R上单调递增,
则由“跟随区间”定义可得,即图象与有2个不同交点,
但显然随着的改变,图象与可能相切,可能有2个不同交点,也可能没有交点,故B错误;
C、取区间,因,则上上单调递增,
则其在上值域为:,即函数存在“3-跟随区间”,故C正确;
D、,则在上单调递增,
若函数存在“跟随区间”,不妨,则,
化简可得为方程的两根,
其判别式,
由韦达定理:,

,当时取等号,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】利用函数的单调性,计算在上的值域,结合“-跟随区间”的定义即可判断A;由图象与图象交点情况即可判断B;取特殊区间即可判断C;先判断函数的单调性,将问题等价于为方程的两根,求最大值,利用韦达定理,结合配方求解即可判断D.
12.(2026高一上·龙马潭期末)    .
【答案】
【知识点】有理数指数幂的运算性质;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:原式
故答案为:.
【分析】根据指数幂的运算法则和对数的运算性质,从而化简求值.
13.(2026高一上·龙马潭期末)对于任意实数,定义,设函数,则函数的最大值是   .
【答案】2
【知识点】函数的最大(小)值;函数的图象
【解析】【解答】解:由题意,作出函数图象如下图所示:
在中,
令,解得,
则,
当时,;
当时,,
∴当时,函数最大,最大值是.
故答案为:.
【分析】先作出函数图象,再利用分类讨论的方法和函数求最值的方法,从而得出函数的最大值.
14.(2026高一上·龙马潭期末)已知函数,函数,若,,使得成立,则实数的取值范围为   .
【答案】
【知识点】函数的值域;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:因为的对称轴方程为,
所以时,,
即函数的值域为.
因为在上是增函数,
所以当时,,即函数值域为.
因为,,使得成立,
所以,即,解得.
故答案为:
【分析】要分别求出两个函数的值域,再根据“,使得成立”的条件,转化为两个值域的包含关系,进而求解参数的取值范围.
15.(2026高一上·龙马潭期末)已知全集为,集合,集合.
(1)若,求;
(2)若,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:因为,
所以,
则,
解得,
则,
当时,
==,
所以,.

(2)解:由(1)知,=,
由,得==,
因为,
所以,
则,
所以,实数的取值范围是.
【知识点】集合关系中的参数取值问题;并集及其运算;交集及其运算;交、并、补集的混合运算;子集与交集、并集运算的转换
【解析】【分析】(1)解分式不等式和一元二次不等式,从而得出集合,再根据集合交集、并集的运算法则,从而得出.
(2)先根据补集的运算法则得出集合,再解一元二次不等式得出集合,再根据集合的包含关系,从而借助数轴得出实数a的取值范围.
(1)解不等式即,所以解得,
则,
当时,或,
所以或.
(2)由(1)知或,
由得或,
因为,所以,
所以,
即实数的取值范围是.
16.(2026高一上·龙马潭期末)已知不等式的解集为或.
(1)求实数、的值;
(2)若,,,并且恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:因为不等式的解集为或,
则,
所以,关于的方程的两根分别为、,
由韦达定理,可得,则,
由,可得,
综上所述,,.
(2)解:因为,,,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
则的最小值为,
因为恒成立,所以,
则,解得,
因此,实数的取值范围是.
【知识点】函数恒成立问题;一元二次不等式及其解法;基本不等式在最值问题中的应用;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【分析】(1)利用已知条件可知关于的方程的两根分别为、,再利用韦达定理可得实数、的值.
(2)由已知条件可得,结合基本不等式“1”的替换求出的最小值,进而可得关于实数的不等式,再解一元二次不等式可得实数的取值范围.
(1)解:因为不等式的解集为或,则,
所以,关于的方程的两根分别为、,
由韦达定理可得,可得,由,可得,
综上所述,,.
(2)解:因为,,,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,故的最小值为,
因为恒成立,则,即,解得.
因此,实数的取值范围是.
17.(2026高一上·龙马潭期末)西湖龙井,中国十大名茶之一,属绿茶,其产于浙江省杭州市西湖龙井村周围群山,并因此得名,具有1200多年历史.泡制龙井的口感与水的温度有关:经验表明,在室温下,龙井用的水泡制,再等到茶水温度降至时饮用,可以产生最佳饮用口感.经过研究发现,设茶水温度从开始,经过分钟后的温度为且满足.
(1)求常数的值;
(2)经过测试可知,求在室温下,刚泡好的龙井大约需要放置多长时间才能达到最佳饮用口感?结果精确到分钟(参考数据:,)
【答案】(1)解:茶水温度从开始,即当时,,解得;
(2)解:当时,,
当时,,即,
则,
故刚泡好的茶水大约需要放置7分钟才能达到最佳饮用口感.
【知识点】指数式与对数式的互化;对数的性质与运算法则;“指数爆炸”模型
【解析】【分析】(1)根据,将代入,求解即可;
(2)由(1)得到,令,结合指数、对数互化以及对数运算求解即可.
(1)茶水温度从开始,
即当时,,解得;
(2)当时,,
当时,,即,

故刚泡好的茶水大约需要放置7分钟才能达到最佳饮用口感.
18.(2026高一上·龙马潭期末)已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)判断函数的单调性,并利用定义法证明;
(3)若不等式在恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)解:因为定义域为的函数是奇函数,
所以,
则.
(2)解:函数是实数集上的减函数,
证明如下:
由(1)可知,
设是任意两个实数,且,
则,
因为,所以,
则,
所以函数是实数集上的减函数.
(3)解:因为函数是实数集上的奇函数,
由不等式

由(2)可知:函数是实数集上的减函数,


因为,所以,
由,
将原问题转化为在时恒成立,
设,,
则,
当时,函数是增函数,且,
由复合函数单调性的性质,可知函数也是增函数,
所以函数也是增函数,则,
所以,则要想在时恒成立,
只需,
所以的取值范围为.
【知识点】奇偶性与单调性的综合;函数恒成立问题;指数型复合函数的性质及应用;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【分析】(1)根据奇函数的性质和已知条件,从而得出实数a的值.
(2)根据函数单调性的定义结合指数函数的单调性,从而判断并证明函数的单调性.
(3)根据函数的单调性和奇偶性,再结合同角的三角函数关系式,则将原问题转化为在时恒成立,再构造新函数,,再利用复合函数的单调性得出复数函数的值域,再结合不等式恒成立问题求解方法得出实数m的取值范围.
(1)因为定义域为的函数是奇函数,
所以
.
(2)函数是实数集上的减函数,证明如下:
由(1)可知,
设是任意两个实数,且,

因为,
所以,
所以,
所以函数是实数集上的减函数.
(3)因为函数是实数集上的奇函数,
所以由不等式

由(2)可知:函数是实数集上的减函数,
所以由

因为,所以,
所以由,
所以原问题转化为在时恒成立,
设,,

当时,函数是增函数,且,
由复合函数单调性的性质可知函数也是增函数,
所以函数也是增函数,,即,
所以要想在时恒成立,
只需,所以的取值范围为.
19.(2026高一上·龙马潭期末)对于函数,若其定义域内存在非零实数满足,则称为“伪奇函数”.若其定义域内存在非零实数满足,则称为“伪偶函数”.
(1)已知函数,判断是否为“伪奇函数”;是否为“伪偶函数”并说明理由;
(2)若幂函数使得在上是“伪奇函数”,求实数的取值范围;
(3)若整数使得是定义在上的“伪奇函数”,求:的取值集合.
【答案】(1)解:函数,则,
则,
因为恒成立,不存在使得,
即不存在非零实数使得,故不是“伪奇函数”;
,,
若,则,
故不存在非零实数使得,故不是“伪偶函数”;
(2)解:因为是幂函数,所以,解得,
故,所以,
则,所以,因为且,
所以在上有非零实数解,则且,
令,且,令,则,
因为对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
又,,,所以,当且,,
故,
所以实数的取值范围为;
(3)解:函数是定义在上的“伪奇函数”,则,
即,
在上存在非零实数解,
令,,故,
即方程在开区间上存在非零实数解,
令,,对称轴为,
当时,,满足题意;
当时,则,
所以,故;
当时,则,即,即,
综上,,则满足整数的取值集合为.
【知识点】函数的奇偶性;幂函数的概念与表示
【解析】【分析】(1)根据解析式,先计算,验证还是,结合定义判断即可;
(2)根据函数为幂函数,求得,确定函数的解析式,再根据为“伪奇函数”列方程,通过换元法,结合函数性质求的范围即可;
(3)根据为“伪奇函数”列方程,令,,利用换元法,问题转化为二次方程在给定区间有解问题,分情况讨论对称轴与区间关系求解范围即可.
(1)由题可知,则,
则,因为恒成立,
不存在使得,即不存在非零实数使得,故不是“伪奇函数”;
,,
若,则,
故不存在非零实数使得,故不是“伪偶函数”;
(2)因为是幂函数,则,所以,
故,所以,
则,所以,因为且,
所以在上有非零实数解,则且,
令,且,令,则,
因为对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
又,,,所以,当且,,
故,
所以实数的取值范围为;
(3)由定义可得,,则,
所以在上存在非零实数解,
令,,故,
即方程在开区间上存在非零实数解,
令,,对称轴为,
当时,,满足题意;
当时,则,
所以,故;
当时,则,
即,即.
综上,,则满足整数的取值集合为.
1 / 1四川省泸州市龙马潭区泸化中学2025-2026学年高一上学期1月期末数学试题
1.(2026高一上·龙马潭期末)设,,则(  )
A. B. C. D.
2.(2026高一上·龙马潭期末)若一个扇形的半径为4,圆心角为,则这个扇形的面积为(  )
A. B. C. D.
3.(2026高一上·龙马潭期末)已知,则“”是“”的(  )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2026高一上·龙马潭期末)若,则(  )
A. B. C. D.
5.(2026高一上·龙马潭期末)已知,则的最大值为(  )
A.3 B. C.1 D.
6.(2026高一上·龙马潭期末)已知函数的定义域为,且满足,当时,,则的图象大致为(  )
A. B.
C. D.
7.(2026高一上·龙马潭期末)函数的定义域为(  )
A., B.,
C., D.,
8.(2026高一上·龙马潭期末)函数的零点所在区间为(  )
A. B. C. D.
9.(2026高一上·龙马潭期末)已知,且,则下列不等式一定成立的是(  )
A. B. C. D.
10.(2026高一上·龙马潭期末)对于函数,,下列结论正确的有(  )
A.当时,的图象可由的图象向右平移个单位长度得到
B.当时,的图像关于点中心对称
C.当时,在区间上是单调函数
D.若恒成立,则的最小值为2
11.(2026高一上·龙马潭期末)函数的定义域为,区间,若在上的值域是,则称为的“-跟随区间”,下列结论正确的是(  )
A.函数的一个“跟随区间”是
B.函数一定存在“跟随区间”
C.函数存在“3-跟随区间”
D.若函数存在“跟随区间”,则的最大值为
12.(2026高一上·龙马潭期末)    .
13.(2026高一上·龙马潭期末)对于任意实数,定义,设函数,则函数的最大值是   .
14.(2026高一上·龙马潭期末)已知函数,函数,若,,使得成立,则实数的取值范围为   .
15.(2026高一上·龙马潭期末)已知全集为,集合,集合.
(1)若,求;
(2)若,且,求实数的取值范围.
16.(2026高一上·龙马潭期末)已知不等式的解集为或.
(1)求实数、的值;
(2)若,,,并且恒成立,求实数的取值范围.
17.(2026高一上·龙马潭期末)西湖龙井,中国十大名茶之一,属绿茶,其产于浙江省杭州市西湖龙井村周围群山,并因此得名,具有1200多年历史.泡制龙井的口感与水的温度有关:经验表明,在室温下,龙井用的水泡制,再等到茶水温度降至时饮用,可以产生最佳饮用口感.经过研究发现,设茶水温度从开始,经过分钟后的温度为且满足.
(1)求常数的值;
(2)经过测试可知,求在室温下,刚泡好的龙井大约需要放置多长时间才能达到最佳饮用口感?结果精确到分钟(参考数据:,)
18.(2026高一上·龙马潭期末)已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)判断函数的单调性,并利用定义法证明;
(3)若不等式在恒成立,求的取值范围.
19.(2026高一上·龙马潭期末)对于函数,若其定义域内存在非零实数满足,则称为“伪奇函数”.若其定义域内存在非零实数满足,则称为“伪偶函数”.
(1)已知函数,判断是否为“伪奇函数”;是否为“伪偶函数”并说明理由;
(2)若幂函数使得在上是“伪奇函数”,求实数的取值范围;
(3)若整数使得是定义在上的“伪奇函数”,求:的取值集合.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,,
所以.
故答案为:B.
【分析】根据已知条件和交集的运算法则,从而得出集合.
2.【答案】C
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:.
故答案为:C.
【分析】直接根据扇形面积公式求解即可.
3.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】先求出不等式的解集,再利用充分条件和必要条件的判断方法,从而找出正确的选项.
4.【答案】A
【知识点】二倍角的正弦公式;二倍角的余弦公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:,则.
故答案为:A.
【分析】利用余弦的二倍角公式以及同角三角函数基本关系化简,再将代入求值即可.
5.【答案】B
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为,所以,
则,
当且仅当时,即当时等号成立,
所以的最大值为.
故答案为:B.
【分析】由已知条件结合不等式的基本性质,变形可得,再利用基本不等式求最值的方法,从而得出的最大值.
6.【答案】A
【知识点】函数的图象;图形的对称性;对数型复合函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为,所以,函数图象关于直线对称,排除选项B和选项D;
当时,,令,则为增函数,
又因为为减函数,根据复合函数的单调性可知,
当时,单调递减,故排除选项C.
故答案为:A.
【分析】根据函数的图象的对称性和复合函数的单调性,再利用排除法找出函数的大致图象.
7.【答案】C
【知识点】函数的定义域及其求法;正切函数的图象与性质
【解析】【解答】解:要使函数有意义,,即,
则,,解得,,
故函数的定义城为,.
故答案为:C.
【分析】根据偶次分式有意义,列不等式,结合正切函数的性质求解即可.
8.【答案】B
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:函数的定义域为.
因为函数是增函数,且在和上分别单调递增,
所以在和上分别单调递增.
当时,恒成立,所以无零点;
当时,,,
所以函数的零点所在区间为.
故答案为:B.
【分析】分析函数的单调性,并根据零点存在定理判断区间端点对应的函数值,可确定函数的零点所在区间.
9.【答案】B,D
【知识点】指数函数单调性的应用;利用不等式的性质比较数(式)的大小;利用幂函数的单调性比较大小
【解析】【解答】解:对于A:取,,则满足,
但,则未必成立,故A不成立;
对于B:因为函数在上单调递增,
则当时,必有,故B成立;
对于C:取,,则满足,
但,则未必成立,故C不成立;
对于D:因为函数在上单调递增,
则当时,必有,故D成立.
故答案为:BD.
【分析】利用幂函数的单调性和指数函数的单调性,则判断出选项B和选项D;利用特例法判断出选项A和选项C,从而找出不等式一定成立的选项.
10.【答案】A,B,D
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;含三角函数的复合函数的值域与最值;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:A、 当时 ,,函数的图象向右平移个单位得到,故A正确;
B、当时,,,则的图像关于点中心对称 ,故B正确;
C、当时,,当时,,易知函数先增后减,故C错误;
D、若恒成立,则当时,函数取得最大值,即,
解得,且,故的最小值为2,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据三角函数图象的平移,结合诱导公式化简即可判断A;根据代入法,结合三角函数的性质即可判断BC;由函数的最值,求的取值集合即可判断D.
11.【答案】A,C,D
【知识点】函数单调性的性质;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系;一元二次方程的根与系数的关系;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:A、当时,在上单调递减,则其在上值域为:
,故A正确;
B、若存在“跟随区间”,设为,又在R上单调递增,
则由“跟随区间”定义可得,即图象与有2个不同交点,
但显然随着的改变,图象与可能相切,可能有2个不同交点,也可能没有交点,故B错误;
C、取区间,因,则上上单调递增,
则其在上值域为:,即函数存在“3-跟随区间”,故C正确;
D、,则在上单调递增,
若函数存在“跟随区间”,不妨,则,
化简可得为方程的两根,
其判别式,
由韦达定理:,

,当时取等号,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】利用函数的单调性,计算在上的值域,结合“-跟随区间”的定义即可判断A;由图象与图象交点情况即可判断B;取特殊区间即可判断C;先判断函数的单调性,将问题等价于为方程的两根,求最大值,利用韦达定理,结合配方求解即可判断D.
12.【答案】
【知识点】有理数指数幂的运算性质;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】解:原式
故答案为:.
【分析】根据指数幂的运算法则和对数的运算性质,从而化简求值.
13.【答案】2
【知识点】函数的最大(小)值;函数的图象
【解析】【解答】解:由题意,作出函数图象如下图所示:
在中,
令,解得,
则,
当时,;
当时,,
∴当时,函数最大,最大值是.
故答案为:.
【分析】先作出函数图象,再利用分类讨论的方法和函数求最值的方法,从而得出函数的最大值.
14.【答案】
【知识点】函数的值域;函数恒成立问题
【解析】【解答】解:因为的对称轴方程为,
所以时,,
即函数的值域为.
因为在上是增函数,
所以当时,,即函数值域为.
因为,,使得成立,
所以,即,解得.
故答案为:
【分析】要分别求出两个函数的值域,再根据“,使得成立”的条件,转化为两个值域的包含关系,进而求解参数的取值范围.
15.【答案】(1)解:因为,
所以,
则,
解得,
则,
当时,
==,
所以,.

(2)解:由(1)知,=,
由,得==,
因为,
所以,
则,
所以,实数的取值范围是.
【知识点】集合关系中的参数取值问题;并集及其运算;交集及其运算;交、并、补集的混合运算;子集与交集、并集运算的转换
【解析】【分析】(1)解分式不等式和一元二次不等式,从而得出集合,再根据集合交集、并集的运算法则,从而得出.
(2)先根据补集的运算法则得出集合,再解一元二次不等式得出集合,再根据集合的包含关系,从而借助数轴得出实数a的取值范围.
(1)解不等式即,所以解得,
则,
当时,或,
所以或.
(2)由(1)知或,
由得或,
因为,所以,
所以,
即实数的取值范围是.
16.【答案】(1)解:因为不等式的解集为或,
则,
所以,关于的方程的两根分别为、,
由韦达定理,可得,则,
由,可得,
综上所述,,.
(2)解:因为,,,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
则的最小值为,
因为恒成立,所以,
则,解得,
因此,实数的取值范围是.
【知识点】函数恒成立问题;一元二次不等式及其解法;基本不等式在最值问题中的应用;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【分析】(1)利用已知条件可知关于的方程的两根分别为、,再利用韦达定理可得实数、的值.
(2)由已知条件可得,结合基本不等式“1”的替换求出的最小值,进而可得关于实数的不等式,再解一元二次不等式可得实数的取值范围.
(1)解:因为不等式的解集为或,则,
所以,关于的方程的两根分别为、,
由韦达定理可得,可得,由,可得,
综上所述,,.
(2)解:因为,,,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,故的最小值为,
因为恒成立,则,即,解得.
因此,实数的取值范围是.
17.【答案】(1)解:茶水温度从开始,即当时,,解得;
(2)解:当时,,
当时,,即,
则,
故刚泡好的茶水大约需要放置7分钟才能达到最佳饮用口感.
【知识点】指数式与对数式的互化;对数的性质与运算法则;“指数爆炸”模型
【解析】【分析】(1)根据,将代入,求解即可;
(2)由(1)得到,令,结合指数、对数互化以及对数运算求解即可.
(1)茶水温度从开始,
即当时,,解得;
(2)当时,,
当时,,即,

故刚泡好的茶水大约需要放置7分钟才能达到最佳饮用口感.
18.【答案】(1)解:因为定义域为的函数是奇函数,
所以,
则.
(2)解:函数是实数集上的减函数,
证明如下:
由(1)可知,
设是任意两个实数,且,
则,
因为,所以,
则,
所以函数是实数集上的减函数.
(3)解:因为函数是实数集上的奇函数,
由不等式

由(2)可知:函数是实数集上的减函数,


因为,所以,
由,
将原问题转化为在时恒成立,
设,,
则,
当时,函数是增函数,且,
由复合函数单调性的性质,可知函数也是增函数,
所以函数也是增函数,则,
所以,则要想在时恒成立,
只需,
所以的取值范围为.
【知识点】奇偶性与单调性的综合;函数恒成立问题;指数型复合函数的性质及应用;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【分析】(1)根据奇函数的性质和已知条件,从而得出实数a的值.
(2)根据函数单调性的定义结合指数函数的单调性,从而判断并证明函数的单调性.
(3)根据函数的单调性和奇偶性,再结合同角的三角函数关系式,则将原问题转化为在时恒成立,再构造新函数,,再利用复合函数的单调性得出复数函数的值域,再结合不等式恒成立问题求解方法得出实数m的取值范围.
(1)因为定义域为的函数是奇函数,
所以
.
(2)函数是实数集上的减函数,证明如下:
由(1)可知,
设是任意两个实数,且,

因为,
所以,
所以,
所以函数是实数集上的减函数.
(3)因为函数是实数集上的奇函数,
所以由不等式

由(2)可知:函数是实数集上的减函数,
所以由

因为,所以,
所以由,
所以原问题转化为在时恒成立,
设,,

当时,函数是增函数,且,
由复合函数单调性的性质可知函数也是增函数,
所以函数也是增函数,,即,
所以要想在时恒成立,
只需,所以的取值范围为.
19.【答案】(1)解:函数,则,
则,
因为恒成立,不存在使得,
即不存在非零实数使得,故不是“伪奇函数”;
,,
若,则,
故不存在非零实数使得,故不是“伪偶函数”;
(2)解:因为是幂函数,所以,解得,
故,所以,
则,所以,因为且,
所以在上有非零实数解,则且,
令,且,令,则,
因为对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
又,,,所以,当且,,
故,
所以实数的取值范围为;
(3)解:函数是定义在上的“伪奇函数”,则,
即,
在上存在非零实数解,
令,,故,
即方程在开区间上存在非零实数解,
令,,对称轴为,
当时,,满足题意;
当时,则,
所以,故;
当时,则,即,即,
综上,,则满足整数的取值集合为.
【知识点】函数的奇偶性;幂函数的概念与表示
【解析】【分析】(1)根据解析式,先计算,验证还是,结合定义判断即可;
(2)根据函数为幂函数,求得,确定函数的解析式,再根据为“伪奇函数”列方程,通过换元法,结合函数性质求的范围即可;
(3)根据为“伪奇函数”列方程,令,,利用换元法,问题转化为二次方程在给定区间有解问题,分情况讨论对称轴与区间关系求解范围即可.
(1)由题可知,则,
则,因为恒成立,
不存在使得,即不存在非零实数使得,故不是“伪奇函数”;
,,
若,则,
故不存在非零实数使得,故不是“伪偶函数”;
(2)因为是幂函数,则,所以,
故,所以,
则,所以,因为且,
所以在上有非零实数解,则且,
令,且,令,则,
因为对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
又,,,所以,当且,,
故,
所以实数的取值范围为;
(3)由定义可得,,则,
所以在上存在非零实数解,
令,,故,
即方程在开区间上存在非零实数解,
令,,对称轴为,
当时,,满足题意;
当时,则,
所以,故;
当时,则,
即,即.
综上,,则满足整数的取值集合为.
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