高一上数学期末测试卷【含答案】
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房山区2023-2024学年度第一学期期末检测试卷高一数学(答案在最后)本试卷共6页,共150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将答题卡交回,试卷自行保存.第一部分(选择题共50分)一、选择题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知()2,3A -,()4,1B -,则线段AB 中点的坐标为()A.()3,2- B.()3,2- C.()1,1 D.()1,1--【答案】D 【解析】【分析】根据,A B 两点的坐标,利用平面向量的坐标表示计算可得结果.【详解】设线段AB 中点的坐标为(),M x y ,取()0,0O ,则()()2,3,4,1OA OB =-=-uu r uu u r;由向量的坐标表示可得2OM OA OB =+,即224,231x y =-=-+,解得1,1x y =-=-;所以线段AB 中点的坐标为()1,1--.故选:D2.某产品按质量分为甲、乙、丙三个级别,从这批产品中随机抽取一件进行检测,设“抽到甲级品”的概率为0.80,“抽到乙级品”的概率为0.15,则“抽到丙级品”的概率为()A .0.05B.0.25C.0.8D.0.95【答案】A 【解析】【分析】根据概率之和为1求解.【详解】“抽到甲级品”,“抽到乙级品”,“抽到丙级品”是互斥事件,因为“抽到甲级品”的概率为0.80,“抽到乙级品”的概率为0.15,则“抽到丙级品”的概率为0.800.051150.-=-.故选:A3.下列四个函数中,在()0,∞+上单调递减的是()A.y =B.2y x x =-+C.2x y =D.2log y x=-【答案】D 【解析】【分析】ACD 可根据函数图象直接判断;C 选项,配方后得到函数单调性.【详解】A 选项,y =()0,∞+上单调递增,A 错误;B 选项,221124y x x x ⎛⎫=-+=--+ ⎪⎝⎭,故在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递减,B 错误;C 选项,2x y =在()0,∞+上单调递增,C 错误;D 选项,2log y x =在()0,∞+上单调递增,故2log y x =-在()0,∞+上单调递减,D 正确.故选:D4.设2log 0.3a =,20.3b =,0.32c =,则a ,b ,c 的大小关系为()A.a b c <<B.a c b <<C.b a c <<D.b c a<<【答案】A 【解析】【分析】利用函数性质,确定与中间量0和1的大小关系即可.【详解】22log 0.3log 10a =<=,2000.30.31b <=<=,0.30221c =>=.所以a b c <<.故选:A.5.甲、乙两名射击运动员在某次测试中各射击10次,两人的测试成绩如下表:甲的成绩乙的成绩环数678910环数678910频数12421频数32113甲、乙两人成绩的平均数分别记作1x ,2x ,标准差分别记作1s ,2s ,则()A.12x x >,12s s >B.12x x <,12s s <C.12x x >,12s s <D.12x x <,12s s >【答案】C 【解析】【分析】根据平均数、方差公式运算求解.【详解】由题意可得:()1161728492101810x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,()21637281911037.910x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,1s ==,2s =所以12x x >,12s s <.故选:C.6.如图,在ABC 中,点M ,N 满足AM MB =,3BN NC = ,则MN = ()A.1344AB AC +B.1344AB AC -C.1344AB AC-+D.1344AB AC--【答案】C 【解析】【分析】直接利用向量的几何运算求解即可.【详解】()131331242444MN MB BN AB BC AB AC AB AC AB =+=+=+-=-.故选:C.7.在信息论中,设某随机事件发生的概率为p ,称21log p为该随机事件的自信息.若按先后顺序抛掷两枚均匀的硬币,则事件“恰好出现一次正面”的自信息为()A.0B.1C.2D.3【答案】B 【解析】【分析】依题意计算出事件“恰好出现一次正面”的概率为12p =,代入计算可得结果.【详解】根据题意可知,按先后顺序抛掷两枚均匀的硬币共有“正正、反反、正反、反正”四种情况,则事件“恰好出现一次正面”的概率为12p =,所以“恰好出现一次正面”的自信息为221log log 21p==.故选:B8.设,a b是向量,“a ab =+”是“0b = ”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】B 【解析】【分析】根据向量的运算性质结合充分条件和必要条件的判定,即可得出答案.【详解】当12a b =-时,1122a b b b b a +=-+== ,推不出0b = 当0b = 时,0b = ,则0a b a a +=+=即“a a b =+”是“0b = ”的必要不充分条件故选:B【点睛】本题主要考查了判断必要不充分条件,属于中档题.9.血氧饱和度是呼吸循环的重要生理参数.人体的血氧饱和度正常范围是95%~100%,当血氧饱和度低于90%时,需要吸氧治疗,在环境模拟实验室的某段时间内,可以用指数模型:0()e Kt S t S =描述血氧饱和度()S t 随给氧时间t (单位:时)的变化规律,其中0S 为初始血氧饱和度,K 为参数.已知060%S =,给氧1小时后,血氧饱和度为80%.若使得血氧饱和度达到90%,则至少还需要给氧时间(单位:时)为()(精确到0.1,参考数据:ln 2069ln 3110≈≈.,.)A.0.3 B.0.5 C.0.7 D.0.9【答案】B 【解析】【分析】依据题给条件列出关于时间t 的方程,解之即可求得给氧时间至少还需要的小时数.【详解】设使得血氧饱和度达到正常值,给氧时间至少还需要1t -小时,由题意可得60e 80K =,60e 90Kt =,两边同时取自然对数并整理,得804ln ln ln 4ln 32ln 2ln 3603K ===-=-,903ln ln ln 3ln 2602Kt ===-,则ln 3ln 2 1.100.691.52ln 2ln 320.69 1.10t --=≈≈-⨯-,则给氧时间至少还需要0.5小时故选:B10.已知函数()12xf x =,()221f x x =+,()()1log 1a g x x a =>,()()20g x kx k =>,则下列结论正确的是()A.函数()1f x 和()2f x 的图象有且只有一个公共点B.0x ∃∈R ,当0x x >时,恒有()()12g x g x >C.当2a =时,()00,x ∃∈+∞,()()1010f x g x <D.当1a k=时,方程()()12g x g x =有解【答案】D 【解析】【分析】对于A ,易知两个函数都过()0,1,结合特值和图象可得函数()1f x 和()2f x 的图像有两个公共点;对于B ,由函数的增长速度可判断;对于C ,当2a =时,作图可知x ∀∈R ,有()()11f x g x >恒成立;对于D ,当1a k =时,易知两个函数都过点1,1k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,即方程()()12g x g x =有解;【详解】对于A ,指数函数()12xf x =与一次函数()221f x x =+都过()0,1,且()()121213f f =<=,()()123837f f =>=,故还会出现一个交点,如图所示,所以函数()1f x 和()2f x 的图像有两个公共点,故A 错误;对于B ,()()1log 1a g x x a =>,()()200g x kx k =>=均单调递增,由对数函数的性质可得对数函数的增长速度越来越慢,逐渐趋近0,一次函数的增长速度固定,所以不存在0x ∈R ,当0x x >时,恒有()()12g x g x >,故B 错误;对于C ,当2a =时,指数函数()12xf x =与对数函数()12log g x x =互为反函数,两函数图像关于直线y x=对称,如图所示,由图可知,x ∀∈R ,有()()11f x g x >恒成立,故C 错误;对于D ,当1a k =时,()11log k g x x =,()()20g x kx k =>,由1a >知,11k >,且两个函数都过点1,1k ⎛⎫ ⎪⎝⎭,即方程()()12g x g x =有解,故D 正确;故选:D【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图像,利用数形结合的方法求解第二部分(非选择题共100分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.11.238=____________;lg 42lg 5+=___________.【答案】①.4②.2【解析】【分析】直接利用指数对数的运算性质计算即可.【详解】2223824===,()22lg 42lg 5lg 4lg 5lg 45lg1002+=+=⨯==.故答案为:4;2.12.向量a ,b ,c 在正方形网格中的位置如图所示,若(),c a b λμλμ=+∈R,则λμ+=_________.【答案】3【解析】【分析】根据题意将向量a ,b ,c坐标化,解方程即可求出2,1λμ==,可得结果.【详解】以b 的起点为坐标原点,水平向右为x 轴正方向,b的方向为y 轴负方向,建立平面直角坐标系;不妨取()1,1a = ,()0,1b =- ,()2,1c =,由(),c a b λμλμ=+∈R可得()()2,10,λλμ=+-,即可得2,1λμ==,即3λμ+=.故答案为:313.为估计某森林内松鼠的数量,使用以下方法:先随机从森林中捕捉松鼠100只,在每只松鼠的尾巴上作上记号后放回森林.再随机从森林中捕捉50只,若尾巴上有记号的松鼠共有5只,估计此森林内约有松鼠_______只.【答案】1000【解析】【分析】直接根据比例求解.【详解】估计此森林内约有松鼠5100100050÷=只.故答案为:100014.已知向量)a =,(),b x y = ,若a ,b 共线,且1b = ,则向量b的坐标可以是__________.(写出一个即可)【答案】1,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或1,22⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭(写出一个即可)【解析】【分析】直接根据题目条件列方程组求解即可.【详解】由已知得221x x y =+=⎪⎩,解得3212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或3212x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,即向量b的坐标可以是1,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或1,22⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭.故答案为:1,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或1,22⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭(写出一个即可).15.函数()()31,1log ,1a a x x f x x x ⎧--<=⎨≥⎩,若4a =,则()()2f f -=_________;若函数()f x 是(),-∞+∞上的增函数,则a 的取值范围是___________.【答案】①.0②.[)2,3【解析】【分析】(1)利用分段函数的解析式,直接求值即可;(2)函数在(),-∞+∞上递增,必须函数的每一段都递增,且1x =时,()311log 1a a -⨯-≤.【详解】(1)当4a =时,()()()234211f -=-⨯--=,()41log 10f ==.(2)因为函数在(),-∞+∞上递增,所以:()301311log 1a a a a ⎧->⎪>⎨⎪-⨯-≤⎩⇒23a ≤<.故答案为:0;[)2,316.有一组样本数据1x ,2x ,…,6x ,其中1x 是最小值,6x 是最大值,下面有四个结论:①2x ,3x ,4x ,5x 的中位数等于1x ,2x ,…,6x 的中位数;②2x ,3x ,4x ,5x 的平均数等于1x ,2x ,…,6x 的平均数;③2x ,3x ,4x ,5x 的标准差不大于1x ,2x ,…,6x 的标准差;④2x ,3x ,4x ,5x 的极差不大于1x ,2x ,…,6x 的极差.则所有正确结论的序号是____________.【答案】①③④【解析】【分析】由中位数、极差、方差的定义性质结合平均数公式逐一判断即可.【详解】由题意不妨设123456x x x x x x ≤≤≤≤≤,对于2x ,3x ,4x ,5x 的中位数和1x ,2x ,…,6x 的中位数均为342x x +,故①正确;取12345612x x x x x x =====<=,此时2x ,3x ,4x ,5x 的平均数为1,它小于1x ,2x ,…,6x 的平均数76,故②错误;对于③,2x ,3x ,4x ,5x 相比1x ,2x ,…,6x 去掉了两个极端的数,应更为稳定,故③正确;2x ,3x ,4x ,5x 的极差与1x ,2x ,…,6x 的极差满足5261x x x x -≤-,故④正确.故答案为:①③④.三、解答题共5题,共70分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.17.设向量a 与b不共线.(1)若()1,2a =r ,()1,1b =- ,且2a kb -与32a b - 平行,求实数k 的值;(2)若AB a b =- ,32BC a b =+,82CD a b =-- ,求证:A ,C ,D 三点共线.【答案】(1)43k =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用向量平行求待定系数;(2)证明AC CD λ=,可得A ,C ,D 三点共线.【小问1详解】()1,2a = ,()1,1b =- ,则()22,4a kb k k -=+- ,()325,4a b -=.因为2a kb - 与32a b - 平行,所以有()()42540k k +--=.解得43k =.【小问2详解】因为AB a b =- ,32BC a b =+,82CD a b =-- ,所以324AC AB BC a b a b a b =+=-++=+,所以2CD AC =- .所以AC 与CD共线,又因为有公共点C ,所以A ,C ,D 三点共线.18.一个问题,甲正确解答的概率为0.8,乙正确解答的概率为0.7.记事件:A 甲正确解答,事件:B 乙正确解答.假设事件A 与B 相互独立.(1)求恰有一人正确解答问题的概率;(2)某同学解“求该问题被正确解答的概率”的过程如下:解:“该问题被正确解答”也就是“甲、乙二人中至少有一人正确解答了问题”,所以随机事件“问题被正确解答”可以表示为A B +.所以()()()0.80.7 1.5P A B P A P B +=+=+=.请你指出这位同学错误的原因,并给出正确解答过程.【答案】(1)0.38(2)答案见解析【解析】【分析】(1)分析可知,事件“恰有一人正确解答”可表示为AB AB +,利用互斥事件和独立事件的概率公式可求得所求事件的概率;(2)指出该同学作答的错误之处,分析可知,“问题被解答”也就是“甲、乙二人中至少有一人正确解答了问题”,可以表示为AB AB AB ++,利用互斥事件和独立事件的概率公式可求得所求事件的概率,或利用对立事件和独立事件的概率公式可求得所求事件的概率.【小问1详解】解:事件“恰有一人正确解答”可表示为AB AB +,因为AB 、AB 互斥,A 与B 相互独立,所以()()()()()()()P AB AB P AB P AB P A P B P A P B +=+=+0.20.70.80.30.38=⨯+⨯=.【小问2详解】解:该同学错误在于事件A 、B 不互斥,而用了互斥事件的概率加法公式.正确的解答过程如下:“问题被解答”也就是“甲、乙二人中至少有一人正确解答了问题”,可以表示为AB AB AB ++,且AB 、AB 、AB 两两互斥,A 与B 相互独立,所以()()()()P AB AB AB P AB P AB P AB ++=++()()()()()()0.20.70.80.30.80.70.94P A P B P A P B P A P B =++=⨯+⨯+⨯=.或者()()()()11P A B P AB P A P B +=-=-()()110.810.70.94=---=.19.已知函数()()()33log 2log 2f x x x =++-.(1)求()f x 的定义域;(2)判断()f x 的奇偶性,并证明;(3)解关于x 的不等式()1f x ≥.【答案】(1)()2,2-(2)函数()f x 是定义在()2,2-上的偶函数,证明见解析(3){}11x x -≤≤【解析】【分析】(1)根据对数函数定义域求法可得()f x 的定义域为()2,2-;(2)利用定义域关于原点对称,由奇偶性定义可得()f x 为偶函数;(3)由对数函数单调性解不等式即可得不等式()1f x ≥的解集为{}11x x -≤≤.【小问1详解】由题意可得2020x x +>⎧⎨->⎩,解得22x -<<.所以函数()f x 的定义域为()2,2-.【小问2详解】偶函数,证明如下:函数()f x 的定义域为()2,2-,关于原点对称.因为()()()33log 2log 2f x x x =++-,所以()()()()33log 2log 2f x x x f x -=-++=.即函数()f x 是定义在()2,2-上的偶函数.【小问3详解】由()()()()2333log 2log 2log 4f x x x x=++-=-,得()23log 41x -≥,即()233log 4log 3x -≥.因为3log y x =在()0,∞+是增函数,所以243x -≥.解得11x -≤≤,因为函数()f x 的定义域为()2,2-.因此不等式()1f x ≥的解集为{}11x x -≤≤.20.某校为了调查学生的体育锻炼情况,从全校学生中随机抽取100名学生,将他们的周平均锻炼时间(单位:小时)数据按照[)3,5,[)5,7,[)7,9,[)9,11,[]11,13分成5组,制成了如图所示的频率分布直方图.(1)求a 的值;(2)用分层抽样的方法从[)9,11和[]11,13两组中抽取了6人.求从这6人中随机选出2人,这2人不在同一组的概率;(3)假设同组中的每个数据用该区间的中点值代替,试估计全校学生周平均锻炼时间的平均数.【答案】(1)0.15a =(2)815(3)7.92小时【解析】【分析】(1)由频率分布直方图所有矩形的面积之和为1计算可得0.15a =;(2)列举出从6人中随机选出2人的所有情况,再求得2人不在同一组的情况,即可求得其概率;(3)由频率分布直方图计算平均数公式代入计算即可求得结果.【小问1详解】因为频率分布直方图所有矩形的面积之和为1,易知组距为2,所以()0.020.050.10.1821a ++++⨯=,解得0.15a =.【小问2详解】由频率分布直方图可知[)9,11和[]11,13两组的频数的比为0.1:0.052:1=所以利用分层抽样的方法抽取6人,这两组被抽取的人数分别为4,2,记[)9,11中的4人为1a ,2a ,3a ,4a ,[]11,13中的2人为1b ,2b ,从这6人中随机选出2人,则样本空间{}121314232434111221223132414212,,,,,,,,,,,,,,a a a a a a a a a a a a a b a b a b a b a b a b a b a b b b Ω=,共15个样本点设事件A :选出的2人不在同一组,{}1112212231324142,,,,,,,A a b a b a b a b a b a b a b a b =,共8个样本点,所以()815P A =【小问3详解】()40.0260.1880.15100.1120.0527.92⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=估计全校学生周平均锻炼时间的平均数为7.92小时21.若0M ∃>,对x D ∀∈,都有()f x M ≤成立,则称函数()f x 在D 上具有性质()J M .(1)分别判断函数()221x x f x -=-+与()11x g x x +=-在区间[)2,+∞上是否具有性质()J M ,如果具有性质()J M ,写出M 的取值范围;(2)若函数()124x x h x a +=⋅-在[]0,1上具有性质()1J ,求实数a 的取值范围.【答案】21.详见解析;22.3,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【解析】【分析】(1)根据题意结合调性与最值分析判断;(2)令[]21,2xt =∈,由题意可得对[]1,2t ∀∈,都有2121at t --≤≤.方法1:利用参变分类结合恒成立问题分析求解;方法2:先取特值1,2,求得314a ≤≤,进而根据二次函数分析求解;方法3:分类讨论二次函数对称轴与区间的关系,结合恒成立问题分析求解.【小问1详解】因为2x y =在[)2,+∞上是单调递增的函数,2xy -=在[)2,+∞上是单调递减的函数,则()221x x f x -=-+在[)2,+∞上是单调递增的函数,可得()()19204f x f =>≥,任意0M >,当2logx >()221x x f x M -=-+>,所以函数()221x x f x -=-+在区间[)2,+∞上不具有性质()J M .因为()11221111x x g x x x x +-+===+---在区间[)2,+∞上单调递减,由[)2,x ∞∈+可得[)11,x -∈+∞,则(]10,11x ∈-,所以()(]1,3g x ∈,所以3M ∃=,对[)2,x ∀∈+∞,()3≤g x ,即函数()g x 在区间[)2,+∞上具有性质()J M ,且M 的取值范围是[)3,+∞.【小问2详解】因为函数()124x x h x a +=⋅-在[]0,1上具有性质()1J ,即对[]0,1x ∀∈,都有()11h x -≤≤,且()()2124222x x x xh x a a +=⋅-=⋅-,令[]21,2x t =∈,可得对[]1,2t ∀∈,都有2121at t --≤≤,方法1:[]1,2t ∀∈,都有111122t a t t t ⎛⎫⎛⎫-≤≤+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,设()122t m t t=-,()112n t t t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,可得()max a m t ≥,()min a n t ≤,因为()m t 在区间[]1,2上单调递增,()n t 在区间[]1,2上单调递增.则()()max 324m t m ==,()()min 11n t n ==.可得314a ≤≤,所以a 的取值范围为3,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦.方法2:对[]1,2t ∀∈,都有2121at t --≤≤,可得12111441a a -≤-≤⎧⎨-≤-≤⎩,解得314a ≤≤,若314a ≤≤,函数()22F t t at =-+的对称轴为1t a =≤,则()22F t at t =-在[]1,2t ∈上单调递减,所以()()21112121F at t F ⎧≤⎪-≤-≤⇔⎨≥-⎪⎩,即314a ≤≤,所以a 的取值范围为3,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦.方法3:函数()22F t t at =-+的对称轴为t a =,以对称轴与区间的关系分1a ≤,12a <<,2a ≥三种情况.(i )当1a ≤时,12111441a a -≤-≤⎧⎨-≤-≤⎩,解得314a ≤≤;(ⅱ)当2a ≥时,12111441a a -≤-≤⎧⎨-≤-≤⎩,不合题意,舍去;(ⅲ)当12a <<时,2212111441121a a a a -≤-≤⎧⎪-≤-≤⎨⎪-≤-≤⎩,不合题意,舍去;综上所述:a 的取值范围为3,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦.。
高一年级数学期末考试一、单选题(每小题5分,共40分)1. 已知,,则集合() {20}=-<≤∣A xx {12}B x x =-≤<∣A B = A. B.C.D.()2,2-[)1,2-[]1,0-()1,0-【答案】C 【解析】【分析】由交集的定义即可得出答案.【详解】因为,, {20}=-<≤∣A xx {12}B x x =-≤<∣所以. []1,0A B =- 故选:C .2. 命题“”的否定为() 20,10x x x ∃>++>A. B. 20,10x x x ∀>++≤20,10x x x ∀≤++≤C. D.20,10x x x ∃>++≤20,10x x x ∃≤++≤【答案】A 【解析】【分析】根据特称命题的否定是全称命题进行求解即可. 【详解】由于特称命题的否定为全称命题,故命题“”的否定为“” 20,10x x x ∃>++>20, 10x x x ∀>++≤故选:A .3. 已知角的终边与单位圆交于点,则等于()α34,55P ⎛⎫- ⎪⎝⎭cos αA.B. C.D. 3535-4543-【答案】B 【解析】【分析】由余弦函数的定义计算. 【详解】由已知,所以. 1r OP ==cos 53x r α==-故选:B .4. 设,则“”是“”的() x ∈R ||1x >01xx >-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 【解析】【分析】根据充分必要条件的概念分析题中命题进而判断出结果.【详解】时,或;时, 或 1x >1x >1x <-01xx >-1x >0x <成立时, 也成立,但 成立时,不一定成立1x ∴>01x x >-01xx >-1x >是的充分不必要条件,选项A 正确 “1”x ∴>“0”1xx >-故选:A.5. 若,则下列正确的是() 1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭A. B.C.D.33a b <ac bc >11a b<b c a c -<-【答案】D 【解析】【分析】先根据题干条件和函数的单调性得到,A 选项可以利用函数的单调性进行判断,13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭a b >BC 选项可以举出反例,D 选项用不等式的基本性质进行判断.【详解】因为在R 上单调递减,若,则,13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭1133a b⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a b >对于选项A :若,因为单调递增,所以,故A 错误;a b >()3f x x =33a b >对于选项B :当时,若,则,故B 错误; a b >0c =ac bc =对于选项C :由,不妨令,,则此时,故C 错误; a b >1a =2b =-11a b>对于选项D :由不等式性质,可知D 正确. 故选:D.6. 下列区间包含函数零点的为()()2log 5=+-f x x xA. B.C.D.()1,2()2,3()3,4()4,5【答案】C 【解析】 【分析】根据零点存在定理,分别判断选项区间的端点值的正负可得答案.【详解】,,()211log 1540f =+-=-<()222log 2520f =+-=-<,, ()22333log 35log 04f =+-=<()244log 4510f =+-=>,又为上单调递增连续函数()2255log 55log 50f =+-=>()f x (0,)+∞故选:C .7. 将函数的图像向左平移个单位,再将图像上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来()πsin(2)3f x x =-π3的,那么所得图像的函数表达式为( ) 12A. B. C. D. sin y x =πsin(43y x =+2sin(4)π3y x =+πsin()3y x =+【答案】B 【解析】【分析】根据三角函数图像的变换即可得到结果. 【详解】将函数的图像向左平移个单位后所得图像对应的的解析式为 ()πsin 23f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭π3;sin[2()]sin(2)333y x x πππ=+-=+再将图像上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的,所得图像对应的解析式为12.sin[2(2)]sin(4)3ππ3y x x =+=+故选:B .8. 设是定义在上的奇函数,对任意的,满足:()f x (,0)(0,)-∞+∞ 1212,(0,),x x x x ∈+∞≠,且,则不等式的解集为()()()2211210x f x x f x x x ->-(2)4f =8()0f x x->A. B. (2,0)(2,)-+∞ (2,0)(0,2)- C.D.(,4)(0,4)-∞-⋃(,2)(2,)-∞-+∞【答案】A 【解析】 【分析】 先由,判断出在上是增函数,然后再根据函数的奇偶性以及单()()2211210x f x x f x x x ->-()y xf x =(0,)+∞调性即可求出的解集. 8()0f x x->【详解】解:对任意的,都有,1212,(0,),x x x x ∈+∞≠()()2211210x f x x f x x x ->-在上是增函数,()y xf x ∴=(0,)+∞令,()()F x xf x =则,()()()()F x xf x xf x F x -=--==为偶函数,()F x ∴在上是减函数,()F x ∴(,0)-∞且,(2)2(2)8F f ==, 8()8()(2)()0xf x F x F f x x x x--∴-==>当时,,0x >()(2)0F x F ->即,解得:, 2x >2x >当时,, 0x <()(2)0F x F -<即,解得:, 2x <20x -<<综上所述:的解集为:. 8()0f x x->(2,0)(2,)-+∞ 故选:A.【点睛】方法点睛:函数的单调性是函数的重要性质之一,它的应用贯穿于整个高中数学的教学之中.某些数学问题从表面上看似乎与函数的单调性无关,但如果我们能挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的单调性解题,能起到化难为易、化繁为简的作用.因此对函数的单调性进行全面、准确的认识,并掌握好使用的技巧和方法,这是非常必要的.根据题目的特点,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.二、多项选择题(每小题5分,部分选对2分,有错误选项0分,共20分)9. 下列说法正确的是()A. 函数的定义域为 y =()1,1-B. 函数在其定义域上是单调递增函数 tan y x =C. 函数的值域是2xy -=()0,∞+D. 函数的图像过定点 ()()log 120,1a y x a a =-+>≠()2,2【答案】CD 【解析】【分析】选项A 根据函数有意义求出定义域即可,选项B 正切函数的定义域与单调递增的关系,选项C 根据函数单调性求值域即可,D 将代入即可验证. 2x =【详解】函数, y =210x -≥解得,故定义域为,故A 错误,11x -≤≤[]1,1-因为函数为周期函数,在内单调递增,tan y x =()πππ,πZ 22k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭但是在定义域内不是单调递增的函数,故B 错误, 因为函数在上的值域为,故C 正确, 122xxy -⎛⎫== ⎪⎝⎭R ()0,∞+当时,, 2x =()()log 12log 2122a a y x =-+=-+=所以函数过定点,故D 选项正确, ()2,2故选:CD.10. 以下结论正确的是()A. 若,,,则的最小值为1;B. 若且,则; 0x >0y >4x y xy +=x y +,R x y ∈0xy >2y xx y+≥C. 函数的最大值为0.D. 的最小值是2;12(0)y x x x=++<y =【答案】ABC 【解析】【分析】根据均值不等式的要求“一正二定三相等”,逐个验证选项是否正确.【详解】对于A ,由,由均值不等式可得(当且仅当0,0,4x y x y xy >>+=242x y x y xy ++⎛⎫=≤ ⎪⎝⎭时,等号成立),解得,所以的最小值为1,故A 正确; 12x y ==1x y +≥x y +对于B ,由知,根据均值不等式可得,(当且仅当0xy >0,0y x x y >>2y x x y +≥=0x y =≠时,等号成立),故B 正确;对于C ,由,有,由均值不等式可得,(当且仅当0x <0x ->1()2x x ⎛⎫-+≥=⎪-⎝⎭时,等号成立),1x y ==-有,当且仅当时取等号,所以函数112(220y x x x x=++=--++≤-+=-=1x -的最大值为0,故C 正确.12(0)y x x x=++<对于D ,,等号成立的条件是2y ==≥=,而不成立,所以等号不成立,因此的最小值不=231x +=231x +=y =是2,故D 错误; 故答案为:ABC11. 下列各式的值为1的是()A. tan20tan25tan20tan251+-B.13661log 27log 88-⎛⎫+- ⎪⎝⎭C. sin72cos18cos108sin18-D. 22cos 2251⋅- 【答案】BC 【解析】【分析】根据两角和的正切公式、诱导公式、两角和的正弦公式、二倍角的余弦公式,结合指数和对数的运算性质逐一判断即可.【详解】错误; ()tan20tan25tan20tan25tan 2025tan451,A tan20tan2511tan20tan25++=-=-+=-=---对;()1366666661log 27log 83log 33log 223log 3log 223log 621,B 8-⎛⎫+-=+-=+-=-= ⎪⎝⎭对;()sin72cos18cos108sin18sin72cos18cos72sin18sin 7218sin901,C -=+=+== ,D 错误. 22cos 22.51cos45-==故选:BC.12. 已知函数,以下结论正确的是()()()2ln 1f x x ax a =---A. 存在实数a ,使的定义域为R ()f x B. 函数一定有最小值()f x C. 对任意正实数a ,的值域为R()f x D. 若函数在区间上单调递增,则实数a 的取值范围 ()f x [)2,+∞(),1-∞【答案】CD 【解析】【分析】对A :若的定义域为R ,即在R 上恒成立,利用判别式运算分析;对()f x 210x ax a --->B 、C :根据的值域结合对数函数的性质运算分析;对D :根据复合函数的单调性以及21u x ax a =---对数函数的定义域运算求解.【详解】对A :若的定义域为R ,即在R 上恒成立, ()f x 210x ax a --->则不成立, ()()()224120a a a ∆=----=+<故不存在实数a ,使的定义域为R ,A 错误;()f x 对B 、C :∵,且,()()2222221244a a a u x ax a x ++⎛⎫=---=--≥-⎪⎝⎭()2204a +-≤故能取到全部正数,则的值域为R ,B 错误,C 正确;21u x ax a =---()()2ln 1f x x ax a =---对D :若函数在区间上单调递增,则在上单调递增, ()f x [)2,+∞21y x ax a =---[)2,+∞故,解得, 22a≤4a ≤又∵在区间上恒成立,且在上单调递增, 210x ax a --->[)2,+∞21y x ax a =---[)2,+∞∴,解得, 22210a a --->1a <故实数a 的取值范围,D 正确. (),1-∞故选:CD.三、填空题(每小题5分,共20分)13. 已知扇形的圆心角,弧长为,扇形的面积为________. AOB 23AOB π∠=2π【答案】 3π【解析】【分析】根据扇形的面积公式,结合弧长公式进行求解即可. 【详解】设扇形的半径为,因为弧长为,所以, AOB r 2π2233r r ππ=⋅⇒=扇形的面积为:, 12332ππ⋅⋅=故答案为:3π14. 已知函数为奇函数,且时,,则_________.()f x 0x ≥()2xf x x =+()1f -=【答案】 3-【解析】【分析】利用奇偶性得出,即可代入求解. ()()11f f -=-【详解】函数为奇函数,()f x ,()()11f f ∴-=-时,,0x ≥ ()2xf x x =+,()1213f ∴=+=,()13f ∴-=-故答案为:.3-15. 已知函数(其中),其部分图象如图所示,则()()sin ,f x A x x R ωϕ=+∈0,0,<2A πωϕ>>________.()f x =【答案】2sin 44x ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】根据图象的最大值和最小值得到,根据图象得到周期从而求出,再代入点得到的值可得答案. A ω()3,0ϕ【详解】由图象可得函数的最大值为,最小值为,故22-2A =根据图象可知, 7342T=-=,28,4T T ππω∴===,()2sin 4x f x πϕ⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭将代入,得,()3,03sin 04πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭所以, 32,4k k Z πϕππ+=+∈,解得,3||,24ππϕϕπ<∴+= 4πϕ=.()2sin 44x f x ππ⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭故答案为:. 2sin 44x ππ⎛⎫+⎪⎝⎭【点睛】本题考查根据正弦型函数的图象求函数的解析式,关键点是根据图象的最大值和最小值得到,A 根据图象得到周期,从而求出,再代入图象过的特殊点得到的值,考查了学生识图的能力及对基础知ωϕ识的掌握情况.16. 已知函数,若方程有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围是()3,2121,2x x x f x x ⎧≥⎪-=⎨⎪-<⎩()0f x a -=_________. 【答案】 (0,1)【解析】【分析】利用分段函数的解析式作出分段函数的图象,将方程有三个不同的实数根转化为()0f x a -=与的图象有三个不同的交点,分析求解即可.()y f x =y a =【详解】因为函数,作出函数的图象如图所示,3,21()21,2x x x f x x ⎧≥⎪-=⎨⎪-<⎩()fx因为方程有三个不同的实数根,所以函数与的图象有三个不同的交点,由图()0f x a -=()y f x =y a =可知:实数的取值范围是, a (0,1)故答案为:.(0,1)四、解答题(共70分)17. 设集合,集合,其中. ()(){}150A x x x =+-<{}212B x a x a =-≤≤+R a ∈(1)当时,求;1a =A B ⋃(2)若“”是“”的必要不充分条件,求的取值范围. x A ∈x B ∈a 【答案】(1) {}15x x -<<(2) (),2-∞【解析】【分析】(1)直接求出两个集合的并集即可;(2)先将必要不充分条件转化为集合间的包含关系,然后根据集合是否为空集进行分类讨论即可B 【小问1详解】由题意得:{}15A x x =-<<当时,1a ={}13B x x =≤≤故{}15A B x x ⋃=-<<【小问2详解】由“”是“”的必要不充分条件x A ∈x B ∈可得:B A Ü当时,得B =∅212a a ->+解得:; 13a <当时,,解得. B ≠∅1312521a a a ⎧≥⎪⎪+<⎨⎪->-⎪⎩123a ≤<综上,的取值范围为:a (),2-∞18. (1)求值:若,求的值;3log 21x =22x x -+(2)化简:.()cos 3cos 2sin 2παπαα⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】(1);(2). 10312-【解析】【分析】(1)由题意,,得,代入可得值;3log 21x =23x =(2)运用诱导公式,可化简求值.【详解】解:(1)由题意,,得,得; 3log 21x =23x =11022333x x -+=+=(2). ()cos 3cos cos sin 12sin 22sin cos 2παπαααααα⎛⎫-- ⎪-⎝⎭==-19. 已知,且是第二象限角. 12sin 13α=α(1)求和的值;sin2αtan2α(2)求的值. πcos 4α⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】(1),; 120sin2169α=-120tan2119α=(2. 【解析】【分析】(1)先根据角所在的象限和同角三角函数的基本关系得到,再利用二倍角公式即可求5cos 13α=-解;(2)结合(1)的中的结论,利用两角差的余弦公式即可求解. 【小问1详解】因为,且是第二象限角. 12sin 13α=α所以, 5cos 13α==-则,, 125120sin 22sin cos 2()1313169ααα==⨯⨯-=-2225144119cos 2cos sin 169169169ααα=-=-=-所以. sin 2tan 2cos 2120119ααα==【小问2详解】由(1)知:,, 5cos 13α=-12sin 13α=所以. πcos(4ααα-==20. 已知函数是定义在R 上的二次函数,且满足:,对任意实数x ,有()y f x =()01f =成立.()()122f x f x x +-=+(1)求函数的解析式;()y f x =(2)若函数在上的最小值为,求实数m 的值.()()()()121g x f x m x m R =-++∈3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭2-【答案】(1)2()1f x x x =++(2)2m =【解析】【分析】(1)利用待定系数法求解即可,(2)由(1)得,,然后分和两种情况求解即可 ()222g x x mx =-+32m ≤32m >【小问1详解】设,2()(0)f x ax bx c a =++≠因为,所以,()01f =1c =所以,2()1f x ax bx =++因为,()()122f x f x x +-=+所以22(1)(1)1(1)22a x b x ax bx x ++++-++=+整理得,所以,得, 222ax a b x ++=+222a a b =⎧⎨+=⎩11a b =⎧⎨=⎩所以2()1f x x x =++【小问2详解】由(1)得,, ()222g x x mx =-+对称轴为直线,x m =当时,在上单调递增,所以, 32m ≤()g x 3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭39()32224min g x g m ⎛⎫==-+=- ⎪⎝⎭解得(舍去), 2512m =当时,,解得(舍去),或, 32m >()22()222min g x g m m m ==-+=-2m =-2m =综上,2m =21. 已知函数 ()πsin 24f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(1)求函数的最小正周期;()f x (2)求函数图象的对称轴方程、对称中心的坐标;()f x (3)当时,求函数的最大、最小值及相应的x 的值. π02x ≤≤()f x 【答案】(1)π(2)对称轴;对称中心 3ππ,Z 82k x k =+∈ππ0Z 8,2k k ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭(3)时,;时, 3π8x =()max 1f x =0x =()min f x =【解析】 【分析】(1)根据和解析式即可求得最小正周期; 2πT ω=()f x (2)整体将代入的对称轴、对称中心即可求得结果; π24x -sin y x =(3)换元法,令,求出的范围,即可求得的最值,根据求出最值时x 的值即可. π24t x =-t ()f x t 【小问1详解】解:由题知, ()πsin 24f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭所以周期, 2ππ2T ==故最小正周期为;π【小问2详解】令, ππ2π,Z 42x k k -=+∈解得: , 3ππ,Z 82k x k =+∈故对称轴方程为; ()f x 3ππ,Z 82k x k =+∈令, π2π,Z 4x k k -=∈解得: , ππ,Z 82k x k =+∈故对称中心的坐标为; ()f x ππ0Z 8,2k k ⎛⎫+∈⎪⎝⎭【小问3详解】因为, π02x ≤≤令, ππ3π2,444t x ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦故在时, sin y t =π4t =-min y =即,解得,, ππ244x -=-0x =()()min 0f x f ==在时,, π2t =max 1y =即,解得,, ππ242x -=3π8x =()max 3π18f x f ⎛⎫== ⎪⎝⎭综上: 时,;时,. 3π8x =()max 1f x =0x =()min f x =22. 已知函数是偶函数. ()()()2log 412R x kx f x x ⎡⎤=+⋅∈⎣⎦(1)求k 的值;(2)设,证明函数在上的单调递增;()()2f x g x =()g x [)0,∞+(3)令,若对恒成立,求实数m 的取值范围.()(2)2()=-⋅h x g x m g x ()0h x >[1,)x ∞∈+【答案】(1);1k =-(2)证明见解析;(3)的取值范围是. m 17(,)20-∞【解析】【分析】(1)由函数是偶函数,知对恒成2()log (41)2(R)x kx f x x ⎡⎤=+⋅∈⎣⎦()()0f x f x --=x ∈R 立,化简即得的值;k (2)由(1)知,,利用函数单调性的定义证明即可; 2log (22)()222x x x x g x -+-==+,设,则,()()()()()2232222222x x x x h x g x m g x m --=-⋅=+-+22x x t -=+222y t mt =--,对分类讨论,结合二次函数的性质,可得实数的取值范围. 5,2t ∞⎡⎫∈+⎪⎢⎣⎭m m 【小问1详解】∵函数是偶函数,2()log (41)2(R)x kx f x x ⎡⎤=+⋅∈⎣⎦对恒成立,()()0f x f x ∴--=x ∈R 又, ()22log (41)2log (41)x kx x f x kx ⎡⎤=+⋅=++⎣⎦∴, 22log (41)log (41)220x x kx kx x kx -+--+-=--=.1k ∴=-【小问2详解】由(1)知,, 22241()log (41)2log log (22)2x x xx x x f x --+⎡⎤=+⋅==+⎣⎦所以, ()2log (22)222x x x x g x -+-==+任取,且设, [)12,0,x x ∈+∞12x x < ()()()()22112121211122222222x x x x x x x x g x g x --∴-=+-+=-+-, ()1221211212221222212222x x x x x x x x x x -⎛⎫=-+=-- ⎪⎝⎭,,且,1x [)20,x ∈+∞12x x <,,, 21221x x ∴>≥21220x x ∴->1211022x x ->,()()210g x g x ∴->函数在上为单调递增函数.∴()g x [)0,∞+【小问3详解】, ()()()()222222222x x x x h x g x m g x m --=-⋅=+-+设,22x x t -=+由(2)知,当时, [)1,x ∈+∞5,2t ∞⎡⎫∈+⎪⎢⎣⎭, 222y t mt ∴=--5,2t ∞⎡⎫∈+⎪⎢⎣⎭当时,,解得; 52m ≤min 255204y m =-->1720m <当时,,无解, 52m >22min 220y m m =-->实数的取值范围是. ∴m 17(,)20-∞。
数学试卷一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 已知,那么是() cos tan 0θθ⋅>θA. 第一、二象限角B. 第二、三象限角C. 第三、四象限角D. 第一、四象限角 【答案】A【解析】【分析】化简代数式,根据正弦值为正,得出终边所在象限.cos tan =sin θθθ⋅【详解】由可知同号,即,cos tan 0θθ⋅>cos ,tan θθcos tan =sin 0θθθ⋅>从而为第一、二象限角,故选A .θ故选:A【点睛】此题考查根据三角函数符号判断角的终边所在象限,关键在于熟记各个象限三角函数值的符号进行辨析.2.( ) 253364a a a ÷=A .B. C. D. 43a 127a 712a 34a 【答案】C 【解析】【分析】根据指数幂的运算性质计算即可.【详解】. 235734612253364a aa a a +-==÷故选:C.3. 函数的零点是( ) ()sin 1f x x =+A.B. ()π2πZ 2k k +∈()3π2πZ 2k k +∈C. D.()ππZ 2k k +∈()πZ k k ∈【答案】B【解析】 【分析】令,再根据正弦函数的性质即可得解.()sin 10f x x =+=【详解】令,则,()sin 10f x x =+=sin 1x =-所以, ()3π2πZ 2x k k =+∈所以函数的零点是. ()sin 1f x x =+()3π2πZ 2k k +∈故选:B.4. 已知半径为的圆上,有一条弧的长是,则该弧所对的圆心角的弧度数为( )120mm 144mm A. 12B. 1.2C. 16D. 1.6【答案】B【解析】【分析】根据弧长公式即可得解.【详解】设该弧所对的圆心角的弧度数为,α则,解得.120144α= 1.2α=故选:B . 5. 设,,,则( ). 13log 2a =121log 3b =0.312c ⎛⎫= ⎪⎝⎭A.B. C. D. a b c <<b<c<a a c b <<b a c <<【答案】C 【解析】【分析】利用对数指数函数的单调性求出a,b,c 的范围即得解. 【详解】由题得, 1133log 2log 10a =<=, 112211log log 132b =>=, 0.30110122c ⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以.a cb <<故选:C【点睛】本题主要考查指数对数函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 6. 为了得到函数的图象,只需将函数的图象上所有的点( )()sin 21y x =+()sin 21y x =-A. 向左平移2个单位长度B. 向右平移2个单位长度C. 向左平移1个单位长度D. 向右平移1个单位长度【答案】C【解析】【分析】根据平移变换的原则即可得解.【详解】为了得到函数的图象,()()sin 21=sin 211y x x ⎡⎤=++-⎣⎦只需将函数的图象上所有的点向左平移1个单位长度即可.()sin 21y x =-故选:C .7. 设,,都是正数,且,那么( )a b c 346a b c ==A. B. C. D. 111c a b =+221c a b =+122c a b =+212c a b=+【答案】B【解析】【分析】令,根据指数与对数的关系将指数式化为对数式,再由换底公式及对数的运算346a b c M ===法则计算可得.【详解】解:由,,都是正数,令,则,,a b c 346a b c M ===()1M >3log a M =4log b M =,6log c M =所以,,, 1log 3M a =1log 4M b =1log 6M c=对于A :,故A 错误; 111log 4log 3log 12log 6M M M M a b c+=+=>=对于B :,22log 6log 36M M c ==()22212log 3log 4log 3log 4log 34log 36M M M M M M a b +=+=+=⨯=,所以,故B 正确; 221c a b=+对于C :, ()222222log 32log 4log 3log 4log 34log 1442M M M M M M a b+=+=+=⨯=所以,故C 错误; 122c a b≠+对于D :, ()221log 32log 4log 3log 4log 3824log 4M M M M M M a b +=+=+=⨯=所以,故D 错误; 212c a b≠+故选:B .8. 函数的图象大致为 2sin ()1||x f x x =-A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】根据奇偶性排除B ,D ,取特殊值排除C ,即可得到答案.【详解】的定义域为关于原点对称 2sin ()1||x f x x =-(,1)(1,1)(1,)-∞--+∞ ()()2sin 2sin ()()1||1||x x f x f x x x --==-=----所以函数是奇函数,故排除B ,D()f x 因为,所以排除C 2sin 4(041||4f πππ==>-故选:A【点睛】本题主要考查了函数图像的识别,属于中等题.9. 下述四条性质:①最小正周期是,②图象关于直线对称,③图象关于点对称,④在ππ3x =π,012⎛⎫ ⎪⎝⎭上是增函数.下列函数同时具有上述性质的一个函数是( ) ππ-,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦A. B. πsin +26x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭πsin 26y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C. D. πcos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭πsin 26y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】【分析】根据条件判断选项中函数的周期性,单调性以及图像的对称性,从而得到结论.【详解】条件① :的周期为,排除A ; πsin 26x y ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭2π4π12=条件② :当代入B ,函数取得最大值,满足关于对称;代入C ,函数取得最小值,满足关于π3x =π3x =对称;代入D ,函数值不是最大值也不是最小值,排除D ; π3x =条件③ :代入B ,函数值为0,满足;代入C ,函数值为0,满足; π12x =条件④ :在上,代入B ,是增函数;代入C ,单调ππ-,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦πππ2622x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,ππ-,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦[]π20π3x +∈,递减,不满足,排除C ;故选:B二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.10. 若对数函数且)的图象经过点,则实数______.log (0a y x a =>1a ≠(4,2)=a 【答案】2【解析】【分析】直接将点代入计算即可.【详解】将点代入得,解得 (4,2)log ay=2log 4a =2a =故答案为:2.11. 已知角的终边经过点那么的值是_______.θ1(2tan θ【答案】【解析】 【分析】直接利用三角函数的定义求解即可.【详解】因为角的终边经过点 θ1(),2所以为第二象限角,,θtan 0θ∴<由三角函数的定义可得,故答案为tan θ==【点睛】本题主要考查任意角的正切函数值,意在考查对基础知识的掌握情况,属于基础题. 12. 函数的定义域为_________.y =【答案】 3{|1}4x x <≤【解析】 【分析】根据根式、对数的性质有求解集,即为函数的定义域. 0.5430log (43)0x x ->⎧⎨-≥⎩【详解】由函数解析式知:,解得, 0.5430log (43)0x x ->⎧⎨-≥⎩314x <≤故答案为:. 3{|1}4x x <≤13. 已知函数的部分图象如图所示,则___________. ()()sin 0,0,2πf x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭ϕ=【答案】π6【解析】 【分析】根据图象可求得,再利用待定系数法求解即可.,A ωϕ【详解】由图可知, 3,π2T A ==所以,所以,2π2πT ω==1ω=所以,()()3sin f x x ϕ=+则,即, ππ3sin 066f ϕ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭πsin 06ϕ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭所以,即, π2π,Z 6k k ϕ-+=∈π2π,Z 6k k ϕ=+∈又因,所以. π2ϕ<π6ϕ=故答案为:. π614. 函数在的值域是___________. π2cos 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭π5π,36x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦【答案】[]2,1-【解析】【分析】根据余弦函数的性质结合整体思想即可得解. 【详解】因为,所以, π5π,36x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ππ4π2,333x ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦所以, π1cos 21,32x ⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦所以函数在的值域是. π2cos 23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭π5π,36x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦[]2,1-故答案为:.[]2,1-15. 已知函数的零点个数为___________. ()4223,0274ln ,0x x f x x x x x +⎧-≤=⎨-+->⎩【答案】3【解析】【分析】分和两种情况讨论,时,函数零点的个数,即为函数0x ≤0x >0x >()2274ln f x x x x =-+-图象交点的个数,作出函数的图象,根据函数图象即2274,ln y x x y x =-+=2274,ln y x x y x =-+=可得解.【详解】当时,由,得, 0x ≤()4023x f x +=-=2log 34x =-当时,由,得,0x >()2274ln 0f x x x x =-+-=2274ln x x x -+=则时,函数零点的个数, 0x >()2274ln f x x x x =-+-即为函数图象交点的个数,2274,ln y x x y x =-+=如图,作出函数的图象,2274,ln y x x y x =-+=由图可知,两函数的图象有个交点,2即当时,函数有个零点, 0x >()2274ln f x x x x =-+-2综上所述,函数有个零点.()f x 3故答案为:.3三、解答题:本大题共3小题,共34分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 16. 计算:(1)已知,求的值; 1sin 3α=-()()πcos 2sin 2πcos 2π5πsin 2αααα⎛⎫- ⎪⎝⎭--⎛⎫+⎪⎝⎭(2)求的值. 5551log 35log log 1450+--【答案】(1)19(2)2【解析】 【分析】(1)根据诱导公式计算即可;(2)根据对数的运算性质计算即可.【小问1详解】 ()()πcos 2sin 2πcos 2π5πsin 2αααα⎛⎫- ⎪⎝⎭--⎛⎫+ ⎪⎝⎭. 2sin 1sin cos sin cos 9ααααα=⋅⋅==【小问2详解】5551log 35log log 1450+-. 51log 3550131214⎛⎫=⨯⨯-=-= ⎪⎝⎭17. 已知为第二象限角,为第一象限角,. α3sin ,5αβ=5cos 13β=(1)求的值;()sin αβ+(2)求的值.()tan 2αβ-【答案】(1) 3365-(2) 204253【解析】【分析】(1)先利用平方关系求出,再利用两角和的正弦公式即可得解; cos ,sin αβ(2)先利用二倍角的正切公式求出,再根据两角差的正切公式即可得解.tan 2α【小问1详解】因为为第二象限角,为第一象限角,, α3sin ,5αβ=5cos 13β=所以, 412cos ,sin 513αβ=-=所以. ()3541233sin 51351365αβ⎛⎫+=⨯+-⨯=- ⎪⎝⎭【小问2详解】 , sin 3sin 12tan ,tan cos 4cos 5αβαβαβ==-==所以, 232tan 242tan 291tan 7116ααα-===---所以. ()241220475tan 22412253175αβ---==⎛⎫+-⨯ ⎪⎝⎭18. 已知函数 ()()2πcos 2cos2R 3f x x x x ⎛⎫=--∈ ⎪⎝⎭(1)求的最小正周期;()f x (2)求的单调递增区间.()f x 【答案】(1) πT =(2) π5ππ,π,Z 1212k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦【解析】【分析】(1)先利用两角差的余弦公式和辅助角公式化简,再根据正弦函数的周期性即可得解; (2)根据正弦函数的单调性结合整体思想即可得解.【小问1详解】()2πcos 2cos23f x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,13πcos 22cos 22cos 22223x x x x x x ⎛⎫=-+-=-=- ⎪⎝⎭所以;πT =【小问2详解】令, πππ2π22π232k x k -+≤-≤+得, π5πππ1212k x k -+≤≤+所以的单调递增区间为.()f x π5ππ,π,Z 1212k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦。
⾼⼀上学期期末考试数学试卷含答案**期末⾼⼀数学试卷**第Ⅰ卷(选择题共40分)⼀、选择题。
本⼤题共8⼩题,每⼩题5分,共40分。
在每⼩题列出的四个选项中,选出符合题⽬要求的⼀项。
把正确选项的序号填在答题卡上。
1.在0到2π范围内,与⾓43π-终边相同的⾓是() A.6π B.3πC.23π D.43π 2.sin150的值等于()A.12B.12-C.2D.2-3.sin 20cos 40cos 20sin 40+的值等于()A.14C.124.已知02A π<<,且3cos 5A =,那么sin 2A 等于() A.425 B.725 C.1225D.24255.函数tan 4y x =的最⼩正周期为()A.2πB.πC.2π D.4π 6.要得到函数sin(2)3y x π=-的图象,只需将函数sin 2y x =的图象()A.向右移3π B.向右移6π C.向左移3π D.向左移6π7.函数()cos f x x =在(0,)+∞内()A.没有零点B.有且仅有⼀个零点C.有且仅有两个个零点D.有⽆穷多个零点8.已知函数()cos()43x f x ππ=+,如果存在实数12,x x 使得对任意实数x ,都有12()()()f x f x f x ≤≤,则12||x x -的最⼩值为()A.4πB.2πC.2π D.4π第Ⅱ卷(⾮选择题共110分)⼆、填空题。
本⼤题共6⼩题,每⼩题5分,共30分。
把答案写在答题纸上。
9.已知扇形所在圆的半径为8,弧长为12,则扇形的圆⼼⾓为弧度。
10.已知4sin 5α=,并且α是第⼆象限的⾓,那么tan α的值等于。
11.已知tan 1α=-,且[0,)απ∈,那么α的值等于。
12.已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ω?ω?π=+>><的⼀段图象如下图所⽰,则函数的解析式为。
13.关于函数()4sin(2),()3f x x x R π=+∈有下列命题:①()f x 的表达式可改写为()4cos(2)6f x x π=-;②()f x 的图象关于点(,0)6π-对称;③()f x 的图象关于直线3x π=对称;④()f x 在区间(,)312ππ-上是减函数;其中正确的是。
高一数学上册期末试卷(含答案)高一数学上册期末试卷(含答案)第Ⅰ卷一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.如果集合A={x|ax2-2x-1=0}只有一个元素则a的值是( )A.0B.0或1C.-1D.0或-12. 的值为( )A. B. C. D.3.若tan α=2,tan β=3,且α,β∈0,π2,则α+β的值为( )A.π6B.π4C.3π4D.5π44.已知,则 ( )A. B. C. D. 或5.设则( )A B C D6.若x∈[0,1],则函数y=x+2-1-x的值域是( )A.[2-1,3-1]B.[1,3 ]C.[2-1,3 ]D.[0,2-1]7若,则 ( )A. B. C.- D.8.若函数图象的两条相邻的对称轴之间的距离为,且该函数图象关于点成中心对称,,则 ( )A. B. C. D.9.已知函数的值域为R,则实数的范围是( )A. B. C. D.10.将函数y=3sin2x+π3的图像向右平移π2个单位长度,所得图像对应的函数( )A.在区间π12,7π12上单调递减B.在区间π12,7π12上单调递增C在区间-π6,π3上单调递减 D在区间-π6,π3上单调递增11.函数的值域为( )A.[1,5]B.[1,2]C.[2,5]D.[5,3]12.设是定义在上的偶函数,对,都有,且当时,,若在区间内关于的方程恰有3个不同的实数根,则的取值范围是( )A. B. C. D.第II卷(非选择题,共70分)二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请将答案填在答题纸上)13.已知则的值为------14.3tan 12°-34cos212°-2sin 12°=________.15.已知 ,试求y= 的`值域—16.设(x)=asin 2x+bcos 2x,其中a,b∈R,ab≠0.若f(x)≤fπ6对一切x∈R恒成立,则以下结论正确的是_____(写出所有正确结论的编号).① ;② ≥ ;③f(x)的单调递增区间是kπ+π6,kπ+2π3(k∈Z);④f(x)既不是奇函数也不是偶函数;17.(本题满分8分)已知:,,,,求18.(本题满分10分)已知函数,且(Ⅰ)求的值; (Ⅱ)判断并证明函数在区间上的单调性.19.(本题满分10分)已知函数 ((1)若是最小正周期为的偶函数,求和的值;(2)若在上是增函数,求的最大值.20(本题满分12分)已知函数,,( )(1)当≤ ≤ 时,求的最大值;(2)若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围;(3)问取何值时,方程在上有两解?21.(附加题)(本题满分10分)已知函数(1)求函数的零点;(2)若实数t满足,求的取值范围.高一数学参考答案一.选择题:DBCBA CCCCB AC二.填空题:13. 0 14. 15. 16. ①②④ .17.解:,,∴ ,∴ = = = ......8分18.【解答】解:(Ⅰ)∵ ,,由,∴ ,又∵a,b∈N*,∴b=1,a=1;………………3分(Ⅱ)由(1)得,函数在(﹣1,+∞)单调递增.证明:任取x1,x2且﹣1<x1<x2,< p="">= ,∵﹣1<x1<x2,< p="">∴ ,∴ ,即f(x1)<f(x2),< p="">故函数在(﹣1,+∞)上单调递增.………………10分19.解:(1)由 =2 (∵ …………又是最小正周期为的偶函数,∴ ,即,…………3分且,即……6分,∴ 为所求;…………………………………………………5分(2)因为在上是增函数,∴ ,…………………………………………7分∵ ,∴ ,∴ ,于是,∴ ,即的最大值为,………此时……10分20.试题分析:(1) 设,则∴ ∴当时,……4分(2)当∴ 值域为当时,则有①当时,值域为②当时,值域为而依据题意有的值域是值域的子集则或∴ 或 8分(3) 化为在上有两解,令则t∈ 在上解的情况如下:①当在上只有一个解或相等解,有两解或∴ 或②当时,有惟一解③当时,有惟一解故或……12分21.(1) 的零点分别为和 2分(2)由题意,当时,,同理,当时,,,所以函数是在R上的偶函数,…5分所以,由,.………………时,为增函数,,即 .………10分。
高一数学上册期末检测卷(含答案)一、选择题1. 设集合A ={1,2,3},B ={2,3,5},则A ∪B =( )A.{1,2,3,5}B.{2,3}C.{1,2,3}D.{2,3,5}2. a >b 是a >b +1的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3. 若函数f (x )=|m −1|x m+1是幂函数,则m =( )A.0B.1C.0或2D.1或24. 我国著名数学家华罗庚先生曾倡导“0.618优选法”,0.618是被公认为最具有审美意义的比例数字,我们称为黄金分割.“0.618优选法”在生产和科研实践中得到了非常广泛的应用.华先生认为底与腰之比为黄金分割比√5−12(√5−12≈0.618)的黄金三角形是“最美三角形”,即顶角为36∘的等腰三角形.例如,中国国旗上的五角星就是由五个“最美三角形”与一个正五边形组成的.如图,在其中一个黄金△ABC 中,黄金分割比为BCAC .试根据以上信息,计算sin18∘=( )A.√5−12B.√5−14C.√5+14 D.3−√52 5. 已知sinα=13,则sin (π2−2α)=( )A.−79B.79C.−19D.19 6. 函数f(x)=lnx +x −3的零点所在的区间为( )A.(5, 6)B.(3, 4)C.(2, 3)D.(1, 2)7. 函数f (x )=xsinx ,x ∈[−π,π]的大致图象为( )A. B. C. D.8. 已知x >0,y >0,且2x +y +6−xy =0,则xy 的最小值为( )A.16B.18C.20D.22二、多选题9.下列各组函数表示不同函数的是( )A.f (x )=√x 2,g (x )=(√x)2B.f (x )=1,g (x )=x 0C.f (x )=lg10x ,g (x )=10lgxD.f (x )=√2cos (2x +π4),g (x )=cos 4x −2sinxcosx −sin 4x10.已知符号函数sgn (x )={1,x >0,0,x =0,−1,x <0,下列说法正确的是( )A.函数y =sgn (x )是奇函数B.对任意的x >1,sgn (lnx )=1C.函数y =e x ⋅sgn (−x )的值域为(−∞,1)D.对任意的x ∈R ,|x|=x ⋅sgn (x )11.给出下列命题:①存在实数α,使sinα+cosα=1;①函数y =2sin 2(π2+x)−1是奇函数;①x =π8是函数y =sin (2x +5π4)图象的一条对称轴;①已知cos (π2−α)=−45,则tan α2=−12.其中正确的命题是( )A.①B.① C .① D .①12.关于函数f(x)=x 1+|x|(x ∈R),有下列四个结论,其中正确结论为( )A.任意x ∈R ,等式f(−x)+f(x)=0恒成立B.对任意x 1,x 2∈R ,若x 1≠x 2,则一定有f(x 1)≠f(x 2)C.存在m ∈(0, 1),使得方程|f(x)|=m 有两个不等实数根D.存在k ∈(1, +∞),使得函数g(x)=f(x)−kx 在R 上有三个零点三、填空题13.某地出租车日间段(5:00−23:00)收费标准如下:若某人于日间段乘坐出租车出行,乘车行驶路程为6.8km ,则他应付的出租车费是________元.14.砖雕是我国古建筑雕刻中很重要的一种艺术形式,传统砖雕精致细腻、气韵生动,极富书卷气, 如图是一扇环形砖雕,可视为扇形OCD 截去同心扇形OAB 所得部分.已知OA =0.5m ,AD =0.9m ,∠AOB =100∘,则该扇环形砖雕的面积为________m 2.15.若tan (π4−α)=13,则tan (π4−2α)=________.16.已知当x ∈[−1,3]时,不等式(m −|x −n|)sin (2x −π6)≥0恒成立,则n −m 的值为________.四、解答题17.(1)计算:(14)−12+√−83+lg15−lg 32;(2)已知4cosα−sinα3sinα+2cosα=14,求tanα的值.18.已知集合 A ={x|2x 2−5x −12≥0},B ={y|y =3x +1(x >0)}.(1)求集合A ∩B ,(∁R A)∪B ;(2)若集合C={x|m−2≤x≤2m}且(∁R A)∩C=C,求m的取值范围.19.已知函数f(x)=√2cos(2x−π4).(1)求函数f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)在区间[−π8,π2]上的最小值和最大值.20.已知函数f(x)=x2+4.(1)设g(x)=f(x)x,根据函数单调性的定义证明g(x)在区间(2,+∞)上单调递增;(2)当a>0时,解关于x的不等式f(x)>(1−a)x2+2(a+1)x.21.为节约能源,倡导绿色环保,某主题公园有60辆电动观光车供租赁使用,管理这些电动观光车的费用是每日120元.根据经验,若每辆电动观光车的日租金不超过5元,则电动观光车可以全部租出;若超过5元,则每超过1元,租不出的电动观光车就增加2辆.为了便于结算,每辆电动观光车的日租金x(元)只取整数,并且要求出租电动观光车一日的收入必须高于这一日的管理费用,用y(元)表示出租电动观光车的日净收入(即一日出租电动观光车的总收入减去管理费用后的所得).(1)求函数y=f(x);(2)试问当每辆电动观光车的日租金为多少元时,才能使一日的净收入最多?kx是偶函数.22.已知f(x)=log3(3x+1)+12(1)求k的值;(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=1x+a有公共点,求a的取值范围.2参考答案:一、1-8 ABCB BCDB二、9.A,B,C10.A,B,D11.A,C12.A,B,C三、13.1814.19π4015.−1716.π12四、17.解:(1)(14)−12+√−83+lg15−lg 32=2+(−2)+lg (15×23)=lg10=1.(2)4cosα−sinα3sinα+2cosα=14,① 16cosα−4sinα=3sinα+2cosα① 14cosα=7sinα,因此,tanα=2.18.解:(1)2x 2−5x −12≥0⇒(2x +3)(x −4)≥0⇒x ≥4 或x ≤−32, ∴A ={x|x ≥4 或x ≤−32},B ={y|y >2},∴A ∩B ={x|x ≥4},(∁R A)∪B ={x|x >−32}.(2)① (∁R A)∩C =C , C ⊆(∁R A),∁R A ={x|−32<x <4},①当C =⌀ 时,m −2>2m ,即m <−2 时满足 C ⊆(∁R A),∴m <−2;①当C≠⌀时,要使C⊆(∁R A),则{m−2≤2m,m−2>−32,2m<4⇒{m≥−2,m>12,m<2,⇒12<m<2,综上所述,m∈(−∞,−2)∪(12,2).19.解:(1)f(x)的最小正周期T=2π|ω|=2π2=π,令2kπ−π≤2x−π4≤2kπ,k∈Z,即kπ−3π8≤x≤kπ+π8,k∈Z;令2kπ≤2x−π4≤2kπ+π,k∈Z,得kπ+π8≤x≤kπ+5π8,k∈Z.故函数f(x)的单调递增区间为[kπ−3π8,kπ+π8],k∈Z,单调递减区间为[kπ+π8,kπ+5π8],k∈Z.(2)① x∈[−π8, π2],则2x−π4∈[−π2, 3π4],① 当2x−π4=0,即x=π8时,f(x)取得最大值,f(x)max=√2,当2x−π4=3π4,即x=π2时,f(x)取得最小值,f(x)min=√2cos3π4=−1.20.(1)证明:g(x)=f(x)x =x+4x.对于任意的x1,x2∈(2,+∞),且x1<x2,则g(x1)−g(x2)=(x1+4x1)−(x2+4x2)=(x1−x2)+(4x1−4x2)=(x1−x2)(x1x2−4)x1x2.由x1,x2∈(2,+∞),且x1<x2,得x1−x2<0,x1x2−4>0,x1x2>0,所以(x 1−x 2)(x 1x 2−4)x 1x 2<0,即g (x 1)−g (x 2)<0,所以g (x )在区间(2,+∞)上单调递增.(2)解:不等式f (x )>(1−a )x 2+2(a +1)x ,化简得不等式ax 2−2(a +1)x +4>0.因为a >0,故上式化简得(x −2a )(x −2)>0.当2a =2,即a =1时,得x ≠2;当2a <2,即a >1时,得x ∈(−∞,2a )∪(2,+∞);当2a >2,即a <1时,得x ∈(2a ,+∞)∪(−∞,2).综上,当a =1时,不等式的解集为{x|x ≠2};当a >1时,不等式的解集为(−∞,2a )∪(2,+∞);当a <1时,不等式的解集为(2a ,+∞)∪(−∞,2).21.解:(1)当x ≤5时,y =60x −120,令60x −120>0,解得x >2, ① x ∈N ∗,① 3≤x ≤5,当x >5时,y =[60−2(x −5)]x −120,令[60−2(x −5)]x −120>0,有x 2−35x +60<0,上述不等式的整数解为2≤x ≤33(x ∈N ∗),① 5<x ≤33(x ∈N ∗),综上所述可得y ={60x −120,(3≤x ≤5,x ∈N ∗),−2x 2+70x −120,(5<x ≤33,x ∈N ∗).(2)对于y =60x −120,(3≤x ≤5,x ∈N ∗)显然当x =5时,y max =180,对于y =−2x 2+70x −120=−2(x −352)2+12252−120,(5<x ≤33,x ∈N ∗),当x =17或18时,y max =492,综上所述,当每辆电动观光车的日租金为17元或18元时,才能使一日的净收入最多.22.解:(1)① f (x )是偶函数,① f(−x)=f(x),① log3(3−x+1)−12kx=log3(3x+1)+12kx,化简得log3(3−x+13x+1)=kx,即log313x=kx,① log33−x=kx,① −x=kx,即(k+1)x=0对任意的x∈R都成立,① k=−1.(2)由题意知,方程log3(3x+1)−12x=12x+a有解,即log3(3x+1)−x=a有解,即log3(3x+13x)=a有解,① log3(1+13x)=a有解.由13x >0,得1+13x>1,① log3(1+13x)>0,故a>0,即a的取值范围是(0,+∞).。
完整版)高一第一学期数学期末考试试卷(含答案)高一第一学期期末考试试卷考试时间:120分钟注:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知全集U=R,集合A={x|3≤x<7},B={x|x^2-7x+10<0},则(A∩B)的取值为A。
(−∞,3)∪(5,+∞)B。
(−∞,3)∪[5,+∞)C。
(−∞,3]∪[5,+∞)D。
(−∞,3]∪(5,+∞)2.已知a⋅3^a⋅a的分数指数幂表示为A。
a^3B。
a^3/2C。
a^3/4D。
都不对3.下列指数式与对数式互化不正确的一组是A。
e=1与ln1=0B。
8^(1/3)=2与log2^8=3C。
log3^9=2与9=3D。
log7^1=0与7^1=74.下列函数f(x)中,满足“对任意的x1,x2∈(−∞,0),当x1f(x2)”的是A。
x^2B。
x^3C。
e^xD。
1/x5.已知函数y=f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=logx,则f(f(100))的值等于A。
log2B。
−1/lg2C。
lg2D。
−lg26.对于任意的a>0且a≠1,函数f(x)=ax^−1+3的图像必经过点(1,4/5)7.设a=log0.7(0.8),b=log1.1(0.9),c=1.10.9,则a<b<c8.下列函数中哪个是幂函数A。
y=−3x^−2B。
y=3^xC。
y=log_3xD。
y=x^2+1是否有模型能够完全符合公司的要求?原因是公司的要求只需要满足以下条件:当x在[10,1000]范围内时,函数为增函数且函数的最大值不超过5.参考数据为e=2.L,e的8次方约为2981.已知函数f(x)=1-2a-a(a>1),求函数f(x)的值域和当x 在[-2,1]范围内时,函数f(x)的最小值为-7.然后求出a的值和函数的最大值。
2023-2024学年山东省东营市高一上册期末数学试题一、单选题1.已知集合{}2560,{10}A x x x B x x =-+≥=-<,则A B = ()A .(,1)-∞B .(2,1)--C .(3,1)--D .(3,)+∞【正确答案】A【分析】解不等式求得集合,A B ,由此求得A B ⋂.【详解】()()256230x x x x -+=--≥,解得2x ≤或3x ≥,所以(][),23,A =-∞⋃+∞,而(),1B =-∞,所以A B = (,1)-∞.故选:A2.十名工人某天生产同一零件,生产的件数分别是:15,17,14,10,15,17,17,16,14,12,设其中位数为a ,众数为b ,第一四分位数为c ,则a ,b ,c 大小关系为()A .a b c <<B .<<c a bC .c b a <<D .a c b<<【正确答案】B【分析】根据中位数、众数、分位数的定义求解.【详解】对生产件数由小到大排序可得:10,12,14,14,15,15,16,17,17,17,所以中位数151515,2a +==众数为b =17,100.25 2.5⨯=,所以第一四分位数为第三个数,即c =14,所以<<c a b ,故选:B.3.已知函数()f x 的定义域为R ,则“()00f =”是“()f x 是奇函数”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【正确答案】B【分析】通过反例和奇函数的性质可直接得到结论.【详解】若()2f x x =,则()00f =,此时()f x 为偶函数,充分性不成立;若()f x 为奇函数,且其定义域为R ,则()00f =恒成立,必要性成立;∴函数()f x 的定义域为R ,则“()00f =”是“()f x 是奇函数”的必要不充分条件.故选:B.4.如图是函数()f x 的图象,则下列说法不正确的是()A .()02f =-B .()f x 的定义域为[]3,2-C .()f x 的值域为[]22-,D .若()0f x =,则12x =或2【正确答案】C【分析】结合函数的图象和定义域,值域等性质进行判断即可.【详解】解:由图象知(0)2f =-正确,函数的定义域为[3-,2]正确,函数的最小值为3-,即函数的值域为[3-,2],故C 错误,若()0f x =,则12x =或2,故D 正确故选:C .5.17世纪,在研究天文学的过程中,为了简化大数运算,苏格兰数学家纳皮尔发明了对数,对数的思想方法即把乘方和乘法运算分别转化为乘法和加法运算,数学家拉普拉斯称赞“对数的发明在实效上等于把天文学家的寿命延长了许多倍”.已知lg20.3010,lg30.4771≈≈,设71249N =⨯,则N 所在的区间为()A .()131410,10B .()141510,10C .()151610,10D .()161710,10【正确答案】C【分析】根据对数的运算性质,结合题中所给的数据进行判断即可.【详解】因为712712142449,lg lg4lg9lg2lg314lg224lg3 4.21411.450415N N =⨯=+=+=+≈+≈.6644,所以()15.664415161010,10N =∈.故选:C6.方程24x x +=的根所在的区间为()A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,4【正确答案】B构造函数()24xf x x =+-,利用零点存在定理可得出结论.【详解】构造函数()24xf x x =+-,则函数()f x 为R 上的增函数,()110f =-< ,()220f =>,则()()120f f ⋅<,因此,方程24x x +=24x x +=的根所在的区间为()1,2.故选:B.7.已知偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,且2是它的一个零点,则不等式(1)0f x ->的解集为()A .(1,3)-B .(,3)(1,)-∞-+∞C .(3,1)-D .(,1)(3,)-∞-⋃+∞【正确答案】A【分析】根据函数的单调性和奇偶性解不等式.【详解】因为偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递减,所以()f x 在(],0-∞上单调递增,又因为2是它的一个零点,所以(2)0f =,所以(2)(2)0f f -==,所以当22x -<<时()0f x >,所以由(1)0f x ->可得212x -<-<解得13x -<<,故选:A.8.设()f x 是定义在(,0)(0,)-∞+∞ 上的奇函数,对任意的12,(0,)x x ∈+∞满足()()2112120x f x x f x x x->- 且(1)2f =,则不等式()2f x x >的解集为()A .(1,0)(1,)-⋃+∞B .(1,0)(0,1)-C .,1(),)1(-∞-⋃+∞D .(,2)(2,)-∞-+∞ 【正确答案】A 【分析】设()()f x F x x=,判断出()F x 的奇偶性、单调性,由此求得不等式()2f x x >的解集.【详解】设()()f x F x x =,由于()f x 是定义在(,0)(0,)-∞+∞ 上的奇函数,所以()()()()f x f x F x F x x x--===-,所以()F x 是定义在(,0)(0,)-∞+∞ 上的偶函数.任取120x x <<,120x x -<,则:()()()()()()1221121212120f x f x x f x x f x F x F x x x x x --=-=<,()()12F x F x <,所以()F x 在()0,∞+上递增,则()F x 在(),0∞-上递减.()(1)21f f ==-,()()()11211f F F ===-,对于不等式()2f x x >,当0x >时,有()2f x x >,即()()11F x F x >⇒>;当0x <时,由()2f x x<,即()()110F x F x <-⇒-<<,综上所述,不等式()2f x x >的解集为(1,0)(1,)-⋃+∞.故选:A二、多选题9.有一组样本数据123,,,,n x x x x ,由这组数据得到新样本数据1232,2,2,,2n x x x x ++++ ,则下列结论正确的是()A .两组样本数据的样本平均数相同B .两组样本数据的样本中位数相同C .两组样本数据的样本标准差相同D .两组样本数据的样本极差相同【正确答案】CD【分析】根据一组数据的平均数、中位数、标准差和极差的定义求解.【详解】数据123,,,,n x x x x 的平均数为123nx x x x x n++++=,新数据1232,2,2,,2n x x x x ++++ 的平均数为123123222222n n x x x x x x x x nx n n++++++++++++==++ ,故A 错误;若数据123,,,,n x x x x 的中位数为i x ,则新数据1232,2,2,,2n x x x x ++++ 的中位数为2i x +,故B 错误;数据123,,,,n x x x x 的标准差为s =,新数据1232,2,2,,2n x x x x ++++ 的标准差为1s s ==,故C 正确;若数据123,,,,n x x x x 中的最大数为,m x 最小数为n x ,则极差为m n x x -,则数据1232,2,2,,2n x x x x ++++ 的极差为22m n m n x x x x +--=-,故D 正确,故选:CD.10.若a b >,则下列不等式一定成立的是()A .22lg lg a b >B .22a b--<C .11a b<D .33a b >【正确答案】BD【分析】应用特殊值23a b =>=-,判断A 、C ,根据2x y =,3y x =的单调性判断B 、D.【详解】当23a b =>=-时,则()22239<-=,而lg 4lg9<,又1123>-,∴A ,C 不正确;∵2x y =,3y x =都是R 上单调递增函数,∴B ,D 是正确的.故选:BD.11.关于x 的方程221x k xx x x-=--的解集中只含有一个元素,则k 的值可能是()A .0B .1-C .1D .3【正确答案】ABD【分析】由方程有意义可得0x ≠且1x ≠,并将方程化为220x x k +-=;根据方程解集中仅含有一个元素可分成三种情况:方程220x x k +-=有且仅有一个不为0和1的解、方程220x x k +-=有两个不等实根,其中一个根为0,另一根不为1、方程220x x k +-=有两个不等实根,其中一个根为1,另一根不为0;由此可解得k 所有可能的值.【详解】由已知方程得:210x x x -≠-≠⎧⎨⎩,解得:0x ≠且1x ≠;由221x k x x x x-=--得:220x x k +-=;若221x k x x x x-=--的解集中只有一个元素,则有以下三种情况:①方程220x x k +-=有且仅有一个不为0和1的解,440k ∴∆=+=,解得:1k =-,此时220x x k +-=的解为1x =-,满足题意;②方程220x x k +-=有两个不等实根,其中一个根为0,另一根不为1;由0200k +⨯-=得:=0k ,220x x ∴+=,此时方程另一根为2x =-,满足题意;③方程220x x k +-=有两个不等实根,其中一个根为1,另一根不为0;由1210k +⨯-=得:=3k ,2230x x ∴+-=,此时方程另一根为3x =-,满足题意;综上所述:1k =-或0或3.故选:ABD.12.已知函数2()21xx f x =+,下列说法正确的是()A .若2()1f a >,则0a >B .()f x 在R 上单调递增C .当120x x +>时,()()121f x f x +>D .函数()y f x =的图像关于点1,02⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称【正确答案】ABC【分析】根据指数不等式、函数单调性、对称性等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.【详解】A 选项,()21f a >,即221,2221,21,021aa a a aa ⨯>⨯>+>>+,A 选项正确.B 选项,1221()12111212x x x x xf x ==+=-+++-,由于121x y =+在R 上递减,所以()f x 在R 上递增,B 选项正确.C 选项,当120x x +>时,12x x >-,所以()()12f x f x >-,即12122221212112x x x x x -->=+++,所以()()1221222122221212121211x x x x x x x f x f x +=>++=++++,C 选项正确.D 选项,()()112212122x x xf x f x ---==≠-++,D 选项错误.故选:ABC三、填空题13.已知幂函数()f x x α=的图像经过点(8,2),则1()f x -=_________.【正确答案】3x 【分析】根据幂函数的的知识求得α,然后根据反函数的知识求得正确答案.【详解】依题意,幂函数()f x x α=的图像经过点(8,2),所以182,3αα==,所以()13f x x =,令13y x =,解得3x y =,交换,x y 得3y x =,所以13()f x x -=故3x 14.设两个相互独立事件A 与B ,若事件A 发生的概率为p ,B 发生的概率为1p -,则A 与B 同时发生的概率的最大值为______.【正确答案】14##0.25【分析】求出相互独立事件同时发生的概率,利用二次函数求最值.【详解】因为事件A 与B 同时发生的概率为()[]()221110,124p p p p p p ⎛⎫-=-=--+∈ ⎪⎝⎭,所以当12p =时,最大值为14.故1415.已知函数(),y f x x =∈R ,且(1)(2)()(0)3,2,2,,2,N (0)(1)(1)f f f n f n f f f n *===∈- ,写出函数()y f x =的一个解析式:________.【正确答案】()32xf x =⨯【分析】利用累乘的方法可求解函数解析式.【详解】因为(1)(2)()(0)3,2,2,,2,N (0)(1)(1)f f f n f n f f f n *===∈- ,所以(1)(2)()(0)32(0)(1)(1)n f f f n f f f f n ⨯⨯⨯=⨯- ,即()32n f n =⨯,所以函数()y f x =的一个解析式为()32x f x =⨯,故答案为:()32x f x =⨯.16.已知函数2()|2|4f x x x a a a =-+-,若函数()f x 有三个不同的零点123,,x x x ,且123x x x <<,则123111x x x ++的取值范围是_________.【正确答案】1,2⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭【分析】将()f x 表示为分段函数的形式,对a 进行分类讨论,求得12123,,x x x x x +,由此求得123111x x x ++的取值范围.【详解】()222224,224,2x ax a a x af x x ax a a x a ⎧-+-≥=⎨-++-<⎩,当0a >时,方程有3个不相等的实数根,()f x 在()2,a +∞上递增,所以2x a ≥时,22240x ax a a -+-=有1个根,且2x a <时,22240x ax a a -++-=有2个根,所以()222444040a a a a a ⎧+->⎪⎨-<⎪⎩,解得24a <<.由于123x x x <<,则2121232,4,2x x a x x a a x a +==-+=+,所以122123123111124x x a x x x x x x a a +++=+=+-+()24a a a =+-()()244a a a a a a -=-==--()()221111=----,)2111,311<<-<<,)22110-<-<,()2111<-()212214211+-<=-.当a<0时,当2x a >时,方程22240x ax a a -+-=的判别式()22444160a a a a ∆=--=<,所以此时不符合题意.当0a =时,()22,0,0x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩,不符合题意.综上所述,a 的取值范围是1,2⎛⎫++∞ ⎪ ⎪⎝⎭.故12⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭研究含有绝对值的函数的零点,关键点在于去绝对值,将所研究的函数表示为分段函数的形式,由此再对参数进行分类讨论,结合零点个数来求得参数的取值范围.在分类讨论时,要注意做到不重不漏.四、解答题17.求解下列问题:(1)2433641)27--⎛⎫-++ ⎪⎝⎭;(2)2log 3491lg2log 27log 8100-+-⋅.【正确答案】(1)2916(2)74-【分析】(1)根据根式、指数运算求得正确答案.(2)根据对数运算求得正确答案.【详解】(1)2433641)27--⎛⎫++ ⎪⎝⎭24333324123--⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦224123--⎛⎫=++ ⎪⎝⎭9129116416=++=.(2)2log 3491lg2log 27log 8100--⋅221233223lg10ln e 3log 3log 2-=-+-⋅2313323log 3log 2222=--+-⋅192324=--+-74=-.18.甲、乙两人想参加某项竞赛,根据以往20次的测试,将样本数据分成[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]五组,并整理得到如下频率分布直方图:已知甲测试成绩的中位数为75.(1)求x ,y 的值,并分别求出甲、乙两人测试成绩的平均数(假设同一组中的每个数据可用该组区间中点值代替);(2)从甲、乙两人测试成绩不足60分的试卷中随机抽取3份,求恰有2份来自乙的概率.【正确答案】(1)0.025x =;0.02y =;甲的平均分为74.5,乙的平均分为73.5;(2)35.(1)根据甲测试成绩的中位数为75,由0.0110100.04(7570)0.5y ⨯+⨯+⨯-=,求得y ,再利用各矩形的面积的和为1,求得x ,然后利用平均数公式求解.(2)易得甲测试成绩不足60分的试卷数2,乙测试成绩不足60分的试卷数3,先得到从中抽3份的基本事件数,再找出恰有2份来自乙的基本事件数,代入古典概型公式求解.【详解】(1)∵甲测试成绩的中位数为75,∴0.0110100.04(7570)0.5y ⨯+⨯+⨯-=,解得0.02y =.∴0.0110100.0410100.005101y x ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=,解得0.025x =.同学甲的平均分为550.0110650.0210750.0410850.02510950.0051074.5⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=.同学乙的平均分为550.01510650.02510750.0310850.0210950.011073.5⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=.(2)甲测试成绩不足60分的试卷数为200.01102⨯⨯=,设为A ,B .乙测试成绩不足60分的试卷数为200.015103⨯⨯=,设为a ,b ,c .从中抽3份的情况有(),,A B a ,(),,A B b ,(),,A B c ,(),,A a b ,(),,A a c ,(),,A b c ,(),,B a b ,(),,B a c ,(),,B b c ,(),,a b c ,共10种情况.满足条件的有(),,A a b ,(),,A a c ,(),,A b c ,(),,B a b ,(),,B a c ,(),,B b c ,共6种情况,故恰有2份来自乙的概率为63105=.19.已知关于x 的不等式2540bx x -+>的解集为{|1x x <或}x a >(1a >).(1)求a ,b 的值;(2)当0x >,0y >,且满足1a b x y+=时,有226x y k k +>--恒成立,求k 的取值范围.【正确答案】(1)41a b =⎧⎨=⎩(2)(3,5)-【分析】(1)根据一元二次不等式的解法可得1和a 是方程2540bx x -+=的两个实数根且0b >,从而利用韦达定理建立方程组即可求解;(2)由均值不等式中“1”的灵活运用可得min ()9x y +=,从而解一元二次不等式22150k k --<即可得答案.【详解】(1)解:因为不等式2540bx x -+>的解集为{|1x x <或}x a >(1a >),所以1和a 是方程2540bx x -+=的两个实数根且0b >,所以5141a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪⋅=⎪⎩,解得41a b =⎧⎨=⎩;(2)解:由(1)知411x y+=,且0x >,0y >,所以414()559y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=+++= ⎪⎝⎭,当且仅当4y x x y =,即63x y =⎧⎨=⎩时等号成立,依题意有2min ()26x y k k +>--,即2926k k >--,所以22150k k --<,解得35k -<<,所以k 的取值范围为(3,5)-.20.甲、乙两人轮流投篮,每人每次投一球.约定甲先投且先投中者获胜,一直到有人获胜或每人都已投球3次时投篮结束.设甲每次投篮投中的概率为13,乙每次投篮投中的概率为12,且各次投篮互不影响.(1)求乙获胜的概率;(2)求投篮结束时乙只投了2个球的概率.【正确答案】(1)1327;(2)427.【分析】(1)根据规则乙先投进,分情况讨论,求各个情况下概率和即可;(2)根据规则第四次乙先进球或第五次甲先进球,符合题意,求概率和即可.【详解】(1)记“乙获胜”为事件C ,记甲第i 次投篮投进为事件i A ,乙第i 次投篮投进为事件iB 由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知()()()()111122112233P C P A B P A B A B P A B A B A B =+⋅⋅+⋅⋅⋅⋅()()()()()()()()()()()()111122112233P A P B P A P B P A P B P A P B P A P B P A P B =++⋅22332121211332323227⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(2)记“投篮结束时乙只投了2个球”为事件D ,则由互斥事件有一个发生的概率与相互独立事件同时发生的概率计算公式知()()()112211223P D P A B A B P A B A B A =⋅⋅+⋅⋅⋅()()()()()()()()()112211223P A P B P A P B P A P B P A P B P A =+⋅22222121143232327⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.21.提高隧道的车辆通行能力可改善附近路段高峰期间的交通状况.一般情况下,隧道内的车流速度v (单位:千米/小时)和车流密度x (单位:辆/千米)满足关系式:50,020,60,20120.140x v k x x <≤⎧⎪=⎨-<≤⎪-⎩研究表明,当隧道内的车流密度达到120辆/千米时会造成堵塞,此时车流速度为0千米/小时.(1)若车流速度v 不小于40千米/小时,求车流密度x 的取值范围;(2)隧道内的车流量y (单位时间内通过隧道的车辆数,单位:辆/小时)满足y x v =⋅.求隧道内车流量的最大值(精确到1辆/小时)及隧道内车流量达到最大时的车流密度(精确到1辆/千米).2.646=)【正确答案】(1)(1)车流速度v 不小于40千米/小时,车流密度x 的取值范围为(0,80];(2)(2)隧道内车流量的最大值为3250辆/小时,车流量最大时的车流密度87辆/千米.【分析】(1)由120x =(辆/千米)时,0v =(千米/小时)求得k ,可得v 关于x 的关系式,再由40v 求解x 的范围得结论;(2)结合(1)写出隧道内的车流量y 关于x 的函数,再由函数的单调性及基本不等式求出分段函数的最值,则答案可求.【详解】(1)解:由题意,当120x =(辆/千米)时,0v =(千米/小时),代入60140k v x=--,得060140120k =--,解得1200k =.∴50,020120060,20120140x v x x <⎧⎪=⎨-<⎪-⎩,当020x <时,5040v =,符合题意;当20120x <时,令12006040140x--,解得80x ,2080x ∴<.综上,080x <.故车流速度v 不小于40千米/小时,车流密度x 的取值范围为(0,80];(2)由题意得,50,020120060,20120140x x y x x x x <⎧⎪=⎨-<⎪-⎩,当020x <时,50y x =为增函数,20501000y ∴⨯=,等号当且仅当20x =时成立;当20120x <时,12002020(140)28006060()60[140140140x x x y x x x x x x--=-=-=+---2800280060(2060[160(140)140140x x x x=+-=-----60(16060(1603250-=-≈.当且仅当2800140140x x-=-,即14087(20x =-≈∈,120]时成立,综上,y 的最大值约为3250,此时x 约为87.故隧道内车流量的最大值为3250辆/小时,车流量最大时的车流密度87辆/千米.22.函数()()lg 93x x f x a =+-.(1)若()f x 的定义域为R ,求实数a 的取值范围;(2)当0a ≤时,若()f x 的值域为R ,求实数a 的值;(3)在(2)条件下,()g x 为定义域为R 的奇函数,且0x >时,()()109f x x g x =-,对任意的R t ∈,解关于x 的不等式()32()2|()|g x g x tx t g x +-≥.【正确答案】(1)0a ≤;(2)0a =;(3)答案详见解析.【分析】(1)由930x x a +->恒成立分离常数a ,结合指数函数、二次函数的性质求得正确答案;(2)令()93x x h x a =+-,结合()h x 的值域包含()0,∞+列不等式,由此求得正确答案;(3)先求得()g x 的解析式,由此化简不等式()32()2|()|g x g x tx t g x +-≥.对t 进行分类讨论,由此求得正确答案.【详解】(1)由题930x x a +->恒成立,则93x x a <+恒成立,由于1130,322x x >+>,所以211933024x x x ⎛⎫+=+-> ⎪⎝⎭,所以0a ≤;(2)令()93x x h x a =+-,则()h x 的值域包含()0,∞+,因为21193324x x x a a a ⎛⎫+-=+-->- ⎪⎝⎭,所以0a -≤,即0a ≥,又因为0a ≤,所以0a =;(3)当0x >时,()()1093f x x x g x =-=;若0x <,0x ->,()3x g x --=,又因为()g x 为定义域为R 的奇函数,所以当0x <时,()3xg x -=-,所以()3,00,03,0x x x g x x x -⎧>⎪==⎨⎪-<⎩,()()3g x g x =()()20g x x ≠,不等式()()()322g x g x tx t g x +-≥等价于()()()2220g x tx t g x x +-≥≠,由于()3,00,03,0x x x g x x x -⎧>⎪==⎨⎪-<⎩在()(),00,∞-+∞U 上是单调递增函数,所以原不等式等价于()2220x tx t x x +-≥≠,即:()()()200x x t x -+≥≠,当2t <-时,解集为{|2x x ≤且0x ≠或}x t ≥-;当2t =-时,解集为{}0x x ≠;当20t -<≤时,解集为{|x x t ≤-且0x ≠或}2x ≥;当0t >时,解集为{|x x t ≤-或}2x ≥.根据函数的奇偶性求函数的解析式要注意的地方有:1.如果函数的定义域为R ,则对于奇函数来说,必有()00f =,偶函数则不一定;2.当0x >时,0x -<(或当0x <时,0x ->),需要代入对应范围的解析式,结合()()=f x f x -或()()f x f x =--来求得函数的解析式.。
某某省某某第一中学2015-2016学年高一上学期期末考试数学一、选择题:共10题1.下列说法中,正确的是A.幂函数的图象都经过点(1,1)和点(0,0)B.当a=0时,函数y=xα的图象是一条直线C.若幂函数y=xα的图象关于原点对称,则y=xα在定义域内y随x的增大而增大D.幂函数y=xα,当a<0时,在第一象限内函数值随x值的增大而减小【答案】D【解析】本题主要考查幂函数的图象与性质.由幂函数的图象与性质可知,A错误;当x=0时,y=0,故B错误;令a=-1,则y=x-1,显然C错误;故D正确.2.如图所示,则这个几何体的体积等于A.4B.6C.8D.12【答案】A【解析】由三视图可知所求几何体为四棱锥,如图所示,其中SA⊥平面ABCD,SA=2,AB=2,AD=2,CD=4,且四边形ABCD为直角梯形,∠DAB=90°,∴V=SA×(AB+CD)×AD=×2××(2+4)×2=4,故选A.3.下列关于函数y=f(x),x∈[a,b]的叙述中,正确的个数为①若x0∈[a,b]且满足f(x0)=0,则(x0,0)是f(x)的一个零点;②若x0是f(x)在[a,b]上的零点,则可用二分法求x0的近似值;③函数f(x)的零点是方程f(x)=0的根,f(x)=0的根也一定是函数f(x)的零点;④用二分法求方程的根时,得到的都是根的近似值.A.0B.1C.3D.4【答案】B【解析】本题主要考查方程与根、二分法.由零点的定义知,零点是曲线与x轴交点的横坐标,故①错误;当f(a)=0时,无法用二分法求解,故②错误;显然,③正确;若f(x)=2x-x-1,在区间(-1,1)上的零点,用二分法,可得f(0)=0,显然,④错误.4.如图,在三棱锥S-ABC中,E为棱SC的中点,若AC=,SA=SB=SC=AB=BC=2,则异面直线AC与BE所成的角为A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】C【解析】本题主要考查异面直线所成的角.取SA的中点D,连接BD、DE,则,是异面直线AC与BE所成的角或补角,由题意可得BD=BE=,DE=,即三角形BDE是等边三角形,所以5.如图,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为1,线段B1D1上有两个动点E,F,且EF=,则下列结论中错误的是A.AC⊥BEB.EF∥平面ABCDC.直线AB与平面BEF所成的角为定值D.异面直线AE、BF所成的角为定值【答案】D【解析】本题主要考查线面平行与垂直的判定定理、线面所成的角、异面直线所成的角,考查了空间想象能力.易证AC⊥平面BDD1B1,则AC⊥BE,A正确,不选;易知平面A1B1C1D1∥平面ABCD,则EF∥平面ABCD,B正确,不选;因为平面BEF即是平面BDD1B1,所以直线AB 与平面BEF所成的角为定值,故C正确,不选;故选D.6.若函数且)有两个零点,则实数a的取值X围是A. B. C. D.【答案】B【解析】本题主要考查函数的性质与零点.当时,函数是减函数,最多只有1个零点,不符合题意,故排除A、D;令,易判断函数在区间上分别有一个零点,故排除C,所以B正确.7.已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β.直线l满足l⊥m,l⊥n,l⊄α,l⊄β,则A.α∥β且l∥α B.α⊥β且l⊥βC.α与β相交,且交线垂直于lD.α与β相交,且交线平行于l【答案】D【解析】本题涉及直线与平面的基本知识,意在考查考生的空间想象能力、分析思考能力,难度中等偏下.由于m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β,则平面α与平面β必相交,但未必垂直,且交线垂直于直线m,n,又直线l满足l⊥m,l⊥n,则交线平行于l ,故选D.8.已知直线(1+k)x+y-k-2=0过定点P,则点P关于直线x-y-2=0的对称点的坐标是A.(3,﹣2)B.(2,﹣3)C.(3,﹣1)D.(1,﹣3)【答案】C【解析】本题主要考查直线方程、两条直线的位置关系.将(1+k)x+y-k-2=0整理为:k(x-1)+x+y-2=0,则x-1=0且x+y-2=0,可得P(1,1),设点P的对称点坐标为(a,b),则,则x=3,y=-1,故答案:C.9.如图,平面⊥平面与两平面所成的角分别为和.过分别作两平面交线的垂线,垂足为,则=A. B. C. D.【答案】A【解析】本题主要考查线面与面面垂直的判定与性质、直线与平面所成的角,考查了空间想象能力.根据题意,由面面垂直的性质定理可得,,则,则AB=2,则10.经过点P(1,4)的直线在两坐标轴上的截距都是正值,若截距之和最小,则直线的方程为A.x+2y-6=0 B.2x+y-6=0 C.x-2y+7=0 D.x-2y-7=0【答案】B【解析】本题主要考查直线方程、基本不等式.由直线的斜率为k(k<0),则y-4=k(x-1),分别令x=0、y=0求出直线在两坐标轴上的截距为:4-k,1-,则4-k+1-,当且仅当-k=-,即k=-2时,等号成立,则直线的方程为2x+y-6=0二、填空题:共5题11.已知直线: x+(1+m)y+m-2=0与直线:mx+2y+8=0平行,则经过点A(3,2)且与直线垂直的直线方程为________.【答案】2x-y-4=0【解析】本题主要考查直线方程、两条直线的位置关系.因为直线: x+(1+m)y+m-2=0与直线:mx+2y+8=0平行,所以(m+1)m-2=0,且8-(m-2),则m=1,直线: x+2y-1=0,根据题意,设所求直线方程为2x-y+t=0,将点A(3,2)代入可得t=-4,即:2x-y-4=012.用斜二测画法得到的四边形ABCD是下底角为45°的等腰梯形,其下底长为5,一腰长为,则原四边形的面积是________.【答案】8【解析】本题主要考查平面直观图.根据题意,直观图中,梯形的下底长为5,一腰长为,则易求上底为3,高为1,面积为,所以原四边形的面积是13.已知三棱锥A-BCD的所有棱长都为,则该三棱锥的外接球的表面积为________.【答案】3π【解析】本题主要考查空间几何体的表面积与体积,考查了空间想象能力.将正方体截去四个角可得到一个正四面体,由题意,可将该三棱锥补成一个棱长为1的正方体,所以该三棱锥的外接球的直径即为正方体的对角线,所以2r=,则该三棱锥的外接球的表面积为S=14.已知关于x的方程有两根,其中一根在区间内,另一根在区间内,则m的取值X围是________.【答案】【解析】本题主要考查二次函数的性质与二元一次方程的根.设,由题意可知:,求解可得15.甲、乙、丙、丁四个物体同时以某一点出发向同一个方向运动,其路程关于时间的函数关系式分别为,,,,有以下结论:①当时,甲走在最前面;②当时,乙走在最前面;③当时,丁走在最前面,当时,丁走在最后面;④丙不可能走在最前面,也不可能走在最后面;⑤如果它们一直运动下去,最终走在最前面的是甲.其中,正确结论的序号为_________(把正确结论的序号都填上,多填或少填均不得分).【答案】③④⑤【解析】①错误.因为,,所以,所以时,乙在甲的前面.②错误.因为,,所以,所以时,甲在乙的前面.③正确.当时,,的图象在图象的上方.④正确.当时,丙在甲乙前面,在丁后面,时,丙在丁前面,在甲、乙后面,时,甲、乙、丙、丁四人并驾齐驱.⑤正确.指数函数增长速度越来越快,x充分大时,的图象必定在,,上方,所以最终走在最前面的是甲.三、解答题:共5题16.如图(1)所示,在直角梯形中,BC AP,AB BC,CD AP,又分别为线段的中点,现将△折起,使平面平面(图(2)).(1)求证:平面平面;(2)求三棱锥的体积.【答案】证明:(1)分别是的中点,∵平面,AB平面.∴平面.同理,平面,∵,EF平面平面∴平面平面.(2)=.【解析】本题主要考查面面与线面平行与垂直的判定与性质、空间几何体的表面积与体积,考查了空间想象能力与等价转化.(1)根据题意,证明、,再利用线面与面面平行的判定定理即可证明;(2)由题意易知,则结果易得.17.已知两点,直线,求一点使,且点到直线的距离等于2.【答案】设点的坐标为.∵.∴的中点的坐标为.又的斜率.∴的垂直平分线方程为,即.而在直线上.∴.①又已知点到的距离为2.∴点必在于平行且距离为2的直线上,设直线方程为,由两条平行直线之间的距离公式得:∴或.∴点在直线或上.∴或②∴①②得:或.∴点或为所求的点.【解析】本题主要考查直线方程与斜率、两条直线的位置关系、中点坐标公式.设点的坐标为,求出统一线段AB的垂直平分线,即可求出a、b的一个关系式;由题意知,点必在于平行且距离为2的直线上, 设直线方程为,由两条平行直线之间的距离公式得:,求出m的值,又得到a、b的一个关系式,两个关系式联立求解即可.18.(1)已知圆C经过两点,且被直线y=1截得的线段长为.求圆C的方程;(2)已知点P(1,1)和圆过点P的动直线与圆交于A,B两点,求线段AB的中点M的轨迹方程.【答案】(1)设圆方程为.因为点O,Q在圆上,代入:又由已知,联立:解得:由韦达定理知:.所以:.即即:.即:.则.所以所求圆方程为:.(2)设点M (x ,y ), 圆的圆心坐标为C (0,2). 由题意:,又.所以: 化简:所以M 点的轨迹方程为【解析】本题主要考查圆的方程、直线与圆的位置关系、圆的性质、直线的斜率公式、方程思想.(1)设圆方程为,将y =1代入圆的方程,利用韦达定理,求出D 、E 、F 的一个关系式,再由点O 、Q 在圆上,联立求出D 、E 、F 的值,即可得到圆的方程;(2) 设点M (x ,y ), 圆的圆心坐标为C (0,2),由题意:,又,化简求解即可得到结论.19.如图,在四棱锥P —ABCD 中,PA ⊥底面ABCD , AB ⊥AD , AC ⊥CD ,∠ABC =60°,PA =AB =BC ,E 是PC 的中点.C A PB D E(1)求PB 和平面PAD 所成的角的大小;(2)证明:AE ⊥平面PCD ;(3)求二面角A-PD-C的正弦值.【答案】(1)在四棱锥P—ABCD中,∵PA⊥底面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴PA⊥A B.又AB⊥AD,PA∩AD=A,从而AB⊥平面PAD,∴PB在平面PAD内的射影为PA,从而∠APB为PB和平面PAD所成的角.在Rt△PAB中,AB=PA,故∠APB=45°.所以PB和平面PAD所成的角的大小为45°.(2)证明:在四棱锥P—ABCD中,∵PA⊥底面ABCD,CD⊂平面ABCD,∴CD⊥PA.由条件CD⊥AC,PA∩AC=A∵CD⊥平面PA C.又AE⊂平面PAC,∴AE⊥C D.由PA=AB=BC,∠ABC=60°,可得AC=PA.∵E是PC的中点,∴AE⊥P C.又PC∩CD=C,综上得AE⊥平面PCD.(3)过点E作EM⊥PD,垂足为M,连接AM,如图所示.由(2)知,AE⊥平面PCD,AM在平面PCD内的射影是EM,则可证得AM⊥PD.因此∠AME是二面角A—PD—C的平面角.由已知,可得∠CAD=30°.设AC=a,可得PA=a,AD=a,PD=a,AE=在Rt△ADP中,∵AM⊥PD,∴AM·PD=PA·AD,则AM==.在Rt△AEM中,sin∠AME==.所以二面角A—PD—C的正弦值为.【解析】本题主要考查线面垂直的判定定理与性质定理、线面角与二面角,考查了空间想象能力.(1)根据题意,证明AB⊥平面PAD,即可得证∠APB为PB和平面PAD所成的角,则易求结果;(2)由题意,易证CD⊥平面PA C,可得AE⊥C D,由题意易知AC=PA,又因为E是PC 的中点,所以AE⊥P C,则结论易证;(3) 过点E作EM⊥PD,垂足为M,连接AM,如图所示,由(2)知,AE⊥平面PCD,AM在平面PCD内的射影是EM,则可证得AM⊥PD,因此∠AME是二面角A—PD—C的平面角,则结论易求.20.诺贝尔奖的奖金发放方式为:每年一发,把奖金总额平均分成6份,分别奖励给在6项(物理、化学、文学、经济学、生理学和医学、和平)为人类作出最有益贡献的人,每年发放奖金的总金额是基金在该年度所获利息的一半;另一半利息计入基金总额,以便保证奖金数逐年增加.假设基金平均年利率为r=6.24%.资料显示:1999年诺贝尔发放后基金总额约为19 800万美元.设f(x)表示第x(x∈N*)年诺贝尔奖发放后的基金总额(1999年记为f(1),2000年记为f(2),…,依次类推)(1)用f(1)表示f(2)与f(3),并根据所求结果归纳出函数f(x)的表达式;(2)试根据f(x)的表达式判断网上一则新闻“2009年度诺贝尔奖各项奖金高达150万美元”是否为真,并说明理由.(参考数据:1.031 29≈1.32)【答案】(1)由题意知:f(2)=f(1)(1+6.24%)-f(1)·6.24%=f(1)×(1+3.12%),f(3)=f(2)×(1+6.24%)-f(2)×6.24%=f(2)×(1+3.12%)=f(1)×(1+3.12%)2,∴f(x)=19800(1+3.12%)x-1(x∈N*).(2)2008年诺贝尔奖发放后基金总额为f(10)=19800(1+3.12%)9=26136,故2009年度诺贝尔奖各项奖金为·f(10)·6.24%≈136(万美元),与150万美元相比少了约14万美元,是假新闻.【解析】本题主要考查指数函数、函数的解析式与求值,考查了分析问题与解决问题的能力、计算能力.(1)由题意知: f(2)=f(1)(1+6.24%)-f(1)·6.24%,f(3)=f(2)×(1+6.24%)-f(2)×6.24%,化简,即可归纳出函数f(x)的解析式;(2)根据题意,求出2008年诺贝尔奖发放后基金总额为f(10),再求出2009年度诺贝尔奖各项奖金为·f(10)·6.24%,即可判断出结论.。
高一数学第一学期期末测试题本试卷共4页,20题,满分为150分钟,考试用时120分钟。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,满分50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.集合{13,4,5,7,9}=A ,B {3,5,7,8,10}=,那么=AB ( )A 、{13,4,5,7,8,9},B 、{1,4,8,9}C 、{3,5,7}D 、{3,5,7,8} 2.cos()6π-的值是( )A B . C .12 D .12- 3.函数)1ln()(-=x x f 的定义域是( )A . ),1(+∞B .),1[+∞C . ),0(+∞D .),0[+∞ 4.函数cos y x =的一个单调递增区间为 ( ) A .,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭ B .()0,π C .3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭D .(),2ππ 5.函数tan(2)4y x π=+的最小正周期为( )A .4π B .2πC .πD .2π 6.函数2()ln f x x x=-的零点所在的大致区间是 ( ) A .(1,2) B .(,3)e C .(2,)e D .(,)e +∞7.已知0.30.2a=,0.2log 3b =,0.2log 4c =,则( )A. a>b>cB. a>c>bC. b>c>aD. c>b>a 8.若函数23()(23)m f x m x-=+是幂函数,则m 的值为( )A 、1-B 、0C 、1D 、2 9.若1tan()47πα+=,则tan α=( )A 、34 B 、43C 、34-D 、43-10.函数22cos 14y x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭是( ) A.最小正周期为π的奇函数 B.最小正周期为2π的奇函数 C.最小正周期为π的偶函数 D.最小正周期为2π的偶函数二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.11.已知函数()()()2log 030x x x f x x >⎧⎪=⎨⎪⎩,则()0f f =⎡⎤⎣⎦ . 12.已知3tan =α,则ααααsin 3cos 5cos 2sin 4+-= ;13.若cos α=﹣,且α∈(π,),则tan α= .14.设{1,2,3,4,5,6},B {1,2,7,8},A ==定义A 与B 的差集为{|},A B x x A x B A A B -=∈∉--,且则()三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.15.(满分12分)(1)4253sin cos tan()364πππ-(2)22lg 4lg 25ln 2e -+-+16.(满分12分)已知函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭)(R x ∈ (1)求()f x 的振幅和初相;(2)该函数图象可由)(sin R x x y ∈=的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?17.(本题满分14分) 已知函数()sin 2cos 21f x x x =+-(1)把函数化为()sin(),(0,0)f x A x B A ωϕω=++>>的形式,并求()f x 的最小正周期;(2)求函数()f x 的最大值及()f x 取得最大值时x 的集合; 18.(满分14分)()2sin(),(0,0,),()62.1(0)228730(),(),sin 35617f x x A x R f x f ABC A B C f A f B C πωωπωππ=->>∈+=+=-已知函数且的最小正周期是()求和的值;()已知锐角的三个内角分别为,,,若求的值。
2022-2023学年陕西省西安市长安区高一上学期期末数学试题一、单选题1.若集合{2},{1<<1}x M yy N x x ===-∣∣,则M N ⋂=()A .(0,)+∞B .(0,1)C .∅D .(1,1)-【答案】B【分析】解出集合M ,根据集合交集的运算即可求解.【详解】{2}{>0}x M y y y y ===∣∣,{}01M N x x ⋂=<<.故选:B2.“sin 0θ<且tan 0θ<”是“θ为第三象限角”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】D【分析】求出sin 0θ<且tan 0θ<时θ所在象限,再根据充分必要条件的概念判断.【详解】因为sin 0θ<且tan 0θ<,由任意角的三角函数可知,θ为第四象限角,所以“sin 0θ<且tan 0θ<”是“θ为第三象限角”的既不充分也不必要条件,故选:D.3.若tan 2θ=-,则sin 2θ=()A .25-B .45-C .25D .45【答案】B【分析】根据二倍角公式和同角三角函数的关系,222sin cos sin 2sin cos θθθθθ⋅=+,再进行“弦化切”即可代值求解.【详解】()()2222222sin cos 2tan 4sin 2sin cos tan 1521θθθθθθθ⨯-⋅====-++-+.故选:B.4.已知命题3:,sin cos 2p x x x ∃∈+=R ;命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥,则下列命题中为真命题的是()A .p q ∧B .p q ⌝∧C .p q ∧⌝D .()p q ⌝∨【答案】B【分析】分别判断出命题p 和q 的真假,即可逐个选项进行判断.【详解】命题3:,sin cos 2p x x x ∃∈+=R 是特称命题,因π3sin +cos 2sin 42x x x ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭时,π32sin 144x ⎛⎫+=> ⎪⎝⎭,无解,所以命题p 是假命题;命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥是全称命题,因0x ≥,所以||0e e 1x ≥=,所以命题q 是真命题.所以p ⌝是真命题,q ⌝是假命题,所以p q ∧是假命题,p q ⌝∧是真命题,p q ∧⌝是假命题,()p q ⌝∨是假命题.故选:B5.已知0.13121log 2,log 5,()3a b c -===,则()A .a b c >>B .a c b>>C .c a b>>D .c b a>>【答案】C【分析】利用中间值0和1进行比较即可.【详解】333log 1log 2log 3<<,所以01a <<,1122log 5log 1<,所以0b <,0.1011()()33->,所以1c >,所以c a b >>.故选:C.6.某市生产总值连续两年持续增加.第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为A .2p q+B .(1)(1)12p q ++-C .pq D .(1)(1)1p q ++-【答案】D【详解】试题分析:设这两年年平均增长率为x ,因此2(1)(1)(1)p q x ++=+解得(1)(1)1x p q =++-.【解析】函数模型的应用.7.已知正实数,x y 满足2212,xy x y =+-则x y +的最大值是()A .24B .12C .43D .23【答案】C【分析】设x y t +=,则y t x =-,代入已知等式,化为关于x 的方程,由判别式非负,解得t 的最大值.【详解】设x y t +=,则y t x =-,因为2212xy x y =+-,所以22()()120x t x x t x +----=,即:2233120x tx t -+-=,所以222912(12)31440t t t ∆=--=-+≥,解得:4343t -≤≤,又因为x ,y 为正实数,所以043t <≤,所以x y +的最大值为43.故选:C.8.幂函数y x α=,当α取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图像是一组美丽的曲线(如图),设点(1,0),(0,1)A B 连接AB ,线段AB 恰好被其中的两个幂函数,a b y x y x ==的图像三等分,即BM =MN =NA ,那么ab =()A .13B ..2C .1D .12【答案】C【分析】求出M 、N 的坐标,分别带入函数解析式即可求得a 、b ,然后根据换底公式可得.【详解】因为M 、N 为线段AB 的三等分点,易得1221(,),,)3333M N (,分别带入,a b y x y x ==得1221(),()3333a b ==,解得123321log ,log 33a b ==,所以123321lglg2133log log 11233lg lg 33ab =⨯=⨯=.故选:C9.已知函数()22,01,04x x f x x x x⎧≤⎪=⎨+>⎪⎩,则关于x 的方程23()7()20f x f x -+=实数解的个数为()A .4B .5C .3D .2【答案】A【分析】由23()7()20f x f x -+=解得()13f x =或2,再画出()f x ,2y =,13y =的图象数交点个数即可.【详解】因为23()7()20f x f x -+=,解之得()13f x =或2,当0x ≤时,()0f x ≥;当0x >时,()211111124442x f x x x x x x +⎛⎫==+≥⨯⋅= ⎪⎝⎭,当且仅当1x =时等号成立,所以()f x ,2y =,13y =的图象如图:由图可知使得()13f x =或()2f x =的点有4个.故选:A.10.定义在R 上的偶函数()f x 满足(1)()0f x f x ++=,当[3,4]x ∈时,()3f x x =-,则()A .11(sin )(cos )33f f <B .33(sin )(cos )22f f >C .(sin 2)(cos 2)f f >D .(sin1)(cos1)f f <【答案】D【分析】根据题意,由条件可得()f x 的周期为2,然后结合偶函数的性质可得[]0,1x ∈时的解析式,再由其单调性即可得到结果.【详解】因为函数()f x 满足(1)()0f x f x ++=,则()()()()122f x f x f x f x =-+=--+=+⎡⎤⎣⎦,所以()f x 的周期为2,且()f x 是偶函数,当[3,4]x ∈时,()3f x x =-,设[]0,1x ∈,则[]43,4x -∈,所以()()()44431f x f x f x x x =-=-=--=-,所以()f x 在[]0,1上单调递减,因为[]11sin ,cos 0,133∈,且11sin cos 33<,所以11(sin )(cos )33f f >,故A 错误;因为[]33sin ,cos 0,122∈,且33sin cos 22>,所以3(sin )(cos )322f f <,故B 错误;因为[]sin 20,1∈,πππcos 2cos 2sin 2222⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,且()f x 为偶函数,则()ππcos 2sin 2sin 222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,且[]πsin 20,12⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,πsin 2sin 22⎛⎫>- ⎪⎝⎭,所以(sin 2)(cos 2)f f <,故C 错误;因为[]sin1,cos10,1∈,且sin1cos1>,所以(sin1)(cos1)f f <,故D 正确;故选:D二、多选题11.下列函数中既是偶函数,又在()0,∞+上单调递减的是()A .2log y x =B .2y x-=C .1y x=D .23y x=【答案】BC【分析】根据函数奇偶性的定义以及基本初等函数的单调性逐项判断,可得出合适的选项.【详解】对于A 选项,函数2log y x =的定义域为()0,∞+,该函数为非奇非偶函数,A 不满足条件;对于B 选项,函数221y x x -==的定义域为{}0x x ≠,设()121f x x=,则()()()112211f x f x x x -===-,该函数为偶函数,且函数2y x -=在()0,∞+上为减函数,B 满足条件;对于C 选项,函数1y x=的定义域为{}0x x ≠,设()21f x x =,则()()2211f x f x x x-===-,该函数为偶函数,当0x >时,1y x=,则函数1y x =在()0,∞+上为减函数,C 满足条件;对于D 选项,函数2323y x x ==的定义域为R ,设()323f x x =,则()()()232333f x x x f x -=-==,该函数为偶函数,函数23y x =在()0,∞+上为增函数,D 不满足条件.故选:BC.12.若x y >,则()A .ln(1)0x y -+>B .11x y<C .33x y >D .x y>【答案】AC【分析】利用指对数函数的单调性判断AC ;举例说明判断BD 作答.【详解】由x y >知,11x y -+>,则ln(1)0x y -+>,A 正确;取x 1,y 2==-满足x y >,此时11x y>,x y <,BD 错误;由x y >,得33x y >,C 正确.故选:AC13.函数()sin(2)(0π)f x x ϕϕ=+<<的图象关于π(,0)3中心对称,则()A .()y f x =在5π0,12⎛⎫⎪⎝⎭单调递减;B .()y f x =在区间π[0,]2的最小值是32-;C .直线5π12x =-是()f x 图像的一条对称轴;D .3(π)62f =【答案】BCD【分析】利用函数的对称中心得到π3ϕ=,然后根据正弦函数的图象和性质逐项判断即可求解.【详解】因为函数()sin(2)(0π)f x x ϕϕ=+<<的图象关于π(,0)3中心对称,所以π2π()sin()033f ϕ=+=,又因为0πϕ<<,所以π3ϕ=,则函数π()sin(2)3f x x =+,对于A ,因为5π(0,)12x ∈,所以ππ7π2(,)336x +∈,所以函数()y f x =在5π0,12⎛⎫⎪⎝⎭先增后减,故选项A 错误;对于B ,因为π[0,]2x ∈,所以ππ4π2[,]323x +∈,当π4π233x +=时,函数取最小值32-,故选项B 正确;对于C ,函数π()sin(2)3f x x =+,因为5πππ()sin[2)]sin()11232f x =⨯+=-=-(-,所以直线5π12x =-是()f x 图像的一条对称轴,故选项C 正确;对于D ,函数π()sin(2)3f x x =+,则函数πππ2π3()sin(2)sin 66332f =⨯+==,故选项D 正确;故选:BCD.14.设函数22,0;()log ,0.xx f x x x -⎧≤⎪=⎨>⎪⎩函数()()=-g x f x k ,若()g x 有三个不同的零点123,,x x x ,且满足123x x x <<,则下列说法正确的有()A .321x x =B .233x x +的取值范围是13[2∞+,)C .1k >D .233x x +的取值范围是[23∞+,)【答案】AB【分析】利用函数()f x 与y k =的图象可判断C ;直接解方程2log x k =求出23,x x 可判断A ;表示出233x x +,233x x +,换元后利用对勾函数的单调性求最小值,即可判断BD.【详解】因为()g x 有三个不同的零点,所以函数()f x 与y k =有三个交点,由图可知,1k ≥,故C 错误;令2log x k =2log x k =,即2log x k =±,解得232,2k kx x -==,显然321x x =,故A 正确;因为1k ≥,所以22k ≥,令2k t =,则2311323233()3k ky x x t t t t-=+=+⋅=+=+,由对勾函数性质可知,上述函数在3[,)3+∞上单调递增,所以在[2,)+∞,所以当2x =时,23min113(3)3(2)62x x +=+=,B 正确;令2k t =,则2333322k ky x x t t-=+=⋅+=+,由对勾函数性质可知,上述函数在[3,)+∞上单调递增,所以在[2,)+∞,所以当2x =时,23min 37(3)222x x +=+=,故D 错误.故选:AB三、填空题15.sin 660︒=______.【答案】32-【分析】直接由诱导公式化简为sin 60-︒,即可得出答案.【详解】3sin 660sin(236060)sin(60)sin 602︒=⨯︒-︒=-︒=-︒=-,故答案为:32-.16.已知函数()2f x 的定义域为1[,2]2,则函数()2f x 的定义域为______.【答案】[][]2,11,2-- 【分析】由1[,2]2x ∈,可知124x ≤≤,再解关于x 的不等式214x ≤≤即可.【详解】因为1[,2]2x ∈,即122x ≤≤,所以124x ≤≤,所以214x ≤≤,所以[][]2,11,2x ∈--⋃.故答案为:[][]2,11,2-- .17.已知关于x 的方程2220x kx k k +++-=有两个实数根,且一根大于2,一根小于2,则实数k 的取值范围为______.【答案】()2,1--【分析】构造函数22()2f x x kx k k =+++-,利用一根大于2,一根小于2,根据二次函数的性质建立不等式(2)0f <,解不等式即可求实数k 的取值范围.【详解】关于x 的方程2220x kx k k +++-=有两个实数根,且一根大于2,一根小于2,构造函数22()2f x x kx k k =+++-,∵一根大于2,一根小于2,∴(2)0f <,∴24220k k k +++-<,解得2<<1x --.则k 的取值范围是()2,1--.故答案为:()2,1--.18.已知函数()y f x =是定义在[1,1]-上的奇函数,且()11f =,若()(),[1,1],00,f m f n m n m n m n+∈-+≠>+时,()222f x t at ≤--不等式对所有的[1,1],[1,1]x a ∈-∈-恒成立,则实数t 的取值范围是______.【答案】(][),33,∞∞--⋃+【分析】可以消元转换的策略,先消去一个变量,易得()f x 在[1,1]-上单调递增,所以()f x 在[-1,1]上最大值是(1)1f =,问题可转化为2221t at --≥对于所有的[]1,1a ∈-恒成立,令2()23g a ta t =-+-,只需()()1010g g ⎧-≥⎪⎨≥⎪⎩,解不等式即可.【详解】因为()f x 为奇函数且m ,[1,1]n ∈-,0m n +≠,所以()()()()0()f m f n f m f n m n m n +--=>+--,所以()f x 在[1,1]-上单调递增,所以max ()(1)1f x f ==,又因为2()22f x t at ≤--对于所有的[][]1,1,1,1x a ∈-∈-恒成立,所以2max ()22f x t at ≤--对于所有的[]1,1a ∈-恒成立,即2221t at --≥对于所有的[]1,1a ∈-恒成立,即2230t at --≥对于所有的[]1,1a ∈-恒成立,令2()23g a ta t =-+-,所以只需满足22(1)0230(1)0230g t t g t t -≥⎧+-≥⎧⇒⎨⎨≥-+-≥⎩⎩,解得3t £-或3t ≥.故答案为:(,3][3,)-∞-+∞ .四、解答题19.(1)已知角α顶点与坐标原点重合,始边与x 轴非负半轴重合,终边经过点13(,)22P -,求cos tan(π)sin(π)cos(5π)αααα+⋅--的值.(2)计算:()321lg5lg8lg1000(lg 332)lg lg0.++++【答案】(1)2;(2)2【分析】(1)运用诱导公式化简及角α终边经过点(,)P x y ,则22cos x x y α=+公式代入计算即可.(2)运用对数运算公式计算即可.【详解】解析:(1)因为角α终边经过点13(,)22P -,所以221cos 2x x y α==-+,所以原式cos tan sin 12sin cos sin cos cos αααααααα=⋅=-=-=-.(2)()()231lg5lg8lg1000lg2lg lg0.33++++()()2lg53lg233lg2lg3lg31=++-+-()()23lg5lg23lg53lg213lg2lg5lg23lg51=⨯++-=++-()3lg23lg513lg2lg512=+-=+-=.20.已知函数()223f x x bx =-+,R b ∈.(1)若关于x 的不等式()0f x >对一切实数x 都成立,求b 的取值范围;(2)当[]1,2x ∈-时,函数()f x 的最小值为1,求b 值.【答案】(1)33b -<<(2)32b =-或2b =.【分析】(1)将问题转化为()min 0f x >,由二次函数在对称轴处取得最值可得230b ->,解不等式即可.(2)分别讨论1b ≤-、2b ≥、12b -<<时二次函数()f x 在[]1,2-上的单调性进而得其最小值,结合已知条件解方程即可.【详解】(1)因为()2230f x x bx =-+>恒成立,所以()min 0f x >,当且仅当x b =时,()f x 取最小值为()222233f b b b b =-+=-,所以()0f b >,即:230b ->,解得33b -<<.故b 的取值范围为33b -<<.(2)因为()223f x x bx =-+是二次函数,图像抛物线开口向上,对称轴为x b =,①若1b ≤-,则()f x 在[]1,2-上单调递增,∴()()min 1421f x f b =-=+=,解得32b =-;②若2b ≥,则()f x 在[]1,2-上单调递减,∴()()min 2741f x f b ==-=,解得32b =(舍);③若12b -<<,则()f x 在[]1,b -上单调递减,在(],2b 上单调递增,∴()()2min 31f x f b b ==-=,解得2b =或2b =-(舍);综上,32b =-或2b =.21.已知函数()2π3cos cos 3cos 64f x x x x ⎛⎫=⋅--+ ⎪⎝⎭,x ∈R .(1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 在区间ππ,64⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.【答案】(1)πT =(2)最大值为14,最小值为12-.【分析】(1)由三角函数恒等变换的应用可得1π()sin 223f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,利用正弦函数的周期性可求最小正周期T .(2)通过64ππx -<<,求得3622πππx 3-<-<,再利用正弦函数的性质可求最值.【详解】(1)由已知,有()2133cos (sin cos )3cos 224f x x x x x =⋅+-+2133sin cos cos 224x x x =⋅-+()133sin21cos2444x x =-++131πsin2cos2sin(2)4423x x x =-=-.所以,()f x 的最小正周期2ππ2T ==.(2)ππ[,]64x ∈-时,π2ππ2,336x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当ππ236x -=,即π4x =时,()f x 取到最大值14,当ππ232x -=-,即π12x =-时,()f x 取到最小值12-.所以,函数()f x 在闭区间π[0,]2上的最大值为14,最小值为12-.22.已知函数(),0;2,0.x x a x f x x ⎧+≥=⎨<⎩其中R a ∈.(1)若1a =-,解不等式()14f x ≥;(2)设0a >,()21log g x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,若对任意的1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,函数()g x 在区间[],2t t +上的最大值和最小值的差不超过1,求实数a 的取值范围.【答案】(1)352,,44x ⎡⎤⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭(2)65a ≥【分析】(1)分类讨论解分段函数不等式即可.(2)由对数型函数的单调性可得()g x 在[],2t t +单调递减,进而运用对数运算公式及对数型函数单调性将问题转化为求()22t a t t -≥+在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,即求()max22t t t ⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦,运用换元法及对勾函数的单调性可求得结果.【详解】(1)1a =-时,()1,02,0x x x f x x ⎧-≥=⎨<⎩当0x ≥时,()114f x x =-≥,解得54x ≥或34x ≤,所以350,,44x ⎡⎤⎡⎫∈+∞⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭ ;当0x <时,()124x f x =≥,2x ≥-,所以[)2,0x ∈-.综上,352,,44x ⎡⎤⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭.(2)因为0a >,[],2x t t ∈+,所以()2211log log g x f a x x ⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在[],2t t +单调递减,所以()()()()22max min 112log log 12g x g x g t g t a a t t ⎛⎫⎛⎫-=-+=+-+≤ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,即:222111log 1log log 222a a a t t t ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+≤++=+ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1122a a t t ⎛⎫+≤+ ⎪+⎝⎭,所以()12222t a t t t t -≥-=++在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,所以()max22t a t t ⎡⎤-≥⎢⎥+⎣⎦,1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,令320,2m t ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦,则()()()()2222468t m m h m t t m m m m -===+---+,①当0m =时,()0h m =,②当30,2m ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()186h m m m=+-,又因为86y m m =+-在30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦上递减,所以8316566236m m +-≥+-=,所以()60,5h m ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,综上,max 6()5h m =.所以65a ≥.23.对于定义域为D 的函数()y f x =,如果存在区间[],m n D ⊆,同时满足:①()f x 在[],m n 内是单调函数;②当定义域是[],m n 时,()f x 的值域也是[],m n ,则称[],m n 是该函数的“优美区间”.(1)写出函数()212f x x =的一个“优美区间”;(2)求证:函数()64g x x=+不存在“优美区间”;(3)已知函数()()()221R,0a a x y h x a a a x +-==∈≠有“优美区间”[],m n ,当a 变化时,求出n m -的最大值.【答案】(1)[0,2](2)答案见解析(3)233【分析】(1)结合“优美区间”的定义,即可写出函数()212f x x =的一个“优美区间”;(2)若函数存在“优美区间”,可得函数()g x 在[,]m n 上单调递减,从而可得()()g m n g n m=⎧⎨=⎩,联立可推出矛盾,即可证明结论;(3)函数()h x 有“优美区间”,结合单调性可得()()h m m h n n=⎧⎨=⎩,说明,m n 是方程222()10a x a a x -++=的两个同号且不等的实数根,结合根与系数的关系可求得,m n 的关系,进而可求得n m -的最大值.【详解】(1)[0,2]是21()2f x x =的一个“优美区间”,证明如下:212y x =在区间[0,2]上单调递增,又(0)0f =,(2)2f =,∴212y x =的值域为[0,2],∴[0,2]是21()2f x x =的一个“优美区间”.(2)设[,]m n 是函数()g x 的定义域的子集.由0x ≠,可得[,](,0)m n ∞⊆-或[,](0,)m n ∞⊆+,∴函数6()4g x x=+在[,]m n 上单调递减.若[,]m n 是函数()g x 的“优美区间”,则6464n m m n ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得,66n m m n-=-,则6()n m n m mn -=-,6,6,n m mn n m >∴=∴=,则664m m+=,显然等式不成立,∴函数6()4g x x =+不存在“优美区间”.(3)()h x 的定义域为{|0}x x ≠,[,]m n 是函数()h x 的定义域的子集,则[,](,0)m n ∞⊆-或[,](0,)m n ∞⊆+,而函数()()222111a a x y xh x a a x a a +-==+=-在[,]m n 上单调递增,若[,]m n 是函数()h x 的“优美区间”,则()()h m m h n n=⎧⎨=⎩,∴,m n 是方程211a x a a x +-=,即222()10a x a a x -++=的两个同号且不等的实数根.210mn a=> ,∴,m n 同号,只需2222()4(3)(1)0a a a a a a ∆=+-=+->,解得1a >或3a <-,211,a m n mn a a++== ,n m >,22222142114()413333a n m m n mn a a a a a +⎛⎫⎛⎫∴-=+-=-=-++=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴当3a =时,n m -取得最大值233.。
2019-2020学年浙江省杭州市高一(上)期末检测数学试卷一、选择题(本大题有14小题,每小题3分,共42分.每小题的四个选项中,只有一项是符合要求的,请将答案填写在答案卷相应的答题栏内)1.(3分)sin120°的值为()A.B.C.D.﹣2.(3分)已知sinα=,α为第二象限角,则cosα的值为()A.B.﹣C.D.﹣3.(3分)已知集合A={x∈R|x2﹣4x<0},B={x∈R|2x<8},则A∩B=()A.(0,3) B.(3,4) C.(0,4) D.(﹣∞,3)4.(3分)函数f(x)=logx+x﹣3的零点所在的区间是()3A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,+∞)5.(3分)函数y=的定义域是()A.[1,+∞)B.(1,+∞)C.(0,1] D.(,1]6.(3分)一名心率过速患者服用某种药物后心率立刻明显减慢,之后随着药力的减退,心率再次慢慢升高,则自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象是()A.B.C.D.7.(3分)已知函数f (x )=,则f (5)的值为( )A .B .1C .2D .38.(3分)已知函数y=f (2x )+2x 是偶函数,且f (2)=1,则f (﹣2)=( ) A .5B .4C .3D .29.(3分)函数f (x )=|sinx+cosx|+|sinx ﹣cosx|是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为的奇函数 D .最小正周期为的偶函数10.(3分)记a=sin1,b=sin2,c=sin3,则( ) A .c <b <a B .c <a <b C .a <c <b D .a <b <c 11.(3分)要得到函数y=cos (2x ﹣)的图象,只需将函数y=sin2x 的图象( ) A .向左平移个单位 B .向左平移个单位 C .向右平移个单位 D .向右平移个单位12.(3分)已知函数在(﹣∞,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .1<a <3B .1<a ≤3C .<a <5D .<a ≤513.(3分)定义min{a ,b}=,若函数f (x )=min{x 2﹣3x+3,﹣|x ﹣3|+3},且f (x )在区间[m ,n]上的值域为[,],则区间[m ,n]长度的最大值为( ) A .1B .C .D .14.(3分)设函数f (x )=|﹣ax|,若对任意的正实数a ,总存在x 0∈[1,4],使得f (x 0)≥m ,则实数m 的取值范围为( )A .(﹣∞,0]B .(﹣∞,1]C .(﹣∞,2]D .(﹣∞,3]二、填空题(本大题有6小题,15~17题每空3分,18~20题每空4分,共30分,把答案填在答题卷的相应位置)15.(3分)设集合U={1,2,3,4,5,6},M={2,3,4},N={4,5},则M ∪N= ,∁U M= . 16.(3分)()+()= ;log 412﹣log 43= .17.(3分)函数f (x )=tan (2x ﹣)的最小正周期是 ;不等式f (x )>1的解集是 .18.(4分)已知偶函数f (x )和奇函数g (x )的定义域都是(﹣4,4),且在(﹣4,0]上的图象如图所示,则关于x 的不等式f (x )•g(x )<0的解集是 .19.(4分)已知不等式(ax+2)•ln (x+a )≤0对x ∈(﹣a ,+∞)恒成立,则a 的值为 . 20.(4分)已知函数f (x )=x+,g (x )=f 2(x )﹣af (x )+2a 有四个不同的零点x 1,x 2,x 3,x 4,则[2﹣f (x 1)]•[2﹣f (x 2)]•[2﹣f (x 3)]•[2﹣f (x 4)]的值为 .三、解答题:(本大题有4小题,共48分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 21.(10分)已知幂函数f (x )=x α(α∈R ),且.(1)求函数f (x )的解析式;(2)证明函数f (x )在定义域上是增函数.22.(12分)已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)(﹣π<φ<0,ω>0)的图象关于直线对称,且两相邻对称中心之间的距离为.(1)求函数y=f (x )的单调递增区间; (2)若关于x 的方程f (x )+log 2k=0在区间上总有实数解,求实数k 的取值范围.23.(12分)一辆汽车在某段路程中的行驶速率与时间的关系如图所示. (1)求图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际含义;(2)假设这辆汽车在行驶该段路程前里程表的读数是8018km,试求汽车在行驶这段路程时里程表读数s(km)与时间t (h)的函数解析式,并作出相应的图象.24.(13分)已知函数f(x)=(x﹣1)|x﹣a|﹣x﹣2a(x∈R).(1)若a=﹣1,求方程f(x)=1的解集;(2)若,试判断函数y=f(x)在R上的零点个数,并求此时y=f(x)所有零点之和的取值范围.2019-2020学年浙江省杭州市高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题有14小题,每小题3分,共42分.每小题的四个选项中,只有一项是符合要求的,请将答案填写在答案卷相应的答题栏内)1.(3分)sin120°的值为()A.B.C.D.﹣【解答】解:因为sin120°=sin(90°+30°)=cos30°=.故选C.2.(3分)已知sinα=,α为第二象限角,则cosα的值为()A.B.﹣C.D.﹣【解答】解:∵sinα=,且α为第二象限的角,∴cosα=﹣=﹣.故选:D.3.(3分)已知集合A={x∈R|x2﹣4x<0},B={x∈R|2x<8},则A∩B=()A.(0,3) B.(3,4) C.(0,4) D.(﹣∞,3)【解答】解:∵集合A={x∈R|x2﹣4x<0}={x|0<x<4},B={x∈R|2x<8}={x|x<3},∴A∩B={x|0<x<3}=(0,3).故选:A.4.(3分)函数f(x)=logx+x﹣3的零点所在的区间是()3A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,+∞)【解答】解:∵函数f (x )=log 3x+x ﹣3,定义域为:x >0;函数是连续函数, ∴f (2)=log 32+2﹣3<0,f (3)=log 33+3﹣3=1>0, ∴f (2)•f(3)<0,根据函数的零点的判定定理, 故选:C .5.(3分)函数y=的定义域是( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .(0,1]D .(,1] 【解答】解:要使函数有意义,则log 0.5(3x ﹣2)≥0, 即0<3x ﹣2≤1,得<x ≤1,即函数的定义域为(,1], 故选:D6.(3分)一名心率过速患者服用某种药物后心率立刻明显减慢,之后随着药力的减退,心率再次慢慢升高,则自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象是( )A .B .C .D .【解答】解:患者服用某种药物后心率立刻明显减慢,则函数的图象应呈下降趋势, 之后随着药力的减退,心率再次慢慢升高,则函数的图象应一直呈上升趋势, 但上升部分的图象比下降的图象要缓,排除AB , 根据正常人的心率约为65,可排除D , 只有C 符合, 故选:C7.(3分)已知函数f (x )=,则f (5)的值为( )A.B.1 C.2 D.3【解答】解:∵函数f(x)=,∴f(5)=f(3)=f(1)=2.故选:C.8.(3分)已知函数y=f(2x)+2x是偶函数,且f(2)=1,则f(﹣2)=()A.5 B.4 C.3 D.2【解答】解:∵函数y=f(2x)+2x是偶函数,∴设g(x)=f(2x)+2x,则g(﹣x)=f(﹣2x)﹣2x=g(x)=f(2x)+2x,即f(﹣2x)=f(2x)+4x,当x=1时,f(﹣2)=f(2)+4=1+4=5,故选:A9.(3分)函数f(x)=|sinx+cosx|+|sinx﹣cosx|是()A.最小正周期为π的奇函数B.最小正周期为π的偶函数C.最小正周期为的奇函数D.最小正周期为的偶函数【解答】解:f(﹣x)=|sin(﹣x)+cos(﹣x)|+|sin(﹣x)﹣cos(﹣x)|=|﹣sinx+cosx|+|﹣sinx﹣cosx|=|six+cosx|+|sinx﹣cosx|=f(x),则函数f(x)是偶函数,∵f(x+)=|sin(x+)+cos(x+)|+|sin(x+)﹣cos(x+)|=|cosx﹣sinx|+|cosx+sinx|=|sinx+cosx|+|sinx﹣cosx|=f(x),∴函数f(x)的周期是,故选:D10.(3分)记a=sin1,b=sin2,c=sin3,则()A.c<b<a B.c<a<b C.a<c<b D.a<b<c【解答】解:如图所示,∵>π﹣2>1>0,∴sin2=sin(π﹣2)>sin1,∵,∴sin1=sin(π﹣1)>sin3.综上可得:sin2>sin1>sin3.故选B.11.(3分)要得到函数y=cos(2x﹣)的图象,只需将函数y=sin2x的图象()A.向左平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向右平移个单位【解答】解:∵y=cos(2x﹣)=cos(﹣2x)=sin(2x+)=sin[2(x+)],∴将函数y=sin2x的图象向左平移个单位即可得到函数y=cos(2x﹣)的图象.故选:B.12.(3分)已知函数在(﹣∞,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是( )A .1<a <3B .1<a ≤3C .<a <5D .<a ≤5【解答】解:函数在(﹣∞,+∞)上是增函数,可得:,解得:1<a ≤3.故选:B .13.(3分)定义min{a ,b}=,若函数f (x )=min{x 2﹣3x+3,﹣|x ﹣3|+3},且f (x )在区间[m ,n]上的值域为[,],则区间[m ,n]长度的最大值为( ) A .1B .C .D .【解答】解:根据定义作出函数f (x )的图象如图:(蓝色曲线), 其中A (1,1),B (3,3),即f (x )=,当f (x )=时,当x ≥3或x ≤1时,由3﹣|x ﹣3|=,得|x ﹣3|=,即x C =或x G =,当f (x )=时,当1<x <3时,由x 2﹣3x+3=,得x E =,由图象知若f (x )在区间[m ,n]上的值域为[,],则区间[m ,n]长度的最大值为x E ﹣x C =﹣=, 故选:B .14.(3分)设函数f (x )=|﹣ax|,若对任意的正实数a ,总存在x 0∈[1,4],使得f (x 0)≥m ,则实数m 的取值范围为( )A .(﹣∞,0]B .(﹣∞,1]C .(﹣∞,2]D .(﹣∞,3]【解答】解:对任意的正实数a ,总存在x 0∈[1,4],使得f (x 0)≥m ⇔m ≤f (x )max ,x ∈[1,4].令u (x )=﹣ax ,∵a >0,∴函数u (x )在x ∈[1,4]单调递减, ∴u (x )max =u (1)=4﹣a ,u (x )min =1﹣4a .①a ≥4时,0≥4﹣a >1﹣4a ,则f (x )max =4a ﹣1≥15.②4>a >1时,4﹣a >0>1﹣4a ,则f (x )max ={4﹣a ,4a ﹣1}max >3. ③a ≤1时,4﹣a >1﹣4a ≥0,则f (x )max =4﹣a ≥3. 综上①②③可得:m ≤3.∴实数m 的取值范围为(﹣∞,3]. 故选:D .二、填空题(本大题有6小题,15~17题每空3分,18~20题每空4分,共30分,把答案填在答题卷的相应位置)15.(3分)设集合U={1,2,3,4,5,6},M={2,3,4},N={4,5},则M ∪N= {2,3,4,5} ,∁U M= {1,5,6} .【解答】解:集合U={1,2,3,4,5,6},M={2,3,4},N={4,5},则M ∪N={2,3,4,5};∁U M={1,5,6},故答案为:{2,3,4,5},{1,5,6}16.(3分)()+()= 3 ;log 412﹣log 43= 1 .【解答】解:()+()==;log 412﹣log 43=.故答案为:3,1.17.(3分)函数f (x )=tan (2x ﹣)的最小正周期是 ;不等式f (x )>1的解集是.【解答】解:由正切函数的周期公式得函数的周期T=;由f (x )>1得tan (2x ﹣)>1,得+kπ<2x ﹣<+kπ,得+<x <+,k ∈Z ,即不等式的解集为;故答案为:,;18.(4分)已知偶函数f (x )和奇函数g (x )的定义域都是(﹣4,4),且在(﹣4,0]上的图象如图所示,则关于x 的不等式f (x )•g(x )<0的解集是 (﹣4,﹣2)∪(0,2) .【解答】解:设h(x)=f(x)g(x),则h(﹣x)=f(﹣x)g(﹣x)=﹣f(x)g(x)=﹣h (x),∴h(x)是奇函数,由图象可知:当﹣4<x<﹣2时,f(x)>0,g(x)<0,即h(x)>0,当0<x<2时,f(x)<0,g(x)>0,即h(x)<0,∴h(x)<0的解为(﹣4,﹣2)∪(0,2).故答案为(﹣4,﹣2)∪(0,2)19.(4分)已知不等式(ax+2)•ln(x+a)≤0对x∈(﹣a,+∞)恒成立,则a的值为﹣1 .【解答】解:∵x∈(﹣a,+∞),∴当﹣a<x<1﹣a时,y=ln(x+a)<0,当x>1﹣a时,y=ln(x+a)>0,又(ax+2)•ln(x+a)≤0对x∈(﹣a,+∞)恒成立,①若a>0,y=ax+2与y=ln(x+a)均为定义域上的增函数,在x∈(﹣a,+∞)上,可均大于0,不满足题意;②若a=0,则2lnx)≤0对x∈(0,+∞)不恒成立,不满足题意;∴a<0.作图如下:由图可知,当且仅当方程为y=ln (x+a )的曲线与方程为y=ax+2的直线相交于点A ,即满足时,(ax+2)•ln(x+a )≤0对x ∈(﹣a ,+∞)恒成立,解方程得,解得a=﹣1.故答案为:﹣1.20.(4分)已知函数f (x )=x+,g (x )=f 2(x )﹣af (x )+2a 有四个不同的零点x 1,x 2,x 3,x 4,则[2﹣f (x 1)]•[2﹣f (x 2)]•[2﹣f (x 3)]•[2﹣f (x 4)]的值为 16 . 【解答】解:∵令t=f (x ),则y=g (x )=f 2(x )﹣af (x )+2a=t 2﹣at+2a , ∵g (x )=f 2(x )﹣af (x )+2a 有四个不同的零点x 1,x 2,x 3,x 4, 故t 2﹣at+2a=0有两个根t 1,t 2,且t 1+t 2=a ,t 1t 2=2a ,且f (x 1),f (x 2),f (x 3),f (x 4)恰两两相等,为t 2﹣at+2a=0的两根, 不妨令f (x 1)=f (x 2)=t 1,f (x 3)=f (x 4)=t 2, 则[2﹣f (x 1)]•[2﹣f (x 2)]•[2﹣f (x 3)]•[2﹣f (x 4)] =(2﹣t 1)•(2﹣t 1)•(2﹣t 2)•(2﹣t 2)=[(2﹣t 1)•(2﹣t 2)]2=[4﹣2(t 1+t 2)+t 1t 2]2=16. 故答案为:16三、解答题:(本大题有4小题,共48分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)21.(10分)已知幂函数f (x )=x α(α∈R ),且.(1)求函数f (x )的解析式;(2)证明函数f (x )在定义域上是增函数. 【解答】(1)解:由得,,所以;(2)证明:定义域是[0,+∞),设任意的x 2>x 1≥0,则,∵,∴f (x 2)>f (x 1),函数f (x )在定义域上是增函数.22.(12分)已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)(﹣π<φ<0,ω>0)的图象关于直线对称,且两相邻对称中心之间的距离为.(1)求函数y=f (x )的单调递增区间; (2)若关于x 的方程f (x )+log 2k=0在区间上总有实数解,求实数k 的取值范围.【解答】解:(1)周期T=π,所以ω=2,当时,,(2分)得,又﹣π<φ<0,所以取k=﹣1,得(2分)所以,(1分)由,得,k ∈Z所以函数y=f (x )的单调递增区间是得(k ∈Z ),(2分)(2)当时,,所以,(2分)所以log 2k=﹣f (x )∈[﹣1,2],得. (3分)23.(12分)一辆汽车在某段路程中的行驶速率与时间的关系如图所示.(1)求图中阴影部分的面积,并说明所求面积的实际含义;(2)假设这辆汽车在行驶该段路程前里程表的读数是8018km,试求汽车在行驶这段路程时里程表读数s(km)与时间t (h)的函数解析式,并作出相应的图象.【解答】解:(1)阴影部分的面积为:50+70+90+60=270,表示汽车在4小时内行驶的路程为270 km.(4分)(2)∵这辆汽车在行驶该段路程前里程表的读数是8018km,汽车在行驶这段路程时里程表读数s(km)与时间t (h)的函数解析式为:(4分)图象如下图:(4分)24.(13分)已知函数f (x )=(x ﹣1)|x ﹣a|﹣x ﹣2a (x ∈R ). (1)若a=﹣1,求方程f (x )=1的解集; (2)若,试判断函数y=f (x )在R 上的零点个数,并求此时y=f (x )所有零点之和的取值范围.【解答】解:(1)方法一: 当a=﹣1时,(2 分)由f (x )=1得或(2 分)解得 x=0,1,﹣2,即解集为{0,1,﹣2}. (2分)方法二:当a=﹣1时,由f (x )=1得:(x ﹣1)|x+1|﹣(x ﹣1)=0(x ﹣1)(|x+1|﹣1)=0(3分)∴得x=1或|x+1|=1∴x=1或x=0或x=﹣2 即解集为{0,1,﹣2}. (3分) (2)当x ≥a 时,令x 2﹣(a+2)x ﹣a=0,∵,∴△=a 2+8a+4=(a+4)2﹣12>0得,(2分)且先判断2﹣a,与大小:∵,即a <x1<x 2,故当x ≥a 时,f (x )存在两个零点.(2分)当x <a 时,令﹣x 2+ax ﹣3a=0,即x 2﹣ax+3a=0得∵,∴△=a 2﹣12a=(a ﹣6)2﹣36>0得,同上可判断x 3<a <x 4,故x <a 时,f (x )存在一个零点.(2分)综上可知当时,f (x )存在三个不同零点.且设,易知g (a )在上单调递增,故g (a )∈(0,2)∴x 1+x 2+x 3∈(0,2). ( 2分)。
高一数学上册期末考试试卷及答案解析一、单选题 1.设全集2,1,0,1,2U,集合{}{}0,1,21,2A =-,B=,则()U A B =( )A .{}01, B .{}0,1,2 C .{}1,1,2- D .{}0,1,1,2-2.“5x >”是“3x >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件3.下列命题中正确的( ) ①0与{0}表示同一个集合;②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}; ③方程(x -1)2(x -2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2}; ④集合{x |4<x <5}可以用列举法表示. A .只有①和④ B .只有②和③ C .只有②D .以上语句都不对 4.下列命题中,既是全称量词命题又是真命题的是( ) A .矩形的两条对角线垂直 B .对任意a ,b ∈R ,都有a 2 + b 2≥ 2(a ﹣b ﹣1) C .∃x ∈R , |x | + x = 0 D .至少有一个x ∈Z ,使得x 2 ≤2成立5.已知02x <<,则y = )A .2B .4C .5D .66.若110a b <<,则下列结论不正确的是( ) A .22a b <B .1ba <C .2b aa b +>D .2ab b <7.命题p :“2R,240x ax ax ∃∈+-≥”为假命题的一个充分不必要条件是( ) A .40aB .40a -≤<C .30a -≤≤D .40a -≤≤8.集合{1,2,4}A =,{}2B x x A =∈,将集合A ,B 分别用如图中的两个圆表示,则圆中阴影部分表示的集合中元素个数恰好为4的是( ) A .B .C .D .二、多选题9.已知集合222{2,1,4},{0,2}A a a a B a a =+-=--,5A ∈,则a 为( ) A .2B .2-C .5D .1-10.若正实数,a b 满足1a b +=,则下列说法正确的是( ) A .ab 有最小值14 B C .1122a b a b +++有最小值43D .22a b +有最小值1211.下列命题为真命题的是( ). A .若a b >,则11b a >B .若0a b >>,0c d <<,则abd c < C .若0a b >>,且0c <,则22cc a b > D .若a b >,且11a b>,则0ab < 12.若“x M x x ∀∈>,”为真命题,“3x M x ∃∈>,”为假命题,则集合M 可以是( )A .()5-∞-,B .(]31--,C .()3+∞,D .[]03,三、填空题13.若命题2:0,30p x x ax ∀≥-+>,则其否定为p ⌝:__________________.14.已知:282p x -≤-≤,:1q x >,:2r a x a <<.若r 是p 的必要不充分条件,且r 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围为______. 15.设集合{}{}21,2,R (1)0A B x x a x a ==∈-++=,若集合C = A B ,且C 的子集有4个,则实数a 的取值集合为______________. 16.若a ∈R ,0b >,3a b +=,则当=a ______时,1||3||a a b +取得最小值.四、解答题17.求解下列问题:(1)已知0b a <<,比较1a 与1b 的大小; (2)比较()()37x x ++和()()46x x ++的大小.18.已知集合{|15}A x x =<≤,{}|04B x x =<<,{}|121C x m x m =+<<-. (1)求A B ,R ()A B ⋃: (2)若BC C =,求实数m 的取值范围.19.已知不等式20x ax b -+<的解集为{}17x x <<. (1)求实数,a b 的值.(2)求不等式101ax bx +>-的解集.20.已知0,0x y >>,且280x y xy +-=,求(1)xy 的最小值; (2)x y +的最小值. 21.22.“绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,某工厂在政府部门的鼓励下进行技术改进,把二氧化碳化为某种化工产品,经测算,该处理成本y (单位:万元)与处理量x (单位:吨)之间的函数关系可近似表示为2401600y x x =-+,3050x ≤≤,已知每处理一吨二氧化碳可获得价值20万元的某种化工产品.(1)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少?(2)判断该技术改进能否获利?如果能获利,求出最大利润;如果不能获利,则国家至少需要补贴多少万元该工厂才不会亏损?参考答案:1.A 【分析】先求出UB ,再根据交集的定义可求()U A B ∩.【详解】{}2,0,1UB =-,故(){}0,1UAB =,故选:A.2.A 【分析】根据集合与充分必要条件的关系,判断选项. 【详解】{}5x x > {}3x x >,所以“5x >”是“3x >”的充分不必要条件. 故选:A3.C 【分析】由集合的表示方法判断①,④;由集合中元素的特点判断②,③.【详解】①{0}表示元素为0的集合,而0只表示一个元素,故①错误;②符合集合中元素的无序性,正确; ③不符合集合中元素的互异性,错误;④中元素有无穷多个,不能一一列举,故不能用列举法表示. 故选:C .4.B 【分析】根据全称量词和特称量词命题的定义判断,全称量词命题要为真命题必须对所以的成立,对选项逐一判断即可.【详解】A 选项为全称量词命题,却是假命题,矩形的两条对角线相等,并不垂直,故A 错误.C,D 选项是特称量词命题,故错误. B 选项是全称量词命题,用反证法证明, 因为()()2222222110a b a b a b +-++=-++≥所以对,a b ∀∈R ,()2221a b a b +--≥,故B 正确.故选:B. 5.【答案】A 【分析】设直角三角形的两个直角边为x ,y ,由此可得2225x y +=,又面积1=2S xy ,利用基本不等式可求面积的最大值. 【详解】设直角三角形的两个直角边为x ,y ,则2225x y +=, 又1=2S xy由基本不等式可得221125=2224x y S xy ⎛⎫+≤= ⎪⎝⎭(当且仅当x =y 立) 故选:A.6.B 【分析】由110a b <<得出0b a <<,再利用不等式的基本性质和基本不等式来判断各选项中不等式的正误. 【详解】110a b<<,0b a ∴<<,0b a ∴->->,22a b ∴<,A 选项正确;1b b a a-=>-,B 选项错误;由基本不等式可得2baa b +≥=,当且仅当1b a =时等号成立,1b a >,则等号不成立,所以2baa b +>,C 选项正确;0b a <<,2b ab ∴>,D选项正确.故选:B.【点睛】本题考查不等式正误的判断,涉及不等式的基本性质和基本不等式,考查推理能力,属于基础题.7.C 【分析】由题意,p ⌝为真命题,进而可得p ⌝为真命题时的充要条件,再根据充分与必要条件的性质判断选项即可. 【详解】命题2:R,240p x ax ax ∃∈+-≥为假命题,即命题2:R,240p x ax ax ⌝∀∈+-<为真命题.首先,0a =时,40-<恒成立,符合题意; 其次0a ≠时,则0a <且2(2)160a a ∆=+<,即40a ,综上可知,40a .结合选项可得,{}{}3040a a a a -≤≤⊆-<≤,即:30a -≤≤是40a 的一个充分不必要条件. 故选:C8.C 【分析】记U A B =⋃,然后分析每个选项对应的集合的运算并求解出结果进行判断即可.【详解】因为{}1,2,4A =,{}2B x x A=∈,所以{}2,B =--,记{}2,U AB ==--,对于A 选项,其表示(){}4U A B =,不满足;对于B 选项,其表示(){}2,U A B =--,不满足;对于C 选项,其表示(){2,U A B =--,满足;对于D 选项,其表示{}1,2A B =,不满足;故选:C.9.BC 【分析】结合元素与集合的关系,集合元素的互异性来求得a 的值.【详解】依题意5A ∈,当215a+=时,2a =或2a =-,若2a =-,则{}{}2,5,12,0,4A B ==,符合题意;若2a =,则220a a --=,对于集合B ,不满足集合元素的互异性,所以2a =不符合.当245a a -=时,1a =-或5a =,若1a =-,则212a +=,对于集合A ,不满足集合元素的互异性,所以1a =-不符合.若5a =,则{}{}2,26,5,0,18A B ==,符合题意. 综上所述,a 的值为2-或5. 故选:BC10.BCD 【分析】由已知结合基本不等式及其变形形式分别检验各选项即可判断.【详解】由正实数,a b 满足1a b +=,则2124a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时,等号成立,所以ab 的最大值为14,故A 选项错误;由()222a b a b =+++=12a b ==时,,故B 选项正确;由11111(33)22322a b a b a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪++++⎝⎭111[(2)(2)]3221222322a b a b a b a b a b a b a b a b ⎛⎫=++++ ⎪++⎝⎭++⎛⎫=++ ⎪++⎝⎭14233⎛≥+= ⎝,当且仅当12a b ==时,等号成立,所以1122a b a b +++有最小值43,故C 选项正确;由222222()1()2()2222a b a b a b a b ab a b ++⎛⎫+=+-≥+-⨯== ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时,等号成立,所以22a b +有最小值12,故D 选项正确. 故选:BCD.11.BCD 【解析】举反例说明选项A 错误;利用不等式的性质证明出选项B ,C 正确;利用作差法证明出选项D 正确.【详解】选项A :当取1a =,1b =-时,11b a <,∴本命题是假命题. 选项B :已知0a b >>,0cd <<,所以110dc->->,∴abd c ->-,故abd c <,∴本命题是真命题. 选项C :222211000a b a b a b >>⇒>>⇒<<,∵0c <,∴22cca b >,∴本命题是真命题. 选项D :111100b aa b a b ab->⇒->⇒>, ∵a b >,∴0b a -<,∴0ab <,∴本命题是真命题. 故选:BCD【点睛】本题考查不等式的性质,考查命题的真假,属于基础题. 12.AB 【解析】根据假命题的否定为真命题可知3x M x ∀∈≤,,又x M x x ∀∈>,,求出命题成立的条件,求交集即可知M 满足的条件.【详解】3x M x ∃∈>,为假命题,3x M x ∴∀∈≤,为真命题,可得(,3]M ⊆-∞,又x M x x ∀∈>,为真命题, 可得(,0)M ⊆-∞, 所以(,0)M ⊆-∞,故选:AB【点睛】本题主要考查了含量词命题的真假,集合的包含关系,属于中档题.13.20,30x x ax ∃≥-+≤【分析】直接利用存在量词写出其否定即可. 【详解】因为命题2:0,30p x x ax ∀≥-+>, 所以其否定p ⌝:20,30x x ax ∃≥-+≤.故答案为:20,30x x ax ∃≥-+≤.14.()5,6【分析】根据充分与必要条件,可得p ,q ,r 中集合的包含关系,再根据区间端点列式求解即可.【详解】易得:610p x ≤≤.记p ,q ,r 中x 的取值构成的集合分别为A ,B ,C ,由于r 是p 的必要不充分条件,r 是q 的充分不必要条件,则AC ,CB ,则016210a a a >⎧⎪≤<⎨⎪>⎩,解得56a <<,即实数a 的取值范围是()5,6.故答案为:()5,615.{}1,2【分析】先求出集合B 中的元素,再由C 的子集有4个,可知集合C 中只有2个元素,然后分1,2a a ==和1a ≠且2a ≠三种情况求解即可.【详解】由2(1)0x a x a -++=,得1x =或x a =, 因为集合C = A B ,且C 的子集有4个, 所以集合C 中只有2个元素, ①当1a =时,{}1B =,因为{}1,2A =,所以{}1,2A B ⋃=,即{}1,2C =,所以1a =满足题意,②当2a =时,{}1,2B =,因为{}1,2A =,所以{}1,2A B ⋃=,即{}1,2C =,所以2a =满足题意, ③当1a ≠且2a ≠时,{}1,B a =, 因为{}1,2A =,所以{}1,2,A B a =,即{}1,2,C a =,不合题意,综上,1a =或2a =,所以实数a 的取值集合为{}1,2, 故答案为:{}1,216.32-【分析】由题知3a <,进而分0<<3a 和0a <两种情况,结合基本不等式求解即可.【详解】解:因为3a b +=,0b >,所以30b a =->,即3a <.当0<<3a 时,11173||99999a ab a b a a b a b a b ++=+=++≥+, 当且仅当34a =时取等号,所以当34a =时,13a a b+取得最小值79;当0a <时,11139999a a b a b a a ba b a b ++=--=---≥-+59=, 当且仅当32a =-时取等号,所以当32a =-时,13a a b+取得最小值59.综上所述,当32a =-时,13a a b+取得最小值.故答案为:32-17.(1)11a b <(2)()()()()3746x x x x ++<++【分析】(1)利用差比较法比较大小. (2)利用差比较法比较大小.(1)11110,0,0,0,b a b a ab b a a b ab a b-<<>-<-=<<.(2)()()()()()()()()4630,737634x x x x x x x x ++=-<-+<+++++.18.(1){|05}A B x x ⋃=<≤;R(){05}A B x x x ⋃=≤>∣或;(2)52m ≤. 【分析】(1)由并集的定义及补集的定义进行计算即可; (2)BC C =等价于C B ⊆,按B =∅和B ≠∅讨论,分别列出不等式,解出实数m 的取值范围. (1)∵集合{|15}A x x =<≤,{}|04B x x =<<, ∴{|05}A B x x ⋃=<≤;R(){05}A B x x x ⋃=≤>∣或.(2) 因为BC C =,所以C B ⊆,当B =∅时,则121m m +≥-,即2m ≤;当B ≠∅时,则12110214m m m m +<-⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,解得522m <≤;综上,实数m 的取值范围为52m ≤.19.(1)8,7a b ==;(2)11(,)(,)87-∞-⋃+∞【分析】(1)由解集得到方程20x ax b -+=的根,利用韦达定理可求,a b .(2)利用(1)中的结果并把分式不等式转化为一元二次不等式可求解集.【详解】(1)因为不等式20x ax b -+<的解集是{}17x x <<. 所以20x ax b -+=的解是1和7.故1771ab +=⎧⎨⨯=⎩,解得 87a b =⎧⎨=⎩. (2)由101ax bx +>-得81071x x +>-,即()()81710x x +->, 解得18x <-或17x >,故原不等式的解集为11(,)(,)87-∞-⋃+∞. 20.(1)64;(2)18.【解析】(1)由280x y xy +-=,得到821x y +=,利用基本不等式,即可求解. (2)由280x y xy +-=,得821x y +=,根据8282()()10y xx y x y x y x y +=++=++,结合不等式,即可求解.【详解】(1)由280x y xy +-=,可得821x y +=,又由0,0x y >>,可得821x y =+≥,当且仅当82x y =,即4x y =时,等号成立,即64xy ≥, 所以xy 的最小值为64. (2)由280x y xy +-=,得821x y +=,因为0,0x y >>,可得8282()()101018y x x y x y x y x y +=++=++≥+, 当且仅当82y xx y =,即12,6x y ==时等号成立,所以x y +的最小值为18.【点睛】利用基本不等式求最值时,要注意其满足的三个条件:“一正、二定、三相等”:(1)“一正”:就是各项必须为正数;(2)“二定”:就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”:利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方. 21.(1)[0,254] (2){}|2a a <【分析】(1)首先求解集合A ,再求二次函数的值域;(2)首先将不等式,参变分离得2452x x a x -+-<-,转化为求函数的最值,即可求解. (1)2230x x --≤等价于()()2310x x -⋅+≤,.解得312x -≤≤所以3|12A x x ⎧⎫=-≤≤⎨⎬⎩⎭. ∴二次函数223253424y x x x ⎛⎫=-++=--+ ⎪⎝⎭, 函数在区间31,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦单调递增,所以当32x =时,y 取最大值为254, 当1x =-时,y 取最小值为0,所以二次函数234y x x =-++.x A ∈的值域是[0,254]. (2)由(1)知3|12A x x ⎧⎫=-≤≤⎨⎬⎩⎭ ∵()24520x a x a +-+->恒成立. 即24520x ax x a +-+->恒成立.∴()2245x a x x -⋅>-+-恒成立. .∵312x -≤≤.∴20x -<.()()222214545122222x x x x x a x x x x x-+-+--+∴<===-+----∵20x ->,∴()1222x x-+≥-.. 当且仅当122x x -=-且312x -≤≤时,即1x =时,等号成立,. ∴2a <,故a 的取值范围为{}|2a a < 22.(1)31a b ==, (2)32a -≤<-或45a <≤ (3)53a ≥-【分析】(1)根据二次函数与对应不等式和方程的关系,利用根与系数的关系,即可求出a 、b 的值;(2)由()1f x b <-得()23220x a x a -+++<,令()()2322h x x a x a =-+++,求出()0h x <解集中恰有3个整数时a 的取值范围即可.(3)由()f x b ≥在[]31x ∈--,上恒成立,知()23210x a x a -+++在[]31x ∈--,上恒成立,化简得()()222213122x x x x a x x -+---+=--,设[]253t x =-∈--,,()2111t t g t t t t+-==-+,求出()g t 的最大值,进一步求出实数a 的取值范围;(1)解:因为函数()()2321f x x a x a b =-++++,a ,b R ∈,又()0f x >的解集为{2|x x <或4}x >,所以2,4方程()23210x a x a b -++++=的两根,由()2432421a a b ⎧+=+⎨⨯=++⎩, 解得31;a b ==, (2)由()1f x b <-得()23220x a x a -+++<, 令()()2322h x x a x a =-+++,则()()()()12h x x a x =-+-,知()20h =,故()0h x <解集中的3个整数只能是3,4,5或1-,0,1;①若解集中的3个整数是3,4,5,则516a <+≤,得45a <≤;②解集中的3个整数是1-,0,1;则211a -≤+<-,得32a -≤<-;综上,由①②知,实数a 的取值范围为32a -≤<-或45a <≤. (3)因为函数()()2321f x x a x a b =-++++,a ,b R ∈,由()f x b 在[]31x ∈--,上恒成立,知()23210x a x a -+++在[]31x ∈--,上恒成立, 化简得()()222213122x x x x a x x -+---+=--,设[]253t x =-∈--,, 设()2111t t g t t t t +-==-+,因为在()g t 在[]53--,上单调递增, 即()153133g t --+=--,所以53a ≥-. 23.(1)40吨(2)不会获利,700万元【分析】(1)根据已知条件,结合基本不等式的公式,即可求解.(2)当3050x ≤≤时,该工厂获利S ,则()2220401600(30)700S x x x x =--+=---,再结合二次函数的性质,即可求解. (1)由题意可得,二氧化碳的平均处理成本1600()40yP x x x x==+-,3050x ≤≤,当3050x ≤≤时,1600()404040P x x x =+-≥=, 当且仅当1600x x=,即40x =等号成立, 故()P x 取得最小值为(40)40P =,故当处理量为40吨时,每吨的平均处理成本最少. (2)当3050x ≤≤时,该工厂获利S , 则()2220401600(30)700S x xx x =--+=---,当3050x ≤≤时,max 7000S =-<,故该工厂不会获利,国家至少需要补贴700万元,该工厂不会亏损.。
必修一数学期末测试卷(含答案)高一数学必修一期末测试题本试卷分为两部分,选择题和非选择题,满分120分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题:(每小题5分,共60分,请将所选答案填在括号内)1.已知集合M⊂{4,7,8},且M中至多有一个偶数,则这样的集合共有()A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个2.已知S={x|x=2n,n∈Z},T={x|x=4k±1,k∈Z},则()A) S⊂T (B) T⊂S (C) S≠T (D) S=T3.已知集合P={y|y=−x^2+2,x∈R},Q={y|y=−x+2,x∈R},那么P∩Q等于()A) (,2),(1,1) (B) {(,2),(1,1)} (C) {1,2} (D) {y|y≤2}4.不等式ax+ax−4<0的解集为R,则a的取值范围是()A) −16≤a−16 (C) −16<a≤0 (D) a<−165.已知f(x)=⎧⎨⎩x−5(x≥6)f(x+4)(x<6)则f(3)的值为()A) 2 (B) 5 (C) 4 (D) 36.函数y=x−4x+3,x∈[0,3]的值域为()A) [0,3] (B) [−1,0] (C) [−1,3] (D) [0,2]7.函数y=(2k+1)x+b在(-∞,+∞)上是减函数,则()A) k>1/2 (B) k−1/2 (D) k<1/28.若函数f(x)=x+2(a−1)x+2在区间(−∞,4]内递减,那么实数a的取值范围为()A) a≤−3 (B) a≥−3 (C) a≤5 (D) a≥39.函数y=(2a−3a+2)a是指数函数,则a的取值范围是()A) a>0,a≠1 (B) a=1 (C) a=−1 or a=1 (D) a=010.已知函数f(x)=4+ax−1的图象恒过定点p,则点p的坐标是()A) (1,5) (B) (1.4) (C) (−1,4) (D) (4,1)11.函数y=log2(3x−2)的定义域是()A) [1,+∞) (B) (2/3,+∞) (C) (−∞,1] (D) (−∞,2/3]12.设a,b,c都是正数,且3a=4b=6c,则下列正确的是()A) 1/c=1/a+1/b (B) 2/c=1/a+1/b (C) 1/c^2=1/a^2+1/b^2 (D)2/c^2=1/a^2+1/b^2第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、填空题:(每小题5分,共10分,答案填在横线上)13.若$log_a2^3<1$,则$a$的取值范围是$\left(\frac{2}{3},+\infty\right)\cup(1,+\infty)$。
一、填空题1.若扇形的弧长为,半径为2,则该扇形的面积是__________ 2π【答案】2π【分析】根据扇形面积公式求得正确答案. 【详解】依题意,扇形的面积为.12π22π2⨯⨯=故答案为:2π2.已知一元二次方程的两个实根为,则____ 20(0)x ax a a --=>12x x 、1211x x +=【答案】1-【分析】先利用韦达定理得到,再由代入即可求解.1212,x x x x +12121211x xx x x x ++=【详解】因为一元二次方程的两个实根为, 20(0)x ax a a --=>12x x 、所以. 1212,x x a x x a +==-故121212111x x a x x x x a++===--故答案为: 1-3.函数的定义域是__________. 22log 1x y x +=-【答案】(,2)(1,)-∞-+∞ 【分析】先利用对数式中真数为正得到,再将分式不等式化为一元二次不等式进行求解. 201x x +>-【详解】要使有意义,须, 22log 1x y x +=-201x x +>-即,解得或, (2)(1)0x x +->1x ><2x -即函数的定义域是. 22log 1x y x +=-(,2)(1,)-∞-+∞ 故答案为:.(,2)(1,)-∞-+∞4.已知,则__________cos160m = tan20= 【答案】【分析】根据诱导公式及同角三角函数的基本关系求得的值,进而求得的值. sin20 cos20 【详解】因为,所以, cos160m = cos20cos160m=-=-所以,sin 20=== 所以sin 20tan 20cos 20===故答案为:5.定义且,若,则______{A B xx A -=∈∣}x B ∉{}{}1,3,5,7,9,2,3,5A B ==()()A B B A -⋃-=【答案】{}1,2,7,9【分析】根据题目定义,分别求得和,再利用并集运算即可得出结果.{}1,7,9A B -={}2B A -=【详解】根据集合且的定义可知, {A B xx A -=∈∣}x B ∉当时,可得,; {}{}1,3,5,7,9,2,3,5A B =={}1,7,9A B -={}2B A -=所以 ()(){}1,2,7,9A B B A -⋃-=故答案为:{}1,2,7,96.将函数的图象向左平移__________个单位可得到函数的图象. 2x y =32x y =⋅【答案】2log 3【分析】根据指数对数的运算知,即可求解. 22log 3log 322232x x x y +=⋅==⋅【详解】因为,22log 3log 322232x x x y +=⋅==⋅所以将函数的图象向左平移个单位可得函数的图象. 2x y =2log 332x y =⋅故答案为:2log 37.当,时,则的最小值是__________. lg lg a b =()a b ≠13a b+【答案】【分析】由且,得出,用均值不等式即可得出答案. lg lg a b =a b ¹1ab =【详解】,且,而函数在上单调递增,lg lg a b = a b ¹lg y x =()0,+∞,即,且,,lg lg lg 0ab a b ∴=+=1ab =0a >0b >, 13a b ∴+≥=当且仅当,即13a b =b =a =故答案为:8.已知关于的方程有四个不相等的实数根,则的取值范围___________.x 265x x a -+=a 【答案】.(0,4)【分析】由题知转化为函数与有个不同的交点,画出函数的图265y x x =-+y a =4265y x x =-+像即可求出的取值范围.a 【详解】方程有四个不相等的实数根,265x x a -+=等价于函数与有个不同的交点.265y x x =-+y a =4由函数的图像知:265y x x =-+的取值范围为:.a 04a <<故答案为:(0,4)【点睛】本题主要考查方程的根的问题,转化为函数的交点问题为解题的关键,属于中档题.9.德国数学家狄利克雷在数学领域成就显著,以其命名函数,该函数被1,()0,x y D x x ⎧==⎨⎩为有理数为无理数称为狄利克雷函数.若存在三个点、、,使得为等边三角11(,())A x D x 22(,())B x D x 33(,())C x D x ABC A 形,则________. 123()()()D x D x D x ++=【答案】1【分析】由狄利克雷函数分析得出的位置有两种情况,逐一分析即可得出答案.ABC A 【详解】,1,()0,x y D x x ⎧==⎨⎩为有理数为无理数或1,∴()0D x =存在三个点、、,使得为等边三角形,11(,())A x D x 22(,())B x D x 33(,())C x D x ABC A 不同时为0或1,∴123(),(),()D x D x D x 不妨设,123x x x <<分析得的位置有两种情况,ABC A第一种情况:当为有理数时,即,如图,1x 1()1D x =过点作,垂足为,得,,B BD AC ⊥D 1BD =AD =AB AC BC ===可知,为无理数, 211x x AD x =+=31x x =即,,与图形不一致,舍去; 2()0D x =3()0D x =第二种情况:当为无理数时,即,如图,1x 1()0D x =过点作,垂足为,得,,B BD AC ⊥D 1BD =AD =AB AC BC ===可知,, 211x x AD x =+=31x x =存在,且 1x =210Q x x ==∈31x x ==即,与图形一致,符合题意, 2()1D x =3()0D x =此时,,123()()()0101D x D x D x ++=++=故答案为:1. 10.已知函数在是严格增函数,在上为严格减函数,若对任意()1ln xf x x+=(]0,1[)1,+∞,都有,则k 的取值范围是_________()0,x ∞∈+e x x k ≤【答案】1,e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭【分析】根据函数的单调性求出函数最大值可求出的最大值,对两边取自然对数,ln x x -e x x k ≤分离,利用不等式恒成立求解即可. ln k 【详解】因为在是严格增函数,在上为严格减函数, ()1ln xf x x+=(]0,1[)1,+∞所以. 1ln ()(1)1xf x f x+=≤=由,可得,0x >ln 1x x -≤- 又时,由可得, ()0,x ∞∈+e x x k ≤ln ln(e )ln x x k k x ≤=+即恒成立, ln ln x x k -≤所以,即.ln 1k ≥-1ek ≥故答案为:1,e ∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭二、单选题11.若为第三象限角,则( ) αA . B . C . D .cos 20α>cos20α<sin 20α>sin 20α<【答案】C【解析】利用为第三象限角,求所在象限,再判断每个选项的正误. α2α【详解】因为为第三象限角,所以, α3222k k πππαπ+<<+()k Z ∈可得 , 24234k k ππαππ+<<+()k Z ∈所以是第第一,二象限角, 2α所以,不确定, sin 20α>cos 2α故选:C【点睛】本题主要考查了求角所在的象限以及三角函数在各个象限的符号,属于基础题.12.已知定义域为的函数满足:①对任意,恒成立;②若R ()y f x =,R x y ∈()()()f x y f x f y +=⋅则.以下选项表述不正确的是( )x y ≠()()f x f y ≠A .在上是严格增函数 B .若,则()y f x =R (3)10f =(6)100f =C .若,则 D .函数的最小值为2(6)100f =1(3)10f -=()()()F x f x f x =+-【答案】A【分析】根据给定条件,探讨函数的性质,再举例判断A ;取值计算判断B ,C ;借助均值不()f x 等式求解判断D 作答.【详解】任意,恒成立,,R x y ∈()()()f x y f x f y +=⋅且,假设,则有,R a ∈0a ≠()0f a =(2)()()()0()f a f a a f a f a f a =+=⋅==显然,与“若则”矛盾,假设是错的,因此当且时,,2a a ≠x y ≠()()f x f y ≠R a ∈0a ≠()0f a ≠取,有,则,于是得,,0,0x a y =≠=()()(0)f a f a f =⋅(0)1f =R x ∀∈()0f x ≠,,,R x ∀∈2()([()]0222x x x f x f f =+=>()()(0)1f x f x f ⋅-==对于A ,函数,,,1()()2xf x =,x y ∀∈R 111()()()()()()222x y x y f x y f x f y ++==⋅=⋅并且当时,,即函数满足给定条件,而此函数在上是严格减函数,x y ≠()()f x f y ≠1()()2xf x =R A 不正确;对于B ,,则,B 正确;(3)10f =(6)(3)(3)100f f f =⋅=对于C ,,则,而,有,又,因此(6)100f =(3)(3)100f f ⋅=(3)0f >(3)10f =(3)(3)1f f ×-=,C 正确; 1(3)10f -=对于D ,,,则有,()()1f x f x ⋅-=()0f x >()()()1F x f x f x =+-³=当且仅当,即时取等号,所以函数的最小值为2,D 正确. ()()1f x f x =-=0x =()()()F x f x f x =+-故选:A【点睛】关键点睛:涉及由抽象的函数关系求函数值,根据给定的函数关系,在对应的区间上赋值即可.13.Logistic 模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠病毒感染累计人数(的单位:天)的Logistic 模型:其中为最大病毒感()I t t ()()0.23531e t K I t --=+K 染数.当时,标志着该地区居民工作生活进入稳定窗口期.在某地区若以2022年12月()0.95I t K ≥15日为天,以Logistic 模型为判断依据,以下表述符合预期的选项是( ) 1t =A .该地区预计2023年元旦期间进入稳定窗口期; B .该地区预计2023年1月底进入稳定窗口期; C .该地区预计2023年2月中下旬进入稳定窗口期; D .该地区预计2023年某时刻不起再有新冠病毒感染者. 【答案】C【分析】根据条件列不等式,解指数型不等式即可. 【详解】由题意知,,0.23(53)0.951et K K --≥+即:, 0.23(53)201e19t --+≤所以, ln19353535313660.230.23t ≥+≈+≈+=因为以2022年12月15日为天,所以天,即预计2023年2月18日后该地区进入稳定窗1t =66t ≥口期,即该地区预计2023年2月中下旬进入稳定窗口期.故选:C.14.已知函数,定义域为,值域为.则以下选项正确的是( )()()23log 2f x mx x m =-+A B A .存在实数使得 m R A B ==B .存在实数使得 m R A B =⊆C .对任意实数 10,m A B -<<⋂≠∅D .对任意实数 0,m A B >⋂≠∅【答案】D【分析】设,考虑,,,,,几种情22y mx x m =-+1m >1m =01m <<0m =10m -<<1m ≤-况,分别计算集合和,再对比选项得到答案..A B 【详解】设,当,即时, 22y mx x m =-+2440m ∆=->11m -<<设对应方程的两根为,,不妨取,1x 2x 12x x <当时,,,且; 1m >2440m ∆=-<R A =R B ≠B ≠∅当时,,;1m =()(),11,A =-∞+∞ R B =当时,,,; 01m <<2440m ∆=->()()12,,A x x =-∞+∞ R B =当时,,;0m =(),0A =-∞R B =当时,,,,故;10m -<<2440m ∆=->()12,A x x =max 1y m m =-31,log B m m ⎛⎤⎛⎫=-∞- ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦当时,函数无意义.1m ≤-对选项A :根据以上情况知不存在的情况,错误; R A B ==对选项B :根据以上情况知不存在的情况,错误; R A B =⊆对选项C :假设任意实数,, 10m -<<A B ⋂≠∅取,解得,则, 119m m -=m =(],2B =-∞-对于,有220mx x m -+=1x =此时应满足,解得, 12x =<-405m -<<易得,错误; m =A B ⋂=∅对选项D :根据以上情况知对任意实数,正确; 0,m A B >⋂≠∅故选:D【点睛】关键点睛:本题考查了对数型复合函数的定义域和值域,意在考查学生的计算能力,转化能力和综合应用能力,其中,根据二次函数的开口方向和的正负讨论的范围,进而计算集合∆a A 和是解题的关键,分类讨论的方法是常考方法,需要熟练掌握.B三、解答题15.如图所示:角为锐角,设角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点ααx ,将射线绕坐标原点按逆时针方向旋转后与单位圆交于点. 2,cos 3P α=OP O π2()11,Q x y(1)求的值; tan α(2)求的值. 1y【答案】 (2) 23【分析】(1)确定,计算得到答案.sin 0α>sin α=sin tan cos ααα=(2)设终边对应的角度为,则,,计算得到答案. OQ βπ2βα=+1cos y α=【详解】(1)角为锐角,,,则, αsin 0α>2cos 3α=sin α===sin tan cos ααα==(2)设终边对应的角度为,,OQ βπ,π2β⎛⎫∈ ⎪⎝⎭则,π2βα=+1π2sin sin cos 23y βαα⎛⎫==+== ⎪⎝⎭16.集合{为严格增函数}.S =()()(),0,f x f x x y x∈+∞=∣()()2121(0),(0)f x x x f x x x =+>=>(1)直接写出是否属于集合 ()()12,f x f x ;S (2)若.解不等式:()m x S ∈()()223223ee e e xxxx m m -+⋅<⋅(3)证明:“”的充要条件是“” ()()()()120H x af x bf x ab =+≠()H x S ∈0,0b a ><【答案】(1)不属于集合,属于集合 ()1f x S ()2f x S (2) ()3,1-(3)证明见解析【分析】(1)根据定义直接判断即可; (2)由,可得函数为增函数,不等式,即为不等式()m x S ∈()m x y x=()()223223e ee e x x xx m m -+⋅<⋅,再根据函数的单调性解不等式即可;()()222332e e e e x xxxm m ++<(3),即函数在定义域内为增函数,根据函数的单调性结合充分条件和必要条()H x S ∈()H x y x=件的定义证明即可. 【详解】(1)因为在定义域内为减函数, ()()1110f x y x x x==+>所以不属于集合, ()1f x S 因为在定义域内为增函数, ()()20f x y x x x==>所以属于集合; ()2f x S (2)不等式,()()223223ee ee xxxx m m -+⋅<⋅即为不等式,()()222332e e e e x xxxm m ++<因为, ()m x S ∈所以函数为增函数, ()m x y x=所以,223e e xx+<所以,解得, 223x x +<31x -<<所以不等式的解集为;()()223223ee ee xxxx m m -+⋅<⋅()3,1-(3),()()()()2120H x af x bf x bx ax a ab =+=++≠则, ()()0H x abx a x x x=++>令, ()()0ag x bx a x x=++>当,则在上递增, ()H x S ∈()()0ag x bx a x x=++>()0,∞+令,120x x <<则对任意的恒成立,()()210g x g x -≥12,x x ()()2121212112a x x a abx a bx a b x x x x x x -⎛⎫++-++=-- ⎪⎝⎭恒成立,()()211212x x bx x a x x --=≥即恒成立, 120bx x a -≥因为,所以, 0ab ≠0,0a b ≠≠当时,恒成立, 0b >12ax x b ≥因为,所以, 120x x >0ab≤又,所以, 0,0b a >≠a<0当时,恒成立, 0b <12ax x b≤因为没有最大值,所以不恒成立,与题意矛盾, 120x x >12ax x b≤综上所述,当在上递增时,, ()()0ag x bx a x x=++>()0,∞+0,0b a ><当时, 0,0b a ><则函数在上都是增函数, ,ay bx y a x==+()0,∞+所以函数在上是增函数, ()()0ag x bx a x x=++>()0,∞+综上所述,“”的充要条件是“”.()H x S ∈0,0b a ><【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于把握新定义的含义,以及函数单调性的判定及利用函数的单调性解不等式.。
2023-2024学年四川省泸州市高一上册期末数学试题第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.πcos3的值为()A.12B.2C.2D.【正确答案】A【分析】根据特殊角的三角函数值判断即可.【详解】π1cos 32=.故选:A2.不等式2210x x --<的解集是()A.11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭B.()1,2- C.1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D.()2,1-【正确答案】C【分析】利用了一元二次不等式的解法求解.【详解】解:不等式2210x x --<,可化为(1)(21)0x x -+<,解得112x -<<,即不等式2210x x --<的解集为1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭.故选:C .3.设全集U 及集合M 与N ,则如图阴影部分所表示的集合为()A.M N ⋂B.M N ⋃C.U M Nð D.()U M N ð【正确答案】D【分析】根据集合并集,补集的定义即可判断.【详解】依题意图中阴影部分所表示的集合为()U M N ð.故选:D .4.命题[]:1,2p x ∀∈,210x -≥,则p ⌝是()A.[]1,2x ∀∉,210x -≥ B.[]1,2x ∀∈,210x -<C.[]01,2x ∃∉,2010x -≥ D.[]01,2x ∃∈,2010x -<【正确答案】D【分析】由全称量词命题的否定为存在量词命题,分析即可得到答案.【详解】由题意,命题[]:1,2p x ∀∈,210x -≥,由全称命题的否定为存在命题,可得:p ⌝为[]01,2x ∃∈,2010x -<,故选:D .5.已知函数()121,02,0x x x f x x -⎧⎪-≥=⎨⎪<⎩,则()()4f f 的值是()A.2B.C.12D.2【正确答案】A【分析】根据分段函数解析式计算即可.【详解】因为()121,02,0x x x f x x -⎧⎪-≥=⎨⎪<⎩,所以()1211441122f -=-=-=-,所以()()12124222f f f -⎛⎫=-== ⎪⎝⎭.故选:A6.如图(1)(2)(3)(4)中,不属于函数15log y x =,17log y x =,5log y x =的一个是()A.(1)B.(2)C.(3)D.(4)【正确答案】B【分析】根据对数函数的性质判断即可.【详解】因为111775111log log log 575<=,∴(3)是17log y x =,(4)是15log y x =,又155log log x x y -==与5log y x =关于x 轴对称,∴(1)是5log y x =.故选:B .7.函数()30y a x x x=-->在x m =3a m -的值为()A.3 B.33C.23D.3【正确答案】C【分析】利用基本不等式求出323x x+≥,得出函数3y a x x=--的最大值为3a -,从而求出a 和m 的值.【详解】解:因为0x >时,33223x x x x+≥⋅=当且仅当3x x =,即3x ==”,所以函数33233y a x a x a x x ⎛⎫=--=-+≤-= ⎪⎝⎭,解得33a =,3m =,所以33323a m -=-=.故选:C .8.北京时间2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F 遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射,约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,发射取得圆满成功.据测算:在不考虑空气阻力的条件下,火箭的最大速度v (单位:m /s )和燃料的质量M (单位:kg )、火箭的质量(除燃料外)m (单位:kg )的函数关系是2000ln 1Mm ν⎛⎫=+⎪⎝⎭.当火箭的最大速度达到11.5km /s 时,则燃料质量与火箭质量之比约为()(参考数据: 5.75e 314≈)A.314B.313C.312D.311【正确答案】B【分析】根据题意将11.5km /s v =代入2000ln 1M v m⎛⎫=+⎪⎝⎭即可得解.【详解】由题意将11.5km /s v =代入2000ln 1M v m⎛⎫=+⎪⎝⎭,可得11.510002000ln 1Mm ⎛⎫⨯=+⎪⎝⎭,ln 1 5.75M m ⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭, 5.751314M e m ∴+==.313Mm∴=.故选:B.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.给出下列四个结论,其中正确的结论有()A.{}0∅=B.若a ∈Z ,则a -∈ZC.集合{}2,y y x x =∈Q 是无限集D.集合{}12,x x x -<<∈N 的子集共有4个【正确答案】BCD【分析】根据已知条件,结合空集、子集的定义,以及Z ,Q 的含义,即可求解.【详解】对于A :∅是指不含任何元素的集合,故A 错误;对于B :若Z a ∈,则Z a -∈,故B 正确;对于C :有理数有无数个,则集合{}2,y y x x =∈Q 是无限集,故C 正确;对于D :集合{}{}12,0,1x x x -<<∈=N 元素个数为2个,故集合{}12,x x x -<<∈N 的子集共有224=个,故D 正确.故选:BCD .10.下列论述中,正确的有()A.正切函数的定义域为RB.若α是第一象限角,则2α是第一或第三象限角C.第一象限的角一定是锐角D.圆心角为60︒且半径为2的扇形面积是2π3【正确答案】BD【分析】根据正切函数的定义判断A ,根据象限角的定义判断B ,C ,根据扇形面积公式判断D.【详解】对于A :正切函数tan y x =的定义域为π|π,Z 2x x k k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭,故A 错误;对于B :若α是第一象限角,则()π2π2πZ 2k k k α<<+∈,可得()πππZ 24k k k α<<+∈,所以2α表示第一或第三象限角,故B 正确;对于C :390︒是第一象限角,但不是锐角,故C 错误;对于D :圆心角为60︒且半径为2的扇形面积21π2π2233S =⨯⨯=,故D 正确.故选:BD .11.下列命题中是假命题的有()A.“a b >”是“22a b >”的充分但不必要条件B.“a b >”是“22ac bc >”的必要但不充分条件C.“11x>”是“1x <”的既不充分也不必要的条件D.“m 1≥”是“不等式220x x m -+≥在R 上恒成立”的充要条件【正确答案】AC【分析】利用特例及充分条件、必要条件的定义判断即可.【详解】对于A :若1a =,1b =-满足a b >,但22a b =不满足22a b >,反之,若22a b >,例如2221()->,令2a =-,1b =,显然不满足a b >,所以“a b >”是“22a b >”的既不充分也不必要条件,故A 错误;对于B :当0c =时,由a b >得不到22ac bc >,即充分性不成立,反之,若22ac bc >,可得a b >,即必要性成立,所以“a b >”是“22ac bc >”的必要不充分条件,故B 正确;对于C :1110x x x--=>,可得(1)0x x -<,01x ∴<<,因为()0,1(),1-∞,所以“11x>”是“1x <”的充分不必要条件,故C 错误;对于D :220x x m -+≥在R 上恒成立,则440m ∆=-≤,1m ∴≥,则“m 1≥”是“不等式220x x m -+≥在R 上恒成立”的充要条件,故D 正确.故选:AC .12.已知函数()f x 在()1,+∞上单调递增,且()1y f x =+是偶函数,奇函数()g x 在()0,∞+上的图象与函数()f x 的图象重合,则下列结论中正确的有()A.()()412log 32f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭B.函数()f x 的图象关于y 轴对称C.函数()g x 在(),1-∞-上是增函数D.若1a b >>,则()()()()f a g b f b g a +->+-【正确答案】ACD【分析】根据函数的奇偶性、对称性和单调性的综合性质,逐个选项判断即可.【详解】对于B 选项,因为()1y f x =+是偶函数,所以()()11f x f x -=+,所以函数()y f x =关于直线1x =对称,且()f x 在()1,+∞上单调递增,故B 错误;对于A 选项,由上知4115log 222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()f x 在()1,+∞上单调递增,所以()()5232f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,即有()()412log 32f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,故A 正确;对于C 选项,因为奇函数()g x 在()0,∞+上的图象与函数()f x 的图象重合,()f x 在()1,+∞上单调递增,即()g x 在()1,+∞上单调递增,由奇函数性质知,()g x 在(),1-∞-上单调递增,故C 正确;对于D 选项,由1a b >>得1a b -<-<-,又()f x 在()1,+∞上单调递增,()g x 在(),1-∞-上单调递增,所以()()f a f b >,()()g b g a ->-,所以()()()()f a g b f b g a +->+-,故D 正确.故选:ACD .第Ⅱ卷(非选择题共90分)注意事项:(1)非选择题的答案必须用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上,作图题可先用铅笔绘出,确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚,答在试题卷和草稿纸上无效.(2)本部分共10个小题,共90分.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知{}(1,2)(,)230x y x ay ∈+-=,则a 的值为______.【正确答案】12##0.5【分析】根据元素与集合的关系,把点坐标代入直线方程运算即可求得a 的值.【详解】因为{}(1,2)(,)230x y x ay ∈+-=,所以2230a +-=,解得:12a =,故答案为:12.14.写出使“不等式2x x a a -<对一切实数x 都成立”的a 的一个取值______.【正确答案】12(答案不唯一)【分析】由指数函数的单调性和不等式的性质,可得所求取值.【详解】解:当1a >时,x y a =在R 上单调递增,由2x x >-,可得2x x a a ->;当01a <<时,x y a =在R 上单调递减,由2x x >-,可得2x x a a -<.因为不等式2x x a a -<对一切实数x 都成立,所以01a <<,所以a 的取值可为12.故12(答案不唯一).15.已知角α的顶点在平面直角坐标系原点,且始边与x 轴的非负半轴重合,现将角α的终边按顺时针方向旋转π2后与角β的终边重合,且与单位圆交于点34,55⎛⎫-- ⎪⎝⎭,则cos α的值______.【正确答案】45##0.8【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义以及诱导公式即可求解.【详解】解:因为β的终边与单位圆交于点34,55⎛⎫--⎪⎝⎭,故3cos 5β=-,4sin 5β=-,又由题意可得π2αβ=+,所以π4cos cos sin 25αββ⎛⎫=+=-= ⎪⎝⎭.故45.16.若函数()()2,113,1ax x x f x a x a x ⎧-<⎪=⎨--≥⎪⎩满足对1x ∀,2x ∈R ,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -<-成立,则实数a 的取值范围是______.【正确答案】21,52⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】首先判断函数是单调递减函数,根据分段函数单调递减的性质,列式求解.【详解】根据题意,任意实数12x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-成立,所以函数()f x 是R 上的减函数,则分段函数的每一段单调递减且在分界点处113a a a -≥--,所以0112130113a aa a a a≥⎧⎪-⎪-≥⎪⎨⎪-<⎪-≥--⎪⎩,解得2152a ≤≤,所以实数a 的取值范围是21,52⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故21,52⎡⎤⎢⎥⎣⎦四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知集合{}24A x x =<<,15B x y x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭.(1)求A B ⋂;(2)若集合{}1C x a x a =<<+,在①A C A ⋃=;②x C ∈是x A ∈的充分条件,这两个条件中任选一个作为条件,求实数a 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【正确答案】(1){}34A B x x ⋂=≤<(2)[]2,3【分析】(1)根据分母不为零且偶次方根的被开方数非负得到不等式组,即可求出集合B ,再根据交集的定义计算可得;(2)根据所选条件得到C A ⊆,即可得到不等式组,从而求出参数的取值范围.【小问1详解】∵15y x =+-,∴3050x x -≥⎧⎨-≠⎩,∴3x ≥且5x ≠,∴1{|35B x y x x x ⎧⎫===≥⎨⎬-⎩⎭且5}x ≠,又{}24A x x =<<,∴{}34A B x x ⋂=≤<;【小问2详解】若选①A C A ⋃=,则C A ⊆,∵{}1C x a x a =<<+且1a a +>,∴C ≠∅,∴214a a ≥⎧⎨+≤⎩,∴23a ≤≤,∴实数a 的取值范围为[]2,3;若选②x C ∈是x A ∈的充分条件,则C A ⊆,∵{}1C x a x a =<<+且1a a +>,∴C ≠∅,∴214a a ≥⎧⎨+≤⎩,∴23a ≤≤,∴实数a 的取值范围为[]2,3.18.已知函数()()()sin 2πcos π9πsin 2f αααα-+=⎛⎫+ ⎪⎝⎭.(1)求证:()sin f αα=;(2)若()35f α=且α为第二象限角,求tan 1α-的值.【正确答案】(1)证明见解析(2)54-【分析】(1)利用诱导公式对()f α进行化简即可得证;(2)利用平方关系与商数关系结合α所在象限进行运算求解即可.【小问1详解】证明:()()()sin 2πcos π9πsin 2f αααα-+=⎛⎫+ ⎪⎝⎭()()sin cos sin cos αααα--==,得证;【小问2详解】因为()3sin 5f αα==且α为第二象限角,所以4cos 5α==-,所以sin 3tan cos 4ααα==-,所以35tan 1144α⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭.19.已知函数()()2f x x a b x a =-++.(1)若关于x 的不等式()0f x <的解集为{}13x x -<<,求a ,b 的值;(2)当1b =时,解关于x 的不等式()0f x >.【正确答案】(1)3a =-,5b =(2)当1a <时,解集为{x x a <或}1x >,当1a =时,解集为{}1x x ≠,当1a >时,解集为{1x x <或}x a >.【分析】(1)由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,结合韦达定理解方程组即可;(2)当1b =时,()()210f x x a x a =-++>,即()()10x a x -->,分类讨论1a <、1a =和1a >三种情况下,即可求出一元二次不等式的解集.【小问1详解】因为不等式()0f x <的解集为{}13x x -<<,所以1-,3是()20x a b x a -++=的两根,所以1323a b a +=-+=⎧⎨=-⎩,解得35a b =-⎧⎨=⎩;【小问2详解】当1b =时,()()210f x x a x a =-++>,即()()10x a x -->,当1a <时,解得x a <或1x >,当1a =时,解得1x ≠,当1a >时,解得1x <或x a>综上可得,当1a <时,不等式的解集为{x x a <或}1x >,当1a =时,不等式的解集为{}1x x ≠,当1a >时,不等式的解集为{1x x <或}x a >.20.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离称为刹车距离,在某种路面上,经过多次实验测试,某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时,0120x ≤≤)的一些数据如表.为了描述汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米时)的关系,现有三种函数模型供选择:()20y px mx n p =++≠,0.5x y a =+,log a y k x b =+.x 0406080y 08.418.632.8(1)请选出你认为最符合实际的函数模型,并求出相应的函数解析式;(2)如果要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.【正确答案】(1)()20y px mx m p =++≠最符合实际的函数模型,211200100y x x =+,()0120x ≤≤;(2)70千米/时.【分析】(1)结合表格数据选出最符合实际的函数模型,然后列方程组01600408.436006018.6n p m p m =⎧⎪+=⎨⎪+=⎩求解即可;(2)令21125.2200100x x+≤,结合二次不等式的解法求解,再结合0120x ≤≤,即可求出x 的取值范围,即可得解.【小问1详解】结合表格数据可得()20y px mx n p =++≠最符合实际的函数模型,将0x =,0y =;40x =,8.4y =;60x =,18.6y =分别代入上式可得01600408.436006018.6n p m p m =⎧⎪+=⎨⎪+=⎩,解得120011000p m n ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩,即所求的函数解析式为211200100y x x =+,()0120x ≤≤;【小问2详解】令21125.2200100x x +≤,即2250400x x +-≤,解得7270x -≤≤,又0120x ≤≤,所以070x ≤≤,即要求刹车距离不超过25.2米,则行驶的最大速度为70千米/时.21.已知函数()()()22log 2log 2x x f x =--+.(1)用定义证明()f x 在定义域上是减函数;(2)若函数()()g x f x x a =-+在20,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有零点,求实数a 的取值范围.【正确答案】(1)证明见解析(2)220,log 53⎡⎤+⎢⎥⎣⎦【分析】(1)先求函数的定义域,再根据减函数的定义证明即可;(2)由(1)知,函数()f x 在定义域为()2,2-上的减函数,从而()()g x f x x a =-+为减函数,故只需满足()00203g g ⎧≥⎪⎨⎛⎫≤ ⎪⎪⎝⎭⎩,解不等式组即可求得a 的取值范围.【小问1详解】证明:根据题意,函数()()()22log 2log 2x x f x =--+,则有2020x x ->⎧⎨+>⎩,解可得22x -<<,即函数的定义域为()2,2-,设1222x x -<<<,则()()()12212log 2log f x f x x -=--()()()122222log 2log 2x x x +--++,()()()()1221222log 22x x x x -+=+-,因为1222x x -<<<,所以1212422x x x x -+->21124220x x x x -+->,()()()()12122222x x x x -++-12122112422422x x x x x x x x -+-=-+-,所以()()()()121222122x x x x -+>+-,故()()()()()()121221222log 022x x f x f x x x -+-=>+-,即()()12f x f x >则函数()f x 在定义域上是减函数;【小问2详解】根据题意,由(1)的结论,函数()f x 在定义域为()2,2-上的减函数,则()()g x f x x a =-+为减函数,若函数()()g x f x x a =-+在20,3x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有零点,则()()2000022212log 033353g f a g f a a ⎧=-+≥⎪⎨⎛⎫⎛⎫=-+=-+≤ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解可得:220log 53a +≤≤,故a 的取值范围为220,log 53⎡⎤+⎢⎥⎣⎦.22.已知函数()f x 为偶函数,函数()g x 为奇函数,且满足()()()11x f x g x mm --=>.(1)求函数()f x ,()g x 的解析式;(2)若函数()()()11h x f x g x m =+-⎡⎤⎣⎦,且方程()()2212016h x kh x k -+-=⎡⎤⎣⎦恰有三个解,求实数k 的取值范围.【正确答案】(1)()()1112x x f x m m -+=+,()()1112x x g x m m +-=-(2)135,444⎧⎫⎡⎫⎨⎬⎪⎢⎩⎭⎣⎭【分析】(1)由()()1x f x g x m--=及函数奇偶性得到()()1x f x g x m ++=,联立方程组求解即可;(2)由(1)得到()h x 的解析式,画出其图象,求出方程()()2212016h x kh x k -+-=⎡⎤⎣⎦的两个解,数形结合即可得到实数k 的取值范围.【小问1详解】因为()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且()()1x f x g x m --=,①所以()()f x f x -=,()()g x g x -=-,所以()()1x f x g x m+---=,即()()1x f x g x m ++=,②由①+②解得()()1112x x f x m m -+=+,①-②解得()()1112x x g x m m +-=-;【小问2详解】由(1)得()()()()111111122x x x x x f x g x m m m m m -+-+++=++-+=,所以()()1x f x g x m m +=⎡⎤⎣⎦,所以()()()111x h x f x g x mm =+-=⎡⎤⎦-⎣,1m >,作出()h x的图象,如图所示:因为方程()()2212016h x kh x k -+-=⎡⎤⎣⎦恰有三个解,即方程()()2112044h x kh x k k ⎛⎫⎛⎫-+-+=⎡⎤ ⎪⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭恰有三个解,所以()()11044h x k h x k ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫----= ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦恰有三个解,解得()14h x k =-或()14h x k =+,又因为1144k k -<+,结合图形可得:1041014k k ⎧-=⎪⎪⎨⎪<+<⎪⎩或1014114k k ⎧<-<⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,解得14k =或3544k ≤<.所以实数k的取值范围为135, 444⎧⎫⎡⎫⎨⎬⎪⎢⎩⎭⎣⎭.。
高一级第一学期期末考试数学试卷第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 下列四组函数,表示同一函数的是()A. B.C. D.2. 平行于同一平面的两条直线的位置关系是()A. 平行B. 相交C. 异面D. 平行、相交或异面3. 已知集合,,则()A. B. C. D.4. 图中的直线的斜率分别是,则有()A. B. C. D.5. 设,,则()A. B. C. D.6. 方程在下面哪个区间内有实根()A. B. C. D.7. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. B. C. D.8. 一圆锥的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的母线与底面所成角是()A. B. C. D.9. 若函数的值域为,则实数的取值范围是()A. B. C. D.10. 如图,二面角的大小是,线段,,与所成的角为,则与平面所成的角的余弦值是()A. B. C. D.11. 正四面体中,是棱的中点,是点在底面内的射影,则异面直线与所成角的余弦值为()A. B. C. D.12. 已知函数在闭区间上的值域为,则满足题意的有序实数对在坐标平面内所对应点组成图形为()A. B.C. D.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13. 已知,则__________.14. 已知两条平行直线分别过点,,且的距离为5,则直线的斜率是__________.15. 已知函数,若函数有3个零点,则实数的取值范围是__________.16. 如图,将一边为1的正方体沿相邻三个面的对角线截出一个棱锥,则三棱锥的内切球半径是__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17. 求值或化简:(1);(2).18. 如图,正三角形的边长为6,,,点分别在边上,且,,相交于.(1)求点的坐标;(2)判断和是否垂直,并证明.19. 已知函数.(1)求函数的定义域;(2)判断函数的奇偶性,并证明你的结论;(3)在函数图像上是否存在两个不同的点,使直线垂直轴,若存在,求出两点坐标;若不存在,说明理由.20. 如图,在四棱锥中,底面,,,,为棱的中点.(1)求证:;(2)试判断与平面是否平行?并说明理由.21. 《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民全月工资、薪金(扣除三险一金后)所得不超过3500元的部分不必纳税,超过3500元的部分为全月应纳税所得额个人所得税计算公式:应纳税额=工资-三险一金=起征点. 其中,三险一金标准是养老保险8%、医疗保险2%、失业保险1%、住房公积金8%,此项税款按下表分段累计计算:(1)某人月收入15000元(未扣三险一金),他应交个人所得税多少元?(2)某人一月份已交此项税款为1094元,那么他当月的工资(未扣三险一金)所得是多少元?22. 设,函数,其中.(1)求的最小值;(2)求使得等式成立的的取值范围.参考答案1【答案】D【解析】试题分析:A.,对应法则不同;B.,定义域不同;C.,定义域不同;故选D。
2023-2024学年山东省临沂高一上册期末数学质量测试题一、单选题1.已知1sin3α=,,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则tanα的值为()A.4BC.-D.【正确答案】A根据同角三角函数的基本关系求出cosα,tanα;【详解】解:因为1sin3α=,22sin cos1αα+=,所以cos3α=±,因为,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos3α=-,所以1sin3tancos43ααα==-故选:A2.已知命题:0p x∀>,2log2x x>,则命题p的否定为()A.0x∀>,2log2x x≤B.00x∃>,002log2x x≤C.00x∃>,002log2x x<D.00x∃≤,002log2x x≤【正确答案】B根据全称命题的否定是特称命题,可得选项.【详解】因为全称命题的否定是特称命题,所以命题:0p x∀>,2log2x x>,则命题p的否定为“00x∃>,002log2x x≤”,故选:B.3.已知函数()xf x a=(0a>且1a≠)在(0,2)内的值域是2(1,)a,则函数()y f x=的函数大致是()A .B.C .D .【正确答案】B【详解】试题分析:由题意可知21a>,所以1a>,所以()f x是指数型的增函数.故选B.指数函数的图象与性质.4.若正实数a ,b ,c 满足1b a c c c <<<,则a ,b 的大小关系为()A .01a b <<<B .01b a <<<C .1b a <<D .1a b<<【正确答案】A【分析】根据已知可得01c <<,根据指数函数的单调性,即可得出答案.【详解】因为c 是正实数,且1c <,所以01c <<,则函数x y c =单调递减.由1b a c c c <<<,可得10b a c c c c <<<,所以01a b <<<.故选:A.5.若0a >且1a ≠,函数()(),140.52,1x a x f x a x x ⎧≥⎪=⎨-+<⎪⎩,满足对任意的实数12x x ≠都有11222112()()()()x f x x f x x f x x f x +>+成立,则实数a 的取值范围是()A .(1,)+∞B .(1,8)C .(4,8)D .[4,8)【正确答案】D【分析】由已知可得函数()f x 在R 上单调递增,根据分段函数的单调性列出不等式组,即可求得实数a 的取值范围.【详解】解:11222112()()()()x f x x f x x f x x f x +>+ ,∴对任意的实数12x x ≠都有1212()[()()]0x x f x f x -->成立,可知函数()f x 在R 上单调递增,1140.50(40.5)12a a a a >⎧⎪∴->⎨⎪≥-⨯+⎩,解得[4,8)a ∈,故选:D.6.已知1:12p x ≥-,:2q x a -<,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围为()A .(],4-∞B .[]1,4C .(]1,4D .()1,4【正确答案】C【分析】求出p 、q 中的不等式,根据p 是q 的充分不必要条件可得出关于实数a 的不等式组,由此可解得实数a 的取值范围.【详解】解不等式112x ≥-,即131022x x x --=≤--,解得23x <≤,解不等式2x a -<,即22x a -<-<,解得22a x a -<<+,由于p 是q 的充分不必要条件,则(]2,3()2,2a a -+,所以2223a a -≤⎧⎨+>⎩,解得14a <≤.因此,实数a 的取值范围是(]1,4.故选:C.本题考查利用充分不必要条件求参数,同时也考查了分式不等式和绝对值不等式的求解,考查计算能力,属于中等题.7.已知函数π()cos()0,||2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的最小正周期为π,且当π3x =时,函数()f x 取最小值,若函数()f x 在[,0]a 上单调递减,则a 的最小值是()A .π6-B .5π6-C .2π3-D .π3-【正确答案】A【分析】根据最小正周期求出2ω=,根据当π3x =时,函数取最小值,求出π3ϕ=,从而π()cos 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由[,0]x a ∈得到22,33πππ3x a ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,由单调性列出不等式,求出06π,a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭,得到答案.【详解】因为0ω>,所以2π2π2πT ω===,故13πcos(2)ϕ⨯+=-,所以2ππ2π,Z 3k k ϕ+=+∈,解得:ππ,Z k k ϕ=+∈23,因为π||2ϕ<,所以只有当0k =时,π3ϕ=满足要求,故π()cos 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,因为[,0]x a ∈,所以22,33πππ3x a ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,故π2,33π0a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭+,解得:06π,a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭,故a 的最小值为π6-.故选:A8.质数也叫素数,17世纪法国数学家马林·梅森曾对“21p -”(p 是素数)型素数作过较为系统而深入的研究,因此数学界将“21p -”(p 是素数)形式的素数称为梅森素数.已知第6个梅森素数为1721M =-,第14个梅森素数为60721N =-,则下列各数中与NM最接近的数为()(参考数据:lg 20.3010≈)A .18010B .17710C .14110D .14610【正确答案】B【分析】根据题意,得到6076075901717212==2212N M -≈-,再结合对数的运算公式,即可求解.【详解】由第6个梅森素数为1721M =-,第14个梅森素数为60721N =-,,可得6076075901717212=212N M -≈-,令5902k =,两边同时取对数,则590lg 2lg k =,可得lg 590lg 2k =,又lg 20.3010≈,所以lg 5900.3010177.59k ≈⨯=,17710k ≈与NM最接近的数为17710.故选:B.二、多选题9.下列结论正确的是()A .若,a b 为正实数,a b ¹,则3223+a b a b b a +>B .若,,a b m 为正实数,a b <,则a m ab m b+<+C .若,a b R ∈,则“0a b >>”是“11a b <”的充分不必要条件D .当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2sin sin x x +的最小值是【正确答案】AC利用作差法可考查选项A 是否正确;利用作差法结合不等式的性质可考查选项B 是否正确;利用不等式的性质可考查选项C 是否正确;利用均值不等式的结论可考查选项D 是否正确.【详解】对于A ,若a ,b 为正实数,a b ¹,()()()233220a b a b ab a b a b +-+=-+>,3322a b a b ab ∴+>+,故A 正确;对于B ,若a ,b ,m 为正实数,a b <,()()0m b a a m a b m b b b m -+-=>++,则a m ab m b+>+,故B 错误;对于C ,若11a b <,则110b aa b ab--=<,不能推出0a b >>,而当0a b >>时,有0>0b a ab -<,,所以0b aab -<成立,即11a b<,所以“0a b >>”是“11a b<”的充分不必要条件,故C 正确;对于D ,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0sin 1x <<,2sin sin x x +≥=,当且仅当()sin 0,1x =时取等号,故D 不正确.故选:AC.易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.10.已知关于x 的方程23xm -=有两个不等实根,则实数m 的取值可能是()A .2B .3C .4D .5【正确答案】CD【分析】化简方程得23x m =±,利用指数函数的值域,列式求解得出答案.【详解】23xm -= ,23x m ∴-=±,23x m -= 有两个不等实根,即23x m =±有两个不等实根,则3030m m +>⎧⎨->⎩,解得3m >,显然选项A ,B 不满足,选项C ,D 满足.故选:CD.11.定义在R 上的函数()f x 满足()(2)f x f x =+,当[3,5]x ∈时,()2|4|f x x =--,则下列说法正确的是()A .ππsin cos 66f f⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎝⎭⎝⎭B .(sin1)(cos1)f f <C .2π2πcos sin 33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .(cos 2)(sin 2)f f >【正确答案】BD【分析】根据函数的周期性可得()f x 在[]1,1-上的解析式以及函数在[0,1]上的单调性.比较自变量的大小,即可根据单调性判断A 、B 项;又易知()f x 在[1,1]-上为偶函数,则根据()()f x f x =,可将[1,0]-上的自变量转化为[0,1]上,进而根据单调性,即可判断C 、D 项.【详解】当[1,1]x ∈-时,则[45]3,x +∈,于是()(2)(4)2||f x f x f x x =+=+=-,当01x ≤≤时,()2f x x =-,所以函数()f x 在[0,1]上单调递减;当10x -≤<时,()2f x x =+,所以函数()f x 在[1,0]-上是增函数.()f x 的定义域[1,1]-关于原点对称,且此时()()22-=--=-=f x x x f x则()f x 在[1,1]-上为偶函数.对于A 项,因为ππ0sincos 166<<<,所以ππsin cos 66f f ⎛⎫⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错误;对于B 项,因为0cos1sin11<<<,所以(cos1)(sin1)f f >,故B 正确;对于C项,因为2π12π0cossin 1323<==<,所以2π2πcossin 33f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭>,所以2π2πcos sin 33f f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 错误;因为ππ0|cos 2|cos sin |sin 2|144<<=<<,所以(|cos2|)(|sin 2|)f f >,所以(cos 2)(sin 2)f f >,故D 正确.故选:BD.12.已知定义域为R 的奇函数()f x ,当0x >时,21,01()1,121x x x f x x x ⎧-+<≤⎪=⎨>⎪-⎩,下列说法中错误的是()A .当121122x x -<<<时,恒有()()12f x f x >B .若当(0,]x m ∈时,()f x 的最小值为34,则m 的取值范围为17,26⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .存在实数k ,使函数()()F x f x kx =-有5个不相等的零点D .若关于x 的方程3()[()]04f x f x a ⎡⎤--=⎢⎥⎣⎦所有实数根之和为0,则34a =-【正确答案】ACD【分析】根据奇函数的定义确定()f x 在(1,0)-上单调性与性质,然后由函数值大小可判断A ,由函数解析式分段求函数值的范围后可判断B ,由直线y kx =与函数()f x 的图象交点个数判断C ,求出3()4f x =的根是17,26,然后确定a 值使()f x a =根的和为53-即可判断D .【详解】选项A ,()f x 是奇函数,10x -≤<时,22()()[()()1]1f x f x x x x x =--=----+=---213()24x =-+-,在1(,0)2-上递减,且()0f x <,()f x 是奇函数,则(0)0f =,01x <≤时,2213()1()24f x x x x =-+=-+,在1(0,)2上递减,但()0f x >,因此()f x 在11(,)22-上不是增函数,A 错;选项B ,当01x <≤时,2213()1()24f x x x x =-+=-+,13()24f =,因此12m ≥,当1m >时,1()21f x x =-是减函数,由13214x =-得76x =,因此76m ≤,综上有1726m ≤≤,B 正确;选项C ,易知0x =是()F x 的一个零点,由于(1)1f =,y kx =过点(1,1)时,1k =,此时由21y xy x x =⎧⎨=-+⎩得21x x x -+=,2(1)0x -=,121x x ==,即直线y x =与21y x x =-+在点(1,1)处相切,因此1k >时,直线y kx =与21(01)y x x x =-+<<的图象只有一交点,在01k <<时,直线y kx =与1(1)21y x x =>-只有一个交点,从而0k >时,直线y kx =与()F x 的图象有三个交点,而0x >时,()0f x >,因此0k ≤,直线y kx =与()F x 的图象无交点,所以直线y kx =与()F x 的图象不可能是5个交点,即函数()()F x f x kx =-不可能有5个不相等的零点,C 错;选项D ,由上讨论知3()4f x =的解为12x =和76x =,因此若关于x 的方程3()[()]04f x f x a ⎡⎤--=⎢⎥⎣⎦所有实数根之和为0,由()f x 是奇函数知若34a =-,则()f x a =的解是12x =-和76x =-,符合题意,但513(537213f ==⨯-(由此讨论知3()7f x =只有一解),即53()37f -=-,即37a =-时,关于x 的方程3()[()]04f x f x a ⎡⎤--=⎢⎥⎣⎦所有实数根之和也为0,D 错.故选:ACD .方法点睛:解决分段函数的零点与交点问题,把零点问题转化为直线与函数图象交点问题进行处理,从而利用函数的性质确定出函数解析式,作出函数图象,观察出结论并找到解题思路.三、填空题13.已知弧长为πcm 3的弧所对圆周角为6π,则这条弧所在圆的半径为____________cm .【正确答案】1【分析】由弧度制公式lrα=求解即可得出答案.【详解】已知弧长为πcm 3的弧所对圆周角为6π,则所对的圆心角为π3,lrα=,313l r ππα∴===,故1.14.已知函数()()22,1log 1,1x ax f x x x ⎧+≤⎪=⎨->⎪⎩,若()02f f ⎡⎤=⎣⎦,则实数a 的值为_________.先求()03f =,再代入求()3f ,求实数a 的值.【详解】()00223f =+=,()()03log 22a f f f ⎡⎤===⎣⎦,即22a =,又0a >,且1a ≠,所以a =15.若函数()log a f x x =(0a >且1a ≠)在1,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为2,最小值为m,函数()(32g x m =+[0,)+∞上是增函数,则a m -的值是____________.【正确答案】3【分析】根据对数函数的单调性,分类讨论,再结合已知进行求解得出a 和m 的值,最后根据()g x 的单调性检验即可得到.【详解】当1a >时,函数()log a f x x =是正实数集上的增函数,而函数()log a f x x =在1,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为2,因此有(4)log 42a f ==,解得2a =,所以21log 12m ==-,此时()g x =[)0,∞+上是增函数,符合题意,因此()213a m -=--=;当01a <<时,函数()log a f x x =是正实数集上的减函数,而函数()log a f x x =在1,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为2,因此有11log 222a f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,a =44m ==-,此时()g x =-在[)0,∞+上是减函数,不符合题意.综上所述,2a =,1m =-,3a m -=.故3.16.若函数()()()sin cos 0f x x x ϕϕ<π=++<的最大值为2,则常数ϕ的值为_______.【正确答案】2π根据两角和的正弦公式以及辅助角公式即可求得()()f x x θ=+,可得2=,即可解出.【详解】因为()()()cos sin sin 1cos f x x x x ϕϕθ=++=+,2=,解得sin 1ϕ=,因为0ϕπ<<,所以2ϕπ=.故答案为.2π四、解答题17.在①22{|1}1x A x x -=<+,②{||1|2}A x x =-<,③23{|log }1xA x y x -==+这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并回答下列问题.设全集U =R ,______,22{|0}.B x x x a a =++-<(1)若2a =,求()()U UC A C B ;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.【正确答案】(1)1{}1|x x x ≤-≥或(2)(][),34,-∞-⋃+∞【分析】(1)根据除法不等式,绝对值不等式,对数函数的定义域即可分别求出三种情形下的集合A ;(2)对集合B 中不等式进行因式分解,再根据充分必要条件和集合包含关系即可求解.【详解】(1)若选①:222213{|1}{|0}{|0}{|13}1111x x x x A x x x x x x x x x --+-=<=-<=<=-<<++++,()22{|0}{|()10}{|(2)(1)0}B x x x a a x x a x a x x x ⎡⎤=++-<=++-<=+-<⎣⎦,所以{|2<1}B x x =-<,{|13}U C A x x x =≤-≥或,{|21}U C B x x x =≤-≥或,故()()U U C A C B ⋃=1{}1|x x x ≤-≥或.若选②:{|12}{|212}{|13}A x x x x x x =-<=-<-<=-<<()22{|0}{|()10}{|(2)(1)0}B x x x a a x x a x a x x x ⎡⎤=++-<=++-<=+-<⎣⎦,所以{|2<1}B x x =-<,{|13}U C A x x x =≤-≥或,{|21}U C B x x x =≤-≥或,故()()U U C A C B ⋃=1{}1|x x x ≤-≥或.若选③:()(){}233{|log }031011x x A x y x x x x x x ⎧⎫--====-+=⎨⎬++⎩⎭{|13}x x -<<,()22{|0}{|()10}{|(2)(1)0}B x x x a a x x a x a x x x ⎡⎤=++-<=++-<=+-<⎣⎦,所以{|2<1}B x x =-<,{|13}U C A x x x =≤-≥或,{|21}U C B x x x =≤-≥或,故()()U U C A C B ⋃=1{}1|x x x ≤-≥或.(2)由(1)知{|13}A x x =-<<,()22{|0}{|()10}B x x x a a x x a x a ⎡⎤=++-<=++-<⎣⎦,因为“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,(i )若(1)a a -<--,即12a >,此时{|(1)}B x a x a =-<<--,所以1,3(1)aa -≥-⎧⎨≤--⎩等号不同时取得,解得4a ≥.故4a ≥.(ii )若(1)a a -=--,则B =∅,不合题意舍去;(iii )若(1)a a ->--,即12a <,此时{|(1)}B x a x a =--<<-,1(1),3a a -≥--⎧⎨≤-⎩等号不同时取得,解得3a ≤-.综上所述,a 的取值范围是(][),34,-∞-⋃+∞.18.(1)已知sin 2cos 0αα-=,求22sin cos sin 3sin cos 2cos αααααα--的值;(2)已知4sin()5απ+=,且sin cos 0αα<,求()()()2sin 3tan 34cos παπααπ----的值.【正确答案】(1)12-;(2)73.【分析】(1)先求出tan 2α=,再进行弦化切代入即可求解;(2)先求出4sin 5α=-,3cos 5α=,得到4tan 3α=-,再进行诱导公式和弦化切变换,代入即可求解.【详解】(1)由sin 2cos 0αα-=知tan 2α=∴原式=2tan 21tan 3tan 24622ααα==-----(2) 4sin()5απ+=∴4sin 05α=-<又sin cos 0αα<∴cos 0α>∴3cos 5α==∴4tan 3α=-原式=()()2sin 3tan 4cos απαπα---=2sin 3tan 4cos ααα+-=44237533345⎛⎫⎛⎫⨯-+⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-⨯19.已知函数()323log 1x f x x -=-.(1)求函数()f x 的解析式及定义域;(2)求函数()f x 在()(),00,2x ∈-∞⋃时的值域.【正确答案】(1)()()12031xf x x =-≠-,()f x 的定义域为()(),00,∞-+∞U (2)()15,3,8⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭【分析】(1)利用换元法求得函数的解析式,根据函数定义域的求法,求得函数的定义域.(2)结合3x 的取值范围来求得()f x 在()(),00,2x ∈-∞⋃时的值域.【详解】(1)对于3log x ,需0x >;对231x x --,需1x ≠;则()()3log ,00,x ∈-∞⋃+∞,令3log t x =,则0t ≠,3t x =,()()231123312313131tt t t t f t ⋅--⋅-===----,所以()()12031x f x x =-≠-,即()f x 的定义域为()(),00,∞-+∞U .(2)当0x <时,11031,1310,1,13131x xxx <<-<-<<-->--,12331x ->-.当02x <<时,1111139,0318,,318318x xx x <<<-<>-<---,1115223188x-<-=-.所以()f x 在()(),00,2x ∈-∞⋃时的值域为()15,3,8⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭.20.已知函数()24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,x R ∈.(1)求函数()f x 的最小正周期和单调递减区间;(2)求函数()f x 在区间,82ππ⎡⎤-⎢⎣⎦上的最小值和最大值,并求出取得最值时x 的值.【正确答案】(1)最小正周期为π,单调减区间是5,88k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,Z k ∈;(2)max ()f x =,此时8x π=,min ()1f x =-,此时2x π=.【分析】(1)直接利用周期公式计算周期,再利用整体代入法求余弦型函数的单调减区间即可;(2)先求出24x π-的取值范围,再利用余弦函数的性质求最值及取最值的条件即可.【详解】解:(1)()f x 的最小正周期22||2T πππω===.令2224k x k ππππ≤-≤+,解得588k x k ππππ+≤≤+,Z k ∈,此时时,()f x 单调递减,()f x ∴的单调递减区间是5,88k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,Z k ∈;(2),82x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则32,424x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,故cos 2,142x π⎡⎤⎛⎫-∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,()24f x x π⎛⎫⎡=-∈- ⎪⎣⎝⎭,max ()f x ∴=cos 214x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即204x π-=,即8x π=;min ()1f x =-,此时cos 242x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,即3244x ππ-=,即2x π=.方法点睛:解决三角函数()cos y A x ωϕ=+的图象性质,通常利用余弦函数的图象性质,采用整体代入法进行求解,或者带入验证.21.2022年冬天新冠疫情卷土重来,我国大量城市和地区遭受了奥密克戎新冠病毒的袭击,为了控制疫情,某单位购入了一种新型的空气消毒剂用于环境消毒,已知在一定范围内,每喷洒1个单位的消毒剂,空气中释放的浓度(y 单位:毫克/立方米)随着时间(x 单位:小时)变化的关系如下:当04x 时,1618y x =--;当410x <时,15.2y x =-若多次喷洒,则某一时刻空气中的消毒剂浓度为每次投放的消毒剂在相应时刻所释放的浓度之和.由实验知,当空气中消毒剂的浓度不低于4(毫克/立方米)时,它才能起到杀灭空气中的病毒的作用.(1)若一次喷洒4个单位的消毒剂,则有效杀灭时间可达几小时?(2)若第一次喷洒2个单位的消毒剂,6小时后再喷洒(14)a a 个单位的消毒剂,要使接下来的4小时中能够持续有效消毒,试求a 的最小值.(精确到0.1取1.4)【正确答案】(1)8(2)1.6【分析】(1)根据喷洒4个单位的净化剂后浓度为()644,048202,410x f x x x x ⎧-≤≤⎪=-⎨⎪-<≤⎩,由()4f x ≥求解;(2)得到从第一次喷洒起,经()610x x ≤≤小时后,浓度为()()116251286g x x a x ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,化简利用基本不等式求解.【详解】(1)解:因为一次喷洒4个单位的净化剂,所以其浓度为()644,0448202,410x f x y x x x ⎧-≤≤⎪==-⎨⎪-<≤⎩,当04x ≤≤时,64448x-≥-,解得0x ≥,此时04x ≤≤,当410x <≤时,2024x -≥,解得8x ≤,此时48x <≤,综上08x ≤≤,所以若一次喷洒4个单位的消毒剂,则有效杀灭时间可达8小时;(2)设从第一次喷洒起,经()610x x ≤≤小时后,其浓度为()()116251286g x x a x ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,1616101441414a ax a x a x x=-+-=-+----,因为[][]144,8,1,4x a -∈∈,所以161444414a x a a a x -+--≥--=---,当且仅当161414ax x-=-,即14x =-时,等号成立;所以其最小值为4a --,由44a -≥,解得244a -≤,所以a 的最小值为24 1.6-≈.22.我们知道,指数函数()xf x a =(0a >,且1a ≠)与对数函数()log a g x x =(0a >,且1a ≠)互为反函数.已知函数()2xf x =,其反函数为()g x .(1)求函数()()()223F x g x tg x =-+⎡⎤⎣⎦,[]2,8x ∈的最小值;(2)对于函数()x ϕ,若定义域内存在实数0x ,满足()()00x x ϕϕ-=-,则称()x ϕ为“L 函数”.已知函数()()()223,1,3,1f x mf x x h x x ⎧⎡⎤--≥-⎪⎣⎦=⎨-<-⎪⎩为其定义域上的“L 函数”,求实数m 的取值范围.【正确答案】(1)答案见解析(2)[)1,∞-+【分析】(1)利用换元法令2log ,[1,3]p x p =∈,可得所求为关于p 的二次函数,根据二次函数的性质,分析讨论,即可得答案.(2)根据题意,分别讨论在[1,1]-、(,1)-∞-和(1,)+∞上存在实数0x ,满足题意,根据所给方程,代入计算,结合函数单调性,分析即可得答案.【详解】(1)由题意得2()log g x x=所以()()()()222223log 2log 3F x g x tg x xt x =-+=-+⎡⎤⎣⎦,[]2,8x ∈,令2log ,[1,3]p x p =∈,设2()23,[1,3]M p p tp p =-+∈则()M p 为开口向上,对称轴为p t =的抛物线,当1t ≤时,()M p 在[1,3]上为单调递增函数,所以()M p 的最小值为(1)42M t =-;当13t <<时,()M p 在(1,)t 上单调递减,在(,3)t 上单调递增,所以()M p 的最小值为2()3M t t =-;当3t ≥时,()M p 在[1,3]上为单调递减函数,所以()M p 的最小值为(3)126M t =-;综上,当1t ≤时,()F x 的最小值为42t -,当13t <<时,()F x 的最小值为23t -,当3t ≥时,()F x 的最小值为126t-(2)①设在[1,1]-上存在0x ,满足()()00x x ϕϕ-=-,则0000114234230x x x x m m +--+-⋅-+-⋅-=,令0022x x t -=+,则2t ≥=,当且仅当00x =时取等号,又0[1,1]x ∈-,所以115222t -≤+=,即52,2t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以00001124234232260x x x x m m t mt +--+-⋅-+-⋅-=---=,所以28471,2220t t m t t -⎡⎤==---⎢⎥⎣⎦所以71,20m ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦②设在(,1)-∞-存在0x ,满足()()00x x ϕϕ-=-,则00134230x x m --+-+-⋅-=,即001232x x m --=-⋅有解,因为1232x x y --=-⋅在(,1)-∞-上单调递减,所以12m >-,同理当在(1,)+∞存在0x ,满足()()00x x ϕϕ-=-时,解得12m >-,所以实数m 的取值范围[)1,∞-+解题的关键是理解新定义,并根据所给定义,代入计算,结合函数单调性及函数存在性思想,进行求解,属难题。
高一上数学期末测试卷一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={1,3,4,5,7},B={2,3,5,6,7},则A∪B=()A. {1,2,3,4,5,6,7}B. {1,2,4,6}C. {3,5,7}D. {3,5}【答案】A【解析】解:集合A={1,3,4,5,7},B={2,3,5,6,7},则A∪B={1,2,3,4,5,6,7},故选:A.根据并集的意义,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合就是所求.本题属于集合并集的基础问题,属于容易题.2.已知扇形的弧长为6,圆心角弧度数为3,则其面积为()A. 3B. 6C. 9D. 12【答案】B【解析】解:由弧长公式可得6=3r,解得r=2.×6×2=6.∴扇形的面积S=12故选:B.利用扇形的面积计算公式、弧长公式即可得出.本题考查了扇形的面积计算公式、弧长公式,属于基础题.3.设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A. f(x)⋅g(x)是偶函数B. |f(x)|⋅g(x)是奇函数C. f(x)⋅|g(x)|是奇函数D. |f(x)⋅g(x)|是奇函数【答案】C【解析】解:∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,∴f(−x)=−f(x),g(−x)=g(x),f(−x)⋅g(−x)=−f(x)⋅g(x),故函数是奇函数,故A错误,|f(−x)|⋅g(−x)=|f(x)|⋅g(x)为偶函数,故B错误,f(−x)⋅|g(−x)|=−f(x)⋅|g(x)|是奇函数,故C正确.|f(−x)⋅g(−x)|=|f(x)⋅g(x)|为偶函数,故D错误,故选:C.根据函数奇偶性的性质即可得到结论.本题主要考查函数奇偶性的判断,根据函数奇偶性的定义是解决本题的关键.4.sin20∘cos10∘−cos160∘sin10∘=()A. −√32B. √32C. −12D. 12【答案】D【解析】解:sin20∘cos10∘−cos160∘sin10∘=sin20∘cos10∘+cos20∘sin10∘=sin30∘=12.故选:D.直接利用诱导公式以及两角和的正弦函数,化简求解即可.本题考查诱导公式以及两角和的正弦函数的应用,基本知识的考查.5.已知幂函数y=(m2−2m−2)x m2+m−1在(0,+∞)单调递增,则实数m的值为()A. −1B. 3C. −1或3D. 1或−3【答案】B【解析】解:幂函数y=(m2−2m−2)x m2+m−1在(0,+∞)单调递增,∴m2−2m−2=1,解得m=3或m=−1;又m2+m−1>0,∴m=3时满足条件,则实数m的值为3.故选:B.根据幂函数的定义与性质,列方程求出m的值,再判断m是否满足条件.本题考查了幂函数的定义与性质的应用问题,是基础题. 6.设a =20.1,b =ln 52,c =log 3910,则a ,b ,c 的大小关系是( )A. a >b >cB. a >c >bC. b >a >cD. b >c >a【答案】A【解析】解:∵a =20.1>20=10=ln1<b =ln 52<lne =1c =log 3910<log 31=0 ∴a >b >c故选:A .根据指数函数和对数函数的单调性判断出abc 的范围即可得到答案.本题主要考查指数函数和对数函数的单调性,即当底数大于1时单调递增,当底数大于0小于1时单调递减. 7.党的十九大报告指出,建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念;建设美丽中国,为人民创造良好生产生活环境,为全球生态安全作出贡献.某林业发展有限公司在2017年造林10000亩,若以后每年比前一年多造林20%,则该公司在2020年造林( )A. 14400亩B. 10600亩C. 17280亩D. 20736亩【答案】C【解析】解:由题设知该公司2018年造林:10000×(1+20%)=12000亩, 该公司2019三年造林:12000×(1+20%)=14400亩, 该公司2020年造林:14400×(1+20%)=17280. 故选:C .根据题意可知,三年造林数恰好构成等比数列,只需求出首项与公比,就可求2020造林数. 本题考查数列在实际生活中的应用,解题时要认真审题,注意等比数列通项公式的灵活运用. 8.函数y =Asin(ωx +φ)在一个周期内的图象如图,此函数的解析式为( )A. y=2sin(2x+2π3)B. y=2sin(2x+π3)C. y=2sin(x2−π3)D. y=2sin(2x−π3)【答案】A【解析】解:由已知可得函数y=Asin(ωx+ϕ)的图象经过(−π12,2)点和(−5π12,2)则A=2,T=π即ω=2则函数的解析式可化为y=2sin(2x+ϕ),将(−π12,2)代入得−π6+ϕ=π2+2kπ,k∈Z,即φ=2π3+2kπ,k∈Z,当k=0时,φ=2π3此时y=2sin(2x+2π3)故选:A.根据已知中函数y=Asin(ωx+ϕ)在一个周期内的图象经过(−π12,2)和(−5π12,2),我们易分析出函数的最大值、最小值、周期,然后可以求出A,ω,φ值后,即可得到函数y=Asin(ωx+ϕ)的解析式.本题考查的知识点是由函数y=Asin(ωx+ϕ)的部分图象确定其解析式,其中A=12|最大值−最小值|,|ω|=2πT,φ=L⋅ω(L是函数图象在一个周期内的第一点的向左平移量).9.已知函数f(x)=log0.5(x2−ax+3a)在[2,+∞)单调递减,则a的取值范围()A. (−∞,4]B. [4,+∞)C. [−4,4]D. (−4,4]【答案】D【解析】解:令g(x)=x2−ax+3a,∵f(x)=log0.5(x2−ax+3a)在[2,+∞)单调递减∴函数g(x)在区间[2,+∞)内单调递增,且恒大于0∴12a≤2且g(2)>0∴a≤4且4+a>0∴−4<a≤4故选:D.令g(x)=x2−ax+3a,则函数g(x)在区间[2,+∞)内单调递增,且恒大于0,可得不等式,从而可求a的取值范围.本题考查复合函数的单调性,解题的关键是搞清内、外函数的单调性,同时应注意函数的定义域.10.f(x)=Asin(ωx+ωπ)(A>0,ω>0)在[−3π2,−3π4]上单调,则ω的最大值为()A. 12B. 34C. 1D. 43【答案】C【解析】解:画出函数f(x)=Asin(ωx+ωπ)(A> 0,ω>0)的图象,如图所示;令Asin(ωx+ωπ)=−A,得ωx+ωπ=−π2,解得x=−π−π2ω;∵函数f(x)=Asin(ωx+ωπ)(A>0,ω>0)在[−3π2,−3π4]上单调,故−π−π2ω≤−3π2,∴ω≤1,∴ω的最大值是ωmax=1.故选:C.画出函数f(x)=Asin(ωx+ωπ)(A>0,ω>0)的图象,利用图象得出f(x)在[−3π2,−3π4]上单调,在y轴左侧的最低点必须在对称轴的两侧,利用不等关系即可求出ω的范围,从而得到ω的最大值.本题考查了正弦函数的单调性,也考查了数形结合思想与转化法的应用问题,是基础题目.11. 已知f(x)是定义在R 上的偶函数,对任意x ∈R 都有f(x +4)=f(x)+2f(2),且f(0)=3,则f(−8)的值为( )A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C【解析】解:∵f(x)是定义在R 上的偶函数,对任意x ∈R 都有f(x +4)=f(x)+2f(2), ∴令x =−2得f(−2+4)=f(−2)+2f(2), 即f(2)=f(2)+2f(2), 得f(2)=0,即f(x +4)=f(x)+2f(2)=f(x), 则函数f(x)是周期为4的周期函数,则f(−8)=f(−8+4)=f(−4)=f(−4+4)=f(0)=3, 故选:C .利用抽象函数的关系式,结合函数奇偶性的性质,利用赋值法进行求解即可.本题主要考查函数值的计算,根据抽象函数关系判断f(2)=0,以及求出函数的周期是解决本题的关键.12. 已知函数f(x)={|log 2x|,x >0(x+1)2,x≤0,若方程f(x)=a 有四个不同的解x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1<x 2<x 3<x 4,则x 3(x 1+x 2)+1x 32x 4的取值范围为( )A. (−1,+∞)B. (−1,1]C. (−∞,1)D. [−1,1)【答案】B【解析】解:作函数f(x)的图象如右,∵方程f(x)=a 有四个不同的解x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1<x 2<x 3<x 4, ∴x 1,x 2关于x =−1对称,即x 1+x 2=−2, 0<x 3<1<x 4, 则|log 2x 3|=|log 2x 4|, 即−log 2x 3=log 2x 4, 则log 2x 3+log 2x 4=0 即log 2x 3x 4=0则x 3x 4=1;当|log 2x|=1得x =2或12, 则1<x 4≤2;12≤x 3<1;故x 3(x 1+x 2)+1x 32x 4=−2x 3+1x 3,12≤x 3<1;则函数y =−2x 3+1x 3,在12≤x 3<1上为减函数,则故x 3=12取得最大值,为y =1, 当x 3=1时,函数值为−1. 即函数取值范围是(−1,1]. 故选:B .作出函数f(x),得到x 1,x 2关于x =−1对称,x 3x 4=1;化简条件,利用数形结合进行求解即可. 本题考查分段函数的运用,主要考查函数的单调性的运用,运用数形结合的思想方法是解题的关键.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知函数f(x)={log 12x,x ≥11−3x,x <1,则f(f(−1))=______.【答案】−2【解析】解:∵函数f(x)={log 12x,x ≥11−3x,x <1,∴f(−1)=1−3×(−1)=4, f(f(−1))=f(4)=log 124=−2.故答案为:−2.推导出f(−1)=1−3×(−1)=4,从而f(f(−1))=f(4),由此能求出结果.本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查数形结合思想,是基础题.14. 已知tanα,tanβ是方程3x 2−2x −5=0的两个根,则tan(α+β)=______. 【答案】14【解析】解:∵tanα,tanβ是方程3x 2−2x −5=0的两个根, ∴tanα+tanβ=23,tanαtanβ=−53,∴tan(α+β)=tanα+tanβ1−tanαtanβ=231−(−53)=14. 故答案为:14.由已知可得tanα+tanβ=23,tanαtanβ=−53,再由两角和的正切求解. 本题考查一元二次方程根与系数的关系的应用,考查两角和的正切,是基础题. 15.1tan20∘−1cos10∘=______.【答案】√3【解析】解:1tan20∘−1cos10∘=cos20∘sin20∘−1cos10∘=cos20∘−2sin10∘sin20∘=cos20∘−2sin(30∘−20∘)sin20∘=√3sin20∘sin20∘=√3.化切为弦,通分后利用两角差的正弦化简求值.本题考查三角函数的化简求值,考查两角差的正弦,是基础题.16. 设函数f(x)={e −x (x <0)e x (0≤x ≤1)3−x(x >1),若互不相等的实数a ,b ,c(a <b <c)满足f(a)=f(b)=f(c),则af(a)+bf(b)+cf(c)的取值范围______. 【答案】(2,94]【解析】解:函数f(x)={e −x (x <0)e x (0≤x ≤1)3−x(x >1)的图象如下图所示:若互不相等的实数a ,b ,c 满足f(a)=f(b)=f(c), 不妨令a <b <c ,则a ,b 互为相反数,即af(a)+bf(b)=0,c ∈(1,2),则af(a)+bf(b)+cf(c)=cf(c) =c(3−c)=−(c −32)2+94,当c =32时,取最大值94,又由c =1或c =2时,c(3−c)=2, 故af(a)+bf(b)+cf(c)的取值范围是(2,94]. 故答案为:(2,94].画出函数f(x)的图象,可得a +b =0,af(a)+bf(b)+cf(c)=cf(c)=c(3−c),c ∈(1,2),结合二次函数的图象和性质,可得答案.本题考查分段函数的图象和性质,注意运用数形结合思想方法,考查二次函数的最值求法,以及化简运算能力,属于中档题.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 已知A ={x|2a ≤x ≤a +3},B ={x|x <−1或x >5}.(1)若a =−2,求A ∩B ;(2)若A ∩B =⌀,求a 的取值范围.【答案】解:(1)若a =−2,集合A ={x|−4≤x ≤1}; B ={x|x <−1或x >5}.∴A ∩B ={x|−4≤x <−1}(2)由A ∩B =⌀,当A =⌀时,可得A ∩B =⌀, 则有2a >a +3, 解得:a >3;当A ≠⌀时,要使A ∩B =⌀, 如图所示: 则{2a ≥−1a +3≤52a ≤a +3, 解得:−12≤a ≤2;综上所述,a 的取值范围是{a|−12≤a ≤2或a >3}.【解析】(1)根据a=2,求解集合A,根据交集的定义可得答案;(2)根据A∩B=⌀,利用数轴即可求a的取值范围.此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.注意空集的应用.18.已知α的终边过点P(3,m),且sinα=45.(1)求tanα的值;(2)若sinβ=513,β∈(π2,3π2),求cos(α+β)的值.【答案】(本题满分12分)解:(1)由题意可得sinα=45=√m2+9,∴解得m=4,…(2分)∴cosα=√32+42=35,…(4分)∴tanα=sinαcosα=43.…(6分)(2)∵sinβ=513,β∈(π2,3π2),∴cosβ=−√1−sin2β=−1213,…(8分)∴cos(α+β)=cosαcosβ−sinαsinβ…(10分)=35×(−1213)−45×513=−5665.…(12分)【解析】(1)由条件利用任意角的三角函数的定义,求得cosα的值,即可得解;(2)利用同角三角函数基本关系式可求cosβ,利用两角和的余弦函数公式即可计算得解cos(α+β)的值.本题主要考查任意角的三角函数的定义,同角三角函数基本关系式,两角和的余弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.19.已知函数f(x)=√2−x−√x+3+ln(3x−13)的定义域为M.(1)求M;(2)当x∈M时,求g(x)=4 x+12−2x+2+1的值域.【答案】解:(1)由已知可得{2−x ≥0x +3≥03x −13>0…(2分) ∴−1<x ≤2,∴M =(−1,2]…(5分)(2)g(x)=2(2x −1)2−1…(8分)∵−1<x ≤2,∴12<2x ≤4…(9分)所以,当2x =1,即x =0时,g(x)min =−1,当2x =4,即x =2时,g(x)max =17,所以g(x)的值域为[−1,17]…(12分)【解析】(1)根据二次根式以及对数函数的性质得到关于x 的不等式组,求出M 的范围即可;(2)结合二次函数以及指数函数的性质求出函数的值域即可.本题考查了函数的单调性,最值问题,考查导数的应用以及对数函数,指数函数,二次函数的性质,是一道中档题.20. 已知函数f(x)=√3sin(ωx +φ)−cos(ωx +φ)(−π2<φ<0,ω>0)为偶函数,且函数y =f(x)的图象相邻的两条对称轴间的距离为π2.(1)求f(π12)的值;(2)将y =f(x)的图象向右平移π6个单位后,再将所得的图象上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y =g(x)的图象,求y =g(x)在[−π3,5π6]上的最值.【答案】解:(1)∵函数f(x)=√3sin(ωx +φ)−cos(ωx +φ)=2sin(ωx +φ−π6)(−π2<φ<0,ω>0)为偶函数,∴φ−π6=−π2,∴φ=−π3.又函数y =f(x)的图象相邻的两条对称轴间的距离为π2,∴12⋅2πω=π2, ∴ω=2,∴f(x)=2sin(2x −π2)=−2cos2x ,故f(π12)=−2cos π6=−√3.(2)将y =f(x)的图象向右平移π6个单位后,可得y =−2cos(2x −π3)的图象;再将所得的图象上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y =g(x)=−2cos(12x −π3)的图象.在[−π3,5π6]上,12x −π3∈[−π2,π12], 故当12x −π3=0时,g(x)取得最小值为−2;当12x −π3=−π2时,g(x)取得最大值为0.【解析】(1)利用三角恒等变换化简f(x)的解析式,再由题意利用三角函数的图象和性质求得ω和φ的值,可得函数的解析式,进而求得f(π12)的值.(2)利用函数y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律求得g(x)的解析式,再利用余弦函数的定义域和值域求得y =g(x)在[−π3,5π6]上的最值.本题主要考查三角恒等变换,三角函数的图象和性质,函数y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律,余弦函数的定义域和值域,属于中档题.21. 定义在区间D 上的函数f(x),如果满足:对任意x ∈D ,存在常数M >0,都有|f(x)|≤M 成立,则称f(x)是D 上的有界函数,其中M 称为函数f(x)的界.(1)判断函数f(x)=lg 2x 10+2lg 1x +1,x ∈[110,1000]是否是有界函数,请说明理由.(2)若函数g(x)=a ⋅(12)x +(2−x +1)2−2在[0,+∞)上是以3为界的有界函数,求实数a 的取值范围.【答案】解:(1)f(x)=(lgx −1)2−2lgx +1=(lgx −2)2−2,当x ∈[110,1000]时,∴−1≤lgx ≤3,则−2≤f(x)≤7.则|f(x)|≤7.由有界函数定义可知:函数f(x)是有界函数.(2)由题意知,|g(x)|≤3在[0,+∞)上恒成立,即−3≤g(x)≤3,亦即−3≤(a +2)(12)x +(14)x −1≤3,∴−2⋅2x −(12)x ≤a +2≤4⋅2x −(12)x 在[0,+∞)上恒成立∴[−2⋅2x −(12)x ]max ≤a +2≤[4⋅2x −(12)x ]min ,设2x =t ,ℎ(t)=−2t −1t ,p(t)=4t −1t .由x ≥0得t ≥1,ℎ′(t)=−2+1t 2<0,p′(t)=4+1t 2>0,∴ℎ(t)在[0,+∞)上递减,p(t)在[0,+∞)上递增.∴ℎ(t)在[0,+∞)上的最大值为ℎ(1)=−3.p(t)在[0,+∞)上的最小值为p(1)=3.所以实数a 的取值范围为[−5,1].【解析】(1)f(x)=(lgx −1)2−2lgx +1=(lgx −2)2−2,当x ∈[110,1000]时,可得−1≤lgx ≤3,可得f(x)范围.即可判断出函数f(x)是否是有界函数.(2)由题意知,|g(x)|≤3在[0,+∞)上恒成立,可得−3≤g(x)≤3,亦即−3≤(a +2)(12)x +(14)x −1≤3,化简整理,通过换元,利用导数研究函数的单调性即可得出.本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、换元法、不等式的解法、有界函数的定义与性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.22. (1)计算:(log 23)2−log 23⋅lg6lg2+log 26.(2)若tanα=−13,求sin2α−cos 2α1+cos2α.【答案】解:(1)原式=(log 23)2−log 23log 26+log 26=log 23(log 23−log 26)+log 26=−log 23+log 26=1.(2)∵tanα=−13,∴sin2α−cos 2α1+cos2α=2sinαcosα−cos2α2cos 2α=2tanα−12=2×(−13)−12=−56. 【解析】(1)利用对数运算性质即可得出.(2)利用同角三角函数基本关系式、倍角公式即可得出.本题考查了指数与对数运算性质、同角三角函数基本关系式、倍角公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题。