高一数学期末考试试卷
北京市密云区2023-2024学年高一上学期期末考试数学试卷

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知集合 A 1, 2,3,5,11 , B 3,5,11,12,则 A B 中元素的个数为( )
A.1
B.2
(2)若不等式 f x 1对任意的 x R 恒成立,求实数 a 的取值范围;
(3)解关于 x 的不等式 f x 0 .
19.已知函数
f
x
2 cos
x
sin
x
π 3
3 .( 0 ) 2
(1)求 f 0 ;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数 f x 唯一确定,
求
f
x
在区间
π 6
,
π 6
上的最大值和最小值.
条件①:当
f
x1
f
x2
2 时,
x1 x2
的最小值为 π ; 2
条件②:函数 f x 的图象对称中心与相邻的对称轴之间的距离为 π ;
4
试卷第 3 页,共 4 页
条件③:函数
f
x
在区间
π 12
,
5π 12
上单调递增.
注:如果选择的条件不符合要求.第(2)问得 0 分;如果选择多个符合要求的条件分别
二、填空题
11.
1
83
lg
4
lg
25
.
12.函数 f x 1 ln x 2 的定义域是.
x
13.已知幂函数 y f x 的图象经过点 9,3 ,则 f x 的解析式是.
辽宁省大连市2022-2023学年高一上册12月期末考试数学试卷(含解析)

辽宁省大连市2022-2023学年高一上册12月期末考试数学试卷(含解析)第Ⅰ卷(选择题)一、单项选择题(本大题共8小题,每题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.已知集合{}1,2,3,4A =,集合()(){}130B x x x =+-<,则A B = ()A.{}1,0,1,2,3- B.{}1,2,3 C.{}1,2 D.{}2【答案】C2.已知向量()1,2a =r ,(),4b x =- ,且//a b r r,则实数x =()A.2B.1C.1- D.2-【答案】D3.若1x ,2x ,…,10x 的方差为2,则131x +,231x +,…,1031x +的方差是()A.18B.7C.6D.2【答案】A4.中国共产党第二十次全国代表大会于2022年10月16日在北京开幕.党的二十大报告鼓舞人心,内涵丰富.某学校党支部评选了5份优秀学习报告心得体会(其中教师2份,学生3份),现从中随机抽选2份参展,则参展的优秀学习报告心得体会中,学生、教师各一份的概率是()A.120 B.35C.310D.910【答案】B5.下列函数中,其图像如图所示的函数为()A.13y x-= B.23y x=C.13y x = D.23y x -=【答案】A6.“北溪”管道泄漏事件的爆发,使得欧洲能源供应危机成为举世瞩目的国际公共事件.随着管道泄漏,大量天然气泄漏使得超过8万吨类似甲烷的气体扩散到海洋和大气中,将对全球气候产生灾难性影响.假设海水中某种环境污染物含量P (单位:mg L )与时间t (单位:天)间的关系为:0ektP P -=⋅,其中0P 表示初始含量,k 为正常数.令2121P P t t μ-=-为[]12,t t 之间海水稀释效率,其中1P ,2P 分别表示当时间为1t 和2t 时的污染物含量.某研究团队连续20天不间断监测海水中该种环境污染物含量,按照5天一期进行记录,共分为四期,即(]0,5,(]5,10,(]10,15,(]15,20分别记为Ⅰ期,Ⅱ期,Ⅲ期,Ⅳ期,则下列哪个时期的稀释效率最高().A.Ⅰ期B.Ⅲ期C.Ⅲ期D.Ⅳ期【答案】A7.已知0x >,0y >,且满足20x y xy +-=,则92x y+的最大值为()A.9 B.6 C.4D.1【答案】D8.已知定义域为D 的函数()f x ,若1x D ∀∈,都2x D ∃∈,满足()122x f x a +=,则称函数()f x 具有性质()P a .若函数()f x 具有性质()1P ,则“()f x 存在零点”是“2D ∈”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二、多项选择题(本大题共4小题,每题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.)9.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a ,b ,R c ∈,则下列命题正确的是()A.若0ab ≠且a b <,则11a b> B.若a b >,01c <<,则a bc c <C.若1a b >>,1c >,则log log a b c c<D.若1a b <<-,0c >,则c ca b b a ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】BCD10.同时掷红、蓝两枚质地均匀的骰子,事件A 表示“两枚骰子的点数之和为5”,事件B 表示“红色骰子的点数是偶数”,事件C 表示“两枚骰子的点数相同”,事件D 表示“至少一枚骰子的点数是奇数”,则()A.A 与C 互斥B.B 与D 对立C.A 与D 相互独立D.B 与C 相互独立【答案】AD11.已知点P 为ABC 所在平面内一点,且230PA PB PC ++=,若E 为AC 的中点,F 为BC 的中点,则下列结论正确的是()A.向量PA 与PC可能平行B.点P 在线段EF 上C.:2:1PE PF =D.::1:2:3PAB PAC PBC S S S =△△△【答案】BC12.已知函数()()21350f x x x x =+->,()22e2xf x x =+-,()3ln 24f x x x =+-的零点分别为1x ,2x ,3x ,则下列结论正确的是()A.123x x x <<B.232x x +=C.()310f x <D.()()3223f x f x =【答案】BC第Ⅱ卷(非选择题)三、填空题(本大题功4小题,每小题5分,共20分.)13.2log 522log 4+=______.【答案】714.已知向量a ,b满足()1,2a =- ,(),1b x =r ,3a b += ,则实数x =______.【答案】115.在考察某中学的学生身高时,采用分层抽样的方法抽取男生24人,女生16人,得到了男生的平均身高是170cm ,女生的平均身高是165cm ,则估计该校全体学生的平均身高是______cm .【答案】16816.函数()()()224f x xxax b =-++满足:x ∀∈R ,都有()()20222024f x f x -=-,则函数()f x 的最大值为______.【答案】16四、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.如图所示,在ABC 中,D 为BC 边上一点,且2BD DC =.过D 点的直线EF 与直线AB 相交于E 点,与直线AC 相交于F 点(E ,F 两点不重合).(1)用AB,AC 表示AD;(2)若AE AB λ=,AF AC μ=,求12λμ+的值.【答案】(1)1233AD AB AC=+(2)3.【解析】【小问1详解】在ABD △中,由AD AB BD =+,又2BD DC =,所以23BD BC =,所以23AD AB BD AB BC=+=+ ()23AC ABAB =+- 2233AB ACAB =-+ 1233AB AC =+【小问2详解】因为1233AD AB AC =+ ,又AE AB λ= ,AF ACμ=所以1AB AE λ= ,1AC AF μ=,所以3231A E D A A F μλ=+,又,,D E F 三点共线,且A 在线外,所以有:12133λμ+=,即123λμ+=.18.已知集合{}13A x x =-≤≤,集合{}22,R B x m x m m =-≤≤+∈.(1)若{}03A B x x ⋂=≤≤,求实数m 的值;(2)若:p x A ∈,R :q x B ∈ð,且p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.【答案】(1)2m =(2){5m m >或}3m <-.【解析】【小问1详解】因为{}03A B x x ⋂=≤≤,所以2023m m -=⎧⎨+≥⎩,所以21m m =⎧⎨≥⎩,所以2m =;【小问2详解】{R 2B x x m =<-ð或}2x m >+,:p x A ∈,R :q x B ∈ð,且p 是q 的充分条件由已知可得R A B ⊆ð,所以23m ->或21m +<-,所以5m >或3m <-,故实数m 的取值范围为{5m m >或}3m <-.19.近年来,“直播带货”受到越来越多人的喜爱,目前已经成为推动消费的一种流行的营销形式.某直播平台800个直播商家,对其进行调查统计,发现所售商品多为小吃、衣帽、生鲜、玩具、饰品类等,各类直播商家所占比例如图1所示.(1)该直播平台为了更好地服务买卖双方,打算随机抽取40个直播商家进行问询交流.如果按照分层抽样的方式抽取,则应抽取小吃类、玩具类商家各多少家?(2)在问询了解直播商家的利润状况时,工作人员对抽取的40个商家的平均日利润进行了统计(单位:元),所得频率分布直方图如图2所示.请根据频率分布直方图计算下面的问题;(ⅰ)估计该直播平台商家平均日利润的中位数与平均数(结果保留一位小数,求平均数时同一组中的数据用该组区间的中点値作代表);(ⅱ)若将平均日利润超过420元的商家成为“优秀商家”,估计该直播平台“优秀商家”的个数.【答案】(1)小吃类16家,玩具类4家;(2)(i )中位数为342.9,平均数为352.5;(2)128.【解析】【小问1详解】()40125%15%10%5%5%16⨯-----=,4010%4⨯=,所以应抽取小吃类16家,玩具类4家.【小问2详解】(i )根据题意可得()0.00130.0030.0050.007501a ⨯++++⨯=,解得0.002a =,设中位数为x ,因为()0.0010.003500.2+⨯=,()0.0010.0030.007500.55++⨯=,所以()3000.0070.20.5x -⨯+=,解得342.9x ≈,平均数为()2250.0012750.0033250.0073750.0054250.0024750.0015250.00150352.5⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=,所以该直播平台商家平均日利润的中位数为342.9,平均数为352.5.(ii )4504200.0020.0010.0015080012850-⎛⎫⨯++⨯⨯=⎪⎝⎭,所以估计该直播平台“优秀商家”的个数为128.20.第56届世界乒乓球团体锦标赛于2022年在中国成都举办,国球运动又一次掀起热潮.现有甲乙两人进行乒乓球比赛,比赛采用7局4胜制,每局11分制,每赢一球得1分,选手只要得到至少11分,并且领先对方至少2分(包括2分),即赢得该局比赛.在一局比赛中,每人只发2个球就要交换发球权,如果双方比分为10:10后,每人发一个球就要交换发球权.(1)已知在本场比赛中,前三局甲赢两局,乙赢一局,在后续比赛中,每局比赛甲获胜的概率为35,乙获胜的概率为25,且每局比赛的结果相互独立,求甲乙两人只需要再进行两局比赛就能结束本场比赛的概率;(2)已知某局比赛中双方比分为8:8,且接下来两球由甲发球,若甲发球时甲得分的概率为23,乙发球时乙得分的概率为12,各球的结果相互独立,求该局比赛甲得11分获胜的概率.【答案】(1)925;(2)49.【解析】【小问1详解】设“甲乙两人只需要再进行两局比赛就能结束本场比赛”为事件A ,若两局比赛就能结束,则只能甲连胜两局,所以()3395525P A =⨯=;【小问2详解】设“该局比赛甲得11分获胜”为事件B ,甲得11分获胜有两类情况:甲连得3分,则甲11:8获胜;甲得3分,乙得1分,则甲11:9获胜,此时有三种情况,每球得分方分别为乙甲甲甲,甲乙甲甲,甲甲乙甲,所以()22112112111221143323322332233229P B =⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=.21.已知函数()14xb f x a =++的定义域为R ,其图像关于点11,22⎛⎫⎪⎝⎭对称.(1)求实数a ,b 的值;(2)求122022202320232023f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值;(3)若函数()412log 22xg x f x x+⎛⎫=++ ⎪-⎝⎭,判断函数()g x 的单调性(不必写出证明过程),并解关于t 的不等式()()2121g t g t -++>.【答案】(1)2,2a b ==-(2)1011(3)103t -<<【解析】【小问1详解】有条件可知函数()f x 经过点11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,()()112210122f f f ⎧⎛⎫= ⎪⎪⎪⎝⎭∴⎨⎪+=⨯⎪⎩,即12112411114b a b b aa ⎧+=⎪⎪+⎨⎪+++=⎪++⎩,解得:2,2a b ==-,()2414242xx xf x -=+=++;【小问2详解】由于120222************1,1,,1202320232023202320232023+=+=+= ,1202222021101110121,1,,1202320232023202320232023f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴+=+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,1220221011202320232023f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;【小问3详解】由于42log 2x y x +=-是奇函数,根据函数平移规则,()()12h x g x =-也是奇函数,并且由于()f x 是增函数,42log 2xy x+=-也是增函数,()h x ∴也是增函数,定义域为()2,2-不等式()()2121g t g t -++>等价于()()11212022g t g t --++->,即()()2120h t h t -++>,()()()2122h t h t h t ->-+=--,由于()h x 是增函数,2122212222t t t t ->--⎧⎪∴-<-<⎨⎪-<+<⎩,解得103t -<<;综上,(1)2,2a b ==-;(2)1220221011202320232023f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;(3)103t -<<.22.已知函数()f x 的图像与函数()31xg x =-的图像关于直线y x =对称,函数()()9log 1h x x a =-+.(1)若4a =,求()()()F x f x h x =⋅在[]0,4x ∈上的最大值;(2)设()()(){}max ,2H x f x h x =,[]0,4x ∈,求()H x 的最小值,其中{},max ,,a a ba b b a b ≥⎧=⎨<⎩.【答案】(1)()F x 在[]0,4x ∈上的最大值为12(2)()H x 的最小值()()()3min 33log 1,0log 1,082log 3,8a a a H x a a a ⎧-≤⎪⎪⎛⎫=+<<⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-≥⎩【解析】【小问1详解】解:因为函数()f x 的图像与函数()31xg x =-的图像关于直线y x =对称,即()f x 与()g x 互为反函数,所以()()3log 1f x x =+当4a =,有()()9log 41h x x =-+,则()()()()()3939log 1log 41log 1log 5F x x x x x =+⋅-+=+⋅-()()331log 1log 52x x =+⋅-,又[]0,4x ∈时,[][]11,5,51,5x x +∈-∈,所以()()33log 10,log 50x x +≥-≥,所以()()()()()()()()2233223333log 1log 511111log 1log 5log 15log 29222882x x F x x x x x x ⎛⎫++-⎡⎤=+⋅-≤=+-=--+≤ ⎪⎣⎦⎝⎭,当且仅当()()33log 1log 52x x x ⎧+=-⎨=⎩,即2x =时等号同时成立,所以()F x 在[]0,4x ∈上的最大值为12;【小问2详解】解:()()()9322log 1log 1h x x a x a =-+=-+,()()2f x h x <等价于11x x a +<-+,即x x a <-,因为[]0,4x ∈,当0a ≤时,x a x a x -=-≥恒成立,所以()()2f x h x ≤,则()()3log 1H x x a =-+,所以()H x 在[]0,4x ∈上单调递增,所以()()()min 30log 1H x H a ==-;当04a <<时,[)[],0,,,4a x x a x a x a x a ⎧-∈⎪-=⎨-∈⎪⎩,此时当0,2a x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()()2f x h x <,当,42a x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()()2f x h x >,所以()()()33log 1,0,2log 1,42a a x x H x a x x ⎧⎡⎤-+∈⎪⎢⎥⎪⎣⎦=⎨⎛⎤⎪+∈ ⎥⎪⎝⎦⎩,()H x 在0,2a x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递减,在,42a x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上单调递增,所以()min 3log 122a a H x H ⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;当4a ≥时,x a a x -=-,当48a ≤<时,()H x 与上一种情况相同,所以()min 3log 122a a H x H ⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;当8a ≥时,x a a x x -=-≥恒成立,所以()()2f x h x <,则()()3log 1H x a x =-+,所以()H x 在[]0,4x ∈上单调递减,所以()()()min 34log 3H x H a ==-;综上,()H x 的最小值()()()3min 33log 1,0log 1,082log 3,8a a a H x a a a ⎧-≤⎪⎪⎛⎫=+<<⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪-≥⎩.。
2023-2024学年北京市朝阳区高一下学期期末考试数学试卷+答案解析

2023-2024学年北京市朝阳区高一下学期期末考试数学试卷一、单选题:本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若复数z满足,则()A. B. C. D.2.已知向量,,则()A. B. C.3 D.53.如图,八面体的每个面都是正三角形,并且4个顶点A,B,C,D在同一平面内,若四边形ABCD是边长为2的正方形,则这个八面体的表面积为()A.8B.16C.D.4.已知m,n是平面外的两条不同的直线,若,则“”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件5.在中,,,,则()A. B. C. D.6.李华统计了他爸爸2024年5月的手机通话明细清单,发现他爸爸该月共通话60次,他按每次通话时间长短进行分组每组为左闭右开的区间,画出了如图所示的频率分布直方图.则每次通话时长不低于5分钟且小于15分钟的次数为()A.18B.21C.24D.277.已知向量,不共线,,,若与同向,则实数t的值为()A. B. C.3 D.或38.近年来,我国国民经济运行总体稳定,延续回升向好态势.下图是我国2023年4月到2023年12月规模以上工业增加值同比增长速度以下简称增速统计图.注:规模以上工业指年主营业务收入2000万元及以上的工业企业.下列说法正确的是()A.4月,5月,6月这三个月增速的方差比4月,5月,6月,7月这四个月增速的方差大B.4月,5月,6月这三个月增速的平均数比4月,5月,6月,7月这四个月增速的平均数小C.连续三个月增速的方差最大的是9月,10月,11月这三个月D.连续三个月增速的平均数最大的是9月,10月,11月这三个月9.在梯形ABCD中,,,,,,则与夹角的余弦值为()A. B. C. D.10.已知,,若动点P,Q与点A,M共面,且满足,,则的最大值为()A.0B.C.1D.2二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
高一数学期末考试试题及答案doc

高一数学期末考试试题及答案doc一、选择题(每题5分,共50分)1. 下列哪个选项是二次函数的图像?A. 直线B. 抛物线C. 圆D. 椭圆答案:B2. 函数f(x)=2x^2-4x+3的零点是:A. x=1B. x=2C. x=3D. x=-1答案:A3. 集合{1,2,3}与集合{2,3,4}的交集是:A. {1,2,3}B. {2,3}C. {3,4}D. {1,2,3,4}答案:B4. 如果一个角是直角三角形的一个锐角的两倍,那么这个角是:A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°答案:C5. 函数y=x^3-3x^2+4x-2在x=1处的导数值是:A. 0B. 1C. 2D. -1答案:B6. 以下哪个是等差数列的通项公式?A. a_n = a_1 + (n-1)dB. a_n = a_1 + n(n-1)/2C. a_n = a_1 + n^2D. a_n = a_1 + n答案:A7. 圆的面积公式是:A. A = πrB. A = πr^2C. A = 2πrD. A = 4πr^2答案:B8. 以下哪个选项是复数的模?A. |z| = √(a^2 + b^2)B. |z| = a + biC. |z| = a - biD. |z| = a * bi答案:A9. 以下哪个选项是向量的点积?A. a·b = |a||b|cosθB. a·b = |a||b|sinθC. a·b = |a||b|tanθD. a·b = |a||b|secθ答案:A10. 以下哪个选项是三角恒等式?A. sin^2x + cos^2x = 1B. sin^2x - cos^2x = 1C. sin^2x - cos^2x = 0D. sin^2x + cos^2x = 0答案:A二、填空题(每题5分,共30分)1. 如果一个等差数列的前三项分别是2,5,8,那么它的公差是______。
高一数学期末考试试题及答案

俯视图高一期末考试试卷一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每个小题中的四个选项中,只有一项是符合题目要求)1、函数23()lg(31)1x f x x x的定义域是:A.1,3 B.1,3C.11,33D. 1,132. 一个圆柱的侧面展开图是正方形,这个圆柱的表面积与侧面积之比是: A .221 B.441 C.21 D.413. 下列函数中既是奇函数,又是其定义域上的增函数的是:A.2y x B.12yx C.13y x D.3y x4. 把正方形ABCD 沿对角线BD 折成两平面垂直后,下列命题正确的是: A.BC AB B.BD ACC. ABC CD 平面D. ACDABC 平面平面5. 已知函数2()4,[1,5)f x xx x ,则此函数的值域为:A. [4,)B.[3,5) C.[4,5] D.[4,5)6.已知直线1:20l ax ya,2:(21)0l a x ay a互相垂直,则a 的值是( )A.0B.1C.0或1D.0或17.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()A.()y x x R B.3()y xx x R C.1()()2xyx R D.1(,0)yxR xx且8.如图,一个空间几何体的主视图和左视图都是边长为1的正方形,主视图左视图俯视图是一个圆,那么这个几何体的侧面积为()A.4B.54C.D.329.设,m n 是不同的直线,,,是不同的平面,有以下四个命题:①//////②//mm ③//m m ④////m n m n其中,真命题是()A.①④B.②③C.①③D.②④10.函数2()ln f x xx的零点所在的大致区间是()A1A B1B C1C DA.1,2 B.2,3 C.11,eD.,e 二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分)11.设映射3:1f xxx ,则在f 下,象1的原象所成的集合为12.已知2()41f x xmx 在,2上递减,在2,上递增,则(1)f 13.过点(3,2)A 且垂直于直线4580x y 的直线方程为14.已知12,9x y xy,且x y ,则12112212x y xy三、解答题。
山东省潍坊市高一上学期期末考试数学试题(解析版)

一、单选题1.已知集合,,则集合A ,B 的关系是( ) {}N A x y x =∈{}4,3,2,1B =A . B . C .D .B A ⊆A B =B A ∈A B ⊆【答案】A【分析】计算得到,据此得到集合的关系.{}0,1,2,3,4A =【详解】,,故错误; {}{N}0,1,2,3,4A xy x ==∈=∣{}4,3,2,1B =A B =集合中元素都是集合元素,故正确;B A B A ⊆是两个集合,不能用“”表示它们之间的关系,故错误;A B ,∈B A ∈集合中元素存在不属于集合的元素,故错误. A B A B ⊆故选:A2.函数的定义域为( )()()2ln 2f x x x =-A . B . (,0)(2,)-∞+∞ (,0][2,)-∞⋃+∞C . D .()0,2[]0,2【答案】C【分析】根据对数型函数的定义域运算求解. 【详解】令,解得,220x x ->02x <<故函数的定义域为.()()2ln 2f x x x =-()0,2故选:C.3.命题“,”的否定形式是( ) 2x ∀>240x -≠A ., B ., 2x ∃>240x -≠2x ∀≤240x -=C ., D .,2x ∃>240x -=2x ∃≤240x -=【答案】C【分析】根据全称命题的否定形式可直接得到结果.【详解】由全称命题的否定可知:原命题的否定为,. 2x ∃>240x -=故选:C.4.已知,,,则( ) 0.13a =30.3b =0.2log 3c =A . B .C .D .a b c <<c b a <<b a c <<c<a<b 【答案】B【分析】根据指数函数和对数函数单调性,结合临界值即可判断出结果.0,1【详解】,.3000.10.20.2log 3log 100.30.3133<=<<==< c b a ∴<<故选:B.5.某市四区夜市地摊的摊位数和食品摊位比例分别如图、图所示,为提升夜市消费品质,现用12分层抽样的方法抽取的摊位进行调查分析,则抽取的样本容量与区被抽取的食品摊位数分别6%A 为( )A .,B .,C .,D .,21024210272522425227【答案】D【分析】根据分层抽样原则,结合统计图表直接计算即可.【详解】根据分层抽样原则知:抽取的样本容量为;()1000800100014006%252+++⨯=区抽取的食品摊位数为.A 10006%0.4527⨯⨯=故选:D.6.小刚参与一种答题游戏,需要解答A ,B ,C 三道题.已知他答对这三道题的概率分别为a ,a ,,且各题答对与否互不影响,若他恰好能答对两道题的概率为,则他三道题都答错的概率为1214( ) A . B .C .D .12131415【答案】C【分析】记小刚解答A ,B ,C 三道题正确分别为事件D ,E ,F ,并利用D ,E ,F 构造相应的事件,根据概率加法公式与乘法公式求解相应事件的概率.【详解】记小刚解答A ,B ,C 三道题正确分别为事件D ,E ,F ,且D ,E ,F 相互独立, 且. ()()()1,2P D P E a P F ===恰好能答对两道题为事件,且两两互斥, DEF DEF DEF ++DEF DEF DEF ,,所以()()()()P DEF DEF DEF P DEF P DEF P DEF ++=++()()()()()()()()()P D P E P F P D P E P F P D P E P F =++,()()11111112224a a a a a a ⎛⎫=⨯⨯-+⨯-⨯+-⨯⨯= ⎪⎝⎭整理得,他三道题都答错为事件,()2112a -=DEF 故.()()()()()()22111111224P DEF P D P E P F a a ⎛⎫==--=-= ⎪⎝⎭故选:C.7.定义在上的奇函数满足:对任意的,,有,且R ()f x ()12,0,x x ∈+∞12x x <()()21f x f x >,则不等式的解集是( ) ()10f =()0f x >A . B . ()1,1-()()1,01,-⋃+∞C . D .()(),10,1-∞-⋃()(),11,-∞-⋃+∞【答案】B【分析】根据单调性定义和奇函数性质可确定的单调性,结合可得不等式()f x ()()110f f -=-=的解集.【详解】对任意的,,有, ()12,0,x x ∈+∞12x x <()()21f x f x >在上单调递增,又定义域为,, ()f x \()0,∞+()f x R ()10f =在上单调递增,且,;()f x \(),0∞-()()110f f -=-=()00f =则当或时,, 10x -<<1x >()0f x >即不等式的解集为. ()0f x >()()1,01,-⋃+∞故选:B.8.已知函数,若函数有七个不同的零点,()11,02ln ,0x x f x x x +⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩()()()()24433g x f x t f x t =-+⎤⎦+⎡⎣则实数t 的取值范围是( ) A .B .C .D .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭{}10,12⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭【答案】D【分析】先以为整体分析可得:和共有7个不同的根,再结合的图象()f x ()34f x =()f x t =()f x 分析求解.【详解】令,解得或, ()()()()244330g x f x t f x t =-+⎦+⎤⎣=⎡()34f x =()f x t =作出函数的图象,如图所示,()y f x =与有4个交点,即方程有4个不相等的实根,()y f x =34y =()34f x =由题意可得:方程有3个不相等的实根,即与有3个交点, ()f x t =()y f x =y t =故实数t 的取值范围是.{}10,12⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭故选:D.【点睛】方法点睛:应用函数思想确定方程解的个数的两种方法(1)转化为两熟悉的函数图象的交点个数问题、数形结合、构建不等式(方程)求解. (2)分离参数、转化为求函数的值域问题求解.二、多选题9.下列说法正确的是( ) A .的最小值为 B .无最小值 ()4f x x x=+4()4f x x x=+C .的最大值为D .无最大值()()3f x x x =-94()()3f x x x =-【答案】BC【分析】结合基本不等式和二次函数性质依次判断各个选项即可.【详解】对于AB ,当时,(当且仅当时取等号); 0x >44x x +≥=2x =当时,(当且仅当时取等号), 0x <()444x x x x ⎡⎤⎛⎫+=--+-≤-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦2x =-的值域为,无最小值,A 错误,B 正确; ()4f x x x∴=+(][),44,-∞-⋃+∞对于CD ,,()()22393324f x x x x x x ⎛⎫=-=-+=--+ ⎪⎝⎭当时,取得最大值,最大值为,C 正确,D 错误. ∴32x =()f x 94故选:BC.10.下列函数中,既是偶函数,又在上单调递减的是( ) (0,)+∞A . B .C .D .y x =||e x y =-12log y x =13y x -=【答案】BC【分析】A 选项不满足单调性;D 不满足奇偶性,B 、C 选项均为偶函数且在上单调递减正(0,)+∞确.【详解】在上单调递增,A 选项错误;y x =()0,∞+,故为偶函数,当时为单调递减函数,B()e ,)()e (xxf x f x f x =--==-||e x y =-()0,x ∈+∞e x y =-选项正确;,故为偶函数,当时为单调递1122()()log ,log ()g g g x x x x x =-==12log y x =()0,x ∈+∞12log y x =减函数,C 选项正确;是奇函数,D 选项错误. 13y x -=故选:BC11.如图,已知正方体顶点处有一质点Q ,点Q 每次会随机地沿一条棱向相邻的1111ABCD A B C D -某个顶点移动,且向每个顶点移动的概率相同,从一个顶点沿一条棱移动到相邻顶点称为移动一次,若质点Q 的初始位置位于点A 处,记点Q 移动n 次后仍在底面ABCD 上的概率为,则下列n P 说法正确的是( )A .B . 123P =259P =C .D .点Q 移动4次后恰好位于点的概率为012133n n P P +=+1C 【答案】ABD【分析】根据题意找出在下或上底面时,随机移动一次仍在原底面及另一底面的概率即可逐步分Q 析计算确定各选项的正误.【详解】依题意,每一个顶点由3个相邻的点,其中两个在同一底面.所以当点在下底面时,随机移动一次仍在下底面的概率为:, Q 23在上底面时,随机移动一次回到下底面的概率为:,13所以,故A 选项正确; 123P =对于B :,故B 选项正确;22211533339P =⨯+⨯=对于C :,故C 选项错误; ()1211113333n n n n P P P P +=+-=+对于D :点由点移动到点处至少需要3次, Q A 1C 任意折返都需要2次移动,所以移动4次后不可能 到达点,所以点Q 移动4次后恰好位于点的概率为0. 1C 1C 故D 选项正确; 故选:ABD.12.已知实数a ,b 满足,,则( ) 22a a +=22log 1b b +=A . B . C . D .22a b +=102a <<122a b->5384b <<【答案】ACD【分析】构建,根据单调性结合零点存在性定理可得,再利用指对数互()22xf x x =+-13,24a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭化结合不等式性质、函数单调性分析判断. 【详解】对B :∵,则,22a a +=220a a +-=构建,则在上单调递增,且,()22xf x x =+-()f x R 3413350,202244f f ⎛⎫⎛⎫=<=-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故在上有且仅有一个零点,B 错误;()f x R 13,24a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭对A :∵,则, 22log 1b b +=222log 20b b +-=令,则,即,22log t b =22t b =220t t +-=∴,即,故,A 正确; 2lo 2g a t b ==22a b =22a b +=对D :∵,则,D 正确; 22a b +=253,284a b -⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭对C :∵,且在上单调递增, 23211224a a ab a ---=-=>->-2x y =R ∴,C 正确. 11222a b-->=故选:ACD.【点睛】方法点睛:判断函数零点个数的方法:(1)直接求零点:令f (x )=0,则方程解的个数即为零点的个数.(2)零点存在性定理:利用该定理不仅要求函数在[a ,b ]上是连续的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点.(3)数形结合:对于给定的函数不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个函数图象,然后数形结合,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.三、填空题13.已知一元二次方程的两根分别为和,则______. 22340x x +-=1x 2x 1211x x +=【答案】## 340.75【分析】利用韦达定理可直接求得结果.【详解】由韦达定理知:,,. 1232x x +=-122x x =-1212121134x x x x x x +∴+==故答案为:. 3414.已知函数(且)的图象恒过定点M ,则点M 的坐标为______.1log (2)3a y x =-+0a >1a ≠【答案】13,3⎛⎫⎪⎝⎭【分析】函数存在参数,当时所求出的横纵坐标即是定点坐标. log (2)0a x -=【详解】令,解得,此时,故定点坐标为. log (2)0a x -=3x =13y =13,3M ⎛⎫ ⎪⎝⎭故答案为:13,3⎛⎫⎪⎝⎭15.将一组正数,,,…,的平均数和方差分别记为与,若,1x 2x 3x 10x x 2s 10214500i i x ==∑250s =,则______. x =【答案】20【分析】列出方差公式,代入数据,即可求解.【详解】由题意得,()10221110i i s x x ==-∑, 102211105010i i x x =⎛⎫=-= ⎪⎝⎭∑代入数据得,, ()214500105010x -=解得.20x =故答案为:2016.已知两条直线:和:,直线,分别与函数的图象相交1l 1y m =+2l ()221y m m =+>-1l 2l 2x y =于点A ,B ,点A ,B 在x 轴上的投影分别为C ,D ,当m 变化时,的最小值为______. CD【答案】()2log 2-【分析】分别求出直线,与函数的图象交点的横坐标,再根据对数运算与基本不等式求1l 2l 2x y =最值.【详解】由与函数相交得,解得,所以,1y m =+2x y =21x m =+()2log 1x m =+()()2log 1,0C m +同理可得,()()22log 2,0D m +所以,()()222222log 2log 1log 1m CD m m m +=+-+=+令,()2231211m g m m m m +==++-++因为, 所以,当且仅当时取最小值. 1m >-()31221g m m m =++-≥-+1m =所以 ()()22min log 2log 2CD ==所以的最小值为. CD ()2log 2-故答案为:()2log 2【点睛】利用基本不等式求最值时要注意成立的条件,一正二定三相等,遇到非正可通过提取负号转化为正的;没有定值时可对式子变形得到积定或和定再用基本不等式;取不到等号时可借助于函数的单调性求最值.四、解答题17.设全集,已知集合,. U =R {}11A x a x a =-+≤≤+401x B xx -⎧⎫=>⎨⎬-⎩⎭(1)若,求;3a =A B ⋃(2)若,求实数a 的取值范围. A B ⋂=∅【答案】(1)或;{1x x <}2x ≥(2). 23a ≤≤【分析】(1)由已知解出集合A ,B ,根据并集的运算即可得出答案; (2)若,根据集合间关系列出不等式,即可求出实数a 的取值范围. A B ⋂=∅【详解】(1)当,, 3a ={}24A x x =≤≤由得,所以或, 401x x ->-(4)(1)0x x -->{1B x x =<}4x >或;{1A B x x ∴⋃=<}2x ≥(2)已知, {}11A x a x a =-+≤≤+由(1)知或, {1B x x =<}4x >因为,且, A B ⋂=∅B ≠∅∴且, 11a -+≥14a +≤解得,23a ≤≤所以实数a 的取值范围为.23a ≤≤18.已知函数.()22f x x ax a =-+(1)若的解集为,求实数的取值范围; ()0f x ≥R a (2)当时,解关于的不等式. 3a ≠-x ()()43f x a a x >-+【答案】(1) []0,1(2)答案见解析【分析】(1)由一元二次不等式在上恒成立可得,由此可解得结果;R 0∆≤(2)将所求不等式化为,分别在和的情况下解不等式即可. ()()30x x a +->3a >-3a <-【详解】(1)由题意知:在上恒成立,,解得:, 220x ax a -+≥R 2440a a ∴∆=-≤01a ≤≤即实数的取值范围为.a []0,1(2)由得:;()()43f x a a x >-+()()()23330x a x a x x a +--=+->当时,的解为或; 3a >-()()30x x a +->3x <-x a >当时,的解为或;3a <-()()30x x a +->x a <3x >-综上所述:当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为3a >-()(),3,a -∞-+∞ 3a <-.()(),3,a -∞-+∞ 19.受疫情影响年下半年多地又陆续开启“线上教学模式”.某机构经过调查发现学生的上课2022注意力指数与听课时间(单位:)之间满足如下关系:()f t t min ,其中,且.已知在区间上的最大()()224,016log 889,1645a mt mt n t f t t t ⎧-++≤<⎪=⎨-+≤≤⎪⎩0m >0a >1a ≠()y f t =[)0,16值为,最小值为,且的图象过点. 8870()y f t =()16,86(1)试求的函数关系式;()y f t =(2)若注意力指数大于等于时听课效果最佳,则教师在什么时间段内安排核心内容,能使学生听85课效果最佳?请说明理由.【答案】(1) ()()2121370,0168log 889,1645t t t f t t t ⎧-++≤<⎪=⎨-+≤≤⎪⎩(2)教师在内安排核心内容,能使学生听课效果最佳1224t ⎡⎤∈-⎣⎦【分析】(1)根据二次函数最值和函数所过点可构造不等式求得的值,由此可得; ,,m n a ()f x (2)分别在和的情况下,由可解不等式求得结果.016t ≤<1645t ≤≤()85f t ≥【详解】(1)当时,,[)0,16t ∈()()()222412144f t m t t n m t m n =--+=--++,解得:; ()()()()max min 1214488070f t f m n f t f n ⎧==+=⎪∴⎨===⎪⎩1870m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩又,,解得:, ()16log 88986a f =+=log 83a ∴=-12a =.()()2121370,0168log 889,1645t t t f t t t ⎧-++≤<⎪∴=⎨-+≤≤⎪⎩(2)当时,令,解得:;16t ≤<21370858t t -++≥1216t -≤<当时,令,解得:;1645t ≤≤()12log 88985t -+≥1624t ≤≤教师在内安排核心内容,能使学生听课效果最佳.∴1224t ⎡⎤∈-⎣⎦20.已知函数,函数. ()()33log log 39x f x x =⋅()1425x x g x +=-+(1)求函数的最小值;()f x (2)若存在实数,使不等式成立,求实数x 的取值范围.[]1,2m Î-()()0f x g m -≥【答案】(1) 94-(2)或 109x <≤27x ≥【分析】(1)将化为关于的二次函数后求最小值;()f x 3log x (2)由题意知,求得后再解关于的二次不等式即可.min ()()f x g m ≥min ()g m 3log x 【详解】(1) ()()3333()log log (3)log 2log 19x f x x x x =⋅=-+ ()233log log 2x x =--, 2319log 24x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭∴显然当即, , 31log 2x =x =min 9()4f x =-∴的最小值为. ()f x 94-(2)因为存在实数,使不等式成立,[]1,2m Î-()()0f x g m -≥所以, 又,min ()()f x g m ≥()()21421524x x x g x +=-+-=+所以,()()2124m g m -=+又,显然当时,,[]1,2m Î-0m =()()02min 2414g m -=+=所以有,即,可得, ()4f x ≥()233log log 24x x --≥()()33log 2log 30x x +-≥所以或,解得 或. 3log 2x ≤-3log 3x ≥109x <≤27x ≥故实数x 的取值范围为或. 109x <≤27x ≥21.某中学为了解高一年级数学文化知识竞赛的得分情况,从参赛的1000名学生中随机抽取了50名学生的成绩进行分析.经统计,这50名学生的成绩全部介于55分和95分之间,将数据按照如下方式分成八组:第一组,第二组,…,第八组,下图是按上述分组方法得[)55,60[)60,65[]90,95到的频率分布直方图的一部分.已知第一组和第八组人数相同,第七组的人数为3人.(1)求第六组的频率;若比赛成绩由高到低的前15%为优秀等级,试估计该校参赛的高一年级1000名学生的成绩中优秀等级的最低分数(精确到0.1);(2)若从样本中成绩属于第六组和第八组的所有学生中随机抽取两名学生,记他们的成绩分别为x ,y ,从下面两个条件中选一个,求事件E 的概率.()P E ①事件E :;[]0,5x y -∈②事件E :.(]5,15x y -∈注:如果①②都做,只按第①个计分.【答案】(1)0.08;81.8(2)选①:;选②: 715815【分析】(1)根据频率之和为1计算第六组的频率;先判断优秀等级的最低分数所在区间,再根据不低于此分数所占的频率为0.12求得此分数.(2)分别求出第六组和第八组的人数,列举出随机抽取两名学生的所有情况,再求出事件E 所包含事件的个数的概率,根据古典概型求解.【详解】(1)第七组的频率为, 30.0650=所以第六组的频率为,()10.0650.00820.0160.0420.060.08--⨯++⨯+=第八组的频率为0.04,第七、八两组的频率之和为0.10,第六、七、八组的频率之和为0.18,设优秀等级的最低分数为,则,m 8085m <<由,解得, 850.040.060.080.155m -++⨯=81.8m ≈故估计该校参赛的高一年级1000名学生的成绩中优秀等级的最低分数.81.8(2)第六组的人数为4人,设为,,第八组的人数为2人,设为, [80,85),a b ,c d [90,95],A B 随机抽取两名学生,则有共15种情况,,,,,,,,,,,,,,,ab ac ad bc bd cd aA bA cA dA aB bB cB dB AB选①:因事件发生当且仅当随机抽取的两名学生在同一组,[]:0,5E x y -∈所以事件包含的基本事件为共7种情况,E ,,,,,,ab ac ad bc bd cd AB 故. 7()15P E =选②:因事件发生当且仅当随机抽取的两名学生不在同一组,(]:5,15E x y -∈所以事件包含的基本事件为共8种情况,E ,,,,,,,aA bA cA dA aB bB cB dB 故. 8()15P E =22.已知函数的定义域为D ,对于给定的正整数k ,若存在,使得函数满足:()f x [],a b D ⊆()f x 函数在上是单调函数且的最小值为ka ,最大值为kb ,则称函数是“倍缩函()f x [],a b ()f x ()f x 数”,区间是函数的“k 倍值区间”.[],a b ()f x (1)判断函数是否是“倍缩函数”?(只需直接写出结果)()3f x x =(2)证明:函数存在“2倍值区间”;()ln 3g x x =+(3)设函数,,若函数存在“k 倍值区间”,求k 的值. ()2841x h x x =+10,2x ⎡⎤∈⎢⎣⎦()h x 【答案】(1)是,理由见详解(2)证明见详解(3){}4,5,6,7k ∈【分析】(1)取,结合题意分析说明;1,1,1k a b ==-=(2)根据题意分析可得至少有两个不相等的实根,构建函数结合零点存在性定理分析ln 32x x +=证明;(3)先根据单调性的定义证明在上单调递增,根据题意分析可得在内()h x 10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦2841x kx x =+10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦至少有两个不相等的实根,根据函数零点分析运算即可得结果.【详解】(1)取,1,1,1k a b ==-=∵在上单调递增,()3f x x =[]1,1-∴在上的最小值为,最大值为,且, ()3f x x =[]1,1-()1f -()1f ()()()1111,1111f f -=-=⨯-==⨯故函数是“倍缩函数”.()3f x x =(2)取,2k =∵函数在上单调递增,()ln 3g x x =+[],a b 若函数存在“2倍值区间”,等价于存在,使得成立, ()ln 3g x x =+0a b <<ln 32ln 32a a b b+=⎧⎨+=⎩等价于至少有两个不相等的实根,ln 32x x +=等价于至少有两个零点,()ln 23G x x x =-+∵,且在定义内连续不断, ()()()332e 0,110,2ln 210e G G G -=-<=>=-<()G x ∴在区间内均存在零点,()G x ()()3e ,1,1,2-故函数存在“2倍值区间”.()ln 3g x x =+(3)对,且,则, 121,0,2x x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦12x x <()()()()()()12121212222212128148841414141x x x x x x h x h x x x x x ---=-=++++∵,则, 12102x x ≤<≤221212120,140,410,410x x x x x x -<->+>+>∴,即,()()120h x h x -<()()12h x h x <故函数在上单调递增, ()h x 10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦若函数存在“k 倍值区间”,即存在,使得成立, ()h x *10,2a b k ≤<≤∈N 22841841a ka ab kb b ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩即在内至少有两个不相等的实根, 2841x kx x =+10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦∵是方程的根,则在内有实根, 0x =2841x kx x =+2841k x =+10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦若,则,即,且, 10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦[)284,841x ∈+[)4,8k ∈*k ∈N ∴,即.4,5,6,7k ={}4,5,6,7k ∈【点睛】方法点睛:利用函数零点求参数值或取值范围的方法(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解.(2)分离参数后转化为求函数的值域(最值)问题求解.(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解.。
贵州省贵阳市2023-2024学年高一上学期期末考试 数学 含答案

贵阳市普通中学2023—2024学年度第一学期期末监测考试试卷高一数学注意事项:1.本试卷共6页,满分100分,考试时间120分钟.2.答案一律写在答题卡上,写在试卷上的不给分.3.考试过程中不得使用计算器.一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分.每小题有四个选项,其中只有一个选项正确,请将你认为正确的选项填写在答题卷的相应位置上.)1.全织U ={0,1,2,3,4,5,6, 7} il s4M = {O, 1,2,3}, N = {3,4,5},U,M, N,找合' 的关系如图所示,则图中阴影部分表示的集合为()u`C.{3}A.{l,2,3,4,5}B.{4,5}D.02命题“3xE R, x2 + x+1 � 0”的否定是()2A.3x e R, x2 + x +l之0B.3x E R, x2 + x+l< 0D.Vx茫R,x·+x+l< 0C.VxER,x2 +x+ l < 0 23对任意角a和fJ."sina = sin/J“是“a=fJ”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24已知函数f(x)= �+log。
,(2-x),则f(x)的定义域为()4x-3A (扣) B.(扣]C.(-oo,2) D (三)u(扣)5设函数f(x)=2·'+x的零点为X o'则X o所在的区间是()A.(-1,0) C.(1,2)B.(-2,-1) D.(0,1)6设a=(½/,b= 2(c = log2¾,则a,b,c的大小关系为(A. c<a<bB. c < b < aC. a<b<cD.a<c<bII冗7下列选项中,与sin(-飞-)的值不相等的是()A.2sin l5°sin 75°B.cosl8° cos42° -sinl8° sin42°C.2cos2l5°-lD.tan22.5° l-tan2 22.5°8.某池塘野生水葫芦的援盖面积与时间的函数关系图象如图所示.假设其函数关系为指数函数,其中说法错误的是(y/m2l 6t---------------- ,,,81----------t'一气, ,, ,, ,A此指数函数的底数为2B在第5个月时,野生水葫芦的稷盖面积会超过30m2C野生水葫芦从4m2荽延到12m2只需1.5个月D设野生水葫芦蔓延至2m2,3m2,6m2所需的时间分别为x1,x2,x3,则有X1+x2 = X3二、多项选择题(本题共2小题,每小题4分,共8分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得4分,部分选对得2分,有选错得0分.)9已知a,b,c eR,则下列命题正确的是()I IA若->一,则a<ba bB若ac2> bc2,则(1>bC.若a<b,c <d,则a-c<b-dD若a>b > O,c > 0,则a a+c一>b b+cIO下列说法中,正确的是()IA函数y=-在定义域上是减函数e x -1B.函数y=——一是奇函数e x +lC函数y= f(x+a)-b为奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形D函数f(x)为定义在(-x,,O)U(O冲心)上的奇函数,且f(3) = I.对千任意x,,x2E (0,长't:)),x1:;cx2,汀(x,)-x2f(x2) 3都有1>0成立,则.f(x)三一的解集为(-OCJ,-3] u(0,3]X1 -x2''X三、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.请将你认为正确的答案填在答题卷的相应位置上.)11若幕函数f(x)=(11i2-2m-2)义”在(0,+~)上单调递增,则实数m=12函数y= sinx+ cosx的最大值是s13 已知圆和四边形(四个角均为直角)的周长相等,而积分别为S I'鸟,则_]_的最小值为s214已知函数f(x) = 2sin(cv x+(p)(co> O,I例<:)的部分图像如图所示,则f行)=X-2.一一一一-壹15已知函数f(X) = 2kx2 -kx -i (0 ::; X ::;; 2, k E R),若k=I,则该函数的零占为若对沁XE[0,2],不等式f(x) < -2k恒成立,则实数K的取值范围为四、解答题(本大题共4小题,每小题8分,共32分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)16已知角0的终边过点(-3,4),求角0的三个三角函数值.17.(I)已知芦+a令=3,求a+矿的值:(2)已知log2[ l og3 (log4X)] =0'求X的值18 已知函数f(x)=x-�IX(I)判断函数f(x)的奇偶性:1(2)根据定义证明函数f(x)=x--在区间(0,+幻)上单调递增X冗19将函数f(x) =c o s(x+ �)的图象上所有点的横坐标缩短到原来的上,纵坐标不变,得到函数g(x的() 图象(I)求函数g(x)的单调递增区间和对称中心:(2)若关于X的方程2sin2x-m c o s x-4= 0在XE(吟)上有实数解,求实数m的取值范围五、阅读与探究(本大题1个小题,共8分解答应写出文字说明,条理清晰.)20. 《见微知著》谈到:从一个简单的经典问题出发,从特殊到一般,由简单到复杂:从部分到整体,由低维到高维,知识与方法上的类比是探索发展的瓜要途径,是思想阀门发现新问题、新结论的篮要方法.阅读材料一:利用整体思想解题,运用代数式的恒等变形,使不少依照常规思路难以解决的问题找到简便解决方法,常用的途径有:(I)整体观察:(2)整体设元;(3)整体代入:(4)整体求和等l l例如,ab=I,求证:一+-=l.I+a I+b证明:原式ab I b I+—=—+—=I. ab+a I+b b+I l+b阅读材料二:解决多元变掀问题时,其中一种思路是运用消元思想将多元问题转化为一元问题,再结合一元问题处理方法进行研究a+b例如,正实数a,b满足ab=L求(l+a)b解:由ab=I,得b=一,的最小值1 a+b a+--;; _ a 2+1_ (a+l }2-2(a+l)+2= = = ..(I+a)b I a+la+I (l+a )� a 2 2 =(a+l)+二-2�2✓(a+l)二-2=2✓2-2,当且仅当a+I =✓2,即a=✓2-1,b = ✓2 +1时,等号成立a+b.. (l+a)b的最小值为2J5-2波利亚在《怎样解题》中指出:“当你找到第一个腮菇或作出第一个发现后,再四处看看,他们总是成群生长”类似问题,我们有更多的式子满足以上特征结合阅读材料解答下列问题:(I)已知ab=I,求+——了的值;l+a 2. l +bI I(2)若正实数a,b 满足ab=I,求M =--=--+ 的最小值I+a I+3b贵阳市普通中学2023—2024学年度第一学期期末监测考试试卷高一数学注意事项:1.本试卷共6页,满分100分,考试时间120分钟.2.答案一律写在答题卡上,写在试卷上的不给分.3.考试过程中不得使用计算器.一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分.每小题有四个选项,其中只有一个选项正确,请将你认为正确的选项填写在答题卷的相应位置上.)1.全织U = {0,1,2,3,4,5,6, 7} il s4M = {O, 1,2,3}, N={3,4,5},U,M, N,找合' 的关系如图所示,则图中阴影部分表示的集合为(u`A.{l,2,3,4,5}【答案】B【解析】B.{4,5}【分析】求出M n N,得到阴影部分表示的渠合C.{3}[详解】图中阴影部分表示的渠合为N中元素去掉M n N的元素后的梊合,MnN = {0,1,2,3们{3,4,5}={习,故图中阴影部分表示的集合为{4,5}故选:B2.命题“3xER,x2+x+l2:0”的否定是()A.3x ie R, x2 + x+l ;;:: 0B.3x E R, x2 + x+I <0C.VxER,x2+x+l<0 2D.Vx茫R,X4+x+l< 0【答案】C【解析】【分析】根据命题的否定即可求解D.0【详解】命题“:3x E R, x 2+ x + 1 2:: 0”的否定是“"ix E R,x 2+x+ 1< 0",故选:C3对任意角a 和/3,"sin a = s in/3“是“a=/3”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】根据三角函数的性质,结合必要不充分的定义即可求解【详解】由sina=s in/3可得a=/J+2朊或者a+/3=冗+2幻,kEZ,故sina=s in/3不能得到a=/3,但a=/3,则sina= s in/3,故“sina=sin/3“是“a=/3”的必要不充分条件,故选:B2 4已知函数f(x) =�+log 。
湖北省武汉2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷含答案

武汉2023-2024学年度下学期期末考试高一数学试卷(答案在最后)命题教师:考试时间:2024年7月1日考试时长:120分钟试卷满分:150分一、选择题:本题共8小题,每题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.若复数z 满足(2i)3i z +=-,则z =()A.1i +B.1i- C.1i-+ D.1i--【答案】A 【解析】【分析】先利用复数的除法运算法则化简得到复数z ,再根据共轭复数的概念即可求解.【详解】因为(2i)3i z +=-,所以3i (3i)(2i)1i 2i 41z ---===-++,所以1i z =+.故选:A2.△ABC 中,60A =︒,BC =AC =C 的大小为()A.75︒B.45︒C.135︒D.45︒或135︒【答案】A 【解析】【分析】利用正弦定理可得sin B =45B = ,由三角形内角和即可求解.【详解】由正弦定理可得sin sin BC AC A B=,故32sin 2B ==,由于60A =︒,故0120B ︒︒<<,故45B = ,18075C A B =--= ,故选:A3.已知数据1x ,2x ,L ,9x 的方差为25,则数据131x +,231x +,L ,931x +的标准差为()A.25B.75C.15D.【答案】C 【解析】【分析】根据方差的性质求出新数据的方差,进而计算标准差即可.【详解】因为数据1x ,2x ,L ,9x 的方差为25,所以另一组数据131x +,231x +,L ,931x +的方差为2325225⨯=,15=.故选:C4.在正方形ABCD 中,M 是BC 的中点.若AC AM BD λμ=+,则λμ+的值为()A.43B.53C.158D.2【答案】B 【解析】【分析】建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算求解作答.【详解】在正方形ABCD 中,以点A 为原点,直线AB ,AD 分别为x ,y 轴建立平面直角坐标系,如图,令||2AB =,则(2,0),(2,2),(0,2),(2,1)B C D M ,(2,2),(2,1),(2,2)AC AM BD ===-,(22,2)AM BD λμλμλμ+=-+ ,因AC AM BD λμ=+ ,于是得22222λμλμ-=⎧⎨+=⎩,解得41,33λμ==,53λμ+=所以λμ+的值为53.故选:B5.正三棱柱111ABC A B C -的底面边长为2D 为BC 中点,则三棱锥11A B DC -的体积为A.3B.32C.1D.32【答案】C 【解析】【详解】试题分析:如下图所示,连接AD ,因为ABC ∆是正三角形,且D 为BC 中点,则AD BC ⊥,又因为1BB ⊥面ABC ,故1BB AD ⊥,且1BB BC B ⋂=,所以AD ⊥面11BCC B ,所以AD 是三棱锥11A B DC -的高,所以11111133133A B DC B DC V S AD -∆=⋅==.考点:1、直线和平面垂直的判断和性质;2、三棱锥体积.6.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C AA C b c C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是()A.332⎛⎝ B.332⎛⎝ C.332⎣ D.332⎡⎢⎣【答案】A 【解析】【分析】利用三角恒等变换及正弦定理将cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭进行化简,可求出b 的值,再利用边化角将a c +化成角,然后利用辅助角公式及角的范围即可得到答案.【详解】由题知cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π=∴cos cos sin sin sin B C AB bc C ⎛⎫+=⎪⎝⎭即cos cos 3sin B C Ab c C+=由正弦定理化简得∴sin cos cos 3sin 3A cB bC C ⋅+⋅==∴23sin sin cos cos sin 3AC B C B +=∴23sin sin()sin 3AB C A +==∴2b =3B π=∴1sin sin sin a b cA B C===∴23sin sin sin sin()sin cos )3226a c A C A A A A A ππ+=+=+-=+=+ 203A π<<∴5666A πππ<+<∴)26A π<+≤即2a c <+≤故选:A .【点睛】方法点睛:边角互化的方法(1)边化角:利用正弦定理2sin sin sin a b cr A B C===(r 为ABC 外接圆半径)得2sin a r A =,2sin b r B =,2sin c r C =;(2)角化边:①利用正弦定理:sin 2aA r=,sin 2b B r =,sin 2c C r=②利用余弦定理:222cos 2b c a A bc+-=7.设O 为△ABC 的外心,若2AO AB AC =+,则sin BAC ∠的值为()A.4B.4C.4-D.4【答案】D 【解析】【分析】设ABC 的外接圆半径为R ,由已知条件可得,2AC BO = ,所以12AC R =,且//AC BO ,取AC的中点M ,连接OM 可得π2BOM ∠=,计算cos sin BOC MOC ∠=-∠的值,再由余弦定理求出BC ,在ABC 中,由正弦定理即可求解.【详解】设ABC 的外接圆半径为R ,因为2AO AB AC =+ ,2AC AO AB BO =-=,所以1122AC BO R ==,且//AC BO ,取AC 的中点M ,连接OM ,则OM AC ⊥,因为//AC BO ,所以OM BO ⊥,即π2BOM ∠=,所以11π124cos cos sin 24AC RMC BOC MOC MOC OC OB R ⎛⎫∠=+∠=-∠=-=-=-=- ⎪⎝⎭,在BOC中由余弦定理可得:2BC R ===,在ABC中,由正弦定理得:2sin 224RBCBAC RR ∠===.故选:D8.高为8的圆台内有一个半径为2的球1O ,球心1O 在圆台的轴上,球1O 与圆台的上底面、侧面都相切.圆台内可再放入一个半径为3的球2O ,使得球2O 与球1O 、圆台的下底面及侧面都只有一个公共点.除球2O ,圆台内最多还能放入半径为3的球的个数是()A.1 B.2C.3D.4【答案】B 【解析】【详解】作过2O 的圆台的轴截面,如图1.再作过2O 与圆台的轴垂直的截面,过截面与圆台的轴交于圆O .由图1.易求得24OO =.图1这个问题等价于:在以O 为圆心、4为半径的圆上,除2O 外最多还可放几个点,使以这些点及2O 为圆心、3为半径的圆彼此至多有一个公共点.由图2,3sin45sin sin604θ︒<=︒,有4560θ︒<<︒.图2所以,最多还可以放入36013122θ︒⎡⎤-=-=⎢⎣⎦个点,满足上述要求.因此,圆台内最多还可以放入半径为3的球2个.二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知某地区有小学生120000人,初中生75000人,高中生55000人,当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率,按小学生、初中生、高中生进行分层抽样,抽取一个容量为2000的样本,得到小学生,初中生,高中生的近视率分别为30%,70%,80%.下列说法中正确的有()A.从高中生中抽取了460人B.每名学生被抽到的概率为1125C.估计该地区中小学生总体的平均近视率为60%D.估计高中学生的近视人数约为44000【答案】BD 【解析】【分析】根据分层抽样、古典概型、频率公式等知识对选项进行分析,从而确定正确选项.【详解】高中生抽取5500020004401200007500055000⨯=++人,A 选项错误.每名学生被抽到的概率为200011200007500055000125=++,B 选项正确.学生总人数为1200007500055000250000++=,估计该地区中小学生总体的平均近视率为1200007500055000132.50.30.70.80.53250000250000250000250⨯+⨯+⨯==,C 选项错误.高中学生近视人数约为550000.844000⨯=人,D 选项正确.故选:BD10.G 是ABC 的重心,2,4,120,AB AC CAB P ∠=== 是ABC 所在平面内的一点,则下列结论正确的是()A.0GA GB GC ++= B.AB 在AC上的投影向量等于12- AC .C.3AG =D.()AP BP CP ⋅+ 的最小值为32-【答案】ACD 【解析】【分析】根据向量的线性运算,并结合重心的性质,即可判断A ,根据投影向量的定义,判断B ;根据向量数量积公式,以及重心的性质,判断C ;根据向量数量积的运算率,结合图形转化,即可判断D.【详解】A.以,GB GC 为邻边作平行四边形GBDC ,,GD BC 交于点O ,O 是BC 的中点,因为G 是ABC 的重心,所以,,A G O 三点共线,且2AG GO =,所以2GB GC GD GO +== ,2GA AG GO =-=- ,所以0GA GB GC ++=,故A 正确;B.AB 在AC 上的投影向量等于1cos1204AC AB AC AC ⨯=-,故B 错误;C.如图,因为()12AO AB AC =+ ,所以()222124AO AB AC AB AC =++⋅,即211416224342AO ⎛⎫=+-⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,即3AO = 因为点G 是ABC 的重心,22333AG AO ==,故C 正确;D.取BC 的中点O ,连结,PO PA ,取AO 中点M ,则2PA PO PM += ,()12AO AB AC =+,()()2221124816344AO AB AB AC AC =+⋅+=⨯-+= ,则()()()()221224AP BP CP PA PB PC PA PO PA PO PA PO ⎡⎤⋅+=⋅+=⋅=⨯+--⎢⎥⎣⎦,222132222PM OA PM =-=- ,显然当,P M 重合时,20PM = ,()AP BP CP ⋅+ 取最小值32-,故D 正确.故选:ACD【点睛】关键点点睛:本题的关键是对于重心性质的应用,以及向量的转化.11.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,O 为正方体的中心,M 为1DD 的中点,F 为侧面正方形11AA D D 内一动点,且满足1B F ∥平面1BC M ,则()A.三棱锥1D DCB -的外接球表面积为12πB.动点F 的轨迹的线段为22C.三棱锥1F BC M -的体积为43D.若过A ,M ,1C 三点作正方体的截面Ω,Q 为截面Ω上一点,则线段1AQ 长度的取值范围为45,225⎡⎢⎣⎦【答案】AC 【解析】【分析】选项A :三棱锥1D DCB -的外接球即为正方体的外接球,结合正方体的外接球分析;选项B :分别取1AA ,11A D 的中点H ,G ,连接1B G ,GH ,1HB ,1AD ;证明平面1B GH ∥平面1BC M ,从而得到点F 的轨迹为线段GH ;选项C :根据选项B 可得出GH ∥平面1BC M ,从而得到点F 到平面1BC M 的距离为H 到平面1BC M 的距离,再结合线面垂直及等体积法,利用四棱锥的体积求解所求三棱锥的体积;选项D :设N 为1BB 的中点,从而根据面面平行的性质定理可得到截面Ω即为面1AMC N ,从而线段1AQ 长度的最大值为线段11A C 的长,最小值为四棱锥11A AMC N -以1A 为顶点的高.【详解】对于A :由题意可知:三棱锥1D DCB -的外接球即为正方体的外接球,可知正方体的外接球的半径3R =所以三棱锥1D DCB -的外接球表面积为24π12πR =,故A 正确;对于B :如图分别取1AA ,11A D 的中点H ,G ,连接1B G ,GH ,1HB ,1AD .由正方体的性质可得11B H C M ∥,且1B H ⊂平面1B GH ,1C M ⊄平面1B GH ,所以1C M //平面1B GH ,同理可得:1BC //平面1B GH ,且111BC C M C ⋂=,11,BC C M ⊂平面1BC M ,所以平面1B GH ∥平面1BC M ,而1B F ∥平面1BC M ,所以1B F ⊂平面1B GH ,所以点F 的轨迹为线段GH ,其长度为12222⨯=,故B 错误;对于C :由选项B 可知,点F 的轨迹为线段GH ,因为GH ∥平面1BC M ,则点F 到平面1BC M 的距离为H 到平面1BC M 的距离,过点B 作1BP B H ⊥,因为11B C ⊥平面11ABB A ,BP ⊂平面11ABB A ,所以11B C BP ⊥,又1111⋂=B C B H B ,111,B C B H ⊂平面11B C MH ,所以BP ⊥平面11B C MH ,所以1111111111114252232335F BC M H BC M B C MH B B C MH B C MHV V V V S BP ----====⨯=⨯⨯⨯⨯,故C 正确;对于D :如图,设平面Ω与平面11AA B B 交于AN ,N 在1BB 上,因为截面Ω⋂平面11AA D D AM =,平面11AA D D ∥平面11BB C C ,所以1AM C N ∥,同理可证1AN C M ∥,所以截面1AMC N 为平行四边形,所以点N 为1BB 的中点,在四棱锥11A AMC N -中,侧棱11A C 最长,且11A C =设棱锥11A AMC N -的高为h ,因为1AM C M ==1AMC N 为菱形,所以1AMC 的边1AC ,又1AC =则112AMC S =⨯=△1111111142223323C AA M AA M V SD C -=⋅=⨯⨯⨯⨯=△,所以1111114333A AMC AMC C AA M V S h V --=⋅===△,解得3h =.综上,可知1AQ 长度的取值范围是,3⎡⎢⎣,故D 错误.故选:AC【点睛】关键点睛:由面面平行的性质得到动点的轨迹,再由锥体的体积公式即可判断C ,D 选项关键是找到临界点,求出临界值.三、填空题:本小题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知复数()221i i()z m m m =-++⋅∈R 表示纯虚数,则m =________.【答案】1-【解析】【分析】根据2i 1=-和复数的分类要求得出参数值;【详解】因为复数()()2221ii=11i()z m m mm m =-++⋅-+-⋅∈R 表示纯虚数,所以210,10,m m ⎧-=⎨-≠⎩解得1m =-,故答案为:1-.13.定义集合(){},02024,03,,Z |A x y x y x y =≤≤≤≤∈,则从A 中任选一个元素()00,x y ,它满足00124x y -+-<的概率是________.【答案】42025【解析】【分析】利用列举法求解符合条件的()00,x y ,即可利用古典概型的概率公式求解.【详解】当0y =时,02024,Z x x ≤≤∈,有2025种选择,当1,2,3y =时,02024,Z x x ≤≤∈,分别有2025种选择,因此从A 中任选一个元素()00,x y ,共有202548100⨯=种选择,若00y =,则022y -=,此时由00124x y -+-<得012x -<,此时0x 可取0,1,2,若01y =或3,则021y -=,此时由00124x y -+-<得013x -<,此时0x 可取0,1,2,3,若02y =,则020y -=,此时由00124x y -+-<得014x -<,此时0x 可取0,1,2,3,4,综上可得满足00124x y -+-<的共有342516+⨯+=种情况,故概率为16481002025=故答案为:4202514.在ABC 和AEF △中,B 是EF的中点,1,6,AB EF BC CA ====,若2AB AE AC AF ⋅+⋅= ,则EF 与BC的夹角的余弦值等于__________.【答案】23【解析】【分析】【详解】由题意有:()()2AB AE AC AF AB AB BE AC AB BF ⋅+⋅=⋅++⋅+=,即22AB AB BE AC AB AC BF +⋅+⋅+⋅= ,而21AB =,据此可得:11,AC AB BE BF ⋅=⨯-=- ,即()112,2BF AC AB BF BC +⋅--=∴⋅= ,设EF 与BC 的夹角为θ,则2cos 2,cos 3BF BC θθ⨯⨯=∴= .四、解答题:本小题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.某学校为了解本校历史、物理方向学生的学业水平模拟测试数学成绩情况,分别从物理方向的学生中随机抽取60人的成绩得到样本甲,从历史方向的学生中随机抽取n 人的成绩得到样本乙,根据两个样本数据分别得到如下直方图:已知乙样本中数据在[70,80)的有10个.(1)求n 和乙样本直方图中a 的值;(2)试估计该校物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值和历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数(同一组中的数据用该组区间中点值为代表);(3)采用分层抽样的方法从甲样本数据中分数在[60,70)和[70,80)的学生中抽取6人,并从这6人中任取2人,求这两人分数都在[70,80)中的概率.【答案】(1)50n =,0.018a =;(2)物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值为81.5,历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数为88.25;(3)25【解析】【分析】(1)由频率分布直方图得乙样本中数据在[70,80)的频率为0.2,这个组学生有10人,由此能求出n ,由乙样本数据直方图能求出a ;(2)利用甲、乙样本数据频率分布直方图能估计估计该校物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值和历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数;(3)由频率分布直方图可知从分数在[60,70)和[70,80)的学生中分别抽取2人和4人,将从分数在[60,70)中抽取的2名学生分别记为1A ,2A ,从分数在[70,80)中抽取的4名学生分别记为1b ,2b ,3b ,4b ,利用列举法能求出这两人分数都在[70,80)中的概率.【小问1详解】解:由直方图可知,乙样本中数据在[70,80)的频率为0.020100.20⨯=,则100.20n=,解得50n =;由乙样本数据直方图可知,(0.0060.0160.0200.040)101a ++++⨯=,解得0.018a =;【小问2详解】解:甲样本数据的平均值估计值为(550.005650.010750.020850.045950.020)1081.5⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=,乙样本数据直方图中前3组的频率之和为(0.0060.0160.02)100.420.75++⨯=<,前4组的频率之和为(0.0060.0160.020.04)100.820.75+++⨯=>,所以乙样本数据的第75百位数在第4组,设第75百位数为x ,(80)0.040.420.75x -⨯+=,解得88.25x =,所以乙样本数据的第75百位数为88.25,即物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值为81.5,历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数为88.25;【小问3详解】解:由频率分布直方图可知从分数在[60,70)和[70,80)的学生中分别抽取2人和4人,将从分数在[60,70)中抽取的2名学生分别记为1A ,2A ,从分数在[70,80)中抽取的4名学生分别记为1b ,2b ,3b ,4b ,则从这6人中随机抽取2人的基本事件有:12(,)A A ,11(,)A b ,12(,)A b ,13(,)A b ,14(,)A b ,21(,)A b ,22(,)A b ,23(,)A b ,24(,)A b ,12()b b ,,13(,)b b ,14(,)b b ,23(,)b b ,24(,)b b ,34(,)b b 共15个,所抽取的两人分数都在[70,80)中的基本事件有6个,即这两人分数都在[70,80)中的概率为62155=.16.(建立空间直角坐标系答题不得分)如图,在四棱锥11A BCC B -中,平面ABC ⊥平面11BCC B ,△ABC 是正三角形,四边形11BCC B 是正方形,D 是AC 的中点.(1)求证:1//AB 平面1BDC ;(2)求直线BC 和平面1BDC 所成角的正弦值的大小.【答案】(1)证明见解析(2)55【解析】【分析】(1)连接1B C ,交1BC 于点O ,连接OD ,由中位线的性质,可知1//OD AB ,再由线面平行的判定定理,得证;(2)过点C 作1CE C D ⊥于点E ,连接BE ,可证CE ⊥平面1BDC ,从而知CBE ∠即为所求,再结合等面积法与三角函数的定义,得解.【小问1详解】连接1B C ,交1BC 于点O ,连接OD ,则O 为1B C 的中点,因为D 是AC 的中点,所以1//OD AB ,又OD ⊂平面1BDC ,1AB ⊄平面1BDC ,所以1AB ∥平面1BDC .【小问2详解】过点C 作1CE C D ⊥于点E ,连接BE ,因为四边形11BCC B 是正方形,所以1BC CC ⊥,又平面ABC⊥平面11BCC B ,1CC ⊂平面11BCC B ,平面ABC ⋂平面11BCC B BC =,所以1CC ⊥平面ABC ,因为BD ⊂平面ABC ,所以1CC BD ⊥,因为ABC 是正三角形,且D 是AC 的中点,所以BD AC ⊥,又1CC AC C =I ,1,⊂CC AC 平面1ACC ,所以BD ⊥平面1ACC ,因为CE ⊂平面1ACC ,所以BD CE ⊥,又1C D BD D =I ,1,C D BD ⊂平面1BDC ,所以CE ⊥平面1BDC ,所以CBE ∠就是直线BC 和平面1BDC 所成角,设2BC =,在1Rt DCC 中,11CE DC CD CC ⋅=⋅,所以5CE ==,在Rt BCE 中,5sin 25CE CBE BC ∠===.17.甲、乙两人进行乒乓球对抗赛,每局依次轮流发球,连续赢2个球者获胜,且比赛结束,通过分析甲、乙过去比赛的数据知,甲发球甲赢的概率为23,乙发球甲赢的概率为25,不同球的结果互不影响,已知某局甲先发球.(1)求该局打4个球甲赢的概率;(2)求该局打5个球结束的概率.【答案】(1)875(2)44675【解析】【分析】(1)先设甲发球甲赢为事件A ,乙发球甲赢为事件B ,然后分析这4个球的发球者及输赢者,即可得到所求事件的构成,利用相互独立事件的概率计算公式即可求解;(2)先将所求事件分成甲赢与乙赢这两个互斥事件,再分析各事件的构成,利用互斥事件和相互独立事件的概率计算公式即可求得概率.【小问1详解】设甲发球甲赢为事件A ,乙发球甲赢为事件B ,该局打4个球甲赢为事件C ,由题知,2()3P A =,2()5P B =,则C ABAB =,所以23228()()()(()()353575P C P ABAB P A P B P A P B ===⨯⨯⨯=,所以该局打4个球甲赢的概率为875.【小问2详解】设该局打5个球结束时甲赢为事件D ,乙赢为事件E ,打5个球结束为事件F ,易知D ,E 为互斥事件,D ABABA =,E ABABA =,F D E =⋃,所以()()()()()()()P D P ABABA P A P B P A P B P A ==2222281135353675⎛⎫⎛⎫=-⨯⨯-⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()()()()()P E P ABABA P A P B P A P B P A ==2222241113535375⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-⨯⨯-⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以8444()()()()67575675P F P D E P D P E =⋃=+=+=,所以该局打5个球结束的概率为44675.18.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,22cos a c b C -=.(1)求B ;(2)若点D 为边BC 的中点,点E ,F 分别在边AB ,AC (包括顶点)上,π6EDF ∠=,2b c ==.设BDE α∠=,将DEF 的面积S 表示为α的函数,并求S 的取值范围.【答案】(1)π3(2)3ππ,π328sin 23S αα=≤≤⎛⎫- ⎪⎝⎭,3,84S ⎡∈⎢⎣⎦【解析】【分析】(1)由题干及余弦定理可得222a c b ac +-=,再根据余弦定理即可求解;(2)由题可得ABC 为等边三角形,ππ32α≤≤,在BDE 与CDF 中,分别由正弦定理求出DE ,DF ,根据三角形面积公式可得3ππ,2ππ3216sin sin 36S ααα=≤≤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由三角恒等变换及正弦函数的图象与性质即可求解.【小问1详解】因为22cos a c b C -=,所以222222222a b c a b c a c b ab a +-+--=⋅=,即222a cb ac +-=,所以2221cos 222a cb ac B ac ac +-===.因为()0,πB ∈,所以π3B =.【小问2详解】由π3B=及2b c==可知ABC为等边三角形.又因为π6EDF∠=,BDEα∠=,所以ππ32α≤≤.在BDE中,2π3BEDα∠=-,由正弦定理可得sin sinDE BDB BED∠=,即32π2sin3DEα=⎛⎫-⎪⎝⎭.在CDF中,π6CFDα∠=-,由正弦定理可得sin sinDF CDC CFD∠=,即π2sin6DFα=⎛⎫-⎪⎝⎭.所以31π3ππsin,2ππ2ππ8632 sin sin16sin sin3636Sααααα=⨯⨯=≤≤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.因为2ππ11sin sin cos sin sin cos362222αααααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=+-⎪⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2213313sin cos cos sin sin2cos224444αααααα=-+=-1πsin223α⎛⎫=-⎪⎝⎭,因为ππ32α≤≤,所以ππ2π2,333α⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,所以π3sin2,132α⎤⎛⎫-∈⎥⎪⎝⎭⎣⎦,所以1π1sin2,2342α⎤⎛⎫-∈⎥⎪⎝⎭⎣⎦.所以2ππ16sin sin36αα⎛⎫⎛⎫⎡⎤--∈⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭,所以33,2ππ8416sin sin36αα⎡∈⎢⎛⎫⎛⎫⎣⎦--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以333,2ππ8416sin sin36Sαα⎡=∈⎢⎛⎫⎛⎫⎣⎦--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以S 的取值范围为3,84⎡⎢⎣⎦.19.(建立空间直角坐标系答题不得分)如图,在三棱柱ADP BCQ -中,侧面ABCD 为矩形.(1)若PD⊥面ABCD ,22PD AD CD ==,2NC PN =,求证:DN BN ⊥;(2)若二面角Q BC D --的大小为θ,π2π,43θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,且2cos 2AD AB θ=⋅,设直线BD 和平面QCB 所成角为α,求sin α的最大值.【答案】(1)证明见解析(2)12-【解析】【分析】(1)问题转化为证明DN⊥平面BCP ,即证明ND BC ⊥和DN PC ⊥,ND BC ⊥转化为证明BC ⊥平面PQCD ,而ND BC ⊥则只需证明PDN PCD△△(2)作出二面角Q BC D --的平面角以及直线BD 与平面QCB 所成的角,列出sin α的表达式,最后把问题转化为函数最值问题.【小问1详解】因为PD⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,所以PD BC ⊥,又CD BC ⊥,PD CD D ⋂=,,PD CD ⊂平面PCD ,所以BC ⊥平面PQCD ,又ND ⊂平面PQCD ,所以ND BC ⊥,在Rt PCD 中,2PD ==,则CD =3PC =,所以2NC =,1PN =,由PN PDND PC=,DPN CPD ∠=∠,所以PDN PCD △△,所以DN PC ⊥,又因为ND BC ⊥,PC BC C ⋂=,,PC BC ⊂平面BCP ,所以DN⊥平面BCP ,又因为BN ⊂平面BCP ,所以DN BN ⊥.【小问2详解】在平面QBC 中,过点C 作CF BC ⊥,因为ABCD 为矩形,所以BC CD ⊥,所以DCF ∠为二面角Q BC D --的平面角,且DCF θ∠=,又⋂=CF CD C ,,CD CF ⊂平面CDF ,所以BC ⊥平面CDF ,在平面CDF 中,过点D 作DG FC ⊥,垂足为G ,连接BG ,因为BC ⊥平面CDF ,DG ⊂平面CDF ,所以DG BC ⊥,又BC FC C ⋂=,,BC FC ⊂平面BCQ ,所以DG ⊥平面BCQ ,所以DBG ∠为直线BD 与平面QCB 所成的角,即DBG α∠=,sin DG DC θ=,又因为2cos 2AD AB θ=⋅,所以222sin 32cos 14cos 2DGBDAB AD αθθ===+++π2π,43θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得12cos ,22θ⎡∈-⎢⎣⎦,21cos 0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,设32cos t θ=+,2,32t ⎤∈+⎥⎦,则23cos 2t θ-=,()2223sin 1cos 14t θθ-=-=-,所以()2222563125651sin 14222t t t t α⎛⎫-++ ⎪--+⎝⎭=-=≤=,当且仅当25t =时等号,所以sin α51-.【点睛】关键点点睛:本题的关键是作出二面角Q BC D --的平面角以及直线BD 与平面QCB 所成的角,然后写出sin α的表达式,最后求函数最值问题利用了换元法和基本不等式.。
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2005——2006学年度第一学期期末考试试卷
高 一 数 学
一、选择题( 5*12=60分)
1. 若U={1,2,3,4},M={1,2}, N={2,3}, 则C U (M ∪N)=
( )
(A){1,2,3}
(B) {4}
(C) {1,3,4}
(D) {2}
2、下列根式中,分数指数幂的互化,正确的是 ( ) A
.12
()(0)x x =-> B
13
(0)y y =<
C
.34
0)x
x -=> D
.130)x x -=≠
3.函数(
)2log 1y x =+ ( )
(A )()0,2
(B )[]0,2
(C )()1,2-
(D )(]1,2-
4、正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1各面上的对角线与正方体的对角线AC1垂直的条数是 ( )
A、4条 B、6条 C、10条 D、12条
5.一个水平放置的三角形的斜二侧直观图是等腰直角
三角形''
'
A B O ,若''
1O B =,那么原∆ABO 的面积是(
A .1
2
B .2
C
D .
6、若A(-2,3),B(3,-2),C(
2
1
,m)三点共线,则m的值为( ) A、
21 B、2
1
- C、-2 D、2 7、以A(1,3)和B(-5,1)为端点线段AB的中垂线方程是 ( )
A、3x-y+8=0 B、3x+y+4=0 C、2x-y-6=0 D、3x+y+8=0
8、方程02
2
=++-+m y x y x 表示一个圆,则m 的取值范围是 ( )
A 、2≤m
B 、m < 2
C 、 m <
21 D 、2
1
≤m 9、圆1622=+y x 上的点到直线03=--y x 的距离的最大值是--------------( )
A .
2
2
3 B .2234- C .2234+ D .0
10、直线过点P (0,2),且截圆2
2
4x y +=所得的弦长为2,则直线的斜率为( )
A 、3
2
±
B 、
C 、±、11.下图代表未折叠正方体的展开图,将其折叠起来,变成正方体后的图形是( )
A .
B .
C .
D . 12、 直线l :b x y +=与曲线c :21x y -=有两个公共点,则b 的取值范围是( ) A. 22<
<-b B. 21≤≤b C. 21<≤b D. 21<<b
二、填空题(4*4=16分)
13、函数2
()23f x x mx =-+,当[)2,x ∈-+∞时是增函数,则m 的取值范围是
14.一个正四棱柱的侧面展开图是一个边长为4的正方形,则它的体积为___________.
15、已知A(-2,3,4),在y轴上求一点B,使AB =,则点B的坐标为 。
16、向高为H的水瓶中注水,注满为止,如果注水量V与水深h的函数关系的图象如图所示,那么水瓶的形状是
高 一 数 学 答 卷 纸
得分
二、填空题(4×4′=16′) 13. ; 14. ;
15. 16. ; 三、计算与证明(共74分) 17、(本题12分)
已知集合A =}2432{2++a a ,,
,B=}24270{2
-+-a a a ,,,,A ∩B={3,7}, 求B A a ⋃的值及集合。
18.(本题12分)已知函数1
212)(+-=x
x x f
(1)判断)(x f 的奇偶性;
(2)判断并用定义证明)(x f 在),(+∞-∞上的单调性。
19、(本题12分)求过直线01871=--y x l :
和091722=++y x l :的交点,且垂直于直线072=+-y x 的直线方程。
20、(本题12分)如图: P A ⊥矩形ABCD 所在平面,M ,N 分别是AB ,PC 的中点。
(1)求证:M N ∥平面PAD 。
(2) 求证:M N ⊥CD 。
(3) 若∠PD A =45°,求证; M N ⊥平面PCD. 21、(本题12分)已知圆的方程为2
2
(1)(1)1,(2,3),x y P -+-=点坐标为求圆的过P 点的切线方程以及切线长。
22、(本题14分)如图:在二面角βα--l 中,A、Bα∈,C、Dl ∈,ABCD为矩形,,
,αβ⊥∈PA p 且PA=AD,M、N依次是AB、PC的中点, (1)求二面角βα--l 的大小(6分)
(2)求证:AB MN ⊥(6分)
(1) 求异面直线PA和MN所成角的大小(7分)
高一数学参考答案
一、选择题
BCDBC ABCCC BC 二、填空题
(,2]-∞- 4
(0,8,0) 或 (0,-2 ,0) B
17、a=1 0,1,2,3,7 18、解:(1))(x f 的定义域为),(+∞-∞,且)(1
2122
1211
2
12)(x f x f x
x x
x x
x -=+--
=+-=
+-=---
所以,)(x f 为R 上的奇函数。
(2)设对于任意的21x x <,由于 )
12
)(12
()22(21
2
21
2
21
2
121
2
12)()(2
1
211
2
2
21
121++-=
+-
+=
+--
+-=-x x x x x x x x x x x f x f
又 21
22
x x <,所以)()(21x f x f <。
故 )(x f 在),(+∞-∞上单调递增的。
得 ⎩⎨⎧-=-=271127
13
x y 所以交点坐标为),(2713
2711-- 19:解方程组 又因为直线斜 率为K=2
1
-
, 所以求得直线方程为27x+54y+37=0 20(1)若切线的斜率存在,可设切线的方程为
3(2)y k x -=- 即230kx y k --+=
则圆心到切线的距离
解得3
4k =
故切线的方程为3460x y -+=
(2)若切线的斜率不存在,切线方程为x=2 ,此时直线也与圆相切。
综上所述,过P 点的切线的方程为3460x y -+=和x=2. 21、取PD 中点E, 连接AE, ME 以下略 22:解:(1)连结PD ∵ABCD 为矩形∴AD ⊥DC, 即 又PA ⊥α,∴PD ⊥l ,
∴∠PAD 为二面角βα--l 的平面角,又∵PA ⊥AD ,PA=AD ∴∆PAD 是等腰直角三角形,∴∠PDA=450
,即二面角βα--l 的平
面角为450。
(2)证明:过M 作ME ∥AD ,交CD 于E ,连结NE ,则ME ⊥CD , NE ⊥CD ,∴CD ⊥平面MNE , MN ⊥CD ,又∵AB ∥CD ,MN ⊥AB 。
(3)解:过N 作NF ∥CD ,交PD 于F ,∵ N 是PC 的中点
∴F 是PD 的中 点,连结AF ,可以证明四边形AMNF 是平行四边形
∴AF ∥MN ,∠PAF 是异面直线PA和MN所成的角,∵ PA=PD , ∴F 是PD 的中点,∴AF
是∠PAD 的平分线,∵ ∠PAD=900 ∴∠PAF=450,∴异面直线PA和MN所成的角为450。
{
091720
187=++=--y x y x。