2018北京市清华附中高一(上)期末数学
2018-2019学年北京市清华附中高一(上)期中数学试卷(解析版)
第1页，共5页2018-2019学年北京市清华附中高一（上）期中数学试卷一、选择题（本大题共8小题，共40.0分）1.设全集，集合，，则集合 U =R A ={x|x >0}B ={x|x <1}(∁U A)∩B =()A. B. C. D. (‒∞,0)(‒∞,0](1,+∞)[1,+∞)【答案】B【解析】解：集合，，∵A ={x|x >0}∴∁AU ={x|x ≤0}，∵B ={x|x <1}，∴(∁U A)∩B ={x|x ≤0}故选：B ．求出集合A 的补集，从而求出其和B 的交集即可．不同考查了集合的运算，熟练掌握运算性质是解题的关键，不同是一道基础题．2.命题“，使得”的否定是 ∃x ∈R x 2<1()A. ，都有 B. ，使得∀x ∈R x 2<1∃x ∈R x 2≥1C. ，都有 D. ，使得∀x ∈R x 2≥1∃x ∈R x 2>1【答案】C【解析】解：命题是特称命题，则否命题的否定是：，都有，∀x ∈R x 2≥1故选：C ．根据特称命题的否定是全称命题进行判断即可．本题主要考查含有量词的命题的否定，比较基础．3.下列函数中，既是奇函数又在R 单调递减的是 ()A.B. C. D. y =1xy =e‒xy =lnx y =‒x|x|【答案】D【解析】解：根据题意，依次分析选项：对于A ，，为反比例函数，其定义域为，不符合题意；y =1x{x|x ≠0}对于B ，，不是奇函数，不符合题意；y =e ‒x =(1e )x对于C ，，是对数函数，不是奇函数，不符合题意；y =lnx 对于D ，，既是奇函数又在R 单调递减，符合题意；y =‒x|x|={‒x 2,x ≥0x 2,x <0故选：D ．根据题意，依次分析选项中函数的奇偶性与单调性，综合即可得答案．本题考查函数奇偶性与单调性的判断，关键是掌握常见函数的奇偶性与单调性，属于基础题．4.已知，，，那么 a =log 23b =log 32c =log 0.52()A. B. C. D. a <b <ca <c <bc <b <a b <c <a【答案】C【解析】解：，，，a =log 23>1b =log 32∈(0,1)c =log 0.52<0可得．c <b <a 故选：C ．利用对数性质，判断三个数的范围，即可得到结果．本题考查对数值的大小比较，是基础题．5.“”是““的 a >|b|a >b (()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【答案】A【解析】解：“”““，反之不成立．a >|b|⇒a >b “”是““的充分不必要条件．∴a >|b|a >b 故选：A ．由“”可得““，反之不成立即可判断出关系．a >|b|a >b .本题考查了不等式的基本性质、简易逻辑的判定方法，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．6.函数的零点所在的一个区间是 f(x)=2x ‒1+log 2x ()A.B.C.D. (18,14)(14,12)(12,1)(1,2)【答案】C【解析】解：函数，在单调递增．∵f(x)=2x ‒1+log 2x (0,+∞)，，∴f(1)=1f(12)=‒1根据函数的零点的判断方法得出：零点所在的一个区间是，∴(12,1)故选：C ．根据函数，在单调递增，，，可判断分析．f(x)=2x ‒1+log 2x (0,+∞)f(1)=1f(12)=‒1本题考查了函数的性质，函数的零点的判断方法，属于容易题．7.要得到的图象，只需将函数的图象 g(x)=log 2(2x)f(x)=log 2x ()A. 向上平移1个单位B. 向下平移1个单位C. 向左平移1个单位D. 向右平移1个单位【答案】A【解析】解：，g(x)=log 2(2x)=log 2x +1故将函数的图象向上平移1个单位，即可得到，f(x)=log 2x 故选：A ．利用对数的运算性质，可得，结合函数图象平移变换法则，可得答案．g(x)=log 2(2x)=log 2x +1本题考查的知识点是函数图象的平移变换，对数的运算性质，难度中档．8.函数，的图象为 y =a|x +b|(0<a <1,‒1<b <0)()A.B.C.D.【答案】C【解析】解：，∵0<a <1的图象过第一、第二象限，且是单调减函数，经过，∴y =a x(0,1) 的图象可看成把的图象在y 轴的右铡的不变，再将右侧的图象作关于y 轴的图象得到的，y =a |x|y =a x的图象可看成把的图象向右平移个单位得到的，y =a |x +b|y =a x ‒b(0<‒b <1)故选：C ．先考查的图象特征，的图象可看成把的图象向右平移个单位得到y =a |x|y =a |x +b|y =a x‒b(0<‒b <1)的，即可得到的图象特征．y =a|x +b|本题考查函数图象的变换，指数函数的图象特征，体现了转化的数学思想．二、填空题（本大题共5小题，共25.0分）9.函数的定义域是______．y =ln(x ‒1)+12‒x 【答案】(1,2)【解析】解：由，解得．{x ‒1>02‒x >01<x <2函数的定义域是．∴y =ln(x ‒1)+12‒x (1,2)故答案为：．(1,2)由对数式的真数大于0，分式中根式内部的代数式大于0，联立不等式组求解即可．本题考查了函数的定义域及其求法，考查了不等式的解法，是基础题．10.若为R 上的奇函数，当时，，则______．f(x)x <0f(x)=log 2(2‒x)f(0)+f(2)=【答案】‒2【解析】解：为R 上的奇函数，f(x)则，f(‒x)=‒f(x)即有，，f(0)=0f(‒2)=‒f(2)当时，，x <0f(x)=log 2(2‒x)，f(‒2)=log 2(2+2)=2则．f(0)+f(2)=0‒2=‒2故答案为：．‒2运用奇函数的定义，已知解析式，可得，，即可得到结论．f(0)=0f(2)=‒2本题考查函数的奇偶性的运用：求函数值，考查运算能力，属于基础题．11.已知函数对任意的满足，且当时，，若有4个零f(x)x ∈R f(‒x)=f(x)x ≥0f(x)=x 2‒ax +1f(x)点，则实数a 的取值范围是______．【答案】(2,+∞)第3页，共5页【解析】解：，∵f(‒x)=f(x)函数是偶函数，∴f(x)，∵f(0)=1>0根据偶函数的对称轴可得当时函数有2个零点，x ≥0f(x)即，，{△=a 2‒4>0‒‒a 2=a2>0∴{a >2或a <‒2a >0解得，a >2即实数a 的取值范围，(2,+∞)故答案为：(2,+∞)由，可知函数是偶函数，根据偶函数的对称轴可得当时函数有2个零点，即可得f(‒x)=f(x)x ≥0f(x)到结论．本题主要考查函数奇偶的应用，以及二次函数的图象和性质，利用偶函数的对称性是解决本题的关键．12.已知函数，若，则x 的取值范围是______．f(x)={x +1,x ≤1log 2x,x >1f(x)>f(x +1)【答案】(0,1]【解析】解：函数，∵f(x)={x +1,x ≤1log 2x,x >1故函数在上单调递增，在上单调递增，f(x)(‒∞,1](1,+∞)由于，且，f(x)>f(x +1)x <x +1则有，{x ≤1x +1>1x +1>log 2(x +1)由，可得，，0<x ≤11<x +1≤20<log 2(x +1)≤1不等式在成立，x +1>log 2(x +1)0<x ≤1则的解集为．f(x)>f(x +1)(0,1]故答案为：．(0,1]由题意可得函数在上单调递增，在上单调递增，由，可得，f(x)(‒∞,1](1,+∞)f(x)>f(x +1)x +1>1，，由此求得x 的范围．x ≤1x +1>log 2(x +1本题考查分段函数的应用：解不等式，函数的单调性的应用，属于中档题．13.函数的值域是______注：其中表示不超过x 的最大整数f(x)=[3x]‒3[x].([x])【答案】(‒1,3)【解析】解：根据高斯函数的性质，，x ‒1<[x]≤x 那么：，3x ‒3<3[x]≤3x 则 ‒3x ≤‒3[x]<3‒3x 由，3x ‒1<[3x]≤3x∴‒1<[3x]‒3[x]<3函数的值域为．f(x)=[3x]‒3[x](‒1,3)故答案为(‒1,3)根据高斯函数的性质，，，结合不等式的性质即可求解；x ‒1<[x]≤x 3x ‒1<[3x]≤3x 本题考查了表示不超过x 的最大整数新定义的应用，其实是高斯函数的性质应用属于中档题．[x].三、解答题（本大题共7小题，共85.0分）14.已知，，则______．4a=2lgx =a x =【答案】10【解析】解：，∵4a=2，∴22a =2即2a =1解得a =12，∵lgx =a ，∴lgx =12∴x =10故答案为：10根据指数函数和对数函数的定义计算即可．本题主要考查了指数函数和对数函数的运算，属于基础题．15.已知集合，．A ={x|x 2‒ax +12≤0}B ={x|x 2‒6x +5<0}若，求；(1)a =8A ∩B 若集合中至少存在一个整数，求实数a 的取值范围．(2)A ∩B 【答案】解：时，集合，(1)∵a =8A ={x|x 2‒8x +12≤0}={x|2≤x ≤6}．B ={x|x 2‒6x +5<0}={x|1<x <5}．∴A ∩B ={x|2≤x <5}集合，．(2)∵A ={x|x 2‒ax +12≤0}B ={x|1<x <5}集合中至少存在一个整数，A ∩B ，∴A ={x|a ‒a 2‒482≤a ≤a +a 2‒482}或，∴{a ‒a 2‒482≤1a +a 2+482≥2{a‒a 2‒482≤4a +a 2+482≥5解得．a ≥163实数a 的取值范围是．∴[163,+∞)【解析】时，集合，(1)a =8A ={x|x 2‒8x +12≤0}={x|2≤x ≤6}，由此能求出．B ={x|x 2‒6x +5<0}={x|1<x <5}A ∩B 集合，由集合中至少存在一个整数，得(2)A ={x|x 2‒ax +12≤0}B ={x|1<x <5}.A ∩B ，由此能求出实数a 的取值范围．A ={x|a ‒a 2‒482≤a ≤a +a 2‒482}本题考查交集的求法，考查实数的取值范围的求法，考查交集定义、不等式性质等基础知识，考查运算求解能力，是基础题．16.已知函数f(x)=a x(a >0,a ≠1)若，求的值；(1)f(1)+f(‒1)=3f(2)+f(‒2)若函数在区间的最大值与最小值的差为，求实数a 的值．(2)f(x)[‒1,1]83【答案】解：，可得，(1)f(1)+f(‒1)=3a +a‒1=3两边平方可得，a 2+a ‒2=7即有；f(2)+f(‒2)=a 2+a‒2=7当时，在递增，(2)a >1f(x)[‒1,1]可得，f(1)‒f(‒1)=a ‒a ‒1=83解得；a =3当时，在递减，0<a <1f(x)[‒1,1]可得，f(‒1)‒f(1)=a ‒1‒a =83解得．a =13综上可得或．a =313【解析】由题意可得，两边平方即可得到所求值：(1)a +a ‒1=3讨论和，运用指数函数的单调性，可得a 的方程，解方程即可得到所求值．(2)a >10<a <1本题考查指数函数的单调性和运用：求最值，考查方程思想和运算能力，属于基础题．17.已知函数，，若在区间上有最大值5，最小值2．f(x)=ax 2‒2ax +2+b (a ≠0)f(x)[2,3]求a ，b 的值；(1)若，在上为单调函数，求实数m 的取值范围．(2)b <1g(x)=f(x)‒mx [2,4]【答案】解：由于函数，，对称轴为，(1)f(x)=ax 2‒2ax +2+b =a(x ‒1)2+2+b ‒a (a ≠0)x =1当时，函数在区间上单调递增，由题意可得，a >0f(x)[2,3]{f(2)=2+b =2f(3)=2+b +3a =5解得．{a =1b =0当时，函数在区间上单调递减，由题意可得，a <0f(x)[2,3]{f(2)=2+b =5f(3)=2+b +3a =2解得．{a =‒1b =3综上可得，，或 ．{a =1b =0{a =‒1b =3若，则由可得，，(2)b <1(1){a =1b =0g(x)=f(x)‒mx =x 2‒(m +2)x +2再由函数在上为单调函数，可得，或，g(x)[2,4]m +22≤2m +22≥4解得，或，m ≤2m ≥6故m 的范围为．(‒∞,2]∪[6,+∞)【解析】由于函数，，对称轴为，分当时、当时两(1)f(x)=a(x ‒1)2+2+b ‒a (a ≠0)x =1a >0a <0种情况，分别依据条件利用函数的单调性求得a 、b 的值．由题意可得可得，，根据条件可得，或，由此求得m(2){a =1b =0g(x)=x 2‒(m +2)x +2m +22≤2m +22≥4的范围．本题主要考查求二次函数在闭区间上的最值，二次函数的性质应用，体现了分类讨论的数学思想，属于中档题．18.设函数是R 上的增函数，对任意x ，，都有f(x)y ∈R yf(x)‒xf(y)=xy(x 2‒y 2).求；(1)f(0)求证：是奇函数；(2)f(x)若，求实数x 的取值范围．(3)f(x 2+1)+f(3x ‒5)<0【答案】解：对任意x ，，都有，(1)y ∈R yf(x)‒xf(y)=xy(x 2‒y 2)可令，，可得，即；x =1y =00‒f(0)=0f(0)=0证明：由任意x ，，都有，(2)y ∈R yf(x)‒xf(y)=xy(x 2‒y 2)可令，可得，y =‒x ‒xf(x)‒xf(‒x)=‒x 2⋅(x 2‒x 2)=0可得，由，可得，‒x[f(x)+f(‒x)]=0x ∈R f(‒x)=‒f(x)即有为奇函数；f(x)奇函数是R 上的增函数，(3)f(x)由，即，f(x 2+1)+f(3x ‒5)<0f(1+x 2)<‒f(3x ‒5)=f(5‒3x)即有，1+x 2<5‒3x第5页，共5页解得．‒4<x <1实数x 的取值范围为．(‒4,1)【解析】可令，，计算可得所求；(1)x =1y =0f(0)可令，结婚酒函数的奇偶性的定义，即可得证；(2)y =‒x 由奇函数是R 上的增函数，将已知不等式移项，可得，由二次不等式的解法，即可(3)f(x)1+x 2<5‒3x 得到所求范围．本题考查抽象函数的奇偶性的判断和运用，考查不等式的解法，注意运用函数的单调性和奇偶性，考查运算能力，属于中档题．19.若函数满足：在区间内有且仅有一个实数，使得成立，则称函数具有性f(x)(‒2,2)x 0f(x 0)=1ff(x)质M ．判断函数是否具有性质M ，说明理由；(1)y =1+x2‒x若函数具有性质M ，求实数a 的取值范围；(2)y =log a x(a >0,a ≠1)若函数具有性质M ，求实数m 的取值范围．(3)f(x)=x 2+2mx +2m +1【答案】解：函数，由，可得，(1)y =1+x2‒x1+x 2‒x=1x =12∈(‒2,2)则函数具有性质M ；y =1+x2‒x函数具有性质M ，(2)y =log a x(a >0,a ≠1)可得，即，log a x =1x =a ∈(‒2,2)可得a 的取值范围是；(0,1)∪(1,2)依题意，若函数具有性质M ，(3)f(x)=x 2+2mx +2m +1即方程在上有且只有一个实根．x 2+2mx +2m =0(‒2,2)设，即在上有且只有一个零点，ℎ(x)=x 2+2mx +2m ℎ(x)=x 2+2mx +2m (‒2,2)由得，，解得或．ℎ(‒2)⋅ℎ(2)<0(4‒2m)(6m +4)<0m <‒23m>2同时需要考虑以下三种情况：由解得；①{‒2<‒m <2△=4m 2‒8m =0m =0由解得，不等式组无解；②{‒2<‒m <0ℎ(‒2)=4‒2m =0{0<m <2m =2由解得，解得．③{0<‒m <2ℎ(2)=6m +4=0{‒2<m <0m =‒23m =‒23综上所述，若函数具有性质M ，实数m 的取值范围f(x)是或或．m ≤‒23m >2m =0【解析】解方程可得想x ，可判断是否具有性质M ；(1)y =1由题意可得，解方程可得，再由性质M 即可得到所求范围；(2)log a x =1x =a 依题意，若函数具有性质M ，即方程在上有且只(3)f(x)=x 2+2mx +2m +1x 2+2mx +2m =0(‒2,2)有一个实根设，即在上有且只有一个零点讨论m 的.ℎ(x)=x 2+2mx +2m ℎ(x)=x 2+2mx +2m (‒2,2).取值范围，结合零点存在定理和二次函数的图象，即可得到m 的范围．本题考查函数的零点的判断和求法，考查零点存在定理的运用，考查分类讨论的思想方法，考查运算能力，属于中档题．20.已知函数．f(x)=1‒a ⋅(12)x +(14)x当时，求函数在上的值域；(1)a =3f(x)(‒∞,0)若不等式在区间上恒成立，求实数a 的取值范围．(2)|f(x)|≤3[0,+∞)【答案】解：当时，，(1)a =3f(x)=1‒3⋅(12)x +(14)x 令，则原函数化为，(12)x =ty =t 2‒3t +1，则，∵x ∈(‒∞,0)t ∈(1,+∞)当时，．∴t =32y min =94‒3×32+1=‒54函数在上的值域为；∴f(x)(‒∞,0)[‒54,+∞)由知，在区间上恒成立，(2)(1)|f(x)|≤3[0,+∞)即在上恒成立，|t 2‒at +1|≤3t ∈(0,1]令，g(t)=|t 2‒at +1|则，解得：．{g(0)=1<3g(1)=|2‒a|≤3g(a 2)=|1‒a 24|≤3‒1≤a ≤4实数a 的取值范围是．∴[‒1,4]【解析】把代入函数解析式，利用换元法结合二次函数求最值；(1)a =3令，把问题转化为在上恒成立，得到关于t 的不等式组求(2)g(t)=|t 2‒at +1||t 2‒at +1|≤3t ∈(0,1]解．本题考查函数值域的求法，考查恒成立问题的求解方法，训练了换元法，体现了数学转化思想方法的应用，是中档题．。
北京市清华大学附属中学2019-2020学年高一上学期数学期末考试卷带讲解
则方程 ，即 在 内有实数根，
若函数 在 内有零点．
则 ，解得 ，或 ．
（1） ， ． ．
对称轴： ．
① 时， ， ， （1） ，因此此时函数 在 内一定有零点． 满足条件．
② 时， ，由于 （1） ，因此函数 在 内不可能有零点，舍去．
综上可得：实数 的取值范围是 ， ．
【详解】因为 ，所以 ； ； ； .
故 最大.
故选：B.
【点睛】本题考查了根据实数范围比较实数大小，属于基础题.
5.“ ， ”是“ ”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
【答案】A
【分析】由 可解得 或 ，即可判断.
【详解】若 ，则 ， ，
即 或 ，
则可得“ ， ”是“ ”的充分而不必要条件.
故选：A.
6.下列区间包含函数 零点的为（）
A. B. C. D.
【答案】C
【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】 ， ，
， ，
，又 为 上单调递增连续函数
故选：C .
7.函数 的定义域为（）
A. B.
C. D.
【答案】B
2.下列函数在定义域内单调递增的是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意，依次分析选项中函数的单调性，综合即可得答案．
【详解】解：根据题意，依次分析选项：
对于A， ，是二次函数，在其定义域上不是单调函数，不符合题意；
对于B， ，是正切函数，在其定义域上不是单调函数，不符合题意；
对于C， ，是指数函数，在定义域内单调递减，不符合题意；
2019-2020学年北京市清华附中高一(上)期末数学试卷(1)
2019-2020学年北京市清华附中高一（上）期末数学试卷一.选择题（每小题4分，共40分）.1．（4分）已知集合A＝{x|x2＜1}，且a∈A，则a的值可能为（）A．﹣2B．﹣1C．0D．12．（4分）下列函数在定义域内单调递增的是（）A．y＝x2B．y＝tan x C．y＝0.5x D．y＝lgx3．（4分）若点P（4，3）在角α的终边上，则cosα＝（）A．B．C．D．4．（4分）在a＝log30.1，b＝tan，c＝2，d＝sin2中，最大的数为（）A．a B．b C．c D．d5．（4分）“α+β＝+2kπ，k∈Z”是“sinα＝cosβ”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6．（4分）下列区间包含函数f（x）＝x+log2x﹣5零点的为（）A．（1，2）B．（2，3）C．（3，4）D．（4，5）7．（4分）函数f（x）＝的定义域为（）A．（﹣1，0）∪（0，+∞）B．[﹣1，0）∪（0，+∞）C．[﹣1，+∞）D．（﹣1，+∞）8．（4分）某车间分批生产某种产品，每批的生产准备费用为800元．若每批生产x件，则平均仓储时间为天，且每件产品每天的仓储费用为1元．为使平均每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小，每批应生产产品（）A．60件B．80件C．100件D．120件9．（4分）已知θ＝（0，），sin2θ＝，则sinθ﹣cosθ＝（）A．B．﹣C．D．﹣10．（4分）若函数f（x）的图象上存在一点A（x0，y0），满足x0+y0＝0，且x0y0≠0，称函数f（x）为“可相反函数”．在：①y＝sin x；②y＝lnx；③y＝x2+4x+1；④y＝﹣e﹣x中，为“可相反函数”的全部序号是（）A．①②B．②③C．①③④D．②③④二、填空题（每小题5分，共30分）.11．（5分）已知幂函数f（x）＝x m经过点（2，），则f（）＝．12．（5分）已知θ为第二象限角，且sinθ＝，则sin（θ+）＝．13．（5分）已知函数f（x）＝A sin（ωx+φ）（A＞0，ω＞0，|φ|＜π）的部分图象如图，则函数f（x）的单调递增区间为．14．（5分）关于函数f（x）＝sin x与g（x）＝cos x有下面三个结论：①函数f（x）的图象可由函数g（x）的图象平移得到：②函数f（x）与函数g（x）在（，π）上均单调递减；③若直线x＝t与这两个函数的图象分别交于不同的A，B两点，则|AB|≤1．其中全部正确结论的序号为．15．（5分）已知函数f（x）＝，若函数y＝f（x）﹣k恰有两个不同的零点．则实数k的取值范围为．16．（5分）定义：如果函数y＝f（x）在定义域内给定区间[a，b]上存在x0（a＜x0＜b），满足f（x0）＝，则称函数y＝f（x）是[a，b]上的“平均值函数”．x0是它的一个均值点，若函数f（x）＝x2+mx是[﹣1，1]上的平均值函数，则实数m的取值范围是．三、解答题（共6小题，共80分）.17．（13分）计算：（1）log64+2log63．（2）×（3）cos120°+tan135°．18．（13分）已知＝．（1）若α为第三象限角，求cosα的值；（2）求tan（α+）的值；（3）求cos2α的值．19．（13分）已知函数f（x）＝|log a x|（a＞0，a≠1）．（1）若f（2）＝，求实数a的值；（2）若0＜x1＜x2，且f（x1）＝f（x2），求x1x2的值；（3）若函数f（x）在[，3]的最大值与最小值之和为2，求实数a的值．20．（13分）已知函数f（x）＝4cos x sin（x+）．（1）求f（）的值；（2）求函数f（x）的最小正周期及其图象的对称轴方程：（3）对于任意x∈[0，m]均有f（x）≥f（0）成立，求实数m的取值范围．21．（14分）若函数f（x）的定义域为R，且存在非零实数T，使得对于任意x∈R，f（x+T）＝Tf（x）恒成立，称函数f（x）满足性质P（T）．（1）分别判断下列函数是否满足性质P（1），并说明理由；①f（x）＝sin2πx；②g（x）＝cosπx．（2）若函数f（x）既满足性质P（2）．又满足性质P（3），求函数f（x）的解析式；（3）若函数f（x）满足性质P（1.01）．求证：存在x0∈R．使得|f（x0）|＜0.001．22．（14分）已知集合A为非空数集，定义A+＝{x|x＝a+b，a，b∈A}，A﹣＝{x|x＝|a﹣b|，a，b∈A}．（1）若集合A＝{﹣1，1}，直接写出集合A+及A﹣；（2）若集合A＝{x1，x2，x3，x4}，x1＜x2＜x3＜x4，且A﹣＝A，求证x1+x4＝x2+x3；（3）若集A⊆{x|0≤x≤2020，x∈N}，且A+∩A﹣＝∅，求集合A中元素的个数的最大值．2019-2020学年北京市清华附中高一（上）期末数学试卷参考答案与试题解析一.选择题（每小题4分，共40分）.1．（4分）已知集合A＝{x|x2＜1}，且a∈A，则a的值可能为（）A．﹣2B．﹣1C．0D．1【分析】化简集合A，利用元素与集合之间的关系即可得出．【解答】解：集合A＝{x|x2＜1}＝{x|﹣1＜x＜1}，四个选项中，只有0∈A，故选：C．2．（4分）下列函数在定义域内单调递增的是（）A．y＝x2B．y＝tan x C．y＝0.5x D．y＝lgx【分析】根据题意，依次分析选项中函数的单调性，综合即可得答案．【解答】解：根据题意，依次分析选项：对于A，y＝x2，是二次函数，在其定义域上不是单调函数，不符合题意；对于B，y＝tan x，是正切函数，在其定义域上不是单调函数，不符合题意；对于C，y＝0.5x，是指数函数，在定义域内单调递减，不符合题意；对于D，y＝lgx，是对数函数，在定义域内单调递增，符合题意；故选：D．3．（4分）若点P（4，3）在角α的终边上，则cosα＝（）A．B．C．D．【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义，求得cosα的值．【解答】解：∵点P（4，3）在角α的终边上，则cosα＝＝，故选：A．4．（4分）在a＝log30.1，b＝tan，c＝2，d＝sin2中，最大的数为（）A．a B．b C．c D．d【分析】分别判断三个数的大小，进行比较即可．【解答】解：a＝log30.1＜0，b＝tan＝1，c＝2∈（0，1），d＝sin2＜1，则最大的是b＝1．故选：B．5．（4分）“α+β＝+2kπ，k∈Z”是“sinα＝cosβ”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【分析】sinα＝cosβ⇒cos（﹣α）＝cosβ，可得β＝2kπ±（（﹣α），k∈Z．即可判断出结论．【解答】解：sinα＝cosβ⇒cos（﹣α）＝cosβ，∴β＝2kπ±（（﹣α），k∈Z．化为：α+β＝+2kπ，k∈Z，或β﹣α＝﹣+2kπ，k∈Z，∴“α+β＝+2kπ，k∈Z“是“sinα＝cosβ“的充分不必要条件．故选：A．6．（4分）下列区间包含函数f（x）＝x+log2x﹣5零点的为（）A．（1，2）B．（2，3）C．（3，4）D．（4，5）【分析】此类选择题可以用代入计算出函数值，利用零点判定定理解决【解答】解：经计算f（1）＝1﹣5＝﹣4＜0，f（2）＝2+1﹣5＝﹣2＜0，f（3）＝3+log23﹣5＝log23﹣2＜0，f（4）＝4+2﹣5＝1＞0，故函数的零点所在区间为（3，4），故选：C．7．（4分）函数f（x）＝的定义域为（）A．（﹣1，0）∪（0，+∞）B．[﹣1，0）∪（0，+∞）C．[﹣1，+∞）D．（﹣1，+∞）【分析】根据函数成立的条件，即可求出函数的定义域．【解答】解：要使函数有意义，则ln（x+1）≠0，且x+1＞0，即x＞﹣1且x≠0，故函数的定义域为{x|x＞﹣1且x≠0}，故选：A．8．（4分）某车间分批生产某种产品，每批的生产准备费用为800元．若每批生产x件，则平均仓储时间为天，且每件产品每天的仓储费用为1元．为使平均每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小，每批应生产产品（）A．60件B．80件C．100件D．120件【分析】若每批生产x件，则平均仓储时间为天，可得仓储总费用为，再加上生产准备费用为800元，可得生产x件产品的生产准备费用与仓储费用之和是＝元，由此求出平均每件的生产准备费用与仓储费用之和，再用基本不等式求出最小值对应的x值【解答】解：根据题意，该生产x件产品的生产准备费用与仓储费用之和是＝这样平均每件的生产准备费用与仓储费用之和为（x为正整数）由基本不等式，得当且仅当时，f（x）取得最小值、可得x＝80时，每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小故选：B．9．（4分）已知θ＝（0，），sin2θ＝，则sinθ﹣cosθ＝（）A．B．﹣C．D．﹣【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式，二倍角的正弦函数公式即可求解．【解答】解：∵θ＝（0，），sin2θ＝，∴sinθ﹣cosθ＜0，∴sinθ﹣cosθ＝﹣＝﹣＝﹣＝﹣．故选：D．10．（4分）若函数f（x）的图象上存在一点A（x0，y0），满足x0+y0＝0，且x0y0≠0，称函数f（x）为“可相反函数”．在：①y＝sin x；②y＝lnx；③y＝x2+4x+1；④y＝﹣e﹣x中，为“可相反函数”的全部序号是（）A．①②B．②③C．①③④D．②③④【分析】根据已知条件把问题转化为函数f（x）与直线y＝﹣x有交点且交点不在坐标原点，结合图象即可得到结论【解答】解：由定义可得：；函数f（x）为“可相反函数”，即函数f（x）与直线y＝﹣x有交点且交点不在坐标原点．结合图象可得：只有②③④符合要求；故选：D．二、填空题（每小题5分，共30分）.11．（5分）已知幂函数f（x）＝x m经过点（2，），则f（）＝．【分析】把点的坐标代入幂函数解析式求出m的值，求出解析式，再计算f（）的值．【解答】解：幂函数f（x）＝x m经过点（2，），即2m＝，解得m＝﹣2，所以f（x）＝x﹣2；所以f（）＝＝．故答案为：．12．（5分）已知θ为第二象限角，且sinθ＝，则sin（θ+）＝﹣．【分析】由已知结合同角平方关系可求cosθ，然后结合诱导公式进行化简即可求解．【解答】解：因为θ为第二象限角，且sinθ＝，所以cos，则sin（θ+）＝cosθ＝﹣．故答案为：﹣13．（5分）已知函数f（x）＝A sin（ωx+φ）（A＞0，ω＞0，|φ|＜π）的部分图象如图，则函数f（x）的单调递增区间为[2k﹣，2k﹣]，k∈Z．【分析】由函数的图象的顶点坐标求出A，由周期求出ω，由五点法作图求出φ的值，可得函数的解析式，再利用正弦函数的单调性，得出结论．【解答】解：根据函数f（x）＝A sin（ωx+φ）（A＞0，ω＞0，|φ|＜π）的部分图象，可得A＝1，•＝﹣，∴ω＝π．再根据五点法作图，可得π×+φ＝π，∴φ＝，f（x）＝sin（π•x+）．令2kπ﹣≤π•x+≤2kπ+，求得2k﹣≤x≤2k﹣，故函数的增区间为[2k﹣，2k﹣]，k∈Z，故答案为：[2k﹣，2k﹣]，k∈Z．14．（5分）关于函数f（x）＝sin x与g（x）＝cos x有下面三个结论：①函数f（x）的图象可由函数g（x）的图象平移得到：②函数f（x）与函数g（x）在（，π）上均单调递减；③若直线x＝t与这两个函数的图象分别交于不同的A，B两点，则|AB|≤1．其中全部正确结论的序号为①②．【分析】根据正弦函数与余弦函数的性质逐个判断即可．【解答】解：对于①，由于f（x）＝sin x＝cos（x+），所以函数f（x）＝sin x的图象可由函数g（x）＝cos x的图象向左平移个单位得到；①正确；对于②，函数f（x）＝sin x在（，π）上为减函数，函数g（x）＝cos x在（，π）上为减函数；②正确；对于③，若直线x＝t与这两个函数的图象分别交于不同的A，B两点，则|AB|＝|sin t﹣cos t|＝|sin（t﹣）|≤．故③错误；故正确结论序号为①②；故答案为：①②．15．（5分）已知函数f（x）＝，若函数y＝f（x）﹣k恰有两个不同的零点．则实数k的取值范围为（﹣1，0）∪[1，3]．【分析】题目等价于函数f（x）与y＝k的图象有2个不同的交点，作出图象，数形结合即可【解答】解：条件等价于方程f（x）＝k有2个不等实根，也即函数f（x）与y＝k的图象有2个不同的交点，作出函数f（x）的图象如图：由图象可知，﹣1＜k＜0或1≤k≤3，故k∈（﹣1，0）∪[1，3]，故答案为（﹣1，0）∪[1，3]．16．（5分）定义：如果函数y＝f（x）在定义域内给定区间[a，b]上存在x0（a＜x0＜b），满足f（x0）＝，则称函数y＝f（x）是[a，b]上的“平均值函数”．x0是它的一个均值点，若函数f（x）＝x2+mx是[﹣1，1]上的平均值函数，则实数m的取值范围是[0，+∞）．【分析】根据题意，若函数f（x）＝x2+mx是[﹣1，1]上的平均值函数，方程x2+mx＝，即x2+mx﹣m＝0在（﹣1，1）内有实数根，若函数g（x）＝x2+mx﹣m 在（﹣1，1）内有零点．首先满足：△≥0，解得m≥0，或m≤﹣4．g（1）＝1＞0，g（﹣1）＝1﹣2m．对称轴：x＝﹣．对m分类讨论即可得出．【解答】解：根据题意，若函数f（x）＝x2+mx是[﹣1，1]上的平均值函数，则方程x2+mx＝，即x2+mx﹣m＝0在（﹣1，1）内有实数根，若函数g（x）＝x2+mx﹣m在（﹣1，1）内有零点．则△＝m2+4m≥0，解得m≥0，或m≤﹣4．g（1）＝1＞0，g（﹣1）＝1﹣2m．g（0）＝﹣m．对称轴：x＝﹣．①m≥0时，﹣≤0，g（0）＝﹣m≤0，g（1）＞0，因此此时函数g（x）在（﹣1，1）内一定有零点．∴m≥0满足条件．②m≤﹣4时，﹣≥2，由于g（1）＝1＞0，因此函数g（x）＝x2+mx﹣m在（﹣1，1）内不可能有零点，舍去．综上可得：实数m的取值范围是[0，+∞）．故答案为：[0，+∞）．三、解答题（共6小题，共80分）.17．（13分）计算：（1）log64+2log63．（2）×（3）cos120°+tan135°．【分析】（1）利用对数的运算性质求解即可得解．（2）利用指数的运算即可求解．（3）利用诱导公式化简根据特殊角的三角函数值即可求解．【解答】解：（1）log64+2log63＝+2＝＝＝lg6；（2）×＝2+2+2＝2＝21＝2．（3）cos120°+tan135°＝cos（180°﹣60°）+tan（180°﹣45°）＝﹣cos60°﹣tan45°＝﹣﹣1＝﹣．18．（13分）已知＝．（1）若α为第三象限角，求cosα的值；（2）求tan（α+）的值；（3）求cos2α的值．【分析】（1）由题意利用同角三角函数的基本关系，求得cosα的值．（2）由题意利用两角和的正切公式，求得所给式子的值．（3）由题意利用二倍角公式的余弦公式，求得cos2α的值．【解答】解：（1）∵已知＝＝，∴tanα＝3＝．∵α为第三象限角，∴cosα＜0，sinα＜0，且sin2α+cos2α＝1．求得sinα＝﹣，cosα＝﹣．（2）由以上可得，tan（α+）＝＝＝﹣2．（3）cos2α＝2cos2α﹣1＝2•﹣1＝﹣．19．（13分）已知函数f（x）＝|log a x|（a＞0，a≠1）．（1）若f（2）＝，求实数a的值；（2）若0＜x1＜x2，且f（x1）＝f（x2），求x1x2的值；（3）若函数f（x）在[，3]的最大值与最小值之和为2，求实数a的值．【分析】（1）代入直接求解即可；（2）计算可知log a（x1x2）＝0，由此得到x1x2＝1；（3）分析可知函数f（x）在[，3]的最大值为2，讨论即可得解．【解答】解：（1）依题意，，即或，解得a＝4或；（2）依题意，|log a x1|＝|log a x2|，又0＜x1＜x2，故log a x1+log a x2＝0，即log a（x1x2）＝0，故x1x2＝1；（3）显然当x＝1时，函数f（x）＝|log a x|取得最小值为0，则函数f（x）在[，3]的最大值为2，若，解得或；若f（3）＝|log a3|＝2，解得或；结合（2）可知，只有或满足题意．20．（13分）已知函数f（x）＝4cos x sin（x+）．（1）求f（）的值；（2）求函数f（x）的最小正周期及其图象的对称轴方程：（3）对于任意x∈[0，m]均有f（x）≥f（0）成立，求实数m的取值范围．【分析】（1）直接利用已知条件求解即可．（2）利用三角恒等变换化简函数的解析式，再利用正弦函数的周期性和对称轴求得f（x）的最小正周期和对称轴即可．（3）求出函数f（0）的值，然后求解函数在（0，π）的范围内，求出x的值等于f（0），即可得到m的最大值．【解答】解：（1）f（x）＝4cos x sin（x+）．f（）＝0．（2）依题意，得函数f（x）＝4cos x sin（x+）＝4cos x•（sin x+cos x）＝sin2x+2cos2x ﹣1+1＝2（sin2x+cos2x）+1＝2sin（2x+）+1．它的最小正周期为＝π．函数f（x）的图象的对称轴方程令2x+＝kπ+，求得x＝kπ+，k∈Z．（3）对于任意x∈[0，m]均有f（x）≥f（0）成立，f（0）＝4cos0sin＝2．2sin（2x+）+1＝2，可得x＝时，f（）＝2，所以0＜m≤．21．（14分）若函数f（x）的定义域为R，且存在非零实数T，使得对于任意x∈R，f（x+T）＝Tf（x）恒成立，称函数f（x）满足性质P（T）．（1）分别判断下列函数是否满足性质P（1），并说明理由；①f（x）＝sin2πx；②g（x）＝cosπx．（2）若函数f（x）既满足性质P（2）．又满足性质P（3），求函数f（x）的解析式；（3）若函数f（x）满足性质P（1.01）．求证：存在x0∈R．使得|f（x0）|＜0.001．【分析】（1）根据P（1）的定义可知，该函数的周期为1，利用公式可分别求出它们的周期；（2）根据P（2）、P（3）的性质，合理变换x的取值，结合性质，可构造出关于f（x）的方程解出f（x）；（3）采用构造法，将P（1.01）的性质转化为，让函数值随着x后面累加1.01，绝对值逐渐缩小，再利用赋值法求得符合题意的x0．【解答】解：（1）令T＝1，则f（x+1）＝f（x），即该函数的周期为1，∵f（x）＝sin2πx的周期为＝1，故f（x）满足性质P（1），②g（x）＝cosπx的周期为＝2，故g（x）不满足性质P（1），（2）函数f（x）既满足性质P（2）．又满足性质P（3），∴f（x+2）＝2f（x），f（x+3）＝3f（x），∴f（x+3）＝f（x+1+2）＝2f（x+1）＝3f（x）①又f（x+2）＝f（x﹣1+3）＝3f（x﹣1）＝2f（x）②结合f（x+1）＝f（x﹣1+2）＝2f（x﹣1）③，联立①②③消去f（x+1）、f（x﹣1）解得f（x）＝0．（3）因为f（x+1.01）＝1.01f（x），所以f（x）＝f（x+1.01），所以f（x﹣1.01）＝，取x＝0，，，……，f（﹣n×1.01）＝，（n∈N+）易知＜0.001，且随着n的增大|f（﹣n×1.01）|的值递减．对两边取常用对数得：﹣nlg1.01+lg|f（0）|＜﹣3整理后得，取大于的整数n时，对应的x0＝﹣n×1.01满足|f（x0）|＜0.001．所以，存在x0∈R．使得|f（x0）|＜0.001．22．（14分）已知集合A为非空数集，定义A+＝{x|x＝a+b，a，b∈A}，A﹣＝{x|x＝|a﹣b|，a，b∈A}．（1）若集合A＝{﹣1，1}，直接写出集合A+及A﹣；（2）若集合A＝{x1，x2，x3，x4}，x1＜x2＜x3＜x4，且A﹣＝A，求证x1+x4＝x2+x3；（3）若集A⊆{x|0≤x≤2020，x∈N}，且A+∩A﹣＝∅，求集合A中元素的个数的最大值．【分析】（1）根据题目定义，直接得到集合A+及A﹣；（2）根据两集合相等即可找到x1，x2，x3，x4的关系；（3）通过假设A集合{m，m+1，m+2，…，4040}，m≤2020，m∈N，求出相应的A+及A ﹣，通过A+∩A﹣＝∅建立不等关系求出相应的值．【解答】解：（1）根据题意，由A＝{﹣1，1}，则A+＝{﹣2，0，2}，A﹣＝{0，2}；（2）由于集合A＝{x1，x2，x3，x4}，x1＜x2＜x3＜x4，且A﹣＝A，所以A﹣中也只包含四个元素，即A﹣＝{0，x2﹣x1，x3﹣x1，x4﹣x1}，剩下的x3﹣x2＝x4﹣x3＝x2﹣x1，所以x1+x4＝x2+x3；（3）设A＝{a1，a2，…a k} 满足题意，其中a1＜a2＜…＜a k，则2a1＜a1+a2＜a1+a3＜…＜a1+a k＜a2+a k＜a3+a k＜…＜a k﹣1+a k＜2a k，∴|A+|⩾2k﹣1，a1﹣a1＜a2﹣a1＜a3﹣a1＜…＜a k﹣a1，∴|A﹣|⩾k，∵A+∩A﹣＝∅，由容斥原理|A+∪A﹣|＝|A+|+|A﹣|⩾3k﹣1，A+∪A﹣中最小的元素为0，最大的元素为2a k，∴|A+∪A﹣|⩾2a k+1，∴3k﹣1⩾2a k+1⩾4041（k∈N*），∴k≤1347，实际上当A＝{674，675，676，…，2020}时满足题意，证明如下：设A＝{m，m+1，m+2，…，2020}，m∈N，则A+＝{2m，2m+1，2m+2，…，4040}，A﹣＝{0，1，2，…，2020﹣m}，依题意有2020﹣m＜2m，即m＞673，故m的最小值为674，于是当m＝674时，A中元素最多，即A＝{674，675，676，…，2020}时满足题意，综上所述，集合A中元素的个数的最大值是1347．。
2017-2018学年北京市清华附中高一(上)期末数学试卷(解析版)
2017-2018学年北京市清华附中高一（上）期末数学试卷一、选择题（本大题共8小题，共40.0分）1.下列各角中，与50°的角终边相同的角是（）A. B. C. D.2.设向量=（0，2），=（，1），则，的夹角等于（）A. B. C. D.3.已知角α的终边经过点P（4，-3），则的值为（）A. B. C. D.4.为了得到函数y=cos（2x-）的图象，只需将函数y=cos2x的图象（）A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度5.已知非零向量与满足=且，则△ABC为（）A. 三边均不相等的三角形B. 直角三角形C. 等腰非等边三角形D. 等边三角形6.同时具有性质“①最小正周期为π；②图象关于直线x=对称；③在[，]上是增函数”的一个函数是（）A. B.C. D.7.定义在R上的偶函数f（x）满足f（x+2）=f（x），且在[1，2]上是减函数，若α，β是锐角三角形的两个内角，则（）A. fB. fC. fD. f8.若定义[-2018，2018]上的函数f（x）满足：对任意x1，x2∈[-2018，2018]有f（x1+x2）=f（x1）+f（x2）-2017，且当x＞0时，有f（x）＞2017，设f（x）的最大值、最小值分别为M，m，则M+m的值为（）A. 0B. 2018C. 4034D. 4036二、填空题（本大题共6小题，共30.0分）9.若θ为第四象限的角，且，则cosθ=______；sin2θ=______．10.已知a，b，c分别是△ABC的三个内角A，B，C所对的边，若，，，则△ABC的面积为______．11.已知tan x=2，则cos2x+sin（π+x）cos（+x）=______12.已知α∈（0，π）且sin（α+）=，则cos（α+）=______；sinα=______13.如图，在直角梯形ABCD中，AB//DC，∠ABC=90°，AB=3，BC=DC=2，若E，F分别是线段DC和BC上的动点，则的取值范围是______．14.已知函数f（x）=2sin2x-2sin2x-a．①若f（x）=0在x∈R上有解，则a的取值范围是______；②若x1，x2是函数y=f（x）在[0，]内的两个零点，则sin（x1+x2）=______三、解答题（本大题共6小题，共80.0分）15.已知函数f（x）=4sin x cos（x+）+1．（1）求f（）的值；（2）求f（x）的最小正周期；（3）求f（x）在区间[0，]上的最大值和最小值．16.已知不共线向量，满足||=3，||=5，（-3）•（2+）=20．（1）求•（-）；（2）是否存在实数λ，使λ+与（-2）共线？（3）若（k+2）⊥（-k），求实数k的值．17.设锐角三角形的内角A，B，C的对边分别为a、b、c，且sin A-cos C=cos（A-B）．（1）求B的大小；（2）求cos A+sin C的取值范围．18.已知向量=（cosθ，sinθ），=（cosβ，sinβ）．（2）若记f（θ）=，θ∈[0，]．当1≤λ≤2时，求f（θ）的最小值．19.借助计算机（器）作某些分段函数图象时，分段函数的表示有时可以利用函数＞Z可以将g（x）表示为，例如要表示分段函数g（x）=＜g（x）=xh（x-2）+（-x）h（2-x）．（1）设f（x）=（x2-2x+3）h（x-1）+（1-x2）h（1-x），请把函数f（x）写成分段函数的形式；（2）已知G（x）=[（3a-1）x+4a]h（1-x）+log a x h（x-1）是R上的减函数，求a 的取值范围；（3）设F（x）=（x2+x-a+1）h（x-a）+（x2-x+a+1）h（a-x），求函数F（x）的最小值．20.一个函数f（x），如果对任意一个三角形，只要它的三边长a，b，c都在f（x）的定义域内，就有f（a），f（b），f（c）也是某个三角形的三边长，则称f（x）为“保三角形函数”．（1）判断f1（x）=x，f2（x）=log2（6+2sin x-cos2x）中，哪些是“保三角形函数”，哪些不是，并说明理由；（2）若函数g（x）=ln x（x∈[M，+∞））是“保三角形函数”，求M的最小值；（3）若函数h（x）=sin x（x∈（0，A））是“保三角形函数”，求A的最大值．答案和解析1.【答案】D【解析】解：由50°的角终边相同的角的集合为{α|α=50°+k•360°，k∈Z}．取k=-1，可得α=-310°．∴与50°的角终边相同的角是-310°．故选：D．写出与50°的角终边相同的角的集合，取k=-1得答案．本题考查终边相同角的概念，是基础题．2.【答案】A【解析】解：∵=（0，2），=（，1），∴•=||||cos＜，＞=0×+2×1=2，又||=||=2，∴cos＜，＞==，又＜，＞∈[0，π]，∴＜，＞=．故选：A．利用向量的数量积即可求得，的夹角的余弦，继而可求得，的夹角．本题考查向量的数量积表示两个向量的夹角，属于中档题．3.【答案】C【解析】解：∵角α的终边经过点P（4，-3），∴p到原点的距离为5∴sinα=，cosα=∴故选：C．利用任意角函数的定义求出cosα，利用三角函数的诱导公式化简已知一个角的终边过某一个点时，利用任意角的三角函数的定义求出三角函数值．4.【答案】B【解析】解：函数=cos2（x-），故把函数y=cos2x的图象向右平移个单位长度，可得函数的图象，故选：B．由条件利用函数y=Asin（ωx+φ）的图象变换规率可得结论．本题主要考查函数y=Asin（ωx+φ）的图象变换规律，属于中档题．5.【答案】D【解析】解：△ABC中，=，∴=，∴cos＜，＞=cos＜，＞，∴B=C，△ABC是等腰三角形；又，∴1×1×cosA=，∴cosA=，A=，∴△ABC是等边三角形．故选：D．根据=得出B=C，得出A=，由此判断△ABC是等边三角形．本题考查了平面向量的数量积运算问题，也考查了三角形形状的判断问题，6.【答案】C【解析】解：“①最小正周期是π，可得ω=2，排除选项A；②图象关于直线x=对称，可得：2×+=，cos=-，排除选项B，2×+=，cos=-，排除选项D；对于C，函数y=sin（2x-），最小正周期为π，且2×-=，sin=1，函数图象关于x=对称；x∈[，]时，2x-∈[，]，∴y=sin（2x-）是单调增函数，C满足条件．故选：C．根据三角函数的图象与性质，判断满足条件的函数即可．本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题，是基础题．7.【答案】A【解析】解：根据题意，定义在R上的偶函数f（x）满足f（x+2）=f（x），则有f（-x）=f（x+2），即函数f（x）的图象关于直线x=1对称，又由函数f（x）在[1，2]上是减函数，则其在[0，1]上是增函数，若α，β是锐角三角形的两个内角，则α+β＞，则有α＞-β，则有sinα＞sin（-β）=cosβ，又由函数f（x）在[0，1]上是增函数，则f（sinα）＞f（cosβ）；故选：A．根据题意，分析可得f（-x）=f（x+2），即函数f（x）的图象关于直线x=1对称，据此分析可得f（x）在区间[0，1]上是增函数，由α，β是锐角三角形的两个内角便（cosβ），即可得答案．本题考查函数的奇偶性、周期性与周期性的综合应用，注意分析函数在（0，1）上的单调性．8.【答案】C【解析】解：令x1=x2=0得f（0）=2f（0）-2017，∴f（0）=2017，令x1=-x2得f（0）=f（-x2）+f（x2）-2017=2017，∴f（-x2）+f（x2）=4034，令g（x）=f（x）-2017，则g max（x）=M-2017，g min（x）=m-2017，∵g（-x）+g（x）=f（-x）+f（x）-4034=0，∴g（x）是奇函数，∴g max（x）+g min（x）=0，即M-2017+m-2017=0，∴M+m=4034．故选：C．计算f（0）=2017，构造函数g（x）=f（x）-2017，判断g（x）的奇偶性得出结论．本题考查了奇偶性的判断与性质，考查函数的最值求法，注意运用赋值法，属于中档题．9.【答案】；-【解析】解：∵θ为第四象限的角，且，∴cosθ==，sin2θ=2sinθcosθ=2×（-）×=-．故答案为：，-．由已知利用同角三角函数基本关系式可求cosθ，进而利用二倍角的正弦函数公式可求sin2θ的值．本题主要考查了同角三角函数基本关系式，二倍角的正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．10.【答案】【解析】解：∵A+C=2B，A+B+C=π，∴B=，由余弦定理得cosB===，解得c=2或c=-1（舍）．∴S△ABC=sinB==．故答案为：．利用三角形的内角和解出B，使用余弦定理解出c，代入三角形的面积公式计算．本题考查了余弦定理在解三角形中的应用，三角形的面积公式，属于中档题．11.【答案】【解析】解：∵tanx=2，则cos2x+sin（π+x）cos（+x）=cos2x-sinx•（-sinx）=+=+=+=，故答案为：．利用诱导公式，同角三角函数的基本关系，求得cos2x+sin（π+x）cos（+x）的值．本题主要考查诱导公式，同角三角函数的基本关系，属于基础题．12.【答案】；【解析】解：∵α∈（0，π），∴α+∈（），又sin（α+）=，∴cos（α+）=；则sinα=sin[（）-]=sin（）cos-cos（）sin故答案为：；．直接利用同角三角函数基本关系式求cos（α+）；再由sinα=sin[（）-]，展开两角差的正弦求解．本题考查两角和与差的三角函数，考查同角三角函数基本关系式的应用，是基础题．13.【答案】[-4，6]【解析】解：∵AB//DC，∠ABC=90°，AB=3，BC=DC=2，且E，F分别是线段DC和BC上的动点，∴=λ（0≤λ≤），=μ（-1≤μ≤0），又=+，=+，∴=（+）•（+）=（+）•（λ+μ）=λ+μ=9λ+4μ．∵0≤λ≤，∴0≤9λ≤6①，又-1≤μ≤0，∴-4≤4μ≤0②，①+②得：-4≤9λ+4μ≤6．即的取值范围是[-4，6]，故答案为：[-4，6]．依题意，设=λ（0≤λ≤），=μ（-1≤μ≤0），由=+，=+，可求得=（+）•（+）=λ+μ=9λ+4μ；再由0≤λ≤，-1≤μ≤0，即可求得-4≤9λ+4μ≤6，从而可得答案．本题考查平面向量数量积的坐标运算，设=λ（0≤λ≤），=μ（-1≤μ≤0），并求得=9λ+4μ是关键，考查平面向量加法的三角形法与共线向量基本定理的应用，考查运算求解能力，属于中档题．14.【答案】[，]；解：f（x）=2sin2x-2sin2x-a=2sin2x-（1-cos2x）-a=2sin2x+cos2x-1-a=-1-a．其中tanθ=①f（x）=0在x∈R上有解，则sin（2x+θ）=a+1有解，∵∴≤a+1．则a的取值范围是[，]，故答案为：[，]②∵x1，x2是函数y=f（x）在[0，]内的两个零点，那么x1，x2是关于在[0，]内的对称轴是对称的．由f（x）=-1-a．其中tanθ=其对称轴2x+θ=+kπ，k∈Z．x1，x2是关于在[0，]内的对称轴是对称的．∴对称轴x==∴x1+x2=．则sin（x1+x2）=sin（）=cosθ．∵tanθ=，即，∴cosθ=，则sin（x1+x2）=．故答案为：．①利用三角函数的公式化简，f（x）=0在x∈R上有解，转化为两个函数图象有交点问题即可求解；②x1，x2是函数y=f（x）在[0，]内的两个零点，即么x1，x2是关于在[0，]内的对称轴是对称的．即可求解本题主要考查了三角函数的图象及性质的应用，同角三角函数间的基本关系式，属于中档题．15.【答案】解：函数f（x）=4sin x（cos x cos-sin x sin）+1，=2sin x cosx-2sin2x+1，=sin2x+cos2x，=2sin（2x+），（1）f（）=2sin（+）=2sin=（2）周期T=；（3）由x在[0，]上，∴2x+∈[，]，当2x+=，即x=，f（x）取得最小值为-1；当2x+=，即x=，f（x）取得最大值为2．【解析】（1）根据两角和的余弦公式、二倍角公式及辅助角公式将f（x）化简为f（x）=2sin（2x+），即可计算；（2）根据周期公式求解即可；（3）由x在[0，]上，求解内层函数的范围，结合三角函数的性质可得最值．本题考查三角函数的恒等变换、三角形面积公式、余弦定理以及三角函数图象与性质的综合应用，熟练掌握相关定理及公式是解题的关键，属于中档题16.【答案】解：（1）不共线向量，满足||=3，||=5，（-3）•（2+）=20．所以：，解得：，所以：•（-）==-．（2）存在实数使λ+与（-2）共线．由于：，故：（1-2λ），所以：．（3）若（k+2）⊥（-k），则：，整理得：，由于△＜0，故方程无解．所以不存在实数，使（k+2）⊥（-k）．【解析】（1）直接利用向量的数量积的应用求出结果．（2）利用向量的共线求出λ的值．（3）利用向量垂直的充要条件求出结果．本题考查的知识要点：向量的数量积的应用，向量垂直和共线的充要条件的应用．17.【答案】解：（1）设锐角三角形中，sin A-cos C=cos（A-B），即sin A+cos（A+B）=cos（A-B），即sin A+cos A cos B-sin A sin B=cos A cos B+sin A sin B，即sin A=2sin A sin B，∴sin B=，∴B=．（2）cos A+sin C=cos A+sin（π-A-B）=cos A+sin（-A）=cos A+sin（+A）=cos A+cos A+sin A=sin（A+）．∵B=，∴A∈（，），A+∈（，），∴sin（A+）∈（，），∴sin（A+）∈（，），即cos A+sin C的取值范围为（，）．【解析】（1）利用诱导公式，两角和差的三角公式，化简所给的式子，求得sinB的值，可得B的值．（2）化简要求的式子sin（A+），根据A∈（，），利用正弦函数的定义域和值域，求得cosA+sinC的取值范围．本题主要考查诱导公式，两角和差的三角公式，正弦函数的定义域和值域，属于中档题．18.【答案】解：（1）∵向量=（cosθ，sinθ），=（cosβ，sinβ），∴ -=（cosθ-cosβ）+（sinθ-sinβ），∴|-|2=（cosθ-cosβ）2+（sinθ-sinβ）2=2-2cos（θ-β）=2-2cos=2-1=1，∴|-|=1；（2）•=cosθcosβ+sinθsinβ=cos（θ-β）=cos（2θ-），∴|+|==2|cos（θ-）|=2cos（θ-），∴f（θ）=cos（2θ-）-2λcos（θ-）=2cos2（θ-）-2λcos（θ-）-1令t=cos（θ-），则t∈[，1]，∴f（t）=2t2-2λt-1=2（t-）2--1，又1≤λ≤2，≤≤1，∴t=时，f（t）有最小值--1，∴f（θ）的最小值为--1．【解析】（1）根据向量的坐标运算和向量的模以及两角和差即可求出答案，（2）根据向量的数量积和二倍角公式化简得到f（θ）=2cos2（θ-）-2λcos（θ-）-1，令t=cos（θ-），根据二次函数的性质即可求出．本题考查了向量的坐标运算和向量的数量积以及三角函数的化简，以及二次函数的性质，属于中档题．19.【答案】解：（1）当x＞1时，x-1＞0，1-x＜0，可得f（x）=（x2-2x+3）+0•（1-x2）=x2-2x+3；当x=1时，f（x）=2；当x＜1时，x-1＜0，1-x＞0，可得f（x）=1-x2．即有f（x）=，＞，，＜；（2）G（x）=[（3a-1）x+4a]h（1-x）+log a x h（x-1）=，由y=G（x）是R上的减函数，可得＜＜＜，解得≤a＜；（3）F（x）=（x2+x-a+1）h（x-a）+（x2-x+a+1）h（a-x），当x＞a时，x-a＞0，可得F（x）=x2+x-a+1；若a≥-，可得F（x）在x＞a递增，可得F（x）＞F（a）=a2+1；若a＜-，可得F（x）的最小值为F（-）=-a；当x=a时，可得F（x）=2（a2+1）；当x＜a时，x-a＜0，a-x＞0，则F（x）=x2-x+a+1．若a≥，可得F（x）在x＜a的最小值为F（）=a+；若a＜，可得F（x）在x＜a递减，即有F（x）＞F（a）=a2+1．①当a≥时，F（x）在区间（-∞，-）上单调递减，在区间（-，a）上单调递增，在区间（a，+∞）上单调递增，可得F（-）为最小值，且为-+a+1=a+；②当-＜a＜时，F（x）在区间（-∞，a）上单调递减，在区间（a，+∞）上单调递增．F（x）的最小值为F（a）=a2+1；③当a≤-时，在区间（-∞，a）上单调递减，在区间（a，-）上单调递减，在区间（-，+∞）上单调递增．所以F（x）的最小值为F（）=-a+；综上所述，得当a≤-时，F（x）的最小值为-a+；当a≥时，F（x）的最小值为为a+；当-＜a＜时，F（x）的最小值为F（a）=a2+1．【解析】（1）分当x＞1、当x=1和当x＜1时3种情况加以讨论，分别根据S（x）的对应法则代入，可得f（x）相应范围内的表达式，最后综合可得函数f（x）写成分段函数的形式；（2）运用分段函数形式表示G（x），再由一次函数、对数函数的单调性，可得a 的范围；（3）由题意，讨论x＞a，x=a，x＜a，求得F（x）的解析式，再结合二次函数的图象与性质，分a≥、-＜a＜和a≤-的4种情况进行讨论，最后综合可得F （x）的最小值．本题以分段函数和含有字母参数的二次函数为载体，讨论函数的单调性与最小值，着重考查了基本初等函数的图象与性质、函数解析式的求解及常用方法和单调性的综合等知识，属于难题．20.【答案】解：（1）不妨设a≤c，b≤c，由a+b＞c，可得f1（a）+f1（b）＞f1（c），即有f1（x）=x为“保三角形函数”；由6+2sin x-cos2x=sin2x+2sin x+5=（sin x+1）2+4∈[4，8]，可得f2（x）∈[2，3]，即有2+2＞3，可得f2（x）为“保三角形函数”；（2）函数g（x）=ln x（x∈[M，+∞））是“保三角形函数”，可得a≥M，b≥M，a+b＞c，即有a-1≥M-1；b-1≥M-1，则（a-1）（b-1）≥（M-1）2，即ab≥a+b-1+（M-1）2＞c-1+（M-1）2，只要-1+（M-1）2≥0，解得M≥2，即M的最小值为2；（3）A的最大值是．①当A＞时，取a==b，c=，显然这3个数属于区间（0，A），且可以作为某个三角形的三边长，但这3个数的正弦值、、1显然不能作为任何一个三角形的三边，故此时，h（x）=sin x，x∈（0，A）不是保三角形函数．②当A=时，对于任意的三角形的三边长a、b、c∈（0，），若a+b+c≥2π，则a≥2π-b-c＞2π--=，即a＞，同理可得b＞，c＞，∴a、b、c∈（，），∴sin a、sin b、sin c∈（，1]．由此可得sin a+sin b＞+=1≥sin c，即sin a +sin b＞sin c，同理可得sin a+sin c＞sin b，sin b+sin c＞sin a，故sin a、sin b、sin c可以作为一个三角形的三边长．若a+b+c＜2π，则+＜π，当≤时，由于a+b＞c，∴0＜＜≤，∴0＜sin＜sin≤1．当＞时，由于a+b＞c，∴0＜＜＜，∴0＜sin＜sin＜1．综上可得，0＜sin＜sin≤1．再由|a-b|＜c＜，以及y=cos x在（0，π）上是减函数，可得cos=cos＞cos＞cos＞0，∴sin a+sin b=2sin cos＞2sin cos=sin c，同理可得sin a+sin c＞sin b，sin b+sin c＞sin a，故sin a、sin b、sin c可以作为一个三角形的三边长．故当A=时，h（x）=sin x，x∈（0，A）是保三角形函数，故A的最大值为．【解析】（1）不妨设a≤c，b≤c，由函数的值域，即可得到结论；（2）由对数函数的性质和对数的运算性质，可得M的最小值；（3）A的最大值是，讨论①当A＞时；②当A=时；结合新定义和三角函数的恒等变换，即可得到最大值．本题考查新定义的理解和运用，考查转化思想和运算能力、推理能力，属于综合题．。
北京市清华附中2017-2018学年第一学期高一期末数学试题(含精品解析)
2017-2018学年北京市清华附中高一（上）期末数学试卷一、选择题（本大题共8小题，共40.0分） 1. 下列各角中，与50°的角终边相同的角是（ ）A. 40∘B. 140∘C. −130∘D. −310∘ 2. 设向量a⃗ =（0，2），b ⃗ =（√3，1），则a ⃗ ，b ⃗ 的夹角等于（ ） A. π3B. π6C. 2π3D. 5π63. 已知角α的终边经过点P （4，-3），则sin(π2+α)的值为（ ）A. 35B. −35C. 45D. −454. 为了得到函数y =cos （2x -π3）的图象，只需将函数y =cos2x 的图象（ ）A. 向左平移π6个单位长度 B. 向右平移π6个单位长度 C. 向左平移π3个单位长度D. 向右平移π3个单位长度5. 已知非零向量AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 与AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 满足AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |且AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |=12，则△ABC 为（ ） A. 三边均不相等的三角形B. 直角三角形C. 等腰非等边三角形D. 等边三角形6. 同时具有性质“①最小正周期为π；②图象关于直线x =π3对称；③在[π6，π3]上是增函数”的一个函数是（ ）A. y =sin(x 2−π3) B. y =cos(2x +π6) C. y =sin(2x −π6)D. y =cos(2x +2π3)7. 定义在R 上的偶函数f （x ）满足f （x +2）=f （x ），且在[1，2]上是减函数，若α，β是锐角三角形的两个内角，则（ ） A. f (sinα)>f (cos β) B. f (sinα)<f (cos β) C. f (sin α)>f (sin β) D. f (cosα)<f (cos β)8. 若定义[-2018，2018]上的函数f （x ）满足：对任意x 1，x 2∈[-2018，2018]有f （x 1+x 2）=f （x 1）+f （x 2）-2017，且当x ＞0时，有f （x ）＞2017，设f （x ）的最大值、最小值分别为M ，m ，则M +m 的值为（ ） A. 0 B. 2018 C. 4034 D. 4036 二、填空题（本大题共6小题，共30.0分）9. 若θ为第四象限的角，且sinθ=−13，则cosθ=______；sin2θ=______．10. 已知a ，b ，c 分别是△ABC 的三个内角A ，B ，C 所对的边，若a =1，b =√3，A +C =2B ，则△ABC的面积为______． 11. 已知tan x =2，则cos2x +sin （π+x ）cos （π2+x ）=______12. 已知α∈（0，π）且sin （α+π6）=13，则cos （α+π6）=______；sinα=______ 13. 如图，在直角梯形ABCD 中，AB //DC ，∠ABC =90°，AB =3，BC =DC =2，若E ，F分别是线段DC 和BC 上的动点，则AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅EF⃗⃗⃗⃗⃗ 的取值范围是______． 14. 已知函数f （x ）=2sin2x -2sin 2x -a ．①若f （x ）=0在x ∈R 上有解，则a 的取值范围是______；②若x 1，x 2是函数y =f （x ）在[0，π2]内的两个零点，则sin （x 1+x 2）=______ 三、解答题（本大题共6小题，共80.0分） 15. 已知函数f （x ）=4sin x cos （x +π6）+1．（1）求f （π12）的值； （2）求f （x ）的最小正周期；（3）求f （x ）在区间[0，π2]上的最大值和最小值．16. 已知不共线向量a ⃗ ，b ⃗ 满足|a ⃗ |=3，|b ⃗ |=5，（a ⃗ -3b ⃗ ）•（2a ⃗ +b ⃗ ）=20．（1）求a ⃗ •（a ⃗ -b ⃗ ）；（2）是否存在实数λ，使λa ⃗ +b ⃗ 与（a ⃗ -2b ⃗ ）共线？（3）若（k a⃗ +2b ⃗ ）⊥（a ⃗ -k b ⃗ ），求实数k 的值．17. 设锐角三角形的内角A ，B ，C 的对边分别为a 、b 、c ，且sin A -cos C =cos （A -B ）．（1）求B 的大小；（2）求cos A +sin C 的取值范围．18. 已知向量a ⃗ =（cosθ，sinθ），b ⃗ =（cosβ，sinβ）．（1）若|θ−β|=π3，求|a ⃗ −b ⃗ |的值；（2）若θ+β=π3记f （θ）=a ⃗ ⋅b ⃗ −λ|a ⃗ +b ⃗ |，θ∈[0，π2]．当1≤λ≤2时，求f （θ）的最小值．19. 借助计算机（器）作某些分段函数图象时，分段函数的表示有时可以利用函数ℎ(x)={0(x <0)1(x≥0)，例如要表示分段函数g （x ）={x(x ＞2)0(x =2)−x(x ＜2)Z 可以将g （x ）表示为g （x ）=xh （x -2）+（-x ）h （2-x ）．（1）设f （x ）=（x 2-2x +3）h （x -1）+（1-x 2）h （1-x ），请把函数f （x ）写成分段函数的形式； （2）已知G （x ）=[（3a -1）x +4a ]h （1-x ）+log a x ⋅h （x -1）是R 上的减函数，求a 的取值范围； （3）设F （x ）=（x 2+x -a +1）h （x -a ）+（x 2-x +a +1）h （a -x ），求函数F （x ）的最小值．20. 一个函数f （x ），如果对任意一个三角形，只要它的三边长a ，b ，c 都在f （x ）的定义域内，就有f （a ），f （b ），f （c ）也是某个三角形的三边长，则称f （x ）为“保三角形函数”．（1）判断f 1（x ）=x ，f 2（x ）=log 2（6+2sin x -cos 2x ）中，哪些是“保三角形函数”，哪些不是，并说明理由；（2）若函数g （x ）=ln x （x ∈[M ，+∞））是“保三角形函数”，求M 的最小值； （3）若函数h （x ）=sin x （x ∈（0，A ））是“保三角形函数”，求A 的最大值．答案和解析1.【答案】D【解析】解：由50°的角终边相同的角的集合为{α|α=50°+k•360°，k∈Z}．取k=-1，可得α=-310°．∴与50°的角终边相同的角是-310°．故选：D．写出与50°的角终边相同的角的集合，取k=-1得答案．本题考查终边相同角的概念，是基础题．2.【答案】A【解析】解：∵=（0，2），=（，1），∴•=||||cos＜，＞=0×+2×1=2，又||=||=2，∴cos＜，＞==，又＜，＞∈[0，π]，∴＜，＞=．故选：A．利用向量的数量积即可求得，的夹角的余弦，继而可求得，的夹角．本题考查向量的数量积表示两个向量的夹角，属于中档题．3.【答案】C【解析】解：∵角α的终边经过点P（4，-3），∴p到原点的距离为5∴sinα=，cosα=∴故选：C．利用任意角函数的定义求出cosα，利用三角函数的诱导公式化简求出值．已知一个角的终边过某一个点时，利用任意角的三角函数的定义求出三角函数值．4.【答案】B【解析】解：函数=cos2（x-），故把函数y=cos2x的图象向右平移个单位长度，可得函数的图象，故选：B．由条件利用函数y=Asin（ωx+φ）的图象变换规率可得结论．本题主要考查函数y=Asin（ωx+φ）的图象变换规律，属于中档题．5.【答案】D【解析】解：△ABC中，=，∴=，∴cos＜，＞=cos＜，＞，∴B=C，△ABC是等腰三角形；又，∴1×1×cosA=，∴cosA=，A=，∴△ABC是等边三角形．故选：D．根据=得出B=C，得出A=，由此判断△ABC是等边三角形．本题考查了平面向量的数量积运算问题，也考查了三角形形状的判断问题，是基础题．6.【答案】C【解析】解：“①最小正周期是π，可得ω=2，排除选项A；②图象关于直线x=对称，可得：2×+=，cos=-，排除选项B，2×+=，cos=-，排除选项D；对于C，函数y=sin（2x-），最小正周期为π，且2×-=，sin=1，函数图象关于x=对称；x∈[，]时，2x-∈[，]，∴y=sin（2x-）是单调增函数，C满足条件．故选：C．根据三角函数的图象与性质，判断满足条件的函数即可．本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题，是基础题．7.【答案】A【解析】解：根据题意，定义在R上的偶函数f（x）满足f（x+2）=f（x），则有f（-x）=f（x+2），即函数f（x）的图象关于直线x=1对称，又由函数f（x）在[1，2]上是减函数，则其在[0，1]上是增函数，若α，β是锐角三角形的两个内角，则α+β＞，则有α＞-β，则有sinα＞sin（-β）=cosβ，又由函数f（x）在[0，1]上是增函数，则f（sinα）＞f（cosβ）；故选：A ．根据题意，分析可得f （-x ）=f （x+2），即函数f （x ）的图象关于直线x=1对称，据此分析可得f （x ）在区间[0，1]上是增函数，由α，β是锐角三角形的两个内角便可得出sinα＞cosβ，从而根据f （x ）在（0，1）上是增函数即可得出f （sinα）＞f （cosβ），即可得答案．本题考查函数的奇偶性、周期性与周期性的综合应用，注意分析函数在（0，1）上的单调性． 8.【答案】C【解析】解：令x 1=x 2=0得f （0）=2f （0）-2017，∴f （0）=2017， 令x 1=-x 2得f （0）=f （-x 2）+f （x 2）-2017=2017， ∴f （-x 2）+f （x 2）=4034，令g （x ）=f （x ）-2017，则g max （x ）=M-2017，g min （x ）=m-2017， ∵g （-x ）+g （x ）=f （-x ）+f （x ）-4034=0， ∴g （x ）是奇函数，∴g max （x ）+g min （x ）=0，即M-2017+m-2017=0， ∴M+m=4034． 故选：C ．计算f （0）=2017，构造函数g （x ）=f （x ）-2017，判断g （x ）的奇偶性得出结论．本题考查了奇偶性的判断与性质，考查函数的最值求法，注意运用赋值法，属于中档题．9.【答案】2√23；-4√29【解析】解：∵θ为第四象限的角，且，∴cosθ==，sin2θ=2sinθcosθ=2×（-）×=-．故答案为：，-．由已知利用同角三角函数基本关系式可求cosθ，进而利用二倍角的正弦函数公式可求sin2θ的值．本题主要考查了同角三角函数基本关系式，二倍角的正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．10.【答案】√32【解析】解：∵A+C=2B ，A+B+C=π， ∴B=，由余弦定理得cosB===，解得c=2或c=-1（舍）． ∴S △ABC =sinB==．故答案为：．利用三角形的内角和解出B ，使用余弦定理解出c ，代入三角形的面积公式计算． 本题考查了余弦定理在解三角形中的应用，三角形的面积公式，属于中档题． 11.【答案】15【解析】解：∵tanx=2，则cos2x+sin （π+x ）cos （+x ）=cos2x-sinx•（-sinx ）=+=+=+=，故答案为：．利用诱导公式，同角三角函数的基本关系，求得cos2x+sin （π+x ）cos （+x ）的值．本题主要考查诱导公式，同角三角函数的基本关系，属于基础题．12.【答案】−2√23；√3+2√26【解析】解：∵α∈（0，π），∴α+∈（）， 又sin （α+）=，∴cos （α+）=； 则sinα=sin[（）-]=sin （）cos-cos （）sin==．故答案为：；．直接利用同角三角函数基本关系式求cos（α+）；再由sinα=sin[（）-]，展开两角差的正弦求解．本题考查两角和与差的三角函数，考查同角三角函数基本关系式的应用，是基础题．13.【答案】[-4，6]【解析】解：∵AB//DC，∠ABC=90°，AB=3，BC=DC=2，且E，F分别是线段DC和BC上的动点，∴=λ（0≤λ≤），=μ（-1≤μ≤0），又=+，=+，∴=（+）•（+）=（+）•（λ+μ）=λ+μ=9λ+4μ．∵0≤λ≤，∴0≤9λ≤6①，又-1≤μ≤0，∴-4≤4μ≤0②，①+②得：-4≤9λ+4μ≤6．即的取值范围是[-4，6]，故答案为：[-4，6]．依题意，设=λ（0≤λ≤），=μ（-1≤μ≤0），由=+，=+，可求得=（+）•（+）=λ+μ=9λ+4μ；再由0≤λ≤，-1≤μ≤0，即可求得-4≤9λ+4μ≤6，从而可得答案．本题考查平面向量数量积的坐标运算，设=λ（0≤λ≤），=μ（-1≤μ≤0），并求得=9λ+4μ是关键，考查平面向量加法的三角形法与共线向量基本定理的应用，考查运算求解能力，属于中档题．14.【答案】[−1−√5，√5−1]；2√55【解析】解：f（x）=2sin2x-2sin2x-a=2sin2x-（1-cos2x）-a=2sin2x+cos2x-1-a=-1-a．其中tanθ=①f（x）=0在x∈R上有解，则sin（2x+θ）=a+1有解，∵∴≤a+1．则a的取值范围是[，]，故答案为：[，]②∵x1，x2是函数y=f（x）在[0，]内的两个零点，那么x1，x2是关于在[0，]内的对称轴是对称的．由f（x）=-1-a．其中tanθ=其对称轴2x+θ=+kπ，k∈Z．x1，x2是关于在[0，]内的对称轴是对称的．∴对称轴x==∴x1+x2=．则sin（x1+x2）=sin（）=cosθ．∵tanθ=，即，∴cosθ=，则sin（x1+x2）=．故答案为：．①利用三角函数的公式化简，f（x）=0在x∈R上有解，转化为两个函数图象有交点问题即可求解；②x1，x2是函数y=f（x）在[0，]内的两个零点，即么x1，x2是关于在[0，]内的对称轴是对称的．即可求解 本题主要考查了三角函数的图象及性质的应用，同角三角函数间的基本关系式，属于中档题． 15.【答案】解：函数f （x ）=4sin x （cos x cos π6-sin x sin π6）+1，=2√3sin x cosx-2sin 2x +1，=√3sin2x +cos2x ，=2sin （2x +π6），（1）f （π12）=2sin （2×π12+π6）=2sin π3=√3（2）周期T =2π2=π；（3）由x 在[0，π2]上，∴2x +π6∈[π6，7π6]，当2x +π6=7π6，即x =π2，f （x ）取得最小值为-1；当2x +π6=π2，即x =π6，f （x ）取得最大值为2．【解析】 （1）根据两角和的余弦公式、二倍角公式及辅助角公式将f （x ）化简为f （x ）=2sin （2x+），即可计算；（2）根据周期公式求解即可；（3）由x 在[0，]上，求解内层函数的范围，结合三角函数的性质可得最值．本题考查三角函数的恒等变换、三角形面积公式、余弦定理以及三角函数图象与性质的综合应用，熟练掌握相关定理及公式是解题的关键，属于中档题16.【答案】解：（1）不共线向量a ⃗ ，b ⃗ 满足|a ⃗ |=3，|b ⃗ |=5，（a ⃗ -3b ⃗ ）•（2a ⃗ +b ⃗ ）=20．所以：2a ⃗ 2−5a ⃗ ⋅b ⃗ −3b ⃗ 2=20，解得：a⃗ ⋅b ⃗ =775， 所以：a ⃗ •（a ⃗ -b ⃗ ）=a ⃗ 2−a ⃗ ⋅b ⃗ =9−775=-325． （2）存在实数λ=12使λa⃗ +b ⃗ 与（a ⃗ -2b ⃗ ）共线． 由于：λa ⃗ +b ⃗ =λ(a ⃗ −2b ⃗ )，故：（1-2λ）b ⃗ =0⃗ ，所以：λ=12． （3）若（k a ⃗ +2b ⃗ ）⊥（a ⃗ -k b ⃗ ），则：18k −775k 2+2⋅775−50k =0， 整理得：k 2+16077k +2=0，由于△＜0，故方程无解．所以不存在实数，使（k a ⃗ +2b ⃗ ）⊥（a ⃗ -k b ⃗ ）．【解析】（1）直接利用向量的数量积的应用求出结果．（2）利用向量的共线求出λ的值．（3）利用向量垂直的充要条件求出结果．本题考查的知识要点：向量的数量积的应用，向量垂直和共线的充要条件的应用．17.【答案】解：（1）设锐角三角形中，sin A -cos C =cos （A -B ），即sin A +cos （A +B ）=cos （A -B ）， 即sin A +cos A cos B -sin A sin B =cos A cos B +sin A sin B ，即sin A =2sin A sin B ，∴sin B =12，∴B =π6．（2）cos A +sin C =cos A +sin （π-A -B ）=cos A +sin （5π6-A ）=cos A +sin （π6+A ）=cos A +12cos A +√32sin A =√3sin （A +π3）． ∵B =π6，∴A ∈（π3，π2），A +π3∈（2π3，5π6），∴sin （A +π3）∈（12，√32），∴√3sin （A +π3）∈（√32，32）， 即cos A +sin C 的取值范围为（√32，32）． 【解析】（1）利用诱导公式，两角和差的三角公式，化简所给的式子，求得sinB 的值，可得B 的值． （2）化简要求的式子sin （A+），根据A ∈（，），利用正弦函数的定义域和值域，求得cosA+sinC 的取值范围．本题主要考查诱导公式，两角和差的三角公式，正弦函数的定义域和值域，属于中档题．18.【答案】解：（1）∵向量a ⃗ =（cosθ，sinθ），b ⃗ =（cosβ，sinβ）， ∴a ⃗ -b ⃗ =（cosθ-cosβ）+（sinθ-sinβ），∴|a ⃗ -b ⃗ |2=（cosθ-cosβ）2+（sinθ-sinβ）2=2-2cos （θ-β）=2-2cos π3=2-1=1，∴|a ⃗ -b ⃗ |=1；（2）a ⃗ •b ⃗ =cosθcosβ+sinθsinβ=cos （θ-β）=cos （2θ-π3），∴|a ⃗ +b ⃗ |=√2+2cos(θ−β)=2|cos （θ-π6）|=2cos （θ-π6），∴f （θ）=cos （2θ-π3）-2λcos （θ-π6）=2cos 2（θ-π3）-2λcos （θ-π6）-1令t =cos （θ-π6），则t ∈[12，1]，∴f （t ）=2t 2-2λt -1=2（t -λ2）2-λ24-1， 又1≤λ≤2，12≤λ2≤1，∴t =λ2时，f （t ）有最小值-λ24-1， ∴f （θ）的最小值为-λ24-1． 【解析】（1）根据向量的坐标运算和向量的模以及两角和差即可求出答案，（2）根据向量的数量积和二倍角公式化简得到f （θ）=2cos 2（θ-）-2λcos （θ-）-1，令t=cos （θ-），根据二次函数的性质即可求出．本题考查了向量的坐标运算和向量的数量积以及三角函数的化简，以及二次函数的性质，属于中档题．19.【答案】解：（1）当x ＞1时，x -1＞0，1-x ＜0，可得f （x ）=（x 2-2x +3）+0•（1-x 2）=x 2-2x +3； 当x =1时，f （x ）=2；当x ＜1时，x -1＜0，1-x ＞0，可得f （x ）=1-x 2．即有f （x ）={x 2−2x +3，x ＞12，x =11−x 2，x ＜1；（2）G （x ）=[（3a -1）x +4a ]h （1-x ）+log a x ⋅h （x -1）={log ax,x >1(3a−1)x+4a,x≤1， 由y =G （x ）是R 上的减函数，可得{3a −1＜03a −1+4a ≥00＜a ＜1，解得17≤a ＜13；（3）F （x ）=（x 2+x -a +1）h （x -a ）+（x 2-x +a +1）h （a -x ），当x ＞a 时，x -a ＞0，可得F （x ）=x 2+x -a +1；若a ≥-12，可得F （x ）在x ＞a 递增，可得F （x ）＞F （a ）=a 2+1；若a ＜-12，可得F （x ）的最小值为F （-12）=34-a ；当x =a 时，可得F （x ）=2（a 2+1）；当x ＜a 时，x -a ＜0，a -x ＞0，则F （x ）=x 2-x +a +1．若a ≥12，可得F （x ）在x ＜a 的最小值为F （12）=a +34；若a ＜12，可得F （x ）在x ＜a 递减，即有F （x ）＞F （a ）=a 2+1．①当a ≥12时，F （x ）在区间（-∞，-12）上单调递减，在区间（-12，a ）上单调递增，在区间（a ，+∞）上单调递增，可得F （-12）为最小值，且为14-12+a +1=a +34；②当-12＜a ＜12时，F （x ）在区间（-∞，a ）上单调递减，在区间（a ，+∞）上单调递增．F （x ）的最小值为F （a ）=a 2+1；③当a ≤-12时，在区间（-∞，a ）上单调递减，在区间（a ，-12）上单调递减，在区间（-12，+∞）上单调递增．所以F （x ）的最小值为F （12）=-a +34；综上所述，得当a ≤-12时，F （x ）的最小值为-a +34；当a ≥12时，F （x ）的最小值为为a +34；当-12＜a ＜12时，F （x ）的最小值为F （a ）=a 2+1．【解析】（1）分当x ＞1、当x=1和当x ＜1时3种情况加以讨论，分别根据S （x ）的对应法则代入，可得f （x ）相应范围内的表达式，最后综合可得函数f （x ）写成分段函数的形式；（2）运用分段函数形式表示G （x ），再由一次函数、对数函数的单调性，可得a 的范围；（3）由题意，讨论x ＞a ，x=a ，x ＜a ，求得F （x ）的解析式，再结合二次函数的图象与性质，分a≥、-＜a ＜和a≤-的4种情况进行讨论，最后综合可得F （x ）的最小值．本题以分段函数和含有字母参数的二次函数为载体，讨论函数的单调性与最小值，着重考查了基本初等函数的图象与性质、函数解析式的求解及常用方法和单调性的综合等知识，属于难题．20.【答案】解：（1）不妨设a ≤c ，b ≤c ，由a +b ＞c ，可得f 1（a ）+f 1（b ）＞f 1（c ），即有f 1（x ）=x 为“保三角形函数”；由6+2sin x -cos 2x =sin 2x +2sin x +5=（sin x +1）2+4∈[4，8]，可得f 2（x ）∈[2，3]，即有2+2＞3，可得f 2（x ）为“保三角形函数”；（2）函数g （x ）=ln x （x ∈[M ，+∞））是“保三角形函数”，可得a ≥M ，b ≥M ，a +b ＞c ，即有a -1≥M -1；b -1≥M -1，则（a -1）（b -1）≥（M -1）2，即ab ≥a +b -1+（M -1）2＞c -1+（M -1）2，只要-1+（M -1）2≥0，解得M ≥2，即M 的最小值为2；（3）A 的最大值是5π6．①当A ＞5π6时，取a =5π6=b ，c =π2，显然这3个数属于区间（0，A ），且可以作为某个三角形的三边长，但这3个数的正弦值12、12、1显然不能作为任何一个三角形的三边，故此时，h （x ）=sin x ，x ∈（0，A ）不是保三角形函数．②当A =5π6时，对于任意的三角形的三边长a 、b 、c ∈（0，5π6），若a +b +c ≥2π，则a ≥2π-b -c ＞2π-5π6-5π6=π3，即a ＞π3，同理可得b ＞π3，c ＞π3，∴a 、b 、c ∈（π3，5π6），∴sin a 、sin b 、sin c ∈（12，1]．由此可得sin a +sin b ＞12+12=1≥sin c ，即sin a +sin b ＞sin c ，同理可得sin a +sin c ＞sin b ，sin b +sin c ＞sin a ， 故sin a 、sin b 、sin c 可以作为一个三角形的三边长．若a +b +c ＜2π，则a+b 2+c 2＜π， 当a+b 2≤π2时，由于a +b ＞c ，∴0＜c 2＜a+b 2≤π2， ∴0＜sin c 2＜sin a+b 2≤1． 当a+b 2＞c 2时，由于a +b ＞c ，∴0＜c 2＜a+b 2＜π2， ∴0＜sin c 2＜sin a+b2＜1．综上可得，0＜sin c 2＜sina+b2≤1． 再由|a -b |＜c ＜5π6，以及y =cos x 在（ 0，π）上是减函数，可得cos a−b2=cos |a−b|2＞cos c 2＞cos 5π12＞0，∴sin a +sin b =2sin a+b2cos a−b2＞2sin c 2cos c2=sin c ， 同理可得sin a +sin c ＞sin b ，sin b +sin c ＞sin a ，故sin a 、sin b 、sin c 可以作为一个三角形的三边长．故当A =5π6时，h （x ）=sin x ，x ∈（0，A ）是保三角形函数，故A 的最大值为5π6．【解析】（1）不妨设a≤c ，b≤c ，由函数的值域，即可得到结论；（2）由对数函数的性质和对数的运算性质，可得M 的最小值；（3）A 的最大值是，讨论①当A ＞时；②当A=时；结合新定义和三角函数的恒等变换，即可得到最大值．本题考查新定义的理解和运用，考查转化思想和运算能力、推理能力，属于综合题．。
北京师大附中2018-2019学年上学期高一年级期末考试数学试题(含精品解析)
北京师大附中2018-2019学年上学期高一年级期末考试数学试卷（AP）本试卷第一部分有三道大题,考试:120分钟，满分100分.第一部分:中文卷(80分)一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。
1.（）A. B. C. D.【答案】A【解析】分析：根据终边相同的角正弦值相等，将的正弦化成的正弦，，即可求出结果.详解：由诱导公式可得，，，故选A.点睛：本题着重考查了终边相同的角、诱导公式，特殊角的三角函数值等知识，属于简单题.2.下列区间中，使函数为增函数的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】解:因为使函数为增函数，则结合正弦函数图像可知，选C3.下列函数中，最小正周期为的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】利用周期公式T，求解C选项，利用周期公式T，求解A、B、D选项，即可作出判断．【详解】A、，∵ω＝1，∴2π，本选项不满足题意；B、，∵ω＝2，∴T=π，本选项不满足题意；C、y＝tan，∵ω，∴T2π，本选项不满足题意；D、，∵ω，∴T，本选项满足题意；故选：D．【点睛】本题考查了三角函数的周期性及其求法，涉及的知识有正切函数及正余弦函数的周期，熟练掌握周期公式是解本题的关键．4.如果，，那么等于（）．A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】由已知先求得再根据的范围开方取舍，即可求值．【详解】∵，可解得：．又，∴∴故选：A．【点睛】本题主要考查了同角基本关系式中的平方关系，其中开方注意正负的取舍，属于基础题．5.若直线是函数图象的一条对称轴，则a的值可以是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】试题分析：由题，对称轴方程为：则当考点：三角函数的性质（对称性）.6.要得到函数的图象，只要将函数的图象（）A. 向左平行移动个单位B. 向左平行移动个单位C. 向右平行移动个单位D. 向右平行移动个单位【答案】B【解析】【分析】由，解得，从而可得结果.【详解】设将函数的图象平移个单位后，得到函数的图象，则，解得，函数的图象向左平移动个单位长度，可得到函数的图象，故选B.【点睛】本题考查的知识点是函数的图象变换，重点考查学生对三角函数图象变换规律的理解与掌握，能否正确处理先周期变换后相位变换这种情况下图象的平移问题，反映学生对所学知识理解的深度.7.的值是（）A. 1B. 2C. 0D.【答案】B【解析】【分析】原式利用诱导公式化简，即可得到结果．【详解】原式．故选B.【点睛】本题考查了运用诱导公式化简求值，熟练掌握诱导公式是解本题的关键．8.的大小关系是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】∵余弦函数在上单调递减，又，故选A.9.设，则a，b，c之间的关系是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】试题分析：由函数的图象可知，又由函数的图象可得该函数在上单调增，因为，则，综上所述选A．考点：1.对数函数;2.幂函数的单调性10.函数在一个周期内的图象如图所示，则此函数的解析式可能是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】由图知A＝2，，可求得ω＝2，再由ω+＝2kπ（k∈Z）即可求得，从而可得此函数的解析式．【详解】由图知A＝2，，∴T＝π，∴ω2．又ω+＝2kπ（k∈Z），∴＝2kπ2＝2kπ（k∈Z），∴函数的解析式是y＝2sin（2x+2kπ）＝2sin（2x）．故选：B．【点睛】本题考查由y＝A sin（ωx+）的部分图象确定其解析式，确定的值是关键，也是难点，属于中档题．二、填空题：本大题共6小题，每小题4分，共24分。
2018-2019学年北京市清华附中高一(上)期中数学试卷(含解析)
2018-2019学年北京市清华附中高一（上）期中数学试卷一、选择题（本大题共8小题，共40.0分）1. 设全集，集合，，则集合A. B. C. D.【答案】B【解析】解：集合，，，，故选：B．求出集合A的补集，从而求出其和B的交集即可．不同考查了集合的运算，熟练掌握运算性质是解题的关键，不同是一道基础题．2. 命题“，使得”的否定是A. ，都有B. ，使得C. ，都有D. ，使得【答案】C【解析】解：命题是特称命题，则否命题的否定是：，都有，故选：C．根据特称命题的否定是全称命题进行判断即可．本题主要考查含有量词的命题的否定，比较基础．3. 下列函数中，既是奇函数又在R单调递减的是A. B. C. D.【答案】D【解析】解：根据题意，依次分析选项：对于A，，为反比例函数，其定义域为，不符合题意；对于B，，不是奇函数，不符合题意；对于C，，是对数函数，不是奇函数，不符合题意；对于D，，既是奇函数又在R单调递减，符合题意；故选：D．根据题意，依次分析选项中函数的奇偶性与单调性，综合即可得答案．本题考查函数奇偶性与单调性的判断，关键是掌握常见函数的奇偶性与单调性，属于基础题．4. 已知，，，那么A. B. C. D.【答案】C【解析】解：，，，可得．故选：C．利用对数性质，判断三个数的范围，即可得到结果．本题考查对数值的大小比较，是基础题．5. “”是““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【答案】A【解析】解：“”““，反之不成立．“”是““的充分不必要条件．故选：A．由“”可得““，反之不成立即可判断出关系．本题考查了不等式的基本性质、简易逻辑的判定方法，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．6. 函数的零点所在的一个区间是A. B. C. D.【答案】C【解析】解：函数，在单调递增．，，根据函数的零点的判断方法得出：零点所在的一个区间是，故选：C．根据函数，在单调递增，，，可判断分析．本题考查了函数的性质，函数的零点的判断方法，属于容易题．7. 要得到的图象，只需将函数的图象A. 向上平移1个单位B. 向下平移1个单位C. 向左平移1个单位D. 向右平移1个单位【答案】A【解析】解：，故将函数的图象向上平移1个单位，即可得到，故选：A．利用对数的运算性质，可得，结合函数图象平移变换法则，可得答案．本题考查的知识点是函数图象的平移变换，对数的运算性质，难度中档．8. 函数，的图象为A.B.C.D.第1页，共4页【答案】C【解析】解：，的图象过第一、第二象限，且是单调减函数，经过，的图象可看成把的图象在y轴的右铡的不变，再将右侧的图象作关于y轴的图象得到的，的图象可看成把的图象向右平移个单位得到的，故选：C．先考查的图象特征，的图象可看成把的图象向右平移个单位得到的，即可得到的图象特征．本题考查函数图象的变换，指数函数的图象特征，体现了转化的数学思想．二、填空题（本大题共5小题，共25.0分）9. 函数的定义域是______．【答案】【解析】解：由，解得．函数的定义域是．故答案为：．由对数式的真数大于0，分式中根式内部的代数式大于0，联立不等式组求解即可．本题考查了函数的定义域及其求法，考查了不等式的解法，是基础题．10. 若为R上的奇函数，当时，，则______．【答案】【解析】解：为R上的奇函数，则，即有，，当时，，，则．故答案为：．运用奇函数的定义，已知解析式，可得，，即可得到结论．本题考查函数的奇偶性的运用：求函数值，考查运算能力，属于基础题．11. 已知函数对任意的满足，且当时，，若有4个零点，则实数a的取值范围是______．【答案】【解析】解：，函数是偶函数，，根据偶函数的对称轴可得当时函数有2个零点，即，或，解得，即实数a的取值范围，故答案为：由，可知函数是偶函数，根据偶函数的对称轴可得当时函数有2个零点，即可得到结论．本题主要考查函数奇偶的应用，以及二次函数的图象和性质，利用偶函数的对称性是解决本题的关键．12. 已知函数，若，则x的取值范围是______．【答案】【解析】解：函数，故函数在上单调递增，在上单调递增，由于，且，则有，由，可得，，不等式在成立，则的解集为．故答案为：．由题意可得函数在上单调递增，在上单调递增，由，可得，，，由此求得x的范围．本题考查分段函数的应用：解不等式，函数的单调性的应用，属于中档题．13. 函数的值域是______注：其中表示不超过x的最大整数【答案】【解析】解：根据高斯函数的性质，，那么：，则由，函数的值域为．故答案为根据高斯函数的性质，，，结合不等式的性质即可求解；本题考查了表示不超过x的最大整数新定义的应用，其实是高斯函数的性质应用属于中档题．三、解答题（本大题共7小题，共85.0分）14. 已知，，则______．【答案】【解析】解：，，即解得，，故答案为：根据指数函数和对数函数的定义计算即可．本题主要考查了指数函数和对数函数的运算，属于基础题．15. 已知集合，．若，求；若集合中至少存在一个整数，求实数a的取值范围．【答案】解：时，集合，．．集合，．集合中至少存在一个整数，，或，解得．实数a的取值范围是．【解析】时，集合，，由此能求出．集合，由集合中至少存在一个整数，得，由此能求出实数a的取值范围．本题考查交集的求法，考查实数的取值范围的求法，考查交集定义、不等式性质等基础知识，考查运算求解能力，是基础题．16. 已知函数若，求的值；若函数在区间的最大值与最小值的差为，求实数a的值．【答案】解：，可得，两边平方可得，即有；当时，在递增，可得，解得；当时，在递减，可得，解得．综上可得或．【解析】由题意可得，两边平方即可得到所求值：讨论和，运用指数函数的单调性，可得a的方程，解方程即可得到所求值．本题考查指数函数的单调性和运用：求最值，考查方程思想和运算能力，属于基础题．17. 已知函数，，若在区间上有最大值5，最小值2．求a，b的值；若，在上为单调函数，求实数m的取值范围．【答案】解：由于函数，，对称轴为，当时，函数在区间上单调递增，由题意可得，解得．当时，函数在区间上单调递减，由题意可得，解得．综上可得，，或．若，则由可得，，再由函数在上为单调函数，可得，或，解得，或，故m的范围为．【解析】由于函数，，对称轴为，分当时、当时两种情况，分别依据条件利用函数的单调性求得a、b的值．由题意可得可得，，根据条件可得，或，由此求得m的范围．本题主要考查求二次函数在闭区间上的最值，二次函数的性质应用，体现了分类讨论的数学思想，属于中档题．18. 设函数是R上的增函数，对任意x，，都有求；求证：是奇函数；若，求实数x的取值范围．【答案】解：对任意x，，都有，可令，，可得，即；证明：由任意x，，都有，可令，可得，可得，由，可得，即有为奇函数；奇函数是R上的增函数，由，即，即有，解得．实数x的取值范围为．【解析】可令，，计算可得所求；可令，结婚酒函数的奇偶性的定义，即可得证；由奇函数是R上的增函数，将已知不等式移项，可得，由二次不等式的解法，即可得到所求范围．本题考查抽象函数的奇偶性的判断和运用，考查不等式的解法，注意运用函数的单调性和奇偶性，考查运第3页，共4页算能力，属于中档题．19. 若函数满足：在区间内有且仅有一个实数，使得成立，则称函数具有性质M．判断函数是否具有性质M，说明理由；若函数具有性质M，求实数a的取值范围；若函数具有性质M，求实数m的取值范围．【答案】解：函数，由，可得，则函数具有性质M；函数具有性质M，可得，即，可得a的取值范围是；依题意，若函数具有性质M，即方程在上有且只有一个实根．设，即在上有且只有一个零点，由得，，解得或．同时需要考虑以下三种情况：由解得；由解得，不等式组无解；由解得，解得．综上所述，若函数具有性质M，实数m的取值范围是或或．【解析】解方程可得想x，可判断是否具有性质M；由题意可得，解方程可得，再由性质M即可得到所求范围；依题意，若函数具有性质M，即方程在上有且只有一个实根设，即在上有且只有一个零点讨论m的取值范围，结合零点存在定理和二次函数的图象，即可得到m的范围．本题考查函数的零点的判断和求法，考查零点存在定理的运用，考查分类讨论的思想方法，考查运算能力，属于中档题．20. 已知函数．当时，求函数在上的值域；若不等式在区间上恒成立，求实数a的取值范围．【答案】解：当时，，令，则原函数化为，，则，当时，．函数在上的值域为；由知，在区间上恒成立，即在上恒成立，令，则，解得：．实数a的取值范围是．【解析】把代入函数解析式，利用换元法结合二次函数求最值；令，把问题转化为在上恒成立，得到关于t的不等式组求解．本题考查函数值域的求法，考查恒成立问题的求解方法，训练了换元法，体现了数学转化思想方法的应用，是中档题．。
北京市2018年高一上学期期末考试数学试卷
北京市2018年高一上学期期末考试数学试卷【三角函数与平面向量】一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的．1. 已知sinα<0，且tanα>O，则α的终边所在的象限是( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限2. 函数f(x)=sin2x的最小正周期为( )A. B. π C. 2π D. 4π3. 如果向量a=(1，2)，b=(3，4)，那么2a-b=( )A. （-1,0)B. （-1,-2)C. (1,O)D. (1,-2)4. 计算sin（π-α）+ sin（π+α）=( )A. 0B. 1C. 2sinαD. -2sinα5. 如图，在矩形ABCD中，=( )A. B.C. D.6. 已知向量a，b满足|a|=2，|b|=1，a·b=，则向量a，b的夹角为( )A. B. C. D.7. 已知m是函数f(x)=cosx图象一个对称中心的横坐标，则f(m)=( )A. -1B. 0C.D. 18. 要得到函数的图象，只需将函数y=sin2x的图象( )A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度9. 函数f(x) =A sinx(A>0)的图象如图所示，P，Q分别为图象的最高点和最低点，O为坐标原点，若OP⊥OQ，则A=( )A. 3B.C. D. 110. 已知在直角三角形ABC中，A为直角，AB =1，BC=2，若AM是BC边上的高，点P 在△ABC内部或边界上运动，则的取值范围是( )A. [-1，0]B. [ ，0]C. [ ，]D. [，0]二、填空题：本大题共6小题，每小题4分，共24分．把答案填在题中横线上.11. =_____________.12. 已知向量a=(1，2)，b=(x，-2)，若a∥b，则实数x=____________．13. 角θ的始边与x轴正半轴重合，终边上一点坐标为（-1，2），则tanθ=___________．14. 函数f(x)=sinx+cosx的最大值为____________．15. 已知点A(0，4)，B(2，0)，如果，那么点C的坐标为_____________；设点P(3，t)，且∠APB是钝角，则t的取值范围是___________________．16. 已知函数f(x)=sinxtanx.给出下列结论：①函数f(x)是偶函数；②函数f(x)在区间（，0）上是增函数；③函数f(x)的最小正周期是2π;④函数f(x)的图象关于直线x=π对称．其中正确结论的序号是_______________．（写出所有正确结论的序号）三、解答题：本大题共3小题，共36分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．17. 已知αa∈（，π），且cosα=.(I)求tanα的值；(Ⅱ)求的值．18. 已知函数．(I)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的图象；(Ⅱ)求f(x)在区间上的最大值和最小值；(Ⅲ)写出f(x)的单调递增区间．19. 如图，已知AB⊥BC，AB=BC=a，a∈[1，3]，圆A是以A为圆心、半径为2的圆，圆B是以B为圆心、半径为1的圆，设点E、F分别为圆A、圆B上的动点，∥（且与同向），设∠BAE=θ(θ∈[0，π])．(I)当a= ，且θ=时，求的值；(Ⅱ)用a，θ表示出，并给出一组a，θ的值，使得最小．B卷【学期综合】四、填空题：本大题共5小题，每小题4分，共20分．把答案填在题中横线上．20. 设全集U=R，集合A={x|x<0），B={x|x>1}，则AU(u B)=_____________.21. 函数___________________．23. sin2, , 三个数中最大的是____________.24. 某购物网站在2017年11月开展“买三免一”活动，规则是“购买3件商品，最便宜的一件商品免费”，比如如下结算案例：如果在此网站上购买的三件商品价格如下图所示，按照“买三免一”的规则，购买这三件商品的实际折扣为________________折.在这个网站上购买3件商品，按照“买三免一”的规则，这3件商品实际折扣力度最大约为___________________折（保留一位小数）．五、解答题：本大题共3小题，共30分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．25. 已知函数是偶函数．(I)求a的值；(Ⅱ)判断函数f(x)在区间(0，+∞)上的单调性，并用函数单调性的定义证明你的结论.26. 设a为实数，函数，x∈R．(I)当a=0时，求f(x)在区间[0，2]上的最大值和最小值；(Ⅱ)求函数f(x)的最小值．27. 若函数f(x)满足：对于s，t∈[0，+∞），都有f(s)≥0，f(t)≥0，且f(s)+f(t)≤f(s+t)，则称函数f (x)为“T函数”．(I)试判断函数f1(x)=x2与f2(x)=lg(x+1)是否是“T函数”，并说明理由；(Ⅱ)设f (x)为“T函数”，且存在x0∈[0，+∞)，使f(f(x0))=x0.求证：f (x0) =x0；(Ⅲ)试写出一个“T函数”f(x)，满足f(1)=1，且使集合{y|y=f(x)，0≤x≤1)中元素的个数最少．（只需写出结论）北京市2018年高一上学期期末考试数学试卷【三角函数与平面向量】一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的．1. 已知sinα<0，且tanα>O，则α的终边所在的象限是( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】C【解析】＜，的终边在第三、第四象限或在轴负半轴上，＞，的终边在第一或第三象限，由此可得的终边所在的象限是第三象限角．故选C．2. 函数f(x)=sin2x的最小正周期为( )A. B. π C. 2π D. 4π【答案】B【解析】函数的最小正周期 .故选B3. 如果向量a=(1，2)，b=(3，4)，那么2a-b=( )A. （-1,0)B. （-1,-2)C. (1,O)D. (1,-2)【答案】A【解析】（，）（，）（，）．故选A．4. 计算sin（π-α）+ sin（π+α）=( )A. 0B. 1C. 2sinαD. -2sinα【答案】A【解析】由诱导公式，（）（）故选A.5. 如图，在矩形ABCD中，=( )A. B.C. D.【答案】B故选B.6. 已知向量a，b满足|a|=2，|b|=1，a·b=，则向量a，b的夹角为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】由向量的夹角公式可得故选D7. 已知m是函数f(x)=cosx图象一个对称中心的横坐标，则f(m)=( )A. -1B. 0C.D. 1【答案】B【解析】函数（），其对称中心的横坐标：，．当时，可得，则（），故选B．8. 要得到函数的图象，只需将函数y=sin2x的图象( )A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度【答案】C【解析】试题分析：，因此只需将函数y = sin2x的图象向左平移个单位考点：三角函数图像平移9. 函数f(x) =A sinx(A>0)的图象如图所示，P，Q分别为图象的最高点和最低点，O为坐标原点，若OP⊥OQ，则A=( )A. 3B.C. D. 1【答案】B【解析】由题意函数（）（＞），周期，由图像可知（，），（，）．连接，过，作轴的垂线，可得：，，，由题意，是直角三角形，，即，解得： .故选B10. 已知在直角三角形ABC中，A为直角，AB =1，BC=2，若AM是BC边上的高，点P 在△ABC内部或边界上运动，则的取值范围是( )A. [-1，0]B. [ ，0]C. [ ，]D. [，0]【答案】D【解析】如图，由，，可得，以所在直线为轴，以所在直线为轴，建立平面直角坐标系，则（，），（，），直线方程为，则直线AM方程为，联立，解得：（，），由图可知，当在线段上时，有最大值为0，当在线段上时，有最小值，设（，）（），（，）（，）．∴的范围是[，0]故选D．【点睛】本题考查平面向量的数量积运算，数量积的坐标运算，以及数形结合的思想方法，其中建立平面直角坐标系并利用数形结合的思想是解答该题的关键．二、填空题：本大题共6小题，每小题4分，共24分．把答案填在题中横线上.11. =_____________.【答案】【解析】即答案为.12. 已知向量a=(1，2)，b=(x，-2)，若a∥b，则实数x=____________．【答案】-1【解析】由（，），（，），且，得（），解得．即答案为：-1．13. 角θ的始边与x轴正半轴重合，终边上一点坐标为（-1，2），则tanθ=___________．【答案】-2【解析】∵角的始边与轴正半轴重合，终边上一点坐标为（，），∴x=-1，y=2，则，即答案为：-2．14. 函数f(x)=sinx+cosx的最大值为____________．【答案】【解析】，故的最大值为. 即答案为15. 已知点A(0，4)，B(2，0)，如果，那么点C的坐标为_____________；设点P(3，t)，且∠APB是钝角，则t的取值范围是___________________．【答案】(1). (3,-2)(2). (1,3)【解析】根据题意，设的坐标为（，），又由点（，），（，），则（，），（，），若，则有（，）（，），则有（），，解可得，，则的坐标为（，），又由（，），则（，），（，），若是钝角，则（）（）（）（）＜，且（）（）（）（），解可得＜＜，即的取值范围为（，）；即答案为(1). (3,-2) (2). (1,3)【点睛】本题考查向量数量积的坐标计算公式，涉及向量平行的坐标表示方法，其中解题的关键是掌握向量坐标计算的公式．16. 已知函数f(x)=sinxtanx.给出下列结论：①函数f(x)是偶函数；②函数f(x)在区间（，0）上是增函数；③函数f(x)的最小正周期是2π;④函数f(x)的图象关于直线x=π对称．其中正确结论的序号是_______________．（写出所有正确结论的序号）【答案】①③④【解析】对于（），其定义域为，，关于原点对称，且（）（）（），∴函数（）是偶函数，故①正确；当时，（）（）（），当时，（）（）（），＜，而（）＞（），故②错误；（）（）（），∴函数（）的最小正周期是，故③正确；（）（）（），（）（）（），（）（），即函数（）的图象关于直线对称，故④正确．∴正确结论的序号是①③④．即答案为①③④．三、解答题：本大题共3小题，共36分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．17. 已知αa∈（，π），且cosα=.(I)求tanα的值；(Ⅱ)求的值．【答案】(I). (II) -7.【解析】试题分析：（Ⅰ）利用同角三角函数的基本关系，求得的值．（Ⅱ）由题意利用二倍角公式求得的值．试题解析：(I)因为，，所以所以.(II)由(I) ，，所以.所以.18. 已知函数．(I)请用“五点法”画出函数f(x)在一个周期上的图象；(Ⅱ)求f(x)在区间上的最大值和最小值；(Ⅲ)写出f(x)的单调递增区间．【答案】(I)见解析；（II）见解析（III）.【解析】试题分析：（Ⅰ）利用列表、描点、连线法画出（）在一个周期上的图象；（Ⅱ）利用正弦函数的性质求出（）在上的最大、最小值；（Ⅲ）根据函数的图象写出（）的单调递增区间．试题解析：(I)f(x)在上的图象如图所示．（II）.因为，所以，当，即时，最大值等于1，即的最大值等于1；当，即时，最小值等于，即的最小值等于.所以在区间上的最大值为1，最小值为.（III）函数的单调递增区间为.19. 如图，已知AB⊥BC，AB=BC=a，a∈[1，3]，圆A是以A为圆心、半径为2的圆，圆B是以B为圆心、半径为1的圆，设点E、F分别为圆A、圆B上的动点，∥（且与同向），设∠BAE=θ(θ∈[0，π])．(I)当a= ，且θ=时，求的值；(Ⅱ)用a，θ表示出，并给出一组a，θ的值，使得最小．【答案】（I）. （II）.【解析】试题分析：（Ⅰ）建立平面直角坐标系，根据向量的数量积公式计算即可，（Ⅱ）设，，（，），，，利用坐标计算得到关于的三角函数，利用三角函数的性质求出最值．试题解析：（I）如图，以点A为原点，AB所在直线为x轴，与AB垂直的直线为y轴建立平面直角坐标系.则，.（II），因为，所以，以a为变量的二次函数的对称轴.因为，所以当时，的最小值为，又，所以的最小值为，此时.所以，当，时，的最小值为.B卷【学期综合】四、填空题：本大题共5小题，每小题4分，共20分．把答案填在题中横线上．20. 设全集U=R，集合A={x|x<0），B={x|x>1}，则AU(u B)=_____________.【答案】【解析】＞，，则（），即答案为．21. 函数的定义域为___________________．【答案】【解析】由，得，即．∴函数的定义域为. 即答案为．【答案】(1). 4(2).【解析】由题，则若（），若＞，可得，解得（舍去）；若＜，可得，解得，综上可得．即答案为(1). 4(2).23. sin2, , 三个数中最大的是____________.【答案】【解析】（，），＜，＞，可得其中最大值为．即答案为.24. 某购物网站在2017年11月开展“买三免一”活动，规则是“购买3件商品，最便宜的一件商品免费”，比如如下结算案例：如果在此网站上购买的三件商品价格如下图所示，按照“买三免一”的规则，购买这三件商品的实际折扣为________________折.在这个网站上购买3件商品，按照“买三免一”的规则，这3件商品实际折扣力度最大约为___________________折（保留一位小数）．【答案】(1). 7.5(2). 6.7【解析】由，故，由，故打折，显然三件商品价格一致时折扣最大，设购买3件商品均为元，则，故商品实际折扣力度最大约为折，即答案为(1). 7.5 (2). 6.7五、解答题：本大题共3小题，共30分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．25. 已知函数是偶函数．(I)求a的值；(Ⅱ)判断函数f(x)在区间(0，+∞)上的单调性，并用函数单调性的定义证明你的结论.【答案】（I）. （II）见解析.【解析】试题分析：（Ⅰ）根据函数的奇偶性求出a的值即可；（Ⅱ）根据函数的单调性的定义证明即可．试题解析：（I）函数的定义域为.由得.所以.因为对于定义域中任意的x都成立，所以.（II）函数在区间上是减函数证明：在上任取，，且，则，由，的，，，于是，即.所以函数在区间上是减函数.26. 设a为实数，函数，x∈R．(I)当a=0时，求f(x)在区间[0，2]上的最大值和最小值；(Ⅱ)求函数f(x)的最小值．【答案】（I）见解析;（II）当时，的最小值为；当时，的最小值为【解析】试题分析：（Ⅰ）根据时，在，上，取绝对值，根据二次函数的单调性即可求解在区间，上的最大值和最小值；（Ⅱ）利用零点分段去绝对值，根据对称轴分情况讨论即可求函数（）的最小值试题解析：（I）当，时，函数，因为的图象抛物线开口向上，对称轴为，所以，当时，值最小，最小值为；当时，值最大，最大值为3.（II）①当时，函数.若，则在上单调递减，在上的最小值为；若，则函数在上的最小值为；②当时，.若，则在上的最小值为；若，则在上单调递增，.所以，当时，，的最小值为.当时，，的最小值为.当时，的最小值为与中小者.所以，当时，的最小值为；当时，的最小值为.综上，当时，的最小值为；当时，的最小值为【点睛】本题主要考查函数最值的求解，利用零点分段思想以及一元二次函数的性质是解决本题的关键．27. 若函数f(x)满足：对于s，t∈[0，+∞），都有f(s)≥0，f(t)≥0，且f(s)+f(t)≤f(s+t)，则称函数f (x)为“T函数”．(I)试判断函数f1(x)=x2与f2(x)=lg(x+1)是否是“T函数”，并说明理由；(Ⅱ)设f (x)为“T函数”，且存在x0∈[0，+∞)，使f(f(x0))=x0.求证：f (x0) =x0；(Ⅲ)试写出一个“T函数”f(x)，满足f(1)=1，且使集合{y|y=f(x)，0≤x≤1)中元素的个数最少．（只需写出结论）【答案】（I）见解析;(II) 见解析;（III）（注：答案不唯一）【解析】试题分析：（Ⅰ）直接利用定义判断函数＝与（）（）是否是“T函数”即可；（Ⅱ）设，，），＞，，＞．（）（）（）（）（）（），所以，对于，，），＜，一定有（）（）．即可证明;（Ⅲ）根据（），且使集合（），中元素的个数最少，以及新定义即可确定．试题解析：（I）对于函数，当时，都有，，又，所以.所以是“T函数”.对于函数，当时，，，因为，所以.所以不是“T函数”.(II)设，，.则所以，对于，，一定有.因为是“T函数”，，所以.若，则，不符合题意.若，则，不符合题意.所以.（III）（注：答案不唯一）。
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2018北京市清华附中高一（上）期末
数 学 2018.1
一、选择题（每小题5分，共40分）
1. 下列各角中，与50°的角终边相同的角是（ ）
A. 40°
B. 140°
C. －130°
D. －310°
2. 设向量）
，（20=a ，），（13=b ，则a ，b 的夹角等于（ ） A.
3π B. 6π C. 32π D. 6
5π 3. 角α的终边过点）（3－,4P ，则)2
sin(απ+的值为（ ） A. 54- B. 54 C. 53- D. 5
3 4. 要得到函数)3
2cos(π-=x y 的图像，只需将x y 2cos =的图像（ ） A. 向右平移6π个单位长度 B. 向左平移6
π个单位长度 C. 向右平移3π个单位长度 D. 向左平移3π个单位长度 5. 已知非零向量与
=2
1=，则ABC ∆为（ ）
A. 三边均不相等的三角形
B. 直角三角形
C. 等腰非等边三角形
D. 等边三角形
6. 同时具有性质“①最小正周期是π；②图像关于直线3π-
=x 对称；③在⎥⎦⎤⎢⎣⎡ππ326，上是增函数”的一个函数是（ ） A. )32sin(π-
=x y B. )62cos(π+=x y C. )62sin(π
+=x y D. )3
22cos(π+=x y 7. 定义在R 上的偶函数()x f 满足()()x f x f =+2，且在[]21，
上是减函数，若α，β是锐角三角形的两个内角，则（ ）
A. ()αsin f ＞()βcos f
B. ()αsin f ＜()βcos f
C. ()αsin f ＞()βsin f
D. ()αcos f ＜()βcos f
8. 若定义[]20182018，-上的函数()x f 满足：对于任意1x ，[]2018,20182-∈x 有()()()20172121-+=+x f x f x x f ，且x ＞0时，有()x f ＞2017，()x f 的最大值、最小值分别为M ，N ，则N M +的值为（ ）
A. 0
B. 2018
C. 4034
D. 4036
二、填空题（每小题5分，共30分）
9. 若θ为第四象限的角，且31sin -=θ，则 =θcos ；=θ2sin 。
10. 已知a ，b ，c ，分别是ABC ∆的三个内角A ，B ，C 所对的边，若1=a ，3=
b ，B C A 2=+，则ABC ∆的面积=∆ABC S 。
11. 已知2tan =x ，则()=⎪⎭
⎫ ⎝⎛+++x x x 2cos sin 2cos ππ 。
12. 已知()πα，0∈且316sin =⎪⎭⎫ ⎝⎛
+πα，则=⎪⎭⎫ ⎝
⎛+6cos πα ；=αsin 13. 如图，在直角梯形ABCD 中，AB ∥DC ,o 90=∠ABC ,若3=AB ,2==DC BC ,若E ，F 分别是线段DC
和BC 上的动点，则EF AC ⋅的取值范围是 。
14. 已知函数()a x x x f --=2
sin 22sin 2 ①若()0=x f 在R x ∈上有解，则a 的取值范围是 ；
②若1x ，2x 是函数()x f y =在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2
0π，内的两个零点，则=+)sin(21x x 。
三． 解答题（共6小题，共80分）.
15. （13分）已知函数()1)6cos(sin 4++
=πx x x f . （1）求⎪⎭
⎫ ⎝⎛12πf 的值； （2）求函数()x f 的单调递减区间；
（3）求()x f 在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡2
0π，上的最大值和最小值.
16. （13分）已知不共线向量a ，b 满足3=a ，2=b ，()()
.20232=+⋅-b a b a
（1） 求()
b a a -⋅； （2） 是否存在实数λ，使b a + λ与b a 2-共线？
（3） 若()()
b k a b a k -⊥+2，求实数k 的值。
17. （13分）设锐角三角形的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且)cos(cos sin B A C A -=-.
（1） 求B 的大小；
（2） 求C A sin cos +的取值范围.
18. （13分）已知向量()θθsin cos ，
=a ，()ββsin cos ，=b . （1） 若3π
βθ=-，求b a -的值；
（2） 若3π
βθ=+，记()b a b a f +-⋅=λθ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈20πθ，，当21≤≤λ时，求()θf 的最小值.
19. （13分）借助计算机（器）作某些分段函数图像时，分段函数的表示有时可以利用函数()()()
⎩⎨⎧≥=＜0001
x x x h ，
例如要表示分段函数()()()()⎪⎩
⎪⎨⎧-==＜220＞2x x x x x x g ，可以将()x g 表示为()()()()x h x x xh x g --+-=22.
（1） 设()()()()
()x h x x h x x x f --+-+-=1113222，请把函数()x f 写成分段函数的形式； （2） 已知()()[]()()1log 1413-⋅+-+-=x h x x h a x a x G a 是R 上的减函数，求a 的取值范围；
（3） 设()()()()
()x a h a x x a x h a x x x F -++-+-+-+=1122，求函数()x F 的最小值.
20. （14分）一个函数()x f ，如果对任意一个三角形，只要它的三边长a ，b ，c 都在()x f 的定义域内，就有()a f ，()b f ，()c f 也是某个三角形的三边长，则称()x f 为“保三角形函数”.
（1） 判断()x x f =1，())cos sin 26(log 2
22x x x f -+=中，哪些是“保三角形函数”，哪些不是，并说明理由； （2） 若函数()x x g ln =（[)∞+∈，
M x ）是“保三角形函数”，求M 的最小值； （3） 若函数()x x h sin =（()A x ，0∈）是“保三角形函数”，求A 的最大值.。