2020-2021学年高一数学上学期期末测试卷01(人教B版2019)(考试版)
2020-2021学年度上学期期末试题(一)
高一数学
2021.1
(考试范围:必修 第一册、第二册 考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
姓名_____________ 班级_________ 考号_______________________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.
2.回答选择题时,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效. 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单项选择题: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.
1.设集合(){}
30S x x x =-≤,1
112x T x -⎧⎫⎪⎪
⎛⎫
=<⎨⎬ ⎪
⎝⎭
⎪⎪⎩⎭
,则S T ⋃=( ) A .[)0,+∞ B .(]1,3 C .[)3,+∞ D .(](),01,-∞+∞
2.已知实数1a >,1b >,则4a b +≤是22log log 1a b ⋅≤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
3.若函数,1
()(34)1,1x a x f x a x x ⎧>=⎨-+≤⎩
是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )
A .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭
B .3,14⎛⎫
⎪⎝⎭
C .34,45⎛⎤
⎥⎝⎦
D .4,15⎡⎫⎪⎢⎣⎭
4.函数(1)x
y a a =>的图象是( )
A .
B .
C .
D .
5.已知定义在R 上的偶函数()f x 在(),0-∞上单调递增,则( )
A .34
14412log 6log 5f f f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪
⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B .34
41412log log 65f f f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
C .341441log 62log 5f f f -⎛⎫⎛⎫⎛
⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
D .3
4144
1
(log 6)(log )(2)5f f f -<<
6.某公司为激励创新,计划逐年加大研发资金投入.若该公司2020年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上一年增长12%,则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是( )(参考数据:lg1.120.05,lg1.30.11,lg 20.30≈≈≈) A .2023年
B .2024年
C .2025年
D .2026年
7.已知定义在[]1,2a a -上的偶函数()f x ,且当[]0,2x a ∈时,()f x 单调递减,则关于x 的不等式
()()123f x f x a ->-的解集是( )
A .2
(0,)3
B .15,66
⎡⎤⎢⎥⎣⎦
C .12
(,]33
D .25(,36
]
8.已知函数()()2
log 25a f x ax x =-+(0a >,且1a ≠)在区间1,32⎛⎫ ⎪⎝⎭
上单调递增,则a 的取值范围
为( )
A .[)1,12,3⎡⎫
⋃+∞⎪⎢⎣⎭
B .(]1,11,23⎡⎫⋃⎪⎢⎣⎭
C .[)11,2,93
⎡⎤⋃+∞⎢⎥⎣⎦
D .(]11,1,293
⎡⎤
⋃⎢⎥⎣⎦
二、多项选择题: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3分,有选错的得0分.
9.下列结论不正确的是( )
A .“x ∈N ”是“x ∈Q ”的充分不必要条件
B .“∃x ∈N *,x 2-3<0”是假命题
C .△ABC 内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,则“a 2+b 2=c 2”是“△ABC 是直角三角形”的充要条件
D .命题“∀x >0,x 2-3>0”的否定是“∃x >0,x 2-3≤0”
10.下列函数既是偶函数,又在(0,)+∞上单调递增的是( )
A .3x y =
B .2y
x C .1y x x
=-
D .2
2
2x
y +=
11.下列关于函数24
4()|2|2
x x f x x -=--性质的描述,正确的是(
)
A .()f x 的定义域为[2,0)
(0,2]- B .()f x 的值域(2,2)- C .()f x 在定义域上是增函数
D .()f x 的图象关于原点对称
12.关于函数21
,1
()2log (2),1
x a x f x x x ⎧+⎪=⎨⎪-<⎩,正确的结论是( )
A .f ()x 是单调递减函数
B .当0a 时,则f ()0x >
C .当1
02a -< 时,则f ()x 只有一个零点
D .当1
2
a =-时,则f ()x 的图象关于点(1,0)对称
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分
13.13
1log 4
2
913
lg 2lg 25162⎛⎫
+++= ⎪⎝⎭
___________;
14.已知()f x 为R 上的奇函数, 0x >时,()3
1
f x x x
=+
,则(1)(0)f f -+=_____. 15.设11,2,3,,12
α⎧
⎫∈-⎨⎬⎩
⎭
,则使y x α=是偶函数,且在(0,)+∞上单调递增的α的值是________. 16.已知函数()f x 为偶函数,且当[
)0,x ∈+∞时,()21x
f x =-+,则当(),0x ∈-∞时,()f x =______;
如果实数t 满足()1(ln )(ln )21f t f f t
+>,那么t 的取值范围为_____.
四、解答题:本小题共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.(本小题10分)
在“①A
B =∅,②A B ⋂≠∅”这两个个条件中任选一个,补充在下列横线中,求解下列问题.
已知集合{211}A x
a x a =-<<+∣,{01}B x x =<≤∣. (1)若1a =,求A
B ;
(2)若________,求实数a 的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答记分. 18.(本小题10分)
已知函数()2
f x x ax b =++.
(1)若()2
158f x x x +=++,求,a b 的值;
(2)若()f x 在(],1-∞上单调递减,求实数a 的取值范围. 19.(本小题10分)
已知函数f (x )对任意实数x ,y 恒有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时,f (x )<0. (1)判断函数f (x )的奇偶性,并给出证明; (2)求证:函数f (x )是R 上的减函数. 20.(本小题10分)
已知1121
()(0)2x x a f x a a
-+⋅-=>+为奇函数.
(Ⅰ)求实数a 的值;
(Ⅰ)判断函数()f x 的单调性,并解不等式()
2
3010
f x x <-≤
. 21.(本小题10分)
某化工厂一种溶液的成品,生产过程的最后工序是过滤溶液中的杂质,过滤初期溶液含杂质为2%,
每经过一次过滤均可使溶液杂质含量减少一半,记过滤次数为*
()x x N ∈时溶液杂质含量为y (1)分别求出1次过滤、2次过滤以后的溶液杂质含量1y ,2y 的值. (2)写出y 与x 的函数关系式(要求写出定义域)
(3)按市场要求,出厂成品杂质含量不能超过0.02%,问至少经过几次过滤才能使产品达到市场要求?(参考数据:lg2=0.301) 22.(本小题10分)
已知函数()()2
222log 2log f x x x a =-+.
(1)若对任意()0,x ∈+∞,()0f x >恒成立,求a 的取值范围; (2)设1m ,若对任意[)2,x ∈+∞,不等式(
)()()22
4
41x
x
x
x f m f ---<+-恒成立,求m 的取
值范围.。
人教版2020-2021学年度上学期期末考试数学试卷(Word版 含解析)
人教版2020-2021学年度上学期期末考试数学试卷(全册)一、选择题(本大题共10小题,共30.0分)1.下列关于事件发生可能性的表述,正确的是( )A. 事件:“在地面,向上抛石子后落在地上”,该事件是随机事件B. 体育彩票的中奖率为10%,则买100张彩票必有10张中奖C. 在同批次10000件产品中抽取100件发现有5件次品,则这批产品中大约有500件左右的次品D. 掷两枚硬币,朝上的一面是一正面一反面的概率为 132.下列四个银行标志中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( ). A. B. C. D.3.关于 x 的一元二次方程 x 2−5x +2p =0 的一个根为 1 ,则另一根为( ).A. -6B. 2C. 4D. 14.下列关于二次函数 y =2x 2+3 ,下列说法正确的是( ).A. 它的开口方向向下B. 它的顶点坐标是 (2,3)C. 当 x <−1 时, y 随 x 的增大而增大D. 当 x =0 时, y 有最小值是35.如图,AB 为⊙O 的直径,点D 是弧AC 的中点,过点D 作DE ⊥AB 于点E ,延长DE 交⊙OO 于点F ,若AC = 12,AE = 3,则⊙O 的直径长为( )A. 10B. 13C. 15D. 166.某校食堂每天中午为学生提供A 、 B 两种套餐,甲乙两人同去该食堂打饭,那么甲乙两人选择同款套餐的概率为( )A. 12B. 13C. 14D. 237.如图,某幢建筑物从2.25米高的窗口A 用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线型(抛物线所在平面与墙面垂直),如果抛物线的最高点M 离墙1米,离地面3米,则水流下落点B 离墙的距离OB 是( )A. 2.5米B. 3米C. 3.5米D. 4米8.小明同学是一位古诗文的爱好者,在学习了一元二次方程这一章后,改编了苏轼诗词《念奴娇·哧壁怀古》:“大江东去浪淘尽,千古风流人物。
而立之年督东吴,早逝英年两位数。
2020-2021学年辽宁省沈阳市高一上学期期末数学试卷 (解析版)
2020-2021学年辽宁省沈阳市高一(上)期末数学试卷一、选择题(共8小题).1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={2,4,6,7},B={1,3,4,6},则A∩∁U B=()A.{2,7}B.{4,6}C.{2,5,7}D.{2,4,5,6,7} 2.某单位共有500名职工,其中不到35岁的有125人,35﹣49岁的有a人,50岁及以上的有b人,现用分层抽样的方法,从中抽出100名职工了解他们的健康情况.如果已知35﹣49岁的职工抽取了56人,则50岁及以上的职工抽取的人数为()A.19B.95C.220D.2803.设x∈R,则“x<1”是“2x<1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.2020年12月4日,中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”.据介绍,将这台量子原型机命名为“九章”,是为了纪念中国古代的数学专著《九章算术》.在该书的《方程》一章中有如下一题:“今有上禾二秉,中禾三秉,下禾四秉,实皆不满斗.上取中,中取下,下取上,各一秉,而实满斗.问上中下禾实一秉各几何?”其译文如下:“今有上等稻禾2束,中等稻禾3束,下等稻禾4束,各等稻禾总数都不足1斗.如果将2束上等稻禾加上1束中等稻禾,或者将3束中等稻禾加上1束下等稻禾,或者将4束下等稻禾加上1束上等稻禾,则刚好都满1斗.问每束上、中、下等的稻禾各多少斗?”现请你求出题中的1束上等稻禾是多少斗?()A.B.C.D.5.在△ABC中,,.若点D满足,则=()A.B.C.D.6.设a=50.6,b=()﹣0.7,c=log0.60.7,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.c<a<b7.已知实数a>0,b>0,且2a+b=2ab,则a+2b的最小值为()A.B.C.D.8.已知函数f(x)=+x(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…),若实数m满足f(m)=﹣1,则f(﹣m)=()A.4B.3C.2D.1二、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3分.9.下列命题中错误的是()A.若a>b,则<B.若a>b,则>C.若a>b,c<d,则a﹣d>b﹣cD.若b>a>0,m>0,则>10.在某次高中学科竞赛中,5000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间中点值为代表,则下列说法中正确的是()A.考生成绩在[70,80)的人数最多B.考生成绩在[80,90)对应的频率为0.015C.不及格的考生人数为1000D.考生成绩的平均分约为70.511.已知函数f(x)=|()x﹣1|﹣b有两个零点,分别为x1,x2(x1<x2),则下列结论正确的是()A.﹣1<x1<0B.0<x2<2C.()+()=2D.0<b<112.若关于x的方程=的解集中只含有一个元素,则满足条件的实数k可以为()A.﹣B.﹣1C.1D.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.计算lg8+lg25﹣lg2的结果是.14.设A,B,C为三个随机事件,若A与B互斥,B与C对立,且P(A)=,P(C)=,则P(A+B)=.15.已知函数f(x)=则不等式x+f(x﹣1)≤2的解集是.16.给定函数y=f(x),设集合A={x|y=f(x)},B={y|y=f(x)}.若对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,则称函数f(x)具有性质P.给出下列三个函数:①;②;③y=lgx.其中,具有性质P的函数的序号是.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.(10分)设A,B,C,D为平面直角坐标系中的四点,且A(2,﹣2),B(4,1),C(1,3).(1)若=,求D点的坐标及||;(2)设向量=,=,若k﹣与+3平行,求实数k的值.18.(12分)已知全集U=R,集合A={x|x2﹣4x<0},B={x|m≤x≤3m﹣2}.(1)当m=2时,求∁U(A∩B);(2)如果A∪B=A,求实数m的取值范围.19.(12分)中学阶段是学生身体发育重要的阶段,长时间熬夜学习严重影响学生的身体健康.某校为了解甲、乙两个班的学生每周熬夜学习的总时长(单位:小时),从这两个班中各随机抽取6名同学进行调查,将他们最近一周熬夜学习的总时长作为样本数据,如表所示.如果学生一周熬夜学习的总时长超过21小时,则称为“过度熬夜”.甲班91113202431乙班111218202225(1)分别计算出甲、乙两班样本的平均值;(2)为了解学生过度热夜的原因,从甲、乙两班符合“过度熬夜”的样本数据中,抽取2个数据,求抽到的数据来自于同一个班级的概率;(3)从甲班的样本数据中有放回地抽取2个数据,求恰有1个数据为“过度熬夜”的概率.20.(12分)已知函数f(x)=x2+2ax+1(a∈R).(1)求f(x)在区间[1,3]上的最小值g(a);(2)设函数h(x)=,用定义证明:h(x)在(0,1)上是减函数.21.(12分)近来,国内多个城市纷纷加码布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:该工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格P(x)(单位:元)与时间x(单位:天)的函数关系近似满足P(x)=10+(k 为常数,且k>0),日销售量Q(x)(单位:件)与时间x(单位:天)的部分数据如表所示:x1015202530 Q(x)5055605550已知第10天的日销售收入为505元.(1)求k的值;(2)给出以下四个函数模型:①Q(x)=ax+b;②Q(x)=a|x﹣m|+b;③Q(x)=a•b x;④Q(xr)=a•log b x.请你根据表中的数据,从中选择你认为最合适的一种函数模型来描述日销售量Q(x)与时间x的变化关系,并求出该函数的解析式;(3)设该工艺品的日销售收入为f(x)(单位:元),求f(x)的最小值.22.(12分)已知函数f(x)=ln(e x+1)+kx是偶函数(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…).(1)求k的值;(2)若方程f(x)=x+b在区间[﹣1,0]上有实数根,求实数b的取值范围.参考答案一、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.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={2,4,6,7},B={1,3,4,6},则A∩∁U B=()A.{2,7}B.{4,6}C.{2,5,7}D.{2,4,5,6,7}解:∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,6,7},B={1,3,4,6},∴∁U B={2,5,7},A∩∁U B={2,7}.故选:A.2.某单位共有500名职工,其中不到35岁的有125人,35﹣49岁的有a人,50岁及以上的有b人,现用分层抽样的方法,从中抽出100名职工了解他们的健康情况.如果已知35﹣49岁的职工抽取了56人,则50岁及以上的职工抽取的人数为()A.19B.95C.220D.280解:计算抽样比例为,所以不到35岁的应抽取125×=25(人),所以50岁及以上的应抽取100﹣25﹣56=19(人).故选:A.3.设x∈R,则“x<1”是“2x<1”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解:由2x<1,解得x<0,由x<0,可得x<1,反之不成立.∴“x<1”是“2x<1”的必要不充分条件.故选:B.4.2020年12月4日,中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”.据介绍,将这台量子原型机命名为“九章”,是为了纪念中国古代的数学专著《九章算术》.在该书的《方程》一章中有如下一题:“今有上禾二秉,中禾三秉,下禾四秉,实皆不满斗.上取中,中取下,下取上,各一秉,而实满斗.问上中下禾实一秉各几何?”其译文如下:“今有上等稻禾2束,中等稻禾3束,下等稻禾4束,各等稻禾总数都不足1斗.如果将2束上等稻禾加上1束中等稻禾,或者将3束中等稻禾加上1束下等稻禾,或者将4束下等稻禾加上1束上等稻禾,则刚好都满1斗.问每束上、中、下等的稻禾各多少斗?”现请你求出题中的1束上等稻禾是多少斗?()A.B.C.D.解:设上等稻禾x斗/束,中等稻禾y斗/束,下等稻禾z斗/束,由已知得:,解得:,故一束上等稻禾是斗.故选:D.5.在△ABC中,,.若点D满足,则=()A.B.C.D.解:在△ABC中,,;如图;∴=﹣=﹣,又,∴==(﹣);∴=+=+(﹣)=+;故选:C.6.设a=50.6,b=()﹣0.7,c=log0.60.7,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.c<a<b解:∵y=5x在R上递增,∴1=50<a=50.6<b=()﹣0.7=50.7,而c=log0.60.7<1,故c<a<b,故选:D.7.已知实数a>0,b>0,且2a+b=2ab,则a+2b的最小值为()A.B.C.D.解:∵a>0,b>0,且2a+b=2ab,∴=1,则a+2b=(a+2b)()==.当且仅当且=1,即a=b=时取等号.∴a+2b的最小值为.故选:B.8.已知函数f(x)=+x(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…),若实数m满足f(m)=﹣1,则f(﹣m)=()A.4B.3C.2D.1解:根据题意,函数f(x)=+x,则f(﹣x)=+(﹣x)=﹣x,则f(x)+f(﹣x)=(+x)+(﹣x)=2,即有f(m)+f(﹣m)=2,若f(m)=﹣1,则f(﹣m)=3,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3分.9.下列命题中错误的是()A.若a>b,则<B.若a>b,则>C.若a>b,c<d,则a﹣d>b﹣cD.若b>a>0,m>0,则>解:对于A:令a=0,b=﹣1,显然错误;对于B:若a>b,则>,故B正确;对于C:若a>b,c<d,则a>b,﹣c>﹣d,则a﹣c>b﹣d,故C错误;对于D:若b>a>0,m>0,则bm>am,则ab+bm>ab+am,则b(a+m)>a(b+m),则>,故D正确;故选:AC.10.在某次高中学科竞赛中,5000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间中点值为代表,则下列说法中正确的是()A.考生成绩在[70,80)的人数最多B.考生成绩在[80,90)对应的频率为0.015C.不及格的考生人数为1000D.考生成绩的平均分约为70.5解:由成绩统计图知,考生成绩在[70,80)内的小矩形图最高,所以频率最大,对应人数最多,A正确;考生成绩在[80,90)对应的频率为0.015×10=0.15,所以B错误;60分以下的人数为(0.010+0.015)×10×5000=1250(人),所以C错误;计算考生成绩的平均分为45×0.10+55×0.15+65×0.20+75×0.30+85×0.15+95×0.10=70.5,所以D正确.故选:AD.11.已知函数f(x)=|()x﹣1|﹣b有两个零点,分别为x1,x2(x1<x2),则下列结论正确的是()A.﹣1<x1<0B.0<x2<2C.()+()=2D.0<b<1解:函数f(x)=|()x﹣1|﹣b有两个零点,即有两个根,问题即转化为y=b与g(x)=的有两个不同交点.做出函数g(x)的图象如右:其函数解析式为:,由题意两交点横坐标分别为x1,x2(x1<x2),①若有两个交点,则0<b<1,D对;②当x<0时,令g(x)=1,得x=﹣1,故﹣1<x1<0,A对;③易知,整理得:,C对;④由③得,所以x2>0,B错.故选:ACD.12.若关于x的方程=的解集中只含有一个元素,则满足条件的实数k可以为()A.﹣B.﹣1C.1D.解:易知,当k=1时,方程只有一个根1,满足题意;当k≠1时,原方程可化为,即①方程只有一个非零实数根即可.对于方程①,显然x≠0,即x2﹣x+k﹣1=0只有一个非零实根,所以,解得.故选:CD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.计算lg8+lg25﹣lg2的结果是2.解:原式=3lg2+2lg5﹣lg2=2lg2+2lg5=2(lg2+lg5)=2.故答案为:2.14.设A,B,C为三个随机事件,若A与B互斥,B与C对立,且P(A)=,P(C)=,则P(A+B)=.解:∵随机事件A,B,C中,A与B互斥,B与C对立,且P(A)=,P(C)=,∴P(B)=1﹣P(C)=,∴P(A+B)=P(A)+P(B)=+=.故答案为:.15.已知函数f(x)=则不等式x+f(x﹣1)≤2的解集是{x|x≤1}.解:∵函数f(x)=,∴当x﹣1≥0即x≥1时,x+f(x﹣1)≤2⇒x+1+(x﹣1)≤2⇒x≤1,故x=1;当x﹣1<0即x<1时,x+f(x﹣1)≤2⇒x+1﹣(x﹣1)≤2⇒2≤2,故x<1;∴不等式x+f(x﹣1)≤2的解集是:{x|x≤1}.故答案为:{x|x≤1}.16.给定函数y=f(x),设集合A={x|y=f(x)},B={y|y=f(x)}.若对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,则称函数f(x)具有性质P.给出下列三个函数:①;②;③y=lgx.其中,具有性质P的函数的序号是①③.解:对①,A=(﹣∞,0)∪(0,+∞),B=(﹣∞,0)∪(0,+∞),显然对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,即具有性质P;对②,A=R,B=(0,+∞),当x>0时,不存在y∈B,使得x+y=0成立,即不具有性质P;对③,A=(0,+∞),B=R,显然对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,即具有性质P;故答案为:①③.四、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.(10分)设A,B,C,D为平面直角坐标系中的四点,且A(2,﹣2),B(4,1),C(1,3).(1)若=,求D点的坐标及||;(2)设向量=,=,若k﹣与+3平行,求实数k的值.解:(1)设D(x,y),则,且,,∴(2,3)=(x﹣1,y﹣3),∴,解得,∴D(3,6),,∴;(2),∴,,且与平行,∴9(2k+3)+7(3k﹣2)=0,解得.18.(12分)已知全集U=R,集合A={x|x2﹣4x<0},B={x|m≤x≤3m﹣2}.(1)当m=2时,求∁U(A∩B);(2)如果A∪B=A,求实数m的取值范围.解:(1)A={x|0<x<4},m=2时,B={x|2≤x≤4},∴A∩B={x|2≤x<4},且U=R,∴∁U(A∩B)={x|x<2或x≥4};(2)∵A∪B=A,∴B⊆A,①B=∅时,m>3m﹣2,解得m<1;②B≠∅时,,解得1≤m<2;综上,实数m的取值范围为(﹣∞,2).19.(12分)中学阶段是学生身体发育重要的阶段,长时间熬夜学习严重影响学生的身体健康.某校为了解甲、乙两个班的学生每周熬夜学习的总时长(单位:小时),从这两个班中各随机抽取6名同学进行调查,将他们最近一周熬夜学习的总时长作为样本数据,如表所示.如果学生一周熬夜学习的总时长超过21小时,则称为“过度熬夜”.甲班91113202431乙班111218202225(1)分别计算出甲、乙两班样本的平均值;(2)为了解学生过度热夜的原因,从甲、乙两班符合“过度熬夜”的样本数据中,抽取2个数据,求抽到的数据来自于同一个班级的概率;(3)从甲班的样本数据中有放回地抽取2个数据,求恰有1个数据为“过度熬夜”的概率.解:(1)甲班样本的平均值为:=(9+11+13+20+24+31)=18.乙班样本的平均成绩为:=(11+12+18+20+22+25)=18.(2)甲班符合“过度熬夜”的样本数据有2个,乙班符合“过度熬夜”的样本数据有2个,从甲、乙两班符合“过度熬夜”的样本数据中,抽取2个数据,基本事件总数n==6,抽到的数据来自于同一个班级包含的基本事件个数m==2,∴抽到的数据来自于同一个班级的概率p===.(3)甲班的6个样本数据中,为“过度熬夜”的数据有2个,从甲班的样本数据中有放回地抽取2个数据,基本事件总数n=6×6=36,恰有1个数据为“过度熬夜”包含的基本事件总数m==16,∴恰有1个数据为“过度熬夜”的概率P===.20.(12分)已知函数f(x)=x2+2ax+1(a∈R).(1)求f(x)在区间[1,3]上的最小值g(a);(2)设函数h(x)=,用定义证明:h(x)在(0,1)上是减函数.解:(1)因为f(x)=x2+2ax+1的对称轴x=﹣a,开口向上,当﹣a≤1即a≥﹣1时,g(a)=f(1)=2+2a,当﹣a≥3即a≤﹣3时,g(a)=f(3)=10+6a,当1<﹣a<3即﹣3<a<﹣1时,g(a)=f(﹣a)=1﹣a2,故g(a)=.(2)证明:h(x)==x++2a,设0<x1<x2<1,则h(x1)﹣h(x2)==(x1﹣x2)+=(x1﹣x2)()>0,∴h(x1)>h(x2),∴h(x)在(0,1)上是减函数.21.(12分)近来,国内多个城市纷纷加码布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:该工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格P(x)(单位:元)与时间x(单位:天)的函数关系近似满足P(x)=10+(k 为常数,且k>0),日销售量Q(x)(单位:件)与时间x(单位:天)的部分数据如表所示:x1015202530 Q(x)5055605550已知第10天的日销售收入为505元.(1)求k的值;(2)给出以下四个函数模型:①Q(x)=ax+b;②Q(x)=a|x﹣m|+b;③Q(x)=a•b x;④Q(xr)=a•log b x.请你根据表中的数据,从中选择你认为最合适的一种函数模型来描述日销售量Q(x)与时间x的变化关系,并求出该函数的解析式;(3)设该工艺品的日销售收入为f(x)(单位:元),求f(x)的最小值.解:(1)由题意,Q(10)•P(10)=50(10+)=505,即k=1;(2)由表中数据可知,当时间变化时,日销售量有增有减,函数不单调,而①③④均为单调函数,故Q(x)=a|x﹣m|+b,则,解得a=1,m=10,b=50.故函数解析式为Q(x)=|x﹣10|+50;(3)由(2)可知,Q(x)=|x﹣10|+50=,则f(x)=P(x)•Q(x)=.当1≤x≤10时,f(x)=600﹣1+,该函数为单调减函数,f(x)min=f(10)=505;当10<x≤30时,f(x)=400+1+10x+,在(10,30]上为增函数,则f(x)>505.综上,该工艺品的日销售收入f(x)的最小值为505元.22.(12分)已知函数f(x)=ln(e x+1)+kx是偶函数(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…).(1)求k的值;(2)若方程f(x)=x+b在区间[﹣1,0]上有实数根,求实数b的取值范围.解:(1)由f(x)是偶函数得:f(x)﹣f(﹣x)=ln(e x+1)+kx﹣ln(e﹣x+1)﹣(﹣kx)===(2k+1)x=0恒成立,故2k+1=0,即k=﹣.(2)由(1)知f(x)=ln(e x+1)x.由f(x)=x+b得b=ln(e x+1)﹣x,x∈[﹣1,0].令g(x)=ln(e x+1)﹣x=,x∈[﹣1,0].当x∈[﹣1,0]时,∈[2,1+e],故ln(1)∈[ln2,ln(1+e)].故b∈[ln2,ln(1+e)]时,方程f(x)=x+b在区间[﹣1,0]上有实数根.即b的取值范围是[ln2,ln(1+e)].。
福建省福州市福清市高中联合体2020-2021学年高一上学期期末考试数学试题(含解析)
福清市高中联合体2020—12021学年第一学期高一年期末考试数学试卷(完卷时间:120分钟;满分:150分)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分. 注意事项:1.答题前,考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致.2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 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,再选涂其它答案标号.第Ⅱ卷用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上书写作答.在试题卷上作答,答案无效.3.考试结束,考生必须将试题卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、单项选择题: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. 已知集合{}1,0,1,2,3A =-,{}31B x x =-<,则A B =( )A. {}3B. {}1,0,1-C.1,0,1,2D. {}1,0,1,2,3-2. 命题“0x ∀≥,sin x x ≤”的否定是( ) A. 0x ∀≥,sin x x > B. 00x ∃<,00sin x x > C. 00x ∃≥,00sin x x >D. 00x ∃≥,00sin x x ≤3. 函数()f x x =是( ) A. 奇函数,且在R 上单调递减 B. 奇函数,且在R 上单调递增 C. 偶函数,且在R 上单调递减D. 偶函数,且在R 上单调递增4. 若角α的顶点与直角坐标系的原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点(1,-,则sin 2α=( )A. B. 12-C.12D.25. 函数()38ln f x x x =-+的零点所在区间应是( )A. ()1,2B. ()2,3C. ()3,4D. ()4,56. 要得到函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将函数sin 24y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象上所有点的横坐标( ) A. 向左平移12π个单位长度B. 向右平移12π个单位长度C. 向左平移24π个单位长度D. 向右平移24π个单位长度7. 已知51log 4a =,1514b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,41log 5c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A. a b c >>B. b c a >>C. b a c >>D. c b a >>8. 月均温全称月平均气温,气象学术语,指一月所有日气温的平均气温.某城市一年中12个月的月均温y (单位:C )与月份x (单位:月)的关系可近似地用函数()sin 36y A x a π⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦(1,2,3,,12x =)来表示,已知6月份的月均温为29C ,12月份的月均温为17C ,则10月份的月均温为( ) A. 20CB. 20.5CC. 21CD. 21.5C二、多项选择题:本题共4小题,每小题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3分.9. 下列函数中,最小值是2的有( )A. 1y xx=+B. y =C. 223y x x =++D. e e x x y -=+10. 命题“x R ∀∈,210x ax -+≥”为真命题的一个必要不充分条件可以是( ) A. 22a -≤≤B. 2a ≥-C. 2a ≤D. 22a -<<11. 关于函数()sin cos f x x x =+有下述四个结论,其中正确的是:( ) A. ()f x 的图象关于原点对称 B. ()f x 在区间,4ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 C. ()f x 在[],ππ-有2个零点D. ()f x 的最大值为212. 已知定义在R 上的函数()f x 满足()()4f x f x +=,若()1y f x =-的图象关于直线1x =对称,且对任意的[]12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,则下列结论正确的是( ) A. ()f x 是偶函数B. ()f x 在()2018,2020上单调递增C. 4是函数()f x 的周期D. ()f x 在()2018,2020上单调递减第Ⅱ卷注意事项: 用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上书写作答.在试题卷上作答,答案无效.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13. 已知函数()1,12,1x f x x x <⎧=⎨≥⎩则()()0f f =________.14. 已知22tan 31tan αα=--,且α为锐角,则α=________.15. 如图,Rt ABC 的三个顶点A ,B ,C 恰好分别落在函数()21xy x =>,y x =,12log y x =的图象上,且B ,C 两点关于x 轴对称,则点A 的横坐标为________.16. 已知定义在R 上的偶函数()f x ,当0x ≥时,函数()cos ,01,,1,x x f x x x π≤<⎧=⎨-≥⎩则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是________.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. 求下列各式的值: (1)(0312932224-⎛⎫--⨯ ⎪⎝⎭;(2)55251log 3log log 25log 215++⨯. 18. 已知全集U =R ,集合{}20A x x a =+>,()(){}140B x x x =+-≤. (1)当2a =时,求()UA B ;(2)若B A ⊆,求实数a 的取值范围.19. 在①1k =-,②1k =这两个条件中任选一个,补充在下面问题中. 已知函数()kf x kx x=-,且_______, (1)求()f x 的定义域,并判断()f x 的奇偶性;(2)判断()f x 的单调性,并用定义给予证明.20. 已知,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且2sin cos 222αα-= (1)求cos α的值; (2)若()4sin 5αβ-=,,2πβπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求cos β的值. 21. 某儿童活动中心,为儿童修建一个面积为100平方米的矩形游泳池,为保障儿童生命安全,在其四周都留有宽2米的路面,问所选场地的长和宽各为多少时,才能使占用场地的面积S 最小,并求出该最小值? 22. 已知函数()2sin 36f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭.(1)用“五点作图法”在给定的坐标系中,画出函数()f x 在[]0,6上的图象; (2)求()f x 图象的对称轴与单调递增区间; (3)当[]0,x m ∈时,()12f x ≤≤,求实数m 取值范围.福清市高中联合体2020—12021学年第一学期高一年期末考试数学试卷(解析版)(完卷时间:120分钟;满分:150分)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分. 注意事项:1.答题前,考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致.2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 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,再选涂其它答案标号.第Ⅱ卷用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上书写作答.在试题卷上作答,答案无效.3.考试结束,考生必须将试题卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷一、单项选择题: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. 已知集合{}1,0,1,2,3A =-,{}31B x x =-<,则A B =( )A. {}3B. {}1,0,1-C.1,0,1,2D. {}1,0,1,2,3-【答案】A 【解析】 【分析】先求得集合B ,再根据交集定义直接得结果.【详解】因为{}()312B x x =-<=+∞,,又{}1,0,1,2,3A =-,所以{}3A B ⋂=, 故选:A.2. 命题“0x ∀≥,sin x x ≤”的否定是( ) A. 0x ∀≥,sin x x > B. 00x ∃<,00sin x x > C. 00x ∃≥,00sin x x > D. 00x ∃≥,00sin x x ≤【答案】C 【解析】 【分析】由全称命题的否定变换形式即可得出结果. 【详解】命题“0x ∀≥,sin x x ≤” 的否定是00x ∃≥,00sin x x >.故选:C3. 函数()f x x =是( ) A. 奇函数,且在R 上单调递减 B. 奇函数,且在R 上单调递增 C. 偶函数,且在R 上单调递减 D. 偶函数,且在R 上单调递增【答案】B 【解析】 【分析】利用函数的奇偶性定义判断奇偶性,根据函数的解析式判断单调性. 【详解】函数的定义域为R ,关于原点对称,又()(()f x x x f x -=-+=-+=-,所以()f x是奇函数,又,y x y ==R 上的增函数,所以()f x 是R 上的增函数, 故选:B4. 若角α的顶点与直角坐标系的原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点(1,-,则sin 2α=( )A. B. 12-C.12D.【答案】D 【解析】 【分析】根据任意角的三角函数的定义,求出sin α和cos α,再由二倍角的正弦公式,即可求出结果.【详解】因为角α的顶点与直角坐标系的原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(1,-,所以sin 2α==-,1cos 2α==-,因此1sin 22sin cos 22ααα⎛⎛⎫==⨯⨯-= ⎪ ⎝⎭⎝⎭.故选:D.5. 函数()38ln f x x x =-+的零点所在区间应是( )A. ()1,2B. ()2,3C. ()3,4D. ()4,5【答案】B 【解析】 【分析】利用函数的零点存在定理求解.【详解】由函数()38ln f x x x =-+, 因为()()2ln 220,3ln310f f =-<=+>, 所以函数的零点所在区间应是()2,3 故选:B6. 要得到函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将函数sin 24y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象上所有点的横坐标( ) A. 向左平移12π个单位长度B. 向右平移12π个单位长度C. 向左平移24π个单位长度 D. 向右平移24π个单位长度【答案】D 【解析】 【分析】根据sin 2sin 23244y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,利用平移变换求解. 【详解】因为sin 2sin 23244y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以要得到函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需由sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭图象上所有点横坐标向右平移24π个单位长度,故选:D 7. 已知51log 4a =,1514b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,41log 5c =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A. a b c >>B. b c a >>C. b a c >>D. c b a >>【答案】C 【解析】 【分析】利用指数函数和对数函数的单调性判断.【详解】因为55510log log 4log 514a >==->-=-,15110144b ⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 4441log log 5log 415c ==-<-=-,所以b a c >> 故选:C8. 月均温全称月平均气温,气象学术语,指一月所有日气温的平均气温.某城市一年中12个月的月均温y (单位:C )与月份x (单位:月)的关系可近似地用函数()sin 36y A x a π⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦(1,2,3,,12x =)来表示,已知6月份的月均温为29C ,12月份的月均温为17C ,则10月份的月均温为( ) A. 20C B. 20.5CC. 21CD. 21.5C【答案】A 【解析】 【分析】由题意得出关于A 、a 的方程组,可得出函数解析式,在函数解析式中令10x =可得结果.【详解】由题意可得sin 2923sin 172A a A a A a a A ππ⎧+=+=⎪⎪⎨⎪+=-=⎪⎩,解得623A a =⎧⎨=⎩,所以,函数解析式为()6sin 3236y x π⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦, 在函数解析式中,令10x =,可得716sin236232062y π⎛⎫=+=⨯-+= ⎪⎝⎭. 因此,10月份的月均温为20C . 故选:A.二、多项选择题:本题共4小题,每小题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3分.9. 下列函数中,最小值是2的有( )A. 1y xx=+B. y =C. 223y x x =++D. e e x x y -=+【答案】BCD 【解析】 【分析】根据基本不等式逐一判断即可.【详解】对于A ,1y x x =+,当0x >时,12y x x =+≥=,当且仅当1x =时取等号;当0x <时,12y x x ⎛⎫=--+≤-=- ⎪-⎝⎭, 当且仅当1x =-时取等号,故A 不正确;对于B ,2y=≥=,当且仅当1x =时取等号. 对于C ,()2223122y x x x =++=++≥,当1x =-时,取最小值;对于D ,e e 2x x y -=+≥=,当且仅当0x =时取等号; 故选:BCD【点睛】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. 命题“x R ∀∈,210x ax -+≥”为真命题的一个必要不充分条件可以是( ) A. 22a -≤≤ B. 2a ≥- C. 2a ≤ D. 22a -<<【答案】BC 【解析】 【分析】根据题意,命题为真可得()240a ∆=--≤,求出a 的取值范围,再根据必要不充分条件即可求解. 【详解】由命题“x R ∀∈,210x ax -+≥”为真命题,可得()240a ∆=--≤,解得22a -≤≤, 对于A ,22a -≤≤是命题为真的充要条件; 对于B ,由2a ≥-不能推出22a -≤≤,反之成立, 所以2a ≥-是命题为真的一个必要不充分条件; 对于C ,2a ≤不能推出22a -≤≤,反之成立, 所以2a ≤也是命题为真的一个必要不充分条件; 对于D ,22a -<<能推出22a -≤≤,反之不成立, 22a -<<是命题为真的一个充分不必要条件.故选:BC11. 关于函数()sin cos f x x x =+有下述四个结论,其中正确的是:( ) A. ()f x 的图象关于原点对称 B. ()f x 在区间,4ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减C. ()f x在[],ππ-有2个零点 D. ()f x 的最大值为2【答案】BC 【解析】 【分析】分sin 0x ≥,sin 0x <,将函数转化(),224sin cos ,2224x k x k f x x x x k x k πππππππππ⎛⎫+≤≤+ ⎪⎝⎭=+=⎛⎫++<<+ ⎪⎝⎭,再逐项求解判断.【详解】当sin 0x ≥,即22k x k πππ≤≤+时,()sin cos 4f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,当sin 0x <,即222ππππ+<<+k x k 时,()sin cos 4f x x x x π⎛⎫=-+=+ ⎪⎝⎭,所以(),224sin cos ,2224x k x k f x x x x k x k πππππππππ⎛⎫+≤≤+ ⎪⎝⎭=+=⎛⎫++<<+ ⎪⎝⎭,A.因为函数定义域为R ,关于原点对称,又()()()()sin cos sin cos f x x x x x f x -=-+-=+=,所以()f x 是偶函数,其图象关于y 轴对称,故错误;B.当,4x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时, 53,,42422x πππππ⎛⎫⎛⎫+∈⊆ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为sin y x =在3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以()f x 在区间,4ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,故正确; C. 令()04f x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,则4x k ππ+=,因为[]0,x π∈,解得34x π=,又因为()f x 是偶函数,所以函数()f x 在[],ππ-有2个零点,故正确; D. ()f x,故错误; 故选:BC【点睛】关键点点睛:将函数变形为(),224,2224x k x k f x x k x k πππππππππ⎛⎫+≤≤+ ⎪⎝⎭=⎛⎫++<<+ ⎪⎝⎭是本题求解的关键.12. 已知定义在R 上的函数()f x 满足()()4f x f x +=,若()1y f x =-的图象关于直线1x =对称,且对任意的[]12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,则下列结论正确的是( ) A. ()f x 是偶函数 B. ()f x 在()2018,2020上单调递增 C. 4是函数()f x 的周期 D. ()f x 在()2018,2020上单调递减【答案】ACD 【解析】 【分析】A. 由()1y f x =-的图象与()y f x =的图象关系判断;C.由()f x 满足()()4f x f x +=判断;BD.由对任意的[]12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,得到()f x 在[]0,2上递增,再结合函数的周期性判断.【详解】因为()1y f x =-的图象关于直线1x =对称,所以()y f x =的图象关于直线0x =对称,所以()f x 是偶函数,故A 正确;()f x 满足()()4f x f x +=,所以4是函数()f x 的周期,故C 正确;因为对任意的[]12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,所以()f x 在[]0,2上递增,又()()()()20182,20200f f f f == ,所以()f x 在()2018,2020上单调递减,故D 正确B 错误; 故选:ACD第Ⅱ卷注意事项:用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上书写作答.在试题卷上作答,答案无效. 三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13. 已知函数()1,12,1x f x x x <⎧=⎨≥⎩则()()0f f =________.【答案】2 【解析】 【分析】根据分段函数每段的定义域求解.【详解】因为函数()1,12,1x f x x x <⎧=⎨≥⎩所以()01f =, 所以()()()012ff f ==,故答案为:214. 已知22tan 1tan αα=-α为锐角,则α=________. 【答案】3π 【解析】 【分析】根据二倍角的正切公式,求出tan2α,再由α为锐角,即可求出α.【详解】因为22tan tan 21tan ααα==-α为锐角,所以02απ<<, 因此223πα=, 所以3πα=.故答案为:3π.15. 如图,Rt ABC 的三个顶点A ,B ,C 恰好分别落在函数()21xy x =>,y x =,12log y x =的图象上,且B ,C 两点关于x 轴对称,则点A 的横坐标为________.【答案】2 【解析】 【分析】设出点(),2tA t ,根据题意可知//AB x 轴,从而可得出点B ,进而可得点C ,代入对数函数的解析式即可求解.【详解】设出点(),2tA t ,ABC 是直角三角形,且B ,C 两点关于x 轴对称,∴//AB x 轴,A 和B 纵坐标相同,2t x ∴=4t x ∴=,()4,2t t B ∴,则()4,2t t C -,C 在12log y x =的图象上,则12log 42t t=-,整理可得22t t -=-,()1t >,解得2t =. 故答案为:216. 已知定义在R 上的偶函数()f x ,当0x ≥时,函数()cos ,01,,1,x x f x x x π≤<⎧=⎨-≥⎩则满足()()12f x f x +<的x 的取值范围是________. 【答案】113-<<x【解析】 【分析】根据cos y x =和y x =-的单调性,又 cos 1π=-,得到()f x 在 [0,)+∞上递减,再根据()f x 是偶函数,将不等式()()12f x f x +<转化为()()12fx f x +<求解.【详解】当0x ≥时,函数()cos ,01,,1,x x f x x x π≤<⎧=⎨-≥⎩当01x ≤<时, 0x ππ≤<,因为 cos y x =在 []0,π上递减,所以 ()f x 在 [0,1)上递减,当1≥x 时,y x =-递减,又 cos 1π=-,所以()f x 在 [0,)+∞上递减, 又因为()f x 是定义在R 上的偶函数, 则不等式()()12f x f x +<可化为:()()12f x f x +<,所以12x x +>, 解得113-<<x , 故答案为:113-<<x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. 求下列各式的值: (1)(03129324-⎛⎫--⨯ ⎪⎝⎭;(2)55251log 3log log 25log 215++⨯. 【答案】(1)3;(2)1. 【解析】 【分析】(1)根据指数的运算性质即可求解. (2)利用对数的运算性质即可求解. 【详解】(1)原式=33=+=(2)原式51lg 25lg 2log (3)15lg 2lg5=⨯+⨯ 152lg5lg 2log 5lg 2lg5-=+⨯ 12=-+ 1=.18. 已知全集U =R ,集合{}20A x x a =+>,()(){}140B x x x =+-≤. (1)当2a =时,求()UA B ;(2)若B A ⊆,求实数a 的取值范围. 【答案】(1){}|4x x ;(2)()2,+∞. 【解析】 【分析】(1)由2a =得到{}|1A x x =>-,再利用集合的补集和并集运算求解. (2)化简|2a A x x ⎧⎫=>-⎨⎬⎩⎭,{}|14B x x=-,再由B A ⊆求解.【详解】(1)当2a =时,集合{}|1A x x =>-,{}|1UxA x -=,因为()(){}|140B x x x =+-,所以{}|14B x x=-, 所以{}()|4U A B x x=.(2)因为{}|20A x x a =+>, 所以|2a A x x ⎧⎫=>-⎨⎬⎩⎭, 由(1)知,{}|14B x x=-,又因为B A ⊆,所以12a-<-, 解得2a >,所以实数a 的取值范围()2,+∞.19. 在①1k =-,②1k =这两个条件中任选一个,补充在下面问题中. 已知函数()kf x kx x=-,且_______,(1)求()f x 的定义域,并判断()f x 的奇偶性; (2)判断()f x 的单调性,并用定义给予证明. 【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析. 【解析】 【分析】选择①1k =-,可得1()f x x x =-,选择②1k =,可得1()f x x x=-. (1)使函数()f x 有意义,只需0x ≠;再求出()f x -与()f x 的关系即可求解. (2)根据证明函数单调性的步骤:取值、作差、变形、定号即可证明. 【详解】选择①1k =-,因为()kf x kx x =-,所以1()f x x x=-. (1)要使函数()f x 有意义,只需0x ≠, 所以函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞.因为11()()()f x x x f x x x-=--=--=--, 所以()f x 为奇函数.⑵ 函数()f x 在区间(,0)-∞和(0,)+∞均为增函数. 证明如下: 12,(0,)x x ∀∈+∞,且12x x <, 则12121211()()()f x f x x x x x -=--- 121212()x x x x x x -=-+12121()1)x x x x =-+( ()121212()1x x x x x x -+=,因为120x x <<,所以120x x -<,120x x >,1210x x +>, 所以12())0(f x f x -<,即12()()f x f x <, 故函数()f x 在区间(0,)+∞为增函数; 同理可证,函数()f x 在区间(,0)-∞为增函数;所以函数()f x 在区间(,0)-∞和(0,)+∞均为增函数. 选择②1k =,因为()kf x kx x =-,所以1()f x x x=-. (1)要使函数()f x 有意义,只需0x ≠, 所以函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞.因为11()()()()f x x x f x x x-=--=--=--, 所以()f x 奇函数.⑵ 函数()f x 在区间(,0)-∞和(0,)+∞均为减函数. 证明如下:12,(0,)x x ∀∈+∞,且12x x <, 则12121211()()()f x f x x x x x -=--- 212112()x x x x x x -=+- 21121()1x x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭()211212()1x x x x x x -+=,因为120x x <<,所以210x x ->,120x x >,1210x x +>, 所以12())0(f x f x ->,即12()()f x f x >, 故函数()f x 在区间(0,)+∞为减函数; 同理可证,函数()f x 在区间(,0)-∞为减函数; 所以函数()f x 在区间(,0)-∞和(0,)+∞均为减函数.20. 已知,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且sin cos 222αα-=. (1)求cos α的值; (2)若()4sin 5αβ-=,,2πβπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求cos β的值. 【答案】(1);(2. 【解析】 【分析】(1)将已知条件两边平方,求得sin α的值,进而求得cos α的值.(2)先求得()cos αβ-的值,然后利用cos cos[()]βααβ=--,结合两角差的余弦公式,求得cos β的值.【详解】(1)将sincos222αα-=两边同时平方,得11sin 2α-=,则1sin 2α=,又2παπ∈(,),所以cos 2α==-.(2)由(1)知,1sin ,cos 2αα==, 因为2παπ∈(,),2βπ∈π(,),所以22ππαβ-<-<.又因为4sin()5αβ-=,所以3cos()5αβ-,所以cos cos[)]βααβ=--( cos cos()sin sin()ααβααβ=-+-314525=+⨯, 【点睛】关键点点睛:对于三角函数给值求值的问题,关键在于运用已知角的和,差,二倍的运算表示待求的角,再选择相关公式得以求值.21. 某儿童活动中心,为儿童修建一个面积为100平方米的矩形游泳池,为保障儿童生命安全,在其四周都留有宽2米的路面,问所选场地的长和宽各为多少时,才能使占用场地的面积S 最小,并求出该最小值? 【答案】长为14米,宽为14米;196平方米. 【解析】 【分析】先设泳池的长为x 米,宽为y 米,列出式子,再利用基本不等式即可求解.【详解】解:设游泳池的长为x 米,宽为y 米,则场地长为(4)x +米,宽为(4)y +米,()1000,0xy x y =>>,(4)(4)S x y =++ 4()16xy x y =+++ 100164()x y =+++ 1164()x y =++1168xy ≥+11680=+196=,当且仅当“10x y ==”时取等号.∴当10x y ==时,S 取得最小值为196平方米,此时场地长为14米,宽为14米.22. 已知函数()2sin 36f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭.(1)用“五点作图法”在给定的坐标系中,画出函数()f x 在[]0,6上的图象; (2)求()f x 图象的对称轴与单调递增区间;(3)当[]0,x m ∈时,()12f x ≤≤,求实数m 的取值范围.【答案】(1)答案见解析;(2)对称轴方程为()31x k k Z =+∈,递增区间为[]()62,61k k k -+∈Z ;(3)[1,2].【解析】 【分析】(1)由[]0,6x ∈,计算出36x ππ+的取值范围,通过列表、描点、连线,可作出函数()f x 在[]0,6上的图象; (2)解方程()362x k k Z ππππ+=+∈可得出函数()f x 的对称轴方程,解不等式()222362k x k k Z ππππππ-≤+≤+∈可得函数()f x 的单调递增区间;(3)利用(1)中的图象结合()12f x ≤≤可得出实数m 的取值范围. 【详解】(1)因为()2sin 36f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,当[]0,6x ∈时,13,3666x ππππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦, 列表如下:x0 1 524112636xππ+6π2ππ32π2π136πy 1 2 0 2-0 1作图如下:(2)因为()2sin36f x xππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,令()362x k k Zππππ+=+∈,解得()31x k k Z=+∈,令()222362k x k k Zππππππ-≤+≤+∈,解得()6261k x k k Z-≤≤+∈,所以()f x的对称轴方程为()31x k k Z=+∈,递增区间为[]()62,61k k k-+∈Z;(3)[]0,x m∈,,36636mxπππππ⎡⎤∴+∈+⎢⎥⎣⎦,又()12f x≤≤,由(1)的图象可知,12m≤≤,m∴的取值范围是[]1,2.【点睛】方法点睛:函数()()sin0y A x Aωϕω=+>>0,的图象的两种作法是五点作图法和图象变换法:(1)五点法:用“五点法”作()()sin0y A x Aωϕω=+>>0,的简图,主要是通过变量代换,设z xωϕ=+,由z取0、2π、π、32π、2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象;(2)三角函数图象进行平移变换时注意提取x的系数,进行周期变换时,需要将x的系数变为原来的ω倍,要特别注意相位变换、周期变换的顺序,顺序不同,其变换量也不同.。
福建省漳州市2020-2021学年学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)
福建省漳州市2020-2021学年学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)本试卷共5页,22题.全卷满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答题前,考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致.2.回答选择题时,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,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束,考生必须将试题卷和答题卡一并交回.一.单项选择题:本大题共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.已知集合{|4}A x x =>,{|2}B x x ,则A B =( )A. (2,)+∞B. (4,)+∞C. (2,4)D. (,4)-∞【答案】B 【解析】 【分析】由交集的定义求解即可. 【详解】{|{|2}4}{|4}x A B x x x x x =>>=>故选:B【点睛】本题主要考查了集合间的交集运算,属于基础题. 2.sin(600)-︒的值是( )A.12B. 12-C.2D. 【答案】C 【解析】 【分析】原式中的角度变形后,利用诱导公式及特殊角的三角函数值计算即可得到结果.【详解】解:()()()sin 600sin 720120sin120sin 18060sin60-︒=-︒+︒=︒=︒-︒=︒= 故选C .【点睛】此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. 3.下列各函数的值域与函数y x =的值域相同的是( ) A. 2yxB. 2xy =C. sin y x =D.2log y x =【答案】D 【解析】 【分析】分别求出下列函数的值域,即可判断. 【详解】函数y x =的值域为R20y x =≥,20x y =>则A ,B 错误;函数sin y x =的值域为[]1,1-,则C 错误; 函数2log y x =的值域为R ,则D 正确; 故选:D【点睛】本题主要考查了求具体函数的值域,属于基础题.4.已知函数42,0,()log ,0,x x f x x x ⎧=⎨>⎩则((1))f f -=( )A. 2-B. 12-C.12D. 2【答案】B 【解析】 【分析】分别计算(1)f -,12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭即可得出答案.【详解】121(1)2f --==,241211log log 12222f -⎛⎫===- ⎪⎝⎭所以1((1))2f f -=- 故选:B【点睛】本题主要考查了已知自变量求分段函数的函数值,属于基础题. 5.函数log ||()(1)||a x x f x a x =>图象的大致形状是( )A. B.C. D.【答案】A 【解析】 【分析】判断函数函数()f x 为奇函数,排除BD 选项,取特殊值排除C ,即可得出答案. 【详解】log ||log ||()()||||a a x x x x f x f x x x ---==-=--所以函数()f x 为奇函数,故排除BD.log ||()10||a a a f a a ==>,排除C故选:A【点睛】本题主要考查了函数图像的识别,属于基础题.6.已知0.22log 0.2,2,sin 2a b c ===,则( )A. a b c <<B. a c b <<C. c a b <<D.b c a <<【答案】B【解析】 【分析】分别求出a ,b ,c 的大概范围,比较即可.【详解】因为22log 0.2log 10<=,0sin 21<<,0.20221>= 所以a c b <<. 故选:B【点睛】本题主要考查了指数,对数,三角函数的大小关系,找到他们大概的范围再比较是解决本题的关键,属于简单题.7.已知以原点O 为圆心的单位圆上有一质点P ,它从初始位置01(,22P 开始,按逆时针方向以角速度1/rad s 做圆周运动.则点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系为 A. sin(),03y t t π=+≥ B. sin(),06y t t π=+≥ C. cos(),03y t t π=+≥D. cos(),06y t t π=+≥【答案】A 【解析】当时间为t 时,点P 所在角的终边对应的角等于3t π+, 所以点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系为sin(),03y t t π=+≥.8.已知函数()f x 为定义在(0,)+∞的增函数,且满足()()()1f x f y f xy +=+.若关于x 的不等式(1sin )(1)(cos )(1sin )f x f f a x f x --<+-+恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A. 1a >- B. 14a >-C. 1a >D. 2a >【答案】D 【解析】 【分析】将题设不等式转化为2(cos )(cos )f x f a x <+,根据函数()f x 的单调性解不等式得出2cos cos x a x <+,通过换元法,构造函数2()g x t t =-,[]1,1t ∈-求出最大值,即可得到实数a 的取值范围.【详解】(1sin )(1)(cos )(1sin )f x f f a x f x --<+-+(1sin )(1sin )(cos )(1)f x f x f a x f ∴-++<++因为()()()2(1sin )(1sin )1sin 1sin 1(cos)1f x f x fx x f x -++=-++=+,(cos )(1)(cos )1f a x f f a x ++=++所以2(cos )(cos )f x f a x <+在(0,)x ∈+∞恒成立故2cos cos x a x <+在(0,)x ∈+∞恒成立,即2cos cos x x a -<在(0,)x ∈+∞恒成立 令[]cos ,1,1x t t =∈-,则22()cos cos g x x x t t =-=-所以函数2()g x t t =-在11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递增,(1)2(1)0g g -=>= 所以2a > 故选:D【点睛】利用函数的单调性解抽象不等式以及不等式的恒成立问题,属于中档题.二.多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.9.设11,,1,32α⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭,则使函数y x α=的定义域是R ,且为奇函数的α值可以是( )A. 1-B.12C. 1D. 3【答案】CD 【解析】 【分析】求出对应α值函数y x α=的定义域,利用奇偶性的定义判断即可.【详解】当α的值为11,2-时,函数y x α=的定义域分别为()(),00,-∞+∞,[)0,+∞当1α=时,函数y x =的定义域为R ,令()f x x =,()()f x x f x -=-=-,则函数y x =为R 上的奇函数当3α=时,函数3y x =的定义域为R ,令3()f x x =,3()()f x x f x -=-=-,则函数3y x=为R 上的奇函数故选:CD【点睛】本题主要考查了判断函数的奇偶性,属于基础题. 10.要得到sin 25y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,可以将函数sin y x =的图象上所有的点( ) A. 向右平行移动5π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍B. 向右平行移动10π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍C. 横坐标缩短到原来的12倍,再把所得各点向右平行移动5π个单位长度D. 横坐标缩短到原来的12倍,再把所得各点向右平行移动10π个单位长度【答案】AD 【解析】 【分析】由正弦函数的伸缩变换以及平移变换一一判断选项即可. 【详解】将函数sin y x =的图象上所有的点向右平行移动5π个单位长度,得到函数n 5si y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 25y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,故A 正确;将函数sin y x =的图象上所有的点向右平行移动10π个单位长度,得到函数sin 10y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 210y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,故B 错误;将函数sin y x =的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 2y x =的图象,再把所得各点向右平行移动5π个单位长度,得到25sin 2y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象,故C 错误; 将函数sin y x =的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 2y x =的图象,再把所得各点向右平行移动10π个单位长度,得到sin 25y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,故D 正确;故选:AD【点睛】本题主要考查了正弦函数的伸缩变换以及平移变换,属于基础题.11.对于函数()sin(cos )f x x =,下列结论正确的是( ) A. ()f x 为偶函数B. ()f x 的一个周期为2πC. ()f x 的值域为[sin1,sin1]-D. ()f x 在[]0,π单调递增【答案】ABC 【解析】 【分析】利用奇偶性的定义以及周期的定义判断A ,B 选项;利用换元法以及正弦函数的单调性判断C 选项;利用复合函数的单调性判断方法判断D 选项. 【详解】函数()f x 的定义域为R ,关于原点对称()()()()sin cos sin cos ()f x x x f x -=-==,则函数()f x 偶函数,故A 正确;()()()sin co 22s sin cos ()f x x x f x ππ+=+==⎡⎤⎣⎦,则函数()f x 的一个周期为2π,故B正确;令[]cos ,1,1t x t =∈-,则()sin f x t =,由于函数sin y t=[]1,1-上单调递增,则()sin 1()sin1sin1()sin1f x f x -≤≤⇒-≤≤,故C 正确;当[]0,x π∈时,函数cos t x =为减函数,由于[]cos 0,1t x =∈,则函数sin y t =在0,1上为增函数,所以函数()f x 在[]0,π单调递减,故D 错误; 故选:ABC【点睛】本题主要考查了判断函数的奇偶性,周期性,求函数值域,复合函数的单调性,属于中档题.12.已知()f x 为R 上的奇函数,且当0x >时,()lg f x x =.记()sin ()cos g x x f x x =+⋅,下列结论正确的是( ) A. ()g x 为奇函数B. 若()g x 的一个零点为0x ,且00x <,则()00lg tan 0x x --=C. ()g x 在区间,2ππ⎛⎫-⎪⎝⎭的零点个数为3个 D. 若()g x 大于1的零点从小到大依次为12,,x x ,则1223x x ππ<+<【答案】ABD 【解析】 【分析】根据奇偶性的定义判断A 选项;将()0g x =等价变形为tan ()x f x =-,结合()f x 的奇偶性判断B 选项,再将零点问题转化为两个函数的交点问题,结合函数()g x 的奇偶性判断C 选项,结合图象,得出12,x x 的范围,由不等式的性质得出12x x +的范围. 【详解】由题意可知()g x 的定义域为R ,关于原点对称因为()()()sin ()cos sin ()cos ()g x x f x x x f x x g x -=-+-⋅-=--⋅=-,所以函数()g x 为奇函数,故A 正确; 假设cos 0x =,即,2x k k Z ππ=+∈时,sin ()co cos s sin 02x k x f x k πππ⎛⎫++⋅==≠ ⎪⎝⎭所以当,2x k k Z ππ=+∈时,()0g x ≠当,2x k k Z ππ≠+∈时,sin ()cos 0tan ()x f x x x f x +⋅=⇔=-当00x <,00x ->,则()000()()lg f x f x x =--=--由于()g x 的一个零点为0x , 则()()00000tan ()lg t lg an 0x x f x x x =-=⇒--=-,故B 正确;当0x >时,令12tan ,lg y x y x ==-,则()g x 大于0的零点为12tan ,lg y x y x ==-的交点,由图可知,函数()g x 在区间()0,π的零点有2个,由于函数()g x 为奇函数,则函数()g x 在区间,02π⎛⎫-⎪⎝⎭的零点有1个,并且(0)sin 0(0)cos00g f =+⋅= 所以函数在区间,2ππ⎛⎫-⎪⎝⎭的零点个数为4个,故C 错误;由图可知,()g x 大于1的零点123,222x x ππππ<<<< 所以1223x x ππ<+< 故选:ABD【点睛】本题主要考查了判断函数的奇偶性以及判断函数的零点个数,属于较难题. 三、填空题:本大题共4题,每小题5分,共20分.13.函数()1xf x a =+(0a >且1a ≠)的图象恒过点__________【答案】()0,2 【解析】分析:根据指数函数xy a =过()0,1可得结果.详解:由指数函数的性质可得xy a =过()0,1,所以1xy a =+过()0,2,故答案为()0,2.点睛:本题主要考查指数函数的简单性质,属于简单题. 14.已知扇形的圆心角为12π,面积为6π,则该扇形的弧长为_______; 【答案】6π 【解析】 【分析】由扇形面积公式求出扇形半径,根据扇形弧长公式即可求解.【详解】设扇形的半径为r 由扇形的面积公式得:216212r ππ=⨯,解得2r该扇形的弧长为2126ππ⨯=故答案为:6π 【点睛】本题主要考查了扇形面积公式以及弧长公式,属于基础题. 15.函数()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为______;【答案】[2] 【解析】 【分析】由x 的范围,确定23x π-的范围,利用换元法以及正弦函数的单调性,即可得出答案.【详解】0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,22,333x πππ⎡⎤∴-∈-⎢⎥⎣⎦令22,333t x πππ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦,函数()2sin g t t =在,32ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,在2,23ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减2si ()(n 33)g ππ--==2si 2()2n 2g ππ==, 222sin (3)3g ππ==所以函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[2]故答案为:[2]【点睛】本题主要考查了正弦型函数的值域,属于中档题. 16.已知函数1()f x x=,()2sin g x x =,则函数()f x 图象的对称中心为_____,函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象所有交点的横坐标与纵坐标之和为____. 【答案】 (1). (0,0) (2). 0 【解析】 【分析】判断函数()f x ,()g x 为奇函数,即可得出函数()f x ,()g x 图象的对称中心都为原点; 根据对称性即可得出所有交点的横坐标与纵坐标之和. 【详解】1()()f x f x x-=-=-,则函数()f x 为奇函数,即函数()f x 图象的对称中心为(0,0) ()()2sin 2sin ()g x x x g x -=-=-=-,则函数()g x 为奇函数,即函数()g x 的对称中心为(0,0)所以函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象所有交点都关于原点对称 即所有交点的横坐标之和为0,纵坐标之和也为0则函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象所有交点的横坐标与纵坐标之和为0 故答案为:(0,0);0【点睛】本题主要考查了函数奇偶性的应用以及对称性的应用,属于中档题.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.已知α为锐角,且3cos 5α=. (1)求tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值;(2)求cos sin(2)2παπα⎛⎫-+-⎪⎝⎭的值. 【答案】(1)-7(2)4425【解析】 【分析】(1)利用平方关系以及商数关系得出tan α,再利用两角和的正切公式求解即可; (2)利用诱导公式以及二倍角的正弦公式求解即可. 【详解】解:(1)因为α为锐角,且3cos 5α=. 所以24sin 1cos 5αα, 所以sin 4tan cos 3ααα==, 所以41tan tan34tan 7441tan tan 1143παπαπα++⎛⎫+===- ⎪⎝⎭--⨯. (2)因为cos sin 2παα⎛⎫-=⎪⎝⎭, sin(2)sin 2παα-=,所以cos sin(2)sin sin 22παπααα⎛⎫-+-=+ ⎪⎝⎭sin 2sin cos ααα=+4432555=+⨯⨯ 4425= 【点睛】本题主要考查了两角和的正切公式,诱导公式,二倍角的正弦公式,属于中档题. 18.已知集合{}|2216xA x =<<,{|sin 0,(0,2)}B x x x π=>∈. (1)求AB ;(2)集合{|1}C x x a =<<()a ∈R ,若AC C =,求a 的取值范围.【答案】(1){|04}A B x x ⋃=<<(2)4a 【解析】 【分析】(1)利用指数函数以及正弦函数的性质化简集合,A B ,再求并集即可;(2)由题设条件得出C A ⊆,分别讨论集合C =∅和C ≠∅的情况,即可得出答案.【详解】解:(1)依题意{|14}A x x =<<,{|0}B x x π=<<,所以{|04}A B x x ⋃=<<. (2)因为AC C =,所以C A ⊆.①当C =∅时,1a ,满足题意;②当C ≠∅时,1a >,因为C A ⊆,得4a ≤,所以14a <; 综上,4a .【点睛】本题主要考查了集合的并集运算以及根据集合间的包含关系求参数范围,属于中档题.19.已知函数()2sin (sin cos )f x x x x =⋅+. (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调区间.【答案】(1)最小正周期为π.(2)单调递增区间为3,()88k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ,()f x 的单调递减区间为37,()88k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z .【解析】 【分析】利用倍角公式以及辅助角公式化简函数()f x ,根据周期公式得出第一问;根据正弦函数的单调增区间和减区间求()f x 的单调区间,即可得出第二问. 【详解】解:因为2()2sin 2sin cos f x x x x =+⋅22sin sin 2x x =+1cos2sin2x x =-+ sin2cos21x x =-+214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭(1)所以函数()f x 的最小正周期为22T ππ==.(2)由222,242k x k k πππππ-+-+∈Z ,得3222,44k x k k ππππ-++∈Z , 即3,88k xk k ππππ-++∈Z , 所以()f x 的单调递增区间为3,()88k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ,同理可得,()f x 的单调递减区间为37,()88k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z .【点睛】本题主要考查了求正弦型函数的最小正周期以及单调区间,属于中档题. 20.已知2()1x af x x bx +=++是定义在[1,1]-上的奇函数. (1)求a 与b 的值;(2)判断()f x 的单调性,并用单调性定义加以证明; (3)若[0,2)απ∈时,试比较(sin )f α与(cos )f α的大小.【答案】(1)0a =. 0b =.(2)()f x 在[1,1]-单调递增.见解析 (3)见解析 【解析】 【分析】(1)根据奇函数的性质得出(0)0f =,(1)(1)f f -=-,求解方程,即可得出a 与b 的值; (2)利用函数单调性的定义证明即可;(3)分别讨论α的取值使得sin cos αα=,sin cos αα<,sin cos αα>,结合函数()f x 的单调性,即可得出(sin )f α与(cos )f α的大小.【详解】解:(1)因为()f x 是定义在[1,1]-上的奇函数,所以(0)0f =,得0a =.又由(1)(1)f f -=-,得到1122b b -=--+,解得0b =. (2)由(1)可知2()1xf x x =+,()f x 在[1,1]-上为增函数.证明如下:任取12,[1,1]x x ∈-且设12x x <, 所以()()1212221211x x f x f x x x -=-++()()22121212221211x x x x x x x x +--=++ ()()()()122112221211x x x x x x x x -+-=++()()()()21122212111x x x x xx --=++由于12x x <且12,[1,1]x x ∈-,所以210x x ->,且2110x x -<,又2110x +>,2210x +>,所以()()()()211222121011x x x x xx --<++,所以()()12f x f x <,从而()f x 在[1,1]-单调递增. (3)当4πα=或54πα=时,sin cos αα=,所以(sin )(cos )f f αα=;当04πα<或524παπ<<时,sin cos αα<, 又因为sin [1,1]α∈-,cos [1,1]α∈-,且()f x 在[1,1]-上为增函数,所以(sin )(cos )f f αα<当544ππα<<时,sin cos αα>,同理可得(sin )(cos )f f αα>; 综上,当4πα=或54πα=时,(sin )(cos )f f αα=;当50,,244ππαπ⎡⎫⎛⎫∈⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭时,(sin )(cos )f f αα<;当5,44ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,(sin )(cos )f f αα>.【点睛】本题主要考查由函数的奇偶性求参数,判断函数的单调性以及利用单调性比较函数值大小,属于中档题.21.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表: .(1)设港口在x 时刻的水深为y 米,现给出两个函数模型:sin()(0,0,)y A x h A ωϕωπϕπ=++>>-<<和2(0)y ax bx c a =++≠.请你从两个模型中选择更为合适的函数模型来建立这个港口的水深与时间的函数关系式(直接选择模型,无需说明理由);并求出7x =时,港口的水深.(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4米,安全条例规定至少要有1.5米的安全间隙(船底与洋底的距离),问该船何时能进入港口,何时应离开港口?一天内货船可以在港口呆多长时间?【答案】(1)选择函数模型Asin()y x h ωϕ=++更适合. 水深为3米 (2)货船可以在1时进入港口,在5时出港;或者在13时进港,17时出港.一天内货船可以在港口呆的时间为8小时. 【解析】 【分析】(1)观察表格中水深的变化具有周期性,则选择函数模型Asin()y x h ωϕ=++更适合,由表格数据得出,,,A h ωϕ的值,将7x =代入解析式求解即可; (2)由题意 5.5y 时,船可以进港,解不等式2.5sin4.255.56x π+,得出x 的范围,由x的范围即可确定进港,出港,一天内在港口呆的时间. 【详解】解:(1)选择函数模型Asin()y x h ωϕ=++更适合因为港口在0:00时刻的水深为4.25米,结合数据和图象可知 4.25h =6.75 1.752.52A -==因为12T =,所以22126T πππω===, 所以 2.5sin 4.256y x πϕ⎛⎫=++⎪⎝⎭, 因为0x =时, 4.25y =,代入上式得sin 0ϕ=,因为πϕπ-<<,所以0ϕ=, 所以 2.5sin4.256y x π=+.当7x =时,712.5sin4.25 2.5 4.25362y π⎛⎫=+=⨯-+= ⎪⎝⎭, 所以在7x =时,港口的水深为3米(2)因为货船需要的安全水深是4 1.5 5.5+=米, 所以 5.5y 时,船可以进港, 令2.5sin4.255.56x π+,则1sin62xπ, 因为024x <,解得15x 或1317x ,所以货船可以在1时进入港口,在5时出港;或者在13时进港,17时出港. 因为(51)(173)8-+-=,一天内货船可以在港口呆的时间为8小时. 【点睛】本题主要考查了三角函数在生活中的应用,属于中档题. 22.已知函数3(1)log (1)f x a x +=+,且(2)1f =. (1)求()f x 的解析式;(2)已知()f x 的定义域为[2,)+∞. (ⅰ)求()41xf +的定义域;(ⅱ)若方程()()412xxf f k k x +-⋅+=有唯一实根,求实数k 取值范围.【答案】(1)2()log f x x =(2)(ⅰ)[0,)+∞.(ⅱ)1k = 【解析】 【分析】(1)利用换元法以及(2)1f =,即可求解()f x 的解析式;(2)(ⅰ)解不等式412x +≥,即可得出()41xf +的定义域;(ⅱ)根据()41xf +,()2x f k k ⋅+的定义域得出1k ,结合函数()f x 的解析式将方程化为()2(1)2210x x k k -⋅+⋅-=,利用换元法得出2()(1)1,[1,)g t k t k t t =-+⋅-∈+∞,讨论k的值,结合二次函数的性质即可得出实数k 的取值范围.【详解】解:(1)令1(0)t x t =+>,则3()log f t a t =,所以3()log f x a x =, 因为3(2)log 21f a ==,所以231log 3log 2a ==, 所以3232()log log 3log log f x a x x x ==⨯= (2)(ⅰ)因为()f x 的定义域为[2,)+∞, 所以412x +≥,解得0x , 所以()41xf +的定义域为[0,)+∞.(ⅱ)因为0,22,x x k k ⎧⎨⋅+⎩,所以221xk +在[0,)+∞恒成立, 因为221x y =+在[0,)+∞单调递减,所以221x y =+最大值为1,所以1k .又因为()()412xxf f k k x +-⋅+=,所以()()22log 41log 2xxk k x +-⋅+=, 化简得()2(1)2210xx k k -⋅+⋅-=,令2(1)xt t =,则2(1)10k t k t -⋅+⋅-=在[1,)+∞有唯一实数根, 令2()(1)1,[1,)g t k t k t t =-+⋅-∈+∞,当1k =时,令()0g t =,则1t =,所以21x =,得0x =符合题意,所以1k =; 当1k >时,2440k k ∆=+->,所以只需(1)220g k =-,解得1k ,因为1k >,所以此时无解; 综上,1k =.【点睛】本题主要考查了利用换元法求函数解析式以及根据函数的零点确定参数的范围,属于较难题.。
山东省烟台市2020-2021学年高一上学期期末数学试卷 (解析版)
2020-2021学年山东省烟台市高一(上)期末数学试卷一、单项选择题(共8小题).1.sin17°cos13°+sin73°cos77°=()A.B.C.D.2.下列函数中,既是其定义域上的单调函数,又是奇函数的是()A.y=tan x B.y=3x C.D.y=x33.设a=log0.33,,c=log23,则()A.c>b>a B.c>a>b C.a>c>b D.b>c>a4.函数f(x)=x3+3x﹣2的零点所在区间为()A.B.C.D.5.已知函数y=a x+3+3(a>0,且a≠1)的图象恒过点P,若角α的终边经过点P,则cosα=()A.B.C.D.6.改善农村人居环境,建设美丽宜居乡村,是实施乡村振兴战略的一项重要任务.某地计划将一处废弃的水库改造成水上公园,并绕水库修建一条游览道路.平面示意图如图所示,道路OC长度为8(单位:百米),OA是函数y=log a(x+b)图象的一部分,ABC 是函数y=M sin(ωx+φ)(M>0,ω>0,|φ|<,x∈[4,8])的图象,最高点为B(5,),则道路OABC所对应函数的解析式为()A.B.C.D.7.酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:100mL 血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员一天晚上8点喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到0.6mg/mL,如果在停止喝酒后,他血液中酒精含量会以每小时10%的速度减少,则他次日上午最早几点(结果取整数)开车才不构成酒后驾车?()(参考数据:lg3≈0.477)A.6B.7C.8D.98.将函数的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,若x1,x2使得f(x1)g(x2)=﹣1,且|x1﹣x2|的最小值为,则φ=()A.B.C.D.二、多项选择题(共4小题).9.下列说法正确的有()A.经过30分钟,钟表的分针转过﹣2π弧度B.若sinθ>0,cosθ<0,则θ为第二象限角C.若sinθ+cosθ>1,则θ为第一象限角D.函数y=sin|x|是周期为π的偶函数10.已知函数f(x)=sin x+cos x,则()A.f(x)在上单调递减B.f(x)图象关于点对称C.f(x)图象的两条相邻对称轴之间的距离为πD.当时,f(x)取得最小值11.已知函数f(x)=log a x+log a(a﹣x)(a>0,且a≠1),则()A.f(x)定义域为(0,a)B.f(x)的最大值为2﹣2log a2C.若f(x)在(0,2)上单调递增,则1<a≤4D.f(x)图象关于直线对称12.定义新运算“⊗”:x⊗y=log2(2x+2y),x,y∈R,则对任意实数a,b,c有()A.a⊗a=2a B.(a⊗b)⊗c=a⊗(b⊗c)C.D.(a⊗b)﹣c=(a﹣c)⊗(b﹣c)三、填空题(共4小题).13.已知函数f(x)=x2﹣2x﹣a有两个不同的零点,则实数a的取值范围是.14.若幂函数的图象不经过原点,则实数m的值为.15.函数y=的定义域为.16.如图,边长为1的正六边形木块自图中实线标记位置起在水平桌面上从左向右做无滑动翻滚,点P为正六边形的一个顶点,当点P第一次落在桌面上时,点P走过的路程为.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.化简求值:(1);(2)已知tanα=﹣2,求的值.18.在①f(x)图象过点,②f(x)图象关于直线对称,③f(x)图象关于点对称,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.问题:已知的最小正周期为2π,_____.(1)求函数f(x)的解析式;(2)将f(x)的图象上所有点向左平移个单位长度,再将得到的图象上每个点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,求g(x)的单调递增区间.19.(1)求函数y=,的值域;(2)解关于x的不等式:(a>0,且a≠1).20.已知函数.(1)设,求f(x)的最值及相应x的值;(2)设,求的值.21.为提升居民生活质量,增加城市活力,某市决定充分利用城市空间修建口袋公园.如图所示,现有一处边长为40 m的正方形空地ABCD,若已规划出以A为圆心、半径为30 m 的扇形健身场地AEF,欲在剩余部修建一块矩形草坪PMCN,其中点P在圆弧EF上,点M,N分别落在BC和CD上,设∠PAB=θ,矩形草坪PMCN的面积为S.(1)求S关于θ的函数关系式;(2)求S的最大值以及相应θ的值.22.已知f(x)为R上的奇函数,g(x)为R上的偶函数,且f(x)+g(x)=2e x,其中e =2.71828….(1)求函数f(x)和g(x)的解析式;(2)若不等式f(x2+3)+f(1﹣ax)>0在(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围;(3)若∀x1∈[0,1],∃x2∈[m,+∞),使成立,求实数m的取值范围.参考答案一、单项选择题(共8小题).1.sin17°cos13°+sin73°cos77°=()A.B.C.D.解:sin17°cos13°+sin73°cos77°=sin17°cos13°+cos17°sin13°=sin(17°+13°)=,故选:B.2.下列函数中,既是其定义域上的单调函数,又是奇函数的是()A.y=tan x B.y=3x C.D.y=x3解:y=tan x在定义域上不具备单调性,不满足条件.y=3x是增函数,为非奇非偶函数,不满足条件.y=的定义域为[0,+∞),为非奇非偶函数,不满足条件.y=x3是增函数,是奇函数,满足条件.故选:D.3.设a=log0.33,,c=log23,则()A.c>b>a B.c>a>b C.a>c>b D.b>c>a 解:∵log0.33<log0.31=0,,log23>log22=1,∴c>b>a.故选:A.4.函数f(x)=x3+3x﹣2的零点所在区间为()A.B.C.D.解:函数f(x)=x3+3x﹣2是连续函数且单调递增,∵f()=+﹣2=﹣<0,f()=+﹣2=>0∴f()f()<0,由零点判定定理可知函数的零点在(,).故选:C.5.已知函数y=a x+3+3(a>0,且a≠1)的图象恒过点P,若角α的终边经过点P,则cosα=()A.B.C.D.解:令x+3=0,求得x=﹣3,y=4,函数y=a x+3+3(a>0,且a≠1)的图象恒过点P(﹣3,4),角α的终边经过点P,则cosα==﹣,故选:B.6.改善农村人居环境,建设美丽宜居乡村,是实施乡村振兴战略的一项重要任务.某地计划将一处废弃的水库改造成水上公园,并绕水库修建一条游览道路.平面示意图如图所示,道路OC长度为8(单位:百米),OA是函数y=log a(x+b)图象的一部分,ABC 是函数y=M sin(ωx+φ)(M>0,ω>0,|φ|<,x∈[4,8])的图象,最高点为B(5,),则道路OABC所对应函数的解析式为()A.B.C.D.解:由三角函数的图象知M=,=8﹣5=3,即T=12,则,得ω=,则y=sin(x+φ),由函数过B(5,),得sin(×5+φ)=,得sin(+φ)=1,即+φ=2kπ+,得φ=2kπ﹣,∵|φ|<,∴当k=0时,φ=﹣,则y=sin(x﹣),(4≤x≤8),排除B,D,当x=4时,y=sin(×4﹣)=sin=×=2,即A(4,2),y=log a(x+b)过(0,0),则log a b=0,则b=1,则y=log a(4+1)=log a5=2,得a=,则y=log(x+1),(0≤x<4),排除A,故选:C.7.酒驾是严重危害交通安全的违法行为.为了保障交通安全,根据国家有关规定:100mL 血液中酒精含量达到20~79mg的驾驶员即为酒后驾车,80mg及以上认定为醉酒驾车.假设某驾驶员一天晚上8点喝了一定量的酒后,其血液中的酒精含量上升到0.6mg/mL,如果在停止喝酒后,他血液中酒精含量会以每小时10%的速度减少,则他次日上午最早几点(结果取整数)开车才不构成酒后驾车?()(参考数据:lg3≈0.477)A.6B.7C.8D.9解:设他至少经过t小时候才可以驾车,则0.6×100(1﹣10%)t<20,即3×,即t×,所以t,所以t≥11,即至少经过11个小时即次日最早7点才可以驾车,故选:B.8.将函数的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,若x1,x2使得f(x1)g(x2)=﹣1,且|x1﹣x2|的最小值为,则φ=()A.B.C.D.解:将函数的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,则g(x)=cos[2(x+φ)﹣]=cos(2x+2φ﹣),若x1,x2使得f(x1)g(x2)=﹣1,则f(x1)=1,g(x2)=﹣1或f(x1)=﹣1,g(x2)=1,不妨设f(x1)=1,g(x2)=﹣1,则2x1﹣=2k1π,2x2+2φ﹣=2k2π+π,k1∈Z,k2∈Z,即2x1=2k1π+,2x2+=2k2π+π﹣2φ+,两式作差得2(x1﹣x2)=2(k1﹣k2)π+2φ﹣π,即(x1﹣x2)=(k1﹣k2)π+φ﹣,∵|x1﹣x2|的最小值为,∴当k1﹣k2=0时,最小,此时|φ﹣|=,∵0<φ<,∴φ﹣=﹣,得φ=﹣=,故选:D.二、多项选择题: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,全部选对得5分,部分选对得3分,有选错的得0分.9.下列说法正确的有()A.经过30分钟,钟表的分针转过﹣2π弧度B.若sinθ>0,cosθ<0,则θ为第二象限角C.若sinθ+cosθ>1,则θ为第一象限角D.函数y=sin|x|是周期为π的偶函数解:对于A,经过30分钟,钟表的分针转过﹣π弧度,不是﹣2π弧度,所以A错;对于B,由sinθ>0,cosθ<0,可知θ为第二象限角,所以B对;对于C,sinθ+cosθ>1⇒sin2θ+cos2θ+2sinθcosθ>1⇒2sinθcosθ>0,又sinθ+cosθ=1>0,所以sinθ>0,cosθ>0,即θ为第一象限角,所以C对;对于D,函数y=sin|x|是偶函数,但不以π周期,如f()=1,f(π+)=﹣1,二者不等,所以D错;故选:BC.10.已知函数f(x)=sin x+cos x,则()A.f(x)在上单调递减B.f(x)图象关于点对称C.f(x)图象的两条相邻对称轴之间的距离为πD.当时,f(x)取得最小值解:函数f(x)=sin x+cos x=sin(x+),当x∈(,π)上,x+∈(,),故f(x)在上单调递减,故A 正确;令x=,求得f(x)=0,可得f(x)图象关于点对称,故B正确;f(x)图象的两条相邻对称轴之间的距离为=π,故C正确;当x=+2kπ,k∈Z时,f(x)=,为最大值,故D错误.故选:ABC.11.已知函数f(x)=log a x+log a(a﹣x)(a>0,且a≠1),则()A.f(x)定义域为(0,a)B.f(x)的最大值为2﹣2log a2C.若f(x)在(0,2)上单调递增,则1<a≤4D.f(x)图象关于直线对称解:函数f(x)=log a x+log a(a﹣x)(a>0,且a≠1),对于选项A,令x>0且a﹣x>0,解得0<x<a,故函数f(x)的定义域为(0,a),故选项A正确;对于选项B,f(x)=log a x+log a(a﹣x)=log a[(a﹣x)x]=log a(﹣x2+ax),因为y=﹣x2+ax图象开口向下,故y有最大值,但若0<a<1时,函数y=log a x单调递减,此时f(x)无最大值,故选项B错误;对于选项C,若f(x)在(0,2)上单调递增,①当0<a<1时,则y=﹣x2+ax在(0,2)上单调递减,故,解得a≤0,故不符合题意;②当a>1时,则y=﹣x2+ax在(0,2)上单调递增,故,解得a≥4,故选项C错误;对于选项D,f(x)=log a x+log a(a﹣x),则f(a﹣x)=log a(a﹣x)+log a x=f(x),所以f(x)图象关于直线对称,故选项D正确.故选:AD.12.定义新运算“⊗”:x⊗y=log2(2x+2y),x,y∈R,则对任意实数a,b,c有()A.a⊗a=2a B.(a⊗b)⊗c=a⊗(b⊗c)C.D.(a⊗b)﹣c=(a﹣c)⊗(b﹣c)解:对于A,由题意a⊗a=log2(2a+2a)=a+1,故A错误;对于B,(a⊗b)⊗c=[log2(2a+2b)]⊗c=log2[2+2c]=log2(2a+2b+2c],a⊗(b⊗c)=a⊗[log2(2b+2c)]=log2[2a+2]=log2(2a+2b+2c]=(a⊗b)⊗c,故正确;对于C,a⊗b=log2(2a+2b),2a+2b≥2≥2=2+1,所以log2(2a+2b)≥log22+1,即,故正确;对于D,(a⊗b)﹣c=log2(2a+2b)﹣c(a﹣c)⊗(b﹣c)=log2(2a﹣c+2b﹣c)=log22=log22﹣c+log2(2a+2b)=﹣c+log2(2a+2b),故正确.故选:BCD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数f(x)=x2﹣2x﹣a有两个不同的零点,则实数a的取值范围是(﹣1,+∞).解:函数f(x)=x2﹣2x﹣a有两个不同的零点,即方程x2﹣2x﹣a=0有两个不等实根,故△=(﹣2)2﹣4×(﹣a)>0⇒a>﹣1,故答案为:(﹣1,+∞).14.若幂函数的图象不经过原点,则实数m的值为﹣1.解:由函数是幂函数,所以m2﹣m﹣1=1,解得m=﹣1或m=2;当m=﹣1时,f(x)=x﹣1,图象不经过原点,满足题意;当m=2时,f(x)=x8,图象经过原点,不满足题意;所以m=﹣1.故答案为:﹣1.15.函数y=的定义域为[2kπ﹣,2kπ+],k∈Z.解:要使函数有意义,则sin x+≥0,及sin x≥﹣,及2kπ﹣≤x≤2kπ+,即函数的定义域为[2kπ﹣,2kπ+],k∈Z,故答案为:[2kπ﹣,2kπ+],k∈Z16.如图,边长为1的正六边形木块自图中实线标记位置起在水平桌面上从左向右做无滑动翻滚,点P为正六边形的一个顶点,当点P第一次落在桌面上时,点P走过的路程为.解:可以分为三步,每步走60°,每步以与桌面右侧接触点为圆心,到P的距离为半径,第一步:r=2,L1=,第二步:r=,L2=,第三步:r=1,L3=,所以当点P第一次落在桌面上时,点P走过的路程为L1+L3+L3==.故答案为:.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.化简求值:(1);(2)已知tanα=﹣2,求的值.解:(1)原式===.(2)由于tanα=﹣2,原式====﹣1.18.在①f(x)图象过点,②f(x)图象关于直线对称,③f(x)图象关于点对称,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.问题:已知的最小正周期为2π,_____.(1)求函数f(x)的解析式;(2)将f(x)的图象上所有点向左平移个单位长度,再将得到的图象上每个点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,求g(x)的单调递增区间.解:若选①:(1)由已知得,则ω=1,于是f(x)=2sin(x+φ)因为f(x)图象过点,所以,即,)又因为,所以,故.(2)由已知得,于是,解得,故g(x)的单调递增区间为.若选②:(1)由已知得,,则ω=1,于是f(x)=2sin(x+φ).因为f(x)图象关于直线对称,所以,即又因为,所以,故.(2)由已知得.由,)即.故g(x)的单调递增区间为.若选③:(1)由已知得,则ω=1,于是f(x)=2sin(x+φ).因为f(x)图象关于点对称,所以,即,又因为,所以,故.(2)由已知得,由,k∈Z,即故g(x)的单调递增区间为.19.(1)求函数y=,的值域;(2)解关于x的不等式:(a>0,且a≠1).解:(1)解:令t=log2x,由于,则t∈[﹣1,1].于是原函数变为,由于y(t)图象为开口向上的抛物线,对称轴,且,故当,y取最小值;当t=1时,y取最大值2.所以原函数的值域为.(2)解:当a>1时,原不等式可化为:,解得.故a>1时,原不等式的解集为.当0<a<1时,原不等式可化为:,即,解得﹣1<x<1.故0<a<1时,原不等式的解集为{x|﹣1<x<1}.综上可得,a>1时,原不等式的解集为.0<a<1时,原不等式的解集为{x|﹣1<x<1}.20.已知函数.(1)设,求f(x)的最值及相应x的值;(2)设,求的值.解:(1)===,∵,所以2x+∈[﹣,],故当,即时,函数f(x)取得最小值1;当,即时,函数f(x)取得最大值.(2)由,得.于是==.21.为提升居民生活质量,增加城市活力,某市决定充分利用城市空间修建口袋公园.如图所示,现有一处边长为40 m的正方形空地ABCD,若已规划出以A为圆心、半径为30 m 的扇形健身场地AEF,欲在剩余部修建一块矩形草坪PMCN,其中点P在圆弧EF上,点M,N分别落在BC和CD上,设∠PAB=θ,矩形草坪PMCN的面积为S.(1)求S关于θ的函数关系式;(2)求S的最大值以及相应θ的值.解:(1)如图,PM=40﹣30cosθ,PN=40﹣30sinθ,于是S=(40﹣30sinθ)(40﹣30cosθ)=﹣1200(sinθ+cosθ)+900sinθcosθ+1600,其中,,故S关于θ的函数关系式为S=﹣1200(sinθ+cosθ)+900sinθcosθ+1600,(0≤θ≤);(2)令t=sinθ+cosθ,则,又,当时,,所以,于是=450t2﹣1200t+1150,S(t)为开口向上的抛物线,对称轴,又,故当t=1时,S取得最大值为400 m2,此时,θ=0或.22.已知f(x)为R上的奇函数,g(x)为R上的偶函数,且f(x)+g(x)=2e x,其中e =2.71828….(1)求函数f(x)和g(x)的解析式;(2)若不等式f(x2+3)+f(1﹣ax)>0在(0,+∞)恒成立,求实数a的取值范围;(3)若∀x1∈[0,1],∃x2∈[m,+∞),使成立,求实数m的取值范围.解:(1)由题意知f(x)+g(x)=2e x,①可得f(﹣x)+g(﹣x)=2e﹣x,由f(x)为R上的奇函数,g(x)为R上的偶函数,可得f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),所以﹣f(x)+g(x)=2e﹣x,②于是①+②可得2g(x)=2 e x+2 e﹣x,即g(x)=e x+e﹣x,所以f(x)=e x﹣e﹣x;(2)由已知f(x2+3)+f(1﹣ax)>0在(0,+∞)上恒成立,又因为f(x)为R上的奇函数,所以f(x2+3)>f(ax﹣1)在(0,+∞)上恒成立,又因为f(x)=e x﹣e﹣x为R上的增函数,所以x2+3>ax﹣1在(0,+∞)上恒成立,即在(0,+∞)上恒成立,所以.因为,当且仅当,即x=2时取等号.所以a<4;(3)设h(x)=e﹣|x﹣m|,f(x)在[m,+∞)上的最小值为f(x)min,h(x)在[0,1]上的最小值为h(x)min,由题意,只需f(x)min≤h(x)min,因为f(x)=e x﹣e﹣x为R上的增函数,所以.当m≥0时,因为h(x)在(﹣∞,m)单调递增,在(m,+∞)单调递减,所以当x∈[0,1]时,h(x)min=min{h(0),h(1)}.于是,由h(0)=e﹣|m|≥e m﹣e﹣m得e m≤2 e﹣m,即e2m≤2,解得.考虑到,故h(1)=e﹣11﹣m|=e m﹣1≥e m﹣e﹣m,即,解得.因为,所以.当m<0时,h(x)在[0,1]单调递减,所以.又e m﹣1>0,e m﹣e ﹣m<0,所以对任意m<0,恒有h(1)=e m﹣1≥e m﹣e﹣m=f(x)min恒成立.综上,实数m的取值范围为.。
浙江省温州市2020-2021学年高一上学期期末教学质量统一检测数学试题(B卷) (解析版)
2020-2021学年浙江省温州市高一(上)期末数学试卷(B卷)一、选择题(共8小题).1.已知集合A={1,2,3},B={2,4},则A∪B=()A.{2}B.{2,3}C.{1,2,3}D.{1,2,3,4}2.下列函数既不是奇函数也不是偶函数的是()A.y=x3B.y=x2C.y=x D.3.已知函数,则f(x2)的定义域为()A.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)B.(﹣∞,0)∪(1,+∞)C.(﹣1,1)D.(0,1)4.在平面直角坐标系中,角α的顶点与原点重合,终边与单位圆的交点为,则sin(π-α)=( ) A.B.C.D.5.已知a=e0.3,b=ln0.3,c=0.3e,则()A.a>b>c B.a>c>b C.c>b>a D.b>c>a6.已知a,b,c是实数,且a≠0,则“∀x∈R,ax2+bx+c<0”是“b2﹣4ac<0”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7.已知a>0,b>0,a+b=1,则下列等式可能成立的是()A.a2+b2=1B.ab=1C.a2+b2=D.a2﹣b2=8.某工厂有如图1所示的三种钢板,其中长方形钢板共有100张,正方形钢板共有60张,正三角形钢板共有80张.用这些钢板制作如图2所示的甲、乙两种模型的产品,要求正方形钢板全部用完,则制成的甲模型的个数最少有()A.10个B.15个C.20个D.25个二、多项选择题(共4小题).9.已知函数y=x2﹣2x+2的值域是[1,2],则其定义域可能是()A.[0,1]B.[1,2]C.[]D.[﹣1,1]10.已知,且tanθ=m,则下列正确的有()A.B.tan(π﹣θ)=m C.D.11.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象过两点,则ω的可能取值为()A.1B.2C.3D.412.在同一直角坐标系中,函数f(x)=log a(x﹣b),g(x)=b x﹣a的图象可能是()A B C D三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
江西省贵溪市实验中学高中部2020-2021学年高一上学期期末考试数学试题(解析版)
贵溪市实验中学高中部2020-2021学年第一学期期末考试高一数学试卷时间120分钟,满分150分.一、选择题:本大题共12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. 已知全集{}2,4210,{3}U A x x x B x x ==-->=∈>R N ∣∣,则()UA B ⋂=( )A. {37}xx <∣ B. {33}x x -∣ C. {4.5,6}D. {4,5,6,7}【答案】D 【解析】 【分析】按集合补运算并化简集合后求交. 【详解】{}24210{37}UA x x x x x =--=-∣∣,(){37}{4,5,6,7}U A B x x ∴⋂=∈<=∣N故选:D.2. 设0.813a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,0.93b =,0.80.7log c =,则a ,b ,c 的大小关系为( ).A. a b c <<B. b a c <<C. b c a <<D. c a b <<【答案】D 【解析】 【分析】利用指数函数与对数函数的性质,即可得出,,a b c 的大小关系.【详解】解:0.80.8013313a -⎛⎫==>= ⎪⎝⎭,0.90.8331b a ∴=>=>,又0.80.70.70.7log log 1c =<=,c a b ∴<<.3. cos45sin75sin 45sin165︒︒+︒︒的值为( )A.B. C.12D. 12-【答案】A 【解析】 【分析】根据三角函数的诱导公式和两角差的余弦公式进行化简,即可求解. 【详解】根据三角函数的诱导公式和两角差的余弦公式,可得cos45sin75sin 45sin165︒︒+︒︒cos45cos15sin 45sin15=︒︒+︒︒()cos 4515cos302=︒-︒=︒=. 故选:A .【点睛】本题主要考查了三角函数的诱导公式,以及两角差的余弦公式的化简、求值,着重考查运算与求解能力,属于基础题. 4. 将函数sin(2)6y x π=-图象向左平移4π个单位,所得函数图象的一条对称轴的方程是( ) A. 3x π=B. 6x π=C. 12x π=D. 12x π=-【答案】C 【解析】试题分析:将函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭图象向左平移4π个单位得到sin 2sin 2463y x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,令232122k x k x πππππ+=+∴=+,当0k =时得对称轴为12x π= 考点:三角函数性质 5. 函数3()ln f x x e=-的零点所在区间为( ) A. 1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B. ()1,eC. ()2,e eD. ()23,e e【答案】C【分析】根据对数函数性质判断函数在()0,∞+上是增函数,再通过计算又1f e ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(1)f ,()f e ,2()f e ,发现2()()0f e f e ⋅<,即可得到零点所在区间.【详解】3()ln =-f x x e在()0,∞+上是增函数,又1133ln10⎛⎫=-=--< ⎪⎝⎭f e e e e ,33(1)ln10=-=-<f e e ,33l )10n (=-<-=f e ee e ,2233)0ln (2-=-=>e f e e e,2()()0∴⋅<f e f e ,根据零点存在性定理可知,函数3()ln f x x e=-的零点所在的大致区间是()2,e e故选:C6. 已知向量a ,b 满足||1a =,||3b =,且a 与b 的夹角为6π,()(2)+⋅-=a b a b ( ). A.12B. 32-C. 12-D.32【答案】A 【解析】 【分析】由向量的数量积运算公式展开计算即可.【详解】2221()(2)221cos62a b a b a +a b b +π+⋅-=⋅-=-=, 故选:A.【点睛】本题考查了向量数量积的公式及其运算性质,属于基础题7. 已知偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,且(2)3f -=,则满足(23)3f x -<的x 的取值范围是( ) A. 15,,22⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ B. 15,22⎛⎫⎪⎝⎭C. 31,,22⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D. 31,22⎛⎫-⎪⎝⎭ 【答案】B 【解析】由题得函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)3f =,再根据函数的图象得到2232x -<-<,解不等式即得解.【详解】因为偶函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,且(2)3f -=, 所以()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)3f =, 因为(23)3f x -<, 所以2232x -<-<, 所以1522x <<. 故选:B【点睛】本题主要考查函数的单调性和奇偶性的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 8. 已知函数()1f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2b f =,()3c f =,则a 、b 、c 的大小关系为( )A. b a c <<B. c b a <<C. b c a <<D. a b c <<【答案】A 【解析】 【分析】推导出函数()f x 为()1,+∞上的增函数,且有()()11f x f x +=-,可得出52a f ⎛⎫=⎪⎝⎭,进而可得出a 、b 、c 的大小关系.【详解】当121x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦,则()()21f x f x >, 所以,函数()f x 为()1,+∞上的增函数, 由于函数()1f x +是偶函数,可得()()11f x f x +=-,1335112222a f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-=-=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,53212>>>,因此,b a c <<.【点睛】思路点睛:解答比较函数值大小问题,常见的思路有两个: (1)判断各个数值所在的区间; (2)利用函数的单调性直接解答.9. 设向量,a b →→满足1a b →→==,12a b →→⋅=,则()a x b x R →→+∈的最小值为( )A.B.C. 1D.【答案】B 【解析】 【分析】两边平方,得出2a xb →→+关于x 的二次函数,从而得出最小值.【详解】解:222222132124a x b a x a b x b x x x →→→→→→⎛⎫+=+⋅+=++=++ ⎪⎝⎭ ∴当12x =-时,a x b →→+=故选:B.【点睛】本题考查向量的模的求解方法,利用二次函数求最值,考查运算能力,是中档题. 10. 若函数()22xf x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是( ) A. (2,0)- B. (1,0)- C. (0,1)D. (0,2)【答案】D 【解析】 分析】【详解】作函数g (x )=|2x −2|的图象如下,∵函数f (x )=|2x −2|−b 有两个零点, 结合图象可知,0<b <2, 本题选择D 选项.点睛:函数零点的求解与判断:(1)直接求零点:令f (x )=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间[a ,b ]上是连续不断的曲线,且f (a )·f (b )<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.11. 函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调减区间是( )A. ()5221212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦, B. ()51212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦, C. ()511221212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦, D. ()5111212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦, 【答案】B 【解析】 【分析】利用诱导公式变形,然后求出sin 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的增区间得答案. 【详解】解:sin 2sin 233y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由222232k x k πππππ-+≤-≤+,得5,1212k x k k Z ππππ-≤≤+∈,∴函数sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调减区间是5,()1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦. 故选:B.【点睛】本题主要考查了诱导公式的应用以及正弦函数的单调性,属于基础题. 12. 数学中一般用{}min ,a b 表示a ,b 中的较小值.关于函数(){}min sin 3cos ,sin 3cos f x x x x x =+-有如下四个命题:①()f x 的最小正周期为π; ②()f x 的图象关于直线3π2x =对称; ③()f x 的值域为[]22-,; ④()f x 在区间ππ,64⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增. 其中是真命题的是( ). A. ②④ B. ①②C. ①③D. ③④【答案】A 【解析】 【分析】作出函数()f x 的图象,利用图象确定函数的性质,判断各个命题. 【详解】根据题意作出()y f x =的部分图象如图所示(图中实线部分),因为函数π2sin 3y x ⎛⎫=+⎪⎝⎭和π2sin 3y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的最小正周期均为2π, 所以()f x 的最小正周期为2π,故①错误;由图可知()f x 的图象的对称轴位于两条正弦曲线的交点处, 由sin 3sin 3x x x x +=-得cos 0x =, 所以()ππ2x k k =+∈Z ,所以②正确;当()π2π2x k k =+∈Z 时,()f x 取得最大值1,且容易看出()f x 的最小值为2-, 所以()f x 的值域为[]2,1-,故③错误; 当ππ,64x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()π2sin 3f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,此时πππ,3212x ⎛⎫-∈-- ⎪⎝⎭,可得()f x 在区间ππ,64⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,故④正确. 故选:A .【点睛】本题考查三角函数的基本性质,求三角函数的周期、对称轴、值域以及单调性.解题方法是数形结合思想方法,作出函数的图象,通过图象确定函数的性质,得出结论.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卷中的横线上.13. 若tan 2θ=,则θθθθ+=-sin 2cos 2sin 3cos ________.【答案】4 【解析】 【分析】θθθθθθ++=--sin 2cos tan 22sin 3cos 2tan 3,然后可得答案. 【详解】因为tan 2θ= 所以θθθθθθ+++===--⨯-sin 2cos tan 22242sin 3cos 2tan 3223故答案为:414. 已知()f x 为奇函数,当0x <时,()2()log 1f x x =-,则()3f =_________. 【答案】2- 【解析】 【分析】求出()3f -的值,利用奇函数的定义可求得()3f 的值.【详解】因为()f x 为奇函数,当0x <时,()2()log 1f x x =-,()23log 42f ∴-==, 因此,()()332f f =--=-. 故答案为:2-.15. 如图,在平行四边形ABCD 中,AB a =,AD b =,点O 为对角线AC 与BD 的交点,点E 在边CD 上,且2DE EC =,则OE =________.(用a ,b 表示)【答案】1126b a + 【解析】 【分析】结合平面向量共线定理及线性运算即可求解. 【详解】解:由题意可得,23DE DC =, ∴1223OE OD DE BD DC =+=+,()121111232626AD AB AB AD AB b a =-+=+=+, 故答案为:1126b a +.【点睛】本题主要考查了平面向量的线性运算,属于基础题.16. 已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()20f x f x -+=,且当(]0,1x ∈时,()21log f x x=,若函数()()()sin F x f x x π=-在区间[]1,m -上有且仅有10个零点,则实数m 的取值范围是__________.【答案】742⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【解析】 【分析】根据条件,易得函数()f x 是关于()1,0对称,以2为周期的奇函数,再根据(]0,1x ∈时,()21log f x x=,在同一坐标系中作出函数()y f x =,()sin y x π=的图象,利用数形结合法求解. 【详解】因为()f x 奇函数,且()()20f x f x -+=,所以()()2f x f x -=-,即函数()f x 是关于()1,0对称,以2为周期的奇函数, 又(]0,1x ∈时,()21log f x x=,在同一坐标系中作出函数()y f x =,()sin y x π=的图象如图所示:因为函数()()()sin F x f x x π=-在区间[]1,m -上有且仅有10个零点, 所以函数()y f x =,()sin y x π=在区间[]1,m -上有且仅有10个交点,由图知:实数m 的取值范围是742⎡⎫⎪⎢⎣⎭,, 故答案为:742⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【点睛】方法点睛:函数零点求参数范围问题:若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则构造两个函数,将问题转化为两个函数图象的交点问题求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明,证明过程及演算步骤.17. 求值: (1)211log 3443(3)(0.008)2+2lg 5lg 4π+--++(2) 已知13x x -+=, 求1122x x -+的值. 【答案】(1)10π+; (25【解析】 【分析】(1)根据指数幂与对数的运算法则,即可求解; (2)由2112112()2x x x x--=+++,代入即可求解.【详解】(1211log 3443(3)(0.008)2+2lg 5lg 4π+--++2log 313522+2(lg 5lg 2)π=-++⋅+3523+210ππ=-++⨯=+.(2)因为13x x -+=,可得1122112111122)2(25x x x x x xx x ----=++⋅+++==,又由112200,x x->>,所以1122x x -+=18. 已知11sin(2)cos()cos cos 22()cos(2)9sin(3)cos sin 22f πππαπααααπαπππααα⎛⎫⎛⎫-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+-⎛⎫⎛⎫-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)化简()f α;(2)若()f α=,求11sin cos αα+的值.【答案】(1)sin cos αα+;(2)【解析】 【分析】(1)利用诱导公式化简()fα;(2)结合同角三角函数的基本关系式求得所求表达式的值. 【详解】(1)sin()(cos )sin (sin )()cos sin cos sin (sin )cos f ααααααααααα-⋅-⋅⋅-=+=+⋅-⋅(2)()sin cos 5f ααα=+=两边平方并化简得112sin cos 5αα+=, 2sin cos 5αα∴=-11sin cos 52sin cos sin cos 25αααααα+∴+===--. 【点睛】本小题主要考查诱导公式、同角三角函数的基本关系式,属于中档题.19. 函数()()sin f x A x =+ωϕ0,0,2A πωϕ⎛⎫>>< ⎪⎝⎭的一段图象如图所示:(1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 的单调增区间,并指出()f x 的最大值取到最大值时x 的集合. 【答案】(1)()13sin 24f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭;(2)函数的增区间为34,422k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈; 取到最大值时x 的集合为34,2x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭. 【解析】 【分析】(1)根据函数图象结合()()sin f x A x =+ωϕ的性质求解即可; (2)利用整体换元思想计算即可得答案. 【详解】解:(1)由函数的图象可得3A =,33274422T πππω=⨯=-,解得12ω=. 再根据待定系数法得1222k πϕπ⨯+=,k Z ∈,由2πϕ<,则令0k =,得4πϕ=-,∴()13sin 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(2)令1222242k x k πππππ-≤-≤+,k Z ∈, 解得34422k x k ππππ-≤≤+,故函数的增区间为34,422k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈.所以函数的最大值为3,此时2242x k πππ-=+,即342x k ππ=+,k Z ∈, 即()f x 的最大值为3,取到最大值时x 的集合为34,2x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题考查利用三角函数图象求函数解析式,函数的单调区间与最值,考查运算能力,是中档题. 20. 已知a ,b ,c 在同一平面内,且()1,2a =. (1)若35c =,且//a c ,求c ; (2)若2b =,且()()2a b a b +⊥-,求a 与b 的夹角的余弦值.【答案】(1)()3,6c =或()3,6c =--;(2). 【解析】 【分析】(1)设(),c x y=,由平面向量平行的坐标表示及模的坐标表示可得2y x =⎧= (2)由平面向量垂直可得()()20a b a b +⋅-=,再由平面向量数量积的运算可得1a b ⋅=-,最后由cos ,a b a b a b⋅=⋅即可得解.【详解】(1)设(),c x y =, 因()1,2a =,//ac ,35c =,所以2y xx y =⎧+=⎪⎩36x y =⎧⎨=⎩或36x y =-⎧⎨=-⎩, 所以()3,6c =或()3,6c =--;(2)因为()1,2a =,所以14a =+ 又()()2a b a b +⊥-,2b =,所以()()22225220a b a b a a b b a b +⋅-=+⋅-=+⋅-⨯=,所以1a b ⋅=-, 所以cos ,105a b a b a b⋅===-⨯⋅.【点睛】本题考查了平面向量共线及模的坐标表示,考查了平面向量数量积的应用及运算求解能力,属于21. 已知函数()()2sin cos cos 21f x x x x =++-(1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )在区间[,44ππ-]上的最大值和最小值. 【答案】(1)π;(2,最小值1-. 【解析】 【分析】(1)化简函数得())4f x x π=+,从而可得周期;(2)由[,]44x ππ∈-,得32[,]444x πππ+∈-,从而可得最值. 【详解】函数()()2sin cos cos 21sin 2cos 2)4f x x x x xx x π=++-=+=+.(1)最小正周期为22ππ=; (2)由[,]44x ππ∈-,得32[,]444x πππ+∈-, 当242x ππ+=,即8x π=时,f (x );当244x ππ+=-,即4πx =-时,f (x )取最小值1-.【点睛】本题主要考查了三角函数的周期性和最值,涉及辅助角公式,属于基础题.22. 已知向量()2sin ,cos a x x =,()3cos ,2cos b x x =,定义函数()1f x a b =⋅-.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递减区间. (2)求使不等式()f x x 的取值集合;(3)先将()f x 图象上所有点的横坐标伸长为原来的26π个单位,得到函数()h x 的图象,若不等式()21cos 03h x x m +->在0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭上恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)π;()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;(2),124x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭;(3)13m ≤. 【解析】(1)化简得()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即得函数的最小正周期,解不等式3222262k x k πππππ+≤+≤+即得函数的单调递减区间;(2)解不等式sin 26x π⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭即得解集;(3)先求出()2h x x=,再转化得到原不等式等价于2111232t t m -++>在0,1上恒成立,求得()()113g t g >=,即得解.【详解】()212cos 2cos 12cos 22sin 26f x a b x x x x x x π⎛⎫=⋅-=+-=+=+ ⎪⎝⎭(1)所以函数的最小正周期22T ππ==, 令3222262k x k πππππ+≤+≤+,则()263k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 即函数()f x 的单调递减区间为,()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦.(2)由题得sin 262x π⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,所以22+22+363k x k k Z πππππ≤+≤∈,, 所以,124k x k k Z ππππ+≤≤+∈,所以不等式的解集为,124xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭.(3)先将()f x 图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍得到2sin 6y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,纵坐标缩短到原来的4得到y sin 26x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;再向右平移6π个单位,得到函数()2h x x =的图象,∴()222111111cos sin cos cos cos 323232hx x x x x x +=+=++ 设cos t x =,由0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭可得()0,1t ∈则原不等式等价于2111232t t m -++>在0,1上恒成立. 设()2111232g t t t =-++,()0,1t ∈, 则()()113g t g >=,所以13m ≤.【点睛】本题主要考查三角恒等变换,考查三角函数的图象和性质,考查三角函数的图象变换和二次不等式的恒成立问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.。
高一上学期数学人教B版(2019)期末模拟测试卷B卷(含解析)
高一上学期数学人教B 版(2019)期末模拟测试卷B 卷【满分:150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.设集合,集合,若,则实数a 取值集合的真子集的个数为( )A.2B.3C.7D.82.已知函数是定义在R 上的偶函数,且在上单调递增,若关于x 的不等式,则不等式的解集为( )A. B.C. D.3.已知函数,若恒成立,则的最大值为( )A.4.若函数,在上单调递增,则a 的取值范围是( )A. B. C. D.5.已知函数的定义域为R ,对任意的,且,都有成立.若对任意恒成立,则实数a 的取值范围是( )A. B.C. D.6.“幸福指数”是某人对自己目前生活状态满意程度的自我评价指标,常用区间内的一个数来表示,该数越接近10表示满意程度越高.现随机抽取10位市民,他们的幸福感指数分281{50}A x x x =-+={10}B x ax =-=B A ⊆()f x [)0,+∞()f x ][),22,-∞-+∞ ()232f x x >()(),22,-∞-+∞ ()2,2-()(),44,-∞-+∞ ()4,4-()()212e 1b x f x a x -⎛⎫=--- ⎪⎝⎭()0f x ≤ab ()2log 1,13(),3x x f x ax x x ⎧+-<≤⎪=⎨+>⎪⎩(1,)-+∞[]3,9-[)3,-+∞[]0,9(],9-∞()f x 1x 2x 12x x ≠()()()12120f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦()()22326f x x a f x a a -+>--x ∈R ()1,4,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭ 11,42⎛⎫- ⎪⎝⎭()1,4,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭1,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦[]0,10别为5,6,7,8,7,9,4,5,8,9,则下列说法错误的是( )A.该组数据的中位数为7B.该组数据的平均数为7.5C.该组数据的第60百分位数为7.5D.该组数据的极差为57.口袋中有2个红球和2个白球(形状和大小完全相同),从中随机不放回地依次摸出2个球,设事件“第1次摸出的是红球”,“第2次摸出的是红球”,“摸出的两个球均为红球”,“摸出的两个球颜色不同”则下列说法正确的是( )A.A 与B 互斥B.C 与D 互为对立C.D.A 与D 相互独立8.已知,若A.-2B.-1C.二、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.若非空实数集M 满足任意,都有, ,则称M 为“优集”.已知A ,B 是优集,则下列命题中正确的是( )A.是优集B.是优集C.若是优集,则或D.若是优集,则是优集10.已知函数是定义域为R 的偶函数,满足,当时,,则( )A.的最小值是的周期为4C. D.11.已知,,…,,为1,2,…,5,6的任意排列,设,.则( )A.任意交换,,的顺序,不影响X 的取值A =B =C =D =B C⊆0a ≠20212021()20a b a a b ++++=,x y M ∈x y M +∈x y M -∈A B A B A B A B ⊆B A⊆A B A B ()f x (2)(2)f x f x +=-02x ≤≤2()f x x x =-()f x ()f x (2025)2f =20271()1014i f i ==∑1x 2x 5x 6x {}{}{}123456min max ,,,max ,,X x x x x x x ={}{}{}123456max min ,,,min ,,Y x x x x x x =1x 2x 3xB.满足及的排列有20个C.D.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.某中学高一、高二、高三的学生人数比例为,假设该中学高一、高二、高三的学生阅读完《红楼梦》的概率分别为0.2,0.25,,若从该中学三个年级的学生中随机选取1名学生,则这名学生阅读完《红楼梦》的概率不大于0.233,已知该中学高三的学生阅读完《红楼梦》的概率不低于高一的学生阅读完《红楼梦》的概率,则的取值范围是__________.13.已知函数,若恒成立,则实数k 的取值范围为__________.14.已知不等式对于恒成立,则实数a 的取值范围是_____________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.(1)求实数a 的值:(2)探究的单调性,并证明你的结论;(3)解关于x 的不等式.17.(15分)某地区有小学生9000人,初中生8600人,高中生4400人,教育局组织网络“防溺水”网络知识问答,现用分层抽样的方法从中抽取220名学生,对其成绩进行统计解题思路,得到如下图所示的频率分布直方图所示的频率分布直方图.123x x x <<456x x x <<X =X >4:3:3(01)p p <<p ()()221f x x x kx x =-+-∈R ()0f x ≥4220x x a ⋅-+>(],0x ∈-∞()f x ()()42322x xf f +-⨯>(1)根据频率分布直方图,估计该地区所有学生中知识问答成绩的平均数和众数;(2)成绩位列前10%的学生平台会生成“防溺水达人”优秀证书,试估计获得“防溺水达人”的成绩至少为多少分;(3)已知落在内的平均成绩为67,方差是9,落在内的平均成绩是73,方差是29,求落在内的平均成绩和方差..记两组,则总体样本方差)18.(17分)为践行“绿水青山,就是金山银山”的理念,我省决定净化某条河上游水域的水质.省环保局于2022年年底在该河上游水域投入一些蒲草,这些蒲草在水中的蔓延速度越来越快,2023年2月底测得蒲草覆盖面积为,2023年3月底测得蒲草覆盖面积为,蒲草覆盖面积y(单位:)与月份x(单位:月)的关系有两个函数模型(,)与可供选择.(1)分别求出两个函数模型的解析式;(2)若2022年年底测得蒲草覆盖面积为,从上述两个函数模型中选择更合适的一个模型,说明理由,并估算至少到哪一年的几月底蒲草覆盖面积能达到?(参考数据:,).19.(17分)多项选择题是标准化考试中常见题型,从A,B,C,D四个选项中选出所有正确的答案(四个选项中至少有两个选项是正确的),其评分标准为全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.(1)甲同学有一道多项选择题不会做,他随机选择至少两个选项,求他猜对本题得5分的概率;lg30.48≈[)60,70[)60,80[)70,80122()()222221122m ns s x w s x wm n m n⎡⎤⎡⎤=+-++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦++236m248m2m xy ka=0k>1a> 2(0)y mx n m=+>220m2810mlg20.30≈否也互不影响,求这2道多项选择题乙比丙总分刚好多得5分的概率.答案以及解析1.答案:C解析:由,得,解得或,所以.当时,,满足;当时,,因为,解得,所以实数a 取值集合的真子集的个数为,故选C.2.答案:B解析:令为偶函数,且在上递增,,结合题设知,在上,在上,令上递增,,若上,则有,在上,则有,综上,结合题设的性质,不等式的解集为.故选:B 3.答案:C解析:由,解得,令,解得,则,,不符合题意;当,则,,不符合题意;所以,则当时等号成立,4.答案:A解析:当时,单调递增且值域为,而在上单调递增,28150x x -+=(3)(5)0x x --=3x =5x ={3,5}A =0a =B =∅B A ⊆0a ≠1B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭B ⊆=5=a ==110,,35⎫⎬⎭3217-=()3||g x x =()0,+∞(2)6g =(2)6f =(,2)(2,)-∞-+∞ ()()g x f x >()2,2-()()g x f x <3()2h x =)0,+∞(2)(2)(2)6h g f ===23()()3||3||2y h x g x x x x =-=-=(,2)(2,)-∞-+∞ 0y >()()()h x g x f x >>()2,2-0y <()()()h x g x f x <<()f x ()232f x x >()2,2-120a x --=12x a =-2e10bx --=x =2a ->,122b x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭120a x -->2e 10b x -->12a -<12,2b a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭120a x --<2e10bx --<12a -=24a =-()21124444ab a a a ⎛⎫=-=--+≤ ⎪⎝⎭a =1=13x -<≤2log (1)y x =+(,2]-∞()f x (1,)-+∞在,即;综上,.故选:A5.答案:C解析:不妨设,又,所以,即,所以在R上单调递增,所以对任意恒成立,即,即对任意恒成立,所以,解得或,故选:C.6.答案:B解析:首先对10位市民的幸福感指数按从小到大的顺序进行排序:4,5,5,6,7,7,8,8,9,9,该组数据的中位数为第五个和第六个数据的平均值7,因此A说法正确;,因此B说法不正确;,因此C说法正确;又该组数据最大为9,最小为4,因此极差为,因此D说法正确;故选:B.7.答案:D解析:令2个红球和2个白球分别为从中随机不放回地依次摸出2个球有:,共12种,事件A对应事件为,有6种,事件B对应事件为,有6种,23aa+≥⇒≥-)+∞ay xx=+309a<≤39a-≤≤12x x<()()()1212f x f x x x-->⎡⎤⎣⎦()()12f x f x-<()()12f x f x<()f x()()22326f x x a f x a a-+>--x∈R 22326x x a x a a-+>--224270x x a a-++>x∈R()()2244270a a∆=--+<4a<-a>()1,4,2⎛⎫-∞-+∞⎪⎝⎭7.5=945-=1,2,1,2R R W W(1,2),(1,1),(1,2),(2,1),(2,1),(2,2),(1,1),(1,2),(1,2),R R R W R W R R R W R W W R W R W W(2,1),(2,2),(2,1)W R W R W W(1,2),(1,1),(1,2),(2,1),(2,1),(2,2)R R R W R W R R R W R W(1,2),(2,1),(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)R R R R W R W R W R W R事件C对应事件为,有2种,事件D对应事件为,有8种,综上,A与B不互斥,C与D互斥但不对立,,且事件对应事件为,有4种故故A、B、C错,D对故选:D8.答案:A,则,所以由,得,即,亦即.当且,即时,等式显然成立.当时,则有,所以.当时,有,即.因为函数是实数集上的增函数,所以由,得,则.这与矛盾,所以不成立.当时,有,即.因为函数是实数集上的增函数,所以由,得,则,这与矛盾,所以不成立.综上可知,.故选A.9.答案:ACD解析:对于A中,任取,,因为集合A,B是优集,则,,则,,,则,所以A正确;对于B中,取,,则或,令,,则,所以B不正确;对于C中,任取,,可得,因为是优集,则,,若,则,此时;若,则(1,2),(2,1)R R R R(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(1,1),(1,2),R W R W R W R W W R W R(2,1),(2,2)W R W RC B⊆1(),2P A P=AD(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)R W R W R W R W()P AD=()()()P A P D P AD=k=b ak=20212021()20a b a a b++++=20212021()20a ak a a ak++++=20212021[(1)1](2)0a k a k++++=20202021(1)1(2)0a k k⎡⎤++++=⎣⎦2021(1)10k++=20k+=2k=-2021(1)10k++≠2020a=0≠202020212(1)1kak+=->++20k+<2021(1)10k++>20212021(1)(1)k+>-2021y x=20212021(1)(1)k+>-11k+>-20k+>20k+<2021(1)10k++> 20k+>2021(1)10k++<20212021(1)(1)k+<-2021y x=20212021(1)(1)k+<-11k+<-20k+<20k+>2021(1)10k++<2k=-x A B∈ y A B∈ x y A+∈x y B+∈x y A B+∈ x y A-∈x y B-∈x y A B-∈{|2,}A x x k k==∈Z{|3,}B x x m m==∈Z{|2A B x x k==3,}x k k=∈Z 3x=2y=5x y A B+=∉x A∈y B∈,x y A B∈ A Bx y A B+∈x y A B-∈ x y B+∈()x x y y B=+-∈A B⊆x y A+∈,此时,所以C 正确;对于D 中,是优集,可得,则为优集;或,则为优集,所以是优集,所以D 正确.故选:ACD.10.答案:ABD解析:由于,所以的图象关于直线对称,由于是定义在R 上的偶函数,所以的图象关于y 轴对称,所以是周期为4的周期函数,故B 正确.当时,的图象开口向上,对称轴为直线,,,,的周期性、图象的对称性可知,的最小值是,故C 错误.因为,,,,所以,所以,故D 正确.故选ABD.11.答案:ABD解析:对于A ,注意到当,,被确定后,,,的取值也被固定,因此满足条件的条件组数即满足条件的,,的组数,即从1,2,…,5,6中任选3个数的数目,即.注意到任意交换,,的顺序,不影响X ,Y 的取值,任意交换,,的顺序,不影响X ,Y 的取值,A 正确,B 正确;因此不妨设及.注意到,整体交换,,和,,也不影响X ,Y 的取值,因此不妨设,即,,将满足以上条件的排列列举如下:()y x y x A =+-∈B A ⊆A B A B ⊆A B A = B A ⊆A B B = A B (2)(2)f x f x +=-()f x 2x =()f x ()f x ()f x 02x ≤≤2()f x x x =-12x =(0)0f =(2)2f =12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭max ()(2)2f x f ==min 1()2f x f ⎛⎫== ⎪⎝⎭()f x ()f x 2(2025)(50641(1)110)f f f =⨯+==-=(1)0f =(2)2f =(3)(1)(1)0f f f =-==(4)(0)0f f ==(1)(2)(3)(4)2f f f f +++=202712024()2(1)(2)(3)101202010144i f i f f f ==⨯+++=+++=∑1x 2x 3x 4x 5x 6x 1x 2x 3x 36C 20=1x 2x 3x 4x 5x 6x 123x x x <<456x x x <<1x 2x 3x 4x 5x 6x 14x x <4Y x ={}36min ,X x x =12.答案:解析:若从该中学三个年级的学生中随机选取1名学生,则这名学生阅读完《红楼梦》的概率为,解得.因为该中学高三的学生阅读完《红楼梦》的概率不低于高一的学生阅读完《红楼梦》的概率,所以.故p 的取值范围是.13.答案:解析:由题意得,当时,由恒成立,得,解得;当时,由上单调递增,所以,解得;当时,由恒成立,得,即,所以.综上,实数k 的取值范围是.故答案为:14.答案:解析:不等式对于恒成立,即不等式对于恒成立,令,则,所以不等式对于恒成立,所以恒成立,令,函数在上单调递减,所以,即[0.2,0.26]4330.20.250.1550.30.233433433433p p ⨯+⨯+⨯=+≤++++++0.26p ≤0.2p ≥[]0.2,0.26[]1,1-()221,111,11x kx x x f x kx x ⎧--≥≤-=⎨-+-<<⎩或1x ≥()2210x f x kx --≥=2k x ≤-2y =11x x-≥1k ≤1x ≤-()2210x f x kx --≥=],1-∞-121x x -≤-1k ≥-11x -<<()0f x ≥()()1010f f -≥⎧⎪⎨≥⎪⎩1010k k +≥⎧⎨-+≥⎩11k -≤≤[]1,1-[]1,1-()1,-+∞4220xxa ⋅-+>(],0x ∈-∞()22220x x a ⋅-+>(],0x ∈-∞2x t =(]0,1t ∈220at t -+>(]0,1t ∈22212t a t t -⎛⎫>=-+ ⎪⎝⎭(]0,1∈m =[)1,∈+∞221224y m m m ⎛⎫=-+=-- ⎪⎝⎭[)1,+∞()2max21m m-+=-,所以,即实数a 的取值范围是.故答案:为2max 1121t t ⎡⎤⎛⎫-+=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦1a >-()1,-+∞()1,-+∞16.答案:(1)(2)增函数,证明见解析(3)解析:(1)因为函数的图像关于点中心对称,所以该函数向下平行一个单位,得到的函数的图像关于点中心对称,即函数的图像关于点中心对称,因此函数是奇函数,于是有,即因为,所以符合题意;(2)因为设,是任意两个实数,且,因为,所以,因此,所以函数(3)因为函数的图像关于点中心对称,所以,即,所以由,因为函数所以,或,解得,或,因此原不等式的解集为.2a =()(),01,-∞+∞ ()f x a =-x ∈R ()0,1()0,0()2121x g x a =--+()0,0()2121x g x a =--+()2010211g a a =--=⇒=+()1g x =()()222221*********x x x x g x g x -⨯+-+=-+-=-=+++()1g x =a =1x 2x 12x x <()()121222222121x x f x f x -=--+=++12x x <1222x x <()()()()12120f x f x f x f x -<⇒<()2f x =(f x ()0,1()()2f x f x +-=()()2f x f x -=-()()()()()4232242232232x x x x x f f f f f ⎡⎤+-⨯>⇒>--⨯=--⨯⎣⎦()2f x =()()()42322122022x x x x x --⨯⇒-->⇒>>21x <1x >0x <()(),01,-∞+∞17.答案:(1)平均数为71,众数为75;(2)88;(3)平均数为76,方差为12.解析:(1)一至六组的频率分别为0.10,0.15,0.15,0.30,0.25,0.05,平均数.由图可知,众数为75.以样本估计总体,该地区所有学生中知识问答成绩的平均数为71分,众数为75分.(2)前4组的频率之和为,前5组的频率之和为,第分位数落在第5组,设为x ,则,解得.“防溺水达人”的成绩至少为88分.(3))的频率为0.15,)的频率为0.30,的频率与的频率之依题意有,,解得,所以内的平均成绩为76,方差为12.18.答案:(1);(2)至少到2024年2月底蒲草覆盖面积能达到解析:(1)若选择模型(,),则解得.若选择模型,则解得,450.10550.15650.15750.30850.25950.0571=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=0.100.150.150.300.700.90+++=<0.700.250.950.90+=>90%()0.70800.0250.90x +-⨯=88x =[60,70[70,80=)70,80[)60,8012736733=⨯+76=()222212299(6773)767333s ⎡⎤⎡⎤=⨯+-+⨯+-⎣⎦⎣⎦2212s =[)70,8081443xy ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭21213255y x =+2810m x y ka =0k >1a >2336,48,ka ka ⎧=⎨=⎩a ==81443x y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭2(0)y mx n m =+>436,948,m n m n +=⎧⎨+=⎩1205m =>n =故函数模型为(2)把代入,可得,把代入,因为26.4与20相差比较大,故选择模型更合适.,可得,两边取对数可得,即,所以,至少要到2024年2月底蒲草覆盖面积能达到.解析:(1)甲同学所有可能的选择答案有11种:,,,,,,,,,,,其中正确选项只有一个,样本空间,共11个基本事件,所以他猜对本题得5分的概率为(2)由题意得乙得0分的概率为乙比丙刚好多得5分的情况包含:事件B :乙得10分,丙得5分,则事件C :乙得7分,丙得2分,则AB AC AD 2125y x =+0x =81443x y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭8120.254y ==0x =2125y x =+13226.45y ==81443x y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭48103x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭4403x⎛⎫≥ ⎪⎝⎭4lg lg 403x ≥lg 402lg 2120.3113.3342lg 2lg 320.30.48lg 3x +⨯+≥=≈≈-⨯-14x ≥2810m BC BD CD ABC ABD ACD ABD ABCD {},,,,,,,,,,AB AC AD BC BD CD ABC ABD ACD ABD ABCD Ω=P =11124--=1162--=()111111226336P B ⎛⎫=⨯⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭()1111111124422323P C ⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯⨯⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭事件D :乙得5分,丙得0分,则所以乙比丙总分刚好多得5分的概率()111111244233P D ⎛⎫=⨯+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭()111361236P P B C D =++=++=。
2020-2021学年河北省石家庄市高一(上)期末数学试卷
2020-2021学年河北省石家庄市高一(上)期末数学试卷一、单项选择题: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.(5分)已知集合A={(x,y)|x+y=2},B={(x,y),则A∩B=()A.{(﹣1,﹣1)}B.{(1,﹣1)}C.{(﹣1,1)}D.{(1,1)} 2.(5分)已知,则=()A.5B.C.6D.3.(5分)下列函数中与函数值域相同的是()A.y=log4x B.y=2x C.D.y=x2﹣2x+1 4.(5分)若0<a<1,则“log a|x|>log a|y|”是“a x>a y”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5.(5分)已知函数,则下列结论正确的是()A.f(x)是偶函数B.f(x)是增函数C.f(x)的最小值是1D.f(x)的值域为(0,+∞)6.(5分)设a=log38,b=log0.50.2,c=log424,则()A.a<b<c B.a<c<b C.b<a<c D.b<c<a7.(5分)已知函数f(x)=|log3x|在上的值域为[0,2](3m)的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[0,1]C.[1,3]D.[0,3]8.(5分)已知函数,函数g(x)=(m﹣1)x(1≤x≤2).若任意的x1∈[0,1],存在x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),则实数m的取值范围为()A.B.(1,+∞)C.D.二、多项选择题: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3分,有选错的得0分.9.(5分)已知扇形的周长是6,面积是2,则扇形的半径、扇形的圆心角的弧度数可以是()A.1、4B.1、2C.2、1D.2、410.(5分)若函数f(x)=在R上为单调增函数,则实数b的值可以为()A.1B.C.2D.311.(5分)如图是三个对数函数的图象,则()A.a>1B.0<b<1C.2b<2c<2a D.c<b12.(5分)已知函数f(x)在区间(0,3)上有两个零点,其图象是连续不断的,若f(0),f(1)f(2)f(3)<0,则下列命题正确的是()A.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(0,1)和(1,2)内B.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(1,2)和(2,3)内C.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(0,1)和(2,3)内D.函数f(x)的两个零点不可能同时在区间(1,2)内三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知函数,则=,函数f(x)的定义域为.14.(5分)设集合A={1,2,3},集合B={x|x≤a},则a的取值范围是.15.(5分)若正实数a,b满足,则a+b的最小值为.16.(5分)已知函数f(x)=m•22x+n•2x+n2﹣2n﹣1(m,n∈R)存在最小值,且对于n的所有可能的取值都满足f(0),则m的取值范围为.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.17.(10分)已知角θ的终边上有一点,且.(1)求实数m的值;(2)求sinθ,tanθ的值.18.(12分)已知.(1)化简f(θ);(2)若θ为第四象限角,且,求f(θ)的值.19.(12分)已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)=log a x(a>1),并且它在上的最大值为1(1)求a的值;(2)令,判断函数F(x)的奇偶性(x)的值域.20.(12分)设指数函数f(x)=(m+2)x,幂函数g(x)=(m2+m+1)x3.(1)求m;(2)设a<0,如果存在x1,x2∈[﹣2,2],使得af(x1)>g(x2),求a的取值范围.21.(12分)已知函数为定义在R上的奇函数.(1)求实数a,b的值;(2)解关于x的不等式.22.(12分)已知函数.(1)求函数f(x)的值域;(2)关于x的方程f(﹣x2+ax)=0恰有三个解,求实数a的取值集合;(3)若f(x1)=f(x2)=m,且x2>2x1>0,求实数m的取值范围.2020-2021学年河北省石家庄市高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、单项选择题: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.(5分)已知集合A={(x,y)|x+y=2},B={(x,y),则A∩B=()A.{(﹣1,﹣1)}B.{(1,﹣1)}C.{(﹣1,1)}D.{(1,1)}【分析】解方程组即可得出A∩B的元素,从而得出A∩B.【解答】解:由得,∴A∩B={(1,3)}.故选:D.【点评】本题考查了描述法的定义,交集的定义及运算,考查了计算能力,属于基础题.2.(5分)已知,则=()A.5B.C.6D.【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式化简所求即可得解.【解答】解:因为,所以.故选:A.【点评】本题考查同角三角函数间的基本关系,考查运算能力,属于基础题.3.(5分)下列函数中与函数值域相同的是()A.y=log4x B.y=2x C.D.y=x2﹣2x+1【分析】分别求出函数的值域,进行对比即可.【解答】解:函数≥0的值域为[0,A.函数的值域为R.B.函数的值域为(0,不满足条件.C.函数的值域为{y|y≠3}.D.y=x2﹣2x+3=(x﹣1)2≥6,值域是[0.故选:D.【点评】本题主要考查函数值域的求解,求出函数的值域是解决本题的关键,是基础题.4.(5分)若0<a<1,则“log a|x|>log a|y|”是“a x>a y”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【分析】利用对数的性质从必要性和充分性两个方面进行判断即可.【解答】解:因为0<a<1,所以当log a|x|>log a|y|时,|x|<|y|,所以充分性不成立;当a x>a y时,x<y,所以必要性不成立,故“log a|x|>log a|y|”是“a x>a y”的既不充分也不必要条件.故选:D.【点评】本题考查了充分条件与必要条件的判断,涉及了对数性质的理解和应用,解题的关键是掌握充分条件与必要条件的判断方法,属于基础题.5.(5分)已知函数,则下列结论正确的是()A.f(x)是偶函数B.f(x)是增函数C.f(x)的最小值是1D.f(x)的值域为(0,+∞)【分析】画出函数的图象,然后判断选项即可.【解答】解:函数,的图象如图:由图象可知,函数不是偶函数,也不是增函数.故选:C.【点评】本题考查分段函数的应用,考查函数的简单性质,考查计算能力.6.(5分)设a=log38,b=log0.50.2,c=log424,则()A.a<b<c B.a<c<b C.b<a<c D.b<c<a【分析】利用对数的运算性质及其对数函数的单调性即可得出.【解答】解:a=log38∈(4,2),∵b=log0.40.2====log23=,c=log424=,∴b>c>2.∴a<c<b.故选:B.【点评】本题考查了对数的运算性质及其对数函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.7.(5分)已知函数f(x)=|log3x|在上的值域为[0,2](3m)的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[0,1]C.[1,3]D.[0,3]【分析】根据对数函数的图象和性质,得到m的取值范围,结合对数函数的单调性进行求解即可.【解答】解:f()=|log6|=|﹣4|=2,由f(x)=0,即m∈[3,9],27]上单调递增,3].故选:C.【点评】本题主要考查函数值域的应用,结合对数函数的图象和性质是解决本题的关键,是基础题.8.(5分)已知函数,函数g(x)=(m﹣1)x(1≤x≤2).若任意的x1∈[0,1],存在x2∈[1,2],使得f(x1)=g(x2),则实数m的取值范围为()A.B.(1,+∞)C.D.【分析】由分离变量转化f(x),讨论m<1和m≥1,结合指数函数和一次函数的单调性,求得f(x),g(x)的最值,由题意可得f(x)的值域为g(x)的子集,解不等式可得所求范围.【解答】解:由,①当m≥5时,函数f(x)单调递减,可得f(x)∈[,],2m﹣8],由题意可得m﹣1≤<≤4m﹣2,解得;②当m<4时,函数f(x)单调递增,此时,必有2m﹣7≤<≤m﹣1,解得m∈∅.故实数m的取值范围为.故选:D.【点评】本题考查函数恒成立问题解法,以及函数的最值求法,考查分类讨论思想和转化思想、运算能力和推理能力,属于中档题.二、多项选择题: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3分,有选错的得0分.9.(5分)已知扇形的周长是6,面积是2,则扇形的半径、扇形的圆心角的弧度数可以是()A.1、4B.1、2C.2、1D.2、4【分析】设扇形半径为r,圆心角弧度数为α,然后求出周长以及面积,联立方程即可求解.【解答】解:设扇形半径为r,圆心角弧度数为α,则由题意得,解得或,故选:AC.【点评】本题考查了扇形的弧长与面积公式用,考查了运算能力,属于基础题.10.(5分)若函数f(x)=在R上为单调增函数,则实数b的值可以为()A.1B.C.2D.3【分析】根据题意,由函数单调性的定义可得,解可得b的取值范围,分析选项即可得答案.【解答】解:根据题意,函数f(x)=,则有,解可得1≤b≤6,分析选项可得:b=1、、2符合题意,故选:ABC.【点评】本题考查分段函数的性质,涉及函数单调性的定义,属于中档题.11.(5分)如图是三个对数函数的图象,则()A.a>1B.0<b<1C.2b<2c<2a D.c<b【分析】由题意利用指数函数、对数函数的性质,得出结论.【解答】解:ABC由对数函数图象得a>1,0<b,令y=2,由log b b=log c c=1,及已知图象得b<c.而y=2x是增函数,∴2b<2c<2a,故选:ABC.【点评】本题主要考查指数函数、对数函数的性质,属于中档题.12.(5分)已知函数f(x)在区间(0,3)上有两个零点,其图象是连续不断的,若f(0),f(1)f(2)f(3)<0,则下列命题正确的是()A.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(0,1)和(1,2)内B.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(1,2)和(2,3)内C.函数f(x)的两个零点可以分别在区间(0,1)和(2,3)内D.函数f(x)的两个零点不可能同时在区间(1,2)内【分析】根据函数零点的判断方法,结合题意,利用图形判断即可.【解答】解:对于A,由f(0)>0,可令f(1)<0,f(3)>8得函数f(x)的两个零点可以分别在区间(0,1)和(5,A正确;对于B,由f(0)>0,可令f(1)>0,f(3)>5得函数f(x)的两个零点可以分别在区间(1,2)和(3,B正确;对于C,由f(0)>0,1)和(3,则f(1)<0,f(2)<0,所以f(1)f(2)f(3)>2,如图3所示:所以函数f(x)的两个零点不能分别在区间(0,4)和(2,C错误;对于D,如果函数f(x)的两个零点都在区间(1,如图5所示:由f(0)>0,则f(1)>0,所以f(3)>6,所以函数f(x)的两个零点不能都在区间(1,2)内.故选:ABD.【点评】本题考查了函数零点的判断问题,应考虑全面,结合图形判断求解,是中档题.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知函数,则=,函数f(x)的定义域为(0,1)∪(1,2].【分析】根据函数成立的条件建立不等式关系进行求解即可.【解答】解:要使函数有意义,则,即,得,得4<x<1或1<x≤3,即函数的定义域为,(0,2]..故答案为:,(0,2].【点评】本题主要考查函数值的计算以及函数定义域的求解,结合函数成立的条件进行转化是解决本题的关键,是基础题.14.(5分)设集合A={1,2,3},集合B={x|x≤a},则a的取值范围是[2,3).【分析】利用集合交集的定义结合数轴进行分析求解即可/【解答】解:A={1,2,2},A∩B有两个元素,可得a的取值范围是[2,3).故答案为:[4,3).【点评】本题考查了集合的运算,解题的关键是掌握交集的定义,属于基础题.15.(5分)若正实数a,b满足,则a+b的最小值为3+.【分析】利用1的代换以及基本不等式即可求解.【解答】解:因为a+b=,当且仅当=2a时取等号,故答案为:2+.【点评】本题考查了基本不等式的应用,涉及到1的代换思想,属于基础题.16.(5分)已知函数f(x)=m•22x+n•2x+n2﹣2n﹣1(m,n∈R)存在最小值,且对于n的所有可能的取值都满足f(0),则m的取值范围为[1,+∞).【分析】令t=2x,t∈(0,+∞),则y=mt2+nt+n2﹣2n﹣1,由题意可得m+n+n2﹣2n﹣1>0对任意n<0恒成立,即m>﹣n2+n+1,由配方法求得﹣n2+n+1的范围,可得m的取值范围.【解答】解:令t=2x,t∈(0,+∞)6+nt+n2﹣2n﹣2.∵函数f(x)存在最小值,∴m>0,,即n<8.又f(0)>0,则m+n+n2﹣2n﹣1>0对任意n<5恒成立,即m>﹣n2+n+1=,得m≥1.∴m的取值范围为[4,+∞).故答案为:[1,+∞).【点评】本题考查函数的最值及其几何意义,考查化归与转化思想,考查二次函数最值的求法,是中档题.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤. 17.(10分)已知角θ的终边上有一点,且.(1)求实数m的值;(2)求sinθ,tanθ的值.【分析】(1)由已知利用任意角的三角函数的定义可得,进而即可解得m的值.(2)根据m的值,分类讨论利用任意角的三角函数的定义即可求解.【解答】解:(1)由三角函数的定义有,,解得,故实数m的值为.(2)①当时,,,②当时,,.【点评】本题考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.18.(12分)已知.(1)化简f(θ);(2)若θ为第四象限角,且,求f(θ)的值.【分析】(1)由三角函数诱导公式即可化简得解.(2)由题意利用同角三角函数基本关系式即可求解.【解答】解:(1)由三角函数诱导公式有:.(2)因为θ为第四象限角,且,可得,可得.【点评】本题主要考查了诱导公式,同角三角函数基本关系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.(12分)已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)=log a x(a>1),并且它在上的最大值为1(1)求a的值;(2)令,判断函数F(x)的奇偶性(x)的值域.【分析】(1)根据函数的单调性和最值建立方程进行求解即可.(2)根据函数奇偶性的定义进行判断,结合函数单调性的性质求解值域即可.【解答】解:(1)因为a>1,则f(x)max=f(3)=log a3=8,则a=3;(2)∵a=3,∴=,由,∴函数F(x)的定义域关于原点对称.∵F(﹣x)=F(x),∴F(x)为偶函数.,,令,∴.∴F(x)的值域为(﹣∞,﹣2].【点评】本题主要考查与对数函数有关的单调性和奇偶性的判断,利用对数函数的性质结合函数性质的定义是解决本题的关键.20.(12分)设指数函数f(x)=(m+2)x,幂函数g(x)=(m2+m+1)x3.(1)求m;(2)设a<0,如果存在x1,x2∈[﹣2,2],使得af(x1)>g(x2),求a的取值范围.【分析】(1)由题意利用指数函数、幂函数的定义和性质,求得m的值.(2)由题意可得当x1,x2∈[﹣2,2]时,[af(x1)]max>[g(x2)]min,求得[af(x1)]max和[g(x2)]min,可得a的范围.【解答】解:(1)由指数函数f(x)=(m+2)x,幂函数g(x)=(m2+m+6)x3,可得m2+m+5=1,m+2≠7,求得m=0.(2)由(1)知f(x)=2x,g(x)=x7,∵存在x1,x2∈[﹣4,2]1)>g(x8),等价于当x1,x2∈[﹣5,2]时1)]max>[g(x6)]min,又a<0,所以,,由,得a>﹣32,所以,a∈(﹣32.【点评】本题主要考查指数函数、幂函数的定义和性质,求函数的最值,属于中档题.21.(12分)已知函数为定义在R上的奇函数.(1)求实数a,b的值;(2)解关于x的不等式.【分析】(1)结合奇函数的性质可知f(0)=0,然后结合奇函数定义得f(﹣1)=﹣f (1),代入可求a,b,(2)结合(1)中f(x)解析式,代入后,利用指数函数的单调性可求.【解答】解:(1)由题意可知,,整理得,又由f(﹣5)=﹣f(1),即,整理得,即,解得a=1,所以,当a=b=2时,经检验,所以a=b=1;(2)由(1)可知,,不等式时化为,有2⋅(2x﹣2x)+(2x+6)2≤3⋅7x⋅(2x+1)有,得故不等式的解集为.【点评】本题主要考查了利用奇函数的定义及性质求解函数解析式,还考查了利用指数函数的单调性求解不等式,体现了转化思想的应用.22.(12分)已知函数.(1)求函数f(x)的值域;(2)关于x的方程f(﹣x2+ax)=0恰有三个解,求实数a的取值集合;(3)若f(x1)=f(x2)=m,且x2>2x1>0,求实数m的取值范围.【分析】(1)利用换元法,直接解出;(2)换元法直接解,转化成方程的根的问题,即即x2﹣ax+64=0恰有一解,即可解出;(3)换元法,设log2x1=t1,log2x2=t2,即可转化成关于t的函数,再利用根与系数的关系,即可解出.【解答】解:(1)易知f(x)的定义域为x∈(0,+∞)2x=t∈R,则,所以f(x)的值域为[﹣32,+∞);(2)设log2x=t∈R,由(1)可知,令g(t)=4,解得t1=﹣2,t4=6,所以log2x=﹣4或log2x=6,解得,因为f(﹣x2+ax)=8恰有三个解,所以2+ax=64恰有三个解,即x2﹣ax+64=4恰有一解,所以Δ=a2﹣4×64=4,解得a=±16,所以a的取值集合为{16,﹣16};(3)设log2x1=t8,log2x2=t7,因为x2>2x5,所以log2x2>log4x1+1,即t8>t1+1,则g(t)=(7t+4)(t﹣6)=m的两根为t4,t2,整理得2t3﹣8t﹣m﹣24=0,所以t7+t2=4,,所以t8=4﹣t1>t4+1,∴,t==﹣,∴解得.【点评】本题考查了函数中常用的换元法,转化与划归思想,属于中档题.。
2020-2021学年合肥市高一上学期期末数学试卷(附答案解析)
2020-2021学年合肥市高一上学期期末数学试卷一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x|x=2n,n∈N∗},B={x|x=2n,n∈N∗},则下列不正确的是()A. A⊆BB. A∩B=AC. B∩(∁z A)=ΦD. A∪B=B2.已知f(x)是以5为周期的奇函数,f(−3)=4且sinα=√32,则f(4cos2α)=()A. 4B. −4C. 2D. −23.设tan1234°=a,那么sin(−206°)+cos(−206°)的值为()A. 1+a√1+a2B. −1+a√1+a2C. a−1√1+a2D. 1−a√1+a24.设|a⃗|=1,|b⃗ |=2,且a⃗、b⃗ 夹角为23π,则|2a⃗+b⃗ |等于()A. 2B. 4C. 12D. 2√35.如图,有一个“鼓形”烧水壶正在接水.水壶底部较宽,口部较窄,中间部分鼓起.已知单位时间内注水量不变,壶中水面始终为圆形,当注水t=t0时,壶中水面高度ℎ达到最高ℎ0.在以下图中,最能近似的表示壶中水面高度ℎ与注水时间t的关系是()A. B.C. D.6.下面有命题:①y=|sinx−12|的周期是π;②y=sinx+sin|x|的值域是[0,2];③方程cosx=lgx有三解;④ω为正实数,y=2sinωx在[−π3,2π3]上递增,那么ω的取值范围是(0,34];⑤在y=3sin(2x+π4)中,若f(x1)=f(x2)=0,则x1−x2必为π的整数倍;⑥若A 、B 是锐角△ABC 的两个内角,则点P(cosB −sinA,sinB −cosA 在第二象限; ⑦在△ABC 中,若AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >0,则△ABC 钝角三角形.其中真命题个数为( )A. 2B. 3C. 4D. 57.已知sin(α+π3)+sinα=√33,则sin(2α−π6)的值是( )A. 79B. −79C. 29D. −298.已知函数f(x)=|log 3x|,若函数y =f(x)−m 有两个不同的零点a ,b ,则( )A. a +b =1B. a +b =3mC. ab =1D. b =a m9.函数f(x)=ax 2+(2+a)x +1是偶函数,则函数的单调递增区间为( )A. [0,+∞)B. (−∞,0]C. (−∞,+∞)D. [1,+∞)10. 化简cos50°+cos70°−cos10°的结果为( )A. 0B. 2cosl0°C. −2cosl0°D. 2sinl0°11. 已知函数f(x)={log 3(x +2)+a,x ≥1e x −1,x <1,若f[f(ln2)]=2a ,则f(a)等于( )A. 12B. 43C. 2D. 412. 已知向量=(),=(1,)且,其中,则等于( )A.B.C.D.二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知向量|a ⃗ |=√5,b ⃗ =(1,0),c ⃗ =(3,4),若a ⃗ ⋅b ⃗ =1,(a ⃗ +λb ⃗ )//c ⃗ ,则实数λ= ______ . 14. 计算2sin50°−√3sin20°cos20°=______.15. 在长方形区域{(x,y)|0≤x ≤2,0≤y ≤1}中任取一点P ,则点P 恰好取自曲线y =cosx(0≤x ≤π2)与坐标轴围成的区域内的概率为______ .16. 14、已知是定义在上的函数,并满足,当时,,则。
