山东省烟台市2020-2021学年高一上学期期末考试数学试题 含答案
山东省烟台市2020-2021学年高一第一学期期末学业水平诊断数学试题注意事项:1.本试题满分150分,考试时间为120分钟.2.使用答题纸时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写,要字迹工整,笔迹清晰;超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效. 3.答卷前将密封线内的项目填写清楚.一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.sin17cos13sin73cos77︒︒︒︒+=( ).A .2 B .12 C .2− D .12−2.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 .tan y x =B .3xy = C .y = D .3y x =3.设0.3log 3a =,132b −=,2log 3c =,则( ).A .c b a >>B .c a b >>C .a c b >>D .b c a >> 4.函数3()32f x x x =+−的零点所在区间为( ). A .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭ B .11,42⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .13,24⎛⎫ ⎪⎝⎭ D .3,14⎛⎫ ⎪⎝⎭5.已知函数33x y a +=+(0a >,且1a ≠)的图象恒过点P ,若角α的终边经过点P ,则cos α=( ).A .35 B .35− C .45 D .45− 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log ()a y x b =+图象的一部分,ABC 是函数sin()y M x ωϕ=+0,0,||,[4,8]2M x πωϕ⎛⎫>><∈ ⎪⎝⎭的图象,最高点为5,3B ⎛ ⎝⎭,则道路OABC 所对应函数的解析式为( ).A.1),04,4863x x y x x ππ+≤<⎧=⎛⎫−≤≤ ⎪⎝⎭⎩ B.1),04,4863x x y x x ππ+≤<⎧=⎛⎫+≤≤ ⎪⎝⎭⎩ C.1),04,48363x x y x x ππ+≤<⎧⎪=⎨⎛⎫−≤≤⎪ ⎪⎝⎭⎩ D.1),04,48363x x y x x ππ+≤<⎧⎪=⎨⎛⎫+≤≤⎪ ⎪⎝⎭⎩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:lg30.477≈)( ). A .6 B .7 C .8 D .9 8.将函数()cos 23f x x π⎛⎫=−⎪⎝⎭的图象向左平移02πϕϕ⎛⎫<<⎪⎝⎭个单位长度得到函数()g x 的图象,若1x ,2x 使得()()121f x g x =−,且12x x −的最小值为6π,则ϕ=( ). A .12π B .6π C .4π D .3π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sin 0θ>,cos 0θ<,则θ为第二象限角C .若sin cos 1θθ+>,则θ为第一象限角D .函数sin ||y x =是周期为π的偶函数 10.已知函数()sin cos f x x x =+,则( ).A .()f x 在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减 B .()f x 图象关于点3,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称 C .()f x 图象的两条相邻对称轴之间的距离为π D .当2()4x k k ππ=+∈Z 时,()f x 取得最小值11.已知函数()log log ()a a f x x a x =+−(0a >,且1a ≠),则( ). A .()f x 定义域为(0,)a B .()f x 的最大值为22log 2a − C .若()f x 在(0,2)上单调递增,则14a <≤ D .()f x 图象关于直线2ax =对称 12.定义新运算“⊗”:()2log 22x yx y ⊗=+,,x y ∈R ,则对任意实数a ,b ,c 有( ). A .2a a a ⊗= B .()()a b c a b c ⊗⊗=⊗⊗ C .12a ba b +⊗≥+D .()()()a b c a c b c ⊗−=−⊗− 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数2()2f x x x a =−−有两个不同的零点,则实数a 的取值范围是________. 14.若幂函数()222()1m mf x m m x+=−−的图象不经过原点,则实数m 的值为________.15.函数y =________. 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.(10分)化简求值:(1)2302427216log log 839π−⎛⎫++−⎪⎝⎭; (2)已知tan 2α=−,求2sin()sin 2cos()sin(3)ππααααπ⎛⎫−++ ⎪⎝⎭−+−的值.18.(12分)在①()f x 图象过点,12π⎛⎫ ⎪⎝⎭,②()f x 图象关于直线23x π=对称,③()f x 图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭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()2sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>−<< ⎪⎝⎭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12π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12(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. 注:如果选择多个条件分别解答,换第一个解答计分.19.(12分)(1)求函数()222log log x x =+,1,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的值域;(2)解关于x 的不等式:()2log (1)log 3a a x x +>−(0a >,且1a ≠). 20.(12分)已知函数()2cos cos 13f x x x π⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭. (1)设,63x ππ⎡⎤∈−⎢⎥⎣⎦,求()f x 的最值及相应x 的值; (2)设11126f πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,求7cos 26πα⎛⎫− ⎪⎝⎭的值.21.(12分)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40m 的正方形空地ABCD ,若已规划出以A 为圆心、半径为30m 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.(12分)已知()f x 为R 上的奇函数,()g x 为R 上的偶函数,且()()2e xf xg x +=,其中e 2.71828=….(1)求函数()f x 和()g x 的解析式;(2)若不等式()23(1)0f x f ax ++−>在(0,)+∞恒成立,求实数a 的取值范围; (3)若1[0,1]x ∀∈,2[,)x m ∃∈+∞,使()12x mf x e−−=成立,求实数m 的取值范围.山东省烟台市2020-2021学年高一第一学期期末学业水平诊断数学试题参考答案一、单项选择题1.B 2.D 3.A 4.C 5.B 6.C 7.B 8.D二、多项选择题9.BC 10.ABC 11.AD 12.BCD三、填空题13.1a >− 14.-1 15.722,66x k x k k ππππ⎧⎫−≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ 16.13π⎛+ ⎝⎭ 四、解答题17.解:原式2222241log log 333⎛⎫=++− ⎪⎝⎭3分2411log 92=++ 4分 49= 5分 (2)解:原式2sin cos cos sin αααα+=− 7分2tan 11tan αα+=− 9分 1=− 10分18.解:若选①:(1)由已知得22T ππω==,则1ω=, 2分于是()2sin()f x x ϕ=+因为()f x 图象过点,12π⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以1sin 22πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即1cos 2ϕ=, 4分又因为02πϕ−<<,所以3πϕ=−,故()2sin 3f x x π⎛⎫=−⎪⎝⎭. 6分 (2)由已知得()2sin 24g x x π⎛⎫=− ⎪⎝⎭, 9分 于是222242k x k πππππ−≤−≤+, 10分解得388k x k ππππ−≤≤+, 故()g x 的单调递增区间为3,()88k k k ππππ⎡⎤−+∈⎢⎥⎣⎦Z . 12分 若选②:(1)由已知得,22T ππω==,则1ω=, 2分于是()2sin()f x x ϕ=+. 因为()f x 图象关于直线23x π=对称,所以232k ππϕπ+=+, 4分 即()6k k πϕπ=−∈Z又因为02πϕ−<<,所以6πϕ=−,故()2sin 6f x x π⎛⎫=−⎪⎝⎭. 6分 (2)由已知得()2sin 212g x x π⎛⎫=−⎪⎝⎭. 9分 2222122k x k πππππ−≤−≤+, 10分即572424k x k ππππ−≤≤+. 故()g x 的单调递增区间为57,()2424k k k ππππ⎡⎤−+∈⎢⎥⎣⎦Z . 12分 若选③:(1)由已知得22T ππω==,则1ω=, 2分于是()2sin()f x x ϕ=+.因为()f x 图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称,所以6k πϕπ+=, 4分即()6k k πϕπ=−∈Z ,又因为02πϕ−<<,所以6πϕ=−,故()2sin 6f x x π⎛⎫=−⎪⎝⎭. 6分 (2)由已知得()2sin 212g x x π⎛⎫=−⎪⎝⎭, 9分 2222122k x k πππππ−≤−≤+,即572424k x k ππππ−≤≤+故()g x 的单调递增区间为57,()2424k k k ππππ⎡⎤−+∈⎢⎥⎣⎦Z . 12分 19.解:(1)解:令2log t x =,由于1,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则[1,1]t ∈−. 2分于是原函数变为221124y t t t ⎛⎫=+=+− ⎪⎝⎭,()y t 图象为开口向上的抛物线,对称轴12t =−,且11(1)122⎛⎫⎛⎫−−−<−− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 4分故当12t =−,y 取最小值14−;当1t =时,y 取最大值2. 5分 所以原函数的值域为1,24⎡⎤−⎢⎥⎣⎦. 6分(2)解:当1a >时,原不等式可化为:223013x x x⎧−>⎪⎨+>−⎪⎩, 7分即12x x x ⎧<<⎪⎨><−⎪⎩或1x <<故1a >时,原不等式的解集为{1x x −<<∣. 9分 当01a <<时,原不等式可化为:21013x x x+>⎧⎨+<−⎩, 10分 即121x x >−⎧⎨−<<⎩,解得11x −<<.故01a <<时,原不等式的解集为{11}xx −<<∣. 12分20.解:1()2cos cos 12f x x x x ⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭2cos cos 1x x x =++ 1分1cos22122x x +=++ 2分3sin 262x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭ 3分因为,63x ππ⎡⎤∈−⎢⎥⎣⎦,所以52,666x πππ⎡⎤+∈−⎢⎥⎣⎦,故当266x ππ+=−,即6x π=−时,函数()f x 取得最小值1; 5分当262x ππ+=,即6x π=时,函数()f x 取得最大值52; 7分(2)由3311sin 2sin 2121262326f ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+++=++= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 得s 1sin 233πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭. 9分 于是73cos 2cos 2623πππαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫−=−+⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦sin 23πα⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭ 11分13=−. 12分21.解:(1)如图,4030cos PM θ=−,4030sin PN θ=−, 2分 于是(4030sin )(4030cos )θθ=−−1200(sin cos )900sin cos 1600θθθθ=−+++ 4分其中,02πθ≤≤. 5分(2)令sin cos t θθ=+,则22(sin cos )11sin cos 22t θθθθ+−−==. 7分又sin cos 4t πθθθ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,且当02πθ≤≤时,3444πππθ≤+≤,所以[1t ∈. 8分 于是21120090016002t S t −=−+⨯+ 245012001150t t =−+. 9分()S t 为开口向下的抛物线,对称轴43t =44133−<−,故当1t =时,S 取得最大值为2400m . 10分 此时,0θ=或2π. 12分 22.解:(1)由题意知()()2e xf xg x +=,()()2e xf xg x −−+=. 1分 于是2()2e 2e xxg x −=+,解得()e e xxg x −=+; 2分()2e 2e x x f x −=−,解得()e e x x f x −=−. 3分(2)由已知()23(1)0f x f ax ++−>在(0,)+∞上恒成立. 因为()f x 为R 上的奇函数,所以()23(1)f x f ax +>−在(0,)+∞上恒成立. 4分 又因为()e e xxf x −=−为R 上的增函数 所以231xax +>−在(0,)+∞上恒成立 5分即4a x x<+在(0,)+∞上恒成立 所以min4a x x ⎛⎫<+⎪⎝⎭ 6分因为44x x +≥=,当且仅当4x x=,即2x =时取等号. 所以4a <. 7分 (3)设||()ex m h x −−=,()f x 在[,)m +∞上的最小值为min ()f x ,()h x 在[0,1]上的最小值为min ()h x ,由题意,只需min min ()()f x h x ≤, 8分因为()e e xxf x −=−为R 上的增函数,所以min ()e e m m f x −=−. 当0m ≥时,因为()h x 在(,)m −∞单调递增,在(,)m +∞单调递减,所以当[0,1]x ∈时,min ()min{(0),(1)}h x h h =. 于是|||1|(0)e e e (1)ee e m m mm m mh h −−−−−⎧=≥−⎨=≥−⎩11由||(0)ee e m m m h −−=≥−得e 2e m m −≤,即2e 2m ≤, 解得1ln 22m ≤. 9分 考虑到1ln 212m ≤<,故111(1)e e e e m m m m h −−−−==≥−∣,即2e e e 1m ≤−, 解得1e ln 2e 1m ≤−. 因为e 2e 1<−,所以1e 0ln 2e 1m ≤≤−. 10分 当0m <时,()h x 在[0,1]单调递减,所以1min ()(1)e m h x h −==.又1e 0m −>,e e 0m m −−<,所以对任意0m <,恒有1min (1)e e e ()m m m h f x −−=≥−=恒成立. 11分 综上,实数m 的取值范围为1e ,ln 2e 1⎛⎤−∞ ⎥−⎝⎦. 12分。
山东省烟台市2021-2022学年高一上学期期末考试数学试卷
2021~2022学年度第一学期期末学业水平诊断高一数学注意事项:1.本试题满分150分,考试时间为120分钟。
2.答卷前,务必将姓名和准考证号填涂在答题纸上。
3.使用答题纸时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写,要字迹工整,笔迹清晰;超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
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.sin 210=A.12−B.12C.2−2.函数ln(4)y x =−的定义域为A.(0,4)B.(0,4]C.[0,4)D.[0,4]3.下列选项中不能用二分法求图中函数零点近似值的是DB4.下列函数中,既是奇函数又在区间(0,)+∞上单调递增的是 A.2xy = B.sin y x = C.3y x=D.ln y x =5.已知 1.13a =,0.23b =,2log 0.3c =,则,,a b c 的大小关系为 A.b a c << B.b c a <<C.c a b<< D.c b a <<6.已知函数(1),1()1(),1ex f x x f x x +<⎧⎪=⎨≥⎪⎩ ,则(1ln 5)f −+的值为A.15B.5C.e 5D.5e7.水车是一种利用水流的动力进行灌溉的工具,其工作示意图如图所示.设水车的直径为8m ,其中心O 到水面的距离为2m ,水车逆时针匀速旋转,旋转一周的时间是120s .当水车上的一个水筒A 从水中(0A 处)浮现时开始计时,经过t (单位:s )后水筒A 距离水面的高度为()f t (在水面下高度为负数),则(140)f = A.3mB.4mC.5mD.6m8.设,a b ∈R ,定义运算,,a a ba b b a b ≥⎧⊗=⎨<⎩,则函数()sin cos f x x x =⊗的最小值为 A.1−B.2−C.12−D.0二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
山东省烟台市2023-2024学年高一上学期期末考试 地理含答案
烟台市2023--2024学年度第一学期期末学业水平诊断高一地理(答案在最后)1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
保持卡面清洁,不折叠,不破损。
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。
在每题所列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
)格利泽667C是由一颗温度比太阳低很多的红矮星和六颗行星组成的恒星系。
格利泽667Cc是其中的一颗行星,距离红矮星大约1170万千米,约为水星到太阳距离的五分之一,质量约为地球的4.4倍,直径约为地球的1.8倍,表面平均温度约为4℃,公转周期约为28.2天,与地球的相似指数高达85%,被天文学家认为是宜居行星。
据此完成1~2题。
1.日地距离比格利泽667Cc与其中心天体的距离A.小B.大C.相近D.无法比较2.格利泽667Cc为宜居行星的主要依据是A.宇宙环境稳定B.公转周期较短C.有液态水存在D.有较厚大气层山东莱阳是一座位于胶东半岛的小城,这里是世界发现恐龙化石最早的地区之一。
下图为莱阳恐龙化石挖掘现场图,据此完成3~4题。
3.通过研究化石,可以①确定地球的年龄②还原地貌形成过程③了解地球生命历史④推测古地理环境A.①②B.③④C.①③D.②④4.地球演化历程中,恐龙繁盛的年代A.蕨类植物出现B.落基山脉隆起C.裸子植物兴盛D.联合古陆形成“十二使徒岩”是2000万年以来,来自大洋的风暴和大风卷起巨浪,不断侵蚀相对松软的石灰岩悬崖而形成,位于某国东海岸。
目前,原来的“十二使徒”只余下七个。
下图为“十二使徒岩”景观和“十二使徒岩”形成过程图。
据此完成5~6题。
5.结合材料推测“十二使徒岩”形成过程是A.海蚀洞穴——海蚀拱桥——拱桥倒塌B.海蚀拱桥——海蚀洞穴——拱桥倒塌C.拱桥倒塌——海蚀洞穴——海蚀拱桥D.海蚀洞穴——拱桥倒塌——海蚀崖6.原来的“十二使徒岩”现在只余下七个的最主要原因是A.与海水发生化学反应溶解石柱B.强烈的海风吹倒石柱C.海浪侵蚀石柱根基倒塌并破碎D.海平面上涨淹没石柱北京时间2023年12月18日23时59分,甘肃积石山县发生6.2级地震,震源深度10千米。
2022-2023学年江苏省南京市高淳中学高一年级上册学期期末考试数学试题【含答案】
高淳中学2022-2023学年高一上学期期末考试数学试题第I 卷(选择题共60分)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,只有一个选项是符合题目要求的.1.已知集合,则( ){}{}1,2,3,2A B x N x ==∈≤∣A B ⋃=A. B. C. D.{}2,3{}0,1,2,3{}1,2{}1,2,32.命题“”的否定是( )0,,sin 2x x x π⎛⎫∀∈≤ ⎪⎝⎭A. B.0,,sin 2x x x π⎛⎫∀∈≥ ⎪⎝⎭0,,sin 2x x x π⎛⎫∀∈> ⎪⎝⎭C. D.0,,sin 2x x x π⎛⎫∃∈≤ ⎪⎝⎭0,,sin 2x x x π⎛⎫∃∈> ⎪⎝⎭3.已知弧长为的弧所对的圆心角为,则该弧所在的扇形面积为()3π6πB. C. D.13π23π43π4.,不等式恒成立,则的取值范围为()x R ∀∈2410ax x +-<a A.B.或4a <-4a <-0a =C.D.4a ≤-40a -<<5.已知,则( )0.50.5e ,ln5,log e a b c -===A.B.c a b <<c b a <<C.D.b a c <<a b c <<6.已知函数是定义在上的奇函数,,且,则()f x R ()()4f x f x =+()11f -=-()()()20202021f f +=A. B.0 C.1D.21-7.已知函数的零点分别为,则的大小顺序为(()()()e ,ln ,sin x f x x g x x x h x x x =+=+=+,,a b c ,,a b c )A.B.c b a <<b a c <<C.D.a c b <<c a b <<8.已知函数的图象的一部分如图1所示,则图2中的函数图象对应的函数解析式为( ()()sin f x A x ωϕ=+)A.B.122y f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()21y f x =+C.D.122x y f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭12x y f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭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.下列函数中,既是偶函数又在区间上是增函数的是( )()0,∞+A. B.21y x =+3y x =C. D.23y x =3xy -=10.若,则下列不等式正确的是( )110a b <<A. B.a b <a b<C. D.a b ab +<2b a a b +>11.若函数,则下列选项正确的是( )()tan 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭A.最小正周期是πB.图象关于点对称,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭C.在区间上单调递增7,1212ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D.图象关于直线对称12x π=12.设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数,也叫取整函数.令x ∈R []x x []y x =,以下结论正确的是( )()[]22f x x x =-A.()1.10.8f -=B.为偶函数()f x C.最小正周期为()f x 12D.的值域为()f x []0,1第II 卷(非选择题共90分)三、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置)5log 25+=14.请写出一个同时满足下列两个条件的函数:__________.(1),若则12,x x R ∀∈12x x >()()12f x f x >(2)()()()121212,,x x R f x x f x f x ∀∈+=15.在平面直角坐标系中,以轴为始边作两个锐角,它们的终边分别与单位圆相交于,两xOy Ox ,αβP Q 点,的纵坐标分别为.则的终边与单位圆交点的纵坐标为__________.,P Q 34,55αβ+16.已知函数,使方程有4个不同的解:,则()2log ,04,2cos ,482x x f x t R x x π⎧<<⎪=∃∈⎨≤≤⎪⎩()f x t =1234,,,x x x x 的取值范围是__________;的取值范围是__________.1234x x x x 1234x x x 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.(本小题10.0分)求值:(1)22log 33582lg2lg22+--(2)251013sincos tan 634πππ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭18.(本小题12.0分)已知全集,集合,集合.U R ={}2120A x x x =--≤∣{}11B x m x m =-≤≤+∣(1)当时,求;4m =()U A B ⋃ (2)若,求实数的取值范围.()U B A ⊆ m 19.已知函数的部分图象如图.()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭(1)求函数的解析式;()f x (2)将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位,()f x 6π得到函数的图象,当时,求值域.()g x ,6x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦()g x 20.(本小题12.0分)已知函数()()()()()sin cos sin cos 2cos tan sin 2f πααπαπααπααα-+-=+-⎛⎫- ⎪⎝⎭(1)化简;()f α(2)若,求的值.()1,052f παα=-<<sin cos ,sin cos αααα⋅-21.(本小题12.0分)某市近郊有一块大约的接近正方形的荒地,地方政府准备在此建一个综合性休闲广场,首先要500m 500m ⨯建设如图所示的一个矩形场地,其中总面积为3000平方米,其中阴影部分为通道,通道宽度为2米,中间的三个矩形区域将铺设塑胶地面作为运动场地(其中两个小场地形状相同),塑胶运动场地占地面积为平方米.S(1)分别用表示和的函数关系式,并给出定义域;x y S (2)怎样设计能使取得最大值,并求出最大值.S 22.(本小题12.0分)已知函数.()1ln1x f x x -=+(1)求证:是奇函数;()f x (2)若对于任意都有成立,求的取值范围;[]3,5x ∈()3f x t >-(3)若存在,且,使得函数在区间上的值域为(),1,αβ∞∈+αβ<()f x [],αβ,求实数的取值范围.ln ,ln 22m m m m αβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦m 高淳中学2022-2023学年高一上学期期末考试数学试题参考答案)第I 卷(选择题共60分)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,只有一个选项是符合题目要求的.1.【答案】B【解析】【分析】先求出集合,再求.B A B ⋃【详解】因为,所以.{}{}1,2,3,0,1,2A B =={}0,1,2,3A B ⋃=故选:B2.【答案】D【解析】【分析】直接利用全称命题的否定为特称命题进行求解.【详解】命题“”为全称命题,0,,sin 2x x x π⎛⎫∀∈≤ ⎪⎝⎭按照改量词否结论的法则,所以否定为:,0,,sin 2x x x π⎛⎫∃∈> ⎪⎝⎭故选:D3.【答案】B【解析】【分析】先求得扇形的半径,由此求得扇形面积.【详解】依题意,扇形的半径为,所以扇形面积为.326ππ=12233ππ⋅⋅=故选:B4.【答案】A【解析】【分析】先讨论系数为0的情况,再结合二次函数的图像特征列不等式即可.【详解】,不等式恒成立,x R ∀∈2410ax x +-<当时,显然不恒成立,0a =所以,解得:.0Δ1640a a <⎧⎨=+<⎩4a <-故选:A.5.【答案】A【解析】【分析】借助指对函数的单调性,利用中间量0或1比较即可.【详解】因为,0.500.50.50e e 1,ln5lne <1,log e log 10a b c -<===>==<=所以,c a b <<故选:A.6.【答案】C【解析】【分析】由得函数的周期性,由周期性变形自变量的值,最后由奇函数性质求得值.()()4f x f x =+【详解】是奇函数,,()f x ()()()00,111f f f ∴==--=又是周期函数,周期为4.()()()4,f x f x f x =+∴.()()()()2020202101011f f f f ∴+=+=+=故选:C.7.【答案】C【解析】【分析】利用数形结合,画出函数的图象,判断函数的零点的大小即可.【详解】函数的零点转化为与()()()e ,ln ,sin x f x x g x x x h x x x =+=+=+e ,ln ,sin x y y x y x ===的图象的交点的横坐标,因为零点分别为,y x =-,,a b c 在坐标系中画出与的图象如图:e ,ln ,sin x y y x y x ===y x =-可知,0,0,0a b c <>=满足.a cb <<故选:C.8.【答案】B【解析】【分析】利用三角函数的图象变换规律可求得结果.【详解】观察图象可知,右方图象是由左方图象向左移动一个长度单位后得到的图象,再把()1y f x =+的图象上所有点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变)得到的,()1y f x =-12所以如图的图象所对应的解析式为.()21y f x =+故选:B 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.【答案】AC【解析】【分析】利用函数的奇偶性和单调性的概念进行判断.【详解】对于A :22()11y x x =-+=+函数是偶函数,在上是增函数,故A 正确;∴21y x =+()0,∞+对于:B 33()y x x =-=- 函数是奇函数,故错误;∴3y x =B 对于:C 2233()y x x=-= 是偶函数,在上是增函数,故C 正确;23y x ∴=()0,∞+对于:D 33x x y ---== 是偶函数,在上是减函数,故错误.3xy -∴=()0,∞+D 故选:AC10.【答案】BCD【解析】【分析】利用不等式的基本性质求解即可【详解】由于,则,故错误;110a b <<0b a <<a b <正确;正确;,正确0a b ab +<<a b <2222,2a b a b ab b a b a ab ab a b ++=>=∴+>故选:BC D.11.【答案】BC【解析】【分析】利用正切函数的周期,对称中心,函数的单调性,判断选项即可.【详解】函数,函数的最小正周期为:错误;tan 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,A 2π令,2,3246k k x x k Z ππππ+=⇒=-∈当时,,所以图象关于点对称,正确;2k =3x π=,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭B 因为,解得,当时,,所2,232k x k k Z πππππ-<+<+∈5,212212k k x ππππ⎛⎫∈-+ ⎪⎝⎭1k =7,1212x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭以在区间上单调递增,C 正确;又正切函数不具有对称轴,所以D 错误7,1212ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭故选:B C.12.【答案】AC【解析】【分析】根据高斯函数的定义逐项检验即可,对于,直接求解即可,对于,取,检验可得反A B 1.1x =-例,对于,直接求解即可;对于,要求的值域,只需求时的C ()12f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭D ()f x 102x ≤<()f x 值域即可.【详解】对于A ,,故A 正确.()[]1.1 2.2 2.2 2.230.8f -=---=-+=对于,取,则,而,B 1.1x =-()1.10.8f -=()[]1.1 2.2 2.2 2.220.2f =-=-=故,所以函数不偶函数,故B 错误.()()1.1 1.1f f -≠-()f x 对于,则,故C 正确.C [][]()1212121212f x x x x x f x ⎛⎫+=+-+=+--= ⎪⎝⎭对于,由的判断可知,为周期函数,且周期为,D C ()f x 12要求的值域,只需求时的值域即可.()f x 102x ≤<()f x 当时,则,0x =()[]0000f =-=当时,,102x <<()[]()222020,1f x x x x x =-=-=∈故当时,则有,故函数的值域为,故错误.102x ≤<()01f x ≤<()f x [)0,1D 故选:A C.第II卷(非选择题共90分)三、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置)13.【答案】6【解析】【分析】利用根式性质与对数运算进行化简.,5log 25426+=+=故答案为:614.【解析】【分析】由条件(1),若则.可知函数为上增函数;12,x x R ∀∈12x x >()()12f x f x >()f x R 由条件(2).可知函数可能为指数型函数.()()()121212,,x x R f x x f x f x ∀∈+=()f x 【详解】令,()2x f x =则为上增函数,满足条件(1).()2x f x =R 又()()()12121212122,222x x x x x x f x x f x f x +++==⨯=故()()()1212f x x f x f x +=即成立.()()()121212,,x x R f x x f x f x ∀∈+=故答案为:等均满足题意()()()(2,3,4x x x f x f x f x ===)15.【答案】1【解析】【分析】根据任意角三角函数的定义可得,再由展开3443sin ,cos ,sin ,cos 5555ααββ====()sin αβ+求解即可.【详解】以轴为始边作两个锐角,它们的终边分别与单位圆相交于两点,的纵坐标分别Ox ,αβ,P Q ,P Q 为34,55所以是锐角,可得,3sin ,5αα=4cos 5α=因为锐角的终边与单位圆相交于点,且纵坐标为,βQ 45所以是锐角,可得,4sin ,5ββ=3cos 5β=所以,()3344sin sin cos cos sin 15555αβαβαβ+=+=⨯+⨯=所以的终边与单位圆交点的纵坐标为1.αβ+故答案为:1.16.【答案】①.②.()32,354⎝⎭【解析】【分析】先画出分段函数的图像,依据图像得到之间的关系式以及之间的关系式,分别把()f x 12,x x 34,x x 和转化成只有一个自变量的代数式,再去求取值范围即可.1234x x x x +++1234x x x x 【详解】做出函数的图像如下:()2log ,042cos ,482x x f x x x π⎧<<⎪=⎨≤≤⎪⎩在单调递减:最小值在单调递增:最小值0,最大值2;()f x (]0,1()0;f x []1,4在上是部分余弦型曲线:最小值,最大值2.()f x []4,82-若方程有4个不同的解:,则()f x t =1234,,,x x x x 02t <<不妨设四个解依次增大,则12341145,784x x x x <<<<<<<<是方程的解,则,即;12,x x 2log (04)x t x =<<2122log log x x =-121x x =是方程的解,则由余弦型函数的对称性可知.34,x x ()2cos 482x t x π=≤≤3412x x +=故,()()212343433312636x x x x x x x x x ==-=--+由得即345x <<()233263635x <--+<12343235x x x x <<1234121111212x x x x x x x x +++=++=++当时,单调递减,1114x <<()112m x x x =++则1116514124x x <++<故答案为:①;②()32,354⎝⎭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.(1)解:;()()22log 33582lg 2lg243lg5lg22lg27lg5lg27162+--=+---=-+=-=(2)解:251013sincos tan 634πππ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭sin 4cos 3tan 3634ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.11sin cos tan 1063422πππ=+-=+-=18.解:(1)集合,{}34A x x =-≤≤∣当时,或,4m ={}35,{3U B x x B x x =≤≤=<∣∣ 5}x >所以或;(){4U A B x x ⋃=≤∣ 5}x >(2)由题可知或,{3U A x x =<-∣ 4}x >由可得或,U B A ⊆ 13m +<-14m ->解得或,4m <-5m >故的取值范围为或.m {4mm <-∣5}m >19.(1)由图象可知,的最大值为2,最小值为,又,故,()f x 2-0A >2A =周期,则,452,,03123T πππππωω⎡⎤⎛⎫=--=∴=> ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦2ω=从而,代入点,得,()()2sin 2f x x ϕ=+5,212π⎛⎫ ⎪⎝⎭5sin 16πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭则,即,52,Z 62k k ππϕπ+=+∈2,Z 3k k πϕπ=-+∈又,则.2πϕ<3πϕ=-.()2sin 23f x x π⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭(2)将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,()f x 故可得;2sin 3y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭再将所得图象向左平移个单位,得到函数的图象6π()g x 故可得;()2sin 6g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,5,,,sin 66366x x x ππππππ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫∈-∴-∈--∈⎢⎥ ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎝⎭⎣⎦ 的值域为.()2sin 2,6x g x π⎛⎫⎡⎤-∈∴ ⎪⎣⎦⎝⎭2⎡⎤⎣⎦20.解(1)()()()()()sin cos sin cos 2cos tan sin 2f πααπαπααπααα-+-=+-⎛⎫- ⎪⎝⎭()sin cos sin cos cos cos tan ααααααα-=+⋅-,sin cos αα=+故;()sin cos f ααα=+(2)由,()1sin cos 5f ααα=+=平方可得,221sin 2sin cos cos 25αααα++=即.242sin cos 25αα⋅=-所以,12sin cos 25αα⋅=-因为,249(sin cos )12sin cos 25αααα-=-=又,所以,2πα-<<sin 0,cos 0αα<>所以,sin cos 0αα-<所以.7sin cos 5αα-=-21.解:(1)由已知,其定义域是.30003000,xy y x =∴=()6,500,()()()46210S x a x a x a=-+-=-,150026,332y a y a x +=∴=-=- ,其定义域是.()150015000210330306S x x x x ⎛⎫⎛⎫∴=-⋅-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()6,500(2),15000303063030303023002430S x x ⎛⎫=-+≤-=-⨯= ⎪⎝⎭当且仅当,即时,上述不等式等号成立,150006x x =()506,500x =∈此时,.max 50,60,2430x y S ===答:设计时,运动场地面积最大,最大值为2430平方米.50m,60m x y ==22.(1)证明:由函数,可得,()1lg 1x f x x -⎛⎫= ⎪+⎝⎭101x x ->+即,解得,故函数的定义域为,关于原点对称.101x x -<+11x -<<()1,1-再根据,可得是奇函数.()()11lg lg 11x x f x f x x x +-⎛⎫⎛⎫-==-=- ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭()f x (2)由(1)知,其定义域为.()1ln 1x f x x -=+()(),11,∞∞--⋃+.因为在上为增函数,()2ln 11f x x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭()211u x x =-+()1,∞+在上为增函数,当,时,()f x ()1,∞+[]3,5x ∈()ln2ln2ln3f x -≤≤-对任意都有成立,,即,[]3,5x ∈()3f x t >-ln23t ->-3ln2t <-的取值范围是.t (),3ln2∞--(3)由(2)知在上为增函数,()f x ()1,∞+又因为函数在上的值域为.()f x [],αβ11ln ,ln 22m m αβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦所以,且,0m >1ln ln ,121ln ln 12m m m m αααβββ⎧-⎛⎫=- ⎪⎪+⎝⎭⎪⎨-⎛⎫⎪=- ⎪⎪+⎝⎭⎩所以1,121,12m m m m αααβββ-⎧=-⎪+⎪⎨-⎪=-+⎪⎩则是方程的两实根,,αβ112x m mx x -=-+问题等价于放程在上有两个不等实根,211022m m mx x ⎛⎫--+-= ⎪⎝⎭()1,∞+令,对称轴()21122m m h x mx x ⎛⎫=--+- ⎪⎝⎭1124x m =-则,即解得.()2011124Δ14102210m m m m m h m >⎧⎪⎪->⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪=---> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪=>⎩0,20,522,9m m m m ⎧⎪>⎪⎪<<⎨⎪⎪><⎪⎩或209m <<。
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.。
甘肃省临夏州临夏中学2020-2021学年高一上学期期末考试数学试卷含答案
2020-2021学年甘肃省临夏州临夏中学高一(上)期末数学试卷一、单选题(共60分)1.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x|x﹣2≥0,x∈R},则A∩B=()A.{3}B.{2,3}C.{2}D.{1,2,3}2.(5分)函数f(x)=的图象可能是()A.B.C.D.3.(5分)若x>0,y>0,n∈N*,则下列各式中,恒等的是()A.lgx•lgy=lgx+lgy B.lgx2=(lgx)2C.D.4.(5分)函数y=x2﹣2x﹣3的零点是()A.1,﹣3B.3,﹣1C.1,2D.(3,0),(﹣1,0)5.(5分)函数f(x)=+lg的定义域是()A.(2,4)B.(3,4)C.(2,3)∪(3,4]D.[2,3)∪(3,4)6.(5分)函数的零点一定位于下列哪个区间()A.B.C.D.7.(5分)已知,则()A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.a<c<b8.(5分)已知幂函数f(x)=kx a的图象过点(2,),则k+a=()A.1B.﹣1C.2D.﹣29.(5分)长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,若AB=5,AD=4,AA1=3,且此长方体内接于球O,则球O的表面积为()A.B.C.50πD.200π10.(5分)过球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积与球的表面积的比为()A.B.C.D.11.(5分)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分别是A1D1,A1B1的中点,过直线BD的平面α∥平面AMN,则平面α截该正方体所得截面的面积为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x),则下列说法错误的是()A.f(x)在区间(﹣2,1)上单调递增B.f(x)在区间(1,4)上单调递减C.f(x)的图象关于直线x=1对称D.f(x)的图象关于点(1,0)对称二、填空题(共20分)13.(5分)若直线a∥平面α,直线b⊂平面α,则直线a与b的位置关系为.14.(5分)设g(x)=,则g(g())=.15.(5分)已知圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,则这个圆锥的表面积等于.16.(5分)给出下列结论:①;②y=x2+1,x∈[﹣1,2],y的值域是[2,5];③幂函数图象一定不过第四象限:④函数f(x)=a x+1﹣2(a>0,a≠1)的图象过定点(﹣1,﹣1).其中正确的序号是.三、解答题(共70分)17.(10分)(1)计算:;(2)计算:.18.(12分)已知函数的定义域A,g(x)=﹣x2+1的值域为B,C={x|2a≤x≤a+3}.(1)求A∩B;(2)若B∪C=B,求实数a的取值范围.19.(12分)如图所示,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD =2,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.20.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,E.F分别为A1B,A1C 的中点,D为B1C1上的点,且A1D⊥B1C.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)求证:平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)若三棱柱所有棱长都为a,求二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角的正切值.21.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣DEF中,AC=BC=2,,,AD=4,M、N分别为AD、CF的中点.(1)求证:AN⊥平面BCM;(2)设G为BE上一点,且,求点G到平面BCM的距离.22.(12分)已知函数为奇函数.(1)求实数a的值;(2)判断函数f(x)的单调性,并用函数单调性的定义证明;(3)解不等式f(lnx)>0.2020-2021学年甘肃省临夏州临夏中学高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、单选题(共60分)1.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x|x﹣2≥0,x∈R},则A∩B=()A.{3}B.{2,3}C.{2}D.{1,2,3}【分析】可以求出集合B,然后进行交集的运算即可.【解答】解:∵A={1,2,3},B={x|x≥2},∴A∩B={2,3}.故选:B.【点评】本题考查了列举法、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)函数f(x)=的图象可能是()A.B.C.D.【分析】判定函数为奇函数排除B,C;分别求出f()与f(1)的值排除D.【解答】解:函数f(x)的定义域为{x|x≠0},又f(﹣x)=,∴f(x)为奇函数,排除B,C;又f()=>0,f(1)=0,∴排除D.故选:A.【点评】本题考查函数的图象及图象变换,考查函数奇偶性的判定及其应用,是基础题.3.(5分)若x>0,y>0,n∈N*,则下列各式中,恒等的是()A.lgx•lgy=lgx+lgy B.lgx2=(lgx)2C.D.【分析】根据对数的运算性质判断每个选项的等式是否恒等即可.【解答】解:A.lgx+lgy=lg(xy)≠lgx•lgy,∴该式不恒等;B.lgx2=2lgx≠(lgx)2,∴该式不恒等;C.,∴该式恒等,该选项正确;D.,∴该式不恒等.故选:C.【点评】本题考查了对数的运算性质,考查了计算能力,属于基础题.4.(5分)函数y=x2﹣2x﹣3的零点是()A.1,﹣3B.3,﹣1C.1,2D.(3,0),(﹣1,0)【分析】函数y=x2﹣2x﹣3的零点即对应方程的根,故只要解二次方程即可.【解答】解:y=x2﹣2x﹣3=(x﹣3)(x+1)=0,x=3或x=﹣1,所以函数y=x2﹣2x ﹣3的零点是3或﹣1故选:B.【点评】本题考查函数的零点的概念和求法.属基本概念、基本运算的考查.5.(5分)函数f(x)=+lg的定义域是()A.(2,4)B.(3,4)C.(2,3)∪(3,4]D.[2,3)∪(3,4)【分析】根据函数成立的条件,即可求函数的定义域.【解答】解:要使函数有意义,则,即,解得:2≤x<3或3<x<4,故函数的定义域为[2,3)∪(3,4).故选:D.【点评】本题主要考查函数定义域的求法,根据函数成立的条件是解决此类问题的关键.6.(5分)函数的零点一定位于下列哪个区间()A.B.C.D.【分析】判断函数是连续函数,利用零点判断定理,判断选项即可.【解答】解:函数是连续函数,f(2)=+2﹣2=>0,f()=+2=<0,可得f(2)f()<0,由零点判断定理可知函数的零点在(,2).故选:C.【点评】本题考查函数的零点判断定理的应用,是基础题.7.(5分)已知,则()A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.a<c<b【分析】根据指数函数和对数函数的单调性即可得出a,b,c的大小关系.【解答】解:∵log20.2<log21=0,20.2>20=1,0<0.20.3<0.20=1,∴a<c<b.故选:D.【点评】本题考查了对数函数和指数函数的单调性,指数函数的值域,考查了计算能力,属于简单题.8.(5分)已知幂函数f(x)=kx a的图象过点(2,),则k+a=()A.1B.﹣1C.2D.﹣2【分析】由幂函数的定义和解析式求出k的值,把已知点代入求出a的值,可得答案.【解答】解:∵f(x)=k•x a是幂函数,∴k=1,幂函数f(x)=x a的图象过点(2,),∴2a=,则a=﹣2,则k+a=﹣1,故选:B.【点评】本题考查了幂函数的定义与解析式的应用,属于基础题.9.(5分)长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,若AB=5,AD=4,AA1=3,且此长方体内接于球O,则球O的表面积为()A.B.C.50πD.200π【分析】由长方体的对角线公式,算出长方体对角线AC1的长,从而得到长方体外接球的直径,结合球的表面积公式即可得到,该球的表面积.【解答】解:∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=5,AD=4,AA1=3,∴长方体的对角线,∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1的各顶点都在同一球面上,∴球的一条直径为,可得半径,因此,该球的表面积为,故选:C.【点评】本题主要考查球与多面体的切接问题,空间想象能力的培养,球的表面积的计算等知识,属于基础题.10.(5分)过球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积与球的表面积的比为()A.B.C.D.【分析】由题意设出球的半径,圆M的半径,二者与OM构成直角三角形,求出圆M的半径,然后可求球的表面积,截面面积,再求二者之比.【解答】解:设球的半径为R,圆M的半径r,由图可知,R2=R2+r2,∴R2=r2,∴S球=4πR2,截面圆M的面积为:πr2=πR2,则所得截面的面积与球的表面积的比为:.故选:A.【点评】本题是基础题,考查球的体积、表面积的计算,仔细体会,理解并能够应用小圆的半径、球的半径、以及球心与圆心的连线的关系,是本题的突破口.11.(5分)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分别是A1D1,A1B1的中点,过直线BD的平面α∥平面AMN,则平面α截该正方体所得截面的面积为()A.B.C.D.【分析】作出平面AMN的过直线BD的平行平面a,求解即可【解答】解:取B1C1的中点E,C1D1的中点F,连接EF,BE,DF,B1D1,则EF∥B1D1,B1D1∥BD,所以EF∥BD,故EFBD在同一平面内,连接ME,因为M,E分别为A1D1B1C1的中点,所以ME∥AB,且ME=AB,所以四边形ABEM是平行四边形,所以AM∥BE,又因为BE⊂平面BDFE,AM不在平面BDFE内,所以AM∥平面BDFE,同理AN∥平面BDFE,因为AM∩AN=A,所以平面AMN∥平面BDFE,即平面a截该正方体所得截面为平面BDFEBD=,EF==,DF=,梯形BDFE如图:过E,F作BD的垂线,则四边形EFGH为矩形,∴FG===,故四边形BDFE的面积为=.故选:B.【点评】本题考查正方体截面面积的求法,平面平行的判定,等知识,综合考查证明和计算,属于基础题.12.(5分)已知函数f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x),则下列说法错误的是()A.f(x)在区间(﹣2,1)上单调递增B.f(x)在区间(1,4)上单调递减C.f(x)的图象关于直线x=1对称D.f(x)的图象关于点(1,0)对称【分析】先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性判断单调区间,根据f(1+x)=f(1﹣x)判断函数对称轴,判断f(2﹣x)=﹣f(x)是否成立,从而判断函数是否关于(1,0)对称.【解答】解:由f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x),可得:,解得﹣2<x<4,因为f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x)=ln[(x+2)(4﹣x)]=ln(﹣x2+2x+8),令t(x)=﹣x2+2x+8,开口向下,对称轴为x=1,所以函数t(x)在(﹣2,1)上单调递增,在(1,4)上单调递减,根据复合函数的单调性可得f(x)在(一2,1)上单调递增,在(1,4)上单调递减,故A,B正确;因为f(1﹣x)=ln(3﹣x)+ln(3+x),f(1+x)=ln(3+x)+ln(3﹣x),所以f(1+x)=f(1﹣x),所以函数f(x)的图象关于x=1对称,故C正确,因为f(2﹣x)=ln4+ln(x+2),﹣f(x)=﹣ln(x+2)﹣ln(4﹣x),因为f(2﹣x)≠﹣f(x),所以f(x)的图象不关于点(1,0)对称,故D错误.故选:D.【点评】本题考查了复合函数的单调性,“同增异减”,利用判定函数的对称轴,注意复合函数的定义域是研究单调区间的前提,属于中档题.二、填空题(共20分)13.(5分)若直线a∥平面α,直线b⊂平面α,则直线a与b的位置关系为平行或异面.【分析】以长方体为截体,列举出所有情况,由此能判断线a与b的位置关系.【解答】解:直线a∥平面α,直线b⊂平面α,如图,在正方体AC1中,A1B1∥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,AB∥A1B1;A1B1∥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,A1B1与BC是异面直线.则直线a与b的位置关系为平行或异面.故答案为:平行或异面.【点评】本题考查空间中线线间的位置关系的判断等基础知识,考查空间思维能力,是基础题.14.(5分)设g(x)=,则g(g())=.【分析】根据分段函数的解析式,先求出g()的值,再求g(g())的值.【解答】解:∵g(x)=,∴g()=ln=﹣ln2<0,∴g(g())=g(﹣ln2)=e﹣ln2==2﹣1=.故答案为:.【点评】本题考查了求分段函数的函数值的问题,解题时应对自变量进行分析,是基础题.15.(5分)已知圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,则这个圆锥的表面积等于3π.【分析】根据圆角轴截面的定义结合正三角形的性质,可得圆锥底面半径长和高的大小,由此结合圆锥的表面积公式,能求出结果.【解答】解:∵圆锥的轴截面是正三角形ABC,边长等于2∴圆锥的高AO=×,底面半径r=×2=1∴这个圆锥的表面积:S=πrl+πr2=π×1×2+π×12=3π.故答案为:3π.【点评】本题给出圆锥轴截面的形状,求圆锥的表面积,着重考查了等边三角形的性质和圆锥的轴截面等等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.16.(5分)给出下列结论:①;②y=x2+1,x∈[﹣1,2],y的值域是[2,5];③幂函数图象一定不过第四象限:④函数f(x)=a x+1﹣2(a>0,a≠1)的图象过定点(﹣1,﹣1).其中正确的序号是③④.【分析】由题意,①可根据指数的运算判断;②可由二次函数的性质判断;③由幂函数的性质判断;④由指数函数的性质判断.【解答】解:①不正确,因为等号左边是正数,右边是负数;②∵y=x2+1,x∈[﹣1,2],∴y在x=0时取到最小值1,故函数的值域不是[2,5],此结论错误;③幂函数图象一定不过第四象限,由幂函数的性质知,此结论正确:④对于函数f(x)=a x+1﹣2(a>0,a≠1),令x+1=0解得x=﹣1,此时函数f(x)的值是﹣1,故函数的图象过定点(﹣1,﹣1),此结论正确.综上得,③④结论正确.故答案为:③④.【点评】本题考查命题真假的判断,解答的关键是熟练掌握所判断的命题的背景知识及命题真假判断的原理,本题属于简单题,三、解答题(共70分)17.(10分)(1)计算:;(2)计算:.【分析】(1)利用指数性质、运算法则直接求解.(2)利用对数、指数性质、运算法则直接求解.【解答】解:(1)=+100+﹣3+=100.(2)=﹣﹣2+1=﹣.【点评】本题考查指数式、对数式化简求值,考查对数、指数性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.18.(12分)已知函数的定义域A,g(x)=﹣x2+1的值域为B,C={x|2a≤x≤a+3}.(1)求A∩B;(2)若B∪C=B,求实数a的取值范围.【分析】(1)求出集合A,B,利用交集定义求出A∩B.(2)由B∪C=B,知C⊆B,当C=∅时,则2a>a+3,当C≠∅时,则,由此求出实数a的取值范围.【解答】解:(1)函数的定义域A,g(x)=﹣x2+1的值域为B,由题,可得,解得﹣1≤x<2且x≠1,∴函数f(x)的定义域A={x|﹣1≤x<2且x≠1},∵对任意x∈R,x2≥0,所以﹣x2+1≤1,∴函数g(x)的值域B={y|y≤1},∴A∩B={x|﹣1≤x<1}.(2)C={x|2a≤x≤a+3},由B∪C=B,知C⊆B,当C=∅时,则2a>a+3,解得a>3;当C≠∅时,则,解得a≤﹣2.综上,实数a的取值范围为{a|a>3或a≤﹣2}.【点评】本题考查集合的运算,考查交集定义、函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.19.(12分)如图所示,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD =2,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.【分析】四边形ABCD绕AD旋转一周形成的几何体是一个圆台挖去一个圆锥所得的组合体,S表面=S圆台底面+S圆台侧面+S圆锥侧面,V=V圆台﹣V圆锥,进而得到答案.【解答】(12分)解:四边形ABCD绕AD旋转一周形成的几何体是一个圆台挖去一个圆锥所得的组合体,S表面=S圆台底面+S圆台侧面+S圆锥侧面=π×52+π×(2+5)×5+π×2×2=(4+60)π.V=V圆台﹣V圆锥=π(+r1r2+)h﹣πr2h′=π(25+10+4)×4﹣π×4×2=π【点评】本题考查的知识点是旋转体,圆台和圆锥的体积和表面积,难度中档.20.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,E.F分别为A1B,A1C 的中点,D为B1C1上的点,且A1D⊥B1C.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)求证:平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)若三棱柱所有棱长都为a,求二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角的正切值.【分析】(1)由EF∥BC,即可证EF∥平面ABC;(2)由A1D⊥平面BCC1B1,即可证平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)由二面角的平面角的作法可得:∠A1HD是二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角,再运算即可得解.【解答】(1)证明:因为E,F分别为A1B,A1C的中点,所以EF∥BC,又EF⊄平面ABC,BC⊂平面ABC,故EF∥平面ABC;(2)证明:∵BB1⊥平面A1B1C1,A1D⊂平面A1B1C1,∴BB1⊥A1D,∵A1D⊥B1C,B1C∩BB1=B1,∴A1D⊥平面BCC1B1,又A1D⊂平面A1FD,∴平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)解:此时,D为B1C1的中点,过点D作B1C垂线,垂足为H,连接A1H,∵A1D⊥B1C,DH⊥B1C,A1D∩DH=D,∴B1C⊥平面A1DH,B1C⊥A1H,则∠A1HD是二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角,∴,,,故二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角的正切值为.【点评】本题考查了线面平行,面面垂直的证明和二面角的计算,属于中档题.21.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣DEF中,AC=BC=2,,,AD=4,M、N分别为AD、CF的中点.(1)求证:AN⊥平面BCM;(2)设G为BE上一点,且,求点G到平面BCM的距离.【分析】(1)根据AC2+BC2=AB2得AC⊥BC,并且得出四边形ACMN为正方形,进而即可求证;(2)先算出点M到平面GBC的距离即为AC=2,由,可求出,设点G到平面BCM的距离为h,则,进而求出点G到平面BCM的距离.【解答】解:(1)证明:在直三棱柱ABC﹣DEF中,AC=BC=2,,AD=4,M、N分别为AD、CF的中点,∵AC=BC=2,,∴AC2+BC2=AB2,即AC⊥BC,又ABC﹣DEF是直三棱柱,∴BC⊥平面ACFD,则BC⊥AN,∵M、N分别为AD、CF的中点,且AD=4,AC=2,∴四边形ACNM为正方形,则CM⊥AN,又BC∩CM=C,∴AN⊥平面BCM;(2)由(1)知,即AC⊥BC,又ABC﹣DEF是直三棱柱,∴AC⊥平面BCFE,∴MA∥FC,则点M到平面GBC的距离即为AC=2,∴=,由(1)知,BC⊥CM,且,∴,设点G到平面BCM的距离为h,则,∴,则,即点G到平面BCM的距离为.【点评】本题考查了线面垂直的证明和点到平面的距离计算,属于中档题.22.(12分)已知函数为奇函数.(1)求实数a的值;(2)判断函数f(x)的单调性,并用函数单调性的定义证明;(3)解不等式f(lnx)>0.【分析】(1)由定义在R上的奇函数f(0)=0,即可求得a值;(2)判断f(x)在R上是增函数,利用单调性的定义即可证明;(3)由f(lnx)>0,可得,解之即可得解.【解答】解:(1)∵e x+1≠0的解集是R,∴f(x)的定义域是R.又∵f(x)是奇函数,∴f(0)=0.∴f(0)=a﹣1=0,即a=1.经检验知,当a=1时,f(﹣x)=﹣f(x),符合题意.(2)由(1)知,经判断可知f(x)在R上是增函数.任取x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x1)﹣=,∵y=e x为增函数,x1<x2,∴0.∴>0,>0 <0.∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).∴f(x)在R上是增函数.(3)由,可得,∴,解得x>1,∴原不等式的解集为(1,+∞).【点评】本题主要考查函数的奇偶性与单调性的综合,考查利用单调性的定义证明函数的单调性,考查不等式的解法,属于中档题.。
期末测试卷(二)-2020-2021学年高一数学必修第一册单元提优卷(人教A版(2019))(含答案)
2020-2021学年高一数学第一册单元提优卷(人教A 版(2019))期末测试卷(二)(满分:150分,测试时间:120分钟)一、单选题1.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】设集合A ={x |x 2–4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |–2≤x ≤1},则a =A .–4B .–2C .2D .42.【2020·广东省高三月考(文)】命题“10,ln 1x x x∀>≥-”的否定是A .10ln 1x x x ∃≤≥-,B .10ln 1x x x ∃≤<-,C .10ln 1x x x∃>≥-,D .10ln 1x x x∃><-,.3.【2020·北京市八一中学高三月考】函数()()213f x ax a x =---在区间[)1,-+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是A .1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .(],0-∞C .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦D .10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.【2020·福建省福州第一中学高三其他(理)】已知函数()f x 的定义域为[0,2],则()()21f xg x x =-的定义域为A .[)(]0,11,2B .[)(]0,11,4C .[)0,1D .(]1,45.设函数要想得到函数sin21y x =+的图像,只需将函数cos2y x =的图象()A .向左平移4π个单位,再向上平移1个单位B .向右平移4π个单位,再向上平移1个单位C .向左平移2π个单位,再向下平移1个单位D .向右平移2π个单位,再向上平移1个单位6.【2020·北京高三月考】已知函数()y f x =满足(1)2()f x f x +=,且(5)3(3)4f f =+,则(4)f =A .16B .8C .4D .27.已知3sin(3)cos()0πθπθ-++-=,则sin cos cos 2θθθ=()A .3B .﹣3C .38D .38-8.【2020·南昌市八一中学】已知函数sin (0)y ax b a =+>的图象如图所示,则函数log ()a y x b =-的图象可能A .B .C .D .9.【2020年新高考全国Ⅰ卷】基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:(e )rtI t =描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0=1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69)A .1.2天B .1.8天C .2.5天D .3.5天10.【2020年高考北京】已知函数()21x f x x =--,则不等式()0f x >的解集是A .(1,1)-B .(,1)(1,)-∞-+∞C .(0,1)D .(,0)(1,)-∞⋃+∞11.【2020年高考全国Ⅱ卷理数】若2x −2y <3−x −3−y ,则A .ln(y −x +1)>0B .ln(y −x +1)<0C .ln|x −y |>0D .ln|x −y |<012.【2020年高考天津】已知函数3,0,(),0.x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩若函数2()()2()g x f x kx x k =--∈R 恰有4个零点,则k 的取值范围是A .1(,))2-∞-+∞ B .1(,)(0,2-∞-C .(,0)-∞D .(,0))-∞+∞ 二.填空题13.【2020年高考北京】函数1()ln 1f x x x =++的定义域是____________.14.【2020年高考江苏】已知2sin ()4απ+=23,则sin 2α的值是____________.15.【2020·江苏省高三月考】已知函数()2,0228,2x x x f x x x ⎧+<<=⎨-+≥⎩,若()()2f a f a =+,则1f a ⎛⎫⎪⎝⎭的值是____________.16.【2020·六盘山高级中学高三其他(理)】设函数2()2cos ()sin(284f x x x ππ=+++,(0,3π)∈x 则下列判断正确的是____________.①.函数的一条对称轴为6x π=②.函数在区间5,24ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递增③.0(0,3π)x ∃∈,使0()1f x =-④.∃∈R a ,使得函数()y f x a =+在其定义域内为偶函数三.解答题17.(本题满分10分)已知0a >,0b >.(1)求证:()2232a b b a b +≥+;(2)若2a b ab +=,求ab 的最小值.18.(本题满分12分)已知集合,2|2162xA x ⎧⎫⎪⎪=<<⎨⎬⎪⎪⎩⎭,{|3221}B x a x a =-<<+.(1)当0a =时,求A B ;(2)若A B φ⋂=,求a 的取值范围.19.(本题满分12分)已知函数()21sin sin cos 2f x x x x =+-,x ∈R .(1)求函数()f x 的最大值,并写出相应的x 的取值集合;(2)若()26f α=,3,88ππα⎛⎫∈-⎪⎝⎭,求sin 2α的值.20.(本题满分12分)已知函数()0.52log 2axf x x -=-为奇函数.(1)求常数a 的值;(2)若对任意10,63x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦都有()3f x t >-成立,求t 的取值范围.21(本题满分12分)【江苏省盐城市第一中学2020届高三下学期6月调研考试数学试题某乡镇响应“绿水青山就是金山银山”的号召,因地制宜的将该镇打造成“生态水果特色小镇”.经调研发现:某珍稀水果树的单株产量W (单位:千克)与施用肥料x (单位:千克)满足如下关系:()253,02()50,251x x W x x x x⎧+≤≤⎪=⎨<≤⎪+⎩,肥料成本投入为10x 元,其它成本投入(如培育管理、施肥等人工费)20x 元.已知这种水果的市场售价大约为15元/千克,且销路畅通供不应求.记该水果树的单株利润为()f x (单位:元).(Ⅰ)求()f x 的函数关系式;(Ⅱ)当施用肥料为多少千克时,该水果树的单株利润最大?最大利润是多少?22.(本题满分12分)已知函数2()2sin cos 0)f x x x x ωωωω=+->的最小正周期为π.(1)求函数()f x 的单调增区间;(2)将函数()f x 的图象向左平移6π个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图象,若()y g x =在[0,](0)b b >上至少含有10个零点,求b 的最小值.2020-2021学年高一数学第一册单元提优卷期末测试卷(二)(满分:150分,测试时间:120分钟)一、单选题1.【2020年高考全国Ⅰ卷理数】设集合A ={x |x 2–4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |–2≤x ≤1},则a =A .–4B .–2C .2D .4【答案】B求解二次不等式240x -≤可得{}2|2A x x -=≤≤,求解一次不等式20x a +≤可得|2a B x x ⎧⎫=≤-⎨⎩⎭.由于{}|21A B x x ⋂=-≤≤,故12a-=,解得2a =-.故选B .2.【2020·广东省高三月考(文)】命题“10,ln 1x x x∀>≥-”的否定是A .10ln 1x x x ∃≤≥-,B .10ln 1x x x ∃≤<-,C .10ln 1x x x ∃>≥-,D .10ln 1x x x∃><-,【答案】D【解析】因为全称命题的否定是特称命题,所以命题“0x ∀>,1ln 1x x ≥-”的否定为“0x ∃>,1ln 1x x<-”.故选D .3.【2020·北京市八一中学高三月考】函数()()213f x ax a x =---在区间[)1,-+∞上是增函数,则实数a 的取值范围是A .1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .(],0-∞C .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦D .10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D【解析】若0a =,则()3f x x =-,()f x 在区间[)1,-+∞上是增函数,符合.若0a ≠,因为()f x 在区间[)1,-+∞上是增函数,故0112a a a>⎧⎪-⎨≤-⎪⎩,解得103a <≤.综上,103a ≤≤.故选:D .4.【2020·福建省福州第一中学高三其他(理)】已知函数()f x 的定义域为[0,2],则()()21f xg x x =-的定义域为A .[)(]0,11,2 B .[)(]0,11,4 C .[)0,1D .(]1,4【答案】C【解析】函数()f x 的定义域是[0,2],要使函数()()21f xg x x =-有意义,需使()2f x 有意义且10x -≠.所以10022x x -≠⎧⎨≤≤⎩,解得01x ≤<.故答案为C .5.设函数要想得到函数sin21y x =+的图像,只需将函数cos2y x =的图象()A .向左平移4π个单位,再向上平移1个单位B .向右平移4π个单位,再向上平移1个单位C .向左平移2π个单位,再向下平移1个单位D .向右平移2π个单位,再向上平移1个单位【答案】B【解析】cos 2sin(2)sin 2()24y x x x ππ==+=+,因此把函数cos 2y x =的图象向右平移4π个单位,再向上平移1个单位可得sin 21y x =+的图象,故选B6.【2020·北京高三月考】已知函数()y f x =满足(1)2()f x f x +=,且(5)3(3)4f f =+,则(4)f =A .16B .8C .4D .2【答案】B【解析】因为(1)2()f x f x +=,且(5)3(3)4f f =+,故()()324442f f =+,解得()48f =.故选:B7.已知3sin(3)cos()0πθπθ-++-=,则sin cos cos 2θθθ=()A .3B .﹣3C .38D .38-【答案】D 【解析】∵3sin(3)cos()0πθπθ-++-=,∴3sin cos 0θθ--=,即cos 3sin θθ=-,∴sin cos cos 2θθθ2222sin cos sin (3sin )3cos sin (3sin )sin 8θθθθθθθθ⋅-===----.故选:D .8.【2020·南昌市八一中学】已知函数sin (0)y ax b a =+>的图象如图所示,则函数log ()a y x b =-的图象可能A .B .C .D .【答案】C【解析】由函数sin (0)y ax b a =+>的图象可得201,23b a πππ<<<<,213a ∴<<,故函数log ()a y xb =-是定义域内的减函数,且过定点(1,0)b +.结合所给的图像可知只有C 选项符合题意.故选:C .9.【2020年新高考全国Ⅰ卷】基本再生数R 0与世代间隔T 是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:(e )rt I t =描述累计感染病例数I (t )随时间t (单位:天)的变化规律,指数增长率r 与R 0,T 近似满足R 0=1+rT .有学者基于已有数据估计出R 0=3.28,T =6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(ln2≈0.69)A .1.2天B .1.8天C .2.5天D .3.5天【答案】B【解析】因为0 3.28R =,6T =,01R rT =+,所以 3.2810.386r -==,所以()0.38rt t I t e e ==,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为1t 天,则10.38()0.382t t t e e +=,所以10.382t e =,所以10.38ln 2t =,所以1ln 20.691.80.380.38t =≈≈天.故选:B .10.【2020年高考北京】已知函数()21x f x x =--,则不等式()0f x >的解集是A .(1,1)-B .(,1)(1,)-∞-+∞C .(0,1)D .(,0)(1,)-∞⋃+∞【解析】因为()21xf x x =--,所以()0f x >等价于21x x >+,在同一直角坐标系中作出2x y =和1y x =+的图象如图:两函数图象的交点坐标为(0,1),(1,2),不等式21x x >+的解为0x <或1x >.所以不等式()0f x >的解集为:()(),01,-∞⋃+∞.故选:D .11.【2020年高考全国Ⅱ卷理数】若2x −2y <3−x −3−y ,则A .ln(y −x +1)>0B .ln(y −x +1)<0C .ln|x −y |>0D .ln|x −y |<0【答案】A【解析】由2233x y x y ---<-得:2323x x y y ---<-,令()23ttf t -=-,2x y = 为R 上的增函数,3x y -=为R 上的减函数,()f t ∴为R 上的增函数,x y ∴<,0y x ->Q ,11y x ∴-+>,()ln 10y x ∴-+>,则A 正确,B 错误;x y -Q 与1的大小不确定,故CD 无法确定.12.【2020年高考天津】已知函数3,0,(),0.x x f x x x ⎧≥=⎨-<⎩若函数2()()2()g x f x kx x k =--∈R 恰有4个零点,则k 的取值范围是A .1(,))2-∞-+∞ B .1(,(0,2-∞-C .(,0)-∞D .(,0))-∞+∞ 【答案】D【解析】注意到(0)0g =,所以要使()g x 恰有4个零点,只需方程()|2|||f x kx x -=恰有3个实根即可,令()h x =()||f x x ,即|2|y kx =-与()()||f x h x x =的图象有3个不同交点.因为2,0()()1,0x x f x h x x x ⎧>==⎨<⎩,当0k =时,此时2y =,如图1,2y =与()()||f x h x x =有2个不同交点,不满足题意;当k 0<时,如图2,此时|2|y kx =-与()()||f x h x x =恒有3个不同交点,满足题意;当0k >时,如图3,当2y kx =-与2y x =相切时,联立方程得220x kx -+=,令0∆=得280k -=,解得k =k >.综上,k 的取值范围为(,0))-∞+∞ .故选:D .二.填空题13.【2020年高考北京】函数1()ln 1f x x x =++的定义域是____________.【答案】(0,)+∞【解析】由题意得010x x >⎧⎨+≠⎩,0x ∴>故答案为:(0,)+∞14.【2020年高考江苏】已知2sin ()4απ+=23,则sin 2α的值是____________.【答案】13【解析】22221sin ()(cos sin )(1sin 2)4222παααα+=+=+Q 121(1sin 2)sin 2233αα∴+=∴=故答案为:1315.【2020·江苏省高三月考】已知函数()2,0228,2x x x f x x x ⎧+<<=⎨-+≥⎩,若()()2f a f a =+,则1f a ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值是____________.【答案】2【解析】由2x ≥时,()28f x x =-+是减函数可知,当2a ≥,则()()2f a f a ≠+,所以02a <<,由()(+2)f a f a =得22(2)8a a a +=-++,解得1a =,则21(1)112f f a ⎛⎫==+= ⎪⎝⎭.故答案为:2.16.【2020·六盘山高级中学高三其他(理)】设函数2()2cos ()sin(2)84f x x x ππ=+++,(0,3π)∈x 则下列判断正确的是_____.①.函数的一条对称轴为6x π=②.函数在区间5,24ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递增③.0(0,3π)x ∃∈,使0()1f x =-④.∃∈R a ,使得函数()y f x a =+在其定义域内为偶函数【答案】④【解析】函数()1cos 2sin 21244f x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++++=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当(0,3π)∈x 时,当6x π=时,23x π=不能使函数取得最值,所以不是函数的对称轴,①错;当5,24x π⎡⎤∈π⎢⎥⎣⎦时,52,2x ⎡⎤∈ππ⎢⎥⎣⎦,函数先增后减,②不正确;若()1f x =-,那么cos 2x =不成立,所以③错;当3 2a =π时,()12f x a x +=函数是偶函数,④正确,三.解答题17.(本题满分10分)已知0a >,0b >.(1)求证:()2232a b b a b +≥+;(2)若2a b ab +=,求ab 的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)1.【解析】证明:(1)∵()()222223220a b b a b a ab b a b +-+=-+=-≥,∴()2232a b b a b +≥+.(2)∵0a >,0b >,∴2ab a b =+≥2ab ≥1≥,∴1≥ab .当且仅当1a b ==时取等号,此时ab 取最小值1.18.(本题满分12分)已知集合,|2162x A x ⎧⎫⎪⎪=<<⎨⎬⎪⎪⎩⎭,{|3221}B x a x a =-<<+.(1)当0a =时,求A B ;(2)若A B φ⋂=,求a 的取值范围.【答案】(1)1|12A B x x ⎧⎫⋂=-<<⎨⎬⎩⎭;(2)3,[2,)4⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦.【解析】(1)1|42A x x ⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭,0a =时,{|21}B x x =-<<,∴1|12A B x x ⎧⎫⋂=-<<⎨⎬⎩⎭(2)∵A B φ⋂=,∴当B φ=时,3221a a -≥+,即3a ≥,符合题意;当B φ≠时,31213242a a a <⎧⎪⎨+≤--≥⎪⎩或,解得34a ≤-或23a ≤<,综上,a 的取值范围为3,[2,)4⎛⎤-∞-⋃+∞ ⎥⎝⎦.19.(本题满分12分)已知函数()21sin sin cos 2f x x x x =+-,x ∈R .(1)求函数()f x 的最大值,并写出相应的x 的取值集合;(2)若()26f α=,3,88ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,求sin 2α的值.【答案】(1)()f x 的最大值为22,此时x 的取值集合为3,8x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;(2)4sin 26α=.【解析】(1)因为()()211cos 2111sin sin cos sin 2sin 2cos 222222x f x x x x x x x -=+-=+-=-22sin 2cos cos 2sin sin 224424x x x πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当()2242x k k Z πππ-=+∈,即()38x k k Z ππ=+∈时,函数()y f x =取最大值2,所以函数()y f x =的最大值为22,此时x 的取值集合为3,8x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;(2)因为()26f α=,则sin 2246πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即1sin 243πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为3,88ππα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以2,422πππα⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,则cos 243πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以sin 2sin 2sin 2cos cos 2sin 444444ππππππαααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦1432326+=+⋅=.20.(本题满分12分)已知函数()0.52log 2ax f x x -=-为奇函数.(1)求常数a 的值;(2)若对任意10,63x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦都有()3f x t >-成立,求t 的取值范围.【答案】(1)1a =-;(2)(),1-∞【解析】(1)因为函数()0.52log 2ax f x x -=-为奇函数,所以()()220.50.50.52224log log log 0224ax ax a x f x f x x x x-+-+-=+==----,所以222414a x x-=-,即21a =,1a =或1-,当1a =时,函数()0.50.52log log 12x f x x -==--,无意义,舍去,当1a =-时,函数()0.52log 2x f x x +=-定义域(-∞,-2)∪(2,+∞),满足题意,综上所述,1a =-。
高一上学期期末数学考试卷及答案
2020~2021学年度上学期高一年级期末考试卷数 学 试 卷注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(阅读题)和第Ⅱ卷(表达题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,请认真阅读答题卡上的注意事项,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
一、单选题 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={-1,0,1,2,3},集合A={0,1,2},B={-1,0,1}, 则(C U A)∩B= ( )A.{-1}B.{0,1}C{-1,2,3} D.{-1,0,1,3}2.“”是“”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.已知函数,则( )A.B.C.6D.74.已知f(x)=(x-a)(x-b)+2(a<b),且α,β(α<β)是方程f(x)=0的两根,则α,β,a,b的大小关系是( )A.a<α<β<b B.a<α<b<βC.α<a<b<βD.α<a<β<b5.是定义在上的偶函数,在上是增函数,且,则使的的范围是( )A.B.C. D.6.已知,,且,则( )A.B.C.D.7.函数的定义域是( )A.B.C.D.8.函数的零点个数有( )A.0个B.1个C.2个D.3个二、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.下列命题是“,”的表述方法的是()A.有一个,使得成立B.对有些,使得成立C.任选一个,都有成立D.至少有一个,使得成立10.下列命题中是真命题的有( )A.幂函数的图象都经过点和B.幂函数的图象不可能过第四象限C.当时,幂函数是增函数D.当时,幂函数在第一象限内函数值随值的增大而减小11.如果函数在上是增函数,对于任意的,则下列结论中正确的是( )A.B.C.D.12.已知函数有两个零点,,以下结论正确的是( )A.B.若,则C.D.函数有四个零点三、填空题 (每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知,则的解析式为___________.14.用二分法研究函数f(x)=x3+3x-1的零点时,第一次计算得f(0)<0,f(0.5)>0,第二次应计算f(x1),则x1=________.15.已知函数,若,则____.16.已知函数 (a>0,且a≠1),若在区间[1,2]上恒成立,则实数a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.(10分)(1);(2).18.(12分)已知函数,试画出的图象,并根据图象解决下列两个问题.(1)写出函数的单调区间;(2)求函数在区间上的最大值.19.(12分)已知函数f(x)=,g(x)=(a>0且a≠1).(1)求函数φ(x)=f(x)+g(x)的定义域;(2)试确定不等式f(x)≤g(x)中x的取值范围.20.(12分)已知函数(1)判断函数在上的单调性,并给予证明;(2)求函数在,的最大值和最小值.21.(12分)已知函数(1)若在恒成立,求的取值范围;(2)设函数,解不等式.22.(12分)设函数是定义域为R的奇函数.(1)求的值;(2)若,试判断的单调性(不需证明),并求使不等式恒成立的t的取值范围;(3),求在上的最小值.数 学 试 卷 参考答案1 A 2.B 3.A 4.A 5.B 6.C 7.A 8.C9.ABD 10.BD 11.AB 12.ABC13. 14.0.25 15.1或-2 16.17.(1)原式;(2)原式.18. 的图象如图所示.(1) 在和上是增函数,在上是减函数,∴单调递增区间为,;单调递减区间为;(2)∵,,∴在区间上的最大值为.19. 解:(1)φ(x)=f(x)+g(x)的定义域为:,解得:,所以定义域为.(2) f(x)≤g(x),即为,定义域为.当时,,解得:,所以x的取值范围为.当时,,解得:,所以x的取值范围为.综上可得:当时,x的取值范围为.当时,x的取值范围为.20(1),函数在上是增函数,证明:任取,,且,则,,,,,即,在上是增函数;(2)在上是增函数,在,上单调递增,它的最大值是,最小值是.21.(1)在恒成立,即在恒成立, 分离参数得:,∵,∴从而有:.(3)令,得,,因为函数的定义域为,所以等价于(1)当,即时,恒成立,原不等式的解集是(2)当,即时,原不等式的解集是(3)当,即时,原不等式的解集是(4)当,即时,原不等式的解集是综上所述:当时,原不等式的解集是当时,原不等式的解集是当时,原不等式的解集是当时,原不等式的解集是22.(1) ∵是定义域为R的奇函数,∴ f(0)=0,∴ 1-(k-1)=0,∴ k=2, (2)单减,单增,故f(x)在R上单减 ,故不等式化为∴,解得令∵在上为递增的 ∴∴设∴.即在上的最小值为.。
2020-2021学年上学期高一数学期末模拟卷03(人教A版新教材)(浙江专用)【解析版】
数学模拟试卷03第I 卷 选择题部分(共40分)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,只有一项是符合题目要求的.1.(2020·河北高二学业考试)已知集合{}012M =,,,{}1,2N =,则M N ⋃=( ).A .{}1,2B .{}0C .{}0,1,2D .{}0,1【答案】C 【解析】由并集定义可得:{}0,1,2M N =.故选:C.2.(2019·浙江高二学业考试)已知a ,b 是实数,则“a b >”是“22a 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【答案】A 【解析】若a b >,则a b b >≥,即a b >,故22a b >. 取1,2a b ==-,此时22a b >,但a b <, 故22a b >推不出a b >, 故选:A.3.(2019·伊宁市第八中学高一期中)若偶函数()f x 在区间(]1-∞-,上是增函数,则( ) A .3(1)(2)2f f f ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭B .3(1)(2)2f f f ⎛⎫-<-< ⎪⎝⎭C .3(2)(1)2f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭D .3(2)(1)2f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭【答案】D 【解析】函数()f x 为偶函数,则()()22f f =-.又函数()f x 在区间(]1-∞-,上是增函数. 则()()3122f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭-,即()()3212f f f ⎛⎫<-<- ⎪⎝⎭故选:D.4.(2020·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三开学考试(理))设2313a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,532b =,21log 3c =,则( )A .b a c <<B .a b c <<C .c a b <<D .b c a <<【答案】C 【解析】23110133⎛⎫⎛⎫<<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,503221>=,221log log 103<=, ∴c a b <<. 故选:C5.(2020·江苏南通市·高三期中)已知角α的终边经过点()3,4P ,则πcos 24α⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .50-B .50C .50-D .50【答案】A 【解析】角α的终边经过点()3,4P ,5OP ∴==,由三角函数的定义知:3cos 5α=,4sin 5α, 2237cos 22cos 121525αα⎛⎫∴=-=⨯-=- ⎪⎝⎭,4324sin 22sin cos 25525ααα==⨯⨯=,()()π724cos 2cos2cos sin 2sin 4442525ππααα∴+=-=-=.故选:A.6.(2020·甘肃兰州市·西北师大附中高三期中)函数()f x 在[)0,+∞单调递增,且()3f x +关于3x =-对称,若()21f -=,则()21f x -≤的x 的取值范围( )A .[]22-,B .(][),22,-∞-+∞C .()[),04,-∞+∞D .[]0,4【答案】D 【解析】因为()3f x +关于3x =-对称,所以()f x 关于y 轴对称,所以()()221f f -==, 又()f x 在[)0,+∞单调递增,由()21f x -≤可得222x -≤-≤,解得:04x ≤≤, 故选:D7.(2020·浙江高一期末)对于函数()12sin 3()42f x x x R π⎛⎫=-++∈ ⎪⎝⎭,有以下四种说法: ①函数的最小值是32-②图象的对称轴是直线()312k x k Z ππ=-∈ ③图象的对称中心为,0()312k k Z ππ⎛⎫-∈⎪⎝⎭ ④函数在区间7,123ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递增. 其中正确的说法的个数是( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】A 【解析】函数()12sin 3()42f x x x R π⎛⎫=-++∈ ⎪⎝⎭, 当3=42x ππ+时,即=12x π,函数()f x 取得最小值为132122-⨯+=-,故①正确;当342x k πππ+=+时,即=,123k x k Z ππ+∈,函数()f x 的图象的对称轴是直线=,123k x k Z ππ+∈,故②错误; 当34x k ππ+=时,即,123k x k Z ππ=-+∈,函数()f x 的图象的对称中心为1,,1232k k Z ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,故③错误; 当3232242k x k πππππ+≤+≤+,即2523,123123k k x k Z ππππ+≤≤+∈,函数()f x 的递增区间为252,,123123k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦, 当1k =-时,()f x 的递增区间为7,124ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,故④错误. 故选:A8.(2020·山西吕梁市·高三期中(文))函数1()11f x x=+-的图象与函数()2sin 1(24)g x x x π=+-的图象所有交点的横坐标之和等于( ) A .8 B .6C .4D .2【答案】A 【解析】由函数图象的平移可知, 函数1()11f x x=+-与函数()2sin 1g x x π=+的图象都关于(1,1)M 对称. 作出函数的图象如图,由图象可知交点个数一共8个(四组,两两关于点(1,1)对称), 所以所有交点的横坐标之和等于428⨯=.故选:A9.(2020·山西吕梁市·高三期中(文))已知函数2,0()()21,0x e a x f x a R x x ⎧+=∈⎨->⎩,若函数()f x 在R 上有两个零点,则a 的取值范围是( ) A .(,1)-∞- B .[2,0)-C .(1,0)-D .[1,0)-【答案】B 【解析】当0x >时,()21f x x =-有一个零点12x =,只需当0x ≤时,20x e a +=有一个根,利用“分离参数法”求解即可.解:因为函数()2,021,0x e a x f x x x ⎧+≤=⎨->⎩, 当0x >时,()21f x x =-有一个零点12x =, 所以只需当0x ≤时,202x xa e a e +==-即有一个根即可,因为2xy e =单调递增,当0x ≤时,(]0,1xe ∈,所以(]0,2a -∈,即[)2,0a ∈-,故选:B.10.(2020·河北高二学业考试)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()()2log 1f x x =+,则不等式()2f x ≤的解集是( ). A .[]3,3- B .[]4,4-C .(][),33,-∞-+∞D .(][),44,-∞-⋃+∞【答案】A 【解析】0x ≥时,()()2log 1f x x =+,()f x ∴在[)0,+∞上单调递增,又()f x 是定义在R 上的奇函数,()f x ∴在R 上单调递增,易知()()223log 31log 42f =+==,()()332f f -=-=-, 由()2f x ≤, 解得:()22f x -≤≤, 由()f x 在R 上单调递增, 解得:33x -≤≤,()2f x ∴≤的解集是[]3,3-.故选:A.第II 卷 非选择题部分(共110分)二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.(2020·上海青浦区·高三一模)圆锥底面半径为1cm ,母线长为2cm ,则其侧面展开图扇形的圆心角θ=___________.【答案】π; 【解析】因为圆锥底面半径为1cm ,所以圆锥的底面周长为2cm π, 则其侧面展开图扇形的圆心角22πθπ==, 故答案为:π.12.(2020·浙江宁波市·高三期中)设2log 3a =,则4a =______(用数值表示),lg 36lg 4=______.(用a 表示)【答案】9 1a + 【解析】2log 3a =,22394429log log a ∴===,4222236log 36log 6log (23)log 2log 314lg a lg ===⨯=+=+, 故答案为:9,1a +.13.(2020·深圳科学高中高一期中)某移动公司规定,使用甲种卡,须付“基本月租费”(每月需交的固定费用)30元,在国内通话时每分钟另收话费0.10元;使用乙种卡,不收“基本月租费”,但在国内通话时每分钟话费为0.2元.若某用户每月手机费预算为50元,则使用__________种卡才合算;若要使用甲种卡合算,则该用户每月手机费预算(元)的区间为__________. 【答案】乙 (60,)+∞ 【解析】由题意,设月通话时间为t 分钟,有甲费用为300.1t +,乙费用为0.2t , ∴每月手机费预算为50元,则:由300.150t +=知,甲的通话时间为200分钟, 由0.250t =知,乙的通话时间为250分钟, ∴用户每月手机费预算为50元,用乙种卡合算;要使用甲种卡合算,即月通话时间相同的情况下甲费用更低,即300.10.2t t +<, 解得300t >时,费用在(60,)+∞. 故答案为:乙,(60,)+∞14.(2020·商丘市第一高级中学高一期中)设函数()112,1,1x e x f x x x -⎧<⎪=⎨⎪≥⎩则()3f x ≤成立的x 的取值范围为______. 【答案】(],9-∞ 【解析】当1x <时,由13x e -≤得1ln3x ≤+,所以1x <; 当1≥x 时,由213x ≤得9x ≤,所以19x ≤≤. 综上,符合题意的x 的取值范围是(,9]-∞. 故答案为:(,9]-∞.15.(2020·辽宁本溪市·高二月考)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,稳坐于永乐桥之上的“天津之眼”作为世界上唯一一座建在桥上的摩天轮,其巧夺天工和奇思妙想确是当之无愧的“世界第一”.如图,永乐桥摩天轮的直径为110m ,到达最高点时,距离地面的高度为120m ,能看到方圆40km 以内的景致,是名副其实的“天津之眼”.实际上,单从高度角度来看,天津之眼超越了曾大名鼎鼎的伦敦之眼而跃居世界第一.永乐桥摩天轮设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要30min .游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转到min t 后距离地面的高度为m H ,则转到10min 后距离地面的高度为______m ,在转动一周的过程中,H 关于t 的函数解析式为______.【答案】1852 π55cos 6515H t =-+,030t ≤≤. 【解析】如图,设座舱距离地面最近的位置为点P ,以轴心O 为原点,与地面平行的直线为x 轴,建立直角坐标系.设0min t =时,游客甲位于点()0,55P -,以OP 为终边的角为π2-; 根据摩天轮转一周大约需要30min , 可知座舱转动的角速度约为πmin 15rad , 由题意可得πππ55sin 6555cos 6515215H t t ⎛⎫=-+=-+⎪⎝⎭,030t ≤≤.当10t =时,π18555cos 1065152H ⎛⎫=-⨯+= ⎪⎝⎭. 故答案为:1852;π55cos 6515H t =-+,030t ≤≤ 16.(2020·浙江建人专修学院高三三模)已知2,0()(),0x x f x f x x ⎧≥=⎨--<⎩,若4log 3a =,则()f a =___________;()1f a -=___________.3 233-因为4log 3a =,所以43a =,即2a =01a <<,所以()2a f a ==1(1)(1)2a f a f a --=--=-==3-17.(2020·上海虹口区·高三一模)已知(0,)απ∈,且有12sin2cos2αα-=,则cos α=___________.【解析】2212sin 2cos214sin cos 12sin sin 2sin cos αααααααα-=⇒-=-⇒=,因为(0,)απ∈,所以sin 0α≠,因此由2sin 2sin cos sin 2cos tan 2(0,)2πααααααα=⇒=⇒=⇒∈,而22sin cos 1(1)αα+=,把sin 2cos αα=代入(1)得:22214cos cos 1cos cos 5αααα+=⇒=⇒=(0,)2πα∈,因此cos α=.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(2020·黑龙江工农�鹤岗一中高二期末(文))函数()22xxaf x =-是奇函数. ()1求()f x 的解析式;()2当()0,x ∈+∞时,()24x f x m ->⋅+恒成立,求m 的取值范围.【答案】(1)()122xxf x =-;(2)5m <-.() 1函数()22x x af x =-是奇函数, ()()1222222x x x x x x a af x a f x --∴-=-=-+=-+=-,故1a =, 故()122xx f x =-; ()2当()0,x ∈+∞时,()24x f x m ->⋅+恒成立,即21(2)42x xm +<-⋅在()0,x ∈+∞恒成立,令()2(2)42x xh x =-⋅,(0)x >,显然()h x 在()0,+∞的最小值是()24h =-, 故14m +<-,解得:5m <-.19.(2020·宁夏长庆高级中学高三月考(理))已知函数()22sin cos 22222x x x f x ππ⎛⎫⎛⎫=-++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 在区间[]0,π上的最小值及单调减区间.【答案】(1)最小正周期为2π;(2)()min f x =()f x 的单调递减区间为,6ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【解析】(1)1cos ()2sin cos 222x x xf x +=+sin x x =+12sin cos 2sin 223x x x π⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以()f x 的最小正周期为2π. (2)因为[]0,x π∈,所以4,333x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以当433x ππ+=,即x π=时,函数()f x 取得最小值由4233x πππ≤+≤,得6x ππ≤≤,所以函数()f x 的单调递减区间为,6ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 20.(2019·河北师范大学附属中学高一期中)已知二次函数()f x 的图象经过点()4,4-,方程()0f x =的解集为{}0,2.(1)求()f x 的解析式;(2)是否存在实数(),m n m n <,使得()f x 的定义域和值域分别为[],m n 和[]2,2m n ?若存在,求出m ,n 的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)21()2f x x x =-+;(2)存在;2m =-,0n =. 【解析】(1)由已知,设()()2f x ax x =-.因为()f x 的图象经过点()4,4-,所以()4442a -=-,解得12a =-, 即()f x 的解析式为21()2f x x x =-+; (2)假设满足条件实数m ,n 的存在, 由于221111()(1)2222f x x x x =-+=--+≤,因此122n ≤,即14n ≤. 又()f x 的图象是开口向下的抛物线,且对称轴方程1x =,可知()f x 在区间[],m n 上递增,故有()2()2f m m f n n=⎧⎨=⎩,并注意到14m n <≤,解得2m =-,0n =. 综上可知,假设成立,即当2m =-,0n =时,()f x 的定义域和值域分别为[],m n 和[]2,2m n .21.(2020·山西吕梁市·高三期中(文))已知函数()sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,在,63ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上有最小值,无最大值,且满足63f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (1)求()f x 的最小正周期;(2)将函数()f x 的图象向右平移06πϕϕ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位后得到函数()g x 的图象,若对满足()()122f x g x -=的1x 、2x 有12min 7x x π-=,求ϕ的值. 【答案】(1)37π;(2)14π. 【解析】(1)由()sin ,(0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,在,63ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上有最小值,无最大值, 可知:236T πππω-≤=,故有012ω<≤. 又6x π=与3x π=在一个周期内,且63f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 4x π∴=时,函数取到最小值.2,()432k k Z πππωπ∴+=-+∈ 故有1083k ω=-+, 又因为012ω<≤,所以143ω=. 所以函数()f x 的最小正周期为37π. (2)由()()122f x g x -=∣∣可知的()()12,f x g x 中一个对应最大值,一个对应最小值. 对于函数()f x 其最大值与最小值对应的x 的距离为半个周期314π. ∴有12min 314x x πϕ-+=. 即314714πππϕ=-=.22.(2020·安徽省蚌埠第三中学高一月考)设函数()()21x x a t f x a--=(0a >,且1a ≠)是定义域为R 的奇函数.(1)求t 的值;(2)若函数()f x 的图象过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,是否存在正数()1m m ≠,使函数()()22log x x m g x a a mf x -⎡⎤=+-⎣⎦在[]21,log 3上的最大值为0,若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2t =;(2)不存在,理由见解析.【解析】(1)∵()f x 是定义域为R 的奇函数,∴()00f =,∴2t =;经检验知符合题意.(2)函数()f x 的图象过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以2132a a -=, ∴2a =(12a =-舍去), 假设存在正数m ,且1m ≠符合题意,由2a =得()()22log 2222x x x x m g x m --⎡⎤=+--⎣⎦, 设22x x t -=-,则()()22222222x x x x m t mt -----+=-+,∵[]21,log 3x ∈,2[2,3]x ∈,∴38,23t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,记()22h t t mt =-+, ∵函数()g x 在[]21,log 3上的最大值为0,∴(i )若01m <<时,则函数()22h t t mt =-+在38,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦有最小值为1, 由于对称轴122m t =<,∴()min 31731312426h t h m m ⎛⎫==-=⇒= ⎪⎝⎭,不合题意. (ii )若1m 时,则函数()220h t t mt =-+>在38,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恒成立,且最大值为1,最小值大于0, ①()max 1252512212736873241324m m m h t h m ⎧⎧<≤<≤⎪⎪⎪⎪⇒⇒=⎨⎨⎛⎫⎪⎪=== ⎪⎪⎪⎩⎝⎭⎩, 而此时7338,24823m ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,又()min 73048h t h ⎛⎫=< ⎪⎝⎭, 故()g x 在[]21,log 3无意义, 所以7324m =应舍去; ②()max 25252126313126m m h t h m ⎧⎧>>⎪⎪⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎛⎫⎪⎪=== ⎪⎪⎪⎩⎝⎭⎩m 无解, 综上所述:故不存在正数m ,使函数()g x 在[]21,log 3上的最大值为0.。
2020-2021学年高一上学期期末考试数学卷及答案
2020-2021学年高一上学期期末考试数学卷及答案1.集合A和B分别表示y=x+1和y=2两个函数的图像上所有的点,求A和B的交集。
答案:A={(-∞,1]}。
B={2}。
A∩B=A={(-∞,1]}2.已知函数y=(1-x)/(2x^2-3x-2),求函数的定义域。
答案:分母2x^2-3x-2=(2x+1)(x-2),所以函数的定义域为x∈(-∞,-1/2]∪(2,∞)。
3.如果直线mx+y-1=0与直线x-2y+3=0平行,求m的值。
答案:两条直线平行,说明它们的斜率相等,即m=2.4.如果直线ax+by+c=0经过第一、第二,第四象限,求a、b、c应满足的条件。
答案:第一象限中x>0.y>0,所以ax+by+c>0;第二象限中x0,所以ax+by+c0.y<0,所以ax+by+c<0.综上所述,应满足ab<0.bc<0.5.已知两条不同的直线m和n,两个不同的平面α和β,判断下列命题中正确的是哪个。
答案:选项A是正确的。
因为如果m与α垂直,n与β平行,那么m和n的夹角就是α和β的夹角,所以m和n垂直。
6.已知圆锥的表面积为6π,且它的侧面展开图是一个半圆,求这个圆锥的底面半径。
答案:设底面半径为r,侧面的母线长为l,则圆锥的侧面积为πrl。
根据题意,πrl=6π,所以l=6/r。
而侧面展开图是一个半圆,所以底面周长为2πr,即底面直径为2r,所以侧面母线长l=πr。
将上述两个式子代入公式S=πr^2+πrl中,得到r=2.7.已知两条平行线答案:两条平行线的距离等于它们的任意一点到另一条直线的距离。
我们可以先求出l2上的一点,比如(0,7/8),然后带入l1的方程,得到距离为3/5.8.已知函数y=ax-1/(3x^2+5),如果它的图像经过定点P,求点P的坐标。
答案:点P的坐标为(1,2)。
因为当x=1时,y=a-1/8,所以a=17/8.又因为当x=2时,y=1/13,所以17/8×2-1/13=2,解得a=17/8,所以y=17x/8-1/(3x^2+5),当x=1时,y=2.9.已知a=3/5,b=1/3,c=4/3,求a、b、c的大小关系。
2023-2024学年山东省烟台市高一(上)期末数学试卷【答案版】
2023-2024学年山东省烟台市高一(上)期末数学试卷一、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.cos960°=()A.12B.√32C.−12D.−√322.在同一平面直角坐标系中,函数y=e x与y=lnx的图象()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于直线y=x对称D.关于直线y=﹣x对称3.函数f(x)=lnx−6x+1的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)4.质点P在以坐标原点为圆心的单位圆上沿顺时针方向做匀速圆周运动,其角速度大小为π6rad/s,起点为射线y=√33x(x≤0)与单位圆的交点,20s后点P的纵坐标为()A.−12B.12C.−√32D.√325.设a=log30.2,b=30.2,c=0.23,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.a<c<b C.b<c<a D.c<b<a6.已知f(x)={2−x−1,x≤0f(x−1),x>0,则f(log23)=()A.−43B.−14C.13D.27.函数f(x)=cos(sin x)的单调递减区间为()A.[2kπ,2kπ+π2](k∈Z)B.[kπ,kπ+π2](k∈Z)C.[2kπ−π2,2kπ+π2](k∈Z)D.[kπ−π2,kπ+π2](k∈Z)8.对于函数f(x),若存在实数a,b(a<b),使{f(x)|x∈[a,b]}=[a,b],则称函数f(x)为“M函数”,下列函数中为“M函数”的是()A.y=sin x B.y=tan xC.y=−14x2−1D.y=e x﹣1﹣1二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.若实数m >n >0,则( ) A .m ﹣1<n ﹣1B .lgm >lgnC .2﹣m>2﹣nD .sin m >n10.若角α是第二象限角,则下列说法正确的有( ) A .sin α2>0B .tan α2>0C .sin2α<0D .cos2α<011.已知函数f(x)=Asin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则( )A .φ=π4B .f (x )在区间[8,10]上单调递减C .f (x )的图象关于点(﹣5,0)对称D .f 2(1)+f 2(2)+f 2(3)+⋯+f 2(2024)=202412.切比雪夫多项式是以递归方式定义的一元多项式序列,在计算数学中应用广泛.已知某类切比雪夫多项式f n (x )满足f n (cos x )=cos nx ,n ∈N ,则( ) A .f n (0)=1B .f n+1(x)=2xf n (x)−f n−1(x),x ∈[−1,1],n ∈N ∗C .当n 为奇数时,f n (x )(x ∈[﹣1,1])为奇函数D .若方程4x 3−3x =12在(﹣1,1)上有三个相异实根x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3=0三、填空题:本题共4小题,每小蒝5分,共20分.13.已知某扇形的面积为25,圆心角的弧度数为2,则该扇形的周长为 . 14.已知tan α=2,则sin(3π−α)+sin(−π2+α)cos(π+α)+sin(−α)的值为 .15.若函数f(x)=log 2(4x +m)−x −1为偶函数,则实数m 的值为 .16.已知f(x)={|log 2x −1|,0<x <4−14x 2+x +1,x ≥4,若x 1,x 2,x 3是方程f (x )=t 的三个相异实根,则实数t 的取值范围为 ,x 1x 2x 3的取值范围为 .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.(10分)(1)求值:413×213+log 45×log 252−e ln2;(2)化简√1+sinα1−sinα−√1−sinα1+sinα,其中α为第三象限角.18.(12分)已知函数f(x)=2sin(2x−π3).(1)用五点法画出函数f(x)在长度为一个周期的闭区间上的简图;(2)求不等式f(x)≥1的解集.19.(12分)已知函数f(x)=√3sinωxcosωx+cos2ωx−12(ω>0),且其图象相邻两条对称轴间的距离为π2.(1)求函数f(x)图象的对称轴方程;(2)将函数f(x)图象向右平移π6个单位长度,再将图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图像,求g(x)的单调递增区间.20.(12分)某企业现有A,B两条生产线,根据市场调查,A生产线的利润f(x)(单位:万元)与投入金额x(单位:万元)的关系式为f(x)=log2√x+1+mx+n,x≥0,B生产线找的利润g(x)(单位:万元)与投入金额x(单位:万元)的关系式为g(x)=x﹣log2(32﹣x)+p,0≤x<32.假定f(0)=g(0)=0且f(3)=4.(1)求实数m,n,p的值;(2)该企业现有22万元资金全部投入A,B两条生产线中,问:怎样分配资金,才能使企业获得最大利润?并求出最大利润.21.(12分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=√3,P,Q分别是线段AD,AB上的动点,且∠PCQ=π4,设∠PCD=α.(1)用α表示△PCQ的面积;(2)当α为何值时,△PCQ面积取得最小值?并求出最小值.22.(12分)已知函数f(x)满足:对∀x、y∈R,f(x+y)﹣f(y)=x(x+2y+1),且f(1)=0.(1)求f(0)的值;(2)若∀x∈R,y∈(﹣∞,﹣1),恒有f(sinx)+14>log a(1−y)(a>0且a≠1),求实数a的取值范围.2023-2024学年山东省烟台市高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、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.cos960°=()A.12B.√32C.−12D.−√32解:cos960°=cos(720°+240°)=cos240°=cos(180°+60°)=﹣cos60°=−1 2.故选:C.2.在同一平面直角坐标系中,函数y=e x与y=lnx的图象()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于直线y=x对称D.关于直线y=﹣x对称解:因为函数y=e x与y=lnx互为反函数,所以两者的图象关于直线y=x对称.故选:C.3.函数f(x)=lnx−6x+1的零点所在的区间为()A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)解:由题设,y=lnx,y=−6x在(0,+∞)为递增函数,f(x)是定义域在(0,+∞)上连续不断的递增函数,又f(2)=ln2﹣3+1=ln2﹣2<0,f(3)=ln3﹣2+1=ln3﹣1>0,f(2)f(3)<0,由零点存在定理可知,零点所在区间为(2,3).故选:C.4.质点P在以坐标原点为圆心的单位圆上沿顺时针方向做匀速圆周运动,其角速度大小为π6rad/s,起点为射线y=√33x(x≤0)与单位圆的交点,20s后点P的纵坐标为()A.−12B.12C.−√32D.√32解:射线y=√33x(x≤0)为角7π6的终边,20s后,点P在角7π6−π6×20=−13π6的终边上,则20s后点P的纵坐标为sin(−13π6)=−sin13π6=−sin(2π+π6)=−sinπ6=−12.故选:A.5.设a=log30.2,b=30.2,c=0.23,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.a<c<b C.b<c<a D.c<b<a 解:∵a=log30.2<0,b=30.2>1,0<c=0.23<1,∴a<c<b.故选:B.6.已知f(x)={2−x−1,x≤0f(x−1),x>0,则f(log23)=()A.−43B.−14C.13D.2解:由题意得log23>1>0,故f(log23)=f(log23−1)=f(log232)=f(log232−1)=f(log234)=2−log234−1=43−1=13.故选:C.7.函数f(x)=cos(sin x)的单调递减区间为()A.[2kπ,2kπ+π2](k∈Z)B.[kπ,kπ+π2](k∈Z)C.[2kπ−π2,2kπ+π2](k∈Z)D.[kπ−π2,kπ+π2](k∈Z)解:设μ=sin x,则μ∈[﹣1,1];函数y=cosμ,μ∈[﹣1,1],在[﹣1,0]上单调递增,在[0,1]上单调递减.又μ=sin x在[2kπ,2kπ+π2],k∈Z上单调递增且μ∈[0,1];在[2kπ+π2,2kπ+π],k∈Z上单调递减且μ∈[0,1];在[2kπ+π,2kπ+3π2],k∈Z上单调递减且μ∈[﹣1,0];在[2kπ+3π2,2kπ+2π],k∈Z上单调递增且μ∈[﹣1,0].根据复合函数的单调性可得y=cos(sin x)的单调减区间为[2kπ,2kπ+π2]或[2kπ+π,2kπ+3π2],k∈Z.即减区间为[kπ,kπ+π2],k∈Z.故选:B.8.对于函数f(x),若存在实数a,b(a<b),使{f(x)|x∈[a,b]}=[a,b],则称函数f(x)为“M函数”,下列函数中为“M函数”的是()A.y=sin x B.y=tan xC.y=−14x2−1D.y=e x﹣1﹣1解:对于A,由于y=sin x为周期函数,考查其在一个周期内的情况即可;先考虑在递增区间[−π2,π2]内的情况,此时若函数为“M 函数”,则满足存在实数a ,b (a <b ),使{f (x )|x ∈[a ,b ]}=[a ,b ], 即sin a =a ,sin b =b ,即在[−π2,π2]内,sin x =x 需有两不同实数解;当x =0时,y =sin0=0,当0<x ≤π2时,0<sin x ≤1,且sin x <x ,当−π2≤x <0时,﹣1≤sin x <0,结合y =sin x 以及y =x 的对称性知sin x >x , 即不能满足sin x =x 有两不同实数解;故此时不存在实数a ,b (a <b ),使{f (x )|x ∈[a ,b ]}=[a ,b ]; 结合y =sin x 的对称性知在单调递减区间[π2,3π2]内,不存在实数a ,b (a <b ),使{f (x )|x ∈[a ,b ]}=[a ,b ],A 错误;对于B ,考查y =tan x 在一个周期内的情况,即在单调递增区间(−π2,π2)内的情况,此时若函数为“M 函数”,则满足存在实数a ,b (a <b ),使{f (x )|x ∈[a ,b ]}=[a ,b ], 即tan a =a ,tan b =b ,即在(−π2,π2)内,tan x =x 需有两不同实数解;当x =0时,y =tan0=0,当0<x <π2时,0<tan x <x ,当−π2<x <0时,x <tan x <0,即不能满足tan x =x 有两不同实数解;即不存在实数a ,b (a <b ),使{f (x )|x ∈[a ,b ]}=[a ,b ],B 错误;对于C ,函数y =−14x 2−1在(﹣∞,0]上单调递增,在0,+∞)上单调递减,由于y =−14x 2−1的图象关于x =0对称,且y =−14x 2−1≤−1,x =0时取等号,故只需考虑函数在(﹣∞,﹣l ]上的情况;假设y =−14x 2−1为“M 函数”,则在(﹣∞,﹣1]上−14x 2−1=x 需有两个不同实数根,而−14x 2−1=x ,即x 2+4x +4=0,∴x =﹣2,不符合要求,即此时不存在实数a ,b (a <b ),使{f (x )|x ∈[a ,b ]}=[a ,b ],C 错误; 对于D ,假设y =e x ﹣1﹣1为“M 函数”,由于y =e x ﹣1﹣1在R 上单调递增,则存在实数a ,b (a <b ),使{f (x )|x ∈[a ,b ]}=[a ,b ], 则e x ﹣1﹣1=x ,即e x ﹣1=x +1需有两不同实数解,作出函数y =e x﹣1的图象和直线y =x +1,结合二者图象可知,函数y=e x﹣1的图象和直线y=x+1有两个不同交点,即e x﹣1﹣1=x,也即e x﹣1=x+1有两不同实数解,假设成立,即y=e x﹣1﹣1为“M函数”,D正确,故选:D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.若实数m>n>0,则()A.m﹣1<n﹣1B.lgm>lgn C.2﹣m>2﹣n D.sin m>n解:对于A,因为m>n>0,所以m﹣1<n﹣1,故A正确;对于B,因为y=lgx是增函数,且m>n>0,所以lgm>lgn,故B正确;对于C,因为y=(12)x是减函数,且m>n>0,所以(12)m<(12)n,即2﹣m<2﹣n,故C不正确;对于D,因为π2>π3,sinπ2=1<π3,所以D不正确.故选:AB.10.若角α是第二象限角,则下列说法正确的有()A.sinα2>0B.tanα2>0C.sin2α<0D.cos2α<0解:由题意2kπ+π2<α<π+2kπ,k∈Z,所以kπ+π4<α2<π2+kπ,k∈Z,4kπ+π<2α<2π+4kπ,k∈Z,所以α2为第一或第三象限角,2α为第三或第四象限角或终边在y轴的非正半轴,故BC正确,AD错误.故选:BC.11.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则()A .φ=π4B .f (x )在区间[8,10]上单调递减C .f (x )的图象关于点(﹣5,0)对称D .f 2(1)+f 2(2)+f 2(3)+⋯+f 2(2024)=2024解:对于A ,由图可知A =√2,T 2=1−(−3)=4=2π2ω,解得T =8,ω=π4,且1×π4+φ=π2+2kπ,k ∈Z ,解得φ=π4+2kπ,k ∈Z ,又|φ|<π2,所以只能k =0,φ=π4,故A 正确;对于B ,f(x)=√2sin(π4x +π4),当x ∈[8,10]时,π4x +π4∈[94π,114π],所以f (x )在区间[8,10]上不单调,故B 错误;对于C ,f(−5)=√2sin(−π)=0,即f (x )的图象关于点(﹣5,0)对称,故C 正确; 对于D ,f 2(1)+f 2(2)+f 2(3)+…+f 2(8)=2+1+0+1+2+1+0+1=8, 又周期T =8,所以f 2(1)+f 2(2)+f 2(3)+…+f 2(2024)=8×20248=2024,故D 正确. 故选:ACD .12.切比雪夫多项式是以递归方式定义的一元多项式序列,在计算数学中应用广泛.已知某类切比雪夫多项式f n (x )满足f n (cos x )=cos nx ,n ∈N ,则( ) A .f n (0)=1B .f n+1(x)=2xf n (x)−f n−1(x),x ∈[−1,1],n ∈N ∗C .当n 为奇数时,f n (x )(x ∈[﹣1,1])为奇函数D .若方程4x 3−3x =12在(﹣1,1)上有三个相异实根x 1,x 2,x 3,则x 1+x 2+x 3=0解:对于A ,取n =1,x =π2,则f 1(cos π2)=f 1(0)=cos π2=0,故A 错误;对于B ,∀x ∈[﹣1,1],存在t ∈[0,2π)使得x =cos t ,所以当n ∈N *时,f n +1(x )=cos (nt +t )=cos (nt )cos t ﹣sin (nt )sin t=cos(nt)cost −12[cos(n −1)t −cos(n +1)t]=xf n (x)−12[f n−1(x)−f n+1(x)],解得f n+1(x)=2xf n (x)−f n−1(x),x ∈[−1,1],n ∈N ∗,故B 正确;对于C ,由f 0(cos x )=cos0=1是偶函数, 由f 1(cos x )=cos x ,得f 1(x )=x 是奇函数,所以由f n+1(x)=2xf n (x)−f n−1(x),x ∈[−1,1],n ∈N ∗得, f 2(x)=2xf 1(x)−f 0(x)=2x 2−1是偶函数,f 3(x)=2xf 2(x)−f 1(x)=2x(2x 2−1)−x =4x 3−3x 是奇函数,f 4(x)=2xf 3(x)−f 2(x)=2x(4x 3−3x)−(2x 2−1)=8x 4−8x 2+1是偶函数, f 5(x )=2xf 4(x )﹣f 3(x )是奇函数,……,所以归纳可得当n 为奇数时,f n (x )(x ∈[﹣1,1])为奇函数,故C 正确; 对于D ,若方程4x 3−3x =12在(﹣1,1)上有三个相异实根x 1,x 2,x 3,则4x 3−3x −12=4(x −x 1)(x −x 2)(x −x 3), 左边的二次项系数为0,展开后右边的二次项系数为﹣4(x 1+x 2+x 3), 所以﹣4(x 1+x 2+x 3)=0,即x 1+x 2+x 3=0,故D 正确. 故选:BCD .三、填空题:本题共4小题,每小蒝5分,共20分.13.已知某扇形的面积为25,圆心角的弧度数为2,则该扇形的周长为 20 . 解:设扇形的半径为r ,弧长为l ,面积为S , 因为扇形的面积为25,圆心角的弧度数为2,则{S =12lr =25l =2r,解得{r =5l =10,所以该扇形的周长为l +2r =10+10=20. 故答案为:20.14.已知tan α=2,则sin(3π−α)+sin(−π2+α)cos(π+α)+sin(−α)的值为 −13 .解:由题意知tan α=2,则sin(3π−α)+sin(−π2+α)cos(π+α)+sin(−α)=sinα−cosα−cosα−sinα=tanα−1−1−tanα=2−1−1−2=−13. 故答案为:−13.15.若函数f(x)=log 2(4x +m)−x −1为偶函数,则实数m 的值为 1 . 解:函数f(x)=log 2(4x +m)−x −1为偶函数,则有f (﹣x )=f (x ), 即log 2(4x +m)−x −1=log 2(4−x +m)+x −1, 得log 2(4x +m)−log 2(4−x +m)=2x ,则有log 24x +m 4−x +m =2x =log 222x =log 24x,得4x +m 4−x +m=4x ,即(m ﹣1)(1﹣4x )=0,解得m =1,f(x)=log 2(4x +1)−x −1,函数定义域为R ,符合题意.所以实数m 的值为1. 故答案为:1.16.已知f(x)={|log 2x −1|,0<x <4−14x 2+x +1,x ≥4,若x 1,x 2,x 3是方程f (x )=t 的三个相异实根,则实数t 的取值范围为 (0,1) ,x 1x 2x 3的取值范围为 (16,8+8√2) . 解:∵f(x)={|log 2x −1|,0<x <4−14x 2+x +1,x ≥4,∴作出其图象如下:∵x 1,x 2,x 3是方程f (x )=t 的三个相异实根, ∴y =f (x )与y =t 有三个交点, ∴数形结合可得t ∈(0,1);不妨设x 1<x 2<x 3,令−14x 2+x +1=0,x >4,可得x =2+2√2,∴x 1∈(1,2),x 2∈(2,4),x 3∈(4,2+2√2), 又f (x 1)=f (x 2),∴|log 2x 1﹣1|=|log 2x 2﹣1|, ∴1﹣log 2x 1=log 2x 2﹣1,∴log 2(x 1x 2)=2, ∴x 1x 2=4,∴x 1x 2x 3的=4x 3∈(16,8+8√2). 故答案为:(0,1);(16,8+8√2).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)(1)求值:413×213+log 45×log 252−e ln2;(2)化简√1+sinα1−sinα−√1−sinα1+sinα,其中α为第三象限角.解:(1)原式=223⋅213+lg5lg4⋅lg2lg25−e ln2=2+lg52lg2⋅lg22lg5−2 =14. (2)原式=√(1+sinα)21−sin 2α−√(1−sinα)21−sin 2α=√(1+sinα)2cos 2α−√(1−sinα)2cos 2α.因为α为第三象限角,所以1+sin α>0,1﹣sin α>0,cos α<0, 即上式=1+sinα−cosα−1−sinα−cosα=2sinα−cosα=−2tan α.18.(12分)已知函数f(x)=2sin(2x −π3).(1)用五点法画出函数f (x )在长度为一个周期的闭区间上的简图; (2)求不等式f (x )≥1的解集. 解:(1)由题意函数f(x)=2sin(2x −π3),列表如下:描点,连线,可得f(x)=2sin(2x −π3)的图象如下:(2)由题意f (x )≥1,可得sin(2x −π3)≥12,令π6+2kπ≤2x −π3≤5π6+2kπ,k ∈Z ,解得π4+kπ≤x ≤7π12+kπ,k ∈Z , 所以不等式f (x )≥1的解集为{x|π4+kπ≤x ≤7π12+kπ,k ∈Z}.19.(12分)已知函数f(x)=√3sinωxcosωx+cos2ωx−12(ω>0),且其图象相邻两条对称轴间的距离为π2.(1)求函数f(x)图象的对称轴方程;(2)将函数f(x)图象向右平移π6个单位长度,再将图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图像,求g(x)的单调递增区间.解:(1)由题知,f(x)=√3sinωxcosωx+cos2ωx,所以,f(x)=√32sin2ωx+12cos2ωx=sin(2ωx+π6).因为相邻两条对称轴间的距离为π2,所以函数f(x)的周期T=π=2π2ω,所以ω=1,f(x)=sin(2x+π6 ).令2x+π6=π2+kπ,解得x=π6+kπ2,k∈Z,函数f(x)图象的对称轴所在直线的方程为x=π6+kπ2,k∈Z.(2)由题知,将函数f(x)图象向右平移π6个单位长度,得到y=sin(2(x−π6)+π6)=sin(2x−π6),再将横坐标伸长为原来的2倍,得到g(x)=sin(x−π6 ).所以,当x−π6∈[−π2+2kπ,π2+2kπ],即x∈[−π3+2kπ,2π3+2kπ],k∈Z时,g(x)单调递增,所以函数g(x)的单调递增区间为[−π3+2kπ,2π3+2kπ],k∈Z.20.(12分)某企业现有A,B两条生产线,根据市场调查,A生产线的利润f(x)(单位:万元)与投入金额x(单位:万元)的关系式为f(x)=log2√x+1+mx+n,x≥0,B生产线找的利润g(x)(单位:万元)与投入金额x(单位:万元)的关系式为g(x)=x﹣log2(32﹣x)+p,0≤x<32.假定f(0)=g(0)=0且f(3)=4.(1)求实数m,n,p的值;(2)该企业现有22万元资金全部投入A,B两条生产线中,问:怎样分配资金,才能使企业获得最大利润?并求出最大利润.解:(1)因为f(0)=0,所以n=0.又因为f(3)=4,即f(3)=log2√3+1+3m=4,所以m=1.又因为g(0)=0,即0﹣log232+p=0,解得p=5.(2)由(1)知,f(x)=log2√x+1+x,x≥0,g(x)=x﹣log2(32﹣x)+5,0≤x<32.设企业所获利润为h(x),投入A生产线x万元,则投入B生产线(22﹣x)万元,所以h(x)=f(x)+g(22﹣x),0≤x≤22,即ℎ(x)=log2√x+1+x+22−x−log2(10+x)+5,0≤x≤22,整理得ℎ(x)=log2√x+110+x+27,0≤x≤22,令√x+1=t,t∈[1,√23],则x=t2﹣1,所以u(t)=log2t9+t2+27=log219t+t+27,t∈[1,√23],因为t+9t≥6,当且仅当t=9t,即t=3时等号成立,此时x=8.最大利润为27+log216=26−log23.所以投入A生产线8万元、B生产线14万元时,该企业获得最大利润为(26﹣log23)万元.21.(12分)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=√3,P,Q分别是线段AD,AB上的动点,且∠PCQ=π4,设∠PCD=α.(1)用α表示△PCQ的面积;(2)当α为何值时,△PCQ面积取得最小值?并求出最小值.解:(1)因为AB=3,BC=√3,∠PCQ=π4,所以在直角△PCD中,PD=3tanα,则AP=√3−3tanα,在△QBC中,QB=√3tan(π4−α),所以AQ=3−√3tan(π4−α),所以S△CPQ=S矩形ABCD﹣S△APQ﹣S△CPD﹣S△BCQ=3√3−12(√3−3tanα)(3−√3tan(π4−α))−92tanα−32tan(π4−α),0≤α≤π6,整理得S△CPQ=3√32−3√32tanαtan(π4−α),0≤α≤π6;(2)由(1)知,S△CPQ=3√32−3√32tanαtan(π4−α),0≤α≤π6,所以S△CPQ=3√32(1−sinαsin(π4−α)cosαcos(π4−α))=3√32×[1sinα(√22cosα−√22sinα)cosα(22cosα+22sinα)]=3√32×1cos2α+sinαcosα=3√32×112cos2α+12sin2α+12=3√32sin(2α+π4)+1,因为0≤α≤π6,所以2α+π4∈[π4,7π12],所以当2α+π4=π2,即α=π8时,√2sin(2α+π4)取得最大值√2,所以△CPQ面积的最小值为3√6−3√3.22.(12分)已知函数f(x)满足:对∀x、y∈R,f(x+y)﹣f(y)=x(x+2y+1),且f(1)=0.(1)求f(0)的值;(2)若∀x∈R,y∈(﹣∞,﹣1),恒有f(sinx)+14>log a(1−y)(a>0且a≠1),求实数a的取值范围.解:(1)因为f(x+y)﹣f(y)=x(x+2y+1),令x=1,y=0,所以f(1)﹣f(0)=2,因为f(1)=0,所以f(0)=﹣2.(2)由(1)知,f(0)=﹣2,令y=0,得f(x)﹣f(0)=x2+x,所以f(x)=x2+x﹣2.所以f(sinx)+14=sin2x+sinx−74,令sin x=t,其中﹣1≤t≤1,则y=t2+t−7 4,所以当t=−12时,y=t2+t−74取得最小值y min=14−12−74=−2.又因为∀x∈R,∀y∈(﹣∞,﹣1),恒有f(sinx)+14>log a(1−y),所以,∀y∈(﹣∞,﹣1),log a(1﹣y)<﹣2恒成立.当a>1时,u=log a(1﹣y)在(﹣∞,﹣1)上单调递减,因为1﹣y>2,则u=log a(1﹣y)>log a2,则log a(1﹣y)<﹣2不可能恒成立,舍去;当0<a<1时,u=log a(1﹣y)在(﹣∞,﹣1)上单调递增,所以要使log a(1﹣y)<﹣2在(﹣∞,﹣1)上恒成立,只需log a2≤−2=log a 1a2,可得1a2≤2,解得√22≤a<1.综上,a的取值范围为[√22,1).。
