人教A版高中数学必修五高一期末考试试卷

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高中数学人教A版必修第一册全册测试卷(含答案)

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……○…………学校:_________装…………○…………订绝密★启用前2021-2022学年度XXX 学校测试卷高中数学试卷考试范围:必修第一册;考试时间:120分钟;命题人:xxx注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.已知全集{}1,2,3,4,5U =,{}1,3A =,则UA =( )A .∅B .{}1,3C .{}2,4,5D .{}1,2,3,4,52.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,满足()()2f x f x +=-,且当[]0,1x ∈时,()()2log 1f x x =+,则函数()3y f x x =-的零点个数是( )A .2B .3C .4D .53.定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则( ) A .a <b <c B .a <c <b C .c <a <bD .c <b <a4.设全集U =R ,{}220A x x x =-<,{}10B x x =->,则如图阴影部分表示的集合为( )A .{}1x x ≥B .{}1x x ≤C .{}01x x <≤D .{}12x x ≤<5.直线y a =与函数()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象的相邻两个交点的距离为2π,若()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,则m 的取值范围是( ) A .(0,]4πB .(0,]2πC .3(0,]4π D .3(0,]2π6.设全集U =R ,(2){|ln(2)},{|21}x x A x N y x B x -=∈=-=≤,A B =( ) A .{|1}x x ≥B .{|12}x x ≤<C .{}1D .{}0,17.已知函数3,0,(),0.x x f x x x ⎧=⎨-<⎩若函数2()()2()g x f x kx xk =--∈R 恰有4个零点,则k 的取值范围是( )A .1,(22,)2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭B .1,(0,22)2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .(,0)(0,22)-∞D .(,0)(22,)-∞+∞8.定义区间[]()1212,x x x x <的长度为21x x -,已知函数||2x y =的定义域为[,]a b ,值域为[1,2],则区间[,]a b 的长度的最大值与最小值的差为( ) A .1 B .2C .3D .12二、多选题9.已知0<a <b <1<c ,则下列不等式不成立的是( ) A .ac <bc B .cb <ca C .log log a b c c >D .sin a >sin b10.已知0a >,0b >,且222a b +=,则下列不等式中一定成立的是( ) A .1≥ab B .2a b +≤ C .lg lg 0a b +≤D .112a b+≤11.已知(0,)θπ∈,1sin cos 5θθ+=,则下列结论正确的是( ) A .,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭B .3cos 5θ=-C .3tan 4θ=-D .7sin cos 5θθ-=12.将函数3tan 3y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再把得到的图象向右平移3π个单位长度,得到函数()y g x =的图象,下列结论正确的是( )A .函数()y g x =的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称B .函数()y g x =的图象最小正周期为πC .函数()y g x =的图象在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调递增…………外……………内…………○…………装D .函数()y g x =的图象关于直线512x π=对称 第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 三、填空题13.22(lg 2)(lg5)lg 4lg5++⋅=________.14.已知命题0:p x ∃∈R ,2000x ax a ++<是假命题,则实数a 的取值范围是________.(用区间表示)15.关于函数()12log 1f x x =-,有以下四个命题:①函数()f x 在区间(),1-∞上是单调增函数;①函数()f x 的图象关于直线1x =对称;①函数()f x 的定义域为()1,+∞;①函数()f x 的值域为R .其中所有正确命题的序号是________.16.设区间[]()1221,x x x x >的长度为21x x -,当函数2x y =的定义域为[,]a b 时,值域为[1,2],则区间[,]a b 的长度的最大值与最小值的和为____________.四、解答题17.(1)计算:2310227-⎛⎫+ ⎪⎝⎭+23log 2-34log 9-525log 9; (2)已知角α的终边经过点M (1,-2),求()5sin()cos()22cos ππααπα+-+的值. 18.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 的单调递增区间;(2)将函数()f x 的图像向左平移6π个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图像,若()y g x =在[0,](0)b b >上至少含有10个零点,求b 的最小值. 19.如图,在平面直角坐标系xOy 中,角θ的终边与单位圆交于点P .(1)若点P 的横坐标为35,求cos2sin cos θθθ-⋅的值.(2)若将OP 绕点O 逆时针旋转4π,得到角α(即4παθ=+),若1tan 2α=,求tan θ的值.20.(1)求关于x 的一元二次不等式260x x --<的解集;(2)若一元二次不等式20x bx c ++≥的解集为{}21x x x ≥≤-或,求不等式210cx bx ++≥的解集.21.设函数()sin()sin()62f x x x ππωω=-+-,其中03ω<<.已知()06f π=.(①)求ω;(①)将函数()y f x =的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移4π个单位,得到函数()y g x =的图象,求()g x 在3[,]44ππ-上的最小值.22.已知函数()1ln 1kx f x x -=+为奇函数. (1)求实数k 的值;(2)判断并证明函数()f x 的单调性;(3)若存在(),1,αβ∈+∞,使得函数()f x 在区间[],αβ上的值域为ln ,ln 22m m m m αβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,求实数m 的取值范围.参考答案:1.C 【解析】 【分析】根据补集的定义可得结果. 【详解】因为全集{}1,2,3,4,5U =,{}1,3A =,所以根据补集的定义得{}2,4,5UA =,故选C.【点睛】若集合的元素已知,则求集合的交集、并集、补集时,可根据交集、并集、补集的定义求解. 2.B 【解析】 【分析】根据题意把函数()3y f x x =-的零点问题即()30y f x x =-=的解,转化为函数()y f x =和3y x =的图像交点问题,由题可得()f x 关于1x =对称,由()()[]2()(2)(2)f x f x f x f x f x +=-=-=---=-,可得()f x 的周期为4,根据函数图像,即可得解. 【详解】由()()2f x f x +=-可得()f x 关于1x =对称, 由函数()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()()[]2()(2)(2)f x f x f x f x f x +=-=-=---=-, 所以()f x 的周期为4,把函数()3y f x x =-的零点问题即()30y f x x =-=的解,即函数()y f x =和3y x =的图像交点问题,根据()f x 的性质可得如图所得图形,结合3y x =的图像,○…………线…………○…___○…………内…………○…………装…………○由图像可得共有3个交点,故共有3个零点, 故选:B. 3.C 【解析】 【分析】根据函数是偶函数求得参数m ,再结合对数运算求得,,a b c ,即可比较大小. 【详解】①函数f (x )为偶函数,则()()2121x mx mf x f x ---=-=-=-,故m =0,①f (x )=2|x |-1.①a =f (log 0.53)=f (-log 23)=2log 32-1=2, b =f (log 25)=2log 52-1=4, c =f (0)=20-1=0. ①c <a <b . 故选:C . 【点睛】本题考查利用函数奇偶性求参数值,涉及对数运算,属基础题. 4.D 【解析】解出集合A 、B ,然后利用图中阴影部分所表示的集合的含义得出结果. 【详解】{}{}22002A x x x x x =-<=<<,{}{}101B x x x x =->=<.图中阴影部分所表示的集合为{x x A ∈且}{}12x B x x ∉=≤<. 故选:D. 【点睛】本题考查韦恩图表示的集合的求解,同时也考查了一元二次不等式的解法,解题的关键就是弄清楚阴影部分所表示的集合的含义,考查运算求解能力,属于基础题. 5.B 【解析】先由已知求得函数的周期,得到ω,再整体代入正切函数的单调区间,求得函数()f x 的单调区间,可得选项. 【详解】因为直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期,所以12Tπω==,()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由12242k x k πππππ-<+<+,得322()22k x k k ππππ-<<+∈Z ,所以()f x 在3,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数,由3(,),22m m ππ⎛⎫-⊆-⎪⎝⎭,得02m π<≤. 故选:B. 【点睛】本题考查正切函数的周期性,单调性,属于基础题. 6.D 【解析】 【分析】由题分别算出集合,A B 包含的范围,再取交集即可. 【详解】由{|ln(2)}A x N y x =∈=-得20,2x x -><,又x ∈N 所以0,1x =. 又(2){|21}x x B x -=≤,其中(2)0212(2)0x x x x -≤=⇒-≤ 所以02x ≤≤,故{}{0,1},|02A B x x ==≤≤ ,所以{}0,1A B =. 故选D. 【点睛】本题主要考查集合的基本运算,注意看清集合是自变量还是因变量的范围. 7.D 【解析】 【分析】由(0)0g =,结合已知,将问题转化为|2|y kx =-与()()||f x h x x =有3个不同交点,分0,0,0k k k =<>三种情况,数形结合讨论即可得到答案. 【详解】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1个不同交点,不满足题意; 当0k <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2yx 相切时,联立方程得220x kx -+=,令0∆=得280k -=,解得k =,所以k > 综上,k 的取值范围为(,0)(22,)-∞+∞. 故选:D.…装…………○…………订…………○…………线…………○…___姓名:___________班级:___________考号:___________订…………○…………线…………○……………………○…………内…………○…………装…………○【点晴】本题主要考查函数与方程的应用,考查数形结合思想,转化与化归思想,是一道中档题. 8.A 【解析】根据函数||2x y =的图像,可知,a b 的长度最小时,此时函数单调,区间长度是1,区间长度最大时,1,1a b =-=,区间长度是2,从而得出答案. 【详解】若函数2xy =单调,则,a b 的长度最小,若函数单调递增,0,1a b ==,此时区间长度是1,若函数单调递减,……○…………线…_________……○…………内…………○…则1,0a b =-=,此时区间长度是1,所以区间,a b 的长度的最小值是1, 若函数在区间,a b 不单调,值域又是[]1,2,则区间的最大值1,1a b =-=, 此时区间长度是()112--=,则区间,a b 的长度的最大值和最小值的差是211-=.故选:A. 【点睛】本题考查的知识点是区间的概念,函数的定义域和值域,对数函数的单调性,属于基础题型. 9.BD 【解析】 【分析】利用函数的单调性判断即可. 【详解】 对于A ,c y x =在0,1上是增函数,01a b <<<,cc a b ,故不等式成立,故A 不符合题意; 对于B ,1c >,x y c 在0,1上是增函数,01a b <<<,a b c c ,故不等式不成立,故B 符合题意;对于C ,01a b <<<,根据对数函数的性质在同一坐标系下画出log a y x =和log b y x =的图象,可以根据图象判断,当1c >时,log log a b c c >,故不等式成立,故C 不符合题意;………○…………线…………○…:___________…………○…………内…………○…………装…………○对于D ,sin y x =在0,1上是增函数,∴当01a b <<<时,sin sin a b <,故不等式不成立,故D 符合题意. 故选:BD. 【点睛】本题考查指数式、对数式、正弦值的大小判断,利用函数的单调性判断是解决问题的关键,属于基础题. 10.BC 【解析】 【分析】对于AD ,举例判断,对于BC ,利用基本不等式判断 【详解】解:对于A ,令2a b ==222a b +=,则12ab ==<,所以A 错误,对于B ,因为22222()22224a b a b ab ab a b +=++=+≤++=,所以2a b +≤,当且仅当1a b ==时取等号,所以B 正确,对于C ,因为22lg lg lg lg lg102a b a b ab ++=≤==,当且仅当1a b ==时取等号,所以C 正确,对于D ,令a b ==222a b +=,则11 1.4140.81652a b +=≈+>,所以D 错误, 故选:BC 11.ABD 【解析】 【分析】 对1sin cos 5θθ+=两边平方,利用同角关系化简可得2sin cos θθ,在根据θ范围,确定sin 0θ>,cos 0θ<;根据()2sin cos 12sin cos θθθθ-=-,求出sin cos θθ-的值,将其与1sin cos 5θθ+=联立,求出sin ,cos θθ,再根据三角函数同角的基本关系,结合各选项,即可得到结果. 【详解】1sin cos 5θθ+=①,()221sin cos 5θθ⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭,即221sin 2sin cos cos 25θθθθ++=,242sin cos 25θθ∴=-, (0,)θπ∈,sin 0θ∴>,cos 0θ<,,2πθπ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭,故A 正确;()249sin cos 12sin cos 25θθθθ∴-=-=, 7sin cos 5θθ∴-=①,故D 正确;①加①得4sin 5θ=,①减①得3cos 5θ=-,故B 正确;4sin 45tan 3cos 35θθθ∴===--,故C 错误.故选:ABD . 【点睛】关键点睛:本题主要考查了三角函数同角的基本关系的应用,解题的关键是正确利用平方关系进行化简. 12.AC先根据函数图像的变换求得()g x 的解析式,再求其函数性质即可. 【详解】由题可知,()3tan 23tan 2333g x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.因为06g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,故A 正确;因为()g x 的周期为2T π=,故B 错误;因为0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故可得2,,33622x πππππ⎡⎤⎛⎫-∈-⊆- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,故C 正确;因为正切函数不是轴对称函数,故D 错误. 故选:AC. 【点睛】本题考查函数图像的变换以及正切型函数的性质,属综合基础题. 13.1; 【解析】根据对数的运算法则计算可得. 【详解】解:22(lg 2)(lg5)lg 4lg5++⋅ 222(lg 2)(lg 5)lg 2lg 5=++⋅ 22(lg 2)(lg 5)2lg 2lg 5=++⋅()2lg 2lg5=+ ()2lg 25=⨯⎡⎤⎣⎦21=1=故答案为:1 【点睛】本题考查对数的运算,属于基础题. 14.[0,4]先得到命题x ∀∈R ,20x ax a ++≥是真命题,根据一元二次不等式恒成立,列出不等式求解,即可得出结果. 【详解】因为命题0:p x ∃∈R ,2000x ax a ++<是假命题, 所以命题x ∀∈R ,20x ax a ++≥是真命题, 即不等式20x ax a ++≥对任意x ∈R 恒成立, 所以只需240a a ∆=-≤,解得04a ≤≤, 即实数a 的取值范围是[0,4]. 故答案为:[0,4]. 15.①①① 【解析】 【分析】利用函数的单调性判断①的正误;利用函数的对称性判断①的正误;求出函数的定义域判断①的正误;由函数的值域判断①的正误. 【详解】函数()12log 1f x x =-在区间(1,)+∞上单调递减,在区间(,1)-∞上单调递增,所以①正确;函数()12log 1f x x =-,函数的图象关于直线1x =对称,所以①正确;函数()12log 1f x x =-的定义域是{}|1x x ≠,所以①不正确;函数()12log 1f x x =-,函数的值域是实数集,所以①正确.故答案为:①①①. 【点睛】本题考查对数型函数的定义域、值域与最值和单调区间,考查对基础知识、基本技能的理解和掌握,属于常考题. 16.2 【解析】 【分析】根据函数2x y =的单调性,可求出其值域,再结合其值域为[1,2],可确定,a b ,从而可求出区间[,]a b 的长度的最大值与最小值. 【详解】因为函数2x y =的定义域为[,]a b ,而函数2x y =在[,]a b 上是单调增函数; 所以函数2x y =的值域为[2,2]a b ,由已知函数2x y =的值域为[1,2],所以2122a b ⎧=⎨=⎩,解得01a b =⎧⎨=⎩,所以函数()f x 的定义域为[0,1],所以区间[0,1]的长度的最大值和最小值均为1, 所以区间[0,1]的长度的最大值与最小值的和为2. 故答案为:2 【点睛】方法点睛:破解新型定义题的方法是:紧扣新定义的含义,学会语言的翻译、新旧知识的转化,便可使问题顺利解决. 17.(1)-716;(2.【解析】 【分析】(1)直接利用分数指数幂的运算和对数的运算求解即可;(2)由三角函数的定义可求得sin α,再对()5sin()cos()22cos ππααπα+-+利用诱导公式化简可得结果 【详解】(1)原式=6427⎛⎫ ⎪⎝⎭-23+2log 32-2log 323-55log 3=34⎛⎫ ⎪⎝⎭2+2-3=-716.(2)①角α的终边经过点M (1,-2), ①sin α,①()5sin()cos()22cos ππααπα+-+ =cos sin cos ααα-=-sin α【点睛】此题考查对数的运算,考查了三角函数的定义,考查了诱导公式的应用,考查计算能力,属于基础题18.(1)5,,Z 1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)5912π. 【解析】 【分析】(1)先利用三角函数恒等变换公式将函数化简得()2sin 23f x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再由最小正周期为π,可求得1ω=,从而可得函数的解析式,然后由222,232k x k k Z πππππ-≤-≤+∈可求出函数的增区间;(2)由三角函数图像变换求出()y g x =的解析式,令()0g x =,求出其零点712x k ππ=+或11(Z)12x k k ππ=+∈,再由()y g x =在[0,](0)b b >上至少含有10个零点,可求出b 的最小值【详解】解:(1))2()2sin cos 2sin 1f x x x x ωωω=-sin 222sin 23x x x πωωω⎛⎫==- ⎪⎝⎭.由最小正周期为π,得1ω=,所以()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由222,232k x k k Z πππππ-≤-≤+∈,整理得5,1212k x k k Z ππππ-≤≤+∈,所以函数()f x 的单调递增区间是5,,Z 1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦.(2)将函数()f x 的图像向左平移6π个单位,再向上平移1个单位,可得到2sin 21y x =+的图像,所以()2sin 21g x x =+.令()0g x =,得712x k ππ=+或11(Z)12x k k ππ=+∈, 所以在[0,]π上恰好有两个零点,若()y g x =在[]0,b 上至少有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可, 所以b 的最小值为115941212πππ+=. 19.(1)15(2)13-【解析】 【分析】(1)由三角函数的定义知,3cos 5θ=-,4sin 5θ=,又2cos22cos 1θθ=-,代入即可得到答案;(2)利用公式()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ--=+⋅计算即可.【详解】(1)P 在单位圆上,且点P 的横坐标为35,则3cos 5θ=-,4sin 5θ=,2cos 2sin cos 2cos 1sin cos θθθθθθ∴-⋅=--⋅93412125555⎛⎫=⨯---⨯= ⎪⎝⎭.(2)由题知4παθ=+,则4πθα=-则1tan tan1142tan tan 1431tan tan 142παπθαπα--⎛⎫=-===- ⎪⎝⎭+⋅+. 【点睛】本题考查二倍角公式以及两角差的正切公式的应用,涉及到三角函数的定义,是一道容易题.20.(1){}23x x -<<;(2)112x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭.【解析】 【分析】(1)直接解不含参数的一元二次不等式即可;(2)由题意可知2和1-是方程20x bx c ++=的两个实数根,结合韦达定理求出,b c 的值,进而解不含参数的一元二次不等式即可. 【详解】解:(1)因为260x x --<,则(3)(2)0x x -+<,即23x -<<, 故260x x --<的解集为{}23x x -<<;(2)不等式的解集为20x bx c ++≥的解集{}21x x x ≥≤-或,∴2和1-是方程20x bx c ++=的两个实数根,即1212bc -+=-⎧⎨-⨯=⎩,解得,1b =-,2c =-,则不等式210cx bx ++≥等价于2210x x --+≥, 即2210x x +-≤,因此()()2110x x -+≤,解得112x ≤≤-, 故所求不等式的解集为112x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭.21.(①) 2ω=. (①) 32-.【解析】 【详解】试题分析:(①)利用两角和与差的三角函数化简得到()y f x =)3x πω=-由题设知(06f π=及03ω<<可得.(①)由(①)得())3f x x π-从而()))4312g x x x πππ=+-=-. 根据3[,44x ππ∈-得到2[,]1233x πππ-∈-,进一步求最小值.试题解析:(①)因为()sin()sin(62f x x x ππωω=-+-,所以1()cos cos 2f x x x x ωωω=-- 3cos 2x x ωω- 1sin )2x x ωω)3x πω-由题设知(06f π=,所以63k ωπππ-=,k Z ∈.故62k ω=+,k Z ∈,又03ω<<, 所以2ω=.(①)由(①)得())3f x x π-所以()))4312g x x x πππ=+-=-.因为3[,44x ππ∈-, 所以2[,]1233x πππ-∈-,当123x ππ-=-,即4x π=-时,()g x 取得最小值32-. 【名师点睛】此类题目是三角函数问题中的典型题目,可谓相当经典.解答本题,关键在于能利用三角公式化简函数、进一步讨论函数的性质,本题易错点在于一是图象的变换与解析式的对应,二是忽视设定角的范围.难度不大,能较好的考查考生的基本运算求解能力及复杂式子的变形能力等.22.(1)1;(2)增函数,证明见解析;(3)209m << 【解析】(1)根据函数奇函数的定义和条件()()0f x f x +-=,求出k 的值之后再验证是否满足函数的定义域关于原点对称即可;(2)根据函数的单调性和对数函数的单调性即可证明;(3)假设存在,αβ,使得函数()f x 在区间[],αβ上的值域为,22m m ln m ln m αβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,由()f x 在()1,+∞上递增,程211022m m mx x ⎛⎫--+-= ⎪⎝⎭在()1,+∞上有两个不等实根,可得m的不等式组,解不等式即可得到实数m 的取值范围,即可得到判断存在性. 【详解】(1)因为函数()1ln1kx f x x -=+为奇函数,所以()()0f x f x +-=, 即()()()()22211111ln ln ln ln 011111kx kx kx kx k x x x x x x -------+===+-++-+-对定义域内任意x 恒成立,所以21k =,即1k =±,显然1k ≠-,又当1k =时,1()ln 1x f x x -=+的定义域关于原点对称. 所以1k =为满足题意的值.(2)结论:()f x 在(),1-∞,()1,+∞上均为增函数. 证明:由(1)知()1ln1x f x x -=+,其定义域为()(),11,-∞-+∞,任取12,(1,)x x ∈+∞,不妨设12x x <,则 ()()()()()()11212222111111ln 111ln 1lnx x x x f x f x x x x x --+=+--=++--, 因为()()()()()121212111120x x x x x x -+-+-=-<,又()()12110x x +->, 所以()()()()1212110111x x x x -+<<+-,所以()()()()()()12121211ln 011x x f x f x x x -+-=<+-, 即()()12f x f x <,所以()f x 在()1,+∞上为增函数. 同理,()f x 在(),1-∞上为增函数. (3)由(2)知()f x 在()1,+∞上为增函数,又因为函数()f x 在[],αβ上的值域为11ln ,ln 22m m αβ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以0m >,且1ln ln ,121ln ln 12m m m m αααβββ⎧-⎛⎫=- ⎪⎪+⎝⎭⎪⎨-⎛⎫⎪=- ⎪⎪+⎝⎭⎩,所以1,12112m m m m αααβββ-⎧=-⎪+⎪⎨-⎪=-+⎪⎩,即,αβ是方程112x mmx x -=-+的两实根, 问题等价于方程211022m m mx x ⎛⎫--+-= ⎪⎝⎭在()1,+∞上有两个不等实根,令()21122m m h x mx x ⎛⎫=--+- ⎪⎝⎭,对称轴1124x m =- 则()201112414102210m m m m m h m >⎧⎪⎪->⎪⎨⎛⎫⎛⎫⎪∆=---> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪=>⎩, 即0205229m m m m >⎧⎪⎪<<⎨⎪⎪><⎩或,解得209m <<. 【点睛】本题主要考查函数奇偶性和单调性的应用以及函数和方程的转化以及一元二次方程在给定答案第17页,共17页 区间上解的问题,根据函数奇偶性和单调性的定义函数性质是解决本题的关键,考查学生分析问题与解决问题的能力,是难题.。

最新人教A版高中数学必修5第二章测评试卷及答案

最新人教A版高中数学必修5第二章测评试卷及答案

第二章测评(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.已知数列{a n}是等差数列,a1=2,其公差d≠0.若a5是a3和a8的等比中项,则S18=()A.398B.388C.189D.199a52=a3·a8,公差d≠0,a1=2,∴(a1+4d)2=(a1+2d)·(a1+7d),代入数据可得d=189.故选C.(2+4d)2=(2+2d)·(2+7d),解得d=1,∴S18=18a1+18×1722.已知数列{b n}是等比数列,b9是1和3的等差中项,则b2b16=()A.16B.8C.4D.2b9是1和3的等差中项,所以2b9=1+3,即b9=2.由等比数列{b n}的性质可得b2b16=b92=4.3.已知在递减的等差数列{a n}中,a3=-1,a1,a4,-a6成等比数列,若S n为数列{a n}的前n项和,则S7的值为() A.-14 B.-9C.-5D.-1{a n}的公差为d,由已知得a3=a1+2d=-1,a42=a1·(-a6),即(a1+3d)2=a1·(-a1-5d),且{a n}为递减d=7-21=-14.数列,则d=-1,a1=1.故S7=7a1+7×624.等差数列{a n}中,S16>0,S17<0,当其前n项和取得最大值时,n=()A.8B.9C.16D.17,S16>0,即a1+a16=a8+a9>0,S17<0,即a1+a17=2a9<0,所以a9<0,a8>0,所以等差数列{a n}为递减数列,且前8项为正数,从第9项以后为负数,所以当其前n项和取得最大值时,n=8.故选A.5.(2020·全国Ⅱ高考,文6)记S n为等比数列{a n}的前n项和.若a5-a3=12,a6-a4=24,则S n=()a nA.2n-1B.2-21-nC.2-2n-1D.21-n-1{a n}的公比为q.∵a5-a3=12,a6-a4=24,∴a6-a4=q=2.a5-a3又a 5-a 3=a 1q 4-a 1q 2=12a 1=12,∴a 1=1.∴a n =a 1·q n-1=2n-1,S n =a 1(1-q n )1-q =1×(1-2n )1-2=2n-1. ∴S na n=2n -12n -1=2-12n -1=2-21-n.故选B .6.已知数列{a n }满足a n +a n+1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为( ) A.5 B.72C.92D.132a n +a n+1=12,a 2=2,∴a n ={-32,n 为奇数,2,n 为偶数.∴S 21=11×(-32)+10×2=72.故选B .7.我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:“有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少?”根据上面的已知条件,可求得该女子第4天所织布的尺数为( ) A .815B .1615C .2031D .4031n 天织的布为a n 尺,且数列{a n }为公比q=2的等比数列,由题意可得a 1(1-25)1-2=5,解得a 1=531.所以该女子第4天所织布的尺数为a 4=a 1q 3=4031. 故选D .8.在各项都为正数且不相等的等比数列{a n }中,S n 为其前n 项和,若a m ·a 2m+2=a 72=642(m ∈N *),且a m =8,则S 2m =( ) A.127 B.255 C.511D.1 023{a n }的公比为q ,则a 1q m-1·a 1q 2m+1=(a 1q 6)2.因为等比数列{a n }的各项都为正数且不相等,所以m-1+2m+1=12,解得m=4,故a 4=8.又因为a 72=642,所以a 7=64,q 3=a7a 4=8,解得q=2,所以a 1=a 423=1.故S 2m =S 8=1-281-2=255.9.已知在各项均为正数的数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,2a n 2=a n -12+a n+12(n ≥2),b n =1a n +an+1,记数列{b n }的前n 项和为S n ,若S n =3,则n 的值是( ) A.99B.33C.48D.92a n 2=a n -12+a n+12(n ≥2),∴数列{a n 2}是首项为1,公差为22-1=3的等差数列,∴a n 2=1+3(n-1)=3n-2.又a n >0,∴a n =√3n -2,∴b n =1an +a n+1=√3n -2+√3n+1=13·(√3n +1−√3n -2), 故数列{b n }的前n 项和S n =13[(√4−√1)+(√7−√4)+…+(√3n +1−√3n -2)]=13·(√3n +1-1).由S n =13(√3n +1-1)=3,解得n=33.故选B 10.已知数列{a n }满足a 1+3a 2+32a 3+…+3n-1a n =n3(n ∈N *),则a n =( ) A.13n B.13n -1C.13nD.13n+1a 1+3a 2+32a 3+…+3n-1a n =n 3,①a 1+3a 2+32a 3+…+3n-2a n-1=n -13(n ≥2),② ①-②,得3n-1a n =n3−n -13=13(n ≥2),∴a n =13n (n ≥2).由①得a 1=13,经验证也满足上式,∴a n =13n (n ∈N *).故选C .11.对于正项数列{a n },定义:G n =a 1+2a 2+3a 3+…+na nn为数列{a n }的“匀称值”.已知数列{a n }的“匀称值”为G n =n+2,则该数列中的a 10等于( ) A .83B .125C .94D .2110G n=a1+2a2+3a3+…+na n,G n=n+2,∴n·G n=n·(n+2)=a1+2a2+3a3+…+na n,∴n.故10×(10+2)=a1+2a2+3a3+…+10a10;9×(9+2)=a1+2a2+3a3+…+9a9,两式相减得10·a10=21,∴a10=2110选D.12.在数列{a n}中,a1=1,a2=2,且a n+2-a n=1+(-1)n(n∈N*),则S100=()A.0B.1 300C.2 600D.2 602a n+2-a n=1+(-1)n(n∈N*),当n=1时,得a3-a1=0,即a3=a1;当n=2时,得a4-a2=2.由此可得,当n为+a2=n.奇数时,a n=a1;当n为偶数时,a n=2×n-22所以S100=a1+a2+…+a100=(a1+a3+…+a99)+(a2+a4+…+a100)=50a1+(2+4+ (100)=2 600.=50+50×(100+2)2二、填空题(每小题5分,共20分)13.若数列{a n}的前n项和S n=n2-8n,n=1,2,3,…,则满足a n>0的n的最小值为.,当n=1时,a1=S1=-7,当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-9.而a1=2×1-9=-7.综上,a n=2n-9.,又因为n∈N*.由2n-9>0,得n>92故满足a n>0的n的最小值为5.14.已知在公差不为零的正项等差数列{a n}中,S n为其前n项和,lg a1,lg a2,lg a4也成等差数列.若a5=10,则S5=.{a n}的公差为d,则d>0.由lg a1,lg a2,lg a4成等差数列,得2lg a2=lg a1+lg a4,则a22=a1a4,即(a1+d)2=a1(a1+3d),d2=a1d.因为d>0,所以d=a1,a5=5a1=10,解得d=a1=2.故S5=5a1+5×4×d=30.215.若等差数列{a n}的前n项和为S n,且a2=0,S5=10,数列{b n}满足b1=0,且b n+1=a n+1+b n,则数列{b n}的通项公式为.{a n }的公差为d ,则{a 1+d =0,5a 1+10d =10,解得{a 1=-2,d =2.于是a n =-2+2(n-1)=2n-4.因此a n+1=2n-2.于是b n+1-b n =2n-2,b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n-1)=0+0+2+…+(2n-4)=n 2-3n+2,故数列{b n }的通项公式为b n =n 2-3n+2.n =n 2-3n+216.(2020·全国Ⅰ高考,文16)数列{a n }满足a n+2+(-1)n a n =3n-1,前16项和为540,则a 1= .n 为偶数时,有a n+2+a n =3n-1,则(a 2+a 4)+(a 6+a 8)+(a 10+a 12)+(a 14+a 16)=5+17+29+41=92, 因为前16项和为540,所以a 1+a 3+a 5+a 7+a 9+a 11+a 13+a 15=448.当n 为奇数时,有a n+2-a n =3n-1,由累加法得a n+2-a 1=3(1+3+5+…+n )-1+n2=34n 2+n+14,所以a n+2=34n 2+n+14+a 1,所以a 1+34×12+1+14+a 1+34×32+3+14+a 1+34×52+5+14+a 1+34×72+7+14+a 1+34×92+9+14+a 1+34×112+11+14+a 1+34×132+13+14+a 1=448,解得a 1=7.三、解答题(共6小题,共70分)17.(本小题满分10分)已知数列{a n }是等差数列,前n 项和为S n ,且满足a 2+a 7=23,S 7=10a 3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a k ,a k+5(k ∈N *)构成等比数列,求k 的值.设等差数列{a n }的公差是d.根据题意有{a 1+d +a 1+6d =23,7a 1+7×62d =10(a 1+2d ), 解得{a 1=1,d =3.所以数列{a n }的通项公式为a n =3n-2. (2)由(1)得a 2=4,a k =3k-2,a k+5=3(k+5)-2, 由于a 2,a k ,a k+5(k ∈N *)构成等比数列, 所以(3k-2)2=4[3(k+5)-2],整理得3k 2-8k-16=0,解得k=4(舍去k =-43). 故k=4.18.(本小题满分12分)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且2a 2=S 2+12,a 3=2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =log 2a n +3,数列1b n b n+1的前n 项和为T n ,求满足T n >13的正整数n 的最小值.由题意知,2a 2=S 2+12,∴2a 2=a 1+a 2+12,得a 2=a 1+12.设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 3=2,∴2q =2q 2+12,化简得q 2-4q+4=0,解得q=2, ∴a n =a 3·q n-3=2·2n-3=2n-2.(2)由(1)知,b n =log 2a n +3=log 22n-2+3=n-2+3=n+1,∴1b n b n+1=1(n+1)(n+2)=1n+1−1n+2, ∴T n =1b1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n+1=12−13+13−14+…+1n+1−1n+2=12−1n+2=n2(n+2). 令T n >13,得n2(n+2)>13,解得n>4,∴满足T n >13的正整数n 的最小值是5.19.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足2a n+1=1a n+1a n+2(n ∈N *),且a 3=15,a 2=3a 5.(1)求{a n }的通项公式;(2)若b n =3a n a n+1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和S n .由2a n+1=1a n+1a n+2(n ∈N *)可知数列{1a n}为等差数列.由已知得1a 3=5,1a 2=13·1a 5, 设其公差为d ,则1a 1+2d=5,1a 1+d=13(1a 1+4d),解得1a 1=1,d=2,于是1a n=1+2(n-1)=2n-1,整理得a n =12n -1.(2)由(1)得b n =3a n a n+1=3(2n -1)(2n+1)=32(12n -1-12n+1), 所以S n =32(1-13+13−15+…+12n -1−12n+1)=3n2n+1. 20.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -2n . (1)求a 1,a 2.(2)设c n =a n+1-2a n ,证明数列{c n }是等比数列.(3)求数列{n+12c n}的前n 项和T n .a 1=S 1,2a 1=S 1+2,∴a 1=S 1=2.由2a n =S n +2n ,知2a n+1=S n+1+2n+1=a n+1+S n +2n+1,∴a n+1=S n +2n+1,①∴a 2=S 1+22=2+22=6.①式知a n+1-2a n =(S n +2n+1)-(S n +2n )=2n+1-2n =2n ,即c n =2n ,∴cn+1c n=2(常数). ∵c 1=21=2,∴{c n }是首项为2,公比为2的等比数列.c n =2n ,∴n+12c n=n+12n+1.∴数列{n+12c n}的前n 项和T n =222+323+424+…+n+12n+1,12T n =223+324+…+n 2n+1+n+12n+2,两式相减,得12T n =222+123+124+125+…+12n+1−n+12n+2=12+123×(1-12n -1)1-12−n+12n+2=34−12n+1−n+12n+2=34−n+32n+2.∴T n =32−n+32n+1. 21.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =a n +12n 2+32n-2(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式; (2)若b n ={1(a n -1)(a n +1),n 为奇数,4·(12)a n,n 为偶数,且数列{b n }的前n 项和为T n ,求T 2n .由于S n =a n +12n 2+32n-2,所以当n ≥2时,S n-1=a n-1+12(n-1)2+32(n-1)-2,两式相减得a n =a n -a n-1+n+1,于是a n-1=n+1,所以a n =n+2. (2)由(1)得b n ={1(n+1)(n+3),n 为奇数,(12)n ,n 为偶数,所以T 2n =b 1+b 2+b 3+…+b 2n =(b 1+b 3+…+b 2n-1)+(b 2+b 4+…+b 2n ).因为b 1+b 3+…+b 2n-1=12×4+14×6+16×8+…+12n×(2n+2)=14[11×2+12×3+…+1n×(n+1)]=14(1-12+12-13+…+1n -1n+1)=n 4(n+1),b 2+b 4+…+b 2n =(12)2+(14)4+…+(12)2n =14[1-(14)n ]1-14=13[1-(14)n],于是T 2n =n4(n+1)+13[1-(14)n].22.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足3(n+1)a n =na n+1(n ∈N *),且a 1=3. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n }的前n 项和; (3)若a nb n=2n+3n+1,求证:56≤1b 1+1b 2+…+1b n<1.3(n+1)a n =na n+1,所以an+1a n=3(n+1)n(n ∈N *), 则a2a 1=3×21,a 3a 2=3×32,a 4a 3=3×43,……a n a n -1=3×n n -1,累乘可得an a 1=3n-1×n. 又因为a 1=3,所以a n =n×3n (n ∈N *).{a n }的前n 项和为S n ,则S n =1×3+2×32+3×33+…+(n-1)×3n-1+n×3n ,①3S n =1×32+2×33+3×34+…+(n-1)×3n +n×3n+1,② ①-②,可得-2S n =3+32+33+…+3n -n×3n+1=3(1-3n )1-3-n×3n+1=32(3n -1)-n×3n+1 =(12-n)×3n+1-32. 所以S n =(n 2-14)×3n+1+34.因为an b n=2n+3n+1, 所以1b n=2n+3n+1×1n×3n =2n+3n (n+1)×13n=3(n+1)-nn (n+1)×13n =(3n -1n+1)×13n =1n ×13n -1−1n+1×13n , 则1b 1+1b 2+…+1b n=(1×13-12×131)+(12×131-13×132)+…+(1n×13n -1-1n+1×13n )=1-1n+1×13n .因为n ∈N *,所以0<1n+1×13n≤16,即56≤1-1n+1×13n <1, 于是56≤1b 1+1b 2+…+1b n <1.。

期末模拟卷01(B能力卷)-新教材高一数学尖子生培优卷(人教A版必修第二册)

期末模拟卷01(B能力卷)-新教材高一数学尖子生培优卷(人教A版必修第二册)

高一数学单元测试AB 卷期末模拟卷01(B 能力卷)( 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.复数()()12z i i =+-,则z =( )A .3i +B .3i -C .4i +D .4i -【答案】B【详解】因为(1)(2)2213z i i i i i =+-=-++=+,所以3z i =-.故选:B.2.如图,已知3AB BP =,用OA ,OB 表示OP ,则OP 等于( )A .1433OA OB - B .1433OA OB + C .1433OA OB -+ D .1433OA OB -- 【答案】C【详解】解:3AB BP =, ()11413333OP OB BP OB AB OB OB OA OB OA ∴=+=+=+-=-, 故选:C. 3.有17名同学参加百米竞赛,预赛成绩各不相同,要取前8名参加决赛,小明同学已经知道了自己的成绩,为了判断自己是否能进入决赛,他还需要知道17名同学成绩的( )A .平均数B .众数C .中位数D .方差【答案】C【详解】由题设,17名同学参加百米竞赛,要取前8名参加决赛,则成绩从高到低排列,确定17名同学成绩的中位数,即第9名的成绩便可判断自己是否能进入决赛. 故选:C. 4.已知水平放置的ABC 按斜二测画法,得到如图所示的直观图,其中2B O C O ''''==,3A O ''=,那么ABC 是一个( )A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .三边互不相等的三角形【答案】B【详解】 A O ''在y '轴上,B C ''在x '轴,因此AO BC ⊥,在原图形中23,4AO BC ==,60ABC ACB ∠=∠=︒,三角形为等边三角形.故选:B .5.已知,a b 满足25,1045,a b a b a b +=⋅=+=+则a 与b 夹角的余弦值为( )A 25B 5C .12D 3【答案】A【详解】由题意,向量,a b 满足25,1045a b a b a b +=⋅=+=+, 可得22221045a b a b a b +=++⋅=+,所以2210a b +=,又由()222220a b a b a b +=++=,所以5a b =,设向量a 与b 夹角为θ,则25cos 5a b ba θ⋅==. 故选:A.6.如图,AB 为圆锥底面直径,点C 是底面圆O 上异于,A B 的动点,已知OA=3,圆锥侧面展开图是圆心角为3π的扇形,当PB 与BC 所成角为3π时,PB 与AC 所成角为( )A .3πB .6πC .4πD .56π 【答案】C【详解】设圆锥母线长为l ,则323l ππ=,解得2l =,PB PC =,PB ∴与BC 所成角3PBC π∠=,2BC ∴=, Rt ABC ∆∴中22AC =作BD AC 与圆O 交于点D ,连接AD ,四边形ABCD 为平行四边形,22BD AC ==,连接PD ,则PBD ∠为PB 与AC 所成角,PBD ∆中2PD PB ==,可得PD PB ⊥,4PBD π∴∠=,故选:C. 7.垃圾分类是对垃圾进行处置前的重要环节通过分类投放、分类收集,我们可以把有用物资从垃圾中分离出来重新回收、利用,变废为宝.某小区的分类垃圾箱如图所示,每组垃圾箱有四个垃圾投放桶,分别为有害垃圾、厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾.该小区业主手提两袋垃圾,分别为有害垃圾和厨余垃圾,分别将其随机投入两个不同的垃圾投放桶,则恰有一袋投放正确的概率为( )A .19B .16C .13D .12【答案】C【详解】 记有害垃圾、厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾四个垃圾投放桶分别为1,2,3,4,则两袋垃圾中恰有一袋投放正确的情况有(1,3),(1,4),(3,2),(4,2),共4种,而随机投放的情况有(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),共12种,所以所求概率41123P ==. 故选:C .8.在棱长为2的正方体1111ABCD A BC D -中,N 为BC 的中点.当点M 在平面11DCC D 内运动时,有//MN 平面1A BD ,则线段MN 的最小值为( )A .1B .62C .2D .3【答案】B【详解】取CD 中点P ,1DD 中点Q ,连接PQ 、PN 、QN ,如图所示:因为P 、N 分别为CD 、BC 中点,所以PN BD ∕∕,同理,P 、Q 分别为CD 、1DD 中点,所以11PQ DC A B ∕∕∕∕, 又PQ PN P ⋂=,,PQ PN ⊂平面PQN ,1A B BD B ⋂=,1,A B BD ⊂平面1A BD ,所以平面PQN ∕∕平面1A BD ,因为//MN 平面1A BD ,所以MN ⊂平面PQN ,又点M 在平面11DCC D 内运动,所以点M 在平面PQN 和平面11DCC D 的交线上,即M PQ ∈,在PQN 中,2PN =1122PQ CD ==22(2)26QN =+= 所以2221cos 22PN PQ QN NPQ PQ PN +-∠==-⨯, 所以120NPQ ∠=︒,所以N 点到PQ 的最小距离()6sin 180120d PN =⋅︒-︒=. 所以线段MN 的最小值为6. 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.9.百年大计,教育为本.十四五发展纲要中,教育作为一个专章被提出.近日,救育部发布2020年全国教育事业统计主要结果.其中关于高中阶段教育(含普通高中、中等职业学校及其他适龄教育机构)近六年的在校规模与毛入学率情况图表及2020年高中阶段教育在校生结构饼图如下,根据图中信息,下列论断正确的有( )(名词解释:高中阶段毛入学率≡在校生规模÷适龄青少年总人数×100%)A .近六年,高中阶段在校生规模与毛入学率均持续增长B .近六年,高中阶段在校生规模的平均值超过4000万人C .2019年,未接受高中阶段教育的适龄青少年不足420万D .2020年,普通高中的在校生超过2470万人【答案】BD【详解】对A ,在前四年有下降的过程,故A 错误;对B ,六年的在校生总数为24037,平均值为4006以上,故B 正确;对C ,39950.1054680.895⨯≈,未接受高中阶段教育的适龄青少年有468万人以上,故C 错误; 对D ,41280.6012481⨯≈,故D 正确.故选:BD10.已知复数1z i =+,则下列结论正确的是( )A .z =B .复数z 的共轭复数为1z i =-C .20211122i i z =+ D .22z = 【答案】ABC【详解】对A ,z = A 正确;对B ,根据共轭复数的定义,1z i =-,B 正确;对C ,由41i =,所以2021(1)1111(1)(1)222⋅-+====+++-i i i i i i z i i i ,C 正确; 对D ,22(1)121=2=+=+-z i i i ,故D 错误.故选:ABC.11.已知,,a b c 是三个平面向量,则下列叙述错误的是( )A .若a b =,则a b =±B .若a b a c ⋅=⋅,且0a ≠,则b c =C .若//,//a b b c ,则//a cD .若a b ⊥,则a b a b +=- 【答案】ABC 【详解】A ,若a b =,可取()1,2a =,()2,1b =,则a b ≠±,故A 错误;B ,若a b a c ⋅=⋅,且0a ≠,当a b ⊥,a c ⊥ 时,则b 与c 不一定相等,故B 错误;C ,若//,//a b b c ,当0b =时,a 与c 不一定平行,故C 错误;D ,若a b ⊥,则0a b ⋅=,所以22222a b a b a b a b +=++⋅=+, 22222a b a b a b a b -=+-⋅=+,故a b a b +=-,故D 正确.故选:ABC12.已知正方体1111ABCD A BC D -中,以下结论正确的有( )A .点P 在直线BC 1上运动时,三棱锥A -D 1PC 的体积不变B .点P 在直线BC 1上运动时,直线AP 与平面AD 1C 所成角的大小不变C .点P 在直线BC 1上运动时,二面角P -AD 1-C 的大小不变D .M 是平面1111D C B A 上到点D 和C 1距离相等的点,则点M 的轨迹是过点D 1的直线【答案】ACD【详解】因为11A D PC P AD C V V --=,11//BC AD ,且1BC ⊄平面1AD C ,1AD ⊂平面1AD C ,所以1//BC 平面1AD C ,所以1BC 上的点到平面1AD C 的距离相等,所以三棱锥1A D PC -的体积不变,故A 正确;由图可知,当点P 在直线1BC 上运动时,直线AB 与平面1AD C 所成角和直线1AC 与平面1AD C 所成角不相等,故B 错误;因为AP ⊂平面11BC D A ,所以二面角1P AD C --的大小等于平面11BC D A 与平面1AD C 所成角的大小,所以二面角1P AD C --的大小不变,故C 正确;因为M 是平面1111D C B A 上到点D 和1C 距离相等的点,所以点M 的轨迹是平面1111D C B A 与线段1DC 的垂直平分线1DC 所在平面的交线,即点M 的轨迹是平面1111D C B A 与平面11A D C 的交线11A D ,所以点M 的轨迹是过点1D 的直线,故D 正确;三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13.某圆柱两个底面面积之和等于其侧面面积,则该圆柱底面半径与高的比值为________.【答案】1【详解】设圆柱底面半径为r ,高为h ,由题意222r rh ππ=,所以r h =,即1r h=.14.已知复数z 满足||||z i z i ++-=z 的最小值是_______.【答案】1【详解】由复数的几何意义,可得||||z i z i ++-=z 在椭圆2212y x +=上, 而z 表示椭圆上的点到椭圆对称中心()0,0的距离,当且仅当复数z 位于椭圆短轴端点(1,0)±时,z 取得最小值,z 的最小值为1. 故答案为:1.15.在ABC 中,2AB =,3AC =,且ABC 的面积为32,则BAC ∠=__________. 【答案】6π或56π 【详解】 ABC 中,2AB =,3AC =,且ABC 的面积为32, 所以13sin 22AB AC A ⋅⋅∠=,所以1323sin 22A ⨯⨯∠=,整理得:1sin 2A ∠=, 因为()0,A π∈,所以6BAC π∠=或56π, 故答案为:6π或56π 16.已知三棱柱111,ABC A BC -侧棱1AA ⊥底面,,ABC E F 分别是1,AB AA 的中点,且12,,4AC BC AC BC AA ==⊥=,过点E 作一个截面与平面1BFC 平行﹐则截面的周长为________________________.32225【详解】如图,取AF 中点G ,分别在1CC ,BC 上取点H ,M ,使1111,44HC CC BM BC ==, 连接,,,EG GH HM EM ,又,F G 分别是1,AA AF 中点,114FG AA ∴=, 又1111//,AA CC AA CC =,11//,FG HC FG HC ∴=,∴四边形1FGHC 为平行四边形, 1/GH FF ∴,1GH FC =,//GH ∴平面1BFC ,1111113,,//,444HC CC BM BC MH BC MH BC ==∴=,//MH ∴平面1BFC , 又MH GH H ⋂=,∴平面//EGHM 平面1BFC ,又1AA ⊥平面ABC ,2AC BC ==,,E F 分别是1,AB AA 的中点,1,4AC BC AA ⊥=, 122,2AB AF AF ∴===, 2211322EG BF AF AB ∴==+=22111122GH FC A F AC ==+= 2211113335442HM BC BB B C ==+= 在BEM △中,11,242BM BC BE ===45EBM ∠=, 22211252cos 452224224EM BM BE BM BE ∴=+-⋅=+-⨯=,5EM ∴= ∴所求截面的周长为353225322252EG GH HM EM +++==32225四、解答题:本小题共6小题,共70分。

综合试卷一-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第一册

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综合试卷一一、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)|2x﹣y=0},B={(x,y)|3x+y=0},则集合A∩B的子集个数为()A.0B.1C.2D.42.(5分)已知幂函数y=f(x)的图象过点,则下列结论正确的是()A.y=f(x)的定义域为[0,+∞)B.y=f(x)在其定义域上为减函数C.y=f(x)是偶函数D.y=f(x)是奇函数3.(5分)命题p:三角形是等边三角形;命题q:三角形是等腰三角形.则p是q()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.(5分)下列结论正确的是()A.若a>b>c>0,则B.若a>b>0,则b2<ab<a2C.若a>b>0,则ac2>bc2D.若a<b<0,则5.(5分)已知,则()A.b>a>c B.a>b>c C.b>c>a D.a>c>b6.(5分)设命题p:所有的矩形都是平行四边形,则¬p为()A.所有的矩形都不是平行四边形B.存在一个平行四边形不是矩形C.存在一个矩形不是平行四边形D.不是矩形的四边形不是平行四边形7.(5分)已知函数,若函数y=f(x)﹣k有三个零点,则实数k的取值范围为()A.(﹣2,﹣1]B.[﹣2,﹣1]C.[1,2]D.[1,2)8.(5分)已知函数f(x)的定义域为R,图象恒过(1,1)点,对任意x1<x2,都有则不等式的解集为()A.(0,+∞)B.(﹣∞,log23)C.(﹣∞,0)∪(0,log23)D.(0,log23)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,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.(5分)下列结论正确的是()A.是第三象限角高一年级数学学科假期作业使用日期:寒假编辑:校对:审核:B .若圆心角为的扇形的弧长为π,则该扇形面积为C.若角α的终边过点P(﹣3,4),则D.若角α为锐角,则角2α为钝角10.(5分)已知函数其中a>0且a≠1,则下列结论正确的是()A.函数f(x)是奇函数B.函数f(x)在其定义域上有零点C.函数f(x)的图象过定点(0,1)D.当a>1时,函数f(x)在其定义域上为单调递增函数11.(5分)已知函数,则下列结论正确的是()A.函数f(x)的最小正周期为πB.函数f(x)在[0,π]上有三个零点C .当时,函数f(x)取得最大值D.为了得到函数f(x )的图象,只要把函数图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)12.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x﹣3,则下列结论正确的是()A.函数f(x)的最小值为﹣4B.函数f(x)在(0,+∞)上单调递增C.函数f(|x|)为偶函数D.若方程f(|x﹣1|)=a在R上有4个不等实根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=4三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)=.14.(5分)已知tan(α﹣)=2,则tanα=.15.(5分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=x(x﹣1),则当x >0时,f(x)=.16.(5分)已知[x]表示不超过x的最大整数,如[﹣1.2]=﹣2,[1.5]=1,[3]=3.若f(x)=2x,g(x)=f(x﹣[x]),则=,函数g(x)的值域为.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)在①tanα=4,②7sin2α=2sinα,③cos这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解决问题.已知,,cos(α+β)=﹣,,求cosβ.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.(12分)已知函数f(x)=x2+2(k﹣1)x+4.(1)若函数f(x)在区间[2,4]上具有单调性,求实数k的取值范围;(2)若f(x)>0对一切实数x都成立,求实数k的取值范围.19.(12分)已知函数f(x)=log a(3﹣x)+log a(x+3)(a>0,且a≠1).(1)求函数f(x)的定义域;(2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;(3)当a=3时,求函数f(x)的最大值.20.(12分)物联网(InternetofThings,缩写:IOT)是基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络.其应用领域主要包括运输和物流、工业制造、健康医疗、智能环境(家庭、办公、工厂)等,具有十分广阔的市场前景.现有一家物流公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:仓库每月土地占地费y1(单位:万元),仓库到车站的距离x(单位:千米,x>0),其中y1与x+1成反比,每月库存货物费y2(单位:万元)与x成正比;若在距离车站9千米处建仓库,则y1和y2分别为2万元和7.2万元.这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?最小费用是多少?21.(12分)已知函数f(x)=a﹣(a∈R).(1)当a=时,求函数g(x)=的定义域;(2)判断函数f(x)的单调性,并用单调性的定义证明你的结论.22.(12分)已知函数f(x)=sin(x﹣)+cos(﹣x)+cos x+a的最大值为1.(1)求常数a的值;(2)求函数f(x)的单调递增区间;(3)求使f(x)<0成立的实数x的取值集合.期末综合一答案1.解:∵集合A={(x,y)|2x﹣y=0},B={(x,y)|3x+y=0},∴集合A∩B={(x,y)|}={(0,0)}.∴集合A∩B的子集个数为2.故选:C.2.解:设幂函数f(x)=xα,∵幂函数y=f(x )的图象过点,∴,∴,∴y=f(x)的定义域为(0,+∞),且在其定义域上是减函数,故选项A错误,选项B 正确,∵函数定义域为(0,+∞),不关于原点对称,所以不具有奇偶性,故选项C,D错误,故选:B.3.解:∵等边三角形一定是等腰三角形,反之不成立,∴p是q的充分不必要条件.故选:A.4.解:A.∵a>b>c>0,∴ab>0,∴,∴,∴,故A不正确;B.∵a>b>0,∴a(a﹣b)>0,b(a﹣b)>0,∴a2>ab>b2,故B正确;C.由a>b>0,取c=0,则ac2>bc2,故C错误;D.∵a<b<0,∴,故D错误.故选:B.5.解:∵a=tan=tan (+)==2+>2,b=cos=cos (+)=﹣sin<0,c=cos (﹣)=cos =<1,∴a>c>b.故选:D.6.解:因为全称命题的否定是特称命题,所以:命题p:所有的矩形都是平行四边形,则¬p为:存在一个矩形不是平行四边形.故选:C.7.选:A.8.解:由题意可得f(1)=1,对任意x1<x2,都有,则f(x1)﹣f(x2)<x2﹣x1即f(x1)+x1<f(x2)+x2,令g(x)=f(x)+x,则可得g(x)在R单调递增,且g(1)=2,由可得,g[log2(2x﹣1)]<g(1),故,解可得,0<x<log23.故选:D.9.解:对于A :是第而二象限角,所以A不正确;对于B :若圆心角为的扇形的弧长为π,则该扇形面积为:=.所以B正确;对于C:若角α的终边过点P(﹣3,4),则,所以C正确;对于D:若角α为锐角,则角2α为钝角,反例α=1°,则2α=2°是锐角,所以D不正确;故选:BC.10.解:函数其中a>0且a≠1,由于f(﹣x)=﹣f(x),且x∈R,所以函数为奇函数.当x =0时,f(0)=0,所以函数在其定义域上有零点,当当a>1时,函数中都为整函数,故在其定义域上为单调递增函数.故选:ABD.11.解:T ===π,故A正确;令f(x)=0,2x +=kπ,当x∈[0,π]时,x =,,故B不正确;当x =时,f(x )=取得最大值,故C正确;为了得到函数f(x )的图象,只要把函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),故D错误;故选:AC.12.解:二次函数f(x)在对称轴x=1处取得最小值,且最小值f(1)=﹣4,故选项A正确;二次函数f(x)的对称轴为x=1,其在(0,+∞)上有增有减,故选项B错误;由f(x)得,f(|x|)=|x|2﹣2|x|﹣3,显然f(|x|)为偶函数,故选项C正确;令h(x)=f(|x﹣1|)=|x﹣1|2﹣2|x﹣1|﹣3,方程f(|x﹣1|)=a 的零点转化为y=h(x)与y=a的交点,作出h(x)图象如右图所示:图象关于x=1 对称,当y=h(x)与y=a有四个交点时,两两分别关于x=1对称,所以x1+x2+x3+x4=4,故选项D正确.故选:ACD.13.解:原式=.故答案为:.14.解:∵tan(α﹣)=tan(α﹣)==2,则tanα=﹣3,故答案为:﹣3.15.解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,且x≤0时,f(x)=x(x﹣1),设x>0,﹣x<0,则:f(﹣x)=﹣x(﹣x﹣1)=﹣f(x),∴f(x)=﹣x(x+1).故答案为:﹣x(x+1).16 .f(x)=2x,g(x)=f(x﹣[x]),g ()=f (﹣[])=f ()=f ()=2,由g(x)=2x﹣[x],[x]∈(x﹣1,x],x﹣[x]∈[0,1),所以g(x)∈[1,2),故答案为:;[1,2).四、解答题17.解:方案一:选条件①解法一:因为,所以.由平方关系sin2α+cos2α=1,解得或因为,所以.因为,由平方关系sin2(α+β)+cos2(α+β)=1,解得.因为,所以0<α+β<π,所以,所以cosβ=cos[(α+β)﹣α]=cos(α+β)cosα+sin(α+β)sinα==.解法二:因为,所以点在角α的终边上,所以,.以下同解法一.方案二:选条件②因为7sin2α=2sinα,所以14sinαcosα=2sinα,因为,所以sinα≠0,所以.由平方关系sin2α+cos2α=1,解得.因为,所以.以下同方案一的解法一.方案三:选条件③因为,所以由平方关系sin2α+cos2α=1,得.因为,所以.以下同方案一的解法一.①18.解:(1)由函数f(x)=x2+2(k﹣1)x+4知,函数f(x)图象的对称轴为x=1﹣k.因为函数f(x)在区间[2,4]上具有单调性,所以1﹣k≤2或1﹣k≥4,解得k≤﹣3或k≥﹣1,所以实数k的取值范围为(﹣∞,﹣3]∪[﹣1,+∞).(2)解法一:若f(x)>0对一切实数x都成立,则△<0,所以4(k﹣1)2﹣16<0,化简得k2﹣2k﹣3<0,解得﹣1<k<3,所以实数k的取值范围为(﹣1,3).解法二:若f(x)>0对一切实数x都成立,则f(x)min >0,所以,化简得k2﹣2k﹣3<0,解得﹣1<k<3,所以实数k的为(﹣1,3).19.解:(1)要使函数有意义,则有,解得﹣3<x<3.所以函数f(x)的定义域为(﹣3,3).(2)函数f(x)为偶函数.理由如下:因为∀x∈(﹣3,3),都有﹣x∈(﹣3,3),且f(﹣x)=log a(3+x)+log a(﹣x+3)=log a(3﹣x)+log a(x+3)=f(x),所以f(x)为偶函数.(3)当a=3时,f(x)=log3(3﹣x)+log3(x+3)=log3[(3﹣x)(x+3)]=.令t=9﹣x2,且x∈(﹣3,3),易知,当x=0时t=9﹣x2取得最大值9,此时取得最大值log39=2,所以函数f(x)的最大值为2.20.解:设,其中x>0,当x=9时,,解得k=20,m=0.8,所以,y2=0.8x,设两项费用之和为z(单位:万元)则==7.2当且仅当,即x=4时,“=”成立,所以这家公司应该把仓库建在距离车站4千米处才能使两项费用之和最小,最小费用是7.2万元.21.解:(1)当时,函数,要使根式有意义,只需,所以,化简得3x≥3=31,解得x≥1,所以函数g(x)的定义域为[1,+∞);(2)函数f(x)在定义域R上为增函数.证明:在R上任取x1,x2,且x1<x2,则=,由x1<x2,可知,则,又因为,,所以f(x1)﹣f(x2)<0,即f (x1)<f(x2).所以f(x)在定义域R上为增函数.22.解:(1)∵====.(1)函数f(x)的最大值为2+a=1,所以a=﹣1.(2)对于函数f(x),由,解得,所以f(x)的单调递增区间为.(3)由(1)知.因为f(x)<0,即.∴,∴.所以,所以使f(x)<0成立的x的取值集合为.。

人教A版高中数学必修五高一下周练一.docx

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实验高中2013年周练一班级: 姓名: 组别:一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1. °sin 600的值为( )A. 12B. 12- C. 3 D. 3-2. 如图,在平行四边形ABCD 中,下列结论正确的是( ) A. AB CD =u u u r u u u r B. AB AD BD -=u u u r u u u r u u u rC. AD AB AC +=u u u r u u u r u u u rD. 0AD BC +=u u u r u u u r r3.下列函数中,在区间(0,)2π上为增函数且以π为周期的函数是() A. sin2xy = B. sin y x = C. tan y x =- D. cos 2y x =- 4. 将函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( ) A. sin(2)12y x π=++ B. sin(2)12y x π=-+ C. sin(2)14y x π=++ D. sin(2)14y x π=-+ 5.如图, 非零向量,OA a OB b ==u u u r r u u u r r且,BC OA ⊥C 为垂足,若OC a λ=u u u r r,则λ=( )A. 2a b a ⋅r r rB. a b a b ⋅⋅r rr r C. 2a bb⋅r r r D. a b a b ⋅r r r r6.点P 在平面上作匀速直线运动,速度向量(4,3)v =-r(即点P 的运动方向与v r 相同,且每秒移动的距离为v r个单位).设开始时点P 的坐标为(-10,10),则5秒后点P 的坐标为( ) A .(-2,4) B.(-30,25) C.(10,-5) D.(5,-10)7. 函数sin 3cos 22x xy =+的图象的一条对称轴方程是( ) A. 113x π= B. 53x π= C. 53x π=- D. 3x π=-8. 若2cos(),4x π-=3(,)24x ππ∈,则sin x 的值为( ) A. 35- B. 45 C. 35 D. 45-9. sin()(y x x ωϕ=+∈R ,0,02)ωϕπ>≤<的部分图象如图,则( )BD C AA. 4,2πϕπω==B .6,3πϕπω==C .4,4πϕπω==D .45,4πϕπω==10.函数11y x =-的图像与函数2sin (24)y x x π=-≤≤的图像所有交点的横坐标之和等于( ) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案11.化简°°°°sin13cos32sin32cos13+=____________________.12. 已知e r 为单位向量,4,a =r a r 与e r 的夹角为23π,则a r 在e r 方向上的投影为_________.13.已知1sin ,23,3απαπ=<<那么sin cos 22αα+= . 14. 在△ABC 中,M 是BC 的中点,AM =1,点P 在AM 上且满足2AP PM =u u u r u u u u r,则()PA PB PC ⋅+u u u r u u u r u u u r=__________________.15. 定义运算a b *,a b * =,,a a bb a b≤⎧⎨>⎩,例如121*=,则函数()sin cos f x x x =*的值域为__________.三、解答题(本大题共6个小题,共75分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本小题共12分)化简求值:(1)22212sin cos 12sin cos cos sin 12sin ααααααα-+⋅--. (2)已知3tan 2α=,求222sin 3sin cos 5cos αααα--的值. 17.(本小题满分12分)已知向量,a b r r 满足2,3,a b ==r r a r 与b r 的夹角为°120.求(1) a b ⋅r r ; (2) 3a b +r r; (3) 3a b +r r 与a r 的夹角.18.(本小题满分12分) 已知向量(sin ,cos 2sin ),(1,2)a b θθθ=-=r r.(1)若a r ∥b r,求tan θ的值;(2),0,a b θπ=<<r r求θ的值.19.(本小题满分12分) 如图△OAB ,设,OA a OB b ==u u u r r u u u r r ,若4,7OM a =u u u u r r 58ON b =u u u r r,设AN 与BM 交于P ,用,a b u r r来表示向量OP uuu r .20.(本题满分13分)已知向量).0,1(),cos ,cos (),sin ,(cos -=-==c x x b x x a ρρρ(1)若c a x ρρ,,6求向量π=的夹角; (2)当]89,2[ππ∈x 时,求函数12)(+⋅=b a x f ρρ的最小值.21. (本小题满分14分)定义在R上的函数()f x 满足①()()2()cos f x y f x y f x y ++-=②(0)0,()12f f π==.(1) 判断函数()f x 的奇偶性并证明; (2) 求()f x ;(3) 求()cos ()cos f x x f x x ++⋅的最大值.高一期末数学模拟试题参考答案一、选择题 DCDAA CCBCB 二、填空题12 .-2 13. 14. 49- 15. 12⎡-⎢⎣⎦,三、解答题 16.解:(1)原式=cos sin cos sin 1cos sin cos sin αααααααα-+=+-g(2)原式=2222222sin 3sin cos 5cos 2tan 3tan 520cos sin 1tan 13ααααααααα----==-++ 17.(1) 3a b ⋅=-r r(2) 2223963618927a b a a b b +=+⋅+=-+=r r r r r r3a b ∴+=r r(3) 2(3)39a b a a a b +⋅=+⋅=r r r r rQ ,设,a b r r 的夹角为θ[]θπ∈(0,)则(3)cos 23a b a a b a θ+⋅===+⋅r r r r r r 6πθ∴= 18. 解:(1)a r ∥b r,2sin cos 2sin θθθ∴=-12sin cos ,tan 4θθθ∴==(2)22sin (cos 2sin )5a b θθθ=∴+-=r r得212sin 24sin 5θθ-+=降次,sin 2cos21θθ∴+=-,sin(2)42πθ+=-由90,2,444πππθπθ<<<+<5244ππθ∴+=或74π,2πθ∴=或34π19.解:设,,NP xNA BP yBM ==u u u r u u u r u u u r u u u u r则5()()8NP xNA x OA ON x a b ==-=-u u u r u u u r u u u r u u u r r r4()()7BP yBM y OM OB y a b ==-=-u u u r u u u u r u u u u r u u u r r rNP BP NP PB NB -=+=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r Q 38b =r两式相减:5()8x a b -r r 4()7y a b --r r 38b =r4075388x y x y -=-+=⎧⎨⎩17,312x y ∴==5183OP ON NP b NA ∴=+=+u u u r u u u r u u u r r u u u r 51515()838312b a b a b =+-=+r r r r r20. 解:(1)当6π=x 时,22220)1(sin cos cos ||||,cos +-⨯+-=⋅⋅>=<x x xc a c a c a ρρρρρρ .65cos 6cos cos ππ=-=-=x,,0π>≤≤<c a ρρΘ.65,π>=∴<c a ρρ(2)1)cos sin cos (212)(2++-=+⋅=x x x b a x f ρρ )1cos 2(cos sin 22--=x x x)42sin(22cos 2sin π-=-=x x x],89,2[ππ∈x Θ]2,43[42πππ∈-∴x故],22.1[)42sin(-∈-πx∴当32,42x ππ-=即78x π=时,()f x =21. 解:(1)令0,x =得()()0f y f y +-=()f x ∴是奇函数.(2)令,2y π=得()()2()cos 0222f x f x f x πππ++-== 令,2x y x π==,得()()2()cos 2cos 222f x f x f x x πππ++-== 由(1),()f x 是奇函数,()()022f x f x ππ-+-=两式相加:2()2cos 2f x x π+=()cos()sin 2f x x x π∴=-=(3)即求sin cos sin cos y αααα=++⋅的最大值设sin cos )4t x παα+==+,则t ⎡∈⎣, 且22(sin cos )12sin cos t αααα=+=+⋅,即21sin cos 2t αα-⋅=22111,222t y t t t -∴=+=+-t ⎡∈⎣t ∴=max 12y =。

高中数学人教(A)版高一必修第一册 第五章《5.4 三角函数的图形与性质》 练习题

高中数学人教(A)版高一必修第一册 第五章《5.4     三角函数的图形与性质》 练习题

5.4 三角函数的图形与性质5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象基础过关练习题组一 正弦函数、余弦函数的图象1、用“五点法”作1cos 2-=x y 在[]π2,0上的图象时,应取的五点为( )A 、()()()120231-021,0,,,,,,,,ππππ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛B 、()()()121-233-1-21,0,,,,,,,,ππππ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛ C 、()()()()()143-3123-1,0,,,,,,,,ππππ D 、()⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛2-321-2031-361,0,,,,,,,,ππππ 2、函数y=−sinx ,x ∈[23,2-ππ]的简图( ) A 、 B. C. D.3、已知函数()x cos 23+-=x f 的图象经过点⎪⎭⎫⎝⎛b ,3π,则b= 。

4、用“五点法”作函数x y cos 311-=图象的简图。

题组二 正弦、余弦曲线的运用5、使不等式0sin 22≥-x 成立的x 的取值集合是( )A 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≤≤+Z k k x k x ,43242|ππππ B 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+≤≤+Z k k x k x ,47242|ππππ C 、⎬⎫⎨⎧∈+≤≤Z k k x k x ,25-2|ππππ D 、⎬⎫⎨⎧∈+≤≤+Z k k x k x ,7252|ππππ6、已知集合A=⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21cos |αα,B={}παα<<0|,且C B A = ,则C=( ) A 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<60|παα B 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<23|παπα C 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<30|παα D 、⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<παπα3|7、函数()x x f 4log =的图象与函数()x x g πsin =的图象的交点个数是( ) A 、2 B 、3 C 、4 D 、5 8、(多选)下列x 的取值范围能使x x sin cos >成立的是( )A 、⎪⎭⎫ ⎝⎛40π,B 、⎪⎭⎫ ⎝⎛454ππ,C 、⎪⎭⎫ ⎝⎛ππ245,D 、⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛4524ππππ,, 9、函数x y cos =,[]π2,0∈x 的图象与直线21-=y 的交点有 个。

(常考题)人教版高中数学必修第一册第五单元《三角函数》测试题(答案解析)

(常考题)人教版高中数学必修第一册第五单元《三角函数》测试题(答案解析)

一、选择题1.下列函数中,既是奇函数,又在区间()0,1上是增函数的是( ) A .32()f x x = B .13()f x x -= C .()sin 2f x x =D .()22x x f x -=-2.已知曲线C 1:y =2sin x ,C 2:2sin(2)3y x π=+,则错误的是( )A .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平行移动6π个单位长度,得到曲线C 2 B .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平行移动56π个单位长度,得到曲线C 2 C .把C 1向左平行移动3π个单位长度,再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到曲线C 2 D .把C 1向左平行移动6π个单位长度,再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到曲线C 2 3.sin 3π=( )A .12B .12-C .2D . 4.将函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()g x 的图像,在()g x 的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为( ) A .24x π=-B .4πx =-C .524x π=-D .12x π=5.若把函数sin y x =的图象沿x 轴向左平移3π个单位,然后再把图象上每个点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标保持不变),得到函数()y f x =的图象,则()y f x =的解析式为( ) A .sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .2sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .1sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D .12sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭6.已知()tan f x x =,x ∈Z ,则下列说法中正确的是( ) A .函数()f x 不为奇函数 B .函数()f x 存在反函数 C .函数()f x 具有周期性D .函数()f x 的值域为R7.已知函数()()2sin ,0,2f x x x x π=∈⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,则()f x 的单调递增区间是( ) A .06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π C .0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦8.设1cos 3x =-,则cos2x =( )A .13B .3C .79D .79-9.设129sin 292a =-,b =22tan161tan 16c =+,则有( ) A .a b c >> B .b c a >>C .c a b >>D .c b a >>10.已知1cos 2α=,322παπ<<,则sin(2)πα-=( )A .B .12C .12-D 11.已知函数()()()cos >0,0<<f x x ωθωθπ=+的最小正周期为π,且()()0f x f x -+=,若tan 2α=,则()f α等于( )A .45-B .45C .35D .3512.已知函数()()log 330,1a y x a a =-+>≠的图象恒过点P ,若角α的终边经过点P ,则sin 2α的值等于( )A .2425-B .35C .2425D .35二、填空题13.角θ的终边经过点(1,3)P -,则sin 6πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭____________. 14.已知1tan 43πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos2θ的值为_______.15.若()()2sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为4π,则()()tan 06g x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为______.16.如下图所示,某农场有一块扇形农田,其半径为100m ,圆心角为3π,现要按图中方法在农田中围出一个面积最大的内接矩形用于种植,则围出的矩形农田的面积为___________2m .17.已知tan 2α=,则cos2=α__.18.已知α,β,且()()1tan 1tan 2αβ-+=,则αβ-=______. 19.若0,2x π⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,sin cos m x x ≥+恒成立,则m 的取值范围为_______________. 20.已知sin θ+cos θ=15,则tan θ+cos sin θθ的值是____________________. 三、解答题21.已知函数()()30,22f x x ππωϕωϕ⎛⎫=+>-≤<⎪⎝⎭的图象关于直线3x π=对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π. (1)求ω和ϕ的值; (2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()y f x =的最大值和最小值. 22.已知函数()cos f x x =.(1)已知α,β为锐角,()5f αβ+=,4tan 3α=,求cos2α及()tan βα-的值;(2)函数()()321g x f x =+,若关于x 的不等式()()()2133g x a g x a ≥+++有解,求实数a 的最大值.23.已知函数()21()2cos 1sin 2cos 42=-+f x x x x . (1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 的最大和最小值以及相应的x 的取值;(3)若,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,且()4f α=,求α的值. 24.已知sin ,2sin 212a x x π⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2cos ,sin 112b x x π⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且()f x a b =⋅ (1)求函数()y f x =的单调减区间和对称轴; (2)若关于x 的不等式()1f x m +<在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恒成立,求m 的取值范围.25.已知函数()sin (sin )1f x x x x =+-. (1)若(0,)2πα∈,且1sin 2α=,求()f α的值;(2)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间. 26.已知函数()()sin 0,2f x x ϕωϕπω⎛⎫=->≤ ⎪⎝⎭的最小正周期为π. (1)求ω的值及()6g f ϕπ⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域; (2)若3πϕ=,sin 2cos 0αα-=. 求()fα的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】A.根据32()f x x ==[0,)+∞判断;B. 由幂函数的性质判断;C.由函数sin y x =的性质判断;D.由指数函数2x y =的性质判断. 【详解】A. 32()f x x ==[0,)+∞,不关于原点对称,所以函数是非奇非偶,故错误;B. 由幂函数知()1133()()f x x xf x ---=-=-=-是奇函数,在()0,1是减函数,故错误;C. 因为()()sin 2sin 2()f x x x f x -=-=-=-,所以()f x 是奇函数,在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数,在,14π⎛⎫⎪⎝⎭上减函数,故错误;D. 因为()()2222()xx x x f x f x ---=-=--=-,所以()f x 是奇函数,因为2,2x x y y -==-是增函数,()22x x f x -=-在区间()0,1上是增函数,故正确;故选:D2.D解析:D 【分析】利用函数()sin +y A x ωϕ=的图象变换规律对各个选项进行检验即可. 【详解】A. 1C 上各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2y x =,再向左平移6π个单位长度,得到2sin 2+=2sin 2+63y x x ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,正确;B. 1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2y x =,再向右平移56π个单位长度,得到5552sin 2=2sin 2=2sin 222sin 26333y x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---+=+ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,正确; C. 1C 向左平移3π个单位长度,得到2sin +3y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,再把各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2+3y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,正确; D. 1C 向左平移6π个单位长度,得到2sin +6y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,再把各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2+6y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,错误. 故选:D3.C解析:C 【分析】根据特殊角对应的三角函数值,可直接得出结果. 【详解】sin32π=. 故选:C.4.A解析:A 【分析】利用三角函数的伸缩变换和平移变换,得到()22sin 43g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,然后令24,32x k k Z πππ+=+∈求解. 【详解】 将函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,2sin 43y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()22sin 43g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 令24,32x k k Z πππ+=+∈, 解得,424k x k Z ππ=-∈, 所以在()g x 的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为24x π=-,故选:A5.C解析:C 【分析】根据三角函数图象平移、伸缩的公式,结合题中的变换加以计算,可得函数()y f x =的解析式. 【详解】 解:将函数sin y x =的图象沿x 轴向左平移3π个单位,得到函数sin()3y x π=+的图象; 将sin()3y x π=+的图象上每个点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标保持不变),得到1sin()23y x π=+的图象.∴函数sin y x =的图象按题中变换得到函数()y f x =的图象,可得1()sin 23y f x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭.故选:C .6.B解析:B 【分析】根据()tan f x x =,x ∈Z 图象与性质,逐一分析选项,即可得答案. 【详解】对于A :()f x 的定义域关于原点对称,且()tan()tan ()f x x x f x -=-=-=-,x ∈Z ,故()f x 为奇函数,故A 错误;对于B :()tan y f x x ==,x ∈Z 在定义域内一一对应,所以arctan =x y ,即()f x 的反函数为arctan y x =,故B 正确;对于C :因为()tan f x x =,x ∈Z ,故()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 不具有周期性,故C 错误;对于D :因为()tan f x x =,x ∈Z ,所以()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 的值域为一些点构成的集合,不是R ,故D 错误.故选:B7.A解析:A 【分析】根据三角恒等变换公式化简()f x ,结合x 的范围,可得选项. 【详解】因为()()2sin ,0,2f x x x x π=+∈⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,所以 ()()222sin sin cos +3cos f x x xx x x x +==222cos +12cos 2+22sin 2+26x x x x x π⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭,因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以72+,666x πππ∈⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以由2+662x πππ≤≤,解得06x π≤≤, 所以()f x 的单调递增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故选:A.8.D解析:D 【分析】利用二倍角的余弦公式可得解. 【详解】1cos 3x =-,2212723cos 22cos 11199x x ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭∴=----故选:D.9.B解析:B 【分析】由两角差的正弦公式,余弦和正正弦的二倍角公式化简,,a b c ,然后由正弦函数的单调性得出结论. 【详解】129si sin(6029)si 3n 2912n a =︒-︒=︒=-, b =sin 33==︒,2222sin162tan16cos162sin16sin 161tan 161c cos16sin 32os 16c ===︒︒︒︒=︒︒︒++,显然sin31sin32sin33︒<︒<︒,所以a c b <<. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数值的比较大小,解题方法是首先化简各函数,应用三角函数恒等变换公式化简函数,注意转化为同一个三角函数,并且把角转化到三角函数的同一单调区间上,然后由三角函数的单调性得大小关系.10.D解析:D 【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求sin α的值,进而根据诱导公式即可求解. 【详解】解:因为1cos 2α=,322παπ<<,所以sin α==, 所以sin(2)sin παα-=-=. 故选:D .11.A解析:A 【分析】利用三角函数的周期性和奇偶性得到()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,进而求出()f α 【详解】 由2ππω=,得2ω=,又()()0f x f x -+=,()()()cos cos 2f x x x ωθθ=+=+为奇函数,()2k k Z πθπ∴=+∈,,又0θπ<<,得2πθ=,()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫∴=+=- ⎪⎝⎭,又由tan 2α=,可得()2222sin cos 2tan 4sin 2sin cos tan 15f αααααααα-=-==-=-++ 故选:A 【点睛】关键点睛:解题关键在于通过三角函数性质得到()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,难度属于基础题12.C解析:C 【分析】由已知求出点P 的坐标,再利用三角函数的定义求出sin ,cos αα的值,进而可得到sin 2α的值 【详解】解:因为函数()()log 330,1a y x a a =-+>≠的图象恒过(4,3), 所以点P 的坐标为(4,3) 因为角α的终边经过点P , 所以34sin ,cos 55αα====, 所以3424sin 22sin cos 25525ααα==⨯⨯=, 故选:C二、填空题13.【分析】利用正弦函数定义求得再由正弦函数两角和的公式计算【详解】由题意所以故答案为:解析:12-【分析】利用正弦函数定义求得sin θ,再由正弦函数两角和的公式计算 【详解】由题意sin 2θ=,1cos 2θ=,所以,1sin cos 62πθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭311442=-+=-, 故答案为:12-14.【分析】利用三角恒等变换公式得到求出后进而求出cos2即可【详解】由题意可知解得则故答案为 解析:35【分析】利用三角恒等变换公式,得到tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,求出tan θ后,进而求出cos2θ即可 【详解】由题意可知,tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,解得tan 2θ=,则222222cos sin 1tan 3cos 2cos sin 1tan 5θθθθθθθ--===-++ 故答案为35. 15.【分析】先由的最小正周期求出的值再由的最小正周期公式求的最小正周期【详解】的最小正周期为即则所以的最小正周期为故答案为:解析:8π 【分析】 先由()f x 的最小正周期,求出ω的值,再由()tan y x ωϕ=+的最小正周期公式求()g x 的最小正周期. 【详解】()()2sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为4π,即24ππω=,则8ω=所以()tan 86g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期为8T π=故答案为:8π16.【分析】设利用直角三角形的边角关系和正弦定理分别求出矩形各边的边长表示出矩形的面积为借助于三角函数辅助角公式求出最大值即可【详解】解:如图:做的角平分线交于设则在中由正弦定理可知:则所以矩形农田的面 解析:()1000023-【分析】设EOA θ∠=,利用直角三角形的边角关系和正弦定理分别求出矩形各边的边长,表示出矩形的面积为()2sin 302sin S R R θθ=-⋅,借助于三角函数辅助角公式求出最大值即可. 【详解】解:如图:做AOB ∠的角平分线交BE 于D ,设EOA θ∠=,则()22sin 30DE R θ=-,150OFE ∠=,在OFE △中,由正弦定理可知:sin sin150EF Rθ= ,则2sin EF R θ= 所以矩形农田的面积为:()22sin 302sin 4sin sin(30)S R R R θθθθ=-⋅=- 22132sin 2cos 232R R θθ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭()222sin 2603R R θ=+-当()sin 2601θ+=时,即15θ=时,S 有最大值为()223R-又100R =,所以面积的最大值为()1000023-. 故答案为:()1000023-.【点睛】本题考查在扇形中求矩形面积的最值,属于中档题. 思路点睛:(1)在扇形中求矩形的面积,关键是设出合适的变量,一般情况下是以角度为变量; (2)合理的把长和宽放在三角形中,利用角度表示矩形的长和宽; (3)对三角函数合理变形,从而求出面积.17.【分析】利用余弦的倍角公式和三角函数的基本关系式即可求解【详解】由又由故答案为:解析:35【分析】利用余弦的倍角公式和三角函数的基本关系式,即可求解. 【详解】由tan 2α=,又由22222222cos sin cos 2cos sin cos sin 1tan 1431tan 145ααααααααα--===-++-=-==+. 故答案为:35. 18.【分析】将原式打开变形然后根据正切的差角公式求解【详解】即即即故答案为:【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用常见的变形形式有:(1);(2) 解析:()+4k k Z ππ-∈【分析】将原式打开变形,然后根据正切的差角公式求解. 【详解】()()1tan 1tan 1tan tan tan tan 2αβαβαβ-+=-+-=,即tan tan 1tan tan βααβ-=+,tan tan 11tan tan βααβ-∴=+,即()tan 1βα-=,()π4k k Z βαπ∴-=+∈,即()+4k k Z παβπ-=-∈. 故答案为: ()+4k k Z ππ-∈.【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用,常见的变形形式有: (1)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ+=+++⋅⋅; (2)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ-=---⋅⋅.19.【分析】根据三角函数的性质求得的最大值进而可求出结果【详解】因为由可得所以则因为恒成立所以只需故答案为:解析:)+∞【分析】根据三角函数的性质,求得sin cos x x +的最大值,进而可求出结果. 【详解】因为sin cos 4x x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,由0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭可得3,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以sin 4x π⎤⎛⎫+∈⎥ ⎪⎝⎭⎝⎦,则(sin cos 4x x x π⎛⎫+=+∈ ⎪⎝⎭,因为0,2x π⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,sin cos m x x ≥+恒成立,所以只需m ≥故答案为:)+∞.20.【分析】先通过已知求出再化简tanθ+即得解【详解】由sinθ+cosθ=得tanθ+故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键是把sinθ+cosθ=两边平方得到 解析:2512-【分析】先通过已知求出12sin cos 25θθ=-,再化简tan θ+cos sin θθ即得解. 【详解】 由sin θ+cos θ=15得1121+2sin cos ,sin cos 2525θθθθ=∴=-. tan θ+cos sin θθsin cos 125cos sin sin cos 12θθθθθθ=+==-.故答案为:2512- 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是把sin θ+cos θ=15两边平方得到12sin cos 25θθ=-. 三、解答题21.(1)2ω=,6πϕ=-;(2)max ()f x =min ()f x = 【分析】(1)由图象上相邻两个最高点的距离为π得()f x 的最小正周期T π=,故2ω=,由函数图象关于直线3x π=对称得232k ππϕπ⨯+=+,k Z ∈,再结合范围得6πϕ=-;(2)由(1)得()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,进而得52666x πππ-≤-≤,再结合正弦函数的性质即可得答案. 【详解】(1)因为()f x 的图象上相邻两个最高点的距离为π, 所以()f x 的最小正周期T π=,从而22Tπω==. 又因为()f x 的图象关于直线3x π=对称,所以232k ππϕπ⨯+=+,k Z ∈,又22ππϕ-≤<,所以2236ππϕπ=-=-. 综上,2ω=,6πϕ=-.(2)由(1)知()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,可知52666x πππ-≤-≤.故当226x ππ-=,即3x π=时,max ()f x =当266x ππ-=-,即0x =时,min ()2f x =-. 【点睛】本题解题的关键在于先根据0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得52666x πππ-≤-≤,进而结合正弦函数的性质,采用整体思想求解,考查运算求解能力,是中档题. 22.(1)7cos 225α=-,()2tan 11βα-=;(2)a 的最大值为3. 【分析】(1)利用二倍角公式,求出cos2α,然后分别求出()cos αβ+,sin()αβ+,进而求出()tan αβ+,最后,利用()()tan tan 2βααβα-=+-求解即可(2)由()()[]3213cos212,4g x f x x =+=+∈-,得关于x 的不等式()()()2133g x a g x a ≥+++有解,化简得,即()()()213g x a g x ≥++⎡⎤⎣⎦有解,令()3t g x =+,然后,利用对勾函数的性质求解即可【详解】解:(1)∵4tan 3α=,∴222222cos sin cos 2cos sin cos sin ααααααα-=-=+2222411tan 73251tan 413αα⎛⎫- ⎪-⎝⎭===-+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∵α,β为锐角,即α,0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴()20,απ∈,()0,αβπ+∈.22422tan 243tan 21tan 7413ααα⨯===--⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∵()cos f x x =,∴()()cos 5f αβαβ+=+=-, ∴()sin αβ+==,∴()()()sin tan 2cos αβαβαβ++==-+, ∴()()()()242tan tan 227tan tan 2241tan tan 211127αβαβααβααβα-++--=+-===+++⨯. 综上,7cos 225α=-,()2tan 11βα-=. (2)()()[]3213cos212,4g x f x x =+=+∈-, 关于x 的不等式()()()2133g x a g x a ≥+++有解,即()()()213gx a g x ≥++⎡⎤⎣⎦有解,令()3t g x =+,则[]1,7t ∈,()()231t a t -≥+有解,即916a t t+≤+-有解, max97a t t ⎛⎫+≤+ ⎪⎝⎭,设()9h t t t =+,则()h x 在[)1,3上单调递减,在(]3,7上单调递增,则()(){}max9max 1,710t h h t ⎛⎫+== ⎪⎝⎭, ∴3a ≤,故实数a 的最大值为3. 【点睛】关键点睛:(1)利用二倍角公式,以及正切函数的两角和差公式求解; (2)通过化简,把问题转化为()()()213gx a g x ≥++⎡⎤⎣⎦有解,令()3t g x =+,然后,利用对勾函数的性质求解;主要考查学生的转化化归思想以及运算能力,属于中档题 23.(1)2π;(2)函数()f x 的最大值为2,此时+,162k x k Z ππ=∈;函数()fx 的最小值为,此时3+,162k x k Z ππ=-∈;(3)3148πα=或4748π.(1)化简函数解析式为最简形式,利用公式求出周期 (2)根据正弦的性质可求得函数最值和相应的x 的取值; (3)根据限定范围和正弦函数的取值可求得答案. 【详解】(1),因为()()212cos 1sin 2cos 42f x x x x =-+1cos 2sin 2cos 42x x x =+()sin 124cos4x x +=)4x π=+,所以()f x )4x π=+, 所以()f x 的最小正周期为242ππ=,(2)由(1)得()f x )24x π=+,所以当sin(4)14x π+=时,函数()f x 的最大值为2,此时4+2,42x k k Z πππ+=∈,即+,162k x k Z ππ=∈;当sin(4)14x π+=-时,函数()f x 的最小值为2-,此时4+2,42x k k Z πππ+=-∈,即3+,162k x k Z ππ=-∈;所以函数()f x ,此时+,162k x k Z ππ=∈;函数()f x 的最小值为,此时3+,162k x k Z ππ=-∈;(3)因为(,)2παπ∈,所以9174(,)444πππα+∈.因为()4f α=,所以())244f παα=+=,即1sin(4)42πα+=. 所以17446ππα+=或256π,故3148πα=或4748π. 24.(1)单调递减区间为5,36ππk πk π⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z ;对称轴为23k x ππ=+,k ∈Z ;(2)()1,+∞.(1)根据平面向量数量积的坐标运算及三角恒等变换公式将函数化简,再结合正弦函数的性质计算可得;(2)由(1)可令()()sin 261g f x x x π⎛⎫-== ⎝+⎪⎭,依题意可得()m g x >在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.根据正弦函数的性质计算可得; 【详解】解:(1)()()22sin cos 2sin 11212a b x x x f x ππ⎛⎫⎛⎫=⋅=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2sin 22cos sin 2cos 2166x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-=+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12cos 21sin 2126x x x π⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭ 令3222262k x k πππππ+≤-≤+,解得536k x k ππππ+≤≤+, 所以()f x 的单调递减区间为5,36ππk πk π⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z 再令262x k πππ-=+,解得23k x ππ=+, 所以()f x 的对称轴为23k x ππ=+,k ∈Z (2)令()()sin 261g f x x x π⎛⎫-== ⎝+⎪⎭因为()1f x m +<在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恒成立,所以()m g x >在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值. 因为0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2,662x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以()max 13x g g π⎛⎫== ⎪⎝⎭ 所以1m ,于是m 的取值范围是()1,+∞ 【点睛】本题解答的关键是三角恒等变换及三角函数的性质的应用,利用恒等变换公式及辅助角公式()sin cos a x b x x ϕ+=+,其中(tan baϕ=) 25.(1)12;(2)T π=;调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈. 【分析】先把函数()f x 化简,(1)根据条件即可求出角α的大小,代入解析式即可求解.(2)根据周期定义即可求出周期,再利用整体代换思想代入正弦函数的递增区间求出x 的范围即可求解. 【详解】21()sin (sin )1sin cos 1sin(2)62f x x x x x x x x π=-=-=--,(1)由(0,)2πα∈,1sin 2α=,可得6πα=,所以1()sin(2)sin 66662f ππππ=⨯-==,(2)函数周期为22T ππ==, 令2[2,2]622x k k πππππ-∈-+,k Z ∈, 解得[,]63x k k ππππ∈-+,k Z ∈, 所以函数()f x 的单调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈.26.(1)2ω=,()g ϕ的值域为1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;(2)()410f α=+. 【分析】(1)由函数()f x 的最小正周期可求得ω的值,求得()sin 3g πϕϕ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合ϕ的取值范围可求得()g ϕ的值域;(2)求得tan 2α=,利用二倍角的正、余弦公式以及弦化切思想可求得()f α的值.【详解】(1)由于函数()()sin 0,2f x x ϕωϕπω⎛⎫=->≤⎪⎝⎭的最小正周期为π,则22πωπ==,()()sin 2f x x ϕ∴=-,()sin 63g f ππϕϕ⎛⎫⎛⎫∴==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22ππϕ-≤≤,5636πππϕ∴-≤-≤,所以,()1sin ,132g πϕϕ⎛⎫⎡⎤=-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦; (2)sin 2cos 0αα-=,可得tan 2α=,3πϕ=,所以,()()21sin 2sin 22sin cos 2cos 13222f πααααααα⎛⎫=-=-=-- ⎪⎝⎭22222sin cos tan sin cos 2sin cos 2tan 12αααααααααα=-+=+=+++==【点睛】求函数()()sin f x A x =+ωϕ在区间[],a b 上值域的一般步骤:第一步:三角函数式的化简,一般化成形如()sin y A x k ωϕ=++的形式或()cos y A x k ωϕ=++的形式.第二步:由x 的取值范围确定x ωϕ+的取值范围,再确定()sin x ωϕ+(或()cos x ωϕ+)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).。

【人教版】高中数学必修一期末试题(含答案)

【人教版】高中数学必修一期末试题(含答案)

一、选择题1.已知函数22,2,()3, 2.x f x x x x ⎧≥⎪=⎨⎪-<⎩若关于x 的函数()y f x k =-有且只有三个不同的零点,则实数k 的取值范围是( ) A .()3,1-B .()0,1C .(]3,0-D .()0,∞+2.已知函数()21,04,0x x f x x x ⎧+≤=⎨>⎩,若函数()y f x a =-有3个不同的零点1x ,2x ,3x (123x x x <<),则123ax x x ++的取值范围是( ) A .()2,0-B .[]2,0-C .[]2,0-D .(]2,0-3.已知函数f (x )=1,01,0x x x⎧⎪⎨>⎪⎩则使方程x +f (x )=m 有解的实数m 的取值范围是( )A .(1,2)B .(-∞,-2]C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(-∞,1]∪[2,+∞)4.已知:23log 2a =,42log 3b =,232c -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .b c a <<B .b a c <<C .c b a <<D .c a b <<5.已知函数()y f x =与x y e =互为反函数,函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,若()1g a =,则实数a 的值为 A .e -B .1e-C .eD .1e6.函数2ln 8x y x =-的图象大致为( )A .B .C .D .7.高斯函数属于初等函数,以大数学家约翰·卡尔·弗里德里希·高斯的名字命名,其图形在形状上像一个倒悬着的钟,高斯函数应用范围很广,在自然科学、社会科学、数学以及工程学等领域都能看到它的身影,设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,例如:[]3.14-=-,[]4.84=.则函数21()122x x f x ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦的值域为( )A .{}0,1B .{}1,1-C .{}1,0-D .{}1,0,1-8.已知函数()y f x =的定义域为[]0,4,则函数0(2)1y x x =--的定义域是( ) A .[1,5]B .((1,2)(2,5) C .(1,2)(2,3]⋃D .[1,2)(2,3]⋃9.已知函数log ,0(),0a xx x f x a x >⎧=⎨≤⎩(0a >,且1a ≠),则((1))f f -=( ) A .1B .0C .-1D .a10.对于非空集合P ,Q ,定义集合间的一种运算“★”:{P Q x x P Q =∈★∣且}x P Q ∉⋂.如果{111},{1}P x x Q x y x =-≤-≤==-∣∣,则P Q =★( )A .{12}xx ≤≤∣ B .{01xx ≤≤∣或2}x ≥ C .{01xx ≤<∣或2}x > D .{01xx ≤≤∣或2}x > 11.设集合{}21xA y y ==-,{}1B x x =≥,则()R A C B =( )A .(],1-∞-B .(),1-∞C .()1,1-D .[)1,+∞12.设{}2|8150A x x x =-+=,{}|10B x ax =-=,若A B B =,求实数a 组成的集合的子集个数有 A .2B .3C .4D .8二、填空题13.若函数244y ax a x =+-存在零点,则实数a 的取值范围是______. 14.若方程22(1)10kx k x k +-+-=(0)k >的两根为12,x x ,且110x -<<,201x <<,则实数k 的取值范围是__________.15.设函数123910()lg 10x x x x x af x +++++=,其中a 为实数,如果当(,1]x ∈-∞时()f x 有意义,则a 的取值范围是________.16.已知函数()()log 21101a y x a a =-+>≠,的图象过定点A ,若点A 也在函数()2x f x b =+的图象上,则()2log 3f =________.17.函数222421x x y x ++=+的值域为_________. 18.已知函数()f x 的定义域为[]2,2-,当[]0,2x ∈时,()1f x x =+,当[)2,0x ∈-时,()(2)f x f x =-+,求()f x =___________19.若集合2{|(2)20,A x x a x a =-++-<x ∈Z }中有且只有一个元素,则正实数a 的取值范围是________20.若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有5,6,则b 的取值范围是______.三、解答题21.已知a R ∈,函数21()log f x a x ⎛⎫=+⎪⎝⎭. (1)当5a =时,解不等式()0f x >;(2)若函数()()22log g x f x x =+只有一个零点,求实数a 的取值范围; 22.已知函数()2()log 41xf x mx =++. (1)若()f x 是偶函数,求实数m 的值;(2)当0m >时,关于x 的方程()242148log 2log 41f x x m ⎡⎤++-=⎢⎥⎣⎦在区间[1,上恰有两个不同的实数解,求m 的范围.23.已知指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()()2()23x g x f a x f =-+在区间[]1,1-上的最小值是()h a . (1)求函数()f x 的解析式;(2)若3a ≥时,求函数()g x 的最小值()h a 的表达式;(3)是否存在m 、n ∈R 同时满足以下条件:①3m n >>;②当()h a 的定义域为[],n m 时,值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦;若存在,求出m 、n 的值;若不存在,说明理由.24.已知函数()21log 1xf x x-=+. (1)求函数()f x 的定义域; (2)讨论函数()f x 的奇偶性;(3)证明:函数()f x 在定义域上单调递减.25.已知定义在R 上的函数()f x 的单调递增函数,且对∀x ,y ∈R ,都有()()()1f x y f x f y +=++,f (2)=5.(1)求f (0),f (1)的值;(2)若对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀,都有2()(21)1f kx f x +-<成立,求实数k 的取值范围.26.设全集U R =,集合{|2A x x =≤-或}{}5,|2x B x x ≥=≤.求(1)()UA B ⋃;(2)记(){},|23U A B D C x a x a ⋃==-≤≤-,且C D C ⋂= ,求a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】函数()y f x k =-零点的个数,即为函数()y f x =与函数y k =图象交点个数,结合函数图象可得实数k 的取值范围. 【详解】因为关于x 的函数()y f x k =-有且只有三个不同的零点,所以函数()y f x =与函数y k =图象有三个不同的交点,画出图象,如图:由图可知,当01k <<时,函数()y f x =与函数y k =图象有三个不同的交点, 所以实数k 的取值范围是(0,1). 故选:B 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.2.D解析:D 【分析】作出函数()f x 的图象,由函数()f x 的图象与直线y a =的交点得123,,x x x 的范围与关系,从而可求得123ax x x ++的取值范围. 【详解】函数()y f x a =-的零点就是函数()y f x =的图象与直线y a =的交点的横坐标,作出函数()y f x =的图象,作出直线y a =,如图,由图可知122x x +=-,由241x =得12x =(12x =-舍去),∴3102x <≤,234x a =,∴23123334224(2,0]x ax x x x x ++=-+=-+∈-. 故选:D .【点睛】本题考查函数的零点,解题关键是掌握转化与化归思想,函数零点转化为函数图象与直线的交点,由数形结合思想确定零点的性质,得出结论.3.D解析:D 【分析】分别讨论x ≤0和x >0,方程有解时,m 的取值. 【详解】当x ≤0时,x +f (x )=m ,即x +1=m ,解得m ≤1;当x >0时,x +f (x )=m ,即1x m x+=,解得m ≥2, 即实数m 的取值范围是(,1][2,)-∞⋃+∞故选:D 【点睛】本题考查了方程有解求参数的取值问题,考查了计算求解能力和逻辑推理能力,属于一般题目.4.A解析:A 【分析】由换底公式和对数函数的性质可得112b a <<<,再由指数函数的性质可得102c <<,即可得解. 【详解】23ln3ln12log =02ln 2ln 2a ==>,4212ln ln 2ln1323log =03ln 4ln 2ln 2b ====<, a b ∴>22223231log log 410,239222a c -⎛⎫⎛⎫<===< ⎪ ⎪⎭=⎝>⎭=⎝,b c a ∴<<, 故选:A 【点睛】方法点睛:本题考查了对数式、指数式的大小比较,比较大小的常用方法为同底的对数式和指数式利用其单调性进行比较,也可以借助于中间值0和1进行比较,考查了运算求解能力与逻辑推理能力,属于常考题.5.D解析:D 【分析】根据指数函数与对数函数的关系,以及函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,求得()ln g x x =-,再由()1g a =,即可求解. 【详解】由题意,函数()y f x =与xy e =互为反函数,所以()ln f x x =,函数()y g x =的图象与()y f x =的图象关于x 轴对称,所以()ln g x x =-, 又由()1g a =,即ln 1a -=,解得 1a e= 故选D. 【点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的关系,其中熟记指数函数与对数函数的关系,以及函数的对称性求得函数()g x 的解析式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.6.D解析:D 【分析】先根据偶函数性质排除B ,再考虑当0x >且0x →时,y →+∞,排除A.再用特殊值法排除C ,即可得答案. 【详解】解:令()2ln 8x f x y x ==-,则函数定义域为{}0x x ≠ ,且满足()()f x f x -=,故函数()f x f (x )为偶函数,排除选项B ; 当0x >且0x →时,y →+∞,排除选项A ;取特殊值x =1ln 1ln 0y e =-<-=,排除选项C. 故选:D. 【点睛】本题考查利用函数解析式选函数图象问题,考查函数的基本性质,是中档题.7.C解析:C 【分析】先求出函数()21122x x f x =-+的值域,再根据题干中要求即可得出()21122x xf x ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦的值域. 【详解】()21121111=122122212x x x x xf x +-=--=-+++, ()121,x +∈+∞,()10,112x∴∈+, ()11,012x∴-∈-+, 1111,21222x ⎛⎫∴-∈- ⎪+⎝⎭, 即函数()21122x xf x =-+的值域为11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭, 由高斯函数定义可知:函数()21122x xf x ⎡⎤=-⎢⎥+⎣⎦的值域为{}1,0- 故选:C. 【点睛】方法点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.8.C解析:C 【分析】由函数定义域的定义,结合函数0(2)y x =-有意义,列出相应的不等式组,即可求解. 【详解】由题意,函数()y f x =的定义域为[]0,4,即[]0,4x ∈,则函数0(2)y x =-满足0141020x x x ≤+≤⎧⎪->⎨⎪-≠⎩,解得13x <≤且2x ≠,所以函数0(2)y x =+-的定义域是(1,2)(2,3]⋃. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了抽象函数的定义域的求解,其中解答中熟记函数的定义域的定义,根据题设条件和函数的解析式有意义,列出不等式组是解答的关键,着重考查推理与运算能力.9.C解析:C 【分析】根据分段函数的解析式,代入求值即可. 【详解】 因为log ,0(),0a xx x f x a x >⎧=⎨≤⎩, 所以11(1)f a a--==, 所以11((1))()log 1a f f f a a--===-,故选:C 【点睛】本题主要考查了利用分段函数的解析式,求函数值,涉及指数函数与对数函数的运算,属于中档题.10.C解析:C 【分析】先确定,P Q ,计算P Q 和P Q ,然后由新定义得结论.【详解】由题意{|02}P x x =≤≤,{|10}{|1}Q x x x x =-≥=≥, 则{|0}PQ x x =≥,{|12}P Q x x =≤≤,∴{|01P Q x x =≤<★或2}x >. 故选:C . 【点睛】本题考查集合新定义运算,解题关键是正确理解新定义,确定新定义与集合的交并补运算之间的关系.从而把新定义运算转化为集合的交并补运算.11.C解析:C 【解析】 【分析】化简集合A ,B 根据补集和交集的定义即可求出. 【详解】集合A ={y |y =2x ﹣1}=(﹣1,+∞),B ={x |x ≥1}=[1,+∞), 则∁R B =(﹣∞,1) 则A ∩(∁R B )=(﹣1,1), 故选:C . 【点睛】本题考查集合的交、并、补集的混合运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.12.D解析:D 【分析】先解方程得集合A ,再根据A B B =得B A ⊂,最后根据包含关系求实数a ,即得结果.【详解】{}2|8150{3,5}A x x x =-+==,因为AB B =,所以B A ⊂,因此,{3},{5}B =∅,对应实数a 的值为110,,35,其组成的集合的子集个数有328=,选D. 【点睛】本题考查集合包含关系以及集合子集,考查基本分析求解能力,属中档题.二、填空题13.【分析】将函数存在零点转化为与图像有交点作出图像观察图像得出实数的取值范围【详解】解:设则函数存在零点等价于与图像有交点如图:函数的图像恒过点当其和函数的图像相切时有解得由图像可知所以所以与的图像有解析:30,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】将函数244y ax a x =+--存在零点转化为()()4f x a x =+与2()4g x x =-图像有交点,作出图像,观察图像得出实数a 的取值范围. 【详解】解:设()()4f x a x =+,2()4g x x =-,则函数244y ax a x =+--存在零点等价于()()4f x a x =+与2()4g x x =-图像有交点, 如图:函数()()4f x a x =+的图像恒过点(4,0)-,当其和函数2()4g x x =-2421aa =+,解得3a =±,由图像可知,0a >,所以33a =,所以()()4f x a x =+与2()4g x x =-303a ≤≤. 故答案为:3⎡⎢⎣⎦. 【点睛】本题考查函数零点问题的研究,关键是将零点问题转化为函数图像的交点问题,考查数形结合的思想,是中档题.14.【分析】将方程的根转化为函数零点问题再利用零点存在性定理求解【详解】由题知方程的两根为且故设则有故答案为:【点睛】本题考查二次函数根的分布问题需要学生熟悉二次函数的图像性质解决此类问题时常结合零点存解析:3(,1)4【分析】将方程的根转化为函数零点问题,再利用零点存在性定理求解. 【详解】由题知方程22(1)10kx k x k +-+-=(0)k >的两根为12,x x , 且110x -<<,201x <<,故设()f x =22(1)1kx k x k +-+-,(0)k >则有(1)2210103(0)10114(1)221034f k k k f k k k f k k k k ⎧⎪-=-++->>⎧⎪⎪=-<⇒<⇒<<⎨⎨⎪⎪=+-+->⎩⎪>⎩, 故答案为:3(,1)4. 【点睛】本题考查二次函数根的分布问题,需要学生熟悉二次函数的图像性质,解决此类问题时常结合零点存在性定理解决.15.【分析】由题意可得对任意的恒成立分离变量后利用函数的单调性求得在上的范围即可得解【详解】根据题意对任意的恒成立即恒成立则因为函数在上为增函数所以故答案为:【点睛】本题考查对数函数的定义域指数函数的单 解析:[ 4.5,)-+∞【分析】由题意可得对任意的(,1]x ∈-∞,10210x x a ⋅+⋯++>恒成立,分离变量a 后利用函数的单调性求得981()101010x x xg x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---⋯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭在(,1]x ∈-∞上的范围,即可得解. 【详解】根据题意对任意的(,1]x ∈-∞,123910010x x x x x a+++++>恒成立,即10210x x a ⋅+⋯++>恒成立,则981101010x x xa ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>---⋯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 因为函数981()101010xxxg x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---⋯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭在(,1]x ∈-∞上为增函数,所以111981 4.5101010a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫---=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故答案为:[ 4.5,)-+∞【点睛】本题考查对数函数的定义域,指数函数的单调性,不等式恒成立问题,属于基础题.16.2【分析】先利用函数的解析式得出其图象必过哪一个定点再将该定点的坐标代入函数中求出最后即可求出相应的函数值得到结果【详解】因为函数的图象恒过定点将代入得所以所以则故答案为:【点睛】该题考查的是有关函解析:2 【分析】先利用函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的解析式得出其图象必过哪一个定点,再将该定点的坐标代入函数()2xf x b =+中求出b ,最后即可求出相应的函数值2(log 3)f ,得到结果. 【详解】因为函数log (21)1(0,1)a y x a a =-+>≠的图象恒过定点(1,1), 将1,1x y ==代入()2x f x b =+,得121b +=,所以1b =-, 所以()21xf x =-, 则2log 32(log 3)21312f =-=-=,故答案为:2. 【点睛】该题考查的是有关函数值的求解问题,涉及到的知识点有对数型函数图象过定点问题,点在函数图象上的条件,已知函数解析式求函数值,属于简单题目.17.【分析】将函数变形为关于的方程分析二次项的系数并结合与的关系求解出的取值范围从而值域可求【详解】因为所以所以当即时此时;当即时此时所以综上可知:所以的值域为故答案为:【点睛】易错点睛:利用判别式法求 解析:[]0,4【分析】将函数变形为关于x 的方程,分析二次项的系数并结合∆与0的关系求解出y 的取值范围,从而值域可求. 【详解】因为222421x x y x ++=+,所以222+42yx y x x +=+,所以()22420y x x y -++-=, 当20y -=,即2y =时,此时0x =;当20y -≠,即2y ≠时,此时()216420y ∆=--≥,所以[)(]0,22,4y ∈,综上可知:[]0,4y ∈,所以222421x x y x ++=+的值域为[]0,4, 故答案为:[]0,4. 【点睛】易错点睛:利用判别式法求解函数值域需要注意的事项: (1)原函数中分子分母不能约分; (2)原函数的定义域为实数集R .18.【分析】当时可得可求出结合可求出时的表达式进而可得出答案【详解】当时;当时所以则所以故答案为:【点睛】本题考查分段函数解析式的求法考查学生的推理能力属于中档题解析:1,023,20x x x x +≤≤⎧⎨---≤<⎩ 【分析】当[)2,0x ∈-时,可得[)20,2x +∈,可求出(2)3f x x +=+,结合()(2)f x f x =-+,可求出[)2,0x ∈-时,()f x 的表达式,进而可得出答案.【详解】当[]0,2x ∈时,()1f x x =+;当[)2,0x ∈-时,[)20,2x +∈,所以(2)3f x x +=+, 则()(2)3f x f x x =-+=--.所以1,02()3,20x x f x x x +≤≤⎧=⎨---≤<⎩. 故答案为:1,023,20x x x x +≤≤⎧⎨---≤<⎩.【点睛】本题考查分段函数解析式的求法,考查学生的推理能力,属于中档题.19.【分析】由f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣a <0可得x2﹣2x+1<a (x+1)﹣1即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1则满足题意结合图象即可求出【详解】f (x )=x2﹣(a+2)x+2﹣解析:12(,]23【分析】由f (x )=x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0可得x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1,即直线在二次函数图像的上方的点只有一个整数1,则满足题意,结合图象即可求出. 【详解】f (x )=x 2﹣(a +2)x +2﹣a <0, 即x 2﹣2x +1<a (x +1)﹣1, 分别令y =x 2﹣2x +1,y =a (x +1)﹣1,易知过定点(﹣1,﹣1), 分别画出函数的图象,如图所示:∵集合A ={x ∈Z|f (x )<0}中有且只有一个元素,即点(0,0)和点(2,1)在直线上或者其直线上方,点(1,0)在直线下方,结合图象可得∴10{120 311a a a -≤--≤<,解得1 2<a23≤故答案为(12,23]【点睛】本题考查了二次函数的性质以及参数的取值范围,考查了转化思想和数形结合的思想,属于中档题20.【分析】先求得不等式的解集根据不等式的解集中的整数有且仅有得出不等式组即可求解得到答案【详解】由题意不等式即解得要使得不等式的解集中的整数有且仅有则满足解得即实数的取值范围是故答案为【点睛】本题主要解析:[]16,17【分析】先求得不等式34x b-<的解集4433b bx-++<<,根据不等式34x b-<的解集中的整数有且仅有5,6,得出不等式组44534673bb-+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,即可求解,得到答案.【详解】由题意,不等式34x b-<,即434x b-<-<,解得4433b bx-++<<,要使得不等式34x b-<的解集中的整数有且仅有5,6,则满足44534673bb-+⎧≤<⎪⎪⎨+⎪<≤⎪⎩,解得1617b≤≤,即实数b的取值范围是[]16,17.故答案为[]16,17.本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及集合的应用,其中解答中正确求解绝对值不等式,根据题设条件得到不等式组是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题21.(1)1(,)(0,)4-∞-+∞;(2)1{}[0,)4-+∞.【分析】(1)当5a =时,得到21()log (5)f x x =+,根据()0f x >,得出不等式151x+>,即可求解;(2)化简()221log ()g x a x x=+⋅(其中0x >),根据函数()g x 只有一个零点,得到方程210ax x +-=在(0,)+∞上只有一个解,结合二次函数的性质,即可求解.【详解】(1)当5a =时,21()log (5)f x x=+, 由()0f x >,即21log (5)0x +>,可得151x+>,解得14x <-或0x >,即不等式()0f x >的解集为1(,)(0,)4-∞-+∞. (2)由()()22222112log log ()2log log ()g x f x x a x a x xx=+=++=+⋅(其中0x >),因为函数()()22log g x f x x =+只有一个零点,即()0g x =只有一个根, 即21()1a x x+⋅=在(0,)+∞上只有一个解, 即210ax x +-=在(0,)+∞上只有一个解,①当0a =时,方程10x -=,解得1x =,复合题意; ②当0a ≠时,设函数21y ax x =+-当0a >时,此时函数21y ax x =+-与x 轴的正半轴,只有一个交点,复合题意;当0a <时,要使得函数21y ax x =+-与x 轴的正半轴只有一个交点,则满足102140a a ⎧->⎪⎨⎪∆=+=⎩,解得14a =- ,综上可得,实数a 的取值范围是1{}[0,)4-+∞.根据函数的零点求参数的范围的求解策略:转化:把已知函数的零点的存在情况转化为方程的解或两函数图象的交点的情况; 列式:根据函数零点的存在性定理或结合函数的图象、性质列出方程(组)或不等式(组);结论:求出参数的取值范围或根据图象得出参数的取值范围; 22.(1)1m =-;(2)8,19m ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 【分析】(1)根据偶函数的定义()()f x f x -=,求得实数m 的值;(2)首先观察函数的单调性和()01f =,可得()242148log 2log 40x x m++-=,再根据换元设2log x t =,30,2t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,利用参变分离的方法转化为24224t t m -++=,根据函数2224y t t =-++的图象,求m 的取值范围.【详解】(1)()2()log 41xf x mx =++,()2()log 41x f x mx --=+-,()()f x f x =-即()()22log 41log 41xxmx mx -++=+-,化简得到22x mx =-,∴1m =-(2)0m >,函数()2()log 41xf x mx =++单调递增,且(0)1f =,()242148log 2log 41(0)f x f x m ⎡⎤++-==⎢⎥⎣⎦,故()242148log 2log 40x x m++-= 设2log x t =,30,2t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即24224t t m -++=,画出2224y t t =-++的图像,如图所示:根据图像知4942m ≤<,解得819m <≤,即8,19m ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.【点睛】方法点睛:本题考查根据方程实数根的个数求参数的取值范围,一般可采用1.直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后观察求解,此时需要根据零点个数合理寻找“临界”情况,特别注意边界值的取舍.23.(1)1()3xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)()126h a a =-;(3)不存在,理由见解析. 【分析】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠),由题意可得()13f -=,可求得c 的值,进而可求得函数()f x 的解析式;(2)令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,设()223k t t at =-+,分析当3a ≥时,函数()k t 的单调性,进而可得出()()min h a k t =,即可得解;(3)分析出函数()h a 在区间[],n m 上单调递减,可得出22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩,将两个等式作差可得出6m n +=,结合3m n >>判断可得出结论. 【详解】(1)设()xf x c =(0c >且1c ≠),因为指数函数()f x 的图象经过点()1,3-,()113f c-∴-==,即13c =,因此,()13xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)令()13xt f x ⎛⎫== ⎪⎝⎭,[]1,1x ∈-,1,33t ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦, 所以,设()223k t t at =-+,对称轴为t a =.3a ≥,可知()k t 在1,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当3t =时,()k t 取最小值,即()g x 取最小值()()3126h a k a ==-; (3)由(2)知3m n >>时,()126h a a =-在[],n m 上单调递减,若此时()h a 的值域为22,n m ⎡⎤⎣⎦,则22126126n m m n ⎧-=⎨-=⎩,即()()()6m n m n m n -=-+,m n ≠,则0m n -≠,6m n ∴+=,又3m n >>,则6m n +>,故不存在满足条件的m 、n 的值. 【点睛】方法点睛:(1)二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型:轴定区间定、轴动区间定、轴动区间定,不论哪种类型,解决的关键就是考查对称轴于区间的位置关系,当含有参数时,要依据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;(2)二次函数的单调性主要依据二次函数图象的对称轴进行分析讨论求解. 24.(1) (1,1)- (2) 函数()f x 为奇函数 (3)证明见解析. 【分析】(1)由()f x 的定义域满足101xx->+可得答案. (2)直接判断()f x 与()f x -的关系可得答案. (3) 设1211x x -<<<,先作差判断出212111011--<<++x x x x ,再由对数函数2log y x =在(0,)+∞上单调递增有,21222111log log 11x x x x --<++,即可得出结论. 【详解】解:(1)令101xx->+,可得()()110x x -+>,即()()110x x -+<,解得11x -<< 函数()f x 的定义域为(1,1)-(2)由(1)知函数()f x 的定义域关于原点对称 由2211()log log ()11x xf x f x x x+--==-=--+,可得函数()f x 为奇函数 (3)设1211x x -<<<设()()()()()()()()()122112212112121111211111111+--+-----==++++++x x x x x x x x x x x x x x∵1211x x -<<<∴121210,10,0x x x x +>+>-< ∴212111011--<<++x x x x 利用对数函数2log y x =在(0,)+∞上单调递增有,21222111log log 11x x x x --<++ 即()()21f x f x <故函数()f x 在(1,1)-上单调递减. 【点睛】关键点睛:本题考查函数的定义域、奇偶性的判断和用定义法证明单调性,解答本题的关键是先得出2211x x -+与1111x x -+的大小关系,再由函数2log y x =在(0,)+∞上单调递增得到21222111log log 11x x x x --<++,即()()21f x f x <,属于中档题. 25.(1)(0)1f =-;()12f =;(2)4k <. 【分析】(1)令0x y ==可得(0)f ,令1x y ==可得()1f ; (2)转化条件为222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,换元后求得222x x -的最小值即可得解. 【详解】(1)令0x y ==,则(0)(0)(0)1f f f =++,所以(0)1f =-; 令1x y ==,则(2)(1)(1)15f f f =++=,所以()12f =;(2)由题意,不等式2()(21)1f kx f x +-<可转化为2()(21)12f kx f x +-+<,所以()()2211f kx x f +-<,因为函数()f x 单调递增,所以2211kx x +-<, 所以222k x x <-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立, 令[]12,3t x =∈,则221122222t t t ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,所以当2t =即12x =时,222t t -取最小值4, 所以4k <.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用函数的单调性转化不等式为222k x x<-对11,32x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∀恒成立,再转化为求222x x -的最小值即可得解.26.(1){}|25x x <<;(2)()1,+∞. 【解析】试题分析:(1)根据题意和并集的运算求出A B ,再由补集的运算求出()U C A B ;(2)由(1)得集合D ,由C D C =得C D ⊆,根据子集的定义对C 分类讨论,分别列出不等式求出a 的范围. 试题(1)由题意知,A =x |x ≤-2或x ≥5},B =x |x ≤2},则A ∪B =x |x ≤2或x ≥5},又全集U =R ,∁U (A ∪B )=x |2<x <5}.(2)由(1)得D =x |2<x <5},由C ∩D =C 得C ⊆D , ①当C =∅时,有-a <2a -3,解得a >1;②当C ≠∅时,有232325a aa a -≤-⎧⎪->⎨⎪-<⎩,解得a ∈∅.综上,a 的取值范围为(1,+∞).。

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高一期末考试数学试卷
(满分:120分;考试时间:100分钟)
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,只有一个项是符 合题目要求的)
1> 0,
C. 0D. 1
A. 3
B. 2
C.
D.4 12 ...........
6 . A 为二角形ABC 勺一个内角,右sin A cos A ——,则这个三角形的形状为(B )
1. 2.
A
三角公式
A.
均值不等式的应用 B. C. D.
B. C. D.
3. 设两向量a
1,0
1 1
2,2
.则下列结论中正确的是(
B. a?b
C. a b 与
b 垂直
D . a 〃b
4. 若实数x, y 满足
2 y 的最小值是(C )
A. 2 5. 函数f X
cos2x 2J3sin xcosx 的最小正周期是(C )
25
C.等腰直角三角形
D.等腰三角形
A.锐角三角形
B.钝角三角形
2
.............. .............
7 .要得到y sin(2x 飞―)的图像,需要将函数y sin2x 的图像(D)
C.向左平移万个单位
D.向右平移百个单位
ABC 所在平面内,且 OA OB OC , NA NB NC
PA?PB PB?PC PC?PA,则点 Q N, P 依次是 ABC 的(C) A 重心外心垂心B.重心外心内心
C.外心重心垂心
D.外心重心内心
1 1 一一.
10.函数y 2 log c (x 2)恒过止点A,右点A 在直线2ax bx 2 0(a 0,b 0)上,则——的最小 a b 值为(D)
A 1
B. 1
C. 2
D. 4 4 2
11.如图,曲线对应的函数是(C)
A. y=|sinx|
B. y=sin|x|
C. y=- sin|x|
D. y=一 |sinx|
2, na n 1 (n 1)a n 2,n N ,则 a 11 等于(D)
,,一 一 2 …、 A 向左平移二个单位
3
,,一,2 …、 B.向右平移二个单位
3
8.已知tan(
A 1B.
6
2 )-,tan(
22 . 3 _ 13 13 . 22 . 18
[,则
tan( 4
一)的值为(C)
4
9.已知 O , N , P 在 12.已知数列a n 中,a 1 A. 36
B. 38
C. 40
D. 42
高一期末考试数学试卷
答案卡
二、填空题(每小题5分,共20分)
13.已知扇形的圆心角为1200,半径为3,则扇形的面积是_3 .
14.甲船在A点发现乙船在北偏东60的B处,乙船以每小时J3海里的速度向北行驶,已知甲船的速度是每小时3 海里,则甲船应沿着北偏东30 方向前进,才能最快与乙船相遇。

15.当x 1,2时,不等式x2 2 mx恒成立,则m的取值范围是「m 2/2 .
1,n 1
16.数列a n刖n项和为S n, a1 1 , a n 1 2S n ,数列a n的通项工为—n 2______ 。

2 3 , n 2
三、解答题:
13
17.(10分)已知等比数列a n的公比q=3,前3项和S3 一。

3
⑴求数列a n的通项公式;
⑵若函数f (x) Asin 2x A 0,0 在x 一处取得最大值,且最大值为a3 ,求函数f (x)的解析
6
式。

3
解:⑴由q 3,S3 一得-------------- ---- ,得a1 一,所以a n — 3 3
3 1 3 3 3 3
⑵由⑴知a33,所以A=3
因为当工=三时/陵)取得鼠大值,
.1 •一,;,「; 1. 一■信达
6
而认函数JXR ffi解析式:为了(T)- 3sin(2z-h-)
18.(10分)解关于x的不等式ax2 a 1x 1 0。

1 .
18.当a 0时,解集为x|x —或x 1 ; ............... 2分
a
当a 0时,解集为x|x 1 ;.............. 2分
1.
当0 a 1时,解集为x|1 x - ; ................ 2分
a
当a 1时,解集为;.............. 2分
1
当a 1时,解集为x|- x 1。

................... 2分
a
19.(10分)设21 2, a2 4,数列{b n}满足:b n a n 1 a n , b n 1 2b n 2 ,
(1)求证:数列{b n 2}是等比数列(要指出首项与公比),
(2)求数列{a n}的通项公式.
b 2
19.解:(1)b n1 2b n 2 b n1 2 2(3 2), — 2,又b 2 a2
b n 2
数列{b n 2}是首项为4,公比为2的等比数列.
(2) b n 2 4 2n 1 b n 2n 1 2.
a n 1 2n 2.
令n 1,2, ,(n 1),叠加得a。

2 (22 23
2 3 n、
a n (2 2 2 2 ) 2n 2
2(2n 1) 2 1 2n 2n
.
4,
2n) 2(n 1),
奋斗没有终点任何时候都是一个起点
20.(10分)已知ABC的周长为五1,且sinA sin B 亚sinC.
⑴求边AB的长;
奋斗没有终点任何时候都是一个起点,…__ . 1 ―....
⑵若ABC的面积为—sin C,求角C的度数.
6
20.解:设角A、B G所对边长分别为a,b,c.
⑴由题意及正弦定理得:
a b c 2 1, a b . 2c.
可解得c=1.
1 1 .一
⑵ ABC的面积为一absinC —sinC,得ab 2 6 由余弦定理得:c2 a2 b2 2abcosC a
_22 - - 1 ~ —
2——cosC;cosC —,所以C 60 .
3 3 2 1
一 ,
3 2ab cosC。

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