2021-2022学年山东省蓬莱高一年级上册学期期末考试数学试题【含答案】
2021-2022学年山东省蓬莱第一中学高一上学期期末考试数学试题一、单选题1．已知集合{}{}22|log (32),|4A x y x B x x ==-=>，则R A B ⋃=（ ）A ．3|22x x ⎧⎫-<⎨⎬⎩⎭B ．{|2}x x <C ．3|22x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭D ．{|2}x x【答案】D【解析】根据对数型函数的定义域化简集合A 的表示，解一元二次不等式化简集合B 的表示，最后根据集合的补集和并集的定义，结合数轴进行求解即可.【详解】因为{}{242B x x x x ==>或}2x <-，所以R {|22}B x x =-又因为{}23|log (32){|320}|,2A x y x x x x x ⎧⎫==-=->=<⎨⎬⎩⎭所以R A B ⋃={|2}x x . 故选：D【点睛】本题考查集合的补集与并集的定义，考查了数学运算能力，属于基础题.2．函数()lg(2)f x x =-的定义域为（ ） A ．1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B ．1,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．1,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．[)2,∞+【答案】C【分析】解不等式组310,20x x -≥⎧⎨->⎩即得解. 【详解】解：由题得3101,2203x x x -≥⎧∴≤<⎨->⎩. 所以函数的定义域为1,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故选：C3．已知角α的顶点为坐标原点，始边为x 轴的非负半轴，若点(sin ,tan )P αα在第四象限，则角α的终边在（ ） A ．第一象限 B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限【答案】B【分析】依据三角函数值的符号判断角α的终边所在象限即可解决. 【详解】由点(sin ,tan )P αα在第四象限，可知sin 0,tan 0αα><，则角α的终边在第二象限. 故选：B4．已知命题“[]3,3x ∀∈-，240x x a -++≤”为假命题，则实数a 的取值范围是（ ） A ．(4,)-+∞ B ．()21,+∞ C ．(),21-∞ D ．()3,-+∞【答案】A【分析】由全称命题的否定转化为最值问题求解即可. 【详解】因为命题“[]3,3x ∀∈-，240x x a -++≤”为假命题，所以240x x a -++>在[3,3]x ∈-上有解，所以2max (4)0x x a -++>，而一元二次函数24x x a -++在422(1)x =-=⨯-时取最大值，即22420a -+⨯+>解得4a >-， 故选：A5．函数()13cos313xxf x x -=+的图象大致是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】先判断奇偶性，可排除C ，D ，由特殊值()f π，可排除B ，即可得到答案.【详解】因为()()()1331cos 3cos31331x x x x f x x x f x -----=⋅-=⋅=-++，所以函数()f x 为奇函数，排除C ，D ；又()13cos3013f ππππ-=>+，排除B ，故选：A.【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手：(1)从函数的定义域，判断图象的左右位置；从函数的值域，判断图象的上下位置．(2)从函数的单调性，判断图象的变化趋势．(3)从函数的奇偶性，判断图象的对称性．(4)从函数的特征点，排除不合要求的图象．利用上述方法排除、筛选选项． 6．若α，β的终边（均不在y 轴上）关于x 轴对称，则（ ） A ．sin sin 0αβ+= B ．cos cos 0αβ+= C ．22sin sin 1αβ+= D ．tan tan 0αβ-=【答案】A【分析】因为α，β的终边（均不在y 轴上）关于x 轴对称，则2k αβπ+=，Z k ∈，然后利用诱导公式对应各个选项逐个判断即可求解．【详解】解：因为α，β的终边（均不在y 轴上）关于x 轴对称， 则2k αβπ+=，Z k ∈，选项A ：sin sin sin sin(2)sin sin 0k αβαπααα+=+-=-=，故A 正确， 选项B ：cos cos cos cos(2)2cos 0k αβαπαα+=+-=≠，故B 错误， 选项C ：22222sin sin sin sin (2)2sin 0k αβαπαα+=+-=≠，故C 错误， 选项D ：tan tan tan tan(2)tan tan 2tan 0k αβαπαααα-=--=+=≠，故D 错误， 故选：A ．7．若31,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，记cos sin cos log ,log cos ,1log tan x y z αααααα===+，则,,x y z 的大小关系正确的是（ ）A ．x y z <<B ．z x y <<C ．x z y <<D ．y x z <<【答案】C【分析】由题意可得0cos sin 1,tan 1αααα<<<<>，然后利用对数函数的单调性比较大小 【详解】因为31,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以0cos sin 1,tan 1αααα<<<<>， 所以cos cos log log 10x ααα=<=， sin sin log cos log sin 1y αααα=>=，cos cos cos 1log tan log (cos tan )log sin z ααααααα=+==，因为0cos sin 1αα<<<，所以cos cos cos log cos log sin log 1ααααα>>， 所以cos 1log sin 0αα>>，即01z <<， 综上，x z y <<， 故选：C8．已知()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数，且()11f -=-，当,1,1a b且0a b +≠时()()0f a f b a b+>+.已知,22ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭，若()243sin 2cos f x θθ<+-对[]1,1x ∀∈-恒成立，则θ的取值范围是（ ）A ．,62ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭B ．,23ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭ C ．,32ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭ D ．,26ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】A【解析】由奇偶性分析条件可得()f x 在[]1,1-上单调递增，所以()max 1f x =，进而得2143sin 2cos θθ<+-，结合角的范围解不等式即可得解. 【详解】因为()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数， 所以当,1,1a b且0a b +≠时()()()()00()f a f b f a f b a b a b +-->⇔>+--，根据,a b 的任意性，即,a b -的任意性可判断()f x 在[]1,1-上单调递增， 所以()max (1)(1)1f x f f ==--=，若()243sin 2cos f x θθ<+-对[]1,1x ∀∈-恒成立，则2143sin 2cos θθ<+-，整理得(sin 1)(2sin 1)0θθ++>，所以1sin 2θ>-，由,22ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭，可得,62ππθ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭，故选：A.【点睛】关键点点睛，本题解题的关键是利用()()()()00()f a f b f a f b a b a b +-->⇔>+--，结合变量的任意性，可判断函数的单调性，属于中档题.二、多选题9．已知全集U =R ，集合M ，N 的关系如图所示，则（ ）A ．NM M =B ．()U M N ⋂=∅C ．()()U U M N ⊇D ．()()U U UM N N ⋂=【答案】AB【分析】根据韦恩图，结合集合的交并补运算逐个选项分析即可.【详解】由图可知()()()()(),,,U U U U UUN M M M N M N M N M ==∅⊆=.故选：AB10．幂函数21*()(22),N m f x m m x m --=+-∈，则下列结论正确的是（ ） A ．1m = B ．函数()f x 是偶函数 C ．(2)(3)f f -< D ．函数()f x 的值域为(0,)+∞【答案】ABD【分析】根据幂函数定义可知2221m m +-=，即可解得m 的值，结合m 是正整数即可对选项做出判断.【详解】由幂函数定义可知，系数2221m m +-=，解得1m =或32m =-，又因为*N m ∈，所以1m =；故A 正确； 1m =时，221()f x xx -==，其定义域为(,0)(0,)-∞+∞，且满足2()()1f f x x x ==-，所以函数()f x 是偶函数，即B 正确； 由21()f x x=可知，函数()f x 在(0,)+∞为单调递减，所以(2)(2)(3)f f f -=>，所以C 错误； 函数21()f x x=的值域为(0,)+∞，即D 正确； 故选：ABD.11．已知函数()()sin 0,2f x A x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的图象如图所示，则（ ）A ．函数解析式()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B ．将函数2sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移4π个单位长度可得函数()f x 的图象C ．直线1112x π=-是函数()f x 图象的一条对称轴 D ．函数()f x 在区间,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为2【答案】ABC【分析】根据图像得到解析式，利用函数的性质进项判断即可. 【详解】由题图知：函数()f x 的最小正周期453612T πππ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭，则22πωπ==，2A =，所以函数()()2sin 2f x x ϕ=+．将点,212π⎛⎫⎪⎝⎭代入解析式中可得22sin 6πϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则()262k k Z ππϕπ+=+∈，得()23k k Z πϕπ=+∈， 因为2πϕ<，所以3πϕ=，因此()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，故A 正确．将函数2sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像向左平移4π个单位长度可得函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像，故B正确.()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，当1112x π=-时，()2f x =，故C 正确.当,02x π⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时，23x π+∈2,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，所以()f x ⎡∈-⎣故D 错误． 故选：ABC ．12．已知正实数x ，y ，z 满足236x y z ==，则（ ） A ．111x y z+=B ．236x y z >>C ．236x y z >> D ．24xy z ≥【答案】ACD【分析】令236x y z t ===则1t >，可得：2log x t =，6log z t =，进而结合对数运算与换底公式判断各选项即可得答案.；【详解】解：令236x y z t ===，则1t >，可得：2log x t =， 3log y t =，6log z t =， 对于选项A ：因为()231111lg 2lg 31lg 61lg 2lg 3log 6log log lg lg lg lg t x y t t t t t t z+=+=+=+===， 所以111x y z+=，故选项A 正确；对于选项B ，因为1t >，故lg 0t >，所以232lg 3lg 2log 3log lg 2lg323t t t x t y -=-=-()23lg lg3lg 2lg 2lg3t -=⋅9lg lg80lg 2lg3t =>⋅，即23x y >； ()3663lg lg3lg lg 62lg33lg 6lg 9363log 6log 0lg3lg 6lg3lg 6lg3lg 6t t t t y z t t ⋅--=-=-==<⋅⋅，即36y z <，故B 选项错误. 对于选项C ：log lg lg a t t a a a =，因为02lg 23lg36lg 6<<<，所以1112lg 23lg 36lg 6>>， 因为lg 0t >，所以lg lg lg 2lg 23lg 36lg 6t t t >>，即362log log log 236t t t >>，即236x y z>>，故选项C 正确；对于选项D ：()223lg lg lg log log lg 2lg3lg 2lg3t t txy t t =+=⋅=⨯， ()()()222262lg 444log 4lg lg 6lg 6t z t t ⎛⎫=== ⎪⎝⎭， 因为()22lg 6lg 2lg30lg 2lg324+⎛⎫<⨯<=⎪⎝⎭，因为lg 2lg3≠所以等号不成立， 所以()214lg 2lg3lg 6>⨯，即()()()222lg 4lg lg 2lg 3lg 6t t >⨯， 所以24xy z >，根据“或”命题的性质可知选项D 正确. 故选：ACD三、填空题13．如图所示，终边落在阴影部分(包括边界)的角α的集合是__________.【答案】{}90180120180,k k k Z αα+⋅≤≤+⋅∈ 【分析】写出终边落在边界上的角，即可求出.【详解】因为终边落在y 轴上的角为90180,k k Z ︒+⋅︒∈， 终边落在图中直线上的角为1203601202180,k k ︒︒+⋅︒=+⋅︒Z k ∈； 3003601201802180120(21)180,n n n n Z ︒︒︒+⋅︒=+︒+⋅︒=++⋅︒∈，即终边在直线上的角为120180k ︒+⋅︒，Z k ∈，所以终边落在阴影部分的角为90180120180,k k k Z α︒+⋅︒≤≤︒+⋅︒∈， 故答案为：{}90180120180,k k k Z αα︒+⋅︒≤≤︒+⋅︒∈14．已知正数x ，y 满足21x y +=，则12xx y +的最小值为__________.【答案】5【分析】根据基本不等式即可求解最值.【详解】()212121124y x x y x y x y-+=+=+-， 由于0,0x y >>，21x y +=,所以()12122222241125x y x y xx y x y x y x y x y ⎛⎫+=++-=++≥+⋅= ⎪⎝⎭， 当且仅当13x y == 时，取等号，故12x x y +最小值为5，故答案为：515．数学中处处存在着美，机械学家莱洛沷现的莱洛三角形就给人以对称的美感．莱洛三角形的画法：先画等边三角形ABC ，再分别以点A ，B ，C 为圆心，线段AB 长为半径画圆弧，便得到莱洛三角形．若线段AB 长为2，则莱洛三角形的面积是________．【答案】2π23-232π-【分析】由题意，可先求解出正三角形扇形面积，再利用莱洛三角形与扇形之间的关系转化即可求解.【详解】由已知得2π3AB BC AC ===， 则AB =BC =AC =2，故扇形的面积为2π3， 由已知可得，莱洛三角形的面积扇形面积的3倍减去三角形面积的2倍， ∴所求面积为22π33222π233⨯-=- 故答案为：2π23-32π-．四、双空题16．已知定义在R 上的奇函数12,(0)()(),(0)x x f x g x x ⎧-≥=⎨<⎩，则(1)f -=________；不等式(())7≤f f x 的解集为________.【答案】 1 (,2]-∞【解析】由奇函数关于原点对称的性质，即可求得(1)f -；不等式(())7≤f f x 的解集等价于()3f x ≥-的解集，即可求得答案.【详解】解：∵12,(0)()(),(0)x x f x g x x ⎧-≥=⎨<⎩是定义在R 上的奇函数，当0x <时，()()()()1221x xg x f x f x --==--=-=--，12,(0)()21,(0)x x x f x x -⎧-≥∴=⎨-<⎩，∴(1)211f -=-=；又12,(0)()21,(0)x x x f x x -⎧-≥=⎨-<⎩在()0,∞+和()0-∞，上都单调递减，而且函数又是连续性函数，图像没有断开，所以函数12,(0)()21,(0)x x x f x x -⎧-≥=⎨-<⎩在R 上单调递减，∵不等式(())7,(3)7f f x f ≤-=，()3f x ∴≥-，123xx ≥⎧∴⎨-≥-⎩或0213x x -<⎧⎨-≥-⎩， 解得：2x ≤，即不等式(())7≤f f x 的解集为(,2]-∞. 故答案为：1；(,2]-∞.【点睛】本题考查奇函数的性质以及求解方法，考查复合不等式的求解，属于中档题.五、解答题 17．（1）计算20.5231103522216274--⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⨯-⨯÷ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭（2）计算31log 242766194log 3log 8log 82log 3--⋅+-【答案】（1）0；（2）3【分析】（1）利用有理数指数幂性质以及运算法则求解； （2）利用对数性质及运算法则求解.【详解】（1）20.5231103522216274--⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⨯-⨯÷ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭12223816442216273-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯-÷ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭22933220444⎛⎫⎛⎫=-⨯-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. （2）31log 242766194log 3log 8log 82log 33--⋅+-3212log 2323662134log 3log 2log 22log 33=-⨯++3log 42366134log 3log 2log 2log 32=-⨯⨯++()642log 23213=-+⨯=+=.18．如图，以Ox 为始边作角α与(0)ββαπ<<<，它们的终边分别与单位圆相交于P ，Q 两点，已知点P 的坐标为34,55⎛⎫- ⎪⎝⎭．（1）求sin 2cos 211tan ααα+++的值；（2）若cos cos sin sin 0αβαβ+=，求()sin αβ+的值． 【答案】（1）1825（2）725【分析】(1)由三角函数的定义首先求得sin ,cos αα的值，然后结合二倍角公式和同角三角函数基本关系化简求解三角函数式的值即可；(2)由题意首先求得,αβ的关系，然后结合诱导公式和两角和差正余弦公式即可求得三角函数式的值. 【详解】（1）由三角函数定义得3cos 5α=-，4sin 5α， ∴原式2222sin cos 2cos 2cos (sin cos )3182cos 2sin sin cos 5251cos cos αααααααααααα++⎛⎫====⨯-=⎪+⎝⎭+． （2）∵cos cos sin sin cos()0αβαβαβ+=-=，且0βαπ<<<， ∴2παβ-=，2πβα=-，∴3sin sin cos 25πβαα⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭，4cos cos sin 25πβαα⎛⎫=-== ⎪⎝⎭．∴44337sin()sin cos cos sin 555525αβαβαβ⎛⎫+=+=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭．【点睛】本题主要考查三角函数的定义，二倍角公式及其应用，两角和差正余弦公式的应用等知识，意在考查学生的转化能力和计算求解能力.19．已知函数π()2sin()(0)3f x x ωω=->图象的相邻两条对称轴间的距离为π.2(1)求函数()f x 的单调递增区间和其图象的对称轴方程; (2)先将函数()y f x =的图象各点的横坐标向左平移π12个单位长度，纵坐标不变得到曲线C ，再把C 上各点的横坐标保持不变，纵坐标变为原来的12，得到()g x 的图象，若1()2g x ≥，求x 的取值范围. 【答案】(1)单调递增区间为π5ππ,π(Z)1212k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦，对称轴方程为π5π(Z)212k x k =+∈； (2)πππ,π(Z).62k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦【分析】(1)由条件可得函数()f x 的最小正周期，结合周期公式求ω，再由正弦函数性质求函数()f x 的单调递增区间和对称轴方程；(2)根据函数图象变换结论求函数()g x 的解析式，根据直线函数性质解不等式求x 的取值范围.【详解】（1）因为()f x 图象的相邻两条对称轴间的距离为π.2，所以()f x 的最小正周期为π，所以2ππω=，2ω=，所以π()2sin(2)3f x x =-， 由πππ2π22π232k x k -≤-≤+，可得π5πππ1212k x k -≤≤+，()k ∈Z ， 所以函数()f x 的单调递增区间为π5ππ,π(Z)1212k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦， 由()ππ2πZ 32x k k -=+∈得π5π(Z)212k x k =+∈，所以所求对称轴方程为π5π(Z)212k x k =+∈ （2）将函数()y f x =的图象向左平移π12个单位长度得到曲线π:2sin(2)6C y x =-，把C 上各点的横坐标保持不变，纵坐标变为原来的12得到π()sin(2)6g x x =-的图象， 由1()2g x ≥得π1sin(2)62x -≥，所以ππ5π2π22π666k x k +≤-≤+，Z k ∈，所以ππππ62k x k +≤≤+，Z k ∈，所以x 的取值范围为πππ,π(Z).62k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦20．已知函数()y f x =的定义域为R ，且对任意a ，b ∈R ，都有()()()f a b f a f b +=+，且当0x >时，()0f x <恒成立.(2)证明函数()y f x =是R 上的减函数； (3)若2(2)()0f x f x -+<，求x 的取值范围. 【答案】(1)证明见解析 (2)证明见解析 (3){1x x >或}2x <-【分析】（1）利用特殊值求出(0)0f =，从而证明()()f x f x -=-即可；（2）证明出[]121222()()()()f x f x f x x x f x ∴-=-+-12()f x x =-，再利用当0x >时，()0f x <恒成立即可得解；（3）利用函数的单调性和奇偶性进行证明即可得解. 【详解】（1）证明：由()()()f a b f a f b +=+， 令0a b 可得(0)(0)(0)f f f =+， 解得(0)0f =，令,==-a x b x 可得()()()f x x f x f x -=+-， 即()()(0)f x f x f +-=，而(0)0f =，()()f x f x ∴-=-，而函数()y f x =的定义域为R ，故函数()y f x =是奇函数．（2）证明：设12x x >，且1R x ∈，2x R ∈，则120x x ->， 而()()()f a b f a f b +=+[]121222()()()()f x f x f x x x f x ∴-=-+-1222()()()f x x f x f x =-+- 12()f x x =-，又当0x >时，()0f x <恒成立，即12()0f x x -<，12()()f x f x ∴<， ∴函数()y f x =是R 上的减函数；（3）(方法一）由2(2)()0f x f x -+<， 得2(2)()f x f x -<-， 又()y f x =是奇函数， 即2(2)()f x f x -<-，22x x ∴->-解得1x >或 2.x <-故x 的取值范围是{1x x >或}2x <-. (方法二)由2(2)()0f x f x -+<且(0)0f =，得2(2)(0)f x x f -+<， 又()y f x =在R 上是减函数， 220x x ∴-+>，解得1x >或 2.x <-故x 的取值范围是 {1x x >或}2x <-.21．已知函数()2f x x bx c =++，满足()()1f x f x =-，其一个零点为1-．(1)当0m ≥时，解关于x 的不等式()()21mf x x m ≥--； (2)设()()313f x x h x +-=，若对于任意的实数1x ，[]22,2x ∈-，都有()()12h x h x M -≤，求M 的最小值．【答案】(1)答案见解析 (2)242【分析】（1）根据条件求出,b c ，再分类讨论解不等式即可； （2）将问题转化为()()max min M h x h x ≥-，再通过换无求最值即可. 【详解】（1）因为()()1f x f x =-，则()()2211x bx c x b x c ++=-+-+，得1b又其一个零点为1-，则()1110f c -=++=，得2c =-，则函数的解析式为()22f x x x =--则()()2221m x x x m --≥--，即()()()222210mx m x mx x -++=--≥当0m =时，解得：1x ≤当0m >时，①2m =时，解集为R ②02m <<时，解得：1x ≤或2x m≥， ③m>2时，解得：2x m≤或1x ≥， 综上，当0m =时，不等式的解集为}{1x x ≤；当2m =时，解集为R ；当02m <<时，不等式的解集为{1x x ≤或2x m ⎫≥⎬⎭； 当m>2时，不等式的解集为2x x m ⎧≤⎨⎩或}1x ≥.（2）对于任意的1x ，[]22,2x ∈-，都有()()12h x h x M -≤， 即()()max min M h x h x ≥-令()222314t x x x =+-=+-，则()3th t =因为[]2,2x ∈-，则min 0t =，max 5t =可得()5max 3h t =，()0min 31h t ==则()()max min 2431242h x h x -=-=， 即242M ≥，即M 的最小值为242．22．某同学用“五点法”画函数()()cos 0,2f x A x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭在某一个周期内的图象时，列表并填入了部分数据，如下表：(1)请根据上表数据，求函数()f x 的解析式；(2)关于x 的方程()f x t =区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解，求t 的取值范围；(3)求满足不等式()()52043f x f f x f ππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫-⋅--> ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦的最小正整数解． 【答案】(1)()2cos 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭；(2)2⎡⎤⎣⎦； (3)2.【分析】（1）由表格中的数据可得出A 的值，根据表格中的数据可得出关于ω、ϕ的方程组，解出这两个量的值，可得出函数()f x 的解析式；（2）利用余弦型函数的基本性质求出函数()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域，即可得出实数t 的取值范围；（3）分析可得()0f x <或()1f x >，分别解这两个不等式，得解集，令0k =，得解集的一部分，由此可得出解集中的最小正整数解.【详解】（1）解：由表格数据知，2A =，由325362πωπϕπωπϕ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩，解得26ωπϕ=⎧⎪⎨=-⎪⎩，所以()2cos 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.（2）解：当2,0x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，52,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦，则cos 262x π⎡⎤⎛⎫-∈-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦， 所以()2cos 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为2⎡⎤⎣⎦， 因为方程()f x t =区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解，所以t的取值范围为2⎡⎤⎣⎦. （3）解：因为552cos 2sin 14266f ππππ⎛⎫⎛⎫=-==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，2432cos 2cos 03362f ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭， 所以不等式即：()()10f x f x ⎡⎤-⋅>⎣⎦，解得()0f x <或()1f x >，由()0f x <得cos 206x π⎛⎫-< ⎪⎝⎭，所以()3222Z 262k x k k πππππ+<-<+∈， 所以5,36x k k ππππ⎛⎫∈++ ⎪⎝⎭，Z k ∈； 由()1f x >得1cos 262x π⎛⎫-> ⎪⎝⎭，所以()222Z 363k x k k πππππ-+<-<+∈，所以,124x k k ππππ⎛⎫∈-++ ⎪⎝⎭，Z k ∈.令0k =可得不等式解集的一部分为5,,12436ππππ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，因此，解集中最小的正整数为2．。
2023-2024学年山东省高一上册期末数学试题(含解析)
2023-2024学年山东省高一上册期末数学试题一、单选题1．sin390°的值是（）A ．12B ．2C ．D ．12-【正确答案】A【分析】根据终边相同的角，将390-︒化成30-︒，再利用30︒的三角函数值与sin()α-的公式，即可求出答案．【详解】解：根据题意，得()()1sin 390sin 30360sin 302︒=︒+︒=︒=故选：A．2．“函数()sin(2)f x x θ=+为偶函数”是“2πθ=”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【正确答案】B【分析】充分性判断：利用偶函数的性质，结合和差角正弦公式求θ；必要性判断：应用诱导公式化简()f x 并判断奇偶性，最后由充分、必要性定义确定题设条件间的关系.【详解】当()sin(2)f x x θ=+为偶函数时sin(2)sin(2)x x θθ-=+，则2sin 2cos 0x θ=恒成立，即2k πθπ=+，Z k ∈；当,2πθ=时，()sin(2)cos 22f x x x π=+=为偶函数；综上，“函数()sin(2)f x x θ=+为偶函数”是“2πθ=”的必要不充分条件.故选：B3．已知函数()2222()1mm f x m m x--=--是幂函数，且为偶函数，则实数m =（）A ．2或1-B ．1-C ．4D ．2【正确答案】D【分析】利用幂函数的定义及偶函数的概念即得.【详解】由幂函数的定义知211m m --=，解得1m =-或2m =．又因为()f x 为偶函数，所以指数222m m --为偶数，故只有2m =满足．故选：D ．4．已知3sin 7a π=，4cos 7b π=，3tan()7c π=-，则a ，b ，c 的大小关系为A ．a b c <<B ．b a c <<C ．c b a <<D ．c<a<b【正确答案】C【分析】可以看出0,0,0a b c ><<，直接排除A 、B ，再比较1,1b c >-<-，从而选出正确答案.【详解】可以看出37π是一个锐角，故3sin07a π=>；又4cos cos 72ππ<，故10b -<<；又34tan tan77ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，而43274πππ<<，故1c <-；从而得到c b a <<，故选C.比较大小时常用的方法有①单调性法，②图像法，③中间值法；中间值一般选择0、1、-1等常见数值.5．函数()sin ln ||f x x x =⋅的部分图象大致为（）A ．B ．C ．D ．【正确答案】D先根据函数的奇偶性，可排除A ，C ，根据当01x <<时，()0f x <即可排除B ．得出答案.【详解】因为()sin ln ||(0)f x x x x =⋅≠，所以()sin()ln ||sin ln ||()f x x x x x f x -=-⋅-=-=-，所以()f x 为奇函数，故排除A ，C ．当01x <<时，sin 0x >，ln ||0x <，则()0f x <，故排除B ，故选:D ．思路点睛：函数图象的辨识可从以下方面入手：(1)从函数的定义域，判断图象的左右位置；从函数的值域，判断图象的上下位置．(2)从函数的单调性，判断图象的变化趋势；(3)从函数的奇偶性，判断图象的对称性；(4)从函数的特征点，排除不合要求的图象.6．函数()22sin 2cos f x x x =-+的最大值和最小值分别是（）A ．2,2-B ．52,2-C ．12,2-D ．5,22-【正确答案】B 【分析】，函数可化简为()2152cos 22f x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,令cos t x =,本题转化为函数215222y t ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,[]1,1t ∈-的最值求解即可.【详解】根据题意()222152sin 2cos 2cos 2cos 22cos 22f x x x x x x ⎛⎫=-+=+-=+- ⎪⎝⎭,令cos t x =,则[]1,1t ∈-,因为函数的对称轴为12t =-,所以根据二次函数的图像和性质得:当12t =-时,min 52y =-;当1t =时,max 2y =.故选:B.7．要得到函数214y x π⎛⎫++ ⎪⎝⎭的图象，只需将函数22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象（）A ．先向右平移8π个单位长度，再向下平移1个单位长度B ．先向左平移8π个单位长度，再向上平移1个单位长度C ．先向右平移4π个单位长度，再向下平移1个单位长度D ．先向左平移4π个单位长度，再向上平移1个单位长度【正确答案】B根据212148y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，2sin 22y x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭可判断.【详解】21sin 2148y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以222y x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭先向左平移8π个单位长度，再向上平移1个单位长度可得到218y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象.故选：B.8．已知函数24,0,()(0,1)log (1)1,0a x a x f x a a x x ⎧+<=>≠⎨++≥⎩在R 上单调递减，且关于x 的方程()2f x x =-恰好有两个不相等的实数解，则a 的取值范围是（）A ．10,2⎛⎤⎥⎝⎦B ．11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．119,4216⎡⎤⎧⎫⋃⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭D ．119,4216⎡⎫⎧⎫⋃⎨⎬⎪⎢⎣⎭⎩⎭【正确答案】C【分析】由log (1)1a y x =++在[0，)∞+上单调递减，得01a <<，由()f x 在R 上单调递减，得114a ≤<，作出函数24,0()(0log (1)1,0ax a x f x a x x ⎧+<=>⎨++⎩且1)a ≠在R 上的大致图象，利用数形结合思想能求出a 的取值范围．【详解】解：由log (1)1a y x =++在[0,)+∞上单调递减，得01a <<，又由24,0()(0log (1)1,0ax a x f x a x x ⎧+<=>⎨++⎩且1)a ≠在R 上单调递减，得204(0)1a f +≥=，解得1a 4≥，所以114a ≤<，作出函数24,0()(0log (1)1,0ax a x f x a x x ⎧+<=>⎨++⎩且1)a ≠在R 上的大致图象，由图象可知，在[0,)+∞上，|()|2f x x =-有且仅有一个解，故在(,0)-∞上，|()|2f x x =-同样有且仅有一个解，当42a >，即12a >时，联立2|4|2x a x +=-，即242x a x +=-，则214(42)0a ∆=--=，解得：916a =，当142a ≤≤时，即1142a ≤≤，由图象可知，符合条件．综上：119,4216a ⎡⎤⎧⎫∈⋃⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭．故选：C ．二、多选题9．已知函数：①tan y x =，②sin y x =，③sin y x =，④cos y x =，其中周期为π，且在π02⎛⎫ ⎪⎝⎭，上单调递增的是（）A ．①B ．②C ．③D ．④【正确答案】AC【分析】根据正切函数的性质可判断①正确；根据图象变换分别得到sin y x =、sin y x =、cos y x =的图象，观察图象可判断②不正确、③正确、④不正确.【详解】函数tan y x =的周期为π，且在02π⎛⎫⎪⎝⎭，上单调递增，故①正确；函数sin y x =不是周期函数，故②不正确；函数sin y x =的周期为π，且在02π⎛⎫⎪⎝⎭，上单调递增，故③正确；函数cos y x =的周期为2π，故④不正确.故选：AC.10．已知1sin cos 5αα-=，且α为锐角，则下列选项中正确的是（）A ．12sin cos 25αα=B ．7sin cos 5αα+=C ．0,4πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭D ．4tan 3α=【正确答案】ABD【分析】根据()2sin cos 12sin cos αααα±=±，并结合α为锐角求解即可.【详解】解：因为1sin cos 5αα-=，所以242sin cos 25αα=，即12sin cos 25αα=所以()249sin cos 12sin cos 25αααα+=+=，因为α为锐角，所以7sin cos 5αα+=，所以43sin ,cos 55αα==，所以4tan 13α=>，所以,42⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ππα故选：ABD11．设函数()ln ,0,cos ,30,2x x f x xx π>⎧⎪=⎨-≤≤⎪⎩则（）A ．()f x 的定义域为[)3,∞-+B ．()f x 的值域为[)1,-+∞C ．()f x 的单调递增区间为[)2,-+∞D ．()12f x =的解集为23⎧-⎨⎩【正确答案】AD【分析】A.根据函数的解析式判断；B.分0x >，30x -≤≤，利用对数函数和余弦函数的性质求解判断；C.利用函数的图象判断；D.分0x >，30x -≤≤，令1()2f x =求解判断.【详解】因为函数ln ,0()πcos ,302x x f x xx >⎧⎪=⎨-≤≤⎪⎩，所以()f x 的定义域为[30](0)[3,)∞-⋃+=-+∞，，，故A 正确；当0x >时，()(),f x ∈-∞+∞，当30x -≤≤时，[]()1,1f x ∈-，所以()f x 的值域为[11]()()-⋃-∞+∞=-∞+∞，，，，故B 错误；如图所示：当0x >时，()f x 的单调递增区间为(0)+∞，，当30x -≤≤时，()f x 的单调递增区间为[20]-，，但在[2)∞-+，上不单调，故C 错误；当0x >时，1()ln 2f x x ==，解得x =当30x -≤≤时，π1()cos 22x f x ==，解得23x =-，D 正确.故选：AD ．12．存在实数a 使得函数2()223x x f x ma a -=+-+-有唯一零点，则实数m 可以取值为（）A ．14-B ．0C ．14D ．12【正确答案】ABC【分析】把问题转化为22x x y -=+与23y ma a =-+有唯一交点，利用换元法求22x x y -=+的最小值，再转化为关于a 的二次函数有根，利用判别式大于等于0求得实数m 的取值范围．【详解】函数2()223x x f x ma a -=+-+-有唯一零点，即方程22230x x ma a -+-+-=有唯一根，也就是22x x y -=+与23y ma a =-+有唯一交点，令2x t =，则112222x x xx y t t-=+=+=+，由“对勾函数”的单调性可知，当1t =，即0x =时，y 有最小值2，可得232ma a -+=，即210ma a -+=，当0m =时，1a =符合题意，当0m ≠时，则2(1)40m ∆=--，解得14m且0m ≠．综上，实数m 的取值范围是(-∞，1]4．故选：ABC三、填空题13．化简：22(1tan )cos αα+=_____.【正确答案】1【详解】()222222cos sin 1tan cos cos 1cos αααααα++=⋅=，故答案为1.14．已知cos 4a π⎛⎫+ ⎪⎝⎭＝13，0<α<2π，则sin 4a π⎛⎫+ ⎪⎝⎭＝________.【详解】由已知4π<α＋4π<34π，∴sin 4a π⎛⎫+ ⎪⎝⎭>0，∴sin 4a π⎛⎫+ ⎪⎝⎭＝3.15．若42log (34)log a b +=a b +的最小值为_____.【正确答案】7+【详解】试题分析：由42log (34)log a b +=34ab a b =+，即304ab a =>-，所以4a >，312477744a ab a a a a +=+=-++≥+=+--4a =+时取等号，所以a b +的最小值为7+1．对数的性质；2．基本不等式．【名师点睛】本题考查对数的性质、基本不等式，属中档题；利用基本不等式求最值时，首先是要注意基本不等式的使用条件，“一正、二定、三相等”；其次在运用基本不等式时，要特别注意适当“拆”、“拼”、“凑”．16．已知函数π()24f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，把()f x 的图象向左平移π3个单位长度，纵坐标不变，可得到()g x 的图象，若()()()122120g x g x x x ⋅=>>，则12x x +的最小值为____________．【正确答案】13π12【分析】根据函数图象的平移可得π5π()2312g x f x x ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，进而根据()g x 的有界性可知()()122g x g x ==，根据最值点即可由三角函数的性质求解.【详解】有题意得π5π()2312g x f x x ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，由于对任意的x ∈R ，()g x ,故根据()()()122120g x g x x x ⋅=>>得()()12g x g x ==()()12g x g x ==若()()12g x g x ==，因此12ππ2ππ,,N,5π5π221212x k x m k m +2，2=+2+=∈+且m k >,因此12122ππN ,πN 5π5ππ121212x x n n x x n n 2+2，，+**+++=∈+=∈，故当1n =时，12x x +取最小值，且最小值为13π12，若()()12g x g x ==123π3π2π5π5π12π,,N,2122x k x m k m ++=∈+2，2=+2且m k >,因此121223ππN 5π5π13π1212,πN 12x x n n x x n n **++=∈+=∈+2+2，，+，故当1n =时，12x x +取最小值，且最小值为25π12，故12x x +取最小值，且最小值为13π12，故13π12四、解答题17．已知集合{}2|560A x x x =--<，集合{}2|6510B x x x =-+≥，集合()(){}|90C x x m x m =---<.（1）求A B ⋂；（2）若A C C = ，求实数m 的取值范围.【正确答案】（1）1|13A B x x ⎧⋂=-<≤⎨⎩或162x ⎫≤<⎬⎭；（2）31m -≤≤-.【分析】（1）根据一元二次不等式的解法求出集合A 、B ，即可求出A B ⋂；（2）由A C C = ，可知A C ⊆，得到不等式组，解得.【详解】解：（1）{}2|560A x x x =--< ，{}2|6510B x x x =-+≥，()(){}|90C x x m x m =---<{|16}A x x ∴=-<<，1|3B x x ⎧=≤⎨⎩或12x ⎫≥⎬⎭，{|9}C x m x m =<<+1|13A B x x ⎧∴⋂=-<≤⎨⎩或162x ⎫≤<⎬⎭；（2）由A C C = ，得A C ⊆，961m m +≥⎧∴⎨≤-⎩解得31m -≤≤-.本题考查集合的运算，集合与集合之间的关系，属于基础题.18．在平面直角坐标系xOy 中，角α的顶点在坐标原点O ，始边与x 轴的非负半轴重合，角α的终边经过点(,3)A a ，4cos 5α=-.(1)求a 和tan α的值；(2)求sin()2sin()233sin()sin()2πααπαπα-++++-的值.【正确答案】(1)4a =-，3tan 4α=-；(2)1115-.【分析】（1）根据三角函数的定义求出a ，进而求出tan α；（2）先通过诱导公式对原式化简，进而进行弦化切，然后结合（1）求出答案.【详解】（1）由题意得：4cos 5α==-，解得4a =-，所以3tan 4α=-.（2）原式32sin 2cos tan 211433cos sin 3tan 1534αααααα+-+-+====--+-+--.19．已知函数()2sin(2)6f x x π=+．(1)求()f x 的最小正周期和对称轴；(2)求()f x 在ππ[,]64-上的最大值和最小值．【正确答案】(1)最小正周期为π，对称轴ππZ 62k x k =+∈，(2)最小值为1-，最大值为2【分析】(1)根据周期公式和对称轴公式求解；(2)整体代换，讨论π26x +的取值范围即可求解最值.【详解】（1）()f x 的最小正周期为2ππT ω==，令ππ2π,Z 62x k k +=+∈，可得ππZ 62k x k =+∈，即为对称轴.（2）ππππ2π1π,,2,sin(2)16466326x x x ⎡⎤∈-∴-≤+≤∴-≤+≤⎢⎥⎣⎦,π12sin(2)26x ∴-≤+≤，所以当ππ266x +=-，即π6x =-时()f x 的最小值为1-，当ππ262x +=，即π6x =时()f x 的最大值为2.20．某工厂产生的废气经过过滤后排放，过滤过程中废气的剩余污染物数量()/P mg L 与过滤开始后的时间t （小时）的关系为0kt P P e -=.其中0P 为过滤开始时废气的污染物数量，k 为常数.如果过滤开始后经过5个小时消除了10%的污染物，试求：（1）过滤开始后经过10个小时还剩百分之几的污染物？（2）求污染物减少50%所需要的时间.（计算结果参考数据：ln 20.7=，ln 3 1.1=，ln 5 1.6=）【正确答案】（1）81%；（2）35个小时【分析】（1）由当5t =时，()0110%P P =-，可得()500110%k P P e --=，从而可求出参数1ln 0.95k =-，进而可知，当10t =时，081%P P =；（2）当050%P P =时，可求出ln 0.5ln 25351ln 2ln52ln 3ln 0.95t ==⋅+-.【详解】解：（1）由0kt P P e -=可知，当0=t 时，0P P =；当5t =时，()0110%P P=-.于是有()500110%k P P e --=，解得1ln 0.95k =-，那么1ln 0.950P P e ⎛⎫⎪⎝⎭=，所以，当10t =时，1ln 0.910ln 0.81500081%P P e P e P ⎛⎫⨯⎪⎝⎭===，∴过滤开始后经过10个小时还剩81%的污染物.（2）当050%P P =时，有1ln 0.950050%t P P e ⎛⎫⎪⎝⎭=.解得15lnln 0.5ln 2ln 22553519ln 9ln10ln 2ln 52ln 3ln 0.9ln 510t -===⋅=⋅=-+-∴污染物减少50%所需要的时间为35个小时.本题考查了函数模型的应用，考查了指数方程的求解，考查了对数的运算性质.由已知条件求出参数k 的值是本题的关键.本题的易错点是误把()/P mg L 当成了已消除的污染的数量.21．已知函数()2233()log log 3f x x a x =--，x ∈[13，9].(1)当a =0时，求函数f (x )的值域；(2)若函数f (x )的最小值为-6，求实数a 的值.【正确答案】(1)[]3,1-(2)2-【分析】（1）由题意可得()23()log 3f x x =-，结合定义域，逐步可得函数的值域；（2）利用换元法转化为二次函数的值域问题，分类讨论即可得到结果.【详解】（1）当a =0时，()23()log 3f x x =-，x ∈[13，9].∴[]3log 1,2x ∈-，()[]23log 0,4x ∈，∴()[]23()log 33,1f x x =-∈-，∴函数f (x )的值域为[]3,1-；（2）令[]3log 1,2t x =∈-，即函数[]2()23,1,2g t t at t =--∈-的最小值为6-，函数2()23g t t at =--图象的对称轴为t a =，当1a ≤-时，()min ()1226g t g a =-=-=-，解得2a =-；当1a 2-<<时，()2min ()36g t g a a ==--=-，解得a =当2a ≥时，()min ()2146g t g a ==-=-，解得74a =（舍）；综上，实数a 的值为2-22．已知定义域为R 的函数()22x x b n f x b +=--是奇函数，且指数函数x y b =的图象过点(2,4)．（Ⅰ）求()f x 的表达式；（Ⅱ）若方程()23()0f x x f a x ++-+=，(4,)x ∈-+∞恰有2个互异的实数根，求实数a 的取值集合；（Ⅲ）若对任意的[1,1]t ∈-，不等式()22(1)0f t a f at -+-≥恒成立，求实数a 的取值范围．【正确答案】（Ⅰ）121()22x x f x +-+=+；（Ⅱ）{}40a a -<<；（Ⅲ）{}0a a ≥.【分析】（Ⅰ）先利用已知条件得到b 的值，再利用奇函数得到()00f =，进而得到n 的值，经检验即可得出结果；（Ⅱ）先利用指数函数的单调性判断()f x 的单调性，再利用奇偶性和单调性得到23x x a x +=-，把23x x a x +=-在(4,)x ∈-+∞恰有2个互异的实数根转化为()24f x x x a =+-在(4,)x ∈-+∞恰与x 轴有两个交点，求解即可；（Ⅲ）先利用函数()f x 为R 上的减函数且为奇函数，得到221t a at -≤-，把问题转化为2210t at a +--≤对任意的[1,1]t ∈-恒成立，令()221g t t at a =+--，利用二次函数的图像特点求解即可.【详解】（Ⅰ）由指数函数x y b =的图象过点(2,4)，得2b =，所以2()222x x n f x +=-⋅-，又()f x 为R 上的奇函数，所以()00f =，得1n =-，经检验，当1n =-时，符合()()f x f x -=-，所以121()22x x f x +-+=+；（Ⅱ）12111()22221x x x f x +-+==-+++，因为21x y =+在定义域内单调递增，则121xy =+在定义域内单调递减，所以()f x 在定义域内单调递增减，由于()f x 为R 上的奇函数，所以由()23()0f x x f a x ++-+=，可得()()23()f x x f a x f a x +=--+=-，则23x x a x +=-在(4,)x ∈-+∞恰有2个互异的实数根，即()24f x x x a =+-在(4,)x ∈-+∞恰与x 轴有两个交点，则()()4000440204f a a a f a ⎧-><⎧⎪⎪∆>⇒>-⇒-<<⎨⎨⎪⎪-<>-⎩⎩，所以实数a 的取值集合为{}40a a -<<.（Ⅲ）由（Ⅱ）知函数()f x 为R 上的减函数且为奇函数，由()22(1)0f t a f at -+-≥，得()()221f t a f at -≥-，所以221t a at -≤-，即2210t at a +--≤对任意的[1,1]t ∈-恒成立，令()221g t t at a =+--，由题意()()1010g g ⎧-≤⎪⎨≤⎪⎩，得0a ≥，所以实数a 的取值范围为.{}0a a ≥关键点睛：利用函数的奇偶性求解析式，（Ⅱ）把问题转化为()24f x x x a =+-在(4,)x ∈-+∞恰与x 轴有两个交点的问题；（Ⅲ）把问题转化为2210t at a +--≤对任意的[1,1]t ∈-恒成立是解决本题的关键.。
2021-2022学年山东省济宁市高一(上)期末数学试卷(附答案详解)
2021-2022学年山东省济宁市高一（上）期末数学试卷一、单选题（本大题共8小题，共40.0分）1. 已知集合A ={x|0≤x ≤3}，B ={x|1<x <4}，则A ∪B =( )A. {x|1<x ≤3}B. {x|0≤x <4}C. {x|1≤x ≤3}D. {x|0<x <4}2. “x >2”是“x 2−2x >0”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f(x)={2x ,x ≤0log 12x,x >0，则f[f(−2)]=( )A. −1B. 0C. 1D. 24. 函数f(x)=√x −(12)x−2的零点所在区间是( )A. (0,1)B. (1,2)C. (2,3)D. (3,4)5. 设a =log 20.5，b =log 0.50.2，c =212，则a ，b ，c 三个数的大小关系为( )A. a <b <cB. a <c <bC. b <a <cD. b <c <a6. 函数f(x)=x 3⋅ln|x|的图象大致是( )A.B.C.D.7. 2021年，我国先后发射天河核心舱、问天实验舱和梦天实验舱后，中国空间站——“天宫空间站”基本完成组装，并拟在2022年完成建设．“天宫空间站”运行轨道可以近似看成圆形环地轨道，已知“天宫空间站”约90分钟绕地球飞行一圈，平均轨道高度约为388.6千米，地球半径约为6371.4千米，据此计算“天宫空间站”每分钟飞过的长度约为( )千米．(参考数据：π≈3.14)A. 471.70B. 450.67C. 235.85D. 225.338.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数，若对任意的x1，x2∈[0,+∞)，且x1≠x2，都有x1f(x1)−x2f(x2)x1−x2<0成立，则不等式mf(m)−(2m−1)f(2m−1)>0的解集为()A. (−∞,−1)B. (−∞,1)C. (1,+∞)D. (−1,+∞)二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）9.下列命题为真命题的是()A. 若a>b，c<d，则a−c>b−dB. 若ab>0且a>b，则1a <1bC. 若a>b>0，c<d<0，则ac<bdD. 若a<b<0，则a2<ab<b210.下列说法正确的是()A. 函数y=sinx+1sinx的最小值为2B. 若正实数a，b满足a+b=1，则12a +2b的最小值为92C. 关于x的不等式ax2+bx+1<0的解集是(1,2)，则a+b=−1D. 函数f(x)=log a(x2+mx+1)(a>0且a≠1)的定义域为R，则实数m的取值范围是(−∞,−2)∪(2,+∞)11.已知θ∈(0,π)且满足sinθ⋅cosθ=−1225，|sinθ|>|cosθ|，则下列说法正确的是()A. θ∈(π2,π) B. tanθ=−43C. tanθ=43D. sinθ+cosθ=1512.函数y=[x]的函数值表示不超过x的最大整数．例如[1.1]=1，[2.3]=2，设函数f(x)={1−x 2,x<0,x−[x],x≥0,则下列说法正确的是()A. 函数f(x)的值域为(−∞,0]B. 若x≥0，则[f(x)]=0C. 方程f(x)=1有无数个实数根D. 若方程f(x)=−x+a有两个不等的实数根，则实数a的取值范围是[0,+∞)三、填空题（本大题共4小题，共20.0分）13. 命题“∃x ∈R ，x 2−x +1>0”的否定是______．14. 在平面直角坐标系xOy 中，已知角θ的始边是x 轴的非负半轴，终边经过点P(−1,2)，则sinθ=______．15. 已知y =f(x)是奇函数，当x ≥0时，f(x)=x 23+m(m ∈R)，则f(−8)=______． 16. 已知函数f(x)=x +kx 具有以下性质：如果常数k >0，那么函数f(x)在区间(0,√k)上单调递减，在区间[√k,+∞)上单调递增．若函数y =x +a−1x(x ≥1)的值域为[a,+∞)，则实数a 的取值范围是______．四、解答题（本大题共6小题，共70.0分）17. 已知全集为R ，集合A ={x|1≤x ≤2}，B ={x|x <m 或x >2m +1，m >0}．(1)当m =2时，求A ∩B ；(2)若A ⊆∁R B ，求实数m 的取值范围．18. 已知f(α)=sin(π2+α)cos(π+α)sin(−α)sin(3π2−α)cos(2π−α)tan(π−α)．(1)化简f(α)；(2)若f(π3−α)=13，求cos 2(π6+α)+cos(2π3+α)的值．19.已知函数f(x)=ax2−x+a2+1(a∈R且a≠1))．(1)若函数f(x)在区间[0,1]内为单调函数，求实数a的取值范围；(2)解关于x的不等式f(x)>a(a+1)x(a>0)．20.已知函数f(x)=e x+e−x．(1)证明：函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增；(2)若x∈[−1,t](t>−1)时，记函数f(x)的最大值为g(t)，求g(t)．21.某校数学兴趣小组，在过去一年一直在研究学校附近池塘里某种水生植物的面积变化情况，自2021年元且开始测量该水生植物的面积，此后每隔一个月(每月月底)测量一次，通过一年的观察发现，自2021年元旦起，该水生植物在池塘里面积增加的速度是越来越快的．最初测得该水生植物面积为km2，二月底测得该水生植物的面积为24m2，三月底测得该水生植物的面积为40m2，该水生植物的面积y(单位：m2)与时间x(单位：月)的关系有两个函数模型可供选择，一个是同学甲提出的y= ka x(k>0,a>1)；另一个是同学乙提出的y=px12+k(p>0,k>0)，记2021年元旦最初测量时间x的值为0．(1)根据本学期所学，请你判断哪个同学提出的函数模型更适合？并求出该函数模型的解析式；(2)池塘中该水生植物面积应该在几月份起是元旦开始研究时该水生植物面积的10倍以上？(参考数据：lg2≈0.3010，lg3≈0.4771)22.已知函数f(x)=kx+log3(3x+1)(k∈R)为偶函数．(1)求实数k的值；x+log3(a⋅3x−a)(a∈R)有且仅有一个实数根，求实数a的取(2)若方程f(x)=12值范围．答案和解析1.【答案】B【解析】解：因为集合A ={x|0≤x ≤3}，B ={x|1<x <4}， 则A ∪B ={x|0≤x <4}． 故选：B ．利用集合并集的定义求解即可．本题考查了集合的运算，主要考查了集合并集的求解，解题的关键是掌握并集的定义，属于基础题．2.【答案】A【解析】解：由题，解不等式x 2−2x >0，可得x >2或x <0， 因为{x|x >2}是{x|x >2或x <0}的子集，所以“x >2”是“x 2−2x >0”的充分不必要条件， 故选：A ．可先求解不等式“x 2−2x >0”，再由充要条件的定义进行判断即可． 本题考查了充分条件，必要条件，充要条件，属于基础题．3.【答案】D【解析】解：∵函数f(x)={2x ,x ≤0log 12x,x >0，∴f(−2)=2−2=14，f[f(−2)]=f(14)=log 1214=2．故选：D ．推导出f(−2)=2−2=14，从而f[f(−2)]=f(14)，由此能求出结果．本题考查函数值的求法，考查函数性质等基础知识，考查运算求解能力，是基础题．4.【答案】B【解析】解：函数的定义域为[0,+∞)，易知函数在[0,+∞)上单调递增，∵f(1)=1−2<0，f(2)=√2−1>0，∴函数f(x)的零点一定在区间(1,2)，故选：B．确定函数的定义域为[0,+∞)与单调性，再利用零点存在定理，即可得到结论．本题考查函数的单调性，考查零点存在定理，属于基础题．5.【答案】B【解析】解：∵log20.5<log21=0，∴a<0，∵log0.50.2>log0.50.25=2，∴b>2，又∵c=212=√2，且1<√2<2，∴a<c<b，故选：B．利用对数函数和指数函数的性质求解．本题考查三个数的大小的求法，是基础题，解题时要认真审题，注意对数函数和指数函数的性质的合理运用．6.【答案】D【解析】解：函数f(x)=x3⋅ln|x|的定义域为{x|x≠0}，关于原点对称，f(−x)=−x3⋅ln|x|=−f(x)，可得f(x)为奇函数，f(x)的图象关于原点对称，故排除选项A、C；当x>1时，f(x)>0，故排除选项B．故选：D．首先判断f(x)的奇偶性，再讨论x>1时，f(x)的符号，由排除法可得结论．本题考查函数的图象的判断，考查数形结合思想和推理能力，属于基础题．7.【答案】A【解析】解：“天宫空间站”每分钟飞过的长度约为2×(388.6+6371.4)π90≈2×6760×3.1490=471.7千米．故选：A．以(388.6+6371.4)千米为轨道半径，计算轨道长度，再除以飞行一圈的时间，即可求解．本题主要考查函数的实际应用，属于基础题．8.【答案】C【解析】解：令g(x)=xf(x)，因为f(x)为R上的偶函数，即f(−x)=f(x)，所以g(−x)=−xf(−x)=−xf(x)=−g(x)，所以g(x)为R上的奇函数，因为对任意的x1，x2∈[0,+∞)，且x1≠x2，都有x1f(x1)−x2f(x2)x1−x2<0成立，即对任意的x1，x2∈[0,+∞)，且x1≠x2，都有g(x1)−g(x2)x1−x2<0，所以g(x)在[0,+∞)上单调递减，根据奇函数的对称性可知g(x)在(−∞,0)单调递减，即在R上单调递减，则不等式mf(m)−(2m−1)f(2m−1)>0可转化为g(m)>g(2m−1)，所以m<2m−1，解得，m>1．故选：C．根据函数奇偶性和单调性之间的关系，即可得到结论．本题主要考查不等式的解法，利用函数的奇偶性和单调性之间的关系是解决本题的关键，综合考查函数性质的应用．9.【答案】ABC【解析】解：对于A，a>b，c<d⇒a>b，−c>−d⇒a−c>b−d，故A正确；对于B，因为ab>0，所以a>b⇒aab >bab⇒1b>1a，故B正确；对于C，a>b>0，c<d<0⇒−c>−d>0⇒−ac>−bd>0⇒ac<bd，故C正确；对于D ，取a =−2，b =−1，代入结论，显然错误，故D 错误． 故选：ABC ．根据不等式的基本性质，逐项判断即可．本题考查不等式的基本性质及其应用，属于基础题．10.【答案】BC【解析】解：对于A ，当sinx =−1时，函数y =sinx +1sinx 的值为−2，故A 错误； 对于B ，若正实数a ，b 满足a +b =1， 则12a+2b =(12a+2b )(a +b)=2a b+b 2a+52≥2√2a b⋅b 2a+52=92，当且仅当2ab =b2a 时，12a +2b 的最小值为92，故B 正确； 对于C ，关于x 的不等式ax 2+bx +1<0的解集是(1,2)， 则{a >01,2是方程ax 2+bx +1=0的两个根， ∴{1+2=−ba 1×2=1a，解得a =12，b =−32，∴a +b =−1，故C 正确；对于D ，函数f(x)=log a (x 2+mx +1)(a >0且a ≠1)的定义域为R ， ∴x 2+mx +1>0的解集为R ， ∴Δ=m 2−4<0，解得−2<m <2， 实数m 的取值范围是(−2,2)，故D 错误． 故选：BC ．当sinx =−1时，函数y =sinx +1sinx 的值为−2，由此判断A ；对于B ，利用均值不等式判断B ；对于C ，利用一元二次不等式的性质判断C ；利用对数函数的性质判断D ． 本题考查命题真假的判断，考查正弦函数的性质、均值不等式、一元二次不等式的性质、对数函数的性质等基础知识，考查运算求解能力，是中档题．11.【答案】ABD【解析】解：θ∈(0,π)且满足sinθ⋅cosθ=−1225，| ∴sinθ>0，cosθ<0，∴θ∈(π2,π)，∵|sinθ|>|cosθ|， ∴sinθ>−cosθ， ∴sinθ+cosθ>0，∵sin 2θ+cos 2θ=1，sinθ⋅cosθ=−1225， ∴sin 2θ+cos 2θ+2sinθ⋅cosθ=125，∴sinθ+cosθ=15，由{ sinθ+cosθ=15sinθcosθ=−1225，解得sinθ=45，cosθ=−35， ∴tanθ=−43． 故选：ABD ．根据同角的三角函数的关系，即可求出sinθ=45，cosθ=−35，可得答案． 本题考查了同角的三角形函数的关系，考查了运算求解能力，属于基础题．12.【答案】BD【解析】解：当x ∈[0,1)时，[x]=0，所以f(x)=x −[x]=x ； 当x ∈[1,2)时，[x]=1，所以f(x)=x −[x]=x −1； 当x ∈[2,3)时，[x]=2，所以f(x)=x −[x]=x −2； 当x ∈[3,4)时，[x]=3，所以f(x)=x −[x]=x −3； ……当x ∈[n,n +1)，n ∈N 时，[x]=n ，所以f(x)=x −[x]=x −n ； 作出函数f(x)={1−x 2,x <0,x −[x],x ≥0,的图象，如下图所示：由图象可知，函数f(x)的值域为(−∞,1)，故A错误；由图象可知，若x≥0，则f(x)∈[0,1)，所以[f(x)]=0，故B正确；由图象可知，函数f(x)与y=1没有交点，所以方程f(x)=1无实数根，故C错误；在同一直角坐标系中作出函数y=f(x)和函数y=−x+a的图象，如下图所示：由图象可知，若方程f(x)=−x+a有两个不等的实数根，则实数a的取值范围是[0,+∞)，故D正确．故选：BD．由题意可知，当x∈[n,n+1)，n∈N时，[x]=n，所以f(x)=x−[x]=x−n，作出函数f(x)和y=1的图象，由图象即可判断A，B，C是否正确；在同一直角坐标系中作出函数y=f(x)和函数y=−x+a的图象，由图象即可判断D是否正确．本题属新概念题，考查了数形结合思想和分类讨论思想，理解新概念的定义是解答本题的关键，作出图象是难点，属于中档题．13.【答案】∀x∈R，x2−x+1≤0【解析】解：根据题意，命题“∃x∈R，x2−x+1>0”是特称命题，其否定为：∀x∈R，x2−x+1≤0，故答案为：∀x∈R，x2−x+1≤0．根据题意，由特称命题的否定方法分析可得答案．本题考查命题的否定，注意全称命题和特称命题的关系，属于基础题．14.【答案】2√55【解析】解：因为在平面直角坐标系xOy中，已知角θ的始边是x轴的非负半轴，终边经过点P(−1,2)，所以sinθ=√(−1)2+22=2√55．故答案为：2√55．直接根据任意角三角函数的定义求解即可．本题主要考查了任意角三角函数的定义，属于基础题．15.【答案】−4【解析】解：由y=f(x)是奇函数，当x≥0时，f(x)=x23+m(m∈R)，可得f(0)=0，即0+m=0，解得m=0，则f(−8)=−f(8)=−823=−4，故答案为：−4．由奇函数的性质可得f(0)=0，求得m，再由奇函数的定义计算可得所求值．本题考查函数的奇偶性的性质和运用，考查方程思想和运算能力，属于基础题．16.【答案】(−∞,2]【解析】解：当a−1≤0，即a≤1时，y=x+a−1x在[1,+∞)上单调递增，故y|x=1=a，满足题设；当a−1>0，即a>1，若a−1≥1，即a≥2时，函数在[1,√a−1)上单调递减，在(√a−1,+∞)上单调递增，故y|x=√a−1=2√a−1=a，可得a−2；若a−1<1，即1<a<2时，函数在[1,+∞)上单调递增，故y|x=1=a，满足题设．综上，a∈(−∞,2]．故答案为：(−∞,2]．当a≤1判断单调性，进而确定最值即可求范围，当a>1再讨论√a−1和1的大小关系，结合f(x)=x+kx的性质，判断[1,+∞)上的单调性，进而确定最值，结合已知值域求参数范围．本题主要考查函数的单调性，函数的值域，考查分类讨论思想与运算求解能力，属于中档题．17.【答案】解：(1)当m=2时，B={x|x<2或x>5}，且A={x|1≤x≤2}，∴A∩B={x|1≤x<2}；(2)∵∁R B={x|m≤x≤2m+1,m>0}，且A⊆∁R B，∴{m>0m≤12m+1≥2，解得12≤m≤1，∴实数m的取值范围是[12,1]．【解析】(1)得出集合B，然后进行交集的运算即可；(2)可求出∁R B，然后根据A⊆∁R B即可得出m的范围．本题考查了交集和补集的定义及运算，子集的定义，考查了计算能力，属于基础题．18.【答案】解：(1)由题意得，f(α)=cosα⋅(−cosα)⋅(−sinα)−cosα⋅cosα⋅(−tanα)=cosα；(2)若f(π3−α)=13，则cos(π3−α)=13，∴cos2(π6+α)=cos2(π2−(π3−α))=sin2(π3−α)=1−cos2(π3−α)=1−19=89，cos(2π3+α)=cos(π−(π3−α))=−cos(π3−α)=−13，则cos2(π6+α)+cos(2π3+α)=89−13=59．【解析】(1)直接利用三角函数的诱导公式化简；(2)利用诱导公式及三角函数的恒等变换化简求值．本题考查三角函数的恒等变换与化简求值，考查二倍角公式的应用，是基础题．19.【答案】解：(1)①当a=0时，则f(x)=−x+1在区间[0,1]内为单调减函数，当a≠0时，函数f(x)=ax2−x+a2+1的图象对称轴为x=12a，②当a>0时，若函数f(x)在区间[0,1]内为单调函数，则12a ≥1，即0<a≤12，③当a<0时，12a<0，∴函数f(x)在区间[0,1]内为单调减函数，∴实数a的取值范围为(−∞,12].(2)因为f(x)>a(a+1)x，即ax2−x+a2+1>a(a+1)x，整理得，ax2−(a2+a+1)x+a2+1>0，即(x−1)[ax−(a2+1)]>0，即(x−1)[x−(a+1a)]>0，因为当a>0时，a+1a>1，所以关于x的不等式f(x)>a(a+1)x的解集为{x|x<1或x>a+1a}．【解析】(1)分类讨论a的值，再利用二次函数的单调性求解即可．(1)利用一元二次不等式的解法求出解集即可．本题考查二次函数的性质，含有字母系数的一元二次不等式的解法，是中档题．20.【答案】(1)证明：任取x1，x2∈[0,+∞)，且x1<x2，则f(x2)−f(x1)=(e x2+e−x2)−(e x1+e−x1)=e x2−e x1+1e x2−1e x1=(e x2−e x1)(1−1e x2e x1)=(e x2−e x1)e x2e x1−1e x2e x1，因为0≤x1<x2，所以e x2>e x1，e x2e x1>1，所以ex 2−ex 1>0，e x 2e x 1−1e x 2e x 1>0，所以(e x 2−e x 1)e x 2e x 1−1e x 2e x 1>0，所以f(x 2)−f(x 1)>0，即f(x 2)>f(x 1)，所以函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增．(2)解：因为f(−x)=e −x +e x =e x +e −x =f(x)， 所以函数f(x)为偶函数，因为函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增， 所以函数f(x)在区间(−∞,0)上单调递减，所以当−1<t <1时，x =−1时函数f(x)取得最大值，即g(t)=f(−1)=e +e −1， 当t ≥1时，x =t 时函数f(x)取得最大值，g(t)=f(t)=e t +e −t ， 所以g(t)={e +e −1,−1<t <1e t +e −t ,t ≥1．【解析】(1)利用单调性的定义证明即可，(2)先判断函数为偶函数，则结合(1)可得f(x)在区间(−∞,0)上单调递减，然后根据偶函数图象的对称性和函数的单调性可求出f(x)的最大值．本题主要考查利用导数研究函数的单调性，利用导数研究函数的最值等知识，属于中等题．21.【答案】解：(1)由三月底面积增量几乎是二月的一倍，根据幂函数，指数函数，对数函数增长快慢的比较，选择y =ka x 比较合适；由题意可得{24=ka 240=ka3，∴{a =53k =21625， ∴y =21625×(53)x ；(2)由(1)知，一月底时水生植物的面积为21625×(53)1=21615；假设x 月后水生植物的面积是一月水生植物面积的10倍以上，即21625×(53)x ≥10×21615，∴(53)x ≥503，∴xlg 53≥1+lg 53，因lg 53>0，即x ≥1+1lg 53=1+11−lg2−lg3≈5.5，即6月份起是元旦开始研究时该水生植物面积的10倍以上．【解析】(1)根据幂函数，指数函数，对数函数增长快慢的比较，易判断出选择哪个模型；(2)利用(1)得出的函数模型，即可解出．本题考查了函数模型的实际应用，指数与对数的运算，学生的数学运算能力，属于基础题．22.【答案】解：(1)∵函数f(x)为偶函数，∴f(−x)=f(x)，∴−kx +log 3(3−x +1)=kx +log 3(3x +1)， ∴2kx =log 3(3−x +1)−log 3(3x +1)=log 33−x +13x +1=log 313x =log 33−x =−x ，∴k =−12．(2)方程f(x)=12x +log 3(a ⋅3x −a)(a ∈R)有且仅有一个实数根，∴方程−12x +log 3(3x +1)=12x +log 3(a ⋅3x −a)(a ∈R)有且仅有一个实数根， 即方程x =log 33x +1a(3x −1)(a ∈R)有且仅有一个实数根，即方程3x =3x +1a(3x −1)(a ∈R)有且仅有一个实数根， 令t =3x ，则t >0，∴方程at 2−(a +1)t −1=0只有一个正根， ①当a =0时，t =−1<0，不符合题意； ②当a >0时，Δ=(a +1)2+4a >0，∴方程at 2−(a +1)t −1=0有两个不相等的实根，设为t 1，t 2， 则t 1⋅t 2=−1a <0，∴t 1，t 2异号，即一正一负，符合题意； ③当a <0时，设f(t)=at 2−(a +1)t −1，注意到f(0)=−1，要使方程at 2−(a +1)t −1=0只有一个正根，则{−−(a+1)2a>0Δ=(a +1)2+4a =0，解得a =−3−2√2，综上所述，实数a 的取值范围为{a|a >0}∪{−3−2√2}.【解析】(1)利用f(−x)=f(x)，结合对数的运算性质即可求出k 的值．(2)方程f(x)=12x +log 3(a ⋅3x −a)(a ∈R)有且仅有一个实数根，等价于方程−12x +log3(3x+1)=1x+log3(a⋅3x−a)(a∈R)有且仅有一个实数根，即方程3x=23x+1(a∈R)有且仅有一个实数根，令t=3x，则t>0，所以方程at2−(a+1)t−1=0 a(3x−1)只有一个正根，再对a分三种情况讨论，结合二次函数的图象和性质分别求出a的取值范围，最后取并集即可．本题主要考查了偶函数的性质，考查了对数的运算性质，以及一元二次方程根的分别，属于中档题．。
解析2021-2022学年山东省潍坊市高一上学期期末数学试题
2021-2022学年山东省潍坊市高一上学期期末数学试题 一、单选题 1．已知集合240{3}MxxNxxZ∣，∣，则MN（ ）
A．M B．N C．1,1 D．1,0,1 答案：D 集合M中元素是实数，集合N中元素是整数，先化简集合M再与集合N取交集即可解决. 解：方程240x有两根12x或22x，则由不等式240x可得22x 则24022Mxxxx∣∣ 又{3}NxxZ∣ 故22{3}101MNxxxxZ∣∣，， 故选：D 2．命题“任意xR，都有0xe”的否定为（ ） A．存在0xR，使得00xe B．不存在xR，使得0xe C．存在0xR，使得00xe D．对任意xR，都有0xe 答案：A 根据全称量词命题的否定为特称量词命题，改量词，否结论，即得答案. 解：命题“任意xR，都有0xe”的否定为“存在0xR，使得00xe”， 故选：A 3．国家高度重视青少年视力健康问题，指出要“共同呵护好孩子的眼睛，让他们拥有一个光明的末来”.某校为了调查学生的视力健康状况，决定从每班随机抽取5名学生进行调查.若某班有50名学生，将每一学生从01到50编号，从下面所给的随机数表的第2行第4列的数开始，每次从左向右选取两个数字，则选取的第三个号码为（ ） 随机数表如下： 015432876595428753467953258657413369832445977386524435786241
A．13 B．24 C．33 D．36 答案：D 随机数表进行读数时，确定开始的位置以及位数，逐一往后即可，遇到超出范围或重复的数字跳过即可. 解：根据随机数表的读取方法，第2行第4列的数为3，每次从左向右选取两个数字，所以第一组数字为32，作为第一个号码；第二组数字58，舍去；第三组数字65，舍去；第四组数字74，舍去；第五组数字13，作为第二个号码；第六组数字36，作为第三个号码，所以选取的第三个号码为36 故选：D 4．已知函数3logfxx与gx的图像关于yx对称，则1g（ ） A．3 B．13 C．1 D．1 答案：B 根据同底的指数函数和对数函数互为反函数可解. 解：由题知gx是3logfxx的反函数，所以3xgx，所以11133g. 故选：B. 5．设xR，则“302xx”是“11x”的（ ） A．充分不必要条件 B．必要不充分条件 C．充分必要条件 D．既不充分也不必要条件 答案：B 分别求出两个不等式的x的取值范围，根据x的取值范围判断充分必要性. 解：302xx等价于320xx，解得：32x；11x等价于111x，解得：02x，02x可以推出32x，而32x不能推出02x，所以32x是02x的必要不
2021-2022学年山东省威海市高一上学期期末数学试题(解析版)
2021-2022学年山东省威海市高一上学期期末数学试题一、单选题1．已知集合{}11A x x =-<<，{}02B x x =≤≤，则A B ⋃=（ ） A ．(1,2)- B ．(1,2]- C ．[0,1) D ．[0,1]【答案】B【分析】直接利用并集的定义求解.【详解】因为{}11A x x =-<<，{}02B x x =≤≤， 所以A B ⋃=(1,2]-. 故选：B2．已知()f x 是定义在[]0,1上的函数，那么“函数()f x 在[]0,1上的最大值为()0f ”是“函数()f x 在[]0,1上单调递减”的（ ） A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充分必要条件 D ．既不充分也不必要条件【答案】B【分析】从充分性及必要性两个方面分别进行判断，综合即可得出答案．【详解】若函数函数()f x 在[0，1]上单调递减，由单调性的定义可知，此时函数()f x 在[0，1]上的最大值为()0f ，即必要性成立；若函数()f x 在[0，1]上的最大值为f （0），则函数()f x 在[0，1]上不一定单调递减，比如函数21()2()f x x =-，故充分性不成立． 故选：B 3．设函数1()1xf x x-=+，则下列函数中为奇函数的是（ ） A ．()11f x -- B ．()11f x -+C ．()11f x +-D ．()11f x ++【答案】B【分析】分别求出选项的函数解析式，再利用奇函数的定义即可. 【详解】由题意可得12()111x f x x x-==-+++， 对于A ，()2112f x x--=-不是奇函数； 对于B ，()211f x x-=+是奇函数； 对于C ，()21122f x x +-=-+，定义域不关于原点对称，不是奇函数；对于D ，()2112f x x ++=+，定义域不关于原点对称，不是奇函数. 故选：B【点睛】本题主要考查奇函数定义，考查学生对概念的理解，是一道容易题. 4．青少年视力是社会普遍关注的问题，视力情况可借助视力表测量．通常用五分记录法和小数记录法记录视力数据，五分记录法的数据L 和小数记录法的数据V 满足5lg L V =+．已知某同学视力的五分记录法的数据为4.8，则其视力的小数记录法的数据约为（ ）1.3） A ．1.5 B ．1.2 C ．0.8 D ．0.6【答案】D【分析】把 4.8L =代入510L V -=中，直接求解即可．【详解】解：在510L V -=中， 4.8L =，所以 4.8510V -=，即0.2lgV =-， 解得()0.220.22111100.610 1.3V -====≈， 所以其视力的小数记录法的数据约为0.6． 故选：D ．5．设2log 2.2a =，0.5log 0.3b =， 2.20.3c =，则a ，b ，c 的大小关系为（ ） A ．a b c << B ．a c b << C ．c b a << D ．c a b <<【答案】D【分析】根据指对函数的单调性即可作出判断. 【详解】0 2.20.52210log 0.3log log 2.210.30.33b c ==>>=>=. 故选：D6．若2510a b ==，则2ab =（ ） A ．2 B ．4 C ．5 D ．10【答案】C【分析】根据条件，把指数式化成对数式，结合对数运算性质可得结果. 【详解】∵2510a b ==， ∴25log 10,log 10a b ==. ∴225log 10ln 5log 5,log 10ln 2a b === ∴2log 5225ab ==.故选：C7．某居民小区内一条街道的一侧并排安装了5盏路灯，在满足晚上不同时间段照明的前提下，为了节约用电，小区物业通过征求居民意见，决定每天24：00以后随机关闭其中3盏灯，则2盏亮着的路灯不相邻的概率为（ ） A ．0.3 B ．0.5 C ．0.6 D ．0.8【答案】C【分析】把问题转化为亮的2盏插空到不亮的3盏之间，计算出2盏亮的灯相邻和不相邻的所有可能数，再根据古典概型的概率公式计算即可.【详解】5盏路灯关闭其中3盏灯，则2盏亮着的路灯不相邻，相当于把亮的2盏插空到不亮的3盏之间，那么亮的2盏不相邻的情况共有246C =种，相邻的情况共有4种， 因此2盏亮着的路灯不相邻的概率为60.610= ， 故选：C.8．设函数()f x ax =，()b xg x x-=（a ，R b ∈，0ab ≠），若()y f x =与()y g x =的图象有且只有两个交点()11,A x y ，()22,B x y 且12x x <，则（ ） A ．当0a >时，120y y +>，12y y > B ．当0a >时，120y y +<，12y y < C ．当0a <时，120y y +>，12y y > D ．当0a <时，120y y +<，12y y <【答案】D【分析】可将条件进行变形，交点的横坐标12,x x 为20ax x b +-=的两个非零实根，通过对a 进行分类讨论即可判断选项即可.【详解】由题意，交点的横坐标12,x x 12()x x <为方程20ax x b +-=的两个非零实根， 当0a >时，140ab ∆=+>，1210x x a+=-< 所以1212()10y y a x x +=+=-<，222221212()y y a x x -=-=2121221()()()0a x x x x a x x -+=->，即12y y >，故选项A 、B 错误； 当0a ＜时，140ab ∆=+>，1210x x a+=-> 所以1212()10y y a x x +=+=-<，222221212()y y a x x -=-=2121221()()()0a x x x x a x x -+=-<，12y y <，故选项C 错误，选项D 正确；故选：D 二、多选题9．下列统计量中，能描述一组样本数据1x ，2x ，3x ，…，n x 的离散程度的是（ ） A ．这组样本数据的标准差 B ．这组样本数据的中位数 C ．这组样本数据的极差 D ．这组样本数据的平均数【答案】AC【分析】理解平均数、中位数、标准差、极差的含义和意义即可【详解】对选项A ，方差和标准差是用于测度数据离散程度的最常用测度值，故正确； 对选项B ，中位数也就是选取中间的数，是一种衡量集中趋势的方法，故错误； 对选项C ，极差指数据集中的最大值与最小值之差，能从一定程度上反映数据集的离散情况，故正确；对选项D ，平均数是指在一组数据中所有数据之和再除以这组数据的个数，它是反映数据集中趋势的一项指标，故错误. 故选：AC10．下列函数中，在定义域上是增函数的为（ ）A ．()1f x x=-B ．()22x xf x -=-C ．()()22log f x x x =+ D ．()f x =【答案】BD【分析】由幂函数、指数函数、对数函数的奇偶性与单调性即可求解. 【详解】选项A ，函数()1f x x =-在(,0),(0,)-∞+∞分别单调递增，但在定义域(,0)(0,)-∞+∞内不是增函数，故A 错误；选项B ，函数()22x xf x -=-在R 上单调递增，故B 正确；选项C ，()()22log f x x x =+，由复合函数单调性，()()22log f x x x =+在(0,)+∞单调递增，在(,1)-∞-单调递减，故C 错误；选项D ，13()f x x ==是奇函数，且是增函数，故D 正确. 故选：BD11．为了解某地农村经济情况，对该地农户家庭年收入进行抽样调查，将农户家庭年收入的调查数据整理得到如下频率分布直方图：则下列结论正确的是（ ）A ．估计该地农户家庭年收入不低于8.5万元的农户比例为30%B ．估计该地农户家庭年收入的第三四分位数为9万元C ．估计该地农户家庭年收入的平均值不超过6.5万元D ．估计该地农户家庭年收入的中位数为8万元 【答案】AB【分析】利用频率分布直方图中频率的求解方法，通过求解频率即可判断选项的正误． 【详解】对于A ，该地农户家庭年收入不低于8.5万元的农户比例为(0.120.040.023)10.330%⨯++⨯⨯==，故正确；对于B ，设该地农户家庭年收入的第三四分位数为m 万元，则0.020.040.10.140.2020.10(8.5)0.75m ++++⨯+⨯-=，则9.0m =，故正确； 对于C ，该地农户家庭年收入的平均值为30.0240.0450.1060.1470.280.290.1x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ 100.1110.04120.02130.02140.027.68+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=，故错误；对于D ，设该地农户家庭年收入的中位数为x 万元，则0.020.040.100.140.20.5++++=，即7.5x =，则中位数是7.5，故错误． 故选：AB12．已知函数()f x 的定义域为R ，()1f x +为偶函数，当1≥x 时，()3x f x a -=+，则（ ）A ．若()37log 29f =-，则1a =-B ．若103a -≤<，则()f x 有两个零点C ．()f x 在(),1-∞上单调递增D ．若()()12f x f x +<，则()()310f x f ->【答案】ACD【分析】利用函数的对称性与单调性，逐一判断各选项即可.【详解】)1(f x +是偶函数，∴函数()y f x =关于直线1x =对称，即()()2f x f x =-.对于A ，()()()32log 2337log 22log 239f f a --=-=+=-，∴2799a +=-，∴1a =-，故正确； 对于B ，当13a =-，1≥x 时，()13,03xf x a -⎛⎤=+∈- ⎥⎝⎦，根据对称性可知此时只有一个零点，故错误；对于C ，当1≥x 时，()3xf x a -=+单调递减，根据对称性可知，()f x 在(),1-∞上单调递增，故正确；对于D ，根据函数的单调性与对称性可知，函数值越大，自变量离轴越近. ()()()112112113f x f x x x x +<⇔+->-⇔<<， ()()()13103110113f x f x x ->⇔--<-⇔<<，故正确. 故选：ACD 三、填空题 13．函数()f x =______． 【答案】(]0,2【分析】利用真数大于零与被开放式大于等于零，即可得到结果. 【详解】函数有意义需满足，801log 03x x >⎧⎪⎨-≥⎪⎩，解得02x <≤， ∴函数()f x (]0,2. 故答案为：(]0,214．已知正实数m ，n 满足()lg lg lg 32m n m n +=+，则32m n +的最小值为______． 【答案】24 【分析】由题意可得231m n+=，利用均值不等式可得结果. 【详解】∵()lg lg lg 32m n m n +=+，m ，n 均为正实数， ∴32mn m n =+，即231m n+=，∴()23493232121223624n m m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，当且仅当3212m n ==时，等号成立. 故答案为：2415．对于实数x ，符号[]x 表示不超过x 的最大整数，例如[]3π=，[]1.52-=-，则满足2211x x ⎡⎤-+=⎣⎦的实数x 的取值范围为______．【答案】11,0,122⎛⎤⎡⎫- ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭【分析】根据新定义可构建关于实数x 的不等式组，解之即可.【详解】∵2211x x ⎡⎤-+=⎣⎦，∴21212x x ≤-+<，由2212x x -+<，可得112x -<<，由2211x x -+≥，可得0x ≤或12x ≥， ∴实数x 的取值范围为11,0,122⎛⎤⎡⎫- ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭. 故答案为：11,0,122⎛⎤⎡⎫- ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭16．已知函数()221f x x x =--，若关于x 的方程()f x x m =+有四个根，则实数m 的取值范围为______． 【答案】5,14⎛⎫-- ⎪⎝⎭【分析】分离变量，画出特定函数的图像即可.【详解】由()f x x m =+，得()221m f x x x x x =-=---令()22231,0211,0x x x g x x x x x x x ⎧--≥=---=⎨+-<⎩，画出图像由图可知，当514m -<<-时，方程()m f x x =-有四解，即方程()f x x m =+有四个根. 故答案为:5,14⎛⎫-- ⎪⎝⎭四、解答题17．已知[):,p x a ∃∈+∞，1x <；q ：函数()()22log 46f x x x a =+++的定义域为R ．试判断“p 为假命题”是“q 为真命题”的什么条件．【答案】“p 为假命题”是“q 为真命题”的充分不必要条件．【分析】根据p 为假命题求得1a ≥，q 为真命题求得2a >-，根据充分、必要条件的定义判断即可得出结果.【详解】解：因为p 为假命题，所以[):,p x a ⌝∀∈+∞，1x ≥为真命题， 即[):,p x a ⌝∀∈+∞，1≥x 或1x ≤-为真命题，所以{}{}11x x a x x x ≥⊆≥≤-或， 所以1a ≥，反之，若1a ≥，p 为假命题，即p 为假命题1a ⇔≥． （或因为p 为假命题，即[),x a ∃∈+∞，11x -<<为假命题，所以{}{}11x x a x x ≥⋂-<<=∅，所以1a ≥，反之，若1a ≥，p 为假命题，即p 为假命题1a ⇔≥．）因为q 为真命题，即()22log 46y x x a =+++的定义域为R ，所以任意R x ∈，2460x x a +++>，所以()16460a ∆=-+<，所以2a >-，反之，若2a >-，q 为真命题， 即q 为真命题2a ⇔>-，因为12a a ≥⇒>-，21a a >-≥，所以p 为假命题q ⇒为真命题，q 为真命题p 为假命题，所以“p 为假命题”是“q 为真命题”的充分不必要条件．18．在学校大课间体育活动中，甲、乙两位同学进行定点投篮比赛，每局比赛甲、乙每人各投篮一次，若一方命中且另一方未命中，则命中的一方本局比赛获胜，否则为平局．已知甲、乙每次投篮命中的概率分别为56和35，且每局比赛甲、乙命中与否互不影响，各局比赛也互不影响．(1)求一局投篮比赛，甲、乙平局的概率； (2)求一局投篮比赛，甲获胜的概率； (3)求三局投篮比赛，甲至少获胜两局的概率．【答案】(1)1730(2)13(3)727【分析】（1）甲、乙平局，即二者均命中，或均未命中； （2）甲获胜，即甲命中，乙未命中；（3）甲至少获胜两局，包含两种情况三局两胜或三局均胜. (1)记事件A ：一局投篮比赛，甲、乙平局，由题意可知，()53531711656530P A ⎛⎫⎛⎫=⨯+-⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．(2)记事件B ：一局投篮比赛，甲获胜，由题意可知，()5311653P B ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭．(3)记事件i B ：第i 局甲获胜（1,2,3i =），由（2）可知，()13i P B =，则三局比赛甲恰好胜两局的概率为()()()()123123123123123123P B B B B B B B B B P B B B P B B B P B B B ++=++， 1112313339⎛⎫=⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭，甲三局全胜的概率为()123111133327P B B B =⨯⨯=，所以三局投篮比赛，甲至少获胜两局的概率为21792727+=． 19．我市是世界公认的优势苹果栽培地，因此苹果作为我市特色农产品在市场上颇具竞争力，被列入我市乡村振兴农业特色优势产业．苹果上市后，苹果的价格会随着市面上苹果销售量的变化而变化，假设每千克苹果的价格y 元是市面上苹果销售数量x 万吨的一次函数，收集到以往相关数据如下：为了增加收益，某果农利用一定的技术手段将苹果进行保鲜存储，等到市面上的苹果变少、价格上升之后再出售．但保鲜存储需要成本，假设苹果保鲜存储t 天每千克的费用为()c t 元，已知保鲜存储第一天每千克的费用为0.22元，且保鲜存储天数每增加1天，()c t 增加0.02元．同时市面上苹果销售数量x 万吨与t 满足的函数关系为20.0020.149.6x t t =-+，其中170t ≤≤，N*t ∈． (1)求y 与t 之间的函数关系式； (2)求()c t 的解析式；(3)若不考虑其他因素，要使每千克苹果所获得的收益最大，果农需将苹果保鲜存储多少天出售？【答案】(1)20.0020.140.4y t t =-++，170t ≤≤，*t N ∈ (2)0.020.2c t =+，170t ≤≤，*t N ∈ (3)储存30天出售【分析】（1）利用待定系数法得到10y x =-+，结合题意可得y 与t 之间的函数关系式； （2）由题意可得0.020.2c t =+，170t ≤≤，*t N ∈；（3）设每千克苹果保鲜存储t 天出售的收益为z 元，则z y c =-，根据二次函数性质可得结果. (1)由题意可设y ax b =+，则 1.68.42.47.6a b a b =+⎧⎨=+⎩，解得110a b =-⎧⎨=⎩，所以10y x =-+，因为20.0020.149.6x t t =-+，所以()20.0020.149.610y t t =--++，即20.0020.140.4y t t =-++，170t ≤≤，*t N ∈； (2)由题意可知()0.2210.02c t =+-⨯， 所以0.020.2c t =+，170t ≤≤，*t N ∈； (3)设每千克苹果保鲜存储t 天出售的收益为z 元，则z y c =-， 即20.0020.120.2z t t =-++， 因为170t ≤≤，*t N ∈， 由二次函数性质可知， 当0.123020.002t ==⨯时，z 取得最大值，所以要使每千克苹果所得的收益最大，需将苹果保鲜储存30天出售．20．已知函数()b f x a x =⋅（其中a ，b 为常数）的图像经过点()2,16A ，()3,54B ．(1)试比较()2x f a -与()x f a -的大小； (2)若对于[)0,x ∞∀∈+，不等式()0xx x a b m ab +-⋅≤成立，求实数m 的取值范围． 【答案】(1)()2x f a -≤()x f a -；当且仅当0x =时等号成立 (2)2m ≥【分析】（1）由题意确定函数()b f x a x =⋅的表达式，借助函数的单调性比较大小即可；（2）原问题等价于2360x x x m +-⋅≤恒成立，参变分离，转求函数的最值即可.(1)因为函数()y f x =的图像经过点()2,16A ，()3,54B ，所以()()216354f f ⎧=⎪⎨=⎪⎩，即216354b b a a ⎧⋅=⎨⋅=⎩①②， ①②得32823273b ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，解得3b =，2a =， 所以()32f x x =，()()222x x f a f -=-，()()2x x f a f --=，()222222x x x x ----=-+，因为222-+≥=x x ，当且仅当0x =时等号成立，所以()2220x x --+≤，所以222x x --≤，又()32f x x =在R 上单调递增，所以()()222x x f f --≤，即()()2x x f a f a --≤,当且仅当0x =时等号成立；(2)由（1）可得，2360x x x m +-⋅≤，因为60x >，所以2311632x xx x x m +⎛⎫⎛⎫≥=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 令()11,032x x h x x ⎛⎫⎛⎫=+≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，由指数函数单调性可知，()h x 在[)0,∞+上单调递减， 所以()()02h h x ≤=，所以2m ≥．21．已知函数()22f x x kx k =-+的两个零点为a ，b ，且a b <．(1)设集合(){}0A x f x =≤，{}2log 1B x x =<，若A B A =，求实数k 的取值范围；(2)若b ta =，[]2,4t ∈，求实数k 的取值范围．【答案】(1)413k << (2)925816k ≤≤ 【分析】（1）问题等价于函数()22f x x kx k =-+的两个零点为a ，b ，且02a b <<<，转化为二次方程根的分布问题；（2）根据韦达定理可构建k 关于t 的函数，借助对勾函数的单调性可得结果.(1) 由题意可知{}A x a x b =≤≤，{}02B x x =<<，因为A B A =，所以A B ⊆，所以02a b <<<，所以()()Δ0020020k f f >⎧⎪<<⎪⎨>⎪⎪>⎩，可得20020430k k k k k ⎧->⎪<<⎪⎨>⎪⎪->⎩， 解得413k <<． (2) 由0∆>，可知0k <或1k >，由题意可知2a b k ab k +=⎧⎨=⎩， 将b ta =代入得()212t a k ta k ⎧+=⎨=⎩①②，2①②得()214t k t +=， 即1124k t t ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，令()[]()12,4g t t t t =+∈， 因为()g t 在[]2,4上单调递增（单调性可不证明），所以()()()24g g t g ≤≤，即()51724g t ≤≤， 综上可知，925816k ≤≤． 22．已知函数()y f x =与3x y =的图像关于直线y x =对称，函数()()3381k x g x f x f ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭． (1)若函数()11h x f x a ⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭是奇函数，求实数a 的值； (2)当3k =时，若()()12g x g x m ==，且2190x x >>，求实数m 的取值范围；(3)若函数()g x 在()1,9上是单调函数，求实数k 的取值范围．【答案】(1)12a =- (2)63,4m ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭(3)0k ≤或12k ≥【分析】（1）利用奇函数定义，即可推出实数a 的值；（2）函数可化简为()()()2333log 12log 4g x x k x k =+--，利用换元法问题可转化为二次方程根的分布问题；（3）利用单调性定义即可建立关于实数k 的不等式，从而得到结果.(1)由题意可知()3log f x x =，又()31log 1h x x a ⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭是奇函数， 所以对定义域内任意一个x ，都有()()h x h x -=-， 即33311log log log 1x a x a x a x a x a x a -+++++=-=-++++，可得11x a x a x a x a -+++=-+++， 所以()()()()11x a x a x a x a -++++=-++，整理得()22221+-=-a x a x ，即()221a a +=，可得12a =-； (2)()()()()33333333log 3log log 3log log log 8181k k x g x x x x =⋅⨯=+⋅- ()()()()233333log log 43log 12log 4k x x x k x k =+⋅-=+--，设3log x t =，令()()23124s t t k t k =+--，当3k =时，即()23912s t t t =--，设311log x t =，322log x t =，因为()()12g x g x m ==，所以()()12s t s t m ==，即1t ，2t 为23912t t m --=的两根，整理得239120t t m ---=， 所以123t t +=，12123m t t --⋅=， 因为2190x x >>，所以()323131log log 9log 2x x x >=+，即212t t ->，由21Δ02t t >⎧⎨->⎩，可得()81121202m ⎧--->，即47502m +>⎧，解得63,4m ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭；(3)由（2）可知，()()()2333log 12log 4g x x k x k =+--，设()12,1,9x x ∈，且12x x <，所以120x x -<，()()()()()()2221323231313log 12log 43log 12log 4g x g x x k x k x k x k ⎡⎤-=+---+--⎣⎦()()32313231log log 3log log 12x x x x k =-++-⎡⎤⎣⎦，因为()g x 在()1,9上是单调函数，所以()()210g x g x ->或()()210g x g x -<，因为12x x <，所以3231log log x x >，即3231log log 0x x ->，所以()32313log log 120x x k ++->或()32313log log 120x x k ++-<， 即对任意1219x x <<<，都有323112log log 3k x x -+>或323112log log 3k x x -+<， 因为()12,1,9x x ∈，所以31320log log 2x x <<<，所以31320log log 4x x <+<，所以1203k -≤或1243k -≥， 所以0k ≤或12k ≥．。
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)．。
山东省烟台市蓬莱第一中学2020-2021学年高三数学理上学期期末试题含解析
山东省烟台市蓬莱第一中学2020-2021学年高三数学理上学期期末试题含解析一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。
在每小题给出的四个选项中，只有是一个符合题目要求的1. 某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积（）A. B. C. D.参考答案：D【分析】根据三视图判断出几何体为两个半圆柱构成，进而计算出表面积.【详解】由三视图可知，该几何体为两个半圆柱构成，其表面积为，故选D.【点睛】本小题主要考查根据三视图识别几何体，考查几何体表面积的计算，属于基础题.2. 已知函数f（x）= ，且?x0∈[2，+∞）使得f（﹣x0）=f（x0），若对任意的x∈R，f （x）＞b恒成立，则实数b的取值范围为（）A．（﹣∞，0）B．（﹣∞，0] C．（﹣∞，a）D．（﹣∞，a]参考答案：B【考点】利用导数研究函数的单调性．【分析】分别求出x≤0时，x＞0时，函数f（x）的值域，再由?x0∈[2，+∞）使得f（﹣x0）=f（x0），即为+a=（x0﹣1）3+1有解，运用参数分离和构造函数，求出导数，判断符号，可得单调性，即可得到f（x）的值域，再由不等式恒成立思想，可得b的范围．【解答】解：函数f（x）=，当x≤0时，f（x）=+a≥a；当x＞0时，f（x）=（x﹣1）3+1递增，可得f（x）＞0．由?x0∈[2，+∞）使得f（﹣x0）=f（x0），即为+a=（x0﹣1）3+1有解，即为a=（x0﹣1）3+1﹣，由y=（x0﹣1）3+1﹣，x0∈[2，+∞），导数为3（x0﹣1）2﹣＞0在x0∈[2，+∞）恒成立，即为函数y在x0∈[2，+∞）递增，即有a≥2﹣＞0，则函数f（x）的值域为（0，+∞）．由任意的x∈R，f（x）＞b恒成立，可得b≤0．故选：B．3. 若f(x)是定义域为R的奇函数，且，则下列表述错误的是（）A. f(x)的值域为RB. f(x)为周期函数，且4为其一个周期C. f(x)的图象关于对称D. 函数的图象与函数的图象关于y轴对称参考答案：A【分析】利用，可知正确；根据奇偶性可得，可知正确；根据两函数的对称关系和图象平移可知正确；通过反例，可知错误.【详解】由得：为周期函数，且为其一个周期，可知正确；为奇函数关于直线对称，可知正确；将向左平移个单位可得：将向右平移个单位可得：与图象关于轴对称与图象依然关于轴对称，可知正确；令，此时是定义域为的奇函数，且此时值域为，可知错误.本题正确选项：4. 设圆锥曲线C的两个焦点分别为.若曲线C上存在点满足,则曲线C的离心率等于（）A.或B.或C.或D.或参考答案：A5. （多选题）某调查机构对全国互联网行业进行调查统计，得到整个互联网行业从业者年龄分布饼状图、90后从事互联网行业岗位分布条形图，则下列结论正确的是（）注：90后指1990年及以后出生，80后指1980-1989年之间出生，80前指1979年及以前出生.A. 互联网行业从业人员中从事技术和运营岗位的人数占总人数的三成以上B. 互联网行业中从事技术岗位的人数超过总人数的20%C. 互联网行业中从事运营岗位的人数90后比80前多D. 互联网行业中从事技术岗位的人数90后比80后多参考答案：ABC【分析】根据扇形统计图和条状图，逐一判断选项，得出答案.【详解】选项A：因为互联网行业从业人员中，“90后”占比为56％，其中从事技术和运营岗位的人数占的比分别为39.6％和17％，则“90后”从事技术和运营岗位的人数占总人数的.“80前”和“80后”中必然也有从事技术和运营岗位的人，则总的占比一定超过三成，故选项A正确；选项B：因为互联网行业从业人员中，“90后”占比为56％，其中从事技术岗位的人数占的比为39.6％，则“90后”从事技术岗位的人数占总人数的.“80前”和“80后”中必然也有从事技术岗位的人，则总的占比一定超过20％，故选项B正确；选项C：“90后”从事运营岗位的人数占总人数的比为，大于“80前”的总人数所占比3％，故选项C正确；选项D：“90后”从事技术岗位的人数占总人数的，“80后”的总人数所占比为41％，条件中未给出从事技术岗位的占比，故不能判断，所以选项D错误.故选：ABC.【点睛】本题考查了扇形统计图和条状图的应用，考查数据处理能力和实际应用能力，属于中档题.6. 函数的值域为（）A． B． C． D．参考答案：B7. 设函数在定义域内的导函数为，的图象如图1所示，则的图象可能为（）参考答案：D8. 下列有关命题的说法中错误的是（）A．若为假命题，则、均为假命题.B．“”是“”的充分不必要条件.C．命题“若则”的逆否命题为：“若则”. D．对于命题使得＜0，则，使.参考答案：D略9. 函数的大致图象为参考答案：D 10. 函数在定义域上不是常数函数，且满足条件：对任意，都有,则是( )A. 奇函数但非偶函数B. 偶函数但非奇函数C. 既是奇函数又是偶函数D. 是非奇非偶函数参考答案：B二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知为正实数，且满足，则使恒成立的的取值范围为_________.参考答案：试题分析：解：都是正实数，且满足恒成立，是正实数，，故的取值范围.考点：基本不等式的应用.12. 7个学生排成一排去参加某项活动，要求学生甲与学生乙相邻，且学生甲与学生丙不相邻的不同排法种数为__________．参考答案：1200【分析】先利用利用捆绑法计算学生甲与学生乙相邻的种数，再利用间接法求出学生甲与学生乙相邻，同时学生甲与学生丙相邻的种数，可得答案.【详解】解：由题意得：学生甲与学生乙相邻，利用捆绑法有种，要求学生甲与学生乙相邻，同时学生甲与学生丙相邻有，所以不同的排法有种，故答案：1200.【点睛】本题主要考查排列、组合的实际应用，相对不难，注意捆绑法和间接法的灵活运用.13. 已知函数f(x)＝－xlnx ＋ax 在(0，e)上是增函数，函数g(x)＝|e x －a|＋，当x∈[0，ln3]时，函数g(x)的最大值M 与最小值m 的差为，则a 的值为．参考答案：由f ?(x)＝－(lnx ＋1)＋a≥0在(0，e)上恒成立，即a≥lnx＋1，得a≥2．当2≤a＜3，g(x)在[0，lna]上递减，[lna ，ln3]上递增，且g(0)≥g(ln3)，所以M －m ＝g(0)－g(lna)＝a －1＝，解得a ＝；当a≥3，g(x)＝a －e x＋，g(x)在[0，ln3]上递减，所以M －m ＝g(0)－g(ln3)＝2≠，舍去．【说明】考查用导数研究函数的性质，分段函数的最值．对a 进行分类讨论，研究g(x)的单调性与最值． 14. 抛物线的焦点为F ，P ，Q 是抛物线上的两个动点，线段PQ 的中点为M ，过M作抛物线准线的垂线，垂足为N ，若，则的最大值为_____．参考答案：分析：设|PF|=2a ，|QF|=2b ，．由抛物线定义得|PQ|=a+b ，由余弦定理可得（a+b ）2=4a 2+4b 2﹣8abcosθ，进而根据基本不等式，求得的θ取值范围，从而得到本题答案. 详解：设|PF|=2a ，|QF|=2b ，由抛物线定义，得|PF|=|PA|，|QF|=|QB|， 在梯形ABPQ 中，2|MN|=|PA|+|QF|=2a+2b ， ∵|MN|=|PQ|， ∴|PQ|=a+b ，由余弦定理得，设∠PFQ=θ， （a+b ）2=4a 2+4b 2﹣8abcosθ， ∴a 2+b 2+2ab=4a 2+4b 2﹣8abcosθ，∴cosθ=，当且仅当a=b 时取等号，∴θ≤，故答案为：点睛：（1）本题主要考查抛物线的简单几何性质，考查直线和抛物线的位置关系和基本不等式等，意在考查学生对这些基础知识的掌握能力和分析推理能力. (2)解答本题的关键有二，其一是要联想到抛物线的定义解题，从而比较简洁地求出MN 和PQ,其二是得到后要会利用基本不等式求最值. 15. 已知是内的一点，且，若和的面积分别为，则的最小值是 ．参考答案：略16. (必修4P 21例题4改编)已知cos且－π＜α＜－，则cos＝________．参考答案：17. 正项等比数列中，，，则数列的前项和等于 ．参考答案：三、 解答题：本大题共5小题，共72分。
2021-2022学年山东省烟台市莱阳市高一年级上册学期期末数学试题【含答案】
2021-2022学年山东省烟台市莱阳市第一中学高一上学期期末数学试题一、单选题1．已知全集U =R ，集合{}24A x x =<<，{}260B x x x =--≤，则()U A B ∩等于（ ）A ．(]2,3B ．()3,4C ．[)2,4-D ．()(),23,4-∞-【答案】B【解析】化简集合B ，求出补集，再根据交集的概念运算求解可得结果.【详解】{}260B x x x =--≤{|23}x x =-≤≤，{|2UB x x =<-或3}x >，所以()U A B ∩{|34}x x =<<. 故选：B2．命题“0x ∀≥，sin x x ≤”的否定是（ ） A ．0x ∀≥，sin x x > B ．00x ∃<，00sin x x > C ．00x ∃≥，00sin x x > D ．00x ∃≥，00sin x x ≤【答案】C【解析】由全称命题的否定变换形式即可得出结果. 【详解】命题“0x ∀≥，sin x x ≤” 的否定是 00x ∃≥，00sin x x >.故选：C3．若sin x ＜0，且sin （cos x ）＞0，则角x 是 A ．第一象限角 B ．第二象限角C ．第三象限角D ．第四象限角【答案】D【分析】根据三角函数角的范围和符号之间的关系进行判断即可． 【详解】∵﹣1≤cos x ≤1，且sin （cos x ）＞0， ∴0＜cos x ≤1， 又sin x ＜0，∴角x 为第四象限角，故选D ．【点睛】本题主要考查三角函数中角的象限的确定，根据三角函数值的符号去判断象限是解决本题的关键．4．已知幂函数()y f x =的图象过点()4,2A ，1sin ,2B m ⎛⎫ ⎪⎝⎭，()sin1,C n ，则m 与n 的大小关系为（ ）A ．m n >B ．m n <C ．m n =D ．不等确定【答案】B【分析】根据给定条件求出幂函数的解析式，再借助()f x 的单调性即可判断作答.【详解】依题意，设()f x x α=，由()42f =得：42α=，解得12α=，则有()f x x =，且()f x 在[0,)+∞上单调递增，又sin y x =在(0,)2π上单调递增，即10sin sin12<<，因此有1sin sin12<，则m n <，B 正确.故选：B 5．函数lg 1()x x f x x-=的图象大致是（ ） A ． B ．C ．D ．【答案】A【解析】先求函数定义域得()()(),00,11,x ∈-∞+∞，再根据定义域分0x <，01x <<，1x >三种情况分别讨论即可得答案.【详解】解：函数的定义域为：()()(),00,11,-∞+∞， 当0x <时，11x -+>函数()()lg 1lg 1()lg 10x x x x f x x x x--+===--+<-，故排除CD 选项； 当01x <<时，011x <-+<，故函数()()lg 1lg 1()lg 10x x x x f x x x x--+===-+<，故排除B 选项； 当1x >时，函数()()lg 1lg 1()lg 1x x x x f x x x x--===-，该函数图象可以看成将函数lg y x =的图象向右平移一个单位得到. 故选：A.【点睛】思路点睛：函数图象的辨识可从以下方面入手：(1)从函数的定义域，判断图象的左右位置；从函数的值域，判断图象的上下位置． (2)从函数的单调性，判断图象的变化趋势； (3)从函数的奇偶性，判断图象的对称性； (4)从函数的特征点，排除不合要求的图象. 6．在ABC 中，3cos 5A =且5cos 13B =，则cos C 等于（ ）A ．3365-B ．3365C ．6365-D ．6365【答案】B【分析】在ABC 中， ()()cos cos cos C A B A B π=-+=-+⎡⎤⎣⎦，再利用两角和的余弦公式展开计算即可.【详解】解：∵在ABC 中，A B C π++=， ∴()C A B π=-+，又3cos 5A =，5cos 13B =，∴4sin 5A =，12sin 13B =， ∴()()cos cos cosC A B A B π=-+=-+⎡⎤⎣⎦cos cos sin sin A B A B =-+ 354123351351365⎛⎫=-⋅+⋅= ⎪⎝⎭. 故选：B .【点睛】本题考查两角和的余弦公式、同角三角函数关系、诱导公式，考查基本分析求解能力，属基础题.7．已知函数()2sin sin 2xf x x =+，则()f x 的最大值为（ ）A ．2-B ．1-C ．0D ．1【答案】D【解析】令[]sin 21,3t x =+∈，可得出()44f x t t =+-，令()44g t t t =+-，证明出函数()g t 在[)1,2上为减函数，在(]2,3上为增函数，由此可求得函数()g t 在区间[]1,3上的最大值，即为所求.【详解】令[]sin 21,3t x =+∈，则sin 2x t =-，则()()222sin 44sin 2t x f x t x t t-===+-+，令()44g t t t =+-，下面证明函数()g t 在[)1,2上为减函数，在(]2,3上为增函数，任取1t 、[)21,2t ∈且12t t <，则()()()()()21121212121212124444444t t g t g t t t t t t t t t t t t t -⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+--+-=-+-=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()1212124t t t t t t --=，1212t t ≤<<，则120t t -<，1214t t <<，()()120g t g t ∴->，()()12g t g t ∴>，所以，函数()44g t t t =+-在区间[)1,2上为减函数，同理可证函数()44g t t t =+-在区间(]2,3上为增函数，()11g =，()133g =，()max 1g t ∴=.因此，函数()f x 的最大值为1. 故选：D.【点睛】方法点睛：利用函数的单调性求函数最值的基本步骤如下： （1）判断或证明函数在区间上的单调性； （2）利用函数的单调性求得函数在区间上的最值.8．已知定义在R 上的函数y ＝f (x )对于任意的x 都满足f (x ＋1)＝－f (x )，当－1≤x ＜1时，f (x )＝x 3，若函数g (x )＝f (x )－log a |x |至少有6个零点，则a 的取值范围是( ) A ．1(0,]5∪(5，＋∞)B ． 1(0,)5∪[5,)+∞C ． 11(,)75∪(5，7)D ． 11(,)75∪[5，7)【答案】A【详解】由f(x ＋1)＝－f(x)得f(x ＋1)＝－f(x ＋2)，因此f(x)＝f(x ＋2)，即函数f(x)是周期为2的周期函数．函数g(x)＝f(x)－log a |x|至少有6个零点可转化成y ＝f(x)与h(x)＝log a |x|两函数图象交点至少有6个，需对底数a 进行分类讨论．若a ＞1，则h(5)＝log a 5＜1，即a ＞5.若0＜a ＜1，则h(－5)＝log a 5≥－1，即0＜a ≤15.所以a 的取值范围是10,5⎛⎤⎥⎝⎦∪(5，＋∞)．故选A .点睛：对于方程解的个数(或函数零点个数)问题，可利用函数的值域或最值，结合函数的单调性、草图确定其中参数范围．从图象的最高点、最低点，分析函数的最值、极值；从图象的对称性，分析函数的奇偶性；从图象的走向趋势，分析函数的单调性、周期性等．二、多选题9．以下四个选项表述正确的有（ ） A ．0∈∅ B ．{}0∅⊆ C ．{}{},,a b b a ⊆ D ．{}0∅∈【答案】BC【解析】利用元素集合的关系判断得,A D 错误，,B C 正确. 【详解】,A 0∉∅，所以该选项错误； ,B 空集是任何集合的子集，所以该选项正确；,C 由子集的定义得{}{},,a b b a ⊆，所以该选项正确；,D ∅是一个集合，它和{0}之间不能用∈连接，所以该选项错误.故选：BC10．下列不等式中正确的是（ ） A ．已知a b <，则有2a ba b +<< B ．已知0a b <<，0c d >>，0m >，则m ma cb d<-- C ．已知0a b >>，则22ac bc > D ．已知0a >，0b >，则2aba b≤+【答案】AD【分析】由不等式的性质和基本不等式即可较易得出判断. 【详解】因为a b <，所以有：2a a b <+，所以：2a ba +<，又：2a b b +<，所以：2a b b +<，所以：2a ba b +<<，所以A 正确； 因为0c d >>，所以有：0c d -<-<，所以：0a c b d -<-<，所以：110a c b d>>--，又0m >，所以：m ma cb d>--，所以B 错误； 因为2c ≥0，0a b >>，当20c >时，22ac bc >成立，当2c =0时，220ac bc ==，所以C 错误； 因为0a >，0b >，所以有：0a b +≥，10a b>+，所以()11a b a b a b +≥⋅++即：01<≤2ab a b ≤+D 正确. 故选：AD.11．在数学中，布劳威尔不动点定理是拓扑学(一个数学分支)里一个非常重要的定理，简单的讲就是对于满足一定条件的图象为连续不断的函数()f x ，存在一个点0x ，使得()00f x x =，那么我们称该函数为“不动点”函数，下列为“不动点”函数的是（ ） A ．()1f x x =+B ．()1f x x x=-，0x > C ．()23f x x x =-+D ．()12log f x x =【答案】BD【解析】对于ABC ：通过解方程()00f x x =可得答案；对于D ，通过作出两个函数的图象可得答案. 【详解】四个选项中的函数的图象显然都是连续不断的， 对于A ：当001x x +=时，该方程无解，故A 不满足； 对于B ：当0001x x x -=，00x >时，解得02x =B 满足；对于C ：当20003x x x -+=，即()20120x -+=时，无实数根，故C 不满足；对于D ；画出()12log f x x =与y x =的图象显然有交点，即存在一个点0x ，使得()00f x x =，故D 满足；综上，BD 均满足. 故选：BD【点睛】关键点点睛：利用“不动点”函数的定义求解是解题关键.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1273x x π<+< 【答案】ABD【分析】运用奇函数的定义和诱导公式可判断A ；由零点的定义和同角三角函数关系可判断B ；由零点的定义和图象的交点个数，可判断C ；由0x >时，lg y x =-和tan y x =的图象，结合正切函数的性质，可判断D.【详解】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 π=+π，Z k ∈时， ()sin cos sin cos 02x f x x k k πππ⎛⎫+⋅=+=≠ ⎪⎝⎭，所以当2x k π=+π，Z k ∈时，()0g x ≠， 当2x k ππ≠+，Z k ∈时，()()sin cos 0tan x f x x x f x +⋅=⇔=-，当00x <，00x ->，则()()()000lg f x f x x =--=--，由于()g x 的一个零点为0x ，则()()()00000tan lg lg tan 0x f x x x x =-=-⇒--=，故B 正确；如图：当0x >时，令1tan y x =，2lg y x =-，则()g x 大于0的零点为1tan y x =，2lg 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()()0sin00cos00g 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，134x ππ<<，2322x ππ<<，所以12934x x ππ<+<， 而974π>，故推出1273x x π<+<，故D 正确. 故选：ABD.三、填空题13．若tan 2α=，则2cos 2sin 22αα+-=______．【答案】15-【分析】由于22222cos 4sin cos 14tan cos 2sin 2222sin cos tan 1ααααααααα+++-=-=-++，然后代值计算即可 【详解】因为tan 2α=，所以22222cos 4sin cos 14tan cos 2sin 2222sin cos tan 1ααααααααα+++-=-=-++ 214212215+⨯=-=-+，故答案为：15-14．已知,x y ∈R +,且24,x y +=则(1)(21)x y ++的最大值为_______. 【答案】9【解析】将(1)(21)x y ++展开化为221x y x y ⋅+++，利用基本不等式即可求解. 【详解】24,x y +=且,x y ∈R +,∴ 22(1)(21)2212192x y x y x y x y x y +⎛⎫++=⋅+++≤+++= ⎪⎝⎭， 当且仅当2,1x y ==时取等号，故(1)(21)x y ++的最大值为9. 故答案为：9【点睛】本题主要考查了基本不等式求最值，在运用基本不等式时注意验证等号成立的条件，此题属于基础题.15．如图，在Rt PBO 中，90PBO ∠= ，以O 为圆心、OB 为半径作圆弧交OP 于A 点．若圆弧AB 等分POB 的面积，且AOB α∠=弧度，则tan αα=________.【答案】12【详解】设扇形的半径为r ，则扇形的面积为212r α，直角三角形POB 中， tan PB r α=， POB ，面积为1tan 2r r α⨯，由题意得211222r rtan r αα⨯=⨯，∴tan 2αα=，∴1tan 2αα=，故答案为12. 点睛：本题考查扇形的面积公式及三角形的面积公式的应用，考查学生的计算能力，属于基础题；设出扇形的半径，求出扇形的面积，再在直角三角形中求出高PB ，计算直角三角形的面积，由条件建立等式，解此等式求出tan α与α的关系，即可得出结论.四、双空题16．已知函数22,[4,0]()2(4),(0,)x x f x f x x ⎧-+∈-=⎨-∈+∞⎩，则f (6)=________；若方程()f x x a =+在区间[4,8]-有三个不等实根，实数a 的取值范围为________.【答案】 8 {2}(4,0)⋃-【解析】（1）利用函数的递推关系式，代入即可求解．（2）画出函数的图象，利用函数的零点的个数推出a 的取值范围．【详解】解：因为22,[4,0]()2(4),(0,)x x f x f x x ⎧-+∈-=⎨-∈+∞⎩()()()()62222242228f f f ∴==⨯-=--+=作出函数()f x 在区间[4,8]-上的图象如图：设直线y x a =+，要使()f x x a =+在区间[4,8]-上有3个不等实根， 即函数y x a =+与()y f x =在区间[4,8]-上有3个交点， 由图象可知40a 或2a = 所以实数a 的取值范围是(){}4,02- 故答案为：8；(){}4,02-．【点睛】本题考查了分段函数求值、根据零点个数求参数的取值范围，考查了数形结合的思想，属于中档题．五、解答题 17．求值： (1)1030.256341782(23)86；(2)2552lg4lg log 5log 48++⋅.【答案】(1)112 (2)3【分析】（1）依据幂的运算性质即可解决； （2）依据对数的运算性质及换底公式即可解决. 【详解】（1）1030.256341782(23)861113110.25336233424432122(23)2223112（2）22555lg5lg 42lg 4lglog 5log 4lg 4lg 88lg 2lg525lg 42lg 2lg 4lg101238lg 2lg 218．已知函数()224x a f x x a =-+-的定义域是[]2,3-.（1）当2a =时，求函数()f x 的值域；（2）设:p a M ∈，[]:2,2q x ∀∈-，都有()0f x ≤，若p 是q 的充分不必要条件，写一个满足题意的集合M 并说明理由.【答案】（1）[]1,8-；（2）[)4,+∞(答案不唯一)，理由见解析. 【解析】（1）利用二次函数的知识求出答案即可；（2）求出[]:2,2q x ∀∈-，都有()0f x ≤的充要条件，然后可得答案. 【详解】当2a =时，()()211f x x =--， 所以()()min 11f x f ==-，()()max 28f x f =-= 所以值域是[]1,8-.（2）据题意使“[]2,2x ∀∈-，都有()0f x ≤”为真命题的充要条件是()max 0f x ≤，即有()()2222802280f a a f a a ⎧-=-++≤⎪⎨=--+≤⎪⎩，其解集是(][),44,-∞-⋃+∞， 故使p 是q 的充分不必要条件的集合M 可以是[)4,+∞. 19．已知函数2()21xf x a =-+为奇函数，R a ∈. (1)求a 的值；(2)判断函数()f x 的单调性；(3)若22(4)()0f x x f x k -++--<恒成立，求实数k 的取值范围． 【答案】(1)1a = (2)()f x 在R 上是增函数 (3)2k >【分析】（1）根据奇函数性质可得，()()0f x f x -+=，代入即可得到a 的值； （2）利用单调性的定义证明，任取12,R x x ∈，设12x x <，然后()()12f x f x -()()()12122222121x x x x -=+⋅+，再分析判断其符号即可；（3）利用奇函数性质可推得()222(4)()f x x f x k f x k -+<---=+，进而根据函数的单调性可列出不等式，原题转化一元二次不等式在R 上恒成立的问题，求解即可. 【详解】（1）函数定义域为R .因为函数2()21x f x a =-+为奇函数， 所以有()()f x f x -=-，即()()0f x f x -+=. 又222()2121xx x f x a a -⋅-=-=-++， 则()()2222121x xx f x f x a a ⋅-+=-+-++222222021x x a a ⋅+=-=-=+， 所以，1a =.（2）由（1）知，2()121xf x =-+. 任取12,R x x ∈，不妨设12x x < ，()()121222112121⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭x x f x f x ()()()12122222121x x x x -=+⋅+， ∵12x x <，∴1222x x <，∴12220x x -<.又1210x +>，2210x +>，∴()()120f x f x -<， 即()()12f x f x <，∴函数()f x 是R 上的增函数. （3）因为，函数2()121x f x =-+为奇函数， 所以22(4)()0f x x f x k -++--<等价于()222(4)()f x x f x k f x k -+<---=+，∵()f x 是R 上的单调增函数，∴224x x x k -+<+，即2240x x k -+>恒成立， ∴()()2442820k k ∆=--⨯=--<， 解得2k >.20．已知函数()()πsin 03f x x m ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在下列条件①、条件②、条件③这三个条件中，选择可以确定ω和m 值的两个条件作为已知． 条件①：()f x 的最小正周期为π； 条件②：()f x 的最大值与最小值之和为0； 条件③：()02f =． (1)求π4f ⎛⎫⎪⎝⎭的值；(2)若函数()f x 在区间[]0,a 上是增函数，求实数a 的最大值． 【答案】(1)答案见解析 (2)5π12【分析】（1）先由三个条件得出结果，再选择条件即可求出； （2）根据正弦函数的单调性即可列出式子求解. 【详解】（1）若选择条件①，则2ππω=，故可得2ω=；若选择条件②，则110m m ⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭，故可得m =若选择条件③，则πsin 23m ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，故可得2m =； 根据题意，只能选择①②或①③作为已知条件． 若选择①②，则()πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，此时ππ1sin 462f ⎛⎫== ⎪⎝⎭；若选择①③，则()πsin 223x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，此时π4f ⎛⎫ ⎪⎝⎭（2）根据（1）中所求，不论选择①②还是①③，()πsin 23f x x m ⎛⎫=- ⎪⎝⎭， 又其单调性与()πsin 23h x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭相同，故函数()f x 在区间[]0,a 上是增函数，可转化为()h x 在[]0,a 上是增函数． 又当[]0,x a ∈，πππ2,2333x a ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦，要满足题意，只需ππ232a -≤，故可得50π12a <≤，即实数a 的最大值为5π12．21．我国所需的高端芯片很大程度依赖于国外进口，“缺芯之痛”关乎产业安全、国家经济安全.如今，我国科技企业正在芯片自主研发之路中不断崛起.根据市场调查某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元，每生产1万部还需另投入16万美元.设该公司一年内共生产该款手机x 万部并全部销售完，每万部的销售收入为()R x 万美元，且2400,040,()740040000,40.kx x R x x x x -<≤⎧⎪=⎨->⎪⎩当该公司一年内共生产该款手机2万部并全部销售完时，年利润为704万美元. （1）写出年利润W (万美元)关于年产量x (万部)的函数解析式：（2）当年产量为多少万部时，公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.【答案】（1）2638440,040,40000167360,40.x x x W x x x ⎧-+-<⎪=⎨--+>⎪⎩；（2）32万部，最大值为6104万美元.【解析】（1）先由生产该款手机2万部并全部销售完时，年利润为704万美元，解得6k =，然后由()(1640)W xR x x =-+，将()R x 代入即可.（2）当040x <时利用二次函数的性质求解；当40x >时，利用基本不等式求解，综上对比得到结论.【详解】（1）因为生产该款手机2万部并全部销售完时，年利润为704万美元. 所以4002440216704k ⨯---⨯=，解得6k =，当040x <时， 2()(1640)638440W xR x x x x =-+=-+-， 当40x >时， 40000()(1640)167360W xR x x x x=-+=--+. 所以2638440,040,40000167360,40.x x x W x x x ⎧-+-<⎪=⎨--+>⎪⎩（2）①当040x <时， 26326104()W x =+--，所以max (32)6104W W ==； ②当40x >时， 40000167360x W x --=+，由于40000400001621600x x x+=， 当且仅当4000016x x=，即50(40,)x =∈+∞时，取等号，所以此时W 的最大值为5760. 综合①②知，当32x =，W 取得最大值为6104万美元. 【点睛】思路点睛：应用题的基本解题步骤：（1）根据实际问题抽象出函数的解析式，再利用基本不等式求得函数的最值； （2）设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数； （3）解应用题时，要注意变量的实际意义及其取值范围；（4）在应用基本不等式求函数最值时，若等号取不到，可利用函数的单调性求解． 22．已知函数()2lgxf x ax b =+，()10f =，当0x >时，恒有()1lg f x f x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭． （1）求()f x 的表达式及定义域；（2）若方程()lg f x t =有解，求实数t 的取值范围；（3）若方程()()lg 8f x x m =+的解集为∅，求实数m 的取值范围． 【答案】（1）2()lg1xf x x =+，()(),10,-∞-+∞；（2）()()0,22,+∞；（3）018m ≤<．【分析】（1）由已知中函数()2lgxf x ax b=+，()10f =，当0x >时，恒有()1lg f x f x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，我们可以构造一个关于,a b 方程组，解方程组求出,a b 的值，进而得到()f x 的表达式； （2）转化为21x t x =+，解得2tx t =-，可求出满足条件的实数t 的取值范围.（3）根据对数的运算性质，转化为一个关于x 的分式方程组，进而根据方程()()lg 8f x x m =+的解集为∅，则方程组至少一个方程无解或两个方程的解集的交集为空集，分类讨论后，即可得到答案.【详解】（1）∵当0x >时，()1lg f x f x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭．22lglg lg xxx a ax b b x -=++，即22lglg lg x x ax b a bx-=++， 即2lg lg 2x a bx x ax b+⎛⎫⋅= ⎪+⎝⎭，22x a bx x ax b +⋅=+． 整理得()()20a b x a b x ---=恒成立，∴a b =，又()10f =，即2a b +=，从而1a b ==． ∴2()lg 1xf x x =+， ∵201xx >+，∴1x <-，或0x >， ∴()f x 的定义域为()(),10,-∞-+∞．（2）方程()lg f x t =有解，即2lg lg 1xt x =+， ∴21x t x =+，∴()2x t t -=，∴2tx t =-，∴12t t<--，或02tt >-，解得2t >或02t <<， ∴实数t 的取值范围()()0,22,+∞．（3）方程()()lg 8f x x m =+的解集为∅， ∴()2lglg 81x x m x =++，∴281xx m x =++， ∴()2860x m x m +++=，方程的解集为∅，故有两种情况：①方程()2860x m x m +++=无解，即∆<0，得218m <<，②方程()2860x m x m +++=有解，两根均在[]1,0-内，()()286g x x m x m =+++，则()()010*******g g m ∆≥⎧⎪-≥⎪⎪≥⎨⎪--⎪-≤≤⎪⎩解得02m ≤≤．综合①②得实数m 的取值范围是018m ≤<．【点睛】关键点点睛：函数与方程、对数函数的单调性解不等式以及一元二次方程根的分布，综合性比较强，根据转化思想，不断转化是解题的关键，考查了分类讨论的思想，属于难题.。
2021-2022年高中数学必修一期末试卷及答案(2)
一、选择题1．若函数()f x 的图象是连续不断的，且(0)0f >，(1)(2)(4)0f f f <，则下列命题正确的是( )．A ．函数()f x 在区间(0 , 1)内有零点B ．函数()f x 在区间(1 , 2)内有零点C ．函数()f x 在区间(0 , 2)内有零点D ．函数()f x 在区间(0 , 4)内有零点2．双“十一”要到了，某商品原价为a 元，商家在节前先连续5次对该商品进行提价且每次提价10%.然后在双“十一”期间连续5次对该商品进行降价且每次降价10%.则最后该商品的价格与原来的价格相比 A ．相等B ．略有提高C ．略有降低D ．无法确定3．某高校为提升科研能力，计划逐年加大科研经费投人.若该高校2018年全年投入科研经费1300万元，在此基础上，每年投人的科研经费比上一年增长12%，则该高校全年投入的科研经费开始超过2000万元的年份是（参考数据：lg1.120.05≈，lg1.30.11≈，lg 20.30≈）（ ）A ．2020年B ．2021年C ．2022年D ．2023年4．已知定义在R 上的函数()f x 满足(3)()f x f x +=，且当(1x ∈，3]时，4()log f x x =，则(2021)f =（ ）A ．12B ．0C ．4log 3D ．15．设函数()ln |31|ln |31|f x x x =+--，则()f x （ ） A ．是偶函数，且在11(,)33-单调递增 B ．是偶函数，且在1(,)3-∞-单调递增 C ．是奇函数，且在11(,)33-单调递减 D ．是奇函数，且在1(,)3-∞-单调递减 6．已知1()44x f x x -=+-e ，若正实数a 满足3(log )14a f <，则a 的取值范围为（ ）A ．34a >B ．304a <<或43a >C ．304a <<或1a > D ．1a >7．对x R ∀∈，用()M x 表示()f x ，()g x 中较大者，记为()()()max{,}M x f x g x =，若()()2{3,1}M x x x =-+-，则()M x 的最小值为（ ）A ．-1B ．0C ．1D ．48．已知函数()f x 的定义域为R ,对任意的 12,x x <都有1212()(),f x f x x x -<-且(3)4,f =则(21)2f x x ->的解集为( )A ．(2,)+∞B ．(1,)+∞C ．(0,)+∞D ．(1,)-+∞9．已知函数()f x 是定义在()0,∞+上的增函数，且()21f =，()()()f xy f x f y =+，则不等式()()23f x f x +-≤（ ）A ．()1,2B ．[)1,3C ．()2,4D ．(]2,410．已知集合{},M m m a a b Q ==+∈,则下列四个元素中属于M 的元素的个数是（ ）①1A ．4B ．3C ．2D ．111．集合{}2|6,y y x x ∈=-+∈N N 的真子集的个数是（ ）A ．9B ．8C ．7D ．6112．设{}2|8150A x x x =-+=，{}|10B x ax =-=，若AB 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2,1()4()(2),1x a x f x x a x a x ⎧-<=⎨--≥⎩恰有两个零点，则实数a 的范围是________14．若关于x 的方程2220x x m ---=有三个不相等的实数根，则实数m 的值为_______.15．已知函数()2log f x x =，正实数m ，n 满足m n <，且()()f m f n =，若()f x 在区间2,m n ⎡⎤⎣⎦上的最大值为2，则m n +=________.16．函数()log 31a y x =+-.（0a >且1a ≠）的图像恒过定点A ，若点A 在直线10mx ny ++=上（其中m ，0n >），则12m n+的最小值等于__________. 17．已知函数y ＝f (n)，满足f (1)＝2，且f (n+1)＝3f (n),n ∈N + .则f (3)＝____________. 18．已知函数()225f x x ax =-+在(],2-∞上是减函数，且对任意的1x 、[]21,1x a ∈+，总有()()124f x f x -≤，则实数a 的取值范围是________.19．已知集合2|05x A x x -⎧⎫=<⎨⎬+⎩⎭,{}2230,B x x x x R =--≥∈,则A B =_________. 20．设集合{}24,,3A m m m =+中实数m 的取值集合为M ，则R C M =_____.三、解答题21．中国“一带一路”倡议提出后，某科技企业为抓住“一带一路”带来的机遇，决定开发生产一款大型电子设备，生产这种设备的年固定成本为500万元，每生产x 台需要另投入成本()C x （万元）．当年产量不足80台时，21()402C x x x =+（万元），当年产量不小于80台时，8100()1012180C x x x=+-（万元），若每台设备售价为100万元，通过市场分析，该企业生产的电子设备能全部售完．（1）求年利润y （万元）关于年产量x （台）的函数关系式．（2）年产量为多少台时，该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大？并求出这个最大利润．22．“活水围网”养鱼技术具有养殖密度高、经济效益好的特点，研究表明：“活水围网”养鱼时，某种鱼在一定的条件下，每尾鱼的平均生长速度v （单位：千克/年）是养殖密度x （单位：尾/立方米）的函数.当x 不超过4尾/立方米时，v 的值为2千克/年：当420x ≤≤时，v 是x 的一次函数，当x 达到20尾/立方米时，因缺氧等原因，v 的值为0千克/年.（1）当020x <≤时，求v 关于x 的函数解析式；（2）当养殖密度x 为多大时，鱼的年生长量（单位：千克/立方米）可以达到最大？并求出最大值.23．已知函数()2221log 2m x f x x-=-（0m >且1m ≠） （1）求()f x 的解析式；（2）判断函数()f x 的奇偶性，并说明理由；（3）若关于x 的方程()1log m f x x =+有解，求m 的取值范围.24．已知函数()13xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭，函数()13log g x x =.（1）若函数()22y g mx mx =++的定义域为R ，求实数m 的取值范围；（2）是否存在非负实数,m n ，使得函数()2y g f x ⎡⎤=⎣⎦的定义域为[],m n ，值域为[]2,2m n ，若存在，求出,m n 的值；若不存在，则说明理由；（3）当[]1,1x ∈-时，求函数()()223y f x af x =-+⎡⎤⎣⎦的最小值()h a . 25．已知函数()21axf x x =-（0a ≠）．（1）判断函数()f x 的奇偶性并给予证明； （2）若函数()f x 满足()1242f f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，判断函数()f x 在区间()1,+∞的单调性，并用单调性的定义证明．26．设全集为R ,}{37A x x =≤<，}{510B x x =<<．求()R C A B ⋃.【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．D 解析：D 【解析】解：因为f （0）＞0，f （1）f （2）f （4）＜0，则f （1），f （2），f （4）恰有一负两正或三个都是负的，结合图象可得函数f （x ）必在区间（0，4）内有零点因为f （0）＞0，f （1）f （2）f （4）＜0，则f （1），f （2），f （4）恰有一负两正或三个都是负的， 函数的图象与x 轴相交有多种可能，如图所示：所以函数f （x ）必在区间（0，4）内有零点， 故选D ．2．C解析：C【分析】由题意列出商品最后的价格，利用指数幂的运算性质计算结果. 【详解】55110%110%+-（）（）=551.10.9=50.99<1， 故选C. 【点睛】本题考查了指数幂的实际应用，考查了指数的运算性质，属于中等题.3．C解析：C 【分析】由题意知，2019年是第1年，则第n 年全年投入的科研经费为1300 1.12n ⨯万元，然后解不等式1300 1.122000n ⨯>，将指数式化为对数式，得出n 的取值范围，即可得出答案. 【详解】若2019年是第1年，则第n 年全年投入的科研经费为1300 1.12n ⨯万元， 由1300 1.122000n ⨯>可得1.3 1.122n ⨯>，lg1.3lg1.12lg 2n ∴+>， 所以0.050.19n ⨯>， 得 3.8n >，则正整数n 的最小值为4， 所以第4年，即2022年全年投入的科研经费开始超过2000万元， 故选：C. 【点睛】本题考查指数函数模型的应用，解题的关键就是列出指数不等式，考查函数思想的应用与计算能力，属于中等题.4．A解析：A 【分析】根据题意，由(3)()f x f x +=可得()f x 是周期为3的周期函数，则有(2021)f f =（2），结合函数的解析式计算可得答案. 【详解】根据题意，定义在R 上的函数()f x 满足(3)()f x f x +=，则()f x 是周期为3的周期函数，则(2021)(23673)(2)f f f =+⨯=，又由当(1x ∈，3]时，4()log f x x =，则f （2）41log 22==， 故1(2021)2f =， 故选：A. 【点睛】关键点点睛：根据函数的周期性将(2021)f 化为(2)f ，再利用函数解析式求值是解题关键.5．D解析：D 【分析】根据奇偶性定义判断奇偶性，然后判断单调性，排除错误选项得正确结论． 【详解】函数定义域是1{|}3x x ≠±，()ln 31ln 31ln 31ln 31()f x x x x x f x -=-+---=--+=-，()f x 是奇函数，排除AB ，312()lnln 13131x f x x x +==+--，11,33x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时，2310x -<-<，2231x <--，即21031x +<-，而131u x =-是减函数，∴2131v x =+-是增函数，∴()f x 在11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数，排除C ．只有D 可选． 故选：D ． 【点睛】结论点睛：本题考查函数的单调性与奇偶性，判断函数的奇偶性与单调性后用排除法确定正确选项，掌握复合函数的单调性是解题关键．()y f x =与()y f x =-的单调性相反， 在()f x 恒为正或恒为负时，()y f x =与1()y f x =的单调性相反，若()0f x <，则()y f x =与()y f x =的单调性相反．0a >时，()y af x =与()y f x =的单调性相同．6．C解析：C 【分析】 先判断1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数，原不等式等价于3log 14a <，分类讨论，利用对数函数的单调性求解即可. 【详解】因为1x y e -=与44y x =-都是R 上的增函数， 所以1()44x f x x -=+-e 是R 上的增函数，又因为11(1)441f e -=+-=所以()3(log )114af f <=等价于3log 14a <， 由1log a a =，知3log log 4aa a <, 当01a <<时，log ay x =在()0,∞+上单调递减，故34a <，从而304a <<；当1a >时，log ay x =在()0,∞+上单调递增，故34a >，从而1a >， 综上所述， a 的取值范围是304a <<或1a >，故选C. 【点睛】解决抽象不等式()()f a f b <时，切勿将自变量代入函数解析式进行求解，首先应该注意考查函数()f x 的单调性．若函数()f x 为增函数，则a b <；若函数()f x 为减函数，则a b >．7．C解析：C 【分析】根据定义求出()M x 的表达式，然后根据单调性确定最小值． 【详解】由23(1)x x -+=-解得：1x =-或2x =，2(1)3x x -≥-+的解集为1x ≤-或2x ≥，2(1)3x x -<-+的解为12x -<<，∴2(1),12()3,12x x x M x x x ⎧-≤-≥=⎨-+-<<⎩或，∴2x ≤时，()M x 是减函数，2x >时，()M x 是增函数，∴min ()(2)1M x M ==． 故选：C ． 【点睛】关键点点睛：本题考查新定义函数，解题关键是确定新定义函数的解析式，根据新定义通过求最大值得出新函数的解析式，然后根据分段函数研究新函数的性质．8．A解析：A 【分析】由题可得[][]1122()()0f x x f x x ---<,可构造函数()()F x f x x =-是R 上的增函数,原不等式可转化为()()213F x F ->,再结合增函数的性质可求出答案. 【详解】 由题意,[][]121211221122()()()()()()0f x f x x x f x x f x x f x x f x x -<-⇔-<-⇔---<, 因为12,R x x ∈且12,x x <所以函数()()F x f x x =-是R 上的增函数.()3(3)31F f =-=,因为(21)2(21)(21)1f x x f x x ->⇔--->,所以()()213F x F ->, 则213x ->,解得2x >.故选:A. 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,构造函数()()F x f x x =-是解决本题的关键,属于中档题.9．D解析：D 【分析】根据()()()f xy f x f y =+且()21f =可得()42f =，83f ，则()()23f x f x +-≤可化为()()28f x x f -≤⎡⎤⎣⎦，然后根据单调性求解. 【详解】根据()()()f xy f x f y =+可得，()()23f x f x +-≤可转化为()23f x x -≤⎡⎤⎣⎦， 又()()()()422222f f f f =+==，所以()()()842213f f f =+=+=，即()()28f x x f -≤⎡⎤⎣⎦，因为()f x 是定义在()0,∞+上的增函数，所以只需满足()28020x x x x ⎧-≤⎪>⎨⎪->⎩，解得：24x <≤.故选：D. 【点睛】本题考查抽象函数的应用，考查利用函数的单调性解不等式，难度一般，根据题目条件将问题灵活转化是关键.10．C解析：C 【分析】①②③都可以写成m a =+,a b 是否是有理数，④计算.【详解】①当1a +=时，可得1,a b π==，这与,a b Q ∈矛盾，3==+3a ∴+=+，可得3,1a b == ，都是有理数，所以正确，2122==-，12a ∴+=-，可得11,2a b ==-，都是有理数，所以正确，④2426=+=而(22222a a b +=++，,a b Q ∈，(2a ∴+是无理数，M 中的元素，只有②③是集合M 的元素. 故选：C 【点睛】本题考查元素与集合的关系，意在考查转化与化归的思想，计算能力，属于基础题型.11．C解析：C 【分析】根据条件求解,x y 的范围，结合,x N y N ∈∈，得到集合为{2,5,6}，利用集合真子集个数的公式即得解. 【详解】由于260y N y x ∈∴=-+≥x ≤≤,x N ∈ 0,1,2x ∴=6,5,2y ∴=，即集合{}2|6,{2,5,6}y y x x ∈=-+∈=N N故真子集的个数为：3217-= 故选：C 【点睛】本题考查了集合真子集的个数，考查了学生综合分析，数学运算的能力，属于中档题.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】分别设分两种情况讨论即可求出的范围【详解】解：设若在时与轴有一个交点所以并且当时所以而函数有一个交点所以且所以若函数在时与轴没有交点则函数有两个交点当时与轴无交点无交点所以不满足题意（舍去）解析：1[,1)[2,)2+∞【分析】分别设()2,()4()(2)x h x a g x x a x a =-=--，分两种情况讨论，即可求出a 的范围. 【详解】解：设()2,()4()(2)x h x a g x x a x a =-=--， 若在1x <时，()2x h x a =-与x 轴有一个交点，所以0a >，并且当1x =时，(1)20h a =-> ，所以02a <<， 而函数()4()(2)g x x a x a =--有一个交点，所以21a ≥，且1a <， 所以112a ≤<， 若函数()2x h x a =-在1x <时，与x 轴没有交点， 则函数()4()(2)g x x a x a =--有两个交点，当0a ≤时，()h x 与x 轴无交点，()g x 无交点，所以不满足题意（舍去），当(1)20h a =-≤时，即2a ≥时，()g x 的两个交点满足12,2x a x a ==，都是满足题意的，综上所述a 的取值范围是112a ≤<，或2a ≥. 故答案为：1[,1)[2,)2+∞.【点睛】本题考查了分段函数的问题，以及函数的零点问题，培养了学生的转化能力和运算能力以及分类能力，属于中档题.14．3【解析】令则由题意可得函数与函数的图象有三个公共点画出函数的图象如图所示结合图象可得要使两函数的图象有三个公共点则答案：3解析：3 【解析】令()222f x x x =--，则由题意可得函数()y f x =与函数y m =的图象有三个公共点．画出函数()222f x x x =--的图象如图所示，结合图象可得，要使两函数的图象有三个公共点，则3m =． 答案：315．【分析】先画出函数图像并判断再根据范围和函数单调性判断时取最大值最后计算得到答案【详解】如图所示：根据函数的图象得所以结合函数图象易知当时在上取得最大值所以又所以再结合可得所以故答案为：【点睛】本题解析：52【分析】先画出函数图像并判断01m n <<<，再根据范围和函数单调性判断2x=m 时取最大值，最后计算得到答案. 【详解】如图所示：根据函数2()log x f x =的图象得01m n <<<，所以201m m <<<．结合函数图象，易知当2x=m 时()f x 在2,m n ⎡⎤⎣⎦上取得最大值，所以()222log 2f m m == 又01m <<，所以12m =， 再结合()()f m f n =，可得2n =，所以21522m n +=+=. 故答案为：52【点睛】本题考查对数型函数的图像和性质、函数的单调性的应用和最值的求法，是中档题.16．8【分析】根据函数平移法则求出点得再结合基本不等式即可求解【详解】由题可知恒过定点又点在直线上故当且仅当时取到等号故的最小值等于8故答案为：8【点睛】本题考查函数平移法则的使用基本不等式中1的妙用属解析：8 【分析】根据函数平移法则求出点A ()2,1--，得21m n +=，再结合基本不等式即可求解 【详解】由题可知，()log 31a y x =+-恒过定点()2,1--，又点A 在直线 10mx ny ++=上，故21m n +=，()121242448n m m n m n m n m n⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭，当且仅当122n m ==时取到等号，故12m n+的最小值等于8 故答案为：8 【点睛】本题考查函数平移法则的使用，基本不等式中“1”的妙用，属于中档题17．18【分析】根据递推关系式依次求f(2)f(3)【详解】因为f(n+1)＝3f(n)所以【点睛】本题考查根据递推关系求函数值考查基本求解能力解析：18 【分析】根据递推关系式依次求f (2) ，f (3). 【详解】因为f (n+1)＝3f (n)，所以(2)3(1)6,(3)3(2)18.f f f f ==== 【点睛】本题考查根据递推关系求函数值，考查基本求解能力.18．【分析】根据二次函数的单调性求得求得函数在区间上的最大值和最小值由题意可得出可得出关于实数的不等式进而可求得实数的取值范围【详解】二次函数的图象开口向上对称轴为直线由于函数在上是减函数则则所以函数在 解析：[]2,3【分析】根据二次函数()y f x =的单调性求得2a ≥，求得函数()y f x =在区间[]1,1a +上的最大值和最小值，由题意可得出()()max min 4f x f x -≤，可得出关于实数a 的不等式，进而可求得实数a 的取值范围. 【详解】二次函数()225f x x ax =-+的图象开口向上，对称轴为直线x a =，由于函数()225f x x ax =-+在(],2-∞上是减函数，则2a ≥，则()1,1a a ∈+， 所以，函数()y f x =在区间[)1,a 上单调递减，在区间(],1a a +上单调递增， 所以，()()2min 5f x f a a ==-，又()162f a =-，()216f a a +=-，则()()()211220f f a a a a a -+=-=-≥，()()max 162f x f a ∴==-，对任意的1x 、[]21,1x a ∈+，总有()()124f x f x -≤，则()()()()22max min 625214f x f x a a a a -=---=-+≤，即2230a a --≤，解得13a -≤≤， 又2a ≥，则23a ≤≤，因此，实数a 的取值范围是[]2,3.故答案为：[]2,3. 【点睛】本题考查利用不等式恒成立求参数值，同时也考查了利用二次函数在区间上的单调性求参数，考查计算能力，属于中等题.19．【分析】分别根据分式不等式和一元二次不等式的解法求出集合和再根据交集的定义求出【详解】∵集合∴故答案为【点睛】本题考查集合的交集的运算解题时要认真审题注意分式不等式和一元二次不等式的合理运用是基础题解析：(]5,1--. 【分析】分别根据分式不等式和一元二次不等式的解法求出集合A 和B ，再根据交集的定义求出A B ⋂.【详解】 ∵集合2{|0}{|52}5x A x x x x -=<=-<<+， 2{|230}{|13}B x x x x R x x x =--≥∈=≤-≥，或，∴{|51}A B x x ⋂=-<≤-，故答案为(]5,1--． 【点睛】本题考查集合的交集的运算，解题时要认真审题，注意分式不等式和一元二次不等式的合理运用，是基础题.20．【分析】根据集合中的元素的互异性列出不等式组求解【详解】由题：集合则化简得：解得：即所以故答案为：【点睛】此题考查根据集合中元素的互异性求参数的取值范围需要注意不重不漏 解析：{}4,2,0,1,4--【分析】根据集合中的元素的互异性，列出不等式组求解. 【详解】由题：集合{}24,,3A m m m =+，则224343m m m m m m ≠⎧⎪+≠⎨⎪+≠⎩，化简得：()()()441020m m m m m ⎧≠⎪+-≠⎨⎪+≠⎩，解得：()()()()()(),44,22,00,11,44,m ∈-∞----+∞，即()()()()()(),44,22,00,11,44,M =-∞----+∞， 所以{}4,2,0,1,4R C M =--. 故答案为：{}4,2,0,1,4--【点睛】此题考查根据集合中元素的互异性求参数的取值范围，需要注意不重不漏.三、解答题21．（1）2160500,080281001680,80x x x y x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩；（2）当年产量为90台时，该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大，最大利润为1500万元． 【分析】（1）分别求080x <<和80x ≥时函数的解析式可得答案； （2）当080x <<时，21(60)13002y x =--+，配方法求最值、；当80x ≥时， 利用基本不等式求最值，然后再做比较. 【详解】（1）当080x <<时，2211100405006050022y x x x x x ⎛⎫=-+-=-+- ⎪⎝⎭，当80x ≥时，8100810010010121805001680y x x x x x ⎛⎫⎛⎫=-+--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 于是2160500,080281001680,80x x x y x x x ⎧-+-<<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪-+≥ ⎪⎪⎝⎭⎩． （2）由（1）可知当080x <<时，21(60)13002y x =--+， 此时当60x =时y 取得最大值为1300（万元）， 当80x ≥时，8100168016801500y x x ⎛⎫=-+≤-= ⎪⎝⎭， 当且仅当8100x x=即90x =时y 取最大值为1500（万元）， 综上所述，当年产量为90台时，该企业在这一电子设备的生产中所获利润最大，最大利润为1500万元． 【点睛】易错点睛：利用基本不等式求最值时，要注意其必须满足的三个条件： （1）“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数；（2）“二定”就是要求和的最小值，必须把构成和的二项之积转化成定值；要求积的最大值，则必须把构成积的因式的和转化成定值；（3）“三相等”是利用基本不等式求最值时，必须验证等号成立的条件，若不能取等号则这个定值就不是所求的最值，这也是最容易发生错误的地方.22．（1）()()2,04,15,420,82x x N v x x x N**⎧≤<∈⎪=⎨-+≤≤∈⎪⎩；（2）当养殖密度x 为10尾/立方米时，鱼的年生长量可以达到最大为252千克/立方米. 【分析】（1）由题意：当04x ≤<时，()2v x =．当420x ≤时，设()v x ax b =+，()v x ax b =+在[4，20]是减函数，由已知得20042a b a b +=⎧⎨+=⎩，能求出函数()v x ．（2）依题意并由（1），22,04,*()12,420,*85x x x N f x x x x x N ≤<∈⎧⎪=⎨-+≤≤∈⎪⎩，根据分段函数的性质求出各段的最大值，再取两者中较大的即可，由此能求出结果． 【详解】解：（1）由题意：当04x ≤<时，()2v x =．当420x ≤≤时，设()v x ax b =+，显然()v x ax b =+在[4，20]是减函数，由已知得20042a b a b +=⎧⎨+=⎩，解得18a =-，52b =， 故函数**2,04,()15.420,82x x N v x x x x N⎧≤<∈⎪=⎨-+≤≤∈⎪⎩ （2）依题意并由（1）得22,04,*()12,420,*85x x x N f x x x x x N ≤<∈⎧⎪=⎨-+≤≤∈⎪⎩，当04x ≤<时，()f x 为增函数， 且()4428f =⨯=．当420x ≤≤时，22121()(10)12.5858f x x x x =-+=--+，()(10)12.5max f x f ==．所以，当020x ≤≤时，()f x 的最大值为12.5． 当养殖密度为10尾/立方米时，鱼的年生长量可以达到最大，最大值约为12.5千克/立方米． 【点睛】(1)很多实际问题中，变量间的关系不能用一个关系式给出，这时就需要构建分段函数模型. (2)求函数最值常利用基本不等式法、导数法、函数的单调性等方法．在求分段函数的最值时，应先求每一段上的最值，然后比较得最大值、最小值． 23．（1）()1log 1m x f x x+=-；（2）()f x 为奇函数，理由见解析；（3）3m ≥+ 【分析】（1）令21t x =-，采用换元法求解函数解析式；（2）先确定函数的定义域，再由函数奇偶性的定义判断即可； （3）由条件可转化为()11x m x x +=-在()0,1x ∈上有解问题即可.【详解】（1）令21t x =-，则21x t =+，则()()11log log 211mm t t f t t t++==-+-，所以()1log 1m x f x x+=-； （2）由101xx+>-得11x -<<， 又()()()11log log 11mm x xf x f x x x---===---+，所以()f x 为定义域上的奇函数；（3）由11x x -<<⎧⎨>⎩得01x <<，又1log 1log log 1mm m x x mx x +=+=-，11x mx x+=-在()0,1x ∈上有解， ()11x m x x +=-，令()11,2u x =+∈，2132323t m u u u u ==≥=+-+-⎛⎫-++ ⎪⎝⎭当且仅当u =,所以3m ≥+【点睛】 易错点睛：（1）判断函数的奇偶性一定不要忘记先判断定义域是否关于原点对称； （2）利用基本不等式求解范围，一定要注意满足“一正二定三相等”的条件. 24．（1）08m ≤<；（2）存在，0,2m n ==；（3）答案不唯一，见解析.【分析】（1）根据函数定义域为R ，转化为220mx mx ++>恒成立，分类讨论求解；（2）根据二次函数单调性可得2222m mn n ⎧=⎨=⎩，求解即可；（3）换元，令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，分类讨论求二次函数的最小值即可. 【详解】（1）∵定义域为R ，即220mx mx ++>恒成立∴0m =， 或00m >⎧⎨∆<⎩得08m <<综上得08m ≤<（2）2yx 的定义域为[],m n ，值域为[]2,2m n∴222(0)2m mm n n n ⎧=≤<⎨=⎩ ，解得0,2m n ==. （3）令11,333xt ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，则223y t at =-+ 若13a ≤，则228()39a h a =-+；若133a <<，则2()3h a a =-； 若3a ≥，则()612h a a =-+； 【点睛】关键点点睛：涉及指数型复合函数的单调性最值问题，多采用换元法，能够使问题简捷，突出问题本质，大多转化为二次函数，利用二次函数的图象和性质，体现转化思想，属于中档题.25．（1）奇函数，证明见解析；（2）在区间()1,+∞单调递减，证明见解析． 【分析】（1）求出函数的定义域，直接得到()f x 和()f x -的关系即可得结果； （2）由题意解出a 的值，由单调性的定义即可得结果. 【详解】（1）函数()y f x =是奇函数，证明如下：()y f x =的定义域为{}1x x ≠±，又()()()()2211a x axf x f x x x --==-=--+-+∴()y f x =是定义在{}1x x ≠±的奇函数．（2）∵()1242f f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭，即21242433112aa a -==⎛⎫- ⎪⎝⎭，解得：3a = ∴()231xf x x =-，1x ，()21,x ∈+∞且12x x < ()()()()()()()()()()1212221222122112212222121231313111331111x x x x x x x x x x x x f x f x x x x x -=----+-=---=--- ∵1x ，()21,x ∈+∞且12x x <，∴2110x ->，2210x ->，1210x x ->，210x x ->∴()()12f x f x >，∴()y f x =在区间()1,+∞单调递减． 【点睛】利用定义证明函数单调性的步骤：（1）取值；（2）作差；（3）化简；（4）下结论. 26．{|3x x <或}5x > 【分析】根据补集的定义求出R C A ,再有并集的定义对R C A 和B 集合取并集即可. 【详解】因为}{37A x x =≤<， 所以由补集定义知,}{73R C A x x x =≥<或,因为}{510B x x =<<， 所以作图如下：由图可知,()}{35R C A B x x x ⋃=<>或.故答案为:{|3x x <或}5x > 【点睛】本题主要考查集合交、补混合运算;熟练掌握各自定义是求解本题关键;对于此类题目学生应掌握画数轴辅助解题,画数轴时应注意实点和虚点的区别;属于中档题,常考题型.。
山东省烟台市2021-2021学年高一上学期期末考试数学试题答案
π+ π π π度第一学期期末学业水平诊断高一数学参考答案一、单项选择题1.B2.D3.A4.C5.B6.C7. B8. D 二、多项选择题9.BC 10.ABC 11.AD 12.BCD 三、填空题13. a > -114. -1 15. {x | 2k π - π7π 3 ≤ x ≤ 2k + , k ∈ Z } 16. (1 )四、解答题 17.解：原式=( 2)2+1+ log 36 62 - log 4 23 2 3 3……………………3 分 = 4 +1+ log 19 22 = 4 9…………………4 分……………………5 分（2）解：原式=2sin α + cos αcos α - s in α=2 tan α +1……………………7 分……………………9 分1- tan α .= -12 π……………………10 分18.解：若选①：（1）由已知得于是 f (x ) = 2sin(x + ϕ)T = ω = 2π ，则ω = 1 ，………………………2 分π π 1 1因为 f (x ) 图象过点( 2 ,1) ，所以sin( 2 + ϕ) = 2 ，即cos ϕ = 2 ，…………4 分 π π π又因为- < ϕ < 0 ，所以ϕ =- ，故 f (x ) = 2sin(x - ) .……………6 分2 3 3π（2）由已知得 g (x ) = 2sin(2x - ) ，……………………9 分 4ππ π于是 2k -≤ 2x - ≤ 2k + ， ………………10 分2 4 2 π 3π解得 k π - ≤ x ≤ k π + ，8 8π 3π故 g (x ) 的单调递增区间为[k π - , k π + 8 8](k ∈ Z ) .……………………12 分π π 若选②：（1）由已知得，T = 2πω于是 f (x ) = 2sin(x + ϕ) .= 2π ，则ω = 1 ，………………………2 分2π 2ππ因为 f (x ) 图象关于直线 x =对称， 所以3+ ϕ = k π + ,32……………4 分即ϕ = k π - π 6π(k ∈ Z )π π又因为- < ϕ < 0 ，所以ϕ =- ，故 f (x ) = 2sin(x - ) . ………………………6 分 2 6 6（2）由已知得g (x ) = 2sin(2x - π) . ………………………9 分 122k π π π π- ≤ 2x - ≤ 2k + ，………………………10 分 2 12 2 即 k π -5π ≤ x ≤ k π + 7π . 24 24故 g (x ) 的单调递增区间为[k π - 5π , k π + 7π](k ∈ Z ) 24 24 . ………………………12 分若选③：（1）由已知得 2πT = ω= 2π ，则ω = 1 ， ………………………2 分于是 f (x ) = 2sin(x + ϕ) .ππ因为 f (x ) 图象关于点( , 0) 对称，所以 66+ ϕ = k π ,………………………4 分即ϕ = k π - π 6 π(k ∈ Z ) ，又因为-< ϕ < 0 ， 2π所以ϕ =- ，故 f (x ) = 2sin(x - 6π) .………………………6 分 6（2）由已知得 g (x ) = 2sin(2x -) .………………………9 分12π π π5π 7π2k π - ≤ 2x - ≤ 2k π + ，即k π - ≤ x ≤ k π +2 12 2 24 245π 7π故 g (x ) 的单调递增区间为[k π - , k π + 24 24](k ∈ Z ) . ……………………12 分 19.解：（1）解：令t = log 2 x ，由于 x ∈ 1 [ , 2] 2，则t ∈[-1,1] . …………2 分 于是原函数变为y = t 2+ t = (t + 1)2 - 1 ， 2 4y (t ) 图象为开口向上的抛物线，对称轴t =- 1 ,且(- 1) - (-1) < 1- (- 1) , ……4 分2 2 2故当t =- 1 ， y 取最小值- 1；当t = 1时， y 取最大值2 . ………………5 分2所以原函数的值域为[- 4 1, 2].……………………………………6 分43 3 ⎩⎩ ⎩3 1 （2）解：当a > 1 时，原不等式可化为：⎧ 3 - x 2 > 0⎨x +1 > 3 - x 2， ……………………………………………7 分⎧⎪- < x < 即 ⎨ ⎪⎩ x > 1或x < -2,解得1 < x < . 故 a > 1 时，原不等式的解集为{x 1 < x < 当0 < a < 1时，原不等式可化为：3} . ………………………9 分⎧ x +1 > 0 ⎨x +1 < 3 - x 2 ， ……………………………………………10 分⎧ x > -1 即,解得-1 < x < 1.⎨-2 < x < 1 故0 < a < 1时，原不等式的解集为{x -1 < x < 1}.………………………12 分20.解： f (x ) = 2( cosx + 3sin x ) cos x +1 22= cos 2x + 3 sin x c os x +1……………………1 分= 1+ cos 2x +3 sin 2x +1 . …………………………2 分2 2= sin(2x + π) + …………………………………………3 分6 2π π π π 5π因为 x ∈[- , ]，所以2x + ∈[- , ] ，6 3 6 6 6 π π π故当2x + = - ，即 x =- 时，函数 f (x ) 取得最小值1； …………………5 分6 6 6 π π π 5当2x + = ，即 x = 时，函数 f (x ) 取得最大值 ； ……………………7 分6 2 6 2 π π π 3 π 3 11（2）由 f (α + ) = sin[2(α + ) + ] + = sin(2α + ) + =12 12 6 2 3 2 6 得 sin(2α + π ) = 1. ……………………9 分3 3 于是cos(7π - 2α ) = cos[3π - (2α + π)]6 2 3π= - s in(2α + )3=- 1 .………………………………11 分…………………………………12 分33θ θ 21.解：（1）如图， PM = 40 - 30 cos θ ,PN = 40 - 30sin θ , (2)分于是S = (40 - 30sin θ )(40 - 30 cos θ )= -1200(sin θ + cos θ ) + 900sin θ cos θ +1600π……………………4 分其中, 0 ≤ θ ≤. ………………………………………………5 分2(sin θ + cos θ )2 -1 （2）令t = sin θ + cos θ ，则sin cos == t 2 -1 .…………7 分又t = sin θ + cos θ =2 sin(θ + 2 2π) ，4π π π 3π且当0 ≤ θ ≤ 时， 2 ≤ θ + ≤ ，所以t ∈[1, 2] . ……………………8 分4 4 4于是 S = -1200t + 900⨯ t 2 -12+1600 = 450t 2 -1200t +1150 .…………………………9 分S (t ) 为开口向下的抛物线，对称轴t = 4，又 3 - 4 < 4 -1，3 3故当t = 1时， S 取得最大值为400 m 2 .………………………10 分 此时, θ = 0 或 π.……………………………12 分222.解：（1）由题意知 f (x ) + g (x ) = 2e x , - f (x ) + g (x ) = 2e - x.…………………1 分 于是2g (x ) = 2e x+ 2e - x，解得 g (x ) = e x+ e - x；………………………2 分 2 f (x ) = 2e x - 2e - x ，解得 f (x ) = e x - e - x .………………………3 分（2）由已知 f (x 2 + 3) + f (1- ax ) > 0 在(0, +∞) 上恒成立.因为 f (x ) 为 R 上的奇函数，所以 f (x 2 + 3) > f (ax -1) 在(0, +∞) 上恒成立. ………………………4 分又因为 f (x ) = e x- e - x为R 上的增函数所以x 2 + 3 > ax -1 在(0, +∞) 上恒成立 ………………………5 分即 a < x + 4在(0, +∞) 上恒成立x所以a < (x + 4) xmin………………………6 分2⎩min min 因为 x + 4 ≥x4 ，当且仅当 x = 4 ，即 x = 2 时取等号.x所以a < 4 .………………………7 分（3）设h (x ) = e -|x -m | ， f (x ) 在[m , +∞) 上的最小值为 f (x )min , h (x ) 在[0,1] 上的最小值为h (x )min ,由题意,只需 f (x )min ≤ h (x )min . (8)分因为 f (x ) = e x - e - x为R 上的增函数，所以 f (x )min = e m - e -m .当 m ≥ 0 时，因为h (x ) 在(-∞, m ) 单调递增，在(m , +∞) 单调递减,所以当 x ∈[0,1] 时，h (x )min = min{h (0), h (1)}. ⎧ h (0) = e -|m | ≥ e m - e -m 于是⎨h (1) = e -|1-m | ≥ e m - e -m由 h (0) = e-|m |≥ e m - e -m 得e m ≤ 2e -m ，即e 2m ≤ 2 ,解得 m ≤ 1ln 2 .………………………9 分2 考虑到m ≤ 1 ln 2 < 1,故h (1) = e -|1-m |= e m -1 ≥ e m - e -m ，即e 2m ≤ 2e ，e -1 解得m ≤ 1 ln e.2 e -1因为 e < 2 ，所以0 ≤ m ≤ 1 ln e. ………………………10 分e -1 2 e -1当 m < 0 时， h (x ) 在[0,1] 单调递减，所以h (x ) = h (1) = e m -1 .又e m -1 > 0 ，e m - e -m < 0 ，所以对任意m < 0 ，恒有h (1) = e m -1 ≥ e m - e -m =f (x ) 恒成立.………………………11 分综上，实数m 的取值范围为(-∞ 1 e, ln] 2 e -1. ………………………12 分。