2020高一上学期数学期末考试试题及答案
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2020-2021学年辽宁省沈阳市高一(上)期末数学试卷一、选择题(共8小题).1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={2,4,6,7},B={1,3,4,6},则A∩∁U B=()A.{2,7}B.{4,6}C.{2,5,7}D.{2,4,5,6,7} 2.某单位共有500名职工,其中不到35岁的有125人,35﹣49岁的有a人,50岁及以上的有b人,现用分层抽样的方法,从中抽出100名职工了解他们的健康情况.如果已知35﹣49岁的职工抽取了56人,则50岁及以上的职工抽取的人数为()A.19B.95C.220D.2803.设x∈R,则“x<1”是“2x<1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.2020年12月4日,中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”.据介绍,将这台量子原型机命名为“九章”,是为了纪念中国古代的数学专著《九章算术》.在该书的《方程》一章中有如下一题:“今有上禾二秉,中禾三秉,下禾四秉,实皆不满斗.上取中,中取下,下取上,各一秉,而实满斗.问上中下禾实一秉各几何?”其译文如下:“今有上等稻禾2束,中等稻禾3束,下等稻禾4束,各等稻禾总数都不足1斗.如果将2束上等稻禾加上1束中等稻禾,或者将3束中等稻禾加上1束下等稻禾,或者将4束下等稻禾加上1束上等稻禾,则刚好都满1斗.问每束上、中、下等的稻禾各多少斗?”现请你求出题中的1束上等稻禾是多少斗?()A.B.C.D.5.在△ABC中,,.若点D满足,则=()A.B.C.D.6.设a=50.6,b=()﹣0.7,c=log0.60.7,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.c<a<b7.已知实数a>0,b>0,且2a+b=2ab,则a+2b的最小值为()A.B.C.D.8.已知函数f(x)=+x(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…),若实数m满足f(m)=﹣1,则f(﹣m)=()A.4B.3C.2D.1二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.下列命题中错误的是()A.若a>b,则<B.若a>b,则>C.若a>b,c<d,则a﹣d>b﹣cD.若b>a>0,m>0,则>10.在某次高中学科竞赛中,5000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间中点值为代表,则下列说法中正确的是()A.考生成绩在[70,80)的人数最多B.考生成绩在[80,90)对应的频率为0.015C.不及格的考生人数为1000D.考生成绩的平均分约为70.511.已知函数f(x)=|()x﹣1|﹣b有两个零点,分别为x1,x2(x1<x2),则下列结论正确的是()A.﹣1<x1<0B.0<x2<2C.()+()=2D.0<b<112.若关于x的方程=的解集中只含有一个元素,则满足条件的实数k可以为()A.﹣B.﹣1C.1D.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.计算lg8+lg25﹣lg2的结果是.14.设A,B,C为三个随机事件,若A与B互斥,B与C对立,且P(A)=,P(C)=,则P(A+B)=.15.已知函数f(x)=则不等式x+f(x﹣1)≤2的解集是.16.给定函数y=f(x),设集合A={x|y=f(x)},B={y|y=f(x)}.若对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,则称函数f(x)具有性质P.给出下列三个函数:①;②;③y=lgx.其中,具有性质P的函数的序号是.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)设A,B,C,D为平面直角坐标系中的四点,且A(2,﹣2),B(4,1),C(1,3).(1)若=,求D点的坐标及||;(2)设向量=,=,若k﹣与+3平行,求实数k的值.18.(12分)已知全集U=R,集合A={x|x2﹣4x<0},B={x|m≤x≤3m﹣2}.(1)当m=2时,求∁U(A∩B);(2)如果A∪B=A,求实数m的取值范围.19.(12分)中学阶段是学生身体发育重要的阶段,长时间熬夜学习严重影响学生的身体健康.某校为了解甲、乙两个班的学生每周熬夜学习的总时长(单位:小时),从这两个班中各随机抽取6名同学进行调查,将他们最近一周熬夜学习的总时长作为样本数据,如表所示.如果学生一周熬夜学习的总时长超过21小时,则称为“过度熬夜”.甲班91113202431乙班111218202225(1)分别计算出甲、乙两班样本的平均值;(2)为了解学生过度热夜的原因,从甲、乙两班符合“过度熬夜”的样本数据中,抽取2个数据,求抽到的数据来自于同一个班级的概率;(3)从甲班的样本数据中有放回地抽取2个数据,求恰有1个数据为“过度熬夜”的概率.20.(12分)已知函数f(x)=x2+2ax+1(a∈R).(1)求f(x)在区间[1,3]上的最小值g(a);(2)设函数h(x)=,用定义证明:h(x)在(0,1)上是减函数.21.(12分)近来,国内多个城市纷纷加码布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:该工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格P(x)(单位:元)与时间x(单位:天)的函数关系近似满足P(x)=10+(k 为常数,且k>0),日销售量Q(x)(单位:件)与时间x(单位:天)的部分数据如表所示:x1015202530 Q(x)5055605550已知第10天的日销售收入为505元.(1)求k的值;(2)给出以下四个函数模型:①Q(x)=ax+b;②Q(x)=a|x﹣m|+b;③Q(x)=a•b x;④Q(xr)=a•log b x.请你根据表中的数据,从中选择你认为最合适的一种函数模型来描述日销售量Q(x)与时间x的变化关系,并求出该函数的解析式;(3)设该工艺品的日销售收入为f(x)(单位:元),求f(x)的最小值.22.(12分)已知函数f(x)=ln(e x+1)+kx是偶函数(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…).(1)求k的值;(2)若方程f(x)=x+b在区间[﹣1,0]上有实数根,求实数b的取值范围.参考答案一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={2,4,6,7},B={1,3,4,6},则A∩∁U B=()A.{2,7}B.{4,6}C.{2,5,7}D.{2,4,5,6,7}解:∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,6,7},B={1,3,4,6},∴∁U B={2,5,7},A∩∁U B={2,7}.故选:A.2.某单位共有500名职工,其中不到35岁的有125人,35﹣49岁的有a人,50岁及以上的有b人,现用分层抽样的方法,从中抽出100名职工了解他们的健康情况.如果已知35﹣49岁的职工抽取了56人,则50岁及以上的职工抽取的人数为()A.19B.95C.220D.280解:计算抽样比例为,所以不到35岁的应抽取125×=25(人),所以50岁及以上的应抽取100﹣25﹣56=19(人).故选:A.3.设x∈R,则“x<1”是“2x<1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解:由2x<1,解得x<0,由x<0,可得x<1,反之不成立.∴“x<1”是“2x<1”的必要不充分条件.故选:B.4.2020年12月4日,中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”.据介绍,将这台量子原型机命名为“九章”,是为了纪念中国古代的数学专著《九章算术》.在该书的《方程》一章中有如下一题:“今有上禾二秉,中禾三秉,下禾四秉,实皆不满斗.上取中,中取下,下取上,各一秉,而实满斗.问上中下禾实一秉各几何?”其译文如下:“今有上等稻禾2束,中等稻禾3束,下等稻禾4束,各等稻禾总数都不足1斗.如果将2束上等稻禾加上1束中等稻禾,或者将3束中等稻禾加上1束下等稻禾,或者将4束下等稻禾加上1束上等稻禾,则刚好都满1斗.问每束上、中、下等的稻禾各多少斗?”现请你求出题中的1束上等稻禾是多少斗?()A.B.C.D.解:设上等稻禾x斗/束,中等稻禾y斗/束,下等稻禾z斗/束,由已知得:,解得:,故一束上等稻禾是斗.故选:D.5.在△ABC中,,.若点D满足,则=()A.B.C.D.解:在△ABC中,,;如图;∴=﹣=﹣,又,∴==(﹣);∴=+=+(﹣)=+;故选:C.6.设a=50.6,b=()﹣0.7,c=log0.60.7,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.c<a<b解:∵y=5x在R上递增,∴1=50<a=50.6<b=()﹣0.7=50.7,而c=log0.60.7<1,故c<a<b,故选:D.7.已知实数a>0,b>0,且2a+b=2ab,则a+2b的最小值为()A.B.C.D.解:∵a>0,b>0,且2a+b=2ab,∴=1,则a+2b=(a+2b)()==.当且仅当且=1,即a=b=时取等号.∴a+2b的最小值为.故选:B.8.已知函数f(x)=+x(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…),若实数m满足f(m)=﹣1,则f(﹣m)=()A.4B.3C.2D.1解:根据题意,函数f(x)=+x,则f(﹣x)=+(﹣x)=﹣x,则f(x)+f(﹣x)=(+x)+(﹣x)=2,即有f(m)+f(﹣m)=2,若f(m)=﹣1,则f(﹣m)=3,故选:B.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.下列命题中错误的是()A.若a>b,则<B.若a>b,则>C.若a>b,c<d,则a﹣d>b﹣cD.若b>a>0,m>0,则>解:对于A:令a=0,b=﹣1,显然错误;对于B:若a>b,则>,故B正确;对于C:若a>b,c<d,则a>b,﹣c>﹣d,则a﹣c>b﹣d,故C错误;对于D:若b>a>0,m>0,则bm>am,则ab+bm>ab+am,则b(a+m)>a(b+m),则>,故D正确;故选:AC.10.在某次高中学科竞赛中,5000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间中点值为代表,则下列说法中正确的是()A.考生成绩在[70,80)的人数最多B.考生成绩在[80,90)对应的频率为0.015C.不及格的考生人数为1000D.考生成绩的平均分约为70.5解:由成绩统计图知,考生成绩在[70,80)内的小矩形图最高,所以频率最大,对应人数最多,A正确;考生成绩在[80,90)对应的频率为0.015×10=0.15,所以B错误;60分以下的人数为(0.010+0.015)×10×5000=1250(人),所以C错误;计算考生成绩的平均分为45×0.10+55×0.15+65×0.20+75×0.30+85×0.15+95×0.10=70.5,所以D正确.故选:AD.11.已知函数f(x)=|()x﹣1|﹣b有两个零点,分别为x1,x2(x1<x2),则下列结论正确的是()A.﹣1<x1<0B.0<x2<2C.()+()=2D.0<b<1解:函数f(x)=|()x﹣1|﹣b有两个零点,即有两个根,问题即转化为y=b与g(x)=的有两个不同交点.做出函数g(x)的图象如右:其函数解析式为:,由题意两交点横坐标分别为x1,x2(x1<x2),①若有两个交点,则0<b<1,D对;②当x<0时,令g(x)=1,得x=﹣1,故﹣1<x1<0,A对;③易知,整理得:,C对;④由③得,所以x2>0,B错.故选:ACD.12.若关于x的方程=的解集中只含有一个元素,则满足条件的实数k可以为()A.﹣B.﹣1C.1D.解:易知,当k=1时,方程只有一个根1,满足题意;当k≠1时,原方程可化为,即①方程只有一个非零实数根即可.对于方程①,显然x≠0,即x2﹣x+k﹣1=0只有一个非零实根,所以,解得.故选:CD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.计算lg8+lg25﹣lg2的结果是2.解:原式=3lg2+2lg5﹣lg2=2lg2+2lg5=2(lg2+lg5)=2.故答案为:2.14.设A,B,C为三个随机事件,若A与B互斥,B与C对立,且P(A)=,P(C)=,则P(A+B)=.解:∵随机事件A,B,C中,A与B互斥,B与C对立,且P(A)=,P(C)=,∴P(B)=1﹣P(C)=,∴P(A+B)=P(A)+P(B)=+=.故答案为:.15.已知函数f(x)=则不等式x+f(x﹣1)≤2的解集是{x|x≤1}.解:∵函数f(x)=,∴当x﹣1≥0即x≥1时,x+f(x﹣1)≤2⇒x+1+(x﹣1)≤2⇒x≤1,故x=1;当x﹣1<0即x<1时,x+f(x﹣1)≤2⇒x+1﹣(x﹣1)≤2⇒2≤2,故x<1;∴不等式x+f(x﹣1)≤2的解集是:{x|x≤1}.故答案为:{x|x≤1}.16.给定函数y=f(x),设集合A={x|y=f(x)},B={y|y=f(x)}.若对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,则称函数f(x)具有性质P.给出下列三个函数:①;②;③y=lgx.其中,具有性质P的函数的序号是①③.解:对①,A=(﹣∞,0)∪(0,+∞),B=(﹣∞,0)∪(0,+∞),显然对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,即具有性质P;对②,A=R,B=(0,+∞),当x>0时,不存在y∈B,使得x+y=0成立,即不具有性质P;对③,A=(0,+∞),B=R,显然对于∀x∈A,∃y∈B,使得x+y=0成立,即具有性质P;故答案为:①③.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)设A,B,C,D为平面直角坐标系中的四点,且A(2,﹣2),B(4,1),C(1,3).(1)若=,求D点的坐标及||;(2)设向量=,=,若k﹣与+3平行,求实数k的值.解:(1)设D(x,y),则,且,,∴(2,3)=(x﹣1,y﹣3),∴,解得,∴D(3,6),,∴;(2),∴,,且与平行,∴9(2k+3)+7(3k﹣2)=0,解得.18.(12分)已知全集U=R,集合A={x|x2﹣4x<0},B={x|m≤x≤3m﹣2}.(1)当m=2时,求∁U(A∩B);(2)如果A∪B=A,求实数m的取值范围.解:(1)A={x|0<x<4},m=2时,B={x|2≤x≤4},∴A∩B={x|2≤x<4},且U=R,∴∁U(A∩B)={x|x<2或x≥4};(2)∵A∪B=A,∴B⊆A,①B=∅时,m>3m﹣2,解得m<1;②B≠∅时,,解得1≤m<2;综上,实数m的取值范围为(﹣∞,2).19.(12分)中学阶段是学生身体发育重要的阶段,长时间熬夜学习严重影响学生的身体健康.某校为了解甲、乙两个班的学生每周熬夜学习的总时长(单位:小时),从这两个班中各随机抽取6名同学进行调查,将他们最近一周熬夜学习的总时长作为样本数据,如表所示.如果学生一周熬夜学习的总时长超过21小时,则称为“过度熬夜”.甲班91113202431乙班111218202225(1)分别计算出甲、乙两班样本的平均值;(2)为了解学生过度热夜的原因,从甲、乙两班符合“过度熬夜”的样本数据中,抽取2个数据,求抽到的数据来自于同一个班级的概率;(3)从甲班的样本数据中有放回地抽取2个数据,求恰有1个数据为“过度熬夜”的概率.解:(1)甲班样本的平均值为:=(9+11+13+20+24+31)=18.乙班样本的平均成绩为:=(11+12+18+20+22+25)=18.(2)甲班符合“过度熬夜”的样本数据有2个,乙班符合“过度熬夜”的样本数据有2个,从甲、乙两班符合“过度熬夜”的样本数据中,抽取2个数据,基本事件总数n==6,抽到的数据来自于同一个班级包含的基本事件个数m==2,∴抽到的数据来自于同一个班级的概率p===.(3)甲班的6个样本数据中,为“过度熬夜”的数据有2个,从甲班的样本数据中有放回地抽取2个数据,基本事件总数n=6×6=36,恰有1个数据为“过度熬夜”包含的基本事件总数m==16,∴恰有1个数据为“过度熬夜”的概率P===.20.(12分)已知函数f(x)=x2+2ax+1(a∈R).(1)求f(x)在区间[1,3]上的最小值g(a);(2)设函数h(x)=,用定义证明:h(x)在(0,1)上是减函数.解:(1)因为f(x)=x2+2ax+1的对称轴x=﹣a,开口向上,当﹣a≤1即a≥﹣1时,g(a)=f(1)=2+2a,当﹣a≥3即a≤﹣3时,g(a)=f(3)=10+6a,当1<﹣a<3即﹣3<a<﹣1时,g(a)=f(﹣a)=1﹣a2,故g(a)=.(2)证明:h(x)==x++2a,设0<x1<x2<1,则h(x1)﹣h(x2)==(x1﹣x2)+=(x1﹣x2)()>0,∴h(x1)>h(x2),∴h(x)在(0,1)上是减函数.21.(12分)近来,国内多个城市纷纷加码布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:该工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格P(x)(单位:元)与时间x(单位:天)的函数关系近似满足P(x)=10+(k 为常数,且k>0),日销售量Q(x)(单位:件)与时间x(单位:天)的部分数据如表所示:x1015202530 Q(x)5055605550已知第10天的日销售收入为505元.(1)求k的值;(2)给出以下四个函数模型:①Q(x)=ax+b;②Q(x)=a|x﹣m|+b;③Q(x)=a•b x;④Q(xr)=a•log b x.请你根据表中的数据,从中选择你认为最合适的一种函数模型来描述日销售量Q(x)与时间x的变化关系,并求出该函数的解析式;(3)设该工艺品的日销售收入为f(x)(单位:元),求f(x)的最小值.解:(1)由题意,Q(10)•P(10)=50(10+)=505,即k=1;(2)由表中数据可知,当时间变化时,日销售量有增有减,函数不单调,而①③④均为单调函数,故Q(x)=a|x﹣m|+b,则,解得a=1,m=10,b=50.故函数解析式为Q(x)=|x﹣10|+50;(3)由(2)可知,Q(x)=|x﹣10|+50=,则f(x)=P(x)•Q(x)=.当1≤x≤10时,f(x)=600﹣1+,该函数为单调减函数,f(x)min=f(10)=505;当10<x≤30时,f(x)=400+1+10x+,在(10,30]上为增函数,则f(x)>505.综上,该工艺品的日销售收入f(x)的最小值为505元.22.(12分)已知函数f(x)=ln(e x+1)+kx是偶函数(其中e为自然对数的底数,e=2.71828…).(1)求k的值;(2)若方程f(x)=x+b在区间[﹣1,0]上有实数根,求实数b的取值范围.解:(1)由f(x)是偶函数得:f(x)﹣f(﹣x)=ln(e x+1)+kx﹣ln(e﹣x+1)﹣(﹣kx)===(2k+1)x=0恒成立,故2k+1=0,即k=﹣.(2)由(1)知f(x)=ln(e x+1)x.由f(x)=x+b得b=ln(e x+1)﹣x,x∈[﹣1,0].令g(x)=ln(e x+1)﹣x=,x∈[﹣1,0].当x∈[﹣1,0]时,∈[2,1+e],故ln(1)∈[ln2,ln(1+e)].故b∈[ln2,ln(1+e)]时,方程f(x)=x+b在区间[﹣1,0]上有实数根.即b的取值范围是[ln2,ln(1+e)].。
福建省漳州市2020-2021学年学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)本试卷共5页,22题.全卷满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答题前,考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束,考生必须将试题卷和答题卡一并交回.一.单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.已知集合{|4}A x x =>,{|2}B x x ,则A B =( )A. (2,)+∞B. (4,)+∞C. (2,4)D. (,4)-∞【答案】B 【解析】 【分析】由交集的定义求解即可. 【详解】{|{|2}4}{|4}x A B x x x x x =>>=>故选:B【点睛】本题主要考查了集合间的交集运算,属于基础题. 2.sin(600)-︒的值是( )A.12B. 12-C.2D. 【答案】C 【解析】 【分析】原式中的角度变形后,利用诱导公式及特殊角的三角函数值计算即可得到结果.【详解】解:()()()sin 600sin 720120sin120sin 18060sin60-︒=-︒+︒=︒=︒-︒=︒= 故选C .【点睛】此题考查了运用诱导公式化简求值,熟练掌握诱导公式是解本题的关键. 3.下列各函数的值域与函数y x =的值域相同的是( ) A. 2yxB. 2xy =C. sin y x =D.2log y x =【答案】D 【解析】 【分析】分别求出下列函数的值域,即可判断. 【详解】函数y x =的值域为R20y x =≥,20x y =>则A ,B 错误;函数sin y x =的值域为[]1,1-,则C 错误; 函数2log y x =的值域为R ,则D 正确; 故选:D【点睛】本题主要考查了求具体函数的值域,属于基础题.4.已知函数42,0,()log ,0,x x f x x x ⎧=⎨>⎩则((1))f f -=( )A. 2-B. 12-C.12D. 2【答案】B 【解析】 【分析】分别计算(1)f -,12f ⎛⎫ ⎪⎝⎭即可得出答案.【详解】121(1)2f --==,241211log log 12222f -⎛⎫===- ⎪⎝⎭所以1((1))2f f -=- 故选:B【点睛】本题主要考查了已知自变量求分段函数的函数值,属于基础题. 5.函数log ||()(1)||a x x f x a x =>图象的大致形状是( )A. B.C. D.【答案】A 【解析】 【分析】判断函数函数()f x 为奇函数,排除BD 选项,取特殊值排除C ,即可得出答案. 【详解】log ||log ||()()||||a a x x x x f x f x x x ---==-=--所以函数()f x 为奇函数,故排除BD.log ||()10||a a a f a a ==>,排除C故选:A【点睛】本题主要考查了函数图像的识别,属于基础题.6.已知0.22log 0.2,2,sin 2a b c ===,则( )A. a b c <<B. a c b <<C. c a b <<D.b c a <<【答案】B【解析】 【分析】分别求出a ,b ,c 的大概范围,比较即可.【详解】因为22log 0.2log 10<=,0sin 21<<,0.20221>= 所以a c b <<. 故选:B【点睛】本题主要考查了指数,对数,三角函数的大小关系,找到他们大概的范围再比较是解决本题的关键,属于简单题.7.已知以原点O 为圆心的单位圆上有一质点P ,它从初始位置01(,22P 开始,按逆时针方向以角速度1/rad s 做圆周运动.则点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系为 A. sin(),03y t t π=+≥ B. sin(),06y t t π=+≥ C. cos(),03y t t π=+≥D. cos(),06y t t π=+≥【答案】A 【解析】当时间为t 时,点P 所在角的终边对应的角等于3t π+, 所以点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系为sin(),03y t t π=+≥.8.已知函数()f x 为定义在(0,)+∞的增函数,且满足()()()1f x f y f xy +=+.若关于x 的不等式(1sin )(1)(cos )(1sin )f x f f a x f x --<+-+恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A. 1a >- B. 14a >-C. 1a >D. 2a >【答案】D 【解析】 【分析】将题设不等式转化为2(cos )(cos )f x f a x <+,根据函数()f x 的单调性解不等式得出2cos cos x a x <+,通过换元法,构造函数2()g x t t =-,[]1,1t ∈-求出最大值,即可得到实数a 的取值范围.【详解】(1sin )(1)(cos )(1sin )f x f f a x f x --<+-+(1sin )(1sin )(cos )(1)f x f x f a x f ∴-++<++因为()()()2(1sin )(1sin )1sin 1sin 1(cos)1f x f x fx x f x -++=-++=+,(cos )(1)(cos )1f a x f f a x ++=++所以2(cos )(cos )f x f a x <+在(0,)x ∈+∞恒成立故2cos cos x a x <+在(0,)x ∈+∞恒成立,即2cos cos x x a -<在(0,)x ∈+∞恒成立 令[]cos ,1,1x t t =∈-,则22()cos cos g x x x t t =-=-所以函数2()g x t t =-在11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,在1,12⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递增,(1)2(1)0g g -=>= 所以2a > 故选:D【点睛】利用函数的单调性解抽象不等式以及不等式的恒成立问题,属于中档题.二.多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.9.设11,,1,32α⎧⎫∈-⎨⎬⎩⎭,则使函数y x α=的定义域是R ,且为奇函数的α值可以是( )A. 1-B.12C. 1D. 3【答案】CD 【解析】 【分析】求出对应α值函数y x α=的定义域,利用奇偶性的定义判断即可.【详解】当α的值为11,2-时,函数y x α=的定义域分别为()(),00,-∞+∞,[)0,+∞当1α=时,函数y x =的定义域为R ,令()f x x =,()()f x x f x -=-=-,则函数y x =为R 上的奇函数当3α=时,函数3y x =的定义域为R ,令3()f x x =,3()()f x x f x -=-=-,则函数3y x=为R 上的奇函数故选:CD【点睛】本题主要考查了判断函数的奇偶性,属于基础题. 10.要得到sin 25y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,可以将函数sin y x =的图象上所有的点( ) A. 向右平行移动5π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍B. 向右平行移动10π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍C. 横坐标缩短到原来的12倍,再把所得各点向右平行移动5π个单位长度D. 横坐标缩短到原来的12倍,再把所得各点向右平行移动10π个单位长度【答案】AD 【解析】 【分析】由正弦函数的伸缩变换以及平移变换一一判断选项即可. 【详解】将函数sin y x =的图象上所有的点向右平行移动5π个单位长度,得到函数n 5si y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 25y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,故A 正确;将函数sin y x =的图象上所有的点向右平行移动10π个单位长度,得到函数sin 10y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 210y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,故B 错误;将函数sin y x =的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 2y x =的图象,再把所得各点向右平行移动5π个单位长度,得到25sin 2y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象,故C 错误; 将函数sin y x =的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12倍,得到sin 2y x =的图象,再把所得各点向右平行移动10π个单位长度,得到sin 25y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,故D 正确;故选:AD【点睛】本题主要考查了正弦函数的伸缩变换以及平移变换,属于基础题.11.对于函数()sin(cos )f x x =,下列结论正确的是( ) A. ()f x 为偶函数B. ()f x 的一个周期为2πC. ()f x 的值域为[sin1,sin1]-D. ()f x 在[]0,π单调递增【答案】ABC 【解析】 【分析】利用奇偶性的定义以及周期的定义判断A ,B 选项;利用换元法以及正弦函数的单调性判断C 选项;利用复合函数的单调性判断方法判断D 选项. 【详解】函数()f x 的定义域为R ,关于原点对称()()()()sin cos sin cos ()f x x x f x -=-==,则函数()f x 偶函数,故A 正确;()()()sin co 22s sin cos ()f x x x f x ππ+=+==⎡⎤⎣⎦,则函数()f x 的一个周期为2π,故B正确;令[]cos ,1,1t x t =∈-,则()sin f x t =,由于函数sin y t=[]1,1-上单调递增,则()sin 1()sin1sin1()sin1f x f x -≤≤⇒-≤≤,故C 正确;当[]0,x π∈时,函数cos t x =为减函数,由于[]cos 0,1t x =∈,则函数sin y t =在0,1上为增函数,所以函数()f x 在[]0,π单调递减,故D 错误; 故选:ABC【点睛】本题主要考查了判断函数的奇偶性,周期性,求函数值域,复合函数的单调性,属于中档题.12.已知()f x 为R 上的奇函数,且当0x >时,()lg f x x =.记()sin ()cos g x x f x x =+⋅,下列结论正确的是( ) A. ()g x 为奇函数B. 若()g x 的一个零点为0x ,且00x <,则()00lg tan 0x x --=C. ()g x 在区间,2ππ⎛⎫-⎪⎝⎭的零点个数为3个 D. 若()g x 大于1的零点从小到大依次为12,,x x ,则1223x x ππ<+<【答案】ABD 【解析】 【分析】根据奇偶性的定义判断A 选项;将()0g x =等价变形为tan ()x f x =-,结合()f x 的奇偶性判断B 选项,再将零点问题转化为两个函数的交点问题,结合函数()g x 的奇偶性判断C 选项,结合图象,得出12,x x 的范围,由不等式的性质得出12x x +的范围. 【详解】由题意可知()g x 的定义域为R ,关于原点对称因为()()()sin ()cos sin ()cos ()g x x f x x x f x x g x -=-+-⋅-=--⋅=-,所以函数()g x 为奇函数,故A 正确; 假设cos 0x =,即,2x k k Z ππ=+∈时,sin ()co cos s sin 02x k x f x k πππ⎛⎫++⋅==≠ ⎪⎝⎭所以当,2x k k Z ππ=+∈时,()0g x ≠当,2x k k Z ππ≠+∈时,sin ()cos 0tan ()x f x x x f x +⋅=⇔=-当00x <,00x ->,则()000()()lg f x f x x =--=--由于()g x 的一个零点为0x , 则()()00000tan ()lg t lg an 0x x f x x x =-=⇒--=-,故B 正确;当0x >时,令12tan ,lg y x y x ==-,则()g x 大于0的零点为12tan ,lg y x y x ==-的交点,由图可知,函数()g x 在区间()0,π的零点有2个,由于函数()g x 为奇函数,则函数()g x 在区间,02π⎛⎫-⎪⎝⎭的零点有1个,并且(0)sin 0(0)cos00g f =+⋅= 所以函数在区间,2ππ⎛⎫-⎪⎝⎭的零点个数为4个,故C 错误;由图可知,()g x 大于1的零点123,222x x ππππ<<<< 所以1223x x ππ<+< 故选:ABD【点睛】本题主要考查了判断函数的奇偶性以及判断函数的零点个数,属于较难题. 三、填空题:本大题共4题,每小题5分,共20分.13.函数()1xf x a =+(0a >且1a ≠)的图象恒过点__________【答案】()0,2 【解析】分析:根据指数函数xy a =过()0,1可得结果.详解:由指数函数的性质可得xy a =过()0,1,所以1xy a =+过()0,2,故答案为()0,2.点睛:本题主要考查指数函数的简单性质,属于简单题. 14.已知扇形的圆心角为12π,面积为6π,则该扇形的弧长为_______; 【答案】6π 【解析】 【分析】由扇形面积公式求出扇形半径,根据扇形弧长公式即可求解.【详解】设扇形的半径为r 由扇形的面积公式得:216212r ππ=⨯,解得2r该扇形的弧长为2126ππ⨯=故答案为:6π 【点睛】本题主要考查了扇形面积公式以及弧长公式,属于基础题. 15.函数()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为______;【答案】[2] 【解析】 【分析】由x 的范围,确定23x π-的范围,利用换元法以及正弦函数的单调性,即可得出答案.【详解】0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,22,333x πππ⎡⎤∴-∈-⎢⎥⎣⎦令22,333t x πππ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦,函数()2sin g t t =在,32ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,在2,23ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减2si ()(n 33)g ππ--==2si 2()2n 2g ππ==, 222sin (3)3g ππ==所以函数()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[2]故答案为:[2]【点睛】本题主要考查了正弦型函数的值域,属于中档题. 16.已知函数1()f x x=,()2sin g x x =,则函数()f x 图象的对称中心为_____,函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象所有交点的横坐标与纵坐标之和为____. 【答案】 (1). (0,0) (2). 0 【解析】 【分析】判断函数()f x ,()g x 为奇函数,即可得出函数()f x ,()g x 图象的对称中心都为原点; 根据对称性即可得出所有交点的横坐标与纵坐标之和. 【详解】1()()f x f x x-=-=-,则函数()f x 为奇函数,即函数()f x 图象的对称中心为(0,0) ()()2sin 2sin ()g x x x g x -=-=-=-,则函数()g x 为奇函数,即函数()g x 的对称中心为(0,0)所以函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象所有交点都关于原点对称 即所有交点的横坐标之和为0,纵坐标之和也为0则函数()y f x =的图象与函数()y g x =的图象所有交点的横坐标与纵坐标之和为0 故答案为:(0,0);0【点睛】本题主要考查了函数奇偶性的应用以及对称性的应用,属于中档题.四、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.已知α为锐角,且3cos 5α=. (1)求tan 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值;(2)求cos sin(2)2παπα⎛⎫-+-⎪⎝⎭的值. 【答案】(1)-7(2)4425【解析】 【分析】(1)利用平方关系以及商数关系得出tan α,再利用两角和的正切公式求解即可; (2)利用诱导公式以及二倍角的正弦公式求解即可. 【详解】解:(1)因为α为锐角,且3cos 5α=. 所以24sin 1cos 5αα, 所以sin 4tan cos 3ααα==, 所以41tan tan34tan 7441tan tan 1143παπαπα++⎛⎫+===- ⎪⎝⎭--⨯. (2)因为cos sin 2παα⎛⎫-=⎪⎝⎭, sin(2)sin 2παα-=,所以cos sin(2)sin sin 22παπααα⎛⎫-+-=+ ⎪⎝⎭sin 2sin cos ααα=+4432555=+⨯⨯ 4425= 【点睛】本题主要考查了两角和的正切公式,诱导公式,二倍角的正弦公式,属于中档题. 18.已知集合{}|2216xA x =<<,{|sin 0,(0,2)}B x x x π=>∈. (1)求AB ;(2)集合{|1}C x x a =<<()a ∈R ,若AC C =,求a 的取值范围.【答案】(1){|04}A B x x ⋃=<<(2)4a 【解析】 【分析】(1)利用指数函数以及正弦函数的性质化简集合,A B ,再求并集即可;(2)由题设条件得出C A ⊆,分别讨论集合C =∅和C ≠∅的情况,即可得出答案.【详解】解:(1)依题意{|14}A x x =<<,{|0}B x x π=<<,所以{|04}A B x x ⋃=<<. (2)因为AC C =,所以C A ⊆.①当C =∅时,1a ,满足题意;②当C ≠∅时,1a >,因为C A ⊆,得4a ≤,所以14a <; 综上,4a .【点睛】本题主要考查了集合的并集运算以及根据集合间的包含关系求参数范围,属于中档题.19.已知函数()2sin (sin cos )f x x x x =⋅+. (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调区间.【答案】(1)最小正周期为π.(2)单调递增区间为3,()88k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ,()f x 的单调递减区间为37,()88k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z .【解析】 【分析】利用倍角公式以及辅助角公式化简函数()f x ,根据周期公式得出第一问;根据正弦函数的单调增区间和减区间求()f x 的单调区间,即可得出第二问. 【详解】解:因为2()2sin 2sin cos f x x x x =+⋅22sin sin 2x x =+1cos2sin2x x =-+ sin2cos21x x =-+214x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭(1)所以函数()f x 的最小正周期为22T ππ==.(2)由222,242k x k k πππππ-+-+∈Z ,得3222,44k x k k ππππ-++∈Z , 即3,88k xk k ππππ-++∈Z , 所以()f x 的单调递增区间为3,()88k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ,同理可得,()f x 的单调递减区间为37,()88k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z .【点睛】本题主要考查了求正弦型函数的最小正周期以及单调区间,属于中档题. 20.已知2()1x af x x bx +=++是定义在[1,1]-上的奇函数. (1)求a 与b 的值;(2)判断()f x 的单调性,并用单调性定义加以证明; (3)若[0,2)απ∈时,试比较(sin )f α与(cos )f α的大小.【答案】(1)0a =. 0b =.(2)()f x 在[1,1]-单调递增.见解析 (3)见解析 【解析】 【分析】(1)根据奇函数的性质得出(0)0f =,(1)(1)f f -=-,求解方程,即可得出a 与b 的值; (2)利用函数单调性的定义证明即可;(3)分别讨论α的取值使得sin cos αα=,sin cos αα<,sin cos αα>,结合函数()f x 的单调性,即可得出(sin )f α与(cos )f α的大小.【详解】解:(1)因为()f x 是定义在[1,1]-上的奇函数,所以(0)0f =,得0a =.又由(1)(1)f f -=-,得到1122b b -=--+,解得0b =. (2)由(1)可知2()1xf x x =+,()f x 在[1,1]-上为增函数.证明如下:任取12,[1,1]x x ∈-且设12x x <, 所以()()1212221211x x f x f x x x -=-++()()22121212221211x x x x x x x x +--=++ ()()()()122112221211x x x x x x x x -+-=++()()()()21122212111x x x x xx --=++由于12x x <且12,[1,1]x x ∈-,所以210x x ->,且2110x x -<,又2110x +>,2210x +>,所以()()()()211222121011x x x x xx --<++,所以()()12f x f x <,从而()f x 在[1,1]-单调递增. (3)当4πα=或54πα=时,sin cos αα=,所以(sin )(cos )f f αα=;当04πα<或524παπ<<时,sin cos αα<, 又因为sin [1,1]α∈-,cos [1,1]α∈-,且()f x 在[1,1]-上为增函数,所以(sin )(cos )f f αα<当544ππα<<时,sin cos αα>,同理可得(sin )(cos )f f αα>; 综上,当4πα=或54πα=时,(sin )(cos )f f αα=;当50,,244ππαπ⎡⎫⎛⎫∈⋃⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭时,(sin )(cos )f f αα<;当5,44ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,(sin )(cos )f f αα>.【点睛】本题主要考查由函数的奇偶性求参数,判断函数的单调性以及利用单调性比较函数值大小,属于中档题.21.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表: .(1)设港口在x 时刻的水深为y 米,现给出两个函数模型:sin()(0,0,)y A x h A ωϕωπϕπ=++>>-<<和2(0)y ax bx c a =++≠.请你从两个模型中选择更为合适的函数模型来建立这个港口的水深与时间的函数关系式(直接选择模型,无需说明理由);并求出7x =时,港口的水深.(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4米,安全条例规定至少要有1.5米的安全间隙(船底与洋底的距离),问该船何时能进入港口,何时应离开港口?一天内货船可以在港口呆多长时间?【答案】(1)选择函数模型Asin()y x h ωϕ=++更适合. 水深为3米 (2)货船可以在1时进入港口,在5时出港;或者在13时进港,17时出港.一天内货船可以在港口呆的时间为8小时. 【解析】 【分析】(1)观察表格中水深的变化具有周期性,则选择函数模型Asin()y x h ωϕ=++更适合,由表格数据得出,,,A h ωϕ的值,将7x =代入解析式求解即可; (2)由题意 5.5y 时,船可以进港,解不等式2.5sin4.255.56x π+,得出x 的范围,由x的范围即可确定进港,出港,一天内在港口呆的时间. 【详解】解:(1)选择函数模型Asin()y x h ωϕ=++更适合因为港口在0:00时刻的水深为4.25米,结合数据和图象可知 4.25h =6.75 1.752.52A -==因为12T =,所以22126T πππω===, 所以 2.5sin 4.256y x πϕ⎛⎫=++⎪⎝⎭, 因为0x =时, 4.25y =,代入上式得sin 0ϕ=,因为πϕπ-<<,所以0ϕ=, 所以 2.5sin4.256y x π=+.当7x =时,712.5sin4.25 2.5 4.25362y π⎛⎫=+=⨯-+= ⎪⎝⎭, 所以在7x =时,港口的水深为3米(2)因为货船需要的安全水深是4 1.5 5.5+=米, 所以 5.5y 时,船可以进港, 令2.5sin4.255.56x π+,则1sin62xπ, 因为024x <,解得15x 或1317x ,所以货船可以在1时进入港口,在5时出港;或者在13时进港,17时出港. 因为(51)(173)8-+-=,一天内货船可以在港口呆的时间为8小时. 【点睛】本题主要考查了三角函数在生活中的应用,属于中档题. 22.已知函数3(1)log (1)f x a x +=+,且(2)1f =. (1)求()f x 的解析式;(2)已知()f x 的定义域为[2,)+∞. (ⅰ)求()41xf +的定义域;(ⅱ)若方程()()412xxf f k k x +-⋅+=有唯一实根,求实数k 取值范围.【答案】(1)2()log f x x =(2)(ⅰ)[0,)+∞.(ⅱ)1k = 【解析】 【分析】(1)利用换元法以及(2)1f =,即可求解()f x 的解析式;(2)(ⅰ)解不等式412x +≥,即可得出()41xf +的定义域;(ⅱ)根据()41xf +,()2x f k k ⋅+的定义域得出1k ,结合函数()f x 的解析式将方程化为()2(1)2210x x k k -⋅+⋅-=,利用换元法得出2()(1)1,[1,)g t k t k t t =-+⋅-∈+∞,讨论k的值,结合二次函数的性质即可得出实数k 的取值范围.【详解】解:(1)令1(0)t x t =+>,则3()log f t a t =,所以3()log f x a x =, 因为3(2)log 21f a ==,所以231log 3log 2a ==, 所以3232()log log 3log log f x a x x x ==⨯= (2)(ⅰ)因为()f x 的定义域为[2,)+∞, 所以412x +≥,解得0x , 所以()41xf +的定义域为[0,)+∞.(ⅱ)因为0,22,x x k k ⎧⎨⋅+⎩,所以221xk +在[0,)+∞恒成立, 因为221x y =+在[0,)+∞单调递减,所以221x y =+最大值为1,所以1k .又因为()()412xxf f k k x +-⋅+=,所以()()22log 41log 2xxk k x +-⋅+=, 化简得()2(1)2210xx k k -⋅+⋅-=,令2(1)xt t =,则2(1)10k t k t -⋅+⋅-=在[1,)+∞有唯一实数根, 令2()(1)1,[1,)g t k t k t t =-+⋅-∈+∞,当1k =时,令()0g t =,则1t =,所以21x =,得0x =符合题意,所以1k =; 当1k >时,2440k k ∆=+->,所以只需(1)220g k =-,解得1k ,因为1k >,所以此时无解; 综上,1k =.【点睛】本题主要考查了利用换元法求函数解析式以及根据函数的零点确定参数的范围,属于较难题.。
2020-2021学年甘肃省临夏州临夏中学高一(上)期末数学试卷一、单选题(共60分)1.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x|x﹣2≥0,x∈R},则A∩B=()A.{3}B.{2,3}C.{2}D.{1,2,3}2.(5分)函数f(x)=的图象可能是()A.B.C.D.3.(5分)若x>0,y>0,n∈N*,则下列各式中,恒等的是()A.lgx•lgy=lgx+lgy B.lgx2=(lgx)2C.D.4.(5分)函数y=x2﹣2x﹣3的零点是()A.1,﹣3B.3,﹣1C.1,2D.(3,0),(﹣1,0)5.(5分)函数f(x)=+lg的定义域是()A.(2,4)B.(3,4)C.(2,3)∪(3,4]D.[2,3)∪(3,4)6.(5分)函数的零点一定位于下列哪个区间()A.B.C.D.7.(5分)已知,则()A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.a<c<b8.(5分)已知幂函数f(x)=kx a的图象过点(2,),则k+a=()A.1B.﹣1C.2D.﹣29.(5分)长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,若AB=5,AD=4,AA1=3,且此长方体内接于球O,则球O的表面积为()A.B.C.50πD.200π10.(5分)过球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积与球的表面积的比为()A.B.C.D.11.(5分)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分别是A1D1,A1B1的中点,过直线BD的平面α∥平面AMN,则平面α截该正方体所得截面的面积为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x),则下列说法错误的是()A.f(x)在区间(﹣2,1)上单调递增B.f(x)在区间(1,4)上单调递减C.f(x)的图象关于直线x=1对称D.f(x)的图象关于点(1,0)对称二、填空题(共20分)13.(5分)若直线a∥平面α,直线b⊂平面α,则直线a与b的位置关系为.14.(5分)设g(x)=,则g(g())=.15.(5分)已知圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,则这个圆锥的表面积等于.16.(5分)给出下列结论:①;②y=x2+1,x∈[﹣1,2],y的值域是[2,5];③幂函数图象一定不过第四象限:④函数f(x)=a x+1﹣2(a>0,a≠1)的图象过定点(﹣1,﹣1).其中正确的序号是.三、解答题(共70分)17.(10分)(1)计算:;(2)计算:.18.(12分)已知函数的定义域A,g(x)=﹣x2+1的值域为B,C={x|2a≤x≤a+3}.(1)求A∩B;(2)若B∪C=B,求实数a的取值范围.19.(12分)如图所示,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD =2,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.20.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,E.F分别为A1B,A1C 的中点,D为B1C1上的点,且A1D⊥B1C.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)求证:平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)若三棱柱所有棱长都为a,求二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角的正切值.21.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣DEF中,AC=BC=2,,,AD=4,M、N分别为AD、CF的中点.(1)求证:AN⊥平面BCM;(2)设G为BE上一点,且,求点G到平面BCM的距离.22.(12分)已知函数为奇函数.(1)求实数a的值;(2)判断函数f(x)的单调性,并用函数单调性的定义证明;(3)解不等式f(lnx)>0.2020-2021学年甘肃省临夏州临夏中学高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、单选题(共60分)1.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x|x﹣2≥0,x∈R},则A∩B=()A.{3}B.{2,3}C.{2}D.{1,2,3}【分析】可以求出集合B,然后进行交集的运算即可.【解答】解:∵A={1,2,3},B={x|x≥2},∴A∩B={2,3}.故选:B.【点评】本题考查了列举法、描述法的定义,交集的定义及运算,考查了计算能力,属于基础题.2.(5分)函数f(x)=的图象可能是()A.B.C.D.【分析】判定函数为奇函数排除B,C;分别求出f()与f(1)的值排除D.【解答】解:函数f(x)的定义域为{x|x≠0},又f(﹣x)=,∴f(x)为奇函数,排除B,C;又f()=>0,f(1)=0,∴排除D.故选:A.【点评】本题考查函数的图象及图象变换,考查函数奇偶性的判定及其应用,是基础题.3.(5分)若x>0,y>0,n∈N*,则下列各式中,恒等的是()A.lgx•lgy=lgx+lgy B.lgx2=(lgx)2C.D.【分析】根据对数的运算性质判断每个选项的等式是否恒等即可.【解答】解:A.lgx+lgy=lg(xy)≠lgx•lgy,∴该式不恒等;B.lgx2=2lgx≠(lgx)2,∴该式不恒等;C.,∴该式恒等,该选项正确;D.,∴该式不恒等.故选:C.【点评】本题考查了对数的运算性质,考查了计算能力,属于基础题.4.(5分)函数y=x2﹣2x﹣3的零点是()A.1,﹣3B.3,﹣1C.1,2D.(3,0),(﹣1,0)【分析】函数y=x2﹣2x﹣3的零点即对应方程的根,故只要解二次方程即可.【解答】解:y=x2﹣2x﹣3=(x﹣3)(x+1)=0,x=3或x=﹣1,所以函数y=x2﹣2x ﹣3的零点是3或﹣1故选:B.【点评】本题考查函数的零点的概念和求法.属基本概念、基本运算的考查.5.(5分)函数f(x)=+lg的定义域是()A.(2,4)B.(3,4)C.(2,3)∪(3,4]D.[2,3)∪(3,4)【分析】根据函数成立的条件,即可求函数的定义域.【解答】解:要使函数有意义,则,即,解得:2≤x<3或3<x<4,故函数的定义域为[2,3)∪(3,4).故选:D.【点评】本题主要考查函数定义域的求法,根据函数成立的条件是解决此类问题的关键.6.(5分)函数的零点一定位于下列哪个区间()A.B.C.D.【分析】判断函数是连续函数,利用零点判断定理,判断选项即可.【解答】解:函数是连续函数,f(2)=+2﹣2=>0,f()=+2=<0,可得f(2)f()<0,由零点判断定理可知函数的零点在(,2).故选:C.【点评】本题考查函数的零点判断定理的应用,是基础题.7.(5分)已知,则()A.a<b<c B.b<c<a C.c<a<b D.a<c<b【分析】根据指数函数和对数函数的单调性即可得出a,b,c的大小关系.【解答】解:∵log20.2<log21=0,20.2>20=1,0<0.20.3<0.20=1,∴a<c<b.故选:D.【点评】本题考查了对数函数和指数函数的单调性,指数函数的值域,考查了计算能力,属于简单题.8.(5分)已知幂函数f(x)=kx a的图象过点(2,),则k+a=()A.1B.﹣1C.2D.﹣2【分析】由幂函数的定义和解析式求出k的值,把已知点代入求出a的值,可得答案.【解答】解:∵f(x)=k•x a是幂函数,∴k=1,幂函数f(x)=x a的图象过点(2,),∴2a=,则a=﹣2,则k+a=﹣1,故选:B.【点评】本题考查了幂函数的定义与解析式的应用,属于基础题.9.(5分)长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,若AB=5,AD=4,AA1=3,且此长方体内接于球O,则球O的表面积为()A.B.C.50πD.200π【分析】由长方体的对角线公式,算出长方体对角线AC1的长,从而得到长方体外接球的直径,结合球的表面积公式即可得到,该球的表面积.【解答】解:∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=5,AD=4,AA1=3,∴长方体的对角线,∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1的各顶点都在同一球面上,∴球的一条直径为,可得半径,因此,该球的表面积为,故选:C.【点评】本题主要考查球与多面体的切接问题,空间想象能力的培养,球的表面积的计算等知识,属于基础题.10.(5分)过球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积与球的表面积的比为()A.B.C.D.【分析】由题意设出球的半径,圆M的半径,二者与OM构成直角三角形,求出圆M的半径,然后可求球的表面积,截面面积,再求二者之比.【解答】解:设球的半径为R,圆M的半径r,由图可知,R2=R2+r2,∴R2=r2,∴S球=4πR2,截面圆M的面积为:πr2=πR2,则所得截面的面积与球的表面积的比为:.故选:A.【点评】本题是基础题,考查球的体积、表面积的计算,仔细体会,理解并能够应用小圆的半径、球的半径、以及球心与圆心的连线的关系,是本题的突破口.11.(5分)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M,N分别是A1D1,A1B1的中点,过直线BD的平面α∥平面AMN,则平面α截该正方体所得截面的面积为()A.B.C.D.【分析】作出平面AMN的过直线BD的平行平面a,求解即可【解答】解:取B1C1的中点E,C1D1的中点F,连接EF,BE,DF,B1D1,则EF∥B1D1,B1D1∥BD,所以EF∥BD,故EFBD在同一平面内,连接ME,因为M,E分别为A1D1B1C1的中点,所以ME∥AB,且ME=AB,所以四边形ABEM是平行四边形,所以AM∥BE,又因为BE⊂平面BDFE,AM不在平面BDFE内,所以AM∥平面BDFE,同理AN∥平面BDFE,因为AM∩AN=A,所以平面AMN∥平面BDFE,即平面a截该正方体所得截面为平面BDFEBD=,EF==,DF=,梯形BDFE如图:过E,F作BD的垂线,则四边形EFGH为矩形,∴FG===,故四边形BDFE的面积为=.故选:B.【点评】本题考查正方体截面面积的求法,平面平行的判定,等知识,综合考查证明和计算,属于基础题.12.(5分)已知函数f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x),则下列说法错误的是()A.f(x)在区间(﹣2,1)上单调递增B.f(x)在区间(1,4)上单调递减C.f(x)的图象关于直线x=1对称D.f(x)的图象关于点(1,0)对称【分析】先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性判断单调区间,根据f(1+x)=f(1﹣x)判断函数对称轴,判断f(2﹣x)=﹣f(x)是否成立,从而判断函数是否关于(1,0)对称.【解答】解:由f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x),可得:,解得﹣2<x<4,因为f(x)=ln(x+2)+ln(4﹣x)=ln[(x+2)(4﹣x)]=ln(﹣x2+2x+8),令t(x)=﹣x2+2x+8,开口向下,对称轴为x=1,所以函数t(x)在(﹣2,1)上单调递增,在(1,4)上单调递减,根据复合函数的单调性可得f(x)在(一2,1)上单调递增,在(1,4)上单调递减,故A,B正确;因为f(1﹣x)=ln(3﹣x)+ln(3+x),f(1+x)=ln(3+x)+ln(3﹣x),所以f(1+x)=f(1﹣x),所以函数f(x)的图象关于x=1对称,故C正确,因为f(2﹣x)=ln4+ln(x+2),﹣f(x)=﹣ln(x+2)﹣ln(4﹣x),因为f(2﹣x)≠﹣f(x),所以f(x)的图象不关于点(1,0)对称,故D错误.故选:D.【点评】本题考查了复合函数的单调性,“同增异减”,利用判定函数的对称轴,注意复合函数的定义域是研究单调区间的前提,属于中档题.二、填空题(共20分)13.(5分)若直线a∥平面α,直线b⊂平面α,则直线a与b的位置关系为平行或异面.【分析】以长方体为截体,列举出所有情况,由此能判断线a与b的位置关系.【解答】解:直线a∥平面α,直线b⊂平面α,如图,在正方体AC1中,A1B1∥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,AB∥A1B1;A1B1∥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,A1B1与BC是异面直线.则直线a与b的位置关系为平行或异面.故答案为:平行或异面.【点评】本题考查空间中线线间的位置关系的判断等基础知识,考查空间思维能力,是基础题.14.(5分)设g(x)=,则g(g())=.【分析】根据分段函数的解析式,先求出g()的值,再求g(g())的值.【解答】解:∵g(x)=,∴g()=ln=﹣ln2<0,∴g(g())=g(﹣ln2)=e﹣ln2==2﹣1=.故答案为:.【点评】本题考查了求分段函数的函数值的问题,解题时应对自变量进行分析,是基础题.15.(5分)已知圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,则这个圆锥的表面积等于3π.【分析】根据圆角轴截面的定义结合正三角形的性质,可得圆锥底面半径长和高的大小,由此结合圆锥的表面积公式,能求出结果.【解答】解:∵圆锥的轴截面是正三角形ABC,边长等于2∴圆锥的高AO=×,底面半径r=×2=1∴这个圆锥的表面积:S=πrl+πr2=π×1×2+π×12=3π.故答案为:3π.【点评】本题给出圆锥轴截面的形状,求圆锥的表面积,着重考查了等边三角形的性质和圆锥的轴截面等等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.16.(5分)给出下列结论:①;②y=x2+1,x∈[﹣1,2],y的值域是[2,5];③幂函数图象一定不过第四象限:④函数f(x)=a x+1﹣2(a>0,a≠1)的图象过定点(﹣1,﹣1).其中正确的序号是③④.【分析】由题意,①可根据指数的运算判断;②可由二次函数的性质判断;③由幂函数的性质判断;④由指数函数的性质判断.【解答】解:①不正确,因为等号左边是正数,右边是负数;②∵y=x2+1,x∈[﹣1,2],∴y在x=0时取到最小值1,故函数的值域不是[2,5],此结论错误;③幂函数图象一定不过第四象限,由幂函数的性质知,此结论正确:④对于函数f(x)=a x+1﹣2(a>0,a≠1),令x+1=0解得x=﹣1,此时函数f(x)的值是﹣1,故函数的图象过定点(﹣1,﹣1),此结论正确.综上得,③④结论正确.故答案为:③④.【点评】本题考查命题真假的判断,解答的关键是熟练掌握所判断的命题的背景知识及命题真假判断的原理,本题属于简单题,三、解答题(共70分)17.(10分)(1)计算:;(2)计算:.【分析】(1)利用指数性质、运算法则直接求解.(2)利用对数、指数性质、运算法则直接求解.【解答】解:(1)=+100+﹣3+=100.(2)=﹣﹣2+1=﹣.【点评】本题考查指数式、对数式化简求值,考查对数、指数性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.18.(12分)已知函数的定义域A,g(x)=﹣x2+1的值域为B,C={x|2a≤x≤a+3}.(1)求A∩B;(2)若B∪C=B,求实数a的取值范围.【分析】(1)求出集合A,B,利用交集定义求出A∩B.(2)由B∪C=B,知C⊆B,当C=∅时,则2a>a+3,当C≠∅时,则,由此求出实数a的取值范围.【解答】解:(1)函数的定义域A,g(x)=﹣x2+1的值域为B,由题,可得,解得﹣1≤x<2且x≠1,∴函数f(x)的定义域A={x|﹣1≤x<2且x≠1},∵对任意x∈R,x2≥0,所以﹣x2+1≤1,∴函数g(x)的值域B={y|y≤1},∴A∩B={x|﹣1≤x<1}.(2)C={x|2a≤x≤a+3},由B∪C=B,知C⊆B,当C=∅时,则2a>a+3,解得a>3;当C≠∅时,则,解得a≤﹣2.综上,实数a的取值范围为{a|a>3或a≤﹣2}.【点评】本题考查集合的运算,考查交集定义、函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.19.(12分)如图所示,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD =2,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积及体积.【分析】四边形ABCD绕AD旋转一周形成的几何体是一个圆台挖去一个圆锥所得的组合体,S表面=S圆台底面+S圆台侧面+S圆锥侧面,V=V圆台﹣V圆锥,进而得到答案.【解答】(12分)解:四边形ABCD绕AD旋转一周形成的几何体是一个圆台挖去一个圆锥所得的组合体,S表面=S圆台底面+S圆台侧面+S圆锥侧面=π×52+π×(2+5)×5+π×2×2=(4+60)π.V=V圆台﹣V圆锥=π(+r1r2+)h﹣πr2h′=π(25+10+4)×4﹣π×4×2=π【点评】本题考查的知识点是旋转体,圆台和圆锥的体积和表面积,难度中档.20.(12分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,E.F分别为A1B,A1C 的中点,D为B1C1上的点,且A1D⊥B1C.(1)求证:EF∥平面ABC;(2)求证:平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)若三棱柱所有棱长都为a,求二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角的正切值.【分析】(1)由EF∥BC,即可证EF∥平面ABC;(2)由A1D⊥平面BCC1B1,即可证平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)由二面角的平面角的作法可得:∠A1HD是二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角,再运算即可得解.【解答】(1)证明:因为E,F分别为A1B,A1C的中点,所以EF∥BC,又EF⊄平面ABC,BC⊂平面ABC,故EF∥平面ABC;(2)证明:∵BB1⊥平面A1B1C1,A1D⊂平面A1B1C1,∴BB1⊥A1D,∵A1D⊥B1C,B1C∩BB1=B1,∴A1D⊥平面BCC1B1,又A1D⊂平面A1FD,∴平面A1FD⊥平面BCC1B1;(3)解:此时,D为B1C1的中点,过点D作B1C垂线,垂足为H,连接A1H,∵A1D⊥B1C,DH⊥B1C,A1D∩DH=D,∴B1C⊥平面A1DH,B1C⊥A1H,则∠A1HD是二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角,∴,,,故二面角A1﹣B1C﹣C1的平面角的正切值为.【点评】本题考查了线面平行,面面垂直的证明和二面角的计算,属于中档题.21.(12分)如图,在直三棱柱ABC﹣DEF中,AC=BC=2,,,AD=4,M、N分别为AD、CF的中点.(1)求证:AN⊥平面BCM;(2)设G为BE上一点,且,求点G到平面BCM的距离.【分析】(1)根据AC2+BC2=AB2得AC⊥BC,并且得出四边形ACMN为正方形,进而即可求证;(2)先算出点M到平面GBC的距离即为AC=2,由,可求出,设点G到平面BCM的距离为h,则,进而求出点G到平面BCM的距离.【解答】解:(1)证明:在直三棱柱ABC﹣DEF中,AC=BC=2,,AD=4,M、N分别为AD、CF的中点,∵AC=BC=2,,∴AC2+BC2=AB2,即AC⊥BC,又ABC﹣DEF是直三棱柱,∴BC⊥平面ACFD,则BC⊥AN,∵M、N分别为AD、CF的中点,且AD=4,AC=2,∴四边形ACNM为正方形,则CM⊥AN,又BC∩CM=C,∴AN⊥平面BCM;(2)由(1)知,即AC⊥BC,又ABC﹣DEF是直三棱柱,∴AC⊥平面BCFE,∴MA∥FC,则点M到平面GBC的距离即为AC=2,∴=,由(1)知,BC⊥CM,且,∴,设点G到平面BCM的距离为h,则,∴,则,即点G到平面BCM的距离为.【点评】本题考查了线面垂直的证明和点到平面的距离计算,属于中档题.22.(12分)已知函数为奇函数.(1)求实数a的值;(2)判断函数f(x)的单调性,并用函数单调性的定义证明;(3)解不等式f(lnx)>0.【分析】(1)由定义在R上的奇函数f(0)=0,即可求得a值;(2)判断f(x)在R上是增函数,利用单调性的定义即可证明;(3)由f(lnx)>0,可得,解之即可得解.【解答】解:(1)∵e x+1≠0的解集是R,∴f(x)的定义域是R.又∵f(x)是奇函数,∴f(0)=0.∴f(0)=a﹣1=0,即a=1.经检验知,当a=1时,f(﹣x)=﹣f(x),符合题意.(2)由(1)知,经判断可知f(x)在R上是增函数.任取x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x1)﹣=,∵y=e x为增函数,x1<x2,∴0.∴>0,>0 <0.∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).∴f(x)在R上是增函数.(3)由,可得,∴,解得x>1,∴原不等式的解集为(1,+∞).【点评】本题主要考查函数的奇偶性与单调性的综合,考查利用单调性的定义证明函数的单调性,考查不等式的解法,属于中档题.。
2020~2021学年度上学期高一年级期末考试卷数 学 试 卷注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(阅读题)和第Ⅱ卷(表达题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,请认真阅读答题卡上的注意事项,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
一、单选题 本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1、已知全集U={-1,0,1,2,3},集合A={0,1,2},B={-1,0,1}, 则(C U A)∩B= ( )A.{-1}B.{0,1}C{-1,2,3} D.{-1,0,1,3}2.“”是“”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.已知函数,则( )A.B.C.6D.74.已知f(x)=(x-a)(x-b)+2(a<b),且α,β(α<β)是方程f(x)=0的两根,则α,β,a,b的大小关系是( )A.a<α<β<b B.a<α<b<βC.α<a<b<βD.α<a<β<b5.是定义在上的偶函数,在上是增函数,且,则使的的范围是( )A.B.C. D.6.已知,,且,则( )A.B.C.D.7.函数的定义域是( )A.B.C.D.8.函数的零点个数有( )A.0个B.1个C.2个D.3个二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分. 9.下列命题是“,”的表述方法的是()A.有一个,使得成立B.对有些,使得成立C.任选一个,都有成立D.至少有一个,使得成立10.下列命题中是真命题的有( )A.幂函数的图象都经过点和B.幂函数的图象不可能过第四象限C.当时,幂函数是增函数D.当时,幂函数在第一象限内函数值随值的增大而减小11.如果函数在上是增函数,对于任意的,则下列结论中正确的是( )A.B.C.D.12.已知函数有两个零点,,以下结论正确的是( )A.B.若,则C.D.函数有四个零点三、填空题 (每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知,则的解析式为___________.14.用二分法研究函数f(x)=x3+3x-1的零点时,第一次计算得f(0)<0,f(0.5)>0,第二次应计算f(x1),则x1=________.15.已知函数,若,则____.16.已知函数 (a>0,且a≠1),若在区间[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围是________.四 解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)(1);(2).18.(12分)已知函数,试画出的图象,并根据图象解决下列两个问题.(1)写出函数的单调区间;(2)求函数在区间上的最大值.19.(12分)已知函数f(x)=,g(x)=(a>0且a≠1).(1)求函数φ(x)=f(x)+g(x)的定义域;(2)试确定不等式f(x)≤g(x)中x的取值范围.20.(12分)已知函数(1)判断函数在上的单调性,并给予证明;(2)求函数在,的最大值和最小值.21.(12分)已知函数(1)若在恒成立,求的取值范围;(2)设函数,解不等式.22.(12分)设函数是定义域为R的奇函数.(1)求的值;(2)若,试判断的单调性(不需证明),并求使不等式恒成立的t的取值范围;(3),求在上的最小值.数 学 试 卷 参考答案1 A 2.B 3.A 4.A 5.B 6.C 7.A 8.C9.ABD 10.BD 11.AB 12.ABC13. 14.0.25 15.1或-2 16.17.(1)原式;(2)原式.18. 的图象如图所示.(1) 在和上是增函数,在上是减函数,∴单调递增区间为,;单调递减区间为;(2)∵,,∴在区间上的最大值为.19. 解:(1)φ(x)=f(x)+g(x)的定义域为:,解得:,所以定义域为.(2) f(x)≤g(x),即为,定义域为.当时,,解得:,所以x的取值范围为.当时,,解得:,所以x的取值范围为.综上可得:当时,x的取值范围为.当时,x的取值范围为.20(1),函数在上是增函数,证明:任取,,且,则,,,,,即,在上是增函数;(2)在上是增函数,在,上单调递增,它的最大值是,最小值是.21.(1)在恒成立,即在恒成立, 分离参数得:,∵,∴从而有:.(3)令,得,,因为函数的定义域为,所以等价于(1)当,即时,恒成立,原不等式的解集是(2)当,即时,原不等式的解集是(3)当,即时,原不等式的解集是(4)当,即时,原不等式的解集是综上所述:当时,原不等式的解集是当时,原不等式的解集是当时,原不等式的解集是当时,原不等式的解集是22.(1) ∵是定义域为R的奇函数,∴ f(0)=0,∴ 1-(k-1)=0,∴ k=2, (2)单减,单增,故f(x)在R上单减 ,故不等式化为∴,解得令∵在上为递增的 ∴∴设∴.即在上的最小值为.。
2020-2021学年高一上学期期末考试数学卷及答案1.集合A和B分别表示y=x+1和y=2两个函数的图像上所有的点,求A和B的交集。
答案:A={(-∞,1]}。
B={2}。
A∩B=A={(-∞,1]}2.已知函数y=(1-x)/(2x^2-3x-2),求函数的定义域。
答案:分母2x^2-3x-2=(2x+1)(x-2),所以函数的定义域为x∈(-∞,-1/2]∪(2,∞)。
3.如果直线mx+y-1=0与直线x-2y+3=0平行,求m的值。
答案:两条直线平行,说明它们的斜率相等,即m=2.4.如果直线ax+by+c=0经过第一、第二,第四象限,求a、b、c应满足的条件。
答案:第一象限中x>0.y>0,所以ax+by+c>0;第二象限中x0,所以ax+by+c0.y<0,所以ax+by+c<0.综上所述,应满足ab<0.bc<0.5.已知两条不同的直线m和n,两个不同的平面α和β,判断下列命题中正确的是哪个。
答案:选项A是正确的。
因为如果m与α垂直,n与β平行,那么m和n的夹角就是α和β的夹角,所以m和n垂直。
6.已知圆锥的表面积为6π,且它的侧面展开图是一个半圆,求这个圆锥的底面半径。
答案:设底面半径为r,侧面的母线长为l,则圆锥的侧面积为πrl。
根据题意,πrl=6π,所以l=6/r。
而侧面展开图是一个半圆,所以底面周长为2πr,即底面直径为2r,所以侧面母线长l=πr。
将上述两个式子代入公式S=πr^2+πrl中,得到r=2.7.已知两条平行线答案:两条平行线的距离等于它们的任意一点到另一条直线的距离。
我们可以先求出l2上的一点,比如(0,7/8),然后带入l1的方程,得到距离为3/5.8.已知函数y=ax-1/(3x^2+5),如果它的图像经过定点P,求点P的坐标。
答案:点P的坐标为(1,2)。
因为当x=1时,y=a-1/8,所以a=17/8.又因为当x=2时,y=1/13,所以17/8×2-1/13=2,解得a=17/8,所以y=17x/8-1/(3x^2+5),当x=1时,y=2.9.已知a=3/5,b=1/3,c=4/3,求a、b、c的大小关系。
绝密★启用前2020-2021学年北京市西城区高一上学期期末考试数学试题注意事项: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一、单选题1.已知集合{}1,0,2,3A =-,{21,}B xx k k ==-∈N ∣,那么A B =()A .{}1,0-B .{}1,2-C .{}0,3D .{}1,3-答案:D【分析】根据交集的定义可求AB .解:因为{21,}B xx k k ==-∈N ∣,故B 中的元素为大于或等于1-的奇数, 故{}1,3A B =-, 故选:D. 2.方程组22x y x x +=⎧⎨+=⎩的解集是() A .()(){}1,1,?1,1- B .()(){}1,1,2,2- C .()(){}1,1,2,2-- D .()(){}2,2,2,2--答案:C【分析】解出方程组202x y x x +=⎧⎨+=⎩得解,再表示成集合的形式即可.解:由方程组202x y x x +=⎧⎨+=⎩可得22x y =-⎧⎨=⎩或11x y =⎧⎨=-⎩ 所以方程组202x y x x +=⎧⎨+=⎩的解集是()(){}1,1,2,2--故选:C3.函数11lg x x y =+-的定义域是() A .(0,)+∞ B .(1,)+∞C .()0,11(),⋃+∞D .[)0,11(),⋃+∞答案:C【分析】根据对数式的真数大于零、分式的分母不为零,求解出x 的取值范围即为定义域. 解:因为010x x >⎧⎨-≠⎩,所以01x <<或1x >,所以函数的定义域为:()()0,11,+∞,故选:C.点评:结论点睛:常见函数的定义域分析: (1)偶次根式下被开方数大于等于零; (2)分式分母不为零; (3)对数式的真数大于零; (4)0y x =中{}0x x ≠.4.为了解学生在“弘扬传统文化,品读经典文学”月的阅读情况,现从全校学生中随机抽取了部分学生,并统计了他们的阅读时间(阅读时间[]0,50t ∈),分组整理数据得到如图所示的频率分布直方图.则图中a 的值为()A .0.028B .0.030C .0.280D .0.300答案:A【分析】根据五个矩形的面积和为1列式可得结果.解:由(0.0060.0400.0200.006)101a ++++⨯=得0.028a =. 故选:A5.若a b >,则一定有() A .11a b< B .|a |>|b|C 22a bD .33a b >答案:D【分析】利用不等式的性质或反例逐项检验后可得正确的选项.解:取1,1a b ==-,则11a b>,||||a b =,22a b =,故A 、B 、C 均错误, 由不等式的性质可得33a b >,故D 正确. 故选:D.6.在平行四边形ABCD 中,设对角线AC 与BD 相交于点O ,则AB CB +=() A .2BO B .2DOC .BDD .AC答案:B【分析】根据向量的线性运算可得正确的选项.解:因为四边形ABCD 为平行四边形,故0AO CO +=, 故22AB CB AO OB CO OB OB DO +=+++==, 故选:B.7.设23m n =,则m ,n 的大小关系一定是() A .m n > B .m n <C .m n ≥D .以上答案都不对答案:D【分析】根据23m n =可分三种情况讨论:,,m n m n m n >=<,根据指数函数的单调性分析出每一种情况下,,0m n 的大小关系,由此得到,m n 的大小关系.解:当m n >时,因为2xy =为()0,∞+上增函数,所以232m n n =>,所以312n⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以0n >,所以0m n >>;当m n =时,312n⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以0n =,所以0m n ==; 当m n <时,因为2xy =为()0,∞+上增函数,所以232m n n =<,所以312n⎛⎫< ⎪⎝⎭,所以0n <,所以0m n <<, 故选:D.点评:方法点睛:已知(,1m na ba b =>或)0,1a b <<,比较,m n 大小的常用方法:(1)分类讨论法:,,m n m n m n <=>,根据指数函数的单调性分析出,m n 的大小关系;(2)数形结合法:在同一平面直角坐标系作出,x x y a y b ==的图象,作直线y t =与两图象相交,根据交点横坐标的大小关系判断出,m n 的大小关系.8.从2015年到2020年,某企业通过持续的技术革新来降低其能源消耗,到了2020年该企业单位生产总值能耗降低了20%.如果这五年平均每年降低的百分率为x ,那么x 满足的方程是() A .50.2x = B .()510.8x -=C .50.2x =D .5(1)0.8x -=答案:D【分析】根据题设逐年列出生产总值能耗后可得正确的选择.解:设2015年该企业单位生产总值能耗为a ,则2016年该企业单位生产总值能耗()1a x -,2017年该企业单位生产总值能耗()21a x -,2018年该企业单位生产总值能耗()31a x -,2019年该企业单位生产总值能耗()41a x -,2020年该企业单位生产总值能耗()51a x -,由题设可得()510.8a x a -=即()510.8x -=, 故选:D.9.设,a b 是非零向量,则“存在实数λ,使得a b =λ”是“a b a b +=+”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件答案:B【分析】由题意结合向量共线的性质分类讨论充分性和必要性是否成立即可. 解:存在实数λ,使得λab ,说明向量,a b 共线,当,a b 同向时,a b a b +=+成立, 当,a b 反向时,a b a b +=+不成立,所以,充分性不成立.当a b a b +=+成立时,有,a b 同向,存在实数λ,使得λa b 成立,必要性成立,即“存在实数λ,使得λa b ”是“a b a b +=+”的必要而不充分条件.故选B.点评:本题主要考查向量共线的充分条件与必要条件,向量的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 10.设()f x 为定义在R 上的函数,函数()1f x +是奇函数.对于下列四个结论:①()10f =;②()()11f x f x -=-+;③函数()f x 的图象关于原点对称; ④函数()f x 的图象关于点()1,0对称; 其中,正确结论的个数为() A .1 B .2C .3D .4答案:C【分析】令()()1g x f x =+,①:根据()00g =求解出()1f 的值并判断;②:根据()g x 为奇函数可知()()g x g x -=-,化简此式并进行判断;根据()1y f x =+与()y f x =的图象关系确定出()f x 关于点对称的情况,由此判断出③④是否正确. 解:令()()1g x f x =+,①因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()0010g f =+=,所以()10f =,故正确; ②因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()g x g x -=-,所以()()11f x f x -+=-+,即()()11f x f x -=-+,故正确;因为()1y f x =+的图象由()y f x =的图象向左平移一个单位得到的,又()1y f x =+的图象关于原点对称,所以()y f x =的图象关于点()1,0对称,故③错误④正确,所以正确的有:①②④, 故选:C.点评:结论点睛:通过奇偶性判断函数对称性的常见情况:(1)若()f x a +为偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称; (2)若()f x a +为奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(),0a 成中心对称. 二、填空题11.已知向量()1,2a =-,()3,1b =-,那么a b -=__________. 答案: 5【分析】求出a b -的坐标后可得a b -.解:因为()1,2a =-,()3,1b =-,故()4,3a b -=-,故5a b -=, 故答案为:512.若方程220x x a -+=有两个不相等的正实数根,则实数a 的取值范围是__________. 答案:01a <<【分析】根据条件可得1212000x x x x ∆>⎧⎪+>⎨⎪>⎩,列出不等式求解即可.解:由方程220x x a -+=有两个不相等的正实数根,设为12,x x则1212000x x x x ∆>⎧⎪+>⎨⎪>⎩,即1212440200a x x x x a ∆=->⎧⎪+=>⎨⎪=>⎩,解得01a << 故答案为:01a <<13.设定义在R 上的奇函数()f x 在()0+∞,上为增函数,且()20f =,则不等式()0f x <的解集为__________.答案:(,2)(0,2)-∞-⋃解:定义在R 上的奇函数()f x 在()0+∞,上为增函数, 则(0)0f =,且()f x 在(,0)-∞为增函数, 由于(2)0f =,则(2)0f -=,函数图象关于原点对称,画出函数的模拟图象可知, 不等式()0f x <的解集为(,2)(0,2)-∞.故答案为:(,2)(0,2)-∞.14.某厂商为推销自己品牌的可乐,承诺在促销期内,可以用3个该品牌的可乐空罐换1罐可乐.对于此促销活动,有以下三个说法:①如果购买10罐可乐,那么实际最多可以饮13罐可乐; ②欲饮用100罐可乐,至少需要购买67罐可乐:③如果购买*()n n ∈N 罐可乐,那么实际最多可饮用可乐的罐数1()2n f n n -⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦.(其中[]x 表示不大于x 的最大整数) 则所有正确说法的序号是__________. 答案:②③.【分析】①10罐可乐有10个可乐空罐,第一次可换3罐可乐还剩1个空罐,第二次可换1罐可乐还剩2个空罐,由此算出最多可饮用的可乐罐数;②:先分析购买66罐可乐的情况,再分析购买67罐可乐的情况,由此确定出至少需要购买的可乐罐数;③:先分析购买1到9罐可乐分别可饮用多少罐可乐以及剩余空罐数,然后得到规律,再分奇偶罐数对所得到的规律进行整理,由此计算出()f n 的结果.解:①:购买10罐可乐时,第一次可换3罐还剩1个空罐,第二次可换1罐还剩2个空罐,所以最多可饮用103114++=罐可乐,故错误;②:购买66罐时,第一次可换22罐可乐,第二次可换7罐可乐还剩1个空罐, 第三次可换2罐可乐还剩2个空罐,第四次可换1罐可乐还剩2个空罐,所以一共可饮用662272198++++=罐;购买67罐时,第一次可换22罐可乐还剩1个空罐,第二次可换7瓶可乐还剩2个空罐, 第三次可换3罐可乐,第四次可换1罐可乐还剩1个空罐,所以一共可饮用6722731100++++=罐;所以至少需要购买67罐可乐,故正确;③:购买1到9罐可乐分别可饮用可乐罐数以及剩余空罐数如下表所示:由表可知如下规律:(1)当购买的可乐罐数为奇数时,此时剩余空罐数为1,当购买的可乐罐数为偶数时,此时剩余的空罐数为2; (2)实际饮用数不是3的倍数;(3)每多买2罐可乐,可多饮用3罐可乐,(4)实际饮用的可乐罐数要比购买的可乐罐数的1.5倍少0.5或1; 设购买了n 罐可乐,实际可饮用的可乐罐数为()f n ,所以()()()**3221,312,m n m m N f n m n m m N ⎧-=-∈⎪=⎨-=∈⎪⎩,即()()()**3121,2322,2n n m m N f n n n m m N -⎧=-∈⎪⎪=⎨-⎪=∈⎪⎩,即()()()**121,222,2n n n m m N f n n n n m m N -⎧+=-∈⎪⎪=⎨-⎪+=∈⎪⎩,又因为12,22n n --可看作12n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即不大于12n -的最大整数,所以1()2n f n n -⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦成立,故正确;故答案为:②③.点评:关键点点睛:解答本题时,一方面需要通过具体购买的可乐罐数去分析实际饮用的可乐罐数,另一方面需要对实际的购买情况进行归纳,由此得到购买的可乐罐数与实际饮用的可乐罐数的关系,从而解决问题. 三、双空题15.已知函数0.52log ,0()2,0x x f x x x x >⎧=⎨+≤⎩,那么()2f =_________;当函数()y f x a =-有且仅有三个零点时,实数a 的取值范围是__________. 答案:1-10a -<<【分析】由()0.52log 2f =可得结果,函数()y f x a =-有且仅有三个零点,即函数()y f x =的图象与y a =的图象仅有三个交点,作出函数()y f x =的图象,根据图象可得答案.解:()0.52log 21f ==-函数()y f x a =-有且仅有三个零点,即函数()y f x =的图象与y a =的图象仅有三个交点.作出函数()y f x =的图象,如图.由图可知,当10a -<<时,函数()y f x =的图象与y a =的图象有三个交点. 所以函数()y f x a =-有且仅有三个零点时,实数a 的取值范围是10a -<< 故答案为:1-;10a -<< 四、解答题16.某校高一年级1000名学生全部参加了体育达标测试,现从中随机抽取40名学生的测试成绩,整理并按分数段[)40,50,[)50,60,[)60,70,[)70,80,[)80,90,[]90,100进行分组,假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,则得到体育成绩的折线图如下(I )估计该校高一年级中体育成绩大于或等于70分的学生人数;(II )现从体育成绩在[)60,70和[)80,90的样本学生中随机抽取2人,求其中恰有1人体育成绩在[)60,70的概率. 答案:(I )750;(II )35【分析】(I )根据折线图可以得到体育成绩大于或等于70分的学生人数,从而可以估计出该校高一年级中体育成绩大于或等于70分的学生频率,进而得到学生人数. (II )利用列举法可得基本事件的总数和随机事件中基本事件的个数,从而可求概率. 解:(I )根据折线图可以得到体育成绩大于或等于70分的学生人数为1431330++=,所以该校高一年级中体育成绩大于或等于70分的学生人数估计为:30100075040⨯=. (II )体育成绩在[)60,70和[)80,90的人数分别为2、3,分别记为,,,,a b A B C 若随机抽取2人,则所有的基本事件为:()()()()()()()()()(),,,,,,,,,,,,,,,,,,,a b a A a B a C b A b B b C A B A C B C ,故基本事件的总数为10.其中恰有1人体育成绩在[)60,70的基本事件的个数有6个, 设A 为:“恰有1人体育成绩在[)60,70”,则()63105P A ==. 点评:思路点睛:古典概型的概率的计算,关键是基本事件的总数和随机事件中基本事件的个数的计算,计算时可采用枚举法、树形图等帮助计数(个数较少时),也可以利用排列组合的方法来计数(个数较大时). 17.设函数4()3f x x x=++(1)求函数()f x 的图像与直线2y x =交点的坐标:(2)当(0,)x ∈+∞时,求函数()f x 的最小值(3)用单调性定义证明:函数()f x 在()2,+∞上单调递增.答案:(1)()4,8或()12--,(2)7(3)证明见解析. 【分析】(1)由432x x x++=解出方程可得答案. (2)利用均值不等式433x x ++≥可得答案. (3)由定义法证明函数单调性的步骤即可证明.解:(1)由432x x x++=,即2340x x --=,解得4x =或1x =- 所以函数()f x 的图像与直线2y x =交点的坐标为()4,8或()12--, (2)当0x >时,4()337f x x x =++≥= 当且仅当4x x=,即2x =时,取得等号. 所以当(0,)x ∈+∞时,函数()f x 的最小值为7.(3)任取12,2x x >,且12x x <则()()2121224433f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()2111211222444x x x x x x x x x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭-=-+-+ ()()2112112122441x x x x x x x x x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭=--- 由12,2x x >,且12x x <,则124x x >,210x x ->所以1240x x ->,则()12122140x x x x x x ->- 所以()()210f x f x ->,即()()21f x f x >所以函数()f x 在()2,+∞上单调递增点评:思路点睛:本题考查利用函数的奇偶性求参数,证明函数的单调性和利用单调性解不等式.证明函数的单调性的基本步骤为:(1)在给定的区间内任取变量12,x x ,且设12x x <.(2)作差()()12f x f x -变形,注意变形要彻底,变形的手段通常有通分、因式分解、配方、有理化等.(3)判断符号,得出()()12f x f x ,的大小.(4)得出结论.18.以下茎叶图记录了甲、乙两组各三名同学在期末考试中的数学成绩.乙组记录中有一个数字模糊,无法确认,假设这个数字具有随机性,并在图中以a 表示.(I )若甲、乙两组的数学平均成绩相同,求a 的值;(II )求乙组平均成绩超过甲组平均成绩的概率;(III )当3a =时,试比较甲、乙两组同学数学成绩的方差的大小.(结论不要求证明) 答案:(I )1a =;(II )45;(III )甲组同学数学成绩的方差大于乙组同学数学成绩的方差.【分析】(I )先求解出甲、乙两组的数学平均成绩,根据平均成绩相同求解出a 的值; (II )先确定出a 的所有可取值,再求解出满足条件的a 的取值,根据满足条件a 的取值个数与总的可取值个数的比值求解出对应概率;(III )根据数据的分布情况直接判断出甲、乙两组同学数学成绩的方差大小. 解:(I )因为889292272909190271,3333a a x x ++++++====甲乙,且x x =甲乙,所以27227133a +=,所以1a =; (II )记“乙组平均成绩超过甲组平均成绩”为事件A , 因为乙组平均成绩超过甲组平均成绩,所以27127233a +>,所以1a >, 所以a 的可取值有:{}2,3,4,5,6,7,8,9,共8个数,又因为{}0,1,2,3,4,5,6,7,8,9a ∈,集合中共有10个元素,所以()84105P A ==; (III )甲组同学数学成绩的方差大于乙组同学数学成绩的方差. (理由如下:因为889292272909193274,3333x x ++++====甲乙,所以22222722722728892923233339s ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭==甲, 22222742742749091931433339s ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭==乙,因为321499>,所以22s s >甲乙) 19.设函数21()21x x f x +=- (I )若()2f a =,求实数a 的值;(II )判断函数()f x 的奇偶性,并证明你的结论;(III )若()f x m ≤对于[)1,x ∈+∞恒成立,求实数m 的最小值.答案:(I )2log 3;(II )奇函数,证明见解析;(III )3.【分析】(I )代入x a =,得到21221a a +=-,由此求解出2a 的值,即可求解出a 的值; (II )先判断奇偶性,然后分析定义域并计算()(),f x f x -的数量关系,由此完成证明;(III )先求解出()f x 在[)1,+∞上的最大值,再根据()max m f x ⎡⎤≥⎣⎦求解出m 的最小值.解:(I )因为()2f a =,所以21221a a +=-,所以21222a a +=⋅-且21a ≠, 所以23a =,所以2log 3a =;(II )()f x 为奇函数,证明如下:因为210x -≠,所以定义域为{}0x x ≠关于原点对称, 又因为()()211221211221x x x x x x f x f x --+++-===-=----,所以()f x 为奇函数; (III )因为()2121221212121x x x x x f x +-+===+---, 又因为21x y =-在[)1,+∞上递增,所以221x y =-在[)1,+∞上递减,所以()()1max 211321f x f ==+=⎡⎤⎣⎦-,又因为()f x m ≤对于[)1,x ∈+∞恒成立,所以()max m f x ⎡⎤≥⎣⎦,所以3m ≥,所以m 的最小值为3.点评:思路点睛:判断函数()f x 的奇偶性的步骤如下:(1)先分析()f x 的定义域,若()f x 定义域不关于原点对称,则()f x 为非奇非偶函数,若()f x 的定义域关于原点对称,则转至(2);(2)若()()f x f x =-,则()f x 为偶函数;若()()f x f x -=-,则()f x 为奇函数.20.经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1吨该产品获利润500元,未售出的产品,每1吨亏损300元.经销商为下一个销售季度购进了130吨该农产品.以x (单位:吨,100150x ≤≤)表示下一个销售季度内的市场需求量,y (单位:元)表示下一个销售季度内销售该农产品的利润.(I )将y 表示为x 的函数:(II )求出下一个销售季度利润y 不少于57000元时,市场需求量x 的范围.答案:(I )80039000,10013065000,130150x x y x -≤<⎧=⎨≤≤⎩;(II )[]120150,. 【分析】(I )分情况考虑:100130,130150x x ≤<≤≤,分别求解出每一种情况下y 的表示,由此可得到y 关于x 的分段函数;(II )根据条件分段列出不等式,求解出每一个不等式的解集,由此求解出市场需求量x 的范围.解:(I )当100130x ≤<时,此时130吨的该农产品售出x 吨,未售出()130x -吨, 所以()500300130y x x =--,即80039000y x =-;当130150x ≤≤时,此时130吨的该农产品全部售出,所以500130y =⨯,即65000y =,综上可知:80039000,10013065000,130150x x y x -≤<⎧=⎨≤≤⎩; (II )当100130x ≤<时,令8003900057000x -≥,解得120130x ≤<, 当130150x ≤≤,此时6500057000>符合,所以市场需求量x 的范围是[]120150,. 21.设函数()f x 的定义域为R .若存在常数(0)m m ≠,对于任意x ∈R ,()()f x m mf x +=成立,则称函数()f x 具有性质Γ.记P 为满足性质Γ的所有函数的集合.(I )判断函数y x =和2y =是否属于集合P ?(结论不要求证明)(II )若函数()x g x =,证明:()g x P ∈;(III )记二次函数的全体为集合Q ,证明:P Q =∅.答案:(I )y x =不属于集合P ,2y =属于集合P ;(II )证明见解析;(III )证明见解析.【分析】(I )根据性质Γ的定义判断y x =与2y =是否具有性质Γ,由此判断出函数y x =和2y =是否属于集合P ;(II )先根据定义证明函数()xg x =具有性质Γ,然后即可证明()g x P ∈; (III )将问题转化为证明二次函数不具备性质Γ,先假设二次函数具备性质Γ,然后通过已知条件推出与条件矛盾的结果,由此完成证明.解:(I )y x =不属于集合P ,2y =属于集合P ;(理由如下:设()f x x =,若()()f x m mf x +=,则有x m mx +=,解得0m =,不符题意,所以y x =不具有性质Γ,所以y x =不属于集合P ;设()2f x =,若()()f x m mf x +=,则有22m =,所以1m =,所以2y =具有性质Γ,所以2y =属于集合P )(II )证明如下:因为()x g x =,不妨令()()g x m mg x +=,所以x m x m +=,所以m m =,显然关于m 的方程有解:2m =,所以()xg x =具有性质Γ, 所以()g x P ∈;(III )根据题意可知:P Q =∅⇔二次函数不具备性质Γ,假设存在二次函数()()20f x ax bx c a =++≠具备性质Γ,所以存在常数()0m m ≠对于任意x ∈R 都有()()f x m mf x +=成立,所以存在常数()0m m ≠使()()22a x m b x m c amx bmx cm ++++=++成立,所以存在常数()0m m ≠使()2222ax am b x am bm c amx bmx cm +++++=++成立,所以22a am am b bm am bm c cm =⎧⎪+=⎨⎪++=⎩,解得0,0,1a b m ===,这与假设中0a ≠矛盾,所以假设不成立,所以二次函数都不具备性质Γ,所以P Q =∅.点评:关键点点睛:解答本题第三问的关键是将待证明的问题转化为分析二次函数是否具备性质Γ,再通过“反证”的思想完成证明.。
辽宁省大连市高一上学期期末考试数学试题一、单选题1.设集合,3,,则正确的是A.3, B.3,C. D.【答案】D【解析】根据集合的定义与运算法则,对选项中的结论判断正误即可.【详解】解:集合,3,,则,选项A错误;2,3,,选项B错误;,选项C错误;,选项D正确.故选:D.【点睛】本题考查了集合的定义与运算问题,属于基础题.2.命题P:“,”的否定为A., B.,C., D.,【答案】B【解析】“全称命题”的否定是“特称命题”根据全称命题的否定写出即可.【详解】解:命题P:“,”的否定是:,.故选:B.【点睛】本题考察了“全称命题”的否定是“特称命题”,属于基础题.3.下列函数在上是增函数的是A .B .C .D .【答案】A 4.函数的单调递减区间为 A .B .C .D .【答案】A【解析】根据所给的二次函数的二次项系数大于零,得到二次函数的图象是一个开口向上的抛物线,根据对称轴,考查二次函数的变化区间,得到结果. 【详解】 解:函数的二次项的系数大于零,抛物线的开口向上, 二次函数的对称轴是,函数的单调递减区间是故选:A . 【点睛】本题考查二次函数的性质,属于基础题.5.某公司10位员工的月工资(单位:元)为1x , 2x ,…, 10x ,其均值和方差分别为x 和2s ,若从下月起每位员工的月工资增加100元,则这10位员工下月工资的均值和方差分别为( )A .x , 22s 100+B .100x +, 22s 100+C .x , 2sD .100x +, 2s 【答案】D 6.函数的零点所在的区间为 A .B .C .D .【答案】B7.已知,,则a ,b ,c 的大小关系为A. B. C. D.【答案】D8.函数的图象可能是A. B.C. D.【答案】D9.从含有两件正品,和一件次品的3件产品中每次任取1件,每次取出后放回,连续取两次,则取出的两件产品中恰有一件是次品的概率为A. B. C. D.【答案】B10.设,则“”是“”的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案】D11.已知函数在上的值域为R,则a的取值范围是A. B. C. D.【答案】A【解析】利用分段函数,通过一次函数以及指数函数判断求解即可.【详解】解:函数在上的值域为R,当函数的值域不可能是R,可得,解得:.故选:A.【点睛】本题考查分段函数的应用,函数的最值的求法,属于基础题.12.已知与分别是函数与的零点,则的值为A. B. C.4 D.5【答案】D二、填空题13.已知,则______.【答案】1014.甲、乙两套设备生产的同类产品共4800件,采用分层抽样的方法从中抽取一个容量为80 的样本进行检测.若样本中有50件产品由甲设备生产,则乙设备生产的产品总数为________件.【答案】180015.定义域为上的函数满足,且当时,,若,则a的取值范围是______.【答案】16.关于x的不等式在上恒成立,则实数m的取值范围是______.【答案】【解析】对m进行讨论,变形,构造新函数求导,利用单调性求解最值可得实数m的取值范围;【详解】解:由上,;当时,显然也不成立;;可得设,其定义域为R;则,令,可得;当上时,;当上时,;当时;取得最大值为可得,;解得:;故答案为:.【点睛】本题考查了导数在判断函数单调性和最值中的应用,属于难题.三、解答题17.已知函数且.若,求的值;若,求证:是偶函数.【答案】(1)7;(2)见解析.【解析】根据题意,由函数的解析式可得,则,计算可得答案;根据题意,求出的解析式,由函数奇偶性的定义分析可得答案.【详解】解:根据题意,函数,若,即,则;证明:根据题意,,则,故函数是偶函数.【点睛】本题考查指数函数的性质以及函数奇偶性的判断,属于基础题.18.某中学调查了某班全部45名学生参加社会实践活动和社会公益活动的情况,数据如表单位:人:参加社会公益活动未参加社会公益活动参加社会实践活动304未参加社会实践活动83从该班随机选1名学生,求该学生没有参加上述活动的概率;在参加社会公益活动,但未参加社会实践活动的8名同学中,有5名男同学,,,,,三名女同学,,,现从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人参加岗位体验活动,求被选中且未被选中的概率.【答案】(1);(2).【解析】从该班随机选1名学生,利用古典概型能求出该学生没有参加上述活动的概率.基本事件总数,被选中且未被选中包含的基本事件个数,由此能求出被选中且未被选中的概率.【详解】解:从该班随机选1名学生,该学生没有参加上述活动的概率.在参加社会公益活动,但未参加社会实践活动的8名同学中,有5名男同学,,,,,三名女同学,,,现从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人参加岗位体验活动,基本事件总数,被选中且未被选中包含的基本事件个数,被选中且未被选中的概率.【点睛】本题考查概率的求法,考查古典概型等基础知识,属于基础题.19.设函数.当时,求函数的零点;若,当时,求x的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】由分段函数解析式可得时无零点;讨论,,解方程即可得到所求零点;求得的解析式,讨论,,解不等式组即可得到所求范围.【详解】解:函数,可得时,无解;当时,无解;当时,即,可得;综上可得时,无零点;时,的零点为;,,当时,即有或,可得或且,综上可得x的范围是.【点睛】本题考查分段函数、函数零点和解不等式等知识,属于中档题.20.从某校随机抽取100名学生,调查他们一学期内参加社团活动的次数,整理得到的频数分布表和频率分布直方图如下:组号分组频数1628317422525612768292合计100从该校随机选取一名学生,试估计这名学生该学期参加社团活动次数少于12次的概率;求频率分布直方图中的a、b的值;假设同一组中的每个数据可用该组区间的中点值代替,试估计样本中的100名学生本学期参加社团活动的平均次数.【答案】(1)0.9;(2)b=0.125;(3)7.68次.【解析】由频数分布表得这名学生该学期参加社团活动次数少于12次的频数为90,由此能求出从该校随机选取一名学生,估计这名学生该学期参加社团活动次数少于12次的概率.由频数分布表及频率分布直方图能求出频率分布直方图a,b的值.利用频率分布直方图和频数分布表能估计样本中的100名学生本学期参加社团活动的平均次数.【详解】解:由频数分布表得这名学生该学期参加社团活动次数少于12次的频数为:,从该校随机选取一名学生,估计这名学生该学期参加社团活动次数少于12次的概率.由频数分布表及频率分布直方图得:频率分布直方图中,.估计样本中的100名学生本学期参加社团活动的平均次数:次.【点睛】本题考查概率、频率、平均数的求法,考查频数分布表、频率分布直方图等知识,属于基础题.21.某校食堂需定期购买大米已知该食堂每天需用大来吨,每吨大米的价格为6000元,大米的保管费用单位:元与购买天数单位:天的关系为,每次购买大米需支付其他固定费用900元.该食堂多少天购买一次大米,才能使平均每天所支付的总费用最少?若提供粮食的公司规定:当一次性购买大米不少于21吨时,其价格可享受8折优惠即原价的,该食堂是否应考虑接受此优惠条件?请说明理由.【答案】(1)10天购买一次大米;(2)见解析.【解析】根据条件建立函数关系,结合基本不等式的应用求最值即可;求出优惠之后的函数表达式,结合函数的单调性求出函数的最值进行判断即可.【详解】解:设每天所支付的总费用为元,则,当且仅当,即时取等号,则该食堂10天购买一次大米,才能使平均每天所支付的总费用最少.若该食堂接受此优惠条件,则至少每35天购买一次大米,设该食堂接受此优惠条件后,每x,天购买一次大米,平均每天支付的总费用为,则,设,,则在时,为增函数,则当时,有最小值,约为,此时,则食堂应考虑接受此优惠条件.【点睛】本题主要考查函数的应用问题,基本不等式的性质以及函数的单调性,属于中档题. 22.已知二次函数满足,且.求的解析式;设,若存在实数a、b使得,求a的取值范围;若对任意,都有恒成立,求实数t的取值范围.【答案】(1);(2)或;(3).【解析】利用待定系数法求出二次函数的解析式;求出函数的值域,再由题意得出关于a的不等式,求出解集即可;由题意知对任意,都有,讨论t的取值,解不等式求出满足条件的t的取值范围.【详解】解:设,因为,所以;;;;;解得:;;函数,若存在实数a、b使得,则,即,,解得或,即a的取值范围是或;由题意知,若对任意,都有恒成立,即,故有,由,;当时,在上为增函数,,解得,所以;当,即时,在区间上是单调减函数,,解得,所以;当,即时,,若,则,解得;若,则,解得,所以,应取;综上所述,实数t的取值范围是.【点睛】本题考查了不等式恒成立问题,也考查了分类讨论思想与转化思想,属于难题.。
2020-2021学年上海市杨浦区控江中学高一上学期期末数学试题一、单选题1.函数111y x =-+的值域是( ) A .(,1)-∞B .(1,)+∞C .(,1)(1,)-∞⋃+∞D .(,)-∞+∞【答案】C 【分析】由反比例函数的性质可知101x ≠+,从而推出所求函数的值域. 【详解】解:由反比例函数的性质可知:101y x =≠+,则1111y x =-≠+,故值域为()(),11,+-∞⋃∞. 故选:C.2.若,0a b c a b c >>++=,则下列各式正确的是( )A .ab bc >B .ac bc >C .a b b c >D .ab ac > 【答案】D【分析】已知a b c >>,且0a b c ++=,于是可以推出得到最大数0a >和最小数0c <,而b 为正、负、零均有可能,所以每个选项代入不同的b ,逐一验证.【详解】a b c >>且0a b c ++=.当0a ≤时,0c b a <<,则0a b c ++<,与已知条件0a b c ++=矛盾,所以必有0a >,同理可得0c <.A 项,当1a =,0b =,1c =-时,ab bc =,故A 项错误;B 项,()0ac bc c a b -=-<,即ac bc <,故B 项错误;C 项,0b =时,a b c b =,故C 项错误;D 项,()0ab ac a b c -=->,即ab ac >,故D 项正确.故选:D3.已知函数1,0()0,01,0x f x x x >⎧⎪==⎨⎪-<⎩,若2()()F x x f x =⋅,则()F x 是( )A .奇函数,在(,)-∞+∞上为严格减函数B .奇函数,在(,)-∞+∞上为严格增函数C .偶函数,在(,0)-∞上严格减,在(0,)+∞上严格增D .偶函数,在(,0)-∞上严格增,在(0,)+∞上严格减【答案】B【分析】由()()f x f x -=-可知()f x 为奇函数,利用奇偶函数的概念即可判断设2()()F x x f x =⋅的奇偶性,从而得到答案.【详解】1,01,0()0,00,0()1,01,0x x f x x x f x x x ⎧->>⎧⎪⎪-===-==-⎨⎨⎪⎪<-<⎩⎩()f x ∴为奇函数,又2()()F x x f x =⋅22()()()()()F x x f x x f x F x ∴-=-⋅-=-⋅=-()F x ∴是奇函数,可排除C,D.又222,0()()0,0,0x x F x x f x x x x ⎧>⎪=⋅==⎨⎪-<⎩()F x ∴在(,)-∞+∞上单调递增.故选:B4.设0a b c >>>,则()221121025a ac c ab a a b ++-+-取得最小值时,a 的值为( ) AB .2C .4 D.【答案】A 【分析】转化条件为原式211()(5)()ab a a b a c ab a a b =+++-+--,结合基本不等式即可得解. 【详解】()221121025a ac c ab a a b ++-+- 2211()()21025()ab a a b ab a a b a ac c ab a a b =+++----+-+- 2211()1025()ab a a b a ac c ab a a b =+++-+-+-211()(5)()ab a a b a c ab a a b =+++-+--04≥=, 当且仅当1()15ab a a b a c =⎧⎪-=⎨⎪=⎩,即a =2b =5c =时,等号成立. 故选:A.【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”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.二、填空题5.已知全集{}{}210,27U x x A x x =<≤=<<,则A =_________.【答案】[]7,10【分析】根据补集的定义写出补集即可.【详解】解:{}{}210,27U x x A x x =<≤=<<,则A ={}|710x x ≤≤.故答案为:[]7,10.6.设实数a 满足2log 4a =,则a =_________.【答案】16【分析】根据对数式与指数式的互化即可求解.【详解】因为2log 4a =,所以4216a ==,故答案为:167.已知幂函数235()(1)mm f x m x --=-的图像不经过原点,则实数m =_________.【答案】2【分析】先由幂函数的定义求出m ,再检验得解.【详解】依题意得11m -=,解得2m =.此时()771f x x x -==,其图像不经过原点,符合题意, 因此实数m 的值为2.故答案为: 28.函数2()21f x x ax =--在区间[]1,3上为严格减函数的充要条件是_________.【答案】3a ≥【分析】根据二次函数的性质,建立对称轴与所给区间的关系即可求解.【详解】因为函数2()21f x x ax =--在区间[]1,3为严格减函数,所以二次函数对称轴3x a =≥,故答案为:3a ≥9.函数22()log (1)f x x =-的定义域为_________.【答案】(1,1)-【分析】根据对数的真数大于0求解即可.【详解】()()22log 1f x x =-, 210x ∴->,解得11x -<<所以函数()()2log 1a f x x =-的定义域为()1,1-, 故答案为:()1,1-10.设函数f (x )200x x x x -≤⎧=⎨⎩,,>,若f (α)=9,则α=_____. 【答案】﹣9或3 【分析】对函数值进行分段考虑,代值计算即可求得结果.【详解】由题意可得09αα≤⎧⎨-=⎩或209αα⎧⎨=⎩>, ∴α=﹣9或α=3故答案为:﹣9或3【点睛】本题考查由分段函数的函数值求自变量,属简单题.11.若函数()(1)x f x a a =>在[]1,2-上的最大值为4,则其最小值为_________.【答案】12【分析】根据指数函数的单调性即可求解.【详解】因为函数()(1)x f x a a =>在[]1,2-单调递增,所以24a =,解得2a =,当1x =-,1min 1()(1)22f x f -=-==, 故答案为:1212.在同一平面直角坐标系中,函数()y g x =的图像与3x y =的图像关于直线y x =对称,而函数()y f x =的图像与()y g x =的图像关于y 轴对称,若()1f a =-,则a 的值是______. 【答案】13- 【分析】根据函数的对称性求出()f x 的解析式,代入a 求解即可.【详解】解:因为函数()y g x =的图像与3x y =的图像关于直线y x =对称,则()3log g x x =, 又函数()y f x =的图像与()y g x =的图像关于y 轴对称,则()3()log f x x =-,()3()log 1f a a =-=-,则13a =-. 故答案为:13- 【点睛】知识点点睛:(1)()y g x =与x y a =图像关于直线y x =对称,则()log a g x x =;(2)()y f x =与()y g x =关于y 轴对称,则()()f x g x =-;(3)()y f x =与()y g x =关于x 轴对称,则()()f x g x =-;13.如果关于x 的方程53x x a -++=有解,则实数a 的取值范围是_________.【答案】[)8,+∞【分析】根据绝对值的几何意义求得53x x -++最小值为8,即可求出实数a 的取值范围.【详解】因为53x x -++表示数轴上的x 对应点到-3和5对应点的距离之和,其最小值为8, 故当8a ≥时,关于x 的方程53x x a -++=有解,故实数a 的取值范围为[8,)+∞,故答案为:[8,)+∞.14.若定义在R 上的奇函数()f x 在(0,)+∞上是严格增函数,且(4)0f -=,则使得()0xf x >成立的x 的取值范围是_________.【答案】(,4)(4,)-∞-⋃+∞【分析】由函数的奇偶性和零点,分别求出()0f x >和()0f x <的解集,再分别讨论当0x >和0x <时()0xf x >的解集即可求出结果.【详解】解:因为()f x 为奇函数,且有(4)0f -=,则()f x 在(,0)-∞上是也严格递增,且(4)0f =,所以()0f x >的解集为:()()4,04,-+∞;()0f x <的解集为:()(),40,4-∞-,则当0x >时,()0xf x >的解为()4,+∞,当0x <时,()0xf x >的解为(),4-∞-故()0xf x >成立的x 的取值范围是()(),44,-∞-+∞. 故答案为:()(),44,-∞-+∞【点睛】思路点睛:类似求()0xf x >或求()0f x x >的解集的问题,往往是根据函数的奇偶性和单调性先求出()0f x >或()0f x <的解,再结合x 的范围进行求解.15.函数()lg(221)x x f x a -=++-的值域是R ,则实数a 的取值范围是___________.【答案】](,1-∞-【分析】函数()lg(221)x x f x a -=++-的值域为R ,即()221x x g x a -=++-能取遍一切正实数,利用均值不等式求解即可.【详解】设()221x x g x a -=++-,由()lg(221)x x f x a -=++-的值域为R ,知()221x x g x a -=++-可以取所有的正值,又()22111x x g x a a a -=++-≥-=+,当且仅当0x =时等号成立,故()g x 的值域为[1,)a ++∞,所以只需满足[)()1,0,a ++∞⊇+∞即可,即1a ≤-故答案为:](,1-∞-【点睛】关键点点睛:求出()221x x g x a -=++-的值域,由题意知()221x x g x a -=++-能取遍一切正实数,转化为()g x 的值域包含()0,∞+是解题的关键,属于中档题.16..若直角坐标平面内两点,P Q 满足条件:①,P Q 都在函数()y f x =的图象上;②,P Q 关于原点对称,则称点对(,)P Q 是函数()y f x =的一个“友好点对”(点对(,)P Q 与(,)Q P 看作同一个“友好点对”).已知函数2241,0(){2,0x x x x f x x e++<=≥,则()f x 的“友好点对”有 个. 【答案】2【详解】解:根据题意:“友好点对”,可知,只须作出函数y=2x 2+4x+1(x <0)的图象关于原点对称的图象,看它与函数y="2" /e x (x≥0)交点个数即可.如图,观察图象可得:它们的交点个数是:2.即f (x )的“友好点对”有:2个.故答案为2三、解答题17.已知函数2()21f x ax ax =++.(1)若实数1a =,请写出函数()3f x y =的单调区间(不需要过程);(2)已知函数()y f x =在区间[3,2]-上的最大值为2,求实数a 的值.【答案】(1)增区间是(1,)-+∞,减区间是(,1)-∞-;(2)18a =或1a =-. 【分析】(1)求出()f x 的单调区间,然后根据复合函数的单调性写出()3f x y =的单调区间即可;(2)根据二次函数的性质,讨论0a <,0a =,0a >不同范围下()f x 的最值,解出a .【详解】解:(1)1a =时,()221f x x x =++,在(),1-∞-上单调递减,在()1,-+∞上单调递增;则()3f x y =的单调递减区间为(),1-∞-,单调递增区间为()1,-+∞.(2)()()222111f x ax ax a x a =++=++-,对称轴为1-, 当0a <时,()f x 在1x =-处取得最大值,()112f a -=-=,解得:1a =-当0a =时,()1f x =不成立;当0a >时,()f x 在()3,1--上单调递减,在()1,2-上单调递增,且对称轴为1x =-,()max f x =()2f ()2912f a a =+-=,解得:18a =综上所述:1a =-或18a =. 【点睛】本题考查复合函数的单调性以及二次函数的最值,属于基础题.思路点睛:(1)复合函数的单调性:分别判断内层函数和外层函数的单调性,根据同增异减的原则写出单调区间即可;(2)()221f x ax ax =++的最高次项系数为a ,不一定为二次函数,需讨论a 与0的关系; 18.设函数()|2|,()2f x x a g x x =-=+.(1)当1a =时,求不等式()()f x g x ≤的解集;(2)求证:1,,222b b f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭中至少有一个不小于12. 【答案】(1)1,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;(2)证明见解析.【分析】(1)利用绝对值的意义,分类讨论,即可求不等式()()f x g x ≤的解集;(2)利用反证法证明即可.【详解】(1)当a =1时,|2x -1|≤x +2, 化简可得12122x x x ⎧≤⎪⎨⎪-≤+⎩或12212x x x ⎧<⎪⎨⎪-≤+⎩ 解得1132x -≤≤或132x <≤ 综上,不等式的解集为)1|33x x ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭.(2)证明:假设1,,222b bf f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭都小于12,则1122112211122a ba ba⎧-<+<⎪⎪⎪-<-<⎨⎪⎪-<-<⎪⎩,前两式相加得-12<a<12与第三式12<a<32矛盾.因此假设不成立,故1,,222b bf f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭中至少有一个不小于12.【点睛】关键点点睛:证明至少、至多类命题时,考虑反证法是解题的关键,首先要根据题意恰当反设,正常推理,寻求矛盾是重点,属于中档题.19.研究表明:在一节40分钟的网课中,学生的注意力指数y与听课时间x(单位:分钟)之间的变化曲线如图所示,当[0,16]x∈时,曲线是二次函数图像的一部分;当[16,40]x∈时,曲线是函数0.880log()y x a=++图像的一部分,当学生的注意力指数不高于68时,称学生处于“欠佳听课状态”.(1)求函数()y f x=的解析式;(2)在一节40分钟的网课中,学生处于“欠佳听课状态”的时间有多长?(精确到1分钟)【答案】(1)20.81(12)84,(0,16]()4log(15)80,(16,40]x xf xx x⎧--+∈⎪=⎨⎪-+∈⎩;(2)14分钟.【分析】(1)根据题意,分别求得(0,16]x∈和(16,40]x∈上的解析式,即可求解;(2)当(0,16]x∈和(16,40]x∈时,令()68f x<,求得不等式的解集,即可求解.【详解】(1)当(0,16]x∈时,设函数2()(12)84(0)f x b x b=-+<,因为2(16)(1612)8480f b =-+=,所以14b =-,所以21()(12)844f x x =--+, 当(16,40]x ∈时,0.8()log ()80f x x a =++, 由0.8(16)log (16)8080f a =++=,解得15a =-,所以0.8()log (15)80f x x =-+, 综上,函数的解析式为20.81(12)84,(0,16]()4log (15)80,(16,40]x x f x x x ⎧--+∈⎪=⎨⎪-+∈⎩. (2)当(0,16]x ∈时,令21()(12)84684f x x =--+<,即2(12)64x ->,解得4x <或20x >(舍去),所以[0,4]x ∈,当(16,40]x ∈时,令0.8()log (15)8068f x x =-+<,得12150.829.6x -≥+≈,所以[30,40]x ∈,所以学生处于“欠佳听课状态”的时间长为40403014-+-=分钟.20.已知1()log 1a mx f x x -=-(0a >、1a ≠)是奇函数. (1)求实数m 的值;(2)判断函数()f x 在(1,)+∞上的单调性,并给出证明;(3)当(,2)x n a ∈-时,()f x 的值域是(1,)+∞,求实数a 与n 的值.【答案】(1)1m =-;(2)1a >时()f x 在(1,)+∞上严格减;01a <<时.()f x 在(1,)+∞上严格增;(3)21a n ==.【分析】(1)根据奇函数的定义可知f (﹣x )+f (x )=0,建立关于m 的等式关系,解之即可;(2)先利用函数单调性的定义研究真数的单调性,讨论a 的取值,然后根据复合函数的单调性进行判定;(3)先求函数的定义域,讨论(n ,a ﹣2)与定义域的关系,然后根据单调性建立等量关系,求出n 和a 的值.【详解】(1)∵函数()11amx f x log x -=-(a >0,a ≠1)是奇函数. ∴f (﹣x )+f (x )=0 即11log log 011aa mx mx x x +-+=---, 所以11log 011a mx mx x x +-⋅=---, 即222111m x x-=- 解得1m =±,当1m =时,1()log log (1)1a a xf x x -==--无意义,舍去. 故1m =-.(2)由(1)及题设知:()11ax f x log x +=-, 设11221111x x t x x x +-+===+---, ∴当x 1>x 2>1时,()()()211212122221111x x t t x x x x --=-=---- ∴t 1<t 2.当a >1时,log a t 1<log a t 2,即f (x 1)<f (x 2). ∴当a >1时,f (x )在(1,+∞)上是减函数. 同理当0<a <1时,f (x )在(1,+∞)上是增函数.(3)由题设知:函数f (x )的定义域为(1,+∞)∪(﹣∞,﹣1),∴①当n <a ﹣2≤﹣1时,有0<a <1.由(1)及(2)题设知:f (x )在为增函数,由其值域为(1,+∞)知11121an log n a +⎧=⎪-⎨⎪-=-⎩(无解); ②当1≤n <a ﹣2时,有a >3.由(1)及(2)题设知:f (x )在(n ,a ﹣2)为减函数,由其值域为(1,+∞)知1113a n a log a =⎧⎪-⎨=⎪-⎩得2a =+n =1.【点睛】方法点睛:利用定义法判断函数的单调性的一般步骤是:(1)在已知区间上任取21x x >;(2)作差()()21f x f x -;(3)判断()()21f x f x -的符号(往往先分解因式,再判断各因式的符号),()()210f x f x -> 可得()f x 在已知区间上是增函数,()()210f x f x -< 可得()f x 在已知区间上是减函数.21.若函数()f x 的定义域为D ,集合M D ⊆,若存在非零实数t 使得任意x M ∈都有x t D +∈,且()()f x t f x +>,则称()f x 为M 上的t -增长函数.(1)已知函数()g x x =,函数2()h x x =,判断()g x 和()h x 是否为区间[]1,0-上的32-增长函数,并说明理由;(2)已知函数()f x x =,且()f x 是区间[]4,2--上的n -增长函数,求正整数n 的最小值;(3)如果()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x ≥时,22()f x x a a =--,且()f x 为R 上的4-增长函数,求实数a 的取值范围.【答案】(1)()g x x =是,2()h x x =不是,理由见解析;(2)9;(3)(1,1)a ∈-. 【分析】(1)利用给定定义推理判断或者反例判断而得; (2)把恒成立的不等式等价转化,再求函数最小值而得解;(3)根据题设条件,写出函数f (x )的解析式,再分段讨论求得,最后证明即为所求. 【详解】(1)g (x )定义域R ,3333[1,0],(),()()()02222x x R g x g x x x ∀∈-+∈+-=+-=>,g (x )是, 取x =-1,311(1)()1(1)224h h h -+==<=-,h (x )不是, 函数()g x x =是区间[]1,0-上的32-增长函数,函数2()h x x =不是;(2)依题意,2[4,2],()()||||20x f x n f x x n x nx n ∀∈--+>⇔+>⇔+>, 而n>0,关于x 的一次函数22nx n +是增函数,x =-4时22min (2)8nx n n n +=-, 所以n 2-8n>0得n>8,从而正整数n 的最小值为9;(3)依题意,2222222,?(),?2,?x a x a f x x a x a x a x a ⎧+≤-⎪=--<<⎨⎪-≥⎩,而,(4)()x R f x f x ∀∈+>, f (x )在区间[-a 2,a 2]上是递减的,则x ,x +4不能同在区间[-a 2,a 2]上,4>a 2-(-a 2)=2a 2, 又x ∈[-2a 2,0]时,f (x )≥0,x ∈[0,2a 2]时,f (x )≤0,若2a 2<4≤4a 2,当x =-2a 2时,x +4∈[0,2a 2],f (x +4)≤f (x )不符合要求, 所以4a 2<4,即-1<a<1.因为:当4a 2<4时,①x +4≤-a 2,f (x +4)>f (x )显然成立;②-a 2<x +4<a 2时,x <a 2-4<-3a 2,f (x +4)=-(x +4)>-a 2,f (x )=x +2a 2<-a 2,f (x +4)>f (x ); ③x +4>a 2时,f (x +4)=(x +4)-2a 2>x +2a 2≥f (x ),综上知,当-1<a<1时,()f x 为R 上的4-增长函数, 所以实数a 的取值范围是(-1,1).【点睛】(1)以函数为背景定义的创新试题,认真阅读,分析转化成常规函数解决;(2)分段函数解析式中含参数,相应区间也含有相同的这个参数,要结合函数图象综合考察,并对参数进行分类讨论.。
2020-2021学年四川省遂宁市高一(上)期末数学试卷一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={x∈Z|−2≤x<1},B={−1,0,1,2,3},求A∩B=()A. {−1,2}B. {−1,0}C. {0,1}D. {1,2}2.下面各组函数中表示同一函数的是()A. f(x)=x,g(x)=(√x)2B. f(x)=2log2x,g(x)=log2x2C. f(x)=|x|,g(x)=√x2D. f(x)=|x|x ,g(x)={1,x≥0−1,x<03.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数为()A. y=cosxB. y=−log2xC. y=2xD. y=x−24.四个物体同时从某一点出发向前运动,其路程f i(x)(i=1,2,3,4)关于时间x(x>1)的函数关系是f1(x)=x2,f2(x)=2x,f3(x)=log2x,f4(x)=2x,如果它们一直运动下去,最终在最前面的物体具有的函数关系是()A. f1(x)=x2B. f2(x)=2xC. f3(x)=log2xD. f4(x)=2x5.若函数f(x)=x3+x2−2x−2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如表:那么方程x3+x2−2x−2=0的一个近似根(精确到0.01)可以是()A. 1.25B. 1.39C. 1.41D. 1.56.已知3a=4b=12,c=log a b,则a,b,c的大小关系为()A. a<b<cB. c<b<aC. b<a<cD. c<a<b7.若sin(π−θ)−sin(π2−θ)=√72,且θ∈(34π,π),则sin(π−θ)−cos(π−θ)=()A. −12B. ±12C. 12D. −438.函数f(x)=x3+sinxe x+e−x(e≈2.718281828459)的部分图象大致是()A.B.C.D.9. 若幂函数f(x)=qx −p2+2p+3(q ∈R,p ∈Z)在(0,+∞)上是增函数,且在定义域上是偶函数,则p +q =( )A. 0B. 1C. 2D. 310. 设函数f(x)=3sin(ωx +φ)+1(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期为π,其图象关于直线x =π3对称,则下列说法正确是( )A. f(x)的图象过点(0,32) B. f(x)在[π12,2π3]上单调递减 C. f(x)的一个对称中心是(7π12,0)D. 将f(x)的图象向左平移12|φ|个单位长度得到函数y =3sin2x +1的图象11. 若函数f(x)={a x ,x ≥1(5−a)x +1,x <1,满足对任意不相等的实数x 1,x 2都有(x 2−x 1)(f(x 1)−f(x 2))<0成立,则a 的取值范围是( )A. (3,+∞)B. (5,+∞)C. [3,5)D. (3,5)12. 设函数f(x)=Asin(ωx +φ)(A,ω,φ是常数,A >0,ω>0).若f(x)在区间[π3,π2]上具有单调性,且f(π2)=−f(π3),f(π2)=f(2π3),则ω=( )A. 6B. 3C. 2D. 1二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 设函数f(x)={16x −1,x ≤1x 2+x −2,x >1,则f(1f(2))= ______ .14. 计算:(2.25)−12+(−9.6)0−(827)13+log 2512⋅log 45= ______ .15. 高斯被誉为历史上最伟大的数学家之一,与阿基米德、牛顿、欧拉同享盛名,高斯函数f(x)=[x]也应用于生活、生产的各个领域.高斯函数也叫取整函数,其符号[x]表示不超过x 的最大整数,如:[3.14]=3,[−1.6]=−2,定义函数:f(x)=sin([x]π2),则f(x)值域的子集的个数为______ .16. 已知方程4x −k ⋅2x+1−3⋅2x +4=0(x >0)有两个不相等实根,则k 的取值范围为______ .三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 在平面直角坐标系中,以x 轴的非负半轴为角的始边,如果角α终边与单位圆交于点A(−35,45),角β的终边落在射线y =x(x >0)上. (1)求sinα⋅tanβ的值; (2)求sin(π2−α)sin(3π+α)+sin 2(3π2−β)sin 2β+3sinβcosβ的值.18. 已知集合A ={x|log 2(x +2)<2},B ={x|3a −2<x <2a +1}.(1)当a =1时,求A ∩B ;(2)若A ,B 满足:①若A ∩B =⌀,②A ∪B =A ,从①②中任选一个作为条件,求a 的取值范围.19. 遂宁市为打造最佳的宜居城市,践行绿水青山就是金山银山的理念,大力开展植树造林.假设西山森林公园原来的面积为m 亩,计划每年种植一些树苗,且西山森林公园面积的年增长率相同,当面积是原来的2倍时,所用时间是10年. (1)求西山森林公园面积的年增长率;(2)到今年为止,西山森林公园面积为原来的√2倍,则该地已经植树造林多少年?(3)为使西山森林公园面积至少达到6m亩,至少需要植树造林多少年?(参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771)20.定义在R上的函数f(x),对任意x1、x2∈R,满足下列条件:①f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)−2;②f(2)=4.(1)是否存在一次函数f(x)满足条件①②,若存在,求出f(x)的解析式;若不存在,说明理由.(2)证明:g(x)=f(x)−2为奇函数.21.如图是函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象.(1)求φ的值及f(x)单调递增区间.(2)若f(x)的图象横坐标不变,纵坐标扩大为原来的2倍,然后再将所得图象向右平移π个单位,最后向上平移1个单位,得到函数g(x)的图3象,若g(x)在[0,b](b>0)上恰有10个零点,求b的取值范围.22.已知函数f(x)=1−b为定义在R上的奇函数.2x+a(1)求a,b的值;(2)判断f(x)=1−2的单调性,并用定义证明你的结论;2x+1(3)若f(lnm)+f(lnm−1)≤1−2lnm,求f(x)的取值范围.答案和解析1.【答案】B【解析】解:∵A ={−2,−1,0},B ={−1,0,1,2,3}, ∴A ∩B ={−1,0}. 故选:B .可求出集合A ,然后进行交集的运算即可.本题考查了描述法和列举法的定义,交集及其运算,考查了计算能力,属于基础题.2.【答案】C【解析】解:A.y =x 的定义域是R ,y =(√x)2=x 的定义域为[0,+∞),两个函数的定义域不相同,不是同一函数,B .f(x)的定义域为(0,+∞),g(x)的定义域为{x|x ≠0},两个函数的定义域不相同,不是同一函数,C .g(x)=|x|,两个函数的定义域都是R ,对应法则相同,是同一函数,D .f(x)={1,x >0−1,x <0,定义域为{x|x ≠0},g(x)的定义域是R ,两个函数的定义域不相同,不是同一函数, 故选:C .分别判断两个函数的定义域和对应法则是否相同即可.本题主要考查同一函数的判断,结合两个函数的定义域和对应法则是否相同是解决本题的关键,是基础题.3.【答案】D【解析】解:y =cosx 在(0,+∞)上没有单调性;y =−log 2x 和y =2x 都是非奇非偶函数;y =x −2是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数. 故选:D .可看出选项A 的函数在(0,+∞)上没有单调性,选项B ,C 的函数都是非奇非偶函数,从而只能选D .本题考查了偶函数和减函数的定义及判断,偶函数图象的对称性,考查了计算能力,属4.【答案】D【解析】解:路程f i(x)(i=1,2,3,4)关于时间x(x>1)的函数关系是:f1(x)=x2,f2(x)=2x,f3(x)=log2x,f4(x)=2x,它们相应的函数模型分别是幂函数,一次函数,对数函数和指数函数模型.根据四种函数的变化特点,指数函数是一个变化最快的函数,当运动的时间足够长,最前面的物体一定是按照指数函数运动的物体,即一定是第四种物体,故选:D.指数函数是一个变化最快的函数,当运动的时间足够长,最前面的动物一定是按照指数函数运动的物体,即一定是第四种物体.本题考查几种基本初等函数的变化趋势,只要注意到对数函数、指数函数与幂函数的增长差异,属于基础题.5.【答案】C【解析】解:由表中数据可得f(1.40625)⋅f(1.4375)<0,根据零点的存在性定理可知,零点在区间(1.40625,1.4375)内,观察四个选项,方程x3+x2−2x−2=0的一个近似根为1.41.故选:C.利用表中的数据,得到f(1.40625)⋅f(1.4375)<0,由零点的存在性定理分析求解即可.本题考查了函数与方程关系的应用,涉及了函数零点的存在性定理的应用,属于基础题.6.【答案】B【解析】解:因为3a=4b=12,所以a=log312,b=log412,所以2=log39<a=log312<log327=3,1<log44<b=log412<log416=2,即2<a<3,1<b<2,所以c=log a b<log a a=1,所以c<b<a.通过指数对数互逆表示出a 、b ,然后判断a 、b 的范围,从而可确定c 的范围,即可得到它们的大小关系.本题主要考查了对数的大小关系,涉及指数与对数的互化,同时考查了学生的转化能力,属于基础题.7.【答案】A【解析】解:因为sin(π−θ)−sin(π2−θ)=√72,可得sinθ−cosθ=√72,两边平方可得1−2sinθcosθ=74,可得2sinθcosθ=−34<0,因为θ∈(34π,π),可得sinθ>0,cosθ<0,sinθ+cosθ<0,则sin(π−θ)−cos(π−θ)=sinθ+cosθ=−√(sinθ+cosθ)2=−√1+2sinθcosθ=−√1+(−34)=−12.故选:A .利用诱导公式化简已知等式,两边平方,利用同角三角函数基本关系式可求2sinθcosθ=−34<0,进而根据诱导公式,同角三角函数基本关系式化简所求即可得解.本题主要考查了诱导公式,同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.8.【答案】A【解析】解:f(−x)=−x 3−sinx e −x +e x=−f(x),则函数为奇函数,图象关于原点对称,排除BD ,当x =π时,f(x)>0,排除D , 故选:A .根据函数的奇偶性和对称性,利用排除法进行判断即可.本题主要考查函数图象的识别和判断,利用函数奇偶性和对称性的关系,结合排除法是解决本题的关键,是基础题.【解析】解:∵幂函数f(x)=qx−p2+2p+3(q∈R,p∈Z)在(0,+∞)上是增函数,且在定义域上是偶函数,∴q=1,且−p2+2p+3为正的偶数,∴p=1.∴p+q=2,故选:C.由题意利用幂函数的定义和性质,求出p、q的值,可得结论.本题主要考查幂函数的定义和性质,属于基础题.10.【答案】D【解析】解:函数f(x)=3sin(ωx+φ)+1(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期为π,故ω=2,其图象关于直线x=π3对称,所以2π3+φ=kπ+π2(k∈Z),由于|ϕ|<π2,故φ=−π6,所以f(x)=3sin(2x−π6)+1.对于A:当x=0时,f(0)=3sin(−π6)+1=−32+1=−12,故A错误;对于B:由于x∈[π12,2π3],所以2x−π6∈[0,7π6],故B错误,对于C:当x=7π12时,f(7π12)=3sinπ+1=1,故C错误;对于D:将f(x)的图象向左平移12|φ|=π12个单位长度得到函数y=3sin2x+1的图象,故D正确.故选:D.首先利用函数的性质求出函数的关系式,进一步判定A、B、C、D的结论.本题考查的知识要点:三角函数关系的变换,函数的关系式的求法,正弦型函数的性质的应用,函数的图象的平移变换和伸缩变换,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题.11.【答案】C【解析】解:对任意不相等的实数x 1,x 2都有(x 2−x 1)(f(x 1)−f(x 2))<0成立, 可得函数f(x)={a x ,x ≥1(5−a)x +1,x <1是R 上的增函数,∴{a >15−a >05−a +1≤a ,即3≤a <5. ∴a 的取值范围是[3,5). 故选:C .由题意可得,函数f(x)={a x ,x ≥1(5−a)x +1,x <1是R 上的增函数,进一步得到关于a 的不等式组求解.本题考查分段函数的单调性及其应用,考查化归与转化思想,考查运算求解能力,是基础题.12.【答案】B【解析】解:∵f(x)在区间[π3,π2]上具有单调性,且f(π2)=−f(π3),f(π2)=f(2π3), ∴由f(π2)=−f(π3),得函数关于(π2+π32,0)对称,即关于(5π12,0)对称, 由f(π2)=f(2π3),得函数关于x =π2+2π32=7π12对称,则T4=7π12−5π12=2π12,得T =2π3,即2πω=2π3,得ω=3,故选:B .结合条件得到函数关于(5π12,0)对称,关于关于x =7π12对称,根据对称性求出函数的周期即可取出ω的值.本题主要考查三角函数的图象和性质,根据条件求出函数的对称性,结合对称性求出函数的周期是解决本题的关键,是中档题.13.【答案】1【解析】解:因为f(x)={16x −1,x ≤1x 2+x −2,x >1,所以f(2)=22+2−2=4, 所以f(1f(2))=f(14)=1614−1=24×14−1=1.故答案为:1.先利用x >1的解析式求出f(2),再利用x ≤1的解析式求解f(1f(2))即可.本题考查的是函数的求值问题,主要考查的是分段函数求值,解题的关键是弄清该使用哪一段解析式求解,属于基础题.14.【答案】34【解析】解:(2.25)−12+(−9.6)0−(827)13+log 2512⋅log 45=11.5+1−23+lg 12lg25⋅lg5lg4 =23+1−23+(−14) =34.故答案为:34.利用指数、对数的性质、运算法则直接求解.本题考查指数式、对数式化简求值,考查指数、对数的性质、运算法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.【答案】8【解析】解:由[x]的定义知,当x ≥0时,[x]=0,1,2,3,…… 则f(x)=0,f(x)=sin π2=1,f(x)=sinπ=0,f(x)=sin 3π2=−1,f(x)=sin2π=0,……,则f(x)的值域为{0,1,−1},所以子集的个数为23=8个, 故答案为:8.根据[x]的定义,结合三角函数定义进行计算即可.本题主要考查真子集的计算,结合[x]的定义计算出函数的值域是解决本题的关键,是基础题.16.【答案】(12,1)【解析】解:方程4x −k ⋅2x+1−3⋅2x +4=0(x >0), 即(2x )2−(2k +3)2x +4=0(x >0), 令2x =t ,则t >1, 则有t 2−(2k +3)t +4=0,若方程4x −k ⋅2x+1−3⋅2x +4=0(x >0)有两个不相等实根, 即t 2−(2k +3)t +4=0(t >1)有两个不相等实根,则{2k+32>1△=[−(2k +3)]2−4×4>0f(1)=1−(2k +3)+4>0,解得:12<k <1,故答案为:(12,1).令2x =t ,问题转化为t 2−(2k +3)t +4=0(t >1)有两个不相等实根,根据二次函数的性质求出k 的范围即可.本题考查了二次函数,二次方程与二次不等式问题,考查转化思想,是中档题.17.【答案】解:(1)由题意可得A 点到原点O 的距离√(45)2+(−35)2=1, 由三角函数的定义知sinα=45,设角β的终边落在射线y =x(x >0)上任意一点B(m,m),m >0, 则tanβ=1, 所以sinα⋅tanβ=45.(2)由(1)及三角函数的定义知tanα=45−35=−43,原式=−cosαsinα+cos 2βsin 2β+3sinβcosβ=−1tanα+1tan 2β+3tanβ=−1−43+11+3=1.【解析】(1)由题意利用任意角的三角函数的定义可求sinα,设角β的终边落在射线y =x(x >0)上任意一点B(m,m),m >0,可求tanβ=1,即可计算得解.(2)由(1)及三角函数的定义可求tanα的值,利用诱导公式,同角三角函数基本关系式化简求解即可得解.本题考查了任意角的三角函数的定义,考查了诱导公式,同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.18.【答案】解:(1)集合A ={x|log 2(x +2)<2}={x|−2<x <2},当a =1时,B ={x|1<x <3}, ∴A ∩B ={x|1<x <2}. (2)当选①∵A ∩B =⌀,∴当B =⌀时,3a −2≥2a +1,解得a ≥3,符合题意; 当B ≠⌀时,{3a −2<2a +13a −2≥2或{3a −2<2a +12a +1≤−2解得43≤a <3或a ≤−32,综上,a 的取值范围为(−∞,−32]∪[43,+∞). 当选②∵A ∪B =A ,∴B ⊆A∴当B =⌀时,3a −2≥2a +1,即a ≥3,符合题意; 当B ≠⌀时,{a <3−2≤3a −22≥2a +1,解得0≤a ≤12,综上,a 的取值范围为[0,12]∪[3,+∞).【解析】(1)可以求出A ={x|−2<x <2},a =1时,求出集合B ,然后进行交集的运算即可;(2)若选①根据A ∩B =⌀,可讨论B 是否为空集:B =⌀时,3a −2≥2a +1;B ≠⌀时,根据集合关系列出不等式组,解出a 的范围即可.若选②由A ∪B =A ,得到B ⊆A ,由此能求出实数a 的取值范围.本题考查对数不等式的解法,考查交集运算、集合之间的关系,子集的定义等基础知识,考查运算求解能力,属于基础题.19.【答案】解:(1)设增长率为x ,依题意得:m(1+x)10=2m ,所以(1+x)10=2,从而[(1+x)10]110=2110, 即1+x =2110,解得x =2110−1, 故年增长率为2110−1;(2)设已经植树造林n年,则m(1+2110−1)n=√2m,即2110n=212,解得n=5,故已经植树造林5年;(3)设已经植树造林n年,则m(1+2110−1)n=√2m,即2110k≥6,即110k≥log26=log22+log23,解得k≥10+10lg3lg2≈25.8,故至少还需要26年.【解析】(1)设增长率为x,依题意得:m(1+x)10=2m,然后解方程即可;(2)设已经植树造林n年,则m(1+2110−1)n=√2m,解方程即可求解;(3)设已经植树造林n年,则m(1+2110−1)n=√2m,解不等式即可.本题考查了根据实际问题建立函数模型的问题,涉及到解指数式方程以及对数式方程,考查了学生的运算能力,属于中档题.20.【答案】(1)解:假设存在一次函数f(x),设f(x)=kx+b(k≠0),则f(x1+x2)=k(x1+x2)+b,f(x1)+f(x2)−2=k(x1+x2)+2b−2,所有b=2b−2,b=2,f(2)=2k+b=4,k=1,故满足条件的一次函数为:f(x)=x+2;(2)证明:定义在R上的函数f(x)对任意的x1、x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)−2成立,令x1=x2=0,则f(0+0)=f(0)+f(0)−2,∴f(0)=2,令x1=x,x2=−x,则f(x−x)=f(x)+f(−x)−2,∴[f(x)−2]+[f(−x)−2]=0,即g(x)+g(−x)=0,于是g(−x)=−g(x),∴g(x)=f(x)−2为奇函数.【解析】(1)假设存在一次函数f(x),设出解析式,然后结合题目条件建立等式,解之即可求出所求;(2)令x1=x2=0,求出f(0),再令x1=x,x2=−x,变形可得g(−x)=−g(x),根据奇函数的定义可得结论.本题主要考查了抽象函数及其应用,及其赋值法的应用和奇函数的判定,同时考查了学生的转化能力,属于中档题.21.【答案】解:(1)由图易知T2=2π3−π6=π2,则T=π,ω=2πT=2,由题意结合图象知,2×π6+φ=kπ,k∈Z,又0<φ<π,故φ=2π3,则f(x)=sin(2x+2π3).令:2kπ−π2 ≤2x+2π3≤2kπ+π2,k∈Z,整理得kπ−7π12≤x≤kπ−π12,k∈Z,所以函数f(x)的单调增区间是[kπ−7π12,kπ−π12](k∈Z).(2)若f(x)的图象横坐标不变,纵坐标扩大为原来的2倍,然后再将所得图象向右平移π3个单位,最后向上平移1个单位,得到函数g(x)=2sin2x+1.令g(x)=0,得x=kπ+7π12或x=kπ+11π12 (k∈Z).所以在[0,π]上恰好有两个零点,若g(x)在[0,b]上恰有10个零点,则b不小于第10个零点的横坐标,小于第11个零点的横坐标即可,即b的范围为:b≥4π+11π12 =59π12.且b<4π+11π12+π−11π12+7π12 =67π12即59π12≤b<67π12.【解析】(1)直接利用函数的图象求出函数的关系式,进一步求出函数的单调区间;(2)利用函数的图象的平移变换和伸缩变换,根据图象和零点的关系求出参数的取值范围.本题考查的知识要点:函数的额关系式的求法和应用,函数的图象的平移变换和伸缩变换,函数的图象和零点的关系,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题.22.【答案】解:(1)根据题意,函数f(x)=1−b2x+a为定义在R上的奇函数.所以f(x)+f(−x)=1−b2x+a +1−b2−x+a=0在R上恒成立,变形可得:(b −2a)(2x +2−x )+2ab −2a 2−2=0恒成立, 所以{b =2a ab =1+a2,解得:{a =1b =2或{a =−1b =−2, 当{a =1b =2时,f(x)=1−22x +1=2x −12x +1,是定义域为R 的奇函数,符合题意,当{a =−1b =−2时,f(x)=1+22x −1,其定义域为{x|x ≠0},不符合题意, 故a =1,b =2;(2)函数f(x)为R 上的单调增函数;证明:设x 1,x 2是R 上的任意两个值,且x 1<x 2,则f(x 1)−f(x 2)=1−22x 1+1−(1−22x 2+1)=22x 2+1−22x 1+1=2(2x 1−2x 2)(2x 1+1)(2x 2+1) 因为x 1<x 2,又y =2x 为R 上的单调增函数,所以0<2x 1<2x 2,则有f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), 所以函数f(x)为R 上的单调增函数;(3)因为f(lnm)+f(lnm −1)≤1−2lnm ,即f(lnm)+lnm ≤−f(lnm −1)+1−lnm 而函数f(x)为R 上的奇函数,则有f(lnm)+lnm ≤f(1−lnm)+1−lnm , 令ℎ(x)=f(x)+x ,设x 1,x 2是R 上的任意两个值,且x 1<x 2,因为x 1−x 2<0, 由(2)知f(x 1)−f(x 2)<0,所以ℎ(x 1)−ℎ(x 2)=f(x 1)+x 1−(f(x 2)+x 2)=f(x 1)−f(x 2)+(x 1−x 2)<0, 即ℎ(x 1)<ℎ(x 2),所以ℎ(x)为R 上的单调增函数.因为f(lnm)+lnm ≤f(1−lnm)+1−lnm ,所以ℎ(lnm)≤ℎ(1−lnm) 所以lnm ≤1−lnm ,即lnm ≤12,解可得:0<m ≤√e ,所以m 的范围是(0,√e].【解析】(1)根据题意,由奇函数的定义可得f(x)+f(−x)=0,结合函数的解析式分析可得a 、b 的值,验证函数的定义域可得答案, (2)根据题意,由作差法分析可得结论,(3)根据题意,原不等式变形可得f(lnm)+lnm ≤f(1−lnm)+1−lnm ,令ℎ(x)=f(x)+x ,由作差法可得ℎ(x)是R 上的单调增函数,则原不等式可以转化为lnm ≤1−lnm ,即lnm ≤12,解可得m 的取值范围,即可得答案.本题考查函数奇偶性、单调性的综合应用,涉及对数不等式的解法,属于中档题.。
精选完整教案文档,希望能帮助到大家,祝心想事成,万事如意!完整教案@_@2020高一上学期数学期末考试试题及答案考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx题号一二三总分得分注意事项: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、选择题1.sin (−690°)=( ) A. 12 B. −12 C. √32D. −√322.设集合A ={A |2A +1A −2≤0},A ={A |A <1},则A ∪A =( )A. [−12,1)B. (−1,1)∪(1,2)C. (−1,2)D. [−12,2) 3.已知向量a =(3,1),a =(A,−2),a =(0,2),若a ⊥(a −a ),则实数A 的值为( )A. 43B. 34C. −34D. −434.已知A =sin 153°,A =cos 62°,A =log 1213,则( )A. A >A >AB. A >A >AC. A >A >AD. A >A >A5.在△AAA 中,点A 满足AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =3AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,且AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AAA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AAA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则A −A =( ) A. 12 B. −12 C. −13 D. 136.已知函数A (A )=A sin (AA +A ),(A >0,A >0,0<A <A ),其部分图象如下图,则函数A (A )的解析式为( )A. A (A )=2sin (12A +A4) B. A (A )=2sin (12A +3A 4) C. A (A )=2sin (14A +3A4) D. A (A )=2sin (2A +A4)7.函数A (A )=(1−21+2A)tan A 的图象( )A. 关于A 轴对称B. 关于A 轴对称C. 关于A =A 轴对称D. 关于原点轴对称8.为了得到函数A =sin (2A −A6)的图象,可以将函数A =cos 2A 的图象( ) A. 向右平移A6个单位长度 B. 向右平移A3个单位长度 C. 向左平移A6个单位长度 D. 向左平移A3个单位长度9.不等式|A −3|−|A +1|≤A 2−3A 对任意实数A 恒成立,则实数A 的取值范围是( )A. (−∞,1]∪[4,+∞)B. [−1,4]C. [−4,1]D. (−∞,−4]∪[1,+∞)10.将函数A =A −3A −2的图象向左平移1个单位,再向下平移1个单位得到函数A (A ),则函数A (A )的图象与函数A =2sin AA (−2≤A ≤4)的图象的所有交点的横坐标之和等于( )A. 2B. 4C. 6D. 811.设函数A (A )=A A−|ln (−A )|的两个零点为A 1,A 2,则( ) A. A 1A 2<0 B. A 1A 2=1 C. A 1A 2>1 D. 0<A 1A 2<112.已知定义在A 上的偶函数A (A )满足A (A +1)=−A (A ),且当A ∈[−1,0]时,A (A )=4A +38,函数A (A )=log 12|A +1|−18,则关于A 的不等式A (A )<A (A )的解集为( )A. (−2,−1)∪(−1,0)B. (−74,−1)∪(−1,−14) C. (−54,−1)∪(−1,−34) D. (−32,−1)∪(−1,−12)第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、填空题13.8−13+log3tan210°=__________.14.已知向量|a|=1,|a|=2,a⊥(a+a),则向量a与a的夹角为__________.15.某教室一天的温度(单位:℃)随时间(单位:ℎ)变化近似地满足函数关系:A(A)=20−2sin(A24A−A6),A∈[0,24],则该天教室的最大温差为__________℃.16.若函数A(A)={3A−A,A<1A2−3AA+2A2,A≥1恰有两个零点,则实数A的取值范围为__________.三、解答题17.已知0<A<A,sin(A−A)+cos(A+A)=A. (1)当A=1时,求A;(2)当A=√55时,求tan A的值.18.已知函数A(A)=√2−A3+A +ln(3A−13)的定义域为A.(1)求A;(2)当A ∈A 时,求A (A )=4A +12−2A +2+1的值域.19.已知函数A (A )=2sin (AA +A ),(A >0,|A |<A2)的最小正周期为A ,且图象关于A =A3对称. (1)求A 和A 的值;(2)将函数A (A )的图象上所有横坐标伸长到原来的4倍,再向右平移A3个单位得到函数A (A )的图象,求A (A )的单调递增区间以及A (A )≥1的A 取值范围. 20.已知A (A )=A |A −A |(A ∈A ). (1)若A =1,解不等式A (A )<2A ;(2)若对任意的A ∈[1,4],都有A (A )<4+A 成立,求实数A 的取值范围. 21.已知函数A (A )为A 上的偶函数,A (A )为A 上的奇函数,且A (A )+A (A )=log 4(4A+1).(1)求A (A ),A (A )的解析式;(2)若函数ℎ(A )=A (A )−12log 2(A ⋅2A+2√2A )(A >0)在A 上只有一个零点,求实数A 的取值范围.22.已知A (A )=AA 2−2(A +1)A +3(A ∈A ).(1)若函数A (A )在[32,3]单调递减,求实数A 的取值范围; (2)令ℎ(A )=A (A )A −1,若存在A 1,A 2∈[32,3],使得|A (A 1)−A (A 2)|≥A +12成立,求实数A 的取值范围.参考答案1.A 【解析】sin (−690°)=sin (720°−690°)=sin 30°=12,故选A.【解析】因为A ={A |−12≤A <2},A ={A |−1<A <1},所以A ∪A ={A |−1<A <2},故选C. 3.A 【解析】因为a −a =(A ,−4),a ⊥(a −a ),所以3A −4=0,故A =43,故选A. 4.D 【解析】因A =sin 27°,A =sin 28°⇒A <A <1,A =lg 3lg 2>1,故选D. 5.B 【解析】因AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =3AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,故AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =3(AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),则AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =14AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +34AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,又AA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AAA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AAA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以A =14,A =34,即A −A =−24=−12,故选B. 6.B 【解析】结合图象可以看出A =2,T =4π,故ω=12,又sin (A4+A )=0,则φ=3A4,故选B. 7.B 【解析】 因A (−A )=(1−21+2−A)tan (−A )=−(1−2⋅2A 1+2A)tan A =−(1−2A 1+2A)tan A =A (A ),故A =A (A )是偶函数,故选B.【解析】因A =cos 2A =sin (2A +A2)=sin 2(A +A4),故向右平移A3个单位长度即可得到函数A =sin (2A −A6)的图象,故选B. 9.A 【解析】因|A −3|−|A +1|≤4,故A 2−3A ≥4,解之得A ≤−1或A ≥4,故选A. 10.D 【解析】因A =1−1A −2,故左平移1个单位,再向下平移1个单位得到函数A (A )=−1A −1,由于该函数与函数A =2sin AA 的图像都关于点(1,0)成中心对称,则A 1+A 2=2,又因为两个函数的图像有四个交点,所以其交点的横坐标之和为2×4=8,故选D. 11.D 【解析】由题设可得A A=|ln (−A )|,画出两函数A =A A,A =|ln (−A )|的图象如图,结合图象可设A 1<−1,−1<A 2<0,因AA 1<AA 2,故AA 1−AA 2=ln (−A 1)+ln (−A 2)=ln (A 1A 2)<0,则0<A 1A 2<1,故选D.12.D【解析】解析:因A(A+2)=−A(A+1)=A(A),故函数A(A)是周期为2的偶函数,如图,当A=−12,A=−32时,两函数的图像相交,故当A∈(−32,−1)∪(−1,−12)时,A(A)<A(A),应选答案D。
13.0【解析】因8−13=2−1=12,tan210°=tan30°=√3=3−12,故8−13+tan210°=12+log√3=12−12=0,应填答案0.14.120° 【解析】因|a |=1,|a |=2,且a 2+a ⋅a =0,故2cos <a ,a >=−1,即两向量a 与a 的夹角为120°,应填答案120°. 15.3 【解析】因0≤A<24,故−A6≤AA 24−A 6<5A 6,故当AA 24−A6=−A6时,A (A )取最大值A max (A )=20−2sin (−A 6)=21;当AA24−A6=A2时,A (A )取最小值A min (A )=20−2sin A2=18;故最大温差是21−18=3,应填答案3. 16.[12,1)∪[3,+∞) 【解析】由A (A )=0可得当A <1时,0<A =3A<3,则函数A (A )=(A −A )(A −2A )的两个零点分居在A =1的两侧,即2A ≥1且A <1时,即12≤A <1,若A ≥3,A =3A<3无解,所以函数A (A )的两个零点A ≥1,2A ≥1符合题设,故A ≥3;综上所求实数A 的取值范围是12≤A <1或A ≥3,应填答案[12,1)∪[3,+∞). 17.(1)A =A2;(2)tan A =2. 【解析】(1)由已知得:sin A −cos A =1,所以1−2sin A cos A =1,∴sin A cos A =0, 又0<A <A ,∴cos A =0,∴A =A2. (2)当A =√55时,sin A −cos A =√55.①法1:1−2sin A cos A =15,∴sin A cos A =25>0,∴0<A <A2, ∵(sin A +cos A )2=1+2sin A cos A =95,∴sin A +cos A =3√55.②由①②可得sin A =2√55,cos A =√55,∴tan A =2.法2:sin 2A −2sin A cos A +cos 2A =15=15(sin 2A +cos 2A )∴2sin 2A −5sin A cos A +2cos 2A =0,∴2tan 2A −5tan A +2=0, ∴tan A =2,tan A =12,又1>sin A −cos A =√55>0,∴A 4<A <A2,∴tan A >1,∴tan A =2.18.(1)A =(−1,2];(2)[−1,17]. 【解析】(1)由已知可得{2−A3+A≥03A −13>0⇒{−3<A ≤2A >−1,∴−1<A ≤2,所以A =(−1,2].(2)A (A )=4A +12−2A +2+1=2⋅22A−4⋅2A +1=2(2A−1)2−1,∵−1<A ≤2,∴12<2A≤4,所以当2A=1,即A =0时,A (A )min =−1,当2A=4,即A =2时,A (A )max =17,所以A (A )的值域为[−1,17]. 19.(1)A =−A6;(2)单调增区间为[4AA −A3,4AA +5A3],A ∈A,所求取值范围为[4AA +A ,4AA +7A3],A ∈A .【解析】(1)由已知可得2A A =A ,∴A =2, 又A (A )的图象关于A =A3对称,∴2⋅A3+A =AA +A2,∴A =AA −A6,∵−A2<A <A2,∴A =−A6. (2)由(1)可得A (A )=2sin (2A −A6),∴A (A )=2sin (12A −A3), 由2AA −A2≤12A −A3≤2AA +A2,得4AA −A3≤A ≤4AA +5A3, A (A )的单调递增区间为[4AA −A3,4AA +5A3],A ∈A .∵sin (12A −A3)≥12,∴2AA +A6≤12A −A3≤2AA +5A6, ∴4AA +A ≤A ≤4AA +7A3,A ∈A .20.(1)(0,3)∪(−∞,−1);(2)(2,5). 【解析】(1)由已知得:A |A −1|<2A ,∴{A >0|A −1|<2⇒{A >0−1<A <3⇒0<A <3,或{A <0|A −1|>2⇒{A <0A <−1或A >3⇒A <−1, 所以不等式的解集为(0,3)∪(−∞,−1). (2)因为1≤A ≤4,所以|A −A |<4A+1,∴A −4A −1<A <A +4A+1,令A (A )=A −4A −1,显然A (A )在A ∈[1,4]上是增函数,A (A )max =A (4)=2, 令ℎ(A )=A +4A +1,则ℎ(A )在[1,2]单减,在[2,4]单增,所以ℎ(A )min =ℎ(2)=5,∴2=A (A )max <A <ℎ(A )min =5,∴2<A <5.21.(1)A (A )=log 4(4A +1)−A 2,A (A )=A 2;(2)A =12或A ≥1. 【解析】(1)因为A (A )+A (A )=log 4(4A+1)……①, ∴A (−A )+A (−A )=log 4(4−A+1),∴A (A )−A (A )=log 4(4A+1)−A ……②由①②得,A (A )=log 4(4A+1)−A2,A (A )=A2.(2)由ℎ(A )=A (A )−12log 2(A ⋅2A+2√2A )=log 4(4A+1)−A2−12log 2(A ⋅2A+2√2A ) =12log 2(22A+1)−A 2−12log 2(A ⋅2A+2√2A )=0. 得:log 222A+12A=log 2(A ⋅2A+2√2A )⇒(A −1)22A+2√2A ⋅2A−1=0,令A =2A ,则A >0,即方程(A −1)A 2+2√2AA −1=0……(*)只有一个大于0的根,①当A =1时,A =√24>0,满足条件;②当方程(*)有一正一负两根时,满足条件,则−1A −1<0,∴A >1,③当方程(*)有两个相等的且为正的实根时,则A =8A 2+4(A −1)=0,∴A =12,A =−1(舍去),A =12时,A =√2>0,综上:A =12或A ≥1. 22.(1)A ≤12;(2)A ∈(−∞,5−√78]∪[45,+∞). 【解析】(1)①当A =0时,A (A )=−2A +3,显然满足, ②{A >0A +1A≥3⇒0<A ≤12,③{A <0A +1A≤32⇒A <0,综上:A ≤12.(2)存在A 1,A 2∈[32,3],使得|ℎ(A 1)−ℎ(A 2)|≥A +12成立即: 在A ∈[32,3]上,ℎ(A )max −ℎ(A )min ≥A +12, 因为ℎ(A )=A (A )A −1=A (A −1)+1−A A −1−2,令A =A −1∈[12,2],则A (A )=A ⋅A +1−AA−2,A ∈[12,2].(i )当A ≤0时,A (A )在A ∈[12,2]单调递减,所以A (A )max −A (A )min ≥A +12, 等价于A (12)−A (2)≥A +12⇒A ≤27,所以A ≤0.(ii )当0<A <1时,A (A )=A (A +1−A AA)−2,A (A )在(0,√1−A A ]上单调递减,在[√1−AA,+∞)上单调递增.①当√1−A A≤12时,即45≤A <1,A (A )在A ∈[12,2]单调递增.由A (A )max −A (A )min ≥A +12得到A (2)−A (12)≥A +12⇒A ≥45,所以45≤A <1.②当√1−AA≥2时,0<A ≤15时,A (A )在A ∈[12,2]单调递减,由A (A )max −A (A )min ≥A +12得到A (12)−A (2)≥A +12⇒A ≤27,所以0<A ≤15.③当12<√1−A A<2,即15<A <45时,A (A )min =A (√1−A A ),最大值则在A (2)与A (12)中取较大者,作差比较A (2)−A (12)=3A −32,得到分类讨论标准: a. 当15<A <12时,A (2)−A (12)=3A −32<0,此时A (A )max =A (12), 由A (A )max −A (A )min ≥A +12, 得到A (12)−A (√1−AA)≥A +12⇒32A 2−40A +9≥0⇒A ≥5+√78或A ≤5−√78, 所以15<A ≤5−√78. b. 当12≤A <45时,A (2)−A (12)=3A −32>0,此时A (A )max =A (2), 由A (A )max −A (A )min ≥A +12,得到A (2)−A (√1−AA)≥A +12⇒A ≥2√A (1−A )⇒A ≥45,所以此时A ∈ℎ, 在此类讨论中,A ∈(0,5−√78]∪[45,1). c. 当A ≥1时,A (A )在A ∈[12,2]单调递增,由A (A )max −A (A )min ≥A +12, 得到A (2)−A (12)≥A +12⇒A ≥45,所以A ≥1,综合以上三大类情况,A ∈(−∞,5−√78]∪[45,+∞).。