江苏省宿迁市2015-2016学年高一数学上学期期末考试试题

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宿迁市2015~2016学年度第一学期期末考试高一数学试卷(考试时间120分钟,试卷满分160分)注意事项:1.答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上规定的地方.2.答题时,使用0.5毫米的黑色 中性(签字)笔或碳素笔书写,字迹工整,笔迹清楚. 3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效.请保持卡面清洁,不折叠,不破损.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需写出解题过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上......... 1.计算:cos120︒的值是 ▲ .2.已知幂函数αx x f =)(的图象经过点(9,3),则α的值为 ▲ .3.在平面直角坐标系中,已知角α的终边经过点)2,3(-P ,则tan α的值为 ▲ . 4.已知集合[)3,9A =,[),B a =+∞.若B A ⊆,则实数a 的取值范围是 ▲ . 5.函数1()2f x x =-的定义域是 ▲ . 6.已知向量(4,2)=a ,(3,-1)=b ,则向量a 与b 的夹角为 ▲ . 7.扇形的半径为6,圆心角为3π,则此扇形的面积为 ▲ . 8.计算:102293(lg 4lg 25)34-⎛⎫⎛⎫+⨯++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值是 ▲ .9. 若方程lg(1)30x x ++-=在区间(,1)k k +内有实数根,则整数k 的值为 ▲ .10.已知函数()()4,10,5,10x x f x f x x -≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,则()4f 的值为 ▲ .11.已知向量(2,sin ),(1,cos )θθ==a b ,若//a b ,则22sin 1cos θθ+的值为 ▲ .12.已知函数(sin f x x =),1,0()lg ,0x g x xx x ⎧-<⎪=⎨⎪>⎩,,则函数)()()(x g x f x h -=在区间[2,4]-ππ内的零点个数为 ▲ .13.将函数()cos f x x =图象上每一点的横坐标变为原来的)01>ωω(倍(纵坐标不变),再将得到的图象向右平移12π个单位长度,所得图象关于直线4π=x 对称,则ω的最小值为 ▲ . 14.已知函数2()4f x x x a =+-(a 为常数).若)(x f 的最小值为6,则a 的值为 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,15—17每题14分,18—20每题16分,共计90分.请在答题卡指....定区域内作答......,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.已知函数()sin f x x =的值域为集合A ,集合1[,)2B =+∞,全集U=R . (1)求A B ;(2)求 .16.已知函数()sin(3)f x A x ϕ=+在12π=x 时取得最大值4,其中0,0πA ϕ><<. (1)求函数)x f (的单调增区间; (2)若π12()125f α+=,求cos(3)α+π的值.17.在平面直角坐标系xOy 中,已知点(2,1)A ,(4,5)B ,(1,1)C --.(1)求以线段AC AB ,为邻边的平行四边形的两条对角线的长; (2)若向量AC tOB -与向量垂直,求实数t 的值.18.已知物体初始温度是0T ,经过t 分钟后物体温度是T ,且满足0()2kt T T T T αα-=+-,(T α为室温,k 是正常数).某浴场热水是由附近发电厂供应,已知从发电厂出来的 95C 的热水,在15C 室温下,经过100分钟后降至25C . (1)求k 的值;(2)该浴场先用冷水将供应的热水从95C 迅速降至55C ,然后在室温15C 下缓慢降温供顾客使用.当水温在33C 至43C 之间,称之为“洗浴温区”.问:某人在“洗浴温区”内洗浴时,最多可洗浴多长时间?(结果保留整数) (参考数据:0.520.70-≈, 1.220.45-≈)19.已知函数11ln)(-+=x x x f . (1)判断函数()f x 的奇偶性,并给出证明; (2)解不等式:22(3)(247)0f x x f x x +++-+->;(3)若函数()ln (1)g x x x =--在),1(+∞上单调递减,比较(2)(4)(2)f f f n +++ 与n 2()*n ∈N 的大小关系,并说明理由.20.已知函数()22f x x x a =-+的最小值为0,a ∈R .记函数()()f x g x x=. (1)求a 的值;(2) 若不等式()1220x x g m +-⋅≤对任意[]1,1x ∈-都成立,求实数m 的取值范围;(3) 若关于x 的方程()2|()1||()1|g f x k k f x -=-⋅-有六个不相等的实数根,求实数k 的取值范围.数学参考答案与评分标准一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需写出解题过程,请把答案 直接填写在答题卡相应位置上......... 1. 12-; 2. 21; 3. 23-; 4. (],3-∞; 5. {|1x x ≥且}2≠x ;6.4π; 7. π6; 8. 5; 9. 2; 10. 10; 11.32; 12. 5; 13. 6; 14. 10-或10. 二、解答题:本大题共6小题,15—17每题14分,18—20每题16分,共计90分.请在答题卡指....定区域内作答......,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (1)由题意知:[]1,1A =-, ……………………3分所以1,12A B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. ……………………7分(2) [)1,A B =-+∞ ……………………10分 所以()(),1U C AB =-∞-. ………………14分16.(1)因为函数()sin(3)f x A x ϕ=+在12x π=时取得最大值4且0A >. 所以4,sin(3)12A A A ϕ=⎧⎪⎨π=⨯+⎪⎩,所以242k ϕππ+=+π()k Z ∈, 又因为 0ϕ<<π,所以4ϕπ=, ………………… 3分 即()4sin(3)4f x x π=+.令232,242k x k k Z πππ-+π≤+≤+π∈, …………………5分得22,43123k k x k Z ππππ-+≤≤+∈. …………… 7分所以函数)(x f y =的单调增区间为22[,],43123k k k Z ππππ-++∈. ………8分 (2)因为12()4sin[3()]4sin(3)4cos31212425f πααααπππ+=⨯++=+==, 所以3cos35α=. …………………11分 因此3cos(3)cos35αα+π=-=-. …………………14分17.(1)(2,4)AB =,(3,2)AC =--, …………………2分由)2,1(-=+,得5||=+, …………………4分 由)6,5(=-,得||61AB AC -=…………………6分故以线段AC AB ,为邻边的平行四边形两条对角线的长分别为……7分 (2))5,4(=OB ,由向量AC tOB -与向量垂直,得()0AC tOB OB -⋅=, ……………………10分 又因为()()()324534,25AC tOB t t t -=---=----,,,所以()()3442550t t -⨯+--⨯=-, ……………………13分 所以2241t =-. ………………14分 18.(1)将 T α=15,0T =95,T =25,100t =代入0()2kt T T T T αα-=+- ,得1002515(9515)2k -=+-, ……………3分整理得100-312=28k-=,解得3100k =. ……………6分 (2)此时055T =,代入0()2kt T T T T αα-=+-,得3310010015(5515)215402t t T --=+-=+, ………………9分由题意,令 3100331540243t -≤+≤, (有无等号均不扣分) ………………12分整理得31000.4520.7t -≤≤,因为0.520.70-≈, 1.220.45-≈,所以31.20.5100222t ---≤≤ ,解得50403t ≤≤. ………………15分 所以某人在“洗浴温区”内最多洗浴时间是5040233-≈(分钟). …………16分 19.(1)函数()f x 为奇函数. ………………1分证明如下: 由011x >-+x ,解得1-<x 或1>x 所以函数的定义域为),1()1,(+∞--∞ ………………2分 对任意的(,1)(1,)x ∈-∞-+∞,有11111()ln ln ln ln ()1111x x x x f x f x x x x x --+-++⎛⎫⎛⎫-====-=- ⎪ ⎪--+--⎝⎭⎝⎭, 所以函数()f x 为奇函数. ………………4分(2)任取),1(,21+∞∈x x ,且21x x <,则12121211()()ln ln 11x x f x f x x x ++-=--- 1212(1)(1)ln (1)(1)x x x x +⋅-=-⋅+122112211ln()1x x x x x x x x ⋅+--=⋅---, ………………5分因为 112>>x x ,所以 ()12211221110x x x x x x x x ⋅+-->⋅--->, 所以11)(112211221>---⋅--+⋅x x x x x x x x , 所以 0)()(21>-x f x f ,所以)()(21x f x f >, 所以函数)(x f y =在),1(+∞单调递减;………7分 由22(3)(247)0f x x f x x +++-+->得:22(3)(247)f x x f x x ++>--+-, 即22(3)(247)f x x f x x ++>-+, 又221113124x x x ⎛⎫++=++> ⎪⎝⎭,()222472151x x x -+=-+>,所以 223247x x x x ++<-+, ………………9分解得:1x <或4x >, 所以原不等式的解集为:()(),14,-∞+∞. ………………10分(3)(2)(4)(2)f f f n +++2n >()*n ∈N .理由如下: ………………11分因为 35721(2)(4)(2)ln()ln(21)13521n f f f n n n ++++=⨯⨯⨯⨯=+-, 所以 ()(2)(4)(2)2ln(21)2ln(21)211f f f n n n n n n +++-=+-=+-+-⎡⎤⎣⎦,…13分又 ()ln (1)g x x x =--在),1(+∞上单调递减,所以当1x >时,()(1)0g x g <=, 所以 (21)0g n +<, ………………15分 即 ()ln(21)2110n n +-+-<⎡⎤⎣⎦, 故 (2)(4)(2)f f f n +++2n >()*n ∈N . ………………16分20.(1)()()22211f x x x a x a =-+-+-=,所以当1x =时()f x 取最小值1a -,令10a -=, 解得:1a =. ………………3分 (2) 由已知可得()()12f x g x x x x==+-, 故不等式()1220x x g m +-⋅≤对任意的[]1,1x ∈-都成立,可化为:112222x x x m ++-≤对任意的[]1,1x ∈-都成立, 即2111[1()2]222x x m +-≤对任意的[]1,1x ∈-都成立, ………………6分 令12x t =, 因为[]1,1x ∈-,所以11[,2]22x t =∈,则问题转化为不等式21(1)2m t ≥-对任意的1[,2]2t ∈都成立,记21()(1)2h t t =-,则 max 1()(2)2h t h ==, ………………8分所以m 的取值范围是1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. ………………9分 (3)当0,2x =时,()10f x -=,所以0,2x =不是方程的解;当02x x ≠≠且时,令2|()1|2t f x x x =-=-,则当(),0x ∈-∞时,22t x x =-递减,且()0,t ∈+∞,当(]0,1x ∈时,22t x x =-递增,且(]0,1t ∈,当()1,2x ∈时,22t x x =-递减,且()0,1t ∈,当()2,x ∈+∞时,22t x x =-递增,且()0,t ∈+∞; ………………11分故原方程有六个不相等的实数根可转化为()()22210t k t k -+++=有两个不相等的实数根1t ,2t ,其中101t <<, 21t >, ………………………13分记()()()2221t t t t k ϕ=-+++,则()()021010k k ϕϕ=+>⎧⎪⎨=<⎪⎩, ………………………15分所以实数k 的取值范围是1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭. ………………16分。