最新成都高一数学期末考试难题汇编(含解析)超经典填空选择解答题(高一培优)
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四川高一高中数学期末考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.化简cos 15°cos 45°-sin15°sin 45°的值为( ) A .-B .C .D .-2.等差数列中,已知,则( ) A .5B .6C .8D .103.下列命题:①平行向量一定相等;②不相等的向量一定不平行;③平行于同一个向量的两个向量是共线向量;④相等向量一定共线.其中不正确命题的序号是( ) A .①②③ B .①② C .②③ D .②④4.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且 ,A =75°,B =45°,则b 边长为( ) A .B .1C .2D .5.棱长为2的正方体的顶点都在同一球面上,则该球面的表面积为( ) A .12πB .πC .8πD .4π6.设a ,b ,c ,d ∈R .且a >b ,c >d ,则下列结论中正确的是( ) A .B .a -c >b -dC .ac >bdD .a +c >b +d7.设x ,y 满足约束条件,则z 2x -3y 的最小值是( ) A .-7B .-6C .-5D .-38.设向量a,b 满足|a|=|b|=1,a·b=-,则|a+2b|等于( )A .B .C .D .9.设x 、y ∈R +且,则x +y 的最小值为( )A .4B .8C .16D .3210.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若bcos C +ccos B =asin A ,则△ABC 的形状为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .不确定11.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知,且与 的等差中项为,则S 5=( )A .29B .33C .31D .3612.如图,一条河的两岸平行,河的宽度d =0.6 km ,一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B .已知AB =1 km ,水的流速为2 km/h ,若客船从码头A 驶到码头B 所用的时间为6 min ,则客船在静水中的速度为( )A .6km/hB .8 km/hC .2km/hD .10 km/h二、填空题1.如图,正方形OABC 的边长为1cm ,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的面积是______.2.已知圆锥的母线,母线与轴的夹角α=30°,则圆锥的体积为______.3.若,,则的值为______.4.若数列是正项数列,且,则______.三、解答题1.已知右图是一个空间几何体的三视图. (1)该空间几何体是如何构成的;(2)求该几何体的表面积2.已知等比数列{a n }的公比q >1,a 1与a 4的等比中项是4,a 2和a 3的等差中项为6,数列{b n }满足.(1)求{a n }的通项公式; (2)求{b n }的前n 项和.3.已知函数 . (1)求 的最大值; (2)若 ,求的值.4.已知分别是内角的对边,.(1)若,求(2)若,且 求的面积.5.已知不等式ax 2-3x +2>0的解集为{x |x <1或x >b },a ,b ,c ∈R (1)求a ,b 的值;(2)解关于x 不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0.6.已知数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)证明:.四川高一高中数学期末考试答案及解析一、选择题1.化简cos 15°cos 45°-sin15°sin 45°的值为()A.-B.C.D.-【答案】C【解析】根据两角和的余弦公式可得:,故答案为C.2.等差数列中,已知,则()A.5B.6C.8D.10【答案】C【解析】因为,即,,则,故选C.3.下列命题:①平行向量一定相等;②不相等的向量一定不平行;③平行于同一个向量的两个向量是共线向量;④相等向量一定共线.其中不正确命题的序号是()A.①②③B.①②C.②③D.②④【答案】A【解析】①平行向量不一定相等,因此①不正确;②不相等的向量可能平行,因此②不正确;③平行于同一个向量的两个向量是共线向量,不一定正确。
四川高一高中数学期末考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.直线的倾斜角是()A.B.C.D.2.下列各组平面向量中,可以作为基底的是()A.B.C.D.3.等差数列满足,公差,若,则()A.B.C.D.4.在中,角对边分别为.若,,则()A.B.C.D.5.若,则下列不等关系正确的是()A.B.C.D.6.设是平行四边形ABCD的对角线的交点,为四边形ABCD所在平面内任意一点,则()A.B.C.D.7.等比数列的各项均为正数,且,则()A.B.8C.10D.128.已知正数满足,则的最小值为()A.B.C.D.39.一艘轮船从A出发,沿南偏东的方向航行40海里后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东35°的方向航行了海里到达海岛C.如果下次航行直接从A出发到C,此船航行的方向和路程(海里)分别为()(A)北偏东,(B)北偏东,(C)北偏东,(D)北偏东,10.在中,点D,E分别是边AB,AC上的一点,且满足,,若CD⊥BE,则的最小值是()A.B.C.D.二、填空题1.数列满足,则.2.已知实数满足约束条件则的最大值是.3.已知点和点,点在轴上,且为直角,则直线的斜率为.4.在钝角△ABC中,∠A为钝角,令,若.现给出下面结论:①当时,点D是△ABC的重心;②记△ABD,△ACD的面积分别为,,当时,;③若点D在△ABC内部(不含边界),则的取值范围是;④若,其中点E在直线BC上,则当时,.其中正确的有(写出所有正确结论的序号).三、解答题1.(本小题满分12分)已知公差大于零的等差数列满足:.(Ⅰ)求数列通项公式;(Ⅱ)记,求数列的前项和.2.(本小题满分12分)已知点.(Ⅰ)直线m经过点P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线m的方程;(Ⅱ)直线n经过点P,且坐标原点到该直线的距离为2,求直线n的方程.3.(本小题满分12分)在△ABC中,角对边分别为.设向量,,.(Ⅰ)若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;(Ⅱ)已知c=2,,若m⊥p,求△ABC的面积S.4.(本小题满分12分)在数列中,,又.(Ⅰ)求证:数列是等比数列;(Ⅱ)设,求数列的前项和.5.(本小题满分13分)已知点,点,直线l:(其中).(Ⅰ)求直线l所经过的定点P的坐标;(Ⅱ)若直线l与线段AB有公共点,求的取值范围;(Ⅲ)若分别过A,B且斜率为的两条平行直线截直线l所得线段的长为,求直线的方程.6.(本小题满分14分)已知函数.(Ⅰ)若,关于的不等式在区间上恒成立,求的取值范围;(Ⅱ)若,解关于的不等式;(Ⅲ)若,且,求的取值范围.四川高一高中数学期末考试答案及解析一、选择题1.直线的倾斜角是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由直线方程可知直线的斜率.设此直线的倾斜角为,由直线斜率的定义可知,因为,所以.故D正确.【考点】直线的倾斜角.2.下列各组平面向量中,可以作为基底的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为A,C,D选项中的两个向量均存在实数使得,所以两向量均共线,故不可作为基底.因为B选项中的两个向量不存在实数使得,所以两向量不共线,所以可以作为一组基底.故B正确.【考点】平面向量中基底的定义.3.等差数列满足,公差,若,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】.故B正确.【考点】等差数列的通项公式.4.在中,角对边分别为.若,,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】由正弦定理可得,所以.故C正确.【考点】正弦定理.5.若,则下列不等关系正确的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】,.故A正确.【考点】不等式的性质.6.设是平行四边形ABCD的对角线的交点,为四边形ABCD所在平面内任意一点,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】设分别为的中点,因为为平行四边形对角线交点,所以为的中点.由平面向量加法的平行四边形法则可得,所以.故D正确.【考点】平面向量加法的平行四边形法.7.等比数列的各项均为正数,且,则()A.B.8C.10D.12【答案】C【解析】由等比数列的性质可得,由得..故C正确.【考点】1等比数列的性质;2对数的运算.8.已知正数满足,则的最小值为()A.B.C.D.3【答案】A【解析】,,当且仅当即时取.故A正确.【考点】基本不等式.9.一艘轮船从A出发,沿南偏东的方向航行40海里后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东35°的方向航行了海里到达海岛C.如果下次航行直接从A出发到C,此船航行的方向和路程(海里)分别为()(A)北偏东,(B)北偏东,(C)北偏东,(D)北偏东,【答案】C【解析】依题意可得在中..由余弦定理可得.,由正弦定理可得,由题意可知在中为锐角,所以.所以如果下次航行直接从A出发到C,此船航行的方向为北偏东,路程为海里.故C正确.【考点】1余弦定理;2正弦定理.10.在中,点D,E分别是边AB,AC上的一点,且满足,,若CD⊥BE,则的最小值是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由向量加减法的三角形法则可知,,,即,所以当且仅当时取.故A正确.【考点】1向量加减法;2向量的数量积;3基本不等式.二、填空题1.数列满足,则.【答案】21【解析】由可得,,以上各式相加可得,所以,所以.【考点】1累加法求数列通项公式;2等差数列的前项和.2.已知实数满足约束条件则的最大值是.【答案】9【解析】作出可行域及目标函数线如图,平移目标函数线使之经过可行域,当目标函数线过点时目标函数线的纵截距最大此时也最大.,所以.【考点】线性规划.3.已知点和点,点在轴上,且为直角,则直线的斜率为.【答案】或2【解析】设,,因为为直角,所以,所以,解得或.即或.当时,直线的斜率;当时直线的斜率,综上可得直线的斜率为或2.【考点】1直线垂直;2直线的斜率.4.在钝角△ABC中,∠A为钝角,令,若.现给出下面结论:①当时,点D是△ABC的重心;②记△ABD,△ACD的面积分别为,,当时,;③若点D在△ABC内部(不含边界),则的取值范围是;④若,其中点E在直线BC上,则当时,.其中正确的有(写出所有正确结论的序号).【答案】①②③【解析】①设中点为,则,当时,,因为为上的中线,所以是的重心.所以①正确;②令,所以当时,可知为平行四边形,所以,因为,所以,所以,所以②正确;③当与重合时;当与重合时;当与重合时;所以点在构成的三角形内部(不含边界).表示点与连线的斜率,由数形结合可知当时,当时,所以.所以③正确;④令,所以,因为,所以,所以④不正确.综上可得结论正确的有:①②③.【考点】平面向量.三、解答题1.(本小题满分12分)已知公差大于零的等差数列满足:.(Ⅰ)求数列通项公式;(Ⅱ)记,求数列的前项和.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)由解方程组可解得得值,因为公差,所以.从而可求得公差,根据等差数列的通项公式可求得等差数列的通项公式.(Ⅱ)由指数的运算法则可得,可知数列是首相公比的等比数列,由等比数列前项和公式求.试题解析:(Ⅰ)由公差及,解得.3分所以,所以通项.6分(Ⅱ)由(Ⅰ)有,8分所以是等比数列,首项,公比.10分所以数列的前项和.12分【考点】1等差数列的通项公式;2等比数列前项和公式.2.(本小题满分12分)已知点.(Ⅰ)直线m经过点P,且在两坐标轴上的截距相等,求直线m的方程;(Ⅱ)直线n经过点P,且坐标原点到该直线的距离为2,求直线n的方程.【答案】(Ⅰ)或;(Ⅱ)或【解析】(Ⅰ)需分情况讨论:当截距均为0时,直线过原点可设其方程为;当截距均不为0时设直线方程为,将点分别代入所设方程即可;(Ⅱ)需分情况讨论:当直线斜率不存在时,可知直线方程为,符合题意;当直线斜率存在时,根据点斜式可设直线方程为,再根据点到线的距离公式求斜率的值.试题解析:(Ⅰ)①当截距为0时,设直线方程为,代入点P坐标得,所以此时直线方程为,即.2分②当截距不为0时,设直线方程为,代入点P坐标得,所以,此时直线方程为.综上所述,直线方程为:或.(少一个方程扣2分)6分(Ⅱ)①当直线斜率不存在时,可知直线方程为,该直线与原点距离为2,满足条件.8分②当直线斜率存在时,可设直线方程为,即,由题可得,解得,11分此时直线方程为,即.综上所述,直线方程为:或.(少一个方程扣2分)12分【考点】1直线方程;2点到线的距离.3.(本小题满分12分)在△ABC中,角对边分别为.设向量,,.(Ⅰ)若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;(Ⅱ)已知c=2,,若m⊥p,求△ABC的面积S.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根据向量共线,可得关系式,由正弦定理可证得;(Ⅱ)由,可得其数量积为0,根据数量积公式可得,整理可得.由余弦定理还可再得间关系式,从而可求得整体的值,根据三角形面积公式求其面积.试题解析:(Ⅰ)因为所以,3分由正弦定理得,即,所以为等腰三角形.5分(Ⅱ)因为,所以,即,......①,7分又因为,,由余弦定理,得,9分即,把①代入得,解得(舍去),11分所以的面积.12分【考点】1向量共线,垂直问题;2余弦定理.4.(本小题满分12分)在数列中,,又.(Ⅰ)求证:数列是等比数列;(Ⅱ)设,求数列的前项和.【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根据等比数列的定义证明为常数;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,所以,可根据分组求和法求得,其中求和用错位相减法.试题解析:(Ⅰ)由题有,所以.5分所以,数列是公比为2,首项为2的等比数列.(Ⅱ)由(Ⅰ)有,所以,数列的前项和.令,则,两式相减,得:,所以.所以.【考点】1等比数列的定义;2分组求和法,错位相减法求和.5.(本小题满分13分)已知点,点,直线l:(其中).(Ⅰ)求直线l所经过的定点P的坐标;(Ⅱ)若直线l与线段AB有公共点,求的取值范围;(Ⅲ)若分别过A,B且斜率为的两条平行直线截直线l所得线段的长为,求直线的方程.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)或【解析】(Ⅰ)将直线方程可化为:,根据的任意性可得从而可得直线过的定点的坐标.(Ⅱ)直线与线段有公共点可转化为有解.其中根据的范围即可求得的范围.(Ⅲ)先求得两平行线间距离,根据两条平行直线截直线所得线段的长为,可知直线与两平行线夹角为.由平行线的斜率为得其倾斜角为,可得直线的倾斜角为或.由(Ⅰ)知直线过定点,根据点斜式可求得直线方程.试题解析:(Ⅰ)直线方程可化为:,由解得即直线l过定点.3分(Ⅱ)方法1:由题可得有解,得,因为,所以,所以,即.(注:也可以得到,由,解得)8分方法2:①符合条件;②时,斜率,由图可知或,代入解得:或.综上所述.8分(Ⅲ)由平行线的斜率为得其倾斜角为,又水平线段,所以两平行线间距离为,而直线被截线段长为,所以被截线段与平行线所成夹角为,即直线与两平行线所成夹角为,所以直线倾斜角为或.由(Ⅰ),直线l过定点,则所求直线为或.13分【考点】1直线方程;2直线过定点问题.6.(本小题满分14分)已知函数.(Ⅰ)若,关于的不等式在区间上恒成立,求的取值范围;(Ⅱ)若,解关于的不等式;(Ⅲ)若,且,求的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)①当时,不等式解集为;②当时,不等式解集为;③当时,不等式解集为;④当时,不等式解集为Æ;⑤当时,不等式解集为;(Ⅲ).【解析】(Ⅰ)在区间上恒成立,即在区间上恒成立.求在区间上的最小值即可.(Ⅱ)当时即,讨论当此不等式为一此不等式,当时此不等式为一元二次不等式,方程的两根为和1,需比较两根的大小再解不等式.(Ⅲ)属于线性规划问题,根据和可得的可行域,,表示动点与定点距离的平方,根据线性规划先求得即可.试题解析:(Ⅰ)不等式化为,即,即在区间上恒成立,2分由二次函数图象可知,当时,有最小值,所以的取值范围为.4分(Ⅱ)当时,不等式化为,5分①当时,不等式解集为;6分②当时,不等式解集为;7分③当时,不等式化为,若,不等式解集为Æ;若,不等式解集为;若,不等式解集为.综上所述:①当时,不等式解集为;②当时,不等式解集为;③当时,不等式解集为;④当时,不等式解集为Æ;⑤当时,不等式解集为.10分(Ⅲ)由题有作出如图所示的平面区域:又,因为表示动点与定点距离的平方,所以,由图可知的范围为,13分所以,的取值范围为.14分【考点】1一元二次不等式;2线性规划.。
高一上期期末质量检测数学试题第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(本题共8道小题,每小题5分,共40分)1. 集合,,则(){}0A x x =>{}2,1,0,2B =--()RA B = ðA. B.C.D.{}0,2{}2,1--{}2,1,0--{}2【答案】C 【解析】【分析】先求出,再求交集即可.R A ð【详解】据题意,所以 (],0R A =-∞ð()R A B = ð{}2,1,0--故选:C 2. 已知,,则( ) 1cos 2α=3π2π2α<<()sin 2πα+=A. B.C. D.1212-【答案】A 【解析】【分析】先求出,再根据诱导公式求. sin α()sin 2πα+【详解】,, 1cos 2α=3π2π2α<<, sin α∴==, ()sin 2πsin αα∴+==故选:A.3. 在平面直角坐标系中,角以坐标原点为顶点,为始边,终边经过点,则xOy θOx ()5,12-( )sin cos θθ+=A.B. 713713-C. D.712-712【答案】A 【解析】【分析】根据三角函数的定义可求出,即可得出结果. sin ,cos θθ【详解】因为终边经过点,所以,,()5,12-12sin 13θ==5cos 13θ-==所以. 7sin cos 13θθ+=故选:A .4. 函数的零点所在区间为( ) ()()1ln 23f x x x =---A. B.C.D.()4,3--()3,e --()e,2--()2,1--【答案】B 【解析】【分析】根据公共定义域内判断函数的单调性及复合函数的单调性, 得出函数的单调性,再利用函数零点的存在性定理即可求解. ()f x 【详解】由题意可知,的定义域为, ()f x (),0-∞令,则,由在上单调递减,u x =-ln y u =u x =-(),0-∞在定义域内单调递增,ln y u =所以在单调递减.()ln y x =-(),0-∞所以函数在上单调递减. ()()1ln 23f x x x =---(),0-∞所以 ()()()12214ln 442ln 4ln e 03333f -=---⨯--=->-=>⎡⎤⎣⎦()()()13ln 332ln 31ln e 103f -=---⨯--=->-=⎡⎤⎣⎦ ()()()1ee ln e e 21033f -=---⨯--=-<⎡⎤⎣⎦ ()()()1442ln 222ln 2ln e 0333f -=---⨯--=-<-<⎡⎤⎣⎦ ()()()151ln 112033f -=---⨯--=-<⎡⎤⎣⎦故,根据零点的存在性定理,可得()3(e)0f f -⋅-<函数的零点所在区间为. ()()1ln 23f x x x =---()3,e --故选:B.5. 已知一个扇形的半径与弧长相等,且扇形的面积为,则该扇形的周长为( )22cm A. B. C. D.6cm 3cm 12cm 8cm 【答案】A 【解析】 【分析】由题意利用扇形的面积公式可得,解得的值,即可得解扇形的周长的值.2122R =R 【详解】解:设扇形的半径为,则弧长, Rcm l Rcm =又因为扇形的面积为, 22cm 所以,2122R =解得, 2R cm =故扇形的周长为. 6cm 故选:.A 6. 设f(x)为定义在R 上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x +2x +b(b 为常数),则f(-1)=( ) A. 3 B. 1C. -1D. -3【答案】D 【解析】【详解】∵f (x )是定义在R 上的奇函数, 当x≥0时,f (x )=2x +2x+b (b 为常数), ∴f (0)=1+b=0, 解得b=-1∴f (1)=2+2-1=3. ∴f (-1)=-f (1)=-3. 故选D .7. 函数的图象大致是( ) ()222x xx f x -=+A. B.C. D.【答案】A 【解析】【分析】根据函数的奇偶性先排除,再利用特殊值排除选项,进而求解.B,D C 【详解】函数的定义域为,且, ()222x x x f x -=+R 22()()()2222x x x xx x f x f x ----===++则函数为偶函数,故排除选项; ()f x B,D 又因为当时,,故排除选项, 0x >()0f x >C 故选:.A 8. 已知函数,,若方程的所有实根之和为()2,0ln ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩()2g x x x =-()()()0f g x g x m +-=4,则实数m 的取值范围为( ) A. B.C.D.1m >m 1≥1m <1m £【答案】C 【解析】【分析】令,则.根据选项分,和进行讨论即可求解. ()g x t =0t ≥1m =0m =1m >【详解】令,则.()g x t =0t ≥当时,方程即,则有,由函数图象可得1m =()()()0f g x g x m +-=()10f t t +-=()1(0)f t t t =-≥方程有一个根为,另一个根为,1t =0=t即或,结合函数的图象可得所有根的和为5,不合题意,故排除选20x x -=21x x -=2y x x =-项;B,D当时,方程即,则有, 0m =()()()0f g x g x m +-=()0f t t +=()(0)f t t t =-≥由函数图象可得方程有一个根,(0,1)t ∈即,结合函数的图象可得所有根的和为4,满足题意,故选项错2(01)x x t t -=<<2y x x =-A 误,同理,当时,方程的所有根的和为2. 1m >故选:.C 二、多选题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)9. 已知函数,则( ) ()cos 2xf x =A.B.()()f x f x -=()()f x f x -=-C. ,D. ,()()2f k x f x π+=k ∈Z ()()()21kf k x f x π-=-k ∈Z【答案】AD 【解析】【分析】根据函数的解析式逐项检验函数是否满足相应的性质,必要时可利用反例. 【详解】对于A ,,故A 正确. ()()R cos cos 22x x x f x f x ⎛⎫∈-=-== ⎪⎝⎭,对于B ,,故, ()()0cos 01,0cos 01f f ==-==()()00f f -≠-故B 错误.对于C ,,故, ()()2cos 1,0cos 01f f ππ==-==()()200f f π+≠故C 错误.对于D ,当k 为奇数时,; ()22coscos cos 222k x x x f k x k πππ-⎛⎫-==-=- ⎪⎝⎭当k 为偶数时,, ()2cos cos 22x x f k x k ππ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭所以. ()()()21,kf k x f x k π-=-∈Z 故D 正确. 故选:AD.10. 命题“∀1≤x ≤3,-a ≤0”是真命题的一个充分不必要条件是( ) 2x A. a ≥9 B. a ≥11 C. a ≥10 D. a ≤10【答案】BC 【解析】【分析】由命题为真求出a 的范围,然后由集合的包含关系可得.【详解】由得,因为命题为真,所以,记为,因为要求命题为真13x ≤≤219x ≤≤9a ≥{|9}A a a =≥的充分不必要条件,所以所选答案中a 的范围应为集合A 的真子集. 故选:BC11. 若满足对定义域内任意的,都有,则称为“好函数”,则()f x 12,x x ()()()1212f x f x f x x +=⋅()f x 下列函数是“好函数”的是( ) A.B. C.D.()2xf x =()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭()12log f x x =()3log f x x =【答案】CD【解析】【分析】利用“好函数”的定义,举例说明判断A ,B ;计算判断C ,D 作答.【详解】对于A ,函数定义域为,取,则,, ()f x R 121,2x x ==()()126f x f x +=()124f x x ⋅=则存在,使得,A 不是;12,x x ()()()1212f x f x f x x +≠⋅对于B ,函数定义域为,取,则,, ()f x R 121,2x x ==()()1234f x f x +=()1214f x x ⋅=则存在,使得,B 不是; 12,x x ()()()1212f x f x f x x +≠⋅对于C ,函数定义域内任意的,()f x {}|0x x >12,x x ,C 是;()()()()12111211212222log log log f x f x x x x x f x x +=+==⋅对于D ,函数定义域内任意的,()f x {}|0x x >12,x x ,D 是.()()()()33121212123log log log f x f x x x x x f x x +=+==⋅故选:CD12. 已知函数,下列结论正确的是( )()()2log 1,11(,12x x x f x x ⎧->⎪=⎨≤⎪⎩A. 若,则B.()1f a =3a =202120202020f f ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C. 若,则或D. 若方程有两个不同的实数根,则 ()2f a ≥1a ≤-5a ≥()f x k =12k ≥【答案】BCD 【解析】【分析】根据给定的分段函数逐项分析计算即可判断作答.【详解】对于A :当时,,解得,当时,,解得,则1a >2log (1)1a -=3a =1a ≤1()12a=0a =或,A 不正确;0a =3a =对于B :, 222202120211(log (1)log (log 20200202020202020f =-==-<,B 正确;22log 2020log 2020220211(())(log 2020)()2202020202f f f -=-===对于C :当时,,即,解得,当时,,解得1a >22log (1)2log 4a -≥=14a -≥5a ≥1a ≤1()22a≥,则或,C 正确;1a ≤-1a ≤-5a ≥对于D :函数在上单调递增,值域为R ,则时,,()2log 1y x =-(1,)+∞()2log 1x k -=R k ∈函数在上单调递减,值域为,则时,, 1()2x y =(,1]-∞1(,]2-∞1()2xk =12k ≥因此,方程有两个不同的实数根,则,D 正确. ()f x k =12k ≥故选:BCD第Ⅱ卷(非选择题)三、填空题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)13. 计算:___________. 1417sin cos tan 336πππ+-=【答案】0 【解析】【分析】根据三角函数的诱导公式,即可求解. 【详解】 141725sincos tan 3sin 4cos 2tan 03636πππππππ⎛⎫⎛⎫+-=+++- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭25sincos 0036ππ⎛=+-== ⎝故答案为:014. 已知幂函数的图象关于原点对称,则________.()211m y m m x +=+-m =【答案】 2-【解析】 【分析】根据幂函数的定义列出方程求出的值,再判断函数图象是否关于原点对称. m 【详解】解:是幂函数,()211m y m m x+=+- ,211m m ∴+-=解得:或, 1m =2m =-又 函数的图象关于原点对称,()211m y m m x+=+-.2m ∴=-故答案为:.2-15. 函数的单调递增区间是________.()2ln 2y x x =-+【答案】 ()0,1【解析】【分析】先求出函数定义域,再结合二次函数和对数函数的单调性即可求解.【详解】由,解得,所以函数的定义域为,令,220x x -+>02x <<()0,2()2202t x x x =-+<<则函数在上单调递增,在上单调递减,又函数在其定义域上单调递增,22t x x =-+()0,1()1,2ln y t =所以函数的单调递增区间是.()2ln 2y x x =-+()0,1故答案为:.()0,116. 已知定义在的函数,对满足的任意实数,,都有[)1,+∞()f x tx x=+121x x -≤1x 2x ,则实数的取值范围为__________.()()121f x f x -≤t 【答案】 04t ≤≤【解析】 【分析】 不妨设,则 ,则不等式转化为12x x >1201x x <-≤()()121f x f x -≤恒成立,进而转化为最值问题求解即可.121212122112x x x xx x t x x x x x x +≤≤+--【详解】解:当时,,明显成立; 12x x =()()1201f x f x =-≤当时,不妨设,则 ,12x x ≠12x x >1201x x <-≤恒成立,()()()()21121212121211t x x tf x f x x x x x x x x x -∴-=-+=-⋅-≤恒成立, 121211t x x x x ∴-≤-即,211212111t x x x x x x ≤-≤--整理得恒成立,121212122112x x x xx x t x x x x x x +≤≤+--,,121x x -≤ 211x x ∴≥-,()()()()121221121111121122224x x x x x x x x x x x x ≥-+-=-=+⨯--=∴当且仅当,即时等号成立,故,2111x x =-=211,2x x ==4t ≤又,,121x x -≤ 2101x x ∴>-≥-,当且仅当时,等号成立,故,12121212210x x x x x x x x x x ≤-∴++=-211x x -=-0t ≥综上所述. 04t ≤≤故答案为:.04t ≤≤【点睛】本题考查不等式恒成立问题,先进行参变分离,然后转化为最值问题,考查学生综合分析能力和计算能力,是一道难度较大的题目.四、解答题(本题共6道小题,第1题10分,第2题12分,第3题12分,第4题12分,第5题12分,第6题12分)17. 已知,且是第三象限角, 1tan 2α=α(1)求的值; sin α(2)求的值. 2sin sin cos()2πααπα⎛⎫++⋅-⎪⎝⎭【答案】(1);(2).25【解析】 【分析】(1)由同角三角函数的关系可得,结合,是第三象限角可得2sin cos αα=22sin cos 1αα+=αsin α,的值;cos α(2)利用诱导公式将原式化简,代入,的值可得答案. sin αcos α【详解】解:(1)由,可得,即, 1tan 2α=sin 1tan cos 2ααα==2sin cos αα=可得,由是第三象限角,可得222sin cos sin cos 1αααα=⎧⎨+=⎩αsin cos αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故的值为sin α(2) , 22sin sin cos()cos sin cos 2πααπαααα⎛⎫++⋅-=-⋅⎪⎝⎭代入, sin α=cos α=可得原式. 422555=-=【点睛】本题主要考查同角三角函数关系式的应用及诱导公式,注意运算的准确性,属于基础题型. 18. 已知是整数,幂函数在上是单调递增函数.m ()22mm f x x -++=[)0,∞+(1)求幂函数的解析式;()f x (2)作出函数的大致图象;()()1g x f x =-(3)写出的单调区间,并用定义法证明在区间上的单调性.()g x ()g x [)1,+∞【答案】(1);(2)图象见解析;(3)减区间为;增区间为,证明()2f x x =(][],1,0,1-∞-[][)1,0,1,-+∞见解析. 【解析】【分析】(1)根据幂函数在上是单调递增函数,可知,解不等式()22m m f x x -++=[)0,∞+220m m -++>即可.(2)由(1)可知,则,先画出的图象,再将该图象轴下方的部分翻折()2f x x =()21g x x =-21y x =-x 到轴上方,即可.x (3)根据(2)的图象写出单调区间,再根据定义法证明函数单调性,即可. 【详解】(1)由题意可知,,即 220m m -++>12m -<<因为是整数,所以或 m 0m =1m =当时,0m =()2f x x =当时,1m =()2f x x =综上所述,幂函数的解析式为.()f x ()2f x x =(2) 由(1)可知,则()2f x x =()21g x x =-函数的图象,如图所示:()g x(3)由(2)可知,减区间为;增区间为 (][],1,0,1-∞-[][)1,0,1,-+∞当时,[)1,x ∞∈+()2211g x x x =-=-设任意的,且1x [)21x ∈+∞,120x x ->则()()()()()()2222121212121211g x g x x x x x x x x x -=---=-=-+又,且1x [)21x ∈+∞,120x x ->∴()()120g x g x ->即在区间上单调递增.()g x [)1,+∞【点睛】本题考查求幂函数的解析式以及画函数图象,单调性的定义法证明.属于中档题. 19. 已知.()2f x x mx n m =++-(1)若,对一切,恒成立,求实数的取值范围; 3n =x R ∈()0f x ≥m (2)若,,,求的最小值. 0m >0n >()25f =1111m n+--【答案】(1);(2)最小值为. []6,2-4【解析】【分析】(1)根据判别式小于等于零求解即可;(2)由题知,进而,再根据基本不等式“1”的用法求解即可. 1m n +=111111m n n m+=+--【详解】解:(1)当时,对一切,恒成立, 3n =()230f x x mx m =++-≥x R ∈所以,解得,()2430m m --≤62m -≤≤所以实数的取值范围是.m []6,2-(2),,(2)5f = 2()f x x mx n m =++-. 1m n ∴+=,,0m > 0n >所以,, ()11111122411m n m n m n n m n m n m ⎛⎫+=+=++=++≥+= ⎪--⎝⎭当且仅当时等号成立. 12m n ==所以最小值为. 1111m n+--420. 美国对中国芯片的技术封锁激发了中国“芯”的研究热潮.某公司研发的两种芯片都已经获得,A B 成功.该公司研发芯片已经耗费资金千万元,现在准备投入资金进行生产.经市场调查与预测,生产2芯片的毛收入与投入的资金成正比,已知每投入千万元,公司获得毛收入千万元;生产芯片A 10.25B 的毛收入(千万元)与投入的资金(千万元)的函数关系为,其图象如图所示.y x ()0ay kxx =>(1)试分别求出生产两种芯片的毛收入(千万元)与投入的资金(千万元)的函数关系式; ,A B y x (2)现在公司准备投入亿元资金同时生产两种芯片,求分别对两种芯片投入多少资金时,4,A B ,A B 该公司可以获得最大净利润,并求出最大净利润.(净利润芯片的毛收入芯片的毛收入研发耗A =B +-费资金)【答案】(1), ()1:04A y x x =>):0B y x =>(2)当对芯片投入亿元,对芯片投入亿元时,该公司可以获得最大的净利润,最大净利润A 3.6B 0.4为千万元 9【解析】【分析】(1)对于芯片,采用待定系数法,设即可代入已知数据求得结果;对于A ()0,0y mx m x =>>芯片,根据图象中的点坐标可构造方程组求得参数,由此可得函数关系式;B (2)设对芯片投入的资金为千万元,净利润为千万元,可得到关于的函数关系式,采用换元B x W W x 法可将其转化为二次函数最大值的求解问题,结合二次函数性质可得结果. 【小问1详解】生产芯片的毛收入与投入的资金成正比,可设, A ∴()0,0y mx m x =>>每投入千万元,公司获得毛收入千万元,, 10.2510.254m ∴==生产芯片的毛收入(千万元)与投入的资金(千万元)的函数关系式为:; ∴A y x ()104y x x =>由图象可知:,解得:, 142ak k =⎧⎨⋅=⎩112k a =⎧⎪⎨=⎪⎩生产芯片的毛收入(千万元)与投入的资金(千万元)的函数关系式为:.∴B yx )0y x =>【小问2详解】设对芯片投入的资金为千万元,则对芯片投入的资金为千万元, B x A ()40x -设净利润为千万元,则,W ()()14020404W x x =+--<<令,则,(0,t =2184W t t =-++则当,即时,,2t =4x =max 1289W =-++=当对芯片投入亿元,对芯片投入亿元时,该公司可以获得最大的净利润,最大净利润为∴A 3.6B 0.49千万元.21. 已知函数(且)是奇函数,且. ()13xbf x a a=--0a >1a ≠()12f =(1)求a ,b 的值及的定义域;()f x (2)设函数有零点,求常数k 的取值范围;()()2g x kf x =-【答案】(1),,3a =6b =-()(),00,∞-+∞U (2) ()()2,00,2-⋃【解析】【分析】(1)根据函数的奇偶性和即可求出a ,b 的值,然后根据函数有意义的条件即可求出函()12f =数的定义域;(2)结合(1)的结论得到关于x 的方程有实数解,分离变量可得,312031x x k +-=-()()231031x xk x -=≠+然后根据函数的值域进行求解. 【小问1详解】 由,可得① ()12f =12ba=-又是奇函数,∴, ()f x ()()112f f -=-=- 即② 233aba=-联立①、②并注意到,解得, , 0a >3a =6b =-所以,要使函数有意义,则有,解得: ()2131xf x =+-310x -≠0x ≠∴的定义域为. ()f x ()(),00,∞-+∞U 【小问2详解】∵,,∴, 3a =6b =-()()312231x xg x kf x k +=-=--∴有零点,即关于x 的方程有实数解,()g x 312031x x k +-=-∴有实数解,()()231031x xk x -=≠+∵,且, ()231423131x x x-=-++311x +>312x+≠∴且,()2312231x x--<<+()231031x x-≠+∴k 的取值范围是.()()2,00,2-⋃22. 已知,函数和函数.,a m ∈R ()4331x x a f x ⋅+=+()()2214h x mx m x =-++(1)若函数图象的对称中心为点,求满足不等式的的最小整数值; ()f x ()0,3()3log 3f t >t (2)当时,对任意的实数,若总存在实数使得成立,求正实数4a =-x ∈R []0,4t ∈()()f x h t =m 的取值范围.【答案】(1);(2).272++∞⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】 【分析】(1)先根据题意可得,令可求出的值,再根据指对数恒等式即可得到关于()()6f x f x +-=0x =a t 的不等式,解出不等式即可求解;(2)根据题意可知,的值域是在上的值域的子集,先求出的值域,再根据()f x ()h t []0,4t ∈()f x 且,只需在上的最小值小于等于, 解出即可.0m >()04h =()h t []0,4t ∈4-【详解】(1)因为函数图象的对称中心为点,所以,令得,()f x ()0,3()()6f x f x +-=0x =,解得,所以,即,于是等价于()4032a f +==2a =()43231x x f x ⋅+=+()342log 1t f t t +=+()3log 3f t >,即,又,解得,故满足不等式的的最小整数为. 4231t t +>+()()110t t +->0t >1t >()3log 3f t >t 2(2)当时,, 4a =-()434843131x x x f x ⋅-==-++因为,所以的值域是. 83(0,)31(1,)(0,8)31xxx∈+∞⇒+∈+∞⇒∈+()f x ()4,4-依题意知,对任意的实数,若总存在实数使得成立,则的值域是x ∈R []0,4t ∈()()f x h t =()f x 在上的值域的子集,而且,所以在上不能单调递增, 且只()h t []0,4t ∈0m >()04h =()h t []0,4t ∈需在上的最小值小于等于,故()h t []0,4t ∈4-21()422142m h mm m +⎧≤-⎪⎪⎨+⎪≤⎪⎩216441474261m m m m m m ⎧---≤-⎪⇒⇒≥+⎨⎪≥⎩或(舍去). (4)48412112426h m m m m m ≤-≤-⎧⎧⎪⎪⇒⇒≤-+⎨⎨><⎪⎪⎩⎩即正实数的取值范围为.m 72++∞⎡⎫⎪⎢⎣⎭【点睛】本题主要考查函数的性质,对数恒等式,分式不等式的解法的应用,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.结论点睛:一般地,已知函数,()[],,y f x x a b =∈()[],,y g x x c d =∈(1)若,,总有成立,故; []1,x a b ∀∈[]2,x c d ∀∈()()12f x g x <()()2max min f x g x <(2)若,,有成立,故; []1,x a b ∀∈[]2,x c d ∃∈()()12f x g x <()()2max max f x g x <(3)若,,有成立,故; []1,x a b ∃∈[]2,x c d ∃∈()()12f x g x <()()2min max f x g x <(4)若,,有成立,故; []1,x a b ∃∈[]2,x c d ∀∈()()12f x g x <()()2min min f x g x <(5)若,,有,则的值域是值域的子集 .[]1,x a b ∀∈[]2,x c d ∃∈()()12f x g x =()f x ()g x。
四川高一高中数学期末考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.集合,,则下列关系正确的是A.B.C.D.2.已知,则A.B.C.D.3.下列函数中与函数相等的是A.B.C.D.4.在中,已知,则A.B.C.D.5.函数的定义域是A.B.C.D.6.函数过定点A.B.C.D.7.已知角的顶点与平面直角坐标系的原点重合,始边与轴非负半轴重合,终边经过点,则A.B.C.D.8.若将函数图象上各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,则所得图象对应的函数解析式为A.B.C.D.9.已知则的值为A.1B.2C.3D.410.点P从点O出发,按逆时针方向沿周长为l的图形运动一周,O,P两点连线的距离y与点P走过的路程x的函数关系如图所示,那么点P所走的图形可能是11.函数的零点个数为A.0个B.1个C.2个D.3个12.设函数则满足的实数a的取值范围是A.B.C.D.二、填空题1.函数的最大值为__________.2.某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系为自然对数的底数,为常数).若该食品在0 ℃时的保鲜时间是100小时,在15 ℃时的保鲜时间是10小时,则该食品在30 ℃时的保鲜时间是__________小时.3.函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围为__________.三、解答题1.已知.(Ⅰ) 求的值;(Ⅱ) 求的值.2.已知集合,集合.(Ⅰ) 求;(Ⅱ) 若全集,求.3.已知函数.(Ⅰ) 求函数的最小正周期和单调递增区间;(Ⅱ) 若,求的最大值和最小值.4.已知函数().(Ⅰ)若为偶函数,用定义法证明函数在区间上是增函数;(Ⅱ)若在区间上有最小值-2,求的值.5.已知函数满足:①的最小正周期为;②当时,函数取得最大值;③的图象过点.(Ⅰ) 求函数的解析式;(Ⅱ) 若将函数的图象向右平移个单位后,所得图象关于y轴对称,求m的值.6.已知函数(),.(Ⅰ) 若是幂函数,求a的值;(Ⅱ) 关于x的方程在区间上有两不同实根,求的取值范围.四川高一高中数学期末考试答案及解析一、选择题1.集合,,则下列关系正确的是A.B.C.D.【答案】C【解析】由题,.则根据子集的定义可得:.【考点】集合间的关系.2.已知,则A.B.C.D.【答案】B【解析】由三角诱导公式得:【考点】三角函数的诱导公式.3.下列函数中与函数相等的是A.B.C.D.【答案】A【解析】由函数的定义得:函数相等则:定义域和解析式都相同。
成都市2024届数学高一下期末达标测试试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置. 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符. 4.作答选择题,必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每个小题给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的1.如图,在圆内随机撒一把豆子,统计落在其内接正方形中的豆子数目,若豆子总数为,落在正方形内的豆子数为,则圆周率的估算值是( )A .B .C .D .2.在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2sin a b A =,则B 等于( )A .75︒B .60︒C .45︒D .303.在∆ABC 中,222sin sin sin sin sin A B C B C +-≤.则的取值范围是( )A .(0,6π] B .[6π,π) C .(0,3π] D .[3π,π) 4.已知β为锐角,角α的终边过点(3,4),sin (α+β2,则cosβ=() A .3210B .210C .7210 D .210或7210 5.已知函数f :R +→R +满足:对任意三个正数x ,y ,z ,均有f (3xyzxy yz zx ++)3f x f y f z ++=()()().设a ,b ,c 是互不相等的三个正数,则下列结论正确的是( )A .若a ,b ,c 是等差数列,则f (a ),f (b ),f (c )一定是等差数列B .若a ,b ,c 是等差数列,则f (1a ),f (1b ),f (1c )一定是等差数列 C .若a ,b ,c 是等比数列,则f (a ),f (b ),f (c )一定是等比数列 D .若a ,b ,c 是等比数列,则f (1a ),f (1b ),f (1c)一定是等比数列 6.已知数列满足,,则的值为( ) A .2B .-3C .D .7.中国古代的“礼”“乐”“射”“御”“书”“数”合称“六艺”.某校国学社团准备于周六上午9点分别在6个教室开展这六门课程讲座,每位同学只能选择一门课程,则甲乙两人至少有人选择“礼”的概率是( ) A .56B .2536C .13D .11368.以n S ,T n 分别表示等差数列{}{}n b n a ,的前n 项和,若S 73n n nT n =+,则55a b 的值为A .7B .214C .378 D .239.某大学数学系共有本科生1 000人,其中一、二、三、四年级的人数比为4∶3∶2∶1,要用分层抽样的方法从所有本科生中抽取一个容量为200的样本,则应抽取三年级的学生人数为( ) A .80B .40C .60D .2010.甲、乙两人约定晚6点到晚7点之间在某处见面,并约定甲若早到应等乙半小时,而乙还有其他安排,若他早到则不需等待,则甲、乙两人能见面的概率( ) A .38B .34C .35D .45二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
2023-2024学年四川省成都市成都高一上册期末数学试题第I 卷(选择题,共60分)一.单选题:(本题共8小题,每小题5分,共40分.)1.已知{M xx A =∈∣且}x B ∉,若集合{}{}1,2,3,4,5,2,4,6,8A B ==,则M =()A.{}2,4 B.{}6,8 C.{}1,3,5 D.{}1,3,6,8【正确答案】C【分析】根据集合M 的定义求解即可【详解】因为集合{}{}1,2,3,4,5,2,4,6,8A B ==,{M xx A =∈∣且}x B ∉,所以{}1,3,5M =,故选:C2.已知α为第三象限角,且25sin 5α=-,则cos α=()A.5B.55-C.5D.【正确答案】B【分析】利用同角三角函数的平方关系22sin cos 1αα+=,计算可得结果【详解】αQ为第三象限角,cos 0α∴<,22sin cos 1αα+= ,cos 5α∴===,故选:B.本题主要考查同角三角函数的基本关系,属于基础题.3.已知a 为实数,使“[]3,4,0x x a ∀∈-≤”为真命题的一个充分不必要条件是()A.4a ≥B.5a ≥ C.3a ≥ D.5a ≤【正确答案】B【分析】根据全称量词命题的真假性求得a 的取值范围,然后确定其充分不必要条件.【详解】依题意,全称量词命题:[]3,4,0x x a ∀∈-≤为真命题,a x ≥在区间[]3,4上恒成立,所以4a ≥,所以使“[]3,4,0x x a ∀∈-≤”为真命题的一个充分不必要条件是“5a ≥”.故选:B4.当a >1时,在同一坐标系中,函数y =a -x 与y =log a x 的图像为()A. B.C. D.【正确答案】C【分析】根据指数函数和对数函数的图像,即可容易判断.【详解】∵a >1,∴0<1a<1,∴y =a -x 是减函数,y =log a x 是增函数,故选:C.本题考查指数函数和对数函数的单调性,属基础题.5.下列函数中,定义域是R 且为增函数的是A.x y e -= B.3y x = C.ln y x= D.y x=【正确答案】B【分析】分别求出选项中各函数的定义域,并判断其单调性,从而可得结论.【详解】对于A ,1xxy e e -⎛⎫== ⎪⎝⎭,是R 上的减函数,不合题意;对于B ,3y x =是定义域是R 且为增函数,符合题意;对于C ,ln y x =,定义域是()0,∞+,不合题意;对于D ,y x =,定义域是R ,但在R 上不是单调函数,不合题,故选B.本题主要考查函数的定义域与单调性,意在考查对基础知识的掌握与灵活运用,属于基础题.6.已知函数()21log f x x x=-在下列区间中,包含()f x 零点的区间是()A.()01,B.()12,C.()23, D.()34,【正确答案】B【分析】确定函数单调递增,计算()10f <,()20f >,得到答案.【详解】()21log f x x x =-在()0,∞+上单调递增,()110f =-<,()1121022f =-=>,故函数的零点在区间()12,上.故选:B 7.设0.343log 5,lg 0.1,a b c -===,则()A.c<a<bB.b<c<aC.a b c<< D.c b a<<【正确答案】A【分析】利用指数函数与对数函数的单调性即可判断.【详解】因为3x y =在R 上单调递增,且30x y =>恒成立,所以0.300331-<<=,即01a <<,因为4log y x =在()0,∞+上单调递增,所以44log 541log b =>=,因为lg y x =在()0,∞+上单调递增,所以lg 0.1lg10c =<=,综上.c<a<b 故选:A8.十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次命题正确的是使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学届接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a ,b ,c ∈R ,则下列命题正确的是()A.若a <b ,则11a b> B.若a >b >0,则11b ba a+<+C.若a >b ,则22ac bc > D.若22ac bc >,则a >b【正确答案】D【分析】举反例说明选项AC 错误;作差法说明选项B 错误;不等式性质说明选项D 正确.【详解】当0a b <<时,11a b<,选项A 错误;()1011b b a ba a a a +--=>++,所以11b b a a +>+,所以选项B 错误;0c =时,22ac bc =,所以选项C 错误;22ac bc >时,a b >,所以选项D 正确.故选:D二.多选题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对得5分,部分选对得2分,有错选得0分)9.已知幂函数()f x 的图像经过点(9,3),则()A.函数()f x 为增函数B.函数()f x 为偶函数C.当4x ≥时,()2f x ≥D.当120x x >>时,1212()()f x f x x x -<-【正确答案】AC【分析】设幂函数()f x 的解析式,代入点(9,3),求得函数()f x 的解析式,根据幂函数的单调性可判断A 、C 项,根据函数()f x 的定义域可判断B 项,结合函数()f x 的解析式,利用单调递增可判断D 项.【详解】设幂函数()f x x α=,则()993f α==,解得12α=,所以()12f x x =,所以()f x 的定义域为[)0,∞+,()f x 在[)0,∞+上单调递增,故A 正确,因为()f x 的定义域不关于原点对称,所以函数()f x 不是偶函数,故B 错误,当4x ≥时,()()12442f x f ≥==,故C 正确,当120x x >>时,因为()f x 在[)0,∞+上单调递增,所以()()12f x f x >,即()()12120f x f x x x ->-,故D 错误.故选:AC.10.已知下列等式的左、右两边都有意义,则能够恒成立的是()A.5tan tan 66ππαα⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B.sin cos 36ππαα⎛⎫⎛⎫+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C.2222tan sin tan sin αααα=- D.442sin cos 2sin 1ααα-=-【正确答案】BCD【分析】利用诱导公式分析运算即可判断AB ,根据平方关系和商数关系分析计算即可判断CD.【详解】解:对于A ,55tan tan tan 666πππαπαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-+⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故A 错误;对于B ,sin sin cos 3266ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=-⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故B 正确;对于C ,22222222sin 1cos tan sin sin sin cos cos αααααααα-==⋅22222221sin 1sin sin tan sin cos cos ααααααα⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,()()44222222sincos sin cos sin cos sin cos αααααααα-=+-=-()222sin 1sin 2sin 1ααα=--=-,故D 正确.故选:BCD.11.已知函数()22f x x x a =-+有两个零点1x ,2x ,以下结论正确的是()A .1a < B.若120x x ≠,则12112x x a+=C.()()13f f -= D.函数有()y fx =四个零点【正确答案】ABC【分析】根据零点和二次函数的相关知识对选项逐一判断即可.【详解】二次函数对应二次方程根的判别式2(2)4440,1a a a ∆=--=-><,故A 正确;韦达定理122x x +=,12x x a =,121212112x x x x x x a++==,故B 正确;对于C 选项,()1123f a a -=++=+,()3963f a a =-+=+,所以()()13f f -=,故C 选项正确;对于D 选项,当0a =时,由()0y f x ==得220x x -=,所以1230,2,2xx x ==-=故有三个零点,则D 选项错误.故选::ABC12.设,a b 为正实数,4ab =,则下列不等式中对一切满足条件的,a b 恒成立的是()A.4a b +≥ B.228a b +≤ C.111a b+≥D.+≤【正确答案】AC【分析】根据特殊值以及基本不等式对选项进行分析,从而确定正确选项.【详解】A选项,由基本不等式得4a b +≥=,当且仅当2a b ==时等号成立,A 选项正确.B 选项,1,4a b ==时,4ab =,但22178a b +=>,B 选项错误.C 选项,由基本不等式得111a b +≥=,,当且仅当11,2a b a b ===时等号成立,C 选项正确.D 选项,1,4a b ==时,4ab =,但3=>D 选项错误.故选:AC第II 卷(选择题,共60分)三.填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.已知函数log (3)1a y x =-+(0,1a a >≠)的图像恒过定点P ,则点P 的坐标为____.【正确答案】()4,1【分析】由log 10a =,令真数为1,即4x =代入求值,可得定点坐标.【详解】∵log 10a =,∴当4x =时,log 111a y =+=,∴函数的图像恒过定点()4,1故()4,114.已知角θ的终边经过点(),1(0)P x x >,且tan x θ=.则sin θ的值为_________【正确答案】2【分析】根据三角函数定义即可求解.【详解】由于角θ的终边经过点(),1(0)P x x >,所以1tan x xθ==,得1x =所以sin 2θ==故215.函数y =的定义域为_________.【正确答案】3{|1}4x x <≤【分析】根据根式、对数的性质有0.5430log (43)0x x ->⎧⎨-≥⎩求解集,即为函数的定义域.【详解】由函数解析式知:0.5430log (43)0x x ->⎧⎨-≥⎩,解得314x <≤,故答案为.3{|1}4x x <≤16.对于函数()xf x e =(e 是自然对数的底数),a ,b ∈R ,有同学经过一些思考后提出如下命题:①()()()f a f b f a b =⋅+;②()()()()af a bf b af b bf a +≥+;③3()12f a a ≥+;④()()22a b f a f b f ++⎛⎫≤⎪⎝⎭.则上述命题中,正确的有______.【正确答案】①②④【分析】根据指数函数的单调性,结合基本不等式,特殊值代入,即可得到答案;【详解】对①,()()()a b a b f a f b e e e f a b +⋅=⋅==+,故①正确;对②,()()()()af a bf b af b bf a +≥+()()()()f a a b f b a b ⇔--,当a b =时,显然成立;当a b >时,()()f a f b >;当a b <时,()()f a f b <,综上可得:()()()()f a a b f b a b --成立,故②正确;对③,取12a =,1724f ⎛⎫= ⎪⎝⎭不成立,故③错误;对④,2()()222a b a be e a bf a f b ef ++++⎛⎫=⇒≤⎪⎝⎭,故④正确;故答案为:①②④本题考查指数函数的性质及基本不等式的应用,求解时还要注意特殊值法的运用.四.解答题:(本题共6小题,共70分17题10分,18-22题每小题12分.)17.(1)求值:()()()5242lg50.250.5lg5lg2lg20-+⨯+⨯+;(2)若tan 2α=,求22sin sin cos 1cos αααα++的值.【正确答案】(1)2.5;(2)1【分析】(1)应用指对数运算律计算即可;(2)根据正切值,弦化切计算可得.【详解】(1)()()()()()()524245lg50.250.5lg5lg2lg200.50.5lg5lg5lg2lg210.5lg5lg210.5112.5--+⨯+⨯+=⨯⨯+++=+++=++=+(2)因为tan 2α=,所以2222222sin sin cos sin sin cos tan tan 611cos sin 2cos tan 26αααααααααααα+++====+++18.已知集合{}2230A x x x =-->,{}40B x x a =-≤.(1)当1a =时,求A B ⋂;(2)若A B = R ,求实数a 的取值范围.【正确答案】(1)()(]134∞--⋃,,(2)34⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【分析】(1)代入1a =,求解集合A ,B ,按照交集的定义直接求解即可;(2)求解集合B ,由并集为全集得出集合B 的范围,从而求出a 的范围.【小问1详解】解:由2230x x -->得1x <-或3x >.所以()()13A ∞∞=--⋃+,,.当1a =时,(]4B ∞=-,.所以()(]134A B ∞⋂=--⋃,,.【小问2详解】由题意知(4B a ∞=-,].又()()13A ∞∞=--⋃+,,,因为A B = R ,所以43a ≥.所以34a ≥.所以实数a 的取值范围是34⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,.19.已知函数()332x xf x --=.(1)判断函数()f x 的奇偶性,并说明理由;(2)判断函数()f x 在()0,∞+上的单调性,并用单调性定义证明;(3)若()()120f ax f x -+->对任意(],2a ∈-∞恒成立,求x 的取值范围.【正确答案】(1)奇函数,理由见解析;(2)单调递增,证明见解析;(3)(]1,0-.【分析】(1)根据证明函数的奇偶性步骤解决即可;(2)根据单调性定义法证明即可;(3)根据奇偶性,单调性转化解不等式即可.【小问1详解】()332x xf x --=为奇函数,理由如下易知函数的定义域为(),-∞+∞,关于原点对称,因为33()()2---==-x xf x f x ,所以()f x 为奇函数.【小问2详解】()f x 在()0,∞+上的单调递增,证明如下因为()332x xf x --=,()0,x ∈+∞,设任意的12,(0,)x x ∈+∞,且12x x <,所以()()()()121211221233333333222----------==-x x x x x x x x f x f x ()()121212121233133331333322⎛⎫-⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==x x x x x x x x x x 因为12,(0,)x x ∈+∞,12x x <,所以1212330,330-<>x x x x ,所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,所以函数()f x 在()0,∞+上的单调递增.【小问3详解】由(1)知()f x 为奇函数,由(2)知()f x 在()0,∞+上的单调递增,所以()f x 在(),-∞+∞单调递增,因为()()120f ax f x -+->对任意(],2a ∈-∞恒成立,所以(1)(2)(2)->--=-f ax f x f x ,所以12ax x ->-对任意(],2a ∈-∞恒成立,令()()10g a xa x =+->,(],2a ∈-∞则只需0(2)2(1)0x g x x ≤⎧⎨=+->⎩,解得10-<≤x ,所以x 的取值范围为(]1,0-.20.有一种放射性元素,最初的质量为500g ,按每年10%衰减(1)求两年后,这种放射性元素的质量;(2)求t 年后,这种放射性元素的质量w (单位为:g )与时间t 的函数表达式;(3)由(2)中的函数表达式,求这种放射性元素的半衰期(剩留量为原来的一半所需的时间叫做半衰期).(精确到0.1年,已知:lg20.3010≈,lg30.4771≈)【正确答案】(1)405g(2)5000.9tw =⨯(3)6.6年.【分析】(1)根据衰减率直接求解即可;(2)根据衰减规律归纳出函数表达式;(3)半衰期即为质量衰减为原来的一半,建立等式,利用换底公式求解.【小问1详解】经过一年后,这种放射性元素的质量为500(10.1)5000.9⨯-=⨯,经过两年后,这种放射性元素的质量为2500(10.1)(10.1)5000.9⨯-⨯-=⨯,即两年后,这种放射性元素的质量为405g【小问2详解】由于经过一年后,这种放射性元素的质量为1500(10.1)5000.9⨯-=⨯,经过两年后,这种放射性元素的质量为2500(10.1)(10.1)5000.9⨯-⨯-=⨯,……所以经过t 年后,这种放射性元素的质量5000.9t w =⨯.【小问3详解】由题可知5000.9250t ⨯=,即0.9lg 0.5lg 2log 0.5 6.6lg 0.92lg 31t -===≈-年.21.已知函数()()3312log ,log x x f x g x =-=.(1)求函数()()263y f x g x ⎡⎤=-+⎣⎦的零点;(2)讨论函数()()()2h x g x f x k ⎡⎤=---⎣⎦在[]1,27上的零点个数.【正确答案】(1)9(2)答案见解析.【分析】(1)由题知()2332log 5log 20x x -+=,进而解方程即可得答案;(2)根据题意,将问题转化为函数()2 21F t t t =-+-在[]0,3上的图像与直线y k =的交点个数,进而数形结合求解即可.【小问1详解】解:由()()2 630f x g x ⎡⎤-+=⎣⎦,得()233 12log 6log 30x x --+=,化简为()2332log 5log 20x x -+=,解得3 log 2x =或31 log 2x =,所以,9x =或x =所以,()()2 63y f x g x ⎡⎤=-+⎣⎦的零点为9.【小问2详解】解:由题意得()()233 log 2log 1h x x x k =-+--,令()0h x =,得()233 log 2log 1x x k -+-=,令3log t x =,[]1,27x ∈,则[]2 0,3,21t t t k ∈-+-=,所以()h x 在[]1,27上的零点个数等于函数()221F t t t =-+-在[]0,3上的图像与直线y k =的交点个数.()2 21F t t t =-+-在[]0,3上的图像如图所示.所以,当0k >或4k <-时,()F t 在[]0,3上的图像与直线y k =无交点,所以,()h x 在[]1,27上的零点个数为0;当0k =或41k -≤<-时()F t 在[]0,3上的图像与直线y k =有1个交点,所以,()h x 在[]1,27上的零点个数为1;当10k -≤<时,()F t 在[]0,3上的图像与直线y k =有2个交点,所以,()h x 在[]1,27上的零点个数为2.综上,当0k >或4k <-时,()h x 在[]1,27上的零点个数为0;当0k =或41k -≤<-时,()h x 在[]1,27上的零点个数为1;当10k -≤<时,()h x 在[]1,27上的零点个数为2.22.已知函数()ln()()f x x a a R =+∈的图象过点()1,0,2()()2f x g x x e =-.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()ln(2)y f x x k =+-在区间()1,2上有零点,求整数k 的值;(3)设0m >,若对于任意1,x m m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有()ln(1)g x m <--,求m 的取值范围.【正确答案】(1)()ln f x x =;(2)k 的取值为2或3;(3)()1,2.【分析】(1)根据题意,得到ln(1)0a +=,求得a 的值,即可求解;(2)由(1)可得()2ln 2y x kx =-,得到2210x kx --=,设2()21h x x kx =--,根据题意转化为函数()y h x =在()1,2上有零点,列出不等式组,即可求解;(3)求得()g x 的最大值()g m ,得出max ()ln(1)g x m <--,得到22ln(1)m m m -<--,设2()2ln(1)(1)h m m m m m =-+->,结合()h m 单调性和最值,即可求解.【详解】(1)函数()ln()()f x x a a R =+∈的图像过点()1,0,所以ln(1)0a +=,解得0a =,所以函数()f x 的解析式为()ln f x x =.(2)由(1)可知()2ln ln(2)ln 2y x x k x kx =+-=-,(1,2)x ∈,令()2ln 20x kx -=,得2210x kx --=,设2()21h x x kx =--,则函数()ln(2)y f x x k =+-在区间()1,2上有零点,等价于函数()y h x =在()1,2上有零点,所以(1)10(2)720h k h k =-<⎧⎨=->⎩,解得712k <<,因为Z k ∈,所以k 的取值为2或3.(3)因为0m >且1m m >,所以1m >且101m<<,因为2()22()22(1)1f x g x x e x x x =-=-=--,所以()g x 的最大值可能是()g m 或1g m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,因为22112()2g m g m m m m m ⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22122m m m m ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭112m m m m ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭21(1)0m m m m -⎛⎫=-⋅> ⎪⎝⎭所以2max ()()2g x g m m m ==-,只需max ()ln(1)g x m <--,即22ln(1)m m m -<--,设2()2ln(1)(1)h m m m m m =-+->,()h m 在(1,)+∞上单调递增,又(2)0h =,∴22ln(1)0m m m -+-<,即()(2)h m h <,所以12m <<,所以m 的取值范围是()1,2.已知函数的零点个数求解参数的取值范围问题的常用方法:1、分离参数法:一般命题的情境为给出区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为从()f x中分离出参数,构造新的函数,求得新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,从而确定参数的取值范围;2、分类讨论法:一般命题的情境为没有固定的区间,求满足函数零点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类的标准,在每个小区间内研究函数零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各校范围并在一起,即为所求的范围.。
2022-2023学年四川省成都市高一下学期期末数学试题一、单选题1.若点(),0a 是函数πsin 6y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象的一个对称中心,则a 的值可以是()A .π3B .π2C .π6-D .π3-【答案】C【分析】根据正弦函数的对称中心可求出结果.【详解】依题意可得ππ6a k +=,Z k ∈,所以ππ6a k =-,Z k ∈,当0k =时,π6a =-.故选:C 2.复数31()1z i i-=+(i 为虚数单位),则其共轭复数z 的虚部为()A .1-B .i -C .1D .i【答案】A【分析】根据复数的乘法及除法运算求出z ,得到z ,即可求解.【详解】∵()()()2i 11i 2111i i i i i 2---===-++-,()3i iz ∴=-=∴i z =-∴z 的虚部为1-故选:A3.已知,a b →→为单位向量,且(2)a b b →→→-⊥,则2a b →→-=()A .1B .3C .2D .5【答案】B【解析】先根据(2)a b b →→→-⊥得221a b b →→→⋅==,再根据向量模的公式计算即可得答案.【详解】因为,a b →→为单位向量,且(2)a b b →→→-⊥,所以20a b b →→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,所以221a b b →→→⋅==,所以22222443a b a b a a b b →→→→→→→→-=-=-⋅+=.故选:B .【点睛】本题考查向量垂直关系的向量表示,向量的模的计算,考查运算能力,是基础题.4.若π3cos 45α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin2α=()A .725B .15C .15-D .725-【答案】D【分析】利用诱导公式和二倍角的余弦公式即可得到答案.【详解】ππ3cos cos 445αα⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22ππ37cos 22cos 12144525αα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=⨯-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,且ππcos 2cos 2sin 242ααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故选:D.5.设m ,n 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列说法错误的是()A .若m n ⊥,m α⊥,n β⊥,则αβ⊥B .若m n ∥,m α⊥,n β∥,则αβ⊥C .若m n ⊥,m α∥,n β∥,则αβ∥D .若m n ∥,m α⊥,n β⊥,则αβ∥【答案】C【分析】根据平行线的性质,结合垂直的性质、平面平行的性质逐一判断即可.【详解】因为m α⊥,n β⊥,若m ,n分别在直线,m n 上为平面α,β的法向量,且m n ⊥ ,故αβ⊥,所以选项A 说法正确;因为//m n ,m α⊥,所以n α⊥,而//n β,因此αβ⊥,所以选项B 说法正确;当αβ⋂时,如下图所示:也可以满足m n ⊥,//m α,//n β,所以选项C 说法不正确;因为//m n ,m α⊥,所以n α⊥,而n β⊥,所以//αβ,因此选项D 说法正确,故选:C6.记函数()()πsin 06f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为T ,若ππ42T <<,且()π3f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则ω=()A .4B .5C .6D .7【答案】D【分析】分析可知函数()f x 的图象关于直线π3x =对称,可得出()31k k ω=+∈Z ,再利用函数()f x 的最小正周期求出ω的取值范围,即可得出ω的值.【详解】对任意的x ∈R ,()π3f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则π3f ⎛⎫⎪⎝⎭为函数()f x 的最大值或最小值,故函数()f x 的图象关于直线π3x =对称,故()ππππ362k k ω+=+∈Z ,解得()31k k ω=+∈Z ,又因为0ω>且函数()f x 的最小正周期T 满足ππ42T <<,即π2ππ42ω<<,解得48ω<<,故7ω=.故选:D.7.科技是一个国家强盛之根,创新是一个民族进步之魂,科技创新铸就国之重器,极目一号(如图1)是中国科学院空天信息研究院自主研发的系留浮空器,2022年5月,“极目一号”Ⅲ型浮空艇成功完成10次升空大气科学观测,最高升空至9050米,超过珠穆朗玛峰,创造了浮空艇大气科学观测海拔最高的世界纪录,彰显了中国的实力“极目一号”Ⅲ型浮空艇长53米,高18米,若将它近似看作一个半球,一个圆柱和一个圆台的组合体,轴截面图如图2所示,则“极目一号”Ⅲ型浮空艇的体积约为()A .2530πB .3016πC .3824πD .4350π【答案】A【分析】根据球、圆柱、圆台的体积公式可求出结果.【详解】根据题意,该组合体的直观图如图所示:半球的半径为9米,圆柱的底面半径为9米,母线长为14米,圆台的两底面半径分别为9米和1米,高为30米.则()3314π9486πm 23V =⨯⨯⨯=半球,()239141134m V ππ=⨯⨯=圆柱,()()22319911π30910πm 3V =⨯+⨯+⨯=圆台,所以()3486π1134π910π2530πm V V V V =++=++=半球圆柱圆台.故选:A.8.如图,在Rt ABC △中,90A ∠=︒,2AB =,4AC =,点P 在以A 为圆心且与边BC 相切的圆上,则PB PC ⋅的最小值为()A .0B .165-C .245-D .565-【答案】C【分析】由几何关系分解向量,根据数量积的定义与运算法则求解【详解】设AD 为斜边BC 上的高,则圆A 的半径222445,24255416r AD BC ⨯====+=+,设E 为斜边BC 的中点,,PA AE θ=,则[]0,πθ∈,因为455PA = ,5AE = ,则()()()21625PB PC PA AB PA AC PA PA AB AC PA AE ⋅=+⋅+=+⋅+=+⋅ 16451625cos 8cos 555θθ=+⨯⨯=+,故当πθ=时,PB PC⋅ 的最小值为1624855-=-.故选:C.二、多选题9.下列说法中错误的是()A .已知()1,3a =- ,()2,6b =- ,则a 与b可以作为平面内所有向量的一组基底B .已知()()1,3,0,1a b =-=,则a 在b 上的投影向量的坐标是()0,3-C .若两非零向量a ,b满足a b a b +=- ,则a b⊥ D .平面直角坐标系中,()1,1A ,()3,2B ,()4,0C ,则ABC 为锐角三角形【答案】AD【分析】利用基底定义判断选项A ;利用向量数量积定义判断选项B ;利用向量垂直充要条件判断选项C ;利用向量夹角定义判断选项D.【详解】选项A :已知()1,3a =- ,()2,6b =- ,则2a b = ,则//a b ,则a 与b不可以作为平面内所有向量的一组基底,故A 错误;选项B :a 在b 上的投影向量为()()2210310,1031a b b b ⋅⨯-⨯==- ,,故B 正确;选项C :若两非零向量a ,b满足a b a b +=- ,则22a b a b+=- 即()()22a ba b +=-,整理得0a b ⋅=,则a b ⊥ ,故C 正确;选项D :平面直角坐标系中,()1,1A ,()3,2B ,()4,0C ,则(2,1)BA =--,(1,2)BC =- ,则220BA BC ⋅=-+=,则BA BC ⊥ ,则ABC 为直角三角形,故D 错误;故选:AD.10.复数z 在复平面内对应的点为Z ,原点为O ,i 为虚数单位,下列说法正确的是()A .若12z z >,则2212z z >B .若20z ≠,则1122z z z z =C .若32i z =-+是关于x 的方程()20,x px q p q ++=∈R 的一个根,则19p q +=D .若12i 2z ≤-≤,则点Z 的集合所构成的图形的面积为π【答案】BCD【分析】根据复数的概念、几何意义及其性质,对各个选项进行逐个检验即可得出结论.【详解】对于A ,令122i,1z z ==,满足12z z >,但2212z z <,,故A 错误;对于B,设1i,(,z a b a b =+∈R 且不同时为0),()2i ,z c d c d =+∈R 12i i z a b z c d +=+()()()()i i i i a b c d c d c d +-=+-()22i ac bd bc ad c d ++-=+22221()()ac bd bc ad c d=++-+()()2222221a bc dc d =+++2222a b c d+=+12z z =,故B 正确;对于C ,32i z =-+,且z 是关于x 的方程()20,x px q p q ++=∈R 的一个根,32i z ∴=--也是关于x 的方程20x px q ++=的另一个根,()()()32i 32i ,32i 32i p q ⎧-++--=-⎪∴⎨-+--=⎪⎩解得6,13p q ==,故19p q +=,故C 正确,对于D,设i,,z a b a b =+∈R ,则()()222i 2i 2z a b a b -=+-=+-,故221(2)2a b ≤+-≤,圆22(2)2x y +-=的面积为2π,圆22(2)1x y +-=的面积为π,故点Z 的集合所构成的图形的面积为2πππ-=,故D 正确.故选:BCD.11.ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,S 为ABC 的面积,且23a =,233AB AC S ⋅= ,下列选项正确的是()A .π3A =B .若ABC 有两解,则b 取值范围是()23,4C .若ABC 为锐角三角形,则b 取值范围是[]2,4D .若D 为BC 边上的中点,则AD 的最大值为3【答案】ABD【分析】根据向量运算结合面积公式得到π3A =,A 正确;根据sin b A a b <<,代入数据则可判断B 正确;确定ππ62B <<,计算()4sin 2,4b B =∈,C 错误;利用均值不等式结合余弦定理得到D 正确,得到答案.【详解】对选项A :233AB AC S ⋅= ,故231cos sin 32cb A bc A =⨯,故tan 3A =,()0,πA ∈,所以π3A =,故A 正确;对选项B :若△ABC 有两解,则sin b A a b <<,即3232b b <<,则()23,4b ∈,故B 正确;对选项C :ABC 为锐角三角形,则π02B <<,ππ32A B B +=+>,故ππ62B <<,则1sin 12B <<,sin sin b a B A=,故()sin 4sin 2,4sin a B b B A ==∈,故C 错误;对选项D :若D 为BC 边上的中点,则()12AD AB AC =+ ,故()()()2222221112cos 444AD AB AC c bc A b b c bc =+=++=++ ,又222222cos 12a b c bc A b c bc =+-=+-=,2212b c bc +=+,由基本不等式得22122b c bc bc +=+≥,当且仅当23b c ==时等号成立,故12bc ≤,所以()21112336942AD bc bc bc ⎡⎤=++=+≤+=⎣⎦ ,故3AD ≤ ,正确;故选:ABD.12.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,E F 分别为棱11B C ,1BB 的中点,G 为面对角线1A D 上的一个动点,则()A .三棱锥1B EFG -的体积为定值B .线段1A D 上存在点G ,使1AC ⊥平面EFG C .线段1AD 上存在点G ,使平面//EFG 平面1ACD D .设直线FG 与平面11ADD A 所成角为θ,则sin θ的最大值为223【答案】ABD【分析】对于A 选项,利用等体积法判断;对于B 、C 、D 三个选项可以建立空间直角坐标系,利用空间向量求解【详解】易得平面11//ADD A 平面11BCC B ,所以G 到平面11BCC B 的距离为定值,又1B EF S △为定值,所以三棱锥1G B EF -即三棱锥1B EFG -的体积为定值,故A 正确.对于B,如图所示,以D 为坐标原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系,则()2,0,0A ,()()2,2,0,0,0,0B D ,()0,2,0C ,()12,0,2A ,()10,0,2D ()()()10,2,2,1,2,2,2,2,1C E F ,所以()12,2,2A C =- ,()2,2,0AC =- ,()12,0,2AD =-,()1,0,1EF =- 设1DG DA λ=(01λ≤≤),则()2,0,2G λλ所以()21,2,22EG λλ=--- ,()22,2,21FG λλ=---1A C ⊥平面EFG 11A C EG A C FG ⎧⊥⎪⇔⎨⊥⎪⎩即()()()()()()()()221222220222222210λλλλ⎧--+⨯-+-⨯-=⎪⎨--+⨯-+-⨯-=⎪⎩解之得14λ=当G 为线段1A D 上靠近D 的四等分点时,1A C ⊥平面EFG .故B 正确对于C ,设平面1ACD 的法向量()1111,,n x y z =则1111111220220n AC x y n AD x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,取11x =得()11,1,1n =设平面EFG 的法向量()2222,,n x y z =,则()()22222220212220n EF x z n EG x y z λλ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=--+-=⎪⎩取21x =,得21,,1243n λ⎛⎫= ⎪⎝-⎭ ,平面1ACD //平面EFG ⇔12//n n设12n kn = ,即()431,1,11,,12k λ-⎛⎫= ⎪⎝⎭,解得451,k λ==,01λ≤≤ ,不合题意∴线段1B C 上不存在点G ,使平面EFG //平面1BDC ,故C 错误.对于D ,平面11ADD A 的法向量为()0,1,0n =则22sin 8129FG n FG n θλλ⋅==-+ 因为22398129842λλλ⎛⎫-+=-+ ⎪⎝⎭92≥所以22222sin 3981292θλλ=≤=-+所以sin θ的最大值为223.故D 正确.故选:ABD三、填空题13.若角α的终边上有一点()1,4P -,则tan 2α=.【答案】815【分析】先根据定义求出角α的正切,再利用二倍角公式求解.【详解】由题意得4tan 41α-==-,故()()22242tan 88tan 21tan 1161514ααα⨯--====----.故答案为:81514.记ABC 面积为3,60B =︒,223a c ac +=,则b =.【答案】22【分析】由三角形面积公式可得4ac =,再结合余弦定理即可得解.【详解】由题意,13sin 324ABC S ac B ac === ,所以224,12ac a c =+=,所以22212cos 122482b ac ac B =+-=-⨯⨯=,解得22b =(负值舍去).故答案为:22.15.如图,在三棱锥A BCD -中,1AB AC ==,AB AC ⊥,2AD =,AD ⊥平面ABC ,E 为CD 的中点,则直线BE 与AD 所成角的余弦值为.【答案】23【分析】利用线面垂直的性质定理,给合题设条件推得,,AD AB AC 两两垂直,从而将三棱锥A BCD -置于一个长方体中,再利用异面直线所成角的定义,结合勾股定理及余弦定理即可求解.【详解】因为AD ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,,AC ⊂平面ABC ,所以AD AB ⊥,AD AC ⊥,又AB AC ⊥,所以,,AD AB AC 两两垂直,将三棱锥A BCD -置于一个长方体中,如图所示,易知//BF AD ,所以直线BE 与AD 所成角即为BF 与BE 所成角为FBE ∠(或其补角),由题意可知,2221321122BF BE FE ⎛⎫===++= ⎪⎝⎭,,在FBE 中,由余弦定理,得222222332222cos 323222BF BE FE FBE BF BE ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭∠===⋅⋅⨯⨯,所以直线BE 与AD 所成角的余弦值为23.故答案为:23.16.在平面四边形ABCD 中,AB AC ⊥,3AC AB =,1AD CD ==,则BD 的最大值为.【答案】3【分析】设CAD α∠=,利用三角函数函数得2cos AC α=,再利用余弦定理结合三角恒等变换即可得到最值.【详解】设CAD α∠=,π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则12cos ACADα=,代入数据得2cos AC α=,3AC AB = ,2cos 23cos 33AB αα∴==,在ABD △中运用余弦定理得222π2cos 2BD AB AD AB AD α⎛⎫=+-⋅+ ⎪⎝⎭,即2224cos 2312cos 1sin 33BD ααα=++⨯⨯⨯224cos 2312cos 1sin 33ααα=++⨯⨯⨯41cos 223sin 21323αα+=⨯++223545cos 2sin 2sin 2333363πααα⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,ππ7π2,666α⎛⎫∴+∈ ⎪⎝⎭,所以当ππ262α+=,即π6α=时,2BD 的最大值为3,则BD 的最大值为3.故答案为:3.【点睛】关键点睛:本题的关键在于引角,设CAD α∠=,再利用三角函数和余弦定理得到222π2cos 2BD AB AD AB AD α⎛⎫=+-⋅+ ⎪⎝⎭,最后结合诱导公式和三角恒等变换即可求出最值.四、解答题17.已知函数()()sin 0,0,2πf x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 的图像向右平移π6个单位长度,再保持纵坐标不变,将横坐标缩短为原来的12倍,得到()g x 的图像,求()g x 在区间π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【答案】(1)()πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】(1)根据给定的函数图像,利用“五点法”作图求解即可;(2)利用函数图像变换求出函数()g x 的解析式,再利用正弦函数的性质即可得解.【详解】(1)依题意,由图像得1A =,12πππ2362T =-=,解得πT =,又0ω>,则2π2πω==,所以()()sin 2f x x ϕ=+,因为点π,16⎛⎫ ⎪⎝⎭在()f x 的图像上,则πsin 13ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以ππ2π32k ϕ+=+,Z k ∈,即π2π6k ϕ=+,Z k ∈,而π2ϕ<,则π6ϕ=,所以()πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)依题意,()ππππ2sin 22sin 46666g x f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则ππ5π4666x -≤-≤,而函数sin y x =在ππ,62⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,在π5π,26⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,因此有π1sin 4,162x ⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,故()g x 在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.18.已知()1f x m n =⋅- ,其中()3,2cos m x = ,()()sin2,cos R n x x x =∈ .(1)求()f x 的单调递增区间;(2)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若()2f A =,2a bc =,求11tan tan B C+的值.【答案】(1)πππ,π36k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,Zk ∈(2)233【分析】(1)先用二倍角公式和辅助角公式化简,再由正弦函数的单调性可解;(2)根据已知先求角A ,再将目标式化弦整理,然后利用正弦定理和已知可得.【详解】(1)()1(3,2cos )(sin 2,cos )1f x a b x x x =⋅-=⋅- 2π3sin 22cos 13sin 2cos 22sin 26x x x x x ⎛⎫=+-=+=+ ⎪⎝⎭令πππ2π22π,Z 262k x k k -≤+≤+∈,得ππππ36k x k -≤≤+,Z k ∈所以()f x 的单调增区间为πππ,π36k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,Z k ∈.(2)∵()π2sin 26f A A ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,∴πsin 16A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,又()0,πA ∈,ππ7π,666A ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,∴ππ62A +=,∴π3A =,∵2a bc =,则由正弦定理得2sin sin sin A B C =⋅.∴11cos cos sin cos cos sin tan tan sin sin sin sin B C C B C BB C B C B C ++=+=()2sin sin sin 1123πsin sin sin sin sin sin 3sin 3B C A A B CB C A A +======.19.如图,多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 为平行四边形,2AD =,22DC =,四边形DCFE 为梯形,//DE CF ,CD DE ⊥,3DE =,6CF =,45ADE ︒∠=,平面ADE ⊥平面DCFE.(1)求证://AE 平面BCF ;(2)求直线AC 与平面CDEF 所成角的正弦值;(3)求点F 到平面ABCD 的距离.【答案】(1)证明见解析(2)66(3)32【分析】(1)由线面平行的判定定理可得//AD 平面BCF ,//DE 平面BCF ,再由面面平行的判定定理和性质定理可得答案;(2)作AO DE ⊥于O ,由线面垂直的判定定理可得CD ⊥平面ADE ,AO ⊥平面CDEF ,连结CO ,直线AC 与平面CDEF 所成角为ACO ∠,求出正弦值即可;(3)由(2)得AO ⊥平面CDEF ,又F ACD A CDF V V --=,可得答案.【详解】(1)∵四边形ABCD 是平行四边形,∴//BC AD ,BC ⊂平面BCF ,AD ⊄平面BCF ,所以//AD 平面BCF ,∵//DE CF ,CF ⊂平面BCF ,DE ⊄平面BCF ,所以//DE 平面BCF ,AD DE D ⋂=,,AD DE ⊂平面ADE ,∴平面//BCF 平面ADE ,∵AE ⊂平面BCF ,∴//AE 平面BCF.(2)∵平面ADE ⊥平面DCFE ,平面ADE 平面DCFE DE =,CD DE ⊥ ,CD ⊂平面DCFE ,CD \^平面ADE ,AD ⊂ 平面ADE ,CD AD ∴⊥,()222222223AC AD CD ∴=+=+=,作AO DE ⊥于O ,分别连接,,AC AO CO ,因为平面ADE ⊥平面DCFE ,平面ADE 平面DCFE DE =,AO ⊂平面ADE ,所以AO ⊥平面CDEF ,连结CO ,所以直线AC 与平面CDEF 所成角为ACO ∠,45ADE ∠= ,∴22ADAO ==,所以26sin 623AO ACO AC ∠===.直线AC 与平面CDEF 所成角的正弦值为66;(3)连接DF 由(2)得AO ⊥平面CDEF ,又F ACD A CDF V V --=,所以距离CDF ACDS AOd S ⋅=,又由已知可得116226222CDF S CF CD =⋅=⨯⨯=,1222222ACD S =⨯⨯=,2AO =,所以6223222d ⨯==.20.为了丰富同学们的课外实践活动,石室中学拟对生物实践基地(ABC 区域)进行分区改造.BNC 区域为蔬菜种植区,CMA 区域规划为水果种植区,蔬菜和水果种植区由专人统一管理,MNC 区域规划为学生自主栽培区.MNC 的周围将筑起护栏.已知20m AC =,40m AB =,60BAC ∠=︒,30MCN ∠=︒.(1)若10m AM =,求护栏的长度(MNC 的周长);(2)学生自主栽培区MNC 的面积是否有最小值?若有,请求出其最小值;若没有,请说明理由.【答案】(1)()30103m +(2)有,()230023m-【分析】(1)利用余弦定理证得AM CM ⊥,从而判断得ANC 是正三角形,由此得解;(2)在ANC 与ACM △中,利用正弦定理求得CN 与CM 关于θ的表达式,从而利用三角形的面积公式得到CMN S 关于θ的表达式,再结合三角函数的最值即可得解.【详解】(1)依题意,在AMC 中,20m AC =,10m AM =,60BAC ∠=︒,所以2222cos 300CM AM AC AM AC A =+-⋅=,则03m 1CM =,222AC CM AM =+,即AM CM ⊥,所以30ACM ∠=︒,又30MCN ∠=︒,故60ACN ∠=︒,所以ANC 是正三角形,则20m CN AN AC ===,10m MN AN AM =-=,所以护栏的长度(MNC 的周长)为()30103m CM CN MN ++=+.(2)学生自主栽培区MNC 的面积有最小值()230023m -,理由如下:设ACM θ∠=(060θ︒<<︒),在ANC 中,30MCN ∠=︒,则()180603090ANC θθ∠=︒-︒-+︒=︒-,由正弦定理得()20sin 60sin 90cos CN AC θθ==︒︒-,得103cos CN θ=,在ACM △中,18060120CMA θθ∠=︒-︒-=︒-,由正弦定理得()sin60sin 120CM AC θ=︒︒-,得()103sin 120CM θ=︒-,所以()1300sin 3024sin 120cos CMN S CM CN θθ=⋅⋅︒=︒- ()23003004sin120cos cos120sin cos 2sin cos 23cos θθθθθθ==︒-︒+()300300sin 23cos 232sin 2603θθθ==+++︒+,所以当且仅当26090θ+︒=︒,即15θ=︒时,CMN 的面积取得最小值为()23300020233m =-+﹒21.如图1,在ABC 中,90C ∠=︒,4AB =,2BC =,D 是AC 中点,作DE AB ⊥于E ,将ADE V 沿直线DE 折起到PDE △所处的位置,连接PB ,PC ,如图2.(1)若342PB =,求证:PE BC ⊥;(2)若二面角P DE A --为锐角,且二面角P BC E --的正切值为269,求PB 的长.【答案】(1)证明见解析(2)11【分析】(1)利用勾股定理推得BE PE ⊥,从而利用线面垂直的判定定理证得PE ⊥平面BCDE ,由此得证;(2)利用线面与面面垂直的判定定理求得二面角P DE A --与二面角P BC E --的平面角,从而利用勾股定理得到关于CG x =的方程,解之即可得解.【详解】(1)在图1中,90C ∠=︒,4AB =,2BC =,D 是AC 中点,所以30A =︒,23AC =,则3AD =,3322AE AD ==,52BE =,则32PE AE ==,又342PB =,所以222PE BE PB +=,则BE PE ⊥,因为DE AB ⊥,则PE DE ⊥,又,,DE BE E DE BE ⋂=⊂平面BCDE ,所以PE ⊥平面BCDE ,因为BC ⊂平面BCDE ,所以PE BC ⊥.(2)由题意知,DE BE DE PE ⊥⊥,,PE EB E PE ⋂=⊂平面,PEB EB ⊂平面PEB ,因而ED ⊥平面PEB ,则PEA ∠为二面角P DE A --的平面角(或补角),即PEA ∠为锐角,又ED ⊂平面BCDE ,因而平面PBE ⊥平面BCDE .作PH BE ⊥所在的直线于点H ,如图,又平面PBE ⋂平面BCDE BE =,PH ⊂平面PBE ,所以PH ⊥平面BCDE ,因为BC ⊂平面BCDE ,所以PH BC ⊥,作HG BC ⊥于点G ,连接PG ,又,,PH HG H PH HG =⊂ 面PHG ,故BC ⊥面PHG ,因为PG ⊂面PHG ,则BC PG ⊥,所以PGH ∠为二面角P BC E --的平面角(或补角),设PGH θ∠=,则26tan 9θ=,在ABC 中,30A =︒,设304CG x x ⎛⎫=<< ⎪⎝⎭,则32,2,422AH x HE x HB x ==-=-,因而22933264,3(2)422PH x x x HG HB x ⎛⎫=--=-==- ⎪⎝⎭,在直角三角形PHG 中,26tan 9PH HG θ==,即2642693(2)x x x -=-,解得12x =或1611x =(舍去),此时2,3PHH B ==,从而2211PBPHH B =+=.22.在ABC 中,a ,b ,c ,分别是角A ,B ,C 的对边,请在①sin sin sin A C b c B a c--=+;②sin sin 2B Cc a C +=两个条件中任选一个,解决以下问题:(1)求角A 的大小;(2)如图,若ABC 为锐角三角形,且其面积为32,且12AM AC = ,2AN NB = ,线段BM 与线段CN相交于点P ,点G 为ABC 重心,求线段GP 的取值范围.【答案】(1)π3A =(2)113,612⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【分析】(1)若选①,先由正弦定理的边角互化,然后结合余弦定理即可得到结果;若选②,先由正弦定理的边角互化,再结合二倍角公式,即可得到结果.(2)用AB、AC 作为平面内的一组基底表示出AG ,再根据平面向量共线定理及推论表示出AP ,即可表示GP,利用面积公式求出2bc =,再由三角形为锐角三角形求出b 的取值范围,最后根据数量积的运算律及对勾函数的性质计算可得.【详解】(1)若选①,因为sin sin sin A C b cB a c --=+,由正弦定理可得,a c b c b a c--=+,化简可得222a b c bc =+-,又因为2222cos a b c bc A =+-,则1cos 2A =,()0,πA ∈,故π3A =.若选②,因为sinsin 2B C c a C +=,由正弦定理可得,sin sin sin sin 2A C A C π-⎛⎫= ⎪⎝⎭,且sin 0C ≠,则cos2sin cos 222A A A =,且cos 02A≠,所以1sin 22A =,其中π0,22A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以π26A =,则π3A =.(2)由题意可得23AN AB = ,12AM AC =,所以()222111333233AG AB BG AB BM AB AM AB AB AC AB AB AC⎛⎫=+=+=+-=+-=+ ⎪⎝⎭ ,因为C 、N 、P 三点共线,故设()()2113AP AN AC AB AC λλλλ=+-=+-,同理M 、B 、P 三点共线,故设()()1112AP AB AM AB AC μμμμ=+-=+- ,则()231112λμλμ⎧=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,解得3412λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以1124A AB A PC =+ ,则()11111112243361212GP AP AG AB AC AB AC AB AC AB AC ⎛⎫=-=+-+=-=-⎪⎝⎭,因为13sin 22ABC S bc A == ,所以2bc =,又因为ABC 为锐角三角形,当C 为锐角,则0AC BC ⋅> ,即()22102A AC AC A C AC AB B b bc -⋅⋅==>--uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r ,即22b c b>=,所以1b >;当B 为锐角,则0AB CB ⋅> ,即()22102A AB AB A B AC AB C c bc -⋅=⋅=>--uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r ,则2c b >,即22b b⋅>,所以02b <<;综上可得12b <<,又因为1212GP AB AC =⋅-,则()222222222216144|2444|4||424GP AB ACAB AB AC AC AB AB AC AC c bc b b b=-=-⋅+=-⋅+=-+=-+ ,因为12b <<,则214b <<,且()164f x x x=-+在(1,4)上单调递减,()()113,44f f ==,所以()()4,13f x ∈,即()22216144||44,13GP b b=-+∈uuu r ,所以113,612GP ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭.。
四川高一高中数学期末考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题(x+b)的图象可能为()1.已知a>b,函数f(x)=(x﹣a)(x﹣b)的图象如图所示,则函数g(x)=logaA.B.C.D.2.已知集合,,则等于( )A.B.C.D.3.的值为( )A.B.C.D.4.已知函数,则( )A.2B.3C.4D.85.函数的零点所在的区间是( )A.B.C.D.6.已知集合,,且,则实数的取值范围是( )A.或B.C.或D.7.已知函数的图象(部分)如图所示,则( )A.B.C.D.8.下列函数中为奇函数的是( )A.B.C.D.9.已知满足,那么值为( )A.B.C.D.10.由于电子技术的飞速发展,计算机的成本不断降低,若每隔5年计算机的价格降低,现在价格为8100元的计算机经过15年的价格应降为( )A.2300元B.2800元C.2400元D.2000元11.若,对任意实数都有成立,且,则实数的值等于( )A.-3或1B.1C.-1或3D.-312.设若是的最小值,则的取值范围为( )A.B.C.D.二、解答题1.已知,函数.(1)当时,解不等式;(2)若关于的方程的解集中恰好有一个元素,求的取值范围;(3)设,若对任意,函数在区间上的最大值与最小值的差不超过1,求的取值范围.2.若集合,.(1)若全集,求;(2)若,求实数的取值范围.3.已知,且为第二象限的角.(1)求的值;(2)求的值.4.设定义在上的偶函数在区间上单调递减,若,求实数的取值范围.5.某厂以千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求),每一小时可获得的利润是元.(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于1500元,求的取值范围;(2) 要使生产480千克该产品获得的利润最大,问:该厂应该选取何种生产速度?并求此最大利润.6.已知函数. (1)的最小正周期和单调递增区间; (2)将函数的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若方程在上有解,求实数的取值范围.三、填空题1.已知幂函数的图象经过点,则__________. 2.已知第二象限的角的终边与单位圆的交点,则__________.3.若是奇函数,则__________.4.对于函数:①,②,③,判断如下三个命题的真假:命题甲:是偶函数; 命题乙:在上是减函数,在上是增函数; 命题丙:在是增函数.则能使命题甲、乙、丙均为真的所有函数的序号是__________.四川高一高中数学期末考试答案及解析一、选择题1.已知a >b ,函数f (x )=(x ﹣a )(x ﹣b )的图象如图所示,则函数g (x )=log a (x+b )的图象可能为( )A .B .C .D .【答案】B【解析】由a >b ,函数f (x )=(x ﹣a )(x ﹣b )的图象可知,a >1>b >0.于是g (x )=log a (x+b )的图象是单调递增的,g (1)>0,从而可得答案.解:由f (x )=(x ﹣a )(x ﹣b )的图象与a >b 得:a >1>b >0. ∴g (x )=log a (x+b )的图象是单调递增的,可排除A ,D , 又g (1)=log a (1+b )>log a 1=0,可排除C , 故选B .【考点】对数函数的图象与性质;二次函数的图象.2.已知集合,,则等于( )A .B .C .D .【答案】A【解析】依题意,,故.点睛:集合的三要素是:确定性、互异性和无序性.研究一个集合,我们首先要看清楚它的研究对象,是定义域还是值域,是实数还是点的坐标还是其它的一些元素,这是很关键的一步.第二步常常是解一元二次不等式,我们首先用十字相乘法分解因式,求得不等式的解集.在解分式不等式的过程中,要注意分母不能为零.元素与集合之间是属于和不属于的关系,集合与集合间有包含关系. 在求交集时注意区间端点的取舍. 熟练画数轴来解交集、并集和补集的题目.3.的值为( )A.B.C.D.【答案】D【解析】.4.已知函数,则( )A.2B.3C.4D.8【答案】B【解析】.5.函数的零点所在的区间是( )A.B.C.D.【答案】C【解析】由于,故选.6.已知集合,,且,则实数的取值范围是( )A.或B.C.或D.【答案】D【解析】依题意,由于是的子集,所以,解得.7.已知函数的图象(部分)如图所示,则( )A.B.C.D.【答案】C【解析】根据图像的最高点得到,由于,故,而,所以.8.下列函数中为奇函数的是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】为奇函数,为偶函数,为非奇非偶函数。
成都七中高2026届高一下期数学期末考试参考答案一.单项选择题−14:CBDD −58:BCAB8.解析:设D 为BC 边中点,则23A A A AD O G O ⎛⎫= ⎪⎝⎭21()32A AO AC B =+()AB AO AC =+312211AB AC =+66=+b c 6()122, 在∆ABC 中,==︒a A 1,60,由余弦定理得=+−︒a b c bc 2cos 60222,∴+=+b c bc 122, 由均值不等式,+=+≥bc b c bc 1222,所以≤bc 1(当且仅当==b c 1等号成立), 所以1111()(1)(11)6663A AG O c b bc =+=+≤+=22,故选B. 二.多项选择题9.BC 10.BCD 11.AC11.解析:A :当⊥'AP A B 时,线段DP 长度最小,此时=AP =DP ,A 正确;B :将面''A D CB 旋转至面'A AB 同一平面,连接AC ,此时+=AP PC AC 为最小值,=>=AC 不存在这样的点P ,故B 错误; C :如图,取='B E 1,='B F 21,='A G 23,连接FG 交'A B 于P ,易证此时⊥'A C MN ,⊥'A C EN ,且M N E F G ,,,,五点共面.因为MN EN N =,面⊥'A C MNEFG ,所以存在这样的点P 使面⊥'A C MNP ,故C 正确; D :以点B 为球心,617为半径的球面被面'AB C 所截的截面为圆形,记其半径为r ,则=r d 为点B 到平面'AB C 的距离.由=−−''V V B ABC B AB C 易求得B 到平面'AB C 的距离为34,解得=r 25,所以截面面积==ππS r 4252,D 错误.本题选AC 三.填空题12.1030013.π32814.+3214.解析:取AB 中点D ,则2AQ m AB nAC m AD nAC =+=+ ;连接CD 交AQ 于点E ,则()1AE AD AC λλ=+−,且()()1AQAQAQ AE AD AC λλ=⋅=⋅+−AE AE ,故+=AE m n AQ2.17.解:I ()设事件=A i “第i 回合甲胜”,事件=M “甲至少赢一回合”,故=M “甲每回合都输”.A A i i ,为对立事件,=P A i 32(),故=P A i 31)(. ……2分 =−=−P M P M P A A A ()1()1()123⎝⎭ ⎪=−=⎛⎫P A P A P A 3271=12631()()()-123, 故甲至少赢1个回合的概分为2726. ……5分(II)设事件=N “第二回合有人得分”,由题可知1212N A A A A =,且A A 12和A A 12互斥,则=+=⋅+⋅=P N P A A P A A P A P A P A P A 9()512121212)()()()()()(, 故第二回合有人得分的概分为95. ……10分 (III)设事件=Q “甲乙两人平局”,由题可知,只有1:1与0:0两种情况, 因此13123Q A A A A A A =2, 故=+=P Q P A A A P A A A P A P A P A ()221312313)()()()()(+=P A P A P A 274123)()()(, 故甲乙两人平局的概分为274. ……15分18.解:(I)由正弦定理得,+=a c b 2,222解得=b ….…4分又因为+−=−<b c a 20222,故=<+−bcA b c a 2cos 0222,>πA 2,所以△ABC 是钝角三角形. …………6分 (II)由平面向量基本定理,BA ,BC 可作为一组基底向量,且有2BA =,4BC =,cos ,cos BA BC B <>===+−ac a c b 285222.由于1AD AC =3,所以21BD BA BC =+33. …………8分 2222212152()2cos BD BD BD BA BA BC B BC ⎛⎫=⋅=⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅== ⎪33339. …………11分 (III) 由题意可设BM xBA = ,BN yBC = .由于M ,D ,N 三点共线,可设(1)BD t BM t BN =−+,∈t 0,1)(.所以21(1)BD t x BA ty BC BA BC =−⋅+⋅=+33, 由平面向量基本定理,解得()−=t x 312 ,=ty 31 ,所以()2BM BA =−t 31 ,1BN BC =t 3 . …………13分因此()212BM BN BA BC BA BC ⎛⎫⎛⎫⋅=⋅=⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭−−⋅t t t t 3139(1), …………15分 而cos 50BA BC BA BC B ⋅=⋅⋅=>,因此当=t 21时,40BM BN ⋅=9为最小值. ……17分19.证明:(I)因为面平⊥A D ABC 1,面平⊂BC ABC ,故⊥A D BC 1. ……2分 又由∠=︒ABC 90,即⊥AB BC ,1AB A D D =,因此面平⊥BC ABB A 11.……5分 (II)由于菱形ABB A 11,且A D 1为AB 的垂直平分线,因此可知△A AB 1和△B A B 11均为等边三角形.由面平⊥BC ABB A 1,⊂BB 1面平ABB A 1,可得⊥BC BB 1, 结合斜三棱柱进一步可得B BCC 11是矩形. …………6分此时作⊥A P BB 11,⊥A Q CC 11,连接PQ ,PC ,A C 1.由题知,=A Q 21,面平⊂A P ABB A 111,可得⊥BC A P 1,1BC BB B =,因此⊥A P 1平面BCC B 11,因此由题知,=A P 1,⊂PQ PC 平面BCC B 11,所以也有⊥A P PQ 1,⊥A P PC 1. 因此,角成所为面平与∠A CP A C BB C C 1111. …………8分进一步,在△R A PQ t 1 中,==Q P 1 ,由矩形可知==BC PQ 1 .一一方面,由于=A P 1△B AB 1中,可以解得=BB 21,P 为BB 1中点,=BP 1.所以,在△R BCP t 中,PC △A CP R t 1中,=A C 1∠===A C A CP A P 5sin 111,值弦正的角成所面平与A C BBC C 111. ……11分 (III)延长EF ,C C1交于点M ,连接MB 1,交BC 于N ,连接FN ,如右图,故四边形B EFN 1即为所得截面. ………12分 由上一问可知,菱形ABB A 11的边长为2,矩形B BCC 11中=BC 1,平行四边形ACC A 11中==AA CC 211,===A C A C AC 111.要计算截面B EFN 1的面积,首先研究△B EM 1.在△A B E 11中,由于∠=︒EA B 12011,由余弦定理可得=B E 1,E F 为中点,因此===EM EF A C 21,此时有==MC AE 1,在直角△MB C 11中=MB 1,N 为BC 的三等分点. …………14分因此△B EM 1中,由余弦定理可得⋅⋅∠==+−EM MB EMB EM MB EB 25cos 1121221,所以可以计算得∠=EMB 5sin 1.设截面面积为S ,由于=MF ME 21,=MN MB 311,有△△△=−=⋅⋅∠−⋅⋅∠=S S S ME MB EMB MF MN EMB S B EM NFM B EM 226sin sin 11511111因此,此斜三棱柱被平面B EF 1 ……………17分。
2023-2024学年四川省成都市成华区高一下学期7月期末考试数学试题一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.若z =(2−ai)(1+2i)为纯虚数,则实数a =( )A. −2B. 2C. −1D. 12.已知向量a =(2,−1),b =(k,2),且(a +b )//a ,则实数k 等于( )A. −4B. 4C. 0D. −323.已知m ,n 是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,则下列命题中正确的是( )A. 若m//α,n//α,则m//n B. 若α⊥β,γ⊥β,则α⊥γC. 若m ⊥α,n ⊥α,则m//nD. 若m//α,m//β,则α//β4.如图,在正方体ABCD−A 1B 1C 1D 1中,点M ,N 分别为线段AC 和线段A 1B 的中点,求直线MN 与平面A 1B 1BA 所成角为是( )A. 60∘B. 45∘C. 30∘D. 75∘5.已知cos 2α=23,则cos(π4−α)cos(π4+α)的值为( )A. 13B. 23C.23 D.2 296.设a ,b 为单位向量,a 在b 方向上的投影向量为−12b ,则|a−b |=( )A. 1B. 2C.2D.37.筒车亦称“水转筒车”,一种以水流作动力,取水灌田的工具,如图是某公园的筒车,假设在水流稳定的情况下,筒车上的每一个盛水筒都做逆时针方向匀速圆周运动.现有一半径为2米的筒车,在匀速转动过程中,筒车上一盛水筒M 距离水面的高度H(单位:米,记水筒M 在水面上方时高度为正值,在水面下方时高度为负值)与转动时间t(单位:秒)满足函数关系式H =2sin(π30t +φ)+54,φ∈(0,π2),且t =0时,盛水筒M 位于水面上方2.25米处,当筒车转动到第80秒时,盛水筒M 距离水面的高度为( )米.A. 3.25B. 2.25C. 1.25D. 0.258.已知角α,β满足cos α=13,cos (α+β)cos β=14,则cos (α+2β)的值为( )A. 112B. 18C. 16D. 14二、多选题:本题共3小题,共15分。
四川省成都市高中2025届高一数学第一学期期末综合测试试题请考生注意:1.请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每个小题给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的 1.已知函数()11log 3log 2,,,2,4,5,8,954a a f x x a ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭,则()()3220f a f a +>>的概率为 A.13 B.57 C.12D.472.计算cos(-780°)的值是 ( ) A.-32B.-12C.1 2D.323.已知函数3()log 3f x x x =+,()33x g x x =+,3()3h x x x =+的零点分别1x ,2x ,3x ,则1x ,2x ,3x 的大小关系为( ) A.231x x x << B.123x x x << C.213x x x <<D.321x x x <<4.下列函数中,在区间()0,∞+上为增函数的是()A.13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭B.3log y x =C.1y x=D.()21y x =-5.已知a 为常数,函数()sin sin 3f x x x a =-在(]0,πx ∈内有且只有一个零点,则常数a 的值形成的集合是 A.{}1,1- B.10,2⎧⎫-⎨⎬⎩⎭C.{}1-D.[)(]1,00,1-6.函数()2sin()0,22f x x ππωϕωϕ⎛⎫=+>-<<⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则函数()f x 的解析式为()A.()2sin 3f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭B.()2sin 23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭C.2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D.()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭7.已知函数()2()lg 1f x x ax =-+-在[2,3]上单调递减,则实数a 的取值范围是() A.[4,)+∞B.[6,)+∞C.10,43⎛⎤⎥⎝⎦D.10,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦8.设0a b <<,则下列不等式中不成立的是( ) A.11a b> B.11a b a>- C.||a b >- a b ->-9.函数3ln y x x=-的零点所在区间是() A.()3,4 B.()2,3 C.()1,2D.()0,110.已知定义域为R 的奇函数()f x 满足()()21f x f x -=+,若方程()()412sin 402x f x π+-+=有唯一的实数解,则()2020f =() A.2 B.4 C.8D.16二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
四川高一高中数学期末考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.若,则A.B.C.D.2.若角的终边经过点,则A.B.C.D.3.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是A.B.C.D.4.设,则的大小关系A.B.C.D.5.设是平行四边形的对角线的交点,为平面上任意一点,则= A.B.C.D.6.已知函数,则的值为A.B.C.D.7.将函数的图象向左平移个单位,再向上平移2个单位,则所得函数的表达式是A.B.C.D.8.已知、为任意两个非零向量,且,,,则A.三点共线B.三点共线C.三点共线D.三点共线9.函数的图象大致为10.若函数唯一的零点同时在区间(0,16),(0,8),(0,4),(0,2)。
下列命题中正确的是A.函数在区间(0,1)内有零点.B.函数在区间(0,1)或(1,2)内有零点.C.函数在区间[2,16)上无零点.D.函数在区间(1,16)内无零点.11.已知是定义在上的偶函数,且当时,若对任意实数,都有恒成立,则实数的取值范围是A.B.C.D.二、填空题1.函数对于,都有,则的最小值为A.B.C.D.2.sin(-3000)= .3.化简: (lg2)2+lg2lg5+lg5= .4.若函数 (其中)的值域为,则的取值范围是 .5.有下列命题:①若函数对于任意的都有,则;②正切函数在定义域上单调递增;③曲线与曲线有三个公共点;④若∥,则有且只有一个实数,使;⑤已知函数的图象上关于轴对称的点至少有3对,则实数的取值范围是.其中正确命题的序号是 .三、解答题1.已知.(1) 求的值;(2) 若,求的值.2.设全集,已知函数的定义域为集合,函数的值域为集合.(1)求;(2)若且,求实数的取值范围.3.已知函数(1)判断函数的奇偶性;(2)用定义判断函数的单调性.4.已知函数 (其中)的周期为,其图象上一个最高点为.(1) 求的解析式,并求其单调减区间;(2)当时,求出的最值及相应的的取值,并求出函数的值域.5.已知函数(1) 若,求函数的零点;(2) 若函数在上为增函数,求的取值范围.6.已知函数.(1)若是偶函数,求实数的值;(2)当时,关于的方程在区间上恰有两个不同的实数解,求的范围.四川高一高中数学期末考试答案及解析一、选择题1.若,则A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意,,所以.故选A.【考点】集合的运算.2.若角的终边经过点,则A.B.C.D.【答案】D【解析】任意角终边上一点,它与原点的距离为,则,,.所以,,,.故选D.【考点】任意角的正弦、余弦和正切的定义;正弦函数和余弦函数的诱导公式.3.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是A.B.C.D.【答案】C【解析】选项A为奇函数;选项B偶函数;选项D既不是奇函数也不是偶函数.故选C.【考点】函数的奇偶性;函数零点的定义.4.设,则的大小关系A.B.C.D.【答案】B【解析】在同一直角坐标系中画出函数:的图像(略),由图像可知.故选B.【考点】指数函数和对数函数的图像和性质.5.设是平行四边形的对角线的交点,为平面上任意一点,则=A.B.C.D.【答案】D【解析】由已知得,,,,,而,,所以.故选D.【考点】平面向量的加法;相反向量.6.已知函数,则的值为A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意,.故选B.【考点】分段函数的函数值.7.将函数的图象向左平移个单位,再向上平移2个单位,则所得函数的表达式是A.B.C.D.【答案】B【解析】函数,向左平移个单位得到,再向上平移2个单位得到.故选B.【考点】正弦型函数的图像和性质;图像的平移;三角函数的诱导公式.8.已知、为任意两个非零向量,且,,,则A.三点共线B.三点共线C.三点共线D.三点共线【答案】C【解析】由已知得,所以,即三点共线.故选C.【考点】向量的线性运算;共线向量.9.函数的图象大致为【答案】A【解析】当时,函数为增函数;当时,函数为减函数.故选A.【考点】函数的图象以及函数的定义域、值域、单调性等性质.10.若函数唯一的零点同时在区间(0,16),(0,8),(0,4),(0,2)。
四川高一高中数学期末考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.如果a<b<0,那么下列不等式成立的是()A.<B.ab<b2C.-ab<-a2D.-<-2.已知为等比数列,且则的值为()A.B.-C.D.3.若,满足,则的最大值为()A.0B.3C.4D.54.设α,β为锐角,且sin α=,cos β=,则α+β的值为()A.πB.πC.D.5.已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD所成角的余弦值为()A.B.C.D.6.已知cos α=,α∈(),则cos等于()A.B.-C.D.-7.设m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ).A.若α⊥β,m⊂α,n⊂β,则m⊥nB.若α∥β,m⊂α,n⊂β,,则m∥nC.若m⊥n,m⊂α,n⊂β,则α⊥βD.若m⊥α,m∥n,n∥β,则α⊥β8.两直线和分别过定点,则等于()A.B.C.D.9.三棱锥P-ABC三条侧棱两两垂直,三个侧面面积分别为、、,则该三棱锥的外接球的表面积为() A.4πB.6πC.8πD.10π10.把边长为1的正方形沿对角线折起,使得平面平面,形成三棱锥的正视图与俯视图如右图所示,则侧视图的面积为()A .B .C .D .11.已知数列{a n }满足:a 1=1, (n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为( )A .B .C .D .已知数列12.设x ,y ∈R ,a>1,b>1,若,,则的最大值为( ) A .2B .C .1D .二、填空题1.已知不等式x 2-2x +k 2-1>0对一切实数x 恒成立,则实数k 的取值范围为______________.2.在△ABC 中,A =60°,是方程的两个实根,则边BC 长为___________。
最新成都高一期末考试难题汇编(含解析)高一培优第Ⅰ卷(选择题)一.选择题(共16小题)1.设函数f(x)=,若关于x的方程f(x)﹣a=0有三个不等实根x1,x2,x3,且x1+x2+x3=﹣,则a的值是()A.B.3 C.D.22.已知函数y=sinx+1与y=在[﹣a,a](a∈Z,且a>2017)上有m个交点(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则(x1+y1)+(x2+y2)+…+(x m+y m)=()A.0 B.m C.2m D.20173.数列{a n}满足a1=1,na n+1=(n+1)a n+n(n+1),且,记S n为数列{b n}的前n项和,则S30=()A.294 B.174 C.470 D.3044.已知数列{a n}的前n项和为S n,对任意n∈N*,S n=(﹣1)n a n++2n﹣6,﹣p)(a n﹣p)<0恒成立,则实数p的取值范围是()且(a n+1A.(﹣,)B.(﹣∞,)C.(﹣,6)D.(﹣2,)5.已知函数,若,则=()A.1 B.0 C.﹣1 D.﹣26.已知平面向量,,满足,,且,则的取值范围是()A.[0,2]B.[1,3]C.[2,4]D.[3,5]7.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱线长为1,线段B1D1上有两个动点E,F,且EF=,则下列结论中错误的是()A.AC⊥BEB.EF∥平面ABCDC.三棱锥A﹣BEF的体积为定值D.异面直线AE,BF所成的角为定值8.设等差数列{a n}满足=1,公差d∈(﹣1,0),当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,求该数列首项a1的取值范围()A.(,)B.[,]C.(,)D.[,]9.在锐角三角形△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,(a+b+c)(a+c ﹣b)=,则cosA+sinC的取值范围为()A.B.C.D.10.定义符号函数为sgn(x)=,则下列命题:①|x|=x•sgn(x);②关于x的方程lnx•sgn(lnx)=sinx•sgn(sinx)有5个实数根;③若lna•sgn(lna)=lnb•sgn(lnb)(a>b),则a+b的取值范围是(2,+∞);④设f(x)=(x2﹣1)•sgn(x2﹣1),若函数g(x)=f2(x)+af(x)+1有6个零点,则a<﹣2.正确的有()A.0个 B.1个 C.2个 D.3个11.已知函数,那么下列命题正确的是()A.若a=0,则y=f(x)与y=3是同一函数B.若0<a≤1,则C.若a=2,则对任意使得f(m)=0的实数m,都有f(﹣m)=1D.若a>3,则f(cos2)<f(cos3)12.若实数a,b,c满足log a3<log b3<log c3,则下列关系中不可能成立的()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.a<c<b13.已知f(x)=2sinx+cosx,若函数g(x)=f(x)﹣m在x∈(0,π)上有两个不同零点α、β,则cos(α+β)=()A.B.C.D.14.已知数列{a n}、{b n}均为等比数列,其前n项和分别为S n,T n,若对任意的n∈N*,都有,则=()A.81 B.9 C.729 D.73015.三棱柱ABC﹣A′B′C′的底面是边长为1的正三角形,高AA′=1,在AB上取一点P,设△PA′C′与底面所成的二面角为α,△PB′C′与底面所成的二面角为β,则tan(α+β)的最小值是()A.B. C.D.16.给出下列四个关于数列命题:(1)若{a n}是等差数列,则三点、、共线;(2)若{a n}是等比数列,则S m、S2m﹣S m、S3m﹣S2m(m∈N*)也是等比数列;(3)等比数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的n∈N*,点(n,S n)均在函数y=b x+r(b≠0,b≠1,b、r均为常数)的图象上,则r的值为﹣1.(4)对于数列{a n},定义数列{a n+1﹣a n}为数列{a n}的“差数列”,若a1=2,{a n}的“差数列”的通项为2n,则数列{a n}的前n项和S n=2n+1﹣2其中正确命题的个数是()A.4 B.3 C.2 D.1第Ⅱ卷(非选择题)二.填空题(共10小题)17.设a为自然对数的底数,若函数f(x)=a x(2﹣a x)+(a+2)|a x﹣1|﹣|a2|存在三个零点,则实数a的取值范围是.18.已知O是锐角三角形△ABC的外接圆的圆心,且,若,则k= .19.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且acosB﹣bcosA=c,当tan(A﹣B)取最大值时,角B的值为.20.设e为自然对数的底数,若函数f(x)=e x(2﹣e x)+(a+2)•|e x﹣1|﹣a2存在三个零点,则实数a的取值范围是.21.已知数列{a n}满足则{a n}的通项公式.22.已知数列满足:a1=1,a n+1=,(n∈N*),若b n+1=(n﹣λ)(+1),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围为.23.若函数f(x),g(x)分别是R上的奇函数、偶函数且满足f(x)+g(x)=e x,其中e是自然对数的底数,则比较f(e),f(3),g(﹣3)的大小.24.已知m∈R,函数f(x)=,g(x)=x2﹣2x+2m2﹣1,若函数y=f(g(x))﹣m有6个零点则实数m的取值范围是.25.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论正确的序号是.①DC1⊥D1P②平面D1A1P⊥平面A1AP③∠APD1的最大值为90°④AP+PD1的最小值为.26.在△ABC中,a,b,c是角A,B,C所对应边,且a,b,c成等比数列,则sinA(+)的取值范围是.三.解答题(共14小题)27.对于在区间[m,n]上有意义的函数f(x),满足对任意的x1,x2∈[m,n],有|f(x1)﹣f(x2)≤1|恒成立,则称f(x)在[m.n]上是“友好”的,否则就称f(x)在[m,n]上是“不友好”的,现有函数f(x)=log3.(1)若函数f(x)在区间[m,m+1](1≤m≤2)上是“友好”的,求实数a的取值范围;(2)若关于x的方程=1的解集中有且只有一个元素,求实数a的取值范围.28.已知数列{a n}中,a1=1,a n•a n+1=()n(n∈N*),记T2n为{a n}的前2n项的和.(I)设b n=a2n,证明:数列{b n}是等比数列;(Ⅱ)求T2n;(III)不等式对于一切n∈N*恒成立,求实数k的最大值.29.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA,且B为钝角.(I)证明:;(II)求sinA+sinC的取值范围.30.定义函数,其中x为自变量,a为常数.(I)若当x∈[0,2]时,函数f a(x)的最小值为一1,求a之值;(II)设全集U=R,集A={x|f3(x)≥f a(0)},B={x|f a(x)+f a(2﹣x)=f2(2)},且(∁U A)∩B≠∅中,求a的取值范围.31.已知数列{a n}满足.(1)设,求数列{b n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n;(3)记,求数列{c n}的前n项和T n.32.设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且.(1)求tanA:tanB的值;的最大值.(2)若b=4,求S△ABC33.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,且(n+1)a n=2S n(n∈N*),数列{b n}满足,,对任意n∈N*,都有.(1)求数列{a n}、{b n}的通项公式;(2)令T n=a1b1+a2b2+…+a n b n.若对任意的n∈N*,不等式λnT n+2b n S n<2(λn+3b n)恒成立,试求实数λ的取值范围.34.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意x∈R,都有f(x+2)=﹣f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x2.(I)当﹣2≤x≤0时,求f(x)的解析式;(II)设向量,若同向,求的值;(III)定义:一个函数在某区间上的最大值减去最小值的差称为此函数在此区间上的“界高”.求f(x)在区间[t,t+1](﹣2≤t≤0)上的“界高”h(t)的解析式;在上述区间变化的过程中,“界高”h(t)的某个值h0共出现了四次,求h0的取值范围.35.若在定义域内存在实数x0使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立则称函数f(x)有“溜点x0”(1)若函数在(0,1)上有“溜点”,求实数m的取值范围;(2)若函数f(x)=lg()在(0,1)上有“溜点”,求实数a的取值范围.36.函数f(x)的定义域为R,并满足以下条件:①对任意x∈R,有f(x)>0;②对任意x,y∈R,有f(xy)=[f(x)]y;③.(1)求证:f(x)在R上是单调增函数;(2)若f(4x+a•2x+1﹣a2+2)≥1对任意x∈R恒成立,求实数a的取值范围.37.如图,已知四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,PA⊥平面ABCD,∠ABC=60°,E,F分别是BC,PC的中点.(1)证明:AE⊥平面PAD;(2)取AB=2,若H为PD上的动点,EH与平面PAD所成最大角的正切值为,求二面角E﹣AF﹣C的余弦值.38.已知f(n)是平面区域I n:(x,y∈R,n∈N*)内的整点(横纵坐标都是整数的点)的个数,记a n=2n f(n),数列{a n}的前n项和为S n(1)求数列{a n}的前n项和为S n(2)若对于任意n∈N*,≤c恒成立,求实数c的取值范围.39.对于无穷数列{x n}和函数f(x),若x n+1=f(x n)(n∈N+),则称f(x)是数列{x n}的母函数.(Ⅰ)定义在R上的函数g(x)满足:对任意α,β∈R,都有g(αβ)=αg(β)+βg(α),且;又数列{a n}满足.(1)求证:f(x)=x+2是数列{2n a n}的母函数;(2)求数列{a n}的前项n和S n.(Ⅱ)已知是数列{b n}的母函数,且b1=2.若数列的前n项和为T n,求证:.40.已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+1.(1)求证:数列{a n+1}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)设,求数列{c n}的前n项和T n的取值范围.参考答案与试题解析一.选择题(共16小题)1.设函数f(x)=,若关于x的方程f(x)﹣a=0有三个不等实根x1,x2,x3,且x1+x2+x3=﹣,则a的值是()A.B.3 C.D.2【解答】解:如图所示,画出函数f(x)的图象,不妨设x1<x2<x3,则x1+x2=2×(﹣)=﹣3,又x1+x2+x3=﹣,∴x3=,∴a==.故选:A.2.已知函数y=sinx+1与y=在[﹣a,a](a∈Z,且a>2017)上有m个交点(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则(x1+y1)+(x2+y2)+…+(x m+y m)=()A.0 B.m C.2m D.2017【解答】解:分别画出函数y=sinx+1与函数y=的图象,由图象可知,两个图象共有m个交点,均关于(1,0)成中心对称,∴(x1+y1)+(x2+y2)+…+(x m+y m)=m,故选:B.3.数列{a n}满足a1=1,na n+1=(n+1)a n+n(n+1),且,记S n为数列{b n}的前n项和,则S30=()A.294 B.174 C.470 D.304【解答】解:∵na n=(n+1)a n+n(n+1),+1∴﹣=1,∴数列{}是等差数列,公差与首项都为1.∴=1+(n﹣1),可得a n=n2.∵,∴b n=n2cos,=(3k﹣2)2cos=﹣(3k﹣2)2,∴b3k﹣2=﹣(3k﹣1)2,同理可得b3k﹣1b3k=(3k)2,k∈N*.+b3k﹣1+b3k═﹣(3k﹣2)2﹣(3k﹣1)2+(3k)2=9k﹣,∴b3k﹣2则S30=9×(1+2+…+10)﹣×10=470,故选:C.4.已知数列{a n}的前n项和为S n,对任意n∈N*,S n=(﹣1)n a n++2n﹣6,﹣p)(a n﹣p)<0恒成立,则实数p的取值范围是()且(a n+1A.(﹣,)B.(﹣∞,)C.(﹣,6)D.(﹣2,)【解答】解:∵S n=(﹣1)n a n++2n﹣6,=(﹣1)n﹣1a n﹣1++2n﹣8,∴当n≥2时,S n﹣1两式相减得:a n=(﹣1)n a n++2n﹣6﹣[(﹣1)n﹣1a n﹣1++2n﹣8],整理得:[1﹣(﹣1)n]a n=(﹣1)n a n﹣1+2﹣(n≥2),(*)又∵S n=(﹣1)n a n++2n﹣6,∴S1=(﹣1)a1++2﹣6,即a1=﹣,下面对n的奇偶性进行讨论:=﹣2,(1)当n为偶数时,化简(*)可知:a n﹣1∴a n=﹣2(n为奇数);(2)当n为奇数时,化简(*)可知:2a n=﹣a n﹣1+2﹣,+2﹣,即a n﹣1=6﹣,即﹣4=﹣a n﹣1∴a n=6﹣(n为偶数);于是a n=.﹣p)(a n﹣p)<0恒成立,∵对任意n∈N*(a n+1)(p﹣a n)<0恒成立.∴对任意n∈N*(p﹣a n+1}单调递减,数列{a2k}单调递增,又∵数列{a2k﹣1∴当n为奇数时,有:a n<p<a n+1,则a1<p<a1+1,即﹣<p<;<p<a n,当n为偶数时,有:a n+1<p<a2,即﹣<p<;则a2+1综上所述,﹣<p<,故选:A.5.已知函数,若,则=()A.1 B.0 C.﹣1 D.﹣2【解答】解:由已知可得:=log2=log2,可得:﹣sinα﹣cosα=2(﹣sinα+cosα),解得:tanα=3,则=log2=log2=log2 =log2=log2=﹣1.故选:C.6.已知平面向量,,满足,,且,则的取值范围是()A.[0,2]B.[1,3]C.[2,4]D.[3,5]【解答】解:∵,,∴==4.∵,∴=﹣=cosα﹣3,设α为与的夹角.∴cosα=∈[﹣1,1],解得∈[1,3].故选:B.7.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱线长为1,线段B1D1上有两个动点E,F,且EF=,则下列结论中错误的是()A.AC⊥BEB.EF∥平面ABCDC.三棱锥A﹣BEF的体积为定值D.异面直线AE,BF所成的角为定值【解答】解:∵在正方体中,AC⊥BD,∴AC⊥平面B1D1DB,BE⊂平面B1D1DB,∴AC⊥BE,故A正确;∵平面ABCD∥平面A1B1C1D1,EF⊂平面A1B1C1D1,∴EF∥平面ABCD,故B正确;∵EF=,∴△BEF的面积为定值×EF×1=,又AC⊥平面BDD1B1,∴AO 为棱锥A﹣BEF的高,∴三棱锥A﹣BEF的体积为定值,故C正确;∵利用图形设异面直线所成的角为α,当E与D1重合时sinα=,α=30°;当F 与B1重合时tanα=,∴异面直线AE、BF所成的角不是定值,故D错误;故选:D.8.设等差数列{a n}满足=1,公差d∈(﹣1,0),当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,求该数列首项a1的取值范围()A.(,)B.[,]C.(,)D.[,]【解答】解:∵等差数列{a n}满足=1,∴(sina3cosa6﹣sina6cosa3)(sina3cosa6+sina6cosa3)=sin(a3+a6)=(sina3cosa6+sina6cosa3),∴sina3cosa6﹣sina6cosa3=1,即sin(a3﹣a6)=1,或sin(a3+a6)=0(舍)当sin(a3﹣a6)=1时,∵a3﹣a6=﹣3d∈(0,3),a3﹣a6=2kπ+,k∈Z,∴﹣3d=,d=﹣.∵=+(a1﹣)n,且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,∴﹣=9,化为.∴=.故选:C.9.在锐角三角形△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,(a+b+c)(a+c ﹣b)=,则cosA+sinC的取值范围为()A.B.C.D.【解答】(本题满分为12分)解:由:(a+b+c)(a+c﹣b)=,可得:,根据余弦定理得:,∵B是锐角,∴.∴,即,=,又△ABC是锐角三角形,∴,即,∴,∴,∴.故选:B.10.定义符号函数为sgn(x)=,则下列命题:①|x|=x•sgn(x);②关于x的方程lnx•sgn(lnx)=sinx•sgn(sinx)有5个实数根;③若lna•sgn(lna)=lnb•sgn(lnb)(a>b),则a+b的取值范围是(2,+∞);④设f(x)=(x2﹣1)•sgn(x2﹣1),若函数g(x)=f2(x)+af(x)+1有6个零点,则a<﹣2.正确的有()A.0个 B.1个 C.2个 D.3个【解答】解:①当x>0时,x•sgn(x)=x,当x=0时,x•sgn(x)=0,当x<0时,x•sgn(x)=﹣x.故|x|=x•sgn(x)成立,故①正确;②设f(x)=lnx•sgn(lnx),当lnx>0即x>1时,f(x)=lnx,当lnx=0即x=1时,f(x)=0,当lnx<0即0<x<1时,f(x)=﹣lnx,作出y=f(x)的图象(如右上);设g(x)=sinx•sgn(sinx),当sinx>0时,g(x)=sinx,当sinx=0时,g(x)=0,当sinx<0时,g(x)=﹣sinx,画出y=g(x)的图象(如右上),由图象可得y=f(x)和y=g(x)有两个交点,则关于x的方程lnx•sgn(lnx)=sin x•sgn(sinx)有2个实数根,故②错误;③若lna•sgn(lna)=lnb•sgn(lnb)(a>b),则a>1,0<b<1,即有lna=﹣lnb,可得lna+lnb=0,即ab=1,则a+b>2=2,则a+b的取值范围是(2,+∞),故③正确;④设f(x)=(x2﹣1)•sgn(x2﹣1),当x2﹣1>0即x>1或x<﹣1,即有f(x)=x2﹣1,当x2﹣1=0即x=±1,f(x)=0,当x2﹣1<0即﹣1<x<1,f(x)=1﹣x2,作出f(x)的图象,(如下图)令t=f(x),可得函数y=t2+at+1,若函数g(x)=f2(x)+af(x)+1有6个零点,则t2+at+1=0有6个实根,由于t=0不成立,方程t2+at+1=0的两根,一个大于1,另一个介于(0,1),则即为,解得a<﹣2,故④正确.故正确的个数有3个.故选:D.11.已知函数,那么下列命题正确的是()A.若a=0,则y=f(x)与y=3是同一函数B.若0<a≤1,则C.若a=2,则对任意使得f(m)=0的实数m,都有f(﹣m)=1D.若a>3,则f(cos2)<f(cos3)【解答】解:对于A,若a=0,则y=f(x)的定义域为{x|x≠0},y=3定义域为R,不是同一函数,故错;对于B,若0<a≤1时,可得函数f(x)在[﹣,]上为增函数,∵=,故错;对于C,a=2时,f(x)=,f(x)+f(﹣x)==,∴则对任意使得f(m)=0的实数m,都有f(﹣m)=1,正确;对于D,当a>3时,f(x)在[﹣,]上为增函数,且cos2>cos3,则f(cos2)>f(cos3),故错.故选:C.12.若实数a,b,c满足log a3<log b3<log c3,则下列关系中不可能成立的()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.a<c<b【解答】解:∵实数a,b,c满足log a3<log b3<log c3,y=log m3(0<m<1)是减函数,y=log m3(m>1)是增函数,∴当a,b,c均大于1时,a>b>c>1;当a,b,c均小于1时,1>a>b>c>0;当a,b,c中有1个大于1,两个小于1时,c>1>a>b>0;当a,b,c中有1 个小于1,两个大于1时,b>c>1>a>0.故选:A.13.已知f(x)=2sinx+cosx,若函数g(x)=f(x)﹣m在x∈(0,π)上有两个不同零点α、β,则cos(α+β)=()A.B.C.D.【解答】解:∵α、β是函数g(x)=2sinx+cosx﹣m在(0,π)内的两个零点,即α、β是方程2sinx+cosx=m在(0,π)内的两个解,∴m=2sinα+cosα=2sinβ+cosβ,即2sinα﹣2sinβ=cosβ﹣cosα,∴2×2×cos sin=﹣2sin sin,∴2cos=sin,∴tan=2,∴cos(α+β)===﹣,故选:D.14.已知数列{a n}、{b n}均为等比数列,其前n项和分别为S n,T n,若对任意的n∈N*,都有,则=()A.81 B.9 C.729 D.730【解答】解:数列{a n}、{b n}均为等比数列,其前n项和分别为S n,T n,若对任意的n∈N*,都有,设{a n},{b n}的公比分别为q,q′,令n=1,可得=1,∴a1=b1.再令n=2,可得==,即1+2q=5+5q′,即2q﹣4=5q′①.再令n=3,可得==7,即1+q+q2=7+7q′+7q′2,即q+q2=6+7q′+7q′2②.由①②求得q=9,q′=3,则===9,故选:B.15.三棱柱ABC﹣A′B′C′的底面是边长为1的正三角形,高AA′=1,在AB上取一点P,设△PA′C′与底面所成的二面角为α,△PB′C′与底面所成的二面角为β,则tan(α+β)的最小值是()A.B. C.D.【解答】解:记P在A′B′=1上的投影为P′,A′P′=t,则B′P′=1﹣t,由图形得tanα==,tanβ=,∴tan(α+β)===≥﹣.∴tan(α+β)的最小值是﹣.故选:C.16.给出下列四个关于数列命题:(1)若{a n}是等差数列,则三点、、共线;(2)若{a n}是等比数列,则S m、S2m﹣S m、S3m﹣S2m(m∈N*)也是等比数列;(3)等比数列{a n}的前n项和为S n,若对任意的n∈N*,点(n,S n)均在函数y=b x+r(b≠0,b≠1,b、r均为常数)的图象上,则r的值为﹣1.(4)对于数列{a n},定义数列{a n+1﹣a n}为数列{a n}的“差数列”,若a1=2,{a n}的“差数列”的通项为2n,则数列{a n}的前n项和S n=2n+1﹣2其中正确命题的个数是()A.4 B.3 C.2 D.1【解答】解:(1)若{a n}是等差数列,则S n=na1+,∴=a1﹣+n,即是关于n的一次函数,∴{}是等差数列,∴三点、、共线,故(1)正确;(2)若{a n}是公比为﹣1的等比数列,当m为偶数时,有S m=S2m=S3m=0,显然结论错误;故(2)错误;(3)S n=b n+r,当n=1时,a1=S1=b+r,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=b n+r﹣(b n﹣1+r)=b n﹣b n﹣1=(b﹣1)b n﹣1,又因为{a n}为等比数列,所以r=﹣1,故(3)正确;(4)n=1时,a1=2;当n≥2时,a n=(a n﹣a n﹣1)+(a n﹣1﹣a n﹣2)+…+(a2﹣a1)+a1=2n﹣1+2n﹣2+…+2+2=2+=2n;∴S n==2n+1﹣2,故(4)正确.故选:B.二.填空题(共10小题)17.设a为自然对数的底数,若函数f(x)=a x(2﹣a x)+(a+2)|a x﹣1|﹣|a2|存在三个零点,则实数a的取值范围是(1,2].【解答】解:令t=a x﹣1,a x=t+1,f(t)=1﹣t2+(a+2)|t|﹣a2,令m=|t|=|a x﹣1|,则f(m)=﹣m2+(a+2)m+1﹣a2,∵f(x)有3个零点,∴根据m=|t|=|a x﹣1|,可得f(m)的一根在(0,1),另一根在[1,+∞),∴,∴a∈(1,2].故答案为:(1,2].18.已知O是锐角三角形△ABC的外接圆的圆心,且,若,则k= .【解答】解:设R为三角形△ABC的外接圆的半径,∵O是三角形△ABC的外接圆的圆心,∴,,由,可得+=k=k•R2,∴k=2cosCsinB+2sinCcosB=2sinA,∵,∴.∴.故答案为:.19.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且acosB﹣bcosA=c,当tan(A﹣B)取最大值时,角B的值为.【解答】解:在△ABC中,∵acosB﹣bcosA=c,由正弦定理定理可得:sinAcosB﹣sinBcosA=sinC=sin(A+B),化为:tanA=3tanB>0,∴tan(A﹣B)===≤=,当且仅当tanB=,即B=时取等号.故答案为:.20.设e为自然对数的底数,若函数f(x)=e x(2﹣e x)+(a+2)•|e x﹣1|﹣a2存在三个零点,则实数a的取值范围是(1,2].【解答】解:令t=e x﹣1,e x=t+1,f(t)=1﹣t2+(a+2)|t|﹣a2,令m=|t|=|e x﹣1|,则f(m)=﹣m2+(a+2)m+1﹣a2,∵f(x)有3个零点,∴根据m=|t|=|e x﹣1|,可得f(m)的一根在(0,1),另一根在[1,+∞),∴∴a∈(1,2].故答案为(1,2].21.已知数列{a n}满足则{a n}的通项公式.【解答】解:∵数列{a n}满足,①∴当n≥2时,仿仿写一个式子②①﹣②得,∴a n=2n+1n≥2,当n=1时,a1=6,∴{a n}的通项公式a n=故答案为:a n=22.已知数列满足:a1=1,a n+1=,(n∈N*),若b n+1=(n﹣λ)(+1),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围为λ<2 .【解答】解:∵数列{a n}满足:a1=1,a n+1=,(n∈N*),∴,化为,∴数列是等比数列,首项为+1=2,公比为2,∴,∴b n=(n﹣λ)(+1)=(n﹣λ)•2n,+1∵数列{b n}是单调递增数列,>b n,∴b n+1∴n≥2时,(n﹣λ)•2n>(n﹣1﹣λ)•2n﹣1,化为λ<n+1,∵数列{n+1}为单调递增数列,∴λ<3.n=1时,b2=(1﹣λ)×2>﹣λ=b1,解得λ<2.综上可得:实数λ的取值范围为λ<2.故答案为:λ<2.23.若函数f(x),g(x)分别是R上的奇函数、偶函数且满足f(x)+g(x)=e x,其中e是自然对数的底数,则比较f(e),f(3),g(﹣3)的大小f(e)<f(3)<g(﹣3).【解答】解;∵函数f(x),g(x)分别是R上的奇函数、偶函数且满足f(x)+g(x)=e x,①∴f(﹣x)+g(﹣x)=e﹣x,即﹣f(x)+g(x)=e﹣x,②两式联立得,f(x)=,则函数f(x)为增函数,∴f(e)<f(3),∵g(x)偶函数,∴g(﹣3)=g(3),∵g(3)=,f(3)=,∴f(3)<g(﹣3),综上:f(e)<f(3)<g(﹣3).故答案为:f(e)<f(3)<g(﹣3).24.已知m∈R,函数f(x)=,g(x)=x2﹣2x+2m2﹣1,若函数y=f(g(x))﹣m有6个零点则实数m的取值范围是.【解答】解:函数f(x)=的图象如图所示,令g(x)=t,y=f(t)与y=m的图象最多有3个零点,当有3个零点,则0<m<3,从左到右交点的横坐标依次t1<t2<t3,由于函数y=f(g(x))﹣m有6个零点,t=x2﹣2x+2m2﹣1,则每一个t的值对应2个x的值,则t的值不能取最小值,函数t=x2﹣2x+2m2﹣1的对称轴x=1,则t的最小值为1﹣2+2m2﹣1=2m2﹣2,由图可知,2t1+1=﹣m,则,由于t1是交点横坐标中最小的,满足>2m2﹣2①,又0<m<3②,联立①②得0<m<.∴实数m的取值范围是(0,).故答案为:.25.如图,棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为线段A1B上的动点,则下列结论正确的序号是①②④.①DC1⊥D1P②平面D1A1P⊥平面A1AP③∠APD1的最大值为90°④AP+PD1的最小值为.【解答】解:对于①,∵A1D1⊥平面D1DCC1,DC1⊂平面D1DCC1,∴A1D1⊥DC1,又A1B⊥DC1,A1D1∩A1B=A1,∴DC1⊥面A1BCD1,D1P⊂平面D1DCC1,∴DC1⊥D1P,故①正确对于②,∵平面D1A1P即为平面D1A1BC,平面A1AP 即为平面A1ABB1,且D1A1⊥平面A1ABB1,∴平面D1A1BC⊥平面A1ABB1,∴平面D1A1P⊥平面A1AP,故②正确;对于③,在△D1AP中,由余弦定理可知,当0<A1P<时,∠APD1为钝角,故③错误;对于④,将面AA1B与面A1BCD1沿A1B展成平面图形,线段AD1即为AP+PD1的最小值,在△AA1D1中,利用余弦定理解三角形得AD1=,故④正确.故答案为:①②④.26.在△ABC中,a,b,c是角A,B,C所对应边,且a,b,c成等比数列,则sinA(+)的取值范围是(,).【解答】解:∵△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,∵a,b,c成等比数列,sin2B=sinAsinC设a,b,c分别为a,aq,aq2.则有⇒⇒.sinA()=sinA()=sinA=∴sinA(+)的取值范围是:(,)三.解答题(共14小题)27.对于在区间[m,n]上有意义的函数f(x),满足对任意的x1,x2∈[m,n],有|f(x1)﹣f(x2)≤1|恒成立,则称f(x)在[m.n]上是“友好”的,否则就称f(x)在[m,n]上是“不友好”的,现有函数f(x)=log3.(1)若函数f(x)在区间[m,m+1](1≤m≤2)上是“友好”的,求实数a的取值范围;(2)若关于x的方程=1的解集中有且只有一个元素,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=log3(a+)在[m,m+1]上单调递减,∴f(x)的最大值为f(m)=log3(),f(x)的最小值为log3().∵函数f(x)在区间[m,m+1](1≤m≤2)上是“友好”的,∴log3()﹣log3(+a)≤1,即,∴a≥﹣•.令g(m)=﹣•,则g′(m)=,∴当1≤m≤时,g′(m)<0,当<m≤2时,g′(m)>0,又g(1)=﹣,g(2)=﹣,∴g(m)的最大值为﹣.∴a≥﹣.又对于任意的x∈[m,m+1],恒成立,a>﹣恒成立,即a>﹣≥﹣,综上,a的取值范围是[﹣,+∞).(2)∵,即=(a﹣3)x+2a﹣4>0,且(a﹣3)x+2a﹣4≠1,①∴(a﹣3)x2+(a﹣4)x﹣1=0,即[(a﹣3)x﹣1](x+1)=0,②当a=3时,方程②的解为x=﹣1,代入①,成立当a=2时,方程②的解为x=﹣1,代入①,不成立.当a≠2且a≠3时,方程②的解为x=﹣1或x=.将x=﹣1代入①,则(a﹣3)x+2a﹣4=a﹣1>0且a﹣1≠1,∴a>1且a≠2,将x=代入①,则(a﹣3)x+2a﹣4=2a﹣3>0,且2a﹣3≠1,所以a>且a≠2.要使方程有且仅有一个解,则1<a≤,综上,a的取值范围为{a|1<a≤或a=3}.28.已知数列{a n}中,a1=1,a n•a n+1=()n(n∈N*),记T2n为{a n}的前2n项的和.(I)设b n=a2n,证明:数列{b n}是等比数列;(Ⅱ)求T2n;(III)不等式对于一切n∈N*恒成立,求实数k的最大值.【解答】(1)证明:====,∴数列{b n}是等比数列,公比为.(2)解:由(1)可得:b1=a2=.∴b n=.∴n=2k时,a n=a2k=b k=.n=2k﹣1时,a n=a2k﹣1===.∴T2n=(a1+a3+……+a2n﹣1)+(a2+a4+……+a2n)=+=+=3.(3)解:由不等式对于一切n∈N*恒成立,由(1)和(2)结论有:+64•≤,∴k≤﹣﹣64,由双勾函数与正弦函数易得当n=3时,﹣﹣64有最小值﹣49.∴k的最大值为﹣49.29.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA,且B为钝角.(I)证明:;(II)求sinA+sinC的取值范围.【解答】证明:(Ⅰ)∵△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA,∴==,∴sinB=cosA,∴sinB=sin(+A),∵B为钝角,∴∈(,π),∴B=+A,∴B﹣A=.解:(Ⅱ)由(Ⅰ)知C=π﹣(A+B)=π﹣(2A+)=﹣2A>0,∴A∈(0,),∴sinA+sinC=sinA+sin(﹣2A)=sinA+cos2A=﹣2sin2A+sinA+1=﹣2(sinA﹣)2+,∵0<A<,∴0<sinA<,∴<﹣2(sinA﹣)2+≤,∴sinA+sinC的取值范围是(,].30.定义函数,其中x为自变量,a为常数.(I)若当x∈[0,2]时,函数f a(x)的最小值为一1,求a之值;(II)设全集U=R,集A={x|f3(x)≥f a(0)},B={x|f a(x)+f a(2﹣x)=f2(2)},且(∁U A)∩B≠∅中,求a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)令t=2x,∵x∈[0,2],∴t∈[1,4],设φ(t)=t2﹣(a+1)t+a,t∈[1,4]…(1分)1°当,即a≤1时,f min(x)=φ(1)=0,与已知矛盾;…(2分)2°当,即,解得a=3或a=﹣1,∵1<a<7,∴a=3;…(3分)3°当,即a≥7,f min(x)=φ(4)=16﹣4a﹣4+a=1,解得,但与a≥7矛盾,故舍去…(4分)综上所述,a之值为3…(5分)(Ⅱ)∁U A={x|4x﹣4•2x+3<0}={x|0<x<log23}…(6分)B={x|4x﹣(a+1)•2x+a+42﹣x﹣(a+1)•22﹣x+a=6}=.…(7分)由已知(∁U A)∩B≠∅即﹣(a+1)()+2a﹣6=0在(0,log23)内有解,令t=,则t∈[4,5),方程(t2﹣8)﹣(a+1)t+2a﹣6在[4,5)上有解,也等价于方程在t∈[4,5)上有解…(9分)∵在t∈[4,5)上单调递增,…(10分)∴h(t)∈[﹣1,2)…(11分)故所求a的取值范围是[﹣1,2)…(12分)31.已知数列{a n}满足.(1)设,求数列{b n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和S n;(3)记,求数列{c n}的前n项和T n.【解答】解:(1)数列{a n}满足,可得:,设,数列{b n}是等差数列,公差为1,首项为1,所以b n=n;(2)易得,其前n项和:S n=1•21+2•22+3•23+…+n•2n…①,2S n=1•22+2•23+…+n•2n+1…②,②﹣①可得:S n=﹣1﹣22﹣23﹣…﹣2n+n•2n+1∴;(3)=,=或写成.32.设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且.(1)求tanA:tanB的值;的最大值.(2)若b=4,求S△ABC【解答】解:(1)由正弦定理,结合三角形中和差角公式得:,从而sinAcosB=4sinBcosA,即tanA:tanB=4;(2)由(1)知内角A、B均为锐角,如图所示过C作CD垂直于AB垂足为D.设|CD|=m,|AD|=n,由题意结合tanA:tanB=4,得:|BD|=4n,且m2+n2=b2=16,所以时,.的最大值为20.故S△ABC33.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,且(n+1)a n=2S n(n∈N*),数列{b n}满足,,对任意n∈N*,都有.(1)求数列{a n}、{b n}的通项公式;(2)令T n=a1b1+a2b2+…+a n b n.若对任意的n∈N*,不等式λnT n+2b n S n<2(λn+3b n)恒成立,试求实数λ的取值范围.【解答】解:(1)∵(n+1)a n=2S n,∴,n∈N*当n≥2时,,∴na n=(n﹣1)a n,即(n≥2).﹣1∴(n≥2),又a1=1,也满足上式,故数列{a n}的通项公式a n=n(n∈N*)..由,,,可知:数列{b n}是等比数列,其首项、公比均为,∴数列{b n}的通项公式:b n=.(2)∵a n b n=n.∴T n=+3×+…+n.=+…+(n﹣1)+n,∴T n=+…+﹣n=﹣n,∴.又S n=1+2+…+n=.不等式λnT n+2b n S n<2(λn+3b n)恒成立,即λn+<2,即(1﹣λ)n2+(1﹣2λ)n﹣6<0,(n∈N*)恒成立.设f(n)=(1﹣λ)n2+(1﹣2λ)n﹣6,(n∈N*).当λ=1时,f(n)=﹣n﹣6<0恒成立,则λ=1满足条件;当λ<1时,由二次函数性质知不恒成立;当λ>1时,由于对称轴x=<0,则f(n)在[1,+∞)上单调递减,∴f(n)≤f(1)=﹣3λ﹣4<0恒成立,则λ>1满足条件,综上所述,实数λ的取值范围是[1,+∞).34.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意x∈R,都有f(x+2)=﹣f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x2.(I)当﹣2≤x≤0时,求f(x)的解析式;(II)设向量,若同向,求的值;(III)定义:一个函数在某区间上的最大值减去最小值的差称为此函数在此区间上的“界高”.求f(x)在区间[t,t+1](﹣2≤t≤0)上的“界高”h(t)的解析式;在上述区间变化的过程中,“界高”h(t)的某个值h0共出现了四次,求h0的取值范围.【解答】解:(I)设﹣2≤x≤﹣1,则0≤x+2≤1,∴f(x+2)=(x+2)2=﹣f(x),∴f(x)=﹣(x+2)2;设﹣1≤x≤0,则0≤﹣x≤1,∴f(﹣x)=(﹣x)2=﹣f(x),∴f(x)=﹣x2.综上:当﹣2≤x≤0时,.(II)由题:,∴,所以.∵sinθcosθ>0,∴θ可能在一、三象限,若θ在三象限,则反向,与题意矛盾;若θ在一象限,则同向.综上,θ只能在一象限.∴,∴,(※)由f(x+2)=﹣f(x)得f(x+4)=﹣f(x+2)=﹣[﹣f(x)]=f(x),所以(※)式=(或0.16)(III)先说明对称性(以下方法均可):法一:由(II):f(x+4)=f(x),再由已知:f(x)是奇函数且f(x+2)=﹣f(x),得f(x﹣2)=﹣f(x)=f(﹣x),令x为﹣x,得f(﹣2﹣x)=f(x),∴f(x)的图象关x=﹣1对称.法二:由(I):x∈[﹣1,0]时,f(﹣2﹣x)=﹣(﹣2﹣x)2=﹣(x+2)2=f(x);x∈[﹣2,﹣1]时,f(﹣2﹣x)=﹣(﹣2﹣x+2)2=﹣x2=f(x),综上:f(x)在[﹣1,0]和[﹣2,﹣1]上的图象关于x=﹣1对称.法三:由画出图象说明f(x)在[﹣2,﹣1]和[﹣1,0]上的图象关于x=﹣1对称也可.设f(x)在区间[t,t+1]上的最大值为M(t),最小值为m(t),则h(t)=M(t)﹣m(t).显然:区间[t,t+1]的中点为.所以,如图:(i)当t≥﹣2且,即时,M(t)=﹣(t+2)2,m(t)=﹣1,∴h(t)=M(t)﹣m(t)=﹣(t+2)2+1;(ii)当t+1≤0且,即时,M(t)=﹣(t+1)2,m(t)=﹣1,∴h(t)=M(t)﹣m(t)=﹣(t+1)2+1;(iii)当﹣1≤t≤0时,M(t)=(t+1)2,m(t)=﹣t2,∴h(t)=M(t)﹣m (t)=(t+1)2+t2=2t2+2t+1.综上:.根据解析式分段画出图象,并求出每段最值(如图),由图象可得:.35.若在定义域内存在实数x0使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立则称函数f(x)有“溜点x0”(1)若函数在(0,1)上有“溜点”,求实数m的取值范围;(2)若函数f(x)=lg()在(0,1)上有“溜点”,求实数a的取值范围.【解答】(本题满分12分)解:(1)在(0,1)上有“溜点”,即f(x+1)=f(x)+f(1)在(0,1)上有解,即在(0,1)上有解,整理得在(0,1)上有解,从而h(x)=4mx﹣1与的图象在(0,1)上有交点,故h(1)>g(1),即,得,(2)由题已知a>0,且在(0,1)上有解,整理得,又.设,令t=2x+1,由x∈(0,1)则t∈(1,3).于是则.从而.故实数a的取值范围是.36.函数f(x)的定义域为R,并满足以下条件:①对任意x∈R,有f(x)>0;②对任意x,y∈R,有f(xy)=[f(x)]y;③.(1)求证:f(x)在R上是单调增函数;(2)若f(4x+a•2x+1﹣a2+2)≥1对任意x∈R恒成立,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)证明:令x=,y=3得f(1)=[f()]3,∵.∴所以f(1)>1.令x=1,则f(xy)=f(y)=[f(1)]y,即f(x)=[f(1)]x,为底数大于1的指数函数,所以函数f(x)在R上单调递增.(2)f(xy)=[f(x)]y中令x=0,y=2有f(0)=[f(0)]2,对任意x∈R,有f (x)>0,故f(0)=1,f(4x+a•2x+1﹣a2+2)≥1即f(4x+a•2x+1﹣a2+2)≥f(0),由(1)有f(x)在R上是单调增函数,即:4x+a•2x+1﹣a2+2≥0任意x∈R恒成立令2x=t,t>0则t2+2at﹣a2+2≥0在(0,+∞)上恒成立.i)△≤0即4a2﹣4(2﹣a2)≤0得﹣1≤a≤1;ii)得.综上可知.37.如图,已知四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,PA⊥平面ABCD,∠ABC=60°,E,F分别是BC,PC的中点.(1)证明:AE⊥平面PAD;(2)取AB=2,若H为PD上的动点,EH与平面PAD所成最大角的正切值为,求二面角E﹣AF﹣C的余弦值.【解答】(本小题满分13分)(1)证明:∵四边形ABCD为菱形,∠ABC=60°,∴△ABC为正三角形,∵E为BC的中点,∴AE⊥BC…(1分)又∵BC∥AD,∴AE⊥AD…(2分)∵PA⊥平面ABCD,AE⊂平面ABCD,∴PA⊥AE…(3分)而PA⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,PA∩AD=A,∴AE⊥平面PAD.…(5分)(2)解法一:H为PD上任意一点,连接AH,EH,由(1)知AE⊥平面PAD,则∠EHA为EH与平面PAD所成的角,…(6分)在RT△EAH中,,∴当AH最短时,即当AH⊥PD时,∠EHA最大.…(7分)此时,∴,又∵AD=2,∴∠ADH=45°,∴PA=2…(8分)∵PA⊥平面ABCD,PA⊂平面PAC,∴平面PAC⊥平面ABCD,过E作EO⊥AC于O,则EO⊥平面PAC,过O作OS⊥AF于S,连接ES,则∠ESO为二面角E﹣AF﹣C的平面角,…(10分)在RT△AOE中,,又F是PC的中点,在RT△ASO中,,又,…(11分)在RT△ESO中,即所求二面角的余弦值为.…(13分)(2)解法二:由(1)可知AE,AD,AP两两垂直,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.设AP=a,则A(0,0,0),B(,﹣1,0),C(),D(0,2,0),P(0,0,a),E(,0,0),F(,,),H(0,2﹣2λ,aλ)(其中λ∈[0,1]),…(6分)∴,面PAD的法向量为,,∵EH与平面PAD所成最大角的正切值为…(7分)∴的最大值为,即f(a)=(a2+4)λ2﹣8λ+7在λ∈[0,1]的最小值为5,∵函数f(a)对称轴,∴f(a)min=,解得a=2…(9分)∴=(,0,0),=(,,1)设平面AEF的一个法向量为=(x1,y1,z1),则∴,取z1=﹣1,则=(0,2,﹣1)…(11分)为平面AFC的一个法向量.…(12分)∴∴所求二面角的余弦值为…(13分)38.已知f(n)是平面区域I n:(x,y∈R,n∈N*)内的整点(横纵坐标都是整数的点)的个数,记a n=2n f(n),数列{a n}的前n项和为S n (1)求数列{a n}的前n项和为S n(2)若对于任意n∈N*,≤c恒成立,求实数c的取值范围.【解答】解:(1)f(1)=3,f(2)=6,f(3)=9.由x>0,﹣nx+3n≥y>0,得0<x<3,∴x=1或x=2.∴I n内的整点在直线x=1和x=2上.记直线y=﹣nx+3n为l,l与直线x=1,x=2的交点的纵坐标分别为y1,y2,则y1=﹣n+3n=2n,y2=﹣2n+3n=n,∴f(n)=3n;a n=2n f(n)=3n•2n,前n项和为S n=3•2+6•22+9•23+…+3n•2n,2S n=3•22+6•23+9•24+…+3n•2n+1,两式相减可得,﹣S n=6+3(22+23+24+…+2n)﹣3n•2n+1,=6+3•﹣3n•2n+1,化简可得,S n=6+3(n﹣1)•2n+1;(2)若对于任意n∈N*,≤c恒成立,即为≤c恒成立,可令b n=,由=,当n=1,2时,b1<b2=b3,当n≥3时,b3>b4>b5>…,则b2=b3为最大值.则c≥.39.对于无穷数列{x n}和函数f(x),若x n+1=f(x n)(n∈N+),则称f(x)是数列{x n}的母函数.(Ⅰ)定义在R上的函数g(x)满足:对任意α,β∈R,都有g(αβ)=αg(β)+βg(α),且;又数列{a n}满足.(1)求证:f(x)=x+2是数列{2n a n}的母函数;(2)求数列{a n}的前项n和S n.(Ⅱ)已知是数列{b n}的母函数,且b1=2.若数列的前n项和为T n,求证:.【解答】解:(Ⅰ)(1)由题知,且.∴f(x)=x+2是数列{2n a n}的母函数;…3分(2)由(1)知:{2n a n}是首项和公差均为2的等差数列,故.∴①∴②两式相减得:.S n=,∴…6分(Ⅱ)由题知:,b1=2.∴.从而是以为首项,为公比的等比数列,∴…8分又,故当n≥2时⇒…12分40.已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+1.(1)求证:数列{a n+1}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)设,求数列{c n}的前n项和T n的取值范围.=2a n+1,∴a n+1+1=2(a n+1),【解答】(1)证明:∵a n+1∴数列{a n+1}是等比数列.(2)解:由(1)及已知{a n+1}是等比数列,公比q=2,首项为a1+1=2,∴a n+1=2•2n﹣1=2n,∴.(3)解:=﹣,∴=<1,设f(n)=1﹣,则f(n)是增函数,∴当n=1时,f(n)取得最小值f(1)=.∴T n的取值范围是[,1).。