2019-2020学年安徽省合肥市庐江县高一(上)期末数学试卷
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2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.已知||4a =r ,||2b =r ,()()3b a b a a b +⋅-=⋅v v vv v v ,则向量a r 与向量b r 的夹角等于( )A .3π B .23π C .34π D .56π 2.如图,OAB V 是边长为2的正三角形,记OAB V 位于直线(02)x t t =<≤左侧的图形的面积为()f t ,则函数()y f t =的图象可能为( )A. B.C. D.3.若从集合{}2,1,2A =-中随机取一个数a ,从集合{}1,1,3B =-中随机取一个数b ,则直线0ax y b -+=一定..经过第四象限的概率为( ) A .29B .13C .49D .59412sin(2)cos(2)ππ+-⋅-( ) A.sin 2cos2+ B.cos2sin 2- C.sin 2cos2-D.cos2sin 2±-5.实数20.2a =,2log b =,0.22c =的大小关系正确的是( ) A .a c b <<B .b a c <<C .a b c <<D .b c a <<6.设函数()sin(2)6f x x π=+的图象为C ,则下列结论正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期是2πB .图象C 关于直线6x π=对称C .图象C 可由函数()sin 2g x x =的图象向左平移3π个单位长度得到 D .函数()f x 在区间(,)122ππ-上是增函数7.若直线1l :60x ay ++=与2l :()2320a x y a -++=平行,则1l 与2l 间的距离为( ) A.2B.823C.3D.8338.已知0a >且1a ≠,函数()()()2360(0)x a x a x f x a x ⎧-+-≤=⎨>⎩,满足对任意实数()1212,x x x x ≠,都有()()()12120x x f x f x ⎡⎤-->⎣⎦成立,则实数a 的取值范围是( )A.()2,3B.(]2,3C.72,3⎛⎫ ⎪⎝⎭D.72,3⎛⎤ ⎥⎝⎦9.已知函数()()2log x(x 0)x f x 3x 0>⎧=≤⎨⎩,那么1f f 4⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的值为( )A.9B.19C.9-D.19- 10.是一个平面,是两条直线,是一个点,若,,且,,则的位置关系不可能是( ) A .垂直 B .相交C .异面D .平行11.如果函数在区间上是增函数,而函数在区间上是减函数,那么称函数是区间上的“缓增函数”,区间叫做“缓增区间”,若函是区间上的“缓增函数”,则其“缓增区间”为 A . B .C .D .12.的定义域为( )A .B .C .D .二、填空题13.已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 互相垂直,SA 与圆锥底面所成角为30°,若SAB V 的面积为8,则该圆锥的体积为__________.14.设定义域为R 的函数,若关于x 的函数,若关于x 的函数有8个不同的零点,则实数b 的取值范围是______. 15.已知(0,)απ∈且3cos()65πα-=.求cos α=_________. 16.已知实数x ,y 满足不等式组2202x y y y x+-≥⎧⎪≤⎨⎪≥⎩,则1y x +的最大值为_______.三、解答题17.如图,在直三棱柱中,,,分别为,,的中点.(1)求证:平面;(2)求证:平面平面.18.已知()f x 在x ∈R 是恒有22[()]()f f x x x f x x x -+=-+.(1)若(2)3f =,求(1)f ;(2)设有且仅有一个实数0x ,使得00()f x x =,求函数()f x 的解析式. 19.已知0a >,0b >,直线1x ya b+=经过点()12,. (1)求ab 的最小值; (2)求2+a b 的最小值. 20.已知函数21()cos 4sin 22sin 2sin 2f x x x x x =+-,x ∈R . (Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和最大值; (Ⅱ)将函数()y f x =的图象向左平移8π个单位长度,得到()y g x =图象.若对任意[]12,0,x x t ∈,当12x x <时,都有1212()()()()f x f x g x g x -<-成立,求实数t 的最大值.21.已知二次函数()21(0)f x ax bx a =++>,若()10f -=,且对任意实数x 均有()0f x ≥成立,设()()g x f x kx =-()1当[]2,2x ∈-时,()g x 为单调函数,求实数k 的范围; ()2当[]1,2x ∈时,()0g x <恒成立,求实数k 的范围.22.已知中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若.(Ⅰ)求角B 的大小; (Ⅱ)若,求周长的最大值.【参考答案】***一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A D C B B B D B D DC13.8π 14..15334- 16.2 三、解答题17.(1)略; (2)略.18.(1)(1)1f =(2)2()1f x x x =-+19.(1)8(2)920.(Ⅰ)函数()f x 的最小正周期为π,最大值是22(Ⅱ)π821.(1){|2k k ≤-,或6}k ≥;(2)92k k ⎧⎫⎨⎬⎩⎭22.(1);(2)面积的最大值为.2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.已知函数()222xf x m x m =⋅++-,若存在实数x ,满足()()f x f x -=-,则实数m 的取值范围为( )A.(]2(01]-∞-⋃,,B.[)(]2001-⋃,, C.[)[)201-⋃+∞,, D.(][)21-∞-⋃+∞,, 2.已知函数y=f (x )定义域是[-2,3],则y=f (2x-1)的定义域是( ) A .50,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[]1,4-C .1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .[]5,5-3.已知点()1,2A 在直线10(0,0)ax by a b +-=>>上,若存在满足该条件的,a b 使得不等式2128m m a b+≤+成立,则实数m 的取值范围是() A .(,1][9,)-∞-⋃+∞ B .(,9][1,)-∞-⋃+∞ C .[]1,9- D .[]9,1-4.若函数的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍个图象沿轴向左平移个单位,沿y 轴向下平移1个单位,得到函数的图象则是( ) A . B . C .D .5.在ABC ∆中,若2sin sin cos 2AB C = ,则ABC ∆是( ) A.直角三角形 B.等边三角形 C.等腰三角形D.等腰直角三角形6.已知某地区中小学生人数和近视情况分别如图1和图2所示.为了解该地区中小学生的近视形成原因,用分层抽样的方法抽取4%的学生进行调查,则样本容量和抽取的高中生近视人数分别为( )A .400,40B .200,10C .400,80D .200,207.若2log 3a =,4log 7b =,40.7c =,则实数,,a b c 的大小关系为( ) A .a b c >>B .c a b >>C .b a c >>D .c b a >>8.若从集合{}2,1,2A =-中随机取一个数a ,从集合{}1,1,3B =-中随机取一个数b ,则直线0ax y b -+=一定..经过第四象限的概率为( ) A .29B .13C .49D .599.若函数()()3sin 0f x x ωω=>能够在某个长度为3的闭区间上至少三次出现最大值3,且在,1110ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是单调函数,则整数ω的值是( )A .4B .5C .6D .710.若x A ∈,则1A x ∈,就称A 是伙伴关系集合,集合11,0,,2,32M ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( ) A.1B.3C.7D.3111.一个盒子内装有红球、白球、黑球三种球,其数量分别为321,,,从中任取两球,则互斥而不对立的两个事件为( )A.至少有一个白球;都是白球B.至少有一个白球;至少有一个红球C.恰有一个白球;一个白球一个黑球D.至少有一个白球;红球、黑球各一个12.将函数()3sin 3f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象上的所有点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变,再将所得图象向右平移()0m m >个单位后得到的图象关于原点对称,则m 的最小值是( ) A.6πB.3π C.23π D.56π 二、填空题13.函数y=1-sin 2x-2sinx 的值域是______ .14.当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则m 的取值范围是______. 15.数,定义函数,给出下列命题:①;②函数是偶函数;③当时,若,则有成立;④当时,函数有个零点.其中正确命题的个数为_________.16.已知直线:360l x y +-=与圆2212x y +=交于,A B 两点,过,A B 分别作l 的垂线与x 轴交于,C D 两点,则||CD =_______.三、解答题17.已知数列{}n a 中,12a =,()124,2n n a a n n N n *--+=∈≥.(1)求数列{}n a 的通项公式: (2)设121n n b a =-,求数列{}n b 的通项公式及其前n 项和n T .18.某民营企业生产A ,B 两种产品,根据市场调查与预测,A 产品的利润y 与投资x 成正比,其关系如图甲,B 产品的利润y 与投资x 的算术平方根成正比,其关系如图乙(注:利润与投资单位为万元).()1分别将A ,B 两种产品的利润y 表示为投资x 的函数关系式;()2该企业已筹集到10万元资金,并全部投入A ,B 两种产品的生产.问:怎样分配这10万元资金,才能使企业获得最大利润,最大利润是多少万元?19.已知圆M :x 2+(y-1)2=16外有一点A(4,-2),过点A 作直线l 。
安徽省合肥市六校2019-2020学年高一上学期期末考试数学试卷(考试时间:100分钟 满分:120分)命题学校一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.每小题只有一个正确答案,请把正确答案涂在 答题卡上)1. 已知集合}1|{},2,1,0,1{2≤=-=x x Q P ,则=Q P ( )A. }2,1,0{B. }1,0,1{- C .}1,0{ D. }1,1{-2.=( )A. B.CD.3. 已知2.023.02,2.0log ,2.0===p n m ,则 ( )A.p n m >> B. m n p >> C . p m n >> D. n m p >>4 .已知则 ( )A.B.C .D.5 函数2)(-+=x e x f x的零点所在的一个区间是 ( ) A. )1,2(-- B. )0,1(- C . )1,0( D. )2,1( 6. 下列各式中正确的是 ( )A.B.C.D.7. 函数的图象大致是 ( )8. 若函数是偶函数,则的值不可能是 ( )A.B.C.D.9. 将函数图象上每一点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,再将图象向左平移个单位长度,得到图象,则图象的一个对称中心是 ( )A. B.C. D.10. 已知函数),3(log )(22a ax x x f +-=对于任意的2≥x ,当0>∆x 时,恒有)()(x f x x f >∆+,则实数a 的取值范围是( )A. )4,4[-B. ]4,(-∞C .]4,4(- D.),4[+∞二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)11.幂函数的图像经过点)81,2(,则满足27)(-=x f 的x 的值为12.函数(a的最小正周期为2,则13. 已知函数1sin )(++=x b ax x f ,若,7)5(=f 则=-)5(f14.已知,则15. 将进货单价为8元的商品按10元一个销售,每天可卖出100个.若每个涨价1元,则日销售量减少10个,为获得最大利润,则此商品当日销售价应定为每个 元.三、解答题(本大题共5小题,每小题10分,共50分)16.已知函数.110,11,11)(≥<<⎪⎩⎪⎨⎧--=x x xx x f (1)指出函数)(x f 在区间),1[),1,0(+∞上的单调性(不必证明); (2)当b a <<0,且)()(b f a f =时,求ba 11+的值; 17.已知函数的部分图象如图所示,图象与x 轴两个交点的横坐标分别为和.(1) 求、、的值. (2) 求使成立的x 取值的集合.18.若函数122)(12-⋅-=+x xa x f 在区间]1,0[上的最小值为1-,求实数a 的值.19.已知函数.(1)求f(x)的最小正周期与单调减区间.(2)20.已知函数)01,()(>>>∈-=b a R k kb a x f xx ,是否存在这样的a 、b 、k ,满足下面三个条件:①不等式0)(>x f 的解集是),0(+∞; ②函数)(x f 在),1[+∞上的最小值等于1;③2)2(f.若存在,求出a、b、k的值;若不存在,请说明理由.数学答案一、选择题二、填空题11. -13 12. 32+ ; 13. 5- ; 14. ; 15. 14.三、解答题16.解:(1))(x f 在)1,0(上为减函数,在),1[+∞上是增函数. … …5分 (2)由b a <<0,且)()(b f a f =,知b a <<<10,则bb f a a f 11)(,11)(-=-=,b a 1111-=-∴,.211=+∴ba … …10分 17.解:(1)又,又,(2)18.解:设则原函数可化为,2t x=2()21,[1,2]g t t at t =--∈,.3分 (1)当2≥a 时,,143)2()(min -=-==a g t g 解得1=a ,舍去..5分(2)当21<<a 时,,11)()(2min -=--==a a g t g 解得0=a ,舍去..7分 (3)当1≤a 时,,12)1()(min -=-==a g t g 解得21=a ,舍去.10.分19.解:(1)单调减区间为(2),8分20.解:由,0>-xxkb a 得. … …2分(1)当0≤k 时,则R x ∈;显然不符合题意 … …3分 (2)当0>k 时,k x ba log >,而0)(>x f 的解集是),0(+∞,故.1,0log ==k k ba … …5分)01()(>>>-=b a b a x f x x 是增函数, … …7分因为函数)(x f 在),1[+∞上的最小值等于1,故1)1(=-=b a f ,又2)2(=f ,故222=-b a ,解得.21,23==b a … …9分 故存在21,23==b a ,1=k 同时满足题设条件. … …10分。
2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.已知函数()f x cosx =,下列结论不正确的是( ) A.函数()y f x =的最小正周期为2π B.函数()y f x =在区间()0π,内单调递减 C.函数()y f x =的图象关于y 轴对称 D.把函数()y f x =的图象向左平移2π个单位长度可得到sin y x =的图象 2.等差数列的公差,且,则数列的前项和取得最大值时的项数是( )A.9B.10C.10和11D.11和123.设0,0a b >>,若3是a 3与b 3的等比中项,则14a b+的最小值为( ). A .22B .83C .92D .324.已知函数()22x 2x f x x 3sinx 121=-+++,设()f x 在11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大、小值分别为M 、N ,则M+N的值为( ) A .2B .1C .0D .1-5.已知函数()ln 162x f x x =-()f x 的定义域为( ) A.(0,1)B.(1,2]C.(0,4]D.(0,2]6.已知直线l :y=kx+2(k ∈R ),圆M :(x-1)2+y 2=6,圆N :x 2+(y+1)2=9,则( ) A .l 必与圆M 相切,l 不可能与圆N 相交 B .l 必与圆M 相交,l 不可能与圆N 相切 C .l 必与圆M 相切,l 不可能与圆N 相切 D .l 必与圆M 相交,l 不可能与圆N 相离 7.函数1()1lg(2)f x x x =-+-的定义域为( )A .(1,3)B .(0,1)C .[1,2)D .(1,2)8.已知213311,,ln323a b c ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( )A.a b c >>B.a c b >>C.c a b >>D.c b a >>9.在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若222()tan a c b B ac +-=,则角B 的值 A .6π B .3π C .6π或56π D .3π或23π 10.已知圆1C :22(1)(1)1x y -++=,圆2C :22(4)(5)9x y -+-=,点M 、N 分别是圆1C 、圆2C 上的动点,P 为x 轴上的动点,则||||PN PM -的最大值是( )A .254B .9C .7D .252+11.函数f (x )=ln (x1x-)的图象大致是( ) A .B .C .D .12.记动点P 是棱长为1的正方体1111-ABCD A B C D 的对角线1BD 上一点,记11D PD Bλ=.当APC ∠为钝角时,则λ的取值范围为( ) A .(0,1) B .1(,1)3C .1(0,)3D .(1,3)二、填空题13.如图,棱长为1(单位:cm )的正方体木块经过适当切割,得到几何体K ,已知几何体K 由两个底面相同的正四棱锥组成,底面ABCD 平行于正方体的下底面,且各顶点...均在正方体的面上,则几何体K 体积的取值范围是________(单位:3cm ).14.数列{}n a 中,若11a =,()112n n n a a n N *++=∈,则()122lim n n a a a →∞+++=L ______; 15.在平面直角坐标系xOy 中,将函数sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像向右平移ϕ02πϕ⎛⎫<<⎪⎝⎭个单位长度.若平移后得到的图像经过坐标原点,则ϕ的值为_________.16.已知,x y 为非零实数,()ππ,42θ∈,且同时满足:①sin cos y x θθ=,② 22103x y xy =+,则cos θ的值等于______. 三、解答题17.某单位开展 “党员在线学习” 活动,统计党员某周周一至周日(共7天)学习得分情况,下表是党员甲和党员乙学习得分情况: 党员甲学习得分情况党员乙学习得分情况(1)求本周党员乙...周一至周日(共7天)学习得分的平均数和方差; (2)从本周周一至周日中任选一天,求这一天党员甲和党员乙学习得分都不低于25分的概率; (3)根据本周某一天的数据,将全单位80名党员的学习得分按照[)10,15,[)15,20,[)20,25,[)25,30,[]30,35进行分组、绘制成频率分布直方图(如图)已知这一天甲和乙学习得分在80名党员中排名分别为第30和第68名,请确定这是根据哪一天的数据制作的频率分布直方图.(直接写结果,不需要过程)18.已知函数()f x 是定义在(,0)(0,)-∞+∞U 上的偶函数,且当0x >时4()f x x x=+. (1)求()f x 的解析式;(2)用函数单调性的定义讨论()f x 在(0,)+∞上的单调性. 19.已知集合A={x |y =1m x +-},B={x |x <- 4或x >2}. (1) 若m= -2, 求A∩(∁R B) (2)若A ∪B=B,求实数m 的取值范围.20.设集合A {x |a 11}x a =-<<+,B {x |x 1=<-或x 2}>. (1)若A B ∅⋂=,求实数a 的取值范围; (2)若A B B ⋃=,求实数a 的取值范围. 21.如图,是直角斜边上一点,.(Ⅰ)若,求角的大小; (Ⅱ)若,且,求的长.22.已知数列{}n a 的前n 项和为,等差数列{}n b 满足.(1)分别求数列{}{},n n a b 的通项公式; (2)若对任意的,恒成立,求实数k 的取值范围.【参考答案】*** 一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D C C A C D D D C B BB13.11,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦14.2315.6π 16.10 三、解答题17.(1)平均数:24;方差:44;(2)37;(3)周三符合要求. 18.(1)4,0()4,0x x xf x x x x ⎧+>⎪⎪=⎨⎪--<⎪⎩; (2)略.19.(1) A∩(∁R B)={x|-4≤x≤-1} (2) m<-5 20.(1)[]0,1;(2)][(),23,-∞-⋃+∞. 21.(I );(II )2.22.(1)由----①得----②,①②得,又a 2=3,a 1=1也满足上式,∴a n =3n-1;----------------3分; -----------------6分(2),对*n N ∈恒成立,即对*n N ∈恒成立,-----8分令,,当时,,当时,,--------------10分,.----------12分2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.设f(x)=()2,01,0x a x x a x x ⎧-≤⎪⎨++>⎪⎩若f(0)是f(x)的最小值,则a 的取值范围为( ) A .[-1,2] B .[-1,0] C .[1,2]D .[0,2]2.如图,在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥底面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,90BAD ADC ∠=∠=︒,222CD AB AP AD ===,则直线PB 与平面PCD 所成角的大小为( )A .6πB .4π C .3π D .512π3.已知△ABC 的重心为G ,角A ,B ,C 所对的边分别为,,a b c ,若2330aGA bGB cGC u u u v u u u v u u u v v++=,则sin :sin :sin A B C =( )A.1:1:1B.3:23:2C.3:2:1D.3:1:24.若点P 在圆22(1)1x y -+=上运动,(,1)Q m m --,则PQ 的最小值为( ) A .22B .21-C .21+D .25.为比较甲、乙两名篮球运动员的近期竞技状态,选取这两名球员最近五场比赛的得分制成如图所示的茎叶图,有以下结论:①甲最近五场比赛得分的中位数高于乙最近五场比赛得分的中位数;②甲最近五场比赛得分平均数低于乙最近五场比赛得分的平均数;③从最近五场比赛的得分看,乙比甲更稳定;④从最近五场比赛的得分看,甲比乙更稳定.其中所有正确结论的编号为:( ) A .①③B .①④C .②③D .②④6.下列说法中正确的有( )个πy cos 2x 6⎛⎫=- ⎪⎝⎭①的图象关于πx 6=-对称;πy tan 2x 4⎛⎫=+ ⎪⎝⎭②的图象关于π,08⎛⎫⎪⎝⎭对称;πy sin 2x 3③⎛⎫=- ⎪⎝⎭在[]0,π内的单调递增区间为5π0,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦;④若()f x 是R 上的奇函数,且最小正周期为T ,则T f 02⎛⎫= ⎪⎝⎭.A .1B .2C .3D .4 7.已知()f x 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞上是减函数,若(2)0f =,则()0f x >的解集是( ) A .(2,2)-B .(,2)(2,)-∞-+∞UC .(0,2)D .(0,)+∞8.用二分法求方程的近似解,求得3()29f x x x =+-的部分函数值数据如下表所示:x1 2 1.5 1.625 1.75 1.875 1.8125 ()f x-63-2.625-1.459-0.141.34180.5793则当精确度为0.1时,方程3290x x +-=的近似解可取为 A .1.6B .1.7C .1.8D .1.99.函数()sin f x x x =,[,]x ππ∈-的大致图象是( )A .B .C .D .10.已知是函数的最大值,若存在实数使得对任意实数总有成立,则的最小值为( )A .B .C .D .11.条件p :关于x 的不等式()()()2a 4x 2a 4x 40a R -+--<∈的解集为R ;条件q :0a 4<<,则p 是q 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12.设a {1,∈-0,12,1,2,3},则使函数ay x =的定义域为R 且为奇函数的所有a 的值有( ) A.1个 B.2个C.3个D.4个二、填空题13.△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若acosB =5bcosA ,asinA ﹣bsinB =2sinC ,则边c 的值为_______.14.在数列{}n a 中,112a =,且133431n na a n n +=++.记131nn i ai S i ==+∑,13n i n i i a T ==∑,则下列判断正确的是__________.(填写所有正确结论的编号)①数列31n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭为等比例数列;②存在正整数n ,使得n a 能被11整除;③10243S T >;④21T 能被51整除. 15.设,则与的大小关系是__________.16.已知tan 3α=,则226cos3sin cos 3sin cos 2sin αααααα-=-_________.三、解答题17.如图为大型观览车主架示意图.点O 为轮轴中心,距地面高为32(m 即32).OM m =巨轮半径为30m ,点P 为吊舱与轮的连结点,吊舱高2(m 即2)PM m =,巨轮转动一周需15.min 某游人从点M 进入吊舱后,巨轮开始按逆时针方向匀速转动3周后停止,记转动过程中该游人所乘吊舱的底部为点.()1试建立点M '距地面的高度()h m 关于转动时间()t min 的函数关系,并写出定义域; ()2求转动过程中点M '超过地面45m 的总时长.18.在平面直角坐标系xOy 中,角的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的正半轴重合,它的终边过点,以角的终边为始边,逆时针旋转得到角. Ⅰ求的值;Ⅱ求的值.19.已知定义在R 上的函数是奇函数,且当时,.求函数在R 上的解析式; 判断函数在上的单调性,并用单调性的定义证明你的结论.20.已知奇函数23()22x b f x x +=+,函数221g t sin t cost =+-(),[]3t m π∈,,m ,b R ∈. (1)求b 的值;(2)判断函数f x ()在[0]1,上的单调性,并证明; (3)当]1[0x ∈,时,函数g t ()的最小值恰为f x ()的最大值,求m 的取值范围.21.f(x)是定义在R 上的奇函数,对x ,y ∈R 都有f(x +y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,f(-1)=2.(1)求证:f(x)为奇函数; (2)求证:f(x)是R 上的减函数; (3)求f(x)在[-2,4]上的最值.22.在充分竞争的市场环境中,产品的定价至关重要,它将影响产品的销量,进而影响生产成本、品牌形象等.某公司根据多年的市场经验,总结得到了其生产的产品A 在一个销售季度的销量(y 单位:万件)与售价(x 单位:元)之间满足函数关系14,616222,1621x x y x x ⎧-≤≤⎪=⎨⎪-<≤⎩,A 的单件成本(C 单位:元)与销量y 之间满足函数关系30C y=. ()1当产品A 的售价在什么范围内时,能使得其销量不低于5万件?()2当产品A 的售价为多少时,总利润最大?(注:总利润=销量(⨯售价-单件成本))【参考答案】*** 一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D A B B C B A C B C BB13.3 14.①②④ 15.log m 2<log n 2 16.13. 三、解答题17.(1)2301cos 15h t π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,[]0,45t ∈;(2)15分钟. 18.(Ⅰ)(Ⅱ)19.(1)(2)函数在上为增函数,详略20.(1)0(2)f x ()在[0]1,递增(3)33m <ππ-≤21.(1)略;(2)略;(3)最大值为4,最小值为-8. 22.(1)617x ≤≤(2)14元2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.在三棱锥P ABC -中, 25PA PBPC ===, 23AB AC BC ===,则三棱锥P ABC -外接球的体积是( ) A.36πB.125π6C.32π3D.50π2.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,890, 0S <S =.若n k S S ≥对*n N ∈恒成立,则正整数k 构成的集合是( ) A.{4,5}B.{4}C.{3,4}D.{5,6}3.已知某地区中小学生人数和近视情况分别如图1和图2所示.为了解该地区中小学生的近视形成原因,用分层抽样的方法抽取4%的学生进行调查,则样本容量和抽取的高中生近视人数分别为( )A .400,40B .200,10C .400,80D .200,204.以下关于函数2sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的说法中,正确的是( ) A .最小正周期2T π=B .在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 C .图象关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称D .图象关于直线3x π=对称5.已知()()2331log 1a a x a x f x x x ⎧--+<=⎨≥⎩是R 上的单调递增函数,那么a 的取值范围是( )A .()1,2B .51,4⎛⎤ ⎥⎝⎦C .5,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .()1,+∞6.秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n ,x 的值分别为3,2,则输出v 的值为A .9B .18C .20D .357.已知函数2()f x x bx =+的图象过点(1,2),记1()n a f n =,若数列{}n a 的前n 项和为n S ,则n S 等于( ) A .1nB .11n + C .1n n- D .1n n + 8.在ABC ∆中,若2cos sin sin B A C =,则ABC ∆的形状是( ) A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形9.已知圆C 与直线250x y -+=及250x y --=都相切,圆心在直线0x y +=上,则圆C 的方程为( )A.()()22115x y ++-= B.225x y += C.()()22115x y -+-= D.225x y +=10.各侧棱长都相等,底面是正多边形的棱锥称为正棱锥,正三棱锥P ABC -的侧棱长为a ,侧面都是直角三角形,且四个顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为( ) 22a πB.22a π23a πD.23a π11.设ABC ∆的内角A B C ,,所对边分别为a b c ,,若3a =,33b A π==,,则B =( )A .6πB .56π C .6π或56π D .23π 12.在平面直角坐标系中,,A B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线240x y +-=相切,则圆C 面积的最小值为( )A .45π B .34π C .(625)π-D .54π 二、填空题13.如果直线()()25240a x a y ++-+=与直线()()2310-++-=a x a y 互相垂直,则实数a =__________.14.()21,2 3,21x xf xxx⎧-<⎪=⎨≥⎪-⎩,若()0f x a-=有三个不同的实数解,则a的取值范围为_______________ 15.在平面直角坐标系xOy中,A为直线:2l y x=上在第一象限内的点,()5,0B,以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若AB CD⋅=u u u v u u u v,则点A的横坐标为________.16.设n S是等差数列{}*()na n N∈的前n项和,且141,7a a==,则5______S=三、解答题17.已知正方体1111ABCD A B C D-,O是底ABCD对角线的交点.求证:(1)1//C O面11AB D;(2)1A C⊥面11AB D.18.在ABC∆中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知3cos sina Bb A=.(1)求角B的大小;(2)若26b=,求ABC∆的面积的最大值.19.如图,在四棱锥P ABCD-中,PA⊥平面ABCD,底部ABCD为菱形,E为CD的中点.(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;(Ⅱ)若∠ABC=60°,求证:平面PAB⊥平面PAE;(Ⅲ)棱PB上是否存在点F,使得CF∥平面PAE?说明理由.20.如图,在正方体1111ABCD A B C D-中,M、N、P分别是1C C、11B C、11C D的中点.(1)求证:DC MN⊥;(2)求证:平面MNP ∥平面1A BD .21.已知直线的斜率为34-,且直线l 经过直线250kx y k -++=所过的定点P . (1)求直线l 的方程; (2)若直线m 平行于直线l ,且点P 到直线m 的距离为3,求直线m 的方程.22.(本题满分12分)已知函数(R). (1)当取什么值时,函数取得最大值,并求其最大值; (2)若为锐角,且,求的值. 【参考答案】***一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 B A A B C B D B B DA A 13.2-或214.()0,115.316.25三、解答题17.(1)证明略;(2)证明略.18.(1)3π;(2)63. 19.(Ⅰ)略;(Ⅱ)略;(Ⅲ)略.20.(1)详略;(2)详略.21.(1):34140l x y +-=; (2)3144y x =--,或32944y x =-+. 22.(本小题主要考查三角函数性质, 同角三角函数的基本关系、两倍角公式等知识, 考查化归与转化的数学思想方法和运算求解能力)(1) 解:…… 1分…… 2分. …… 3分∴当,即Z 时,函数取得最大值,其值为. …… 5分(2)解法1:∵, ∴. …… 6分 ∴. …… 7分∵为锐角,即, ∴. ∴. …… 8分∴. …… 9分∴. …… 10分∴.∴.∴或(不合题意,舍去) …… 11分∴. …… 12分解法2: ∵, ∴.∴. …… 7分∴. …… 8分∵为锐角,即,∴. …… 9分∴. …… 10分∴. …… 12分解法3:∵, ∴.∴. …… 7分∵为锐角,即, ∴.∴. …… 8分∴…… 9分…… 10分. …… 12分2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.已知函数若函数有4个零点,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D.2.某上市股票在30天内每股的交易价格P (元)与时间t (天)组成有序数对(),t P ,点(),t P 落在图中的两条线段上;该股票在30天内的日交易量Q (万股)与时间t (天)的部分数据如下表所示,且Q 与t 满足一次函数关系,第t 天 410 16 22 Q (万股)36 30 24 18 A.10 B.15 C.20 D.253.元朝著名数学家朱世杰在《四元玉鉴》中有一首诗:“我有一壶酒,携着游春走,遇店添一倍,逢友饮一斗,店友经四处,没了壶中酒,借问此壶中,当原多少酒?”用程序框图表达如图所示,即最终输出的0x =,则开始输入的x 值为A.34B.1516C.78D.31324.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若3243S S S =+,12a =,则5a =A.12-B.10-C.10D.12 5.已知a →,b →为非零向量,则“•0a b >r r ”是“a →与b →夹角为锐角”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 6.已知3x >,则函数()43f x x x =+-的最小值为( ) A.1 B.4 C.7 D.57.如图,在ABC ∆中,23AD AC =u u u r u u u r ,13BP BD =u u u r u u u r ,若AP AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r ,则=λμ( )A .3-B .3C .2D .2-8.设a ,b ,c R ∈,且0b a <<,则( )A.ac bc >B.22ac bc >C.11a b <D.1a b> 9.为评估一种农作物的种植效果,选了n 块地作试验田.这n 块地的亩产量(单位:kg )分别为x 1,x 2,…,x n ,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是A .x 1,x 2,…,x n 的平均数B .x 1,x 2,…,x n 的标准差C .x 1,x 2,…,x n 的最大值D .x 1,x 2,…,x n 的中位数10.若sin 0α<,且tan 0α>,则α是( )A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角 11.已知球的直径SC=4,A ,B 是该球球面上的两点,AB=2.∠ASC=∠BSC=45°则棱锥S —ABC 的体积为( )A .3B .23C .43D .53 12.如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,线段11B D 上有两个动点E 、F ,且12EF =,则下列结论中错误的是A .AC BE ⊥B .//EF ABCD 平面C .三棱锥A BEF -的体积为定值D .AEF BEF ∆∆的面积与的面积相等二、填空题13.过点(-1,2)且在坐标轴上的截距相等的直线的一般式方程是______.14.在三棱柱111ABC A B C -中,各棱长相等,侧棱垂直于底面,点D 是侧面11BB C C 的中心,则AD 与平面11BB C C 所成角的大小是 .15.已知无穷等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,且13lim 1n n q q a →∞+-⎫ ⎪⎝⎭=⎛,则首项1a 的取值范围是________.16.若()()()12f k k k k =+++++()2k k N*∈L ,则()()1f k f k +-=________. 三、解答题 17.已知函数()22,02,0x x x f x ax bx x -+≥⎧⎪=+<⎨⎪⎩为奇函数. ()1求a b -的值;()2若函数()f x 在区间[]1,2m --上单调递增,求实数m 的取值范围.18.设函数=Asin (A>0,>0,<≤)在处取得最大值2,其图象与x 轴的相邻两个交点的距离为。
2019-2020学年度第一学期合肥市六校联考高一年级期末教学质量检测数学试卷(满分:150分 考试时间:120分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.每小题4个选项中,只有1个选项符合 题目要求.)1.已知集合{}|22A x x =-≤<,{}2|230B x x x =--≤,则A B =:A.[1,1]-B.[2,1]--C.[1,2)D.[1,2)-2.设函数()()()2111x x f x x x ⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,则[(4)]f f -的值为: A.16 B.15 C.5- D.15-3.已知角α的终边上一点P 的坐标为22(sin,cos )33P ππ,则sin α的值为: A.12-B.12C.2D.2-4.在ABC ∆中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB : A.3144AB AC + B.1344AB AC -C.3144AB AC -D.1344AB AC + 5.已知,0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===,则:A.a b c <<B.a c b <<C.c a b <<D.b c a <<6.已知1sin()33πα+=,则5cos()6πα+=: A.13B.3C.13-D.3-7.函数()43xf x e x =+-的零点所在的区间是:A.1(,0)4-B.13(,)24C.1(0,)4D.11(,)428.已知非零向量,a b 满足||2||a b =,且()a b b -⊥,则a 与b 的夹角为: A.3πB.6π C.56π D.23π 9.幂函数223()(1)m m f x m m x +-=--在(0,)+∞时是减函数,则实数m 的值为:A.2B.21-或C.1-D.-21或10.设函数()cos()3f x x π=+,则下列结论错误的是:A.()f x 的一个周期为2-πB.()f x 在上(,)2ππ单调递减C.()y f x =的图像关于直线83x π=对称 D.()f x π+的一个零点为6x π= 11.已知,0a b >,且1,1a b ≠≠,若log 1a b > ,则有:A.(1)()0b b a -->B.(1)()0a a b -->C.(1)()0b b a --<D.(1)(1)0a b --< 12.函数2sin ()cos x xf x x x+=+在[,]ππ-的图像大致为: A. B.C. D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,把答案填在题中的横线上.) 13.23log 9log 4⋅= . 14.已知1tan 3α=-,tan()1αβ+=,则tan β= . 15.函数sin 3y x x =图像可由函数2sin y x =的图像至少向右平移 个单位长 度得到. 16.若函数2(21)1,0()(2),0m x m x f x x m x x -+->⎧=⎨-+-≤⎩在R 上为单调递增函数,则实数m 的取值范围 为 .三、解答题(本大题共6小题,满分70分,解答题应写出文字说明及演算步骤.) 17.(本题满分10分)已知集合{}|3A x a x a =≤≤+,{}=|-15RB x x ≤≤.(1)若=A B φ,求实数a 的取值范围;(2)若=A B A ,求实数a 的取值范围.18.(本题满分12分) 已知2sin()cos(2)tan()()tan()sin()f παπααπαπαπα---+=+--.(1)化简()f α;(2)若α是第四象限角,且33cos()25πα-=,求()f α的值.19.(本题满分12分)已知函数1()(01)1x xa f x a a a -=>≠+且 . (1)判断函数()f x 的奇偶性;(2)若01a <<,判断函数()f x 在R 上的单调性,并证明.20.(本题满分12分)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≤时,12()log (1)f x x =-+.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若(1)1f a -<-,求实数a 的取值范围.21.(本题满分12分)已知向量413(cos ,sin ),(cos ,sin ),||13a b a b ααββ==-=. (1)求cos()αβ-的值; (2)若0,022ππαβ<<-<<,且4sin 5β=-,求sin α的值.22.(本题满分12分) 已知函数2()sin(2)sin(2)2cos 1,33f x x x x x R ππ=++-+-∈.(1)求函数()f x 的单调递减区间; (2)若函数()21y f x a =-+在[0,]2π上有两个零点,求实数a 的取值范围.2019-2020学年度第一学期合肥市六校联考 高一年级期末教学质量检测数学参考答案一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,把答案填在题中的横线上.)13. 4 14. 2 15. 3π16. [1,2]三、解答题(本大题共6小题,满分70分.解答题应写出文字说明及演算步骤.) 17. 解: (1)由{}=|-15RB x x ≤≤得:{}|15B x x x =<->或. ......2分若=A B φ,则有:-135a a ≥⎧⎨+≤⎩,故12a -≤≤. ......6分(2)若=AB A ,则有A B ⊆,结合数轴得:315a a +<->或,45a a <->即或.......10分18. 解: (1)2sin cos (tan )()2cos tan sin f ααααααα-==-. ......6分(2)33cos()sin 25παα-=-=,所以3sin 5α=-,又α是第四象限角, 故4cos 5α=.即8()5f α=-. ......12分 19.解:(1)函数的定义域为R , 11()()11x xxxa a f x f x a a-----===-++.有()()f x f x -=-,所以()f x 是奇函数. ......6分(2)设1212(,R)x x x x <∈,1212121212112()11(1)(1()-())x x x x x x x x a a a a a a a a f x f x ----==++++. 当01a <<时,12x xa a >,有12()()f x f x >,所以()f x 在R 上是减函数;......12分20.解:(1)当0x >时,0x -<,故12log (()1)f x x -=+,又()f x 是偶函数,所以0x >时,12()()log (1)f x f x x ==+-.综上,1212log (1),0()log (1),0x x f x x x -+≤⎧⎪=⎨+>⎪⎩. ......6分(2)由()f x 为偶函数得:()(||)f x f x =.又()f x 在[0,)+∞为减函数,且(1)1f =-, 故有(|1|)(1)f a f -<,即|1|1a ->,解得20a a ><或.故所求实数a 的取值范围为:(,0)(2+)-∞∞,. ......12分21.解:(1)(cos cos ,sin sin )a b αβαβ-=--, 222||(cos cos )(sin sin )a b αβαβ-==-+-22co )3s 16(1αβ-==-,所以5os(13c )βα-= . ......6分 (2)由-02πβ<<,及4sin 5β=-,得:3cos 5β=. 由0,022ππαβ<<-<< 得: 0αβπ<-<,所以12()13sin βα-=.故sin =sin[)]ααββ-+=( 1235416()sin )cos cos )si 131565n 53αββαββ-+-⨯=+⨯-=((. ......12分22.解:(1)()sin 2coscos 2sinsin 2coscos 2sincos 23333f x x x x x x ππππ=++-+sin 2cos2x x =+)4x π=+. 3222()242k x k k Z πππππ+≤+≤+∈令,得: 5()88k x k k Z ππππ+≤≤+∈. 故函数()f x 的单调递减区间为:5,]()88k k k Z ππππ++∈[ . ......6分 (2)函数()21y f x a =-+在[0,]2π上有两个零点,等价于方程()21f x a =-在[0,]2π有 两个不等的实根,即函数()f x 在[0,]2π上的图像与直线21y a =-有两个不同的交点.作出函数()f x 在[0,]2π上的图像,由121a ≤-<112a ≤<.......12分。
2019-2020学年安徽省合肥市六校联考高一上学期期末考试数学试卷及答案一、单选题1.已知集合{}|22A x x =-≤<,{}2|230B x x x =--≤,则A B = ()A .[1,1]-B .[2,1]--C .[1,2)D .[1,2)-2.设函数()()()2111x x f x x x ⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,则[(4)]f f -的值为()A .16B .15C .5-D .15-3.已知角α的终边上一点P 的坐标为2233sincos ππ⎛⎫⎪⎝⎭,,则sin α的值为()A .12B .1-2C .2D .3-24.在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =A .3144AB AC-B .1344AB AC-C .3144AB AC+D .1344AB AC+5.已知0.20.32log 0.2,2,0.2a b c ===,则A .a b c <<B .a c b<<C .c a b<<D .b c a<<6.已知1sin()33πα+=,则5cos()6πα+=()A .13B .13-C .3D .3-7.在下列区间中,函数()43xf x e x =+-的零点所在的区间为()A .1,04⎛⎫-⎪⎝⎭B .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C .11,42⎛⎫⎪⎝⎭D .13,24⎛⎫ ⎪⎝⎭8.已知非零向量a ,b 满足2a b = ,且()a b b -⊥ ,则a 与b的夹角为()A .π6B .π3C .2π3D .5π69.幂函数()()2231m m f x m m x+-=--在()0,+∞时是减函数,则实数m 的值为()A .2或1-B .1-C .2D .2-或110.设函数f (x )=cos (x +3π),则下列结论错误的是A .f(x)的一个周期为−2πB .y=f(x)的图像关于直线x=83π对称C .f(x+π)的一个零点为x=6πD .f(x)在(2π,π)单调递减11.已知a ,b >0,且a≠1,b≠1.若log >1a b ,则A .(1)(1)0a b --<B .(1)()0a a b -->C .D .(1)()0b b a -->12.函数f (x )=2sin cos x xx x ++在[—π,π]的图像大致为A .B .C .D .二、填空题13.23log 9log 4⨯=.14.已知1tan 3α=-,tan()1αβ+=,则tan β=_______.15.函数sin y x x =-的图像可由函数2sin y x =的图像至少向右平移________个单位长度得到.16.若函数()()()2211,02,0b x b x f x x b x x ⎧-+->⎪=⎨-+-≤⎪⎩在R 上为增函数,则实数b 的取值范围为________.三、解答题17.已知集合{}|3A x a x a =≤≤+,{}=|-15R B x x ≤≤ð.(1)若=A B φ⋂,求实数a 的取值范围;(2)若=A B A ,求实数a 的取值范围.18.已知2sin()cos(2)tan()()tan()sin()f παπααπαπαπα---+=+--.(1)化简()f α;(2)若α是第四象限角,且33cos()25πα-=,求()f α的值.19.已知函数1()1x x a f x a -=+(0a >且1a ≠).(1)判断函数()f x 的奇偶性;(2)若01a <<,判断函数()f x 在R 上的单调性,并证明.20.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≤时,12()log (1)f x x =-+(1)求函数()f x 的解析式;(2)若(1)1f a -<-,求实数a 的取值范围。
2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.已知函数()()sin f x A x =+ωϕπ0,0,2A ωϕ⎛⎫>><⎪⎝⎭的部分图象如图,则π8f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为( )A .624-B .624C .324D .3242.已知向量(1,1)a =r ,(2,)b x =r ,若a b +r r 与42b a -r r平行,则实数x 的值为()A .2-B .0C .1D .23.已知点(1,1)A 和点(4,4)B , P 是直线10x y -+=上的一点,则||||PA PB +的最小值是( ) A.36345 D.54.在ABC △中,22223ABC a b ab c S ∆+-==,则ABC △一定是( ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形D.等腰直角三角形5.已知10a -<< ,则三个数3a 、13a 、3a 由小到大的顺序是( ) A.1333a a a << B.1333a a a << C.1333a a a << D.1333a a a <<6.若110a b<<,则下列不等式中不正确的是() A .a b ab +<B .2b aa b+> C .2ab b > D .22a b <7.在数列{}n a 中,若12a =,()*121nn n a a n a +=∈+N ,则5a =( ) A .417B .317 C .217D .5178.已知(,0)2απ∈- ,tan cos2-1αα=,则α=( ) A.-12πB.-6πC.-4πD.-3π9.已知函数()()cos 4f x g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,若函数()f x 是周期为π的偶函数,则()g x 可以是( ) A .cos xB .sin xC .cos 4x π⎛⎫+⎪⎝⎭D .sin 4x π⎛⎫+⎪⎝⎭10.为了得到sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,可以将函数sin2y x =的图像向右平移....ϕ(0ϕ>)个单位长度,则ϕ的最小值为( )A .6π B .12π C .116πD .1112π11.已知函数f (x )=-cos (4x-6π),则( ) A .()f x 的最小正周期为π B .()f x 的图象关于直线6x π=对称C .()f x 的单调递增区间为()5,224224k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ D .()f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称 12.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .B .C .D .二、填空题13.已知幂函数()f x x α=的部分对应值如下表,则不等式'(1)0,{'(3)0.g g <∴>的解集是__________.x 112 f (x ) 12214.过点A(4,1)的圆C 与直线相切于点B(2,1),则圆C 的方程为_________.15.已知数列{}n a 满足:217n a n =-,其前n 项的和为n S ,则13S =_____,当n S 取得最小值时,n 的值为______.16.光线从点(1,4)射向y 轴,经过y 轴反射后过点(3,0),则反射光线所在的直线方程是________. 三、解答题17.2019年,河北等8省公布了高考改革综合方案将采取“3+1+2”模式,即语文、数学、英语必考,然后考生先在物理、历史中选择1门,再在思想政治、地理、化学、生物中选择2门.为了更好进行生涯规划,甲同学对高一一年来的七次考试成绩进行统计分析,其中物理、历史成绩的茎叶图如图所示.(1)若甲同学随机选择3门功课,求他选到物理、地理两门功课的概率; (2)试根据茎叶图分析甲同学应在物理和历史中选择哪一门学科?并说明理由;(3)甲同学发现,其物理考试成绩y (分)与班级平均分x (分)具有线性相关关系,统计数据如下表所示,试求当班级平均分为50分时,其物理考试成绩.参考数据: 72134840ii x ==∑,72150767ii y ==∑,7141964i i i x y ==∑,71()()314iii x x y y =--=∑.参考公式:y bx a =+$$$,1122211()()()n niii ii i nni i i i x x y y x y n x yb x x x n x====---⋅⋅==--⋅∑∑∑∑$,$a y b x =-⋅$(计算$a b$,时精确到0.01).18.某镇在政府“精准扶贫”的政策指引下,充分利用自身资源,大力发展养殖业,以增加收入,政府计划共投入72万元,全部用于甲、乙两个合作社,每个合作社至少要投入15万元,其中甲合作社养鱼,乙合作社养鸡,在对市场进行调研分析发现养鱼的收益、养鸡的收益与投入(单位:万元)满足.设甲合作社的投入为(单位:万元).两个合作社的总收益为(单位:万元).(1)当甲合作社的投入为25万元时,求两个合作社的总收益; (2)试问如何安排甲、乙两个合作的投入,才能使总收益最大?19.某市为了加快经济发展,2019年计划投入专项奖金加强旅游景点基础设施改造.据调查,改造后预计该市在一个月内(以30天计),旅游人数()f x (万人)与日期x (日)的函数关系近似满足:1()320f x x =-,人均消费()g x (元)与日期x (日)的函数关系近似满足:()60|20|g x x =--. (1)求该市旅游日收入()p x (万元)与日期()130,x x x N +≤≤∈的函数关系式; (2)求该市旅游日收入()p x 的最大值.20.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,11391,,,a a a a =成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项; (2)求数列11n n n b a a +=的前n 项和. 21.等差数列{}n a 的各项均为正数,,{}n a 的前n 项和为n S ,{}n b 为等比数列,,且.(1)求n a 与n b ;(2)求数列{}n n a b 的前n 项和n T . 22.已知函数()2(1)f x a x x =++.(1)当0a =时,求证:()f x 函数是偶函数;(2)若对任意的[)()1,00,x ∈-⋃+∞,都有()1f x ax a x≤++,求实数a 的取值范围; (3)若函数()f x 有且仅有4个零点,求实数a 的取值范围. 【参考答案】*** 一、选择题13.[]4,4- 14.(x -3)2+y 2=2 15.39- 816.30x y +-=(或写成3y x =-+) 三、解答题 17.(1)14;(2)略;(3)略 18.(1)88.5万元 (2)答案略.19.(1)()()()221120,120,2017240,2030,20x x x x N p x x x x x N ++⎧-++≤∈⎪⎪=⎨⎪-+≤≤∈⎪⎩<(2)125万元20.(1)n a n =(2) 1nn + 21.(1);(2)22.(1)略;(2)a 的取值范围为1[2,]4--;(3)a 的取值范围为1(,0)4-.2019-2020学年高一数学上学期期末试卷一、选择题1.已知两条直线,a b 与两个平面,αβ,给出下列命题:①若,,a b αβαβ⊂⊂∥,则a b ∥;②若,,,a b a b αββα⊂⊂P P ,则αβ∥; ③若,,a b αβαβ⊥⊥P ,则a b ∥;④若,,a b αβαβ⊥P P ,则a b ∥; 其中正确的命题个数为 A .1B .2C .3D .42.下列说法正确的为①如果两条直线同时平行于第三条直线,那么这两条直线平行; ②如果两条直线同时垂直于第三条直线,那么这两条直线平行; ③如果两条直线同时平行于一个平面,那么这两条直线平行; ④如果两条直线同时垂直于一个平面,那么这两条直线平行.( ) A .①② B .②③C .③④D .①④3.在三棱锥A BCD -中,已知所有棱长均为2,E 是AB 的中点,则异面直线CE 与BD 所成角的余弦值为( ) A .36B .16C .13D .3 4.已知当x θ=时函数()sin 2cos f x x x =-取得最小值,则sin 22cos 2sin 22cos 2θθθθ+=-( )A .-5B .5C .15D .15-5.已知直线l :()210x m y ++-=,圆C :226x y +=,则直线l 与圆C 的位置关系一定是( )A .相离B .相切C .相交D .不确定6.在平行四边形ABCD 中,AB a =u u u r r ,AD b =u u u r r,AC 与BD 的相交于点O ,点M 在AB 上,且30MB MA +=u u u v u u u v v,则向量OM u u u u r 等于( )A .1142a b --v vB .1142a b +r rC .3142a b --v v D .3142a b +r r7.在平面直角坐标系xOy 中,已知两圆1C :2212x y +=和2C :2214x y +=,又A 点坐标为(3,1)-,,M N 是1C 上的动点,Q 为2C 上的动点,则四边形AMQN 能构成矩形的个数为( )A.0个B.2个C.4个D.无数个8.一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为( )A.23π B.43π C.83π-D.283π-9.函数f (x )=ln (223x x --)的递增区间为( )A.(,1)-∞-B.(1,)+∞C.(3,)+∞D.(1,3)10.已知6sin cos 5αα-=,则sin 2α=( ) A.1425-B.1125-C.1125D.142511.若全集{}0,1,2,3U =且{}2U C A =,则集合A 的真子集共有( ) A .3个B .5个C .7个D .8个12.下列三角函数值大小比较正确的是 A .B .C .D .二、填空题13.已知()f x 是定义域为R 的偶函数,当0x ≥时,()f x x x =+,则不等式()20f x ->的解集是_____14.已知3log 2m =,则32log 18=____________(用m 表示) 15.已知ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若1cos 3A =,23b c =,且ABC ∆的面积是2,a =___________.16.已知二面角l αβ--为60°,动点P 、Q 分别在面α、β内,P 到β的距离为3,Q 到α的距离为23,则P 、Q 两点之间距离的最小值为 . 三、解答题17.在ABC △中,内角A B C ,,所对的边分别为,,a b c .已知2b c a +=,3sin 4sin c B a C =. (Ⅰ)求cos B 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.18.已知函数2()log f x x =,(0,)x ∈+∞. (1)解不等式:2()3()4f x f x +≥;(2)若函数2()()3()F x f x f x m =+-在区间[1,2]上存在零点,求实数m 的取值范围;(3)若函数()f x 的反函数为()G x ,且()()()G x g x h x =+,其中()g x 为奇函数,()h x 为偶函数,试比较(1)g -与1()h -的大小.19.如图,已知圆22:4O x y +=与y 轴交于,A B 两点(A 在B 的上方),直线:4l y kx =-.(1)当2k =时,求直线l 被圆O 截得的弦长;(2)若0k =,点C 为直线l 上一动点(不在y 轴上),直线,CA CB 的斜率分别为12,k k ,直线,CA CB与圆的另一交点分别,P Q .①问是否存在实数m ,使得12k mk =成立?若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由; ②证明:直线PQ 经过定点,并求出定点坐标. 20.如下图,长方体中,,,点是棱上一点.(1)当点在上移动时,三棱锥的体积是否变化?若变化,说明理由;若不变,求这个三棱锥的体积. (2)当点在上移动时,是否始终有,证明你的结论.21.一次函数()f x 是R 上的增函数,()()()x x g f x m =+,已知[()]165f f x x =+. (1)求()f x ;(2)若()g x 在(1,)+∞单调递增,求实数m 的取值范围; (3)当[1,3]x ∈-时,()g x 有最大值13,求实数m 的值. 22.已知函数()()1210,121x f x a a a -=->≠+且是定义在R 上的奇函数.(Ⅰ)求实数a 的值.(Ⅱ)当[)1,x ∈+∞时,()22xmf x ≤+恒成立,求实数m 的取值范围.【参考答案】*** 一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A D A D C A D B C B CC13.{|1x x <-或1}x > 14.25m m+ 15.32216.23三、解答题 17.(Ⅰ) 14-; (Ⅱ) 357+. 18.(1){|2x x ≥或10}16x <≤;(2)[]0,4;(3)()()11g h -<-。
安徽省合肥一中2019-2020学年高一上学期期末数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={−1,1,2,4,6},B={x|x2+2x−8≤0},则A∩B=()A. {−1,1}B. {−1,1,2}C. {−1,1,2,4}D. {−1,1,2,4,6}2.函数f(x)=√2x2−3x−2log2(x−1)的定义域是()A. (−12,2) B. (−∞,−12]∪[2,+∞)C. (2,+∞)D. [1,+∞)3.已知角a的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有两点A(1,a),B(2,b),且cos2a=23,则=A. 15B. √55C. 2√55D. 14.《九章算术》是我国古代数学名著,其中有这样一个问题:“今有宛田,下周三十步,径十六步,问为田几何?”意思说:现有扇形田,弧长三十步,直径十六步,问面积多少?书中给出计算方法:以径乘周,四而一,即扇形的面积等于直径乘以弧长再除以4.在此问题中,扇形的面积是()A. 415B. 158C. 100D. 1205.若θ∈[π4,π2],sin2θ=3√78,则cosθ=()A. 34B. √78C. √74D. −346.函数f(x)=x1−2x −x2()A. 是偶函数,在(−∞,0)上是增函数B. 是偶函数,在(−∞,0)上是减函数C. 是奇函数,在(−∞,0)上是增函数D. 是奇函数,在(−∞,0)上是减函数7.要得到函数y=sin(2x−π3)的图象,应该把函数y=sin2x的图象()A. 向左平移π3B. 向右平移π3C. 向左平移π6D. 向右平移π68. 函数f(x)=x(e −x −e x )4x 2−1的部分图象大致是( )A.B.C.D.9. 函数y =b +asinx(a <0)的最大值为−1,最小值为−5,则y =tan(3a +b)x 的最小正周期为( )A. 2π9B. π9C. π3D. 2π310. 已知函数f(x)={3x −x 2,x <0ln(x +1),x ≥0,若|f(x)|≥ax ,则 a 取值范围是( )A. [−3,0]B. (−∞,1]C. (−∞,0]D. {−3,1}11. 已知函数f(x)(x ∈R)满足f(x)=f(2−x),若函数y =|x 2−2x −3|与y =f(x)图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…(x m ,y m ),则∑x i m i=1=( )A. 0B. mC. 2mD. 4m12. 关于函数f(x)=√3cos(2x +π6),x ∈R ,下列结论中正确的个数是( )①若f(x 1)=f(x 2),则x 1−x 2必是π的整数倍; ②函数f(x)的图象关于直线x =5π12对称; ③函数f(x)在区间[0,π2]上的值域为[−32,32]; ④函数f(x)的解析式可写为f(x)=√3sin(2x +2π3).A. 4B. 3C. 2D. 1二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知函数f(x)=ln(√1+x 2+x)+x 3+3,则f(m)=1,则f(−m)=__________.14. 已知sin(π−α)=35,α∈(π2,π),则tanα=______. 15. 若cosα=13,则sin (α+π3)−12sinα=____ . 16. 若函数f(x)=x 3−(12)x−2,零点x 0∈(n,n +1)(n ∈Z),则n =__________.三、解答题(本大题共6小题,共72.0分)17. 已知α∈(−π2,0),sinα=−√55.(Ⅰ)求cos(π6−α)的值; (Ⅱ)求sin(π4+2α)的值. 18. 设函数.(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在[0,π]上的单调递增区间.19. 设函数y =f(x)是定义在R 上的函数,对任意实数x ,有f(1−x)=x 2−3x +3.(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=f(x)−(1+2m)x+1(m∈R)在上的最小值为−2,求m的值.20.启东市政府拟在蝶湖建一个旅游观光项目,设计方案如下:如图所示的圆O是圆形湖的边界,沿线段AB,BC,CD,DA建一个观景长廊,其中A,B,C,D是观景长廊的四个出入口且都在圆O上,已知:BC=12百米,AB=8百米,在湖中P处和湖边D处各建一个观景亭,且它们关于直线AC对称,在湖面建一条观景桥APC.观景亭的大小、观景长廊、观景桥的宽度均忽略不计,设∠ABC=α.(1)若观景长廊AD=4百米,CD=AB,求由观景长廊所围成的四边形ABCD内的湖面面积;(2)当时,求三角形区域ADC内的湖面面积的最大值;(3)若CD=8百米且规划建亭点P在三角形ABC区域内(不包括边界),试判断四边形ABCP内湖面面积是否有最大值?若有,求出最大值,并写出此时α的值;若没有,请说明理由.21.定义:对于函数f(x),若在定义域内存在实数x,满足f(−x)=−f(x),则称f(x)为“局部奇函数”.(1)已知二次函数f(x)=ax2+2x−4a(a∈R),试判断f(x)是否为“局部奇函数”?并说明理由;(2)若f(x)=2x+m是定义在区间[−1,1]上的“局部奇函数”,求实数m的取值范围;(3)若f(x)=4x−m⋅2x+1+m2−3为定义域R上的“局部奇函数”,求实数m的取值范围。
2019-2020学年安徽省合肥一中,八中、六中高一上学期期末联考数学试题一、单选题1.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B =( ) A .{}1,3- B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,5【答案】C【解析】∵ 集合{}124A ,,=,{}2|40B x x x m =-+=,{}1A B ⋂= ∴1x =是方程240x x m -+=的解,即140m -+= ∴3m =∴{}{}{}22|40|43013B x x x m x x x =-+==-+==,,故选C2.函数()f x =的定义域为( )A .1(0,)2B .(2,)+∞C .1(0,)(2,)2+∞UD .1(0,][2,)2+∞U 【答案】C【解析】由题意得220(log )10x x >⎧⎨->⎩,0,1202x x x 或>⎧⎪⎨><<⎪⎩所以x ∈()10,2,2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭,选C.3.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线3y x =上,则cos2θ=( )A .45-B .35-C .35D .45【答案】A【解析】根据题意可求出cos θ,利用二倍角公式求出cos2θ 【详解】解:当θ的终边在第一象限时,取直线3y x =上的点(1,3),则r =,故cos10θ==,同理:当θ的终边在第三象限时,cos 10θ=-,所以224cos 22cos 12(15θθ=-=-=-. 故选:A. 【点睛】本题考查了三角函数的定义、二倍角公式,解题的关键是画出图形,准确使用定义和倍角公式.4.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,卷一《方田》[三三]“今有宛田,下周六步,径四步问为田几何?”译成现代汉语其意思为:有一块扇形的田,弧长6步,其所在圆的直径是4步,问这块田的面积是( )平方步? A .12 B .9C .6D .3【答案】C【解析】根据扇形面积公式,求出扇形面积. 【详解】解:因为弧长为6步,所在圆的直径为4步, 所以12662S =⨯⨯=(平方步). 故选:C. 【点睛】本题考查了扇形的面积公式,解题的关键是熟记扇形面积公式.5.若0,4πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,sin 28θ=,则sin θ=( )A .35B .4C .45D .34【答案】B【解析】根据sin 2θ,先求出cos2θ,利用二倍角公式可以解出结果. 【详解】 解:[0,]4πθ∈Q2[0,]2πθ∴∈故1cos 28θ===又2cos 212sin θθ=- 即2112sin 8θ=- 由[0,]4πθ∈,解得:sin θ=. 故选:B. 【点睛】本题考查了同角三角函数关系、倍角公式等知识,解题的关键是灵活运用三角变换中的公式.6.已知函数()144xx f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()f x ( ) A .是奇函数,且在R 上是增函数 B .是偶函数,且在R 上是增函数 C .是奇函数,且在R 上是减函数 D .是偶函数,且在R 上是减函数【答案】C【解析】利用函数的单调性、奇偶性定义等方法判断函数的性质. 【详解】解:函数()144xx f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的定义域为R , 因为()1144()()44xx x x f x f x --⎛⎫-=-=-=- ⎪⎝⎭, 所以()144xx f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为奇函数;因为14xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上为减函数,4xy =-在R 上的减函数,所以()144xx f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭在R 上的减函数, 综上:函数()144xx f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为奇函数,在R 上是减函数.故选:C. 【点睛】本题考查了函数的单调性与奇偶性的研究,解决问题的关键是熟练运用函数性质的定义.7.要得到函数4sin 33y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,只需要将函数4sin3y x =的图像( )A .向左平移9π个单位 B .向右平移9π个单位 C .向左平移3π个单位 D .向右平移3π个单位 【答案】B【解析】先将函数4sin 33y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭转化为4sin(3())9y x π=-,然后根据平移的规则即可得出答案. 【详解】解:函数4sin 33y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭等价于4sin(3())9y x π=-,故只需要将4sin3y x =向右平移9π即可得到. 故选:B. 【点睛】本题考查了三角函数图象平移的规则,解题的关键是理清函数图象左右平移时,是自变量的平移.8.函数()2e e x xf x x--=的图像大致为 ( ) A . B .C .D .【答案】B【解析】分析:通过研究函数奇偶性以及单调性,确定函数图像.详解:20,()()()x xe e xf x f x f x x --≠-==-∴Q 为奇函数,舍去A, 1(1)0f e e -=->∴Q 舍去D;243()()2(2)(2)()2,()0x x x x x xe e x e e x x e x ef x x f x x x---+---++=='∴>'>Q , 所以舍去C ;因此选B.点睛:有关函数图象识别问题的常见题型及解题思路(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置;②由函数的单调性,判断图象的变化趋势;③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.9.设函数()2cos cos f x x b x c =++,则()f x 的最小正周期( )A .与b 有关,但与c 无关B .与b 有关,且与c 有关C .与b 无关,且与c 无关D .与b 无关,但与c 有关【答案】A【解析】根据三角恒等变换化简()1cos 2cos 2xb xc f x +=++,对b ,c 分类讨论即可得解. 【详解】由于()21cos 2cos cos cos 2xx b x c b x c f x +=++=++. 当0b =时,()f x 的最小正周期为π; 当0b ≠时,()f x 的最小正周期2π;c 的变化会引起()f x 的图象的上下平移,不会影响其最小正周期.故选:A.【点睛】此题考查函数周期的辨析,关键在于弄清参数对函数的影响.10.已知函数 ()()2x 3x,x 0f x ln x 1,x 0⎧-+<⎪=⎨+≥⎪⎩,若 ()f x ax ≥∣∣,则 a 取值范围是()n nA .(],0∞-B .(],1∞- C .[]3,0-D .[]3,1-【答案】C【解析】当0x <时,230x x -+<,()23f x x x ax =-≥,所以3a x ≥-恒成立,所以3a ≥-;当0x ≥时,()ln(1)f x x ax =+≥恒成立,则在同一坐标系中由函数ln(1)(0)y x x =+≥与(0)y ax x =≥的图象可知0a ≤, 综上,30a -≤≤,故选C .点睛:本题主要考查了分段函数的解析式和不等式的恒成立问题的求解,其中解答中涉及到分段函数的解析式,二次函数的性质和对数函数的单调性的应用,解答中牢记恒成立问题的求解和函数的基本性质是解答问题的关键,试题有一定的难度,属于中档试题. 11.已知函数()f x (x ∈R )满足()()4f x f x -=-,若函数21x y x+=与()y f x =图像的交点为()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y ,则()1miii x y =+=∑( )A .0B .mC .2mD .4m【答案】C【解析】函数()f x (x ∈R )满足()()4f x f x -=-,得到()y f x =是关于点(0,2)对称,函数21x y x+=经过化简也可以得到关于(0,2)对称,由此可知两个函数的交点就关于(0,2)对称,根据点的对称性,就可以得到()1miii x y =+∑的值.【详解】解:因为函数()f x (x ∈R )满足()()4f x f x -=-,即函数()f x (x ∈R )满足()()22f x f x -+=,所以()y f x =是关于点(0,2)对称,函数21x y x +=等价于12y x =+, 所以函数21x y x +=也关于点(0,2)对称,所以函数21x y x+=与()y f x =图像的交点为()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y 也关于点(0,2)对称,故交点()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y 成对出现,且每一对点都关于(0,2)对称, 故()12121()()0422mi i m m i mx y x x x y y y m =+=+++++++=+⨯=∑LL . 故选:C. 【点睛】本题考查了抽象函数对称性的综合应用,在解决抽象函数的问题时,和具体函数研究的方法相同,也是从奇偶性(对称性)、单调性、周期性等性质着手研究,然后可根据性质作出大致的草图进行研究.12.关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论: ①()f x 是偶函数 ②()f x 的最大值为2 ③()f x 在[],ππ-有4个零点 ④()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 其中所有正确结论的编号是( ) A .①②④ B .②③④C .①③④D .①②③【答案】A【解析】函数的奇偶性可根据定义判断,最值、零点、单调性等可将函数去绝对值进行分析. 【详解】解:()sin |||sin |f x x x =+的定义域为R ,因为()sin sin()sin sin ()f x x x x x f x -=-+-=+=, 故()f x 为偶函数,结论①正确,当*[2,(21)],x k k k N ππ∈+∈,()sin sin 2sin f x x x x =+=当*((21),(22)],x k k k N ππ∈++∈,()sin sin 0f x x x =-=故当0x ≥时,()**2sin ,[2,(21)],0,((21),(22)],x x k k k N f x x k k k N ππππ⎧∈+∈=⎨∈++∈⎩根据函数为偶函数,作出大致图象,如图所示故函数的最大值为2,结论②正确,根据图象可得,()f x 在[],ππ-有3个零点,故结论③错误,由图象可以看出,()f x 在区间,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,结论④正确.故选:A. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性、三角函数的图象与性质,考查学生的推理论证能力和运算求解能力等.二、填空题13.已知函数()()2ln 1422f x x x =++,则()1lg 5lg 5f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭______.【答案】4【解析】先研究函数())2ln 1422f x x x =++的性质,然后利用对称性求解.【详解】 解:令)2()ln 142g x x x =+函数)2()ln142g x x x =+的定义域为R ,()))1222()ln142ln142ln142()g x x x x xx x g x --=+=+=-+=-,所以函数()2()ln142g x x x =+为奇函数,故()()()()()1lg 5lg lg 5lg 5lg 52lg 525f f f f g g ⎛⎫+=+-=++-+ ⎪⎝⎭()()lg5lg544g g =-+=.故答案为:4. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性,研究函数问题常见的方法是从函数的性质、图象等角度研究.14.已知()()()()sin 5cos 8tan 3sin cos 22f αππααπαππαα----=⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,其中α是第三象限角,且31cos 25πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()f α=______.【答案】12-【解析】先利用诱导公式对函数()()()()sin 5cos 8tan 3sin cos 22f αππααπαππαα----=⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭进行化简,再求解出31cos 25πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,进而求解出()f α的值. 【详解】解:()()()()sin 5cos 8tan 3sin cos 22f αππααπαππαα----=⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()()()[sin ]cos [tan ][cos ]sin ααααα--=-tan α=-,由31cos 25πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭化简得1sin 5α=-, 因为α是第三象限角,所以cos 5α===-,故tan 12α==,所以()12f α=-.故答案为:. 【点睛】本题考查了三角函数诱导公式、同角三角函数的关系等知识点,熟练运用公式是解决本题的关键.15.若04πα<<,04πβ-<<,1cos 43πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,cos 433πβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭cos 3βα⎛⎫+= ⎪⎝⎭______.【答案】9【解析】由于()()3443βππβαα+=+--,利用两角和差公式可求出cos 3βα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值. 【详解】 解:因为04πα<<, 所以442πππα<+<,所以sin 43πα⎛⎫+==⎪⎝⎭,同理可得:sin 43πβ⎛⎫-=⎪⎝⎭故cos cos[()()]3443βππβαα⎛⎫+=+-- ⎪⎝⎭ cos()cos()sin()sin()443443ππβππβαα=+-++-1··33339=+=.故答案为:9. 【点睛】本题考查了两角和差公式的知识,解决问题的关键是整体思想的意识,还要关注角的范围的确定.16.设函数()f x (x ∈R )满足()()f x f x -=,()()2f x f x =-,且当[]0,1x ∈时,()3f x x =.又函数()()cosg x x x π=,则函数()()()h x g x f x =-在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的零点个数为______. 【答案】6【解析】根据题意,解出()f x 在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的函数表达式,将零点问题转化为方程问题,结合函数图象进行求解. 【详解】 解:当1,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,10,2x ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦, 故()33()()f x f x x x =-=-=-; 当31,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,12,12x ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦, 故()3(2)(2)f x f x x =-=-.函数()()()h x g x f x =-的零点即为方程()()g x f x =的根, 故接下来研究方程()()g x f x =解的情况. 当1,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时, 方程()()g x f x =即为()3cos x x x π=-, 化简得()3cos x x x π-=-,显然0x =是一个根,当0x ≠时,方程()3cos x x x π-=-等价于()2cos x x π=,在1[,0)2x ∈-内,作出函数()cos y x π=与2y x =的图象,如图所示,可得有一个交点,故当1,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数()()()h x g x f x =-有两个零点; 当(0,1]x ∈时,方程()()g x f x =即为()3cos x x x π=,化简得()2cos x x π=,在(0,1]x ∈内,作出函数()cos y x π=与2y x =的图象,如图所示,可得有3个交点,故当(0,1]x ∈时,函数()()()h x g x f x =-有3个零点; 当3(1,]2x ∈时,方程()()g x f x =即为()3cos (2)x x x π=-,化简得()3(2)cos x x xπ-=,在3(1,]2x ∈内,作出函数()cos y x π=与3(2)x y x-=的图象,如图所示,可得有一个交点,故当3(1,]2x ∈时,函数()()()h x g x f x =-有1个零点; 综上:函数()()()h x g x f x =-有6个零点. 故答案为:6. 【点睛】本题考查了函数的性质与图像、函数零点等知识,考查了转化与化归、数形结合等思想方法,属于函数综合应用问题,难度大.三、解答题 17.已知,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,5sin α.(1)求sin 6απ⎛⎫+⎪⎝⎭的值; (2)求5cos 23πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值. 【答案】(11525-;(2)34310+ 【解析】(1)利用两角和差公式求解; (2)利用二倍角公式、两角和差公式求解. 【详解】解:(1)因为,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,5sin α=,所以225cos 1sin αα=--, 所以sin sin cos cos sin 666πππααα⎛⎫+=+⎪⎝⎭125351525·(?252510=-+=,即sin 610πα⎛⎫+=⎪⎝⎭; (2)223cos 212sin 155αα=-=-=,4sin 22sin cos 2?·555ααα-===-, 555cos 2cos cos 2sin sin 2333πππααα⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭134(()255=⨯+⨯-=即53cos 2310πα+⎛⎫-=⎪⎝⎭.【点睛】本题考查了两角和差公式、二倍角公式、同角三角函数关系等知识,熟练运用公式是解题的关键.18.已知函数22()sin cos cos f x x x x x =-+ (1)求()3f π的值;(2)求()f x 的最小正周期及单调递增区间.【答案】(1)2;(2)最小正周期为π,单调递增区间为,63k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,()k ∈Z .【解析】(1)直接利用三角函数关系式的恒等变换,把函数的关系式变形成正弦型函数,进一步求出函数的值.(2)直接利用函数的关系式,求出函数的周期和单调区间. 【详解】解:(1)22()sin cos cos f x x x x x Q =-+,cos22x x =-,2sin(2)6x π=-,即()2sin(2)6f x x π=-则2()2sin()2336f πππ=-=,(2)由(1)知()2sin(2)6f x x π=-()f x ∴的最小正周期为22T ππ==, 令:222262k x k πππππ-+-+剟,()k ∈Z ,得:63k x k ππππ-+剟,()k ∈Z ,所以函数的递增区间为:,63k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,()k ∈Z . 【点睛】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数单调性的应用,周期性的应用,属于中档题.19.若函数()y f x =是周期为2的偶函数,当[]1,2x ∈时,()3f x x =-+.在()y f x =的图象上有两点A 、B ,它们的纵坐标相等,横坐标都在区间[]1,3上. (1)求当[]2,3x ∈时()f x 的解析式;(2)定点C 的坐标为()0,3,求ABC ∆面积的最大值. 【答案】(1)当[]2,3x ∈时,()1f x x =-;(2)1【解析】(1)利用函数的奇偶性与周期性,求解()f x 在[]2,3x ∈上的解析式; (2)设出A 、B 两点的纵坐标,根据题意,构建出ABC ∆的面积函数,运用函数性质求解最值. 【详解】解:(1)当[]2,3x ∈时 则[]3,2x -∈--, 故[]41,2x -∈,根据函数为偶函数且周期为2得,所以()()(4)(4)31f x f x f x x x =-=-=--+=-, 即[]2,3x ∈时,()1f x x =-;(2)设A 在3y x =-+上,B 在1y x =-上, 且A 、B 两点的纵坐标为(12)m m <≤, 则3A x m =-,1B x m =+,3122A B x x m m m -=---=-, 21(22)(3)432ABC S m m m m ∆=--=-+-,12m <≤ 当2m =时,ABC S ∆最大,最大值为1. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性、周期性等性质,考查函数解析式的求解,考查二次函数的图象与性质,考查学生的综合应用能力.20.如图,一个半圆和长方形组成的木块,长方形的边CD 为半圆的直径,O 为半圆的圆心,2AB =,1AD =,现要将此木块锯出一个等腰三角形EFG ,其底边EF AB ⊥,点E 在半圆上.(1)设6EOC π∠=,求三角形木块EFG 面积;(2)设EOC θ∠=,试用θ表示三角形木块EFG 的面积S ,并求S 的最大值. 【答案】(1)EFG 63S 8∆+=;(2)1sin cos sin cos 2S θθθθ+++=,EFG ∆的面积最大值为324+ 【解析】(1)构造垂线,将EF 、GH 的长度进行转化,EF 的长度即为EM MF +的值,GH 的长度即为DO OM +的值,从而求解出EFG S ∆;(2)根据第(1)问的转化方法,同理可以得出EFG S ∆的表达式,然后将sin cos θθ+看成整体进行换元,进而将面积函数转化为熟悉的二次函数,从而求解出最值. 【详解】解:(1)过点G 作GH EF ⊥交EF 于点H ,设EF 交CD 于点M ,所以311?cos16GH DM DO OM π==+=+=+, 311?sin62EF EM MF π=+=+=, 所以11323633222EFG S EF GH ∆++=⨯⨯=⨯=; (2)因为半圆和长方形组成的铁皮具有对称性, 所以可只分析[0,]2πθ∈时的情况,11?cos 1cos GH DM DO OM θθ==+=+=+, 11?sin 1sin EF EM MF θθ=+=+=+,所以11(1cos )(1sin )22EFG S EF GH θθ∆=⨯⨯=⨯+⨯+ 1sin cos sin cos 2θθθθ+++=,令sin cos t θθ+=,[0,]2πθ∈,故21sin cos 2t θθ-=,sin cos 2)4t πθθθ=+=+,[0,]2πθ∈Q3[,]444πππθ∴+∈,2sin()42πθ∴+∈, 2]t ∴∈,221121224EFGt t t t S ∆-++++==,函数2214t t y ++=在单调递增,所以当t =时,EFG ∆的面积最大,最大值为34+. 【点睛】本题考查了三角函数在实际问题中的应用,考查了三角函数的值域问题,三角函数中sin cos θθ±与sin cos θθg的联系等等,考查了学生综合应用能力. 21.对于函数()f x ,若在定义域内存在实数x ,满足()()2f x f x -=-,则称“局部中心函数”.(1)已知二次函数()2241f x ax x a =+-+(a R ∈),试判断()f x 是否为“局部中心函数”,并说明理由; (2)若()12423xx f x m m +=-⋅+-是定义域为R 上的“局部中心函数”,求实数m 的取值范围.【答案】(1) ()f x 为“局部中心函数”,理由详见解题过程;(2)1m -≤≤ 【解析】(1)判断()f x 是否为“局部中心函数”,即判断方程()()2f x f x -=-是否有解,若有解,则说明()f x 是“局部中心函数”,否则说明()f x 不是“局部中心函数”; (2)条件()12423xx f x m m +=-⋅+-是定义域为R 上的“局部中心函数”可转化为方程()()2f x f x -=-有解,再利用整体思路得出结果. 【详解】解:(1)由题意,()2241f x ax x a =+-+(a R ∈),所以()2241f x ax x a -=--+,()2222241124f x ax x a ax x a -=--+-=--+,当()()2f x f x -=-时,22241124ax x a ax x a --+=--+解得:2(4)0a x -=, 由于a R ∈,所以2x =±, 所以()f x 为“局部中心函数”.(2)因为()12423xx f x m m +=-⋅+-是定义域为R 上的“局部中心函数”,所以方程()()2f x f x -=-有解,即12124232423x x x x m m m m --++-⋅+-=-+⋅-+在R 上有解, 整理得:2442(22)280xxx x m m --+-⋅++-=,令22x x t -+=,[2,)t ∈+∞,故题意转化为2222100t m t m -⋅+-=在[2,)t ∈+∞上有解, 设函数22()2210g t t m t m =-⋅+-,当(2)0g ≤时,2222100t m t m -⋅+-=在[2,)t ∈+∞上有解, 即2442100m m -+-≤, 解得:13m -≤≤; 当(2)0g >时,则需要满足(2)002g m >⎧⎪∆≥⎨⎪>⎩才能使2222100t m t m -⋅+-=在[2,)t ∈+∞上有解,解得:3m <≤综上:1m -≤≤【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、指数函数的图象与性质,考查了整体换元的思想方法,还考查了学生理解新定义的能力. 22.已知a R ∈,函数()21log f x a x ⎛⎫=+⎪⎝⎭. (1)当9a =时,解不等式()0f x >;(2)若关于x 的方程()()2log 3240f x a x a --+-=⎡⎤⎣⎦的解集中恰好有一个元素,求a 的取值范围;(3)设0a >,若对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,函数()f x 在区间[],1t t +上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.【答案】(1)不等式的解集为:{|0x x >或1}8x <-;(2)312a <≤或2a =或3a =;(3)23a ≥. 【解析】(1)利用对数函数的单调性,求解对数不等式;(2)将对数方程转化为整式方程,根据解集只有一个元素以及真数要大于0进行分情况讨论求解;(3)先求出最大值与最小值的差,进而转化为恒成立问题进行求解,分离变量构建新函数,求解最值,从而得出结果. 【详解】解:(1)当9a =时,21log 90x ⎛⎫+> ⎪⎝⎭即为191x +>,故18x>-, 等价于(81)0x x +>, 解得:0x >或18x <-,所以不等式的解集为:{|0x x >或1}8x <-. (2)方程()()2log 3240f x a x a --+-=⎡⎤⎣⎦ 即为()221log ()log 3240a a x a x⎡⎤+--+-=⎣⎦, 等价于当()3240a x a -+->时,方程()1324a a x a x+=-+-①有一解, ①式化简为:(1)((3)1)0x a x +--=②,当3a =时,方程②的解为1x =-,满足条件()3240a x a -+->,故成立; 当2a =时,方程②的解为1x =-,满足条件()3240a x a -+->,故成立; 当3a ≠且2a ≠时,方程②的解为1x =-或13x a =-, 若1x =-是方程①的解,则10a ->,即1a >, 若13x a =-是方程①的解,则230a ->,即32a >, 要使方程①有且只有一解,故312a <≤. 综上:方程()()2log 3240f x a x a --+-=⎡⎤⎣⎦的解集中恰好有一个元素时,a 的取值范围为312a <≤或2a =或3a =. (3)因为函数()f x 在区间[,1]t t +上单调递减, 所以对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,函数()f x 在区间[],1t t +上的最大值与最小值的差不超过1, 可转化为()(1)1f t f t -+≤对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, 即2211log log 11a a t t ⎛⎫⎛⎫+-+≤ ⎪⎪+⎝⎭⎝⎭对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, 因为0a >, 所以等价于112()1a a t t +≤++对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, 分离变量得到:121a t t ≥-+对任意1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立, 令12()1g t t t =-+,1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦ 121()1(1)t g t t t t t -=-=++, 当1t =时,()0g t =, 当1[,1)2t ∈时,令1t m -=,1(0,]2m ∈,2121()21(1)(2)323m m g t t t m m m m m m=-===+---++-, 因为当1(0,]2m ∈时,函数2y m m=+单调递减, 故当12m =时,min 29()2m m +=, 故max 2()3g t =, 所以23a ≥. 【点睛】本题考查了对数不等式、对数函数、二次方程、二次不等式等知识,考查了常见函数的单调最值等性质,还考查了分类讨论、分离变量等思想方法.。
2019-2020学年安徽省合肥市六校高一(上)期末数学试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.每小题4个选项中,只有1个选项符合题目要求.)1. 已知集合A ={x|−2≤x <2},B ={x|x 2−2x −3≤0},则A ∩B =( ) A.[−1, 1] B.[−2, −1] C.[1, 2) D.[−1, 2)2. 设函数f(x)={x 2(x <1)x −1(x ≥1) ,则f[f(−4)]的值为( )A.15B.16C.−5D.−153. 已知角α的终边上一点P 的坐标为(sin2π3, cos2π3),则sin α的值为( )A.12B.−12C.√32D.−√324. 在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →=( ) A.34AB →−14AC →B.14AB →−34AC →C.34AB →+14AC →D.14AB →+34AC →5. 已知a =log 20.2,b =20.2,c =0.20.3,则( ) A.a <b <c B.a <c <b C.c <a <b D.b <c <a6. 已知sin (π3+α)=13,则cos (5π6+α)=( )A.13 B.−13C.2√23D.−2√237. 函数f(x)=e x +4x −3的零点所在的大致区间是( ) A.(−14, 0) B.(0, 14)C.(14, 12)D.(12, 34)8. 已知非零向量a →,b →满足|a →|=2|b →|,且(a →−b →)⊥b →,则a →与b →的夹角为( )A.π3B.π6C.5π6D.2π39. 幂函数f(x)=(m 2−m −1)x m 2+m−3在(0, +∞)时是减函数,则实数m 的值为( )A.2或−1B.−1C.2D.−2或110. 设函数f(x)=cos (x +π3),则下列结论错误的是( )A.f(x)的一个周期为−2πB.f(x)在上(π2,π)单调递减C.y =f(x)的图象关于直线x =8π3对称D.f(x +π)的一个零点为x =π611. 已知a ,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A.(a −1)(b −1)<0 B.(a −1)(a −b)>0 C.(b −1)(b −a)<0 D.(b −1)(b −a)>012. 函数f(x)=sin x+xcos x+x 2在[−π, π]的图象大致为( )A.B.C.D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,把答案填在题中的横线上.)计算 (log 29)⋅(log 34)=________.已知tan α=−13,tan (α+β)=1,则tan β=________.函数y =sin x −√3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向右平移________π3 个单位长度得到.若函数f(x)={(2b −1)x +b −1,(x >0)−x 2+(2−b)x,(x ≤0) 在(−∞, +∞)上为增函数,实数b 的取值范围是________.三、解答题(本大题共6小题,满分70分,解答题应写出文字说明及演算步骤.)已知集合A ={x|a ≤x ≤a +3},∁R B ={x|−1≤x ≤5}. (1)若A ∩B =⌀,求实数a 的取值范围;(2)若A ∩B =A ,求实数a 的取值范围.已知f(α)=2sin (π−α)cos (2π−α)tan (−α+π)tan (π+α)sin (−π−α).(1)化简f(α);(2)若α是第四象限角,且cos (3π2−α)=35,求f(α)的值.已知函数f(x)=a x −1a x +1(a >0且a ≠1). (1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)若0<a <1,判断函数f(x)在R 上的单调性,并证明.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,且x ≤0时,f(x)=log 12(−x +1).(1)求f(x)的解析式;(2)若f(a −1)<−1,求实数a 的取值范围.已知向量a →=(cos α, sin α),b →=(cos β, sin β),|a →−b →|=4√1313. (1)求cos (α−β)的值;(2)若0<α<π2,−π2<β<0,且sin β=−45,求sin α的值.已知函数f(x)=sin (2x +π3)+sin (2x −π3)+2cos 2x −1,x ∈R . (1)求函数f(x)的单调递减区间;(2)若函数y =f(x)−2a +1在[0,π2]上有两个零点,求实数a 的取值范围.参考答案与试题解析2019-2020学年安徽省合肥市六校高一(上)期末数学试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.每小题4个选项中,只有1个选项符合题目要求.)1.【答案】D【考点】交集及其运算【解析】求出集合A,B,由此能求出A∩B.【解答】∵集合A={x|−2≤x<2},B={x|x2−2x−3≤0}={x|−1≤x≤3},∴A∩B={x|−1≤x<2}=[−1, 2).2.【答案】A【考点】函数的求值求函数的值【解析】由于−4<1,将−4代入第一段的解析式求出f(−4)=16;由于16>1,将16代入第二段上解析式求出f[f(−4)]的值.【解答】∵f(−4)=16∴f[f(−4)]=f(16)=16−1=153.【答案】B【考点】任意角的三角函数【解析】由条件利用任意角的三角函数的定义,求得sinα的值.【解答】∵角α终边上一点P的坐标是(sin2π3, cos2π3),∴x=sin2π3,y=cos2π3,r=|OP|=1,∴sinα=cos2π3=−12.4.【答案】A【考点】向量加减混合运算及其几何意义【解析】运用向量的加减运算和向量中点的表示,计算可得所求向量.【解答】解:在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,EB→=AB→−AE→=AB→−12AD→=AB→−12×12(AB→+AC→)=34AB→−14AC→.故选A.5.【答案】B【考点】指数式、对数式的综合比较【解析】由指数函数和对数函数的单调性易得log20.2<0,20.2>1,0<0.20.3<1,从而得出a,b,c的大小关系.【解答】解:a=log20.2<log21=0,b=20.2>20=1,∵0<0.20.3<0.20=1,∴c=0.20.3∈(0, 1),∴a<c<b.故选B.6.【答案】B【考点】运用诱导公式化简求值【解析】利用诱导公式可得cos(5π6+α)=cos[π2+(π3+α)]=−sin(π3+α),利用条件求得结果.【解答】cos(5π6+α)=cos[π2+(π3+α)]=−sin(π3+α)=−13,7.【答案】C【考点】函数零点的判定定理【解析】确定f(0)=1−3=−2<0,f(12)=√e−1>0,f(14)=√e4−2=√e4−√164<0,f(1)=e+4−3=e+1>0,根据零点存在定理,可得结论. 【解答】解:∵ 函数f(x)=e x +4x −3在R 上是增函数, 求解:f(0)=1−3=−2<0, f(12)=√e −1>0,f(14)=√e 4−2=√e 4−√164<0, f(1)=e +4−3=e +1>0, ∴ 根据零点存在定理,可得函数f(x)=e x +4x −3的零点所在的大致区间是(14, 12).故选C . 8.【答案】 A【考点】平面向量数量积坐标表示的应用 【解析】由题意,计算cos θ的值,从而求得a →与b →的夹角θ的值. 【解答】非零向量a →,b →满足|a →|=2|b →|, 且(a →−b →)⊥b →,则(a →−b →)⋅b →=0, 即a →⋅b →=b →2=|b →|2; 所以cos θ=a →⋅b→|a →|×|b →|=|b →|22|b →|×|b →|=12,又θ∈[0, π],所以a →与b →的夹角为θ=π3. 9. 【答案】 B【考点】幂函数的单调性、奇偶性及其应用 【解析】由题意利用幂函数的定义和性质可得{m 2−m −1=1m 2+m −3<0,由此解得m 的值.【解答】解:由于幂函数f(x)=(m 2−m −1)x m2+m−3在(0, +∞)时是减函数,故有{m 2−m −1=1m 2+m −3<0,解得m =−1. 故选B . 10.【答案】 B【考点】命题的真假判断与应用 【解析】由余弦型函数的图象与性质逐一分析四个选项得答案. 【解答】∵ f(x)=cos (x +π3),∴ T =2π2=π,则−2π是f(x)的一个周期,故A 正确;由x ∈(π2,π),得x +π3∈(5π6, 4π3),可知函数f(x)=cos (x +π3)在(π2,π)上先减后增,故B 错误;由f(8π3)=cos (8π3+π3)=cos 3π=−1,可知y =f(x)的图象关于直线x =8π3对称,故C 正确;当x =π6时,f(x +π)=f(π6+π3+π)=cos3π2=0,∴ f(x +π)的一个零点为x =π6,故D 正确.∴ 错误的结论是B , 11. 【答案】 D【考点】不等式的基本性质 【解析】根据对数的运算性质,结合a >1或0<a <1进行判断即可. 【解答】若a >1,则由log a b >1得log a b >log a a ,即b >a >1,此时b −a >0,b >1,即(b −1)(b −a)>0,若0<a <1,则由log a b >1得log a b >log a a ,即b <a <1,此时b −a <0,b <1,即(b −1)(b −a)>0, 综上(b −1)(b −a)>0, 12.【答案】 D【考点】函数图象的作法 函数的图象【解析】由f(x)的解析式知f(x)为奇函数可排除A ,然后计算f(π),判断正负即可排除B ,C . 【解答】解:∵ f(x)=sin x+xcos x+x 2,x ∈[−π, π], ∴ f(−x)=−sin x−xcos (−x)+x =−sin x+xcos x+x =−f(x), ∴ f(x)为[−π, π]上的奇函数,因此排除A ;又f(π)=sinπ+πcosπ+π2=π−1+π2>0,因此排除B,C.故选D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,把答案填在题中的横线上.)【答案】4【考点】对数的运算性质【解析】把真数写成幂的形式,然后运用对数式的性质化简计算.【解答】解;(log29)⋅(log34)=(21og23)⋅(21og32)=4lg3lg2×lg2lg3=4.【答案】2【考点】两角和与差的三角函数【解析】由题意利用两角差的正切公式,求得tanβ的值.【解答】∵已知tanα=−13,tan(α+β)=1,则tanβ=tan[(α+β)−α]=tan(α+β)−tanα1+tan(α+β)tanα=2,【答案】π3【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换【解析】令f(x)=2sin x,则f(x−φ)=2in(x−φ),依题意可得2sin(x−φ)=2sin(x−π3),由−φ=2kπ−π3(k∈Z),可得答案.【解答】∵y=sin x−√3cos x=2sin(x−π3),令f(x)=2sin x,则f(x−φ)=2in(x−φ)(φ>0),依题意可得2sin(x−φ)=2sin(x−π3),故−φ=2kπ−π3(k∈Z),即φ=−2kπ+π3(k∈Z),当k=0时,正数φmin=π3,【答案】[1, 2]【考点】二次函数的图象二次函数的性质【解析】由题意可得{2b−1>0b−1≥02−b2≥0,解此不等式组求得实数b的取值范围.【解答】∵函数f(x)={(2b−1)x+b−1,(x>0)−x2+(2−b)x,(x≤0)在(−∞, +∞)上为增函数,∴{2b−1>0b−1≥02−b2≥0,解得1≤b≤2,故实数b的取值范围是[1, 2],三、解答题(本大题共6小题,满分70分,解答题应写出文字说明及演算步骤.)【答案】∵集合A={x|a≤x≤a+3},∁R B={x|−1≤x≤5}.∴B={x|x<−1或x>5},若A∩B=⌀,则有:{a≥−1a+3≤5,解得−1≤a≤2,∴实数a的取值范围是[−1, 2].集合A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<−1或x>5},若A∩B=A,则有A⊆B,∴a+3<−1或a>5,即a<−4或a>5.∴实数a的取值范围是(−∞, −4)∪(5, +∞).【考点】交集及其运算【解析】(1)先求出B={x|x<−1或x>5},再由A∩B=⌀,得{a≥−1a+3≤5,由此能求出实数a的取值范围.(2)若A∩B=A,则有A⊆B,从而a+3<−1或a>5,由此能求出实数a的取值范围.【解答】∵集合A={x|a≤x≤a+3},∁R B={x|−1≤x≤5}.∴B={x|x<−1或x>5},若A∩B=⌀,则有:{a≥−1a+3≤5,解得−1≤a≤2,∴实数a的取值范围是[−1, 2].集合A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<−1或x>5},若A∩B=A,则有A⊆B,∴a+3<−1或a>5,即a<−4或a>5.∴实数a的取值范围是(−∞, −4)∪(5, +∞).【答案】f(α)=2sinαcosα(−tanα)tanαsinα=−2cosα.cos (3π2−α)=−sin α=35,所以sin α=−35, 又α是第四象限角, 故cos α=45.即f(α)=−85.【考点】三角函数的恒等变换及化简求值 运用诱导公式化简求值【解析】(1)利用诱导公式,同角三角函数基本关系式化简即可得解.(2)利用诱导公式可求sin α=−35,利用同角三角函数基本关系式可求cos α=45,即可计算得解.【解答】 f(α)=2sin αcos α(−tan α)tan αsin α=−2cos α.cos (3π2−α)=−sin α=35, 所以sin α=−35,又α是第四象限角, 故cos α=45. 即f(α)=−85.【答案】函数的定义域为R ,f(−x)=a −x −1a +1=1−a x1+a =−f(x). 有f(−x)=−f(x),所以f(x) 是奇函数; 设x 1<x 2(x 1, x 2∈R),f(x 1)−f(x 2)=a x 1−1a x 1+1−a x 2−1a x 2+1=2(a x 1−a x 2)(a x 1+1)(a x 2+1).当0<a <1时,a x 1>a x 2,有f(x 1)>f(x 2),所以f(x) 在R 上是减函数. 【考点】函数单调性的性质与判断 函数奇偶性的性质与判断 奇偶性与单调性的综合【解析】(1)因为定义域为R ,化简求出f(−x)=−f(x)可得为奇函数; (2)由判断函数单调性的定义可得出函数为减函数. 【解答】函数的定义域为R ,f(−x)=a −x −1a −x +1=1−a x 1+a x=−f(x).有f(−x)=−f(x),所以f(x) 是奇函数; 设x 1<x 2(x 1, x 2∈R),f(x 1)−f(x 2)=a x 1−1a x 1+1−a x 2−1a x 2+1=2(a x 1−a x 2)(a x 1+1)(a x 2+1).当0<a <1时,a x 1>a x 2,有f(x 1)>f(x 2),所以f(x) 在R 上是减函数. 【答案】解:(1)令x >0,则−x <0, f(−x)=log 12(x +1)=f(x),∴ x >0时,f(x)=log 12(x +1),则f(x)={log 12(x +1)(x >0),log 12(−x +1)(x ≤0).(2)∵ f(x)=log 12(−x +1)在(−∞, 0]上为增函数,∴ f(x)在(0, +∞)上为减函数, ∵ f(a −1)<−1=f(1), ∴ |a −1|>1, ∴ a >2或a <0.【考点】对数函数的单调性与特殊点 函数解析式的求解及常用方法【解析】(1)根据函数奇偶性的性质即可求函数f(x)的解析式;(2)若f(a −1)<−1,将不等式进行转化即可求实数a 的取值范围 【解答】解:(1)令x >0,则−x <0,f(−x)=log 12(x +1)=f(x),∴ x >0时,f(x)=log 12(x +1),则f(x)={log 12(x +1)(x >0),log 12(−x +1)(x ≤0).(2)∵ f(x)=log 12(−x +1)在(−∞, 0]上为增函数,∴ f(x)在(0, +∞)上为减函数, ∵ f(a −1)<−1=f(1), ∴ |a −1|>1, ∴ a >2或a <0. 【答案】∵ a →=(cos α, sin α),b →=(cos β, sin β),| ∴ a →−b →=(cos α−cos β, sin α−sin β ).∴ |a →−b →|2=(cos α−cos β)2+(sin α−sin β )2=2−2cos (α−β)=1613, ∴ cos (α−β)=513.∵ 0<α<π2,−π2<β<0,且sin β=−45, ∴ cos β=35,且0<α−β<π.又∵ cos (α−β)=513,∴ sin (α−β)=1213,∴ sin α=sin (α−β+β)=sin (α−β)cos β+cos (α−β)⋅sin β=1213×35+513×(−45)=1665.【考点】两角和与差的三角函数 【解析】(1)利用向量模的计算方法,结合差角的余弦公式,即可求cos (α−β)的值; (2)利用sin α=sin (α−β+β)=sin (α−β)cos β+cos (α−β)⋅sin β,可得结论. 【解答】∵ a →=(cos α, sin α),b →=(cos β, sin β),| ∴ a →−b →=(cos α−cos β, sin α−sin β ).∴ |a →−b →|2=(cos α−cos β)2+(sin α−sin β )2=2−2cos (α−β)=1613, ∴ cos (α−β)=513.∵ 0<α<π2,−π2<β<0,且sin β=−45, ∴ cos β=35,且0<α−β<π.又∵ cos (α−β)=513,∴ sin (α−β)=1213,∴ sin α=sin (α−β+β)=sin (α−β)cos β+cos (α−β)⋅sin β=1213×35+513×(−45)=1665.【答案】函数f(x)=sin (2x +π3)+sin (2x −π3)+2cos 2x −1=sin 2x cos π3+cos 2x sin π3+sin 2x cos π3−cos 2x sin π3+cos 2x =sin 2x +cos 2x =√2sin (2x +π4).令2kπ+π2≤2x +π4≤2kπ+3π2(k ∈Z),得:kπ+π8≤x ≤kπ+5π8(k ∈Z).故函数f(x)的单调递减区间为:[kπ+π8,kπ+5π8](k ∈Z).函数y =f(x)−2a +1在[0,π2]上有两个零点,等价于方程f(x)=2a −1在[0,π2]有 两个不等的实根,即函数f(x)在[0,π2]上的图象与直线y =2a −1有两个不同的交点. 作出函数f(x)在[0,π2]上的图象,由1≤2a −1<√2得:1≤a <√2+12.【考点】函数与方程的综合运用 两角和与差的三角函数 【解析】(1)利用两角和与差的三角函数以及二倍角公式化简函数f(x)=√2sin (2x +π4).通过正弦函数的单调性求解函数的单调减区间即可.(2)函数y =f(x)−2a +1在[0,π2]上有两个零点,等价于函数f(x)在[0,π2]上的图象与直线y =2a −1有两个不同的交点.作出函数f(x)在[0,π2]上的图象,列出不等式求解即可. 【解答】函数f(x)=sin (2x +π3)+sin (2x −π3)+2cos 2x −1=sin 2x cos π3+cos 2x sin π3+sin 2x cos π3−cos 2x sin π3+cos 2x =sin 2x +cos 2x =√2sin (2x +π4).令2kπ+π2≤2x +π4≤2kπ+3π2(k ∈Z),得:kπ+π8≤x≤kπ+5π8(k∈Z).故函数f(x)的单调递减区间为:[kπ+π8,kπ+5π8](k∈Z).函数y=f(x)−2a+1在[0,π2]上有两个零点,等价于方程f(x)=2a−1在[0,π2]有两个不等的实根,即函数f(x)在[0,π2]上的图象与直线y=2a−1有两个不同的交点.作出函数f(x)在[0,π2]上的图象,由1≤2a−1<√2得:1≤a<√2+12.。
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共48.0分)1.点(1,-1)到直线y=x+1的距离是()A. B. C. D.2.已知圆的方程为x2+y2-2x+6y+8=0,那么通过圆心的一条直线方程是()A. B. C. D.3.已知两条平行直线l1:3x+4y+5=0,l2:6x+by+c=0间的距离为3,则b+c=()A. B. 48 C. 36 D. 或484.下列命题中正确的个数是()①若直线a不在α内,则a∥α;②若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;③若直线l与平面α平行,则l与α内的任意一条直线都平行;④若l与平面α平行,则l与α内任何一条直线都没有公共点;⑤平行于同一平面的两直线可以相交.A. 1B. 2C. 3D. 45.如果AB>0,BC>0,那么直线Ax-By-C=0不经过的象限是()A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限6.一正方体的各顶点都在同一球面上,用过球心的平面去截这个组合体,截面图不能是()A. B. C. D.7.直三棱柱ABC-A1B1C1中,若∠BAC=90°,AB=AC=AA1,则异面直线BA1与AC1所成的角等于()A.B.C.D.8.一个正方体截去两个角后所得几何体的正视图(又称主视图)、侧视图(又称左视图)如右图所示,则其俯视图为()A. B. C.D.9.已知a,b满足a+2b=1,则直线ax+3y+b=0必过定点()A. B. C. D.10.过点(1,2)且与原点距离最大的直线方程是()A. B. C. D.11.如果一个正四面体的体积为9dm3,则其表面积S的值为()A. B. C. D.12.如图,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB与两平面α、β所成的角分别为和.过A、B分别作两平面交线的垂线,垂足为A′、B′,则AB:A′B′=()A. 2:1B. 3:1C. 3:2D. 4:3二、填空题(本大题共4小题,共16.0分)13.过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线共有________条.14.底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的体对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是______.15.已知正四棱锥的底面边长为2,侧棱长为,则侧面与底面所成的二面角为______.16.已知两点A(-3,2),B(2,1),点P(x,y)为线段AB上的动点,假设m=,则m的取值范围为______.三、解答题(本大题共5小题,共56.0分)17.求斜率为,且与坐标轴所围成的三角形的面积是6的直线方程.18.△ABC中,已知C(2,5),角A的平分线所在的直线方程是y=x,BC边上高线所在的直线方程是y=2x-1,试求顶点B的坐标.19.如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°.(1)求证:PC⊥BC;(2)求点A到平面PBC的距离.20.当0<a<2时,直线l1:ax-2y=2a-4与l2:2x+a2y=2a2+4和两坐标轴围成一个四边形,问a取何值时,这个四边形面积最小,并求这个最小值.21.如图所示,正四棱锥P-ABCD中,O为底面正方形的中心,侧棱PA与底面ABCD所成的角的正切值为.(1)求侧面PAD与底面ABCD所成的二面角的大小;(2)若E是PB的中点,求异面直线PD与AE所成角的正切值;(3)问在棱AD上是否存在一点F,使EF⊥侧面PBC,若存在,试确定点F的位置;若不存在,说明理由.答案和解析1.【答案】D【解析】解:点(1,-1)到直线y=x+1的距离:d==.故选:D.利用点到直线的距离公式直接求解.本题考查点到直线方程的距离的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意点到直线的距离公式的合理运用.2.【答案】C【解析】解:因为圆的方程为x2+y2-2x+6y+8=0,所以圆心坐标(1,-3),代入选项可知C正确.故选:C.求出圆的圆心坐标,验证选项即可.本题考查圆的一般方程,点的坐标适合直线方程;也可认为直线系问题,是基础题.3.【答案】D【解析】解:将l1:3x+4y+5=0改写为6x+8y+10=0,因为两条直线平行,所以b=8.由=3,解得c=-20或c=40.所以b+c=-12或48故选D.将l1:3x+4y+5=0改写为6x+8y+10=0,利用两条直线平行及距离为3,即可求得结论.本题考查两条平行线间距离的计算,考查学生的计算能力,属于基础题.4.【答案】B【解析】解:①若直线a不在α内,则a可能和α相交,所以①错误.②a和α相交时,直线l上有无数个点不在平面α内,但此时l∥α不成立,所以②错误.③若直线l与平面α平行,则l与α内的任意一条直线都没有公共点,所以直线可能平行或异面,所以③错误.④根据线面平行的定义可知,若l与平面α平行,则l与α内任何一条直线都没有公共点,以④正确.⑤根据线面平行的性质可知平行于同一个平面的两两条直线可能相交,可能平行,也可能是异面直线,所以⑤正确.故正确的是:④⑤.故选B.①根据直线和平面的位置关系判断.②利用直线和平面的位置关系判.③利用线面平行的定义判断.④利用线面平行的性质判断.⑤根据线面平行的性质判断.本题主要考查空间直线和平面平行判定和性质,要求熟练掌握线面平行的定义和性质.5.【答案】B【解析】解:由题意可知B≠0,故直线的方程可化为,由AB>0,BC>0可得>0,<0,由斜率和截距的几何意义可知直线不经过第二象限,故选:B.化直线的方程为斜截式,由已知条件可得斜率和截距的正负,可得答案.本题考查直线的斜率和截距的几何意义,属基础题.6.【答案】A【解析】解:B是经过正方体对角面的截面;C是经过球心且平行于正方体侧面的截面;D是经过一对平行的侧面的中心,但不是对角面的截面.故选:A.对选项进行分析,即可得出结论.本题考查用过球心的平面去截这个组合体的截面图,考查学生分析解决问题的能力,比较基础.解:延长CA到D,使得AD=AC,则ADA1C1为平行四边形,∠DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角,又A1D=A1B=DB=AB,则三角形A1DB为等边三角形,∴∠DA1B=60°故选:C.延长CA到D,根据异面直线所成角的定义可知∠DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角,而三角形A1DB为等边三角形,可求得此角.本小题主要考查直三棱柱ABC-A1B1C1的性质、异面直线所成的角、异面直线所成的角的求法,考查转化思想,属于基础题.8.【答案】C【解析】解:根据主视图和左视图可知正方体截取的两个角是在同一个面上的两个相对的角,∴它的俯视图是一个正方形,正方形的右下角是以实线画出的三角形,左上角是一个实线画出的三角形,依题意可知该几何体的直观图如图,其俯视图应选C.故选C.正方体截取的两个角是在同一个面上的两个相对的角,它的正视图外围是一个正方形,正方形的左上角是以虚线画出的三角形,右上角是一个实线画出的三角形,看出结果.本题考查简单空间图形的三视图,本题解题的关键是通过两个视图,想象出正方体的形状和位置,注意虚线和实线的区别.解:因为a,b满足a+2b=1,则直线ax+3y+b=0化为(1-2b)x+3y+b=0,即x+3y+b(-2x+1)=0恒成立,,解得,所以直线经过定点().故选:B.利用已知条件,消去a,得到直线系方程,然后求出直线系经过的定点坐标.本题考查直线系方程的应用,考查直线系过定点的求法,考查计算能力.10.【答案】A【解析】解:设A(1,2),则OA的斜率等于2,故所求直线的斜率等于-,由点斜式求得所求直线的方程为y-2=-(x-1),化简可得x+2y-5=0,故选A.先根据垂直关系求出所求直线的斜率,由点斜式求直线方程,并化为一般式.本题考查用点斜式求直线方程的方法,求出所求直线的斜率,是解题的关键.11.【答案】B【解析】解:设正四面体P-ABC,棱长为a,高为PO,O为底面正三角形外心(重心),∴底面正三角形高为AD=,S△ABC=,∵AO=,∴PO=,∴V===9,解得a=3(dm),∴表面积S=4×=18(dm2).故选:B.先由正四面体的体积为9dm3,计算正四面体的棱长,即可计算表面积S的值.本题考查正四面体的体积、表面积,考查学生的计算能力,属于中档题.12.【答案】A【解析】解:连接AB'和A'B,设AB=a,可得AB与平面α所成的角为,在Rt△BAB'中有AB'=,同理可得AB与平面β所成的角为,所以,因此在Rt△AA'B'中A'B'=,所以AB:A'B'=,故选:A.设AB的长度为a用a表示出A'B'的长度,即可得到两线段的比值.本题主要考查直线与平面所成的角以及线面的垂直关系,要用到勾股定理及直角三角形中的边角关系.有一定的难度13.【答案】6【解析】解:如下图示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线有:DE、DG、DF、EG、EF、FG共有6条.故答案为:6本题考查的知识点为空间中直线与平面之间的位置关系,要判断过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线,我们可以利用数型结合的思想,画出满足条件的三棱柱ABC-A1B1C1,结合图象分析即可得到答案.要判断空间中直线与平面的位置关系,有良好的空间想像能力,熟练掌握空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面平行或垂直的判定定理及性质定理,并能利用教室、三棱锥、长方体等实例举出满足条件的例子或反例是解决问题的重要条件.14.【答案】160【解析】解:设直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C=9,BD1=15,∵A1A⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,∴A1A⊥AC,Rt△A1AC中,A1A=5,可得AC==,同理可得BD===10,∵四边形ABCD为菱形,可得AC、BD互相垂直平分,∴AB===8,即菱形ABCD的边长等于8.因此,这个棱柱的侧面积S侧=(AB+BC+CD+DA)×A1A=4×8×5=160.故答案为:160根据线面垂直的定义,利用勾股定理结合题中数据算出底面菱形的对角线长分别为和10,再由菱形的性质算出底面的边长为8,根据直棱柱的侧面积公式加以计算,可得该棱柱的侧面积.本题给出直棱柱满足的条件,求它的侧面积.着重考查了线面垂直的定义、菱形的性质和直棱柱的侧面积公式等知识,属于中档题.15.【答案】60°【解析】解:过S作SO⊥平面ABCD,垂足为O,则O为ABCD的中心,取CD中点E,连接OE,则OE⊥CD,由三垂线定理知CD⊥SE,所以∠SEO为侧面与底面所成二面角的平面角,在Rt△SOE中,SE===2,OE=1,所以cos∠SEO=,则∠SEO=60°,故答案为:60°.过S作SO⊥平面ABCD,垂足为O,则O为ABCD的中心,取CD中点E,连接OE,则OE⊥CD,易证∠SEO为侧面与底面所成二面角的平面角,通过解直角三角形可得答案.本题考查二面角的平面角及其求法,考查学生推理论证能力,属中档题.16.【答案】(-∞,-1]∪[1,+∞),【解析】解:设C(0,-1),则m==k PC,表示PC的斜率观察图形,直线PA的倾斜角总是钝角,由此可得当P与A重合时,k PC==-1达到最大值;当P与B重合时,k PC==1达到最小值∴k PC∈(-∞,-1]∪[1,+∞),即m∈(-∞,-1]∪[1,+∞),故答案为:(-∞,-1]∪[1,+∞),根据直线的倾斜公式,设C(0,-1)得m=,表示PC的斜率.由此作出图形并观察PC倾斜角的变化,即可得到m=,的取值范围.本题给出线段AB,求直线斜率的范围并求距离和的最小值.着重考查了直线的基本量与基本形式、点关于直线对称和两点的距离公式等知识,属于基础题.17.【答案】解:设直线方程为:y=x+b.可得此直线与坐标轴的交点(0,b),(-b,0).由=6,化为:b2=9,解得b=±3.∴要求的直线方程为:y=x±3.【解析】设直线方程为:y=x+b.可得此直线与坐标轴的交点(0,b),(-b,0).由=6,解得b即可得出.本题考查了直线方程、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.18.【答案】解:依条件,由解得A(1,1).因为角A的平分线所在的直线方程是y=x,所以点C(2,5)关于y=x的对称点C'(5,2)在AB边所在的直线上.AB边所在的直线方程为y-1=(x-1),整理得x-4y+3=0.又BC边上高线所在的直线方程是y=2x-1,所以BC边所在的直线的斜率为-.BC边所在的直线的方程是y=-(x-2)+5,整理得x+2y-12=0.联立x-4y+3=0与x+2y-12=0,解得B(7,).【解析】首先求出A点的坐标,进而求出AB边所在的直线方程,然后根据两直线垂直求出BC边所在的直线的斜率和方程,最后联立方程即可求出B得的坐标.考查了直线的一般方程和直线的截距方程、直线的位置关系等知识,属于基础题.19.【答案】解:(1)证明:因为PD⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以PD⊥BC.由∠BCD=90°,得CD⊥BC,又PD∩DC=D,PD、DC⊂平面PCD,所以BC⊥平面PCD.因为PC⊂平面PCD,故PC⊥BC.(2)(方法一)分别取AB、PC的中点E、F,连DE、DF,则:易证DE∥CB,DE∥平面PBC,点D、E到平面PBC的距离相等.又点A到平面PBC的距离等于E到平面PBC的距离的2倍.由(1)知:BC⊥平面PCD,所以平面PBC⊥平面PCD于PC,因为PD=DC,PF=FC,所以DF⊥PC,所以DF⊥平面PBC于F.易知DF=,故点A到平面PBC的距离等于.(方法二)等体积法:连接AC.设点A到平面PBC的距离为h.因为AB∥DC,∠BCD=90°,所以∠ABC=90°.从而AB=2,BC=1,得△ABC的面积S△ABC=1.由PD⊥平面ABCD及PD=1,得三棱锥P-ABC的体积△ .因为PD⊥平面ABCD,DC⊂平面ABCD,所以PD⊥DC.又PD=DC=1,所以.由PC⊥BC,BC=1,得△PBC的面积△ .由V A-PBC=V P-ABC,△ ,得,故点A到平面PBC的距离等于.【解析】(1),要证明PC⊥BC,可以转化为证明BC垂直于PC所在的平面,由PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°,容易证明BC⊥平面PCD,从而得证;(2),有两种方法可以求点A到平面PBC的距离:方法一,注意到第一问证明的结论,取AB的中点E,容易证明DE∥平面PBC,点D、E到平面PBC的距离相等,而A到平面PBC的距离等于E到平面PBC 的距离的2倍,由第一问证明的结论知平面PBC⊥平面PCD,交线是PC,所以只求D到PC的距离即可,在等腰直角三角形PDC中易求;方法二,等体积法:连接AC,则三棱锥P-ACB与三棱锥A-PBC体积相等,而三棱锥P-ACB体积易求,三棱锥A-PBC的地面PBC的面积易求,其高即为点A到平面PBC的距离,设为h,则利用体积相等即求.本小题主要考查直线与平面、平面与平面的位置关系,考查几何体的体积,考查空间想象能力、推理论证能力和运算能力.20.【答案】解:如图,由已知l1:a(x-2)-2(y-2)=0,l2:2(x-2)+a2(y-2)=0.∴l1、l2都过定点(2,2),且l1的纵截距为2-a,l2的横截距为a2+2.∴四边形面积S=×2×(2-a)+×2×(2+a2)=a2-a+4=(a-)2+,又0<a<2,故当a=时,S min=.【解析】=S△BCE-S△OAB即可得出S=(a-)2+,结合二次函数最值根据S四边形OCEA的求法解答.本题考查了相交直线、三角形的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.21.【答案】解:(1)取AD中点M,连接MO,PM,依条件可知AD⊥MO,AD⊥PO,则∠PMO为所求二面角P-AD-O的平面角.∵PO⊥面ABCD,∴∠PAO为侧棱PA与底面ABCD所成的角.∴tan∠PAO=,设AB=a,AO=a,∴PO=AO•tan∠POA=a,tan∠PMO==.∴∠PMO=60°.(2)连接AE,OE,∵OE∥PD,∴∠OEA为异面直线PD与AE所成的角.∵AO⊥BD,AO⊥PO,∴AO⊥平面PBD.又OE⊂平面PBD,∴AO⊥OE.∵OE=PD==a,∴tan∠AEO==;(3)延长MO交BC于N,取PN中点G,连BG,EG,MG.∵BC⊥MN,BC⊥PN,∴BC⊥平面PMN∴平面PMN⊥平面PBC.又PM=PN,∠PMN=60°,∴△PMN为正三角形.∴MG⊥PN.又平面PMN∩平面PBC=PN,∴MG⊥平面PBC.∴F是AD的4等分点,靠近A点的位置.【解析】(1)取AD中点M,连接MO,PM,由正四棱锥的性质知∠PMO为所求二面角P-AD-O的平面角,∠PAO为侧棱PA与底面ABCD所成的角,则tan∠PAO=,设AB=a,则AO=a,PO=AO•tan∠POA=a,MO=a,tan∠PMO=,∠PMO=60°;(2)依题意连结AE,OE,则OE∥PD,故∠OEA为异面直线PD与AE所成的角,由正四棱锥的性质易证OA⊥平面POB,故△AOE为直角三角形,OE=PD==a,所以tan∠AEO==;(3)延长MO交BC于N,取PN中点G,连BG,EG,MG,易得BC⊥平面PMN,故平面PMN⊥平面PBC,而△PMN为正三角形,易证MG⊥平面PBC,取MA 的中点F,连EF,则四边形MFEG为平行四边形,从而MG∥FE,EF⊥平面PBC,F是AD的4等分点,靠近A点的位置.本题考查二面角及平面角的求法,异面直线所成角的正切值的求法,难度较大,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.。