高一数学上学期期末试题及答案
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高一上学期期末教学检测数学试题满分:150分 考试时间:120分钟第Ⅰ卷(选择题 满分60分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.非空集合{}{}135,116X x a x a Y x x =+≤≤-=≤≤,使得()X X Y ⊆⋂成立的所有a 的集合是( )A. {}37a a ≤≤ B. {}07a a ≤≤ C.{}37a a <≤ D.{}7a a ≤ 2. 函数|12|log )(2-=xx f 的图象大致是( ) 3.将函数g()3sin 26x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上所有点向左平移6π个单位,再将各点横坐标缩短为 原来的12倍,得到函数()f x ,则( ) A .()f x 在0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减 B .()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 C .()f x 在0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增 D .()f x 在3,44ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增 4.已知偶函数()2f x π+,当)2,2(ππ-∈x 时,13()sin f x x x =+,设(1),a f =b (2),f =(3)c f =,则( )A. a b c <<B. b c a <<C. c b a <<D. c a b << 5.下列函数中最小正周期为2π的是( ) A. sin4y x = B. sin cos()6y x x π=+C. sin(cos )y x =D. 42sin cos y x x =+6.已知P 是边长为2的正ABC ∆的边BC 上的动点,则()AP AB AC +( )A.最大值为8B.是定值6C.最小值为6D.是定值37.在平行四边形中,与交于点是线段的中点,的延长线与交于点,若,,则( )ABCD AC BD O E ,OD AE CD F AC a =BD b =AF =xy O 1A . xyO 1B .xyO 1C .x yO 1 D .A.B.C.D. 8.下列说法中:⑴若向量//a b ,则存在实数λ,使得a b λ=; ⑵非零向量,,,a b c d ,若满足()()d a c b a b c =-,则a d ⊥⑶与向量(1,2)a =,(2,1)b =夹角相等的单位向量2(,)22c = ⑷已知ABC ∆,若对任意t R ∈,,BA tBC AC -≥则ABC ∆一定为锐角三角形。
其中正确说法的序号是( )A .(1)(2)B .(1)(3)C . (2)(4)D . (2)9.已知()f x 是定义在R 上的不恒为零的函数,且对任意的,x y R ∈都满足()()()f x y x f y y f x ⋅=⋅+⋅,则()f x 是A .奇函数B .偶函数C .不是奇函数也不是偶函数D .既是奇函数又是偶函数10.已知(),0,αβπ∈且11tan(),tan 27αββ-==-,则2αβ-=( ) A .4π B .54π C .34π- D .74π-11.函数1()122x x f x +⎧⎪=⎨-⎪⎩(01)(1)x x ≤<≥,设0a b >≥,若()()f a f b =,()b f a ⋅的取值范围是( ) A .1(0,]4B .3,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .()0,2D . 33,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭12.在平面上,12AB AB ⊥,121OB OB ==,12AP AB AB =+,若12OP <,则OA 的取值范围是( ) A. B.⎝⎦ C.⎝ D .⎝ 第Ⅱ卷 (非选择题 满分90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13. 已知一个扇形的周长是40,则扇形面积的最大值为 . 14. 函数()sin cos()6f x xx π=+-,若0a <,则方程()f x a =在[0,4]π内的所有实数根之和为 .1142a b +1233a b +1124a b +2133a b +15. 已知函数,不等式对任意实数x 恒成立,则()f x 的最小值是 .16. 定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=-,(1)(1)f x f x +=-,且x Î(-1,0)时,f (x )=2x +65则2(log 20)f = .三、解答题 (第17题10分,其余每题12分,共70分) 17.(10分) 集合(){}(){}2,1,,3,03A x y y xmx B x y y x x ==-+-==-≤≤.(1)当4m =时,求A B ⋂;(2)若A B ⋂是只有一个元素的集合,求实数m 的取值范围.18.(12分),a b 是两个不共线的非零向量,且||||1120a b a b ==且与夹角为.(1)记()1,,,3OA a OB tb OC a b ===+当实数t 为何值时,ACB ∠为钝角? (2)令[]()|sin |,0,2f x a b x x π=-∈,求()f x 的值域及单调递减区间.19.(12分)已知函数()25()3sin 2sin 122f x x x x x R πππ⎛⎫⎛⎫=--++-∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, (1)求函数()f x 的最小正周期及在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值; (2)若006(),,542f x x ππ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦,求0cos 2x 的值.20.已知A 、B 、C 是ABC ∆的三内角,向量)3,1(-=m ,)sin ,(cos A A n = ,且1=⋅n m. (1)求角A ; (2)若3sin cos 2sin 122-=-+BB B,求C tan .21.(12分)已知0>a 且1≠a ,函数)1(log )(+=x x f a ,xx g a-=11log )(,记),()(2R b a b ax x x f ∈++=|3042||)(|2-+≤x x x f)()(2)(x g x f x F +=(1)求函数)(x F 的定义域及其零点;(2)若关于x 的方程2()2350F x m m -++=在区间)1,0[内仅有一解,求实数m 的取值范围.22.(12分)已知函数()()12123,23x t x t f x f x --==⋅(12,,x R t t ∈为常数),函数()f x 定义为:对每一个给定的实数x ,()()()()()()112212(),f x f x f x f x f x f x f x ≤⎧=⎨>⎩(1) 求证:当12,t t 满足条件122log 3t t -≤时,对于x R ∈,1()=()f x f x ;(2) 设,a b 是两个实数,满足a b <,且()12,,t t a b ∈,若()()f a f b =,求函数()f x 在区间[],a b 上的单调递增区间的长度之和.(闭区间[],m n 的长度定义为n m -)高一学年上学期期末教学检测(数学)答案 一、选择题二、填空题13.100 14. 283π15. 16- 16. 2-三、解答题17.(I )(){}1,2(4分)(Ⅱ)m =3或m ≥103(6分)2111118.,(),03333121111//,,,;21222CA a ba tb CA CB CACB t t =-=-+-⋅<⎛⎫⎛⎫=∴-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭解:(1)由得t>-又时,的取值范围是[][]min max (2)(),0,2,sin 1,1,1sin sin 1();27311(),,.2626f xx x x x fx f x πππππ==∈∴∈-=-===∈⎣⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦当时,f(x)当时,f(x)的单调递增是,19. 解:2()cos )(2cos 1)2cos 22sin(2)6f x x x x x x x π=+-=+=+(1)最小正周期为π;最大值为2,最小值为-1(Ⅱ)解:由(1)可知00()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭又因为06()5f x=,所以03sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭由0,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得0272,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦04cos 265x π⎛⎫+==-⎪⎝⎭0000cos 2cos 2cos 2cos sin 2sin 666666x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+++=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 20.(1)∵1=⋅n m∴1)sin ,(cos )3,1(=⋅-A A ,即1cos sin 3=-A A …3分1)6sin(2=-πA , 21)6sin(=-∴πA∵π<<A 0,6566πππ<-<-∴A ,∴66ππ=-A ,即3π=A . 6分(2)由题知:3sin cos 2sin 122-=-+BB B ,即:0cos 2cos sin sin 22=--B B B B , ∵0cos ≠B ,∴02tan tan 2=--B B ,∴2tan =B 或1tan -=B ; 10分而1tan -=B 使0sin cos 22=-B B ,故1tan -=B 应舍去,∴2tan =B ,∴)tan()](tan[tan B A B A C +-=+-=π=tan tan 1tan tan A B A B +-==-. 12分 21.(1)解:(1))()(2)(x g x f x F +=xx aa -++=11log )1(log 2(0>a 且1≠a )⎩⎨⎧>->+0101x x ,解得11<<-x ,所以函数)(x F 的定义域为)1,1(- … ……2分令)(x F 0=,则011log )1(log 2=-++xx aa ……(*)方程变为 )1(log )1(log 2x x a a -=+,x x -=+1)1(2,即032=+x x解得01=x ,32-=x …………………3分 经检验3-=x 是(*)的增根,所以方程(*)的解为0=x ,所以函数)(x F 的零点为0, …………………4分(2)∵函数11,1y x y x=+=-在定义域D 上是增函数 ∴①当1a >时, )()(2)(x g x f x F +=在定义域D 上是增函数②当01a <<时,函数)()(2)(x g x f x F +=在定义域D 上是减函数 6分问题等价于关于x 的方程2235()m m F x --=在区间)1,0[内仅有一解, ∴①当1a >时,由(2)知,函数F (x )在)1,0[上是增函数∴[)()0,F x ∈+∞∴只需22350m m --≥ 解得:1,m ≤-或52m ≥∴②当01a <<时,由(2)知,函数F (x )在)1,0[上是减函数∴(](),0F x ∈-∞ ∴只需22350m m --≤ 解得:512m -≤≤ 10分综上所述,当01a <<时:512m -≤≤;当1a >时,1,m ≤-或52m ≥(12分)22. 解:(1)由()f x 的定义可知,1()()f x f x =(对所有实数x )等价于()()12f x f x ≤(对所有实数x )这又等价于12323x t x t --≤,即123log 2332x t x t ---≤=对所有实数x 均成立. (*)由于121212()()()x t x t x t x t t t x R ---≤---=-∈的最大值为12p p -, 故(*)等价于1232t t -≤,即123log 2t t -≤,所以当123log 2t t -≤时,Oy x(a ,f (a )(b ,f (b )图1Oyx(a ,f (a ))(b ,f (b ))(x 0,y 0)(t 2,2)(t 1,1)图2 1()()f x f x =(2)分两种情形讨论(i )当1232t t log -≤时,由(1)知1()()f x f x =(对所有实数[,]x a b ∈)则由()()f a fb =及1a t b <<易知12a bt +=, 再由111113,()3,t x x t x t f x x t --⎧<⎪=⎨≥⎪⎩的单调性可知,函数()f x 在区间[,]a b 上的单调增区间的长度为22a b b a b +--=(参见示意图1) (ii )1232t t log ->时,不妨设12,t t <,则213log 2t t ->,于是 当1x t ≤时,有1212()33()t xt x f x f x --=<<,从而1()()f x f x =; 当2x t ≥时,有312122122log 212()333333()x t t t x t t t x t x t f x f x --+----===>=从而 2()()f x f x = ; 当12t x t <<时,11()3x t f x -=,及22()23t xf x -=⋅,由方程12323x t t x --=⋅解得12()()f x f x 与图象交点的横坐标为 12031log 222t t x +=+ ⑴显然10221321[()log 2]2t x t t t t <=---<, 这表明0x 在1t 与2t 之间。