浙江省温州市乐清国际外国语学校高一数学下学期期末考试试卷(含解析)

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2014-2015学年浙江省温州市乐清国际外国语学校高一(下)期末数学试卷一、选择题(10小题,每小题5分,共50分)1.下列各组函数中,表示同一函数的是( )A.f(u)=u2+1,g(v)=v2+1B.f(x)=|x|,C.,g(x)=D.f(x)=×,g(x)=2.设全集为R,集合A={x|},B={x|x2>4},则(C R B)∩A=( )A.{x|﹣2≤x<1}B.{x|﹣2≤x≤2}C.{x|1<x≤2}D.{x|x<2}3.同时具有性质“①最小正周期是π,②图象关于直线对称;③在上是增函数”的一个函数是( )A.B.C.D.4.设函数f(x)=x2﹣4x+3,g(x)=3x﹣2,集合M={x∈R|f(g(x))>0},N={x∈R|g(x)<2},则M∩N为( )A.(1,+∞)B.(0,1)C.(﹣1,1)D.(﹣∞,1)5.已知集合M={1,2,3,4},N={2,3,4},则( )A.N∈MB.N⊆MC.N⊇MD.N=M6.已知a>0且a≠1,函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有>0成立,则a的取值范围是( )A.(0,1)B.(1,+∞)C.(1,]D.C.{1,2}D.{0,1,2}9.已知函数f(x)=sinx﹣cosx,x∈R,若f(x)≥1,则x的取值范围为( ) A.{x|kπ+≤x≤kπ+π,k∈Z}B.{x|2kπ+≤x≤2kπ+π,k∈Z}C.{x|kπ+≤x≤kπ+,k∈Z}D.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}10.已知f(x)=,若f(0)是f(x)的最小值,则t的取值范围为( )A.B.C.D.二、填空题(5小题,每小题5分,共25分)11.若幂函数f(x)的图象过点,则f(9)=__________.12.在△ABC中,,则实数t的值为__________.13.已知,则的值为__________.14.若方程有3个不同实数解,则b的取值范围为__________.15.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣≤φ≤)的图象上的两个相邻的最高点和最低点的距离为2,且过点(2,﹣),则函数f(x)=__________.三、解答题(75分)16.求过直线2x+3y+5=O和直线2x+5y+7=0的交点,且与直线x+3y=0平行的直线的方程,并求这两条平行线间的距离.17.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S1,S3,S2成等差数列,(1)求{a n}的公比q;(2)求a1﹣a3=3,求S n.18.(14分)已知数列{a n}的首项a1=,,其中n∈N+.(Ⅰ)求证:数列{}为等比数列;(Ⅱ)记S n=,若S n<100,求最大的正整数n.19.(14分)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠ABC=60°,四边形ACFE为矩形,平面ACFE⊥平面ABCD,CF=1.(Ⅰ)求证:BC⊥平面ACFE;(Ⅱ)点M在线段EF上运动,设平面MAB与平面FCB所成二面角的平面角为θ(θ≤90°),试求cosθ的取值范围.20.已知△ABC的三个内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,向量=(4,﹣1),=(cos2,cos2A),且.(1)求角A的大小;(2)若a=,试判断b×c取得最大值时△ABC形状.21.(13分)在直角坐标系xOy中,以O为圆心的圆与直线:x﹣y=4相切(1)求圆O的方程(2)圆O与x轴相交于A、B两点,圆内的动点P使|PA|、|PO|、|PB|成等比数列,求的取值范围.2014-2015学年浙江省温州市乐清国际外国语学校高一(下)期末数学试卷一、选择题(10小题,每小题5分,共50分)1.下列各组函数中,表示同一函数的是( )A.f(u)=u2+1,g(v)=v2+1B.f(x)=|x|,C.,g(x)=D.f(x)=×,g(x)=考点:判断两个函数是否为同一函数.专题:常规题型.分析:根据判断两函数相同的方法:定义域和对应关系相同.解答:解:B选项,两函数的定义域分别为R和∪故选C点评:此题属于以其他不等式与一元二次不等式的解法为平台,考查了交、并、补集的混合运算,熟练掌握交、并、补集的定义是解本题的关键.3.同时具有性质“①最小正周期是π,②图象关于直线对称;③在上是增函数”的一个函数是( )A.B.C.D.考点:三角函数的周期性及其求法;正弦函数的单调性;正弦函数的对称性.专题:三角函数的图像与性质.分析:首先此类题目考虑用排除法,根据周期可以排除A,根据对称性可排除B,根据对称轴取最值排除D.即可得到答案C正确.解答:解:首先由最小正周期是π,可以排除A;又因为,不是最值,可以排除排除D;B中,当x∈时,0≤2x+≤π,单调递减,所以排除B;因此C正确.故选C.点评:此题主要考查函数的周期性,对称轴,单调区间的应用,在三角函数的学习中,对于三角函数的性质非常重要,要注意记忆和理解,在应用中也极其广泛,值得注意.4.设函数f(x)=x2﹣4x+3,g(x)=3x﹣2,集合M={x∈R|f(g(x))>0},N={x∈R|g(x)<2},则M∩N为( )A.(1,+∞)B.(0,1)C.(﹣1,1)D.(﹣∞,1)考点:交集及其运算;二次函数的性质.专题:集合.分析:由f(x)与g(x)解析式,根据M与N中的不等式分别求出x的范围,确定出M与N,找出两集合的交集即可.解答:解:∵函数f(x)=x2﹣4x+3,g(x)=3x﹣2,集合M={x∈R|f(g(x))>0},N={x∈R|g (x)<2},∴M={x|g(x)>3或g(x)<1}={x|3x﹣2>3或3x﹣2<1}={x|x>log35或x<1},N={x|3x ﹣2<2}={x|3x<4}={x|x<log34},∴M∩N={x|x>log35或x<1}∩{x|x<log34}={x|x<1}.故选:D.点评:此题考查了交集及其运算,以及对数、指数的运算性质,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.5.已知集合M={1,2,3,4},N={2,3,4},则( )A.N∈MB.N⊆MC.N⊇MD.N=M考点:集合的包含关系判断及应用.专题:证明题.分析:由子集的定义即可判断出答案.解答:解:∵2∈M,3∈M,4∈M,∴{2,3,4}⊆M,即N⊆M.故选B.点评:正确理解集合之间的关系是解题的关键.6.已知a>0且a≠1,函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有>0成立,则a的取值范围是( )A.(0,1)B.(1,+∞)C.(1,]D..故选:C.点评:本题考查实数的取值范围的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意函数的单调性的合理运用.7.函数是( )A.周期为的奇函数B.周期为的偶函数C.周期为的奇函数D.周期为的偶函数考点:二倍角的正弦;三角函数的周期性及其求法.专题:计算题;三角函数的图像与性质.分析:函数解析式利用诱导公式化简后,再利用二倍角的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,求出函数的最小正周期,根据正弦函数为奇函数,即可得到正确的选项.解答:解:y=﹣sin2xcos2x=﹣sin4x,∵ω=4,∴T==,又正弦函数为奇函数,则函数为周期是的奇函数.故选C点评:此题考查了二倍角的正弦,正弦函数的奇偶性,以及三角函数的周期性及其求法,熟练掌握公式是解本题的关键.8.已知集合A={x||x|≤2,x∈R},,则A∩B=( )A.(0,2)B.C.{1,2}D.{0,1,2}考点:交集及其运算.专题:计算题.分析:分别求出两集合中其他不等式的解集,确定出两集合,然后求出两集合的交集即可.解答:解:由集合A中的不等式|x|≤2,解得:﹣2≤x≤2,所以集合A=,由集合B中的不等式≤2,解得:0≤x≤4,又x∈Z,所以集合B={0,1,2,3,4},则A∩B={0,1,2}.故选D点评:解得本题的关键是确定出两集合,方法是求出两集合中其他不等式的解集.学生容易出错的地方是忽略负数没有平方根这个条件,没有找全集合B中的元素.9.已知函数f(x)=sinx﹣cosx,x∈R,若f(x)≥1,则x的取值范围为( ) A.{x|kπ+≤x≤kπ+π,k∈Z}B.{x|2kπ+≤x≤2kπ+π,k∈Z}C.{x|kπ+≤x≤kπ+,k∈Z}D.{x|2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z}考点:三角函数的化简求值.专题:三角函数的图像与性质.分析:利用两角差的正弦函数化简函数f(x)=sinx﹣cosx为一个角的一个三角函数的形式,根据f(x)≥1,求出x的范围即可.解答:解:函数f(x)=sinx﹣cosx=2sin(x﹣),因为f(x)≥1,所以2sin(x﹣)≥1,所以,所以f(x)≥1,则x的取值范围为:{x|2kπ+≤x≤2kπ+π,k∈Z}故选:B点评:本题是基础题,考查三角函数的化简,三角函数不等式的解法,考查计算能力,常考题型.10.已知f(x)=,若f(0)是f(x)的最小值,则t的取值范围为( )A.B.C.D.考点:分段函数的应用.专题:函数的性质及应用.分析:法1:利用排除法进行判断,法2:根据二次函数的图象以及基本不等式的性质即可得到结论.解答:解:法一:排除法.当t=0时,结论成立,排除C;当t=﹣1时,f(0)不是最小值,排除A、B,选D.法二:直接法.由于当x>0时,f(x)=x++t在x=1时取得最小值为2+t,由题意当x≤0时,f(x)=(x﹣t)2,若t≥0,此时最小值为f(0)=t2,故t2≤t+2,即t2﹣t﹣2≤0,解得﹣1≤t≤2,此时0≤t≤2,若t<0,则f(t)<f(0),条件不成立,选D.点评:本题主要考查函数最值的应用,根据分段函数的性质,结合二次函数的图象和性质是解决本题的关键.二、填空题(5小题,每小题5分,共25分)11.若幂函数f(x)的图象过点,则f(9)=.考点:幂函数的概念、解析式、定义域、值域.专题:函数的性质及应用.分析:利用幂函数的定义,用待定系数法设出f(x)的解析式,即可求出f(x),将x=9代入即可得.解答:解:设幂函数f(x)=xα,∵幂函数y=f(x)的图象过点(),∴,解得.∴f(x)=,∴f(9)==,故答案为:.点评:本题考察了幂函数的概念、解析式,熟练掌握幂函数的定义是解题的关键.属于基础题.12.在△ABC中,,则实数t的值为5.考点:数量积判断两个平面向量的垂直关系.专题:计算题.分析:根据向量坐标的减法运算,得到向量的坐标,再结合向量与互相垂直,列出关于t的方程并解之,即得t的值.解答:解:∵∴=又∵∠C=90°,即∴=2(2﹣t)+3×2=0,解之得t=5故答案为:5点评:本题在两个向量互相垂直的情况下,求未知数t的值,着重考查了向量的坐标运算和两个向量垂直的充要条件的知识,属于基础题.13.已知,则的值为.考点:运用诱导公式化简求值.专题:三角函数的求值.分析:由条件利用诱导公式化简所给式子的值,可得结果.解答:解:由于已知,则=﹣cos(α﹣+)=﹣cos(α+)=,故答案为:.点评:本题主要考查应用诱导公式化简三角函数式,要特别注意符号的选取,这是解题的易错点,属于基础题.14.若方程有3个不同实数解,则b的取值范围为.考点:根的存在性及根的个数判断.专题:计算题.分析:构造f(x)=,通过函数的导数求出函数的极值,然后利用三个不等实根,可得b的取值范围.解答:解:假设f(x)=,则f′(x)=x2﹣2x﹣3=(x+1)(x﹣3)∴函数在(﹣∞,﹣1),(3,+∞)上单调增,在(﹣1,3)上单调减∴f(﹣1)=为极大值,f(3)=﹣9为极小值所以即﹣9<b<时,函数f(x)=与函数f(x)=b有三个交点,方程有3个不等实根故答案为:.点评:本题以方程为载体,考查方程根问题,考查函数与方程的联系,解题的关键是构造函数,利用导数求函数的极值.15.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,﹣≤φ≤)的图象上的两个相邻的最高点和最低点的距离为2,且过点(2,﹣),则函数f(x)=f(x)=sin(x+).考点:正弦函数的图象.专题:三角函数的图像与性质.分析:由图象上的两个相邻的最高点和最低点的距离为2求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值,可得函数的解析式.解答:解:由题意可得=2,∴ω=,函数f(x)=sin(x+φ).再把点(2,﹣)代入函数的解析式可得sin(π+φ)=﹣sinφ=﹣,∴sinφ=.再由,﹣≤φ≤,可得φ=,∴f(x)=sin(x+),故答案为:f(x)=sin(x+).点评:本题主要考查利用y=Asin(ωx+φ)的图象特征,由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由图象上的两个相邻的最高点和最低点的距离为2求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值,属于中档题.三、解答题(75分)16.求过直线2x+3y+5=O和直线2x+5y+7=0的交点,且与直线x+3y=0平行的直线的方程,并求这两条平行线间的距离.考点:两条直线的交点坐标;直线的一般式方程与直线的平行关系.专题:计算题;直线与圆.分析:联解直线方程,得两条直线交于点(﹣1,﹣1),再设所求平行线x+3y+c=0,代入点的坐标解出c=4,即可求出平行直线的方程.再利用平行线间的距离公式,即可算出这两条平行线间的距离.解答:解:由,联解得x=y=﹣1所以两条直线的交点为(﹣1,﹣1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣4分设所求平行线x+3y+c=0,∵点(﹣1,﹣1)在直线上,∴﹣1﹣3+c=0,可得c=4,∴所求直线的方程为x+3y+4=0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣8分两条平行线间的距离为d==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣10分点评:本题求经过两条直线的交点,并且与已知直线平行的直线方程,着重考查了直线的方程、直线的位置关系等知识,属于基础题.17.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S1,S3,S2成等差数列,(1)求{a n}的公比q;(2)求a1﹣a3=3,求S n.考点:等差数列的性质;等比数列的前n项和.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)由题意知a1+(a1+a1q)=2(a1+a1q+a1q2),由此可知2q2+q=0,从而.(Ⅱ)由已知可得,故a1=4,从而.解答:解:(Ⅰ)依题意有a1+(a1+a1q)=2(a1+a1q+a1q2)由于a1≠0,故2q2+q=0又q≠0,从而(Ⅱ)由已知可得故a1=4从而点评:本题考查数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.18.(14分)已知数列{a n}的首项a1=,,其中n∈N+.(Ⅰ)求证:数列{}为等比数列;(Ⅱ)记S n=,若S n<100,求最大的正整数n.考点:数列递推式;数列的求和.专题:综合题;等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)利用数列递推式,变形可得,从而可证数列{}为等比数列;(Ⅱ)确定数列的通项,利用等比数列的求和公式求和,即可求最大的正整数n.解答:(Ⅰ)证明:∵,∴,∵,∴∈N+),∴数列{}为等比数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可求得,∴=,若S n<100,则n+1﹣,∴n max=99.点评:本题考查数列递推式,考查等比数列的证明,考查等比数列的求和公式,属于中档题.19.(14分)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠ABC=60°,四边形ACFE为矩形,平面ACFE⊥平面ABCD,CF=1.(Ⅰ)求证:BC⊥平面ACFE;(Ⅱ)点M在线段EF上运动,设平面MAB与平面FCB所成二面角的平面角为θ(θ≤90°),试求cosθ的取值范围.考点:用空间向量求平面间的夹角;直线与平面垂直的判定;二面角的平面角及求法.专题:计算题;证明题.分析:(1)证明线面垂直可以利用面面垂直进行证明,即若两个平面垂直并且其中一个平面内的一条直线a与两个平面的交线操作时则直线a与另一个平面垂直,即可证明线面垂直.(2)建立空间坐标系,根据坐标表示出两个平面的法向量,结合向量的有关运算求出二面角的余弦的表达式,再利用函数的有关知识求出余弦的范围.解答:解:(I)证明:在梯形ABCD中,∵AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠ABC=60°,∴AB=2∴AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos60°=3∴AB2=AC2+BC2∴BC⊥AC∵平面ACFE⊥平面ABCD,平面ACFE∩平面ABCD=AC,BC⊂平面ABCD∴BC⊥平面ACFE(II)由(I)可建立分别以直线CA,CB,CF为x轴,y轴,z轴的如图所示空间直角坐标系,令,则,B(0,1,0),M(λ,0,1)∴设为平面MAB的一个法向量,由得取x=1,则,∵是平面FCB的一个法向量∴∵∴当λ=0时,cosθ有最小值,当时,cosθ有最大值.∴.点评:解决此类问题的关键是熟悉几何体的结构特征,以便于找到线面之间的平行、垂直关系,并且对建立坐标系也有一定的帮助,利用向量法解决空间角空间距离是最好的方法.20.已知△ABC的三个内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,向量=(4,﹣1),=(cos2,cos2A),且.(1)求角A的大小;(2)若a=,试判断b×c取得最大值时△ABC形状.考点:平面向量数量积的运算;同角三角函数基本关系的运用;余弦定理的应用.专题:计算题;综合题;向量法.分析:(1)利用已知计算,然后令它等于,可求A的值.(2)利用余弦定理,求得bc的关系,再用基本不等式和最大值,判定三角形的形状.解答:解:(1)由==﹣2cos2A+2cosA+3又因为.所以解得∵<A<π,∴(2)在△ABC中a2=b2+c2﹣2bccosA且a=,∴()2=b2+c2﹣bc.∵b2+c2≥2b c,∴3≥2bc﹣bc即bc≤3当且仅当 b=c=时,bc取得最大值,又由(1)知A=60°∴B=C=60°故 bc取得最大值时,△ABC为等边三角形.点评:本题考查平面向量数量积,余弦定理,三角函数的基本关系式,是中档题.21.(13分)在直角坐标系xOy中,以O为圆心的圆与直线:x﹣y=4相切(1)求圆O的方程(2)圆O与x轴相交于A、B两点,圆内的动点P使|PA|、|PO|、|PB|成等比数列,求的取值范围.考点:圆的标准方程;等比数列的性质;圆方程的综合应用.专题:计算题;压轴题.分析:首先分析到题目(1)中圆是圆心在原点的标准方程,由切线可直接求得半径,即得到圆的方程.对于(2)根据圆内的动点P使|PA|、|PO|、|PB|成等比数列,列出方程,再根据点P在圆内求出取值范围.解答:解:(1)依题设,圆O的半径r等于原点O到直线的距离,即.得圆O的方程为x2+y2=4.(2)不妨设A(x1,0),B(x2,0),x1<x2.由x2=4即得A(﹣2,0),B(2,0).设P(x,y),由|PA|,|PO|,|PB|成等比数列,得,即x2﹣y2=2.=x2﹣4+y2=2(y2﹣1).由于点P在圆O内,故由此得y2<1.所以的取值范围为[﹣2,0).点评:此题主要考查圆的标准方程的求法,以及圆与直线交点问题,属于综合性试题,有一定的计算量,难易中等.。