甘肃省平凉市静宁一中19-20学年高一上学期期末数学试卷 (含答案解析)

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甘肃省平凉市静宁一中19-20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={x|−2<x<4},B={x|x≥2},则A∩(∁R B)=()A. (2,4)B. (−2,4)C. (−2,2)D. (−2,2]2.设a=0.92,b=20.9,c=log20.9,则()A. b>a>cB. b>c>aC. a>b>cD. a>c>b3.已知函数f(x)=(m2−m−1)x m2+2m−3是幂函数,且其图象与两坐标轴都没有交点,则实数m=()A. −1B. 2C. 3D. 2或−14.如图所示,正方形O′A′B′C′的边长为a,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是()A. 6aB. 8aC. (2+3√2)aD. (2+2√3)a5.斜率为2的直线经过点(3,5),(a,7),(−1,b)三点,则a,b的值是()A. a=4,b=0B. a=4,b=−3C. a=−4,b=−3D. a=−4,b=36.如图,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,异面直线AC与B1C1所成的角是()A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°7.函数f(x)=log3x+x−3的零点所在的区间是()A. (0,1)B. (1,2)C. (2,3)D. (3,+∞)8.已知m,n是空间中的两条不同的直线,α,β是空间中的两个不同的平面,则下列命题正确的是()A. 若m//n,m//α,则n//αB. 若α//β,m//α,则m//βC. 若m⊥n,n⊂α,则m⊥αD. 若m⊥α,m⊂β,则α⊥β9.已知一个空间几何体的三视图如图所示,根据图中标出的尺寸,可得这个几何体的体积是()A. 2B. 4C. 6D. 1210. 已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,则满足f(lnx −1) > f(−1)的x 的取值范围是( )A. (1,e 2)B. (0,e 2)C. (1e ,e)D. (0,1)∪(1,e 2)11. 函数f(x)=(x −a)(x −b)(其中a >b)的图象如图所示,则函数g(x)=a x +b 的大致图象是( )A. B. C. D.12. 设函数f(x)={|2x −1|,x ⩽2−x +5,x >2,若互不相等的实数a ,b ,c 满足f(a)=f(b)=f(c),则2a +2b +2c 的取值范围是( )A. (16,32)B. (18,34)C. (17,35)D. (6,7)二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知f(x)={x 2−x x >6f(x +3)x ≤1,则f(−5)=______. 14. (−2018)0+1.5−2×(338)23+log 12√324=____________ 15. 如果用半径为1的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的高等于______.16. 已知六棱锥P −ABCDEF 的底面是正六边形,PA ⊥平面ABC ,PA =2AB.则下列命题中正确的有___________.(填序号)①PA ⊥AD ;②平面ABC ⊥平面PBC ;③直线BC//平面PAE ;④直线PD 与平面ABC 所成角为30°.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)≤0},集合B={x|1<x<m−2}17.已知集合A={x|x+1x−3(1)若A∪[a,b]=[−1,4],求a,b满足的条件;(2)若A∩B=B,求实数m的取值范围.18.已知三点A(m2+2,m2−3),B(3−m−m2,2m),C(0,−5)都在直线l上,求m的值与直线l的倾斜角.19.已知函数f(x)=log2(x2−x),g(x)=log2(ax−a).(Ⅰ)求f(x)的定义域;(Ⅱ)若g(x)的定义域为(1,+∞),求当f(x)>g(x)时x的取值范围.20.如图,四边形ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,E、F分别是SC、SD的中点,SA=AD=2,AB=√6(I)求证:EF//平面SAB;(Ⅱ)求证:SD⊥平面AEF;(Ⅲ)求三棱锥S−AEF体积的大小.21.如图,四棱锥P−ABCD的底面是正方形,PD⊥底面ABCD,点E在棱PB上(1)求证:AC⊥平面PDB(2)当PD=√2AB且E为PB的中点时,求AE与平面PDB所成的角的大小.22.已知函数f(x)=2a x+a−4(a>0且a≠1)是定义在(−∞,+∞)上的奇函数.2a x+a(1)求a的值;(2)求函数f(x)的值域;(3)当x∈(0,1]时,tf(x)≥2x−2恒成立,求实数t的取值范围.-------- 答案与解析 --------1.答案:C解析:解:∁R B={x|x<2};∴A∩(∁R B)=(−2,2).故选:C.进行交集、补集的即可.考查描述法的定义,以及交集、补集的运算.2.答案:A解析:解:因为0<a=0.92<20=1,c=log20.9<log21=0,所以b>a>c.故选:A.根据指数式和对数式的运算性质,以0和1为媒介,判断出a、b、c的大体范围,则a、b、c的大小关系可以断定.本题考查了不等关系与不等式,考查了对数值的大小比较及指数函数的单调性,在进行实数的大小比较时,找几个特殊值为中间媒介,往往起到事半功倍的效果,此题是基础题.3.答案:A解析:本题考查幂函数的定义及性质,属于基础题.由幂函数的定义可得m2−m−1=1,解得m=−1或m=2,分别验证即可得出答案.解:因为函数f(x)=(m2−m−1)x m2+2m−3是幂函数,所以m2−m−1=1,即m2−m−2=0,解得:m=−1或m=2,,其图象与两坐标轴都没有交点,符合题意;当m=−1时,f(x)=x−4=1x4当m=2时,f(x)=x5,经过原点,不符合题意,所以实数m=−1.故选A.4.答案:B解析:根据题目给出的直观图的形状,画出对应的原平面图形的形状,求出相应的边长,则问题可求.本题考查了平面图形的直观图,考查了数形结合思想,解答此题的关键是掌握平面图形的直观图的画法,能正确的画出直观图的原图形.解:作出该直观图的原图形,因为直观图中的线段C′B′//x′轴,所以在原图形中对应的线段平行于x轴且长度不变,点C′和B′在原图形中对应的点C和B的纵坐标是O′B′的2倍,则OB=2√2a,所以OC=3a,则四边形OABC的长度为8a.故选:B.5.答案:B解析:本题考查直线的斜率公式的应用,以及三点共线的性质.利用任意两点连线的斜率都等于2,由直线的斜率公式列方程求出a、b的值.解:∵斜率为2的直线经过(3,5)、(a,7)、(−1、b)三点,∴ 7−5 a−3 = b−5 −1−3=2,解得a=4,b=−3,故选B.6.答案:B解析:解:∵B1C1//BC,∴∠ACB是异面直线AC与B1C1所成的角(或所成角的补角),∵AB⊥BC,AB=BC,∴∠ACB=45°,∴异面直线AC与B1C1所成的角为45°.故选:B.由B1C1//BC,得∠ACB是异面直线AC与B1C1所成的角(或所成角的补角),由此能求出异面直线AC 与B1C1所成的角.本题考查异面直线所成角的求法,考查空间角等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.7.答案:C解析:解:∵函数f(x)=log3x+x−3,定义域为:x>0;函数是连续函数,∴f(2)=log32+2−3<0,f(3)=log33+3−3=1>0,∴f(2)⋅f(3)<0,根据函数的零点的判定定理,故选:C.求出函数的定义域,判断连续性,求得f(2)⋅f(3)<0,根据函数的零点的判定定理,可得函数零点所在的大致区间.本题主要考查函数的零点的判定定理的应用,求函数的值,属于基础题.8.答案:D解析:本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要注意空间思维能力的培养.利用空间中线线、线面、面面间的位置关系求解.解:A.若m//n,m//α,则n//α或n⊂α,故A错误;B.若α//β,m//α,则m//β或m⊂β,故B错误;C.若m⊥n,n⊂α,则m⊥α或m与α相交,故C错误;D.若m⊥α,m⊂β,则由平面与平面垂直的判定定理得α⊥β,故D正确.故选D.9.答案:B解析:由已知中的三视图可得:该几何体是一个以正视图为底面的四棱锥,代入棱锥体积公式,可得答案.本题考查的知识点是由三视图,求体积和表面积,根据已知的三视图,判断几何体的形状是解答的关键.解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个以正视图为底面的四棱锥,×(2+4)×2=6,其底面面积S=12高ℎ=2,Sℎ=4,故体积V=13故选:B.10.答案:A解析:本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,涉及不等式的解法,关键是得到关于x的不等式,属于中档题.根据题意,由函数的奇偶性与单调性可得原不等式可以转化为|lnx−1|<1,解可得x的取值范围,即可得答案.解:根据题意,偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,则f(lnx−1)>f(−1)⇒f(|lnx−1|)>f(1)⇒|lnx−1|<1⇒−1<lnx−1<1,解可得:1<x<e2,则x的取值范围是(1,e2).故选:A.11.答案:B解析:解:f(x)=(x−a)(x−b)的零点为a,b,由函数图象可知0<a<1,b<−1,∴g(x)=a x+b是减函数,且g(0)=1+b<0,故选:B.根据f(x)的图象判断a,b的范围,得出g(x)的单调性和g(0)的符号即可判断.本题考查了基本初等函数的图象与性质,属于基础题.12.答案:B解析:本题考查函数的图象与性质的应用,属基础题.解:画出函数f(x)={|2x −1|,x ≤2−x +5,x >2的图象如图:互不相等的实数a ,b ,c ,满足f(a)=f(b)=f(c),可得a ∈(−∞,0),b ∈(0,1),c ∈(4,5),当图中红线,对应的函数值接近1时,函数趋向最小值:0+2+24=18,当函数值趋向0时,表达式趋向最大值:1+1+25=34.则2a +2b +2c 的取值范围是(18,34).故选B .13.答案:42解析:解:f(x)={x 2−x x >6f(x +3)x ≤1, f(−5)=f(−2)=f(1)=f(4)=f(7)=72−7=42.故答案为:42.推导出f(−5)=f(−2)=f(1)=f(4)=f(7).由此能求出结果.本题考查函数值值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是中档题. 14.答案:34解析:根指数运算及对数运算进行计算即可.本题主要考查对数运算法则的应用,是高考中常见的题型,属于中档题.解:由题意得,=1+49×94−54=2−54=34故答案为34.15.答案:√32 解析: 本题考查圆锥展开图与圆锥的关系,由题知圆锥的母线长为半圆形铁皮的半径1,从而可知圆锥的底面周长为,则圆锥筒的高为√12−(12)2=√32,属基础题. 解:设圆锥的底面半径为r ,高为h ,由题知圆锥的母线长为1,∴圆锥的底面周长为,∴r =12,∴圆锥筒的高为√12−(12)2=√32, 故答案为√32. 16.答案:①解析:本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要注意直线与平面成的角、直线与平面垂直的性质的合理运用.利用题中条件,逐一分析答案,通过排除和筛选,得到正确答案.解:∵PA ⊥平面ABC ,∴PA ⊥AD ,①成立;∵PA ⊥平面ABC ,AE ⊥AB ,∴平面PAD ⊥平面ABC ,故②不成立;∵BC//AD//平面PAD ,∴直线BC//平面PAE 也不成立,即③不成立.在Rt △PAD 中,PA =AD =2AB ,∴∠PDA =45°,故④不成立.故答案为①.17.答案:解:(1)A ={x |x+1x−3≤0}={x |−1≤x <3},∵A ∪[a,b]=[−1,4],∴b =4,−1≤a ≤3.故a,b 满足的条件是−1≤a ≤3, b =4.(2)∵A ∩B =B ,∴B ⊆A .当B =⌀时,1≥m −2,解得,m ≤3;当B ≠⌀时,{m −2>1m −2≤3,解得3<m ≤5. 综上,m 的取值范围是m ≤5.解析:本题考查集合的并集运算及由集合间的包含关系求参数的取值范围,属于基础题目.(1)先求出集合A ,再由A ∪[a,b]=[−1,4]得出a ,b 的取值范围即可;(2)由A ∩B =B 得B ⊆A ,对集合B 进行分类讨论得出m 的取值范围即可.18.答案:解:因为A 、B 、C 三点都在直线l 上,则k CA =k CB ,即m 2−3+5m 2+2=2m+53−m−m 2,化简得m 2+3m +2=0, 所以m =−1或m =−2.当m =−1时,A(3,−2),B(3,−2),A 与B 重合,舍去.当m =−2时,A(6,1),B(1,−4)满足条件.综上所述m =−2.当m =−2时,k l =−4−11−6=1,所以直线l 的倾斜角为45°.解析:根据题意可得k CA =k CB ,即m 2−3+5m 2+2=2m+53−m−m 2,化简求解m 并验证即可求解直线l 的倾斜角. 19.答案:解:(Ⅰ)由题意,x 2−x >0,解得x <0,或x >1,∴f(x)的定义域为{x|x <0,或x >1}.(Ⅱ)∵g(x)=log 2(ax −a),∴ax −a >0,即a(x −1)>0.又∵g(x)=log 2(ax −a)的定义域为(1,+∞),∴x−1>0,即a>0.当f(x)>g(x)时,x>1;且x2−x>ax−a,即(x−1)(x−a)>0;∴①当0<a≤1时,x>1;②当a>1时,x>a.解析:本题考查了函数的性质与应用问题,也考查了利用函数的性质解不等式的问题,解题时应利用转化思想,把所求的问题转化为可以解答的问题,是基础题.(Ⅰ)由对数的真数大于0,求出f(x)的定义域;(Ⅱ)由g(x)的定义域求出a的取值范围,由f(x)>g(x),得出不等式x2−x>ax−a,从而求出x 的取值范围.20.答案:证明:(Ⅰ)∵E、F分别为SC、SD的中点,∴EF是△SCD的边CD的中位线,∴EF//CD…(1分)∵四边形ABCD为矩形,∴CD//AB,∴EF//AB,∵AB⊂平面SAB,EF⊄平面SAB,∴EF//平面SAB;(Ⅱ)∵SA=AD,F为SD的中点,∴SD⊥AF,∵SA⊥平面ABCD,AB⊂平面ABCD,∴AB⊥SA,∵AB⊥AD,SA,AD是平面SAD内的两条相交直线,∴AB⊥平面SAD,∵SD⊂平面SAD,∴SD⊥AB,∵EF//AB,∴SD⊥EF,∵AF、EF是平面AEF内的两条相交直线,∴SD⊥平面AEF;解:(Ⅲ)由(Ⅱ)知EF⊥平面SAD,∴△AEF为直角三角形,∴S△AEF=√32,∵三棱锥S−AFE的高为SF=√2,∴三棱锥S−AFE的体积√66.解析:本题考查线面平行、线面垂直的证明,考查几何体的体积的求法,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想、函数与方程思想,考查创新意识、应用意识,是中档题.(Ⅰ)推导出EF是△SCD的边CD的中位线,从而EF//CD,由四边形ABCD为矩形,得CD//AB,从而EF//AB,由此能证明EF//平面SAB;(Ⅱ)推导出SD⊥AF,AB⊥SA,从而AB⊥平面SAD,进而SD⊥AB,由EF//AB,得SD⊥EF,由此能证明SD⊥平面AEF;(Ⅲ)EF⊥平面SAD,从而△AEF为直角三角形,求出S△AEF=√32,三棱锥S−AFE的高为SF=√2,由此能求出三棱锥S−AFE的体积.21.答案:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∵PD⊥底面ABCD,∴PD⊥AC,又BD∩PD=D∴AC⊥平面PDB,(3分)(2)解:设AC∩BD=O,连接OE,由(1)知AC⊥平面PDB于O,∴∠AEO为AE与平面PDB所的角,(5分)又O,E分别为DB、PB的中点,∴OE//PD,OE=12PD,在Rt△AOE中,OE=12PD=√22AB=AO,∴∠AEO=45°,(7分)即AE与平面PDB所成的角的大小为45°.(8分)解析:(1)根据题意证明AC ⊥BD ,PD ⊥AC ,可得AC ⊥平面PDB ;(2)设AC ∩BD =O ,连接OE ,根据线面所成角的定义可知∠AEO 为AE 与平面PDB 所的角,在Rt △AOE 中求出此角即可.本题主要考查了直线与平面垂直的判定,以及直线与平面所成的角,考查空间想象能力、运算能力和推理论证能力,属于中档题.22.答案:解:(1)∵函数f(x)是定义在(−∞,+∞)上的奇函数,∴f(0)=2+a−42+a =0,解得a =2. 则f(x)=2×2x −22×2x +2=2x −12x +1, f (−x )=2−x −12−x +1=1−2x1+2x =−f(x),满足题意,故a =2;(2)由(1)得f(x)=2x −12x +1=1−22x +1, 又∵2x >0,∴2x +1>1,∴0<22x +1<2,∴−1<1−22x +1<1,∴函数f(x)的值域(−1,1);(3)由(1)可得f(x)=2x −12+1,当0<x ≤1时,f(x)>0,∴当0<x ≤1时,t ⋅f(x)≥2x −2恒成立,则等价于t ≥2x −2f(x)=(2x −2)(2x +1)2x −1对x ∈(0,1]时恒成立,令m =2x −1,0<m ≤1,即t ≥m −2m +1,当0<m ≤1时恒成立,即t ≥m −2m +1在(0,1]上的最大值,易知y =m −2m +1在(0,1]上单调递增,∴当m =1时有最大值0,所以t ≥0,故所求的t 范围是:[0,+∞).解析:本题考查了奇函数的性质应用,恒成立问题以及转化思想和分离常数法求参数范围,难度较大.(1)根据奇函数的性质,令f(0)=0列出方程,求出a的值;(2)f(x)=1−2,利用函数性质求出值域.2x+1(3)由0<x≤1判断出f(x)>0,再把t分离出来转化为t≥(2x−2)(2x+1),对x∈(0,1]时恒成立,利用2x−1+1在(0,1]上的最大值.换元法:令m=2x−1,代入上式并求出m的范围,再转化为求y=m−2m。