浙江省台州市书生中学_学年高一数学下学期起始考试卷(含解析)【含答案】
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浙江省台州市书生中学2014-2015学年高一下学期起始考数学试卷一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合U={1,3,5,7,9},A={1,5,7},则∁U A=()A.{1,3} B.{3,7,9} C.{3,5,9} D.{3,9}2.化简=()A.B.C.D.3.已知向量,,如果∥,那么实数k的值为()A.﹣1 B.1 C.D.4.已知α为锐角,,则=()A.B.C.﹣7 D.75.下列判断正确的是()A.函数f(x)=是奇函数B.函数f(x)=(1﹣x)是偶函数C.函数f(x)=是偶函数D.函数f(x)=1既是奇函数又是偶函数6.函数是()A.偶函数且最大值为2 B.奇函数且最大值为2C.奇函数且最大值为D.偶函数且最大值为7.在△ABC中,∠C=90°,,则k的值是()A.5 B.﹣5 C.D.8.若两个非零向量,满足|+|=|﹣|=2||,则向量+与﹣的夹角为()A.B.C.D.9.已知α,β为锐角,且cosα=,cosβ=,则α+β的值是()A.B.C.D.10.已知函数f(x)=3sin cos+sin2﹣+m,若对于任意的﹣≤x≤有f(x)≥0恒成立,则实数m的取值范围是()A.m≥B.m≥﹣C.m≥﹣D.m≥二、填空题:(本大题共7小题,每小题3分,共20分.)11.已知集合A={x|x2﹣x﹣2=0},B={x|ax﹣6=0},且A∪B=A,则由实数a的取值组成的集合是.12.已知点A(1,2),点B(4,5),若,则点P的坐标是.13.计算:()0+•+lg5•lg20+(lg2)2=.(答案化到最简)14.函数f(x)=满足[f(x1)﹣f(x2)](x1﹣x2)<0对定义域中的任意两个不相等的x1,x2都成立,则a的取值范围是.15.向量满足,则=.16.求值:=.17.如图,O,A,B是平面上三点,向量,设P是线段AB垂直平分线上一点,则的值为.三、解答题:(本大题共5小题,共40分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)18.已知α、β均为锐角,且cosα=,求sinβ的值.19.已知函数f(x)=a﹣是奇函数(a∈R).(Ⅰ)求实数a的值;(Ⅱ)试判断函数f(x)在(﹣∞,+∞)上的单调性,并证明你的结论;(Ⅲ)若对任意的t∈R,不等式f(t2﹣(m﹣2)t)+f(t2﹣m﹣1)<0恒成立,求实数m的取值范围.20.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A、B、C三点满足.(1)求证:A,B,C三点共线;(2)若,的最小值为,求实数m的值.21.设函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<)的最高点D的坐标为(),由最高点D运动到相邻最低点时,函数图形与x的交点的坐标为();(1)求函数f(x)的解析式.(2)当时,求函数f(x)的最大值和最小值以及分别取得最大值和最小值时相应的自变量x的值.(3)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)的单调减区间.22.定义在D上的函数f(x),如果满足:对任意x∈D,存在常数M>0,都有|f(x)|≤M成立,则称f(x)是D上的有界函数,其中M称为函数f(x)的上界.已知函数f(x)=1+a•+,(1)当a=﹣时,求函数f(x)在(﹣∞,0)上的值域,并判断函数f(x)在(﹣∞,0)上是否为有界函数,请说明理由;(2)若函数f(x)在[0,+∞)上是以4为上界的有界函数,求实数a的取值范围.浙江省台州市书生中学2014-2015学年高一下学期起始考数学试卷一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合U={1,3,5,7,9},A={1,5,7},则∁U A=()A.{1,3} B.{3,7,9} C.{3,5,9} D.{3,9}考点:补集及其运算.分析:从U中去掉A中的元素就可.解答:解:从全集U中,去掉1,5,7,剩下的元素构成C U A.故选D.点评:集合补集就是从全集中去掉集合本身含有的元素后所构成的集合.2.化简=()A.B.C.D.考点:向量加减混合运算及其几何意义;零向量.专题:计算题.分析:根据向量加法的三角形法则,我们对几个向量进行运算后,即可得到答案.解答:解:∵.故选B点评:本题考查的知识点是向量加减混合运算及其几何意义,及零向量的定义,其中根据三角形法则对已知向量进行处理,是解答本题的关键.3.已知向量,,如果∥,那么实数k的值为()A.﹣1 B.1 C.D.考点:平面向量共线(平行)的坐标表示.专题:计算题.分析:本题是一个向量共线问题,两个向量使用坐标来表示的,根据向量平行的充要条件的坐标形式,写出成立的条件,得到关于k的方程,解方程即可得到结果.解答:解:因为∥,所以6=﹣6k,解得k=﹣1,故选A.点评:本题是一个向量位置关系的题目,是一个基础题,向量用坐标形式来表示,使得问题变得更加简单,比用有向线段来表示要好理解.4.已知α为锐角,,则=()A.B.C.﹣7 D.7考点:两角和与差的正切函数;同角三角函数基本关系的运用.专题:计算题.分析:根据同角三角函数的基本关系求出 cosα=,tanα==.再利用两角和的正切公式求出的值.解答:解:∵已知α为锐角,,∴cosα=,∴tanα==.∴==﹣7,故选C.点评:本题主要考查同角三角函数的基本关系的应用,两角和的正切公式的应用,属于中档题.5.下列判断正确的是()A.函数f(x)=是奇函数B.函数f(x)=(1﹣x)是偶函数C.函数f(x)=是偶函数D.函数f(x)=1既是奇函数又是偶函数考点:函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:根据奇偶性定义判断,先看定义域,再看解析式,每个选项分析:(1)函数f(x)=的定义域不关于原点对称,x≠2(2)函数f(x)=(1﹣x)定义不关于原点对称,x≠1,(3)函数f(x)=定义域[﹣4,4],函数f(x)==,f(﹣x)=f(x),函数f(x)=是偶函数,(4)函数f(x)=1,是偶函数,不是奇函数.解答:解:(1)函数f(x)=的定义域(﹣∞,2)∪(2,+∞),所以不关于原点对称,函数f(x)=不是奇函数.(2)函数f(x)=(1﹣x)定义(﹣∞,1)∪(1,+∞),不关于原点对称,所以该选项为错的.(3)函数f(x)=定义域[﹣4,4],关于原点对称,∵函数f(x)==,f(﹣x)=f(x),∴函数f(x)=是偶函数,(4)函数f(x)=1,是偶函数,不是奇函数.故选:C点评:本题考查了奇偶函数的定义,注意定义域,解析式两种思路判断.6.函数是()A.偶函数且最大值为2 B.奇函数且最大值为2C.奇函数且最大值为D.偶函数且最大值为考点:两角和与差的正弦函数.专题:三角函数的图像与性质.分析:将函数进行化简,结合三角函数的性质进行判断即可.解答:解:=sinxcos+cosxsin+sinxcos﹣cosxsin=2sinxcos=sinx,则函数为奇函数且最大值为,故选:C.点评:本题主要考查三角函数的化简和性质的考查,利用两角和差的正弦公式将函数进行化简是解决本题的关键.7.在△ABC中,∠C=90°,,则k的值是()A.5 B.﹣5 C.D.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:利用向量的加法写出直角边上的另一个向量,根据两个向量的夹角是直角,得到两个向量的数量积为零,列出关于未知数k的方程,解方程即可.解答:解:∵,则∵∠C=90°∴故选:A.点评:本题考查向量的数量积和向量的加减,向量是数形结合的典型例子,向量的加减运算是用向量解决问题的基础,要学好运算,才能用向量解决立体几何问题,三角函数问题.8.若两个非零向量,满足|+|=|﹣|=2||,则向量+与﹣的夹角为()A.B.C.D.考点:数量积表示两个向量的夹角;向量的加法及其几何意义;向量的减法及其几何意义.专题:平面向量及应用.分析:如图所示,由于两个非零向量|+|=|﹣|=2||,利用向量的平行四边形法则和矩形的定义可知:四边形ABCD是矩形,且==cos∠BAC,进而得出.解答:解:如图所示,∵两个非零向量,满足|+|=|﹣|=2||,∴四边形ABCD是矩形,且==cos∠BAC.∴∠OBA=.∵∠COB=∠OAB+∠OBA.∴∠COB=.∴向量+与﹣的夹角为.故选:C.点评:本题考查了向量的平行四边形法则和矩形的定义、直角三角形的边角关系,属于中档题.9.已知α,β为锐角,且cosα=,cosβ=,则α+β的值是()A.B.C.D.考点:任意角的三角函数的定义;两角和与差的余弦函数.专题:计算题.分析:由题意求出,,然后求出0<α+β<π,求cos(α+β)的值,确定α+β的值.解答:解:由α,β为锐角,且cosα=,cosβ=,可得,,且0<α+β<π,,故故选B.点评:本题考查任意角的三角函数的定义,两角和与差的余弦函数,考查计算能力,推理能力,是基础题.10.已知函数f(x)=3sin cos+sin2﹣+m,若对于任意的﹣≤x≤有f(x)≥0恒成立,则实数m的取值范围是()A.m≥B.m≥﹣C.m≥﹣D.m≥考点:二倍角的余弦;两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦.专题:三角函数的求值.分析:利用三角恒等变换化简函数的解析式为f(x)=sin(﹣)+m,由﹣≤x≤,求得函数f(x)取得最小值为﹣+m≥0,从而求得实数m的取值范围.解答:解:函数f(x)=3sin cos+sin2﹣+m=sin+•﹣+m=sin (﹣)+m,对于任意的﹣≤x≤有f(x)≥0恒成立,则f(x)在[﹣,]上的最小值大于或等于零.由﹣≤x≤,可得﹣≤﹣≤,故当﹣=﹣时,函数f(x)取得最小值为﹣+m≥0,求得m≥,故选:D.点评:本题主要考查三角恒等变换,函数的恒成立问题,正弦函数的定义域和值域,体现了转化的数学思想,属于基础题.二、填空题:(本大题共7小题,每小题3分,共20分.)11.已知集合A={x|x2﹣x﹣2=0},B={x|ax﹣6=0},且A∪B=A,则由实数a的取值组成的集合是{﹣6,0,3}.考点:并集及其运算.专题:计算题.分析:因为A∪B=A得到A⊆B即A中的任意元素都属于A,列出不等式求出解集即可得到由实数a的取值组成的集合.解答:解:∵A∪B=A,∴A⊇B,而A={2,﹣1}.把2代入到B集合中得到a=3;把﹣1代入到B集合中得到a=﹣6;或者B为空集即a=0.故a可以为0,3,﹣6.所以由实数a的取值组成的集合是{﹣6,0,3}.故答案为{﹣6,0,3}点评:考查学生理解并集定义及运算的能力.12.已知点A(1,2),点B(4,5),若,则点P的坐标是(3,4).考点:平面向量共线(平行)的坐标表示.专题:计算题.分析:设出点P的坐标,写出要用的两个向量的坐标,根据两个向量之间的关系,写出两个向量之间的关系,解出x,y的值,得到要求的点的坐标.解答:解:设P的坐标是(x,y),∵点A(1,2),点B(4,5),∴=(x﹣1,y﹣2)=(4﹣x,5﹣y)∵,∴(x﹣1,y﹣2)=2(4﹣x,5﹣y)∴x﹣1=8﹣2x,y﹣2=10﹣2y∴x=3,y=4∴P的坐标是(3,4)故答案为:(3,4)点评:本题考查向量平行的坐标表示,是一个基础题,这种题目可以出现在大型考试的选择或填空中,一旦出现,是一个得分题目.13.计算:()0+•+lg5•lg20+(lg2)2=3.(答案化到最简)考点:对数的运算性质.专题:函数的性质及应用.分析:利用指数与对数的运算法则即可得出.解答:解:原式=1++lg5(2lg2+lg5)+(lg2)2=1++(lg2+lg5)2=1+1+1=3.故答案为:3.点评:本题考查了指数与对数的运算法则,属于基础题.14.函数f(x)=满足[f(x1)﹣f(x2)](x1﹣x2)<0对定义域中的任意两个不相等的x1,x2都成立,则a的取值范围是(0,].考点:分段函数的应用.专题:计算题;函数的性质及应用.分析:首先判断函数f(x)在R上单调递减,再分别考虑各段的单调性及分界点,得到0<a<1①a﹣3<0②a0≥(a﹣3)×0+4a③,求出它们的交集即可.解答:解:[f(x1)﹣f(x2)](x1﹣x2)<0对定义域中的任意两个不相等的x1,x2都成立,则函数f(x)在R上递减,当x<0时,y=a x,则0<a<1①当x≥0时,y=(a﹣3)x+4a,则a﹣3<0②又a0≥(a﹣3)×0+4a③则由①②③,解得0<a≤.故答案为:(0,].点评:本题考查分段函数及运用,考查函数的单调性及应用,注意分界点的情况,考查运算能力,属于中档题和易错题.15.向量满足,则=2.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:先根据=4,求出•=0,从而求出|﹣|的值.解答:解:∵=+2•+=4+2•=4,∴•=0,∴=﹣2•+b2=1+3=4,∴|﹣|=2,故答案为:2.点评:本题考查了平面向量的数量积的运算性质,是一道基础题.16.求值:=1.考点:三角函数的恒等变换及化简求值.专题:计算题.分析:先把原式中切转化成弦,利用两角和公式和整理后,运用诱导公式和二倍角公式化简整理求得答案.解答:解:原式=sin50°•=cos40°===1故答案为:1点评:本题主要考查了三角函数的恒等变换及其化简求值,以及两角和公式,诱导公式和二倍角公式的化简求值.考查了学生对三角函数基础知识的综合运用.17.如图,O,A,B是平面上三点,向量,设P是线段AB垂直平分线上一点,则的值为.考点:向量在几何中的应用.专题:计算题.分析:注意到P在线段AB的垂直平分线上,若设AB中点为C,则=,=,且,代换转化为的运算即可得到结果.解答:解:设AB中点为C,则=,=,且⇒,∴===•()+0=()=故答案为.点评:本题考查线段垂直平方线的性质、向量的运算法则、向量模的平方等于向量的平方,考查转化计算能力.三、解答题:(本大题共5小题,共40分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)18.已知α、β均为锐角,且cosα=,求sinβ的值.考点:两角和与差的余弦函数.专题:计算题;三角函数的求值.分析:由已知可求sinα,sin(α+β)的值,又β=(α+β)﹣α,利用两角差的正弦函数公式即可求值.解答:解:∵α为锐角,,∴…∵α、β为锐角,∴,∴又∵β=(α+β)﹣α…∴sinβ=sin(α+β)cosα﹣cos(α+β)sinα…=.…点评:本题主要考查了同角三角函数关系式,两角差的正弦函数公式的应用,属于基本知识的考查.19.已知函数f(x)=a﹣是奇函数(a∈R).(Ⅰ)求实数a的值;(Ⅱ)试判断函数f(x)在(﹣∞,+∞)上的单调性,并证明你的结论;(Ⅲ)若对任意的t∈R,不等式f(t2﹣(m﹣2)t)+f(t2﹣m﹣1)<0恒成立,求实数m的取值范围.考点:奇函数;函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质.专题:综合题;待定系数法.分析:(Ⅰ)先将函数变形,再由奇函数探讨f(﹣x)=﹣f(x),用待定系数法求解.(Ⅱ)用定义求解,先在区间上任取两个变量,且界定大小,再作差变形看符号,要注意变形到位.(Ⅲ)由(Ⅰ)、(Ⅱ)知,f(x)是(﹣∞,+∞)上的增函数,且是奇函数.将f(t2﹣(m ﹣2)t)+f(t2﹣m﹣1)<0对任意t∈R恒成立,转化为2t2﹣(m﹣2)t﹣(m+1)<0对任意t∈R恒成立.再用判别式法求解.解答:解:(Ⅰ)由题意可得:f(x)=∵f(x)是奇函数∴f(﹣x)=﹣f(x)即∴a﹣2=﹣a,即a=1即(Ⅱ)设x1,x2为区间(﹣∞,+∞)内的任意两个值,且x1<x2,则,,∵f(x1)﹣f(x2)==<0即f(x1)<f(x2)∴f(x)是(﹣∞,+∞)上的增函数.(Ⅲ)由(Ⅰ)、(Ⅱ)知,f(x)是(﹣∞,+∞)上的增函数,且是奇函数.∵f(t2﹣(m﹣2)t)+f(t2﹣m﹣1)<0∴f(t2﹣(m﹣2)t)<﹣f(t2﹣m﹣1)=f(﹣t2+m+1)∴t2﹣(m﹣2)t<﹣t2+m+1即2t2﹣(m﹣2)t﹣(m+1)<0对任意t∈R恒成立.只需△=(m﹣2)2+4×2(m+1)=m2+4m+12<0,解之得m∈∅(16分)点评:本题主要考查函数的奇偶性,单调性的判断与证明以及用判别式求解恒成立问题.20.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A、B、C三点满足.(1)求证:A,B,C三点共线;(2)若,的最小值为,求实数m的值.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:(1)由条件求得和,可得=•,从而得到∥,即A,B,C三点共线.(2)先求出,从而求得f(x)=,由x的范围求得sinx∈[0,1],利用二次函数的性质求出f(x)的最小值,即可求得实数m 的值.解答:解:∵(1),∴==﹣+,=,…∴=•,…∴∥,即A,B,C三点共线.…(2)由,…∵,∴,…∵=(1+sinx,cosx),从而=﹣sin2x﹣2m2 sinx+2=﹣(sinx+m2)2+m4+2.…又,则t=sinx∈[0,1],f(x)=g(t)=﹣(t+m2)2+m4+2.由于﹣m2≤0,∴g(t)=﹣(t+m2)2+m4+2 在[0,1]上是减函数,当t=1,即x=时,f(x)=g(t)取得最小值为,解得m=±,综上,.…点评:本题主要考查两个向量共线的条件,两个向量的数量积公式的应用,两个向量的坐标形式的运算,二次函数的性质应用,属于中档题.21.设函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<)的最高点D的坐标为(),由最高点D运动到相邻最低点时,函数图形与x的交点的坐标为();(1)求函数f(x)的解析式.(2)当时,求函数f(x)的最大值和最小值以及分别取得最大值和最小值时相应的自变量x的值.(3)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)的单调减区间.考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角函数的最值.专题:计算题.分析:(1)由三角函数解析式可知函数的平衡位置在x轴,所以最高点的纵坐标为A=2,又由于三角函数最高点与相邻的和x轴的交点为周期的四分之一,即=,借此求出周期后可求出ω的值,然后将点(,2)代入函数解析式并结合|φ|<可求出φ的值.(2)由题中x的范围可求出(1)中解析式里2x+的范围,然后结合正弦函数y=sinx相应区间上的图象可以确定当2x+=﹣和2x+=时函数分别有最小值与最大值,并同时解出相应x的取值即可.(3)由于函数图象左右平移改变的是横坐标,为此将函数y=f(x)的图象向右平移个单位后应用函数解析式中的自变量x,即y=g(x)=2sin[2(x)+]=2sin(2x﹣),由于求的是函数g(x)的减区间,故用2x﹣替换正弦函数的减区间即由2kπ≤2x﹣≤2kπ+,k∈Z解出x后就是所求的减区间.解答:解:(1)∵由最高点D(,2)运动到相邻最低点时,函数图形与x轴的交点为(,0),所以周期的四分之一即=﹣=,∴T=π,又T=π,∴ω=2,因为函数经过点D的坐标为(),代入函数解析式得2sin(2×+φ)=2,所以2×+φ=+2kπ,k∈Z,即φ=zkπ+,k∈Z,又|φ|<,所以φ=,∴函数的解析式为f(x)=2sin(2x+)(2)由(1)知f(x)=2sin(2x+),当x∈[﹣,],2x+∈[﹣,]所以2x+=﹣,即x=﹣时;函数f(x)有最小值﹣2x+=,即x=时;函数f(x)有最大值2(3)由题意g(x)=f(x﹣)=2sin[2(x﹣)+],∴g(x)=2sin(2x﹣)因为正弦函数y=sinx的减区间是[2kπ+,2kπ+],k∈Z 所以有2kπ+≤2x﹣≤2kπ+,k∈Z,解得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,故函数g(x)的减区间为[kπ+,kπ+],k∈Z,点评:本题主要考查了复合角三角函数的解析式,最值以及图象变换和单调区间的求法等问题,属于复合角三角函数的性质的综合性命题.22.定义在D上的函数f(x),如果满足:对任意x∈D,存在常数M>0,都有|f(x)|≤M成立,则称f(x)是D上的有界函数,其中M称为函数f(x)的上界.已知函数f(x)=1+a•+,(1)当a=﹣时,求函数f(x)在(﹣∞,0)上的值域,并判断函数f(x)在(﹣∞,0)上是否为有界函数,请说明理由;(2)若函数f(x)在[0,+∞)上是以4为上界的有界函数,求实数a的取值范围.考点:函数的值域.专题:函数的性质及应用.分析:(1)把a=﹣代入函数的表达式,得出函数的单调区间,结合有界函数的定义进行判断;(2)由题意知,|f(x)|≤4对x∈[0,+∞)恒成立.令,对t∈(0,1]恒成立,设,,求出单调区间,得到函数的最值,从而求出a的值.解答:解:(1)当时,,令,∵x<0,∴t>1,;∵在(1,+∞)上单调递增,∴,即f(x)在(﹣∞,1)的值域为,故不存在常数M>0,使|f(x)|≤M成立,∴函数f(x)在(﹣∞,0)上不是有界函数;(2)由题意知,|f(x)|≤4对x∈[0,+∞)恒成立.即:﹣4≤f(x)≤4,令,∵x≥0,∴t∈(0,1]∴对t∈(0,1]恒成立,∴,设,,由t∈(0,1],由于h(t)在t∈(0,1]上递增,P(t)在t∈(0,1]上递减,H(t)在t∈(0,1]上的最大值为h(1)=﹣6,P(t)在[1,+∞)上的最小值为p(1)=2∴实数a的取值范围为[﹣6,2].点评:本题考查了函数的值域问题,考查了新定义问题,考查了函数的单调性,函数的最值问题,是一道综合题.。