江西省赣州市赣县中学北校区2019-2020学年高一上学期12月月考数学试题
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绝密★启用前江西省赣州市赣县中学北校区2019-2020学年高一上学期12月月考数学试题试卷副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题1.设全集为 ,集合 , ,则 ( ) A .B .C .D .2.在0~2π范围内,与角43π-终边相同的角是( ) A .23π B .3π C .6π D .43π 3.已知函数2log ,(0)()3,(0)xx x f x x >⎧=⎨≤⎩,则18f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值是( ) A .27B .-27C .127D .1274.下列函数中,在其定义域内与函数5y x =有相同的奇偶性和单调性的是( ) A .1y x=-B .3x y =C .ln y x =D .122xx y =-5.已知()P y 为角β的终边上的一点,且sin β=y 的值为( ) A .12±B .12C .12- D .2± 6.若1cos 63πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 3πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .-1B .1 C .D .-…………线…………线7.《九章算术》是我国古代的数学巨著,其中《方田》章给出了计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积12=⨯(弦×矢+矢2),弧田(如图阴影部分所示)是由圆弧和弦围成,公式中的“弦”指圆弧所对的弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为23π,矢为2的弧田,按照上述方法计算出其面积是( )A.B12C.D.8.若函数πtan6y xω⎛⎫=+⎪⎝⎭在ππ,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,且在ππ,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦则ω的值可能为()A.12-B.12C.1-D.19.已知24loglog 3.2log2a3b3c5===,,,则()A.b a c>>B.a c b>>C.a b c>>D.c a b>>10.下列对于函数()cos23f x x=+,(0,3π)∈x的判断不正确的是()A.对于任意(0,3π)∈x,都有12()()()f x f x f x≤≤,则12x x-的最小值为2πB.存在Ra∈,使得函数()f x a+为偶函数C.存在0(0,3)xπ∈,使得()4f x=D.函数()f x在区间[,]2ππ内单调递增11.已知函数()2f x x x k=--,若存在实数k使得函数有三个零点123,,x x x,则123x x x++的取值范围是()A.(4,3+B.(3,4+C.(4,3+D.(3,4+12.已知t为常数,函数()12xf x x t=--在区间[]1,1-上的最大值为2,则t的值为()A.312--或B.1322-或C.312-或D.312或○……………订………____考号:____○……………订………第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题13.你在忙着答题,秒针在忙着“转圈”,现在经过了1小时,则分针转过的角的弧度数是_______.14.用二分法研究函数f (x )在区间(0,1)内的零点时,计算得f (0)<0,f (0.5)<0,f (1)>0,那么下一次应计算x =_________时的函数值.15.已知集合{|123}A x a x a =-<<+,{|24}B x x =-≤≤,全集U =R .若A B A =,则实数a 的取值范围是________.16.给出定义:若(其中M 为整数),则M 叫做离实数x 最近的整数,记作。
在此基础上给出下列关于函数{}()f x x x =-的四个结论:①函数()y f x =的定义域为R ,值域为1[0,]2; ②函数()y f x =的图象关于直线()2kx k Z =∈对称; ③函数()y f x =是偶函数; ④函数()y f x =在11[,22-上是增函数。
其中正确结论的是 (把正确的序号填在横线上)。
三、解答题17.(1)求值:00000tan150cos 210sin(60)sin(30)cos120--;(2)化简:sin()cos()tan(2)cos(2)sin()tan()απαπαπαπαα-++++-. 18.已知函数()sin 214f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(1)用“五点法”作出()f x 在7,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上的简图; (2)求()f x 的对称中心以及单调递增区间.19.已知函数()(0,1)x f x a b a a =+>≠,其中,a b 均为实数. (1)若函数()f x 的图象经过点()0,2,(1,3)A B ,求函数1()y f x =的值域; (2)如果函数()f x 的定义域和值域都是[1,0]-,求+a b 的值. 20.据市场调查,某种商品一年内每月的价格满足函数关系式:()()sin 0,0,2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭,()*x x N ∈为月份已知3月份该商品的价格首次达到最高,为9万元,7月份该商品的价格首次达到最低,为5万元。
(1)求()f x 的解析式;(2)求此商品的价格超过8万元的月份.21.将函数sin y x =的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移6π个单位长度后得到函数()f x 的图象. (Ⅰ)写出函数()f x 的解析式; (Ⅱ)若对任意x ∈ ,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, ()()210f x mf x --≤恒成立,求实数m 的取值范围;22.已知函数()2log 11a f x x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭(0a >且1a ≠). (1)判断函数()f x 的奇偶性并说明理由;(2)当01a <<时,判断函数()f x 在()1,+∞上的单调性,并利用单调性的定义证明; (3)是否存在实数a ,使得当()f x 的定义域为[],m n 时,值域为[]1log ,1log a a n m ++?若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由.参考答案1.C 【解析】 【分析】根据补集定义求出 ,利用交集定义求得结果. 【详解】由题意知: 本题正确选项: 【点睛】本题考查集合运算中的交集和补集运算,属于基础题. 2.A 【解析】 【分析】 根据与角43π-终边相同的角是 2k π+(43π-),k ∈z ,求出结果. 【详解】 与角43π-终边相同的角是 2k π+(43π-),k ∈z ,令k =1,可得与角43π-终边相同的角是23π, 故选:A . 【点睛】本题考查终边相同的角的定义和表示方法,得到 与角43π-终边相同的角是 2k π+(43π-),k ∈z ,是解题的关键 3.C 【解析】 【分析】 由函数的解析式将18代入得18f ⎛⎫⎪⎝⎭的值,再代入即可得到答案. 【详解】2log ,(0)()3,(0)x x x f x x >⎧=⎨≤⎩,33222111log log log 23882f -⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴====- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()31133827f f f -⎛⎫⎛⎫∴=-== ⎪⎪⎝⎭⎝⎭故选:C. 【点睛】本题考查的知识点是分段函数求值,根据分段函数的解析式,由内到外,依次代入求解,即可得到答案. 4.D 【解析】 【分析】根据常见函数的单调性和奇偶性判断即可. 【详解】解:函数5y x =在R 上递增,是奇函数,对于A ,在定义域无单调性,是奇函数,不符合题意; 对于B ,是非奇非偶函数,不符合题意; 对于C ,是偶函数,不符合题意;对于D ,在定义域R 上递增,是奇函数,符合题意; 故选:D . 【点睛】本题考查了函数的单调性,奇偶性问题,是一道基础题. 5.B【解析】试题分析:,解得,故选B.考点:三角函数的定义 6.B 【解析】 【分析】首先观察两个角之间的关系:632πππαα-++=,因此623a πππα⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭两边同时取余弦值即可。
【详解】 因为623πππαα⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭所以1cos cos sin +62333ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+==⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦所以1sin 33πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,选B. 【点睛】本题主要考查了三角函的诱导公式。
解决此题的关键在于拼凑出623a πππα⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭,再利用诱导公式(奇变偶不变、符号看象限)即可。
7.A 【解析】 【分析】根据在直角三角形的边角关系求出AB ,以及弦长“矢”的大小,结合弧田面积公式进行计算即可. 【详解】 如图,由题意可得23AOB π∠=, 在Rt AOD ∆中,,36AOD DAO ππ∠=∠=,所以2OB OD =,结合题意可知矢2OB OD OD =-==,半径4OB =,弦2AB AD ===,所以弧田面积12=(弦⨯矢+矢2)2122)22=+=, 故选A. 【点睛】该题考查的是有关与数学文化相关的问题,涉及到的知识点有应用题中所给的条件与公式解决相关的问题,在解题的过程中,注意对条件的正确转化,属于简单题目. 8.A 【解析】 【分析】由正切函数的性质,得到0ω<且ππππ()363k k ω-+=+∈Z ,进而求解ω的值,得到答案. 【详解】由题意,函数πtan 6y x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在ππ,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为减函数,可得0ω<且ππππ()363k k ω-+=+∈Z ,解得13()2k k ω=--∈Z , 当0k =时,解得12ω=-,故选A .【点睛】本题主要考查了正切函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记正切函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 9.C 【解析】因为24log 3.2l log 2>>,所以24log 3.2log 233a b =>=;因为log 5c ==41log 2233b ===,所以b c >,所以a b c >>.选C . 10.B 【解析】 【分析】直接结合所给的函数和三角函数的性质进行求解,注意取值范围问题. 【详解】对于选项A ,由()cos23f x x =+的最小正周期为π,对任意(0,3π)∈x ,都有12()()()f x f x f x ≤≤成立,12x x ∴-的最小值为2π,故选项A 正确; 对于选项B ,因(0,3π)∈x 不关于原点对称,则()f x 不具有奇偶性,故选项B 不正确; 对于选项C ,因()f x 的最大值为4,则存在0(0,3)x π∈,使得0()4f x =,故选项C 正确; 对于选项D ,令2222,k x k k Z ππππ+≤≤+∈,得,2k x k k Z ππππ+≤≤+∈,因为(0,3π)∈x ,所以()f x 的单调增区间为35,,,2,,3222ππππππ⎡⎤⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎦⎣⎭,故选项D 正确. 故选:B. 【点睛】本题重点考查了三角函数的单调性和奇偶性等知识,属于中档题. 11.C 【解析】 【分析】令()0f x =,得2xx k -=,画出2y x x =-和y k =的图像,两个函数图像有3个交点,结合图像求得123x x x ++的取值范围. 【详解】令()0f x =,得2x x k -=,画出2y x x =-和y k =的图像如下图所示,依题意可知,2y x x =-和y k =的图像有3个交点,则01k <<.不妨设123x x x <<,根据二次函数对称性可知122x x +=,当2x >时,令221x x -=,解得1x =,也即(32,1x ∈,所以123x x x ++(4,3∈+. 故选:C.【点睛】本小题主要考查函数零点问题的求解策略,考查数形结合的数学思想方法,考查二次函数的对称性,属于基础题. 12.A 【解析】 【分析】 设()12xg x x t =--根据函数的单调性求出()g x 的值域,再结合函数()12x f x x t =--在区间[]1,1-上的最大值为2,分类讨论即可求出. 【详解】 设()12x g x x t =--,易知函数()g x 在[]1,1-上为增函数,∴函数()g x 的值域为13,2t t ⎡⎤---⎢⎥⎣⎦,当132t t -->-,即54t >-时,由()12x f x x t =--在区间[]1,1-上的最大值为2, 即()32f x t =--=,解得1t =-或5t =-(舍), 当132t t --≤-,即54t ≤-时,由()12x f x x t =--在区间[]1,1-上的最大值为2, 即()122f x t =-=,解得32t =-或52t =(舍), 故1t =-或32t =-. 故选:A. 【点睛】本题考查了函数最值问题,以及绝对值函数的图象,属于中档题. 13.2π- 【解析】 【分析】根据1小时,分针针转过1周,一个周角为2π,即可得到答案. 【详解】由于经过1小时,分针转过1个周角,因周角为2π,又顺时针旋转得到的角是负角,故分针转过的角的弧度数是2π-. 故答案为:2π-. 【点睛】本题考查的知识点是弧度制,属于基础题. 14.0.75 【解析】 【分析】根据零点存在定理,结合已知可以确定函数零点落在的区间,结合二分法的原理,可以求出下次应计算的函数值.【详解】∵f (0)<0,f (0.5)<0,f (1)>0,∴根据函数零点的判定定理,函数零点落在区间(0.5,1)内,取x =0.75.故答案为:0.75. 【点睛】本题考查了零点存在定理以及二分法的步骤,属于基础题. 15.(]1,41,2⎡⎤-∞--⎢⎥⎣⎦【解析】 【分析】 由AB A =,得到A B ⊆,分两种情况讨论即可.【详解】 由AB A =,得A B ⊆,又{}|24B x x =-≤≤,∴当A =∅时,即123a a -≥+,解得4a ≤-,∴当A ≠∅时,即12312234a a a a -<+⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,解得112a -≤≤,综上:a 的取值范围是(]1,41,2⎡⎤-∞--⎢⎥⎣⎦. 故答案为:(]1,41,2⎡⎤-∞--⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查了集合的运算性质、集合间的关系,考查了分类讨论的思想,属于基础题. 16.①②③ 【解析】试题分析:由定义,得,即,则,故①对;,,则,即,,即数()y f x =的图象关于直线()2kx k Z =∈对称,故②对;在②的证明中,令,得,即函数为偶函数,故③对;由③得函数为偶函数,在11[,]22-不可能为单调函数;故选①②③.考点:新定义型题目、函数的性质. 17.(1)(2)1. 【解析】试题分析:(1)由题意,根据三角函数诱导公式,将式子中的大角度、负角度都化为锐角,再根据同角的三角函数商关系,进行化简,从而问题可得解;(2)根据题意,可同(1)的方法进行整理化简,从而问题可得解. 试题解析:(1)原式=()()()000tan30cos30sin 60tan60sin30cos60---=-=--(2)原式=()()()sin cos tan sin cos tan 1cos sin tan cos sin tan αααααααααααα--==--18.(1)见解析(2)见解析 【解析】 【分析】(1)用五点法作()sin y A x B ωϕ=++在一个周期上的图象; (2)利用正弦函数求得()f x 的对称中心以及单调增区间. 【详解】(1)对于函数()sin 214f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,7,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则[]20,24x ππ+∈,列表:作图:(2)令2,4x k ππ+=,即,28k x k Z ππ=-∈, ∴函数()f x 的对称中心为,128k ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,k Z ∈,令222,242k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,得3,88k x k k Z ππππ-≤≤+∈, ∴函数()f x 的单调增区间为()3,88k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【点睛】本题主要考查用五点法作函数()sin y A x B ωϕ=++在一个周期上的图象,正弦函数的图象的对称中心,属于基础题. 19.(1)()0,1;(2)32-. 【解析】 【分析】(1)由题意先求得a 、b 的值,可得函数的解析式,利用指数函数的性质求得函数()1y f x =的值域.(2)根据函数f (x )的定义域和值域都是[﹣1,0],求得a 、b 的值,可得a +b 的值. 【详解】(1)函数()f x 的图象经过点()0,2,(1,3)A B所以012213a ab b a b =⎧+=⎧⇒⎨⎨=+=⎩⎩,所以()21xf x =+,因为20,211x x >+>,即()1f x >,所以1()y f x =()0,1∈ 故1()y f x =的值域为()0,1; (2)当a >1时,函数f (x )=a x+b 在[-1,0]上为增函数,由题意得1010a b a b -⎧+=-⎨+=⎩,无解. 当0<a <1时,函数f (x )=a x+b 在[-1,0]上为减函数,由题意得101a b a b -⎧+=⎨+=-⎩, 解得122a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,所以a +b =32-.【点睛】本题主要考查用待定系数法求函数的解析式,指数函数的单调性与特殊点,属于基础题. 20.(1)()()*2sin 7112,N 44f x x x x ππ⎛⎫=-+≤≤∈⎪⎝⎭;(2)2月份、3月份、4月份、10月份、11月份、12月份此商品的价格超过8万元 【解析】 【分析】(1)由已知条件可得8T =,592952B A +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,即4πω=,27A B =⎧⎨=⎩,即可得函数解析式;(2)由题意可得2sin 7844x ππ⎛⎫-+> ⎪⎝⎭,再解此三角不等式,再取整数解即可.【详解】 解:(1)由题可知7342T =-=,8T ∴=,24T ωππ∴==. 又592952B A+⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,27A B =⎧∴⎨=⎩,()2sin 74f x x πϕ⎛⎫∴=++ ⎪⎝⎭.(*)又()f x 过点()3,9,代入(*)式得32sin 794ϕπ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,3sin 14ϕπ⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭,3242k ϕππ∴+=+π,k Z ∈.又2πϕ<,4πϕ∴=-,()()*2sin 7112,N 44f x x x x ππ⎛⎫∴=-+≤≤∈ ⎪⎝⎭.(2)令()2sin 7844f x x ππ⎛⎫=-+>⎪⎝⎭,1sin 442x ππ⎛⎫∴-> ⎪⎝⎭,5226446k x k ππππ∴+π<-<+π,k Z ∈, 可得5138833k x k +<<+,k Z ∈.又112x ≤≤,*x ∈N ,2,3,4,10,11,12x ∴=, 故2月份、3月份、4月份、10月份、11月份、12月份此商品的价格超过8万元. 【点睛】本题考查了三角函数解析式的求法及解三角不等式,重点考查了运算能力,属中档题. 21.(1)()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. ((2)0m ≥. 【解析】分析:(1)根据图像变换得函数()f x 的解析式;(2)先求()f x 在x ∈ ,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦值域,再转化研究对应二次不等式()210g t t mt =--≤在[]0,1恒成立,结合二次函数图像可得()()00{10g g ≤≤ ,解不等式可得实数m 的取值范围;(3)转化研究对应函数图像在一个周期上的交点,再根据周期性确定实数a 和正整数n , 详解:(Ⅰ) ()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭; (Ⅱ)设sin 2,3t x π⎛⎫=+⎪⎝⎭ x ∈ ,612ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦则[]0,1t ∈, ()()210f x mf x --≤可化为210t mt --≤,设()21g t t mt =--, []0,1t ∈,则()g t 的图象是开口向上的抛物线一段,()0g t ≤当且仅当()()00{10g g ≤≤,即10{110m -≤--≤,所以m 的取值范围是0m ≥. 注:该小题也可采用分离参数求解. 点睛:本题主要考查函数()sin y A ωx φ=+的图象变换规律,函数的恒成立问题. 22.(1)奇函数,理由见详解;(2)单调递减,过程见详解;(3)存在(0,3∈-a . 【解析】 【分析】(1)先由函数解析式求出定义域,再由()f x ,求出()f x -,根据函数奇偶性的概念,即可得出结果; (2)先令2()11=-+g x x ,用单调性的定义,即可判断2()11=-+g x x 的单调性,再由复合函数单调性的判定原则,即可得出结果;(3)先假设存在满足条件的实数a ,由题意得出01a <<,()1log ()1log a a f n nf m m=+⎧⎨=+⎩,推出,m n是方程2log 11log 1⎛⎫-=+ ⎪+⎝⎭a a x x 的两根,进而得到2(1)10ax a x +-+=在()1,+∞上有两个不同解,根据一元二次方程根的分布情况,列出不等式组,即可求出结果. 【详解】 (1)由2101->+x 解得1x >或1x <-,即函数()f x 的定义域为(,1)(1,)-∞-+∞; 又()21log 1log 11-⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭a a x f x x x , 所以()22121log 1log 1log log 1111-+-+⎛⎫⎛⎫-=-=-== ⎪ ⎪-+-+-+-⎝⎭⎝⎭a a a a x x f x x x x x , 因此()()log 10+-==a f x f x ,所以()()f x f x -=-, 所以函数()f x 为奇函数; (2)令2()11=-+g x x ,任取121x x <<,则12121221212222()()111111(1)(1)⎛⎫⎛⎫--=---=-= ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭x x g x g x x x x x x x , 因为120x x -<,110x +>,210x +>,所以121221()()0(1)(1)--=<++x x g x g x x x ,即函数2()11=-+g x x 在()1,+∞上单调递增; 又01a <<,所以log ay x =单调递减,根据同增异减的原则,可得:()2log 11a f x x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭在()1,+∞上单调递减; (3)假设存在实数a ,使得当()f x 的定义域为[],m n 时,值域为[]1log ,1log a a n m ++,由m n <,1log 1log +<+a a n m 可得01a <<;所以()1log ()1log a a f n n f m m =+⎧⎨=+⎩,因此,m n 是方程2log 11log 1⎛⎫-=+ ⎪+⎝⎭a a x x 的两根,即2(1)10ax a x +-+=在()1,+∞上有两个不同解,设2()(1)1=+-+h x ax a x ,则(1)01120h a a >⎧⎪-⎪->⎨⎪∆>⎪⎩,解得03a <<-.所以存在(0,3∈-a ,使得当()f x 的定义域为[],m n 时,值域为[]1log ,1log a a n m ++.【点睛】本题主要考查函数奇偶性的判定,单调性的判定,以及由函数定义域与值域求参数的问题,熟记函数单调性与奇偶性的定义即可,属于常考题型.。