河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020-2021学年高一数学上学期期初考试试题[含答案]
河北省张家口市宣化第一中学2020-2021学年高一上学期第四次周考数学试卷 Word版含答案
2020-2021学年上学期宣化一中高一数学1.函数y=2−x和y=2x的图象关于()A. x轴对称B. y轴对称C. 原点对称D. 直线y=x对称2.如图,①②③④中不属于函数y=2x,y=6x,y=(12)x的一个是()A. ①B. ②C. ③D. ④3.如图,①②③④中不属于函数y=log12x,y=log13x,y=log2x的一个是()A. ①B. ②C. ③D. ④4.用“<”“>”“=”填空:(1)e0.8______0.8e;(2)2a+1______3a(a>2);(3)a0.2______a0.3(0<a<1);(4)lge______ln0.8;(5)log23______log32;(6)log a0.2______log a0.3(a>1).5.借助信息技术,用二分法求:(1)方程2x3−4x2−3x+1=0的最大的根(精确度为0.01);(2)函数f(x)=lgx和g(x)=1x交点的横坐标(精确度为0.1).6. 已知函数f(x)={x 2+2x −3,x ≤0−2+lnx,x >0,求使方程f(x)=k(k <0)的实数解个数分别为1,2,3时k 的相应取值范围.7. 已知集合A ={y|y =log 2x,x >1},B ={y|y =(12)x ,x >1},则A ∩B =( )A. {y|0<y <12}B. {y|0<y <1}C. {y|12<y <1}D. ⌀8. 已知f(x)=|lgx|,若a =f(14),b =f(13),c =f(2),则( )A. a <b <cB. b <c <aC. c <a <bD. c <b <a9. 已知函数f(x)=2x +x ,g(x)=log 2x +x ,ℎ(x)=x 3+x 的零点依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A. a <b <cB. a <c <bC. a >b >cD. c >a >b10. 设f(x)=e x −e −x2,g(x)=e x +e −x2,求证:(1)[g(x)]2−[f(x)]2=1; (2)f(2x)=2f(x)⋅g(x); (3)g(2x)=[g(x)]2+[f(x)]2.)x的图象如图所示,求二次函数y=ax2+bx的顶点的横坐标的取值范围.11.指数函数y=(ba12.1986年4月26日,乌克兰境内的切尔诺贝利核电站爆炸,核泄漏导致事故所在地被严重污染,主要的核污染物是锶90,它每年的衰减率为2.47%.专家估计,要完全消除这次核事故对自然环境的影响至少需要800年,到那时原有的锶90还剩百分之几?13.某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量P(单位:mg/L)与时间t(单位:ℎ)间的关系为P=P0e−kt,其中P0,k是正的常数.如果在前5h消除了10%的污染物,那么(1)10ℎ后还剩百分之几的污染物?(2)污染物减少50%需要花多少时间(精确到1ℎ)?(3)画出P关于t变化的函数图象.14.把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是θ1℃,空气的温度是θ0℃,那么t min后物体的温度θ(单位:℃)可由公式θ=θ0+(θ1−θ0)e−kt求得,其中k是一个随着物体与空气的接触状况而定的正常数.现有62℃的物体,放在15℃的空气中冷却,1min以后物体的温度是52℃.(1)求k的值(精确到0.01);(2)若要将物体的温度降为42℃,32℃,则求分别需要冷却的时间.15.已知函数f(x)=log a(x+1),g(x)=log a(1−x)(a>0且a≠1).(1)求f(x)+g(x)的定义域;(2)判断函数f(x)+g(x)的奇偶性,并证明.(a∈R):16.对于函数f(x)=a−22x+1(1)探索函数f(x)的单调性;(2)是否存在实数a使函数f(x)为奇函数?17.如图,函数y=f(x)的图象由曲线段OA和直线段AB构成.(1)写出函数y=f(x)的一个解析式;(2)提出一个能满足函数y=f(x)图象变化规律的实际问题.答案和解析1.【答案】B【解析】解:∵y=f(x)的图象与y=f(−x)的图象关于y轴对称,∴函数y=2−x和y=2x的图象关于y轴对称故选:B.由函数y=f(x)的图象与y=f(−x)的图象关于y轴对称,即可知已知两函数的对称性,也可利用指数函数的图象判断其对称性本题考查了抽象函数与函数对称性的关系,指数函数的图象性质2.【答案】B【解析】解:任何一个指数函数都过定点(0,1),则图象②不过定点(0,1),故选:B.根据指数函数过定点的性质进行判断即可.本题主要考查函数图象的识别和判断,结合指数函数过定点的性质是解决本题的关键.3.【答案】C【解析】解:结合对数函数的底数对单调性的影响可知,②为y=log13x,①为y=log12x,根据函数的对称性可知,④为y=log2x,③为y=log3x,∴①②③④中不属于函数y=log12x,y=log13x,y=log2x的一个是③.故选:C.根据对数函数的底数与单调性的关系及底数的大小对图象的影响即可判断.本题主要考查了对数函数的图象与底数的关系的简单应用,属于基础试题.4.【答案】><>>><【解析】解:用“<”“>”“=”填空:(1)e0.8>1>0.8e,因此e0.8>0.8e;(2)2<(32)a(a>2),∴2a+1<3a(a>2);(3)a0.2>a0.3(0<a<1);(4)lge>ln0.8;(5)log23>1>log32;∴log23>log32;(6)log a0.2<log a0.3(a>1).故答案为:>,<,>,>,>,<.利用指数函数与对数函数单调性即可判断出大小关系.本题考查了指数函数与对数函数单调性、转化法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.5.【答案】解:(1)令f(x)=2x3−4x2−3x+1则该函数的部分对应值表为因为三次方程最多有3个实根,所以函数f(x)最多有三个零点,且分别应在区间(−1,0)、(0,1)和区间(2,3)内,这说明方程2x3−4x2−3x+1=0的最大的根应在区间(2,3)内.由下面的表格:由于|2.5234375−2.515625|=0.0078125<0.01,所以原方程的最大根约为2.5234375.(2)交点的横坐标即为方程1gx=1的根,由图象可知两函数只有一个交点,x.因为f(1)=−1,f(2)≈−0.2<0,f(3)≈0.14>0,令f(x)=1gx−1x于是可知,交点在(2,3)内.|2.5−2.5625|≈0.06<0.1,∴交点的横坐标为x≈2.5.【解析】根据三次方程最多有3个实根先分析三个实根的大体位置,结合零点存在定理分析出最大的实根在区间(2,3)内,再由二分法,结合精确度0.01得到最大根的估计值,令1gx=1x ,即得方程1gx−1x=0,再令g(x)=1gx−1x,用二分法求得交点的横坐标约为2.5.本题考查的知识点是二方法求函数的近似解,本题运算量大,必须借助计算器才能完成,熟练掌握二分法的步骤及零点存在定理,是解答的关键.6.【答案】解,根据题意,函数f(x)的图象如下图:故:当k<−4时,方程有一个解;当k=−4或k>−3时,方程有两个解;当−4<k ≤−3时,方程有三个解.【解析】本题要把方程看作两个函数:y =f(x)和y =k ,在同一个坐标系中画出图象分析即可. 本题考查了数学结合的思想,分段函数的画法.关键的正确画出f(x)的图象,在做数学题中画图能力是一项基本功,要认真训练,提高解题能力.7.【答案】A【解析】解:由题意可得:A ={y|y >0},B ={y|0<y <12},∴A ∩B ={y|0<y <12}. 故选:A .由题意首先求得集合A 和集合B ,然后进行交集运算即可求得最终结果.本题考查了集合的表示方法,交集的定义及其运算等,重点考查学生对基础概念的理解和计算能力,属于中等题.8.【答案】D【解析】解:依题意,f(x)=|lgx|={lgx,x >1−lgx,0<x <1,所以f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 又f(2)=f(12),所以f(14)>f(13)>f(12)=f(2), 所以c <b <a , 故选:D .将f(x)写成分段函数的形式,根据各段上的单调性比较即可. 本题考查了分段函数的单调性,函数值的大小比较,属于基础题.9.【答案】B【解析】解:函数f(x)=2x +x 的零点为函数y =2x 与y =−x 的图象交点的横坐标,函数g(x)=log 2x +x 的零点为函数y =log 2x 与y =−x 的图象交点的横坐标,函数ℎ(x)=x 3+x 的零点为函数y =x 3与y =−x 的图象交点的横坐标.在同一直角坐标系内作出函数y=2x、y=log2x、y=x3与y=−x的图象如图:由图可知,a<0,b>0,c=0.∴a<c<b.故选:B.把函数零点转化为函数图象交点的横坐标,画出图形,数形结合得答案.本题考查函数零点的判定,考查数学转化思想方法与数形结合的解题思想方法,是中档题.10.【答案】证明:(1)∵f(x)=e x−e−x2,g(x)=ex+e−x2,∴[g(x)]2−[f(x)]2=[e x+e−x2]2−[e x−e−x2]2=e2x+2−2x+24−e2x+e−2x−24=2−(−2)4=1;(2)∵f(x)=e x−e−x2,g(x)=ex+e−x2,∴f(2x)=e2x−e−2x2=(e x+e−x)(e x−e−x)2=2⋅e x−e−x2⋅e x+e−x2=2f(x)⋅g(x);(3))∵f(x)=e x−e−x2,g(x)=ex+e−x2,∴[g(x)]2+[f(x)]2=[e x+e−x2]2+[e x−e−x2]2 =e2x+2−2x+24+e2x+e−2x−24=e2x+e−2x2=g(2x)【解析】把已知式子整体代要证的等式化简可得.本题考查函数解析式的求解,整体代入是解决问题的关键,属基础题.11.【答案】解:由图可知指数函数y=(ba )x是减函数,所以0<ba<1.而二次函数y=ax2+bx的顶点的横坐标为−b2a =−12×ba,所以−12<−b2a<0,即二次函数y=ax2+bx的顶点的横坐标的取值范围是(−12,0)【解析】由图象知函数f(x)为减函数,可得0<ba<1,再表示出顶点横坐标可求出答案.本题主要考查指数函数的单调性问题,即当底数大于1时指数函数单调递增,当底数大于0小于1时指数函数单调递减.12.【答案】解:设n年后的锶90的剩余含量为f(n),则f(n)=(1−2.47%)n,∴f(800)=(1−2.47%)800=2.045×10−9=(2.045×10−7)%.【解析】根据题意得出n年后的含量f(n),计算f(800)即可.本题考查了函数值的计算,属于基础题.13.【答案】解:(1)由题意可知P0e−5k=0.9P0,∴e−5k=0.9,∴e−10k=0.81,∴10小时后的污染物含量为P0e−10k=0.81P0,故10小时后还剩81%的污染物.(2)令e−kt=0.5,又e−5k=0.9,令0.9m=0.5,则m=log0.90.5,∴(e−5k)m=e−kt,即−5km=−kt,∴t=5m=5log0.90.5≈33.所以污染物减少50%需要花33小时.5)t,(3)P=P0e−kt=P0[(e−5k)15]t=P0⋅(√0.9作出函数图象如图:【解析】(1)根据条件可计算e−5k,从而可得e−10k的值,进而得出答案;(2)令e−kt=0.5,根据指数运算性质求出t的值;(3)求出P的解析式,根据指数函数单调性作出大致图象.本题考查了函数值的计算,指数与对数的运算性质,属于基础题.14.【答案】解:(1)由题意可知:52=15+(62−15)e−k,∴k=−ln37=ln47−ln37≈0.24,47(2)θ(t)=15+(62−15)e −0.24t =15+47e −0.24t ,令15+47e −0.24t =42可得t ≈2.31,令15+47e −0.24t =32可得t ≈4.24.∴要将物体的温度降为42℃,32℃,分别需要冷却的时间为2.31分钟和4.24分钟.【解析】(1)代入公式计算k 的值;(2)令函数值分别等于42,32,计算t 的值即可.本题考查了函数值的计算,属于基础题.15.【答案】(1)由函数的定义{x +1>01−x >0,解得{x >−1x <1∴函数的定义域为(−1,1)…(4分) (2)令F(x)=f(x)+g(x)=log a (x +1)+log a (1−x)=log a [(x +1)(1−x)],定义域为(−1,1)F(−x)=log a [(−x +1)(1−(−x))]=log a [(x +1)(1−x)]=F(x)∵F(x)=F(−x)∴F(x)=f(x)+g(x)在(−1,1)上是偶函数 …(12分)【解析】(1)由函数的定义{x +1>01−x >0,从而可解得f(x)+g(x)的定义域; (2)令F(x)=f(x)+g(x)=log a [(x +1)(1−x)],定义域为(−1,1),根据已知求得F(x)=F(−x)即可证明F(x)=f(x)+g(x)在(−1,1)上是偶函数.本题主要考察了对数函数的图象与性质,考察了函数的奇偶性的证明,属于基础题.16.【答案】解:(1)根据题意,函数f(x)的定义域为R ,∴设∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,f(x 1)−f(x 2)=a −22x 1+1−(a −22x 2+1)=2(2x 1−2x 2)(2x 1+1)(2x 2+1).∵∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,∴2x 1−2x 2<0,(2x 1+1)(2x 2+1)>0.∴f(x 1)<f(x 2),即函数f(x)在R 上单调递增.(2)假设存在实数a 使函数f(x)为奇函数.则有f(−x)+f(x)=0,即a −22−x +1+a −22x +1=0,∴解得a =1.故存在实数a 使函数f(x)为奇函数.【解析】(1)根据题意,分析函数的定义域,由作差法分析可得结论;(2)根据题意,假设存在实数a 使函数f(x)为奇函数,则有f(−x)+f(x)=0,即a −22−x +1+a −22x +1=0,分析可得a 的值.本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,关键是求出a 的值,属于基础题. 17.【答案】解:(1)当0≤x ≤2时,设f(x)=ax 2,由图知,f(2)=3,∴a =34;f(x)=34x 2. 当2<x ≤5时,设f(x)=kx +b ,由图知,f(2)=3,f(5)=0,∴{2k +b =35k +b =0,∴{k =−1b =5, ∴f(x)=−x +5;∴f(x)={34x 2,0≤x ≤2−x +5,2<x ≤5. (2)例如,一辆车从甲地到乙地去办事,时间用x(小时)表示,位移用y(公里)表示,去时匀加速前进,用时2小时,回来时,匀速直线运动,用时3小时,图象如图所示,求位移关于时间的函数关系式.【解析】(1)根据图象,要求写出函数y =f(x)的一个解析式;因此当0≤x ≤2时,f(x)可能是一元二次函数的图象,当2<x ≤5时,f(x)可能是一元一次函数的图象,用待定系数法求得解析式即可;(2)物理中位移与时间函数关系复合此图象,可设计关于A ,B 两地运动的题目,符合要求.本题考查了分段函数解析式求法,待定系数法求函数解析式,函数与实际问题的联系等,属于中档题.。
河北省张家口宣化一中2020-2021学年高一上学期11月月考数学试卷 Word版含答案
2020-2021学年上学期宣化一中高一年级月考数学试卷(11月份)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.下列符号表述正确的是()A. 0∈N∗B. 1.732∉QC. ⌀∈{0}D. ⌀⊆{x|x≤2}2.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩∁U A=()A. {1,6}B. {1,7}C. {6,7}D. {1,6,7}3.已知函数y=f(x),部分x与y的对应关系如表:则f(4)=()A. 1B. −2C. −3D. 34.函数f(x)=√x+12−x的定义域为()A. [−1,2)∪(2,+∞)B. (−1,+∞)C. [−1,2)D. [−1,+∞)5.M={x|6x2−5x+1=0},P={x|ax=1},若P⊆M,则a的取值集合为()A. {2}B. {3}C. {2,3}D. {0,2,3}6.函数y=f(x)的图象与直线x=m的交点的个数是()A. 0B. 1C. 0或1D. 无法确定7.下列函数为同一函数的是()A. f(x)=|x|x 与g(x)={1,x≥0−1,x<0B. f(x)=√x+√x+1与g(x)=√x(x+1)C. f(x)=x2−2x−1与g(t)=t2−2t−1D. f(x)=1与g(x)=x0(x≠0)8.某校高一(9)班共有49名同学,在学校举办的书法竞赛中有24名同学参加,在数学竟赛中有25名参加,已知这两项都参赛的有12名同学,在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为()A. 10B. 1C. 12D. 139.已知函数f(√x+2)=x+4√x+5,则f(x)的解析式为()A. f(x)=x2+1B. f(x)=x2+1(x≥2)C. f(x)=x2D. f(x)=x2(x≥2)10. 函数f(x)=|x 3+1|+|x 3−1|,则函数f(x)图象( )A. 关于原点对称B. 关与直线y =x 对称C. 关于x 轴对称D. 关于y 轴对称11. f(x)={(3a −1)x +4a,(x <1)−ax,(x ≥1)是定义在(−∞,+∞)上是减函数,则a 的取值范围是( )A. [18,13)B. [0,13]C. (0,13)D. (−∞,13]12. 设集合M 满足:若t ∈M ,则2020−t ∈M ,且集合M 中所有元素之和m ∈(2020×11,2020×12),则集合M 中元素个数为( )A. 22B. 22或23C. 23D. 23或24二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知幂函数y =f(x)的图象过点(2,√2),则f(9)=______.14. 已知集合A ={2,4,6,8,9,11},B ={1,2,3,5,7,8},非空集合C 满足:C 中每一个元素都加上2变成A 的一个子集,C 中每一个元素都减去2变成B 的一个子集,则集合C 中元素最多有______个.15. 函数f(x)=√−x 2+5x−6的单调递减区间是______. 16. 设函数f(x)=(x+1)2+a 2xx 2+1,a ∈R 的最大值为M ,最小值为m ,则M +m =______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分) 17. 已知集合A =[−5,6],B =[2m −1,m +1].(1)当m =−3时、求A ∩B ,A ∪B ; (2)若A ∪B =A ,求实数m 的取值范围.18. 已知函数f(x)=2x−3x+1.(1)判断函数f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义证明其结论; (2)求函数f(x)在区间[2,9]上的最大值与最小值.19.某地煤气公司规定,居民每个月使用的煤气费由基本月租费、保险费和超额费组成.每个月的保险费为3元,当每个月使用的煤气量不超过am3时,只缴纳基本月租费c元;如果超过这个使用量,超出的部分按b元/m3计费.(1)写出每个月的气费y(元)关于该月使用的煤气量x(m3)的函数解析式;(2)如果某个居民7−9月份使用煤气与收费情况如上表,请确定a,b,c及y与x的函数关系式(其中,仅7月份煤气使用量未超过am3.).20.已知二次函数f(x)的图象过点(0,4),对任意x满足f(3−x)=f(x),且有最小值是7.4(1)求f(x)的解析式;(2)在区间[−1,3]上,y=f(x)的图象恒在函数y=2x+m的图象上方,试确定实数m的范围.21.已知函数f(x)=x+a,g(x)=x2−bx,a、b∈R.x(1)若集合{x|f(x)=2x+2}只含有一个元素,试求实数a的值;(2)在(1)的条件下,当m∈[2,4],n∈[1,5]时,有f(m)大于等于g(n)恒成立,试求实数b的取值范围.22.设二次函数f(x)=x2−(4a−2)x+5a2−4a+2,x∈[0,1]的最小值为g(a).(1)求g(a)的解析式;(2)求g(a)的最小值.2020-2021学年上学期宣化一中高一年级月考数学试卷(11月份)答案和解析1.【答案】D【解析】解:对于A,0不是正数也不是负数,故A错误,对于B,Q是有理数集,1.732是有理数,故B错误,对于C,“∈”是元素与集合的关系表示法,故C错误,对于D,⌀是任何集合的真子集,故D正确.故选:D.A根据N∗定义可判断,B根据Q的定义判断即可,C根据集合与集合的关系表示可判断,D根据⌀的定义进行判断即可.本题考查了集合的基本概念,属于基础题.2.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查集合的交集与补集的求解,属于基础题.先求出∁U A,然后再求B∩∁U A即可求解.【解答】解:∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},∴∁U A={1,6,7},则B∩∁U A={6,7},故选C.3.【答案】C【解析】解:由表格可得f(4)═−3,故选:C.直接根据表格得结论即可.本题考查了函数值的求法.属基础题.4.【答案】A【解析】解:由题意得:{x +1≥02−x ≠0,解得:x ≥−1或x ≠2,故函数的定义域是[−1,2)∪(2,+∞), 故选:A .根据二次根式的性质以及分母不为0,求出函数的定义域即可.本题考查了求函数的定义域问题,考查二次根式的性质,是一道基础题.5.【答案】D【解析】 【分析】本题考查集合的求法,考查子集定义等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于基础题. 求出M ={x|6x 2−5x +1=0}={ },P ={x|ax =1},P ⊆M ,从而能求出a 的取值集合. 【解答】解:M ={x|6x 2−5x +1=0}={13,12}, P ={x|ax =1},P ⊆M , ∴P =⌀,P ={13}或P ={12}, ∴a =0或a =3或a =2. ∴a 的取值集合为{0,2,3}. 故选D .6.【答案】C【解析】解:根据函数y =f(x)的定义,当x 在定义域内任意取一个值,都有唯一的一个函数值f(x)与之对应,函数y =f(x)的图象与直线x =m 有唯一交点.当x 不在定义域内时,函数值f(x)不存在,函数y =f(x)的图象与直线x =m 没有交点.故函数y =f(x)的图象与直线x =m 至多有一个交点,即函数y =f(x)的图象与直线x =m 的交点的个数是0或1, 故选:C .根据函数的定义可得函数y =f(x)的图象与直线x =m 至多有一个交点,由此得到结论.本题主要考查函数的定义,函数图象的作法,属于基础题.7.【答案】C【解析】解:对于A ,f(x)=|x|x的定义域为{x|x ≠0},g(x)={1,x ≥0−1,x <0的定义域为R ,两个函数的定义域不同,故A 中两个函数不是同一函数; 对于B ,f(x)=√x +√x +1的定义域为{x|x ≥0}, g(x)=√x(x +1)的定义域为{x|x ≥0或x ≤−1}, 两个函数的定义域不同,故B 中两个函数不是同一函数;对于C ,f(x)=x 2−2x −1与g(t)=t 2−2t −1定义域相同,对应法则一致, 故C 中两个函数是同一函数; 对于D ,f(x)=1的定义域是R , g(x)=x 0(x ≠0)的定义域为{x|x ≠0},两个函数的定义域不同,故D 中两个函数不是同一函数. 故选:C .两个函数只有满足:定义域相同,对应法则一致时,才是同一函数.本题考查两个函数是不是同一函数的判断,考查同一函数的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.8.【答案】C【解析】解:设在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为x , 由题意作出韦恩图,得:由韦恩图得:x +12+12+13=49,解得x =12.∴在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为12. 故选:C .设在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为x ,由题意作出韦恩图,由韦恩图列出方程,由此能求出在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数.本题考查在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数的求法,考查韦恩图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.9.【答案】B【解析】解:f(√x +2)=x +4√x +5=(√x +2)2+1; ∴f(x)=x 2+1(x ≥2). 故选:B .可变形原解析式得出f(√x +2)=(√x +2)2+1,将√x +2换上x(x ≥2)即可得出f(x)的解析式. 考查函数解析式的定义及求法,换元求函数解析式的方法.10.【答案】D【解析】解:根据题意,函数f(x)=|x 3+1|+|x 3−1|,其定义域为R , 有f(−x)=|(−x)3+1|+|(−x)3−1|=|x 3+1|+|x 3−1|=f(x), 则函数f(x)为偶函数,f(x)的图象关于y 轴对称, 故选:D .根据题意,先分析函数f(x)的定义域,求出f(−x)的表达式可得f(−x)=f(x),即可得f(x)为偶函数,由偶函数的定义可得答案.本题考查函数图象的对称性,注意分析f(−x)与f(x)的关系,属于基础题.11.【答案】A【解析】解:由题意可得{3a −1<0−a <0−a <3a −1+4a ,求得18≤a <13,故选:A .由题意可得3a −1<0、−a <0、且−a ≤3a −1+4a ,解由这几个不等式组成的不等式组,求得a 的范围.本题主要考查函数的单调性的性质,属于基础题.12.【答案】C【解析】解:由题意可知,集合M中的元素是成对出现的,每对元素的和为2020,又因为集合M中所有元素之和m∈(2020×11,2020×12),所以集合M中的元素个数比11对多,比12对少,又因为,2020−1010=1010所以集合M中有11+12=23个元素.故选:C.若t∈M,则2020−t∈M,可知,集合M中的元素是对称出现的,由集合M中所有元素之和m∈(2020×11,2020×12),可知集合M中的元素个数比11对多,比12对少,即可得到结果.本题考查了元素与集合的关系,属于基础题.13.【答案】3【解析】【分析】本题考查幂函数,解题的关键是熟练掌握幂函数的性质,能根据幂函数的性质求其解析式,求函数值.先由幂函数的定义用待定系数法设出其解析式,代入点的坐标,求出幂函数的解析式,再求f(9)的值.【解答】解:由题意令y=f(x)=x a,由于图象过点(2,√2),得√2=2a,a=12∴y=f(x)=x 1 2∴f(9)=3.故答案为:3.14.【答案】3【解析】解:集合A={2,4,6,8,9,11},B={1,2,3,5,7,8},∵非空集合C满足:C中每一个元素都加上2变成A的一个子集,∴满足条件的可能元素有:0,2,4,6,7,9,∵C中每一个元素都减去2变成B的一个子集,∴满足条件的可能元素有:10,9,7,5,4,3,则集合C 中元素最多时集合C ={4,7,9}. ∴集合C 中元素最多有3个. 故答案为:3.由C 中每一个元素都加上2变成A 的一个子集,求出满足条件的可能元素有:0,2,4,6,7,9,由C 中每一个元素都减去2变成B 的一个子集,求出满足条件的可能元素有:10,9,7,5,4,3,由此能滶出集合C 中元素最多有多少个.本题考查集合中元素个数的求法,考查子集的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.【答案】(2,52]【解析】解:由−x 2+5x −6>0,得x 2−5x +6<0,解得2<x <3, ∴函数f(x)的定义域为(2,3),令t =−x 2+5x −6,其图象是开口向下的抛物线,且对称轴方程为x =52, 当x ∈(2,52]时,函数t =−x 2+5x −6单调递增,则y =√t 单调递增, ∴函数f(x)=√−x 2+5x−6在(2,52]上单调递减. 故答案为:(2,52].由分母中根式内部的代数式大于0求得函数的定义域,再求出函数t =−x 2+5x −6单调递增区间,即可得到函数f(x)=2的单调递减区间.本题主要考查函数单调性的判断,利用换元法结合复合函数单调性之间的关系是解决本题的关键,是中档题.16.【答案】2【解析】解:令g(x)=a 2x , ∵函数g(x)=a 2x 为奇函数, ∴g(−x)=−g(x), 又f(x)=(x+1)2+g(x)x 2+1=1+2x+g(x)x 2+1的最大值为M ,最小值为m ,又ℎ(−x)=−2x+g(x)x +1=−ℎ(x),即y =ℎ(x)为奇函数,且ℎ(x)=2x+g(x)x 2+1的最大最小值分别为M −1,m −1,由奇函数的性质可得(M −1)+(m −1)=0,解得:M +m =2,故答案为:2.由题意可得f(x)的最大最小值分别为M −1,m −1,由奇函数的性质可得(M −1)+(m −1)=0,变形可得答案.本题考查函数的奇偶性,涉及函数的最值问题,属基础题.17.【答案】解:(1)当m =−3时,集合A =[−5,6],集合B =[−7,−2],∴A ∩B =[−5,−2],A ∪B =[−7,6];(2)∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,由题意可得{2m −1<m +12m −1≥−5m +1≤6,解得−2≤m <2,综上所述:实数m 的取值范围为[−2,2).【解析】(1)利用集合的交集和并集的定义求解.(2)由题意可知B ⊆A ,根据集合间的包含关系列出不等式组解出m 的取值范围即可.本题主要考查了集合的基本运算,是基础题.18.【答案】解:(1)f(x)在区间[0,+∞)上是增函数.证明如下:任取x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1<x 2,f(x 1)−f(x 2)=2x 1−3x 1+1−2x 2−3x 2+1=5(x 1−x 2)(x 1+1)(x 2+1),∵x 1−x 2<0,(x 1+1)(x 2+1)>0,∴f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),∴函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函数.(2)由(1)知函数f(x)在区间[2,9]上是增函数,故函数f(x)在区间[2,9]上的最大值为f(9)=32,最小值为f(2)=13.【解析】(1)利用函数的单调性的定义证明即可;(2)利用函数的单调性,求解函数的最值即可. 本题考查函数的单调性的判断与应用,函数的最值的求法,考查计算能力.19.【答案】解:(1)y ={3+c,x ≤a3+c +b(x −a),x >a .(2)由表可得,{3+c =43+c +b(25−a)=143+c +b(35−a)=19,解得a =5,b =12,c =1,∴y ={4,x ≤512x +32,x >5.【解析】(1)根据题意,分x ≤a 和x >a 两段写出y 关于x 的关系式;(2)把表中的数据代入(1)中的函数关系式,可得关于a 、b 、c 的方程组,解之即可.本题考查分段函数的实际应用,合理选择函数模型是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.20.【答案】解:(1)由题意知,二次函数图象的对称轴为x =32,又最小值是74,则可设f(x)=a(x −32)2+74(a ≠0),又图象过点(0,4),则a(0−32)2+74=4,解得a =1,∴f(x)=(x −32)2+74=x 2−3x +4.(2)由已知,f(x)>2x +m 对x ∈[−1,3]恒成立,∴m <x 2−5x +4对x ∈[−1,3]恒成立,∴m <(x 2−5x +4)min (x ∈[−1,3]),∵g(x)=x 2−5x +4在x ∈[−1,3]上的最小值为g(52)=−94.∴m <−94.【解析】(1)求出二次函数图象的对称轴为x =32,又最小值是74,设f(x)=a(x −32)2+74(a ≠0),图象过点(0,4),求出a ,然后求解函数的解析式.(2)已知转化为f(x)>2x +m 对x ∈[−1,3]恒成立,分离变量,求解的最值即可.本题考查函数恒成立,二次函数的简单性质的应用,考查计算能力. 21.【答案】解:(1)f(x)=2x +2,即x +a x =2x +2,∴x 2+2x −a =0.∵集合{x|f(x)=2x +2}只含有一个元素,∴△=4+4a =0,∴a =−1;(2)f(m)=m −1m ,∵m ∈[2,4],∴f(m)min =2−12=32, ∵当m ∈[2,4],n ∈[1,5]时有f(m)大于等于g(n)恒成立,∴n 2−bn ≤32,n ∈[1,5]时恒成立, ∴b ≥n −32n ,∵y =n −32n ,n ∈[1,5]时单调递增, ∴b ≥5−310=4710.【解析】(1)f(x)=2x +2}转化为x 2+2x −a =0,利用根的判别式为0,可求若集合{x|f(x)=2x +2}只含有一个元素,实数a 的值;(2)求出f(m)的最小值,问题转化为n 2−bn ≤32,n ∈[1,5]时恒成立,分离参数求最值,即可求实数b 的取值范围.本题考查函数恒成立问题,考查函数的最值,考查分离参数法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题. 22.【答案】解:(1)f(x)=x 2−(4a −2)x +5a 2−4a +2=[x −(2a −1)]2+a 2+1,图象开口向上,对称轴是x =2a −1,①2a −1<0即a <12时,f(x)在[0,1]递增,g(a)=f(0)=5a 2−4a +2,②0≤2a −1≤1即12≤a ≤1时,f(x)在[0,2a −1)递减,在(2a −1,1]递增,故g(a)=f(2a −1)=a 2+1,③2a −1>1即a >1时,f(x)在[0,1]递减,故g(a)=f(1)=5a 2−8a +5,综上:g(a)={5a 2−4a +2,a <12a 2+1,12≤a ≤15a 2−8a +5,a >1;(2)a <12时,g(a)=5a 2−4a +2,对称轴是a =25,故g(a)在(−∞,25)递减,在(25,12)递增,故g(a)min =g(25)=65,12≤a≤1时,g(a)=a2+1,故g(a)在[12,1]递增,g(a)min=g(12)=54,a>1时,g(a)=5a2−8a+5,对称轴是a=45,故g(a)在(1,+∞)递增,g(a)>g(1)=2,综上,g(a)的最小值是65.【解析】(1)化简函数的解析式,可得函数图象为开口向上的抛物线,对称轴为直线x=2a−1,分当2a−1<0、当0≤2a−1≤1、当2a−1>1三种情况,分别求得g(a),综合可得结论;(2)求出函数g(a)在各个区间上的函数的最小值,再在几个最小值中取最小值即可.本题主要考查二次函数的性质应用,求二次函数在闭区间上的最值,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.。
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020_2021学年高一数学上学期摸底考试试题
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020-2021学年高一数学上学期摸底考试试题一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.直线x sin 的斜率是A. B. C. D.2.已知直线:,:若,则实数a的值是A. 0B. 2或C. 0或D.3.若直线与圆相切,则a的值为A. B. C. 3 D.4.若圆的一条弦AB的中点为,则垂直于AB的直径所在直线的方程为A. B. C. D.5.过点引直线l与曲线相交于A,B两点,O为坐标原点,当的面积取得最大值时,直线l的斜率等于A. B. C. D.6.已知m,n是两条不同直线,,是两个不同平面,则下列命题正确的是A. 若,垂直于同一平面,则与平行B. 若m,n平行于同一平面,则m与n平行C. 若,不平行,则在内不存在与平行的直线D. 若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面7.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为A.B.C.D.8.某几何体的三视图单位:如图所示,则该几何体的体积是A.B.C.D.9.九章算术是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺,问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米如图,米堆为一个圆锥的四分之一,米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有A. 14斛B. 22斛C. 36斛D. 66斛10.已知A,B是球O的球面上两点,,C为该球面上的动点,若三棱锥体积的最大值为36,则球O的表面积为A. B. C. D.11.已知等腰直角三角形的直角边的长为2,将该三角形绕其斜边所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为A. B. C. D.12.已知三棱柱的6个顶点都在球O的球面上,若,,,,则球O的半径为A. B. C. D.二、填空题(本大题共3小题,共15.0分)13.若正三棱柱的所有棱长均为a,且其体积为,则 ______ .14.一个六棱锥的体积为,其底面是边长为2的正六边形,侧棱长都相等,则该六棱锥的侧面积为______.15.若圆与圆的公共弦的长为,则______.三、解答题(本大题共7小题,共75.0分)16.求经过点并且和两个坐标轴围成的三角形的面积是1的直线方程.17.已知点,圆C:,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.求M的轨迹方程;当时,求l的方程及的面积.18.设x,y满足约束条件:的可行域为M求的最大值与的最小值;若存在正实数a,使函数的图象经过区域M中的点,求这时a的取值范围.19.如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区,规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m,经测量,点A位于点O正北方向60m 处,点C位于点O正东方向170m处为河岸,.求新桥BC的长;当OM多长时,圆形保护区的面积最大?20.如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且,Ⅰ若D为线段AC的中点,求证;平面PDO;Ⅱ求三棱锥体积的最大值;Ⅲ若,点E在线段PB上,求的最小值.21.如图所示,在直四棱柱中,,,点M是棱上一点.求证:面;求证:;试确定点M的位置,使得平面平面D.22.如图,四棱柱中,底面ABCD,四边形ABCD为梯形,,且,过、C、D三点的平面记为,与的交点为Q.Ⅰ证明:Q为的中点;Ⅱ求此四棱柱被平面所分成上下两部分的体积之比;Ⅲ若,,梯形ABCD的面积为6,求平面与底面ABCD所成二面角的大小.数学试卷答案和解析1.【答案】A【解析】解:直线的斜率.故选:A.直线的斜率,即可得出.本题考查了直线的斜率、三角函数求值,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2.【答案】C【解析】解:直线:,:,且,,解得或故选:C由垂直可得,解方程可得.本题考查直线的一般式方程和垂直关系,属基础题.3.【答案】B【解析】【分析】本题考查直线与圆的位置关系的应用,考查计算能力,属于简单题.求出圆的圆心与半径,利用直线与圆相切,列出方程求解即可.【解答】解:圆的方程可化为,因为直线与圆相切,所以有,即.故选:B.4.【答案】B【解析】解:设圆的圆心为C,则C的坐标为:设直线AB的斜率为k.由于弦AB的中点为,则,又,.垂直于直线AB的方程为即:,则垂直于AB的直径所在直线的方程为,故选:B.设圆心为C,利用,求出AB的斜率,进而可求直线AB的方程.本题考查圆的方程,考查圆的性质,考查计算能力,属于基础题.5.【答案】D【解析】解:由,得.所以曲线表示单位圆在x轴上方的部分含与x轴的交点,设直线l的斜率为k,要保证直线l与曲线有两个交点,且直线不与x轴重合,则,直线l的方程为,即.则原点O到l的距离,l被半圆截得的半弦长为.则.令,则,当,即时,有最大值为.此时由,解得.故答案为D.由题意可知曲线为单位圆在x轴上方部分含与x轴的交点,由此可得到过C点的直线与曲线相交时k的范围,设出直线方程,由点到直线的距离公式求出原点到直线的距离,由勾股定理求出直线被圆所截半弦长,写出面积后利用配方法转化为求二次函数的最值.本题考查了直线的斜率,考查了直线与圆的关系,考查了学生的运算能力,考查了配方法及二次函数求最值,解答此题的关键在于把面积表达式转化为二次函数求最值,是中档题.6.【答案】D【解析】【分析】本题考查了空间线线、线面、面面关系的判断,属于基础题.利用空间中线线、线面、面面关系对选项逐一分析解答.【解答】解:对于A,若,垂直于同一平面,则与不一定平行,例如墙角的三个平面;故A错误;对于B,若m,n平行于同一平面,则m与n平行、相交或者异面;故B错误;对于C,若,不平行,则在内存在无数条与平行的直线;故C错误;对于D,若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面;假设两条直线同时垂直同一个平面,则这两条直线平行;故D正确;故选:D.7.【答案】D【解析】【分析】本题考查了利用空间几何体的三视图求表面积的应用问题,是基础题目.根据几何体的三视图,得出该几何体是圆柱体的一部分,利用图中数据求出它的表面积.【解答】解:根据几何体的三视图,得;该几何体是圆柱体的一半,该几何体的表面积为:.故选D.8.【答案】B【解析】解:由三视图可知:原几何体是由长方体与一个三棱柱组成,长方体的长宽高分别是:6,4,3;三棱柱的底面直角三角形的直角边长是4,3;高是3;其几何体的体积为:故选:B.利用三视图判断几何体的形状,利用三视图的数据求出几何体的体积即可.本题考查三视图还原几何体,几何体的体积的求法,容易题.9.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查圆锥的体积的计算,比较基础.根据圆锥的体积公式计算出对应的体积即可.【解答】解:设圆锥的底面半径为r,则,解得,故米堆的体积为,斛米的体积约为立方尺,堆放的米约有斛,故选:B.10.【答案】C【解析】【分析】本题考查球的半径与表面积,考查体积的计算,确定点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥的体积最大是关键.当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥的体积最大,利用三棱锥体积的最大值为36,求出半径,即可求出球O的表面积.【解答】解:如图所示,当点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥的体积最大,设球O的半径为R,此时,故,则球O的表面积为,故选C.11.【答案】B【解析】解:如图为等腰直角三角形旋转而成的旋转体..故选:B.画出图形,根据圆锥的体积公式直接计算即可.本题考查圆锥的体积公式,考查空间想象能力以及计算能力.是基础题.12.【答案】C【解析】【分析】本题考查球的内接体与球的关系,球的半径的求解,考查计算能力.通过球的内接体,说明几何体的侧面对角线是球的直径,求出球的半径.【解答】解:因为三棱柱的6个顶点都在球O的球面上,若,,,,所以三棱柱的底面是直角三角形,侧棱与底面垂直,侧面,经过球的球心,球的直径是其对角线的长,因为,,,,所以球的半径为.故选C.13.【答案】4【解析】解:正三棱柱的所有棱长均为a,且其体积为,,整理得,解得.故答案为:4.由正棱锥的体积公式得,由此能求出a的值.本题考查正三棱锥的棱长的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意棱锥的体积公式的合理运用.14.【答案】12【解析】解:一个六棱锥的体积为,其底面是边长为2的正六边形,侧棱长都相等,棱锥是正六棱锥,设棱锥的高为h,则,,棱锥的斜高为:,该六棱锥的侧面积为:.故答案为:12.判断棱锥是正六棱锥,利用体积求出棱锥的高,然后求出斜高,即可求解侧面积.本题考查了棱锥的体积,侧面积的求法,解答的关键是能够正确利用体积与表面积公式解题.15.【答案】1【解析】【分析】本小题考查圆与圆的位置关系,基础题.画出草图,不难得到半径、半弦长的关系,求解即可.【解答】解:由已知的半径为,圆心,公共弦所在的直线方程为大圆的弦心距为:由图可知,解之得.故答案为1.16.【答案】解:设直线为,交x轴于点,交y轴于点,得,或解得,或,,或为所求.【解析】点斜式设出直线方程,求出与坐标轴的交点坐标,利用三角形面积求出斜率,从而得到1的直线方程.本题考查直线方程的求法,本题的解题关键是求直线的斜率.17.【答案】解:由圆C:,得,圆C的圆心坐标为,半径为4.设,则,.由题意可得:.即.整理得:.的轨迹方程是.由知M的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,由于,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而.,直线l的斜率为.直线l的方程为,即.则O到直线l的距离为.又N到l的距离为,..【解析】本题考查圆的轨迹方程的求法,训练了利用向量数量积判断两个向量的垂直关系,训练了点到直线的距离公式的应用,是中档题.由圆C的方程求出圆心坐标和半径,设出M坐标,由与数量积等于0,列式得M的轨迹方程;设M的轨迹的圆心为N,由得到,求出ON所在直线的斜率,由直线方程的点斜式得到PM所在直线l的方程,由点到直线的距离公式求出O到l的距离,再由弦心距、圆的半径及弦长间的关系求出PM的长度,代入三角形面积公式得答案.18.【答案】解:由,得由,得由,得,可行域M为如图,又,A是y轴的截距,过点时,是表示区域M上的点到原点距离平方.如图使所求距离的平方最小,.,过区域M中的点,而区域中又,函数图象过点,当时,满足过区域M中的点,只须图象与射线有公共点.只须时,所求a的取值范围是.【解析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的几何意义求解即可.判断区域的中点的范围,然后推出关系式,即可求解a的范围.本题考查线性规划的应用,考查分析问题解决问题的能力.19.【答案】解:如图,过B作于E,过A作于F,,,,.设,则.,,,.,..,解得:.,,则;如图,设BC与切于Q,延长QM、CO交于P,,.设,则,,设半径为R,、O到上任一点距离不少于80m,则,,,.解得:.当且仅当时R取到最大值.时,保护区面积最大.【解析】本题考查圆的切线,考查了直线与圆的位置关系,解答的关键在于对题意的理解,是中档题.在四边形AOCB中,过B作于E,过A作于F,设出AF,然后通过解直角三角形列式求解BE,进一步得到CE,然后由勾股定理得答案;设BC与切于Q,延长QM、CO交于P,设,把PC、PQ用含有x的代数式表示,再结合古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m列式求得x的范围,得到x取最小值时圆的半径最大,即圆形保护区的面积最大.20.【答案】解:Ⅰ在中,因为,D为AC的中点,所以,又PO垂直于圆O所在的平面,所以,因为,所以平面PDO.Ⅱ因为点C在圆O上,所以当时,C到AB的距离最大,且最大值为1,又,所以面积的最大值为,又因为三棱锥的高,故三棱锥体积的最大值为:.Ⅲ在中,,,所以,同理,所以,在三棱锥中,将侧面BCP绕PB旋转至平面,使之与平面ABP共面,如图所示,当O,E,共线时,取得最小值,又因为,,所以垂直平分PB,即E为PB中点.从而.亦即的最小值为:.【解析】Ⅰ由题意可证,又,即可证明平面PDO.Ⅱ当时,C到AB的距离最大且最大值为1,又,即可求面积的最大值,又三棱锥的高,即可求得三棱锥体积的最大值.Ⅲ可求,即有,由,,可证E 为PB中点,从而可求,从而得解.本题主要考查了直线与直线、直线与平面的位置关系、锥体的体积的求法等基础知识,考查了空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力,考查了数形结合思想、化归与转化思想,属于中档题.21.【答案】解:证明:由直四棱柱,得且,所以是平行四边形,所以.而平面,平面,所以平面.证明:因为面ABCD,面ABCD,所以,又因为,且,所以面,而面,所以.当点M为棱的中点时,平面平面取DC的中点N,的中点,连接交于O,连接OM.因为N是DC中点,,所以;又因为DC是面ABCD与面的交线,而面面,所以面.又可证得,O是的中点,所以且,即BMON是平行四边形,所以,所以平面,因为面,所以平面平面D.【解析】在平面内找到和平行的直线BD即可.利用线线平行来推线面平行.先利用条件和证得面,再证明即可.因为棱上最特殊的点是中点,所以先看中点.取DC的中点N,的中点,连接交于O,面面,面而又可证得,所以可得平面平面平面D.本题考查平面和平面垂直的判定和性质.在证明面面垂直时,其常用方法是在其中一个平面内找两条相交直线和另一平面内的某一条直线垂直.22.【答案】Ⅰ证明:四棱柱中,四边形ABCD为梯形,,平面平面,平面与面QBC、平面的交线平行,∽,,为的中点;Ⅱ解:连接QA,QD,设,梯形ABCD的高为d,四棱柱被平面所分成上、下两部分的体积为,,设,则,,,,,,四棱柱被平面所分成上、下两部分的体积之比;Ⅲ解:在中,作,垂足为E,连接,则平面,,为平面与底面ABCD所成二面角的平面角,,,,梯形ABCD的面积为6,,,,,,平面与底面ABCD所成二面角的大小为.【解析】Ⅰ证明平面平面,可得∽,即可证明Q为的中点;Ⅱ设,则,则,,利用,即可求出此四棱柱被平面所分成上、下两部分的体积之比;Ⅲ中,作,垂足为E,连接,则平面,,可得为平面与底面ABCD所成二面角,求出,,可得,即可求平面与底面ABCD所成二面角的大小.本题考查面面平行的性质,考查体积的计算,考查面面角,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.。
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020-2021学年高一数学上学期摸底考试试题[含答案]
,
解得 ,
故米堆的体积为
,
斛米的体积约为 立方尺,
堆放的米约有
斛,
故选:B.
10.【答案】C
【解析】 【分析】 本题考查球的半径与表面积,考查体积的计算,确定点 C 位于垂直于面 AOB 的直径端点时,
三棱锥
的体积最大是关键.
当点 C 位于垂直于面 AOB 的直径端点时,三棱锥
的体积最大,利用三棱锥
画出图形,根据圆锥的体积公式直接计算即可. 本题考查圆锥的体积公式,考查空间想象能力以及计算能力.是基础题. 12.【答案】C
【解析】 【分析】 本题考查球的内接体与球的关系,球的半径的求解,考查计算能力. 通过球的内接体,说明几何体的侧面对角线是球的直径,求出球的半径. 【解答】
解:因为三棱柱
的 6 个顶点都在球 O 的球面上,若
由圆 C 的方程求出圆心坐标和半径,设出 M 坐标,由 与 数量积等于 0,列式得 M 的 轨迹方程;
设 M 的轨迹的圆心为 N,由
得到
,求出 ON 所在直线的斜率,由直线
方程的点斜式得到 PM 所在直线 l 的方程,由点到直线的距离公式求出 O 到 l 的距离,再由 弦心距、圆的半径及弦长间的关系求出 PM 的长度,代入三角形面积公式得答案.
Ⅰ 证明:Q 为 的中点;
Ⅱ 求此四棱柱被平面 所分成上下两部分的体积之比;
Ⅲ若 小.
,
,梯形 ABCD 的面积为 6,求平面 与底面 ABCD 所成二面角的大
1.【答案】A
数学试卷答案和解析
【解析】解:直线
的斜率
.
故选:A.
直线
的斜率
,即可得出.
本题考查了直线的斜率、三角函数求值,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 2.【答案】C
2020-2021学年河北省张家口宣化一中高一上学期11月月考数学试卷(解析版)
2020-2021学年上学期宣化一中高一年级月考数学试卷(11月份)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.下列符号表述正确的是A. B. C. D.2.已知集合2,3,4,5,6,,3,4,,3,6,,则A. B. C. D. 6,3.已知函数,部分x与y的对应关系如表:则x01234y32100A. 1B.C.D. 34.函数的定义域为A. B.C. D.5.,,若,则a的取值集合为A. B. C. D. 2,6.函数的图象与直线的交点的个数是A. 0B. 1C. 0或1D. 无法确定7.下列函数为同一函数的是A. 与B. 与C. 与D. 与8.某校高一班共有49名同学,在学校举办的书法竞赛中有24名同学参加,在数学竟赛中有25名参加,已知这两项都参赛的有12名同学,在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为A. 10B. 1C. 12D. 139.已知函数,则的解析式为A. B.C. D.10.函数,则函数图象A. 关于原点对称B. 关与直线对称C. 关于x轴对称D. 关于y轴对称11.是定义在上是减函数,则a的取值范围是A. B. C. D.12.设集合M满足:若,则,且集合M中所有元素之和,则集合M中元素个数为A. 22B. 22或23C. 23D. 23或24二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知幂函数的图象过点,则______.14.已知集合4,6,8,9,,2,3,5,7,,非空集合C满足:C中每一个元素都加上2变成A的一个子集,C中每一个元素都减去2变成B的一个子集,则集合C中元素最多有______个.15.函数的单调递减区间是______.16.设函数的最大值为M,最小值为m,则______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知集合,.当时、求,;若,求实数m的取值范围.18.已知函数.判断函数在区间上的单调性,并用定义证明其结论;求函数在区间上的最大值与最小值.19.某地煤气公司规定,居民每个月使用的煤气费由基本月租费、保险费和超额费组成.每个月的保险费为3元,当每个月使用的煤气量不超过时,只缴纳基本月租费c元;如果超过这个使用量,超出的部分按b元计费.月份煤气使用量煤气费元7448251493519写出每个月的气费元关于该月使用的煤气量的函数解析式;如果某个居民月份使用煤气与收费情况如上表,请确定a,b,c及y与x的函数关系式其中,仅7月份煤气使用量未超过.20.已知二次函数的图象过点,对任意x满足,且有最小值是.求的解析式;在区间上,的图象恒在函数的图象上方,试确定实数m的范围.21.已知函数,,a、.若集合只含有一个元素,试求实数a的值;在的条件下,当,时,有大于等于恒成立,试求实数b的取值范围.22.设二次函数,的最小值为.求的解析式;求的最小值.2020-2021学年上学期宣化一中高一年级月考数学试卷(11月份)答案和解析1.【答案】D【解析】解:对于A,0不是正数也不是负数,故A错误,对于B,Q是有理数集,是有理数,故B错误,对于C,“”是元素与集合的关系表示法,故C错误,对于D,是任何集合的真子集,故D正确.故选:D.A根据定义可判断,B根据Q的定义判断即可,C根据集合与集合的关系表示可判断,D根据的定义进行判断即可.本题考查了集合的基本概念,属于基础题.2.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查集合的交集与补集的求解,属于基础题.先求出,然后再求即可求解.【解答】解:2,3,4,5,6,,3,4,,3,6,,6,,则,故选C.3.【答案】C【解析】解:由表格可得,故选:C.直接根据表格得结论即可.本题考查了函数值的求法.属基础题.4.【答案】A【解析】解:由题意得:,解得:或,故函数的定义域是,故选:A.根据二次根式的性质以及分母不为0,求出函数的定义域即可.本题考查了求函数的定义域问题,考查二次根式的性质,是一道基础题.5.【答案】D【解析】【分析】本题考查集合的求法,考查子集定义等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于基础题.求出,,,从而能求出a的取值集合.【解答】解:,,,,或,或或.的取值集合为2,.故选D.6.【答案】C【解析】解:根据函数的定义,当x在定义域内任意取一个值,都有唯一的一个函数值与之对应,函数的图象与直线有唯一交点.当x不在定义域内时,函数值不存在,函数的图象与直线没有交点.故函数的图象与直线至多有一个交点,即函数的图象与直线的交点的个数是0或1,故选:C.根据函数的定义可得函数的图象与直线至多有一个交点,由此得到结论.本题主要考查函数的定义,函数图象的作法,属于基础题.7.【答案】C【解析】解:对于A,的定义域为,的定义域为R,两个函数的定义域不同,故A中两个函数不是同一函数;对于B,的定义域为,的定义域为或,两个函数的定义域不同,故B中两个函数不是同一函数;对于C,与定义域相同,对应法则一致,故C中两个函数是同一函数;对于D,的定义域是R,的定义域为,两个函数的定义域不同,故D中两个函数不是同一函数.故选:C.两个函数只有满足:定义域相同,对应法则一致时,才是同一函数.本题考查两个函数是不是同一函数的判断,考查同一函数的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.8.【答案】C【解析】解:设在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为x,由题意作出韦恩图,得:由韦恩图得:,解得.在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为12.故选:C.设在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为x,由题意作出韦恩图,由韦恩图列出方程,由此能求出在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数.本题考查在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数的求法,考查韦恩图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.9.【答案】B【解析】解:;.故选:B.可变形原解析式得出,将换上即可得出的解析式.考查函数解析式的定义及求法,换元求函数解析式的方法.10.【答案】D【解析】解:根据题意,函数,其定义域为R,有,则函数为偶函数,的图象关于y轴对称,故选:D.根据题意,先分析函数的定义域,求出的表达式可得,即可得为偶函数,由偶函数的定义可得答案.本题考查函数图象的对称性,注意分析与的关系,属于基础题.11.【答案】A【解析】解:由题意可得,求得,故选:A.由题意可得、、且,解由这几个不等式组成的不等式组,求得a的范围.本题主要考查函数的单调性的性质,属于基础题.12.【答案】C【解析】解:由题意可知,集合M中的元素是成对出现的,每对元素的和为2020,又因为集合M中所有元素之和,所以集合M中的元素个数比11对多,比12对少,又因为,所以集合M中有个元素.故选:C.若,则,可知,集合M中的元素是对称出现的,由集合M中所有元素之和,可知集合M中的元素个数比11对多,比12对少,即可得到结果.本题考查了元素与集合的关系,属于基础题.13.【答案】3【解析】【分析】本题考查幂函数,解题的关键是熟练掌握幂函数的性质,能根据幂函数的性质求其解析式,求函数值.先由幂函数的定义用待定系数法设出其解析式,代入点的坐标,求出幂函数的解析式,再求的值.【解答】解:由题意令,由于图象过点,得,.故答案为:3.14.【答案】3【解析】解:集合4,6,8,9,,2,3,5,7,,非空集合C满足:C中每一个元素都加上2变成A的一个子集,满足条件的可能元素有:0,2,4,6,7,9,中每一个元素都减去2变成B的一个子集,满足条件的可能元素有:10,9,7,5,4,3,则集合C中元素最多时集合7,.集合C中元素最多有3个.故答案为:3.由C中每一个元素都加上2变成A的一个子集,求出满足条件的可能元素有:0,2,4,6,7,9,由C中每一个元素都减去2变成B的一个子集,求出满足条件的可能元素有:10,9,7,5,4,3,由此能滶出集合C中元素最多有多少个.本题考查集合中元素个数的求法,考查子集的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.【答案】【解析】解:由,得,解得,函数的定义域为,令,其图象是开口向下的抛物线,且对称轴方程为,当时,函数单调递增,则单调递增,函数在上单调递减.故答案为:由分母中根式内部的代数式大于0求得函数的定义域,再求出函数单调递增区间,即可得到函数的单调递减区间.本题主要考查函数单调性的判断,利用换元法结合复合函数单调性之间的关系是解决本题的关键,是中档题.16.【答案】2【解析】解:令,函数为奇函数,,又的最大值为M,最小值为m,又,即为奇函数,且的最大最小值分别为,,由奇函数的性质可得,解得:,故答案为:2.由题意可得的最大最小值分别为,,由奇函数的性质可得,变形可得答案.本题考查函数的奇偶性,涉及函数的最值问题,属基础题.17.【答案】解:当时,集合,集合,,;,,由题意可得,解得,综上所述:实数m的取值范围为.【解析】利用集合的交集和并集的定义求解.由题意可知,根据集合间的包含关系列出不等式组解出m的取值范围即可.本题主要考查了集合的基本运算,是基础题.18.【答案】解:在区间上是增函数.证明如下:任取,,且,,,,,即,函数在区间上是增函数.由知函数在区间上是增函数,故函数在区间上的最大值为,最小值为.【解析】利用函数的单调性的定义证明即可;利用函数的单调性,求解函数的最值即可.本题考查函数的单调性的判断与应用,函数的最值的求法,考查计算能力.19.【答案】解:.由表可得,,解得,,,.【解析】根据题意,分和两段写出y关于x的关系式;把表中的数据代入中的函数关系式,可得关于a、b、c的方程组,解之即可.本题考查分段函数的实际应用,合理选择函数模型是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.20.【答案】解:由题意知,二次函数图象的对称轴为,又最小值是,则可设,又图象过点,则,解得,.由已知,对恒成立,对恒成立,,在上的最小值为..【解析】求出二次函数图象的对称轴为,又最小值是,设,图象过点,求出a,然后求解函数的解析式.已知转化为对恒成立,分离变量,求解的最值即可.本题考查函数恒成立,二次函数的简单性质的应用,考查计算能力.21.【答案】解:,即,.集合只含有一个元素,,;,,,当,时有大于等于恒成立,,时恒成立,,,时单调递增,.【解析】转化为,利用根的判别式为0,可求若集合只含有一个元素,实数a的值;求出的最小值,问题转化为,时恒成立,分离参数求最值,即可求实数b的取值范围.本题考查函数恒成立问题,考查函数的最值,考查分离参数法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.22.【答案】解:,图象开口向上,对称轴是,即时,在递增,,即时,在递减,在递增,故,即时,在递减,故,综上:;时,,对称轴是,故在递减,在递增,故,时,,故在递增,,时,,对称轴是,故在递增,,综上,的最小值是.【解析】化简函数的解析式,可得函数图象为开口向上的抛物线,对称轴为直线,分当、当、当三种情况,分别求得,综合可得结论;求出函数在各个区间上的函数的最小值,再在几个最小值中取最小值即可.本题主要考查二次函数的性质应用,求二次函数在闭区间上的最值,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.。
2020-2021学年张家口市宣化一中高三上学期期中数学试卷(含解析)
2020-2021学年张家口市宣化一中高三上学期期中数学试卷一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.数列{a n}的前n项和为S n,S n=12n2+12n,则数列{1a n a n+1}的前100项的和为()A. 100101B. 99101C. 99100D. 1011002.已知集合A={x|x≤4x+5},B={x|x2<4},则A∩B=()A. {x|0<x<2}B. {x|−53≤x<2}C. {x|x≥−53} D. {x|−2<x<2}3.已知向量a⃗,b⃗ 满足a⃗+b⃗ =(1,3),a⃗−b⃗ =(3,7),则a⃗⋅b⃗ =()A. −12B. −20C. 12D. 204.设a=log53,b=log73,c=log35,则a,b,c的大小关系是()A. a>b>cB. c>b>aC. c>a>bD. a>c>b5.已知a,b为实常数,{c i}(i∈N∗)是公比不为1的等比数列,直线ax+by+c i=0与抛物线y2=2px(p>0)均相交,所成弦的中点为M i(x i,y i),则下列说法错误的是()A. 数列{x i}可能是等比数列B. 数列{y i}是常数列C. 数列{x i}可能是等差数列D. 数列{x i+y i}可能是等比数列6.在△ABC中,已知sinC=2sin(B+C)cosB,那么△ABC一定是()A.等腰直角三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.等边三角形A. AB. BC. CD. D7.函数f(x)=sin(x−)的图象的一条对称轴是…()A. B. C. D.8.=()A. −1B. 1C.D.9.在△ABC中,已知sin A:sin B:sinC=6:8:13,则△ABC是()A. 钝角三角形B. 锐角三角形C. 直角三角形D. 不能确定10. 已知函数f(x)=e x ,g(x)=x +1,则关于f(x),g(x)的语句为假命题的是( )A. ∀x ∈R ,f(x)>g(x)B. ∃x 1,x 2∈R ,f(x 1)<g(x 2)C. ∃x 0∈R ,f(x 0)=g(x 0)D. ∃x 0∈R ,使得∀x ∈R ,f(x 0)−g(x 0)≤f(x)−g(x)11. 已知函数f(x)=1−|2x −1|,x ∈[0,1].定义:f 1(x)=f(x),f 2(x)=f(f 1(x)),…,f n (x)=f(f n−1(x)),n =2,3,4,…满足f n (x)=x 的点x ∈[0,1]称为f(x)的n 阶不动点.则f(x)的n 阶不动点的个数是( )A. 2n 个B. 2n 2个C. 2(2n −1)个D. 2n 个 12. 已知函数f(x)=2m(x 2+1)−(m+2)(x 2+1)2e x ,(m ∈R),g(x)=e x (其中e 为自然数的底数,e =2.71828…),若函数f(x)与g(x)的图象只有一个交点,则m 的值不可能为( )A. 2B. 3C. −3D. −4二、单空题(本大题共3小题,共15.0分)13. 已知f(x)={x −3,(x ≥9)f[f(x +4)],(x <9),则f(7)= ______ . 14. 已知正数x 、y 满足,则的最小值是 .15. “a >1”是“函数在R 上单调递增”的 条件(选填“充分不必要”,“必要不充分”,“充要”,“既不充分也不必要”).三、多空题(本大题共1小题,共5.0分)16. 已知△ABC 是锐角三角形,a ,b ,c 分别是A ,B ,C 的对边.若A =2B ,则(1)角B 的取值范围是 (1) .(2)a b +ba的取值范围是 (2) . 四、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 已知p :|4−x|≤6,q :x 2−2x +1≤0(m >0),若非p 是非q 的必要而不充分条件,求实数m 的取值范围.18. 已知函数f(x)=sinx +cosx .(1)求f(π4)的值(2)求f(x)的最大值及f(x)取得最大值时x 的取值范围.19. (本题满分12分)已知函数(1)求的值;(2)设且,,求的值。
张家口市宣化区宣化第一中学2020-2021学年高一上学期《第一单元》单元测试数学试卷含答案
数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合0,,0,,则集合A。
0 B. C. D。
2.设全集,集合,集合,则等于A. 3,2,B. ,C. MD.3.如图所示,阴影部分表示的集合是A。
B。
C。
D.4.设全集,A,B是U的两个真子集,,,6,,则A。
,且B。
,且C. ,且D。
,且5.下列各图中,可表示函数的图象的只可能是图中的A。
B. C. D。
6.函数的定义域是A. B.C. D。
7.函数,由下列表格给出,则x123424313124A。
4 B. 3 C. 2 D。
18.已知函数,则的值是A. 2B. C。
4 D.9.函数,的值域是A。
R B. C. D.10.已知函数是上的奇函数,且当时,函数的部分图象如图所示,则不等式的解集是A。
B.C.D。
11.定义在R上的偶函数在上是增函数,在上是减函数,,则A。
在上是增函数,且最大值是 6B. 在上是减函数,且最大值是 6C. 在上是增函数,且最小值是 6D. 在上是减函数,且最小值是 612.定义在R上的偶函数满足:对任意,,都有则A。
B.C。
D。
二、填空题(本大题共4小题,共20。
0分)13.设P和Q是两个集合,定义集合,且,若2,3,,,则______.14.函数的单调减区间是______ .15.若函数是偶函数,则的递减区间是______ .16.设函数则函数与的交点个数是______ .三、解答题(本大题共6小题,共70。
0分)17.已知集合,,,.求,;若,求a的取值范围.。
张家口市宣化第一中学2020-2021学年高一上学期期中考试数学试卷
2020-2021学年上学期宣化一中高一年级期中考试数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.设全集U={1,2,3,4,5},集合A={2,3,4},B={2,5},则B∪(∁U A)=()A.{5}B.{1,2,5}C.{1,2,3,4,5}D.⌀2.命题:“∃x∈R,x2−x+1≤0”的否定是()A.∀x∈R,x2−x+1>0B.∀x∈R,x2−x+1≤0C.∃x∈R,x2−x+1>0D.∃x∈R,x2−x+1≥03.设x∈R,则“x=1”是“x2−3x+2=0”的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件4.下列集合中不是空集的是()A.{0}B.{x|x>6且x<5}C.{x|x2−2x+3=0}D.{x|2<x<−a2+2a+1,a∈R}5.下列各组函数为同一函数的是()A.f(x)=x+1,g(x)=x2−1x−1B.f(x)=1,g(x)=x0C.f(x)=2x,g(x)=√4xD.f(x)=(√x)4+1,g(x)=x2+16.下列各函数在其定义域内,既是奇函数又是减函数的是()A.y=−x3B.y=1xC.y=x|x|D.y=2|x|7.下列命题中,正确的是()A.若a>b,c>d,则ac>bdB.若ac>bc,则a>bC.若ac2<bc2,则a<bD.若a>b,c>d,则a−c>b−d8.已知集合A={a−2,a2+4a,12},且−3∈A,则a等于()A.−1B.−3C.3D.−3或−19.已知f(√x+1)=x+1,则函数f(x)的解析式为()A.f(x)=x 2−2x +2(x ≥1)B.f(x)=x 2+1(x ≥1)C.f(x)=x 2D.f(x)=x 2−2x(x ≥1) 10. 若两个正实数x ,y 满足1x +4y =1,且不等式x +y 4<m 2−3m 有解,则实数m 的取值范围()A.(−1,4)B.(−∞,−1)∪(4,+∞)C.(−4,1)D.(−∞,0)∪(3,+∞)11. 若a >1,b >0,且a b +a −b =2√2,则a b −a −b 的值等于()A.√6B.2或−2C.2D.−2 12. 已知函数f(x)为R 上的奇函数,当x <0时,f(x)=3x −13,则f(x)≥0的解集为()A.[−1,0)∪[1,+∞)B.[−1,1]C.[−1,0]∪[1,+∞)D.[−1,0)∪(0,1]二、填空题(本大题共4小题,共20.0分) 13. 若函数f(x)=x +1x−2(x >2)在x =a 处取最小值,则a =______.14. 已知f(x)是偶函数,且x >0时,f(x)=x 2+ax ,若f(−1)=2,则f(−2)的值是______.15. 已知函数f(x)={4x ,x <1f(x −1),x ≥1,则f(92)=______. 16. 已知函数g(x)对任意的x ∈R ,有g(x)+g(−x)=2x 2,设函数f(x)=g(x)−x 2,且f(x)在区间[0,+∞)上单调递增.若f(a)+f(a −2)≤0,则实数a 的取值范围为______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 已知全集U =R ,集合A ={x|x >4},B ={x|−6<x <6}.(1)求A ∩B 和A ∪B ;(2)求∁U B ;(3)定义A −B ={x|x ∈A ,且x ∉B},求A −B ,A −(A −B).18. 分别计算下列数值(1)0.064−13−(−π)0+1634+√(3−π)2;(2)已知x +x −1=4,(0<x <1),求x 2−x −2x 12+x −12.19. 已知函数f(x)=12x −1+12.(1)求f(x)的定义域;(2)判断函数f(x)的奇偶性;(3)证明:当x >0时,f(x)>0.20. 已知函数f(x)=x 2+ax +3. (Ⅰ)当x ∈[−2,2]时,f(x)≥a 恒成立,求实数a 的取值范围;(Ⅱ)若对一切a ∈[−3,3],f(x)≥a 恒成立,求实数x 的取值范围.21.近年来,某企业每年消耗电费约24万元,为了节能减排,决定安装一个可使用15年的太阳能供电设备接入本企业电网,安装这种供电设备的工本费(单位:万元)与太阳能电池板的面积(单位:平方米)成正比,比例系数约为0.5.为了保证正常用电,安装后采用太阳能和电能互补供电的模式.假设在此模式下,安装后该企业每年消耗的电费C(单位:万元)与安装的这种太阳能电池板的面积x(单位:平方(x≥0,k为常数).记F为该村安装这种太阳能供电设备的费用与米)之间的函数关系是C(x)=k20x+100该村15年共将消耗的电费之和.(1)试解释C(0)的实际意义,并建立F关于x的函数关系式;(2)当x为多少平方米时,F取得最小值?最小值是多少万元?22.设函数f(x)=a x−(k−1)a−x(a>0,a≠1)是定义域R的奇函数.(1)求k值;(2)若f(1)>0,试判断函数单调性并求使不等式f(x2+tx)+f(2x+1)>0在定义域上恒成立的t的取值范围;(3)若f(1)=8,且g(x)=a2x+a−2x−2mf(x)在[1,+∞)上最小值为−2,求m的值.32020-2021学年上学期宣化一中高一年级期中考试数学试卷答案和解析1.【答案】B【解析】解:∵C U A={1,5}∴B∪(∁U A)={2,5}∪{1,5}={1,2,5}.故选:B.先求出∁U A,再由集合的并运算求出B∪(∁U A).本题考查集合的运算,解题时要结合题设条件,仔细分析,耐心求解.2.【答案】A【解析】解:根据特称命题的否定是全称命题得命题:“∃x∈R,x2−x+1≤0”的否定是:∀x∈R,x2−x+1>0,故选:A根据特称命题的否定是全称命题即可得到结论.本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.3.【答案】A【解析】解:由x2−3x+2=0得x=1或x=2,则“x=1”是“x2−3x+2=0”的充分不必要条件,故选:A根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据方程根之间的关系是解决本题的关键.4.【答案】A【解析】解:A有一个元素0,B空集,C,x2−2x+3=0,△<0,无解,空集D,−a2+2a+1=−(a−1)2+2≤2,故空集,故选:A.根据选项求出不等式的解集,判断即可本题考查空集的定义,不等式的运算,基础题.5.【答案】C=x+1(x≠−1)的定义域不同,∴不是同一函【解析】解:对于A,f(x)=x+1(x∈R),与g(x)=x2−1x−1数;对于B,f(x)=1(x∈R),与g(x)=x0=1(x≠0)的定义域不同,∴不是同一函数;对于C,f(x)=2x(x∈R),与g(x)=√4x=2x(x∈R)的定义域相同,对应关系也相同,∴是同一函数;对于D,f(x)=(√x)4+1=x2+1(x≥0),与g(x)=x2+1(x∈R)的定义域不同,∴不是同一函数.故选:C.根据两个函数的定义域相同,对应关系也相同,这样的两个函数是同一函数;进行判断即可.本题考查了判断两个函数是否为同一函数的问题,只需判断它们的定义域是否相同,对应关系是否也相同,是基础题.6.【答案】A【解析】解:结合幂函数的性质可知,y=−x3为奇函数且在R上单调递减,符合题意;y=1在定义域(0,+∞)∪(−∞,0)上不单调,不符合题意;xy=x|x|为奇函数,但是在定义域R上不单调,不符合题意;y=2|x|为非奇非偶函数,不符合.故选:A.结合函数奇偶性及单调性的定义对各选项进行判断即可.本题主要考查了函数奇偶性及单调性的判断,属于基础试题.7.【答案】C【解析】解:令a=1,b=−1,c=−1,d=−5,显然A、D不成立,对于B:若c<0,显然不成立,对于C:由c2>0,得:a<b,故C正确,故选:C.根据特殊值法判断A、D,根据不等式的性质判断B,C即可.本题考查了不等式的性质,考查特殊值法的应用,是一道基础题.8.【答案】B【解析】【分析】本题主要考查元素与集合的关系,以及集合元素的互异性,属于基础题.根据元素与集合的关系分情况讨论,结合集合元素的互异性,即可求出结果.【解答】解:集合A={a−2,a2+4a,12},且−3∈A,①当a−2=−3时,a=−1,∴a2+4a=1−4=−3,此时集合A={−3,−3,12},不满足集合元素的互异性,故不符合题意,舍去;②当a2+4a=−3时,a=−1或−3,若a=−1,则a−2=−3,此时集合A={−3,−3,12},不满足集合元素的互异性,故不符合题意,舍去,若a=−3,则a−2=−5,此时集合A={−5,−3,12},符合题意,综上所述,a=−3,故选:B.9.【答案】A【解析】解:f(√x+1)=x+1,设√x+1=t,t≥1,则x=(t−1)2,∴f(t)=(t−1)2+1=t2−2t+2,t≥1,∴函数f(x)的解析式为f(x)=x2−2x+2(x≥1).故选:A.设√x+1=t,t≥1,则x=(t−1)2,从而f(t)=(t−1)2+1=t2−2t+2,t≥1,由此能求出函数f(x)的解析式.本题考查函数的解析式的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.10.【答案】B【解析】【分析】本题考查了基本不等式在最值中的应用,不等式的有解问题.在应用基本不等式求最值时要注意“一正、二定、三相等”的判断.运用基本不等式解题的关键是寻找和为定值或者是积为定值,难点在于如何合理正确的构造出定值.对于不等式的有解问题一般选用参变量分离法、最值法、数形结合法求解.属于中档题.将不等式x+y4<m2−3m有解,转化为求∴(x+y4)min<m2−3m,利用“1”的代换的思想进行构造,运用基本不等式求解最值,最后解出关于m的一元二次不等式的解集即可得到答案.【解答】解:∵不等式x +y 4<m 2−3m 有解,∴(x +y 4)min <m 2−3m ,∵x >0,y >0,且1x +4y =1,∴x +y 4=(x +y 4)(1x +4y)=4x y +y 4x +2≥2√4x y ⋅y 4x +2=4, 当且仅当4x y =y 4x ,即x =2,y =8时取“=”,∴(x +y 4)min =4, 故m 2−3m >4,即(m +1)(m −4)>0,解得m <−1或m >4,∴实数m 的取值范围是(−∞,−1)∪(4,+∞).故选:B .11.【答案】C【解析】解:∵a b +a −b =2√2,∴(a b +a −b )2=a 2b +a −2b +2=8,∴a 2b +a −2b =6,∴(a b −a −b )2=a 2b +a −2b −2=6−2=4,∵a >1,b >0,∴a b −a −b >0,∴a b −a −b =2.故选:C .由a b +a −b =2√2,知(a b +a −b )2=a 2b +a −2b +2=8,故a 2b +a −2b =6,所以(a b −a −b )2=a 2b +a −2b −2=4,由a >1,b >0,知a b −a −b >0,由此能求出a b −a −b 的值.本题考查有理数指数幂的运算性质,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.12.【答案】C【解析】解:因为函数f(x)为R 上的奇函数,当x <0时,f(x)=3x −13,当x >0时,−x <0,则f(−x)=3−x −13=−f(x),所以x >0时,f(x)=13−(13)x ,f(0)=0,则由f(x)≥0可得,{x >013−(13)x ≥0或{x <03x −13≥0,或x =0,解可得x ≥1或−1≤x <0或x =0.综上可得,不等式f(x)≥0的解集为[−1,0]∪[1,+∞).故选:C .先根据已知奇函数的性质可求x ≥0时函数的解析式,然后结合指数函数的单调性即可求解.本题主要考查了利用奇函数的定义求解函数解析式,解不等式,属于函数性质的综合应用.13.【答案】3【解析】解:f(x)=x +1x−2=x −2+1x−2+2≥4当x −2=1时,即x =3时等号成立.∵x =a 处取最小值,∴a =3故答案为:3将f(x)=x +1x−2化成x −2+1x−2+2,使x −2>0,然后利用基本不等式可求出最小值,注意等号成立的条件,可求出a 的值.本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用,注意“一正、二定、三相等”,属于基础题. 14.【答案】6【解析】解:根据题意,f(x)是偶函数,且x >0时,f(x)=x 2+ax ,若f(−1)=2,则f(1)=f(−1)=1+a =2,则a =1,则有x >0时,f(x)=x 2+x ,则f(2)=4+2=6,又由f(x)是偶函数,则f(−2)=f(2)=6;故答案为:6根据题意,由函数的奇偶性解析式分析可得f(1)=f(−1)=1+a =2,解可得a =1,即可得函数在x >0的解析式,据此结合函数的奇偶性分析可得答案.本题考查函数的奇偶性的性质以及应用,关键是求出函数的解析式,属于基础题.15.【答案】2【解析】解:∵函数f(x)={4x ,x <1f(x −1),x ≥1, ∴f(92)=f(12)=412=2.故答案为:2.推导出f(92)=f(12),由此能求出结果.本题考查函数值的求法,考查函数性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 16.【答案】{a|a ≤1}【解析】解:因为函数g(x)对任意的x ∈R ,有g(x)+g(−x)=2x 2,由f(x)=g(x)−x 2,可得f(−x)=g(−x)−x 2,∴f(x)+f(−x)=0即f(−x)=−f(x),所以f(x)为奇函数,又f(x)在区间[0,+∞)上单调递增.根据奇函数的对称性可知,f(x)在R 上单调递增,若f(a)+f(a −2)≤0,则f(a)≤−f(a −2)=f(2−a),所以a ≤2−a ,解可得a ≤1.故答案为{a|a ≤1}根据函数奇偶性和单调性之间的关系,即可得到结论.本题主要考查函数值的大小比较,根据函数奇偶性和单调性之间的关系是解决本题的关键.17.【答案】解:(1)∵集合A ={x|x >4},B ={x|−6<x <6},∴A ∩B ={x|4<x <6},A ∪B ={x|x >−6},(2)∁U B ={x|x ≤−6或x ≥6},(3)∵定义A −B ={x|x ∈A ,且x ∉B},∴A −B =A ∩(∁U B)={x|x ≥6},∴A −(A −B)={x|4<x <6}.【解析】本题考查的知识点是交,并,补的混合运算,熟练掌握集合的运算规则是解答的关键,属于基础题.(1)(2)根据集合交集、并集、补集的运算法则,代入计算可得答案;(3)根据新定义即可求出答案.18.【答案】解(1)原式=(0.43)−13−1+(24)34+(π−3)=52−1+8+π−3=π+132;(2)因为x 2−x −2=(x +x −1)(x −x −1)=4(x −x −1),所以(x −x −1)2=(x +x −1)2−4=12,因为0<x <1,所以x −x −1=−2√3,所以x 2−x −2=−8√3,又因为(x 12+x −12)2=x +x −1+2=6,所以x 12+x −12=√6,所以x 2−x −2x 12+x −12=−4√2.【解析】(1)利用指数幂的运算性质即可得出.(2)先利用已知条件求出x −x −1=−2√3,所以x 2−x −2=−8√3,又因为(x 12+x −12)2=x +x −1+2=6,所以x 12+x −12=√6,从而求出结果.本题考查了指数幂的运算性质,属于中档题. 19.【答案】(1)解:由2x −1≠0,可得x ≠0,∴f(x)的定义域是{x|x ≠0};(2)解:f(x)=12x −1+12=2x +12(2x −1),f(−x)=2−x +12(2x −1)=−f(x),∴函数f(x)是奇函数;(3)证明:当x >0时,2x −1>0,∴f(x)=12x −1+12>0.【解析】(1)由分母不为0,可得f(x)的定义域;(2)利用奇函数的定义,判断函数f(x)的奇偶性;(3)当x >0时,2x −1>0,即可证明f(x)>0.本题考查函数的定义域,奇偶性的判断,考查不等式的证明,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题. 20.【答案】解:(Ⅰ)∵f(x)=x 2+ax +3,∴f(x)≥a 对x ∈[−2,2]恒成立,即f(x)−a ≥0对x ∈[−2,2]恒成立,令g(x)=x 2+ax +3−a ,∴g(x)min ≥0,g(x)的对称轴为x =−a 2,根据对称轴与区间[−2,2]的位置关系,分以下三种情况讨论g(x)min :①当−a 2≤−2,即a ≥4时,∵g(x)在[−2,2]上单调递增,∴g(x)min =g(−2)=7−3a ,∴{a ≥47−3a ≥0, ∴a 无解;②当−a 2≥2时,即a ≤−4时,∵g(x)在[−2,2]上单调递减,∴g(x)min =g(2)=7+a ,∴{a ≤−47+a ≥0,解得−7≤a ≤−4, ∴实数a 的取值范围为−7≤a ≤−4;③当−2<−a 2<2,即−4<a <4时,∴g(x)min =g(−a 2)=−a 24−a +3,∴{−4<a <4−a 24−a +3≥0,解得−4<a ≤2, ∴实数a 的取值范围为−4<a ≤2.综合①②③可得,实数a 的取值范围是−7≤a ≤2;(Ⅱ)f(x)≥a 对一切a ∈[−3,3]恒成立,且f(x)=x 2+ax +3,∴x 2+ax +3−a ≥0对一切a ∈[−3,3]恒成立,令ℎ(a)=(x −1)a +x 2+3,要使ℎ(a)≥0在区间[−3,3]恒成立,则{ℎ(−3)≥0ℎ(3)≥0,即{x 2−3x +6≥0x 2+3x ≥0,解得x ≥0或x ≤−3, ∴实数x 的取值范围是(−∞,−3]∪[0,+∞).【解析】(Ⅰ)f(x)≥a 对x ∈[−2,2]恒成立,令g(x)=f(x)−a =x 2+ax +3−a ,即求g(x)min ≥0,根据二次函数g(x)的对称轴为x =−a 2与区间[−2,2]的位置关系,可以分成三种情况讨论,利用开口向上的二次函数离对称轴越近函数值越小,即可得到g(x)min ,从而得到实数a 的取值范围;(Ⅱ)f(x)≥a 对一切a ∈[−3,3]恒成立,即x 2+ax +3−a ≥0对一切a ∈[−3,3]恒成立,令ℎ(a)=(x −1)a +x 2+3,利用一次函数的性质,列出关于x 的不等关系式组,求解不等式组,即可得到实数x 的取值范围.本题考查了函数的恒成立问题,二次函数在闭区间上的最值问题.对于函数的恒成立问题,一般选用参变量分离法、最值法、数形结合法进行求解.本题选用了最值法求解,即求二次函数的最值.二次函数在闭区间上的最值,要注意数形结合的应用,注意抓住二次函数的开口方向,对称轴与区间的位置关系进行求解.属于中档题.21.【答案】解:(1)C(0)的实际意义是安装这种太阳能电池板的面积为0时的用电费用,即未安装电阳能供电设备时全村每年消耗的电费…(2分)由C(0)=k 100=24,得k =2400…(3分)所以F =15×240020x+100+0.5x =1800x+5+0.5x ,x ≥0…(7分) (2)因为1800x+5+0.5(x +5)−2.5≥2√1800×0.5−2.5=57.5,…(10分)当且仅当1800x+5=0.5(x +5),即x =55时取等号…(13分)所以当x 为55平方米时,F 取得最小值为57.5万元…(14分)【解析】(1)C(0)的实际意义是安装这种太阳能电池板的面积为0时的用电费用,依题意,C(0)=k 100=24,可求得k ,从而得到F 关于x 的函数关系式;(2)利用基本不等式即可求得F 取得的最小值及F 取得最小值时x 的值.本题考查函数最值的应用,着重考查分析与理解能力,考查基本不等式的应用,属于难题. 22.【答案】解:(1)∵f(x)是定义域为R 的奇函数,∴f(0)=0,…(2分)∴1−(k −1)=0,∴k =2.…(4分)(2)∵函数f(x)=a x −a −x (a >0且a ≠1),∵f(1)>0,∴a −1a >0,又a >0,∴a >1.…(6分)由于y =a x 单调递增,y =a −x 单调递减,故f(x)在R 上单调递增.不等式化为f(x 2+tx)>f(−2x −1).∴x 2+tx >−2x −1,即x 2+(t +2)x +1>0恒成立,…(8分)∴△=(t +2)2−4<0,解得−4<t <0.…(10分)(3)∵f(1)=83,a −1a =83,即3a 2−8a −3=0,∴a =3,或a =−13(舍去).…(12分) ∴g(x)=32x +3−2x −2m(3x −3−x )=(3x −23x )2−2m(3x −3−x )+2.令t =f(x)=3x −3−x ,由(1)可知k =2,故f(x)=3x −3−x ,显然是增函数.∵x ≥1,∴t ≥f(1)=83,令ℎ(t)=t 2−2mt +2=(t −m)2+2−m 2(t ≥83)…(15分)若m ≥83,当t =m 时,ℎ(t)min =2−m 2=−2,∴m =2…(16分)若m <83,当t =83时,ℎ(t)min =174−3m =−2,解得m =2512>83,舍去…(17分) 综上可知m =2.…(18分)【解析】(1)根据奇函数的性质可得f(0)=0,由此求得k 值.(2)由f(x)=a x −a −x (a >0且a ≠1),f(1)>0,求得a >1,f(x)在R 上单调递增,不等式化为f(x 2+tx)>f(−2x −1),x 2+tx >−2x −1,即x 2+(t +2)x +1>0恒成立,由△<0求得t 的取值范围.(3)由f(1)=83求得a 的值,可得g(x)的解析式,令t =f(x)=3x −3−x ,可知f(x)=3x −3−x 为增函数,t ≥f(1),令ℎ(t)=t 2−2mt +2,(t ≥83),分类讨论求出ℎ(t)的最小值,再由最小值等于−2,求得m 的值.本题考查函数的单调性、奇偶性,考查恒成立问题,考查函数的最值,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.。
河北省张家口宣化一中2020-2021学年高一上学期11月月考数学试卷Word版含答案
2020-2021学年上学期宣化一中高一年级月考数学试卷(11月份)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.下列符号表述正确的是()A. 0∈N∗B. 1.732∉QC. ⌀∈{0}D. ⌀⊆{x|x≤2}2.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},B={2,3,6,7},则B∩∁U A=()A. {1,6}B. {1,7}C. {6,7}D. {1,6,7}3.已知函数y=f(x),部分x与y的对应关系如表:则f(4)=()A. 1B. −2C. −3D. 34.函数f(x)=√x+12−x的定义域为()A. [−1,2)∪(2,+∞)B. (−1,+∞)C. [−1,2)D. [−1,+∞)5.M={x|6x2−5x+1=0},P={x|ax=1},若P⊆M,则a的取值集合为()A. {2}B. {3}C. {2,3}D. {0,2,3}6.函数y=f(x)的图象与直线x=m的交点的个数是()A. 0B. 1C. 0或1D. 无法确定7.下列函数为同一函数的是()A. f(x)=|x|x 与g(x)={1,x≥0−1,x<0B. f(x)=√x+√x+1与g(x)=√x(x+1)C. f(x)=x2−2x−1与g(t)=t2−2t−1D. f(x)=1与g(x)=x0(x≠0)8. 某校高一(9)班共有49名同学,在学校举办的书法竞赛中有24名同学参加,在数学竟赛中有25名参加,已知这两项都参赛的有12名同学,在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为( )A. 10B. 1C. 12D. 139. 已知函数f(√x +2)=x +4√x +5,则f(x)的解析式为( )A. f(x)=x 2+1B. f(x)=x 2+1(x ≥2)C. f(x)=x 2D. f(x)=x 2(x ≥2)10. 函数f(x)=|x 3+1|+|x 3−1|,则函数f(x)图象( )A. 关于原点对称B. 关与直线y =x 对称C. 关于x 轴对称D. 关于y 轴对称11. f(x)={(3a −1)x +4a,(x <1)−ax,(x ≥1)是定义在(−∞,+∞)上是减函数,则a 的取值范围是( ) A. [18,13)B. [0,13]C. (0,13)D. (−∞,13]12. 设集合M 满足:若t ∈M ,则2020−t ∈M ,且集合M 中所有元素之和m ∈(2020×11,2020×12),则集合M 中元素个数为( ) A. 22B. 22或23C. 23D. 23或24二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知幂函数y =f(x)的图象过点(2,√2),则f(9)=______.14. 已知集合A ={2,4,6,8,9,11},B ={1,2,3,5,7,8},非空集合C 满足:C 中每一个元素都加上2变成A 的一个子集,C 中每一个元素都减去2变成B 的一个子集,则集合C 中元素最多有______个.15. 函数f(x)=√−x 2+5x−6的单调递减区间是______.16. 设函数f(x)=(x+1)2+a 2xx 2+1,a ∈R 的最大值为M ,最小值为m ,则M +m =______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 已知集合A =[−5,6],B =[2m −1,m +1].(1)当m =−3时、求A ∩B ,A ∪B ;(2)若A ∪B =A ,求实数m 的取值范围.18.已知函数f(x)=2x−3.(1)判断函数f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义证明其结论;(2)求函数x+1f(x)在区间[2,9]上的最大值与最小值.19.某地煤气公司规定,居民每个月使用的煤气费由基本月租费、保险费和超额费组成.每个月的保险费为3元,当每个月使用的煤气量不超过am3时,只缴纳基本月租费c元;如果超过这个使用量,超出的部分按b元/m3计费.(1)写出每个月的气费y(元)关于该月使用的煤气量x(m3)的函数解析式;(2)如果某个居民7−9月份使用煤气与收费情况如上表,请确定a,b,c及y与x的函数关系式(其中,仅7月份煤气使用量未超过am3.).20.已知二次函数f(x)的图象过点(0,4),对任意x满足f(3−x)=f(x),且有最小值是7.(1)求f(x)的解4析式;(2)在区间[−1,3]上,y=f(x)的图象恒在函数y=2x+m的图象上方,试确定实数m的范围.21.已知函数f(x)=x+a,g(x)=x2−bx,a、b∈R.(1)若集合{x|f(x)=2x+2}只含有一个元素,试x求实数a的值;(2)在(1)的条件下,当m∈[2,4],n∈[1,5]时,有f(m)大于等于g(n)恒成立,试求实数b的取值范围.22.设二次函数f(x)=x2−(4a−2)x+5a2−4a+2,x∈[0,1]的最小值为g(a).(1)求g(a)的解析式;(2)求g(a)的最小值.2020-2021学年上学期宣化一中高一年级月考数学试卷(11月份)答案和解析1.【答案】D【解析】解:对于A ,0不是正数也不是负数,故A 错误,对于B ,Q 是有理数集,1.732是有理数,故B错误,对于C ,“∈”是元素与集合的关系表示法,故C 错误,对于D ,⌀是任何集合的真子集,故D 正确.故选:D .A 根据N ∗定义可判断,B 根据Q 的定义判断即可,C 根据集合与集合的关系表示可判断,D 根据⌀的定义进行判断即可.本题考查了集合的基本概念,属于基础题.2.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查集合的交集与补集的求解,属于基础题.先求出∁U A ,然后再求B ∩∁U A 即可求解.【解答】解:∵U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={2,3,4,5},B ={2,3,6,7},∴∁U A ={1,6,7},则B ∩∁U A ={6,7},故选C .3.【答案】C【解析】解:由表格可得f(4)═−3,故选:C .直接根据表格得结论即可.本题考查了函数值的求法.属基础题.4.【答案】A【解析】解:由题意得:{x +1≥02−x ≠0,解得:x ≥−1或x ≠2,故函数的定义域是[−1,2)∪(2,+∞),故选:A .根据二次根式的性质以及分母不为0,求出函数的定义域即可.本题考查了求函数的定义域问题,考查二次根式的性质,是一道基础题.5.【答案】D【解析】【分析】本题考查集合的求法,考查子集定义等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于基础题.求出M ={x|6x 2−5x +1=0}={ },P ={x|ax =1},P ⊆M ,从而能求出a 的取值集合.【解答】解:M ={x|6x 2−5x +1=0}={13,12},P ={x|ax =1},P ⊆M ,∴P =⌀,P ={13}或P ={12},∴a =0或a =3或a =2.∴a 的取值集合为{0,2,3}.故选D .6.【答案】C【解析】解:根据函数y =f(x)的定义,当x 在定义域内任意取一个值,都有唯一的一个函数值f(x)与之对应,函数y =f(x)的图象与直线x =m 有唯一交点.当x 不在定义域内时,函数值f(x)不存在,函数y =f(x)的图象与直线x =m 没有交点.故函数y =f(x)的图象与直线x =m 至多有一个交点,即函数y =f(x)的图象与直线x =m 的交点的个数是0或1,故选:C .根据函数的定义可得函数y =f(x)的图象与直线x =m至多有一个交点,由此得到结论.本题主要考查函数的定义,函数图象的作法,属于基础题.7.【答案】C【解析】解:对于A ,f(x)=|x|x 的定义域为{x|x ≠0},g(x)={1,x ≥0−1,x <0的定义域为R ,两个函数的定义域不同,故A 中两个函数不是同一函数;对于B ,f(x)=√x +√x +1的定义域为{x|x ≥0},g(x)=√x(x +1)的定义域为{x|x ≥0或x ≤−1},两个函数的定义域不同,故B 中两个函数不是同一函数;对于C ,f(x)=x 2−2x −1与g(t)=t 2−2t −1定义域相同,对应法则一致,故C 中两个函数是同一函数;对于D ,f(x)=1的定义域是R ,g(x)=x 0(x ≠0)的定义域为{x|x ≠0},两个函数的定义域不同,故D 中两个函数不是同一函数.故选:C .两个函数只有满足:定义域相同,对应法则一致时,才是同一函数.本题考查两个函数是不是同一函数的判断,考查同一函数的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.8.【答案】C【解析】解:设在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为x ,由题意作出韦恩图,得:由韦恩图得:x +12+12+13=49,解得x =12.∴在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为12.故选:C .设在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数为x ,由题意作出韦恩图,由韦恩图列出方程,由此能求出在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数.本题考查在这两项比赛中,该班没有参加过比赛的同学的人数的求法,考查韦恩图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.9.【答案】B【解析】解:f(√x +2)=x +4√x +5=(√x +2)2+1;∴f(x)=x 2+1(x ≥2).故选:B .可变形原解析式得出f(√x +2)=(√x +2)2+1,将√x +2换上x(x ≥2)即可得出f(x)的解析式.考查函数解析式的定义及求法,换元求函数解析式的方法.10.【答案】D【解析】解:根据题意,函数f(x)=|x 3+1|+|x 3−1|,其定义域为R ,有f(−x)=|(−x)3+1|+|(−x)3−1|=|x 3+1|+|x 3−1|=f(x),则函数f(x)为偶函数,f(x)的图象关于y 轴对称,故选:D .根据题意,先分析函数f(x)的定义域,求出f(−x)的表达式可得f(−x)=f(x),即可得f(x)为偶函数,由偶函数的定义可得答案.本题考查函数图象的对称性,注意分析f(−x)与f(x)的关系,属于基础题.11.【答案】A【解析】解:由题意可得{3a −1<0−a <0−a <3a −1+4a,求得18≤a <13,故选:A .由题意可得3a −1<0、−a <0、且−a ≤3a −1+4a ,解由这几个不等式组成的不等式组,求得a 的范围.本题主要考查函数的单调性的性质,属于基础题.12.【答案】C【解析】解:由题意可知,集合M 中的元素是成对出现的,每对元素的和为2020,又因为集合M 中所有元素之和m ∈(2020×11,2020×12),所以集合M 中的元素个数比11对多,比12对少,又因为,2020−1010=1010所以集合M 中有11+12=23个元素.故选:C .若t ∈M ,则2020−t ∈M ,可知,集合M 中的元素是对称出现的,由集合M 中所有元素之和m ∈(2020×11,2020×12),可知集合M 中的元素个数比11对多,比12对少,即可得到结果.本题考查了元素与集合的关系,属于基础题.13.【答案】3【解析】【分析】本题考查幂函数,解题的关键是熟练掌握幂函数的性质,能根据幂函数的性质求其解析式,求函数值.先由幂函数的定义用待定系数法设出其解析式,代入点的坐标,求出幂函数的解析式,再求f(9)的值.【解答】解:由题意令y =f(x)=x a ,由于图象过点(2,√2),得√2=2a ,a =12∴y =f(x)=x 12 ∴f(9)=3.故答案为:3.14.【答案】3【解析】解:集合A ={2,4,6,8,9,11},B ={1,2,3,5,7,8},∵非空集合C 满足:C 中每一个元素都加上2变成A 的一个子集,∴满足条件的可能元素有:0,2,4,6,7,9,∵C 中每一个元素都减去2变成B 的一个子集,∴满足条件的可能元素有:10,9,7,5,4,3,则集合C 中元素最多时集合C ={4,7,9}.∴集合C 中元素最多有3个.故答案为:3.由C 中每一个元素都加上2变成A 的一个子集,求出满足条件的可能元素有:0,2,4,6,7,9,由C 中每一个元素都减去2变成B 的一个子集,求出满足条件的可能元素有:10,9,7,5,4,3,由此能滶出集合C 中元素最多有多少个.本题考查集合中元素个数的求法,考查子集的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.【答案】(2,52]【解析】解:由−x 2+5x −6>0,得x 2−5x +6<0,解得2<x <3,∴函数f(x)的定义域为(2,3),令t =−x 2+5x −6,其图象是开口向下的抛物线,且对称轴方程为x =52,当x ∈(2,52]时,函数t =−x 2+5x −6单调递增,则y =√t 单调递增,∴函数f(x)=√−x 2+5x−6在(2,52]上单调递减.故答案为:(2,52].由分母中根式内部的代数式大于0求得函数的定义域,再求出函数t =−x 2+5x −6单调递增区间,即可得到函数f(x)=√−x 2+5x−6的单调递减区间.本题主要考查函数单调性的判断,利用换元法结合复合函数单调性之间的关系是解决本题的关键,是中档题.16.【答案】2【解析】解:令g(x)=a 2x ,∵函数g(x)=a 2x 为奇函数,∴g(−x)=−g(x),又f(x)=(x+1)2+g(x)x 2+1=1+2x+g(x)x 2+1的最大值为M ,最小值为m ,又ℎ(−x)=−2x+g(x)x 2+1=−ℎ(x),即y =ℎ(x)为奇函数,且ℎ(x)=2x+g(x)x 2+1的最大最小值分别为M −1,m −1,由奇函数的性质可得(M −1)+(m −1)=0,解得:M +m =2,故答案为:2.由题意可得f(x)的最大最小值分别为M −1,m −1,由奇函数的性质可得(M −1)+(m −1)=0,变形可得答案.本题考查函数的奇偶性,涉及函数的最值问题,属基础题.17.【答案】解:(1)当m =−3时,集合A =[−5,6],集合B =[−7,−2],∴A ∩B =[−5,−2],A ∪B =[−7,6];(2)∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,由题意可得{2m −1<m +12m −1≥−5m +1≤6,解得−2≤m <2,综上所述:实数m 的取值范围为[−2,2).【解析】(1)利用集合的交集和并集的定义求解.(2)由题意可知B ⊆A ,根据集合间的包含关系列出不等式组解出m 的取值范围即可.本题主要考查了集合的基本运算,是基础题.18.【答案】解:(1)f(x)在区间[0,+∞)上是增函数.证明如下:任取x 1,x 2∈[0,+∞),且x 1<x 2,f(x 1)−f(x 2)=2x 1−3x 1+1−2x 2−3x 2+1=5(x 1−x 2)(x 1+1)(x 2+1),∵x 1−x 2<0,(x 1+1)(x 2+1)>0,∴f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),∴函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函数.(2)由(1)知函数f(x)在区间[2,9]上是增函数,故函数f(x)在区间[2,9]上的最大值为f(9)=32,最小值为f(2)=13.【解析】(1)利用函数的单调性的定义证明即可;(2)利用函数的单调性,求解函数的最值即可.本题考查函数的单调性的判断与应用,函数的最值的求法,考查计算能力.19.【答案】解:(1)y ={3+c,x ≤a 3+c +b(x −a),x >a .(2)由表可得,{3+c =43+c +b(25−a)=143+c +b(35−a)=19,解得a =5,b =12,c =1,∴y ={4,x ≤512x +32,x >5. 【解析】(1)根据题意,分x ≤a 和x >a 两段写出y 关于x 的关系式;(2)把表中的数据代入(1)中的函数关系式,可得关于a 、b 、c 的方程组,解之即可.本题考查分段函数的实际应用,合理选择函数模型是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.20.【答案】解:(1)由题意知,二次函数图象的对称轴为x =32,又最小值是74,则可设f(x)=a(x −32)2+74(a ≠0),又图象过点(0,4),则a(0−32)2+74=4,解得a =1,∴f(x)=(x −32)2+74=x 2−3x +4.(2)由已知,f(x)>2x +m 对x ∈[−1,3]恒成立,∴m <x 2−5x +4对x ∈[−1,3]恒成立,∴m <(x 2−5x +4)min (x ∈[−1,3]),∵g(x)=x 2−5x +4在x ∈[−1,3]上的最小值为g(52)=−94.∴m <−94.【解析】(1)求出二次函数图象的对称轴为x =32,又最小值是74,设f(x)=a(x −32)2+74(a ≠0),图象过点(0,4),求出a ,然后求解函数的解析式.(2)已知转化为f(x)>2x +m 对x ∈[−1,3]恒成立,分离变量,求解的最值即可.本题考查函数恒成立,二次函数的简单性质的应用,考查计算能力.21.【答案】解:(1)f(x)=2x +2,即x +a x =2x +2,∴x 2+2x −a =0.∵集合{x|f(x)=2x +2}只含有一个元素,∴△=4+4a =0,∴a =−1;(2)f(m)=m −1m ,∵m ∈[2,4],∴f(m)min =2−12=32,∵当m ∈[2,4],n ∈[1,5]时有f(m)大于等于g(n)恒成立,∴n 2−bn ≤32,n ∈[1,5]时恒成立,∴b ≥n −32n ,∵y =n −32n ,n ∈[1,5]时单调递增,∴b ≥5−310=4710.【解析】(1)f(x)=2x +2}转化为x 2+2x −a =0,利用根的判别式为0,可求若集合{x|f(x)=2x +2}只含有一个元素,实数a 的值;(2)求出f(m)的最小值,问题转化为n 2−bn ≤32,n ∈[1,5]时恒成立,分离参数求最值,即可求实数b 的取值范围.本题考查函数恒成立问题,考查函数的最值,考查分离参数法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.22.【答案】解:(1)f(x)=x 2−(4a −2)x +5a 2−4a +2=[x −(2a −1)]2+a 2+1,图象开口向上,对称轴是x =2a −1,①2a −1<0即a <12时,f(x)在[0,1]递增,g(a)=f(0)=5a 2−4a +2,②0≤2a −1≤1即12≤a ≤1时,f(x)在[0,2a −1)递减,在(2a −1,1]递增,故g(a)=f(2a −1)=a 2+1,③2a −1>1即a >1时,f(x)在[0,1]递减,故g(a)=f(1)=5a 2−8a +5,综上:g(a)={5a 2−4a +2,a <12a 2+1,12≤a ≤15a 2−8a +5,a >1;(2)a <12时,g(a)=5a 2−4a +2,对称轴是a =25,故g(a)在(−∞,25)递减,在(25,12)递增,故g(a)min =g(25)=65,12≤a ≤1时,g(a)=a 2+1,故g(a)在[12,1]递增,g(a)min =g(12)=54,a >1时,g(a)=5a 2−8a +5,对称轴是a =45,故g(a)在(1,+∞)递增,g(a)>g(1)=2,综上,g(a)的最小值是65.【解析】(1)化简函数的解析式,可得函数图象为开口向上的抛物线,对称轴为直线x =2a −1,分当2a −1<0、当0≤2a −1≤1、当2a −1>1三种情况,分别求得g(a),综合可得结论;(2)求出函数g(a)在各个区间上的函数的最小值,再在几个最小值中取最小值即可.本题主要考查二次函数的性质应用,求二次函数在闭区间上的最值,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.。
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021-2022高一数学上学期期初考试试题.doc
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021-2022高一数学上学期期初考试试题一、选择题(本大题共14小题,共70.0分)1.下列说法正确的有很小的实数可以构成集合;集合与集合是同一个集合;这些数组成的集合有5个元素;任何集合至少有两个子集.A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个2.设集合0,1,2,,,则A. B. C. D. 1,3.集合,,则阴影部分表示的集合为A. B. C. D.4.不等式和的解集分别为A和B,且,则实数a取值范围是A. B.C. D.5.下列四种说法正确的有函数的定义域和值域确定后,函数的对应关系也就确定了;是函数;函数的图象是一条直线;与是同一函数.A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个6.已知,则函数A. 有最小值,无最大值B. 有最小值,最大值1C. 有最小值1,最大值D. 无最小值和最大值7.设函数,则A. B. 3 C. D.8.设函数,则使得的自变量x的取值范围为A. B.C. D.9.定义在R上的偶函数在上是增函数,在上是减函数,又,则A. 在上是增函数,且最大值是6B. 在上是增函数,且最小值是6C. 在上是减函数,且最小值是6D. 在上是减函数,且最大值是610.已知函数是偶函数,则在上此函数A. 是增函数B. 不是单调函数C. 是减函数D. 不能确定11.定义在R上的偶函数满足:对任意的,,有则A. B.C. D.12.已知函数的定义域为,则函数的定义域是A. B. C. D.13.若满足,且在内是增函数,又,则的解集是A. B.C. D.14.已知是偶函数,且时若当时,的最大值为m,最小值为n,则A. 2B. 1C. 3D.二、填空题(本大题共6小题,共30.0分)15.函数的定义域为______.16.已知是一次函数,,,则______.17.如果函数在区间上是减少的,那么a的取值范围是______.18.函数的值域为______.19.已知是定义在R上奇函数,满足,则______.20.已知为定义在R上的偶函数,,且当时,单调递增,则不等式的解集为______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)21.已知集合,,,全集为实数集R.求,;若,求a的取值范围.22.若函数的定义域和值域都为,求b的值.23.已知是定义在R上的偶函数,当时,.当时,求的解析式;作出函数的图象,并指出其单调区间.24.已知是定义在上的增函数,且满足,.求证:.求不等式的解集.25.已知二次函数的图象过点,且函数对称轴方程为.Ⅰ求函数的解析式;Ⅱ设函数,求在区间上的最小值.26.已知函数的定义域为R,对于任意的x,,都有,且当时,,若.求证:为奇函数;求证:是R上的减函数;求函数在区间上的值域.数学试卷答案和解析1.【答案】A【解析】解:很小的实数可以构成集合;集合中元素是确定的,显然不正确.集合与集合不是同一个集合,前者是函数的值域,后者是点的集合;所以不正确.说这些数组成的集合有5个元素;不正确;因为,,集合中的元素是互异的,所以不正确,任何集合至少有两个子集.反例空集,只有一个子集.所以不正确;故选:A.利用集合元素的特征,集合中元素的含义,子集的定义,判断命题的子集即可.本题考查命题的真假,集合概念的理解与应用,是基本知识的考查.2.【答案】C【解析】解:由B中不等式变形得:,解得:或,即或,0,1,2,,,故选:C.求出B中不等式的解集确定出B,找出A与B的交集即可.此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.3.【答案】D【解析】【分析】本题考查了求Venn图表示得集合,关键是根据图形会判断出阴影部分表示的集合元素特征,再通过集合运算求出,属于基础题.由题意分别求函数的定义域和的值域,从而求出集合A、B;再根据图形阴影部分表示的集合是求得结果.【解答】解:由,得,由,得,则图中阴影部分表示的集合是.故选D.4.【答案】D【解析】解:解不等式,得或,;解不等式,得或,;又,,解得,实数a的取值范围是.故选:D.解不等式与不等式,求出集合A、B;再由,列出关于a的不等式组,求出解集即可.本题考查了不等式的解法与应用问题,也考查了集合基本关系的应用问题,是基础题目.5.【答案】A【解析】解:,函数的定义域和值域确定后,函数的对应关系不一定确定,比如函数的定义域和值域均为R,而函数的对应关系可为,,故错误;,由,且,可得,则不是函数,故错误;,由于N为自然数集,函数的图象是一些点,故错误;,即,,而,,两个函数的定义域不同,不是同一函数,故错误.其中说法正确的个数为0.故选:A.由函数的三要素:定义域和对应法则、值域,对于,可举,,即可判断;对于,求出x满足的条件,即可判断;对于,考虑定义域N,即可判断;对于,考虑函数的定义域,即可判断.本题考查命题的真假判断,主要是函数的定义和图象,考查运算能力和推理能力,属于基础题.6.【答案】C【解析】解:,在区间上是增函数,,.故选:C.根据对称轴判断在上的单调性,根据单调性判断最值.本题考查了二次函数的单调性,属于基础题.7.【答案】D【解析】解:函数,则,,故选:D.由条件求出,结合函数解析式求出,计算求得结果.本题主要考查利用分段函数求函数的值的方法,体现了分类讨论的数学思想,求出,是解题的关键,属于基础题.8.【答案】A【解析】【分析】本题考查分段函数不等式的求解方法,属于基础题.因为是分段函数,在或的两段上都有可能满足,所以应分段求解.【解答】解:等价于,解得:或,或,解得:,综上所述,或.故选A.9.【答案】D【解析】解:函数在上是增函数,在上是减函数,函数在时,函数取得最大值,函数是偶函数,在上是减函数,且最大值是6,故选:D.根据函数奇偶性和单调性之间的关系,即可得到结论.本题主要考查函数奇偶性和单调性的判断,根据偶函数的对称性是解决本题的关键.10.【答案】A【解析】解:因为函数是偶函数,所以,即,所以,因为二次函数对应的抛物线开口向下,所以在上,函数单调递增,为增函数.故选A.利用函数的奇偶性确定m的值,然后利用二次函数的性质判断.本题主要考查函数奇偶性的应用,以及二次函数的图象和性质.11.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查用奇偶性转化区间和单调性比较大小,在比较大小中,用单调性的较多,还有的通过中间桥梁来实现的,如通过正负和1来解决.先由奇偶性将问题转化到,再由函数在区间上的单调性比较.【解答】解:是偶函数又任意的,,有,在上是减函数,又.故选A.12.【答案】D【解析】【分析】本题考查函数定义域的定义及求法,已知的定义域求的定义域的方法,以及已知的定义域求的定义域的方法,属于中档题.根据的定义域即可求出的定义域为,从而得出函数需满足,解出x的范围即可.【解答】解:的定义域为,,,的定义域为,需满足,解得,的定义域为.故选D.13.【答案】A【解析】解:,是奇函数,且在区间上是单调增函数,又,,且当或时,函数图象在x轴下方,当与时函数图象在x轴上方的解集为故选A由于本题是一个奇函数且在区间上是单调增函数,又,可以得出函数的图象特征.由图象特征求解本题中的不等式的解集即可.本题考点是函数的奇偶性与单调性的综合,考查根据函数的性质推测出函数图象的特征,利用函数图象的特征解不等式,由此特征结合函数的图象不难得出不等式的解集.由此可以看出求解本题的关键是把函数图象特征研究清楚,以形助数.14.【答案】B【解析】【分析】本题考查函数的奇偶性和单调性,以及最值求法,考查运算能力,属于基础题.由题意可得在递减,递增,可得最小值4,最大值5,由偶函数的性质可得m,n,可得所求.【解答】解:是偶函数,且时,可得在的单调性为递减,递增,可得取得最小值4,最大值为,可得在的最小值为4,最大值为5,即有.故选:B.15.【答案】【解析】解:要使有意义,则,解得,的定义域为.故答案为:.可看出,要使得有意义,则需满足,解出x的范围即可.考查函数定义域的定义及求法,一元二次不等式的解法,以及集合的表示法.16.【答案】【解析】解:是一次函数,,,设,,则,,,,,解得,,.故答案为:.设,,由已知得,由此能求出.本题考查函数解析式的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意函数性质的合理运用.17.【答案】【解析】解:二次函数的对称轴为,抛物线开口向上,函数在上单调递减,要使在区间上单调递减,则对称轴,解得.故答案为:.求出二次函数的对称轴,根据单调区间与对称轴之间的关系建立条件,即可求出a的取值范围.本题主要考查二次函数的图象和性质,根据二次函数单调性与对称轴之间的关系是解决本题的关键.18.【答案】【解析】解:令,则且,,其图象开口向上,对称轴,在上单调递增,故时,函数有最小值1,值域,故答案为:.令,则且,然后结合二次函数的性质即可求解.本题主要考查了利用换元法求解函数的值域及二次函数值域的求解,属于基础试题.19.【答案】0【解析】解:是定义在R上的奇函数,且,,,.故答案为:0.根据是R上的奇函数,以及即可得出,,从而求出.考查奇函数的定义,以及已知函数求值的方法.20.【答案】【解析】解:根据题意,为定义在R上的偶函数,则,则,即为偶函数,又由当时,单调递增,则在区间上递减,,解可得:,即不等式的解集为;故答案为:.根据题意,分析可得为偶函数,结合的单调性分析可得在区间上递减,进而分析可得不等式等价于,解可得x的取值范围,即可得答案.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,属于中档题.21.【答案】解:因为,,所以或,因此,------------------分或;----------------分因为集合,,若,则,即a的取值范围是注:有等号扣1分-----------分【解析】根据并集与交集、补集的定义计算即可;根据交集与空集的定义,写出a的取值范围.本题考查了集合的定义与运算问题,是基础题.22.【答案】解开口向上,对称轴,在区间上为增函数,因为值域为,,或,又因为,.【解析】根据二次函数的性质,先确定在区间上为增函数,结合单调性即可求解b.本题主要考查了二次函数值域的求解,解题的关键是确定已知区间上的单调性.23.【答案】解:当时,,.又是定义在R上的偶函数,.当时,分由知,作出的图象如图所示.分由图得函数的递减区间是,分的递增区间是,分【解析】直接利用函数的性质奇偶性求出函数的解析式.利用函数的图象求出函数的单调区间.本题考查的知识要点:函数解析式的应用,函数的性质单调性的应用.24.【答案】证明:由题意可得解:原不等式可化为是定义在上的增函数解得:【解析】由已知利用赋值法及已知可求证明原不等式可化为,结合是定义在上的增函数可求本题主要考查了利用赋值法求解抽象函数的函数值及利用函数的单调性求解不等式,解题的关键是熟练应用函数的性质25.【答案】解:Ⅰ的对称轴方程为,;又的图象过点,,;的解析式为.Ⅱ函数,画出函数图象,如图;当时,;当时,;当时,.综上,.【解析】Ⅰ由的对称轴方程以及图象过点,求出b、c的值,从而写出的解析式;Ⅱ化函数为分段函数,画出函数的图象,结合图象,求出在区间上的最小值.本题考查了求函数的解析式以及求函数在某一区间上的最值情况,解题时应结合函数的图象与性质来解答,是易错题.26.【答案】解:证明:的定义域为R,令,则,.令,则,即.,故为奇函数.证明:任取,,且,则又,,,即故是R上的减函数.,.又为奇函数,,.由知是R上的减函数,所以当时,取得最大值,最大值为;当时,取得最小值,最小值为.所以函数在区间上的值域为.【解析】先利用特殊值法,求证,令即可求证;由得为奇函数,,利用定义法进行证明;由函数为减函数,求出和继而求出函数的值域,本题主要考查了抽象函数及其应用,以及利用函数单调性的定义判断函数的单调性,并根据函数的单调性解函数值不等式,体现了转化的思想,在转化过程中一定注意函数的定义域.。
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三上学期阶段测数学试卷(一)含答案
【解析】解:根据条件,由 ;
得: ;
; .
故答案为: .
可对
两边平方,然后进行数量积的运算,便可得出 ,这样由向量 为单位向量即可求出 的值.
考查单位向量的概念,以及数量积的运算及计算公式.
14.【答案】
【解析】解: 是 与 的等比中项,
,
,
解得
.
故答案为: .
由 是 与 的等比中项,可得
20.【答案】解: Ⅰ 根据表中数据,计算全班选做题的平均分为
.
Ⅱ 由表中数据计算观测值:
- 18 -
,
所以,据此统计有 的把握认为 选做 坐标系与参数方程 或 不等式选讲 与性别有关. Ⅲ 学习委员甲被抽取的概率为 ,
设 不等式选讲 中 6 名男同学编号为乙,1,2,3,4,5;
从中随机抽取 2 人,共有 15 种抽法: 乙与 1,乙与 2,乙与 3,乙与 4,乙与 5, 1 与 2,1 与 3,1 与 4,1 与 5,2 与 3, 2 与 4,2 与 5,3 与 4,3 与 5,4 与 5, 数学科代表乙被抽取的有 5 种: 乙与 1,乙与 2,乙与 3,乙与 4,乙与 5, 数学科代表乙被抽取的概率为 ,
当直线
与曲线
相切于点 时, ,
故当 或 时,直线
与函数 的图象恰有一个交点.
当
时,直线
与函数 的图象恰有两个交点,
当直线
与曲线
相切时,设切点为
,
则
,
,解得
,
或
,
.
当
时,直线
与函数 的图象恰有一个交点.
当
或
时,直线
与函数 的图象恰有两个交点.
当
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三数学上学期第一次联考试题.doc
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三数学上学期第一次联考试题一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.全集,,,则A. B. C. D.2.己知复数z满足,则A. B. 5 C. D.3.已知角的顶点为坐标原点,始边与x轴非负半轴重合,终边与直线重合,且,又是角终边上一点,且为坐标原点,则等于A. 2B.C. 4D.4.已知等比数列中,,等差数列中,,则数列的前9项和等于A. 9B. 18C. 36D. 725.已知,,直线l与函数、的图象都相切,且与图象的切点为,则A. B. C. D.6.在内任取一个实数m,设,则函数的图象与x轴有公共点的概率等于A. B. C. D.7.已知x,y满足条件为常数,若目标函数的最大值为8,则A. B. C. D. 68.设向量,,满足,,,,则的最大值等于A. B. 1 C. 2 D.9.已知函数,若方程有三个不同的实数根,则实数a的取值范围是A. B. C. D.10.已知数列的首项,前n项和为,,,设,数列的前n项和的范围A. B. C. D.11.已知函数是定义在R上的偶函数,设函数的导函数为,若对任意都有成立,则A. B.C. D.12.已知双曲线的左、右焦点分别为,,是圆与C位于x轴上方的两个交点,且,双曲线C的离心率为A. B. C. D.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知样本,,,的平均数和方差分别是1和4,若的平均数和方差也是1和4,则______.14.设函数,给出以下四个论断:的周期为;在区间上是增函数;的图象关于点对称;的图象关于直线对称.以其中两个论断作为条件,另两个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题:____________只需将命题的序号填在横线上.15.已知椭圆与双曲线有相同的焦点、,点P是两曲线的一个公共点,,分别是两曲线的离心率,若,则的最小值为______.16.已知三棱锥的四个顶点均在同一个球面上,底面满足,,若该三棱锥体积的最大值为则其外接球的体积为______.三、解答题(本大题共7小题,共82.0分)17.已知a,b,c分别是内角A,B,C的对边,且满足.求角A的大小;设,S为的面积,求的最大值.18.如图,在四棱锥中,,平面ADE,平面ADE,,,.Ⅰ求棱锥的体积;Ⅱ求证:平面平面CDE;Ⅲ在线段DE上是否存在一点F,使平面BCE?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.19.前些年有些地方由于受到提高GDP的影响,部分企业只重视经济效益而没有树立环保意识,把大量的污染物排放到空中与地下,严重影响了人们的正常生活,为此政府进行强制整治,对不合格企业进行关闭、整顿,另一方面进行大量的绿化来净化和吸附污染物.通过几年的整治,环境明显得到好转,针对政府这一行为,老百姓大大点赞.某机构随机访问50名居民,这50名居民对政府的评分满分100分如表:分数频数 2 3 11 14 11 9请在答题卡上作出居民对政府的评分频率分布直方图;当地环保部门随机抽测了2021年11月的空气质量指数,其数据如表:空气质量指数天数 2 18 8 2用空气质量指数的平均值作为该月空气质量指数级别,求出该月空气质量指数级别为第几级?同一组数据用该组数据的区间中点值作代表,将频率视为概率相关知识参见附表空气受到污染,呼吸系统等疾病患者最易感染,根据历史经验,凡遇到空气轻度污染,小李每天会服用有关药品,花费50元,遇到中度污染每天服药的费用达到100元.环境整治前的202X年11月份小李因受到空气污染患呼吸系统等疾病花费了5000元,试估计2021年11月份参考中表格数据小李比以前少花了多少钱的医药费?附:空气质量指数空气质量指数级ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ别空气质量指数好良好轻度污染重度污染重度污染严重污染20.已知两点、,动点P满足.求动点P的轨迹E的方程;是曲线E与y轴正半轴的交点,曲线E上是否存在两点M、N,使得是以H为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请说明有几个;若不存在,请说明理由.21.已知函数,其中.Ⅰ当时,求函数的单调区间;Ⅱ求函数的极值;Ⅲ若函数有两个不同的零点,求a的取值范围.22.在平而奁角坐标系xOy中,曲线的参数方程为为参数,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线的极坐标方程为,曲线的极坐标方程为求曲线,和的直角坐标方程;已知点是曲线上一点、M,N分别是和上的点,求的最大值.设函数,若,恒成立.求m的取值范围;求证:数学试卷答案和解析1.【答案】A【解析】解:;;.故选:A.可求出集合A,B,然后进行补集、交集的运算即可.考查描述法、区间的定义,对数函数的定义域,配方法求二次函数值域的方法,以及交集、补集的运算.2.【答案】C【解析】【分析】本题考查了复数模的运算性质及其计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.利用复数模的运算性质及其计算公式即可得出.【解答】解:,则.故选C.3.【答案】A【解析】解:角的顶点为坐标原点,始边与x轴非负半轴重合,终边与直线重合,且,为第三象限角.又是角终边上一点,,,再根据为坐标原点,,,则,故选:A.由题意可得,,再根据且,求得m、n的值,可得则的值.本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.4.【答案】B【解析】解:数列是等比数列,,又,,解得..数列是等差数列,数列的前9项和.故选:B.由等比数列的性质结合已知求得,代入,进一步代入等差数列的求和公式得答案.本题考查了等比数列和等差数列的性质,考查了等差数列的前n项和,是基础题.5.【答案】D【解析】解:由题意得,,,与图象的切点为的切线l的斜率,且,所以切点为,直线l的方程为:,直线l与的图象也相切,此方程组只有一解,即只有一解,,解得或舍去.故选D.先求出,求出即其切线l的斜率和切点,代入点斜式求出切线l方程,利用l与的图象也相切,连立两个方程,则此方程组只有一解,再转化为一个方程一解,等价于判别式,进而求出m的值.本小题主要考查直线的斜率与导数的几何意义的关系、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,考查运算求解能力,易错点直线l与两个函数图象相切时切点不同.6.【答案】D【解析】【分析】本题考查几何概型概率的计算,二次函数,属于简单题.利用的图象与x轴有公共点,可得或,根据几何概型即可求解.【解答】解:的图象与x轴有公共点,,或,在内任取一个实数m,函数的图象与x轴有公共点的概率等于.故选:D.7.【答案】B【解析】解:画出x,y满足的为常数可行域如下图:由于目标函数的最大值为8,可得直线与直线的交点,使目标函数取得最大值,将,代入得:.故选B.由目标函数的最大值为8,我们可以画出满足条件为常数的可行域,根据目标函数的解析式形式,分析取得最优解的点的坐标,然后根据分析列出一个含参数k的方程组,消参后即可得到k的取值.如果约束条件中含有参数,我们可以先画出不含参数的几个不等式对应的平面区域,分析取得最优解是哪两条直线的交点,然后得到一个含有参数的方程组,代入另一条直线方程,消去x,y后,即可求出参数的值.8.【答案】C【解析】解:,且,的夹角为,设,则,如图所示,则;,O,B,C四点共圆,,,.由三角形的正弦定理得外接圆的直径,当OC为直径时,最大,最大为2.故选:C.由已知利用向量的数量积求出的夹角,利用向量的运算法则作出图形,结合图形可知O,B,C,A四点共圆.通过正弦定理求出外接圆的直径,求出最大值.本题考查向量的数量积公式、向量的运算法则、四点共圆的判断定理、三角形的正弦定理等知识,属中档题.9.【答案】D【解析】解:由题意可知:函数的图象如下:由关于x的方程有三个不同的实数解,可知函数与函数有三个不同的交点,由图象易知:实数a的取值范围为.故选:D.结合方程有三个不同的实数解,将问题转化为函数图象交点的个数判断问题,进而结合函数的图象即可获得解答.此题考查的是方程的根的存在性以及根的个数问题.在解答的过程当中充分体现了问题转化的思想、数形结合的思想.10.【答案】C【解析】解:数列的首项,前n项和为,,,可得,时,可得,又,相减可得,即,可得,当时,也成立,则,,,,前n项和,,相减可得,化简可得,由,可得数列递增,即有,且,可得,故选:C.运用数列的递推式和等比数列的定义、通项公式可得,,,,再由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,可得,判断单调性,即可得到所求范围.本题考查数列的递推式的运用,考查等比数列的定义和通项公式、求和公式的运用,同时考查数列的错位相减法,考查化简运算能力,属于中档题.11.【答案】A【解析】解:根据题意,令,其导数,又由对任意都有成立,则当时,有成立,即函数在上为增函数,又由函数是定义在R上的偶函数,则,则有,即函数为偶函数,则有,且,则有,即有;故选:A.根据题意,令,求其求导分析可得当时,有成立,即函数在上为增函数,结合题意分析函数为偶函数,进而有,转化为分析可得答案.本题考查函数的导数与单调性的关系,涉及函数的奇偶性、单调性的综合应用,关键是构造函数,并分析函数的单调性.12.【答案】C【解析】【分析】本题考查双曲线的离心率的求法,注意运用双曲线的定义和三角形的余弦定理,考查化简整理的运算能力,属于中档题.连接,,由双曲线的定义,可得,,在中,和中,运用余弦定理求得,,由,可得,即有,化简整理,由离心率公式计算即可得到所求值.【解答】解:连接,,由双曲线的定义,可得,,由,可得,,在中,可得,在中,可得,由,可得,即有,可得,化为,得,解得负的舍去,故选:C.13.【答案】1【解析】解:样本,,,的平均数和方差分别是1和4,的平均数和方差也是1和4,,解得或,当时,;当时,.则.故答案为:1.由样本,,,的平均数和方差分别是1和4,的平均数和方差也是1和4,得到,由此能求出.本题考查代数式求值,考查平均数、方差的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.14.【答案】【解析】解:若的周期为,则,函数.若再由的图象关于直线对称,则取最值,又,,此时,,成立,故由可以推出成立.故答案为:,.若的周期为,则函数,若再由,可得,,显然能推出成立.本题考查正弦函数的对称性,三角函数的周期性与求法,确定出函数的解析式,是解题的关键.15.【答案】【解析】解:由题意设焦距为2c,椭圆长轴长为,双曲线实轴为,令P在双曲线的右支上,由双曲线的定义,由椭圆定义,又,,,得,将代入,得,.当且仅当时取等号故答案为:由题意设焦距为2c,椭圆长轴长为,双曲线实轴为,令P在双曲线的右支上,由已知条件结合双曲线和椭圆的定义推志出,由此能求出的最小值.本题考查的最小值的求法,是中档题,解题时要熟练掌握双曲线、椭圆的定义,注意均值定理的合理运用.16.【答案】【解析】解:是等腰直角三角形,为截面圆的直径,外接球的球心O在截面ABC中的射影为AC的中点D,当P,O,D共线且P,O位于截面同一侧时棱锥的体积最大,棱锥的最大高度为PD,,解得,设外接球的半径为R,则,,在中,,由勾股定理得:,解得.外接球的体积.故答案为:.求出棱锥的最大高度,利用勾股定理计算外接圆的半径,从而得出球的体积.本题考查三棱锥的外接球的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.17.【答案】解:Ⅰ,由正弦定理可得,即,即为,由余弦定理可得,由,可得;Ⅱ,由正弦定理可得:,可得,,则,,当时,的最大值为.【解析】本题考查正弦定理、余弦定理和面积公式的运用,以及余弦函数的值域,考查化简整理的运算能力,属于中档题.运用正弦定理可得,再由余弦定理计算可得所求角;运用正弦定理求得b,c,由三角形的面积公式可得S,再由两角差的余弦公式和余弦函数的值域,即可得到所求最大值.18.【答案】解:在中,,平面ADE,.证明:平面ADE,,又,,平面CDE,又平面ACE,平面平面CDE;解:在线段DE上存在一点F,使平面BCE,.下面给出证明:设F为线段DE上的一点,且.过F作交CE于点M,则,平面ADE,平面ADE,又,,四边形ABMF是平行四边形,,又平面BCE,平面BCE.平面BCE.【解析】在中,,可得由于平面ADE,可得.由平面ADE,可得,进而得到平面CDE,即可证明平面平面CDE;在线段DE上存在一点F,使平面BCE,设F为线段DE上的一点,且过F作交CE于点M,由线面垂直的性质可得:可得四边形ABMF是平行四边形,于是,即可证明平面BCE.本题考查了线面面面垂直与平行的判定与性质定理、三棱锥的体积计算公式、平行线分线段成比例定理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.19.【答案】解:由频率分布表可知,相应区间的值分别为,,,,,其频率分布直方图如图所示.由题意得,该月空气质量指数平均值为.对照表格可知,该月空气质量指数为第Ⅱ级,属于良.年11月份轻度污染的有8天,中度污染的有2天,所以小李花费的医药费为元.又元.所以相比202X年11月份,小李少花费了4400元的医药费.【解析】本题考查由频数分布表、直方图求频数、频率,考查频率公式,属于基础题.根据频率分布表的数据,得到各相应区间的,画出频率分布直方图即可.以各组数据的中点为代表值,加权平均即可得到该月空气质量指数平均值,查表即可得到该月空气质量指数,根据2021年11月份轻度污染和中度污染的天数,计算小李的医药费,与202X年11月份比较即可.20.【答案】解:设点P的坐标为,则,,,,化简得,动点P的轨迹E的方程为注:如果未说明,扣分.设能构成等腰直角三角形HMN,其中H为,由题意可知,直角边HM,HN不可能垂直或平行于x轴,故可设HM所在直线的方程为,不妨设则HN所在直线的方程为,由求得交点,另一交点,用代替上式中的k,得,由,得,,解得:或,当HM斜率时,HN斜率;当HM斜率时,HN斜率;当HM斜率时,HN斜率,综上述,符合条件的三角形有3个.【解析】设点P的坐标为,求PA、PB的斜率,利用,化简可得动点P的轨迹E的方程;设能构成等腰直角三角形HMN,其中H为,由题意可知,直角边HM,HN不可能垂直或平行于x轴,故可设HM所在直线的方程为,不妨设则HN所在直线的方程为,确定交点M、N的坐标,求出HN、HM的长,利用,即可求得结论.本题考查轨迹方程的求解,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是求出HN、HM的长,利用进行求解.21.【答案】解:Ⅰ当时,,函数的定义域为..当,即时,函数单调递增;当,即时,函数单调递减.函数的单调增区间为;单调递减区间为;Ⅱ.当时,恒成立,函数在内单调递减,无极值;当时,令,得.当时,,当时,,当时,函数取得极大值;Ⅲ由Ⅱ知,当时,函数在内单调递减,则至多有一个零点,不符题意,舍去;当时,函数取得极大值,令,,在内单调递增,又,时,,时,.当时,,则至多有一个零点,不合题意;当时,..函数在内有一个零点;,设,,在内单调递减,则..函数在内有一个零点.当时,函数恰有两个不同零点.综上,当函数有两个不同的零点时,a的取值范围是.【解析】Ⅰ当时,,求其导函数,由导函数在不同区间内的符号可得原函数的单调性;Ⅱ当时,恒成立,函数在内单调递减,无极值;当时,令,得由单调性可得当时,函数取得极大值;Ⅲ由Ⅱ知,当时,函数在内单调递减,则至多有一个零点,不符题意,舍去;当时,函数取得极大值,令,讨论的单调性,再分和分析函数的零点情况,可得当函数有两个不同的零点时,a的取值范围是.本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、等价转化方法、分类讨论方法、方程与不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.22.【答案】解:曲线的参数方程为为参数,转换为直角坐标方程为.曲线的极坐标方程为,转换为直角坐标方程为.曲线的极坐标方程为,转换为直角坐标方程为.曲线的直角坐标方程为中,,,.所以,,根据定义,由于,,所以,则的最大值为15.【解析】利用转换关系,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.直接利用圆锥曲线的定义的应用,建立不等式,进一步求出结果.本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,圆锥曲线的定义的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23.【答案】解:,恒成立,,令,则在上是增函数,上是减函数,,,;证明:,可得,则,,,.【解析】由,恒成立,可得,求出右边的最大值,即可求m的取值范围;利用对数的性质及基本不等式,即可证明结论.本题考查恒成立问题,考查函数的最值,考查对数的性质、基本不等式的运用,属于中档题.。
张家口市宣化第一中学2020_2021学年高一数学上学期第四次周考试题
河北省张家口市宣化第一中学2020—2021学年高一数学上学期第四次周考试题1.函数和的图象关于A。
x轴对称 B. y轴对称C。
原点对称D。
直线对称2.如图,中不属于函数,,的一个是A. B。
C. D。
3.如图,中不属于函数,,的一个是A。
B。
C。
D.4.用“"“”“”填空:______;______;______;______;______;______.5.借助信息技术,用二分法求:函数和交点的横坐标精确度为.6.已知函数,求使方程的实数解个数分别为1,2,3时k的相应取值范围.7.已知集合,,则A. B. C. D。
8.已知,若,,,则A。
B. C. D。
9.已知函数,,的零点依次为a,b,c,则a,b,c的大小关系为A. B。
C。
D.10.设,,求证:;;.11.指数函数的图象如图所示,求二次函数的顶点的横坐标的取值范围.12.1986年4月26日,乌克兰境内的切尔诺贝利核电站爆炸,核泄漏导致事故所在地被严重污染,主要的核污染物是锶90,它每年的衰减率为专家估计,要完全消除这次核事故对自然环境的影响至少需要800年,到那时原有的锶90还剩百分之几?13.某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量单位:与时间单位:间的关系为,其中,k是正的常数.如果在前5h消除了的污染物,那么后还剩百分之几的污染物?污染物减少需要花多少时间精确到画出P关于t变化的函数图象.14.把物体放在冷空气中冷却,如果物体原来的温度是,空气的温度是,那么t min后物体的温度单位:可由公式求得,其中k是一个随着物体与空气的接触状况而定的正常数.现有的物体,放在的空气中冷却,1min以后物体的温度是.求k的值精确到;若要将物体的温度降为,,则求分别需要冷却的时间.15.已知函数,且.求的定义域;判断函数的奇偶性,并证明.16.对于函数:探索函数的单调性;是否存在实数a使函数为奇函数?17.如图,函数的图象由曲线段OA和直线段AB构成.写出函数的一个解析式;提出一个能满足函数图象变化规律的实际问题.答案和解析1。
河北省张家口市宣化区宣化第一中学2021届高三上学期第一次联考数学试题
数学试卷一、选择题1. 全集U =R ,{}2019|log (1)A x y x ==-,{}2|48B y y x x ==++,则()U AC B =( ) A. ()1,2 B. (]1,2C. [)1,2D. []1,2【答案】A 【解析】 【分析】分别解出集合A 和B ,再结合交集的概念和补集的概念得到结果. 【详解】{}{}22|48|(2)42B y y x x y y x ==++==++≥{}|2U C B y y =<,{}{}2019|log (1)|1A x y x x x ==-=> ()()1,2.U AC B =故答案为A.【点睛】这个题目考查了集合的交集和补集的概念,属于基础题. 2. 已知复数z 满足(1+2i )z =-3+4i ,则|z |=( ) A. 2B. 5C.5D.52【答案】C 【解析】 【分析】利用复数模的运算性质及其计算公式即可得出. 【详解】∵(1+2i)z =-3+4i , ∴|1+2i|·|z |=|-3+4i|, 则|z |=2222(3)412-++=5.故选:C.【点睛】本题主要考查的是复数的四则运算,以及复数模的求法,是基础题.3. 已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与直线3y x =重合,且sin 0α<,又()P m n ,是角α终边上一点,且10OP =(O 为坐标原点),则m n -等于( )A. 2B. 2-C. 4D. 4-【答案】A 【解析】 【分析】由题意可得0,3m n m <=,根据10OP =,求得,m n 的值,即可求解m n -得值,得到答案. 【详解】由题意,角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边与直线3y x =重合, 且sin 0α<,所以α为第三象限角.又()P m n ,是角α终边上一点,所以0,3m n m <=, 再根据2210(3)10OP m m m ==+=(O 为坐标原点), 所以1,3m n =-=-,则2m n -=, 故选A.【点睛】本题主要考查了三角函数的定义及其应用,其中解答熟练应用三角函数的定义,列出方程求得m 的值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.4. 已知等比数列{}n a 中,2854a a a ⋅=,等差数列{}n b 中,465b b a +=,则数列{}n b 的前9项和9S 等于( ) A. 9 B. 18 C. 36 D. 72【答案】B 【解析】 【分析】由等比数列的性质可得2825a a a ⋅=,求得54a =,得到464b b +=,再由等差数列的前n 项和,即可求解,得到答案.【详解】在等比数列{}n a 中,满足2854a a a ⋅=,由等比数列的性质可得2825a a a ⋅=,即2554a a ⋅=,所以54a =,又由465b b a +=,所以464b b += 所以数列{}n b 的前9项和194699()9()9418222b b b b S ++⨯====, 故选B.【点睛】本题主要考查了等差数列、等比数列的性质,以及等差数列的前n 项和公式的应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 5. 已知()ln f x x =,217()(0)22g x x mx m =++<,直线l 与函数()f x ,()g x 的图象都相切,且与()f x 图象的切点为(1,(1))f ,则m 的值为( ) A. 2- B. 3- C. 4- D. 1-【答案】A 【解析】 【分析】先利用导数求切线斜率,再根据点斜式方程得切线方程,最后根据判别式为零得结果. 【详解】1()f x x'=, 直线l 是函数()f x lnx =的图象在点(1,0)处的切线,∴其斜率为k f ='(1)1=,∴直线l 的方程为1y x =-.又因为直线l 与()g x 的图象相切,∴211722y x y x mx =-⎧⎪⎨=++⎪⎩,消去y ,可得219(1)022x m x +-+=,得△2(1)902(4m m m =--=⇒=-=不合题意,舍去), 故选A【点睛】本题主要考查函数导数的几何意义,考查直线和曲线的位置关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.6. 在[6,9]-内任取一个实数m ,设2()f x x mx m =-++,则函数()f x 的图象与x 轴有公共点的概率等于( ) A.215B.715C.35D.1115【答案】D 【解析】()2f x x mx m =-++的图象与x 轴有公共点,240,4m m m ∴∆=+>∴<-或0,m >∴在[]6,9-内取一个实数m ,函数()f x 的图象与x 轴有公共点的概率等于()()4690119615-++-=+,故选D.7. 已知x ,y 满足条件0{20x y xx y k ≥≤++≤(k 为常数),若目标函数z =x +3y 的最大值为8,则k =( ) A. -16 B. -6C. -83D. 6【答案】B 【解析】【详解】由z =x +3y 得y =-13x +3z ,先作出0{x y x ≥≤的图象,如图所示,因为目标函数z =x +3y 的最大值为8,所以x +3y =8与直线y =x 的交点为C ,解得C (2,2),代入直线2x +y +k =0,得k =-6.8. 设向量a ,b ,c 满足|a |=|b |=1,12a b ⋅=-,0,60a c b c --=,则|c |的最大值等于( ) A. 1 B.2C.3D. 2【答案】D 【解析】 【分析】根据,a b 的模,和12a b ⋅=-,可求得,a b 两个向量的夹角为120,结合,60a c b c --=,作出图象,由图象可求得c 的最大值为2.【详解】由于11,cos θcos θ2a b a b a b ==⋅=⋅⋅==-,故,a b 两个向量的夹角为120,结合,60a c b c --=,画出图象如下图所示.111,,O A a O B b OC c ===,四边形对角互补的话,该四边形是圆的内接四边形,故当1O C 为直径时,c 取得最大值.由于直径所对的角为直角,故122OC O A ==,即c 取得最大值为2.故选D .【点睛】本小题主要考查向量的数量积运算,考查数形结合的数学思想方法,考查圆的内接四边形对角互补等知识.在思考本题的时,先根据两个向量的模和数量积的结果,求得,a b 两个向量的夹角,这个时候可以画出对应的图象,注意到,CA CB的夹角为60,故1O ABC为圆的内接四边形,可知当1O C为直径时,长度最长.9. 已知函数21,2()3, 2.1x xf xxx⎧-<⎪=⎨≥⎪-⎩若方程()0f x a-=有三个不同的实数根,则实数a的取值范围为()A. (0,1)B. (0,2)C. (0,3)D. (1,3)【答案】A【解析】【分析】根据函数()f x的解析式,作出函数()f x的图象,方程()0f x a-=有三个不同的实数根即为函数()y f x=的图象与y a=的图象有三个不同的交点,结合函数的图象即可求得实数a的取值范围.【详解】21,2 ()3,21x xf xxx⎧-<⎪=⎨≥⎪-⎩,∴图象如图:方程()0f x a -=有三个不同的实数根即为函数()y f x =的图象与y a =的图象有三个不同的交点,由图象可知:a 的取值范围为(0,1). 故选:A【点睛】本题主要考查了分段函数的应用,考查了分段函数的图象,函数与方程的关系,考查了数形结合与转化化归的思想.10. 已知数列{a n }的首项a 1=3,前n 项和为S n ,a n +1=2S n +3,n ∈N *,设b n =log 3a n ,数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和T n 的范围( ) A. 1,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B. 1,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭C. 13,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭D. 13,44⎛⎤⎥⎝⎦【答案】C 【解析】 【分析】由数列的递推式和等比数列的定义、通项公式可得n a ,求得1()3n n n b n a =⋅,再由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式可得n T ,判断{}n T 为递增数列,可得所求范围. 【详解】解:首项13a =,前n 项和为n S ,*123,n n a S n +=+∈N , 可得21123239a S a =+=+=,2n 时,123n n a S -=+,又123n n a S +=+,两式相减可得11222n n n n n a a S S a +--=-=, 则13n n a a +=, 可得23n a a =23n n -=, 上式对1n =也成立,则3nn a =,*n N ∈,33log log 3n n b a ==n n =,1()3n n n b n a =, 则前n 项和1111123()39273nn T n =⋅+⋅+⋅+⋯+⋅,111111123()3927813n n T n +=⋅+⋅+⋅+⋯+⋅, 相减可得1211111()()3392733n n n T n +=+++⋯+-⋅ 111(1)133()1313n n n +-=-⋅-,化简可得323443n nn T +=-⋅, 由111325323104434433n n n n n n n n T T ++++++-=--+=>⋅⋅,可得{}n T 为递增数列, 可得113n T T =,而23043n n +-<⋅,可得34nT <, 综上可得1334n T <, 故选:C .【点睛】本题考查数列的递推式的运用,考查等比数列的定义和通项公式、求和公式,考查数列的错位相减法求和,以及化简运算能力和推理能力,属于中档题.11. 已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,设函数()f x 的导函数为()'f x ,若对任意0x >都有2()()0f x xf x '+>成立,则( ).A. 4(2)9(3)f f -<B. 4(2)9(3)f f ->C. 2(3)3(2)f f >-D. 3(3)2(2)f f -<-【答案】A 【解析】设()()()()()()()()22'2'20g x x f x g x xf x x f x x f x xf x g x ⎡⎤=⇒=+=+>⇒⎣⎦' 在[)0,+∞上是增函数,易得()g x 是偶函数()()()()()4222393f g g g f ⇒-=-=<=,故选A.【点睛】本题考查函数的奇偶性、函数与方程、函数与不等式、导数的应用,涉及函数与方程思想、分类讨论思想、数形结合思想和转化化归思想,考查逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力,综合性较强,属于较难题型. 首先()()()()()()()()22'2'20x x f x g x xf x x f x x f x xf x g x ⎡⎤=⇒=+=+>⇒⎣⎦' 在[)0,+∞ 上是增函数,易得()g x 是偶函数()()()()()4222393f g g g f ⇒-=-=<=,故选A.12. 已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1(,0)F c -,2(,0)F c ,,A B 是圆222()4x c y c ++=与C 位于x 轴上方的两个交点,且12//F A F B ,则双曲线C 的离心率为( )A.273+ B.473+ C.3174+ D.5174+ 【答案】C 【解析】连接12,BF AF ,由双曲线的定义可得:212AF AF a -=, 122BF BF a -=,由112BF AF c ==,可得2222,22AF a c BF c a =+=-,在12AF F ∆中,可得()2222212244222cos 2?2?22c c a c c ac a AF F c cc+-+--∠==,在12BF F ∆中,可得()()222214224cos 2?2?222c c a c c aBF F c c a c+---∠==-,由12//F A F B ,可得2112BF F AF F π∠+∠=,即有2112cos cos 0BF F AF F ∠+∠=,可得22222c ac a c --+02c ac -=,化为22230c ac a --=,得22310e e --=,解得e =3174+ ,负值舍去,故选C. 点睛:本题考查双曲线的定义与离心率,属于中档题目.解决椭圆和双曲线的离心率的求值及范围问题,其关键是确立一个关于,,a b c 的方程或者不等式,再根据,,a b c 的等量关系消掉b 得到,a c 的关系式即可,建立方程或者不等式,要充分利用椭圆或双曲线的几何性质,点的坐标的范围等.二、填空题13. 已知样本122019,,,x x x 的平均数和方差分别是1和4,若(1,22019)i i y a x b i =+=的平均数和方差也是1和4,则b a =__________. 【答案】1 【解析】 【分析】根据平均数与方差的线性变换先去计算a b 、的值,然后计算b a 的值. 【详解】因为122019,,,x x x 的平均数为1,所以(1,22019)i i y a x b i =+=的平均数为11a b ⨯+=;因为122019,,,x x x 的方差为4,所以(1,22019)i i y a x b i =+=的方差为244a =;所以211a ab ⎧=⎨+=⎩,解得:10a b =⎧⎨=⎩或12a b =-⎧⎨=⎩,所以1b a =. 【点睛】本题考查平均数与方差的线性变换,难度一般.已知12,,,n x x x 的平均数与方差为:A B 、,那么 (1,2)i i y a x b i n =+=的平均数与方差为:2aA b a B +、.14. 设函数()()sin (0)122f x x ππωϕωϕ=+>-<<,,给出以下四个论断:①()f x 的周期为π; ②()f x 在区间06π⎛⎫-⎪⎝⎭,上是增函数; ③()f x 的图象关于点03π⎛⎫⎪⎝⎭,对称; ④()f x 的图象关于直线12x π=对称.以其中两个论断作为条件,另两个论断作为结论,写出你认为正确的一个命题:______⇒______(只需将命题的序号填在横线上). 【答案】 (1). ①④ (2). ②③ 【解析】 【分析】若②论断作为条件是不确定性与其它三个论断中的任意一个作为条件无法得出,ωϕ的值;若以③④论断作为条件,无法确定周期,所以只可能①④或①③作为条件,分别求出,ωϕ,再验证两个论断是否成立.【详解】解:依题意②论断是不确定性不能作为条件, 若以③④论断作为条件,无法确定周期, 所以只可能①④或①③作为条件, 若①④作为条件:由①()f x 的周期为π,则2ω=,函数()()sin 2f x x ϕ=+. 又由()f x 的图象关于直线12x π=对称,则2,,1223k k k Z πππϕπϕπ⨯+=+=+∈,又122ππϕ-<<,3πϕ∴=此时,()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 若0,2(0,)633x x πππ⎛⎫∈-+∈ ⎪⎝⎭,,此时()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭单调递增,即②成立; 当3x π=时,2sin 0333f πππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 函数()f x 的图象关于点03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,对称,即③成立;;故由①④⇒②③成立; 若①③作为条件:由①()f x 的周期为π,则2ω=,函数()()sin 2f x x ϕ=+,又由③得图象关于点03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,对称, 22,,,33k k k Z πϕπϕππ+==-∈又122ππϕ-<<,3πϕ=,()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 若0,2(0,)633x x πππ⎛⎫∈-+∈ ⎪⎝⎭,,此时()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭单调递增,即②成立; 当12x π=时,sin 11263f πππ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的图象关于直线12x π=对称,即④成立;所以①③⇒②④;故答案为:①④⇒②③;或 ①③⇒②④.【点睛】本题考查正弦函数的对称性,三角函数的周期性与求法,确定出函数的解析式,是解题的关键,属于中档题.15. 已知椭圆221112211:1(0,0)x y C a b a b +=>>与双曲线222222222:1(0,0)x y C a b a b -=>>有相同的焦点12F F 、,P 点是曲线1C 与2C 的一个公共点,12,e e 分别是1C 和2C 的离心率,若12PF PF ⊥,则22124e e +的最小值为__________.【答案】92【解析】 【分析】设焦距为2c ,椭圆的长轴长为12a ,双曲线的实轴长为22a ,令P 在双曲线的右支上,由已知条件结合双曲线和椭圆的定义求得22212222a a c +=,由此可求得22124e e +的最小值,得到答案.【详解】由题意,设焦距为2c ,椭圆的长轴长为12a ,双曲线的实轴长为22a , 令P在双曲线的右支上,由双曲线的定义可得1222-=PF PF a ,由椭圆的定义可得1212+=PF PF a , 两式平方相加,可得2222121222PF PF a a +=+ 又由12PF PF ⊥,则222124PF PF c +=,所以22212224a a c +=,所以222222222222121221211222222222121212124()224555942222222a a a a a a a a c c e e a a a a a a a a +++=+=+=++≥+⋅=+=,当且仅当122a a =时等号成立,所以22124e e +的最小值为92. 【点睛】本题主要考查了椭圆和双曲线的离心率的最值问题,其中解答中熟练应用椭圆的定义,以及合理应用基本不等式求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题. 16. 已知三棱锥P ABC-的四个顶点均在同一个球面上,底面ABC ∆满足6BA BC ==,2ABC π∠=,若该三棱锥体积的最大值为3.则其外接球的体积为________.【答案】323π【解析】 【分析】画出示意图,利用体积最大时P 所处的位置,计算出球的半径从而算出球的体积. 【详解】如图所示:设球心为O ,ABC 所在圆面的圆心为1O ,则1OO ⊥平面ABC ;因为6BA BC ==,2ABC π∠=,所以ABC 是等腰直角三角形,所以1O 是AC 中点;所以当三棱锥体积最大时,P为射线1O O 与球的交点,所以113p ABC ABC V PO S -=⋅⋅;因为16632ABCS=⋅⋅=,设球的半径为R ,所以2221113PO PO OO R R AO R R =+=+-=+-,所以()213333R R ⋅+-⋅=,解得:2R =,所以球的体积为:343233R ππ=.【点睛】本题考查三棱锥的外接球的相关计算,难度较难.处理球的有关问题时要充分考虑到球本身的性质,例如:球心与小圆面圆心的连线垂直于小圆面.三、解答题17. 已知,,a b c 分别是内角,,A B C 的对边,且满足: ()(sin sin sin )sin a b c B C A b C +++-=. (1)求角A 的大小;(2)设3a =,S 为ABC ∆的面积,求3cos cos S B C +的最大值.【答案】(1)23A π=; (2)3. 【解析】 【分析】(1)运用正弦定理可得b 2+c 2﹣a 2=﹣bc ,再由余弦定理计算可得所求角;(2)运用正弦定理求得b ,c ,由三角形的面积公式可得S ,再由两角差的余弦公式和余弦函数的值域,即可得到所求最大值.【详解】(1)∵()()sin sin sin sin a b c B C A b C +++-=,∴根据正弦定理,知()()a b c b c a bc +++-=,即222b c a bc +-=-.∴由余弦定理,得2221cos 22b c a A bc +-==-.又()0πA ∈,,所以23A π=. (2)根据3a =,23A π=及正弦定理 得32sin sin sin 32b c a B C A====, ∴2sin ,2sin b B c C ==.∴113sin 2sin 2sin 3sin sin 222S bc A B C B C ==⨯⨯⨯=. ∴3cos cos 3sin sin 3cos cos S B C B C B C +=+ ()3cos B C =-. 故当6B C π==时,3cos cos S B C +取得最大值3.【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理和面积公式的运用,以及余弦函数的值域,考查化简整理的运算能力,属于中档题.18. 如图,在四棱锥E-ABCD 中,AE ⊥DE ,CD ⊥平面ADE ,AB ⊥平面ADE ,CD=DA=6,AB=2,DE=3.(I )求棱锥C-ADE 的体积; (II )求证:平面ACE ⊥平面CDE ;(III )在线段DE 上是否存在一点F ,使AF ∥平面BCE ?若存在,求出EFED的值;若不存在,说明理由.【答案】(Ⅰ)93;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)存在,13. 【解析】 【分析】(I )在Rt ADE △中,22AE AD DE =-,可得12ADESAE DE =⋅,由于CD ⊥平面ADE ,可得13C ADE ADEV CD S -=⋅;(II )由CD ⊥平面ADE ,可得CD AE ⊥,进而得到AE ⊥平面CDE ,即可证明平面ACE ⊥平面CDE ;(III )在线段DE 上存在一点F ,使AF 平面BCE ,13EF ED =.设F 为线段DE 上的一点,且13EF ED =,过F 作FM CD 交CE 于点M ,由线面垂直的性质可得:CD AB .可得四边形ABMF 是平行四边形,于是AFBM ,即可证明AF 平面BCE【详解】(I )在Rt △ADE 中,2233AE AD DE =-=,因为CD ⊥平面ADE ,所以棱锥C-ADE 的体积为1193332C ADE ADE AE DEV S CD CD -∆⋅=⋅=⋅⋅=. (II )因为CD ⊥平面ADE ,AE ⊂平面ADE ,所以CD AE ⊥.又因为AE DE ⊥,CD DE D ⋂=,所以AE ⊥平面CDE ,又因为AE ⊂平面ACE ,所以平面ACE ⊥平面CDE.(III )在线段DE 上存在一点F ,且13EF ED =,使AF 平面BCE . 解:设F 为线段DE 上一点,且13EF ED =,过点F 作//FM CD 交CE 于M ,则13FM CD =. 因为CD ⊥平面ADE ,AB ⊥平面ADE ,所以//CD AB ,又因为3CD AB = 所以MF AB =,//FM AB ,所以四边形ABMF 是平行四边形,则//AF BM . 又因为AF ⊄平面BCE ,BM ⊂平面BCE ,所以//AF 平面BCE .点睛:本题考查了线面面面垂直与平行的判定与性质定理、三棱锥的体积计算公式、平行线分线段成比例定理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题;由于“线线垂直”“线面垂直”“面面垂直”之间可以相互转化,因此整个证明过程围绕着线面垂直这个核心而展开,这是化解空间垂直关系难点的技巧所在,证明线面平行的几种常见形式:1、利用三角形中位线得到线线平行;2、构造平行四边形;3、构造面面平行.19. 前些年有些地方由于受到提高GDP 的影响,部分企业只重视经济效益而没有树立环保意识,把大量的污染物排放到空中与地下,严重影响了人们的正常生活,为此政府进行强制整治,对不合格企业进行关闭、整顿,另一方面进行大量的绿化来净化和吸附污染物.通过几年的整治,环境明显得到好转,针对政府这一行为,老百姓大大点赞.(1)某机构随机访问50名居民,这50名居民对政府的评分如下表:分数 [70,75)[75,80)[80,85)[85,90)[90,95)[95,100]频数231114119请在答题卡上作出居民对政府的评分频率分布直方图:(2)当地环保部门随机抽测了2018年11月的空气质量指数,其数据如下表:空气质量指数(AQI)0-50 50-100 100-150 150-200 天数 2 18 8 2用空气质量指数的平均值作为该月空气质量指数级别,求出该月空气质量指数级别为第几级?(同一组数据用该组数据的区间中点值作代表,将频率视为概率)(相关知识参见附表)(3)空气受到污染,呼吸系统等疾病患者最易感染,根据历史经验,凡遇到空气轻度污染,小李每天会服用有关药品,花费50元,遇到中度污染每天服药的费用达到100元.环境整治前的2015年11月份小李因受到空气污染患呼吸系统等疾病花费了5000元,试估计2018年11月份(参考(2)中表格数据)小李比以前少花了多少钱的医药费?附:>空气质量指数(AQI)0-50 50-100 100-150 150-200 200-300 300空气质量指数级别ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ空气质量指数优良轻度污染中度污染重度污染严重污染【答案】(1)见解析(2)指数为第Ⅱ级,属于良(3)相比2015年11月份,小李少花费了4400元医药费【解析】【分析】(1)由题可计算出频率/组距的值分别为0.008,0.012,0.044,0.056,0.044,0.036,然后画图.<,)指数为第Ⅱ级,属于良(2)由题计算得该月空气质量指数平均值为91.667100(3)2018年11月份轻度污染有8天,中度污染有2天,则可计算该月的药费,从而得到答案. 【详解】解:(1)由评分表可知,相应区间频率/组距的值分别为0.008,0.012,0.044,0.056,0.044,0.036,其频率分布直方图如图所示:(2)由题得,该月空气质量指数平均值为22518758125217591.66710030⨯+⨯+⨯+⨯≈<.对照表格可知,该月空气质量指数为第Ⅱ级,属于良. (3)2018年11月份轻度污染有8天,中度污染有2天, 所以小李花费的药费为8502100600⨯+⨯=元. 又50006004400-=元,所以相比2015年11月份,小李少花费了4400元的医药费. 【点睛】本题由图表计算即可,属于简单题.20. 已知两点()20A -,、()20B ,,动点P 满足14PA PB k k ⋅=-. (1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)是曲线E 与y 轴正半轴的交点,曲线E 上是否存在两点M 、N ,使得HMN △是以H 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,请说明有几个;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()22104x y y +=≠;(2)存在,有3个. 【解析】 【分析】(1)设点P 的坐标为()()0x y y ≠,,求P A 、PB 的斜率,利用14PA PB k k ⋅=-,化简可得动点P 的轨迹E 的方程;(2)设能构成等腰直角三角形HMN ,其中H 为01,,由题意可知,直角边HM ,HN 不可能垂直或平行于x 轴,故可设HM 所在直线的方程为1(y kx =+,不妨设0)k >则HN 所在直线的方程为11y x k=-+,确定交点M 、N 的坐标,求出HN 、HM 的长,利用HM HN =,即可求得结论. 【详解】解:(1)设点P 的坐标为()()0x y y ≠,,则0022PA PB y y k k x x --==+-,, 114224PA PBy y k k x x ⋅=-∴⋅=-+-,,化简得2214x y +=,∴动点P 的轨迹E 的方程为()2210.4x y y +=≠(2)设能构成等腰直角三角形HMN ,其中H 为01,, 由题意可知,直角边HM ,HN 不可能垂直或平行于x 轴,故可设HM 所在直线的方程为1(y kx =+,不妨设0)k >则HN 所在直线的方程为11y x k =-+,由22144y kx x y =+⎧⎨+=⎩求得交点222881(1414k k M k k ⎛⎫--+ ⎪++⎝⎭,,另一交点()01)H ,22222228881()()141414k k k k HM k k k+∴=-+-=+++,用1k -代替上式中的k ,得22814k HN k+=+, 由HM HN =,得()22414k kk+=+,()()32244101310k k k k k k ∴-+-=⇒--+=,解得:1k =或352k ±=, 当HM 斜率1k =时,HN 斜率1-;当HM 斜率352k +=时,HN 斜率352-+;当HM 斜率352k -=时,HN 斜率352--, 综上述,符合条件的三角形有3个.【点睛】本题考查轨迹方程的求解,考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是求出HN 、HM 的长,利用HM HN =进行求解,属于中档题.21. 已知函数2()ln (21)f x a x x a x =-+-,其中a R ∈. (Ⅰ)当a=1时,求函数()f x 的单调区间: (Ⅱ)求函数()f x 的极值;(Ⅲ)若函数()f x 有两个不同的零点,求a 的取值范围.【答案】(Ⅰ)单调减区间为(1,+∞) ,增区间为(0,1); (Ⅱ)见解析(Ⅲ)a>1 【解析】 【分析】(Ⅰ)当a=1, f ′(x )=12x 1x-+,解f ′(x )<0和f ′(x )>0确定单调区间;(Ⅱ)f ′(x )()()2x 1x a x+-=-,讨论a ≤0和a >0时f ′(x )的符号,确定单调性和极值;(Ⅲ)由(Ⅱ)知当 a ≤0时,f(x)至多有一个零点,舍去;当a >0时,函数的极小值为f(a)=alna a 1+-,设函数g(x)=lnx+x-1,求导确定g (x ):当0<x<1时,g(x)<0;x>1时,g(x)>0,分情况讨论:当0<a ≤1,f(a)=ag(a) ≤0,f(x)至多有一个零点,不符合题意;当a>1时,由零点存在定理确定(1,a e)和(a,3a-1)各有一个零点,则a 可求【详解】(Ⅰ)当a=1时,()2f x ?lnx x x =-+, f ′(x )=()()2x 1x 112x 1x x+--+=- 当f ′(x )<0时,x>1; f ′(x )>0时,0<x<1∴函数()f x 的单调减区间为(1,+∞) ,增区间为(0,1) (Ⅱ)f (x )的定义域是(0,+∞), f ′(x )()()()2x 1x a a2x 2a 1x x+-=-+-=-, 若a ≤0,则f ′(x )<0,此时f (x )在(0,+∞)递减,无极值 若a >0,则由f ′(x )=0,解得:x =a ,当0<x <a 时,f ′(x )>0,当x >a 时,f ′(x )<0, 此时f (x )在(0,a )递增,在(a ,+∞)递减;∴当x=a 时,函数的极大值为f(a)=a lna a 1)+-(,无极小值 (Ⅲ)由(Ⅱ)可知当 a ≤0时,f (x )在(0,+∞)递减,则f(x)至多有一个零点,不符合题意,舍去; 当a >0时,函数的极小值为f(a)=a lna a 1)+-(, 令g(x)=lnx+x-1(x>0) ∵()110,g x x+>'=∴g(x)在(0,+∞)单调递增,又g(1)=0, ∴0<x<1时,g(x)<0;x>1时,g(x)>0 (i) 当0<a ≤1,f(a)=ag(a) ≤0,则函数f(x)至多有一个零点,不符合题意,舍去; (ii) 当a>1时,f(a)=ag(a)>0 ∵21211f 10a e e e e⎛⎫⎛⎫=---< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭∴函数f(x)在(1,a e )内有一个零点,∵f(3a-1)=aln(3a-1)-()()()()()23121313131a a a a ln a a ⎡⎤-+--=---⎣⎦ 设h(x)=lnx-x(x>2) ∵()110,h x x-<'=∴h(x)在(2,+∞)内单调递减,则h(3a-1)<h(2)=ln2-2<0 ∴函数f (x )在(a,3a-1)内有一个零点.则当a>1时,函数f(x)恰有两个零点 综上,函数()f x 有两个不同的零点时,a>1【点睛】本题考查函数的导数的综合应用,函数的单调性以及函数的零点个数的判断,函数的最值的应用,考查分析问题解决问题的能力.22. 在平而奁角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为3344x t ty t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线2C 的极坐标方程为220cos 960ρρθ++=,曲线3C 的极坐标方程为220cos 990ρρθ-+=(1)求曲线12C C ,和3C 的直角坐标方程;(2)已知点()(0)P x y x >,是曲线1C 上一点、M ,N 分别是2C 和3C 上的点,求PM PN -的最大值.【答案】(1)1C :2213664x y-=,2C :22(10)4x y ++=,3C :22(10)1x y -+=;(2)15. 【解析】 【分析】(1)由曲线1C 参数方程消去参数可得曲线1C 普通方程,根据极坐标与直角坐标的互化公式,即可求得曲线2C 和3C 的直角坐标方程.(2)由双曲线的定义可得1212PF PF -=,由点(),(0)P x y x >是曲线1C 上一点、,M N 分别是2C 和3C 上的点,得到11PM PF MF ≤+,22PN PF NF ≥-,即可求解PM PN -的最大值.【详解】(1)由曲线1C 的方程为3344x t t y t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩(t 为参数),消去参数可得曲线1C 的方程为2213664x y -=, 由曲线2C 的极坐标方程为220960cos ρρθ++=,曲线3C 的极坐标方程220990cos ρρθ-+=, 根据极坐标与直角坐标的互化公式cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩,且222x y ρ+=, 可得曲线2C 直角坐标方程为()22104x y ++=,曲线3C 的直角坐标方程为()22101x y -+=.(2)由(1)知1C 双曲线2213664x y -=,则6a =,8b =,可得2210c a b =+=, 所以()110,0F -,()210,0F ,由双曲线的定义,可得12212PF PF a -==,因为点(),(0)P x y x >是曲线1C 上一点、,M N 分别是2C 和3C 上的点, 可得11PM PF MF ≤+,22PN PF NF ≥-, 所以1PM PN PF -≤+12215MF PF NF -+=, 所以PM PN -的最大值为15.【点睛】本题主要考查了参数方程与普通方程,极坐标方程与直角坐标方程的互化,以及双曲线的定义和圆的性质的应用,着重考查了推理与运算能力,圆锥曲线的定义的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23. 设函数()|2||3|f x x x x =-+--,若1,4()x R m f x m∀∈+-≥恒成立. (1)求实数m 的取值范围;(2)求证:(1)(2)log (2)log (3)m m m m +++>+.【答案】(1)0m >;(2)证明见解析.【解析】【分析】 (1)利用零点分段讨论求解()|2||3|4g x x x x =-+--+的最大值,然后解不等式可得; (2)利用换底公式转化为证明2lg(1)lg(3)lg (2)m m m +⋅+<+,结合基本不等式可证.【详解】(1)因为1,4()x R m f x m ∀∈+-≥恒成立, 所以1|2||3|4m x x x m+-+--+恒成立, 令33,2()2341,235,3x x g x x x x x x x x +<-⎧⎪=-+--+=--≤≤⎨⎪-+>⎩所以函数()g x 在(),3-∞为增函数,在()3,+∞为减函数,所以max ()(3)2g x g ==,所以max 1()2m g x m+=, 即22121(1)200m m m m m m m-+-+-≥⇒=,所以0m >.(2)证明:由0m >,知3211m m m +>+>+>,所以要证(1)(2)log (2)log (3)m m m m +++>+ 只需证lg(2)lg(3)lg(1)lg(2)m m m m ++>++ 即证2lg(1)lg(3)lg (2)m m m +⋅+<+, 而22lg(1)lg(3)[lg(1)(3)]lg(1)lg(3)24m m m m m m +++++⎡⎤+⋅+<=⎢⎥⎣⎦()222lg 44lg (2)4m m m ⎡⎤++⎣⎦<=+. 所以(1)(2)log (2)log (3)m m m m +++>+.【点睛】本题主要考查含有绝对值不等式的解法及不等式的证明,含有绝对值的不等式一般是利用零点分段讨论的方法去掉绝对值,不等式的证明,等价转化是证明的关键,侧重考查逻辑推理的核心素养.。
宣化一中2021届高三上学期阶段测试(三)数学试卷及答案
绝密★启用前2020-2021学年上学期宣化一中高三数学阶段测试卷(三)学校:___________ 题号一二三总分得分注意事项: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一、选择题(本大题共8小题,共40.0分)1.已知复数,则A. B. C. 1 D. 32.已知向量与的夹角为,且,则A. B. 1 C. D. 23.已知集合,,则A. B.C. D.4.“”是“”的A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件5.已知正四棱锥的高为,且,则正四棱锥的侧面积为A. B. 4 C. D.6.已知,,且,则的最小值是A. 2B. 6C. 3D. 97.德国心理学家艾宾浩斯研究发现,遗忘在学习之后立即开始,而且遗忘的进程并不是均匀的.最初遗忘速度很快,以后逐渐减慢.他认为“保持和遗忘是时间的函数”他用无意义音节由若干音节字母组成、能够读出、但无内容意义即不是词的音节作为记忆材料.用节省法计算保持和遗忘的数量,并根据他的实验结果绘成描述遗忘进程的曲线,即著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线如图所示若一名学生背了100个英语单词,一天后,该学生在这100个英语单词中随机听写2个英语单词,以频率代替概率,不考虑其他因素,则该学生恰有1个单词不会的概率大约为A. B. C. D.8.已知函数有两个极值点,则a的取值范围是A. B. C. D.二、不定项选择题(本大题共4小题,共20.0分)9.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列结论正确的是A.B. 当时,C. 是图象的一条对称轴D. 在上单调递增10.某工厂组织员工进行专业技能比赛,如图是7位评委对甲、乙两位员工评分满分10分的雷达图.根据图中信息,下列说法正确的是A. 甲得分的中位数大于乙得分的中位数B. 甲得分的众数大于乙得分的众数C. 甲得分的平均数与乙得分的平均数相等D. 甲得分的极差小于乙得分的极差11.设F是抛物线C:的焦点,直线l过点F,且与抛物线C交于A,B两点,O为坐标原点,则下列结论正确的是A.B.C. 若点,则的最小值是3D. 的面积的最小值是212.在正方体中,,E,F分别为,CD的中点,P是上的动点,则A. 平面B. 平面截正方体的截面面积为18C. 三棱锥的体积与P点的位置有关D. 过AE作正方体的外接球的截面,所得截面圆的面积的最小值为三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知函数,则______.14.在的展开式中,含项的系数为______.15.若函数的图象在内恰有一条对称轴,则的最小值是______.16.已知双曲线C:的右焦点为F,过点F的直线l:与双曲线C的右支交于点A,且与y轴交于点若的面积为,其中,O为坐标原点,则______.四、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.在,,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并求的面积.问题:在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,______?18.甲、乙是两名射击运动员,根据历史统计数据,甲一次射击命中10,9,8环的概率分别为,,,乙一次射击命中10,9环的概率分别为,,一轮射击中,甲、乙各射击一次.甲、乙射击相互独立,每次射击也互不影响.在一轮射击中,求甲命中的环数不高于乙命中的环数的概率;记一轮射击中,甲乙命中的环数之和为X,求X的分布列;进行三轮射击,求甲、乙命中的环数之和不低于52环的概率.19.在如图所示的几何体中,,,均为等边三角形,且平面平面ABC,平面平面ABC.证明:.求二面角的余弦值.20.在数列中,.证明:数列是等差数列;若,求数列的前n项和.21.已知点为椭圆C:上一点,且直线过椭圆C的一个焦点.求椭圆C的方程.直线l与椭圆C相交于A,B两点,记直线AP,BP的斜率分别为,,若,直线l是否过定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,说明理由.22.已知函数.求的最大值;当时,恒成立,求a的取值范围.答案23. 1.【答案】B24.【解析】解:,,,即,,则.故选:B.把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数相等的条件列式求得a 与b的值,则答案可求.本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数相等的条件,是基础题.2.【答案】A25.【解析】解:由已知可得:,,则,故选:A.由已知可得的模的大小,然后根据数量积公式即可求解.本题考查了平面向量数量积公式的应用,属于基础题.3.【答案】C26.【解析】解:集合,,.故选:C.求出集合M,N,由此能求出.本题考查并集的求法,考查并集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.4.【答案】A27.【解析】解:若,则,即,若,则,解得,故”是“”的充分不必要条件,故选:A.由算出,即可知的值;再由可知,即可由二倍角公式算出,进而作出判断.本题考查三角函数的诱导公式和二倍角公式,同时考查简易的逻辑关系,属于基础题.5.【答案】D28.【解析】解:设P在底面ABCD上的射影为O,则O为底面正方形ABCD的中心,取CD的中点E,连接OE,则,,,,正四棱锥的侧面积为,故选:D.利用勾股定理计算侧面三角形的高,再计算侧面积.本题考查棱锥的结构特征与侧面积计算,属于基础题.6.【答案】D29.【解析】解:,,且,则,,当且仅当时,上式取得等号,则的最小值为9,故选:D.,展开后运用基本不等式即可得到所求最小值.本题考查基本不等式的运用,注意乘1法和等号成立的条件,考查运算能力,属于基础题.7.【答案】B30.【解析】解:由著名的艾宾浩斯记忆遗忘曲线得到一天后忘记,一名学生背了100个英语单词,一天后,该学生在这100个英语单词中随机听写2个英语单词,以频率代替概率,不考虑其他因素,则该学生恰有1个单词不会的概率大约为:.故选:B.利用相互独立事件概率乘法公式和互斥事件概率加法公式直接求解.本题考查概率的求法,考查相互独立事件概率乘法公式和互斥事件概率加法公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.31.【解析】解:,,令,得,有2个极值点,故方程有2个不同的实根,即与的图象有2个交点,画出函数与的图象,如图示:当即时,直线与的图象相切,由图可知当即时,与的图象有两个交点,即a的范围是,故选:D.求出函数的导数,问题转化为与的图象有2个交点,从而求出a 的范围即可.本题考查了函数的零点问题,考查图象的交点问题,考查转化思想,数形结合思想,是一道常规题.32.【解析】解:当时,,,为奇函数,,即B正确;函数的简图如下,由图可知,,即A正确;不是图象的对称轴,即C错误;在上单调递增,即D正确.故选:ABD.当时,,代入的解析式中,并利用为奇函数,可求出时,的解析式,再画出函数的简图即可得解.本题主要考查利用奇偶性求函数的解析式,还涉及分段函数、二次函数的图象与性质,考查学生的数形结合思想、逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.10.【答案】CD33.【解析】解:由图可知,甲的得分为,,,,,,;乙的得分为,,,,,,10,甲得分的中位数为,众数为,平均数为,极差为;乙得分的中位数为,众数为,平均数为,极差为,所以选项A、B错误,选项C、D正确.故选:CD.根据中位数、众数、平均数和极差的概念或计算方法即可得解.本题考查统计中的数字特征,考查学生对数据的分析与处理能力,属于基础题.11.【答案】ACD34.【解析】解:,不妨设A在第一象限,若直线l无斜率,则,,则,,,显然B错误;若直线l存在斜率,设直线l斜率为k,则直线l的方程为:,显然,联立方程组,消元得:,设,,则,,原点O到直线l的距离,,综上,,,故A正确,D正确,过A向准线作垂线,垂足为N,则,又在抛物线右侧,故当P,A,N三点共线时,取得最小值3,故C 正确.故选:ACD.讨论直线l是否有斜率,分别计算和的面积或其范围,判断A,D,举特例判断B错误,根据抛物线性质和三点共线判断C.本题考查直线与抛物线的位置关系,考查抛物线的简单性质,属于中档题.12.【答案】AB35.【解析】解:对于A,以A为坐标原点建立空间坐标系,如图所示:则0,,4,,2,,,,,,又,平面,故A正确;对于B,取过E作,则G为的中点,,平面截正方体的截面为等腰梯形,由勾股定理可求得,,,截面梯形的高为,截面梯形的面积为,故B正确;对于C,,平面,平面,平面,故不论P在的任何位置,P到平面的距离都是定值,而的面积是定值,故三棱锥的体积是定值,与P点位置无关,故C错误;对于D,连接,则的中点O为正方体外接球球心,当截面最小时,AE必经过截面圆的圆心,2,,4,,,最小截面圆的半径为,故最小截面面积为,故D错误.故选:AB.建立空间坐标系,利用向量数量积判断和、AE是否垂直判断A,做出截面梯形,计算面积判断B,根据平面判断C,令AE过截面圆的圆心,计算截面半径判断D.本题考查了线面垂直的判定,棱锥的体积计算,棱柱与球的位置关系,属于中档题.13.【答案】236.【解析】解:根据题意,函数,则,则,故答案为:2根据题意,由函数的解析式可得,进而计算可得答案.本题考查函数值的计算,涉及分段函数的定义和性质,属于基础题.14.【答案】6037.【解析】解:展开式的通项为,令,可得,含的项的系数是.故答案为:60.利用二项展开式的通项公式求出第项,令x的指数为4,即可得含的项的系数.本题考查二项展开式的通项公式及二项展开式的特定项系数的求法,属于基础题.15.【答案】38.【解析】解:由已知令,,解得,,又,则,解得,,所以令,得的最小值为,故答案为:.先求出函数所有的对称轴,解出x满足已知区间,进而得出的范围,然后再给k赋值即可求解.本题考查了三角函数的对称性以及最值问题,属于基础题.16.【答案】39.【解析】解:直线l:过右焦点,,把代入直线l方程可得,即,故,,,,,故双曲线方程为,显然直线l与双曲线的一条渐近线平行,联立方程组,解得,故A点横坐标为,,故答案为:.求出双曲线方程和直线方程,解出A点横坐标,利用相似比求出答案.本题考查双曲线的简单性质,属于基础题.17.【答案】解:选:,且,,解得,,由正弦定理知,,,解得,,的面积.选:,且,,,,,由正弦定理知,,,解得,,的面积.选:由正弦定理知,,,化简得,,,即,,,,,,的面积.40.【解析】选:把代入,求得cos A的值,进而得sin A的值,再由正弦定理可得c,由,根据正弦的两角和公式展开后,代入数据可得sin B,最后由即可得解;选:易知,根据同角三角函数的关系式可得sin A和cos A的值,下面的过程与相同;选:由正弦定理可得,代入中,化简后求出tan A的值,下面的过程与相同.本题考查解三角形和三角恒等变换的综合运用,涉及正弦定理、正弦的面积公式、两角和公式,考查学生灵活运用知识的能力,逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.18.【答案】解:当甲射击高于乙击中的环数时,只有一种情况:甲击中10环,且乙击中9环,这时概率为;所以甲命中的环数不高于乙命中的环数的概率;甲乙命中的环数之和为随机变量X的可能值17,18,19,20,,,,;所以随机变量X的分布列为:X17 18 1920P41.甲、乙命中的环数之和低于52环,甲乙每轮之和都是17,其概率为,所以甲、乙命中的环数之和不低于52环的概率为.42.【解析】先求甲命中的环数高于乙命中的环数的概率,只有一种情况,再由对立事件的概率可得甲命中的环数不高于乙命中的环数的概率;由题意可得一轮射击中,甲乙命中的环数之和为X的可能值,分别取出相对应的概率,再求分布列;由可得进行三轮射击,求甲、乙命中的环数之和低于52环的只有一种情况甲乙每轮之和都是17,由可得其概率,再由对立事件的概率可得所求的概率.本题考查相互独立事件的概率及对立事件的概率,属于中档题.19.【答案】证明:分别取AC、BC的中点M、N,连接MN、ME、ND,则,,,平面平面ABC,平面平面,平面ABC,同理可得,平面ABC,,又,,均为等边三角形,≌,,四边形MNDE是平行四边形,,,.解:过M作于点O,连接BM、OB,为等边三角形,且M为AC的中点,,平面平面ABC,平面平面,平面ACE,故即为二面角的平面角.设等边的边长为2,则,,,在中,,,故二面角的余弦值为.43.【解析】分别取AC、BC的中点M、N,连接MN、ME、ND,由面面垂直的性质定理可推出,平面ABC,平面ABC,进而得;易知≌,有,故四边形MNDE是平行四边形,,而,得证;过M作于点O,连接BM、OB,则,由平面平面ABC,知平面ACE,故即为所求,设等边的边长为2,求出BM和OM的长后,在中,由即可得解.本题考查空间中线与面的位置关系,熟练掌握线面、面面垂直的判定定理与性质定理,以及理解二面角的定义是解题的关键,考查学生的空间立体感、逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.20.【答案】解:证明:,可得,,则数列是首项为2,公差为3的等差数列;由可得,即有,,则前n项和.44.【解析】将已知等式两边同除以,运用等差数列的定义即可得证;由等差数列的通项公式可得,求得,再由数列的裂项相消求和,计算可得所求和.本题考查等差数列的定义和通项公式,以及数列的裂项相消求和,考查转化思想和运算能力,属于中档题.21.【答案】解:由椭圆的方程可得,焦点在x轴上,点在椭圆上,所以,又因为直线过椭圆C的一个焦点.令,所以,即,而,所以椭圆C的方程:;恒过定点,证明过程如下:当直线l的斜率不为0时,设直线,设,,将直线l的方程与椭圆联立整理可得:,,即,,,因为,而,所以可得,,所以直线l的方程为,即,当,,即直线过;当直线l的斜率为0时,设直线l的方程,设,设,,将,代入椭圆的方程可得,则,所以,,所以,,因为,所以,解得,即直线AB的方程为:;也在直线,综上所述:直线l恒过.45.【解析】由题意可得,由直线可得焦点的坐标,即c的值,由a,b,c的关系求出a的值,进而求出椭圆的方程;讨论直线l的斜率为0和不为0的情况,设直线l的方程,与椭圆方程联立求出两根之和及两根之积,求出直线AP,BP的斜率之和,由题意可得参数的关系,可得直线l 恒过定点.本题考查求椭圆的方程及直线与椭圆的综合,属于中档题.22.【答案】解:,,令,故,注意到,故当时,,即;当时,,即,故函数的单调递增区间为,单调递减区间为,故;由得:时,,故,当时,恒成立,即在恒成立,而,故只需求出在的最小值即可,而在恒成立,故,故.46.【解析】求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的最大值即可;问题转化为在恒成立,求出函数的单调区间,从而确定a的范围即可.本题考查了函数的单调性,最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.。
河北省张家口市宣化第一中学2021届高三上学期期中考试数学试卷 Word版含答案
2020-2021学年上学期宣化一中高三年级期中考试数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)1.数列1,,,,,的一个通项公式A. B. C. D.2.设集合,,则A. B. C. D.3.已知向量,,若向量与垂直,则A. 9B. 3C.D.4.若,,,则其大小关系是A. B. C. D.5.已知等比数列中,若,则的值为A. B. 1 C. 2 D. 36.如图,点A为单位圆上一点,,点A沿单位圆逆时针方向旋转角到点,则A. B. C. D.7.函数的图象大致是A. B. C. D.8.已知函数的图象与x轴的两个相邻交点的距离等于,若函数的图象上各点的纵坐标不变,先将其上各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移个单位得到函数的图象,则函数A. B. C. D.9.设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,已知的面积,,则a的值为A. B. C. D.10.关于数列,给出下列命题:数列满足,则数列为公比为2的等比数列;“a,b的等比中项为G”是“”的充分不必要条件:数列是公比为q的等比数列,则其前n项和;等比数列的前n项和为,则,,成等比数列,其中,假命题的序号是A. B. C. D.11.已知函数,若函数为常数有三个零点,则实数t的取值范围为A. B.C. D.12.定义域为的函数图象的两个端点为A、B,向量,是图象上任意一点,其中,若不等式恒成立,则称函数在上满足“k范围线性近似”,其中最小正实数k称为该函数的线性近似阈值.若函数定义在上,则该函数的线性近似阈值是A. B. C. D.二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)13.己知函数若,则实数a的值是______.14.已知,且,则当取得最小值时相应的______.15.已知定义在R上的可导函数的导函数为,满足且,则不等式为自然对数的底数的解集是______.16.中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b是a与c的等比中项,且sin A是与sin C的等差中项,则______,______.三、解答题(本大题共6小题,共72.0分)17.已知集合,集合若命题p:,命题q:,且p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.18.在中,角所对的边分别为,满足.求的值;若,求b的取值范围.19.已知函数.Ⅰ求的最小正周期;Ⅱ求在区间上对称轴、对称中心及其最值.20.新能源汽车是我国汽车工业由大变强的一条必经之路国家对其给予政策上的扶持,己成为我国的战略方针.近年来,我国新能源汽车制造蓬勃发展,某著名车企自主创新,研发了一款新能源汽车,经过大数据分析获得:在某种路面上,该品牌汽车的刹车距离米与其车速千米小时满足下列关系:n是常数行驶中的新能源汽车在刹车时由于惯性作用,要继续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离如图是根据多次对该新能源汽车的实验数据绘制的刹车距离米与该车的车速千米小时的关系图.该新能源汽车销售公司为满足市场需求,国庆期间在甲、乙两地同时展销该品牌的新能源汽车,在甲地的销售利润单位:万元为,在乙地的销售利润单位:万元为,其中x为销售量单位:辆.Ⅰ若该公司在两地共销售20辆该品牌的新能源汽车,则能获得的最大利润L是多少?Ⅱ如果要求刹车距离不超过米,求该品牌新能源汽车行驶的最大速度.21.已知等比数列的前n项和为,,且.求数列的通项公式;若数列为递增数列,数列满足,求数列的前n项和.在条件下,若不等式对任意正整数n都成立,求的取值范围.22.已知函数为自然对数的底数.Ⅰ求函数的极值;Ⅱ问:是否存在实数a,使得有两个相异零点?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.2020-2021学年上学期宣化一中高三年级期中考试数学试卷答案和解析1.【答案】C【解析】解:依题意,数列的符号正负项间隔出现,故符号为,各项的绝对值为为,故数列的一个通项公式为,故选:C.根据给出的项的符号和数值分别归纳,即可得到其通项公式.本题考查了通过数列的前几项归纳数列的通项公式,主要考查了归纳能力和推理能力,属于基础题.2.【答案】D【解析】解:集合,,.故选:D.分别求出集合A,B,由此能求出.本题考查交集的求法,考查交集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.3.【答案】C【解析】解:,,且,,解得,.故选:C.可以求出,根据与垂直即可得出,进行数量积的坐标运算即可求出t,进而求出向量的坐标,从而可求出的值.本题考查了向量减法和数量积的坐标运算,向量垂直的充要条件,根据向量坐标求向量长度的方法,考查了计算能力,属于基础题.4.【答案】A【解析】解:,,.故选:A.利用指数函数、对数函数的单调性直接求解.本题考查三个数的大小的判断,考查指数函数、对数函数的单调性等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.【答案】D【解析】解:等比数列中,,,解得,则.故选:D.利用等比数列通项公式求出,由此能求出,由此能求出结果.本题考查等比数列的求法,考查等比数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查任意角的三角函数的定义,两角差的正弦公式的应用,属于基础题.利用任意角的三角函数的定义求得A的坐标,根据B的坐标求得和的值,再利用两角差的正弦公式求得的值.【解答】解:点A为单位圆上一点,,点A沿单位圆逆时针方向旋转角到点,sin ,即,且,,则,故选:C.7.【答案】A【解析】解:,是奇函数,图象关于原点对称,排除C,D;当时,,当时,,当时,,故选:A.根据的对称性,函数值的符号进行判断.本题考查了函数图象判断,属于中档题.8.【答案】B【解析】【分析】本题考查三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的性质的应用,三角函数图象的平移变换和伸缩变换的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题.首先利用三角函数关系式的恒等变换,把函数的关系式,变形成正弦型函数,进一步利用函数的图象的平移变换和伸缩变换的应用求出结果.【解答】解:函数,由于函数的图象与x轴的两个相邻交点的距离等于,故,所以,整理得.先将其上各点的横坐标伸长到原来的2倍,得到,再向左平移个单位,得到故选:B.9.【答案】B【解析】解:,由正弦定理可得,,,即,,解得:,,的面积,解得.故选:B.由正弦定理化简已知,结合,可求,利用同角三角函数基本关系式可求,进而利用三角形的面积公式即可解得a的值.本题主要考查了正弦定理,同角三角函数基本关系式,三角形的面积公式在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.10.【答案】D【解析】解:时,符合,但不是等比数列,错误;若a,b的等比中项为G,则;若,当时,G不是a,b的等比中项,正确;当时,上述公式没意义,应为,错误;当公比为时,,不能构成等比数列的项,错误.故选:D.根据等比数列的定义可以判断;由等比中项的定义和性质即可;根据等比数列的前n项和公式,当时不能表示为上述公式;当公比为时,,不能构成等比数列的项,即可判断.本题主要考察等比数列的定义及基本性质,各个选项都是易错点,要熟练掌握.11.【答案】A【解析】解:为常数有三个零点,转化为和图象有三个交点,时,,在递减,在递增;,画出图象如图:由图可知:.故选:A.本题将为常数有三个零点转化为和图象有三个交点,画出的图象求解.本题考查了分段函数的图象,以及数形结合思想.属于基础题.12.【答案】B【解析】解:由已知可得:,,AB直线方程为,由向量,因为,则点N,A,B三点共线,即,又是图象上任意一点,其中,则,则,当时,易得,则,即k的最小值为,则该函数的线性近似阈值是,故选:B.先阅读理解定义,再利用重要不等式求最值即可得解.本题考查了对即时定义的理解及重要不等式,属中档题.13.【答案】【解析】【分析】本题主要考查了利用分段函数的函数值的求解,属于基础试题.先求解,然后再求解即可去求解.【解答】解:,,则,故答案为.14.【答案】【解析】解:已知,且,则,当且仅当时,成立,故答案为:.利用,把化为,再利用基本不等式即可.考查了基本不等式的用法,关键是构造一正二定三相等的模型,中档题.15.【答案】【解析】解:不等式变形为:,令,,,,,为增函数,又,,,,,不等式解集为.故答案为:.不等式变形为:,构造函数令,,结合题意得函数的增减性,及,进而解出不等式.本题考查结合条件构造函数得到增减性,进而解出不等式,属于中档题.16.【答案】【解析】解:若b是a与c的等比中项,则.由于sin A是与sin C的等差中项,所以,整理得,利用正弦定理和余弦定理整理得,整理得,所以为直角三角形.所以,所以,解得或负值舍去.即.故答案为:;直接利用等差中项和等比中项的应用和正弦定理余弦定理的应用即一元二次方程的解法的应用求出结果.本题考查的知识要点:等差中项和等比中项的应用,正弦定理余弦定理和三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.17.【答案】解:由题意,得.由集合A得,,因为,所以,当时,由得以,所以,使,则有或,解得;当时,由式,得,,所以,使,只需,解得.综上,所求实数a范围是.【解析】根据充分条件和必要条件的定义转化为集合关系,然后建立不等式关系进行求解即可.本题主要考查充分条件和必要条件的定义域,结合充分条件和必要条件的定义与集合关系进行转化是解决本题的关键.注意要对a进行分类讨论.18.【答案】解:,,可得:,,,,,且,解得:.由可求,又,可得:,由余弦定理可得:,,解得:.【解析】利用三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得,结合,可求,利用同角三角函数基本关系式可求cos B的值.由可求,又由,利用余弦定理可得,结合范围,利用二次函数的性质可求b的范围.本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,余弦定理,二次函数的性质在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,考查了函数思想的应用,属于中档题.19.【答案】解:Ⅰ因为,,所以,函数的最小正周期为.Ⅱ由Ⅰ知,因为,所以,令,得,所以,即为所求函数在上的对称轴;令,得,所以,所以函数在上的对称中心为;易判断函数在上单调递增;在上单调递增.所以,,,,故函数在区间上最大值为,最小值为.【解析】Ⅰ直接利用三角函数关系式的恒等变换,把函数的关系式变形成正弦型函数,进一步求出函数的最小正周期.Ⅱ利用函数的关系式的应用求出结果.本题考查的知识要点:三角函数关系式的变换,正弦型函数的性质的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题.20.【答案】解:Ⅰ设公司在甲地销售该新能源品牌的汽车x辆,则在乙地销售该品牌的汽车辆,且.依题意,可得利润.因为,且,所以,当或时,.即当甲地销售该新能源品牌的汽车10辆或11辆时,公司获得的总利润最大值为51万元.Ⅱ由题设条件,得,解得:,,所以.令,即,解得.因为,所以.故该新能源汽车行驶的最大速度是70千米小时.【解析】设在甲地销售x辆,得出总利润关于x的函数,利用二次函数的性质求出最大值即可;利用待定系数法求出y关于x的函数,再根据刹车距离列出不等式求出x的服务.本题考查了函数解析式的求解,函数最值的计算,属于中档题.21.【答案】解:等比数列的公比设为q,前n项和为,,且,可得,解得或,则;或;数列为递增数列,可得,数列满足,即为,前n项和,,相减可得,化为;不等式对任意正整数n都成立,即为,即恒成立,可令为正奇数,可得,由,当时,,时,,时,,可得,即时,取得最大值,则.【解析】设公比为q,由等比数列的通项公式,解方程可得q,进而得到所求通项公式;由题意可得,,由数列的错位相减法,结合等比数列的求和公式,计算可得所求和;由题意可得恒成立,可令为正奇数,转化为t的函数,求得最大值即可.本题考查等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列的错位相减法求和,以及不等式恒成立问题解法,化简整理的运算能力,属于中档题.22.【答案】解:Ⅰ因为,所以.时,所时,所以在R上单调递减,此时,函数无极值.时,令,得,时,所以在上单调递减;时,所以在上单调递增.此时,函数有极小值,无极大值.Ⅱ假设存在实数a,使函数有两个相异零点.由Ⅰ知:时,函数在R上单调递减;,所以此时函数仅有一个零点;时,因为,则由可得;取,,令,,可得,所以在单调递减,所以,而.此时,函数在上也有一个零点.所以,当时,函数有两个相异零点.当时,,所以,此时函数仅有一个零点,当时,因,则由Ⅰ;令函数,所以,因为,所以在递增,所以,所以,即.又,所以函数在上也有一个零点,所以,时,函数有两个相异零点.综上述,时,函数有两个相异零点.【解析】Ⅰ先求导,根据参数的范围看导函数在R上的正负值,得原函数的单调性,进而求函数的极值.Ⅱ假设存在实数a,对参数a看原函数有两个零点的条件,进而得a的范围.考查对参数讨论,参数的取值范围不同,零点的个数不同,要两个零点的参数a的范围就讨论出来了,第二问属于比较难的题.。
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上是单调增函数,又
,可以得出函数的图
象特征.由图象特征求解本题中的不等式的解集即可. 本题考点是函数的奇偶性与单调性的综合,考查根据函数的性质推测出函数图象的特征,利 用函数图象的特征解不等式,由此特征结合函数的图象不难得出不等式的解集.由此可以看 出求解本题的关键是把函数图象特征研究清楚,以形助数. 14.【答案】B
b. 本题主要考查了二次函数值域的求解,解题的关键是确定已知区间上的单调性.
23.【答案】解: 当 时,
,
.
又 是定义在 R 上的偶函数,
.
当 时,
分
由 知,
作出 的图象如图所示.
由图得函数 的递减区间是
的递增区间是
,
分
,
分
分
【解析】 直接利用函数的性质奇偶性求出函数的解析式. 利用函数的图象求出函数的单调区间.
18.【答案】
【解析】解:令
,则
且,
,其图象开口向上,对称轴
,
在
上单调递增,故 时,函数有最小值 1,值域
,
故答案为:
.
令
,则
且 ,然后结合二次函数的性质即可求解.
本题主要考查了利用换元法求解函数的值域及二次函数值域的求解,属于基础试题. 19.【答案】0
【解析】解:
是定义在 R 上的奇函数,且
,
【解析】 【分析】 本题考查函数的奇偶性和单调性,以及最值求法,考查运算能力,属于基础题. 由题意可得 在 递减, 递增,可得最小值 4,最大值 5,由偶函数的性质可得 m,n,可得所求. 【解答】
解:
是偶函数,且 时
,
可得 在 的单调性为 递减, 递增,
可得 取得最小值 4,最大值为
,
可得 在
的最小值为 4,最大值为 5,
,从而得出函数
需满足
【解答】 解:
,解出 x 的范围即可. 的定义域为 ,
,
,
的定义域为
,
需满足
,解得
,
的定义域为 .
故选 D. 13.【答案】A
【解析】解:
,
是奇函数,且在区间
上是单调增函
数,又
,
,且当
或
时,函数图
象在 x 轴下方,当 与
时函数图
象在 x 轴上方
的解集为
故选 A
由于本题是一个奇函数且在区间
增,则不等式
的解集为______.
三、解答题(本大题共 6 小题,共 70.0 分)
21. 已知集合
,
,
,全集为实数集 R.
求,
;
若
,求 a 的取值范围.
22. 若函数
的定义域和值域都为 ,求 b 的值.
23. 已知
是定义在 R 上的偶函数,当 时,
.
当 时,求 的解析式;
作出函数 的图象,并指出其单调区间.
故选:A. 利用集合元素的特征,集合中元素的含义,子集的定义,判断命题的子集即可. 本题考查命题的真假,集合概念的理解与应用,是基本知识的考查. 2.【答案】C
【解析】解:由 B 中不等式变形得:
,
解得: 或 ,即
或
,
0,1,2, ,
, 故选:C. 求出 B 中不等式的解集确定出 B,找出 A 与 B 的交集即可. 此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键. 3.【答案】D
与
是同一函数.
A. 0 个
B. 1 个
C. 2 个
6. 已知
,则函数
D. 3 个
A. 有最小值 ,无最大值
B. 有最小值 ,最大值 1
C. 有最小值 1,最大值
D. 无最小值和最大值
7. 设函数
,则
A.
B. 3
C.
D.
8. 设函数
,则使得
的自变量 x 的取值范围为
A.
B.
C.
D.
9. 定义在 R 上的偶函数在 上是增函数,在
即有
.
故选:B.
15.【答案】
【解析】解:要使 有意义,则
,解得 ,
的定义域为
.
故答案为:
.
可看出,要使得 有意义,则需满足
,解出 x 的范围即可.
考查函数定义域的定义及求法,一元二次不等式的解法,以及集合的表示法. 16.【答案】
【解析】解:
是一次函数,
,
,
设
,,
则
,
,
,
,
,
解得 ,
,
.
故答案为:
先由奇偶性将问题转化到
,再由函数在区间上的单调性比较.
【解答】
解:
是偶函数
又 任意的 ,
,有
,
在 又
故选 A.
上是减函数, .
12.【答案】D
【解析】 【分析】 本题考查函数定义域的定义及求法,已知
的定义域求 的定义域的方法,以及已知
的定义域求
的定义域的方法,属于中档题.
根据
的定义域即可求出 的定义域为
25.【答案】解: Ⅰ
的对称轴方程为
,
;
又
的图象过点
,
,
;
的解析式为
.
Ⅱ 函数
,
画出函数图象,如图
;
当
时,
;
当
时,
当
时,
综上,
; . .
【解析】 Ⅰ 由 的对称轴方程以及图象过点
,求出 b、c 的值,从而写出 的解
析式;
Ⅱ 化函数 为分段函数,画出函数的图象,结合图象,求出 在区间 上的最小值
.
本题考查了求函数的解析式以及求函数在某一区间上的最值情况,解题时应结合函数的图象 与性质来解答,是易错题.
24. 已知 是定义在
上的增函数,且满足
求证:
.
求不等式
的解集.
,
.
25. 已知二次函数
的图象过点
,且函数对称轴方程为
.
Ⅰ 求函数 的解析式; Ⅱ 设函数
,求 在区间 上的最小值 .
26. 已知函数 的定义域为 R,对于任意的 x, ,都有
时,
,若
.
求证: 为奇函数;
求证: 是 R 上的减函数;
求函数 在区间
,所以应分段求解.
解:
等价于
,解得:
或
,
或
,解得:
,
综上所述,
或
.
故选 A.
9.【答案】D
【解析】解: 函数在 上是增函数,在
上是减函数,
函数 在 时,函数取得最大值
,
函数 是偶函数,
在
上是减函数,且最大值是 6,
故选:D. 根据函数奇偶性和单调性之间的关系,即可得到结论. 本题主要考查函数奇偶性和单调性的判断,根据偶函数的对称性是解决本题的关键. 10.【答案】A
,
. 故答案为:0. 根据 是 R 上的奇函数,以及
即可得出
,从而求出
.
考查奇函数的定义,以及已知函数求值的方法.
20.【答案】
, ,
【解析】解:根据题意, 为定义在 R 上的偶函数,则
,
则
,即 为偶函数,
又由当
时, 单调递增,则 在区间
上递减,
,
解可得:
,即不等式的解集为
;
故答案为:
.
根据题意,分析可得 为偶函数,结合 的单调性分析可得 在区间
【解析】解:解不等式
或,
;
解不等式
或
,
;
又,
,得 ,得
,
解得
,
实数 a 的取值范围是
.
故选:D.
解不等式
与不等式
再由 ,列出关于 a 的不等式组,求出解集即可.
,求出集合 A、B;
本题考查了不等式的解法与应用问题,也考查了集合基本关系的应用问题,是基础题目. 5.【答案】A
【解析】解: ,函数的定义域和值域确定后,函数的对应关系不一定确定,
注:有等号扣 1 分 ----------- 分
【解析】 根据并集与交集、补集的定义计算即可; 根据交集与空集的定义,写出 a 的取值范围.
本题考查了集合的定义与运算问题,是基础题.
22.【答案】解
开口向上,对称轴 ,
在区间 上为增函数,因为值域为 ,
,
或 ,又因为 , .
【解析】根据二次函数的性质,先确定 在区间 上为增函数,结合单调性即可求解
本题考查了二次函数的单调性,属于基础题. 7.【答案】D
【解析】解:函数
,则
,
故选:D. 由条件求出
, ,结合函数解析式求出
,计算求得结果.
本题主要考查利用分段函数求函数的值的方法,体现了分类讨论的数学思想,求出
,
是解题的关键,属于基础题. 8.【答案】A
【解析】 【分析】 本题考查分段函数不等式的求解方法,属于基础题. 因为 是分段函数,在 或 的两段上都有可能满足 【解答】
,即可判断;对
于 ,求出 x 满足的条件,即可判断;对于 ,考虑定义域 N,即可判断;对于 ,考虑函 数的定义域,即可判断. 本题考查命题的真假判断,主要是函数的定义和图象,考查运算能力和推理能力,属于基础 题. 6.【答案】C
【解析】解: 在区间 上是增函数, ,
故选:C.
, .
根据对称轴判断 在 上的单调性,根据单调性判断最值.
本题考查的知识要点:函数解析式的应用,函数的性质单调性的应用. 24.【答案】证明: 由题意可得
解: 原不等式可化为
是定义在
上的增函数