2019-2020年高一上学期期末考试数学试题 含答案 (IV)
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题(附解析版)
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题(附解析版)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.若集合,,则A. B. C. D.【答案】D【解析】解:集合,,.故选:D.先分别求出集合A,B,由此能求出.本题考查交集的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.函数的定义域为A. B.C. D. ,【答案】C【解析】解:要使函数有意义则解得且函数的定义域为故选:C.根据分式的分母不为0,对数的真数大于0,建立关系式,解之即可.本题考查函数定义域的求解,属基础题,做这类题目的关键是找对自变量的限制条件.3.运行如图所示的程序,若输出y的值为2,则可输入实数x值的个数为A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】B【解析】解:模拟程序运行,可得程序的功能是求的值,故时,,解得:舍去;时,,解得:舍,或,综上,可得可输入x的个数为1.故选:B.模拟程序运行,可得程序的功能是求的值,分类讨论即可得可输入x的个数.本题的考点是函数零点几何意义和用导函数来画出函数的图象,考查了数学结合思想和计算能力,属于基础题.4.一位学生在计算20个数据的平均数时,错把68输成86,那么由此求出的平均数与实际平均数的差为A. B. C. D.【答案】B【解析】解:设20个数分别为,,,,求出的平均数为,实际平均数,求出的平均数与实际平均数的差:.故选:B.求出的平均数与实际平均数的差:,由此能求出结果.本题考查求出的平均数与实际平均数的差的求法,考查平均数的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.已知函数,那么的值为A. 9B.C.D.【答案】B【解析】解:,,而,..故选:B.首先判断自变量是属于哪个区间,再代入相应的解析式,进而求出答案.正确理解分段函数在定义域的不同区间的解析式不同是解题的关键.6.某单位有职工160人,其中业务员104人,管理人员32人,其余为后勤服务人员,现用分层抽样方法从中抽取一容量为20的样本,则抽取后勤服务人员A. 3人B. 4人C. 7人D. 12人【答案】A【解析】解:根据分层抽样原理知,应抽取后勤服务人员的人数为:.故选:A.根据分层抽样原理求出应抽取的后勤服务人数.本题考查了分层抽样原理应用问题,是基础题.7.已知函数,若对任意实数,且都有成立,则实数a的取值范围是A. B. C. D.【答案】A【解析】解:根据题意,满足对任意实数,且都有成立,则函数为减函数,又由,则有,解可得,即a的取值范围为;故选:A.根据题意,分析可得函数为减函数,结合函数的解析式可得,解可得a的取值范围,即可得答案.本题考查函数的单调性的判定以及应用,涉及分段函数的应用,关键是掌握函数单调性的定义.8.函数的部分图象大致是如图所示的四个图象中的一个,根据你的判断,a可能的取值是A. B. C. 2 D. 4【答案】D【解析】解:函数为偶函数,图象关于原点对称,排除,又指数型函数的函数值都为正值,排除,故函数的图象只能是,当时,函数为减函数,则,得,故只有4满足故选:D.根据函数奇偶性和单调性的性质先确定对应的图象,然后结合指数函数的图象特点确定底数的大小即可.本题主要考查函数图象的识别和判断,根据函数奇偶性和函数值的符号确定对应的图象是解决本题的关键.9.一直以来,由于长江污染加剧以及滥捕滥捞,长江刀鱼产量逐年下降为了了解刀鱼数量,进行有效保护,某科研机构从长江中捕捉a条刀鱼,标记后放回,过了一段时间,再从同地点捕捉b条,发现其中有c条带有标记,据此估计长江中刀鱼的数量为A. B. C. D.【答案】D【解析】解:设长江中刀鱼的数量为x条,根据随机抽样的等可能性,得:,解得.故选:D.设长江中刀鱼的数量为x条,根据随机抽样的等可能性,列出方程能求出结果.本题考查长江中刀鱼的数量的估计,考查随机抽样的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.10.已知偶函数在区间上是单调递增函数,若,则实数m的取值范围是A. B.C. D.【答案】C【解析】解:偶函数在区间上是单调递增函数,则在上为减函数,若,则,即,求得,故选:C.由题意利用函数的奇偶性和单调性可得,由此求得实数m的取值范围.本题主要考查函数的奇偶性和单调性,属于基础题.11.如图程序框图是为了求出满足的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入A. 和B. 和C. 和D. 和【答案】D【解析】解:因为要求时输出,且框图中在“否”时输出,所以“”内不能输入“”,又要求n为偶数,且n的初始值为0,所以“”中n依次加2可保证其为偶数,所以D选项满足要求,故选:D.通过要求时输出且框图中在“否”时输出确定“”内不能输入“”,进而通过偶数的特征确定.本题考查程序框图,属于基础题,意在让大部分考生得分.12.已知函数,,若方程有且只有三个不同的实数根,则实数a的取值范围为A. B. C. D.【答案】C【解析】解:当时,方程可化为,解得:或,又,所以当时,此时方程有一个实数根,当时,方程可化为,由题意有此方程必有两不等实数根,设,由二次方程区间根问题有:,解得:或,综合可得:实数a的取值范围为:,故选:C.含参、含绝对值的二次函数的解的个数问题先通过讨论:当时,当时去绝对值符号,再结合区间根问题求解二次方程的根的个数即可.本题考查了含参、含绝对值的二次函数的解的个数问题及区间根问题,属中档题.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知函数,那么______.【答案】3【解析】解:由得,,即,故答案为:3由,求出,直接代入即可.本题主要考查函数值的计算,根据函数解析式直接转化是解决本题的关键.14.《少年中国说》是清朝末年梁启超所作的散文,写于戊戌变法失败后的1900年,文中极力歌颂少年的朝气蓬勃,其中“少年智则国智,少年富则国富;少年强则国强,少年独立则国独立”等优秀文句激励一代又一代国人强身健体、积极竞技年,甲、乙、丙、丁四人参加运动会射击项目选拔赛,四人的平均成绩和方差如表:则参加运动会的最佳人选应为______.【答案】丙【解析】解:从表格中可以看出乙和丙的平均成绩优于甲和丁的平均成绩,但是两的成绩发挥的最稳定,故最佳人选应该是丙.故答案为:丙.从表格中可以看出乙和丙的平均成绩优于甲和丁的平均成绩,但是两的成绩发挥的最稳定.本题考查最佳人选的判断,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.15.某汽车4S店销售甲品牌A型汽车,在2019年元旦期间,进行了降价促销活动,根据以往数据统计,该型汽车的价格与月销售量之间有如下关系:已知A型汽车的销售量y与价格x符合线性回归方程:,若A型汽车价格降到19万元,预测它的销售量大约是______辆【答案】42【解析】解:由图表可得,,.代入线性回归方程,得.,当时,.预测它的销售量大约是42辆.故答案为:42.由已知求得,代入线性回归方程求得b,得到线性回归方程,取求得y值得答案.本题考查线性回归方程的求法,考查计算能力,是基础题.16.已知函数有唯一零点,则______.【答案】【解析】解:与的图象均关于直线对称,的图象关于直线对称,的唯一零点必为,,,.故答案为:.判断函数与的图象的对称性,结合函数的对称性进行判断即可.本题主要考查函数零点个数的判断,根据条件判断函数的对称性是解决本题的关键.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知集合,.Ⅰ当时,求;Ⅱ若,求实数k的取值范围.【答案】解:Ⅰ当时,,则,分Ⅱ,则分当时,,解得;分当时,由得,即,解得分综上,分【解析】Ⅰ直接根据并集的定义即可求出由,得,由此能求出实数k的取值范围.本题考查集合的求法,考查实数的取值范围的求法,考查交集定义、不等式性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.18.计算下列各式的值:;.【答案】解:原式;原式.【解析】进行分数指数幂的运算即可;进行对数的运算即可.考查分数指数幂和对数的运算,以及对数的运算性质.19.已知是奇函数.求a的值并判断的单调性,无需证明;若对任意,不等式恒成立,求实数k 的取值范围.【答案】解:是奇函数,定义域为R,,解得,验证:,,即为奇函数,,在R上为增函数,对任意,不等式恒成立,,在R上为增函数,,,即对任意,恒成立,令,,,,对于,当时取最大值,最大值为3,,,故实数k的取值范围为.【解析】由奇函数的性质可得,在判断函数的单调性;利用的奇偶性和单调性,将不等式转化为:在上恒成立,然后转化为最值,最后构造函数求出最大值即可.本题考查了奇偶函数定义、函数的单调性、恒成立问题转化为最值、二次函数求最值属中档题.20.张先生和妻子李女士二人准备将家庭财产100万元全部投资兴办甲、乙两家微型企业,计划给每家微型企业投资50万元,张先生和妻子李女士分别担任甲、乙微型企业的法人根据该地区以往的大数据统计,在10000家微型企业中,若干年后,盈利的有5000家,盈利的有2x家,持平的有2x家,亏损的有x家.求x的值,并用样本估计总体的原理计算:若干年后甲微型企业至少盈利的可能性用百分数示;张先生加强了对企业的管理,预计若干年后甲企业一定会盈利,李女士由于操持家务,预计若干年后盈利情况与该地区以往的大数据统计吻合求若干年后李女士拥有的家庭财产数量的期望值婚姻期间财产各占一半.【答案】解:,,用样本估计总体计算得:若干年后甲微型企业至少盈利的可能性为:.由题意得若干年后,两人家庭财产的总数量为:万元.由于婚姻期间家庭财产为共同财产,若干年后李女士拥有的家庭财产数量的期望值婚姻期间财产各占一半为:万元.【解析】由,求出,用样本估计总体,能求出若干年后甲微型企业至少盈利的可能性.由题意求出若干年后,两人家庭财产的总数量,由此能求出若干年后李女士拥有的家庭财产数量的期望值.本题考查实数值、至少盈利的可能性、期望值的求法,考查用样本特征估计总体特征等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.21.当今的学校教育非常关注学生身体健康成长,某地安顺小学的教育行政主管部门为了了解小学生的体能情况,抽取该校二年级的部分学生进行两分钟跳绳次数测试,测试成绩分成,,,四个部分,并画出频率分布直方图如图所示,图中从左到右前三个小组的频率分别为,,,且第一小组从左向右数的人数为5人.求第四小组的频率;求参加两分钟跳绳测试的学生人数;若两分钟跳绳次数不低于100次的学生体能为达标,试估计该校二年级学生体能的达标率用百分数表示【答案】解:第四小组的频率为:.设参加两分钟跳绳测试的学生有x人,则,解得,参加两分钟跳绳测试的学生人数为50人.由题意及频率分布直方图知:样本数据参加两分钟跳绳次数测试体体能达标率为:,估计该校二年级学生体能的达标率为.【解析】由频率分布直方图能求出第四小组的频率.设参加两分钟跳绳测试的学生有x人,则,由此能求出参加两分钟跳绳测试的学生人数.由题意及频率分布直方图知样本数据参加两分钟跳绳次数测试体体能达标率为,由此能估计该校二年级学生体能的达标率.本题考查频率、频数、达标率的求法,考查频率分布直图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.22.已知函数,其最小值为.求的表达式;当时,是否存在,使关于t的不等式有且仅有一个正整数解,若存在,求实数k的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】解:函数的对称轴为,当时,区间为增区间,可得;当,可得;当时,区间为减区间,可得.则;当时,即,可得,令,,可得在递减,在递增,在的图象如右图:,,由图可得,即,关于t的不等式有且仅有一个正整数解2,所以k的范围是【解析】求得的对称轴,讨论对称轴和区间的关系,结合单调性可得最小值;由题意可得,令,求得单调性,画出图象,可得整数解2,即可得到所求范围.本题考查二次函数的最值求法,注意运用对称轴和区间的关系,考查不等式有解的条件,注意运用参数分离和对勾函数的单调性,考查运算能力和推理能力,属于中档题.。
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题附解答解析
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合A={1,3},B={3,5},则A∩B=()A. B. C. D. 3,2.下列四组直线中,互相平行的是()A. 与B. 与C. 与D. 与3.圆x2+4x+y2=0的圆心和半径分别为()A. ,4B. ,4C. ,2D. ,24.在空间中,下列命题错误的是()A. 如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行B. 如果两个平面垂直于同一个平面,那么这两个平面可能互相垂直C. 过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行D. 不共线的三个点确定一个平面5.下列各函数在其定义域内为增函数的是()A. B. C. D.6.一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. 3B. 4C. 5D. 67.若x=8,y=log217,z=()-1,则()A. B. C. D.8.如图,在棱长为4的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E为DD1的中点,F、G分别为C1D1、BC1上一点,C1F=1,且FG∥平面ACE,则BG=()A. B. 4 C. D.9.已知直线l:y=kx+2(k∈R),圆M:(x-1)2+y2=6,圆N:x2+(y+1)2=9,则()A. l必与圆M相切,l不可能与圆N相交B. l必与圆M相交,l不可能与圆N相切C. l必与圆M相切,l不可能与圆N相切D. l必与圆M相交,l不可能与圆N相离10.函数f(x)=+1的大致图象为()A. B.C. D.11.若函数f(x)=log2(x2-2x+a)的最小值为4,则a=()A. 16B. 17C. 32D. 3312.光线沿直线l:3x-4y+5=0射入,遇直线l:y=m后反射,且反射光线所在的直线经过抛物线y=x2-2x+5的顶点,则m=()A. 3B.C. 4D.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.直线的倾斜角是直线的倾斜角的______倍.14.直线3x-4y+5=0被圆x2+y2=7截得的弦长为______.15.若函数f(x)=是在R上的减函数,则a的取值范围是______.16.在三棱锥P-ABC中,PA⊥AB,AC⊥AB,PA=3,AC=4,PC=5,且三棱锥P-ABC的外接球的表面积为28π,则AB=______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.设函数f(x)=+ln(2-x)的定义域为A,集合B={x|2x>1}.(1)求A∪B;(2)若集合{x|a<x<a+1}是A∩B的子集,求a的取值范围.18.(1)设直线l过点(2,3)且与直线2x+y+1=0垂直,l与x轴,y轴分别交于A、B两点,求|AB|;(2)求过点A(4,-1)且在x轴和y轴上的截距相等的直线l的方程.19.如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD为矩形,E为PC的中点,且.(1)过点A作一条射线AG,使得AG∥BD,求证:平面PAG∥平面BDE;(2)若点F为线段PC上一点,且DF⊥平面PBC,求四棱锥F-ABCD的体积.20.已知函数f(x)=x3+e x-e-x.(1)判断此函数的奇偶性,并说明理由;(2)判断此函数的单调性(不需要证明);(3)求不等式f(2x-1)+f(-3)<0的解集.21.已知圆心在x轴上的圆C与直线l:4x+3y-6=0切于点M(,).(1)求圆C的标准方程;(2)已知N(2,1),经过原点,且斜率为正数的直线L与圆C交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点.(ⅰ)求证:+为定值;(ii)求|PN|2+|QN|2的最大值.22.设函数f(x)=()x+m的图象经过点(2,-),h(x)=ax2-2x(<1).(1)若f(x)与h(x)有相同的零点,求a的值;(2)若函数f(x)在[-2,0]上的最大值等于h(x)在[1,2]上的最小值,求a的值.答案和解析1.【答案】A【解析】解:A∩B={3}.故选:A.直接利用交集运算得答案.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.2.【答案】D【解析】解:因为x+2y=0与2x+4y-3=0的斜率均为-,故平行,故选:D.两直线平行则斜率相等,计算斜率判断即可.本题考查了两直线平行与斜率的关系,属于基础题.3.【答案】C【解析】解:圆x2+4x+y2=0,即圆(x+2)2+y2=4,它的圆心为(-2,0),半径为2,故选:C.把圆的一般方程化为标准方程,可得它的圆心和半径.本题主要考查圆的一般方程和标准方程,属于基础题.4.【答案】A【解析】解:空间中,如果两条直线垂直于同一条直线,那么这两条直线平行或相交货异面,故A错误;如果两个平面垂直于同一个平面,那么这两个平面可能互相垂直,也可能相交货平行,故B正确;过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,由平行公理可C正确;由公理3可得不共线的三个点确定一个平面,故D正确.故选:A.空间垂直于同一直线的两直线可以平行、相交或异面,可判断A;垂直于同一平面的两个平面肯相交或平行,可判断B;运用平行公理和公理3,即可判断C和D.本题考查空间线线、面面的位置关系的判断,考查平行和垂直的性质和公理的运用,属于基础题.5.【答案】B【解析】解:根据题意,依次分析选项:对于A,y=-,其定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在其定义域上不是增函数,不符合题意;对于B,y=log(4-x),其定义域为(-∞,4),令t=4-x,则y=log tx,则t=4-x为减函数,y=log tx也为减函数,则y=log(4-x)在其定义域内为增函数,符合题意;对于C,y=1-2x2,为二次函数,在其定义域上不是增函数,不符合题意;对于D,y=-x3,在其定义域上是减函数,不符合题意;故选:B.根据题意,依次分析选项中函数的单调性,综合即可得答案.本题考查函数单调性的判断,关键是掌握函数单调性的性质以及判断方法,属于基础题.6.【答案】C【解析】解:由已知三视图得到几何体如图:由团长时间得到体积为=5;故选:C.由已知几何体的三视图得到几何体为棱柱,由两个三棱锥组合成的,根据棱柱的体积公式计算即可.本题考查了由几何体的三视图求几何体的体积;关键是正确还原几何体.7.【答案】D【解析】解:∵x=8,∴x=4,∵z=()-1=,y=log217>y=log216=4,∴y>x>z,故选:D.分别根据对数指数幂的运算性质求出x,y,z即可比较本题考查了对数指数幂的运算性质,属于基础题8.【答案】C【解析】解:根据题意,连接BD,与AC交于点O,连接EO,在△BDD1中,O为BD的中点,则EO为△BDD1的中位线,则BD1∥EO,而BD1⊄平面ACE,而EO⊂平面ACE,则BD1∥平面ACE,又由FG∥平面ACE,则BD1∥FG,又由C1F=1,且C1D1=4,则=,则C1G=,则BG=BC1-C1G=3,故选:C.根据题意,连接BD,与AC交于点O,连接EO,分析可得EO为△BDD1的中位线,进而可得BD1∥平面ACE,由线面平行的性质可得BD1∥FG,由平行线定理分析可得答案.本题考查线面平行的性质以及应用,涉及正方体的几何结构,属于基础题.9.【答案】D【解析】解:∵直线l:y=kx+2(k∈R)过点(0,2),(0,2)在圆M:(x-1)2+y2=6内,∴直线l必与圆M相交,∵(0,2)在圆N:x2+(y+1)2=9上,∴l不可能与圆N相离.故选:D.直线l:y=kx+2(k∈R)过点(0,2),(0,2)在圆M:(x-1)2+y2=6内,(0,2)在圆N:x2+(y+1)2=9上,由此得到l必与圆M相交,l不可能与圆N相离.本题考查直线与圆的位置关系的判断,考查直线、圆等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是基础题.10.【答案】D【解析】解:∵f(-x)=f(x),∴函数为偶函数,其图象关于y轴对称,故排除B,C,当0<x<1时,log2x8<0,x2-4<0,∴f(x)>1,故排除A,故选:D.先判断函数为偶函数,再求出当0<x<1时,f(x)>1,故排除A,B,C本题考查了函数的图象的识别,关键掌握函数的奇偶性,和函数值得变化趋势,属于基础题11.【答案】B【解析】解:函数f(x)=log2(x2-2x+a)的最小值为4,可得y=x2-2x+a的最小值为16,由y=(x-1)2+a-1,可得a-1=16,即a=17,故选:B.由对数函数的单调性可得y=x2-2x+a的最小值为16,配方即可得到所求最小值,解方程可得a.本题考查函数的最值的求法,注意转化为二次函数的最值,考查运算能力,属于基础题.12.【答案】C【解析】解:抛物线y=x2-2x+5的顶点(1,6),点(1,6)关于直线y=m的对称点(1,2m-6),(1,2m-6)在直线3x-4y+5=0上,3-4(2m-6)+5=0,解得m=4.故选:C.求出抛物线的顶点坐标,求得点M关于直线y=m的对称点M'的坐标,代入直线方程求解m即可.本题主要考查求一个点关于直线的对称点的坐标,考查直线的方程的求法,属于中档题.13.【答案】5【解析】解:直线的倾斜角是150°,直线的倾斜角是30°,则直线的倾斜角是直线的倾斜角的5倍,故答案为:5.根据直线的斜率k=tanα,分别求出直线的倾斜角,问题得以解决.本题考查直线的倾斜角,考查了直线的斜率,是基础题14.【答案】2【解析】解:∵O到直线3x-4y+5=0的距离为1,∴所求距离为2=2.故答案为:2先求圆心O到直线的距离,再用勾股定理可得弦长.本题考查了直线与圆相交的性质.属中档题.15.【答案】[-6,1)【解析】解:由题意得:,解得:-6≤a<1,故答案为:[-6,1).根据一次函数以及对数函数的性质得到关于a的不等式组,解出即可.本题考查了一次函数以及对数函数的性质,考查转化思想,是一道基础题.16.【答案】【解析】解:∵PA=3,AC=4,PC=5,∴PA2+AC2=PC2,则PA⊥AC,又PA⊥AB,AC⊥AB,∴三棱锥P-ABC可以补成一个长方体,则其外接球的半径r=,∴,即AB=.故答案为:.由已知可得三棱锥P-ABC满足过顶点A的三条侧棱两两垂直,然后补形为长方体求解.本题考查球的表面积的求法,考查空间想象能力与思维能力,是基础题.17.【答案】解:(1)由得,-6≤x<2;由2x>1得,x>0;∴A=[-6,2),B=(0,+∞);∴A∪B=[-6,+∞);(2)A∩B=(0,2);∵集合{x|a<x<a+1}是A∩B的子集;∴ ;解得0≤a≤1;∴a的取值范围是[0,1].【解析】(1)可解出A=[-6,2),B=(0,+∞),然后进行并集的运算即可;(2)可解出A∩B=(0,2),根据集合{x|a<x<a+1}是A∩B的子集,即可得出,解出a的范围即可.考查描述法、区间表示集合的定义,指数函数的单调性,函数定义域的定义及求法,子集的定义,以及交集、并集的运算.18.【答案】解:(1)设l的方程为x-2y+c=0,代入(2,3)可得c=4,则x-2y+4=0,令x=0,得y=2,令y=0,得x=-4,∴A(-4,0),B(0,2),则|AB|==2;(2)当直线不过原点时,设直线l的方程为x+y=c,代入(4,-1)可得c=3,此时方程为x+y-3=0,当直线过原点时,此时方程为x+4y=0.【解析】(1)设l的方程为x-2y+c=0,代入(2,3)可得c=4,即可求出A,B的坐标即可求出|AB|;(2)分类讨论:当直线过原点时,当直线不过原点时,代点分别可得方程.本题考查直线的截距式方程,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答19.【答案】证明:(1)在矩形ABCD中,连结AC和BD交于点O,连接OE,则O是AC的中点,∵E是PC的中点,∴OE是△PAC的中位线,∴OE∥PA,又OE⊂平面BDE,PA⊄平面BDE,∴PA∥平面BDE,又AG∥BD,同理得AG∥平面BDE,∵PA∩AG=A,∴平面PAG∥平面BDE.解:(2)∵DF⊥平面PBC,∴DF⊥PC.在Rt△PDC中,∵PD=4,CD=8,∴,∴DF==,∴FC==,∴=,过F作FK∥PD,交CD于K,则FK=,∵PD⊥底面ABCD,∴FK⊥底面ABCD,∴ .【解析】(1)在矩形ABCD中,连结AC和BD交于点O,连接OE,则O是AC的中点,从而OE∥PA,进而PA∥平面BDE,由AG∥BD,得AG∥平面BDE,由此能证明平面PAG∥平面BDE.(2)由DF⊥PC,过F作FK∥PD,交CD于K,则FK⊥底面ABCD,由此能求出四棱锥F-ABCD的体积.本题考查面面平行的证明,考查四棱锥的体积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.20.【答案】解:(1)根据题意,函数f(x)=x3+e x-e-x,则f(-x)=(-x)3+e-x-e x=-(x3+e x-e-x)=-f(x),则函数f(x)为奇函数;(2)f(x)=x3+e x-e-x在R上为增函数;(3)由(1)(2)的结论,f(x)=x3+e x-e-x是奇函数且在R上为增函数;f(2x-1)+f(-3)<0⇒f(2x-1)<-f(-3)⇒f(2x-1)<f(3)⇒2x-1<3,解可得x<2,即不等式的解集为(-∞,-2).【解析】(1)根据题意,由函数的解析式分析可得f(-x)=-f(x),结合函数奇偶性的定义分析可得答案;(2)由函数的解析式结合常见函数的单调性,分析易得结论;(3)根据题意,由(1)(2)的结论,可以将原不等式转化为2x-1<3,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证明与应用,(3)注意分析得到关于x的不等式,属于基础题.21.【答案】解:(1)由圆心在x轴上的圆C与直线l:4x+3y-6=0切于点M(,).设C(a,0),则k CM=,∴•(-)=-1,∴a=-1,∴C(-1,0),|CM|=2,即r=2,∴圆C的标准方程为(x+1)2+y2=4.(2)设直线l的方程为y=kx(k>0),与圆的方程联立,可得(1+k2)x2+2x-3=0,△=4+12(1+k2)>0,x1+x2=-,x1x2=-.(i)证明:+==为定值;(ii)|PN|2+|QN|2=(x1-2)2+(y1-1)2+(x2-2)2+(y2-1)2=(x1-2)2+(kx1-1)2+(x2-2)2+(kx2-1)2=(1+k2)(x1+x2)2-2(1+k2)x1x2-(4+2k)(x1+x2)+10=+16,令3+k=t(t>3),则k=t-3,上式即为+16=+16≤+16=2+22.当且仅当t=,即k=-3时,取得最大值2+22.【解析】(1)由题意设C(a,0),运用两直线垂直的条件:斜率之积为-1,解得a,再由两点的距离公式可得半径,进而得到所求圆的标准方程;(2)设直线l的方程为y=kx(k>0),联立圆的方程,可得x的二次方程,运用韦达定理,即可证得(ⅰ)+为定值;(ii)由两点的距离公式,以及韦达定理和基本不等式,化简整理,即可得到所求最大值.本题考查圆的方程,考查直线与圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.22.【答案】解:(1)由题意可得f(2)=m+=-,即有m=-,即f(x)=()x-,由f(x)=0,可得x=1,由题意可得h(1)=a-2=0,即a=2;(2)函数f(x)在[-2,0]上递减,可得f(x)的最大值为f(-2)=4+m=,若函数f(x)在[-2,0]上的最大值等于h(x)在[1,2]上的最小值,由h(x)的对称轴为x=,当a>0时,由<1可得a>1,即有h(x)在[1,2]递增,可得h(x)的最小值为h(1)=a-2,由a-2=,解得a=;当a<0时,h(x)在[1,2]递减,即有h(x)的最小值为h(2)=4a-8,由4a-8=,解得a=,又a<0,不符题意.综上可得a=.【解析】(1)由题意可得f(2)=-,解得m,由零点定义,即可得到所求值;(2)运用指数函数的单调性可得f(x)的最大值,讨论二次函数的对称轴和区间的关系,解方程即可得到所求值.本题考查函数的零点求法,考查指数函数的单调性和二次函数的最值求法,注意运用分类讨论思想方法,属于中档题.。
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试卷附答案
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共48.0分)1.点(1,-1)到直线y=x+1的距离是()A. B. C. D.2.已知圆的方程为x2+y2-2x+6y+8=0,那么通过圆心的一条直线方程是()A. B. C. D.3.已知两条平行直线l1:3x+4y+5=0,l2:6x+by+c=0间的距离为3,则b+c=()A. B. 48 C. 36 D. 或484.下列命题中正确的个数是()①若直线a不在α内,则a∥α;②若直线l上有无数个点不在平面α内,则l∥α;③若直线l与平面α平行,则l与α内的任意一条直线都平行;④若l与平面α平行,则l与α内任何一条直线都没有公共点;⑤平行于同一平面的两直线可以相交.A. 1B. 2C. 3D. 45.如果AB>0,BC>0,那么直线Ax-By-C=0不经过的象限是()A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限6.一正方体的各顶点都在同一球面上,用过球心的平面去截这个组合体,截面图不能是()A. B. C. D.7.直三棱柱ABC-A1B1C1中,若∠BAC=90°,AB=AC=AA1,则异面直线BA1与AC1所成的角等于()A.B.C.D.8.一个正方体截去两个角后所得几何体的正视图(又称主视图)、侧视图(又称左视图)如右图所示,则其俯视图为()A. B. C.D.9.已知a,b满足a+2b=1,则直线ax+3y+b=0必过定点()A. B. C. D.10.过点(1,2)且与原点距离最大的直线方程是()A. B. C. D.11.如果一个正四面体的体积为9dm3,则其表面积S的值为()A. B. C. D.12.如图,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB与两平面α、β所成的角分别为和.过A、B分别作两平面交线的垂线,垂足为A′、B′,则AB:A′B′=()A. 2:1B. 3:1C. 3:2D. 4:3二、填空题(本大题共4小题,共16.0分)13.过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线共有________条.14.底面是菱形的棱柱其侧棱垂直于底面,且侧棱长为5,它的体对角线的长分别是9和15,则这个棱柱的侧面积是______.15.已知正四棱锥的底面边长为2,侧棱长为,则侧面与底面所成的二面角为______.16.已知两点A(-3,2),B(2,1),点P(x,y)为线段AB上的动点,假设m=,则m的取值范围为______.三、解答题(本大题共5小题,共56.0分)17.求斜率为,且与坐标轴所围成的三角形的面积是6的直线方程.18.△ABC中,已知C(2,5),角A的平分线所在的直线方程是y=x,BC边上高线所在的直线方程是y=2x-1,试求顶点B的坐标.19.如图,在四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°.(1)求证:PC⊥BC;(2)求点A到平面PBC的距离.20.当0<a<2时,直线l1:ax-2y=2a-4与l2:2x+a2y=2a2+4和两坐标轴围成一个四边形,问a取何值时,这个四边形面积最小,并求这个最小值.21.如图所示,正四棱锥P-ABCD中,O为底面正方形的中心,侧棱PA与底面ABCD所成的角的正切值为.(1)求侧面PAD与底面ABCD所成的二面角的大小;(2)若E是PB的中点,求异面直线PD与AE所成角的正切值;(3)问在棱AD上是否存在一点F,使EF⊥侧面PBC,若存在,试确定点F的位置;若不存在,说明理由.答案和解析1.【答案】D【解析】解:点(1,-1)到直线y=x+1的距离:d==.故选:D.利用点到直线的距离公式直接求解.本题考查点到直线方程的距离的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意点到直线的距离公式的合理运用.2.【答案】C【解析】解:因为圆的方程为x2+y2-2x+6y+8=0,所以圆心坐标(1,-3),代入选项可知C正确.故选:C.求出圆的圆心坐标,验证选项即可.本题考查圆的一般方程,点的坐标适合直线方程;也可认为直线系问题,是基础题.3.【答案】D【解析】解:将l1:3x+4y+5=0改写为6x+8y+10=0,因为两条直线平行,所以b=8.由=3,解得c=-20或c=40.所以b+c=-12或48故选D.将l1:3x+4y+5=0改写为6x+8y+10=0,利用两条直线平行及距离为3,即可求得结论.本题考查两条平行线间距离的计算,考查学生的计算能力,属于基础题.4.【答案】B【解析】解:①若直线a不在α内,则a可能和α相交,所以①错误.②a和α相交时,直线l上有无数个点不在平面α内,但此时l∥α不成立,所以②错误.③若直线l与平面α平行,则l与α内的任意一条直线都没有公共点,所以直线可能平行或异面,所以③错误.④根据线面平行的定义可知,若l与平面α平行,则l与α内任何一条直线都没有公共点,以④正确.⑤根据线面平行的性质可知平行于同一个平面的两两条直线可能相交,可能平行,也可能是异面直线,所以⑤正确.故正确的是:④⑤.故选B.①根据直线和平面的位置关系判断.②利用直线和平面的位置关系判.③利用线面平行的定义判断.④利用线面平行的性质判断.⑤根据线面平行的性质判断.本题主要考查空间直线和平面平行判定和性质,要求熟练掌握线面平行的定义和性质.5.【答案】B【解析】解:由题意可知B≠0,故直线的方程可化为,由AB>0,BC>0可得>0,<0,由斜率和截距的几何意义可知直线不经过第二象限,故选:B.化直线的方程为斜截式,由已知条件可得斜率和截距的正负,可得答案.本题考查直线的斜率和截距的几何意义,属基础题.6.【答案】A【解析】解:B是经过正方体对角面的截面;C是经过球心且平行于正方体侧面的截面;D是经过一对平行的侧面的中心,但不是对角面的截面.故选:A.对选项进行分析,即可得出结论.本题考查用过球心的平面去截这个组合体的截面图,考查学生分析解决问题的能力,比较基础.解:延长CA到D,使得AD=AC,则ADA1C1为平行四边形,∠DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角,又A1D=A1B=DB=AB,则三角形A1DB为等边三角形,∴∠DA1B=60°故选:C.延长CA到D,根据异面直线所成角的定义可知∠DA1B就是异面直线BA1与AC1所成的角,而三角形A1DB为等边三角形,可求得此角.本小题主要考查直三棱柱ABC-A1B1C1的性质、异面直线所成的角、异面直线所成的角的求法,考查转化思想,属于基础题.8.【答案】C【解析】解:根据主视图和左视图可知正方体截取的两个角是在同一个面上的两个相对的角,∴它的俯视图是一个正方形,正方形的右下角是以实线画出的三角形,左上角是一个实线画出的三角形,依题意可知该几何体的直观图如图,其俯视图应选C.故选C.正方体截取的两个角是在同一个面上的两个相对的角,它的正视图外围是一个正方形,正方形的左上角是以虚线画出的三角形,右上角是一个实线画出的三角形,看出结果.本题考查简单空间图形的三视图,本题解题的关键是通过两个视图,想象出正方体的形状和位置,注意虚线和实线的区别.解:因为a,b满足a+2b=1,则直线ax+3y+b=0化为(1-2b)x+3y+b=0,即x+3y+b(-2x+1)=0恒成立,,解得,所以直线经过定点().故选:B.利用已知条件,消去a,得到直线系方程,然后求出直线系经过的定点坐标.本题考查直线系方程的应用,考查直线系过定点的求法,考查计算能力.10.【答案】A【解析】解:设A(1,2),则OA的斜率等于2,故所求直线的斜率等于-,由点斜式求得所求直线的方程为y-2=-(x-1),化简可得x+2y-5=0,故选A.先根据垂直关系求出所求直线的斜率,由点斜式求直线方程,并化为一般式.本题考查用点斜式求直线方程的方法,求出所求直线的斜率,是解题的关键.11.【答案】B【解析】解:设正四面体P-ABC,棱长为a,高为PO,O为底面正三角形外心(重心),∴底面正三角形高为AD=,S△ABC=,∵AO=,∴PO=,∴V===9,解得a=3(dm),∴表面积S=4×=18(dm2).故选:B.先由正四面体的体积为9dm3,计算正四面体的棱长,即可计算表面积S的值.本题考查正四面体的体积、表面积,考查学生的计算能力,属于中档题.12.【答案】A【解析】解:连接AB'和A'B,设AB=a,可得AB与平面α所成的角为,在Rt△BAB'中有AB'=,同理可得AB与平面β所成的角为,所以,因此在Rt△AA'B'中A'B'=,所以AB:A'B'=,故选:A.设AB的长度为a用a表示出A'B'的长度,即可得到两线段的比值.本题主要考查直线与平面所成的角以及线面的垂直关系,要用到勾股定理及直角三角形中的边角关系.有一定的难度13.【答案】6【解析】解:如下图示,在三棱柱ABC-A1B1C1中,过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线有:DE、DG、DF、EG、EF、FG共有6条.故答案为:6本题考查的知识点为空间中直线与平面之间的位置关系,要判断过三棱柱ABC-A1B1C1的任意两条棱的中点作直线,其中与平面ABB1A1平行的直线,我们可以利用数型结合的思想,画出满足条件的三棱柱ABC-A1B1C1,结合图象分析即可得到答案.要判断空间中直线与平面的位置关系,有良好的空间想像能力,熟练掌握空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面平行或垂直的判定定理及性质定理,并能利用教室、三棱锥、长方体等实例举出满足条件的例子或反例是解决问题的重要条件.14.【答案】160【解析】解:设直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,对角线A1C=9,BD1=15,∵A1A⊥平面ABCD,AC⊂平面ABCD,∴A1A⊥AC,Rt△A1AC中,A1A=5,可得AC==,同理可得BD===10,∵四边形ABCD为菱形,可得AC、BD互相垂直平分,∴AB===8,即菱形ABCD的边长等于8.因此,这个棱柱的侧面积S侧=(AB+BC+CD+DA)×A1A=4×8×5=160.故答案为:160根据线面垂直的定义,利用勾股定理结合题中数据算出底面菱形的对角线长分别为和10,再由菱形的性质算出底面的边长为8,根据直棱柱的侧面积公式加以计算,可得该棱柱的侧面积.本题给出直棱柱满足的条件,求它的侧面积.着重考查了线面垂直的定义、菱形的性质和直棱柱的侧面积公式等知识,属于中档题.15.【答案】60°【解析】解:过S作SO⊥平面ABCD,垂足为O,则O为ABCD的中心,取CD中点E,连接OE,则OE⊥CD,由三垂线定理知CD⊥SE,所以∠SEO为侧面与底面所成二面角的平面角,在Rt△SOE中,SE===2,OE=1,所以cos∠SEO=,则∠SEO=60°,故答案为:60°.过S作SO⊥平面ABCD,垂足为O,则O为ABCD的中心,取CD中点E,连接OE,则OE⊥CD,易证∠SEO为侧面与底面所成二面角的平面角,通过解直角三角形可得答案.本题考查二面角的平面角及其求法,考查学生推理论证能力,属中档题.16.【答案】(-∞,-1]∪[1,+∞),【解析】解:设C(0,-1),则m==k PC,表示PC的斜率观察图形,直线PA的倾斜角总是钝角,由此可得当P与A重合时,k PC==-1达到最大值;当P与B重合时,k PC==1达到最小值∴k PC∈(-∞,-1]∪[1,+∞),即m∈(-∞,-1]∪[1,+∞),故答案为:(-∞,-1]∪[1,+∞),根据直线的倾斜公式,设C(0,-1)得m=,表示PC的斜率.由此作出图形并观察PC倾斜角的变化,即可得到m=,的取值范围.本题给出线段AB,求直线斜率的范围并求距离和的最小值.着重考查了直线的基本量与基本形式、点关于直线对称和两点的距离公式等知识,属于基础题.17.【答案】解:设直线方程为:y=x+b.可得此直线与坐标轴的交点(0,b),(-b,0).由=6,化为:b2=9,解得b=±3.∴要求的直线方程为:y=x±3.【解析】设直线方程为:y=x+b.可得此直线与坐标轴的交点(0,b),(-b,0).由=6,解得b即可得出.本题考查了直线方程、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.18.【答案】解:依条件,由解得A(1,1).因为角A的平分线所在的直线方程是y=x,所以点C(2,5)关于y=x的对称点C'(5,2)在AB边所在的直线上.AB边所在的直线方程为y-1=(x-1),整理得x-4y+3=0.又BC边上高线所在的直线方程是y=2x-1,所以BC边所在的直线的斜率为-.BC边所在的直线的方程是y=-(x-2)+5,整理得x+2y-12=0.联立x-4y+3=0与x+2y-12=0,解得B(7,).【解析】首先求出A点的坐标,进而求出AB边所在的直线方程,然后根据两直线垂直求出BC边所在的直线的斜率和方程,最后联立方程即可求出B得的坐标.考查了直线的一般方程和直线的截距方程、直线的位置关系等知识,属于基础题.19.【答案】解:(1)证明:因为PD⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD,所以PD⊥BC.由∠BCD=90°,得CD⊥BC,又PD∩DC=D,PD、DC⊂平面PCD,所以BC⊥平面PCD.因为PC⊂平面PCD,故PC⊥BC.(2)(方法一)分别取AB、PC的中点E、F,连DE、DF,则:易证DE∥CB,DE∥平面PBC,点D、E到平面PBC的距离相等.又点A到平面PBC的距离等于E到平面PBC的距离的2倍.由(1)知:BC⊥平面PCD,所以平面PBC⊥平面PCD于PC,因为PD=DC,PF=FC,所以DF⊥PC,所以DF⊥平面PBC于F.易知DF=,故点A到平面PBC的距离等于.(方法二)等体积法:连接AC.设点A到平面PBC的距离为h.因为AB∥DC,∠BCD=90°,所以∠ABC=90°.从而AB=2,BC=1,得△ABC的面积S△ABC=1.由PD⊥平面ABCD及PD=1,得三棱锥P-ABC的体积△ .因为PD⊥平面ABCD,DC⊂平面ABCD,所以PD⊥DC.又PD=DC=1,所以.由PC⊥BC,BC=1,得△PBC的面积△ .由V A-PBC=V P-ABC,△ ,得,故点A到平面PBC的距离等于.【解析】(1),要证明PC⊥BC,可以转化为证明BC垂直于PC所在的平面,由PD⊥平面ABCD,PD=DC=BC=1,AB=2,AB∥DC,∠BCD=90°,容易证明BC⊥平面PCD,从而得证;(2),有两种方法可以求点A到平面PBC的距离:方法一,注意到第一问证明的结论,取AB的中点E,容易证明DE∥平面PBC,点D、E到平面PBC的距离相等,而A到平面PBC的距离等于E到平面PBC 的距离的2倍,由第一问证明的结论知平面PBC⊥平面PCD,交线是PC,所以只求D到PC的距离即可,在等腰直角三角形PDC中易求;方法二,等体积法:连接AC,则三棱锥P-ACB与三棱锥A-PBC体积相等,而三棱锥P-ACB体积易求,三棱锥A-PBC的地面PBC的面积易求,其高即为点A到平面PBC的距离,设为h,则利用体积相等即求.本小题主要考查直线与平面、平面与平面的位置关系,考查几何体的体积,考查空间想象能力、推理论证能力和运算能力.20.【答案】解:如图,由已知l1:a(x-2)-2(y-2)=0,l2:2(x-2)+a2(y-2)=0.∴l1、l2都过定点(2,2),且l1的纵截距为2-a,l2的横截距为a2+2.∴四边形面积S=×2×(2-a)+×2×(2+a2)=a2-a+4=(a-)2+,又0<a<2,故当a=时,S min=.【解析】=S△BCE-S△OAB即可得出S=(a-)2+,结合二次函数最值根据S四边形OCEA的求法解答.本题考查了相交直线、三角形的面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.21.【答案】解:(1)取AD中点M,连接MO,PM,依条件可知AD⊥MO,AD⊥PO,则∠PMO为所求二面角P-AD-O的平面角.∵PO⊥面ABCD,∴∠PAO为侧棱PA与底面ABCD所成的角.∴tan∠PAO=,设AB=a,AO=a,∴PO=AO•tan∠POA=a,tan∠PMO==.∴∠PMO=60°.(2)连接AE,OE,∵OE∥PD,∴∠OEA为异面直线PD与AE所成的角.∵AO⊥BD,AO⊥PO,∴AO⊥平面PBD.又OE⊂平面PBD,∴AO⊥OE.∵OE=PD==a,∴tan∠AEO==;(3)延长MO交BC于N,取PN中点G,连BG,EG,MG.∵BC⊥MN,BC⊥PN,∴BC⊥平面PMN∴平面PMN⊥平面PBC.又PM=PN,∠PMN=60°,∴△PMN为正三角形.∴MG⊥PN.又平面PMN∩平面PBC=PN,∴MG⊥平面PBC.∴F是AD的4等分点,靠近A点的位置.【解析】(1)取AD中点M,连接MO,PM,由正四棱锥的性质知∠PMO为所求二面角P-AD-O的平面角,∠PAO为侧棱PA与底面ABCD所成的角,则tan∠PAO=,设AB=a,则AO=a,PO=AO•tan∠POA=a,MO=a,tan∠PMO=,∠PMO=60°;(2)依题意连结AE,OE,则OE∥PD,故∠OEA为异面直线PD与AE所成的角,由正四棱锥的性质易证OA⊥平面POB,故△AOE为直角三角形,OE=PD==a,所以tan∠AEO==;(3)延长MO交BC于N,取PN中点G,连BG,EG,MG,易得BC⊥平面PMN,故平面PMN⊥平面PBC,而△PMN为正三角形,易证MG⊥平面PBC,取MA 的中点F,连EF,则四边形MFEG为平行四边形,从而MG∥FE,EF⊥平面PBC,F是AD的4等分点,靠近A点的位置.本题考查二面角及平面角的求法,异面直线所成角的正切值的求法,难度较大,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.。
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题(解析版)
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题(解析版)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知集合,集合,则A. B. C. D.【答案】D【解析】解:集合,集合,.故选:D.利用并集定义直接求解.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,考查函数与方程思想,是基础题.2.A. B. C. D.【答案】D【解析】解:.故选:D.原式中的角度变形后,利用诱导公式及特殊角的三角函数值计算即可得到结果.此题考查了运用诱导公式化简求值,熟练掌握诱导公式是解本题的关键.3.如图所示,D是的边AB的中点,则向量A.B.C.D.【答案】A【解析】解:由三角形法则和D是的边AB的中点得,,.故选:A.根据向量加法的三角形法则知,,由D是中点和相反向量的定义,对向量进行转化.本题主要考查了向量加法的三角形法则,结合图形和题意找出向量间的联系,再进行化简.4.函数的图象的一个对称中心为A. B. C. D.【答案】C【解析】解:令,;解得,;当时,,函数的图象的一个对称中心为.故选:C.根据正切函数的对称中心为,可求得函数y图象的一个对称中心.本题考查了正切函数的图象与性质的应用问题,是基础题.5.要得到函数的图象,只需将函数的图象A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度【答案】A【解析】解:将函数的图象向左平移个单位长度,可得函数的图象,故选:A.根据函数的图象变换规律,得出结论.本题主要考查函数的图象变换规律,属于中档题.6.设,,,则a,b,c的大小关系是A. B. C. D.【答案】A【解析】解:是定义域上的增函数,,又是定义域上的增函数,,又是定义域上的减函数,,;故选:A.考查函数,,的单调性,借助于0和1,对a、b、c比较大小.本题考查了函数数值大小的比较,解题时借助指数函数对数函数的单调性进行判定,是基础题.7.若,且,则的值是A. B. C. D.【答案】B【解析】解:,且,,,.故选:B.由已知利用同角三角函数基本关系式可求,的值,即可得解.本题主要考查了同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,属于基础题.8.函数的图象大致是A. B.C. D.【答案】A【解析】解:函数满足,函数的偶函数,排除B、C,因为时,,此时,所以排除D,故选:A.利用函数的奇偶性排除选项,然后利用特殊值判断即可.本题考查函数的图象的判断,函数的奇偶性以及函数值的应用,考查分析问题解决问题的能力.9.函数的值域为A. B. C. D.【答案】C【解析】解:,,,当时,.当时.,故函数的值域为:.故选:C.首先通过三角函数关系式的恒等变换,把函数的关系式变形成二次函数的顶点式,进一步利用函数的定义域求出函数的值域.本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,二次函数的性质的应用.10.已知函数,且,则A. B. 0 C. D. 3【答案】D【解析】解:,且,,则,两式相加得且,即,,则,故选:D.根据条件,建立方程组进行求解即可.本题主要考查函数值的计算,结合函数奇偶性的性质建立方程组是解决本题的关键.11.已知是边长为1的等边三角形,点D、E分别是边AB、BC的中点,连接DE并延长到点F,使得,则的值为A. B. C. D.【答案】C【解析】解:如图,、E分别是边AB、BC的中点,且,.故选:C.由题意画出图形,把、都用、表示,然后代入数量积公式得答案.本题考查平面向量的数量积运算,考查向量加减法的三角形法则,是中档题.12.定义域为R的函数若关于的方程恰有5个不同的实数解,,,,,则等于A. 0B. 21g2C. 31g2D. 1【答案】C【解析】解:当时,,则由得,.当时,,由得,解得,或,.当时,,由得,解得,或,..故选:C.分情况讨论,当时,,则由得,求出;当时,,由得,解得,或,从而求出和;当时,,由得,解得,或,从而求出和,5个不同的实数解、、、、都求出来后,就能求出的值.这是一道比较难的对数函数综合题,解题时按照题设条件分别根据、和三种情况求出关于x的方程的5个不同的实数解、、、、,然后再求出的值.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.函数的定义域为______.【答案】【解析】解:由题意得:,解得:,函数的定义域是.故答案为:.解关于对数函数的不等式,求出x的范围即可.本题考查了对数函数的性质,考查求函数的定义域问题,是一道基础题.14.已知平面向量,,若,则______.【答案】【解析】解:;;;解得.故答案为:.可求出,根据即可得出,进行数量积的坐标运算即可求出x.考查向量垂直的充要条件,向量坐标的减法和数量积运算.15.若幂函数在上是减函数,则实数______.【答案】2【解析】解析为幂函数,,或.当时,在上是减函数,当时,不符合题意.综上可知.故答案为:2.根据幂函数的系数一定为1可先确定参数m的值,再根据单调性进行排除,可得答案.本题主要考查幂函数的表达形式以及幂函数的单调性,属于基础题.16.已知实数,函数在上是单调递减函数,则的取值范围是______.【答案】【解析】解:,,函数在上单调递减,周期,解得的减区间满足:,取,得,解之得故答案为:根据题意,得函数的周期,解得又因为的减区间满足:,而题中由此建立不等关系,解之即得实数的取值范围.本题给出函数的一个单调区间,求的取值范围,着重考查了正弦函数的单调性和三角函数的图象变换等知识,属于基础题.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知集合,集合.当时,求及;若,求实数m的取值范围.【答案】解:(1)当m=1时,Q=,所以P Q=,C R Q=,(2)因为P∩Q=Q,所以Q⊆P,①当m-1>3m-2,即m<时,Q=∅,满足题意,②当m-1≤3m-2,即m时,><,解得:<<,综合①②可得:实数m的取值范围,【解析】(1)由集合的交、并、补运算得:当m=1时,Q=,即P Q=,C R Q=,(2)集合的包含关系,得Q⊆P,讨论①Q=∅,②Q≠∅,运算可得解.本题考查了集合的交、并、补运算及集合的包含关系,属简单题.18.已知角的终边经过点,求的值;已知,求的值.【答案】解:角的终边经过点,,,.已知,.【解析】由题意利用任意角的三角函数的定义,诱导公式,求得要求式子的值.利用查同角三角函数的基本关系,求得要求式子的值.本题主要考查任意角的三角函数的定义,诱导公式,查同角三角函数的基本关系,属于基础题.19.已知平面向量,,,且,求与若,,求向量、的夹角的大小.【答案】解:由得,解得;由得,解得;所以,;,;所以,,;所以,,所以向量、的夹角为.【解析】由求出x的值,由求出y的值,从而得出、;计算、,利用平面向量夹角的公式求出,,即得夹角的大小.本题考查了数量积表示两个向量的夹角,平行向量与共线向量,数量积判断两个平面向量的垂直关系,其中根据“两个向量平行,坐标交叉相乘差为零,两个向量若垂直,对应相乘和为零”构造方程是解答本题的关键.20.已知函数求的最小正周期及其单调递增区间;若,求的值域.【答案】解:,的最小正周期.由,得,.的单调递增区间为,;,,则,,.即.的值域为【解析】由三角函数的周期公式求周期,再由复合函数的单调性求函数的单调区间;由x的范围求得相位的范围,则函数的值域可求.本题考查三角函数的恒等变换应用,考查型函数的图象和性质,是基础题.21.一种药在病人血液中的含量不低于2克时,它才能起到有效治疗的作用,已知每服用且克的药剂,药剂在血液中的含量克随着时间小时变化的函数关系式近似为,其中.若病人一次服用9克的药剂,则有效治疗时间可达多少小时?若病人第一次服用6克的药剂,6个小时后再服用3m克的药剂,要使接下来的2小时中能够持续有效治疗,试求m的最小值.【答案】解:由可得,当时,,解得,此时;当时,,解得,此时,综上可得,病人一次服用9克的药剂,则有效治疗时间可达小时;当时,,由,在均为减函数,可得在递减,即有,由,可得,可得m的最小值为.【解析】由可得函数y的解析式,可令,分段解不等式求并集即可;由当,可得函数y的解析式,化简,结合函数的单调性,可得最小值.本题考查函数在实际问题中的运用,考查函数的单调性的运用:求最值,考查化简变形能力和运算能力,属于中档题.22.已知函数,,其中a为常数.当时,设函数,判断函数在上是增函数还是减函数,并说明理由;设函数,若函数有且仅有一个零点,求实数a的取值范围.【答案】解:时,,故,在递增,,在递减,在递增,故在递增;由,得,即,若函数有且只有1个零点,则方程有且只有1个实数根,化简得,即有且只有1个实数根,①时,可化为,即,此时,满足题意,②当时,由得:,解得:或,当即时,方程有且只有1个实数根,此时,满足题意,当即时,若是的零点,则,解得:,若是的零点,则,解得:,函数有且只有1个零点,或,综上,a的范围是,.【解析】代入a的值,求出的解析式,判断函数的单调性即可;问题转化为有且只有1个实数根,通过讨论a的范围,结合二次函数的性质得到关于a的不等式组,解出即可.本题考查了函数的单调性,零点问题,考查二次函数的性质以及分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.。
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题附解答解析
2019-2020学年高一上学期期末考试数学试题一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知全集2,3,4,,集合3,,集合,则为A. 4,B. 3,C. 2,D. 3,4,【答案】A【解析】解:全集2,3,4,,集合3,,,,4,.故选:A.根据全集U及A求出A的补集,找出A补集与B的并集即可.此题考查了交、并、补集的混合运算,熟练掌握各自的定义是解本题的关键.2.A. B. C. D.【答案】A【解析】解:;故选:A.利用诱导公式直接化简函数的表达式,通过特殊角的三角函数值求解即可.本题是基础题,考查三角函数的求值,注意正确应用诱导公式是解题的关键.3.已知角的终边经过点,则的值等于A. B. C. D.【答案】D【解析】解:利用任意角三角函数的定义,,故选:D.利用任意角三角函数的定义,分别计算和,再代入所求即可本题主要考查了任意角三角函数的定义及其用法,属基础题4.函数的定义域为A. B. C. D.【答案】C【解析】解:要使原函数有意义,则,解得:,或所以原函数的定义域为.故选:C.根据“让解析式有意义”的原则,对数的真数大于0,分母不等于0,建立不等式,解之即可.本题主要考查了函数的定义域及其求法,求定义域常用的方法就是根据“让解析式有意义”的原则,属于基础题.5.已知函数,在下列区间中包含零点的区间是A. B. C. D.【答案】B【解析】解:函数,是连续函数,,,根据零点存在定理,,函数在存在零点,故选:B.要判断函数,的零点的位置,根据零点存在定理,则该区间两端点对应的函数值,应异号,将四个答案中各区间的端点依次代入函数的解析式,易判断零点的位置.要判断函数的零点位于哪个区间,可以根据零点存在定理,即如果函数在区间上存在一个零点,则,如果方程在某区间上有且只有一个根,可根据函数的零点存在定理进行解答,但要注意该定理只适用于开区间的情况,如果已知条件是闭区间或是半开半闭区间,要分类讨论.6.为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点A. 向左平行移动个单位长度B. 向右平行移动个单位长度C. 向左平行移动个单位长度D. 向右平行移动个单位长度【答案】D【解析】解:把函数的图象向右平移个单位长度,可得函数的图象,故选:D.由条件根据函数的图象变换规律,可得结论.本题主要考查函数的图象变换规律,属于基础题.7.已知向量,,满足,,,,则与的夹角等于A. B. C. D.【答案】A【解析】解:,,与的夹角等于故选:A.要求夹角,就要用到数量积,所以从入手,将,代入,求得向量,的数量积,再用夹角公式求解.本题主要考查向量的数量积和向理的夹角公式,数量积是向量中的重要运算之一,是向量法解决其他问题的源泉.8.设,,,则a,b,c的大小关系是A. B. C. D.【答案】D【解析】解:,即故选:D.要比较三个数字的大小,可将a,b,c与中间值0,1进行比较,从而确定大小关系.本题主要考查了对数值、指数值大小的比较,常常与中间值进行比较,属于基础题.9.若扇形的圆心角是,半径为R,则扇形的内切圆面积与扇形的面积之比为A. 1:2B. 1:3C. 2:3D. 3:4【答案】C【解析】解:扇形的圆心角是,半径为R,扇形扇形的内切圆的圆心在圆心角的角平分线上,几何知识,,所以内切圆的半径为,,圆形扇形的内切圆面积与扇形的面积之比为:故选:C.确定扇形的内切圆的半径,分别计算扇形的内切圆面积与扇形的面积,即可得到结论.本题考查扇形的面积公式,考查学生的计算能力,确定扇形的内切圆的半径是关键.10.如果偶函数在上是增函数且最小值是2,那么在上是A. 减函数且最小值是2B. 减函数且最大值是2C. 增函数且最小值是2D. 增函数且最大值是2【答案】A【解析】解:偶函数在上是增函数且最小值是2,由偶函数在对称区间上具有相反的单调性可知,在上是减函数且最小值是2.故选:A.直接由函数奇偶性与单调性的关系得答案.本题考查函数的奇偶性与单调性的关系,关键是明确偶函数在对称区间上具有相反的单调性,是基础题.11.已知的最大值为A,若存在实数,使得对任意实数x总有成立,则的最小值为A. B. C. D.【答案】B【解析】解:或的最大值为;由题意得,的最小值为,的最小值为.故选:B.根据题意,利用三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的周期性和最值,即可求出的最小值.本题考查了三角函数的恒等变换以及正弦、余弦函数的周期性和最值问题,是基础题目.12.定义一种运算,若,当有5个零点时,则实数m的取值范围是A. B. C. D.【答案】A【解析】解:由题意,,其图象如下:结合图象可知,有5个零点时,实数m的取值范围是,故选:A.画出,图象,结合图象可知,求解有5个零点时m的取值,本题考查了学生对新定义的接受与应用能力及数形结合的思想应用,属于中档题.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.函数是幂函数,且其图象过原点,则______.【答案】【解析】解:函数是幂函数,且其图象过原点,,且,.故填.由已知知函数是幂函数,则其系数必定是1,即,结合图象过原点,从而解出m的值.本题考查幂函数的图象与性质、数形结合,解题时应充分利用幂函数的图象,掌握图象的性质:当指数大于0时,图象必过原点需结合函数的图象加以验证.14.已知函数是定义在上的奇函数,且,则______.【答案】【解析】解:Ⅰ函数是定义在上的奇函数,,即,,,,,解得,,.故答案为:.由题意可得,,代入可求b,然后由且可求a,进而可求函数解析式;本题主要考查了奇函数定义的应用及待定系数求解函数的解析式,考查了函数的单调性在不等式的求解中的应用.15.的外接圆的圆心为O,半径为1,若,且,则______.【答案】1【解析】解:的外接圆的圆心为O,且,为BC的中点,故为直角三角形,,为等边三角形,,则.故答案为:1.由的外接圆的圆心为O满足,可知O为BC的中点,且为直角三角形,然后结合向量数量积的定义可求.本题主要考查了向量基本定理,向量的数量积的定义的应用,解题的关键是找到为直角三角形的条件.16.若,则______【答案】【解析】解:,,.故答案为:.利用诱导公式和二倍角公式,计算即可.本题考查了三角函数求值运算问题,是基础题.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知向量,,点.求线段BD的中点M的坐标;若点满足,求y与的值.【答案】解:设,,,解得即.同理可得.线段BD的中点M的坐标为,,,由得,解得,.【解析】利用向量中点坐标公式和向量共线定理即可得出.熟练掌握向量中点坐标公式和向量共线定理是解题的关键.18.某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:;;;;.试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;根据的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.【答案】本小题满分12分解:方法一:选择式,计算如下:分三角恒等式为.证明如下:分方法二:同方法一.三角恒等式为.证明如下:分【解析】方法一:选择式,由倍角公式及特殊角的三角函数值即可得解发现推广三角恒等式为,由三角函数中的恒等变换应用展开即可证明.方法二:同方法一发现推广三角恒等式为由降幂公式,三角函数中的恒等变换应用展开即可证明.本题主要考查了三角函数中的恒等变换应用,归纳推理,属于基本知识的考查.19.销售甲、乙两种商品所得利润分别是、万元,它们与投入资金x万元的关系分别为,,其中m,a,b都为常数,函数,对应的曲线、如图所示.求函数、的解析式;若该商场一共投资4万元经销甲、乙两种商品,求该商场所获利润的最大值.【答案】解:由题意,解得,分又由题意得,分不写定义域扣一分设销售甲商品投入资金x万元,则乙投入万元由得,分令,则有,,当即时,y取最大值1.答:该商场所获利润的最大值为1万元分不答扣一分【解析】根据所给的图象知,两曲线的交点坐标为,由此列出关于m,a的方程组,解出m,a的值,即可得到函数、的解析式;对甲种商品投资万元,对乙种商品投资万元,根据公式可得甲、乙两种商品的总利润万元关于x的函数表达式;再利用配方法确定函数的对称轴,结合函数的定义域,即可求得总利润y的最大值.本题考查了函数模型的构建以及换元法、配方法求函数的最值,体现用数学知识解决实际问题,属于基础题.20.已知函数其中,,,的部分图象如图所示.求A,,的值;已知在函数图象上的三点M,N,P的横坐标分别为,1,3,求的值.【答案】解:由图知,分的最小正周期,所以由,得分又且,所以,,解得分因为,,,所以,,,设,分在等腰三角形MNP中,设,则分所以分【解析】根据的图象特征,由函数的最值求出A,由周期求出,由五点法作图求出的值.求出三点M,N,P的坐标,在等腰三角形MNP中,设,求出、的值,再利用二倍角公式求得的值.本题主要考查利用的图象特征,由函数的部分图象求解析式,由函数的最值求出A,由周期求出,由五点法作图求出的值,属于中档题.21.已知,函数.求的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;当时,求函数的值域.【答案】解:分的最小正周期为,令,得,,.故所求对称中心的坐标为,分,分,即的值域为分【解析】由向量的坐标运算可求得,从而可求的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;由可得,从而可求得函数的值域.本题考查平面向量数量积的运算,考查两角和与差的正弦函数,考查正弦函数的定义域和值域及其周期,属于三角中的综合,考查分析问题、解决问题的能力.22.已知函数,.Ⅰ若在上存在零点,求实数a的取值范围;Ⅱ当时,若对任意的,总存在,使成立,求实数m的取值范围.【答案】解:Ⅰ:因为函数的对称轴是,所以在区间上是减函数,因为函数在区间上存在零点,则必有:即,解得,故所求实数a的取值范围为.Ⅱ若对任意的,总存在,使成立,只需函数的值域为函数的值域的子集.,的值域为,下求的值域.当时,为常数,不符合题意舍去;当时,的值域为,要使,需,解得;当时,的值域为,要使,需,解得;综上,m的取值范围为.【解析】在上单调递减函数,要存在零点只需,即可存在性问题,只需函数的值域为函数的值域的子集即可.本题主要考查了函数的零点,值域与恒成立问题.。
2019—2020学年度第一学期期末高一数学测试卷含答案 (4)
2019—2020学年度第一学期期末高一数学测试卷第Ⅰ卷(选择题共36分)一、选择题(共12小题,每题3分,满分36分)1.下列指数式与对数式的互化不正确的一组是A. 100=1与lg 1=0B. 与C. log39=2与32=9D. log55=1与51=5【答案】B解:1的对数等于0,即,可得到:100=1与lg 1=0;B.对应的对数式应为.C.;,故不正确;D,很明显log55=1与51=5是正确的;故选B.2.等于( )A. 2B. 12C.D. 3【答案】C解:原式=故选C.【点睛】本题考查了对数的运算法则,属于基础题.3.函数y=log2的定义域( )A. (,3)B. (,+∞)C. (,3)D. [,3]【答案】A解:函数y=log2的定义域需满足故选A.4.下列所给出的函数中,是幂函数的是()A. B. C. D.【答案】B解:幂函数的定义规定;y=x a(a为常数)为幂函数,所以选项中A,C,D不正确;B正确;故选:B.5.函数的零点是A. B. C. D.【答案】B解:由y=x2-2x-3=(x-3)(x+1)=0,得到x=3或x=-1,所以函数y=x2-2x-3的零点是3和-1故选:B.6. 已知函数唯一的零点在区间(1,3),(1,4),(1,5)内,那么下列命题不正确的是A. 函数f (x)在区间(1,2)或[2,3)内有零点B. 函数f (x)在(3,5)内无零点C. 函数f (x)在(2,5)内一定有零点D. 函数f (x)在(2,4)内不一定有零点【答案】C解:由题意可确定f(x)唯一的一个零点在区间(1,3)内,故在区间[3,5)内无零点.B 正确,A正确,C不一定,零点可能在,D正确.故选C。
7.过两点,的直线的倾斜角是,则()A. B. C. D.【答案】D解:斜率,故选D.8.已知过点A(-2,m)和B(m,4)的直线与斜率为-2的直线平行,则实数m的值是( )A. -8B. 0C. 2D. 10【答案】A解:由题意可知k AB==-2,所以m=-8.故选A9.若直线l1∥l2,且l1的倾斜角为45°,l2过点(4,6),则l2还过下列各点中的()A. (1,8)B. (-2,0)C. (9,2)D. (0,-8)【答案】B解:由题直线l1∥l2,且l1的倾斜角为45°,则的倾斜角为45,斜率由点斜式可得的方程为即四个选项中只有B满足方程.即l2还过点(-2,0) .故选B.10.直线l1的倾斜角为30°,直线l2⊥l1,则直线l2的斜率为()A. B. C. D.【答案】B解:∵直线l1的倾斜角为30°,直线l1⊥l2,∴直线l2的倾斜角是α=30°+90°=120°,∴直线l2的斜率是k=tan120°=;故选B.11.两直线2x+3y-k=0和x-ky+12=0的交点在y轴上,那么k的值是()A. -24B. 6C. ±6D. ±24【答案】C解:∵两直线2x+3y-k=0和x+ky-12=0的交点在y轴上,令x=0,可得,解得k=±6.故选:C.12.过,圆心在轴上的圆的方程为()A. B.C. D.【答案】D解:设圆O的方程为,将代入得,计算得出,圆方程是故选D.第Ⅱ卷(非选择题共64分)二、填空题(共4空,每空3分,满分12分)13.经过两条直线和的交点,且垂直于直线的直线方程为__________.【答案】解:试题分析:联立两条直线的方程解方程组,求得交点的坐标为.直线的斜率为,故所求直线的斜率为,根据点斜式可得所求直线的方程为.试题解析:由方程组,得交点,因为所求直线垂直于直线,故所求直线的斜率,由点斜式得所求直线方程为,即.14.过两直线2x+y-8=0和x-2y+1=0的交点,且平行于直线4x-3y-7=0的直线方程为_______________.【答案】解:联立,解得.∴两条直线2x+y-8=0和x-2y+1=0的交点为(3,2),∵直线4x-3y-7=0的斜率为,∴过两条直线2x+y-8=0和x-2y+1=0的交点,且平行于直线4x-3y-7=0的直线的方程为y-2=(x-3).即为4x-3y-6=0.故答案为:4x-3y-6=0.15.已知圆心为(1,1),经过点(4,5),则圆的标准方程为_____________________.【答案】解:设圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=R2,由圆经过点(4,5)得R2=25,从而所求方程为(x-1)2+(y-1)2=25,故答案为:(x-1)2+(y-1)2=25.16.两圆x2+y2+6x-4y+9=0和x2+y2-6x+12y-19=0的位置关系是___________________.【答案】外切解:由x2+y2+6x-4y+9=0得:(x+3)2+(y-2)2=4,圆心O(-3,2),半径为r=2;由x2+y2-6x+12y-19=0得:(x-3)2+(y+6)2=64,圆心P(3,-6),半径为R=8.则两个圆心的距离,所以两圆的位置关系是:外切.即答案为外切三、解答题(共6小题,满分52分)17.解答题求下列各式的值:(1);(2)lg20+log10025.【答案】(1)1;(2)2.解:(1)(2)lg20+log10025【点睛】本题考查对数的运算性质,熟练掌握积、商、幂的对数的运算性质是解决问题的关键,属于中档题.18.函数的定义域.【答案】解:函数的定义域是,由对数函数的性质能够求出结果.解:整理得解得函数的定义域为19.△ABC的顶点坐标分别为A(1,3),B(5,7),C(10,12),求BC边上的高所在的直线的方程.【答案】解:设所求直线方程的斜率为k.因为所求直线与直线BC垂直,所以所以垂线方程为即.20.已知直线l1过点A(1,0),B(3,a-1),直线l2过点M(1,2),N(a+2,4).(1)若l1∥l2,求a的值;(2)若l1⊥l2,求a的值.【答案】(1);(2).解:(1), 即,解得。
2019-2020学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)_4
2019-2020学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分;在每个小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
)1.已知集合,,则等于()A. B. {2} C. {4} D. {2,4}【答案】D【解析】【分析】通过解一元二次方程,用列举法表示集合,最后根据集合交集的定义求出.【详解】因为,所以.故选:D【点睛】本题考查了集合的交集运算,属于基础题.2.已知且,则角的终边所在的象限是()A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】B【解析】利用三角函数的定义,可确定且,进而可知所在的象限,得到结果.【详解】依据题设及三角函数的定义可知角终边上的点的横坐标小于零,纵坐标大于零,所以终边在第二象限,故选B.【点睛】该题考查的是有关根据三角函数值的符号断定角所属的象限,涉及到的知识点有三角函数的定义,三角函数值在各个象限内的符号,属于简单题目.3.下列函数为奇函数的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】y=2x为指数函数,没有奇偶性;y=sinx,x∈[0,2π],定义域不关于原点对称,没有奇偶性;y=x3定义域为R,f(-x)=-f(x),为奇函数;y=lg|x|的定义域为{x|x≠0},且f(-x)=f(x),为偶函数.故选C.4.在同一直角坐标系中,与的图像可能是()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】由递增排除,由递减排除选项,从而可得结果.【详解】因为的图象为过点的递增的指数函数图象,故排除选项;的图象为过点的递减的函数图象,故排除选项,故选B.【点睛】函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.5.已知,那么“”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【答案】B【解析】【分析】根据指数函数和对数函数的单调性,结合充分性和必要性的定义进行判断即可.【详解】由,因为的正负性不明确,故不能由一定推出成立;由,所以“”是“”的必要不充分条件.故选:B【点睛】本题考查了必要不充分条件的判断,考查了指数函数和对数函数的单调性的应用.6.方程在区间[0,2π]上根的个数为()A. 0B. 1C. 2D. 3【答案】C【解析】【分析】对方程进行恒等变形,转化为两个函数的图象的交点个数问题.【详解】当时方程不成立,图所示:可以发现有两个交点.故选:C【点睛】本题考查了方程解的个数问题,考查了转化思想,考查了数学结合思想.7.已知那么的值为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】把原式变成分母为1的形式,并用替代,最后利用同角的三角函数的商关系求值即可.【详解】.【点睛】本题考查了同角的三角函数的平方和关系和商关系,考查了数学运算能力,考查了代数式恒等变换能力.8.某餐厅经营盒饭生意,每天的房租、人员工资等固定成本为200元,每盒盒饭的成本为15元,销售单价与日均销售量的关系如下表根据以上数据,当这个餐厅每盒盒饭定价______元时,利润最大A. 16.5B. 19.5C. 21.5D. 22【答案】C【解析】【分析】根据题中所给的数据可以得出日销售量与定价成一次函数关系,根据题意得到利润与定价的函数关系,最后求出最大值即可.【详解】由题目给的表中数量可以知道:定价每增加一元,日销售量减少40盒,所以设定价(元)与日销售量(盒)的函数关系式为:,任取表中两组数据,不妨取前二组,代入解析式中得:,设利润为(元),可知:根据二次函数的性质可知:当时,函数有最大值,即当这个餐厅每盒盒饭定价21.5元时,利润最大.故选:C【点睛】本题考查了数学建模思想,考查了二次函数的性质,考查了一次函数的性质,考查了数学运算能力.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.请把答案填在答题卡中相应题中横线上)9.等于_____.【答案】【解析】【分析】直接运用正弦的诱导公式,结合特殊角的正弦值求接求出即可.【详解】.故答案为:【点睛】本题考查了正弦的诱导公式,考查了特殊角的正弦值,属于基础题.10.的值等于________.【答案】3【分析】直接运用对数的运算性质求解即可.【详解】.故答案为:3【点睛】本题考查了对数的运算性质,考查了数学运算能力,属于基础题.11.已知函数,那么当=________时,_函数的最小值为________.【答案】 (1). 2 (2). 4【解析】【分析】利用基本不等式可以直接求解即可.【详解】,当且仅当时取等号,即时,函数的最小值为4.故答案:2;4【点睛】本题考查了基本不等式的应用,考查了数学运算能力,属于基础题.12.函数的最大值为__________.【答案】3分析:利用复合函数的性质求已知函数的最大值.详解:由题得当=1时,函数取最大值2×1+1=3.故答案 3.点睛:本题主要考查正弦型函数的最大值,意在考查学生对该基础知识的掌握水平.13.函数()是区间上的增函数,则的取值范围是_____________.【答案】【解析】函数()的图象如图:由图像可知函数()是区间上的增函数,则须.故答案为.【点睛】本题考查函数的图象的画法,分段函数的应用,函数的单调性的应用,解题时注意数形结合思想的应用14.已知函数. 给出下列结论:②函数在区间上增函数;③;④若则恒成立,则A的最小值为4.其中正确结论的序号是_____.(写出所有正确结论的序号).【答案】①③④【解析】【分析】利用正弦型型函数的性质逐一判断即可.【详解】①:,所以函数是奇函数,故本结论正确;②:,所以函数在区间上是减函数,故本结论是错误的;③:,所以本结论是正确的;④:,所以A的最小值为4,所以本结论是正确的.故答案为:①③④【点睛】本题考查了正弦函数的性质,考查了绝对值的性质,属于基础题.三、解答题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.15.已知,且为第三象限角.(1)求的值;(2)求的值.【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)根据同角三角函数关系式,结合已知,可以求出,的值(2)由(1)所求的值,根据诱导公式,最后代入求值即可.【详解】(1)因为,且为第三象限角,所以有所以,;(2).【点睛】本题考查了同角三角函数关系式,考查了诱导公式,考查了数学运算能力.16.已知,(1)当时,解不等式;(2)若,解关于x的不等式.【答案】(1)或;(2)见解析【解析】【分析】(1)直接按照解一元二次不等式的方法进行求解即可;(2)对不等式进行因式分解,然后分类讨论,求出不等式的解集.【详解】(1)因为,所以由所以,所以不等式的解为(2)因为,所以化为①时,②当时,;③当时,综上①时②当时,;③当时,.【点睛】本题考查了解一元二次不等式,考查了解含参的一元二次不等式,考查了分类讨论思想,考查数学运算能力.17.已知函数,.(1)求的最小正周期及单调递减区间;(2)求证:当时,.【答案】(1),,;(2)见解析【解析】【分析】(1)根据正弦型函数的最小正周期公式、单调性直接求解即可;(2)根据正弦型函数的单调性求出函数的最小值即可证明出结论.【详解】(1).所以函数的最小正周期为.令得,所以函数的单调减区间为,(2)因为,所以.当即时函数有最小值所以当时,【点睛】本题考查了正弦型函数的最小正周期公式、单调性,考查了数学运算能力.18.已知二次函数的图象经过三点.(1)求函数的解析式,并求的最小值;(2)是否存在常数,使得当实数满足时,总有恒成立,若存在求的值,不存在说明理由.【答案】(1),最小值;(2)存在,,理由见解析【解析】【分析】(1)设出二次函数的解析式,把三个点的坐标代入,通过解方程组求出系数、再对函数解析式进行配方即可求出最小值;(2)根据所给的等式,结合二次函数的解析式,最后可以求出的值.【详解】(1)解:的图象经过三点.设().将三点坐标代入,,可以解得所以,的最小值为.(2)解:存在因为,所以,又,所以,成立,当且仅当即【点睛】本题考查了利用待定系数法求二次函数的解析式,考查了二次函数的最小值求法,考查了等式恒成立问题,考查了数学运算能力.19.在平面直角坐标系中,设锐角的始边与轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点,将射线绕坐标原点按逆时针方向旋转后与单位圆交于点,过做轴的垂线交轴于.(1) 求,;(2)求的面积.【答案】(1),;(2)【解析】【分析】(1)根据题意求出,根据三角函数的定义求出,再利用同角的三角函数的商关系求出的值;(2)根据题意,由诱导公式、三角函数的定义可以求出点的坐标,最后求出的面积.【详解】(1)由已知可得,,;(2) 因为 ,所以.所以的面积【点睛】本题考查了三角函数的定义,考查了诱导公式,考查了同角的三角函数的商关系.20.定义:若函数的定义域为,且存在非零常数,对任意,恒成立,则称为线周期函数,为的线周期.(1)下列函数①,②,③(其中表示不超过x的最大整数),是线周期函数的是(直接填写序号);(2)若为线周期函数,其线周期为,求证:为周期函数;(3)若为线周期函数,求的值.【答案】(1)③;(2)见解析;(3)1【解析】试题分析:(1)根据新定义判断即可,(2)根据新定义证明即可,(3)为线周期函数,可得存在非零常数,对任意,..即可得到,解得验证即可.试题解析:(1)③;(2)证明:∵为线周期函数,其线周期为,∴存在非零常数,对任意,恒成立.∵,∴.∴为周期函数.(3)∵为线周期函数,∴存在非零常数,对任意,.∴.令,得;令,得;①②两式相加,得.∵,∴.检验:当时,.存非零常数,对任意,,∴为线周期函数,综上,.2019-2020学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分;在每个小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
2019-2020学年高一上学期期末数学试题(解析版)
2019-2020学年高一上学期期末数学试题一、单选题1.已知集合{1,2,3,4,5}U =,{1,3}A =,{3,4}B =,则()U A B =U ð( ) A .{2,3,4,5} B .{1,3,4,5}C .{1,2,3,5}D .{1,2,3,4}答案:C[解析]∵{1,2,3,4,5}U =,{3,4}B =,∴{1,2,5}U B =ð, ∴()U A B =U ð{1,2,3,5}. 故选:C.2.计算tan 210︒的值为( )A B .C D .答案:C[解析]∵tan 210tan (183)030tan 0︒=︒+︒=︒=. 故选:C.3.已知扇形的弧长是6,半径为3,则扇形的圆心角的弧度数是( ) A .1 B .2C .12或2 D .12答案:B [解析]∵||l r α=,∴6||23l r α===. 故选:B.4.函数()ln(1)f x x =+的定义域为( ) A .[1,1]- B .(1,1)-C .[1,1)-D .(]1,1-答案:D[解析]∵10,(1,1]10,x x x -≥⎧⇒∈-⎨+>⎩. ∴函数的定义域为(]1,1-. 故选:D.5.若幂函数()af x kx =的图象过点1,22⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,则k α+值是( )A .32B .12C .12-D .2答案:A[解析]由幂函数()a f x kx =,∴1k =,∵函数过点12⎛ ⎝⎭11)2(2αα=⇒=, ∴32k α+=. 故选:A.6.函数ππln cos 22y x x ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭的图象是( )A .B .C .D .答案:A[解析]试题分析:由偶函数排除B 、D,排除C.故选A.7.定义在R 上的函数cos ,0()(π),0x x f x f x x ≤⎧=⎨->⎩则13π3f ⎛⎫⎪⎝⎭的值为( )A .12B C . D .12-答案:D[解析]∵0x >时,()()f x f x π=-,∴1314cos()cos 3333332ππ2π2ππππf f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==-=-=-=-⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D.8.已知函数21()ln(||1)2f x x x =-++,不等式(2)(2)f x f +≤-的解集是( ) A .[4,0]- B .[0,)+∞C .(,4]-∞-D .[0,)(,4]+∞⋃-∞- 答案:D[解析]∵函数的定义域为R ,关于原点对称,且21()ln(||1)()()2f x x f x x -=--+=-+,∴()f x 为偶函数,∴(2)(2)(|2|)(2)f x f f x f +≤-⇔+≤, ∵212x +在[0,)+∞递减,ln(||1)x -+在[0,)+∞递减, ∴()f x 在[0,)+∞递减,∴|2|2x +≥22x ⇒+≥或22x +≤-,即[0,)(,4]x ∈+∞⋃-∞-. 故选:D. 二、多选题9.已知2(21)4f x x -=,则下列结论正确的是( ) A .(3)9f = B .(3)4f -=C .2()f x x =D .2()(1)f x x =+答案:BD[解析]令1212t t x x +=-⇒=,∴221()4()(1)2t f t t +==+. ∴2(3)16,(3)4,()(1)f f f x x =-==+.故选:BD.10.已知集合[2,5)A =,(,)B a =+∞.若A B ⊆,则实数a 的值可能是( ) A .3- B .1 C .2 D .5答案:AB[解析]∵A B ⊆,∴2a <, ∴a 可能取3,1-; 故选:AB.11.如图,已知点O 为正六边形ABCDEF 中心,下列结论中正确的是( )A .0OA OC OB ++=u u u r u u u r u u u r rB .()()0OA AF EF DC -⋅-=u u u r u u u r u u u r u u u rC .()()OA AF BC OA AF BC ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u rD .||||OF OD FA OD CB +=+-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r答案:BC[解析]对A ,2OA OC OB OB ++=u u u r u u u r u u u r u u u r,故A 错误;对B ,∵OA AF OA OE EA -=-=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,EF DC EF EO OF -=-=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,由正六边形的性质知OF AE ⊥,∴()()0OA AF EF DC -⋅-=u u u r u u u r u u u r u u u r,故B 正确;对C ,设正六边形的边长为1,则111cos1202OA AF ⋅=⋅⋅=-ou u u r u u u r ,111cos602AF BC ⋅=⋅⋅=o u u u r u u u r , ∴()()OA AF BC OA AF BC ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 1122BC OA ⇔-=u u ur u u u r ,式子显然成立,故C 正确;对D ,设正六边形的边长为1,||||1OF OD OE +==u u u r u u u r u u u r,||||||||FA OD CB OD DC CB OC OA AC +-=+-=-==u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,故D 错误;故选:BC.12.已知函数()sin()(0,0,0π)f x A x B A ωϕωϕ=++>><<部分自变量、函数值如下表所示,下列结论正确的是( )A .函数解析式为5π()3sin 26f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭B .函数()f x 图象的一条对称轴为2π3x =-C .5π,212⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心 D .函数()f x 的图象向左平移π12个单位,再向下平移2个单位所得的函数为奇函数 答案:BCD[解析]由表格的第1、2列可得:022,53A B B A B A ⨯+=⇒=+=⇒=,由表格的第4、5列可得:7πππ2ππ241234T ωω=-=⇒=⇒=, ∴π3π5π2326ϕϕ⋅+=⇒=,∴5π()3sin 226f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故A 错误; 令5π()3sin 26g x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭, ∵2π4π5π()3sin 3336g ⎛⎫-=-+=- ⎪⎝⎭, ∴2π3x =-是函数()g x 图象的一条对称轴,即为()f x 的一条对称轴,故B 正确; ∵5π56π5π()3sin 0126g ⎛⎫-=-+= ⎪⎝⎭,∴5π,012⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()g x 图象的一个对称中心, ∴5π,212⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心,故C 正确; ∵函数()f x 的图象向左平移π12个单位,再向下平移2个单位所得的函数为, ∴)12π5π3sin 2(223sin 26y x x ⎛⎫=+++-=- ⎪⎝⎭为奇函数,故D 正确; 故选:BCD. 三、填空题13.已知向量(,2)a x =r,(2,1)b =-r ,且//a b r r,则实数x 的值是________. 答案:4-[解析]∵//a b r r,∴(1)224x x ⋅-=⋅⇒=-.故答案为:4-.14.计算10.532771lg 252lg12594-⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的结果是________. 答案:2[解析]原式1133225355lg100225933⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫=+-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故答案为:2. 15.若方程π3sin 265x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭在(0,π)上的解为12x x 、,且12x x >,则()12sin x x -=________. 答案:45[解析]作出函数πsin 26y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象,如图所示, ∵12π3π3sin 2,sin 26565x x ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴12π23x x +=,则122π3x x =-, ∴()2222122ππsin sin sin cos 36ππ6222x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-===⎪ --+⎪ ⎪⎝⎝⎭⎝-⎭⎭-∵23sin 25π6x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,且22ππππ023662x x <<⇒-<-<, ∴2πcos 2645x x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ∴()124sin 5x x -=. 故答案为:45.16.已知函数232,1,()2(1), 1.x x f x a x a x ⎧--+≥⎪=⎨⎪--<⎩若函数1()()2g x f x =-恰有2个零点,则实数a 的取值范围是_____. 答案:1(,1]2-[解析]函数1()()2g x f x =-的零点等价于方程1()2f x =的根, 当31221122x x x --+=⇒-=⇒=或3x =, ∵函数1()()2g x f x =-恰有2个零点,∴21(1)2a x a --=在1x <无解,即21(1)02a x a ---=在1x <无解,当10a -=,即1a =时,方程无解; 当10a ->,即1a >时,13(1)1022a a -⋅--=-<,∴方程21(1)02a x a ---=在1x <有解,故1a >不成立;当10a -<,即1a <时,若方程无解,则11022a a --<⇒-<,∴112a -<<, 综上所述:1(,1]2a ∈-.故答案为:1(,1]2-. 四、解答题17.已知在平面直角坐标系xoy 中,锐角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点34,55P ⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求sin 2cos sin cos αααα+-的值;(2)若π,02β⎛⎫∈-⎪⎝⎭,且1sin()3αβ+=-,求cos β的值.解:(1)由题意知,43sin ,cos 55αα==, 故432sin 2cos 551043sin cos 55αααα+⨯+==--. (2)由ππ(,)22αβ+∈-,1sin()3αβ+=-,得cos()3αβ+===所以,cos cos[()]cos()cos sin()sin βαβααβααβα=+-=+⋅++⋅314()535=+-⨯=18.在平面直角坐标系xOy 中,已知点(2,1)A -,(1,0)B ,(,2)C k . (1)当3k =时,求||AB AC +u u u r u u u r的值;(2)是否存在实数k ,使AB u u u r 与AC u u u r的夹角为45︒?若存在,求出k 的值,若不存在,说明理由解:∵(1,1),(2,3)AB AC k =-=-u u u v u u u v,(1)当3k =时,(1,3)AC =u u u v ,(0,4)AB AC +=u u u v u u u v所以4AB AC +==u u u v u u u v(2)假设存在实数k ,满足AB u u u r 与AC u u u r的夹角为45︒. 因为(1)(2)135AB AC k k ⋅=-⨯-+⨯=-u u u v u u u v,又AB AC ===u u u r u u u r ,所以,cos45AB AC AB AC ⋅=⋅︒u u u r u u u r u u u r u u u r2=,解得2k =.所以存在实数2k =,使AB u u u r 与AC u u u r的夹角为45︒.19.如图,某正方形公园ABCD ,在ABD 区域内准备修建三角形花园BMN ,满足MN 与AB 平行(点N 在BD 上),且2AB AD BM ===(单位:百米).设ABM θ∠=,BMN ∆的面积为S (单位:百米平方).(1)求S 关于θ的函数解析式(2)求S 的最大值,并求出取到最大值时θ的值. 解:(1)依题意得,π,4ABD CBD ∠=∠=延长MN 交BC 于点H . 因为//MN AB ,且四边形ABCD 为正方形, 所以NMB ABM θ∠=∠=,π4HNB CBD ∠=∠=. 在Rt BMH V中,sin 2sin .BH BM θθ== cos 2cos .MH BM θθ==在Rt BNH V中,因为π4HNB CBD ∠=∠=,所以2sin NH BH θ==. 所以2(cos sin )MN MH NH θθ=-=- 所以1π()2sin (cos sin )((0,)24S MN BH θθθθθ=⋅=-∈(2)由(1)得,()2sin (cos sin )S θθθθ=-sin 2(1cos 2)θθ=--sin2cos21θθ=+-)14πθ=+-因为4πθ∈(0,),所以ππ32+)444πθ∈(,,所以当2+2π=4πθ,即π=8θ时,max ()1S θ=,答:()S θ1百米平方,此时8θπ=.20.在直角梯形ABCD 中,已知//AB CD ,90DAB ︒∠=,4AB =,2AD CD ==,对角线AC 交BD 于点O ,点M 在AB 上,且满足OM BD ⊥.(1)求AM BD ⋅u u u u r u u u r的值;(2)若N 为线段AC 上任意一点,求AN MN ⋅u u u r u u u u r的最小值.解:(1)在梯形ABCD 中,因为AB CD ∥,2AB CD =,所以2AO OC =,=()AM BD AO OM BD AO BD OM BD AO BD ⋅+⋅=⋅+⋅=⋅u u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u r 23AC BD =⋅u u ur u u u r222=()()=()33AD DC AD AB AD DC AB +⋅--⋅u u ur u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 28(424)33=-⨯=-; (2)令=AM AB λu u u u r u u u r ,()AM BD AB BD AB AD AB λλ⋅=⋅=⋅-u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 28163AB λλ=-=-=-u u u r则16λ=,即1=6AM AB u u u u r u u u r,22()cos45AN MN AN AN AM AN AN AM AN AN AM ⋅=⋅-=-⋅=-⨯⨯︒u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u u r221cos456AN AN AB AN =-⨯︒⨯⨯=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u r令AN t =u u u r ,则0t ≤≤221(18AN MN t t ⋅==-u u u r u u u u r ,所以当AN =u u u r AN MN ⋅u u u r u u u u r 有最小值118-.21.已知函数2()(2)1f x x a x a =--++,()||g x x a =-,其中a ∈R . (1)若函数()f x 在[2,)+∞上单调递增,求a 的取值范围; (2)设()()()h x f x g x =-,求函数()h x 的最小值.解:(1)由222a -≤得6a ≤,所以a 的取值范围(,6]-∞; (2)2()(2)1||h x x a x a x a =--++--22(1)21,(3)1,x a x a x a x a x x a ⎧--++≥=⎨--+<⎩ ①若32a a -≤即3a ≤-, 当x a ≤时2()(3)1h x x a x =--+递减,且min ()()31h x h a a ==+,当x a >时2()(1)21h x x a x a =--++最小值为2min 11()()(5)724a h x h a -==--+, 此时有2131(5)74a a +>--+,所以21()(5)74a a ϕ=--+;②若3122a a a --<<即31a -<<-时, 当x a ≤时2()(3)1h x x a x =--+在32a x -=时取得最小值2min 31()()(3)124a h x h a -==--+, 当x a >时2()(1)21h x x a x a =--++在12a x -=时取得最小值为 2min 11()()(5)724a h x h a -==--+, 若21a -<<-,则2211(5)7(3)144a a --+>--+,此时21()(3)14a a ϕ=--+,若32a -<≤-,则2211(5)7(3)144a a --+≤--+,此时21()(5)74a a ϕ=--+; ③若12a a -≥即1a ≥-, 当x a ≤时2()(3)1h x x a x =--+在32a x -=时取得最小值2min 31()()(3)124a h x h a -==--+, 当x a >时,2()(1)21h x x a x a =--++递增()()31h x h a a >=+,此时有2131(1)14a a +>--+,所以21()(3)14a a ϕ=--+;综上,()()()22131,24157,24a a a a a ϕ⎧--+>-⎪⎪=⎨⎪--+≤-⎪⎩ 22.已知函数()2()log 21()xf x kx k =++∈R .(1)当0k =时,用定义证明函数()f x 在定义域上的单调性; (2)若函数()f x 是偶函数,(i)求k 的值;(ii)设211()log 2()22xg x a a x a ⎛⎫=⋅-+∈ ⎪⎝⎭R ,若方程()()f x g x =只有一个解,求a 的取值范围.解:(1)当0k =时,函数2()log (21)x f x =+定义域为R ,任取12x x <,121222()()log (21)log (21)x x f x f x -=+-+12221log 21x x +=+,因为12x x <,所以1212(21)(21)220x x x x+-+=-<,所以1202121x x <+<+,12210121+<<+x x ,所以12221log 021+<+x x ,所以12()()f x f x <,故函数()f x 在R 上单调递增;(2)(i)因为函数()f x 是偶函数,所以22log (21)log (21)x x kx kx -+-=++,即2221log log (21)2x x xkx kx +-=++, 即22log (21)(1)log (21)x xk x kx +-+=++,所以(1)k x kx -+=恒成立, 所以12k =-; (ii)由题意得22111log (21)log (2)222x x x a a x +-=⋅-+, 所以2221log (21)log (2)log 22x x x a a +=⋅-+,所以121422x x x a a +=⋅-⋅,即14(1)2102x x a a ⋅-+⋅-=,设2x t =,则t 与x 一一对应,原方程化为21(1)102a t a t ⋅-+-=,设21()(1)12h t a t a t =⋅-+-,因为112=(2)022x x a a a ⋅-->,所以a 与122x -符号相同,①当0a >时,122x t =>,则方程21(1)102a t a t ⋅-+-=在1(,)2+∞上只有一个正根,因为21()(1)12h t a t a t =⋅-+-开口向上,(0)10h =-<,13()022h =-<,136(+)02h a a=>, 当0a >时,所以方程在1(,)2+∞上只有一个正根;②当0a <时,1022x t <=<,则方程21(1)102a t a t ⋅-+-=在1(0,)2上只有一个正根, 因为21()(1)12h t a t a t =⋅-+-开口向下,(0)10h =-<,13()022h =-<,则2114021112022a a a a ⎧⎛⎫∆=++=⎪ ⎪⎝⎭⎪⎨+⎪⎪<<⎩,解得102a a ⎧=-±⎪⎨<-⎪⎩10a =-- 故当0a >或10a =--.。
学2019-2020学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)_4
学2019-2020学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)第Ⅰ卷(共60分)一、单项选择题(60分,每题5分)1.设集合,,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】因为,所以,应选答案C.2.角的终边经过点,且,则A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】由题意利用任意角的正弦函数的定义可求得,再根据正切函数的定义即可求得结果.【详解】∵角的终边经过点,且,∴,则,故选C.【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题,若角的终边经过点(异与原点),则,,.3.设函数,()A. 3B. 6C. 9D. 12【答案】C【解析】.故选C.4.已知,,,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】由题意结合指数函数的性质和对数函数的性质比较a,b,c的大小即可.【详解】由指数函数的性质可知:,,由对数函数的性质可知,据此可得:.本题选择D选项.【点睛】对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.5.已知向量,且,则的值为()A. 1B. 2C.D. 3【答案】A【解析】【分析】由,转化为,结合数量积的坐标运算得出,然后将所求代数式化为,并在分子分母上同时除以,利用弦化切的思想求解.【详解】由题意可得,即.∴,故选A.【点睛】本题考查垂直向量的坐标表示以及同角三角函数的基本关系,考查弦化切思想的应用,一般而言,弦化切思想应用于以下两方面:(1)弦的分式齐次式:当分式是关于角弦的次分式齐次式,分子分母同时除以,可以将分式由弦化为切;(2)弦的二次整式或二倍角的一次整式:先化为角的二次整式,然后除以化为弦的二次分式齐次式,并在分子分母中同时除以可以实现弦化切.6.如图,在中,是的中点,若,则实数的值是()A B. 1 C. D.【答案】C【解析】【分析】以作基底表示出,利用平面向量基本定理,即可求出.【详解】∵分别是的中点,∴.又,∴.故选C.【点睛】本题主要考查平面向量基本定理以及向量的线性运算,意在考查学生的逻辑推理能力.7.函数的部分图象如图所示,则的值为()A. B. C. D. -1【答案】D【解析】【分析】根据最值点的纵坐标得到A值,再由零点和最小值点得到周期和值,由特殊点得到值,进而得到函数解析式,和结果.【详解】由图象可得,最小正周期,则.又,故由得,则,,故选D【点睛】确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步骤和方法:(1)求A,b,确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=;(2)求ω,确定函数的最小正周期T,则可得ω=;(3)求φ,常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②特殊点法:确定φ值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:“最大值点”(即图象的“峰点”)时ωx+φ=;“最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx+φ=.8.已知函数在区间上单调递增,若成立,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】由增函数的性质及定义域得对数不等式组,再对数函数性质可求解.【详解】不等式即为,∵函数在区间上单调递增,∴,即,解得,∴实数的取值范围是,选A.【点睛】本题考查函数的单调性应用,考查解函数不等式,解题时除用函数的单调性得出不等关系外,一定要注意函数的定义域的约束,否则易出错.9.若,,,,则等于()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】利用同角三角函数的基本关系求出与,然后利用两角差的余弦公式求出值.【详解】,,则,,则,所以,,因此,,故选C.【点睛】本题考查利用两角和的余弦公式求值,解决这类求值问题需要注意以下两点:①利用同角三角平方关系求值时,要求对象角的范围,确定所求值的正负;②利用已知角来配凑未知角,然后利用合适的公式求解.10.已知,,若对任意,或,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】先判断函数g(x)的取值范围,然后根据或成立求得m的取值范围.【详解】∵g(x)=﹣2,当x<时,恒成立,当x≥时,g(x)≥0,又∵∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0,∴f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥时恒成立,即m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥时恒成立,则二次函数y=m(x﹣2m)(x+m+3)图象开口只能向下,且与x轴交点都在(,0)的左侧,∴,即,解得<m<0,∴实数m的取值范围是:(,0).故选C.【点睛】本题主要考查指数函数和二次函数的图象和性质,根据条件确定f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥时恒成立是解决本题的关键,综合性较强,难度较大.11.将函数的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的图象,若,且,则的最大值为()A. B. C. D.【答案】A【解析】分析:利用三角函数的图象变换,可得,由可得,取,取即可得结果.详解:的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到,,且,,,因为,所以时,取为最小值;时,取为最大值最大值为,故选A.点睛:本题主要考查三角函数图象的变换以及三角函数的性质,属于中档题. 能否正确处理先周期变换后相位变换这种情况下图象的平移问题,反映学生对所学知识理解的深度.12.设函数若关于方程有四个不同的解且则的取值范围是A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】画出函数的图像,通过观察的图像与的交点,利用对称性求得与的关系,根据对数函数的性质得到与的关系.再利用函数的单调性求得题目所求式子的取值范围.【详解】画出函数的图像如下图所示,根据对称性可知,和关于对称,故.由于,故.令,解得,所以.,由于函数在区间为减函数,故,故选A.【点睛】本小题主要考查函数的对称性,考查对数函数的性质,以及函数图像的交点问题,还考查了利用函数的单调性求函数的值域的方法,属于中档题.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(20分,每题5分)13.已知,,则的值为.【答案】3【解析】【详解】,故答案为3.14.若函数在上单调递增,则的取值范围是__________.【答案】【解析】【分析】由题意根据函数在区间上为增函数及分段函数的特征,可求得的取值范围.【详解】∵函数在上单调递增,∴函数在区间上为增函数,∴,解得,∴实数的取值范围是.故答案为.【点睛】解答此类问题时要注意两点:一是根据函数在上单调递增得到在定义域的每一个区间上函数都要递增;二是要注意在分界点处的函数值的大小,这一点容易忽视,属于中档题.15.下面有5个命题:①函数的最小正周期是.②终边在轴上的角的集合是.③在同一坐标系中,函数的图象和函数的图象有3个公共点.④把函数的图象向右平移得到的图象.⑤函数在上是减函数.其中,真命题的编号是___________(写出所有真命题的编号)【答案】①④【解析】【详解】①,正确;②错误;③,和在第一象限无交点,错误;④正确;⑤错误.故选①④.16.设奇函数在上是增函数,且,若对所有的及任意的都满足,则的取值范围是__________.【答案】【解析】分析】由题意得,又因为在上是增函数,所以当,任意的时,,转化为在时恒成立,即在时恒成立,即可求解.【详解】由题意,得,又因为在上是增函数,所以当时,有,所以在时恒成立,即在时恒成立,转化为在时恒成立,所以或或解得:或或,即实数的取值范围是【点睛】本题考查函数恒成立问题的求解,求解的关键是把不等式的恒成立问题进行等价转化,考查分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题(第17题10分,其余各题每题12分)17.设两个向量,满足.(1)若,求的夹角.(2)若夹角为,向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.【答案】:(1)(2)且【解析】【分析】(1)由得,,结合向量的夹角公式求解即可;(2)由已知得.从而可得,由向量与的夹角为钝角,可得2t2+15t+7<0,即可t的范围.【详解】(1),,,,向量的夹角是(2)向量与的夹角为钝角,,也就是,即,解得,又向量与共线反向时,,所以的取值范围是且【点睛】本题考查平面向量的数量积的定义和性质,考查向量夹角公式及计算,属于基础题.18.已知集合,函数的定义域为集合.(1)若,求实数的取值范围;(2)求满足的实数的取值范围.【答案】(1)或;(2)或.【解析】试题分析:(1)由知4满足函数的定义域,由此可得,解不等式可得所求范围.(2)由可得,再根据的大小关系求得集合A,然后根据转化为关于实数的不等式组,解不等式组可得所求范围.试题解析:(1)因为,∴,解得或.∴实数的取值范围为.(2)由于,当时,即时,,函数无意义,∴,由,得,解得,∴.①当,即时,,由得,解得;②当,即时,,,此时不满足;③当,即时,,由得,解得.又,故.综上或.∴实数的取值范围是或.点睛:(1)解答本题时要注意分类讨论的运用,根据实数的不同的取值得到不同的集合;另外还应注意转化思想的运用,在本题中将集合间的包含关系转化为不等式组求解.(2)对于题中的对数函数,要注意定义域的限制,特别是在本题中得到这一隐含条件是被容易忽视的问题.19.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1()的最小正周期为π,且.(1)求ω和φ的值;(2)函数f(x)的图象纵坐标不变的情况下向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,①求函数g(x)的单调增区间;②求函数g(x)在的最大值.【答案】(1) ;(2)①增区间为;②最大值为3.【解析】【分析】(1)直接利用函数的周期和函数的值求出函数的关系式.(2)利用函数的平移变换求出函数g(x)的关系式,进一步求出函数的单调区间.(3)利用函数的定义域求出函数的值域.【详解】(1)的最小正周期为,所以,即=2,又因为,则,所以.(2)由(1)可知,则,①由得,函数增区间为.②因为,所以.当,即时,函数取得最大值,最大值为.【点睛】本题考查正弦型函数性质单调性,函数的平移变换,函数的值域的应用.属中档题.20.若向量的最大值为.(1)求的值及图像的对称中心;(2)若不等式在上恒成立,求的取值范围.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)先利用向量的数量积公式和倍角公式对函数式进行化简,再利用两倍角公式以及两角差的正弦公式进行整理,然后根据最大值为解出的值,最后根据正弦函数的性质求得函数的对称中心;(2)首先通过的取值范围来确定函数的范围,再根据不等式在上恒成立,推断出,最后计算得出结果.【详解】因为的最大值为,所以,由得所以的对称中心为;(2)因为,所以即,因为不等式在上恒成立,所以即解得,的取值范围为.【点睛】本题考查了向量的相关性质以及三角函数相关性质,主要考查了向量的乘法、三角函数的对称性、三角恒等变换、三角函数的值域等,属于中档题.的对称中心为.21.已知二次函数满足,且.求的解析式;设,若存在实数a、b使得,求a的取值范围;若对任意,都有恒成立,求实数t的取值范围.【答案】(1);(2)或;(3).【解析】【分析】利用待定系数法求出二次函数的解析式;求出函数的值域,再由题意得出关于a的不等式,求出解集即可;由题意知对任意,都有,讨论t的取值,解不等式求出满足条件的t的取值范围.【详解】解:设,因为,所以;;;;;解得:;;函数,若存在实数a、b使得,则,即,,解得或,即a的取值范围是或;由题意知,若对任意,都有恒成立,即,故有,由,;当时,在上为增函数,,解得,所以;当,即时,在区间上是单调减函数,,解得,所以;当,即时,,若,则,解得;若,则,解得,所以,应取;综上所述,实数t的取值范围是.【点睛】本题考查了不等式恒成立问题,也考查了分类讨论思想与转化思想,属于难题.22.已知向量,,,,函数,的最小正周期为.(1)求的单调增区间;(2)方程;在上有且只有一个解,求实数n 的取值范围;(3)是否存在实数m满足对任意x1∈[-1,1],都存在x2∈R,使得++m(-)+1>f(x2)成立.若存在,求m的取值范围;若不存在,说明理由.【答案】(1),(2)或(3)存在,且m取值范围为【解析】【分析】(1)函数,的最小正周期为.可得,即可求解的单调增区间.(2)根据x在上求解的值域,即可求解实数n的取值范围;(3)由题意,求解的最小值,利用换元法求解的最小值,即可求解m的范围.【详解】(1)函数f(x)•1=2sin2(ωx)cos (2ωx)﹣1=sin(2ωx)cos(2ωx)=2sin(2ωx)∵f(x)的最小正周期为π.ω>0∴,∴ω=1.那么f(x)的解析式f(x)=2sin(2x)令2x,k∈Z得:x∴f(x)的单调增区间为[,],k∈Z.(2)方程f(x)﹣2n+1=0;在[0,]上有且只有一个解,转化为函数y=f(x)+1与函数y=2n只有一个交点.∵x在[0,]上,∴(2x)那么函数y=f(x)+1=2sin(2x)+1的值域为[,3],结合图象可知函数y=f(x)+1与函数y=2n只有一个交点.那么2n<1或2n=3,可得或n=.(3)由(1)可知f(x)=2sin(2x)∴f(x2)min=﹣2.实数m满足对任意x1∈[﹣1,1],都存在x2∈R,使得m()+1>f(x2)成立.即m()+1>﹣2成立令y m()+1设t,那么()2+2=t2+2∵x1∈[﹣1,1],∴t∈[,],可得t2+mt+5>0在t∈[,]上成立.令g(t)=t2+mt+5>0,其对称轴t∵t∈[,]上,∴①当时,即m≥3时,g(t)min=g(),解得;②当,即﹣3<m<3时,g(t)min=g()0,解得﹣3<m<3;③当,即m≤﹣3时,g(t)min=g()0,解得m≤﹣3;综上可得,存在m,可知m的取值范围是(,).【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.同时考查了二次函数的最值的讨论和转化思想的应用.属于难题.学2019-2020学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)第Ⅰ卷(共60分)一、单项选择题(60分,每题5分)1.设集合,,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】因为,所以,应选答案C.2.角的终边经过点,且,则A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】由题意利用任意角的正弦函数的定义可求得,再根据正切函数的定义即可求得结果.【详解】∵角的终边经过点,且,∴,则,故选C.【点睛】本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题,若角的终边经过点(异与原点),则,,.3.设函数,()A. 3B. 6C. 9D. 12【答案】C【解析】.故选C.4.已知,,,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】由题意结合指数函数的性质和对数函数的性质比较a,b,c的大小即可.【详解】由指数函数的性质可知:,,由对数函数的性质可知,据此可得:.本题选择D选项.【点睛】对于指数幂的大小的比较,我们通常都是运用指数函数的单调性,但很多时候,因幂的底数或指数不相同,不能直接利用函数的单调性进行比较.这就必须掌握一些特殊方法.在进行指数幂的大小比较时,若底数不同,则首先考虑将其转化成同底数,然后再根据指数函数的单调性进行判断.对于不同底而同指数的指数幂的大小的比较,利用图象法求解,既快捷,又准确.5.已知向量,且,则的值为()A. 1B. 2C.D. 3【答案】A【解析】【分析】由,转化为,结合数量积的坐标运算得出,然后将所求代数式化为,并在分子分母上同时除以,利用弦化切的思想求解.【详解】由题意可得,即.∴,故选A.【点睛】本题考查垂直向量的坐标表示以及同角三角函数的基本关系,考查弦化切思想的应用,一般而言,弦化切思想应用于以下两方面:(1)弦的分式齐次式:当分式是关于角弦的次分式齐次式,分子分母同时除以,可以将分式由弦化为切;(2)弦的二次整式或二倍角的一次整式:先化为角的二次整式,然后除以化为弦的二次分式齐次式,并在分子分母中同时除以可以实现弦化切.6.如图,在中,是的中点,若,则实数的值是()A B. 1 C. D.【答案】C【解析】【分析】以作基底表示出,利用平面向量基本定理,即可求出.【详解】∵分别是的中点,∴.又,∴.故选C.【点睛】本题主要考查平面向量基本定理以及向量的线性运算,意在考查学生的逻辑推理能力.7.函数的部分图象如图所示,则的值为()A. B. C. D. -1【答案】D【解析】【分析】根据最值点的纵坐标得到A值,再由零点和最小值点得到周期和值,由特殊点得到值,进而得到函数解析式,和结果.【详解】由图象可得,最小正周期,则.又,故由得,则,,故选D【点睛】确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)的步骤和方法:(1)求A,b,确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=;(2)求ω,确定函数的最小正周期T,则可得ω=;(3)求φ,常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A,ω,b已知)或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②特殊点法:确定φ值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:“最大值点”(即图象的“峰点”)时ωx+φ=;“最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx+φ=.8.已知函数在区间上单调递增,若成立,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】由增函数的性质及定义域得对数不等式组,再对数函数性质可求解.【详解】不等式即为,∵函数在区间上单调递增,∴,即,解得,∴实数的取值范围是,选A.【点睛】本题考查函数的单调性应用,考查解函数不等式,解题时除用函数的单调性得出不等关系外,一定要注意函数的定义域的约束,否则易出错.9.若,,,,则等于()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】利用同角三角函数的基本关系求出与,然后利用两角差的余弦公式求出值.【详解】,,则,,则,所以,,因此,,故选C.【点睛】本题考查利用两角和的余弦公式求值,解决这类求值问题需要注意以下两点:①利用同角三角平方关系求值时,要求对象角的范围,确定所求值的正负;②利用已知角来配凑未知角,然后利用合适的公式求解.10.已知,,若对任意,或,则的取值范围是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】先判断函数g(x)的取值范围,然后根据或成立求得m的取值范围.【详解】∵g(x)=﹣2,当x<时,恒成立,当x≥时,g(x)≥0,又∵∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0,∴f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥时恒成立,即m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥时恒成立,则二次函数y=m(x﹣2m)(x+m+3)图象开口只能向下,且与x轴交点都在(,0)的左侧,∴,即,解得<m<0,∴实数m的取值范围是:(,0).故选C.【点睛】本题主要考查指数函数和二次函数的图象和性质,根据条件确定f(x)=m(x﹣2m)(x+m+3)<0在x≥时恒成立是解决本题的关键,综合性较强,难度较大.11.将函数的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的图象,若,且,则的最大值为()A. B. C. D.【答案】A【解析】分析:利用三角函数的图象变换,可得,由可得,取,取即可得结果.详解:的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到,,且,,,因为,所以时,取为最小值;时,取为最大值最大值为,故选A.点睛:本题主要考查三角函数图象的变换以及三角函数的性质,属于中档题. 能否正确处理先周期变换后相位变换这种情况下图象的平移问题,反映学生对所学知识理解的深度.12.设函数若关于方程有四个不同的解且则的取值范围是A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】画出函数的图像,通过观察的图像与的交点,利用对称性求得与的关系,根据对数函数的性质得到与的关系.再利用函数的单调性求得题目所求式子的取值范围.【详解】画出函数的图像如下图所示,根据对称性可知,和关于对称,故.由于,故.令,解得,所以.,由于函数在区间为减函数,故,故选A.【点睛】本小题主要考查函数的对称性,考查对数函数的性质,以及函数图像的交点问题,还考查了利用函数的单调性求函数的值域的方法,属于中档题.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(20分,每题5分)13.已知,,则的值为.【答案】3【解析】【详解】,故答案为3.14.若函数在上单调递增,则的取值范围是__________.【答案】【解析】【分析】由题意根据函数在区间上为增函数及分段函数的特征,可求得的取值范围.【详解】∵函数在上单调递增,∴函数在区间上为增函数,∴,解得,∴实数的取值范围是.故答案为.【点睛】解答此类问题时要注意两点:一是根据函数在上单调递增得到在定义域的每一个区间上函数都要递增;二是要注意在分界点处的函数值的大小,这一点容易忽视,属于中档题.15.下面有5个命题:①函数的最小正周期是.②终边在轴上的角的集合是.③在同一坐标系中,函数的图象和函数的图象有3个公共点.④把函数的图象向右平移得到的图象.⑤函数在上是减函数.其中,真命题的编号是___________(写出所有真命题的编号)【答案】①④【解析】【详解】①,正确;②错误;③,和在第一象限无交点,错误;④正确;⑤错误.故选①④.16.设奇函数在上是增函数,且,若对所有的及任意的都满足,则的取值范围是__________.【答案】【解析】分析】由题意得,又因为在上是增函数,所以当,任意的时,,转化为在时恒成立,即在时恒成立,即可求解.【详解】由题意,得,又因为在上是增函数,所以当时,有,所以在时恒成立,即在时恒成立,转化为在时恒成立,所以或或解得:或或,即实数的取值范围是【点睛】本题考查函数恒成立问题的求解,求解的关键是把不等式的恒成立问题进行等价转化,考查分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.三、解答题(第17题10分,其余各题每题12分)17.设两个向量,满足.(1)若,求的夹角.(2)若夹角为,向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.【答案】:(1)(2)且【解析】【分析】(1)由得,,结合向量的夹角公式求解即可;(2)由已知得.从而可得,由向量与的夹角为钝角,可得2t2+15t+7<0,即可t的范围.【详解】(1),,,,向量的夹角是(2)向量与的夹角为钝角,,也就是,即,解得,又向量与共线反向时,,所以的取值范围是且【点睛】本题考查平面向量的数量积的定义和性质,考查向量夹角公式及计算,属于基础题.18.已知集合,函数的定义域为集合.(1)若,求实数的取值范围;(2)求满足的实数的取值范围.【答案】(1)或;(2)或.【解析】试题分析:(1)由知4满足函数的定义域,由此可得,解不等式可得所求范围.(2)由可得,再根据的大小关系求得集合A,然后根据转化为关于实数的不等式组,解不等式组可得所求范围.试题解析:(1)因为,∴,解得或.∴实数的取值范围为.(2)由于,当时,即时,,函数无意义,∴,由,得,解得,∴.①当,即时,,由得,解得;②当,即时,,,此时不满足;③当,即时,,由得,解得.又,故.综上或.∴实数的取值范围是或.点睛:(1)解答本题时要注意分类讨论的运用,根据实数的不同的取值得到不同的集合;另外还应注意转化思想的运用,在本题中将集合间的包含关系转化为不等式组求解.(2)对于题中的对数函数,要注意定义域的限制,特别是在本题中得到这一隐含条件是被容易忽视的问题.19.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1()的最小正周期为π,且.(1)求ω和φ的值;(2)函数f(x)的图象纵坐标不变的情况下向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,①求函数g(x)的单调增区间;②求函数g(x)在的最大值.【答案】(1) ;(2)①增区间为;②最大值为3.【解析】【分析】(1)直接利用函数的周期和函数的值求出函数的关系式.(2)利用函数的平移变换求出函数g(x)的关系式,进一步求出函数的单调区间.(3)利用函数的定义域求出函数的值域.【详解】(1)的最小正周期为,所以,即=2,又因为,则,所以.(2)由(1)可知,则,①由得,函数增区间为.②因为,所以.当,即时,函数取得最大值,最大值为.【点睛】本题考查正弦型函数性质单调性,函数的平移变换,函数的值域的应用.属中档题.20.若向量的最大值为.(1)求的值及图像的对称中心;(2)若不等式在上恒成立,求的取值范围.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)先利用向量的数量积公式和倍角公式对函数式进行化简,再利用两倍角公式以及两角差的正弦公式进行整理,然后根据最大值为解出的值,最后根据正弦函数的性质求得函数的对称中心;(2)首先通过的取值范围来确定函数的范围,再根据不等式在上恒成立,推断出,最后计算得出结果.【详解】因为的最大值为,所以,由得所以的对称中心为;(2)因为,所以即,因为不等式在上恒成立,所以即解得,的取值范围为.【点睛】本题考查了向量的相关性质以及三角函数相关性质,主要考查了向量的乘法、三角函数的对称性、三角恒等变换、三角函数的值域等,属于中档题.的对称中心为.21.已知二次函数满足,且.求的解析式;。
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参考公式:球的表面积、体积公式 24πS R =,34π3
V R =
2019-2020年高一上学期期末考试数学试题 含答案 (IV)
一.选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一
项是符合题目要求的,将答案代号填入答案卷表格中)
1.在y 轴上的截距是2,且与x 轴平行的直线方程为( )
A . 2y =
B . 2y =-
C . 2x =
D .22y y ==-或 2.已知集合{
}{
2,A y y x B x y ==+==,则=⋂B A ( )
A.
(1,)+∞ B. (2,)+∞ C. [1,)+∞ D. φ
3. 已知M (2,2)和N (5,-2),点P 在x 轴上,90MPN ∠=,则点P 的坐标为( ) A . (1,6) B . (1,0) C . (6,0) D . (1,0)或(6,0) 4.若直线0ax by c ++=在第一、二、三象限,则( ) A .0,0ab bc >> B .
0,0ab bc << C .0,0ab bc <> D .0,0ab bc ><
5.已知,αβ是两个不同的平面,,,l m n 是不同的直线,下列命题不正确...的是 ( ) A .若,,,,l m l n m n αα⊥⊥⊂⊂则l α⊥; B .若//,,,l m l m αα⊂⊂/则//l α; C .若,,,,l m m l αβα
βα⊥=⊂⊥则m β⊥;
D .若,,,m n αβαβ⊥⊥⊥,则m n ⊥
6. 入射光线 从P (2,1)出发,经x 轴反射后,通过点Q (4,3),则入射光线 所在直线的方程为( ) A . 0y = B . 250x y -+=
C .
250x y +-= D .250x y -+=
7.. 一个几何体的三视图如右图所示,则该几何体的体积等于( )
主视图 左视图
俯视图
A . 483π+
B . 443
π+ C .84π+ D . 103
π
8.已知PD ⊥矩形ABCD 所在的平面(图2),图中相互垂直的平面有( ) A .1对 B .2对 C .3对 D .5对 9.设函数2
2(0)()(0)
x f x x bx c x - >⎧=⎨
++ ≤⎩,若(4)(0),(2)0,f f f -=-=则关于x 的不等式
()f x ≤1的解集为( )
A .(]
[),31,-∞--+∞) B .[]()3,10,--+∞ C .[]3,1-- D .[)3,-+∞
10. 下列函数图象中,正确的是( ).
第II 卷 (非选择题 共100分)
二.填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
11.计算:()13
25
3
54log ⎡⎤-+=⎣⎦
12.如图所示,水平放置的直三棱柱的侧棱长和底面边长均为2,正视图是边长为2的正方形,该三棱柱的侧视图面积为_____.
P
A
B
C
D
图2
13.若两条直线260ax y ++=与2(1)(1)0x a y a +-+-=平行,则a 的取值集合是____; 14.已知圆锥的表面积为2
3m π,且它的侧面展开图是一个半圆,求这个圆锥的底面直径 。
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.(本小题12分)如图,矩形ABCD 的两条对角线相交于点(20)M ,,AB 边所在直线的方程为360x y --=, 点(11)T -,在AD 边所在直
线上.
(I )求AD 边所在直线的方程;
(II )求矩形ABCD 的面积 . 16.(本小题12分)
如图,AC 为圆O 的直径,PC 为圆O 所在平面的垂线(C 为垂足), B 为半圆周上一点,M 为AP 的中点,且PC =4,AB =BC =2. (1)求证:平面ABP ⊥平面BPC ; (2)求三棱锥A-MBC 的体积; 17.(本小题14分) 已知函数1()lg 2f x x x
=+
- (1)求函数()f x 的定义域;
(2)证明:()f x 在(2,+∞)上为增函数;(3)当[3,5]x ∈时,求函数的值域。
18.(本小题14分)
定义在[]1,1-上的偶函数()f x ,已知当[]1,0x ∈-时,1()()42x x
a
f x a R =
-∈.
正视图 俯视图
(I )写出()f x 在[]0,1上的解析式; (1I )求()f x 在[]0,1上的最大值;
19.(本小题14分)如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A BC D -中,
E 是CD 的中点. (1)求证:1
AC 平面1AD E ;
1
第一学期期末考试
高一数学答题卷
一.选择题答案:(本大题共10小题,每小题5分,共50分) (非选择题 共100分)
二.填空题答案:
(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
11 . 12. 13. 14.
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 15.(本小题12分)
16.(本小题12分)
17.(本小题14分)
18.(本小题14分)19.(本小题14分)
(20)(本小题14分)
第一学期期末考试
高一级数学科试卷参考答案
一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
213. {}1-14. 2m 11.2-12.3
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
(第2小题其它解法相应给分)
16. (本小题12分) (1)证明:
PC ABC
PC AB
⊥∴⊥平面
…………1分
因为 AC 为圆O 的直径,B 为半圆周上一点 所以AB BC ⊥ …………2分 又因为
PC BC C =
所以AB PBC ⊥平面,…………4分 又AB PAB ⊂平面
所以平面ABP ⊥平面BPC …………6分
(2)连结MO
PC ABC ⊥平面
且M 、O 分别为AP 、AC 的中点,1
22
MO PC MO PC ∴=
=,且 MO ABC ∴⊥平面,
…………8分
1122121
112121222lg 7(2)(2)
2; 1, lg 0, 0,(2)(2)0
x x x x x x x x x x x x x x x x ⎛⎫-=+
⎪--⎝⎭⎛⎫>>∴>∴>->--> ⎪⎝⎭
分
∴1212()()0()()f x f x f x f x ->>,即,所以()f x 在(2,+∞)上为增函数;……10分 (3)当[3,5]x ∈时,由(2)知函数[]()(3),(5)f x f f ∈
即函数的值域为[1
lg 31,lg 53
--]. ……14分
18. (本小题14分)解:(Ⅰ)设1[0,1],x [1,0],()4242
x x x x a x f x a --∈-∈--=
-=-⋅则 ()42,[0,1]x x f x a x ∴=-⋅∈ ……………………………………………………5分
(Ⅱ)
()42,[0,1].x x f x a x =-⋅∈
令t 2,[1,2],x
t =∈ 2
2
2()()24a a g t t a t t ∴=-⋅=--………………………7分
max 3
,3,()(2)4.222a a g t g a ≤≤==-当即……………………9分 max 3
,3()(1)122
a a g t g a >>==-当即时,……………………11分 3()42a f x a ≤-综上:当时,最大值为,
3.a >当时,()1,f x a -最大值为……………………………14分
19. (本小题14分)(1)证明:连结1A D ,交1AD 于 点F ,连结EF .………………1分
因为四边形11ADD A 是正方形,所以
F 是1A D 的中点, 又E 是CD 的中点, 所以1
EF
AC .……………………………………………3分 因为EF ⊂平面1AD E ,1AC ⊄平面1AD E ,……………5分 所以1
AC 平面1AD E .………………………………………6分
A B
C D
E
1
A 1B
1
C 1
D F P
所以当3
CP =
时,DP ⊥平面1AD E .………………………14分 20. (本小题14分) 【解】(1)
()10,0,f a b c -=∴-+= b a c
=+ 2224()4()b ac a c ac a c ∆=-=+-=- ……2分
当a c =时0∆=,函数()f x 有一个零点; ……3分 当a c ≠时,0∆>,函数()f x 有两个零点。
……4分 (2)假设,,a b c 存在,
∴存在,,a b c R ∈,使()f x 同时满足条件①、②。
……9分
()()()()()()1211121
22f x f x g x f x f x f x -=-+=⎡⎤⎣⎦ ……11分 ()(1f x ≠……13分。