高一期末数学压轴题

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高一数学压轴题强化训练题学生版

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高一数学压轴题强化训练题1.已知集合P={x|x 2≤1},M={a}.若P∪M=P,则a 的取值范围是()A.(-∞,-1]B.[1,+∞)C.[-1,1]D.(-∞,-1]∪[1,+∞)2.已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1}且B ≠∅,若A ∪B =A ,则m 的取值范围是()A .-3≤m ≤4B .-3<m <4C .2<m <4D .2<m ≤43.已知非空集合A,B 满足以下两个条件:(i)A∪B={1,2,3,4,5,6},A∩B=∅(ii)若x∈A,则x+1∈B.则有序集合对(A,B)的个数为()A.12B.13C.14D.154.设A 是整数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k -1∉A ,且k +1∉A ,那么称k 是A 的一个“好元素”.给定S ={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有().A .6个B .12个C .9个D .5个5.如果具有下述性质的x 都是集合M 中的元素,其中:),,(2Q b a b a x ∈+=则下列元素中不属于集合M 的元素的个数是由()①.,0=x ②,2=x ③,223π-=x ④,2231-=x ⑤246246++-=x .A.1个 B.2个 C.3个 D.4个6.已知集合M ={x |x =k 2+14,k ∈Z },N ={x |x =k 4+12,k ∈Z },若x 0∈M ,则x 0与N 的关系是()A .x 0∈NB .x 0∉NC .x 0∈N 或x 0∉ND .不能确定7.已知z y x ,,是非零实数,代数式xyz z z y y x x +++的值所组成的集合为M,则下列判断正确的是()A.M ∉0B.M ∈2C.M ∉-4D.M∈48.已知集合M ={x |x x -1≥0,x ∈R },N ={y |y =3x 2+1,x ∈R },则M ∩N 等于()A .∅B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x ≥1或x <0}9.设集合A ={x |-1≤x <2},B ={x |x <a },若A ∩B ≠∅,则a 的取值范围是()A .-1<a ≤2B .a >2C .a ≥-1D .a >-110.对于集合A ,定义了一种运算“⊕”,使得集合A 中的元素间满足条件:如果存在元素e ∈A ,使得对任意a ∈A ,都有e ⊕a =a ⊕e =a ,则称元素e 是集合A 对运算“⊕”的单位元素.例如:A =R ,运算“⊕”为普通乘法:存在1∈R ,使得对任意a ∈R 都有1×a =a ×1=a ,所以元素1是集合R 对普通乘法的单位元素.下面给出三个集合及相应的运算“⊕”:①A =R ,运算“⊕”为普通减法;②A =R ,运算“⊕”为普通加法;③A ={X |X ⊆M }(其中M 是任意非空集合),运算“⊕”为求两个集合的交集.其中对运算“⊕”有单位元素的集合序号为()A .①②B .①③C .①②③D .②③11.已知集合{}|1A x x a =-≤,{}2540B x x x =-+≥.若A B =∅ ,则实数a 的取值范围是.12.设全集{1,2,3,4,5,6}U =,用U 的子集可表示由0,1组成的6位字符串,如:{2,4}表示的是第2个字符为1,第4个字符为1,其余均为0的6位字符串010100,并规定空集表示的字符串为000000.①若}6,3,2{=M ,则C U M 表示的6位字符串为;②若{1,3}A =,集合A B 表示的字符串为101001,则满足条件的集合B 的个数是.13.设A 是整数集的一个非空子集,对于k A ∈,如果1k A -∉且1k A +∉,那么称k 是A 的一个“孤立元”,给定{1,2,3,4,5,6,7,8,}S =,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有个.14.设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意,P b a ∈,都有P b a ab b a b a ∈-+,,,(除数),0≠b 则称P 是一个数域.例如有理数Q 是数域,有下列命题:①数域必含有0,1两个数;②整数集是数域;③数域必为无限集.其中正确的命题的序号是(把你认为正确的命题的序号都填上)15.某网店统计了连续三天售出商品的种类情况:第一天售出19种商品,第二天售出13种商品,第三天售出18种商品;前两天都售出的商品有3种,后两天都售出的商品有4种.则该网店①第一天售出但第二天未售出的商品有种;②这三天售出的商品最少有种.16.已知集合{1,2,,}U n = ,n *∈N .设集合A 同时满足下列三个条件:①A U ⊆;②若x A ∈,则2x A ∉;③若U x C A ∈,则2U x C A ∉.(1)当4n =时,一个满足条件的集合A 是;(写出一个即可)(2)当7n =时,满足条件的集合A 的个数为.17.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:(ⅰ)男学生人数多于女学生人数;(ⅱ)女学生人数多于教师人数;(iii)教师人数的两倍多于男学生人数。

【压轴题】高一数学上期末模拟试题(带答案)

【压轴题】高一数学上期末模拟试题(带答案)

【压轴题】高一数学上期末模拟试题(带答案)一、选择题1.已知定义在R 上的增函数f (x ),满足f (-x )+f (x )=0,x 1,x 2,x 3∈R ,且x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)的值 ( ) A .一定大于0 B .一定小于0 C .等于0D .正负都有可能2.若函数f(x)=a |2x -4|(a>0,a≠1)满足f(1)=19,则f(x)的单调递减区间是( ) A .(-∞,2] B .[2,+∞) C .[-2,+∞) D .(-∞,-2]3.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足:(1)(3)0f x f x ++-=,且(1)0f ≠,若函数6()(1)cos 43g x x f x =-+⋅-有且只有唯一的零点,则(2019)f =( )A .1B .-1C .-3D .34.根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M 约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N 约为1080.则下列各数中与MN最接近的是 (参考数据:lg3≈0.48) A .1033 B .1053 C .1073D .10935.函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)的图象关于直线x =-对称.据此可推测,对任意的非零实数a ,b ,c ,m ,n ,p ,关于x 的方程m [f (x )]2+nf (x )+p =0的解集都不可能是( ) A .{1,2} B .{1,4} C .{1,2,3,4}D .{1,4,16,64}6.若二次函数()24f x ax x =-+对任意的()12,1,x x ∈-+∞,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -<-,则实数a 的取值范围为( )A .1,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .1,02⎛⎫-⎪⎝⎭D .1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭7.设函数()f x 是定义为R 的偶函数,且()f x 对任意的x ∈R ,都有()()22f x f x -=+且当[]2,0x ∈-时, ()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若在区间(]2,6-内关于x的方程()()log 20(1a f x x a -+=>恰好有3个不同的实数根,则a 的取值范围是 ( ) A .()1,2B .()2,+∞C .(34D .)34,28.已知01a <<,则方程log xa a x =根的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .1个或2个或3根9.下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x 的定义域和值域相同的是( ) A .y =xB .y =lg xC .y =2xD .y10.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且在区间(),0-∞上单调递增。

高一下册数学 压轴题 汇总

高一下册数学  压轴题  汇总

,取最小值时b的值为

【2019-2020附中高一下期末】
16已知x,y为正实数,则 X+X2y+2XX+ y的最小值为
【2019-2020一中高一下期末】
16 函数f
x
= ax-a2 -4
a > 0, x E R
,
若 p气矿 =8,

f f
q p
的取值范围
勹Hale Waihona Puke 厂为等比数列,其前
n
项和为—n+1-
1 2n
瓦互 @若平行四边形 ABCD 为菱形, 乙 BAD= Dr , 设 an =I
I, 则数列 an 不单调。
飞-
A.G)@
B.@@
C.@@
D.G)
【2019-2020附中高一下期末】
22. 已知数列a
满足a,=-21 ,an+1
=
入an 1+an入


N*
( 1 )若入=1 .
pq
pq
果存在,求出可能的p,q的值,如果不存在,请说明理由。
【2019-2020 巴蜀中学高一下期末】
22. (本小题满分12分)数列 an 满足c3i = 0, a2 = 2 , 且对任意 mnE N* 都有
a2m--1 + a加, = 2amt-n-i + 2 m- n 2.
(1) 设 bn = a2n+l — a2n-, nEN* , 证明: bn 是等差数列, 并求 an 的通项公式
(2) 设数列 en 满足Ci = 2, en+1 = acn + 1' 记 x 表示不超过 x 的最大整数,求不等

必修一高一数学压轴题

必修一高一数学压轴题


(x1 x2 )(1 x1x2 ) (1 x12 )(1 x22 )
Q 1 x1 x2 1 x1 x2 0 ,1 x1x2 0 , (1 x12 ) 0 , (1 x22 ) 0
f (x1) f (x2 ) 0 即 f (x1) f (x2 )
2
3
(1 2x 4x ga)2 3(1 22x 42x ga) t4 (a2 3a) 2at3 t2 (2a 2) 2(t 1) t4 (a2 3a2 ) 2at3 t2 (2a 2) 2(t 1) (at 1)2 t2 (at2 1)2 (t 1)2 0 ∴ 2 f (x) f (2x)
a 3x 4 a 3
,若函数 f (x) 与 h(x) 的图象有且只有一个公共点,求实数 a 的取值范围.
10. 若函数 f (x) x2 2x ,则对任意实数 x1, x2 ,下列不等式总成立的是( C )
A. f ( x1 x2 ) f (x1) f (x2 ) B. f ( x1 x2 ) f (x1) f (x2 )
.
15、函数 f (x) log 1 (x2 x 2) 的单调递增区间为
.
2
16、定义在 R 上的奇函数 f (x) 满足:当 x 0 时, f (x) 2009x log2009 x ,则方程 f (x) 0 的实根个数为
.
DC B C B DC B DC C D
二、填空题:( 5 4 20 分)13、4;14、4;15、 (, 1) ;16、3
(3)当 0

a
1, x

0
时, 2 f

第6章 幂函数、指数函数和对数函数【压轴题型专项训练】(解析版)

第6章 幂函数、指数函数和对数函数【压轴题型专项训练】(解析版)

2021-2022学年高一数学单元复习过过过【压轴题型专项训练】第6章幂函数、指数函数和对数函数一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.1.(2020秋•迎泽区月考)若函数()log (2)(0a f x ax a =->,1)a ≠在区间(1,3)内单调递增,则a 的取值范围是A .2[3,1)B .(0,2]3C .3(1,)2D .3[,)2+∞【答案】B【解析】令log a y t =,2t ax =-,0a > 2t ax ∴=-在(1,3)上单调递减()log (2)(0a f x ax a =-> ,1)a ≠在区间(1,3)内单调递增∴函数log a y t =是减函数,且()0t x >在(1,3)上成立∴01(3)230a t a <<⎧⎨=-⎩ 203a ∴<故选B .2.(2020•扬州模拟)设方程22|log |1xx = 的两根为1x ,212()x x x <,则A .10x <,20x >B .101x <<,22x >C .121x x >D .1201x x <<【答案】D【解析】若22|log |1x x = 即21|log |2xx =在同一坐标系中同时坐出函数12xy =与2|log |y x =的图象如下图所示由图象可得1213122x x <<<<故答案A ,B 错误且11121log 2xx =⋯①,2221221log log 2x x x ==-⋯②①-②得12112211log ()022xx x x -=> 故1201x x <<故选D .3.(2020•陆良县一模)已知函数2()(||1)1f x ln x x =+++,则使得()(21)f x f x >-的x 的取值范围是A .1(,1)3B .1(,)(1,)3-∞+∞ C .(1,)+∞D .1(,)3-∞【答案】A【解析】 函数2()(||1)1f x ln x x =+++为定义域R 上的偶函数,且在0x 时,函数单调递增,()(21)f x f x ∴>-等价为(||)(|21|)f x f x >-,即|||21|x x >-,两边平方得22(21)x x >-,即23410x x -+<,解得113x <<;∴使得()(21)f x f x >-的x 的取值范围是1(3,1).故选A .4.(2020•沈阳模拟)已知1x 是方程23xx ⋅=的根,2x 是方程2log 3x x =的根,则12x x 的值为A .2B .3C .6D .10【答案】B【解析】方程23x x ⋅=可变形为方程32x x =,方程2log 3x x =可变形为方程23log x x=,1x 是方程23x x ⋅=的根,2x 是方程2log 3x x =的根,1x ∴是函数2x y =与函数3y x =的交点横坐标,2x 是函数2log y x ==与函数3y x=的交点横坐标,函数2x y =与函数2log y x =互为反函数,∴函数2log y x =与函数3y x =的交点横坐标是函数2x y =与函数3y x=的交点纵坐标.又3y x=图象上点的横纵坐标之积为3,123x x ∴=故选B .5.(2020•遂川县模拟)已知函数212()log ()f x x ax a =--的值域为R ,且()f x 在(3,1--上是增函数,则a 的取值范围是A .02aB .942a -- C .40a -<<D .0a <【答案】A【解析】当0a >时,△240a a =+ ,解得0a 或4a - ,()f x 在(3,1--上是增函数,∴内层函数2x ax a --在(3,1-上是减函数12a21()|0x x ax a =-- .即2a - ,且2a 综上知实数a 的取值范围是02a 故选A .6.(2020•大连模拟)若()||,0,()()2()2a bf x lgx a b f a f b f +=<<==,则b 的值所在的区间为A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(4,5)【答案】C【解析】01()||01lgxlgx lgx x f x lgx lgxlgx lgx x >>⎧⎧===⎨⎨-<-<⎩⎩故()f x 在(0,1)上是减函数,在(1,)+∞上是增函数,且()0f x >.由0a b <<,f (a )f =(b )得01a <<,1b >,故lga lgb -=,即0lga lgb lgab +==,1ab =.∴12a b+>=,∴02a b lg +>由()2(2a b f b f +=得22(22a b a b lgb lg lg ++==,所以2(2a b b +=由1ab =得214()b b b =+,令g (b )214()b b b=-+,则g (3)0>,g (4)0<,故(3,4)b ∈故选C .7.(2020春•秦州区期末)已知定义在R 上的函数()y f x =对任意的x 都满足(2)()f x f x +=,当11x -< 时,3()f x x =.若函数()()log ||a g x f x x =-恰有6个不同零点,则a 的取值范围是A .1(7,1](55⋃,7]B .1(5,1](53⋃,7]C .1(5,1](33⋃,5]D .1(7,1](35⋃,5]【答案】A【解析】首先将函数()()log ||a g x f x x =-恰有6个零点,这个问题转化成()log ||a f x x =的交点来解决.数形结合:如图,(2)()f x f x +=,知道周期为2,当11x -< 时,3()f x x =图象可以画出来,同理左右平移各2个单位,得到在(7,7)-上面的图象,以下分两种情况:(1)当1a >时,log ||a x 如图所示,左侧有4个交点,右侧2个,此时应满足log 51log 7a a < ,即log 5log log 7a a a a < ,所以57a < .(2)当01a <<时,log ||a x 与()f x 交点,左侧有2个交点,右侧4个,此时应满足log 51a - ,log 71a <-,即log 5log log 7a a a a -> ,所以157a -< ,解得:1175a < ,综上所述,a 的取值范围是:57a < 或1175a < ,故选A .8.(2020•齐齐哈尔三模)设函数()f x 定义域为D ,若满足①()f x 在D 内是单调函数;②存在[a ,]b D ⊆使()f x 在[a ,b]上的值域为[a ,b],那么就称()y f x =为“成功函数”.若函数2()log ()(0xa g x a t a =+>,1)a ≠是定义域为R 的“成功函数”,则t 的取值范围为A .(0,)+∞B .(,0)-∞C .1[0,4D .1(0,)4【答案】D【解析】依题意,函数2()log ()(0x a g x a t a =+>,1)a ≠在定义域上为单调函数,当0t =时,()2g x x =不满足条件②,当20.()x a t log a t x >+=有两个不相等的实数根,即2log ()log x x a a a t a +=,则2x x a t a +=,令x a m =-,则20m m t -+=,△140t =->,解得14t <,∴结合题意,得:104t <<,故选D .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.(2021秋•岳麓区月考)已知互不相等的三个实数a ,b ,c 都大于1,且满足a alga lglgc lg c b⋅=⋅,则a ,b ,c 的大小关系可能是A .a b c <<B .b c a<<C .a c b<<D .b a c<<【答案】ABC【解析】因为互不相等的三个实数a ,b ,c 都大于1,所以0lga >,0lgb >,0lgc >;且a a lga lglgc lg c b⋅=⋅,对于A 选项,若a b c <<,则01a c <<,01a b <<,所以0a lg c <,0alg b<,能满足题意;对于B 选项,若b c a <<,则1a c >,1a b >,所以0a lg c >,0alg b >,能满足题意;对于C 选项,若a c b <<,则01a c <<,01a b <<,所以0a lg c <,0alg b <,能满足题意;对于D 选项,若b a c <<,则01a c <<,1a b >,所以0a lg c <,0alg b>,不能满足题意.故选ABC .10.(2021•湖南模拟)已知lgxa x=,lgyb y=,lgyc x=,lgxd y=,且1x ≠,1y ≠,则A .x ∃,(0,)y ∈+∞,使得a b c d <<<B .x ∀,(0,)y ∈+∞,都有c d=C .x ∃,(0,)y ∈+∞,且x y ≠,使得a b c d ===D .a ,b ,c ,d 中至少有两个大于1【答案】BD【解析】由题意得,2lga lg x =,2lgb lg y =,lgc lgx lgy =⋅,lgd lgx lgy =⋅,x ,(0,)y ∈+∞,都有c d =,B 正确.A ,C 错误;假设a ,b ,c ,d 中最多一个大于1,若10x >,10y >,则a a >,1b >,1c >,1d >,假设不成立,故D 正确.故选BD .11.(2021秋•江苏月考)已知函数()(1)xf x a a =>,()()()g x f x f x =--,若12x x ≠,则A .1212()()()f x f x f x x =+B .1212()()()f x f x f x x +=C .11221221()()()()xg x x g x x g x x g x +>+D .1212()()()22x x g x g x g ++【答案】AC【解析】因为函数()(1)x f x a a =>是单调增函数,所以1()()()()x x x x g x f x f x a a a a-=--=-=-为单调增函数,所以121212()()()x x f x f x a f x x +⋅==+,选项A 正确;又12121212()()()x x x x f x f x a a a f x x ⋅+=+≠=,选项B 错误;因为11122122[()()][()()]x g x x g x x g x x g x ---112212[()()][()()]x g x g x x g x g x =---1212()[()()]x x g x g x =--,12x x ≠,所以12x x >时,12()()g x g x >,11122122[()()][()()]0x g x x g x x g x x g x --->,所以11221221()()()()x g x x g x x g x x g x +>+,选项C 正确;因为函数()x x g x a a -=-为R 上的单调增函数,且图象关于原点对称,以2a =为例,画出函数()22x x g x -=-的图象,如图所示:所以不满足1212()()(22x x g x g x g ++,选项D 错误.故选AC .12.(2020秋•绍兴期末)已知函数()log (1)(0a f x x a =->,且11)()(||)a g x f x ≠=,2()|()|g x f x =,3()|(||)|g x f x =A .函数1()g x ,2()g x ,3()g x 都是偶函数B .若111212()()()g x g x a x x ==<,则214x x ->C .若212212()()()g x g x a x x ==<,则12111x x +=D .若313233341234()()()()()g x g x g x g x x x x x ===<<<,则123411110x x x x +++=【答案】CD【解析】选项A :因为2()|log (1)|a g x x =-的定义域为(1,)+∞,不关于原点对称,所以不是偶函数,故A 错误,选项B :因为1()log |1|a g x x =-,当1x >时,由111212()()()g x g x a x x ==<可得:21a x a =+,同理可得11a x a =--,所以2122a x x a -=+,当12a =时,2124x x -+<,故B 错误,选项C :当|()|f x a =时,有()f x a =或a -,则11a x a -=+,21a x a =+,(0)a >,所以121212111121(1)(1)2a a a a a a a a x x a a a a x x x x a a a a ----+++++++====++++,故C 正确,选项D :由313233341234()()()()()g x g x g x g x x x x x ===<<<,设31()1g x =,则11x a =--,211x a =--,311x a=+,41x a =+,所以1231111,,111a ax a x a x a =-=-=+++,4111x a =+,所以则123411110x x x x +++=,故D 正确,故选CD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(2021春•乌海期末)已知函数2()|log |f x x =,若f (a )f =(b )且a b <,则21a b+的取值范围为.【答案】(3,)+∞【解析】 函数2()|log |f x x =,且f (a )f =(b ),22log log a b ∴=-,即22log log 0a b +=,即1ab =,又a b < ,01a ∴<<,212a ab a+=+,2y a a=+ 在(0,1)上单调递减,∴2213a a+>+=,故答案为:(3,)+∞.14.(2020•贾汪区模拟)若直角坐标平面内的两个不同点M 、N 满足条件:①M 、N 都在函数()y f x =的图象上;②M 、N 关于原点对称.则称点对[M ,]N 为函数()y f x =的一对“友好点对”.(注:点对[M ,]N 与[N ,]M 为同一“友好点对”),已知函数32log (0)()4(0)x x f x x x x >⎧=⎨--⎩,此函数的“友好点对”有.【答案】2对【解析】根据题意:当0x >时,0x -<,则22()()4()4f x x x x x -=----=-+,则函数24(0)y x x x =-- 的图象关于原点对称的函数是24(0)y x x x =- 由题意知,作出函数24(0)y x x x =- 的图象及函数3()log (0)f x x x =>的图象如下图所示由图可得两个函数图象共有两个交点即()f x 的“友好点对”有:2个.故答案为:215.(2020•衡水二模)如图,已知过原点O 的直线与函数8log y x =的图象交于A ,B 两点,分别过A ,B 作y 轴的平行线与函数2log y x =图象交于C ,D 两点,若//BC x 轴,则四边形ABCD 的面积为.23【解析】设点A 、B 的横坐标分别为1x 、2x 由题设知,11x >,21x >.则点A 、B 纵坐标分别为81log x 、82log x .因为A 、B 在过点O 的直线上,所以818212log x log x x x =,点C 、D 坐标分别为1(x ,21log )x ,2(x ,22log )x.由于BC 平行于x 轴知2182log log x x =,即得21221log log 3x x =,321x x ∴=.代入281182log log x x x x =得3181181log 3log x x x x =.由于11x >知81log 0x ≠,3113x x ∴=.考虑11x >解得1x .于是点A的坐标为,log即A ,162log3)B ∴21log 3)2,C 21log 3)2,D 23log 3)2.∴梯形ABCD 的面积为11()(22S AC BD BC =+⨯=2221log 3log 3)333+⨯=.故答案为:2log 33.16.(2020•沈河区模拟)设函数2()(1)f x lg x ax a =+--,给出下列命题:(1)()f x 有最小值;(2)当0a =时,()f x 的值域为R ;(3)当0a >时,()f x 在区间[2,)+∞上有单调性;(4)若()f x 在区间[2,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围是4a - .则其中正确的命题是.(写上所有正确命题的序号).【答案】(2)(3)【解析】21u x ax a =+-- 的最小值为21(44)04a a -++ ∴函数()f x 的值域为R 为真命题,故(2)正确;但函数()f x 无最小值,故(1)错误;若()f x 在区间[2,)+∞上单调递增,则2,42102a a a -+-->且 解得3a >-,故(3)正确,(4)错误;故答案为:(2)(3).四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(2020秋•宁县期末)已知函数4()1(0,1)2xf x a a a a =->≠+且(0)0f =.(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)若函数()(21)()x g x f x k =+⋅+有零点,求实数k 的取值范围;(Ⅲ)当(0,1)x ∈时,()22x f x m >⋅-恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(Ⅰ)对于函数4()1(0,1)2x f x a a a a =->≠+,由4(0)102f a =-=+,求得2a =,故42()1122221x x f x =-=-⋅++.(Ⅱ)若函数()(21)()21221x x x g x f x k k k =+⋅+=+-+=-+有零点,则函数2x y =的图象和直线1y k =-有交点,10k ∴->,求得1k <.(Ⅲ) 当(0,1)x ∈时,()22x f x m >⋅-恒成立,即212221x x m ->⋅-+恒成立.令2x t =,则(1,2)t ∈,且323112(1)(1)1t m t t t t t t t +<-==++++.由于121t t ++在(1,2)t ∈上单调递减,∴1212712216t t +>+=++,76m ∴ .18.(2020秋•越秀区期末)已知函数()log (0,1)a f x x a a =>≠.(1)若120x x <<,试比较12(2x x f +与12()()2f x f x +的大小,并说明理由;(2)若1a >,且(A t ,())f t ,(2B t +,(2))f t +,(4C t +,(4))(2)f t t + 三点在函数()y f x =的图象上,记ABC ∆的面积为S ,求()Sg t =的表达式,并求()g t 的值域.【答案】设12121212()()()()2222a a a log x log x x x f x f x x x K f log ++++=-=-12()2a a x x log log log +=-=1>,12(0)x x <<.(1)对a 进行讨论:当1a >时,0K >,1212()()()22x x f x f x f ++>;当01a <<时,0K <,1212()()()22x x f x f x f ++<;(2)分别过A 、B 、C 作x 轴垂线交x 轴于M 、N 、P ,所以S 等于两梯形面积和与大梯形面积之差,2111(2)4()(()(2))2((2)(4))2(()(4))42log (2)log ()l og (4)()(1)222(4)(4)a a a a a t S g t f t f t f t f t f t f t t t t log log t t t t +==++⋅++++⋅-++⋅=+--+==+++,(2)t ;()g t 的值域为4(0,())3a log.19.(2020秋•西湖区期中)已知函数2()log (1)(01a f x a x =->+且1)a ≠.(Ⅰ)判断函数()f x 的奇偶性并说明理由;(Ⅱ)当01a <<时,判断函数()f x 在(1,)+∞上的单调性,并利用单调性的定义证明;(Ⅲ)是否存在实数a ,使得当()f x 的定义域为[m ,]n 时,值域为[1log a n +,1log ]a m +?若存在,求出实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)由2101x ->+,可得1x <-或1x >,()f x ∴的定义域为(-∞,1)(1-⋃,)+∞;(21()log (1log )11a a x f x x x -=-=++ ,且(111()log log (log ()()111a a a x x x f x f x x x x --+--===-=--+-+;()f x ∴在定义域上为奇函数.(2)当01a <<时,()f x 在(1,)+∞单调递减,任取1x ,2x 且121x x <<,12121211211(1)(1)()()()()log ()121(1)(1)a a a x x x x f x f x log log x x x x ---+-=-=+++-;由121212(1)(1)(1)(1)2()0x x x x x x -+-+-=-<,1212(1)(1)01(1)(1)x x x x -+∴<<+-,又01a <<,1212(1)(1)log ()0(1)(1)a x x x x -+∴>+-则12()()f x f x >,()f x ∴在(1,)+∞单调递减;(3)假设存在这样的实数a ,使得当()f x 的定义域为[m ,]n 时,值域为[1log a n +,1log ]a m +;由0m n <<,又log 1log 1a a n m +<+,即log log a a n m <,01a ∴<<.由(2)知:()f x 在(1,)+∞单调递减,()f x ∴在(,)m n 单调递减,∴1()()111()()11a a a a m f m log log m m n f n log log n n -⎧==+⎪⎪+⎨-⎪==+⎪+⎩,即m ,n 是方程1log log 11a a x x x -=++的两个实根,即11x ax x -=+在(1,)+∞上有两个互异实根;于是问题转化为关于x 的方程2(1)10ax a x +-+=在(1,)+∞上有两个不同的实数根,令2()(1)1g x ax a x =+-+,则有2(1)40112(1)0a a a a g ⎧=-->⎪-⎪->⎨⎪>⎪⎩,解得03a <<-故存在实数(0,3a ∈-,使得当()f x 的定义域为[m ,]n 时,值域为[1log a n +,1log ]a m +.20.(2020秋•南昌期末)定义在D 上的函数()f x ,如果满足:对任意x D ∈,存在常数0M ,都有|()|f x M 成立,则称()f x 是D 上的有界函数,其中M 称为函数()f x 的一个上界.已知函数11()1()()24x x f x a =++,121()log 1ax g x x -=-.(1)若函数()g x 为奇函数,求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,求函数()g x 在区间9[,3]7上的所有上界构成的集合;(3)若函数()f x 在[0,)+∞上是以5为上界的有界函数,求实数a 的取值范围.【答案】(1)因为函数()g x 为奇函数,所以()()g x g x -=-,即112211log log 11ax ax x x +-=----,即1111ax x x ax+-=---,得1a =±,而当1a =时不合题意,故1a =-.(2)由(1)得:121()log 1x g x x +=-,而112212()log log (111x g x x x +==+--,易知()g x 在区间(1,)+∞上单调递增,所以函数121()log 1x g x x +=-在区间9[,3]7上单调递增,所以函数121()log 1x g x x +=-在区间9[,3]7上的值域为[3-,1]-,所以|()|3g x ,故函数()g x 在区间9[,3]7上的所有上界构成集合为[3,)+∞.(3)由题意知,|()|5f x 在[0,)+∞上恒成立,5()5f x - ,1116(()4()424x x x a --- .∴1162(42()22x x x x a -⋅-⋅- 在[0,)+∞上恒成立.∴11[62()][42()]22x x x x max min a -⋅-⋅- 设2x t =,1()6h t t t =--,1()4P t t t=-,由[0x ∈,)+∞,得1t .易知()P t 在[1,)+∞上递增,设121t t < ,21121212()(61)()()0t t t t h t f t t t ---=>,所以()h t 在[1,)+∞上递减,()h t 在[1,)+∞上的最大值为h (1)7=-,()p t 在[1,)+∞上的最小值为p (1)3=,所以实数a 的取值范围为[7-,3].21.(2021秋•金山区期中)已知函数2()32log f x x =-,2()log g x x=(1)如果[1x ∈,2],求函数()[()1]()h x f x g x =+的值域;(2)求函数()()|()()|()2f xg x f x g x M x +--=的最大值.(3)如果对任意[1x ∈,2],不等式2()()f x f k g x > 恒成立,求实数k 的取值范围.【答案】(1)令2log t x =,则()3f x t =-,()g x t =,222()(42log )log 2(1)2h x x x t =-=--+ .[1x ∈ ,2],[0t ∴∈,1],故当1t =时,()h x 取得最大值为2,当2t =时,函数取得最小值为0,()h x ∴的值域为[0,2].(2)函数(),()()()()|()()|()(),()()2g x f x g x f x g x f x g x M x f x f x g x ⎧+--==⎨<⎩,2()()3(1log )f x g x x -=- ,∴当(0x ∈,2]时,()()f x g x 2()log M x x =.当(2,)x ∈+∞时,()()f x g x <2()32log M x x =-.即22log ,02()32log ,2x x M x x x <⎧=⎨->⎩ .当02x < 时,()M x 最大值为1;当2x >时,()1M x <.综上:当2x =时,()M x 取到最大值为1.(3) 对任意[1x ∈,2],不等式2()()f x f k g x > 恒成立,即222(34log )(3log )log x x k x -->.[1x ∈ ,2],[0t ∴∈,1],(34)(3)t t kt ∴-->对一切[0t ∈,1]恒成立.①当0t =时,k R ∈.②当(0t ∈,1],9415k t t <+-,9()415h t t t=+- 在(0,1]上是减函数,()2min h t ∴=-,(1t =时),2k ∴<-.综述,k 的取值范围为(,2)-∞-.22.(2020秋•东湖区期中)已知函数()f x为对数函数,并且它的图象经过点3)2,函数2()[()]2()3g x f x bf x =-+在区间上的最小值为h (b ),其中b R ∈.(1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()y g x =的最小值h (b )的表达式;(3)是否存在实数m 、n 同时满足以下条件:①4m n >>;②当h (b )的定义域为[n ,]m 时,值域为2[n ,2]m .若存在,求出m 、n 的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)()f x的图象经过点32,∴32f =,即3log 2a =∴33222a ==,即22()log (0)a f x x x =∴=>(2)设2()log t f x x ==,16x ,∴22log log 16x ∴1()42f x ,即142t 则222()23()3y g t t bt t b b ==-+=-+-,1(4)2t ,对称轴为t b =①当12b <时,()y g t =在1[,4]2上是增函数,113(24min y h b ==-②当142b 时,()y g t =在1[,]2b 上是减函数,在(b ,4]上是增函数,2()3min y h b b ==-③当4b >时,()y g t =在1[,4]2上是减函数,min y h =(4)198b =-综上所述,2131,4213,42198,4minb b y b b b b ⎧-<⎪⎪⎪=-⎨⎪->⎪⎪⎩ (3)4m n >> ,[b n ∈,]m ,h ∴(b )198b =-.h (b )的定义域为[n ,]m ,值域为2[n ,2]m ,且h (b )为减函数,∴22198198m n n m⎧-=⎨-=⎩两式相减得8()()()m n m n m n -=-+,m n > ,0m n ∴-≠,得8m n +=,但这与“4m n >>”矛盾,故满足条件的实数m ,n 不存在.。

2020-2021学年人教版必修二高一数学满分期末冲刺卷07 立体几何 压轴题(浙江解析版)

2020-2021学年人教版必修二高一数学满分期末冲刺卷07 立体几何 压轴题(浙江解析版)

专题07立体几何压轴题(共38题)一、单选题1.某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图所示,圆柱表面上的点M在正视图上的对应点为A,圆柱表面上的点N在左视图上的对应点为B,则在此圆柱侧面上,从M到N的路径中,最短路径的长度为A.17B.25C.3D.2【答案】B【解析】首先根据题中所给的三视图,得到点M和点N在圆柱上所处的位置,将圆柱的侧面展开图平铺,点M、N在其四分之一的矩形的对角线的端点处,根据平面上两点间直线段最短,利用勾股定理,求得结果.根据圆柱的三视图以及其本身的特征,将圆柱的侧面展开图平铺,可以确定点M和点N分别在以圆柱的高为长方形的宽,圆柱底面圆周长的四分之一为长的长方形的对角线的端点处,22+= B.4225点睛:该题考查的是有关几何体的表面上两点之间的最短距离的求解问题,在解题的过程中,需要明确两个点在几何体上所处的位置,再利用平面上两点间直线段最短,所以处理方法就是将面切开平铺,利用平面图形的相关特征求得结果.2.如图,已知正方形ABCD和正方形ABEF所在平面成60°的二面角,则直线BD与平面ABEF所成角的正弦值为().A .23B 5C 6D 3 【答案】C 【解析】由题意得DA AB ⊥,FA AB ⊥,可知DAF ∠为平面ABCD 和平面ABEF 所成的二面角,即60DAF ∠=,利用线面垂直判定定理得AB ⊥平面DAF ,取AF 中点M ,连接DM ,利用线面垂直判定定理知DM⊥平面ABEF ,即DBM ∠为直线BD 与平面ABEF 所成角,在直角DMB 中,利用正弦可求得结果.由题意得,平面ABCD 平面ABEF AB =,且DA AB ⊥,FA AB ⊥DAF ∴∠为平面ABCD 和平面ABEF 所成的二面角,即60DAF ∠=,则DAF △为等边三角形,设2AF =又DAAF A =,可知AB ⊥平面DAF取AF 中点M ,连接DM ,则DM AF ⊥,又DM ⊂平面DAF ,则DM AB ⊥又AB AF A =,可知DM ⊥平面ABEF ,DBM ∴∠为直线BD 与平面ABEF 所成角,在直角DMB 中,222222DB =+=,22213DM =-63sin 22DM DBM DB ∴∠===故选:C【点睛】关键点点睛:本题考查二面角定义及求线面角,解题的关键是先利用二面角定义找到平面ABCD 和平面ABEF 所成的二面角,从而利用该角找到边的关系,再利用做辅助线找到线面角,在直角三角形中求角的正弦,考查学生的转化能力,逻辑推理能力与运算求解能力,属于中档题.3.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,M 是11A B 的中点,点P 是侧面11CDD C 上的动点,且1MP AB C ,则线段MP 长度的取值范围是A .2,6⎡⎣B .6,22⎤⎦ C .6,23⎡⎣D .3,6⎡⎣【答案】B 【解析】取CD 的中点N ,1CC 的中点R ,11B C 的中点H ,根据面面平行的判定定理,得到平面//MNRH平面1AB C ,确定线段MP 扫过的图形是MNR ,再由题中数据,得到MRN ∠是直角,进而即可求出结果.取CD 的中点N ,1CC 的中点R ,11B C 的中点H ,则1////MN B C HR ,//MH AC ,∴平面//MNRH平面1AB C ,∴MP ⊂平面MNRH ,线段MP 扫过的图形是MNR∵2AB =,∴22,2,6MN NR MR ===,∴222MN NR MR =+,∴MRN ∠是直角, ∴线段MP 长度的取值范围是6,22⎡⎤⎣⎦.故选B. 【点睛】本题主要考查面面平行的判定,熟记面面平行的判定定理即可,属于常考题型. 4.如图,正方形ABCD 和正方形ADEF 成60︒的二面角,将DEF 绕DE 旋转,在旋转过程中(1)对任意位置,总有直线AC 与平面DEF 相交;(2)对任意位置,平面DEF 与平面ABCD 所成角大于或等于60︒; (3)存在某个位置,使DF ⊥平面ABCD ;(4)存在某个位置,使DF BC ⊥.其中正确的是( ). A .(1)(3) B .(2)(3)C .(2)(4)D .(3)(4)【答案】C 【解析】采用逐一验证法,根据线线、线面、面面之间的位置关系,可得结果.过D 作AC 的平行线l , 如图当平面DEF 过l 时,直线AC 与平面DEF 平行,故(1)错误;DEF 绕DE 旋转形成一个以DE 为高,EF 为底面半径的圆锥,设平面ABCD 的法向量为n ,平面DEF 的法向量为r , 则向量n 所在直线与圆锥底面所成角为60︒, 向量r 所在直线为圆锥底面的半径所在直线,根据最小角原理,n 与r 的夹角大于或等于60︒,故(2)正确; 若有DF⊥平面ABCD ,则AD DF ⊥,∴AD ⊥平面DEF ,则F 在平面DEC 内, 此时DF 与平面ABCD 所成角为15︒或75︒,矛盾, 故(3)错误;当AD DF ⊥,∴AD ⊥平面DEF 时,AD DF ⊥, ∴DFBC ⊥,故(4)正确.故选:C 【点睛】本题考查立体几何中存在性问题,重在考查空间想象能力,属基础题.5.如图,在长方形ABCD 中,AD CD <,现将ACD △沿AC 折至1ACD △,使得二面角1A CD B --为锐二面角,设直线1AD 与直线BC 所成角的大小为α,直线1BD 与平面ABC 所成角的大小为β,二面角1A CD B --的大小为γ,则,,αβγ的大小关系是( )A .αβγ>>B .αγβ>>C .γαβ>>D .不能确定【答案】B【解析】先证明最小角定理,再过点1D 作1D O ⊥平面ABC ,过点B 作BO '⊥平面1ACD ,连接OB ,过O '作1O H CD '⊥,连接BH ,可得BHO γ'∠=,1D BO β∠=,由等体积法可得1BO D O '=,进而可得βγ,的大小,在平面1AD C 内,111,AD D C O H D C '⊥⊥,所以1//AD O H '.所以α等于直线O H '与BC 所成的角BHO '∠也为直线O H '与平面1BCD 所成的角,根据上面已证的最小角定理有BHO α'∠<,从而得到答案.解决本题,先来了解最小角定理:平面外的一条斜线和它在平面内的射影所成的锐角,是这条斜线和平面内经过斜足的直线所成的一切角中最小的角平面斜交的直线与它在该平面内的射影的夹角不大于直线与平面内其他直线的夹角. 证明如下: 直线AB 与平面α斜交,斜足为B ,AO ⊥平面α,BC OC ⊥,由AO ⊥平面α,BCOC ⊥,可证明BC ⊥平面AOC , 则BCAC ⊥.则cos BOABO AB ∠=, cos BCABC AB ∠=,cos BCOBC BO∠=,所以cos cos BO BC BCABO OBCAB BO AB∠⋅∠=⨯=, 即cos cos cos ABC ABO OBC ∠=∠⋅∠, 故cos cos ABC ABO ∠<∠,ABC ABO ∠>∠.过点1D 作1D O ⊥平面ABC ,过点B 作BO '⊥平面1ACD , 连接OB . 过O '作1O HCD '⊥,连接BH ,如图:则1D BO ∠为直线1BD 与平面ABC 所成角, 即1D BO β∠=, 由BO '⊥平面1ACD , 则1BO CD '⊥, 又1O HCD '⊥,且BO O H O '''⋂=所以1D C ⊥平面BO H ', 则1CD BH ⊥所以BHO '∠为二面角1A CD B --的平面角, 即BHO γ'∠=, 又11D ABC B AD C V V --=,即111133ABC AD C S OD S O B '⨯⨯=⨯⨯△△, 且112AD C ABCD S ABC S S ==矩形△△,所以1BO D O '=.由sin ,BO BHO BH''∠=111sin D OD BO BD ∠=, 由1BHBD <,所以sin BHO '∠> 1sin D BO ∠,即BHO '∠> 1D BO ∠,也即γβ>. 又在平面1AD C 内,111,AD D C O H D C '⊥⊥,所以1//AD O H '.所以α等于直线O H '与BC 所成的角,BHO '∠也为直线O H '与平面1BCD 所成的角.根据上面已证的最小角定理有BHO α'∠<. 所以αγβ>>, 故选:B. 【点睛】方法点睛:最小角定理:平面外的一条斜线和它在平面内的射影所成的锐角,是这条斜线和平面内经过斜足的直线所成的一切角中最小的角平面斜交的直线与它在该平面内的射影的夹角不大于直线与平面内其他直线的夹角. 6.已知直四棱柱1111ABCD A B C D -,其底面ABCD 是平行四边形,外接球体积为36π,若1AC BD ⊥,则其外接球被平面11AB D 截得图形面积的最小值为( ) A .8π B .24310π C .8110π D .6π【答案】A 【解析】由条件可得ABCD 为矩形,进而可得BD ⊥平面1ACC ,所以BD AC ⊥,则四边形ABCD 为正方形,所以直四棱柱1111ABCD A B C D -为正四棱柱,设1,AB AD a CC b ===,由余弦定理可得11cos AD B ∠的值,求出11sin AD B ∠的值,由正弦定理可得11AB D的外接圆的半径为2r=,由均值不等式可得r 的最小值,从而得出答案.由直四棱柱1111ABCD A B C D -内接于球,则,,,A B C D 四点在球面上, 所以四边形ABCD 为球的一截面圆的内接四边形,所以对角互补. 又四边形ABCD 是平行四边形,所以ABCD 为矩形.在直四棱柱1111ABCD A B C D -中,1CC ⊥平面ABCD ,所以1CC BD ⊥ 又1AC BD ⊥,111AC CC C =,所以BD ⊥平面1ACC ,所以BD AC ⊥所以四边形ABCD 为正方形,所以直四棱柱1111ABCD A B C D -为正四棱柱. 由外接球体积为34363R ππ=,则球的半径为3R =, 由1AC 为该外接球的直径,则16AC =设1,AB AD a CC b ===,则2221236AC a b =+=,则22362b a =-在11AB D 中,11AB AD ====11B D =由余弦定理可得2222111111111cos 2AD B D AB AD B AD B D +-∠===⋅所以11sin AD B ∠===设11AB D 的外接圆的半径为r,由正弦定理可得2111362sin a AB r AD B -===∠所以22r ⎫===≥==,即a=r 的最小值为其外接球被平面11AB D 截得图形面积的最小值为:28S r ππ== 故选:A【点睛】关键点睛:本题考查几何体的外接球的截面面积问题,解答本题的关键是先由线面垂直关系得出直四棱柱1111ABCD A B C D -为正四棱柱,然后由余弦定理和正弦定理得出11AB D 的外接圆的半径22624r a=-,由均值不等式求出最小值,属于难题.7.如图,棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,P 为线段1A B 上的动点,则下列结论错误的是A .11DC D P ⊥B .平面11D A P ⊥平面1A APC .1APD ∠的最大值为90 D .1AP PD +22+【答案】C 试题分析:∵111AD DC ⊥,11A B DC ⊥,∴1DC ⊥面11A BCD ,1D P ⊂面11A BCD ,∴11DC D P ⊥,A 正确;∵平面11D A P 即为平面11D A BC ,平面1A AP 即为平面11A ABB ,且11D A ⊥平面11A ABB , ∴平面11D A BC ⊥平面11A ABB ,∴平面11D A P ⊥平面1A AP ,∴B 正确;当1202A P <<时,1APD ∠为钝角,∴C 错;将面1AA B 与面11A BCD 沿1A B 展成平面图形,线段1AD 即为1AP PD +的最小值,在11D A A ∆中,11135D A A ∠=,利用余弦定理解三角形得122AD =+即122AP PD +≥+,∴D 正确,故选C .考点:立体几何中的动态问题.【思路点睛】立体几何问题的求解策略是通过降维,转化为平面几何问题,具体方法表现为:1.求空间角、距离,归到三角形中求解;2.对于球的内接外切问题,作适当的截面,既要能反映出位置关系,又要反映出数量关系;求曲面上两点之间的最短距离,通过化曲为直转化为同一平面上两点间的距离. 8.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,P 是空间中任意一点,下列说法错误的个数是( ) ①若P 为棱1CC 中点,则异面直线AP 与CD 所成角的正切值为5;②若P 在线段1A B 上运动,则1AP PD +的最小值为622+;③若P 在半圆弧CD 上运动,当三棱锥P ABC -的体积最大时,三棱柱P ABC -外接球的表面积为2π;④若过点P 的平面α与正方形每条棱所成角相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为33A .1个B .2个C .3个D .4个【答案】A【解析】 根据异面直线的夹角求解,棱锥外接球的求解,以及正方体截面的性质,对选项进行逐一分析即可.对于①,如图所示,由//AB CD ,可知BAP ∠即为异面直线AP 与CD 所成的角.设正方体的棱长为2,连接BP ,则在RT BAP 中,2AB =,2222215BP BC CP =+=+= 5tan 2BP BAP AB ∠==,故①正确 对于②,将三角形1AA B 与四边形11A BCD 沿1A B 展开到同一个平面上,如图所示.由图可知,线段1AD 的长度即为1AP PD +的最小值.在11AA D 中,利用余弦定理可得122AD=+,故②错误.对于③,如下图所示:当P 为CD 中点时,三棱锥P ABC -体积最大,此时,三棱锥P ABC-的外接球球心是AC中点,半径为22﹐其表面积为2π.故③正确.对于④﹐平面α与正方体的每条棱所在直线所成的角都相等,只需与过同一顶点的三条棱所成的角相等即可,如图所示:AP AR AQ==.则平面PQR与正方体过点A的三条棱所成的角相等.若点E,F,G,H,M,N分别为相应棱的中点,可得平面EFGHMN平行于平面PQR,且六边形EFGHMN为正六边形.正方体棱长为1,所以正六边形EFGHMN的边长为22,可得此正六边形的面积为334,为截面最大面积.故④正确.故选:A【点睛】本题考查异面直线夹角的求解,棱锥外接球表面积,正方体截面问题,属较难题.9.如图,矩形ABCD中,AB=2AD,E为边AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE.若M为线段A1C 的中点,则在△ADE翻折过程中,下面四个命题中不正确的是()A .线段BM 的长度是定值B .点M 在某个球面上运动C .存在某个位置,使DE ⊥A 1CD .存在某个位置,使MB 平面A 1DE【答案】C【解析】取CD 中点N ,连接MN ,BN ,利用线面平行的判定定理和性质定理可以证明MB 平面A 1DE 恒成立,从而判定D 正确;利用三角形MNB 中的边角定值分析可得BM 是定值,从而判定A 、B 正确;根据排除法,或者利用面面垂直的判定定理与性质,证明OC 与DE 不垂直.从而判定C 不正确.解:取CD 中点N ,连接MN ,BN ,则MN DA 1,BN DE ,所以平面MBN 平面A 1DE ,所以MB平面A 1DE ,故D 正确; 由∠A 1DE =∠MNB ,MN =12A 1D =定值,NB =DE =定值, 由余弦定理可得2222?·MB MN NB MN NB cos MNB =+-∠,所以MB 是定值,故A 正确;因为B 是定点,所以M 是在以B 为圆心,MB 为半径的球上,故B 正确;连接AN,EN,设AN,DE 交点为F ,连接1A F ,易知ADNE 为正方形,,BD AN ∴⊥ 又在折叠过程中1A F DE ⊥始终不变,∴直线DE ⊥平面1A AN ,∴平面1A AN ⊥平面ABCD ,根据面面垂直的性质定理可得A 1在平面ABCD 中的射影O 在线段AN 上,A 1C 在平面ABCD 中的射影为OC ,由于CFD ∠是直角,所以OC 与DE 不垂直,∴DE ⊥A 1C 不可能,可得C 不正确.故选:C.【点睛】本题考查线面、面面垂直、平行关系的判定与应用,属中高档题,难度较大.10.唐朝的狩猎景象浮雕银杯如图1所示.其浮雕临摹了国画、漆绘和墓室壁画,体现了古人的智慧与工艺.它的盛酒部分可以近似地看作是半球与圆柱的组合体(假设内壁表面光滑,忽略杯壁厚度),如图2所示.已知球的半径为R ,酒杯内壁表面积为2143R π,设酒杯上部分(圆柱)的体积为1V ,下部分(半球)的体积为2V ,则12V V =( )A .2B .32C .1D .34【答案】A【解析】设酒杯上部分(圆柱)的高为h ,球的半径为R ,则酒杯下部分(半球)的表面积为22R π,结合圆柱和球的体积公式,即可求解.设酒杯上部分(圆柱)的高为h ,球的半径为R ,则酒杯下部分(半球)的表面积为22R π, 酒杯内壁表面积为2143R π,得圆柱侧面积为222148233R R R πππ-=, 酒杯上部分(圆柱)的表面积为2283R h R ππ⨯=,解得43h R = 酒杯下部分(半球)的体积332142233V R R ππ=⨯= 酒杯上部分(圆柱)的体积2314433R V R R ππ=⨯= 所以133224323R V V R ππ==. 故选:A.【点睛】本题主要考查了组合体的结构特征,以及球的表面积和体积、圆柱侧面积和体积的应用,属于中档题. 11.已知点,,,M N P Q 在同一个球面上,3,4,5MN NP MP === ,若四面体MNPQ 体积的最大值为10,则这个球的表面积是( )A .254π B .62516π C .22516π D .1254π 【答案】B【解析】 由已知可得=90PNM ∠︒,从而可得球心O 在过PM 中点'O 与面MNP 垂直的直线上,根据球的几何性质可得,当'O Q 过球心时体积最大,由四面体MNPQ 体积的最大值为10,求出'5O Q =,再利用勾股定理求出球的半径,从而可求出球的表面积解:由3,4,5MN NP MP ===,可得222MN NP MP +=,所以=90PNM ∠︒,则球心O 在过PM 中点'O 与面MNP 垂直的直线上,因为MNP 面积为定值,所以四面体的高最大时体积最大,根据球的几何性质可得,当'O Q 过球心时体积最大,因为四面体Q MNP -的最大体积为10, 所以111'34'10332MNP S O Q O Q ⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=,可得'5O Q =, 在'OO P 中,2'2'2OP OO O P =+,所以2225(5)4R R =-+,得258R =, 所以球的表面积为2256254816ππ⎛⎫⨯= ⎪⎝⎭, 故选:B .【点睛】本题主要考查三棱锥外接球表面积的求法,属于难题.要求外接球的表面积和体积,关键是求出球的半径,求外接球半径的常见方法有:①若三条棱两垂直则用22224R a b c =++(,,a b c 为三棱的长);②可以转化为长方体的外接球; ③特殊几何体可以直接找出球心和半径;④设球心(在过底面多边形外接圆圆心与底面垂直的直线上),利用待定系数法求半径.12.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点M 是对角线1AC 上的点(点M 与A 、1C 不重合),设1A DM ∆的面积为S 则S 的取值范围( )A .23[,23)3B .23(,23]3 C.23(,23)3 D .23[,23]3 【答案】A【解析】连接1AD 交1A D 于点O ,过O 作1OM AC ⊥,得到OM 为异面直线1A D 与1AC 的公垂线,根据11AOE AC D ∆∆,求得6OM =,得到1A DM ∆的最小面积,再由点M 与1C 重合时,求得11A DC ∆的面积,进而得到1A DM ∆的面积的取值范围.连接1AD 交1A D 于点O ,过O 作1OM AC ⊥,在正方体1111ABCD A B C D -中,1AD ⊥平面11ABC D ,所以1AD OM ⊥,所以OM 为异面直线1A D 与1AC 的公垂线,根据11AOM AC D ∆∆,则111OM OA C D AC =,即111226323OA C D OM AC ⋅⨯===, 所以1A DM ∆的最小面积为1111623222233A DM S AD OM ∆=⨯⨯=⨯⨯=, 当点M 与1C 重合时,此时11A DC ∆是边长为22的等边三角形,此时1123(22)234A DC S ∆=⨯=, 又因为点M 与A 、1C 不重合,所以111A DM A DC S S ∆∆<,所以1A DM ∆的面积的取值范围是23[,23)3.【点睛】本题主要考查了正方体的几何结构特征,以及三角形面积的计算,其中解答中合理利用正方体的几何结构特征,结合异面直线的公垂线,求得面积的最小值是解答的关键,着重考查推理与运算能力.13.我国古代《九章算术》中将上,下两面为平行矩形的六面体称为刍童.如图的刍童ABCD EFGH -有外接球,且26AB =,22AD =,15EH =,5EF =,平面ABCD 与平面EFGH 间的距离为1,则该刍童外接球的体积为A .12πB .24πC .36πD .48π【答案】C【解析】 假设O 为刍童外接球的球心,连接HF ,EG 交于点1O ,连接AC ,DB 交于点2O ,由球的几何性质可知O ,1O ,2O 在同一条直线上,由题意可知, 1OO ⊥平面ABCD ,1OO ⊥平面EFGH ,设2O O r =,利用勾股定理和球的半径相等的条件列式,求出r 的值,进而求出外接球的半径,即可求出体积.解:假设O 为刍童外接球的球心,连接HF ,EG 交于点1O ,连接AC ,DB 交于点2O ,由球的几何性质可知O ,1O ,2O 在同一条直线上,由题意可知, 1OO ⊥平面ABCD ,1OO ⊥平面EFGH ,211O O =.设2O O r =,在1Rt OGO 中,22211OG OO O G =+,在矩形EFGH 中,()()222215525EG EF FG =+=+=.1152O G EG ==. ∴()222221115OG OO O G r =+=++. 在2Rt OBO 中,22222OB OO O B =+,在矩形ABCD 中,()()2222222642DB AD AB =+=+=21222O B BD ==. ∴()222222222OB OO O B r =+=+.设外接球的半径OG OB R ==, ∴()()()22221522r r ++=+,解得1r =. 则()221223OB =+=.即3R =. 则该刍童外接球的体积334433633V R πππ==⨯=. 故选:C.【点睛】本题考查几何体的外接球体积的求法,考查空间想象能力,找到球心是关键,属于中档题. 14.在长方体1111ABCD A B C D -中,12,1AB BC AA ===,点M 为1AB 的中点,点P 为对角线1AC 上的动点,点Q 为底面ABCD 上的动点(点P ,Q 可以重合),则MP PQ +的最小值为 A .22 B 3C .34 D .1【答案】C【解析】画出图形,将平面11AB C 沿1AC 翻折,使其与平面1ACC 在共面,将折线段转化为直线段距离最小,从而求出MP +PQ 的最小值.如图1,显然当Q 是P 在底面ABCD 的射影时MP PQ +才可能最小,将平面11AB C 沿1AC 翻折, 使其与平面1ACC 在共面,如图2所示,此时易得130CAC ∠=,3AM =,显然当,,M P Q 三点共线时,MP PQ +取得最小值,此时min 133sin sin 604MQ AM CAB =∠==. 故选:C. 【点睛】本题考查立体几何翻折问题中的最值问题,考查空间想象能力以及学生的计算能力,难度比较大.15.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点E 、F 分别是棱BC ,1CC 的中点,P 是侧面11BCC B 内一点,若1//A P 平面AEF ,则线段1A P 长度的取值范围是( )A .52,⎦B .325⎣⎦C .325⎣D .522⎡⎢⎣ 【答案】C 【解析】分别取棱1BB 、11B C 的中点M 、N ,连接MN ,易证平面1//A MN 平面AEF ,由题意知点P 必在线段MN 上,由此可判断P 在M 或N 处时1A P 最长,位于线段MN 中点处时最短,通过解直角三角形即可求得.如下图所示,分别取棱1BB ,11B C 的中点M 、N ,连MN ,1BC ,M ,N ,E ,F 分别为所在棱的中点,则1//MN BC ,1//EF BC ,//MN EF ∴,又MN ⊄平面AEF ,EF ⊂平面AEF , //MN ∴平面AEF .1//AA NE ,1AA NE =, ∴四边形1AENA 为平行四边形,1//A N AE ∴,又1A N ⊄平面AEF ,AE ⊂平面AEF ,1//A N ∴平面AEF ,又1A NMN N =,∴平面1//A MN 平面AEF .P 是侧面11BCC B 内一点,且1//A P 平面AEF ,∴点P 必在线段MN 上.在11Rt A B M ∆中,2221111215A MA B B M =+=+=同理,在11Rt A B N ∆中,可得15A N=1A MN ∴∆为等腰三角形.当点P 为MN 中点O 时,1A P MN ⊥,此时1A P 最短;点P 位于M 、N 处时,1A P 最长.()222211232522AO A M OM ⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭,115AM A N =. ∴线段1A P 长度的取值范围是3252⎡⎢⎣.【点睛】本题考查点、线、面间的距离问题,考查学生的运算能力及推理转化能力,属中档题,解决本题的关键是通过构造平行平面寻找P 点位置.16.鲁班锁是中国传统的智力玩具,起源于古代汉族建筑中首创的榫卯结构,这种三维的拼插器具内部的凹凸部分(即榫卯结构)啮合,十分巧妙,外观看是严丝合缝的十字立方体,其上下、左右、前后完全对称,从外表上看,六根等长的正四棱柱分成三组,经90︒榫卯起来,如图,若正四棱柱的高为8,底面正方形的边长为2,现将该鲁班锁放进一个球形容器内,则该球形容器的表面积的最小值为( )(容器壁的厚度忽略不计)A .21πB .40πC .41πD .84π【答案】D 【解析】根据题给的限制条件与球的对称性,分析出该几何体也是同样处于对称的状态时,其外接球最小.由题意知,当该球为底面边长分别为4、2,高为8的长方体的外接球时,球的半径取最小值,所以,该球形容器的半径的最小值为184641642R =++=84S π=. 故选:D. 【点睛】本题考查球的表面积,结合传统文化,考查实际问题的理解能力,属于创新题.17.已知四棱锥-S ABCD 中,四边形ABCD 为等腰梯形,//AD BC ,120BAD ︒∠=,ΔSAD 是等边三角形,且23SA AB ==P 在四棱锥-S ABCD 的外接球面上运动,记点P 到平面ABCD 的距离为d ,若平面SAD ⊥平面ABCD ,则d 的最大值为() A 131 B 132 C 151+D 152【解析】根据平面SAD ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 为等腰梯形,则球心在过BC 的中点E 的面的垂线上,又ΔSAD 是等边三角形,所以球心也在过SAD ∆的外心F 面的垂线上,从而找到球心,再根据已知量求解即可.依题意如图所示:取BC 的中点E ,则E 是等腰梯形ABCD 外接圆的圆心, 取F 是SAD ∆的外心,作OE ⊥平面,ABCD OF⊥平面SAB ,则O 是四棱锥S ABCD -的外接球球心,且3,2==OF SF , 设四棱锥S ABCD -的外接球半径为R ,则22213R SF OF =+=,而1OE =,所以max 131d R OE =+=+, 故选:A. 【点睛】本题考查组合体、球,还考查空间想象能力以及数形结合的思想,属于难题.18.正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1,M ,N 为线段BC ,1CC 上的动点,过点1A ,M ,N 的平面截该正方体所得截面记为S ,则下列命题正确的个数是( ) ①当0BM =且01CN <<时,S 为等腰梯形;②当M ,N 分别为BC ,1CC 的中点时,几何体11A D MN 的体积为112;③当M ,N 分别为BC ,1CC 的中点时,异面直线AC 与MN 成角60°;④无论M 在线段BC 任何位置,恒有平面11A D M ⊥平面1BC D A .1B .2C .3D .4【解析】根据异面直线的夹角及平面与平面垂直的判定,四棱锥体积公式可依次判断选项.对于①,当0BM =时,M 与B重合,01CN<<, 过点1A ,,M N 的平面截正方体所得截面S 如下图所示:由平面与平面平行的性质可知1//A B QN 且1A B QN ≠,1A Q BN =则截面S 为等腰梯形,所以①正确;对于②,当M,N 分别为BC,1CC 的中点时,位置关系如下图所示:作111,NED C MF A D ⊥⊥,因为111,NEA D NE D C ⊥⊥,且1111A D D C D ⋂=所以NE ⊥平面11A D CM 所以NE 为四棱锥11NA D M -的高则112MF =+=,2224NENC ==此时2222111131122D M A M AA AB BM ⎛⎫==++=++= ⎪⎝⎭则111111212222A D MS A D MF ∆=⨯⨯=⨯⨯= 所以四棱锥11NA D M -的体积为111111221332412N A D M A D M V S NE -∆=⨯⨯=⨯⨯=,所以②正确;对于③,当M,N 分别为BC,1CC 的中点时,连接11,AD D C由M,N 分别为BC,1CC 的中点,可知1//MN AD 则1AD 与AC 所成的角即为异面直线AC 与MN 所成的角.根据正方体的性质可知,1AD C ∆为等边三角形,即160AD C ∠=因而异面直线AC 与MN 所成的角为60,所以③正确;对于④无论M 在线段BC 任何位置,平面11A D CB 即为平面11A D M 因为11111,C D D C A D C D ⊥⊥且1111A D D C D ⋂=所以1C D ⊥平面11A D CB 而1C D ⊂平面1BC D所以平面11A D CB ⊥平面1BC D 即平面11A D M ⊥平面1BC D 所以④正确.综上可知,正确的有①②③④ 故选:D 【点睛】本题考查了空间中平面与平面垂直的判定,异面直线夹角的求法,四棱锥的体积求法,综合性强,对空间想象能力和空间思维能力要求高,属于难题.二、多选题19.已知球O 为正方体1111ABCD A B C D -的内切球,平面11A C B 截球O 的面积为24π,下列命题中正确的有( ) A .异面直线AC 与1BC 所成的角为60°B .1BD ⊥平面11AC B C .球O 的表面积为36πD .三棱锥111B AC B -的体积为288 【答案】AD 【解析】连接11A C ,1A B ,通过平移将AC 与1BC 所成角转化为11A C 与1BC 所成角可判断A ;通过反证法证明B ;由已知平面11A C B 截球O 的面积为24π求出正方体棱长,进而求出内切球的表面积可判断C ;利用等体积法可求得三棱锥111B AC B -的体积可判断D.对于A ,连接11A C ,1A B ,由正方体1111ABCD A B C D -,可知11//A C AC ,11AC B ∴∠为异面直线AC 与1BC 所成的角,设正方体边长为a,则1111AC A B BC ===,由等边三角形知1160A C B ∠=,即异面直线AC 与1BC 所成的角为60,故A 正确;对于B ,假设1BD ⊥平面11A C B ,又1A B ⊂平面11A C B ,则11BD B A ⊥,设正方体边长为a ,则11A D a =,1A B =,1BD ,由勾股定理知111A D B A ⊥,与假设矛盾,假设不成立,故1BD 不垂直于平面11A C B ,故B 错误;对于C ,设正方体边长为a,则11AC =,内切球半径为2a,设内切球的球心O 在面11A C B 上的投影为O ',由等边三角形性质可知O '为等边11A C B △的重心,则11123233O A AC a ='=⨯=,又1OA =,∴球心O 到面11A C B==,又球心与截面圆心的连线垂直于截面,∴截面圆的半径为6a =,又截面圆的面积2246S a ππ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭=,解得12a =,则内切球半径为6,内切球表面积214644S ππ==⨯,故C 错误;对于D ,由等体积法知111111111111212122812383B A C B B A C B A C B V V S a --==⨯⨯=⨯⨯=,故D 正确; 故选:AD【点睛】关键点点睛:本题考查了正方体和它的内切球的几何结构特征,关键是想象出截面图的形状,从而求出正方体的棱长,进而求出内切球的表面积及三棱锥的体积,考查了空间想象能力,数形结合的思想,属于较难题. 20.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,点O 为11A D 的中点,若以O 6为半径的球面与正方体1111ABCD A B C D -的棱有四个交点E ,F ,G ,H ,则下列结论正确的是( ) A .11//A D 平面EFGH B .1A C ⊥平面EFGHC .11A B 与平面EFGH 所成的角的大小为45°D .平面EFGH 将正方体1111ABCD A B C D -分成两部分的体积的比为1:7 【答案】ACD 【解析】如图,计算可得,,,E F G H 分别为所在棱的中点,利用空间中点线面的位置关系的判断方法可判断A 、B 的正确与否,计算出直线AB 与平面EFGH 所成的角为45︒后可得C 正确,而几何体BHE CGF -为三棱柱,利用公式可求其体积,从而可判断D 正确与否.如图,连接OA ,则2115OA AA =+=,故棱1111,,,A A A D D D AD 与球面没有交点.同理,棱111111,,A B B C C D 与球面没有交点. 因为棱11A D 与棱BC 之间的距离为226>BC 与球面没有交点.因为正方体的棱长为2,而26<球面与正方体1111ABCD A B C D -的棱有四个交点E ,F ,G ,H , 所以棱11,,,AB CD C C B B 与球面各有一个交点, 如图各记为,,,E F G H . 因为OAE △为直角三角形,故22651AE OE OA =-=-=,故E 为棱AB 的中点.同理,,F G H 分别为棱11,,CD C C B B 的中点.由正方形ABCD 、,E F 为所在棱的中点可得//EF BC , 同理//GH BC ,故//EF GH ,故,,,E F G H 共面. 由正方体1111ABCD A B C D -可得11//A D BC ,故11//A D EF 因为11A D ⊄平面EFGH ,EF⊂平面EFGH ,故11//A D 平面EFGH ,故A 正确.因为在直角三角1BA C 中,122A B =2BC = ,190A BC ∠=︒,1A C 与BC 不垂直,故1A C 与GH 不垂直,故1A C ⊥平面EFGH 不成立,故B 错误.由正方体1111ABCD A B C D -可得BC ⊥平面11AA B B ,而1A B ⊂平面11AA B B , 所以1BC A B ⊥,所以1EF A B ⊥在正方形11AA B B 中,因为,E H 分别为1,AB BB 的中点,故1EH A B ⊥,因为EFEH E =,故1A B ⊥平面EFGH ,所以BEH ∠为直线AB 与平面EFGH 所成的角,而45BEH ∠=︒,故直线AB 与平面EFGH 所成的角为45︒,因为11//AB A B ,故11A B 与平面EFGH 所成的角的大小为45°.故C 正确. 因为,,,E F G H 分别为所在棱的中点,故几何体BHE CGF -为三棱柱, 其体积为111212⨯⨯⨯=,而正方体的体积为8, 故平面EFGH 将正方体1111ABCD A B C D -分成两部分的体积的比为1:7,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查空间中线面位置的判断、空间角的计算和体积的计算,注意根据球的半径确定哪些棱与球面有交点,本题属于中档题.21.如图,线段AB 为圆O 的直径,点E ,F 在圆O 上,//EF AB ,矩形ABCD 所在平面和圆O 所在平面垂直,且2AB =,1EFAD ==,则下述正确的是( )A .//OF 平面BCEB .BF⊥平面ADFC .点A 到平面CDFE 21D .三棱锥C BEF -5π 【答案】ABC 【解析】 由1EFOB ==,//EF OB ,易证//OF 平面BCE ,A 正确;B , 由所矩形ABCD 所在平面和圆O 所在平面垂直, 易证AD ⊥平面ABEF ,所以AD BF ⊥,由线段AB为圆O 的直径,所以BFFA ⊥,易证故B 正确.C ,由C DAF A CDF V V --=可求点A 到平面CDFE 的距离为217,C正确. D ,确定线段DB 的中点M 是三棱锥C BEF -外接球心,进一步可求其体积,可判断D 错误.解:1EFOB ==,//EF OB ,四边形OFEB 为平行四边形,所以//OF BE , OF ⊄平面BCE ,BE ⊂平面BCE ,所以//OF 平面BCE,故A 正确.线段AB 为圆O 的直径,所以BF FA ⊥,矩形ABCD 所在平面和圆O 所在平面垂直,平面ABCD平面ABEFAB =,AD ⊂平面ABCD ,所以AD ⊥平面ABEF ,BF ⊂平面ABEF ,所以AD BF ⊥AD ⊂平面ADF ,AF ⊂平面ADF ,AD AF A =,所以BF⊥平面ADF ,故B 正确.1OF OE EF ===,OFE △是正三角形,所以1EF BE AF ===,//DA BC ,所以BC ⊥平面ABEF ,BC BF ⊥,3BF =22312CF CB BF +=+=,22112DF DA AF =+=+=2AB CD ==,CDF 是等腰三角形,CDF 的边DF 22222142222DF CF ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 11472222CDF S =⨯=△, //DA BC ,AD ⊂平面ADF ,BC ⊄平面ADF , //BC 平面ADF ,点C 到平面ADF 的距离为3BF = 111122DAF S =⨯⨯=△,C DAF A CDF V V --=,设点A 到平面CDFE 的距离为h ,1133ADF CFD S FB S h ⨯⨯=⨯⨯△△,111733232h ⨯=⨯⨯, 所以21h ,故C 正确.。

【压轴题】高一数学上期末模拟试题及答案

【压轴题】高一数学上期末模拟试题及答案

【压轴题】高一数学上期末模拟试题及答案一、选择题1.已知()f x 是偶函数,它在[)0,+∞上是增函数.若()()lg 1f x f <-,则x 的取值范围是( )A .1,110⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()10,10,10骣琪??琪桫C .1,1010⎛⎫⎪⎝⎭D .()()0,110,⋃+∞2.设6log 3a =,lg5b =,14log 7c =,则,,a b c 的大小关系是( ) A .a b c <<B .a b c >>C .b a c >>D .c a b >>3.在实数的原有运算法则中,补充定义新运算“⊕”如下:当a b ≥时,a b a ⊕=;当a b <时,2a b b ⊕=,已知函数()()()[]()1222,2f x x x x x =⊕-⊕∈-,则满足()()13f m f m +≤的实数的取值范围是( )A .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .21,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦4.若函数*12*log (1),()3,x x x N f x x N⎧+∈⎪=⎨⎪∉⎩,则((0))f f =( ) A .0B .-1C .13D .15.若函数()2log ,? 0,?0x x x f x e x >⎧=⎨≤⎩,则12f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( )A .1eB .eC .21eD .2e6.[]x 表示不超过实数x 的最大整数,0x 是方程ln 3100x x +-=的根,则0[]x =( )A .1B .2C .3D .47.定义在[]7,7-上的奇函数()f x ,当07x <≤时,()26xf x x =+-,则不等式()0f x >的解集为A .(]2,7B .()(]2,02,7-UC .()()2,02,-+∞UD .[)(]7,22,7--U8.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且在区间(),0-∞上单调递增。

【压轴题】高一数学下期末第一次模拟试题附答案

【压轴题】高一数学下期末第一次模拟试题附答案

【压轴题】高一数学下期末第一次模拟试题附答案一、选择题1.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知5a =,2c =,2cos 3A =,则b= A .2B .3C .2D .32.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B = ( ) A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,53.已知定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x -4)=f (x ),且在区间[0,2]上f (x )=x ,若关于x 的方程f (x )=log a |x |有六个不同的根,则a 的范围为( ) A .()6,10B .()6,22C .()2,22D .(2,4)4.已知集合 ,则A .B .C .D .5.设l ,m 是两条不同的直线,α是一个平面,则下列命题正确的是 ( ) A .若l m ⊥,m α⊂,则l α⊥ B .若l α⊥,//l m ,则m α⊥ C .若//l α,m α⊂,则//l mD .若//l α,//m α,则//l m6.当x ∈R 时,不等式210kx kx -+>恒成立,则k 的取值范围是( ) A .(0,)+∞B .[)0,+∞C .[)0,4D .(0,4)7.已知{}n a 的前n 项和241n S n n =-+,则1210a a a +++=L ( )A .68B .67C .61D .608.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )A .20B .10C .30D .609.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为A .1B .2C .3D .410.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右焦点为F .短轴的一个端点为M ,直线:340l x y -=交椭圆E 于,A B 两点.若4AF BF +=,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是( ) A .3 B .3(0,]4C .3D .3[,1)411.若函数()(),1231,1x a x f x a x x ⎧>⎪=⎨-+≤⎪⎩是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎛⎤⎥⎝⎦D .2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭12.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c .已知5a =,7b =,8c =,则A C +=A .90︒B .120︒C .135︒D .150︒二、填空题13.奇函数()f x 对任意实数x 都有(2)()f x f x +=-成立,且01x 剟时,()21x f x =-,则()2log 11f =______.14.某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,400,300,100件,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,则应从丙种型号的产品中抽取________ 件. 15.抛物线214y x =-上的动点M 到两定点(0,1)(1,3)--、的距离之和的最小值为__________.16.等边ABC ∆的边长为2,则AB u u u v在BC uuu v方向上的投影为________.17.如图,在等腰三角形ABC 中,已知1AB AC ==,120A ∠=︒,E F 、分别是边AB AC 、上的点,且,AE AB AF AC λμ==u u u v u u u v u u u v u u u v,其中(),0,1λμ∈且41λμ+=,若线段EF BC 、的中点分别为M N 、,则MN u u u u v的最小值是_____.18.在四面体ABCD 中,=2,60,90AB AD BAD BCD =∠=︒∠=︒,二面角A BD C --的大小为150︒,则四面体ABCD 外接球的半径为__________. 19.关于函数()sin sin f x x x =+有如下四个结论: ①()f x 是偶函数;②()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增;③()f x 最大值为2;④()f x 在[],ππ-上有四个零点,其中正确命题的序号是_______.20.某三棱锥的三视图如下图所示,正视图、侧视图均为直角三角形,则该三棱锥的四个面中,面积最大的面的面积是 .三、解答题21.已知直线12:210:280,l x y l ax y a ,++=+++=且12l l //. (1)求直线12,l l 之间的距离;(2)已知圆C 与直线2l 相切于点A ,且点A 的横坐标为2-,若圆心C 在直线1l 上,求圆C 的标准方程.22.在甲、乙两个盒子中分别装有标号为1、2、3、4的四个球,现从甲、乙两个盒子中各取出1个球,每个球被取出的可能性相等.(Ⅰ)求取出的两个球上标号为相同数字的概率; (Ⅱ)求取出的两个球上标号之积能被3整除的概率.23.在ABC V 中,a ,b ,c 分别为内角,,A B C 所对的边,已知cos a A R =,其中R 为ABC V 外接圆的半径,22243a cb S +-=,其中S 为ABC V 的面积. (1)求sin C ;(2)若23a b -=-,求ABC V 的周长. 24.随着我国经济的发展,居民的储蓄存款逐年增长.设某地区城乡居民人民币储蓄存款(年底余额)如下表: 年份20102011201220132014时间代号t12345储蓄存款y (千亿元)567810(Ⅰ)求y 关于t 的回归方程^^^t yb a =+(Ⅱ)用所求回归方程预测该地区2015年(6t =)的人民币储蓄存款.附:回归方程^^^t y b a =+中1122211()(),{().n niii ii i nni i i i x x y y x y nxyb x x x nx a y bx ====---==--=-∑∑∑∑25.某儿童乐园在“六一”儿童节推出了一项趣味活动.参加活动的儿童需转动如图所示的转盘两次,每次转动后,待转盘停止转动时,记录指针所指区域中的数.设两次记录的数分别为x ,y.奖励规则如下:①若3xy ≤,则奖励玩具一个;②若8xy ≥,则奖励水杯一个; ③其余情况奖励饮料一瓶.假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀.小亮准备参加此项活动. (Ⅰ)求小亮获得玩具的概率;(Ⅱ)请比较小亮获得水杯与获得饮料的概率的大小,并说明理由.26.如图,在等腰直角OPQ ∆中,090POQ ∠=,22OP =,点M 在线段PQ 上.(Ⅰ) 若5OM =,求PM 的长;(Ⅱ)若点N 在线段MQ 上,且030MON ∠=,问:当POM ∠取何值时,OMN ∆的面积最小?并求出面积的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】 【分析】 【详解】 由余弦定理得,解得(舍去),故选D.【考点】 余弦定理 【名师点睛】本题属于基础题,考查内容单一,根据余弦定理整理出关于b 的一元二次方程,再通过解方程求b.运算失误是基础题失分的主要原因,请考生切记!2.C解析:C 【解析】∵ 集合{}124A ,,=,{}2|40B x x x m =-+=,{}1A B ⋂= ∴1x =是方程240x x m -+=的解,即140m -+= ∴3m =∴{}{}{}22|40|43013B x x x m x x x =-+==-+==,,故选C3.A解析:A 【解析】由()4f x f x -=()得:4T =,当010]x ∈(,时,函数的图象如图:()()()26102f f f ===,再由关于x 的方程()log a f x x =有六个不同的根,则关于x 的方程()log a f x x =有三个不同的根,可得log 62log 102a a<⎧⎨>⎩,解得610a ∈(,),故选A.点睛:本题主要考查了函数的周期性,奇偶性,函数的零点等基本性质,函数的图象特征,体现了数形结合的数学思想,属于中档题;首先求出()f x 的周期是4,画出函数的图象,将方程根的个数转化为函数图象交点的个数,得到关于a 的不等式,解得即可.4.D解析:D 【解析】 试题分析:由得,所以,因为,所以,故选D.【考点】 一元二次不等式的解法,集合的运算【名师点睛】对于集合的交、并、补运算问题,应先把集合化简再计算,常常借助数轴或韦恩图处理.5.B解析:B 【解析】 【分析】利用,l α可能平行判断A ,利用线面平行的性质判断B ,利用//l m 或l 与m 异面判断C ,l 与m 可能平行、相交、异面,判断D .【详解】l m ⊥,m α⊂,则,l α可能平行,A 错;l α⊥,//l m ,由线面平行的性质可得m α⊥,B 正确; //l α,m α⊂,则//l m , l 与m 异面;C 错,//l α,//m α,l 与m 可能平行、相交、异面,D 错,.故选B. 【点睛】本题主要考查线面平行的判定与性质、线面面垂直的性质,属于中档题.空间直线、平面平行或垂直等位置关系命题的真假判断,除了利用定理、公理、推理判断外,还常采用画图(尤其是画长方体)、现实实物判断法(如墙角、桌面等)、排除筛选法等;另外,若原命题不太容易判断真假,可以考虑它的逆否命题,判断它的逆否命题真假,原命题与逆否命题等价.6.C解析:C 【解析】当0k =时,不等式210kx kx -+>可化为10>,显然恒成立;当0k ≠时,若不等式210kx kx -+>恒成立,则对应函数的图象开口朝上且与x 轴无交点,则240k k k >⎧⎨=-<⎩V 解得:04k <<,综上k 的取值范围是[)0,4,故选C. 7.B解析:B 【解析】 【分析】首先运用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出通项n a ,判断n a 的正负情况,再运用1022S S -即可得到答案. 【详解】当1n =时,112S a ==-;当2n ≥时,()()()22141141125n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-+----+=-⎣⎦, 故2,125,2n n a n n -=⎧=⎨-≥⎩;所以,当2n ≤时,0n a <,当2n >时,0n a >. 因此,()()()12101234101022612367a a a a a a a a S S +++=-+++++=-=-⨯-=L L .故选:B . 【点睛】本题考查了由数列的前n 项和公式求数列的通项公式,属于中档题,解题时特别注意两点,第一,要分类讨论,分1n =和2n ≥两种情形,第二要掌握()12n n n a S S n -=-≥这一数列中的重要关系,否则无法解决此类问题,最后还要注意对结果的处理,分段形式还是一个结果的形式.8.B解析:B 【解析】 【分析】根据三视图还原几何体,根据棱锥体积公式可求得结果. 【详解】由三视图可得几何体直观图如下图所示:可知三棱锥高:4h =;底面面积:1155322S =⨯⨯= ∴三棱锥体积:1115410332V Sh ==⨯⨯=本题正确选项:B 【点睛】本题考查棱锥体积的求解,关键是能够通过三视图还原几何体,从而准确求解出三棱锥的高和底面面积.9.B解析:B 【解析】分析:由题意结合流程图运行程序即可求得输出的数值. 详解:结合流程图运行程序如下: 首先初始化数据:20,2,0N i T ===,20102N i ==,结果为整数,执行11T T =+=,13i i =+=,此时不满足5i ≥; 203N i =,结果不为整数,执行14i i =+=,此时不满足5i ≥; 2054N i ==,结果为整数,执行12T T =+=,15i i =+=,此时满足5i ≥; 跳出循环,输出2T =. 本题选择B 选项.点睛:识别、运行程序框图和完善程序框图的思路: (1)要明确程序框图的顺序结构、条件结构和循环结构. (2)要识别、运行程序框图,理解框图所解决的实际问题. (3)按照题目的要求完成解答并验证.10.A解析:A 【解析】试题分析:设1F 是椭圆的左焦点,由于直线:340l x y -=过原点,因此,A B 两点关于原点对称,从而1AF BF 是平行四边形,所以14BF BF AF BF +=+=,即24a =,2a =,设(0,)M b ,则45b d =,所以4455b ≥,1b ≥,即12b ≤<,又22224c a b b =-=-,所以0c <≤0c a <≤.故选A . 考点:椭圆的几何性质.【名师点睛】本题考查椭圆的离心率的范围,因此要求得,a c 关系或范围,解题的关键是利用对称性得出AF BF +就是2a ,从而得2a =,于是只有由点到直线的距离得出b 的范围,就得出c 的取值范围,从而得出结论.在涉及到椭圆上的点到焦点的距离时,需要联想到椭圆的定义.11.C解析:C 【解析】 【分析】由题意结合分段函数的解析式分类讨论即可求得实数a 的取值范围. 【详解】当1x >时,x a 为减函数,则01a <<,当1x ≤时,一次函数()231a x -+为减函数,则230a -<,解得:23a >, 且在1x =处,有:()12311a a -⨯+≥,解得:34a ≤, 综上可得,实数a 的取值范围是23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦. 本题选择C 选项. 【点睛】对于分段函数的单调性,有两种基本的判断方法:一保证各段上同增(减)时,要注意上、下段间端点值间的大小关系;二是画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质进行直观的判断.12.B解析:B 【解析】 【分析】由已知三边,利用余弦定理可得1cos 2B =,结合b c <,B 为锐角,可得B ,利用三角形内角和定理即可求AC +的值. 【详解】在ABC ∆中,5a =Q ,7b =,8c =,∴由余弦定理可得:2222564491cos 22582a cb B ac +-+-===⨯⨯,b c <Q ,故B 为锐角,可得60B =︒,18060120A C ∴+=︒-︒=︒,故选B . 【点睛】本题主要考查利用余弦定理解三角形以及三角形内角和定理的应用.二、填空题13.【解析】【分析】易得函数周期为4则结合函数为奇函数可得再由时即可求解【详解】则又则故答案为:【点睛】本题考查函数奇偶性与周期性的综合应用具体函数值的求法属于中档题 解析:511-【解析】 【分析】易得函数周期为4,则()()22211log 11log 114log 16f f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,结合函数为奇函数可得222111616log log log 161111f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再由01x 剟时,()21x f x =-即可求解 【详解】()()(2)()4(2)4f x f x f x f x f x T +=-⇒+=-+=⇒=,则()()22211log 11log 114log 16f f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭, 又222111616log log log 161111f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,[]216log 0,111∈, 则216log 112165log 211111f ⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故答案为:511- 【点睛】本题考查函数奇偶性与周期性的综合应用,具体函数值的求法,属于中档题14.18【解析】应从丙种型号的产品中抽取件故答案为18点睛:在分层抽样的过程中为了保证每个个体被抽到的可能性是相同的这就要求各层所抽取的个体数与该层所包含的个体数之比等于样本容量与总体的个体数之比即ni解析:18 【解析】应从丙种型号的产品中抽取30060181000⨯=件,故答案为18. 点睛:在分层抽样的过程中,为了保证每个个体被抽到的可能性是相同的,这就要求各层所抽取的个体数与该层所包含的个体数之比等于样本容量与总体的个体数之比,即n i ∶N i =n ∶N .15.4【解析】【分析】【详解】由题意得交点设作与准线垂直垂足为作与准线垂直垂足为则解析:4 【解析】 【分析】 【详解】由题意得交点(0,1)F - ,设(1,3)A - ,作AN 与准线垂直,垂足为N ,作MH 与准线垂直,垂足为H ,则314MA MF MA MH AN +=+≥=+=16.【解析】【分析】建立直角坐标系结合向量的坐标运算求解在方向上的投影即可【详解】建立如图所示的平面直角坐标系由题意可知:则:且据此可知在方向上的投影为【点睛】本题主要考查平面向量数量积的坐标运算向量投 解析:1-【解析】 【分析】建立直角坐标系,结合向量的坐标运算求解AB u u u r 在BC uuu r方向上的投影即可. 【详解】建立如图所示的平面直角坐标系,由题意可知:()0,0A ,()2,0B ,(C ,则:()2,0AB =uu u r ,(BC =-u u u v ,2AB BC ⋅=-u u u r u u u r且2AB =u u u r ,BC =u u u v据此可知AB u u u r 在BC uuu r 方向上的投影为212AB BC AB⋅-==-u u u v u u u vu u uv .【点睛】本题主要考查平面向量数量积的坐标运算,向量投影的定义与计算等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.17.【解析】【分析】根据条件及向量数量积运算求得连接由三角形中线的性质表示出根据向量的线性运算及数量积公式表示出结合二次函数性质即可求得最小值【详解】根据题意连接如下图所示:在等腰三角形中已知则由向量数 解析:77【解析】 【分析】根据条件及向量数量积运算求得AB AC ⋅uu u r uuu r,连接,AM AN ,由三角形中线的性质表示出,AM AN u u u u r u u u r .根据向量的线性运算及数量积公式表示出2MN u u u u r ,结合二次函数性质即可求得最小值. 【详解】根据题意,连接,AM AN ,如下图所示:在等腰三角形ABC 中,已知1AB AC ==,120A ∠=︒则由向量数量积运算可知1cos 11cos1202AB AC AB AC A ⋅=⋅=⨯⨯=-ou u u r u u u r u u u r u u u r线段EF BC 、的中点分别为M N 、则()()1122AM AE AF AB AC λμ=+=+u u u u r u u u r u u u r u u ur u u u r()12AN AB AC =+u u u r u u u r u u u r由向量减法的线性运算可得11112222MN AN AM AB AC λμ⎛⎫⎛⎫=-=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r所以2211112222MN AB AC λμ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦u u u u r u u u r u u u r222211111111222222222AB AC AB AC λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⨯-⨯-⨯⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u ur u u u r 221111111112222222222λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⨯-⨯-⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为41λμ+=,代入化简可得22221312111424477MN μμμ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭u u u u r因为(),0,1λμ∈ 所以当17μ=时, 2MN u u u u r 取得最小值17因而min7MN==u u u u r故答案为: 7【点睛】本题考查了平面向量数量积的综合应用,向量的线性运算及模的求法,二次函数最值的应用,属于中档题.18.【解析】画出图象如下图所示其中为等边三角形边的中点为等边三角形的中心(等边三角形四心合一);球心在点的正上方也在点的正上方依题意知在中所以外接圆半径【解析】画出图象如下图所示,其中E 为等边三角形BD 边的中点,1O 为等边三角形的中心(等边三角形四心合一);球心O 在E 点的正上方,也在1O 点的正上方.依题意知11132360,,33OEO O E O A ∠===o ,在1Rt OO E ∆中11tan 601OO O E ==o,所以外接圆半径2211421133r OA OO O A ==+=+=.19.①③【解析】【分析】利用奇偶性的定义判定函数的奇偶性可判断出命题①的正误;在时去绝对值化简函数的解析式可判断函数在区间上的单调性可判断命题②的正误;由以及可判断出命题③的正误;化简函数在区间上的解析解析:①③ 【解析】 【分析】利用奇偶性的定义判定函数()y f x =的奇偶性,可判断出命题①的正误;在,2x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,去绝对值,化简函数()y f x =的解析式,可判断函数()y f x =在区间,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上的单调性,可判断命题②的正误;由22f π⎛⎫=⎪⎝⎭以及()2f x ≤可判断出命题③的正误;化简函数()y f x =在区间[],ππ-上的解析式,求出该函数的零点,即可判断命题④的正误. 【详解】对于命题①,函数()sin sin f x x x =+的定义域为R ,关于原点对称,且()()()sin sin sin sin sin sin f x x x x x x x f x -=-+-=+-=+=,该函数为偶函数,命题①正确;对于命题②,当2x ππ<<时,sin 0x >,则()sin sin 2sin f x x x x =+=,则函数()y f x =在,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,命题②错误;对于命题③,sin 1x ∴≤,sin 1x ≤,()2f x ∴≤,又22f π⎛⎫=⎪⎝⎭Q ,所以,函数()y f x =的最大值为2,命题③正确;对于命题④,当0πx <<时,sin 0x >,()sin sin 2sin 0f x x x x =+=>, 由于该函数为偶函数,当0x π-<<时,()0f x >, 又()()()00ff f ππ=-==Q ,所以,该函数在区间[],ππ-上有且只有三个零点.因此,正确命题的序号为①③. 故答案为:①③. 【点睛】本题考查与三角函数相关命题真假的判断,涉及三角函数的奇偶性、单调性、最值以及零点的判断,解题的关键就是将三角函数的解析式化简,考查推理能力,属于中等题.20.【解析】试题分析:该三棱锥底面是边长为2的正三角形面积为有两个侧面是底边为2高为2的直角三角形面积为2另一个侧面是底边为2腰为的等腰三角形面积为所以面积最大的面的面积是考点:三视图【解析】试题分析:该三棱锥底面是边长为2,有两个侧面是底边为2,高为2的直角三角形,面积为2,另一个侧面是底边为2,腰为.考点:三视图.三、解答题21.(12)22x (y 1)5++=. 【解析】 【分析】()1先由两直线平行解得a 4=,再由平行直线间的距离公式可求得;()2代x 2=-得()A 2,2--,可得AC 的方程,与1l 联立得()C 0,1-,再求得圆的半径,从而可得圆的标准方程. 【详解】解:()121l //l Q ,a 28a 211+∴=≠,解得a 4=,1l ∴:2x y 10++=,2l :2x y 60++=,故直线1l 与2l 的距离2261d 5512-===+. ()2当x 2=-代入2x y 60++=,得y 2=-, 所以切点A 的坐标为()2,2--,从而直线AC 的方程为()1y 2x 22+=+,得x 2y 20--=, 联立2x y 10++=得()C 0,1-. 由()1知C e 的半径为5,所以所求圆的标准方程为:22x (y 1)5++=. 【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,考查了两条平行线的距离公式,属中档题. 22.(1) . (2).【解析】 【分析】 【详解】设从甲、乙两个盒子中各取1个球,其数字分别为x ,y . 用(x ,y )表示抽取结果,则所有可能的结果有16种,即(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4).(1)设“取出的两个球上的标号相同”为事件A , 则A ={(1,1),(2,2),(3,3),(4,4)}. 事件A 由4个基本事件组成,故所求概率P (A )==.(2)设“取出的两个球上标号的数字之积能被3整除”为事件B ,则B ={(1,3),(3,1),(2,3),(3,2),(3,3),(3,4),(4,3)} 事件B 由7个基本事件组成,故所求概率P (A )=.考点:古典概型的概率计算 23.(1)264;(23263 【解析】 【分析】(1)由正弦可得R 2sin aA=,进而可得sin21A =,从而得A ,结合余弦定理可得B ,再由()sin sin C A B =+即可得解; (2)由正弦定理得sin sin a A b B ==,从而可得a b ,,结合sin C 由正弦定理可得c ,从而得解. 【详解】(1)由正弦定理得cos 2sin aa A A=,sin21A ∴=,又022A π<<, 22A π∴=,则4A π=.由2221csin 2a c b a B +-=⋅,由余弦定理可得2cos sin ac B B =,tan B ∴=0B π<<,=3B π∴,()sin sin sin 434C A B ππ⎛⎫∴=+=+=⎪⎝⎭. (2)由正弦定理得sin sin a A b B ==,又a b -=a b ⎧=⎪∴⎨=⎪⎩又sin C =2c ∴==a b c ∴++=+. 【点睛】解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”,二是利用余弦定理实现“角化边;求三角形面积的最大值也是一种常见类型,主要方法有两类,一是找到边之间的关系,利用基本不等式求最值,二是利用正弦定理,转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.24.(Ⅰ) 1.2.6ˆ3yt =+,(Ⅱ)10.8千亿元. 【解析】试题分析:(Ⅰ)列表分别计算出,x y ,211,.nnnt iny i i i i l tnt l t y nty ===-=-∑∑的值,然后代入ˆny ntl bl =求得ˆb,再代入ˆˆa y bt =-求出ˆa 值,从而就可得到回归方程 1.2.6ˆ3y t =+,(Ⅱ)将6t =代入回归方程 1.2.6ˆ3yt =+可预测该地区2015年的人民币储蓄存款. 试题解析: (1)列表计算如下这里111365,3,7.2.55n i i i i n t t y y n n =========∑∑ 又2211555310,120537.212.nnnt iny i i i i l tnt l t y nty ===-=-⨯==-=-⨯⨯=∑∑从而12 1.2,7.2 1.23 3.610ˆˆˆny nt l b a y bt l ====-=-⨯=. 故所求回归方程为 1.2.6ˆ3yt =+. (2)将6t =代入回归方程可预测该地区2015年的人民币储蓄存款为1.26 3.610.8(ˆ).y=⨯+=千亿元 考点:线性回归方程. 25.(Ⅰ)516.(Ⅱ)小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率. 【解析】 【分析】 【详解】(Ⅰ)两次记录的所有结果为(1,1),(1,,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个. 满足xy≤3的有(1,1),(1,,2),(1,3),(2,1),(3,1),共5个,所以小亮获得玩具的概率为516. (Ⅱ) 满足xy≥8的有(2,4),(3,,3),(3,4),(4,2),(4,3),(4,4),共6个,所以小亮获得水杯的概率为616; 小亮获得饮料的概率为5651161616--=,所以小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率. 26.(Ⅰ)1MP =或3MP =(Ⅱ)当30POM ∠=︒时, OMN ∆的面积的最小值为8-【解析】 【分析】 【详解】解:(1)在△OMP 中,∠OPM=45°, 由余弦定理得,OM 2=OP 2+MP 2-2OP·MP·cos45°, 得MP 2-4MP+3=0, 解得MP=1或MP=3. (2)设∠POM=α,0°≤α≤60°, 在△OMP 中,由正弦定理, 得sin OM OPM ∠=sin OMOPM∠,所以OM=()sin 45sin 45+OP α。

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(log2
f
f
的最大值与最小值及相应
x 3 0 ,∴ 3 log1
2
x)2
( x)min
( x)max
R
x 2
的函数
(log2
3log2
9 4
f
1 4
1 4
(x)
x
x
2)(log2
2
3
此时 x= 22 = 2
2 ,此时
2x 2x
(1)求 a 值; (2)判断并证明该函数在定义域 R 上的单调性; (3)若对任意的 t R ,不等式 f (t 2 2t) f (2t 2 k ) 0 恒成立,求实数 k 的取值范围;
0
2(2x1 2x2 )
f
3)2 2
2,
(x)

值.
12x 1 2 x
1 4
2


25
1 2
log2
x
3

(2) 用定义证明:函数 f (x) 在区间 (1,1) 上是增函数;
3
20、(本小题满分 10 分)
已知定义在区间 (1,1) 上的函数 f (x) ax b 为奇函数,且 f (1) 2 .
(1) 求实数 a , b 的值;
1 x2
1
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点,线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要;特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、,实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒,体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身: 生,师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三: 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ,预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和, 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一,课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教, 些体所居归在生蚓前回运的 润;4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔,处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ?了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什,的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动,境?大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏:要利明蚯?类 处适哪构虫系察:的特的特用确蚓等 ,于些特适。蛔章形殊形征板,这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构,五小物典, 滑生?重生鸟内学构,学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的,肠相是系习于点动鸟 ?、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生?8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这;,哪物教相,理适为方引些2鸟,育同师.知应单面导鸟掌类结了;?生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过,抄;察吗动少是们理生报5蛔?物,与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类?主或应节成趣的为要濒的课情关什特临?就危感系么征灭来害教;?;绝学,育,习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答;的3.情通况过,了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关:系线,形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设;置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征;3.线形动物和环节动物的主要特征。

高一数学期末压轴题

高一数学期末压轴题

高一数学期末压轴题4(包含全国各重点中学模拟题和全国各地期末试卷) 1.已知集合}1,log |{3>==x x y y A ,}0,3|{>==x y y B x ,则=⋂B AA }310|{<<y yB }0|{>y yC }131|{<<y y D }1|{>y y16. 函数y=)35(log 21-x 的定义域是 ______ .21.(本题满分12分)已知)ln()(a e x f x +=为奇函数,)()(x f x g λ= (1) 求实数a 的值。

(2) 若x x x g 2log )(≤在]3,2[∈x 上恒成立,求λ的取值范围。

(提示:即求x x 2log 的最值)21.答案:(1)a=0;(2)x x x x f x g 2log )()(≤=≤λλ在[2,3]上恒成立即x 2log ≤λ在[2,3]上恒成立,而x 2log =λ在[2,3]上的最小值为1,故1≤λ.16、下列几个命题①方程2(3)0x a x a +-+=的有一个正实根,一个负实根,则0a <。

②函数y = ③函数()f x 的值域是[2,2]-,则函数(1)f x +的值域为[3,1]-。

④ 设函数()y f x =定义域为R ,则函数(1)y f x =-与(1)y f x =-的图象关于y 轴对称。

⑤一条曲线2|3|y x =-和直线 ()y a a R =∈的公共点个数是m ,则m 的值不可能是1。

其中正确的有_____1\5______________。

20. (本小题满分14分)已知二次函数()2f x ax bx c =++.(1) 若0)0(,0)1(==-f f ,求出函数)(x f 的零点;(2) 若()f x 同时满足以下条件:①当1x =-时,函数()f x 有最小值0;②1)1(=f , 求)(x f 的解析式;(3) 若对)3()1(f f ≠,证明方程)]3()1([21)(f f x f +=必有一个实数根属于区间(1,3).20.解:(1)【法一】0)0(,0)1(==-f f b a =∴………………………………… 1分)1()(+=∴x ax x f ………………………………… 2分所以:函数)(x f 的零点是0和-1. ………………………………… 3分 【法二】因为)(x f 是二次函数,所以)(x f 最多有两个零点,┄┄┄┄┄┄1分又0)0(,0)1(==-f f ┄┄┄┄┄┄┄2分所以:函数)(x f 的零点是0和1-. ┄┄┄┄┄┄┄┄3分(2)由条件①得:241,024b ac b a a--=-=,0>a ………………………………… 5分⇒ 222,444b a b ac a ac a c ==⇒=⇒=………………………………… 6分 由条件②知:1=++c b a ……………… 7分由12a b c b a a c++=⎧⎪=⎨⎪=⎩得11,42a c b === ………………………………… 9分所以:221111()(1)4244f x x x x =++=+ …………………………………10分 (3)令)]3()1([21)()(f f x f x g +-=,则)]3()1([21)]3()1([21)1()1(f f f f f g -=+-=)]1()3([21)]3()1([21)3()3(f f f f f g -=+-=,…………………………………11分0)]3()1([41)3()1(2<--=⋅∴f f g g ………………………………… 13分()0g x ∴=在(1,3)内必有一个实根即方程)]3()1([21)(f f x f +=必有一个实数根属于(1,3) …………………………………14分 ⒛(本小题满分10分)对于函数()()()0,212≠-+++=a b x b ax x f ,若存在实数0x ,使()0x f =0x 成立,则 称0x 为()x f 的不动点.⑴当2,2-==b a 时,求()x f 的不动点;⑵若对于任意实数b ,函数()x f 恒有两个不相同的不动点,求a 的取值范围.⒛解:⑴由题义()()x x x =--++-+221222 …………………………2分 整理得04222=--x x ,解方程得2,121=-=x x …………4分 即()x f 的不动点为-1和2. ………5分⑵由()x f =x 得022=-++b bx ax …………6分 如此方程有两解,则有△=()0842422>+-=--a ab b b a b …7分 把0842>+-a ab b 看作是关于b 的二次函数,则有()()()0216321684422<-=-=-a a a a a a ……………9分解得20<<a 即为所求. ………10分8.已知向量3(sin ,)2x =a ,(cos ,1)x =-b .(1)当a ∥b 时,求2cos sin 2x x -的值;(2)设1x ,2x 为函数()()4f x =-++⋅a b b 的两个零点,求12x x -的最小值.8. (本小题满分10分)解:(1)由a ∥b 得:3cos sin 02x x +=, ……………1分若cos 0x =,则sin 1x =±,不合题意.则3tan .2x =- …………2分因此22222cos 2sin cos 12tan 16cos sin 2.sin cos tan 113x x x x x x x x x ---===++ …………4分(2)()()4f x =-++⋅a b b 1(sin cos ,)(cos ,1)24x x x =+⋅--111(sin cos )cos sin 2cos 224224x x x x x =+--=+-)244x π=+-. …………………6分 依题得1sin(2)42x π+=,解得124x k π=π-或2724x k π=π+,12,k k ∈Z . ……………8分又12x x -=217243k k ππππ-π+≥+24, 所以12x x -的最小值为3π. ………10分9. 已知函数253()sin cos 82f x x a x a =++-,a ∈R .(1)当1a =时,求函数()f x 的最大值;(2)如果对于区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的任意一个x ,都有()1f x ≤成立,求a 的取值范围.9. (本小题满分12分) 解:(1)2227113()sin cos cos cos (cos ).8828f x x x x x x =+-=-++=--+………2分 则当1cos 2x =时,函数()f x 的最大值是3.8………4分(2)22151()cos 2482a f x x a a ⎛⎫=--++- ⎪⎝⎭. ……………5分当02x π≤≤时,1cos 0≤≤x ,令x t cos =,则10≤≤t . ………6分 ,218542122-++⎪⎭⎫⎝⎛--=a a a t y 10≤≤t .当012a ≤≤,即02a ≤≤时,则当2a t =,即cos 2ax =时, 2max51()1482a f x a =+-≤,解得342a -≤≤,则302a ≤≤; ……………8分当02a<,即0a <时,则当0t =即cos 0x =时, max 51()182f x a =-≤,解得125a ≤,则0a <. ……………10分当12a>,即2a >时,则当1t =即cos 1x =时,max 53()182f x a a =+-≤,解得2013a ≤,无解.综上可知,a 的取值范围3(,]2-∞. ………12分22.(本题满分14分)如图,某园林单位准备绿化一块直径为BC 的半圆形空地,△ABC 外的地方种草,△ABC 的内接正方形PQRS 为一水池,其余的地方种花.若BC=a ,∠ABC=θ,设△ABC 的面积为S 1,正方形的面积为S 2. (1)用a ,θ表示S 1和S 2; (2)当a 为定值,θ变化时,求21S S 取最小值时的θ.22. (本题满分14分)解:(1)∵AC=,cos ,sin θθa AB a =∴θθθ2sin 41cos sin 21221a a S ==………………3分 设正方形边长为,tan ,cot ,θθx RC x BQ x ==则 ∴a x x =+tan cot θθθθθθθθθ2sin 22sin cos sin 1cos sin 1tan cot +=++=++=a a a x ,∴.2sin 42sin 42sin )2sin 22sin 2(22222θθθθθ++=+=a S ………………6分(2)当a 固定,θ变化时,22212)2sin 211(2sin 2sin 41)2sin 211(θθθθ+=+=a S S t =++=θθθθ2sin .42sin 42sin 2sin 42令, 则)0(444444212≠++=++=t tt t t t S S ………………9分 ∵,20πθ<≤∴,],1,0(,,4)(,102121t t t t tt t f t <∈+=≤<且任取令()112121212111444)()(t t t t t t t t t t t f t f --=-+-=- ∴.04,1,0212121<-<<-t t t t t t ∴0)()(21>-t f t f∴]1,0(4)(在tt t f +=上是减函数……………………12分∴t=1时,)(t f 有最小值5,∴.4,9412πθ=此时有最大值为S S …………14分 (北京海淀)(17)(本小题共12分)某车间为了制作某个零件,需从一块扇形的钢板余料(如图1)中按照图2的方式裁剪一块矩形钢板ABCD ,其中顶点B 、C 在半径ON 上,顶点A 在半径OM 上,顶点D 在NM 上, 6MON π∠=,1ON OM ==.设DON θ∠=,矩形ABCD 的面积为S .(Ⅰ)用含θ的式子表示DC 、OB 的长; (Ⅱ)试将S 表示为θ的函数; (Ⅲ)求S 的最大值.N O M 图1 θDC B A N O M 图2❤(17)(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)因为1OD =,四边形ABCD 是矩形,所以在Rt DOC ∆中,sin sin DC OD θθ=⋅=. …………………1分 所以sin AB DC θ==.在Rt AOB ∆中,tan6ABOB θπ==. ……………………3分(Ⅱ)在Rt DOC ∆中,cos cos OC OD θθ=⋅=.所以cos BC OC OB θθ=-=. ………………………5分 所以S DC BC =⋅sin (cos )θθθ=2sin cos θθθ=(06πθ<<). …………………………………7分(Ⅲ)因为2sin cos S θθθ=11cos 2sin 222θθ-= …………9分1sin 222θθ=sin(2)32πθ=+-(06πθ<<), …………………10分所以,当232ππθ+=,即(0,)126ππθ=∈时, S取得最大值12-. ……………………12分20. (本小题满分14分)已知函数xtx y +=有如下性质:如果常数0>t,那么该函数在(0,上是减函数,在)+∞上是增函数.(Ⅰ)已知123124)(2+--=x x x x f ,]1,0[∈x ,利用上述性质,求函数)(x f 的单调区间和值域;(Ⅱ)当1≥a 时,对于(Ⅰ)中的函数)(x f 和函数a x a x x g 23)(23--=,若对任意]1,0[1∈x ,总存在]1,0[2∈x ,使得)()(12x f x g =成立,求实数a 的取值范围.❤ 9.D 10.C 14. 0a < 20. (本小题满分14分)解:(Ⅰ) 123124)(2+--==x x x x f y 812412-+++=x x , 设12+=x u ,31≤≤u ,则84-+=uu y ,]3,1[∈u 由已知性质得,当[1,2]u ∈,即1[0,]2x ∈时,)(x f 单调递减;所以)(x f 的单调递减区间为1[0,]2当[2,3]u ∈,即1[,1]2x ∈时,)(x f 单调递增;所以)(x f 的单调递增区间为1[,1]2由3)0(-=f ,4)21(-=f ,311)1(-=f ,得)(x f 的值域为[]3,4--.(Ⅱ)设12,[0,1]x x ∈,且21x x <,则)3)(()(3)()(222212121122323121a x x x x x x x x a x x x g x g -++-=-+-=-(*)21x x < ,021<-∴x x ;又1021≤<≤x x ,1≥a ,3222121<++∴x x x x ,332≥a , 032222121<-++∴a x x x x所以(*)式0>,即)()(21x g x g >,所以)(x g 在区间[0,1]上单调递减, 对于[0,1]x ∈,)0()()1(g x g g ≤≤,所以2()[132,2]g x a a a ∈--- 由题意,即要)(x f 的值域是)(x g 的值域的子集,所以只需:2132432a a a⎧--≤-⎨-≤-⎩ 解得231≤≤a .所以实数a 的取值范围是3[1,]219、(本小题满分10分)已知函数421,0()3,1c ccx x c f x x x c x +<<⎧=⎨+≤<⎩ 满足29()8f c =; (1)求常数c 的值; (2)解不等式()2f x <.19、解:(1)因为01c <<,所以2c c <; 由29()8f c =,即3918c +=,12c = (2)由(1)得211122()31x x f x x x x ⎧⎛⎫+0<< ⎪⎪⎪⎝⎭=⎨1⎛⎫⎪+< ⎪⎪2⎝⎭⎩,,≤由()2f x <得,当102x <<时,解得102x <<,当112x <≤时,2320x x +-<解得1223x <≤, 所以()2f x <的解集为203x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭.4.(本题满分8分)已知向量)2sin 1,2(cos αα+=OA ,)2,1(=,)0,2(=.(1)若)2,0(πα∈,且1010sin =α,求证:,,O A B 三点共线;(2)若24παπ≤≤,求向量OA 与OC 的夹角θ范围.24. 解:(1)1010sin =α ,)2,0(πα∈,10103cos =∴α53cos sin 22sin ==ααα,54sin cos 2cos 22=-=ααα.………………………………… 3分 54)58,54(==∴,∴//.B A,,O ∴三点共线,……………………………………………………… 4分(2)αααααααααθcos sin 22cos 2sin 222cos )2sin 1(2cos 2)0,2()2sin 1,2(cos cos 22+=+=++⋅+=)4cos()sin (cos 22)cos (sin 2sin cos 22πααααααα+=-=+-=……………………… 6分 4342,24ππαππαπ≤+≤∴≤≤, 而],0[πθ∈,4παθ+=∴θ∴的范围为]43,2[ππ.…………………………………… 8分25.(本题满分10分)已知二次函数2()(,,)f x ax bx c a b c R =++∈,(2)(0)0f f -==,()f x 的最小值为1-.(1)求函数()f x 的解析式;(2)设1)()()(+--=x f x f x g λ,若)(x g 在]1,1[-上是减函数,求实数λ的取值范围;(3)设函数2()log [()]h x p f x =-,若此函数在定义域范围内不存在零点,求实数p 的取值范围.25.解:(1)设)2()(+=x ax x f ,又0>a ,1)1(-=-f , 1=∴a ,∴x x x f 2)(2+=.……………………………………… 4分 (2) 2()(1)2(1)1g x x x λλ=--++,① 当1=λ时,()41g x x =-+在[-1,1]上是减函数,∴1=λ.② 当1≠λ时,对称轴方程为:λλ-+=11x . ⅰ)当1<λ时,10λ->,所以11111λλλλ+≥⇔+≤--,得10<≤λ; ⅱ)当1>λ时,10λ-<111-≤-+λλ,所以11111λλλλ+≤-⇔+≥-+-,得1>λ. 综上,0≥λ.…………………………………………………………… 7分(3) 函数2()log [()]h x p f x =-在定义域内不存在零点,必须且只须有 ()0p f x ->有解,且()1p f x -=无解.即0)]([max >-x f p ,且1不在)]([x f p -的值域内.)(x f 的最小值为1-,∴函数)(x f p y -=的值域为]1,(+-∞p .⎩⎨⎧+>>+∴1101p p ,解得01<<-p . p ∴的取值范围为)0,1(-.………………………………… 10分。

高考数学复习压轴题型专题讲解与练习05 函数图象的辨析(解析版)

高考数学复习压轴题型专题讲解与练习05 函数图象的辨析(解析版)

高考数学复习压轴题型专题讲解与练习专题05 函数图象的辨析1.(2020·浙江·高一期末)已知函数()1,01,0x x f x x x -≥⎧=⎨--<⎩,则函数()()()112f x f x g x ++-=的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】写出函数()g x 的解析式,由此可得出函数()g x 的图象. 【详解】()1,01,0x x f x x x -≥⎧=⎨--<⎩,则()1f x x =-,所以,()()()1,1112110,11221,1x x x x f x f x g x x x x --≤-⎧++--++-⎪===-<<⎨⎪-≥⎩, 因此,函数()g x 的图象如D 选项中的图象. 故选:D. 【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(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.利用上述方法排除、筛选选项.但关键还是要确定函数的解析式.2.(2020·江西·南昌二中高三月考(理))函数5sin()()x f x π-=( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】先对解析式进行化解,根据函数的奇偶性定义判断出函数是奇函数,可以排除BC 两项,再判断当函数的自变量当0x +→时,函数值,y →-∞即可解得.【详解】5sin()()x f x π-=()()f x f x -==-,故函数是奇函数,排B 、C ,当0x +→时,函数值y →-∞.故选:A 【点睛】本题考查了利用函数的奇偶性、函数值的变化趋势判断函数图像问题,属于中档题目,函数图像问题一般要用到函数的奇偶性、单调性、变化趋势等,解题中需要结合函数图像的特点灵活处理.3.(2021·江西·南昌市第十七中学高二月考(文))已知函数()()()1sin ,f x x x π=-则函数在[]1,3-上的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】运用排除法,由()(2)f x f x -=,可得()y f x =的图象关于直线1x =对称,当(1,2)x ∈时,所以()0,f x <可排除得选项. 【详解】由()()()()()()(2)21sin 21sin 21sin f x x x x x x x f x ππππ-=---=--=-=⎡⎤⎣⎦, 得()y f x =的图象关于直线1x =对称,故排除BC , 当(1,2)x ∈时,()sin 0x π<,所以()0,f x <故排除D , 故选:A . 【点睛】本题考查函数的图象的辨别,常由函数的奇偶性,单调性,特殊点的函数的正负排除选项,属于中档题.4.(2021·全国·高三月考)函数()2sin 12x e x f x x +=+的部分图象可能是( )A .B .C .D .【答案】D 【分析】由()00f >,函数不具有奇偶性,以及0x >时,函数值大于0,结合选项即可得解. 【详解】解:()02sin 0020102e f +==>+,则可排除A ;又函数()2sin 12x e xf x x +=+不具有奇偶性,则可排除C ;当0x >时,sin 0x e x +>,2102x +>,则可排除B .故选:D . 【点睛】本题考查已知函数解析式,利用函数性质确定函数图象,常用排除法进行解题,属于中档题.5.(2021·浙江·台州市黄岩中学高三月考)某函数的部分图像如下图,则下列函数中可作为该函数的解析式的是( )A .sin 2sin 2xxy e =B .cos2cos2xxy e =C .cos2cos 2xx y e =D .cos cos xxy e =【答案】C 【分析】利用函数值恒大于等于0,排除选项A 、B 、D ,则答案可得. 【详解】当x ∈R 时,函数值恒大于等于0,而A 选项中,当,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,sin 2sin 20xxy e =<,故排除A ; 当x ∈R 时,函数值恒大于等于0,而B 选项中,当3,44x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos2cos20x xy e=<,故排除B ;当x ∈R 时,函数值恒大于等于0,而D 选项中,当3,22x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos cos 0x xy e=<,故排除D ; 因此,C 选项正确; 故选:C . 【点睛】本题考查由函数图象判断函数的解析式,考查运算求解能力、数形结合思想,体现了数学运算的核心素养,破解此类问题的技巧:一是活用性质,常利用函数的单调性与奇偶性来排除不适合的选项;二是利用特殊点排除不适合的选项,从而得出合适的选项.本题属于中等题.6.(2021·湖北·钟祥市实验中学高二月考)函数cos(π)()e e x xx f x -=-的大致图象为( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】根据定义域排除B ,根据(1)0f <排除A ,当1(0,)2x ∈时,()0f x >,当13()22x ∈,时,()0f x <,排除D 项,得到答案. 【详解】由e e 0x x --≠,解得0x ≠,所以函数()f x 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,故排除B 项. 因为()cos[π()]cos(π)()()e e (e e )x x x xx x f x f x ------===----,所以函数()f x 为奇函数, 又1111cos π1(1)0e e e e f ---==<--,故排除A 项. 设()e e x x g x -=-,显然该函数单调递增,故当0x >时,()(0)0g x g >=,则当1(0,)2x ∈时,cos(π)0y x =>,故()0f x >,当13()22x ∈,时,cos(π)0y x =<,故()0f x <,所以排除D 项. 故选:C. 【点睛】本题考查了图像的识别,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.7.(2020·浙江·高三专题练习)已知函数()2sin 6241x x x f x π⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭=-,则()f x 的图像大致是( )A .B .C .D .【答案】C 【分析】先判断函数的奇偶性,再根据函数值的变化规律,代入特殊值判断,即可得到答案. 【详解】解:函数2sin(6)2cos62()4141x x xx x x f x π+==--, 2cos(6)2cos6()()4141x x xx x xf x f x ---∴-==-=---, ()f x ∴为奇函数,故图象关于原点对称,故排除B 和D ,2sin(6)2cos62()4141x x xx x x f x π+==--, 可知当62x k ππ=+,即12x k ππ=+时,()0f x =当0x >时,12x π=时,()0f x =,从左到右()f x 第一个零点为12π,因为02412ππ<<,取24x π=,得()0f x >,则C 选项正确.故选:C. 【点睛】本题考查了函数图象的识别,常用的方法利用函数的奇偶性,单调性,特殊值,零点等排除.8.(2019·全国·三模(文))函数ln ||()xx x f x e=的大致图象为( ) A . B .C .D .【答案】A 【分析】利用特殊点的坐标代入,排除掉C ,D ;再由1()12f -<判断A 选项正确.【详解】1.11.1ln |1.1|(1.1)0f e --=<,排除掉C ,D ;1211ln 122()2f e ---==,1ln 22<=,2<,1()12f ∴-.故选:A . 【点睛】本题考查了由函数解析式判断函数的大致图象问题,代入特殊点,采用排除法求解是解决这类问题的一种常用方法,属于中档题.9.(2019·全国·高三月考(理))已知函数()y f x =图象如下,则函数解析式可以为( )A .()()()sin 2ln 1f x x x π=+B .()()2sin 222xxx x f x π-=-C .()()()sin 222x x f x x π-=-D .()()()sin 222x x f x x π-=+【答案】C 【分析】根据图象可知函数()y f x =为偶函数,且定义域为R ,然后分析各选项中各函数的定义域与奇偶性,结合排除法可得出正确选项. 【详解】由图象可知,函数()y f x =的定义域为R ,且为偶函数.对于A 选项,()()()sin 2ln 1f x x x π=+的定义域为{|0}x x ≠,不合乎题意;对于B 选项,令220x x --≠,得0x ≠,则函数()()2sin 222x xx x f x π-=-的定义域不为R ,不合乎题意;对于C 选项,函数()()()sin 222x x f x x π-=-的定义域为R ,且()()()()()()sin 222sin 222x x x x f x x x f x ππ---=--=-=,该函数为偶函数,合乎题意; 对于D 选项,函数()()()sin 222x x f x x π-=+的定义域为R ,且()()()()()()sin 222sin 222x x x x f x x x f x ππ---=-+=-+=-,该函数为奇函数,不合乎题意. 故选:C.【点睛】本题考查根据函数图象选择解析式,一般要分析函数的定义域、奇偶性、单调性、零点与函数值符号,结合排除法求解,考查推理能力,属于中等题.10.(2020·湖北·武汉二中高二期中)下列四个图象可能是函数35log |1|1x y x +=+图象的是( )A .B .C .D .【答案】C【分析】 首先求出函数的定义域,其函数图象可由35log ||x y x =的图象沿x 轴向左平移1个单位而得到,因为35log ||x y x=为奇函数,即可得到函数图象关于(1,0)-对称,即可排除A 、D ,再根据0x >时函数值,排除B ,即可得解.【详解】 ∵35log |1|1x y x +=+的定义域为{}|1x x ≠-, 其图象可由35log ||x y x =的图象沿x 轴向左平移1个单位而得到, ∵35log ||x y x=为奇函数,图象关于原点对称,∴35log |1|1x y x +=+的图象关于点(1,0)-成中心对称. 可排除A 、D 项.当0x >时,35log |1|01x y x +=>+,∴B 项不正确. 故选:C.【点睛】本题考查函数的性质与识图能力,一般根据四个选择项来判断对应的函数性质,即可排除三个不符的选项,属于中档题.11.(2020·云南·昆明一中高三月考(文))函数()()12xx f x x e -=-的大致图象是( ) A . B .C .D .【答案】A【分析】根据函数的定义域计算出导函数()f x '的正负,由此判断函数()f x 的单调性并判断出图象.【详解】因为定义域{}|2x x ≠,所以()2233()0(2)x x x f x x e --+'=<-,所以()f x 在(),2-∞和()2,+∞上单调递减,故选:A.【点睛】本题考查函数的图象的辨别,难度一般.根据函数解析式辨别函数图象,可以从函数的奇偶性、单调性、特殊点等方面进行分析.12.(2020·全国·模拟预测(理))(5分)函数cos ()cos x x f x x x+=-在[2,2]ππ-的图象大致为 A . B .C .D .【答案】A【详解】因为(0)1f =,所以排除C 、D .当x 从负方向趋近于0时,0cos cos x x x x <+<-,可得0()1f x <<.故选A .13.(2019·甘肃·兰州五十一中高一期中)若函数()y f x =的图象如图所示,则函数()f x 的解析式可以为( )A .21()x f x x +=B .()2ln 2()x f x x += C .33()x f x x += D .ln ()x f x x= 【答案】A【分析】根据函数图象的基本特征,利用函数定义域、值域、奇偶性等排除可得答案.【详解】选项B 根据图象可知:函数是非奇非偶函数,B 排除;选项C 根据图象x 趋向于-∞,函数值为负,与C 矛盾故排除;选项D 函数图象在第三象限,0x <,与D 的定义域矛盾,故排除;由此可得只有选项A 正确;故选:A.【点睛】本题考查函数图象判断解析式,此类问题主要利用排除法,排除的依据为函数的基本要素和基本性质,如定义域、值域、零点、特殊点、奇偶性、单调性等,属于中等题.14.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()22cos xe x xf x x +=,则()f x 的大致图像为( )A .B .C .D .【答案】D【分析】先判断函数的奇偶性得函数为偶函数,故排除B ,C ,再根据0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()0f x >,排除A 得答案.【详解】因为()22cos xe x xf x x +=,定义域为{}0x x ≠, 所以()()()()()2222cos cos x xe x x e x xf x f x x x --+-+-===-, 所以()f x 为偶函数,所以排除B ,C 选项. 又0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()0f x >,所以排除A 选项. 故选:D.【点睛】思路点睛: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.15.(2021·山东省实验中学高三月考)函数()cos f x x x=-( )A .B .C .D .【答案】A【分析】分析函数f (x )定义域,排除两个选项,再取特殊值得解.【详解】∵令g (x )=2cos x x -,x >0时,x 2是递增的,cos x 在(0,π)上递减,则有g (x )在(0,π)上单调递增,而(0)1,(1)1cos10g g =-=->,所以存在0(0,1)x ∈使得0()0g x =,()f x ∴中0,x R x x ∈≠,排除C 、D , ∵2x π=时()0f x >,排除B ,所以选A.故选:A【点睛】给定解析式,识别图象,可以从分析函数定义域、函数奇偶性、在特定区间上单调性及特殊值等方面入手.16.(2021·福建省龙岩第一中学高三月考)函数()22()6log ||f x x x =-的图像大致为( )A .B .C .D .【答案】B【分析】先判断函数()f x 的奇偶性,然后根据x →+∞时的函数值确定出正确选项.【详解】因为()()()2222()6log ||6log ||()f x x x x x f x -=---=-=,且定义域为()(),00,-∞⋃+∞关于原点对称,所以函数()f x 为偶函数,所以排除C ,D ;又因为当x →+∞时,y →+∞,所以排除A .故选:B.【点睛】思路点睛: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.17.(2021·重庆市南坪中学校高二月考)函数()cos f x x x =⋅的导函数为()f x ',则()f x 与()f x '在一个坐标系中的图象为( )A .B .C .D .【答案】A【分析】分析函数()f x 、()f x '的奇偶性,以及2f π⎛⎫' ⎪⎝⎭、()f π'的符号,利用排除法可得出合适的选项.【详解】函数()cos f x x x =的定义域为R ,()()()cos cos f x x x x x f x -=--=-=-,即函数()cos f x x x =为奇函数,()cos sin f x x x x '=-,函数()f x '的定义域为R ,()()()()cos sin cos sin f x x x x x x x f x ''-=-+-=-=,函数()f x '为偶函数,排除B 、C 选项; 22f ππ⎛⎫'=- ⎪⎝⎭,()1f π'=-,则()02f f ππ⎛⎫<< ⎪⎝⎭''. 对于D 选项,图中的偶函数为()f x ',由02f π⎛⎫'< ⎪⎝⎭,()0f π'<与题图不符,D 选项错误, 故选:A.【点睛】思路点睛: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;(2)从函数的值域,判断图象的上下位置.(3)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(4)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(5)函数的特征点,排除不合要求的图象. 18.(2021·广东广州·高二期中)已知函数()f x =,则其图像可能是( )A .B .C .D . 【答案】A【分析】通过函数奇偶性的定义来判断函数的奇偶性,排除C D 、.再利用特殊值进行函数值的正负的判断,从而确定函数的图像.【详解】()f x的定义域为0x≠,22cos()()xf x f x-====-所以()f x为奇函数,则C D、排除若0x>,且0x→,则cos1)0,()x x f x→+→∴→+∞若0x<,且0x→,则cos1),()x x f x→→-∞∴→-∞f>,(0f-<,011<<,1)0<.故选:A【点睛】判断图像类问题,主要考虑以下几点:函数的定义域;函数的奇偶性;函数的单调性;图像中的特殊值.并且通常用到排除法.19.(2020·浙江·诸暨中学高三月考)函数sin lnxy x e x=+的图像可能是()A .B .C .D .【答案】B【分析】根据0x >、0x <分类讨论sin ln x y x e x =+的图象,利用导函数研究它在各个区间上的单调性,分别判断两个区间某一部份的单调性即可得到它的大致图象;【详解】1、当0x >时,sin ln x y x e x =+,即1cos (ln )x y x e x x '=++,令1()(ln )x g x e x x=+,则1()ln (2)x xe g x e x x x '=+-, ∴1x >时,()0g x '>即()g x 单调递增,故()(1)g x g e >=,∴此时,cos ()cos 0y x g x x e '=+>+>,即y 在(1,)x ∈+∞单调递增,故排除D 选项;2、当0x <时,sin ln()x y x e x =+-,令()ln()x g x e x =-,则1()[ln()]x g x e x x'=-+, ∴1()(1)0e g e e e-'-=->,1(1)0g e -'-=-<,故0(,1)x e ∃∈--有00001()[ln()]0x g x e x x '=-+=即001ln()x x -=-,所以000001()ln()x x e g x e x x e =-=-<,∴在1x <-上010()()g x g x e<<<,而sin [1,1]x ∈-,故sin ln()x y x e x =+-在1x <-上一定有正有负,则有B 正确;故选:B【点睛】本题考查了利用导数研究函数单调性,并确定函数的大致图象,注意按区间分类讨论,以及零点、极值点的讨论20.(2020·湖南常德·高三期末(文))函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的图象大致为 ( ) A . B .C .D .【答案】D【分析】排除法,求出函数的定义域可排除A 、B ,函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的图象可由函数()11ln x x e e g x x +-+=的图象向左平移一个单位得到,利用导数研究函数()11ln x x e e g x x+-+=的单调性,从而可得出结论.【详解】 解:由ln 10x +≠得10x +≠且11x +≠,即1x ≠-且0x ≠,∴函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的定义域为()()()11,00,-∞--+∞,故A 、B 错;又函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+的图象可由函数()11ln x x e e g x x+-+=的图象向左平移一个单位得到, ∵0x >时,()11ln x x e e g x x +-+=,()()1121ln ln x x e e x x g'x x +-⎛⎫+- ⎪⎝⎭=, 由()'0g x =得1ln 0x x -=,令()1ln h x x x=-, ∵()11h =-,()12ln 202h =->, ∴存在实数()01,2x ∈,使得()00h x =,又函数()1ln h x x x=-在()0,∞+上单调递增, ∴当()00,x x ∈时,()0h x <,()'0g x <,函数()g x 单调递减;当()0,x x ∈+∞时,()0h x >,()'0g x >,函数()g x 单调递增;∴函数()2ln 1x x e e f x x +-+=+在()0,∞+上的单调性应是先递减后递增, 故C 错,D 对;故选:D .【点睛】本题主要考查函数的性质与图象,考查利用导数研究函数的单调性,属于难题.。

2020-2021学年高一数学挑战满分期末冲刺卷10立体几何压轴题(江苏专用解析版)

2020-2021学年高一数学挑战满分期末冲刺卷10立体几何压轴题(江苏专用解析版)

专题10立体几何压轴题(共27题)一、单选题1.已知P 是ABC 所在平面外一点,,M N 分别是,AB PC 的中点,若4,43MN BC PA ===,则异面直线PA 与MN 所成角的大小是A .30B .45C .60D .90【答案】A 【解析】连接AC ,取中点Q ,连接QM 、QN ,则∠QNM 即为异面直线PA 与MN 的夹角,根据数据关系即可求得夹角大小.根据题意,画出图形如下图所示连接AC ,取中点Q ,连接QM 、QN则=1=22QM BC ,=1=232QN PA 则在MNQ ∆中,由余弦定理可得(2222313cos 223MNQ +-∠==⨯⨯所以30MNQ ∠=所以选A2.在三棱锥A BCD -中,5,2,2AC AD AB CD BC BD ======则这个三棱锥的外接球的半径为( )A 210B 210C 25D .25【答案】A【解析】若E 为CD 的中点,由题意推出CD ⊥面ABE 且CE DE =,即可知三棱锥A BCD -外接球的球心O 必在平面ABE 内,且△ABE 为等腰三角形,过A 作AH BE ⊥于H ,过O 作OF AH ⊥于F ,由正余弦定理求AH ,由OA OD R ==为棱锥外接球半径,结合勾股定理求出R 即可.由2,2CD BC BD ===,有222BC BD CD +=,即△CBD 为等腰直角三角形且90CBD ∠=︒,若E 为CD 的中点,O 为三棱锥A BCD -外接球的球心,连接,AE BE ,又5AC AD ==,∴,AE CD BE CD ⊥⊥,又BE AE E =,即知:CD ⊥面ABE 且CE DE =,∴三棱锥A BCD -外接球的球心O 必在平面ABE 内,又由上知:1,2BE AB AE ===,故2227cos 28AB AE BE BAE AB AE +-∠==⋅,即15sin BAE ∠=, 过A 作AH BE ⊥于H ,过O 作OF AH ⊥于F ,由11sin 22AH BE AB AE BAE ⋅⋅=⋅⋅⋅∠,得15AH =,122BE EH OF ===,若三棱锥A BCD -外接球半径为R ,OE FH x ==, ∴2222151()()4OA AH FH OF x =-+=-+,22221OD OE DE x =+=+,又OA OD R ==, ∴15x =,故210R =. 故选:A.【点睛】关键点点睛:首先由线面垂直且棱被平面平分,可确定球心的位置,再由正余弦定理求线段长,根据所得线段与外接球半径及其它线段的几何关系,求半径即可.3.已知直三棱柱111ABC A B C -的侧棱长为2,AB BC ⊥,2AB BC ==.过AB 、1BB 的中点E 、F 作平面α与平面11AAC C 垂直,则所得截面周长为( )A .226+B .226+C .326+D .3226+【答案】C【解析】确定平面α与各棱的交点位置,计算出截面各边边长,由此可得出所得截面周长.如下图所示,取AC 的中点J ,连接BJ ,取AJ 的D ,连接DE ,取11AC 的中点K ,连接KJ 、1B K ,AB BC =,J 为AC 的中点,则BJ AC ⊥,1AA ⊥平面ABC ,BJ ⊂平面ABC ,1BJ AA ∴⊥,1AC AA A ⋂=,BJ ∴⊥平面11AAC C ,D 、E 分别为AJ 、AB 的中点,则//DE BJ 且12DE BJ =,DE ∴⊥平面11AAC C , DE ⊂平面DEF ,所以,平面DEF ⊥平面11AAC C ,所以,平面α即为平面DEF ,设平面α交11B C 于点I ,在直棱柱111ABC A B C -中,11//AA CC 且11AA CC =,所以,四边形11AAC C 为平行四边形,11//AC AC ∴且11ACAC =, J 、K 分别为AC 、11AC 的中点,1//AJ A K ∴且1AJ A K =,所以,四边形1AA KJ 为平行四边形,1//KJ AA ∴且1KJ AA =,11//BB AA 且11BB AA =,1//KJ BB ∴且1KJ BB =,所以,四边形1BB KJ 为平行四边形,//DE BJ ,DE ⊄平面1BB KJ ,BJ ⊂平面1BB KJ ,//DE ∴平面1BB KJ ,设平面α平面1BB KJ FG =,DE ⊂平面α,所以,//DE FG ,//FG BJ ∴,//BF GJ ,所以,四边形BFGJ 为平行四边形,可得11122GJ BF BB KJ ===, 所以,G 为KJ 的中点,延长DG 交11AC 于点H ,//DJ KH ,所以,DJG HKG ∠=∠,JDG KHG ∠=∠, 又JG KG =,所以,DJG HKG ≅△△,11122HK DJ AJ KC ∴===,H ∴为1KC 的中点, 因为平面//ABC 平面111A B C ,平面α平面ABC DE =,平面α平面111A B C IH =,//DE IH ∴,//DE BJ ,1//BJ B K ,//DE IH ,1//IH B K ∴,I ∴为11B C 的中点,AB BC ⊥,2AB BC ==,则AC ==J 为AC 的中点,12BJ AC ∴==12DE BJ ==,同理IH =, 因为直棱柱111ABC A B C -的棱长为2,F 为1BB 的中点,1112BF BB ∴==,由勾股定理可得EF ==IF =1//KJ BB 且12KJ BB ==,1BB ⊥平面ABC ,KJ ∴⊥平面ABC ,AC ⊂平面ABC ,KJ AC ∴⊥,G 、D 分别为KJ 、AJ 的中点,则112GJ KJ ==,122DJ AJ ==,由勾股定理可得DG ==,同理GH =因此,截面的周长为22DE IHEF IF DH ++++==故选:C.【点睛】 思路点睛:本题考查直棱柱截面多边形周长的计算,在画几何体的截面,关键是画截面与几何体各面的交线,此交线只需两个公共点即可确定,作图时充分利用几何体本身提供的面面平行等条件,可以更快地确定交线的位置.4.已知三棱锥P ABC -的四个顶点都在半径为3的球面上,AB AC ⊥,则该三棱锥体积的最大值是 A .323 B .163 C .643 D .64 【答案】A【解析】球心在平面ABC 的投影为BC 中点,设ABC ∆的外接圆半径为r ,则2max 39h r =+-,()221933S r r ≤-+,设3cos r θ=,利用均值不等式计算得到答案.AB AC ⊥,故球心在平面ABC 的投影为BC 中点,设ABC ∆的外接圆半径为r ,则2max 39h r =+-,22242AB AC r AB AC +=≥⋅,22AB AC r ⋅≤.()22max 11193323S AB AC h r r =⨯⋅⋅≤-+, 设3cos r θ=,0,2πθ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,则()()2221939cos 1sin 3r r θθ-+=+()()()3994321sin 22sin 1sin 2233θθθ⎛⎫=+-+≤⨯= ⎪⎝⎭. 当22sin 1sin θθ-=+,即1sin 3θ=时,等号成立,此时323S =. 故选:A .【点睛】本题考查了三棱锥体积的最值问题,意在考查学生利用均值不等式解决问题的能力. 5.在棱长为2的正方体1111ABCD A BC D -中,点M 是对角线1AC 上的点(点M 与A 、1C 不重合),设1A DM∆的面积为S 则S 的取值范围( )A .23[23)B .23(23]C.23(,23)D.23[,23]【答案】A【解析】连接1AD交1A D于点O,过O作1OM AC⊥,得到OM为异面直线1A D与1AC的公垂线,根据11AOE AC D∆∆,求得6OM=,得到1A DM∆的最小面积,再由点M与1C重合时,求得11A DC∆的面积,进而得到1A DM∆的面积的取值范围.连接1AD交1A D于点O,过O作1OM AC⊥,在正方体1111ABCD A BC D-中,1AD⊥平面11ABC D,所以1AD OM⊥,所以OM为异面直线1A D与1AC的公垂线,根据11AOM AC D∆∆,则111OM OAC D AC=,即11122623OA C DOMAC⋅⨯===,所以1A DM∆的最小面积为11116232222A DMS AD OM∆=⨯⨯=⨯⨯=,当点M与1C重合时,此时11A DC∆是边长为22的等边三角形,此时1123(22)23A DCS∆=⨯=,又因为点M与A、1C不重合,所以111A DM A DCS S∆∆<,所以1A DM∆的面积的取值范围是23[,23).【点睛】本题主要考查了正方体的几何结构特征,以及三角形面积的计算,其中解答中合理利用正方体的几何结构特征,结合异面直线的公垂线,求得面积的最小值是解答的关键,着重考查推理与运算能力.6.如图,矩形ABCD 中,2AB AD =,E 为边AB 的中点,将ADE 沿直线DE 翻转成1A DE △(1∉A 平面ABCD ).若M 、O 分别为线段1AC 、DE 的中点,则在ADE 翻转过程中,下列说法错误..的是( )A .与平面1A DE 垂直的直线必与直线BM 垂直;B .异面直线BM 与1A E 所成角是定值;C .一定存在某个位置,使DE MO ⊥;D .三棱锥1A ADE -外接球半径与棱AD 的长之比为定值;【答案】C【解析】对A ,由面面平行可知正确;对B ,取1A D 的中点为F ,作出异面直线所成的角,并证明为定值;对C ,利用反证法证明1DEA E ⊥,与已知矛盾;对D ,确定O 为三棱锥1A ADE -的外接球球心,即可得证.取DC 中点N ,连接,MN NB .M 为1AC 的中点,1//MN A D ∴.又E 为AB 的中点,//DN EB ∴且DN EB =,∴四边形BNDE 为平行四边形,//NB DE ∴.1,A D DE D MN NB N ==∩∩,∴平面//MNB 平面1,//A DE MB ∴平面1ADE ,∴与平面1A DE 垂直的直线必与直线BM 垂直,故A 正确.取1A D 的中点为F ,连接,MF EF ,则//MF EB 且MF EB =,∴四边形BEFM 是平行四边形,//BM EF ∴,1A EF ∴∠为异面直线BM 与1A E 所成的角.设1AD =,则22AB AD ==,111A D A E ==,1111,tan 22A F A EF ∴=∴∠=, 故异面直线BM 与1A E 所成的角为定值,故B 正确.连接1AO .1A DE 为等腰直角三角形且O 为斜边DE 中点,1DE AO ∴⊥.若DE MO ⊥,则DE ⊥平面1AMO , 1DE AC ∴⊥ 又2222,2,DE EC DC DE EC DC ==∴+=,DE EC ∴⊥.又1,EC AC C DE =∴⊥∩平面1A EC , 1DE A E ∴⊥,与已知矛盾,故C 错误.1OD OE OA OA ===,O ∴为三棱锥1A ADE -的外接球球心,又22OA AD =D 正确. 故选:C【点睛】本题考查空间几何体的翻折问题、异面直线所成角、外接球等问题,考查转化与化归思想,考查空间想象能力、运算求解能力,求解时注意翻折前后的不变量.7.如图正方体1111ABCD A BC D -,棱长为1,P 为BC 中点,Q 为线段1CC 上的动点,过,,A P Q 的平面截该正方体所得的截面记为S ,则下列命题正确的是( )①当102CQ <<时,S 为四边形; ②当12CQ =时,S 为等腰梯形; ③当34CQ =时,S 与11C D 交点R 满足1113C R =; ④当314CQ <<时,S 为六边形; ⑤当1CQ =时,S 的面积为6. A .①③④B .②④⑤C .①②④D .①②③⑤ 【答案】D【解析】由已知根据CQ 的不同取值,分别作出不同情况下的截面图形,利用数形结合思想能求出结果.当102CQ <<时,如图,是四边形,故①正确当12CQ =时,如图,S 为等腰梯形,②正确;当34CQ =时,如图, 由三角形CQP 与三角形1A AH 相似可得1121,33A H D H ==, 由三角形ABP 与三角形1RD H 相似可得,1121,33D R C R ==,③正确当314CQ <<时,如图是五边形,④不正确;当1CQ =时,如图S 是菱形,面积为362⋅=,⑤正确, 正确的命题为①②③⑤,故选D . 【点睛】本题主要考查正方体的截面,意在考查空间想象能力,解题时要认真审题,注意数形结合思想的合理运用,是中档题.8.M ,N 分别为菱形ABCD 的边BC ,CD 的中点,将菱形沿对角线AC 折起,使点D 不在平面ABC 内,则在翻折过程中,下列选项正确的是( )①//MN 平面ABD ;②异面直线AC 与MN 所成的角为定值;③在二面角D AC B --逐渐变小的过程中,三棱锥D ABC -外接球的半径先变小后变大;④若存在某个位置,使得直线AD 与直线BC 垂直,则ABC ∠的取值范围是0,2π⎛⎫⎪⎝⎭A .①②B .①②④C .①④D .①②③④【答案】B 【解析】利用线面平行的判定定理判断①;利用线面垂直的判定定理求出异面直线AC 与MN 所成的角,判断②;借助极限状态,当平面DAC 与平面ABC 重合时,三棱锥D ABC -外接球即是以ABC 外接圆圆心为球心,外接圆半径为球半径,当二面角D AC B --逐渐变大时,利用空间想象能力进行分析可判断③;过A 作AH BC ⊥于H ,按ABC ∠分别为锐角,直角,钝角三种情况进行分析判断即可判断④.对于①,∵M ,N分别为菱形ABCD 的边BC ,CD 的中点,∴//MN BD ,又MN⊄平面ABD ,BD ⊂平面ABD ,∴//MN平面ABD ,①正确;对于②,取AC 中点O ,连接,DO BO ,如图,则,DO AC BO AC ⊥⊥,BO DO O =,∴AC ⊥平面BDO ,而BD ⊂平面BDO ,∴ACBD ⊥,∴AC MN ⊥,即异面直线MN 与AC 所成的角为90°,②正确;对于③,借助极限状态,当平面DAC 与平面ABC 重合时,三棱锥D ABC -外接球即是以ABC 外接圆圆心为球心,外接圆半径为球半径,当二面角D AC B --逐渐变大时,球心离开平面ABC ,但球心在平面ABC 内射影仍然是ABC 外接圆圆心,故二面角D AC B --逐渐变小的过程中,三棱锥D ABC -外接球的半径不可能先变小后变大,③错误;对于④,过A 作AH BC ⊥于H ,若ABC ∠为锐角,则H 在线段BC 上,若ABC ∠为直角,则H 与B 重合,若ABC ∠为钝角,则H 在线段CB 的延长线上,若存在某个位置,使得直线AD 与BC 垂直,∵AH BC ⊥,∴BC ⊥平面AHD ,由线面垂直的性质得BC HD ⊥,若ABC ∠为直角,则H 与B 重合,则CB BD ⊥,而已知BC CD =,∴CB BD ⊥不可能成立,即ABC ∠不可能为直角,若ABC ∠为钝角,则H 在线段CB 的延长线上,则在原平面菱形ABCD 中,DCB ∠为锐角,由于立体图形中DB DO OB <+,因此立体图形中DCB ∠比原平面图形更小,∴立体图形中DCB ∠为锐角,而BC CD =,∴空间图形中BCD △是锐角三角形,由BC HD ⊥知H 在线段BC 上,与H 在线段CB 的延长线上矛盾,因此ABC ∠不可能为钝角,综上可知,ABC ∠只能为锐角,即④正确.故选:B . 【点睛】本题考查异面直线所成的角,线面平行与线面垂直的判定,多面体外接球问题,考查空间图形折叠问题,考查了学生的空间想象能力和逻辑推理能力,借助极限状态和反证法思想的运用是解题的关键,综合性较强,属于难题.二、多选题9.已知四棱锥P ABCD -,底面ABCD 为矩形,侧面PCD ⊥平面ABCD ,23BC=,26CD PC PD ===.若点M 为PC 的中点,则下列说法正确的为( )A .BM ⊥平面PCDB .//PA 面MBDC .四棱锥M ABCD -外接球的表面积为36π D .四棱锥M ABCD -的体积为6 【答案】BC 【解析】作图,在四棱锥P ABCD -中,根据题意逐一证明或排除.作图在四棱锥P ABCD -中:由题:侧面PCD ⊥平面ABCD ,交线为CD ,底面ABCD 为矩形,BC CD ⊥,则 BC ⊥平面PCD ,过点B 只能作一条直线与已知平面垂直,所以选项A 错误;连接AC 交BD 于O ,连接MO ,PAC ∆中,OM ∥PA ,MO ⊆面MBD ,PA ⊄面MBD ,所以//PA 面MBD ,所以选项B 正确;四棱锥M ABCD -的体积是四棱锥P ABCD -的体积的一半,取CD 中点N ,连接PN ,PN CD ⊥,则PN平面ABCD ,32PN =,四棱锥M ABCD -的体积112326321223M ABCD V -=⨯⨯⨯⨯=所以选项D 错误.矩形ABCD 中,易得6,3,3AC OC ON===,PCD 中求得:16,2NM PC ==在Rt MNO 中223MO ON MN =+= 即: OM OA OB OC OD ====,所以O 为四棱锥M ABCD -外接球的球心,半径为3, 所以其体积为36π,所以选项C 正确 故选:BC 【点睛】此题考查立体图形中的平行垂直关系,求锥体体积和外接球体积,综合性强,对空间位置关系辨析能力要求较高. 10.如图,在四棱锥E ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的正方形,CDE △是正三角形,M 为线段DE 的中点,点N 为底面ABCD 内的动点,则下列结论正确的是A .若BC DE ⊥,则平面CDE ⊥平面ABCDB .若BC DE ⊥,则直线EA 与平面ABCD 所成的角的正弦值为64C .若直线BM 和EN 异面,则点N 不可能为底面ABCD 的中心D .若平面CDE ⊥平面ABCD ,且点N 为底面ABCD 的中心,则BM EN = 【答案】ABC 【解析】根据面面垂直的判定,线面夹角的求解办法,以及异面直线的定义,结合面面垂直的性质,对每个选项进行逐一分析,即可容易判断选择.∵BC CD ⊥,BC DE ⊥,CD DE D =,,CD DE ⊂平面CDE ,∴BC ⊥平面CDE ,∵BC ⊂平面ABCD ,∴平面ABCD ⊥平面CDE ,A 项正确;设CD 的中点为F ,连接EF 、AF ,则EF CD ⊥. ∵平面ABCD ⊥平面CDE ,平面ABCD平面CDE CD =,EF ⊂平面CDE∴EF ⊥平面ABCD ,设EA 与平面ABCD 所成的角为θ,则EAF θ=∠,223EF CE CF -=225AF AD FD =+2222AE EF AF =+=则6sin EF AE θ==,B项正确; 连接BD ,易知BM ⊂平面BDE ,由B 、M 、E 确定的面即为平面BDE , 当直线BM 和EN 异面时,若点N 为底面ABCD 的中心,则N BD ∈, 又E ∈平面BDE ,则EN 与BM 共面,矛盾,C 项正确;连接FN ,∵FN ⊂平面ABCD ,EF ⊥平面ABCD ,∴EF FN ⊥, ∵F 、N 分别为CD 、BD 的中点,则112FN BC ==, 又3EF=222EN EF FN =+=,227BM BC CM =+则BM EN ≠,D 项错误. 故选:ABC . 【点睛】本题综合考查面面垂直的判定以及性质、异面直线的定义、线面夹角的求解,属综合困难题. 11.已知正方体1111ABCD A BC D -的棱长为1,P 是空间中任意一点,下列命题正确的有( )A .若P 为棱1CC 中点,则异面直线AP 与CD 所成角的正切值为5B .若P 在线段A 1B 上运动,则1AP PD +62+C .若p 在半圆弧CD 上运动,当三棱锥P ABC -体积最大时,三棱锥P ABC -外接球的表面积为2πD .若过点P 的平面α与正方体每条棱所成角相等,则α截此正方体所得截面面积的最大值为33. 【答案】ACD 【解析】对于A ,由AB ∥CD ,知∠BAP 即为异面直线AP 与CD 所成角,由此能求出异面直线AP 与CD 所成角的正切值为5;对于B ,将△AA 1B 与四边形A 1BCD 沿A 1B 展开到同一个平面上,线段AD 1的长度即为AP +PD 1的最小值,利用余弦定理得AD 122=+;对于C ,当P 为CD 中点时,三棱锥P ﹣ABC 体积最大,此时三棱锥P﹣ABC 的外接球球心是AC 中点,半径为2,其表面积为2π;对于D ,平面α与正方体的每条棱所在直线所成的角都相等,只需与过同一顶点所成的角相等即可,若点E 、F 、G 、H 、M 、N 分别为相应棱的中点,可得平面EFGHMN ∥平面PQR ,且六边形EFGHMN 是正六边形,由此能求出截面最大面积.对于A ,如图(1),由AB ∥CD ,知∠BAP 即为异面直线AP 与CD 所成角, 正方体的棱长为1,连结BE , 在Rt △ABE 中,AB =1,BE 2222151()22BC CE =+=+=, tan 5BE BAE AB ∠==,故A 正确;对于B ,如图(2),将△AA 1B 与四边形A 1BCD 沿A 1B 展开到同一个平面上,如图所示, 由图知,线段AD 1的长度即为AP +PD 1的最小值, 在△AA 1D 1中,利用余弦定理得AD 1221121113522cos =+-⨯⨯⨯︒=+B 错误;对于C,如图(3),当P为CD中点时,三棱锥P﹣ABC体积最大,此时三棱锥P﹣ABC的外接球球心是AC中点,半径为22,其表面积为2π,故C正确;对于D,如图(4),平面α与正方体的每条棱所在直线所成的角都相等,只需与过同一顶点所成的角相等即可,如图,AP=AR=AQ,则平面PQR与正方体过点A的三条棱所成的角相等,若点E、F、G、H、M、N分别为相应棱的中点,可得平面EFGHMN∥平面PQR,且六边形EFGHMN是正六边形,正方体棱长为1,∴正六边形EFHMN的边长为22,∴此正六边形的面积为33,为截面最大面积,故D正确.故选:ACD.【点睛】方法点睛:求线段长度相加最值最值问题经常立体问题平面化;把两线放到同一平面;截面问题结合线面平行现在定理画出截面是关键12.已知边长为2的等边ABC ,点D 、E 分别是边AC 、AB 上的点,满足//DE BC 且AD ACλ=(()0,1λ∈),将ADE 沿直线DE 折到A DE '的位置,在翻折过程中,下列结论成立的是( )A .在边A E '上存在点F ,使得在翻折过程中,满足//BF 平面ACD 'B .存在102λ∈⎛⎫⎪⎝⎭,,使得在翻折过程中的某个位置,满足平面A BC '⊥平面BCDE C .若12λ=,当二面角A D E B '--等于60°时,72A B '=D .在翻折过程中,四棱锥A BCDE '-体积的最大值记为()f λ,()f λ23【答案】CD 【解析】假设结论成立,推出矛盾结论判断A ,B ,利用勾股定理计算||A B '判断C ,求出()f λ解析式,利用导数求出最大值判断D .解:对于A ,连接AA ',A B ',A C ',显然平面A BE'⋂平面A CD AA '=',若A E '上存在点F 使得//BF A CD ',则//BF AA ',显然BF 与AA '为相交直线,矛盾,故A 错误; 对于B ,设BC 中点M ,DE 中点O ,由等边三角形性质可知DE AO ⊥,DE A O ⊥', 若平面A BC '⊥平面BCDE ,则A '在底面BCDE 上的射影为M ,于是A O OM '>,12λ∴>,与1(0,)2λ∈矛盾,故B 错误; 对于C ,若12λ=,二面角A D E B '--等于60︒,则132OA OM AM '===, 设A '在底面BCDE 上的射影为N ,则3sin 604A N OA '='︒=,3cos 60ON OA ='︒=, 3MN ∴=2219BN MN BM =+=227||AB BN A N ∴'=+'=,故C 正确; 对于D ,AO AD DEAM AC BCλ===,2DE λ∴=,3OA OA λ'=, )21123233122BCDE S λλλ∴=⨯⨯=-梯形,显然在翻折过程中,当平面A DE '⊥平面BCDE 时,四棱锥的体积最大,故231()3(1)33f λλλλλ=⨯-⨯=-,2()13f λλ'=-,令()0f λ'=可得3λ=,当30λ<<时,()0f λ'>,当31λ<<时,()0f λ'<,∴当3λ=时,()f λ取得最大值323()f =,故D 正确.故选:CD .【点睛】本题考查了线面平行的性质,考查棱锥的体积计算,属于中档题. 三、填空题13.由空间一点O 出发的四条射线两两所成的角相等,则这个角的余弦值为_____. 【答案】-13【解析】构造正四面体ABCD 中,中心O 到各顶点连线所夹的角相等,则∠AOD 就为所求的角,由此能求出这个角的余弦值.如图,正四面体ABCD 中,中心O 到各顶点连线所夹的角相等,则∠AOD 就为所求的角, 设正四面体ABCD 的棱长为a ,作AE ⊥面BCD ,垂足为E ,作BF ⊥CD ,交CD 于F ,则O ∈AE ,E ∈AF ,连结AF ,则2232a BF a ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭ ,233BE BF ==,223633a AE a a ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭设OA=OB=r ,则6OE r =- 则22236r a r ⎫⎫=+-⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭ ,解得64r a = 所以222cos 2OA OD AD AOD OA OD+-∠=⋅222331883662a a a a a+-==-⨯⨯ 所以这个角的余弦值为13-【点睛】根据题意,做出正确图形,结合勾股定理及余弦定理求得夹角的余弦值,属于难题.14.在棱长为1的正方体1111ABCD A BC D -中,E 为线段1BC 的中点,F 是棱11C D上的动点,若点P 为线段1BD 上的动点,则PE PF +的最小值为_______.【答案】526【解析】作出E 关于直线1BD 的对称点'E ,利用,,E P F '三点共线和点到直线的距离,求得PE PF +的最小值.作出E 关于直线1BD 的对称点'E ,过'E 作11C D 的垂线,交1BD 于P ,交11C D 与F ,过'E 作1E G BC '⊥,交1BC 于G ,连接,PE BE '.画出图像如下图所示,由于PE PE =',故E F PE PF ='+为最短的距离.在三角形BEE '中,设1EBD α∠=,则2EBE α∠'=,而111tan 2C D BC α==,故222222cos sin 1tan 1cos 2cos sin 1tan 3ααααααα--===++,所以212cos 23BG BE α=⋅=⨯=',所以112522E E GC BC BG ==-=-='.【点睛】本小题主要考查空间两条线段距离之和的最小值问题的求解策略,要有一定的空间想象能力,属于中档题. 15.已知正方体1111ABCD A BC D -的棱长为232个不同的小球,球1O 与三棱锥11A CB D -的四个面都相切,球2O 与三棱锥11A CB D -的三个面和球1O 都相切,则球1O 的体积等于______,球2O 的表面积等于______. 【答案】43π π 【解析】由题意可知三棱锥11A CB D -是边长为26,则球1O 是三棱锥11A CB D -的内切球,设其半径为1R ,由111113A CB D CB D V S AO -=⨯⨯111143CB D SR =⨯⨯⨯,可知114R AO =,设平面//MNP 平面11CB D ,且球1O 和球2O 均与平面MNP 相切于点E ,则球2O 是正四面体A MNP -的内切球,设其半径为2R ,则214R AE =,最后代入数据计算即可.因为正方体1111ABCD A BC D -的棱长为23所以三棱锥11A CB D -是边长为26,11CB D 的高为32设底面11CB D 的中心为O ,连接CO ,则232223CO =⨯=2484AO =-=, 则球1O 是三棱锥11A CB D -的内切球,设其半径为1R ,则有111111111433A CB D CB D CB D V S AO S R -=⨯⨯=⨯⨯⨯所以1114R AO ==, 所以球1O 的体积为43π,又球2O 与三棱锥11A CB D -的三个面和球1O 都相切,则设平面//MNP 平面11CB D ,且球1O 和球2O 均与平面MNP 相切于点E ,如下图所示,则球2O 是三棱锥A MNP -的内切球,设其半径为2R , 故122AE AO R =-=,因此在正四面体A MNP -中,21142R AE ==, 所以球2O 的表面积为π, 故答案为:43π;π. 【点睛】本题主要考查三棱锥内切球的综合问题,考查学生的空间思维及想象能力,有一定难度. 16.已知两个不同平面α,β和三条不重合的直线a ,b ,c ,则下列命题: (1)若//a α,b αβ=,则//a b(2)若a ,b 在平面α内,且ca ⊥,cb ⊥,则c α⊥(3)若α,β分别经过两异面直线a ,b ,且⋂=c αβ,则c 必与a 或b 相交 (4)若a ,b ,c 是两两互相异面的直线,则存在无数条直线与a ,b ,c 都相交 其中正确的命题是________.(请写上正确命题的序号)【答案】(3)(4) 【解析】简单的反例可以否定(1)(2),利用反证法,借助平行公理可以确认(3),通过较为复杂的构造与证明,可以确认(4)(1)a 在保持与平面α平行的条件下可以在一个与α平行的平面内任意旋转,故a 与定直线b 所成的角是任意的,故(1)错误;(2)当,a b 平行时,不能保证直线c 垂直于平面α,直线c 甚至可以在平面α内,故(2)错误; (3)假若c 既不与a 相交,也不与b 相交,由于a ,c 都在α内,故a ,c 平行,同理b ,c 平行, 根据平行公理得到a ,b 平行,与已知a ,b 为异面直线矛盾,故(3)正确;(4)如图所示,a ,b ,c 是异面直线,上下两个平面α,β是分别通过a ,c 中的一条而与另一条平行的平面, 直线b 与这两个平面都相交,交点A ,B 都不在直线a ,c 上.在直线b 上任取一点不同于A ,B 的点P ,由于a ,b 异面,∴P ∉a ,则直线a 与点P 确定一个平面, 可知这平面与直线c 相交,设交点为Q ,连接PQ 的直线与直线a 必然相交(否则,这条线必在平面β内), 由于P 点的任意性,可知这样可以做出无数条直线与a ,b ,c 都相交,故(4)正确.【点睛】本题考查线面的平行相交,异面直线等关系,关键难点在于(4)的构造性证明.17.在棱长为1的正方体1111ABCD A BC D -中,MN 分别是棱1111C D A D 与的中点,P 是体对角线1B D 上一点,满足134B P PD =,则平面MNP 截正方体所得截面周长为_______ 2132【解析】设直线MN 与11B D 交于点O ,与直线11A B 交于点H ,与直线11B C 于点K ,连接BK 交1CC 于T ,连接BH 交1AA 于S ,连接,NS MT ,证明B 是截面PMN 与底面ABCD 的公共点后得五边形BTMNS 是平面MNP 截正方体所得截面,计算出周长即可.如图,设直线MN 与11B D 交于点O ,与直线11A B 交于点H ,与直线11B C 于点K ,连接BK 交1CC 于T ,连接BH 交1AA 于S ,连接,NS MT ,1111D C B A 是正方形,边长为1,,M N 分别是1111C D A D 与的中点,则12D O =,132B O =,正方体中1BB 与1DD 平行且相等,则11BB D D 是平行四边形,所以11//B D BD ,2BD =,因为134B P PD =,所以11B P B OPD BD=,所以,,O P B 三点共线,所以B 是截面PMN 与底面ABCD 的公共点,从而五边形BTMNS 是平面MNP 截正方体所得截面,,M N 分别是1111C D A D 与的中点,111//A D B K ,则111D N DM C K MC =,112C K =,所以132KB =,又11//C T BB ,所以111113C T C K BB B K ==,所以113C T =,23CT =, 所以221113()()23MT=+=,222131()3BT =+=,同理13BS BT ==,13NS MT ==,所以截面周长为2131322()132632++=+. 故答案为:2132+.【点睛】本题考查求正方体截面周长,解题关键是作出正方体的截面,根据是平面的基本性质.掌握平面基本性质是解题基础.18.我国古代《九章算术》中将上,下两面为平行矩形的六面体称为刍童,如图的刍童ABCD EFGH -有外接球,且43,4,26,62AB AD EH EF ====,点E 到平面ABCD 距离为4,则该刍童外接球的表面积为__________.【答案】100π 【解析】由已知得,球心在上下底面中心的连线上,该连线与上下底面垂直,球心必在该垂线上,然后根据OB OG =,利用直角三角形1OOG 与直角三角形2OO B ,即可列出外接球半径的方程,求解即可.假设O 为刍童外接球的球心,连接HF 、EG 交于点1O ,连接AC 、DB 交于点2O ,由球的几何性质可知O 、1O 、2O 在同一条直线上,由题意可知,2OO ⊥平面ABCD ,1OO ⊥平面EFGH ,214O O =,设2O O r =,在1RtOGO 中,22211OG OO OG =+,在矩形EFGH 中,EG ===112O G EG ==, ()(22222114OG OO O G r ∴=+=-+,在2RtOBO 中,22222OB OO O B =+,在矩形ABCD 中,8DB ===,2142O B BD ==,22222224OB OO O B r ∴=+=+,设外接球半径OG OB R ==,()(222244r r ∴-+=+,解得3r =,则5OB =,即5R =,则该刍童的外接球半径为5∴该刍童外接球的表面积为:24100R ππ=,故答案为:100π.19.已知三棱锥P ABC -中,PA ,PB ,PC 两两垂直,且1PA PB PC ===,以P 为半径的球面与该三棱锥表面的交线的长度之和为______.【答案】π⎝⎭【解析】根据已知可以判定球面与该三棱锥表面的交线是各侧面内以P 为圆心,以2为半径的3个四分之一圆弧和底面正三角形ABC 的内切圆,进而计算求解.如图所示,设,,BD CA AB 的中点分别为,,D E F ,P 在平面ABC 内的射影为1O ,由已知可得1O 为底面正三角形ABC 的中心. ∵PA ,PB ,PC 两两垂直,且1PA PB PC ===,AB BC CD PD PE PF ∴=====2,111O D O E O F ===336⨯=以P 为球心,22为半径的球面与该三棱锥表面的交线是各侧面内以P 为圆心,以22为半径的3个四分之一圆弧和底面正三角形ABC 的内切圆, ∴交线的长度之和为π2692463222612ππ⎛⎫+⨯⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭, 故答案为:924612π⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭.【点睛】本题关键是分析几何体的形状特征,利用球的性质,判定截线的类型和形状.注意到三棱锥是正三棱锥,斜高恰好是球的半径,从而得到截线的形状.20.如图,已知在正方体1111ABCD A BC D -中,4AB =,点E 为棱1CC 上的一个动点,平面1BED 与棱1AA 交于点F ,给出下列命题:①无论E 在1CC 如何移动,四棱锥11B BED F -的体积恒为定值; ②截面四边形1BED F 的周长的最小值是85;③当E 点不与C ,1C 重合时,在棱AD 上恒存在点G ,使得//CG 平面1BED ; ④存在点E ,使得1B D ⊥平面1AD E ;其中正确的命题是______.【答案】①②④ 【解析】由题意逐个讨论所给的命题,判断它们的真假.第一个根据等体积法求体积,第二个求周长函数关系式,再求最小值,第三个利用反证法确定真假,第四个举例说明存在.解:①由题意可得1D F ∥BE ,BF ∥1D E ,如图建立坐标系:1AF C E ∴=,四边形1D EBF 为平行四边形 11D EBD FB SS∴=11112B BED F B BED V V --∴=又1111113B BED D BB V S d -=( 1d 为E 到平面11D BB 距离)且 11CC BB∴1CC 上点到平面11D BB 距离相等 ∴无论E 在1CC 上何处,1d 不变 ∴11B BED V -不变 ∴11B BED F V -不变故①正确②由①知:四边形1D EBF 的周长()12D E EB =+ 设1C E m =,则2214D E m =+ ()2244EB m =+-等价于4y =上点(),4m 到()0,0与()4,0距离∴此时2m =∴125D E =∴周长最小为42585⨯=故②正确③在1D F 上寻找一点H ,使H 到AD 的距离为CE 距离HE ∴∥CG ,且HE 在平面1D EB 中但当2CE <时,12C E AF =>,2HG CE =<与2HG AF >>矛盾故③错误;④当E 与C 重合时,显然11B DAD , 1B DAC∴1B D ⊥平面1AD E故④正确综上可得:正确为①②④. 故答案为:①②④. 【点睛】考查正方体的性质、线面垂直的判定定理、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力.四、解答题 21.在长方体1111ABCD A BC D -中,11,2,AB AD AA M ===为棱1DD 上的一点.(1)求三棱锥1A MCC -的体积; (2)当1A M MC +取得最小值时,求证:1B M ⊥平面MAC ;【答案】(1)13;(2)证明见解析. 【解析】试题分析:(1)由题意可知,A 到平面11CDD C 的距离等于1AD =,易求11MCC S ∆=,从而可求1A MCC V -;(2)将侧面11CDD C 逆时针转90展开,与侧面11ADD C 共面,当1,,A M C ,共线时,1A M MC +取得最小值,易证CM ⊥平面召11B C M ,从而1CMB M ⊥,同理可证,1B M AM ⊥,问题得到解决.试题解析:(1)由长方体1111ABCD A BC D -知,AD ⊥平面11,ADD C ∴点A 到平面11CDD C 的距离等于1AD =,又111121122MCC S CC CD ∆=⨯=⨯⨯=,111133A MCC MCC V AD S -∆∴=⋅=.(2)将侧面11CDD C 绕1DD 逆时针转90展开与侧面11ADD A 共面,当1,,A M C 共线时,1A M MC +取得最小值.由11,2AD CD AA ===,得M 为1DD 的中点,连接1C M 在1C MC ∆中,221112,2,2,C M MC C C C C MC ===∴+,得190CMC ∠=,即1CM C M ⊥,又11B C ⊥平面11CDD C ,11B C CM ∴⊥又1111,B C C M C CM ⋂=∴⊥平面11B C M ,1CM B M ∴⊥,同理可证,1B M AM ⊥,又1,AM MC M B M ⋂=∴⊥平面MAC .22.如图,在四棱锥P ABCD -中,PC⊥底面ABCD ,ABCD 是直角梯形,AD DC ⊥,//AB DC ,2AB =,222AB AD CD ===,点E 是PB 的中点,(1)证明:平面EAC ⊥平面PBC ;(2)若直线PB 与平面P AC 所成角的正弦值为. (i )求三棱锥P ACE -的体积:(ii )求二面角P AC E --的余弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)(i )13;(ii . 【解析】(1)由线面垂直性质得PC AC ⊥,已知条件可得AC BC ==222AC BC AB +=有AC BC ⊥,根据线面垂直的判定及性质即可证平面EAC ⊥平面PBC .(2)(i )由(1)知BPC ∠即为直线PB 与平面PAC 所成角,即可求PC ,又12P ACE P ACB V V --=即可求三棱锥P ACE -的体积.(ii )取AB 的中点G 连接CG ,构建以CG 、CD 、CP 为x 轴、y 轴、z 轴正方向的空间直角坐标系,根据已知线段长度确定C ,P ,A ,B ,E ,分别求面PAC 、面ACE 的一个法向量,即可求二面角P AC E --的余弦值.(1)证明:∵PC⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD , ∴PC AC ⊥.∵2AB =,有1AD CD ==,AD DC ⊥且ABCD 是直角梯形,∴AC BC ==222AC BC AB +=, ∴AC BC ⊥.∵PC BC C ⋂=,PC⊂平面PBC ,BC ⊂平面PBC , ∴AC ⊥平面PBC .∵AC ⊂平面EAC ,∴平面EAC ⊥平面PBC(2)(i )由(1)易知BC ⊥平面PAC ,∴BPC ∠即为直线PB 与平面PAC 所成角.∴sin BC BPC PB PB ∠===,∴PB =2PC =。

期末精选50题(压轴版)高一数学上学期期中期末考试满分全攻略(人教A 版2019)原卷版

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期末精选50题(压轴版)一、单选题1.(2021·贵州黔东南·高一期末)已知定义在R 上的函数()y f x =对于任意的x 都满足()()2f x f x +=,当11x -≤<时,3()f x x =,若函数()()()log 1a g x f x x a =->至少有6个零点,则a 的取值范围是( ) A .()1,5B .()2,+∞C .()3,+∞D .()5,+∞2.(2021·河南·高一期末(文))已知,42ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,32ππβ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦sin αβαβ+=+,则tan()αβ-=( )AB .1 C.2+D23.(2021·黑龙江·哈尔滨三中高一期末)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,ABC ∆的面积为S ,若222sin()SA C b c +=-,则1tan 2tan()CBC +-的最小值为( )AB .2C .1 D.4.(2021·浙江浙江·高一期末)对于非空数集M ,定义()f M 表示该集合中所有元素的和.给定集合{2,3,4,5}S =,定义集合(){},T f A A S A =⊆≠∅,则集合T 的元素的个数为( )A .11B .12C .13D .145.(2021·安徽·合肥一六八中学高一期末)函数()12,0,2,0,x x x f x x +⎧-≥=⎨<⎩若123x x x <<,且()()()123f x f x f x ==,则()2123x f x x x +的取值范围是( )A .10,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .10,4⎛⎤⎥⎝⎦C .10,2⎛⎫⎪⎝⎭D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦6.(2021·福建三明·高一期末)设函数()f x 的定义域为R ,满足(2)2()f x f x -=,且当[)2,0x ∈-时,()2(2)f x x x =-+.若对任意[),x m ∈+∞,都有3()4f x ≤,则m 的取值范围是( ) A .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭7.(2021·江西·赣州市赣县第三中学高一期末(理))已知函数()b f x ax x=+,若存在两相异实数,m n 使()()f m f n c ==,且40a b c ++=,则||m n -的最小值为( )ABCD8.(2021·上海市金山中学高一期末)设锐角ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若,3A a π=2b 2c bc ++的取值范围为( )A .(1,9]B .(3,9]C .(5,9]D .(7,9]9.(2021·河南驻马店·高一期末(理))已知函数()()cos 33f x a x x a ππ⎛⎫⎛⎫=--∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 是偶函数.若将曲线()2y f x =向左平移12π个单位长度后,再向上平移1个单位长度得到曲线()y g x =,若关于x 的方程()g x m =在70,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦有两个不相等实根,则实数m 的取值范围是( )A .[]0,3B .[)0,3C .[)2,3D .)1,310.(2021·陕西阎良·高一期末)已知函数()()()sin 010f x x ωϕω=+<<,若存在实数1x 、2x ,使得()()122f x f x -=,且12x x π-=,则ω的最大值为( )A .9B .8C .7D .511.(2019·广东汕头·高一期末)设()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()()22f x f x -=+,且当[]2,0x ∈-时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.若在区间(]2,6-内关于x 的方程()()()log 201a f x x a -+=>恰有3个不同的实数根,则实数a 的取值范围是( )A .)2B .()2,+∞C .(D .()1,2二、多选题12.(2021·湖北·沙市中学高一期末)已知函数2()2sin()3f x x ωπ=-,其中ω为常数,且(0,6)ω∈,将函数()f x 的图象向左平移24π个单位所得的图象对应的函数为偶函数,则以下结论正确的是( ) A .2ω=B .点(,0)6π是()f x 的图象的一个对称中心C .()f x 在[,]62ππ上的值域为[D .()f x 的图象在5[0,]6π上有四条对称轴 13.(2021·浙江义乌·高一期末)已知函数()|cos 2|cos ||f x x x =+,有下列四个结论,其中正确的结论为( )A .()f x 在区间33,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 B .π是()f x 的一个周期C .()f x 的值域为2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .()f x 的图象关于y 轴对称14.(2021·广东实验中学高一期末)已知函数()sin cos f x a x b x =+,其中, a b R ∈,且的0ab ≠,若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对一切x ∈R 恒成立,则( )A .56f f ππ⎛⎫⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .5()2f x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .4f x π⎛⎫- ⎪⎝⎭是奇函数 D .4f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭是奇函数15.(2021·浙江浙江·高一期末)若定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x ,当0x <时,23()22f x x ax a =++(a ∈R ),则下列说法正确的是( )A .若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根,则0a <或48a <<B .若方程()2af x ax =+有两个不同的实数根,则48a <<C .若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则8a >D .若方程()2af x ax =+有4个不同的实数根,则4a >16.(2021·重庆南开中学高一期末)已知函数22(2)log (1),1()2,1x x x f x x +⎧+>-⎪=⎨≤-⎪⎩,若关于x 的方程()f x m =有四个不等实根1x ,2x ,3x ,()41234x x x x x <<<,则下列结论正确的是( ) A .12m <≤ B .11sin cos 0x x ->C .3441x x +>-D .2212log x x ++10 17.(2021·广东·汕头市第一中学高一期末)已知函数f (x )满足:当-<3≤0x 时,|2|()32x f x +=-,下列命题正确的是( )A .若f (x )是偶函数,则当03x <≤时,|2|()32x f x +=-B .若(3)(3)f x f x --=-,则()()1g x f x =-在(6,0)x ∈-上有3个零点C .若f (x )是奇函数,则()()1212,[3,3],14x x f x f x ∀∈--<D .若(3)()f x f x +=,方程2[()](2)()20f x k f x k -++=在[3,3]x ∈-上有6个不同的根,则k 的范围为11k -<< 18.(2021·浙江·高一期末)定义:若函数()F x 在区间[]a b ,上的值域为 []a b ,,则称区间[]a b ,是函数()F x 的“完美区间”,另外,定义区间 [],a b 的“复区间长度”为()2b a -,已知函数()21f x x =-,则( )A .[]0,1是()f x 的一个“完美区间”B .⎣⎦是 ()f x 的一个“完美区间”C .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3D .()f x 的所有“完美区间”的“复区间长度”的和为3+19.(2021·湖南华容·高一期末)设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也叫取整函数.令()[]f x x x =-,以下结论正确的有( ) A .()1.10.9f -= B .函数()f x 为奇函数 C .()()11f x f x +=+ D .函数()f x 的值域为[)0,1三、填空题20.(2021·北京西城·高一期末)设函数()sin f x x π=,()21g x x x =-+,有以下四个结论.①函数()()y f x g x =+是周期函数: ②函数()()y f x g x =-的图像是轴对称图形: ③函数()() y f x g x =⋅的图像关于坐标原点对称: ④函数()()f x yg x =存在最大值 其中,所有正确结论的序号是___________.21.(2021·西藏·拉萨中学高一期末)如图所示,一竖立在地面上的圆锥形物体的母线长为4,一只小虫从圆锥的底面圆上的点P 出发,绕圆锥爬行一周后回到点P 处,若该小虫爬行的最短路程为为___________.22.(2021·广东·深圳市高级中学高一期末)已知函数()4,44,4x x f x x x -≥⎧=⎨-+<⎩.若存在正实数k ,使得方程()kf x x=有三个互不相等的实根1x ,2x ,3x ,则123x x x ++的取值范围是__________. 23.(2021·安徽芜湖·高一期末)在平面直角坐标系中,对任意角α,设α的终边上异于原点的任意一点P 的坐标为(,)x y ,它与原点的距离是r .我们规定:比值,,r r xx y y分别叫做角α的正割、余割、余切,分别记作sec α,csc α,cot α,把sec ,csc ,cot y x y x y x ===分别叫做正割函数、余割函数、余切函数,则下列叙述正确的有___________(填上所有正确的序号)①3cot14π=;②sin csc 1αα⋅=;③sec y x =的定义域为{}|,Z x x k k π≠∈; ④22sec csc 4αα+;⑤2cot 1cot22cot ααα-=.24.(2021·江苏盐城·高一期末)已知函数()2242,0log ,0482,4x x x f x x x x x ⎧---≤⎪=<≤⎨⎪-->⎩,方程()f x m =有六个不同的实数根1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x ,则123456x x x x x x +++++的取值范围为________.25.(2021·广东潮阳·高一期末)函数())22ln41ax a xf x x a++=++,若()f x 最大值为M ,最小值为N ,[]1,3a ∈,则M N +的取值范围是______.26.(2021·江苏·南京师大附中高一期末)已知函数()222131x x f x x =-++.若存在()1,4m ∈使得不等式()()2432f ma f m m -++>成立,则实数a 的取值范围是________.27.(2021·浙江·高一期末)在ABC 中,记角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,面积为S ,则22Sa bc+的最大值为______ 四、解答题28.(2021·浙江省三门第二高级中学高一期末)已知函数()cos cos sin 66f x x x x a ππ⎛⎫⎛⎫=++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最大值为1 (1)求常数a 的值;(2)求函数()f x 的单调递增区间;(3)若()35f α=,且α是第一象限角,求cos α的值.29.(2021·安徽阜阳·高一期末)已知函数()()sin f x A x =+ωϕ(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)设函数()()4f x g x f x π⎛+=⎫⎪⎝⎭,若在()0,m 内存在唯一的0x ,使得()()0g x g x ≥对x ∈R 恒成立,求m 的取值范围.30.(2021·甘肃省会宁县第一中学高一期末)已知函数2()cos cos()6f x x x x π=-(1)求()f x 的最小正周期T ;(2)若()1(1)0n f x m ++-⋅>对任意的[,]44x ππ∈-和n *∈N 恒成立,求实数m 的取值范围.31.(2021·黑龙江·哈九中高一期末)已知函数()21x f x ax b+=+是定义域上的奇函数,且()12f -=-.(1)求函数()f x 的解析式,判断函数()f x 在()0,∞+上的单调性并证明;(2)令()()ln h x f x x a =-+⎡⎤⎣⎦,设0a >,若对任意1,14b ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,当[]12,,1x x b b ∈+时,都有()()12ln 4h x h x -≤,求实数a 的取值范围.32.(2021·浙江浙江·高一期末)已知函数()()2f x x x a =+,2()1x ag x x +=+,[]2,2a ∈-.(1)当1a =-时,求函数()f x 的单调递增区间;(2)若[]11,1x ∀∈-,∃唯一的[]20,2x ∈,使得()()12f x g x =,求实数a 的取值范围.33.(2021·内蒙古赤峰·高一期末(文))已知函数224()2x x f x x ++=+.(1)求函数f (x )在区间[1,1]-上的最值;(2)若关于x 的方程(x +2)f (x )-ax =0在区间(0,3)内有两个不等实根,求实数a 的取值范围.34.(2021·浙江浙江·高一期末)在海岸A 处,发现北偏东45︒方向,距离A 1海里的B 处有一艘走私船,在A 处北偏西75︒方向,距离A 为2海里的C 处有一艘缉私艇奉命以/时的速度追截走私船,此时,走私船正以10海里/时的速度从B 处向北偏东30方向逃窜.(1)问C 船与B 船相距多少海里?C 船在B 船的什么方向?(2)问缉私艇沿什么方向行驶才能最快追上走私船?并求出所需时间.35.(2021·安徽师范大学附属中学高一期末)已知函数()cos 14f x x x π⎛⎫=+⋅- ⎪⎝⎭. (1)当,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()()20f x mf x m --≤恒成立,求实数m 的取值范围;(2)是否同时存在实数a 和正整数n ,使得函数()()g x f x a =-在[]0,n π上恰有2021个零点?若存在,请求出所有符合条件的a 和n 的值;若不存在,请说明理由.36.(2021·江苏宿迁·高一期末)已知函数()()2cos 02,02f x x πωϕωϕ⎫=+<<<<⎪⎭. 请在下面的三个条件中任选两个解答问题.①函数()f x 的图象过点(0,;②函数()f x 的图象关于点12⎛ ⎝对称;③函数()f x 相邻两个对称轴之间距离为2.(1)求函数()f x 的解析式; (2)若12,x x 是函数()f x 的零点,求()12cos2x x π+的值组成的集合;(3)当 ()2,0a ∈-时,是否存在a 满不等式32()2f a f a ⎛⎫+> ⎪⎝⎭?若存在,求出a的范围,若不存在,请说明理由.37.(2021·广东实验中学高一期末)已知函数()sin()0,||,24f x x x ππωϕωϕ⎛⎫=+>≤=- ⎪⎝⎭为()f x 的零点,4x π=为()f x 图象的对称轴.(1)若()f x 在[0,2]π内有且仅有6个零点,求()f x ; (2)若()f x 在5,1836ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调,求ω的最大值.38.(2021·福建省福州第一中学高一期末)已知函数()()()2sin 0,f x x ωϕωϕπ=+><,()f x 图象上相邻的最高点与最低点的横坐标相差2π,______; (1)①()f x 的一条对称轴3x π=-且()16f f π⎛⎫> ⎪⎝⎭; ②()f x 的一个对称中心5,012π⎛⎫⎪⎝⎭,且在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减; ③()f x 向左平移6π个单位得到的图象关于y 轴对称且(0)0f >从以上三个条件中任选一个补充在上面空白横线中,然后确定函数的解析式; (2)在(1)的情况下,令()()1cos 22h x f x x =-,()()g x h h x =⎡⎤⎣⎦,若存在,123x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦使得()()()2230g g x a x a +-+-≤成立,求实数a 的取值范围.39.(2021·上海交大附中高一期末)若定义域为R 的函数()y h x =满足:对于任意x ∈R ,都有()()()22h x h x h ππ=++,则称函数()y h x =具有性质P .(1)设函数()y f x =,y g x 的表达式分别为()sin f x x x =+,()cos g x x =,判断函数()y f x =与y g x 是否具有性质P ,说明理由;(2)设函数()y f x =的表达式为()()sin f x x ωϕ=+,是否存在01ω<<以及πϕπ-<<,使得函数()sin y x ωϕ=+具有性质P ?若存在,求出ω,ϕ的值;若不存在,说明理由;(3)设函数()y f x =具有性质P ,且在0,2π上的值域恰为()()20,f f π⎡⎤⎣⎦;以2π为周期的函数y g x 的表达式为()()()sin g x f x =,且在开区间0,2上有且仅有一个零点,求证:()22f ππ=.40.(2021·浙江衢州·高一期末)如图,AB 是O 的直径,C ,D 是O 上的两点,AB //CD . AD = BC =1,设AB =x ,四边形ABCD 的周长为f (x ).(1)求函数f (x )的解析式; (2)关于x 的方程4|()|f x t x-=在[2,6]上有两个不相等的实数根,求实数t 的取值范围;(3)△ABC 的面积的平方为g (x ),若对于[]12,6x ∀∈,[]22,6x ∀∈,使得12()()f x g x ≥+实数a 的取值范围.41.(2021·广东揭东·高一期末)如图,OAB 是边长为2的正三角形,记OAB 位于直线()0x t t =>左侧的图形的面积为()f t .(1)求函数()f t 解析式;(2)当函数()() g t f t at =-有且只有一个零点时,求a 的值.42.(2021·浙江浙江·高一期末)设函数2()||f x ax x a =--,a ∈R .(1)判断()f x 的奇偶性,并说明理由;(2)当12a -≤≤时,若对任意的[1,3]x ∈,均有()0f x bx +≤成立,求2a b +的最大值.43.(2021·河南驻马店·高一期末(理))已知函数()2021x f x =可以表示为一个奇函数()g x 与一个偶函数()h x 的和.(1)请分别求出()g x 与()h x 的解析式;(2)记()()()F x g x h x =⋅.(i )证明:()F x 为奇函数;(ii )若存在[]0,2x ∈,使得不等式()()39330x x x F F m -+⋅-<成立,求实数m 的取值范围.44.(2021·广东广州·高一期末)给定函数()()2222,,f x x x a a g x x x a a a R =+++=-+-∈.且,x R ∀∈用()M x 表示()f x ,()g x 的较大者,记为()()(){}=max ,M x f x g x .(1)若1a =,试写出()M x 的解析式,并求()M x 的最小值;(2)若函数()M x 的最小值为3,试求实数a 的值.45.(2021·浙江浙江·高一期末)已知函数2()22,()2|1|f x x tx t g x x =-+-=-,函数()min{(),()}F x f x g x =,其中{},min ,.,p p q p q q p q ≤⎧=⎨>⎩(1)若()24f x t ≥-恒成立,求实数t 的取值范围;(2)若6t ≥,①求使得()()F x f x =成立的x 的取值范围;②求()F x 在区间[0,6]上的最大值()M t .46.(2021·北京市八一中学高一期末)设集合(){1,2,3,...,}2,n A n n n N =≥∈,集合n P A ⊆,如果对于任意元素x P ∈,都有1x P -∈或1x P +∈,则称集合P 为n A 的自邻集.记(1,)k n k n k N a ≤≤∈为集合n A 的所有自邻集中最大元素为k 的集合的个数.(1)直接判断集合{1,2,3,5}P =和{1,2,4,5}Q =是否为5A 的自邻集;(2)比较610a 和531010a a +的大小,并说明理由;(3)当4n ≥时,求证:121111...n n n n n n a a a a ----≤+++.47.(2021·江苏·南京市第十三中学高一期末)已知集合(){1,2,3,,2}A n n N *=∈,对于A 的子集S 若存在不大于n 的正整数m ,使得对于S 中的任意一对元素1a 、2a ,都有12a a m -≠,则称S 具有性质P .(1)当10n =时,判断集合{|9}B x A x =∈>和{}|31,C x A x k k N *=∈=-∈是否具有性质P ?并说明理由;(2)若1000n =时,①如果集合S 具有性质P ,那么集合{(2001)|}D x x S =-∈是否一定具有性质P ?并说明理由;②如果集合S 具有性质P ,求集合S 中元素个数的最大值.48.(2021·江苏·南京市第十三中学高一期末)已知函数()x x f x a q a -=-⋅(0a >且1a ≠)是定义域为R 的奇函数,且()312f =.(1)求q 的值,并判断和证明()f x 的单调性;(2)是否存在实数m (2m >且3m ≠),使函数()()()222log 1x x m g x a a mf x --⎡⎤=+-+⎣⎦在[]1,2上的最大值为0,如果存在,求出实数m 所有的值;如果不存在,请说明理由.(3)是否存在正数k ,()1k ≠使函数()()22x x a a kf x x k ϕ-⎡⎤+-⎣⎦=在[]21,log 3上的最大值为k ,若存在,求出k 值,若不存在,请说明理由.49.(2021·江苏扬州·高一期末)若函数()f x 的图象关于点(),a b 中心对称,则对函数()f x 定义域中的任意x ,恒有()2(2)f x b f a x .如:函数()f x 的图象关于点()3,5中心对称,则对函数()f x 定义域中的任意x ,恒有()()106f x f x =--.已知定义域为[]0,22m +的函数()f x ,其图象关于点()1,m e +中心对称,且当[)0,1x m ∈+时,||()x m f x e -=,其中实数1m >-,e 为自然对数的底.(1)计算()1f m +的值,并求函数()f x 在[]0,22m +上的解析式;(2)设函数13()1g x e x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,对任意[]10,22x m ∈+,总存在332(1),(1)x e e ⎡⎤∈--⎣⎦,使得()()12f x g x =成立,求实数m 的取值范围.50.(2021·浙江·高一期末)设a 为正数,函数2()f x ax bx c =++满足(0)1f =且2()()f x f x a=- (1)若f (1)=1,求f (x );(2)设2()log (2)g x x =-,若对任意实数t ,总存在x 1、x 2∈[t -1,t +1],使得f (x 1)-f (x 2)≥g (x 3)-g (x 4)对所有x 3,x 4∈1,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦都成立,求a 的取值范围.。

【压轴题】高一数学下期末试卷(带答案)

【压轴题】高一数学下期末试卷(带答案)

【压轴题】高一数学下期末试卷(带答案)一、选择题1.已知向量()cos ,sin a θθ=v,(b =v ,若a v 与b v 的夹角为6π,则a b +=v v ( )A .2BCD .12.为了解某社区居民的家庭年收入所年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:根据上表可得回归直线方程ˆˆˆybx a =+,其中ˆˆˆ0.76,b a y bx ==-,据此估计,该社区一户收入为15万元家庭年支出为( ) A .11.4万元B .11.8万元C .12.0万元D .12.2万元3.设m ,n 为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则( ) A .若//m α,//n α,则//m n B .若//m α,//m β,则//αβ C .若//m n ,n α⊥,则m α⊥D .若//m α,αβ⊥,则m β⊥4.已知集合{}{}2|320,,|05,A x x x x R B x x x N =-+=∈=<<∈,则满足条件A CB ⊆⊆的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .45.已知集合{}22(,)1A x y x y =+=,{}(,)B x y y x ==,则AB I 中元素的个数为( ) A .3B .2C .1D .06.在ABC V 中,角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c ,且B 为锐角,若sin 5sin 2A cB b=,sin B =,ABC S =△b =( ) A .B .C D 7.如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示成x 的函数()f x ,则()y f x =在[0,]π上的图象大致为( )A .B .C .D .8.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积为( )A .20B .10C .30D .609.有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为 A .45B .35C .25D .1510.已知()201911,02log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩,若存在三个不同实数a ,b ,c 使得()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围是( ) A .(0,1)B .[-2,0)C .(]2,0-D .(0,1)11.与直线40x y --=和圆22220x y x y ++-=都相切的半径最小的圆的方程是 A .()()22112x y +++= B .()()22114x y -++= C .()()22112x y -++=D .()()22114x y +++=12.已知0.6log 0.5a =,ln0.5b =,0.50.6c =,则( ) A .a c b >>B .a b c >>C .c a b >>D .c b a >>二、填空题13.已知两个正数,x y 满足4x y +=,则使不等式14m x y+≥恒成立的实数m 的范围是__________14.已知函数()3sin(2)cos(2)(||)2f x x x πϕϕϕ=---<的图象关于y 轴对称,则()f x 在区[6π-,5]12π上的最大值为__. 15.一个空间几何体的三视图及部分数据如图所示,则这个几何体的体积是___________16.抛物线214y x =-上的动点M 到两定点(0,1)(1,3)--、的距离之和的最小值为__________.17.若直线1x y -=与直线(3)80m x my ++-=平行,则m =______________. 18.函数()12x f x =-的定义域是__________. 19.如图,在矩形中,为边的中点,1AB =,2BC =,分别以A 、D 为圆心,1为半径作圆弧EB 、EC (在线段AD 上).由两圆弧EB 、EC 及边所围成的平面图形绕直线旋转一周,则所形成的几何体的体积为 .20.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(−∞,0)上单调递增.若实数a 满足f(2|a-1|)>f (2-),则a 的取值范围是______.三、解答题21.已知数列{a n }是一个等差数列,且a 2=1,a 5=-5. (1)求{a n }的通项a n ;(2)求{a n }前n 项和S n 的最大值. 22.已知关于x 的不等式2320,08kx kx k +-<≠ (1)若不等式的解集为3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭,求k 的值. (2)若不等式的解集为R ,求k 的取值范围. 23.已知23()sin cos 3f x x x x =+ (1)求函数()f x 的对称轴方程;(2)求函数()f x 在[0,]π上的单调递增区间.24.如图,在四棱锥P ABCD -中,P A ⊥平面ABCD ,CD ⊥AD ,BC ∥AD ,12BC CD AD ==.(Ⅰ)求证:CD ⊥PD ; (Ⅱ)求证:BD ⊥平面P AB ;(Ⅲ)在棱PD 上是否存在点M ,使CM ∥平面P AB ,若存在,确定点M 的位置,若不存在,请说明理由.25.已知函数2()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-. (1)当1a =时,求不等式()()f x g x ≥的解集;(2)若不等式()()f x g x ≥的解集包含[–1,1],求a 的取值范围. 26.在ABC V 中,a , b ,c 分别是角A , B ,C 的对边,3cos 5B =,21AB BC ⋅=-u u u v u u u v.(1)求ABC V 的面积; (2)若7a = ,求角C .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】先计算a r 与b r的模,再根据向量数量积的性质22()a b a b +=+r r r r 即可计算求值.【详解】因为()cos ,sin a θθ=r,(2b =r ,所以||1a =r ,||3b =r.又222222()2||2||||cos ||6a b a b a a b b a a b b +=+=+⋅+=+π+r r r r r r r r r r r r3123372=+⨯+=, 所以7a b +=r r,故选B.【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,向量的数量积,向量的模的计算,属于中档题.2.B解析:B 【解析】 试题分析:由题,,所以.试题解析:由已知,又因为ˆˆˆybx a =+,ˆˆˆ0.76,b a y bx ==- 所以,即该家庭支出为万元.考点:线性回归与变量间的关系.3.C解析:C 【解析】 【分析】根据空间线面关系、面面关系及其平行、垂直的性质定理进行判断. 【详解】对于A 选项,若//m α,//n α,则m 与n 平行、相交、异面都可以,位置关系不确定; 对于B 选项,若l αβ=I ,且//m l ,m α⊄,m β⊄,根据直线与平面平行的判定定理知,//m α,//m β,但α与β不平行;对于C 选项,若//m n ,n α⊥,在平面α内可找到两条相交直线a 、b 使得n a ⊥,n b ⊥,于是可得出m a ⊥,m b ⊥,根据直线与平面垂直的判定定理可得m α⊥;对于D 选项,若αβ⊥,在平面α内可找到一条直线a 与两平面的交线垂直,根据平面与平面垂直的性质定理得知a β⊥,只有当//m a 时,m 才与平面β垂直. 故选C .【点睛】本题考查空间线面关系以及面面关系有关命题的判断,判断时要根据空间线面、面面平行与垂直的判定与性质定理来进行,考查逻辑推理能力,属于中等题.4.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】求解一元二次方程,得{}()(){}2|320,|120,A x x x x x x x x =-+=∈=--=∈R R {}1,2=,易知{}{}|05,1,2,3,4B x x x =<<∈=N .因为A C B ⊆⊆,所以根据子集的定义, 集合C 必须含有元素1,2,且可能含有元素3,4, 原题即求集合{}3,4的子集个数,即有224=个,故选D. 【点评】本题考查子集的概念,不等式,解一元二次方程.本题在求集合个数时,也可采用列举法.列出集合C 的所有可能情况,再数个数即可.来年要注意集合的交集运算,考查频度极高.5.B解析:B 【解析】试题分析:集合中的元素为点集,由题意,可知集合A 表示以()0,0为圆心,1为半径的单位圆上所有点组成的集合,集合B 表示直线y x =上所有的点组成的集合,又圆221x y +=与直线y x =相交于两点⎝⎭,⎛ ⎝⎭,则A B I 中有2个元素.故选B.【名师点睛】求集合的基本运算时,要认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合,这是正确求解集合运算的两个先决条件.集合中元素的三个特性中的互异性对解题影响较大,特别是含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.6.D解析:D 【解析】 【分析】 利用正弦定理化简sin 5sin 2A cB b=,再利用三角形面积公式,即可得到,a c ,由sin 4B =,求得cos B ,最后利用余弦定理即可得到答案. 【详解】 由于sin 5sin 2A c B b=,有正弦定理可得: 52a c b b =,即52a c =由于在ABC V中,sin 4B =,4ABC S =△1sin 24ABC S ac B ==V ,联立521sin 2sin a c ac B B ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,解得:5a =,2c = 由于B为锐角,且sin 4B =,所以3cos 4B ==所以在ABC V 中,由余弦定理可得:2222cos 14b a c ac B =+-=,故b =(负数舍去) 故答案选D 【点睛】本题考查正弦定理,余弦定理,以及面积公式在三角形求边长中的应用,属于中档题.7.B解析:B 【解析】 【分析】计算函数()y f x =的表达式,对比图像得到答案. 【详解】 根据题意知:cos cos OM OP x x ==M 到直线OP 的距离为:sin cos sin OM x x x = 1()cos sin sin 22f x x x x ==对应图像为B 故答案选B 【点睛】本题考查了三角函数的应用,意在考查学生的应用能力.8.B解析:B【解析】 【分析】根据三视图还原几何体,根据棱锥体积公式可求得结果. 【详解】由三视图可得几何体直观图如下图所示:可知三棱锥高:4h =;底面面积:1155322S =⨯⨯= ∴三棱锥体积:1115410332V Sh ==⨯⨯=本题正确选项:B 【点睛】本题考查棱锥体积的求解,关键是能够通过三视图还原几何体,从而准确求解出三棱锥的高和底面面积.9.C解析:C 【解析】选取两支彩笔的方法有25C 种,含有红色彩笔的选法为14C 种,由古典概型公式,满足题意的概率值为142542105C p C ===. 本题选择C 选项. 考点:古典概型名师点睛:对于古典概型问题主要把握基本事件的种数和符合要求的事件种数,基本事件的种数要注意区别是排列问题还是组合问题,看抽取时是有、无顺序,本题从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,是组合问题,当然简单问题建议采取列举法更直观一些.10.C解析:C 【解析】 【分析】画出函数图像,根据图像得到20a -<≤,1bc =,得到答案. 【详解】()201911,02log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪>⎩,画出函数图像,如图所示:根据图像知:20a -<≤,20192019log log b c -=,故1bc =,故20abc -<≤. 故选:C .【点睛】本题考查了分段函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.11.C解析:C 【解析】圆22220x y x y ++-=的圆心坐标为()1,1-2,过圆心()1,1-与直线40x y --=垂直的直线方程为0x y +=,所求圆的圆心在此直线上,又圆心()1,1-到直线40x y --=322=2,设所求圆的圆心为(),a b ,且圆心在直线40x y --=422a b --=0a b +=,解得1,1a b ==-(3,3a b ==-不符合题意,舍去 ),故所求圆的方程为()()22112x y -++=.故选C .【名师点睛】本题主要考查直线与圆的位置关系,考查了数形结合的思想,考查了计算能力,属于中档题.12.A解析:A 【解析】由0.50.6log 0.51,ln 0.50,00.61><<<,所以1,0,01a b c ><<<,所以a c b >>,故选A .二、填空题13.【解析】【分析】由题意将代入进行恒等变形和拆项后再利用基本不等式求出它的最小值根据不等式恒成立求出m 的范围【详解】由题意知两个正数xy 满足则当时取等号;的最小值是不等式恒成立故答案为【点睛】本题考查 解析:94m ≤【解析】【分析】由题意将4x y +=代入14x y+进行恒等变形和拆项后,再利用基本不等式求出它的最小值,根据不等式恒成立求出m 的范围.【详解】由题意知两个正数x ,y 满足4x y +=, 则14559144444x y x y y x x y x y x y +++=+=++≥+=,当4y x x y=时取等号; 14x y ∴+的最小值是94, Q 不等式14m x y +≥恒成立,94m ∴≤. 故答案为94m ≤. 【点睛】本题考查了利用基本不等式求最值和恒成立问题,利用条件进行整体代换和合理拆项再用基本不等式求最值,注意一正二定三相等的验证.14.【解析】【分析】利用辅助角公式化简可得再根据图象关于轴对称可求得再结合余弦函数的图像求出最值即可【详解】因为函数的图象关于轴对称所以即又则即又因为所以则当即时取得最大值故答案为:【点睛】判定三角函数【解析】【分析】利用辅助角公式化简可得()2sin(2)6f x x πϕ=--,再根据图象关于y 轴对称可求得()2cos2f x x =-,再结合余弦函数的图像求出最值即可.【详解】因为函数()()()2cos 2f x x x ϕϕ=---2sin(2)6x πϕ=--的图象关于y 轴对称,所以πππ62k ϕ--=+,即()2ππ,3k k Z ϕ=--∈. 又2πϕ<,则π3ϕ=,即()2sin(2)2cos22f x x x π=-=-. 又因为π5π612x -≤≤,所以π5π236x -≤≤,则当5π26x =,即5π12x =时,()f x 取得最大值5π2cos 36-=. 故答案为:3.【点睛】判定三角函数的奇偶性时,往往与诱导公式进行结合,如:若()sin y x ωϕ=+为奇函数,则π,Z k k ϕ=∈;若()sin y x ωϕ=+为偶函数,则ππ+,Z 2k k ϕ=∈; 若()cos y x ωϕ=+为偶函数,则π,Z k k ϕ=∈; 若()cos y x ωϕ=+为奇函数,则ππ+,Z 2k k ϕ=∈. 15.【解析】【分析】先还原几何体再根据柱体体积公式求解【详解】空间几何体为一个棱柱如图底面为边长为的直角三角形高为的棱柱所以体积为【点睛】本题考查三视图以及柱体体积公式考查基本分析求解能力属基础题 解析:32【解析】【分析】先还原几何体,再根据柱体体积公式求解【详解】空间几何体为一个棱柱,如图,底面为边长为1,3的直角三角形,高为3的棱柱,所以体积为1313322⨯⨯⨯=【点睛】本题考查三视图以及柱体体积公式,考查基本分析求解能力,属基础题16.4【解析】【分析】【详解】由题意得交点设作与准线垂直垂足为作与准线垂直垂足为则解析:4【解析】【分析】【详解】由题意得交点(0,1)F - ,设(1,3)A - ,作AN 与准线垂直,垂足为N ,作MH 与准线垂直,垂足为H ,则314MA MF MA MH AN +=+≥=+=17.【解析】【分析】由题意得到关于m 的方程解方程即可求得最终结果【详解】由题意结合直线平行的充分必要条件可得:解得:此时两直线方程分别为:两直线不重合据此可知:【点睛】本题主要考查直线平行的充分必要条件 解析:32- 【解析】【分析】由题意得到关于m 的方程,解方程即可求得最终结果.【详解】由题意结合直线平行的充分必要条件可得:()()1130m m ⨯--⨯+=,解得:32m =-,此时两直线方程分别为:1x y -=,338022x y --=, 两直线不重合,据此可知:32m =-. 【点睛】本题主要考查直线平行的充分必要条件,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.18.【解析】由得所以所以原函数定义域为故答案为解析:(],0-∞【解析】由120x -≥,得21x ≤,所以0x ≤,所以原函数定义域为(],0-∞,故答案为(],0-∞. 19.【解析】由题意可得所得到的几何体是由一个圆柱挖去两个半球而成;其中圆柱的底面半径为1母线长为2;体积为;两个半球的半径都为1则两个半球的体积为;则所求几何体的体积为考点:旋转体的组合体解析:【解析】由题意,可得所得到的几何体是由一个圆柱挖去两个半球而成;其中,圆柱的底面半径为1,母线长为2;体积为;两个半球的半径都为1,则两个半球的体积为;则所求几何体的体积为.考点:旋转体的组合体.20.【解析】【分析】【详解】由题意在上单调递减又是偶函数则不等式可化为则解得 解析:13(,)22【解析】【分析】【详解】由题意()f x 在(0,)+∞上单调递减,又()f x 是偶函数, 则不等式1(2)(2)a f f ->-可化为1(2)2)a f f ->,则122a -<112a -<,解得1322a <<. 三、解答题21.(1)a n =-2n +5.(2)4【解析】(Ⅰ)设{a n }的公差为d ,由已知条件,,解出a 1=3,d =-2.所以a n =a 1+(n -1)d =-2n +5.(Ⅱ)S n =na 1+d =-n 2+4n =-(n -2)2+4,所以n =2时,S n 取到最大值4.22.(1)18k =;(2)(3,0)- 【解析】【分析】(1)根据关于x 的不等式23208kx kx +-<的解集为3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭,得到32-和1是方程23208kx kx +-=的两个实数根,再利用韦达定理求解. (2)根据关于x 的不等式23208kx kx +-<的解集为R .又因为0k ≠ ,利用判别式法求解.【详解】(1)因为关于x 的不等式23208kx kx +-<的解集为3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以32-和1是方程23208kx kx +-=的两个实数根, 由韦达定理可得338122k--⨯=,得18k =. (2)因为关于x 的不等式23208kx kx +-<的解集为R . 因为0k ≠所以220,30k k k <⎧⎨=+<⎩V ,解得30k -<<, 故k 的取值范围为(3,0)-.【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解集和恒成立问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.23.(1)对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈(2)单调递增区间为[0,]12π和7[,]12ππ 【解析】【分析】(1)由二倍角公式和辅助角公式对函数进行整理,可得()sin(2)3f x x π=+,令2()32x k k Z πππ+=+∈即可求出对称轴.(2)由(1)知,令222()232k x k k Z πππππ-+++∈剟,即可求出函数的单调递增区间,令0k =和1可求得函数在[0,]π上的单调递增区间.【详解】解:(1)已知2()sin cos 2f x x x x =+-1sin 2cos 2)222x x =++-, sin(2)3x π=+,令2()32x k k Z πππ+=+∈,解得:()212k x k Z ππ=+∈, 所以函数()f x 的对称轴方程为()212k x k Z ππ=+∈. (2)由(1)得:令:222()232k x k k Z πππππ-+++∈剟, 整理得:5()1212k x k k Z ππππ-++∈剟,当0k =和1时, 函数在[0,]π上的单调递增区间为[0,]12π和7[,]12ππ. 【点睛】 本题考查了二倍角公式,考查了辅助角公式,考查了三角函数的对称轴求解,考查了三角函数单调区间的求解.本题的关键是对函数解析式的化简.本题的易错点是在求单调区间时,解不等式求错.24.(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)详见解析;(Ⅲ)在棱PD 上存在点M ,使CM ∥平面P AB ,且M 是PD 的中点.【解析】【分析】(Ⅰ)由题意可得CD ⊥平面P AD ,从而易得CD ⊥PD ;(Ⅱ)要证BD ⊥平面P AB ,关键是证明BD AB ⊥;(Ⅲ)在棱PD 上存在点M ,使CM ∥平面P AB ,且M 是PD 的中点.【详解】(Ⅰ)证明:因为P A ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以CD ⊥P A .因为CD ⊥AD ,PA AD A ⋂=,所以CD ⊥平面P AD .因为PD ⊂平面P AD ,所以CD ⊥PD .(II )因为P A ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥P A .在直角梯形ABCD 中,12BC CD AD ==, 由题意可得2AB BD BC ==, 所以222AD AB BD =+,所以BD AB ⊥.因为PA AB A =I ,所以BD ⊥平面P AB .(Ⅲ)解:在棱PD 上存在点M ,使CM ∥平面P AB ,且M 是PD 的中点.证明:取P A 的中点N ,连接MN ,BN ,因为M 是PD 的中点,所以12MN AD P. 因为12BC AD P ,所以MN BC P .所以MNBC 是平行四边形,所以CM ∥BN .因为CM ⊄平面P AB , BN ⊂平面P AB .所以//CM 平面P AB .【点睛】本题考查平面与平面垂直的判定定理,以及直线与平面平行的判定定理的应用,考查空间想象能力,属于中档题.证明线面平行的常用方法:①利用线面平行的判定定理,使用这个定理的关键是设法在平面内找到一条与已知直线平行的直线,可利用几何体的特征,合理利用中位线定理、线面平行的性质或者构造平行四边形、寻找比例式证明两直线平行.②利用面面平行的性质,即两平面平行,在其中一平面内的直线平行于另一平面.25.(1)1{|1}2x x -+-≤≤;(2)[1,1]-. 【解析】【详解】试题分析:(1)分1x <-,11x -≤≤,1x >三种情况解不等式()()f x g x ≥;(2)()()f x g x ≥的解集包含[1,1]-,等价于当[1,1]x ∈-时()2f x ≥,所以(1)2f -≥且(1)2f ≥,从而可得11a -≤≤.试题解析:(1)当1a =时,不等式()()f x g x ≥等价于21140x x x x -+++--≤.① 当1x <-时,①式化为2340x x --≤,无解;当11x -≤≤时,①式化为220x x --≤,从而11x -≤≤;当1x >时,①式化为240x x +-≤,从而1x <≤. 所以()()f x g x ≥的解集为1{|1}2x x --≤≤. (2)当[]1,1x ∈-时,()2g x =.所以()()f x g x ≥的解集包含[]1,1-,等价于当[]1,1x ∈-时()2f x ≥.又()f x 在[]1,1-的最小值必为()1f -与()1f 之一,所以()12f -≥且()12f ≥,得11a -≤≤.所以a 的取值范围为[]1,1-.点睛:形如||||x a x b c -+-≥(或c ≤)型的不等式主要有两种解法:(1)分段讨论法:利用绝对值号内式子对应方程的根,将数轴分为(,]a -∞,(,]a b ,(,)b +∞ (此处设a b <)三个部分,将每部分去掉绝对值号并分别列出对应的不等式求解,然后取各个不等式解集的并集.(2)图像法:作出函数1||||y x a x b =-+-和2y c =的图像,结合图像求解.26.(1)14;(2) 45C =︒.【解析】试题分析:(1)先求出ac 的值,再由同角三角函数基本关系式求出sinB ,从而求出三角形的面积即可;(2)根据余弦定理即正弦定理计算即可.试题解析:(1)∵21AB BC u u u v u u u v ⋅=- ,21BA BC ⋅=u u u v u u u v,cos arccos 21BA BC BA BC B B ⋅=⋅⋅==u u u v u u u v u u u v u u u v∴35ac = ,∵3cos 5B = ,∴4sin 5B = ,∴114sin 3514225ABC S ac B ==⨯⨯=V (2)35ac = ,7a = ,∴5c =由余弦定理得,2222cos 32b a c ac B =+-=∴b =,由正弦定理:sin sin c b C B = ,∴4sin sin 52c C B b === ∵c b < 且B 为锐角,∴C 一定是锐角,∴45C =︒。

高一数学第一章《集合与常用逻辑用语》重点压轴题练习

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高一数学第一章《集合与常用逻辑用语》重点压轴题练习第一章 集合与常用逻辑用语 (提分小卷)(考试时间:40 分钟 试卷满分:65 分)一、单选题(共 25 分)1.(2021·阜阳市颍东区衡水实验中学高一月考)命题“ ∀1 ≤ x ≤ 2 ,x 2 − a ≤ 0 ”为真命题的一个充分不必要条件是()A .a ≥ 4 C . a ≤ 4B .a ≥ 5 D . a ≤ 52.已知集合M = ⎧ x x = k + 1 , k ∈ Z ⎫ ,集合 N = ⎧x x = k − 1 , k ∈ Z ⎫ ,则 M N = ( )⎨ 4⎬ ⎨ 2 4⎬⎩⎭⎩⎭A . MB . NC . ∅D .R 3.(2021·安徽高一期末)对于非空数集 M ,定义 f (M ) 表示该集合中所有元素的和.给定集合 S = {2, 3, 4, 5} ,定义集合T = { f ( A ) A ⊆ S , A ≠ ∅} ,则集合T 的元素的个数为( ) A .11B .12C .13D .142 −3 4.(2021·河北艺术职业中学高一月考)高二一班共有学生 50 人,每名学生要从物理、化学、生物、历史、地理、政治这六门课程中选择三门课程进行学习.已知选择物理、化学、生物的学生各有至少 20 人,这三门课程都不选的有 10 人,这三门课程都选的有 10 人,在这三门课程中选择任意两门课程的都至少有 13 人, 物理、化学只选一科的学生都至少 6 人,那么选择物理和化学这两门课程的学生人数至多( )A .16B .17C .18D .195.(2021·首都师范大学附属中学高一期中)已知集合M = {m m = a + b 2, a , b ∈Q },则下列四个元素中属于M 的元素的个数是( )1①1+ 2π;② ;③ 2 + 2 ;④ + A .4B .3C .2D .1二、多选题(共 10 分)6.(2021·广东高一期末)设非空集合 S ⊆R .若 x ,y ∈S ,都有 x +y ,x -y ,xy ∈S ,则称 S 是封闭集.下列结论正确的是()A. 有理数集 Q 是封闭集B. 若 S 是封闭集,则 S 一定是无限集C. S = {x | x = a + 2b , a ,b ∈ Z } 一定是封闭集D. 若S 1 , S 2 是封闭集,则 S 1 ⋃ S 2 一定是封闭集7.(2021·深圳第二外国语学校高一开学考试)下列结论不正确的是( )A .“ x ∈ N ”是“ x ∈ Q ”的充分不必要条件B . “ ∃x ∈ N * , x 2 − 3 < 0 ”是假命题C . ABC 内角A , B , C 的对边分别是a , b , c ,则“ a 2 + b 2 = c 2 ”是“ ABC 是直角三角形”的充要条件D .命题“ ∀x > 0 , x 2 − 3 > 0 ”的否定是“ ∃x > 0 , x 2 − 3 ≤ 0 ”三、填空题(共 10 分)8. 已知 p : −2 ≤ x ≤ 10 ,q :1− m ≤ x ≤ 1+ m (m > 0) ,且 p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是.9. 某班 45 名学生参加“3·12”植树节活动,每位学生都参加除草、植树两项劳动.依据劳动表现,评定为“优秀”、“合格”2 个等级,结果如下表:等级项目 优秀 合格 合计11+ 6 2 2 + 3除草30 15 45植树20 25 45若在两个项目中都“合格”的学生最多有10 人,则在两个项目中都“优秀”的人数最多为四、解答题(共20 分)10.(2021·南京市第十三中学高一期末)已知集合A= {1, 2, 3,, 2n}(n ∈N*),对于A的子集S若存在不大于n 的正整数m ,使得对于S 中的任意一对元素a1 、a2 ,都有a1 −a2 ≠m ,则称S 具有性质P .(1)当n = 10 时,判断集合B={x ∈A | x > 9}和 C ={x ∈A | x = 3k −1, k ∈N *}是否具有性质P?并说明理由;(2)若n = 1000 时,①如果集合S 具有性质P,那么集合D = {(2001 −x) | x ∈S} 是否一定具有性质P?并说明理由;②如果集合S 具有性质P,求集合S 中元素个数的最大值.11.(教材习题变式)已知集合A={x|x=m2−n2,m,n∈Z}(1)判断8,9,10 是否属于集合A;(2)已知集合B ={x | x = 2k +1, k ∈Z},证明:“ x ∈A ”的充分条件是“ x ∈B ”;但“ x ∈B ”不是“ x ∈A ”的必要条件;(3)写出所有满足集合A 的偶数.第一章集合与常用逻辑用语(选拔卷)(考试时间:120 分钟试卷满分:150 分)一、单选题(共40 分)1.已知集合A={x|1≤x<3},B={y|y≤m},且A∩B=∅,则实数m应满足()A .m <1B .m ≤1C .m ≥3D .m >32.命题 P :存在实数2 ≤ x ≤ 4 ,使2x + 5 − m < 0成立,若命题 P 为真命题,则实数 m 的取值范围为( )A. m > 9B. m > 13C. m > 10 D . m < −123. 设数集 M 同时满足下列两个条件: ① M 中不含元素−1, 0,1 ,②若a ∈ M ,则1 + a∈ M . 1 − a 则下列结论正确的是A .集合M 中至多有 2 个元素;B .集合 M 中至多有 3 个元素;C .集合 M 中至少有 4 个元素;D .集合 M 中有无穷多个元素.4. 已知条件 p : x +1 > 2 ,条件q : x > a ,且⌝p 是⌝q 的充分不必要条件,则 a 的取值范围是( )A. a < 1B. a ≤ −3C. a ≤ −1D. a ≥ 15. 集合 S = {( x , y , z ) | x 、y 、z ∈ N * ,且 x < y < z 、y < z < x 、z < x < y 恰有一个成立} ,若( x , y , z )∈ S 且( z , w , x )∈ S ,则下列选项正确的是 A . ( y , z , w )∈ S , ( x , y , w )∉ S C . ( y , z , w )∉ S , (x , y , w )∈ SB . ( y , z , w )∈ S , ( x , y , w )∈ S D . ( y , z , w )∉ S , ( x , y , w )∉ S6. 已知集合 M = {a } , N = {x ∣ax − 4 = 0} ,若 M N = N ,则实数 a 的值是()A .2B . −2C .2 或−2D .0,2 或−27. 设M = a a + a 3,其中a , a , a , a 是 1,2,3,4 的一个组合,若下列四个关系:① a = 1 ;② a ≠ 1;1 24123412③ a 3 = 3;④ a 4 ≠ 4 有且只有一个是错误的,则满足条件的 M 的最大值与最小值的差为A. 233B. 323C. 334D. 4548.(2020·上海市洋泾中学高一期中)在整数集 Z 中,被 6 除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ] ,即[k ] = {6n + k n ∈ Z } ,k = 1,2,3,4,5 给出以下五个结论:① −5∈[5] ;② Z = [0]⋃[1]⋃[2]⋃[3]⋃[4]⋃[5] ;③“整数a 、b 属于同一“类””的充要条件是“ a − b ∈[0]”;④“整数a 、b 满足a ∈[1], b ∈[2] ”的充要条件是“ a + b ∈[3]”,则上述结论中正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .4二、多选题(共 20 分)a9.(2021·浙江湖州中学高一月考)已知集合 P = {1, 2}, Q = {x | ax + 2 = 0} ,若 P U Q =P ,则实数 a 的值可以是()A. −2B. −1 C .1D .0 10. 已知(ðRA )B = ∅ ,则下面选项中不成立的是()A. A B = AB. A B = BC. A ⋃ B = BD. AB = R 11. 给定非空数集 M ,若对于任意a , b ∈ M ,有a + b Î M ,且a − b ∈ M ,则称集合M 为闭集合,下列说法正确的是( )A .自然数集是闭集合B .集合M = {x x = a + b 2, a , b ∈ Z }为闭集合C. 0 ∈ MD. 存在两个闭集合 A 1 ,A 2 Ü R ,使得 A 1 A 2 = R12. 若非空集合G 和G 上的二元运算“ ⊕ ”满足:① ∀a , b ∈G ,a ⊕ b ∈G ;② ∃I ∈ G ,对∀a ∈ G ,a ⊕ I = I ⊕ a = a : ③ ∃I ∈ G ,使∀a ∈ G ,∃b ∈ G ,有 a ⊕ b = I = b ⊕ a ;④ ∀a , b , c ∈G ,(a ⊕ b ) ⊕ c = a ⊕ (b ⊕ c ) ,则称(G , ⊕) 构成一个群.下列选项对应的(G , ⊕) 构成一个群的是( ) A. 集合 G 为自然数集,“ ⊕ ”为整数的加法运算 B. 集合 G 为正有理数集,“ ⊕ ”为有理数的乘法运算C. 集合G = {−1,1, −i , i }(i 为虚数单位),“ ⊕ ”为复数的乘法运算 D .集合G = {0,1, 2, 3, 4, 5, 6},“ ⊕ ”为求两整数之和被 7 除的余数三、填空题(共 20 分)13. 已知命题 p : ∃m ∈{m ∣−1 ≤ m ≤ 1} , a 2 − 5a + 3 < m + 2 ,若p 是假命题,则实数 a 的取值范围是.1 M = ⎧− 1 1 ⎫14. 若对任意的 x ∈ A ,则 ∈ A ,就称 A 是“具有伙伴关系”的集合.集合⎨ 1, 0, , ,1, 2, 3, 4⎬ 的所有非 x空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为.⎩3 2⎭15. 设集合 X 是实数集R 的子集,如果点 x 0 ∈ R 满足:对任意a > 0 ,都存在 x ∈ X ,使得0 < x − x 0 < a , 称x 0 为集合 X 的聚点,则在下列集合中: ①{x ∈ Z x ≠ 0} ;②{x x ∈ R , x ≠ 0} ;③ ⎧x x = 1 , n ∈N * ⎫;④ ⎧x x = n,n ∈ N *⎫⎨ n⎬ ⎨ n +1⎬⎩⎭ ⎩⎭以 0 为聚点的集合有 .16. 设非空集合A 为实数集的子集,若A 满足下列两个条件:(1) 0 ∈ A ,1∈ A ;(2)对任意 x 、 y Î A ,都 有 x + y ∈ A , x − y ∈ A , x y ∈ A , x∈ A ( y ≠ 0) ,则称A 为一个数域,那么命题:①有理数集Q 是一个数域;y ②若A 为一个数域,则Q ⊆ A ;③若A 、 B 都是数域,那么 A B 也是一个数域;④若A 、 B 都是数域,那么A B 也是一个数域,其中真命题的序号为.四、解答题(共70 分)17.已知集合A = {x | m −1 <x <m2 +1},B = {x | −2 <x < 2}.(1)当m = 2 时,求A ⋃B,A ⋂B ;(2)若'' x ∈A'' 是'' x ∈B '' 成立的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.18.(2021·福建省长乐华侨中学高一期末)设全集为R,集合P={x|3<x≤13},非空集合Q={x|a+1≤x<2a-5},(1)若a=10,求P∩Q;(ðR P) Q ;(2)若Q ⊆ (P Q) ,求实数a 的取值范围19.(新定义题)在“①A B =∅,②A ⋂B ≠∅”这两个条件中任选一个,补充在下列横线中,求解下列问题:已知集合A = {x | 2a − 3 <x <a +1} ,B = {x | 0 <x ≤ 1} .(1)若a = 0 ,求A B ;(2)若(在①,②这两个条件中任选一个),求实数a的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答记分.20.(2020·上海市行知中学高一月考)设A是集合P={1,2,3…n }的一个k 元子集(即由k 个元素组成的集合),且A的任何两个子集的元素之和不相等;而集合P的包含集合A的任意k +1元子集B,则存在B的两个子集,使这两个子集的元素之和相等.(1)当n=6 时,试写出一个三元子集A.(2)当n=16 时,求证:k≤5;(3)在(2)的前提下,求集合A 的元素之和S 的最大值.21.(2020·上海市松江一中高一月考)对于四个正数x、y 、z 、w ,如果xw<yz,那么称(x, y)是(z,w)的“下位序对”(1)对于2 、3 、7 、11,试求(2, 7)的“下位序对”;(2)设a 、b 、c 、d 均为正数,且(a, b)是(c, d )的“下位序对”,试判断c、a、a +c之间的大小关系;d b b +d(3)设正整数n 满足条件:对集合{t 0 <t < 2014}内的每个m ∈N +,总存在k ∈N +,使得(m, 2017)是(k, n)的“下位序对”,且(k, n)是(m +1, 2018)的“下位序对”.求正整数n 的最小值.22.(2021·北京高一期末)已知集合S n={X|X=(x1,x2,L, x n ), x i ∈{k,1}, i =1, 2,L, n}(n ≥ 2).对于A=(a1,a2,L ,an),B =(b1,b2,L ,bn)∈Sn,定义:A与B的差为A−B = (| a1−b1|,| a2−b2|L ,| an−bn|) ;A与B之间的距离为d ( A, B) =∑| a i −b i | .i=1(1)当k = 2, n = 5 时,设A = (1,2,1,1,2), B =(2,1,1,2,1) ,求 A −B, d ( A, B) ;(2)若对于任意的A, B,C ∈Sn ,有 A −B ∈Sn,求k 的值并证明:d ( A −C, B −C) =d ( A,B) .n7。

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f(x)为 R+上的单调减函数
法二:设 x1, x2 0,且x1 x2 令 x2 kx1,则k 1
我去人也f就(x1)有 f 人(x2 )! f为(x1)URf 扼(kx2腕) 入f (x1站) f内(k)信 f (不x2 )存 在f (k)向你偶同意调剖沙
2
有题知,f(k)<0 f (x1 ) f (x2 ) 0即f (x1 ) f (x2 )
所以 f(x)在(0,+ )上为减函数
建议收藏下载本文,以便随时学习! 法三:设 x1, x2 0,且x1 x2
f (x1 )
f (x2 )
f (x1 )
f (x1
x2 ) f ( x2 )
x1
x1
x2 1 f ( x2 ) 0
x1
x1
f (x1 ) f (x2 ) 0即f (x1 ) f (x2 ) 所以 f(x)在(0,+ )上为减函数
x
8.
21.(14 分)已知定义域为 R 的函数 f (x) 2x a 是奇函数 2x 1
(1)求 a 值; (2)判断并证明该函数在定义域 R 上的单调性; (3)若对任意的 t R ,不等式 f (t 2 2t) f (2t 2 k ) 0 恒成立,求实数 k 的取值范围;
21..解:(1)由题设,需
函数 f (x) 在区间 (1,1) 上是增函数
t 1 t
1 t 1 1 1 t 1
0t 1 2
故关于 t 的不等式的解集为 (0, 1 ) . 2
21.(14 分)定义在 R 上的函数 f(x)对任意实数 a,b R ,均有 f(ab)=f(a)+f(b)成立,且
当 x>1 时,f(x)<0, (1)求 f(1)

必修一高一数学压轴题

必修一高一数学压轴题

必修一高一数学压轴题1.已知不等式$2(\log_2x)^2+7\log_2x+3\leqslant0$,求函数$f(x)=\log_2(xx)\cdot\log_2x$的最大值和最小值,以及相应的$x$值。

2.已知定义域为$\mathbb{R}$的函数$f(x)=\dfrac{-2x+a}{x^2+1}$是奇函数。

1)求$a$的值;2)判断并证明该函数在定义域$\mathbb{R}$上是单调递减的;3)若对任意的$t\in\mathbb{R}$,不等式$f(t-2t)+f(2t-k)<0$恒成立,求实数$k$的取值范围。

3.已知定义在区间$(-1,1)$上的函数$f(x)=\dfrac{ax+b}{12}$。

1)求实数$a,b$的值;2)用定义证明:函数$f(x)$是奇函数,且$f(0)=0$,在区间$(-1,1)$上是增函数;3)解关于$t$的不等式$f(t-1)+f(t)<\dfrac{1}{25}$。

4.定义在$\mathbb{R}^+$上的函数$f(x)$满足对任意实数$a,b\in\mathbb{R}^+$,都有$f(ab)=f(a)+f(b)$成立,且当$x>1$时,$f(x)<0$。

1)求$f(1)$;2)证明:函数$f(x)$是减函数;3)当$f(4)=-2$时,解不等式$4f(x-3)+f(5)\geqslant-1$,其中$b\geqslant1$。

5.已知定义在$[1,4]$上的函数$f(x)=x^2-2bx+b$。

1)求$f(x)$的最小值$g(b)$;2)求$g(b)$的最大值$M$。

6.设函数$f(x)=\log_a(x-3)$(其中$a>0$且$a\neq1$),当点$P(x,y)$是函数$y=f(x)$的图象上的点时,点$Q(x-2a,-y)$是函数$y=g(x)$的图象上的点。

1)写出函数$y=g(x)$的解析式;2)若当$x\in[a+2,a+3]$时,恒有$|f(x)-g(x)|<1$,试确定$a$的取值范围;3)把函数$y=g(x)$的图象向左平移$a$个单位得到函数$y=h(x)$的图象,函数$F(x)=\dfrac{2a}{(x-1)(x-5)}$(其中$a>0$且$a\neq1$)在$[1,4]$的最大值为$\dfrac{5}{4}$,求$a$的值。

第3章 函数的概念与性质高一数学上学期期中期末考试满分全攻略(人教A 版2019)原卷版

第3章 函数的概念与性质高一数学上学期期中期末考试满分全攻略(人教A 版2019)原卷版

第3章 函数的概念与性质压轴题专练一、单选题1.(2021·全国)已知定义在R 上的偶函数()f x 满足:当0x ≥时,()2x f x =,且(2)(3)f x af x +≤-对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .1,32⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .1,32⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .[32,)+∞D .(0,32]2.(2021·奉新县第一中学高一月考)已知函数()()f x g x 、是定义在R 上的函数,其中()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且()()22f x g x ax x +=++,若对于任意1212x x <<<,都有()()12122g x g x x x ->--,则实数a 的取值范围是( )A .1(,][0,)2-∞-⋃+∞ B .(0,)+∞C .1[,)2-+∞D .1[,0)2-3.(2021·全国)设函数()f x 的定义域为R ,满足(2)2()f x f x -=,且当[)2,0x ∈-时,()2(2)f x x x =-+.若对任意[),x m ∈+∞,都有3()4f x ≤,则m 的取值范围是( ) A .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭4.(2021·全国)函数()f x 是定义在R 上的偶函数,(1)f x -是奇函数,且当01x <≤时,()2020log f x x =,则1(2019)2020f f ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭( )A .1B .1-C .12020D .20205.(2021·全国)设函数()f x m =,()a b a b <,使()f x 在[,]a b 上的值域为[,]a b ,则实数m 的取值范围是( ) A .9,24⎛⎤-- ⎥⎝⎦B .52,4⎡--⎫⎪⎢⎣⎭C .93,4⎡⎫--⎪⎢⎣⎭D .95,44⎡⎤--⎢⎥⎣⎦6.(2021·全国)关于函数()1x f x x =-,给出以下四个命题:(1)当0x >时,()y f x =单调递减且没有最值; (2)方程()(0)f x kx b k =+≠一定有实数解;(3)如果方程()f x m =(m 为常数)有解,则解的个数一定是偶数; (4)()y f x =是偶函数且有最小值.其中正确的命题个数为( ) A .1B .2C .3D .4二、多选题7.(2020·重庆市第七中学校)定义在R 上的奇函数()f x 和偶函数()g x 满足:()()4x f x g x +=,则下列结论正确的有( )A .44()2x xf x --=,且()g x 在R 上单调递增 B .x R ∀∈,总有22[()][()]1g x f x -=;C .x R ∀∈,总有()()()()0f x g x f x g x --+=D .0x R ∃∈,使得()()()00022f x f x g x >8.(2021·全国)(多选题)已知函数()f x 的定义域为D ,若存在区间[,]m n D ⊆使得()f x : (1)()f x 在[,]m n 上是单调函数; (2)()f x 在[,]m n 上的值域是[2,2]m n , 则称区间[,]m n 为函数()f x 的“倍值区间”. 下列函数中存在“倍值区间”的有( ) A .2()f x x =;B .1()f x x=; C .1()f x x x=+;D .23()1xf x x =+. 9.(2021·全国)1837年,德国数学家狄利克雷(P.G.Dirichlet ,1805-1859)第一个引入了现代函数概念:“如果对于x 的每一个值,y 总有一个完全确定的值与之对应,那么y 是x 的函数”.由此引发了数学家们对函数性质的研究.下面是以他的名字命名的“狄利克雷函数”:1,()0,R x QD x x Q∈⎧=⎨∈⎩(Q 表示有理数集合),关于此函数,下列说法正确的是( ) A .()D x 是偶函数 B .,(())1x R D D x ∀∈=C .对于任意的有理数t ,都有()()D x t D x +=D .存在三个点112233(,()),(,()),(,())A x D x B x D x C x D x ,使ABC 为正三角形10.(2020·福建)设()f x 是定义在R 上的函数,若存在两个不相等的实数12,x x ,使得()()121222f x f x x x f ++⎛⎫= ⎪⎝⎭,则称函数()f x 具有性质P ,那么下列函数中,具有性质P 的函数有( ) A .()1,00,0x f a x x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩B .()21f x x =-C .()2log f x x =D .()2x f x e =-11.(2021·湖南高一期末)设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也叫取整函数.令()[]f x x x =-,以下结论正确的有( ) A .()1.10.9f -= B .函数()f x 为奇函数 C .()()11f x f x +=+D .函数()f x 的值域为[)0,112.(2021·杭州市富阳区第二中学高一月考)已知定义在R 上的函数()f x 的图象连续不断,若存在常数()t t R ∈,使得()()0f x t tf x ++=对任意的实数x 成立,则称()f x 是回旋函数.给出下列四个命题中,正确的命题是( ) A .常值函数()(0)f x a a =≠为回旋函数的充要条件是1t =-; B .若(01)x y a a =<<为回旋函数,则1t >; C .函数2()f x x =不是回旋函数;D .若()f x 是2t =的回旋函数,则()f x 在[0]4030,上至少有2015个零点. 13.(2020·沙坪坝·重庆南开中学高一月考)一般地,若函数()f x 的定义域为[],a b ,值域为[],ka kb ,则称为的“k 倍跟随区间”;若函数的定义域为[],a b ,值域也为[],a b ,则称[],a b 为()f x 的“跟随区间”.下列结论正确的是( )A .若[]1,b 为()222f x x x =-+的跟随区间,则2b =B .函数()11f x x=+存在跟随区间C .若函数()f x m =1,04m ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦D .二次函数()212f x x x =-+存在“3倍跟随区间”三、双空题14.(2021·北京朝阳·高一期末)已知函数()221x x mf x +=+.①当0m =时,()f x 的值域为______;②若对于任意,,a b c ∈R ,()f a ,f b ,()f c 的值总可作为某一个三角形的三边长,则实数m 的取值范围是______. 15.(2021·江苏扬中市第二高级中学)已知函数()12sin 221xf x x =-+,则函数()()1g x f x =+是___________函数(从“奇”,“偶”,“非奇非偶”及“既是奇函数又是偶函数”中选择一个填空),不等式2()(410)2f x x f x -+-≤-的解集为___________. 四、填空题16.(2020·河南郑州一中高一月考)函数()40ay x a x=+>在[]1,2上的最小值为8,则实数a =______. 17.(2020·华东师范大学松江实验高级中学高一月考)定义区间(,a b ),(,a b ],[],a b 的长度均为d b a =-,多个区间并集的长度为各区间长度之和,例如(1,2)[3,5)的长度()()21533d =-+-=,设()[]{}(),1f x x x g x x =⋅=-,其中[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[1.3]=1,[-1.4]=-2;[3]=3,{x }=x -[x ].若用d 表示不等式()()f x g x ≥解集区间的长度,则当x ∈[-2021,2021]时,d =___________;18.(2021·江苏南京师大附中)已知函数()222131x x f x x =-++.若存在()1,4m ∈使得不等式()()2432f ma f m m -++>成立,则实数a 的取值范围是________.19.(2020·四川乐山·高一期末)已知函数1(2)21,2()2,2x a x a x f x a x --++⎧=⎨>⎩(0a >且1a ≠),若() f x 有最小值,则实数a 的取值范围为_______________________.20.(2021·上海)已知a R ∈,函数()22,011,02x a x x f x x ax a x ⎧++-≥⎪=⎨-++<⎪⎩的最小值为2a ,则由满足条件的a 的值组成的集合是_______________.21.(2021·全国)下列命题中所有正确的序号是__________. ①函数1()3x f x a -=+(1a >)在R 上是增函数;②函数(1)f x -的定义域是(1,3),则函数()f x 的定义域为(2,4); ③已知53()8f x x ax bx =++-,且(2)8f -=,则(2)8f =-; ④11()122x f x =--为奇函数.⑤函数()f x =[]0,422.(2019·福建师大二附中高一期中)关于函数()()2lg 4lg ||f x x x =+-,下列命题中所有正确结论的序号是______.①其图象关于y 轴对称;②当0x >时,是增函数;当0x <时,是减函数; ③()f x 的最小值是2lg 2;④()f x 在区间1,0、2,上是增函数;五、解答题23.(2021·浙江高一单元测试)已知函数()()2f x x x a =+,2()1x a g x x +=+,[]2,2a ∈-. (1)当1a =-时,求函数()f x 的单调递增区间;(2)若[]11,1x ∀∈-,∃唯一的[]20,2x ∈,使得()()12f x g x =,求实数a 的取值范围.24.(2021·全国)已知函数2()21x x m nf x ⋅+=+,且1m n >+.(1)判断()f x 在定义域上的单调性,并用定义证明;(2)若0m n +=,且2(4)(4)0f x f a x ++->恒成立,求a 的范围.25.(2021·黑龙江哈尔滨市第六中学校)已知函数()21x f x ax b +=+是定义域上的奇函数,且()12f -=-.(1)求函数()f x 的解析式,判断函数()f x 在()0,∞+上的单调性并证明;(2)令()()ln h x f x x a =-+⎡⎤⎣⎦,设0a >,若对任意1,14b ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,当[]12,,1x x b b ∈+时,都有()()12ln 4h x h x -≤,求实数a 的取值范围.26.(2020·安徽省怀宁中学)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且3()()2f x af x x =--(a 为常数),且(1)1f =. (1)求()f x 的解析式;(2)若存在0x >,使得不等式()53()26f x x m x x x +≥-+成立,求m 的取值范围.27.(2020·宝山区·上海交大附中)已知函数()2mf x x x=++(m 为常数)(1)若函数()y f x =图象上动点P 到定点Q (0,2m 的值;(2)设0m <,若不等式()f x kx ≤在1,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦有解,求k 的取值范围;(3)定义:区间[,]a b (a b <)的长度为b a -,若4m =,问是否存在区间[,]a b ,使得()f x 的值域为[6,7],若存在,求出此区间长度的最大值与最小值的差.28.(2021·宝山·上海交大附中高一期中)设是()y f x =定义在D 上的函数,若对任何实数()0,1α∈以及D 中的任意两数1x 、2x ,恒有()()()()()121211f x x f x f x αααα+-≤+-,则称()f x 为定义域上的C 函数. (1)判断函数1y x=,(),0x ∈-∞是否为定义域上的C 函数,请说明理由; (2)函数3y x =,(),x M ∈+∞是定义域上的C 函数,求实数M 的最小值;(3)若()y f x =是定义域为R 的周期函数,且最小正周期为T .试判断()y f x =是否可能为定义域上的C 函数.如果可能,请给出至少一个符合条件的函数()y f x =;如果不可能,请说明理由.29.(2021·浙江高一期末)设函数2()2(2)||f x x x a x a =+--. (1)若1a =,求函数()f x 的值域; (2)求函数()f x 在区间[1,1]-的最小值.30.(2021·江西高安中学高一月考)已知函数()131.3x x f x b+-+=+(1)当1b =时,求满足()3xf x =的x 值;(2)当3b =时,①存在t R ∈,不等式()()2222f t t f t k -<-有解,求k 的取值范围;②若函数()g x 满足()()()12333x xf xg x -⋅+=-⎡⎤⎣⎦,若对任意x ∈R ,不等式()()211g x m g x +≥恒成立,求实数m 的最大值;。

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20、已知函数1()22x x f x =- (1)设集合15()4A x f x ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,{}
260B x x x p =-+<,若A B ⋂≠∅,求实数p 的取值范围;
(2)若2(2)()0t f t mf t +≥对于[1,2]t ∈恒成立,求实数m 的取值范围
21、已知()f x 是定义在[1,1]-上的奇函数,且(1)1f =-,若x 、[1,1]y ∈-,0x y +≠,则()()0f x f x x y
+<+ (1)用定义证明,()f x 在[1,1]-上是减函数;
(2)解不等式:11()()12
f f x x <+-; (3)若2()21f x t at ≥--对所有[1,1]x ∈-,[1,1]a ∈-均成立,求实数t 的取值范围
22、设函数()a f x x x
=+,2()22g x x x a =-+-,其中0a > (1)若1x =是关于x 的不等式()()f x g x >的解,求a 的取值范围;
(2)求函数()a f x x x
=+在(0,2]x ∈上的最小值; (3)若对任意的1x ,2(0,2]x ∈,不等式12()()f x g x >恒成立,求a 的取值范围;
(4)当32a =时,令()()()h x f x g x =+,试研究函数()h x 在(0,)x ∈+∞上的单调性,并求()h x 在该区间上的最小值
18.(本题满分10分)本大题共2个小题,每小题5分.
(A 组题)已知函数()2log 1.f x x =-
(1)作出函数()f x 的大致图像;
(2)指出函数()f x 的奇偶性、单调区间及零点.
(B组题)已知()()2.f x x x =-
(1)作出函数()f x 的大致图像,并指出其单调区间;
(2)若函数()f x c =恰有三个不同的解,试确定实数c 的取值范围.
19.(本题满分10分)
如图,在半径为40cm 的平面图形(O 为圆心)铝皮上截取一块矩形材料A BC D,其中点A,B 在直径上,点C,D 在圆周上.
(1)设AD x =,将矩形A BCD的面积表示成y 的函数,并写出其定义域;
(2)怎样截取,才能使矩形材料ABCD 的面积最大?并求出最大面积.
20.(本题满分12分)本题共3个小题,每小题4分.(请考生务必看清自己应答的试题)
(A组题)已知函数()12x
f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象与函数()y
g x =的图象关于直线y x =对称.
(1)若()()
26f g x x =-,求实数x 的值; (2)若函数()()2
y g f x =的定义域为[](),0m n m ≥,值域为[]2,2m n ,求实数,m n 的值; (3)当[]1,1x ∈-时,求函数()()2
23y f x af x =-+⎡⎤⎣⎦的最小值()h a .
(B 组题)已知函数()()log 0,1a f x b x a a =+>≠的图象经过点()8,2和()1,1.- (1)求()f x 的解析式;
(2)若()()23f x f x =⎡⎤⎣⎦,求实数x 的值;
(3)令()()()21y g x f x f x ==+-,求()y g x =的最小值及其取最小值时x 的值.
本题共2小题,第(1)小题4分,第(2)小题6分.
设函数()()20,1.x x x a a a a ϕ=->≠
(1)求()x ϕ在[]2,2-上的最大值;
(2)当a =,()222x t mt ϕ≤-+对所有的[]2,2x ∈-及[]1,1m ∈-恒成立,求实数m 的取值范围.。

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