北京市清华大学附属中学2020-2021学年高一第一学期10月考数学试题 (无答案)
北京市清华大学附属中学朝阳学校2021-2022学年高一10月月考数学试卷(解析版)

B.函数的定义域为 ,两个函数的定义域和对应关系相同,是同一函数.
C.函数的定义域为 , ,对应关系不一致.
D.函数的定义域为 ,两个函数的定义域不同.
故选:B.
8 函数 ()
A.是奇函数B.是偶函数
C.既不是奇函数又不是偶函数D.既是奇函数又是偶函数
【详解】(1) ,
∵ 或 ,
∴ ,
∴ 或 , ,
(2)∵ ,
∴ 或 ,
∵ ,
∴ 或 ,
∴ 或 ,
∴实数m的取值范围 .
20.解下列不等式.
(1) ;
(2) ( ).
【答案】(1) 或 ;(2)答案见解析.
【分析】(1)不等式化为 ,求出解集即可;
(2)不等式化为 ,求出不等式对应方程的两根并比较大小,从而求出不等式的解集.
三、解答题(共6小题,共78分,解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程).
19.已知集合 , 或 , .
(1)求 和 ;
(2)若 ,求实数m的取值范围.
【答案】(1) 或 , ;(2) .
【分析】(1)先解一元二次不等式求出集合A,再根据集合的基本运算即可求解;
(2)根据 ,建立条件关系即可求实数m 取值范围.
13.函数 的定义域是______.
【答案】
【分析】由根式内部的代数式大于等于0,分式的分母不为0列式求解x的范围得答案.
【详解】解:由题意, ,解得 .
∴函数 的定义域是 .
故答案为: .
14. ,若 ,则 ________.
【答案】
【分析】
分 和 两种情况解方程 ,由此可得出 的值.
【详解】当 时,由 ,解得 ;
北京市清华附中2020-2021学年高一新生分班考试数学试题含答案

P DA 清华附中高一新生分班考试数学试卷(满分150分,考试时间120分钟)题号 一 二 三 总分 得分一、选择题(每题5分,共40分) 1.化简=-2aa ( )A .aB .a -C .aD .2a2.分式1||22---x x x 的值为0,则x 的值为 ( )A .21或-B .2C .1-D .2-3.如图,在四边形ABCD 中,E 、F 分别是AB 、AD 的中点。
若EF =2,BC =5,CD =3, 则tan C 等于 ( )A .43 B .35 C .34 D .45 4.如图,P A 、PB 是⊙O 切线,A 、B 为切点,AC 是直径,∠P = 40°,则∠BAC =( )A .040 B .080 C .020 D .0105.在两个袋内,分别装着写有1、2、3、4四个数字的4张卡片,今从每个袋中各任取一张卡片,则所取两卡片上数字之积为偶数的概率是 ( )A .21 B .165 C .167 D .436.如图,矩形纸片ABCD 中,已知AD =8,折叠纸片使AB 边与对角线AC 重合,点B 落在点F 处,折痕为AE ,且EF =3,则AB 的长为 ( ) A . 6 B .4 C .5D . 37.如图,正方形ABCD 的边长为4,P 为正方形边上一动点,运动(4题图) O C B A P (6题图) AB CDF E (3题图)D CB A 路线是A →D →C →B →A ,设P 点经过的路程为x ,以点A 、P 、D 为顶点的三角形的面积是y .则下列图象能大致反映y 与x 的函数关系的是 ( )8.若直角坐标系内两点P 、Q 满足条件①P 、Q 都在函数y 的图象上②P 、Q 关于原点对称,则称点对(P ,Q )是函数y 的一个“友好点对”(点对(P ,Q )与(Q ,P )看作同一个“友好点对”)。
已知函数⎪⎩⎪⎨⎧>≤++=02101422x xx x x y ,,,则函数y 的“友好点对”有( )个A .0 B.1 C. 2 D.3注意:请将选择题的答案填入表格中。
北京市清华大学附属中学2019-2020学年高三年级第一学期10月考数学试卷

清华附中高三2019年10月月考试卷数学一、选择题1.已知集合{}2A x x =>,()(){}130B x x x =--<,则A B =( )A .{}1x x >B .{}23x x <<C .{}13x x <<D .{}21x x x ><或2.若角θ的终边过点()3,4P -,则()tan θπ+=( ) A .34B .34-C .43 D .43-3.已知函数a y x =,log b y x =的图象如图所示,则( )A .1b a >>B .1b a >>C .1a b >>D .1a b >>4.设函数()y f x =的定义域为R ,则“()00f =”是“函数()f x 为奇函数”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件5.已知3cos 4α=,,02πα⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,则sin 2α的值为( )A .36 B .38- C D .6.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A .1盏 B .3盏 C .5盏 D .9盏 7.某校象棋社团组织中国象棋比赛,采用单循环赛制,即要求每个参赛选手必须且只须和其他选手各比赛一场,胜者得2分,负者得0分,平局两人各得1分.若冠军获得者得分比其他人都多,且获胜场次比其他人都少,则本次比赛的参赛人数至少为( ) A .4 B .5 C .6 D .78.已知定义在R 上的函数()()2,0ln ,0xa x f x x a x ⎧+≤⎪=⎨+>⎪⎩,若方程()12f x =有两个不相等的实数根,则a 的取值范围是( ) A .1122a -≤≤B .102a ≤<C .01a ≤<D .102a -<≤二、填空题9.已知函数()y f x =的导函数有且仅有两个零点,其图象如图所示,则函数()y f x =在x =___________处取得极值.10.32-,123,2log 5三个数中最大的数是_____________. 11.在ABC △中,13cos 14A =,73a b =,则B =____________. 12.去年某地的月平均气温y (℃)与月份x (月)近似地满足函数sin 6y a b x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(a 、b为常数,0πϕ<<),其中三个月份的月平均气温如表所示:则该地2月份的月平均气温约为_______℃,ϕ=__________.13.在等腰梯形ABCD 中,已知AB DC ∥,2AB =,1BC =,60ABC =︒∠,点E 和点F 分别在线段BC 和CD 上,且23BE BC =,16DF DC =,则AE AF ⋅的值为_____________.14.如图,线段8AB =,点C 在线段AB 上,且2AC =,P 为线段CB 上一动点,点A 绕点C 旋转后与点B 绕点P 旋转后重合于点D .设CP x =,CPD △的面积为()f x ,则()f x 的定义域为_________,()'f x 的零点是__________.三、解答题15.已知函数()()cos f x A x ωϕ=+0,0,02A πωϕ⎛⎫>><< ⎪⎝⎭的图象过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭,最小正周期为23π,且最小值为1-. (1)求函数()f x 的解析式;(2)若,6x m π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()f x 的值域是1,⎡-⎢⎣⎦,求m 的取值范围.16.数列{}n a 的前n 项和记为n S ,若数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为9,公差为1-的等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)若n n b a =,且数列{}n b 的前n 项和记为n T ,求415T T +的值.17.已知ABC △的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,()8sin 17A C +=,且角B 为锐角. (1)求cos B 的值;(2)若6a c +=,ABC △的面积为2,求边长b .18.已知函数()1xax f x e-=. (1)当1a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)当0a <时,求函数()f x 在区间[]0,1上的最小值.19.已知函数()39f x x x =-,函数()23g x x a =+.(1)若曲线()y f x =与曲线()y g x =在它们的交点处且有公共切线,求a 的值; (2)若存在实数b 使不等式()()f x g x <的解集为(),b -∞,求实数a 的取值范围.20.设满足以下两个条件的有穷数列12,,,n a a a …为()2,3,4,n n =…阶“期待数列”: ①1230n a a a a ++++=…; ②1231n a a a a ++++=…;(1) 分别写出一个单调递增的3阶和4阶“期待数列”;(2) 若某2013阶“期待数列”是等差数列,求该数列的通项公式; (3) 记n 阶“期待数列”的前k 项和为()1,2,3,,k S k n =…,试证:12k S ≤.。
北京市清华大学附属中学2022届高三上学期10月月考数学试题(解析版)

,令 ,
因为 ,所以 ,
则 在 上单调递减,所以 ,
,所以 在 上单调递减,
函数 在 上的最大值为 ;
【小问2详解】
对于任意的 ,总有 ,
等价于对于任意的 ,总有 ,
所以 对于任意的 恒成立,
令 , ,
①当 时, ,所以 在 上单调递减,
所以 ,所以成立;
②当 时,令 ,解得: ,
(i)当 ,所以 在 上单调递减,
【答案】
【解析】
【分析】 ,而 是定值,可利用基本不等式 变形: 进行求解.
【详解】由基本不等式, ,当且仅当 取到等号,即 时, 的最大值是 .
故答案为:
12.函数 的定义域为____.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数有意义得到不等式组,解得即可;
【详解】解:因为 ,所以 ,解得 且 ,所以函数的定义域为
所以 ,所以成立;
(ii)当 ,所以 在 上单调递增,
又因为 ,所以 ,所以不成立;
(iii)当 ,令 ,解得: ,
令 ,解得: ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
又因为 ,所以只需 ,解得: ,
所以 ;
综上:a的取值范围为 .
同理:所以 对于任意的 恒成立,
令 , ,
①当 时, ,所以 在 上单调递减,
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件,运用正弦定理即可;
(2)根据条件,运用余弦定理先求出BC,再根据面积求出BD,最后再运用余弦定理求出CD.
【小问1详解】
由条件可得 ,由正弦定理得 ,
由题意, ;
【小问2详解】
在 中,由余弦定理得: ,
2020-2021学年北京市清华附中高一(上)段考数学试卷(10月份)

2020-2021学年北京市清华附中高一(上)段考数学试卷(10月份)试题数:21.满分:1501.(单选题.4分)命题p:∀x∈N.x3≥1.则¬p为()A.∀x∈N.x3<1B.∀x∉N.x3≥1C.∃x∉N.x3≥1D.∃x∈N.x3<12.(单选题.4分)已知全集U={1.2.3.4.5}.集合A={1.2.3}.B={2.4.5}.则B∩(∁U A)=()A.{2.4}B.{1.3}C.{4.5}D.{2}3.(单选题.4分)若实数x.y满足2x+y=1.则x•y的最大值为()A.1B. 14C. 18D. 1164.(单选题.4分)“x=1”是“x2=1”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件5.(单选题.4分)若b<0<a.d<c<0.则()A.ac>bdB. ac >bdC.a+c>b+dD.a-c>b-d6.(单选题.4分)若a.b∈R.且ab>0.则下列不等式中.恒成立的是()A.a2+b2>2abB. a+b≥2√abC. ba +ab≥2D. 1a +1b≥2√ab7.(单选题.4分)若关于x的不等式ax+b<0的解集为(2.+∞).则bx+a<0的解集是()A. (−∞,12)B. (12,+∞)C. (−∞,−12)D. (−12,+∞)8.(单选题.4分)加工爆米花时.爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下.可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a.b.c是常数).如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据.可以得到最佳加工时间为()A.3.50分钟B.3.75分钟C.4.00分钟D.4.25分钟9.(单选题.4分)若关于x的不等式kx2-kx<1的解集为R则实数k的取值范围是()A.(-4.0)B.(-4.0]C.[-4.0]D.(-∞.-4]∪[0.+∞)10.(单选题.4分)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.1511.(填空题.5分)集合{0.1}的子集的个数为___ .12.(填空题.5分)已知集合A={x|y= √m−x }.B=(2-m.+∞).若A∪B=R.且A∩B=∅.则m=___ .13.(填空题.5分)若集合{x∈N*|x2+mx<0}恰有3个元素.则实数m的取值范围是___ .14.(填空题.5分)已知集合A={x|x2-2x+a≥0}.B={x|x2-2x+a+1<0}.若A∪B=R.则实数a的取值范围为___ .15.(填空题.5分)已知a>0.b>0.a+b>2.有下列4个结论:① ab>1. ② a2+b2>2. ③ 1a和1 b 中至少有一个数小于1. ④ 1+ab和1+ba中至少有一个小于2.其中.全部正确结论的序号为___ .16.(问答题.14分)求下列关于x的不等式的解集:(1)x2-3x-4≥0;(2)-x2+x-1<0;(3)x2≤a.17.(问答题.14分)已知集合A={x|x2-(a+1)x-a>0}.(1)若1∈A.求实数a的取值范围;(2)若集合B={2.3}.且A∩B中恰好只有1个元素.求实数a的取值范围.18.(问答题.14分)已知x+y=1.x.y∈R+.(1)求x2+y2+xy的最小值;(2)求√x+√y的最大值;(3)求x(1-3y)的最小值.19.(问答题.14分)在平面直角坐标系xOy中.函数y=x2+mx+n的图象经过点(1.0).且对于任意的x∈R.总有y≥0.(1)求m.n的值;(2)若直线y=kx+2与函数y=x2+mx+n的图象交于不同的两点A(x1.y1).B(x2.y2).且x13+x23=14.求实数k的值.20.(问答题.14分)已知集合A.B为非空数集.定义A-B={x∈A且x∉B}.(1)已知集合A=(-1.1).B=(0.2).求A-B.B-A;(直接写出结果即可)(2)已知集合P={x|x2-ax-2a2≥0}.Q=[1.2].若Q-P=∅.求实数a的取值范围.21.(问答题.15分)已知x.y∈(-1.1).定义x*y= x+y1+xy.(1)求0* 13及12* 13的值;(2)求证:∀x.y∈(-1.1).x*y∈(-1.1);(3)若{x1.x2.x3.x4.x5.x6}= {−57,−16,−14,12,13,14} .求x1*x2*x3*x4*x5*x6的所有可能值构成的集合.2020-2021学年北京市清华附中高一(上)段考数学试卷(10月份)参考答案与试题解析试题数:21.满分:1501.(单选题.4分)命题p:∀x∈N.x3≥1.则¬p为()A.∀x∈N.x3<1B.∀x∉N.x3≥1C.∃x∉N.x3≥1D.∃x∈N.x3<1【正确答案】:D【解析】:根据全称命题的否定方法.根据已知中的原命题.写出其否定形式.可得答案.【解答】:解:∵命题p:∀x∈N.x3≥1.∴¬p:∃x∈N.x3<1.故选:D.【点评】:本题考查的知识点是全称命题.命题的否定.熟练掌握全(特)称命题的否定方法是解答的关键.2.(单选题.4分)已知全集U={1.2.3.4.5}.集合A={1.2.3}.B={2.4.5}.则B∩(∁U A)=()A.{2.4}B.{1.3}C.{4.5}D.{2}【正确答案】:C【解析】:由全集U及A.求出A的补集.找出B与A补集的交集即可.【解答】:解:∵全集U={1.2.3.4.5}.集合A={1.2.3}.B={2.4.5}.∴∁U A={4.5}.则B∩(∁U A)={4.5}.故选:C.【点评】:此题考查了交、并、补集的混合运算.熟练掌握各自的定义是解本题的关键.3.(单选题.4分)若实数x.y满足2x+y=1.则x•y的最大值为()A.1B. 14C. 18D. 116【正确答案】:C【解析】:根据xy=x(1-2x)=-2(x- 14)2+ 18≤ 18.即可求出最大值.【解答】:解:∵实数x.y满足2x+y=1. ∴y=1-2x.∴xy=x(1-2x)=-2x2+x=-2(x- 14)2+ 18≤ 18.当x= 14 .y= 12时取等号.故选:C.【点评】:本题考查了二次函数的性质.考查了运算和转化能力.属于基础题.4.(单选题.4分)“x=1”是“x2=1”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【正确答案】:A【解析】:先判断由x=1能否推出“x2=1”.再判断由“x2=1”成立能否推出“x=1“成立.利用充要条件的定义判断出结论.【解答】:解:当x=1成立则“x2=1”一定成立反之.当“x2=1”成立则x=±1即x=1不一定成立∴“x=1”是“x2=1”的充分不必要条件故选:A.【点评】:判断一个条件是另一个条件的什么条件.首先弄清哪一个是条件;再判断前者是否推出后者.后者成立是否推出前者成立.利用充要条件的定义加以判断.5.(单选题.4分)若b<0<a.d<c<0.则()A.ac>bdB. ac >bdC.a+c>b+dD.a-c>b-d【正确答案】:C【解析】:根据不等式的性质依次验证每个选项是否正确.即可判断【解答】:解:A:由b<0<a.d<c<0可知.bd>0.ac<0.则bd>ac.故A不正确B:由d<c<0可知1c <1d<0 .又b<0<a∴ a c <0,bd>0∴ a c <bd.故B不正确C:∵b<a.d<c∴a+c>b+d.故C正确D∵d<c∴-d>-c.又a>b∴a-d>b-c.故D不正确故选:C.【点评】:本题考查不等式的性质.要求熟练掌握不等式的性质.属于基础试题6.(单选题.4分)若a.b∈R.且ab>0.则下列不等式中.恒成立的是()A.a2+b2>2abB. a+b≥2√abC. ba +ab≥2D. 1a +1b≥√ab【正确答案】:C【解析】:利用基本不等式的使用法则“一正二定三相等”即可判断出结论.【解答】:解:A.∵(a-b)2≥0.∴a2+b2≥2ab.当且仅当a=b时等号成立.因此不正确.B.取a.b<0时.a+b≥2 √ab不成立.C.∵ab>0.∴ ab . ba>0.∴ ba+ab≥2 √ba•ab=2.当且仅当a=b时取等号.正确.D.取a.b<0时. 1a + 1b≥√ab故选:C.【点评】:本题考查了基本不等式的使用法则“一正二定三相等”.考查了推理能力与计算能力.属于基础题.7.(单选题.4分)若关于x的不等式ax+b<0的解集为(2.+∞).则bx+a<0的解集是()A. (−∞,12)B. (12,+∞)C. (−∞,−12)D. (−12,+∞)【正确答案】:A【解析】:由题意知.x=2是方程ax+b=0的根.且a<0.推出b=-2a.再代入bx+a<0.解之即可.【解答】:解:由题意知.x=2是方程ax+b=0的根.且a<0.所以b=-2a.所以不等式bx+a<0可化为-2ax+a<0.解得x<12.故选:A.【点评】:本题考查一元一次不等式的解法.灵活运用不等式的逆向思维是解题的关键.考查学生的逻辑推理能力和运算能力.属于基础题.8.(单选题.4分)加工爆米花时.爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下.可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a.b.c是常数).如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据.可以得到最佳加工时间为()A.3.50分钟B.3.75分钟C.4.00分钟D.4.25分钟【正确答案】:B 【解析】:由提供的数据.求出函数的解析式.由二次函数的图象与性质可得结论.【解答】:解:将(3.0.7).(4.0.8).(5.0.5)分别代入p=at 2+bt+c.可得{0.7=9a +3b +c 0.8=16a +4b +c 0.5=25a +5b +c.解得a=-0.2.b=1.5.c=-2.∴p=-0.2t 2+1.5t-2.对称轴为t=- 1.52×(−0.2) =3.75.故选:B .【点评】:本题考查了二次函数模型的应用.考查利用二次函数的图象与性质求函数的最值问题.确定函数模型是关键.9.(单选题.4分)若关于x 的不等式kx 2-kx <1的解集为R 则实数k 的取值范围是( )A.(-4.0)B.(-4.0]C.[-4.0]D.(-∞.-4]∪[0.+∞)【正确答案】:B【解析】:对系数k 分类讨论.利用判别式即可求出结论.【解答】:解:当k=0时.不等式化为0<1.对任意实数x 恒成立.所以k=0时满足条件;当k≠0时.不等式为kx 2-kx-1<0的解集是R.所以 {k <0△=k 2+4k <0.解得-4<k <0; 综上知.实数k 的取值范围是(-4.0].故选:B .【点评】:本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题.也考查了分类讨论思想.是基础题.10.(单选题.4分)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.15【正确答案】:A【解析】:对集合A 的元素个数分类讨论.利用条件即可得出.【解答】:解:由题意分类讨论可得:若A={1}.则B={2.3.4.5.6};若A={2}.则B={1.3.4.5.6};若A={3}.则B={1.2.4.5.6};若A={4}.则B={1.2.3.5.6};若A={5}.则B={2.3.4.1.6};若A={6}.则B={2.3.4.5.1}.舍去.若A={1.3}.则B={2.4.5.6};若A={1.4}.则B={2.3.5.6};若A={1.5}.则B={2.3.4.6};若A={2.4}.则B={1.3.5.6};若A={2.5}.则B={1.3.4.6};若A={3.5}.则B={1.2.4.6};若A={1.3.5}.则B={2.4.6}.综上可得:有序集合对(A.B )的个数为12.故选:A .【点评】:本题考查了元素与集合之间的关系、集合运算、分类讨论方法.考查了推理能力与计算能力.属于中档题.11.(填空题.5分)集合{0.1}的子集的个数为___ .【正确答案】:[1]4【解析】:集合{0.1}的子集是指属于集合的部分或所有元素组成的集合.包括空集.【解答】:解:集合{0.1}的子集有:∅.{0}.{1}.{0.1}共4个.故答案为:4.【点评】:本题考查集合的子集个数问题.对于集合M的子集问题一般来说.若M中有n个元素.则集合M的子集共有2n个.此题是基础题.12.(填空题.5分)已知集合A={x|y= √m−x }.B=(2-m.+∞).若A∪B=R.且A∩B=∅.则m=___ .【正确答案】:[1]1【解析】:先求出A.根据条件得到B=C R A即可求解结论.【解答】:解:∵集合A={x|y= √m−x }=(-∞.m].B=(2-m.+∞).又∵A∪B=R.且A∩B=∅.∴B=C R A=(m.+∞).∴m=2-m⇒m=1.故答案为:1.【点评】:本题考查了交集及其运算.是基础题.13.(填空题.5分)若集合{x∈N*|x2+mx<0}恰有3个元素.则实数m的取值范围是___ .【正确答案】:[1]{m|-4≤m<-3}【解析】:分情况解二次不等式.结合已知条件即可求解结论.【解答】:解:当m>0时.x2+mx<0⇒-m<x<0.∵{x∈N*|x2+mx<0}恰有三个元素.此时没有正根.故舍去.当m<0时.x2+mx<0⇒0<x<-m.∵{x∈N*|x2+mx<0}恰有三个元素.∴3<-m≤4⇒-4≤m<-3. 当m=0时.x2+mx<0⇒x不存在.综上可得:实数m的取值范围为:{m|-4≤m<-3}.【点评】:本题主要考查不等式的求解以及分类讨论思想的应用.属于中档题目.14.(填空题.5分)已知集合A={x|x2-2x+a≥0}.B={x|x2-2x+a+1<0}.若A∪B=R.则实数a的取值范围为___ .【正确答案】:[1][1.+∞)【解析】:求出集合A.B.由A∪B=R.能求出实数a的取值范围.【解答】:解:∵当a<1时.集合A={x|x2-2x+a≥0}={x|x≤1- √1−a或x≥1+ √1−a }.当a≥1时.集合A的解集为R.当△=4-4(a+1)≤0时.即a≥0时.集合B的解集为∅.当a<0时.集合B={x|x2-2x+a+1<0}={x|1- √−a<x<1+ √−a }.若A∪B=R.则有1- √1−a≥1- √−a .且 1+ √−a≥1+ √1−a .解得不存在使不等式成立的实数a.故实数a的取值范围是[1.+∞).故答案为[1.+∞).【点评】:本题主要考查集合关系中参数的取值范围问题.两个集合的并集的定义.属于基础题.15.(填空题.5分)已知a>0.b>0.a+b>2.有下列4个结论:① ab>1. ② a2+b2>2. ③ 1a和1 b 中至少有一个数小于1. ④ 1+ab和1+ba中至少有一个小于2.其中.全部正确结论的序号为___ .【正确答案】:[1] ② ③ ④【解析】:取特殊值法可判断① ;利用基本不等式可判断② ;利用反证法.推出a+b≤2.与已知a+b>2矛盾.从而可判断③ ④ ;.【解答】:解:已知a>0.b>0.a+b>2.取a=2.b= 18 .则ab= 14<1.故① 错误;a2+b2=(a+b)2-2ab≥(a+b)2-2 (a+b2)2= (a+b)22>2.故② 正确;假设1a 和1b都不小于1.则1a≥1. 1b≥1.所以0<a≤1.0<b≤1.所以0<a+b≤2.与a+b>2矛盾.所以假设不成立.所以1a 和1b中至少有一个数小于1.故③ 正确;假设1+ab . 1+ba都不小于2.则1+ab≥2. 1+ba≥2.∵a>0.b>0.∴1+a≥2b.1+b≥2a.两式相加得:2+a+b≥2(a+b).解得a+b≤2.这与已知a+b>2矛盾.故假设不成立.∴ 1+ab . 1+ba中至少有一个小于2.故④ 正确.故正确结论的序号为② ③ ④ .故答案为:② ③ ④ .【点评】:本题主要考查基本不等式的应用.反证法的应用.考查逻辑推理能力以及计算能力.16.(问答题.14分)求下列关于x的不等式的解集:(1)x2-3x-4≥0;(2)-x2+x-1<0;(3)x2≤a.【正确答案】:【解析】:(1)不等式化为(x+1)(x-4)≥0.求出解集即可;(2)不等式化为x2-x+1>0.利用判别式求出不等式的解集;(3)讨论a的取值.从而求出不等式x2≤a的解集.【解答】:解:(1)不等式x2-3x-4≥0可化为(x+1)(x-4)≥0.解得x≤-1或x≥4.所以不等式的解集为{x|x≤-1或x≥4};(2)不等式-x2+x-1<0可化为x2-x+1>0.△=(-1)2-4×1×1=-3<0.所以不等式的解集为R;(3)当a≥0时.解不等式x2≤a.得- √a≤x≤ √a;当a<0时.不等式x2≤a无解;所以.a≥0时.不等式x2≤a的解集为-x|- √a≤x≤ √a };a<0时.不等式x2≤a的解集为∅.【点评】:本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题.也考查了运算求解能力.是基础题.17.(问答题.14分)已知集合A={x|x2-(a+1)x-a>0}.(1)若1∈A.求实数a的取值范围;(2)若集合B={2.3}.且A∩B中恰好只有1个元素.求实数a的取值范围.【正确答案】:【解析】:(1)将1代入x2-(a+1)x-a>0.解得即可.(2)集合B={2.3}.且A∩B中恰好只有1个元素.当x=2满足.x=3不满足时.或当x=2不满足.x=3满足时.解不等式组可得.【解答】:解:(1)1∈A .将1代入x 2-(a+1)x-a >0得1-(a+1)-a >0.解得a <0. 即a 的范围为(-∞.0)(2)集合B={2.3}.且A∩B 中恰好只有1个元素. 则说明x 2-(a+1)x-a >0有1个元素是2或3. 则当x=2满足.x=3不满足时.∴ {22−2(a +1)−a >032−3(a +1)−a ≤0 .即 {a ≥32a <23.此时解集为∅. 则当x=2不满足.x=3满足时.∴ {22−2(a +1)−a ≤032−3(a +1)−a >0 .解得 23 ≤a < 32 . 综上所述a 的取值范围为[ 23 . 32 ).【点评】:本题考查了元素和集合的关系.属于基础题. 18.(问答题.14分)已知x+y=1.x.y∈R +. (1)求x 2+y 2+xy 的最小值; (2)求 √x +√y 的最大值; (3)求x (1-3y )的最小值.【正确答案】:【解析】:(1)x 2+y 2+xy=(x+y )2-xy=1-xy.然后利用基本不等式即可求解; (2)( √x + √y )2=x+y+2 √xy =1+2 √xy .然后利用基本不等式即可求解; (3)由x (1-3y )=(1-y )(1-3y )=3y 2-4y+1.然后结合二次函数的性质可求解.【解答】:解:(1)x 2+y 2+xy=(x+y )2-xy=1-xy≥1-( x+y 2 )2= 34.当且仅当x=y= 12 时.取得最小值 34 ;(2)因为x+y=1.x.y∈R +.所以( √x + √y )2=x+y+2 √xy =1+2 √xy ≤1+x+y=2.当且仅当x=y 时取等号.此时取得最大值2;(3)∵x.y∈R+.x+y=1.∴x(1-3y)=(1-y)(1-3y)=3y2-4y+1.结合二次函数的性质可知.当y= 23时取得最小值- 13.【点评】:本题主要考查了基本不等式及二次函数的性质在求解最值中的应用.属于基础题.19.(问答题.14分)在平面直角坐标系xOy中.函数y=x2+mx+n的图象经过点(1.0).且对于任意的x∈R.总有y≥0.(1)求m.n的值;(2)若直线y=kx+2与函数y=x2+mx+n的图象交于不同的两点A(x1.y1).B(x2.y2).且x13+x23=14.求实数k的值.【正确答案】:【解析】:(1)由已知函数过定点可得一个关于m.n的等式.再利用二次函数恒成立问题可再建立一个关于m.n的关系式.两式结合即可求解.(2)联立直线方程和二次函数方程可得一个关于x的二次方程.而x1.x2为该方程的根.则可由根与系数的关系得x1.x2的和与积.再利用立方和公式展开x 13+x23 .进而可以求解.【解答】:解:(1)由已知函数过点(1.0)可得:m+n+1=0… ① .又对任意x∈R.总有y≥0.则△=m2-4n≤0… ② .由① 得n=-1-m.代入② 得:m2+4m+4≤0.即(m+2)2≤0.所以m+2=0.则m=-2.n=1.故m.n的值分别为-2.1;(2)由(1)可得y=x2-2x+1.与y=kx+2联立方程可得:x2-(k+2)x-1=0.则方程的根为x1.x2.由根与系数的关系可得:{x1+x2=k+2 x1x2=−1 .所以x 13+x23 =(x1+x2)(x 12 -x1x2+x 22)=(k+2)[(x1+x2)2-3x1x2] =(k+2)[(k+2)2+3]=14.令k+2=t.则t3+3t-14=0.即t3-8+3t-6=(t-2)(t2+2t+4)+3(t-2)=(t-2)(t2+2t+7)=0.显然t-2=0.即t=2.所以k+2=2.即k=0.故实数k的值为0.【点评】:本题考查了二次函数的性质.涉及到恒成立问题以及立方和公式和高次方程求解等问题.考查了学生的运算转化能力.属于中档题.20.(问答题.14分)已知集合A.B为非空数集.定义A-B={x∈A且x∉B}.(1)已知集合A=(-1.1).B=(0.2).求A-B.B-A;(直接写出结果即可)(2)已知集合P={x|x2-ax-2a2≥0}.Q=[1.2].若Q-P=∅.求实数a的取值范围.【正确答案】:【解析】:(1)根据定义A-B={x∈A且x∉B}.即可求解A-B.B-A;(2)由Q-P=∅.结合定义A-B={x∈A且x∉B}.即可求解实数a的取值范围.【解答】:解:(1)由定义A-B={x∈A且x∉B}.集合A=(-1.1).B=(0.2).∴A-B=(-1.0].B-A=[1.2).(2)已知集合P={x|x2-ax-2a2≥0}={x|(x-2a)(x+a)≥0}.Q=[1.2].由Q-P=∅.可得Q⊆P.当a=0时.P=R.满足Q⊆P;当a<0时.P={x|x≤2a或x≥-a}.由Q⊆P.可得{a<0−a≤1.解得-1≤a<0.当a>0时.P={x|x≤-a或x≥2a}.由Q⊆P.可得{a>02a≤1.解得0<a≤ 12.综上可得.实数a的取值范围[-1. 12].【点评】:本题考查对新定义的理解和应用.是基础题.解题时要认真审题.21.(问答题.15分)已知x.y∈(-1.1).定义x*y= x+y1+xy.(1)求0* 13及12* 13的值;(2)求证:∀x.y∈(-1.1).x*y∈(-1.1);(3)若{x1.x2.x3.x4.x5.x6}= {−57,−16,−14,12,13,14} .求x1*x2*x3*x4*x5*x6的所有可能值构成的集合.【正确答案】:【解析】:(1)直接由新定义可求解;(2)等价转化为-1<x+y1+xy<1求证;(3)先判断x*y满足交换律和结合律.得到所要求解的式子结果唯一.再利用定义求解.【解答】:解:(1)0* 13 = 0+131+0•13=13. 12∗13=12+131+12•13=57;(2)证明:∵-1<x<1.-1<y<1.∴-1<xy<1.x-1<0.y-1<0.∴1+xy>0.(x-1)(y-1)>0.∴xy-(x+y)+1>0.∴1+xy>x+y.∴ x+y1+xy<1.同理:(x+1)(y+1)>0.即xy+(x+y)+1>0.∴(x+y)>-(1+xy).∴ x+y1+xy>−1 .∴ −1<x+y1+xy<1 .∵ x∗y=x+y1+xy.∴∀x.y∈(-1.1).都有x*y∈(-1.1)成立.(3)由已知可得x*y=y*x.满足交换律.∵(x*y)*z= x+y1+xy ∗z =x+y1+xy+z1+x+y1+xy×z=x+y+z+xyz1+xy+xz+yz.x*(y*z)=x* y+z1+yz =x+y+z1+yz1+x×y+z1+yz=x+y+z+xyz1+xy+xz+yz.∴(x*y)*z=x*(y*z).满足结合律.∴x1*x2*x3*x4*x5*x6有唯一值.∴x1*x2*x3*x4*x5*x6= (−57)∗(−16)∗(−14)∗12∗13∗14=(−57)+(−16)1+(−57)×(−16)* (−14)+121+(−14)×12*13+141+13×14= (−3747)∗27∗713=(−3747)+271+(−3747)×27∗713=(−1117)∗713=−(1117)+7131+(−1117)×713=−16 .∴x 1*x 2*x 3*x 4*x 5*x 6的所有可能值构成的集合为{ −16}.【点评】:本题考查对新定义的理解.属于中档题.。
北京市海淀区清华大学附属中学2020届高三数学上学期10月月考试题(含解析)

温约为______________ C, ______________
.
【答案】 (1). 5 【解析】
π
(2).
6
由 题 意 , 得 当 x 5 11 8 时 , sin( π 8 ) 1 , 又 因 为 0 π , 所 以
2
6
2
π 4π 11π , 即 4π 3π , π , 即 y a b sin( π x π ) , 则
下一层灯数是上一层灯数的 2 倍,则塔的顶层共有灯
A. 1 盏
B. 3 盏
C. 5 盏
D. 9 盏
【答案】B
【解析】
【详解】设塔顶的 a1 盏灯, 由题意{an}是公比为 2 的等比数列,
3
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∴S7= a1 1 27 =381,
1 2
解得 a1=3.
故选:B.
7.某校象棋社团组织中国象棋比赛,采用单循环赛制,即要求每个参赛选手必须且只须和其
求出结果。
3.已知函数 y xa , y logb x 的图像如图所示,则
1
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A. b 1 a
B. b a 1
C. a 1 b
D.
a b 1
【答案】A
【解析】
由图象,得 y logb x 在 (0, ) 上单调递增,即 b 1, y xa 在 [0, ) 上单调递增,且 增加得越来越慢,即 0 a 1,则 b 1 a .故选 A.
5 分,此时成立.综上 C 正确.
对于 D,由于 7 大于 6,故人数不是最少.所以 D 不正确.
故选 C.
点睛:本题考查推理问题,考查学生的分析问题和应用所学知识解决问题的能力.解题时要
2020-2021北京清华大学附属中学高中必修一数学上期中试题含答案

2020-2021北京清华大学附属中学高中必修一数学上期中试题含答案一、选择题1.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B =( ) A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,52.函数()2312x f x x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点所在的区间为( )A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,43.函数tan sin tan sin y x x x x =+--在区间(2π,32π)内的图象是( ) A . B .C .D .4.关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论:①f (x )是偶函数 ②f (x )在区间(2π,π)单调递增 ③f (x )在[,]-ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③5.函数()sin lg f x x x =-的零点个数为( ) A .0B .1C .2D .36.设集合{1,2,3},{2,3,4}A B ==,则A B =UA .{}123,4,,B .{}123,,C .{}234,,D .{}134,,7.已知函数()245fx x x +=++,则()f x 的解析式为( )A .()21f x x =+ B .()()212f x x x =+≥C .()2f x x =D .()()22f x xx =≥8.设x 、y 、z 为正数,且235x y z ==,则 A .2x <3y <5z B .5z <2x <3y C .3y <5z <2xD .3y <2x <5z9.函数223()2xx xf x e +=的大致图像是( )A .B .C .D .10.定义在R 上的奇函数()f x 满足()1(2)f x f x +=-,且在()0,1上()3x f x =,则()3log 54f =( )A .32B .23-C .23D .32-11.已知定义在R 上的函数()21()x mf x m -=-为实数为偶函数,记0.5(log 3),a f =2b (log 5),c (2)f f m ==,则,,a b c ,的大小关系为( )A .a b c <<B .c a b <<C .a c b <<D .c b a <<12.设函数3()f x x x =+ ,. 若当02πθ<<时,不等式(sin )(1)0f m f m θ+-> 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .1(,1]2B .1(,1)2C .[1,)+∞D .(,1]-∞二、填空题13.已知函数()(0,1)x f x a b a a =+>≠的定义域和值域都是[]1,0-,则a b += . 14.已知函数()(),y f x y g x ==分别是定义在[]3,3-上的偶函数和奇函数,且它们在[]0,3上的图象如图所示,则不等式()()0f x g x ≥在[]3,3-上的解集是________.15.函数()1x f x +=的定义域是______. 16.若函数()6,23log ,2a x x f x x x -+≤⎧=⎨+>⎩(0a >且1a≠)的值域是[)4,+∞,则实数a 的取值范围是__________.17.用max{,,}a b c 表示,,a b c 三个数中的最大值,设{}2()max ln ,1,4(0)f x x x x x x =--->,则()f x 的最小值为_______.18.关于下列命题:①若函数2xy =的定义域是{|0}x x ≤,则它的值域是{|1}y y ≤;② 若函数1y x =的定义域是{|2}x x >,则它的值域是1|2y y ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭; ③若函数2y x =的值域是{|04}y y ≤≤,则它的定义域一定是{|22}x x -≤≤;④若函数2log y x =的值域是{|3}y y ≤,则它的定义域是{|08}x x <≤.其中不正确的命题的序号是_____________( 注:把你认为不正确的命题的序号都填上). 19.若4log 3a =,则22a a -+= . 20.若关于的方程有三个不相等的实数根,则实数的值为_______.三、解答题21.已知满足(1)求的取值范围; (2)求函数的值域.22.某医药研究所开发的一种新药,如果成年人按规定的剂量服用,据监测:服药后每毫升血液中的含药量y(微克)与时间t(小时)之间近似满足如图所示的曲线.(1)写出第一次服药后,y 与t 之间的函数关系式y =f(t);(2)据进一步测定:每毫升血液中含药量不少于0.25微克时,治疗有效.求服药一次后治疗有效的时间是多长?23.已知集合A ={x|2a +1≤x≤3a -5},B ={x|x <-1,或x >16},分别根据下列条件求实数a 的取值范围.(1)A∩B =∅;(2)A ⊆(A∩B ).24.小张经营某一消费品专卖店,已知该消费品的进价为每件40元,该店每月销售量(百件)与销售单价x (元/件)之间的关系用下图的一折线表示,职工每人每月工资为1000元,该店还应交付的其它费用为每月10000元.(1)把y 表示为x 的函数;(2)当销售价为每件50元时,该店正好收支平衡(即利润为零),求该店的职工人数; (3)若该店只有20名职工,问销售单价定为多少元时,该专卖店可获得最大月利润?(注:利润=收入-支出)25.2018年1月8日,中共中央、国务院隆重举行国家科学技术奖励大会,在科技界引发热烈反响,自主创新正成为引领经济社会发展的强劲动力.某科研单位在研发新产品的过程中发现了一种新材料,由大数据测得该产品的性能指标值y 与这种新材料的含量x (单位:克)的关系为:当06x ≤<时,y 是x 的二次函数;当6x ≥时,13x ty -⎛⎫= ⎪⎝⎭测得数据如下表(部分): x (单位:克) 0129…y74319…(1)求y 关于x 的函数关系式()y f x =;(2)当该产品中的新材料含量x 为何值时,产品的性能指标值最大. 26.围建一个面积为360m 2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其它三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m 的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,设利用的旧墙的长度为x (单位:元).(Ⅰ)将y 表示为x 的函数;(Ⅱ)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.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C2.B解析:B 【解析】 【分析】判断函数()2312x f x x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增,求出f (0)=-4,f (1)=-1,f (2)=3>0,即可判断. 【详解】∵函数()2312x f x x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭单调递增,∴f(0)=-4,f (1)=-1,f (2)=7>0,根据零点的存在性定理可得出零点所在的区间是()1,2, 故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性,零点的存在性定理的运用,属于容易题.3.D解析:D 【解析】解:函数y=tanx+sinx-|tanx-sinx|=2tan ,tan sin {2sin ,tan sin x x x x x x<≥分段画出函数图象如D 图示, 故选D .4.C解析:C 【解析】 【分析】化简函数()sin sin f x x x =+,研究它的性质从而得出正确答案. 【详解】()()()()sin sin sin sin ,f x x x x x f x f x -=-+-=+=∴Q 为偶函数,故①正确.当2x ππ<<时,()2sin f x x =,它在区间,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减,故②错误.当0x π≤≤时,()2sin f x x =,它有两个零点:0,π;当0x π-≤<时,()()sin sin 2sin f x x x x =--=-,它有一个零点:π-,故()f x 在[],-ππ有3个零点:0-π,,π,故③错误.当[]()2,2x k k k *∈ππ+π∈N时,()2sin f x x =;当[]()2,22x k k k *∈π+ππ+π∈N 时,()sin sin 0f x x x =-=,又()f x 为偶函数,()f x ∴的最大值为2,故④正确.综上所述,①④ 正确,故选C .【点睛】画出函数()sin sin f x x x =+的图象,由图象可得①④正确,故选C .5.D解析:D 【解析】 【分析】画出函数图像,根据函数图像得到答案. 【详解】如图所示:画出函数sin y x =和lg y x =的图像,共有3个交点. 当10x >时,lg 1sin x x >≥,故不存在交点. 故选:D .【点睛】本题考查了函数的零点问题,画出函数图像是解题的关键.6.A解析:A 【解析】由题意{1,2,3,4}A B =U ,故选A. 点睛:集合的基本运算的关注点:(1)看元素组成.集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提.(2)有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于解决.(3)注意数形结合思想的应用,常用的数形结合形式有数轴、坐标系和Venn 图.7.B解析:B 【解析】 【分析】利用换元法求函数解析式,注意换元后自变量范围变化. 【详解】 2x t =,则2t ≥,所以()()()()2224t 251,2,f t t t t =-+-+=+≥即()21f x x =+ ()2x ≥.【点睛】本题考查函数解析式,考查基本求解能力.注意换元后自变量范围变化.8.D解析:D 【解析】令235(1)x y zk k ===>,则2log x k =,3log =y k ,5log =z k∴22lg lg 3lg 913lg 23lg lg8x k y k =⋅=>,则23x y >, 22lg lg5lg 2515lg 25lg lg32x k z k =⋅=<,则25x z <,故选D. 点睛:对于连等问题,常规的方法是令该连等为同一个常数,再用这个常数表示出对应的,,x y z ,通过作差或作商进行比较大小.对数运算要记住对数运算中常见的运算法则,尤其是换底公式以及0与1的对数表示.9.B解析:B 【解析】由()f x 的解析式知仅有两个零点32x =-与0x =,而A 中有三个零点,所以排除A ,又()2232xx x f x e-++'=,由()0f x '=知函数有两个极值点,排除C ,D ,故选B . 10.D解析:D 【解析】 【分析】由题意结合函数的性质整理计算即可求得最终结果. 【详解】由题意可得:()354f log =()3log 23f +, 则()354f log =()31log 21f -+,且()()331log 21log 21f f +=--, 由于()3log 211,0-∈-,故()()31log 2333log 211log 232f f --=--=-=-,据此可得:()()3312log 21log 213f f +=-=-,()354f log =32-.本题选择D 选项. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性,函数的周期性及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.11.B解析:B 【解析】由()f x 为偶函数得0m =,所以0,52log 3log 32121312,a =-=-=-=2log 521514b =-=-=,0210c =-=,所以c a b <<,故选B.考点:本题主要考查函数奇偶性及对数运算.12.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】易得()f x 是奇函数,2()310()f x x f x '=+>⇒在R 上是增函数,不等式(sin )(1)0f m f m θ+-> 恒成立. 可得11(sin )(1)sin 1,0sin 111sin 1sin f m f m m m m m θθθθθ>-⇒>-⇒<<<⇒⇒≤--, 故选D.二、填空题13.【解析】若则在上为增函数所以此方程组无解;若则在上为减函数所以解得所以考点:指数函数的性质解析:32-【解析】若1a >,则()f x 在[]1,0-上为增函数,所以11{10a b b -+=-+=,此方程组无解;若01a <<,则()f x 在[]1,0-上为减函数,所以10{11a b b -+=+=-,解得1{22a b ==-,所以32a b +=-.考点:指数函数的性质.14.【解析】【分析】不等式的解集与f (x )g(x)0且g (x )0的解集相同观察图象选择函数值同号的部分再由f (x )是偶函数g (x )是奇函数得到f (x )g (x )是奇函数从而求得对称区间上的部分解集最后两部 解析:(]()(]3,21,01,2--⋃-⋃【解析】 【分析】 不等式()()f x 0g x ≥的解集,与f (x )⋅g(x)≥0且g (x )≠0的解集相同,观察图象选择函数值同号的部分,再由f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,得到f (x )⋅g (x )是奇函数,从而求得对称区间上的部分解集,最后两部分取并集即可. 【详解】 将不等式()()f x 0g x ≥转化为f (x )⋅g(x)≥0且g (x )≠0,如图所示:满足不等式的解集为:(1,2]∵y=f (x )是偶函数,y=g (x )是奇函数∴f (x )⋅g (x )是奇函数, 故在y 轴左侧,满足不等式的解集为(-3,-2]U (-1,0) 故不等式()()0f x g x ≥在[]3,3-上的解集是(-3,-2]U (-1,0)U (1,2]【点睛】本题考查了函数的奇偶性在解不等式中的应用,考查了数形结合,转化,分类讨论等思想方法,根据函数奇偶性的性质以及数形结合是解决本题的关键.15.【解析】【分析】由根式内部的代数式大于等于0且分式的分母不等于0联立不等式组求解x 的取值集合得答案【详解】由得且函数的定义域为:;故答案为【点睛】本题考查了函数的定义域及其求法是基础的会考题型 解析:[)()1,00,∞-⋃+【解析】 【分析】由根式内部的代数式大于等于0且分式的分母不等于0联立不等式组求解x 的取值集合得答案. 【详解】由{100x x +≥≠,得1x ≥-且0x ≠.∴函数()f x x=的定义域为:[)()1,00,-⋃+∞; 故答案为[)()1,00,-⋃+∞. 【点睛】本题考查了函数的定义域及其求法,是基础的会考题型.16.【解析】试题分析:由于函数的值域是故当时满足当时由所以所以所以实数的取值范围考点:对数函数的性质及函数的值域【方法点晴】本题以分段为背景主要考查了对数的图象与性质及函数的值域问题解答时要牢记对数函数 解析:(]1,2【解析】试题分析:由于函数()()6,2{0,13log ,2a x x f x a a x x -+≤=>≠+>的值域是[)4,+∞,故当2x ≤时,满足()64f x x =-≥,当2x >时,由()3log 4a f x x =+≥,所以log 1a x ≥,所以log 2112a a ≥⇒<<,所以实数a 的取值范围12a <≤. 考点:对数函数的性质及函数的值域.【方法点晴】本题以分段为背景主要考查了对数的图象与性质及函数的值域问题,解答时要牢记对数函数的单调性及对数函数的特殊点的应用是解答的关键,属于基础题,着重考查了分类讨论的思想方法的应用,本题的解答中,当2x >时,由()4f x ≥,得log 1a x ≥,即log 21a ≥,即可求解实数a 的取值范围.17.0【解析】【分析】将中三个函数的图像均画出来再分析取最大值的函数图像从而求得最小值【详解】分别画出的图象取它们中的最大部分得出的图象如图所示故最小值为0故答案为0【点睛】本题主要考查数形结合的思想与解析:0 【解析】 【分析】将{}2()max ln ,1,4(0)f x x x x x x =--->中三个函数的图像均画出来,再分析取最大值的函数图像,从而求得最小值. 【详解】分别画出ln y x =-,1y x =-,24y x x =-的图象,取它们中的最大部分,得出()f x 的图象如图所示,故最小值为0.故答案为0 【点睛】本题主要考查数形结合的思想与常见函数的图像等,需要注意的是在画图过程中需要求解函数之间的交点坐标从而画出准确的图像,属于中等题型.18.①②③【解析】【分析】通过定义域和值域的相关定义及函数的增减性即可判断①②③④的正误【详解】对于①当时故①不正确;对于②当时则故②不正确;对于③当时也可能故③不正确;对于④即则故④正确【点睛】本题主解析:①②③【解析】 【分析】通过定义域和值域的相关定义,及函数的增减性即可判断①②③④的正误. 【详解】对于①,当0x ≤时,01y <≤,故①不正确;对于②,当2x >时,则1102x <<,故②不正确;对于③,当04y ≤≤时,也可能02x ≤≤,故③不正确;对于④,即2log 3x ≤,则08x <≤,故④正确.【点睛】本题主要考查定义域和值域的相关计算,利用函数的性质解不等式是解决本题的关键,意在考查学生的计算能力.19.【解析】【分析】【详解】∵∴∴考点:对数的计算 解析:433【解析】 【分析】 【详解】∵4log 3a =,∴4323a a =⇒=,∴24223333a -+=+=. 考点:对数的计算20.3【解析】令fx=x2-2x-2则由题意可得函数y=fx 与函数y=m 的图象有三个公共点画出函数fx=x2-2x-2的图象如图所示结合图象可得要使两函数的图象有三个公共点则m=3答案:3解析:3 【解析】 令,则由题意可得函数与函数的图象有三个公共点.画出函数的图象如图所示,结合图象可得,要使两函数的图象有三个公共点,则.答案:3三、解答题21.(1) (2)【解析】试题分析(1)先将不等式化成底相同的指数,再根据指数函数单调性解不等式(2)令,则函数转化为关于 的二次函数,再根据对称轴与定义区间位置关系确定最值,得到值域. 试题解析: 解:(1) 因为由于指数函数在上单调递增(2) 由(1)得令,则,其中因为函数开口向上,且对称轴为函数在上单调递增的最大值为,最小值为函数的值域为. 22.(1)0.8)4,015(,1t t t y t ≤≤⎧=⎨⋅>⎩n ; (2)服药一次后治疗有效的时间是5-=小时.【解析】 【分析】(1)由函数图象的奥这是一个分段函数,第一段为正比例函数的一段,第二段是指数函数的一段,由于两端函数均过点(1,4),代入点(1,4)的坐标,求出参数的值,即可得到函数的解析式;(2)由(1)的结论将函数值0.25代入函数的解析式,构造不等式,求出每毫升血液中函数不少于0.25微克的起始时刻和结束时刻,即可得到结论. 【详解】(1)由题意,根据给定的函数的图象,可设函数的解析式为1)2,01(,1t a kt t y t -≤<⎧⎪=⎨⎪≥⎩n ,又由函数的图象经过点(1,4),则当1t =时,14k ⨯=,解得4k =, 又由1t =时,11()42a-=,解得3a =,所以函数的解析式为1)324,01(,1t t t y t -≤<⎧⎪=⎨⎪≥⎩n . (2)由题意,令0.25y ≥,即当01t ≤<时,40.25t ≥,解得116t ≥, 当1t ≥时,31()0.252t -≥,解得15t ≤≤,综上所述,可得实数t 的取值范围是1516t ≤≤, 所以服药一次后治疗有效的时间是17951616-=小时. 【点睛】本题主要考查了一次函数与指数函数模型的应用,解答中认真审题,合理设出函数的解析式,代入求解是解答的关键,同时应用指数函数模型应注意的问题:(1)指数函数模型的应用类型.常与增长率相结合进行考查,在实际问题中有人口增长、银行利率、细胞分裂等增长问题可以利用指数函数模型来解决.(2)应用指数函数模型时的关键.关键是对模型的判断,先设定模型,再将已知有关数据代入验证,确定参数,从而确定函数模型. 23.(1){a|a≤7};(2){a|a <6或a >152} 【解析】 【分析】(1)根据A∩B=∅,可得-1≤2a+1≤x≤3a -5≤16,解不等式可得a 的取值范围;(2)由A ⊆(A ∩B )得A ⊆B ,分类讨论,A =∅与A≠∅,分别建立不等式,即可求实数a 的取值范围 【详解】(1)若A =∅,则A∩B =∅成立. 此时2a +1>3a -5, 即a <6.若A≠∅,则2135{2113516a a a a +≤-+≥--≤解得6≤a≤7.综上,满足条件A∩B =∅的实数a 的取值范围是{a|a≤7}. (2)因为A ⊆(A∩B ),且(A∩B )⊆A , 所以A∩B =A ,即A ⊆B . 显然A =∅满足条件,此时a <6.若A≠∅,则2135{351a a a +≤--<-或2135{2116a a a +≤-+> 由2135{351a a a +≤--<-解得a ∈∅;由2135{2116a a a +≤-+>解得a >152.综上,满足条件A ⊆(A∩B )的实数a 的取值范围是{a|a <6或a >152}. 考点:1.集合关系中的参数取值问题;2.集合的包含关系判断及应用24.(1)()()2140,4060150,60802x x y x x ⎧-+≤≤⎪=⎨-+<≤⎪⎩(2)30名员工(3)销售单价定为55或70元时,该专卖店月利润最大 【解析】 【分析】(1)利用待定系数法分别求出当4060x ≤≤和6080x <≤时的解析式,进而可得所求结果;(2)设该店有职工m 名,根据题意得到关于m 的方程,求解可得所求;(3)由题意得到利润的函数关系式,根据分段函数最值的求法可得所求. 【详解】(1)当4060x ≤≤时,设y ax b =+, 由题意得点()()40,60,60,20在函数的图象上,∴40606020a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得2140a b =-⎧⎨=⎩,∴当4060x ≤≤时,2140y x =-+. 同理,当6080x <≤时,1502y x =-+. ∴所求关系式为()()2140,4060150,6080.2x x y x x ⎧-+≤≤⎪=⎨-+<≤⎪⎩(2)设该店有职工m 名,当x=50时,该店的总收入为()()()4010010021404040000y x x x -⨯=-+-=元, 又该店的总支出为1000m+10000元, 依题意得40000=1000m+10000, 解得:m=30.所以此时该店有30名员工. (3)若该店只有20名职工,则月利润()()()()()21404010030000,40601504010030000,60802x x x S x x x ⎧-+-⨯-≤≤⎪=⎨⎛⎫-+-⨯-<≤ ⎪⎪⎝⎭⎩①当4060x ≤≤时,()225515000S x =--+, 所以x=55时,S 取最大值15000元; ②当6080x <≤时,()2170150002S x =--+,所以x=70时,S 取最大值15000元; 故当x=55或x=70时,S 取最大值15000元, 即销售单价定为55或70元时,该专卖店月利润最大. 【点睛】解决函数应用问题重点解决以下几点:(1)阅读理解、整理数据:通过分析快速弄清数据之间的关系,数据的单位等等; (2)建立函数模型:关键是正确选择自变量将问题表示为这个变量的函数,建立函数的模型的过程主要是抓住某些量之间的相等关系列出函数式,注意不要忘记函数的定义域; (3)求解函数模型:主要是研究函数的单调性,求函数的值域、最大(小)值; (4)回答实际问题结果:将函数问题的结论还原成实际问题,结果明确表述出来.25.(1)()2712,0641,63x x x x f x x -⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪≥ ⎪⎪⎝⎭⎩(2)4x = 【解析】 【分析】(1)利用待定系数法,结合所给数据可求函数关系式()y f x =; (2)分段求解函数的最大值,比较可得结果. 【详解】(1)当06x ≤<时,由题意,设()2f x ax bx c =++(0a ≠),由表格数据得()()()007142423f c f a b c f a b c ⎧==⎪⎪=++=⎨⎪=++=⎪⎩,解得1420a b c ⎧=-⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩,所以,当06x ≤<时,()2124f x x x =-+, 当6x ≥时,()13x tf x -⎛⎫= ⎪⎝⎭,由表格数据可得()911939tf -⎛⎫==⎪⎝⎭, 解得7t =,所以当6x ≥时,()713x f x -⎛⎫= ⎪⎝⎭,综上,()2712,0641,63x x x x f x x -⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎛⎫⎪≥ ⎪⎪⎝⎭⎩. (2)当06x ≤<时,()()221124444f x x x x =-+=--+,可知4x =时,()()max 44f x f ==,当6x ≥时,()713x f x -⎛⎫= ⎪⎝⎭单凋递减,可知6x =时,()()67max1633f x f -⎛⎫=== ⎪⎝⎭.综上可得,当4x =时,产品的性能指标值最大. 【点睛】本题主要考查函数解析式的求解及最值,待定系数法是求解析式的常用方法,根据函数的类型设出解析式,结合条件求解未知系数,侧重考查数学抽象26.(Ⅰ)y =225x +2360360(0)x x-〉n(Ⅱ)当x =24m 时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10440元. 【解析】试题分析:(1)设矩形的另一边长为am ,则根据围建的矩形场地的面积为360m 2,易得360a x=,此时再根据旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,我们即可得到修建围墙的总费用y 表示成x 的函数的解析式;(2)根据(1)中所得函数的解析式,利用基本不等式,我们易求出修建此矩形场地围墙的总费用最小值,及相应的x 值 试题解析:(1)如图,设矩形的另一边长为a m 则45x+180(x-2)+180·2a=225x+360a-360由已知xa=360,得a=,所以y=225x+(2).当且仅当225x=时,等号成立.即当x=24m 时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10440元. 考点:函数模型的选择与应用。
2019-2020学年北京市清华附中高三(上)10月月考数学试卷试题及答案

2019-2020学年北京市清华附中高三(上)10月月考数学试卷一、选择题1.已知集合{|2}A x x =>,{|(1)(3)0}B x x x =--<,则(A B = )A .{|1}x x >B .{|23}x x <<C .{|13}x x <<D .{|2x x >或1}x <2.若角θ的终边过点(3,4)P -,则tan()(θπ+= ) A .34B .34-C .43 D .43-3.已知函数a y x =,log b y x =的图象如图所示,则( )A .1b a >>B .1b a >>C .1a b >>D .1a b >>4.设函数()y f x =的定义域为R ,则“(0)0f =”是“函数()f x 为奇函数”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件5.已知3cos 4α=,(2πα∈-,0),则sin 2α的值为( )A .38B .38-C D .6.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏7.某校象棋社团组织中国象棋比赛,采用单循环赛制,即要求每个参赛选手必须且只须和其他选手各比赛一场,胜者得2分,负者得0分,平局两人各得1分.若冠军获得者得分比其他人都多,且获胜场次比其他人都少,则本次比赛的参赛人数至少为( ) A .4B .5C .6D .78.已知定义在R 上的函数2,0()(),0x a x f x ln x a x ⎧+=⎨+>⎩…,若方程1()2f x =有两个不相等的实数根,则a 的取值范围是( ) A .1122a -<…B .102a <… C .01a <…D .102a -<…二、填空题9.已知函数()y f x =的导函数有且仅有两个零点,其图象如图所示,则函数()y f x =在 x = 处取得极值.10.32-,123,2log 5三个数中最大数的是 . 11.在ABC ∆中,13cos 14A =,73a b =,则B = . 12.去年某地的月平均气温(C)y ︒与月份x (月)近似地满足函数sin()(6y a b x a πϕ=++,b为常数,0)2πϕ<<.其中三个月份的月平均气温如表所示:则该地2月份的月平均气温约为 C ︒,ϕ= .13.在等腰梯形ABCD 中,已知//AB DC ,2AB =,1BC =,60ABC ∠=︒,点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且23BE BC =,16DF DC =,则AE AF 的值为 . 14.如图,线段8AB =,点C 在线段AB 上,且2AC =,P 为线段CB 上一动点,点A 绕点C 旋转后与点B 绕点P 旋转后重合于点D .设CP x =,CPD ∆的面积为()f x .则()f x 的定义域为 ;()0f x '=的解是 .三、解答题15.已知函数()cos()(0f x A x A ωϕ=+>,0ω>,0)2πϕ<< 的图象过点1(0,)2,最小正周期为23π,且最小值为1-. (1)求函数()f x 的解析式.(2)若[6x π∈,]m ,()f x 的值域是[1-,,求m 的取值范围.16.数列{}n a 的前项n 和记为n S ,若数列{}nS n是首项为9,公差为1-的等差数列. (1)求数列{}n a 通项公式n a .(2)若||n n b a =,且数列{}n b 的前项n 和记为n T ,求415T T +的值.17.已知ABC ∆的内角A 、B 、C 所对应的边分别为a ,b ,c ,8sin()17A C +=,且角B 为锐角.(1)求cos B 的值;(2)若6a c +=,ABC ∆的面积为2,求边长b .18.已知函数1()xax f x e -=. (Ⅰ)当1a =时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)当0a <时,求函数()f x 在区间[0,1]上的最小值.19.已知函数3()9f x x x =-,函数2()3g x x a =+.(1)若曲线()y f x =与曲线()y g x =在它们的交点处且有公共切线,求a 的值; (2)若存在实数b 使不等式()()f x g x <的解集为(,)b -∞,求实数a 的取值范围.20.设满足以下两个条件的有穷数列1a ,2a ,⋯,n a 为(2n n =,3,4,⋯,)阶“期待数列”:①1230n a a a a +++⋯+=; ②123||||||||1n a a a a +++⋯+=.(1)分别写出一个单调递增的3阶和4阶“期待数列”;(2)若某2013阶“期待数列”是等差数列,求该数列的通项公式;(3)记n 阶“期待数列”的前k 项和为(1k S k =,2,3,⋯,)n ,试证:1||2k S ….2019-2020学年北京市清华附中高三(上)10月月考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题1.已知集合{|2}A x x =>,{|(1)(3)0}B x x x =--<,则(A B = )A .{|1}x x >B .{|23}x x <<C .{|13}x x <<D .{|2x x >或1}x <【解答】解:集合{|2}A x x =>, {|(1)(3)0}{|13}B x x x x x =--<=<<,则{|23}A B x x =<<.故选:B .2.若角θ的终边过点(3,4)P -,则tan()(θπ+= ) A .34B .34-C .43 D .43-【解答】解:角θ的终边过点(3,4)P -,则44tan()tan 33y x θπθ-+=-=-=-=, 故选:D .3.已知函数a y x =,log b y x =的图象如图所示,则( )A .1b a >>B .1b a >>C .1a b >>D .1a b >>【解答】解:由图象可知,01a <<,1b >, 故选:A .4.设函数()y f x =的定义域为R ,则“(0)0f =”是“函数()f x 为奇函数”的( ) A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【解答】解:函数()y f x =的定义域为R ,若函数()f x 为奇函数,则(0)0f =,反之不成立,例如2()f x x =.∴ “(0)0f =”是“函数()f x 为奇函数”的必要不充分条件.故选:B . 5.已知3cos 4α=,(2πα∈-,0),则sin 2α的值为( )A .38B .38-C D .【解答】解:3cos 4α=,(2πα∈-,0),sin α∴===,3sin 22sin cos 2(4ααα∴==⨯⨯= 故选:D .6.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏【解答】解:设塔的顶层共有1a 盏灯, 则数列{}n a 公比为2的等比数列, 717(12)38112a S -∴==-,解得13a =. 故选:B .7.某校象棋社团组织中国象棋比赛,采用单循环赛制,即要求每个参赛选手必须且只须和其他选手各比赛一场,胜者得2分,负者得0分,平局两人各得1分.若冠军获得者得分比其他人都多,且获胜场次比其他人都少,则本次比赛的参赛人数至少为( ) A .4B .5C .6D .7【解答】解:由题意可得,冠军得分比其他参赛人员高,且获胜场次比其他人都少,所以冠军与其他匹配场次中,平均至少为3场,A 选项:若最少4人,当冠军3次平局时,得3分,其他人至少1胜1平局,最低得3分,故A 不成立,B 选项:若最少5人,当冠军1负3平局时,得3分,其他人至少1胜1平,最低得3分,不成立,当冠军1胜3平局时,得5分,其他人至少2胜1平,最低得5分,不成立,故B 不成立, C 选项:若最少6人,当冠军2负3平局时,得3分,其他人至少1胜1平,最低得3分,不成立,当冠军1胜4平局时,得6分,其他人至少2胜1平,最低得5分,成立,故C 成立, D 选项:76>,故不为最少人数,故不成立,故选:C .8.已知定义在R 上的函数2,0()(),0x a x f x ln x a x ⎧+=⎨+>⎩…,若方程1()2f x =有两个不相等的实数根,则a 的取值范围是( ) A .1122a -<…B .102a <… C .01a <…D .102a -<…【解答】解:由题意知当0x >时,()()f x ln x a =+,则0a …, 当0x …时,()1a f x a <+…,若0a …,当0x >时,()()f x ln x a lna =+…,若方程1()2f x =有两个不相等的实数根, 则11212a a lna ⎧<+⎪⎪⎨⎪<⎪⎩…,即1212a a a ⎧<⎪⎪⎪-⎨⎪⎪<⎪⎩…,得1122a -<…,0a …,102a ∴<…, 故选:B .二、填空题9.已知函数()y f x =的导函数有且仅有两个零点,其图象如图所示,则函数()y f x =在x = 1- 处取得极值.【解答】解:函数()y f x =的导函数有且仅有两个零点,其图象如图所示, 1x <-时,()0f x '<,1x >-时,()0f x '…, 所以函数只有在1x =-时取得极值. 故答案为:1-.10.32-,123,2log 5三个数中最大数的是 2log 5 . 【解答】解:由于3021-<<,12132<<,22log 5log 42>=,则三个数中最大的数为2log 5. 故答案为:2log 5. 11.在ABC ∆中,13cos 14A =,73a b =,则B 3或3. 【解答】解:在ABC ∆中,13cos 14A =,sin A ∴== 73a b =,sin 7sin 3b A B a ∴===(0,)B π∈, 3B π∴=或23π. 故答案为:3π或23π. 12.去年某地的月平均气温(C)y ︒与月份x (月)近似地满足函数sin()(6y a b x a πϕ=++,b为常数,0)2πϕ<<.其中三个月份的月平均气温如表所示:则该地2月份的月平均气温约为 5- C ︒,ϕ= .【解答】解:函数sin()(6y a b x a πϕ=++,b 为常数),∴当51182x +==时,sin()6x πϕ+取得最大或最小值, ∴862k ππϕπ⨯+=+,k Z ∈,解得56k πϕπ=-,k Z ∈, 又02πϕ<<,6πϕ∴=;31a b ∴-=,且sin 13a b π+=,解得13a =,18b =-;1318sin()66y x ππ∴=-+,当2x =时,1318sin(2)5()66y C ππ=-⨯+=-︒.故答案为:5-,6π.13.在等腰梯形ABCD 中,已知//AB DC ,2AB =,1BC =,60ABC ∠=︒,点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且23BE BC =,16DF DC =,则AE AF 的值为18. 【解答】解:2AB =,1BC =,60ABC ∠=︒,1122BG BC ∴==,211CD =-=,120BCD ∠=︒, 23BE BC =,16DF DC =, ∴21()()()()36AE AF AB BE AD DF AB BC AD DC =++=++ 12216336AB AD AB DC BC AD BC DC =+++ 122121cos6021cos011cos6011cos1206336=⨯⨯︒+⨯⨯⨯︒+⨯⨯⨯︒+⨯⨯⨯⨯︒111291331818=++-=, 故答案为:291814.如图,线段8AB =,点C 在线段AB 上,且2AC =,P 为线段CB 上一动点,点A 绕点C 旋转后与点B 绕点P 旋转后重合于点D .设CP x =,CPD ∆的面积为()f x .则()f x 的定义域为 (2,4) ;()0f x '=的解是 .【解答】解:由题意,2DC =,CP x =,6DP x =- CPD ∆,∴262662x xx x x x +>-⎧⎪+->⎨⎪+->⎩,解得(2,4)x ∈如图,三角形的周长是一个定值8,故其面积可用海伦公式表示出来即()f x==()f x∴'=,令()0f x'=,解得3x=,故答案为:(2,4),3.三、解答题15.已知函数()cos()(0f x A x Aωϕ=+>,0ω>,0)2πϕ<<的图象过点1(0,)2,最小正周期为23π,且最小值为1-.(1)求函数()f x的解析式.(2)若[6xπ∈,]m,()f x的值域是[1-,,求m的取值范围.【解答】解:(1)由函数的最小值为1-,0A>,得1A=,最小正周期为23π,2323πωπ∴==,()cos(3)f x xϕ∴=+,又函数的图象过点1(0,)2,1cos2ϕ∴=,而02πϕ<<,3πϕ∴=,()cos(3)3f x xπ∴=+,(2)由[6xπ∈,]m,可知533633x mπππ++剟,5()cos66fππ==cos1π=-,7cos6π=,由余弦定理的性质得:7336mπππ+剟,∴25918mππ剟,即2[9mπ∈,5]18π.16.数列{}n a 的前项n 和记为n S ,若数列{}nS n是首项为9,公差为1-的等差数列. (1)求数列{}n a 通项公式n a .(2)若||n n b a =,且数列{}n b 的前项n 和记为n T ,求415T T +的值. 【解答】解:(1)数列{}nS n是首项为9,公差为1-的等差数列, ∴9(1)(1)10nS n n n=+-⨯-=-,即210n S n n =-+,① 2n ∴…时,21(1)10(1)n S n n -=--+-,②①-②可得1211n n n a S S n -=-=-+, 又当1n =时,119a S ==,满足上式, 211n a n ∴=-+;(2)由题意,|||112|n n b a n ==-,∴当15n 剟时,212(9112)102n n n nT a a a n n +-=++⋯+===-+;6n …时,2(5)(1211)2510502n n n T n n -+-=+=-+.41524125149T T ∴+=+=.17.已知ABC ∆的内角A 、B 、C 所对应的边分别为a ,b ,c ,8sin()17A C +=,且角B 为锐角.(1)求cos B 的值;(2)若6a c +=,ABC ∆的面积为2,求边长b . 【解答】解:(1)8sin()17A C +=, 8sin sin[()sin()17B AC A C π∴=-+=+=, 角B 为锐角, cos 0B ∴>,即15cos 17B ===.(2)ABC ∆的面积为2,118sin 22217S ac B ac ∴==⨯=, 则172ac =, 6a c +=,2222151717152cos ()2236223617154172217b ac ac B a c ac ac∴=+-=+--=-⨯-⨯⨯=--=, 则2b =.18.已知函数1()xax f x e -=. (Ⅰ)当1a =时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)当0a <时,求函数()f x 在区间[0,1]上的最小值. 【解答】解:(Ⅰ)1a =时,1()xx f x e -=,x R ∈, 2()xx f x e -+∴'=, 令()0f x '>,解得:2x <, 令()0f x '<,解得:2x >,()f x ∴在(,2)-∞递增,在(2,)+∞递减;(Ⅱ)由1()xax f x e -=得: 1()xax a f x e -++'=,[0x ∈,1], 令()0f x '=,0a <,解得:111x a=+<, ①110a+…时,即10a -<…时,()0f x '…对[0x ∈,1]恒成立,()f x ∴在[0,1]递增,()(0)1min f x f ==-;②当1011a<+<时,即1a <-时, x ,()f x ',()f x 在[0,1]上的情况如下:111()(1)aaf x min f ae +∴=+=;综上,10a -<…时,()1min f x =-,1a <-时,11()min aa f x e+=.19.已知函数3()9f x x x =-,函数2()3g x x a =+.(1)若曲线()y f x =与曲线()y g x =在它们的交点处且有公共切线,求a 的值; (2)若存在实数b 使不等式()()f x g x <的解集为(,)b -∞,求实数a 的取值范围. 【解答】解:(1)2()39f x x '=-,()6g x x '=,设()f x 与()g x 的交点坐标为0(x ,0)y ,则3200020093396x x x a x x ⎧-=+⎪⎨-=⎪⎩,解得:015x a =-⎧⎨=⎩或0327x a =⎧⎨=-⎩,a ∴的值为5或27-;(2)令32()39h x x x x =--,则()y h x =的图象在直线y a =的下方的部分对应点的横坐标(,)x b ∈-∞,2()3693(1)(3)h x x x x x '=--=+-,∴令()0h x '=,得:1x =-或3,列表:()h x ∴的极大值为(1)5h -=,极小值为h (3)27=-,又当x →+∞时,()h x →+∞,当x →-∞时,()h x →-∞, 如图所示:∴当5a >或27a -…时,满足题意,∴实数a 的取值范围为:(-∞,27](5,)-+∞.20.设满足以下两个条件的有穷数列1a ,2a ,⋯,n a 为(2n n =,3,4,⋯,)阶“期待数列”:①1230n a a a a +++⋯+=; ②123||||||||1n a a a a +++⋯+=.(1)分别写出一个单调递增的3阶和4阶“期待数列”;(2)若某2013阶“期待数列”是等差数列,求该数列的通项公式;(3)记n 阶“期待数列”的前k 项和为(1k S k =,2,3,⋯,)n ,试证:1||2k S …. 【解答】解:(1)数列12-,0,12为三阶期待数列,数列38-,18-,18,38为四阶期待数列.(Ⅱ)设该2013阶“期待数列”的公差为d , 1220130a a a ++⋯+=,∴120132013()02a a +=,120130a a ∴+=,即10070a =, 1008a d ∴=,当0d =时,与期待数列的条件①②矛盾,当0d >时,据期待数列的条件①②可得10081009201312a a a ++⋯+=, 100610051100622d d ⨯∴+=,即110061007d =⨯, *10071007(1007)(10061007n n a a n d n N -∴=+-=∈⨯,2013)n …,当0d <时,同理可得100710061007n n a -+=⨯,*(n N ∈,2013)n ….(Ⅲ)当k n =时,显然1||02n S =…成立; 当k n <时,根据条件①得:1212()k k k k n S a a a a a a ++=++⋯+=-++⋯+, 即1212||||||k k k k n S a a a a a a ++=++⋯+=++⋯+,12121212||||||||||||||||1k k k k n k k n S a a a a a a a a a a a +++∴=++⋯++++⋯+++⋯+++⋯+=…,1||(12k S k ∴=…,2,⋯,)n .。
北京市清华大学附属中学2020-2021学年高一10月考数学试题

北京市清华大学附属中学2020-2021学年高一10月考数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.命题p :∀x ∈N ,x 3>1,则⌝p 为( ) A .∀x ∈N ,x 3<1 B .∀x ∉N ,x 3≥1 C .∃x ∉N ,x 3≥1 D .∃x ∈N ,x 3≤12.已知全集U ={1,2,3,4,5}.集合A ={1,2,3},B ={2,4,5},则UB A =( )A .{2,4}B .{1,3}C .{4,5}D .{2}3.若正实数x ,y 满足2x +y =1.则xy 的最大值为( ) A .14B .18C .19D .1164.设a R ∈,则“1a =”是“21a =”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件5.若0b a <<,0d c <<,则( ). A .bd ac < B .a bc d> C .a c b d +>+D .a c b d ->-6.若,a b ∈R ,且0ab >,则下列不等式中,恒成立的是A .222a b ab +>B .a b +≥C .11a b +> D .2b aa b+≥ 7.若关于x 的不等式ax +b <0的解集为(2,+∞),则bx +a <0的解集为( ) A .1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭8.加工爆米花时,爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”,在特定条件下,可食用率p 与加工时间t (单位:分钟)满足函数关系p=at 2+bt+c (a ,b ,c 是常数),如图记录了三次实验的数据,根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为( )A .3.50分钟B .3.75分钟C .4.00分钟D .4.25分钟9.若关于x 的不等式21kx kx -<的解集为R ,则实数k 的取值范围是( ) A .()4,0- B .(4,0]- C .[]4,0-D .(,4][0,)-∞-+∞10.已知非空集合A ,B 满足以下两个条件(){1,i A B ⋃=2,3,4,5,6},A B φ⋂=;()ii 若x A ∈,则1x B +∈.则有序集合对(),A B 的个数为( ) A .12 B .13C .14D .15二、填空题11.集合{1,0}的子集的个数为_________.12.已知集合A ={x |y },B =(2-m ,+∞).若A B R =,且A ∩B =∅,则m =__________.13.若{}20x N x mx *∈+<恰有三个元素,则实数m 的取值范围为___________. 14.已知集合A ={x |x 2-2x +a ≥0),B ={x |x 2-2x +a +1<0},若A B R =,则实数a 的取值范围为______.15.已知a >0,b >0,a +b >2,有下列4个结论:①ab >1;②a 2+b 2>2;③1a 和1b中至少有一个数小于1;④1a b +和1ba+中至少有一个小于2,其中,全部正确结论的序号为__________.三、解答题16.求下列关于x 的不等式的解集: (1)x 2-3x -4≥0; (2)-x 2+x -1<0; (3)x 2≤a .17.已知集合A ={x |x 2-(a +1)x -a >0}. (1)若1∈A 求实数a 的取值范围;(2)若集合B ={2,3},且A ∩B 中恰好只有1个元素,求实数a 的取值范围. 18.已知x +y =1,x ,y ∈R +. (1)求x 2+y 2+xy 的最小值;(2(3)求x (1-3y )的最小值.19.在平面直角坐标系xOy 中,函数2y x mx n =++的图像经过点(1,0),且对于任意的x ∈R ,总有0y ≥. (1)求,m n 的值;(2)若直线2y kx =+与函数2y x mx n =++的图像交于不同的两点1122(,),(,)A x y B x y ,且331214x x +=,求实数k 的值.20.已知集合A ,B 为非空数集,定义A -B ={x ∈A 且x ∉B }.(1)已知集合A =(-1,1),B =(0,2),求A -B ,B -A ;(直接写出结果即可) (2)已知集合P ={x |x 2-ax -2a 2≥0},Q =[1,2],若Q -P =∅,求实数a 的取值范围. 21.已知x ,y ∈(-1,1).定义x *y =1x yxy++.(1)求0*13及12*13的值; (2)求证:∀x ,y ∈(-1,1),x *y ∈(-1,1); (3)若{}123456511111,,,,,,,,,,764234x x x x x x ⎧⎫=---⎨⎬⎩⎭,求123456x x x x x x *****的所有可能值构成的集合.参考答案1.D 【分析】根据全称命题的否定规律写否定,即得选项. 【详解】因为∀x ,q 的否定为∃x ,q ⌝因此命题p :∀x ∈N ,x 3>1的⌝p 为:∃x ∈N ,x 3≤1, 故选:D 【点睛】本题考查全称命题的否定,考查基本求解能力,属基础题. 2.C 【分析】先根据补集定义求出UA ,再根据交集定义即可求出结果.【详解】{}4,5UA =,{}4,5UBA ∴=.故选:C. 【点睛】本题考查补集交集混合运算,属于基础题. 3.B 【分析】根据基本不等式求最值. 【详解】1218x y xy +≥≥≤当且仅当122x y ==时取等号,即xy 的最大值为18故选:B 【点睛】本题考查基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属基础题. 4.A 【分析】利用定义法判断即可. 【详解】当1a =时,21a =,充分性成立;反过来,当21a =时,则1a =±,不一定有1a =, 故必要性不成立,所以“1a =”是“21a =”的充分而不必要条件. 故选:A 【点睛】本题考查充分条件、必要条件的判断,本题采用的是定义法,考查学生逻辑推理能力,是一道容易题. 5.C 【分析】利用不等式的基本性质对各选项进行验证. 【详解】0b a <<,0d c <<,0bd ∴>,0ac <,则bd ac >,A 选项错误; 0a c<,0b d >,则a bc d <,B 选项错误;a b >,c d >,a c b d ∴+>+,C 选项正确;取1a =,2b =-,1c =-,5d =-,则2a c -=,3b d -=,a c b d ->-不成立,D 选项错误.故选C. 【点睛】本题考查不等式的基本性质,考查利用不等式的性质判断不等式是否成立,除了利用不等式的性质之外,也可以利用特殊值法来进行判断,考查推理能力,属于中等题. 6.D 【解析】 试题分析:,所以A 错;,只能说明两实数同号,同为正数,或同为负数,所以当时,B 错;同时C 错;或都是正数,根据基本不等式求最值,,故D 正确.考点:不等式的性质 7.C 【分析】根据不等式解集得对应方程的根,再解不等式得结果. 【详解】因为关于x 的不等式ax +b <0的解集为(2,+∞), 所以2为方程0ax b +=的根,且0a < 即20,2a b b a +==-因此10202102bx a ax a x x +<⇒-+<⇒-<⇒< 故选:C 【点睛】本题考查根据不等式解集求参数、解一元一次不等式,考查基本分析求解能力,属基础题. 8.B 【解析】由图形可知,三点(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)都在函数2p at bt c =++的图象上,所以930.7{1640.82550.5a b c a b c a b c ++=++=++=,解得0.2, 1.5,2a b c =-==-,所以20.2 1.52p t t =-+-=215130.2()416t --+,因为0t >,所以当15 3.754t ==时,p 取最大值,故此时的t=3.75分钟为最佳加工时间,故选B.考点:本小题以实际应用为背景,主要考查二次函数的解析式的求解、二次函数的最值等基础知识,考查同学们分析问题与解决问题的能力. 9.B 【分析】由题可知满足0k =或00k <⎧⎨∆<⎩即可.【详解】由题210kx kx --<的解集为R , 当0k =时,10-<恒成立,满足题意;当0k ≠时,则()2410k k k <⎧⎨∆=-⨯-<⎩,解得40k -<<, 综上,40k -<≤. 故选:B. 【点睛】本题考查一元二次不等式的恒成立问题,属于基础题. 10.A 【分析】对集合A 的元素个数分类讨论,利用条件即可得出. 【详解】解:由题意分类讨论可得:若{}1A =,则{2,B =3,4,5,6};若{}2A =,则{1,B =3,4,5,6};若{}3A =,则{1,B =2,4,5,6};若{}4A =,则{1,B =2,3,5,6};若{}5A =,则{2,B =3,4,1,6};若{}1,3A =,则{2,B =4,5,6};若{}1,4A =,则{2,B =3,5,6};若{}1,5A =,则{2,B =3,4,6};若{}2,4A =,则{1,B =3,5,6};若{}2,5A =,则{1,B =3,4,6}; 若{}3,5A =,则{1,B =2,4,6}; 若{1,A =3,5},则{2,B =4,6}. 综上可得:有序集合对(),A B 的个数为12. 故选A . 【点睛】本题考查了元素与集合之间的关系、集合运算、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 11.4 【分析】根据元素的个数可直接求出. 【详解】集合{1,0}中有2个元素,∴集合{1,0}的子集的个数为224=.故答案为:4. 【点睛】本题考查子集个数的求解,属于基础题. 12.1 【分析】求出集合A ,由交集和并集的结果易得结论. 【详解】由题意{|0}{|}A x m x x x m =-≥=≤,又B =(2-m ,+∞).若A B R =,且A ∩B =∅,∴2m m -=,解得1m =. 故答案为:1. 【点睛】本题考查集合的交集和并集的概念,属于基础题. 13.[)4,3-- 【分析】根据题意可知34m <-≤,解出即可. 【详解】{}20x N x mx *∈+<恰有三个元素,{}{}{}2001,2,3x Nx mx x Nx m **∴∈+<=∈<<-=,34m ∴<-≤,即43m -≤<-.故答案为:[)4,3--.【点睛】本题考查根据集合元素个数求参数,其中涉及一元二次不等式的求解,属于基础题. 14.1a ≥ 【分析】构造函数()()222,21f x x x a g x x x a =-+=-++,观察图像可得()f x 的图像与x 轴最多一个交点,通过判别式列不等式求解即可. 【详解】解:设()()222,21f x x x a g x x x a =-+=-++,则将()f x 的图像向上平移1个单位即为()g x 的图像, 当()f x 的图像与x 轴有两个交点时,如图:由图可知(][),,A a d =-∞+∞,(),B b c =或B =∅,此时AB R ≠,即()f x 的图像与x 轴最多一个交点,440a ∴∆=-≤,解得1a ≥. 故答案为:1a ≥. 【点睛】本题考查二次函数图像的应用,关键是要找到()()222,21f x x x a g x x x a =-+=-++的图像的位置关系,考查学生数形结合的能力,是中档题. 15.②③④【分析】举例说明①错误;利用基本不等式证明②正确;利用反证法说明③④正确.【详解】 因为13,3a b ==,满足2a b +>,但不满足1ab >,故①错误;222122a b a b a b ++>>∴+>,故②正确; 若111,1a b ≥≥,则由0,0a b >>得01,012a b a b <≤<≤∴+≤,与2a b +>矛盾,故③正确; 若112,2a b b a++≥≥,则由0,0a b >>得12,122222a b b a a b a b a b +≥+≥∴++≥+∴+≤与2a b +>矛盾,故④正确;故答案为:②③④【点睛】本题考查根据条件判断不等式、反证法应用、基本不等式应用,考查综合分析判断能力,属中档题.16.(1)(][),14,-∞-+∞;(2)R ;(3)见解析 【分析】利用解二次不等式的方法逐一求解.【详解】解:(1)x 2-3x -4≥0,即()()410x x -+≥,解集为(][),14,-∞-+∞;(2)-x 2+x -1<0,140∆=-<,解集为R ;(3)当0a <时,解集为∅;当0a =时,解集为{}0;当0a >时,解集为⎡⎣【点睛】本题考查二次不等式的解法,是基础题.17.(1)1a <;(2)2332a ≤< 【分析】(1)将1x =带入不等式求解即可;(2)将A ∩B 中恰好只有1个元素转化为2,3两个数中,一个满足不等式,一个不满足不等式,列不等式组求解即可.【详解】解:(1)1∈A ,()110a a ∴--->,解得1a <;(2)因为集合B ={2,3},且A ∩B 中恰好只有1个元素,则()()42109310a a a a ⎧-+->⎪⎨-+-≤⎪⎩或()()42109310a a a a ⎧-+-≤⎪⎨-+->⎪⎩, 解得2332a ≤<. 【点睛】本题考查元素与集合的关系,交集的定义,是基础题.18.(1)34;(2;(3)59 【分析】(1)由题可知14≤xy ,则()222131144x y xy x y xy xy ++=+-=-≥-=;(2(3)将1x y =-代入(13)x y -,即可根据二次函数的性质求出最值.【详解】(1)1,,x y x y R ++=∈,2124x y xy +⎛⎫∴≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12x y ==时等号成立, ()222131144x y xy x y xy xy ∴++=+-=-≥-=, 22x y xy ∴++的最小值为34;(2)2112x y =++=+≤+=,≤;(3)1,,x y x y R ++=∈,1x y ∴=-,则()2225(13)1(13)341339x y y y y y y ⎛⎫-=--=-+=-+ ⎪⎝⎭, ∴当23y =时,(13)x y -取得最小值59. 【点睛】本题考查基本不等式的应用,属于基础题.19.(1)2,1m n =-=; (2)4 .【分析】(1)由函数2y x mx n =++的图象经过点(1,0),求得10++=m n ,再由对于任意的x ∈R ,总有0y ≥,得到240m n ∆=-≤,联立求得2(2)0m +≤,进而求得,m n 的值; (2)由(1)可得221y x x =++,联立方程组,根据根与系数的关系,得到1212,x x x x +,再根据3322212121122121212()()()[()3]x x x x x x x x x x x x x x +=+-+=++-,列出方程,即可求解.【详解】(1)由题意,函数2y x mx n =++的图象经过点(1,0),可得10++=m n ,又由函数2y x mx n =++对于任意的x ∈R ,总有0y ≥,可得240m n ∆=-≤, 将10++=m n 代入2224(1)44(2)0m m m m m ---=++=+≤,即2(2)0m +=,所以2m =-,可得1n =.(2)由(1)可得221y x x =++,因为直线2y kx =+与函数221y x x =-+的图像交于不同的两点1122(,),(,)A x y B x y , 联立方程组2221y kx y x x =+⎧⎨=++⎩,整理得2(2)10x k x ---=,可得22(2)4(1)(2)40k k ∆=--⨯-=-+>且12122,1x x k x x +=-=-,又因为3322212121122121212()()()[()3]x x x x x x x x x x x x x x +=+-+=++-232(2)[(2)3]6151414k k k k k =--+=-+-=,整理得2(4)(27)0k k k --+=,解得4k =,即实数k 的值为4.【点睛】本题主要考查了待定系数法求解抛物线的方程,以及直线与抛物线的方程的应用,其中解答中联立方程组,结合立方和公式列出方程求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.20.(1)(]1,0A B -=-,[)1,2B A -=;(2)11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】(1)根据定义可直接求出;(2)由Q P -=∅可得Q P ⊆,讨论a 的正负即可求出a 的范围.【详解】(1)(1,1),(0,2)A B =-=,由定义可得(]1,0A B -=-,[)1,2B A -=;(2)Q P -=∅,Q P ∴⊆,当0a =时,{}{}222200P xx ax a x x R =--≥=≥=∣∣,满足Q P ⊆; 当0a >时,{}{2220P x x ax a x x a =--≥=≤-∣或}2x a ≥, 021a a >⎧∴⎨≤⎩,解得102a <≤; 当0a <时,{}{22202P x x ax a x x a =--≥=≤∣或}x a ≥-, 01a a <⎧∴⎨-≤⎩,解得10a -≤<,综上,112a -≤≤. 【点睛】 本题考查集合的新定义问题,考查包含关系的判断及根据包含关系求参数范围,属于基础题. 21.(1)15,37;(2)证明见解析;(3)16⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)由定义可直接求出;(2)根据,(1,1)x y ∈-,可以得到(1)(1)0x y -->和(1)(1)0x y ++>,再根据这两个不等式分两类讨论,得到1xy +和x y +的不等关系,进而可以确定111x y xy+-<<+; (3)可知该定义满足交换律和结合律,可得123456x x x x x x *****有唯一值511111764234⎛⎫⎛⎫⎛⎫-*-*-*** ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,根据定义求出即可. 【详解】(1)由定义101130133103+*==+⨯,111152311237123+*==+⨯; (2),(1,1)x y ∈-,(1)(1)0x y ∴-->,即10,1xy x y xy x y --+>+>+,又10xy +>,11x y xy+∴<+, (1)(1)0x y ++>,即10,1()xy x y xy x y +++>+>-+,又10xy +>,11x y xy+∴>-+, 111x y xy+∴-<<+,即,(1,1),(1,1)x y x y ∀∈-*∈-; (3)由定义可知x y y x *=*,满足交换律,()11111x y z x y x y z xyz xy z x y xy xy xz x y yz z xyz +++++++*==++++++⋅=+**, ()11111y zx y z x y z xyz yz x y z x y z yz xy xz yzx yz +++++++**=*==++++++⋅+, ()()x y z x y z ∴**=**,满足结合律, 123456x x x x x x ∴*****有唯一值, 即123456511111764234x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫*****-*-*-*** ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭= 511111764234115111347614121⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+--++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯-⨯--⨯ ⎪ ⎪= ⎪**++⎝⎭⎝⎭⎝⎭+ 372747713⎛⎫=-** ⎪⎝⎭3727477372131477⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=*⎛⎫+-⨯ ⎪⎝⎭ 1171713⎛⎫=-* ⎪⎝⎭11711713117611713⎛⎫-+ ⎪⎝⎭==-⎛⎫+-⨯ ⎪⎝⎭, ∴123456x x x x x x *****的所有可能值构成的集合为16⎧⎫-⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题考查关于函数的新定义问题,属于中档题.。
2020-2021学年北京市清华大学附属中学高一上学期期末考试数学试卷含答案

2020-2021学年北京市清华附中高一(上)期末数学试卷一、选择题:(共10道小题,每小题4分,共40分)1.(4分)已知α为第三象限角,则π﹣α为()A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角2.(4分)已知集合{x|x≥a}与{1,2}的交集为∅,则a的值可以为()A.0B.1C.2D.33.(4分)已知a>b>c,a,b,c∈R,则下列不等式一定成立的是()A.ac>bc B.c﹣a<c﹣bC.a﹣b>a﹣c D.c(b﹣a)<a(b﹣c)4.(4分)已知点P(3,﹣4)是角α终边上一点,则=()A.B.C.D.5.(4分)“α=2kπ+,k∈Z”是“sinα=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件6.(4分)若0.3x>0.3y>1,则()A.x>y>0B.y>x>0C.x<y<0D.y<x<07.(4分)函数的图像关于直线x=t对称,则t的值可以为()A.B.C.D.8.(4分)已知函数f(x)=x2﹣4x在[0,m]上的值域为[﹣4,0],则实数m的取值范围是()A.(0,2]B.[2,4]C.(0,4]D.[2,+∞)9.(4分)某食品保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数).若该食品在0℃的保鲜时间是192小时,在22℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33℃的保鲜时间是()A.16小时B.20小时C.24小时D.28小时10.(4分)已知函数,若函数F(x)=f(x)﹣f(﹣x)在[﹣2,0)∪(0,2]上有四个不同的零点,则实数a的取值范围为()A.(0,2)B.(0,1]C.(﹣2,1)D.(﹣1,2]二、填空题(共5道小题,每小题5分,共25分)11.(5分)函数f(x)=cos(2x﹣)最小正周期为.12.(5分)已知函数f(x)=a sin x+bx+1,若f(﹣1)=2,则f(1)=.13.(5分)函数f(x)=2sin(2x+)在上单调递增,则实数m的最大值为.14.(5分)某种药在病人血液中的含量不低于2克时,它才能起到有效的治疗作用,已知服用m(1≤m≤4,m∈R)个单位的药剂,药剂在血液中的含量y(克)随着时间x(小时)变化的函数关系式近似为y=m•f(x),其中f(x)=.(1)若病人一次服用3个单位的药剂,则有效治疗时间可达小时.(2)若病人第一次服用2个单位的药剂,6个小时后再服用m个单位的药剂,要使接下来的2小时中能够持续有效治疗,则m的最小值为.15.(5分)如果函数f(x)的图像可以通过g(x)的图像平移得到,称函数f(x)为函数g(x)的“同形函数”.在①y=cos2x;②y=2sin x cos x;③y=sin4x﹣cos4x;④y=sin2x•tan x中,为函数y=cos2x的“同形函数”的有.(填上正确选项序号即可)三、解答题(共6道小题,第16~20题每题14分,第21题15分)16.(14分)(Ⅰ)计算求值:(1)log93=;(2)=;(Ⅱ)解关于x的不等式:(1)x2﹣3x﹣4≤0;(2)x2≥ax(a∈R).17.(14分)已知α为第二象限角,且sinα=﹣2cosα.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求的值.18.(14分)已知函数f(x)=log a(x+a),a>0且a≠1.(Ⅰ)若f(2)=2,求a的值.(Ⅱ)若f(x)在[1,3]上的最大值与最小值的差为1,求a的值.19.(14分)已知函数.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求函数f(x)在上的最大值及最小值.20.(14分)已知函数,a,b∈R,且该函数的图像经过点(﹣1,0),.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)已知直线y=kx+m(k≠1)与x轴交于点T,且与函数f(x)的图像只有一个公共点.求|OT|的最大值.(其中O为坐标原点)21.(15分)已知n为不小于3的正整数,记Ωn={(x1,x2,⋯,x n)|0≤x1≤x2≤⋯≤x n≤1},对于Ωn中的两个元素X=(x1,x2,⋯,x n),Y=(y1,y2,⋯,y n),定义d(X,Y)为|x1﹣y1|,|x2﹣y2|,…,|x n﹣y n|中的最小值.(Ⅰ)当n=3时,,,,求d(X,Y)+d(Y,Z)的值;(Ⅱ)若,为Ω3中的两个元素,且,求实数b的所有可能取值构成的集合.(Ⅲ)若,且对于任意的X∈Ωn,均有d(A,X)≤L,求L的最小值.2020-2021学年北京市清华附中高一(上)期末数学试卷参考答案与试卷解析一、选择题:(共10道小题,每小题4分,共40分)1.(4分)已知α为第三象限角,则π﹣α为()A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角【答案】D【分析】由α的范围求出π﹣α的范围,进而看可确定π﹣α的范围.【解答】解:因为×3,k∈Z,所以﹣<π﹣α<﹣2kπ,k∈Z,所以π﹣α为第四象限.故选:D.2.(4分)已知集合{x|x≥a}与{1,2}的交集为∅,则a的值可以为()A.0B.1C.2D.3【答案】D【分析】根据题意可得a>2,即可判断正确的选项.【解答】解:∵集合{x|x≥a}与{1,2}的交集为∅,∴a>2,∴a的值可以为3.故选:D.3.(4分)已知a>b>c,a,b,c∈R,则下列不等式一定成立的是()A.ac>bc B.c﹣a<c﹣bC.a﹣b>a﹣c D.c(b﹣a)<a(b﹣c)【答案】B【分析】根据不等式的性质判断即可.【解答】解:由a>b>c,当c=0时,故A不成立;∵a>b,∴﹣a<﹣b,∴c﹣a<c﹣b,故B成立;∵b>c,∴﹣b<﹣c,∴a﹣b<a﹣c,故C不成立;例如a=1,b=0,c=﹣1,则c(b﹣a)=1,a(b﹣c)=1,故D不成立.故选:B.4.(4分)已知点P(3,﹣4)是角α终边上一点,则=()A.B.C.D.【答案】B【分析】直接利用任意角的三角函数的定义可求sinα,cosα的值,进而根据两角和的余弦公式即可得到结论.【解答】解:因为点P(3,﹣4)是角α终边上一点,所以sinα==﹣,cosα==,所以=cosαcos﹣sinαsin=(cosα﹣sinα)=(+)=.故选:B.5.(4分)“α=2kπ+,k∈Z”是“sinα=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【分析】先利用特殊角的三角函数值,求出sinα=,再利用充分条件与必要条件的定义进行判断即可.【解答】解:sinα=等价于或,所以“α=2kπ+,k∈Z”是“sinα=”的充分不必要条件.故选:A.6.(4分)若0.3x>0.3y>1,则()A.x>y>0B.y>x>0C.x<y<0D.y<x<0【答案】C【分析】结合指数函数为y=0.3x的单调性即可比较x,y的大小.【解答】解:因为y=0.3x在R上单调递减,且0.3x>0.3y>0.30,所以x<y<0.故选:C.7.(4分)函数的图像关于直线x=t对称,则t的值可以为()A.B.C.D.【答案】B【分析】由正弦函数的对称性可令2t﹣=kπ+,k∈Z,解得t,再通过k的取值可得结论.【解答】解:由正弦函数的对称性可得2t﹣=kπ+,k∈Z,解得t=+,k∈Z,当k=0时,t=,故选:B.8.(4分)已知函数f(x)=x2﹣4x在[0,m]上的值域为[﹣4,0],则实数m的取值范围是()A.(0,2]B.[2,4]C.(0,4]D.[2,+∞)【答案】B【分析】先求函数的对称轴,然后结合函数取得最大于最小值的位置即可求解.【解答】解:∵f(x)=x2﹣4x的开口向上,对称轴x=2,且f(0)=f(4)=0,f(2)=﹣4,∵函数f(x)在[0,m]内的值域为[﹣4,0],则实数2≤m≤4故选:B.9.(4分)某食品保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数).若该食品在0℃的保鲜时间是192小时,在22℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33℃的保鲜时间是()A.16小时B.20小时C.24小时D.28小时【答案】C【分析】由已知中保鲜时间与储藏温度是一种指数型关系,由已知构造方程组求出e k,e b的值,运用指数幂的运算性质求解e33k+b即可.【解答】解:y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数).当x=0时,e b=192,当x=22时e22k+b=48,∴e22k==e11k=e b=192当x=33时,e33k+b=(e11k)3•(e b)=()3×192=24故选:C.10.(4分)已知函数,若函数F(x)=f(x)﹣f(﹣x)在[﹣2,0)∪(0,2]上有四个不同的零点,则实数a的取值范围为()A.(0,2)B.(0,1]C.(﹣2,1)D.(﹣1,2]【答案】A【分析】根据该分段函数的性质,由函数零点问题转化为函数图像交点问题,由F(x)=f(x)﹣f(﹣x)的奇函数的性质,转化为x∈(0,2]时有两解,结合函数图像即可得解.【解答】解:由F(﹣x)=f(﹣x)﹣f(x)=﹣[f(x)﹣f(﹣x)]=﹣F(x),所以F(x)为奇函数,根据对称性可得x∈(0,2]时有两个零点即可,令F(x)=f(x)﹣f(﹣x)=0,可得f(x)=f(﹣x),若x∈(0,2]则﹣x∈[﹣2,0),即有两解,结合对称性可得:如图所示可得:,所以0<a<2.故选:A.二、填空题(共5道小题,每小题5分,共25分)11.(5分)函数f(x)=cos(2x﹣)最小正周期为π.【答案】见试卷解答内容【分析】根据三角函数的周期公式即可得到结论.【解答】解:根据三角函数的周期公式可得函数的周期T=,故答案为:π12.(5分)已知函数f(x)=a sin x+bx+1,若f(﹣1)=2,则f(1)=0.【答案】0.【分析】首先计算f(x)+f(﹣x)的和为常数,再由已知条件可得所求值.【解答】解:函数f(x)=a sin x+bx+1,则f(﹣x)+f(x)=a sin(﹣x)+b(﹣x)+1+a sin x+bx+1=(﹣a sin x+a sin x)+(﹣bx+bx)+2=2,所以f(1)+f(﹣1)=f(1)+2=2,解得f(1)=0.故答案为:0.13.(5分)函数f(x)=2sin(2x+)在上单调递增,则实数m的最大值为.【答案】.【分析】由正弦函数的单调性,求得f(x)的增区间,再由集合的包含关系,解不等式可得所求最大值.【解答】解:函数f(x)=2sin(2x+),可令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z,由题意可得[﹣,m]⊆[kπ﹣,kπ+],k∈Z,即有kπ﹣≤﹣且m≤kπ+,k∈Z,即k≤,可得k=0时,m取得最大值,故答案为:.14.(5分)某种药在病人血液中的含量不低于2克时,它才能起到有效的治疗作用,已知服用m(1≤m≤4,m∈R)个单位的药剂,药剂在血液中的含量y(克)随着时间x(小时)变化的函数关系式近似为y=m•f(x),其中f(x)=.(1)若病人一次服用3个单位的药剂,则有效治疗时间可达小时.(2)若病人第一次服用2个单位的药剂,6个小时后再服用m个单位的药剂,要使接下来的2小时中能够持续有效治疗,则m的最小值为.【答案】;【分析】(1)由题意可得m=3,则可得y=3f(x)的解析式,求解3f(x)≥2,即可得答案.(2)先分析有效治疗末端时间点,由此列出满足再服用m个单位药剂后,接下来2个小时能㫃持续有效的不等式,利用恒成立求得m的范围,即可得答案.【解答】解:(1)若病人一次服用3个单位的药剂,则m=3,所以当0≤x<6时,,当6≤x≤8时,令,解得,当6≤x≤8时,令,解得,所以若病人一次服用3个单位的药剂,则有效治疗时间可达小时.(2)若病人第一次服用2个单位的药剂,则m=2,所以,此时,所以治疗时间末端为第6小时结束,因为在治疗时间末端再服用m个单位药剂,所以6≤x≤8,所以,所以对于任意x∈[6,8]恒成立,所以对于任意x∈[6,8]恒成立,设,为开口向上,对称轴为x=4的抛物线,所以g(x)在[6,8]上单调递增,所以,故,所以m的最小值为.15.(5分)如果函数f(x)的图像可以通过g(x)的图像平移得到,称函数f(x)为函数g(x)的“同形函数”.在①y=cos2x;②y=2sin x cos x;③y=sin4x﹣cos4x;④y=sin2x•tan x中,为函数y=cos2x的“同形函数”的有②③.(填上正确选项序号即可)【答案】②③.【分析】利用三角函数恒等变换的应用化简函数解析式,根据三角函数图像和图像的变换即可求解.【解答】解:①y=cos2x=cos2x+,其可由y=cos2x先纵坐标缩小一半,再向上平移得到,二者不是同形函数,故①错误;②y=2sin x cos x=sin2x=cos(2x﹣),可由y=cos2x向右平移个单位得到,故②正确;③y=sin4x﹣cos4x=(sin2x2)(sin2x﹣cos2x)=sin2x+cos2x=﹣cos2x=cos(2x+π),可由y=cos2x向左平移个单位得到,故③正确;④y=sin2x•tan x=2sin x cos x•=2sin2x=1﹣cos2x=cos(2x+π)+1,因为y=sin2x•tan x的定义域不是R,而cos2x的定义域是R,所以不可能平移得到.故④错误;综上所述,②③正确.故答案为:②③.三、解答题(共6道小题,第16~20题每题14分,第21题15分)16.(14分)(Ⅰ)计算求值:(1)log93=;(2)=﹣;(Ⅱ)解关于x的不等式:(1)x2﹣3x﹣4≤0;(2)x2≥ax(a∈R).【答案】(Ⅰ)(1);(2)﹣;(Ⅱ)(1)[﹣1,4];(2)当a=0时,原不等式解集为R;a>0时,原不等式解集为(﹣∞,0]∪[a,+∞);当a<0时,原不等式解集为(﹣∞,a∪[0,+∞).【分析】(Ⅰ)(1)根据对数定义计算即可;(2)根据诱导公式计算即可;(∐)(1)根据一元二次不等式运算即可;(2)根据一元二次不等式解法对a进行讨论运算即可.【解答】解:(Ⅰ)(1)log93=;(2)=﹣cos=﹣;(Ⅱ)(1)一元二次方程x2﹣3x﹣4的解为﹣1,4,结合二次函数y=x2﹣3x﹣4的图像可得一元二次不等式x2﹣3x﹣4≤0的解集为[﹣1,4];(2)关于x的不等式x2≥ax即为x(x﹣a)≥0,当a=0时,原不等式解集为R;a>0时,原不等式解集为(﹣∞,0]∪[a,+∞);当a<0时,原不等式解集为(﹣∞,a∪[0,+∞).17.(14分)已知α为第二象限角,且sinα=﹣2cosα.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求的值.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ)1.【分析】(Ⅰ)由已知利用同角三角函数基本关系式可求tanα的值,进而根据两角和的正切公式即可求解的值.(Ⅱ)由题意利用同角三角函数基本关系式,二倍角公式即可求解.【解答】解:(Ⅰ)因为α为第二象限角,且sinα=﹣2cosα,所以tanα=﹣2,所以===﹣.(Ⅱ)因为α为第二象限角,所以∈(kπ+,kπ+),k∈Z,是第一或第三象限角,所以=﹣=====1.18.(14分)已知函数f(x)=log a(x+a),a>0且a≠1.(Ⅰ)若f(2)=2,求a的值.(Ⅱ)若f(x)在[1,3]上的最大值与最小值的差为1,求a的值.【答案】(I)a=2;(II)a=或a=.【分析】(I)由已知f(2)=2(II)结合对数函数的单调性对a进行分类讨论,结合对数的运算性质可求.【解答】解:(I)因为f(2)=log a(2+a)=2,所以a2﹣a﹣2=0,解得a=2或a=﹣1(舍),(II)当a>1时,f(x)在[1,3]上单调递增,由题意得,,解得,a=,当0<a<1时,f(x)在[1,3]上单调递减,由题意得,,解得,a=,综上,a=或a=.19.(14分)已知函数.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求函数f(x)在上的最大值及最小值.【答案】(Ⅰ)2.(Ⅱ)最大值为2+,最小值为0.【分析】(Ⅰ)利用两角和差的正弦公式以及辅助角公式进行转化求解即可.(Ⅱ)求出角的范围,根据三角函数的最值性质进行求解即可.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=4(sin x+cos x)cos x=2sin x cos x+2cos2x=sin2x+(1+cos2x)=sin2x+cos2x+=2sin(2x+)+,则=2sin(2×+)+=2sin+=2×=2.(Ⅱ)当x∈时,2x∈[0,π],2x+∈[,],则sin(2x+)∈[sin,sin],即sin(2x+)∈[﹣,1],则2sin(2x+)∈[﹣,2],2sin(2x+)+∈[0,2+],即f(x)的最大值为2+,最小值为0.20.(14分)已知函数,a,b∈R,且该函数的图像经过点(﹣1,0),.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)已知直线y=kx+m(k≠1)与x轴交于点T,且与函数f(x)的图像只有一个公共点.求|OT|的最大值.(其中O为坐标原点)【答案】(I)a=1,b=﹣1;(II)1.【分析】(1)把已知点的坐标直接代入即可求解a,b;(II),由题意可得相应方程只有一个解,然后结合二次方程根的存在条件可得m,k的关系,再结合二次函数的性质可求.【解答】解:(I)由题意得,,解得,a=1,b=﹣1;(II)由题意得,T(﹣,0),k≠0,由x﹣=kx+m只有一个解,即(k﹣1)x2+mx+1=0只有一个解,因为k≠1,所以Δ=m2﹣4(k﹣1)=0,所以|OT|2===﹣4()=﹣4[()2﹣,根据二次函数的性质得,当k=2时,上式取得最大值1,此时|OT|取得最大值1.21.(15分)已知n为不小于3的正整数,记Ωn={(x1,x2,⋯,x n)|0≤x1≤x2≤⋯≤x n≤1},对于Ωn中的两个元素X=(x1,x2,⋯,x n),Y=(y1,y2,⋯,y n),定义d(X,Y)为|x1﹣y1|,|x2﹣y2|,…,|x n﹣y n|中的最小值.(Ⅰ)当n=3时,,,,求d(X,Y)+d(Y,Z)的值;(Ⅱ)若,为Ω3中的两个元素,且,求实数b的所有可能取值构成的集合.(Ⅲ)若,且对于任意的X∈Ωn,均有d(A,X)≤L,求L的最小值.【答案】(I);(II);(III).【分析】(I)(II)根据定义和条件得到不等式组,求解即得;(III)先找一特例,使得,然后证明不可能更大即可.【解答】解:(I),,;(II)若,∴,或,解得或,即实数b的所有可能取值构成的集合;(III)若,且对于任意的X∈Ωn,均有d(A,X)≤L,当时,,所以.若存在X={x1,x2,…,x n}∈Ωn,使得,则,∴,∴,∴,矛盾.所以L的最小值.。
北京市清华附中2021-2021学年高一上学期期末考试数学试卷 Word版含解析

北京市清华附中2017-2018学年第一学期高一期末数学试题一、选择题(本大题共8小题,共40.0分)1.下列各角中,与50°的角终边相同的角是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】写出与50°的角终边相同的角的集合,取k=﹣1得答案.【详解】与50°的角终边相同的角的集合为{α|α=50°+k•360°,k∈Z}.取k=﹣1,可得α=﹣310°.∴与50°的角终边相同的角是﹣310°.故选:D.【点睛】本题考查终边相同角的概念,是基础题.2.设向量,则的夹角等于()A. B. C. D.【答案】A【解析】试题分析:∵,∴,∴的夹角等于,故选A考点:本题考查了数量积的坐标运算点评:熟练运用数量积的概念及坐标运算求解夹角问题是解决此类问题的关键,属基础题3.已知角α的终边经过点P(4,-3),则的值为()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】利用任意角函数的定义求出cosα,利用三角函数的诱导公式化简求出值.【详解】∵角α的终边经过点P(4,﹣3),∴p到原点的距离为5∴sinα,cosα∴故选:C.【点睛】本题考查三角函数的定义,考查诱导公式,属于基础题.4.为了得到函数y=cos(2x-)的图象,只需将函数y=cos2x的图象()A. 向左平移个单位长度B. 向右平移个单位长度C. 向左平移个单位长度D. 向右平移个单位长度【答案】B【解析】【分析】由条件利用函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换规律可得结论.【详解】函数cos2(x),故把函数y=cos2x的图象向右平移个单位长度,可得函数的图象,故选:B.【点睛】本题主要考查函数y=A sin(ωx+φ)的图象变换规律,属于中档题.5.已知非零向量与满足=且,则△ABC为()A. 三边均不相等的三角形B. 直角三角形C. 等腰非等边三角形D. 等边三角形【答案】D【解析】【分析】根据得出B=C,得出A,由此判断△ABC是等边三角形.【详解】△ABC中,,∴,∴cos,cos,,∴B=C,△ABC是等腰三角形;又,∴1×1×cos A,∴cos A,A,∴△ABC是等边三角形.故选:D.【点睛】本题考查了平面向量的数量积运算问题,也考查了三角形形状的判断问题,是基础题.6.同时具有性质“①最小正周期为π;②图象关于直线x=对称;③在[,]上是增函数”的一个函数是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】根据三角函数的图象与性质,判断满足条件的函数即可.【详解】“①最小正周期是π,可得ω=2,排除选项A;②图象关于直线x对称,可得:2,cos,排除选项B,2,cos,排除选项D;对于C,函数y=sin(2x),最小正周期为π,且2,sin1,函数图象关于x对称;x∈[,]时,2x∈[,],∴y=sin(2x)是单调增函数,C满足条件.故选:C.【点睛】函数的性质(1) .(2)周期(3)由求对称轴(4)由求增区间;由求减区间.7.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且在[1,2]上是减函数,若α,β是锐角三角形的两个内角,则()A. fB. fC. fD. f【答案】A【解析】【分析】根据题意,分析可得f(﹣x)=f(x+2),即函数f(x)的图象关于直线x=1对称,据此分析可得f(x)在区间[0,1]上是增函数,由α,β是锐角三角形的两个内角便可得出sinα>cosβ,从而根据f(x)在(0,1)上是增函数即可得出f(sinα)>f(cosβ),即可得答案.【详解】根据题意,定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),则有f(﹣x)=f(x+2),即函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又由函数f(x)在[1,2]上是减函数,则其在[0,1]上是增函数,若α,β是锐角三角形的两个内角,则α+β,则有αβ,则有sinα>sin(β)=cosβ,又由函数f(x)在[0,1]上是增函数,则f(sinα)>f(cosβ);故选:A.【点睛】本题考查函数的奇偶性、周期性与周期性的综合应用,注意分析函数在(0,1)上的单调性.8.若定义[-2018,2018]上的函数f(x)满足:对任意x1,x2∈[-2018,2018]有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-2017,且当x>0时,有f(x)>2017,设f(x)的最大值、最小值分别为M,m,则M+m的值为()A. 0B. 2018C. 4034D. 4036【答案】C【解析】【分析】计算f(0)=2017,构造函数g(x)=f(x)﹣2017,判断g(x)的奇偶性得出结论.【详解】令x1=x2=0得f(0)=2f(0)﹣2017,∴f(0)=2017,令x1=﹣x2得f(0)=f(﹣x2)+f(x2)﹣2017=2017,∴f(﹣x2)+f(x2)=4034,令g(x)=f(x)﹣2017,则g max(x)=M﹣2017,g min(x)=m﹣2017,∵g(﹣x)+g(x)=f(﹣x)+f(x)﹣4034=0,∴g(x)是奇函数,∴g max(x)+g min(x)=0,即M﹣2017+m﹣2017=0,∴M+m=4034.故选:C.【点睛】本题考查了奇偶性的判断与性质,考查函数的最值求法,注意运用赋值法,属于中档题.二、填空题(本大题共6小题,共30.0分)9.若θ为第四象限的角,且,则cosθ=______;sin2θ=______.【答案】(1). (2). -【解析】【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求cosθ,进而利用二倍角的正弦函数公式可求sin2θ的值.【详解】∵θ为第四象限的角,且,∴cosθ,sin2θ=2sinθcosθ=2×().故答案为:,.【点睛】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,二倍角的正弦函数公式在三角函数化简求值中的应用,考查了转化思想,属于基础题.10.已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,若,则△ABC的面积为______.【答案】【解析】【分析】利用三角形的内角和解出B,使用余弦定理解出c,代入三角形的面积公式计算.【详解】∵A+C=2B,A+B+C=π,∴B,由余弦定理得cos B,解得c=2或c=﹣1(舍).∴S△ABC sin B.故答案为:.【点睛】本题考查了余弦定理在解三角形中的应用,三角形的面积公式,属于中档题.11.已知tanx=2,则cos2x+sin(π+x)cos(+x)=______【答案】【解析】【分析】利用诱导公式,同角三角函数的基本关系,求得cos2x+sin(π+x)cos(x)的值.【详解】∵tan x=2,则cos2x+sin(π+x)cos(x)=cos2x﹣sin x•(﹣sin x),故答案为:.【点睛】本题主要考查诱导公式,同角三角函数的基本关系,属于基础题.12.已知α∈(0,π)且sin(α+)=,则cos(α+)=______;sinα=______【答案】(1). (2).【解析】【分析】直接利用同角三角函数基本关系式求cos(α);再由sinα=sin[()],展开两角差的正弦求解.【详解】∵α∈(0,π),∴α∈(),又sin(α),∴cos(α);则sinα=sin[()]=sin()cos cos()sin.故答案为:;.【点睛】本题考查两角和与差的三角函数,考查同角三角函数基本关系式的应用,是基础题.13.如图,在直角梯形中,,若分别是线段和上的动点,则的取值范围是__________.【答案】【解析】以AB为x轴,BC为y轴建立直角坐标系,则A(-3,0),C(0,2),设F(0,m),E(n,2)故=2m-3n-4,由图可知:,所以2m-3n-4点睛:对于向量问题,最容易解答的办法就是将问题的点转化为坐标求解写表达式,然后再根据题意范围求解结果14.已知函数f(x)=2sin2x-2sin2x-a.①若f(x)=0在x∈R上有解,则a的取值范围是______;②若x1,x2是函数y=f(x)在[0,]内的两个零点,则sin(x1+x2)=______【答案】(1). [,](2).【解析】【分析】①利用三角函数的公式化简,f(x)=0在x∈R上有解,转化为两个函数图象有交点问题即可求解;②x1,x2是函数y=f(x)在[0,]内的两个零点,即么x1,x2是关于在[0,]内的对称轴是对称的.即可求解【详解】f(x)=2sin2x﹣2sin2x﹣a=2sin2x﹣(1﹣cos2x)﹣a=2sin2x+cos2x﹣1﹣a1﹣a.其中tanθ①f(x)=0在x∈R上有解,则sin(2x+θ)=a+1有解,∵∴a+1.则a的取值范围是[,],故答案为:[,]②∵x1,x2是函数y=f(x)在[0,]内的两个零点,那么x1,x2是关于在[0,]内的对称轴是对称的.由f(x)1﹣a.其中tanθ其对称轴2x+θkπ,k∈Z.x1,x2是关于在[0,]内的对称轴是对称的.又[0,],且tanθ∴对称轴x∴x1+x2.则sin(x1+x2)=sin()=cosθ.∵tanθ,即,∴cosθ,则sin(x1+x2).故答案为:.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象及性质的应用,同角三角函数间的基本关系式,属于中档题.三、解答题(本大题共6小题,共80.0分)15.已知函数f(x)=4sinxcos(x+)+1.(1)求f()的值;(2)求f(x)的最小正周期;(3)求f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.【答案】(1);(2);(3)最小值为-1,最大值为2.【解析】【分析】(1)根据两角和的余弦公式、二倍角公式及辅助角公式将f(x)化简为f(x)=2sin(2x),即可计算;(2)根据周期公式求解即可;(3)由x在[0,]上,求解内层函数的范围,结合三角函数的性质可得最值.【详解】函数f(x)=4sinx(cosxcos-sinxsin)+1,=2sinxcosx-2sin2x+1,=sin2x+cos2x,=2sin(2x+),(1)f()=2sin(+)=2sin=(2)周期T=;(3)由x在[0,]上,∴2x+∈[,],当2x+=,即x=,f(x)取得最小值为-1;当2x+=,即x=,f(x)取得最大值为2.【点睛】本题考查三角函数的恒等变换,三角函数的性质,属于中档题16.已知不共线向量,满足.(1)求;(2)是否存在实数λ,使与共线?(3)若,求实数k的值.【答案】(1);(2);(3)k=.【解析】【分析】(1)直接利用向量的数量积的应用求出结果;(2)利用向量的共线求出λ的值;(3)利用向量垂直的充要条件求出结果.【详解】(1)不共线向量,满足||=3,||=5,( -3)•(2+)=20.所以:,解得:,所以:•(-)=.(2)存在实数使λ+与(-2)共线由于:λ+与(-2)共线故:,所以:.(3)若(k2)⊥(k-2),则:,整理得:,∴k=.【点睛】本题考查的知识要点:向量的数量积的应用,向量垂直和共线的充要条件的应用.17.设锐角三角形的内角A,B,C的对边分别为a、b、c,且sinA-cosC=cos(A-B).(1)求B的大小;(2)求cosA+sinC的取值范围.【答案】(1);(2)(,).【解析】【分析】(1)利用诱导公式,两角和差的三角公式,化简所给的式子,求得sin B的值,可得B的值.(2)化简要求的式子sin(A),根据A∈(,),利用正弦函数的定义域和值域,求得cos A+sin C的取值范围.【详解】(1)设锐角三角形中,sinA-cosC=cos(A-B),即sinA+cos(A+B)=cos(A-B),即sinA+cosAcosB-sinAsinB=cosAcosB+sinAsinB,即sinA=2sinAsinB,,∴sinB=,锐角三角形中B=.(2)cosA+sinC=cosA+sin(π-A-B)=cosA+sin(-A)=cosA+sin(+A)=cosA+cosA+sinA=sin(A+).∵B=,∴A∈(,),A+∈(,),∴sin(A+)∈(,),∴sin(A+)∈(,),即cosA+sinC的取值范围为(,).【点睛】本题主要考查诱导公式,两角和差的三角公式,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.18.已知向量=(cosθ,sinθ),=(cosβ,sinβ).(1)若,求的值;(2)若记f(θ)=,θ∈[0,].当1≤λ≤2时,求f(θ)的最小值.【答案】(1)1 ;(2)--1.【解析】【分析】(1)根据向量的坐标运算和向量的模以及两角和差即可求出答案;(2)根据向量的数量积和二倍角公式化简得到f(θ)=2cos2(θ)﹣2λcos(θ)﹣1,令t=cos(θ),根据二次函数的性质即可求出.【详解】(1)∵向量=(cosθ,sinθ),=(cosβ,sinβ),∴-=(cosθ-cosβ,sinθ-sinβ),∴|-|2=(cosθ-cosβ)2+(sinθ-sinβ)2=2-2cos(θ-β)=2-2cos=2-1=1,∴|-|=1;(2)•=cosθcosβ+sinθsinβ=cos(θ-β)=cos(2θ-),∴|+|==2|cos(θ-)|=2cos(θ-),∴f(θ)=cos(2θ-)-2λcos(θ-)=2cos2(θ-)-2λcos(θ-)-1令t=cos(θ-),则t∈[,1],∴f(t)=2t2-2λt-1=2(t-)2--1,又1≤λ≤2,≤≤1,∴t=时,f(t)有最小值--1,∴f(θ)的最小值为--1.【点睛】本题考查了向量的坐标运算和向量的数量积以及三角函数的化简,以及二次函数的性质,属于中档题.19.借助计算机(器)作某些分段函数图象时,分段函数的表示有时可以利用函数,例如要表示分段函数g(x)=总可以将g(x)表示为g(x)=xh (x-2)+(-x)h(2-x).(1)设f(x)=(x2-2x+3)h(x-1)+(1-x2)h(1-x),请把函数f(x)写成分段函数的形式;(2)已知G(x)=[(3a-1)x+4a]h(1-x)+log a x⋅h(x-1)是R上的减函数,求a的取值范围;(3)设F(x)=(x2+x-a+1)h(x-a)+(x2-x+a+1)h(a-x),求函数F(x)的最小值.【答案】(1)f(x)=;(2)≤a<;(3)当a≤-时,最小值为-a+;当a≥时,最小值为为a+;当-<a<时,最小值为F(a)=a2+1.【解析】【分析】(1)分当x>1、当x=1和当x<1时3种情况加以讨论,分别根据函数的对应法则代入,可得f(x)相应范围内的表达式,最后综合可得函数f(x)写成分段函数的形式;(2)运用分段函数形式表示G(x),再由一次函数、对数函数的单调性,可得a的范围;(3)由题意,讨论x>a,x=a,x<a,求得F(x)的解析式,再结合二次函数的图象与性质,分a、a和a的4种情况进行讨论,最后综合可得F(x)的最小值.【详解】(1)当x>1时,x-1>0,1-x<0,可得f(x)=(x2-2x+3)+0•(1-x2)=x2-2x+3;当x=1时,f(x)=2;当x<1时,x-1<0,1-x>0,可得f(x)=1-x2.即有f(x)=;(2)G(x)=[(3a-1)x+4a]h(1-x)+log a x⋅h(x-1)=,由y=G(x)是R上的减函数,可得,解得≤a<;(3)F(x)=(x2+x-a+1)h(x-a)+(x2-x+a+1)h(a-x),当x>a时,x-a>0,可得F(x)=x2+x-a+1;若a≥-,可得F(x)在x>a递增,可得F(x)>F(a)=a2+1;若a<-,可得F(x)的最小值为F(-)=-a;当x=a时,可得F(x)=2(a2+1);当x<a时,x-a<0,a-x>0,则F(x)=x2-x+a+1.若a≥,可得F(x)在x<a的最小值为F()=a+;若a<,可得F(x)在x<a递减,即有F(x)>F(a)=a2+1.①当a≥时,F(x)在区间(-∞,-)上单调递减,在区间(-,a)上单调递增,在区间(a,+∞)上单调递增,可得F(-)为最小值,且为-+a+1=a+;②当-<a<时,F(x)在区间(-∞,a)上单调递减,在区间(a,+∞)上单调递增.F(x)的最小值为F(a)=a2+1;③当a≤-时,在区间(-∞,a)上单调递减,在区间(a,-)上单调递减,在区间(-,+∞)上单调递增.所以F(x)的最小值为F(-)=-a+;综上所述,得当a≤-时,F(x)的最小值为-a+;当a≥时,F(x)的最小值为为a+;当-<a<时,F(x)的最小值为F(a)=a2+1.【点睛】本题以分段函数和含有字母参数的二次函数为载体,讨论函数的单调性与最小值,着重考查了基本初等函数的图象与性质、函数解析式的求解及常用方法和单调性的综合等知识,属于难题.20.一个函数f(x),如果对任意一个三角形,只要它的三边长a,b,c都在f(x)的定义域内,就有f(a),f(b),f(c)也是某个三角形的三边长,则称f(x)为“保三角形函数”.(1)判断f1(x)=x,f2(x)=log2(6+2sinx-cos2x)中,哪些是“保三角形函数”,哪些不是,并说明理由;(2)若函数g(x)=lnx(x∈[M,+∞))是“保三角形函数”,求M的最小值;(3)若函数h(x)=sinx(x∈(0,A))是“保三角形函数”,求A的最大值.【答案】(1)见解析;(2)2 ;(3).【解析】【分析】(1)不妨设a≤c,b≤c,由函数的值域,即可得到结论;(2)要利用“保三角形函数”的概念,求M的最小值,首先证明当M≥2时,函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞))是保三角形函数,然后证明当0<M<2时,h(x)=lnx(x∈[M,+∞))不是保三角形函数,从而求出所求;(3)A的最大值是,讨论①当A时;②当A时;结合新定义和三角函数的恒等变换,即可得到最大值.【详解】(1)不妨设a≤c,b≤c,由a+b>c,可得f1(a)+f1(b)>f1(c),即有f1(x)=x为“保三角形函数”;由6+2sinx-cos2x=sin2x+2sinx+5=(sinx+1)2+4∈[4,8],可得f2(x)∈[2,3],即有2+2>3,可得f2(x)为“保三角形函数”;(2)M的最小值为2(i)首先证明当M≥2时,函数h(x)=lnx(x∈[M,+∞))是保三角形函数.对任意一个三角形三边长a,b,c∈[M,+∞),且a+b>c,b+c>a,c+a>b,则h(a)=lna,h(b)=lnb,h(c)=lnc.因为a≥2,b≥2,a+b>c,所以(a﹣1)(b﹣1)≥1,所以ab≥a+b>c,所以lnab>lnc,即lna+lnb>lnc.同理可证明lnb+lnc>lna,lnc+lna>lnb.所以lna,lnb,lnc是一个三角形的三边长.故函数h(x)=lnx(x∈[M,+∞),M≥2),是保三角形函数…13分(ii)其次证明当0<M<2时,h(x)=lnx(x∈[M,+∞))不是保三角形函数,h(x)=lnx (x∈[M,+∞))不是保三角形函数因为0<M<2,所以M+M=2M>M2,所以M,M,M2是某个三角形的三条边长,而lnM+lnM=2lnM=lnM2,所以lnM,lnM,lnM2不能为某个三角形的三边长,所以h(x)=lnx不是保三角形函数.所以,当M<2时,h(x)=lnx(x∈[M,+∞))不是保三角形函数.综上所述:M的最小值为2(3)A的最大值是.①当A>时,取a==b,c=,显然这3个数属于区间(0,A),且可以作为某个三角形的三边长,但这3个数的正弦值、、1显然不能作为任何一个三角形的三边,故此时,h(x)=sinx,x∈(0,A)不是保三角形函数.②当A=时,对于任意的三角形的三边长a、b、c∈(0,),若a+b+c≥2π,则a≥2π-b-c>2π--=,即a>,同理可得b>,c>,∴a、b、c∈(,),∴sina、sinb、sinc∈(,1].由此可得sina+sinb>+=1≥sinc,即sina +sinb>sinc,同理可得sina+sinc>sinb,sinb+sinc>sina,故sina、sinb、sinc 可以作为一个三角形的三边长.若a+b+c<2π,则+<π,当≤时,由于a+b>c,∴0<<≤,∴0<sin<sin≤1.当>时,由于a+b>c,∴0<<<,∴0<sin<sin<1.综上可得,0<sin<sin≤1.再由|a-b|<c<,以及y=cosx在( 0,π)上是减函数,可得cos=cos>cos>cos>0,∴sina+sinb=2sin cos>2sin cos=sinc,同理可得sina+sinc>sinb,sinb+sinc>sina,故sina、sinb、sinc 可以作为一个三角形的三边长.故当A=时,h(x)=sinx,x∈(0,A)是保三角形函数,故A的最大值为.【点睛】要想判断f(x)为“保三角形函数”,要经过严密的论证说明f(x)满足“保三角形函数”的概念,但要判断f(x)不为“保三角形函数”,仅须要举出一个反例即可,属于创新题.。
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清华附中高20级10月阶段性适应练习
一、选择题:(共10道小题,每小题4分,共40分)
01.命题p:∀x ∈N,x 3>1,则⌝p 为【 】
A.∀x ∈N,x 3<1
B.∀x ∉N,x 3≥1
C.∃x ∉N,x 3≥1
D.∃x ∈N,x 3<1
02.已知全集U={1,2,3,4,5}.集合A={1,2,3},B={2,4,5},则B ∩C U A=【 】
A.{2,4}
B.{1,3}
C.{4,5}
D.{2}
03.若正实数x,y 满足2x+y=1.则xy 的最大值为【 】
A .1
4 B .1
8 C .1
9 D .1
16
04.已知x ∈R 则“x=1“是“x 2=1“的【 】
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分又不必要条件
05.若b<0<a,d<c<0.则【 】
A.ac>bd
B.a
b
c d >
C.a+c>b+d
D.a-c>b-d
06.若a,b ∈R,且ab>0.则下列不等式恒成立的是【 】
A.a 2+b 2>2ab
B.a+b ≥
C.11
a b +≥ D.2b a
a b +≥
07.若关于x 的不等式ax+b<0的解集为(2,+∞),则bx+a<0的解集为【
】
A.1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭
B. 1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭
C. 1,2⎛
⎫-∞ ⎪⎝⎭
D. 1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝
⎭ 08.加工爆米花时,爆开且不糊的粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下可食用率p 与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at 2+bt+c(a,b,c 是常数),如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据,可以得到最佳加工时间为【 】
A.3.50分钟
B.3.75分钟
C.4.00分钟
D.4.25分钟
09.若关于x 的不等式kx 2-kx<1的解集为R 则实数k 的取值范围是【 】
A.()4,0-
B.(4,0]-
C.[]4,0-
D.(,4][0,)-∞-+∞
10.已知非空集合A,B 满足以下两个条件:
①AUB={1,2,3,4,5,6},A ∩B=∅;
②若x ∈A ,则x+1∈B.
则有序集合对(A,B)的个数为【 】
A.12
B.13
C.14
D.15
二、填空题(共5道小题,每小题5分,共25分)
11.集合{1,0}的子集的个数为
12.已知集合∞).若AUB=R,且A ∩B=∅,则m=
13.若{x ∈N*|x 2+mx<0}恰有三个元素,则实数m 的取值范围为
14.已知集合A={x|x 2-2x+a ≥0),B={x|x 2-2x+a+1<0},若AUB=R ,则实数a 的取值范围为
15.已知a>0,b>0,a+b>2,有下列4个结论:
①ab>1,②a 2+b 2>2,③1a 和1b 中至少有一个数小于1,④1a b +和1b a
+中至少有一个小于2,其中,全部正确结论的序号为
三、解答题(共6道小题,第16-20题每题14分,第21题每题15分)
16.求下列关于x 的不等式的解集:
(1)x 2-3x-4≥0;
(2)-x 2+x-1<0;
(3)x 2≤a.
17.已知集合A={x|x 2-(a+1)x-a>0}.
(1)若1∈A 求实数a 的取值范围;
(2)若集合B={2,3},且A ∩B 中恰好只有1个元素,求实数a 的取值范围.
18.已知x+y=1,x,y ∈R +.
(1)求x 2+y 2+xy 的最小值;
(2)的最大值;
(3)求x(1-3y)的最小值.
19.在平面直角坐标系xOy 中,函数y=x 2+mx+n 的图像经过点(1,0),且对于任意的x ∈R,总有y ≥0.
(1)求m,n 的值;
(2)若直线y=kx+2与函数y=x 2+mx+n 的图像交于不同的两点A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),且331214x x +=,求
实数k 的值.
20.已知集合A,B 为非空数集,定义A-B={x ∈A 且x ∉B}.
(1)已知集合A=(-1,1),B=(0,2),求A-B,B-A;(直接写出结果即可)
(2)已知集合P={x|x 2-ax-2a 2≥0},Q=[1,2],若Q-P=∅,求实数a 的取值范围.
21.已知x,y ∈(-1,1).定义x*y=1x y xy
++.
(1)求0*1
3
及
1
2
*
1
3
的值;
(2)求证:∀x,y∈(-1,1),x*y∈(-1,1);
(3)若{x1,x2,x3,x4,x5,x6}=
511111
,,,,,
764234
⎧⎫
---
⎨⎬
⎩⎭
,求x1*x2*x3*x4*x5*x6的所有可能值构成的集合.。