【文档说明】北京市东城区2023-2024学年高一上学期期末统一检测数学试卷 Word版含解析.docx,共(15)页,759.899 KB,由小赞的店铺上传
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东城区2023-2024学年度第一学期期末统一检测高一数学2024.1本试卷共4页,满分100分.考试时长120分钟,考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.第一部分(选择题共30分)一、选择题:共10小题,每小
题3分,共30分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知集合NA=,22Bxx=−,则AB=()A.1B.0,1C.1,0,1−D.2,1,0,1,2−−【答案】B【解析
】【分析】根据集合的交运算法则直接计算即可.【详解】因为集合NA=,22Bxx=−,所以0,1AB=,故选:B.2.下列函数中,与1yx=−是同一函数的是()A.331yx=−B.()21yx=−C.211xyx
−=+D.21yx=−【答案】A【解析】【分析】根据函数的定义域与对应关系逐项判断即可得答案.【详解】函数1yx=−的定义域为R,对于A,函数3311yxx=−=−的定义域为R,且对应关系与函数1yx=−相同,故A正确;对于B,函数()
21yx=−的定义域为R,但是()211yxx=−=−,对应关系与函数1yx=−不相同,故B错误;对于C,函数211xyx−=+的定义域为()(),11,−−−+,定义域不同,则不是同一函数,故C错误;对于D,函数21yx=−的定义域为
R,且1yx=−,则对应关系与函数1yx=−不相同,故D错误.故选:A.3.下列函数在定义域内既是奇函数又是增函数的是()A.()3fxx=B.()2xfx=C.()1fxx=−D.()tanfxx=【答案】A【解析】【分析】根据基本初等函数的单调性以及奇偶
性即可求解.【详解】对于A,()()()()33,fxxxfxfx−=−=−=−为奇函数,且为单调递增的幂函数,故A正确,对于B,()2xfx=为非奇非偶函数,故不符合,对于C,()1fxx=−为反比例函数,在()0,
+和(),0−均为单调递增函数,但在定义域内不是单调递增,故不符合,对于D,()tanfxx=在πππ,π,Z22kkk++-单调递增,但在定义域内不是单调递增,故不符合,故选:A4.下列命题中正确的是(
)A.若ab,则11abB.若ab,则22acbcC.若22ab,则abD.若22abcc,则ab【答案】D【解析】【分析】取特殊值结合不等式的性质,逐项判断即可.【详解】对于A,若取2,2ab==−,则1122−,即11ab,故A错误;对于B,令0c=,则有22acb
c=,故B错误;对于C,令2,1ab=−=,则有ab,故C错误;对于D,根据不等式性质可知D正确,故选:D.5.若1sin2=,π,π2,则()cosπ−的值为()A.32−B.12−C.32D.12【答案
】C【解析】【分析】根据同角三角函数的平方关系及诱导公式进行计算即可.【详解】因为1sin2=,π,π2,所以23cos1sin2=−−=−,则()3cosπcos2−=−=,故选:C6.下列函数中,满足对任意的1x,()20,x+,都有
()()()1212fxxfxfx=的是()A.()12fxx=B.()lnfxx=C.()22fxx=D.()3fxx=−【答案】A【解析】【分析】根据各项函数解析式,结合指对数运算性质或特例判断是否满足题设,即可得答案.【详解】对于A:若()12fxx=,则()
()121212fxxxx=,()()()111222121212fxfxxxxx==,()()()1212fxxfxfx=,成立;对于B:若()lnfxx=,由()()()1212fxxfxfx=,得()1212lnlnlnxxxx=,取121,2xx==,得ln20=不成立;对于C:若
()22fxx=,由()()()1212fxxfxfx=,得2222121224xxxx=,取121xx==,得24=不成立;对于D:若()3fxx=−,由()()()1212fxxfxfx=,得33331212xxxx−=,取121xx==,得11−=不成立.
.故选:A7.已知0.13a−=,13log5b=−,3log2c=,则().A.abcB.b<c<aC.cbaD.acb【答案】D【解析】【分析】通过化简,,abc,并比较与1大小即可得出结论.【详解】由题意,0.131a−=,13333log
5log5log4log21bc=−===,所以acb.故选:D.8.“角与的终边关于直线yx=对称”是“()sin1+=”的()A.充分必要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】
【分析】根据终边关于yx=对称,得两角的关系,再由()sin1+=,得两角满足的关系,根据充分必要条件的定义即可求解.【详解】角与的终边关于直线yx=对称,则π+=+2π,Z2kk,()sin1+=,则π+=+2π,Z2kk,“角与的
终边关于直线yx=对称”是“()sin1+=”的充分必要条件.故选:A9.某品牌可降解塑料袋经自然降解后残留量y与时间t(单位:年)之间的关系为0ektyy=.其中0y为初始量,k为降解系数.已知该品牌塑料袋2年后残留量为初始量的75%.若
该品牌塑料袋需要经过n年,使其残留量为初始量的10%,则n的值约为()(参考数据:lg20.301,lg30.477)A.20B.16C.12D.7【答案】B【解析】的【分析】由23e4k=可得2ln3
2ln2k=−,再代入1e10nk=,求解即可.【详解】根据题意可得2003e4kyy=,则23e4k=,32lnln32ln24k==−,则经过n年时,有001e10nkyy=,即1e10nk=
,则1lnln1010nk==−,所以lg101822lg32lg20.47720.301nnkk−−===−−,则16n=.故选:B.10.已知()fx是定义在5,5−上的偶函数,当50x−时,()fx的图象如图所示,则不等式()0sinfxx的解集
为()A.()()(π,20,2π,5−−B.()()π,22,π−−C.)()()5,π2,02,π−−−D.)(5,2π,5−−【答案】C【解析】【分析】由已知结合偶函数的对称性可确定0
5x时函数性质,然后结合分式不等式的求法可求.【详解】因为()fx是定义在[5−,5]上的偶函数,当50x−时,()fx单调递减,(2)0f−=,所以05x时,函数单调递增,()20f=,所以()0fx
的解集[5−,2)(2−,5],()0fx的解集(2,2)−,当55x−时,sin0x的解集[5−,π)(0−,π),sin0x时的解集(π−,0)(π,5],则不等式()0sinfxx可转化为()0
sin0fxx或()0sin0fxx,解得5πx−−或20x−或2πx.故选:C.第二部分(非选择题共70分)二、填空题:共6小题,每小题4分,共24分.11.函数1ln1yxx=++的定义域为______.【答案
】()0,+【解析】【分析】根据已知列出不等式组,求解即可得出答案.【详解】要使函数1ln1yxx=++有意义,则应有010xx+,解得0x,所以函数1ln1yxx=++的定义域为()0,+.故答案为:()0,+.12.设0
a,则4aaa++的最小值为__________.【答案】5【解析】【详解】4aaa++441125aaaa=+++=,当且仅当2a=时取等号点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”
等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.13.已知23xya==,若111xy+=,则=a______.【答案】6【
解析】【分析】先由指数式化为对数式可得2logxa=,3logya=,再利用111xy+=即可求a的值.【详解】由23xya==,可得:2logxa=,3logya=,所以11log2log3log61aaaxy+=+==,则6a=,故答案为
:614.在平面直角坐标系中,角的终边不在坐标轴上,则使得tansincos成立的一个值为____________.【答案】π4-(答案不唯一)【解析】【分析】根据特殊角的三角函数值即可求解.
【详解】不妨考虑第四象限角,由sincostan1,取π4=-,此时22tan1,sin,cos22=−=-=,故答案为:π4-(答案不唯一)15.已知函数()()5log133xfx=−,则()2f______2(用“”“”“=”填空);()fx的零
点为______.【答案】①.②.3log12【解析】【分析】根据对数运算性质及对数的单调性比较大小,根据对数运算及指对互化求解函数的零点.【详解】()()25552log133log4log52f=−==,由()5log1330x−=得1331x−=,所以312x=,所以3log1
2x=,所以函数()fx的零点为3log12.故答案为:,3log1216.已知符号x表示不超过x的最大整数,若函数()xfxx=(0x),给出下列四个结论:①当()0,1x时,()0fx=;②()fx为偶函数;③()
fx在)1,2单调递减;④若方程()fxa=有且仅有3个根,则a的取值范围是3443,,4532.其中所有正确结论的序号是______.【答案】①③④【解析】【分析】根据新定义分析()fx得到()fx的图象,即可判断①②③;将方程()fxa=有且仅有3个根转化为()
fx与ya=的图象有3个交点,然后结合图象即可判断④.【详解】因为符号x表示不超过x的最大整数,若函数()()0xfxxx=,所以当()0,1x时,0x=,则()0fx=;当)1,2x
时,1x=,则()11,12fxx=;当)2,3x时,2x=,则()22,13fxx=,当)3,4x时,3x=,则()33,14fxx=;当)4,5x时,4x=,则()44,15
fxx=;当)5,6x时,5x=,则()55,16fxx=;L当)1,0−x时,1x=−,则())11,fxx=−+;当)2,1x−−时,2x=−,则())21
,2fxx=−;当)3,2x−−时,3x=−,则()331,2fxx=−;当)4,3x−−时,4x=−,则()441,3fxx=−;所以函数()()0xfxxx=的图象如图所示:对于①,由上面的图象可知,①是
正确的,对于②,由上面的图象可知,②是错误的,对于③,由上面的图象可知,③是正确的,对于④,由上面的图象可知43,3A−,32,2B−,34,4C,45,5D,因为方程()fxa=有且仅有3个根,等价于()fx与ya=的
图象有3个交点,结合图象可知,当3445a或4332a.故答案为:①③④.三、解答题:共5小题,共46分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.17.设全集U=R,集合220Axxx=+−,R1Bxxm=+.(1)求UAð;
(2)当1m=时,求AB;(3)若xA,都有xB,直接写出一个满足条件的m值.【答案】(1){|2UAxx=−ð或1}x(2)|1ABxx=(3)3(答案不唯一)【解析】【分析】(1)解出集合
A,直接求解即可;(2)根据集合的并运算直接求解即可;(3)根据条件可知AB,列出条件,可解得m的范围,在范围内写出一个值即可.【小问1详解】因为220|21Axxxxx=+−=−,U=R,所以{|2UAxx=−ð或1}x.【
小问2详解】当1m=时,R1|0Bxxmxx=+=,则|1ABxx=.【小问3详解】R1|1Bxxmxxm=+=−,若xA,都有xB,则AB,所以11m−,则m>2,故m的值可以为3(答案不唯一).18.已知函数()()22log4,022,
2xxfxxxax=−−.(1)当1a=时,①求()()1ff的值;②求()fx的图象与直线2y=的交点坐标;(2)若()fx的值域为R,求实数a的取值范围.【答案】18.()()1121,2,3,2−;19.)3,−+【解析】【分
析】(1)①直接利用代入法即可求解;②令()2fx=分别求出x,即可求解;(2)分别求出两段函数的值域,然后并集为R即可求解.【小问1详解】①当02x时,2()log(4)fxx=,所以2(1)log42f==,当2x时,2()21fxxx=−−,所以(2)
1f=−,所以((1))1ff=−;②当02x时,2()log(4)2fxx==,得242x=,解得1x=;当2x时,2()212fxxx=−−=,即2230xx−−=,解得3x=或-1(舍去),所以函数()fx的图象与直线2
y=的交点坐标为(1,2),(3,2);【小问2详解】当02x时,048x,所以22log(4)log83x=,即当02x时,()(,3)fx−;当2x时,22()2(1)1fxxxaxa=−−=−−−,由2(1)1x−,得2()(1)111fxxaaa=−−
−−−=−,即当2x时,()[,)fxa−+,所以(,3)[,)Ra−−+=,得3a−,解得3a−,即实数a的取值范围为[3,)−+.19.已知函数()()sinfxAx=+(0A
,0,π2)的部分图象如图所示.(1)求()fx的解析式及单调递减区间;(2)当ππ,123x−时,求()fx最小值及此时x的值.【答案】(1)()π2sin23fxx=+;π7ππ,π,Z1212kkk
++(2)0;π3x=【解析】【分析】(1)结合图象,根据最小值可求得A,根据周期可求得,利于图象上点7π,212−可求得,继而求得解析式,整体代换可求得单调减区间;(2)根据变量范围,结合函数单调区间可直接求得()fx的最小值及此时x的值.【小问1详解】根据
函数的最小值可知2A=,又2π7ππ4π123T==−=,所以2=,的此时()()2sin2fxx=+,又过点7π,212−,所以7π22sin6−=+,所以7πsin16+=
−,结合π2,所以π3=,故()π2sin23fxx=+.令ππ3π2π22π,Z232kxkk+++,得π7πππ,Z1212kxkk++,所以()fx的递减区间为π7ππ,π,Z1212kkk++.【小问2详解】当ππ,123x
−时,ππ2π63x+,所以当ππ,2π33xx=+=时,()fx取最小值0,此时π3x=.20.已知()fx是定义在R上的奇函数,当0x时()32xxfx−=+.(1)求()fx的解析式;(2)根据定义证明()fx在
)0,+上单调递减,并指出()fx在定义域内的单调性;(3)若对任意的xR,不等式()()222430fkxfxx−+−−恒成立,求实数k的取值范围.【答案】(1)3,02()3,02xxxfxxxx−+=−(2)证明见
详解;()fx在R上的单调递减(3)(),1−−【解析】【分析】(1)当0x时,利于奇函数的定义求解即可;(2)根据单调函数的定义证明即可,利于奇函数的性质可判断函数的单调性;(3)根据奇函数的定义及函数的单调性,转化不等式为2430xxk++−恒成立,利于Δ0
,解不等式即可.【小问1详解】依题()fx是定义在R上的奇函数,当0x时()32xfxx−=+,当0x时,0x−,则()()3322xxfxfxxx=−−=−=−+−,所以3,02()3,02xxxfxxxx−+=−.小问2详解】当)0,x+时,()32xfx
x−=+,任取)12,0,xx+,且12xx,则()()()()()()2112121212123232332222xxxxxxfxfxxxxx+−+−−=+=++++()()()2112622
xxxx−=++,因为)12,0,xx+,且12xx,所以21120,20,20xxxx−++,故()()120fxfx−,即()()12fxfx,所以()fx在)0,+上单调递减,根据奇函数的性质可知()fx在R上的单调递减.【小问3详解】【因为()()222430f
kxfxx−+−−,化为()()22243fkxfxx−−−−,即()()22243fkxfxx−−++,根据()fx在R上的单调递减,则22243kxxx−−++,在xR时恒成立,即2430xxk++−恒成立,故()Δ16430k=−−,解得1k−,
故实数k的取值范围为(),1−−.21.某地要建设一座购物中心,为了减少能源损耗,计划对其外墙建造可使用30年的隔热层,已知每厘米厚的隔热层的建造成本为9万元.该建筑物每年的能源消耗费用P(单位:万元)与隔热层厚度工(单位:cm)满足关系
:45mPx=+(010x).若不建隔热层,每年能源消耗费用为6万元.设S为隔热层建造费用与30年的能源消耗费用之和.(1)求出S关于x的函数解析式;(2)若使隔热层建造费用与30年的能源消耗费用之和S控制在90万元以内,隔热层的厚
度不能超过多少厘米?隔热层的厚度为整数)【答案】(1)900945Sxx=++,010x(2)6【解析】【分析】(1)利于给定条件,求出m值,进而可得能源消耗费用与隔热层建造成本之和.(2)根据条件建立不等式,解出后进一步分析即可.【小问1详解】依题意,当0x=时,65mP=
=,所以30m=,所以3045Px=+,010x,则900945Sxx=++(万元),010x.【小问2详解】的若90099045Sxx=++,不等式化为2435500xx−+,解得355173551788x−+又355176.958+,所以隔热层
的厚度不能超过6厘米.