【文档说明】天津市滨海新区2020-2021学年高一上学期期末考试数学试卷【精准解析】.doc,共(18)页,1.461 MB,由小赞的店铺上传
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滨海新区2020-2021学年度第一学期期末质量检测高一数学试题满分150分,考试时间100分钟.一、选择题:本卷共12小题,每小题5分,共60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,请将所选答案填入答题纸中的答题栏内.1.
已知集合A={1,3,5},B={2,3,5,6},则A∩B=()A.B.{3,5}C.{1,2,6}D.{1,2,3,5,6}【答案】B【解析】【分析】根据交集的定义直接出结果即可.【详解】因为A={1,3,5},
B={2,3,5,6},所以3,5AB=,故选:B.【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关集合的问题,解题的关键是熟练掌握交集的定义.2.命题“[0,)x+,e1x”的否定是()A.[0,)x+
,e1xB.[0,)x+,e1xC.[0,)x+,e1xD.[0,)x+,e1x【答案】D【解析】【分析】根据全称量词的否定是存在量词可得答案.【详解】因为全称量词的否定是存在量词,所以命题“[0,)x+,e1x”的否定是“[0
,)x+,e1x”.故选:D3.设函数()2+5xfxx=−,则函数()fx的零点所在区间是()A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)【答案】C【解析】【分析】根据零点存在性定理分析可得结
果.【详解】因为函数()2+5xfxx=−的图象连续不断,且111(1)21502f−−=−−=−,(0)10540f=+−=−,(1)21520f=+−=−,2(2)22510f=+−=,3(3)23560f=+−=,
所以函数()fx的零点所在区间是(1,2).故选:C4.在平面直角坐标系xOy中,角的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点(4,3)P,那么cos的值是()A.45B.34C.43D.35【答案】A【解析】
【分析】根据三角函数的定义计算可得结果.【详解】因为4x=,3y=,所以22345r=+=,所以4cos5xr==.故选:A5.把函数()sin4fxx=的图象向右平移π12个单位长度,得到的图象所对应的函数()gx的解析式是()A.π()sin(
4)12fxx=−B.π()sin(4)3fxx=−C.π()sin(4)12fxx=+D.π()sin(4)3fxx=+【答案】B【解析】【分析】由题意利用三角函数的图象变换原则,即可得出结论.【详解】由题意,将函数()sin4fxx=的图象向右平移π12个单位长
度,可得()sin4()sin(4)123gxxx=−=−.故选B.6.设R,则“6=”是“1sin2=”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】
【分析】利用正弦函数的图象性质分析.【详解】当6=,可以得到1sin2=,反过来若1sin2=,有26k=+或526k+,kZ.所以6=为充分不必要条件,故选:A.【点睛】本题考查充分条件、必要条件的判断问题,属于简单题.7.下列计算正确的是()A.33(
8)8−=B.536222=2−C.2log32=8D.33log18log2=2−【答案】D【解析】【分析】根据根式的性质可知A不正确;根据指数幂的运算性质计算可知B不正确;根据对数的性质可知C不正确;根据对
数的运算法则计算可知D正确.【详解】因为3为奇数,所以33(8)8−=−,故A不正确;5115036236222221−+−===,故B不正确;2log32=3,故C不正确;23333318log18log2log
log9log322−====,故D正确.故选:D8.下列命题为真命题的是()A.若ab,则22abB.若22acbc,则abC.若ab,则11abD.若ab,cd,则acbd−−【答案】B【
解析】【分析】利用反例或不等式的性质逐项检验后可得正确的选项.【详解】对于AC,取1,2ab==−,则ab,但22ab,11ab,故AC错.对于D,取1,2ab==−,2,5cd=−=−,则ab,cd,但3acbd−==−,故D错误.对于B,因为22acbc,故20c,故ab.故
选:B.9.函数()sinfxxx=的图象大致是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】根据解析式的特征,利用函数的性质和特殊值排除选项可求.【详解】因为()fx为奇函数,所以排除A,C选项,取12x=可知()012f,所以排除B选项,故选D.【点睛】本题主要考查函数图象的识别,
主要求解策略是利用函数的性质和特殊值来进行排除,侧重考查直观想象的核心素养.10.已知函数()fx是定义在区间[1,2]aa−−上的偶函数,且在区间[0,2]a上单调递增,则不等式(1)()fxfa−的解集为()A.[1,3]−B.(0,2)C.(0,1)(2,3]D.[1
,0)(1,2)−【答案】B【解析】【分析】根据偶函数的定义域关于原点对称可得1a=,根据(1)(|1|)fxfx−=−以及函数()fx的单调性可解得结果.【详解】因为函数()fx是定义在区间[1,2]aa−−
上的偶函数,所以120aa−−+=,解得1a=,(1)()fxfa−可化为(1)(1)fxf−,因为()fx在区间[0,2]a上单调递增,所以11x−,解得02x.故选:B【点睛】关键点点睛:根据(1)(|1|)fxfx−=−以及函数()
fx的单调性解不等式是解题关键.11.某种食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:C)近似满足函数关系3kxby+=(k,b为常数),若该食品在0C的保鲜时间是288小时,在5C的保鲜
时间是144小时,则该食品在15C的保鲜时间近似是()A.32小时B.36小时C.48小时D.60小时【答案】B【解析】【分析】由条件可得到53288132bk==,然后算出()3155333kbkby+==即可.【详解】由条件可得532883144bkb+==,所以5328
8132bk==,所以当15x=时()31551333288368kbkby+====故选:B12.已知2π()2sin()1(0)3fxx=+−,给出下列判断:①若函数()fx的图象的两相邻对称轴间的距离为π2,
则=2;②若函数()fx的图象关于点π(,0)12对称,则的最小值为5;③若函数()fx在ππ[,]63−上单调递增,则的取值范围为1(0,]2;④若函数()fx在[0,2π]上恰有7个零点,则的取值范围
为4147[,)2424.其中判断正确的个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】【分析】先将()fx化简,对于①,由条件知,周期为,然后求出;对于②,由条件可得2()612kkZ+=,然后求出16()kkZ=−+,即可求解;对于③,由条件,得2
362()22362kkZk−+−+++…„,然后求出的范围;对于④,由条件,得74221212−−„,然后求出的范围;,再判断命题是否成立即可.【
详解】解:2π2ππ()2sin()1=-cos(2)=sin(2)336fxxxx=+−++,周期22T==.①.由条件知,周期为,1w=,故①错误;②.函数()fx的图象关于点π(,0)12对称,则2()612kkZ+=,16()kkZ=
−+,(0)∴的最小值为5,故②正确;③.由条件,ππ[,]63x−,ππ2π236636x−+++由函数()fx在ππ[,]63−上单调递增得2362()22362kkZk−+−+++…„,12,又0,102
„,故③正确.④.由()sin(2)06fxx=+=得2()6xkkZ+=,解得()212kxkZ=−()sin(2)6fxx=+且()fx在[0,2]上恰有7个零点,可得74221212
−−„,41472424„,故④正确;故选:C【点睛】本题考查了三角函数的图象与性质,考查了转化思想和推理能力,属中档题.关键点点睛:利用整体思想,结合正弦函数的图像和性质是根据周期,对称,单调性,零点个数求求解参数的关键.二、填空题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.13.π
sin()3−的值等于___________.【答案】32−【解析】【分析】根据诱导公式和特殊角的函数值可解得结果.【详解】πsin()3−3sin32=−=−.故答案为:32−14.幂函数yx=的图象过点(2,2),则=___________.【答
案】12【解析】【分析】将点的坐标代入解析式可解得结果.【详解】因为幂函数yx=的图象过点(2,2),所以22=,解得12=.故答案为:1215.已知tan24−=,则tan=________.【答案】-3.【解析】【分析】由两
角差的正切公式展开,解关于tan的方程.【详解】因为tan24−=,所以tan12tan31tan−==−+.【点睛】本题考查两角差正切公式的简单应用,注意公式的特点:分子是减号,分母是加号.16.设0.4330.2log,0.,4log4abc===,则,,ab
c的大小关系为___________.(用“<”连接)【答案】bac【解析】【分析】根据指数函数和对数函数的知识判断出,,abc的范围即可.【详解】因为0.400.2.2100a==,33log4<0<1<o0g.l4bc==所以bac故答案为:bac17.若0x
,则14+xx的最小值为___________,此时=x___________.【答案】(1).4(2).12【解析】【分析】根据基本不等式可求得结果.【详解】因为0x,所以114244xxxx+=,当且仅当14xx=,即12x=时,等号成立.故答案为:4;1
2【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“
三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.18.已知集合2{|+6},{|}AxyxxBxxm==−=,其中Rm,则集合RAð=___________;若Rx,都有x∈A或x∈B
,则m的取值范围是___________.【答案】(1).{|32}xx−(2).2m【解析】【分析】化简集合A,根据补集的概念可求出RAð,将题意转化为AB=R可求得结果.【详解】由260xx+−得3x−或2x,所以2{|+6}Axyxx==
−=(,3][2,)−−+,所以RAð{|32}xx=−,因为”若Rx,都有x∈A或x∈B”,所以AB=R,即(,3][2,)(,)Rm−−+−=,所以2m.故答案为:{|32}xx−;2m
【点睛】关键点点睛:将“若Rx,都有x∈A或x∈B”转化为AB=R是解题关键.19.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.如图,一个半径为4m的筒车按逆时针
方向匀速旋转,且旋转一周大约用时15s,其轴心O(即圆心)距水面2m.设筒车上的某个盛水筒P到水面的距离为d(单位:m)(在水面下d为负数),若以盛水筒P刚浮出水面时开始计算时间,则d与时间t(单位:s)之间的关系为
sin()dAtK=++π(0,0,||)2A.(1)当盛水筒P第一次到达筒车的最高点时,t=___________;(2)盛水筒P到水面的距离d关于旋转时间t的函数解析式为___________.【答
案】(1).5(2).2ππ4sin()2(0)156dtt=−+【解析】【分析】(1)求出盛水筒P第一次到达筒车的最高点时的旋转角度,根据题意求出点P绕点O逆时针旋转的角速度,用旋转角度除以角速度即可得时间t;(2)根据图形可得d的最大、最小值
,由此可得A和K,根据周期可得,根据当0t=时,0d=可求得,从而可得函数解析式;【详解】(1)因为轴心O(即圆心)距水面2m,圆的半径为4m,所以当盛水筒P第一次到达筒车的最高点时,点P绕点O逆时针旋转了233−=,因为点P绕点O
逆时针旋转一周大约用时15s,所以点P绕点O逆时针旋转速度为每秒215,所以当盛水筒P第一次到达筒车的最高点时,t=235215=秒.(2)由图可知d的最大值为246+=,最小值为2−,所以6,2AKAK+=−+=−,所以4,2AK==
,因为筒车旋转一周大约用时15s,所以函数的周期15T=,所以2215T==,当0t=时,0d=,即24sin(0)2015++=,即1sin2=−,因为2,所以6=−,所以2ππ4
sin()2(0)156dtt=−+.故答案为:5;2ππ4sin()2(0)156dtt=−+【点睛】关键点点睛:根据题意求出,,AK是解题关键.20.已知函数21222,0,()|log|,0.xxxfxxx−−+=若方程()fx
a=有四个不同的解1234,,xxxx,,且1234xxxx<<<,则实数a的最小值是___________;()4122344xxxxx−+的最小值是___________.【答案】(1).2(2).9【解析】【分析】画出21222,0,()|log|,0.xxxfxxx
−−+=的图像,数形结合分析参数的a的最小值,再根据对称性与函数的解析式判断1234,,,xxxx中的定量关系化简()4122344xxxxx−+再求最值即可.【详解】画出21222,0,()|log|,0.xxxfxxx−−+=的
图像有:因为方程()fxa=有四个不同的解1234,,,xxxx,故()fx的图像与ya=有四个不同的交点,又由图,()02f=,()13f−=故a的取值范围是)2,3,故a的最小值是2.又由图可知,1212122xxxx=−+=−+,0.
530.54loglogxx=,故0.530.540.534logloglog0xxxx=−=,故341xx=.故()4124423444=2xxxxxxx−++.又当2a=时,0.544log24xx−==.当3a=时,
0.544log38xx−==,故)44,8x.又4442yxx=+在)44,8x时为增函数,故当44x=时4442yxx=+取最小值42494y+==.故答案为:(1).2(2)9.【点睛】
本题主要考查了数形结合求解函数零点个数以及范围的问题,解题的关键是需要根据题意分析交点间的关系,并结合函数的性质求解.属于难题.三、解答题:本大题共4小题,共50分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.21.已知1sin3x=,,2x.(1)求cosx,sin2x
的值;(2)求πcos()4x−的值.【答案】(1)22cos3x=−,42sin29x=−;(2)246−.【解析】【分析】(1)由1sin3x=及x的范围求得cosx,再利用二倍角的正弦公式即可求得sin2x;(2)利用两角差的余弦公式直接代值求
解即可.【详解】解:(1)1sin3x=,ππ2x(,),222cos1sin3xx=−−=−12242sin2=2sincos2()339xxx=−=−(2)cos()coscossinsi
n444xxx−=+222122432326−=−+=22.已知函数2()++1fxxmx=,且(1)0f=.(1)求实数m的值;(2)求不等式()1fx的解集;(3)根据定义证明函数()fx在(1,)+上单调递增.【答案】(1)2m=−;(2){|02
}xx;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)由(1)0f=可算出答案;(2)解出即可;(3)利用定义证明即可.【详解】(1)2(1)1++12fmm==+,(1)0f=,20m+=,即2m=−;(2)由(1)知,2(
)2+1fxxx=−,2()120fxxx−,解得02x,不等式()1fx的解集为{|02}xx;(3)设121xx,则22121122()()21(21)fxfxxxxx−=−+−−+2212121212()2)=)+2)xxxxxxx
x=−−−−−(((121xx,1212120+2,+20,xxxxxx−−,即121212()()()+2)0fxfxxxxx−=−−(12()()fxfx.函数()fx在(1+),上单调递增.23.已知函数()sin2s
in23cos233fxxxx=++−+,(1)求函数()fx的最小正周期;(2)当π[0,]2x时,(i)求函数()fx的单调递减区间;(ii)求函数()fx的最大值、最小值,并分别求出使该函数取得最大值、最小值时的自变量x的值.【答案】(1)最小正周期为π;(2)
(i)ππ[,]122;(ii)当π=12x时,()fx取最大值为2;当π=2x时,()fx取最小值为3−.【解析】【分析】(1)利用和差公式展开合并,再利用辅助角公式计算可得()2sin(2+)3fxx
=,可得最小正周期为π;(2)(i)通过换元法令π23tx=+,求出sinyt=的范围,然后再根据sinyt=的单调递减区间求解即可;(ii)根据函数单调性求得最大值,然后计算端点值,比较大小之后可得函数的最小值.【详解】解:(1)πππ()=sin(2
+)sin(2)3cos2=sin2+3cos2=2sin(2+)333fxxxxxxx+−+.2π==π2T,()fx的最小正周期为π.(2)(i)π[0,]2x,ππ4π2[,]333tx=+,sinyt=,π4π[,]33t的单调递减区间是
π4π[,]23t,且由ππ4π2233x+,得ππ122x,所以函数()fx的单调递减区间为ππ[,]122.(ii)由(i)知,()fx在ππ[,]122上单调递减,在π[0,]12上单调递增.且π(0)=2sin33f=,ππ()=2sin2122
f=,π4π()=2sin323f=−,所以,当π=12x时,()fx取最大值为2;当π=2x时,()fx取最小值为3−.【点睛】思路点睛:(1)关于三角函数解析式化简问题,首先利用和差公式或者诱导公式展开合并化为同角,然
后再利用降幂公式进行降次,最后需要运用辅助角公式进行合一化简运算;(2)三角函数的单调区间以及最值求解,需要利用整体法计算,可通过换元利用sinyt=的单调区间以及最值求解.24.已知函数()=xfxa,(
)=log(3)agxxa−,其中0a且1a.(1)若3a=,(i)求函数()=log(3)agxxa−的定义域;(ii)[1,0]x−时,求函数(2)(1)1yfxmfx=−++的最小值()hm;(2)若当[
2,3]xaa++时,恒有|()(2)|1gxgxa++,试确定a的取值范围.【答案】(1)(i){|9}xx;(ii)()2102,99922=1,493223,3mmhmmmmm−−−;(2)957012a−.【
解析】【分析】(1)(i)把3a=代入()gx,可得答案{|9}xx;(ii)3a=时,()=3xfx,求得2(2)(1)1=3331xxyfxmfxm=−++−+(),利用动轴定区间讨论求得函数最小值;(2)
由|()(2)|1gxgxa++得221log(4+3)1axaxa−−,令22()4+3rxxaxa=−,其对称轴为0422axa−=−=,讨论()rx在[2,3]xaa++上单调性,可得22()=log
(4+3)auxxaxa−在[2,3]xaa++上单调递减,得答案.【详解】(1)(i)3a=时,3()=log(9)gxx−,90x−,解得9x,当3a=时,函数()gx的定义域是{|9}xx;(ii)3a=时,()=
3xfx,212(2)(1)1=331=3331xxxxyfxmfxmm+=−++−+−+(),令3=xt,[1,0]x−,1,13t,即求函数2()31Fttmt=−+在1,13t的最小值.对称轴03322mmt−=−=,①
当03123mt=,即29m时,函数()Ft在1,13t上单调递增,当1=3t时函数取最小值,最小值为11110=31=3339Fmm−+−2;②当0312m
t=,即23m时,函数()Ft在1,13t上单调递减,当=1t时函数取最小值,最小值为(1)=1311=23Fmm−+−2;③当01,13t,即22,93m时,当3=2mt时函数()
Ft取最小值,最小值为23339=31=12224mmmmFm−+−2;综上,[1,0]x−时,函数(2)(1)1yfxmfx=−++的最小值为2102,99922()=1,493223,3mmhmmmmm−−−.(2
)由()=log(3)agxxa−得30xa−,即3xa,[2,3]xaa++23aa+,即01a,由|()(2)|1gxgxa++可得:|log(3)+log()|1aaxaxa−−,即|log(3)()|1axaxa−−,也即221log(4+3)1axaxa
−−,令22()4+3rxxaxa=−,其对称轴为0422axa−=−=,01a,22aa+,()rx在[2,3]xaa++上单调递增,22()=log(4+3)auxxaxa−在[2,3]xaa++上单调递减,max()=(2)=l
og(44)auxuaa+−,min()=(3)=log(96)auxuaa+−,又01a,则log(96)1log(44)1aaaa−−−,解得957012a−,所以a的取值范围为957012a−.【
点睛】本题考查了函数解析式的求法,函数的最值,函数恒成立的问题,综合性较强,所谓“动轴定区间法”,轴动区间定:比较对称轴与区间端点的位置关系,根据函数的单调性数形结合判断y的范围,需要分类讨论.