【文档说明】辽宁省沈阳市第二中学2022-2023学年高一下学期第一次阶段测试 数学 答案.docx,共(22)页,2.007 MB,由小赞的店铺上传
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沈阳二中2022~2023学年度下学期第一次阶段测试高一(25届)数学试题一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分.1.19sin6−的值是()A.12B.12−C.32D.32−【答案】A【解析】【分析】根据三角函数诱导公
式即可求解.详解】解:19191sinsinsin3sin66662−=−=−+==.故选:A.2.已知11cos22cos()−=−+,则2si
ncossincos−=+()A.1−B.1C.5−D.5【答案】D【解析】【分析】利用三角函数诱导公式和齐次式弦化切即可解答。【详解】由题意sintan2cos−==−−,则2sincos2tan15sincostan1−−==++.故选:D﹒3
.设π02,02,则“sin2sin2=”是“=”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】B【解析】【分析】结合正弦函数在[0,π
]上图像的性质,先推出sin2sin2=的等价关系,然后判断其和=的关系后进行分析.【【详解】π02,02,则02π,02,由sin2sin2=,结合正弦函数图像在
[0,π]上的性质可知,22=或22π+=,所以sin2sin2=不一定推出=,但=可以推出sin2sin2=,于是“sin2sin2=”是“=”的必要不充分条件.故选:B4.若函数()2sin23fxx
=++是奇函数,且在区间0,4是减函数,则的值可以是A.3−B.23C.53πD.3【答案】B【解析】【详解】因为函数()2sin23fxx=++是奇函数,
所以3+πk=,Zk,则ππ3k=−,故排除选项D,又因为在区间0,4是减函数,所以π5ππ3π[,][,]3622++,解得π2π63,即2π3=;故选B.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()yx=+为奇函数,则π,Zkk=;若sin()yx=+为偶函数,则ππ+,Z2kk=;若cos()yx=+为偶函数,则π,Zkk=;若
cos()yx=+为奇函数,则ππ+,Z2kk=.5.已知x∈[0,π],f(x)=sin(cosx)的最大值为a,最小值为b,g(x)=cos(sinx)的最大值为c,最小值为d,则()A.b<d<a<cB.d<b<c<aC.b<d<c<aD.d<
b<a<c【答案】A【解析】【详解】0,,cos1,1,sin0,1,sin(cos)sin1,sin1,cos(sin)cos1,1xxxxx−−sin1,sin1,1,cos1abcd==−==,又14,则2cos1sin12
则b<d<a<c6.将函数()sin3fxx=+的图象上所有点的横坐标缩小到原来的12倍,纵坐标保持不变,得到函数()ygx=的图象,若()()()12121gxgxxx=−,则122x
x+的最小值为()A.3B.23C.12D.6【答案】D【解析】【分析】求出g(x)解析式,作出g(x)图像,根据图像即可求解﹒【详解】由题得()sin23gxx=+,()max1gx=,()min1gx=−,∵()()()12121gxgxxx=−
,∴()1gx=1且()2gx=-1或()11gx=−且()2gx=1,作()gx的图象,∴122xx+的最小值为512122−+=6,故选:D.7.如图所示的曲线为函数()()cosfxAx=−(0A,0,2)的部分图象,将()yfx=图象上的所有点的横坐
标伸长到原来的32,再将所得曲线向右平移8个单位长度,得到函数()ygx=的图象,则()A.函数()gx在513,2424上单调递减B.点3,08为()gx图象的一个对称中心C.直线
2x=为()gx图象的一条对称轴D.函数()gx在3,4上单调递增【答案】D【解析】【分析】先由函数的图象求出()fx的解析式,再结合题意求出()2sin2gxx=,结合正弦函数的图象性质即可求解【详
解】由图象知2A=,又2563212+=,所以()fx的一个最低点为5,212−,而()fx的最小正周期为22033T=−=,所以23T==又2cos35512122f−=−
=,则2os315c1−=−,所以()524kkZ−=+,即()24kkZ=−,又2,所以4=,所以()2cos34=−fxx,将函数()yfx=图象上的所有点的横坐标伸长到原来的32得2cos24yx
=−的图象,再把所得曲线向右平移8个单位长度得2cos22sin22=−=yxx,即()2sin2gxx=.由()2222kxkkZ−++得()44kxkkZ−++,所以()gx在,44kk−++()kZ上单调递
增,在3,44kk++()kZ上单调递减,当513,2424x时,可知()gx在5,244递增,在13,424递减,所以A错误;因为3332sin22sin2884gppp骣琪=?=琪桫,
所以3,08不是()gx图象的一个对称中心,故B错误;因为2sin22s2i02ngppp骣琪=?=琪桫,所以直线2x=不是()gx图象一条对称轴,故C错误;因为()gx在35,44上单调递增,所以函数()gx在3,4
上单调递增,故D正确;故选:D.8.如图所示,设点A是单位圆上的一定点,动点P从点A出发在圆上按逆时针方向旋转一周,点P所旋转过的AP的长为l,弦AP的长为d,则函数()dfl=的图象大致是()的A.B.C.D.【答案】C【解析】【分
析】取AP的中点为D,设DOA=,在直角三角形求出d的表达式,根据弧长公式求出l的表达式,再用l表示d,再根据解析式得答案.【详解】取AP的中点为D,设DOA=,则2sind=,22lR==,所以12l=,即2sin2ld=,根据正弦函数
的图象知,C中的图象符合解析式.故选:C【点睛】本题考查正弦函数的图象,考查弧长公式,其中表示出弦长d和弧长l的解析式是解题的关键,属于基础题.二、多项选择题:本题共4小题,每题5分,共20分.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.下列不等关系成立的是().A.tan1sin1cos1B.tan1cos1sin1C.tan4sin4cos4D.tan4cos4sin4【答案】AD.【解析】【分析】571602284240ooo
o.AB选项,由1451otantan=,结合sin,cosyxyx==单调性可判断;CD选项,由4044tansin,cos,结合sin,cosyxyx==单调性可判断.【详解】571602
284240oooo.AB选项,因为tanyx=在π0,2上单调递增,所以1451otantan=.因为sinyx=在π0,2上单调递增,cosyx=在π0,2上单调递减,所以145451oosinsincoscos=.综上,tan1s
in1cos1,故A正确,B错误;CD选项,342ππ,,则4044tansin,cos.因为sinyx=在32ππ,上单调递减,cosyx=在32ππ,上单调递增,所以42252254oosinsincoscos=
.综上,tan4cos4sin4,故D正确,C错误.故选:AD.10.给出的下列命题中正确的是().A.函数3πcos22yx=+是奇函数B.若,是第一象限角,且,则tantanC.32sin2yx=在区间π
π,32−上的最小值是2−,最大值是2D.π8x=是函数5sin2π4yx=+的一条对称轴【答案】AD【解析】【分析】A选项,由奇函数定义可判断选项正误;B选项,由2361oo
tantan,即可判断选项正误;C选项,ππ,32x−,则3π3π,224x−,后由cosyx=单调性可判断选项正误;D选项,将π8x=代入52π4x+,验证其是否等于2ππ,Zkk+,即可判断选项
正误.【详解】A选项,设()3πcos22fxx=+,则()3sin2fxx=−,由()()fxfx−=−,且xR可知,函数3πcos22yx=+是奇函数,故A正确;B选项,2361oo,均为第一象限
角,但2361ootantan,故B错误;C选项,ππ,32x−,则3π3π,224x−,因sinyx=在ππ,22−上递增,在π3π,24上单调递减,所以maxπ2sin22y==,322224minππminsin,siny
=−=−,故C错误;D选项,由532842πππ+=可知,π8x=是函数5sin2π4yx=+的一条对称轴,故D正确.故选:AD.11.已知弹簧上挂的小球做上下振动,它在时间t(s)时离开平衡位置的位移s(cm)满足函数关系式π2sin4st=+
.给出的下列说法中正确的是().A.小球开始时在平衡位置上方2cm处B.小球下降到最低点时在平衡位置下方2cm处C.经过2πs小球重复振动一次D.小球振动的频率为12π【答案】BCD【解析】【分析
】A选项,即判断0=t时,s的值是否为2;B选项,即判断s的最小值是否为2−;为CD选项,由周期,频率计算公式可判断选项正误.【详解】A选项,0=t时,π2sin24s==,即小球开始时在平衡位置上方2cm处,故A错误;B选项,由题可知s
的最小值为2−,即小球下降到最低点时在平衡位置下方2cm处,故B正确;C选项,由题可知,最小正周期为2π,即经过2πs小球重复振动一次,故C正确;D选项,由C选项分析可知周期为2π,则振动的频率为12π,故D正确.故选:BCD12.函数()()πsin0,0,2fxAxA
=+的部分图象如图所示,点P,Q,R在函数()fx的图象上,坐标分别为()1,A−−,()1,0,()0,0x,PQR是以PR为底边的等腰三角形,将函数()fx的图象向右平移5个单位后,得到函数()gx的图象,则下列关于()gx的说法中正确的是().A.()gx是偶函
数B.()gx在区间0,4上是减函数C.()gx的图象关于直线2x=对称D.()gx在1,3−上的最小值为6−【答案】ABD【解析】【分析】由函数()fx的部分图像求出函数解析式,写出()gx的解析式,判断选项中的命题是否正确.【详解】由函数()()
sinfxAx=+的部分图象知,24T=,所以2π8=,解得π4=;4PQQR==作PHx⊥轴于点H,,则2QH=,23A\=,当1x=时,0x+=,π4=−,()ππ23sin44=−fxx,()(
)()πππ523sin523cos444=−=−−=gxfxxx,根据余弦函数的性质可知()gx是偶函数,A正确;0,4x时,ππ40,x,()gx是单调减函数,B正确;2x=时,()π23cos022==g,()
gx的图象不关于直线2x=对称,C错误;13,x−时,ππ3π444,−x,2πc,os142−x,()6,23−gx,D正确;故选:ABD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20
分.13.已知()1cos553−=−,且为第四象限角,则()sin125+=______.【答案】223【解析】【分析】先求出()22sin553−=−,再求()sin125+的值.【详解】因为()1cos5503−=−,且
为第四象限角,所以55−是第三象限角,所以()()222sin551cos553−=−−−=−,所以()()()22sin125sin18055sin553+=+−=−−=.故答案为22
3【点睛】本题主要考查同角的三角函数关系和诱导公式化简求值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.14.函数tan1πtan6xyx−=+的定义域为______.【答案】()πππππ+,π+π+
,π+Z4332kkkkk【解析】【分析】根据函数定义域的求法进行求解即可.【详解】根据题意,得()tan1πtan06πππZ62xxxkk+++,解得()()()ππππZ42ππZ6ππZ3kxkkxkkxkk++
−++,所以函数的定义域为()πππππ+,π+π+,π+Z4332kkkkk.故答案为:()πππππ+,π+π+,π+Z4332kkkkk.15.已知()()ππsin24nfnn+=+
N,则()()()()1232023ffff++++=______.【答案】22−【解析】【分析】利用正弦函数的周期性,诱导公式,求得式子的值.【详解】()()ππsin24+=+nfnnN,()fn的周期为2π4
π2=,()()()()2222123402222+++=−−+=ffff,则()()()()1232023ffff++++()()()()()()()5051234202120222023=++++++fffffff()()()22221232222=++=−−=−fff.
故答案为:22−.16.某中学开设了剪纸艺术社团,该社团学生在庆中秋剪纸活动中剪出了三个互相外切的圆,其半径分别为31+,33−,31−(单位:cm),则三个圆之间空隙部分的面积为______2cm.【答案】()104323π3
−−【解析】【分析】由已知可得23AB=,2BC=,4ACcm=,得到=2B,,63AC==,求出ABCS,A中的小扇形的面积,B中的小扇形的面积,C中的小扇形的面积,然后用三角形的面积减去三个扇形的面积即可得到答案.【详解】如图,A的半径为()31+cm,B的半径为()31−cm
,C的半径为()33−cm,313123cmAB=++−=,31332cmBC=−+−=,31334ACcm=++−=,222=2ABBCACB+=,,又2ACBC=,可得,63AC==,()21122323cm22ABCSBCAB===,A中的小扇形的面积为()2
2123(31)cm266++=,B中的小扇形的面积为()22123(31)cm222−−=,C中的小扇形的面积为()()221(33)23cm23−=−,则三个圆之间空隙部分的面积为()()()2104323π232323233cm26+−−−−−−−=故答案为:(
)104323π3−−【点睛】本题考查圆与圆相切的性质,考查扇形面积公式的应用,考查计算能力,属于中档题.四、解答题:本大题共6道小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知是第三象限角,且()()()()()sin
cos5tan2costan2f−−−−=−−−.(1)化简()f;(2)若()tan2−=−,求()f的值.【答案】(1)()αcosαf=-(2)()55f=【解析】【分析】(1)直接利用诱导公式可化简()f;(2)利用同角三角函数的基本关系可求
得cos的值,即可得出()f的值.【小问1详解】解:Q为第三象限角,则()()()()()sincostansincoscossintansinf−−−==−=−−.【小问2详解】解:()tantan2−=−=−,所以,tan2
=,由已知可得22sintan2cossincos1cos0==+=,解得5cos5=−,则()5cos5f=−=.18.已知函数()2cos()0,||2fxx=+,其图象中相邻的两个对称中心的距离为2,再从条件①,条件②,条件③这
三个条件中选择一个作为已知.条件①:函数()fx的图象关于直线3x=−对称;条件②:函数()fx的图象关于点,012−对称;条件③:对任意实数x,5()6fxf−恒成立.(1)求出()fx
的解析式;(2)将()fx的图象向左平移12个单位长度,得到曲线()ygx=,若方程()gxa=在2,63上有两根,,求+的值及a的取值范围.【答案】(1)()2cos23fxx=−;
(2)76+=,23a−−.【解析】【分析】(1)通过相邻对称中心的距离可得周期,进而可得,若选条件①可得ππ2π122k−+=+,则可求出,则()fx的解析式可得;选条件②,将,06
代入解析式,可得π2π6k+=,解出,即得答案;选条件③,可知526k−+=,解出,即得答案;(2)先根据平移变换求出()ygx=,再通过整体法,利用正弦函数的图象和性质可得()ygx=的最小值,则实数m的取值范围可求.【小问1详解】解:因为函
数()2cos()fxx=+的图象相邻的对称中心之间的距离为2,所以22T=,即周期T=,所以22T==.所以()2cos(2)fxx=+.若选择①:因为函数()fx的图象关于直线3x=−轴对称
,所以23k−+=,Zk,即23k=+,Zk.因为||2,所以3=−.所以函数()yfx=的解析式为()2cos23fxx=−.若选择②,函数()fx的图象关于点
,012−对称,所以()2cos2()01212f−=−+=,所以2+122k−+=,Zk,即23k=+,Zk.因为||2,所以3=−.所以函数()yfx=的解析式为()2cos23fxx=−.若选③
:对任意实数x,5()6fxf−恒成立,所以526k−+=,Zk,即53k=+,Zk.因为||2,所以3=−.所以函数()yfx=的解析式为()2cos23fxx=−.【
小问2详解】解:将()fx的图象向左平移12个单位长度,得到曲线()ygx=,所以()2cos26gxx=−,当2,63x时,672,66x−,当26x−=时,()gx有最小值2−且关于712x=对称,
所以772126+==,362f=,233f=−,23a−−.19.设函数()()2cos2103fxaxa=++.(1)求函数()fx的对称轴方程;(2)若02x,时,()fx的最大值为3,求a的值.【答案】(1)
,6xkkZ=−+;(2)1a=−或2a=.【解析】【分析】(1)利用整体代入法,令22,3xkkZ+=,即解得对称轴的方程;(2)先计算02x,时,1cos21,32x+−
,再讨论0a和a<0时()fx的最大值,令其等于3,解方程即得结果.【详解】解:(1)令22,3xkkZ+=,解得,6xkkZ=−+,故函数()fx的对称轴方程为,6xkkZ=−+;(2)02x,时,42,333x+
,故1cos21,32x+−,故0a时,1cos232x+=时,()max12132fxa=+=,解得2a=,a<0时,cos213x+=−时,()max213
fxa=−+=,解得1a=−,综上可知,1a=−或2a=.20.已知定义在(,3−上单调减函数()fx使得()()21sin2cosfxfax+−对一切实数x都成立,求a的范围.【答案】1a−【解析
】【分析】由题可得222cos32cos31sin2cos1sin2cosaxaxxaxaxx−++−++对一切实数成立,则22312mincos,sincosaxxx+++.【详解】因定义在(,3−上单调减函数()fx使得(
)()21sin2cosfxfax+−对一切实数x都成立,则222cos32cos31sin2cos1sin2cosaxaxxaxaxx−++−++对一切实数成立.对于23cosx+,当2π+π,Zxkk=时,其有
最小值1,故要使23cosax+对一切实数成立,需1a;设()()222122213sincoscoscoscosgxxxxxx=++=−++=−−+,则当cos1x=−,即2π+π,Zxkk=时,()gx有
最小值,为1−,故要使21sin2cosaxx++对一切实数成立,需1a−.综上可知,1a−.21.游乐场中的摩天轮沿逆时针方向匀速旋转,其中心O距离地面40.5m,半径40m(示意图如下),游客从最低点处登上摩天轮,其与地面的距离随着时间而变化,已
知游客将在登上摩天轮后30分钟到达最高点,自其登上摩天轮的时刻起,(1)求出其与地面的距离h与时间t的函数关系的解析式;(2)若距离地面高度超过205m.时,为“最佳观景时间”,那么在乘坐一圈摩天轮的过程中,该游客大约有多少“最佳观景时间”?【答案】(1)()()40sin40.53002ht
tt=−+;(2)40min.【解析】【分析】(1)设()()()sin0,0htAtbA=++,根据已知条件求出A、、的值,可得出函数()ht的解析式;(2)解不等式()20
.5ht,即可得解.【小问1详解】解:设()()()sin0,0htAtbA=++,则40A=,40.5b=,所以()()()40sin40.50htt=++,第一次到最高点旋转了半周期,所以()260mi
n/min30TradT===游客从最低点登上,所以2=−,故()()40sin40.53002httt=−+(或()40cos40.530htt=−+()0t).【小问2详解】解:令()20.5ht,则40sin40.520.5302t−+
1sin3022t−−,(或1cos302t),所以72263026ktk−+−+()5223303ktkk++Z,()10605060ktkk++Z,所以()()5060106040minkk+−+=,因此,在乘坐
一圈摩天轮的过程中,该游客大约有有40min最佳观景时间.22.已知函数()()()sin0,0πfxxb=+−的图像两相邻对称轴之间的距离是π2.若将()fx的图像先向右平移π6个单位长度,再向上平移3个单位长度,图像对应的函数()gx为奇函数.(1)求()f
x的解析式;(2)求()fx图像的对称轴及()fx的单调区间;(3)若对任意0,3x,()()()2220fxmfxm−+++恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)()πsin233
fxx=+−(2)对称轴为直线ππ122kx=+,Zk,增区间为()5πππ,πZ1212kkk−++,减区间为()π7ππ,πZ1212kkk++(3)133,2−−−【解析】【分析】(1)由正弦函数的周期公式求得
,再根据函数()gx是奇函数求得b,得函数()fx的解析式;(2)令ππ2π32xk+=+,Zk,πππ2π22π232kxk−+++,Zk,ππ3π2π22π232kxk+++,Zk,分别求解可得答案;(3)根据正弦函数的性质求得()1313fx−−−
−.再将问题转化为()()111mfxfx+−−恒成立.令()1tfx=−,1ytt=+,由函数1ytt=+的单调性求得()()111fxfx+−−的范围,由此求得m的范围.【小问1详解】解:因为2ππ22=,所以2=,所以()()sin2fxxb=+−.
又因为()πsin236gxxb=−+−+为奇函数,且0π,所以()π+32kkZ−+=且30b−+=,又0π,所以π3=,3b=,所以()πsin233fxx=+
−.【小问2详解】解:令ππ2π32xk+=+,Zk,得ππ,Z122kxk=+;令πππ2π22π232kxk−+++,Zk,得5ππππ,Z1212kxkk−++;令ππ3π2π22π232kxk+++,Zk,得π7πππ1212kxk++,
Zk.所以函数()fx图像的对称轴为直线ππ122kx=+,Zk.函数()fx的增区间为()5πππ,πZ1212kkk−++,减区间为()π7ππ,πZ1212kkk++.【小问3详解】解:因为π0,3x
,所以π233x+,所以π0sin213x+,所以()133fx−−,所以()1313fx−−−−.要使()()()2220fxmfxm−+++恒成立,即()()111mfxfx+
−−恒成立.令()1tfx=−,1ytt=+,则1ytt=+在()1−−,上单调递增,又()1313fx−−−−,得()()()111+13131133fxfx−−+−−−−−−,即()()1331431213fxfx−−+−−−,所以1332m−−,即m的取值范围是133
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