【文档说明】《精准解析》福建省南平市2022-2023学年高一上学期期末质量检测数学试题(解析版).docx,共(18)页,831.096 KB,由小赞的店铺上传
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南平市2022—2023学年第一学期高一期末质量检测数学试题一、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.若全集{1,2,3,4,5,6}U=,集合27120,{2,3,5}MxxxN=−+==∣,则
图中阴影部分表示的集合是()A.{1,3,4}B.{2,3,5}C.{2,6}D.{1,6}【答案】D【解析】【分析】根据韦恩图所表示的集合为()UMNð,按照并集和补集的运算求解即可.【详解】集合
271203,4,2,3,5MxxxN=−+===∣,则2,3,4,5MN=则图中阴影部分表示的集合是()1,6UMN=ð.故选:D.2.若幂函数ayx=图象过点(2,2),则log2a=()A.1B.2C.1−D.2−【答案】C【解析】【分析】把点(2,2)代入ay
x=得到a,再结合对数的运算,即可求得本题答案.【详解】因为幂函数ayx=图象过点(2,2),所以12222a==,得12a=,所以12log2log21a==−.故选:C3.“01x”是“0si
n1x”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由01x,得0sin1x;反之不成立.再由充分必要条件的判定判断.【详解】由01x,得π30sinsin
1sin132x=;反之,由0sin1x,得2ππ2π,Zkxkk+.∴“01x”是“0sin1x”的充分不必要条件.故选:A.4.为了得到函数sin(2)4yx=−的图象,可以将函数sin2yx=的图象A.向左平移4个单位长度B.向右平移4个单位长度
C.向左平移8个单位长度D.向右平移8个单位长度【答案】D【解析】【详解】sin2sin248xx−=−,据此可知,为了得到函数sin24yx=−的图象,可以将函数sin2yx=的图象向右平移8个单位长度.本题选择D
选项.5.函数2()log5fxxx=−+的零点所在的区间是()A.()1,2B.()2,3C.()3,4D.()4,5【答案】C【解析】【分析】先判断函数单调递增,再根据零点存在性定理,即可得出结果.【详解】因为2
logyx=和5yx=−都是增函数,所以2()log5fxxx=+−在()0,+上显然单调递增,又2(3)log203f=−,204(4)log451f=+−=,根据零点存在性定理可知2()log5fxxx=−+的零点所在的区间是()3,4,因为函数单调递增,所以有且仅有
一个零点.故选:C6.函数()22sinxxyx−=−在[,]−的图象大致为()A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】根据函数解析式,结合特殊值,即可判断函数图象.【详解】设()()22sinxxfxx−=−,则()()22sin()()xxfxx
fx−−=−−=,故()fx为,−上的偶函数,故排除B.又222202f−=−,(0)0f=,排除C、D.故选:A.【点睛】本题考查图象识别,注意从函数奇偶性、单调性和特殊点函数值的正负等方面去判断,本题属于中档题.
7.若等腰三角形顶角余弦值等于35,则这个三角形底角的正弦值为()A.55B.255C.510D.3510【答案】B【解析】的的【分析】由sinsin()cos222AAB=−=结合倍角公式求解即可.【详解】设顶角为A,3
cos5A=,则A为锐角.则这个三角形底角的正弦值为1cos25sinsin()cos22225AAAB+=−===.故选:B8.若42lg3,log3,2abc===,则()A.abcB.acbC.cab
D.bac【答案】B【解析】【分析】借用中间值13,24,可比较它们的大小,即可得到本题答案.【详解】因为1lg3lg102=,所以12a,因为121.532224=,所以1324c,
因为443log3log84=,所以34b,所以acb.故选:B二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,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.下列命题正确的有()A.若ab
,则22abB.若,abcd,则acbd++C.若0abc,则ccabD.若1a,则131aa+−【答案】BD【解析】【分析】利用不等式的性质、特值法和基本不等式逐个选项进行判定即可.【详解
】对于A选项,当1,2ab==−时,满足ab,但是22ab,故A不正确;对于B选项,根据不等式的性质可知准确,故B正确;对于C选项,当3,2,1abc===时,满足0abc,但是1132,故C不正确;对于D选项,因为1a,所以10a−,()()1111211311aaaa−
++−+=−−,当且仅当111aa−=−,即2a=时,等号成立,故D正确;故选:BD.10.函数()2sin()0,2fxx=+的部分图象如图所示,则下列结论正确的是()A.3=B.11224f−=C.函数()fx关于,0
3−对称D.函数()fx在3,2上是增函数【答案】BC【解析】【分析】由周期得出,由点5,212得出,再由正弦函数的性质逐一判断即可.【详解】因为在同一周期
内,函数在512x=时取得最大值,1112=x时取得最小值,所以函数的最小正周期T满足115212122T=−=,由此可得T=,解得2=;得函数表达式为()2sin(2)fxx=+,又因为当512x=时取得最大值2,所以2sin221
2+=,可得52()62kkZ+=+,因为22−,所以取0k=,得3=−,所以()2sin23fxx=−,故A错误;11111152sin22sin2sin2242431234f
−=−−=−−=−=,故B正确;令k2,x,326xkk−==+Z,所以函数()fx关于,03−对称,故C正确;令22,2,322xkkk−−+Z,解得5,,12
12xkkk−+Z,令1k=,则其中一个单调增区间为1117,1212.故D错误.故选:BC11.若定义在R上的奇函数()fx满足()(2)fxfx=−,且当(0,1]x时,()
fxx=,则()A.(1)yfx=+为偶函数B.()fx在(3,5)上单调递增C.()fx在(3,1)−−上单调递增D.()fx最小正周期4T=【答案】ABD【解析】【分析】由()(2)fxfx=−可得函数图象关于1x=对称,通过图象的平移判断选项A正确;由函数为奇函数
结合()(2)fxfx=−,可得函数的周期为4,判断选项D正确;由(0,1]x时,()fxx=,结合函数的奇偶性和对称性,可得函数的单调性,判断出B正确,C错误.【详解】由()(2)fxfx=−得函数()
fx的图象关于1x=对称,函数(1)fx+的图象是由函数()fx的图象向左平移一个单位长度得到的,所以函数(1)fx+的图像关于y轴对称,所以函数(1)fx+是偶函数,故A正确;由()(2)fxfx=−得()()(2)fxfxfx−=+=−,所以(4)()fxfx+=,()fx的最小正周
期为4,故D的正确;当(0,1]x时,()fxx=,因为()fx是定义在R上的奇函数,所以当[1,0)x−时,()fxx=,且(0)0f=,所以()fx在(1,1)−上单调递增,在(1,3)上单调递减,因为()
fx的最小正周期4T=,所以()fx在(3,5)上单调递增,在(3,1)−−上单调递减,故B正确,C错误.故选:ABD12.已知函数()(sincos)(sin|cos|)fxxxxx=+−,说法正确的是()A.()fx在区间32π,π2−−上单调递增B.
方程3()02fx−=在[2π,2π]x−的解为12,,,nxxx,且12πnxxx+++=C.()fx的对称轴是ππ()4xkk=+ZD.若()()123fxfx−=,则122π()xxkk−=Z【答案】AB【解析】【分析】将函数写成分段函数,即可画出函
数图象,再结合函数图象一一分析即可.【详解】因为()(sincos)(sin|cos|)fxxxxx=+−()222ππsincoscos22π2π22π3πsincos1sin22π2π22xxxkxkxxxkxk−=−−
+=+=+++()kZ,即()ππcos22π2π22π3π1sin22π2π22xkxkfxxkxk−−+=+++()kZ,所以()fx的图象如下所示:,由图可知函数是周期为2π的周期函数,函数在10
,π2上单调递增,所以()fx在区间32π,π2−−上单调递增,故A正确,由图可知ππ()4xkk=+Z不是函数的对称轴,故C错误;因为3()02fx−=,所以32y=与()yfx=的交点即为所求,如图知有四个交点,且123π3π242xx+
=−=−,345π5π242xx+==,所以1234πxxxx+++=,故B正确.由图象可知若()()123fxfx−=,所以()12fx=,()21fx=−,则11ππ4xk=+,1kZ,22πxk=,2kZ,所以1212πππ4x
kkx=−−+,1kZ,2kZ,故D错误.故选:AB三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.0.5334log12log49+−=_______.【答案】53【解析】【分析】根据指数幂与对数的运算性质
,准确运算,即可求解.【详解】由指数幂与对数的运算性质,可得:0.520.520.53333342225log12log4log12log4[()]log3[()]193333+−=−+=+=+=.故答案为:53.14.若是
第二象限角,1sin33+=−,则cos=___________.【答案】2236+−【解析】【分析】先确定3+属于第三象限,求出cos3+的值,然后利用coscos33=+−
公式展开,即可求得本题答案.【详解】因为是第二象限角,且1sin033+=−,所以3+为第三象限角,所以22cos33+=−,所以13coscoscossin332323
=+−=+++1223122323236+=−+−=−.故答案为:2236+−15.中国的5G技术领先世界,5G技术极大地提高了数据传输速率,最大数据传输速率C取决于信道带宽W,经科学研
究表明:C与W满足2log(1)CWT=+,其中T为信噪比.若不改变带宽W,而将信噪比T从499提升到1999,则C大约增加________%.(结果保留一位小数)参考数据:lg20.3010.【答
案】22.3【解析】【分析】将499T=与1999T=代入2log(1)CWT=+,作差后求增长率即可【详解】当499T=时,12log500CW=,当1999T=时,22log2000CW=则21222log2000log500log42CCWW
WW−=−==,所以C大约增加了22222lg22lg22lg220.30122.3%log500log500lg500lg1000lg23lg230.301WW======−−−,即C大约增加了22.3%.故答案为:22.316.某市以市民需求为导向,对某
公园进行升级改造,以提升市民的游园体验.已知公园的形状为如图所示的扇形AOB区域,其半径为2千米,圆心角为120,道路的一个顶点C在弧AB上.现在规划三条商业街道,,DECDCE,要求街道DC与OA平行,交OB于点D,街道CE与OA垂直(垂足E在OA上)
,则街道DE长度最大值为___________千米.【答案】3933+【解析】【分析】设203COA=,利用几何关系得出,CDCE,由勾股定理得出214213sin(2)33DE=+−
,再由正弦函数的性质得出DE长度的最大值.【详解】过点O作CD的垂线,垂足为F,设203COA=,则2sin,2cos,2cosCEOFOECFOE=====,又23tansin63DFOF==,所以232cossin3CDCFDF=+=
+.在直角三角形CDE中,2222223142142132cossin(2sin)(23sin2cos2)sin(2)33333DECDCE=+=++=+−=+−,其中3tan062=.因为203
,所以423−−−,又02,所以当22−=时,2DE有最小值为142133+,即max142133923393393393DE++++===.综上,街道DE长度的最大值为3933+千米.故答案为:3933+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.在平面直角坐标系xOy中,角的终边与单位圆交于点34,55−,求下列各式的值.(1)cos22+;(2)sinco
s()2sin()cos()−−+−+−.【答案】(1)2425(2)67【解析】【分析】(1)由三角函数的定义,结合倍角公式计算即可;(2)由诱导公式计算即可.【小问1详解】因为角的终边与单位圆交于点
34,55−,所以34cos,sin55=−=.3424cos2sin22sincos225525+=−=−=−−=;【小问2详解】()()()3sincos2coscos62543sincossincos755
−−+−+===−+−−+−−.18.已知集合220,2303xAxBxxxx−==−−+.(1)求集合,,ABAB;(2)若集合{1}Cxaxa=+,且()CAB,求实数a的取值范围.【答案】(1){32}Axx=−,{13}Bxx=
−,{33}ABxx=−(2)1,1−【解析】【分析】(1)解不等式求得集合,,AB,再根据并集的运算可求得AB.(2)根据集合与集合的关系,可得关于a的不等式组,解不等式组即可求得参数a的取值范围.【小问1详解】203xx−+等价于(2)
(3)0xx−+,解得32x−,故集合{32}Axx=−.2230xx−−等价于(1)(3)0xx+−,解得13x−,故集合{13}Bxx=−.所以{33}ABxx=−.【小问2详解】由(1)可得集合{32}Axx=−,集合{13}Bxx=−,所以{1
2}ABxx=−.于是,由{1}Cxaxa=+,且()CAB得112aa−+,解得11a−,即实数a的取值范围是1,1−.19.已知函数2()cos2cos22sin33fxxxx=−−
+−.(1)求()fx的最小正周期及单调递增区间;(2)求()fx在0,2上最大值和最小值,并求出取得最值时x的值.【答案】(1)最小正周期,单调递增区间是,,36kkk−++Z(2)2x=时
,()fx取得最小值2−;6x=时,()fx取得最大值1【解析】【分析】(1)由三角恒等变换化简解析式,进而由正弦函数的性质求解;(2)由72,666x+,结合正弦函数的性质求解即可.【小问1详解】2()cos2cos22sin33fxxxx
=−−+−1313cos2sin2cos2sin2(1cos2)3sin2cos212222xxxxxxx=+−−−−=+−2sin216x=+−.所以()fx的最小正周期22T==.令2
22,262kxkk−+++Z得,36kxkk−++Z所以()fx的单调递增区间是,,36kkk−++Z.【小问2详解】因为0,2x,所以72,666x+
,所以1sin2,162x+−,故()[2,1]fx−,所以当7266x+=,即2x=时,()fx取得最小值2−;当262x+=,即6x=时,()fx取得最大值1.20.某企业拟购买一批智能
机器人生产A型电子元件,以提高生产效率,降低生产成本.已知购买x台机器人的总成本()2160240Cxxx=++(万元).(1)要使所购买的机器人的平均成本最低,应购买多少台机器人?(2)现将按(1)所求得的数量购买的机器人全部投入生产,并安排m名工人操作
这些机器人(每名工人可以同时操作多台机器人).已知每名工人操作水平无差异,但每台机器人每日生产A型电子元件的个数Q与操作工人人数有关,且满足关系式:2(40),120()5160,20mmmQmm−=.问在引进机器人后,需要操作工人的人数m为何值时,机器人日平均生
产量达最大值,并求这个最大值.【答案】(1)购买120台机器人;(2)当m大于等于20时,机器人日平均生产量达最大值,且最大值为19200个.【解析】【分析】(1)利用基本不等式即可求成本的最小值;(2)根据分段函数讨论函数的最大值即可求解.【小问1详解】由总成本21C()
60240xxx=++,可得每台机器人的平均成本2160C()1602401240xxxyxxxx++===++.因为1601601212240240yxxxx=+++=.当且仅当160240xx=,即120x=时,等号成立.所以要使所购机器人的平均成本最低,应购买120台机器人.【小问2
详解】当120m时,120台机器人的日平均生产量为248(40)481920mmmm−=−+,所以当20m=时,120台机器人日平均生产量最大值为19200.当20m时,120台机器人日平均生产量为12016019200
=.所以120台机器人的日平均产量的最大值为19200个.所以当m大于等于20时,机器人日平均生产量达最大值,且最大值为19200个.21.函数2()21xxmfx+=+定义在R上的奇函数.(1)求m的值;(2)判断(
)fx的单调性,并用定义证明;(3)解关于x的不等式()2()0fxxfaax−+−.【答案】(1)1m=−(2)()fx在R上单调递增,证明见解析(3)答案见解析【解析】【分析】(1)由()()fxfx−
=−即可得解;(2)由定义证明单调性即可;(3)根据函数的奇偶性和单调性求解即可.【小问1详解】解法1:因为2()21xxmfx+=+为定义在R上的奇函数,所以()()fxfx−=−,所以2122()211221xxxxxxmmmfx−−+++−===−+++,得12
2xxmm+=−−,即()(1)210xm++=.因为210x+,所以10m+=,即1m=−.解法2:因为2()21xxmfx+=+为定义在R上的奇函数,所以002(0)0,121mfm+===−+.当1m=−时,211221()()211221xxxxxxfx
fx−−−−−−===−=−+++,所以1m=−【小问2详解】()fx在R上单调递增.由(1)得2()121xfx=−+.任取()()()()12211212122222,221212121xxxxxxxxfxfx−−=−=++++,由于1222xx,又122
10,210xx++,所以()()()()12120,fxfxfxfx−,所以()fx在R上单调递增.【小问3详解】由(2)得函数()fx在R上单调递增,且为奇函数,所以不等式()2()0fxxfaax−+−等价于()2()fxxfaa
x−−−等价于()2()fxxfaxa−−,等价于2xxaxa−−,等价于2(1)0,(1)()0xaxaxxa−++−−.所以,当1a时,原不等式的解集为(1,)a;当1a时,原不等式的解集为(,1)
a;当1a=时,原不等式的解集为空集.22.已知函数()()log1(0xafxaa=+且1)a.(1)若函数()()hxfxxa=−−有零点,求a的取值范围;(2)设函数()(01)xgxaaa=且,在(1)的条件下,若12[0,),xx+R,使得()(
)()1122220gxmgxfxx+−+,求实数m的取值范围.【答案】(1)(1,)+(2)()log21,a−+【解析】【分析】(1)函数()()hxfxxa=−−有零点,即方程1log1axaa+=有解,则函数1log1axya=+的图象与直线ya=有交点,再
分01a和1a两种情况讨论,即可得解;(2)12[0,),xx+R,使得()()()1122220gxmgxfxx+−+成立,即()()11212min2[0,),2xxxamafxx
++−成立,利用基本不等式求出()222fxx−的最小值,分离参数,从而可得出答案.【小问1详解】若函数()()hxfxxa=−−有零点,即()log1xaaxa+−=,即方程1log1axaa+=有解,令1()log1axpxa=+,则函数()yp
x=的图象与直线ya=有交点,当01a时,1111,()log10axxpxaa+=+,故方程1log1axaa+=无解,当1a时,1111,()log10axxpxaa+=+,由方程1log1axaa
+=有解可知0a,所以1a,综上,a取值范围是(1,)+;【小问2详解】当2Rx时,()()2222222222112log1loglogxxxaaaxxafxxaxaaa+−=+−==+,由(1)知2211,2xxaaa
+,当且仅当221xxaa=,即20x=时取等号,所以()222fxx−的最小值是log2a,由题意,12[0,),xx+R,使得()()()1122220gxmgxfxx+−+成立,即1121[0,),log2xxaxama
++成立,所以11log2xaxmaa−对1[0,)x+恒成立,设1xna=,则log2amnn−对1n恒成立,设函数log2()(1)ahnnnn=−,因为函数log2ayn=和函数yn=−在[1,)+上都是减函数,所以函
数()hn在[1,)+上是减函数,所以()()1log21ahnh=−,所以log21am−,即m的取值范围是()log21,a−+.的