浙江省绍兴市2023-2024学年高一上学期数学期末试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24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.(2024高一上·绍兴期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为集合,所以.
故答案为:C.
【分析】根据集合的交集运算求解即可.
2.(2024高一上·绍兴期末)设,则“”是“”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
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:若,则,反之,当时,有可能不相等,
所以是的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】根据充分、必要条件的定义判断即可.
3.(2024高一上·绍兴期末)已知,且为第三象限角,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为, 且为第三象限角 ,
所以,解得.
故答案为:A.
【分析】根据同角三角函数基本关系解结合已知条件求解即可.
4.(2016高一上·荔湾期中)在同一直角坐标系中,函数 , 的图象可能是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】当 时,函数 的图象只有D满足要求,当 时,函数 的图象无满足要求的答案,
故答案为:D.
【分析】通过分类讨论a的取值范围,讨论指数函数和对数函数图象的性质,即可得出答案。
5.(2024高一上·绍兴期末)定义在上的奇函数在区间上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由题意可知,函数在为减函数,因为,所以,
所以,即,所以,解得,
故满足的的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】根据题意可知函数为上的减函数,由,可得,将不等式转化为求解即可.
6.(2024高一上·绍兴期末)研究发现, 种病毒存活时间(单位:小时)与环境温度(单位:)满足函数类系:(为常数).若该种病毒在的存活时间为168小时,在的存活时间为42小时,则在的存活时间为( )
A.14小时 B.18小时 C.21小时 D.24小时
【答案】C
【知识点】有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:根据题意可得,解得.
故答案为:C.
【分析】根据题意,结合指数运算性质求解即可.
7.(2024高一上·绍兴期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用对数函数的单调性比较大小;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:因为单调递减,所以,即;
又因为单调递增,所以,即;
,即,所以.
故答案为:A.
【分析】根据指数函数和对数函数的单调性判断即可.
8.(2024高一上·绍兴期末)已知,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】基本不等式;两角和与差的正弦公式;两角和与差的正切公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
所以,两边同除以可得,
所以,
要使取得最大值,则,所以,
当且仅当时等号成立,故的最大值为.
故答案为:B.
【分析】由已知条件,利用两角差的正弦公式以及同角三角函数基本关系化简,再结合两角差的正切公式化简,最后利用基本不等式求解即可.
二、选择题(本大题共4小题,每小题3分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得3分,部分选对的得1分,有选错的得0分)
9.(2024高一上·绍兴期末)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】A,D
【知识点】对数函数的单调性与特殊点;幂函数的图象与性质;正弦函数的性质;对勾函数的图象与性质
【解析】【解答】解:A、根据二次函数的性质可知,函数在区间上单调递增,故A符合;
B、根据正弦函数的图象可知,函数在上不单调,故B不符合;
C、根据对勾函数的单调性可知,函数在区间上不单调,故C不符合;
D、由对数函数的性质可知,函数在区间上单调递增,故D符合.
故答案为:AD.
【分析】根据基本初等函数的单调性逐项判断即可.
10.(2024高一上·绍兴期末)已知函数的图象是一条连续不断的曲线,且有如下对应值表:
1 2 3 4
136.13 15.52 10.88
则函数( )
A.在区间内无零点
B.在区间内可能有两个零点
C.在区间内有零点
D.在区间内可能有两个零点
【答案】B,C,D
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:由表格数值可知:,
则,根据零点存在性定理可知,在区间,内存在零点,
因为图象连续不断,在之间也可能存在零点.
故答案为:BCD.
【分析】根据函数值得符号,利用零点存在性定理判断即可.
11.(2024高一上·绍兴期末)已知函数满足,且在区间上单调,则的值可以是( )
A. B. C.2 D.
【答案】B,C
【知识点】正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:因为函数满足,
所以,解得,所以,又因为在区间上单调,
所以,所以,所以的值可以为,2.
故答案为:BC.
【分析】由题意根据正弦函数的周期性以及函数的单调性求解即可.
12.(2024高一上·绍兴期末)已知实数满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A,B,D
【知识点】指数函数的图象与性质;指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:因为①,②,①+②可得,
因为,所以,所以,所以,所以A对;
因为所以,所以,
又因为,所以所以,所以B对;
因为,所以,又因为,所以,
所以,所以C错,D对。
故答案为:ABD.
【分析】利用相加法和指数函数的单调性判断出选项A;利用指数函数的单调性判断出选项B;利用指数函数的单调性和不等式的基本性质判断出选项C和选项D,进而找出正确的选项。
三、填空题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)
13.(2024高一上·绍兴期末)已知函数则 .
【答案】
【知识点】函数的值
【解析】【解答】解:因为,,所以.
故答案为:.
【分析】根据函数的解析式代值计算即可.
14.(2024高一上·绍兴期末)已知一个扇形圆心角的弧度数为2,其所在圆的半径为1,则该扇形的弧长是 .
【答案】2
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:由扇形弧长公式可得:.
故答案为:2.
【分析】根据扇形的弧长计算公式计算即可.
15.(2024高一上·绍兴期末)已知,且,则的最小值是 .
【答案】
【知识点】函数单调性的性质;基本不等式
【解析】【解答】解:因为,且,解得,可得,
所以,因为,所以,
则,
当且仅当,即时等号成立;
令,函数在上单调递增,所以.
故答案为:.
【分析】根据已知条件用表示,根据求出的范围,令,再利用基本不等式求得t的范围,最后利用函数的单调性,即可得代数式的最值.
16.(2024高一上·绍兴期末)已知函数在区间内没有零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】其他不等式的解法;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:函数在区间没有零点,
即在区间上无解,
当时,无解,符合题意;
当时,,若无解,则有,解得,
又因为,所以,
当时,,若无解,则有,解得,
又因为,所以,综上可知:实数a的取值范围为.
故答案为:.
【分析】根据题意,由函数的零点与方程根的关系可得方程在区间上无解,再分,和讨论,求a的取值范围,即可得实数a的范围.
四、解答题(本大题共6小题,共52分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(2024高一上·绍兴期末)已知集合.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:.
(2)解:因为,
所以.
【知识点】集合关系中的参数取值问题;补集及其运算
【解析】【分析】(1)根据集合的补集运算求解即可;
(2)由已知结合集合的包含关系求解即可.
18.(2024高一上·绍兴期末)已知函数.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间.
【答案】(1)解:.
(2)解:
由,
得,
所以的单调递增区间为.
【知识点】函数的值;三角函数的化简求值;两角和与差的正弦公式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】(1)将代入,利用特殊角三角函数值求解即可;
(2)根据余弦的二倍角公式、辅助角公式化简,再整体代入利用函数的单调性求解即可.
19.(2024高一上·绍兴期末)已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)当时,证明:.
【答案】(1)解:因为,所以,
又,所以,
解得,所以解集为.
(2)证明:因为
,
又由,得,且,
所以,所以.
【知识点】指数式与对数式的互化;利用不等式的性质比较大小;指、对数不等式的解法
【解析】【分析】(1)将代入,求出,再结合指数函数的性质求解即可;
(2)利用作差的法化简比较即可证明.
20.(2024高一上·绍兴期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济环保,至今仍被沿用.如图1,筒车借助湍急水流的冲力旋转,当盛水筒转到一定位置时,开始倒水入槽.如图2,一个半径为4米的筒车按逆时针方向以每分钟1.5图匀速转动,筒车的轴心距离水面的高度为2米,设筒车上的某个盛水筒(视为质点)距离水面的相对高度为(单位:米)(在水面下则为负数),以盛水筒刚浮出水面开始计时,则与时间(单位;秒)之间的关系为.
(1)求的值;
(2)求盛水筒从刚浮出水面至旋转到最高点所需的最短时间;
(3)若盛水筒从刚浮出水面至开始倒水入槽需用时10秒,求盛水筒开始倒水入槽时,距离水面的高度(最后结果精确到0.1米,参考数据:).
【答案】(1)解:因为筒车半径为4米,所以.
又因为筒车每分钟匀速转动1.5圈,所以周期秒,
由,得.
因为轴心距离水面的高度为2米,所以.
又当时,,代入,解得,
因为,所以.
(2)解:由(1)得.
当时,,所以,解得.
所以,所需的最短时间为秒.
(3)解:当秒时,
,
所以此时盛水筒距离水面的高度为5.5米.
【知识点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据筒车的半径得到A,由筒车每分钟1.5匀速转动得到周期,从而求得的值,根再根据轴心距离水面的高度,求出k,最后根据时的高度求出;
(2)由(1)的结论可得函数的解析式,将代入求t的值即可;
(3)将代入(1)的解析式中即可得 距离水面的高度 .
21.(2024高一上·绍兴期末)已知函数(,且)为偶函数.
(1)求的值;
(2)若,使成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:因为函数为偶函数,所以,即,所以,所以,解得.
(2)解:由题可得:,成立,即,因为,
又因为,所以,所以,所以;
令,设,当时,即时,,所以,解得,此时m无解;
当时,即时,,所以,解得,所以;
当时,即,,解得,无解,
综上所述,实数的取值范围为:.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;函数的奇偶性;函数恒成立问题
【解析】【分析】(1)根据函数为偶函数可得,再利用对数函数的运算性质求值即可;
(2)问题转化为求的最小值即可.
22.(2024高一上·绍兴期末)已知函数,记关于的不等式的解集为.
(1)若,求中整数的个数;
(2)当时,证明:中至多有两个整数.
【答案】(1)解:易知,不等式,即,
即,解得,所以,即中有3个整数.
(2)证明:,
当时,,
因为,所以中至多有两个整数;
当时,恒成立,所以为空集,满足题意;
当时,或,因为
,所以区间内至多一个整数,同理在区间内也至多一个整数,所以中至多两个整数.
【知识点】函数恒成立问题;一元二次不等式及其解法;其他不等式的解法
【解析】【分析】(1)将的值代入,解不等式求得,再判断中的整数个数即可;
(2)分类讨论,由最小值的范围,分别求出解集中的整数即可证明.
1 / 1浙江省绍兴市2023-2024学年高一上学期数学期末试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24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.(2024高一上·绍兴期末)已知集合,则( )
A. B.
C. D.
2.(2024高一上·绍兴期末)设,则“”是“”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
3.(2024高一上·绍兴期末)已知,且为第三象限角,则( )
A. B. C. D.
4.(2016高一上·荔湾期中)在同一直角坐标系中,函数 , 的图象可能是( ).
A. B.
C. D.
5.(2024高一上·绍兴期末)定义在上的奇函数在区间上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2024高一上·绍兴期末)研究发现, 种病毒存活时间(单位:小时)与环境温度(单位:)满足函数类系:(为常数).若该种病毒在的存活时间为168小时,在的存活时间为42小时,则在的存活时间为( )
A.14小时 B.18小时 C.21小时 D.24小时
7.(2024高一上·绍兴期末)已知,则( )
A. B. C. D.
8.(2024高一上·绍兴期末)已知,则的最大值是( )
A. B. C. D.
二、选择题(本大题共4小题,每小题3分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得3分,部分选对的得1分,有选错的得0分)
9.(2024高一上·绍兴期末)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
10.(2024高一上·绍兴期末)已知函数的图象是一条连续不断的曲线,且有如下对应值表:
1 2 3 4
136.13 15.52 10.88
则函数( )
A.在区间内无零点
B.在区间内可能有两个零点
C.在区间内有零点
D.在区间内可能有两个零点
11.(2024高一上·绍兴期末)已知函数满足,且在区间上单调,则的值可以是( )
A. B. C.2 D.
12.(2024高一上·绍兴期末)已知实数满足,且,则( )
A. B. C. D.
三、填空题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)
13.(2024高一上·绍兴期末)已知函数则 .
14.(2024高一上·绍兴期末)已知一个扇形圆心角的弧度数为2,其所在圆的半径为1,则该扇形的弧长是 .
15.(2024高一上·绍兴期末)已知,且,则的最小值是 .
16.(2024高一上·绍兴期末)已知函数在区间内没有零点,则实数的取值范围是 .
四、解答题(本大题共6小题,共52分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(2024高一上·绍兴期末)已知集合.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
18.(2024高一上·绍兴期末)已知函数.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间.
19.(2024高一上·绍兴期末)已知函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)当时,证明:.
20.(2024高一上·绍兴期末)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济环保,至今仍被沿用.如图1,筒车借助湍急水流的冲力旋转,当盛水筒转到一定位置时,开始倒水入槽.如图2,一个半径为4米的筒车按逆时针方向以每分钟1.5图匀速转动,筒车的轴心距离水面的高度为2米,设筒车上的某个盛水筒(视为质点)距离水面的相对高度为(单位:米)(在水面下则为负数),以盛水筒刚浮出水面开始计时,则与时间(单位;秒)之间的关系为.
(1)求的值;
(2)求盛水筒从刚浮出水面至旋转到最高点所需的最短时间;
(3)若盛水筒从刚浮出水面至开始倒水入槽需用时10秒,求盛水筒开始倒水入槽时,距离水面的高度(最后结果精确到0.1米,参考数据:).
21.(2024高一上·绍兴期末)已知函数(,且)为偶函数.
(1)求的值;
(2)若,使成立,求实数的取值范围.
22.(2024高一上·绍兴期末)已知函数,记关于的不等式的解集为.
(1)若,求中整数的个数;
(2)当时,证明:中至多有两个整数.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为集合,所以.
故答案为:C.
【分析】根据集合的交集运算求解即可.
2.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:若,则,反之,当时,有可能不相等,
所以是的充分不必要条件.
故答案为:A.
【分析】根据充分、必要条件的定义判断即可.
3.【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为, 且为第三象限角 ,
所以,解得.
故答案为:A.
【分析】根据同角三角函数基本关系解结合已知条件求解即可.
4.【答案】D
【知识点】指数函数的图象与性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】当 时,函数 的图象只有D满足要求,当 时,函数 的图象无满足要求的答案,
故答案为:D.
【分析】通过分类讨论a的取值范围,讨论指数函数和对数函数图象的性质,即可得出答案。
5.【答案】B
【知识点】函数单调性的性质;函数的奇偶性;其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由题意可知,函数在为减函数,因为,所以,
所以,即,所以,解得,
故满足的的取值范围为.
故答案为:B.
【分析】根据题意可知函数为上的减函数,由,可得,将不等式转化为求解即可.
6.【答案】C
【知识点】有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:根据题意可得,解得.
故答案为:C.
【分析】根据题意,结合指数运算性质求解即可.
7.【答案】A
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用对数函数的单调性比较大小;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:因为单调递减,所以,即;
又因为单调递增,所以,即;
,即,所以.
故答案为:A.
【分析】根据指数函数和对数函数的单调性判断即可.
8.【答案】B
【知识点】基本不等式;两角和与差的正弦公式;两角和与差的正切公式;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
所以,两边同除以可得,
所以,
要使取得最大值,则,所以,
当且仅当时等号成立,故的最大值为.
故答案为:B.
【分析】由已知条件,利用两角差的正弦公式以及同角三角函数基本关系化简,再结合两角差的正切公式化简,最后利用基本不等式求解即可.
9.【答案】A,D
【知识点】对数函数的单调性与特殊点;幂函数的图象与性质;正弦函数的性质;对勾函数的图象与性质
【解析】【解答】解:A、根据二次函数的性质可知,函数在区间上单调递增,故A符合;
B、根据正弦函数的图象可知,函数在上不单调,故B不符合;
C、根据对勾函数的单调性可知,函数在区间上不单调,故C不符合;
D、由对数函数的性质可知,函数在区间上单调递增,故D符合.
故答案为:AD.
【分析】根据基本初等函数的单调性逐项判断即可.
10.【答案】B,C,D
【知识点】函数零点存在定理
【解析】【解答】解:由表格数值可知:,
则,根据零点存在性定理可知,在区间,内存在零点,
因为图象连续不断,在之间也可能存在零点.
故答案为:BCD.
【分析】根据函数值得符号,利用零点存在性定理判断即可.
11.【答案】B,C
【知识点】正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:因为函数满足,
所以,解得,所以,又因为在区间上单调,
所以,所以,所以的值可以为,2.
故答案为:BC.
【分析】由题意根据正弦函数的周期性以及函数的单调性求解即可.
12.【答案】A,B,D
【知识点】指数函数的图象与性质;指数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】解:因为①,②,①+②可得,
因为,所以,所以,所以,所以A对;
因为所以,所以,
又因为,所以所以,所以B对;
因为,所以,又因为,所以,
所以,所以C错,D对。
故答案为:ABD.
【分析】利用相加法和指数函数的单调性判断出选项A;利用指数函数的单调性判断出选项B;利用指数函数的单调性和不等式的基本性质判断出选项C和选项D,进而找出正确的选项。
13.【答案】
【知识点】函数的值
【解析】【解答】解:因为,,所以.
故答案为:.
【分析】根据函数的解析式代值计算即可.
14.【答案】2
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:由扇形弧长公式可得:.
故答案为:2.
【分析】根据扇形的弧长计算公式计算即可.
15.【答案】
【知识点】函数单调性的性质;基本不等式
【解析】【解答】解:因为,且,解得,可得,
所以,因为,所以,
则,
当且仅当,即时等号成立;
令,函数在上单调递增,所以.
故答案为:.
【分析】根据已知条件用表示,根据求出的范围,令,再利用基本不等式求得t的范围,最后利用函数的单调性,即可得代数式的最值.
16.【答案】
【知识点】其他不等式的解法;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:函数在区间没有零点,
即在区间上无解,
当时,无解,符合题意;
当时,,若无解,则有,解得,
又因为,所以,
当时,,若无解,则有,解得,
又因为,所以,综上可知:实数a的取值范围为.
故答案为:.
【分析】根据题意,由函数的零点与方程根的关系可得方程在区间上无解,再分,和讨论,求a的取值范围,即可得实数a的范围.
17.【答案】(1)解:.
(2)解:因为,
所以.
【知识点】集合关系中的参数取值问题;补集及其运算
【解析】【分析】(1)根据集合的补集运算求解即可;
(2)由已知结合集合的包含关系求解即可.
18.【答案】(1)解:.
(2)解:
由,
得,
所以的单调递增区间为.
【知识点】函数的值;三角函数的化简求值;两角和与差的正弦公式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】(1)将代入,利用特殊角三角函数值求解即可;
(2)根据余弦的二倍角公式、辅助角公式化简,再整体代入利用函数的单调性求解即可.
19.【答案】(1)解:因为,所以,
又,所以,
解得,所以解集为.
(2)证明:因为
,
又由,得,且,
所以,所以.
【知识点】指数式与对数式的互化;利用不等式的性质比较大小;指、对数不等式的解法
【解析】【分析】(1)将代入,求出,再结合指数函数的性质求解即可;
(2)利用作差的法化简比较即可证明.
20.【答案】(1)解:因为筒车半径为4米,所以.
又因为筒车每分钟匀速转动1.5圈,所以周期秒,
由,得.
因为轴心距离水面的高度为2米,所以.
又当时,,代入,解得,
因为,所以.
(2)解:由(1)得.
当时,,所以,解得.
所以,所需的最短时间为秒.
(3)解:当秒时,
,
所以此时盛水筒距离水面的高度为5.5米.
【知识点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据筒车的半径得到A,由筒车每分钟1.5匀速转动得到周期,从而求得的值,根再根据轴心距离水面的高度,求出k,最后根据时的高度求出;
(2)由(1)的结论可得函数的解析式,将代入求t的值即可;
(3)将代入(1)的解析式中即可得 距离水面的高度 .
21.【答案】(1)解:因为函数为偶函数,所以,即,所以,所以,解得.
(2)解:由题可得:,成立,即,因为,
又因为,所以,所以,所以;
令,设,当时,即时,,所以,解得,此时m无解;
当时,即时,,所以,解得,所以;
当时,即,,解得,无解,
综上所述,实数的取值范围为:.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值;函数的奇偶性;函数恒成立问题
【解析】【分析】(1)根据函数为偶函数可得,再利用对数函数的运算性质求值即可;
(2)问题转化为求的最小值即可.
22.【答案】(1)解:易知,不等式,即,
即,解得,所以,即中有3个整数.
(2)证明:,
当时,,
因为,所以中至多有两个整数;
当时,恒成立,所以为空集,满足题意;
当时,或,因为
,所以区间内至多一个整数,同理在区间内也至多一个整数,所以中至多两个整数.
【知识点】函数恒成立问题;一元二次不等式及其解法;其他不等式的解法
【解析】【分析】(1)将的值代入,解不等式求得,再判断中的整数个数即可;
(2)分类讨论,由最小值的范围,分别求出解集中的整数即可证明.
1 / 1