x
绝密食启用前 7.已知函数J(x) = e + ke' ( k为常数),那么J(x)的图象不可能是
y
一 一
2020-2021学年第 学期高 期末考试 A. '{ B. 0 x
司”’
x 11
号户主
4:.
数
air \ y
国
考生注意: c. ’
x D.
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上
l x
的指定位直. 队
。
·即密情 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦
干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上 .写在本试卷上无效.
一
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回. 8 已知函数阳) =/fc巾,x-f) x(O-… 的图象过点 P(f, ),若要得到 个奇函数的图象,
我? 则需将函数f(x)的图象
Runu mH
向向 右右 平平 移移 个个 单单 位位 长长 度度
一、选择题:本题共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 A向左平移号个单位长度 61-
求的.
日V 1.已知集合A=j-1,0,ll,B=jl,2,剖,则AUB= C向左平移?个单位长度 3
士H
叶哥、 A. j 11 B. j -1 ,0, 1 ,2 ,31 C. j -1 ,0, 1, 1 ,2 ,31 D. [ -1 ,3]
2 z
3 劣 x l旦
2.已知命题p::lxER,x 9.关于耳 -x +6ax -3α ;;::O (α>0)
1,X
2],则
X1 +纠 + 的
>3 的不等式 的解集为[ 最小值是
,则它的否定形式为
X1X2
3
A. :3 x ER ,x 运3' B. V XE R,矿>3'
3 D
C.Vx(f.R,x :::三T D.Vx 3 元 A.4 B. 2./6 C.2
ER,x :::三3 子
“ ” “一一1 1
一一
3. 9
设α,bER,则 α>b > -1 = 1
=
是
+ 〈
b 的 /τ
. B? 0 L ?. τ
-
10 a E ( ,言 ,/3 srn a+ cosα tan 12(/f 川。α
MW叫我 α 1 + 1 ) cosα sin
'TT 丁T
制 A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 51r
样 A. . B. · 巳. 1 D.
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 6 4 12 12
x “
x 一
4.若2lg
x + lg 4 -2 = 0,则z的值是 11.设函数f(川的定义域为R,若存在常数M>O,使lf( ) I运Ml l对 切实数z均成立,则称f(x)为 倍约
” 2
3x x) x f x) x x
A. ,/5 B. 5 C. ±$ =
D. ±5 柬函数 .现给出下列函数:①贝克) ;②f( = ;③( = sin + cos z;④f( )是定义在R上的奇函
A 一 “ ”
Xi
. x 1 f x2 x1 -x2
5器 5 等腰三角形底和腰之比为黄金分割比的三角形 称为黄金三角形,它是最美的三角 数,且对 切 ,叫均 有If( ) -( ) I运2l I.其中是 倍约束函数 的有
一
崽 形.例如,正五角星由5个黄金三角形和 个正五边形组成,且每个黄金三角形都是 A.O个 B.1个 C.2个 D.3个
° 一_一 C BC 巳 J(x) J( x)
AB ~5 -1
一 12.已知定义在R上的奇函数 满足 2 - + J( x) = 0,当XE(0,1]时,J(x)= -log
2x,若函数 F(x)=
顶角为36的等腰三角形,如, 图所泪,在黄金一角形, 中,
AC =
’ .根据这些
2 f(x) -sin m在区间[-2,m]上有2 021个零点,则m的取值范围是
。
信息,可求得cos144的值为 2 1 )『
一- l
’2
一一-017\『2
一一一017 1
「 2 019
-川 A. 5 8 B. I 1 008 l .| 9 I I 1 009 一一一
- [ % 1 00
J J ,1 00 D. ,
L 2 L 2 J L
A. $ 丁
-号1 豆豆豆
B. D. -
革旦 4一 8
在中
r (3 -α)x+l,x 千J(x,) -f(x2) 二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
6.如果函数J(x) =↓
x 满足对任意X
1
x 乒乓,都有
x, -x2 >0成立,那么α的取值范
OAB
lα , ;;,,1 13.已知半径为r的扇形 的面积为1,周长为4,则r=
2 2
围是 14.己知函数f(x)= lg[ (α -l x x
) + (2α
+l) +l](α<0)的值域为R,则实数α的取值范围是
,1
D.( 2 f(x) ,g(x) f(x) 1 \
2x 4
A. [ 1,3) B. (1,3) c. [2 ,3) , ) 1
f 5.若函数 满足 -2Jl -;-l = - ,且f( x) + g ( x ) = x + 6,则f(l)+ g( -1) =
-;-
数学试题 第1页(共4页) 数学试题 第2页(共4页)
2 20.( 12分
16.已知函数 f(x) =叫wx-f)-./3(w >0)的最小正周期为节,若VxE [ 0剖,不等式[f(x) )
-1] 一 已知函数f(x) =x +士,tER.
a[f(x) -1] +1,;;0恒成立,则实数α的取值范围是一一一一一-
( I )当s=2时,写出!(功的单调递减区间 (不必证明),并求!(功的值域;
三、解答题z共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. ( II)设函数以x)= -4co十+?),若对任意
Z [1
17.( 10分)
『 lx-2 l , 的取值范围.
己知全集U=R,集合A=!x I 〈叫,B= l x I ( x -a) ( x -a' -2) < 0 I ,
I Ix -3 I
( I )当a→时,求(C
uB)nA;
( II )命题p:xEA,命题q:xEB,若q是p的必要条件,求实数a的取值范围.
21.( 12分)
2
已知函数f(x) =田 2x + 1.
( I )当α=?时,求f(x)在区间[1,2]上的值域
18.( 12分)
一
( II)当昭÷时,是否存在这样的实数a,使方程f(x) -lo叶=。在区间[1,制有且只有 个根?若
己知O( I )求sinx-cosx的值;
2
i 2 12i
( II )求寸?的值
22.( 12分)
已知函数f(x)=4阳山.in(制+伊)-1 (O <伊〈霄,
(d>0)的图象关于直线
h号对称,且两相邻对称中
19.( 12分) 心之间的距离为?
’
已知函数r=f(约是定义在实数集R上的奇函数,且当 x>O 时,J(x) =2' +2 .
( I )求函数y=!(功的单调递增区间;
( I )求!(功的解析式; ( II)若xE [O,管]时,函数以对 =f(x) -b有两个不同的零点圳,吨,求b的取值范围及"? +句的值.
( II )若,,以x),;;2'+m-1在(O,+oo)上恒成立,求m的取值范围.
数学试题 第3页(共4页) 数学试题 第4页(共4页)
一 一
2020-2021学年第 学期高 期末考试
数学·答案
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分
1.答案 B
解析 因为A= I -1,0' l ! ,B 一
= 11,2
,剖
,故AUB= I l,0,1,2,3[.故选B.
2.答案 D
3
解析 特称命题的否定,需要修改量词并且否定结论.因为命题p:王zεR,x >γ,所以它的否定形式「p为
3
VxeR,x ::;;;3·'.故选 D.
3.答案 A
一一1 1 一一 一一l l 一一
解析 因为α>b > -1
,所以α+l>b+l>O,所U
+ 1 < ”’
+ 1 当α=-2 b =2时
+ 〈 成立,而α
>b>
lα b α I
一 “
” “
l > > 一 l 一一1 1 一一
不成立,所以 α b 是
+ 〈
α 1 b ”的充分而不必要条件,故选A.
+ 1
4.答案 B
解选析且 由C q』 F白 Z + 冒EEA
’E-A Fb A『 7- AU 可 得 叮, F口 z 呵/- BEE 9b A『
- A FP --A AU hU Fb A叶 -- Fb 呵/- P3 口HUH F口 Z l
FD 吨,h F白 所 Z -- 」
- - - - - 、.. ’··A
= ,、J
= ’EEA ,、J 以 ,、J
-2 t ’又
-
严、J 答案
上
° BC
° 王一 星二工 。 2 ° 圣丘
解析 由图可知乙ACB=72 ,且cos72 = = ,所以cos144 =2cos 72 -1 = - ,故选C.
AC 4
6.答案
c
.3 -α>0
_,_j( X1 ) -J( X2 ) 中 |
解析 因为对任意X1 乒乓都有 Xi -X2 >0成立L,所以J(x)单调递增,所以?a>1, 解得αε[2,3
( )
,故
l4 -α运α
选C
7.答案 B
f 斗
解析 当k=0时,.(x)
二e ,图象如A,所以A可能;因为B中f(x)的图象过原点
,所以f( 0) = 0, k = -l ,
, ' 一 '
/( x) = e - -e 是减函数
,所以B不可能;当 k= 1时,J(x)= e-., -e ,图象如C
,所以C可能;当 k= 1时,
'
J(x) = e ' + e 是偶函数
,因象如D,所以D可能.故选B.
8.答案
c
解析 函数f(x)=/fsin wx -cos wx = 2sin{ wx -子),由已知J(_'.!!._) = 0可知’ 但-_'.!!._ = h:霄,K
E Z,解得ω=
飞。1 \ 3 J 3 6
一 一 I
, , =0,w
, f(x) -x 1τ--J\ 1
-土屑
+弛 kEZ.又因为0 所以k = 所以 =2sinj 令
-x =阳,KE Z,得 h
2 \2 6f 2 6
一
f+2川EZ
,所以函数f(x)的眼关于点(?
,巾心对称
,要得到 个奇函数的国象
, 可将f(x)的倾向
左平移?个单位伏度故选C
9.答案 B
2 2
-3a 2
-6a 2 一一3α 3α -1 ι 1
x x 土 17
解析 因为- +6α 到=抑 x+3α剖,所以Xi+纠+ =6α+-------, =6α+ ?2’川6α× =
』. 2、/6
X1 X2 3α· α 、 α
“
(当且仅当 α=子时取 =才故选B
10 .答案 D
旦
cc- .
+ 2sinl a+ )
,J3 inα cosα飞
飞 I I τ\ 19τ 『
解析 = = =
显然α巧,-故 '=tan(a+
τ) 阳 ta
- n
五 舌,则α+号二亏+
k7T
cosα sin a 2cos(α+?) 飞/
。
kEZ,因为“(o,f),则α= 故选D
ff.
11 .答案
c “ ”
解析 由题意,若存在常数M>O,使1/(x)I运Mlxl对一切实数z均成立,则称J(x)为 倍约束函数 .
“ ”
对于①,函数J(x) =3x,存在实数M=4,使得|月x)I运41xl,所以是 信约束函数 ;
2 旦=-._
对于②,函数f(x) = x ,因为监业_!_= = lxl,所以不存在满足条件的实数M,使得lf(x)I运Mlxl,所以不是
lxl lxl
”
“倍约束函数 ;
“ ”
对于现函数J(x)= sin x +…=/fs1中+?),冥中叭。)I >MIOI,所以不是 借约束函数 ;
对于④,函数J(x) 是定义在R上的奇函数,且对一切叭,X2 均有If(Xi ) -J( X2 ) I运2I x1 -x2 I,所以必有
“ ’
1/(x) I运21xl,所以是 倍约束函数\故选巳
12.答案 B
解析 由题意,函数J(x)为定义在R上的奇函数,所以/(0) =0,且
!(-x) = -J( x) .又
!(2 -x) + J( x) = 0,可
得f( 2 -x) = /( x ),可得函数f(x)的图像关于点(I ,0)对称.又只2-x) =J( -x),所以f(x)是以2为周期的
周期函数.函数
y=sin 仰的周期为2,且关于点忡,O)(kεZ)对称.当XE(O,l]时,f(x) = -log抖,由图象可
知,函数f(x) 一
= log2x和
y=s川的图象在[ 1, 1)上存在X1 = } ,Xz = ÷,x3 =0,x4 =÷四个零点,即
一个周期内有4个零点,要使得函数
F( x) =
f ( x) -sin
7TX在区|同[-2月]上有20川零点,其中一2,-+
-口·1.s .
I「2011一一一-一1 2011
一一一 r 2011\
-1,
-2都是函数的零点, H寻实数m满血 ×2运m
< ×2,即mε11008' i 故选B.
4 4 I 2 J
y
-2 -
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.答案
l」二α
,. =].
解中斤 设圆心角LAOB
=α.依题意? L ’解得α=2,r= I .(或设弧长,利用弧长和半径列方程解)
Lαr +2r =4,
14 .答案 卜+.-1]
2 2 2 2 2 2
解析 f(x) = lg[ (α -1 )x + (2α+l)x+l]的值域为R,令J'= (α -1) x + ( 2α+l)x+l,则y=(α -1 )x +
-2 一
+ 2
(2α l)x+l的值域必须包含区间(O,+oo) -x
. y
因为α<0,所以当a-1 =0时,α=-1.当α=-1时, = +
2
[α -1>0, ? 5
l,符合题意,当α#--1时,{ 2
+ 解碍- 运α<-1.综上,实数α的取值范围
l.1 = ( 2α 1) 2 -4 ( a -1)主0, 4
是[-f,-1].
15.答案 9 l l \ -一4
解析 因为JCx) -2fl \ -
X I I = 2x
X ,所以令x= l ,可得J(l) -可(l)=-2,解得J(I) =2,令x= -1,可得
f( -1 ) -2f( -1 ) = 2,解得f(-1) = -2,因为 f( x) + g ( x ) = x + 6,所以!(-1 ) + g ( -1 ) = 5,以-1)= 7,则
g(
J(]) + -1) 9= ,故答案为9.
16.答案(-∞,-与主l
坠
解析 函数f u) u)
( x) = cos (
\ 0 I wx -子)-,/3( >0)的最小正周期为
W飞=τ,二 =2'. 函数J(x) =叫2x-引
v I -
J l
’ 1’ -旦 I I
王若zεlo 旦 则2x εL - ’
旦 旦 ·· · c
J J os { 2x -旦)
6 · 6) E [ 0, 1], :. )
J( x ε[-汀,1-,/3] ,j(x) -1
3 6 E
2 \
2
[ -, t
/3 -l' -/3]. g(t)=t
令t=f(x) -lE[-/f-1,-,/3],则 -α + 1运0恒成立..·.g( -/3-1)=
2
( -,/3-1) -a( -,/3-l)+l?OQ),_§_g(-/3) =(-,/3)2-a(-,/3) +l运O②,解①可得眼-?圣
J3 =
+ I
- -
哼壶,解②可得以 宇综合可得,实数α 的取值范围是(-∞,-与吁,故答案
00'
为( - _l±W].2
三、解答题:共70分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
I · r lx-2 1
17.解析 ( ) :A=」xl … …......…………...............…......…… ………( 分
?<O?=lx12士 一 一 -
I B=?xl(x-r I/ I\/ -
l(x I \ 1 r -2\< ;二? iI I 9
0 x <x< 1
,
当α= 时, -
21\ ? …................…........…………(4分)
2 l I\ 4 J I l 12 41
B B
. C u = { x Ix 白<
寸或店主},.. ( C 0 ) nA = { x If 3} (5分)
p B q
( q
II ) .. 命题 :xEA,命题 :xE , 星P的必要条件,二.A豆B. …….......……......…………......….. ( 6分)
=( -上 工 工
α f+ 注
2 4 4
:. B 2
x
= jxlα< < a +21.………………………………….............……………··…………………...... ( 8分)
又由( I )可知A=lx12-
r?2. 2 解得α运 1或!,:;三α运2,
α +2;::3,
.
· 实数α的取值范围为(-oo,-l]U[l,2]. ···…………………………………………………………( IO分)
2 OS X
18 ) · ( x x
. I
解析 ( sin + cos ) = 1 + 2s… =÷,
x
sin xcos = -+. (2分)
·: x x
0 <那〈节
:.
,srn >0,cos <0. ………………………………….........…………………………………(4分)
气
sin x -cos x = ,/, . 3.
1 -2sin xcos x =丁二 .. ( 6分)
-3一
( II )由sinx +…芋
,sinx -cos x =子
解得sinx =一一/5 ,cosx=-/5一. ........……………………….........……......………......................…(8分)
5
·. tan x = -2.
叫= -+,川=?, · · ( 10分)
4
+ 8
-
sin 2x + 2s旷x 丁于 了4 .. (12分)
1-tanx 1 +2 15
2
点睛 (
I )先根据sinx + cos z的值和二者的平方关系联立求得sinxcos z的值,再由(sin x -cos x ) 即可求
出所求值;
( II )结合(
I )求sin 坷,cosx的值,最后利用商数关系求得tan 耳的值,代入即可得解
本题主要考查了同角三角用数的基本关系的应用.解题的过程中要特别注意根据角的范围确定三角函数值的
正负号,属于基本知识的考查.
19.分析 (
I )由奇函数定义求得.
l 立
-2 1-2
( II )参变分离成m运?工Tτ三二转化成求?工Tτr在(O, +oo )上的最小值,利用换元法转化成基本不等式
求最值问题.
解析 (
I ) ·:当
x<0时,-
x>O,:.只-x)=2 ·' +2'.
叮
又./(x) = -J( -x) , :. J( x) = Y 2 . …….......…………………………………………………….. (2分)
当x =0时圳的=0. …………………………….......…………………………………………………….. (3分)
2' +2-·',x>O,
: .
f ( x) = 」 0 , x = 0 , .. ( 5分)
L -2'. -2-? ,x <0.
( II )当x>0时,
11!月x)运2 '+m-l,l!/Jm(2'+2-x)运2
-x + m -1,
2 '-1 =τ一一一一一一l -2"
也即,n
主三 . .. (8分
2' + 2 -, - )
l 2"' + 1 -2'
令
t 土
= 1 -2··,则,n
主三7
---:;-(
t < 0)恒成立.
r -t + I
一
·:t,:.不等式可化为民 ?(tt-1
+二一
又
t +十-1? -3,当且仅当
t= - I时取等号,
时 -÷(12分)
J
点睛 (
I )利用奇雨数定义::(x )
= -f ( -x)来解答.
( II )求解恒成立问题一般是参变分离,把问题转化成函数的最值问题. 利用换元思想把函数最值问题转化基
本不等式模型的函数最值问题处理.
20.解析
( I )当 t=2时,J(x)=x +二,
x
故f(x)的单调递减区间是[ -,/2,0) ,(0,,/2]. .. (2分)
“=
因为当以0时,J(x) ←叫(-x) ( -÷) = -2,/2,当且仅L J时取 ”’
-4 一
f “
当工>0时,.(x)注2
, 分
俨子d 当且仅当x=Jf时取 =’, (4 )
所以J(x)的值域是( -00' -2Jf]
u [2Jf, + 00 ). …………………………··…………………. . . . . . . . . ( 5分)
-
( II )忡忡 4cos (
x + f) ,
主
因为xE [O,τ]
,所以川 εI
’ ’
3 L __')!__3 但Jl
3
那么g(x)的值域为[ -2,4]. ........….........……….........………….........…………...............…. (7分)
当x, E [ I ,2]时
,总有句
ε[O
,圳,使得
f(叫)=g(x
2),
转化为函数J(x) 的值域是 g(x) 的值域的子集,
f
即当z
ε[1 ,2]时,.(x) ε[ -2 ,4]恒成立. ...........................................................................(8分)
当』<0时
,J(x)在Zε[1 ,2]上单调递增
,可j导f(x)”,
i
所以一3主三
t <0:;
当t=0时,.f(x)=XE [ 1,汀
, 满足题意;
'=' 土
当t >0时,只要J(l)= 1 + t 三4 且J(2)= 2 + 运4、解得0< t
"三3. …………………......……………(11分)
2
综上可得,实数t的取值范围为[ -3,3]. …………………………………………………………………(12分)
2
一
(
I 3 3
1 一
21.
J(x)=-x2
-2x+l=-3/ 4\ 1
解析 )当α=
了
时, lx--) -
’对称轴
X = ε[1 ,2]
4 4 3 J 3 ,…………… (2分)
4飞 3
- -
因为I(T) = 七
f(I) = 士<(2)J =O,
所以只明区间[1 ,2]上的值域为l ÷0]. ( 4分)
( II )当α=0时,函数贝克)= -2x叶,在区间[1 ,2]上单调递减
, ………………………………………(5分)
l I
当0<α运7时,
4 α ?2
, 函数J(x)在区间[l ,2]上单调递减, ………………………........……………. ( 6分)
当α<0时,上<0< 1
,函数f(x)在区间[I ,2]上单调递减
, ………………………………………………(7分
α )
所以当眨÷时J(x)在区间[1 ,2]上单调递减 (8分)
令h(x)=log
2 f,陀[I ,2],帅)单调递增 (9分)
山 r!C 1)兰州1) '
原命题等价于两个函数
f(x)与 h(x)的图象在区间[ 1, 2]内有唯一父点,当且仅当{\ 即
Lf(2)运h(2),
-
α I ;;,log, ·
( ? ,
时原命题成立
,解得αεI -1
,言
“-3?log2
4
上
又α
运τL
,所以αεI -1
’ l ………………… …………………( 11分)
2 I 2 r
(用函数
g(x) =
J( x) -1唱?单调递减解答比照给分)
综上
,存在实数“[ -I
,汀
,使方程f(x) -1啦?=。在区间[1 ,2]内有且只有一个根 (时)
-5 一
22.分析 ( I )根据相邻对称中心的距离求出周期,得ω的值,根据对称轴求出 ψ ,得出解析式,即可得到函数的
单调递增区间;
C II )将函数零点问题转化为两个函数图象有交点,求值域的问题.
解析 ( I +
)J(x) =4cos wxsin(wx ψ)一1 =2sin(2wx +cp) +2sinψ一1. . . (2分)
τ2τ
因为函数两相邻对称中心之间的距离为一,所以周期为一=τ,所以w= 1. …………………............ (3分)
2 2w
= k
因为函数州的图象关于直线x= f3(.J-f$,所以2×?+? 阳+f, eZ,
解得 ψ =kτ
+f,keZ,
又0<ψ<τ,
=子 旦
所以ψ ,,J(x)
U飞=2sin{2x+ )…………………………………………………………………………(4分
6 )
I
-
由 2kτ ?也+
+
f,s;2kτ f,kεZ,
得k-rr +
-f白白 f,kεZ,
' - 们 k
所以函数) k
=州的单调递增区间为 [kτ f, f], eZ. (5分)
( 一'IT \
( II )J(x) =2sin{ 2川 ),I 因为xE [O,刑,所以卡2川卡宁
\ 6
-
所以 1 白 -
i中x+f)剖,所以 2?!(以2 .. (7分)
当J(x) = b有两个不等实根时·,
-
结合函数的图象可得1 < b <2或 2 < b ,即b 2,] ) U ( l ,2).
y
3
2 LF&ll
~
T .、飞
EBB丁
-τ
x
。
---斗
-2
.. (9分)
旦 旦 旦 土用。旦 2τ
由 2x+ = ,得x= ,由 2x+ = ’,得z=---;;-- .. ( lO分)
6 2 6 6 2 J
旦
即函数J(x) 生
在[O,τ]内的对称轴为x= 和x=
6 3
两个根分别关于x 旦 主主
= 和z= 对称,……………………………………………………………………( 11分)
6 3
= =
即x, +叫 ?如1 叫 于 .. (12分)
点睛 此题考查根据函数的周期性和对称性求参数的值,进而得到函数解析式,利用正弦函数的单调性求单
调增区间,根据方程有解求参数的取值范围,转化为函数值域的问题.
-6一