江苏省南通市如皋市2020-2021学年高一下学期数学期初调研测试试卷
一、单选题
1.(2020高三上·泰州期末)若集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2020高一上·和平期末)已知函数 是幂函数,且在 上是减函数,则实数m的值是( ).
A.-1或2 B.2 C.-1 D.1
3.(2021高一下·如皋开学考)已知向量 满足 ,则向量 夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
4.(2020高一上·江苏月考)正数 满足 ,若 对任意正数 恒成立,则实数x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(2021高一下·如皋开学考)中国扇文化有着深厚的文化底蕴,文人雅士喜在扇面上写字作画.如图,是书画家唐寅(1470—1523)的一幅书法扇面,其尺寸如图所示,则该扇而的面积为( )
A.704 B.352 C.1408 D.320
6.(2021高一下·如皋开学考)若 ,则 数的值为( )
A. B. C. D.-2
7.(2021高一下·如皋开学考)设函数 ,将函数 的图象向左平移 个单位长度,得到函数 的图象,若 为偶函数,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
8.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 是定义域为R的奇函数,且当 时, 则函数 的所有零点之和是( ).
A. B. C. D.
9.(2021高一下·蕲春月考)如图,摩天轮的半径为40米,摩天轮的轴O点距离地面的高度为45米,摩天轮匀速逆时针旋转,每6分钟转一圈,摩天轮上点P的起始位置在最高点处,下面的有关结论不正确的是( )
A.经过3分钟,点P首次到达最低点
B.第4分钟和第8分钟点P距离地面一样高
C.从第7分钟至第10分钟摩天轮上的点P距离地面的高度一直在降低
D.摩天轮在旋转一周的过程中点P有2分钟距离地面不低于65米
二、多选题
10.(2021高一下·如皋开学考)已知向量 , ,则( )
A. B.
C. D. 与 的夹角为
11.(2020高二上·南县期末)若 , ,且 ,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
12.(2021高一下·如皋开学考)对于定义在R上的函数 ,下列说法正确的是( )
A.若 ,则 在R上不是减函数
B.若 为奇函数,且满足对 , , ,则 在R上是增函数
C.若 ,则函数 是偶函数
D.若函数 是奇函数,则 一定成立
三、填空题
13.(2021高一下·如皋开学考)全称命题“ , ”的否定是 .
14.(2021高一下·如皋开学考)函数 (a>0且a≠1)的图象恒过点定 ,若角 终边经过点 ,则 .
15.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 ,则 的最大值为 .
16.(2021高一下·如皋开学考)如果,已知正方形 的边长为2, 平行 轴,顶点 , 和 分别在函数 , 和 的图像上,则实数 的值为
四、解答题
17.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 的定义域为集合 ,集合 .
(1)当 时,求 ;
(2)若 是 的充分条件,求实数 的取值范围.
18.(2021高一下·如皋开学考)
(1)已知 , .求 的值.
(2)已知 ,求 的值.
19.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 只能同时满足下列三个条件中的两个:①图象上一个最低点为 ;②函数 的图象可由 的图象平移得到;③若对任意 , 恒成立,且 的最小值为 .
(1)请写出这两个条件序号,并求出 的解析式;
(2)求方程 在区间 上所有解的和.
20.(2021高一下·如皋开学考)如图,在四边形 中, , , , 为等边三角形, 是 的中点.设 , .
(1)用 , 表示 , ,
(2)求 与 夹角的余弦值.
21.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 ,其中 .
(1)若 ,求函数 的单调区间;
(2)若函数 有4个不同的零点,求实数a的取值范围.
22.(2020高一上·成都期末)若函数 为R上的奇函数, 为R上的偶函数, ( 且 ), .
(1)求 , 的解析式;
(2)若不等式 对任意实数x成立,求实数m的取值范围;
(3) ( 且 ),是否存在实数m使得 在 上的最大值为0,若存在求出m的值;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解: ,
,
故 ,
故答案为:C.
【分析】求出集合A,B,然后进行交集的运算即可。
2.【答案】C
【知识点】幂函数的概念与表示;幂函数的单调性、奇偶性及其应用
【解析】【解答】 是幂函数, ,解得 或m=2,
当 时, 在 上是减函数,符合题意,
当 时, 在 上是增函数,不符合题意,
,
故答案为:C.
【分析】利用幂函数的定义求出m的值,再利用幂函数的单调性,从而找出满足要求的m的值。
3.【答案】A
【知识点】平面向量的数量积运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】向量 满足 ,则 ,即 ,
故 ,即 ,向量 夹角为 ,
则 .
故答案为:A.
【分析】求向量夹角的余弦值首先想到向量点乘公式,此时只需求出即可得到余弦值。由平方差公式及平面向量运算性质可得到 ,而已知,可解方程求出,再代入得到cos。
4.【答案】A
【知识点】函数恒成立问题;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为正数 满足 ,
所以 ,
当且仅当 , 时,等号成立,
a+b的最小值为8,
又因为 对任意正数 恒成立,
即 ,解得 ,
所以实数x的取值范围是 ,
故答案为:A。
【分析】因为正数 满足 ,再利用均值不等式变形求最值的方法,从而求出a+b的最小值,又因为 对任意正数 恒成立,再利用不等式恒成立问题求解方法,从而结合一元二次不等式求解集的方法,进而求出实数x的取值范围。
5.【答案】A
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】如图,设 , ,
由弧长公式可得: ,
解得: ,
所以, .
故答案为:A.
【分析】本题考查扇形面积公式,题目中扇面的面积是两个半径不同的扇形面积之差,弧长已知需求出半径。根据弧长公式l=r*,求得两扇形的半径,再根据扇形面积公式S=lr/2求得各自面积,作差即可解出。
6.【答案】A
【知识点】分数指数幂;指数式与对数式的互化;对数的性质与运算法则;分段函数的应用
【解析】【解答】 .
故答案为:A
【分析】分段函数的题目要注意定义域,对于这种复合形式的函数求值从里到外一层层拆解。07.【答案】A
【知识点】正弦函数的奇偶性与对称性;余弦函数的奇偶性与对称性;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】解:由题意可得
因为 为偶函数,则 ,即
因为 ,所以当 时 取得最小值 .
故答案为:A.
【分析】注意函数图象左右平移是在x上加减,向左平移个单位,即用替换x,化简得。因为该函数为偶函数,所以化简后应该是余弦函数,根据三角函数诱导公式,整理后再根据取合适的k值即可得出答案。
8.【答案】C
【知识点】奇函数与偶函数的性质;对数函数的图象与性质;分段函数的应用;函数的零点
【解析】【解答】令 ,解得 或 .
当 时, ,所以 无解.
,即 ,解得 或 .
当 时, .
令 , ,解得 ,
令 , ,解得 ,
因为函数 是定义域为R的奇函数,
所以 , .
当 时, 或 等价于 或 .
当 时, , ,所以 无解.
令 ,即 ,解得 或 .
当 时, , ,
令 ,即 ,解得 或 (舍去).
令 ,即 ,解得 或 .
综上所有零点之和为 .
故答案为:C
【分析】首先翻译问题,的零点即为令y=0所求出的x的值,移项、去绝对值之后变为求令的x值之和。因为f(x)是R上的奇函数,所以满足且f(0)=0,所以分别令 ,则-x则可代入给出的分段函数。整理后分别在四个区间内令,得到所有x的取值(舍去不在区间内的),相加即可。具体计算过程见解答。
9.【答案】C
【知识点】根据实际问题选择函数类型
【解析】【解答】设 ,则 ( 为摩天轮匀速逆时针旋转的时间,单位为分钟).
对于A选项,由于摩天轮匀速逆时针旋转,每6分钟转一圈,所以经过3分钟,点P首次到达最低点,A选项正确.
对于B选项,当 时, ;当 时 .所以第4分钟和第8分钟点P距离地面一样高,B选项正确.
对于C选项,由于摩天轮匀速逆时针旋转,每6分钟转一圈,所以第7分钟至第10分钟,相当于第1分钟至第4分钟,根据A选项可知,经过3分钟,点P首次到达最低点,所以第1分钟至第3分钟,摩天轮高度降低,第3分钟至第4分钟,摩天轮高度上升.所以C选项错误.
对于D选项,由 得 ,其中 ,所以 ,故 或 ,即 或 ,故摩天轮在旋转一周的过程中点P有 分钟距离地面不低于65米. D选项正确.
故答案为:C
【分析】 求得 中y关于时间t的表达式,由此对选项逐一分析,从而确定正确选项。
10.【答案】A,C,D
【知识点】平面向量的坐标运算;平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【解答】∵ , ,
∴ , ,
∴ ,A符合题意;
∵ ,
∴ 与 不平行,B不符合题意;
又 ,C符合题意;
∵ ,又 ,
∴ 与 的夹角为 , D符合题意.
故答案为:ACD
【分析】平面向量的模。两向量相加减即两向量的横纵坐标分别相加减,若两向量=(a,b)与=(c,d)平行,则ad=bc;若垂直,则ac+bd=0。=ac+bd=。
11.【答案】A,B,C
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】对于A选项,由基本不等式可得 ,当且仅当 时,等号成立,A选项正确;
对于B选项, , ,
当且仅当 时,等号成立,B选项正确;
对于C选项, ,
当且仅当 时,等号成立,C选项正确;
对于D选项,由A选项可知, ,即 , ,D选项错误.
故答案为:ABC.
【分析】利用不等式的基本性质和基本不等式的性质即可得出答案。
12.【答案】A,B
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质;函数的奇偶性;奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】对A,根据函数单调性的定义可知,对任意的 ,若 ,有 ,则函数 在 上是增函数;若 ,有 ,则函数 在 上是减函数,因为 ,而 ,所以 在R上不是减函数,A符合题意;
对B,对任意的 , ,所以 ,即 ,而 ,所以 ,即 ,由单调性的定义可知, 在R上是增函数,B符合题意;
对C,根据奇偶性的定义,对定义域中的任意实数 ,满足 ,则函数 是偶函数;满足 ,则函数 是奇函数,所以仅凭 ,不能判断函数 一定是偶函数,C 错误;
对D,若函数 是奇函数,则 ,所以当函数在 以及 处有定义且满足 时, 成立,D不符合题意.
故答案为:AB.
【分析】选项A,根据函数单调性的定义可知,f(x)在[1,2]上起码有一部分是增函数,因此f(x)在R上不是减函数;
选项B,要判断函数单调性根据定义式要出现减号,又因为f(x)是奇函数满足f(-x)=-f(x),在R上任意取值,因此可令x1=a,x2=-b,且a>b,将式子转化为,再根据单调性的定义可得f(x)在R上单增;
选项C,f(x)要为偶函数,需满足对定义域中的任意实数x,都满足,仅凭两个特殊点无法判断f(x)整体的奇偶性情况;
选项D,x=2和x=-2可能不在定义域上,即便是在定义域上满足的也是f(-2)=-f(2),所以“一定”成立不对。
13.【答案】 ,
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题“ , ”的否定为: , .
故答案为: , .
【分析】考查命题的否定,注意全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题。
14.【答案】
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】 , 且
故答案为:
【分析】指数函数y=ax恒过定点(0,1),因此当x+1=0时,ax+1=1,f(x)=2,即点A坐标为(-1,2)。根据三角函数的定义,可以求出的值。在根据三角函数诱导公式化简所要求的式子,其中,所以该式变为
15.【答案】1
【知识点】函数的单调性及单调区间;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:设 ,则 ,
则 ,
则 ,
由“对勾函数”的性质可得:
在 为减函数,在 为增函数,又 , ,
所以 ,
故答案为:1
【分析】因为分子分母的sinx不齐次,无法用分子分母同除的方法,此时考虑换元法。若令t=sinx,则与原式没有什么实质性区别,仍不好处理,所以考虑令t=sinx+2,,则sinx2=(t-2)2,化简得 ,这是典型的对勾函数形式,当且仅当即t=2(因为 ,所以舍去-2)时,y=取得最小值4。在为减函数,在 为增函数,只需比较g(1)和g(3)即可得出答案。
16.【答案】
【知识点】对数的性质与运算法则;对数函数的图象与性质;对数函数图象与性质的综合应用
【解析】【解答】设B(x,2logax),∵BC平行于x轴,∴C(x′,2logax)即logax′=2logax,∴x′=x2,
∴正方形ABCD边长=|BC|=x2﹣x=2,解得x=2.
由已知,AB垂直于x轴,∴A(x,3logax),正方形ABCD边长=|AB|=3logax﹣2logax=logax=2,即loga2=2,∴a ,
故答案为 .
【分析】因为BC平行于x轴且ABCD是正方形,所以。具体计算过程见解答。
17.【答案】(1) 时, ,
函数的定义域为 的解集,故 ,故 ,
故 .
(2)因为 是 的充分条件,故 .
故 ,故 .
【知识点】集合关系中的参数取值问题;充分条件;对数函数的定义域
【解析】【分析】(1)首先求出集合A,,得出A=,所以;将m=1代入得到B=[-1,2)。取并集即可。
(2)翻译条件:若,则。可知A是B的子集,因为A不是空集,所以B必不是空集,即,且满足,,整理后取三式交集即得答案。
18.【答案】(1) ,
因为 ,所以
,
又 , , ,
, ,
∴原式 .
(2)
.
.
【知识点】简单的三角恒等变换;三角函数的化简求值;三角函数值的符号;同角三角函数间的基本关系
【解析】【分析】(1)已知,根据以及平方差公式和α的范围,可以求出的值,联立后可以求出sinα和cosα的值,代入后得答案,也可以按解答中那样先化简再整体代入;
(2)本题主要考查诱导公式的使用,题目不难,记牢公式注意计算即可。
19.【答案】(1)函数 满足的条件为①③;
理由如下:由题意可知条件①②互相矛盾,
故③为函数 满足的条件之一,
由③可知,函数 的最小正周期为 ,所以 ,故②不合题意,
所以函数 满足的条件为①③;
由①可知 ,所以
(2)因为 ,所以 ,
所以 或 ,
所以 或
又因为 ,所以 的取值为 、 、 、 、 ,
所以方程 在区间 上所有的解的和为 .
【知识点】三角函数的化简求值;三角函数的周期性;三角函数模型的简单应用;三角函数的值域与最值
【解析】【分析】(1)条件①意味着。条件②意味着,因为只是平移变换没有伸缩。条件③意味着最高点与最低点的横坐标距离最小值是,即周期为π,进而得到=2。显然,①②矛盾,②③,所以满足的必然是①③,A=2,。
(2)翻译题目:求令f(x)=1且属于[-π,π]的所有x的值之和。所以,取合适的k值使x满足定义域要求,再求和即可。
20.【答案】(1)由图可知 .
因为E是CD的中点,所以 .
(2)解法一:因为 , 为等边三角形,所以 , ,
所以 ,
所以 ,
.
设 与 的夹角为 ,则 ,
所以在 与 夹角的余弦值为 .
解法二:以A为原点,AD所在直线为x轴,过A且与AD垂直的直线为y轴建立平面直角坐标系,
则 , , , .
因为E是CD的中点,所以 ,
所以 , ,
所以 ,
.
设 与 的夹角为 ,则 ,
所以 与 夹角的余弦值为 .
【知识点】平面向量加法运算;平面向量减法运算;向量加法的三角形法则;两向量的和或差的模的最值;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【分析】(1)因为,,所以,。根据平行四边形法则,,可倒推出。
(2)设夹角为,=,所以需要求出的值以及。因为是等边三角形,所以AB=BC=1,即=1;因为BC∥AD,∠B=60°,所以的夹角∠BAD=120°,所以的值可求。代入化简后可得答案,具体计算过程见解答。
21.【答案】(1)解:当 时, ,
当 时, ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递减.
当 时, ,
所以在 在 上单调递增.
因为函数 的图象在R上不间断,
所以 的单调减区间是 ,单调增区间是 .
(2) ,其中 .
显然,当 时, 至多有2个不同的零点,
且当 时, 至多有2个不同的零点,
又 有4个不同的零点,
所以 在 和 上都各有2个不同的零点,
所以 且 ,即
又 ,解得 ,
所以实数 的取值范围是 .
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;二次函数的图象;二次函数的性质;函数零点的判定定理
【解析】【分析】(1)将a=2代入,当2x-3≥0时,|2x-3|=2x=3;当2x-3<0时,|2x-3|=3-2x。整理后,f(x)是一个分段函数,由两个二次函数构成,分别考察各自的单调区间,与定义域取交集。特别需要注意间断处即x=2/3处的情况,以此来判断f(x)在R上是否连续。
(2)a相当于一个大于零的常数,按照(1)中的思路去绝对之后,f(x)变成一个含a的分段函数,在每一段上都是二次函数形式。f(x)有四个不同的零点,即f(x)的图像与x轴有四个不同的交点,二次函数最多有两个零点,这说明分段函数的两段各自有两个零点。问题就变成了在给定区间内使二次函数有两个不同实数根,结合对称轴、判别式△以及在处的正负即可得到答案。具体过程参照解答。
22.【答案】(1)解:由已知得 ,结合 为R上的奇函数, 为R上的偶函数,
所以 ,解得 ; .
因为 ,解得 .
故 , .
(2)解:令 ,则 .
故 , .
所以 对任意实数x成立,即 , 恒成立.
整理得 , ①恒成立,因为 ,当且仅当 时取等号.
故 时,①式恒成立,
即 时,不等式 对任意实数x成立.
所以实数m的取值范围为
(3)解:令 ,因为 ,故 , .
所以 ,
故 .
令 ,则 ,
当 时, 为增函数,
所以 , ,
所以 ,
因为 在 上有意义,
所以对任意 ,都有 恒成立,
所以 ,即 ,
所以 ,
所以 ,
二次函数 图象开口向上,对称轴为直线 ,
因为 ,所以 ,
对称轴始终在区间 的左侧,
所以 在区间 单调递增,
当 时, ,
当 时, ,
假设存在满足条件的实数m,则:
若 ,则 为减函数, ,即 ,
所以 ,舍去;
若 ,则 为增函数, ,即 ,
所以 ,舍去,
综上所述,不存在满足条件的实数m.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的性质;函数的最大(小)值
【解析】【分析】 (1)首先由方程思想求出f(x),g(x)的解析式,然后利用f(1)=求出a的值由此即可求出函数的解析式.
(2)利用换元思想,利用t=2x+2-x,然后将问题转化为关于t的二次不等式恒成立问题,结合函数的最值求解jk .
(3)根据题意由换元思想,令t=2x-2-x,然后结合新函数的单调性求出最值即可.
1 / 1江苏省南通市如皋市2020-2021学年高一下学期数学期初调研测试试卷
一、单选题
1.(2020高三上·泰州期末)若集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解: ,
,
故 ,
故答案为:C.
【分析】求出集合A,B,然后进行交集的运算即可。
2.(2020高一上·和平期末)已知函数 是幂函数,且在 上是减函数,则实数m的值是( ).
A.-1或2 B.2 C.-1 D.1
【答案】C
【知识点】幂函数的概念与表示;幂函数的单调性、奇偶性及其应用
【解析】【解答】 是幂函数, ,解得 或m=2,
当 时, 在 上是减函数,符合题意,
当 时, 在 上是增函数,不符合题意,
,
故答案为:C.
【分析】利用幂函数的定义求出m的值,再利用幂函数的单调性,从而找出满足要求的m的值。
3.(2021高一下·如皋开学考)已知向量 满足 ,则向量 夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】平面向量的数量积运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】向量 满足 ,则 ,即 ,
故 ,即 ,向量 夹角为 ,
则 .
故答案为:A.
【分析】求向量夹角的余弦值首先想到向量点乘公式,此时只需求出即可得到余弦值。由平方差公式及平面向量运算性质可得到 ,而已知,可解方程求出,再代入得到cos。
4.(2020高一上·江苏月考)正数 满足 ,若 对任意正数 恒成立,则实数x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数恒成立问题;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为正数 满足 ,
所以 ,
当且仅当 , 时,等号成立,
a+b的最小值为8,
又因为 对任意正数 恒成立,
即 ,解得 ,
所以实数x的取值范围是 ,
故答案为:A。
【分析】因为正数 满足 ,再利用均值不等式变形求最值的方法,从而求出a+b的最小值,又因为 对任意正数 恒成立,再利用不等式恒成立问题求解方法,从而结合一元二次不等式求解集的方法,进而求出实数x的取值范围。
5.(2021高一下·如皋开学考)中国扇文化有着深厚的文化底蕴,文人雅士喜在扇面上写字作画.如图,是书画家唐寅(1470—1523)的一幅书法扇面,其尺寸如图所示,则该扇而的面积为( )
A.704 B.352 C.1408 D.320
【答案】A
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】如图,设 , ,
由弧长公式可得: ,
解得: ,
所以, .
故答案为:A.
【分析】本题考查扇形面积公式,题目中扇面的面积是两个半径不同的扇形面积之差,弧长已知需求出半径。根据弧长公式l=r*,求得两扇形的半径,再根据扇形面积公式S=lr/2求得各自面积,作差即可解出。
6.(2021高一下·如皋开学考)若 ,则 数的值为( )
A. B. C. D.-2
【答案】A
【知识点】分数指数幂;指数式与对数式的互化;对数的性质与运算法则;分段函数的应用
【解析】【解答】 .
故答案为:A
【分析】分段函数的题目要注意定义域,对于这种复合形式的函数求值从里到外一层层拆解。07.(2021高一下·如皋开学考)设函数 ,将函数 的图象向左平移 个单位长度,得到函数 的图象,若 为偶函数,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】正弦函数的奇偶性与对称性;余弦函数的奇偶性与对称性;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】解:由题意可得
因为 为偶函数,则 ,即
因为 ,所以当 时 取得最小值 .
故答案为:A.
【分析】注意函数图象左右平移是在x上加减,向左平移个单位,即用替换x,化简得。因为该函数为偶函数,所以化简后应该是余弦函数,根据三角函数诱导公式,整理后再根据取合适的k值即可得出答案。
8.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 是定义域为R的奇函数,且当 时, 则函数 的所有零点之和是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】奇函数与偶函数的性质;对数函数的图象与性质;分段函数的应用;函数的零点
【解析】【解答】令 ,解得 或 .
当 时, ,所以 无解.
,即 ,解得 或 .
当 时, .
令 , ,解得 ,
令 , ,解得 ,
因为函数 是定义域为R的奇函数,
所以 , .
当 时, 或 等价于 或 .
当 时, , ,所以 无解.
令 ,即 ,解得 或 .
当 时, , ,
令 ,即 ,解得 或 (舍去).
令 ,即 ,解得 或 .
综上所有零点之和为 .
故答案为:C
【分析】首先翻译问题,的零点即为令y=0所求出的x的值,移项、去绝对值之后变为求令的x值之和。因为f(x)是R上的奇函数,所以满足且f(0)=0,所以分别令 ,则-x则可代入给出的分段函数。整理后分别在四个区间内令,得到所有x的取值(舍去不在区间内的),相加即可。具体计算过程见解答。
9.(2021高一下·蕲春月考)如图,摩天轮的半径为40米,摩天轮的轴O点距离地面的高度为45米,摩天轮匀速逆时针旋转,每6分钟转一圈,摩天轮上点P的起始位置在最高点处,下面的有关结论不正确的是( )
A.经过3分钟,点P首次到达最低点
B.第4分钟和第8分钟点P距离地面一样高
C.从第7分钟至第10分钟摩天轮上的点P距离地面的高度一直在降低
D.摩天轮在旋转一周的过程中点P有2分钟距离地面不低于65米
【答案】C
【知识点】根据实际问题选择函数类型
【解析】【解答】设 ,则 ( 为摩天轮匀速逆时针旋转的时间,单位为分钟).
对于A选项,由于摩天轮匀速逆时针旋转,每6分钟转一圈,所以经过3分钟,点P首次到达最低点,A选项正确.
对于B选项,当 时, ;当 时 .所以第4分钟和第8分钟点P距离地面一样高,B选项正确.
对于C选项,由于摩天轮匀速逆时针旋转,每6分钟转一圈,所以第7分钟至第10分钟,相当于第1分钟至第4分钟,根据A选项可知,经过3分钟,点P首次到达最低点,所以第1分钟至第3分钟,摩天轮高度降低,第3分钟至第4分钟,摩天轮高度上升.所以C选项错误.
对于D选项,由 得 ,其中 ,所以 ,故 或 ,即 或 ,故摩天轮在旋转一周的过程中点P有 分钟距离地面不低于65米. D选项正确.
故答案为:C
【分析】 求得 中y关于时间t的表达式,由此对选项逐一分析,从而确定正确选项。
二、多选题
10.(2021高一下·如皋开学考)已知向量 , ,则( )
A. B.
C. D. 与 的夹角为
【答案】A,C,D
【知识点】平面向量的坐标运算;平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【解答】∵ , ,
∴ , ,
∴ ,A符合题意;
∵ ,
∴ 与 不平行,B不符合题意;
又 ,C符合题意;
∵ ,又 ,
∴ 与 的夹角为 , D符合题意.
故答案为:ACD
【分析】平面向量的模。两向量相加减即两向量的横纵坐标分别相加减,若两向量=(a,b)与=(c,d)平行,则ad=bc;若垂直,则ac+bd=0。=ac+bd=。
11.(2020高二上·南县期末)若 , ,且 ,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】对于A选项,由基本不等式可得 ,当且仅当 时,等号成立,A选项正确;
对于B选项, , ,
当且仅当 时,等号成立,B选项正确;
对于C选项, ,
当且仅当 时,等号成立,C选项正确;
对于D选项,由A选项可知, ,即 , ,D选项错误.
故答案为:ABC.
【分析】利用不等式的基本性质和基本不等式的性质即可得出答案。
12.(2021高一下·如皋开学考)对于定义在R上的函数 ,下列说法正确的是( )
A.若 ,则 在R上不是减函数
B.若 为奇函数,且满足对 , , ,则 在R上是增函数
C.若 ,则函数 是偶函数
D.若函数 是奇函数,则 一定成立
【答案】A,B
【知识点】函数的单调性及单调区间;函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质;函数的奇偶性;奇函数与偶函数的性质
【解析】【解答】对A,根据函数单调性的定义可知,对任意的 ,若 ,有 ,则函数 在 上是增函数;若 ,有 ,则函数 在 上是减函数,因为 ,而 ,所以 在R上不是减函数,A符合题意;
对B,对任意的 , ,所以 ,即 ,而 ,所以 ,即 ,由单调性的定义可知, 在R上是增函数,B符合题意;
对C,根据奇偶性的定义,对定义域中的任意实数 ,满足 ,则函数 是偶函数;满足 ,则函数 是奇函数,所以仅凭 ,不能判断函数 一定是偶函数,C 错误;
对D,若函数 是奇函数,则 ,所以当函数在 以及 处有定义且满足 时, 成立,D不符合题意.
故答案为:AB.
【分析】选项A,根据函数单调性的定义可知,f(x)在[1,2]上起码有一部分是增函数,因此f(x)在R上不是减函数;
选项B,要判断函数单调性根据定义式要出现减号,又因为f(x)是奇函数满足f(-x)=-f(x),在R上任意取值,因此可令x1=a,x2=-b,且a>b,将式子转化为,再根据单调性的定义可得f(x)在R上单增;
选项C,f(x)要为偶函数,需满足对定义域中的任意实数x,都满足,仅凭两个特殊点无法判断f(x)整体的奇偶性情况;
选项D,x=2和x=-2可能不在定义域上,即便是在定义域上满足的也是f(-2)=-f(2),所以“一定”成立不对。
三、填空题
13.(2021高一下·如皋开学考)全称命题“ , ”的否定是 .
【答案】 ,
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题“ , ”的否定为: , .
故答案为: , .
【分析】考查命题的否定,注意全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题。
14.(2021高一下·如皋开学考)函数 (a>0且a≠1)的图象恒过点定 ,若角 终边经过点 ,则 .
【答案】
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】 , 且
故答案为:
【分析】指数函数y=ax恒过定点(0,1),因此当x+1=0时,ax+1=1,f(x)=2,即点A坐标为(-1,2)。根据三角函数的定义,可以求出的值。在根据三角函数诱导公式化简所要求的式子,其中,所以该式变为
15.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 ,则 的最大值为 .
【答案】1
【知识点】函数的单调性及单调区间;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:设 ,则 ,
则 ,
则 ,
由“对勾函数”的性质可得:
在 为减函数,在 为增函数,又 , ,
所以 ,
故答案为:1
【分析】因为分子分母的sinx不齐次,无法用分子分母同除的方法,此时考虑换元法。若令t=sinx,则与原式没有什么实质性区别,仍不好处理,所以考虑令t=sinx+2,,则sinx2=(t-2)2,化简得 ,这是典型的对勾函数形式,当且仅当即t=2(因为 ,所以舍去-2)时,y=取得最小值4。在为减函数,在 为增函数,只需比较g(1)和g(3)即可得出答案。
16.(2021高一下·如皋开学考)如果,已知正方形 的边长为2, 平行 轴,顶点 , 和 分别在函数 , 和 的图像上,则实数 的值为
【答案】
【知识点】对数的性质与运算法则;对数函数的图象与性质;对数函数图象与性质的综合应用
【解析】【解答】设B(x,2logax),∵BC平行于x轴,∴C(x′,2logax)即logax′=2logax,∴x′=x2,
∴正方形ABCD边长=|BC|=x2﹣x=2,解得x=2.
由已知,AB垂直于x轴,∴A(x,3logax),正方形ABCD边长=|AB|=3logax﹣2logax=logax=2,即loga2=2,∴a ,
故答案为 .
【分析】因为BC平行于x轴且ABCD是正方形,所以。具体计算过程见解答。
四、解答题
17.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 的定义域为集合 ,集合 .
(1)当 时,求 ;
(2)若 是 的充分条件,求实数 的取值范围.
【答案】(1) 时, ,
函数的定义域为 的解集,故 ,故 ,
故 .
(2)因为 是 的充分条件,故 .
故 ,故 .
【知识点】集合关系中的参数取值问题;充分条件;对数函数的定义域
【解析】【分析】(1)首先求出集合A,,得出A=,所以;将m=1代入得到B=[-1,2)。取并集即可。
(2)翻译条件:若,则。可知A是B的子集,因为A不是空集,所以B必不是空集,即,且满足,,整理后取三式交集即得答案。
18.(2021高一下·如皋开学考)
(1)已知 , .求 的值.
(2)已知 ,求 的值.
【答案】(1) ,
因为 ,所以
,
又 , , ,
, ,
∴原式 .
(2)
.
.
【知识点】简单的三角恒等变换;三角函数的化简求值;三角函数值的符号;同角三角函数间的基本关系
【解析】【分析】(1)已知,根据以及平方差公式和α的范围,可以求出的值,联立后可以求出sinα和cosα的值,代入后得答案,也可以按解答中那样先化简再整体代入;
(2)本题主要考查诱导公式的使用,题目不难,记牢公式注意计算即可。
19.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 只能同时满足下列三个条件中的两个:①图象上一个最低点为 ;②函数 的图象可由 的图象平移得到;③若对任意 , 恒成立,且 的最小值为 .
(1)请写出这两个条件序号,并求出 的解析式;
(2)求方程 在区间 上所有解的和.
【答案】(1)函数 满足的条件为①③;
理由如下:由题意可知条件①②互相矛盾,
故③为函数 满足的条件之一,
由③可知,函数 的最小正周期为 ,所以 ,故②不合题意,
所以函数 满足的条件为①③;
由①可知 ,所以
(2)因为 ,所以 ,
所以 或 ,
所以 或
又因为 ,所以 的取值为 、 、 、 、 ,
所以方程 在区间 上所有的解的和为 .
【知识点】三角函数的化简求值;三角函数的周期性;三角函数模型的简单应用;三角函数的值域与最值
【解析】【分析】(1)条件①意味着。条件②意味着,因为只是平移变换没有伸缩。条件③意味着最高点与最低点的横坐标距离最小值是,即周期为π,进而得到=2。显然,①②矛盾,②③,所以满足的必然是①③,A=2,。
(2)翻译题目:求令f(x)=1且属于[-π,π]的所有x的值之和。所以,取合适的k值使x满足定义域要求,再求和即可。
20.(2021高一下·如皋开学考)如图,在四边形 中, , , , 为等边三角形, 是 的中点.设 , .
(1)用 , 表示 , ,
(2)求 与 夹角的余弦值.
【答案】(1)由图可知 .
因为E是CD的中点,所以 .
(2)解法一:因为 , 为等边三角形,所以 , ,
所以 ,
所以 ,
.
设 与 的夹角为 ,则 ,
所以在 与 夹角的余弦值为 .
解法二:以A为原点,AD所在直线为x轴,过A且与AD垂直的直线为y轴建立平面直角坐标系,
则 , , , .
因为E是CD的中点,所以 ,
所以 , ,
所以 ,
.
设 与 的夹角为 ,则 ,
所以 与 夹角的余弦值为 .
【知识点】平面向量加法运算;平面向量减法运算;向量加法的三角形法则;两向量的和或差的模的最值;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【分析】(1)因为,,所以,。根据平行四边形法则,,可倒推出。
(2)设夹角为,=,所以需要求出的值以及。因为是等边三角形,所以AB=BC=1,即=1;因为BC∥AD,∠B=60°,所以的夹角∠BAD=120°,所以的值可求。代入化简后可得答案,具体计算过程见解答。
21.(2021高一下·如皋开学考)已知函数 ,其中 .
(1)若 ,求函数 的单调区间;
(2)若函数 有4个不同的零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)解:当 时, ,
当 时, ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递减.
当 时, ,
所以在 在 上单调递增.
因为函数 的图象在R上不间断,
所以 的单调减区间是 ,单调增区间是 .
(2) ,其中 .
显然,当 时, 至多有2个不同的零点,
且当 时, 至多有2个不同的零点,
又 有4个不同的零点,
所以 在 和 上都各有2个不同的零点,
所以 且 ,即
又 ,解得 ,
所以实数 的取值范围是 .
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;二次函数的图象;二次函数的性质;函数零点的判定定理
【解析】【分析】(1)将a=2代入,当2x-3≥0时,|2x-3|=2x=3;当2x-3<0时,|2x-3|=3-2x。整理后,f(x)是一个分段函数,由两个二次函数构成,分别考察各自的单调区间,与定义域取交集。特别需要注意间断处即x=2/3处的情况,以此来判断f(x)在R上是否连续。
(2)a相当于一个大于零的常数,按照(1)中的思路去绝对之后,f(x)变成一个含a的分段函数,在每一段上都是二次函数形式。f(x)有四个不同的零点,即f(x)的图像与x轴有四个不同的交点,二次函数最多有两个零点,这说明分段函数的两段各自有两个零点。问题就变成了在给定区间内使二次函数有两个不同实数根,结合对称轴、判别式△以及在处的正负即可得到答案。具体过程参照解答。
22.(2020高一上·成都期末)若函数 为R上的奇函数, 为R上的偶函数, ( 且 ), .
(1)求 , 的解析式;
(2)若不等式 对任意实数x成立,求实数m的取值范围;
(3) ( 且 ),是否存在实数m使得 在 上的最大值为0,若存在求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:由已知得 ,结合 为R上的奇函数, 为R上的偶函数,
所以 ,解得 ; .
因为 ,解得 .
故 , .
(2)解:令 ,则 .
故 , .
所以 对任意实数x成立,即 , 恒成立.
整理得 , ①恒成立,因为 ,当且仅当 时取等号.
故 时,①式恒成立,
即 时,不等式 对任意实数x成立.
所以实数m的取值范围为
(3)解:令 ,因为 ,故 , .
所以 ,
故 .
令 ,则 ,
当 时, 为增函数,
所以 , ,
所以 ,
因为 在 上有意义,
所以对任意 ,都有 恒成立,
所以 ,即 ,
所以 ,
所以 ,
二次函数 图象开口向上,对称轴为直线 ,
因为 ,所以 ,
对称轴始终在区间 的左侧,
所以 在区间 单调递增,
当 时, ,
当 时, ,
假设存在满足条件的实数m,则:
若 ,则 为减函数, ,即 ,
所以 ,舍去;
若 ,则 为增函数, ,即 ,
所以 ,舍去,
综上所述,不存在满足条件的实数m.
【知识点】函数解析式的求解及常用方法;函数单调性的性质;函数的最大(小)值
【解析】【分析】 (1)首先由方程思想求出f(x),g(x)的解析式,然后利用f(1)=求出a的值由此即可求出函数的解析式.
(2)利用换元思想,利用t=2x+2-x,然后将问题转化为关于t的二次不等式恒成立问题,结合函数的最值求解jk .
(3)根据题意由换元思想,令t=2x-2-x,然后结合新函数的单调性求出最值即可.
1 / 1