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2022-2023学年陕西省榆林中学高一上学期期末数学试题
一、单选题
1.设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据集合补集的定义求出,再解绝对值不等式得到集合,最后求即可.
【详解】集合,,
又因为,
所以.
故选:C.
【点睛】本题主要考查集合的基本运算,属于基础题.解决此类问题,一般要把参与运算的集合化为最简形式,再进行集合的基本运算,属于基础题.
2.已知扇形面积为8,扇形的圆心角为2 rad,扇形的周长为( )
A. B. C.8 D.2
【答案】A
【分析】设扇形的半径为r,弧长为l,利用扇形的弧长和面积公式,求得,则可求出扇形的周长.
【详解】解:设扇形的半径为r,弧长为l,
已知扇形的圆心角为2 rad,则,
扇形面积,
所以扇形的周长,
故选:A.
3.下列说法不正确的是( )
A.若“且”为假,则,至少有一个是假命题.
B.命题“”的否定是“”.
C.设是两个集合,则“”是“”的充分不必要条件.
D.当时,幂函数在上单调递减.
【答案】C
【分析】对于A中,根据复合命题的真假判定方法,可判定为真命题;对于B中,根据全称命题的否定,可得是正确的;对于C中,根据充要条件的判定可得应为充要条件,所以不正确;对于D中,根据幂函数的性质,可得是正确的,即可得到答案.
【详解】对于A中,根据复合命题的真假判定方法,可知若“且”为假,则至少有一个是假命题,故A正确;
对于B中,根据全称命题的否定,可得命题“”的否定是“”,故B正确;
对于C中,设是两个集合,则“”是“”的充要条件,故C不正确;
对于D中,根据幂函数的性质,可知当时,幂函数在上单调递减是正确的,故D正确.
故选:C.
4.若函数(且)的图像恒过定点,且点在角θ的终边上,则( )
A.- B.- C. D.
【答案】C
【分析】求出点的坐标,利用三角函数的定义以及诱导公式可求得的值.
【详解】当,即时,,所以,
所以,由诱导公式可得.
故选:.
5.2021年12月,考古工作者又公布了关于北京建城的一件重要文字证据。这次在琉璃河遗址新发现的铭文,不仅是A国建城最早的文字证据,更是北京建城最早的文字证据.考古学家对现场文物样本进行碳14年代学检测,检验出碳14的残留量约为初始量的69%.已知被测物中碳14的质量M随时间t(单位:年)的衰变规律满足(表示碳14原有的质量),据此推测该遗址属于以下哪个时期(参考数据:)( )
A.西周 B.两汉 C.唐朝 D.元朝
【答案】A
【分析】由题意知,利用指对互化求解的值.
【详解】由题意知,所以,故,距今时间大约为 ,故推测该遗址属于西周时期.
故选:A.
6.二次函数的图象顶点横坐标的取值范围为(,),则的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数的图象顶点横坐标的取值范围为,求得的范围,从而可得的范围,从而得出函数的单调性,再根据函数所过的定点即可得出答案.
【详解】解:因为二次函数的图象顶点横坐标的取值范围为,
所以,即,所以:,
则函数是减函数,
又函数的图像是由函数的图像向下平移一个单位得到的,
故函数是减函数且过原点.
故选:.
7.函数 ,若互不相等,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用三角函数、对数函数的图像和性质,画出函数的图像,再利用图像数形结合即可发现、、间的关系和范围,最后求得所求范围.
【详解】函数的图像如图所示:
设,由函数图像数形结合可知:,
,
.
故选:C.
8.已知函数的最小正周期为,其图象关于直线对称.给出下面四个结论:①将的图象向右平移个单位长度后得到函数图象关于原点对称;②点为图象的一个对称中心;③;④在区间上单调递增.其中正确的结论为( )
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
【答案】C
【解析】根据题设条件,结合三角函数的性质,求得函数的解析式,再结合三角函数的图象变换和三角函数的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】因为函数的最小正周期为,其图象关于直线对称,
所以 ,解得,
因为,所以,因此,
①将的图象向右平移个单位长度后函数解析式为,
由,得,所以其对称中心为:,故①错;
②由,解得,即函数的对称中心为;令,则,故②正确;
③由,故③错;
④由,得,
即函数的增区间为,因此在区间上单调递增,故④正确.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质,准确运算是解答的关键,着重考查推理与运算能力.
二、多选题
9.要得到函数到的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移单位长度,再将每个点的横坐标缩短为原来的
B.向右平移单位长度,再将每个点的横坐标缩短为原来的
C.每个点的横坐标缩短为原来的,再向右平移单位长度
D.每个点的横坐标缩短为原来的,再向左平移单位长度
【答案】AD
【分析】根据图象的两种变换方式即可求解;先平移再伸缩可判断A,B,先伸缩再平移可判断C,D.
【详解】方式一:(先平移再伸缩);将先向左平移单位长度得到,然后将图像上每个点的横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变得到,故A对,
方式二:(先伸缩再平移);将图像上每个点的横坐标缩短为原来的,纵坐标保持不变得到,再将向左平移单位长度得到,故D对,
故选:AD
10.下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BD
【解析】分析的情况并判断A选项;根据作差法判断B选项;再根据不等式的性质分析CD选项,由此判断出真命题.
【详解】A.当时,,故错误;
B.因为,且,所以,所以,故正确;
C.因为,所以,所以,故错误;
D.因为,所以,又,且,
所以,所以,故正确,
故选:BD.
【点睛】方法点睛:常见的比较大小的方法:
(1)作差法:作差与作比较;
(2)作商法:作商与作比较(注意正负);
(3)函数单调性法:根据函数单调性比较大小;
(4)中间值法:取中间值进行大小比较.
11.计算下列各式的值,其结果为1的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由商数关系、诱导公式、和差角公式及倍角公式依次化简求值即可求解.
【详解】对于A,
,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,
,C正确;
对于D,
,D正确.
故选:ACD.
12.设函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,对任意x∈R,有f(x+6)=f(x)+f(3)成立,且f(-2)=-1,当x1,x2∈[0,3]且x1≠x2时,有>0,下列命题正确的是( )
A.f(2024)=-1
B.f(3)=0
C.y=f(x)在[-9,-6]上是增函数
D.函数y=f(x)在[-9,9]上有4个零点
【答案】ABD
【分析】根据函数为偶函数得f(-3)=f(3),f(x+6)=f(x)+f(3)赋值得到f(3)=0可判断B正确;由以上判断可得f(x+6)=f(x)+f(3)=f(x),即f(x+6)=f(x),进而得到A正确;根据题意得到函数在[0,3]上为增函数,由周期性得到函数在[-6,-3]上是增函数,再由对称性得到函数在[-9,-6]上是减函数,C错误;通过赋值法以及结合函数的周期性得到函数零点个数为4个,D正确.
【详解】由函数y=f(x)为偶函数可得,f(-3)=f(3),
因为f(x+6)=f(x)+f(3),令x=-3可得f(3)=f(-3)+f(3)=2f(3),所以f(3)=0,B正确;
所以f(x+6)=f(x)+f(3)=f(x),即f(x+6)=f(x),所以f(x)为周期为6的函数,
又f(-2)=-1,所以f(2024)=f(337×6+2)=f(2)=f(-2)=-1,A正确;
由x1,x2∈[0,3]且x1≠x2时,有>0,可知函数在[0,3]上为增函数,
由周期性得到函数在[-6,-3]上是增函数,又x=-6为对称轴,
则函数在[-9,-6]上是减函数,C错误;
因为f(3)=0,所以f(-3)=0,f(9)=f(6+3)=0,f(-9)=f(9)=0,
结合函数的周期为6及函数的增减性可得方程f(x)=0在[-9,9]上仅有4个根,D正确.
故选:ABD.
三、填空题
13.幂函数在上单调递减,则______.
【答案】4
【分析】根据题意可得且,从而可求出的值.
【详解】因为幂函数在上单调递减,
所以且,
由,得,,
解得或,
当时,不满足,所以舍去,
当时,满足,
综上,,
故答案为:4
14.若,则__________.
【答案】##0.8
【分析】根据诱导公式化简原式可得,再将转化为展开化简即可求出答案.
【详解】根据诱导公式,
则
故答案为:
15.函数()的部分图象如图所示,若将图象上的所有点向右平移个单位得到函数的图象,则函数__.
【答案】
【分析】根据函数图象求得和最小正周期,继而求得 ,利用点带入解析式求得,即得函数解析式,根据三角函数图象的平移变换可得答案.
【详解】由函数图象可知, ,
将代入函数解析式得,
则,由于,所以,
即,
将图象上的所有点向右平移个单位得到函数的图象,
则,
故答案为:
16.关于的方程,给出下列四个命题:
①不存在实数,使得方程恰有2个不同的实根;
②存在实数,使得方程恰有4个不同的实根;
③不存在实数,使得方程恰有5个不同的实根;
④存在实数,使得方程恰有8个不同的实根.
其中正确命题的序号是____________.(写出所有正确命题的序号)
【答案】②④
【分析】将方程,转化为,
令,转化函数与的交点情况,
分,,,讨论求解.
【详解】方程,可化为,
令,则,,在同一坐标系中,作出其图像,如图所示:
当时,交点的横坐标为,且在的值域中,
令,解得,
故方程恰有5个不同的实根;
当,即时,图像有两个不同的交点,设交点的横坐标为,且,
令,解得,故方程恰有2个不同的实根;
当,即时,图像有两个不同的交点,设交点的横坐标为,且,
令,令,解得,
故方程恰有4个不同的实根;
当,即时,图像有四个不同的交点,设交点的横坐标为,
且,
令,,,,
解得,
故方程恰有8个不同的实根;
故答案为:②④
四、解答题
17.(1)计算:
(2)已知,求的值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据指、对数的运算整理求解;(2)根据之间的平方关系运算求解.
【详解】(1)原式
;
(2)因为,则,,
所以.
18.如图,在平面直角坐标系中,角、的终边分别与单位圆交于点、两点,且点在直线上,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)列方程组解出点坐标,可得,;利用点在圆上,可得,;
(2)由得出的范围,求出,结合的范围求值即可.
【详解】(1)根据题意可得,因为,所以,
所以,.
因为,,所以,
所以,.
.
(2)因为且,所以,所以.
又,,
所以,所以.
19.已知.
(1)判断函数的奇偶性,并加以证明;
(2)证明函数在上为单调递减函数.
(3)对于,,求,实数m的取值范围.
【答案】(1)为奇函数,理由见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由函数的奇偶性定义进行判断,并证明;
(2)利用函数单调性定义进行证明;
(3)根据(1)(2)问得到在上单调递减,从而列出不等式组,求出结果.
【详解】(1)为奇函数,理由如下:
定义域为R,且,
所以为奇函数;
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