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湖南省益阳市郭公殿中学高一数学理下学期期末试卷含解析
一、 选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的
1. (5分)设函数f(x)=sin(2x+),则下列结论正确的是()
A. f(x)的图象关于直线x=对称
B. f(x)的图象关于点(,0)对称
C. 把f(x)的图象向左平移个单位,得到一个偶函数的图象
D. f(x)的最小正周期为π,且在上为增函数
参考答案:
C
考点: 函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的单调性;正弦函数的对称性.
专题: 综合题;压轴题.
分析: 由题意求出函数对称轴,判断A,不正确;对称中心代入验证可知B的正误,根据平移判断C的正误,根据单调性判断D的正误即可.
解答: 由对称轴x=kπ+ k∈Z,A不正确,
(,0)代入函数表达式对B选项检验知命题错;
C平移后解析式为f(x)=sin=sin(2x+)=cos2x,故其为偶函数,命题正确;
D.由于x∈时2x+∈,此时函数在区间内不单调,不正确.
故选C.
点评: 本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,三角函数的周期性及其求法,正弦函数的单调性,正弦函数的对称性,考查计算能力,是基础题.
2. 函数f(x)=log(x2+2x﹣3)的单调增区间是( )
A.(﹣∞,﹣3) B.(﹣∞,﹣3] C.(﹣∞,﹣1) D.(﹣3,﹣1)
参考答案:
A
【考点】复合函数的单调性.
【分析】先确定函数的定义域,再考虑内外函数的单调性,即可得到结论.
【解答】解:令t=x2+2x﹣3,则由x2+2x﹣3>0可得x>1或x<﹣3
又t=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,∴函数在(﹣∞,﹣3)上单调减
∵y=在(0,+∞)上单调减
∴原函数的单调增区间为(﹣∞,﹣3)
故选A.
3. 设函数,则满足f(f(a))=2f(a)的a取值范围是( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
【考点】分段函数的应用;函数的值.
【专题】计算题;分类讨论;综合法;函数的性质及应用.
【分析】根据分段函数的表达式进行讨论进行求解即可.
【解答】解:当a≥3时,f(f(a))=f(2a)=,所以a≥3符合题意;
当时,f(a)=3a﹣1≥3,所以f(f(a))=f(3a﹣1)=23a﹣1=2f(a),
所以符合题意;
当时,f(a)=3a﹣1<3,所以f(f(a))=f(3a﹣1)=9a﹣4=23a﹣1,
结合图象知:只有当时符合题意;
综上所述,a的取值范围为.
故选:D
【点评】本题主要考查分段函数的应用,根据条件进行分类讨论是解决本题的关键.
4. 下列各式的值等于的是( )
A. B.
C. D.
参考答案:
C
5. 若函数f(x)=cos(2x+θ)(0<θ<π)的图象关于(π,0)对称,则函数f(x)在[﹣,]上的最小值是( )
A.﹣ B.﹣1 C.﹣ D.﹣
参考答案:
B
【考点】余弦函数的图象.
【分析】利用余弦函数的图象对称性,诱导公式,求得f(x)的解析式,再利用正弦函数的定义域和值域,求得函数f(x)在[﹣,]上的最小值.
【解答】解:∵函数f(x)=cos(2x+θ)(0<θ<π)的图象关于(π,0)对称,故有f(π)=cos(2π+θ)=0,故有θ=kπ+,k∈Z,
∴θ=,f(x)=﹣sin2x.
在[﹣,]上,2x∈[﹣,],故当2x=﹣时,f(x)取得最小值是﹣1,
故选:B.
6. 若是夹角为60°的两个单位向量,,则( )
A、2 B、7 C、 D、
参考答案:
D
略
7. 已知函数定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
略
8. 若不等式对于一切成立,则a的最小值是( )
A.0 B. -2 C. D.-3
参考答案:
C
略
9. (满分10分)已知集合,,求.
参考答案:
解:由,知 故 ;………4分
由,知 ,或 故 ……8分
因此 ………10分
略
10. 已知集合A={0,1,2,3,4,5},B={1,3,6,9},C={3,7,8},则(A∩B)∪C等于 ( )
A.{0,1,2,6,8} B.{3,7,8} C.{1,3,7,8} D.{1,3,6,7,8}
参考答案:
C
二、 填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分
11. 已知函数,满足对任意的实数,都有成立,则实数a的取值范围为__________.
参考答案:
若对任意的实数都有成立,
则函数在上为减函数,
∵函数,
故,
计算得出:.
12. 过点(,0)引直线l与曲线y=相交于A,B两点,O为坐标原点,当△AOB的面积取最大值时,直线l的斜率等于 .
参考答案:
﹣
【考点】直线与圆的位置关系.
【专题】直线与圆.
【分析】通过曲线方程确定曲线表示单位圆在x轴上方的部分(含于x轴的交点),直线与曲线有两个交点,且直线不与x轴重合,从而确定直线斜率
﹣1<k<0,用含k的式子表示出三角形AOB的面积,利用二次函数求最值,确定直线斜率k的值.
【解答】解:由,得
x2+y2=1(y≥0)
∴曲线表示単位圆在x轴上方的部分(含于x轴的交点)
由题知,直线斜率存在,设直线l的斜率为k,
若直线与曲线有两个交点,且直线不与x轴重合
则﹣1<k<0
∴直线l的方程为:
即
则圆心O到直线l的距离
直线l被半圆所截得的弦长为
|AB|=
∴
=
=
=
令
则
当
S△AOB有最大值为
此时,
∴
又∵﹣1<k<0
∴
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,利用数形结合,二次函数求最值等思想进行解答.
13. 函数的最小正周期是 .
参考答案:
14. 某市某年各月的日最高气温(℃)数据的茎叶图如图所示,若图中所有数据的中位数与平均数相等,则x+y=__________.
参考答案:
18
【分析】
先计算数据的中位数为12,再利用平均值公式得到答案。
【详解】根据茎叶图:共有12个数,中位数为
平均数为:
故答案为18
【点睛】本题考查了中位数和平均数的计算,意在考查学生的计算能力.
15. sin960°的值为 .
参考答案:
略
16. 已知函数,若,则此函数的单调递增区间是_____________.
参考答案:
(-1,1)
17. 当时,函数的值域为 .
参考答案:
三、 解答题:本大题共5小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤
18. 某中学高一女生共有450人,为了了解高一女生的身高情况,随机抽取部分高一女生测量身高,所得数据整理后列出频率分布表如下:
组别
频数
频率
145.5~149.5
8
0.16
149.5~153.5
6
0.12
153.5~157.5
14
0.28
157.5~161.5
10
0.20
161.5~165.5
8
0.16
165.5~169.5
m
n
合计
M
N
(1)求出表中字母m、n、M、N所对应的数值;
(2)在给出的直角坐标系中画出频率分布直方图;
(3)估计该校高一女生身高在149.5~165.5 cm范围内有多少人?
参考答案:
略
19. (本小题满分8分)如图,在三棱锥中,,为的中点,⊥平面,垂足落在线段上.
(1)证明:⊥;
(2)已知,,,.
求二面角的大小.
参考答案:
(1)证明:平面,
为中点,
平面
.
(2)作于,连
由(1)知平面
,
为二面角的平面角
易得
进而得
.即二面角的大小为.
略
20. 设△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,a=btanA,且B为钝角.
(Ⅰ)证明:B﹣A=;
(Ⅱ)求sinA+sinC的取值范围.
参考答案:
【考点】HP:正弦定理.
【分析】(Ⅰ)由题意和正弦定理可得sinB=cosA,由角的范围和诱导公式可得;
(Ⅱ)由题意可得A∈(0,),可得0<sinA<,化简可得sinA+sinC=﹣2(sinA﹣)2+,由二次函数区间的最值可得.
【解答】解:(Ⅰ)由a=btanA和正弦定理可得==,
∴sinB=cosA,即sinB=sin(+A)
又B为钝角,∴+A∈(,π),
∴B=+A,∴B﹣A=;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知C=π﹣(A+B)=π﹣(A++A)=﹣2A>0,
∴A∈(0,),∴sinA+sinC=sinA+sin(﹣2A)
=sinA+cos2A=sinA+1﹣2sin2A
=﹣2(sinA﹣)2+,
∵A∈(0,),∴0<sinA<,
∴由二次函数可知<﹣2(sinA﹣)2+≤
∴sinA+sinC的取值范围为(,]
【点评】本题考查正弦定理和三角函数公式的应用,涉及二次函数区间的最值,属基础题.
21. (本小题满分12分)
如图,四棱锥P-ABCD的底面是正方形,PA⊥底面ABCD,PA=2,∠PDA=45°,点E、F分别为棱AB、PD的中点.
(Ⅰ)求证:AF∥平面PCE;
(Ⅱ)求三棱锥C-BEP的体积.
参考答案:
(Ⅰ)取PC的中点G,连结FG、EG,
∴FG为△CDP的中位线,
∴FGCD,
∵四边形ABCD为矩形,E为AB的中点,
∴ABCD,
∴FGAE,
∴四边形AEGF是平行四边形,
∴AF∥EG,
又EG平面PCE,AF平面PCE,
∴AF∥平面PCE;
(Ⅱ)三棱锥C-BEP即为三棱锥P-BCE,
PA是三棱锥P-BCE的高,
Rt△BCE中,BE=1,BC=2,
∴三棱锥C-BEP的体积
V三棱锥C-BEP=V三棱锥P-BCE=.
略
22. 一个盒子中装有张卡片,每张卡片上写有个数字,数字分别是、、、.现从盒子中随机抽取卡片.
(I)若一次抽取张卡片,求张卡片上数字之和大于的概率;
(II)若第一次抽张卡片,放回后再抽取张卡片,求两次抽取中至少一次抽到数字的概率.
参考答案:
解:
(1)设表示事件“抽取张卡片上的数字之和大于”,
任取三张卡片,三张卡片上的数字全部可能的结果是,,,.其中数字之和大于的是,,
所以.
(2)设表示事件“至少一次抽到”,
第一次抽1张,放回后再抽取一张卡片的基本结果有:,共个基本结果.
事件包含的基本结果有,共个基本结果.
所以所求事件的概率为.
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