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湖北省宜昌市枝江七星台镇职业中学2022-2023学年高一数学理上学期期末试题含解析
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. 若不等式和不等式的解集相同,则的值为( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
略
2. 已知函数(且)在上的最大值与最小值之和为,则的值为( ).
A. B. C. D.
参考答案:
C
解:因为函数(且),
所以函数在时递增,最大值为;
最小值为,
函数在时递减,
最大值为,最小值为;
故最大值和最小值的和为:.
∴,(舍).
故选.
3. 已知△ABC中,,,为AB边上的中点,则 ( )
A. 0 B. 25 C. 50 D. 100
参考答案:
C
【分析】
三角形为直角三角形,CM为斜边上的中线,故可知其长度,由向量运算法则,对式子进行因式分解,由平行四边形法则,求出向量,由长度计算向量积.
【详解】由勾股定理逆定理可知三角形为直角三角形,CM为斜边上的中线,所以,
原式=.
故选C.
【点睛】本题考查向量的线性运算及数量积,数量积问题一般要将两个向量转化为已知边长和夹角的两向量,但本题经化简能得到共线的两向量所以直接根据模的大小计算即可.
4. 已知集合M={x|x2﹣1≤0},N={x|<2x+1<4,x∈Z},则M∩N=( )
A.{﹣1,0} B.{1} C.{﹣1,0,1} D.?
参考答案:
A
【考点】交集及其运算;指、对数不等式的解法.
【分析】求出集合MN,然后求解交集即可.
【解答】解:集合M={x|x2﹣1≤0}={x|﹣1≤x≤1},
N={x|<2x+1<4,x∈Z}={x|﹣2<x<1,x∈Z}={﹣1,0},
则M∩N={﹣1,0}
故选:A
5. 设,若时,均有恒成立,则( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
略
6. 设函数f(x)对任意x、y满足f(x+y)=f(x)+f(y),且f(2)=4,则f(-1)的值为( )
A.-2 B. C.±1 D.2
参考答案:
A
略
7. 已知向量,,且,则m=( )
A. B. C. 2 D. -2
参考答案:
A
【分析】
根据题意得到,求解,即可得出结果.
【详解】因为,,且,
所以,解得.
故选A
【点睛】本题主要考查由向量共线求参数的问题,熟记向量的坐标运算即可,属于基础题型.
8. 已知集合A ={x | x ( x -1) = 0},那么 ( )
A.0∈A B. 1A C.∈A D. 0A
参考答案:
A
9. 已知某几何体的俯视图是如图所示的矩形,正视图(或称主视图)是一个底边长为8、高为4的等腰三角形,侧视图(或称左视图)是一个底边长为6、高为4的等腰三角形.则该几何体的体积为
A.48 B.64
C.96 D.192
参考答案:
B
10. 函数的定义域是( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
略
二、 填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分
11. 下列几个命题
①方程的有一个正实根,一个负实根,则;
②,,,这是一个从集合A到集合B的映射;
③函数的值域是,则函数的值域为;
④函数 f(x)=|x|与函数g(x)=是同一函数;
⑤一条曲线和直线的公共点个数是,则的值不可能是1.
其中正确的有__________________
参考答案:
①⑤.
12. 计算= .
参考答案:
考点:两角和与差的正切函数.
专题:三角函数的求值.
分析:利用两角差的正切公式把要求的式子化为tan(45°﹣15°)=tan30°,从而求得结果.
解答: 解:==tan(45°﹣15°)=tan30°=,
故答案为:.
点评:本题主要考查两角差的正切公式的应用,属于基础题.
13. (5分)已知集合A={x|0<x≤2,x∈Z},则集合A的子集个数 .
参考答案:
4
考点: 子集与真子集.
专题: 规律型.
分析: 根据条件求出集合A,利用子集的关系即可得到结论.
解答: ∵A={x|0<x≤2,x∈Z}={1,2},
∴对应的子集为?,{1},{2},{1,2},共4个.
故答案为:4.
点评: 本题主要考查集合子集个数的判断,比较基础.
14. 已知,则 .
参考答案:
-6
略
15. 数列中,,,则__________.
参考答案:
∵在数列中,,
∴,
∴,,,,,
∴.
16. 有下列命题:
①函数f(﹣x+2)与y=f(x﹣2)的图象关于y轴对称
②若函数f(x)=ex,则对任意的x1,x2∈R,都有
③若函数f(x)=loga|x|(a>0,a≠1)在(0,+∞)上单调递增,则f(﹣2)>f(a+1)
④若函数f(x+2013)=x2﹣2x﹣1(x∈R),则函数的最小值为﹣2
其中正确的序号是 .
参考答案:
②④
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】①令t=﹣x+2,知y=f(t)与y=f(﹣t)的图象关于y轴对称,从而得出y=f(﹣x+2)与y=f(x﹣2)的图象的对称性;
②利用作商法,结合基本不等式,判定是否成立即可;
③由函数f(x)的单调性与奇偶性判定命题是否正确;
④利用换元法求出函数f(x)的解析式,再求出f(x)的最小值,即可判定命题是否正确.
【解答】解:①设t=﹣x+2,∴x﹣2=﹣t,
∴函数化为y=f(t)与y=f(﹣t),
两函数图象关于直线t=0对称,
由t=﹣x+2=0得:x=2,
∴y=f(﹣x+2)与y=f(x﹣2)的图象关于直线x=2对称;
∴命题①错误;
②∵f(x)=ex,对任意的x1,x2∈R,
有=
=+≥2
=2×=1,
∴,
∴命题②正确;
③当函数f(x)=loga|x|(a>0,a≠1)在(0,+∞)上单调递增时,
a>1,∴a+1>2,
∴f(a+1)>f(2);
又f(﹣2)=f(2),
∴f(a+1)>f(﹣2);
∴命题③错误;
④∵函数f(x+2013)=x2﹣2x﹣1(x∈R),
设x+2013=t,则x=t﹣2013;
∴f(t)=(t﹣2013)2﹣2(t﹣2013)﹣1
=(t﹣2013﹣1)2﹣1﹣1
=(t﹣2014)2﹣2,
即f(x)=(x﹣2014)2﹣2;
∴函数f(x)的最小值为﹣2,
∴命题④正确;
综上知,正确命题的序号是②④;
故答案为:②④.
17. 已知f(x5)=lg x,则f(10)=_______。
参考答案:
略
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. (14分)对于函数f(x),我们把使得f(x)=x成立的x称为函数f(x)的“不动点”;把使得f(f(x))=x成立的x称为函数f(x)的“稳定点”,函数f(x)的“不动点”和“稳定点”构成的集合分别记为A和B,即A={x|f(x)=x},B={x|f(f(x))=x}.
(1)求证:A?B;
(2)若f(x)=2x﹣1,求集合B;
(3)若f(x)=x2﹣a,且A=B≠?,求实数a的取值范围.
参考答案:
考点: 二次函数的性质;函数的值.
专题: 函数的性质及应用.
分析: (1)分类求解若A=?,则A?B显然成立; 若A≠?,
(2)得出f(f(t))=2(2x﹣1)﹣1=4x﹣3=x,求解即可.
(3)分类①△<0,a时,C=??A成立②△=0,A=时,C={﹣},A={,},C?A成立③△>0,总结即可.
解答: 解:(1)若A=?,则A?B显然成立;
若A≠?,
设t∈A,则f(t)=t,f(f(t))=f(t)=t
∴t∈B,
故A?B
(2)∵f(x)=2x﹣1,
∴f(f(t))=2(2x﹣1)﹣1=4x﹣3=x,
∴x=1
∴B={1}
(3)∵A≠?有实根,∴a
方程f(f(t))=(x2﹣a)2﹣a=x,可化为(x2﹣x﹣a)(x2+x﹣a+1)=0
设方程x2+x﹣a+1=0的解集为C,方程f(f(x))=x的解集B═A∪C
∵A=B,∴C?A
方程x2+x﹣a+1=0的判别式△=4a﹣3
①△<0,a时,C=??A成立
②△=0,A=时,C={﹣},A={,},C?A成立
③△>0,a时,不合题意
由①②③得a
综上所述a∈[,]
点评: 本题考查了集合,函数的性质,方程等问题,属于中档题,计算较麻烦,分类清晰,讨论详细.
19. 已知函数f(x)=log2(a为常数)是奇函数.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)若当x∈(1,3]时,f(x)>m恒成立.求实数m的取值范围.
参考答案:
【考点】对数函数的图象与性质.
【分析】(Ⅰ)根据奇函数的性质即可求出a的值,
(Ⅱ)先判读函数f(x)的单调性,再求出最值即可得到m的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)f(x)=log2是奇函数,
∴f(﹣x)=﹣f(x),
∴log2=﹣log2,即log2=,
∴a=1,
(Ⅱ)由题意:m<log2在x∈(1,3]时恒成立.
设1<x1<x2≤3,
∴g(x1)﹣g(x2)=﹣=,
∵x2﹣x1>0,x1﹣1>0,x2﹣1>0,
∴g(x1)﹣g(x2)>0,
∴g(x)在(1,3]上为减函数,
∴f(x)=log2g(x)在(1,3]上为减函数上为减函数.
当x=3时,f(x)有最小值,即f(x)min=1,
故m<1.
20. 已知三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=AC=AB,N为AB上一点,且AB=4AN,M,S分别为PB,BC的中点.
(1)证明:CM⊥SN;
(2)求SN与平面CMN所成角的大小.
参考答案:
(1) 设PA=1,以A为原点,AB,AC,AP所在直线分别为x,y,z轴正向建立空间直角坐标系如图所示,
则P(0,0,1),C(0,1,0),B(2,0,0),M(1,0,),N(,0,0),S(1,,0).
所以=(1,-1,),
=(-,-,0).
因为·=-++0=0,
所以CM⊥SN.
(2)=(-,1,0),
设a=(x,y,z)为平面CMN的一个法向量,则
即令x=2,得a=(2,1,-2).
因为|cos〈a,〉|===,
所以SN与平面CMN所成的角为45°.
21. 设D是函数y=f(x)定义域内的一个子集,若存在x0∈D,使得f(x0)=﹣x0成立,则称x0是f(x)的一个“次不动点”,也称f(x)在区间D上存在次不动点.设函数f(x)=log(4x+a?2x﹣1),x∈[0,1].
(Ⅰ)若a=1,求函数f(x)的次不动点
(Ⅱ)若函数f(x)在[0,1]上不存在次不动点,求实数a的取值范围.
参考答案:
【考点】对数函数的图象与性质.
【专题】新定义;转化思想;构造法;函数的性质及应用.
【分析】(Ⅰ)首先,根据所给a的值,代入后,结合次不动点的概念建
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