
?北京市昌平區(qū)新學(xué)道臨川學(xué)校2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試卷(解析版)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)
1.已知集合A={x|﹣2≤x≤0},B={﹣2,﹣1,0,1,2},則A∩B=( )
A.{﹣2,﹣1,0,1,2} B.{x|﹣2≤x≤2}
C.{﹣2,﹣1,0} D.{﹣2≤x≤0}
2.已知命題p:?x∈[0,π],sinx≥0,則命題p的否定為( ?。?br />
A.?x?[0,π],sinx≥0 B.?x∈[0,π],sinx≥0
C.?x?[0,π],sinx<0 D.?x∈[0,π],sinx<0
3.若a>b,c<0,則下列不等式成立的是( )
A.a(chǎn)c2>bc2 B. C.a(chǎn)+c<b+c D.a(chǎn)>b﹣c
4.“x是第二象限角”是“cosx<0”的( ?。?br />
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
5.下列函數(shù)中,既是奇函數(shù)又在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增的是( ?。?br />
A.f(x)=sinx B.f(x)=x2 C. D.f(x)=x3
6.已知cosα=﹣?,0<α<π,則tanα的值為( ?。?br />
A.﹣? B.? C.﹣? D.±?
7.已知a=0.63,b=30.6,c=log30.6,則( ?。?br />
A.a(chǎn)<b<c B.b<a<c C.c<a<b D.c<b<a
8.為了得到函數(shù)y=sin(2x﹣)的圖象,可以將函數(shù)y=sin2x的圖象( ?。?br />
A.向左平移個(gè)單位長度 B.向右平移個(gè)單位長度
C.向左平移個(gè)單位長度 D.向右平移個(gè)單位長度
9.中國的5G技術(shù)領(lǐng)先世界,5G技術(shù)的數(shù)學(xué)原理之一便是著名的香農(nóng)公式:.它表示:在受噪聲干擾的信道中,最大信息傳遞速度C取決于信道帶寬W,信道內(nèi)信號的平均功率S,信道內(nèi)部的高斯噪聲功率N的大小,其中叫做信噪比.當(dāng)信噪比比較大時(shí),公式中真數(shù)中的1可以忽略不計(jì).按照香農(nóng)公式,若不改變帶寬W,而將信噪比從1000提升至10000,則C大約增加了( ?。?br />
A.11% B.22% C.33% D.100%
10.已知函數(shù)f(x)=2x,g(x)=logax(a>1),h(x)=kx(k>0),則下列結(jié)論正確的是( ?。?br />
A.函數(shù)f(x)和h(x)的圖象有且只有一個(gè)公共點(diǎn)
B.?x0∈R,當(dāng)x>x0時(shí),恒有g(shù)(x)>h(x)
C.當(dāng)a=2時(shí),?x0∈(0,+∞),f(x0)<h(x0)
D.當(dāng)時(shí),方程g(x)=h(x)有解
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分.請將答案填在對應(yīng)題號的位置上.)
11.(5分)已知函數(shù)則f(f(2))= ?。?br />
12.(5分)若函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)為偶函數(shù),則φ的一個(gè)值為 ?。▽懗鲆粋€(gè)即可)
13.(5分)函數(shù)的定義域?yàn)? ?。?br />
14.(5分)如圖,半徑為1的圓M與直線l相切于點(diǎn)A,圓M沿著直線l滾動(dòng).當(dāng)圓M滾動(dòng)到圓M′時(shí),圓M′與直線l相切于點(diǎn)B,點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A′,線段AB的長度為,則點(diǎn)M′到直線BA′的距離為 ?。?br />
15.(5分)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇﹣1,1),其圖象如圖所示.函數(shù)g(x)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù),滿足g(x+2)=g(x),且當(dāng)x∈[﹣1,0]時(shí),g(x)=f(x).
給出下列三個(gè)結(jié)論:
①;
②函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于直線x=﹣1對稱
③不等式g(x)>0的解集為R;
④函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[2k,2k+1],k∈Z.
其中所有正確結(jié)論的序號是 ?。?br />
三、解答題(本大題共6小題,共85分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
16.(14分)設(shè)全集U=R,集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|x﹣a≥0}(a∈R).
(Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),求A∪B,?UB;
(Ⅱ)若B∩?UA≠?,求a的取值范圍.
17.(14分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α以O(shè)x為始邊,點(diǎn)P(,﹣1)位于角α的終邊上.
(Ⅰ)求sinα和的值;
(Ⅱ)若α∈(﹣π,π),求函數(shù)f(x)=tan(x﹣α)的定義域和單調(diào)遞增區(qū)間.
18.(14分)已知函數(shù)f(x)=a?log2(x+2)+b的圖象過原點(diǎn),且f(2)=2.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(Ⅱ)求不等式f(x)>0的解集;
(Ⅲ)若函數(shù),判斷函數(shù)g(x)的奇偶性,并證明你的結(jié)論.
19.(14分)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,φ∈(0,).
從條件①、條件②、條件③這三個(gè)條件中選擇兩個(gè)作為已知條件,求:
(Ⅰ)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)f(x)在區(qū)間[﹣,]的最大值和最小值.
條件①:函數(shù)f(x)最小正周期為π;
條件②:函數(shù)f(x)圖象關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱;
條件③:函數(shù)f(x)圖象關(guān)于對稱.
20.(14分)已知函數(shù)是奇函數(shù).
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)判斷f(x)的單調(diào)性;(只需寫出結(jié)論)
(Ⅲ)若不等式f(2x﹣x2)+f(m﹣x)<0恒成立,求m的取值范圍.
21.(15分)已知函數(shù).
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求f(x)在區(qū)間[0,π]上的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅲ)將函數(shù)f(x)的圖象向左平移m(m>0)個(gè)單位長度,所得函數(shù)圖象與函數(shù)y=cos2x的圖象重合,求實(shí)數(shù)m的最小值.
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)
1.已知集合A={x|﹣2≤x≤0},B={﹣2,﹣1,0,1,2},則A∩B=( ?。?br />
A.{﹣2,﹣1,0,1,2} B.{x|﹣2≤x≤2}
C.{﹣2,﹣1,0} D.{﹣2≤x≤0}
【分析】利用交集的定義可解.
【解答】解:因?yàn)榧螦={x|﹣2≤x≤0},B={﹣2,﹣1,0,1,2},
則A∩B={﹣2,﹣1,0},
故選:C.
【點(diǎn)評】本題考查交集的定義,屬于基礎(chǔ)題.
2.已知命題p:?x∈[0,π],sinx≥0,則命題p的否定為( ?。?br />
A.?x?[0,π],sinx≥0 B.?x∈[0,π],sinx≥0
C.?x?[0,π],sinx<0 D.?x∈[0,π],sinx<0
【分析】根據(jù)含有量詞的命題的否定即可得到結(jié)論.
【解答】解:命題為全稱命題,則命題的否定為:?x∈[0,π],sinx<0,
故選:D.
【點(diǎn)評】本題主要考查含有量詞的命題的否定,比較基礎(chǔ).
3.若a>b,c<0,則下列不等式成立的是( ?。?br />
A.a(chǎn)c2>bc2 B. C.a(chǎn)+c<b+c D.a(chǎn)>b﹣c
【分析】利用不等式的基本性質(zhì)即可判斷出正誤.
【解答】解:∵a>b,c<0,
∴ac2>bc2,與大小關(guān)系不確定,a+c>b+c,a與b﹣c的大小關(guān)系不確定.
則下列不等式成立的是A.
故選:A.
【點(diǎn)評】本題考查了不等式的基本性質(zhì),考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
4.“x是第二象限角”是“cosx<0”的( ?。?br />
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【分析】利用充分條件、必要條件可解.
【解答】解:當(dāng)x是第二象限角,則cosx<0,故充分性成立,
若cosx<0,則x終邊落在第二、三象限角或x軸非正半軸,故必要性不成立,
故“x是第二象限角”是“cosx<0”的充分不必要條件,
故選:A.
【點(diǎn)評】本題考查充分條件、必要條件相關(guān)知識,屬于基礎(chǔ)題.
5.下列函數(shù)中,既是奇函數(shù)又在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增的是( ?。?br />
A.f(x)=sinx B.f(x)=x2 C. D.f(x)=x3
【分析】逐個(gè)判斷各個(gè)選項(xiàng)中函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性即可.
【解答】解:對于A,函數(shù)f(x)=sinx為周期函數(shù),在(0,+∞)上不是增函數(shù),故A錯(cuò)誤,
對于B,函數(shù)f(x)=x2是偶函數(shù),故B錯(cuò)誤,
對于C,函數(shù)f(x)=是奇函數(shù),且在(0,+∞)上單調(diào)遞減,故C錯(cuò)誤,
對于D,函數(shù)f(x)=x3是奇函數(shù),且在R上單調(diào)遞增,故D正確,
故選:D.
【點(diǎn)評】本題主要考查了單調(diào)性、奇偶性的判斷,屬于基礎(chǔ)題.
6.已知cosα=﹣?,0<α<π,則tanα的值為( ?。?br />
A.﹣? B.? C.﹣? D.±?
【分析】根據(jù)α的范圍和cosα的值,求出sinα的值,從而求出tanα的值即可.
【解答】解:∵cosα=﹣?,0<α<π,
∴α∈(,π),
∴sinα=,
則tanα==﹣,
故選:C.
【點(diǎn)評】本題考查了同角三角函數(shù)的關(guān)系,考查轉(zhuǎn)化思想,是基礎(chǔ)題.
7.已知a=0.63,b=30.6,c=log30.6,則( ?。?br />
A.a(chǎn)<b<c B.b<a<c C.c<a<b D.c<b<a
【分析】利用對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)求解.
【解答】解:0<0.63<0.60=1,
則0<a<1,
b=30.6>30=1,
c=log30.6<log31=0,
故c<a<b.
故選:C.
【點(diǎn)評】本題考查三個(gè)數(shù)的大小的求法,是基礎(chǔ)題.
8.為了得到函數(shù)y=sin(2x﹣)的圖象,可以將函數(shù)y=sin2x的圖象( ?。?br />
A.向左平移個(gè)單位長度 B.向右平移個(gè)單位長度
C.向左平移個(gè)單位長度 D.向右平移個(gè)單位長度
【分析】由題意利用y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,得出結(jié)論.
【解答】解:將函數(shù)y=sin2x的圖象向右平移個(gè)單位長度可得函數(shù)的圖象,
故選:D.
【點(diǎn)評】本題主要考查y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,屬于基礎(chǔ)題.
9.中國的5G技術(shù)領(lǐng)先世界,5G技術(shù)的數(shù)學(xué)原理之一便是著名的香農(nóng)公式:.它表示:在受噪聲干擾的信道中,最大信息傳遞速度C取決于信道帶寬W,信道內(nèi)信號的平均功率S,信道內(nèi)部的高斯噪聲功率N的大小,其中叫做信噪比.當(dāng)信噪比比較大時(shí),公式中真數(shù)中的1可以忽略不計(jì).按照香農(nóng)公式,若不改變帶寬W,而將信噪比從1000提升至10000,則C大約增加了( ?。?br />
A.11% B.22% C.33% D.100%
【分析】根據(jù)題意,信噪比比較大時(shí),公式中真數(shù)中的1可以忽略不計(jì),只需計(jì)算出信噪比10000比信噪比1000時(shí)提升的多少即可.
【解答】解:由題意可知,c1=Wlog2(1+10000)≈Wlog210000,
c2=Wlog2(1+1000)≈Wlog21000,
故提升了==,
故選:C.
【點(diǎn)評】本題考查了函數(shù)的簡單應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
10.已知函數(shù)f(x)=2x,g(x)=logax(a>1),h(x)=kx(k>0),則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)和h(x)的圖象有且只有一個(gè)公共點(diǎn)
B.?x0∈R,當(dāng)x>x0時(shí),恒有g(shù)(x)>h(x)
C.當(dāng)a=2時(shí),?x0∈(0,+∞),f(x0)<h(x0)
D.當(dāng)時(shí),方程g(x)=h(x)有解
【分析】由指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)與一次函數(shù)的性質(zhì)判斷A;畫圖說明B與C錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),由兩函數(shù)g(x)=與h(x)=kx都過點(diǎn)()判斷D.
【解答】解:對于A,函數(shù)f(x)和h(x)的圖象可能沒有交點(diǎn),可能僅有一個(gè)切點(diǎn),也可能有兩個(gè)交點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
對于B,作出函數(shù)g(x)=logax(a>1)與h(x)=kx(k>0)的圖象如圖,
兩函數(shù)在(0,+∞)上均為增函數(shù),當(dāng)h(x)均勻遞增,而g(x)增加的幅度越來越慢,
則?x0∈R,當(dāng)x>x0時(shí),恒有g(shù)(x)<h(x),故B錯(cuò)誤;
對于C,取k=1>0,此時(shí)h(x)=x,
在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi)作出函數(shù)f(x)=2x與h(x)=x的圖象如圖,
由圖可知,對于任意x∈(0,+∞),都有g(shù)(x)>h(x),故C錯(cuò)誤;
對于D,當(dāng)時(shí),g(x)=logax=,過點(diǎn)(),而h(x)=kx也過點(diǎn)(),
∴方程g(x)=h(x)有解,故D正確.
故選:D.
【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)恒成立問題的判定,考查數(shù)形結(jié)合思想,是中檔題.
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分.請將答案填在對應(yīng)題號的位置上.)
11.(5分)已知函數(shù)則f(f(2))= ?。?br />
【分析】根據(jù)題意,由函數(shù)的解析式計(jì)算可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,函數(shù)則f(2)=﹣1=﹣,
則f(f(2))=f(﹣)=(﹣)2﹣2×(﹣)=;
故答案為:.
【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)值的計(jì)算,涉及分段函數(shù)的解析式,屬于基礎(chǔ)題.
12.(5分)若函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)為偶函數(shù),則φ的一個(gè)值為 ?。▽懗鲆粋€(gè)即可)
【分析】由條件根據(jù)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的奇偶性可得 φ=kπ+,k∈Z,從而得出結(jié)論.
【解答】解:∵函數(shù)y=sin(2x+φ)為偶函數(shù),∴φ=kπ+,k∈Z,
故可取φ=,
故答案為:.
【點(diǎn)評】本題主要考查正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的奇偶性,屬于基礎(chǔ)題.
13.(5分)函數(shù)的定義域?yàn)? [2,+∞) .
【分析】根據(jù)函數(shù)的解析式,列出使函數(shù)解析式有意義的不等式組,求出解集即可.
【解答】解:由題意,可知,解得x≥2,
所以函數(shù)的定義域?yàn)閇2,+∞).
故答案為:[2,+∞).
【點(diǎn)評】本題考查了函數(shù)定義域的求法,解題的關(guān)鍵是列出使函數(shù)解析式有意義的不等式組,是基礎(chǔ)題目.
14.(5分)如圖,半徑為1的圓M與直線l相切于點(diǎn)A,圓M沿著直線l滾動(dòng).當(dāng)圓M滾動(dòng)到圓M′時(shí),圓M′與直線l相切于點(diǎn)B,點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A′,線段AB的長度為,則點(diǎn)M′到直線BA′的距離為 ?。?br />
【分析】根據(jù)條件可得圓旋轉(zhuǎn)了圓周,作圖可得到△A'M'B是等腰直角三角形,進(jìn)而可求得M'到A'M的距離.
【解答】解:根據(jù)條件可知圓周長為2π,
∵BA==×2π,故可得A′位置如圖:
∠A'M'B=90°,則△A'M'B是等腰直角三角形,
則M'到A'B的距離d=.
故答案為:.
【點(diǎn)評】本題考查點(diǎn)到直線的距離,考查數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化與數(shù)形結(jié)合思想,是中檔題.
15.(5分)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇﹣1,1),其圖象如圖所示.函數(shù)g(x)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù),滿足g(x+2)=g(x),且當(dāng)x∈[﹣1,0]時(shí),g(x)=f(x).
給出下列三個(gè)結(jié)論:
①;
②函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于直線x=﹣1對稱
③不等式g(x)>0的解集為R;
④函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[2k,2k+1],k∈Z.
其中所有正確結(jié)論的序號是 ?、佗堋。?br />
【分析】根據(jù)題意可得g(1)=g(﹣1)=f(﹣1),進(jìn)而判斷①,由偶函數(shù)的性質(zhì)可得g(x+2)=g(﹣x),所以函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱,進(jìn)而判斷②,由g(0)=f(0)=0可判斷③,結(jié)合函數(shù)g(x)的奇偶性和周期性可判斷④.
【解答】解:對于①,∵函數(shù)g(x)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù),∴g(1)=g(﹣1)=f(﹣1)=,故①正確,
對于②,∵函數(shù)g(x)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù),∴g(﹣x)=g(x),
∴g(x+2)=g(﹣x),∴函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱,
又因?yàn)間(x)滿足g(x+2)=g(x),所以g(x)為周期為2的周期函數(shù),
∴函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于直線x=﹣1對稱,故②正確,
對于③,由題意可知,g(0)=f(0)=0,故③錯(cuò)誤,
對于④,由題意可知,g(x)在[﹣1,0]上單調(diào)遞減,又g(x)為偶函數(shù),圖象關(guān)于y軸對稱,
所以g(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,
又因?yàn)間(x)為周期為2的周期函數(shù),
所以函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[2k,2k+1],k∈Z,故④正確,
故答案為:①②④.
【點(diǎn)評】本題主要考查了函數(shù)的奇偶性、對稱性和周期性,屬于中檔題.
三、解答題(本大題共6小題,共85分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
16.(14分)設(shè)全集U=R,集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|x﹣a≥0}(a∈R).
(Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),求A∪B,?UB;
(Ⅱ)若B∩?UA≠?,求a的取值范圍.
【分析】利用集合的運(yùn)算可解.
【解答】解:因?yàn)榧螦={x|x2﹣2x﹣3>0}={x|x<﹣1或x>3},B={x|x﹣a≥0}={x|x≥a},
(Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),B={x|x≥1},
則A∪B={x|x<﹣1或x≥1},
?UB={x|x<1},
(Ⅱ)若B∩?UA≠?,又?UA={x|﹣1≤x≤3},
則a≤3,
則a的取值范圍為(﹣∞,3].
【點(diǎn)評】本題考查集合相關(guān)運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.
17.(14分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,角α以O(shè)x為始邊,點(diǎn)P(,﹣1)位于角α的終邊上.
(Ⅰ)求sinα和的值;
(Ⅱ)若α∈(﹣π,π),求函數(shù)f(x)=tan(x﹣α)的定義域和單調(diào)遞增區(qū)間.
【分析】(Ⅰ)利用三角函數(shù)的定義,結(jié)合兩角和與差的三角函數(shù)轉(zhuǎn)化求解sinα和的值;
(Ⅱ)求解角α的范圍,然后利用正切函數(shù)的定義域以及單調(diào)區(qū)間求解即可.
【解答】解:(Ⅰ)∵點(diǎn)P(,﹣1)位于角α的終邊上,cosα=,sinα=﹣,
=+=.
(Ⅱ)α∈(﹣π,π),cosα=,sinα=﹣,
可得α=,函數(shù)f(x)=tan(x+),x+≠kπ+,k∈Z,
∴x≠kπ+.k∈Z,
kπ﹣<x+<kπ+,k∈Z,解得x∈(kπ﹣,kπ+),
所以函數(shù)f(x)=tan(x﹣α)的定義域{x|x≠kπ+,k∈Z}和單調(diào)遞增區(qū)間(kπ﹣,kπ+)k∈Z.
【點(diǎn)評】本題考查兩角和與差的三角函數(shù),三角函數(shù)的定義的應(yīng)用,是中檔題.
18.(14分)已知函數(shù)f(x)=a?log2(x+2)+b的圖象過原點(diǎn),且f(2)=2.
(Ⅰ)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(Ⅱ)求不等式f(x)>0的解集;
(Ⅲ)若函數(shù),判斷函數(shù)g(x)的奇偶性,并證明你的結(jié)論.
【分析】(Ⅰ)根據(jù)題意得到關(guān)于a,b的方程組,即可求出a,b的值.
(Ⅱ)根據(jù)對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)求解.
(Ⅲ)利用函數(shù)奇偶性的定義證明即可.
【解答】解:(Ⅰ)∵函數(shù)f(x)=a?log2(x+2)+b的圖象過原點(diǎn),
∴a+b=0,
又∵f(2)=2,∴2a+b=2,
即,解得,
所以a的值為2,b的值為﹣2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,f(x)=2log2(x+2)﹣2,
所以不等式為2log2(x+2)﹣2>0,即log2(x+2)>1,
∴x+2>2,
∴x>0,
即不等式的解集為(0,+∞).
(Ⅲ)函數(shù)g(x)為奇函數(shù),證明如下:
函數(shù)g(x)=,定義域?yàn)镽,
又∵g(﹣x)===﹣g(x),
∴函數(shù)g(x)為奇函數(shù).
【點(diǎn)評】本題主要考查了對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),考查了函數(shù)奇偶性的證明,屬于基礎(chǔ)題.
19.(14分)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,φ∈(0,).
從條件①、條件②、條件③這三個(gè)條件中選擇兩個(gè)作為已知條件,求:
(Ⅰ)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)f(x)在區(qū)間[﹣,]的最大值和最小值.
條件①:函數(shù)f(x)最小正周期為π;
條件②:函數(shù)f(x)圖象關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱;
條件③:函數(shù)f(x)圖象關(guān)于對稱.
【分析】選條件①②時(shí),(Ⅰ)首先求出函數(shù)的關(guān)系式,進(jìn)一步利用整體思想的應(yīng)用求出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,(Ⅱ)利用函數(shù)的定義域求出函數(shù)的值域,進(jìn)一步求出函數(shù)的最值.
選條件①③時(shí),(Ⅰ)首先求出函數(shù)的關(guān)系式,進(jìn)一步利用整體思想的應(yīng)用求出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,(Ⅱ)利用函數(shù)的定義域求出函數(shù)的值域,進(jìn)一步求出函數(shù)的最值.
選條件②③時(shí),不能確定函數(shù)的關(guān)系式.
【解答】解:選條件①②時(shí),(Ⅰ)函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ),由于函數(shù)的最小正周期為π,所以ω=2,
當(dāng)x=﹣時(shí),f(﹣)=sin(φ)=0,故φ=kπ,整理得φ=kπ+(k∈Z),
由于φ∈(0,),所以φ=.
故f(x)=sin(2x+).
令(k∈Z),
整理得:(k∈Z),
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為[](k∈Z).
(Ⅱ)由于,故;
當(dāng)x=時(shí),函數(shù)取得最小值為,當(dāng)x=時(shí),函數(shù)取得最大值為1.
選條件①③時(shí),
(Ⅰ)由于函數(shù)的做小正周期為π,所以ω=2,
函數(shù)f(x)圖象關(guān)于對稱.故,所以φ=kπ+,整理得φ=kπ+(k∈Z),
由于φ∈(0,),所以φ=.
故f(x)=sin(2x+).
令(k∈Z),
整理得:(k∈Z),
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為[](k∈Z).
(Ⅱ)由于,故;
當(dāng)x=時(shí),函數(shù)取得最小值為,當(dāng)x=時(shí),函數(shù)取得最大值為1.
選條件②③時(shí),
(Ⅰ)由于函數(shù)f(x)圖象關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱,故(k1∈Z),
函數(shù)f(x)圖象關(guān)于對稱,故(k2∈Z),
故沒法確定ω和φ的值,故不能確定函數(shù)的關(guān)系式.
【點(diǎn)評】本題考查的知識要點(diǎn):函數(shù)的關(guān)系式的求法,正弦型函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用,主要考查學(xué)生的運(yùn)算能力和數(shù)學(xué)思維能力,屬于基礎(chǔ)題.
20.(14分)已知函數(shù)是奇函數(shù).
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)判斷f(x)的單調(diào)性;(只需寫出結(jié)論)
(Ⅲ)若不等式f(2x﹣x2)+f(m﹣x)<0恒成立,求m的取值范圍.
【分析】(I)根據(jù)題意可知f(0)=0,即可列出等式求解a;
(II)f(x)的值隨著x的值增大而增大,故函數(shù)f(x)為增函數(shù);
(Ⅲ)根據(jù)函數(shù)的奇偶性可將不等式轉(zhuǎn)化為f(2x﹣x2)>f(m﹣x),再由函數(shù)的單調(diào)性可得x2﹣2x﹣m>0恒成立,再求出m的取值范圍.
【解答】解:(I)∵f(x)為奇函數(shù),定義域?yàn)镽,
∴f(0)=0,即2,解得,
當(dāng)時(shí),,
此時(shí),
即f(﹣x)=﹣f(x),∴函數(shù)為奇函數(shù).
(II)f(x)的定義域?yàn)镽,任取x1>x2,
則=,
∵y=2x在R上單調(diào)遞增,∴,
∴f(x1)>f(x2),故f(x)在R上單調(diào)遞增.
∴為增函數(shù);
(Ⅲ)不等式f(2x﹣x2)+f(m﹣x)<0恒成立,
即f(m﹣x)<﹣f(2x﹣x2)恒成立,
∵f(x)在定義域R上是奇函數(shù),∴f(x2﹣2x)>f(m﹣x),
又為增函數(shù),∴x2﹣2x>m﹣x恒成立,
由x2﹣x﹣m>0恒成立,有Δ=1+4m<0,解得m<﹣,
∴m的取值范圍是(﹣∞,﹣).
【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)的恒成立問題,考查學(xué)生的運(yùn)算能力,屬于中檔題.
21.(15分)已知函數(shù).
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求f(x)在區(qū)間[0,π]上的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅲ)將函數(shù)f(x)的圖象向左平移m(m>0)個(gè)單位長度,所得函數(shù)圖象與函數(shù)y=cos2x的圖象重合,求實(shí)數(shù)m的最小值.
【分析】(I)根據(jù)已知條件,結(jié)合三角函數(shù)的恒等變換公式,即可求解.
(II)根據(jù)已知條件,結(jié)合正弦型函數(shù)的單調(diào)性,即可求解.
(Ⅲ)根據(jù)已知條件,結(jié)合三角函數(shù)平移變換公式,即可求解.
【解答】解:(I)
=cos2x+
=
=,
故f()=..
(II)由(I)可得,f(x)=,
令,k∈Z,解得,
∵x∈[0,π],
∴f(x)在區(qū)間[0,π]上的單調(diào)遞減區(qū)間為.
(Ⅲ)將函數(shù)f(x)的圖象向左平移m(m>0)個(gè)單位長度,
則函數(shù)g(x)=sin(2x+2m+)的圖象與函數(shù)y=cos2x的圖象重合,
故2m+=,解得m=(k∈Z),
當(dāng)k=0時(shí),m取得最小值.
【點(diǎn)評】本題主要考查正弦型函數(shù)圖象的應(yīng)用,屬于中檔題.
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這是一份2021北京昌平區(qū)新學(xué)道臨川學(xué)校高二上學(xué)期期末考試數(shù)學(xué)(文)試題含答案
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