
?2020北京清華附中高一(上)期末
數(shù) 學
一.選擇題(每小題4分,共40分).
1.(4分)已知集合A={x|x2<1},且a∈A,則a的值可能為( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
2.(4分)下列函數(shù)在定義域內單調遞增的是( ?。?br />
A.y=x2 B.y=tanx C.y=0.5x D.y=lgx
3.(4分)若點P(4,3)在角α的終邊上,則cosα=( ?。?br />
A. B. C. D.
4.(4分)在a=log30.1,b=tan,c=2,d=sin2中,最大的數(shù)為( )
A.a B.b C.c D.d
5.(4分)“α+β=+2kπ,k∈Z”是“sinα=cosβ”的( ?。?br />
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
6.(4分)下列區(qū)間包含函數(shù)f(x)=x+log2x﹣5零點的為( ?。?br />
A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4) D.(4,5)
7.(4分)函數(shù)f(x)=的定義域為( ?。?br />
A.(﹣1,0)∪(0,+∞) B.[﹣1,0)∪(0,+∞)
C.[﹣1,+∞) D.(﹣1,+∞)
8.(4分)某車間分批生產某種產品,每批的生產準備費用為800元.若每批生產x件,則平均倉儲時間為天,且每件產品每天的倉儲費用為1元.為使平均每件產品的生產準備費用與倉儲費用之和最小,每批應生產產品( )
A.60件 B.80件 C.100件 D.120件
9.(4分)已知θ=(0,),sin2θ=,則sinθ﹣cosθ=( ?。?br />
A. B.﹣ C. D.﹣
10.(4分)若函數(shù)f(x)的圖象上存在一點A(x0,y0),滿足x0+y0=0,且x0y0≠0,稱函數(shù)f(x)為“可相反函數(shù)”.在:①y=sinx;②y=lnx;③y=x2+4x+1;④y=﹣e﹣x中,為“可相反函數(shù)”的全部序號是( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.②③④
二、填空題(每小題5分,共30分).
11.(5分)已知冪函數(shù)f(x)=xm經過點(2,),則f()= .
12.(5分)已知θ為第二象限角,且sinθ=,則sin(θ+)= .
13.(5分)已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分圖象如圖,則函數(shù)f(x)的單調遞增區(qū)間為 .
14.(5分)關于函數(shù)f(x)=sinx與g(x)=cosx有下面三個結論:
①函數(shù)f(x)的圖象可由函數(shù)g(x)的圖象平移得到:
②函數(shù)f(x)與函數(shù)g(x)在(,π)上均單調遞減;
③若直線x=t與這兩個函數(shù)的圖象分別交于不同的A,B兩點,則|AB|≤1.
其中全部正確結論的序號為 ?。?br />
15.(5分)已知函數(shù)f(x)=,若函數(shù)y=f(x)﹣k恰有兩個不同的零點.則實數(shù)k的取值范圍為 ?。?br />
16.(5分)定義:如果函數(shù)y=f(x)在定義域內給定區(qū)間[a,b]上存在x0(a<x0<b),滿足f(x0)=,則稱函數(shù)y=f(x)是[a,b]上的“平均值函數(shù)”.x0是它的一個均值點,若函數(shù)f(x)=x2+mx是[﹣1,1]上的平均值函數(shù),則實數(shù)m的取值范圍是 ?。?br />
三、解答題(共6小題,共80分).
17.(13分)計算:
(1)log64+2log63.
(2)×
(3)cos120°+tan135°.
18.(13分)已知=.
(1)若α為第三象限角,求cosα的值;
(2)求tan(α+)的值;
(3)求cos2α的值.
19.(13分)已知函數(shù)f(x)=|logax|(a>0,a≠1).
(1)若f(2)=,求實數(shù)a的值;
(2)若0<x1<x2,且f(x1)=f(x2),求x1x2的值;
(3)若函數(shù)f(x)在[,3]的最大值與最小值之和為2,求實數(shù)a的值.
20.(13分)已知函數(shù)f(x)=4cosxsin(x+).
(1)求f()的值;
(2)求函數(shù)f(x)的最小正周期及其圖象的對稱軸方程:
(3)對于任意x∈[0,m]均有f(x)≥f(0)成立,求實數(shù)m的取值范圍.
21.(14分)若函數(shù)f(x)的定義域為R,且存在非零實數(shù)T,使得對于任意x∈R,f(x+T)=Tf(x)恒成立,稱函數(shù)f(x)滿足性質P(T).
(1)分別判斷下列函數(shù)是否滿足性質P(1),并說明理由;
①f(x)=sin2πx;
②g(x)=cosπx.
(2)若函數(shù)f(x)既滿足性質P(2).又滿足性質P(3),求函數(shù)f(x)的解析式;
(3)若函數(shù)f(x)滿足性質P(1.01).求證:存在x0∈R.使得|f(x0)|<0.001.
22.(14分)已知集合A為非空數(shù)集,定義A+={x|x=a+b,a,b∈A},A﹣={x|x=|a﹣b|,a,b∈A}.
(1)若集合A={﹣1,1},直接寫出集合A+及A﹣;
(2)若集合A={x1,x2,x3,x4},x1<x2<x3<x4,且A﹣=A,求證x1+x4=x2+x3;
(3)若集A?{x|0≤x≤2020,x∈N},且A+∩A﹣=?,求集合A中元素的個數(shù)的最大值.
2020北京清華附中高一(上)期末數(shù)學
參考答案
一.選擇題(每小題4分,共40分).
1.【答案】C
【分析】化簡集合A,利用元素與集合之間的關系即可得出.
【解答】解:集合A={x|x2<1}={x|﹣1<x<1},
四個選項中,只有0∈A,
故選:C.
【點評】本題考查了元素與集合之間的關系、不等式的解法,考查了推理能力與計算能力,屬于基礎題.
2.【答案】D
【分析】根據(jù)題意,依次分析選項中函數(shù)的單調性,綜合即可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,依次分析選項:
對于A,y=x2,是二次函數(shù),在其定義域上不是單調函數(shù),不符合題意;
對于B,y=tanx,是正切函數(shù),在其定義域上不是單調函數(shù),不符合題意;
對于C,y=0.5x,是指數(shù)函數(shù),在定義域內單調遞減,不符合題意;
對于D,y=lgx,是對數(shù)函數(shù),在定義域內單調遞增,符合題意;
故選:D.
【點評】本題考查函數(shù)單調性的判斷,注意常見函數(shù)的單調性即可,屬于基礎題.
3.【答案】A
【分析】由題意利用任意角的三角函數(shù)的定義,求得cosα的值.
【解答】解:∵點P(4,3)在角α的終邊上,則cosα==,
故選:A.
【點評】本題主要考查任意角的三角函數(shù)的定義,屬于基礎題.
4.【答案】B
【分析】分別判斷三個數(shù)的大小,進行比較即可.
【解答】解:a=log30.1<0,b=tan=1,c=2∈(0,1),d=sin2<1,
則最大的是b=1.
故選:B.
【點評】本題主要考查函數(shù)值的大小比較,分別判斷四個數(shù)的取值范圍是解決本題的關鍵.比較基礎.
5.【答案】A
【分析】sinα=cosβ?cos(﹣α)=cosβ,可得β=2kπ±((﹣α),k∈Z.即可判斷出結論.
【解答】解:sinα=cosβ?cos(﹣α)=cosβ,
∴β=2kπ±((﹣α),k∈Z.
化為:α+β=+2kπ,k∈Z,或β﹣α=﹣+2kπ,k∈Z,
∴“α+β=+2kπ,k∈Z“是“sinα=cosβ“的充分不必要條件.
故選:A.
【點評】本題考查了三角函數(shù)方程的解法、簡易邏輯的判定方法,考查了推理能力與計算能力,屬于基礎題.
6.【答案】C
【分析】此類選擇題可以用代入計算出函數(shù)值,利用零點判定定理解決
【解答】解:經計算f(1)=1﹣5=﹣4<0,f(2)=2+1﹣5=﹣2<0,f(3)=3+log23﹣5=log23﹣2<0,f(4)=4+2﹣5=1>0,
故函數(shù)的零點所在區(qū)間為(3,4),
故選:C.
【點評】本題考查函數(shù)零點判定定理,屬于基礎題.
7.【答案】A
【分析】根據(jù)函數(shù)成立的條件,即可求出函數(shù)的定義域.
【解答】解:要使函數(shù)有意義,則ln(x+1)≠0,且x+1>0,
即x>﹣1且x≠0,
故函數(shù)的定義域為{x|x>﹣1且x≠0},
故選:A.
【點評】本題主要考查函數(shù)的定義域的求解,要求熟練掌握常見函數(shù)成立的條件,比較基礎.
8.【答案】B
【分析】若每批生產x件,則平均倉儲時間為天,可得倉儲總費用為,再加上生產準備費用為800元,可得生產x件產品的生產準備費用與倉儲費用之和是=元,由此求出平均每件的生產準備費用與倉儲費用之和,再用基本不等式求出最小值對應的x值
【解答】解:根據(jù)題意,該生產x件產品的生產準備費用與倉儲費用之和是=
這樣平均每件的生產準備費用與倉儲費用之和為(x為正整數(shù))
由基本不等式,得
當且僅當時,f(x)取得最小值、
可得x=80時,每件產品的生產準備費用與倉儲費用之和最小
故選:B.
【點評】本題結合了函數(shù)與基本不等式兩個知識點,屬于中檔題,運用基本不等式時應該注意取等號的條件,才能準確給出答案.
9.【答案】D
【分析】由已知利用同角三角函數(shù)基本關系式,二倍角的正弦函數(shù)公式即可求解.
【解答】解:∵θ=(0,),sin2θ=,
∴sinθ﹣cosθ<0,
∴sinθ﹣cosθ=﹣=﹣=﹣=﹣.
故選:D.
【點評】本題主要考查了同角三角函數(shù)基本關系式,二倍角的正弦函數(shù)公式在三角函數(shù)化簡求值中的應用,屬于基礎題.
10.【答案】D
【分析】根據(jù)已知條件把問題轉化為函數(shù)f(x)與直線y=﹣x有交點且交點不在坐標原點,結合圖象即可得到結論
【解答】解:由定義可得:;
函數(shù)f(x)為“可相反函數(shù)”,即函數(shù)f(x)與直線y=﹣x有交點且交點不在坐標原點.
結合圖象可得:只有②③④符合要求;
故選:D.
【點評】本題考查可相反函數(shù)的判斷,考查函數(shù)性質等基礎知識,考查運算求解能力,考查函數(shù)與方程思想,是基礎題
二、填空題(每小題5分,共30分).
11.【答案】見試題解答內容
【分析】把點的坐標代入冪函數(shù)解析式求出m的值,求出解析式,再計算f()的值.
【解答】解:冪函數(shù)f(x)=xm經過點(2,),
即2m=,解得m=﹣2,
所以f(x)=x﹣2;
所以f()==.
故答案為:.
【點評】本題考查了冪函數(shù)的定義與應用問題,是基礎題.
12.【答案】見試題解答內容
【分析】由已知結合同角平方關系可求cosθ,然后結合誘導公式進行化簡即可求解.
【解答】解:因為θ為第二象限角,且sinθ=,
所以cos,
則sin(θ+)=cosθ=﹣.
故答案為:﹣
【點評】本題主要考查了同角平方關系及誘導公式在三角化簡求值中的應用,屬于基礎試題.
13.【答案】見試題解答內容
【分析】由函數(shù)的圖象的頂點坐標求出A,由周期求出ω,由五點法作圖求出φ的值,可得函數(shù)的解析式,再利用正弦函數(shù)的單調性,得出結論.
【解答】解:根據(jù)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分圖象,
可得A=1,?=﹣,∴ω=π.
再根據(jù)五點法作圖,可得π×+φ=π,∴φ=,f(x)=sin(π?x+).
令2kπ﹣≤π?x+≤2kπ+,求得2k﹣≤x≤2k﹣,
故函數(shù)的增區(qū)間為[2k﹣,2k﹣],k∈Z,
故答案為:[2k﹣,2k﹣],k∈Z.
【點評】本題主要考查由函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的部分圖象求解析式,由函數(shù)的圖象的頂點坐標求出A,由周期求出ω,由五點法作圖求出φ的值,正弦函數(shù)的單調性,屬于中檔題.
14.【答案】見試題解答內容
【分析】根據(jù)正弦函數(shù)與余弦函數(shù)的性質逐個判斷即可.
【解答】解:對于①,由于f(x)=sinx=cos(x+),所以函數(shù)f(x)=sinx的圖象可由函數(shù)g(x)=cosx的圖象向左平移個單位得到;①正確;
對于②,函數(shù)f(x)=sinx在(,π)上為減函數(shù),函數(shù)g(x)=cosx在(,π)上為減函數(shù);②正確;
對于③,若直線x=t與這兩個函數(shù)的圖象分別交于不同的A,B兩點,則|AB|=|sint﹣cost|=|sin(t﹣)|≤.故③錯誤;
故正確結論序號為①②;
故答案為:①②.
【點評】本題考查三角函數(shù)的性質,圖象及三角變換,屬于中檔題.
15.【答案】見試題解答內容
【分析】題目等價于函數(shù)f(x)與y=k的圖象有2個不同的交點,作出圖象,數(shù)形結合即可
【解答】解:條件等價于方程f(x)=k有2個不等實根,也即函數(shù)f(x)與y=k的圖象有2個不同的交點,
作出函數(shù)f(x)的圖象如圖:
由圖象可知,﹣1<k<0或1≤k≤3,
故k∈(﹣1,0)∪[1,3],
故答案為(﹣1,0)∪[1,3].
【點評】本題考查函數(shù)零點與方程根的關系,考查數(shù)形結合思想,屬于中檔題.
16.【答案】見試題解答內容
【分析】根據(jù)題意,若函數(shù)f(x)=x2+mx是[﹣1,1]上的平均值函數(shù),方程x2+mx=,即x2+mx﹣m=0在(﹣1,1)內有實數(shù)根,若函數(shù)g(x)=x2+mx﹣m在(﹣1,1)內有零點.首先滿足:△≥0,解得m≥0,或m≤﹣4.
g(1)=1>0,g(﹣1)=1﹣2m.對稱軸:x=﹣.對m分類討論即可得出.
【解答】解:根據(jù)題意,若函數(shù)f(x)=x2+mx是[﹣1,1]上的平均值函數(shù),
則方程x2+mx=,即x2+mx﹣m=0在(﹣1,1)內有實數(shù)根,
若函數(shù)g(x)=x2+mx﹣m在(﹣1,1)內有零點.
則△=m2+4m≥0,解得m≥0,或m≤﹣4.
g(1)=1>0,g(﹣1)=1﹣2m.g(0)=﹣m.
對稱軸:x=﹣.
①m≥0時,﹣≤0,g(0)=﹣m≤0,g(1)>0,因此此時函數(shù)g(x)在(﹣1,1)內一定有零點.∴m≥0滿足條件.
②m≤﹣4時,﹣≥2,由于g(1)=1>0,因此函數(shù)g(x)=x2+mx﹣m在(﹣1,1)內不可能有零點,舍去.
綜上可得:實數(shù)m的取值范圍是[0,+∞).
故答案為:[0,+∞).
【點評】本題考查了新定義、二次函數(shù)的性質、分類討論方法、方程與不等式的解法,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
三、解答題(共6小題,共80分).
17.【答案】見試題解答內容
【分析】(1)利用對數(shù)的運算性質求解即可得解.
(2)利用指數(shù)的運算即可求解.
(3)利用誘導公式化簡根據(jù)特殊角的三角函數(shù)值即可求解.
【解答】解:(1)log64+2log63=
(2)×=2+2+2=2=21=2.
(3)cos120°+tan135°=cos(180°﹣60°)+tan(180°﹣45°)=﹣cos60°﹣tan45°=﹣﹣1=﹣.
【點評】本題主要考查了對數(shù),指數(shù)的運算,考查了誘導公式在三角函數(shù)化簡求值中的應用,屬于基礎題.
18.【答案】見試題解答內容
【分析】(1)由題意利用同角三角函數(shù)的基本關系,求得cosα的值.
(2)由題意利用兩角和的正切公式,求得所給式子的值.
(3)由題意利用二倍角公式的余弦公式,求得cos2α的值.
【解答】解:(1)∵已知==,∴tanα=3=.
∵α為第三象限角,∴cosα<0,sinα<0,且 sin2α+cos2α=1.
求得sinα=﹣,cosα=﹣.
(2)由以上可得,tan(α+)===﹣2.
(3)cos2α=2cos2α﹣1=2?﹣1=﹣.
【點評】本題主要考查同角三角函數(shù)的基本關系,兩角和的正切公式、二倍角公式的余弦公式的應用,屬于基礎題.
19.【答案】見試題解答內容
【分析】(1)代入直接求解即可;
(2)計算可知loga(x1x2)=0,由此得到x1x2=1;
(3)分析可知函數(shù)f(x)在[,3]的最大值為2,討論即可得解.
【解答】解:(1)依題意,,即或,
解得a=4或;
(2)依題意,|logax1|=|logax2|,又0<x1<x2,故logax1+logax2=0,即loga(x1x2)=0,故x1x2=1;
(3)顯然當x=1時,函數(shù)f(x)=|logax|取得最小值為0,則函數(shù)f(x)在[,3]的最大值為2,
若,解得或;
若f(3)=|loga3|=2,解得或;
結合(2)可知,只有或滿足題意.
【點評】本題主要考查對數(shù)函數(shù)的圖象及性質,考查邏輯推理能力,屬于基礎題.
20.【答案】見試題解答內容
【分析】(1)直接利用已知條件求解即可.
(2)利用三角恒等變換化簡函數(shù)的解析式,再利用正弦函數(shù)的周期性和對稱軸求得f(x)的最小正周期和對稱軸即可.
(3)求出函數(shù)f(0)的值,然后求解函數(shù)在(0,π)的范圍內,求出x的值等于f(0),即可得到m的最大值.
【解答】解:(1)f(x)=4cosxsin(x+).
f()=0.
(2)依題意,得函數(shù)f(x)=4cosxsin(x+)=4cosx?(sinx+cosx)=sin2x+2cos2x﹣1+1
=2(sin2x+cos2x)+1=2sin(2x+)+1.
它的最小正周期為=π.
函數(shù)f(x)的圖象的對稱軸方程
令2x+=kπ+,求得x=kπ+,k∈Z.
(3)對于任意x∈[0,m]均有f(x)≥f(0)成立,
f(0)=4cos0sin=2.
2sin(2x+)+1=2,可得x=時,f()=2,
所以0<m≤.
【點評】本題主要考查三角恒等變換,兩角和與差的三角函數(shù),函數(shù)的最值的求法,正弦函數(shù)的周期性和對稱性,屬于中檔題.
21.【答案】見試題解答內容
【分析】(1)根據(jù)P(1)的定義可知,該函數(shù)的周期為1,利用公式可分別求出它們的周期;
(2)根據(jù)P(2)、P(3)的性質,合理變換x的取值,結合性質,可構造出關于f(x)的方程解出f(x);
(3)采用構造法,將P(1.01)的性質轉化為,讓函數(shù)值隨著x后面累加1.01,絕對值逐漸縮小,再利用賦值法求得符合題意的x0.
【解答】解:(1)令T=1,則f(x+1)=f(x),即該函數(shù)的周期為1,
∵f(x)=sin2πx的周期為=1,故f(x)滿足性質P(1),
②g(x)=cosπx的周期為=2,故g(x)不滿足性質P(1),
(2)函數(shù)f(x)既滿足性質P(2).又滿足性質P(3),
∴f(x+2)=2f(x),f(x+3)=3f(x),
∴f(x+3)=f(x+1+2)=2f(x+1)=3f(x)①
又f(x+2)=f(x﹣1+3)=3f(x﹣1)=2f(x)②
結合f(x+1)=f(x﹣1+2)=2f(x﹣1)③,聯(lián)立①②③消去f(x+1)、f(x﹣1)
解得f(x)=0.
(3)因為f(x+1.01)=1.01f(x),所以f(x)=f(x+1.01),
所以f(x﹣1.01)=,取x=0,,,……,
f(﹣n×1.01)=,(n∈N+)
易知<0.001,且隨著n的增大|f(﹣n×1.01)|的值遞減.
對兩邊取常用對數(shù)得:﹣nlg1.01+lg|f(0)|<﹣3
整理后得,取大于的整數(shù)n時,對應的x0=﹣n×1.01滿足|f(x0)|<0.001.
所以,存在x0∈R.使得|f(x0)|<0.001.
【點評】本題考查了抽象函數(shù)及其應用,重點考查學生的邏輯推理能力,屬較難的題目.
22.【答案】見試題解答內容
【分析】(1)根據(jù)題目定義,直接得到集合A+及A﹣;
(2)根據(jù)兩集合相等即可找到x1,x2,x3,x4的關系;
(3)通過假設A集合{m,m+1,m+2,…,4040},m≤2020,m∈N,求出相應的A+及A﹣,通過A+∩A﹣=?建立不等關系求出相應的值.
【解答】解:(1)根據(jù)題意,由A={﹣1,1},則A+={﹣2,0,2},A﹣={0,2};
(2)由于集合A={x1,x2,x3,x4},x1<x2<x3<x4,且A﹣=A,
所以A﹣中也只包含四個元素,即A﹣={0,x2﹣x1,x3﹣x1,x4﹣x1},
剩下的x3﹣x2=x4﹣x3=x2﹣x1,所以x1+x4=x2+x3;
(3)設 A={a1,a2,…ak} 滿足題意,其中 a1<a2<…<ak,
則 2a1<a1+a2<a1+a3<…<a1+ak<a2+ak<a3+ak<…<ak﹣1+ak<2ak,
∴|A+|?2k﹣1,a1﹣a1<a2﹣a1<a3﹣a1<…<ak﹣a1,∴|A﹣|?k,
∵A+∩A﹣=?,由容斥原理|A+∪A﹣|=|A+|+|A﹣|?3k﹣1,
A+∪A﹣中最小的元素為0,最大的元素為2ak,
∴|A+∪A﹣|?2ak+1,
∴3k﹣1?2ak+1?4041(k∈N*),
∴k≤1347,
實際上當A={674,675,676,…,2020}時滿足題意,證明如下:
設 A={m,m+1,m+2,…,2020},m∈N,
則 A+={2m,2m+1,2m+2,…,4040},A﹣={0,1,2,…,2020﹣m},
依題意有2020﹣m<2m,即m>673,
故m的最小值為674,于是當m=674時,A中元素最多,
即A={674,675,676,…,2020}時滿足題意,
綜上所述,集合A中元素的個數(shù)的最大值是1347.
【點評】本題考查的知識點是新定義,正確理解集合A+,A﹣的定義是解答的關鍵.
這是一份2023北京清華附中高一(上)期末考試數(shù)學試卷(學生及教師版),文件包含2023北京清華附中高一上期末數(shù)學教師版pdf、2023北京清華附中高一上期末數(shù)學學生版pdf等2份試卷配套教學資源,其中試卷共13頁, 歡迎下載使用。
這是一份2023北京清華附中高一(上)期末考試數(shù)學試卷(教師版),共9頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內容,歡迎下載使用。
這是一份2021北京清華附中高一(上)期中數(shù)學(教師版),共11頁。試卷主要包含了解答題共6小題,共85分等內容,歡迎下載使用。
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