2021北京昌平高一(上)期末數(shù)學(xué)本試卷共6頁,150分.考試時(shí)長120分鐘.考生務(wù)必將答案答在答題卡上,在試卷上作答無效.考試結(jié)束后,將答題卡收回.第一部分(選擇題共50分)一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,選出符合題目要求的一項(xiàng)) 1. 已知集合,,則()A. B. C. D. 2. 下列函數(shù)中,既是奇函數(shù)又在上是增函數(shù)的是()A. B. C. D. 3. 已知點(diǎn),則()A. B. C. D. 4. 函數(shù)的圖象向右平移一個(gè)單位長度,所得圖象與曲線關(guān)于直線對稱,則()A. B. C. D. 5. 已知矩形中,,若,,則()A. B. C. D. 6. 2020年11月5日—11月10日,在上海國家會展中心舉辦了第三屆中國國際進(jìn)口博覽會,其中的“科技生活展區(qū)”設(shè)置了各類與人民生活息息相關(guān)的科技專區(qū).現(xiàn)從“高檔家用電器”、“智能家居”、“消費(fèi)電子”、“服務(wù)機(jī)器人”、“人工智能及軟件技術(shù)”五個(gè)專區(qū)中選擇兩個(gè)專區(qū)參觀,則選擇的兩個(gè)專區(qū)中包括“人工智能及軟件技術(shù)”專區(qū)的概率是()A. B. C. D. 7. 已知,,則()A. 3B. 4C. 8D. 98. 某工廠對一批產(chǎn)品進(jìn)行了抽樣檢測.下圖是根據(jù)抽樣檢測后的產(chǎn)品凈重(單位:克)數(shù)據(jù)繪制的頻率分布直方圖,其中產(chǎn)品凈重的范圍是[90,100],樣品數(shù)據(jù)分組為,,,,.已知樣本中產(chǎn)品凈重小于94克的個(gè)數(shù)為36,則樣本中凈重大于或等于92克并且小于98克的產(chǎn)品的個(gè)數(shù)是()AB. C. D. 9. 已知四邊形中,,則“”是“四邊形是矩形”()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10. 已知函數(shù).若存在實(shí)數(shù),使得函數(shù)在區(qū)間上值域?yàn)?/span>,則實(shí)數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D. 第二部分(非選擇題共100分)二、填空題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)11. 已知命題,則為_______.12. 已知函數(shù),則函數(shù)在區(qū)間上的平均變化率為_______13. 已知,則的最小值為_____ ,當(dāng)取得最小值時(shí)的值為______ .14. 已知向量,,且與共線,則實(shí)數(shù)______ .15. 某學(xué)校開展了“國學(xué)”系列講座活動,為了了解活動效果,用分層抽樣的方法從高一年級所有學(xué)生中抽取10人進(jìn)行國學(xué)素養(yǎng)測試,這10名同學(xué)的性別和測試成績(百分制) 的莖葉圖如圖所示.則男生成績的75%分位數(shù)為______;已知高一年級中男生總數(shù)為80人,試估計(jì)高一年級學(xué)生總數(shù)為________ .16. 已知函數(shù)(Ⅰ)若,則函數(shù)零點(diǎn)是________;(Ⅱ)如果函數(shù)滿足對任意,都存在,使得,稱實(shí)數(shù)為函數(shù)的包容數(shù).在給出的①;②;③三個(gè)數(shù)中,為函數(shù)的包容數(shù)是________.(填出所有正確答案的序號)三、解答題(本大題共5小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)17. 已知全集,或,.(I)當(dāng)時(shí),求,,;(II)若,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.18. 已知關(guān)于的方程有兩個(gè)不等實(shí)根.(Ⅰ)求實(shí)數(shù)的取值范圍;(Ⅱ)設(shè)方程的兩個(gè)實(shí)根為,且,求實(shí)數(shù)的值;(Ⅲ)請寫出一個(gè)整數(shù)值,使得方程有兩個(gè)正整數(shù)的根.(結(jié)論不需要證明)19. 某班倡議假期每位學(xué)生每天至少鍛煉一小時(shí).為了解學(xué)生的鍛煉情況,對該班全部34名學(xué)生在某周的鍛煉時(shí)間進(jìn)行了調(diào)查,調(diào)查結(jié)果如下表:鍛煉時(shí)長(小時(shí))56789男生人數(shù)(人)12434女生人數(shù)(人)38621(Ⅰ)試根據(jù)上述數(shù)據(jù),求這個(gè)班級女生在該周的平均鍛煉時(shí)長;(Ⅱ)若從鍛煉8小時(shí)的學(xué)生中任選2人參加一項(xiàng)活動,求選到男生和女生各1人的概率;(Ⅲ)試判斷該班男生鍛煉時(shí)長的方差與女生鍛煉時(shí)長的方差的大小.(直接寫出結(jié)果)20. 已知函數(shù)且.(1)試判斷函數(shù)的奇偶性;(2)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的值域;(3)若對任意,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.21. 已知集合.對于,定義:與的差為;與之間的距離為.(1)當(dāng)時(shí),設(shè),求;(2)若對于任意的,有,求的值并證明:. 2021北京昌平高一(上)期末數(shù)學(xué)參考答案第一部分(選擇題共50分)一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,選出符合題目要求的一項(xiàng)) 1. 【答案】C【解析】【分析】根據(jù)題中條件,由交集的概念,可直接得出結(jié)果.【詳解】因?yàn)榧?/span>,,所以.故選:C.2. 【答案】B【解析】【分析】將選項(xiàng)中的函數(shù)逐一檢驗(yàn),可得答案.【詳解】對于A,不是奇函數(shù),錯(cuò)誤;對于B,既是奇函數(shù)又在上是增函數(shù),正確;對于C,不是奇函數(shù),錯(cuò)誤;對于D,在上是減函數(shù),錯(cuò)誤;故選:B3. 【答案】C【解析】【分析】首先求出的坐標(biāo),再根據(jù)向量模的坐標(biāo)公式計(jì)算可得;【詳解】因?yàn)?/span>,所以所以故選:C4. 【答案】D【解析】【分析】先得出曲線關(guān)于直線對稱的曲線方程,再由換元法求出函數(shù)的解析式.【詳解】曲線關(guān)于直線對稱的曲線為,即令,則,即故選:D【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解決本題時(shí),關(guān)鍵是由同底的指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)關(guān)于直線對稱,再由換元法求出解析式.5. 【答案】B【解析】【分析】先由題中條件,得到,再由平面向量的線性運(yùn)算,用和表示出,即可得出結(jié)果.【詳解】因?yàn)?/span>,所以,所以.故選:B.6. 【答案】C【解析】【分析】先分別對五個(gè)專區(qū)作標(biāo)記,列舉出總的基本事件,以及滿足“選擇的兩個(gè)專區(qū)中包括人工智能及軟件技術(shù)專區(qū)”所對應(yīng)的基本事件,基本事件的個(gè)數(shù)比即為所求概率.【詳解】分別記“高檔家用電器”、“智能家居”、“消費(fèi)電子”、“服務(wù)機(jī)器人”、“人工智能及軟件技術(shù)” 五個(gè)專區(qū)為、、、、;從這五個(gè)專區(qū)中選擇兩個(gè)專區(qū)參觀,所包含的基本事件有:,,,,,,,,,,共個(gè)基本事件;選擇的兩個(gè)專區(qū)中包括“人工智能及軟件技術(shù)”專區(qū)(即專區(qū)),所對應(yīng)的基本事件有:,,,,共個(gè)基本事件;因此,選擇的兩個(gè)專區(qū)中包括“人工智能及軟件技術(shù)”專區(qū)的概率是.故選:C.7. 【答案】A【解析】【分析】根據(jù)指對運(yùn)算化簡,再根據(jù)對數(shù)運(yùn)算法則計(jì)算的值.【詳解】,.故選:A.8. 【答案】D【解析】【分析】先得出,,,對應(yīng)的頻率,再由凈重小于94克的個(gè)數(shù)為36,求出樣本容量,最后由,,對應(yīng)的頻率得出答案.【詳解】,,,對應(yīng)的頻率分別為:設(shè)樣本容量為因?yàn)閮糁匦∮?/span>94克的個(gè)數(shù)為36,所以,解得則樣本中凈重大于或等于92克并且小于98克的產(chǎn)品的個(gè)數(shù)為故選:D9. 【答案】B【解析】【分析】根據(jù)充分條件,必要條件定義即可判斷.【詳解】解:充分性:在四邊形中,,,則四邊形為平行四邊形,不一定是矩形;必要性:四邊形是矩形,則一定有;故“”是“四邊形是矩形”的必要而不充分條件.故選:B.10. 【答案】A【解析】【分析】由函數(shù)解析式可得函數(shù)在上單調(diào)遞增,依題意可得,即可得到為方程的兩不相等的非負(fù)實(shí)數(shù)根,利用根的判別式及韋達(dá)定理計(jì)算可得;【詳解】解:因,所以在上單調(diào)遞增,要使得函數(shù)在區(qū)間上的值域?yàn)?/span>,所以,即,所以為方程的兩不相等的非負(fù)實(shí)數(shù)根,所以,解得,即故選:A第二部分(非選擇題共100分)二、填空題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)11. 【答案】【解析】【分析】根據(jù)全稱命題的否定,可直接得出結(jié)果.【詳解】命題的否定為:.故答案為:12. 【答案】12【解析】【分析】根據(jù)平均變化率的定義計(jì)算可得答案.【詳解】由定義可知,平均變化率為.13. 【答案】(1). (2). 【解析】分析】利用基本不等式求出最小值以及取得最小值時(shí)的值.【詳解】,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號故答案為:14. 【答案】【解析】【分析】先得出,再根據(jù)向量共線的坐標(biāo)表示列出方程,即可求出結(jié)果.【詳解】因?yàn)橄蛄?/span>,,所以,又與共線,所以,解得.故答案為:15. 【答案】(1). (2). 200【解析】【分析】根據(jù)75%分位數(shù)的求法,結(jié)合題中數(shù)據(jù),即可得答案;根據(jù)分層抽樣的定義,即可求得高一年級學(xué)生總數(shù).【詳解】將男生成績從小到大排列可得:64、76、77、78,共4個(gè)數(shù)據(jù),且,所以男生成績的75%分位數(shù)為;設(shè)高一年級學(xué)生總數(shù)為n,因?yàn)橛梅謱映闃臃椒ǔ槿?/span>10人中,男生有4人,且高一年級中男生總數(shù)為80人,所以,解得,故答案為:;200.16. 【答案】(1). (2). ②③【解析】【分析】(Ⅰ)根據(jù)函數(shù)解析式,令,再分類討論,分別計(jì)算可得;(Ⅱ)由題意可得的值域?yàn)?/span>的值域的子集,分別討論三種情況,由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性和一次函數(shù)的單調(diào)性,求得值域,即可判斷.【詳解】解:(Ⅰ)當(dāng),,令,即或解得,故函數(shù)的零點(diǎn)為(Ⅱ)由題意可得的值域?yàn)?/span>的值域的子集,當(dāng)時(shí),由時(shí),;由時(shí),,,不滿足題意;當(dāng)時(shí),由時(shí),;由時(shí),,,,,滿足題意;當(dāng)時(shí),由時(shí),,;由時(shí),,,滿足題意.綜上可得函數(shù)的包容數(shù)是②③.故答案為:;②③【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的零點(diǎn)問題和函數(shù)的任意性、存在性問題解法,注意運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想和函數(shù)的單調(diào)性,考查化簡運(yùn)算能力.三、解答題(本大題共5小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)17. 【答案】(I),或,;(II)或【解析】【分析】(I)利用集合的交并補(bǔ)運(yùn)算的定義求解即可;(II),即,列不等式可得實(shí)數(shù)a的取值范圍.詳解】(I)當(dāng)時(shí),或,,則,或,,;(II),即則或,即實(shí)數(shù)a的取值范圍是或18. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)【解析】【分析】(Ⅰ)依題意,解得即可;(Ⅱ)利用韋達(dá)定理得到,再代入方程,解得即可;(Ⅲ)依題意找出合適的即可;【詳解】解:(Ⅰ)因?yàn)榉匠?/span>有兩個(gè)不相等實(shí)數(shù)根,所以,即,解得,即(Ⅱ)因?yàn)榉匠?/span>的兩個(gè)實(shí)根為,所以,,又,所以,解得或,又,所以(Ⅲ)當(dāng)時(shí),方程,解得,滿足條件;19. 【答案】(Ⅰ)小時(shí)(Ⅱ)(Ⅲ)【解析】【分析】(Ⅰ)由表中數(shù)據(jù)計(jì)算平均數(shù)即可;(Ⅱ)列舉出任選2人的所有情況,再由古典概型的概率公式計(jì)算即可;(Ⅲ)根據(jù)數(shù)據(jù)的離散程度結(jié)合方差的性質(zhì)得出【詳解】(Ⅰ)這個(gè)班級女生在該周的平均鍛煉時(shí)長為小時(shí)(Ⅱ)由表中數(shù)據(jù)可知,鍛煉8小時(shí)的學(xué)生中男生有人,記為,女生有人,記為從中任選2人的所有情況為,,,共種,其中選到男生和女生各1人的共有種故選到男生和女生各1人的概率(Ⅲ)【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:在第二問中,關(guān)鍵是利用列舉法得出所有的情況,再結(jié)合古典概型的概率公式進(jìn)行求解.20. 【答案】(1)偶函數(shù);(2);(3).【解析】【分析】(1)先求得函數(shù)的定義域?yàn)?/span>R,再由,可判斷函數(shù)是奇偶性;(2)由,所以,以及對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可得函數(shù)的值域;(3)對任意,恒成立,等價(jià)于,分,和,分別求得函數(shù)的最值,可求得實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】(1)因?yàn)?/span>且,所以其定義域?yàn)?/span>R,又,所以函數(shù)是偶函數(shù);(2)當(dāng)時(shí),,因?yàn)?/span>,所以,所以函數(shù)的值域?yàn)?/span>;(3)對任意,恒成立,等價(jià)于,當(dāng),因?yàn)?/span>,所以,所以,解得,當(dāng),因?yàn)?/span>,所以,所以函數(shù)無最小值,所以此時(shí)實(shí)數(shù)不存在,綜上得:實(shí)數(shù)的取值范圍為.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:不等式恒成立問題常見方法:①分離參數(shù)恒成立(即可)或恒成立(即可);②數(shù)形結(jié)合(圖象在上方即可);③討論最值或恒成立.21. 【答案】(1);;(2);證明見解析.【解析】【分析】(1)直接代入計(jì)算和;(2)根據(jù),都有或,可計(jì)算得;然后表示出,分別討論與兩種情況.【詳解】(1);;(2)證明:因?yàn)?/span>,,所以對于任意的,即對,都有或,所以得.設(shè)則,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以【點(diǎn)睛】解答該題的關(guān)鍵是需要注意理解并表示出,然后代入化簡判斷與兩種情況.