
本試卷共6頁(yè),22小題,滿分150分,考試用時(shí)120分鐘.
一、選擇題:本題共8小題,每小題5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. 命題“,”的否定是( )
A. ,B. ,
C. ,D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)特稱量詞命題的否定為全稱量詞命題判斷即可.
【詳解】命題“,”為特稱量詞命題,
其否定為:,.
故選:D
2. 已知集合,,則的子集的個(gè)數(shù)為( )
A. 1B. 2C. 4D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)交集的運(yùn)算可得.
【詳解】由集合,得,故子集的個(gè)數(shù)為,
故選:C
3. 函數(shù)的圖象大致為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先判斷奇偶性,再由區(qū)間上的函數(shù)值,利用排除法判斷即可.
【詳解】根據(jù)題意,函數(shù),其定義域?yàn)椋?br>由,函數(shù)為偶函數(shù),
函數(shù)圖象關(guān)于軸對(duì)稱,故排除C、D;
當(dāng)時(shí),,,則,排除B.
故選:A.
4. 對(duì)于定義在上的函數(shù),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若,則函數(shù)是增函數(shù)
B. 若,則函數(shù)不是減函數(shù)
C. 若,則函數(shù)是偶函數(shù)
D. 若,則函數(shù)不是奇函數(shù)
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)奇偶性和單調(diào)性的定義分別進(jìn)行判斷即可.
【詳解】函數(shù)單調(diào)遞增,需要變量大小關(guān)系恒成立,故A錯(cuò)誤,
若,則函數(shù)一定不是減函數(shù),故B正確,
若恒成立,則是偶函數(shù),故C錯(cuò)誤,
當(dāng)時(shí),也有可能是奇函數(shù),故D錯(cuò)誤,
故選:B.
5. 若,,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)指數(shù)冪的運(yùn)算、對(duì)數(shù)函數(shù)及特殊角的三角函數(shù)值判斷即可.
【詳解】因?yàn)椋?br>,,
所以.
故選:C.
6. 中國(guó)茶文化源遠(yuǎn)流傳,博大精深,茶水的口感與茶葉的類型和水的溫度有關(guān),某種綠茶用的水泡制,再等到茶水溫度降至?xí)r飲用,可以產(chǎn)生最佳口感.為了控制水溫,某研究小組聯(lián)想到牛頓提出的物體在常溫下的溫度變化冷卻規(guī)律:設(shè)物體的初始溫度是,經(jīng)過(guò)后的溫度是,則,其中表示環(huán)境溫度,表示半衰期.該研究小組經(jīng)過(guò)測(cè)量得到,剛泡好的綠茶水溫度是,放在的室溫中,以后茶水的溫度是,在上述條件下,大約需要放置多長(zhǎng)時(shí)間能達(dá)到最佳飲用口感?結(jié)果精確到,參考數(shù)據(jù)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)已知條件列出關(guān)于的方程組可得答案.
【詳解】由題意可得方程組:
,化簡(jiǎn)可得:,所以
,
大約需要放置能達(dá)到最佳飲用口感.
故選:B.
7. 若函數(shù)是上的單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用特殊值驗(yàn)證法,排除選項(xiàng),即可推出結(jié)果.
【詳解】函數(shù),
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)圖像的對(duì)稱軸為,函數(shù)不是單調(diào)函數(shù),不滿足題意,排除B、C;
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)圖像的對(duì)稱軸為,函數(shù)不是單調(diào)函數(shù),排除D.
故選:A.
8. 已知,分別是定義在上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且滿足.若恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先利用方程組法求出、的解析式,再判斷的單調(diào)性,則問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒成立,參變分離求出,即可得解.
【詳解】因?yàn)?,分別是定義在上的偶函數(shù)和奇函數(shù),
所以,,
因?yàn)?,?br>所以,
所以,②
①②得,,
因?yàn)樵诙x域上單調(diào)遞增,在定義域上單調(diào)遞減,
所以在上單調(diào)遞增,又,
若恒成立,則恒成立,
所以恒成立,
所以恒成立,
所以只需,
因?yàn)?,,所以(?dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào)),
所以(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào)),
所以,
所以的取值范圍為.
故選:B.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 對(duì)于不等關(guān)系人們?cè)谠缙跁?huì)使用文字或象征性記號(hào)來(lái)記述.例如,荷蘭數(shù)學(xué)家吉拉爾在他1629年所著《代數(shù)新發(fā)現(xiàn)》一書中,使用下面記號(hào):表示大于B,表示小于.若,則下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】利用不等式的性質(zhì)及基本不等式化簡(jiǎn)判斷即可.
【詳解】因?yàn)椋?,顯然等號(hào)不成立,故A正確;
又,所以,,故B正確;
又,故C錯(cuò)誤;
令,則,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
10. 已知函數(shù),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 函數(shù)圖象可由函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位得到
B. 函數(shù)圖象可由函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍得到
C. 函數(shù)圖象可由函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍得到
D. 函數(shù)圖象的對(duì)稱軸為,
【答案】BC
【解析】
【分析】利用三角函數(shù)圖象變換分別分析并判斷選項(xiàng)A,B,C;求出函數(shù)圖象的對(duì)稱軸判斷D作答.
【詳解】對(duì)于A,函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位得到:
函數(shù)的圖象,A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍得到:
函數(shù)的圖象,B正確;
對(duì)于C,函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍得到:
函數(shù)的圖象,C正確;
對(duì)于D,由,得,即函數(shù)圖象的對(duì)稱軸為,D錯(cuò)誤.
故選:BC
11. 已知函數(shù).則下列關(guān)于的說(shuō)法正確的是( )
A. 周期為
B. 定義域?yàn)?br>C. 增區(qū)間為
D. 圖象的對(duì)稱中心為
【答案】AC
【解析】
【分析】利用整體法結(jié)合正切函數(shù)的性質(zhì)分別對(duì)、、、進(jìn)行判斷.
【詳解】解:因?yàn)楹瘮?shù),
對(duì)于:周期,所以正確,
對(duì)于:因?yàn)?,即(),所以定義域?yàn)?,所以錯(cuò)誤,
對(duì)于:令,解得,
所以增區(qū)間為,所以正確,
對(duì)于:令,解得,所以圖象的對(duì)稱中心為,
所以錯(cuò)誤,
故選:.
12. 已知是定義在上的函數(shù),且對(duì)于任意實(shí)數(shù)恒有.當(dāng)時(shí),.則( )
A. 為奇函數(shù)
B. 在上的解析式為
C. 的值域?yàn)?br>D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)題意,分析可得區(qū)間上,的解析式,再分析函數(shù)的周期性,可得的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,由此分析選項(xiàng)是否正確,即可得答案.
【詳解】根據(jù)題意,時(shí),,因?yàn)闀r(shí),,
所以,
又由,則,
即,,
若,則,,
若,則,,
故在區(qū)間上,所以關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
又由,則,即函數(shù)是周期為的周期函數(shù),
故的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
由此分析選項(xiàng):
對(duì)于A,的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,為奇函數(shù),故A正確;
對(duì)于B,當(dāng)時(shí),則,則,
函數(shù)是周期為的周期函數(shù),則,故B正確;
對(duì)于C,在區(qū)間上,,則,,
所以,故的值域一定不是,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,因?yàn)闀r(shí),,所以,,
又,則,
則有,,故,
所以
,故D正確;
故選:ABD.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13. 已知扇形的周長(zhǎng)為,圓心角為,則該扇形的弧長(zhǎng)為_(kāi)_____,面積為_(kāi)_____
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】設(shè)扇形的半徑為,弧長(zhǎng)為,然后根據(jù)弧長(zhǎng)公式以及扇形周長(zhǎng)建立方程即可求出,,再根據(jù)扇形面積公式即可求解.
【詳解】設(shè)扇形的半徑為,弧長(zhǎng)為,
則由已知可得,解得,,
所以扇形面積為,
故答案為:;.
14. 請(qǐng)寫出一個(gè)冪函數(shù)滿足以下條件:①定義域?yàn)?;②為增函?shù).則______.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】根據(jù)冪函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】根據(jù)冪函數(shù)在單調(diào)遞增,可得
故答案為:(答案不唯一)
15. 如圖點(diǎn)為做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的平衡位置,取向右的方向?yàn)槲矬w位移的正方向,若已知振幅為,周期為,且物體向左運(yùn)動(dòng)到平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí),則物體對(duì)平衡位置的位移和時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系式為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】
【分析】依題意設(shè),再根據(jù)題意和函數(shù)的周期求出,即可得到函數(shù)解析式;
【詳解】依題意設(shè),則,周期,又,解得,所以.
故答案為:.
16. 已知函數(shù),.若,,使得成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍為_(kāi)_____.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè)函數(shù)在,上的值域?yàn)?,函?shù)在,上的值域?yàn)?,?,,,使得成立,則,即可得出答案.
【詳解】設(shè)函數(shù)在,上的值域?yàn)椋瘮?shù)在,上的值域?yàn)椋?br>因?yàn)槿?,,,使得成立,所以,
因?yàn)椋?,
所以,,
所以在,上的值域?yàn)?,
因?yàn)椋?br>當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞減,
所以,
,
所以在,上的值域?yàn)?
因?yàn)椋?br>所以,解得,
又,
所以此時(shí)不符合題意,
當(dāng)時(shí),圖象是將下方的圖象翻折到軸上方,
令得,即,
①當(dāng)時(shí),即時(shí),
在,上單調(diào)遞減,
,,
所以的值域,
又,
所以,解得,
②當(dāng)時(shí),即時(shí),
在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,
,
或,
所以的值域,或,,
又,
所以或,
當(dāng)時(shí),解得或,
又,
所以,
當(dāng)時(shí),解得或,
又,
所以,
所以的取值范圍誒,,.
③當(dāng)時(shí),時(shí),
在,上單調(diào)遞增,
所以,
,
所以在,,上的值域,
又,
所以,解得,
綜上所述,的取值范圍為.
故答案為:.
四、解答題:本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
17 設(shè)全集,集合,集合,其中.
(1)當(dāng)時(shí),求;
(2)若“”是“”的______條件,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
從①充分;②必要;③既不充分也不必要三個(gè)條件中選擇一個(gè)填空,并解答該題.
【答案】(1)
(2)答案見(jiàn)解析
【解析】
【分析】(1)代入化簡(jiǎn)集合,利用對(duì)數(shù)函數(shù)的定義域的性質(zhì)化簡(jiǎn)集合,再利用集合的交并補(bǔ)運(yùn)算即可得解;
(2)利用充分必要條件與集合關(guān)系,依次選擇三個(gè)條件,結(jié)合數(shù)軸法即可得解.
【小問(wèn)1詳解】
當(dāng)時(shí),,
又,
所以,
故.
【小問(wèn)2詳解】
選①:
因?yàn)椤啊笔恰啊钡某浞謼l件,,,
所以,則,解得,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.
選②:
由區(qū)間定義可知,所以,則,
因?yàn)椤啊笔恰啊钡谋匾獥l件,,,
所以,則,解得,故,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.
選③,
因?yàn)椤啊笔恰啊钡募炔怀浞忠膊槐匾獥l件,
所以不是的子集,且不是的子集,
若,則,解得,故;
若,由區(qū)間定義可知,所以,則,
又,解得,故;
由于上述兩種情況皆不滿足,所以,即實(shí)數(shù)取值范圍是.
18. 在平面直角坐標(biāo)系中,銳角的頂點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),始邊與軸正半軸重合,終邊交單位圓于點(diǎn).將角的終邊按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得到角.
(1)求;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由題意,利用任意角的三角函數(shù)的定義,誘導(dǎo)公式,計(jì)算求得結(jié)果.
(2)法一:由題意,利用誘導(dǎo)公式,計(jì)算求得結(jié)果;法二:根據(jù),將已知等式化成含角的式子,再利用(1)中結(jié)果計(jì)算即可.
【小問(wèn)1詳解】
由得,
又,所以,
由題可知,所以, ,
則.
【小問(wèn)2詳解】
(法一)原式
由(1)得,,,
所以原式.
(法二)
19. 已知函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn),若、滿足對(duì),, 且.
(1)求函數(shù)的解析式;
(2)求函數(shù)在上的單調(diào)區(qū)間及最值.
【答案】(1)
(2)在上的增區(qū)間為,減區(qū)間為,最小值為,最大值為.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)三角函數(shù)的值域可得最值,進(jìn)而可得,由周期可得,代入可得,進(jìn)而可求解解析式,
(2)利用整體法求解單調(diào)區(qū)間,即可求解最值.
【小問(wèn)1詳解】
由,得為的最小值,為的最大值,
又,所以,,
由,,,所以,
由的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)得,又因?yàn)椋裕?br>所以.
【小問(wèn)2詳解】
先求的增區(qū)間,令,
解之得,
又,取,則,
所以在上的增區(qū)間為,減區(qū)間則為,
所以,
又,,
所以.
的最小值為,最大值為.
20. 汽車在隧道內(nèi)行駛時(shí),安全車距(單位:)正比于車速(單位:)的平方與車身長(zhǎng)(單位:)的積,且安全車距不得小于半個(gè)車身長(zhǎng).當(dāng)車速為時(shí),安全車距為個(gè)車身長(zhǎng).
(1)求汽車在隧道內(nèi)行駛時(shí)的安全車距與車速之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)某救災(zāi)車隊(duì)共有10輛同一型號(hào)的貨車,車身長(zhǎng)為,當(dāng)速度為多少時(shí)該車隊(duì)通過(guò)(第一輛車頭進(jìn)隧道起,到最后一輛車尾離開(kāi)隧道止,且無(wú)其它車插隊(duì))長(zhǎng)度為的隧道用時(shí)最短?
【答案】(1)
(2)km/h
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意為定值,設(shè)比例常數(shù)為,則,代入數(shù)值,得到,令,則,最后寫出分段函數(shù)解析式即可;
(2)設(shè)通過(guò)隧道的時(shí)間為,則,分當(dāng)和兩種情況,結(jié)合冪函數(shù)的性質(zhì)及基本不等式計(jì)算可得.
【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)題意為定值,設(shè)比例常數(shù)為,則,
所以,所以,
所以,令,則,
所以.
【小問(wèn)2詳解】
設(shè)通過(guò)隧道的時(shí)間為,則.
①當(dāng)時(shí),.
②當(dāng)時(shí),
.
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立.
又,
所以當(dāng)時(shí)用時(shí)最短.
答:當(dāng)速度為時(shí)該車隊(duì)通過(guò)該隧道用時(shí)最短.
21. 已知二次函數(shù)滿足,,若不等式有唯一實(shí)數(shù)解.
(1)求函數(shù)的解析式;
(2)若函數(shù)在上的最小值為.
(i)求;
(ii)解不等式.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)或.
【解析】
【分析】(1)由已知得對(duì)稱軸,從而設(shè)函數(shù)解析式為,由求得,再由不等式有唯一實(shí)數(shù)解,結(jié)合判別式求得,得解析式;
(2)(i)根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)分類討論求得最小值;(ii)由的對(duì)稱性,依照二次函數(shù)的知識(shí)方法分類討論解不等式.
【小問(wèn)1詳解】
由可知的對(duì)稱軸為,
設(shè)二次函數(shù),
又,所以,所以,
又有唯一實(shí)數(shù)解,
所以有唯一實(shí)數(shù)解,即有唯一實(shí)數(shù)解,
所以方程的判別式,所以
所以.
【小問(wèn)2詳解】
①的對(duì)稱軸為,
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),在上為單調(diào)增函數(shù),所以;
(Ⅱ)當(dāng)時(shí),在上為單調(diào)減函數(shù),所以;
(Ⅲ)當(dāng)時(shí),在上為單調(diào)減函數(shù),在上為單調(diào)增函數(shù),
所以;
綜上:
②由①知且關(guān)于對(duì)稱.
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),
只需,解得,
所以.
(Ⅱ)當(dāng)時(shí),
,,,
解得,所以或.
綜合(Ⅰ)(Ⅱ)得不等式的解集為或.
22. 已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的奇偶性;
(2)若函數(shù)為偶函數(shù),且不為常數(shù).
①求實(shí)數(shù),的值;
②判斷并證明的單調(diào)性.
【答案】(1)答案見(jiàn)解析
(2)①;②減函數(shù),證明見(jiàn)解析
【解析】
【分析】(1)分、、三種情況討論,分別判斷函數(shù)的奇偶性;
(2)①利用特殊值得到方程組,求出參數(shù)的值,再代入檢驗(yàn)即可;
②由①得到函數(shù)解析式,再利用定義法證明函數(shù)在上的單調(diào)性,即可得解.
【小問(wèn)1詳解】
①當(dāng)時(shí),令,即,
所以的定義域?yàn)?,不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
所以不具有奇偶性;
②當(dāng)時(shí),,,為奇函數(shù);
③當(dāng)時(shí),,所以不奇函數(shù),
又,所以不為偶函數(shù).
綜上,當(dāng)時(shí),為奇函數(shù);
當(dāng)時(shí),既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù).
【小問(wèn)2詳解】
由(1)知,若為偶函數(shù),則,所以的定義域?yàn)椋?br>①因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以,
即,
所以,所以,
化簡(jiǎn)得,所以或,
當(dāng),時(shí),,不合題意;
當(dāng),時(shí),,
所以,為偶函數(shù).
綜上.
②由①得,
在減函數(shù),在為增函數(shù).
下面證明在為增函數(shù):
設(shè)是的任意兩個(gè)數(shù)且,
,
因?yàn)椋?br>因?yàn)?,所以?br>所以,
即,
所以,即,
所以在為增函數(shù),
因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以在為減函數(shù).
這是一份江蘇省宿遷市2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試題,共22頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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