【数学】广东省广州市天河区2021-2022学年高一上学期期末考试试题(解析版)
展开一、单选题
1.下列函数中,既在R上单调递增,又是奇函数的是( )
A.y=sinxB.y=x3C.y=x+1D.y=2x
2.已知集合U={1,2,3,4,5},A={2,3,5},B={2,5},则( )
A.A⊆BB.A∩B={3}
C.A∪B={2,5}D.∁UB={1,3,4}
3.设a=lg54,,c=0.5﹣0.2,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<cB.b<a<c
C.c<b<aD.c<a<b
4.已知α是锐角,那么2α是( )
A.第一象限角B.第二象限角
C.小于180°的正角D.第一或第二象限角
5.在一次数学实验中,某同学运用图形计算器采集到如下一组数据:
在下列四个函数模型(a,b为待定系数)中,最能反映x,y函数关系的是( )
A.y=a+bxB.y=a+bxC.y=a+lgbxD.
6.设a>0,b>0,若ab﹣5=4a+b,则ab的最小值是( )
A.5B.9C.16D.25
7.使不等式x2﹣x﹣6<0成立的充分不必要条件是( )
A.﹣2<x<0B.﹣2<x<3
C.0<x<5D.﹣2<x<4
8.一半径为2m的水轮,水轮圆心O距离水面1m;已知水轮按逆时针做匀速转动,每3秒转一圈,且当水轮上点P从水中浮现时(图中点P0)开始计算时间.如图所示,建立直角坐标系,将点P距离水面的高度h(单位:m)表示为时间t(单位:s)的函数,记h=
f(t),则f(t)+f(t+1)+f(t+2)=( )
A.0B.1C.3D.4
二、多选题
9.下列几种说法中,正确的是( )
A.“x>y”是“x2>y2”的充分不必要条件
B.命题“∀x∈Z,x2>0”的否定是“∃x0∈Z,”
C.若不等式x2+ax﹣b<0的解集是(﹣2,3),则ax2﹣x+b>0的解集是(﹣3,2)
D.“k∈(﹣3,0)”是“不等式对一切x都成立”的充要条件
10.下列几种说法中,正确的是( )
A.若a>b>0,c<0,则
B.若x>0且x≠1,则lg2x+lgx2的最小值是2
C.x>2时,的最小值是
D.取得最大值时,x=5
11.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.直线是函数f(x)图象的一条对称轴
B.函数f(x)在区间上单调递减
C.将函数f(x)图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数的图象
D.若对任意的恒成立,则a<﹣1
12.已知函数,令h(x)=f(x)﹣k,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞)
B.当k∈(﹣4,﹣3]时,h(x)有3个零点
C.当k=﹣2时,h(x)的所有零点之和为﹣1
D.当k∈(﹣∞,﹣4)时,h(x)有1个零点
三、填空题
13.函数的定义域为 .
14.在单位圆中,已知角θ的终边与单位圆的交点为,则= .
15.已知函数为奇函数,则g(2)= .
16.若函数f(x)=ax2+6x﹣1在(﹣1,1)内恰有一个零点,则实数a的取值范围为 .
四、解答题
17.(10分)已知集合,B={x|x2﹣4<0},M={x|x﹣a<0}.
(1)求A∪B,∁RA∩B.
(2)若A∩M=A,求实数a的取值范围.
18.(12分)已知.
(1)若,求cs2θ的值;
(2)若,且,求sinθ的值.
19.已知函数f(x)=lga(x+1)﹣lga(1﹣x).
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(2)解不等式f(x)>0.
20.(12分)已知函数.
(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;
(2)若f(x)在区间[0,m]上存在唯一的最小值为﹣2,求实数m的取值范围.
21.(12分)某企业生产A,B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润y与投资x成正比,其关系如图(1)所示;B产品的利润y与投资x的算术平方根成正比,其关系如图(2)所示(注:利润y与投资x的单位均为万元).
(1)分别求A,B两种产品的利润y关于投资x的函数解析式;
(2)已知该企业已筹集到200万元资金,并将全部投入A,B两种产品的生产.
①若将200万元资金平均投入两种产品的生产,可获得总利润多少万元?
②如果你是厂长,怎样分配这200万元资金,可使该企业获得的总利润最大?其最大利润为多少万元?
22.(12分)设a∈R,函数.
(1)若a>0,判断并证明函数f(x)的单调性;
(2)若a≠0,函数f(x)在区间[m,n](m<n)上的取值范围是,求的范围.
【参考答案】
一、单选题
1.B
【解析】在A中,y=sinx在R上是奇函数,但是不单调,故A错误;
在B中,y=x³在R上单调递增,又是奇函数,故B正确;
在C中,y=x+1在R上单调递增,但是不是奇函数,故C误;
在D中,y=2x在R上是非奇非偶函数,故D错误.故选:B.
2.D
【解析】集合U={1,2,3,4,5},A={2,3,5},B={2,5},
对于A,A⊇B,故A错误;
对于B,A∩B={2,5},故B错误;
对于C,A∪B={2,3,5},故C错误;
对于D,∁UB={1,3,4},故D正确.故选:D.
3.B
【解析】∵0=lg51<lg54<lg55=1,,0.5﹣0.2>0.50=1,
∴b<a<c.故选:B.
4.C
【解析】因为α是锐角,所以α∈(0°,90°),
所以2α∈(0°,180°).故选:C.
5.B
【解析】由表可知,x可以取0,排除C,D,
对于A,当x=0时,y=a=1,所以a=1,
当x=1时,y=a+b=2.02,b可以取1,
当x=3时,y=1+3=4与表中的数据相差较大,故A错误.故选:B.
6.D
【解析】∵a>0,b>0,
∴4a+b=4,当且仅当4a=b时,等号成立,
∴ab﹣5,即ab﹣4﹣5≥0,
解得,
∴ab≥25,当且仅当a=,b=10时,等号成立,
∴ab的最小值是25,故选:D.
7.A
【解析】由x2﹣x﹣6<0可得:﹣2<x<3,即不等式的解集为(﹣2,3),
因为(﹣2,0)⫋(﹣2,3),则﹣2<x<0是不等式x2﹣x﹣6<0成立的充分不必要条件,而选项B是充要条件,选项C对应的集合与(﹣2,3)只有交集,选项D是不等式x2﹣x﹣6<0成立的必要不充分条件,故选:A.
8.C
【解析】根据题意,设h=f(t)=Asin(ωt+φ)+k,(﹣<φ<0),则A=2,k=1,
因为T=3,所以ω==,所以h=2sin(t+φ)+1,
又因为t=0时,h=0,所以0=2sinφ+1,所以sinφ=﹣,
又因为﹣<φ<0,所以φ=﹣,
所以h=f(t)=2sin(t﹣)+1;
所以f (t)=sint﹣cst+1,
f (t+1)=2sin(t+)+1=2cst+1,
f (t+2)=2sin(t+)+1=﹣sint﹣cst+1,
所以f (t)+f (t+1)+f (t+2)=3.故选:C.
二、多选题
9.BC
【解析】对于A,x>y不能推出x2>y2,例如x=﹣1,y=﹣2,
x2>y2也不能推出x>y,例如x=﹣2,y=﹣1,故“x>y”是“x2>y2”的既不充分也不必要,故A错误;
对于B,命题“∀x∈Z,x2>0”的否定是“∃x0∈Z,”,故B正确;
对于C,若不等式x2+ax﹣b<0的解集是(﹣2,3),则﹣2,3是方程x2+ax﹣b=0的两个根,由根与系数的关系可得﹣a=﹣2+3,﹣b=﹣6,可得a=﹣1,b=6,
所以ax2﹣x+b>0即为﹣x2﹣x+6>0,即x2+x﹣6<0,解得﹣3<x<2,可得不等式ax2﹣x+b>0的解集为(﹣3,2),故C正确;
对于D,不等式对一切x都成立,当k=0时,不等式﹣<0恒成立,
当k≠0时,Δ=k2﹣4×2k×(﹣)<0,解得﹣3<k<0,
综上,k∈(﹣3,0],所以“k∈(﹣3,0)”是“不等式对一切x都成立”的充分不必要条件,故D错误.故选:BC.
10.AD
【解析】对于选项A:∵a>b>0,∴,又∵c<0,∴,故选项A正确,
对于选项B:当0<x<1时,lg2x<0,
∴lg2x+lgx2=<0,故选项B错误,
对于选项C:∵x>2,∴=x+﹣1﹣1,当且仅当x=即x=时,等号成立,显然x取不到,所以等号不能成立,故选项C错误,
对于选项D:由x(10﹣x)≥0可得0≤x≤10,
∴=5,当且仅当x=10﹣x即x=5时,等号成立,
故选项D正确,故选:AD.
11.ACD
【解析】函数,
对于A:f()=sin()=1,故A正确;
对于B:由于,所以,故函数在该区间上有增有减,故B错误;
对于C:将函数f(x)=sin(2x﹣)的图象上的所有点向左平移个单位,得到函数的图象,故C正确;
对于D:函数f(x)﹣a,整理得,即求出函数g(x)=sin(2x﹣)﹣的最小值即可,
由于,所以,
故当x=0时取得最小值,故a<﹣1,故D正确.故选:ACD.
12.BD
【解析】画出函数的图象,如图所示:
由图象可知,函数f(x)在(﹣1,0)和(0,+∞)上单调递增,由于函数图象不连续,所以选项A错误;
由图象可知,当﹣4<k≤﹣3时,函数f(x)的图象与y=k的图象有3个不同的交点,所以h(x)=f(x)﹣k有3个零点,选项B正确;
当k=﹣2时,h(x)=f(x)+2,令h(x)=0,得x1=﹣1﹣,x2=1,
计算x1+x2=﹣,即h(x)的所有零点之和为﹣,选项C错误;
当k<﹣4时,函数f(x)的图象与y=k的图象有1个交点,即函数h(x)有1个零点,选项D正确.故选:BD.
三、填空题
13.[0,1)∪(1,+∞)
【解析】要使函数有意义,则,得,
即x≥0且x≠1,即函数的定义域为[0,1)∪(1,+∞),
故答案为:[0,1)∪(1,+∞).
14.7
【解析】∵角θ的终边与单位圆的交点为,
∴tanθ==﹣,∴===7,
故答案为:7.
15.﹣
【解析】根据题意,函数为奇函数,
则f(2)=g(2),而f(﹣2)=2﹣2=,
则g(2)=﹣f(﹣2)=﹣,故答案为:﹣.
16.[﹣5,7]∪{﹣9}
【解析】函数f(x)在区间(﹣1,1)内恰有一个零点,
则方程ax2+6x﹣1=0在区间(﹣1,1)内恰有一个根,
当a=0时,方程ax2+6x﹣1=0可化为6x﹣1=0,解为x=,成立,
当a≠0时,方程ax2+6x﹣1=0是一元二次方程,对称轴为x=﹣,
Δ=62﹣4×a×(﹣1)=36+4a,
①若Δ=0时,a=﹣9,f(x)=0,解为x=∈(﹣1,1)成立,
②若Δ>0时,只需f(﹣1)f(1)<0,解得﹣5<a<7且a≠0,
f(﹣1)=0,f(1)=0也满足,此时解得a=7或﹣5,
综上所述,实数a的取值范围[﹣5,7]∪{﹣9},
故答案为:[﹣5,7]∪{﹣9}.
四、解答题
17.解:B={x|x2﹣4<0}={x|﹣2<x<2},M={x|x﹣a<0}={x|x<a}.
(1)由集合,所以∁RA={x|x或x>3},
所以A∪B={x|﹣2<x≤3},∁RA∩B={x|﹣2}.
(2)若A∩M=A,则A⊆M,所以a>3,
故实数a的取值范围为(3,+∞).
18.解:(1)因为==csθ,
所以由已知可得csθ=,
所以cs2θ=2cs2θ﹣1=2×()2﹣1=﹣;
(2)若,可得cs(θ﹣)=,
又,可得0<θ﹣<,
所以sin(θ﹣)==,
所以sinθ=[(θ﹣)+]=sin(θ﹣)cs+cs(θ﹣)sin
=×+=.
19.解:(1)对于函数f(x)=lga(x+1)﹣lga(1﹣x),
由,求得﹣1<x<1,故函数的定义域为(﹣1,1),
再根据f(﹣x)=lga(﹣x+1)﹣lga(1+x)=﹣[lga(x+1)﹣lga(1﹣x)]
=﹣f(x),
可得f(x)为奇函数.
(2)不等式f(x)>0,即lga(x+1)>lga(1﹣x),
当a>1时,可得x+1>1﹣x,且x∈(﹣1,1),求得0<x<1.
当0<a<1时,可得x+1<1﹣x,且x∈(﹣1,1),求得﹣1<x<0,
总上,当a>1时,不等式的解集为(0,1);当0<a<1时,不等式的解集为(﹣1,0).
20.解:(1)
==2sin(4x+);
所以函数的最小正周期为;
令,
整理得(k∈Z);
故函数的单调递增区间为[](k∈Z).
(2)由于f(x)在区间[0,m]上存在唯一的最小值为﹣2,
故,整理得,
故实数m的取值范围.
21.解:(1)设投资为 x 万元 (x≥0),A,B 两种产品所获利润分别为 f(x),g(x) 万元,由题意可设 ,其中 k1,k2 是不为零的常数.
所以根据图象可得 f(1)=k1=0.25,g(4)=2k2=4,∴k1=0.25,k2=2,
所以 .
(2)①由 (1)得 f(100)=25,g(100)=20,所以总利润为 25+20=45 万元.
②设 B 产品投入m万元,A 产品投入(200﹣m)万元,该企业可获总利润为P万元,
则.
令 ,则 m=t2,且,
则.
∴当 t=4 时,Pmax=54,此时 m=16,200﹣m=184.
∴当 A,B 两种产品分别投入184万元,16万元时,可使该企业获得最大利润,最大利润为54万元.
22.解:(1)当a>0时,因为2x>0,所以2x+a>0,
所以函数的定义域为R.
结论:函数(a>0)为R上的单调递增函数.
证明:设对任意的x1,x2∈R,且x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)=﹣==,
因为x1<x2,所以2>2,即2﹣2>0,
又因为2x1+a>0,2x2+a>0,a>0,
所以<0,
于是f(x1)<f(x2),即证.
(2)因为m<n,所以2m<2n,从而,
由[,],知<,所以k<0,
因为a≠0,所以a<0或a>0.
1° 当a>0时,由(1)知,函数为R上单调递增函数.
因为函数f(x)在区间[m,n](m<n)上的取值范围是[,],(k∈R)
所以,即,
从而关于x的方程=有两个互异实数根.
令t=2x,则t>0,所以方程t2+(a﹣k)t+ak=0,(a,k>0)有两个互异实数根
,从而0<<3﹣2.
2° 当a<0时,函数f(x)=1﹣在区间(﹣∞,lg2a),(lg2a,+∞)上均单调递减.
若[m,n]⊆(lg2a,+∞),则f(x)>1,于是>0,这与k<0矛盾,故舍去.
若[m,n]⊆(﹣∞,lg2a),则f(x)<1,于是,即,
所以,两式相减整理得,(a﹣k)(2m﹣2n)=0,
又2m<2n,故2n﹣2m>0,从而a﹣k=0,=1,
综上所述,的取值范围(0,3﹣2)∪{1}.
x
﹣2.0
﹣1.0
0
1.00
2.0
3.0
y
0.24
0.51
1
2.02
3.98
8.02
广东省广州市天河区2021-2022高一上学期数学期末试卷及答案: 这是一份广东省广州市天河区2021-2022高一上学期数学期末试卷及答案,共20页。
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