2023-2024学年高一数学上学期期中期末挑战满分冲刺卷(人教A版2019必修第一册,浙江专用)期末测试卷01(测试范围:第1-5章)(Word版附解析)
展开一、单选题
1.若集合,集合,则集合
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】求出集合,再求出即可.
【解析】由题:集合,集合,
所以.
故选:C
【点睛】此题考查集合的交集运算关键在于准确求出集合.
2.命题“,”的否定是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】A
【分析】利用全称量词命题的否定可得出结论.
【解析】命题“,”为全称量词命题,该命题的否定为“,”.
故选:A.
3.已知,则( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由对数函数与指数函数的单调性求解即可
【解析】因为,
所以
所以.
故选:D
4.幂函数的图象过点,则函数的值域是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设,带点计算可得,得到,令转化为二次函数的值域求解即可.
【解析】设,
代入点得
,
则,令,
函数的值域是.
故选:C.
5.已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,将角的终边按顺时针方向旋转后经过点,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据角的旋转与三角函数定义得,利用两角和的正切公式求得,然后待求式由二倍公式,“1”的代换,变成二次齐次式,转化为的式子,再计算可得.
【解析】解:将角的终边按顺时针方向旋转后所得的角为,因为旋转后的终边过点,所以,
所以.
所以.
故选:A.
6.已知函数的图象与函数的图象关于直线对称,函数是奇函数,且当时,,则( )
A.-18B.-12C.-8D.-6
【答案】D
【分析】首先根据题意得到,再根据的奇偶性求解即可.
【解析】由题知:,所以当时,,
又因为函数是奇函数,所以.
故选:D
7.已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由已知可得关于a的不等式组,求解得答案.
【解析】当时,单调递减,且
当时,单调递减,则,
因为函数在上单调递减,
所以,解得,故的取值范围为.
故选:A.
8.若,且,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】化简解析式,得函数最大最小值与周期,利用条件转化为与最值的关系,再由最值与周期的关系可得.
【解析】
,的周期为,且
令,则,
则,由的值域为,
故,
则,故,
由知,,或.
即为函数的最大与最小值,或最小与最大值,
当对应图象上相邻两最值点时,的值最小,
故.
故选:B.
二、多选题
9.设集合,,,则下列关系中正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】化简集合,算出,逐个选项进行判断即可得到答案.
【解析】,,
中的元素为点集,
故,,
故选:BC
10.为了得到函数的图像,只需将函数的图像所有点( )
A.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度
C.向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)
D.向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
【答案】AC
【分析】根据平移变换和伸缩变换逐一判断即可.
【解析】对于A,函数的图像所有点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度得到函数的图像,故A正确;
对于B,函数的图像所有点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度得到函数的图像,故B错误;
对于C,函数的图像所有点向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数的图像,故C正确;
对于D,函数的图像所有点向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图像,故D错误;
故选:AC
11.下列说法正确的是( )
A.函数的最小值为2
B.函数的最小值为4
C.若正实数,满足,则的最小值为
D.若正实数,满足,则的最大值为2
【答案】CD
【分析】A.由判断;B.由指数函数的值域判断; C.利用基本不等式判断; D.利用基本不等式判断.
【解析】A.因为,所以,故错误;
B. 因为,则所以,故错误;
C.因为正实数,满足,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,故正确;
D.因为正实数,满足,所以,
当且仅当,即时,等号成立,故正确.
故选:CD
12.已知函数,则方程的实根个数可能为( )
A.8B.7C.6D.5
【答案】ABC
【解析】以的特殊情形为突破口,解出或或或,将看作整体,利用换元的思想进一步讨论即可.
【解析】由基本不等式可得
或,
作出函数的图像,如下:
①当时,或,
故方程的实数根个数为;
②当时,或或,
故方程的实数根个数为;
③当时,或或
或,
故方程的实数根个数为;
④当时,或或或,
故方程的实数根个数为;
⑤当时,或,
故方程的实数根个数为;
⑥当时,或,
故方程的实数根个数为;
⑦当时,,
故方程的实数根个数为;
故选:ABC
【点睛】本题考查了求零点的个数,考查了数形结合的思想以及分类讨论的思想,属于难题.
三、填空题
13.已知扇形的圆心角为,弧长为,则其面积为 .
【答案】
【分析】根据扇形的弧长公式求出半径,再计算扇形的面积.
【解析】扇形的圆心角为,弧长为,
则扇形的半径为r,
面积为.
故答案为:.
14.已知函数为R上奇函数,当时,,则时, .
【答案】
【分析】根据奇函数的定义即可求解.
【解析】因为函数为R上奇函数,所以;
当时,则,所以,
因为函数为R上奇函数,所以,
所以当时,,
综上所述:当时,函数,
故答案为:.
15.函数的单调递减区间是 .
【答案】
【分析】先求得函数的定义域,然后根据这个二次函数的对称轴,结合复合函数同增异减来求得函数的减区间.
【解析】解:令,令,解得,
而的图象的对称轴为,故在上单调递增,在上单调递减,
又递减 ,
所以根据复合函数单调性原则得函数的单调递减区间是.
故答案为:
16.若,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】将不等式等价转化为,根据函数的单调性与最值接不等式即可求解.
【解析】根据不等式恒成立可知,
由可得,所以,
即,即,
先解,即,也即,
设函数,
令,则,
根据双勾函数的性质可得在单调递增,
当时,有最小值为4,所以,
再解,即,也即,
令,则,所以,
设函数,
根据双勾函数的性质可得在单调递增,
当时,有最大值为,所以,
考虑定义域,所以,
故答案为: .
四、解答题
17.已知集合,.
(1)时,求,
(2)若,求m的取值范围.
【答案】(1);;(2).
【解析】(1)根据集合运算法则计算;
(2)利用子集的定义得出不等式组,解这可得.
【解析】(1)时,,∴,
或,.
(2)∵,∴,解得.
【点睛】本题考查集合的综合运算,考查集合的包含关系.由集合的包含关系求参数时注意等号能否取到.
18.已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调减区间;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1);
(2)
【分析】先利用三角恒等变化化简,再利用正弦函数的性质即可得解.
【解析】(1)因为
,
所以的最小正周期为,
令,得,
所以的单调减区间为.
(2)因为,即,
所以,则,
所以的解集为.
19.如图, 是一块半径为 ,圆心角为的扇形空地.现决定在此空地上修建一个矩形的花坛 ,其中动点 在扇形的弧上,记 .
(1)写出矩形 的面积 与角 之间的函数关系式;
(2)当角 取何值时,矩形 的面积最大?并求出这个最大面积.
【答案】(1) (2)时,S取得最大值
【分析】先把矩形的各个边长用角表示出来,进而表示出矩形的面积,即可得到答案
化简函数,利用角的范围,结合正弦函数的性质可求矩形面积的最大值
【解析】(Ⅰ)因为
,,
所以 ,
(Ⅱ)
因为,所以
所以当,即时,矩形CDEF的面积S取得最大值
【点睛】本题主要考查运用三角函数解答矩形面积,关键是用含有的表达式来表示出矩形的长和宽,在表示过程中运用三角函数解三角形,在求最值时将其转化为用辅助角化简题,然后求解,此类题目解答的方法还是需要掌握.
20.已知函数(为常数,).
(1)讨论函数的奇偶性;
(2)若方程在上有实根,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)直接使用奇偶性的定义进行求解;
(2)由题知在上有实根,令,则在上有实根,进而在上有实根,再令,则在上有实根,最后根据基本不等式得即可得答案.
【解析】(1)解:函数的定义域为,
又
①当时,即时,可得
即当时,函数为偶函数;
②当时,即时,可得
即当时,函数为奇函数;
③当时,函数为非奇非偶函数.
综上,当时,函数为偶函数;当时,函数为奇函数;当时,函数为非奇非偶函数.
(2)解:因为方程在上有实根,
所以在上有实根,
所以在上有实根,
令,
所以在上有实根,
所以在上有实根
因为,,
所以,在上有实根,
因为,
所以在上有实根
令,
所以在上有实根,
因为,当且仅当,即时等号成立,
当时,,时,,
所以,
所以,在上有实根,则
所以,实数的取值范围是
21.已知函数,,且,,.
(1)求实数的值,并写出函数的定义域;
(2)试讨论函数的最值;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),的定义域为
(2)详见解析
(3)
【分析】(1)根据对数运算,待定系数得,进而解不等式组即可得其定义域;
(2)首先将函数转化为关于的二次函数,再利用换元,讨论定义域与对称轴的关系,结合函数的单调性,求函数的最值;
(3)结合函数的图象以及函数的定义域,确定恒成立,根据(2)中函数的最值,列不等式求解.
【解析】(1)因为,且,
所以
所以,解得,
所以,
所以,即,解得
所以,的定义域为;
(2),
令,
所以函数的最值即为函数,的最值,
所以,当时,,最小值为,最大值为,
当时,对称轴,所以函数在区间单调递增,函数的最小值为,最大值;
当时,对称轴,函数在区间单调递增,函数的最小值为,最大值;
当时,对称轴,函数的最大值是,函数的最小值是;
当时,对称轴,函数的最大值是,最小值是.
综上可知:当时,最小值为,最大值;
当时,最小值为,最大值;
当时,函数的最大值是,函数的最小值是;
当时,函数的最大值是,最小值是.
(3)画出函数的图象,且函数
在单调递减,且,
当时,,当时,,
若,则恒成立,
且由函数的定义域可知,函数在上恒成立,
由(2)可知,函数的最小值大于0,即,得,
当时,最大值,得,则;
当时,函数的最大值,解得:;
综上可知,.
【点睛】关键点睛:本题考查函数与三角函数的综合应用,本题的难点在第三问,关键是确定函数的单调性,并且注意隐含条件,从而确定恒成立,转化为关于最值的不等式.
22.知函数,.
(1)求方程的解集;
(2)若的定义域是,求函数的最值;
(3)若不等式对于恒成立,求的取值范围.
【答案】(1) (2), (3)
【分析】(1)将表达式代入中求解方程的解.(2)写出表达式后化简求值域.(3)先将不等式进行换元处理后,分离参数求解的取值范围.
【解析】(1)
因为,即
即或,所以或,
方程的解集为.
(2)因为的定义域是,所以的定义域
所以
又
设,则
所以,即
所以,
(3)设
所以不等式对于恒成立等价于
不等式对于恒成立
即在恒成立
第一种情况:当时,即,满足条件.
第二种情况:当时,即,,所以舍去,即
满足条件.
第三种情况:当时,即或者时
i>,解得:
ii>解得:无解.
综上所述: .
【点睛】此题考查换元思想和含参讨论二次函数在定区间恒成立问题,难点是分类讨论时的依据,属于较难题目.
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