天津市南开中学2022-2023学年高一上学期期末数学试卷(解析)_第1页
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高中数学精编资源2/22022—2023学年度第一学期南开学校(高一)年级期末自测试卷数学试题第Ⅰ卷选择题(70分)一、选择题:本卷共14小题,每小题5分,共70分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将所选答案填入答题纸中的答题栏内.1.已知集合,,,则()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据交集和补集的概念,直接求解即可.【详解】因为,,所以,又,所以.故选:A2.函数的最小正周期为()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】根据周期公式直接求解即可.【详解】的最小正周期为,故选:C3.命题“,”的否定是()A., B.,C., D.,【答案】D【解析】【分析】特称量词的否定是全称量词,据此得到答案.【详解】特称量词的否定是全称量词:命题“,”否定是,故选:【点睛】本题考查了特称量词的否定,意在考查学生的推断能力.4.已知x、y都是实数,那么“”的充分必要条件是().A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】根据不等式的性质,结合充分条件与必要条件的概念,逐项判断,即可得出结果.【详解】对于A,,故“”是“”的充分不必要条件,不符合题意;对于B,,即“”是“”的充要条件,符合题意;对于C,由得,或,,不能推出,由也不能推出,所以“”是“”的既不充分也不必要条件,不符合题意;对于D,由,不能推出,由也不能推出,故“”是“”的既不充分也不必要条件,不符合题意;故选:B.【点睛】方法点睛:本题主要考查判定命题的充要条件,及不等式的性质,充分条件、必要条件的三种判定方法:(1)定义法:根据,进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母的范围的推断问题.(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.5.已知为角终边上一点,则()A.7 B.1 C.2 D.3【答案】B【解析】【分析】先根据三角函数的定义求出,再利用齐次化将弦化切进行求解.【详解】为角终边上一点,故,故.故选:B6.设函数,则函数的零点所在区间是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】根据零点存在性定理分析可得结果.【详解】因为函数图象连续不断,且,,,,,所以函数的零点所在区间是.故选:C7.已知函数是幂函数,且在上是减函数,则实数m的值是().A.或2 B.2 C. D.1【答案】C【解析】【分析】由函数是幂函数可得,解得或2,再讨论单调性即可得出.【详解】是幂函数,,解得或2,当时,在上是减函数,符合题意,当时,在上是增函数,不符合题意,.故选:C.8.已知,,,则a,b,c的大小关系为()A.b<c<a B.a<b<c C.c<b<a D.c<a<b【答案】A【解析】【分析】分别将与比较确定它们的大小关系.【详解】;;.故.故选:A.9.若,,,,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】根据题意求得和的值,结合两角和的余弦公式,即可求解.【详解】由,,可得,,则.故选:D.10.已知命题p:函数是R上的减函数,命题q:对都成立.若命题p和命题q中有且只有一个真命题,则实数a的取值范围()A.(2,3) B. C.(2,4) D.(3,4)【答案】B【解析】【分析】分别求出命题成立的等价条件,结合复合命题之间的关系进行求解即可.【详解】函数是上的减函数,解得:对都成立,则,解得:,当命题成立命题不成立时:,解得:不存在当命题成立命题不成立时,,解得:实数取值范围为:故选:B11.已知函数,若函数有两个零点,则m的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】存在两个零点,等价于与的图象有两个交点,数形结合求解.【详解】存在两个零点,等价于与的图象有两个交点,在同一直角坐标系中绘制两个函数的图象:由图可知,保证两函数图象有两个交点,满足,解得:故选:A.12.函数的部分图象大致为()A. B.C. D.【答案】D【解析】【分析】先根据函数奇偶性,可排除A,C,根据当时,即可排除B.得出答案.【详解】因为,所以,所以为奇函数,故排除A,C.当时,,,则,故排除B,故选:D.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.13.已知函数是定义在区间上的偶函数,且在区间上单调递增,则不等式的解集为()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】根据偶函数的定义域关于原点对称可得,根据以及函数的单调性可解得结果.【详解】因为函数是定义在区间上的偶函数,所以,解得,可化为,因为在区间上单调递增,所以,解得.故选:B【点睛】关键点点睛:根据以及函数的单调性解不等式是解题关键.14.已知函数,,若对任意的,总存在使得成立,则实数k的取值范围为()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】根据函数的单调性求出两函数的最大值,然后由题意可知,再解关于的不等式可求得结果.【详解】当时,单调递减,则,当时,单调递减,则,所以当时,,所以,因为在上单调递增,所以,因为对任意的,总存在使得成立,所以,所以,解得,故选:C第Ⅱ卷(80分)二、填空题:本大题共7小题,每小题5分,共35分.15.已知函数的图象恒过点A,则点A的坐标为______.【答案】【解析】【分析】由,令真数为,即代入求值,可得定点坐标.【详解】∵,∴当时,,∴函数的图象恒过定点故答案为:16.已知扇形的圆心角为,扇形的面积为,则该扇形的弧长为____________.【答案】【解析】【分析】利用扇形的面积求出扇形的半径,再带入弧长计算公式即可得出结果.【详解】解:由于扇形的圆心角为,扇形的面积为,则扇形的面积,解得:,此扇形所含的弧长.故答案为:.17.(1)______;(2)的值为______.【答案】①.②.【解析】【分析】(1)根据指数幂以及对数运算性质,以及特殊角对应三角函数值,直接化简求解即可;(2)根据诱导公式,以及同角三角函数基本关系,直接化简求解即可.【详解】(1);(2).故答案为:;.18.已知,且,求的最小值为______.【答案】【解析】【分析】根据,利用基本不等式可求得最小值.【详解】,且,(当且仅当,即时取等号),.故答案为:.【点睛】关键点点睛:本题考查利用基本不等式求最值的问题,解题关键是能够灵活利用已知条件中“”的等式,将所求项配凑成符合基本不等式的形式.19.已知,,则______;(2)______.【答案】①.②.【解析】【分析】根据同角三角函数基本关系,求出,,再由二倍角公式以及两角和的正切公式求解即可.【详解】因为,,所以,则,所以;.故答案为:;.20.若函数在区间单调递增函数,则实数a的取值范围是______.【答案】【解析】【分析】根据分段函数的单调性的判定方法,列出不等式组,即可求解.【详解】由题意,函数是上的单调递增函数,则满足,解得,所以实数a的取值范围.故答案为:21.已知函数,的部分图象如图所示,下列说法正确的是______.①函数的图象关于点对称;②函数的图象关于直线对称;③函数在单调递减;④是以为最小正周期的周期函数;⑤可改写为.【答案】①②⑤【解析】【分析】根据函数的图象,可求出的解析式,进而对选项逐个分析,可得出答案.【详解】解:由函数图象可得,最小正周期,所以,故④错误;当时,函数取得最大值,即,所以,则,又,得,故函数.对于①,当时,,即点是函数的一个对称中心,故①正确;对于②,当时,,即直线是函数的一条对称轴,故②正确;对于③,令,解得,则函数的单调递减区间为,故③错误;对于⑤,,故⑤正确.故答案为:①②⑤.三、解答题:本大题共3个小题,共45分.解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程.22.已知函数.(1)求函数的最小正周期和函数的单调递减区间;(2)当时,求函数的最大值、最小值,并分别求出使该函数取得最大值、最小值时的自变量x的值.【答案】(1),函数的单调递减区间为;(2)当时,取最大值为;当时,取最小值为.【解析】【分析】(1)利用两角和差正弦公式公式和辅助角公式化简,根据正弦型函数的周期公式和正弦函数单调性结论求解即可;(2)根据函数在上的单调性确定其最大值、最小值及相应的自变量x的值..【小问1详解】由已知,所以,所以的最小正周期为.由化简可得,所以函数的单调递减区间为;【小问2详解】由(1)可得函数的单调递减区间为,同理可得函数的单调递增区间为,因为,所以函数在上单调递增,在上单调递减,且,,,所以,当时,取最大值为;当时,取最小值为.23.已知函数是定义域为上的奇函数.(1)求的解析式;(2)判断并证明在上的单调性;(3)解不等式.【答案】(1)(2)在上单调递增(3)【解析】【分析】(1)根据题意,由奇函数的性质可得,求出,得到函数解析式,再验证即可;(2)任取,且,作差比较与,进而可根据单调性定义判断出结果;(3)根据函数单调性,结合题中条件列出不等式组求解,即可得出结果.【小问1详解】因为是定义域为上的奇函数,所以,即,解得,所以,又,所以是奇函数,符合题意;【小问2详解】任取,且,则,因为,所以,,因此,即,所以在上单调递增;【小问3详解】由得,因为在上单调递增;所以,解得.故原不等式的解集为.24.已知函数,其中为常数.(1)若不等式的解集是,求此时的解析式;(2)在(1)的条件下,设函数,若在区间上是单调递增函数,求实数的取值范围;(3)是否存在实数使得函数在上的最大值是?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2)(3)存在,或【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式与一元二次方程关系,利用韦达定理,即可求解;(2)根据二次函数图像确定对称轴和区间的关系,即可求解;(3)由二次函数图像,求出函数可能取到的最大值,建立方程,求出参数,回代验证;或由对称轴,分类讨论,确定二次函数图象开口方向,函数在上的单调性,求出最大值且等于4,建立方程,即可求得结论.【详解】解:(1)由题意得:是的根∵,解得∴(2)由(1)可得,其对称轴方程为若在上为增函数,则,解得综上可知,的取值范围为(3)当时,,函数在上的最大值是15,不满足条件当时,假设存在满足条件的,则最大值只可能在对称轴处取得,其中对称轴①若,则有,的值不存在,②若,则,解得,此时,对称轴,则最大值应在处取得,与条件矛盾,舍去

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