内容正文:
2022级高三上学期第一次考试(开学考)
数学试题
第I卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用补集和交集概念求出答案.
【详解】,故.
故选:C
2. 下列函数中,既是周期函数又是偶函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由三角函数周期性,奇偶性逐一判断每一选项即可求解.
【详解】对于A,是奇函数不满足题意,故A错误;
对于B,若,首先定义域为关于原点对称,
且,所以是偶函数,
又,所以是周期函数,故B正确;
对于C,画出函数的图象如图所示:
由此可知函数不是周期函数,故C错误;
对于D,若,则,所以不是偶函数,故D错误.
故选:B
3. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由的正切值,求出正弦及余弦值,即可得出结果.
【详解】因为,且,
所以,则,.
则.
故选:A.
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】直接判断的范围,再比较大小.
【详解】利用对数函数的性质可得,,
利用诱导公式可得
所以.
故选:D
5. 如图,一个半径为米的筒车按逆时针方向每分钟转圈,筒车的轴心距离水面的高度为米.设筒车上的某个盛水筒到水面的距离为(单位:)(在水面下则为负数),若以盛水筒刚浮出水面时开始计算时间,则与时间(单位:)之间的关系可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,由,可求得、的值,由题意得出函数的最小正周期,可求得的值,然后由结合的取值范围可得出的值,由此可得出与时间(单位:)之间的关系式.
【详解】设,
由题意可知,,,解得,,
函数的最小正周期为,
则,
当时,,可得,
又因为,则,故,
故选:A.
6. 函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由解析式判断出函数的奇偶性,再带入特殊点逐一排除即可.
【详解】由函数可知定义域为,且定义域关于原点对称.
因为,
所以函数为奇函数,故排除选项B;
因为,故排除选项A;
因为,故排除选项D.
故选:C.
7. 若是三角形的一个内角,且函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角函数的单调性列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】当时,,
由于是三角形的一个内角,所以,
则,
由于函数在区间上单调,
所以,解得,
即的取值范围为.
故选:B
8. 已知函数,若函数有三个零点a,b,c,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】画出函数和的图象,得到,,且,化简得到,利用基本不等式求出最小值.
【详解】画出的图象和的图象,如下:
由题意得,,且,
即,,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:B
【点睛】函数零点问题:将函数零点问题或方程解的问题转化为两函数的图象交点问题,将代数问题几何化,借助图象分析,大大简化了思维难度,首先要熟悉常见的函数图象,包括指数函数,对数函数,幂函数,三角函数等,还要熟练掌握函数图象的变换,包括平移,伸缩,对称和翻折等,涉及零点之和问题,通常考虑图象的对称性进行解决.
第II卷
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 以下说法正确的是( )
A. “,”的否定是“,”
B. “”是“”的充分不必要条件
C. 若一扇形弧长为,圆心角为,则该扇形面积为
D. “,”是真命题,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据全称命题的否定是特称命题可判断A,根据充分条件和必要条件的定义可判断B选项;由扇形的弧长与面积公式可求C,对二次项系数进行讨论,分为和两种情形,结合判别式可得结果判断D.
【详解】对于A,“,”的否定是“,”,故A正确;
对于B,即,解得,
因为所以“”是“”的必要不充分条件,故B错误;
对于C,扇形弧长为,圆心角为,所以扇形的半径长为,
则该扇形面积为,故C正确;
对于D,因为“,”是真命题,即,对恒成立.
当时,命题成立;
当时,,解得,
综上可得,,故D正确;
故选:ACD.
10. 若实数、满足,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用指数函数的单调性可得出,利用特殊值法可判断A选项;利用作差法可判断B选项;利用对数函数的单调性可判断C选项;利用中间值可判断D选项.
【详解】因为函数为上的增函数,由,可得,
对于A选项,当时,,A错;
对于B选项,因为,则,
所以,,B对;
对于C选项,因为,则,可得,
所以,,
因为对数函数为上的减函数,故,C对;
对于D选项,,D错.
故选:BC.
11. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 在上单调递增
C. 若、,且,则
D. 把的图象向右平移个单位长度,然后再把所得曲线上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用图象求出函数的解析式,可判断A选项;利用余弦型函数的单调性可判断B选项;利用余弦型函数的对称性可求出的值,代值计算出的值,可判断C选项;利用三角函数图象变换可判断D选项.
【详解】对于A选项,由图可知,,
函数的最小正周期满足,可得,则,
则,
又因为,可得,
因为,则,所以,,可得,
所以,,A对;
对于B选项,当时,,
所以,在上不单调,B错;
对于C选项,当时,,
由可得,
所以,函数在区间内的图象关于直线对称,
若、,且,则,
所以,,C对;
对于D选项,把的图象向右平移个单位长度,
可得到函数的图象,
再将所得曲线上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,
则,D对.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知幂函数的图象通过点,则__________.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】由幂函数的定义,结合函数过求得函数解析式,进而可得的值.
【详解】设幂函数的解析式为
∵幂函数过点
∴
∴
∴该函数的解析式为,
∴.
故答案为:
13. 若,且,则的最小值为__________.
【答案】8
【解析】
【分析】利用基本不等式和一元二次不等式求解.
【详解】因为若,且,则,
又因为,所以,
令,则,即,解得或(舍去),
当且仅当时,等号成立,所以的最小值为8.
故答案为:8.
14. 在中,,的角平分线交BC于D,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】方法一:利用余弦定理求出,再根据等面积法求出;
方法二:利用余弦定理求出,再根据正弦定理求出,即可根据三角形的特征求出.
【详解】
如图所示:记,
方法一:由余弦定理可得,,
因为,解得:,
由可得,
,
解得:.
故答案为:.
方法二:由余弦定理可得,,因为,解得:,
由正弦定理可得,,解得:,,
因为,所以,,
又,所以,即.
故答案为:.
【点睛】本题压轴相对比较简单,既可以利用三角形的面积公式解决角平分线问题,也可以用角平分定义结合正弦定理、余弦定理求解,知识技能考查常规.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 函数的值域为,的定义域为.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用对数函数的单调性求出函数在上的最大值和最小值,即可得出集合;
(2)求出集合,利用集合的包含关系可得出关于实数的不等式组,解之即可.
【小问1详解】
解:因为在上单调递减,
所以,当时有最大值,且最大值为,
当时,有最小值,最小值为,
所以.
【小问2详解】
解:由,得,解得,
所以,,
因为,所以,解得.
故实数的取值范围.
16. 在平面直角坐标系中,角的顶点与坐标原点重合,始边与轴非负半轴重合,终边过点.
(1)求的值;
(2)已知为锐角,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角函数的定义求出的值,利用诱导公式以及弦化切可求得所求代数式的值;
(2)求出的值,利用两角差的正弦公式求出的值,结合角的范围可求得角的值.
【小问1详解】
解:因为角的终边过点,所以,
则,,.
.
【小问2详解】
解:因为角的终边过点,所以为第四象限角,即,
又因为为锐角,则,可得,
因为,则,
因为,所以.
则
.
所以.
[2023•新课标I卷]
17. 已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
【答案】(1)
(2)6
【解析】
【分析】(1)根据角的关系及两角和差正弦公式,化简即可得解;
(2)利用同角之间的三角函数基本关系及两角和的正弦公式求,再由正弦定理求出,根据等面积法求解即可.
【小问1详解】
,
,即,
又,
,
,
,
即,所以,
.
【小问2详解】
由(1)知,,
由,
由正弦定理,,可得,
,
.
18. 已知函数.
(1)判断函数在上单调性,并根据定义证明你的判断;
(2)函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是为奇函数.依据上述结论,证明:的图象关于点成中心对称图形.
【答案】(1)单调递减,证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用单调性得定义证明即可;
(2)构造,只需证明为奇函数即可.
【小问1详解】
函数在上单调递减.证明如下:
任取,且,
.
因为,且,
所以,,
所以,即,
故函数在上单调递减.
【小问2详解】
证明:设,
则.
因为函数定义域为,
且,
所以为奇函数.
故的图象关于点成中心对称图形.
19. 已知函数,、是的图象与直线的两个相邻交点,且.
(1)求的值及函数在上的最小值;
(2)若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),最小值为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数解析式为,根据题中信息求出函数的最小正周期,可得出的值,即可得出函数的解析式,再利用正弦型函数的基本性质可求出函数在上的最小值;
(2)设,可得出,设,可知在上恒成立,可得出关于的不等式组,解之即可.
【小问1详解】
解:函数
, 则,
因为、是函数的图象与直线的两个相邻交点,且,
所以,函数的最小正周期为,则,
可得.
由,得,所以,,
所以,,故函数在上的最小值为.
【小问2详解】
解:设,因为,所以.
因为不等式恒成立,
设,
所以在上恒成立.
则,即,
解得,故的取值范围为.
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2022级高三上学期第一次考试(开学考)
数学试题
第I卷
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 下列函数中,既是周期函数又是偶函数的是( )
A. B.
C D.
3. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
4 已知,,,则( )
A. B. C. D.
5. 如图,一个半径为米的筒车按逆时针方向每分钟转圈,筒车的轴心距离水面的高度为米.设筒车上的某个盛水筒到水面的距离为(单位:)(在水面下则为负数),若以盛水筒刚浮出水面时开始计算时间,则与时间(单位:)之间的关系可以表示为( )
A. B.
C. D.
6. 函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
7. 若是三角形的一个内角,且函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,若函数有三个零点a,b,c,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
第II卷
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 以下说法正确的是( )
A. “,”的否定是“,”
B. “”是“”的充分不必要条件
C. 若一扇形弧长为,圆心角为,则该扇形的面积为
D. “,”是真命题,则
10. 若实数、满足,则下列不等式恒成立的是( )
A B.
C. D.
11. 已知函数部分图象如图所示,则( )
A.
B. 在上单调递增
C. 若、,且,则
D. 把的图象向右平移个单位长度,然后再把所得曲线上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知幂函数的图象通过点,则__________.
13. 若,且,则的最小值为__________.
14. 在中,,的角平分线交BC于D,则_________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 函数的值域为,的定义域为.
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 在平面直角坐标系中,角的顶点与坐标原点重合,始边与轴非负半轴重合,终边过点.
(1)求的值;
(2)已知为锐角,,求.
[2023•新课标I卷]
17. 已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
18. 已知函数.
(1)判断函数在上单调性,并根据定义证明你的判断;
(2)函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是为奇函数.依据上述结论,证明:的图象关于点成中心对称图形.
19. 已知函数,、是的图象与直线的两个相邻交点,且.
(1)求的值及函数在上的最小值;
(2)若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
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