内容正文:
2024年高一第一学期期未质量检测考试
数学
时量:120分钟 满分:150分
得分:__________.
一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的)
1. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用交集的性质求解即可.
【详解】因为,解得,
因为,所以,故A正确.
故选:A.
2. 函数的定义域为( )
A. (,+∞) B. [1,+∞ C. (,1 D. (-∞,1)
【答案】C
【解析】
【分析】根据偶次根号下的被开方数大于等于零,对数的真数大于零,列出不等式组,进行求解再用集合或区间的形式表示出来.
【详解】要使函数有意义,则 ,
解得
则函数的定义域是
故选C.
【点睛】本题考查了函数定义域的求法,即根据函数解析式列出使它有意义的不等式组,最后注意要用集合或区间的形式表示出来,这是易错的地方.
3. 已知是第四象限角,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用诱导公式化简得,再根据平方关系求得,利用商数关系计算正切值即可.
【详解】化简得:,
是第四象限角,
,
.
故选:B.
4. 若,设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数函数,对数函数,幂函数的单调性比较大小即可.
【详解】,
所以.
故选:C.
5. 若函数在区间上存在零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用零点存在性定理建立不等式组,求解参数范围即可.
【详解】因为在区间上单调递增,且存在零点,
所以,得到,解得,故B正确.
故选:B.
6. 若函数的图像的两个对称中心的最短距离为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由两个对称中心的最短距离为半个周期求得周期,然后得到的值,然后求得的值.
【详解】设函数的最小正周期为,由题意可知,可得,,
则,
故选:A.
7. 已知分别是定义在上的奇函数和偶函数,且为自然对数的底数,则下列命题中真命题的个数为( )
①的最大值为1;
②;
③;
④方程有唯一实数根.
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】①利用函数的奇偶性得到方程组求出即可算出最大值;②由上一问求出的解析式,代入即可判断大小关系;③直接将方程组的两个式子相乘即可求得结果; ④代入求得的解析式中即可得到结果.
【详解】由题意可知又分别是定义在上的奇函数和偶函数,
则解得,故①错误;
,故②错误;
,故③正确;
,
,解得,故④正确.
故选:C.
8. 已知函数若存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先判断函数的单调性,并结合分段函数的性质求解,
【详解】在上单调递减,且,
而在上单调递增,
要使存在最小值,
结合分段函数的图象可得:
,即,
故选:D.
二、多选题(本大题共3个小题,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. 已知,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用不等式性质逐一判断,选项D则用作差法即可.
【详解】对于A,,但与不能比较大小,故A不一定成立;
对于B,,故B成立;
对于C,由题意得,故C成立;
对于D,由,但符号不确定,故D不一定成立.
故选:BC.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在区间上单调递增
B. 的图象关于点对称
C. 若,则的最小值为
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦函数的图象与性质一一判定选项即可.
【详解】选项A:令,解得,
故的单调递增区间为,
取,则在区间上单调递增,故选项A正确;
选项B:令,则,
取,则有,因此的图象关于点对称,故选项B不正确;
选项C:若,则在和处分别取最大值和最小值,
因此,故,选项C正确;
选项D:若,则是函数的零点,
故,选项D正确.
故选:ACD.
11. 已知奇函数的定义域为,且,若对于任意的且,都有,则( )
A. 的图象关于直线对称
B. 4为函数的一个周期
C. 在区间上单调递减
D. 当且时,恒有
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用函数的对称性判断选项A;利用函数的周期性定义求出函数的周期判断选项B;利用函数单调性定义判断单调性即可知C正误;利用对称中心的性质知D正误.
【详解】选项A:因为是定义在上的奇函数,所以函数的图象关于原点对称,
由,得的图象关于直线对称,由对称性可知,
函数的图象关于点成中心对称,故A正确;
选项B:由与,得,
所以,则4为函数的一个周期,故B正确;
选项C:因为对于任意的且,都有,
所以在区间上单调递减,又函数的图象关于点中心对称,
则在上单调递减,所以在区间上单调递减,
因为的图象关于直线对称,则在区间上单调递增,故C错误;
选项D:由上可知点是的对称中心,又因为,所以,故D正确.
故选:ABD
三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 计算:__________.
【答案】6
【解析】
【分析】根据指数幂的运算性质和对数的运算性质可求代数式的值.
【详解】原式.
故答案为:6.
13. 鲁洛克斯三角形(又称勒洛三角形)是一种特殊三角形,具有神奇的性质,在机械加工业上有广泛的应用,它可以用来制作车轮、钻出方形孔等,分别以正三角形的顶点为圆心,边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形就是鲁洛克斯三角形.如图是一个鲁洛克斯三角形,其中的长度为,则中间正三角形的面积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意列出方程求出正三角形边长,利用三角形面积公式得解.
【详解】设中间正三角形的边长为,
则有,解得,
所以.
故答案为:
14. 已知函数若函数有四个不同的零点,则实数的取值范围是__________,若这四个零点有如下关系,,则的取值范围是__________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】要使函数有四个不同的零点,即方程有四个不同的解,则转化为函数与函数有四个不同的交点,数形结合求解即可;由二次函数的对称性可知,,由对数函数的图象及性质可知,然后转化为求解函数的值域即可.
【详解】由图象可知,要使函数有四个不同的零点,
即方程有四个不同的解,则需.
由二次函数的对称性可知,,
由对数函数的图象及性质可知,,
则.
,函数在上递减,在上递增,
所以,当时,.
故其值域为.
故答案为:;
四、解答题(本大题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知角,角的终边过点.
(1)求与的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)用诱导公式以及三角函数的定义即可求得结果.
(2)利用二倍角公式与两角差的余弦公式即可求得结果.
【小问1详解】
.
由三角函数的定义,.
【小问2详解】
,
,
,
,
所以.
16. 设函数.
(1)若,证明:函数为奇函数;
(2)若,对任意,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明:当时,函数,
因为,则,所以的定义域为,
对任意,有,
所以是奇函数.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据奇函数的定义证明即可;
(2)先证明或说明函数的单调性,再利用单调性得出不等式恒成立,分类讨论,列出不等式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
当时,在上单调递增,证明如下:
证明:(法一)当时,恒成立,故函数定义域为,
任取,且,则,
因为,
所以在上单调递增.
因为对任意恒成立,所以恒成立,
①当时,显然成立;
②当时,得.
综上所述,实数的取值范围为.
(法二)当时,函数在上单调递增,
则函数在上单调递减,从而函数在上单调递增.下同法一.
17. 已知函数的图象关于点对称,且函数的图象的相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的值域;
(3)将函数的图象向右平移个单位长度,再把横坐标缩小为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,记方程在区间上的根从小到大依次为,,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用降幂公式和辅助角公式化简,再根据周期性及对称中心求出的解析式;
(2)令,利用二次函数性质求解最小值即可;
(3)根据三角函数图像变换求得,(法一)利用三角函数的性质直接求出即可.
(法二)利用换元法,结合三角函数图象的对称性求得的值.
【小问1详解】
由题意,函数,
因为图象的相邻两条对称轴间的距离为,所以最小正周期,可得,
因为函数的图象关于点对称,所以图象过点,可得,
所以,因为,所以,所以函数.
【小问2详解】
,
令,
则,所以原函数可化为,
因为对称轴是直线,所以当时,,
当时,,
即的值域是.
【小问3详解】
将函数的图象向右平移个单位长度,可得,
再把横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数,
(法一)由方程,可得,所以或,
即或,因为,且,
所以符合题意,
所以
(法二)对于方程,方程的根可以转化成在区间上的零点,由的图象可知函数有6个零点,且相邻的两个零点关于对称轴对称.
令,得,
因为,所以这五条对称轴分别为,
所以
.
18. 已知定义域为的函数,若存在实数,使得对任意,都存在满足,则称函数具有性质.
(1)判断下列函数是否具有性质,并说明理由;
①;②.
(2)若函数在区间上具有性质,求实数的取值范围;
(3)若存在唯一的实数,使得函数,在区间上具有性质,求实数的值.
【答案】(1)①函数不具有性质.理由如下:
对于,取,对于任意,有,所以不存在满足,所以函数不具有性质.
②函数具有性质.理由如下:
因为的定义域与值域均为,
所以对于任意,有,
则必存在,使得,即成立.
所以函数具有性质.
(2)
(3)或
【解析】
【分析】小问(1)紧扣函数性质的定义进行判断,若不存在,举一反例即可,若存在,则需要说明对任意的,都存在满足;小问(2)函数在区间上具有性质,即对任意,都存在使得,即,可得,于是,又,所以,即可解得实数的取值范围. 小问(3)若函数具有性质,则对于任意,存在满足,所以,又因为,所以,只需是函数值域的子集即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为函数在区间上具有性质,
所以对任意,都存在使得,即,可得,
因为,所以,又,所以,
即解得,
所以实数的取值范围为.
【小问3详解】
由题意,对于任意,存在满足,所以,
由,则,设的值域为,则.
(i)当时,的值域为,此时,
解得,不符合题意;
(ii)当时,图象的对称轴为,开口向上且,
值域为,此时,解得,不符合题意;
(iii)当时,的对称轴为,开口向下,
①当,即时,
,值域为,
所以,得到
由的唯一性,得,解得或(舍去),
②当,即时,
,值域为,
所以,得到
由的唯一性,得,解得,不符合题意.
③当,即时,
,值域为,
所以,得到
由的唯一性,得,解得,符合题意.
综上所述,或.
【点睛】二次函数的最值问题求解策略:抓住“三点一轴”进行数形结合,三点是指区间的两个端点和中点,一轴是指对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想进行求解.
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2024年高一第一学期期未质量检测考试
数学
时量:120分钟 满分:150分
得分:__________.
一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的)
1. 已知集合,则( )
A. B.
C. D.
2. 函数的定义域为( )
A. (,+∞) B. [1,+∞ C. (,1 D. (-∞,1)
3. 已知是第四象限角,且,则( )
A. B. C. D.
4. 若,设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
5. 若函数在区间上存在零点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 若函数的图像的两个对称中心的最短距离为,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知分别是定义在上的奇函数和偶函数,且为自然对数的底数,则下列命题中真命题的个数为( )
①的最大值为1;
②;
③;
④方程有唯一实数根.
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
8. 已知函数若存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3个小题,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. 已知,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 在区间上单调递增
B. 的图象关于点对称
C. 若,则的最小值为
D. 若,则
11. 已知奇函数的定义域为,且,若对于任意的且,都有,则( )
A. 的图象关于直线对称
B. 4为函数的一个周期
C. 在区间上单调递减
D. 当且时,恒有
三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)
12. 计算:__________.
13. 鲁洛克斯三角形(又称勒洛三角形)是一种特殊三角形,具有神奇的性质,在机械加工业上有广泛的应用,它可以用来制作车轮、钻出方形孔等,分别以正三角形的顶点为圆心,边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形就是鲁洛克斯三角形.如图是一个鲁洛克斯三角形,其中的长度为,则中间正三角形的面积为__________.
14. 已知函数若函数有四个不同的零点,则实数的取值范围是__________,若这四个零点有如下关系,,则的取值范围是__________.
四、解答题(本大题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知角,角的终边过点.
(1)求与的值;
(2)求的值.
16. 设函数.
(1)若,证明:函数为奇函数;
(2)若,对任意,使得成立,求实数的取值范围.
17. 已知函数的图象关于点对称,且函数的图象的相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的值域;
(3)将函数的图象向右平移个单位长度,再把横坐标缩小为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象,记方程在区间上的根从小到大依次为,,求的值.
18. 已知定义域为的函数,若存在实数,使得对任意,都存在满足,则称函数具有性质.
(1)判断下列函数是否具有性质,并说明理由;
①;②.
(2)若函数在区间上具有性质,求实数的取值范围;
(3)若存在唯一的实数,使得函数,在区间上具有性质,求实数的值.
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