内容正文:
2024—2025学年高一第一学期期末迎考卷
数 学
注意事项:
1. 本试卷满分150分,考试时间为120分钟.
2. 答题前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在密封线内.
一、 单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知角α的终边经过点(-3,4),则tan (π-α)=( )
A. - B. - C. D.
2. 设幂函数f(x)=xα,则“α<0”是“f(x)在定义域内单调递减”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
3. 函数f(x)=log(-x2+2x+3)的单调递增区间为( )
A. (-∞,1) B. (1,+∞)
C. (-1,1) D. (1,3)
4. 若命题“x∈R,x2-x+m≥0”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5. 按照《中小学校教室换气卫生要求》,教室内空气中二氧化碳浓度不高于0.15%.经测定,刚下课时,空气中含有0.18%的二氧化碳,若开窗通风后教室内的二氧化碳浓度为y%,且y随时间t(单位:分钟)的变化规律可以用函数y=0.03+λe-(λ∈R)描述,则该教室内的二氧化碳浓度达到国家标准需要的时间t(单位:分钟)的最小整数值为( )
(参考数据:ln 2≈0.693,ln 5≈1.609)
A. 1 B. 3 C. 5 D. 10
6. 已知a=log32,b=log43,c=,则a,b,c的大小关系为( )
A. a<b<c B. b<a<c
C. a<c<b D. c<b<a
7. 已知锐角α,β满足α+β=,则cos 2α+tan α·sin β的最大值是( )
A. 2 B. C. D.
8. 若f(x)=a-为奇函数,且当x>0时,不等式(ax-x2)(ex-b)≤0恒成立,则实数b的所有可取值构成的集合是( )
A. {b|b>1} B. {b|b≥1}
C. {0} D. {e}
二、 多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.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. 已知点P(sin θ,tan θ)在第二象限,则角的终边可能在( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
10. 已知x,y都为正数,且2x+y=4,则下列说法正确的是( )
A. xy的最大值为2 B. 4x2+y2的最小值为8
C. +的最小值为8 D. +的最大值为
11. 已知定义在R上的函数f(x)满足对任意的实数x,y,均有f(x+y)=f(x)+f(y)+axy-1,且当x>0时,恒有f(x)>1,则( )
A. f(0)=1
B. 当a=0时,函数f(x)为减函数
C. 当a=0时,f(x)的图象关于点(0,1)对称
D. 当a=2时,f(x)为偶函数
三、 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知集合A={x|x=2k-1,k∈N*},集合B={x|2x≤8},则A∩B的子集个数是________.
13. 已知函数f(x)=,若不等式f(x)≤1与f(f(x)+t)≤1的解集相同,则t=________.
14. 已知函数f(x)=若f(x)的最小值为f(1),则实数a的取值范围是________.
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. (13分)已知集合A=,B={x|y=(2x-1-a)-}.
(1) 当a=1时,求A∩B,A∪∁RB.
(2) 从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求实数a的取值范围.
条件①:B∁RA;条件②:“x∈A”是“x∈B”的充分条件.
(注:如果选择条件①和条件②分别解答,那么按第一个解答计分)
16. (15分)已知△ABC的三个内角分别是A,B,C.
(1) 求证:cos +cos =0.
(2) 若sin A+cos A=.
①求-tan (π-A)的值;
②求sin A-cos A的值.
17. (15分)已知函数f(x)=log2(a+b·2x),g(x)=f(x)-x,a∈R.
(1) 若a=b=1,求函数f(x)在[0,2]上的值域;
(2) 当a=1时,设P(x1,y1),Q(x2,y2)是函数g(x)图象上任意不同的两点,且满足点P在点Q的左侧,求证:点P在点Q的上方.
18. (17分)已知二次函数f(x)满足f(0)=f(1)=1,f(2)=3.
(1) 求f(x)的解析式.
(2) 若存在x∈[-1,5],使得f(x)>2x+m成立,求实数m的取值范围.
(3) 记F(x)=f(x)+2x+c-1.
①当F(x)的定义域为[x1,x2](x1>0)时,值域为[5x1,5x2],求实数c的取值范围;
②若c=0,设函数F(x)在区间[t,t+1]上的最小值为G(t),求G(t)的表达式.
19. (17分)对于任意实数c,d(c<d),定义区间(c,d),[c,d),(c,d],[c,d]的长度均为d-c.若集合I是若干个两两交集为空集的区间的并集,则把这几个区间的长度的和称为I的长度.特别地,记正整数集A={a1,a2,…,an},且a1<a2<…<an,若区间[ai,an]的端点ai,an满足-≥(i=1,2,…,n-1),则称该集合为“称心集”.
(1) 若|2x-5|<3的解集为B,求集合B的区间长度;
(2) 若关于x的不等式组 的解集构成的各区间长度之和为6,求实数t的取值范围;
(3) 求“称心集”A={a1,a2,…,an}中元素个数的最大值,并说明理由.
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数学参考答案与评分标准
1. D 解析:因为角α的终边经过点(-3,4),所以x=-3,y=4,则tan α==-,所以tan (π-α)=-tan α=.
2. B 解析:若幂函数f(x)=xα在定义域内单调递减,则必有α<0;但如α=-1<0,f(x)=x-1不在定义域内单调递减.
3. D 解析:由-x2+2x+3>0,解得-1<x<3.因为y=-x2+2x+3是开口向下的抛物线,抛物线的对称轴方程为x=1,所以函数f(x)=log(-x2+2x+3)的单调递增区间为(1,3).
4. B 解析:由题意知“x∈R,x2-x+m<0”是真命题,即x2-x+m<0有解,所以Δ=1-4m>0,解得m<,所以实数m的取值范围是.
5. B 解析:当t=0时,y=0.03+λ=0.18,解得λ=0.15,所以y=0.03+0.15e-.令y=0.03+0.15e-≤0.15,即e-≤,即-≤ln =ln 4-ln 5=2ln 2-ln 5≈1.386-1.609=-0.223,所以t≥2.23,故所需时间t(单位:分钟)的最小整数值为3.
6. A 解答:易知a<1,b<1,c>1.因为3a=3log32=log38<2,3b=3log43=log427>2,即3a<3b,所以a<b<1<c.
7. B 解析:因为锐角α,β满足α+β=,所以α∈,sin α∈(0,1).从而cos 2α+tan α·sin β=1-sin 2α+·sin(-α)=-sin 2α+sin α+1=-2+,故当sin α=,即α=时,原式取得最大值.
8. D 解析:由f(x)=a-为奇函数,可得f(0)=0,即a=1,经检验符合条件.当x>0时,不等式(x-x2)(ex-b)≤0,即(x-1)(ex-b)≥0恒成立,则必有x=1是ex-b=0的根且是唯一根,所以b=e.
9. ACD 解析: 因为点P(sin θ,tan θ)在第二象限,所以所以θ∈(k∈Z),所以∈(k∈Z).当k=3n(n∈Z)时,∈(+2nπ,+2nπ)(n∈Z),所以的终边在第一象限;当k=3n+1(n∈Z)时,∈(π+2nπ,+2nπ)(n∈Z),所以的终边在第三象限;当k=3n+2(n∈Z)时,∈(n∈Z),所以的终边在第四象限.综上,角的终边可能在第一象限或第三象限或第四象限.
10. AB 解析:因为x>0,y>0,2x+y=4,所以2x+y=4≥2,即xy≤2,当且仅当2x=y=2时取等号,故A正确;4x2+y2=(2x+y)2-4xy=16-4xy≥8,当且仅当2x=y=2时取等号,故B正确;+=(+)·(2x+y)=≥2,当且仅当2x=y=2时取等号,故C错误;(+)2=2x+y+2=4+2≤8,即+≤2,当且仅当2x=y=2时取等号,故D错误.
11. AC 解析:令x=y=0,得f(0)=2f(0)-1,所以f(0)=1,故A正确.当a=0时,f(x+y)=f(x)+f(y)-1,当x>0时,恒有f(x+y)-f(y)=f(x)-1>0,令x1=x+y,x2=y,即对任意x1,x2∈R,x1>x2时,f(x1)-f(x2)>0,即函数f(x)为增函数,故B错误.令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)-1.又f(0)=1,所以f(x)+f(-x)=2,即f(x)的图象关于点(0,1)对称,故C正确.当a=2时,若取f(x)=x2+x+1,则f(x+y)=(x+y)2+(x+y)+1=x2+y2+(x+y)+1+2xy,f(x)+f(y)+2xy-1=x2+y2+(x+y)+1+2xy,即f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy-1,且当x>0时,f(x)单调递增,恒有f(x)>1,显然,f(x)不为偶函数,故D错误.
12. 4 解析:集合A中的元素为正奇数,集合B={x|x≤3},则A∩B={1,3},故其子集共有4个.
13. 9 解析:由f(x)≤1,即|lg x|≤1,可得-1≤lg x≤1,解得≤x≤10.令m=f(x)+t,由f(m)≤1,可得≤f(x)+t≤10,即-t≤f(x)≤10-t.由题知解得t=9.
14. [2,4] 解析:依题意,f(x)的最小值为f(1)=.因为当x<1时,f(x)=x2+2x+a=(x+1)2+a-1,此时最小值为f(-1)=a-1,所以必有≤a-1,即a≥2.再保证x≥1时,f(x)=2x+a·2-x-2的最小值为f(1),可知等价于当t≥2时,g(t)=t+-2的最小值为g(2),故≤2,即a≤4.综上,a∈[2,4].
15. 解答:A===(0,2).(2分)
(1) 当a=1时,B={x|y=(2x-1-1)-}={x|2x-2>0}=(1,+∞).所以A∩B=(1,2).(5分)
又∁RB=(-∞,1],所以A∪∁RB=(-∞,2).(8分)
(2) 选条件①,∁RA={x|x≤0或x≥2},B=.(11分)
因为B∁RA,所以≥2,解得a≥3,即实数a的取值范围为[3,+∞).(13分)
选条件②,因为“x∈A”是“x∈B”的充分条件,所以AB,(11分)
所以≤0,解得a≤-1,即实数a的取值范围为(-∞,-1]. (13分)
16. 解答:(1) 在△ABC中,A+B+C=π,所以cos +cos (+)=cos +cos =sin -sin=0,得证.(5分)
(2) 因为sin A+cos A=,且A∈(0,π),所以(sin A+cos A)2=sin 2A+cos 2A+2sin A cos A=,可得sin A cos A=-<0,从而A∈.(7分)
①-tan (π-A)=+tan A=+==-5.(11分)
②由A∈,可知sin A-cos A>0,所以sin A-cos A====.(15分)
17. 解答:(1) 当a=b=1时,f(x)=log2(1+2x),x∈[0,2],则1+2x∈[2,5],所以f(x)∈[1,log25].故函数f(x)在[0,2]上的值域是[1,log25].(4分)
(2) 当a=1时,函数g(x)=f(x)-x=log2,(6分)
任取定义域内的x1,x2,且x1<x2,则g(x1)-g(x2)=log2(+b)-log2=log2.(9分)
因为x1<x2,所以2x1<2x2,所以b·2x1+x2+2x2>b·2x1+x2+2x1,所以>1,(12分)
所以g(x1)-g(x2)>0,所以g(x)是定义域上的减函数,
所以点P在点Q的左侧时,点P在点Q的上方.(15分)
18. 解答:(1) 因为二次函数f(x)满足f(0)=f(1)=1,所以可设f(x)=ax(x-1)+1,又f(2)=3,所以2a+1=3,解得a=1,故f(x)=x2-x+1.(4分)
(2) 由(1)知f(x)>2x+m等价于m<x2-3x+1,因为存在x∈[-1,5],使得f(x)>2x+m成立,所以m<(x2-3x+1)max.(6分)
令g(x)=x2-3x+1,x∈[-1,5],当x∈时,g(x)单调递减;当x∈时,g(x)单调递增,所以g(x)max=Max{g(-1),g(5)}=11,故m<11.故实数m的取值范围是(-∞,11).(8分)
(3) ①F(x)=x2+x+c,x∈[x1,x2],x1>0,显然F(x)在[x1,x2]上单调递增,依题意可得 即x1,x2是方程G(x)=F(x)-5x=x2-4x+c=0的两个互异的正根,故即0<c<4.故实数c的取值范围是(0,4).(12分)
②若c=0,则F(x)=x2+x,x∈[t,t+1].(13分)
当t≥-时,F(x)在[t,t+1]上单调递增,所以F(x)min=F(t)=t2+t;(14分)
当t<-<t+1,即-<t<-时,F(x)在上单调递减,在上单调递增,所以F(x)min=F=-;(15分)
当t+1≤-,即t≤-时,F(x)在[t,t+1]上单调递减,所以F(x)min=F(t+1)=t2+3t+2.(16分)
综上,G(t)=(17分)
19. 解答:(1) 由|2x-5|<3,得2<2x<8,即1<x<3,故B=(1,3),其区间长度为3-1=2.(2分)
(2) 不等式x2-5x-6<0的解集为,令M={x|-1<x<6}.(3分)
设不等式2log4x+log2(tx+3t)<1的解集为N,根据M∩N的长度为6,可知N={x|0<x<6},即x∈(0,6)时,不等式log2x+log2(tx+3t)<1恒成立,(5分)
所以在x∈(0,6)时恒成立,即0<t<在x∈(0,6)时恒成立,解得0<t≤.故实数t的取值范围是.(9分)
(3) 因为-≥,所以-≥,a1≥1,可得1>,因此n<26. (11分)
同时>,又因为ai≥i,可得>,所以25>i(n-i)(i=1,2,3,…,n-1)均成立. (13分)
当n≥10时,取i=5,则i(n-i)=5(n-5)≥25,故可知n<10. (15分)
又当n≤9时,i(n-i)≤2=<25,所以n≤9. 因此,“称心集”A中元素个数的最大值为9. (17分)
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