内容正文:
答案第 1页,共 12页
2024—2025学年第二学期高一调研考试
数学答案
1.C
【分析】根据交集的定义即可求解.
【详解】由 Z 1 2B x x 可得 1,0,1B ,
故 A B 0,1 ,
故选:C
2.D
【分析】由题意可知 (0) 0f ,求出 a,再验证即可.
【详解】因为 f x 为定义在R 上的奇函数,
所以 0
20 1 0
2 1
f a a
,解得 1a ,
则 21
2 1x
f x
,
因为 2 2 2 2(2 1) 2 21 1 1 1 ( )
2 1 2 1 2 1 2 1
x x
x x x xf x f x
,
所以 f x 为奇函数,
所以 1a 符合题意.
故选:D.
3.D
【分析】根据正弦得到正切值,利用正切差角公式计算出答案.
【详解】因为
π ,π
2
,所以cos 0 ,
又
3sin
5
,所以
23 4cos 1
5 5
,
故
4
sin 3tan
cos
,
所以
π 3tan tan 1π 4 4tan 7π 34 1 tan tan 1
4 4
.
故选:D
答案第 2页,共 12页
4.B
【分析】先根据向量平行求参数 ,再根据向量同向进行取舍.
【详解】因为 c
与d
共线,所以 2 1 1 0 ,解得 1 或 1
2
.
若 1 ,则 c a b
, d a b
,所以 d c
,所以 c
与d
方向相反,故舍去;
若
1
2
,则
1
2
c a b
, 2d a b
,所以 2d c
,所以 c
与d
方向相同,故
1
2
为所求.
故选:B
5.B
【分析】根据已知条件,结合同角三角函数关系式和二倍角公式,即可求解
【详解】因为
2costan2
3 4sin
,则 2
sin2 2sin cos 2cos
cos2 1 2sin 3 4sin
,①
又因为
π 3π( , )
2 2
,则 cos 0 ,
故①式整理可得, 2sin 1 sin 1 0 ,解得 1sin
2
或 sin 1 (舍去),
故
5π
6
,所以 5π π 3tan tan tan
6 6 3
.
故选:B.
6.A
【分析】由 cos sin
2
y x x
,依据函数 siny A x 的图象平移伸缩变换的规则
逐一判定即可.
【详解】
πcos sin
2
y x x
,向右平移
π
6
个单位,
πsin
3
y x ,横坐标变为原来的 12 倍,
可得
πsin 2 .
3
y x
故选:A
7.C
【分析】根据图象得最小正周期,得,利用五点作图法求出,根据 (0) 1f 求出A,可
得 B不正确;A不正确;再根据图象变换规律可得 C正确;D不正确.
【详解】由图可知
11π 5π π
2 12 12 2
T
,则 πT ,则
2π π
, 2 ,
由五点作图法可知,
5π2 π
12
,即
π
6
,故 B不正确;
由 (0) 1f ,得
πsin 1
6
A ,得 2A ,故 A不正确;
答案第 3页,共 12页
由以上得
π( ) 2sin(2 )
6
f x x ,将
π( ) 2sin(2 )
6
f x x 的图象向左平移
π
6
个单位后得到的函数
g x π π2sin 2
6 6
x
2cos 2x 是偶函数,其图象关于 y轴对称,故 C正确;
将
π( ) 2sin(2 )
6
f x x 的图象上每个点的横坐标缩小为原来的
1
2 后得到
π2sin 4
6
y x 的图
象,故 D不正确.
故选:C
8.B
【分析】设转动过程中,点 P离地面距离的函数为 sinf t A t h ,由题意求得解析
式,然后逐项求解判断.
【详解】设转动过程中,点 P离地面距离的函数为: sinf t A t h ,
由题意得:
2π π60, 70, 18,
18 9
A h T ,又 0 60sin 70 130f ,
即 sin 1 ,故
π2 π
2
k , Zk ,
所以 π π60sin 2 π 70
9 2
f t t k
所以 π π60sin 70
9 2
f t t
,
选项 A,转到9min后,点 P距离地面的高度为 π π9 60 in 18 70 10
9 2
f s
,故 A错误;
选项 B,因为 π π 16π 2π16 60sin 16 70 60cos 70 60cos 70
9 2 9 9
f
,
π π 38π 2π38 60sin 38 70 60cos 70 60cos 70
9 2 9 9
f
,
所以 16 38f f ,
即第16min和第38min点 P距离地面的高度相同,故 B正确;
选项 C,若摩天轮转速减半,则转动一圈所需的时间变为原来的 2倍,故 C不正确;
选项 D,令 π π60sin 70 100
9 2
f t t
,则
π 1cos
9 2
t ,
由
π π π2 π 2 π , Z
3 9 3
k t k k ,解得 3 18 18 3, Zk t k k ,
考虑第一圈时,点 P距离地面的高度不低于100m的时长,可得
当 0k 时, 0 3t ,当 1k 时,15 18t ,
即摩天轮转动一圈,点 P距离地面的高度不低于100m的时间为6min,故 D错误;
答案第 4页,共 12页
故选:B.
9.BC
【分析】A选项, 0a b
且 ,a b
不反向共线,得到不等式,求出 6k ;B选项,利用模长
公式得到 a
的最小值为 3;C选项,求出 5b
,从而得到利用
b
b
求出答案;D选项,利
用模长公式得到方程,求出 6k .
【详解】A选项, a与b
的夹角为钝角,故 0a b
且 ,a b
不反向共线,
则 3, 2, 1 6 0a b k k
且 3 2 0k ,解得 6k 且 3
2
k ,
综上, 6k ,A正确;
B选项, 29 3a k ,当且仅当 0k 时,等号成立,故 a
的最小值为 3,B错误;
C选项, 4 1 5b
,与 b
共线的单位向量有 2个,
为
2 1 2 5 5, ,
5 55 5
,C错误;
D选项,若 3a b
,则 29 3 5k ,解得 6k ,D正确.
故选:BC
10.AC
【分析】利用全称量词命题的否定可判断 A选项;利用复合函数法可判断 B选项;利用分
段函数的单调性结合充分条件、必要条件的定义可判断 C选项;利用二次不等式恒成立求
出实数 a的范围,可判断 D选项.
【详解】对于 A选项,命题“ 1,x ,都有 1 1
x
”的否定为“ 0 1,x ,使得
0
1 1
x
”,
故 A正确;
对于 B选项,函数 23log 2 3f x x x 是由函数 3logy u 和 2 2 3u x x 复合而成,
由于函数 3logy u 单调递增, 2 2 3 0x x 解得 1 3x ,
所以函数 2 2 3u x x 的单调递增区间为 1,3 ,
故函数 23log 2 3f x x x 单调递增区间是 1,3 ,故 B错误;
答案第 5页,共 12页
对于 C选项,因为
1, 1
1
1 , 1
x x
f x x
x x
,
所以,函数 f x 的增区间为 1, ,
若函数 1f x x 在区间 ,a 单调递增,则 , 1,a ,可得 1a ,
因为 1 1a a ,
所以,“ 1a ”是“函数 1f x x 在区间 ,a 单调递增”的充分不必要条件,故 C正确;
对于 D选项,不等式 2 1 0ax ax 对任意 xR 恒成立,
当 0a 时1 0 恒成立,合乎题意,
当 0a 时,则有 2
0
Δ 4 0
a
a a
,解得0 4a ,
因此,不等式 2 1 0ax ax 对任意 xR 恒成立,则实数 a的取值范围是0 4a ,故 D错
误,
故选:AC.
11.ABD
【分析】先用倍角公式合并,再作出图象,利用图象性质进行判断.
【详解】
1( ) | sin || cos | | sin cos | | sin 2 |
2
f x x x x x x ,画出函数图象,如图所示:
根据图象,过最值点和零点的垂线都是对称轴,
π 1 sin π 0
2 2
f
,
所以 ( )f x 的图象关于直线
π
2
x 对称,故 A正确;
函数周期
1 2π π
2 2 2
T ,故 B正确;
1(π) | sin 2π | 0
2
f ,则 πx 是 ( )f x 的一个对称轴, ( )f x 无对称中心,故 C错误;
当
π π,
4 2
x 时,
π2 , π
2
x
,此时 sin 2 0x ,且 sin 2x单调递减,故 D正确.
故选:ABD.
12. 2
2
答案第 6页,共 12页
【分析】根据指数函数的图象恒过定点,求出点 P的坐标,代入幂函数的解析式求出 a,再
计算 2f 的值.
【详解】令 3 0x ,解得 3x ,此时
21
3 3
1y ,
所以指数函数 3 2 0, 1
3
xy a a a 且 的图象恒过定点
1(3, )
3
P ;
因为点 P在幂函数 af x x 的图象上,所以 1 3
3
a ,解得 1a ,
所以 1f x x ,所以 1 22 2 2f
.
故答案为:
2
2
.
13.
4
3
【分析】取 BC中点D,根据题意,利用向量的线性运算可得
3 3
x yAG AE AF
,由 , ,E G F
三点共线可得 3x y ,再利用基本不等式即可求解.
【详解】如图:
取 BC中点D,则
2
3
AG AD
,
1 1
2 2
AD AB AC
,
2 2 1 1
3 3 2 2 3 3
x yAG AD AB AC AE AF
,
, ,E G FQ 三点共线, 1
3 3
x y
,即 3x y ,
1 1 1 1 1 1 1 42 2 2
3 3 3 3
y xx y
x y x y x y
,
当且仅当
3
2
x y 时,取等号.
故答案为:
4
3
.
14.
4 10[ , )
3 3
【分析】化简函数 ( ) sin( )
6
f x x ,结合函数图象变换,得到 ( ) sin( )g x x ,进
答案第 7页,共 12页
而得到 sin( )
6
( )g x x ,根据题意,转化为 in( )
6
1s x 在 ,
6
上恰有一个实数解,
得到不等式
12 4 12 8
4 102 2
3 3
k k
k k
,分类讨论,即可求解.
【详解】由题意,函数 ( ) cos( ) sin cos sin( ) sin( )
6 6 6
f x x x x ,
函数 f x 的图像向右平移
6
个单位得到 ( ) sin[ ( ) ] sin( )
6 6
g x x x
,
因为 ( )g x 图像过点
10,
2
,可得
1(0) sin
2
g ,
又因为 | |
2
,可得
6
,所以 sin( )
6
( )g x x ,
又由关于 x的方程 ( ) 1g x 在 ,
6
上恰有一个实数解,
即 in( )
6
1s x 在 ,
6
上恰有一个实数解,
因为
6
[ ],x ,可得
6 6 6 6
x ,
则满足
3 72 2 2 ,
2 6 6 2 6 2
k k k k Z ,
可得
12 4 12 8
4 102 2
3 3
k k
k k
,
若不存在时,则满足
412 8 2
3
k k 或
1012 4 2
3
k k ,解得
2
3
k 或
34
30
k ;
若存在时,则
2 34
3 30
k ,
当 0k 时,可得
4 8
4 10
3 3
,解得
4 10
3 3
ω ,
当 1k 时,可得
8 20
10 16
3 3
,此时不存在,
综上可得,的取值范围是
4 10[ , )
3 3
.
【点睛】解答三角函数的图象与性质的基本方法:
1、根据已知条件化简得出三角函数的解析式为 sin( )y A wx 的形式;
2、熟练应用三角函数的图象与性质,结合数形结合法的思想研究函数的性质(如:单调性、
奇偶性、对称性、周期性与最值等),进而加深理解函数的极值点、最值点、零点及有界性
等概念与性质,但解答中主要角的范围的判定,防止错解.
15.(1)3
答案第 8页,共 12页
(2)
16
5
【分析】(1)利用基本不等式,可得答案;
(2)利用基本不等式中“1”的妙用,可得答案.
【详解】(1)由 3 6 2 3a b ab ,得 3ab ,当且仅当 3 3a b 时,等号成立.
故 ab的最大值是 3.
(2)由 3 6a b ,得 1 3 5a b ,即 1 1 3 1
5
a b .
3 11 3 1 1 3 1 31 3 10
1 5 1 5 1
aba b
a b a b a b
3 11 3 162 10
5 1 5
ab
a b
,
当且仅当
3 13
1
ab
a b
,即
9
4
a ,
5
4
b 时,等号成立.
故
1 3
1a b
的最小值为
16
5
.
16.(1)
9
4
(2)
24
5
【分析】(1)首先表示出 AB
, AC
,依题意 //AB AC
uuur uuur
,根据向量共线的坐标表示得到方程,
解得即可;
(2)首先表示出OM
的坐标,再根据向量模的坐标表示及二次函数的性质计算可得.
【详解】(1)因为 4,0A , 1,B m , 0,3C ,
所以 1, 4,0 3,AB m m
, 0,3 4,0 4,3AC
,
又 , ,A B C 三点共线,所以 //AB AC
uuur uuur
,
所以 3 3 4m ,解得
9
4
m
(2)因为 4,0A , 0,3C ,
所以 4,0OA
, 0,3OC
,
所以 2 4,0 0,3 4 ,2 6 3O x xM xOA x OC x x
,
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所以 2 2 24 6 3 25 36 36OM x x x x
218 57625
25 25
x
,
所以当
18
25
x 时
min
24
5
OM
.
17.(Ⅰ) 1 (Ⅱ) 56cos
65
【分析】(Ⅰ)利用二倍角公式和辅助角公式整理出 sin 2
6
f x x
,根据周期求得;(Ⅱ)
根据 f x 解析式可求解出 cos,sin ;再利用同角三角函数关系求出 sin ,cos ;代入
两角和差余弦公式求得结果.
【详解】(Ⅰ) 2 1 3 1 cos 2 13 sin cos cos sin 2
2 2 2 2
xf x x x x x
3 1sin 2 cos 2 sin 2
2 2 6
x x x
2 1x x 的最小值为 2
2 2
T
,即
2
2
T
1
(Ⅱ)由(Ⅰ)知: sin 2
6
f x x
1 2 3sin sin cos
2 3 3 6 2 5
f
1 5 5 5sin sin sin
2 12 6 6 13
f
5sin
13
又 , 0,
2
4sin
5
,
12cos
13
3 12 4 5 56cos cos cos sin sin
5 13 5 13 65
【点睛】本题考查三角函数解析式的求解及应用问题,关键是考查学生对于二倍角公式、辅
助角公式、同角三角函数关系以及两角和差公式的掌握情况,考查学生的运算能力,属于常
规题型.
18.(1) 1
(2)1
(3) ,3
【分析】(1)根据偶函数的性质求出参数的值,再代入检验即可;
(2)利用基本不等式求出 2 2x x 的最小值,即可求出 f x 的最小值;
答案第 10页,共 12页
(3)依题意可得不等式 2 22 2 2 2 4x x x xm 对任意 xR 恒成立,令 2 2x xt ,即
可得到不等式 2 42 mtt 对任意 2,t 恒成立,参变分离可得 2m t t 对任意
2,t 恒成立,结合对勾函数的性质求出
min
2t
t
,即可得解.
【详解】(1)函数 2log 4 1xf x kx 的定义域为R ,
因为 f x 为偶函数,所以 1 1f f ,
即 1 12 2log 4 1 log 4 1k k ,解得 1k ,
此时函数 2 2 2 2log 4 1 log 4 1 log log2 2 2xx x x xf x x 的定义域为R ,
且 2log 2 2x xf x f x ,
所以 2log 2 2x xf x 为偶函数,符合题意,
所以 1k ;
(2)由(1)可得 2log 2 2x xf x ,
因为 2 0x ,2 0x ,所以 2 2 22 2 2 x x x x ,当且仅当 2 2x x,即 0x 时等号成立;
所以 2 2 1log 2 2 l 2ogx xf x ,
即 f x 的最小值为1,当 0x 时取得最小值;
(3)由(1)可得 2log 2 2x xf x ,
则 2log 2 22 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2
x x
f xx x x x x x x xm m m
,
由不等式 2 22 2 2 4f xx x m 对任意 xR 恒成立,
即不等式 2 22 2 2 2 4x x x xm 对任意 xR 恒成立,
令 2 2x xt ,则 2t , 2 22 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2x x x x x x x x t
所以不等式 2 42 mtt 对任意 2,t 恒成立,
所以
2 22
t
tm t
t
对任意 2,t 恒成立,
因为函数
2y t
t
在 2, 上单调递增,
答案第 11页,共 12页
所以当 2t 时
2y t
t
取得最小值3,
所以 3m ,即实数m的取值范围为 ,3 .
19.(1) 14,
5
d A B ,余弦距离为 5 5
5
.
(2)① ( , ) 10d E F ;②200
【分析】(1)利用曼哈顿距离 ( , )d A B 和余弦距离的公式求解;
(2)①先利用余弦相似度求得 ( )3, 4E , (5,12)F ,再利用曼哈顿距离求解;②由
( , ) ( , )d E G d E F 求得动点G围成的封闭图形是正方形求解.
【详解】(1)解: 3 4 14 1 3 2 4 5( , ) 1 2 ,cos( , )
5 5 5 5 5 55 5
d A B A B ;
故余弦距离为
5 51 cos( , )
5
A B .
(2)①因为 2 2 2 2(5sin ) (5cos ) 5; [5sin( )] [5cos( )] 5a a ;
所以
5cos 5cos( ) 5sin 5sin( ) 5cos( , ) cos
5 5 5 5 13
aE P ;
因为
π0
2
,所以
12sin
13
;
(5,12);F
5cos 13cos 5sin 13sin 63cos( , ) cos( )
5 13 5 13 65
E F ;
因为
π0
2
a ,则
π ,0
2
a
16sin( )
65
;
3cos cos( ) cos( )cos sin( )sin
5
a ;
4sin
5
a ,即 (3,4), ( , ) | 3 5 | | 4 12 | 10E d E F ;
② ,G x y ,则 ( , ) 3 4 10d E G x y ,
所以 动点G围成的封闭图形是正方形,如图所示:
答案第 12页,共 12页
其边长为10 2,故围成的面积为 200.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于理解距离新定义,结合和角的正余弦公式求解.
数学试题 第 1页(共 4页) 数学试题 第 2页(共 4页)
绝密★启用前
2024—2025学年第二学期高一调研考试
数 学
一、单项选择题: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.
1.已知集合 0 3A x x , Z 1 2B x x ,则 A B ( )
A. 0,2 B. 1,3 C. 0,1 D. 1,0,1,2,3
2.已知函数 2
2 1x
f x a a
R ,若 f x 为奇函数,则 a的值为( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
3.若
3sin
5
,且
π ,π
2
,则
πtan
4
( )
A.
3
4
B.
1
7
C.
3
4
D.7
4.已知向量 a,b
不共线,且 c a b
, 2 1d a b
,若 c
与 d
同向共线,则实数 的值为( )
A.1 B. 12
C.1或
1
2
D. 1 或 12
5.若
π 3π 2cos, , tan2
2 2 3 4sin
,则 tan 的值是( )
A. 3
2
B. 3
3
C. 3
2
D. 3
3
6.为了得到函数
πsin 2
3
y x
的图象,只需要把函数 cosy x 上所有的点( )
A.向右平移
π
6
个单位,横坐标变为原来的
1
2 倍
B.向左平移
π
6
个单位,横坐标变为原来的 2倍
C.横坐标变为原来的 12 倍,向左平移
π
12
个单位
D.横坐标变为原来的 2倍,向左平移
π
6
个单位
7.已知函数 πsin 0,
2
f x A x
的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 3A
B.
π
3
C.将 y f x 的图象向左平移 π
6
个单位后得到的函数 g x 的图象关于 y轴对称
D.将 y f x 的图象上每个点的横坐标缩小为原来的 12 后得到
π2sin
6
y x
的图象
8.如图,摩天轮的半径为60m,点O距地面的距离为70m,摩天轮按逆时针方向匀速转动,每18min 转
一圈,若摩天轮上点 P的起始位置在最高点处,则在摩天轮转动的过程中,( )
A.转动9min后点 P距离地面8m
B.第16min和第38min点 P距离地面的高度相同.
C.转速减半时转动一圈所需的时间变为原来的 12
D.转动一圈内,点 P距离地面的高度不低于100m的时长为5.5min
二、多项选择题:本题共 3小题,每小题 6分,共 18分.在每小题给出的四个选项中,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.设向量 3, , 2, 1a k b
,则下列说法错误的是( )
A.若 a与 b
的夹角为钝角,则 6k
B. a
的最小值为 9
C.与 b
共线的单位向量只有一个,为
2 2,
2 2
D.若 3a b
,则 6k
10.下列说法正确的是( )
A.命题“ 1,x ,都有 1 1
x
”的否定为“ 0 1,x ,使得
0
1 1
x
”
B.函数 23log 2 3f x x x 单调递增区间是 ,1
C.“ 1a ”是“函数 1f x x 在区间 ,a 单调递增”的充分不必要条件
D.不等式 2 1 0ax ax 对任意 xR 恒成立,则实数 a的取值范围是0 4a
数学试题 第 3页(共 4页) 数学试题 第 4页(共 4页)
11.已知函数 ( ) sin cosf x x x ,则下列说法正确的是( )
A. ( )f x 的图象关于直线 π2
x 对称 B. ( )f x 的周期为
π
2
C. (π,0)是 ( )f x 的一个对称中心 D. ( )f x 在区间
π π,
4 2
上单调递减
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.
12.已知函数 3 2 0, 1
3
xy a a a 且 的图象恒过定点 P.若点 P在幂函数 af x x 的图象上,则
2f .
13.已知G是三角形 ABC的重心,过点G作一条直线与边 AB, AC分别交于点 E,F(点 E,F 与所在
边的端点均不重合),设 AB xAE
, AC yAF
,则
1 1
x y
的最小值是 .
14.若将函数 ( ) cos sin cos sin 0,| |
6 6 2
f x x x
的图象向右平移
6
个单位得到
( )g x 图象,且 ( )g x 图象过点
10,
2
,若关于 x的方程 ( ) 1g x 在 ,
6
上恰有一个实数解,则的取值范
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 1a , 0b ,且 3 6a b .
(1)求 ab的最大值;
(2)求
1 3
1a b
的最小值.
16.(15分)
已知O为坐标原点, 4,0A , 1,B m , 0,3C .
(1)若 , ,A B C 三点共线,求实数m的值;
(2)若点M 满足 2OM xOA x OC
,求 OM
的最小值.
17.(15分)
已知函数
2 1( ) 3 sin cos cos
2
f x x x x ( 0) , 1x , 2x 是函数 ( )f x 的零点,且 2 1x x 的最小值为 2
.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)设 , 0,
2
,若
1 3
2 3 5
f
,
1 5 5
2 12 13
f
,求 cos( ) 的值.
18.(17分)
已知函数 2log 4 1xf x kx 是偶函数.
(1)求实数 k的值;
(2)求 f x 的最小值;
(3)若不等式 2 22 2 2 4f xx x m 对任意 xR 恒成立,求实数m的取值范围.
19.(17分)
人脸识别技术在各行各业的应用改变着人类的生活,所谓人脸识别,就是利用计算机分析人脸视频或者图
像,并从中提取出有效的识别信息,最终判别对象的身份,人脸识别中检测样本之间的相似度主要应用距
离的测试,常用测量距离的方式有曼哈顿距离和余弦距离.若二维空间有两个点 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,则曼哈
顿距离为 1 2 1 2( , )d A B x x y y ,余弦相似度为
1 2 1 2
2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 2 2 1 1 2 2
cos( , ) x x y yA B
x y x y x y x y
,
余弦距离为1 cos( , )A B .
(1)若
3 4( 1,2), ,
5 5
A B
,求 AB之间的曼哈顿距离 ( , )d A B 和余弦距离.
(2)已知
π0 , (5cos ,5sin ), (13cos ,13sin ), (5cos( ),5sin( ))
2
a E a a F P a a ,若
5 63cos( , ) ,cos( , )
13 65
E P E F .
①求 ( , )d E F ;
②若动点G满足 ( , ) ( , )d E G d E F ,求G围成封闭图形的面积.