内容正文:
高一数学试卷
满分150分,考试时间120分钟
第一部分(选择题 共58分)
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. 若复数满足,则( )
A. 2 B. C. 3 D. 5
2. 已知向量满足,且,则向量的夹角是( )
A. B. C. D.
3. 已知是一条直线,是两个不同的平面,且,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 已知某扇形的周长是24,面积为36,则该扇形的圆心角(正角)的弧度数是( )
A. 2 B. 1 C. D.
5. 设函数,则函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
6. 若函数的最小正周期为,且函数在区间上单调递增,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 设函数,若在区间上具有单调性,且,则的最小正周期为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,当时,,则a的最小值为( )
A. 0 B. 1 C. e D. ﹒
二、多选题:共4小题,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 下列说法中,正确的是( )
A. 集合和表示同一个集合
B. 函数的单调增区间为
C. 若,则用a,b表示
D. 已知是定义在上的奇函数,当时,,则当时,
10. 下列函数是奇函数,且满足对任意,都有的是( )
A. B.
C. D.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为线段的中点,为线段上的动点(含端点),则下列结论正确的有( )
A. 过,,三点的平面截正方体所得的截面的面积为
B. 存在点,使得直线平面
C. 当在线段上运动时,三棱锥的体积不变
D. 的最小值为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知幂函数在上单调递增,且,请写出一个满足条件的的值为______.
13. 函数的单调递增区间为________.
14. 已知,且,则的最大值是__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 已知复数,为虚数单位,为的共轭复数.
(1)若,求复数;
(2)证明:;
(3)设在复平面上对应的向量分别为,若,求的值.
16. (1)求值:.
(2)在锐角三角形ABC中,,求的值.
17. 在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.
问题:在中,角的对边分别为,且 ,求的面积.
18. 已知二次函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若,,求的最小值.
19. 对于函数,若存在实数k,使得等式对定义域中每一个实数x都成立,则称函数为型函数.
(1)若函数(且)是型函数,求a的值;
(2)已知函数的定义域为,恒大于0,且是型函数,当时,.
①若,求的解析式;
②若对任意的恒成立,求m的取值范围.
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高一数学试卷
满分150分,考试时间120分钟
第一部分(选择题 共58分)
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. 若复数满足,则( )
A. 2 B. C. 3 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的除法法则和复数的模长公式计算即可.
【详解】,
.
故选:D.
2. 已知向量满足,且,则向量的夹角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将两边平方,结合数量积的运算律求出,再由夹角公式计算可得.
【详解】因为,且,
所以,即,解得,
所以,又,所以.
故选:B
3. 已知是一条直线,是两个不同的平面,且,则“”是“”的( )
A. 必要不充分条件 B. 充分不必要条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】利用充分条件、必要条件的定义,结合面面垂直的判定判断得解.
【详解】由,得在平面内有一条直线与平行,
又,所以,所以;
由,得或.
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
4. 已知某扇形的周长是24,面积为36,则该扇形的圆心角(正角)的弧度数是( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据周长和面积列方程组求得扇形的半径和弧长,代入求角公式即可得解.
【详解】设扇形的半径为r,所对弧长为l,则有解得故.
故选:A
5. 设函数,则函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求得函数的定义域,再利用复合函数的单调性求解.
【详解】解:依题意,,则,解得,
即函数的定义域为,
显然函数在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递减,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递减区间为.
故选:D
6. 若函数的最小正周期为,且函数在区间上单调递增,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由函数的周期性求得解析式,进而求得其增区间,再由在区间上单调递增求解.
【详解】解:由题意知,解得,所以,
令,,解得,,
当时,可得在上单调递增,
又函数在区间上单调递增,所以,
即m的取值范围是.
故选:B
7. 设函数,若在区间上具有单调性,且,则的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】记函数的最小正周期为,根据正弦函数的单调性、对称性计算可得.
【详解】记函数的最小正周期为,则,可得.
又,且,
又,所以函数的一个对称中心为,
函数的一条对称轴为,又,
,解得.
故选:C
8. 已知函数,当时,,则a的最小值为( )
A. 0 B. 1 C. e D. ﹒
【答案】D
【解析】
【分析】易得在R上递增,令,得到恒成立,将,转化为,即恒成立求解.
【详解】当时,,在上递增,且;
当时,在上递增,且,
所以在R上递增,
令,
当时,,
当时,,
所以恒成立,
因为,即,
即,
所以,即,
令,,则在上递增,
所以,
则,即,所以a的最小值为.
故选:D
【点睛】关键点点睛:令,可得恒成立,从而可转化不等式,进而利用单调性解不等式.
二、多选题:共4小题,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 下列说法中,正确的是( )
A. 集合和表示同一个集合
B. 函数的单调增区间为
C. 若,则用a,b表示
D. 已知是定义在上的奇函数,当时,,则当时,
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,根据集合的定义即可判断;对于B,利用复合函数的单调性即可判断;对于C,利用对数的换底公式及运算性质即可判断;对于D,利用函数的奇偶性求对称区间上的解析式即可判断.
【详解】对于A,集合中元素为数,集合为点,可知表示的不是同一个集合,所以A选项错误;
对于B,根据解得函数的定义域为,
令则,
为二次函数,开口向下,对称轴为,
所以函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
函数为增函数,根据复合函数的单调性可知函数的单调增间为,所以B选项正确;
对于C,因为,,根据对数的换底公式可得,所以C选项正确;
对于D,因为当时,,可令,则,所以 ,
又因为是定义在上的奇函数,所以与题干结果不符,所以D选项错误;
故选:BC.
10. 下列函数是奇函数,且满足对任意,都有的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】依题意,是在上单调递增的奇函数,分别讨论选项中各函数的单调性和奇偶性即可.
【详解】对任意,都有,
则在上单调递增,所以是在上单调递增的奇函数.
对于A,函数定义域为,
,不是奇函数,A错误;
对于B,与在上都为增函数,故在上为增函数,
,所以是在上单调递增的奇函数,B正确;
对于C,,易知在上单调递减,C错误;
对于D,函数定义域为,
函数在上是增函数,函数在定义域内是增函数,
所以在上单调递增,
,
所以是奇函数,D正确.
故选:BD
11. 如图,在棱长为2的正方体中,为线段的中点,为线段上的动点(含端点),则下列结论正确的有( )
A. 过,,三点的平面截正方体所得的截面的面积为
B. 存在点,使得直线平面
C. 当在线段上运动时,三棱锥的体积不变
D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据正方体的性质,结合线面平行、面面平行的判定定理和性质定理逐项判定可①②③确定ABC的正误,利用展开法和点距离的三角不等式,结合余弦定理计算可求得的最小值,进而判定D.
【详解】对于A,
∵正方体的对面互相平行,
∴过三点的平面截正方体的对面所得截线互相平行,
又∵为线段的中点,∴截面交BC于其中点G,
连接,则四边形即为所求截面,显然为等腰梯形,
且,
梯形的高,
面积为,故A正确;
如图所示,设为的中点,
因为,平面,平面,
所以平面,
假设直线平面,
又因为平面,
所以平面平面,
又因为平面,所以平面,
因为分别为正方形的边的中点,所以,
又因为,
所以,
所以四边形是平行四边形,所以,
而直线与平面相交,所以直线与平面相交,
这与平面矛盾,故假设直线平面不成立,故B错误.
∵,平面,不在平面内,
∴平面,
又∵,∴到平面AD1C的距离为定值,又∵的面积为定值,
∴当在线段上运动时,三棱锥的体积不变,故C正确;
将等腰直角三角形展开到与矩形在同一平面内,
,
当共线时取等号,故D正确.
故选:ACD.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知幂函数在上单调递增,且,请写出一个满足条件的的值为______.
【答案】(答案不唯一.满足即可)
【解析】
【分析】根据幂函数的性质选择符合题意的即可.
【详解】当时,幂函数在上单调递增,
又,满足题意.
故答案为:(答案不唯一.满足即可)
13. 函数的单调递增区间为________.
【答案】(开区间也给分)
【解析】
【分析】利用整体法,结合复合函数的单调性即可求解.
【详解】令,解得,
令,则,
由于,故,
故单调递增区间为:,
故答案为:
14. 已知,且,则的最大值是__________.
【答案】
【解析】
【分析】直接利用基本不等式计算即可.
【详解】因为,所以
因为,所以,即.
当且仅当,即时,等号成立.
所以的最大值是.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 已知复数,为虚数单位,为的共轭复数.
(1)若,求复数;
(2)证明:;
(3)设在复平面上对应的向量分别为,若,求的值.
【答案】(1)
(2)证明如下:
由知,,
∵,
∴.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据共轭复数的概念求得,然后根据求得a,即可得解;
(2)结合共轭复数的概念,求出两个复数的模即可得解;
(3)根据复数的几何意义分别求出,,然后利用数量积的坐标运算列式求解即可.
【小问1详解】
因为,所以,所以,解得,
所以;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为在复平面上对应的向量为,
在复平面上对应的向量为,
所以,故,又,所以.
16. (1)求值:.
(2)在锐角三角形ABC中,,求的值.
【答案】(1)1;(2)
【解析】
【分析】(1)利用对数运算性质及换底公式化简求值即可;
(2)先根据二倍角余弦公式得,利用同角三角函数基本关系得,,然后利用两角和正切公式得,根据角的范围得,即可得解.
【详解】(1)
.
(2)由已知A,B,C均为锐角,
由,得,
∴,
∴,
又,∴.
又,故,
,故,
∴.
从而.
17. 在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.
问题:在中,角的对边分别为,且 ,求的面积.
【答案】
若选择条件①,;若选择条件②,;若选择条件③,.
【解析】
【分析】若选择条件①,由余弦定理可求出,再利用正弦定理结合已知可求出的值,从而可求出三角形的面积;若选择条件②,由正弦定理把转化为化简后可求出,再利用正弦定理结合已知可求出的值,从而可求出三角形的面积;若选择条件③,由正弦定理把统一成角,然后利用三角函数公式化简可求出,再利用正弦定理结合已知可求出的值,从而可求出三角形的面积
【详解】解:若选择条件①,由余弦定理知.
又,得.
由及正弦定理,得.
将和代入,解得,
所以,
所以.
若选择条件②,由正弦定理,得,
所以.
由,得,
由,解得.
又,得
由余弦定理,得.
由及正弦定理,得.
将和代入,
解得,
所以,
所以
若选择条件③,由正弦定理得,
又因为,
所以,即.
又因为,所以.
由余弦定理,得.
由及正弦定理,得.
将和代入,
解得,
所以,
所以.
18. 已知二次函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)若,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,根据条件建立方程组,即可求解;
(2)由(1)可得,,对分类讨论,利用二次函数的性质,即可求解.
【小问1详解】
设,
因为
,
所以,解得,所以.
【小问2详解】
,.
当时,在上单调递增,;
当时,;
当时,在上单调递减,.
综上,.
19. 对于函数,若存在实数k,使得等式对定义域中每一个实数x都成立,则称函数为型函数.
(1)若函数(且)是型函数,求a的值;
(2)已知函数的定义域为,恒大于0,且是型函数,当时,.
①若,求的解析式;
②若对任意的恒成立,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据新函数定义可得,然后利用指数运算求解即可.
(2)①根据新函数定义可得,,即可求出时的函数解析式,然后利用求解的函数解析式,即可得解;
②满足;当时,运用换元法,分离参数利用函数单调性求得;当时,根据新定义得,运用换元法,令,,分离参数利用基本不等式求得,最后求交集即可.
【小问1详解】
因为函数(且)是型函数,
所以对定义域中每一个实数x都成立,即,
又且,所以.
【小问2详解】
①因为是型函数,所以,
当时,,又,所以;
令,得,
所以,
又当时,,
所以,
解得,
所以当时,;
当时,,
所以.
综上,
②因为是型函数,所以,
当时,,又,所以,满足;
当时,恒成立,
令,则当时,恒成立,所以恒成立,
而函数在上单调递增,则,当且仅当时取等号,所以;
当时,,
则,
由,得,
令,则当时,,
又,则只需时,恒成立,即恒成立,
又,当且仅当时取等号,所以,
综上,m的取值范围是.
【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若在区间上有最值,则
(1)恒成立: ;;
(2)能成立:;.
若能分离常数,即将问题转化为:(或),则
(1)恒成立: ;;
(2)能成立:;.
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