必修第一册培优把关卷-【把关卷】2025-2026学年高一数学必修第一册单元培优把关卷(人教A版2019)

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2025-12-02
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21 必修第一册培优把关卷 1.B 2.C 3.C 4.C 5.D 6.B 7.B 8.B 9.ACD 10.ACD 11.AD 12.(1,2)∪(2,+ ∞) 13.     −∞,−1 3 3+ 2  14. {74}∪(2,+ ∞) 1. B 解析:因为 M = {m∈ Z|-3<m<2} = {-2,-1,0,1},N = {n∈ Z|-1 ≤ n ≤ 3} = {-1,0,1,2,3}, 所以 M∩ N = {-1,0,1}. 2. C 解析:由三角函数的定义易得 sin α = ( 1) ( 3)− + −2 2 − 3 = - 2 3 ,cos α = ( 1) ( 3)− + −2 2 −1 = - 12, 则sin      α + π3 = 1 2 sin α+ 2 3 cos α = 12 ×       − 2 3 + 2 3 ×      − 12 = - 2 3 . 3. C 解析:根据题意,得 75-25 =     1 2 1 h (80-25),即1011=      1 2 1 h . 设茶水从 75 ℃降至 55 ℃大约用时 m 分钟,则 55-25 =     1 2 m h (75-25),即5 3=     1 2 m h ,即5 3=     10 11 m , 两边同时取对数,得lg 5 3= lg      10 11 m =m lg 1011= m(1-lg11),解得 m = lg3 lg5 1 lg11− − ≈ 5. 所以从泡茶开始大约需要等待 5+1 = 6(分钟). 4. C 解析:因为 y = f(x-1)的图象关于直线 x = 1 对称, 所以 y = f(x)的图象关于 y 轴对称,所以 y = f(x)为偶函数 . 又 y = f(x-1)在(1,+ ∞)上单调递增,所以 y = f(x)在(0,+ ∞)上单调递增 . 因为 b6 =(4 1 3 )6= 16,c6 =(e 1 2 )6= e3>16,所以 c>b>1. 又 a = -log43∈(-1,0),所以 -a∈(0,1),所以 f(c)>f(b)>f(-a). 又 f(-a)= f(a),所以 f(c)>f(b)>f(a). 5. D 解析:因为 f(x)= lg | | x2 x ,x ≠ 0,所以 f(-x)= lg | | ( )−x −x 2 = lg | | x2 x = f(x), 所以函数 f(x)为偶函数,故 A,B 选项错误 . 又当 x = 1 时,f(x)= 0 ;当 x>1 时,lg |x|>0,所以 f(x)= lg | | x2 x >0,故 C 选项错误,D 选项正确 . 6. B 解析:因为关于 x 的一元二次不等式 x2-2x+m>0 的解集为 {x|x<a 或 x>b}, 所以 a,b 是关于 x 的一元二次方程 x2-2x+m = 0 的两根,所以 a+b = 2. 由基本不等式,得 1 1 1 1 1a b a b+ + +=2 ( )a b       = 1 12 2       2 (2 2)+ + ≥ +b aa b = 2, 当且仅当 a = b = 1 时取得等号 . 故 1a + b 1的最小值为 2. 7. B 解析:因为 sin(π+θ)= 12,所以 π+θ = 2kπ+ π 6(k∈ Z)或 π+θ = 2kπ+ 5 6 π(k∈ Z), 所以 θ = 2kπ- 56 π(k∈ Z)或 θ = 2kπ- π6(k∈ Z), 所以 sin (π+θ)= 12是 θ = 2kπ- π 6(k∈ Z)的必要不充分条件 . 8. B 解析:因为 f(x+1)是奇函数,所以函数 y = f(x)的图象关于点(1,0)成中心对称,即 f(2-x)+f(x)= 0. 又因为函数 f(x)为奇函数,所以 f(2-x)=-f(x)= f(-x),即 f(x+2)= f(x),所以函数 y= f(x)是周期为2的周期函数, 且 f(0)= 0,故 f(2)= f(4)= 0. 又因为当 x∈(0,1]时,f(x)= log2 1 x,所以f      1 2 = log22 = 1,f      − 12 = - f      1 2 = -1,f(1)= f(-1)= 0, 所以f      7 2 =f      3 2 =f      − 12 = -1,f      5 2 =f      1 2 = 1. 作出函数 y = f(x)与函数 y = sin πx 的图象如图所示,由图象可知,函数 y = f(x)与函数 y = sin πx 在区间[-1,m]上从左到右 10 个交点的横坐标分别为 -1,- 12,0, 1 2,1, 3 2,2, 5 2, 3,72,第 11 个交点的横坐标为 4. 因此,实数 m 的取值范围是   7 2 ,4,故实数 m 的最小值为 7 2 . 9. ACD 解析:f(x)=sin 2     x + π4 的最小正周期 T = 2 2 π= π,故 A 正确; 将 y = sin 2x 的图象上所有点向左平移 π4个单位长度后, 得到 y = sin 2     x + π4 =sin 2      x + π2 = cos 2x ≠sin 2      x + π4 ,故 B 不正确; 令sin 2     x + π4 = 1,得 2x+ π 4= π 2 +2kπ,k∈ Z,解得 x = π 8 +kπ,k∈ Z,故 C 正确; 由 x∈    π π 8 8, 5 ,得 2x+ π4∈      π π 2 2, 3 ,    π π 2 2, 3 是 y = sin x 的一个减区间,故 D 正确 . 故选 ACD. 10. ACD 解析:由 |log3x| ≤ 2 可得 -2 ≤ log3x ≤ 2,解得 1 9≤ x ≤ 9. 作出函数 f(x)的图象如图所示 . 由图象可得19 <a<1<b<9<c<11<15<d<17. 由 |log3a| = |log3b|,可得 -log3a = log3b, 即 log3a+log3b = log3(ab)= 0,得 ab = 1,故 A 选项正确 . 令 π4 x + π 4= π 2 +kπ(k∈ Z),解得 x = 4k+1(k∈ Z), 当 x∈(9,17)时,令 9<4k+1<17,解得 2<k<4,因为 k∈ Z,所以 k = 3, 所以函数 y =2sin      π π 4 4x + (x∈(9,17))的图象关于直线 x = 13 对称, 则点(c,f(c)),(d,f(d))关于直线 x = 13 对称,可得 c+d = 26,故 B 选项错误 . 因为 c∈(9,11),所以 abcd = cd = c(26-c)= -(c-13) 2+169∈(153,165),故 C 选项正确 . 因为 a+b+c+d = a+ 1a +26,且对勾函数 y = x+ 1 x在(0,1)上单调递减, 又19 <a<1,所以 a+b+c+d = a+ 1 a +26∈      28, 3169 ,故 D 选项正确 . 故选 ACD. 11. AD 解析:对于 A,由点 A 的坐标为(3,- 3 3),知 R = 3 ( 3 3)2 2+ − = 6,T = 120,所以 ω = 2T π= 60 π . 当 t = 0 时,点 P 在点 A 的位置,有 - 3 3= 6sin φ,解得 sin φ = - 2 3 . 又 |φ|< π2,所以 φ = - π 3,故 A 正确 . 对于 B,可知 f (t)= 6sin     60 3 π πt − ,当 t∈(0,60]时,60 π t- π3∈    - π3, 2 3 π    , 所以函数 f(t)先增后减,故 B 错误 . 对于 C,当 t∈(0,60]时,60 π t- π3∈    - π3, 2 3 π    ,sin     60 3 π πt − ∈      − 2 3 ,1, 所以点 P 到 x 轴的距离的最大值为 6,故 C 错误 . 对于 D,当 t = 100 时,60 π t- π3= 4 3 π,所以点 P 的纵坐标为 - 3 3,横坐标为 -3, 所以 |PA| = |-3-3| = 6,故 D 正确 . 故选 AD. 12. (1,2)∪(2,+ ∞) 解析:因为 f(x)= log ( 1)x 2 − x 2 − ,所以    x x − > − ≠ 1 0 2 0, , 解得 x>1 且 x ≠ 2, 所以 f(x)的定义域为(1,2)∪(2,+ ∞). 22 13.    − −∞, 1 3 3+ 2   解析:f(x)= cos      ωx − π6 - 3= cos      ωx + −π π3 2 - 3=sin      ωx + π3 - 3 . 由函数 f(x)的最小正周期为 π,又 ω>0, 所以 T = 2ω π= π,解得 ω = 2,所以函数 f(x)=sin 2     x + π3 - 3 . 若对 x∈    0, π3 ,则 2x+ π 3∈      π 3 ,π , 所以sin 2     x + π3 ∈[0,1],则 f(x)∈[- 3,1- 3],f(x)-1∈[- 3 -1,- 3]. 令 t = f(x)-1,则 t∈[- 3 -1,- 3],则对 x∈    0, π3 ,不等式[f(x)-1] 2-a[f(x)-1]+1 ≤ 0 恒成立,等价转 化为对 t∈[- 3 -1,- 3],t2-at+1 ≤ 0 恒成立 . 令 g(t)= t2-at+1,则 g(t)为二次函数且其图象开口向上,最大值在端点处取得, 所以    g a g a ( 3 1) ( 3 1) ( 3 1) 1 0, ( 3) ( 3) ( 3) 1 0, − − = − − − × − − + ≤ − = − − × − + ≤2 2 则      a a ≤− ≤− 1 3 3 4 3 + 3 2 , , 所以 a ≤ - 1 3 3+ 2 . 则实数 a 的取值范围是   − −∞, 1 3 3+ 2  . 14. {74}∪(2,+ ∞) 解析:因为 g(x)= b-f(2-x),所以 y = f(x)-g(x)= f(x)-b+f(2-x). 由 f(x)-b+f(2-x)= 0,得 b = f(x)+f(2-x). 设 h(x)= f(x)+f(2-x),若 x ≤ 0,则 -x ≥ 0,2-x ≥ 2,则 h(x)= f(x)+f(2-x)= 2+x+x2 ; 若 0<x ≤ 2,则 -2 ≤ -x<0,0 ≤ 2-x<2,则 h(x)= f(x)+f(2-x)= 2-x+2-|2-x| = 2-x+2-2+x = 2 ; 若 x>2,则 -x<-2,2-x<0,则 h(x)= f(x)+f(2-x)=(x-2)2+2-|2-x| = x2-5x+8. 所以 h(x)=      2,0 2, x x x x x x 2 2 + + ≤ − + > < ≤ 5 8, 2, x 2, 0, 作出 h(x)的图象如图 . 当 x ≤ 0 时,h(x)= x2+x+2 =     x + 12 2 + 74≥ 7 4, 当 x>2 时,h(x)= x2-5x+8 =     x − 52 2 + 74≥ 7 4 . 由图象知,要使 y = f(x)-g(x)恰好有两个零点,即 h(x)= b 有两个根,则需满足 b = 74或 b>2. 15. 解:(1)因为 A = {x|x2-5x-14 ≤ 0} = {x|-2 ≤ x ≤ 7},当 m = 5 时,B = {x|6<x<9}, 所以 A∪ B = {x|-2 ≤ x<9},綂 RB = {x|x ≤ 6 或 x ≥ 9}, 所以 A∩(綂 RB)= {x|-2 ≤ x ≤ 6}. (2)已知 A = {x|-2 ≤ x ≤ 7},B A,则当 B =时,有 m+1 ≥ 2m-1,解得 m ≤ 2,满足题意; 当 B ≠时,有      2 1 7, m m m m + − + < − − 1 2, 1 2 1, ≥ ≤ 解得 2<m ≤ 4. 综上,实数 m 的取值范围为(- ∞,4]. 16. 解:(1)因为函数 f(x)= sin ωxcos ωx- 3 sin2ωx+a = 12 sin 2ωx- 3 × 1 cos 2− 2 ωx +a =sin 2     ωx + π3 - 2 3 +a(ω>0,a∈ R),且最大值是f      π 6 , 所以 2ω× π6 + π 3= π 2 +2kπ,k∈ Z,解得 ω = 1 2 +6k,k∈ Z. 又 ω>0,所以 ω 的最小值为 12 . (2)由(1)知 f(x)= sin      x + π3 - 2 3 +a. 因为 x∈    − π π3 6, 5 ,所以 x+ π3∈      0, 76 π , 所以当 x+ π3= 7 6 π时,函数 f(x)取得最小值,且最小值为 - 12 - 2 3 +a = 3, 解得 a = 12 + 3 3 2 . 17. 解:(1)由 f(x)= 2x 为“G(1)函数”,得 f(x0+1)= f(x0)+f(1)2 x0+1=2x0 +2 x0 = 1,故实数 x0 的值为 1. (2)由 f(x)= x+b(b∈ R)为“G(0)函数”,得 f(x0+0)= f(x0)+f(0),即 f(0)= 0,从而 b = 0,则 f(x)= x. 不妨设 x1>x2(x1,x2∈[0,t]),由 g x g x f x f x ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 2 − − >2 恒成立,即 g x g x( ) ( )x x 1 2 1 2 − − >2,得 g(x1)-2x1>g(x2)-2x2. 令 F(x)= g(x)-2x,则 F(x)在[0,t]上单调递增 . 又 F(x)= x|x-4|-2x =   2 , 4, x x x2 x x x − ≥ − < 6 , 4, 2 作出函数图象如图 . 由图象可知,0<t ≤ 1,故实数 t 的最大值为 1. 18. 解:(1)当 0<x<80 时,w = 100x-      1 2 x x 2 + 40 -500 = - 12 x 2+60x-500, 当 x ≥ 80 时,w = 100x-      101 2180x + −8100x -500 = 1 680-       x + 8100x , 故 w =      1680 , 80. − + − < <12 x x x 2 − + ≥     60 500,0 80, x x8100x (2)由(1)可知,当 0<x<80 时,w = - 12(x-60) 2+1 300, 故当 x = 60 时,w 取得最大值,最大值为 1 300 ; 当 x ≥ 80 时,w = 1 680-      x + 8100x ≤ 1 680- 2 x 8100 x = 1 500, 当且仅当 x =8100x ,即 x = 90 时取等号,此时 w 取得最大值 1 500. 综上所述,当年产量为 90 台时,该企业所获利润最大,最大利润为 1 500 万元 . 19. 解: f(x)= cos ωxsin      ωx + π6 -cos 2ωx+ 14= cos ωx      2 2 3 sin cosω ωx x+ 1 -cos2ωx+ 14 = 2 3 sin ωxcos ωx+ 12 cos 2ωx-cos2ωx+ 14= 4 3 sin 2ωx- 12 cos 2ωx+ 14 = 4 3 sin 2ωx- 1 cos 2+ 4 ωx + 14= 4 3 sin 2ωx- 14 cos 2ωx = 1 2 sin 2      ωx − π6 . 又 f(m)= f(n)= 14,∴ sin 2      ωm − π6 = 1 2,sin 2      ωn − π6 = 1 2, 解得 m = 2k 2 π+ ω π 3 或 2k2 π+ π ω ,k∈ Z,n = 2k 2 π+ ω π 3 或 2k2 π+ π ω ,k∈ Z. 令 k = 0,得 m = 6 π ω或 2 π ω,n = 6 π ω或 2 π ω,∴ (m-n)min = 2 6 π π ω ω− = π 3, 解得 ω = 1 或 ω = -1,∴ f(x)= 12 sin       2x − π6 或 f(x)= - 1 2 sin       2x + π6 . (1)当 f(x)= 12 sin       2x − π6 时,由 - π 2 +2kπ≤ 2x- π 6≤ π 2 +2kπ,k∈ Z,得 - π 6 +kπ≤ x ≤ π 3 +kπ,k∈ Z, ∴ f(x)的单调递增区间为    − + π + ππ π6 3k k, ,k∈ Z. 当 f(x)= - 12 sin       2x + π6 时,同理可得,f(x)的单调递增区间为      π π 6 3+ π + πk k, 2 ,k∈ Z. (2)当 f(x)= 12 sin       2x − π6 时,由(1)知,函数 f(x)在      0, π3 上单调递增,在      π π 3 12, 5 上单调递减, ∴ 当 x∈    0, 12 5π 时,f(x)max =f       π 3 = 1 2 . 又 f(0)= - 14,f      12 5π = 4 3 , ∴ 当 x∈    0, 12 5π 时,f(x)min = - 1 4, ∴ f(x)在    0, 12 5π 上的最大值为 12,最小值为 - 1 4 . 当 f(x)= - 12 sin       2x + π6 时,同理可得,f(x)在      0, 12 5π 上的最大值为f     12 5π = 0,最小值为f      π 6 = - 1 2 . 11 必修第一册培优把关卷 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. 设 集 合 M = {m ∈ Z|-3<m<2},N = {n ∈ Z|-1 ≤ n ≤ 3},则 M∩ N =( ) A. {0,1} B. {-1,0,1} C. {0,1,2} D. {-1,0,1,2} 2. 已知角 α 顶点在原点,始边与 x 轴正半轴重合,点 P (-1,- 3) 在终 边上,则sin      α + π3 =( ) A. 0 B. - 12 C. - 2 3 D. -1 3. 牛顿冷却定律描述一个事物在常温环境下的温度变化:如果物体的 初始温度为 T0,则经过一定时间 t(分钟)后的温度 T 满足 T-Ta =      1 2 h t (T0-Ta),其中 Ta 是环境温度,h 称为半衰期 . 现有一杯 80 ℃的 热水用来泡茶,研究表明,此茶的最佳饮用口感会出现在 55 ℃ . 经 测量室温为 25 ℃,茶水降至 75 ℃大约用时 1 分钟,那么为了获得 最佳饮用口感,从泡茶开始大约需要等待( )(结果保留整数,参考 数据:lg 3 ≈ 0.477 1,lg 5 ≈ 0.699 0,lg 11 ≈ 1.041 4) A. 4 分钟 B. 5 分钟 C. 6 分钟 D. 7 分钟 4. 已知函数 y = f(x-1)的定义域为 R,且图象关于直线 x = 1 对称, 在(1,+ ∞)上单调递增,若 a =log1 4 3,b =4 1 3,c =e 1 2,则( ) A. f(a)>f(b)>f(c) B. f(a)>f(c)>f(b) C. f(c)>f(b)>f(a) D. f(b)>f(a)>f(c) 5. 函数 f(x)= lg | | x2 x 的大致图象为( ) A B  C   D  6. 已知 a>0,b>0,且关于 x 的一元二次不等式 x2-2x+m>0 的解集为 {x|x<a 或 x>b},则 1a + b 1的最小值为(  ) A. 3 B. 2 C. 2 2 D. 1 7. sin (π+θ)= 12是 θ = 2kπ- π 6(k∈ Z)的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 8. 已知定义在 R 上的函数 f(x)和 f(x+1)都是奇函数,当 x∈(0,1]时, f(x)= log2 1 x,若函数 F(x)= f(x)-sin πx 在区间[-1,m]上有且 仅有 10 个零点,则实数 m 的最小值为(  ) A. 3 B. 72 C. 4 D. 9 2 二、 选择题(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. 已知函数 f(x)=sin 2     x + π4 ,则( ) A. f(x)的最小正周期为 π B. f(x)的图象可通过将 y = sin 2x 的图象上所有点向左平移 π4个单 位长度得到 C. f(x)= 1 成立的充要条件是 x = π8 +kπ,k∈ Z D. f(x)在区间    π π 8 8, 5 上单调递减 10. 已知函数 f(x)=     | log |,0 9, 2sin ,9 17, 3      x x π π 4 4x x+ ≤ ≤ < < 若 f (a)= f(b)= f(c) = f(d),且 a<b<c<d,则( ) A. ab = 1 B. c+d = 26π C. abcd 的取值范围是(153,165) D. a+b+c+d 的取值范围是     28, 3169 11. 水车在古代是进行灌溉引水的工具,亦称“水转筒车”,是一种以 水流作动力,取水灌田的工具,是人类的一项古老的发明,也是 人类利用自然和改造自然的象征 . 如图所示是一个半径为 R 的 水车,一个水斗从点 A(3,- 3 3)出发,沿圆周按逆时针方向匀 速旋转,且旋转一周用时 120 s. 经过 t s 后,水斗旋转到 P 点, 设点 P 的坐标为(x,y),其纵坐标满足 y = f(t)= Rsin (ωt+φ)      t≥ > <0, 0,| |ω ϕ π2 ,则下列叙述正确的有( ) (1) (2) A. 水斗作周期运动的初相为 - π3 B. 在水斗开始旋转的 60 s(含 60 s)中,其高度不断增加 C. 在水斗开始旋转的 60 s(含 60 s)中,其最高点离平衡位置(即 x 轴)的纵向距离是3 3 D. 当水斗旋转 100 s 时,点 P 与初始点 A 的距离为 6 三、填空题(本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分。) 12. 函数 f (x)= log ( 1)x 2 − x 2 − 的定义域为        . 13. 已知函数 f (x)= cos     ωx − π6 - 3(ω>0)的最小正周期为 π. 若 对 x∈    0, π3 ,不等式[f(x)-1] 2-a[f(x)-1]+1 ≤ 0 恒成立,则 实数 a 的取值范围是        . 14. 已知函数 f(x)=   ( 2) , 2, 2 | |, 2, x x − ≤ − > x x 2 函数 g(x)= b-f(2-x),如果 y = f(x)-g(x)恰好有两个零点,那么实数 b 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= {x|x2-5x-14≤ 0},集合B= {x|m+1<x<2m-1}. (1)当 m = 5 时,求 A∪ B,A∩(綂 R B)的值 . (2)若 B A,求实数 m 的取值范围 . 密 封 线 12 16.(15 分)设函数 f(x)= sin ωxcos ωx- 3 sin2ωx+a(ω>0,a∈ R), 且最大值是f      π 6 . (1)求 ω 的最小值; (2)在 ω 取最小值时,f(x)在区间    − π π3 6, 5 上的最小值为 3,求 a 的值 . 17.(15 分)设 m 为给定的实常数,若函数 y = f(x)在其定义域内存在 实数 x0,使得 f(x0+m)= f(x0)+f(m)成立,则称函数 f(x)为“G(m) 函数”. (1)若函数 f(x)= 2x 为“G(1)函数”,求实数 x0 的值; (2)已知 f (x)= x+b (b∈ R)为“G(0)函数”,设 g (x)= x|x-4|,若 对任意的 x1,x2∈[0,t],当 x1 ≠ x2 时,都有 g x g x f x f x ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 2 − − >2 成立, 求实数 t 的最大值 . 18.(17 分)某高新技术企业的年固定成本为 500 万元,每生产设备 x(x>0)台,需另投入成本 y1 万元,若年产量不足 80台,则 y1 = 1 2 x 2+ 40x,若年产量不小于 80 台,则 y1 = 101x+ 8100 x -2 180,每台设备 售价为 100 万元,通过市场分析,该企业生产的设备能全部售完 . (1)写出年利润 w(万元)关于年产量 x(台)的关系式 . (2)当年产量为多少台时,该企业所获利润最大?并求出最大利润 . 19.(17 分)已知函数 f(x)= cosωx xsin      ω + π6 -cos 2ωx+ 14,满足 f(m) = f(n)= 14(m,n∈ R,m>n)的 m-n 的最小值是 π 3 . (1)求 f(x)的单调递增区间; (2)求 f(x)在    0, 12 5π 上的最大值和最小值 .

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必修第一册培优把关卷-【把关卷】2025-2026学年高一数学必修第一册单元培优把关卷(人教A版2019)
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