内容正文:
高一数学
(120分钟 150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. ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据诱导公式,即可求解.
【详解】.
故选:B
2. 声音是由物体的振动产生的机械波,我们听到的声音多为复合音.若一个复合音的数学模型是函数,则在上的零点个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】令,得到,再由特殊角的三角函数值,即可求出的解的个数,即可求解.
【详解】令,即,
得到,
所以或,
当时,由得到或,
由,得到,
所以的解为或,
则在上的零点个数是个,
故选:B.
3. 在平面直角坐标系xOy中,角α和角β的顶点均与原点O重合,始边均与x轴的非负半轴重合,它们的终边关于x轴对称.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据任意角三角函数的定义可求.
【详解】设的终边上一点,则,
因为角α和角β的终边关于x轴对称,
所以是终边上一点,
可得.
故选:B.
4. 函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数的定义域、奇偶性、特殊点的函数值进行分析,从而确定正确答案.
【详解】函数的定义域是,
,所以是偶函数,
图象关于轴对称,排除A选项.
,排除BC选项,所以D选项正确.
故选:D
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件,利用正弦的和角公式得,再利用诱导公式,即可求解.
【详解】因为,
即,得到,
又,所以.
故选:C
6. 将函数图象上所有的点向左平移个单位长度后,得到函数的图象,其图象关于y轴对称,则m的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由图象变换得,由图象对称性得,,求解即得.
【详解】令,
将函数图象上所有的点向左平移个单位长度后可得函数的图象.
因为的图象关于轴对称,所以为偶函数,
所以,解得,,
因,则当时,取得最小值为.
故选:C.
7. 我国古代数学家赵爽在注解《周髀算经》一书时介绍了“赵爽弦图”,如图所示,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的大正方形,记直角三角形中较大的锐角为,大正方形的边长为a,小正方形的边长为b.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出,进而得到,,求出,得到.
【详解】
,
故,解得或.
因为是直角三角形中较大的锐角,所以,故,,
故,又,解得,,
又直角三角形的直角边分别为,则,
所以.
故选:C
8. 已知函数的部分图象如图所示,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由图象先确定的解析式,再分析出为函数的零点,从而得到的值,再代入的解析式即可得解.
【详解】由图可知,又因为,故.
又,即,
由“五点法作图”可知,,解得,所以.
又因为,,所以为函数的零点,
即,所以,
故.
故选:C
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. 下列各式中,值为的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】A由余弦二倍角公式求解;B由余弦的两角和公式求解;C利用化简求解;D切化弦,结合两角和的余弦公式和二倍角公式求解.
【详解】A:,A正确;
B:
,B错误;
C:===,C正确;
D:
,D正确;
故选:ACD
10. 下列结论正确的有( )
A. 若,则角α的终边在第一象限或第四象限
B. 已知扇形的周长为30 cm,圆心角为3 rad,则此扇形的面积为27 cm2
C. 函数的最大值为
D. 若,,,则
【答案】AC
【解析】
【分析】根据三角函数在各象限内的符号可判断A;求出扇形的半径,利用扇形面积公式求得扇形面积可判断B;利用同角三角函数的平方关系化简,结合二次函数性质可判断C;将平方,可得的值,结合以及倍角公式,利用齐次式法求值,即可判断D.
【详解】由,知与同号,则角α的终边在第一象限或第四象限,故A项正确;
设扇形的半径为r,则,
所以此扇形的面积为,故B项不正确;
因为,
又因为,所以当时取得最大值,C项正确;
由,两边平方得,所以,
结合,得,故,
因为,所以,解得,
又因为,所以,故D项不正确.
故选:AC
11. 某过山车轨道是依据正弦曲线设计安装的,在时刻t(单位:s)时过山车(看作质点)离地面的高度h(单位:m)满足.已知当时,过山车到达第一个最高点,最高点距地面52 m,当t=11时,过山车到达第一个最低点,最低点距地面12 m,则( )
A. A=30
B. ω=
C. 过山车启动时距地面32-10 m
D. 一个周期内过山车距离地平面不低于42 m的时间是4 s
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据周期以及最值点可求解函数的表达式,即可求解ABC,利用整体法即可求解不等式判断D.
【详解】由题意知,周期T满足,解得T=12,所以=.
又因为解得
所以.由,得,
则,解得.
因为,所以,所以.
故,A错误,B项正确;
,故C项正确;
令,则,
则,故,
即,
所以一个周期内过山车距离地平面不低于42 m的时间是4 s,故D项正确.
故选:BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则=____.
【答案】
【解析】
【分析】根据齐次式即可由弦切互化求解.
【详解】,
故答案为:
13. 已知为锐角,,,则__________
【答案】
【解析】
【分析】由,都是锐角,得出的范围,由和的值,利用同角三角函数的基本关系分别求出和的值,然后把所求式子的角变为,利用两角和与差的余弦函数公式化简计算,即得结果.
【详解】,都是锐角,,
又,,,,
则.
故答案为:.
14. 已知函数的图象与曲线都关于直线对称,写出一个符合条件的m的值____.
【答案】(答案不唯一,或都可以)
【解析】
【分析】首先根据三角函数的对称性,列出关于的方程组,再根据的取值范围,即可求解.
【详解】题意可得,与的图象都关于直线对称,
则,,即,
因为,所以当,时,;当,时,;
当,时,,故,,.
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、证明过程或演算步骤.
15. 已知角的终边经过点.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】利用三角函数的定义,求出,的值,再利用诱导公式化简给出的三角函数式,代入,的值,计算可得结果.
【小问1详解】
由题意可得,
所以,.
所以.
【小问2详解】
因为
.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调递减区间及图象的对称轴;
(2)求函数在区间上的值域.
【答案】(1)单调递减区间为,直线.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换公式化简的表达式,再结合正弦函数的性质即可求得答案;
(2)根据x的取值范围,求出的范围,结合正弦函数的性质,即可求得答案.
【小问1详解】
由已知可得,
所以由,可得,
所以函数的单调递减区间为.
由,得,
所以函数的图象的对称轴为直线.
【小问2详解】
当时,,则,
因此函数在区间上的值域为.
17. 已知函数(,).
(1)若函数为偶函数,求的值;
(2)若在上单调,求的取值范围;(结果用表示)
(3)若,且在上单调,求的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)根据函数是偶函数,结合的取值范围,可确定的值,进而确定的值.
(2)根据函数在上单调,可得,进而求出的取值范围.
(3)根据在单调,可得,可求的取值范围.
【小问1详解】
若函数为偶函数且,则或,即.
【小问2详解】
若在上单调,则,故实数的取值范围为.
【小问3详解】
若,则.
当时,,
因为在上单调,
所以是函数的单调区间的子集.
又,所以区间包含0,故该区间必为单调区间的子集,
所以,解得,又,故.
18. 已知函数(,,)的图象在一个周期内经过点,,且的图象关于直线对称.
(1)若在上的最大值为2,求实数m的最小值;
(2)若存在,使得不等式成立,求a的取值范围;
(3)若,且在上有且仅有5个零点,求b的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题目条件得到,最小正周期,得到,代入特殊点函数值,得到,得到的解析式,根据在上的最大值,得到,求出m的取值范围,得到m的最小值;
(2)求出最小值为,从而得到,得到a的取值范围;
(3)求出,令,解得,,根据在上有且仅有5个零点,得到b的取值范围.
【小问1详解】
的图象关于直线对称,又,在函数图象上,
故,函数最小正周期,
又,故,解得.
因为点在的图象上,所以,
所以,,所以,.
因为,所以只有当,时满足要求,故.
因为在上的最大值为2,所以在上的最大值为1,
所以,所以,所以m的最小值为.
【小问2详解】
因为,所以.
当,即x=时,取得最小值,最小值为,
因为存在,使得不等式成立,
所以,即,解得,即a的取值范围为.
【小问3详解】
由(1)可知.
令,有,即,,
解得,.
因为在上有且仅有5个零点,
令得,故从左到右,第一个零点为,
令得,令得,令得,令得,
令得,
所以,
所以b的取值范围为.
19. 如图,某市在两条直线公路上修建地铁站和,,为了方便市民出行,要求公园到的距离为,设.
(1)试求的长度关于的函数关系式(的面积);
(2)问当取何值时,才能使的长度最短,并求其最短距离.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)设,作于点,在,中,分别表示出,再由三角形面积公式得到,将代入即可得解;
(2)利用三角恒等变换将(1)中所得的的解析式化简变形,再利用三角函数的性质即可求出的最短距离.
【小问1详解】
设,如图所示,作于点.
在中,,即,
在中,同理可得.
由题意知,的面积,解得.
将代入上式可得;
【小问2详解】
由(1)知
,
因为,所以,
所以当,即时,取到最大值1,
此时分母最大,值最小,
最短距离为.
故当时,的长度最短,最短距离为.
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高一数学
(120分钟 150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. ( )
A. B. C. D.
2. 声音是由物体的振动产生的机械波,我们听到的声音多为复合音.若一个复合音的数学模型是函数,则在上的零点个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 在平面直角坐标系xOy中,角α和角β的顶点均与原点O重合,始边均与x轴的非负半轴重合,它们的终边关于x轴对称.若,则( )
A. B. C. D.
4. 函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 将函数图象上所有的点向左平移个单位长度后,得到函数的图象,其图象关于y轴对称,则m的最小值是( )
A. B. C. D.
7. 我国古代数学家赵爽在注解《周髀算经》一书时介绍了“赵爽弦图”,如图所示,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的大正方形,记直角三角形中较大的锐角为,大正方形的边长为a,小正方形的边长为b.若,则( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的部分图象如图所示,且,,则( )
A. B. C. D.
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. 下列各式中,值为的是( )
A.
B.
C.
D.
10. 下列结论正确的有( )
A. 若,则角α的终边在第一象限或第四象限
B. 已知扇形的周长为30 cm,圆心角为3 rad,则此扇形的面积为27 cm2
C. 函数的最大值为
D. 若,,,则
11. 某过山车轨道是依据正弦曲线设计安装的,在时刻t(单位:s)时过山车(看作质点)离地面的高度h(单位:m)满足.已知当时,过山车到达第一个最高点,最高点距地面52 m,当t=11时,过山车到达第一个最低点,最低点距地面12 m,则( )
A. A=30
B. ω=
C. 过山车启动时距地面32-10 m
D. 一个周期内过山车距离地平面不低于42 m的时间是4 s
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则=____.
13. 已知为锐角,,,则__________
14. 已知函数的图象与曲线都关于直线对称,写出一个符合条件的m的值____.
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. 已知角的终边经过点.
(1)求的值;
(2)求的值.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调递减区间及图象的对称轴;
(2)求函数在区间上的值域.
17. 已知函数(,).
(1)若函数为偶函数,求的值;
(2)若在上单调,求的取值范围;(结果用表示)
(3)若,且在上单调,求的取值范围.
18. 已知函数(,,)的图象在一个周期内经过点,,且的图象关于直线对称.
(1)若在上的最大值为2,求实数m的最小值;
(2)若存在,使得不等式成立,求a的取值范围;
(3)若,且在上有且仅有5个零点,求b的取值范围.
19. 如图,某市在两条直线公路上修建地铁站和,,为了方便市民出行,要求公园到的距离为,设.
(1)试求的长度关于的函数关系式(的面积);
(2)问当取何值时,才能使的长度最短,并求其最短距离.
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