内容正文:
睢宁高级中学高一第一学期期末考试数学卷
一、单选题
1. 已知,为正实数,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 既不充分也不必要条件 D. 充要条件
【答案】D
【解析】
【分析】根据差比较法、充分和必要条件等知识来确定正确答案.
【详解】依题意,,为正实数,
由,得,所以,则充分性成立;
由,得,则,所以,则必要性成立.
综上可知,“”是“”的充要条件.
故选:D.
2. 设,向量,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件,利用向量垂直的坐标运算,得出,从而可得出,再利用向量数量积公式即可求出结果.
【详解】因为,,又,所以,得到,
所以,得到,
所以,
故选:B.
3. 已知集合,集合,集合,则集合,,的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据一元二次不等式的解法可求出集合,根据绝对值不等式的解法可求出集合,根据分式不等式的解法可求出集合,从而可得出集合,,间的关系.
【详解】解:由于,
,
,
可知,.
故选:D.
【点睛】本题考查一元二次不等式、绝对值不等式和分式不等式的解法,以及集合间的关系,考查计算能力.
4. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数图象求出函数解析式,再代入计算可得.
【详解】由图可知,即,又,所以,
又关于对称,且,
因为且,所以,解得,所以,
所以,解得,所以,
所以.
故选:A
5. 若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,则原不等式可转化为,利用单调性求解即可.
【详解】由,得,
设,因为单调递增,单调递减,
所以单调递增,且,
所以,即,
故选:D
6. 若,都是正数,且,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过条件,将变形成和为定值的形式,利用基本不等式,即可求出最小值.
【详解】因为,又,都是正数,且,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
故选:C.
7. 已知,则的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据对数函数的单调性得,根据弧度所在象限,得,根据指数幂运算得,由此即可求解.
【详解】,因为,所以,
因为,所以,
,
所以.
故选:A
8. 已知在中,是边上的一个定点,满足,且对于边上任意一点,恒有,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意将题目转化为恒成立,即恒成立,解出的值,进而判断出排除其他答案即可.
【详解】设,则,过点作的垂线,垂足为,
在上任取一点,
设,如图所示;
则由数量积的几何意义可得,
,,
于是恒成立,
整理得恒成立,
只需即可,于是,
因此我们得到,即是的中点,
是等腰三角形,即.
故选:D.
二、多选题
9. 已知向量,则( )
A.
B.
C. 与的夹角可能为
D. 向量与不可能垂直
【答案】AD
【解析】
【分析】利用平面向量的模长公式可判断选项AB;利用向量夹角的计算可判断选项C;利用向量垂直的坐标表示可判断选项D.
【详解】对于A:因为,所以,故A正确.
对于B:因为,所以,
当时, ,故B错误.
对于C:因为,二者不可能反向,所以与的夹角不可能为,故C错误.
对于D:因为
所以,
令,无解,所以向量与不可能垂直,故D正确.
故选:AD.
10. 将函数的图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,下列关于函数的说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 是的一个对称中心
C. 的单调递增区间为
D. 在上恰有3个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】先求出,再逐项计算后可得正确的选项.
【详解】对于A,由题设可得,故其最小正周期为,
故A正确.
对于B,,故不是的一个对称中心,
故B错误.
对于C,令,解得,
故的单调递增区间为,
故C正确.
对于D, 由可得,
而时,,故即或,
故D错误.
故选:AC
11. 已知,则下列等式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据对数的运算性质及已知可得且,结合指对数关系判断各项正误.
【详解】依题意,,即,则且,故C正确;
对于A,,错误;
对于B,,正确;
对于D,,正确.
故选:BCD
三、填空题
12. 已知,求______.
【答案】##-0.5
【解析】
【分析】先利用诱导公式化简函数解析式,再结合特殊角的三角函数值即可求值得解.
【详解】由,
则
故答案为:
13. 若函数,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】
【分析】首先判断函数的奇偶性,再把不等式化为,根据对数函数性质及解析式判断时的单调性,最后利用奇偶性、单调性解不等式.
【详解】由,且定义域为R,则为偶函数.
则,
由,可得,又,
由复合函数的单调性知、在上单调递增.
所以,时单调递增,
所以,得,或,解得或.
所以解集为
故答案为:
14. 在中,,为的重心,的中垂线交于点,且,则________.
【答案】
【解析】
【分析】作于点,知在上的投影向量为,由已知条件和平面向量的数量积的运算求得,得到,判定,得到,进而利用两个向量的数量积运算公式计算即可.
【详解】如图,作于点,则在上的投影向量为.
由于,
因,故,又为的重心,则,所以,
可得,故,
即在上的投影向量为.
所以.
故答案为:36.
四、解答题
15. 已知,
(1)设,求解:的值域;
(2)的最小正周期为,若在上恰有3个零点,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角函数的性质结合换元法求出单调性,再求解值域即可.
(2)利用三角函数的性质求解参数即可.
【小问1详解】
因为,所以,
因为,所以令,
由正弦函数性质得在上单调递增,在上单调递减,
所以,故,
【小问2详解】
由题意得,所以,可得,
当时,,,即,,
当时,,不符合题意,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意,
所以,
即,故.
16. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求,的值;
(2)当时,若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),的值分别为,,或,.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据不等式的解集得出一元二次方程的根,从而求得值;
(2)由判别式可得.
【小问1详解】
由题意可知,,1是方程的两根,
所以,,
解得,或,.
故,的值分别为,,或,.
【小问2详解】
当时,,
若在上恒成立,即的图象与轴至多有一个交点,
则,
即,解得,
故的取值范围是.
17. 在直角梯形中,已知,,,,对角线交于点,点在上,且.
(1)求的值;
(2)若为线段上任意一点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)以为原点,、分别为、轴建立平面直角坐标系,根据题中条件求出点、的坐标,然后利用平面向量数量积的坐标运算可求得的值;
(2)设,其中,求出向量、的坐标,利用二次函数的基本性质可求得的取值范围.
【小问1详解】
解:以为原点,、分别为、轴建立平面直角坐标系,
则、、、,
因为,,,
所以,所以,所以点,
设,则,,
因为,所以,解得,
所以,,则.
【小问2详解】
解:由(1)知,,设,其中,
则,
所以,
因为,故当时,取得最大值,
当时,取得最小值,
故的取值范围为.
18. 已知函数,其中t为常数.
(1)当,时,若,求x的值;
(2)设函数在上有两个零点m,n,
①求t的取值范围;
②证明:.
【答案】(1)
(2)①;②证明见解析
【解析】
【分析】(1)将代入后可得,结合范围计算即可得解;
(2)①借助换元法,结合二次函数的性质计算即可得;②由韦达定理可得,,结合三角函数在上的单调性与①中所得计算有,即可得,即可得证.
【小问1详解】
由,则,
当时,,而,
故或(舍),故,
【小问2详解】
①令,因为,所以,则,
则,
由在上单调递增,
故关于的方程在上有两个不相等实数根,
即有,
解得,即的取值范围为;
②令,,
则,为关于的方程的两根,
则有,,
所以,,
所以,
即,
即有,由①知,
故,又,故,
由于,则,故,
又在上单调递增,故,
即.
【点睛】关键点点睛:最后一问关键点在于借助韦达定理得到,,从而可得,再结合三角函数在上的单调性与①中所得计算即可得解.
19. 已知为所在平面内一点,满足,且的面积为.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)若点是线段上一点,过点分别向作垂线,垂足分别为E,F,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用平面向量数量积公式及运算律计算夹角即可;
(2)根据同角三角函数的平方关系结合(1)的结论、三角形面积公式得,由平面向量数量积得,再在等式两边同乘以计算即可;
(3)利用(1)(2)的结论及数量积运算律可得,由条件可判定O为的重心,根据面积关系得,利用投影的意义及基本不等式计算最值即可.
【小问1详解】
由得,
两边平方可得:,
又,所以,
即,即,
所以;
【小问2详解】
因为,所以,
又,
所以,
则,
在等式两边同乘以,
有,
所以;
【小问3详解】
因为,
同理得,即有,
由得点是的重心,
所以,
又,
即有,
所以,
(当且仅当时取等号),
所以的最小值为.
【点睛】思路点睛:第一问利用等量关系同时平方消去,利用数量积公式计算即可;第二问利用三角形面积公式先计算,再在等式两边同乘以计算即可;第三问利用重心的性质结合面积公式推出,再根据投影的意义及基本不等式计算即可.
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一、单选题
1. 已知,为正实数,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 既不充分也不必要条件 D. 充要条件
2. 设,向量,,且,则( )
A. B. C. D.
3. 已知集合,集合,集合,则集合,,的关系为( )
A. B. C. D.
4. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 1 B. C. D.
5. 若,则( )
A. B.
C. D.
6. 若,都是正数,且,则的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
7. 已知,则的大小顺序为( )
A. B.
C. D.
8. 已知在中,是边上的一个定点,满足,且对于边上任意一点,恒有,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知向量,则( )
A.
B.
C. 与的夹角可能为
D. 向量与不可能垂直
10. 将函数的图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,下列关于函数的说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 是的一个对称中心
C. 的单调递增区间为
D. 在上恰有3个零点
11. 已知,则下列等式一定正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
12. 已知,求______.
13. 若函数,则不等式的解集为__________.
14. 在中,,为的重心,的中垂线交于点,且,则________.
四、解答题
15. 已知,
(1)设,求解:的值域;
(2)的最小正周期为,若在上恰有3个零点,求的取值范围.
16. 已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求,的值;
(2)当时,若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围.
17. 在直角梯形中,已知,,,,对角线交于点,点在上,且.
(1)求的值;
(2)若为线段上任意一点,求的取值范围.
18. 已知函数,其中t为常数.
(1)当,时,若,求x的值;
(2)设函数在上有两个零点m,n,
①求t的取值范围;
②证明:.
19. 已知为所在平面内一点,满足,且的面积为.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)若点是线段上一点,过点分别向作垂线,垂足分别为E,F,求的最小值.
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