内容正文:
2025级高一第一学期期末考试
数学科试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,则“”是“”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
3. 已知圆心角为的扇形半径是3,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
4. 函数 的图象大致为
A. B.
C. D.
5. 若函数在上单调递增,则的最大值为( )
A. B. C. 1 D. 2
6. 已知,且,则的值是( )
A. B. C. D.
7. 将函数的图象向右平移个单位长度后与函数的图象重合,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列选项正确的是( )
A. 若角的终边经过点,则
B. 已知,则
C. 若,则
D.
10. 设,,且,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最小值为 D. 的最小值为
11. 已知连续函数满足:①,则有,②当时,,③,则以下说法中正确的是( )
A.
B.
C. 在上的最大值是10
D. 不等式的解集为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,角的对边分别为,若,则外接圆半径为__________.
13. 已知,则______.
14. 已知函数在区间上单调递增,且在区间上恰有3个零点,则的取值范围是__________.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.
15. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的面积.
16. 设a,b为实数,定义在R上的函数为奇函数,且其图象经过点.
(1)求的解析式;
(2)用定义证明为R上的增函数,并求在上的值域.
17. 函数在一个周期内的图象如图所示.
(1)求函数解析式;
(2)求的单调递增区间;
(3)当时,求的值域.
18. 摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上旋转,可以从高处俯瞰四周景色.如图该摩天轮最高点距离地面高度为,转盘直径为,开启时按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周需要.以轴心为原点,与地面平行的直线为轴,所在的直线为轴建立平面直角坐标系,游客甲坐上摩天轮的座舱,在开始运行一周的过程中,开始转动后距离地面的高度为,设
(1)求的解析式;
(2)当座舱距离地面的高度不低于时,能鸟瞰全城壮观景色,因此这段时间被称为“震撼时刻”,求游客在开始运行一周的过程中,处于“震撼时刻”的时间段;
(3)若游客甲在点进入座舱时,游客乙此时恰好在处(轴与圆的交点),在运行一周的过程中,运行两人首次距离地面的高度相等,求时间.
19. 已知函数.
(1)求函数的定义域和值域;
(2)设,求的最大值;
(3)对于(2)中的,若在上恒成立,求实数m的取值范围.
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2025级高一第一学期期末考试
数学科试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据补集的定义计算.
【详解】根据补集定义,,,
则
故选:B
2. 已知,则“”是“”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
【答案】A
【解析】
【分析】由充分条件、必要条件的定义判断即可得解.
【详解】由题意,若,则,故充分性成立;
若,则或,推不出,故必要性不成立;
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3. 已知圆心角为的扇形半径是3,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据扇形面积公式计算即可.
【详解】由题意在扇形中,弧长
扇形面积.
故选:C.
4. 函数 的图象大致为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
判断函数的奇偶性与当时的正负判定即可.
【详解】因为.故为奇函数,排除CD.
又当时, ,排除B.
故选:A
【点睛】本题主要考查了根据函数的解析式判断函数图像的问题,需要判断奇偶性与函数的正负解决,属于基础题.
5. 若函数在上单调递增,则的最大值为( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】首先求出函数的单调区间,再根据题意求出的取值范围,即可得解.
【详解】对于函数,令,,
解得,,
所以函数的单调递增区间为,,
当时函数的一个单调递增区间为,
又函数在上单调递增,所以,
则的最大值为.
故选:B
6. 已知,且,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】以为整体,可得,根据展开计算得到答案.
【详解】因为,则,
且,可得,
所以.
故选:A.
7. 将函数的图象向右平移个单位长度后与函数的图象重合,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出,根据可得,从而可求其最小值.
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度后
得到的图象,
又,,
由题可知,,,解得,,
又,当时,取得最小值.
故选:B.
8. 已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据指数式和对数式的转化,将表示为对数形式,结合对数的运算性质以及对数函数的性质比较大小,即可得答案.
【详解】由题意知,,
则,
,
因为,故,
又因为,故,即
故,即得,
同理可得,故,即,
故,
故选:D
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用指数式和对数式的转化,将表示为对数形式,然后再结合对数的运算性质以及对数函数的性质比较大小即可.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列选项正确的是( )
A. 若角的终边经过点,则
B. 已知,则
C. 若,则
D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】A由三角函数的定义计算判定;B已知等式两边同时平方,结合平方关系和二倍角正弦公式计算求解判定;C利用两角和差的正切公式计算判定;D逆用两角差的正弦公式计算后判定.
【详解】A选项,由三角函数的定义可知,,故A正确;
B选项,因为,
所以,则,故B正确;
C选项,因为,所以,
故C正确;
D选项,
,故D错误.
故选:ABC
10. 设,,且,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最小值为 D. 的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用基本不等式可判断A选项;求出的取值范围,可得出的取值范围,可判断B选项;利用二次函数的最值可判断C选项;求得,将与相乘,展开后利用基本不等式可判断D选项.
【详解】对于A选项,由基本不等式可得,可得,
当且仅当时,等号成立,A对;
对于B选项,由可得,解得,
所以,,B错;
对于C选项,由可得,则,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为,C对;
对于D选项,,
因为,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为,D对.
故选:ACD.
11. 已知连续函数满足:①,则有,②当时,,③,则以下说法中正确的是( )
A.
B.
C. 在上的最大值是10
D. 不等式的解集为
【答案】ACD
【解析】
【分析】依题意令,求出,从而判断A;令得到,再令,,即可判断B;再利用定义法证明函数的单调性即可判断C;依题意原不等式等价于,再根据函数的单调性转化为自变量的不等式,即可判断D.
【详解】因为,则有,
令,则,则,故A正确;
令,则,
令代,则,
即,即,故B错误;
设且,则,由,
令,则,即,
令,,则,即,
因为时,,又,故,
所以,所以,即在上单调递减,
又,所以,,
又,所以,
故在上的最大值为,故C正确;
由,即,
即,即,
又因为,即,
所以,即,
故,即,解得,
即原不等式的解集为,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,角的对边分别为,若,则外接圆半径为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】直接运用正弦定理进行求解即可.
【详解】因为,
所以外接圆半径为.
故答案为:
13. 已知,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用二倍角公式并将所求写成齐次式形式,再将弦化为切即可.
【详解】.
故答案为:
14. 已知函数在区间上单调递增,且在区间上恰有3个零点,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据余弦型函数的单调性和零点性质进行求解即可.
【详解】因为函数在区间上恰有个零点,
令,可得,当时,,
所以,,解得,
又因为函数在区间上单调递增,
当时,,
则,
因为,所以,
所以,,解得,,
由解得,故,则,
综上所述,正实数的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.
15. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理得到,根据,求出;
(2)由余弦定理得到,计算出,求出三角形面积.
【小问1详解】
由正弦定理得,
因为,所以,
故,即,
因为,所以;
【小问2详解】
,,
由余弦定理得,
故,解得,
故.
16. 设a,b为实数,定义在R上的函数为奇函数,且其图象经过点.
(1)求的解析式;
(2)用定义证明为R上的增函数,并求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
任取,,且,
则
,
因为,所以,
又,
所以,所以,故为R上的增函数.
当时,,即,
所以在上的值域为.
【解析】
【分析】(1)根据,函数的图象经过点可求出可得的解析式;
(2)用定义证明为R上的增函数即可;并根据的单调性可得函数在上的值域.
【小问1详解】
因为为R上的奇函数,
所以,即,①
又因为函数的图象经过点,
所以,即,②
由①②,可得,,故,
,,
故为奇函数,
所以;
【小问2详解】
略
17. 函数在一个周期内的图象如图所示.
(1)求函数解析式;
(2)求的单调递增区间;
(3)当时,求的值域.
【答案】(1)
(2);
(3)
【解析】
【分析】(1)根据图象求出,再将代入求;
(2)根据正弦函数的单调性求解;
(3)根据三角函数以及复合函数求值域.
【小问1详解】
由图象知,则,即.
由图象过点,则 ,即,
因为,则,
所以;
【小问2详解】
令,
解得,
故函数的单调递增区间为;
【小问3详解】
因为,所以,则,
则,
所以的值域为.
18. 摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上旋转,可以从高处俯瞰四周景色.如图该摩天轮最高点距离地面高度为,转盘直径为,开启时按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周需要.以轴心为原点,与地面平行的直线为轴,所在的直线为轴建立平面直角坐标系,游客甲坐上摩天轮的座舱,在开始运行一周的过程中,开始转动后距离地面的高度为,设
(1)求的解析式;
(2)当座舱距离地面的高度不低于时,能鸟瞰全城壮观景色,因此这段时间被称为“震撼时刻”,求游客在开始运行一周的过程中,处于“震撼时刻”的时间段;
(3)若游客甲在点进入座舱时,游客乙此时恰好在处(轴与圆的交点),在运行一周的过程中,运行两人首次距离地面的高度相等,求时间.
【答案】(1)
(2)第六分钟到第十二分钟为“震撼时刻”.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据最值可求解,根据周期可求解,进而代入,可得,即可求解解析式,
(2)解不等式,即即可得解,
(3)根据,结合正切函数的性质即可求解.
【小问1详解】
由题意可知,,则,
又易知,所以,得,
又当时,,则,
因,则,
所以,化简得.
【小问2详解】
由题意易知,所谓“震撼时刻”,即要求,
化简得,
因,则,故,则,
故第六分钟到第十二分钟为“震撼时刻”.
【小问3详解】
设乙的座舱高度与时间函数为,
,
因为甲乙离地面高度相等,即,
可得:,即,
可解得,即,
故时,有最小值,
即当时,甲乙首次高度相等.
19. 已知函数.
(1)求函数的定义域和值域;
(2)设,求的最大值;
(3)对于(2)中的,若在上恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)定义域容易求得,进而先求出的范围,最后求出函数的值域;
(2)求出,设,进而讨论函数,的最大值,然后讨论a与定义域的位置关系,最后得出答案;
(3)将问题转化为在上恒成立,进而讨论m为0和不为0两种情况,最后求得答案.
【小问1详解】
由且,得.
则函数的定义域为.
,且,
得,则函数的值域为.
【小问2详解】
,
令,
则,,
所以,
令,,则为函数,的最大值.
易得函数的图象是开口向下的抛物线,且其对称轴为直线.
①若,即,则;
②若,即,则;
③若,即,则.
综上可得.
【小问3详解】
由(2)易得.
要使在上恒成立,即使在恒成立,
所以在上恒成立.
令,,
若,则对任意恒成立;
若,则有,即,
解得或.
综上,实数m的取值范围是.
【点睛】本题对的处理是一个难点,这时候需要找到三个根式之间的关系,在通过(1)问的处理之后可以发现将平方可以得到,进而通过换元法进行处理.
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