内容正文:
贵溪一中2028届高一上学期期末考试
数学学科试题
一.单项选择题:本大题共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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题可知,根据分式不等式的等价条件可得集合,又可得集合,然后求交集即可.
【详解】根据题意,所以,
又,所以,
则.
故选:C.
2. 函数的零点所在的区间是( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用零点存在原理,结合函数的单调性逐一判断即可
【详解】易知函数的定义域为全体正实数集,
由函数的单调性的性质可以判断该函数是正实数集上的增函数,
,
显然,因此函数的零点所在的区间是,
故选:C
3. 若函数在区间上单调递增,则取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复合函数的单调性结合对数函数的定义域列不等式组求解即可.
【详解】令,由且可得且,
所以单调递减,
因为在区间上单调递增,
所以,解得,即的取值范围是.
故选:B
4. 函数的部分图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用函数的奇偶性的判定方法,结合对数函数的性质判断得的奇偶性排除AC,再利用区间法判断得时,从而排除B,由此得解.
【详解】对于,有,解得且,
所以的定义域为,
又,所以为偶函数,
所以的图象关于轴对称,故排除A、C;
当时,,,所以,故排除B.
故选:D.
5. 已知点在幂函数的图象上,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据幂函数图象过点求出,可得的解析式,再根据的单调性可得答案.
【详解】已知幂函数经过点,可得,解得,
即,易知在上单调递减.
由于,,
所以可得,综上所述,.
故选:B.
6. 已知为锐角且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用同角的三角函数的基本关系式和两角差的正弦可求的值.
【详解】为锐角,故,而,故,
又
.
故选:C.
7. 根据国际标准,室内二氧化碳浓度应不超过1000ppm,在这个范围内,室内空气质量良好,人体健康不受到影响.已知某室内二氧化碳浓度与开窗通风的时长(分钟)之间的关系式为.经测定,该室内初始时刻的二氧化碳浓度为2000ppm,要使该室内的二氧化碳浓度达到国际标准,则需要开窗通风的时长至少约为( )
(参考数据:,)
A. 6分钟 B. 8分钟 C. 10分钟 D. 12分钟
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定的信息求出函数关系式,再建立不等式求解即得.
【详解】依题意,时,,则,解得,
因此,由,得,解得,
则,,
所以需要开窗通风的时长至少约为10分钟.
故选:C
8. 已知直线和函数的图象相交,,为两个相邻的交点,若,则( )
A. 2 B. 2或6 C. 3或5 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】先将代入函数求得取值,再根据,列关系即得结果.
【详解】将代入到中,
得,或,,
因为,因此或,解得或6.
故选:B.
二、多选题:每小题6分,共18分.每小题全部选对得6分,有选错的得0分,部分选对得部分分
9. 盒子里有2个红球和2个白球,从中不放回地依次取出2个球,设事件“两个球颜色相同”,“第1次取出的是红球”,“第2次取出的是红球”,“两个球颜色不同”.则下列说法正确的是( )
A. A与相互独立 B. A与互为对立
C. 与互斥 D. 与相互独立
【答案】ABD
【解析】
【分析】依次列出样本空间,事件A、B、C、D包含的基本事件,由事件的基本关系及概率公式一一判定选项即可.
【详解】依题意可设2个红球为,2个白球为,则样本空间为:
,共12个基本事件.
事件A,共4个基本事件.
事件B,共6个基本事件.
事件C,共6个基本事件.
事件D,
共8个基本事件.
对于A选项,因,
则,故A与相互独立,故A正确;
对于B选项,注意到,得A与互为对立事件,故B正确;
对于C选项,注意到,则与不互斥,故C错误;
对于D选项,因,,,
则,故D与相互独立,故D正确.
故选:ABD
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 是函数的一个周期
B. 是函数的一条对称轴
C. 函数在有两个零点
D. 函数为偶函数
【答案】AD
【解析】
【分析】由诱导公式及辅助角公式化简函数,由解析式求得函数最小正周期、对称轴和函数零点,判断ABC选项;写出函数解析式,由解析式得函数奇偶性,判断D选项.
【详解】,
∴函数的最小正周期,A选项正确;
令,则,当时,,B选项错误;
令,则,∵,
∴,,,∴函数在有三个零点,C选项错误;
是偶函数,D选项正确.
故选:AD
11. 设函数的定义域为的偶函数,满足是奇函数,若.则下列结论正确的( )
A. B. 在上单调递减
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据已知条件判断出是周期函数,根据周期性和奇偶性求得正确答案.
【详解】函数的定义域为的偶函数,,
是奇函数,,用替换,得,
又函数为偶函数,,,
再用替换,得,,的周期为,
,令,得,,故A正确;
根据已知条件无法判断的单调性,故B错误;
,,
,由,令,得,
,,故C正确;
由,令,得;令,得,即一个周期内,
即,
,即,故D错误.
故选:AC.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用诱导公式先化简,再将弦化为切即可求解.
【详解】由题意有:,
故答案为:.
13. 某扇形的面积为,周长为,则该扇形的半径为___________.
【答案】1或
【解析】
【分析】根据扇形的面积公式和弧长公式列式求解即可.
【详解】设扇形的半径为,弧长为,
则由题意可得,解得或,
故答案为:1或
14. 函数,,方程恰有三个根,其中,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得,通过换元法得关于的方程的根的个数为2;结合韦达定理可知(舍去)或,由此即可得解.
【详解】
由题意,即,显然,
所以,
令,所以,等号成立当且仅当,
由对勾函数性质得,
当或时,关于的方程的根的个数为2,
当或时,关于的方程的根的个数为1,
当时,关于的方程的根的个数为0,
由题意方程恰有三个根,其中,
而关于的方程的根的个数情况可能为0,1,2;
所以关于的方程只能有两个不相等的根(),
不妨设为,且或,或;
又由韦达定理有,
所以(舍去)或,
所以是关于的方程的根,是关于的方程即的根,
由韦达定理有,,
所以.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:关键是通过换元法、数形结合以及韦达定理分析方程的根的情况,由此即可顺利得解.
四、解答题:本大题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)先求得,解一元二次不等式得集合,利用并集运算求解即可.
(2)由题意得,按照和分类讨论,利用子集关系列不等式组求解即可,注意最后求并集.
【小问1详解】
当时,集合,所以或,
,
所以或.
【小问2详解】
由已知,由题意得,
①当时,,解得;
②当时,由得,解得:,
综上所述,.
16. 某中学为提升学生的数学素养,激发大家学习数学的兴趣,举办了一场“数学文化素养知识大赛”,分为初赛和复赛两个环节,全校学生参加了初赛,现从参加初赛的全体学生中随机地抽取200人的成绩作为样本,得到如下频率分布直方图,根据图形,请回答下列问题:
(1)求频率分布直方图中的值.用样本估计总体,估计该校学生初赛成绩的平均数以及中位数.(同一组中的数据用该组区间中点值作代表)(保留小数点后两位);
(2)若甲、乙、丙三位同学均进入复赛,已知甲、乙、丙复赛获一等奖的概率分别为,,,甲、乙、丙获一等奖互不影响,求至少有两位同学复赛获一等奖的概率.
【答案】(1),平均数为,中位数为;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图的性质及平均数、中位数的求法计算即可;
(2)利用独立事件的概率公式计算即可.
【小问1详解】
易知,
则该校学生初赛成绩的平均数为
,
又,则中位数位于之间,
中位数不妨设为x,则;
小问2详解】
设事件甲、乙、丙获奖分别为
至少两位同学获奖有如下情况:甲乙获奖丙未获奖,甲丙获奖乙未获奖,乙丙获奖甲未获奖,甲乙丙三人均获奖,
则
.
17. 已知函数的部分图象如图.
(1)求函数的解析式;
(2)若将函数的图象先向右平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,求函数的单调递增区间;
(3)函数在区间上有且仅有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由函数的图像,求得,得到,再由,求得,进而得到函数的解析式;
(2)根据三角函数的图象变换,求得,结合三角函数的图象与性质,即可求得的单调递增区间;
(3)令,得到,转化为方程在有且仅有两个实根,结合余弦函数的性质,求得方程的根,进而的对答案.
【小问1详解】
设函数的最小正周期为,
由函数的图像,可得,所以,
因为,所以,所以函数,
又因为,所以,解得,
因为,所以令,可得,
所以函数的解析式为.
【小问2详解】
解:函数的图象先向右平移个单位长度,
得到的图象,
再将图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),
得到函数的图象,所以,
令,解得,
所以函数的单调递增区间.
【小问3详解】
令,则,
因为函数在区间上有且仅有两个零点,
所以方程在有且仅有两个实根,
令,得或,
所以方程的较小的三个正根从小到大排列分别是,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
18. 已知函数
(1)若,求的值;
(2)根据函数单调性的定义证明函数在上单调递增;
(3)若存在,使得不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)先求得,然后求得.
(2)根据函数单调性的定义进行证明.
(3)根据函数的单调性化简题目所给不等式,分离常数,然后利用换元法以及函数的单调性来求得的取值范围.
【小问1详解】
,,
【小问2详解】
证明:任取,,且,
则
,,,,
故,即,所以在上单调递增.
【小问3详解】
,
由(2)可知,在上单调递增,
要存在,使得不等式成立,
只要存在,使得成立,
,,令
只要存在,使得成立,
即,,函数在上单调递增,
,
【点睛】思路点睛:
小问 1:遇到此类问题,先根据已知对数等式求出自变量的值,再将其代入函数,利用对数性质计算函数值.
小问 2:证明函数单调性,按照定义,先设出两个自变量,作差并化简变形,再根据函数性质判断差的正负,得出函数单调性结论.
小问 3:对于存在性不等式问题,先利用函数表达式化简不等式,再根据函数单调性去掉函数符号,通过换元转化为常见函数的最值问题,最后利用函数单调性求出最值,进而得到参数的取值范围.
19. 已知,函数,其中.
(1)设,求的取值范围,并把表示为的函数;
(2)求函数的最大值(可以用表示);
(3)若对区间内的任意实数,总有,求实数的取值范围.
【答案】(1),,.
(2)答案见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)令,换元可得;
(2)问题转化为,最大值,由二次函数分类讨论可得;
(3)问题转化为,分类讨论可得.
【小问1详解】
解:由已知可得,
又因为,所以,
从而,所以.
又因为,所以,
因为,
所以,.
【小问2详解】
求函数的最大值即求,的最大值.
,对称轴为.
当,即时,;
当,即时,;
当,即时,;
综上,当时,的最大值是;
当时,的最大值是;
当时,的最大值是.
【小问3详解】
由题意知函数在上的最大值,
由(2)知当时,的最大值是.
所以,即且所以
当时,的最大值是;
此时,
即,所以,此时
当时,的最大值是;即恒成立
综上所述,.
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数学学科试题
一.单项选择题:本大题共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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 函数零点所在的区间是( )
A. B. C. D.
3. 若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 函数的部分图象大致为( )
A. B. C. D.
5. 已知点在幂函数的图象上,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
6. 已知为锐角且,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 根据国际标准,室内二氧化碳浓度应不超过1000ppm,在这个范围内,室内空气质量良好,人体健康不受到影响.已知某室内二氧化碳浓度与开窗通风的时长(分钟)之间的关系式为.经测定,该室内初始时刻的二氧化碳浓度为2000ppm,要使该室内的二氧化碳浓度达到国际标准,则需要开窗通风的时长至少约为( )
(参考数据:,)
A. 6分钟 B. 8分钟 C. 10分钟 D. 12分钟
8. 已知直线和函数的图象相交,,为两个相邻的交点,若,则( )
A. 2 B. 2或6 C. 3或5 D. 3
二、多选题:每小题6分,共18分.每小题全部选对得6分,有选错的得0分,部分选对得部分分
9. 盒子里有2个红球和2个白球,从中不放回地依次取出2个球,设事件“两个球颜色相同”,“第1次取出的是红球”,“第2次取出的是红球”,“两个球颜色不同”.则下列说法正确的是( )
A. A与相互独立 B. A与互为对立
C. 与互斥 D. 与相互独立
10. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 是函数的一个周期
B. 是函数的一条对称轴
C. 函数在有两个零点
D. 函数为偶函数
11. 设函数定义域为的偶函数,满足是奇函数,若.则下列结论正确的( )
A. B. 在上单调递减
C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则________.
13. 某扇形的面积为,周长为,则该扇形的半径为___________.
14. 函数,,方程恰有三个根,其中,则的值为__________.
四、解答题:本大题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知集合,集合.
(1)当时,求;
(2)若是充分条件,求实数的取值范围.
16. 某中学为提升学生的数学素养,激发大家学习数学的兴趣,举办了一场“数学文化素养知识大赛”,分为初赛和复赛两个环节,全校学生参加了初赛,现从参加初赛的全体学生中随机地抽取200人的成绩作为样本,得到如下频率分布直方图,根据图形,请回答下列问题:
(1)求频率分布直方图中的值.用样本估计总体,估计该校学生初赛成绩的平均数以及中位数.(同一组中的数据用该组区间中点值作代表)(保留小数点后两位);
(2)若甲、乙、丙三位同学均进入复赛,已知甲、乙、丙复赛获一等奖的概率分别为,,,甲、乙、丙获一等奖互不影响,求至少有两位同学复赛获一等奖的概率.
17. 已知函数的部分图象如图.
(1)求函数的解析式;
(2)若将函数的图象先向右平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,求函数的单调递增区间;
(3)函数在区间上有且仅有两个零点,求实数的取值范围.
18. 已知函数
(1)若,求的值;
(2)根据函数单调性的定义证明函数在上单调递增;
(3)若存在,使得不等式成立,求实数的取值范围.
19. 已知,函数,其中.
(1)设,求取值范围,并把表示为的函数;
(2)求函数最大值(可以用表示);
(3)若对区间内的任意实数,总有,求实数的取值范围.
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