内容正文:
杭州学军中学2025学年第二学期开学考试
高一数学试卷
命题人:徐雪青 审题人:张俊勇
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. 若集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知函数,在下列区间中,一定存在零点的是( )
A. B. C. D.
3. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
4. 命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
5. 记函数()的最小正周期为,且,将的图象向右平移个单位,所得图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 5
6. 已知,则( )
A. -6 B. C. 8 D. -8
7. 已知是定义在R上的奇函数,且,若对任意的,且,均有成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8. 已知实数满足,则( )
A. B.
C 2 D. 2
二、多选题: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. 下列函数满足既是奇函数又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知正数满足,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数 ,则下列结论正确的是( )
A. 函数 是偶函数
B. 函数 的最小正周期为 2
C. 函数 区间 存在最小值
D. 方程 在区间 内所有根的和为 10
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,且,则______.
13. 若函数(且)的图象不经过第三象限,则a的取值范围为_______.
14. 在中,,在上,,,与的夹角为,则的最大值为______.
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. 已知向量,满足,
(1)若,求值;
(2)若,求在上投影向量的坐标.
16. 已知函数过原点且.
(1)求k值并证明为偶函数;
(2)若方程有且只有一个解,求实数a的取值范围.
17. 已知函数,且.
(1)求函数的最小正周期;
(2)将函数的图象上每一个点的横坐标变为原来的4倍,再将纵坐标变为原来的,得到函数的图象,求的对称中心.
18. 记内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且满足.
(1)证明:;
(2)若为锐角,点为边BC上一点,AM平分,且,,求的值.
19. 已知函数.
(1)设函数.
(i)若的图象经过两个定点,求线段的长;
(ii)当时,在上单调,求的取值范围.
(2)若满足,证明:.
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杭州学军中学2025学年第二学期开学考试
高一数学试卷
命题人:徐雪青 审题人:张俊勇
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. 若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分别明确集合,,再根据交集的概念求.
【详解】由,所以;
由,所以.
所以.
故选:D
2. 已知函数,在下列区间中,一定存在零点的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先判断函数的单调性,再结合零点存在性定理判断即可.
【详解】因为与均在定义域上单调递增,
所以在上单调递增,
又,,,
所以,所以在区间上存在唯一零点.
故选:C
3. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性排除两个选项,再利用时函数值的正负即可判断得解.
【详解】函数中,,解得,函数的定义域为,
由,得函数是偶函数,其图象关于轴对称,排除AD;
当时,,排除选项C,选项B符合要求.
故选:B
4. 命题“,”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意得到命题的一个充要条件,然后将充分不必要条件转化为真子集,再结合选项即可得到结果.
【详解】命题“”为真命题,
可化为命题“”恒成立,
时显然成立.
当时只需的最小值即可.解得.
故命题“”为真命题的一个充要条件是,
由选项可知,A符合题意.
故选:A.
5. 记函数()的最小正周期为,且,将的图象向右平移个单位,所得图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,求得,进而的平移后的函数为,根据的图象关于轴对称,求得,即可得到答案.
【详解】由函数的最小正周期为,且,
所以,因为,可得,
所以的图象向右平移个单位后得到,
因为所得函数的图象关于轴对称,所以,
可得,因为,所以的最小值为.
故选:D.
6. 已知,则( )
A. -6 B. C. 8 D. -8
【答案】D
【解析】
【分析】由得,结合诱导公式,利用同角三角函数的平方和关系及商数关系即可求解.
【详解】由得,
故
.
故选:D
7. 已知是定义在R上的奇函数,且,若对任意的,且,均有成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,根据题意分析的奇偶性和单调性,不等式即,结合函数性质解不等式即可.
【详解】令,
因为是定义在R上的奇函数,
则,
所以是定义在R上的奇函数,
又因为对任意的,,均有成立,
不妨设,则,
可得,即,
可知在上单调递增,则在上单调递增,
且,则,可得,
不等式化为,即,
可得或,解得或,
所以不等式的解集为.
故选:D.
8. 已知实数满足,则( )
A. B.
C. 2 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】由,得,
得,故,再由,构造函数,由单调性求解.
【详解】,
则,
得,故,
由,得,
令,
因为都是增函数,所以在上是增函数,
由,得,故.
故选:A
二、多选题: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. 下列函数满足既是奇函数又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】依次判断每个选项的定义域、奇偶性、单调性,筛选出同时满足奇函数且在定义域内单调递增的函数.
【详解】选项A:,定义域为,不关于原点对称,非奇非偶,排除A.
选项B:,定义域为,关于原点对称,,是奇函数,且,在上单调递增,满足条件,B正确.
选项C:定义域,关于原点对称,,是奇函数.
单调性:内层在上递增,外层对数函数递增,复合后单调递增,满足条件,C正确.
选项D:分段函数,定义域,关于原点对称,
当时,,则,而,因此.
当时,则.
当时,,则.
综上,,满足奇函数定义.
当时,单调递增;时,单调递增;
时,单调递增;且分段点处连续衔接,整体在上单调递增,满足条件,D正确.
故选:BCD
10. 已知正数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用基本不等式,即可求解的最大值;对于B,通过消元,结合二次函数的图像性质,即可求解;对于C,令,代入已知条件,运用判别式法即可求解;对于D,将变形为,然后展开并利用基本不等式求解.
【详解】对于A:,此时,当且仅当时等号成立,故A正确;
对于B:因为,所以,所以,
当且仅当时等号成立,故B错误;
对于C:令,即,则,代入得
,则有,即,解得,
即,当且仅当时等号成立,故C正确;
对于D:,
当且仅当,时等号成立,故D正确.
故选:ACD
11. 已知函数 ,则下列结论正确的是( )
A. 函数 是偶函数
B. 函数 的最小正周期为 2
C. 函数 在区间 存在最小值
D. 方程 在区间 内所有根的和为 10
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A:利用偶函数的定义证明;
对于B:取特殊值、进行否定;
对于C:利用单调性,直接判断出在区间存在最大值,不存在最小值,即可判断;
对于D:先判断出的最小正周期为4及单调性,得到在内有5个根及各个根的对称特征,从而求出所以根的和为10.
【详解】因为 ,
而 ,所以 是偶函数,选项 A 正确;
因为 ,所以 2 不是 的最小正周期,选项 B 错误;
当 时, ,所以 ,
因为 ,所以 在区间 上单增,在区间 上单减,
所以 在区间 存在最大值, 不存在最小值, 选项 C 错误;
易知 ,且 的最小正周期为 4,
当 时, ,所以 ,
因为 ,
由 ,得,
所以,解得,
当 时, ,所以 ,
因为 ,
由 ,得,
所以或,解得或,
又周期为4,
所以 在 内有 5个根,分别是-1,1,2,,,
所以方程 在区间 内所有根的和为 10 ,选项D 正确;
故选: AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,且,则______.
【答案】2
【解析】
【分析】根据向量垂直的坐标计算,以及模长范围,即可求得.
【详解】因为,故,故,;
又,则,解得(舍)或.
故答案为:.
13. 若函数(且)图象不经过第三象限,则a的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据函数平移及对数函数的单调性及函数值列式得到答案.
【详解】函数(且)的图象不经过第三象限,
当,由对数函数图象性质知不合题意;
当时,,
所以,所以.
故答案为:
14. 在中,,在上,,,与的夹角为,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先利用与表示、 ,再将转化为与的计算,进而求解.
【详解】因为,
且,
则,
又因为,且与所成夹角为,
则,
可得,
当且仅当时,的最大值为.
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. 已知向量,满足,
(1)若,求的值;
(2)若,求在上的投影向量的坐标.
【答案】(1)8; (2).
【解析】
【分析】(1)由已知求出,再利用向量模的公式求解;
(2)由已知求出,再利用投影向量的公式求解.
【小问1详解】
由题得,
,∴.
∴
【小问2详解】
∴.
∴.
∴投影向量坐标为,
∴投影向量坐标为.
16. 已知函数过原点且.
(1)求k值并证明为偶函数;
(2)若方程有且只有一个解,求实数a的取值范围.
【答案】(1),证明见解析
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用建立方程求解即可,利用偶函数定义证明即可;
(2)令,把问题转化为方程仅有一个正根,对a进行分类讨论求解即可.
【小问1详解】
由题意可知,所以,解得,
则,
证明如下:函数的定义域为R关于原点对称,
,
所以,所以为偶函数.
【小问2详解】
,
所以,令,所以方程仅有一个正根,
当时,与题意不符,
当时,,两根之积为,
即方程恒有一个正根一个负根符合题意,
当时,,
若,则或,
当时,两根之和为,两根之积为,则方程有两个负根与题意不符,
当时,两根之和为,两根之积为,则方程有两个正根与题意不符,
若,则或,当时,方程化简为,仅有一个根-2与题意不符,
当时,方程化简为,仅有一个根满足题意,
综上或.
17. 已知函数,且.
(1)求函数的最小正周期;
(2)将函数的图象上每一个点的横坐标变为原来的4倍,再将纵坐标变为原来的,得到函数的图象,求的对称中心.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)根据函数值计算求出结合求参数即可求周期;
(2)先根据图象变换求出,再结合对称中心性质计算即可.
【小问1详解】
因为,则,即,
所以,解得,
由可得,,则函数的最小正周期.
【小问2详解】
由(1)可得,将函数的图象上每一个点的横坐标变为原来的4倍,
得到函数图象,再将纵坐标变为原来的,
得到函数的图象.
令,即,
故的对称中心为.
18. 记的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且满足.
(1)证明:;
(2)若为锐角,点为边BC上一点,AM平分,且,,求的值.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【解析】
【分析】(1)由,利用正弦定理、余弦定理可得,化简可得,化简证明结论;
(2)设,由已知和(1)可得,由,可得,由正弦定理可得,在中,由正弦定理可解得.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,即,
由余弦定理,
所以,即,
由正弦定理得,
又在中,,
所以
,
所以,即.
【小问2详解】
设,因为AM平分,且,
则,
由(1)知,,则,
所以,
因为,
所以,
则,又,
则,则,,,
在中,由正弦定理得,
则,得,
所以
,
在中,由正弦定理,
得,解得.
19. 已知函数.
(1)设函数.
(i)若的图象经过两个定点,求线段的长;
(ii)当时,在上单调,求的取值范围.
(2)若满足,证明:.
【答案】(1)(i)4;(ii);
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)(i)由题意可得的值与无关,令即可求解;
(ii)根据复合函数的单调性可得在上单调递减,在上单调递增,由题意得或,求解即可;
(2)由题意,设,利用零点存在定理得,,从而可证明.
【小问1详解】
(i),
要图象经过定点,
则的值与无关,
即的值与无关.
令,解得或,
,
故线段的长为.
(ii)当时,,
令,得,解得或,
故的定义域为.
又在上单调递减,在上单调递增,
由复合函数的单调性可得在上单调递减,在上单调递增.
因为在上单调,
所以或,解得或,
故的取值范围为.
【小问2详解】
因为,
所以,
即.
设,
易知与在上单调递增,
所以在上单调递增,
同理可得在上单调递增.
因为,
,
所以.
因为,,
所以,
所以,所以,即.
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