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- 2021-06-15 发布
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- 1 -
2019 年铁一中数学期末测试
一、选择题(本大题共 12 题,每小题 4 分,共 48 分)
1. 60 是第几象限角( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
【答案】D
【解析】
【分析】
由象限角的定义即可得解.
【详解】由题意,因为 90 60 0 ,所以该角是第四象限角.
故选:D.
2. 函数 cos(2 )2y x 的图象的一条对称轴方程是( )
A. 2x B. 4
πx C. 8x D. x
【答案】B
【解析】
由 2 ,2x k 得
2 4
kx k Z , ,
当 0k 时, x − 4
,
故
4x 是函数的一条对称轴,
故选 B.
3. 若函数 ( )y f x 的定义域为 M={x|-2≤x≤2},值域为 N={y|0≤y≤2},则函数 ( )y f x
的图象可能是( )
A. B.
- 2 -
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据函数的概念逐一判断即可.
【详解】对于 A,定义域 2 0M x x ,值域为 N={y|0≤y≤2},故 A 不选;
对于 B,定义域为 M={x|-2≤x≤2},值域为 N={y|0≤y≤2},故 B 选;
对于 C,一个 x 值对应两个 y 值,不符合函数的定义,故 C 不选;
对于 D,定义域为 M={x|-2≤x≤2},值域是集合{y|0≤y≤2}的子集,故 D 不选;
故选:B
【点睛】本题考查了函数的概念、函数的定义域、值域,考查了基本知识的掌握情况,属于
基础题.
4. 设 M 为平行四边形 ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形 ABCD 所在平面内任意一点,则
OA OB OC OD 等于 ( )
A. OM
B. 2OM
C. 3OM
D. 4OM
【答案】D
【解析】
试 题 分 析 : 由 已 知 得 ,
而 , ,CA AC DB BD 所以 4OA OB OC OD OM ,选 D.
考点:平面向量的线性运算,相反向量.
5. 已知如图示是函数 2sin( )( )2y x 的图象,那么( )
- 3 -
A. 10 ,11 6
B. 10 ,11 6
C. 2, 6
D.
2, 6
【答案】D
【解析】
【分析】
先由题意得到 2sin 1 ,根据 的范围,可求出 ,再由函数图像确定最小正周期,可求出
,进而可求出结果.
【详解】因为图像过点 (0,1) ,
所以 2sin 1 ,结合图像可得 2 ,6 k k Z ,
因为
2
,所以
6
π ;
又由图像可得: 11 11 012 12T ,所以T ,
因此 2 2T
.
故选 D
【点睛】本题主要考查由函数部分图像求参数的问题,熟记三角函数的图像和性质即可,属
于常考题型.
6. 某种动物繁殖数量 y(只)与时间 x(年)的关系为 y=alog2(x+1),设这种动物第 1 年有 100
只,则到第 7 年它们发展到( )
A. 300 只 B. 400 只
C. 500 只 D. 600 只
【答案】A
【解析】
【分析】
- 4 -
根据这种动物第 1 年有 100 只,先确定函数解析式,再计算第 7 年的繁殖数量.
【详解】由题意,繁殖数量 y(只)与时间 x(年)的关系为 y=alog2(x+1),这种动物第 1
年有 100 只
∴100=alog2(1+1),
∴a=100,
∴y=100log2(x+1),
∴当 x=7 时,y=100 log2(7+1)=100×3=300.
故选 A.
【点睛】本题考查学生对函数解析式的理解,考查运算能力,属于基础题.
7. 若函数 y f x 的图像和函数 sin 4y x
的图像关于 ,02P
对称,则 f x 解析
式为( )
A. ( ) sin 4f x x
B. ( ) sin 4f x x
C ( ) cos 4f x x
D. ( ) cos 4f x x
【答案】B
【解析】
【分析】
由 题 可 知 , 点 ,x y 关 于 ,02P
对 称 的 点 ( , )x y , 将 点 ( , )x y 代 入 函 数
sin 4y x
,即可得出 f x 解析式.
【详解】解:根据题意,设函数 y f x 上的点 ,x y ,
则点 ,x y 关于 ,02P
对称的点 ( , )x y 在函数 sin 4y x
上,
∴ sin 4y x
关于 ,02P
的对称函数为:
- 5 -
sin ( ) sin4 4y x x
sin sin4 4x x
,
∴ sin 4y x
和 sin 4y x
关于 ,02P
对称,
所以 ( ) sin 4f x x .
故选:B.
8. 如图,在⊙C 中,弦 AB 的长度为 4,则 AB AC
uuur uuur 的值为( )
A. 12 B. 8 C. 4 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】
设圆 C 的半径为 r, CAB ,则 2cos r
,然后可得答案.
【详解】设圆 C 的半径为 r, CAB ,
则 2cos r
,
∴ 2cos 4 8AB AC AB AC r r
.
故选:B
9. 函数 1 sin3y x 的图像与直线
3x , 5
3x 及 x 轴所围成的图形的面积是( )
A 2
3
B. C. 4
3
D. 5
3
π
【答案】C
【解析】
【分析】
- 6 -
作出函数 1 sin3y x 的图像,利用割补法,补成长方形,计算面积即可.
【详解】作出函数 1 sin3y x 的图象,如图所示,
利用割补法,将 2
3
到 部分的图象与 x 轴围成的图形补到图中
3
到 2
3
处阴影部分,凑成
一个长为
3
,宽为 2 的长方形,后面 到 5
3
,同理;∴ 1 sin3y x 的图象与直线
3x ,
5
3x 及 x 轴所围成的面积为 2 42 3 3
,
故选:C.
【点睛】用“五点法”作 siny A ωx φ 的简图,主要是通过变量代换,设 z x ,
由 z 取 0 ,
2
, , 3
2
, 2 来求出相应的 x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出
图象.
10. 已知集合 cos sin ,0 2E ∣ , tan sinF ∣ ,那么 E F 为区间
( )
A. ,2
π π
B. 3,4 4
C. 3, 2
D.
3 5,4 4
【答案】A
【解析】
【分析】
先分别利用正弦函数、余弦函数和正切函数的图象化简集合 E,F,再利用交集的运算求解.
- 7 -
【详解】∵ 5{ cos sin ,0 2 } 4 4E
∣ ∣ ,
tan sin ,2F k k k Z∣ ∣ ,
∴
2E F ∣ .
故选:A.
11. 对于任意 ( , )x m ,不等式 2
2log 2xx x 都成立,则 m 的最小值为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】
根据指数函数、二次函数、对数函数的增长速度,结合特殊函数值进行求解即可.
【详解】 0x 时,令 22x x 得: 2x 或 4x ,
由于指数函数增长速度比二次函数要快,
∴当 4x 时, 22x x 恒成立,
且当 4x 时, 2
2logx x 也成立,对数函数增长速度小于二次函数,
∴m 的最小值为 4.
故选:C.
12. 若 0, ,且 1cos sin 3
,则 cos2 ( )
A. 17
9
B. 17
9
C. 17
9
D. 17
3
【答案】A
【解析】
试题分析: 由 1cos sin 3
,两边平方得:
1 41 2sin cos sin cos9 9
,
- 8 -
由 cos ,sin 是一元二次方程: 2 1 4 03 9x x 的两个实根,解得: 1,2
1 17
6x
0, ,且由上可知: 4sin cos 09
,
sin 0,cos 0
1 17 1 17sin ,cos6 6
2 2cos2 cos sin ,
2 21 17 1 17( ) ( )6 6
17
9
故选 A.
考点:1.同角三函数间的关系;2.余弦的倍角公式.
二、填空题(本大题共 4 题,每小题 4 分,共 16 分)
13. 设 tan 、 tan 是方程 2 3 2 0x x 的两个根,则 tan ________________.
【答案】 3
【解析】
【分析】
利用二次方程根与系数的关系得出 tan tan 和 tan tan 的值,然后利用两角和的正切
公式计算可求出 tan 的值.
【详解】由二次方程根与系数的关系得出 tan tan 3 , tan tan 2 ,
因此, tan tan 3tan 31 tan tan 1 2
,故答案为 3 .
【点睛】本题考查两角和的正切公式的应用,同时也考查了二次方程根与系数的关系,考查
运算求解能力,属于中等题.
14. 把函数 cosy x 的图象上的所有点的横坐标缩小到原来的一半(纵坐标不变),然后把图象
- 9 -
向左平移
4
个单位,则所得图形对应的函数解析式为__________.
【答案】 sin 2y x
【解析】
【分析】
利用三角函数图象的平移变换和伸缩变换求解.
【详解】将函数 cosy x 的图象上的所有点的横坐标缩小到原来的一半,
可得 cos2y x 的图象,再向左平移
4
个单位,
所得图象的解析式为 cos 2 4y x
,
即 cos 2 sin 22y x x .
故答案为: sin 2y x
15. 数 2sin 4cos 2y x x 的最大值是__________.
【答案】6
【解析】
【分析】
利用平方关系将函数转化为 2cos 4cos 3y x x ,利用二次函数的性质求解.
【详解】 2sin 4cos 2y x x ,
21 cos 4cos 2x x ,
2cos 4cos 3x x ,
2(cos 2) 7x .
∵ cos 1x ,
∴当 cos 1x 时,y 有最大值,最大值为 6.
故答案为:6
- 10 -
16. 已知函数 2 3 4 3, 1
, 1x
a x a xf x
a x
,在 R 上是增函数,则实数 a 的取值范围是
______.
【答案】 1,2
【解析】
【分析】
根据分段函数单调递增可得两段也必单调递增,且左段的最大值小于等于右段的最小值,据此
列式可解得.
【 详 解 】 由 函 数 2 3 4 3, 1
, 1x
a x a xf x
a x
在 R 上 是 增 函 数 可 得
2 3 0
1
2 3 4 3
a
a
a a a
,
解得1 2a .
故答案为 1 2a .
【点睛】本题考查了分段函数的单调性,属于中档题.
易错警示:忽视左段的最大值小于等于右段的最小值.
三、解答题(本大题共 6 题,共 56 分)
17. 已知函数 ( ) 2sin 2 13f x x .
(1)写出 ( )f x 的最小正周期及最值.
(2)求 ( )f x 的单调递增区间.
【答案】(1)最小正周期T ; f x 的最小值为 3 ,最大值为 1;(2) f x 的单调递增
区间为 5 , ,12 12k k k Z .
【解析】
【分析】
(1)由 ( ) 2sin 2 13f x x
,利用 2T
求周期,再利用正弦函数的性质求最值;
- 11 -
(2)根据正弦函数的单调性,令 2 2 2 ,2 3 2k x k k Z 求解.
【详解】(1) ( ) 2sin 2 13f x x
,
最小正周期 2
2T ,
∵ 1 sin 2 13x
,
∴ f x 的最小值为 3 ,最大值为 1.
(2)令 2 2 2 ,2 3 2k x k k Z ,
解得: 5 ,12 12k x k k Z ,
∴ f x 的单调递增区间为 5 , ,12 12k k k Z .
18. 已知函数 ( 1)( 1)( ) x xf x x
.
(1)判断函数 ( )f x 的奇偶性﹒
(2)若 ( ) 0A x x f x ∣ , 22B x y x x ∣ ,求 A B .
【答案】(1) f x 是奇函数;(2) 1A B x x 或 1 2x .
【解析】
【分析】
(1)先求出函数 f x 的定义域,然后奇偶性的定义判断即可.
(2)由 ( ) 0x f x 得: ( 1)( 1) 0x x ,求出集合 A ,再求出集合 B ,然后再求交集运算.
【详解】(1)函数 f x 的定义域为 ( ),0 0, ,
( 1)( 1) ( 1)( 1)( ) ( )x x x xf x f xx x
,
即 ( ) ( )f x f x ,所以 f x 是奇函数﹒
(2)由 ( ) 0x f x 得: ( 1)( 1) 0x x ,即 1x 或 1x ,
- 12 -
所以 1A x x ∣ 或 1x ,
2 22 2 0 1 2B x y x x x x x x x ∣ ∣ ∣ ,
所以 1A B x x 或 1 2x .
19. 设 (2sin ,cos2 )OA x x , ( cos ,1)OB x ,其中 0, 2x .
(1)求 ( )f x OA OB 的最值及取最值时对应的 x 值.
(2)当OA OB 时,求 x 的值.
【答案】(1)当 0x 时,函数 f x 取得最大值为 1,当 3
8x 时,函数 f x 取得最小值
为 2 ;(2)
8
.
【解析】
【分析】
(1)根据 (2sin ,cos2 )OA x x , ( cos ,1)OB x ,利用数量积运算和二倍角公式以及辅助
角法,将函数化简为 2 sin 2 4f x x
,然后利用正弦函数的性质求解.
(2)由OA OB 得到 2 sin 2 04x
,则 2 ,4x k k Z ,然后由
32 ,4 4 4x
求解
【详解】(1)∵ (2sin ,cos2 )OA x x , ( cos ,1)OB x ,
∴ ( ) 2sin cos cos2 sin 2 cos2f x x x x x x ,
2 22 sin 2 cos22 2x x
,
2 sin 2 4x .
∵ 0, 2x
,
- 13 -
∴ 32 ,4 4 4x
,
当 2 4 4x 时,即 0x 时,函数 f x 取得最大值为 1,
当 2 4 2x 时,即 3
8x 时,函数 f x 取得最小值为 2 .
(2)当OA OB 时, 2 sin 2 04x
,
所以 2 ,4x k k Z ,
∵ 32 ,4 4 4x
,
∴ 2 04x 即
8x 时, 2 sin 2 04x
,
即当OA OB 时,x 的值为
8
.
20. 如图,以 Ox 为始边作角 与 (0 )β α π ),它们的终边分别与单位圆相交于点 P、
Q,已知点 P 的标为 3 4,5 5
(1)求 sin 2 cos2 1
1 tan
的值;
(2)若 0OP OQ ,求 sin( ) 的值
【答案】(1) 18
25
;(2) 7
25 .
【解析】
【分析】
- 14 -
(1)根据终边上点的坐标,利用三角函数定义得到角 的正弦值与余弦值,利用二倍角的正
弦公式、二倍角法余弦公式,切化弦,把要求的式子化简,约分整理,将所求三角函数值代
入求解即可;
(2)以向量的数量积为 0 为条件,可得
2
,从而可得 3sin 5
,进而得 4cos 5
,
利用两角和的正弦公式可得结果.
【详解】(1)由三角函数定义得 3cos 5
, 4sin 5
∴原式
2
22cos sin cos2sin cos 2cos 2cossin sin cos1 cos cos
2 ·
23
5
= 18
25
(2) 0OP OQ ,∴
2
,
∴
2
,∴ 3sin sin cos2 5
4cos cos sin2 5
,
∴ sin sin cos cos sin
4 4 3 3 7
5 5 5 5 25
.
21. 已知在等边三角形 ABC 中,点 P 为线段 AB 上一点,且 0 1AP AB
.
(1)若等边三角形 ABC 的边长为 6,且 1
3
,求 CP
;
(2)若CP AB PA PB ,求实数 的取值范围.
【答案】(1) 2 7 ;(2) 2 2 ,12
.
【解析】
- 15 -
【分析】
(1)当 1
3
时,可得出 1
3CP AB AC ,利用平面向量数量积的运算性质可计算得出 CP
;
(2)设等边三角形 ABC 的边长为 a ,由平面向量数量积的运算性质可将CP AB PA PB
表示为含 的不等式,结合 0 1≤ ≤ 可求得实数 的取值范围.
【详解】(1)由 1
3
,得 1
3AP AB , 1
3CP AP AC AB AC ,
22 2 2221 1 2 1 26 6 6 cos603 9 3 369CP AB AC AB AC BAC A
4 36 12 28 ,
因此, 2 7CP
;
(2)设等边三角形 ABC 的边长为 a,
则
2 2 2 cos60CP AB CA AP AB AB AC AB AB AB AC a a
2 21
2a a ,
2 2 2PA PB PA AB AP AB AB AB a a
,
即 2 2 2 2 21
2 a a a a ,整理得 22 4 1 0 ,解得 2 2 2 2
2 2
.
2 2 2 2
2 2
0 1
,解得: 2 2 12
,
因此,实数 的取值范围为 2 2 ,12
.
【点睛】方法点睛:求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利
用数量积的几何意义.具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律
的应用.
22. 已知函数 1( ) ( )2
xf x ,函数 1
2
( ) logg x x .
(1)若 2( 2 )g mx x m 的定义域为 R ,求实数 m 的取值范围;
(2)当 [ 1,1]x 时,求函数 2[ ( )] 2 ( ) 3y f x af x 的最小值 ( )h a ;
- 16 -
(3)是否存在非负实数 m n、 ,使得函数
2
1
2
log ( )y f x 的定义域为[ , ]m n ,值域为[2 ,2 ]m n ,
若存在,求出 m n、 的值;若不存在,则说明理由.
【答案】(1) 1m > ;(2) 2
13 1,4 2
1( ) 3 , 22
7 4 , 2
a a
h a a a
a a
;(3) 0, 2m n
【解析】
【分析】
(1)根据等价转化的方法,得到 2 2 0mx x m 在 R 上恒成立,然后利用分类讨论的方法,
0m 或 0m ,并结合二次函数的图像与性质,可得结果.
(2)利用换元法,可得 2 12 3, ,22y t at t
,然后根据讨论对称轴 t a 与区间 1 ,22
的位置关系,根据函数单调性,可得结果.
(3)化简式子可得 2y x= ,利用该函数的单调性,可得
2
2
2
2
0
m m
n n
n m
,计算可得结果.
【详解】(1)由 1
2
( ) logg x x ,
所以 2 2
1
2
( 2 )=log 2g mx x m mx x m
又 2( 2 )g mx x m 的定义域为 R ,
则 2 2 0mx x m 在 R 上恒成立
当 0m 时, 2 0x ,则在 R 上不恒成立
当 0m 时,则 2
0 14 4 0
m mm
综上: 1m >
(2)令 1 ,2 [ 1,1]
x
t f x x
,则 1[ ,2]2t
所以 2[ ( )] 2 ( ) 3y f x af x 在 [ 1,1]x 最小值
- 17 -
等价于 2 2 3y t at 在 1[ ,2]2t 的最小值
2 2 3y t at 对称轴为t a
当 1
2a 时, 2 2 3y t at 在 1[ ,2]2
递增
则在 1
2t 处有最小值 13( ) 4h a a
当 1 22 a 时,
则在 t a 处有最小值 2( ) 3h a a
当 2a 时, 2 2 3y t at 在 1[ ,2]2
递减
则在 2t 处有最小值 ( ) 7 4h a a
综上:
2
13 1,4 2
1( ) 3 , 22
7 4 , 2
a a
h a a a
a a
(3)存在
2
22
1 1
2 2
log ( ) log 1
2
x
y xf x
①
由 m n、 为非负实数,所以①在[ , ]m n 单调递增
又值域为[2 ,2 ]m n ,所以
2
2
2 02 20
m m mn n nn m
所以存在,当 0, 2m n 时,
函数
2
1
2
log ( )y f x 在[ , ]m n 上,值域为[2 ,2 ]m n
【点睛】本题简单考查了指数函数与对数函数,主要考查二次函数的图像与性质,第二问中,
难点在于采用讨论对称轴与 1[ ,2]2
的位置关系,典型的动轴顶区间的问题,属中档题.
- 18 -
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