湖南省岳阳市2021-2022学年高一数学上学期期末教学质量监测(Word版附解析)
展开岳阳市2022年高中教学质量监测试卷
高一数学
一、单项选择题(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. 下列元素与集合的关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据特定字母表示的具体数集判断元素是否在集合中
【详解】因为﹣1是整数,不是自然数,所以A不正确;
因为0不是正整数,所以B正确;
因为是无理数,不是有理数,所以C不正确;
因为是实数,所以D不正确.
故选:B
2. 若,且,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由基本不等式可判断各选项
【详解】由于,可知a与b同号,显然当,时,选项A,B中的不等式不成立,所以选项A,B错误;
由,得,,所以,选项C错误;
显然,,,,选项D正确.
故选:D
3. 已知角为第三象限角,则点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】由各象限角三角函数的符号可判断选项
【详解】∵角为第三象限角,,,
∴点在第四象限.
故选:D.
4. 已知函数.若存在2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用数形结合的方法,作出函数的图象,由与直线有两个交点,可得的取值范围.
【详解】依题意,函数的图象与直线有两个交点,
作出函数图象如下图所示,
由图可知,要使函数的图象与直线有两个交点,则
故选:D
5. 若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据指数函数、对数函数的性质判断即可;
【详解】解:∵,即,即,,即,所以.
故选:A.
6. 函数与函数在同一坐标系中的图像可能是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由二次函数和对数函数的性质,即可判断出结果.
【详解】当时,单调递增,开口向上,不过原点,且对称轴,可排除AB选项;
当时,单调递减,开口向下,可排除D,故选C
【点睛】本题主要考查函数的图像问题,通过对数函数的单调性,以及二次函数的对称性和开口方向,即可判断出结果,属于基础题型.
7. 将函数的图象上各点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标保持不变,再将所得图象向右平移个单位,得到函数的图象,则的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据图象变换,求出变换后函数解析式,然后根据解析式求解中心.
【详解】函数的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍得到图象的解析式为:,再向右平移个单位得到图象的解析式
当时,,所以是函数的一个对称中心.
故选:B.
8. 已知函数在上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用复合函数的单调性,即可计算结果.
【详解】根据复合函数的单调性可知,若函数在区间上单调递增,
需满足,解得:.
故选:D
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
9. 下列函数中,既是偶函数又在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】先判断函数的奇偶性,若为偶函数,则通过解析式判断函数在上的单调性确定选项
【详解】解:
对于A,函数是奇函数,故A不符合题意;
对于B,是偶函数,且易判断在区间上单调递增,故B符合题意;
对于C,,故为奇函数;
对于D,为偶函数,且在单调递增,故D符合题意;
故选:BD.
10. 下列结论正确的是( )
A. 是第二象限角
B. 函数的最小正周期是
C. 若,则
D. 若圆心角为的扇形的弧长为,则该扇形的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A:根据负角的定义和象限角的范围进行判断即可;
B:根据正弦函数的周期性,结合绝对值的性质进行判断即可;
C:根据同角的三角函数关系式中的商关系进行求解判断即可;
D:利用弧长公式、扇形面积公式进行求解判断即可.
【详解】解:对于A:根据象限角的范围,为第二象限角,故A正确;
对于B:因为函数的最小正周期是,
所以函数的最小正周期是,故B正确;
对于C:若,则,故C错误;
对于D:若圆心角为的扇形的弧长为,则该扇形的半径为6,所以扇形的面积为,故D正确.
故选:ABD.
11. 若函数(且)在R上为单调递增函数,则a的值可以是( )
A B. 2 C. 3 D. 4
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用分段函数单调性的判定,列出相应不等式组可解出的范围,并判断各选项
【详解】解:因为函数且在R上为单调递增函数,
则函数需满足:,即:.
故选:BCD
12. 下列说法正确的是( )
A. 若函数的零点所在区间为,则
B. 函数的图象恒过一定点,这个定点是
C. “”是“”的必要条件
D. “”是“关于x的方程有一正根和一负根”的充要条件
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据零点存在定理、指数函数的图象与性质、不等式的性质、及二次函数根的分布可判断各选项
【详解】对于A:函数是单调函数,故函数最多存在一个零点,且,,由函数零点存在定理可得,函数的零点在区间内,故.所以A正确;
对于B:函数,令,得,此时
∴函数的图象过定点,所以B正确;
对于C:“”推不出“”,所以C错误;
对于D:方程有一正一负根(设为,)等价于,即,
则“”是“关于x的方程有一正一负根”的充要条件,所以D正确.
故选:ABD.
三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13. 若函数,则___________.
【答案】1
【解析】
【分析】先求的值,然后根据分段函数代入可求结果.
【详解】解:,则.
故答案为:1
14. 计算____.
【答案】3
【解析】
【分析】由指数幂运算以及对数运算法则,即可求出结果.
【详解】,故答案为3
【点睛】本题主要考查指数幂运算以及对数运算法则,属于基础题型.
15. 求值:___________.
【答案】.
【解析】
【分析】利用两角和的正切公式展开变形后可以求值
【详解】因为
即:
故:
故答案为:.
16. 如果函数同时满足下列两个条件:①函数图象关于直线对称;②函数图象关于点对称,那么我们称它为“点轴对称型函数”.请写出一个这样的“点轴对称函数”___________.
【答案】或
【解析】
【分析】根据题意,设,由“点轴对称型函数”的定义可知的图象关于直线对称,且关于点对称,从而得出,当时,解方程求出,即可得出的解析式.
【详解】解:根据题意,设,
由于的图象关于直线对称,且关于点对称,
则,即,
当时,解得:,
所以或.
故答案为:或.
四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 已知集合,集合,
(1)若,求和;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)由,得到,,再利用补集、并集和交集运算求解;
(2)由,得到,分, 求解.
小问1详解】
解:时,,
所以,
所以
;
【小问2详解】
∵,
,
①若时,,解得,符合题意;
②若时,,解得.
综上可得.
18. 已知,为锐角,,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由二倍角正切公式即可求得;
(2)由同角三角函数的关系,可得和的值,再由二倍角公式,得解;
(3)先由二倍角公式求得的值,再由同角三角函数的平方关系求得的值,根据,结合两角差的正弦公式与角的范围,得解.
【小问1详解】
;
【小问2详解】
因为为锐角,且,所以,,
所以.
【小问3详解】
由知,,
因,为锐角,,所以,
,
又,为锐角,∴,故.
19. 已知函数 .
(1)当时,函数恒有意义,求实数的取值范围;
(2)是否存在这样的实数,使得函数f(x)在区间上为减函数,并且最大值为?如果存在,试求出的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1); (2)不存在.
【解析】
【分析】(1)结合题意得到关于实数的不等式组,求解不等式,即可求解,得到答案;
(2)由题意结合对数函数的图象与性质,即可求得是否存在满足题意的实数的值,得到答案.
【详解】(1)由题意,函数且,设,
因为当时,函数恒有意义,即对任意时恒成立,
又由,可得函数在上为单调递减函数,
则满足,解得,
所以实数的取值范围是.
(2)不存在,理由如下:
假设存在这样的实数,使得函数f(x)在区间上为减函数,并且最大值为,
可得,即,即,解得,即,
又由当时,,此时函数为意义,
所以这样的实数不存在.
【点睛】本题主要考查了对数函数的图象与性质的应用,以及复数函数的单调性的判定及应用,其中解答中熟记对数函数的图象与性质,合理求解函数的最值,列出方程求解是解答的关键,着重考查了对基础概念的理解和计算能力,属于中档试题.
20. 设函数的最小正周期为,其中.
(1)求函数的递增区间;
(2)求函数在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据三角恒等变换化简函数的解析式,利用周期求出的值,然后利用整体代换思想以及正弦函数的单调性即可求解;
(2)由,可求出,并进而求出的值域.
【小问1详解】
由已知,解析式可化简为
∵的最小正周期为,且,∴,解得,
∴,设,
∵函数的递增区间是,
由,得.
∴函数的递增区间是;
【小问2详解】
当时,..
∴,故函数在上的值域是.
21. 经过长期发展,我国的脱贫攻坚成功走出了一条中国特色的扶贫开发道路.某个农村地区因地制宜,致力于建设“特色生态水果基地”.经调研发现:某珍稀水果树的单株产量(单位:千克)与施肥量(单位:千克)满足函数关系:,且单株水果树的肥料成本投入为元,其它成本投入(如培育管理、施肥等人工费)为元.已知这种水果的市场售价大约为15元/千克,且销路畅通供不应求,记该水果树的单株利润为(单位:元).
(1)求的函数关系式;
(2)当单株施肥量为多少千克时,该水果树的单株利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1);(2)当单株施肥量为4千克时,该水果树的单株利润最大,最大利润是720元.
【解析】
【分析】(1)根据该水果树的单株利润为市场售价单株产量肥料成本其它成本,从而可求出的函数关系式;
(2)分两段进行讨论:第一段利用二次函数的性质求出最大值;第二段利用基本不等式求出函数的最大值,最后比较两个最大值即可得结论.
【详解】解:(1),
所以;
(2)当时,,
所以当时,取最大值为元,
当时,,
而,
当且仅当即时取等号,
所以元,
综上,当单株施肥量为4千克时,该水果树的单株利润最大,最大利润是720元.
22. 设函数(且)是定义在上的奇函数.
(1)若,求使不等式对恒成立的实数的取值范围;
(2)设函数的图像过点,函数.若对于任意的,都有,求的最小值.
【答案】(1);(2)最小值为.
【解析】
【分析】
(1)根据是奇函数可求得,由可得,继而判断是增函数,将不等式化为,利用单调性可得对恒成立,即可求解;
(2)由点求得,可判断在上单调递增,进而可得,求出的最大最小值即可.
【详解】解:(1)∵是定义在上的奇函数,
∴,∴,解得,
则,此时,满足题意,
而等价于,
若,则,结合且,解得,
则为增函数,
结合,可得,
根据题意,对恒成立,
则,解得;
(2)∵函数的图像过点,∴,
解得(不符,舍去)或,
∴,
在上单调递增,
在上单调递增,
∵对于任意的,都有,
且在区间上恒有,∴,
则,,
则,即的最小值为.
【点睛】本题考查利用奇偶性解不等式,解题的关键是判断出函数的单调性,利用奇函数的性质将不等式化为,利用单调性求解.
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