178,湖南省株洲市二中2023-2024学年高一下学期开学考试数学试卷
展开命题人:金晶 审题人:杨平安 时量:120分钟 分值:150分
一、单选题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)
1. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据交集的定义求解.
【详解】由已知,
故选:B.
2. 为了得到的图象,只要将函数的图象( )
A. 向右平移个单位长度B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度D. 向左平移个单位长度
【答案】A
【解析】
【分析】先将写成的形式,根据函数的图像“左加右减”的原则,比较前后变化即得平移变换的方向与长度.
【详解】因,将函数的图象向右平移个单位长度即得函数的图像.
故选:A.
3. 已知,且,且,下列运算正确的是( )
A. B. 您看到的资料都源自我们平台,20多万份最新小初高试卷,家威鑫 MXSJ663 免费下载 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数的运算性质,以及换底公式,即可得出答案.
【详解】对于A项,根据对数的运算可知,,故A错误;
对于B项,根据对数的运算可知,,故B错误;
对于C项,根据换底公式可知,,故C正确;
对于D项,根据对数的运算可知,,故D错误.
故选:C
4. 设点是线段的中点,点在直线外,若,,则( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据得,由于是线段的中点,故,再结合题意即可求解.
【详解】解:,两边平方得,
,
∴ ,∴
又∵ 是线段的中点,
∴
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查向量的数量积的定义,向量的模的计算,是中档题.
5. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用已知条件计算,再利用二倍角的余弦公式计算即得结果.
【详解】由,,
两式平方后相加可得,,
即,得,
所以,故.
故选:C.
6. 已知函数f(x)=的值域为R,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. ,D.
【答案】C
【解析】
【分析】运用一次函数和对数函数的单调性可解决此问题.
【详解】解:根据题意得,
(1)若两段在各自区间上单调递减,则:
;
解得;
(2)若两段在各自区间上单调递增,则:
;
解得;
综上得,的取值范围是,
故选.
【点睛】本题考查一次函数、对数函数以及分段函数单调性的判断,值域的求法,属于基础题.
7. 已知是方程的两根,有以下四个命题:
甲:;
乙:;
丙:;
丁:.
如果其中只有一个假命题,则该命题是( )
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
【答案】B
【解析】
【分析】根据韦达定理可得,对乙、丁运算分析可知乙、丁一真一假,分别假设乙、丁是假命题,结合其他命题检验判断.
【详解】因为是方程的两根,所以,
则甲:;
丙:.
若乙、丁都是真命题,
则,所以,,
两个假命题,与题意不符,所以乙、丁一真一假,
假设丁是假命题,由丙和甲得,所以,
即,所以,与乙不符,假设不成立;
假设乙是假命题,由丙和甲得,又,所以,
即与丙相符,假设成立;故假命题是乙,
故选:.
8. 已知,则以下关于的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据零点存在性定理可求解,进而根据指数对数的运算性质结合基本不等式求解的范围,即可比较大小.
【详解】由,令,则在定义域内单调性递增,且,
由零点存在性定理可得,
,
又,因此,
,可得,
,,
,
,,,
.
故选:D
【点睛】方法点睛:比较大小问题,常常根据:
(1)结合函数性质进行比较;
(2)利用特殊值进行估计,再进行间接比较;
(3)根据结构特征构造函数,利用导数分析单调性,进而判断大小.
二、选择题: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. 下列说法正确的是( )
A. 某扇形的半径为2,圆心角的弧度数为,则该扇形的面积为
B. 已知函数,若,则
C. “”是“”的必要不充分条件
D. 函数只有一个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】由扇形的面积公式即可判断A,由函数的奇偶性即可判断B,由充分条件以及必要条件的定义即可判断C,由函数零点的定义即可判断D
【详解】因为扇形的半径为2,圆心角的弧度数为,
由扇形的面积公式可得,故A正确;
函数,则,
令,则为奇函数,
则,则,
即,所以,故B错误;
由可得,由可得,即,
则是的必要不充分条件,
所以“”是“”的必要不充分条件,故C正确;
令,可得,
即,显然,所以方程有两个不同实根,
所以函数有两个零点,故D错误;
故选:AC.
10. 若,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用基本不等式及其“1”的代换判断各项正误.
【详解】A:由题设,当且仅当时取等号,对;
B:由题设,当且仅当时取等号,
所以,对;
C:,
当且仅当时取等号,对;
D:,当且仅当时取等号,错.
故选:ABC
11. 已知函数,若函数的部分图象如图所示,函数,则下列结论不正确的是( )
A. 将函数的图象向左平移个单位长度可得到函数的图象
B. 函数的图象关于点对称
C. 函数在区间上的单调递减区间为
D. 若函数为偶函数,则θ的最小值为
【答案】CD
【解析】
【分析】根据图像确定,得到和的解析式,根据平移法则得到A正确,代入验证得到B正确,举反例得到C错误,计算最小值为,D错误,得到答案.
【详解】根据图像的最大值为,且,故,
,故或(舍),,故,
即,,
对选项A:,
向左平移得到,正确;
对选项B:当时,,故关于点对称,正确;
对选项C:,,,错误;
对选项D:为偶函数,则,,
解得,,当时,有最小值为,错误.
故选:CD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若幂函数在上是增函数,则__________.
【答案】.
【解析】
【详解】分析:利用幂函数的定义和单调性即可得出.
详解:幂函数在上是增函数,
,解得.
故答案为.
点睛:熟练掌握幂函数的定义和单调性是解题的关键.
13. 已知,均为锐角,且,,则的值为__________.
【答案】.
【解析】
【详解】分析:由已知及同角三角函数关系式可求csα,sinβ,由两角和与差的余弦函数公式即可求sin(α﹣β)的值,结合α﹣β的范围即可得解.
详解:∵α,β均为锐角,sinα=,csβ=,
∴csα==,sinβ==,
∴sin(α﹣β)=sinαcsβ﹣csαsinβ=,
∵﹣<α﹣β<,
∴可解得:.
故答案为.
点睛:本题主要考查了两角和与差的余弦函数公式的应用,考查了同角三角函数关系式的应用,属于基本知识的考查.
14. 在锐角中,内角,,的对边分别为,,,若,则的最小值为______.
【答案】12
【解析】
【分析】由题意求得,,化简,结合基本不等式计算即可求解.
【详解】由题意知,在锐角中,,
,
等式两边同时除以,得,
又,
所以,
得,且,
所以,
令,则,
故
,
当且仅当即时等号成立,此时,
所以的最小值为12.
故答案为:12
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. 已知是定义在上的奇函数,,当时的解析式为.
(1)写出在上的解析式;
(2)求在上的最值.
【答案】(1)
(2)最大值为0,最小值为
【解析】
【分析】(1)先求得参数,再依据奇函数性质即可求得在上的解析式;
(2)转化为二次函数在给定区间求值域即可解决.
【小问1详解】
因为是定义在上的奇函数,所以,即,
由,得,由,解得,
则当时,函数解析式为
设,则,,
即当时,
【小问2详解】
当时,
,
所以当,即时,的最大值为0,
当,即时,的最小值为.
16. 已知函数(且),.
(1)求使成立的的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)由结合对数运算可求得的值,可得出函数的解析式,然后解方程,可得出满足条件的的值;
(2)分析可知,是上的增函数,根据可得出关于实数的不等式组,解之即可.
【小问1详解】
解:因为,则,解得,
所以,得,
即,解得或.
【小问2详解】
解:由(1)知是上的增函数,
又,则,解得.
故实数的取值范围是.
17. 已知函数(,)的最小正周期为,且的图象过点.
(1)求的单调递增区间;
(2)若,求的对称中心.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据求出,结合图象过的点求出,进而,利用整体代换法即可求出函数的单调区间;
(2)根据两角和差公式、辅助角公式和二倍角公式可得,利用整体代换法即可求出函数的对称中心.
【小问1详解】
由题意知,,所以,
由函数图象过点,得,
由,解得,所以.
令,得,
所以函数的单调递增区间为;
小问2详解】
由(1)知,
,
令,解得,
即函数的对称中心为,.
18. 如图所示,有一条“”形河道,其中上方河道宽,右侧河道宽,河道均足够长.现过点修建一条栈道,开辟出直角三角形区域(图中)养殖观赏鱼,且.点在线段上,且.线段将养殖区域分为两部分,其中上方养殖金鱼,下方养殖锦鲤.
(1)养殖区域面积最小时,求值,并求出最小面积;
(2)若游客可以在栈道上投喂金鱼,在河岸与栈道上投喂锦鲤,且希望投喂锦鲤的道路长度不小于投喂金鱼的道路长度,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)求出养殖观赏鱼的面积,再由基本不等式求解;
(2)由题意,则即可求解.
【小问1详解】
过作,垂直于,,垂足分别为,,
则,,,,
养殖观赏鱼面积,
由可得,则,当且仅当即时取等号,故时,最小.
【小问2详解】
由,可得,
则,,,由题意,
则,
则,结合,则.
19. 设,函数,.
(1)讨论函数的零点个数;
(2)若函数有两个零点,,试证明:.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用分离参数法分类讨论函数的零点个数;
(2)利用根与系数关系和三角函数单调性证明,即,令,则将原命题转化为证明,显然成立,进而原命题成立得证.
【小问1详解】
,
令,即,
当时,令,所以,
则即,
所以当或时,即或时,无解;
当时,即时,仅有一解;
当即时,有两解,
综上,或时,无零点;时,有一个零点;时,有两个零点.
小问2详解】
若有两个零点,,
令,,则,为两解,
则,则,则,
由可得,,
则,
所以,所以,
由可得,
所以,则,
由在递减,可得,
所以,所以
令,则
要证成立,
即证:;
即证:,因为显然成立,故原式成立.
【点睛】函数零点的求解与判断方法:
(1)直接求零点:令,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.
(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间上是连续不断的曲线,且,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
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