2023-2024学年吉林省长春市东北师大附中高一(上)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.将−315∘化为弧度制,正确的是( )
A. −5π3B. −5π4C. −7π4D. π4
2.若角α的终边经过点P(−3,4),则sinα+tanα的值是( )
A. −1115B. −2915C. −815D. 3215
3.已知tanα=−3,则cs2α−sin2α=( )
A. 45B. −45C. 35D. −35
4.已知函数f(x)=4x−lg2x,下列区间中包含f(x)零点的区间是( )
A. (0,1)B. (1,2)C. (2,4)D. (4,5)
5.若a=20.3,b=lg0.32,c=0.32,则a,b,c的大小关系为( )
A. c6.扇面书画在中国传统绘画中由来已久.最早关于扇面书画的文献记载,是《王羲之书六角扇》.扇面书画发展到明清时期,折扇开始逐渐的成为主流如图,该折扇扇面画的外弧长为24,内弧长为10,且该扇面所在扇形的圆心角约为120∘,则该扇面画的面积约为(π≈3)( )
A. 185B. 180C. 119D. 120
7.对于函数f(x)=sin(2x−π3),下列说法正确的是( )
A. 函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x的图象向右平移π3个单位得到
B. 函数f(x)的图象可以将函数y=sin(x−π3)图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍得到
C. 若a≠b且f(a)=f(b)=0,则|a−b|的最小值为π2
D. 若f(x+φ2)为偶函数,则φ=kπ+π3,k∈Z
8.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(1+x)为偶函数,且当0
B. f(1)+f(2)+…+f(2023)=3
C. g(x)=f(x)+12x−1的所有零点之和为16
D. f(x)sinπx2≥0
二、多选题:本题共4小题,共16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4分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.对于实数a,b,c,下列结论正确的是( )
A. 若a1bB. 若0>a>b,则a2>ab
C. 若c>a>b,则ac−a
10.下列函数中,最小正周期为π,且在区间(−π4,0)上单调递减的是( )
A. y=cs|2x|B. y=|tan(π−x)|
C. y=cs(2x+3π2)D. y=sin(2x−π2)
11.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2),x=−π8为f(x)的零点,对任意x∈R,f(x)≤f(3π8)恒成立,且f(x)在区间(−π12,π24)上单调.则下列结论正确的是( )
A. ω是奇数B. ω的最大值为7
C. 不存在φ,使得f(x)是偶函数D. f(0)=f(3π4)
12.已知函数f(x)=lnx+x−2,g(x)=ex+x−2(其中e为自然对数的底数),设m,n分别为f(x),g(x)的零点,则下列结论正确的是( )
A. m2+n2<3B. m3+n3>3C. en+lnm>2D. em+lnn>3
三、填空题:本题共4小题,每小题4分,共16分。
13.函数y=lg(1+tanx)的定义域为______.
14.函数f(x)=−2sin2x−3csx+2,x∈[0,π4]的值域为______.
15.已知函数f(x)= 3sin(ωx+π4)(ω>0)在区间[0,1]上恰有三个最大值点,则ω的取值范围为______.
16.已知函数f(x)=−x2−a,g(x)=x|x−a|,方程f(x)=g(x)恰有两个不相等的实数根x1,x2(x1
17.(本小题8分)
(1)计算:(827)−23−(0.002)−12+10×( 5−2)−1−20×(π−1)0;
(2)计算:(lg43+lg83)⋅(lg32+lg92)⋅lg216.
18.(本小题8分)
已知f(α)=sin(π−α)cs(2π−α)sin(3π2−α)cs(π+α)cs(7π2−α).
(1)化简f(α);
(2)若θ是第三象限角,且f(θ+π4)=35,求f(θ−π4)的值.
19.(本小题8分)
已知f(x)=lg3(ax+1x)(a∈R).
(1)当a=2时,解不等式f(x)≥0;
(2)若关于x的方程f(1x)−lg3[x2−(2a−1)x+3a−1]=0在区间(−1,0)内恰有一个实数解,求实数a的取值范围.
20.(本小题10分)
随着经济的发展,越来越多的家庭开始关注到家庭成员的关系,一个以“从心定义家庭关系”为主题的应用心理学的学习平台,从建立起,得到了很多人的关注,也有越来越多的人成为平台的会员,主动在平台上进行学习,已知前3年平台会员的个数如下表所示(其中第4年为预估人数,仅供参考):
(1)依据表中数据,从下列三种模型中选择一个恰当的模型估算建立平台x(x∈N*)年后平台会员人数y(千人),并求出你选择模型的解析式:①y=tx+b(t>0),②y=d⋅lgrx+s(r>0且r≠1),③y=m⋅ax+n(a>0且a≠1).
(2)为控制平台会员人数盲目扩大,平台规定会员人数不得超过k⋅(94)x(k>0)千人,依据(1)中你选择的函数模型求k的最小值.
21.(本小题10分)
已知函数f(x)=12sin(2x+φ)−34(π2<φ<π),且f(π6)=−1.
(1)设g(x)=2sin2x+4tsinx,若对任意x1∈[0,π2],总存在x2∈[π3,π2],使f(x1)≥g(x2)成立,求实数t的取值范围;
(2)函数h(x)的图象与函数f(x)的图象关于直线x=−π12对称,求不等式h(sinx)≥h( 32)的解集.
22.(本小题12分)
对于函数f(x),若f(x0)=x0,则称实数x0为函数f(x)的不动点.设函数f(x)=lg2(4x−a⋅22+1+2),g(x)=(12)x.
(1)若a=1,求函数f(x)的不动点;
(2)若函数f(x)在区间[−1,1]上存在两个不动点,求实数a的取值范围;
(3)若对任意的x1,x2∈[−1,0],不等式|f(x1)−g(x2)|≤2恒成立,求实数a的取值范围.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:−315∘=−315×π180=−7π4.
故选:C.
利用角度与弧度的换算关系可得结果.
本题考查了角度与弧度的换算,属于基础题.
2.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了任意角的三角函数值的计算问题,是基础题.
根据角α的终边经过点P,求出r=|OP|的值,再写出sinα、tanα,求和即可.
【解答】
解:角α的终边经过点P(−3,4),
则r=|OP|= (−3)2+42=5,
∴sinα=yr=45,
tanα=yx=−43,
∴sinα+tanα=45−43=−815.
故选:C.
3.【答案】B
【解析】解:tanα=−3,sin2α+cs2α=1,
则cs2α−sin2α=cs2α−sin2αcs2α+sin2α=1−tan2α1+tan2α=−810=−45.
故选:B.
弦化切即可求解.
本题主要考查三角函数的恒等变换,属于基础题.
4.【答案】C
【解析】解:函数函数f(x)=4x−lg2x是减函数,又f(2)=2−1=1>0,
f(4)=1−lg24=−1<0,
可得f(2)f(4)<0,由零点判定定理可知:函数f(x)=4x−lg2x包含零点的区间是:(2,4).
故选:C.
判断函数的单调性,求出f(2),f(4)函数值的符号,利用零点判定定理判断即可.
本题考查函数的零点判定定理的应用,考查计算能力,注意函数的单调性的判断.
5.【答案】B
【解析】解:a=20.3>20=1,
b=lg0.32
∴0
运用指数函数与对数函数单调性及特值0,1比较三个数的大小即可.
本题考查了指数函数与对数函数单调性应用,属于基础题.
6.【答案】C
【解析】解:设外弧长为l1,外弧半径为r1,内弧长为l2,内弧半径为r2,该扇面所在扇形的圆心角为α,
∵扇形的弧长为l=αr,
∴r1=l1α=36π,r2=l2α=15π,
∵扇形的面积为S=12lr,
∴该扇面画的面积为S=12l1r1−12l2r2=12×24×36π−12×10×15π=357π≈119,
故选:C.
首先由弧长和圆心角求出外弧半径与内弧半径,再根据扇形面积公式S=12lr,用大扇形面积减去小扇形面积,即可求得答案.
本题主要考查了扇形的弧长公式和面积公式,属于基础题.
7.【答案】C
【解析】解:由函数y=sin2x的图象向右平移π3个单位得到函数f(x)=sin(2x−2π3),所以A不正确;
将函数y=sin(x−π3)图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍得到函数f(x)=sin(12x−π3),所以B不正确;
因为函数的周期为π,所以a≠b且f(a)=f(b)=0,则|a−b|的最小值为π2,所以C正确;
f(x+φ2)为偶函数,可得函数f(x)=sin(2x+φ−π3),φ−π3=kπ+π2,则φ=kπ+2π3,k∈Z,所以D不正确;
故选:C.
利用函数的图象的变换判断A、B;通过函数的周期,转化求解判断C;利用函数的奇偶性判断D即可.
本题考查三角函数的图象变换,函数的周期的应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.
8.【答案】D
【解析】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,f(x)是定义在R上的奇函数,则f(−x)=−f(x),
又由f(1+x)为偶函数,则f(x)的图象关于直线x=1对称,则有f(−x)=f(x+2),
故有f(x+2)=−f(x),变形可得f(x+4)=−f(x+2)=f(x),f(x)的周期为4,A错误;
对于B,由A的结论,f(x+2)=−f(x),则有f(x)+f(x+2)=0,
可得:f(1)+f(3)=0,f(2)+f(4)=0,
则有f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,
又由f(x)的周期为4,
故f(1)+f(2)+…+f(2023)=507×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]−f(2024)=507×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]−f(0)=0,
B错误;
对于C,g(x)的零点可看作y=f(x)与y=−12x+1的图象交点的横坐标,
作出y=f(x)与y=−12x+1的图象,如图:
观察图形知,直线y=−12x+1与y=f(x)的图象共有7个交点,且它们关于点(2.0)成中心对称,
故函数g(x)的所以所有零点之和为3×4+2=14,C错误;
对于D,设F(x)=f(x)sinπx2,
函数y=sinπx2的周期T′=2ππ2=4,易得F(x)的周期为4,
在区间[0,2]上,f(x)≥0,sinπx2≥0,此时有f(x)sinπx2≥0,
在区间[−2,0]上,f(x)≤0,sinπx2≤0,此时有f(x)sinπx2≥0,
而F(x)的周期为4,故有f(x)sinπx2≥0恒成立,D正确.
故选:D.
根据题意,由f(x)的奇偶性和对称性分析f(x)的周期可得A错误,由f(x)的周期和解析式分析f(1)+f(2)+…+f(2023)的值,可得B错误,g(x)的零点可看作y=f(x)与y=−12x+1的图象交点的横坐标,作出y=f(x)与y=−12x+1的图象,结合函数零点的定义分析可得C错误,设F(x)=f(x)sinπx2,结合f(x)的图象以及y=sinπx2的性质,分析可得D正确,综合可得答案.
本题考查抽象函数的性质以及应用,涉及函数的奇偶性、对称性和周期性,属于中档题.
9.【答案】AD
【解析】解:对于A,由a1b,A正确;
对于B,由0>a>b,得a2
对于D,由a>b>0,c>0,得b+ca+c−ba=c(a−b)a(a+c)>0,即b+ca+c>ba,D正确.
故选:AD.
利用不等式性质分析判断AB;举例说明判断C;作差判断D.
本题主要考查不等式的性质,属于基础题.
10.【答案】BD
【解析】解:对于A,y=cs|2x|=cs2x最小正周期为π,当x∈(−π4,0)时,2x∈(−π2,0),函数y=cs|2x|=cs2x在(−π4,0)上递增,A不符合题意;
对于B,y=|tan(π−x)|=|tanx|的周期是π,当x∈(−π4,0)时,y=−tanx单调递减,B符合题意;
对于C,当x∈(−π4,0)时,2x∈(−π2,0),y=cs(2x+3π2)=sin2x在(−π4,0)上递增,C不符合题意;
对于D,当x∈(−π4,0)时,2x∈(−π2,0),y=sin(2x−π2)=−cs2x在(−π4,0)上递减,且最小正周期是π,D符合题意.
故选:BD.
根据选项,结合诱导公式及三角函数性质逐项分析判断即得.
本题主要考查诱导公式,三角函数的图象和性质,属于基础题.
11.【答案】ACD
【解析】解:由题意得f(−π8)=sin(−π8ω+φ)=0f(3π8)=sin(3π8ω+φ)=1,
即−π8ω+φ=k1π3π8ω+φ=π2+2k2π,k1,k2∈Z,
解得ω=2(2k2−k1)+1,k1,k2∈Z,
因为f(x)在区间(−π12,π24)上单调.
所以T2≥π24−(−π12)=π8,即T=2πω≥π4,所以0<ω≤8,
又ω=2(k2−k1)+1,k1,k2∈Z,所以ω=1,3,5,7,
因为|φ|<π2,φ=k1π+π8ω,k1∈Z,
所以,当ω=1时,k1=0,φ=π8,
f(x)=sin(x+π8),符合题意;
当ω=3时,k1=0,φ=3π8,
f(x)=sin(x+3π8),符合题意;
当ω=5时,k1=−1,φ=−3π8,
所以f(x)=sin(x−3π8),f(3π8)不是最大值,不符合题意,舍去;
当ω=7时,k1=−1,φ=−π8,
f(x)=sin(x−π8),f(3π8)不是最大值,不符合题意,舍去;
综上所述,ω=1,3,
f(x)=sin(x+π8)或f(x)=sin(x+3π8),
ω=1,3,选项A正确;
ω的最大值是3,选项B错误;
f(x)=sin(x+π8)或f(x)=sin(x+3π8),f(x)既不是奇函数,也不是偶函数,选项C正确;
由于x=3π8是函数的对称轴,所以f(0)=f(3π4),选项D正确.
故选:ACD.
根据零点和最值点列方程组求解,结合单调区间可得ω,然后分类讨论即可.
本题考查了三角函数的图象与性质、分类讨论方法,属于中档题.
12.【答案】ABD
【解析】解:由题意f(m)=lnm+m−2=0,g(n)=en+n−2=0,
因为f(x)=lnx+x−2的定义域为(0,+∞),
所以f′(x)=1x+1>0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,
f(m)=g(n)=en+n−2=en+lnen−2=f(en),
则m=en,n=lnm,所以m+n−2=0,即m+n=2,
由于g(13)=e13+13−2=e13−53<0,g(12)=e12+12−2=e12−32>0,
则由函数零点存在性定理可知n∈(13,12),
对于A,m2+n2=(2−n)2+n2=2n2−4n+4=2(n−1)2+2<2×(13−1)2+2=269<3,选项A正确;
对于B,m3+n3=(m+n)(m2−mn+n2)=2×[(2−n)2−(2−n)n+n2]=6n2−12n+8=6(n−1)2+2>6×(12−1)2+2=72>3,选项B正确;
对于C,易得en=2−n,若en+lnm>2,则lnm−n>0,这与n=lnm矛盾,选项C错误;
对于D,em+lnn=e2−n+lnn,令h(n)=e2−n+lnn,n∈(13,12),
作出函数y=e2−n和y=lnn的函数图象如下所示,
由图象可知,函数h(n)在(13,12)上单调递减,则h(n)>h(12)=e32−ln2≈4.48−0.69=3.79>3,选项D正确.
故选:ABD.
由题意f(m)=lnm+m−2=0,g(n)=en+n−2=0,f(x)在(0,+∞)上单调递增,可得f(m)=f(en),进而得到m+n=2,由零点存性定理可知n∈(13,12),再结合二次函数的性质可判断选项A;
由立方和公式m3+n3=(m+n)(m2−mn+n2)及二次函数的性质可判断选项B;
先假设en+lnm>2,再推出矛盾即可判断选项C;
构造函数h(n)=e2−n+lnn,n∈(13,12),利用函数h(n)的单调性可判断选项D.
本题考查函数零点与方程根的关系,考查转化思想以及数形结合思想,属于难题.
13.【答案】(−π4+kπ,π2+kπ),k∈Z
【解析】解:由题意得1+tanx>0,即tanx>−1,
故x∈(−π4+kπ,π2+kπ),k∈Z.
故答案为:(−π4+kπ,π2+kπ),k∈Z.
由对数函数定义域得到不等式,求出定义域.
本题主要考查对数函数的定义域,属于基础题.
14.【答案】[−98,−1]
【解析】解:由sin2x+cs2x=1,得f(x)=−2sin2x−3csx+2=−2(1−cs2x)−3csx+2=2(csx−34)2−98,
当x∈[0,π4]时,csx∈[ 22,1],
易知 22<34<1,故csx=34时,f(x)取得最小值−98,
csx= 22时,f(x)=1−3 22,csx=1时,f(x)=−1,
又1−3 22<−1,故f(x)的最大值为−1.
故答案为:[−98,−1].
根据同角三角函数的平方关系,结合二次函数的性质及余弦函数的性质计算即可.
本题考查同角三角函数的平方关系,二次函数的最值,考查转化思想,属于中档题.
15.【答案】[17π4,25π4)
【解析】解:令ωx+π4=π2+2kπ,k∈Z,得x=(8k+1)π4ω,k∈Z,
因为函数f(x)在区间[0,1]上恰有三个最大值点,
所以17π4ω≤125π4ω>1,解得17π4≤ω<25π4,
即ω的取值范围为[17π4,25π4).
故答案为:[17π4,25π4).
函数f(x)取最大值时,x=(8k+1)π4ω,k∈Z,根据函数在区间[0,1]上恰有三个最大值点列不等式组,解不等式组即可.
本题考查正弦函数的图象与性质的应用,是中档题.
16.【答案】[−12,0)
【解析】解:函数f(x)=−x2−a,g(x)=x|x−a|;
令函数h(x)=f(x)−g(x)=−x2−a−x|x−a|=−2x2+ax−a,x≥a−ax−a,x当a=−1时,h(x)=−2x2−x+1,x≥−1x+1,x<−1,由h(x)=0,解得x1=−1,x2=12,符合题意,t=−12;
当a>0时,函数y=−2x2+ax−a的图象对称轴x=a4h(x)≤h(a)=−a2−a<0,h(x)在(−∞,a)上单调递减,h(−1)=0,函数h(x)只有1个零点,不符合题意;
当a=0时,当x∈(−∞,0)时,h(x)=0恒成立,函数h(x)有无数个零点,不符合题意;
当−1当x≥a时,由h(x)=0,得x=a± a2−8a4,
显然a− a2−8a4−a=−3a− a2−8a4= 9a2− a2−8a4,而9a2−(a2−8a)=8a(a+1)<0,
即a− a2−8a40,
t=−x2=−a+ a2−8a4,由(2−a)2−(a2−8a)=4+4a>0,得(2−a)2>a2−8a,
则2−a> a2−8a⇔a+ a2−8a<2,即0当a<−1时,函数h(x)在(−∞,a)上单调递增,当x∈(−∞,a)时,h(x)
又x2=tx1,消去x1,x2得(t+1)2t=a2<−12,显然t<0,整理得(2t+1)(t+2)>0,
又h(1)=−2<0,h(−1)=−2−2a>0,于是x1<−1,0
因此t+2>0,解得−12
故答案为:[−12,0).
根据给定条件,构造函数h(x)=f(x)−g(x),并化成分段函数,再按a≥0,a=−1,−1本题主要考查函数的零点和方程的根之间的关系,考查分类讨论思想和计算能力,属于中档题.
17.【答案】解:(1)原式[(23)3]−23−(1500)−12+10 5−2−20=(23)−2− 500+10( 5+2)( 5−2)( 5+2)−20
=94−10 5+10 5+20−20=94;
(2)原式=(lg32lg2+lg33lg2)⋅(lg2lg3+lg22lg3)×4=56×lg3lg2×32×lg2lg3×4=5.
【解析】本题主要考查指数、对数的运算法则,属于基础题.
(1)利用指数幂的运算法则计算即可;
(2)利用对数的运算法则计算即可.
18.【答案】解:(1)f(α)=sinαcsα(−csα)(−csα)(−sinα)=−csα.
(2)因为f(α)=−csα,f(θ+π4)=35,所以cs(θ+π4)=−35,
又因为θ是第三象限角,所以θ+π4为第三象限角,
所以sin(θ+π4)=− 1−cs2(θ+π4)=−45,
故f(θ−π4)=−cs(θ−π4)=−cs(π4−θ)=−cs[π2−(θ+π4)]=−sin(θ+π4)=45.
【解析】本题考查运用诱导公式化简求值,属于中档题.
(1)利用诱导公式化简即可;
(2)利用同角三角函数的平方关系可得sin(θ+π4),然后结合诱导公式可解.
19.【答案】解:(1)当a=2时,f(x)=lg3(2x+1x)≥0=lg31,
∵y=lg3x在(0,+∞)上单调递增,
∴2x+1x≥1⇒x+1x≥0⇒x(x+1)≥0(x≠0),
解得x≤−1或x>0,
∴不等式的解集为(−∞,−1]∪(0,+∞);
(2)关于x的方程f(1x)−lg3[x2−(2a−1)x+3a−1]=0在区间(−1,0)恰有一个实数解,
化简方程得lg3(x+a)=lg3[x2−(2a−1)x+3a−1],
即方程x+a=x2−(2a−1)x+3a−1>0在区间(−1,0)恰有一个实数解,
即方程x2−2ax+2a−1=0在区间(−1,0)恰有一个实数解,且x+a>0,
即方程(x−1)[x−(2a−1)]=0区间(−1,0)恰有一个实数解,且x+a>0,
故有−1<2a−1<0(2a−1)+a>0⇒13故实数a的取值范围为(13,12).
【解析】本题主要考查了对数函数的的性质,考查了分式不等式的解法,以及二次函数的图象和性质,属于中档题.
(1)利用对数函数的性质直接解不等式即可;
(2)先转化方程为x+a=x2−(2a−1)x+3a−1>0,利用二次函数的零点分布计算即可.
20.【答案】解:(1)从表格数据可以得知,函数是一个增函数,故不可能是①,
∵函数增长的速度越来越快,
∴选择③y=m⋅ax+n(a>0且a≠1),
代入表格中的三个点可得:14=ma+n20=ma2+n29=ma3+n,
解得:m=8a=32n=2,
∴y=8⋅(32)x+2,x∈N*.
(2)由(1)可知:f(x)=8⋅(32)x+2,x∈N*,
故不等式8⋅(32)x+2≤k⋅(94)x对x∈[1,+∞)恒成立,
∴k≥8(32)x+2(32)2x=2⋅(23)2x+8⋅(23)x对x∈[1,+∞)恒成立,
令(23)x=t,
则t∈(0,23],
∴g(t)=2t2+8t,t∈(0,23],
∵g(t)在(0,23]单调递增,
∴g(t)≤g(23)=569,
∴k≥569,
∴kmin=569.
【解析】本题考查了函数解析式的求法,重点考查了不等式恒成立问题,属中档题.
(1)根据表格数据可知函数递增且增长速度越来越快,故选择模型③;代入表格中三个点即可构造方程组求得未知数,进而得到所求模型;
(2)根据(1)中结论可将不等式整理为k≥2⋅(23)2x+8⋅(23)x对x∈[1,+∞)恒成立,采用换元法,结合二次函数的性质可求得2⋅(23)2x+8⋅(23)x的最大值,进而得到k的取值范围,从而得到结果.
21.【答案】解:(1)因为f(x)=12sin(2x+φ)−34(π2<φ<π),且f(π6)=12sin(π3+φ)−34=−1,
所以sin(π3+φ)=−12,又φ∈(π2,π),则π3+φ∈(5π6,4π3),
所以π3+φ=7π6,解得φ=5π6,
故f(x)=12sin(2x+5π6)−34.
因为g(x)=2sin2x+4tsinx,
由题意,对任意x1∈[0,π2],总存在x2∈[π3,π2],使f(x1)≥g(x2)成立,
则f(x1)min>g(x2)min,
当0≤x≤π2时,5π6≤2x+5π6≤11π6,则f(x)min=12sin3π2−34=−54,即f(x1)min=−54,
所以存在x2∈[π3,π2],使g(x2)=2sin2x2+4tsinx2≤−54成立,
所以t≤−2sin2x2−544sinx2=−12sinx2−516sinx2=−12(sinx2+58sinx2)成立,
因为π3≤x2≤π2,所以 32≤sinx2≤1,
令s=sinx2,则 32≤s≤1,由对勾函数的性质可知,k(s)=−12(s+58s)在[ 32,1]上单调递减,
所以k(s)max=k( 32)=−11 324,所以t≤−11 324,
因此,实数t的取值范围是(−∞,−11 324].
(2)函数h(x)的图象与函数f(x)的图象关于直线x=−π12对称,
则h(x)=f(−π6−x)=12sin[5π6+2(−π6−x)]−34=12sin(π2−2x)−34=12cs2x−34,
因为h(sinx)≥h( 32),令m=sinx,
则h(m)=12cs2m−34≥h( 32)=12cs 3−34,
即cs2m≥cs 3,
作出函数y=csx的图象如下图所示:
由图可得,2kπ− 3≤2m≤2kπ+ 3(k∈Z),又m=sinx,
则kπ− 32≤sinx≤kπ+ 32(k∈Z),
因为−1≤sinx≤1,故k=0,可得− 32≤sinx≤ 32,
解得2nπ−π3≤x≤2nπ+π3(n∈Z)或2nπ+2π3≤x≤2nπ+4π3(n∈Z).
即nπ−π3≤x≤nπ+π3(n∈Z),
因此,原不等式的解集为[nπ−π3,nπ+π3](n∈Z).
【解析】本题考查了三角恒等变换、转化思想及数形结合思想,属于难题.
(1)依题意,先求得φ,得到f(x)=12sin(2x+5π6)−34,再求出函数f(x)在[0,π2]上的最小值,结合题意,得g(x2)=2sin2x2+4tsinx2≤−54恒成立,通过换元法,分离参数t,结合对勾函数的单调性,可求得实数t的取值范围;
(2)利用函数的对称性可得出函数h(x)的解析式,由结合余弦函数的图象可得出kπ− 32≤sinx≤kπ+ 32(k∈Z),再结合正弦函数基本性质可解此不等式.
22.【答案】解:(1)当a=1时,方程f(x)=x可化为4x−3×2x+2=(2x−1)(2x−2)=0,解得x=0或x=1;
所以,函数f(x)的不动点为0和1.
(2)方程f(x)=x,即lg2(4x−a⋅22+1+2)=x,可化为2a+1=2x+22x.
令t=2x,则当x∈[−1,1]时,t关于x单调递增,且t∈[12,2].
由题意,关于t的方程2a+1=t+2t在[12,2]上有两个不等实根.
由于对勾函数h(t)=t+2t在[12, 2)上单调递减,在( 2,2]上单调递增,
且h( 2)=2 2,h(12)=92,h(2)=3<92.
所以,2 2<2a+1≤3⇒a∈( 2−12,1].
综上,实数a的取值范围为( 2−12,1].
(3)不等式|f(x1)−g(x2)|≤2可化为−2+g(x2)≤f(x1)≤2+g(x2).
易知,函数g(x)在[−1,0]上最大值为g(x)max=g(−1)=2,最小值为g(x)min=g(0)=1;
由题意,∀x∈[−1,0],−2+g(x)max≤f(x)≤2+g(x)min,即0≤f(x)≤3.
上述不等式可化为2x−62x≤2a≤2x+12x.
令t=2x,则当x∈[−1,0]时,t∈[12,1].
由题意,∀t∈[12,1],不等式t−6t≤2a≤t+1t恒成立.
函数m(t)=t−6t在[12,1]上单调递增,最大值为m(1)=−5;
函数n(t)=t+1t在[12,1]上单调递减,最小值为n(1)=2.
所以,−5≤2a≤2,即−52≤a≤1.
综上,实数a的取值范围为[−52,1].
【解析】本题考查函数恒成立问题,考查转化能力,属于难题.
(1)直接根据定义解方程即可;
(2)将方程lg2(4x−a⋅22+1+2)=x分离参数化为2a+1=2x+22x,利用换元法结合对勾函数的单调性计算即可;
(3)不等式−2+g(x)max≤f(x)≤2+g(x)min,利用指数函数的单调性得出∀x∈[−1,0],0≤f(x)≤3,再分离参数并换元结合函数的单调性计算即可.建立平台第x年
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会员个数y(千人)
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2023-2024学年上海市大同中学高一(上)期末数学试卷(含详细答案解析): 这是一份2023-2024学年上海市大同中学高一(上)期末数学试卷(含详细答案解析),共13页。试卷主要包含了单选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
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