2022-2023学年贵州省安顺市高一上学期期末教学质量监测考试数学试题(解析版)
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一、单选题
1.已知集合,,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据交集的运算求出,然后根据补集的运算即可求出结果.
【详解】由已知可得,,所以.
故选:B.
2.下列集合中表示同一集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据集合元素的性质及集合相等定义判断即可.
【详解】对AD,两集合的元素类型不一致,则,AD错;
对B,由集合元素的无序性可知,,B对;
对C,两集合的唯一元素不相等,则,C错;
故选:B
3.已知扇形的面积为8,且圆心角弧度数为2,则扇形的周长为( )
A.32 B.24 C. D.
【答案】D
【分析】根据扇形面积和弧长公式即可求解.
【详解】圆心角,扇形面积,
即,得半径,
所以弧长,
故扇形的周长.
故选:D
4.下列函数中周期为,且为偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】按三角函数的周期公式和偶函数的定义式逐一检验排除即可.
【详解】A选项,,周期为,A不正确;
B选项,,周期为,且不是偶函数,B不正确;
C选项,,是偶函数,又,故其周期为,C正确;
D选项,周期为,D不正确;
故选:C.
5.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用对数函数、指数函数、正弦函数的性质比较大小即可.
【详解】,,,∴.
故选:B.
6.设,命题“存在,使方程有实根”的否定是( )
A.对,方程无实根 B.对,方程有实根
C.对,方程无实根 D.对,方程有实根
【答案】A
【分析】只需将“存在”改成“任意”,有实根改成无实根即可.
【详解】由特称命题的否定是全称命题,知“存在,使方程有实根”的否定是
对,方程无实根
故选:A
7.随着社会的发展,人与人的交流变得便捷,信息的获取、传输和处理变得频繁,这对信息技术的要求越来越高,无线电波的技术也越来越成熟.已知电磁波在空间中自由传播时能损耗公式为,其中D为传输距离单位:,F为载波频率单位:,L为传输损耗单位:若载波频率变为原来的100倍,传输损耗增加了60 dB,则传输距离变为原来的( )
A.100倍 B.50倍 C.10倍 D.5倍
【答案】C
【分析】由题可知,前后两传输公式作差,结合题设数量关系及对数运算,即可得出结果.
【详解】设是变化后的传输损耗,是变化后的载波频率,是变化后的传输距离,
则,,
,则,即,
从而,故传输距离变为原来的10倍.
故选:C
8.已知函数,若是的最小值,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据端点处的函数值,求得.然后讨论以及,即可得出实数a的取值范围.
【详解】由已知可得,,所以,解得.
当时,,
显然在上单调递减,在上单调递增,所以在处取得最小值,于题意不符;
当时,,此时函数在上单调递减,在上单调递增,且满足,所以有是的最小值.
故选:A.
【点睛】思路点睛:利用单调性求参数的取值(范围)的思路是:根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))或先得到其图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数,还要注意衔接点的取值.
二、多选题
9.下列命题是真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则(且)
【答案】AB
【分析】根据不等式的性质逐一判断选项ABC,根据对数函数的单调性即可判断选项D.
【详解】对于A:当,且,则,A正确;
对于B:当时,有,B正确;
对于C:当时,因为,所以,即,
不满足,C错误;
对于D:当时,函数在上单调递减,
若,则,D错误.
故选:AB.
10.下列函数中,最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】配方即可判断A项;根据基本不等式以及等号成立的条件,即可判断B、C、D.
【详解】对于A项,,当时,等号成立,故A项正确;
对于B项,因为,所以.
,
当且仅当,即时,等号成立.
因为,所以,故B项错误;
对于C项,当时,,当且仅当,即时,等号成立.
当时,,当且仅当,即时,等号成立.所以,或,故C项错误;
对于D项,显然,所以,
当且仅当,即,时等号成立.所以,,故D项正确.
故选:AD.
11.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的值域是R B.在定义域内是增函数
C.的最小正周期是 D.的解集是
【答案】AC
【分析】根据正切函数的性质,即可判断A项;求出函数的单调递增区间,即可判断B项;由周期公式,求出周期,即可判断C项;由时,由的解,即可得出,求解不等式即可得出解集,判断D项.
【详解】对于A项,根据正切函数的性质,可知的值域是R,故A项正确;
对于B项,由可得,,所以的定义域为.
由可得,,所以在每一个区间上单调递增,故B项错误;
对于C项,由已知可得,的最小正周期是,故C项正确;
对于D项,当时,由,可得.
则由可得,,
所以的解集是,故D项错误.
故选:AC.
12.已知偶函数的定义域为,且,,则以下说法正确的是( )
A. B.函数的图像关于直线对称
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据奇偶性结合得出,由判断B;由对称性判断C;根据周期性判断D.
【详解】因为是偶函数,且,所以,即,所以,周期为,故A正确;
因为是偶函数,所以,即函数的图像关于直线对称,故B正确;
因为,且函数的图像关于直线对称,所以,故C错误;
因为,所以,故D正确;
故选:ABD
三、填空题
13.已知α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点(-3,4),则cos α的值为 ______________.
【答案】
【详解】试题分析:由题角的终边过点(-3,4), 则由三角函数的定义可得:
【解析】三角函数的定义.
14.已知,则_________.
【答案】8
【分析】令求解.
【详解】解:令,解得,
所以,
故答案为:8
15.写出一个同时具有下列性质(1)(2)的函数:________.
(1);(2)在上是增函数.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据题干要求的奇偶性和单调性,直接写出即可.
【详解】根据(1)(2)可得,为偶函数,且在单调递增,
故满足题意的不唯一,可以是;
故答案为:.
四、双空题
16.已知函数的图像过点,则在区间_________零点(填“有”或“无”);且函数有三个零点,实数是_________.
【答案】 无 或
【分析】由已知可得,由分别得出函数在区间和上没有零点;当时,,即当时,有最小值为.作出的图象,根据图象即可得出的取值.
【详解】由已知可得,,所以,
所以.
当时,,所以在区间上没有零点;
当时,,所以在区间上没有零点.
所以,在区间上无零点;
当时,,
即当时,有最小值为.
作出图象如下图
由图象可知,当或时,函数有三个零点.
故答案为:无;或.
【点睛】方法点睛:已知函数零点的个数,求参数值或参数范围时.常常作出函数的图象,根据函数图象,结合已知得出参数的值或范围.
五、解答题
17.计算:
(1);
(2)已知,求的值.
【答案】(1)11.5
(2)
【分析】(1)利用指数运算和对数运算法则计算得到答案;
(2)利用诱导公式结合化弦为切求解即可.
【详解】(1)原式;
(2)由题意得,
故.
18.设p:实数x满足,q:实数x满足.
(1)若q为真,求实数x的取值范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过分式不等式的等价变形,转化为一元二次不等式进行求解.
(2)通过解一元二次不等式以及必要不充分条件进行求解.
【详解】(1)若q为真,则实数x满足,即,
所以,解得:,
即q为真时,实数x的取值范围为;
(2)对于p:实数x满足,变形为:,
即,所以,
对于q,由(1)有:,
因为p是q的必要不充分条件,则q可推出p,而p不能推出q
则,解得,
故实数a的取值范围为.
19.函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)求在上的值域.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)解,即可得出的单调递增区间;
(2)令,求出的范围,得到的最值,即可得出的最值.
【详解】(1)由可得,,
所以,
所以函数单调递增区间为:.
(2)令.
由可得,.
又因为函数在单调递增,在单调递减,
所以在时有最大值1.
又,,所以在或时有最小值0.
所以函数在上的值域为.
20.某企业采用新工艺,把企业生产中排放的二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为100吨,最多为600吨,月处理成本(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使月处理成本最低?月处理成本最低是多少元?
(2)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?每吨的平均处理成本最低是多少元?
【答案】(1)该单位每月处理量为200吨时,才能使月处理成本最低,月处理成本最低是60000元;
(2)该单位每月处理量为400吨时,每吨的平均处理成本最低,为200元.
【分析】(1)由已知可得,根据二次函数的性质,即可得出答案;
(2),然后用基本不等式即可得出该式的最值.
【详解】(1)该单位每月的月处理成本:
,
因,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
从而得当时,函数取得最小值,即.
所以该单位每月处理量为200吨时,才能使月处理成本最低,月处理成本最低是60000元.
(2)由题意可知:,
每吨二氧化碳的平均处理成本为:
当且仅当,即时,等号成立.
所以该单位每月处理量为400吨时,每吨的平均处理成本最低,为200元.
21.已知_________,且函数.①函数在定义域为上为偶函数;②函数在区间上的最大值为2.在①,②两个条件中,选择一个条件,将上面的题目补充完整,求出b的值,并解答本题.
(1)判断的奇偶性,并证明你的结论;
(2)设,对任意的,总存在,使得成立,求实数c的取值范围.
【答案】(1)奇函数,证明见解析
(2)
【分析】(1)选①:根据在定义域为上为偶函数,得到,再利用奇偶性的定义判断;选②:由,单调递增且最大值为2求得b,再利用奇偶性的定义判断;
(2)分别求得,的值域A、B,再由求解.
【详解】(1)解:当选①时:因为在定义域为上为偶函数,
所以,所以,
所以,所以对,都有,
故,即,所以是奇函数.
当选②时:因为,∴单调递增,
所以,解得,
所以,
所以对,都有,
故,即,所以是奇函数;
(2)由(1)知当,
当时,,当且仅当时等号成立,
所以,即时,,
因为是奇函数,所以即时,,
综上:,
记值域为集合A,所以,
因为,记值域为集合B,
所以,
因为,使得成立,
所以,
得,所以.
22.已知函数(,且)是奇函数.
(1)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(2)令函数.当时,存在最大实数t,使得时,恒成立,请写出t关于a的表达式.
【答案】(1)答案见解析;
(2).
【分析】(1)由为奇函数,可求得,得到.然后分以及两种情况,根据定义法判断函数的单调性即可;
(2),根据二次函数的性质结合已知可得对称轴为,函数在上单调递减,即.然后根据已知可推得,解不等式即可得出的最大值.
【详解】(1)由已知条件得对定义域中的x均成立,
所以,即,
得,对定义域中的x均成立,即,所以.
当时,无意义;
当时,,此时奇函数,定义域为.
设,
所以当时,,
∴.
当时,,即,所以在上是减函数,
当时,,即,所以在上是增函数.
综上,当时在上单调递减,当时在上单调递增.
(2)因为,,
所以,
则函数开口向下,对称轴为,
因为,所以,
所以函数在上单调递减.
则当时,有,
因为,又,所以.
因为t是实数,使得上恒成立,所以,
即,所以,即,
所以,解得,
所以.
【点睛】关键点睛:本题的突破口是利用二次函数的性质,结合的范围得出的对称轴为,从而得出函数在上单调递减.
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