陕西省渭南中学2023-2024学年高一下学期3月月考数学试题(原卷版+解析版)
展开1. 化简的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据诱导公式和常见三角函数值得出结论即可.
【详解】
故选:D
2. 已知,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先利用诱导公式结合正弦函数单调性可判断,再由可得.
【详解】,,
,,
,
.
故选:C.
3. 函数的振幅、频率和初相分别为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正弦型函数的的意义判断即可得结论.
【详解】函数的振幅为、频率为,初相为.
故选:C.
4. 设函数f(x)=csx+bsinx(b为常数),则“b=0”是“f(x)为偶函数”的
A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据定义域为R的函数为偶函数等价于进行判断.
【详解】 时,, 为偶函数;
为偶函数时,对任意的恒成立,
,得对任意的恒成立,从而.从而“”是“为偶函数”的充分必要条件,故选C.
【点睛】本题较易,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
5. 已知曲线C1:y=cs x,C2:y=sin (2x+),则下面结论正确的是
A. 把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B. 把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C. 把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D. 把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
【答案】D
【解析】
【详解】把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cs2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cs2(x+)=cs(2x+)=sin(2x+)的图象,即曲线C2,
故选D.
点睛:三角函数的图象变换,提倡“先平移,后伸缩”,但“先伸缩,后平移”也常出现在题目中,所以也必须熟练掌握.无论是哪种变形,切记每一个变换总是对字母而言. 函数是奇函数;函数是偶函数;函数是奇函数;函数是偶函数.
6. 折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成,设扇形的面积为,圆面中剩下部分的面积为,当与的比值为时,扇形看上去形状较为美观,那么此时扇形的圆心角的弧度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据扇形与圆面积公式,可知面积比即为圆心角之比,求解出扇形的圆心角.
【详解】设扇形半径为r,圆心角的弧度数为,则,
所以,即,
故选:A.
7. 数缺形时少直观,形缺数时难入微.函数的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用函数的性质和特值排除可得答案.
【详解】因为,所以为偶函数,
排除BC;
当为锐角时,,排除D.
故选:A
8. 将函数的图象向右平移个单位长度后得到部分图象如图,是等腰直角三角形,,则和的值分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由三角函数图象变换得,由是等腰直角三角形求出周期,从而求得,代点求出.
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度后得到,
则,
因为是等腰直角三角形,,所以,
又,则,,所以,则,所以,
则, 的中点的横坐标,
所以,则,
因为,所以,则.
故选:D.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 终边在轴上的角的集合是
B. 终边在轴上的角的集合是
C. 终边在坐标轴上的角的集合是
D. 终边在上角的集合
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用终边相同的角的定义求解.
【详解】A. 终边在轴上的角的集合是,故正确;
B.终边在轴上的角的集合是,故正确;
C.终边在坐标轴上的角的集合是,故正确;
D.终边在上角的集合,故错误;
故选:ABC
10. 已知,则下列说法正确的是( )
A. 与的定义域都是
B. 为偶函数且也为偶函数
C. 的值域为的值域为
D. 与最小正周期为
【答案】BC
【解析】
【分析】
利用的性质逐项研究题设中两个函数相应的性质后可得正确的选项.
【详解】对于A,与的定义域都是,故A错误.
对于B,,
故为偶函数且也为偶函数,故B正确.
对于C,因为,故,同理,
故的值域为的值域为,故C正确.
对于D,,
故的最小正周期不是,故D错误.
故选:BC.
11. 如图是半径为的水车,一个水斗从点出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时秒,经过秒后,水斗旋转到点,设点坐标为,其纵坐标满足,),则下列说法正确的是( )
A.
B. 当时,点到轴距离最大为
C. 当时,函数单调递减
D. 当时,点的坐标为
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出的解析式,判断的单调性和最值,从而可判断各选项是否正确.
【详解】水车的半径,
函数的最小正周期,所以,
由,解得,且,
所以,故A正确;
,
当时,,
所以当,即时,取得最小值,
故此时点到轴的距离为6,故B正确;
当时,,
所以在上先增后减,故C错误;
当时,,
此时点坐标为,故D正确.
故选:ABD.
12. 下列正确的是( )
A. 若都是第一象限角,且,则
B. 的最小正周期是
C. 的最小值为
D. 的图象与轴有四个交点,且为偶函数,则的所有实根之和为4
【答案】BD
【解析】
【分析】根据三角函数的终边相同的角与特殊三角函数值举例说明,即可判断A;根据三角函数图象的周期性、对称性可判断B;根据正弦函数的值域,结合复合函数求最值,即可判断C;根据函数的对称性、奇偶性、零点即可判断D.
【详解】对于A:若都第一象限角,且,例如,但是,故A错误;
对于B:由于函数的最小正周期为,所以函数的最小正周期是,故B正确;
对于C:函数,故时,函数最小值为,故C错误;
对于D:因为为偶函数,所以,则函数关于直线对称,
又函数的图象与轴有四个交点,即函数的零点分别为,不妨设,
由于,则,故,
则方程的所有实根之和为4,故D正确;
故选:BD.
三、填空题(20分)
13. 经过2小时,钟表上时针转过的弧度数为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据表盘平分为12等份,每等份对应弧度数大小为,根据题意可得结果.
【详解】根据题意,表盘平分为12等份,每等份对应的弧度数大小为,
经过2小时,钟表上时针转过的弧度数大小为,
因为时针按顺时针转动,钟表上时针转过的弧度数为,
故答案为:.
14. 已知函数,满足,且的最小值为,则__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据,由的最小值为求解.
【详解】因为函数,且,
所以的最小值为,
解得.
故答案为:2
15. __________.
【答案】
【解析】
【分析】借助诱导公式计算即可得.
【详解】
.
故答案为:.
16. 函数零点的个数为______.
【答案】
【解析】
【分析】令,转化为两个函数图像交点个数,来判断出零点的个数.
【详解】令得,画出的图像如下图所示,由图可知,两个函数图像有个交点,故函数有个零点.
故答案为:.
【点睛】本小题主要考查函数零点个数的判断,考查数形结合的数学思想方法,考查化归与转化的数学思想方法,属于基础题.
四、解答题(共70分)
17. 已知角的终边在直线上,
(1)写出角的集合;
(2)写出集合中适合不等式的元素.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用终边相同角的公式可得答案;
(2)对整数赋值,结合角的范围可得答案.
【小问1详解】
角的终边在直线上
且直线与轴正半轴的夹角为,
角的集合.
【小问2详解】
在中,
取,得,取,得,
取,得,取,得,
取,得,取,得,
中适合不等式的元素分别是.
18. 已知,且是第三象限角.
(1)求cs,tan的值;
(2)求.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角函数同角基本关系式求解;
(2)利用三角函数的诱导公式求解.
【小问1详解】
解:因为,且是第三象限角,
所以,;
【小问2详解】
由(1)知:.
19. 函数的部分图象如图所示:
(1)求的解析式;
(2)求的单调递增区间;
(3)求在区间上的值域.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据图象得到,的图象过点,由求解;
(2)由(1)的结论,利用正弦函数的单调性求解;
(3)由(1)的结论,利用正弦函数的值域求解.
【小问1详解】
解:由图象知:,的图象过点,
则,结合图象,
所以,, ,
则 或 ,
当时, 符合题意,则 ;
【小问2详解】
令,
解得,
所以的单调递增区间是;
【小问3详解】
因为,所以,
则,
所以在区间上的值域是.
20. 已知扇形的圆心角是,半径为,弧长为;
(1)若,求扇形的弧长;
(2)若扇形的周长为,当扇形的圆心角为多少弧度时,这个扇形的面积最大,最大值是多少?并求出此时的半径.
【答案】(1)
(2),,
【解析】
【分析】(1)利用弧长公式可得答案;
(2)利用周长和面积公式,结合二次函数可得答案.
【小问1详解】
,
.
【小问2详解】
由已知得,,
所以,,
所以当时,面积取得最大值,
此时,所以.
21. 某大型商场,在气温超过时,才开放中央空调,否则关闭中央空调,如图是该市夏季一天的气温(单位:)随时间(,单位:时)的大致变化曲线,该曲线满足函数关系.
(1)求函数的解析式;
(2)根据(1)结论判断,该商场中央空调在本天内何时开启?何时关闭?
【答案】(1)
(2)10时开,18时关
【解析】
【分析】(1)根据函数图象可知周期,进而根据求得的值;结合函数的最大值和最小值,可求得,代入最低点坐标,即可求得,进而得函数的解析式.
(2)根据题意,令,解不等式,结合的取值范围即可求得开启和关闭中央空调时间.
【小问1详解】
由图知,,所以,解得:.
由图知,,,
所以:,
将点代入函数解析式得:,得,
即:,
又因为,得,所以:.
【小问2详解】
依题意,令,可得,
所以:,解得:
令,得,,
故中央空调应上午10时开启,下午18时关闭.
22. 设函数
(1)若角的顶点与原点重合,始边与轴的非负半轴重合,它的终边过点 ,求 的值;
(2)若,函数是奇函数,求的值;
(3)若,是否存在实数,使得函数的最小值为,如果存在,求出实数的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)存在,或
【解析】
【分析】由角的终边过点,得,,再对进行化简再代入即可得解;
根据余弦函数的性质和奇函数的性质进行解答即可得.
令,因为,可得,可得的最小值为,然后进行后面的解答即可得.
【小问1详解】
由角的终边过点 ,得,,
所以 .
【小问2详解】
因为函数是奇函数,
所以,又因为
所以或.
【小问3详解】
假设存在实数,使得函数的最小值为,
由题意可得:
令,
因为,所以,
所以,
因为函数的最小值为,
所以函数恒成立,
所以当时,
令
当,故在上单调递减,
所以当时取最大值,所以,
当时,
当
故在上单调递减,
当时取最小值,所以,
所以或.
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