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2018-2019学年福建省厦门市高一第一学期期末质量检测数学试题
一、单选题
1.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据交集的定义即可求出A∩B.
【详解】
∵集合A={-2,-1,0,1,2},集合B={x|-1≤x≤1},∴A∩B={-1,0,1}.
故选D.
【点睛】
本题考查交集的求法,是基础题.
2.函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】使函数有意义的x满足 解不等式组即得解.
【详解】
使函数有意义的x满足解得即函数的定义域为.
故选B.
【点睛】
本题考查了具体函数定义域,属于基础题.
3.已知角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据三角函数定义=可得结果.
【详解】
角的终边经过点,所以,所以==.故选A.
【点睛】
本题考查了三角函数定义,已知角的终边上一点的坐标即可求得各种三角函数值,属于基础题.
4.某研究小组在一项实验中获得一组关于之间的数据,将其整理得到如图所示的散点图,下列函数中最能近似刻画与之间关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据图中的特殊点(2,1),(4,2)即可得解.
【详解】
根据图中的特殊点(2,1),(4,2),通过选项可知只有C:满足题意.故选C.
【点睛】
本题考查了由函数图象写解析式,可以进行选项验证,属于基础题.
5.化简的结果为( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】A
【解析】由对数的运算性质即可得解.
【详解】
==2-2=0.故选A.
【点睛】
本题考查对数的运算性质,熟记公式是关键,属于基础题.
6.已知是圆的一条弦,,则的值为( )
A.-2 B.1 C.2 D.与圆的半径有关
【答案】C
【解析】是圆的一条弦,所以与共线同向,所以=||||=即可得解.
【详解】
是圆的一条弦,所以与共线同向,所以=||||==2.故选C.
【点睛】
本题考查了数量积的运算,利用定义求解要确定模长及夹角,属于基础题.
7.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据三角函数的诱导公式结合二倍角公式进行化简即可.
【详解】
可得cos=1-2,所以= cos=.故选D.
【点睛】
本题主要考查三角函数值的计算,利用三角函数的二倍角公式,诱导公式进行化简是解决本题的关键,属于基础题.
8.函数,若实数满足,且,则下列结论不恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】结合函数的图象,逐个进行分析即可得解.
【详解】
函数的图象如下:
可得=即=0,所以=0,故A对;
可得,即,所以,,故B对;由图象可知 ,所以,所以1<<,,故,故C对;通过选项排除可知D不恒成立.
故选D.
【点睛】
本题考查了函数与方程,对数运算性质,数形结合能更有效的解决问题,属于中档题.
二、多选题
9.已知函数,,则,满足( )
A., B.,
C. D.
【答案】ABC
【解析】逐一分析各选项即可;A:写出,即可解决;B:判断与的单调性即可;C:写出即可得解;D:写出即可得解.
【详解】
函数,
A:=,故A对;
B:因为函数为增函数,所以,,则在上恒成立,所以在递增,又,所以,即故B对;
C: ,故C对;
D: ,故D错;
故选ABC.
【点睛】
本题考查了函数的基本性质:奇偶性,单调性,熟练掌握各种初等函数的性质是关键,属于难题.
10.已知函数,则下列说法正确的是( )
A. B.的图像关于对称
C.若,则 D.若,则
【答案】BD
【解析】【详解】
函数
A:当x=0时,=1,=1+,故A错;
B:,当时,对应的函数值取得最小值为-1,所以B正确;
C:时, 所以函数在不单调,故C错;
D:因为,所以 ,又即2,所以恒成立,故D对;
故选BD.
【点睛】
本题考查了三角函数的综合性质,对称性,单调性,最值等,利用整体思想进行求解分析是关键,属于难题.
三、填空题
11.已知,,则________.
【答案】
【解析】得出,由可得,进而可求.
【详解】
得出,因为,所以=-,所以 =.故答案为.
【点睛】
本题考查了诱导公式的应用,同角关系基本公式的应用,属于基础题.
12.已知集合,集合,若,则实数的取值范围是_______.
【答案】
【解析】若则A⊆B,根据集合,集合,即可得出实数的取值范围.
【详解】
若则A⊆B,又集合,集合,所以.
故答案为
【点睛】
本题考查的知识点是集合的包含关系的判断与应用,集合的并集运算,属于基础题.
13.设,,,用“<”把排序_______.
【答案】
【解析】利用三角函数的诱导公式,结合三角函数的单调性进行比较即可.
【详解】
=sin,=sin(-)=sin> sin==,所以<<1,又==<,所以<.故答案为<.
【点睛】
本题主要考查三角函数值的大小比较,利用三角函数的诱导公式,结合三角函数的单调性是解决本题的关键.
14.方格纸中向量,如图所示,若,则_______.
【答案】3
【解析】选取基底,把,用基底表示,结合平面向量基本定理即可列方程求解.
【详解】
由已知正方形网格中,设边长为1,设互相垂直的单位向量为,则 , , =()+()=()+(3),
所以 所以.故答案为3.
【点睛】
本题考查了平面向量基本定理,选好基底是关键,属于基础题.
15.燕子每年秋天都要从北方飞到南方过冬,研究发现,燕子的飞行速度可以表示为函数,单位是,其中表示燕子的耗氧量的单位数,记时耗氧量为,时耗氧量为,则是的_________倍.
【答案】16
【解析】把代入函数解析式,列出方程,利用对数的性质,即可计算O2是O1的多少倍.
【详解】
,5=,则解得,故是的16倍.故答案为16.
【点睛】
本题考查对数的运算,属于基础题.
16.如图,矩形关于轴对称,其三个顶点恰好分别落在函数、、的图像上,若点的横坐标大于1,则点的坐标为_______.
【答案】
【解析】设出点A(m,), 矩形及三个顶点所在的函数方程即可得到关于m的方程即可求得点的坐标.
【详解】
顶点在函数上,设出点A(m,),根据恰好分别落在函数、的图像上,则可得点B(),点C(),则点D(m,),因为矩形关于轴对称,所以,又点的横坐标大于1,所以>1,故m=2,所以点D(2,-4).故答案为(2,-4).
【点睛】
本题主要考查幂、指、对函数的图象与性质以及基本运算能力,属于基础题.
四、解答题
17.已知函数的一个对称中心为,其图像上相邻两个最高点间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)用“五点作图法”在给定的坐标系中作出函数在一个周期内的图像,并写出函数的单调递减区间.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为的图像上相邻两个最高点的距离为,所以的最小正周期,由此得因为的对称中心为,因为的对称中心,,求得,即可得解;(2)由“五点作图法”找出函数在一个周期内的五个关键点,列表,描点,作图,即可得出函数的单调递减区间.
【详解】
(1)因为的图像上相邻两个最高点的距离为,
所以的最小正周期,
由和,可得
因为的对称中心为,
所以,,即,
又因为,所以,所以函数的解析式为.
(2)由“五点作图法”找出函数在一个周期内的五个关键点,列表如下:
由,可得,
所以函数的单调递减区间是.
【点睛】
本题考查三角函数性质,由周期,对称性得出解析式,考查五点作图法,是中档题.
18.已知函数.
(1)判断函数在区间上的单调性,并用定义证明;
(2)函数在区间内是否有零点?若有零点,用“二分法”求零点的近似值(精确到0.3);若没有零点,说明理由.
(参考数据:,,,,,)
【答案】(1)见解析;(2)有,
【解析】(1)由条件利用函数的单调性的定义即可证得函数f(x)在区间上的单调性.(2)结合函数单调性,由零点存在性定理得出连续函数在区间上有且仅有一个零点,由二分法即可得出零点的近似值(精确到0.3).
【详解】
(1)函数在区间上是增函数,
设,且,
则,
所以,
故函数在区间上是增函数.
(2)是增函数,
又因为,,
所以连续函数在区间上有且仅有一个零点
因为,
所以
又因为,
所以
又,所以零点的近似值为.
【点睛】
本题考查了用定义证明函数单调性,零点存在性定理的应用,二分法求零点的近似值,属于中档题.
19.如图,平行四边形中,,,,点分别为边的中点,与相交于点,记,.
(1)用表示,并求;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由向量加法表示,平方求得代入各值即可得解;(2)因为,与共线,设,则表示,,由得出方程,即可解出.
【详解】
(1)由图形可知
因为
所以
(2)因为,与共线,
设,则
由于
因为,所以
即
则,解得,所以
【点睛】
本题考查了向量的加法法则,求向量的模,向量共线定理和平面向量基本定理,属于中档题.
20.如图,点在以原点为圆心的单位圆上,记锐角,点从开始,按逆时针方向以角速度在圆上做圆周运动,经过到达点,记的纵坐标关于时间的函数为.
(1)求实数的值;
(2)求函数在区间上的值域.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)根据题意,结合图象,由任意角的三角函数的定义求得y=f(t)的表达式,即可求得的值;(2)由(1)知,,则,所以化简即可求得在上的值域.
【详解】
(1)由题意,点是的终边与单位圆的交点,由任意角的三角函数的定义,知 又时,,即,得,即,此时.
(2)由(1)知,,则
所以
由,得,,从而
故函数在上的值域为.
【点睛】
本题考查了三角函数的应用,求函数y=Asin(ωx+)的解析式,三角函数定义及两角和的正弦公式,求三角函数y=Asin(ωx+)在给定区间的值域,属于中档题.
21.医药公司针对某种疾病开发了一种新型药物,患者单次服用制定规格的该药物后,其体内的药物浓度随时间的变化情况(如图所示):当时,与的函数关系式为(为常数);当时,与的函数关系式为(为常数).服药后,患者体内的药物浓度为,这种药物在患者体内的药物浓度不低于最低有效浓度,才有疗效;而超过最低中毒浓度,患者就会有危险.
(1)首次服药后,药物有疗效的时间是多长?
(2)首次服药1小时后,可否立即再次服用同种规格的这种药物?
(参考数据:,)
【答案】(1)小时;(2)见解析
【解析】(1)当时,,函数图像过点,求出,进而求出t=1时,所以当时,,函数图像过点,求出m,解指数不等式求出t的范围即可;(2)设再次服用同等规格的药物小时后的药物浓度为,当时,,根据单调性,解得x=1即得解.
【详解】
(1)当时,,函数图像过点,
所以,得
所以当时,
当时,,函数图像过点
所以,所以
由,得,所以
则药物有疗效时间为小时.
(2)设再次服用同等规格的药物小时后的药物浓度为
当时,
因为函数在内单调递增,
所以当时,
当时,
因为,所以首次服药后1小时,可以立即再次服用同等规格的药物.
【点睛】
本题考查了函数在实际生活中的应用,给出函数模型进行求解,中间涉及指数方程和指数不等式解法,利用函数单调性是关键,属于中档题.
22.已知函数是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)当时,函数存在零点,求实数的取值范围;
(3)设函数,若函数与的图像只有一个公共点,求实数的取值范围.
【答案】(1)1;(2);(3)
【解析】(1)函数是偶函数, 所以得出值检验即可;(2)因为时,存在零点,即关于的方程有解,求出的值域即可;(3)因为函数与的图像只有一个公共点,所以关于的方程有且只有一个解,所以,换元,研究二次函数图象及性质即可得出实数的取值范围.
【详解】
(1)因为是上的偶函数,
所以,即
解得,经检验:当时,满足题意.
(2)因为,所以
因为时,存在零点,
即关于的方程有解,
令,则
因为,所以,所以,
所以,实数的取值范围是.
(3)因为函数与的图像只有一个公共点,
所以关于的方程有且只有一个解,
所以
令,得 (),记,
①当时,方程()的解为,不满足题意,舍去;
②当时,函数图像开口向上,又因为图像恒过点,方程()有一正一负两实根,所以符合题意;
③当时,且时,解得,
方程()有两个相等的正实根,所以满足题意.
综上,的取值范围是.
【点睛】
本题考查了函数的奇偶性,考查了函数与方程零点问题,通常采用变量分离,或者通过换元转化为熟悉的二次方程根的分布问题,属于难题.
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