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1、2022-2023学年广东省广州市高一上学期期末数学试题一、单选题1,已知集合=N吨I x 4 7 ,则“U N=()Ax|-2x7 B x|lx5cx|-2x7 D *|14x5【答案】C【分析】根据并集运算求解即可.【详解】因 为=H X5,N=xl扬,成立是“a b 0”成 立 的()A.充要条件 B.充分不必要条件C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件【答案】C【分析】求出不等式的等价条件,根据充分条件和必要条件与不等式的关系进行判断即可.【详解】由&加 得a b20,则a 6 2 0是a b 0的必要不充分条件,故选:C.3.若扇形的弧长为8 cm,圆心角为2弧度,则扇形的面积
2、为()A.87rcm2 B.8cm2 Q 16cm2 9 167tcm2【答案】C【分析】利用扇形的面积计算公式即可得出答案.【详解】设扇形的弧长为/,圆心角为扇形的弧长为8 cm,圆心角为2弧度,即/=8,a=2,:l =ar,可得/=4,S=/,=x8x4=16fcm2),该扇形的面积 2 2 V 故选:c.cos-n-a4.已知以原点为顶点,x轴的非负半轴为始边的角a的终边经过点R3,-4),则 12 J的值等 于()34_3_4A.5 B.5 C.5 D.5【答案】B【分析】根据三角函数的定义确定sina的值,再结合诱导公式求解即可.-4 4sin a=i=【详解】解:角a的终边经过点
3、尸(3,-4),则*2+(-4),(31.4所以12 J 5.故选:B.5.已知实数a,6满 足/+=。6+1,则6的最大值为()A.1 B.2 C.4 D.2【答案】B尸【分析】利用基本不等式。力时,4,构造基本不等式,求 出 的 最 大 值【详解】因 为/+/=必+1,(a+=3ab+l a +b+1所以 4,可得(+6)2 4 4,即。+%2,所以a+人的最大值为2,当且仅当 =6=1时,等号成立故选:B.6.在人类用智慧架设的无数座从已知通向未知的金桥中,用二分法求方程的近似解是其中璀璨的一座.已知A为锐角A/8 C 的内角,满足sin/-2cos+tan4=l,则()【答案】C【解析
4、】设设/()=s i n -2 c o s +t a n -l,则/在 1 ,引单调递增,再利用零点存在定理即可判断函数 ()的零点所在的区间,【详解】因为A为锐角”8C的内角,设/(4 )=s i n /-2 c o s 力 +t a n 力-1 贝 /(0)=s i n 0-2 c o s 0 +t a n 0 -1 =-3 0在 2)取*得/4/f s i n -2 c o s+t a n -1 =V3 J 3 3 3乃、J八也即是方程s i n “-2 c o s /+t a n /=1 的根所在的区间.满足s i n 4-2 c o s/+t a n 4 =l,J()在1 万)单调递
5、增,2 c o s +t a n -1 =-。2s i n J -2 c o s A+tan A-I囚 力 、,7,也 以“即满足$出/-2 8 5/+1 2 1 1/=1 的角/1 4 3 人故选:c【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是令(A判断函数的零点所在的区间.7.已知函数/(x)=s i n 2 x c o s g +c o s 2 x s i n s(xcR),HJ奇 忌 仅 丁IAI用、/,:s i n J-2 c o s J +t a n J-l;根据零点存在定理/(x)/f 1其中。为实数,且 1 9J 对任意实数R 恒成立,记A%人A.rpqC.pqr【答案】C【分析】利
6、用和角的正弦化简函数”X),答.详解 /(x)=s i n 2 x c o s e +c o s 2 x s i n e 二_ 2 兀x=2则当 9时,/(X)取得最大值,因此r=/伊1 6 1,则p、q、/的大小关系是()B.qrpD.qpr再求出夕的表达式,然后利用正弦函数单调性比较大小作=s in(2 x +。),因为,。),(9 )对任意实数R 恒成立,2 7 1 7 1 ._ C 7 兀 7 r 7:x +0=2 攵 兀+,攵 G Z 0=2&兀 +,k G L92 ,即3 18.31K./5兀、q=s in-=s in(-)18 18,=s in(2 x +),%G Z.43花 .
7、7兀r=s in-=s in 1818,.2 5T I.7兀 ./7K.p=s in-=-s in =s in(-)18 18 18,兀 7兀 5兀 77 i 兀 -显然 2 18 18 18 2,r兀兀 Z 7兀、/5兀、*/7兀、.I J s in(-)s m(-)s m()正弦函数夕=s】n x在2 2上单调递增,即有 18 18 18,所以P”.故选:C8.已知定义在R上的函数 x)满足:/(X)为奇函数,/G+1)为偶函数,当0 0 4 1时,x)=2 T,贝 (1。比2 02 3)=()9 9 9 2 5 102 4 512A.-102 4 B.-2 048 C.-2 02 3 D
8、.一 频【答案】A【分析】由/G)为奇函数,/(x +1)为偶函数可知/(龙)为以4位周期的周期函数,且关于(2%,求eZ点对称,关于x =l +2%,%e Z轴对称,利用周期性与对称性可化简/(l o g22 02 3)=-2 02 3102 4代 入 八)=2 1即可得出答案.【详解】因为/(X +1)为偶函数,所以/(x+l)=r+l),所以/(r)=x +2),又/为奇函数,即/(-x)=-/(x)所以-/(X )=/(X +2 )n/(X +4)=-/(X +2 )=/(X )所以/(“)的周期为4,故选:A.【点睛】本题综合考查了函数的周期性与对称性,属于难题.解本类题型一般可借助
9、正弦曲线与余弦曲线帮助我们理解其对称性与周期性.9 .净水机通过分级过滤的方式使自来水逐步达到纯净水的标准,其中第一级过滤一般由孔径为5微米的P P 棉 滤 芯(聚丙烯熔喷滤芯)构成,其结构是多层式,主要用于去除铁锈、泥沙、悬浮物等各种大颗粒杂质.假设每一层尸产棉滤芯可以过滤掉三分之一的大颗粒杂质,过滤前水中大颗粒杂质含量为50m g/L,若要满足过滤后水中大颗粒杂质含量不超过2.5m g/L,则尸P 棉滤芯层数最少为()(参考数据:收2=0.30,lg3=0.48)A.9 B.8 C.7 D.6【答案】B50 x俏 l 时,f(x)=2x-2t 函数/(x)单调递增,g(x)=|2-,-2|
10、,当 2T一 2-l 时,g(x)=-2-,+2,函数 g(x)单调递增,故当,=2 时,满足函数X)与函数g(x)在区间 1,2 上同时单调递增,故排除C,D,若朗=1 时,x)=|2-l|,当2,一 10时,即x 0 时,/(x)=2-l 函数/(x)单调递增,g(x)=|2-,-l|,当 2 10 时,g(x)=-,-l,函数 g(x)单调递增,故当机=1时,满足函数八刈与函数8口)在区间口,用上同时单调递增,故排除8,其图象为故选:A.C.=二、多选题1 1.下列化简正确的是()21 log2 3 _ 2B.3有D.%=占【答案】BC【分析】将根式转化为分数指数基,结合对数运算性质得到
11、正确答案.【详解】行7 =疗=3口=3 3,人错误;72,_|OJ?23 _ 2:2喻3 =2 3=3,B 正确;1,-1/(5,秒=的)=9,=92=近I J I),C 正确;x 可得到x 0,从而 x x,D错误.故选:BC (x+2,x-1/(外=2.、12.已 知函数 x-+L T x 2,关于函数x)的结论正确的是()A./(X)的定义域是R B.X)的值域是(f,5)C.若 f(x)=3,则 x 的值为&D./(T)=2【答案】BCD【分析】根据分段函数的解析式,结合一次函数、二次函数的单调性,运用代入法逐一判断即可.【详解】A:函数的定义域为(Y,2),所以本选项不正确;B:当X
12、V-1 时,=当-l x 2 时,”x)mm=O)=l,/(-I)=2 J(2)=5,所以有 1 /(x)x+2=3=x=l,不符合x 4 T;当-l x X2+1 =3=X=V 2 或x=_及 不符合7 c x 0M 0,0 9 兀)的部分图象如图所示,则()C./(X)的图象关于点(2 2 2,0)对称D.2 x)在R,4 上单调递增【答案】A B D【分析】A选项,由图象得到力=1,4 ,求出T =8,4,再 代 入 结 合 。兀求出 4,求出函数解析式,计算出 2 ,AB正确;将2 0 2 2 代入解析式,2 0 2 2)=s i n()=-也 工 x +M|”史 一利用诱导公式求出
13、2 ,c错误;整体法求出2 4 L 4 4,结合正弦函数图象,得到其单调递增,D正确.1 7 =3-1 =2【详解】从图象可知:4 =1,4 ,解得:7 =8,(o=-=-/(x)=s i n 住 x +w即 8 4,则 1 4/、s i n +(p=1将(甲)代入解析式,得1 4 J ,71 7 1 5 71-V (p -因为0 0 【详解】A 选项:函数/(*)=J(a +l*+x-a(a e R),当0 时,即 一 时,其定义域为R,故 A选项正确;B选项:当。+1 0,即“-1 时,函数-(+6 +厂 在 I 2 a+2 J 上单调递减,在1 2 a+28)上单调递增,故一 2 4 +
14、2 ,且/(O)=G*O,即-1 T时,/(X)在 尸-1 或、一。+1 时取最小值为0;故 C选项正确;D选项:当 彳 时,其 值 域 为 叱),X=_ _!_当且时,/G)在X _ _ 2.+2 时取最大值为12。+2-4 a2-4 a-I%。+1),其值域为0,4 a2 4 a 14(t z +l),故 D选项错误;故选:A B C.x =2 E f(x)=a15.函数x)=as i n x +bco s x,触.0)的图象关于.一 7对称,且 八 。尸 S,则()A.452 42 5【答案】A C D_兀 分析将/(x)=as i n x +bco s x,(M/0)化简,结合其图象关
15、于*一 不对称,|/()|=V777可得 6厂 f G o)=_ Q s i n /+;=一化简得6 =1 3 a,故 结 合 5 ,根据辅助角公式化简可得 I 3 J 5,判断A;利用诱导公式即可判断C;利用二倍角余弦公式可求得72 5判断B;结合诱导公式判断D./(x)=a s i n x+6 co s x=y/a2+b2 s i n(x +(p),(s i n (p=/,co s (p=,a)【详解】由题意知函数 y!a2+b2x I_t函数/(x)=a Si n X +6 co s x,(ab X )的 图 象 关 于-6 对称,|/()|=a2+h2 a+-b=-la2+b2则6 ,
16、即12 2 ,化简即得(G o-b f又即 f(xQ)=a sin 与+力 cos xQ=a sin xQ+也a cos x0=2asin(xo+|)=|s i n+J:J J,即 /A 正确;cos|-x0|=cos -(x0+)=sin(x0+)=C 正确;B 错误;sinsin -(y-2 x0)=cos(y-2x0)=(D正确,故选:AC D,f(x)=cos2x+|V3sin2x|1 6.已知函数 1 2I则()1 3一 一 十 一2 27 1A./(X)的最小正周期为5_ 尿/,y B.x)的图象关于直线x-万,,对称一 19 兀 11C./G)在112 6 上单调递减D.g(x)
17、=/(x)7在 卜55兀,5。5向上的零点个数是 4041【答案】BCD【分析】赋值满足最小正周期的数即可判断A;利用对称轴的定义对B 选项判断;根据区间把函数/(x)=2变形为cos 2x+I 3,利用余弦型函数的单调性可判断C 选项;先分析/(x)的周期和奇偶性,再分析8(“)在一个周期的零点个数,进而可以判断D.【详解】对于A,4 兀 F T .471cos-F 5/3 sin 3 3=1兀即一(X)最小正周期不是5,故 A 错;对于B,kit)_(E +x=cos 2 x+kn22kitVJsin2 x+2(k e Z)=|cos(2x+E)+|/Jsin(2 戈 +ZTI)|=|co
18、s(2x+7t)+|/3sin2x|f+G sin 2(与-x(h Z)=|cos(kn-2x)+|V3sin(kit-2x)|=|cos(2x-E)+|V3sin2x|=|cos(2x-4兀+2%兀)+=|cos(2x+AT T)+|V3sin2.r|kux_ knX 2,%eZ 是/(x)的对称轴,B正确:VXG对于c,19 兀 11 7 CI T T2x G19K 1 IK.sin 2 x 03 2 I 3j,/(x)=2cos(2x+g t=2 x+-0,g(x)=|co s 2 x +s i n 2 x|-1 =2 co s-1=0_兀 _兀解得或*=5 或x =o;XG,7t r当
19、 L 2 J时,2 x e 7 t,2 n),s i n 2 x o;,.g(x)=|co s 2 x-V 3 s i n 2|-l=2c os2x+y -1 =0_ n _ 2兀解得或x =7;当=兀时,也符合题意;综上,g(x)在 0户 有4 +1 =5 个零点,.8()在 ,5。5 兀)上的零点个数有4*5 05 =2 02 0,g。)在57 t*5 兀)上的零点个数有2 x 2 02 0=4 04 0g(x)在卜5 05 兀,5 05 兀 上的零点个数有4 04 0+1=4 04 1D 选项正确.故选:B CD三、解答题1 7.已知函数.2-x求函数/(X)解析式;(2)判断函数/(X
20、)的奇偶性并加以证明;解关于x的不等式/(x)N电3 .【答案】(1/3=.x e(-l,l)(2)奇函数,证明见解析-x 3 21 2 0则1-x ,化 简 为I,(2 x-l)(l-x)0即 I,-X 1解得2/,(x)=s i n 2 t y x -V J co s2 cox+_-(0)1 8.已知函数.2 2 ,其图象的相邻两条对称轴之间的距离为7 VI.(1)求函数/(X)的解析式及对称中心;(2)将函数/(X)的图象向左平移12个单位长度,再向上平移5个单位长度得到函数g(x)的图象,n 2 T一若关于x的方程 g(x)F+(加+2)g(x)+2 m =在区间16 3 上有两个不相
21、等的实根,求实数加的取值范围.【答案】(1)/(x)=V 3 s i n (2 x-专H对称中心k7l 71 1 T+n92/rj、-3 m/Z).(2)2f (x)=sin 2a)x-百【分析】(1)先将 21 +cos 2a)x+百 -122,转化为f (x)=VJsin(71Z.COX-6_27t再利用图象的相邻两条对称轴之间的距离为5,求得周期,进而可求得解析式与对称中心.根据图象变换得到g(x)=s i n 2 x,再将g(x)f+G +2)g(x)+2w=0,转化为g(x)+2g(x)+?=0,解得 g(x)=-2(舍),g(x)=一叫 再将问题转化y=g(x)二 一机有两个不同交
22、点的问题求解./(x)=sin2x 1 +cos 2cox 6-1-+-2222=G sin 2妙一:)一2271V 图象的相邻两条对称轴之间的距离为:.T =7T,69=1/(x)=6 s in(2x 一高一;2c 4,kTl 7T2 X-=K7T X=+由 6 k Z 得 2 12,A:GZ 对称中心k7U 71 1T+T 2,-2,(*eZ)(2)g(x)=6 sin 2 x由g(x)F+(加 +2)g(x)+2加=0,,g(x)+2g(x)+m=。,g(x)=-2(舍),g(x)=-tn问题转化y=g(x)y=m有两个不同交点.V X G 当XG当n 2一,一冗6 32x e71 4一
23、,一兀3 371 71时,g()递增,71 27Vg(x)此时 时,g(x)递减,此时|,6如)一|,石33 一 加 石 一百m由图象知:2,即 2【点睛】本题主要考查了三角函数的图象和性质及其应用,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.19.如图,风景区的形状是如图所示的扇形Z 8 C 区域,其半径为2千米,圆心角为60”,点尸在弧B C上.现欲在风景区中规划三条商业街道PQ,PR,RQ,要求街道P Q与A B垂直(垂足。在 Z8 上),街道H?与 48 平行,交 ZC 于点R(1)如果P为弧8 c的中点,求三条商业街道围成的A P O R 的面积:(2)试求街道RQ长度的最小
24、值.百 病_ 6【答案】(I)(2)最 小 值 为 一 3 一 千 米.【分析】(1)结合已知角及线段长,利用锐角三角函数定义及扇形面积公式可求;(2)由已知结合锐角三角函数定义及勾股定理可表示R。,然后结合同角平方关系,辅助角公式进行化简,然后结合正弦函数性质可求.【详解】连接“尸,过 R作垂足为D(1)当尸为弧8 C 的中点时,N P/Q =3。,在/尸。中,AP=2,尸。:。,故尸。=1,/。=百,在/?)中,RD =PQ=l,NRAD=6Q。,所 以 茄 S6 0=G,则 仞=行,RP=D O=4 i-=所以 3 3,S=-P Q R Q =在直角三角形P R Q 中,P Q R 的面
25、积 2 3 .c=ta n 60 0=x/3 AD =sin 0 R P=D Q =2 cos0-s i n 0又 ,则 3 ,所以 3RQ2=PR2+PQ2=(2 c o s 0-s i n 0)2+(2 s i n 0)2在直角三角形P R。中,3=-(c o s 2 0+2 /3 s in 2 0)=-2 1 1.s in(2 +q )ta n p=p)3 3 3 3 ,其中 20 0 (p2 0+(p +(p因为 3,所以 3八 共0 0 0且,1,壮 勺,“刈是定义在尺上的奇函数.求”的值;3(2)已知/=5,函 数 如)=於+尸,-(乃*1,2 求8(力的值域;(3)若0 b/7(
26、X)=(刈,对任意x e pH+1 ,不等式例x +Q 4囱MT恒成立,求实数A的取值范围.:1 7 (3 2,co,-【答案】(1)(2)L 1 6;(3)1 4.【分析】(1)由奇函数定义性质求得无,并检验函数为奇函数;/,=3(2)由,-2求得。=2,换元,=2 1 2-,求得f的取值范围,g(x)转化为,的二次函数后可求得最值,得值域.a ,h(x)=a-|/(x)|=(3)计算出 优,为偶函数,确定其单调性,计算g(x)F=(2 x),这样不 等 式+4”(2 x)可利用奇偶性与单调性化简为B M -4(2 -2-)+2令 f =2、-2 T(1 4x 42)易 知 皿x)在1,2
27、上为增函数,一3 1 5/.t 一,-2 4g(x)=(t)=t2-4t+2=(t-2)2-2_ 1 5 1 7当4时,g(x)有最大值1 6;当,=2时,g(x)有最小值-2,-2,12g(x)的值域是L 1 6a l,A(x)=a1 r 1-|/(x)|=P ,X-0,由,x 0,a2x,x0,a2x,x0,:.h(x+A)h(x)=h(2x)对任意x e曰 +1 恒成立,即|2 x|4卜+4对任意x e /M+”恒成立,平方得:3-2心-万V 0对 心e俱,4+1 恒成立,134 24 丸 一 兄“W 0,3(/l4-l)2-22-(2+l)-r 04 解得:4综上可得:4 的取值范围是30 0,-4【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性,指数函数的性质,用换元法求函数的值域,考查不等式恒成立问题.解题中紧紧抓住所用方法:用换元法化简函数、方程,用奇偶性化自变量为函数的同一单调区间,用单调性化简不等式.