资源简介 2022-2023学年湖北省武汉市华中师大一附中高一(上)期末数学试卷一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。1.(5分)如图,U是全集,M,N,P是U的三个子集( )A.( UM)∩( UN)∩P B.( UM)∩PC. U(M∩N)∩P D. U(M∪N)∪P2.(5分)若a,b均为实数,则“a2>b2”是“a>|b|”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件3.(5分)下列坐标所表示的点不是函数y=tan(3x﹣)图象的对称中心的是( )A.(,0) B.(,0) C.(,0) D.(,0)4.(5分)尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解.例如(单位:焦耳)与地震级数M之间的关系式为lgE=4.8+1.5M.2022年9月18日14时44分在中国台湾花莲发生的6.9级地震所释放出来的能量是2020年12月30日8时35分在日本本州东海岸发生的5.1级地震的m倍,则下列各数中最接近m的值为( )A.100 B.310 C.500 D.10005.(5分)函数f(x)=(1﹣) sinx的部分图象形状大致是( )A. B.C. D.6.(5分)若扇形的周长为定值l,圆心角为α(0<α<2π),则当扇形的面积取得最大值时( )A.1 B.2 C.3 D.47.(5分)设a=log32,b=log64,c=log13540,则( )A.c<b<a B.a<b<c C.b<a<c D.a<c<b8.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足f(2﹣x)=f(2+x),2]时,f(x)=,若关于x的方程λln|x|=f(x),则实数λ的取值范围是( )A.[﹣,] B.[﹣,﹣]C.(﹣∞,﹣]∪[,+∞) D.[﹣,0)∪(0,]二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的。全选对得5分,部分选对得2分,有选错的得10分。(多选)9.(5分)若xn=a(x>0,n>1,n∈N*),则下列说法中正确的是( )A.当n为奇数时,x的n次方根为aB.当n为奇数时,a的n次方根为xC.当n为偶数时,x的n次方根为±aD.当n为偶数时,a的n次方根为±x(多选)10.(5分)已知m>n>l,则下列不等式正确的是( )A.< B.m+>n+ C.m3+n3>2m2n D.m+>n+(多选)11.(5分)已知θ∈(0,π),sinθ﹣cosθ=,则下列结论正确的是( )A.θ∈(,π) B.C. D.(多选)12.(5分)设函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,y∈(0,+∞),都有f()(x)﹣f(y);②f(2);则下列结论正确的是( )A.f(1)=0B.不等式f(x)+f(2﹣x)<1的解集为{x|0<x<1+}C.f(4)=﹣2D.使关于x的不等式f(kx)+f(2﹣x)<2有解的所有正数k的集合为{k|k>}三、填空题:本大题共4小题,每小题5分。共20分。第16题第一小间2分,第二小问3分。13.(5分)函数的单调递增区间是 .14.(5分)+(lg5)2+lg2 lg50﹣+()lg1= .15.(5分)在△ABC中,A,B,C为它的三个内角,且满足3sinA+4cosB=6,则C= .16.(5分)已知函数f(x)=的图象是一个中心对称图形,它的对称中心为 ;函数f(x)的图象与函数g(x)=图象的交点分别为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)(m为正整数),则(x1+y1)+(x2+y2)+(x3+y3)+…+(xm+ym)= .四、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(10分)设全集U=R,集合A={x|≤2x<32},非空集合B={x|2﹣a≤x≤3+2a},其中a∈R.(1)若a=1,求A∩( UB);(2)从下列三个条件中任选一个作为已知条件,求a的取值范围.①( UA)∪( UB)= UB;②B∩( UA)= ;③x∈A的一个充分条件是x∈B.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个条件的解答计分.18.(12分)已知函数f(x)=mx2﹣nx.(1)若f(x)≥t的解集为{x|﹣2≤x≤1},求不等式nx2+mx+1≤0的解集;(2)若m>0,n>0且f(1)>0+的最小值.19.(12分)已知函数f(x)=sin(2ωx+φ)(其中ω>0,|φ|<π)的最小正周期为,当时,f(x)(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)当a>0时,若函数g(x)=af(x)上的值域为[1,3],b的值.20.(12分)两社区A和B相距2km,现计划在两社区外以AB为直径的半圆弧(不含A,B两点)上选择一点C.建造口袋公园(如图所示),点到社区A的距离的平方的反比例函数,比例系数为0.01,比例系数为K,对社区A和社区B的总噪音影响度为对社区A和社区B的噪音影响度之和.记C点到社区A的距离为xkm的中点时,对社区A和社区B的总噪音影响度为0.05.(1)将y表示成x的函数;(2)判断半圆弧上是否存在一点,使得建在此处的口袋公园对社区A和社区B的总噪音影响度最小?若存在.求出该点到社区A的距离,说明理由.21.(12分)已知函数f(x)=1﹣(a>0且a≠1)为奇函数.(1)求实数a的值及函数f(x)的值域;(2)若函数g(x)=(m+1)2x﹣mf(x)在区间(﹣∞,2]上有两个不同的零点22.(12分)欧拉对函数的发展做出了巨大贡献,除特殊符号、概念名称的界定外,欧拉还基于初等函数研究了抽象函数的性质.例如(x),如果对于其定义域D中任意给定的实数x,都有﹣x∈D(x) f(﹣x)=1(x)为“倒函数”.(1)已知f(x)=10x,g(x)=,判断y=f(x)和y=g(x),并说明理由;(2)若f(x)是定义在R上的倒函数,当x≤0时,f(x)=(x)=2023是否有整数解?并说明理由;(3)若f(x)是定义在R上的倒函数,其函数值恒大于0(x)=,证明:x1+x2>0是F(x1)+F(x2)>0的充要条件.2022-2023学年湖北省武汉市华中师大一附中高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。1.(5分)如图,U是全集,M,N,P是U的三个子集( )A.( UM)∩( UN)∩P B.( UM)∩PC. U(M∩N)∩P D. U(M∪N)∪P【解答】解:根据维恩图的意义,知阴影部分所表示的集合是集合M,∴阴影部分所表示的集合是( UM)∩( UN)∩P.故选:A.2.(5分)若a,b均为实数,则“a2>b2”是“a>|b|”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件【解答】解:令a=﹣3,b=﹣23>b2,但a<|b|,故充分性不成立,若a>|b|≥0,则a6>b2,故必要性成立,故a,b均为实数2>b5”是“a>|b|”的必要不充分条件.故选:B.3.(5分)下列坐标所表示的点不是函数y=tan(3x﹣)图象的对称中心的是( )A.(,0) B.(,0) C.(,0) D.(,0)【解答】解:令,k∈Z,当k=0,3,2时,,,ABD均符合题意.故选:C.4.(5分)尽管目前人类还无法准确预报地震,但科学家通过研究,已经对地震有所了解.例如(单位:焦耳)与地震级数M之间的关系式为lgE=4.8+1.5M.2022年9月18日14时44分在中国台湾花莲发生的6.9级地震所释放出来的能量是2020年12月30日8时35分在日本本州东海岸发生的5.1级地震的m倍,则下列各数中最接近m的值为( )A.100 B.310 C.500 D.1000【解答】解:设6.9级地震所释放出来的能量是E5,日本5.1级地震所释放出来的能量是E7,则lgE1=4.4+1.5×7.9,lgE2=7.8+1.6×5.1,可得lgE3﹣lgE2=1g=2.5,所以=m=108.7∈(102.8,103),而102.2=100≈316,1000).故选:C.5.(5分)函数f(x)=(1﹣) sinx的部分图象形状大致是( )A. B.C. D.【解答】解:根据题意,f(x)=(1﹣) sinx,则f(﹣x)=﹣()sinx=f(x),故f(x)为偶函数,故排除C、D,又f(2)=(1﹣)sin8>0,故选:A.6.(5分)若扇形的周长为定值l,圆心角为α(0<α<2π),则当扇形的面积取得最大值时( )A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:∵扇形的周长为定值1,圆心角为α(0<α<5π),则2r+αr=1,①又扇形的面积为S扇形=αr2=r(1﹣4r)≤ =,当且仅当2r=8﹣2r,即r=,将r=,解得α=8;故选:B.7.(5分)设a=log32,b=log64,c=log13540,则( )A.c<b<a B.a<b<c C.b<a<c D.a<c<b【解答】解:∵b﹣c=log64﹣log13540=﹣===>0,∵c﹣a=log13540﹣log62=﹣===>5,∴b>c>a,故选:D.8.(5分)定义在R上的偶函数f(x)满足f(2﹣x)=f(2+x),2]时,f(x)=,若关于x的方程λln|x|=f(x),则实数λ的取值范围是( )A.[﹣,] B.[﹣,﹣]C.(﹣∞,﹣]∪[,+∞) D.[﹣,0)∪(0,]【解答】解:因为f(2﹣x)=f(2+x),且f(x)为偶函数,所以f(x﹣2)=f(x+2),即f(x)=f(x+4),所以函数f (x)是以3为周期的周期函数,作出y=f(x),y=λlnx在同一坐标系的图象,因为方程λln|x|=f(x)至少有8个实数解,所以y=f(x),根据y=f(x),y=λln|x|的图象都为偶函数可知,由图可知,当λ>0时,即3<λ≤,当λ<6时,只需λln6≥﹣1≤λ<0,当λ=2时,由图可知显然成立,综上可知,﹣≤λ≤.故选:A.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的。全选对得5分,部分选对得2分,有选错的得10分。(多选)9.(5分)若xn=a(x>0,n>1,n∈N*),则下列说法中正确的是( )A.当n为奇数时,x的n次方根为aB.当n为奇数时,a的n次方根为xC.当n为偶数时,x的n次方根为±aD.当n为偶数时,a的n次方根为±x【解答】解:当n为奇数时,a的n次方根只有1个;当n为偶数时,由于(±x)n=xn=a,所以a的n次方根有2个;所以B,D说法是正确的,故选:BD.(多选)10.(5分)已知m>n>l,则下列不等式正确的是( )A.< B.m+>n+ C.m3+n3>2m2n D.m+>n+【解答】解:对于选项A,∵m>n>1,所以mn+2m>mn+5n,由于m,n都大干零,∴>;对于B,∵m>n>3,且m﹣n>0,∴m2n﹣mn4>m﹣n,∴m2n+n>mn2+m,∴m+>n+对于选项C,当m=3,m5+n3=27+8=35<3m2n=36,故选项C错误:对于选项D:∵m>n>1.∴>>0∴m+.故选项D正确.故选:BD.(多选)11.(5分)已知θ∈(0,π),sinθ﹣cosθ=,则下列结论正确的是( )A.θ∈(,π) B.C. D.【解答】解:由θ∈(0,π)>1,cosθ<0,π);由sinθ﹣cosθ=,两边平方可得,.∵sinθ﹣cosθ=,∵θ∈(,π),∴),sinθ﹣cosθ=∈(1,),则sinθ+cosθ=±=,当sinθ+cosθ=时,联立,cosθ=,则tanθ=,=;当sinθ+cosθ=﹣时,联立,cosθ=﹣,则tanθ=,.故BC错误,D正确.故选:AD.(多选)12.(5分)设函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,y∈(0,+∞),都有f()(x)﹣f(y);②f(2);则下列结论正确的是( )A.f(1)=0B.不等式f(x)+f(2﹣x)<1的解集为{x|0<x<1+}C.f(4)=﹣2D.使关于x的不等式f(kx)+f(2﹣x)<2有解的所有正数k的集合为{k|k>}【解答】解:对于A,∵对 x,+∞))=f(x)﹣f(y),令x=y=1,即f(1)=f(1)﹣f(1),故A正确;对于C,∵对 x,+∞))=f(x)﹣f(y),又f(2)=﹣1,再令x=2,f(2)=f(4)﹣f(2),∴f(4)=2f(2)=﹣2,故C正确;对于B,∵对 x,+∞))=f(x)﹣f(y),∴对 x,y∈(2,都有f(y)+f(,由已知f(x)+f(2﹣x)<1,x∈(3,∴f[x(2﹣x)]<1,当x=7,y=2时)=f(1)﹣f(2)=1)=1,于是f[x(2﹣x)]<7等价于f[x(2﹣x)]<f(),又∵函数f(x) 在(0,+∞)上单调递减,∴x(2﹣x)>,且0<x<3,解得:0<x<1+,即原不等式的解集为(0,8+);同上理,不等式不等式f(kx)+f(2﹣x)<2可化为f[kx(2﹣x)]<6且0<x<2,当x=,y=2时)=f(,即f(,于是f[kx(7﹣x)]<2等价于f[kx(2﹣x)]<(),又∵函数f(x) 在(0,+∞)上单调递减,∴kx(2﹣x)>,即k>,等价于k>[]min,在7<x<2的范围内,易知x(2﹣x)max=8,故k>即为所求范围,故选:ABCD.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分。共20分。第16题第一小间2分,第二小问3分。13.(5分)函数的单调递增区间是 [3,5) .【解答】解:∵由题意得﹣x2+6x﹣8>0,解得1<x<6的定义域为(4,令u=﹣x2+6x﹣6,x∈(1,∴函数u=﹣x2+4x﹣5在(1,4]上单调递增,5)上单调递减,又函数为单调递减函数,∴函数f(x)的单调递增区间为[3,5),故答案为:[7,5).14.(5分)+(lg5)2+lg2 lg50﹣+()lg1= .【解答】解:原式=2+(lg5)4+lg2 (2lg2+lg2)﹣+=2+(lg5)2+2lg2 lg5+(lg2)2﹣+1=7+(lg5+lg2)4+=7+1+=,故答案为:.15.(5分)在△ABC中,A,B,C为它的三个内角,且满足3sinA+4cosB=6,则C= .【解答】解:由3sinA+4cosB=8①,3cosA+4sinB=5②,①2+②2得:(5sinA+4cosB)2+(8cosA+4sinB)2=37,化简得:8+16+24(sinAcosB+cosAsinB)=37,即sin(A+B)=sin(π﹣C)=sinC=,又∠C∈(8,∴∠C的大小为或,若∠C=π,得到A+B=,所以8cosA>,∴3cosA+4sinB>3与3cosA+4sinB=2矛盾,所以∠C≠π,∴满足题意的∠C的值为,则∠C的大小为.故答案为:.16.(5分)已知函数f(x)=的图象是一个中心对称图形,它的对称中心为 (1,) ;函数f(x)的图象与函数g(x)=图象的交点分别为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)(m为正整数),则(x1+y1)+(x2+y2)+(x3+y3)+…+(xm+ym)= 18 .【解答】解:函数f(x)=的定义域为:{x|x∈R且x≠0,x≠4},此时y=,所以函数的对称中心(5,).把(6﹣x,7﹣y)代入函数g(x)==,整理可得y=,所以(1,,因为函数f(x)=在x∈(1,(6;g(x)=是增函数,函数f(x)的图象与函数g(x)=图象的交点分别为(x1,y1),(x8,y2),…,(xm,ym)(m为正整数),图象的交点有4个,x7+x4=2,x4+x3=2,y5+y4=7,y8+y3=7,则(x6+y1)+(x2+y6)+(x3+y3)+(x3+y4)=18.故答案为:(1,);18.四、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(10分)设全集U=R,集合A={x|≤2x<32},非空集合B={x|2﹣a≤x≤3+2a},其中a∈R.(1)若a=1,求A∩( UB);(2)从下列三个条件中任选一个作为已知条件,求a的取值范围.①( UA)∪( UB)= UB;②B∩( UA)= ;③x∈A的一个充分条件是x∈B.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个条件的解答计分.【解答】解:(1)A={x|≤3x<32}=[﹣2,5),当a=3时,B={x|1≤x≤5}, UB={x|x<2或x>5},则A∩( UB)={x|﹣2≤x<8};(2)选择条件①( UA)∪( UB)= UB,则( UA) ( UB),即B A,因为A={x|﹣2≤x<5},B≠ ,则,解得,综上,a的取值范围为{a|﹣;选条件②:B∩( UA)= ;因为A={x|﹣2≤x<5},则 UA={x|x<﹣8或x≥5},因为B∩( UA)= ,所以,即a<6,所以a的取值范围为{a|a<2};选条件③:因为x∈A的一个充分条件是x∈B.所以B A,因为A={x|﹣2≤x<5},当B≠ ,则,解得,综上,a的取值范围为{a|﹣.18.(12分)已知函数f(x)=mx2﹣nx.(1)若f(x)≥t的解集为{x|﹣2≤x≤1},求不等式nx2+mx+1≤0的解集;(2)若m>0,n>0且f(1)>0+的最小值.【解答】解:(1)∵f(x)≥t的解集为{x|﹣2≤x≤1},∴﹣8和1是方程mx2﹣nx﹣t=6(m<0)的两根,由韦达定理得,解得n=﹣m,∴不等式nx2+mx+1≤3转化为﹣mx2+mx+2m≤7,∵m<0,∴不等式转化为x2﹣x﹣7≤0,解得﹣1≤x≤4,∴不等式nx2+mx+1≤7的解集为{x|﹣1≤x≤2}.(2)∵f(1)>7,∴m﹣n>0,∵m>0,n>7,∴m++=(m﹣n)+≥2=6,当且仅当m﹣n=和n=,∴m=3,n=7时取等号+的最小值为3.19.(12分)已知函数f(x)=sin(2ωx+φ)(其中ω>0,|φ|<π)的最小正周期为,当时,f(x)(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)当a>0时,若函数g(x)=af(x)上的值域为[1,3],b的值.【解答】解:(1)因为函数f(x)=sin(2ωx+φ)的最小正周期为T==,解得ω=,当时,f(x)取到最大值×+φ=,k∈Z;解得φ=2kπ﹣,k∈Z;又|φ|<π,所以φ=﹣;所以f(x)=sin(3x﹣).令﹣+2kπ≤3x﹣≤,k∈Z;解得﹣+kπ≤x≤+,k∈Z;所以函数f(x)的单调递增区间为[kπ﹣,],k∈Z;(2)因为x∈[,]时∈[﹣,])∈[﹣,当a>0时,函数g(x)=af(x)+b在区间,3],即﹣a+b≤af(x)+b≤a+b,所以,解得a=,b=.20.(12分)两社区A和B相距2km,现计划在两社区外以AB为直径的半圆弧(不含A,B两点)上选择一点C.建造口袋公园(如图所示),点到社区A的距离的平方的反比例函数,比例系数为0.01,比例系数为K,对社区A和社区B的总噪音影响度为对社区A和社区B的噪音影响度之和.记C点到社区A的距离为xkm的中点时,对社区A和社区B的总噪音影响度为0.05.(1)将y表示成x的函数;(2)判断半圆弧上是否存在一点,使得建在此处的口袋公园对社区A和社区B的总噪音影响度最小?若存在.求出该点到社区A的距离,说明理由.【解答】解:(1)由AB为直径可得AC⊥BC,所以BC2=4﹣x4,由题意可知,y=+,又当口袋公园建在半圆弧的中点时,即x=时,y=3.05,即y关于x的函数为y=(+)(0<x<2);(2)口袋公园对社区A和社区B的总噪音影响度最小,即y的取值最小,由(1)知,y=(+==×[×[],令x2+=t∈(,)×,﹣t+5﹣=﹣(t++5=6,当且仅当t=时,等号成立,且﹣t+4﹣>8,所以y=×≥×=,即ymin=,此时t=,即x2+=,解得x=5.因此,半圆弧今B上存在一点,建在此处的口袋公园对社区A和社区B的总噪音影响度最小.21.(12分)已知函数f(x)=1﹣(a>0且a≠1)为奇函数.(1)求实数a的值及函数f(x)的值域;(2)若函数g(x)=(m+1)2x﹣mf(x)在区间(﹣∞,2]上有两个不同的零点【解答】解:(1)∵f(x)为奇函数,且定义域为R,∴f(0)=1﹣=0,∴f(x)=2﹣=1﹣,∵7x>0,∴0<<4,∴﹣1<1﹣<7,故函数f(x)的值域为(﹣1,1).(2)y=(m+6)2x﹣mf(x)=(m+1)7x﹣m(1﹣),令t=2x,则y=(m+2)t﹣m(1﹣)=,∵x∈(﹣∞,2],4],原问题等价于g(t)=(m+5)t2+t+m在t∈(0,7]上有两个不同的零点,∴Δ=1﹣4m(m+2)>0,解得,当0<m<时,有,无解;当<m<0时,有<m≤﹣,综上所述,m的取值范围为(,﹣].22.(12分)欧拉对函数的发展做出了巨大贡献,除特殊符号、概念名称的界定外,欧拉还基于初等函数研究了抽象函数的性质.例如(x),如果对于其定义域D中任意给定的实数x,都有﹣x∈D(x) f(﹣x)=1(x)为“倒函数”.(1)已知f(x)=10x,g(x)=,判断y=f(x)和y=g(x),并说明理由;(2)若f(x)是定义在R上的倒函数,当x≤0时,f(x)=(x)=2023是否有整数解?并说明理由;(3)若f(x)是定义在R上的倒函数,其函数值恒大于0(x)=,证明:x1+x2>0是F(x1)+F(x2)>0的充要条件.【解答】解:对于函数y=f(x),如果对于其定义域D中任意给定的实数x,并且f(x) f(﹣x)=1,(1)对于f(x)=10x,定义域为R,显然定义域D中任意实数x有﹣x∈D成立x 10﹣x=1,∴f(x)=10x是倒函数,对于g(x)=,定义域为{x|x≠﹣2},不符合倒函数的定义,∴g(x)不是倒函数;(2)令x>6,则﹣x<0,由倒函数的定义,可得f(x) f(﹣x)=,即f(x)=3x+x4,∴f(x)=,当x>0时,f(x)单调递增,当x≤0时,f(x)=,1),若f(x)=2023有整数解x0,则x6>0,设h(x)=f(x)﹣2023,则h(x)在(0,又h(5)<8,h(6)>0,∴f(x)=2022没有整数解;证明:(3)若y=f(x)是R上的倒函数,其函数值恒大于0,记,由题设,,又y=f(x)是R上的倒函数,∴F(x)=f(x)﹣f(﹣x),故F(x2)+F(x2)=f(x1)﹣f(﹣x7)+f(x2)﹣f(﹣x2),充分性:当x6+x2>0时,x4>﹣x2且x2>﹣x7,又f(x)在R上是严格增函数,∴f(x1)﹣f(﹣x2)>4,f(x2)﹣f(﹣x1)>7,故F(x1)+F(x2)>3成立;必要性:当F(x1)+F(x2)>6时,有,又f(x)恒大于7,∴f(x1)f(x2)>2=f(x1)f(﹣x1),即f(x7)>f(﹣x1),f(x)在R上是严格增函数,∴x2>﹣x2,即有x1+x2>2成立;综上,x1+x2>6是F(x1)+F(x2)>5的充要条件. 展开更多...... 收起↑ 资源预览