云南省文山壮族苗族自治州砚山县第一中学2024-2025学年高一上学期期末考试数学试题(含详解)

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云南省文山壮族苗族自治州砚山县第一中学2024-2025学年高一上学期期末考试数学试题(含详解)

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云南省砚山县第一中学2024-2025学年高一上学期期末考试
高一数学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷.草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
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,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,且,则( )
A. 8或20 B. 8或-20 C. 或20 D. 或
2.设实数满足,函数的最小值为( )
A. B. C. D. 6
3.对于实数,,,下列命题中是真命题的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若且,则 D. 若,,则
4.已知函数是定义在上的奇函数,若,则( )
A. 3 B. C. 1 D.
5.已知函数,,以下结论正确的( )
A. 函数的图象关于直线对称
B. 函数的图象关于点中心对称
C. 函数没有最大值
D. 若方程有两个解,则
6.已知函数(a>0且a≠1)是R上的单调函数,则a的取值范围是( )
A. (0,] B. [) C. [] D. (]
7.将函数图象向右平移个单位得到奇函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知圆心角为的扇形的弧长为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.下列各式不正确的是( )
A. B. C. D.
10.函数f(x)=b(x-a)2(x-b)的图象可以是( )
A. B.
C. D.
11.已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 是的一个周期 B. 的图象关于点对称
C. 为奇函数 D. 在区间上的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.若,则的最小值为_________.
13.设函数,存在最大值,则的取值范围是__________.
14.已知,,则的值为_________.
四、解答题:本题共5 小题,其中第 15 题 13 分,第 16、17 题 15 分,第18、19题17分,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(1)设,证明:的充要条件为.
(2)设,求证:至少有一个为负数.
16.(2023·江苏省扬州市高邮市月考)已知函数是奇函数.
(1)求的定义域及实数的值;
(2)用单调性定义判定的单调性.
17.已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
18.已知函数.
(1)若在上的最小值为,求的值;
(2)若函数恰有3个零点,求的取值范围.
19.已知函数f(x)=4sincos ωx在x=处取得最值,其中ω∈(0,2).
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.若α为锐角,且g(α)=-,求cos α的值.
一、单选题
1.【答案】A
【解析】依题意,由集合元素的互异性可知,且中有1或2个元素:
①若中只有1个元素,则,所以方程只有一个实数根,所以,解得,
当时,,所以,此时,
当时,,所以,此时,
②若中有2个元素,则,所以方程有两个实数根,所以,
且为方程的两根,所以,解得,满足,
原方程即为,解得或,所以,此时,
所以或20.
故选:A.
2.【答案】A
【解析】由题意,所以,
所以,

当且仅当,即时等号成立,满足条件,
所以函数的最小值为.
故选:A.
3.【答案】D
【解析】选项,当时,,故A错误;
选项B,当时,若取,,则,故B错误;
选项C,当且,若取,,,,则,故C错误;
选项D,当,时,成立,则D正确;
故选:D.
4.【答案】A
【解析】依题意,因为,所以,
所以,
又因为是定义在上的奇函数,所以,
则,所以,
又因为,所以.
故选:A.
5.【答案】B
【解析】对于A选项,因为,
可知不是偶函数,所以的图象不关于直线对称,故A错误;
对于B选项,因为,
可得是奇函数,即函数关于原点对称,
所以原函数关于点中心对称,故B正确;
对于C选项,当时,,
当时,
因为,所以,
所以,
所以函数有最大值为4,故C错误;
对于D选项,因为,
所以由可得,
即,
若则方程有唯一解为,不满足题意,
若要使方程有两个解,则,
解得且故D错误
故选:B.
6.【答案】C
【解析】当时函数为单调递减,,所以分段函数为单调递减,
当时,,
当时,在递减,即,
当时,对应的值大于等于对应的值,
即,
所以解得,所以选择C.
7.【答案】B
【解析】根据题意可得:,
为奇函数,
,,
,.
故选:B.
8.【答案】D
【解析】先将角化成弧度制,圆心角,由弧长公式,得,
所以该扇形的面积为.
故选:D.
二、多选题
9.【答案】ABC
【解析】对于A,,故A错误;
对于B,,故B错误;
对于C,当时,,,,故C错误;
对于D,,故D正确.
故选:ABC.
10.【答案】BC
【解析】对于函数,令,可得,所以函数有零点和,
因为时二重根,所以是不变号零点,是变号零点,
对于A选项,由图可知,左侧零点附近不变号,所以该零点是,右侧零点是变号零点,则,此时,不成立,故A错误;
对于B选项,由图可知,右侧零点为不变号零点,左侧零点为变号零点,
此时,当,,当,,当时,,满足图象,故B正确;
对于C选项,由图可知,左侧零点是,右侧零点是且,对于,当时,,当时,,当时,,满足图象,故C正确;
对于D选项,由图可知,左侧零点是,右侧零点是且,对于,当时,,与图象不符,故D错误.
故选:BC.
11.【答案】BD
【解析】选项A:根据余弦函数周期公式(为前面系数),这里,所以,不是其周期,A错误.
选项B:令,,解得,,当时,,此时,所以的图象关于点对称,B正确.
选项C:,,所以不是奇函数,C错误.
选项D:当时,,此时,所以,最大值为,D正确.
综上,答案选BD.
三、填空题
12.【答案】7
【解析】因为,则,
当且仅当解得()时取等号,所以的最小值为7.
13.【答案】
【解析】①当时,函数在上的解析式为,所以为单调递减,因此不存在最大值;
②当时,,当时,,
故函数存最大值;
③当时,故函数在上单调递增,在上单调递减,所以函数在处取最大值,故时,,
当时,函数在上单调递增,此时 ,因为存在最大值,所以,解得,又因为,所以 ;
④当时,函数在上单调递减, ,
在上单调递增,此时所以存在最大值,则,解得,又,故;
综上,的取值范围是时函数存在最大值.
14.【答案】
【解析】,,故,
所以.
四、解答题
15.【答案】解:(1)充分性:若,则,

,,.
必要性:将两边同时平方,得
,.
(2)方法一:假设,
,,


,,
,与矛盾,
至少有一个为负数.
方法二:假设,
,,
,,
与矛盾,至少有一个为负数.
16.【答案】解:(1)由,得,
所以的定义域为,
因为是奇函数,则,
即,即,
所以,则,所以.
(2),,

由,得,,,
则,即,
所以在上单调递减,
同理在上单调递减.
17.【答案】解:(1)函数是定义在上的奇函数,当时,,
当时,则,则,
则,
又因为,故.
(2)因为当时,,且在上为增函数,
故函数在定义域上为增函数,
由可得,
所以,解得.
18.【答案】解:(1)①当时,在上单调递增,所以在上没有最小值;
当时,因为,,所以,
而在上的最小值为,
所以,即,即,
因为,所以,解得,故;
(2)令(*),
因为,所以.
令,则,且(*)式等价于
如图所示,作出的图象
因为恰有3个零点,所以有两个不相等的实数根,,且,
令,
则,解得,
综上所述,的取值范围是.
19.【答案】解 (1)f(x)=4sincos ωx
=4cos ωx
=2sin ωxcos ωx-2cos2ωx
=sin 2ωx-cos 2ωx-
=2sin-.
∵函数f(x)在x=处取得最值,
∴2ω×-=kπ+,k∈Z,
解得ω=2k+,k∈Z.
又ω∈(0,2),∴ω=,
∴f(x)=2sin-,
∴最小正周期T=.
(2)将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,得到函数y=2sin-=2sin-的图象,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变,得到函数y=2sin-的图象,
即g(x)=2sin-.
∵α为锐角,g(α)=2sin-=-,
∴sin=,
∴cos= =,
∴cos α=cos
=cos-sin
=×-×
=.

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