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文档介绍
浙江省2019学年第二学期杭州市高一年级教学质量检测(期末)数学试题 (解析版)
2019-2020学年浙江省杭州市高一第二学期期末数学试卷 一、选择题(共10小题). 1.设集合A={1,2,3,4},B={1,3,5},则A∪B=( ) A.{1,3} B.{1,4} C.{1,3,5} D.{1,2,3,4,5} 2.函数f(x)=log3(2﹣x)的定义域是( ) A.[2,+∞) B.(2,+∞) C.(﹣∞,2] D.(﹣∞,2) 3.已知幂函数y=xn在第一象限内的图象如图所示.若n∈{2,﹣2,,﹣},则与曲线C1,C2,C3,C4对应的n的值依次为( ) A.﹣,﹣2,2, B.2,,﹣2,﹣ C.2,,﹣,﹣2 D.﹣,﹣2,,2 4.要得到函数y=cosx的图象,只需将函数y=sinx的图象( ) A.向左平移 B.向右平移 C.向左平移 D.向右平移 5.已知向量=(,),||=2.若<,>=60°,则|3+|=( ) A. B.2 C. D. 6.已知cos(+α)=,且|α|<,则=( ) A.﹣ B. C.﹣ D. 7.若{an}是公差不为0的等差数列,满足a32+a42=a52+a62,则该数列的前8项和S8=( ) A.﹣10 B.﹣5 C.0 D.5 8.如图,点A,B在圆O上,且点A位于第一象限,圆O与x正半轴的交点是C,点B的坐标为(,﹣),∠AOC=α.若|AB|=1,则sinα=( ) A. B. C. D. 9.若不等式(|x﹣a|﹣b)(2x﹣x2)≤0对任意实数x恒成立,则a+b=( ) A.﹣1 B.0 C.1 D.2 10.已知平面向量,,,对任意实数x,y都有|﹣x|≥|﹣|,|﹣y|≥|﹣|成立.若||=2,则•(﹣)的最大值是( ) A. B.﹣ C. D. 二、填空题:(本大题有7小题,11--14每小题6分,15--17每小题6分,共36分). 11.向量=(1,3),=(n,﹣6),且,则n= ,•= . 12.有一扇形其弧长为6,半径为3,则该弧所对弦长为 ,扇形面积为 . 13.函数f(x)=sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<的部分图象如图所示,若A(2,3)(点A为图象的一个最高点),B(﹣,0),则ω= ,φ= 14.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时f(x)=3x+m(m为常数),则m= ,f(﹣log35)的值为 . 15.在数列{an}中,a1=a2=1,a3=2,且数列{}为等比数列,则an= . 16.如图,在边长为1的正方形ABCD中,P,Q分别在边BC,CD上,且PB+QD=PQ,则∠PAQ的大小为 . 17.已知函数f(x)=,函数g(x)=f(x)﹣2x恰有两个不同的零点,则实数a的取值范围是 . 三、解答题:(本大题有5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤). 18.设集合M={x|(x+a)(x﹣1)≤0}(a>0),N={x|4x2﹣4x﹣3<0}. (Ⅰ)若M∪N={x|﹣2≤x<},求实数a的值; (Ⅱ)若(∁RM)∪N=R.求实数a的取值范围. 19.已知函数f(x)=2sin2(+x)﹣cos2x,x∈[,]. (Ⅰ)求f(x)的最大值和最小值; (Ⅱ)若不等式|f(x)﹣m|<2在x∈[,]上恒成立,求实数m的取值范围. 20.已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn+1=2an+Sn,且a3+2是a2,a4的等差中项. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式an; (Ⅱ)若bn=﹣anlog2an,求数列{bn}的前n项和Tn. 21.在锐角△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,sinA=,sinB=,AB边上中线CD长为4. (Ⅰ)求cosC; (Ⅱ)求△ACD的面积. 22.定义函数fa(x)=4x﹣(a+1)•2x+a,其中x为自变量,a为常数. (Ⅰ)若函数fa(x)在区间[0,2]上的最小值为﹣1,求a的值; (Ⅱ)集合A={x|f3(x)≥f(0)},B={x|fa(x)+fa(2﹣x)=f2(2)},且(∁RA)∩B≠∅,求a的取值范围. 参考答案 一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分). 1.设集合A={1,2,3,4},B={1,3,5},则A∪B=( ) A.{1,3} B.{1,4} C.{1,3,5} D.{1,2,3,4,5} 【分析】进行并集的运算即可. 解:因为集合A={1,2,3,4},B={1,3,5}, 故A∪B={1,2,3,4,5}. 故选:D. 2.函数f(x)=log3(2﹣x)的定义域是( ) A.[2,+∞) B.(2,+∞) C.(﹣∞,2] D.(﹣∞,2) 【分析】令对数函数的真数2﹣x>0,求出x的范围,写出区间或集合形式即为函数的定义域. 解:要使函数有意义,需满足: 2﹣x>0, 解得x<2. 所以函数的定义域为:(﹣∞,2). 故选:D. 3.已知幂函数y=xn在第一象限内的图象如图所示.若n∈{2,﹣2,,﹣},则与曲线C1,C2,C3,C4对应的n的值依次为( ) A.﹣,﹣2,2, B.2,,﹣2,﹣ C.2,,﹣,﹣2 D.﹣,﹣2,,2 【分析】由图象可知:C1的指数n>1,C2的指数0<n<1,C3,C4的指数小于0,且C3的指数大于C4的指数. 解:由图象可知:C1的指数n>1,C2的指数0<n<1, C3,C4的指数小于0,且C3的指数大于C4的指数. 据此可得:答案为C. 故选:C. 4.要得到函数y=cosx的图象,只需将函数y=sinx的图象( ) A.向左平移 B.向右平移 C.向左平移 D.向右平移 【分析】由条件利用诱导公式的应用,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得结论. 解:由于函数y=cosx=sin(x+),故将函数y=sinx的图象沿x轴向左平移个长度单位可得函数y=cosx的图象, 故选:C. 5.已知向量=(,),||=2.若<,>=60°,则|3+|=( ) A. B.2 C. D. 【分析】由已知求得,进一步求得,再由,展开后代入数量积求解. 解:∵=(,),∴, 又||=2,<,>=60°,∴. 则=9+6+4=19. ∴|3+|=. 故选:A. 6.已知cos(+α)=,且|α|<,则=( ) A.﹣ B. C.﹣ D. 【分析】由题意利用同角三角函数的基本关系求得tanα,再利用二倍角公式,求得要求式子的值. 解:∵已知cos(+α)=﹣sinα=,即 sinα=﹣,且|α|<, ∴cosα==,∴tanα===﹣. 则==tanα=﹣, 故选:A. 7.若{an}是公差不为0的等差数列,满足a32+a42=a52+a62,则该数列的前8项和S8=( ) A.﹣10 B.﹣5 C.0 D.5 【分析】由已知结合等差数列的性质可求a5+a3+a6+a4=0,然后结合等差数列的性质及求和公式即可求解. 解:由{an}是公差不为0的等差数列,满足a32+a42=a52+a62, 所以a52﹣a32+a62﹣a42=(a5﹣a3)(a5+a3)+(a6﹣a4)(a6+a4)=0 所以2d(a5+a3)+2d(a6+a4)=0 因为d≠0, 所以a5+a3+a6+a4=0, 由等差数列的性质可得,a5+a4=a6+a3=0 则该数列的前8项和S8=4(a1+a8)=4(a5+a4)=0 故选:C. 8.如图,点A,B在圆O上,且点A位于第一象限,圆O与x正半轴的交点是C,点B的坐标为(,﹣),∠AOC=α.若|AB|=1,则sinα=( ) A. B. C. D. 【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义求出cos(60°﹣α) 和sin(60°﹣α) 的值,再利用两角差的正弦公式求得sinα=sin[60°﹣(60°﹣α)]的值. 解:∵A,B在圆O上,且点A位于第一象限,圆O与x正半轴的交点是C,点B的坐标为(,﹣), 故圆的半径为1, ∵∠AOC=α,|AB|=1,故△AOB为等边三角形,∠BOC=60°﹣α, cos∠BOC=cos(60°﹣α)=,sin∠BOC=sin(60°﹣α)=. 则sinα=sin[60°﹣(60°﹣α)]=sin60°cos(60°﹣α)﹣cos60°sin(60°﹣α)= •﹣•=, 故选:B. 9.若不等式(|x﹣a|﹣b)(2x﹣x2)≤0对任意实数x恒成立,则a+b=( ) A.﹣1 B.0 C.1 D.2 【分析】考虑二次不等式2x﹣x2≥0和2x﹣x2≤0的解集,可得|x﹣a|﹣b≤0,以及|x﹣a|﹣b≥0恒成立,结合绝对值函数的图象,解不等式可得所求值. 解:不等式(|x﹣a|﹣b)(2x﹣x2)≤0对任意实数x恒成立, 由于2x﹣x2≥0的解集为[0,2],可得|x﹣a|﹣b≤0在x∈[0,2]恒成立, 可得|0﹣a|﹣b≤0,且|2﹣a|﹣b≤0, 即a+b≥0且a+b≥2, 解得a+b≥2, 又2x﹣x2≤0的解集为(﹣∞,0]∪[2,+∞),可得|x﹣a|﹣b≥0在x∈(﹣∞,0]∪[2,+∞)恒成立, 可得|0﹣a|﹣b≥0,或|2﹣a|﹣b≥0, 即a+b≤0或a+b≤2, 解得a+b≤2, 综上可得a+b=2, 故选:D. 10.已知平面向量,,,对任意实数x,y都有|﹣x|≥|﹣|,|﹣y|≥|﹣|成立.若||=2,则•(﹣)的最大值是( ) A. B.﹣ C. D. 【分析】由题意画出图形,知B,C在以MA为直径的圆上,过O作OD∥AC,交MC 于E,交圆于D,在OD上的射影最长为|ED|,•(﹣)==|DE|•|AC|,设∠AMC=θ,则|AC|=2sinθ,|OE|=sinθ,可得|DE|=1﹣|OE|=1﹣sinθ,代入•(﹣)=|DE|•|AC|.整理后利用二次函数求最值. 解:如图, 设,,, 若对任意实数x,y都有|﹣x|≥|﹣|,|﹣y|≥|﹣|成立, 则B,C在以MA为直径的圆上,过O作OD∥AC,交MC于E,交圆于D, 在OD上的射影最长为|ED|, •(﹣)==|DE|•|AC|. 设∠AMC=θ,则|AC|=2sinθ,|OE|=sinθ, |DE|=1﹣|OE|=1﹣sinθ, ∴•(﹣)=2sinθ(1﹣sinθ)=﹣2sin2θ+2sinθ, 则当sinθ=时,•(﹣)有最大值为. 故选:A. 二、填空题:(本大题有7小题,11--14每小题6分,15--17每小题6分,共36分). 11.向量=(1,3),=(n,﹣6),且,则n= ﹣2 ,•= ﹣20 . 【分析】利用向量共线定理即可得出n,再利用平面向量数量积的运算得到 解:因为,所以3n=﹣6,解得n=﹣2, 则=(1,3)•(﹣2,﹣6)=﹣2﹣18=﹣20, 故答案为:﹣2,﹣20. 12.有一扇形其弧长为6,半径为3,则该弧所对弦长为 6sin1 ,扇形面积为 9 . 【分析】利用弧长公式可求扇形所对的圆心角α,由余弦定理即可求得该弧所对弦长,利用扇形的面积公式即可得解. 解:∵扇形其弧长为6,半径为3, ∴扇形所对的圆心角α==2, ∴由余弦定理可得该弧所对弦长为:====6sin1. ∴扇形面积S=r2α==9. 故答案为:6sin1,9. 13.函数f(x)=sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<的部分图象如图所示,若A(2,3)(点A为图象的一个最高点),B(﹣,0),则ω= ,φ= ﹣ 【分析】由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式. 解:∵函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0,o>0,|φ|<的部分图象如图所示, 若A(2,3)(点A为图象的一个最高点),B(﹣,0), 则A=3,•=2+,∴ω=. 结合五点法作图,可得×2+φ=,∴φ=﹣,f(x)=3sin(x﹣), 故答案为:;﹣. 14.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时f(x)=3x+m(m为常数),则m= ﹣1 ,f(﹣log35)的值为 ﹣4 . 【分析】由题设条件可先由函数在R上是奇函数求出参数m的值,求函数函数的解板式,将x=﹣log35代入解析式即可求得所求的函数值. 解:由题意,f(x)是定义在R上的奇函数, 当x≥0时f(x)=3x+m(m为常数), ∴f(0)=30+m=0,解得m=﹣1, 故有x≥0时f(x)=3x﹣1, ∴f(﹣log35)=﹣f(log35)=﹣(﹣1)=﹣(5﹣1)=﹣4, 故答案为:﹣1,﹣4. 15.在数列{an}中,a1=a2=1,a3=2,且数列{}为等比数列,则an= 2 . 【分析】由已知结合等比数列的通项公式及累乘法即可直接求解. 解:由题意可得,=1,=2, 故数列{}是以1为首项,以2为公比的等比数列, 所以=2n﹣1即×, =1, =2, … =2n﹣2, 以上n﹣1个式子相乘可得,=1×2×22×…×2n﹣2=2(1+2+…+n﹣2)=2. 故答案为:2. 16.如图,在边长为1的正方形ABCD中,P,Q分别在边BC,CD上,且PB+QD=PQ,则∠PAQ的大小为 45° . 【分析】根据题意,设PB=x,QD=y,△PAQ中,由余弦定理可得,cos∠PAQ=,化简即可得cos∠PAQ=.因为0°<∠PAQ<90°,所以∠PAQ=45°. 解:由题设PB=x,QD=y, 则PA=,AQ=,PQ=x+y, 在△PAQ中,由余弦定理可得, cos∠PAQ=== ∵△PCQ中,PC2+CQ2=PQ2,∴(1﹣x)2+(1﹣y)2=(x+y)2,得xy+x+y=1. ∴====. 即cos∠PAQ=. ∵0°<∠PAQ<90°,∴∠PAQ=45°. 故答案为:45°. 17.已知函数f(x)=,函数g(x)=f(x)﹣2x恰有两个不同的零点,则实数a的取值范围是 [﹣3,﹣1)∪[3,+∞) . 【分析】本题利用g(x)=f(x)﹣2x得到g(x)的图象,通过分析图象和x轴交点,结合分段函数的性质,求出a的范围. 解:∵g(x)=f(x)﹣2x=. ∴g(x)的图象如图 ∵g(x)恰有2个不同的零点,∴g(x)图象与x轴有两个不同的交点. ∵若x≤a时,g(x)有两个零点, 则令x2+4x+3=0,得x=﹣3或x=﹣1; 则x>a时,没有零点, ∴a≥3. ∵若x≤a时,g(x)有一个零点; 则x>a时,g(x)=3﹣x有一个零点, ∴﹣3≤a<﹣1. 故答案为[﹣3,﹣1)∪[3,+∞). 三、解答题:(本大题有5小题,共74分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤). 18.设集合M={x|(x+a)(x﹣1)≤0}(a>0),N={x|4x2﹣4x﹣3<0}. (Ⅰ)若M∪N={x|﹣2≤x<},求实数a的值; (Ⅱ)若(∁RM)∪N=R.求实数a的取值范围. 【分析】(Ⅰ)化简集合M、N,根据并集的定义求出a的值; (Ⅱ)根据补集与并集的定义,结合实数集的概念,即可求出a的取值范围. 解:全集为R,集合M={x|(x+a)(x﹣1)≤0}={x|﹣a<x<1}(a>0), 集合N={x|4x2﹣4x﹣3<0}={x|﹣<x<}. (Ⅰ)若M∪N={x|﹣2≤x<},则﹣a=﹣2, 解得a=2; (Ⅱ)∁RM={x|x≤﹣a或x≥1}, 若N∪(∁RM)=R,则﹣a≥﹣, 解得a≤, 则实数a的取值范围是0<a≤. 19.已知函数f(x)=2sin2(+x)﹣cos2x,x∈[,]. (Ⅰ)求f(x)的最大值和最小值; (Ⅱ)若不等式|f(x)﹣m|<2在x∈[,]上恒成立,求实数m的取值范围. 【分析】(Ⅰ)利用降幂公式将f(x)化简为f(x)=1+2sin(2x﹣),即可求得f(x)的最大值和最小值; (Ⅱ)|f(x)﹣m|<2⇔f(x)﹣2<m<f(x)+2,而x∈[,],可求得2x﹣∈[,],从而可求得f(x)max=3,f(x)min=2,于是可求实数m的取值范围. 解:(Ⅰ)∵f(x)=[1﹣cos(+2x)]﹣cos2x =1+sin2x﹣cos2x =1+2sin(2x﹣), 又∵x∈[,], ∴≤2x﹣≤,即2≤1+2sin(2x﹣)≤3, ∴f(x)max=3,f(x)min=2. (Ⅱ)∵|f(x)﹣m|<2⇔f(x)﹣2<m<f(x)+2, ∵x∈[,], 由(1)可知,f(x)max=3,f(x)min=2, ∴m>f(x)max﹣2=1且m<f(x)min+2=4, ∴1<m<4,即m的取值范围是(1,4). 20.已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn+1=2an+Sn,且a3+2是a2,a4的等差中项. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式an; (Ⅱ)若bn=﹣anlog2an,求数列{bn}的前n项和Tn. 【分析】(Ⅰ)利用数列的递推关系式的应用求出数列的通项公式. (Ⅱ)利用(Ⅰ)的结论,进一步利用乘公比错位相减法的应用求出数列的和. 解:(Ⅰ)数列{an}的前n项和Sn满足Sn+1=2an+Sn, 所以:Sn+1﹣Sn=2an,整理得an+1=2an, 所以数列{an}是以a1为首项,2为公比的等比数列. 由于a3+2是a2,a4的等差中项, 所以2a3+4=a2+a4, 整理得:a1=2. 所以. (Ⅱ)由(Ⅰ)得:bn=﹣anlog2an=﹣n•2n, 设①, 2②, ①﹣②得:==(1﹣n)•2n+1﹣2. 21.在锐角△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,sinA=,sinB=,AB边上中线CD长为4. (Ⅰ)求cosC; (Ⅱ)求△ACD的面积. 【分析】(I)由已知结合同角平方关系及和角余弦公式,结合诱导公式即可求解; (II)结合正弦定理及余弦定理及平行四边形性质求出b,c,然后结合三角形的面积公式可求. 解:(I)因为sinA=,sinB=, 所以cosA=,cosB=, 所以cosC=﹣cos(A+B)=﹣cosAcosB+sinAsinB, ==, (II)由正弦定理可得,=,设a=2x,b=3x, 由余弦定理可得,c2=a2+b2﹣2abcosC=10x2,① 由平行四边形两对角线平方和等于四边平方和, 故c2+64=2(4+9)x2, 所以c2=26x2﹣64,② ①②联立可得,x2,b=6,c=2. ∴==×=. 22.定义函数fa(x)=4x﹣(a+1)•2x+a,其中x为自变量,a为常数. (Ⅰ)若函数fa(x)在区间[0,2]上的最小值为﹣1,求a的值; (Ⅱ)集合A={x|f3(x)≥f(0)},B={x|fa(x)+fa(2﹣x)=f2(2)},且(∁RA)∩B≠∅,求a的取值范围. 【分析】(Ⅰ)若当x∈[0,2]时,换元,得到φ(t)=t2﹣(a+1)t+a,t∈[1,4],分类讨论,利用函数fa(x)的最小值为﹣1,求a之值; (II)令t=,则t∈[4,5),方程(t2﹣8)﹣(a+1)t+2a﹣6在[4,5)上有解,也等价于方程在t∈[4,5)上有解,利用基本不等式,即可求a的取值范围. 解:(Ⅰ)令t=2x,∵x∈[0,2],∴t∈[1,4], 设φ(t)=t2﹣(a+1)t+a,t∈[1,4], 1°当,即a≤1时,fmin(x)=φ(1)=0,与已知矛盾; 2°当,即, 解得a=3或a=﹣1,∵1<a<7,∴a=3; 3°当,即a≥7,fmin(x)=φ(4)=16﹣4a﹣4+a=1, 解得,但与a≥7矛盾,故舍去, 综上所述,a的值为3. (Ⅱ)∁UA={x|4x﹣4•2x+3<0}={x|0<x<log23}, B={x|4x﹣(a+1)•2x+a+42﹣x﹣(a+1)•22﹣x+a=6}=. 由已知(∁UA)∩B≠∅即﹣(a+1)()+2a﹣6=0在(0,log23)内有解, 令t=,则t∈[4,5),方程(t2﹣8)﹣(a+1)t+2a﹣6在[4,5)上有解, 也等价于方程在t∈[4,5)上有解, ∵在t∈[4,5)上单调递增, ∴h(t)∈[﹣1,2), 故所求a的取值范围是[﹣1,2).查看更多