河北省石家庄市正定中学2015-2016学年高一上学期期末数学试题

已知全集U=R,A={y|y=2x+1},B={x|lnx≥0},则A∩B=(  )                                         

A.{x|x≥1}              B.{x|x>1}              C.{x|0<x<1}              D.∅

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知识点:3.集合的基本运算

B

【考点】交集及其运算.

【专题】计算题;集合思想;定义法;集合.

【分析】求解函数的值域化简A,求解对数不等式化简B,然后取交集得答案.

【解答】解:∵A={y|y=2x+1}=(1,+∞),B={x|lnx≥0}=(1,+∞),

∴A∩B=(1,+∞).

故选:B.

【点评】本题考查交集及其运算,考查了函数值域的求法,训练了对数不等式的解法,是基础题.

     

定义在R的奇函数f(x),当x<0时,f(x)=﹣x2+x,则f(2)等于(  )                                         

A.4              B.6              C.﹣4              D.﹣6

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知识点:5.奇偶性与周期性

B

【考点】函数奇偶性的性质.

【专题】计算题;方程思想;转化法;函数的性质及应用.

【分析】根据函数奇偶性的性质进行转化求解即可.

【解答】解:∵定义在R的奇函数f(x),当x<0时,f(x)=﹣x2+x,

∴f(2)=﹣f(﹣2)=﹣[﹣(﹣2)2﹣2]=6,

故选:B

【点评】本题主要考查函数值的计算,利用函数奇偶性的性质进行转化是解决本题的关键.

     

已知向量=(1,2),2+=(3,2),则(  )                                         

A. =(1,﹣2)              B. =(1,2)              C. =(5,6)              D. =(2,0)

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知识点:3.平面向量的基本定理及其坐标表示

A

【考点】平面向量的坐标运算.

【专题】平面向量及应用.

【分析】设出,利用向量的坐标运算求解即可.

【解答】解:设=(x,y),

向量=(1,2),2+=(3,2),

可得(2+x,4+y)=(3,2),解得x=1,y=﹣2.

=(1,﹣2).

故选:A.

【点评】本题考查向量的坐标运算,基本知识的考查.

     

已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,则满足f(2x﹣1)<f()的x的取值范围是(  )                                         

A.()              B.[)              C.()              D.[

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知识点:3.单调性与最大(小)值

D

【考点】函数单调性的性质.

【专题】函数的性质及应用.

【分析】由函数的单调性的性质可得 0≤2x﹣1<,由此求得x的取值范围.

【解答】解:∵函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,则满足f(2x﹣1)<f(),

∴0≤2x﹣1<,解得≤x<

故选D.

【点评】本题主要考查函数的单调性的性质,属于基础题.

     

下列函数中,既在定义域上是增函数且图象又关于原点对称的是(  )                                         

A.y=﹣              B.y=lg(﹣1)              C.y=2x              D.y=2x+2﹣x

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知识点:15.函数的图像

C

【考点】函数的图象.

【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用.

【分析】逐一判断各个函数在它的定义域上的单调性以及奇偶性,从而得出结论.

【解答】解:由于y=﹣在定义域{x|x≠0}上没有单调性,故排除A;

由于y=lg(﹣1)的定义域不关于原点对称,故它不是奇函数,故它的图象一定不关于原点对称,故排除B;

由于y=2x在定义域R上是单调递增函数,且是奇函数,故它的图象关于原点对称,故满足条件;

由于 y=2x+2﹣x是偶函数,它的图象关于y轴对称,故不满足条件,

故选:C.

【点评】本题主要考查函数的单调性和奇偶性的判断,函数的图象特征,属于中档题.

     

函数f(x)=x5+x﹣3的零点所在的区间是(  )                                         

A.[0,1]              B.[1,2]              C.[2,3]              D.[3,4]

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知识点:13.函数与方程

B

【考点】函数零点的判定定理.

【专题】函数的性质及应用.

【分析】利用函数的单调性和函数零点的判定定理即可得出.

【解答】解:由函数f(x)=x5+x﹣3可知函数f(x)在R上单调递增,又f(1)=1+1﹣3=﹣1<0,f(2)=25+2﹣3>0,

∴f(1)f(2)<0,

因此函数f(x)在(1,2)上存在唯一零点.

故选B.

【点评】本题考查了函数的单调性和函数零点的判定定理,属于基础题.

     

若α,β都是锐角,且,则cosβ=(  )                                         

A.              B.              C.              D.

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知识点:4.和角公式与倍(半)角公式

A

【考点】两角和与差的余弦函数.

【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.

【分析】由条件利用同角三角函数的基本关系,两角差的三角公式,求得cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]的值.

【解答】解:∵α,β都是锐角,且

∴cosα==,cos(α﹣β)==

则cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]=cosαcos(α﹣β)+sinαsin(α﹣β)=+

=

故选:A.

【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系,两角差的三角公式的应用,属于基础题.

     

函数f(x)=sin(2x+φ)|φ|<)的图象向左平移个单位后关于原点对称,则φ等于(  )                                         

A.              B.﹣              C.              D.

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知识点:7.函数y=Asin(wx+@)+B

D

【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.

【专题】三角函数的图像与性质.

【分析】由条件根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的对称性可得+φ=kπ,kz,由此根据|φ|<求得φ的值.

【解答】解:函数f(x)=sin(2x+φ)φ|<)的图象向左平移个单位后,得到函数y=sin[2(x+)+φ]=sin(2x++φ)的图象,

再根据所得图象关于原点对称,可得+φ=kπ,kz,∴φ=﹣

故选:D.

【点评】本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的对称性,属于基础题.

     

函数y=ln(﹣x2﹣2x+8)的单调递减区间是(  )                                         

A.(﹣∞,﹣1)              B.(﹣1,2)              C.(﹣4,﹣1)              D.(﹣1,+∞)

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知识点:3.导数在研究函数中的应用

B

【考点】对数函数的图象与性质.

【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.

【分析】根据对数函数的性质求出x的范围,令t(x)=﹣x2﹣2x+8,根据二次函数的性质求出t(x)的递减区间,从而结合复合函数的单调性求出函数y=ln(﹣x2﹣2x+8)的单调递减区间即可.

【解答】解:由题意得:﹣x2﹣2x+8>0,解得:﹣4<x<2,

∴函数的定义域是(﹣4,2),

令t(x)=﹣x2﹣2x+8,对称轴x=﹣1,

∴t(x)在(﹣1,2)递减,

∴函数y=ln(﹣x2﹣2x+8)的单调递减区间是(﹣1,2),

故选:B.

【点评】本题考查了二次函数、对数函数的性质,考查复合函数的单调性问题,是一道基础题.

     

已知=(2,m),=(﹣1,m),若(2)⊥,则||=(  )                                         

A.2              B.3              C.4              D.5

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知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)

B

【考点】向量的模.

【专题】计算题;对应思想;向量法;平面向量及应用.

【分析】化简可得2=(5,m),故(5,m)(﹣1,m)=0,从而求得m2=5,从而求||.

【解答】解:2=2(2,m)﹣(﹣1,m)=(5,m),

∵(2)⊥

∴(5,m)(﹣1,m)=0,

即5﹣m2=0,即m2=5,

故||==3;

故选:B.

【点评】本题考查了平面向量的线性运算及数量积的应用,同时考查了向量的模的求法.

     

已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)( A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则φ=(  )                                         

A.              B.              C.              D.

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知识点:7.函数y=Asin(wx+@)+B

B

【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;正弦函数的图象.

【专题】三角函数的图像与性质.

【分析】结合函数的图象,由函数的最值求出A,由周期求出ω,再由求出φ的值.

【解答】解:由图可知A=2,,故ω=2,

所以

所以

故选:B.

【点评】本题主要考查利用y=Asin(ωx+φ)的图象特征,由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,属于中档题.

     

已知函数f(x)=若函数g(x)=f[f(x)]﹣2的零点个数为(  )

A.3              B.4              C.5              D.6

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知识点:13.函数与方程

B

【考点】函数零点的判定定理.

【专题】数形结合;方程思想;转化思想;转化法;函数的性质及应用.

【分析】函数f(x)=,通过对x分类讨论可得f(x)=.进而解出即可.

【解答】解:∵函数f(x)=

∴f(x)=

∴x(﹣∞,log23)时,f(f(x))=[0,3],令f(f(x))=2,解得x=log2(1+log23).

同理可得:x[log23,2)时, =2,解得x=

x时, =2,解得x=

时, =2,解得x=1+

综上可得:函数g(x)=f[f(x)]﹣2的x零点个数为4.

故选:B.

【点评】本题考查了函数的性质、不等式的解法、简易逻辑的判定方法,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于难题.

     

若a=0.32,b=log20.3,c=20.3,则a,b,c的大小关系(由小到大是)  .             

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知识点:16函数值的大小比较

b<a<c

【考点】对数值大小的比较.

【专题】计算题.

【分析】由0<a=0.32<1,b=log20.3<log21=0,c=20.3>20=1,能判断a,b,c的大小关系.

【解答】解:∵0<a=0.32<1,

b=log20.3<log21=0,

c=20.3>20=1,

∴b<a<c.

故答案为:b<a<c.

【点评】本题考查a,b,c的大小关系的判断,解题时要认真审题,注意对数函数、指数函数的性质的灵活运用.

     

化简2sin15°sin75°的值为  .                                         

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知识点:4.和角公式与倍(半)角公式

【考点】二倍角的正弦.

【专题】计算题;转化思想;三角函数的求值.

【分析】利用诱导公式,二倍角的正弦函数公式化简所求后,利用特殊角的三角函数值即可得解.

【解答】解:2sin15°sin75°

=2sin15°sin(90°﹣15°)

=2sin15°cos15°

=sin30°

=

故答案为:

【点评】本题主要考查了诱导公式,二倍角的正弦函数公式,特殊角的三角函数值在三角函数化简求值中的应用,属于基础题.

     

若tanα,tanβ是方程x2﹣3x+4=0的两个根,则tan(α+β)=  .                           

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知识点:4.和角公式与倍(半)角公式

【考点】两角和与差的正切函数.

【专题】计算题;方程思想;数学模型法;三角函数的求值.

【分析】利用一元二次方程的根与系数的关系求出tanα+tanβ=,tanαtanβ=4,代入两角和的正切得答案.

【解答】解:∵tanα,tanβ是方程x2﹣3x+4=0的两个根,

∴tanα+tanβ=,tanαtanβ=4,

∴tan(α+β)=

故答案为:

【点评】本题考查一元二次方程的根与系数的关系的应用,考查了两角和与差的正切,是基础题.

     

在菱形ABCD中,对角线AC=4,E为CD的中点,则=   .                                         

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知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)

12

【考点】平面向量数量积的运算.

【专题】计算题;转化思想;向量法;平面向量及应用.

【分析】设菱形的边长为a,运用向量的加法运算和中点的向量表示,结合向量数量积的性质:向量的平方即为模的平方,运用整体代入,计算即可得到所求值.

【解答】解:设菱形的边长为a,

=+,可得2=2+2+2

即有16=2a2+2

即a2+=8,

=(+)(+

=(+)(+

=2+2+

=(a2+)=×8=12.

故答案为:12.

【点评】本题考查向量的运算,主要考查向量的数量积的性质:向量的平方即为模的平方,考查运算能力,属于中档题.

     

已知坐标平面上的直线与x,y轴分别相交于A(3,0),B(0,3)两点,点C(cosα,sinα),其中.                                         

(1)若,求角α的值;                                         

(2)若,求sin2α的值.                                         

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知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)

【考点】向量的模;平面向量数量积的运算;二倍角的正弦.

【专题】计算题.

【分析】(1)先求出的坐标,根据化简可得cosα=sinα,再由α的范围求出α的值.

(2)根据,化简可得 (cosα+sinα )=,再平方可得sin2α 的值.

【解答】解:(1)∵ =(cosα﹣3,sinα ),=(cosα,sinα﹣3),

∴(cosα﹣3)2+sin2α=cos2α+(sinα﹣3)2

化简可得 cosα=sinα.

,∴α=

(2),则 (cosα﹣3)cosα+sinα (sinα﹣3)=﹣1,

化简可得 (cosα+sinα )=

平方可得 1+sin2α=,∴sin2α=﹣

【点评】本题主要考查两个向量坐标形式的运算,求向量的模的方法,二倍角公式的应用,属于基础题.

     

已知(ω>0),记f(x)=.且f(x)的最小正周期为π.                                         

(1)求f(x)的最大值及取得最大值时x的集合;                                         

(2)求f(x)在区间上的取值范围.                                         

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知识点:4.平面向量的数量积(夹角、模)

【考点】平面向量数量积的运算;三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.

【专题】综合题;函数思想;综合法;三角函数的图像与性质.

【分析】(1)由向量数量积的坐标运算结合辅助角公式化简,再由周期求得ω,则函数解析式可求,由此求得f(x)的最大值及取得最大值时x的集合;

(2)由x得范围求得相位的范围,进一步求得f(x)在区间上的取值范围.

【解答】解:(1)f(x)==

==

=

∵函数f(x)的最小正周期为π,且ω>0,

=π,解得ω=1,

∴f(x)=sin(2x

∴f(x)的最大值为,此时,即

∴使f(x)取得最大值时x的集合为{x|};

(2)由(1)得f(x)=sin(2x

∵0

因此0≤

即f(x)的取值范围为[0,]

【点评】本题考查三角函数中的恒等变换应用,考查了三角函数的图象和性质,训练了平面向量数量积的坐标运算,是中档题.

     

学校某研究性学习小组在对学生上课注意力集中情况的调查研究中,发现其在40分钟的一节课中,注意力指数y与听课时间x(单位:分钟)之间的关系满足如图所示的图象,当x∈(0,12]时,图象是二次函数图象的一部分,其中顶点A(10,80),过点B(12,78);当x∈[12,40]时,图象是线段BC,其中C(40,50).根据专家研究,当注意力指数大于62时,学习效果最佳.                                         

(1)试求y=f(x)的函数关系式;                                         

(2)教师在什么时段内安排内核心内容,能使得学生学习效果最佳?请说明理由.                                         

                                         

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知识点:14.函数的应用问题

【考点】函数解析式的求解及常用方法;函数的最值及其几何意义.

【专题】函数的性质及应用.

【分析】(1)当x(0,12]时,设f(x)=a(x﹣10)2+80,把点(12,78)代入能求出解析式;当x[12,40]时,设y=kx+b,把点B(12,78)、C(40,50)代入能求出解析式.

(2)由(1)的解析式,结合题设条件,列出不等式组,能求出老师就在什么时段内安排核心内容,能使得学生学习效果最佳

【解答】解:(1)当x(0,12]时,

设f(x)=a(x﹣10)2+80…

过点(12,78)代入得,

当x[12,40]时,

设y=kx+b,过点B(12,78)、C(40,50)

,即y=﹣x+90…

则的函数关系式为

(2)由题意得,

得4<x≤12或12<x<28,

4<x<28…

则老师就在x(4,28)时段内安排核心内容,能使得学生学习效果最佳.…

【点评】本题考查解析式的求法,考查不等式组的解法,解题时要认真审题,注意待定系数法的合理运用.

     

设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称,对任意x1,x2∈[0,],都有f(x1+x2)=f(x1)f(x2),且f(1)=a>0.                                         

(1)求f()及f();                                         

(2)证明f(x)是周期函数.                                         

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知识点:5.奇偶性与周期性

【考点】函数的周期性;函数奇偶性的性质;函数的图象;抽象函数及其应用.

【专题】计算题.

【分析】(1)已知任意x1,x2[0,],都有f(x1+x2)=f(x1)f(x2),令x1=x2=,求出f(),根据=进行求解;

(2)已知f(x)为偶函数,再根据f(x)关于x=1对称,进行证明;

【解答】解;(1)∵f(1)=f(+)=f()f()=f2)=a,

∴f()=±

又∵f()=f(+)=f2)>0,

∴f()=同理可得f()=

(2)∵f(x)是偶函数,

∴f(﹣x)=f(x)

又∵f(x)关于x=1对称,

∴f(x)=f(2﹣x)

∴f(x)=f(﹣x)=f[2﹣(﹣x)]=f(2+x) (xR)

这表明f(x)是R上的周期函数,且2是它的一个周期.

【点评】此题主要考查函数的周期性,此类抽象函数的题,主要利用特殊值法,此题比较简单.

     

已知函数f(x)=loga(a>0,且a≠1)                                         

(1)判断f(x)的奇偶性并证明;                                         

(2)若对于x∈[2,4],恒有f(x)>loga成立,求m的取值范围.

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知识点:10.对数函数及其性质

【考点】函数恒成立问题;函数奇偶性的判断.

【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用.

【分析】(1)根据函数奇偶性的定义进行判断.

(2)根据对数函数的单调性,将不等式恒成立进行转化,利用参数分离法进行求解即可.

【解答】解:(1)因为>解得x>1或x<﹣1,

所以函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),

函数f(x)为奇函数,证明如下:

由(I)知函数f(x)的定义域关于原点对称,

又因为f(﹣x)=loga=loga=loga﹣1=﹣loga=﹣f(x),

所以函数f(x)为奇函数…

(2)若对于x[2,4],f(x)>loga恒成立

即loga>loga对x[2,4]恒成立

当a>1时,即对x[2,4]成立.

则x+1>,即(x+1)(7﹣x)>m成立,

设g(x)=(x+1)(7﹣x)=﹣(x﹣3)2+16,

因为x[2,4]

所以g(x)[15,16]

则0<m<15,

同理当0<a<1时,即对x[2,4]成立.

则x+1<,即(x+1)(7﹣x)<m成立,

设g(x)=(x+1)(7﹣x)=﹣(x﹣3)2+16,

因为x[2,4]

所以g(x)[15,16]

则m>16,

综上所述:a>1时,0<m<15,

0<a<1时,m>16 ….

【点评】本题主要考查函数奇偶性的判断以及不等式恒成立问题问题,利用对数函数的单调性,利用参数分离法进行求解即可.

     

函数.                                         

(1)当m=时,求g(θ)的单调递增区间;                                         

(2)若g(θ)+1<0恒成立,求m的取值范围.                                         

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知识点:6.三角函数的图像与性质

【考点】三角函数中的恒等变换应用;三角函数的最值.

【专题】计算题;数形结合;数形结合法;函数的性质及应用;三角函数的求值.

【分析】(1)令t=cosθ[0,1],可得,可得:g(t)在上单调递增,在上单调递减,又t=cosθ在上单调递减,令,即可解得函数f(x)的单调递增区间.

(2)由题意可得:,由,可得2﹣cosθ[1,2],利用基本不等式即可得解m的取值范围.

【解答】解:(1)令t=cosθ[0,1],可得:

,可得:g(t)在上单调递增,在上单调递减.

又t=cosθ在上单调递减.令,解得

故函数f(x)的单调递增区间为.…

(2)由g(θ)<﹣1得(2﹣cosθ)m>2﹣cos2θ,

即:

∴2﹣cosθ[1,2]

,等号成立时cosθ=2﹣

故:4﹣[(2﹣cosθ)+]的最大值是4﹣2

从而m>4﹣2.…

【点评】本题考查二次函数的图象和性质及恒成立问题,考查了基本不等式的应用,考查分类讨论思想,考查学生分析问题解决问题的能力,属于中档题.