1、天津市滨海新区2020-2021学年高一数学上学期期末考试试题(含解析)满分150分,考试时间100分钟.一选择题:本卷共12小题,每小题5分,共60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,请将所选答案填入答题纸中的答题栏内.1. 已知集合A=1,3,5,B=2,3,5,6,则AB=( )A. B. 3,5C. 1,2,6D. 1,2,3,5,6【答案】B【解析】【分析】根据交集的定义直接出结果即可.【详解】因为A=1,3,5,B=2,3,5,6,所以,故选:B.【点睛】关键点点睛:该题考查的是有关集合的问题,解题的关键是熟练掌握交集的定义.2. 命题“,”的否定是( )A.
2、,B. ,C. ,D. ,【答案】D【解析】【分析】根据全称量词的否定是存在量词可得答案.【详解】因为全称量词的否定是存在量词,所以命题“,”的否定是“,”.故选:D3. 设函数,则函数的零点所在区间是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据零点存在性定理分析可得结果.【详解】因为函数的图象连续不断,且,,,所以函数的零点所在区间是.故选:C4. 在平面直角坐标系中,角的顶点与原点重合,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点,那么的值是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】根据三角函数的定义计算可得结果.【详解】因为,所以,所以.故选:A5. 把函数的图象向右
3、平移个单位长度,得到的图象所对应的函数的解析式是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】由题意利用三角函数的图象变换原则,即可得出结论【详解】由题意,将函数的图象向右平移个单位长度,可得.故选B6. 设,则“”是“”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】利用正弦函数的图象性质分析.【详解】当,可以得到,反过来若,有或,.所以为充分不必要条件,故选:A.【点睛】本题考查充分条件、必要条件的判断问题,属于简单题.7. 下列计算正确的是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据根式的性质可知
4、A不正确;根据指数幂的运算性质计算可知B不正确;根据对数的性质可知C不正确;根据对数的运算法则计算可知D正确.【详解】因为为奇数,所以,故A不正确;,故B不正确;,故C不正确;,故D正确.故选:D8. 下列命题为真命题的是( )A. 若,则B. 若,则C. 若,则D. 若,则【答案】B【解析】【分析】利用反例或不等式的性质逐项检验后可得正确的选项.【详解】对于AC,取,则,但,故AC错.对于D,取,则,但,故D错误.对于B,因,故,故.故选:B.9. 函数的图象大致是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据解析式的特征,利用函数的性质和特殊值排除选项可求.【详解】因为为奇函
5、数,所以排除A,C选项,取可知,所以排除B选项,故选D.【点睛】本题主要考查函数图象的识别,主要求解策略是利用函数的性质和特殊值来进行排除,侧重考查直观想象的核心素养.10. 已知函数是定义在区间上的偶函数,且在区间上单调递增,则不等式的解集为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】分析】根据偶函数定义域关于原点对称可得,根据以及函数的单调性可解得结果.【详解】因为函数是定义在区间上的偶函数,所以,解得,可化,因为在区间上单调递增,所以,解得.故选:B【点睛】关键点点睛:根据以及函数的单调性解不等式是解题关键.11. 某种食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:)近似满足函数
6、关系(k,b为常数),若该食品在的保鲜时间是288小时,在的保鲜时间是144小时,则该食品在的保鲜时间近似是( )A. 32小时B. 36小时C. 48小时D. 60小时【答案】B【解析】【分析】由条件可得到,然后算出即可.【详解】由条件可得,所以,所以当时故选:B12. 已知,给出下列判断:若函数的图象的两相邻对称轴间的距离为,则;若函数的图象关于点对称,则的最小值为5;若函数在上单调递增,则的取值范围为;若函数在上恰有7个零点,则的取值范围为.其中判断正确的个数为( )A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C【解析】【分析】先将化简,对于,由条件知,周期为,然后求出;对于,由条件可得,然
7、后求出,即可求解;对于,由条件,得,然后求出的范围;对于,由条件,得,然后求出的范围;,再判断命题是否成立即可【详解】解:,周期由条件知,周期为,故错误;函数的图象关于点对称,则,的最小值为5,故正确;由条件,由函数在上单调递增得,又,故正确由得,解得且在,上恰有7个零点,可得,故正确;故选:C【点睛】本题考查了三角函数的图象与性质,考查了转化思想和推理能力,属中档题关键点点睛:利用整体思想,结合正弦函数的图像和性质是根据周期,对称,单调性,零点个数求求解参数的关键.二填空题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.13. 的值等于_.【答案】【解析】【分析】根据诱导公式和特殊角的函数值可解得结
8、果.【详解】.故答案为:14. 幂函数的图象过点,则_.【答案】【解析】【分析】将点的坐标代入解析式可解得结果.【详解】因为幂函数的图象过点,所以,解得.故答案为:15. 已知,则_.【答案】-3.【解析】【分析】由两角差的正切公式展开,解关于的方程【详解】因为,所以【点睛】本题考查两角差正切公式的简单应用,注意公式的特点:分子是减号,分母是加号16. 设,则的大小关系为_.(用“”连接)【答案】【解析】【分析】根据指数函数和对数函数的知识判断出的范围即可.【详解】因为,所以故答案为:17. 若,则的最小值为_,此时_.【答案】 (1). 4 (2). 【解析】【分析】根据基本不等式可求得结果
9、.【详解】因为,所以,当且仅当,即时,等号成立.故答案为:4;【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.18. 已知集合,其中,则集合=_;若,都有xA或xB,则的取值范围是_.【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】化简集合,根据补集的概念可求出,将题意转化
10、为可求得结果.【详解】由得或,所以,所以,因为”若,都有xA或xB”,所以,即,所以.故答案为:;【点睛】关键点点睛:将“若,都有xA或xB”转化为是解题关键.19. 筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.如图,一个半径为4的筒车按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周大约用时15,其轴心O(即圆心)距水面2.设筒车上的某个盛水筒P到水面的距离为d(单位:)(在水面下d为负数),若以盛水筒P刚浮出水面时开始计算时间,则d与时间t(单位:)之间的关系为.(1)当盛水筒P第一次到达筒车的最高点时,t= _;(2)盛水筒P到水面的距离d关于旋转时间t的函数解析式为
11、_.【答案】 (1). 5 (2). 【解析】【分析】(1)求出盛水筒P第一次到达筒车的最高点时的旋转角度,根据题意求出点绕点逆时针旋转的角速度,用旋转角度除以角速度即可得时间;(2)根据图形可得的最大、最小值,由此可得和,根据周期可得,根据当时,可求得,从而可得函数解析式;【详解】(1)因为轴心O(即圆心)距水面2,圆的半径为,所以当盛水筒P第一次到达筒车的最高点时,点绕点逆时针旋转了,因为点绕点逆时针旋转一周大约用时15,所以点绕点逆时针旋转速度为每秒,所以当盛水筒P第一次到达筒车的最高点时,t=秒.(2)由图可知的最大值为,最小值为,所以,所以,因为筒车旋转一周大约用时15,所以函数的周
12、期,所以,当时,即,即,因为,所以,所以.故答案为:5; 【点睛】关键点点睛:根据题意求出是解题关键.20. 已知函数若方程有四个不同的解,且,则实数的最小值是_;的最小值是_.【答案】 (1). 2 (2). 【解析】【分析】画出的图像,数形结合分析参数的的最小值,再根据对称性与函数的解析式判断中的定量关系化简再求最值即可.【详解】画出图像有:因为方程有四个不同的解,故的图像与有四个不同的交点,又由图, 故的取值范围是,故的最小值是2.又由图可知,故,故.故.又当时, .当时, ,故.又在时为增函数,故当时取最小值.故答案为:(1). 2 (2)9.【点睛】本题主要考查了数形结合求解函数零点
13、个数以及范围的问题,解题的关键是需要根据题意分析交点间的关系,并结合函数的性质求解.属于难题.三解答题:本大题共4小题,共50分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.21. 已知,.(1)求,的值;(2)求的值.【答案】(1),;(2).【解析】【分析】(1)由及的范围求得,再利用二倍角的正弦公式即可求得;(2)利用两角差的余弦公式直接代值求解即可.【详解】解:(1),(2)22. 已知函数,且.(1)求实数的值;(2)求不等式的解集;(3)根据定义证明函数在上单调递增.【答案】(1);(2);(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)由可算出答案;(2)解出即可;(3)利用定义证明即可.【
14、详解】(1),即;(2)由(1)知,解得,不等式的解集为;(3)设,则,.函数在上单调递增.23. 已知函数,(1)求函数的最小正周期;(2)当时,(i)求函数的单调递减区间;(ii)求函数的最大值、最小值,并分别求出使该函数取得最大值、最小值时的自变量的值.【答案】(1)最小正周期为;(2)(i);(ii)当时,取最大值为;当时,取最小值为.【解析】【分析】(1)利用和差公式展开合并,再利用辅助角公式计算可得,可得最小正周期为;(2)(i)通过换元法令,求出的范围,然后再根据的单调递减区间求解即可;(ii)根据函数单调性求得最大值,然后计算端点值,比较大小之后可得函数的最小值.【详解】解:(
15、1).,的最小正周期为.(2)(i),的单调递减区间是,且由,得,所以函数的单调递减区间为.(ii)由(i)知,在上单调递减,在上单调递增.且,所以,当时,取最大值为;当时,取最小值为.【点睛】思路点睛:(1)关于三角函数解析式化简问题,首先利用和差公式或者诱导公式展开合并化为同角,然后再利用降幂公式进行降次,最后需要运用辅助角公式进行合一化简运算;(2)三角函数的单调区间以及最值求解,需要利用整体法计算,可通过换元利用的单调区间以及最值求解.24. 已知函数,其中且.(1)若,(i)求函数的定义域;(ii)时,求函数的最小值;(2)若当时,恒有,试确定的取值范围.【答案】(1)(i);(ii
16、);(2).【解析】【分析】(1)(i)把代入,可得答案;(ii)时,求得,利用动轴定区间讨论求得函数最小值;(2)由得,令,其对称轴为,讨论在上单调性,可得在上单调递减,得答案.【详解】(1)(i)时,解得,当时,函数的定义域是;(ii)时,令,即求函数在的最小值.对称轴,当,即时,函数在上单调递增,当时函数取最小值,最小值为;当,即时,函数在上单调递减,当时函数取最小值,最小值为;当,即时,当时函数取最小值,最小值为;综上,时,函数的最小值为.(2)由得,即,即,由可得:,即,也即,令,其对称轴为,在上单调递增,在上单调递减,又,则,解得,所以的取值范围为.【点睛】本题考查了函数解析式的求法,函数的最值,函数恒成立的问题,综合性较强,所谓“动轴定区间法”,轴动区间定:比较对称轴与区间端点的位置关系,根据函数的单调性数形结合判断y的范围,需要分类讨论.