2022-2023 年北京东城高一数学上学期期末试卷及答案
1.(单选题,3 分)已知全集 U={1,2,3,4},A={1,3},则∁ UA=(
)
A.{1,2}
B.{2,3}
C.{2,4}
D.{3,4}
【答案】:C
2.(单选题,3 分)在直角坐标系 xOy 中,已知
,那么角α的终边
与单位圆⊙O 坐标为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】:A
3.(单选题,3 分)已知实数 x,y 满足 x2+y2=2,那么 xy 的最大值为(
)
A.
B.
C.1
D.2
【答案】:C
4.(单选题,3 分)函数
的图象大致为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】:B
5.(单选题,3 分)设 cos28°=a,则 cos62°=(
)
A.-a
B.a
C.
D.
【答案】:C
6.(单选题,3 分)函数 f(x)=
-lnx 的零点所在的区间为(
)
A.(0,1)
B.(1,2)
C.(2,3)
D.(3,4)
【答案】:B
7.(单选题,3 分)设 a=log34,b=
,c=
,则(
)
A.a<b<c
B.b<c<a
C.c<a<b
D.c<b<a
【答案】:D
8.(单选题,3 分)“xy=0”是“x2+y2=0”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
【答案】:B
9.(单选题,3 分)某同学用“五点法”画函数 f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)
在一个周期内的简图时,列表如下:
ωx+φ
x
y
则 f(x)的解析式为(
)
π
2π
2
-2
A.
B.
C.
D.
【答案】:D
10.(单选题,3 分)已知函数 f(x)=ln(ax-b)的定义域是(1,+∞),那么函数 g
(x)=(ax+b)(x-1)在区间(-1,1)上(
)
A.有最小值无最大值
B.有最大值无最小值
C.既有最小值也有最大值
D.没有最小值也没有最大值
【答案】:A
11.(填空题,3 分)函数 y=sin2x 的最小值为 ___ .
【答案】:[1]-1
12.(填空题,3 分)已知幂函数 f(x)=xα(α是常数)的图象经过点(2,4),那么 f
(-2)=___ .
【答案】:[1]4
关键.
13.(填空题,3 分)已知函数 y=f(x)是定义在 R 上的增函数,且 f(3+2a)<f(2),
那么实数 a 的取值范围为 ___ .
【答案】:[1](-∞,- )
14.(填空题,3 分)已知函数
,且关于 x 的方程 f(x)=t 有且
仅有一个实数根,那么实数 t 的取值范围为 ___ .
【答案】:[1][1,2)
15.(填空题,3 分)设函
数 f(x)=loga(|x|+1)
(a>1),则 f(x)是
___ (填“奇函数”或“偶
函数”);对于一定的正数
T,定义
,则当
时,函数 fT(x)的值域为 ___ .
【答案】:[1]偶函数; [2](-
16.(问答题,8 分)已知集合 A={x|x≤4},集合 B={x|m-1≤x≤m+1,m∈R}.
(Ⅰ)当 m=4 时,求 A∩B;
(Ⅱ)当 A∩B=∅ 时,求 m 的取值范围.
【答案】:
解:(Ⅰ)当 m=4 时,集合 B={x|m-1≤x≤m+1,m∈R}={x|3≤x≤5},
又 A={x|x≤4},
所以 A∩B={x|3≤x≤4}=[3,4].
(Ⅱ)若 A∩B=∅ ,
则 m-1>4,
解得 m>5,
∴实数 m 的取值范围(5,+∞).
17.(问答题,10 分)已知函数 f(x)=x2+ax+4(a∈R).
(Ⅰ)若 f(1)=0,求不等式 f(x)≤0 的解集;
(Ⅱ)若 f(1)=2,求 f(x)在区间[-2,2]上的最大值和最小值,并分别写出取得最大
值和最小值时的 x 值;
(Ⅲ)若对任意 x∈(0,+∞),不等式 f(x)>0 恒成立,求实数 a 的取值范围.
【答案】:
解:(Ⅰ)因为 f(x)=x2+ax+4 且 f(1)=0,所以 a+5=0,解得 a=-5,
所以 f(x)=x2-5x+4,
由 f(x)≤0,得 f(x)=x2-5x+4≤0,即(x-4)(x-1)≤0,解得 1≤x≤4,
即原不等式的解集为[1,4];
(Ⅱ)因为 f(1)=2,所以 a+5=2,所以 a=-3,
所以 f(x)=x2-3x+4=(x- )2+ ,
因为 x∈[-2,2],
所以函数在[-2, ]上单调递减,在( ,2]上单调递增,
所以当 x= 时函数取得最小值 f(x)min=f( )= ;当 x=-2 时函数取得最大值 f
(x)max=f(-2)=14;
(Ⅲ)因为对任意 x∈(0,+∞),不等式 f(x)>0 恒成立,
即对任意 x∈(0,+∞),不等式 x2+ax+4>0 恒成立,
即-a<x+ 对任意 x∈(0,+∞)恒成立,
因为 x+ ≥2
=4,当且仅当 x= ,即 x=2 时取等号;
所以-a<4,即 a>-4,
所以 a∈(-4,+∞).
18.(问答题,10 分)已知函数
的最小正周期
为π,再从下列两个条件中选择一个作为已知条件:
条件 ① :f(x)的图象关于点
对称;
条件 ② :f(x)的图象关于直线
对称.
(Ⅰ)请写出你选择的条件,并求 f(x)的解析式;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,求 f(x)的单调递增区间.
【答案】:
解:因为函数
所以ω=
=2,
选择条件 ① :
(Ⅰ)因为 f(x)的图象关于点
对称,
所以 2•
+φ=kπ,k∈Z,所以φ=-
+kπ,k∈Z,
的最小正周期为π,
因为- <φ< ,所以φ= ,
故 f(x)的解析式为 f(x)=2sin(2x+ ).
选择条件 ② :
(Ⅰ)因为 f(x)的图象关于直线
对称,
所以 2•
+φ=
+2kπ,k∈Z,所以φ=
+2kπ,k∈Z,
因为- <φ< ,所以φ= ,
故 f(x)的解析式为 f(x)=2sin(2x+ ).
(Ⅱ)令 2x+ ∈[2kπ- ,2kπ+
],k∈Z,
所以 x∈[kπ- ,2kπ+
],k∈Z,
故 f(x)的单调递增区间为[kπ- ,2kπ+
],k∈Z.
19.(问答题,10 分)已知函数
.
(Ⅰ)判断 f(x)在区间[0,+∞)上的单调性,并用函数单调性的定义给出证明;
(Ⅱ)设 g(x)=f(x)-k(k 为常数)有两个零点 x1,x2,且 x1<x2,当
时,
求 k 的取值范围.
【答案】:
【解答】:解:(Ⅰ)f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,证明如下,
任取 x1,x2∈[0,+∞),且 x1<x2,
则 f(x1)-f(x2)=
-
=
,
∵0≤x1<x2,
∴x2-x1>0,x2+x1>0, +1>0, +1>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即 f(x1)>f(x2),
故 f(x)在区间[0,+∞)上单调递减;
(Ⅱ)函数 g(x)=f(x)-k(k 为常数)的零点即方程 f(x)-k=0(k 为常数)的解,
解方程
-k=0 得,x=±
(0<k<2),
∵x1<x2,
,
∴-
<-
,故 0<k< ,
故 k 的取值范围为(0, ).
20.(问答题,8 分)人口问题是世界普遍关注的问题,通过对若干个大城市的统计分析,
针对人口密度分布进行模拟研究,发现人口密度与到城市中心的距离之间呈现负指数关
系.指数模型
是经典的城市人口密度空间分布的模型之一,该模型的计算是
基于圈层距离法获取距城市中心距离和人口密度数据的,具体而言就是以某市中心位置为
圆心,以不同的距离为半径划分圈层,测量和分析不同圈层中的人口状况.其中 x 是圈层
序号,将圈层序号是 x 的区域称为“x 环”(x=1 时,1 环表示距离城市中心 0~3 公里的
圈层;x=2 时,2 环表示距离城市中心 3~6 公里的圈层;以此类推);d0 是城市中心的人
口密度(单位:万人/平方公里),为 x 环的人口密度(单位:万人/平方公里);b 为常
数;e=2.71828⋅ ⋅ ⋅ .
下表为某市 2006 年和 2016 年人口分布的相关数据:
年份
2006
2016
d0
2.2
2.3
b
0.13
0.10
(Ⅰ)求该市 2006 年 2 环处的人口密度(参考数据:e-0.26≈0.77,结果保留一位小数);
(Ⅱ)2016 年该市某环处的人口密度为市中心人口密度的 ,求该环是这个城市的多少
环.
(参考数据:ln2≈0.7,ln3≈1.1)
【答案】:
解:(I)∵
∴
,
且 2006 年 d0=2.2,b=0.13,
当 x=2 时,
≈1.7,
故该市 2006 年 2 环处的人口密度为 1.7.
(II)2016 年
① ,
∵2016 年该市某环处的人口密度为市中心人口密度的 ,
∴
② ,
联立 ① ② 可得,
,两边同时取对数可得,-0.1x=ln2-ln3≈0.7-1.1=-
0.4,解得 x=4,
故该环是这个城市的 4 环.
21.(问答题,9 分)已知定义在 R 上的函数 f(x)满足:
① 对任意实数 x,y,都有 f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y); ② 对任意 x∈[0,
1),f(x)>0.
(Ⅰ)求 f(0);
(Ⅱ)判断并证明函数 f(x)的奇偶性;
(Ⅲ)若 f(1)=0,直接写出 f(x)的所有零点(不需要证明).
【答案】:
解:(Ⅰ)令 x=0,y=0,则 f(0)+f(0)=2f(0)f(0),
可得 f(0)[f(0)-1]=0,因为对任意 x∈[0,1),f(x)>0,
所以 f(0)=1.
(Ⅱ)f(x)是偶函数,证明如下:
令 x=0,y 为任意实数,则 f(y)+f(-y)=2f(0)f(y)=2f(y),
即 f(-y)=f(y),所以 f(x)是偶函数.
(Ⅲ)若 f(1)=0,令 y=0,则 f(x+1)+f(x-1)=2f(x)f(1)=0,
即 f(x+1)=-f(x-1),
则 f(x+2)=-f(x),f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
所以 f(x)是以 4 为周期的周期函数,
又 f(-1)=f(1)=0,
所以 f(x)的所有零点为 2n+1,n∈Z.