2022-2023学年度第二学期高一开学检测试卷高一数学
一、单选题(本大题共8小题,共40分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 已知集合𝑈={1,2,3,4,5,6},𝐴={𝑥∈𝑍|2<𝑥≤5},𝐵={1,5},则𝐴∩(∁𝑈𝐵)=( )A. {2}
B. {3,4}
C. {1,4,6}
D. {2,3,4}
2
2. 设𝑎∈𝑅,则“𝑎>1”是“𝑎>1”的( )
A. 充分非必要条件C. 充要条件
B. 必要非充分条件D. 既非充分也非必要条件
2
3. 命题“∃𝑥∈(0,1),𝑥‒𝑥<0”的否定是( )2
A. ∃𝑥∉(0,1),𝑥‒𝑥≥02
C. ∀𝑥∉(0,1),𝑥‒𝑥<0
2
B. ∃𝑥∈(0,1),𝑥‒𝑥≥02
D. ∀𝑥∈(0,1),𝑥‒𝑥≥0
4. 若函数𝑓(𝑥+1)=𝑥,且𝑓(𝑎)=8,则𝑎=( )A. 9
B. 11
C. 10
D. 8
2
5. 如果函数𝑓(𝑥)=2𝑥‒4(1‒𝑎)𝑥+1在区间[2,+∞)上是增函数,则实数𝑎的取值范围是
( )
A. (‒∞,‒1]B. (‒∞,4]C. [‒1,+∞)D. [4,+∞)
6. 我国著名数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,
隔裂分家万事休”在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数
的解析式来研究函数图象的特征.我们从这个商标
中抽象出一个图象如图,
其对应的函数可能是( )
1|𝑥‒1|
A.
𝑓(𝑥)=
1𝑥+1
2
B.
𝑓(𝑥)=
C.
𝑓(𝑥)=
1𝑥‒1
2
D.
𝑓(𝑥)=
1||𝑥|‒1|
7. 生物体死亡后,它机体内原有的碳14含量会按确定的比率衰减(称为衰减率),大约每经
过5730年衰减为原来的一半,这个时间称为“半衰期”,若碳14含量𝑃与死亡年数𝑡之间的
函数关系式为
𝑃=
()(其中𝑎为常数).若2022年某遗址文物出土时碳14的残余量约占原始含
)
12
𝑡𝑎量的85%,则可推断该文物属于(参考数据:𝑙𝑜𝑔20.85≈‒0.23,参考时间轴如图)(
A. 宋代8. 若函数
𝜋A. 4
B. 唐代
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+)7𝜋B. 8
𝜋4
C. 汉代
在区间
(,𝜃)
𝜋8
D. 战国时期
)
内存在最小值,则𝜃的值可以是(
3𝜋D. 8
5𝜋C. 8
二、多选题(本大题共4小题,共20分。在每小题有多项符合题目要求)
9. 已知𝑎,𝑏,𝑐,𝑑均为实数,则下列命题正确的是( )A. 若𝑎>𝑏,𝑐>𝑑,则𝑎‒𝑑>𝑏‒𝑐C.
𝑐𝑑>
若𝑎𝑏>0,𝑏𝑐‒𝑎𝑑>0,则𝑎𝑏
𝑎
B. 若𝑎>𝑏,𝑐>𝑑则𝑎𝑐>𝑏𝑑D.
1
𝑎𝑏>
若𝑎>𝑏,𝑐>𝑑>0,则𝑑𝑐
10.
,3
已知函数𝑓(𝑥)=𝑥的图象经过点(3),则 (
)
A. 𝑓(𝑥)的图象经过点(3,9)C. 𝑓(𝑥)在(0,+∞)上单调递减
B. 𝑓(𝑥)的图象关于𝑦轴对称
D. 𝑓(𝑥)在(0,+∞)内的值域为(0,+∞)
11. 已知函数𝑓(𝑥)在区间[𝑎,𝑏]上的图象是一条连续不断的曲线,若𝑓(𝑎)⋅𝑓(𝑏)<0,则在区
间[𝑎,𝑏]上(
)
A. 方程𝑓(𝑥)=0没有实数根
B. 若函数𝑓(𝑥)单调,则𝑓(𝑥)=0必有唯一的实数根C. 方程𝑓(𝑥)=0至多有一个实数根
D. 若函数𝑓(𝑥)不单调,则𝑓(𝑥)=0至少有一个实数根12. 已知函数
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+)
𝜋3
,则下列结论中错误的是(
2𝜋
)
A. 𝑓(𝑥)的最小正周期为2𝜋C. 𝑓(𝑥)的图象关于直线
𝑥=
𝜋
6对称
(,0)
B. 𝑓(𝑥)的图象关于点3中心对称
D. 𝑓(𝑥)在
[‒
5𝜋𝜋,]
1212上单调递增
三、填空题(本大题共4小题,共20分)
13. 𝑓(𝑥)为一次函数,2𝑓(2)‒3𝑓(1)=5,2𝑓(0)‒𝑓(‒1)=1,则𝑓(𝑥)的解析式为 .14. 函数𝑓(𝑥)=𝑙𝑜𝑔𝑎(10‒3𝑥)+9的图象恒过定点𝐴,且点𝐴在幂函数𝑔(𝑥)的图象上,则
𝑔(7)= .15. 若角𝛼的终边经过点𝑃(‒1,3),则
𝑐𝑜𝑠(𝛼‒)=
𝜋2
.
16. 已知函数𝑓(𝑥)=2𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑥+𝜑)的部分图像如图所示,则满足条件
(𝑓(𝑥)‒𝑓(‒
7𝜋4𝜋
))(𝑓(𝑥)‒𝑓())>043的最小正整数𝑥为___
___.
四、解答题(本大题共6小题,共70分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17. (本小题10分)已知集合𝐴={𝑥|𝑥+3𝑥‒4≥0},集合
2
𝐵={𝑥|
𝑥‒2
≤0}𝑥.
(1)若𝐶={𝑥|2𝑎<𝑥<1+𝑎},且𝐶⊆(𝐴∩𝐵),求实数𝑎的取值范围.(2)𝐷={𝑥|𝑥2‒(2𝑚+)𝑥+𝑚(𝑚+)≤0}数𝑚是否存在,若存在求𝑚的范围.
2𝑚‒2
18. (本小题12分)已知幂函数𝑓(𝑥)=(𝑚‒4𝑚+4)𝑥在(0,+∞)上单调递减.
1
212
,若𝑥∈𝐴∩𝐵是𝑥∈𝐷的必要不充分条件,判断实
(1)求𝑓(𝑥)的解析式;
32
(2)若正数𝑎,𝑏满足2𝑎+3𝑏=4𝑚,若不等式𝑎+𝑏≥𝑛恒成立,求实数𝑛的最大值.
19. (本小题12分)
2
已知𝑓(𝑥)是定义在𝑅上的奇函数,且当𝑥>0时,𝑓(𝑥)=‒𝑥+2𝑥.
(1)求函数𝑓(𝑥)在𝑅上的解析式;
(2)作出函数𝑓(𝑥)的草图(不用列表),并指出它的单调递减区间;(3)若函数𝑓(𝑥)在区间[‒1,𝑎‒2]上单调递增,求实数𝑎的取值范围.𝑥+4,𝑥<0
𝑓(𝑥)=𝑥
𝑒+3𝑎,𝑥≥0.20. (本小题12分)已知函数
{(1)若𝑓(𝑥)在𝑅上单调递增,求𝑎的取值范围;(2)讨论函数𝑔(𝑥)=𝑓(𝑥)‒3的零点个数.
21. (本小题12分)已知
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛2𝜔𝑥‒
(𝜋
(𝜔>0)6的最小正周期为𝜋.
)(1)求𝜔的值,并求𝑓(𝑥)的单调递增区间;(2)求𝑓(𝑥)在区间
[0,𝜋
7
12
]上的值域.
𝑓(𝑥)=𝐴𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑥+𝜑)+𝐵𝐴>0,𝜔>0,|𝜑|<
2的部分图象如图所22. (本小题12分)已知函数示.
(𝜋
)(1)求𝑓(𝑥)的解析式及对称中心坐标:
𝜋
(2)先把𝑓(𝑥)的图象向左平移6个单位,再向上平移1个单位,得到函数𝑔(𝑥)的图象,若当
𝑥∈‒,
[𝜋𝜋46
]时,关于𝑥的方程𝑔(𝑥)+2𝑎‒1=0有实数根,求实数𝑎的取值范围.
答案和解析
1.𝐵
【解析】𝐴={𝑥∈𝑍|2<𝑥≤5}={3,4,5},∁𝑈𝐵={2,3,4,6},
故A∩(∁𝑈𝐵)={3,4},故选B.
2.𝐴
2
【解析】解:由𝑎>1得𝑎>1或𝑎<‒1,
2
即“𝑎>1”是“𝑎>1”的充分不必要条件,故选:𝐴.
3.𝐷
【解析】命题为存在量词命题,
22
则命题“∃𝑥∈(0,1),𝑥‒𝑥<0”的否定∀𝑥∈(0,1),𝑥‒𝑥≥0.故答案选:𝐷.
4.𝐴
【解析】根据题意,函数𝑓(𝑥+1)=(𝑥+1)‒1,则𝑓(𝑥)=𝑥‒1,若𝑓(𝑎)=8,则𝑓(𝑎)=𝑎‒1=8,解可得𝑎=9;故选:𝐴.
5.𝐶
2
【解析】𝑓(𝑥)=2𝑥‒4(1‒𝑎)𝑥+1的对称轴为直线𝑥=1‒𝑎,开口向上,
∵函数𝑓(𝑥)=2𝑥2‒4(1‒𝑎)𝑥+1在区间[2,+∞)上是增函数,∴区间[2,+∞)在对称轴的右侧,即1‒𝑎≤2,解得𝑎≥‒1.
∴实数𝑎的取值范围是[‒1,+∞).故选:𝐶.
6.𝐷
【解析】由图象可知,函数𝑓(𝑥)的定义域为{𝑥|𝑥≠±1},而𝐴选项定义域为𝑅,𝐵选项定义域为{𝑥|𝑥≠1},所以排除𝐴𝐵,
观察图象,知函数𝑓(𝑥)为偶函数,且𝑓(𝑥)恒大于0,所以排除𝐶,故选D.
7.𝐵
11=()2【解析】由已知得2
5730
𝑎,所以𝑎=5730,
𝑡
15730𝑃=()(𝑡>0)
2所以生物体内碳14的含量𝑃与死亡年数𝑡之间的函数关系式为,1
𝑃=()5730=0.85
2由题,
𝑡
∴
𝑡
=𝑙𝑜𝑔10.855730
2,
,
∴𝑡=5730×𝑙𝑜𝑔10.85=‒5730×𝑙𝑜𝑔20.85≈1318
2所以2022‒1318=704,对应朝代为唐朝.故选B.
8.𝐵
【解析】函数值,所以
𝜃>
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+)𝜋4
,在
𝑥=
5𝜋𝜋3𝜋
2𝑥+=8时,42,函数在𝑥>0时,第一次取得最小
5𝜋
8,故选:𝐵.
9.𝐴𝐶
【解析】根据题意,依次分析选项:
对于𝐴,若𝑎>𝑏,𝑐>𝑑,则‒𝑑>‒𝑐,则有𝑎‒𝑑>𝑏‒𝑐,A正确;对于𝐵,当𝑎=2,𝑏=1,𝑐=‒1,𝑑=‒2时,𝑎𝑐=𝑏𝑑,B错误;
𝑏𝑐𝑎𝑑𝑐𝑑𝑐𝑑‒>0‒>0>
对于𝐶,若𝑎𝑏>0,𝑏𝑐‒𝑎𝑑>0,则𝑎𝑏𝑎𝑏,即𝑎𝑏,则有𝑎𝑏,C𝑎𝑏
==‒1
对于𝐷,当𝑎=‒1,𝑏=‒2,𝑐=2,𝑑=1时,𝑑𝑐,D
正确;
错误;
故选:𝐴𝐶.
10.𝐶𝐷
【解析】∵函数𝑓(𝑥)=𝑥的图象经过点
1
𝛼
(,3)13,
∴()𝛼=3
13,∴𝛼=‒1,
∴𝑓(𝑥)=𝑥‒1=
1𝑥,
𝑓(3)=
3,故A错误;显然,当𝑥=3时,
显然,𝑓(𝑥)不是偶函数,故它的图象不关于𝑦轴对称,故B错误.在(0,+∞)上,在(0,+∞)内,
𝑓(𝑥)=
1
𝑥 是减函数,故1𝑥C正确;
𝑓(𝑥)=∈(0,+∞)
,故D正确,故选:𝐶𝐷.
11.𝐵𝐷
【解析】由函数的零点存在性定理知:
函数𝑓(𝑥)在区间[𝑎,𝑏]上至少有一个零点,所以若函数𝑓(𝑥)不单调,则𝑓(𝑥)=0至少有一个实数根;若函数𝑓(𝑥)单调,则函数𝑓(𝑥)有唯一的零点,即𝑓(𝑥)=0必有唯一的实数根.故选BD.
12.𝐴𝐵𝐶
2𝜋
=𝜋
【解析】𝐴,因为2,所以𝑓(𝑥)的最小正周期为𝜋,故
A错误;
𝐵,令2𝑥+3=𝑘𝜋(𝑘∈𝑍),得𝑥=‒6+所以𝑓(𝑥)图象的对称中心为因为
‒+
𝜋
6
𝜋𝜋
𝑘𝜋
(𝑘∈𝑍)2,
(‒+
𝜋
6
𝑘𝜋
,0)(𝑘∈𝑍)2,
𝑘𝜋2𝜋
=(𝑘∈𝑍)23无解,故𝜋
𝜋
B错误;
𝜋
𝑘𝜋
(𝑘∈𝑍)2,
𝐶,令2𝑥+3=2+𝑘𝜋(𝑘∈𝑍),得𝑥=12+𝑥=+
12所以𝑓(𝑥)图象的对称轴为直线
𝜋𝑘𝜋𝜋
+=(𝑘∈𝑍)
因为1226无解,故
𝜋
𝑘𝜋
(𝑘∈𝑍)2,
C错误;
,得
‒
5𝜋𝜋
+𝑘𝜋≤𝑥≤+𝑘𝜋(𝑘∈𝑍)1212,
𝐷,令
‒+2𝑘𝜋≤2𝑥+≤+2𝑘𝜋(𝑘∈𝑍)
[‒
𝜋
2𝜋3𝜋2
所以𝑓(𝑥)的单调递增区间为当𝑘=0时,𝑓(𝑥)在
[‒
5𝜋𝜋
+𝑘𝜋,+𝑘𝜋](𝑘∈𝑍)1212,
5𝜋𝜋
,]1212上单调递增,故
D正确.故选ABC.
13.𝑓(𝑥)=3𝑥‒2
【解析】∵𝑓(𝑥)是一次函数,2𝑓(2)‒3𝑓(1)=5,2𝑓(0)‒𝑓(‒1)=1,∴设𝑓(𝑥)=𝑘𝑥+𝑏,𝑘≠0,
则𝑓(2)=2𝑘+𝑏,𝑓(1)=𝑘+𝑏,𝑓(0)=𝑏,𝑓(‒1)=‒𝑘+𝑏,
4𝑘+2𝑏)‒(3𝑘+3𝑏)=5∴(,
2𝑏‒(‒𝑘+𝑏)=1{解得𝑘=3,𝑏=‒2,∴𝑓(𝑥)=3𝑥‒2.故答案为:𝑓(𝑥)=3𝑥‒2.
14.49
【解析】对于函数𝑓(𝑥)=𝑙𝑜𝑔𝑎(10‒3𝑥)+9,令10‒3𝑥=1,求得𝑥=3,𝑓(𝑥)=9,可得它的的图象恒过定点𝐴(3,9).
∵点𝐴在幂函数𝑔(𝑥)=𝑥𝛼 的图象上,∴3𝛼=9,∴𝛼=2,𝑔(𝑥)=𝑥2,
则𝑔(7)=72
=49,故答案为:49.
315.2
【解析】角𝛼的终边经过点𝑃(‒1,3),则|𝑂𝑃|=2,则𝑠𝑖𝑛𝛼=
32,∴𝑐𝑜𝑠(𝛼‒𝜋)=𝑐𝑜𝑠(𝜋‒𝛼)=𝑠𝑖𝑛𝛼=
32
2
2.
3故答案为:2.
16.2
3【解析】由图像可得4𝑇=1312𝜋‒
𝜋3,即周期为𝜋,∵(𝑓(𝑥)‒𝑓(‒
7𝜋4))((𝑓(𝑥)‒𝑓(4𝜋
))>0,𝑇=𝜋,∴(𝑓(𝑥)‒𝑓(𝜋34))(𝑓(𝑥)‒𝑓(𝜋
3))>0
,
观察图像可知当
𝑥>
𝜋3,𝑓(𝑥)<𝑓(𝜋
𝜋
4),𝑓(𝑥)<𝑓(3)
,∵2∈(𝜋5𝜋
3,5𝜋6
),且𝑓(6)=0,
∴𝑥=2时最小,且满足题意,故答案为:2.
17.解:(1)依题意,𝐴={𝑥|𝑥≤‒4或𝑥≥1},𝐵={𝑥|0<𝑥≤2}.
∴𝐴∩𝐵={𝑥|1≤𝑥≤2},
当𝐶=⌀时,有1+𝑎≤2𝑎,解得:𝑎≥1,𝑎<12𝑎≥11
≤𝑎<1
当𝐶≠⌀时,有1+𝑎≤2,解得:2,
{综上:
𝑎∈[,+∞)
1
2
;
(2)由题意得:𝐷⊆(𝐴∩𝐵)且𝐷≠(𝐴∩𝐵),
∵𝐷={𝑥|𝑥2‒(2𝑚+)𝑥+𝑚(𝑚+)≤0}={𝑥|𝑚≤𝑥≤𝑚+}𝑚≥1∴𝑚+1≤2(
12
12
12
,
{2
“=“不同时成立),解得:
1≤𝑚≤
33
𝑚∈[1,].2,故2
2𝑚‒2
18.解:(1)幂函数𝑓(𝑥)=(𝑚‒4𝑚+4)𝑥在(0,+∞)上单调递减,
𝑚2‒4𝑚+4=1
𝑚‒2<0,解得𝑚=1,所以
{所以𝑓(𝑥)的解析式为𝑓(𝑥)=𝑥
‒1
;
(2)正数𝑎,𝑏满足2𝑎+3𝑏=4𝑚,则𝑎>0,𝑏>0,2𝑎+3𝑏=4,
3213214𝑎9𝑏14𝑎9𝑏4𝑎9𝑏+=(+)(2𝑎+3𝑏)=(12++)≥(12+2·)=6=4𝑏𝑎4𝑏𝑎𝑎,即所以𝑎𝑏4𝑎𝑏,当且仅当𝑏
𝑎=1,
𝑏=
2
3时等号成立,
32+
故𝑎𝑏的最小值为6,32
+≥𝑛
又不等式𝑎𝑏恒成立,
所以𝑛≤6,即实数𝑛的最大值为6.
19.解:(1)∵𝑓(𝑥)是定义在𝑅上的奇函数,∴𝑓(0)=0,
2
又当𝑥>0时,𝑓(𝑥)=‒𝑥+2𝑥,
∴当𝑥<0时,则‒𝑥>0,
22
则𝑓(𝑥)=‒𝑓(‒𝑥)=‒[‒(‒𝑥)‒2𝑥]=𝑥+2𝑥,
2‒𝑥+2𝑥,𝑥>0
∴𝑓(𝑥)=22𝑥+2𝑥,𝑥⩽0; ∵𝑓(0)满足𝑓(𝑥)=𝑥+2𝑥,
{(2)作出函数𝑓(𝑥)的图象如图所示:
由图象可知,函数的单调递减区间为(3)∵𝑓(𝑥)在区间[‒1,𝑎‒2]上单调递增,
∴由函数的图象可得‒1<𝑎‒2⩽1,解得𝑎∈(1,3],∴𝑎的取值范围为(1,3].
;
20.解:(1)当𝑥<0时,𝑓(𝑥)=𝑥+4单调递增,
𝑥
当𝑥≥0时,𝑓(𝑥)=𝑒+3𝑎单调递增,0
若𝑓(𝑥)在𝑅上单调递增,只需4≤𝑒+3𝑎,
∴𝑎≥1;
(2)当𝑥<0时,𝑔(𝑥)=𝑥+1,此时𝑔(𝑥)=0,即𝑥=‒1,有一个零点;
𝑥
当𝑥≥0时,𝑔(𝑥)=𝑒+3𝑎‒3,此时𝑔(𝑥)在[0,+∞)上单调递增,
𝑔(𝑥)𝑚𝑖𝑛=𝑔(0)=1+3𝑎‒3=3𝑎‒2,𝑎≤
3,此时𝑔(𝑥)有一个零点;若3𝑎‒2≤0,即
𝑎>
3,此时𝑔(𝑥)无零点.若3𝑎‒2>0,即故当
𝑎≤
22
𝑎>
3时,𝑔(𝑥)有两个零点,当3时,𝑔(𝑥)有一个零点.
22
21.解:(1)由
得𝜔=1,因此令得
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝜔𝑥‒)(𝜔>0)
𝜋
6
的最小正周期为𝜋,
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥‒)𝜋2
𝜋6
𝜋6
,
𝜋2
2𝑘𝜋‒⩽2𝑥‒⩽2𝑘𝜋+(𝑘∈𝑍)𝑘𝜋‒⩽𝑥⩽𝑘𝜋+(𝑘∈𝑍)
𝜋6
𝜋3
,
,
故𝑓(𝑥)的单调递增区间为(2)由所以因此
𝑥∈[0,]
𝜋67𝜋12
𝜋
[𝑘𝜋‒,𝑘𝜋+](𝑘∈𝑍)
𝜋
𝜋6𝜋3;
2𝑥‒∈[‒,𝜋]
66,,得
12
𝑠𝑖𝑛(2𝑥‒)∈[‒,1]𝜋6
,
,
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥‒)∈[‒1,2]
[0,]7𝜋12
即𝑓(𝑥)在区间上的值域为[‒1,2].
𝐴+𝐵=1𝐴=2
22.解:(1)由题意可得:‒𝐴+𝐵=‒3,可得𝐵=‒1,
{{所以𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑥+𝜑)‒1,
𝑇7𝜋𝜋𝜋2𝜋=‒=𝑇=𝜋=
𝜔,可得𝜔=2,因为212122,所以
所以𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+𝜑)‒1,由2×
𝜋𝜋𝜋
+𝜑=+2𝑘𝜋(𝑘∈𝑍)𝜑=+2𝑘𝜋(𝑘∈𝑍)1223可得,
𝜋
因为
|𝜑|<2
𝜋
,所以𝑘=0,
𝜑=
𝜋𝜋
𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+)‒1
3,所以3.
𝑘𝜋𝜋𝑘𝜋𝜋‒(𝑘∈𝑍)(‒,‒1)(𝑘∈𝑍)26,所以对称中心为26.
𝜋
𝜋
2𝜋
)3,
2𝑥+=𝑘𝜋(𝑘∈𝑍)𝑥=
3令可得
(2)由题意可得:𝑔(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛[2(𝑥+6)+3]‒1+1=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+当
𝑥∈[‒,]𝜋𝜋46时,
2𝑥+
2𝜋𝜋2𝜋
∈[,𝜋]𝑠𝑖𝑛(2𝑥+)∈[0,1]𝑔(𝑥)∈[0,2]36,3,
若关于𝑥的方程𝑔(𝑥)+2𝑎‒1=0有实数根,则1‒2𝑎=𝑔(𝑥)有实根,所以0≤1‒2𝑎≤2,可得:所以实数𝑎的取值范围为
‒≤𝑎≤
1
2
12.
[‒,1122
].