江蘇省泰州市2023-2024學年高一上學期1月期末考試數(shù)學

2023~2024學年度第一學期高一期末調(diào)研測試數(shù)學試題一、選擇題：本題共8小題，每小題5分，共40分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1.設(shè)集合，，則（）A. B. C. D.2.命題“存在，”否定為（）A.存在， B.存在，C.任意， D.任意，3若角終邊經(jīng)過點，則A. B. C. D.4.已知是定義域為的奇函數(shù)，當時，，則（）A. B. C.4 D.125.函數(shù)的減區(qū)間為（）A. B. C. D.6.可以用尺規(guī)作圖畫出正五角星，作法如下：以任意一點為圓心，以1為半徑畫圓，在圓內(nèi)作互相垂直的直徑和.取線段的中點，以為圓心，以為半徑作弧，交于.以為圓心，以為半徑在圓上依次截取相等的圓弧，連接，，，，，得到如圖所示的正五角星，則圖中扇形的面積為（）A. B. C. D.7.已知函數(shù)，，則（）A. B. C. D.8.已知，，則（）A.2 B.3 C.4 D.5二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得5分，部分選對的得2分，有選錯的得0分.9.已知函數(shù)，則（）A.函數(shù)的最小正周期為B.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱C.函數(shù)的圖象關(guān)于點中心對稱D.將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度，得到函數(shù)的圖象10.已知正數(shù)，滿足，則（）A. B. C. D.11.已知函數(shù)，若的值域為，則實數(shù)的值可以是（）A. B. C. D.12.已知函數(shù)滿足：①對任意，；②若，則.則（）A.的值為2 B.C.若，則 D.若，則三、填空題：本題共4小題，每題5分，共20分.13.已知冪函數(shù)的圖象過點，則實數(shù)______.14.已知，則______.15.已知二次函數(shù)的部分對應值如下：1246014則關(guān)于的不等式的解集為______.16.設(shè)是正整數(shù)，集合.當，集合有______個元素；若集合有100個元素，則______.四、解答題：本大題共6小題，共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.17.求下列各式值：（1）；（2）.18.設(shè)集合，.（1）當時，求；（2）若“”是“”必要不充分條件，求實數(shù)的取值范圍.19.已知函數(shù)，.（1）當時，求在上的值域；（2）若在上單調(diào)遞增，求實數(shù)的取值范圍.20.已知函數(shù)，正數(shù)，滿足，（1）求的取值范圍；（2）求的最小值.21.已知函數(shù).（1）判斷在上的單調(diào)性，并證明；（2）若，且，，都正數(shù)，求證：.22.已知偶函數(shù)和奇函數(shù)滿足，為自然對數(shù)的底數(shù).（1）從“①；②”兩個條件中選一個合適的條件，使得函數(shù)與的圖象在區(qū)間上有公共點，并說明理由；（2）若關(guān)于的不等式恒成立，求實數(shù)的取值范圍2023~2024學年度第一學期高一期末調(diào)研測試數(shù)學試題一、選擇題：本題共8小題，每小題5分，共40分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1.設(shè)集合，，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】直接由交集的概念即可得解.【詳解】由題意集合，，則.故選：B.2.命題“存在，”的否定為（）A.存在， B.存在，C.任意， D.任意，【答案】D【解析】【分析】由命題的否定的定義即可得解.【詳解】由題意命題“存在，”的否定為任意，.故選：D.3.若角終邊經(jīng)過點，則A B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】分析：利用三角函數(shù)的定義，即可求出.詳解：角終邊經(jīng)過點，則由余弦函數(shù)的定義可得故選B.點睛：本題考查三角函數(shù)的定義，屬基礎(chǔ)題.4.已知是定義域為的奇函數(shù)，當時，，則（）A. B. C.4 D.12【答案】C【解析】【分析】由奇函數(shù)的性質(zhì)代入求值即可.【詳解】由題意是定義域為的奇函數(shù)，當時，，所以.故選：C.5.函數(shù)的減區(qū)間為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】由題意根據(jù)復合函數(shù)單調(diào)性、二次函數(shù)以及對數(shù)函數(shù)單調(diào)性即可得解.【詳解】由題意在定義域內(nèi)單調(diào)遞增，若要單調(diào)遞減，只需關(guān)于單調(diào)遞減，所以函數(shù)的減區(qū)間為.故選：B.6.可以用尺規(guī)作圖畫出正五角星，作法如下：以任意一點為圓心，以1為半徑畫圓，在圓內(nèi)作互相垂直的直徑和.取線段的中點，以為圓心，以為半徑作弧，交于.以為圓心，以為半徑在圓上依次截取相等的圓弧，連接，，，，，得到如圖所示的正五角星，則圖中扇形的面積為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】如圖，連接OG，OM，OH，則，由得，結(jié)合扇形的面積公式計算即可求解.【詳解】如圖，連接OG，OM，OH，則，又，所以，化為弧度為，所以扇形的面積為.故選：A.7.已知函數(shù)，，則（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】由題意得，結(jié)合誘導公式以及平方關(guān)系即可得解.【詳解】由題意，所以，所以.故選：C.8.已知，，則（）A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【解析】【分析】由題意結(jié)合對數(shù)運算性質(zhì)運算即可得解.【詳解】由題意，所以，所以.故選：D.【點睛】關(guān)鍵點睛：關(guān)鍵是都對已知等式兩邊同時取以6為底的對數(shù)，由此即可順利得解.二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得5分，部分選對的得2分，有選錯的得0分.9.已知函數(shù)，則（）A.函數(shù)的最小正周期為B.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱C.函數(shù)的圖象關(guān)于點中心對稱D.將函數(shù)圖象向左平移個單位長度，得到函數(shù)的圖象【答案】AC【解析】【分析】對于A，由周期公式驗算即可；對于BC，由代入檢驗法即可判斷；對于D，由平移變換法則驗算即可.【詳解】對于A，函數(shù)的最小正周期為，故A正確；對于B，，故函數(shù)的圖象不關(guān)于直線對稱，故B錯誤；對于C，，故函數(shù)的圖象關(guān)于點中心對稱，故C正確；對于D，將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度，得到函數(shù)的圖象，故D錯誤.故選：AC.10.已知正數(shù)，滿足，則（）A. B. C. D.【答案】ABD【解析】【分析】由不等式的性質(zhì)結(jié)合逐一判斷每一個選項即可.【詳解】對于A，由題意，所以，故A正確；對于B，，因為，所以，所以，故B正確；對于C，令，則，故C錯誤；對于D，因為，所以，故D正確.故選：ABD.11.已知函數(shù)，若的值域為，則實數(shù)的值可以是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【分析】分別求出值域，根據(jù)值域的并集為建立不等式，逐項判斷即可.【詳解】當時，單調(diào)遞增，其值域為，當時，單調(diào)遞增，其值域為，由題意的值域為，所以，所以，記，且，在一個坐標系內(nèi)作出函數(shù)圖象，如圖：因為，所以，又因為，所以，所以，要使，則，因為，所以，因為，所以，所以，結(jié)合選項可知，實數(shù)的值可以是，.故選：BD12.已知函數(shù)滿足：①對任意，；②若，則.則（）A.的值為2 B.C.若，則 D.若，則【答案】ABC【解析】分析】對于A，令，結(jié)合“若，則”即可判斷；對于B，由基本不等式相關(guān)推理結(jié)合即可判斷；對于C，令得，，由此即可判斷；對于D，令，即可判斷.【詳解】對于A，令，得，解得或，若，令，得，即，但這與②若，則矛盾，所以只能，故A正確；對于B，令，結(jié)合得，，解得或，又，所以，所以只能，故B正確；對于C，若，令得，，所以，所以，所以，故C正確；對于D，取，則且單調(diào)遞增，滿足，但，故D錯誤.故選：ABC.【點睛】關(guān)鍵點睛：判斷D選項的關(guān)鍵是構(gòu)造，由此即可證偽.三、填空題：本題共4小題，每題5分，共20分.13.已知冪函數(shù)的圖象過點，則實數(shù)______.【答案】【解析】【分析】直接代入坐標即可求解.【詳解】由題意，所以.故答案為：.14.已知，則______.【答案】【解析】【分析】由商數(shù)關(guān)系切弦互換即可求解.【詳解】由題意有.故答案為：.15.已知二次函數(shù)的部分對應值如下：1246014則關(guān)于的不等式的解集為______.【答案】【解析】【分析】利用已知條件求出具體二次函數(shù)，再解不等式即可.【詳解】由已知得必過,代入函數(shù)中得，，，解得，，，故，令，解得，即關(guān)于的不等式的解集為.故答案為：16.設(shè)是正整數(shù)，集合.當，集合有______個元素；若集合有100個元素，則______.【答案】①.2②.198或199【解析】【分析】第一空：當，，由此即可得解；第二空：原問題等價于單位圓盤等分后，相應橫坐標的所有可能數(shù)與的對應關(guān)系，值得注意的是考慮上半圓盤以及即可.【詳解】由題意當，，周期為，所以，經(jīng)過去重得此時，即此時集合有2個元素；原問題等價于單位圓盤等分后，相應橫坐標的所有可能數(shù)與的對應關(guān)系，由對稱性可知，只需考慮上半圓盤以及，所以如果集合有100個元素，即相應橫坐標的所有可能數(shù)為100，則可能是，和上半圓盤與下半圓盤各99個點的橫坐標（它們關(guān)于軸對稱），即此時，還有一種可能：即和，以及上半圓盤與下半圓盤各98個點的橫坐標（它們關(guān)于軸對稱），也就是，綜上所述，若集合有100個元素，則或.故答案為：2；198或199.【點睛】關(guān)鍵點睛：第二空的關(guān)鍵是研究單位圓盤等分后，相應橫坐標的所有可能數(shù)與的對應關(guān)系，由此即可順利得解.四、解答題：本大題共6小題，共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.17.求下列各式的值：（1）；（2）.【答案】（1）（2）0【解析】【分析】（1）直接由分數(shù)指數(shù)冪的運算即可得解.（2）直接由對數(shù)運算性質(zhì)即可得解.【小問1詳解】.【小問2詳解】.18.設(shè)集合，.（1）當時，求；（2）若“”是“”的必要不充分條件，求實數(shù)的取值范圍.【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）解對數(shù)不等式得到，根據(jù)并集概念求出答案；（2）根據(jù)必要不充分條件得到?，從而得到不等式，求出，得到答案.【小問1詳解】時，，解得，故，，故；【小問2詳解】，，解得，故，因為“”是“”的必要不充分條件，所以?，故，解得，故實數(shù)的取值范圍是.19.已知函數(shù)，.（1）當時，求在上的值域；（2）若在上單調(diào)遞增，求實數(shù)的取值范圍.【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）由題意得，由此即可得解.（2）由題意得在上單調(diào)遞增，由此列出不等式即可得解.【小問1詳解】由題意當時，，若，則，所以在上的值域為.【小問2詳解】由題意，所以時，，且關(guān)于單調(diào)遞增，若在上單調(diào)遞增，則由復合函數(shù)單調(diào)性可知在上單調(diào)遞增，所以，解得，即取值范圍為.20.已知函數(shù)，正數(shù)，滿足，（1）求的取值范圍；（2）求最小值.【答案】（1）（2）4【解析】【分析】（1）先利用基本不等式求出，然后利用對數(shù)函數(shù)單調(diào)性求解范圍即可；（2）先利用基本不等式求解的最小值，然后利用對數(shù)函數(shù)單調(diào)性求解最小值即可.【小問1詳解】因為正數(shù)，滿足，所以，所以，當且僅當時等號成立，又函數(shù)在定義域上單調(diào)遞增，所以，即的取值范圍為；【小問2詳解】，因為，當且僅當，即或時，等號成立，所以，即的最小值為4.21.已知函數(shù).（1）判斷在上的單調(diào)性，并證明；（2）若，且，，都為正數(shù)，求證：.【答案】（1）在上單調(diào)遞增，證明見解析（2）證明見解析【解析】【分析】（1）根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義，結(jié)合作差法以及分解因式，可得答案；（2）利用分類討論的解題思想，結(jié)合基本不等式以及函數(shù)單調(diào)性與奇偶性，可得答案.【小問1詳解】在上單調(diào)遞增，證明如下：任取，設(shè)，，由，則，故，所以在上單調(diào)遞增.【小問2詳解】當都是正數(shù)時，，當目僅當時等號成立，則；當中只有一個負數(shù)時，不妨設(shè)，則，且，由，則，由，則，則，，當且僅當時，等號成立，則，，當中有兩個負數(shù)或三個都是負數(shù)時，不合題意.故得證.22.已知偶函數(shù)和奇函數(shù)滿足，為自然對數(shù)的底數(shù).（1）從“①；②”兩個條件中選一個合適的條件，使得函數(shù)與的圖象在區(qū)間上有公共點，并說明理由；（2）若關(guān)于的不等式恒成立，求實數(shù)的取值范圍【答案】22.①不滿足題意，②滿足題意，理由見解析23.【解析】【分析】（1）首先得出，結(jié)合基本不等式，以及零點存在定理即可進一步求解.（2）由題意首先通過換元得出恒成立，分析得知，進一步解不等式組即可得解.【小問1詳解】由題意，解得，①令，有，等號成立當且僅當，而此時，所以此時