1、第 1 页(共 16 页) 2020-2021 学年江苏省南京市高一(上)期末数学试卷学年江苏省南京市高一(上)期末数学试卷 一、单项选择题:本大题共一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 40 分在每小题给出的四个选项中,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,请把答案填涂在答题卡相应位置上只有一项是符合题目要求的,请把答案填涂在答题卡相应位置上 1 (5 分)若角的终边经过点(3P,)(0)a a ,则( ) Asin0 Bsin0 Ccos0 Dcos0 2 (5 分)设函数 2 4yx的定义域为A,函数(1)yln x的定义域为B,则(
2、AB ) A(1,2) B(1,2 C( 2,1) D 2,1) 3 (5 分)设实数x满足0 x ,函数 4 23 1 yx x 的最小值为( ) A4 31 B4 32 C4 21 D6 4 (5 分)已知a,b,m都是负数,且ab,则( ) A 11 ab B ab ba Cambm D bmb ama 5 (5 分)有一组实验数据如表所示: t 1.9 3.0 4.0 5.1 6.1 v 1.5 4.0 7.5 12.0 18.0 现准备用下列函数中的一个近似地表示这些数据满足的规律,其中最接近的一个是( ) A22vt B 2 1 2 t v C 0.5 logvt D 3 logv
3、t 6 (5 分)若函数( )sin2f xx与( )2cosg xx都在区间( , )a b上单调递减,则ba的最大值 是( ) A 4 B 3 C 2 D 2 3 7 (5 分)函数 2 sin ( ) cos xx f x xx 在,的图象大致为( ) A 第 2 页(共 16 页) B C D 8 (5 分)若函数( )f x同时满足:定义域内存在实数x,使得( )()0f xfx;对于定 义域内任意 1 x, 2 x,当 12 xx时,恒有 1212 () ()()0 xxf xf x;则称函数( )f x为“DM 函数” 下列函数中是“DM函数”的为( ) A 3 ( )f xx
4、B( )sinf xx C 1 ( ) x f xe D( )f xlnx 二、多项选择题:本大题共二、多项选择题:本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分在每小题给出的四个选项中,分在每小题给出的四个选项中, 有多项符合题目要求,请把答案填涂在答题卡相应位置上全部选对得有多项符合题目要求,请把答案填涂在答题卡相应位置上全部选对得 5 分,部分选对得分,部分选对得 3 分,不选或有选错的得分,不选或有选错的得 0 分分 9 (5 分)关于函数( )tan2f xx,下列说法中正确的是( ) A最小正周期是 2 B图象关于点( 2 ,0)对称 C图象关于直线 4 x 对
5、称 D在区间( 2 ,) 2 上单调递增 10 (5 分)已知曲线 1: sinCyx, 2: sin(2) 3 Cyx ,下列说法中正确的是( ) A把 1 C向左平移 3 个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的 2 倍,得到 2 C B把 1 C向左平移 3 个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的 1 2 倍,得到 2 C C把 1 C上所有点的横坐标变为原来的 1 2 倍,再向左平移 3 个单位长度,得到 2 C D把 1 C上所有点的横坐标变为原来的 1 2 倍,再向左平移 6 个单位长度,得到 2 C 第 3 页(共 16 页) 11(5 分) 我们知道, 如果集合AS, 那么S
6、的子集A的补集为 | SA x xS, 且xA 类 似地,对于集合A,B,我们把集合 |x xA,且xB叫作集合A与B的差集,记作 AB据此,下列说法中正确的是( ) A若AB,则AB B若BA,则ABA C若AB ,则ABA D若ABC,则ABAC 12 (5 分)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号设 xR,用 x表示不超过x的最大整数, yx也被称为“高斯函数” ,例如: 3.54 , 2.12已知函数( )1f xxx,下列说法中正确的是( ) A( )f x是周期函数 B( )f x的值域是(0,1 C( )f x在(0,1)上是增函数 DxR , (
7、)0f x 三、 填空题: 本大题共三、 填空题: 本大题共 4 小题, 每小题小题, 每小题 5 分, 共分, 共 20 分 请把答案填写在答题卡相应位置上分 请把答案填写在答题卡相应位置上 13 (5 分)已知幂函数yx的图象过点(2, 2),则实数的值是 14 (5 分)已知函数 2 21,1 ( ) ,1 x x f x xax x ,若( (0)3f fa,则a的值为 15 (5 分)已知 1 sin() 63 ,则 2 5 sin()sin () 63 的值为 16 (5 分)地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的,一般采用里氏震级标准震 级()M是用据震中 100 千米处的
8、标准地震仪所记录的地震波最大振幅值的对数来表示的 里 氏震级的计算公式为 0 MlgAlgA,其中A是被测地震的最大振幅, 0 A是“标准地震”的 振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中的距离造成的偏差) 根据该公式可 知,7.5 级地震的最大振幅是 6 级地震的最大振幅的 倍(精确到1) 四、解答题(共四、解答题(共 6 小题,满分小题,满分 70 分)分) 17 (10 分)已知集合 21 |1 1 x Ax x , 2 |2(2)0Bxxmxm (1)当1m 时,求AB; (2)已知“xA”是“xB”的必要条件,求实数m的取值范围 18 (12 分)已知 1 sin()cos(
9、) 8 ,且0 4 (1)求coscos() 2 的值; (2)求tan的值 第 4 页(共 16 页) 19 (12 分) (1)计算: 2 2 5 3 3 2(0.125)log9 log ; (2)已知 0.4 log3a , 4 log 3b ,求证:0abab 20 (12 分)已知函数( )|f xx xa为R上的奇函数 (1)求实数a的值; (2)若不等式 2 (sin)(2cos ) 0fxf tx对任意 3 x , 7 6 恒成立,求实数t的最小值 21 (12 分)如图,弹簧挂着的小球做上下振动,它在t(单位:) s时相对于平衡位置(静 止时的位置) 的高度h(单位:)cm
10、由关系式sin() 4 hAt 确定, 其中0A ,0,0t, )在一次振动中,小球从最高点运动至最低点所用时间为1s且最高点与最低点间的 距离为10cm (1)求小球相对平衡位置的高度h(单位:)cm和时间t(单位:) s之间的函数关系; (2)小球在 0 t s内经过最高点的次数恰为 50 次,求 0 t的取值范围 22 (12 分)对于定义在D上的函数( )f x,如果存在实数 0 x,使得 00 ()f xx,那么称 0 x是 函数( )f x的一个不动点已知 2 ( )1f xax (1)当2a 时,求( )f x的不动点; (2)若函数( )f x有两个不动点 1 x, 2 x,且
11、 12 2xx 求实数a的取值范围; 设( )log ( ) a g xf xx,求证:( )g x在( ,)a 上至少有两个不动点 第 5 页(共 16 页) 2020-2021 学年江苏省南京市高一(上)期末数学试卷学年江苏省南京市高一(上)期末数学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、单项选择题:本大题共一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 40 分在每小题给出的四个选项中,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,请把答案填涂在答题卡相应位置上只有一项是符合题目要求的,请把答案填涂在答题卡相应位置上 1 (5 分)若角的终边经
12、过点(3P,)(0)a a ,则( ) Asin0 Bsin0 Ccos0 Dcos0 【解答】解:角的终边经过点(3P,)(0)a a , 由三角函数的定义可知: 22 sin 3 a a 符号不确定,故A,B圴错误; 22 3 cos0 3a ,故C正确,D错误 故选:C 2 (5 分)设函数 2 4yx的定义域为A,函数(1)yln x的定义域为B,则(AB ) A(1,2) B(1,2 C( 2,1) D 2,1) 【解答】解:函数 2 4yx的定义域为A,函数(1)yln x的定义域为B, 2 |40 | 22Axxxx厔?, |10 |1Bx xx x |12(1ABxx,2 故选
13、:B 3 (5 分)设实数x满足0 x ,函数 4 23 1 yx x 的最小值为( ) A4 31 B4 32 C4 21 D6 【解答】解:0 x ,10 x , 4444 2323(1)33(1)1 2 3(1)14 31 1111 yxxxx xxxx , 当且仅当 4 3(1) 1 x x ,即 2 3 10 3 x 时等号成立, 函数 4 23 1 yx x 的最小值为4 31 故选:A 第 6 页(共 16 页) 4 (5 分)已知a,b,m都是负数,且ab,则( ) A 11 ab B ab ba Cambm D bmb ama 【解答】解:对于A,由题意0ab,则 11 ab
14、 ,选项A错误; 对于B,由ab,不等式两边同除ab,可得 ab abab ,即 ba ab ,选项B错误; 对于C,由不等式的可加性可知,由ab,可得ambm,选项C错误; 对于D,由 ()()() 0 ()()() bmba bmb amm ab amaa ama ama am ,所以 bmb ama ,选项D正确 故选:D 5 (5 分)有一组实验数据如表所示: t 1.9 3.0 4.0 5.1 6.1 v 1.5 4.0 7.5 12.0 18.0 现准备用下列函数中的一个近似地表示这些数据满足的规律,其中最接近的一个是( ) A22vt B 2 1 2 t v C 0.5 logv
15、t D 3 logvt 【解答】解:法一、从图表数据可知,随着t的变大,v变大,则函数为单调递增,且增加 速度越来越快, A选项为线性增加的函数,C选项为递减函数,D选项为比线性增加较为缓慢的函数, 排除选项A、C、D 故选:B 法二、取4t ,对于A选项,2426v ,故选项A错误; 对于B选项, 2 1 7.5 2 t v ,故选项B可能正确; 对于C选项, 0.5 log2vt ,故选项C错误; 对于D选项, 33 loglog 4vt,故选项D错误 以上只有B选项最接近, 故选:B 6 (5 分)若函数( )sin2f xx与( )2cosg xx都在区间( , )a b上单调递减,则
16、ba的最大值 是( ) A 4 B 3 C 2 D 2 3 第 7 页(共 16 页) 【解答】 解: 由题意函数( )sin2f xx在( 4 ,3) 4 上单调递减, 函数( )2cosg xx在(0, )上 单调递减, 则 3 4 max b , 4 min a ,所以ba的最大值为 3 442 , 故选:C 7 (5 分)函数 2 sin ( ) cos xx f x xx 在,的图象大致为( ) A B C D 【解答】解: 2 sin ( ) cos xx f x xx ,x , 22 sinsin ()( ) cos()cos xxxx fxf x xxxx , ( )f x为,
17、上的奇函数,因此排除A; 又 22 sin ( )0 cos1 f ,因此排除B,C; 故选:D 8 (5 分)若函数( )f x同时满足:定义域内存在实数x,使得( )()0f xfx;对于定 第 8 页(共 16 页) 义域内任意 1 x, 2 x,当 12 xx时,恒有 1212 () ()()0 xxf xf x;则称函数( )f x为“DM 函数” 下列函数中是“DM函数”的为( ) A 3 ( )f xx B( )sinf xx C 1 ( ) x f xe D( )f xlnx 【解答】解:由定义域内存在实数x, 使得( )()0f xfx的限制可知,定义域内需有正有负,且函数值
18、有正有负, 由的限制可知,函数单调递增, 对于A, 3 ( )f xx的定义域内有正有负,函数值有正有负,函数单调递增,故A成立; 对于B,( )sinf xx不是单调增函数,故B不成立; 对于C, 1 ( ) x f xe 的值域中没有负数,故C不成立; 对于D,( )f xlnx的定义域中没有负数,故D不成立 故选:A 二、多项选择题:本大题共二、多项选择题:本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分在每小题给出的四个选项中,分在每小题给出的四个选项中, 有多项符合题目要求,请把答案填涂在答题卡相应位置上全部选对得有多项符合题目要求,请把答案填涂在答题卡相应位置上全
19、部选对得 5 分,部分选对得分,部分选对得 3 分,不选或有选错的得分,不选或有选错的得 0 分分 9 (5 分)关于函数( )tan2f xx,下列说法中正确的是( ) A最小正周期是 2 B图象关于点( 2 ,0)对称 C图象关于直线 4 x 对称 D在区间( 2 ,) 2 上单调递增 【解答】解:由题意函数( )tan2f xx的最小正周期为 2 T ,故选项A正确; 由()0 2 f ,故选项B正确; 因为函数( )tan2f xx不存在对称轴,故选项C错误; 因为( 2 x ,) 2 , 所以2(, )x , 此区间不是函数tanyx的单调递增区间, 故选项D 错误; 故选:AB 1
20、0 (5 分)已知曲线 1: sinCyx, 2: sin(2) 3 Cyx ,下列说法中正确的是( ) A把 1 C向左平移 3 个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的 2 倍,得到 2 C B把 1 C向左平移 3 个单位长度,再将所有点的横坐标变为原来的 1 2 倍,得到 2 C 第 9 页(共 16 页) C把 1 C上所有点的横坐标变为原来的 1 2 倍,再向左平移 3 个单位长度,得到 2 C D把 1 C上所有点的横坐标变为原来的 1 2 倍,再向左平移 6 个单位长度,得到 2 C 【解答】解:变换方式一:由函数sinyx的图象可向左平移 3 个单位长度, 再将所有点的横坐标
21、变为原来的 1 2 倍,得到sin(2) 3 yx ; 变换方式二:因为sin(2)sin2() 36 yxx , 所以由函数sinyx的图象上所有点的横坐标变为原来的 1 2 倍, 再向左平移 6 个单位长度,得到sin(2) 3 yx 故选:BD 11(5 分) 我们知道, 如果集合AS, 那么S的子集A的补集为 | SA x xS, 且xA 类 似地,对于集合A,B,我们把集合 |x xA,且xB叫作集合A与B的差集,记作 AB据此,下列说法中正确的是( ) A若AB,则AB B若BA,则ABA C若AB ,则ABA D若ABC,则ABAC 【解答】解:由差集的定义可知,对于选项A,若A
22、B,则A中的元素均在B中,则 AB ,故选项A正确; 对于选项B,若BA,则B中的元素均在A中,则 A ABBA,故选项B错误; 对于选项C,若AB ,则A、B无公共元素,则ABA,故选项C正确; 对于选项D,若ABC,则 A ABCAC,故选项D正确; 故选:ACD 12 (5 分)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号设 xR,用 x表示不超过x的最大整数, yx也被称为“高斯函数” ,例如: 3.54 , 2.12已知函数( )1f xxx,下列说法中正确的是( ) A( )f x是周期函数 B( )f x的值域是(0,1 C( )f x在(0,1)上是增函数
23、 DxR , ( )0f x 第 10 页(共 16 页) 【解答】解:由题意 1, 21 0, 10 1 1,01 2,12 x x x x x , 所以 1, 21 , 10 ( )1 1,01 2,12 xx xx f xxx xx xx ,可得到函数( )f x是周期为 1 的函数, 且值域为(0,1, 在(0,1)上单调递减, 故选项A、B正确,C错误; 对于选项D, ( )1f x,所以选项D错误, 故选:AB 三、 填空题: 本大题共三、 填空题: 本大题共 4 小题, 每小题小题, 每小题 5 分, 共分, 共 20 分 请把答案填写在答题卡相应位置上分 请把答案填写在答题卡相
24、应位置上 13 (5 分)已知幂函数yx的图象过点(2, 2),则实数的值是 1 2 【解答】解:幂函数yx的图象过点(2, 2), 则22 , 1 2 故答案为: 1 2 14 (5 分)已知函数 2 21,1 ( ) ,1 x x f x xax x ,若( (0)3f fa,则a的值为 4 【解答】解: 2 21,1 ( ) ,1 x x f x xax x , 0 ( (0)(21)f fff(2)423aa, 解得4a , 故答案为:4 15 (5 分)已知 1 sin() 63 ,则 2 5 sin()sin () 63 的值为 11 9 【解答】解: 2 15 , 6363 si
25、nsinsin 则 2 1 sin()sin () 626 第 11 页(共 16 页) 2 sin()() 66 cos 1111 1 399 , 故答案为:11 9 16 (5 分)地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的,一般采用里氏震级标准震 级()M是用据震中 100 千米处的标准地震仪所记录的地震波最大振幅值的对数来表示的 里 氏震级的计算公式为 0 MlgAlgA,其中A是被测地震的最大振幅, 0 A是“标准地震”的 振幅(使用标准地震振幅是为了修正测震仪距实际震中的距离造成的偏差) 根据该公式可 知,7.5 级地震的最大振幅是 6 级地震的最大振幅的 32 倍(精确到1)
26、【解答】解:由题意可得 0 0 A MlgAlgAlg A , 即 0 10M A A ,所以 0 10MAA, 当7.5M 时,地震的最大振幅为 7.5 10 10AA; 当6M 时,地震的最大振幅为 6 20 10AA, 所以 37.5 7.5 61.531 2 6 2 10 1010101032 10 A A , 故答案为:32 四、解答题(共四、解答题(共 6 小题,满分小题,满分 70 分)分) 17 (10 分)已知集合 21 |1 1 x Ax x , 2 |2(2)0Bxxmxm (1)当1m 时,求AB; (2)已知“xA”是“xB”的必要条件,求实数m的取值范围 【解答】解
27、: (1)由 21 1 1 x x ,得 2 0 1 x x ,所以 | 21Axx 2 |2(2)0 |(1)(2)0Bxxmxmxxxm 当1m 时, 1 |1 2 Bxx 所以 | 21ABxx (2)因为“xA”是“xB”的必要条件,所以BA 若1 2 m ,不符合题意; 第 12 页(共 16 页) 若1 2 m 即2m 时,B ,符合题意; 若1 2 m ,则 |1 2 m Bxx, 所以21 2 m ,解得24m 综上, 2m ,4 18 (12 分)已知 1 sin()cos() 8 ,且0 4 (1)求coscos() 2 的值; (2)求tan的值 【解答】解: (1)因为
28、sin()cos()sincos,且 1 sin()cos() 8 , 所以 1 sincos 8 (2 分) 故 222 (cossin)cos2sincossin 13 12sincos12 84 (4 分) 又因为0 4 ,所以cossin,即cossin0, 所以 3 cossin 2 所以 3 coscos()cossin 22 (6 分) (2)法一:由(1)知 1 sincos 8 ,又因为 22 sincos1, 所以 sincos1 sin2cos28 因为0 4 ,cos0, 所以 tan1 tan218 ,即 2 tan8tan10 , (9 分) 解得tan415或ta
29、n415 (10 分) 因为0 4 ,所以0tan1, 所以tan415 (12 分) 第 13 页(共 16 页) 法二:由(1)知 3 cossin, 2 1 sincos 8 因为0 4 ,所以cossin0, 故 35 cos 4 35 sin 4 , (10 分) 所以 sin tan415 cos (12 分) 19 (12 分) (1)计算: 2 2 5 3 3 2(0.125)log9 log ; (2)已知 0.4 log3a , 4 log 3b ,求证:0abab 【解答】解: (1)原式5(2) 2 34 3 3 log( 3)54413 (2)证明:因为 0.4 lo
30、gyx在(0,)上递减, 4 logyx在(0,)上递增, 所以 0.40.4 log3log10a , 44 log 3log 10b ,所以0ab , 因为 3333 11 log 0.4log 4log (0.44)log 1.6 ab ,且 3 logyx在(0,)递增, 所以 333 0log 1log 1.6log 31,即 11 01 ab , 所以 11 0()abab ab ,即0abab 20 (12 分)已知函数( )|f xx xa为R上的奇函数 (1)求实数a的值; (2)若不等式 2 (sin)(2cos ) 0fxf tx对任意 3 x , 7 6 恒成立,求实数
31、t的最小值 【解答】解: (1)因为函数( )|f xx xa为R上的奇函数, 所以()( )fxf x 对任意xR成立, 即() |xxax xa 对任意xR成立, 所以| |xaxa ,所以0a (2)由 2 (sin)(2cos ) 0fxf tx得 2 (sin)(2cos )fxf tx, 因为函数( )f x为R上的奇函数,所以 2 (sin)(2cos)fxfxt 第 14 页(共 16 页) 由(1)得, 2 2 ,0 ( )| ,0 xx f xx x xx 是R上的单调增函数, 故 2 sin2cosxxt对任意 3 x , 7 6 恒成立, 所以 2 2cossintxx
32、对任意 3 x , 7 6 恒成立 因为 222 2cossincos2cos1(cos1)2xxxxx , 令cosmx,由 3 x , 7 6 ,得cos 1x , 1 2 ,即 1m , 1 2 , 所以 2 (1)2ym在 1, 1 2 递增,可得最大值为 1 4 , 故 1 4 t, 即t的最小值为 1 4 21 (12 分)如图,弹簧挂着的小球做上下振动,它在t(单位:) s时相对于平衡位置(静 止时的位置) 的高度h(单位:)cm由关系式sin() 4 hAt 确定, 其中0A ,0,0t, )在一次振动中,小球从最高点运动至最低点所用时间为1s且最高点与最低点间的 距离为10c
33、m (1)求小球相对平衡位置的高度h(单位:)cm和时间t(单位:) s之间的函数关系; (2)小球在 0 t s内经过最高点的次数恰为 50 次,求 0 t的取值范围 【解答】解: (1)因为小球振动过程中最高点与最低点的距离为10cm,所以 10 5 2 A 因为在一次振动中,小球从最高点运动至最低点所用时间为1s,所以周期为 2, 即 2 2T ,所以 所以5sin() 4 ht ,0t 第 15 页(共 16 页) (2)由题意,当 1 4 t 时,小球第一次到达最高点, 以后每隔一个周期都出现一次最高点, 因为小球在 0 t s内经过最高点的次数恰为 50 次, 所以 0 11 49
34、50 44 TtT 因为2T ,所以 11 98100 44 t , 所以 0 t的取值范围为 1 98 4 , 1 100 ) 4 (注 0 :t的取值范围不考虑开闭) 22 (12 分)对于定义在D上的函数( )f x,如果存在实数 0 x,使得 00 ()f xx,那么称 0 x是 函数( )f x的一个不动点已知 2 ( )1f xax (1)当2a 时,求( )f x的不动点; (2)若函数( )f x有两个不动点 1 x, 2 x,且 12 2xx 求实数a的取值范围; 设( )log ( ) a g xf xx,求证:( )g x在( ,)a 上至少有两个不动点 【解答】解: (
35、1)当2a 时, 2 ( )21f xx 方程( )f xx可化为 2 210 xx ,解得1x 或 1 2 x , 所以( )f x的不动点为1和 1 2 (2 分) (2)因为函数( )f x有两个不动点 1 x, 2 x, 所以方程( )f xx,即 2 10axx 的两个实数根为 1 x, 2 x, 记 2 ( )1p xaxx,则( )p x的零点为 1 x和 2 x, 因为 12 2xx,所以a p(2)0, 即(41)0aa ,解得 1 0 4 a 所以实数a的取值范围为 1 (0, ) 4 (6 分) 因为 2 ( )log ( )log (1) aa g xf xxaxx 方
36、程( )g xx可化为 2 log (1) a axxx,即 2 2 1, 10. x aaxx axx 第 16 页(共 16 页) 因为 1 0 4 a,140a ,所以( )0p x 有两个不相等的实数根 设 2 ( )10p xaxx 的两个实数根为m,n,不妨设mn 因为函数 2 ( )1p xaxx图象的对称轴为直线 1 2 x a ,p(1)0a,11 2a , 1 ( )10p a , 所以 11 1 2 mn aa 记 2 ( )(1) x h xaaxx, 因为h(1)0,且p(1)0a,所以1x 是方程( )g xx的实数根, 所以 1 是( )g x的一个不动点 (8 分) 2 ( )(1)0 nn h naanna, 因为 1 0 4 a,所以 1 4 a , 1 4 1 ( )110 a haa a , 且( )h x的图象在n, 1 a 上的图象是不间断曲线, 所以 0 1 ( ,)xn a ,使得 0 ()0h x, (10 分) 又因为( )p x在 1 ( ,)n a 上单调递增,所以 0 ()( )0p xp n, 所以 0 x是( )g x的一个不动点, 综上,( )g x在( ,)a 上至少有两个不动点 (12 分)