1、第 1 页(共 16 页) 2020-2021 学年福建省厦门市高一(上)期末数学试卷学年福建省厦门市高一(上)期末数学试卷 一、单选题:本题共一、单选题:本题共 8 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 40 分分.在每小题给出的四个选项中,只有一项在每小题给出的四个选项中,只有一项 是符合题目要求的是符合题目要求的. 1 (5 分)已知集合 AxN|x3,则( ) A0A B1A C0A D1A 2 (5 分)设命题 p:x0,xex,则 p 的否定为( ) Ax0,xex Bx0,xex Cx0,xex Dx0,xex 3 (5 分)已知 a20.6,b21.8,clog0.61.
2、8,则( ) Acab Babc Cbac Dcba 4 (5 分)已知角 顶点在坐标原点,始边与 x 轴非负半轴重合,终边过点 P(3,4) , 将 的终边逆时针旋转 180,这时终边所对应的角是 ,则 cos( ) A 4 5 B 3 5 C3 5 D4 5 5 (5 分)长征五号遥五运载火箭创下了我国运载火箭的最快速度,2020 年 11 月 24 日,它 成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道在不考虑空气阻力的条件下,火箭的最大速度 v (单位:km/s)和燃料的质量 M(单位:kg) 、火箭(除燃料外)的质量 m(单位:kg) 的函数关系是 = 2000(1 + )若火箭的最大速度为 11
3、.2km/s,则燃料质量与火箭质 量(除燃料外)的比值约为( ) (参考数据:e0.00561.0056) A1.0056 B0.5028 C0.0056 D0.0028 6 (5 分)若定义在 R 的奇函数 f(x)在(,0单调递减,则不等式 f(x)+f(x2) 0 的解集为( ) A (,2 B (,1 C1,+) D2,+) 7 (5 分)在ABC 中,cosA= 2 2 ,tanB= 1 3,则 tan(AB)( ) A2 B 1 2 C1 2 D2 8 (5 分)某单位计划今明两年购买某物品,现有甲、乙两种不同的购买方案,甲方案:每 年购买的数量相等;乙方案:每年购买的金额相等假设
4、今明两年该物品的价格分别为 p1,p2(p1p2) ,则这两种方案中平均价格比较低的是( ) A甲 B乙 C甲、乙一样 D无法确定 二、多选题:本题共二、多选题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分.在每小题给出的四个选项中,有多个选在每小题给出的四个选项中,有多个选 第 2 页(共 16 页) 项符合题目要求,全部选对的得项符合题目要求,全部选对的得 5 外,选对但不全的得外,选对但不全的得 3 分,有选错的得分,有选错的得 0 分分. 9 (5 分)已知 tan3sin() ,则 cos( ) A1 B 1 3 C1 3 D1 10 (5 分)使得“ab”成立
5、的充分不必要条件可以是( ) Aab1 B1 1 C D0.3a 10.3b 11 (5 分)关于 x 的一元二次不等式 x22xa0 的解集中有且仅有 5 个整数,则实数 a 的值可以是( ) A2 B4 C6 D8 12 (5 分)已知函数 f(x)= 2 + , 0 2 1,0 ,则( ) Af(x)的值域为(1,+) B当 a0 时,f(x)f(x2+1) C当 a0 时,存在非零实数 x0,满足 f(x0)+f(x0)0 D函数 g(x)f(x)+a 可能有三个零点 三、填空题:本题共三、填空题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分. 13 (5 分)已
6、知幂函数 f(x)的图象经过点(2,2),则 f(4)的值为 14 (5 分)已知扇形的圆心角为 3,半径为 3,则扇形的弧长 l 15 (5 分)某班有 50 名学生,其中参加关爱老人活动的学生有 40 名,参加洁净家园活动 的学生有 32 名,则同时参加两项活动的学生最多有 名;最少有 名 16 (5 分)2020 年是苏颂诞辰 1000 周年苏颂发明的水运仪象台被誉为世界上最早的天文 钟 水运仪象台的原动轮叫枢轮, 是一个直径约 3.4 米的水轮, 它转一圈需要 30 分钟 如 图,当点 P 从枢轮最高处随枢轮开始转动时,退水壶内水面位于枢轮中心下方 1.19 米 处此时打开退水壶出水口
7、,壶内水位以每分钟 0.017 米的速度下降,将枢轮转动视为匀 速圆周运动,则点 P 至少经过 分钟(结果取整数)进入水中 (参考数据: cos 15 0.98,cos2 15 0.91,cos 5 0.81) 第 3 页(共 16 页) 四、解答题:本题共四、解答题:本题共 6 小题,共小题,共 70 分分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17 (10 分)已知函数 f(x)x2+bx+c,且 g(x)f(x)+2x 为偶函数,再从条件、条 件、条件中选择一个作为已知,求 f(x)的解析式 条件:函数 f(x)在区间2,2上的最大值为 5; 条
8、件:函数 f(x)0 的解集为1; 条件:方程 f(x)0 有两根 x1,x2,且 x12+x2210 18 (12 分)已知函数() = ( + )(0,| 2)的部分图象如图所示: (1)求 f(x)的解析式; (2)将 f(x)的图象上所有的点横坐标缩短到原来的1 2,纵坐标不变,得到函数 g(x) 的图象求方程() = 1 2在0,的实数解 19 (12 分)已知函数() = 1 1+2 (1)判断 f(x)的单调性并用定义证明; (2)若(2) 1 3,求实数 a 的取值范围 20 (12 分)已知函数() = 3 + 2 + 的最小值为3 (1)求 m 的值及 f(x)的单调递减区
9、间; (2)x(0,) , + ( + 6)0,求实数 a 的取值范围 21 (12 分)人类已经进入大数据时代,数据量从 TB(1TB1024GB)级别跃升到 PB(1PB 1024TB) ,EB(1EB1024PB)乃至 ZB(1ZB1024EB)级别,国际数据公司(IDC) 第 4 页(共 16 页) 统计 20162019 年全球年产生的数据量如表: 年份 2016 2017 2018 2019 年份代号 t 0 1 2 3 数据量(单位: ZB) 18 26 33 41 研究发现,从 2016 年起,可选择函数 f(t)a(1+p)t来近似刻画全球年产生数据量 随时间变化的规律 其中
10、 a 表示 2016 年的数据量, p 表示 20172019 年年增长率的平均 值 (第年增长率= 第年数据量 第(1)年数据量 1,tN*) (1)分别计算 20172019 各年的年增长率,并求 f(t) (精确到 0.01) (2)已知 2020 年中国的数据总量约占全球数据总量的 20%,成为数据量最大、数据类 型最丰富的国家之一近年来中国的数据总量年均增长率约为 50%,按照这样的增长速 度,估计到哪一年,我国的数据量将达到全球数据总量的 30%? 参考数据:lg20.301,lg30.477,lg1.320.121 22 (12 分)已知函数 f(x)ax 1 (1) (1)若
11、f(x)在1,2上的最大值为7 2,求 a 的值; (2)若 x0为 f(x)的零点,求证:(2 0) + 0 2 2000 第 5 页(共 16 页) 2020-2021 学年福建省厦门市高一(上)期末数学试卷学年福建省厦门市高一(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、单选题:本题共一、单选题:本题共 8 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 40 分分.在每小题给出的四个选项中,只有一项在每小题给出的四个选项中,只有一项 是符合题目要求的是符合题目要求的. 1 (5 分)已知集合 AxN|x3,则( ) A0A B1A C0A D1A 【解答】解:集合 AxN|
12、x30,1,2,据元素与集合的关系及集合与集合的关 系可得0A 正确, 故选:C 2 (5 分)设命题 p:x0,xex,则 p 的否定为( ) Ax0,xex Bx0,xex Cx0,xex Dx0,xex 【解答】解:命题 p:x0,xex,则 p 的否定为x0,xex 故选:D 3 (5 分)已知 a20.6,b21.8,clog0.61.8,则( ) Acab Babc Cbac Dcba 【解答】解:21.820.6201,ba1, log0.61.8log0.610,c0, cab, 故选:A 4 (5 分)已知角 顶点在坐标原点,始边与 x 轴非负半轴重合,终边过点 P(3,4)
13、 , 将 的终边逆时针旋转 180,这时终边所对应的角是 ,则 cos( ) A 4 5 B 3 5 C3 5 D4 5 【解答】解:角 顶点在坐标原点,始边与 x 轴非负半轴重合,终边过点 P(3,4) , cos= 3 9+16 = 3 5, 将 的终边逆时针旋转 180,这时终边所对应的角是 180+, 则 coscos(180+)cos= 3 5, 故选:B 5 (5 分)长征五号遥五运载火箭创下了我国运载火箭的最快速度,2020 年 11 月 24 日,它 第 6 页(共 16 页) 成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道在不考虑空气阻力的条件下,火箭的最大速度 v (单位:km/s)和燃
14、料的质量 M(单位:kg) 、火箭(除燃料外)的质量 m(单位:kg) 的函数关系是 = 2000(1 + )若火箭的最大速度为 11.2km/s,则燃料质量与火箭质 量(除燃料外)的比值约为( ) (参考数据:e0.00561.0056) A1.0056 B0.5028 C0.0056 D0.0028 【解答】解:由 = 2000(1 + ) =11.2 可得: (1 + ) = 11.2 2000 =0.0056, = 0.0056 1 0.0056, 故选:C 6 (5 分)若定义在 R 的奇函数 f(x)在(,0单调递减,则不等式 f(x)+f(x2) 0 的解集为( ) A (,2
15、B (,1 C1,+) D2,+) 【解答】解:因为定义在 R 的奇函数 f(x)在(,0单调递减, 所以 f(x)在(0,+)上单调递减, 所以 f(x)在 R 上单调递减, 所以不等式 f(x)+f(x2)0 即为 f(x)f(x2)f(2x) , 所以 x2x,解得 x1, 即不等式的解集为(,1 故选:B 7 (5 分)在ABC 中,cosA= 2 2 ,tanB= 1 3,则 tan(AB)( ) A2 B 1 2 C1 2 D2 【解答】解:由 cosA= 2 2 得 sinA= 2 2 ,则 tanA1, 则 tan(AB)= 1+ = 11 3 1+(1)1 3 = 31 31
16、 = 4 2 = 2, 故选:A 8 (5 分)某单位计划今明两年购买某物品,现有甲、乙两种不同的购买方案,甲方案:每 年购买的数量相等;乙方案:每年购买的金额相等假设今明两年该物品的价格分别为 第 7 页(共 16 页) p1,p2(p1p2) ,则这两种方案中平均价格比较低的是( ) A甲 B乙 C甲、乙一样 D无法确定 【解答】解:甲方案:每年购买的数量相等;乙方案:每年购买的金额相等 设甲每年购买的数量 x;乙每年购买的金额 y 因为今明两年该物品的价格分别为 p1,p2(p1p2) , 则甲的平均价格甲= 1+2 2 = 1+2 2 , 乙的平均价格乙= 2 1+ 2 = 212 1
17、+2, 两式作商可得 = (1+2)2 412 (212)2 412 =1, 故乙的平均价格比较低, 故选:B 二、多选题:本题共二、多选题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分.在每小题给出的四个选项中,有多个选在每小题给出的四个选项中,有多个选 项符合题目要求,全部选对的得项符合题目要求,全部选对的得 5 外,选对但不全的得外,选对但不全的得 3 分,有选错的得分,有选错的得 0 分分. 9 (5 分)已知 tan3sin() ,则 cos( ) A1 B 1 3 C1 3 D1 【解答】解:因为 tan3sin() , 所以 = 3sin, 所以 sin0
18、时,可得 cos1, 或 sin0 时,可得 cos= 1 3 故选:ABD 10 (5 分)使得“ab”成立的充分不必要条件可以是( ) Aab1 B1 1 C D0.3a 10.3b 【解答】 解: 要求 “ab” 成立的充分不必要条件, 则要求一个条件能够推出 ab 成立, 但反之不成立, 选项 A,ab1 推不出 ab,ab 能推出 ab1,故 ab1 是 ab 成立的必要不 充分条件,故 A 不正确; 选项 B,1 1 推不出 ab(如 a 取负数) ,故 B 不正确; 第 8 页(共 16 页) 选项 C, 能推出 ab (两边平方可得) , ab 不能推出 (如 a、 b 取负数
19、) , 故 C 正确; 选项 D, 0.3a 10.3b 即 a1b 能推出 ab, ab 不能推出 0.3a 10.3b (如 ab+0.5) , 故 D 正确; 故选:CD 11 (5 分)关于 x 的一元二次不等式 x22xa0 的解集中有且仅有 5 个整数,则实数 a 的值可以是( ) A2 B4 C6 D8 【解答】解:设 f(x)x22xa,其图象为开口向上,对称轴是 x1 的抛物线,如图 所示 若关于 x 的一元二次不等式 x22xa0 的解集中有且仅有 5 个整数, 因为对称轴为 x1,则 (1) 0 (2)0 , 即 3 0 8 0 ,解得 3a8, 所以 a 可以为 4,6
20、 故选:BC 12 (5 分)已知函数 f(x)= 2 + , 0 2 1,0 ,则( ) Af(x)的值域为(1,+) B当 a0 时,f(x)f(x2+1) C当 a0 时,存在非零实数 x0,满足 f(x0)+f(x0)0 D函数 g(x)f(x)+a 可能有三个零点 第 9 页(共 16 页) 【解答】解:函数 f(x)= 2 + , 0 2 1,0 , 当 x0 时,() = 2+ = ( + 2) 2 2 4 , 令 2 4 1, 解得 a2 或 a2, 当 a2 时,f(x)的最小值 2 4 1, 此时整个函数 f(x)的值域不可能是(1,+) , 故选项 A 错误; 当 a0
21、时,若 x0,此时函数 f(x)x2+ax 单调递减, 若 x0 时,f(x)2 x1 也是单调递减,且当 x0 时,02+a0201, 故函数 f(x)在 R 上单调递减, 又 x2+1x, 所以 f(x)f(x2+1) , 故选项 B 正确; 不妨取 a2,作出函数 f(x)的图象, 易发现,将 x0 的图象与 y 轴对称后与二次函数的图象有交点, 故当 a0 时,存在非零实数 x0,满足 f(x0)+f(x0)0, 故选项 C 正确; 不妨取 a8,则 f(x)(x+4)216, 故左侧图象的最低点的纵坐标为 y16, 所以存在直线 y8 与左侧图象有 2 个交点,与右侧图象有 1 个交
22、点, 所以函数 g(x)f(x)+a 可能有三个零点, 故选项 D 正确 第 10 页(共 16 页) 故选:BCD 三、填空题:本题共三、填空题:本题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分. 13 (5 分)已知幂函数 f(x)的图象经过点(2,2),则 f(4)的值为 2 【解答】解:设幂函数 f(x)xa, f(x)过点(2,2) , 2a= 2,a= 1 2 f(4)= 4 1 2=2, 故答案为:2 14 (5 分)已知扇形的圆心角为 3,半径为 3,则扇形的弧长 l 【解答】解:扇形的圆心角 = 3,半径为 r3, 扇形的弧长 lr= 3 3, 故答案为:
23、15 (5 分)某班有 50 名学生,其中参加关爱老人活动的学生有 40 名,参加洁净家园活动 的学生有 32 名,则同时参加两项活动的学生最多有 32 名;最少有 22 名 【解答】解:设参加两项活动的学生人数为 x, 则0 40 0 32,解得 0 x32, (40 x)+x+(32x)50, 解得 x22 同时参加两项活动的学生最多有 32 名,最少有 22 名 故答案为:32,22 16 (5 分)2020 年是苏颂诞辰 1000 周年苏颂发明的水运仪象台被誉为世界上最早的天文 钟 水运仪象台的原动轮叫枢轮, 是一个直径约 3.4 米的水轮, 它转一圈需要 30 分钟 如 图,当点 P
24、 从枢轮最高处随枢轮开始转动时,退水壶内水面位于枢轮中心下方 1.19 米 处此时打开退水壶出水口,壶内水位以每分钟 0.017 米的速度下降,将枢轮转动视为匀 速圆周运动, 则点P至少经过 12 分钟 (结果取整数) 进入水中(参考数据: cos 15 0.98, cos2 15 0.91,cos 5 0.81) 第 11 页(共 16 页) 【解答】解:设 x 分钟后 P 点转至 A 点,和水面重合,OPOAr1.7m, 如图所示: , 则 x 分钟后,OB1.19+0.017x, cosAOB= = 1.19+0.017 1.7 =0.7+0.01x, 转一圈需要 30 分钟,每分钟转
25、12, 当AOB24时,x13,代入得:0.910.7+0.0113(舍去) , 当AOB36时,x12,代入得:0.810.7+0.0112,可取, 点 P 至少经过 12 分钟进入水中 故答案为:12 四、解答题:本题共四、解答题:本题共 6 小题,共小题,共 70 分分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17 (10 分)已知函数 f(x)x2+bx+c,且 g(x)f(x)+2x 为偶函数,再从条件、条 件、条件中选择一个作为已知,求 f(x)的解析式 条件:函数 f(x)在区间2,2上的最大值为 5; 条件:函数 f(x)0 的解集为1;
26、 条件:方程 f(x)0 有两根 x1,x2,且 x12+x2210 第 12 页(共 16 页) 【解答】解:函数 f(x)x2+bx+c,则 g(x)f(x)+2xx2+(b+2)x+c, 因为 g(x)为偶函数,所以 g(x)g(x) , 即 x2(b+2)x+cx2+(b+2)x+c,可得 b2, 所以 f(x)x22x+c,图象开口向上,对称轴为 x1, 若选条件,函数 f(x)在区间2,2上的最大值为 5, 所以 f(2)4+4+c5,解得 c3, 所以 f(x)的解析式为 f(x)x22x3; 若选条件,函数 f(x)0 的解集为1, 可得 f(1)0,即 12+c0,解得 c1
27、, 所以 f(x)的解析式为 f(x)x22x+1; 若选条件,方程 f(x)0 有两根 x1,x2,且 x12+x2210 由根与系数的关系可得 x1+x22,x1x2c, 又(x1+x2)2x12+x22+2x1x2, 所以 410+2c,解得 c3, 所以 f(x)的解析式为 f(x)x22x3 18 (12 分)已知函数() = ( + )(0,| 2)的部分图象如图所示: (1)求 f(x)的解析式; (2)将 f(x)的图象上所有的点横坐标缩短到原来的1 2,纵坐标不变,得到函数 g(x) 的图象求方程() = 1 2在0,的实数解 【解答】解: (1)函数() = ( + )(0
28、,| 2)的部分图象可得 A1, 1 4 2 = 3 + 6,1 再根据五点法作图,可得 1( 6)+0,求得 = 6,f(x)sin(x+ 6) 第 13 页(共 16 页) (2)将 f(x)的图象上所有的点横坐标缩短到原来的1 2,纵坐标不变, 得到函数 g(x)sin(2x+ 6)的图象, 方程() = 1 2,即 sin(2x+ 6)= 1 2,可得 2x+ 6 =2k+ 6 或 2k+ 5 6 ,kZ, 即 xk 或 k+ 3, 由于 x0,可得 x0, 3, 19 (12 分)已知函数() = 1 1+2 (1)判断 f(x)的单调性并用定义证明; (2)若(2) 1 3,求实数
29、 a 的取值范围 【解答】解: (1)f(x)单调递减证明如下: 函数() = 1 1+2的定义域是 R, 在 R 内任取 x1,x2,令 x1x2, f(x1)f(x2)= 1 1+21 1 1+22 = (1+22)(1+21) (1+21)(1+22) = 2221 (1+21)(1+22), x1x2,22 210, (1+2 1) (1+22)0, f(x1)f(x2)0, 函数() = 1 1+2是减函数 (2)令 f(x)= 1 1+2 = 1 3,得 x1 函数() = 1 1+2是减函数,(2) 1 3, loga21, 当 0a1 时,a2,0a1 当 a1 时,a2,解得
30、 a2 实数 a 的取值范围是(0,1)(2,+) 20 (12 分)已知函数() = 3 + 2 + 的最小值为3 (1)求 m 的值及 f(x)的单调递减区间; 第 14 页(共 16 页) (2)x(0,) , + ( + 6)0,求实数 a 的取值范围 【解答】解: (1)f(x)= 3sinxcosx+cos2x+m= 3 2 sin2x+ 1+2 2 +m = 3 2 sin2x+ 1 2cos2x+ 1 2 +msin(2x+ 6)+ 1 2 +m, 因为 f(x)的最小值为3, 所以1+ 1 2 +m3,解得 m= 5 2, 所以 f(x)sin(2x+ 6)2, 令 2 +2
31、k2x+ 6 3 2 +2k,kZ, 解得 6 +kx 2 3 +k,kZ, 所以 f(x)单调递减区间为 6 +k,2 3 +k,kZ (2)f(x+ 6)sin2(x+ 6)+ 6sin(2x+ 2)2cos2x2, asinx+f(x+ 6)asinx+cos2x2asinx+1sin 2x22sin2x+asinx1, 令 tsinx,x(0,) , 所以 t(0,1, 所以原不等式可转化为2t2+at10, a2t+ 1 , 由基本不等式可得 2t+ 1 22 1 =22, (当且仅当 2t= 1 ,即 t= 2 2 时,取等号) , 所以 a22, 所以实数 a 的取值范围为(,2
32、2) 21 (12 分)人类已经进入大数据时代,数据量从 TB(1TB1024GB)级别跃升到 PB(1PB 1024TB) ,EB(1EB1024PB)乃至 ZB(1ZB1024EB)级别,国际数据公司(IDC) 统计 20162019 年全球年产生的数据量如表: 年份 2016 2017 2018 2019 年份代号 t 0 1 2 3 数据量(单位: ZB) 18 26 33 41 第 15 页(共 16 页) 研究发现,从 2016 年起,可选择函数 f(t)a(1+p)t来近似刻画全球年产生数据量 随时间变化的规律 其中 a 表示 2016 年的数据量, p 表示 20172019
33、年年增长率的平均 值 (第年增长率= 第年数据量 第(1)年数据量 1,tN*) (1)分别计算 20172019 各年的年增长率,并求 f(t) (精确到 0.01) (2)已知 2020 年中国的数据总量约占全球数据总量的 20%,成为数据量最大、数据类 型最丰富的国家之一近年来中国的数据总量年均增长率约为 50%,按照这样的增长速 度,估计到哪一年,我国的数据量将达到全球数据总量的 30%? 参考数据:lg20.301,lg30.477,lg1.320.121 【解答】 解:(1) 2017 年的增长率为: 26 18 1 0.44; 2018 年的增长率为: 33 26 1 0.27;
34、 2019 年的增长率为:41 33 1 0.24, p= 1 3(0.44+ 0.27 + 0.24) 0.32, 又a18, f(t)18(1+0.32)t (2)设 x 年后,则有 0.2(1+0.5)x0.31.32x, 21.5x31.32x, 两边同时取常用对数得:lg2+xlg1.5lg3+xlg1.32, x= 32 1.51.32 = 32 321.32 3.2, 即估计到 2024 年,我国的数据量将达到全球数据总量的 30% 22 (12 分)已知函数 f(x)ax 1 (1) (1)若 f(x)在1,2上的最大值为7 2,求 a 的值; (2)若 x0为 f(x)的零点
35、,求证:(2 0) + 0 2 2000 【解答】解: (1)已知 yax(a1)和 y= 1 在(0,+)递增, 故 f(x)在1,2单调递增,故 f(x)maxf(2)a2 1 2 = 7 2,解得:a2; (2)证明:若 x0为 f(x)的零点,则0= 1 0, 要证(2 0) + 0 2 2000,即证 loga(2x0)+0220, 而 2x00,即 x02, 第 16 页(共 16 页) 令 g(x)loga(2x)+x22(x2) , 则 g(x)42(2x)+ 1 (2)422(2 ) 1 (2) =42 2 , 当且仅当 2(2x)= 1 (2)时“”成立,此时 a= ,x1, 当 x1 时,g(x)0,g(x)递增,当 1x2 时,g(x)0,g(x)递减, 故 g(x)maxg(1)10,故 loga(2x)+x220(x2) , 故 loga(2x0)+0220,原命题得证