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2020-2021学年安徽师大附中高一上学期期末数学试卷 (解析版)

来源:小侦探旅游网
2020-2021学年安徽师大附中高一(上)期末数学试卷

一、选择题(共10小题).

1.设P和Q是两个集合,定义集合P﹣Q={x|x∈P,且x∉Q},如果P={x|1<2x<4},Q={y|y=2+sinx,x∈R},那么P﹣Q=( ) A.{x|0<x≤1} 2.已知x1=A.x1<x3<x2

B.{x|0≤x<2} ,x2=

C.{x|1≤x<2} =log3x3,则( )

C.x1<x2<x3

D.x3<x1<x2 D.{x|0<x<1}

B.x2<x1<x3

3.已知角α的始边与x轴的正半轴重合,顶点在坐标原点,角α终边上的一点P到原点的距离为A.(1,

,若α=)

,则点P的坐标为( ) B.(

,1)

C.(

D.(1,1)

4.若sinx<0,且sin(cosx)>0,则角x是( ) A.第一象限角 5.已知函数f(x)=值范围是( ) A.(,+∞)

B.(2,+∞)

C.(,2)

D.(1,2)

B.第二象限角

C.第三象限角

D.第四象限角

,则满足f(2x+1)<f(3x﹣1)的实数x的取

6.函数f(x)=在[﹣π,π]的图象大致为( )

A. B.

C. D.

7.已知x>0,y>0,lg2x+lg8y=lg2,则A.2

B.2

的最小值是( ) C.4

D.2

8.已知函数

的零点个数为( ) A.0

9.已知函数f(x)=A.﹣2

B.1

,若实数m∈(0,1),则函数g(x)=f(x)﹣m

C.2 D.3

,则f(x)的最大值为( ) B.﹣1

C.0

D.1

10.已知函数f(x)=x+log3(9x+1),则使得f(x2﹣x+1)﹣1<log310成立的x的取值范围是( ) A.(0,

B.(﹣∞,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,1)

C.(0,1)

二、填空题(共5小题).

11.(4分)命题“∃x0∈R,log2x0+2<0”的否定是 . 12.(4分)计算(lg2)2+lg2•lg50+lg25= .

13.(4分)如图,直角△POB中,∠PBO=90°,以O为圆心、OB为半径作圆弧交OP于A点.若圆弧

等分△POB的面积,且∠AOB=α弧度,则

= .

14.(4分)设函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R),若关于x的不等式0≤f(x)≤﹣x+6的解集为[2,3]∪{6},则b﹣a= .

15.(4分)用MI表示函数y=sinx在闭区间I上的最大值.若正数a满足M[0,a]≥

2a],则

M[a,

a的最大值为 .

三、解答题:本大题共6小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内. 16.(8分)记函数

﹣1)]的定义域为集合B. (Ⅰ)求集合A;

的定义域为集合A,函数g(x)=lg[(x﹣a+1)(x﹣a

(Ⅱ)若A∩B=A,求实数a的取值范围. 17.(8分)已知sin(值.

18.(8分)已知函数f(x)=loga(3﹣ax).

(1)当x∈[0,2]时,函数f(x)恒有意义,求实数a的取值范围;

2]上为减函数,(2)是否存在这样的实数a,使得函数f(x)在区间[1,并且最大值为1?如果存在,试求出a的值;如果不存在,请说明理由.

19.(8分)我国所需的高端芯片很大程度依赖于国外进口,“缺芯之痛”关乎产业安全、国家经济安全.如今,我国科技企业正在芯片自主研发之路中不断崛起.根据市场调查某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元,每生产1万部还需另投入16万美元.设该公司一年内共生产该款手机x万部并全部销售完,每万部的销售收入为R

)=,且0

,求sin(

)﹣cos(

+x)的

(x)万美元,且R(x)=.当该公司一年内共生产该款手机

2万部并全部销售完时,年利润为704万美元.

(1)写出年利润W(万美元)关于年产量x(万部)的函数解析式;

(2)当年产量为多少万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.

20.(8分)已知函数f(x)=lg

,f(1)=0,当x>0时,恒有f(x)﹣f()=lgx.

(1)求f(x)的表达式及定义域;

(2)若方程f(x)=lgt有解,求实数t的取值范围;

(3)若方程f(x)=lg(8x+m)的解集为∅,求实数m的取值范围. 21.(10分)已知函数f(x)=2(1)当x∈[﹣

sin(x+

)•cosx﹣1.

]时,f2(x)﹣mf(x)﹣m≤0恒成立,求实数m的取值范围;

(2)是否同时存在实数a和正整数n,使得函数g(x)=f(x)﹣a在[0,nπ]上恰有2021个零点?若存在,请求出所有符合条件的a和n的值;若不存在,请说明理由.

一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30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.

1.设P和Q是两个集合,定义集合P﹣Q={x|x∈P,且x∉Q},如果P={x|1<2x<4},Q={y|y=2+sinx,x∈R},那么P﹣Q=( ) A.{x|0<x≤1}

B.{x|0≤x<2}

C.{x|1≤x<2}

D.{x|0<x<1}

解:P={x|0<x<2},Q={y|1≤y≤3}; ∴P﹣Q={x|0<x<1}. 故选:D. 2.已知x1=A.x1<x3<x2 解:∵

<,x2=

=log3x3,则( )

C.x1<x2<x3

D.x3<x1<x2

B.x2<x1<x3

0<<20=1,

又由

∴x1<x2<x3. 故选:C.

,得>1,

3.已知角α的始边与x轴的正半轴重合,顶点在坐标原点,角α终边上的一点P到原点的距离为A.(1,

,若α=)

,则点P的坐标为( ) B.(

,1)

C.(

D.(1,1)

解:设P(x,y),

由任意角的三角函数的定义得:sinα=sincosα=cos

,则x=1.

,则y=1;

∴点P的坐标为(1,1). 故选:D.

4.若sinx<0,且sin(cosx)>0,则角x是( )

A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角

解:∵﹣1≤cosx≤1,且sin(cosx)>0, ∴0<cosx≤1, 又sinx<0,

∴角x为第四象限角, 故选:D. 5.已知函数f(x)=值范围是( ) A.(,+∞)

B.(2,+∞)

C.(,2)

D.(1,2)

,则满足f(2x+1)<f(3x﹣1)的实数x的取

解:函数f(x)=可得f(x)的最小值为1,

,可得f(x)在x≥1上单调递增,

由f(2x+1)<f(3x﹣1)可得3x﹣1>1,且3x﹣1>2x+1, 即有x>且x>2,则x>2. 故选:B. 6.函数f(x)=

在[﹣π,π]的图象大致为( )

A. B.

C. D.

解:∵f(x)==,

∴f(﹣x)===﹣f(x),

∴f(x)为奇函数,排除选项A, 当x∈(0,

)时,sinx>0,cosx>0,∴f(x)>0,排除选项C,

>0,排除选项B,

当x=π时,f(π)=故选:D.

7.已知x>0,y>0,lg2x+lg8y=lg2,则A.2

B.2

的最小值是( ) C.4

D.2

解:∵lg2x+lg8y=lg2,∴lg(2x•8y)=lg2,∴2x+3y=2,∴x+3y=1. ∵x>0,y>0,∴

=2+

=4,当且仅

当x=3y=时取等号. 故选:C. 8.已知函数

的零点个数为( ) A.0

B.1

C.2

的图象,如图所示;

D.3

,若实数m∈(0,1),则函数g(x)=f(x)﹣m

解:画出函数f(x)=

由函数g(x)=f(x)﹣m=0,得出m=f(x); 又m∈(0,1),则y=m与y=f(x)由3个交点, 所以函数g(x)有3个零点. 故选:D. 9.已知函数f(x)=A.﹣2

,则f(x)的最大值为( ) B.﹣1

C.0

D.1

解:f(x)==sinx+2+﹣4,

令t=sinx+2,t∈[1,3],则y=t+﹣4,

由对勾函数的性质可知y=t+﹣4在[1,2]上单调递减,在(2,3]上单调递增, 当t=1时,y=1,t=3时,y=, 所以函数f(x)的最大值为1. 故选:D.

10.已知函数f(x)=x+log3(9x+1),则使得f(x2﹣x+1)﹣1<log310成立的x的取值范围是( ) A.(0,

B.(﹣∞,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,1)

C.(0,1)

解:因为f(x)=x+log3(9x+1)在R上单调递增,

由f(x2﹣x+1)﹣1<log310成可得,f(x2﹣x+1)<1+log310=f(1), 所以x2﹣x+1<1, 解得,0<x<1. 故选:C.

二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置. 11.(4分)命题“∃x0∈R,log2x0+2<0”的否定是 ∀x∈R,log2x+2≥0 . 解:命题“∃x0∈R,log2x0+2<0”的否定是“∀x∈R,log2x+2≥0”. 故答案为:∀x∈R,log2x+2≥0.

12.(4分)计算(lg2)2+lg2•lg50+lg25= 2 .

解:原式=2 lg5+lg2•(1+lg5)+(lg2)2=2 lg5+lg2(1+lg5+lg2) =2 lg5+2 lg2=2; 故答案为2.

13.(4分)如图,直角△POB中,∠PBO=90°,以O为圆心、OB为半径作圆弧交OP于A点.若圆弧

等分△POB的面积,且∠AOB=α弧度,则

解:设扇形的半径为r,

则扇形的面积为αr2,直角三角形POB中,PB=rtanα, △POB的面积为r×rtanα,由题意得r×rtanα=2×αr2, ∴tanα=2α, ∴

=.

故答案为:.

14.(4分)设函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R),若关于x的不等式0≤f(x)≤﹣x+6的解集为[2,3]∪{6},则b﹣a= 27 . 解:函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R), 所以不等式0≤f(x)≤﹣x+6可化为

即,

又该不等式组的解集为[2,3]∪{6},

所以3、6是x2+ax+b=0的根,且2、6是方程x2+(a+1)x+b﹣6=0的根,

所以b=3×6=18,a=﹣(3+6)=﹣9,且b﹣6=2×6=12,即b=18,a+1=﹣(2+6)=﹣8,即a=﹣9;

所以b﹣a=18﹣(﹣9)=27. 故答案为:27.

15.(4分)用MI表示函数y=sinx在闭区间I上的最大值.若正数a满足M[0,a]≥

2a],则

M[a,

a的最大值为 . .

解:当a∈[0,由M[0,a]≥

]时,2a∈[0,π],M[0,a]=sina,M[a,2a]=1,

,此时不成立;

M[a,2a],得sina≥

当a∈[,π]时,2a∈[π,2π],M[0,a]=1,M[a,2a]=sina,

M[a,2a],得1≥

sina,即sina≤

,所以

≤a≤π;

由M[0,a]≥当a∈[π,由M[0,a]≥当a∈[

]时,2a∈[2π,3π],M[0,a]=1,M[a,2a]=sin2a或1, M[a,2a],得1≥

sin2a,即sin2a≤

且2a≤2π+

,解得π≤a≤

,+∞)时,2a∈[3π,+∞),M[0,a]=1,M[a,2a]=1,不合题意.

综上,a得最大值为故答案为:

三、解答题:本大题共6小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内. 16.(8分)记函数

﹣1)]的定义域为集合B. (Ⅰ)求集合A;

(Ⅱ)若A∩B=A,求实数a的取值范围.

解:(Ⅰ)由已知得:A={x|1﹣2x≥0}={x|2x≤1}={x|x≤0}(4分)

(Ⅱ)由B={x|(x﹣a+1)(x﹣a﹣1)>0}={x|[x﹣(a﹣1)][x﹣(a+1)]>0}(6分)∵a﹣1<a+1∴B={x|x<a﹣1或x>a+1(8分) ∵A⊆B,∴a﹣1>0,∴a>1(12分) 17.(8分)已知sin(值. 解:∵0<x<∵已知sin(且 0∴sin(

,∴﹣

﹣x<

, )=

+x)的 ﹣x)+cos(

﹣x)=2cos(

﹣x)=

)=,且0

,求sin(

)﹣cos(

+x)的

的定义域为集合A,函数g(x)=lg[(x﹣a+1)(x﹣a

)=,∴cos(,求sin()﹣cos(

)﹣cos(+x)=cos(

18.(8分)已知函数f(x)=loga(3﹣ax).

(1)当x∈[0,2]时,函数f(x)恒有意义,求实数a的取值范围;

2]上为减函数,(2)是否存在这样的实数a,使得函数f(x)在区间[1,并且最大值为1?如果存在,试求出a的值;如果不存在,请说明理由.

解:(1)由题设,3﹣ax>0对一切x∈[0,2]恒成立,a>0且a≠1,…(2分) ∵a>0,∴g(x)=3﹣ax在[0,2]上为减函数,…(4分) 从而g(2)=3﹣2a>0, ∴

.…(6分)

∴a的取值范围为

(2)假设存在这样的实数a,由题设知f(1)=1, 即loga(3﹣a)=1,∴

此时,…(10分)

当x=2时,f(x)没有意义,故这样的实数不存在.…(12分)

19.(8分)我国所需的高端芯片很大程度依赖于国外进口,“缺芯之痛”关乎产业安全、国家经济安全.如今,我国科技企业正在芯片自主研发之路中不断崛起.根据市场调查某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元,每生产1万部还需另投入16万美元.设该公司一年内共生产该款手机x万部并全部销售完,每万部的销售收入为R

(x)万美元,且R(x)=.当该公司一年内共生产该款手机

2万部并全部销售完时,年利润为704万美元.

(1)写出年利润W(万美元)关于年产量x(万部)的函数解析式;

(2)当年产量为多少万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.

解:(1)由题意可算出k=6,则

当0<x≤40时,W=xR(x)﹣(16x+40)=﹣6x2+384x﹣40, 当x>40时,W=xR(x)﹣(16x+40)=﹣

﹣16x+7360,

∴W=.

(2)①当0<x≤40时,W=﹣6x2+384x﹣40=﹣6(x﹣32)2+6104, ∴当x=32时,Wmax=W(32)=6104, ②当+7360

x>40

时,W=﹣

﹣16x+7360=﹣(

+16x)

+7360=5760,当且仅当 即x=50时,等号成立,

即当x=50时,Wmax=5760,

综上所述,当x=32时,W取得最大值为6104万美元,

即当年产量为32万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大,最大利润为6104万美元.

20.(8分)已知函数f(x)=lg

,f(1)=0,当x>0时,恒有f(x)﹣f()=lgx.

(1)求f(x)的表达式及定义域;

(2)若方程f(x)=lgt有解,求实数t的取值范围;

(3)若方程f(x)=lg(8x+m)的解集为∅,求实数m的取值范围. 解:(1)∵当x>0时,f(x)﹣f()=lgx.

lg﹣lg=lgx,

即lg即lg(

﹣lg•=x.

=lgx, )=lgx,

整理得(a﹣b)x2﹣(a﹣b)x=0恒成立, ∴a=b, 又f(1)=0,

即a+b=2,从而a=b=1. ∴f(x)=lg∵

>0,

∴x<﹣1,或x>0,

∴f(x)的定义域为(﹣∞,﹣1)∪(0,+∞)

(2)方程f(x)=lgt有解, 即lg∴t=

=lgt, ,

∴x(2﹣t)=t, ∴x=∴

, <﹣1,或

>0,

解得t>2,或0<t<2,

∴实数t的取值范围(0,2)∪(2,+∞), (3)方程f(x)=lg(8x+m)的解集为∅, ∴lg∴

=lg(8x+m), =8x+m,

∴8x2+(6+m)x+m=0, 方程的解集为∅,故有两种情况:

①方程8x2+(6+m)x+m=0无解,即△<0,得2<m<18,

②方程8x2+(6+m)x+m=0有解,两根均在[﹣1,0]内,g(x)=8x2+(6+m)x+m

则解得0≤m≤2

综合①②得实数m的取值范围是0≤m<18. 21.(10分)已知函数f(x)=2(1)当x∈[﹣

sin(x+

)•cosx﹣1.

]时,f2(x)﹣mf(x)﹣m≤0恒成立,求实数m的取值范围;

(2)是否同时存在实数a和正整数n,使得函数g(x)=f(x)﹣a在[0,nπ]上恰有2021个零点?若存在,请求出所有符合条件的a和n的值;若不存在,请说明理由. 解:(1)f(x)=2

sin(x+

)•cosx﹣1=2sin(2x+

sinx+

cosx)cosx﹣1=

2sinxcosx+2cos2x﹣1=sin2x+cos2x=).

当x∈[﹣,]时,2x+∈[0,],f(x)∈[0,],

],

要使f2(x)﹣mf(x)﹣m≤0恒成立,令t=f(x),则t∈[0,h(t)=t2﹣mt﹣m≤0对任意t∈[0,故

∴实数m的取值范围为[2

]恒成立, ﹣2,

,解得m≥2

﹣2,+∞).

(2)假设同时存在实数a和正整数n,使得函数g(x)=f(x)﹣a在[0,nπ]上恰有2021个零点,

即函数y=f(x)与直线y=a在[0,nπ]上恰有2021个交点, 当x∈[0,π]时,2x+①当a>②当a=±

或a<﹣

∈[

],

时,函数y=f(x)与直线y=a在[0,nπ]上无交点;

时,函数y=f(x)与直线y=a在[0,π]上仅有一个交点,要使函数y=f

(x)与直线y=a在[0,nπ]上恰有20121个交点,则n=2021; ③当﹣

<a<1或1<a<

时,函数y=f(x)与直线y=a在[0,π]上有两个交点,

此时函数y=f(x)与直线y=a在[0,nπ]上有偶数个交点, 不可能有2021个交点,不符合;

④当a=1时,函数y=f(x)与直线y=a在[0,π]上有三个交点,要使函数y=f(x)与直线y=a在[0,nπ]上恰有2021个交点,则n=1010; 综上所述,存在实数a和正整数n满足条件: 当a=

时,n=2021,当a=1时,n=1010.

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