
一、选择题:本大题共8小题,共32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.若集合A={x|﹣1≤x<2},B={x|x≥1},则A∩B=( )
A.(1,2) .[﹣1,2] .[﹣1,1] .[1,2)
2.sin(﹣)的值为( )
A.1 .﹣1 .0 .
3.若α是第二象限的角,P(x,6)为其终边上的一点,且sinα=,则x=( )
A.﹣4 .±4 .﹣8 .±8
4.化简=( )
A.cos20° .﹣cos20° .±cos20° .±|cos20°|
5.已知A(1,2),B(3,7),=(x,﹣1),∥,则( )
A.x=,且与方向相同 .x=﹣,且与方向相同
C.x=,且与方向相反 .x=﹣,且与方向相反
6.已知函数:①y=tanx,②y=sin|x|,③y=|sinx|,④y=|cosx|,其中周期为π,且在(0,)上单调递增的是( )
A.①② .①③ .①②③ .①③④
7.先把函数y=cosx的图象上所有点向右平移个单位,再把所得各点的横坐标缩短到原先的倍(纵坐标不变),得到的函数图象的解析式为( )
A.y=cos(2x+) .y=cos(2x﹣) .y=cos(x+) .y=cos(x﹣)
8.若m是函数f(x)=﹣2x+2的一个零点,且x1∈(0,m),x2∈(m,+∞),则f(x1),f(x2),f(m)的大小关系为( )
A.f(x1)<f(m)<f(x2) .f(m)<f(x2)<f(x1) .f(m)<f(x1)<f(x2) .f(x2)<f(m)<f(x1)
二.填空题:本大题共6小题,每空4分,共24分.把答案填写在题中横线上.
9.若y=log2x>1,则x的取值范畴是 .
10.若函数f(x)=x2+3x﹣4在x∈[﹣1,3]上的最大值和最小值分别为M,N,则M+N= .
11.若向量=(2,1),=(1,﹣2),且m+n=(5,﹣5)(m,n∈R),则m﹣n的值为 .
12.如图,在平面四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,E为线段AO的中点,若(λ,μ∈R),则 λ+μ= .
13.若函数f(x)=sin(ωx+φ)(其中ω>0)在(0,)上单调递增,且f()+f()=0,f(0)=﹣1,则ω= .
14.已知函数y=f(x),若关于任意x∈R,f(2x)=2f(x)恒成立,则称函数y=f(x)具有性质P,
(1)若函数f(x)具有性质P,且f(4)=8,则f(1)= ;
(2)若函数f(x)具有性质P,且在(1,2]上的解析式为y=cosx,那么y=f(x)在(1,8]上有且仅有 个零点.
三.解答题:本大题共4小题,共44分.解承诺写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.已知二次函数f(x)=x2+mx﹣3的两个零点为﹣1和n,
(Ⅰ)求m,n的值;
(Ⅱ)若f(3)=f(2a﹣3),求a的值.
16.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,函数f(x)=2x﹣1
(Ⅰ)求当x<0时,f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(a)≤3,求a的取值范畴.
17.已知函数f(x)=2sin(2x﹣).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间与对称轴方程;
(Ⅱ)当x∈[0,]时,求函数f(x)的最大值与最小值.
18.假如f(x)是定义在R上的函数,且对任意的x∈R,均有f(﹣x)≠﹣f(x),则称该函数是“X﹣函数”.
(Ⅰ)分别判定下列函数:①y=2x;②y=x+1; ③y=x2+2x﹣3是否为“X﹣函数”?(直截了当写出结论)
(Ⅱ)若函数f(x)=sinx+cosx+a是“X﹣函数”,求实数a的取值范畴;
(Ⅲ)已知f(x)=是“X﹣函数”,且在R上单调递增,求所有可能的集合A与B.
2020-2021学年北京市海淀区高一(上)期末数学试卷
参与试题解析
一、选择题:本大题共8小题,共32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.若集合A={x|﹣1≤x<2},B={x|x≥1},则A∩B=( )
A.(1,2) .[﹣1,2] .[﹣1,1] .[1,2)
【考点】交集及其运算.
【专题】运算题;方程思想;综合法;集合.
【分析】利用交集定义求解.
【解答】解:∵集合A={x|﹣1≤x<2},B={x|x≥1},
∴A∩B={x|1≤x<2}=[1,2).
故选:D.
【点评】本题考查交集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集性质的合理运用.
2.sin(﹣)的值为( )
A.1 .﹣1 .0 .
【考点】运用诱导公式化简求值.
【专题】运算题;三角函数的求值.
【分析】依照正弦函数为奇函数,利用奇函数的性质化简原式,变形后利用诱导公式及专门角的三角函数值运算即可得到结果.
【解答】解:sin(﹣)=﹣sin=﹣sin(4π+)=﹣sin=﹣1,
故选:B.
【点评】此题考查了运用诱导公式化简求值,熟练把握诱导公式是解本题的关键.
3.若α是第二象限的角,P(x,6)为其终边上的一点,且sinα=,则x=( )
A.﹣4 .±4 .﹣8 .±8
【考点】任意角的三角函数的定义.
【专题】方程思想;转化思想;三角函数的求值.
【分析】由题意与三角函数的定义可得: =,x<0,解出即可得出.
【解答】解:∵α是第二象限的角,P(x,6)为其终边上的一点,且sinα=,
∴=,x<0,
解得x=﹣8.
故选:C.
【点评】本题考查了三角函数的定义,考查了推理能力与运算能力,属于基础题.
4.化简=( )
A.cos20° .﹣cos20° .±cos20° .±|cos20°|
【考点】同角三角函数差不多关系的运用.
【专题】运算题;三角函数的求值.
【分析】被开方数第二项利用诱导公式化简,再利用同角三角函数间的差不多关系变形,利用二次根式的性质化简即可得到结果.
【解答】解:∵cos20°>0,
∴原式===|cos20°|=cos20°,
故选:A.
【点评】此题考查了同角三角函数差不多关系的运用,熟练把握差不多关系是解本题的关键.
5.已知A(1,2),B(3,7),=(x,﹣1),∥,则( )
A.x=,且与方向相同 .x=﹣,且与方向相同
C.x=,且与方向相反 .x=﹣,且与方向相反
【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示.
【专题】运算题;规律型;函数思想;平面向量及应用.
【分析】求出AB向量,利用斜率平行求出x,然后判定两个向量的方向即可.
【解答】解:A(1,2),B(3,7),
可得=(2,5)
=(x,﹣1),∥,
可得5x=﹣2,解得x=﹣.
=(﹣,﹣1),与方向相反.
故选:D.
【点评】本题考查斜率共线,向量的坐标运算,是基础题.
6.已知函数:①y=tanx,②y=sin|x|,③y=|sinx|,④y=|cosx|,其中周期为π,且在(0,)上单调递增的是( )
A.①② .①③ .①②③ .①③④
【考点】三角函数的周期性及其求法.
【专题】运算题;数形结合;数形结合法;三角函数的图像与性质.
【分析】利用三角函数的周期性,和三角函数的图象和性质对选项逐个分析即可.
【解答】解:①函数y=tanx中ω=1,故周期T==π;因为利用正切函数的图象可得在(0,)上单调递增,因此A正确;
③y=sin|x|为偶函数,依照图象判定它不是周期函数,因此B不正确;
③由于函数y=|sinx|周期为•2π=π,利用正弦函数的图象可得在(0,)上单调递增,故正确;
④y=|cosx|是周期为π的三角函数,利用余弦函数的图象可得在(0,)上单调递减,故不正确;
故选:B.
【点评】本题考查三角函数的周期性及其求法,考查了三角函数的图象和性质,熟练把握各类三角函数的周期情形及求法是解决问题的关键,属于中档题.
7.先把函数y=cosx的图象上所有点向右平移个单位,再把所得各点的横坐标缩短到原先的倍(纵坐标不变),得到的函数图象的解析式为( )
A.y=cos(2x+) .y=cos(2x﹣) .y=cos(x+) .y=cos(x﹣)
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【专题】运算题;转化思想;分析法;三角函数的图像与性质.
【分析】利用导公式以及函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,能够求得变换后的函数的解析式.
【解答】解:将函数y=cosx的图象向右平移个单位长度,
可得函数y=2cos(x﹣)的图象;
再将所得图象的所有点的横坐标缩短到原先的倍(纵坐标不变),
可得到的函数y=2cos(2x﹣)的图象,
故选:B.
【点评】本题要紧考查诱导公式的应用,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,属于中档题.
8.若m是函数f(x)=﹣2x+2的一个零点,且x1∈(0,m),x2∈(m,+∞),则f(x1),f(x2),f(m)的大小关系为( )
A.f(x1)<f(m)<f(x2) .f(m)<f(x2)<f(x1) .f(m)<f(x1)<f(x2) .f(x2)<f(m)<f(x1)
【考点】函数零点的判定定理.
【专题】运算题;数形结合;数形结合法;函数的性质及应用.
【分析】由已知得m是函数g(x)=与h(x)=2x﹣2图象的一个交点的横坐标,由此利用数形结合思想能比较f(x1),f(x2),f(m)的大小关系.
【解答】解:∵m是f(x)=﹣2x+2的一个零点,
∴m是方程的一个解,
即m是方程的一个解,
∴m是函数g(x)=与h(x)=2x﹣2图象的一个交点的横坐标,
如图所示,若x1∈(0,m),x2∈(m,+∞),
则f(x2)=g(x2)﹣h(x2)<0=f(m),
f(x1)=g(x1)﹣h(x1)>0=f(m),
∴f(x2)<f(m)<f(x1).
故选:D.
【点评】本题考查命题真假的判定,是基础题,解题时要认真审题,注意数形结合思想的合理运用.
二.填空题:本大题共6小题,每空4分,共24分.把答案填写在题中横线上.
9.若y=log2x>1,则x的取值范畴是 (2,+∞) .
【考点】指、对数不等式的解法.
【专题】运算题;函数思想;数学模型法;不等式的解法及应用.
【分析】直截了当利用对数函数的单调性求得x的取值范畴.
【解答】解:由y=log2x>1=log22,得x>2.
∴x的取值范畴是(2,+∞).
故答案为:(2,+∞).
【点评】本题考查对数不等式的解法,考查了对数函数的单调性,是基础题.
10.若函数f(x)=x2+3x﹣4在x∈[﹣1,3]上的最大值和最小值分别为M,N,则M+N= 8 .
【考点】二次函数的性质.
【专题】函数思想;分析法;函数的性质及应用.
【分析】求出f(x)的对称轴,可得区间[﹣1,3]为增区间,可得最值,即可得到M+m的值.
【解答】解:函数f(x)=x2+3x﹣4的对称轴为x=﹣,
区间[﹣1,3]在对称轴的右边,
即有f(x)在区间[﹣1,3]递增,
可得最小值m=f(﹣1)=﹣6;
最大M=f(3)=14,
可得M+m=8.
故答案为:8.
【点评】本题考查二次函数的最值的求法,注意讨论对称轴和区间的关系,考查运算能力,属于基础题.
11.若向量=(2,1),=(1,﹣2),且m+n=(5,﹣5)(m,n∈R),则m﹣n的值为 ﹣2 .
【考点】平面向量的坐标运算.
【专题】运算题;转化思想;综合法;平面向量及应用.
【分析】由已知得(2m,m)+(n,﹣2n)=(2m+n,m﹣2n)=(5,﹣5),由此能求出m﹣n的值.
【解答】解:∵向量=(2,1),=(1,﹣2),且m+n=(5,﹣5)(m,n∈R),
∴(2m,m)+(n,﹣2n)=(2m+n,m﹣2n)=(5,﹣5),
∴,解得m=1,n=3,
∴m﹣n=﹣2.
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查代数式的值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量的坐标运算法则的合理运用.
12.如图,在平面四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,E为线段AO的中点,若(λ,μ∈R),则 λ+μ= .
【考点】平面向量的差不多定理及其意义.
【专题】平面向量及应用.
【分析】,,可得.由E为线段AO的中点,可得,再利用平面向量差不多定理即可得出.
【解答】解:∵,,
∴,
∵E为线段AO的中点,
∴,
∴,2μ=,
解得μ=,
∴λ+μ=.
故答案为:.
【点评】本题考查了平面向量差不多定理、向量共线定理,考查了推理能力与运算能力,属于中档题.
13.若函数f(x)=sin(ωx+φ)(其中ω>0)在(0,)上单调递增,且f()+f()=0,f(0)=﹣1,则ω= 2 .
【考点】y=Asin(ωx+φ)中参数的物理意义;三角函数的化简求值.
【专题】运算题;转化思想;分析法;三角函数的图像与性质.
【分析】由题意可得:φ≥﹣,ω•+φ≤,由f(0)=﹣1,解得φ=﹣,ω≤3,由f()+f()=0,解得:cos(π﹣ω)=cosω,即可解得ω的值.
【解答】解:由函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)在区间(0,)上单调递增,可得:φ≥﹣,ω•+φ≤,
∵f(0)=﹣1,解得:sinφ=﹣1,可得:φ=2kπ,k∈Z,
∴φ=﹣,ω≤3,
∵由f()+f()=0,
∴可得:sin(ω﹣)+sin(ω﹣)=0,
∴解得:cos(π﹣ω)=cosω,
∴π﹣ω=ω,或π﹣ω=2π﹣ω,解得:ω=2或6(舍去).
故答案为:2.
【点评】本题要紧考查正弦函数的单调性,由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,属于中档题.
14.已知函数y=f(x),若关于任意x∈R,f(2x)=2f(x)恒成立,则称函数y=f(x)具有性质P,
(1)若函数f(x)具有性质P,且f(4)=8,则f(1)= 2 ;
(2)若函数f(x)具有性质P,且在(1,2]上的解析式为y=cosx,那么y=f(x)在(1,8]上有且仅有 3 个零点.
【考点】抽象函数及其应用.
【专题】转化思想;转化法;函数的性质及应用.
【分析】(1)依照性质P的条件,利用方程关系进行递推即可.
(2)依照性质P的条件,分别求出函数的解析式,利用函数零点的定方程即可.
【解答】解:(1)因为函数y=f(x),具有性质P,
因此关于任意x∈R,f(2x)=2f(x)恒成立,
因此f(4)=f(2×2)=2f(2)=2f(2×1)=4f(1)=8,
因此f(1)=2.
(2)若函数y=f(x)具有性质P,且在(1,2]上的解析式为y=cosx,
由y=cosx=0,则x=,
由f(2x)=2f(x)得f(x)=2f(),
若2<x≤4,则1<≤2,则f(x)=2f()=2cos,
则函数f(x)在(2,4]上的解析式为y=2cos,
由2cos=0,得x=π,
若4<x≤8,则2<≤4,则f(x)=2f()=4cos,
在(4,8]上的解析式为y=4cos,
由y=4cos=0得x=2π,
因此y=f(x)在(1,8]上有且仅有3个零点,分别是,π,2π.
故y=f(x)在(1,8]上有且仅有3个零点,
故答案为:2,3
【点评】本题要紧考查抽象函数的应用,利用定义进行递推以及求出函数的解析式是解决本题的关键.考查学生的运算和推理能力.
三.解答题:本大题共4小题,共44分.解承诺写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.已知二次函数f(x)=x2+mx﹣3的两个零点为﹣1和n,
(Ⅰ)求m,n的值;
(Ⅱ)若f(3)=f(2a﹣3),求a的值.
【考点】二次函数的性质;函数的零点与方程根的关系.
【专题】运算题;规律型;函数思想;方程思想;函数的性质及应用.
【分析】(Ⅰ)利用函数的零点与方程根的关系,列出方程求解即可得到m,n的值;
(Ⅱ)通过f(3)=f(2a﹣3),利用二次函数的对称性即可求a的值.
【解答】解:(Ⅰ)因为二次函数二次函数f(x)=x2+mx﹣3的两个零点为﹣1和n,
因此,﹣1和n是方程x2+mx﹣3=0的两个根.
则﹣1+n=﹣m,﹣1×n=﹣3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
因此m=﹣2,n=3.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅱ)因为函数f(x)=x2﹣2x﹣3的对称轴为x=1.
若f(3)=f(2a﹣3),
则=1 或2a﹣3=3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
得 a=1或a=3.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
综上,a=1或a=3.
【点评】本题考查二次函数的性质的应用,考查运算能力.
16.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,函数f(x)=2x﹣1
(Ⅰ)求当x<0时,f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(a)≤3,求a的取值范畴.
【考点】奇偶性与单调性的综合;函数解析式的求解及常用方法.
【专题】运算题;方程思想;综合法;函数的性质及应用.
【分析】(Ⅰ)当x<0时,﹣x>0,利用条件,即可f(x)的解析式;
(Ⅱ)若f(a)≤3,f(2)=3,依照f(x)在R上是单调递增函数求a的取值范畴.
【解答】解:(Ⅰ)当x<0时,﹣x>0,则f(﹣x)=2﹣x﹣1.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
因为f(x)是奇函数,因此f(﹣x)=﹣f(x).﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
因此当x<0时,f(x)=﹣f(﹣x)=﹣2﹣x+1.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅱ)因为f(a)≤3,f(2)=3,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
因此f(x)≤f(2).
又因为f(x)在R上是单调递增函数,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
因此a≤2.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
【点评】本题考查函数的奇偶性、单调性,考查学生的运算能力,属于中档题.
17.已知函数f(x)=2sin(2x﹣).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间与对称轴方程;
(Ⅱ)当x∈[0,]时,求函数f(x)的最大值与最小值.
【考点】三角函数的最值;正弦函数的奇偶性;正弦函数的对称性.
【专题】函数思想;综合法;三角函数的图像与性质.
【分析】(Ⅰ) 解2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+可得单调递增区间,解2x﹣=2kπ+可得对称轴方程;
(Ⅱ) 由x的范畴可得﹣≤2x﹣≤,可得三角函数的最值.
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=2sin(2x﹣),
由2kπ﹣≤2x﹣≤2kπ+可得kπ﹣≤x≤kπ+,
∴函数f(x)的单调递增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z,
由2x﹣=2kπ+可得x=kπ+,k∈Z,
∴f(x)的对称轴方程为x=kπ+,k∈Z;
(Ⅱ)∵0≤x≤,∴﹣≤2x﹣≤,
∴﹣≤sin(2x﹣)≤1,
∴当2x﹣=﹣即x=0时,f(x)的最小值为﹣1,
当2x﹣=即x=时,f(x)的最大值为2.
【点评】本题考查三角函数的最值,涉及三角函数的单调性和对称性,属基础题.
18.假如f(x)是定义在R上的函数,且对任意的x∈R,均有f(﹣x)≠﹣f(x),则称该函数是“X﹣函数”.
(Ⅰ)分别判定下列函数:①y=2x;②y=x+1; ③y=x2+2x﹣3是否为“X﹣函数”?(直截了当写出结论)
(Ⅱ)若函数f(x)=sinx+cosx+a是“X﹣函数”,求实数a的取值范畴;
(Ⅲ)已知f(x)=是“X﹣函数”,且在R上单调递增,求所有可能的集合A与B.
【考点】函数单调性的判定与证明.
【专题】新定义;分类讨论;反证法;函数的性质及应用.
【分析】(Ⅰ)依照“X﹣函数”的定义即可判定所给的3个函数是否为“X﹣函数”;
(Ⅱ)由题意,对任意x∈R,f(﹣x)≠﹣f(x),利用不等式求出a的取值范畴;
(Ⅲ)(1)依照题意,判定对任意的x≠0,x与﹣x恰有一个属于A,另一个属于B;
(2)用反证法说明(﹣∞,0)⊆B,(0,+∞)⊆A;
(3)用反证法说明0∈A,即得A、B.
【解答】解:(Ⅰ)①、②是“X﹣函数”,③不是“X﹣函数”;﹣﹣﹣﹣
(说明:判定正确一个或两个函数给1分)
(Ⅱ)由题意,对任意的x∈R,f(﹣x)≠﹣f(x),即f(﹣x)+f(x)≠0;
因为f(x)=sinx+cosx+a,
因此f(﹣x)=﹣sinx+cosx+a,
故f(x)+f(﹣x)=2cosx+2a;
由题意,对任意的x∈R,2cosx+2a≠0,即a≠﹣cosx;﹣﹣﹣
又cosx∈[﹣1,1],
因此实数a的取值范畴为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞);﹣﹣﹣
(Ⅲ)(1)对任意的x≠0,
(i)若x∈A且﹣x∈A,则﹣x≠x,f(﹣x)=f(x),
这与y=f(x)在R上单调递增矛盾,(舍去),
(ii)若x∈B且﹣x∈B,则f(﹣x)=﹣x=﹣f(x),
这与y=f(x)是“X﹣函数”矛盾,(舍去);
现在,由y=f(x)的定义域为R,
故对任意的x≠0,x与﹣x恰有一个属于A,另一个属于B;
(2)假设存在x0<0,使得x0∈A,则由x0<,故f(x0)<f();
(i)若∈A,则f()=+1<+1=f(x0),矛盾,
(ii)若∈B,则f()=<0<+1=f(x0),矛盾;
综上,对任意的x<0,x∉A,故x∈B,即(﹣∞,0)⊆B,则(0,+∞)⊆A;
(3)假设0∈B,则f(﹣0)=﹣f(0)=0,矛盾,故0∈A;
故A=[0,+∞),B=(﹣∞,0];
经检验A=[0,+∞),B=(﹣∞,0),符合题意.﹣﹣﹣
【点评】本题考查了新定义的函数的应用问题,也考查了反证法与分类讨论思想的应用问题,是综合性题目.
