2011-2012学年度高一年级第一学期期末考试数学科试卷。
答案解析。命题学校:大连市第三十六中学。
第一卷(选择题共60分)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.答案:c。由可知,集合a中的元素x满足,那么中的元素x满足,即。
2.答案:b。
由条件①,的图像是由的图像向右平移一个单位得到的。因为函数的图像关于点(1,0)对称,所以一定有的图像关于点(0,0)对称,即是奇函数。由条件②,因为,所以的图像关于点()对称,并且我们可以令,那么,代入,得,因为是奇函数,所以,而,因为是奇函数,所以,所以,所以的周期是3。
所以,代入③中的解析式,可求得。
3.答案:d。如图所示,三棱锥a-bcd中,|cd|=x,|ab|=
bc|=|bd|=|ac|=|ad|=3。因为要求三棱锥的体积的最大值,所以我们要用含x的式子来表示出体积,用函数的性质来。
求解最值。如果直接过a做底面的高线,那么求解将比较。
困难。不妨取ab中点e,连接ce、de,过e在平面ecd
内做ef⊥cd于f,则三棱锥的体积被划分为两个小的三棱。
锥a-ecd和b-ecd,并且因为△abc、△abd均为正三角。
形,所以一定有ab⊥ce,ab⊥de,则ab⊥平面ecd。
那么如果以△ecd为底面,则两个小三棱锥的高为。
。现在我们需要求△ecd的面积。
因为△abc、△abd均为正三角形,且ab⊥ce,ab⊥de,那么|ce|=|de|=(正三角形的高线长等于边长的),所以ef⊥cd。|cd|=x,则|cf|=,在rt△ecf中,根据勾股定理,可得|ef|=,则,则,则 ,令,利用二次函数的性质,可得当且仅当时体积最大,为。
接下来,我们需要找到外接球的球心的位置。过a作ag⊥
平面bcd于g,则g为a在平面bcd上的投影。因为|ab|
|ac|=|ad|,所以根据rt△abg≌rt△agc≌rt△agd,有。
bg|=|cg|=|dg|成立,则g为△bcd的外心,即外接圆圆心。
又因为ag垂直于平面bcd所在的小圆,所以,外接球球心。
一定在ag上。设这一点为o,连接bo。设外接球半径为r,高线|ag|=h,则|bo|=r,|og|=h-r。
现在我们要求|bg|的长度,即△bcd的外接圆半径,运用勾股定理来求解r。
如果学过正弦定理,这里可以直接使用正弦定理求解外接圆的。
半径,但这里我们用比较复杂的方法求解。
如图,连接bg、cg,延长bg与cd交于点i,过g点作gh
bc于h,因为g为外心,并且△bcd为等腰三角形,所以。
bi⊥cd,设bi=h’,|cg|=|bg|=r,|gi=a,|因为,即。
所以在rt△bci中,根据勾股定理,。
因为g是外心,所以|cg|=|bg|,列出方程。
解得。在rt△gci中,根据勾股定理,,即|bg|=。
下面我们需要求出三棱锥a-bcd的高线h的长度。。根据体积公式,,解得。
此时我们已经获得了所有需要的条件。在rt△bgo中,有,则可列出方程,解得。所以外接球表面积。
注】:本题难度极大,所以不要求完全领会做题的方法,能够理解就已经很好了。
4.答案:b。根据所给定义,设直线上任意一点为p(x,y),可得。
画出直线的图像,进行分类讨论:
.x≤0,则<0。所以,当且仅当x=0时有最小值,为。
.0<x≤,则≤0。所以,当且仅当x=时取最小值,为。
.x>,则>0。所以,无最小值。
综上,最小值为。
5.答案:c。集合a中元素满足,则。集合b中元素满足|x-1|>1,即x-1>1或x-1<-1,则。所以。
6.答案:c。分两种情况讨论:
.当a与b不平行时,则通过平移,一定存在一条直线b’,使得。
因为c⊥b,且b∥b’,所以c⊥b’,所以c⊥平面β。
同理,d⊥平面β,所以c∥d。
当a∥b时,c、d可能平行,也可能不平行。
综上,a和b、c和d至少有一组直线相互平行。
7.答案:c。依题意得,由点a、b、c、d构成的三棱锥可补形成一个长方体,该长方体的外接球即是题中所提及的球,其体对角线为外接球的直径,所以有。
因为,所以,所以。所以。
8.答案:b。①,因此有,是“有界函数”。,的值可以无限的大,不是“有界函数”。,定义域为(-1,1),所以,所以,的值可以无限的大,不是“有界函数”。
综上,只有①是“有界函数”。
9.答案:b。因为函数在r上为单调减函数,所以,解得。
10.答案:b。因为函数的图象与函数的图象关于直线对称,所以和互为反函数。所以在函数中,有,,所以。
11.答案:a。由可知,的对称轴是直线x=2。画出草图,可得<<。
12.答案:c。画出函数的草图,根据图像可知,。
11题图12题图
第ⅱ卷(非选择题共90分)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。把答案填在题中的横线上。
13.答案:12。
14.答案:。,根据对勾函数的图像和单调性,可知:①a<0,a=-2时m取最大值-4;②a>0,a=2时m取最小值4。
补充】对勾函数的性质。
1 一般形式:
2 单调性:在单调递增,在单调递减。
15.答案:(1,1)。因为函数图象恒过定点,所以反函数恒过(1,0),即恒成立。所以有恒成立,所以的图象必过定点(1,1)。
16.答案:a>-3;。
第一问:本题为复合函数单调性的问题。我们可以令,。
函数在单调递增,所以使f(x)=lg(x2+ax-a-1)在区间[2,+∞上单调递增,则在区间[2,+∞上单调递增,且当时恒成立。
令,则。下面进行分类讨论:
1. 当,时,在区间[2,+∞上单调递增,时恒成立。
2. 当,时,在区间[2,+∞上单调递增,时恒成立。
3. 当,时, 在内存在零点,不合题意。
综上,a的取值范围为。
第二问:本问涉及数列求和,高一上半学期将不会涉及数列知识,所以本问可以删掉。这里给出解法,可以试着理解一下。
设=1+5+…+2n-1)。通过观察,我们可以发现,对于的每一项,都是一个等差数列乘以一个等比数列的形式。所以求可以利用错位相减法。
-②得:根据等比数列求和公式(且q≠1),可得。
所以。所以。
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.解:(1)中,自变量x满足,,所以集合m=。
中,自变量x满足,,所以集合n=
18.解:本题需要分类讨论:
集合a=,则,。
集合a≠,则或,解得。
综上,a的取值范围为。
19.解:(1)当每辆车的月租金定为3600元时,租出的车数为:。
2)设月收益为,每辆车的月租金为x。
根据题意得:
由二次函数的性质,当x=4050时取最大值,为307050。
所以当每辆车的月租金定为4050元时,租赁公司的月收益最大,最大月收益是307050元。
20.(1)中自变量x 满足,,所以函数的定义域为。
2)令,。本问需要分类讨论:
0②a>1,在大于0。所以,解得:x>1。
综上,当01时,x>1。
21.解:(1)=
22.解:(1)。因为x≠-1,所以。
2)令,则,。所以。
3)在(2,+∞上任取,。
所以在(2,+∞上为减函数。
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