辽宁省辽南协作体2022-2023学年高一上学期期末考试数学试题（含解析）.docx

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1、辽宁省辽南协作体2022-2023学年高一上学期期末考试数学试题（含解析）20222023学年度上学期期末考试高一试题数学考试时间：120分钟满分：150分第I卷(选择题，共60分)一、单项选择题(本小题共8小题，每小题5分，共40分，每小题只有一个选项符合要求)1. 已知集合，若，则实数的取值范围为( )A. B. C. D. 2. 对任意实数，下列命题中真命题是( )A. “”是“”的充要条件B. “是无理数”是“是无理数”的充要条件C. “”是“”的充分条件D. “”是“”的充分条件3 若，则( )A. B. C. D. 4. 某数学竞赛有5名参赛者，需要解答五道综合题，这五个人答对的题

2、数如下：3，5，4，2，1，则这组数据的60%分位数为( )A. 3B. 3.5C. 4D. 4.55. 函数反函数的定义域为( )A. B. C. D. 6. 在同一坐标系内，函数和的图象可能是()A. B. C. D. 7. 已知，则( )A B. C. D. 8. 已知函数，若，使得，则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 二、多项选择题(本小题共4道题，每小题5分，共20分.在每小题給出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对得5分，部分选对得2分，有错误答案得0分)9. 设，是两个非零向量，则下列描述错误的有( )A. 若，则存在实数，使得.B. 若，则.C. 若，则，反向

3、.D. 若，则，一定同向10. 某校组织全体高一学生参加了主题为“青春心向党，奋斗正当时”的知识竞赛，随机抽取了100名学生进行成绩统计，发现抽取的学生的成绩都在50分至100分之间，进行适当分组后(每组的取值区间均为左闭右开)，画出频率分布直方图(如图)，下列说法正确的是( )(小数点后保留一位)A. 在被抽取的学生中，成绩在区间内的学生有20人B. 这100名学生的平均成绩为84分C. 估计全校学生成绩的中位数为86.7D. 估计全校学生成绩的样本数据的70%分位数为91.511. 在边长为4的正方形中，在正方形(含边)内，满足，则下列结论正确的是( )A. 若点在上时，则B. 的取值范围

4、为C. 若点在上时，D. 当在线段上时，的最小值为12. 已知函数，则( )A. 的定义域是B. 是偶函数C. 单调增函数D. 若，则，或第II卷(选择题，共90分)三、填空题(本题共4小题，每小题5分，共20分)13. 已知的范围为,且每个随机变量对应概率相等，(1)_；(2)若，则_.14. 已知函数是定义在上的增函数，则的取值范围是_.15. 在中，若(，均大于0)，则的值为_.16. 已知函数，(1)当方程有三个不同的实根，_，.(2)当方程有四个不同的实根，且，满足，则的值是_.四、解答题(本题共6小题，共70分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17. (1)当时，求的值

5、.(2)化简求值：.18. 为了更好了解新高一男同学的身高情况，某校高一年级从男同学中随机抽取100名新生，分别对他们的身高进行了测量，并将测量数据分为以下五组：，进行整理，如下表所示：组号分组频数第1组5第2组35第3组30第4组20第5组10合计100(1)在答题纸中，画出频率分布直方图：(2)若在第3，4两组中，用分层抽样的方法抽取5名新生，再从这5名新生中随机抽取2名新生进行体能测试，求这2名新生来自不同组的概率.19. 已知向量，当为何值时，(1)求和(2)与平行？平行时它们是同向还是反向？20. 设函数(且)是定义域为的奇函数.(1)求实数的值；(2)若，且在上的最小值为，求实数的

6、值.21. 布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理，它得名于荷兰数学家鲁伊兹布劳威尔，简单地讲就是对于满足一定条件的连续实函数，存在一个点，使得，那么我们称该函数为“不动点函数，而称为该函数的一个不动点 现新定义： 若满足，则称为的次不动点(1)判断函数是否是“不动点”函数，若是，求出其不动点； 若不是，请说明理由(2)已知函数，若是的次不动点，求实数的值：(3)若函数在上仅有一个不动点和一个次不动点，求实数的取值范围22. 已知函数(其中，且)的图象关于原点对称.(1)求，的值；(2)当时，判断在区间上单调性(只写出结论即可)；关于的方程在区间上有两个不同的解，求实数的取值范围

7、.20222023学年度上学期期末考试高一试题数学考试时间：120分钟满分：150分第I卷(选择题，共60分)一、单项选择题(本小题共8小题，每小题5分，共40分，每小题只有一个选项符合要求)1. 已知集合，若，则实数的取值范围为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】利用交集定义直接求解【详解】由集合，又，实数a取值范围为：故选：C2. 对任意实数，下列命题中真命题是( )A. “”是“”的充要条件B. “是无理数”是“是无理数”的充要条件C. “”是“”的充分条件D. “”是“”的充分条件【答案】B【解析】【分析】通过反例可知ACD错误；根据充要条件和必要条件的定义可知B正

8、确.【详解】对于A，当时，此时可以，必要性不成立，A错误；对于B，当为无理数时，根据为有理数，可知为无理数，充分性成立；当为无理数时，根据为有理数可得为无理数，必要性成立；“是无理数”是“是无理数”的充要条件，B正确；对于C，当时， ，但是，故“”不是“”的充分条件，C错误； 对于D，当时，但是，所以“”不是“”的充分条件，D错误.故选：B.3. 若，则( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据指数函数以及对数函数的性质，确定a,b,c的范围，即可比较大小，可得答案.【详解】由函数为增函数可知，由为增函数可得，由由为增函数可得，所以，故选：D4. 某数学竞赛有5名参赛者，需要

9、解答五道综合题，这五个人答对的题数如下：3，5，4，2，1，则这组数据的60%分位数为( )A. 3B. 3.5C. 4D. 4.5【答案】B【解析】【分析】首先将数据从小到大排列，求得，则第分位数为第个数与第个数的平均数，即可得解.【详解】解：这五人答对的题数从小到大排列为：、，又，所以第分位数为.故选：B5. 函数的反函数的定义域为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据反函数的定义域为原函数的值域，先求出原函数的值域，即可得出答案.详解】，则的值域为，反函数的定义域为原函数的值域，反函数的定义域为，故选：D.6. 在同一坐标系内，函数和的图象可能是()A. B. C.

10、 D. 【答案】B【解析】【分析】根据幂函数的图象与性质，分和讨论，利用排除法，即可求解，得到答案.【详解】由题意，若时，函数在递增，此时递增，排除D；纵轴上截距为正数，排除C，即时，不合题意；若时，函数在递减，又由递减可排除A，故选B.【点睛】本题主要考查了幂函数的图象与性质的应用，其中解答中熟记幂函数的图象与性质是解答的关键，着重考查了推理与运算能力，属于基础题.7. 已知，则( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】由确定出1a1，此时，则有a2，即1a2，又，而，即，b1，所以.故选：C8. 已知函数，若，使得，则实数的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】C【

11、解析】【分析】根据题意得到，根据函数单调性得到，得到不等式，求出实数的取值范围是.【详解】若，使得，故只需，其中在上单调递减，故，在上单调递增，故，所以，解得：，实数的取值范围是.故选：C二、多项选择题(本小题共4道题，每小题5分，共20分.在每小题給出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对得5分，部分选对得2分，有错误答案得0分)9. 设，是两个非零向量，则下列描述错误的有( )A. 若，则存在实数，使得.B. 若，则.C. 若，则，反向.D. 若，则，一定同向【答案】ACD【解析】【分析】根据向量加法的意义判断选项A，C；根据平面向量加法的平行四边形法则可判断选项B；根据平面向量平行的

12、性质可判断选项D.【详解】对于选项A：当，由向量加法的意义知，方向相反且，则存在实数，使得，故选项A错误；对于选项B：当，则以，为邻边的平行四边形为矩形，且和是这个矩形的两条对角线长，则，故选项B正确；对于选项C：当，由向量加法的意义知，方向相同，故选项C错误；对于选项D：当时，则，同向或反向，故选项D错误；综上所述：选项ACD错误，故选：ACD.10. 某校组织全体高一学生参加了主题为“青春心向党，奋斗正当时”的知识竞赛，随机抽取了100名学生进行成绩统计，发现抽取的学生的成绩都在50分至100分之间，进行适当分组后(每组的取值区间均为左闭右开)，画出频率分布直方图(如图)，下列说法正确的是

13、( )(小数点后保留一位)A. 在被抽取的学生中，成绩在区间内的学生有20人B. 这100名学生的平均成绩为84分C. 估计全校学生成绩的中位数为86.7D. 估计全校学生成绩的样本数据的70%分位数为91.5【答案】BC【解析】【分析】由频率和为1可求解x，再由频率分布直方图的频率计算人数和中位数、平均成绩，根据百分数定义计算70%分位数，对选项逐个判断.【详解】对于A，由，得，所以成绩在区间内的学生人数为，故A不正确；对于B，平均成绩为分，故B正确；对于C，设中位数为，则，得，故C正确；对于D，设样本数据的70%分位数约为分，则，解得.故D不正确.故选：BC.11. 在边长为4的正方形中，

14、在正方形(含边)内，满足，则下列结论正确的是( )A. 若点在上时，则B. 的取值范围为C. 若点在上时，D. 当在线段上时，的最小值为【答案】AD【解析】【分析】根据题意建立平面直角坐标系，然后利用向量的线性坐标运算逐个分析判断即可.详解】如图建立平面直角坐标系，则，设，因，所以，所以，对于A，由题意可得线段的方程为，因为点在上，所以，因为，所以，所以，所以A正确，对于B，因为，所以，所以，因为，所以，所以，所以B错误，对于C，因为，所以，因为，所以，若，则，得，因为，所以不满足，所以不成立，所以C错误，对于D，当且仅当时取等号，所以当在线段上时，的最小值为，所以D正确，故选：AD12. 已

15、知函数，则( )A. 的定义域是B. 是偶函数C. 是单调增函数D 若，则，或【答案】AC【解析】【分析】根据对数函数确定函数定义域即可判断选项A，利用函数奇偶性定义判断选项B，结合复合函数的单调性、函数单调性性质即可判断选项C，由单调性解不等式即可判断选项D.【详解】解：函数的定义域满足，解得，则的定义域是，故A正确；所以，且，故是非奇非偶函数，故B不正确；由于函数，由复合函数单调性可得在上为单调增函数，又函数，由复合函数单调性可得在上为单调增函数，所以是单调增函数，故C正确；由是上的单调增函数，且，所以可得：，所以，解得或，故D不正确.故选：AC.第II卷(选择题，共90分)三、填空题(本

16、题共4小题，每小题5分，共20分)13. 已知的范围为,且每个随机变量对应概率相等，(1)_；(2)若，则_.【答案】 . . 【解析】【分析】分析符合题意的取值情况再计算概率.【详解】且即，故；，则取值为16,36,46，故.故答案为：，.14. 已知函数是定义在上的增函数，则的取值范围是_.【答案】【解析】【分析】由已知，要想保证函数是定义在上的增函数，需满足分段函数两部分在各自区间上单调递增，然后再满足连续单增，即比较当时，左边函数的最大值小于等于右边函数的最小值，列式即可完成求解.【详解】由已知，函数是定义为在上的增函数，则在上为单调递增函数，在上为单调递增函数，且，所以，解得，所以的

17、取值范围是.故答案为：15. 在中，若(，均大于0)，则的值为_.【答案】15【解析】【分析】利用平面向量基本定理和向量三角形法则，可表示，进而求出，的值，即可求出结果.【详解】如图所示，在中，因为，所以，所以，在中，因为，所以，所以，代入，得，因为，所以，所以，故答案为：.16. 已知函数，(1)当方程有三个不同的实根，_，.(2)当方程有四个不同的实根，且，满足，则的值是_.【答案】 . 0或2#2或0 . 12【解析】【分析】(1)画出函数图像直接得到答案；(2)从图像观察出分别是函数和自变量，是函数的两个自变量，代入化简求解.【详解】当时，画图为观察图像发现当或时，有三个不同的实根；观

18、察图像发现当时，有个不同的实根，并且分别是函数和自变量，所以所以；是函数的两个自变量，又因为 所以故故答案为：0或2；12四、解答题(本题共6小题，共70分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17. (1)当时，求的值.(2)化简求值：.【答案】(1)；(2).【解析】【分析】(1)根据指数的运算，代入计算即可得到结果；(2)根据对数的运算，代入计算即可得到结果.【详解】(1)因为，所以(2)原式18. 为了更好了解新高一男同学的身高情况，某校高一年级从男同学中随机抽取100名新生，分别对他们的身高进行了测量，并将测量数据分为以下五组：，进行整理，如下表所示：组号分组频数第1组5第2

19、组35第3组30第4组20第5组10合计100(1)在答题纸中，画出频率分布直方图：(2)若在第3，4两组中，用分层抽样的方法抽取5名新生，再从这5名新生中随机抽取2名新生进行体能测试，求这2名新生来自不同组的概率.【答案】(1)作图见解析 (2)【解析】【分析】(1)根据表中数据补全频率分布直方图即可求解；(2)根据分层抽样先求出两组抽取的人员数并对这5名人员进行标记，然后列出所有的基本事件个数，根据古典概型的概率公式即可求解.【小问1详解】频率分布直方图如下图所示：【小问2详解】因为第3，4组共有50名新生，所以利用分层抽样从中抽取5名，每组应抽取的人数分别为：第3组：名，第4组：名，设第

20、3组抽取的3名新生分别为，第4组抽取的2名新生分别为，.从这5名新生中随机抽取2名新生，有以下10种情况：， 这2名新生来自不同组的情况有以下6种：，故所求的概率.19. 已知向量，当为何值时，(1)求和(2)与平行？平行时它们是同向还是反向？【答案】(1)， (2)平行，反向.【解析】【分析】(1)直接由向量的数乘，坐标加减法运算，以及向量模的计算公式求解；(2)利用向量平行的条件即可求出的值，再判断结论即可.【小问1详解】向量，.【小问2详解】若与平行，则存在实数，使得，因此，解之得， 这时，所以它们平行，且反向.20. 设函数(且)是定义域为的奇函数.(1)求实数的值；(2)若，且在上的

21、最小值为，求实数的值.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)根据奇函数求解即可；(2)根据求出a的值，再求出，利用换元法得到，再分为时，和时两种情况求解即可.【小问1详解】是定义域为的奇函数，即，当时，即，符合条件.故；【小问2详解】，(舍)，故，令，是单调递增函数，故，函数图象的对称轴为，当时，解得.当时，解得，不符合，综上，.21. 布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理，它得名于荷兰数学家鲁伊兹布劳威尔，简单地讲就是对于满足一定条件的连续实函数，存在一个点，使得，那么我们称该函数为“不动点函数，而称为该函数的一个不动点 现新定义： 若满足，则称为的次不动点(1)判断函

22、数是否是“不动点”函数，若是，求出其不动点； 若不是，请说明理由(2)已知函数，若是的次不动点，求实数的值：(3)若函数在上仅有一个不动点和一个次不动点，求实数的取值范围【答案】(1)是“不动点”函数，不动点是2和； (2)； (3).【解析】【分析】(1)根据不动点定义列出方程，求解方程即可作答.(2)根据次不动点定义列出方程，求解方程即可作答.(3)设出不动点和次不动点，建立函数关系，求出函数最值推理作答.【小问1详解】依题意，设为的不动点，即，于是得，解得或，所以 是“不动点” 函数，不动点是2和.【小问2详解】因是“次不动点”函数，依题意有，即，显然，解得，所以实数的值是.【小问3详解

23、】设分别是函数在上的不动点和次不动点，且唯一，由得：，即，整理得：，令，显然函数在上单调递增，则，则， 由得：，即，整理得：，令，显然函数在上单调递增，则，综上得：，所以实数的取值范围.【点睛】思路点睛：涉及函数新定义问题，理解新定义，找出数量关系，联想与题意有关的数学知识和方法，再转化、抽象为相应的数学问题作答.22. 已知函数(其中，且)的图象关于原点对称.(1)求，的值；(2)当时，判断在区间上的单调性(只写出结论即可)；关于的方程在区间上有两个不同的解，求实数的取值范围.【答案】(1)或；(2)在区间上单调递增；.【解析】【分析】(1)由图象关于原点对称知：，结合函数解析式可得，即可求参数.(2)由已知得，为，的构成的复合函数，由它们在上均单调递增，即知的单调性；由整理方程得在区间上有两个不同的解，令，有，结合基本不等式求其最值，进而确定的取值范围.【详解】(1)由题意知：，整理得，即，对于定义域内任意都成立，解得或.(2)由知：，故，由，在上均单调递增，在区间上的单调递增.由知，可得，即在区间上有两个不同的解，令，当且仅当时等号成立，而在上递减，在上递增，且时.【点睛】关键点点睛：(1)利用函数的对称性，结合解析式列方程求参数值；(2)根据对数型复合函数的构成判断单调性，应用参变分离、换元思想，将方程转化为在上存在不同的对应相同的值，求参数范围.