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高一上学期期末考试数学试题

数学试卷注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、单选题(每小题5分,共60分)1.已知集合{}2,3,4,6A =,{}1,2,3,4,5B =,则A ∩B=( ) A .{}1,2,3,4B .{}1,2,3C .{}2,3D .{}2,3,42.计算1294⎛⎫= ⎪⎝⎭( )A .32B .8116C .98D .233.函数y = ) A .[1,]-+∞B .[]1,0-C .()1,-+∞D .()1,0-4.一个球的表面积是16π,那么这个球的体积为( ) A .163π B .323π C .643π D .2563π 5.函数3()21xf x x=--的零点所在的区间为( ) A .()1,2B .()2,3C .()3,4D .() 4,56.下列函数中,是偶函数的是( ) A .3y x =B .||=2x yC .lg y x =-D .x x y e e -=-7.函数()23x f x a -=+恒过定点P ( )A .()0,1B .()2,1C .()2,3D .()2,48.已知圆柱的高等于1,侧面积等于4π,则这个圆柱的体积等于( ) A .4π B .3π C .2πD .π9.设20.920.9,2,log 0.9a b c ===,则( )A .b a c >>B .b c a >>C .a b c >>D .a c b >>10.某几何体的三视图如图所示(单位:cm ) ,则该几何体的表面积(单位:cm 2)是( )A .16B .32C .44D .6411.2ln 32f x x x 的递增区间是( )A .(),1-∞B .31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .3,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭D .()2,+∞12.已知(3)4,1()log ,1aa x a x f x x x --<⎧=⎨≥⎩在R 上是增函数,则实数a 的取值范围是( ) A .1(0,)4B .(0,)+∞C .()1,3D .()0,1第II 卷(非选择题)二、填空题(每小题5分,共20分)13.集合{}1,0,1-的子集有_____________个.(用数字作答) 14.已知()221030x x f x x x -≥⎧=⎨⎩,,<,则f (f (﹣1))的值为_____.15.如图所示为水平放置的正方形ABCO ,它在直角坐标系xOy 中点B 的坐标为(2,2),则在用斜二测画法画出的它的直观图中,顶点B ′到x ′轴的距离为________.16.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,若0x >时,()1f x x =+,则()2f -=__________.三、解答题(17题10分,18-22题每题12分,共70分)17.已知全集U =R ,集合{}42A x x =-≤≤-,集合{}30B x x =+≥, 求:(1)AB ;(2)()U C A B .18.计算下列各式的值:(Ⅰ)322log 3lg25lg4log (log 16)++- (Ⅱ)2102329273()( 6.9)()()482-----+19.在《九章算术》中,将有三条棱相互平行且有一个面为梯形的五面体称为“羡除”.如图所示的五面体是一个羡除,其中棱AB ,CD ,EF 相互平行,四边形ABEF 是梯形.已知CD =EF ,AD ⊥平面ABEF ,BE ⊥AF .(1)求证:DF ∥平面BCE ; (2)求证:平面ADF ⊥平面BCE .20.已知对数函数()log (0,1)a f x x a a =>≠的图象经过点(9,2). (1)求函数()f x 的解析式;(2)如果不等式(1)1f x +<成立,求实数x 的取值范围.21.在三棱锥S ABC -中,平面SAB ⊥平面SBC ,AB BC ⊥,AS AB =,过A 作AF SB ⊥,垂足为F ,点E ,G 分别是棱SA ,SC 的中点.(1)求证:平面EFG ∥平面ABC . (2)求证:BC SA ⊥.22.已知定义域为R 的函数()221x x af x -+=+是奇函数.()1求实数a 的值;()2判断函数()f x 在R 上的单调性,并利用函数单调性的定义加以证明数学期考参考答案 1.D 【解析】 【分析】直接利用交集的定义计算即可. 【详解】因为{}2,3,4,6A =,{}1,2,3,4,5B =,所以{}2,3,4A B =.故选:D. 【点睛】本题考查了集合交集的计算,属于基础题. 2.A 【解析】 【分析】现将94化成232⎛⎫ ⎪⎝⎭,然后再根据指数幂的运算公式即可求出结果. 【详解】11222933==422⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.【点睛】本题主要考查指数幂的运算公式,熟练掌握运算公式是解决问题的关键. 3.C 【解析】 【分析】函数y =10x +>,解不等式即可得定义域. 【详解】 由函数y =1010x x +≥⎧⎨+≠⎩,解得1x >-, 即函数y =()1,-+∞. 故选:C. 【点睛】本题考查函数的定义域的求法,注意偶次根式被开方数非负,分式分母不为0,考查运算能力,属于基础题. 4.B 【解析】 【分析】先求球半径,再求球体积. 【详解】因为24π=16πR ,所以34322,ππ33R V R ===,选B. 【点睛】本题考查球表面积与体积,考查基本求解能力,属基础题. 5.A 【解析】 【分析】连续函数f (x )=32xx--1在(0,+∞)上单调递增且f (1)f (2)<0,根据函数的零点的判定定理可求结果.∵函数f (x )=32xx--1在定义域(0,+∞)上单调递增, ∴f (1)<0,f (2)>0,f (3)>0,f (4)>0,f (5)>0, ∴根据根的存在性定理得f (x )=32xx--1的零点所在的一个区间是(1,2), 故选:A . 【点睛】本题主要考查了函数零点定义及判定的应用,属于基础试题. 6.B 【解析】 【分析】对选项逐一分析函数的奇偶性,由此确定正确选项. 【详解】对于A 选项,3y x =为奇函数;对于B 选项,令()2xf x =,函数()f x 的定义域为R ,()()2xf x f x -==,故函数为偶函数,符合题意;对于C 选项,函数的定义域为()0,∞+,故函数为非奇非偶函数; 对于D 选项,令()xxf x e e -=-,函数()f x 的定义域为R ,且()()ee xx f x f x --=-=-,故函数为奇函数. 故选:B. 【点睛】本小题主要考查函数奇偶性的判断,属于基础题. 7.D【分析】令指数为零,求出x 的值,并代入函数()y f x =的解析式,即可得出定点P 的坐标. 【详解】令20x -=,得2x =,()0234f a =+=,因此,定点P 的坐标为()2,4.故选:D. 【点睛】本题考查指数型函数图象过定点问题,一般利用指数为零可求得定点的坐标,考查运算求解能力,属于基础题. 8.A 【解析】分析:已知圆柱的高等于1,侧面积等于4π,根据圆柱的侧面积公式,求出底面半径,即可得到圆柱的体积.详解:已知圆柱的高等于1,侧面积等于4π,设圆柱的底面半径为,r 根据圆柱的侧面积公式214,2r r ππ⨯=∴=,则圆柱的体积()22214.V r h πππ==⨯⨯= 故选A.点睛:本题考查圆柱的侧面积和圆柱的体积,属中档题. 9.A 【解析】 【分析】先由题中条件分别判断出a b c ,,的范围,进而可得出结果. 【详解】因为()20.90,1a =∈,0.921b =>,2log 0.90c =<,所以b a c >>.故选A 【点睛】本题主要考查指数函数与对数函数的性质,熟记性质即可比较大小,属于基础题型. 10.B 【解析】 【分析】由三视图还原原几何体如图,该几何体为三棱锥,底面是直角三角形,PA ⊥底面ABC .然后由直角三角形面积公式求解. 【详解】解:由三视图还原原几何体如图,该几何体为三棱锥,底面是直角三角形,PA ⊥底面ABC . 则BC PC ⊥.∴该几何体的表面积1(34543445)322S =⨯+⨯+⨯+⨯=.故选:B . 【点睛】本题考查由三视图求面积、体积,关键是由三视图还原原几何体,是中档题.11.D【解析】【分析】首先求出函数的定义域,然后利用二次函数的性质研究2()32g x x x =-+的单调性,结合函数ln y x =的单调性即可得结果.【详解】解:令2320x x -+>,解得1x <-或2x >,在()(),12,-∞-+∞上,2()32g x x x =-+的单调增区间为()2,+∞,因为函数ln y x =在定义域内单调递增,所以2ln 32f xx x 的递增区间是()2,+∞,故选:D.【点睛】本题考查复合函数的单调性,注意:一定要先求函数的定义域.12.C【解析】【分析】根据分段函数恒增,列出不等式组求解,即可得出结果.【详解】 因为(3)4,1()log ,1aa x a x f x x x --<⎧=⎨≥⎩在R 上是增函数,所以30134log 1a a a a a ->⎧⎪>⎨⎪--≤⎩,即3135a a a ⎧⎪<⎪>⎨⎪⎪≥⎩,解得:13a <<.故选:C【点睛】本题主要考查由分段函数恒增求参数,只需保证每段都是增函数,并注意结点位置的取值即可,属于常考题型.13.7【解析】【分析】根据含n 个元素的集合的子集个数为n 2个,即可得出结果.【详解】含n 个元素的集合的真子集个数为n 2个,所以集合{}1,0,1-的真子集个数为823=.故答案为:8【点睛】本题主要考查求集合的子集个数,熟记公式即可,属于基础题型.14.5【解析】【分析】先求(1)f -的值,再求f (f (﹣1))的值.【详解】根据题意,()221030x x f x x x -≥⎧=⎨⎩,,<, 则f (﹣1)=3×(﹣1)2=3,则f (f (﹣1))=f (3)=2×3﹣1=5. 故答案为:5【点睛】本题主要考查分段函数求值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.15.2【解析】【分析】画出直观图,得到B ′C ′=1,∠B ′C ′x ′=45°,再求顶点B ′到x ′轴的距离.【详解】画出直观图,BC 对应B ′C ′,且B ′C ′=1,∠B ′C ′x ′=45°,故顶点B ′到x ′轴的距离为2.故答案为:2【点睛】本题主要考查直观图和原图的关系,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力. 16.3-【解析】【分析】根据函数的奇偶性进行转化求解即可.【详解】根据函数的奇偶性的性质可得()()()22213f f -=-=-+=-.故答案为:3-.【点睛】本题主要考查函数值的计算,结合函数奇偶性的性质进行转化是解决本题的关键. 17.(1){}4A B x x ⋃=≥-(2){()3U C A B x x ⋂=<-或}2x >-【解析】【分析】(1)先化简集合B ,再根据并集的概念,即可求出结果;(2)先求出交集,再求补集,即可得出结果.【详解】(1)因为{}{}303B x x x x =+≥=≥-,{}42A x x =-≤≤- 所以{}4A B x x ⋃=≥-;(2)由(1)可得{}32A B x x ⋂=-≤≤-,因为U =R , 所以{()3U C A B x x ⋂=<-或}2x >-.【点睛】本题主要考查集合交并补的混合运算,熟记概念即可,属于基础题型. 18.(Ⅰ)12;(Ⅱ)12. 【解析】试题分析:(1)根据对数运算法则log ,lg lg lg ,m a a m m n mn =+= 化简求值(2)根据指数运算法则01(),1,m n mn m ma a a a a -===,化简求值 试题解析:(Ⅰ)原式()3111log 3lg 254222222=+⨯-=+-=. (Ⅱ)原式1223233343441112292992⎛⎫⨯⨯- ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫=--+=--+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.19.(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】【分析】(1)证明四边CDFE 是平行四边形,再用线面平行的判定定理即可证明;(2)利用线面垂直得线线垂直,再利用线面垂直的判定定理和面面垂直的判定定理即可证明.【详解】证明:(1),,AB CD EF 相互平行,四边形ABEF 是梯形.CD EF =, ∴四边形CDFE 是平行四边形,DF CE ∴,DF BCE ∴⊄平面 ,CE BCE ⊂平面,∴DF BCE 平面(2)∵AD ⊥平面ABEF ,BE ⊂平面ABEF ,BE AD ∴⊥,BE AF ⊥,AF A AD =,∴BE ⊥平面ADF ,∵BE ⊂平面BCE ,∴平面ADF ⊥平面BCE .【点睛】本题主要考查的是线面平行的判定定理、线面垂直的性质定理、线面垂直的判定定理和面面垂直的判定定理的应用,是中档题.20.(1)3()log f x x =; (2)12x -<<.【解析】【分析】(1)根据条件可得log 92a =,解得a ,即可得解析式;(2)由函数解析式可得()3log 11x +<,解对数不等式即可得解.【详解】(1)因为函数过点(9,2)所以log 92a =,即29a =,因为0a >,所以3a =.所以函数()f x 的解析式为()3log f x x =;()()31log 1f x x +=+.由()11f x +<可得()3log 11x +<,即()33log 1log 3x +<即1013x x +>⎧⎨+<⎩,即12x -<<. 所以,实数x 的取值范围是12x -<<.【点睛】本题主要考查了解对数不等式,注意真数大于0,属于基础题.21.(1)见解析(2)见解析【解析】[证明] (1)∵AS AB =,AF SB ⊥,垂足为F ,∴F 是SB 的中点,又因为E 是SA 的中点,∴EF ∥AB ,∵EF ⊄平面ABC ,AB ⊂平面ABC ,∴EF ∥平面ABC ;同理EG ∥平面ABC . 又EF EG E ⋂=,∴平面EFG ∥平面ABC .(2)∵平面SAB ⊥平面SBC ,且交线为SB ,又AF ⊂平面SAB ,AF SB ⊥, ∴AF ⊥平面SBC ,∵BC ⊂平面SBC ,∴AF BC ⊥,又因为AB BC ⊥,AF AB A ⋂=,AF 、AB ⊂平面SAB ,∴BC ⊥平面SAB ,∵SA ⊂平面SAB ,∴BC SA ⊥.【考点定位】本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系,考查空间想象能力和推理论证能力.22.(1)1;(2)减函数,证明见解析【解析】【分析】(1)奇函数在0x =处有定义时,()00f =,由此确定出a 的值,注意检验是否为奇函数;(2)先判断函数单调性,然后根据函数单调性的定义法完成单调性证明即可.【详解】()1根据题意,函数()221x x a f x -+=+是定义域为R 奇函数, 则()0020021a f -+==+,解可得1a =, 当1a =时,()()12121212x xx x f x f x -----=-==-++,为奇函数,符合题意; 故1a =;()2由()1的结论,()12121221x x x f x -==-++,在R 上为减函数; 证明:设12x x <,则()()()()()2212121222112221212121x x x x x x f x f x -⎛⎫⎛⎫-=---= ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭, 又由12x x <,则()21220x x ->,()1210x +>,()2210x +>,则()()120f x f x ->,则函数()f x 在R 上为减函数.【点睛】本题考查函数奇偶性单调性的综合应用,难度一般.(1)定义法证明函数单调性的步骤:假设、作差、变形、判号、下结论;(2)当奇函数在0x =处有定义时,一定有()00f =.。

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