河北省滦县实验中学2024届数学高一上期末统考试题含解析

河北省滦县实验中学2024届数学高一上期末统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1．已知函数，则等于A.2 B.4C.1 D.2．下列关于集合的关系式正确的是A. B.C. D.3．已知幂函数的图象过点，则的值为A. B.C. D.4．函数（，且）的图象必过定点A. B.C. D.5．设,若直线与直线平行,则的值为A. B.C.或 D.或6．在的图象大致为（）A. B.C. D.7．已知是锐角，那么是（）A.第一象限角 B.第二象限角C.小于180°的正角 D.第一或第二象限角8．方程的解所在区间是（）A. B.C. D.9．若函数唯一的一个零点同时在区间、、、内，那么下列命题中正确的是A.函数在区间内有零点B.函数在区间或内有零点C.函数在区间内无零点D.函数在区间内无零点10．已知直线，平面满足，则直线与直线的位置关系是A.平行 B.相交或异面C.异面 D.平行或异面二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11．如果满足对任意实数，都有成立，那么a的取值范围是______12．函数的最大值为__________13．如图，矩形的三个顶点分别在函数，，的图像上，且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点的纵坐标为2，则点的坐标为______.14．已知函数，若函数恰有两个不同的零点，则实数的取值范围是_____15．已知函数在上的最大值为2，则_________16．已知幂函数f(x)是奇函数且在上是减函数，请写出f(x)的一个表达式________三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17．已知函数（1）试判断函数在区间上的单调性，并用函数单调性定义证明；（2）对任意时，都成立，求实数的取值范围18．如图，在三棱柱中，侧棱平面，、分别是、的中点，点在侧棱上，且，，求证：（1）直线平面；（2）平面平面.19．某家庭进行理财投资，根据长期收益率市场预测，投资债券等稳健型产品的收益与投资额成正比，投资股票等风险型产品的收益与投资额的算术平方根成正比，已知投资1万元时两类产品的收益分别为万元和万元（如图）.（1）分别写出两种产品的收益和投资的函数关系；（2）该家庭现有20万元资金，全部用于理财投资，问：怎样分配资金能使投资获得最大的收益，其最大收益为多少万元？20．计算：（1）；（2）已知，求.21．已知函数（，且）（1）若函数的图象过点，求b的值；（2）若函数在区间上的最大值比最小值大，求a的值

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，恰有一项是符合题目要求的1、A【解题分析】由题设有，所以，选A2、A【解题分析】因为{0}是含有一个元素的集合，所以{0}≠，故B不正确；元素与集合间不能划等号，故C不正确；显然相等，故D不正确.故选：A3、B【解题分析】利用幂函数图象过点可以求出函数解析式，然后求出即可【题目详解】设幂函数的表达式为，则，解得，所以，则.故答案为B.【题目点拨】本题考查了幂函数，以及对数的运算，属于基础题4、C【解题分析】因为函数，且有(且)，令，则，，所以函数的图象经过点.故选：C.【题目点拨】本题主要考查对数函数(且)恒过定点，属于基础题目.5、B【解题分析】由a（a+1）﹣2=0，解得a．经过验证即可得出【题目详解】由a（a+1）﹣2=0，解得a=﹣2或1经过验证：a=﹣2时两条直线重合，舍去∴a=1故选B【题目点拨】本题考查了两条直线平行的充要条件，考查了推理能力与计算能力，属于基础题6、C【解题分析】先由函数为奇函数可排除A，再通过特殊值排除B、D即可.【题目详解】由，所以为奇函数，故排除选项A.又，则排除选项B,D故选：C7、C【解题分析】由题知，故，进而得答案.【题目详解】因为是锐角,所以,所以,满足小于180°的正角.其中D选项不包括，故错误.故选：C8、C【解题分析】判断所给选项中的区间的两个端点的函数值的积的正负性即可选出正确答案.【题目详解】∵,∴,,，,∴,∵函数的图象是连续的,∴函数的零点所在的区间是.故选C【题目点拨】本题考查了根据零存在原理判断方程的解所在的区间,考查了数学运算能力.9、D【解题分析】有题意可知，函数唯一的一个零点应在区间内，所以函数在区间内无零点考点：函数的零点个数问题10、D【解题分析】∵a∥α，∴a与α没有公共点，b⊂α，∴a、b没有公共点，∴a、b平行或异面故选D.二、填空题：本大题共6小题，每小题5分，共30分。11、【解题分析】根据题中条件先确定函数的单调性，再根据函数的单调性求解参数的取值范围.【题目详解】由对任意实数都成立可知，函数为实数集上的单调减函数.所以解得.故答案为.12、【解题分析】利用二倍角余弦公式，把问题转化为关于的二次函数的最值问题.【题目详解】，又，∴函数的最大值为.故答案为：.13、【解题分析】先利用已知求出的值，再求点D的坐标.【题目详解】由图像可知，点在函数的图像上，所以，即.因为点在函数的图像上，所以，.因为点在函数的图像上，所以.又因为，，所以点的坐标为.故答案为【题目点拨】本题主要考查指数、对数和幂函数的图像和性质，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.14、【解题分析】题目转化为，画出函数图像，根据图像结合函数值计算得到答案.详解】，，即，画出函数图像，如图所示：，，根据图像知：.故答案为：15、1【解题分析】先求导可知原函数在上单调递增，求出参数后即可求出.【题目详解】解：在上在上单调递增，且当取得最大值，可知故答案为：116、【解题分析】由题意可知幂函数中为负数且为奇数，从而可求出解析式【题目详解】因为幂函数是奇函数且在上是减函数，所以为负数且为奇数，所以f(x)的一个表达式可以是（答案不唯一），故答案为：（答案不唯一）三、解答题：本大题共5小题，共70分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17、（1）在上单调递减，证明见解析；（2）.【解题分析】（1）利用单调性定义：设并证明的大小关系即可.（2）由（1）及函数不等式恒成立可知：在已知区间上恒成立，即可求的取值范围【题目详解】（1）函数在区间上单调递减，以下证明：设，∵，∴，，，∴，∴在区间上单调递减；（2）由（2）可知在上单调减函数，∴当时，取得最小值，即，对任意时，都成立，只需成立，∴，解得：18、（1）证明见解析；（2）证明见解析.【解题分析】（1）由中位线的性质得出，由棱柱的性质可得出，由平行线的传递性可得出，进而可证明出平面；（2）证明出平面，可得出，结合可证明出平面，再由面面垂直的判定定理即可证明出结论成立.【题目详解】（1）、分别为、的中点，为的中位线，，为棱柱，，，平面，平面，平面；（2）在三棱柱中，平面，平面，，又且，、平面，平面，而平面，故.又，且，、平面，平面，又平面，平面平面.【题目点拨】本题考查线面平行和面面垂直的证明，考查推理能力，属于中等题.19、（1）投资债券，投资股票；（2）投资债券类产品万元，股票类投资为4万元，收益最大值为万元.【解题分析】（1）设函数解析式，，代入即可求出的值，即可得函数解析式；（2）设投资债券类产品万元，则股票类投资为万元，年收益为万元，则，代入解析式，换元求最值即可.【题目详解】（1）设.由题意可得：，，所以，，（2）设投资债券类产品万元，则股票类投资为万元，年收益为万元依题意得即.令则，则所以当即时，收益最大为万元，所以投资债券类产品万元，股票类投资为4万元，收益最大值为万元.20、（1）；（2）.【解题分析】（1）根据对数的运算法则和对数恒等式，即可求解；（2）根据同角三角函数关系，由已知可得，代入所求式