北京市豐臺區(qū)北京第十二中學2025屆高一數(shù)學第一學期期末監(jiān)測試題含解析

北京市豐臺區(qū)北京第十二中學2025屆高一數(shù)學第一學期期末監(jiān)測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個小題給出的四個選項中，恰有一項是符合題目要求的1．對于函數(shù)定義域中任意的，，當時，總有①；②都成立，則滿足條件的函數(shù)可以是（）A. B.C. D.2．某集團校為調查學生對學校“延時服務”的滿意率，想從全市3個分校區(qū)按學生數(shù)用分層隨機抽樣的方法抽取一個容量為的樣本．已知3個校區(qū)學生數(shù)之比為，如果最多的一個校區(qū)抽出的個體數(shù)是60，那么這個樣本的容量為（）A. B.C. D.3．已知，，，則的大小關系是（）A. B.C. D.4．若是鈍角，則是（）A.第一象限角 B.第二象限角C.第三象限角 D.第四象限角5．如圖，在正方體中，分別為的中點，則異面直線和所成角的大小為A. B.C. D.6．函數(shù)的零點所在的區(qū)間為A B.C. D.7．下列函數(shù)中，與的奇偶性相同，且在上單調性也相同的是（）A. B.C. D.8．定義域為的函數(shù)滿足，當時，，若時，對任意的都有成立，則實數(shù)的取值范圍是（）A. B.C. D.9．設f（x）為定義在R上的奇函數(shù)，當x＞0時，f（x）=log3（1+x），則f（﹣2）=（）A.﹣3 B.﹣1C.1 D.310．在平面直角坐標系中,以為圓心的圓與軸和軸分別相切于兩點,點分別在線段上,若,與圓相切,則的最小值為A. B.C. D.二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11．已知2弧度的圓心角所對的弦長為2，那么這個圓心角所對弧長為____12．下列四個命題中：①若奇函數(shù)在上單調遞減，則它在上單調遞增②若偶函數(shù)在上單調遞減，則它在上單調遞增；③若函數(shù)為奇函數(shù)，那么函數(shù)的圖象關于點中心對稱；④若函數(shù)為偶函數(shù)，那么函數(shù)的圖象關于直線軸對稱；正確的命題的序號是___________.13．已知則________14．已知，，則___________（用a、b表示）.15．已知，α為銳角，則___________.16．已知，均為正數(shù)，且，則的最大值為____，的最小值為____.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17．在直角坐標平面內，角α的頂點為坐標原點O，始邊為x軸正半軸，終邊經(jīng)過點，分別求sinα、cosα、tanα的值18．已知函數(shù)為偶函數(shù).（1）判斷在上的單調性并證明；（2）求函數(shù)在上的最小值.19．已知函數(shù).（1）在平面直角坐標系中畫出函數(shù)的圖象；（不用列表，直接畫出草圖．（2）根據(jù)圖象，直接寫出函數(shù)的單調區(qū)間；（3）若關于的方程有四個解，求的取值范圍20．如圖，在棱長都相等的正三棱柱ABC－A1B1C1中，D，E分別為AA1，B1C的中點.（1）求證：DE平面ABC；（2）求證：B1C⊥平面BDE.21．設函數(shù)f(x)＝sin(2x＋φ)(－π＜φ＜0)，y＝f(x)圖象的一條對稱軸是直線x＝，(1)求φ；(2)求函數(shù)y＝f(x)的單調增區(qū)間

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每個小題給出的四個選項中，恰有一項是符合題目要求的1、B【解析】根據(jù)函數(shù)在上是增函數(shù)，且是上凸函數(shù)判斷.【詳解】由當時，總有，得函數(shù)在上是增函數(shù)，由，得函數(shù)是上凸函數(shù)，在上是增函數(shù)是增函數(shù)，是下凸函數(shù)，故A錯誤；在上是增函數(shù)是增函數(shù)，是上凸函數(shù)，故B正確；在上是增函數(shù)，是下凸函數(shù)；故C錯誤；在上是減函數(shù)，故D錯誤.故選：B2、B【解析】利用分層抽樣比求解.【詳解】因為樣本容量為，且3個校區(qū)學生數(shù)之比為，最多的一個校區(qū)抽出的個體數(shù)是60，所以，解得，故選：B3、A【解析】利用對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的性質求解【詳解】解：∵，∴，∵，∴，∵，∴，即，∴故選：A4、D【解析】由求出，結合不等式性質即可求解.【詳解】，，,在第四象限.故選：D5、D【解析】連DE，交AF于G，根據(jù)平面幾何知識可得，于是，進而得．又在正方體中可得底面，于是可得，根據(jù)線面垂直的判定定理得到平面，于是，所以兩直線所成角為【詳解】如圖，連DE，交AF于G在和中，根據(jù)正方體的性質可得，∴，∴，∴，∴又在正方體中可得底面，∵底面，∴，又，∴平面，∵平面，∴，∴異面直線和所成角的大小為故選D【點睛】求異面直線所成的角常采用“平移線段法”，將空間角的問題轉化為平面問題處理，平移的方法一般有三種類型：利用圖中已有的平行線平移；利用特殊點(線段的端點或中點)作平行線平移；補形平移．計算異面直線所成的角時通常放在三角形中利用解三角形的方法進行求解，有時也可通過線面間的垂直關系進行求解6、B【解析】根據(jù)零點的存在性定理，依次判斷四個選項的區(qū)間中是否存在零點【詳解】，，，由零點的存在性定理，函數(shù)在區(qū)間內有零點，選擇B【點睛】用零點的存在性定理只能判斷函數(shù)有零點，若要判斷有幾個零點需結合函數(shù)的單調性判斷7、C【解析】先求得函數(shù)的奇偶性和單調性，結合選項，利用函數(shù)的性質和單調性的定義，逐項判定，即可求解.【詳解】由題意，函數(shù)滿足，所以函數(shù)為偶函數(shù)，當時，可得，結合指數(shù)函數(shù)的性質，可得函數(shù)為單調遞增函數(shù)，對于A中，函數(shù)為奇函數(shù)，不符合題意；對于B中，函數(shù)為非奇非偶函數(shù)函數(shù)，不符合題意；對于C中，函數(shù)的定義域為，且滿足，所以函數(shù)為偶函數(shù)，設，且時，則，因為且，所以，所以，即，所以在為增函數(shù)，符合題意；對于D中，函數(shù)為非奇非偶函數(shù)函數(shù)，不符合題意.故選：C.8、B【解析】由可求解出和時，的解析式，從而得到在上的最小值，從而將不等式轉化為對恒成立，利用分離變量法可將問題轉化為，利用二次函數(shù)單調性求得在上的最大值，從而得到，進而求得結果.【詳解】當時，時，當時，，時，時，，即對恒成立即：對恒成立令，，，解得：故選：B9、B【解析】因為函數(shù)f（x）為奇函數(shù)，所以．選B10、D【解析】因為為圓心的圓與軸和軸分別相切于兩點,點分別在線段上,若,與圓相切，設切點為，所以，設，則，，故選D.考點：1、圓的幾何性質；2、數(shù)形結合思想及三角函數(shù)求最值【方法點睛】本題主要考查圓的幾何性質、數(shù)形結合思想及三角函數(shù)求最值，屬于難題．求最值的常見方法有①配方法：若函數(shù)為一元二次函數(shù)，常采用配方法求函數(shù)求值域，其關鍵在于正確化成完全平方式，并且一定要先確定其定義域；②三角函數(shù)法：將問題轉化為三角函數(shù)，利用三角函數(shù)的有界性求最值；③不等式法：借助于基本不等式求函數(shù)的值域，用不等式法求值域時，要注意基本不等式的使用條件“一正、二定、三相等”；④單調性法：首先確定函數(shù)的定義域，然后準確地找出其單調區(qū)間，最后再根據(jù)其單調性求凼數(shù)的值域，⑤圖像法：畫出函數(shù)圖像，根據(jù)圖像的最高和最低點求最值，本題主要應用方法②求的最小值的二、填空題：本大題共6小題，每小題5分，共30分。11、【解析】解直角三角形AOC，求出半徑AO，代入弧長公式求出弧長的值解：如圖：設∠AOB=2，AB=2，過點0作OC⊥AB，C為垂足，并延長OC交于D，則∠AOD=∠BOD=1，AC=AB=1Rt△AOC中，r=AO==，從而弧長為α×r=2×=，故答案為考點：弧長公式12、②③【解析】根據(jù)奇函數(shù)、偶函數(shù)的性質可判斷①②，結合平移變換可判斷③④.【詳解】奇函數(shù)在關于原點對稱的兩個區(qū)間上具有相同的單調性，偶函數(shù)在關于原點對稱的兩個區(qū)間上具有相反的單調性，故①錯誤，②正確；因為函數(shù)為奇函數(shù)，圖象關于原點對稱，的圖象可以由的圖象向右平移1個單位長度得到，故的圖象關于點對稱，故③正確；函數(shù)的圖象可以由函數(shù)的圖象向左平移1個單位長度得到，因為為偶函數(shù)，圖象關于y軸對稱，所以的圖象關于直線軸對稱，故④錯誤.故答案為：②③13、【解析】分段函數(shù)的求值，在不同的區(qū)間應使用不同的表達式.【詳解】，故答案為：.14、##【解析】根據(jù)對數(shù)的運算性質可得，再由指對數(shù)關系有，，即可得答案.【詳解】由，又，，∴，，故.故答案為：.15、【解析】由同角三角函數(shù)關系和誘導公式可得結果.【詳解】因為，且為銳角，則，所以，故.故答案為：.16、①.②.##【解析】利用基本不等式的性質即可求出最大值，再通過消元轉化為二次函數(shù)求最值即可.【詳解】解：由題意，得4=2a+b≥2，當且僅當2a=b，即a=1，b=2時等號成立，所以0<ab≤2，所以ab的最大值為2，a2+b2=a2+(4-2a)2=5a2-16a+16=5(a-)2+≥，當a=，b=時取等號.故答案為：，.三、解答題：本大題共5小題，共70分。解答時應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。17、【解析】由題意利用任意角的三角函數(shù)的定義，求得sinα、cosα、tanα的值【詳解】解：角α的頂點為坐標原點O，始邊為x軸正半軸，終邊經(jīng)過點，∴x=1，y=-2，r=|OA|=3，∴sinα==-、cosα==、tanα==-2【點睛】本題主要考查任意角的三角函數(shù)的定義，屬于基礎題18、（1）在上單調遞增，證明見解析（2）【解析】（1）先利用函數(shù)的奇偶性求得，然后利用單調性的定義證得，從而證得在上遞增.（2）利用換元法化簡，對進行分類討論，結合二次函數(shù)的性質求得在上的最小值.【小問1詳解】為偶函數(shù)，，即，，則.所以.在為增函數(shù),證明如下：任取，，且，，，，，.即，在上單調遞增.【小問2詳解】，令，結合題意及（1）的結論可知.，.①當時，；②當時，；③當時，.綜上，.19、（1）作圖見解析；（2）增區(qū)間為和；減區(qū)間為和；（3）.【解析】（1）化簡函數(shù)的解析式為分段函數(shù)，結合二次函數(shù)的圖象與性質，即可畫出函數(shù)的圖象；（2）由（1）中的圖象，直接寫出函數(shù)的單調區(qū)間；（3）把方程有四個解等價于函數(shù)與的圖象有四個交點，利用函數(shù)的圖象，即可求解.【詳解】（1）由題意，函數(shù)，所以的圖象如右圖所示：（2）由（1）中的函數(shù)圖象，可得函數(shù)的單調增區(qū)間為和，單調減區(qū)間為和.（3）由方程有四個解等價于函數(shù)與的圖象有四個交點，又由函數(shù)的最小值為，結合圖象可得，即實數(shù)的取值范圍20、（1）證明過程見解析；（2）證明過程見解析.【解析】（1）根據(jù)面面平行的判定定理，結合線面平行的判定定理、面面平行的性質進行證明即可；（2）根據(jù)正三棱柱的幾何性質，結合面面垂直的性質定理、線面垂直的判定定理、面面平行的性質定理進行證明即可.【小問1詳解】設G是CC1的中點，連接，因為E為B1C的中點，所以，而，所以，因為平面ABC，平面ABC，所以平面ABC，同理可證平面ABC，因為平面，且，所以面平面ABC，而平面，所以DE平面ABC；【小問2詳解】設是的中點，連接，因為E為B1C的中點，所以，而，所以，由（1）可知：面平面ABC，平面平面，平面平面，因此，在正三棱柱ABC－A1B1C1中，平面平面ABC，而平面平面ABC，因為ABC是正三角形，是的中點，所以，因此平面，而