内容正文:
高三数学强化练习二
客观题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先化简集合、,再根据交集的定义计算可得.
【详解】因为,,
所以.
故选:D
2. 若不等式成立的充分条件为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知中不等式成立的充分条件是,令不等式的解集为A,可得,可以构造关于a的不等式组,解不等式组即可得到答案.
【详解】解:不等式成立的充分条件是,
设不等式的解集为A,则,
当时,,不满足要求;
当时,,
若,则,解得.
故选:A.
3. 若集合,其中且,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助元素与集合的关系计算即可得.
【详解】由题意可得,解得.
故选:A.
4. 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析知,将所求式子化为,结合基本不等式可得结果.
【详解】若取得最小值,则,
(当且仅当,即时取等号),
的最小值为.
故选:C.
5. 若函数的值域为R,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由时,,由题意,当时,,对分和两种情况讨论即可求解.
【详解】解:由时,,
因为函数的值域为R,所以当时,,
分两种情况讨论:
①当时, ,所以只需,解得,所以;
②当时,,所以只需,显然成立,所以.
综上,的取值范围是.
故选:D.
6. 已知函数则“”是“在上单调递增”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】求出分段函数在上单调递增的条件,再利用充分条件和必要条件的定义判断结论.
【详解】函数在上单调递增,
则有,解得,
时不一定满足,不能得到在上单调递增;
在上单调递增时,有,一定成立,
所以“”是“在上单调递增”的必要不充分条件.
故选:C.
7. 设为两个平面,为两条直线,且.下述四个命题:
①若,则或 ②若,则或
③若且,则 ④若与,所成的角相等,则
其中所有真命题的编号是( )
A. ①③ B. ②④ C. ①②③ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【分析】根据线面平行的判定定理即可判断①;举反例即可判断②④;根据线面平行的性质即可判断③.
【详解】对①,当,因为,,则,
当,因为,,则,
当既不在也不在内,因为,,则且,故①正确;
对②,若,则与不一定垂直,故②错误;
对③,过直线分别作两平面与分别相交于直线和直线,
因为,过直线的平面与平面的交线为直线,则根据线面平行的性质定理知,
同理可得,则,因为平面,平面,则平面,
因为平面,,则,又因为,则,故③正确;
对④,若与和所成的角相等,如果,则,故④错误;
综上只有①③正确,
故选:A.
8. 命题p:存在a∈R且a≠0,对于任意的x∈R,使得f(x+a)<f(x)+f(a);
命题q1:f(x)单调递减且f(x)>0恒成立;
命题q2:f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0.
则下列说法正确的是( )
A. 只有q1是p的充分条件
B. 只有q2是p的充分条件
C. q1,q2都是p的充分条件
D. q1,q2都不是p的充分条件
【答案】C
【解析】
【分析】对于命题q1:当a>0时,结合f(x)单调递减,可推出 f(x+a)<f(x)<f(x)+f(a),命题q1是命题p的充分条件.对于命题q2:当a=x0<0时,f(a)=f(x0)=0,结合f(x)单调递增,推出f(x+a)<f(x),进而f(x+a)<f(x)+f(a),命题q2都是p的充分条件.
【详解】解:对于命题q1:当f(x)单调递减且f(x)>0恒成立时,
当a>0时,此时x+a>x,
又因为f(x)单调递减,
所以f(x+a)<f(x)
又因为f(x)>0恒成立时,
所以f(x)<f(x)+f(a),
所以f(x+a)<f(x)+f(a),
所以命题q1⇒命题p,
对于命题q2:当f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0,
当a=x0<0时,此时x+a<x,f(a)=f(x0)=0,
又因为f(x)单调递增,
所以f(x+a)<f(x),
所以f(x+a)<f(x)+f(a),
所以命题p2⇒命题p,
所以q1,q2都是p的充分条件,
故选:C.
9. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数的定义域为R
B. 函数在R上为增函数
C. 函数的值域为
D. 函数只有一个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】A.根据分段函数的每一段的取值范围进行分析即可;
B.先分析每一段函数的单调性,然后再分析在分段点处的函数值大小关系,由此进行判断;
C.分析每一段函数的值域,然后取并集并进行判断;
D.分别考虑和时,时的值,由此判断出的零点个数.
【详解】选项A:由已知可得函数定义域为R,故A正确;
选项B:当时,函数为增函数,当时,函数为增函数,且,
所以函数在R上不单调,故B错误;
选项C:当时,,即,当时,,,
所以函数的值域为,故C正确;
选项D:当时,令,解得,当时,令,解得,
故函数有两个零点,故D错误,
故选:AC.
【点睛】易错点睛:分析分段函数时需要注意的事项:
(1)分析分段函数的定义域和值域时,求解的是各段函数定义域和值域的并集;
(2)分析分段函数的单调性时,先要分析各段函数的单调性,然后分析分段点处的函数值的大小关系,最后得出结论;
(3)分析分段函数的零点时,根据各段函数等于零时的值,确定出函数的零点.
10. 在棱长为2的正方体中,分别是的中点,是线段上的动点(不含端点),则( )
A. 存在点,使平面
B. 存在点,点到直线的距离等于
C. 过四点的球的体积为
D. 过三点的平面截正方体所得截面为六边形
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,利用线面平行的判定定理即可;对于B,设,然后解方程即可;对于C,利用外接球的性质求出其半径,再求其体积即可;对于D,直接构造出相应的截面即可.
【详解】
对于A,当是的中点时,由于是的中点,故.
而,且,故四边形是平行四边形,所以,从而.
而在平面内,不在平面内,所以平面,故A正确;
对于B,设,则,,.
所以,
这就得到.
故点到直线的距离,故B错误;
对于C,设的中点为,过四点的球的球心为,在平面上的投影为,则.
由可知平面,再由可知是的中点.
所以球的半径.
从而球的体积,故C正确;
对于D,分别在上取点,使得.
则过三点的平面截正方体所得截面为六边形,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对线面平行的判定定理的使用.
11. 已知函数的定义域为,且对任意,恒成立;若时,.下列说法正确的是( )
A. 时,
B. 对任意,有
C. 存在,使得
D. “函数在区间上单调递减”的充要条件是“存在,使得”
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于选项,根据条件求得,可判断,:直接利用关系式的变换求出结果.对于选项:利用假设法和关系式的而变换推出矛盾,进一步判定结果.
对于选项:直接利用函数的单调性判定结果.
【详解】对于选项:,时,,,,而,,故正确;
对于选项:(2),而当,时,,
所以(2),所以,故正确;
取,,其中,,1,,则,;,
从而,而,
对于,假设存在使,,,,,,
这与矛盾,所以错误;
对于:由上面推导可得当,时,,单调递减,为减函数,
所以若,,,则函数在区间上单调递减;当函数在区间上单调递减”,则,,,故正确.
故选:.
填空题
12. 已知命题,命题,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是___.
【答案】[-2,5]
【解析】
【详解】试题分析:,,因为是的必要不充分条件,所以是的真子集,即
考点:充要关系
【名师点睛】充分、必要条件的三种判断方法.
1.定义法:直接判断“若p则q”、“若q则p”的真假.并注意和图示相结合,例如“p⇒q”为真,则p是q的充分条件.
2.等价法:利用p⇒q与非q⇒非p,q⇒p与非p⇒非q,p⇔q与非q⇔非p的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.
3.集合法:若A⊆B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则A是B的充要条件.
13. 已知且满足,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用基本不等式可得答案.
【详解】因为,所以,因为,所以,
所以
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
14. 已知函数的定义域为,满足,且当时,,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知条件分别求出,,…,,相加可得答案.
【详解】函数的定义域为,满足,
且当,时,,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
15. 设数集满足条件:①AR;②且;③若,则.
(1)若,则中至少有多少个元素;
(2)证明: 中不可能只有一个元素.
【答案】(1)三个元素;
(2)假设中只有一个元素,设这个元素为a,由已知,即,此方程无实数解,这与A中只有一个元素a矛盾,所以A中不可能只有一个元素.
【解析】
【分析】(1)根据数集的性质,结合元素与集合的关系进行求解即可;
(2)根据集合与元素的关系,结合一元二次方程根的判别式,利用反证法进行求解即可.
【详解】(1)若,则,∴ ,∴ .
∴中至少有三个元素;
(2)略
16. 集合是函数的定义域,集合中的元素是由函数在区间上的最大值组成的,,,.试写出函数关于的解析式,并求函数的值域.
【答案】,
【解析】
【分析】首先求出,再分、、分别求出,即可求出对于的,从而求出,再分段求出的取值范围,即可求出的值域.
【详解】对于函数,则,解得,
所以,所以,
当时,在区间上单调递减,则,
所以;
当即时,在区间上单调递增,
则,所以;
当即时,,所以;
所以,又,
所以,即,
当时,则;
当时,则;
当时,则,
综上可得的值域为.
17. 已知函数.
(1)若在上单调递增,求的取值范围;
(2)若,设函数在区间上的最大值为,求的表达式,并求出的最小值.
【答案】(1)
(2),
【解析】
【分析】(1)分和两种情况讨论,结合一次函数和二次函数的单调性分析可得答案;
(2)由,可得抛物线开口向上,分类讨论,确定对称轴与区间的位置关系,即可得到结论.
【小问1详解】
当时,,则在上单调递增,满足条件;
当时,的对称轴为,要使在上单调递增,
则,解得:,
综上,若在上单调递增,则的取值范围为
【小问2详解】
当时,的对称轴为,所以在上单调递减,在上单调递增;
当,即时,,
当,即时,,
当,即时,,,
当时,即时,;
当时,即,,
当时,即,,
综上,,
所以当时,
18. 如图,在三棱锥中,分别为棱的中点.
(1)证明:平面平面;
(2)若点到底面的距离等于,且,求二面角的正弦值.
【答案】(1)
证明:取棱的中点,连接,
因为,所以,
又因为,由直角三角形的性质,可得,
因为,所以,
可得,即,
因为,且平面,所以平面,
又因为平面,故平面平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)取棱的中点,连接,分别证得和和,利用线面垂直的判定定理,证得平面,进而证得平面平面;
(2)以为坐标原点,建立空间直角坐标系,不妨设,分别求得平面和的法向量和,结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:以为坐标原点,所在直线分别为轴,过点垂直与平面的直线为轴,建立空间直角坐标系,如图所示,
不妨设,则,
所以,
可得,
设为平面的法向量,则,
取,可得,所以,
设为平面的法向量,则,
取,可得,所以.
所以,故二面角的正弦值为.
19. 已知函数
(1)解关于x的不等式;
(2)若对任意的,恒成立,求实数a的取值范围
(3)已知,当时,若对任意的,总存在,使成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)当时,解集为,当时,解集为;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由不等式转化为,分,,讨论求解;(2)将对任意的,恒成立,转化为对任意的,恒成立,当,恒成立,当时,恒成立,利用基本不等式求解;
(3)分析可知函数在区间上的值域是函数在区间上的值域的子集,分、、三种情况讨论,求出两个函数的值域,可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围.
【小问1详解】
因为函数,
所以,即为,所以,
当时,解得,当时,解得,当时,解得,
综上,当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为
【小问2详解】
因为对任意的恒成立,所以对任意的,恒成立,
当时,恒成立,
所以对任意的时,恒成立,
令,当且仅当,即时取等号,
所以,所以实数a的取值范围是
【小问3详解】
当时,,因为,所以函数的值域是,
因为对任意的,总存在,使成立,
所以的值域是的值域的子集,
当时,,则,解得
当时,,则,解得,
当时,,不成立;
综上,实数m的取值范围.
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高三数学强化练习二
客观题
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若不等式成立的充分条件为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 若集合,其中且,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 的最小值为( )
A. B. C. D.
5. 若函数的值域为R,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数则“”是“在上单调递增”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
7. 设为两个平面,为两条直线,且.下述四个命题:
①若,则或 ②若,则或
③若且,则 ④若与,所成的角相等,则
其中所有真命题的编号是( )
A. ①③ B. ②④ C. ①②③ D. ①③④
8. 命题p:存在a∈R且a≠0,对于任意的x∈R,使得f(x+a)<f(x)+f(a);
命题q1:f(x)单调递减且f(x)>0恒成立;
命题q2:f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0.
则下列说法正确的是( )
A. 只有q1是p的充分条件
B. 只有q2是p的充分条件
C. q1,q2都是p的充分条件
D. q1,q2都不是p的充分条件
9. 已知函数,则下列结论正确的是( )
A. 函数的定义域为R
B. 函数在R上为增函数
C. 函数的值域为
D. 函数只有一个零点
10. 在棱长为2的正方体中,分别是的中点,是线段上的动点(不含端点),则( )
A. 存在点,使平面
B. 存在点,点到直线的距离等于
C. 过四点的球的体积为
D. 过三点的平面截正方体所得截面为六边形
11. 已知函数的定义域为,且对任意,恒成立;若时,.下列说法正确的是( )
A. 时,
B. 对任意,有
C. 存在,使得
D. “函数在区间上单调递减”的充要条件是“存在,使得”
填空题
12. 已知命题,命题,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是___.
13. 已知且满足,则的最小值为________.
14. 已知函数的定义域为,满足,且当时,,则的值为__________.
15. 设数集满足条件:①AR;②且;③若,则.
(1)若,则中至少有多少个元素;
(2)证明: 中不可能只有一个元素.
16. 集合是函数的定义域,集合中的元素是由函数在区间上的最大值组成的,,,.试写出函数关于的解析式,并求函数的值域.
17. 已知函数.
(1)若在上单调递增,求的取值范围;
(2)若,设函数在区间上的最大值为,求的表达式,并求出的最小值.
18. 如图,在三棱锥中,分别为棱的中点.
(1)证明:平面平面;
(2)若点到底面的距离等于,且,求二面角的正弦值.
19. 已知函数
(1)解关于x的不等式;
(2)若对任意的,恒成立,求实数a的取值范围
(3)已知,当时,若对任意的,总存在,使成立,求实数m的取值范围.
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