内容正文:
绝密★启用前
辽宁省名校联盟2024年高三9月份联合考试
数学
命题人:大连市第二十四中学 王辉 审题人:大连市第二十四中学 李响
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. ( )
A. B. C. D. 2
2 已知命题,命题,则( )
A. 和都是真命题
B. 和都是真命题
C. 和都是真命题
D. 和都是真命题
3. 已知为全集的非空真子集,且不相等,若,则( )
A B.
C. D.
4. 如图,有一个无盖盛水的容器,高为,其可看作将两个完全相同的圆台面积较大的底面去掉后对接而成.现从顶部向该容器中倒水,且任意相等的时间间隔内所倒的水的体积相等,记容器内水面的高度随时间变化的函数为,则下列函数图象中最有可能是图象的是( )
A. B.
C. D.
5. 已知等比数列的公比为,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 若定义在上的偶函数在上单调递增,则的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
7. 已知定义在上的函数,对,都有,若函数的图象关于直线对称,则( )
A B. C. 2 D. 1
8. 已知函数,则当时,方程的不同的实数解的个数为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知且,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知幂函数的图象经过点,下列结论正确的有( )
A.
B. 是偶函数
C.
D. 若,则
11. 表示不超过的最大整数,例如,,已知函数,下列结论正确的有( )
A. 若,则
B.
C. 设,则
D. 所有满足的点组成的区域的面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则的取值范围是______.
13. 数列共有5项,前三项成等差数列,且公差为,后三项成等比数列,且公比为.若第1项为1,第2项与第4项的和为18,第3项与第5项的和为35,则______.
14. 已知均为正数,,则的最大值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列是首项为3,公比为9的等比数列,数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前项和.
16. 定义三阶行列式运算:,其中.已知,关于的不等式的解集为.
(1)求;
(2)已知函数不存在最小值,求的取值范围.
17. 已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)设,当时,记在区间上的最大值为,最小值为,求的取值范围.
18. 已知为数列的前项和,为数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求的最大值;
(3)设,证明:.
19. 已知函数(是自然对数底数).
(1)若,求的极值;
(2)若,求;
(3)利用(2)中求得的,若,数列满足,且,证明:.
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绝密★启用前
辽宁省名校联盟2024年高三9月份联合考试
数学
命题人:大连市第二十四中学 王辉 审题人:大连市第二十四中学 李响
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. ( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】利用对数的运算法则即可得解.
【详解】.
故选:C.
2. 已知命题,命题,则( )
A. 和都是真命题
B. 和都是真命题
C. 和都真命题
D. 和都是真命题
【答案】A
【解析】
【分析】由存在性命题可知满足为真命题,利用作差法可判断,即为真命题.
【详解】对于可知,当时满足命题,为真命题,所以为假命题;
易知,
所以,也即为真命题,为假命题;
可得和都是真命题.
故选:A
3. 已知为全集的非空真子集,且不相等,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意分析可知集合是集合的真子集,结合韦恩图逐项分析判断.
【详解】因为,等价于,等价于,
且不相等,可知集合是集合的真子集,故A错误;
且,故B正确;
据此作出韦恩图,
可知,,故CD错误;
故选:B.
4. 如图,有一个无盖的盛水的容器,高为,其可看作将两个完全相同的圆台面积较大的底面去掉后对接而成.现从顶部向该容器中倒水,且任意相等的时间间隔内所倒的水的体积相等,记容器内水面的高度随时间变化的函数为,则下列函数图象中最有可能是图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】考虑函数增长速度得到结论可得正确的选项.
【详解】因为单位时间内注水的体积不变,结合容器的形状,
在单位时间内,高度变化率先由快变慢,后由慢变快.
故选:D.
5. 已知等比数列的公比为,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】举反例,结合充分、必要条件分析判断.
【详解】例如,则,满足,
但,即充分性不成立;
例如,则,满足,
但,即,即必要性不成立;
综上所述:“”是“”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
6. 若定义在上的偶函数在上单调递增,则的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用偶函数性质以及函数在上单调递增即可判断得出结论.
【详解】易知,显然,
又因为在上单调递增,所以可得;
由偶函数性质可得,
即.
故选:B
7. 已知定义在上的函数,对,都有,若函数的图象关于直线对称,则( )
A. B. C. 2 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】先由函数图象平移的性质得到为偶函数,再利用函数周期性的判定得到为周期函数,进而利用赋值法即可得解.
【详解】因为函数的图象关于直线对称,
又的图象由的图象向左平移一个单位长度得到,
所以的图象关于直线对称,故为偶函数,
因为4,所以,
所以是以8为一个周期的偶函数,
所以,
由,得,则.
故选:C.
8. 已知函数,则当时,方程的不同的实数解的个数为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分和两种情况,利用导数分析的单调性和极值,并作出的图象,令,分析可知方程的2根的正负性相反,结合图象即可得结果.
【详解】由题意可知:的定义域为,
若,则,且,
令,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则,即对任意恒成立,
可知在内单调递增,
当x趋近于时,趋近于,当x趋近于时,趋近于;
若,则,且,
令,则,
可知在内单调递减,且,
当,则,即;当,则,即;
可知在内单调递增,在内单调递减,则,
当x趋近于时,趋近于,当x趋近于时,趋近于;
据此作出函数的图形,如图所示:
对于方程,
令,则,
且,,可知方程有2个不相等的实根,
则,
可知的正负性相反,不妨设,
则有3个不相等的实根;有1个不相等的实根;
综上所述:程的不同的实数解的个数为4.
故选:A.
【点睛】方法点睛:数形结合就是通过数与形之间的对应和转化来解决数学问题.它包含以形助数和以数解形两个方面.一般来说,涉及函数、不等式、确定参数取值范围、方程等问题时,可考虑数形结合法.运用数形结合法解题一定要对有关函数图象、方程曲线、几何图形较熟悉,否则,错误的图象反而导致错误的选择.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知且,则( )
A. B.
C D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意解不等式即可得,,即可判断AB;对于C:举反例说明即可;对于D:利用基本不等式可得,进而结合对数函数性质分析判断.
【详解】对于选项AB: 因为,则,
且,则,解得,
若,则,故A错误,B正确;
对于选项C:令,则,故C错误;
对于选项D:可知均为正数,
则,即,当且仅当时,等号成立,
所以,故D正确;
故选:BD.
10. 已知幂函数的图象经过点,下列结论正确的有( )
A.
B. 是偶函数
C.
D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用待定系数法可得,可判断A,B;求导可得代入计算得C;利用幂函数单调性以及偶函数性质解不等式得D.
【详解】设幂函数,代入点可得,解得;
所以,因此函数的定义域为,不存在,A错误;
易知,因此是偶函数,即B正确;
由可得,所以,即C正确;
由幂函数性质可得在上单调递减,又是偶函数,
所以不等式转化为,且;
整理可得,解得且;
即不等式的解集为,即D正确.
故选:BCD
11. 表示不超过的最大整数,例如,,已知函数,下列结论正确的有( )
A. 若,则
B.
C. 设,则
D. 所有满足的点组成的区域的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于AB,理解函数的定义,从而分析对应函数的值或性质即可判断;对于C,将问题转化为表示边长为20的正方形内整点的个数之和,从而结合图形得解;对于D,分类讨论的取值范围,从而依次求得对应的面积,从而得解.
【详解】对于A项,若,则,
则,
所以,故A正确;
对于B,设,
则,
又,所以,
所以,即,故B正确;
对于C,因为,
而表示轴,直线,
及曲线所围成区域的整点(横、纵坐标均为整数的点)的个数(不含轴上的点),
设函数和,
可得函数和互为反函数,即两个函数的图象关于直线对称,
由函数对称性可得轴,直线及曲线围成的区域
与以轴,直线及曲线围成的区域所包含的整点一样多,如图所示:
则表示边长为20正方形内整点的个数之和,
其中有两个,且不含坐标轴上的点,
所以整点的个数为,故C错误;
对于D,当时,,此时组成区域的面积为1;
当时,,,此时组成区域的面积为1;
当时,,此时组成区域的面积为1;
当时,,,此时组成区域的面积为1;
当时,,
此时组成区域的面积为.
综上,点组成区域的面积为,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】思路点睛:关于新定义题的思路有:
(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;
(3)将已知条件代入新定义的要素中;
(4)结合数学知识进行解答.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据对数的定义可得,根据对数单调性解不等式即可.
【详解】因为,
可得且,可得且,可知,
且,可得,解得或(舍去),
若,则,则,
可得,整理可得,解得或(舍去),
所以的取值范围是.
故答案为:.
13. 数列共有5项,前三项成等差数列,且公差为,后三项成等比数列,且公比为.若第1项为1,第2项与第4项的和为18,第3项与第5项的和为35,则______.
【答案】5
【解析】
【分析】根据等差、等比数列通项列出5项,结合题意列式求解即可.
【详解】由题意可知:数列的有5项为,
因为,则,
可得,
整理可得,解得或(舍去),
若,可得,即,所以.
故答案为:5.
14. 已知均为正数,,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用配方法可得,设,利用辅助角公式结合正弦函数最值分析求解.
【详解】因为,
当且仅当,即时,等号成立,
又因为,,设,
则,
其中,
可知的最大值为,其中,即,
可得,
综上所述:的最大值为,其中.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:对于平方关系的等式,常借助于三角换元,把最值问题转化为三角问题分析求解,本题的关键在于令,进而运算求解.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列是首项为3,公比为9的等比数列,数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)利用等比数列的通项公式可得,利用数列的递推式作差可得,从而得解;
(2)由(1)求得,再利用错位相减法即可得解.
【小问1详解】
因为数列是首项为3,公比为9的等比数列,
所以,所以,
由,
得当时,,
两式相减,得,即,
又当时,也符合,
所以.
【小问2详解】
设,
则,
故,
两式作差得,
即,
所以.
16. 定义三阶行列式运算:,其中.已知,关于的不等式的解集为.
(1)求;
(2)已知函数不存在最小值,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由三阶行列式运算,列不等式求解集;
(2)由分段函数解析式,分别讨论定义区间内函数不存在最小值的条件,可求的取值范围.
【小问1详解】
,
解得且,又,,
所以不等式解集.
【小问2详解】
由(1)可知,有,
所以当时,;
当时,
当,即时,,所以不存在最小值;
当,即时,,因为不存在最小值,
所以,解得,
综上,的取值范围是.
17. 已知函数.
(1)求曲线在处的切线方程;
(2)设,当时,记在区间上的最大值为,最小值为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接求导得,再计算出,则得到切线方程;
(2)求出,再利用导数得,,再作差得,最后再利用导数求出其范围即可.
【小问1详解】
由,得,
所以,所以,
所以,所以,
所以曲线在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
由(1)可得,
,
因为,所以,
所以当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以的最小值.
又,,所以,
从而的最大值,
所以设,
则,
由,知,所以单调递增,
因为,,
所以的取值范围为.
18. 已知为数列的前项和,为数列的前项和,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求的最大值;
(3)设,证明:
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据递推公式得出等差数列再应用基本量运算得出通项公式;
(2)分组求和分别求出,再计算化简结合指数函数单调性计算求解;
(3)先根据得出,再证明,结合等比数列求和证明右侧不等式
【小问1详解】
由,得,所以数列为等差数列,
所以,所以.
又,所以,
设的公差为d,即解得
所以的通项公式是.
【小问2详解】
由(1)知,所以
,
,
令,得,
设,则数列是递增数列.
又,,
所以n的最大值为5.
【小问3详解】
由(2)知,
设是的前n项和,则,所以是递增数列,
所以成立.
又,
所以当时,,所以,
得,
所以.
综上,.
19. 已知函数(是自然对数的底数).
(1)若,求的极值;
(2)若,求;
(3)利用(2)中求得的,若,数列满足,且,证明:.
【答案】(1)极大值为,无极小值;
(2)
(3)证明过程见解析
【解析】
【分析】(1)求导,得到函数单调性,进而得到在处取得极大值,极大值为,无极小值;
(2)放缩得到,构造函数,注意到,所以,即为的极大值点,求导,根据求出,检验后得到答案;
(3)求出,求导,得到其单调性,故,求出,构造,求导得到其单调性,得到,作差法求出,所以,即,故,又,证明出,证毕.
【小问1详解】
由题意得,
则,为减函数,
令得,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以在处取得极大值,极大值为,无极小值;
【小问2详解】
因为,所以,
从而,
所以,即,
设,注意到,
所以,即为的极大值点,
由,令,解得,
检验,当时,,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以成立,
综上,;
【小问3详解】
由(2)得,从而,,
则,
令,解得,令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
因为,所以,,……,,
令,
则,
所以在上单调递减,且,
因为,又,所以,
所以,
所以,即,
所以,故,
又,所以,即,证毕.
【点睛】方法点睛:导函数证明数列相关不等式,常根据已知函数不等式,用关于正整数的不等式代替函数不等式中的自变量,通过多次求和(常常用到裂项相消法求和)达到证明的目的,此类问题一般至少有两问,已知的不等式常由第一问根据特征式的特征而得到.
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