内容正文:
肇庆市端州区2024-2025学年联考高三数学测试一
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,集合,则=( )
A. {} B. {,0} C. {2} D. {0,1}
2. 已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
3. 函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
4. 设函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. 已知是第四象限角且,则的值为( )
A. 1 B. C. D.
6 若,,且,,则( )
A. B. C. D.
7. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,,则( )
A. B. C. D.
8. 设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C. 1 D. 2
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知命题:,则命题成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
10. 已知函数的部分图像如图所示,令,则下列说法正确的有( )
A. 的最小正周期为
B. 的对称轴方程为
C. 在上值域为
D. 的单调递增区间为
11. 在中,内角所对的边分别为,若的面积为16,则下列结论正确的是( )
A. 是直角三角形
B. 是等腰三角形
C. 的周长为32
D. 的周长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设,且,,则的最大值为_________.
13. 已知函数在区间单调递减,则的最小值为_______.
14. 已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,若a=1,b=, A+C=2B,则sinC= .
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 已知函数满足对任意的,都有,且的最小值为4.
(1)求的解析式;
(2)若不等式的解集为,求实数的取值范围.
16. 在中,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足.
(1)求角A;
(2)若,,求的面积.
17. 记内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
18. 已知函数
(1)若函数只有一个零点,求的值;
(2)证明:曲线是轴对称图形;
(3)若函数的值域为,求的取值范围.
19. 法国数学家费马在给意大利数学家托里拆利一封信中提到“费马点”,即平面内到三角形三个顶点距离之和最小的点,托里拆利确定费马点的方法如下:
①当的三个内角均小于时,满足的点为费马点;
②当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.
请用以上知识解决下面的问题:
已知的内角所对的边分别为,点为的费马点,且.
(1)求;
(2)若,求的最大值;
(3)若,求实数的最小值.
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肇庆市端州区2024-2025学年联考高三数学测试一
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知集合,集合,则=( )
A. {} B. {,,0} C. {2} D. {0,1}
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数的性质即可求解集合,由交集的定义即可求解.
【详解】由可得,又,
故
故选:C
2. 已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据指数以及对数的单调性即可求解.
【详解】由于,,,
所以,
故选:B
3. 函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对比选项中的图象,再分别计算和时,的取值情况,即可作出选择.
【详解】当时,,,则,排除选项B和C;
当时,,排除选项A,选项D符合题意.
故选:D
4. 设函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复合函数的单调性,结合二次函数的单调性列式求解即可.
【详解】因为函数在上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,
因此,解得,所以实数的取值范围是.
故选:D.
5. 已知是第四象限角且,则的值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由已知求得和,再根据两角差的正切公式计算即可.
【详解】因为是第四象限角且,所以,则,
因为,所以,
所以,
故选:C.
6. 若,,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先求出、,再由利用两角和的余弦公式计算可得.
【详解】因为,所以,又,所以,则,
所以,
又,所以,又,
所以,
于是
,
又,则.
故选:B.
7. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由正弦定理可求得,进而由同角的平方关系可求.
【详解】在中,由正弦定理可得,即,
解得,且不等于0,
当为锐角时,,
当为钝角时,.
综上所述:.
故选:B.
8. 设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】解法一:令,分析可知曲线与恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y轴上,即可得,并代入检验即可;解法二:令,可知为偶函数,根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,即可得,并代入检验即可.
详解】解法一:令,即,可得,
令,
原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,
若,令,可得
因为,则,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;
综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,
根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,
若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
故选:D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 已知命题:,则命题成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】解不等式求得:,利用充分不必要条件的概念计算即可.
【详解】由,解得.
要满足题意,只需在的子集中确定即可,
显然和都是命题成立的充分不必要条件.
故选:AB.
10. 已知函数的部分图像如图所示,令,则下列说法正确的有( )
A. 的最小正周期为
B. 对称轴方程为
C. 在上的值域为
D. 的单调递增区间为
【答案】ACD
【解析】
【分析】先利用图象求出的解析式,然后利用三角恒等变形公式化简,对于A:直接求周期;对于B:令求对称轴;对于C:求出的范围,再利用余弦余弦求范围;对于D:令可求单调递增区间.
【详解】对于函数,
由图可知,
则,
所以,
又,
所以,
解得,又,
所以;
则,
所以
,
对于A:的最小正周期为,A 正确;
对于B:对于,令,得的对称轴方程为,B错误;
对于C:当时,,所以,
即在上的值域为,C正确;
对于D:令,解得,
即的单调递增区间为,D正确;
故选:ACD.
11. 在中,内角所对的边分别为,若的面积为16,则下列结论正确的是( )
A. 是直角三角形
B. 是等腰三角形
C. 的周长为32
D. 的周长为
【答案】AD
【解析】
【分析】由,,可得,再由面积为16,求出,求出,进而判断选项.
【详解】因为,所以,
所以.因为,所以.因为,
所以.因为16,所以,可得,则,
即.又因为,所以,A正确.
由上知,可得,B错误
的周长为,C错误,D正确.
故选:AD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设,且,,则的最大值为_________.
【答案】14
【解析】
【分析】分别得出的范围,进而将由来表示,然后求得答案.
【详解】由题意,,而,
设,
所以,即,
所以.
即的最大值为14.
故答案为:14.
13. 已知函数在区间单调递减,则的最小值为_______.
【答案】4
【解析】
【分析】由复合函数的单调性的原则,结合二次函数的单调性,即可求解.
【详解】,
由复合函数单调性可知,,所以.
所以的最小值为.
故答案为:4.
14. 已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,若a=1,b=, A+C=2B,则sinC= .
【答案】1
【解析】
【详解】由A+C=2B及A+B+C=180°知,B=60°,
由正弦定理知,,
即;
由a<b知,A<B=60°,则A=30°,C=180°﹣A﹣B=90°,
于是sinC=sin90°=1.
故答案为:1.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 已知函数满足对任意的,都有,且的最小值为4.
(1)求的解析式;
(2)若不等式的解集为,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)由,先得到函数关于直线对称,求出;再由最小值,结合二次函数的性质,求出,即可得出函数解析式;
(2)根据题中条件,得到,即,求解即可得出结果.
【详解】(1)因为函数满足对任意的,都有,
所以函数关于直线对称,即,解得;
又的最小值为4,所以,则,
所以;
(2)因为不等式的解集为,
所以只需,即,解得,
即实数的取值范围为.
【点睛】本题主要考查求二次函数的解析式,考查由一元二次不等式恒成立求参数的问题,属于常考题型.
16. 在中,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足.
(1)求角A;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)由正弦定理,三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得,结合,可得A的值.
(2)由已知利用余弦定理可得,解方程可得c的值,进而根据三角形的面积公式即可计算得解.
【详解】由及正弦定理可知:,
所以,
所以,即,
又,
所以.
由余弦定理,得,
所以,
所以舍去,
从而.
17. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先表示出,再由求得,结合余弦定理及平方关系求得,再由面积公式求解即可;
(2)由正弦定理得,即可求解.
【小问1详解】
由题意得,则,
即,由余弦定理得,整理得,则,又,
则,,则;
【小问2详解】
由正弦定理得:,则,则,.
18. 已知函数
(1)若函数只有一个零点,求值;
(2)证明:曲线是轴对称图形;
(3)若函数的值域为,求的取值范围.
【答案】(1)2 (2)证明见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)由有一个解,即方程有一个根,根据判别式为0求解即可;
(2)因为关于直线对称,不妨猜测也关于直线对称,因此只需验证是否成立即可;
(3)若函数的值域为,只需能取遍所有正数即可,因此方程的判别式即可.
【小问1详解】
依题意,
所以方程有一个解,
即方程只有一个根,
所以,
解得.
【小问2详解】
因为,
所以关于直线对称,
因此曲线是轴对称图形.
【小问3详解】
若函数的值域为,
只需能取遍所有正数即可,
因此方程的判别式,
解得.
19. 法国数学家费马在给意大利数学家托里拆利的一封信中提到“费马点”,即平面内到三角形三个顶点距离之和最小的点,托里拆利确定费马点的方法如下:
①当的三个内角均小于时,满足的点为费马点;
②当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.
请用以上知识解决下面的问题:
已知的内角所对的边分别为,点为的费马点,且.
(1)求;
(2)若,求的最大值;
(3)若,求实数的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据倍角公式得到,由正弦定理得到,从而;
(2)根据点为的费马点得到,再由及三角形面积公式得到,因为及均值不等式,所以,当且仅当时等号成立;
(3)设,所以,在三个小三角形中分别用余弦定理表示出、、再结合得到,从而由均值不等式得,从而得到的最小值.
【小问1详解】
因,
所以,即,
由正弦定理得.
所以.
【小问2详解】
由(1)知,所以的三个角都小于,
因为点为的费马点,所以.
由得:
,
整理得.
又因为,所以,当且仅当时等号成立.
所以,
所以的最大值为.
【小问3详解】
由(2)知.
设,
由得.
由余弦定理得:
在中,,
在中,,
在中,,
因为,所以,
整理得.
因为,当且仅当时等号成立,
所以,整理得,解得或者(舍去),
所以实数的最小值为.
【点睛】思路点睛:新定义问题的解法
根据题干所给定义,转化成所学知识,从而解决问题.
在本题中,给出了当的三个内角均小于时,确定费马点的方法,即“满足的点为费马点”,由(1)知为直角三角形,再结合点是的费马点知,从而解决(2)(3)两个小题.
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