内容正文:
红桥高级中学2024—2025学年第一学期高三数学10月月考试卷
试卷满分150分 考试时间120分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出集合B,根据集合的交集运算即可求得答案.
【详解】由题意得:
,
故选:D.
2. 设,,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据基本不等式判断充分性,根据举反例说明必要性不成立,即可得结论.
【详解】因为,,则,当且仅当时等号成立,故充分性成立;
若,满足,但,故必要性不成立,
所以“”是“”的充分而不必要条件.
故选:A.
3. 已知圆锥的底面半径为1,母线长为2,则它的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据圆锥的侧面积公式计算即可.
【详解】解:圆锥底面半径为1,母线长为2,
则圆锥的侧面积为
.
故选:.
4. 设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合中间量法即可求解.
【详解】因为,所以,
因为,所以,又因为,所以,
所以,
故选:.
5. 平面直角坐标系中,角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据三角函数定义得到,再根据余弦二倍角公式和诱导公式求解即可.
【详解】角的终边经过点,,所以.
.
故选:B
6. 函数与直线相切,则实数a的值为( )
A. 1 B. 2 C. e D.
【答案】B
【解析】
【分析】设切点,再根据导数的几何意义列式求解即可.
【详解】设函数与直线相切于,直线斜率为,,
故,则,故,
即,解得,故.
故选:B
7. 正方体的棱长为1,若是的中点,则到平面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意画出图形,证明平面平面,由面面垂直的性质作到平面的垂线段,再由等面积法求解.
【详解】如图,
设的中点为,连接,,可得,
则平面,而平面,
所以平面平面,且平面平面,
在平面中,过作,垂足为,则平面,
则到平面的距离为,
由正方体的棱长为,得,
又,
由等面积法可得,,得,
即到平面的距离为.
故选:D.
8. 设常数使方程在区间上恰有五个解,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】令,作出函数在上的图像,判断方程在区间上恰有五个解的条件,解方程.
【详解】
作出函数在上的图像:
由图像可知,在区间上恰有五个解,只有时才能成立,
由,
解得:,,,,
,
故选:C
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.全部选对得6分,部分选对得部分分,错选得0分)
9. 已知函数图象上两相邻最高点的距离为,把的图象沿x轴向左平移个单位得到函数的图象,则下列选项正确的是( )
A. 在上是增函数
B. 是的一个对称中心
C. 是奇函数
D. 在上的值域为
【答案】ACD
【解析】
【分析】先根据题目条件确定函数的解析式,然后逐一判断每个选项即可.
【详解】因为函数图象上两相邻最高点的距离为,
所以,所以
把的图象沿x轴向左平移个单位得到函数的图象,
则,
当时,,显然在上是增函数,故A正确;
因为,所以不是的一个对称中心,故B错误;
因为,所以是奇函数,故C正确;
由选择项A,在上是增函数,
所以,所以在上的值域为,故D正确.
故选:ACD.
10. 在中,内角,,所对的边分别为,,,,内角的平分线交于点且,则下列结论正确的是( )
A. B. 的最小值是2
C. 的最小值是 D. 的面积最小值是
【答案】ABD
【解析】
【分析】由三角形面积公式寻找,关系,再利用基本不等式判断.
【详解】解:由题意得:,
由角平分线以及面积公式得,
化简得,所以,故A正确;
,当且仅当时取等号,
,,
所以,当且仅当时取等号,故D正确;
由余弦定理
所以,即的最小值是,当且仅当时取等号,故B正确;
对于选项:由得:,,
当且仅当,即时取等号,故C错误;
故选:ABD.
11. 如图,在长方体中,分别为棱的中点,则下列结论正确的是( )
A. 平面
B. ⊥平面
C. 异面直线CN和AB所成角的余弦值为
D. 若P为线段上的动点,则点P到平面CMN的距离不是定值
【答案】AD
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,根据线面平行的判定定理,利用空间平面向量的数量积运算性质、夹角公式逐一判断即可.
【详解】建立如图所示空间直角坐标系,则
,
对于 A,因为
所以,又平面,平面,
所以平面,故 A 正确;
对于B: ,
设平面的法向量为,则即
令,则所以平面的一个法向量为因为与不平行,所以 ⊥平面不成立,故 B错误;
对于C:
设异面直线CN和AB 所成的角为,则,故C错误;
对于 D,设,
所以,
又平面的一个法向量为所以点 P到平面的距离不是定值.故 D正确.
故选 :AD
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知函数,若,则实数的值为___________.
【答案】或##-1或4
【解析】
【分析】对参数进行分类讨论,结合对数运算即可求得结果.
【详解】当时,,解得,满足题意;
当时,,解得(舍)或;
综上所述:或.
故答案为:或.
13. 已知,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由已知条件求出所以,利用两角差的正弦展开式可得,再根据三角函数的平方关系和商数关系可得答案.
【详解】因为,,
所以,
所以
,所以,
,所以,
则.
故答案为:.
14. 定义在上的函数的导函数为,当时,,且,则不等式的解集为___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用构造函数法,结合导数化简不等式,从而求得不等式的解集.
【详解】构造函数,
则,
所以在区间上单调递减,
由,得,
即,所以,
解得,所以不等式的解集为.
故答案为:
四、解答题(本大题共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,,且.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)(2)利用基本不等式中的“1”的妙用求解小问1,分离参数并且使用基本不等式中的“1”的妙用求解即可.
【小问1详解】
由,得,又,,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,
所以的最小值为8;
【小问2详解】
由恒成立,得恒成立,
又,所以,
由(1)可知,所以,
当且仅当,即,时等号成立,即,故的最大值是4.
16. 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角A的值;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1) 利用正弦定理通过解已知方程即可求出角A的值.
(2) 利用三角形的面积公式求出,结合余弦定理即可求出的周长.
【小问1详解】
由题意,
在中,,,
则,
且,
∴,
解得:,
.
【小问2详解】
由题意及(1)得,
在中, ,的面积为,
的面积,则.
由,得,
所以,故的周长为.
17. 如图,在边长为4的正三角形ABC中,E,F分别为边AB,AC的中点.将沿EF翻折至,得到四棱锥,P为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若平面平面EFCB,求直线与平面BFP所成的角的正弦值.
【答案】(1)证明:取的中点Q,连接,
则有,且,又,且,
故,且,
则四边形EFPQ为平行四边形,则,
又平面,平面,故平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点Q,可得四边形EFPQ为平行四边形,则,由直线与平面平行的判定定理证明即可;
(2)取EF中点O,BC中点G,可得平面EFCB,两两垂直,以O为原点,所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,求出与平面BFP的法向量的坐标,利用向量夹角公式求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取EF中点O,BC中点G,由平面平面EFCB,且交线为EF,故平面EFCB,此时,两两垂直,以O为原点,所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则可得,,,,
由P为中点,故,
则,,,
设平面BFP的法向量,
则,即,故取,
故所求角的正弦值为,
所以直线与平面BFP所成的角的正弦值为.
18. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)若,其中,求的值;
(3)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
【分析】(1)由函数的图象可得出的最小正周期的值,可求得,再将点代入函数的解析式,结合可求得的值,进而可求得函数的解析式;
(2)求得,结合,可求得的值;
(3)求出函数在区间上的最大值和最小值,由题意可得,进而可求得实数的取值范围.
【详解】(1)由图象可知,函数的最小正周期为,,
则,
,可得,
,,,解得,
因此,;
(2),可得,
,,,解得;
(3)当时,,则,
,,
由可得,则,
,,所以,.
综上所述,实数的取值范围是.
【点睛】方法点睛:根据三角函数(或)的部分图象求函数解析式的方法:
(1)求、,;
(2)求出函数的最小正周期,进而得出;
(3)取特殊点代入函数可求得的值.
19. 已知函数,其中.
(1)若,证明:;
(2)设函数,若为的极大值点,求a的取值范围.
【答案】(1)
若,则,且,则,
令,得.
在上,,单调递减;
在上,,单调递增;
故.
(2)
【解析】
【分析】(1)求导确定函数的单调性即可得最值,从而证得结论;
(2)求导,分类讨论确定函数的单调性从而验证极值,即可得a的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,.
当时,易得,所以由(1)可得,
若,则,
所以在上单调递增,
这与为函数的极大值点相矛盾.
若,令,则,
又令,则对恒成立,
所以在上单调递增.
又,,
因为,所以,
因此存在唯一,使得,
所以,在上,,单调递减.
又,所以
在上,,故单调递增;
在上,,故单调递减.
所以为函数的极大值点,满足题意.
综上,a的取值范围为.
【点睛】方法点睛:函数由极值、极值点求参数的取值范围的常用方法与策略:
(1)分类参数法:一般命题情境为给出区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法为从中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围;
(2)分类讨论法:一般命题情境为没有固定的区间,求满足函数极值或极值点个数的参数范围,通常解法为结合函数的单调性,先确定参数分类标准,在每个小范围内研究零点的个数是否符合题意,将满足题意的参数的各个小范围并在一起,即可为所求参数的范围.
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红桥高级中学2024—2025学年第一学期高三数学10月月考试卷
试卷满分150分 考试时间120分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 设,,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知圆锥的底面半径为1,母线长为2,则它的侧面积为( )
A. B. C. D.
4. 设,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. 平面直角坐标系中,角的终边经过点,则( )
A. B. C. D.
6. 函数与直线相切,则实数a的值为( )
A. 1 B. 2 C. e D.
7. 正方体的棱长为1,若是的中点,则到平面的距离为( )
A. B. C. D.
8. 设常数使方程在区间上恰有五个解,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.全部选对得6分,部分选对得部分分,错选得0分)
9. 已知函数图象上两相邻最高点的距离为,把的图象沿x轴向左平移个单位得到函数的图象,则下列选项正确的是( )
A. 在上是增函数
B. 是的一个对称中心
C. 是奇函数
D. 在上的值域为
10. 在中,内角,,所对的边分别为,,,,内角的平分线交于点且,则下列结论正确的是( )
A. B. 的最小值是2
C. 的最小值是 D. 的面积最小值是
11. 如图,在长方体中,分别为棱的中点,则下列结论正确的是( )
A. 平面
B. ⊥平面
C. 异面直线CN和AB所成角的余弦值为
D. 若P为线段上的动点,则点P到平面CMN的距离不是定值
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知函数,若,则实数的值为___________.
13. 已知,则________.
14. 定义在上的函数的导函数为,当时,,且,则不等式的解集为___________.
四、解答题(本大题共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,,且.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求的最大值.
16. 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角A的值;
(2)若,的面积为,求的周长.
17. 如图,在边长为4的正三角形ABC中,E,F分别为边AB,AC的中点.将沿EF翻折至,得到四棱锥,P为的中点.
(1)证明:平面;
(2)若平面平面EFCB,求直线与平面BFP所成的角的正弦值.
18. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)若,其中,求的值;
(3)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
19. 已知函数,其中.
(1)若,证明:;
(2)设函数,若为的极大值点,求a的取值范围.
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