内容正文:
无锡市辅仁高中2024-2025学年高三年级第一学期10月
数学卷
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. 的虚部为( )
A. 1 B. i C. 3 D.
2. 若集合,则( )
A. B.
C. D.
3. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
4. 若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. 各项均为正数的等比数列的前项和为,且,,成等差数列,若,则( )
A. 或15 B. 15 C. 或 D.
6. 定义矩阵运算,则( )
A. B. C. D.
7. 若函数在内恰好存在8个,使得,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 设函数,若,则a的最小值为( )
A. B. C. 2 D. 1
二、选择题: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. 在中,点是边的中点,是边的三分之一分点,(靠近点的), 与交于点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知数列是公比为的等比数列,前项和为.数列是公差为的等差数列,前项和为,下列说法错误的有( )
A. 一定是关于的二次函数.
B. 若,则.
C. ,是为单调递增数列的充分不必要条件.
D. 数列一定是等比数列.
11. 已知函数,则( )
A. 曲线在处的切线方程为
B. 在上单调递增
C. 对任意的,,有
D. 对任意的,,,,则
三、填空题:每小题5分,共15分
12. “”是“”的______.(在“充分不必要条件”,“必要不充分条件”,“充要条件”,“既不充分又不必要条件”中选择一个填空)
13. 已知,则的最小值为______.
14. 已知对任意,都有,则实数的取值范围是__________.
四、解答题
15. 已知且,函数在R上是单调递增函数,且满足下列三个条件中的两个:
①函数为奇函数;②;③.
(1)从中选择的两个条件的序号为______,说出你的理由;依所选择的条件求出a和b.
(2)设函数,,若对,总,使得成立,求实数m的取值范围.
16. 已知函数,且相邻两个极值点的差的绝对值为.
(1)当时,求函数的值域;
(2)若,求的值.
17. 已知为等差数列,为公比的等比数列,且,,.
(1)求与的通项公式;
(2)设,求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,若对任意的,,恒成立,求实数的取值范围.
18. 在中,角所对的边分别为,,,且.
(1)若,求的周长;
(2)若,求的取值范围.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若方程有两个不相等的实根,,证明:
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无锡市辅仁高中2024-2025学年高三年级第一学期10月
数学卷
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. 的虚部为( )
A. 1 B. i C. 3 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数运算,先化简复数,再根据复数的概念得到其虚部.
【详解】,虚部为3.
故选:C
2. 若集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先解出集合B,再进行集合的并集运算.
【详解】因为,所以.
故选:C
3. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过函数奇偶性的,再取图象上的特殊点进行排除即可.
【详解】由图象可知为奇函数,且,
对于A:,则,为偶函数;排除
对于C:则,排除;
对于D: 可得:,排除;
对于B: ,则,
且当时,,时,取到等号,
而,取到等号,所以符合.
故选:B
4. 若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据对数函数和正弦函数的性质进行比较即可.
【详解】因为,
而,则,
又,即,即,
所以.
故选:A.
5. 各项均为正数的等比数列的前项和为,且,,成等差数列,若,则( )
A. 或15 B. 15 C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意设出公比,根据等差中项的性质建立方程,可得答案.
【详解】设等比数列的公比为,由数列为正项数列,则,
由,,为等差数列,则,即,即,
解得或(舍去),又,所以.
故选:B
6. 定义矩阵运算,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意结合指、对数运算求解.
【详解】由题意可得:.
故选:B.
7. 若函数在内恰好存在8个,使得,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化简函数式为,题意说明,得,由正弦函数图象与直线的交点个数得的范围.
【详解】,
由,得,
因为,,所以,
依题意可得,,解得.
故选:D.
8. 设函数,若,则a的最小值为( )
A. B. C. 2 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据对数函数性质判断在不同区间的符号,在结合二次函数性质得为该二次函数的一个零点,结合恒成立列不等式求参数最值.
【详解】函数定义域为,而,,,
要使,则二次函数,在上,在上,
所以为该二次函数的一个零点,易得,
则,且开口向上,
所以,只需,故a的最小值为.
故选:B
二、选择题: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. 在中,点是边的中点,是边的三分之一分点,(靠近点的), 与交于点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意,结合平面向量的线性运算法则,以及三角形的面积公式,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,点是边的中点,是边的三分之一分点,
可得,所以A正确;
设为的中点,连接,则,
在中,因为分别为的中点,可得且,
在中,由分别为的中点,且,可得,
所以,所以,
所以,所以B正确;
由,可得且,
则,且,
所以,所以C不正确;
由,,
且,
所以,所以D正确.
故选:ABD.
10. 已知数列是公比为的等比数列,前项和为.数列是公差为的等差数列,前项和为,下列说法错误的有( )
A. 一定是关于的二次函数.
B. 若,则.
C. ,是为单调递增数列的充分不必要条件.
D. 数列一定是等比数列.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据等差数列等比数列的概念及性质分别判断各选项.
【详解】A选项:当时,是关于的一次函数,A选项错误;
B选项:当,为定值,所以不能确定,B选项错误;
C选项:当,则为单调递增数列,当为单调递增数列时也可能,,C选项正确;
D选项:当时,,数列不是等比数列,D选项错误;
故选:ABD.
11. 已知函数,则( )
A. 曲线在处的切线方程为
B. 在上单调递增
C. 对任意的,,有
D. 对任意的,,,,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用导数,结合切线、单调性、不等式等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A.由题意可知:,,则,
则曲线在处的切线方程为.故A错误;
B.令,则,
令,
则,
则在上单调递增,则,
则,则在上单调递增,故B正确;
C.令,则,
则在上单调递增,
则,则,
∴,故C正确;
D.令,则,
令,则,
则在上单调递增﹐则,则,
则在上单调递增,则,则,故D正确.
故选:BCD
【点睛】求解切线有关问题,关键点有3个,第一个是要判断已知点是在曲线上还是在曲线外;第二个是切点的坐标,切点既在曲线上,也在切线上;第三个斜率,斜率可利用导数求得,也可以利用直线上两点坐标来求得.
三、填空题:每小题5分,共15分
12. “”是“”的______.(在“充分不必要条件”,“必要不充分条件”,“充要条件”,“既不充分又不必要条件”中选择一个填空)
【答案】充分不必要条件
【解析】
【分析】分别从充分性、必要性两个方面,结合特殊值法判断条件间的关系即可.
【详解】由,即同号,
当,则;
当,则;
所以充分性成立,
由,存在或使之成立,
但此时不成立,
所以必要性不成立,
综上,“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要条件
13. 已知,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】令,,通过指数式与对数式互化用表示出,再借助基本不等式进行求解即可.
【详解】令,,则,,
,
令,,则,当且仅当,即时等号成立,
,即.
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.
14. 已知对任意,都有,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】首先利用参变分离出恒成立,再利用恒成立,求解的最小值,即求出的取值范围.
【详解】根据题意可知,,
由,可得恒成立,
令,则,
现证明恒成立,设,
,当时,解得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
故时,函数取得极小值即最小值,,
所以,即恒成立,
,
,
当且仅当(该方程显然有解)时取等号,所以,即.
所以实数的取值范围是.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题考查不等式恒成立求参数的取值范围,本题的关键是利用不等式的放缩,即利用,转化 ,求函数的最小值.
四、解答题
15. 已知且,函数在R上是单调递增函数,且满足下列三个条件中的两个:
①函数为奇函数;②;③.
(1)从中选择的两个条件的序号为______,说出你的理由;依所选择的条件求出a和b.
(2)设函数,,若对,总,使得成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)①②,,理由如下:
选择的两个条件的序号为①②,
因为在上是单调递增函数,
故②,③不会同时成立,故函数一定满足①函数为奇函数,
因为函数的定义域为,所以,则,,故一定满足②,
选择①②,由,解得,
所以,解得.
(2)
【解析】
【分析】(1)因为在上是单调递增函数,得到②,③不会同时成立,得到函数为奇函数,再由,,得到满足②,进而求得的值;
(2)设,根据题意转化为,结合函数的单调性求得,列出不等式组,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:设,
因为对,总,使得成立,所以,
由函数在时单调递增,可得,
即即集合,
又由,则满足,解得,
所以实数的取值范围为.
16. 已知函数,且相邻两个极值点的差的绝对值为.
(1)当时,求函数的值域;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据三角函数二倍角公式以及辅助角公式化简,结合其性质求得参数,可得的表达式,根据,确定,结合正弦函数性质即可得答案;
(2)化简可得,继而将化为三角函数齐次式,代入求值即得答案.
【小问1详解】
因为
,
由题意相邻两个极值点的差的绝对值为,得的最小正周期为,
而,所以,即,
所以.
当时,,所以,
所以,故函数的值域为.
【小问2详解】
由,得,所以,
所以
.
17. 已知为等差数列,为公比的等比数列,且,,.
(1)求与的通项公式;
(2)设,求数列的前项和;
(3)在(2)的条件下,若对任意的,,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用等差和等比数列通项公式可构造方程组求得,由此可得;
(2)采用分组求和的方式,根据等比数列求和公式和裂项相消法可求得;
(3)将恒成立的不等式转化为,令,利用作差的方式可求得的单调性,得到,由此可得的取值范围.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,
由得:,又,,
,.
【小问2详解】
由(1)得:,
.
【小问3详解】
由(2)得:对任意的,恒成立,
对任意的,恒成立;
令,则;
则当时,;当时,;
,,即实数的取值范围为.
18. 在中,角所对的边分别为,,,且.
(1)若,求的周长;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意由向量平行并利用正弦定理可得,由余弦定理可解得,可得周长为;
(2)利用正弦定理以及边的比例关系可得,再由辅助角公式以及角的范围即可求得的取值范围为.
【小问1详解】
因为,故
由正弦定理得
又,则,
即,
又,,而,
故,所以可得;
由余弦定理得,,
即,整理得,
解得或(舍去),,
故的周长为.
【小问2详解】
如下图所示:
设.
由正弦定理得,即
可得,
所以,
其中,
又,
又,则当时,取得最大值,
又,
所以,
可得的取值范围为
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若方程有两个不相等的实根,,证明:
【答案】(1)
当时,在上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减;
(2)
方程即,即,
即,
令,则
因为,所以在上单调递增,
所以,即,所以.
因为,是方程的两个实根,所以,是方程的两个实根,
即,所以,是方程的两个实根.
令,则,
当时,,单调递减,当时,,单调递增;
,,当时,
令,,不妨设,则,
要证,即证,即证,
令,
则,在上单调递增,
且,所以,所以在上单调递减,
又,所以,即,
因为在单调递增,所以,即,
所以.
【解析】
【分析】(1)求导,分情况讨论导函数的正负情况,进而讨论原函数的单调性;
(2)由已知可将方程转化为,构造函数,根据导数判断其单调性可得,所以,是方程的两个实根,即,是方程的两个实根,构造函数,判断单调性,令,,不妨设,则,要证,即证,再构造,根据导数可判断所以在上单调递减,即可判断,所以,即,即.
【小问1详解】
由,
得,
且函数的定义域为
当时,恒成立,在上单调递增;
当时,时,,在上单调递增,
时,,在上单调递减;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减;
【小问2详解】
略
【点睛】导数是研究函数的单调性、极值(最值)最有效的工具,而函数是高中数学中重要的知识点,对导数的应用的考查主要从以下几个角度进行: (1)考查导数的几何意义,往往与解析几何、微积分相联系. (2)利用导数求函数的单调区间,判断单调性;已知单调性,求参数. (3)利用导数求函数的最值(极值),解决生活中的优化问题. (4)考查数形结合思想的应用.
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