内容正文:
江西省2025届高三上学期10月联考数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知全集,,则集合( )
A. B. C. D.
2.( )
A. B. C. D.
3.已知函数的定义域为R,且,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D.
4.已知,,且,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
5.设函数,则曲线在点处的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为( )
A. B. C. D.
6.把某种物体放在空气中,若该物体原来的温度是,空气的温度是,则后该物体的温度满足若,不变,在,后该物体的温度分别为,,且,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 若,则若,则
D. 若,则若,则
7.已知且,,,则( )
A. B.
C. D.
8.在中,,,,点P在内部,且,,记,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,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2分,有选错的得0分。
9.已知命题,命题,,则( )
A. p是真命题 B. 是真命题 C. q是真命题 D. 是真命题
10.已知函数,则( )
A. 为偶函数 B. 的最大值为
C. 在上单调递减 D. 在上有6个零点
11.已知函数,下列结论正确的是( )
A. 若是的极小值点,则在上单调递减
B. 若是的极大值点,则且
C. 若,且的极小值大于0,则b的取值范围为
D. 若,且在上的值域为,则b的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知函数的图象关于y轴对称,则__________.
13.已知函数的最小值为,则__________.
14.已知函数,若,则的最小值为__________.
四、解答题:本题共5小题,共60分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.本小题12分
已知函数的部分图象如图所示.
求的解析式;
求在上的值域.
16.本小题12分
在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且
证明:
若D是BC的中点,求的最大值.
17.本小题12分
已知函数
讨论的单调性;
若,,,求a的取值范围.
18.本小题12分
已知集合A,B中的元素均为正整数,且A,B满足:①对于任意,,若,都有②对于任意,,若,都有
已知集合,求
已知集合,求
若A中有4个元素,证明:B中恰有5个元素.
19.本小题12分
已知函数
若是增函数,求a的取值范围.
若有极小值,且极小值为m,证明:
若,求a的取值范围.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
根据集合的运算求出B即可.
本题考查了集合的运算,是基础题.
【解答】
解:,
,则集合
2.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了二倍角余弦公式、诱导公式,属于基础题.
逆用二倍角余弦公式,再用诱导公式即可.
【解答】
解:
故选
3.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查求抽象函数的函数值,属于基础题.
令,代入,即可求出的值.
【解答】
解:令,代入,
可得,
故选
4.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了利用基本不等式求最值,属于基础题.
通过乘1法,构造积为定值可以求最小值.
【解答】
解:因为,,
所以,
当即取等号,所以
故选
5.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查导数几何意义,属于基础题.
借助导数的几何意义计算可得其在点处的切线方程,即可得其与坐标轴交点坐标,即可得其面积.
【解答】
解:,则,
则曲线在点处的切线方程为
令,则,令,则,
故该切线与两坐标轴所围成的三角形的面积为
故选
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查了指数函数与对数函数的性质,属于基础题.
将化简求解得,根据选项逐一分析即可.
【解答】
解:因为,所以
若,则是减函数,
因为,所以
若,则是增函数,
因为,所以
故选
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查了对数的运算性质,属于中档题.
根据对数的运算性质分析且,,从而得到或两种情况,然后结合得到,进而可得结论.
【解答】
解:因为且,,所以或
若,则,与矛盾,
所以,,
故选
8.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查的是余弦定理,同角三角函数关系,二倍角公式,属于中档题.
由平面几何的性质可得,则,利用余弦定理可得
,利用二倍角公式可得,利用同角三角函数关系可得,即可求得
【解答】
解:由题意可得
在中,
在中,,
即,
化简得,两边平方得,
则,
所以,解得
故选
9.【答案】BC
【解析】【分析】
本题主要考查了命题真假的判定,属于基础题.
根据条件判断命题p、q的真假.
【解答】
解:因为所以,
又,所以,p是假命题,是真命题.
由诱导公式可得,,所以q是真命题,是假命题.
故选
10.【答案】AC
【解析】【分析】
本题考查了函数的奇偶性,函数的最值,复合函数的单调性,函数的零点及余弦函数的性质,属于中档题.
对于A,根据偶函数的定义判断即可;对于B,由余弦函数的性质,即可判断;对于C,令函数,在上单调递增,的值域为,再结合在上单调性即可判断;对于D,时,的值域为,根据的性质即可判断.
【解答】
解:因为,所以为偶函数,A正确.
的最大值为1,B错误.
令函数,在上单调递增,且当时,的值域为,
因为函数在上单调递减,所以在上单调递减,C正确.
当时,的值域为,,函数在上有5个零点,
所以在上有5个零点,D错误.
故选:
11.【答案】BCD
【解析】【分析】
本题主要考查了利用导数研究函数的极值,属于中档题.
先根据极值点必是方程 的根,结合选项进行讨论分析即可.
【解答】
解:由三次函数的图象可知,若是的极小值点,则极大值点在的左侧,在上不单调,A错误.
,若是的极大值点,则,所以,
若,没有极值点的解为,因为是的极大值点,
所以,即,,B正确.
若,则,
因为的极小值大于0,所以只有一个零点,且的极大值点与极小值点均大于0,
所以方程无实数根,且方程的2个实数根均大于0,
所以
若,则,,,令,
若,即,则,单调递增,符合题意.
由,解得或,此时的2个解为,
当时,,,所以在上单调递减,所以当时,,不符合题意.
当时,,所以在上的最大值为,且,不符合题意.
综上,若,且在上的值域为,则b的取值范围为,D正确.
12.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查正弦型函数的图象和性质,比较基础.
根据正弦型函数的图象和性质,即可得到结论.
【解答】
解:若函数的图象关于y轴对称
则函数是偶函数,
则,
因为,所以,
故答案为:
13.【答案】2
【解析】【分析】
本题主要考查分段函数的最值,属于基础题.
由题意得出函数在上取得最小值,由此即可列出式子求解.
【解答】
解:当时,
因为的最小值为,所以函数在上取得最小值,
则,解得
故答案为:
14.【答案】
【解析】【分析】
本题考查函数的图象与性质,属于中档题.
根据对称性和周期性,不妨取 , ,得到 , ,根据函数的单调性计算得到答案.
【解答】
解:根据周期性和对称性,
不妨取 , ,因为
故 ,
即,
当且仅当 , 时等号成立,
故答案为:
15.【答案】解:由图可得,的最小正周期
因为,且,所以,所以
由
所以,,解得,
因为,所以
故
由-,得
当,即时,取得最大值,最大值为
当,即时,取得最小值,最小值为
故在上的值域为
【解析】本题考查了三角函数的图象和性质,利用函数图象的特征是解题的关键,是中档题.
由图象得出周期,可求得,再由特殊点求出得到函数的解析式;
借助正弦函数求出函数在区间上的最值即可得在上的值域.
16.【答案】解:证明:因为,所以 ,
则,
则,即
因为A,,所以,即
由余弦定理的推论可得,
所以,当且仅当时,等号成立
故的最大值为
【解析】本题主要考查同角三角函数的基本关系,二倍角公式,两角和与差的三角函数公式,余弦定理,利用基本不等式求最值,属于中档题.
利用二倍角公式与同角三角函数的基本关系可将代数式化为,可整理为,即可证明
由余弦定理可得,利用基本不等式即可求得的最小值,得到的最大值.
17.【答案】解:,
当时,,是减函数.当时,是增函数.
令,解得
当时,当,
所以在上单调递减,在上单调递增.
综上,当时,是减函数;当时,在上单调递减,
在上单调递增.
,即
令函数,则,所以
因为在上单调递增,所以,即
令函数,则
当时,当,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
故a的取值范围为
【解析】本题考查了利用导数研究单调性和极值,属于中档题;
求出函数的导数,对a讨论求出函数的单调区间;
,即,令函数,则,在上单调递增,得,令函数,利用导数求得,可得结果.
18.【答案】解:由①可得2,4,8都是B中的元素.
下面证明B中除2,4,8外没有其他元素:
假设B中还有其他元素,分两种情况:第一种情况,B中最小的元素为1,显然不是A中的元素,不符合题意;
第二种情况,B中最小的元素为2,设B中除2,4,8外的元素为,
因为是A中的元素,所以为4或8,而4,8也是B中的元素,所以B中除2,4,8外没有其他元素.
综上,
解:由①可得,8,16,32,2t,4t,8t都是B中的元素.
显然,,,
由②可得,,,是A中的元素,即,,是A中的元素.
因为,所以,,,解得
证明:设,
由①可得,,都是B中的元素.
显然,由②可得,是A中的元素,
即是A中的元素.
同理可得,,,,,,是A中的元素.
若,则,所以不可能是A中的元素,不符合题意.
若,则,所以,,即,
又因为,所以,,,即,
所以,此时
假设B中还有其他元素,且该元素为k,
若,由②可得,而,与矛盾.
若,因为,所以,,2,3,4,则,,2,3,4,
即,所以B中除,,,,外,没有其他元素.所以,即B中恰有5个元素.
【解析】本题主要考查的是集合的新定义问题,集合的表示法,相等集合,属于难题.
根据定义即可求
根据条件得到B,利用集合相等即可列出关于t的方程,求解即可.
根据集合的概念与新定义证明即可.
19.【答案】解:
令函数,则
若,则当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因为是增函数,所以,即,解得
若,则在上恒成立,所以在上单调递增.
因为函数与函数的图象有1个交点,所以存在,使得,
即当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,与题设不符.
综上,a的取值范围为
证明:由可得当时,是增函数,不存在极小值.
当时,,在上单调递减,所以在上不存在极小值点.
因为,所以,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
当时,由可得
因为,所以
令函数,则
当时,,当时,,
所以在,上单调递减,在上单调递增.
当时,,,所以
因为,所以,所以,当且仅当,时,等号成立.
综上,
解:若,,不符合题意.
若,要使得,只需要极小值,即,
所以,解得,即,
,令函数,则
当时,,单调递减.
因为,所以在上单调递减.
又,,
所以在上的值域为
故a的取值范围为
【解析】本题考查了利用导数由函数的单调性求参,利用导数求已知函数的极值,利用导数求函数的单调区间,用导数证明不等式,属于较难题;
对求导,,令函数,则,分和两种情况求解即可;
由可得当时,是增函数,不存在极小值,当时,,在上单调递减,在上不存在极小值点,时,,因为,所以,令函数,求得得证;
,不符合题意,,要使得,只需要极小值,即,因为,令函数,利用导数研究单调性可得在上的值域为,求得结果即可.
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