内容正文:
2024-2025学年(上)学期
高三数学试卷
(考试时间:120分钟,满分:150分)
第I卷
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项符合题意)
1. 已知集合,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】确定集合,由交集运算即可求解.
【详解】
,
所以
故选:B
2. 命题“,”的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【分析】利用存在量词命题否定的方法写出即可.
【详解】因命题“,”是存在量词命题,其否定为全称量词命题,
所以“,”的否定为:,.
故选:B
3. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据二倍角公式以及诱导公式即可求解.
【详解】由可得,
故,
故选:C
4. 已知函数(,且)的图象恒过定点,若点在直线上,则的最小值为( )
A. 13 B. C. D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】先得出,再由基本不等式得出答案.
【详解】当时,,即
因为在直线上,所以
当且仅当时,取等号,即的最小值为.
故选:C
5. 已知定义在R上的偶函数在上的图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用偶函数的图象特征,将不等式转化成或
【详解】根据偶函数的图象特征,
可知当时,,当时,
由,得,
等价于或
解得,或.
所以不等式解集为:
故选:D
6. 设函数有个不同零点,则正实数的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由已知可得在上有个不同零点即可,利用正弦函数的性质列出不等式,解出正实数的范围.
【详解】令,解得,即在上仅有一个零点,
所以只需在上有个不同零点即可.
当时,,所以,即.
故选:C.
7. 已知定义在上的函数,对任意,当时,都有,若存在,使不等式成立,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】依题意可得在上单调递增,则不等式等价于,即,令,,利用导数说明函数的单调性,即可求出函数的最大值,从而得解;
【详解】解:因为对任意,当时,都有,所以在上单调递增,
则等价于,即,
令,,,
因为,所以,,所以,所以在上单调递减,
所以,即,所以的最大值为;
故选:B
8. 已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,若,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】依题构建函数,判断函数的单调性和奇偶性,再利用抽象函数单调性比较函数值大小即得.
【详解】令,由是定义在上的奇函数,
可得是定义在上的偶函数,
又因为时,,
所以在上是减函数,所以是定义在上的增函数,
构建,则,
可知在内单调递增,则,可得;
构建,则,
可知在内单调递增,则,可得;
由,可得,
故,所以;
设,则,
所以在单调递增,
故,所以,即
所以,所以,
故选:D
【点睛】方法点睛:构造函数比大小问题,比较两个数大小的方法如下:
①将两个数恒等变形,使两数有共同的数字,
②将看成变量,构造函数,
③分析包含的某个区域的函数单调性,
④根据函数单调性比较大小.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多个选项符合题目要求,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. 下列说法中,正确的是( )
A. 若,,则
B. “”是“”的充分不必要条件
C. 函数的最小正周期是
D. 设,则的最小值为
【答案】BD
【解析】
【分析】利用特殊值可判断A,根据不等式性质及特殊值可判断B,利用特殊值判断C,换元后由对勾函数的性质判断D.
【详解】对于选项A,若,则,故A错误;
对于选项B,能推出,但不能推出,例如:,故B正确;
对于选项C,由,不相等,所以不是它的周期,故C错误;
对于选项D,令,则,
由对勾函数可知在上单调递增,
所以,所以的最小值为,故D正确.
故选:BD
10. 函数在一个周期内的图象如图所示,则( ).
A. 该函数的解析式为
B. 该函数图象的对称轴方程为,
C. 该函数的单调递增区间是,
D. 把函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变,可得到该函数图象
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于选项A:根据图像和已知条件求出和最小正周期,然后利用正弦型函数的最小正周期公式求出,通过代点求出即可;对于选项BC:结合正弦函数的性质,利用整体代入法求解即可;对于选项D:利用伸缩变换即可求解.
【详解】由题图可知,,周期,
所以,则,
因为当时,,即,
所以,,即,,
又,故,
从而,故A正确;
令,,得,,故B错误;
令,,
得,,故C正确;
函数的图像上所有点的横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变,
可得到,故D正确.
故选:ACD
11. 已知函数,及其导函数,的定义域均为,若的图象关于直线对称,,,且,则( )
A. 为偶函数 B. 的图象关于点对称
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】首先根据抽象函数的对称性,判断函数的对称性,以及周期,并结合条件转化,判断函数的对称性,利用抽象函数的导数公式,以及周期性,求,最后利用函数与的关系求和.
【详解】由的图象关于直线对称,可得的图象关于直线对称,
即的图象关于直线对称,则
由,可得,又,
所以,所以的图象关于点对称,即为奇函数,
所以,即,即函数的周期为4,
由,可得,因为的周期为4,
所以,
则,即,
所以的图象关于点对称,故B正确;
因为的图象关于直线对称,则,
所以,所以,
因为的周期为4,所以的周期也为4.由,
可得,所以,故C正确;
由,可得,所以,
即
,故D错误.
故选:BC
【点睛】关键点点睛:本题考查抽象函数的性质,以及导数运算问题,本题的关键是以条件等式为桥梁,发现函数与的性质关系,以及解析式的关系.
第II卷
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知,则__________
【答案】
【解析】
【分析】将原式中的分子、分母同除以,再将代入即可.
【详解】.
故答案为:
13. 已知函数在上为单调函数,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用复合函数法可知,在上为单调函数,分函数在上为增函数、减函数两种情况讨论,结合可求得实数的取值范围.
【详解】因为函数在上单调递增,
所以函数在上为单调函数.
当在上为单调递增函数时,则,解得;
当在上为单调递减函数时,则,解得.
综上,的取值范围为.
故答案为:.
14. 已知函数的导函数满足:,且,当时,恒成立,则实数a的取值范围是______________.
【答案】
【解析】
【分析】先构造函数,利用,最终求得,即时,恒成立,参变分离后使用切线放缩,最后求得的取值范围.
【详解】设,则,故,则,又因为,即,所以,,,因为,所以在上恒成立,其中,理由如下:构造,则,令得:,当得:,当得:,故在处取的极小值,也是最小值,,从而得证.
故,故,实数a的取值范围为
故答案为:
【点睛】切线放缩是一种很重要的方法,再使用导函数证明不等式或者求参数的取值范围时,经常使用,常见的切线放缩有以下几个:,,,等,在做题中做到灵活运用,可以有很好的效果.
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. 已知函数.
(1)若,求函数的最小值;
(2)若函数在区间上是减函数,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导得函数的单调区间,进一步得最值;
(2)在区间上恒成立,分离参数即可求解.
【小问1详解】
当时,,
且,
令,即;
,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以当时,函数取最小值为.
【小问2详解】
因为函数在区间上是减函数,
所以在区间上恒成立.
即在上恒成立,
则在上恒成立,
令,,
显然在区间上单调递减,在区间上单调递增,
则,
所以,实数的取值范围为.
16. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)当时,求的值域;
(3)若且,求的值.
【答案】(1)单调递增区间:,单调递减区间:
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用余弦的二倍角公式和辅助角公式化简,再根据正弦函数的单调性求解;
(2)利用正弦函数的性质求值域;
(3)根据正弦的两角差公式求解.
【小问1详解】
,
当时,单调递增,
即,
∴的单调递增区间:,
当时,单调递减,
即,
的单调递减区间:;
【小问2详解】
∵,∴,
∴,
∴的值域为;
【小问3详解】
∵,
∵,∴,
∴,
∴.
17. 已知函数.
(1)若a=2,求函数在处的切线方程;
(2)若函数的极大值不小于2a,求实数a的取值范围.
【答案】(1)x+y-2=0
(2)
【解析】
【分析】(1)由导数的几何意义运算即可得解;
(2)利用导数求得函数的极大值,得,再构造函数即可得解.
【小问1详解】
当a=2时,,则,
所以,
所以在处的切线方程为:,即x+y-2=0.
【小问2详解】
因为函数的定义域为,又.
①当时,对任意的,,
即函数在上单调递增,此时函数无极值,不合题意,舍去.
②当时,令,得.
当时,,当时,,
∴函数在单调递增,在单调递减.
函数的极大值,
整理得:.
令,其中,
因为,所以函数在上单调递增,且.
由可得,
∴.
故实数a的取值范围是.
18. 已知函数,.
(1)求函数的最小正周期和对称中心;
(2)将函数图象向右平移个单位,再将图象向下平移1个单位,再将图象上每一点的横坐标不变,纵坐标变为原来的倍得到函数的图象,并设.若在上有解,求实数的取值范围.
【答案】(1)最小正周期为,对称中心的坐标为
(2)
【解析】
【分析】(1)通过三角恒等变换化简,进一步由周期公式以及整体代入法可得对称中心;
(2)通过化简得到,分离参数可得,进一步由换元法即可求解.
【小问1详解】
,
则的最小正周期为:,
,,
所以的对称中心的坐标为:;
【小问2详解】
由题意可知,将函数的图像向右平移个单位得到,
再向下平移1个单位得到,
再将图象上每一点的横坐标不变,纵坐标变为原来的倍得到
即,
,
,
可得
,
令,
在上单调递减,
所以,
在上有解,需,
,
的取值为.
19. 设是定义域为的函数,当时,.
(1)已知在区间上严格减,且对任意,有,证明:函数在区间上是严格减函数;
(2)已知,且对任意,当时,有,若当时,函数取得极值,求实数的值;
(3)已知,且对任意,当时,有,证明:.
【答案】(1)
不妨设,在区间上严格减,
对任意,有,
又,
函数在区间上是严格减函数;
(2)
(3)
当时,
由条件知,
当时,对任意,有,
即,
又的值域是,,
当时,对任意,有,
,
又的值域是,,
综上可知,任意,.
【解析】
【分析】(1)利用函数单调性的定义证明即可;
(2)结合(1),利用极值的定义进行求解即可;
(3)利用题目条件,代入,分和两种情况进行讨论即可证明.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)可知:在区间上严格增时,在区间上是严格增,
当在区间上严格减时,在区间上是严格减,
又当时,函数取得极值,当时,函数也取得极值,
因为.是函数的极值点,
所以是的根,所以,
当时,.
令,解得或,
所以h(x)在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
满足条件,所以.
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
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2024-2025学年(上)学期
高三数学试卷
(考试时间:120分钟,满分:150分)
第I卷
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.每小题只有一个选项符合题意)
1. 已知集合,则集合( )
A. B. C. D.
2. 命题“,”的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 若,则( )
A. B. C. D.
4. 已知函数(,且)的图象恒过定点,若点在直线上,则的最小值为( )
A. 13 B. C. D. 8
5. 已知定义在R上的偶函数在上的图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
6. 设函数有个不同零点,则正实数的范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知定义在上的函数,对任意,当时,都有,若存在,使不等式成立,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,若,,,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多个选项符合题目要求,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. 下列说法中,正确的是( )
A. 若,,则
B. “”是“”的充分不必要条件
C. 函数的最小正周期是
D. 设,则的最小值为
10. 函数在一个周期内的图象如图所示,则( ).
A. 该函数的解析式为
B. 该函数图象的对称轴方程为,
C. 该函数的单调递增区间是,
D. 把函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变,可得到该函数图象
11. 已知函数,及其导函数,的定义域均为,若的图象关于直线对称,,,且,则( )
A. 为偶函数 B. 的图象关于点对称
C. D.
第II卷
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知,则__________
13. 已知函数在上为单调函数,则的取值范围为__________.
14. 已知函数的导函数满足:,且,当时,恒成立,则实数a的取值范围是______________.
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. 已知函数.
(1)若,求函数的最小值;
(2)若函数在区间上是减函数,求实数a的取值范围.
16. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)当时,求的值域;
(3)若且,求的值.
17. 已知函数.
(1)若a=2,求函数在处的切线方程;
(2)若函数的极大值不小于2a,求实数a的取值范围.
18. 已知函数,.
(1)求函数的最小正周期和对称中心;
(2)将函数图象向右平移个单位,再将图象向下平移1个单位,再将图象上每一点的横坐标不变,纵坐标变为原来的倍得到函数的图象,并设.若在上有解,求实数的取值范围.
19. 设是定义域为的函数,当时,.
(1)已知在区间上严格减,且对任意,有,证明:函数在区间上是严格减函数;
(2)已知,且对任意,当时,有,若当时,函数取得极值,求实数的值;
(3)已知,且对任意,当时,有,证明:.
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