内容正文:
武强中学2024-2025学年度上学期期中考试
高三数学试题
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若角为第二象限角,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知是关于x的方程的一个根,,则( )
A. 0 B. 2 C. 1 D. 4
4. 若,且,则( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,则( )
A. B.
C. D.
6. 若,使得成立是真命题,则实数的最大值为( )
A. B. C. 4 D.
7. 已知圆关于直线对称,则的最小值是( )
A. 2 B. 3 C. 6 D. 4
8. 若函数,在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 设正实数,满足,则()
A. 的最小值为 B. 的最大值为
C. 的最大值为 D. 的最小值为
10. 已知函数的最小正周期为,则( )
A. 的最大值为2
B. 在上单调递增
C. 的图象关于点中心对称
D. 的图象可由的图象向右平移个单位得到
11. 已知函数,则( )
A. 是的极小值点 B. 有两个极值点
C. 的极小值为 D. 在上的最大值为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知曲线在点处的切线的倾斜角为,则的值为__________.
13. 已知函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为,若在上是增函数,则正数m的取值范围是_______.
14. 已知a、b、c分别为的三个内角A、B、C的对边,,且,则面积的最大值为______.
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. 在中,角的对边分别为,面积为S,且.
(1)求B;
(2)若,,D为边的中点,求的长.
16. 设三角形的内角、、的对边分别为、、且.
(1)求角的大小;
(2)若,边上的高为,求三角形的周长.
17. 已知函数.
(1)若在R上单调递减,求a的取值范围;
(2)若,判断是否有最大值,若有,求出最大值;若没有,请说明理由.
18. 已知函数.
(1)若曲线在处的切线与轴垂直,求的极值.
(2)若在只有一个零点,求.
19. 基本不等式是高中数学的重要内容之一,我们可以应用其解决数学中的最值问题.
(1)已知,R,证明;
(2)已知,,,R,证明,并指出等号成立的条件;
(3)已知,,,,证明:,并指出等号成立的条件.
(4)应用(2)(3)两个结论解决以下两个问题:
①已知,证明:;
②已知,,且,求的最小值.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
武强中学2024-2025学年度上学期期中考试
高三数学试题
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1. 已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由对数函数的性质求出集合B,再结合交集的概念求解可得答案.
【详解】由题意得,又因为,所以,
所以,
故选:C.
2. 若角为第二象限角,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据同角三角函数的基本关系得到方程组,解得即可.
【详解】因为,,又角为第二象限角,
解得.
故选:B
3. 已知是关于x的方程的一个根,,则( )
A. 0 B. 2 C. 1 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】根据实系数一元二次方程根的性质,结合一元二次方程根与系数的关系进行求解即可.
【详解】因为是关于x的方程的一个根,,
所以是关于x的方程的一个根,
于是有,
故选:D
4. 若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用正弦的差角公式结合弦切关系分别计算和,再根据和角公式计算即可.
【详解】因为,所以,
因为,所以,
所以,
所以,,
所以.
故选:.
5. 已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先对求导,再令求得,进而得到与,再依次求即可得解.
【详解】因为,所以,
则,得,故B错误;
所以,,
则,,
,故AD错误,C正确.
故选:C.
6. 若,使得成立是真命题,则实数的最大值为( )
A. B. C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】依据题意先将问题等价转化成在上恒成立,接着将恒成立问题转化成最值问题,再结合基本不等式即可求解.
【详解】,使得成立是真命题,
所以,恒成立.
所以在上恒成立,
所以,
因为,当且仅当即时等号成立,
所以,所以,即实数的最大值为.
故选:B.
7. 已知圆关于直线对称,则的最小值是( )
A. 2 B. 3 C. 6 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】转化为直线过圆心即,再利用基本不等式可得答案.
【详解】因为圆关于直线对称,
所以直线过圆心,即,
则
因为,且,所以,
所以,
当且仅当即等号成立,
则的最小值是4.
故选:D.
8. 若函数,在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据分段函数的单调性,每段递增且保证分界点处满足递增函数的要求即可得解.
【详解】当时,单调递增且值域为,
而在上单调递增,
则在上单调递增,且,
当时,在上单调递增,满足题设;
当时,在上单调递增,此时只需,即;
综上,.
故选:A
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.)
9. 设正实数,满足,则()
A. 的最小值为 B. 的最大值为
C. 的最大值为 D. 的最小值为
【答案】BD
【解析】
【分析】对于A,利用“常数代换法”结合基本不等式即可求解;对于B,平方后再利用基本不等式求解,再开方即可;对于C,直接利用基本不等式即可;对于D,由平方平均数大于等于算术平均数即可求解.
【详解】对于A,因为正实数,满足,所以,
当且仅当且,即时等号成立,故A错误;
对于B,,则,
当且仅当时等号成立,故B正确;
对于C,,当且仅当时等号成立,所以的最大值为,故C错误;
对于D,由,可得,当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:BD.
10. 已知函数的最小正周期为,则( )
A. 的最大值为2
B. 在上单调递增
C. 的图象关于点中心对称
D. 的图象可由的图象向右平移个单位得到
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用辅助角公式及周期公式可得函数解析式,根据三角函数的值域、单调性、对称性及图象变换一一判定选项即可.
【详解】易知,其最小正周期为,
所以,即,显然,故A正确;
令,
显然区间不是区间的子区间,故B错误;
令,则是的一个对称中心,故C正确;
将的图象向右平移个单位得到
,
故D正确.
故选:ACD
11. 已知函数,则( )
A. 是的极小值点 B. 有两个极值点
C. 的极小值为 D. 在上的最大值为
【答案】BD
【解析】
【分析】对应求导,根据其符号确定单调区间并判断极值点、求极值判断ABC;进而求函数在上的最大值判断D.
【详解】由题设,
令,则或,令,则,
所以、上递增,上递减,
故为极大值,为极小值,A、C错误,B正确;
在上,在上递减,在上递增,而,
所以在上的最大值为,D正确.
故选:BD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 已知曲线在点处的切线的倾斜角为,则的值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据导数的几何意义求解即可.
【详解】由,则,
所以,即.
故答案为:.
13. 已知函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为,若在上是增函数,则正数m的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据正弦型函数对称轴与周期的关系,结合正弦型函数的单调性进行求解即可.
【详解】因为函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
所以,解得,即,
因为在上是增函数,则,
所以函数的增区间包含,
令,得,
所以,所以故的取值范围为.
故答案为:
14. 已知a、b、c分别为的三个内角A、B、C的对边,,且,则面积的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出角的大小,由,考虑余弦定理建立的方程,再由基本不等式求的最大值.
【详解】解析:因为,
根据正弦定理可知,即,
由余弦定理可知,又,故,
又因为,所以,
(当且仅当时取等号),即
所以,即面积的最大值为,
故答案为:.
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. 在中,角的对边分别为,面积为S,且.
(1)求B;
(2)若,,D为边的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角形面积公式及余弦定理计算即可;
(2)利用余弦定理先求c,结合平面向量数量积公式及其运算律计算即可.
【小问1详解】
由三角形面积公式及条件可知:,
由余弦定理知,
所以,
因为,所以;
【小问2详解】
结合(1)的结论,根据余弦定理有,
所以,易知,
所以,
即.
16. 设三角形的内角、、的对边分别为、、且.
(1)求角的大小;
(2)若,边上的高为,求三角形的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用内角和为化简,利用二倍角公式化简,再利用辅助角公式化简即可求得;
(2)由面积公式和余弦定理,联立方程组求解三角形即可.
【小问1详解】
因为,,为的内角,所以,
因为,所以可化为:,
即,即,
因为,解得:,即.
【小问2详解】
由三角形面积公式得,代入得:,
所以,由余弦定理得:,
解得:或舍去,即,
所以的周长为.
17. 已知函数.
(1)若在R上单调递减,求a的取值范围;
(2)若,判断是否有最大值,若有,求出最大值;若没有,请说明理由.
【答案】(1)
(2)有最大值,最大值为e
【解析】
【分析】(1)求导,得到恒成立,根据根的判别式得到不等式,求出a的取值范围;
(2)求导,得到函数单调性,从而求出函数的最大值.
【小问1详解】
因为,所以,
因为在R上单调递减,所以恒成立,
所以,,所以a的取值范围是.
【小问2详解】
当时,,,
令,解得,令,解得,
所以当时,单调递增,当,时,单调递减,
当时,,
又时,,
所以有最大值,最大值为e.
18. 已知函数.
(1)若曲线在处的切线与轴垂直,求的极值.
(2)若在只有一个零点,求.
【答案】(1)极小值,无极大值;
(2).
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,结合几何意义求出,再分析单调性求出极值.
(2)由函数零点的意义,等价变形得在只有一解,转化为直线与函数图象只有一个交点求解.
【小问1详解】
函数的定义域为R,求导得,,
依题意,,则,,
当时,,当时,,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在处取得极小值,无极大值.
【小问2详解】
函数在只有一个零点,等价于在只有一个零点,
设,则函数在只有一个零点,当且仅当在只有一解,
即在只有一解,于是曲线与直线只有一个公共点,
令,求导得,当时,,当时,,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在取得极小值同时也是最小值,
当时,;当时,,
画山大致的图象,如图,
在只有一个零点时,,
所以在只有一个零点吋,.
19. 基本不等式是高中数学的重要内容之一,我们可以应用其解决数学中的最值问题.
(1)已知,R,证明;
(2)已知,,,R,证明,并指出等号成立的条件;
(3)已知,,,,证明:,并指出等号成立的条件.
(4)应用(2)(3)两个结论解决以下两个问题:
①已知,证明:;
②已知,,且,求的最小值.
【答案】(1)证明:由可知,,当且仅当时取“” ,
所以.
(2)证明:因为,
由(1)可得,当且仅当时取“”,
则,
所以,当且仅当时取“”.
(3)证明:当,,,时,
因为,
由(1)可得,当且仅当时取“”
则,
所以,当且仅当时取“”.
(4)①证明:由(2)可知,当且仅当时取“”,
即,所以
②.
【解析】
【分析】(1)由展开即可得结果;
(2)根据题意结合(1)中结论分析证明;
(3)根据题意结合(1)中结论分析证明;
(4)①根据题意结合(2)中结论分析证明;②根据题意结合(3)中结论分析求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
【小问4详解】
①略
②因为,
由(3)可得:,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$