内容正文:
东山中学2024-2025学年度高三第一学期9月月考试卷(数学科)
一、单选题
1. 已知集合 , 则( )
A. B. C. D.
2. 已知条件,条件,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
3. 已知,则( )
A. B. C. 3 D. 4
4. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
5. 设f(x)是定义域为R的奇函数,且.若,则( )
A. B. C. D.
6. 曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
7. 已知,,,比较a,b,c的大小为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数,若方程有3个不同的实根,则实数取值范围值是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9. 已知函数(,),若为的一个极值点,且的最小正周期为,则( )
A. B. ()
C. 的图象关于点(,0)对称 D. 为偶函数
10. 下列说法正确的是( ).
A. 命题“,”的否定是“,”
B. 已知函数为,在R上单调递增,则a的范围是
C. 函数,正数a,b满足,则的最小值为12.
D. 设函数,则使得成立的x范围:
11. 已知为非常值函数,若对任意实数x,y均有,且当时,,则下列说法正确的有( )
A. 为奇函数 B. 是上的增函数
C. D. 是周期函数
三、填空题
12. 函数的单调递减区间是___________.
13. 已知,若函数在上单调递增,则a的取值范围是______.
14. 若函数在区间上至少有两个零点,则实数的取值范围是______.
四、解答题
15. 已知函数
(1)求函数的解析式;
(2)求关于x的不等式解集.(其中)
16. 已知向量,,函数.
(1)求函数在上的单调递增区间;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
17. 已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若最小值为,求m的值;
(3)在(2)的条件下,若不等式有实数解,求实数a的取值范围.
18. 已知的内角的对应边分别为,面积为,则公式:叫“三斜求积”公式
(1)若,,,求的面积;
(2)用“三斜求积”公式推导以下两个公式:①;②,其中;
(3)若,且,求面积的最大值.
19. 利普希兹条件是数学中一个关于函数光滑性的重要概念,设定义在上的函数,若对于中任意两点,都有,则称是“-利普希兹条件函数”.
(1)判断函数,在上是否为“1-利普希兹条件函数”;
(2)若函数是“-利普希兹条件函数”,求的最小值;
(3)设,若存在,使是“2024-利普希兹条件函数”,且关于的方程在上有两个不相等实根,求的取值范围.
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东山中学2024-2025学年度高三第一学期9月月考试卷(数学科)
一、单选题
1. 已知集合 , 则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据一元二次不等式求集合A,根据指数函数单调性求集合B,进而求交集.
【详解】因为集合,
,
所以.
故选:D.
2. 已知条件,条件,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,可得由可以推出,但由推不出,从而列式算出实数的取值范围.
【详解】因为是的充分不必要条件,
所以由“”可推出“”,且由“”不能推出“”,
所以,可得.
故选:C.
3. 已知,则( )
A. B. C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据余弦两角和公式和同角三角函数关系求解即可.
【详解】因为,,
所以.
所以.
故选:A
4. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】法一种利用函数的奇偶性可排除AB,再由时,,可排除C,得到D正确;法二中由奇函数和偶函数乘积后为奇函数可排除AB;再由时,,可排除C,得到D正确;
【详解】法一:
对于A、B:因为的定义域为,
,
所以为奇函数,其图象关于原点对称,故A,B错误.
对于C、D:当时,,,
所以,所以,故C错误,D正确;
法二:
对于A、B:因为的定义域为,
函数为奇函数,函数为偶函数,
所以为奇函数,函数图象关于原点对称,故A、B错误;
对于C、D:当时,,,
所以,所以,故C错误,D正确;
故选:D.
5. 设f(x)是定义域为R的奇函数,且.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出的周期,利用函数周期性即可求解.
【详解】由题知,,,则,
,变形可得,
,的周期为:,
,
故选:.
6. 曲线在点处的切线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】用导数几何意义去求切线方程即可.
【详解】由,得,
所以该曲线在点处的切线斜率为,
故所求切线方程为,
即.
故选:C.
7. 已知,,,比较a,b,c的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用换底公式和对数的运算性质结合基本不等式比较的大小,再利用对数函数、指数函数的性质比较大小,即可求解.
【详解】,
因为,
所以,即,
所以,且,
所以,
又因为,
所以,
综上,,
故选:D.
8. 已知函数,若方程有3个不同的实根,则实数取值范围值是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求解二次方程,即可求得的结果,根据的图像,数形结合,即可求得参数的范围.
【详解】由得,
解得或,
画出函数的图象如下,
由图可知,要使方程有3个不同的实根,
则必有与图象有两个交点或与图象有两个交点,
当,即,,符合题意;
当,即,,符合题意;
则实数取值范围值是.
故选:C.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
二、多选题
9. 已知函数(,),若为的一个极值点,且的最小正周期为,则( )
A. B. ()
C. 的图象关于点(,0)对称 D. 为偶函数
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据三角函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.
【详解】因为是的一个极值点,则,所以A错误;
因为,则,可得,
令,解得,所以B正确.
因为,
则,所以C正确;
因为,
则当为奇数时,为偶函数;
当为偶数时,为偶函数,所以D正确.
故选:BCD.
10. 下列说法正确的是( ).
A. 命题“,”的否定是“,”
B. 已知函数为,在R上单调递增,则a的范围是
C. 函数,正数a,b满足,则的最小值为12.
D. 设函数,则使得成立的x范围:
【答案】ACD
【解析】
【分析】由命题的否定的定义判断A,根据分段函数单调性的定义判断B,由函数的奇偶性与基本不等式判断C,由函数的奇偶性与单调性判断D.
【详解】选项A,全称命题的否定是特称命题,因此命题“,”的否定是“,”,A正确;
选项B,易知是增函数,而抛物线的对称轴是,
因此,解得,B错;
选项C,,因此函数的定义域是R,
又,即,所以是奇函数,
又设,则,
其中,
又,所以,而,
所以,从而
即,是减函数,
由得,所以,从而,
,,当且仅当时等号成立,所以,最小值是12,C正确;
选项D,,,时, ,
时,,即在上单调递减,在上单调递增,
又满足,即是偶函数,由得
,解得或,D正确.
故选:ACD.
11. 已知为非常值函数,若对任意实数x,y均有,且当时,,则下列说法正确的有( )
A. 为奇函数 B. 是上的增函数
C. D. 是周期函数
【答案】ABC
【解析】
【分析】令,代入,即可得到再由,分别应用函数的奇偶性,单调性,值域和周期性判断A,B,C,D选项即可
【详解】对于A:由题意,令, ,解得:或
当时,令,则恒成立,又已知为非常值函数故舍去,
当时,令,则恒成立,又已知为非常值函数故舍去,
∴,令,则,所以,即,
所以为奇函数,故A正确;
对于C:令,,因为
若,则,又为非常值函数故舍去,
所以,所以所以,故C正确:
对于B: 设任意的且
令所以,又因为为奇函数,
所以,
又因为当时,,所以,,,
即,所以是上的增函数,故B正确;
对于D:因为是上的增函数,又因为为奇函数且,
所以是上的增函数,故不是周期函数,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
12. 函数的单调递减区间是___________.
【答案】
【解析】
【分析】求导,令,求解可得单减区间.
【详解】由的定义域为,,
令,解得,
当,则,所以的单调递减区间为.
故答案为:
13. 已知,若函数在上单调递增,则a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意结合函数是定义在上的增函数得在上单调递增且在上恒成立,从而根据一元二次函数性质即可求解.
【详解】因为在上单调递增,
而函数是定义在上的增函数,
所以在上单调递增,且在上恒成立,
所以,所以a的取值范围是.
故答案为:.
14. 若函数在区间上至少有两个零点,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】令,求得零点,令,零点和在区间内,则且,求得,可得,分别对取值求得结果.
【详解】由得,得.
令,零点和在区间内,则且,
即且,化简得,
由,得,所以为大于1的整数.
易得当时,;当时,;
当时,;当时,,
可得当时,,且当时,,
所以,
故实数的取值范围为.
故答案为:.
【点睛】思路点睛:根据题意令,求得函数零点,令,由零点和在区间内,求得,可得,分别对取值将所得结果求并集求得答案.
四、解答题
15. 已知函数
(1)求函数的解析式;
(2)求关于x的不等式解集.(其中)
【答案】(1)
(2)
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【解析】
【分析】(1)令,则,即可得;
(2)将不等式转化为,比较和的大小解不等式即可.
【小问1详解】
由题意,函数,令,所以,
则,所以.
【小问2详解】
由(1)知,即不等式转化为,则,
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
综上所述,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
16. 已知向量,,函数.
(1)求函数在上的单调递增区间;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),.
(2).
【解析】
【分析】(1)先求出的解析式并结合三角恒等变换公式化简得,再令,解出该不等式并结合即可得解.
(2)由(1)得的单调性,结合和得和 ,再结合即可得解.
【小问1详解】
,
由,得,
因为,所以或,
所以在上的单调递增区间为,.
【小问2详解】
由(1)知,在上单调递增,在上单调递减,
所以,又,,所以,
由题,,解得.
17. 已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若最小值为,求m的值;
(3)在(2)的条件下,若不等式有实数解,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用换元法将函数转化为二次函数在定区间求值域问题,根据二次函数的性质计算即可;
(2)分类讨论,结合二次函数的性质计算即可;
(3)利用分离参数法将问题转化为有解,利用基本不等式计算的最小值解不等式即可.
【小问1详解】
设,
,,,
其对称轴方程为,故函数在上单调递增,
所以,
故所求值域为;
【小问2详解】
∵函数的最小值为,,
若,在R上单调递增,没有最小值;
若时,可知当时,y取得最小值;
即,解得或舍去,
综上,;
【小问3详解】
由题意,有实数解,
即,可得,
要使此不等式有解,只需即可,
(当且仅当时取等号),
,
,解得,
即实数a的取值范围为.
18. 已知的内角的对应边分别为,面积为,则公式:叫“三斜求积”公式
(1)若,,,求的面积;
(2)用“三斜求积”公式推导以下两个公式:①;②,其中;
(3)若,且,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
①:因为,所以,所以
;
②:
.
记,则;
(3)
【解析】
【分析】(1)直接代入三斜求积公式计算可得答案;
(2)①:余弦定理代入三斜求积可得答案;②:三斜求积公式中利用平方差公式计算可得答案;
(3)由正弦定理、两角和的正弦展开式化简得代入三斜求积公式,再由三角形性质求出的范围可得答案.
【小问1详解】
因为,,,
所以;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为,所以,
由正弦定理边化角得,
所以,即,
由,
解得,所以,
因为
,
所以当时,取得最大值.
19. 利普希兹条件是数学中一个关于函数光滑性的重要概念,设定义在上的函数,若对于中任意两点,都有,则称是“-利普希兹条件函数”.
(1)判断函数,在上是否为“1-利普希兹条件函数”;
(2)若函数是“-利普希兹条件函数”,求的最小值;
(3)设,若存在,使是“2024-利普希兹条件函数”,且关于的方程在上有两个不相等实根,求的取值范围.
【答案】(1)函数在上是,函数在上不是
(2)1 (3)
【解析】
【分析】(1)根据定义,令k=1,作差,与0比较大小即可.
(2)根据定义,转化为恒成立即可.
(3)先求出的范围,再根据二次函数的性质可求的取值范围.
【小问1详解】
由题知,函数,定义域为,
所以,
所以函数在上是“1-利普希兹条件函数”.
函数,所以,
当时,则,
函数在上不是“1-利普希兹条件函数”.
【小问2详解】
若函数是“利普希兹条件函数”
则对于定义域上任意两个,均有成立,
则恒成立
因为,,所以,得,
所以的最小值为1.
【小问3详解】
解:因为函数是“2024-利普希兹条件函数”,
所以在上恒成立,即在上恒成立,由,得
原方程在上有两个不相等实根等价于
①,在上有两个不相等实根
令,,
则①式等价于关于的方程在上有两个不相等实根,
即,令,
所以问题等价于直线与函数的图象在上有两个不同的交点,如图.
则,所以
又,所以使得以上不等式成立,
所以.
【点睛】本题考查了函数新定义问题,函数与方程的综合应用,零点存在性定理的应用和不等式问题,考查了转化思想和数形结合能力,属于难题.
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