内容正文:
深圳市龙岗区德琳学校2024~2025学年度第一学期
高三第二次考试数学试卷
考试时间:2024.10
第I卷(选择题)
一、单选题(共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若复数满足,则( ).
A. B. C. D.
3. 已知,,则是的( )条件
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
4 已知向量,,其中,若,则( )
A 40 B. 48 C. 51 D. 62
5. 已知,,则下面结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则有最小值4 D. 若,则
6. 若一个圆台的高为,母线与底面所成角为,上底面半径为,则该圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
7 已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
8. 当时,不等式 恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共18分)
9. 已知,则( )
A. 的虚部为
B. 是纯虚数
C. 在复平面内所对应的点位于第一象限
D.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 的最小正周期为
B. 当时,的值域为
C. 将函数的图象向右平移个单位长度可得函数的图象
D. 将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到的函数图象关于点对称
11. 在中,,,,为边上一动点,则( )
A.
B. 当为角角平分线时,
C. 当为边中点时,
D. 若点为内任一点,的最小值为
第II卷(非选择题)
三、填空题(共15分)
12. 已知向量与的夹角为,,,则______.
13. 若,则__________.
14. 已知数列的通项公式是,记为在区间内项的个数,则使得不等式成立的的最小值为______.
四、解答题(共77分)
15. 设函数.
(1)求函数的最小正周期和对称轴;
(2),,分别为内角,,的对边,已知,,的面积为,求的周长.
16. 已知等差数列的前四项和为10,且成等比数列
(1)求数列通项公式
(2)设,求数列的前项和
17. 已知分别为三个内角的对边,且
(1)求;
(2)若的面积为,为边上一点,满足,求的长.
18. 已知数列满足,且.
(1)求证:数列等差数列;
(2)求的前项和为;
(3)数列的前项和为,若对于任意成立,求实数的取值范围.
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程为,求;
(2)求的单调区间;
(3)若关于的方程有两个不相等的实数根,记较小的实数根为,求证:.
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深圳市龙岗区德琳学校2024~2025学年度第一学期
高三第二次考试数学试卷
考试时间:2024.10
第I卷(选择题)
一、单选题(共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由集合的交集运算求解即可.
【详解】,,
所以,
故选:D
2. 若复数满足,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先化简再根据复数的乘除法计算可得.
【详解】因为,所以,
所以
.
故选:D.
3. 已知,,则是的( )条件
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】分别求得对应命题的范围,根据集合语言和命题语言的关系,即可判断.
【详解】由得,
由得,
则是的必要不充分条件.
故选:B.
4. 已知向量,,其中,若,则( )
A. 40 B. 48 C. 51 D. 62
【答案】C
【解析】
【分析】依据题意以及向量平行的坐标表示列式可求出,进而可求出和,再根据坐标表示的向量加法和数量积定义即可求解.
【详解】因为,,且,
所以,解得或,
又,所以,此时,,
所以,所以.
故选:C.
5. 已知,,则下面结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则有最小值4 D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】对于A. 利用基本不等式求解判断;对于B.取判断;对于C.利用基本不等式结合指数运算求解判断;对于D.利用作差法比较.
【详解】因为,,
对于选项A:若,则,当且仅当时取等号,A错误;
对于选项B:当时,式子不成立,B错误;
对于选项C:若,则,
当且仅当时取等号,C正确;
对于选项D:因为,且,
所以,故D错误.
故选:C.
6. 若一个圆台的高为,母线与底面所成角为,上底面半径为,则该圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】CC
【解析】
【分析】过作于,根据条件求母线长及下底面半径长,再利用圆台的侧面积公式,即可求出结果.
【详解】如图,过作于,由题知,,
所以,,
又,记上底面半径为,下底面半径为,则,
所以圆台的侧面积为,
故选:C.
7. 已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两角和差公式以及倍角公式化简求值可得答案.
【详解】由题干得
所以 ,
故选:B.
8. 当时,不等式 恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,对实数的取值进行分类讨论,求得,解不等式,综合可得出实数的取值范围.
【详解】设,其中.
①当时,即当时,函数在区间上单调递增,
则,解得,此时不存在;
②当时,,解得;
③当时,即当时,函数在区间上单调递减,
则,解得,此时不存在.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:A.
二、多选题(共18分)
9. 已知,则( )
A. 虚部为
B. 是纯虚数
C. 在复平面内所对应的点位于第一象限
D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据复数的加减法运算,结合虚部以及纯虚数的定义即可求解AB,根据复数的乘除法运算,结合模长公式以及复数几何意义,即可求解CD.
【详解】的虚部为1,故A项错误;
为纯虚数,故B项正确;
,其在复平面内所对应的点位于第一象限,故C项正确;
,,,故D项错误.
故选:BC.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 的最小正周期为
B. 当时,的值域为
C. 将函数的图象向右平移个单位长度可得函数的图象
D. 将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到的函数图象关于点对称
【答案】AD
【解析】
【分析】利用图象求函数解析式,根据解析式求函数最小正周期和区间内的值域,求出函数图象变换后的解析式,判断新图象的对称中心.
【详解】由函数图象可知,,的最小正周期为,A选项正确;
,,,
则,由,得,
所以.
当时,,,的值域为,B选项错误;
将函数的图象向右平移个单位长度可得函数的图象,C选项错误;
将函数图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到的函数的图象,
,函数的图象关于点对称,D选项正确.
故选:AD
11. 在中,,,,边上一动点,则( )
A.
B. 当为角的角平分线时,
C. 当为边中点时,
D. 若点为内任一点,的最小值为
【答案】AB
【解析】
【分析】根据余弦定理求解,判定A正确;结合三角形面积公式,利用等面积法建立方程求解,可判定B正确;结合,结合模的计算公式,可判定C错误;建立平面直角坐标系,表示出、和从而得到,利用即可求得最小值,可判定D错误.
【详解】对于A中,在中,由余弦定理得
即,所以,所以A正确;
对于B中,当为角的角平分线时,
由等面积法得,
即,解得,所以B正确;
对于C中,由为边中点时,可得,
则,
所以,所以C错误;
对于D中,以为原点,以为轴,过A垂直的直线为轴,
建立平面直角坐标系,如图,
所以,设,
则,,,
,
因为,所以,
当且仅当时等号成立.
所以的最小值为.所以D错误.
故选:AB
第II卷(非选择题)
三、填空题(共15分)
12. 已知向量与的夹角为,,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先求,展开将已知条件代入即可求解.
【详解】
.
故答案为:.
13. 若,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用对表达式化简为并代入,即可得到结果,
【详解】.
故答案为:.
14. 已知数列的通项公式是,记为在区间内项的个数,则使得不等式成立的的最小值为______.
【答案】13
【解析】
【分析】分别谈论为奇数和偶数时,解,得的最小值.
【详解】由.
当为奇数时,;
当为偶数时,.
所以当为奇数时,,
由.
当为偶数时,,
由.
又为偶数,所以
综上可知:的最小值为13.
故答案为:13
四、解答题(共77分)
15. 设函数.
(1)求函数的最小正周期和对称轴;
(2),,分别为内角,,的对边,已知,,的面积为,求的周长.
【答案】(1)最小正周期为,对称轴为.
(2)
【解析】
【分析】(1)辅助角公式化简函数解析式,整体代入法求对称轴;
(2)由,得,由的面积为,得,,余弦定理求出,可求的周长.
【小问1详解】
,
所以函数的最小正周期为;
令,解得,
所以其对称轴为.
【小问2详解】
由得.
,,
,又,则,
由余弦定理得,,
的周长为.
16. 已知等差数列的前四项和为10,且成等比数列
(1)求数列通项公式
(2)设,求数列的前项和
【答案】(1)或;(2)见解析.
【解析】
【分析】
(1)设等差数列的公差为,由等差数列的通项公式结合等比数列的性质即可得解;
(2)由分组求和法结合等差、等比数列的前n项和公式即可得解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由题意,得,解得或,
所以或;
(2)当时,,
此时;
当时,,
此时.
17. 已知分别为三个内角的对边,且
(1)求;
(2)若的面积为,为边上一点,满足,求的长.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)正弦定理边化角,利用内角和定理消去,由和差公式和辅助角公式化简可得;
(2)根据余弦定理和三角形面积公式列方程组求出,然后在中利用余弦定理可得.
【小问1详解】
由正弦定理有,
因为,
所以,
化简得,
由有,可得,
因为,
所以,则.
【小问2详解】
由有
又可得,
联立解得,所以为正三角形,
所以,
在中,由余弦定理得.
故的长为.
18. 已知数列满足,且.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)求的前项和为;
(3)数列的前项和为,若对于任意成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)对递推式进行变形,根据等差数列的定义可得答案;
(2)利用错位相减求和可得答案;
(3)转化为恒成立,设,利用可得答案.
【小问1详解】
由,知,所以,即,
所以,又,
所以数列是公差为2,首项为1等差数列;
【小问2详解】
由(1)得,,
所以,
所以,
,
以上两式相减得
,
所以;
【小问3详解】
由(1)知,可得,
因为对于任意成立,所以恒成立,
设,则,
当,即时,,
当,即时,,
所以,故,所以,
即实数的取值范围为.
19. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程为,求;
(2)求的单调区间;
(3)若关于的方程有两个不相等的实数根,记较小的实数根为,求证:.
【答案】(1)2 (2)答案见解析
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)求出函数的导函数,利用导数的几何意义求出切线方程,即可求出参数的值;
(2)求出函数的定义域与导函数,分、两种情况讨论,分别求出函数的单调区间;
(3)结合(2)及题意可得,且,从而得到,方法一:“”等价于“”,即,结合(2)即可证明;方法二:结合函数的单调性可知“”等价于“”,即,构造函数,利用函数的单调性证明即可.
【小问1详解】
因为,
所以,所以,
又因为,
所以曲线在点处的切线方程为,
即,
又切线方程为,所以;
【小问2详解】
函数的定义域为,,
当时,,所以的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,令,解得,
与在区间上的情况如下:
单调递减
极小值
单调递增
所以的单调递减区间为,单调递增区间为;
综上可得:当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当时,的单调递减区间为,单调递增区间为.
【小问3详解】
由(2)知:
①当时,在上单调递增,
所以至多有一个实根,不符合题意.
②当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以的最小值为;
若,则,所以至多有一个实根,不符合题意.
若,即,解得,
又,且在上单调递减,
所以在上有唯一零点;
因为方程有两个不相等的实数根,且较小的实数根为,
所以在上的唯一零点就是.
方法一:
所以,,
所以,
所以“”等价于“”,即.
由(2)知,当时,的最小值为.
又因为,所以.
所以.
方法二: “”等价于“”.
又,
所以.
因为在上单调递减,
所以“”等价于“”,
即,
因为,
令,则, .
即等价于,即.
所以 “”等价于“”.
令,,
所以,
当时,,所以 在上单调递增,
所以,而,
所以成立,
所以.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤:
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数;
(3)利用导数研究单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.
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