内容正文:
重庆外国语学校
2024-2025学年度(下)高2027届3月检测
数学试题
(满分150分,120分钟完成)
命题人:陈彬彬
审题人:林安东 郭海峰
一、单项选择题(共8题,每题5分,共40分,每题有且仅有一个正确答案)
1. 已知为钝角,且,则( )
A. B. C. D.
2. 将函数图象向左平移个单位,得到函数的图象.命题p:是奇函数,命题q:,则( )
A. p是q的充分不必要条件 B. p是q的必要不充分条件
C. p是q的充要条件 D. p是q的既不充分也不必要条件
3. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 函数最小正周期为
B. 定义域为
C. 函数图象所有对称中心为,
D. 函数的单调递增区间为,
4. 设,且,则( )
A. B. C. D.
5. 出土于鲁国故城遗址“出廓双龙勾玉纹黄玉璜”(图1)的璜身满刻勾云纹,体扁平,呈扇面状,黄身外耧空雕饰“”型双龙,造型精美.现要计算璜身面积(厚度忽略不计),测得各项数据(图2):,若,则璜身(即曲边四边形)面积近似为( )
A. B. C. D.
6. 函数的图像大致为( )
A B.
C D.
7. 若,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,设的始边是轴的非负半轴,且,若关于的方程在内有解,则的终边不可能位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
二、多项选择题(本大题共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,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 的解析式可以为
B. 将图象上的所有点的横坐标变为原来的2倍,再向左平移个单位,得到的图象,则
C. 的对称中心为
D. 若,则
11. 已知函数,下列说法正确的有( )
A. 函数为奇函数
B. 函数的周期为π
C. 函数在区间上为增函数
D. 当时,函数的图象恒在直线的下方
三、填空题(共3小题,每题5分,共15分)
12. 设为锐角,若,则______.
13. ______.
14. 已知函数的定义域为,若有且仅有3个解,则的取值范围为______.
四、解答题(共5题.共77分,其中15题13分,16、17每题15分,18、19每题17分,请写出必要的解答过程)
15. 已知角是第二象限角,,为第二象限角,.
(1)的值;
(2)求的值.
16. 已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调递减区间;
(2)若方程在区间上有两个解,求实数a的取值范围.
17. 已知函数最小正周期为.
(1)求的值及函数图象的对称中心;
(2)若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),再把得到的图象向右平移个单位长度,再将图象向下平移个单位长度得到函数的图象,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
18. 如图,某公园有一块扇形人工湖OMN,其中圆心角,半径为1千米,为了增加观赏性,公园在人工湖中划分出一片荷花池,荷花池的形状为矩形(四个顶点都落在扇形边界上);再建造一个观景台,形状为,记
(1)当角取何值时,荷花池的面积最大?并求出最大面积.
(2)若在OA的位置架起一座观景桥,已知建造观景桥的费用为每千米8万元不计桥的宽度;且建造观景台的费用为每平方千米16万元,求建造总费用的范围.
19. 已知a,b,c,,且,定义的“区间长度”为﹐函数的定义域为,
(1)当时,求关于x的不等式解集的“区间长度”,
(2)已知,设关于x的不等式解集的“区间长度”为I.
(ⅰ)若,求t;
(ⅱ)求I的最大值.
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重庆外国语学校
2024-2025学年度(下)高2027届3月检测
数学试题
(满分150分,120分钟完成)
命题人:陈彬彬
审题人:林安东 郭海峰
一、单项选择题(共8题,每题5分,共40分,每题有且仅有一个正确答案)
1. 已知为钝角,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,由正弦的二倍角公式代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,且为钝角,则,
则.
故选:D
2. 将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象.命题p:是奇函数,命题q:,则( )
A. p是q的充分不必要条件 B. p是q的必要不充分条件
C. p是q的充要条件 D. p是q的既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数图象的平移变换及函数性质求出,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】依题意,,
当时,是奇函数,即.
若是奇函数,则,解得.
当时都在之间,,不一定必须,
所以不能推出,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
3. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 函数最小正周期
B. 定义域为
C. 函数图象所有对称中心为,
D. 函数的单调递增区间为,
【答案】D
【解析】
【分析】利用周期公式计算可得A错误,由正切函数定义域可判断B错误,根据对称中心方程可得C错误,再由正切函数单调性计算可得D正确.
【详解】对于A,由可得,所以函数最小正周期为,即A错误;
对于B,由正切函数定义域可得,解得;
可得的定义域为,即B错误;
对于C,利用对称中心方程可得,解得,
因此函数图象所有对称中心为,,可知C错误;
对于D,根据正切函数单调性可得,
解得,
所以函数的单调递增区间为,可得D正确.
故选:D
4. 设,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据二倍角的正切公式与两角和的正切公式求解,再分析角度范围得到即可
【详解】因为,所以,且,所以,则
故选:A.
5. 出土于鲁国故城遗址的“出廓双龙勾玉纹黄玉璜”(图1)的璜身满刻勾云纹,体扁平,呈扇面状,黄身外耧空雕饰“”型双龙,造型精美.现要计算璜身面积(厚度忽略不计),测得各项数据(图2):,若,则璜身(即曲边四边形)面积近似为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定图形求出圆心角,再利用扇形面积公式计算即得.
【详解】显然为等腰三角形,,
则,,又,
所以,于是,
所以璜身的面积近似为.
故选:C
6. 函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合函数的奇偶性和单调性,利用排除法求解.
【详解】解:由 ,解得 ,
所以函数 的定义域为 ,
因为,所以函数为奇函数,排除C项;
设,显然该函数单调递增,故当时,,
则当时,,故,
当时,,故,
当时,,故,故排除D项;
当时,,故,故排除B项.
故选:A.
7. 若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用辅助角公式、二倍角公式、同角三角函数的基本关系式等知识求得正确答案.
【详解】
,
所以,
,
.
故选:D
8. 已知函数,设的始边是轴的非负半轴,且,若关于的方程在内有解,则的终边不可能位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数解析式,写出方程,解出方程,根据角的取值范围,得到角的取值范围,从而得出可能在的象限,得解.
【详解】由,,
,
或,
当,时,得,,
又,所以这样的不存在,
当时,得,
,,
,又,
时,,此时在第一象限;
当时,,此时在第二象限;
当时,,此时在第四象限;
所以的终边可能位于第一、二、四象限.
故选:C.
二、多项选择题(本大题共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,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】由三角恒等变换结合同角的三角函数和二倍角公式逐项判断即可.
【详解】对于A,,
所以,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D错误;
故选:AC.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. 的解析式可以为
B. 将图象上的所有点的横坐标变为原来的2倍,再向左平移个单位,得到的图象,则
C. 的对称中心为
D. 若,则
【答案】AD
【解析】
【分析】由正弦函数图象求正弦函数解析式方法可判断;利用三角函数的图象变换可判断;根据正弦函数的对称中心的求法可判断;利用换元法,结合三角函数的性质可判断.
详解】对于:由图知,,所以,
过点,所以,
可取,则,故正确;
对于:由知,
将图象上的所有点的横坐标变为原来的2倍,可得,
再向左平移个单位,得到的图象,
则,
,
二者不相等,故错误;
对于:由知,所以,
解得,所以的对称中心为,故错误;
对于:,令,
则,因为,
则,,所以,
即,即,
所以,故正确
故选:.
11. 已知函数,下列说法正确的有( )
A. 函数为奇函数
B. 函数的周期为π
C. 函数在区间上为增函数
D. 当时,函数的图象恒在直线的下方
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,由奇函数的定义分析A,由函数周期性的定义分析B,由函数单调性的性质分析C,利用函数图象和不等式的性质分析D即得.
【详解】对于A,函数的定义域为R,有,
则为奇函数,故A正确;
对于B,因,
故π不是函数的周期,故B错误;
对于C,因,
当时,为增函数且,
由复合函数的单调性知, 也是增函数,
故在上递增,,
又由为奇函数,则在区间上为增函数,故C正确;
对于D,,
当时,由函数与的图象(如图)可知:,
因,则有恒成立,故,
即函数的图象恒在直线的下方,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:此题的关键在于需要先判断函数的奇偶性,在此基础上才能由函数在上的单调性判断其在上的单调性,有时还需结合函数的结构组成运用不等式性质说明函数图象的位置.
三、填空题(共3小题,每题5分,共15分)
12. 设为锐角,若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据平方关系可得,再结合,利用两角差的正弦公式求解即可.
【详解】由为锐角,可得,
又,则,
所以
.
故答案为:.
13. ______.
【答案】
【解析】
【分析】利用诱导公式、二倍角公式以及辅助角公式化简计算可得结果.
【详解】易知,
可得
.
故答案为:
14. 已知函数的定义域为,若有且仅有3个解,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】先化简函数解析式,结合三角函数性质将方程有且仅有3个解转化为有且仅有3个解,利再用正弦函数的图象性质即可求解.
【详解】,
因为,,所以,
因为,所以,则,
要使有且仅有3个解,则有且仅有3个解,
所以由正弦函数图像性质可得,解得.
故答案为:.
四、解答题(共5题.共77分,其中15题13分,16、17每题15分,18、19每题17分,请写出必要的解答过程)
15. 已知角第二象限角,,为第二象限角,.
(1)的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由两角和的正弦公式即可求解;
(2)由同角三角商的关系及两角和的正切公式即可求解;
【小问1详解】
因为角是第二象限角,,
所以,
所以;
【小问2详解】
为第二象限角,,
所以,
,
所以
16. 已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调递减区间;
(2)若方程在区间上有两个解,求实数a的取值范围.
【答案】(1)最小正周期为,单调递减区间为,
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换得到,故利用求出最小正周期,并利用整体法求出单调递减区间;
(2)求出,画出在上的图象,数形结合得到答案.
【小问1详解】
由题设,
所以其最小正周期为,
令,,可得,,
所以函数的单调递减区间为,;
【小问2详解】
若,则,
画出在上的图象,如下:
若方程在区间上有两个解,则函数与的图象有两个交点,
所以方程在区间上有两个解,只需.
17. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的值及函数图象的对称中心;
(2)若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),再把得到的图象向右平移个单位长度,再将图象向下平移个单位长度得到函数的图象,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);,
(2).
【解析】
【分析】(1)利用二倍角公式和辅助角公式化简函数,根据正弦型函数的周期性和对称性求解;
(2)根据题意进行图象变换得到,通过分离参数得到不等式,利用半角公式将右侧函数变形求出值域,即可得到结果.
【小问1详解】
由题
.
∵最小正周期,∴,.
令,,解得,,
∴函数图象的对称中心,.
【小问2详解】
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),得到函数的图象;
再向右平移个单位长度,得到函数的图象;再将图象向下平移个单位长度得到函数的图象.
所以
由题意对任意恒成立,
所以对任意恒成立.
令,
当时,;
当时,.令,则.
当时,,即;
当时,,由对勾函数性质可知,
所以
综上所述,的值域为,所以.
故实数的取值范围是.
18. 如图,某公园有一块扇形人工湖OMN,其中圆心角,半径为1千米,为了增加观赏性,公园在人工湖中划分出一片荷花池,荷花池的形状为矩形(四个顶点都落在扇形边界上);再建造一个观景台,形状为,记
(1)当角取何值时,荷花池的面积最大?并求出最大面积.
(2)若在OA的位置架起一座观景桥,已知建造观景桥的费用为每千米8万元不计桥的宽度;且建造观景台的费用为每平方千米16万元,求建造总费用的范围.
【答案】(1),最大值为(平方千米);
(2)万元
【解析】
【分析】(1)三角函数相关知识,利用角来表示矩形边长,进而表示出面积和角的函数关系式,求函数最值即可;
(2)由题意可求得建造总费用,利用换元法及二次函数的性质求解即可.
【小问1详解】
由题意可得,其中,
在中,,则
所以
因为,所以,
所以当,即时,矩形的面积取最大值,
所以当时,荷花池的面积最大,最大面积(平方千米);
【小问2详解】
由(1)可知,则
,
设建造总费用为y万元,
则
令,
因为,所以,所以,
则,
所以
所以建造总费用的范围为万元.
19. 已知a,b,c,,且,定义的“区间长度”为﹐函数的定义域为,
(1)当时,求关于x的不等式解集的“区间长度”,
(2)已知,设关于x的不等式解集的“区间长度”为I.
(ⅰ)若,求t;
(ⅱ)求I的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)或;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)解不等式得到或,的定义域为,所以或,从而求出区间长度;
(2)(ⅰ)不等式解集为或,设的两个根为,的两个根为,求出,其中,即,解得或,故或,所以或,结合正弦和差公式得到答案;
(ⅱ)由(ⅰ)可得,平方后,结合同角三角函数关系,基本不等式得到,所以,所以,故,所以,故的最大值为.
【小问1详解】
时,,
,故或,
的定义域为,所以或,
所以解集的“区间长度”为;
【小问2详解】
(ⅰ),,
其中,故不等式解集为或,
设的两个根为,其中,且,
同理,设的两个根为,其中,且,
所以,
又,所以,
其中,即,
由诱导公式得,即,,
又,解得或,故或,
所以
或
;
(ⅱ)由(ⅰ)可得,
则,
即,
因为,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以,即,
所以或,
由于,故,
所以,舍去,
故,
所以,
因为,所以,
由可知,,
当且仅当,,即时,等号成立,
所以,故的最大值为.
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