内容正文:
2027届高一下学期第一次月考
数学试题
满分:150分 考试时间:120分钟
一、选择题: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,只有一个是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求出各个集合,再利用交集和补集的性质求解即可.
【详解】令,解得,则,故,
因为,所以,故A正确.
故选:A
2. 设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合中间量法计算即可.
【详解】因为,
,
,
所以.
故选:D.
3. 设为等差数列的前项和,已知,则( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等差数列片段和的性质求解即得.
【详解】由等差数列的片段和性质知,成等差数列,
由,得该数列首项为4,公差为2,
所以.
故选:B
4. 已知函数,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据解析式及奇偶性定义判断函数的奇偶性,再结合上的函数值符号、排除法即可得.
【详解】由解析式易知函数定义域为R,且,
所以为偶函数,排除A、D;
当时,,则,排除B.
故选:C
5. 2022年第二十四届北京冬奥会开幕式上由96片小雪花组成的大雪花惊艳了全世界,数学中也有一朵美丽的雪花——“科赫雪花”.它的绘制规则是:任意画一个正三角形(图1),并把每一条边三等分,再以中间一段为边向外作正三角形,并把这“中间一段”擦掉,形成雪花曲线(图2),如此继续下去形成雪花曲线(图3),直到无穷,形成雪花曲线.设雪花曲线的边长为,边数为,周长为,面积为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意分别写出,,的通项公式,且当时用累加法可求出通项,然后对选项进行逐一判断求解.
【详解】由题意知,边长,边数,周长,面积,
所以得:,,
所以得: ,,
因为:,
当时,,
所以得:
,
当时,,也适用,
所以:,
所以得:,故A项错误;所以得:,故B项正确;
所以得:,故C项错误;所以得:,故D项错误;
故选:B.
6. 二次函数在区间上为减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据二次函数的单调性,即可求得参数的范围.
【详解】∵二次函数在上为减函数,
.
故选:D.
【点睛】本题考查二次函数的单调性,属基础题.
7. 设函数的最小正周期为. 若,且对任意,恒成立,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由可得,由对任意,恒成立,可得,计算即可得.
【详解】由,且,故,
即有,解得,
又,,故,即,
综上,.
故选:B.
8. 已知是数列的前n项和,,,不等式对任意的恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】通过变形,化成,得数列是首项为1、公差为1的等差数列,进而求出通项,然后利用错位相减法求和,代入原不等式,根据不等式求最值结合恒成立条件可得答案
【详解】∵,∴,又,
∴数列是首项为1、公差为1的等差数列,
∴,∴,
∴ ①
∴ ②
①-②得,
∴,
∴不等式,
即,
即,
∵,
当且仅当,即时等号成立,∴,
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. 下列说法中正确的是( )
A.
B. 第一象限角都是锐角
C. 在半径为2的圆中,弧度的圆心角所对的弧长为
D. 终边在直线上的角的集合是
【答案】AC
【解析】
【分析】根据弧度制、象限角、终边相同的角等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】,A正确;
角也是第一象限角,不是锐角,B错误;
在半径为的圆中,弧度的圆心角所对的弧长为,C正确;
终边在上的角的集合是,D错误.
故选:AC
10. 已知是数列的前项和,且,,则下列结论正确的是( )
A. 数列为等比数列 B. 数列为等比数列
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据已知递推公式进行变形求解判断AB.求出数列前几项,验证后判断C,求出前20项和可判断D,
【详解】因为,所以,
又,所以是等比数列,A正确;
同理,而,
所以是等比数列,B正确;
若,则,但,C错;
由A是等比数列,且公比为2,
因此数列仍然是等比数列,公比为4,
所以,D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:本题考查数列的递推公式,解题关键是由已知递推关系变形推导出新数列的递推关系,从而得证新数列的性质.而对称错误的结论,可以求出数列的某些项进行检验.
11. 已知函数,若方程有三个不同的零点,且,则( )
A. 实数的取值范围为 B. 函数在单调递增
C. 的取值范围为 D. 函数有个零点
【答案】BCD
【解析】
【分析】作出函数的图像,根据图像可判断A错误,B正确;根据图像确定出,再根据对数运算求解出,即可得的范围,则C正确;采用换元法令,确定出的值,结合的图像求解出的零点个数.
【详解】作出函数的图像如图所示:
对于A,由图像可知,实数的取值范围是,故A错误;
对于B,由图像可知,函数在上单调递增,在上单调递减,故B正确;
对于C,由图像可知,,由,即,解得,所以的取值范围是,故C正确;
对于D,由,令,则,解得或,由图象可知当时,方程有1个解,当时,方程有3个解,所以函数有4个零点,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由及对数函数的性质,可得到的取值范围,进而得到的取值范围,从而得到的取值范围,即可求得函数的值域.
【详解】因为,所以,,
所以,即的值域为.
故答案为:.
13. 已知,则________.
【答案】##-0.6
【解析】
【分析】先利用诱导公式将进行变形,再结合二倍角公式进行求解.
【详解】因为,
q,
已知,将其代入可得:
.
因为,所以.
故答案为:.
14. 已知各项均为正数的等比数列,若,则的取值范围为________.
【答案】.
【解析】
【分析】设等比数列的公比为,求得,化简,结合基本不等式,求得,进而求得的取值范围.
【详解】设等比数列的公比为,
因为,可得,所以,
则
,
因为,所以,当且仅当时,等号成立,
所以,可得,则,
所以,即的取值范围为.
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. 已知,求下列各式的值.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据诱导公式,结合同角三角函数的关系求解即可;
(2)根据,结合同角三角函数的关系求解即可.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
.
16. 已知数列是单调递增的等比数列,数列是等差数列,且.
(1)求数列与数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)设等比数列的公比为,等差数列的公差为,根据等差数列以及等比数列定义结合数列的单调性求得和,即可求数列与数列的通项公式;
(2)利用等差、等比前项和公式并分组求和即可得.
【小问1详解】
设等比数列的公比为,等差数列的公差为,
由,得,
即, 即,解得或.
当时,,不满足单调递增,
当时,,满足单调递增,
所以.
又,所以,
所以,
即数列的通项公式为,
数列的通项公式为.
【小问2详解】
利用等比、等差数列前项和公式可得,
数列的前项和为,
数列的前项和为,
所以数列的前项和
即.
17. 已知函数.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)将的图象先向左平移个单位,再将所有点的横坐标缩短为原来的倍,得到函数的图象,求在区间上的最值及取得最值时的值.
【答案】(1)最小正周期;单调递增区间:,
(2)在区间上的最大值是,此时;最小值是,此时.
【解析】
【分析】(1)先利用二倍角公式和辅助角公式将函数化简为标准形式,再根据三角函数的周期公式和单调性来求解;
(2)根据三角函数图象的平移和伸缩变换规则得到的表达式,然后结合给定区间求其最值.
【小问1详解】
已知,根据二倍角公式,可得:
所以的最小正周期.
令,,解这个不等式可得,.
即得到,.
所以的单调递增区间是,.
的最小正周期是,单调递增区间是,;
【小问2详解】
先根据图象变换规则求的表达式:
将的图象向左平移个单位,根据“左加右减”的原则,得到的图象.
再将所有点的横坐标缩短为原来的倍,根据“横坐标伸缩”的原则,得到的图象.
因为,所以,.
当,即时,取得最大值,此时取得最大值.
当,即时,取得最小值,此时取得最小值.
综上所得,在区间上的最大值是,此时;最小值是,此时.
18. 已知函数,不等式解集为,
(1)设函数在上存在零点,求实数的取值范围;
(2)当时,函数的最小值为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)解指数不等式得到集合,再判断的单调性,即可得到,解得即可;
(2)首先得到,令,,,依题意可得在内的最小值为,即可得到方程(不等式)组,解得即可.
【小问1详解】
因为,则,解得,即,
又因为,
且,在内单调递增,则在内单调递增,
若函数在上存在零点,则,
解得,所以实数的取值范围.
【小问2详解】
因为,
令,由可知,则,
令,,
则在内的最小值为,
由的图象开口向上,对称轴为,
可得,解得,即实数的值为1.
19. 已知数列的前项和满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,是数列的前项和,若对任意的,不等式都成立,求实数的取值范围;
(3)记,是否存在互不相等的正整数,,,使,,成等差数列,且,,成等比数列?如果存在,求出所有符合条件的,,;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1); (2); (3)不存在.
【解析】
【分析】(1)当时,,与题目中所给等式相减得:,即,又时,,解得:,所以.
(2)化简得,由裂项相消得,,再根据不等式都成立,化简得:,求出的最大值即可.
(3)假设存在互不相等的正整数,,满足条件,则有.证明其成立的条件与,,互不相等矛盾即可.
【详解】(1)因为数列的前项和满足,
所以当时,,
两式相减得:,即,
又时,,解得:,
所以数列是以3为首项,3为公比的等比数列,从而.
(2)由(1)知:,
所以,
,
对任意的,不等式都成立,即,
化简得:,令,
因为,
故单调递减,
所以,故,
所以,实数的取值范围是.
(3)由(1)知:,
假设存在互不相等的正整数,,满足条件,
则有.
由与得,
即,
因为,所以.
因为,当且仅当时等号成立,
这与,,互不相等矛盾.
所以不存在互不相等的正整数,,满足条件.
【点睛】本题考查了裂项相消法和反证法,遇到通项公式的分式的分母为两项相似的式子相乘时,可以看是否能裂成两项,从而在求和时前后相消。用反证法时注意判断最后推出的结果与题目已知条件是否矛盾。本题属于难题。
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2027届高一下学期第一次月考
数学试题
满分:150分 考试时间:120分钟
一、选择题: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,只有一个是正确的,请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 设全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 设,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3. 设为等差数列的前项和,已知,则( )
A. 12 B. 14 C. 16 D. 18
4. 已知函数,则函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5. 2022年第二十四届北京冬奥会开幕式上由96片小雪花组成的大雪花惊艳了全世界,数学中也有一朵美丽的雪花——“科赫雪花”.它的绘制规则是:任意画一个正三角形(图1),并把每一条边三等分,再以中间一段为边向外作正三角形,并把这“中间一段”擦掉,形成雪花曲线(图2),如此继续下去形成雪花曲线(图3),直到无穷,形成雪花曲线.设雪花曲线的边长为,边数为,周长为,面积为,若,则( )
A. B. C. D.
6. 二次函数在区间上为减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 设函数的最小正周期为. 若,且对任意,恒成立,则( )
A. B. C. D.
8. 已知是数列的前n项和,,,不等式对任意的恒成立,则实数的取值范围为( )
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. 下列说法中正确的是( )
A.
B. 第一象限角都是锐角
C. 在半径为2的圆中,弧度的圆心角所对的弧长为
D. 终边在直线上的角的集合是
10. 已知是数列的前项和,且,,则下列结论正确的是( )
A. 数列为等比数列 B. 数列为等比数列
C. D.
11. 已知函数,若方程有三个不同的零点,且,则( )
A. 实数的取值范围为 B. 函数在单调递增
C. 的取值范围为 D. 函数有个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域为__________.
13. 已知,则________.
14. 已知各项均为正数的等比数列,若,则的取值范围为________.
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. 已知,求下列各式的值.
(1);
(2).
16. 已知数列是单调递增的等比数列,数列是等差数列,且.
(1)求数列与数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
17. 已知函数.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)将的图象先向左平移个单位,再将所有点的横坐标缩短为原来的倍,得到函数的图象,求在区间上的最值及取得最值时的值.
18. 已知函数,不等式解集为,
(1)设函数在上存在零点,求实数的取值范围;
(2)当时,函数的最小值为,求实数的值.
19. 已知数列的前项和满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,是数列的前项和,若对任意的,不等式都成立,求实数的取值范围;
(3)记,是否存在互不相等的正整数,,,使,,成等差数列,且,,成等比数列?如果存在,求出所有符合条件的,,;如果不存在,请说明理由.
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