内容正文:
猜押05 上海高考18题(解答题)
考点
4年考题
考情分析
解三角形
2025年春考
正弦定理与余弦定理、三角形的面积公式、运用基本不等式求最值。
数列
2024年
对数函数图象与等差数列综合题
函数的基本性质
2023年
函数的奇偶性与图象变换
对数函数与不等式恒成立问题
2022年
函数的性质与应用问题,含有字母系数的不等式解法与应用问题
题型一 三角函数与解三角形
1.(2025·上海闵行·二模)已知,函数的部分图像如图所示,图中最高点,最低点.
(1)求函数的解析式;
(2)若的内角所对的边分别为,若,,求面积的取值范围.
2.(2025·上海·模拟预测)已知.
(1)求函数的最小正周期和最大值;
(2)在中,若,,求.
3.(2025·上海·模拟预测)已知,.
(1)若函数的最小正周期为,求的值;
(2)当时,设.若函数和在上有相同的最大值,求的取值范围.
4.(2024·上海普陀·一模)设函数的表达式为,其中.
(1)设,,若有且只有一个,使得函数取得最小值,求的取值范围;
(2)若对任意的,皆有成立,且函数在区间上是严格增函数,求函数的最小正周期.
5.(2024·上海闵行·一模)已知
(1)若,求函数的值域;
(2)若存在,使得,求实数的取值范围.
6.(2024·上海长宁·一模)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角B的大小;
(2)若的面积为,请判断的形状,并说明理由.
7.(2024·上海徐汇·一模)已知,若定义在上的函数的最小正周期为,且对任意的,都有.
(1)求实数的值;
(2)设,当时,,求的值.
8.(2024·上海嘉定·一模)已知,其中.
(1)若,求函数的值域;
(2)若,且函数在内有极小值,但无极大值,求的值.
9.(2024·上海虹口·一模)设.
(1)当函数的最小正周期为时,求在上的最大值;
(2)若,且在中,角、、所对的边长为、、,锐角满足,,求的最小值.
10.(2024·上海普陀·二模)设函数,,,它的最小正周期为.
(1)若函数是偶函数,求的值;
(2)在中,角、、的对边分别为、、,若,,,求的值.
11.(2024·上海闵行·二模)在锐角中,角所对边的边长分别为,且.
(1)求角;
(2)求的取值范围.
12.(2024·上海松江·二模)设,函数图象的两条相邻对称轴之间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)在中,设角、及所对边的边长分别为、及,若,,,求角.
13.(2024·上海嘉定·二模)在中,角、、的对边分别为、、,.
(1)求角,并计算的值;
(2)若,且是锐角三角形,求的最大值.
14.(2024·上海浦东新·三模)已知,其中,.
(1)若,函数的最小正周期T为,求函数的单调减区间;
(2)设函数的部分图象如图所示,其中,,求函数的最小正周期T,并求的解析式.
15.(2024·上海奉贤·三模)已知三角形的三个角对应的边分别为、、
(1)求证:存在以为三边的三角形;
(2)若以为三边的三角形为等腰直角三角形,求三角形的最小角.
16.(2025·上海·模拟预测)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)若,求a;
(2)若,求的面积的最大值.
17.(2024·上海崇明·一模)在中,已知点D是BC边上一点,且,.
(1)若,且,求AD的长;
(2)若,,求AD的长(结果精确到0.01).
18.(2024·上海宝山·一模)在中,已知.
(1)若且,求的面积;
(2)若求的取值范围.
19.(2024·上海宝山·二模)在中,角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的最小值,并判断此时的形状.
20.(2024·上海·三模)已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求的值;
(2)若,求面积的最大值.
21.(2024·上海杨浦·一模)已知的内角所对边的长度分别为.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的值.
22.(2024·上海静安·二模)在中,角、、的对边分别为、、,已知,,.
(1)求角的大小;
(2)求的值.
23.(2024·上海青浦·二模)对于函数,其中,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在锐角三角形中,若,,求的面积.
题型二 数列综合题
24.(2024·上海奉贤·二模)已知是公差的等差数列,其前项和为,是公比为实数的等比数列,,.
(1)求和的通项公式;
(2)设,计算.
25.(2024·上海虹口·二模)已知等差数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列前项和为,且,若,求正整数的最小值.
26.(2024·上海·三模)已知.
(1)无穷等比数列的首项,公比.求的值.
(2)无穷等差数列的首项,公差.求的通项公式和.
27.(23-24高二上·上海浦东新·期末)已知等差数列中,,公差;等比数列中,,是和的等差中项,是和的等差中项.
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
28.(2024·上海·三模)已知等比数列的公比,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,且是严格增数列,求实数的取值范围.
题型三 函数的基本性质
29.(2025·上海黄浦·二模)已知.
(1)若,求的值;
(2)是否存在实数,使函数是奇函数?请说明理由.
30.(2025·上海金山·二模)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)若,求函数的值域.
31.(2025·上海杨浦·二模)已知函数是定义在上的偶函数.
(1)当时,,求时,的表达式;
(2)当时,,若实数满足,求的取值范围.
32.(2024·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)求证:是奇函数;
(2)若关于的方程在区间上有解,求实数的取值范围.
33.(2024·上海黄浦·二模)设,函数.
(1)求的值,使得为奇函数;
(2)若,求满足的实数的取值范围.
34.(2024·上海杨浦·二模)已知.
(1)若的最小正周期为,判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)已知,中,,,分别是角,,所对的边,若,,,求的值.
35.(2024·上海·三模)已知,函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)判断的单调性,并用函数单调性的定义加以证明.
题型四 不等式恒成立问题
36.(2025·上海奉贤·二模)函数,其中.
(1)若函数是偶函数,当时,求的值;
(2)求函数的值域并证明对任意的正实数和实数,不等式恒成立.
37.(2025·上海浦东新·二模)已知函数的表达式.
(1)若函数是奇函数,求实数的值;
(2)对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
38.(2025·上海宝山·二模)已知函数,(且)
(1)若,求方程的解;
(2)已知,若关于的不等式在区间上恒成立,求实数的最大值.
39.(2025·上海普陀·二模)设,函数的表达式为.
(1)若,设的内角的对边分别为,,且,求的面积.
(2)对任意的,皆有成立,且该函数在区间上不存在最小值,求函数在的单调区间.
题型五 对数函数与不等式、数列综合
40.(2025·上海青浦·模拟预测)对于函数,其中.
(1)若函数的图像过点,求的解集;
(2)求证:当时,存在使得成等差数列.
41.(2025·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)解关于的不等式;
(2)若存在唯一的实数,使得依次成等差数列,求实数的取值范围.
42.(2025·上海崇明·二模)已知.
(1)是否存在实数a,使得函数是偶函数?若存在,求实数a的值,若不存在,请说明理由;
(2)若且,解关于x的不等式.
题型六 导数及其应用
43.(2025·上海嘉定·二模)已知函数,其中,a,b为实常数且.
(1)若为偶函数,且其最小值为4,求实数a与b的值;
(2)若,,对任意实数x均满足,求实数b的取值范围.
44.(2024·上海静安·一模)设函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)求不等式的解集.
45.(2024·上海奉贤·一模)已知函数,其中(常数且).
(1)若函数的图象过点,求关于的不等式的解集;
(2)若存在,使得数列是等比数列,求实数的取值范围.
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猜押05 上海高考18题(解答题)
考点
4年考题
考情分析
解三角形
2025年春考
正弦定理与余弦定理、三角形的面积公式、运用基本不等式求最值。
数列
2024年
对数函数图象与等差数列综合题
函数的基本性质
2023年
函数的奇偶性与图象变换
对数函数与不等式恒成立问题
2022年
函数的性质与应用问题,含有字母系数的不等式解法与应用问题
题型一 三角函数与解三角形
1.(2025·上海闵行·二模)已知,函数的部分图像如图所示,图中最高点,最低点.
(1)求函数的解析式;
(2)若的内角所对的边分别为,若,,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由点确定周期,可得,再由即可求解的值,从而得函数解析式;
(2)由确定,得到,再结合正弦定理、三角恒等变换、正弦型函数的性质即可得的取值范围,由三角形面积公式得面积的取值范围.
【详解】(1)因为图像经过,,
所以得周期,由得,.
又得,,
又因为,
所以,所以.
(2)因为,又,
结合图像对称性可知:,则,
又,由正弦定理得:,
则,
所以
,
由,,可得,
所以,则,
故,
于是可得的面积为,
故面积的取值范围为.
2.(2025·上海·模拟预测)已知.
(1)求函数的最小正周期和最大值;
(2)在中,若,,求.
【答案】(1)函数的最小正周期为,最大值为
(2)
【分析】(1)利用二倍角和两角和与差以及辅助角公式将函数化为的形式,再利用周期公式和正弦型函数的性质,即可求函数的最小正周期和最大值.
(2)根据,,求解出,即可得.
【详解】(1),
故函数的最小正周期为,最大值为.
(2)由,解得.
又,从而,
因为,所以为锐角,.
.
3.(2025·上海·模拟预测)已知,.
(1)若函数的最小正周期为,求的值;
(2)当时,设.若函数和在上有相同的最大值,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数的解析式,结合正弦型函数的周期公式可求得正数的值;
(2)当时,求出函数在区间上的最大值,可知,当时,函数在内取得最大值,可得出,然后对整数的取值进行分类讨论,可得出关于实数的不等式组,求解后结合,即得实数的取值范围.
【详解】(1)
,
因为且函数的最小正周期为,故.
(2)当时,.
若时,,
当时,函数取得最大值,即.
而函数与存在相同的最大值,
故当时,函数在内取得最大值,
因此可得,
①当时,可得,则有,解得;
②当时,可得,则有,解得.
当时,,此时,,
当时,,此时,.
综上所述,的取值范围为.
4.(2024·上海普陀·一模)设函数的表达式为,其中.
(1)设,,若有且只有一个,使得函数取得最小值,求的取值范围;
(2)若对任意的,皆有成立,且函数在区间上是严格增函数,求函数的最小正周期.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)求的范围,结合条件列不等式求的取值范围;
(2)由条件列关系式,确定的值,再由周期公式求周期.
【详解】(1)当时,,
则,
当时,,
因为有且只有一个使得函数取得最小值,
所以,解得,
所以的取值范围是,
(2)因为对任意,成立,
所以的图像关于点对称,
则,
解得,又因为,
所以,
由,,可得,
因为函数在区间上是严格增函数,
令可得,函数在上严格单调递增,
所以,所以,
所以,,,
所以函数的最小正周期.
5.(2024·上海闵行·一模)已知
(1)若,求函数的值域;
(2)若存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)把代入,结合二次函数性质及对勾函数的单调性分段求出求出值域即可得解.
(2)由给定条件,可得,再代入化简并结合辅助角公式及正弦函数的性质求出范围.
【详解】(1)当时,函数,
当时,,当且仅当时取等号,
当时,在上单调递增,在上单调递减,,
所以函数的值域是.
(2)当时,,由,得,
则,整理得,
而,,因此,
所以实数的取值范围.
6.(2024·上海长宁·一模)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角B的大小;
(2)若的面积为,请判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)
(2)是等边三角形,理由见解析
【分析】(1)根据正弦定理边角互化化简得出正切,结合范围求角;
(2)应用面积公式计算得出,再结合余弦定理得出边长即可判断.
【详解】(1)由正弦定理可得,
因为,所以,,所以.
(2),
所以,
由余弦定理,得,
即,解得,
所以是等边三角形.
7.(2024·上海徐汇·一模)已知,若定义在上的函数的最小正周期为,且对任意的,都有.
(1)求实数的值;
(2)设,当时,,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据最小正周期及三角函数的性质、不等式恒成立有,即可求参数值;
(2)应用三角恒等变换有,令求解,结合即可求结果.
【详解】(1),
由的最小正周期为,知,
,
∴.
(2)由(1)可得:,
,
或,即或,,
又,则不妨令,故.
8.(2024·上海嘉定·一模)已知,其中.
(1)若,求函数的值域;
(2)若,且函数在内有极小值,但无极大值,求的值.
【答案】(1);
(2)7或15.
【分析】(1)把代入,求出时相位范围,再利用余弦函数性质求出值域.
(2)由已知可得,再利用给定区间及极值情况求出范围即可得解.
【详解】(1)当时,,由,得,
则,,
所以函数的值域是.
(2)由,得,解得,
当时,而,则,
又函数在内有极小值,无极大值,则,
解得,于是或
,解得或,
当时,,又,无解;
当时,,又,则;
当时,,又,则;
当时,,又,无解,
所以的值是7或15.
9.(2024·上海虹口·一模)设.
(1)当函数的最小正周期为时,求在上的最大值;
(2)若,且在中,角、、所对的边长为、、,锐角满足,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数的最小正周期求出,即可得到的解析式,再根据正弦函数的性质计算可得;
(2)依题意可得,即可求出,由数量积的定义求出,再由余弦定理及基本不等式求出的最小值.
【详解】(1)因为且函数的最小正周期为,
所以,解得,所以,
则,
由,则,
所以当,即时取得最大值.
(2)当时,,则,
因为,所以,则,解得;
因为,所以,
由余弦定理,
得,所以,当且仅当时取等号,
故的最小值为.
10.(2024·上海普陀·二模)设函数,,,它的最小正周期为.
(1)若函数是偶函数,求的值;
(2)在中,角、、的对边分别为、、,若,,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦函数的周期公式可求,又函数是偶函数,结合,即可求解的值;
(2)由,可得,结合题意利用正弦定理可求,由余弦定理可求,进而可求的值.
【详解】(1)因为函数的最小正周期为,且,
所以,即,
则,
又函数是偶函数,
则,,
即,又,
则.
(2)由得,,
又,,则,即,
由余弦定理得,,
即,则.
11.(2024·上海闵行·二模)在锐角中,角所对边的边长分别为,且.
(1)求角;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由已知结合正弦定理可得结果;
(2)根据为锐角三角形求出,利用两角差的正弦公式及辅助角公式化简,根据正弦函数性质可得结果.
【详解】(1),
,
又,
,.
(2)由(1)可知,,且为锐角三角形,
所以,,
则,
因为,
.
12.(2024·上海松江·二模)设,函数图象的两条相邻对称轴之间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)在中,设角、及所对边的边长分别为、及,若,,,求角.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据降幂公式,二倍角公式及辅助角公式化简,再根据图象的两条相邻对称轴之间的距离为求出即可;
(2)由得出,过点作于点,得出,分别求出的长,结合即可得出,进而得出,根据即可求得答案.
【详解】(1),
因为函数图象的两条相邻对称轴之间的距离为,
所以, 则,解得,
所以.
(2)由得,,
因为,所以,即,
,解得(舍负),
过点作于点,如图所示,
由得,,则,
所以,则,
所以,则.
13.(2024·上海嘉定·二模)在中,角、、的对边分别为、、,.
(1)求角,并计算的值;
(2)若,且是锐角三角形,求的最大值.
【答案】(1)或;当时,;当时,
(2)
【分析】(1)由题意,根据同角的平方关系可得,求出B,进而求出即可;
(2)由题意可得,求出C的范围,根据正弦定理可得,利用三角恒等变换化简计算得(),结合的范围和正弦函数的性质即可求解.
【详解】(1)由,得,则,
又,所以或.
当时,;
当时,.
(2)若为锐角三角形,则,
有,解得.
由正弦定理,得,则,
所以
,
其中,又,所以,
则,故当时,取到最大值1,
所以的最大值为.
14.(2024·上海浦东新·三模)已知,其中,.
(1)若,函数的最小正周期T为,求函数的单调减区间;
(2)设函数的部分图象如图所示,其中,,求函数的最小正周期T,并求的解析式.
【答案】(1)
(2),.
【分析】(1)根据求出,求出的解析式,利用整体代换法计算即可求解;
(2)由图可知,,利用平面向量数量积的定义和坐标表示求出,进而求,将点D代入解析式计算即可求解.
【详解】(1)由题,,解得,故.
令,
所以的单调减区间为.
(2)由题,可得,,
因此,,又,得.
由,得.
再将代入,即.
由,解得.
因此的解析式为.
15.(2024·上海奉贤·三模)已知三角形的三个角对应的边分别为、、
(1)求证:存在以为三边的三角形;
(2)若以为三边的三角形为等腰直角三角形,求三角形的最小角.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正弦定理和三角形任意两边之和大于第三边即可证明;
(2)由题意可得均为锐角,不妨设,则可得或,然后分情况讨论即可.
【详解】(1)证明:因为,所以,
因为三角形的三个角对应的边分别为、、,
所以,,
设三角形的外接圆半径为,则由正弦定理得
,
,
,
所以,,,
所以存在以为三边的三角形;
(2)因为以为三边的三角形为等腰直角三角形,
所以,
所以都为锐角,
不妨设,因为,
所以,或,
所以或,
当时,,则,不合题意,舍去,
当时,,则,
因为,所以,
因为,所以,
所以,因为,
所以,所以,
所以,
所以,
所以三角形的最小角为.
16.(2025·上海·模拟预测)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)若,求a;
(2)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理角化边结合勾股定理求解即可;
(2)由三角形的面积公式结合余弦定理求解即可;
【详解】(1)由正弦定理可得即,
又,所以,即,解得,
所以.
(2)因为,且,,
所以,当且仅当时等号成立,
当取最小值时,取最大值,最大值,
所以的面积的最大值为.
17.(2024·上海崇明·一模)在中,已知点D是BC边上一点,且,.
(1)若,且,求AD的长;
(2)若,,求AD的长(结果精确到0.01).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合角的关系,利用二倍角的正切公式列式求解即可.
(2)先利用正弦定理求得AC,再利用余弦定理求解即可.
【详解】(1)因为,所以,,
又,所以
即,解得.
(2)在中,,由正弦定理得,
所以,
在中,由余弦定理得
.
18.(2024·上海宝山·一模)在中,已知.
(1)若且,求的面积;
(2)若求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合正弦定理、余弦定理和面积公式即可求解;
(2)结合基本不等式求最值和三角形边的关系即可求解.
【详解】(1)由正弦定理得,又,从而,
由得,
从而,
所以的面积.
(2)由,
又,当且仅当时取等号,
从而,所以,
又因为中,,从而,
所以的范围是.
19.(2024·上海宝山·二模)在中,角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的最小值,并判断此时的形状.
【答案】(1)
(2)4,为等边三角形
【分析】(1)由正弦定理角化边可得,进而根据余弦定理可求;
(2)由三角表面积可求得,根据均值不等式可求得的最小值,根据取得最小值可判断三角形的形状.
【详解】(1)由正弦定理得,
又由余弦定理得,
因为是三角形内角,所以;
(2)由三角形面积公式得:
,
解得,
因为,当且仅当时取等号,
所以的最小值为,此时为等边三角形.
20.(2024·上海·三模)已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求的值;
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理即可得;
(2)由余弦定理结合重要不等式可得取值范围,再由三角形的面积公式可求出面积的最大值.
【详解】(1)由题意可知,,
由正弦定理得,
因为,所以,
即.
(2)由(1)可知,
所以或.
在中,由余弦定理得
,
当时,,
,
当且仅当时取等号,即,
故的面积.
当时,,
,
当且仅当时取等号,即,
故的面积.
综上所述,的面积最大值为.
21.(2024·上海杨浦·一模)已知的内角所对边的长度分别为.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合题设及余弦定理可得,进而结合三角形面积公式求解即可;
(2)由正弦定理和三角恒等变换的公式,化简求得,进而结合平方关系求解即可.
【详解】(1)由,得,
由余弦定理得,即,
所以,即,
所以的面积为.
(2)由,由正弦定理得,
可得,
则,
因为,所以,
则,又,
所以.
22.(2024·上海静安·二模)在中,角、、的对边分别为、、,已知,,.
(1)求角的大小;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 根据已知条件,结合余弦定理即可求解.
(2)解,利用正弦定理先求,再由即可求解;解,先利用正弦定理求出,再利用两角和的正弦公式即可求解;解,先利用余弦定理求出,再利用两角和的正弦公式即可求解.
【详解】(1)
由余弦定理,有,所以
(2)
解1:由正弦定理,有,即
所以
解2:由正弦定理,有,即
所以
故,
解3:由余弦定理,有,所以
故,
23.(2024·上海青浦·二模)对于函数,其中,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在锐角三角形中,若,,求的面积.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由二倍角正弦、余弦公式及辅助角公式化简,根据复合函数的单调性求出结果;
(2)由(1)及条件求出角A,根据数量积的定义及三角形面积公式可得结果.
【详解】(1)
令,则,函数为增函数,
当时函数为增函数,
即,得,
所以函数的单调增区间是.
(2)(2)由已知,所以,
因为,所以,即,所以,
又,所以,
所以的面积.
题型二 数列综合题
24.(2024·上海奉贤·二模)已知是公差的等差数列,其前项和为,是公比为实数的等比数列,,.
(1)求和的通项公式;
(2)设,计算.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据等差数列前n项和公式求出;根据等比数列通项公式求出q;从而可得和的通项公式;
(2)求出,根据其为等比数列,利用等比数列前n项和公式即可求解.
【详解】(1)∵,且,∴,∴.
∵,且,∴,∴,∴.
(2)由题可知,,
为等比数列求和,首项为,公比为,
∴.
25.(2024·上海虹口·二模)已知等差数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)设数列前项和为,且,若,求正整数的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,依题意根据等差数列通项公式得到关于、的方程组,解得即可求出通项公式;
(2)由(1)可得,利用等差数列求和公式求出,再解不等式即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则,解得,
故;
(2)由(1)可得,
则,
所以,则数列是以为首项,为公差的等差数列,
故,
因为,所以,所以,
所以或,
因为,所以,所以的最小值是.
26.(2024·上海·三模)已知.
(1)无穷等比数列的首项,公比.求的值.
(2)无穷等差数列的首项,公差.求的通项公式和.
【答案】(1)5
(2),.
【分析】(1)先求出展开式的通项,从而可求出等比数列的首项与公比,再根据等比数列前项和公式即可得解;
(2)先求出等差数列的首项和公差,进而可求出等差数列的通项,再根据等差数列前项和公式即可得解.
【详解】(1)二项式展开式的通项公式为:,
因为,
所以,
所以,
故;
(2)由(1)知,等差数列首项,公差,
所以等差数列的通项公式为,
等差数列的前项和为.
27.(23-24高二上·上海浦东新·期末)已知等差数列中,,公差;等比数列中,,是和的等差中项,是和的等差中项.
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1),,
(2)
【分析】(1)设出公比,根据题目条件得到方程组,消元后得到方程,求出,,从而求出通项公式;
(2)利用等差和等比数列求和公式进行分组求和
【详解】(1)由题意得,又,
设的公比为,
故,相加得,则①,
两式相除得②,
又,所以③,
由①③得④,
由②④得,解得,
解得或0(舍去),
由得,,
所以,所以,
其中,故,
(2),
其中,
,
故
28.(2024·上海·三模)已知等比数列的公比,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,且是严格增数列,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等比数列通项公式的基本量进行运算即可;
(2)是严格增数列,利用恒成立即可求解.
【详解】(1)因为数列是等比数列,且,所以或2,
若,,则与矛盾,舍去,
若,,则,,满足题意,
所以.
(2)因为,是严格增数列,
所以对于任意正整数n都成立,
,
即对于任意正整数n都成立,所以,
因为在上严格递减,
所以当时,最大,最大值为,
所以的取值范围是.
题型三 函数的基本性质
29.(2025·上海黄浦·二模)已知.
(1)若,求的值;
(2)是否存在实数,使函数是奇函数?请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在实数,使函数是奇函数.
【分析】(1)利用换元法将含有指数的方程转化为一元二次方程,再根据指数函数的性质求解.
(2)利用奇函数在处的特殊性质求出的可能值,再将的值代回函数,根据奇函数的定义证明即可.
【详解】(1)由题意,,
令,则有,即,得,解得或(舍去),
所以,则.
(2)假设存在实数,使函数是奇函数,
则时,,解得.
时,函数,定义域为.
设函数.
对任意,,故函数为奇函数.
综上,存在实数,使函数是奇函数.
30.(2025·上海金山·二模)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)若,求函数的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数的奇偶性求解即可;
(2)计算表达式,利用换元法把问题转化为二次函数在区间上的值域问题即可.
【详解】(1)因为函数是定义在上的奇函数,
所以,
所以;
(2),
令,问题等价于求的值域,
函数图象开口向上,对称轴为直线,
,
函数的值域为.
31.(2025·上海杨浦·二模)已知函数是定义在上的偶函数.
(1)当时,,求时,的表达式;
(2)当时,,若实数满足,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用偶函数的性质直接求解即可;
(2)先判断函数的单调性,再结合偶函数的性质解一元二次不等式即可.
【详解】(1)因为函数是定义在上的偶函数,即
当时,,
所以,
所以.
(2)当时,,
由幂函数和指数函数的单调性可得为递增函数.
又函数为偶函数,
所以,
两边平方后展开可得,即,
解得.
32.(2024·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)求证:是奇函数;
(2)若关于的方程在区间上有解,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)结合奇偶性的定义以及对数函数运算法则即可得证;
(2)分离参数,将原问题等价转换为在上有解,由此转换为求函数值域问题.
【详解】(1)函数的定义域为 ,
在中任取一个实数,都有,并且.
因此,是奇函数.
(2)等价于即在上有解.
记,因为在上为严格减函数,
所以,,,
故的值域为,因此,实数的取值范围为.
33.(2024·上海黄浦·二模)设,函数.
(1)求的值,使得为奇函数;
(2)若,求满足的实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由奇函数的性质可得,代入解方程即可得出答案;
(2)由,可得,则,由指数函数的单调性解不等式即可得出答案.
【详解】(1)由为奇函数,可知,
即,解得,
当时,对一切非零实数恒成立,
故时,为奇函数.
(2)由,可得,解得,
所以
解得:,所以满足的实数的取值范围是.
34.(2024·上海杨浦·二模)已知.
(1)若的最小正周期为,判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)已知,中,,,分别是角,,所对的边,若,,,求的值.
【答案】(1)非奇非偶函数,理由见解析;
(2).
【分析】(1)利用给定周期求出,再利用奇偶函数的定义判断得解.
(2)利用已知求出角,再利用余弦定理求解即得.
【详解】(1)由的最小正周期为,得,则,
于是,
;
,
所以函数非奇非偶函数.
(2)当时,则,,
在中,,,则,有,
于是,解得,由余弦定理得,
即,整理得,解得,
所以.
35.(2024·上海·三模)已知,函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)判断的单调性,并用函数单调性的定义加以证明.
【答案】(1)
(2)在区间上为严格增函数,证明见解析
【分析】(1)根据题意,由奇函数的性质可得,求出的值,结合函数的解析式求出的值,计算可得答案;
(2)根据题意,根据单调性的定义,结合作差法证明可得答案.
【详解】(1)根据题意,是定义在上的奇函数,
则有,解得,
又由,解得,
所以,定义域为,
且,所以;
(2)在区间上为严格增函数.
证明如下:设任意,则,
由,得,
即,,,
所以,即,
故在区间上为严格增函数.
题型四 不等式恒成立问题
36.(2025·上海奉贤·二模)函数,其中.
(1)若函数是偶函数,当时,求的值;
(2)求函数的值域并证明对任意的正实数和实数,不等式恒成立.
【答案】(1)
(2)值域为,证明见解析
【分析】(1)由偶函数的定义可求得,进而利用指数函数的单调性可求得;
(2)由题意可得,由基本不等式可得,可证结论.
【详解】(1)由已知,函数的定义域为
函数是偶函数,对任意的,都有,
, ,
,,,
是上的严格增函数,,
,;
(2) 又是上的严格增函数,,
,当且仅当时等号成立,的最小值为2,
,对任意的正实数和实数,恒成立.
37.(2025·上海浦东新·二模)已知函数的表达式.
(1)若函数是奇函数,求实数的值;
(2)对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据奇函数的定义,即可求解答案;
(2)根据分离参数转化为利用单调性求函数的最值,即可求解答案.
【详解】(1)因为函数是奇函数, 的定义域关于原点对称,
由,则,
所以.
(2)对任意实数,不等式恒成立,即,
设,
对任意实数且
因为,所以,所以
所以函数在上单调递减;
,所以 .
38.(2025·上海宝山·二模)已知函数,(且)
(1)若,求方程的解;
(2)已知,若关于的不等式在区间上恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由求出幂函数解析式,再利用换元法,结合一元二次方程和指数与对数函数的关系求解即可;
(2)由幂函数的单调性得到关于的不等式再分离参数,结合基本不等式求解即可.
【详解】(1)即解得,于是 ,
方程即为,
令,则有即,
求得(舍负) ,
所以方程的解为 .
(2)由已知得,
整理得 ,
因为,所以 ,
从而对任意恒成立,
因为(当且仅当取等号),
所以,
即实数的最大值为.
39.(2025·上海普陀·二模)设,函数的表达式为.
(1)若,设的内角的对边分别为,,且,求的面积.
(2)对任意的,皆有成立,且该函数在区间上不存在最小值,求函数在的单调区间.
【答案】(1)
(2)函数在单调递减,在单调递增
【分析】(1)由已知可得,由此解得的值,通过验证可得,然后根据余弦定理和面积公式即可求解;
(2)由已知可得,又函数在无最小值,可得,再根据三角函数的性质求解即可.
【详解】(1)因为,所以,
所以,解得或,
所以或,
若,则,不符;所以,
所以,所以,
由,
得,所以,
;
(2)由,得,所以,,
令,因为,所以,
又函数在无最小值,所以函数的最小正周期,所以,
所以,则,此时,符合题意,
所以,
令,所以,
当时,,
因为, 所以在单调递减,在单调递增.
题型五 对数函数与不等式、数列综合
40.(2025·上海青浦·模拟预测)对于函数,其中.
(1)若函数的图像过点,求的解集;
(2)求证:当时,存在使得成等差数列.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)求出函数解析式,利用单调性解不等式即可;
(2)利用等差中项的性质可得,根据对数运算化简可得,所以,即,由判别式可知方程有解,即可得证.
【详解】(1)已知函数的图像过点,
所以,即,因为,所以,
则.
函数的定义域为,且在定义域上单调递增.
由可得,
解得,所以不等式的解集为.
(2)当时,,
.
若成等差数列,则,
即.
所以,
即,
即,则,移项可得.
对于一元二次方程,,
所以方程有实数解,即存在使得成等差数列.
41.(2025·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)解关于的不等式;
(2)若存在唯一的实数,使得依次成等差数列,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由在单调递增,得即可求解;
(2)原问题等价于关于的方程恰有一个实数解,即在上恰有一个实数解,令,则在上恰有一个实数解,利用数形结合即可求解.
【详解】(1)由函数在单调递增,
所以
(2)原问题等价于关于的方程恰有一个实数解,求实数的取值范围.
即在上恰有一个实数解.
等价于在上恰有一个实数解.
在上恰有一个实数解.
令,则在上恰有一个实数解.
画出关于的二次函数在上的图像可知,时只有一个交点;
.
42.(2025·上海崇明·二模)已知.
(1)是否存在实数a,使得函数是偶函数?若存在,求实数a的值,若不存在,请说明理由;
(2)若且,解关于x的不等式.
【答案】(1)存在实数,使得函数是偶函数
(2)答案见解析
【分析】(1)根据偶函数的定义可求解.
(2)先根据对数函数的单调性和定义域列出不等式组;再结合且,分类讨论即可求解.
【详解】(1)存在实数,使得函数是偶函数.
要使函数有意义,须满足,即,
显然,即,函数的定义域.
当时,函数定义域不关于原点对称,此时必然存在且,此时函数不是偶函数.
当时,,
函数的定义域为,对于任意的,都有,
并且
因此函数是一个偶函数
综上所述,存在实数,使得函数是偶函数
(2)由,得
所以且①.
由①得,.
因为且,
所以当时,,
当时,.
综上可得:当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
题型六 导数及其应用
43.(2025·上海嘉定·二模)已知函数,其中,a,b为实常数且.
(1)若为偶函数,且其最小值为4,求实数a与b的值;
(2)若,,对任意实数x均满足,求实数b的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)应用偶函数的性质得到恒成立,即,根据已知及基本不等式求得,即可得参数值;
(2)问题化为在R上恒成立,应用导数求右侧的最大值,即可得参数范围.
【详解】(1)由题设,
所以恒成立,则,又,
所以的最小值为4,显然,
又,当且仅当时取等号,则,即,
所以,经检验满足题设,故;
(2)由题设,即在R上恒成立,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
所以,故.
44.(2024·上海静安·一模)设函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)严格单调增区间为 和 ,严格单调减区间为 和 .
(2)
【分析】(1)直接求导,令导函数大于0和小于0即可;
(2)转化为,解出即可.
【详解】(1),
令,解得或者,
令,解得或,
所以,该函数的严格单调增区间为和,严格单调减区间为和.
(2),即,
,即,利用穿根法解得.
所以解集为.
45.(2024·上海奉贤·一模)已知函数,其中(常数且).
(1)若函数的图象过点,求关于的不等式的解集;
(2)若存在,使得数列是等比数列,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)点代入函数解析式求出,再解指数不等式可得答案;
(2)根据数列是等比数列可得,令,利用导数判断出在上的单调性,求出的值域可得答案.
【详解】(1)若函数的图象过点,则,
解得,舍去,所以,
由得,
解得或,
所以不等式的解集为或;
(2),
若存在,使得数列是等比数列,
则,可得,
由可得,
令,,
当时,,所以,
可得在上单调递减,所以,
则实数的取值范围.
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