内容正文:
尤溪七中2024——2025学年高三第一次质量检测试卷
数学
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题 (每小题5分,共8小题40分)
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 设是虚数单位,则复数的共轭复数( )
A. B. C. D.
3. 函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
4. 已知是定义在上的奇函数,,且,则( )
A. 1 B. 0 C. -2025 D.
5. 已知,则的最小值为( )
A. 10 B. 9 C. 8 D. 7
6. 若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的定义域为,对任意,有,则“”是“”的( )
A 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 既不充分又不必要条件 D. 充要条件
二、多选题(每小题6分,共3小题18分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 函数(且)的图象恒过定点
B. 若命题“”为真命题,则实数的取值范围是
C. 将函数图象向左平移个单位后得到函数的图象
D. 的零点所在的一个区间为
10. 已知向量,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 存在,使得
C. D. 当时,在上的投影向量的坐标为
11 已知函数有两个极值点,,且,则( )
A. a的范围是 B.
C. D. 函数至少有一个零点
三、填空题(每小题5分,共3小题15分)
12. 已知函数有唯一零点,则________
13. 如图所示,在中,点为边上一点,且,过点的直线与直线相交于点,与直线相交于点(,交两点不重合).若,则________,若,,则的最小值为________.
14. 已知,若,,则的最大值为______.
四、解答题(第15题13分,第16题15分,第17题15分,第18题17分,第19题17分,共5小题77分)
15. 等边三角形,边长为2,为的中点,动点在边上,关于的对称点为.
(1)若为的中点,求.
(2)求的取值范围.
16. 的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若的角平分线与交于点,求.
17. 已知函数,.
(1)若曲线在处的切线与直线相互垂直,求的值;
(2)若,求函数的极值.
18 已知函数.
(I)求函数的最小正周期;
(II)求函数在上的单调递增区间和最小值.
19. 设函数f(x)=-,g(x)=a(x2-1)-lnx(a∈R,e为自然对数的底数).
(1)证明:当x>1时,f(x)>0;
(2)讨论g(x)的单调性;
(3)若不等式f(x)<g(x)对x∈(1,+∞)恒成立,求实数a取值范围.
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尤溪七中2024——2025学年高三第一次质量检测试卷
数学
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题 (每小题5分,共8小题40分)
1. 若集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先解分式不等式求出集合,再化简集合,最后根据交集的定义计算可得.
【详解】由,等价于,解得或,
所以或,
又,
所以
故选:C
2. 设是虚数单位,则复数的共轭复数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数的乘方运算,结合共轭复数的意义求解即得.
【详解】复数,所以.
故选:A
3. 函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出函数的零点排除两个选项,再求出函数的极大值,结合图形即可判断得解.
【详解】函数定义域为,由,得或,即函数有两个零点和,BC错误;,当时,,当时,,函数在上单调递增,在上单调递减,因此函数在处取得极大值,D错误,A符合题意.
故选:A.
4. 已知是定义在上的奇函数,,且,则( )
A. 1 B. 0 C. -2025 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据奇函数的概念和性质可得是周期为的函数,将化为即可求解.
【详解】因为为奇函数,所以,
又,所以,
所以,即,
所以是周期为的函数,故.
故选:D
5. 已知,则的最小值为( )
A. 10 B. 9 C. 8 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】
由已知等式得到,利用可配凑出符合基本不等式的形式,利用基本不等式求得最小值.
【详解】由得:
(当且仅当,即时取等号)
的最小值为
故选:
【点睛】本题考查利用基本不等式求解和的最小值的问题,关键是能够灵活对等于的式子进行应用,配凑成符合基本不等式的形式.
6. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用诱导公式和二倍角余弦公式直接求解即可.
【详解】.
故选:D.
7. 已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】构造函数,利用导数法求最值得,从而有,再利用函数单调递减得,利用函数单调递增得,即可比较大小.
【详解】对,因为,则,即函数在单调递减,
且时,,则,即,所以,
因为且,所以,
又,所以.
故选:B
8. 已知函数的定义域为,对任意,有,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 既不充分又不必要条件 D. 充要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,构造函数,可得函数在上单调递增,再根据函数单调性解得,由充分性必要性的定义,即可得到结果.
【详解】因为,则,
令,则,所以在上单调递增.
,
所以“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
二、多选题(每小题6分,共3小题18分)
9. 下列说法正确的是( )
A. 函数(且)的图象恒过定点
B. 若命题“”为真命题,则实数的取值范围是
C. 将函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象
D. 的零点所在的一个区间为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对A,根据对数函数的定义即可求解;对B,由二次函数的性质可判断;对C,根据三角函数的平移原则即可判断;对D,根据函数单调性结合零点存在性定理即可判断.
【详解】对于A,令,解得,,
所以恒过定点,故选项A正确;
对于B,因为,,为真命题,则,解得,故B错误;
对于C,函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,故C正确;
对于D,因为在上均单调递增,
则在上单调递增,
又,,则根据零点存在性定理知其零点所在的一个区间为,故D正确.
故选:ACD
10. 已知向量,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 存在,使得
C. D. 当时,在上的投影向量的坐标为
【答案】CD
【解析】
【分析】根据平面向量共线的坐标公式即可判断A;根据平面线路垂直的坐标表示即可判断B;根据向量的模的坐标计算即可判断C;根据投影向量的计算公式即可判断D.
【详解】对于A,若,则,解得,故A错误;
对于B,若,则,
即,方程无解,
所以不存在,使得,故B错误;
对于C,,所以,故C正确;
对于D,当时,,,
则在上的投影向量的坐标为,故D正确.
故选:CD.
11. 已知函数有两个极值点,,且,则( )
A. a的范围是 B.
C. D. 函数至少有一个零点
【答案】BCD
【解析】
【分析】由题可得有两个不相等的实数根,利用可以判断A正确;再利用韦达定理可以判断B正确;利用导数研究的单调性,可以判断C正确;利用零点存在定理可以判断D正确.
【详解】对于A,由题可得有两个不相等的实数根,
所以,所以,A不正确;
对于B,根据题意,为的两个根,所以,B正确;
对于C,因为,且为的两个根,
所以由得或,
由得,
所以函数在上单调递增,
在上单调递减,在上单调递增,
所以成立,C正确;
对于D,由以上分析可知的极大值为,
当趋于负无穷时,也趋于负无穷,
所以存在充分小且,使得,
由零点存在定理可知,存在,使得,所以函数至少有一个零点,正确;
故选:BCD.
三、填空题(每小题5分,共3小题15分)
12. 已知函数有唯一零点,则________
【答案】
【解析】
【分析】令,得到的解析式,判断出是偶函数,从而得到的图像关于成轴对称,根据函数有唯一零点,得到,从而得到的方程,解出的值.
【详解】
设,则
定义域为,
所以为偶函数,
所以的图像关于成轴对称
要使有唯一零点,
则只能,
即
解得,
故答案为:.
【点睛】本题考查判断函数奇偶性,根据函数的零点求参数的值,属于中档题.
13. 如图所示,在中,点为边上一点,且,过点的直线与直线相交于点,与直线相交于点(,交两点不重合).若,则________,若,,则的最小值为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据向量的加减运算,以为基底,表示出,和已知等式比较,即可得的值,求得的值;结合已知用表示,结合三点共线可得,将化为,展开后利用基本不等式,即可求得的最小值.
【详解】在中,,,则,
故
,
故;
又,而,,
所以,则,
又三点共线,所以,结合已知可知,
故,
当且仅当,结合,即时,取等号;
即的最小值为,
故答案为:;
【点睛】结论点睛:若,则三点共线.
14. 已知,若,,则的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】设,作出和图象,数形结合得出,由余弦函数图象的对称性得出,结合得出,构造函数,利用导数求出最大值即可求解.
【详解】设,则,的图象如图所示,
即的图象与的图象有3个交点,横坐标依次为,且,
由余弦函数图象的性质可知,,
所以,
又因为,所以,
令,
则,令,解得或,
当时,在单调递增,
当时,在单调递减,
当时,在单调递增,
又因为,,
所以,
所以,
故答案为:.
四、解答题(第15题13分,第16题15分,第17题15分,第18题17分,第19题17分,共5小题77分)
15. 等边三角形,边长为2,为的中点,动点在边上,关于的对称点为.
(1)若为的中点,求.
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用平行四边形法则表示向量,然后利用向量数量积计算即可;
(2)利用已知条件求出的值,根据关于的对称点为,得,
然后计算,由于动点在上,当时,取最小值,当与重合时,取最大值,即可求得的取值范围.
【小问1详解】
因为为中点,
所以.
因为为中点,
所以,
所以
.
【小问2详解】
因为等边三角形,边长为2,为中点
所以为,
因为关于的对称点为,
所以,
所以
,
因为动点在上,
所以当时,取最小值,即,
当与重合时,取最大值,即,
所以,
所以的取值范围为.
16. 的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若的角平分线与交于点,求.
【答案】(1).
(2)
【解析】
分析】(1)利用正弦定理边化角以及三角恒等变换公式求解;
(2)利用等面积法以及余弦定理即可求解.
【小问1详解】
依题意,由正弦定理可得
所以,
又
所以,
因为,所以,所以,
又,所以.
【小问2详解】
解法一:如图,由题意得,,
所以,即,
又,所以,
所以,即,
所以
解法二:如图,中,因为,
由余弦定理得,,
所以,所以,
所以,
所以,
所以.
17. 已知函数,.
(1)若曲线在处的切线与直线相互垂直,求的值;
(2)若,求函数的极值.
【答案】(1);
(2)极小值,无极大值.
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义及给定直线列式计算即得.
(2)把代入,利用导数求出函数的极值.
【小问1详解】
函数,求导得,则,
依题意,,所以.
【小问2详解】
当时,函数的定义域为,
求导得,
当时,,当时,,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数在处取得极小值,无极大值.
18. 已知函数.
(I)求函数的最小正周期;
(II)求函数在上的单调递增区间和最小值.
【答案】(I) ;(II) 为,,.
【解析】
【分析】
(I)根据降幂公式以及辅助角公式将化简,然后根据周期计算公式求解出最小正周期;
(II)采用整体替换的方法求解出在上的单调递增区间,再结合的单调性求解出.
【详解】(Ⅰ)
的最小正周期
(Ⅱ)令
所以,所以的单调递增区间为
当时,单调递增区间为,当时,单调递增区间为,
所以在上的单调增区间为和,
又在上,,,.
【点睛】思路点睛:本题考查三角恒等变换与三角函数性质的综合应用,属于中档题.
利用三角恒等变换的公式化简的思路:对于二次的正余弦形式,先采用降幂公式变形,再利用辅助角公式进行整合;
已知区间求解三角函数最值的思路:先分析单调性,必要时需要结合端点值进行分析.
19. 设函数f(x)=-,g(x)=a(x2-1)-lnx(a∈R,e为自然对数的底数).
(1)证明:当x>1时,f(x)>0;
(2)讨论g(x)的单调性;
(3)若不等式f(x)<g(x)对x∈(1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2)答案不唯一,具体见解析;(3) .
【解析】
【分析】
(1)求出导函数,说明在时,后可证;
(2)求出,分类讨论,(还需讨论根的大小),得的正负,从而得的单调性;
(3)根据(1)(2)所得单调性知时,不恒成立,在时,设,求出导函数,可证此时,得递增,,从而可得结论.
详解】(1)证明:,
令s(x)=-x,则s′(x)=-1,
当x>1时,s′(x)>0,所以s(x)在(1,+∞)上单调递增,又s(1)=0,所以s(x)>0,
从而当x>1时,f(x)>0.
(2)g′(x)=2ax-= (x>0),
当a≤0时,g′(x)<0,g(x)在(0,+∞)上单调递减,
当a>0时,由g′(x)=0得x=.
当x∈时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
当x∈时,,g(x)单调递增.
(3)由(1)知,当x>1时,f(x)>0.
当a≤0,x>1时,g(x)=a(x2-1)-lnx<0,
故当f(x)<g(x)在区间(1,+∞)内恒成立时,必有a>0.
当0<a<时, >1,
g(x)在上单调递减,<g(1)=0,而>0,所以此时f(x)<g(x)在区间(1,+∞)内不恒成立.
当a≥时,令h(x)=g(x)-f(x)(x≥1),
当x>1时,h′(x)=2ax-+->x-+-=,
因此,h(x)在区间(1,+∞)上单调递增,
又h(1)=0,所以当x>1时,h(x)=g(x)-f(x)>0,即f(x)<g(x)恒成立.
综上,a的取值范围为.
【点睛】本题考查用导数研究函数的单调性,研究不等式恒成立问题,求出导函数是解题基础,不等式恒成立问题常常转化为求函数的最值.本题考查学生的运算求解能力,转化与化归思想,属于中档题.
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