内容正文:
北京市中关村中学高三第一学期开学数学练习题
第一部分(选择题 共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解不等式化简集合A,再利用交集的定义求解.
【详解】不等式,即,解得,则,
而,所以.
故选:D
2. 设复数z满足,则复数z的共轭复数在复平面内所对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用复数的除法求出,进而求出所对应的点的位置.
【详解】由,得,
所以在复平面内所对应的点位于第四象限.
故选:D
3. 若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据不等式的性质可得,排除ABD,再根据不等式性质判断C即可.
【详解】对ABD,因为,故,又,故,故,即,故ABD错误;
对C,,故,
又,因为,且,故,
故,即,则,故C正确;
故选:C
4. 在平面直角坐标系中,动点在单位圆上按逆时针方向做匀速圆周运动,每12分钟转动一周.若点的初始位置坐标为,则运动到分钟时,动点所处位置的坐标是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】计算出运动分钟时动点转动的角,再利用诱导公式可求得结果.
【详解】每分钟转动一周,则运动到分钟时,转过的角为.
设点的初始位置的坐标为,则,,
运动到3分钟时动点所处位置的坐标是.
由诱导公式可得,,
所以,点的坐标为.
故选:C.
【点睛】本题考查点的坐标的求解,考查了诱导公式的应用,考查计算能力,属于基础题.
5. 设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据对数函数的性质、对数的运算法则及基本不等式判断即可.
【详解】因为,,
又,,所以,
且,所以,
所以.
故选:A
6. 设是定义在上的周期为的偶函数,已知当时,,则当 时,的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】当时,由可得出的表达式;当时,由函数的周期性和奇偶性可得出.综合可得结果.
【详解】当时,,,
当时,,,
因为函数为偶函数,则,
综上所述,当时,.
故选:C.
7. 已知函数的定义域为,其导函数为,则“”是“恰有两个极值点”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据导函数的实数根,与极值点的关系,即可结合必要充分条件的定义求解.
【详解】当时,由于,令,则或者,
当时,即,此时在恒成立,
此时的定义域单调递增,此时无零点,故充分性不成立,
若恰有两个极值点,则在上有两个不相等的实数根,
则,,且时,解得且,故必要性成立,
故选:B
8. 2022年北京冬奥会拉开帷幕,动作观赏性强、视觉冲击力大的自由式滑雪大跳台是目前“冬奥大家族”中最年轻的项目.首钢滑雪大跳台实现了竞赛场馆与工业遗产再利用、城市更新的完整结合,见证了中外运动员在大跳台“冲天一跳”的精彩表现和北京这座世界上独一无二“双奥之城”的无上荣光.如图为大跳台示意图,为测量大跳台最高处点的高度,小王在场馆内的两点测得的仰角分别为(单位:),且,则大跳台最高高度( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分别在和 中,求得OB,OA,然后在中,利用余弦定理求解.
【详解】解:在中,,
在中,,
在中,由余弦定理得,
即,
所以,
解得,
故选:C
9. 随着新一代人工智能技术的快速发展和突破,以深度学习计算模式为主的AI算力需求呈指数级增长.现有一台计算机每秒能进行次运算,用它处理一段自然语言的翻译,需要进行次运算,那么处理这段自然语言的翻译所需时间约为(参考数据:,)( )
A. 秒 B. 秒 C. 秒 D. 秒
【答案】B
【解析】
【分析】设所需时间为秒,则然后两边取对数化简计算即可
【详解】设所需时间为秒,则
∴,
秒,
故选:B.
10. 已知,,若存在,使得,则称函数与互为“度零点函数”.若与互为“1度零点函数”,则实数的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,且f(x)在R上单调递减,所以函数f(x)只有一个零点2.即,得.函数在区间(1,3)上存在零点,由=0,得
令,,所以h(x)在区间(1,2)上单调递增,在区间(2,3)上单调递减,,,所以只需即有零点.选B.
【点睛】要学会分析题中隐含的条件和信息,如本题先观察出f(x)的零点及单调性是解题的关键,进一步转化为函数在区间(1,3)上存在零点,再进行参变分离,应用导数解决.
第二部分(非选择题 共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11. 已知函数,则的定义域是______,______.
【答案】 ①. ②. 0
【解析】
【分析】利用函数有意义求出定义域;再求出导数,进而求出导数值.
【详解】函数有意义,则,因此函数的定义域是;
求导得,所以.
故答案为:;0
12. 已知平面内四个不同的点满足.,若,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用,得到为的中点,再利用,得,即可求解.
【详解】因为,所以为的中点,又,
所以,
又,
而,所以,故,
所以,
故答案:.
13. 等比数列的前项和为,能说明“若为递增数列,则”为假命题的一组和公比的值为_______,_______.
【答案】 ①. ②. (答案不唯一)
【解析】
【分析】由题意,等比数列为递增数列,且,取一组符合条件的和公比即可.
【详解】“若为递增数列,则”为假命题,
所以若为递增数列,则,
,则,
等比数列为递增数列,且,则和公比,满足题意.
故答案为:;
14. 已知函数的部分图象如图所示.
①函数的最小正周期为________;
②将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象.若函数为奇函数,则的最小值是________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】空1:可由图像直接读出半个周期,进而可得周期大小;空2:通过周期大小和函数上的点,可求出的解析式,再平移得到,然后根据奇偶性求参即可.
【详解】空1:由图可知,即
空2:,即,
则,又过点,
所以,即,
又在原图增区间上,所以可取,
所以,
向右平移个单位可得,
又为奇函数,所以,
即,
又,
所以.
故答案为:;.
15. 已知数列满足,,则
①当时,存在,使得;
②当时,为递增数列,且恒成立;
③存在,使得中既有最大值,又有最小值;
④对任意的,存在,当时,恒成立.
其中,所有正确结论的序号为______.
【答案】②③④
【解析】
【分析】根据数列递推式,求得判断①②;举出特例说明判断③;按和分类讨论判断④.
【详解】由,得,则,,
对于①,当时,数列是以为首项,公比为的等比数列,
则,即,数列单调递增,,
因此不存在,使得,①错误;
对于②,当时,由①知,,则数列单调递增,,
又,因此,②正确;
对于③,取,则,而,因此,
数列有最大值2,最小值为,③正确;
对于④,若,则当时,,不等式恒成立;
若,则,随着正整数无限增大,无限趋近于0,
无限趋近于,而,,则无限趋近于,
因此必存在,当时,恒成立,
则对任意的,存在,当时,恒成立,④正确.
故答案为:②③④
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
16. 已知公差为正数的等差数列满足成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,分别是等比数列的第1项和第2项,求使数列的前n项和的最大正整数n.
【答案】(1);
(2)4.
【解析】
【分析】(1)利用等比数列的性质列方程求公差,进而求出的通项公式.
(2)求出的通项公式,数列的前项和,再解不等式求n的范围.
【小问1详解】
设等差数列的公差为,由成等比数列,
得,则,即,
则,所以.
【小问2详解】
由(1)知:,等比数列的公比,,,
数列是首项、公比都为的等比数列,则,
由,得,则,即,而数列单调递增,
又,,因此,
所以所求最大正整数为4.
17. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值;
(3)若函数在上存在最小值,求的取值范围
【答案】(1);
(2)极大值为,极小值为;
(3)
【解析】
【分析】(1)计算出,求导,得到,利用导数的几何意义求出切线方程;
(2)求导,得到函数单调性,进而求出极值情况;
(3)由(2)得到函数单调性,结合,得到的取值范围.
【小问1详解】
,
,
故,
故在点处的切线方程为,
即;
【小问2详解】
令,得或,
令得,
故在上单调递增,在上单调递减,
故在处取得极大值,在处取得极小值,
极大值为,极小值为;
【小问3详解】
由(2)知,在上单调递增,在上单调递减,
且,
要想在上存在最小值,故
18. 已知函数,且图象的相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间;
(3)若在上的值域为,求的值.
【答案】(1)
(2),.
(3)
【解析】
【分析】(1)直接代入求值即可;
(2)首先求得函数,再由整体代入法即可求解;
(3)由正弦型函数的性质即可求解.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
.
因为相邻两条对称轴之间的距离为,故,
且,.
所以.
所以.
令,
解得,.
所以的单调递增区间为,.
【小问3详解】
因为,
所以.
因为在上的值域是为,
所以在上的值域为.
所以.
所以.
19. 在中,为钝角,.
(1)求;
(2)若,,为边上一点,再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:的周长为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理得即可求解;
(2)由正弦定理、余弦定理以及三角形面积公式逐一分析三个条件即可求解.
【小问1详解】
由,得.
在中,由正弦定理得.
因为,,
所以.
又,所以.
【小问2详解】
选条件①:.
在中,由正弦定理,得.
因为为钝角,所以.
在中,因为,由余弦定理,
得.
解得或(舍).
所以 .
选条件②:因为为钝角,所以为锐角,而,
这与是的外角,矛盾,从而此时不存在;
选条件③:的周长为.
在中,由正弦定理,得.
因为为钝角,所以.
因为的周长为,所以.
在中,由余弦定理,
得,解得.
所以 .
20. 已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,,设曲线在点处的切线交轴于点.
(i)求出点的横坐标(用表示);
(ii)已知点在轴上,且轴,求证:存在唯一的点,使得为等腰直角三角形.
【答案】(1)
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
(2)(i)
(ii),,
已知点在轴上,且轴,
所以,若为等腰直角三角形,则,
即,
则,因为,所以,
画出,图象如图:
结合图象可知,,在有一个交点,
所以存在唯一的点,使得为等腰直角三角形.
【解析】
【分析】(1)对函数求导,分类讨论研究单调性;
(2)求导,求出切线方程,令横坐标等于0,求出的横坐标;为等腰直角三角形时,,则,即,构造函数,,画出图象,在有一个交点,即可得证.
【小问1详解】
,其中,定义域为,
令,则或,
当时,即,此时,所以在上单调递减;
当时,即,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以在上单调递减,在上单调递增;
当时,即,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
所以在上单调递减,在上单调递增;
综上:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
【小问2详解】
(i)当时,,,
当时,,,
所以曲线在点处的切线方程为,
令,则,所以点
所以点的横坐标.
(ii)略
21. 已知为有穷数列.若对任意的,都有(规定),则称具有性质.设.
(1)判断数列是否具有性质?若具有性质,写出对应的集合;
(2)若具有性质,证明:;
(3)给定正整数,对所有具有性质的数列,求中元素个数的最小值.
【答案】(1)不具有性质,具有性质,
(2)
“”等价于“证明两个元素至少有一个在中”,
假设两个元素均不在中,
则有
不妨设,
若,
则由,
可得,
与矛盾,
故,
同理,
从而,
所以,
与具有性质矛盾,
所以假设不成立,即;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据性质的定义,观察到,可得不具有性质,根据,可以发现中相邻两项及首尾两项的差的绝对值均小于等于1,故具有性质,根据定义代入求值,即可得出;
(2) “”等价于“证明两个元素至少有一个在中”,利用反证法假设两个元素都不在中,通过范围推出矛盾即可.
(3) 设中元素个数最小值为,根据新定义可得,以此类推可得,由(2)中的结论可得,即可得,再进行验证即可.
【小问1详解】
解:由题知,
即
因为,
所以不具有性质,
由于,
即
因为
故具有性质,
因为
故;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设
规定时,,
时,,
则,
所以,
考虑数列,
,
由题设可知,他们均具有性质,
设中元素个数最小值为,
所以,
所以,
由(2)知,从而,
当时,令,
当时,令,
此时均有,
所以中元素个数的最小值为.
【点睛】思路点睛:此题考查数列与集合结合的新定义问题,属于难题,关于新定义题的思路有:
(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;
(3)将已知条件代入新定义的要素中;
(4)结合数学知识进行解答.
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北京市中关村中学高三第一学期开学数学练习题
第一部分(选择题 共40分)
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 设复数z满足,则复数z的共轭复数在复平面内所对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 若,且,则( )
A. B. C. D.
4. 在平面直角坐标系中,动点在单位圆上按逆时针方向做匀速圆周运动,每12分钟转动一周.若点的初始位置坐标为,则运动到分钟时,动点所处位置的坐标是
A. B. C. D.
5. 设,,,则( )
A. B.
C. D.
6. 设是定义在上的周期为的偶函数,已知当时,,则当 时,的解析式为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数的定义域为,其导函数为,则“”是“恰有两个极值点”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
8. 2022年北京冬奥会拉开帷幕,动作观赏性强、视觉冲击力大的自由式滑雪大跳台是目前“冬奥大家族”中最年轻的项目.首钢滑雪大跳台实现了竞赛场馆与工业遗产再利用、城市更新的完整结合,见证了中外运动员在大跳台“冲天一跳”的精彩表现和北京这座世界上独一无二“双奥之城”的无上荣光.如图为大跳台示意图,为测量大跳台最高处点的高度,小王在场馆内的两点测得的仰角分别为(单位:),且,则大跳台最高高度( )
A. B. C. D.
9. 随着新一代人工智能技术的快速发展和突破,以深度学习计算模式为主的AI算力需求呈指数级增长.现有一台计算机每秒能进行次运算,用它处理一段自然语言的翻译,需要进行次运算,那么处理这段自然语言的翻译所需时间约为(参考数据:,)( )
A. 秒 B. 秒 C. 秒 D. 秒
10. 已知,,若存在,使得,则称函数与互为“度零点函数”.若与互为“1度零点函数”,则实数的取值范围为
A. B. C. D.
第二部分(非选择题 共110分)
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.
11. 已知函数,则的定义域是______,______.
12. 已知平面内四个不同的点满足.,若,则______.
13. 等比数列的前项和为,能说明“若为递增数列,则”为假命题的一组和公比的值为_______,_______.
14. 已知函数的部分图象如图所示.
①函数的最小正周期为________;
②将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象.若函数为奇函数,则的最小值是________.
15. 已知数列满足,,则
①当时,存在,使得;
②当时,为递增数列,且恒成立;
③存在,使得中既有最大值,又有最小值;
④对任意的,存在,当时,恒成立.
其中,所有正确结论的序号为______.
三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
16. 已知公差为正数的等差数列满足成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,分别是等比数列的第1项和第2项,求使数列的前n项和的最大正整数n.
17. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值;
(3)若函数在上存在最小值,求的取值范围
18. 已知函数,且图象的相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间;
(3)若在上的值域为,求的值.
19. 在中,为钝角,.
(1)求;
(2)若,,为边上一点,再从条件①,条件②,条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:的周长为.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
20. 已知函数,其中.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若,,设曲线在点处的切线交轴于点.
(i)求出点的横坐标(用表示);
(ii)已知点在轴上,且轴,求证:存在唯一的点,使得为等腰直角三角形.
21. 已知为有穷数列.若对任意的,都有(规定),则称具有性质.设.
(1)判断数列是否具有性质?若具有性质,写出对应的集合;
(2)若具有性质,证明:;
(3)给定正整数,对所有具有性质的数列,求中元素个数的最小值.
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