内容正文:
高三数学开学考试
一、单选题
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. ⫋ C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出两个集合,再判断两个集合的关系.
【详解】因为,所以,即,故,
因为,且,得,
所以为的真子集,故,
因此为的真子集,
故选:B.
2. 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】C
【解析】
【分析】利用复数的除法化简复数,结合复数的几何意义可得出结论.
【详解】因为,
所以,复数在复平面内对应的点的坐标为,位于第三象限.
故选:C.
3. 已知角第二象限角,且,则角是( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
【答案】C
【解析】
【分析】由是第二象限角,知在第一象限或在第三象限,再由,知,由此能判断出所在象限.
【详解】因为角第二象限角,所以,
所以,
当是偶数时,设,则,
此时为第一象限角;
当是奇数时,设,则,
此时为第三象限角.;
综上所述:为第一象限角或第三象限角,
因为,所以,所以为第三象限角.
故选:C.
4. 已知函数,则“”是“函数在上单调递增”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】根据给定条件,求出函数在上单调递增等价条件,再利用充分条件、必要条件的定义判断即得.
【详解】由函数在上单调递增,得,解得,
所以“”是“函数在上单调递增”的必要不充分条件.
故选:B
5. 已知,,则在上的投影向量为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据投影向量的计算公式求解即可.
【详解】,
,
,
在上的投影何量为,
故选:C
6. 若函数在上单调递减且对任意满足,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】的对称轴为;结合单调性可得,然后求解即可.
【详解】因为,所以的对称轴为,
又在上单调递减,则在上单调递增,
又因为,由对称性可得,
所以,,即.
故选:D
7. 如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为,角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】通过分析可知当时,点 到 轴距离为,于是可以排除答案A,D;
再根据当时,可知点 在 轴上此时点 到 轴距离 为 0 ,排除答案 B
故选C.
8. 函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】写出,并求出极值点,转化为极大值大于0且极小值小于0即可.
【详解】,则,
若要存在3个零点,则要存在极大值和极小值,则,
令,解得或,
且当时,,
当,,
上单调递增,
在上单调递减,
故的极大值为,极小值为,
若要存在3个零点,则,即,解得,
故选:B.
二、多选题:
9. 设正实数x,y满足,则( )
A. xy有最大值为 B. 有最小值为
C. 有最小值为5 D. 有最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】利用基本不等式求出最值判断AB;利用基本不等式“1”的妙用求出最小值判断C;利用基本不等式等号成立的条件判断D即可.
【详解】对于A,由,,得,当且仅当时取等号,A错误;
对于B,,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,,
当且仅当,即时取等号,C正确;
对于D,
,当且仅当,即时取等号,
而,因此不能取等号,D错误.
故选:BC
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. 的图象关于直线对称 D. 在上的值域为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据图象求出函数的解析式,结合三角函数的性质,逐次判断各选项即可得到结论.
【详解】由函数的部分图象可知:,
又因为,即结合函数的单调性可得 ,故A错误;
即所以, 故B正确;
所以.
对于选项C:当时,可得,
所以的图象关于直线对称, 故C正确;
对于选项D: 当时,,
所以,即,故D错误;
故选:BC.
11. 已知中,在上,为的角平分线,为中点,下列结论正确的是( )
A.
B. 的面积为
C.
D. 在的外接圆上,则的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用余弦定理计算,利用余弦定理计算,判断A;根据面积公式计算三角形的面积,判断B;利用正弦定理计算,判断C;设,用表示出,,得出关于的三角函数,从而得到的最大值,判断D.
【详解】在三角形中,由余弦定理,
,故,故正确;
在中,由余弦定理得:,
,故正确;
由余弦定理可知:,,
平分,,
,
在三角形中,由正弦定理可得:,
故,故不正确;
,,,,
,
为的外接圆的直径,故的外接圆的半径为1,
显然当取得最大值时,在优弧上.
故,设,则,,
,
,,
,其中,,
当时,取得最大值,故正确.
故选:.
三、填空题:
12. 函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x-1)是奇函数,且当时,,则________.
【答案】1
【解析】
【分析】由函数f(x)是定义在R上的偶函数及f(x-1)是奇函数得到函数的周期,进而根据函数的性质求得答案.
【详解】根据题意,函数f(x)是定义在R上的偶函数,则有f(-x)=f(x),又f(x-1)是奇函数,则f(-x-1)=-f(x-1),所以f(x+2)=f[-(x+2)]=f[-(x+1)-1]=-f[(x+1)-1]=-f(x),即f(x+2)=-f(x),则有f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以函数f(x)是周期为4的周期函数,则,,故.
故答案为:1.
13. 已知 ,则 ______________.
【答案】
【解析】
【分析】利用三角恒等变形,即可求解出,再把弦化切,即可求出结果.
【详解】由可得:,
化简得:,
因为,所以,
则,即,
而,
故答案为:.
14. 设函数,若,则的最小值为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据恒成立得出条件等式,即可构造函数,再借助导数研究其最小值即可得.
【详解】当时,,则,即,
当时,,则,即,
即有,即,
则,令,,
,
则当时,,当时,,
故在上单调递减,在上单调递增,
故,即的最小值为.
故答案为:.
四、解答题
15.
(1)求的最小正周期、单调递增区间
(2)在区间有两个不等的实根,求m的范围
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换化简得,再求函数的周期与单调增区间即可;
(2)由得,作出的图像,利用数形结合即可求解.
【小问1详解】
由题意有,
所以,
所以的最小正周期为,
令,
所以,
所以的单调递增区间为;
【小问2详解】
由有,
作出的图像:
由图可知,在区间有两个不等的实根,
所以
所以.
16. 在锐角三角形中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角C的大小;
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理进行角化边,整理成余弦定理的推论,求出的值即可求解;
(2)利用正弦定理表示出,再利用辅助角公式结合正弦型三角函数的性质求范围即可.
【小问1详解】
在锐角三角形中,因为,
所以由正弦定理得,
故,即,即,即,
所以,即,
由余弦定理得,因为,所以.
【小问2详解】
因为,由正弦定理,
所以,,
设的周长为,
则
,
因为在锐角三角形中,所以,,
所以,解得,
所以,所以,
故,则,即,
故周长的取值范围为.
17. 满足:
(1)求角的大小;
(2)为的中点,且,求的最大值
(3)若为外一点,,求四边形面积的最大值
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理化为边,再利用余弦定理即可求解;
(2)在中,利用余弦定理和基本不等式即可求解;
(3)设,在中,由余弦定理得,四边形的面积为,利用三角恒等变换化简得,最后利用三角函数的性质即可求解.
【小问1详解】
根据题意由正弦定理有:,即,
由余弦定理有,又,
所以;
【小问2详解】
在中,,
由余弦定理有:,
所以,
所以
当时,即时,等号成立,
的最大值为;
【小问3详解】
设,在中,由余弦定理得,
所以,
又,所以为等边三角形,
所以四边形的面积为
,
当时,即时,,
所以四边形的面积最大值为.
18. 某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆的一段圆弧(为此圆弧的中点)和线段构成.已知圆的半径为40米,点到的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚内的地块形状为矩形,大棚内的地块形状为,要求均在线段上,均在圆弧上.设与所成的角为.
(1)用分别表示矩形和的面积,并确定的取值范围;
(2)若大棚内种植甲种蔬菜,大棚内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为.求当为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.
【答案】(1), ;(2).
【解析】
【详解】分析:(1)先根据条件求矩形长与宽,三角形的底与高,再根据矩形面积公式以及三角形面积公式得结果,最后根据实际意义确定的取值范围;(2)根据条件列函数关系式,利用导数求极值点,再根据单调性确定函数最值取法.
详解:
解:(1)连结PO并延长交MN于H,则PH⊥MN,所以OH=10.
过O作OE⊥BC于E,则OE∥MN,所以∠COE=θ,
故OE=40cosθ,EC=40sinθ,
则矩形ABCD的面积为2×40cosθ(40sinθ+10)=800(4sinθcosθ+cosθ),
△CDP的面积为×2×40cosθ(40–40sinθ)=1600(cosθ–sinθcosθ).
过N作GN⊥MN,分别交圆弧和OE的延长线于G和K,则GK=KN=10.
令∠GOK=θ0,则sinθ0=,θ0∈(0,).
当θ∈[θ0,)时,才能作出满足条件的矩形ABCD,
所以sinθ的取值范围是[,1).
答:矩形ABCD的面积为800(4sinθcosθ+cosθ)平方米,△CDP的面积为
1600(cosθ–sinθcosθ),sinθ的取值范围是[,1).
(2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,
设甲的单位面积的年产值为4k,乙的单位面积的年产值为3k(k>0),
则年总产值为4k×800(4sinθcosθ+cosθ)+3k×1600(cosθ–sinθcosθ)
=8000k(sinθcosθ+cosθ),θ∈[θ0,).
设f(θ)= sinθcosθ+cosθ,θ∈[θ0,),
则.
令,得θ=,
当θ∈(θ0,)时,,所以f(θ)为增函数;
当θ∈(,)时,,所以f(θ)为减函数,
因此,当θ=时,f(θ)取到最大值.
答:当θ=时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.
点睛:解决实际应用题的步骤一般有两步:一是将实际问题转化为数学问题;二是利用数学内部的知识解决问题.
19. 已知函数
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
在上单调递增,在上单调递减
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,然后令,讨论导数的符号即可;
(2)构造,计算的最大值,然后与0比较大小,得出的分界点,再对讨论即可.
【小问1详解】
令,则
则
当
当,即.
当,即.
所以在上单调递增,在上单调递减
【小问2详解】
设
设
所以.
若,
即在上单调递减,所以.
所以当,符合题意.
若
当,所以.
.
所以,使得,即,使得.
当,即当单调递增.
所以当,不合题意.
综上,的取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题采取了换元,注意复合函数的单调性在定义域内是减函数,若,当,对应当.
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高三数学开学考试
一、单选题
1. 已知集合,集合,则( )
A. B. ⫋ C. D.
2. 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. 已知角第二象限角,且,则角是( )
A. 第一象限角 B. 第二象限角
C. 第三象限角 D. 第四象限角
4. 已知函数,则“”是“函数在上单调递增”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
5. 已知,,则在上的投影向量为()
A. B. C. D.
6. 若函数在上单调递减且对任意满足,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
7. 如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为,角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
8. 函数存在3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:
9. 设正实数x,y满足,则( )
A. xy有最大值为 B. 有最小值为
C. 有最小值为5 D. 有最大值为
10. 已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. 的图象关于直线对称 D. 在上的值域为
11. 已知中,在上,为的角平分线,为中点,下列结论正确的是( )
A.
B. 的面积为
C.
D. 在的外接圆上,则的最大值为
三、填空题:
12. 函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x-1)是奇函数,且当时,,则________.
13. 已知 ,则 ______________.
14. 设函数,若,则的最小值为_________.
四、解答题
15.
(1)求的最小正周期、单调递增区间
(2)在区间有两个不等的实根,求m的范围
16. 在锐角三角形中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角C的大小;
(2)若,求周长的取值范围.
17. 满足:
(1)求角的大小;
(2)为的中点,且,求的最大值
(3)若为外一点,,求四边形面积的最大值
18. 某农场有一块农田,如图所示,它的边界由圆的一段圆弧(为此圆弧的中点)和线段构成.已知圆的半径为40米,点到的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚内的地块形状为矩形,大棚内的地块形状为,要求均在线段上,均在圆弧上.设与所成的角为.
(1)用分别表示矩形和的面积,并确定的取值范围;
(2)若大棚内种植甲种蔬菜,大棚内种植乙种蔬菜,且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为.求当为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.
19. 已知函数
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围.
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