内容正文:
高三数学月考
一、单选题
1. 已知集合,,则的真子集的个数为( )
A. 8 B. 7 C. 16 D. 15
【答案】B
【解析】
【分析】进行交集的运算求出,然后即可得出的真子集的个数.
【详解】因为,,
将中元素代入,验证可得,
所以的真子集的个数为.
故选:B.
2. 设,都是不等于1的正数,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据指、对数函数单调性解不等式,再结合充分必要条件分析判断.
【详解】若,可得,
则,所以,
即等价于;
若,等价于,
显然可以推出,但不能推出,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:B.
3. 已知图①对应的函数为,则图②对应的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数图象的对称和翻折的性即可求解.
【详解】由图②可知,将在的图象沿着轴对称得到,
然后再沿着轴翻折,即可得到.
故选:B
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用两角差的余弦公式化简,然后再化弦为切即可得解.
【详解】解:由得,,
所以,解得.
故选:A.
5. 已知数列的前项和为,其中,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由,采用构造数列的方法,,则可以确定数列为等比数列,然后进行求解即可.
【详解】因为,
所以,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,
即,所以.
故选:C.
6. 在同一平面直角坐标系内,函数及其导函数的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为,则( )
A. 函数的最大值为1 B. 函数的最小值为1
C. 函数的最大值为1 D. 函数的最小值为1
【答案】C
【解析】
【分析】分析函数与的单调性,判断函数的最值的情况即可.
【详解】分析函数及其导函数的图象,可知虚线表示的是的图象,实线表示的是的图象.
并且当时,;当时,.
对函数,,
因为,在上恒成立,所以在上恒成立.
即函数在上单调递增,无最值;
对函数,,
当时,;当时,.
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在处取得最大值,为.
故选:C
7. 已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A. 函数有两个零点 B. 当时,
C. 的解集是 D. ,都有
【答案】C
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性即可求解时函数的解析式,即可判断;分情况令即可求解函数的零点判断;令求出解集即可判断;分情况对函数求导,判断函数的单调区间即可求得函数的最值,用最大值减最小值即可判断.
【详解】设,则,所以,
因为是奇函数,所以,
所以,即,
所以函数的解析式为,故不正确;
因为函数是定义在上的奇函数,所以,
当时,令,解得,
当时,令,解得,
所以函数有三个零点,故不正确;
当时,令,解得,
当时,令,解得,
所以的解集为,故正确;
当时,,
所以当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以当时,函数取得最小值,
当时,,
所以当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以当时,函数取得最大值,
当时,,
所以,都有,
所以不正确.
故选:.
【点睛】关键点点睛:利用函数的奇偶性求出函数的解析式,分情况求解即可.
8. 记表示,二者中较大的一个,函数,,若,,使得成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据函数的单调性求出的值域,数形结合,由题意确定在上的值域为值域的子集,从而列出不等式组,即可求得答案.
【详解】由于在R上单调递减,在单调递增,
当时,,故,
则在上单调递减,在单调递增,
故在上的最小值为,即;
由,
令,则,则或,
作出函数的图象如图:
由于,,使得成立,
即在上的值域为值域的子集,
故,解得,即,
故选:A
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是确定在上的值域为值域的子集,从而求出二者的值域后,列出不等式组,即可求解.
二、多选题
9. 已知数列的前项和为,则下列结论正确的是( )
A. 若是等差数列,且,则
B. 若是等比数列,且,则
C. 若,则是等差数列
D. 若是公比大于1的等比数列,则
【答案】AB
【解析】
【分析】利用等差数列和等比数列的求和公式判断AB;利用判断选项C;通过举例,判断选项D.
【详解】对于A,若是等差数列,则,
且,则,A正确;
对于B,若是等比数列,显然时,否则,不成立,
,且,则,B正确;
对于C,若,则,,
,,数列不是等差数列,C错误;
对于D,若,则,,不满足,D错误.
故选:AB
10. 已知角满足,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据二倍角的余弦公式判断A,根据角的变换及两角差的余弦公式计算判断B,由题意及同角三角形函数的基本关系判断C,由角的变换及两角和的正弦公式计算判断D.
【详解】因为,所以,故A正确;
因为,
所以,故B正确;
由,,两式相除可得,故C错误;
,
故D正确.
故选:ABD
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,若是偶函数,且,令,则下列说法正确的是( )
A. 函数是奇函数 B.
C. 函数的图象关于点对称 D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】对A,根据函数的奇偶定义可判定A;对B,利用抽象函数的奇偶性,复合函数求导可判定B;对C,利用抽象函数的对称性可判定C;对D,利用利用抽象函数的递推公式可求得关系式,再求和可判定D.
【详解】对A,因为,所以,
所以函数是偶函数,故A错误;
对B,因为为偶函数,所以,即,
所以,即,令,得,
所以,故B正确;
对C,因为,所以,
即,又,所以,
所以,所以,即,
所以函数的图象关于点对称,故C正确;
对D,因为,令,得,
所以,又,所以,
,…,所以,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
12. 已知角α的终边上有一点,则的值为___.
【答案】##
【解析】
【分析】根据三角函数的定义求出,得解.
【详解】由题可得,,
所以.
故答案为:.
13. 已知数列中,,,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先求数列的周期,又,即,最后利用周期即可求解.
【详解】由题意有,又,
所以,,
所以数列是以3为周期的周期数列,
又由有,
所以,
故答案为:.
14. 已知函数,,若关于的不等式有解,则的最小值是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】参变分离可得有解,令,,利用导数求出,即可求出参数的取值范围,从而得解.
【详解】由得,显然,
所以有解,
令,则,
令,则,所以当时,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
所以,则,即的最小值是.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题的关键是参变分离得到有解,再构造函数,利用导数求出.
四、解答题
15. 已知的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.
(1)求A;
(2)若,求a的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理求解;
(2)由余弦定理结合基本不等式求解.
【小问1详解】
因为,
所以由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
整理得,所以或,,
因为,所以.
【小问2详解】
由余弦定理:,
当且仅当时取等号.
所以的最小值为.
16. 已知数列中,,
(1)证明数列 是等比数列;
(2)若数列 的通项公式为 ,求数列 的前n项和.
【答案】(1)证明:因为,所以,即,为常数,
故数列是等比数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比数列的概念,计算证明为常数,即可;
(2)由(1)知,数列是首项为4,公比为2的等比数列,从而知,进而得,再采用错位相减法,即可得解;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,数列是首项为4,公比为2的等比数列,
所以,即,
所以,
故,
所以,
两式相减得,,
所以.
17. 已知直三棱柱中,,分别为和的中点,为棱上的动点,.
(1)证明:平面平面;
(2)设,是否存在实数,使得平面与平面所成的角的余弦值为?
【答案】(1)
由于在直三棱柱中,有平面,而在平面内,故.
同时有,且,故.
由于,,且和在平面内交于点,故平面.
由于在平面内,故.
取的中点,由于分别是和的中点,故,而,故,即.
由于分别是和的中点,可以得到,所以有平行四边形,故.
设和交于点,由于,,,
从而得到全等于,故.
这就得到,从而,即.
而,故.
由于,即,而,和在平面内交于点,故平面.
由于平面,在平面内,故平面平面.
(2)存在.
【解析】
【分析】(1)先用线面垂直的判定定理证明平面,再使用面面垂直的判定定理即可;
(2)使用空间向量法直接求解两平面的夹角(用表示),再根据夹角条件,解关于的方程即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
有,又因为平面,和在平面内,故,.
由于两两垂直,故我们能够以为原点,分别作为轴正方向,建立空间直角坐标系.
由于题设条件和需要求证的结论均只依赖于线段间的比值,不妨设,
这就得到,,,,,,,.
据题设有,显然,此时.
从而有,,,.
设和分别是平面和平面的法向量,则,.
即,,从而可取,.
此时平面与平面所成的角的余弦值为,
故条件等价于,即,解得,
所以存在,使得平面与平面所成的角的余弦值为.
18. 已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数的最小值为0,求的值.
【答案】(1)
(2)
若,则时单调递减,时单调递增;
若,则时单调递增,时单调递减,时单调递增;
若,则时单调递增;
若,则时单调递增,时单调递减,时单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义可得出直线切线斜率点斜式写出直线方程;
(2)求得,分、、、四种情况讨论,分析导数的符号变换,由此可得出函数的增区间和减区间;
(3)分,两种情况分类求出最小值即可列式求参.
【小问1详解】
当时,,所以,
所以切线方程为
【小问2详解】
,
若,则时单调递减,时单调递增;
若,则时单调递增,时单调递减,时单调递增;
若,则时单调递增;
若,则时单调递增,时单调递减,时单调递增.
【小问3详解】
令,
当时,,故无最小值,
所以,由得,
所以时单调递减,时单调递增,
所以,
所以.
【点睛】方法点睛:解题主要方法是分类讨论,结合导函数的正负的得出函数的单调性.
19. 在平面直角坐标系中,点,分别是椭圆:的右顶点,上顶点,若的离心率为,且到直线的距离为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线与椭圆交于,两点,其中点在第一象限,点在轴下方且不在轴上,设直线,的斜率分别为,.
(i)求证:为定值,并求出该定值;
(ii)设直线与轴交于点,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)设直线的方程为,其中,且,即,
设直线与椭圆交于点,
联立方程组整理得,
所以,,
(i)所以
为定值,得证;
(ii)
【解析】
【分析】(1)根据题意求出,即可得解;
(2)(i)设直线的方程为,其中,且,设直线与椭圆交于点,联立方程,利用韦达定理求出,,再结合斜率公式化简即可得出结论;
(ii)法一:直线的方程为,设直线与轴交于点,直线的方程为,分别求出的坐标,联立方程组求出,即可得的坐标,再求出三角形面积的表达式,结合基本不等式即可得解.
法二:直线的方程为,设直线与轴交于点,直线的方程为,分别求出的坐标,易得点是线段的中点,则,其中为点到直线的距离,求出的最大值即可.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为,
因为椭圆的离心率为,所以,即,
据,得,即.
所以直线的方程为,即,
因为原点到直线的距离为,
故,解得,
所以,
所以椭圆的标准方程为;
【小问2详解】
(i)略
(ii)法一:直线的方程为,令,得,故,
设直线与轴交于点,
直线的方程为,令,得,故
联立方程组整理得,
解得或0(舍),,
所以的面积
,
由(i)可知,,故,代入上式,
所以,
因为点在轴下方且不在轴上,故或,得,
所以,
显然,当时,,
当时,,
故只需考虑,令,则,
所以,
当且仅当,,即时,不等式取等号,
所以的面积的最大值为.
法二:直线的方程为,令,得,故,
设直线与轴交于点,
直线的方程为,令,得,故,
由(i)可知,,故,
所以点是线段的中点,
故的面积,其中为点到直线的距离,
思路1 显然,当过点且与直线平行的直线与椭圆相切时,取最大值,
设直线的方程为,即,
联立方程组整理得,
据,解得(正舍),
所以平行直线:与直线:之间的距离为
,即的最大值为,
所以的面积的最大值为.
思路2 因为直线的方程为,
所以,
依题意,,,,故,
所以,
因为在椭圆上,故,即,
所以,
当且仅当时取等号,故,
所以,
即的面积的最大值为.
思路3 因为直线的方程为,
所以,
因为在椭圆上,故,
设,,不妨设,
所以,
当,,时,,
即的面积的最大值为.
【点睛】方法点睛:求定值问题常见的方法有两种:
(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;
(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.
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高三数学月考
一、单选题
1. 已知集合,,则的真子集的个数为( )
A. 8 B. 7 C. 16 D. 15
2. 设,都是不等于1的正数,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 已知图①对应的函数为,则图②对应的函数是( )
A. B.
C. D.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
5. 已知数列的前项和为,其中,且,则( )
A. B. C. D.
6. 在同一平面直角坐标系内,函数及其导函数的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点,其坐标为,则( )
A. 函数的最大值为1 B. 函数的最小值为1
C. 函数的最大值为1 D. 函数的最小值为1
7. 已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A. 函数有两个零点 B. 当时,
C. 的解集是 D. ,都有
8. 记表示,二者中较大的一个,函数,,若,,使得成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知数列的前项和为,则下列结论正确的是( )
A. 若是等差数列,且,则
B. 若是等比数列,且,则
C. 若,则是等差数列
D. 若是公比大于1的等比数列,则
10. 已知角满足,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数及其导函数的定义域均为,若是偶函数,且,令,则下列说法正确的是( )
A. 函数是奇函数 B.
C. 函数的图象关于点对称 D.
三、填空题
12. 已知角α的终边上有一点,则的值为___.
13. 已知数列中,,,,则______.
14. 已知函数,,若关于的不等式有解,则的最小值是__________.
四、解答题
15. 已知的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.
(1)求A;
(2)若,求a的最小值.
16. 已知数列中,,
(1)证明数列 是等比数列;
(2)若数列 的通项公式为 ,求数列 的前n项和.
17. 已知直三棱柱中,,分别为和的中点,为棱上的动点,.
(1)证明:平面平面;
(2)设,是否存在实数,使得平面与平面所成的角的余弦值为?
18. 已知函数.
(1)若,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)若函数的最小值为0,求的值.
19. 在平面直角坐标系中,点,分别是椭圆:的右顶点,上顶点,若的离心率为,且到直线的距离为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线与椭圆交于,两点,其中点在第一象限,点在轴下方且不在轴上,设直线,的斜率分别为,.
(i)求证:为定值,并求出该定值;
(ii)设直线与轴交于点,求的面积的最大值.
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