内容正文:
太原十二中高三年级第一次月考数学试题
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 设集合,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解指数不等式化简集合,再利用交集的定义求解.
【详解】由,解得,则,而,
所以.
故选:C
2. 若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解一元二次不等式可求得的解集,由必要不充分条件定义可得两集合的包含关系,求得结果.
【详解】根据题意,解不等式,可得,即不等式的解集为,
若“”是“”的必要不充分条件,
则集合是集合的真子集,所以.
故选:C.
3. 在中,角所对的边分别为,已知,且,则的形状为( )
A. 钝角三角形 B. 等腰直角三角形 C. 直角三角形 D. 等边三角形
【答案】D
【解析】
【分析】由可得,由可得,确定是等边三角形.
【详解】由得,
所以,又,所以.
由,根据正弦定理可得,
又,,
所以,又,所以,
由正弦定理可得.因为,所以是等边三角形.
故选:D.
4. 设函数 ,则使得成立的 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用求导判断函数单调性,再结合函数奇偶性即可求解.
【详解】由求导得:,
所以在上是增函数,
又因为,
所以是奇函数,
则,
根据在上是增函数,
所以,
故选:C
5. 若点在角的终边上,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先由三角函数的定义,得到,再化简原式为,代入计算,即可求解.
【详解】由点在角的终边上,可得,
则.
故选:A.
6. 设函数,对都有,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知条件可得函数图象的对称中心,结合余弦曲线对称中心的性质求解即可.
【详解】由题意都有,可知函数的图象的对称中心为,
由函数可得,
解得,又,
,.
故选:A
7. 已知,则( )
A. B. C. 或-2 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】把所给条件进行平方并除以“1”,再把“1”化为“”,分子分母同时除以,可得关于的方程,先求出,再代入二倍角公式求出.
【详解】由题意,
可得,
解得或,
代入得到,
故选:B.
8. 若函数,在上单调递增,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分段函数的性质结合已知条件对函数进行分段讨论,当,根据对数函数性质得出函数单调性和最大值,当,对函数求导,结合函数单调递增,列出关于的不等式①并得出在上的最小值,再利用时的最小值不小于时的最大值,列出关于的不等式②,合并求出m的取值范围.
【详解】若,,因为底数,对数函数为单调递增函数,
在上的最大值为.
若,,求导得,
要使单调递增,则需满足①对所有恒成立,解得,
因为,则,所以,
若在上单调递增,则②,解得,
所以.
故选:C.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知实数,,且满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】举反例可判断A;利用基本不等式可逐项判断BCD.
【详解】对于选项A:当时,则不成立,故A选项错误;
对于选项B:,
当且仅当时等号成立,即,故B选项正确;
对于选项C:,
当且仅当,即时等号成立,则,故C选项错误;
对于选项D:,
因为,当且仅当时等号成立,所以,
于是,即,故D选项正确.
故选:BD
10. 已知函数是幂函数,对任意,且,满足.若,且的值为负数,则下列结论可能成立的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据是幂函数可求m为2或,再根据在上单调递增可得m为2,根据即可求出a,b的关系,从而得到答案.
【详解】∵函数是幂函数,
∴或.
∵对任意,且,满足,
∴在上单调递增.
当时,满足题意,
当时,不符合题意,
∴,
∴在上单调递增.
∵的值为负数,
∴.
当时,,故A可能成立;
当时,,故B可能成立;
当时,,故C可能成立;
故选:ABC.
11. 已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则( )
A. 当时, B. 在区间上单调递减
C. 当且仅当 D. 轴是曲线的一条切线
【答案】AD
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性可判断A选项,再结合导数可判断函数单调性,进而可判断最值与切线情况,即可判断BCD选项.
【详解】
A选项:由已知函数为上的奇函数,且当时,,
所以当时,,则,
所以,A选项正确;
B选项:易知函数,
当时,,则,
设,则,
可知当时,,单调递减,当时,,单调递增,
所以,
则当时,,单调递减,当时,,单调递增,
结合奇函数性质可知,函数在和上单调递减,在和上单调递增,B选项错误;
C选项:由函数单调性与奇偶性可知,当时,,当时,,
所以当时,,C选项错误;
D选项:由函数单调性与奇偶性可知函数图像如图所示,
可知当时,函数取得极值,此时切线方程为,即为轴,D选项正确;
故选:AD.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 冬奥会会徽以汉字“冬”为灵感来源,结合中国书法的艺术形态,将悠久的中国传统文化底蕴与国际化风格融为一体,呈现出中国在新时代的新形象、新梦想.某同学查阅资料得知,书法中的一些特殊画笔都有固定的角度,比如在弯折位置通常采用、、、、、等特殊角度.为了判断“冬”的弯折角度是否符合书法中的美学要求.该同学取端点绘制了,如图,测得,,,,若点恰好在边上,则的值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据余弦定理可得,即可由同角关系可得,进而由正弦定理即可求解.
【详解】由题意,在中,由余弦定理,;
因为,所以,
在中,由正弦定理,
所以,解得,
故答案为:.
13. 已知,,,,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】求出的值,并求出的取值范围,由此可求得的值.
【详解】且,所以,,
因为,所以,,
由二倍角的正切公式可得,
所以,,
因此,.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:通过求所求角的某种三角函数值来求角,关键点在选取函数,常遵照以下原则:
①已知正切函数值,选正切函数;
②已知正、余弦函数值,选正弦或余弦函数;若角的范围是,选正、余弦皆可;若角的范围是,选余弦较好;若角的范围为,选正弦较好.
14. 若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得,由成立,当,转化为不等式在上恒成立,令,由在上递增,由在上恒成立求解.
【详解】由题意得,当 ,不等式在上恒成立,
当,不等式在上恒成立,
所以不等式在上恒成立,
令,则不等式在上恒成立,
因为,所以在上递增,
所以在上恒成立,显然,不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
令,则,
当时,;当时,,
当时,,所以,则,
所以
故答案为:
四、解答题(本题共5小题,共77分.简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的周长为,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,求出角;
(2)根据已知条件求出的值,最后利用面积公式求出三角形面积.
【小问1详解】
(方法一)由及正弦定理,
得.
又,得,
即.
因为,所以.
(方法二)由及正弦定理,
得.
又,得,
即,
因为,所以,故,
所以,故,即.
【小问2详解】
由(1)得.
由的周长为,得.
由,
所以,即,
故,
所以.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间及在上的值域;
(2)若为锐角且,求的值.
【答案】(1)单调递增区间为,值域为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用二倍角公式、辅助角公式化简函数,再利用正弦函数的性质求解.
(2)由(1)的信息,利用同角公式及差角余弦公式求解.
【小问1详解】
依题意,函数
由,解得,
所以函数的单调递增区间为;
由,得,,
所以当的值域为.
【小问2详解】
由(1)知,,由,得,
由,得,所以,,
所以
.
17. 已知的内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意利用正弦定理结合三角恒等变换可得,即可得角C;
(2)利用正弦定理边化角,结合三角恒等变换可得,再根据正弦函数有界性运算求解.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得,
化简得,
又因为,则,可得,即,
且,所以.
【小问2详解】
因为,,由正弦定理得,
则,,
可得,
因为,则,
可得,所以.
18. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求的单调区间;
(3)若,求函数的零点个数.
【答案】(1)
(2)
当时,在上单调递减,在上单调递增.
当时,在上单调递增.
当时,在上单调递增.
(3)两个零点
【解析】
【分析】(1)先求函数在该点的函数值和导数值,再利用导数的几何意义,即可求切线方程.
(2)对函数求导,解出临界点,再根据参数的取值分类讨论其单调性,即可得解.
(3)将零点问题转化为函数与直线的交点个数问题,结合(2)中得到的函数单调性,分析函数的最小值以及函数在区间端点(极限情况)的函数值,即可判断交点个数,从而得到零点个数.
【小问1详解】
由已知,则,,
所以,,
所以曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
由已知,且.
令,解得.
当时,在上单调递减,在上单调递增.
当时,,此时在上单调递增.
当时,,此时在上单调递增.
【小问3详解】
要求函数的零点个数,即求函数与直线的交点个数.
由(2)知,当时,在上单调递减,在上单调递增.
若,则在上单调递减,在上单调递增.
所以,又,所以,
又当和时,,
所以函数与直线有两个交点,故函数有两个零点.
19. 已知函数,
(1)若,讨论在的单调性;
(2)若,函数,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)当时,求证:.
【答案】(1)在上单调递增,在上单调递减
(2)
(3)证明:原式即证.
由(2)可知,当时,,即时,,
则.令,则.
则,,,
各式相加得.
所以当时,成立.
【解析】
【分析】(1)求导函数研究函数的单调性;
(2)构造函数,多次求导连锁反应研究导函数的单调性,进而分类讨论探究函数的极值点与单调性,通过函数值范围判断不等式是否恒成立即可;
(3)由(2)问中当时,不等式恒成立结论,赋值、累加法证明不等式.
【小问1详解】
因为,
所以,
在上,,在上,,
所以,函数在上单调递增,在上单调递减.
【小问2详解】
不等式可化为:,设,
令,
则,令,
则,再令,
则,所以在单调递增,则,
即,所以在单调递增,
所以,,
则的值域为.
①当时,即时,,即,
则在单调递增,所以恒成立,符合题意.
②当时,即时,,
若取时,,
所以存在,使,
则当时,,即,
则函数在上单调递减,此时,
所以当时,,与原题矛盾,不符合题意.
综上所述,的取值范围是.
【小问3详解】
略
【点睛】方法点睛:不等式恒成立求参数取值范围问题
对参数分类讨论研究函数单调性、极值等问题的方法,是我们在解决含参不等式恒成立问题的一般性方法.如果函数结构式不是很复杂,可以通过求导得到函数的极值点(导函数零点)与单调性的情况,再对极值点直接讨论,如果无法求出极值点(导函数零点),可以通过多次求导、或利用零点存在性定理虚设零点进行分析.
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太原十二中高三年级第一次月考数学试题
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 设集合,则集合( )
A. B. C. D.
2. 若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 在中,角所对的边分别为,已知,且,则的形状为( )
A. 钝角三角形 B. 等腰直角三角形 C. 直角三角形 D. 等边三角形
4. 设函数 ,则使得成立的 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
5. 若点在角的终边上,则( )
A. B. C. D.
6. 设函数,对都有,则( )
A. B. C. D.
7. 已知,则( )
A. B. C. 或-2 D. 或
8. 若函数,在上单调递增,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知实数,,且满足,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知函数是幂函数,对任意,且,满足.若,且的值为负数,则下列结论可能成立的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
11. 已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则( )
A. 当时, B. 在区间上单调递减
C. 当且仅当 D. 轴是曲线的一条切线
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 冬奥会会徽以汉字“冬”为灵感来源,结合中国书法的艺术形态,将悠久的中国传统文化底蕴与国际化风格融为一体,呈现出中国在新时代的新形象、新梦想.某同学查阅资料得知,书法中的一些特殊画笔都有固定的角度,比如在弯折位置通常采用、、、、、等特殊角度.为了判断“冬”的弯折角度是否符合书法中的美学要求.该同学取端点绘制了,如图,测得,,,,若点恰好在边上,则的值为_____.
13. 已知,,,,则的值为______.
14. 若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围为___________.
四、解答题(本题共5小题,共77分.简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的周长为,求的面积.
16. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间及在上的值域;
(2)若为锐角且,求的值.
17. 已知的内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
18. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求的单调区间;
(3)若,求函数的零点个数.
19. 已知函数,
(1)若,讨论在的单调性;
(2)若,函数,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)当时,求证:.
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