内容正文:
三台中学2023级高三第二次月考卷
数学试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,则集合的子集个数是( )
A. 3 B. 4 C. 8 D. 无数个
2. 已知函数,则( )
A. B. C. 3 D. 15
3. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 设等比数列的前项和为,若,则( )
A. 8 B. 10 C. 14 D. 18
5. 已知连续函数的导函数为,如图是函数在上的图象,则( )
A. 在上单调递减 B. 在上单调递减
C. 在上单调递增 D. 在上单调递增
6. Peukert于1898年提出蓄电池的容量C(单位:A·h),放电时间t(单位:h)与放电电流I(单位:A)之间关系的经验公式,其中为Peukert常数.在电池容量不变的条件下,当放电电流时,放电时间,则当放电电流时,放电时间为( )
A. 29.5h B. 29h C. 28.5h D. 28h
7. 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 若不等式对恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D. 1
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 在定义域内是增函数 B. 的最小正周期为
C. 直线是图象的一条对称轴 D. 是图象的一个对称中心
10. 已知,且,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为9
C. 的最小值为 D. 的最大值为2
11. 设函数,则( )
A. 的极小值点为3 B. 当时,
C. 当时, D. 有3个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 有两个等差数列2,6,10,,190和2,8,14,,200,由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列的项数有________项.
13. 已知,则___________.
14. 已知函数,有下面四个命题:
①是周期函数
②的图像关于直线对称
③的值域为
④当在上有2个不同的实根时,的取值范围是
其中正确命题是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知函数()的最小正周期为.
(1)求的值及的单调递增区间;
(2)若,且,求的值;
16. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)设函数,若函数的图像总在函数图像的下方,求a的取值范围.
17. 已知正项数列的前n项和为,且.
(1)证明是等差数列,并求的通项公式;
(2)若,记数列的前n项和为,求.
18. 已知函数为奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)若,求实数x的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数m的取值范围.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若曲线与在上至少有一个交点,求的取值范围;
(3)若,、,且,,求的最小值.
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三台中学2023级高三第二次月考卷
数学试题
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,则集合的子集个数是( )
A. 3 B. 4 C. 8 D. 无数个
【答案】C
【解析】
【分析】解不等式得到集合A,由集合中元素个数判断子集个数.
【详解】解不等式,得,所以,
则集合的子集个数是.
故选:C.
2. 已知函数,则( )
A. B. C. 3 D. 15
【答案】B
【解析】
【分析】对等式两边求导,再赋值计算即得.
【详解】函数,求导得,则,
所以.
故选:B
3. 设,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】解分式不等式和绝对值不等式,然后由充分必要条件的定义即可得结论.
【详解】,即,,解得,
,即,解得,
∴“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
4. 设等比数列的前项和为,若,则( )
A. 8 B. 10 C. 14 D. 18
【答案】A
【解析】
【分析】根据等比数列片段和的性质即可得到成等比数列,再计算即可得到答案.
【详解】等比数列中,成等比数列,
成等比数列,
,
故选:A.
5. 已知连续函数的导函数为,如图是函数在上的图象,则( )
A. 在上单调递减 B. 在上单调递减
C. 在上单调递增 D. 在上单调递增
【答案】A
【解析】
【分析】结合图象确定导函数在区间,,,上的正负,结合导数与单调性的关系判断结论.
【详解】由图象可得当时,,
此时,函数在上单调递增,
当时,,
此时,函数在上单调递减,
当时,,
此时,函数在上单调递增,
当时,,
此时,函数在上单调递增,
又,,为连续函数,
故BCD都错误,A正确.
故选:A.
6. Peukert于1898年提出蓄电池的容量C(单位:A·h),放电时间t(单位:h)与放电电流I(单位:A)之间关系的经验公式,其中为Peukert常数.在电池容量不变的条件下,当放电电流时,放电时间,则当放电电流时,放电时间为( )
A. 29.5h B. 29h C. 28.5h D. 28h
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意代入公式计算电池容量,当时,代入公式计算时间.
【详解】根据题意在电池容量不变的条件下,,
当时,,代入公式得:,
当放电电流时,代入公式得,
解得
,
故选:D.
7. 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先判断函数的奇偶性,再判断函数在上的单调性,结合单调性与奇偶性得到,解得即可.
【详解】因为,函数的定义域为,
当时,,则;
当时,,则;
所以,即为偶函数,
又当时,且与均在上单调递增,
所以在上单调递增,
不等式,即,即,
解得,
所以实数的取值范围为.
故选:D
8. 若不等式对恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】先求出函数的导函数,再应用导函数正负得出函数单调性,进而得出,最后构造函数,结合导函数得出函数单调性可得出最大值.
【详解】令,则,
因为,所以在上单调递减,在上单调递增,所以.
因为不等式对恒成立,所以,
则.
令,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以.
故选:A.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 在定义域内是增函数 B. 的最小正周期为
C. 直线是图象的一条对称轴 D. 是图象的一个对称中心
【答案】BD
【解析】
【分析】举反例判断A;由正切函数最小正周期公式求解判断B;根据函数的对称性求解判断C;根据正切函数的对称中心求解判断D.
【详解】对于A,,错误;
对于B,中,则最小正周期为,正确;
对于C,函数的对称轴为,
令,解得,
则函数图象的对称轴为,令得,错误;
对于D,令,解得,
则函数图象的对称中心为,
令得,所以是图象的一个对称中心,正确.
故选:BD
10. 已知,且,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为9
C. 的最小值为 D. 的最大值为2
【答案】BC
【解析】
【分析】对A,直接运用均值不等式即可判断;
对B,,运用均值不等式即可判断;
对C,,讨论二次函数最值即可;
对D,,讨论最值即可.
【详解】,,当时,即时,可取等号,A错;
,当时,即时,可取等号,B对;
,当时,可取等号,C对;
,D错.
故选:BC
11. 设函数,则( )
A. 的极小值点为3 B. 当时,
C. 当时, D. 有3个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】利用导数求导可得,从而求出其单调区间及极值,然后逐项分析即可对ABC判断求解,利用零点存在定理可对D判断.
【详解】A、B、C:由,
可得在和上单调递增,在上单调递减,
所以是函数的极小值点,选项A正确;
当时,又,
所以,而在上单调递增,所以,选项B错误;
当时,,而在上单调递减,
所以,所以,选项C正确;
D:由的单调性可知,的极大值点是1,极小值点是3,
而,,,,,
所以有2个零点,选项D错误.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 有两个等差数列2,6,10,,190和2,8,14,,200,由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,则这个新数列的项数有________项.
【答案】16
【解析】
【分析】由已知可得新数列是等差数列,得出通项公式即可求解.
【详解】等差数列2,6,10,,190的首项为,公差为,
等差数列2,8,14,,200的首项为,公差为,
这两个等差数列的公共项为2,14,26,也是等差数列,设为,
因为首项为,公差为和的最小公倍数为,所以,
所以,所以,
因为,所以新数列的项数有项.
故答案为:.
13. 已知,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据两角和的正弦公式可得,根据完全平方和公式及同角三角函数的平方关系可得,将所求式子切化弦代入即可求解.
【详解】∵,∴,
∴,∴,
∴.
故答案为:.
14. 已知函数,有下面四个命题:
①是周期函数
②的图像关于直线对称
③的值域为
④当在上有2个不同的实根时,的取值范围是
其中正确命题是______.
【答案】①②③
【解析】
【分析】写出函数定义域,再写出分段函数在各定义域内的函数解析式,由三角函数的性质得到函数的周期性和对称轴,判断①②.由分段函数的值域得到函数的值域,判断③.结合三角函数的对称性得到方程的两根的关系,再由题意和定义域得到的取值范围,即可判断④.
【详解】函数定义域为,即,
当时,,则,
当时,,则,
所以函数是周期函数,周期为,①正确;
因为是函数的对称轴,所以是函数的对称轴,②正确;
当时,,
当时,,
所以的值域为,③正确;
当时,关于对称,则,又因为此时,∴,∴,④错误.
故答案为:①②③.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知函数()的最小正周期为.
(1)求的值及的单调递增区间;
(2)若,且,求的值;
【答案】(1),().
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦的二倍角公式、诱导公式、辅助角公式化简函数解析式,再结合正弦型最小正周期公式、正弦型函数的单调性进行求解即可;
(2)根据同角的三角函数关系式,结合两角差的余弦公式进行求解即可.
【小问1详解】
因为的最小正周期为,则,解得,所以.
由题意,令,,
解得,,
即的单调递增区间为().
【小问2详解】
,,
又,,,
.
16. 已知函数
(1)讨论的单调性;
(2)设函数,若函数的图像总在函数图像的下方,求a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据导数的性质,结合的正负性分类讨论进行求解即可;
(2)利用常变量分离法,通过构造新函数,利用导数的性质研究新函数的单调性,利用新函数的单调性求最值即可.
【小问1详解】
,
当时,,所以函数在上单调递减,
当时,时,时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
综上所述,当时,函数在上单调递减:
当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
【小问2详解】
,即,即,
令,则,
当时,,当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,
所以.
17. 已知正项数列的前n项和为,且.
(1)证明是等差数列,并求的通项公式;
(2)若,记数列的前n项和为,求.
【答案】(1)
令得,解得或,
而,.
由得,故,
整理得到:,
故是等差数列,且首项为,公差为2.
(2)5
【解析】
【分析】(1)在递推关系中令可求,利用可得,故可证是等差数列,求出可求的通项公式;
(2)整理可得,利用裂项相消法可求.
【小问1详解】
证明略.
由上知,
而为正项数列,故,
故,
当时,,且也满足该式,
故.
【小问2详解】
,
故,
.
18. 已知函数为奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)若,求实数x的取值范围;
(3)设函数,若对任意的,总存在,使得成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据奇函数的定义即可求解;
(2)根据的单调性,分类讨论解不等式;
(3)先求出的值域,利用换元法得到的值域,根据题意得到两个值域的包含关系从而得到结果.
【小问1详解】
函数中,,
由是奇函数,得,即,
整理得,解得,此时,
所以满足,即函数为奇函数,符合题意,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,其定义域为,
显然在,上均单调递减,
且当时,,,,所以,
同理可得当时,,
若,可能满足以下几种情况:
①,解得,
②,解得,
③,解得,显然无解,
综上,实数x的取值范围是
【小问3详解】
由(2)知,,
当时,,故,
所以在上值域为,
又,,
令,,
则,
所以当时,,当时,,
所以函数在上值域为,
因为对任意的,总存在,使得成立,
则,可得,解得.
所以实数m的取值范围是.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若曲线与在上至少有一个交点,求的取值范围;
(3)若,、,且,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)最小值为
【解析】
【分析】(1)当时,求出、的值,利用点斜式可得出所求切线的方程;
(2)令,由参变量分离法可得出,利用导数求出函数在上的值域,即为实数的取值范围;
(3)设函数,由题意可知,在上单调递减,可知在上恒成立,由参变量分离法可得对时恒成立,利用导数求出函数在上的最大值,即可得出整数的最小值.
【小问1详解】
解:当时,,,
可得,,即切点坐标为,切线斜率,
所以切线方程为,即.
【小问2详解】
解:由,得,
令,其中,
则,其中,
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增.
所以,,所以,则的取值范围为.
【小问3详解】
解:因为、,且,,
所以,
设函数,则,可得在上单调递减,
所以在上恒成立,即对时恒成立.
设,则.
设,则,令,解得.
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增.
,,
当时,,
,则,,
所以存在,使得,即.
当时,,则单调递增,当时,,则单调递减,
所以当时,取得最大值.
,
当时,,
又整数,所以的最小值为.
【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:
(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;
(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;
(3)参变量分离法:由分离变量得出,将问题等价转化为直线与函数的图象的交点问题.
第1页/共1页
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