内容正文:
高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:集合与简易逻辑,函数,导数,三角函数与解三角形,数列,平面向量.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求集合,根据集合的补集运算即可求解.
【详解】由题意知,所以.
故选:C.
2. 已知平面向量,则“”是“”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】A
【解析】
【分析】当时,推出,反之,解出,进而求解.
【详解】当时,,所以,充分性成立;
由,得,解得或,所以必要性不成立.
综上所述,“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3. 在平面直角坐标系中,角的顶点为原点O,始边为x轴的非负半轴,终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据终边上的点及正余弦函数的定义确定,即可得.
【详解】由角终边上的点,得,所以.
故选:C
4. 若函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据分段函数的解析式,求出,再代入解析式,求出即可.
【详解】因为,所以,
所以.
故选:A.
5. tan( )
A. 0 B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用两角和的正切公式,进行化简求值,即可得到答案.
【详解】由,
,
所以,原式.
故选:B.
6. 已知各项均为正数的等比数列的前n项和为Sn,且满足,则( )
A. 11 B. 31 C. 32 D. 121
【答案】B
【解析】
【分析】由等比数列的性质解得,再由解出公比,最后由等比数列前项和公式即可求解.
【详解】由等比数列的性质知,又,所以,
由题可设公比为,则,即,解得或(舍),
所以.
故选:B.
7. 蜂巢的精密结构是通过优胜劣汰的进化自然形成的.若不计蜂巢壁的厚度,蜂巢的横截面可以看成正六边形网格图,如图所示,图中7个正六边形的边长都为1,O,M是其中一个正六边形的顶点,N为图中7个正六边形内一点(包含边界),则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用投影法研究数量积最值.
【详解】设向量在向量上的投影向量为,则,
如图,过作,垂足为,过作,垂足为.
当在处时,最小,最小值为;
当在处时,最大,最大值.
综上所述,的取值范围是.
故选D.
8. 已知定义域为R的偶函数的导函数为,且当时,,若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数探讨单调性,进而比较大小.
【详解】当时,,令函数,
求导得,函数在上单调递增,
因此,又是定义域为的偶函数,则,
而,则.
故选:B
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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. 若函数,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小正周期
C. 在上单调递增 D. 函数为奇函数
【答案】BC
【解析】
【分析】根据的性质,逐一验证即可求解.
【详解】因为,所以,故A错误;
由的最小正周期,故B正确;
令,得,
取,得在上单调递增,,
所以在上单调递增,故C正确;
为非奇非偶函数,故D错误.
故选:BC.
10. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据题意,利用三角恒等变换的公式先求出和,再由诱导公式和倍角公式即可逐一求解.
【详解】由题,A正确;
又,所以,所以,B正确;
,C错误;
,D正确.
故选:ABD.
11. 已知函数,则( )
A. 有两个零点
B. 的极大值与极小值异号
C. 的图象关于直线对称
D. 的导函数的图象关于点对称
【答案】ACD
【解析】
【分析】先求导,利用导数研究极值,进而判断B,利用零点存在定理即可判断A,验证否成立即可判断C,计算是否为0即可判断D.
【详解】,
令,得或,
所以在和上单调递减;
令,得或,
函数在和上单调递增,
列表如下:
-2
-1
+
0
-
0
+
0
-
极大值2
极小值
极大值2
因为,所以在和上各有一个零点,故A正确;
由表格知,极大值和极小值同号,故B错误;
因为,所以的图象关于直线对称,故C正确;
因为,
,
所以的图象关于对称,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 求值:__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用诱导公式和二倍角的余弦公式即可求解.
【详解】.
故答案为:.
13. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用二次函数、指数函数的单调性,结合复合函数单调性判断确定的递增区间,结合已知求参数范围.
【详解】令,在上单调递增,在上单调递减,
又在定义域内单调递增,所以在上单调递增,
因为函数在上单调递增,所以,即,
故实数的取值范围是.
故答案为:
14. 已知函数,若在上恒成立,则实数取到的最大整数值为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】对函数求导,研究的性质,结合函数不等式恒成立确定的零点在内,且,进而只需且能成立,应用放缩确定的大致范围,从而得到的大致范围,讨论取整数的情况求其最大值.
【详解】由题设,若是的导数,则,
当时,在上单调递减,
当时,在上单调递增,
而,且时,时,
所以,上,在上,
当时,恒成立,即在上单调递增,且时,显然不满足题设;
当时,在上存在一个零点,记为,
所以上,即在上单调递增,且时,显然不满足题设;
当时,在上存在一个零点,记为,
此时上,上,
所以上,上,且,则,
即在上单调递减,在上单调递增,,
要使在上恒成立,则且,
由,则,故,
要找到实数的最大整数值,需确定情况下的大致范围,
即能成立,对应的大致范围,只需,
则,故,所以,
由取整数,故范围可变为,再讨论如下:
当时,,显然时,不合题意;
当时,,则,
由,故,使,即,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
又时,,
所以当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
因此,满足题意,
综上,实数取到的最大整数值是1.
故答案为:1
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明月、证明过程或演算步骤.
15. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若为边的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理得,再结合和两角和正弦公式即可分析计算求解;
(2)解法一:由余弦定理得,进而得,最后利用勾股定理即可求解;
解法二:利用向量得,利用数量积运算律即可求解.
【小问1详解】
由正弦定理得,
因为,所以,
代入上式得,
因为,所以,所以,即,
又,所以;
【小问2详解】
解法一:由余弦定理得,
,即,所以,
所以;
解法二:因为为边的中点,所以,
所以
又因为的夹角为,
所以,即.
16. 已知函数
(1)求的值;
(2)当时,求方程的解;
(3)若函数在上恰有三个极值点,求实数ω的取值范围.
【答案】(1)2; (2);
(3).
【解析】
【分析】(1)利用降幂公式以及辅助角公式化简,代入即可求解;
(2)根据特殊角的三角函数值,以及诱导公式、角的范围,求出对应的解即可;
(3)结合三角函数的图像与性质,极值点的定义,求解即可.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
由,得,
由,得,所以,或,相应的解为;
【小问3详解】
,由,得,
因为在上恰有三个极值点,所以,解得,
即的取值范围是.
17. 在平行四边形中,,,分别是线段的中点,且
(1)求;
(2)若为线段上的动点,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)法一:根据已知得、,结合已知向量的线性关系,即可得;法二:连接,通过已知条件构建合适的直角坐标系,标注相关点坐标并确定相关向量的坐标,由向量线性关系的坐标运算列方程求参数值,即可得;
(2)法一:设,根据已知得、,再应用向量数量积的运算律及定义得到关于的表达式,即可求最值;法二:设,应用坐标法表示出相关向量,再由向量数量积的坐标运算得到关于的表达式,即可求最值.
【小问1详解】
法一:因为四边形是平行四边形,是线段的中点,
所以,
因为是线段的中点,
所以,
又,所以,则;
法二:连接,由,
所以,所以,
如图,以为原点,所在直线分别为轴,轴,建立平面直角坐标系,
在平行四边形中,,
所以,
因为分别是线段的中点,所以,
所以,又,
所以,即,解得;
【小问2详解】
法一:因为为线段上的动点,设,
所以,
,
在平行四边形中,,
所以,
,
令,则,
当时,取到最小值,即的最小值为;
法二:因为为线段上的动点,可设,则,
所以,即,
又,所以,
所以,
令,则,
当时,取到最小值,即的最小值为.
18. 已知数列的前n项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)证明:
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用即可求解;
(2)由(1)知,得,利用错位相减法即可求解;
(3)由(2)知,,又,利用裂项相消法即可得证.
【小问1详解】
在中令,得,即,解得.
当时,,
又,所以,即
又,所以,数列是首项为2,公比为4的等比数列,所以;
【小问2详解】
由(1)知,所以.
设数列的前项和为,
则,
两边同时乘以4,得,
两式相减,得
,所以;
【小问3详解】
证明:由(2)知,所以,
所以.
因为,所以,
所以,
所以,
综上所述,.
19. 已知函数.
(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;
(2)已知,若函数在上的最小值为0,求的值;
(3)若,证明:,使得对恒成立.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用导数求出切线斜率,求出切点坐标,利用直线点斜式方程即可求解;
(2)求导后再对导数进行分析,研究其单调性,从而得出导数小于等于0,得出单调递减,代入解出即可;
(3)首先对于存在性问题,只需求出左侧即可,对求导分析,可以通过隐零点表示出,再利用进行代换,构造函数研究其单调性即可证明.
【小问1详解】
当时,,
,所以,
所以函数的图象在处的切线方程为.
【小问2详解】
因为,所以,
令,则,
因为,所以,
在上单调递减,,
所以在上单调递减,,
所以,符合题意,即.
【小问3详解】
,,
令,则,因为,
所以,,
令,得,当时,单调递增;
当时,单调递减.
所以在时取得极大值,也是最大值,最大值为
要证,使得对恒成立,即证对恒成立,即证对成立,又,所以即证对恒成立,即证,其中.
令,
因为,
所以.
令,则,则在上单调递增,又,则,使,解得,所以.
当时,,即单调递减;当时,,即单调递增.
所以在时取得极小值,也是最小值,.
令,
则,即在上单调递减,,
又,
即当时,,
所以,使得对恒成立,命题得证.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:集合与简易逻辑,函数,导数,三角函数与解三角形,数列,平面向量.
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. 设集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知平面向量,则“”是“”( )
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
3. 在平面直角坐标系中,角的顶点为原点O,始边为x轴的非负半轴,终边过点,则( )
A. B. C. D.
4. 若函数,则( )
A. B.
C. D.
5. tan( )
A. 0 B. C. 2 D.
6. 已知各项均为正数的等比数列的前n项和为Sn,且满足,则( )
A. 11 B. 31 C. 32 D. 121
7. 蜂巢精密结构是通过优胜劣汰的进化自然形成的.若不计蜂巢壁的厚度,蜂巢的横截面可以看成正六边形网格图,如图所示,图中7个正六边形的边长都为1,O,M是其中一个正六边形的顶点,N为图中7个正六边形内一点(包含边界),则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知定义域为R的偶函数的导函数为,且当时,,若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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. 若函数,则( )
A. 最大值为 B. 的最小正周期
C. 在上单调递增 D. 函数为奇函数
10. 已知,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数,则( )
A. 有两个零点
B. 的极大值与极小值异号
C. 的图象关于直线对称
D. 导函数的图象关于点对称
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 求值:__________.
13. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是__________.
14. 已知函数,若在上恒成立,则实数取到的最大整数值为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明月、证明过程或演算步骤.
15. 记的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若为边的中点,求的长.
16. 已知函数
(1)求的值;
(2)当时,求方程解;
(3)若函数在上恰有三个极值点,求实数ω的取值范围.
17. 在平行四边形中,,,分别是线段的中点,且
(1)求;
(2)若为线段上的动点,求的最小值.
18. 已知数列的前n项和为,且
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)证明:
19. 已知函数.
(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;
(2)已知,若函数在上的最小值为0,求的值;
(3)若,证明:,使得对恒成立.
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