内容正文:
高三数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设,则“”是“”的
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】
分别求出两不等式的解集,根据两解集的包含关系确定.
【详解】化简不等式,可知 推不出;
由能推出,
故“”是“”的必要不充分条件,
故选B.
【点睛】本题考查充分必要条件,解题关键是化简不等式,由集合的关系来判断条件.
2. 设函数,,则是( )
A. 最小正周期为的奇函数 B. 最小正周期为的偶函数
C. 最小正周期为的奇函数 D. 最小正周期为的偶函数
【答案】B
【解析】
【分析】根据诱导公式,化简得函数f(x)=sin(﹣2x)=cos2x,由此结合余弦函数的奇偶性和三角函数的周期公式进行计算,即可得到本题答案.
【详解】解:∵sin(﹣α)=cosα,∴函数f(x)=sin(﹣2x)=cos2x,
可知f(x)是偶函数,最小正周期T==π
故选B.
【点睛】本题考查诱导公式,三角函数的周期性与奇偶性,属于基础题.
3. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用二倍角公式和诱导公式,可得,即得解.
【详解】已知,则
故选:A
【点睛】本题考查了二倍角公式和诱导公式的综合应用,考查了学生转化与划归,数学运算的能力,属于基础题.
4. 已知函数则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先分析出时的周期性,然后根据周期性以及已知条件将问题转化为计算的值,由此求解出结果.
【详解】当时,因为,所以,所以是周期为的函数,
所以,
又因为,所以,
故选:A.
【点睛】结论点睛:周期性常用的几个结论如下:
(1)对时,若或()恒成立,则是的一个周期;
(2)对时,若或或()恒成立,则是的一个周期;
(3)若为偶函数,其图象又关于对称,则是以为一个周期的周期函数;
(4)若为奇函数,其图象又关于对称,则是以为一个周期的周期函数.
5. 在中,,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】利用给定条件结合对数运算可得,再利用正弦定理角化边即可判断得解.
【详解】因,则有,
即有,于是得,
在中,由正弦定理得:,
所以是直角三角形.
故选:B
6. 若,,则的最小值是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据基本不等式可得a+2b≥3,构造不等式,解得即可
【详解】∵a>0,b>0,2ab+a+2b=3,
∴2ab≤()2,
∴a+2b=3﹣2ab≥3,当且仅当a=1,b时取等号
设a+2b=t,
则t≥3,
∴t2+4t﹣12≥0,
解得t≤﹣6(舍去)或t≥2,
∴a+2b≥2,
故则a+2b的最小值是2,
故选D.
【点睛】本题考查了基本不等式的应用,考查了不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
7. 在一定的储存温度范围内,某食品的保鲜时间单位:小时与储存温度单位:满足函数关系为自然对数的底数,k,b为常数,若该食品在时的保鲜时间为120小时,在时的保鲜时间为15小时,则该食品在时的保鲜时间为
A. 30小时 B. 40小时 C. 50小时 D. 80小时
【答案】A
【解析】
【分析】列方程求出和的值,从而求出当时的函数值.
【详解】解:由题意可知,,,
.
故选A.
【点睛】本小题主要考查利用待定系数法求函数的解析式,考查函数值的计算,考查了实际应用的问题,属于中档题.题目给定与的函数关系式,里面有两个参数,需要两个已知条件来求出来,根据题目所给已知条件列方程组,解方程组求得的值,也即求得函数的解析式.
8. 若函数有4个零点,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据一次函数与对数函数的图象,得到时,函数只有一个零点,结合题意,得到时,方程有三个零点,利用三角函数的性质,得出不等式,即可求解.
【详解】当时,令,即,即,
因为函数与的图象仅有一个公共点,如图所示,
所以时,函数只有一个零点,
又由函数有4个零点,
所以时,方程有三个零点,如图所示,
因为,可得,则满足,
解得,即实数的取值范围为.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,且,则有( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用余弦定理化简得选项C正确;利用三角形的面积公式化简得选项D错误;利用余弦定理得选项A错误;利用正弦定理得选项B正确.
【详解】解:由正弦定理得,
所以,
因为,所以选项C正确;
由题得,所以选项D错误;
由余弦定理得,所以选项A错误;
由正弦定理得.所以选项B正确.
故选:BC
10. 已知函数的最小正周期为,将其图象向右平移个单位得到一个偶函数图象,则( )
A. 函数的图象关于点中心对称
B. 函数在上单调递增
C. 当时,函数的最大值为
D. 函数在上恰有三个不同的零点
【答案】ABD
【解析】
【分析】
由已知求得函数的解析式,代入验证是否成立可判断A;求出函数的单调递增区间可判断B;求出在给定区间上的最大值可判断C;解方程可判断D.
【详解】由题意得,,所以,
将其图象向右平移个单位得到得到偶函数,所以
,
所以,
因为,所以,所以,
对于A, ,正确;
对于B,由于函数的单调递增区间为,
即,当时,,
因为,所以函数在上是单调递增函数,正确;
对于C;当时,,所以
函数的最大值为1,错误;
对于D,函数,
所以或,
或,所以时,
在上恰有3个不同的零点,正确.
故选:ABD.
【点睛】本题考查了三角函数的图象和性质,其中解答中利用已知条件求出的解析式,再利用三角函数的图象与性质求解是解答的关键,着重考了学生的计算能力,属于基础题.
11. 已知函数,若函数恰有5个零点,则m的值可以是( )
A. 0 B. 1 C. D. 2
【答案】BC
【解析】
【分析】先作出函数的图象,然后结合函数的零点与方程的根的关系,得到方程的一个根在,一个根在,结合一元二次方程的根的分布问题即可求解.
【详解】记,作出函数的图象如图所示,
令,则由图可知,当时,方程只有一个根;
当时,方程有两个根;当时,方程只有一个根;
显然不是方程的根;
若是方程的根,则,此时,
结合图象可知,此时方程和方程共有4个根,则函数有4个零点,不满足题意;
所以恰有5个零点等价于方程恰有5个实根,
等价于方程的一个根在,一个根在,
令,则,所以,
结合选项可知,m的值可以是1和.
故选:BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线与函数的图象相切,则______.
【答案】
【解析】
【分析】设出切点坐标,求导函数,结合切线斜率,利用直线与曲线相切,从而可得切点坐标,代入,可求得的值.
【详解】设直线与函数图象的切点为,
,
,
,,
,
,又在直线上,
,.
故答案为:.
13. 已知函数的部分图像如图所示,则_______________.
【答案】
【解析】
【分析】首先确定函数的解析式,然后求解的值即可.
【详解】由题意可得:,
当时,,
令可得:,
据此有:.
故答案为:.
【点睛】已知f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:
(1)由ω=即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x0,则令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.
(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.
14. 如图,已知山体与山体的底部在同一水平面上,且两个山体的高线与均与水平面垂直,,在山体的最高点处测得山顶的仰角为,测得山底A的俯角为,则______m.
【答案】
【解析】
【分析】在中,可得,在中,利用正弦定理分析求解.
【详解】在中,可知,可得,
在中,可知,
由正弦定理可得,
所以m.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)3
【解析】
【分析】(1)根据指数幂的运算求解;
(2)根据对数的定义及运算求解.
【小问1详解】
原式
.
【小问2详解】
.
16. 已知函数.
(1)求的最小正周期和最大值;
(2)讨论在上的单调性.
【答案】(1)最小正周期为,最大值为;(2)在单调递增,在单调递减.
【解析】
【分析】(1)由条件利用三角恒等变换化简函数,再利用正弦函数的周期性和最值求得的最小正周期和最大值;
(2)根据,利用正弦函数的单调性,分类讨论求得的单调性.
【详解】(1)
,
则的最小正周期为,
当,即时,取得最大值为;
(2)当时,,
则当,即时,为增函数;
当时,即时,为减函数,
在单调递增,在单调递减.
【点睛】本题考查正弦函数的性质,解题的关键是利用三角恒等变换化简函数.
17. 记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求的大小.
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理化简边角关系后可求的大小;
(2)根据余弦定理和基本不等式可得,从而可求面积的最大值.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得:①,
因为.
故①式可变形为,
即,化简得:,
因为,所以,故.
因为,故.
【小问2详解】
由正弦定理得,所以,
由(1)知,故,则,
由余弦定理得,即,则,
当且仅当时等号成立,
因此,
所以面积的最大值为.
18. 已知函数
(1)讨论函数的单调性
(2)若函数在处取得极值,且对恒成立,求实数的取值范围
【答案】(1)
当,在单调递减;
当时,在单调递减,在单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)求出导函数,分类讨论判断导函数的正负即可得出答案;
(2)参变分离,构造函数,利用导数求最值,即可得出答案.
【小问1详解】
的定义域为,,
当,此时在单调递减;
当时,令,解得,
当时,,此时函数单调递减,
当时,,此时函数单调递增,
综上所述,当,在单调递减;
当时,在单调递减,在单调递增.
【小问2详解】
∵函数在处取得极值,
∴,解得,经检验满足题意;
由已知,即,则,
令,
∴,令,解得,
当时,,此时函数单调递减,
当时,,此时函数单调递增,
∴,∴,
∴的取值范围为.
【点睛】结论点睛:对于恒成立问题,常用到以下两个结论:
(1)恒成立;
(2)恒成立.
19. 已知函数.
(1)若函数f(x)的图象与直线y=x-1相切,求a的值;
(2)若a≤2,证明f(x)>ln x.
【答案】(1)a=2 (2)
证明:∵a≤2,∴f(x)=ex-a≥ex-2,
令φ(x)=ex-x-1,则φ′(x)=ex-1,令φ′(x)=0⇒x=0,
∴当x∈(0,+∞)时,φ′(x)>0;当x∈(-∞,0)时,φ′(x)<0,
∴φ(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
∴φ(x)min=φ(0)=0,即φ(x)≥0,即ex≥x+1,
∴ex-2≥x-1,当且仅当x=0时等号成立,
令h(x)=lnx-x+1,则,令h′(x)=0⇒x=1,
∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,
∴h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
∴h(x)max=h(1)=0,即,即,
∴,当且仅当x=1时等号成立,
∴ex-2≥x-1≥ln x,两等号不能同时成立,
∴ex-2>ln x,即证f(x)>ln x.
【解析】
【分析】(1)求导函数,令f′(x)=1,得x=0,继而有f(0)=-1,代入可求得答案;
(2)由已知得f(x)=ex-a≥ex-2,令φ(x)=ex-x-1,运用导函数分析所令函数的单调性得φ(x)≥0,可证得ex-2≥x-1,当且仅当x=0时等号成立,令h(x)=lnx-x+1,运用导函数分析所令函数的单调性得,证得,当且仅当x=1时等号成立,从而有ex-2≥x-1≥ln x,两等号不能同时成立,由此可得证.
【小问1详解】
解:f(x)=ex-a,∴f′(x)=ex,令f′(x)=1,得x=0,
而当x=0时,y=-1,即f(0)=-1,所以,解得a=2.
【小问2详解】
略
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高三数学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设,则“”是“”的
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
2. 设函数,,则是( )
A. 最小正周期为的奇函数 B. 最小正周期为的偶函数
C. 最小正周期为的奇函数 D. 最小正周期为的偶函数
3. 已知,则( )
A. B. C. D.
4. 已知函数则( )
A. B. C. D.
5. 在中,,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
6. 若,,则的最小值是
A. B. C. D.
7. 在一定的储存温度范围内,某食品的保鲜时间单位:小时与储存温度单位:满足函数关系为自然对数的底数,k,b为常数,若该食品在时的保鲜时间为120小时,在时的保鲜时间为15小时,则该食品在时的保鲜时间为
A. 30小时 B. 40小时 C. 50小时 D. 80小时
8. 若函数有4个零点,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,且,则有( )
A. B. C. D.
10. 已知函数的最小正周期为,将其图象向右平移个单位得到一个偶函数图象,则( )
A. 函数的图象关于点中心对称
B. 函数在上单调递增
C. 当时,函数的最大值为
D. 函数在上恰有三个不同的零点
11. 已知函数,若函数恰有5个零点,则m的值可以是( )
A. 0 B. 1 C. D. 2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若直线与函数的图象相切,则______.
13. 已知函数的部分图像如图所示,则_______________.
14. 如图,已知山体与山体的底部在同一水平面上,且两个山体的高线与均与水平面垂直,,在山体的最高点处测得山顶的仰角为,测得山底A的俯角为,则______m.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 计算:
(1);
(2).
16. 已知函数.
(1)求的最小正周期和最大值;
(2)讨论在上的单调性.
17. 记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求的大小.
(2)若,求面积的最大值.
18. 已知函数
(1)讨论函数的单调性
(2)若函数在处取得极值,且对恒成立,求实数的取值范围
19. 已知函数.
(1)若函数f(x)的图象与直线y=x-1相切,求a的值;
(2)若a≤2,证明f(x)>ln x.
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