内容正文:
高三数学试卷
一、选择题:本大题共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. ( )
A. 1 B. C. D.
2. 已知全集,,则集合B真子集的个数为( )
A. 32 B. 31 C. 16 D. 15
3. 已知函数的图象过原点,且无限接近直线,但又不与该直线相交,则的值为( )
A. B. C. 2 D. 4
4. 当时,关于x的不等式有解的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
5. 已知,则的值为( )
A. 或 B. C. D.
6. 已知,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知是定义在上的奇函数,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
8. 已知,,则与的大小关系为( )
A. B. C. D. 不确定
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题列出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 是奇函数 B. 最小的10个正零点之和为
C. 是的一个周期 D. 在处的切线方程为
10. 已知a,b,c分别是三个内角A,B,C的对边,若,,则( )
A. B.
C. D. 若,则的面积为8
11. 已知函数,当且仅当时,导函数成立,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数在处有极小值,则实数a的值为__________.
13. 已知等差数列的前项和为,且,等比数列的首项为1,若,则的值为___________.
14. 已知函数的部分图象如图所示,若A,B,C,D四点在同一个圆上,则__________.
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. 如图所示,直线之间的距离为2,直线之间的距离为1,且点分别在上运动,,令.
(1)判断能否为正三角形?若能,求出其边长的值;若不能,请说明理由;
(2)求面积的最小值.
16. 记的内角的对边分别为,且.
(1)证明:;
(2)若,求.
17. 记为数列的前n项和,已知.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前n项和.
18. 已知函数.
(1)已知的导函数为,证明:有唯一实数解.
(2)若函数,,,,求m的取值范围.
19. 已知函数,.
(1)若,求函数单调递增区间;
(2)若对于任意,都有,求实数a的取值范围;
(3)证明:对任意的正整数n,.
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高三数学试卷
一、选择题:本大题共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. ( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据虚数单位i的性质求解,即得答案.
【详解】.
故选:C
2. 已知全集,,则集合B真子集的个数为( )
A. 32 B. 31 C. 16 D. 15
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干条件,求出集合,代入公式,即可得答案.
【详解】因为,
所以,
因为,
所以,共4个元素,
所以集合真子集的个数为.
故选:D
3. 已知函数的图象过原点,且无限接近直线,但又不与该直线相交,则的值为( )
A. B. C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】易知,且函数为偶函数,再由指数函数图象性质可求出的值即可.
【详解】由函数过原点可知,即可得,即;
又函数定义域为,且满足,可知函数为偶函数,
易知当时,趋近于0,所以函数趋近于,
因此可得,所以;
即.
故选:B
4. 当时,关于x的不等式有解的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出当时,关于x的不等式有解的充要条件,再根据充分不必要条件与充要条件的关系得出答案.
【详解】当时,关于x的不等式有解,
即在上有解.令,,
所以,则,
代入得,
当且仅当时取等号,此时,的最小值为6.
故当时,关于x的不等式有解的充要条件是,
所以满足题意的充分不必要条件是的真子集,选项中只有C符合
故选:C
5. 已知,则的值为( )
A. 或 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先求得,,然后根据两角差的余弦公式即可求解.
【详解】因为,,所以,
因为,,所以,
因为,所以,
所以
,
或,
因为,所以,
所以的值为或.
故选:A.
6. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对、化简后可得具体的值,对有.
【详解】,故.
故选:D.
7. 已知是定义在上的奇函数,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分析函数的单调性,然后解不等式、,分、两种情况解不等式即可.
【详解】当时,,则函数在上为增函数,且,
由于函数为上的增函数,故函数在上为增函数,且,
当时,由,可得;由,可得;
当时,由,可得;由,可得.
接下来解不等式,
当时,即当时,则可得或,可得;
当时,即当时,则可得或,可得.
综上所述,不等式的解集为.
故选:C.
8. 已知,,则与的大小关系为( )
A. B. C. D. 不确定
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,利用单调性并结合零点存在性定理确定的大小关系,再利用指数函数、幂函数单调性比较大小.
【详解】令函数,
函数在R上都单调递增,则函数在R上单调递增,
同理函数在R上单调递增,而,,
则;,,则,
即,所以.
故选:C
二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题列出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知函数,则( )
A. 是奇函数 B. 最小的10个正零点之和为
C. 是的一个周期 D. 在处的切线方程为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据奇偶性的定义可判断A;令,求出对应最小的10个正零点的和可判断B;利用周期定义可判断C;求出,求出在处的切线方程可判断D.
【详解】对于A,因为,所以不是奇函数,故A错误;
对于B,令,得,即,
所以或或或,
即,当时,对应最小的10个正零点为
,
它们的和为,故B正确;
对于C,由于,故C正确;
对于D,,,,所以在处的切线方程为,故D正确.
故选:BCD.
10. 已知a,b,c分别是三个内角A,B,C的对边,若,,则( )
A. B.
C. D. 若,则的面积为8
【答案】ABD
【解析】
【分析】由正余弦定理、三角形面积公式及三角函数公式依次判断各选项.
【详解】对于A,由,可得,,
所以,故A正确;
对于B,由于,结合正弦定理可得,
即,所以,故B正确;
对于C,由,则,
,解得,故C错误;
对于D,由,得,解得,
则,由正弦定理得,解得,
所以的面积为,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知函数,当且仅当时,导函数成立,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】A先求,再将问题转化为的解集为,利用韦达定理即可;先研究的单调性,得出即可判断BC选项;D先求证,再利用倒序相加法即可求得.
【详解】由得,,则的定义域为,
又当且仅当时,导函数成立,
则的解集为,
即的解集为,
则,,,则,故A正确;
,
令,
则,
则得;得,
则在上单调递增,在上单调递减,
则,
则,故B正确;C错误;
因,则,
则,
记,
则,
两式相加得,
则,记,故D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数在处有极小值,则实数a的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】通过对函数求导,根据函数在处有极小值,可知,解得的值,再验证即可求出的值.
【详解】由,得,
函数在处有极小值,所以,
解得或,
当时,,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以是的极小值,符合题意.
当时,,
当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
所以是的极大值,不符合题意.
综上所述,实数a的值为.
故答案为:.
13. 已知等差数列的前项和为,且,等比数列的首项为1,若,则的值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等差数列的前项和公式,等差数列下标和的性质可得,利用等比数列的通项公式结合求出公比,继而可得,再根据对数运算即可求解.
【详解】设数列的公比为,
由可得,所以,
故,则,
故,
故答案为:.
14. 已知函数的部分图象如图所示,若A,B,C,D四点在同一个圆上,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可表示出,,,四点坐标,再结合圆的定义计算即可得.
【详解】由题意可设,,则,
,,,
则、中点与、中点均为,,
由,,,四点在同一个圆上,故为圆心,,
则,,
即有,则,又,则.
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. 如图所示,直线之间的距离为2,直线之间的距离为1,且点分别在上运动,,令.
(1)判断能否为正三角形?若能,求出其边长的值;若不能,请说明理由;
(2)求面积的最小值.
【答案】(1)是正三角形,;
(2).
【解析】
【分析】(1)过作,过作,利用直角三角形边角关系求出,则等边三角形建立方程求解即得.
(2)由(1)中信息,利用三角形面积公式,结合三角恒等变换及正弦函数的性质求出最小值.
【小问1详解】
过作,过作,垂足分别为,如图,
由,,得,
在中,,在中,,
由是正三角形,则,即,
整理得,又,解得,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,,
而,
由,得,则当,即时,取最大值,
所以时,取得最小值.
16. 记的内角的对边分别为,且.
(1)证明:;
(2)若,求.
【答案】(1)
由已知得,
所以,
又,或,
因由可得,则得,不合题意,
故得;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据三角恒等变换、同角三角函数关系式化简可得,结合角度关系即可得证;
(2)根据正弦定理、余弦定理,结合二倍角公式化简求解即可.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
由正弦定理,,即,
则,化简得,
由余弦定理,
,
故得,即,
因,故,解得,或(舍去),
故.
17. 记为数列的前n项和,已知.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明:令时,,即得,
当时,①,②,
由①②得,,又由,又,,
所以数列是以为首项,公比为的等比数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,求出的值,当时,由可得到,两式作差可得,结合等比数列的定义可证得结论成立;
(2)由(1)中的结论可求出数列的通项公式,求得的表达式,再利用错位相减法可求得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
,,
因为,所以,
,
两式相减得:
,
所以.
18. 已知函数.
(1)已知的导函数为,证明:有唯一实数解.
(2)若函数,,,,求m的取值范围.
【答案】(1)证明:的定义域为.
.
由可知,等价于.
设函数,,因为,在内单调递增,
所以在内单调递增.
因为,,
所以在内存在唯一零点,
所以有唯一实数解.
(2)
【解析】
【分析】(1)求导可得,将问题转化为在内存在唯一零点,结合函数的单调性以及零点存在定理即可证明;
(2)根据题意,将问题转化为,结合导数分别求得函数与的最值,即可得到结果.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)知,当时,,即,单调递减,
当时,,即,单调递增,
所以.
因为,所以,,.
,即.
,
令,得,令,得,令,得,
所以.
因为,,,所以,
所以,解得,所以m的取值范围为.
19. 已知函数,.
(1)若,求函数单调递增区间;
(2)若对于任意,都有,求实数a的取值范围;
(3)证明:对任意的正整数n,.
【答案】(1);
(2);
(3)由(2)可知,当时,,
设,
则;
令,
则,可得在区间上单调递减,
所以,
所以在区间上单调递减,
所以.
所以当时,,
可得时,,
可得
,
则
.
【解析】
【分析】(1)直接求导,再令,解出即可;
(2)求导得,注意,再利用必要性探路得到的范围,最后证明其充分性成立即可;
(3)根据(2)结论得,再设新函数,求导得当时,,最后放缩累加求和即可.
【小问1详解】
当时,,对求导得
,
令,即,解得;
故函数的单调递增区间为,
【小问2详解】
对求导得,
注意到,可得,解得,
当时,,可得在区间上单调递减,
所以;
当时,存在且,
当时,,可得在区间上单调递增,
所以与已知条件矛盾;
当时,可得在区间上单调递增,
所以与已知条件矛盾;
故实数的取值范围为.
【小问3详解】
略
第1页/共1页
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