内容正文:
高三数学12月考
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,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】A
【解析】
【分析】解指数不等式求得集合,利用交集的意义求解即可.
【详解】由,得,解得,所以,
又,所以.
故选:A.
2. 已知函数满足:对任意,当时,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用定义确定函数的单调性,再利用分段函数单调性,结合二次函数单调性列式求解.
【详解】对任意,当时,都有成立,则函数在上单调递增,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C
3. 在中,内角,,的对边分别为,,,若,,则( )
A. 6 B. 1 C. 3 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】利用诱导公式以及两角和的正切公式解方程即可求得结果.
【详解】由可得,解得,
所以,
由可得,解得或(舍),
故.
故选:C.
4. 如图,正方体中,点是的中点,点为正方形内一动点,且平面,若异面直线与所成角为,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】以为原点,建立空间直角坐标系,设点,求得平面的一个法向量为,根据平面,得到,结合向量的夹角公式和二次函数的性质,即可求解.
【详解】以为原点,以,,所在直线为轴,轴和轴建立空间直角坐标系,
如图所示,设,,,
则,,,,
可得,,,,
设平面的一个法向量为,则,
取,可得,所以,
因为平面,所以,
设异面直线与所成角为,
则,
当最大时,取最小值,
由,
所以当时,最大为,此时最小为.
故选:C.
5. 已知正四面体外接球的球心为,过点的平面与棱分别相交,记在平面两侧的几何体的体积分别为,其中,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以空间向量为工具,将几何中的共面问题转化为向量系数关系,再将体积比问题转化为函数最值问题,通过代数方法求解即可.
【详解】设平面与棱分别交于点,设,其中,直线与平面交于点,
由点为外接球的球心,有,
又由,得到,
因为四点共面,所以,即.
容易知道,其中为棱之间的夹角,
下面求的取值范围,
由,又,可得,其中,
令,则,因此,
又因为,,所以.
故选:D.
6. 已知,,设甲:,乙:,则甲是乙的( )
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】先由甲推出,,则可得,利用基本不等式可证明,从而充分性成立;再通过举反例,说明必要性不成立即可.
【详解】由,,可得,则有,且
于是,
因,当且仅当,即时等号成立,
此时,即甲是乙的充分条件;
若取,则,而,
即甲不是乙的必要条件,故甲是乙的充分不必要条件.
故选:A.
7. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三个数的形式,构造函数,结合函数的对称性、单调性进行运算判断即可.
【详解】,,,
构造函数,
,
的图象关于直线对称,
当时,,
令,,
则,在上单调递增,
当时,,,
则,所以,
因此在上单调递增,则,即.
故选:A
8. 设实数,若不等式对任意恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将原不等式转化为恒成立,先判断得出恒成立,结合不等式的基本性质可得恒成立,进而求解即可.
【详解】,即,
因为,所以,即恒成立,
令,则,
当时,单调递减,当时,单调递增,
因为,所以,
若时,不等式恒成立,则恒成立,
若时,,恒成立,则也成立,
所以当时,恒成立,所以得,即,
设
当时,单调递增,当时,单调递减,
所以,所以,即正实数的最小值为.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:运用同构的基本思想将原不等式转化为恒成立,再运用不等式的性质,先得出恒成立,再运用导数讨论恒成立进而求出结果.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知,,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,由题意可得,利用基本不等式求解即可;对于B,由题意可得,利用基本不等式求解即可;对于C,由题意可得,利用基本不等式求解即可;对于D,由题意可得,从而得,结合二次函数的性质求解即可.
【详解】解:对于A,,
当且仅当时取等号,故A项正确;
对于B,,
所以,
当且仅当,即,时取等号,故B项正确;
对于C,,
当且仅当,即,时取等号,故C项错误;
对于D,因为,,,
所以,,
又因为,
所以,
即,故D项正确.
故选:ABD.
10. 已知,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据三角恒等变换,以及利用和,逐个选项进行分析,可得答案.
【详解】因为,所以,所以为第一象限角或第三象限角.
当为第一象限角时,,;当为第三象限角时,,,所以,故A项正确;
;故B项错误;
,故C项正确;
,
当为第一象限角时,原式;
当为第三象限角时,原式,故D项错误.
故选:AC
11. 在平面直角坐标系xoy中,满足,其中.O为坐标原点,为的重心,为的外心,下列说法正确的是( )
A. B. 存在,使得
C. 当为直角三角形时, D. 的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据给定条件,得到,利用向量运算的坐标表示,结合三角恒等变换逐项求解判断.
【详解】对于A,因为为的重心,所以,
,
当且仅当时取等号,A正确;
对于B,点在以原点为圆心,1为半径的圆上,而是等腰直角三角形,
点到直线距离为,点到距离最大值为,
因为为的重心,所以点到的距离为点到的距离的,
故,B错误;
对于C,过或垂直于的直线与直线关于轴或轴对称,该直线与圆相离,
当为直角三角形时,必有⊥,
故,
即,两边平方得,
则
,C正确;
对于D,令中点为,则,
,
当且仅当时取等号,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. 已知“,不等式恒成立”为假命题,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求出命题“ 恒成立”为真命题时 的取值范围,再取其补集即可得出结论.
【详解】设 :" ,不等式 恒成立",其等价于 恒成立,
若 为真命题,则 ,解得 .
又 为假命题,故 的取值范围是命题 为真时的补集,
即 或 .
故答案为:.
13. 已知函数的定义域为,其图象关于对称,若当时,,则__________.
【答案】8
【解析】
【分析】由函数的对称性得到,再由即可求解.
【详解】显然关于对称,故5,
于是,
故.
故答案为:8
14. 在中,,且,则__________;若点满足,且在上的高为,则的面积为__________.
【答案】 ①. ## ②. ##
【解析】
【分析】利用辅助角公式化简得出,结合角的取值范围可得出角的值,进而可得出的值;分析可知为等边三角形,设其边长为,由得出,利用平面向量数量积的运算性质得出,结合三角形的面积公式可求出的值,由此可得出的面积.
【详解】因为,可得,
因为,则,所以,则,故,
所以为等边三角形,故,设其边长为,
因为,即,可得,
所以,故,
由题意可知,解得,
故.
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. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)详情见解析
【解析】
【分析】(1)求出函数的导数 ,利用导数的几何意义即可求出切线方程;
(2)判断函数的单调性,可得函数的最大值为,从而得证.
【小问1详解】
当 时, ,
函数求导得则
故曲线 在点 处的切线方程为 ,
整理得 .
【小问2详解】
注意到 时, ,
故 ,故 单调递增;
时, 单调递减.
所以函数的最大值为.
故 .
16. 设数列的前n项和,数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若数列的前n项和,,求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据求得的通项公式,再代入即可;
(2)根据裂项相消求得,代入,再用错位相减法求得.
【小问1详解】
当n=1时,;
由得(n≥2),
∴(n≥2),
又也符合,
∴,
.
【小问2详解】
,
∴.
∴,①
∴,②
①,②两式相减得:,
所以.
17. 已知为坐标原点,向量,,设.
(1)求单调递增区间;
(2)在锐角三角形中,内角的对边分别为,已知,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由结合降幂公式,二倍角公式和辅助角公式化简,再根据正弦函数的图像与性质即可求解;
(2)首先由及的范围得出,根据将问题化为,根据两角和的正弦公式及辅助角公式化简,再求出的范围,根据正弦型函数的性质求解值域即可.
【小问1详解】
因为,
所以
,
,
,
的单调递增区间为.
【小问2详解】
由(1)得,
或,,
即或,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故.
18. 已知是各项都为正数的递增数列,给出两个性质:①对于中任意两项,在中都存在一项,使得;②对于中任意一项,在中都存在两项,使得.
(1)若,判断是否满足性质①,说明理由;
(2)若,判断是否同时满足性质①和性质②,说明理由;
(3)若同时满足性质①和性质②,证明:成等差数列.
【答案】(1)不满足性质①,理由见解析
(2)满足,理由见解析
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)由,根据题意,得到,由为偶数,为奇数,即可得出结论;
(2)由,验证性质①②是否成立,即可求解;
(3)先判断,再取,则,讨论的值,排除不合题意的,可得,则,从而可得结论,
【小问1详解】
由,性质①是任意,存在,
令,则要满足,
可得,可得,
其中为偶数,为奇数,所以不成立,
如:当时,,不存在这样的.
【小问2详解】
当时,,所以,
所以存在使得数列满足性质①;
对性质②,取,,
则成立,所以满足性质②.
【小问3详解】
由是递增数列,满足性质①和性质②,所以,即,
当时,,
已知,所以,
又由,所以,即.
取,则,所以,
若,则,不符合题意,舍去.
若,则.
因为,所以不是中的项,不满足性质①,不符合题意,舍去,
所以,则,
所以,故成等差数列.
【点睛】与数列的新定义有关的问题的求解策略:
1、通过给出一个新的数列的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;
2、遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.
19. 对于一个函数和一个点,令函数,若是的极值点,则称点是在的“边界点”.
(1)对于函数,证明:对于点,存在点,使得点是在的“边界点”.
(2)对于函数,若不存在点,使得点是在的“边界点”,求的取值范围.
(3)对于函数,若存在两个不同的点,使得点是在的“边界点”,求的取值范围.
【答案】(1)
证明:.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
则2是的极小值点,
故存在点,使得点是在的“边界点”.
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)由函数的新定义再求导分析单调性得到极值可证;
(2)利用函数新定义求出,求导后分和讨论单调性得到极值即可;
(3)利用函数新定义求出,求导后分和讨论,当时,再次构造函数,结合零点存在定理分析;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
.
因为不存在点,使得点是在的“边界点”,所以没有极值点.
若,则没有极值点.
若,则当时,,
当时,,
所以在上单调递堿,在上单调递增,所以是的极大值点,是的极小值点.
综上,.
【小问3详解】
.
因为存在两个不同的点,使得点是在的“边界点”,所以有2个极值点.
令函数.
若,则在上恒成立,所以在上单调递增,
所以最多只有1个零点,即最多只有1个零点,则最多只有1个极值点,不符合题意.
若,则当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
.
要使得有2个极值点,则有2个零点,
当时,不符合题意.
当时,由,解得.
此时,,
,令函数,
所以在上单调递减,,即.
所以,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增.
所以有2个极值点,符合题意.
综上,的取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题关键点有两个,一是函数新定义的理解;二是第三小问中关键在于二次构造函数,结合零点存在定理分析.
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高三数学12月考
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,,则集合( )
A. B. C. D.
2. 已知函数满足:对任意,当时,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 在中,内角,,的对边分别为,,,若,,则( )
A. 6 B. 1 C. 3 D. 2
4. 如图,正方体中,点是的中点,点为正方形内一动点,且平面,若异面直线与所成角为,则的最小值等于( )
A. B. C. D.
5. 已知正四面体外接球的球心为,过点的平面与棱分别相交,记在平面两侧的几何体的体积分别为,其中,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6. 已知,,设甲:,乙:,则甲是乙的( )
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
7. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
8. 设实数,若不等式对任意恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知,,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11. 在平面直角坐标系xoy中,满足,其中.O为坐标原点,为的重心,为的外心,下列说法正确的是( )
A. B. 存在,使得
C. 当为直角三角形时, D. 的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知“,不等式恒成立”为假命题,则实数的取值范围为__________.
13. 已知函数的定义域为,其图象关于对称,若当时,,则__________.
14. 在中,,且,则__________;若点满足,且在上的高为,则的面积为__________.
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. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求证:.
16. 设数列的前n项和,数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若数列的前n项和,,求数列的前n项和.
17. 已知为坐标原点,向量,,设.
(1)求单调递增区间;
(2)在锐角三角形中,内角的对边分别为,已知,求的取值范围.
18. 已知是各项都为正数的递增数列,给出两个性质:①对于中任意两项,在中都存在一项,使得;②对于中任意一项,在中都存在两项,使得.
(1)若,判断是否满足性质①,说明理由;
(2)若,判断是否同时满足性质①和性质②,说明理由;
(3)若同时满足性质①和性质②,证明:成等差数列.
19. 对于一个函数和一个点,令函数,若是的极值点,则称点是在的“边界点”.
(1)对于函数,证明:对于点,存在点,使得点是在的“边界点”.
(2)对于函数,若不存在点,使得点是在的“边界点”,求的取值范围.
(3)对于函数,若存在两个不同的点,使得点是在的“边界点”,求的取值范围.
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