内容正文:
山东省大联考高三数学试题
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:集合,常用逻辑用语,不等式,函数的概念与性质,指数函数与对数函数,三角函数与解三角形,平面向量,复数,数列,导数及其应用,立体几何与空间向量,直线的方程.
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. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数的乘法化简所求复数,利用复数的概念可得结果.
【详解】因为,故复数的虚部为.
故选:A.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解不等式求解集合A,解方程求解集合B,然后利用交集运算求解即可.
【详解】由,得,又因为,所以,
又,所以.
故选:C.
3. 若正数,满足,则的最小值为( )
A. 2 B. C. 3 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求解即得.
【详解】由正数,满足,
得,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为.
故选:B
4. 若,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用指数函数、对数函数的单调性结合中间值法可得出、、的大小关系
【详解】,,,
故.
故选:B
5. 已知,则( )
A. B. C. D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】应用二倍角正余弦公式化简已知条件可得,即可得结果.
【详解】,
∴.
故选:D
6. 在中,分别为内角所对的边,若,则此三角形一定是( )
A. 等腰直角三角形 B. 直角三角形
C. 等腰三角形 D. 等腰或直角三角形
【答案】C
【解析】
【分析】根据诱导公式和正弦定理化简为,再根据,结合两角和的正弦公式化简,即可求解.
【详解】由条件可知,即,
因为,
所以,
整理为,
所以,
所以是等腰三角形.
故选:C
7. 已知函数有极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求导,将问题转化为在上存在变号零点,再分和两种情况讨论即可.
【详解】易知,
因函数有极值点,则在上存在变号零点,
若对称轴,即,则在上单调递增,
则,不符合题意;
若对称轴,即,则,即,得,
则实数的取值范围为.
故选:D
8. 已知数列的前项和为,且.若对任意的正整数恒成立,则实数的最小值为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过数列前项和与项的关系求得数列的通项公式,代入不等式分离参数后构造数列,然后通过作商法求得数列中最大项的值,从而求得结果.
【详解】当,则,即,
当,,
则,即,∴,
∴数列是的等比数列,
∴,
∵,即,
∴,
令数列的通项为,
则,
令,则,
又∵
∴当,,当,,
∴数列的最大项为,
∴.
故选:B.
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. 已知向量,若,则实数m的值可以为( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据向量垂直列出方程,求出实数m的值.
【详解】因为,所以,
解得或0或.
故选:ABC
10. 已知函数,则( )
A. 函数的最小正周期为
B. 函数的图象关于直线对称
C. 函数的图象关于点对称
D. 函数在区间上的值域为
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可得:,根据正弦函数周期公式判断A;代入检验,结合对称性的性质判断BC;以为整体,结合正弦函数的性质求值域.
【详解】因为,
对于选项A:因为函数的最小正周期为,故A正确;
对于选项B:因为为最大值,
所以函数的图象关于直线对称,故B正确;
对于选项C:因为不为0,
所以函数的图象不关于点对称,故C错误;
对于选项D:因为,则,
可得,即,
所以函数在区间上的值域为,故D正确;
故选:ABD.
11. 已知函数,则下列选项中正确的是( )
A. 函数的极小值点为
B.
C. 若函数有4个零点,则
D. 若,则
【答案】AC
【解析】
【分析】求导,利用导数判断的单调性和最值,可得的图象,进而可以判断A;对于B:根据的单调性分析判断;对于C:根据偶函数性质分析可知:原题意等价于当时,与有2个交点,结合的图象分析求解;对于D:构建,结合导数可得,结合极值点偏移分析证明.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则,且当趋近于0或时,趋近于,
可得函数的图象,如图所示:
对于选项A:可知函数的极小值点为,故A正确;
对于选项B:因为,且在内单调递增,
所以,故B错误;
对于选项C:令,可得,
可知函数有4个零点,即与有4个交点,
且的定义域为,且,
可知为偶函数,且当时,
原题意等价于当时,与有2个交点,
由题意可知:,故C正确;
对于选项D:设,
则,
可知在内单调递增,则,
即,
若,不妨设,
则,
且,且在内单调递增,
则,所以,故D错误;
故选:AC.
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的基本步骤
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数;
(3)利用导数研究的单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线经过点,且在,轴上的截距相等,则直线的方程为______.
【答案】或
【解析】
【分析】分类讨论截距为和不为即可.
【详解】若直线经过原点,则方程为;
若直线不经过原点,设方程为,
故,得,所以方程为.
故答案为:或.
13. 设等差数列的前项和为,若,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意求出公差,,利用基本不等式即可求解
【详解】设等差数列的公差为,由题意得,又,解得
,所以.
故,,,
当且仅当时取等号,即时取得最小值.
故答案为:
14. 已知正三棱锥的各顶点均在半径为1的球的球面上,则正三棱锥内切球半径的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用正三棱锥外接球半径,结合“正三棱锥体积正三棱锥表面积正三棱锥内切球半径”,可求内切球半径的表达式,再结合三角换元的方法可求内切球半径的最大值.
【详解】设正三棱锥的底面边长,到平面的距离为,
所以,,
所以,,,
所以
,
不妨设,,所以,所以,
设,,
所以,
所以内切球半径的最大值为.
故答案为:
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、证明过程及演算步源.
15. 已知幂函数,且在上单调递增.
(1)求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据幂函数的定义,由求得m,再根据单调性确定m的值;
(2)由(1)知,判断其单调性和奇偶性,根据,由求解.
【小问1详解】
由幂函数的定义得,解得或,
①当时,,此时函数在区间上单调递减,不合题意,舍去,
②当时,,此时函数在区间上单调递增,符合题意,
由上知;
【小问2详解】
由(1)知,此时函数的增区间为,减区间为,
且函数为偶函数,图象关于轴对称,
又由,若,则,
所以或,
解得或,
故实数的取值范围为.
16. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若的面积为,求.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理,化简已知条件,即可求得;
(2)根据(1)中所求,结合三角形面积公式,求得,再利用余弦定理即可求得.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得,
则,即,
又在中,由,故.
因为,所以.
【小问2详解】
因为的面积为,所以,得.
又由,有,则,可得,
由余弦定理得,则,可得.
17. 在递增的等比数列中,,且是和的等差中项.
(1)求的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件求出,结合可得公比,由此计算可得数列的通项公式.
(2)利用分组求和法可得.
【小问1详解】
∵是和的等差中项,∴,
∵,∴,解得,故.
设等比数列的公比为,则,解得或(舍),
∴,
∴.
【小问2详解】
由(1)得,
∴
.
18. 如图,在直三棱柱中,,是线段上的动点.
(1)当平面时,说明点的位置并证明;
(2)在(1)的条件下,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)点是线段的中点,证明:
连接,且,再连接,
平面,平面,且平面平面,
,又由为线段的中点,得是的中位线,
为线段的中点;
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,且,再连接,利用直线与平面平行的性质即可判断证明;
(2)以为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,求出平面的法向量和,利用向量法即可求出直线与平面所成角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由题意,可设,并以为坐标原点,,,所在直线分别为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,,
则,
设是平面的一个法向量,则,
取为平面的一个法向量,且,
设直线与平面所成角为,与所成角为,
则.
19. 已知函数,为的导函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)在单调递减;
(2)
令,
则对,,
所以在单调递减,
所以,即,
因为,所以,
即得证.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导函数符号判断单调性;
(2)构造函数,证明,再证明;
(3)令,结合(1)中结论,讨论满足不等式的的取值范围.
【小问1详解】
由题,,
令,
则对,,
所以在单调递减,即在单调递减.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
令,则,
若,则.
因为,由(1)在单调递减,
可知在单调递减,所以,
若,因为,时,,
所以,.
所以当时,,单调递增,
所以,矛盾;
若,则由在单调递减,可得,
所以在单调递减,,满足条件.
综上,的取值范围是.
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山东省大联考高三数学试题
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
4.本卷主要命题范围:集合,常用逻辑用语,不等式,函数的概念与性质,指数函数与对数函数,三角函数与解三角形,平面向量,复数,数列,导数及其应用,立体几何与空间向量,直线的方程.
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. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3. 若正数,满足,则的最小值为( )
A. 2 B. C. 3 D.
4. 若,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D. 3
6. 在中,分别为内角所对的边,若,则此三角形一定是( )
A. 等腰直角三角形 B. 直角三角形
C. 等腰三角形 D. 等腰或直角三角形
7. 已知函数有极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知数列的前项和为,且.若对任意的正整数恒成立,则实数的最小值为( )
A. 3 B. C. D.
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. 已知向量,若,则实数m的值可以为( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
10. 已知函数,则( )
A. 函数的最小正周期为
B. 函数的图象关于直线对称
C. 函数的图象关于点对称
D. 函数在区间上的值域为
11. 已知函数,则下列选项中正确的是( )
A. 函数的极小值点为
B.
C. 若函数有4个零点,则
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线经过点,且在,轴上的截距相等,则直线的方程为______.
13. 设等差数列的前项和为,若,则的最小值为__________.
14. 已知正三棱锥的各顶点均在半径为1的球的球面上,则正三棱锥内切球半径的最大值为______.
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、证明过程及演算步源.
15. 已知幂函数,且在上单调递增.
(1)求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若的面积为,求.
17. 在递增的等比数列中,,且是和的等差中项.
(1)求的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
18. 如图,在直三棱柱中,,是线段上的动点.
(1)当平面时,说明点的位置并证明;
(2)在(1)的条件下,求直线与平面所成角的正弦值.
19. 已知函数,为的导函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:;
(3)若,求的取值范围.
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