内容正文:
1月月考数学试题
一、单项选择题: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. 已知集合, ,若,( )
A. B. C. D.
2. 若复数(i是虚数单位)在复平面内对应的点在第三象限,则实数的取值范围是( )
A B. C. D.
3. 若为偶函数,则( ).
A. B. 0 C. D. 1
4. 设为等差数列{}的前项和,已知,,则等于( )
A. B. C. D.
5. 已知数列满足,,是公比为3的等比数列,则( )
A. B. 2 C. D. 3
6. 下列图象中,函数的部分图象有可能是( )
A B.
C. D.
7. 将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,若为奇函数,则的最小值是( )
A. B. 1 C. 2 D.
8. 已知,是函数的图象上两个不同的点,则( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本大题共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,有选错的得0分
9. 已知函数,则以下结论正确的是( )
A. 函数图象关于点对称
B. 函数在上单调递减
C. 将函数的图象向右移个单位长度,可得到函数的图象,则函数的解析式为
D. 若函数()在上恰有三个零点,则实数的取值范围为
10. 如图,为圆锥的底面圆O的直径,点B是圆O上异于A,C的动点,,则下列结论正确的是( )
A. 圆锥的侧面积为
B. 三棱锥的体积的最大值为
C. 的取值范围是
D. 若,E为线段上的动点,则的最小值为
11. 已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则( )
A. 4为的一个周期
B.
C. 由可知,
D. 函数的所有零点之和为0
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在处切线方程为_____.
13. 已知向量,,若与的夹角是锐角,则实数的取值范围为______.
14. 函数的最小值为______.
四、解答题:本大题共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. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若的面积,求角的大小.
16. 已知数列的前项和为.且,.
(1)证明数列等差数列,并求其通项公式:
(2)若,求数列的前100项和.
17. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间及在上的最值;
(2)若为锐角且,求的值.
18. 如图,在三棱台中,平面ABC,,.
(1)求三棱台的体积;
(2)证明:平面平面;
(3)求与平面所成角的正弦值.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
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1月月考数学试题
一、单项选择题: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. 已知集合, ,若,( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由求出的值,进一步求出得答案.
【详解】因为, ,并且,
所以,所以.
故选:B.
2. 若复数(i是虚数单位)在复平面内对应的点在第三象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】把复数化为代数形式,得其对应点坐标,由点在第三象限可得范围.
【详解】,其对应点坐标为,
所以,解得.
故选:B.
3. 若为偶函数,则( ).
A. B. 0 C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据偶函数性质,利用特殊值法求出值,再检验即可.
【详解】因为 为偶函数,则 ,解得,
当时,,,解得或,
则其定义域为或,关于原点对称.
,
故此时为偶函数.
故选:B.
4. 设为等差数列{}的前项和,已知,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据等差数列通项公式和前n项和公式,列出关于首项和公差d的方程组,解出和d的值,再利用前n项和公式求出.
详解】已知,,所以,
所以.
故选:D
5. 已知数列满足,,是公比为3的等比数列,则( )
A. B. 2 C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】先求出等比数列的通项公式,然后根据累加法求出的表达式,从而解出等比数列的首项,进而可求出结果.
【详解】因为数列是公比为3的等比数列,所以,
,
因为,所以,解得,
所以.
故选:A.
6. 下列图象中,函数的部分图象有可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出函数定义域,分析函数的奇偶性及其在上的函数值符号,结合排除法可得出合适的选项.
【详解】对于函数,有,解得,即函数的定义域为,
定义域关于原点对称,因为,即函数为奇函数,排除CD选项,
当时,,则,此时,排除B选项.
故选:A.
7. 将函数的图象向左平移个单位,得到函数的图象,若为奇函数,则的最小值是( )
A. B. 1 C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平移思想,结合正切函数平移都是奇函数,可得的取值可能,从而可得最小值.
【详解】函数的图象向左平移个单位,
得到函数,
由为奇函数,则,
因为,所以的最小值是,
故选:B.
8. 已知,是函数的图象上两个不同的点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB;举例判断CD即可.
【详解】由题意不妨设,因为函数是增函数,所以,即,
对于选项AB:可得,即,
根据函数是增函数,所以,故B正确,A错误;
对于选项D:例如,则,
可得,即,故D错误;
对于选项C:例如,则,
可得,即,故C错误,
故选:B.
二、多项选择题:本大题共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,有选错的得0分
9. 已知函数,则以下结论正确的是( )
A. 函数的图象关于点对称
B. 函数在上单调递减
C. 将函数的图象向右移个单位长度,可得到函数的图象,则函数的解析式为
D. 若函数()在上恰有三个零点,则实数的取值范围为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据余弦函数对称中心的性质代入检验判断A,利用余弦型函数的单调性判断B,根据平移变换及诱导公式判断C,利用换元法及余弦函数的性质判断D.
【详解】因为,所以函数图象不关于点对称,故A错误;
当时,令,而在上单调递减,
所以函数在上单调递减,故B正确;
将函数的图象向右移个单位长度,得到,故C正确;
,当时,,
即在上恰有三个零点,所以,
解得,故D错误.
故选:BC
10. 如图,为圆锥的底面圆O的直径,点B是圆O上异于A,C的动点,,则下列结论正确的是( )
A. 圆锥的侧面积为
B. 三棱锥的体积的最大值为
C. 的取值范围是
D. 若,E为线段上的动点,则的最小值为
【答案】D
【解析】
【分析】求出圆锥的母线长,利用圆锥的侧面积公式判断A;当时,的面积最大,此时三棱锥体积也最大,利用圆锥体积公式求解判断B;用极限的思想求出的范围,再利用,求得的范围判断C;利用图形展开及两点之间线段最短判断D.
【详解】在中,,则圆锥的母线长,半径,
对于A,圆锥的侧面积,A错误;
对于B,当时,的面积最大,此时,
则三棱锥体积的最大值为,B错误;
对于C,在中,,又,则,
当点与点重合时,为最小角,当点与点重合时,达到最大值,
又与不重合,则,又,得,C错误;
对于D,由,得,又,
则为等边三角形,则, 将以为轴旋转到与共面,得到,
则为等边三角形,,如图知,
由,
得,
所以,D正确.
故选:D
11. 已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则( )
A. 4为的一个周期
B.
C. 由可知,
D. 函数的所有零点之和为0
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可得,,则,从而可判断函数的周期性,即可判断A;求出,再根据周期性即可判断B;根据函数的周期性即可判断C;判断处函数的奇偶性,即可判断D.
【详解】因为为奇函数,
所以,即,
因为为偶函数,
所以,所以,
即,
所以,
所以4为的一个周期,故A正确;
因为,所以,
所以,
又因,所以,
所以,故B正确;
因为,所以,
因为4为的一个周期,所以,
则,所以,故C错误;
因为,所以,,
又因为,所以,
所以函数为偶函数,
令,得,
令,定义域为关于原点对称,
因为,所以函数为偶函数,
所以函数得交点关于轴对称,
所以函数的所有零点之和为0,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】方法点睛:函数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、填空题的形式呈现,且主要有以下几种命题角度;
(1)函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.
(2)周期性与奇偶性相结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解;
(3)周期性、奇偶性与单调性相结合,解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在处的切线方程为_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,由导数的几何意义代入计算,即可得到结果.
【详解】当时,,即切点坐标为,
且,将代入可得,
即切线的斜率,
由直线的点斜式可得,
化简可得.
故答案为:
13. 已知向量,,若与的夹角是锐角,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出与的坐标,再根据与夹角是锐角,则它们的数量积为正值,且它们不共线,求出实数的取值范围,.
【详解】向量,,,,
若与的夹角是锐角,则与不共线,且它们乘积为正值,
即,且,
求得,且.
【点睛】本题主要考查利用向量的数量积解决向量夹角有关的问题,以及数量积的坐标表示,向量平行的条件等.条件的等价转化是解题的关键.
14. 函数的最小值为______.
【答案】1
【解析】
【分析】由解析式知定义域为,讨论、、,并结合导数研究的单调性,即可求最小值.
【详解】由题设知:定义域,
∴当时,,此时单调递减;
当时,,有,此时单调递减;
当时,,有,此时单调递增;
又在各分段的界点处连续,
∴综上有:时,单调递减,时,单调递增;
∴
故答案为:1.
四、解答题:本大题共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. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若的面积,求角的大小.
【答案】(1)证明见解析;(2)或.
【解析】
【详解】试题分析:(1)由正弦定理得,进而得,根据三角形内角和定理即可得结论;(2)由得,再根据正弦定理得及正弦的二倍角公式得,进而得讨论得结果.
试题解析:(1)由正弦定理得,故,于是.
又,故,所以或,因此(舍去)或,所以.
(2)由得,故有,因,得.又,所以.当时,;当时,.
综上,或.
考点:1、正弦定理及正弦的二倍角公式;2、三角形内角和定理及三角形内角和定理.
16. 已知数列的前项和为.且,.
(1)证明数列为等差数列,并求其通项公式:
(2)若,求数列的前100项和.
【答案】(1)证明见解析;;(2).
【解析】
【分析】(1)由已知条件可得,两式相减即可得数列为等差数列;
(2)讨论是奇数时,当是偶数数时时,,利用因式分解即可求和.
【详解】(1)因为,所以,
两式相减得,所以,
又,所以数列是首项为,公差为2的等差数列,
所以.
(2)由题可得,当时,,
当时,,
所以
.
【点睛】关键点点睛:(1)对已知关系式进行递推,进而作差、变形,利用等差数列的定义求解;(2)能够想到对分奇偶讨论.
17. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间及在上的最值;
(2)若为锐角且,求的值.
【答案】(1)单调递增区间为,最大值为,最小值为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用二倍角公式、辅助角公式化简函数,再利用正弦函数的性质求解.
(2)由(1)的结论结合题设,利用同角三角函数关系及两角差的余弦公式求解即得.
【小问1详解】
由,解得,
所以函数的单调递增区间为;
由,得,
,
所以,在的值域为.
所以函数的最大值为,最小值为,
【小问2详解】
由(1)知,,
由,得,
由,得,
所以,,
所以
.
18. 如图,在三棱台中,平面ABC,,.
(1)求三棱台的体积;
(2)证明:平面平面;
(3)求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质,结合已知求出,再利用棱台的体积公式计算得解.
(2)利用线面垂直的判定、面面垂直的判定推理得证.
(3)利用线面角的定义求解.
【小问1详解】
在三棱台中,平面,平面,则,
在直角梯形中,由,得,
而,则,,
所以
.
【小问2详解】
由平面,平面,得,
又,,平面,则平面,
又平面,所以平面平面.
【小问3详解】
连接,
由(2)知,平面,则与平面所成角即为,
在中,,,,
则,即与平面所成角的正弦值为.
19. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)先求导,再分类讨论与两种情况,结合导数与函数单调性的关系即可得解;
(2)方法一:结合(1)中结论,将问题转化为的恒成立问题,构造函数,利用导数证得即可.
方法二:构造函数,证得,从而得到,进而将问题转化为的恒成立问题,由此得证.
【小问1详解】
因为,定义域为,所以,
当时,由于,则,故恒成立,
所以在上单调递减;
当时,令,解得,
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增;
综上:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
方法一:
由(1)得,,
要证,即证,即证恒成立,
令,则,
令,则;令,则;
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,则恒成立,
所以当时,恒成立,证毕.
方法二:
令,则,
由于在上单调递增,所以在上单调递增,
又,
所以当时,;当时,;
所以在上单调递减,在上单调递增,
故,则,当且仅当时,等号成立,
因为,
当且仅当,即时,等号成立,
所以要证,即证,即证,
令,则,
令,则;令,则;
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,则恒成立,
所以当时,恒成立,证毕.
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