内容正文:
淮北市第十二中学高三上学期期中检测
数学试题
(考试时间:120分钟,试卷总分:150分)
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,只有一个选项是正确的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,可得,
所以,解得,
所以,又,
所以.
2. 若,则复数的共轭复数的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数除法运算法则结合共轭复数的概念、复数的概念计算即可.
【详解】由题得,,
,其虚部为,D正确.
3. 某一物质在特殊环境下的温度变化满足:(为时间,单位为,为特殊环境温度,为该物质在特殊环境下的初始温度,为该物质在特殊环境下冷却后的温度),假设一开始该物质初始温度为,特殊环境温度是,则经过分钟后,该物质的温度最接近(参考数据:)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,,,
,,即,
计算得.
4. “”是“”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】根据不等式的性质及指数函数的性质,结合充分、必要条件的定义可得.
【详解】若,则,且.
因为是增函数,所以,从而.
所以“”是“”的充分条件;
当时,恒成立,所以推不出.
所以“”是“”的不必要条件;
故“”是“”的充分不必要条件.
5. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】法一种利用函数的奇偶性可排除AB,再由时,,可排除C,得到D正确;法二中由奇函数和偶函数乘积后为奇函数可排除AB;再由时,,可排除C,得到D正确;
【详解】法一:
对于A、B:因为的定义域为,
,
所以为奇函数,其图象关于原点对称,故A,B错误.
对于C、D:当时,,,
所以,所以,故C错误,D正确;
法二:
对于A、B:因为的定义域为,
函数为奇函数,函数为偶函数,
所以为奇函数,函数图象关于原点对称,故A、B错误;
对于C、D:当时,,,
所以,所以,故C错误,D正确;
故选:D.
6. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据对数型函数的定义域和单调性,转化为子集问题,即可求解.
【详解】由,得或,
所以函数的定义域为,
函数在上单调递增,函数在定义域内单调递增,
所以函数的单调递增区间为,
依题意有,.
即的取值范围为.
7. 已知是定义在的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D. 16
【答案】C
【解析】
【详解】由是奇函数,则,
所以,
所以的图象关于对称,则,
.
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先将各数与比较,可得最小,通过,两边取对数即可得结果.
【详解】,,
因为,所以,故,最小
由,得,
则,,,
故.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 函数与的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】利用指数函数的性质与一次函数的性质逐项判断可得结论.
【详解】对于A,当时,单调递增,与轴交于正半轴,
在上单调递增,故选项A符合题意.
对于B选项,由指数函数的图象可知,由一次函数的图象可知,则,故选项不符合题意.
对于C,当时,单调递减,与轴交于正半轴,
在上单调递减,C选项符合题意.
对于D选项,由一次函数图象可知,解得,则D选项不符合题意.
故选:AC.
10. 已知三次函数的图象如图,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 的解集为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据导数的概念,判断选项A的正误;根据函数单调性和导数值的关系,判断选项B的正误;根据函数图像,求出函数解析式,进而判断选项C的正误;根据函数图像和函数导数的正负,判断选项D的正误.
【详解】对于选项A,,
由图可知有极值点1,,即,所以A正确;
设,
由图可知为奇函数,且,解得,
可知,则,
解得,所以,
则,
由图可知在上单调递减,所以,
对于选项B,,所以,选项B正确;
对于选项C,,所以选项C正确;
对于选项D,可知时,,
当时,,
当,可知,得,
或,得,所以D错误.
11. 已知函数的定义域为,且,若,则( )
A. B. 关于中心对称
C. 恒成立 D. 函数有最小值
【答案】BC
【解析】
【分析】根据已知关系式,应用赋值法求函数值和对称性判断A、B,构造,并应用导数研究不等式恒成立判断C,由二次函数的性质判断D.
【详解】令,,则,
又,则,故A错误;
令,,则,
则,又,则,
令,,
则,则,故,
所以的图象关于中心对称,故B正确;
令,则,
所以时,,在上单调递减,
时,,在上单调递增,
所以,则恒成立,故C正确;
由B知,则,
显然在时取到最大值,无最小值,故D错误.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共15分
12. 求值:______.
【答案】
【解析】
【详解】.
13. 写出函数的所有零点______.
【答案】2
【解析】
【分析】利用对数函数与二次函数的性质一一计算零点即可.
【详解】对于方程,可得其根为,均不满足,故舍去;
又函数单调递增,且,满足题意.
零点为2.
14. 已知关于的方程有三个不相同的实根,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】通过分离参数和分析函数的单调性、极值和最值即可得.
【详解】由方程,得,且.令.
①当时,,所以,,
令,得,即.
当时,,;
当时,,;
所以在上单调递增,在上单调递减,在处取得极大值也是最大值,
,当.
②当时,,,
所以在单调递增,且,.
因方程有三个不相同的实根,所以函数与有三个不同的交点,如图:
所以.
即实数的取值范围为.
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. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求的大小;
(2)若的面积为,求外接圆的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,,,,进而结合余弦定理即可求解;
(2)由三角形的面积公式解出边长,进而由正弦定理可求得外接圆的直径,可求外接圆的面积.
【小问1详解】
由正弦定理可得,
设,,,,
由余弦定理得,
因为,所以;
【小问2详解】
由(1)可得,
因为,所以,所以,
所以外接圆的直径为,面积为.
16. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,,且,设,分别为,的中点.
(1)求证:∥平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求直线与平面所成角的正弦值大小.
【答案】(1)证明:连接交于,
又,分别为,的中点,则,
又平面,平面,则平面.
(2)证明:连接交于,
又,分别为,的中点,则,
又平面,平面,则平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)连接交于,由即可求证;
(2)通过勾股定理得到,,即可求证;
(3)建系,求得平面法向量,由线面夹角公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
取中点记为连接,中,,,则,
又,所以,
则平面,平面,,
又,以为轴建系,如图:
则,,,,,
则,
设平面的法向量为,
则,令,得,
可得,,
设直线与平面所成角为,
则.
17. 已知函数为上的奇函数.
(1)确定的值并求出函数的值域
(2)若函数,讨论的极值取得情况.
【答案】(1),
(2)当时,无极值;当时,在处取得极大值,无极小值
【解析】
【分析】(1)利用奇函数的定义,通过代入特殊点建立方程求解参数,再结合指数函数的值域与代数变形求出原函数的值域;
(2)化简函数表达式并求导,根据导函数中参数的取值分类讨论单调性,进而判断极值点.
【小问1详解】
因为函数为上的奇函数,由,,
此时,显然为奇函数.所以
,
的值域为
【小问2详解】
由(1)得:,
定义域为,,
当时,在上单调递减,无极值;
当时得,
当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得极大值,;无极小值
18. 某校计划利用其一侧原有墙体,建造高为1.5米,底面积为100平方米,且背面靠墙的长方体形状的露天劳动基地,靠墙那面无需建造费用,因此甲工程队给出的报价如下:长方体前面新建墙体的报价为每平方米320元,左、右两面新建墙体的报价为每平方米160元,地面以及其他报价共计9600元.设劳动基地的左、右两面墙的长度均为()米,原有墙体足够长.
(1)当左面墙的长度为多少米时,甲工程队的报价最低?
(2)现有乙工程队也参与该劳动基地的建造竞标,其给出的整体报价为()元,若无论左面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功(约定整体报价更低的工程队竞标成功),求的取值范围.
【答案】(1)10米 (2)
【解析】
【分析】(1)由题意建立甲工程队报价与左面墙的长度间的函数关系,再根据基本不等式求得最低报价及对应的左面墙的长度;
(2)利用(1)的结论,列出不等式,分离参数,并根据基本不等式求得的取值范围.
【小问1详解】
设甲工程队的总报价为元,
依题意,左、右两面墙的长度均为()米,
则长方体前面新建墙体的长度为米,
所以,
即,
当且仅当,即时,等号成立.
故当左面墙的长度为10米时,甲工程队的报价最低,且最低报价为19200元.
【小问2详解】
由题意可知,,
即对任意的恒成立,
所以,可得,即.
,
当且仅当,即时,取最小值36.
所以,即的取值范围是.
19. 设函数的定义域为,若,,则称为“循环函数”.
(1)试问函数是否为“循环函数”?说明你的理由.
(2)已知函数,证明:存在常数,使得为“循环函数”.
(3)已知对任意,函数,都满足.若,证明:当时,.
【答案】(1)是“循环函数”,理由见解析
(2)证明见解析 (3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据“循环函数”的定义,分类讨论,,时是否成立即可判断;
(2)根据,比较系数可解得C;
(3)由题意知存在常数,使得,赋值法,令可求得含参数a的,的解析式,根据可解得a,根据待证式可构造函数,通过导数研究函数的最值,证明即可.
【小问1详解】
当时,,;
当时,,则;
当时,,则.
故是“循环函数”.
【小问2详解】
方法一:因为,所以,
所以
,
令,即,
整理得,
对比系数可得的系数,解得,
代入验证常数项与一次项,均满足等式,
故存在常数,使得为“循环函数”.
方法二:当时,,
则,
所以存在常数,使得为“循环函数”.
【小问3详解】
由题意得对恒成立,
所以存在常数,使得.
令,得,解得,.
若,则,,.
设函数(),
则(),
,当时,,当时,,
所以.
下证:(且),
构造函数,则,
当时,,单调递增;当时,,单调递减,
所以,即.
则,
所以,故当时,.
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淮北市第十二中学高三上学期期中检测
数学试题
(考试时间:120分钟,试卷总分:150分)
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,只有一个选项是正确的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 若,则复数的共轭复数的虚部是( )
A. B. C. D.
3. 某一物质在特殊环境下的温度变化满足:(为时间,单位为,为特殊环境温度,为该物质在特殊环境下的初始温度,为该物质在特殊环境下冷却后的温度),假设一开始该物质初始温度为,特殊环境温度是,则经过分钟后,该物质的温度最接近(参考数据:)( )
A. B. C. D.
4. “”是“”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
5. 函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
6. 已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 已知是定义在的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D. 16
8. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 函数与的大致图象可能是( )
A. B.
C. D.
10. 已知三次函数的图象如图,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 的解集为
11. 已知函数的定义域为,且,若,则( )
A. B. 关于中心对称
C. 恒成立 D. 函数有最小值
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共15分
12. 求值:______.
13. 写出函数的所有零点______.
14. 已知关于的方程有三个不相同的实根,则实数的取值范围为______.
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. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求的大小;
(2)若的面积为,求外接圆的面积.
16. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,,且,设,分别为,的中点.
(1)求证:∥平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求直线与平面所成角的正弦值大小.
17. 已知函数为上的奇函数.
(1)确定的值并求出函数的值域
(2)若函数,讨论的极值取得情况.
18. 某校计划利用其一侧原有墙体,建造高为1.5米,底面积为100平方米,且背面靠墙的长方体形状的露天劳动基地,靠墙那面无需建造费用,因此甲工程队给出的报价如下:长方体前面新建墙体的报价为每平方米320元,左、右两面新建墙体的报价为每平方米160元,地面以及其他报价共计9600元.设劳动基地的左、右两面墙的长度均为()米,原有墙体足够长.
(1)当左面墙的长度为多少米时,甲工程队的报价最低?
(2)现有乙工程队也参与该劳动基地的建造竞标,其给出的整体报价为()元,若无论左面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功(约定整体报价更低的工程队竞标成功),求的取值范围.
19. 设函数的定义域为,若,,则称为“循环函数”.
(1)试问函数是否为“循环函数”?说明你的理由.
(2)已知函数,证明:存在常数,使得为“循环函数”.
(3)已知对任意,函数,都满足.若,证明:当时,.
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