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广安加德学校高2023级高三10月月考试题
数 学
考试时间:120分钟 满分:150分
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. 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意得.
2. 设集合,,若,则( ).
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据包含关系分和两种情况讨论,运算求解即可.
【详解】因为,则有:
若,解得,此时,,不符合题意;
若,解得,此时,,符合题意;
综上所述:.
故选:B.
3. 设,是实数,则“”是“”的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】
【详解】本题采用特殊值法:当时,,但,故是不充分条件;当时,,但,故是不必要条件.所以“”是“”的既不充分也不必要条件.故选D.
考点:1.充分条件、必要条件;2.不等式的性质.
4. 已知角的终边与单位圆的交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】分析:首先求出点的坐标,再利用三角函数的定义得出的值,进而由同角三角函数基本关系式求出结果即可.
详解:∵点在单位圆上,,
则由三角函数的定义可得则
点睛:此题考查了三角函数的定义以及同角三角函数基本关系式的应用,求出的值是解题的关键.
5. 设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由,得,
则有,所以.
6. 已知为等比数列,为数列的前项和,,则的值为( )
A. 3 B. 18 C. 52 D. 54
【答案】D
【解析】
【详解】解:已知为等比数列,,①
则,②
当时,,即,③
,
可得,代入③可得,
则,所以,D正确.
7. 已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据对数函数的单调性可得,根据幂函数在上为增函数,可得,根据指数函数的单调性可得,由此可得答案.
【详解】,
,,
因为在上为增函数,且,
所以,
又,即,
综上所述:.
故选:A
8. 设奇函数的定义域为,且满足:(1);(2)当时,,则下列说法不正确的是( )
A. 的图象存在对称轴 B.
C. 当时, D. 方程有四个实数根
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,求出对称轴判断A;确定函数的周期并求出函数值判断B;结合周期性求出指定区间上的解析式判断C;将方程根的个数转化为直线与函数图象的交点个数求解判断D.
【详解】对于A,由,得直线是的图象对称轴,A正确;
对于B,由函数是奇函数,得,则4是函数的一个周期,
而当时,,因此,B正确;
对于C,当时,,则,
因此当时,,,C正确;
对于D,方程,于是方程的实根个数
即为函数的图象与直线的交点个数,
由是奇函数,得当时,,当时,,
则,又函数的一个周期为4,
在同一坐标系内作出函数的图象与直线,
观察图象知,函数的图象与直线有五个交点,
即方程有五个实数根,D错误.
二、多项选择题: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3分,有选错的得0分.
9. 已知,下列关于的说法正确的是( )
A. 的值域为 B. 的定义域为
C. 函数是偶函数 D. 任意一个非零有理数,对任意恒成立
【答案】BCD
【解析】
【详解】因为函数,所以的定义域为,值域为,
故选项B正确,选项A不正确;
若自变量是有理数,则也是有理数,,所以,
若自变量是无理数,则也是无理数,,所以,
所以是偶函数,选项C正确;
对于任意一个非零有理数,若是有理数,则是有理数;若是无理数,则是无理数,
根据函数的解析式,任取一个不为零的有理数T,都有对任意恒成立,故选项D正确.
10. 如图是函数的部分图象,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】由图知函数的最小正周期,所以.
当时,,
由图知是函数的下降零点,
所以,所以.
所以;
当时,,
由图知是函数的上升零点,所以,
所以.所以.
综上所述,或者.
11. 已知方程有两个不同的根,,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】首先 等式变形,并构造函数,利用导数判断函数的单调性,以及结合零点存在性定理,求的取值范围,判断AB;首先构造函数,利用导数判断函数的单调性,并假设,利用函数的单调性,比较自变量的大小,即可判断C;变形不等式得到 ,再结合C的判断,即可判断D.
【详解】A,B选项:方程等价于方程,
构造函数,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
则,因此只需满足,即.
当时,
,,
由以上可知,当时,分别在,上各有一个零点,(零点存在定理的应用)
则方程有两个不同的根,,因此选项A正确,选项B错误;
C选项:构造函数,则,
因此在上单调递减,易知,假设,则,即成立,
又,则,因此,即,因此选项C正确;
D选项:由即,得,不一定成立,故选项D错误.
故选:AC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则不等式的解集是________.
【答案】
【解析】
【分析】分和,利用分段函数求解.
【详解】当时,由-x,解得x,
当时,由2x-1,解得x,
综上不等式的解为x或x.
所以.
故答案为:
13. 已知,则的最小值是_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题设条件可得,可得,利用基本不等式即可求解.
【详解】∵
∴且
∴,当且仅当,即时取等号.
∴的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了基本不等式在求最值中的应用.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用或时等号能否同时成立).
14. 已知实数满足,,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】所给的两个等式都无法直接求出和,故考虑同构,其中这个式子已经很简单了,所以将朝变形,即可构造函数,利用函数的单调性即可求解.
【详解】令,则,代入可得,
设,则,所以和都是的零点,
又 ,所以在上单调递增,从而,故 ,
所以,因为,所以.
四、解答题:本题共6小题,共77分.第15题13分,第16题15分,第17题15分,第18题17分,第19题17分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为考察某种药物A对预防疾病B的效果,进行了动物(单位:只)试验,得到如下列联表:
药物
疾病
合计
未患病
患病
未服用
100
80
服用
150
70
220
合计
250
400
(1)求;
(2)根据小概率值的独立性检验,能否认为药物A对预防疾病B有效?
附:.
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
【答案】(1),
(2)认为药物A对预防疾病B有效
【解析】
【分析】(1)根据列联表计算即可;
(2)根据公式计算,然后根据临界值表分析判断即可.
【小问1详解】
,.
【小问2详解】
零假设:药物A对预防疾病B无效.
根据列联表中的数据可得.
根据小概率值的独立性检验,推断不成立,即认为药物A对预防疾病B有效.
16. 已知等差数列的公差大于0,且,,,分别是等比数列的前三项.
求数列的通项公式;
记数列的前n项和,若,求n的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(I)设等差数列的公差为,根据题设条件列出方程组,求得,即可求解数列的通项公式;
(II)由(I),求得等比数列的公比为3,首项为3,进而利用等比数列的前n项和公式,求得,即可求解,得到答案.
【详解】解:(I)设等差数列的公差为(),
由,得,
又∵,,是等比数列的前三项,
∴,
即,化简得,
联立解得,.
∴.
(II)∵,,是等比数列的前三项,
∴等比数列的公比为3,首项为3.
∴等比数列的前项和.
由,得,化简得,
解得,.
【点睛】在解决等差、等比数列的运算问题时,有两个处理思路,一是利用基本量,根据通项公式和求和公式,列出方程组,虽有一定量的运算,但思路简洁,目标明确;二是利用等差、等比数列的性质是两种数列基本规律的深刻体现,应有意识地去应用.但在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形. 在解决等差、等比数列的运算问题时,经常采用“巧用性质、整体考虑、减少运算量”的方法.
17. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若是的角平分线,,的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理进行边角互化,结合三角恒等变换求解角度即可.
(2)利用三角形的面积公式和余弦定理列出方程,求解即可.
【小问1详解】
由及正弦定理得,,
所以,因为,
所以,又,所以
【小问2详解】
由,得,
又,
所以,
由余弦定理得
所以.
18. 已知函数,将函数的图象向右平移个单位,再向下平移2个单位,得到函数的图象.
求的解析式;
求在上的单调递减区间及值域.
【答案】(1)(2)递减区间为.值域为
【解析】
【分析】(I)利用三角恒等变换的公式,化简得,进而利用图象的变换,即可求解的解析式;
(II)由(I)得,可得,利用三角函数的图象与性质,即可得到函数的单调区间和值域.
【详解】解:(I)
,
,
,
,
由题意得,
化简得.
(II)由,可得.
当即时,函数单调递减.
∴在上单调递减区间为.
∵在上单调递增,在上单调递减,
∴.
又,
∴,
即在上的值域为.
【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质,此类题目是三角函数问题中的典型题目,可谓相当经典.解答本题,关键在于能利用三角公式化简函数、进一步讨论函数的性质,本题易错点在于忽视函数的定义域导致错解,试题难度不大,能较好的考查考生的基本运算求解能力及复杂式子的变形能力等.
19. 设a,b为实数,且,函数
(1)求函数的单调区间;
(2)若对任意,函数有两个不同的零点,求a的取值范围;
(3)当时,证明:对任意,函数有两个不同的零点,满足.
(注:是自然对数的底数)
【答案】(1)时,的单调递增区间为,无减区间;
时,函数的单调减区间为,单调增区间为.
(2);
(3)证明:[方法一]【最优解】:
有2个不同零点,则,故函数的零点一定为正数.
由(2)可知有2个不同零点,记较大者为,较小者为,
,
注意到函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
故,又由知,
,
要证,只需,
且关于的函数在上单调递增,
所以只需证,
只需证,
只需证,
,只需证在时为正,
由于,故函数单调递增,
又,故在时为正,
从而题中的不等式得证.
[方法二]:分析+放缩法
有2个不同零点,不妨设,由得(其中).
且.
要证,只需证,即证,只需证.
又,所以,即.
所以只需证.而,所以,
又,所以只需证.
所以,原命题得证.
[方法三]:
若且,则满足且,由(Ⅱ)知有两个零点且.
又,故进一步有.
由可得且,从而..
因为,
所以,
故只需证.
又因为在区间内单调递增,故只需证,即,注意时有,故不等式成立.
【解析】
【分析】(1)首先求得导函数的解析式,然后分类讨论即可确定函数的单调性;
(2)将原问题进行等价转化,然后构造新函数,利用导函数研究函数的性质并进行放缩即可确定实数a的取值范围;
(3)方法一:结合(2)的结论将原问题进行等价变形,然后利用分析法即可证得题中的结论成立.
【详解】(1),
①若,则,所以在上单调递增;
②若,
当时,单调递减,
当时,单调递增.
综上可得,时,的单调递增区间为,无减区间;
时,函数的单调减区间为,单调增区间为.
(2)有2个不同零点有2个不同解有2个不同的解,
令,则,
记,
记,
又,所以时,时,,
则在单调递减,单调递增,,
.
即实数的取值范围是.
(3)略
【整体点评】本题第二、三问均涉及利用导数研究函数零点问题,其中第三问难度更大,涉及到三种不同的处理方法,
方法一:直接分析零点,将要证明的不等式消元,代换为关于的函数,再利用零点反代法,换为关于的不等式,移项作差构造函数,利用导数分析范围.
方法二:通过分析放缩,找到使得结论成立的充分条件,方法比较冒险!
方法三:利用两次零点反代法,将不等式化简,再利用函数的单调性,转化为与0比较大小,代入函数放缩得到结论.
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广安加德学校高2023级高三10月月考试题
数 学
考试时间:120分钟 满分:150分
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. 的值为( )
A. B. C. D.
2. 设集合,,若,则( ).
A. 2 B. 1 C. D.
3. 设,是实数,则“”是“”的
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
4. 已知角的终边与单位圆的交于点,则( )
A. B. C. D.
5. 设,则( )
A. B. C. D.
6. 已知为等比数列,为数列的前项和,,则的值为( )
A. 3 B. 18 C. 52 D. 54
7. 已知,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
8. 设奇函数的定义域为,且满足:(1);(2)当时,,则下列说法不正确的是( )
A. 的图象存在对称轴 B.
C. 当时, D. 方程有四个实数根
二、多项选择题: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3分,有选错的得0分.
9. 已知,下列关于的说法正确的是( )
A. 的值域为 B. 的定义域为
C. 函数是偶函数 D. 任意一个非零有理数,对任意恒成立
10. 如图是函数的部分图象,则( )
A. B.
C. D.
11. 已知方程有两个不同的根,,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数,则不等式的解集是________.
13. 已知,则的最小值是_______.
14. 已知实数满足,,则___________.
四、解答题:本题共6小题,共77分.第15题13分,第16题15分,第17题15分,第18题17分,第19题17分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 为考察某种药物A对预防疾病B的效果,进行了动物(单位:只)试验,得到如下列联表:
药物
疾病
合计
未患病
患病
未服用
100
80
服用
150
70
220
合计
250
400
(1)求;
(2)根据小概率值的独立性检验,能否认为药物A对预防疾病B有效?
附:.
0.05
0.01
0.001
3.841
6.635
10.828
16. 已知等差数列的公差大于0,且,,,分别是等比数列的前三项.
求数列的通项公式;
记数列的前n项和,若,求n的取值范围.
17. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若是的角平分线,,的面积为,求的值.
18. 已知函数,将函数的图象向右平移个单位,再向下平移2个单位,得到函数的图象.
求的解析式;
求在上的单调递减区间及值域.
19. 设a,b为实数,且,函数
(1)求函数的单调区间;
(2)若对任意,函数有两个不同的零点,求a的取值范围;
(3)当时,证明:对任意,函数有两个不同的零点,满足.
(注:是自然对数的底数)
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