内容正文:
乌兰浩特一中高三第一次学程考试 数学模拟卷
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由集合的定义求出,结合交集与补集运算即可求解.
【详解】因为,所以,
则,
故选:D
2. 已知,,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】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义,结合基本不等式判断即可.
【详解】由,,,得,当且仅当时取等号,
反之,,,,取,则,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
3. 已知为正实数,且,则的最小值为( )
A. 12 B. 16 C. 18 D. 20
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得,然后由基本不等式可得答案.
【详解】.
当且仅当,即时取等号.
故选:B
4. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】令,可得,求出函数的对称轴,由二次函数的性质可得函数的值域.
【详解】解:令,可得,
可得函数的对称轴为:,故函数在上单调递增,
当时,,故函数的值域为,
故选:B.
【点睛】本题主要考查函数的值域,解题的关键是利用换元法进行换元,根据指数函数的值域与二次函数的性质进行求解.
5. 已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】推导出函数是以为周期的周期函数,由已知条件得出,结合已知条件可得出结论.
【详解】因为函数为偶函数,则,可得,
因为函数为奇函数,则,所以,,
所以,,即,
故函数是以为周期的周期函数,
因为函数为奇函数,则,
故,其它三个选项未知.
故选:B.
6. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数幂运算规则可得,从而可得,故可得三数的大小关系.
【详解】,
因为,故即,故.
因为,
所以,所以.
故选:C.
7. 已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出时的函数解析式,计算,,从而求出切线方程.
【详解】当时,,所以,
因为是奇函数,所以,
则,,,
所以在处的切线方程为,即.
故选:C
8. 记函数的导函数为,已知,且,,若关于的不等式在上恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知的导函数不等式构造新的单调函数,将原不等式转化为一次不等式恒成立问题求解.
【详解】因为,,构造函数,所以,
因为,且恒成立,因此,即是在上的严格单调递增函数,
因为,因此,对原不等式两边同时除以,
可得,即,等价于,即,
因为在上恒成立,因为,不等式可变形为,
因为是单调递减函数,最小值在处取得,为,因为是对上恒成立,
所以,即,所以的取值范围为.
二、多选题
9. 某学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理、技术这七门课程中选三门作为选考科目,下列说法错误的是( )
A. 若任意选择三门课程,选法总数为
B. 若物理和化学至少选一门,选法总数为
C. 若物理和历史不能同时选,选法总数为
D. 若物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,选法总数为
【答案】ABD
【解析】
【分析】若任意选择三门课程,由组合的概念可知选法总数为种,可判断A错误;若物理和化学至少选一门,由分步乘法计数原理知选法总数为种,可判断B错误;若物理和历史不能同时选,利用间接法可知选法总数为种,可判断C正确;若物理和化学至少选一门,有3种情况,分别讨论计算,可判断D错误.
【详解】对于A,若任意选择三门课程,选法总数为种,故A错误
对于B,若物理和化学选一门,有种方法,其余两门从剩余的5门中选2门,有种选法
若物理和化学选两门,有种选法,剩下一门从剩余的5门中选1门,有种选法
由分步乘法计数原理知,总数为种选法,故B错误
对于C,若物理和历史不能同时选,选法总数为种,故C正确
对于D,若物理和化学至少选一门,有3种情况,
只选物理不选历史,有种选法
选化学,不选物理,有种选法
物理与化学都选,不选历史,有种选法
故总数为种,故D错误
故选:ABD
10. 已知函数,且,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据函数图象可得且,利用基本不等式求解即可.
【详解】作出图象如下,
因为,且,
所以,由图象可知,,
所以,
所以,所以也即,A错误;
,B错误;
,
当且仅当即时取得等号,C正确;
因为,
当且仅当时取得等号,由于,
所以,D正确,
故选:BCD.
11. 定义:设为三次函数,是的导函数,是的导函数,若方程有实数解,则称点为三次函数图象的“拐点”.经过探究发现:任意三次函数图象的“拐点”是其对称中心.已知三次函数的对称中心为,则下列说法中正确的是( )
A. ,
B. 方程有三个根
C. 存在,,,使得不等式成立,则实数t的取值范围为
D. 若函数在区间上有最大值,则
【答案】BD
【解析】
【分析】求出,令,结合的对称中心、求出a,b可判断A;令,求出x可判断B;设,转化为使得不等式成立,令,根据在为单调递减函数求出t可判断C;利用导数求出极值,再结合图象求出m可判断D.
【详解】对于A,,,令,
可得,解得,所以,
再由,解得,故A错误;
对于B,由A知,由,
即
可得,或,解得,或,,
所以方程有三个根,故B正确;
对于C,设,则,
要使得不等式成立,即成立,
令,
可得在存在单调递减区间,而,
故即,故C错误;
对于D,令,解得,或,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
可得在处有极大值,为,在处有极小值,为,
且由解得,或,
若函数在区间上有最大值,则,
解得,故D正确.
三、填空题
12. 已知函数,则函数的所有零点所构成的集合为________.
【答案】
【解析】
【分析】令,根据,求得或,再根据和,结合分段函数的解析式,即可求解.
【详解】令,由,即或,解得或,
当时,解得或;当由,解得,
即函数的所有零点所构成的集合为.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了分段函数的应用,以及函数与方程的综合应用,其中解答中合理利用换元法和分段函数的解析式求解是解答的关键,着重考查换元思想,以及推理与运算能力.
13. 若直线是曲线的切线,则________.
【答案】
【解析】
【详解】设直线与曲线的切点坐标为.
由求导得.
,化简得,解得.
∴ 将代入切线方程,得;
再将代入曲线方程,得.
联立两式得,解得.
14. 设函数当时单调递增,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】原题等价于当时,恒成立,转化为不等式恒成立求参数范围的问题,结合导函数分析单调性即可得解.
【详解】函数,,
由题当时函数单调递增,即当时,恒成立,
,
当时,恒成立,仅当时,
在单调递增,
满足题意;
当时,得,得,
所以在递减,在递增,
,与当时恒成立矛盾,不合题意,舍去,
综上所述:.
故答案为:
【点睛】此题考查根据函数单调性求参数的取值范围,其本质是根据不等式恒成立求参数的取值范围,常见处理办法,正面分类,分离参数和端点效应.
四、解答题
15. 设函数的定义域为,集合 .
(1)求集合;
(2)若:,:,且是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1) 由定义域的定义即可求解;
(2) 由是的必 要不充分条件可判断集合是集合的真子集, 分类讨论的情况即可求解.
【小问1详解】
要使得函数有意义,只需要
解得,所以集合
【小问2详解】
因为是的必要不充分条件,所以,
当时,,解得(舍去)
当时,解得,
综上可知,实数的取值范围是
16. 已知函数对任意实数、恒有,当时,,且.
(1)判断的奇偶性;
(2)求在区间上的最大值;
【答案】(1)是奇函数
(2)
【解析】
【分析】(1)赋值法结合奇函数的定义判断即可.
(2)先分析函数在已知区间内的单调性,利用单调性判断最大值的位置,再结合特殊点取值和的运算规则,即可得解.
【小问1详解】
令,则,所以.
令,则,即,
所以对任意恒成立,
所以是奇函数.
【小问2详解】
任取,且,则,
又,所以,
由(1)知是奇函数,所以,在上单调递减.
因此对任意,恒有,
又,而,
所以,
故在区间上的最大值为.
17. 甲、乙两个箱子中装有大小相同的小球,甲箱中有2个红球和2个黑球,乙箱中装有2个黑球和3个红球,现从甲箱和乙箱中各取一个小球并且交换.
(1)求交换后甲箱中刚好有两个黑球的概率.
(2)设交换后甲箱中黑球的个数为,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)0.5;(2)1.9.
【解析】
【详解】(1)第一类:记“取出的两个球都是黑球”为事件
第二类:记“取出的两个球都是红球”为事件
(2)可能取1,2,3
, ,的分布列为
1
2
3
P
18. 已知函数在时有极值,其图象在点处的切线与直线平行.
(1)求的值和函数的单调区间;
(2)若当时,恒有,试确定的取值范围.
【答案】(1);的单调增区间为和,单调减区间为.
(2)
【解析】
【分析】(1)用待定系数法列方程组,解出和的值,确定函数解析式,然后求导,最后求出单调区间即可.
(2)结合(1)中结论,将恒成立问题转化为求最大值问题,即可得出参数范围.
【小问1详解】
由已知,函数,则,
由题意得,解得.
因此,,
令,即,解得或,
令,即,解得,
所以的单调增区间为和,单调减区间为.
【小问2详解】
当时,结合(1)中函数的单调区间,
可得在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极小值,
又,,
所以在区间上,.
故当时,恒有,即.
19. 已知函数.
(1)当时,判断函数的零点个数;
(2)设,若函数有两个极值点、,求证:.
【答案】(1)1 (2),,,,
令,即,
因为函数有两个极值点、,,
故有两个不等实根,,
则,解得,
,
令,,则,
所以,,单调递减;
,,单调递增.
故,即.
【解析】
【分析】(1)求导判断单调性,结合零点存在定理判断
(2)利用导数零点与极值点的关系,结合二次函数判别式与韦达定理化简构造函数证明不等式
【小问1详解】
时,,,
则恒成立,故在上单调递增,
又,,
由零点存在性定理可得上存在唯一的零点,故函数的零点个数为1;
【小问2详解】
略
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乌兰浩特一中高三第一次学程考试 数学模拟卷
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,,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
3. 已知为正实数,且,则的最小值为( )
A. 12 B. 16 C. 18 D. 20
4. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则在处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
8. 记函数的导函数为,已知,且,,若关于的不等式在上恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 某学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理、技术这七门课程中选三门作为选考科目,下列说法错误的是( )
A. 若任意选择三门课程,选法总数为
B. 若物理和化学至少选一门,选法总数为
C. 若物理和历史不能同时选,选法总数为
D. 若物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,选法总数为
10. 已知函数,且,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
11. 定义:设为三次函数,是的导函数,是的导函数,若方程有实数解,则称点为三次函数图象的“拐点”.经过探究发现:任意三次函数图象的“拐点”是其对称中心.已知三次函数的对称中心为,则下列说法中正确的是( )
A. ,
B. 方程有三个根
C. 存在,,,使得不等式成立,则实数t的取值范围为
D. 若函数在区间上有最大值,则
三、填空题
12. 已知函数,则函数的所有零点所构成的集合为________.
13. 若直线是曲线的切线,则________.
14. 设函数当时单调递增,则的取值范围为__________.
四、解答题
15. 设函数的定义域为,集合 .
(1)求集合;
(2)若:,:,且是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
16. 已知函数对任意实数、恒有,当时,,且.
(1)判断的奇偶性;
(2)求在区间上的最大值;
17. 甲、乙两个箱子中装有大小相同的小球,甲箱中有2个红球和2个黑球,乙箱中装有2个黑球和3个红球,现从甲箱和乙箱中各取一个小球并且交换.
(1)求交换后甲箱中刚好有两个黑球的概率.
(2)设交换后甲箱中黑球的个数为,求的分布列和数学期望.
18. 已知函数在时有极值,其图象在点处的切线与直线平行.
(1)求的值和函数的单调区间;
(2)若当时,恒有,试确定的取值范围.
19. 已知函数.
(1)当时,判断函数的零点个数;
(2)设,若函数有两个极值点、,求证:.
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