内容正文:
2027届新高三开学考试数学试卷
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知命题有些实数的相反数是正数,则是( )
A. B. C. D.
3. 下列函数最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
4. 设则的值为( )
A. 9 B. 11 C. 28 D. 14
5. 若函数在其定义域内单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 设,,,则的最小值为( )
A. B. C. D. 3
7. 大气压强(单位:)与海拔(单位:)之间的关系可以由近似描述,其中为标准大气压强,为常数.已知海拔为两地的大气压强分别为.若测得某地的大气压强为80,则该地的海拔约为( )(参考数据:)
A. B. C. D.
8. 已知函数.记,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.
9. 下列不等式的解集不是的是( )
A. B. C. D.
10. 已知正数,满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为1
C. 的最大值为
D. 的最小值为
11. 已知函数均为定义在上的非常值函数,且为的导函数.对且,则( )
A. B. 为偶函数
C. D.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集是______.
13. 已知,则 ______.
14. 已知函数有且只有一个零点,则ab的取值范围为____________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
16. 已知函数,.
(1)求函数单调递增区间;
(2)在中,,,的对边分别为,,,角满足,,,求的值.
17. 如图,已知四棱锥,底面,,,,,E为棱上靠近点P的三等分点.
(1)证明:直线平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知双曲线的离心率为分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线交于两点,当直线垂直于轴时,.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若的面积为,求直线的方程.
19. 已知函数.
(1)时,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)证明不等式恒成立.
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2027届新高三开学考试数学试卷
一、单项选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】化简集合,结合交集的概念即可得解.
【详解】因为,,
所以.
故选:B.
2. 已知命题有些实数的相反数是正数,则是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由特称命题的否定,将存在改为任意,并否定原结论,即可得.
【详解】已知有些实数的相反数是正数,即,则.
故选:B
3. 下列函数最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数性质,基本不等式确定最小值后判断.
【详解】选项A,时,,最小值不是4,A错;
选项B,由基本不等式知,当且仅当时等号成立,B正确;
选项CD中,当时,函数最小值为0,CD均错.
故选:B.
4. 设则的值为( )
A. 9 B. 11 C. 28 D. 14
【答案】B
【解析】
【分析】结合分段函数,根据自变量的范围代入计算即可.
【详解】.
故选:B.
5. 若函数在其定义域内单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将问题转化为在上恒成立,利用基本不等式可得.
【详解】的定义域为,,
因为函数在其定义域内单调递增,
所以在上恒成立,即在上恒成立,
因为,当且仅当时,等号成立,
所以,所以.
故选:B
6. 设,,,则的最小值为( )
A. B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】由不等式“1”的代换求解即可.
【详解】因为,所以,
因为,,所以
.
当且仅当,即时取等.
故选:C.
7. 大气压强(单位:)与海拔(单位:)之间的关系可以由近似描述,其中为标准大气压强,为常数.已知海拔为两地的大气压强分别为.若测得某地的大气压强为80,则该地的海拔约为( )(参考数据:)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据条件得到,,两式相比得到,又由和,得到,从而得到,即可求解.
【详解】由题知①,②,
①②两式相比得到,
所以③,
当时,由④,②④得到,
所以⑤,
由⑤③,得到,
解得.
故选:C.
8. 已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用作差法比较自变量的大小,再根据指数函数的单调性及二次函数的性质判断即可.
【详解】令,则开口向下,对称轴为,
因为,而,
所以,即
由二次函数性质知,
因为,而,
即,所以,
综上,,
又为增函数,故,即.
故选:A.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列不等式的解集不是的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据一元二次不等式的求解方法逐个分析判断即可.
【详解】对于A,由,得,解得,所以A正确,
对于B,由,解得或,所以B正确,
对于C,,因为,所以不等式的解集为,所以C错误,
对于D,,因为,所以不等式的解集为,所以D正确,
故选:ABD
10. 已知正数,满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为1
C. 的最大值为
D. 的最小值为
【答案】AD
【解析】
【分析】利用已知条件、基本不等式逐项判断可得答案.
【详解】对于A:由题意,,.
所以,.
当且仅当,即,,取等号,故A正确;
对于B:,
由(1)知,所以,即,故B不正确;
对于C:.
所以,故C错误;
对于D:,
当且仅当,即,即时取等号(负值舍去),所以D正确.
11. 已知函数均为定义在上的非常值函数,且为的导函数.对且,则( )
A. B. 为偶函数
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】选项A,根据条件,令,即可求解;选项B,利用选项A中结果,令,即可求解;选项C,令,得到,进而有,再利用选项B中结果,得到为奇函数,从而得出的周期为的周期函数,即可求解;选项D,令,得到,用代替得到,利用C中结果,两式相加,即可求解.
【详解】因为,且,
对于选项A,令,得到,所以或,
若,令,得到,得到,与题不合,
所以,故选项A错误,
对于选项B,由选项A知,令,得到,
即,又的定义域为,所以选项B正确,
对于选项C,令,得到,
所以关于点中心对称,
即,所以,
又由选项B知,,得到,即,
所以为奇函数,令,由,得到,
则有,所以,
即的周期为的周期函数,所以,故选项C正确,
对于D,令,得到则①,
用代替得到②,
由①+②得,
由选项C知,所以,故选项D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:本题综合考查函数性质的应用,涉及到函数的奇偶性、周期性以及导数的知识,抽象函数性质综合问题一般使用赋值法,本题的关键在于选项C和D的判断,选项C解答的关键是根据题意采用变量代换推出函数为周期为4的周期函数,即可求解,选项D,通过赋值得到和,结合条件和对称性,即可求解.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 不等式的解集是______.
【答案】或
【解析】
【分析】由,可知,转化为不等式组求解即可.
【详解】因为,
所以或,
即或或或
解得或,
故答案为:或
【点睛】本题主要考查了一元二次不等式的解法,一次不等式的解法,属于中档题.
13. 已知,则 ______.
【答案】1
【解析】
【分析】由,可得,利用对数的运算法则求解即可.
【详解】因为,
所以,
可得,故答案为1.
【点睛】本题主要考查了指数与对数运算性质,考查了推理能力与计算能力,意在考查对基础知识的掌握与应用,属于基础题.
14. 已知函数有且只有一个零点,则ab的取值范围为____________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得只有一个解,从而可得,,设,利用导数求解即可.
【详解】依题意得与只有一个交点,即两曲线相切,
则只有一个解,
,化简得,将其代入得,
,即,.
,
则,
设,则,
在单调递减,,
的取值范围是.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:由指对运算可得,进而可得,构造函数,由导数求解即可.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若“”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)依题先求出A集合,再判断A、B集合的包含关系,即可得
(2)先判断出是A的真子集,再考虑B是否为空集两种情况考虑
【小问1详解】
由题意知,
因为,所以,
则,解得,则实数的取值范围是;
【小问2详解】
因为“”是“”的必要不充分条件,所以是A的真子集,
当时,解得;
当时,(等号不能同时取得),解得,
综上,.
16. 已知函数,.
(1)求函数单调递增区间;
(2)在中,,,的对边分别为,,,角满足,,,求的值.
【答案】(1)和;(2).
【解析】
【分析】(1)利用两角和的正弦公式以及辅助角公式将函数化为,再利用正弦函数的单调区间整体代入即可求解.
(2)根据题意求出,再利用余弦定理以及三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1),
由得,,
又,取得函数单调递增区间为:和.
(2)由得,∴,
由余弦定理得得
,∴,
从而.
【点睛】本题考查了两角和的正弦公式、辅助角公式、正弦函数的性质、余弦定理、三角形的面积公式,属于基础题.
17. 如图,已知四棱锥,底面,,,,,E为棱上靠近点P的三等分点.
(1)证明:直线平面;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:连接,记,连接,如下图:
在梯形中,易知,则,
由题意可得,所以,
因为平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)由相似三角形可得线段比例,从而可得线线平行,根据线面平行的判定,可得答案;
(2)由题意建立空间直角坐标,求得直线的方向向量以及平面的法向量,利用线面角的向量公式,可得答案.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
由题意易知两两垂直,
以为原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,
可得,,,
设平面的法向量,则,
令,则,所以平面的一个法向量,
设直线与平面所成角为,
则.
18. 已知双曲线的离心率为分别是双曲线的左、右焦点,过的直线与双曲线交于两点,当直线垂直于轴时,.
(1)求双曲线的标准方程;
(2)若的面积为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据双曲线的离心率公式、通径公式以及双曲线中、、的关系列出方程组,求解出、的值,进而得到双曲线的标准方程.
(2)先设出直线方程,然后联立直线与双曲线方程,利用韦达定理得到和,再根据三角形面积公式列出关于的方程,求解出的值,从而得到直线方程.
【小问1详解】
由题意可得
解得,
故双曲线的标准方程为.
【小问2详解】
由题意可知直线的斜率不为0,则设直线.
联立整理得,
则,
.
因为的面积为,
所以,即,
整理得,即,即,
解得,所以,
故直线的方程为或
19. 已知函数.
(1)时,求函数在处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)证明不等式恒成立.
【答案】(1)
(2)当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(3)
证明:要证恒成立,即证恒成立,
令,,由(2)可知,
在上单调递增,在上单调递减,
所以恒成立,
即有时恒成立,当且仅当时取“=”号,
亦有即恒成立,当且仅当,即时取“=”号.
所以一方面,当且仅当,即时取“=”号,
另一方面恒成立,当且仅当时取“=”号,
所以恒成立,原不等式得证.
【解析】
【分析】(1)求出切点坐标,用导数的几何意义求出切线斜率即可求解;
(2)求出导函数后对的值进行分情况讨论即可求;
(3)用切线不等式可证得结果.
【小问1详解】
时,,依题意切点坐标为,
,所以函数在处的切线的斜率为,
故函数在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
的定义域为,,
当时,恒成立,所以在上单调递增;
当时,令,得,
时,,单调递增,
时,,单调递减.
综上所述,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
【小问3详解】
略
第1页/共1页
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