内容正文:
北京师范大学附属实验中学2027届高三数学练习(四)
2026.9.23
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1. 已知集合,,那么( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
解不等式,求得整数的取值,由此可求得.
【详解】解不等式,得,,所以,整数的可能取值有、、,
因此,.
故选:C.
【点睛】本题考查交集的计算,考查计算能力,属于基础题.
2. 已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求导分析单调性,根据即可解不等式.
【详解】的定义域为,由
所以在上递减,又,
所以不等式的解集是.
故选:D
3. 函数在区间上的零点之和是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】直接解方程求得零点即可得.
【详解】,,,
令,得:或,即或,所以零点之和是.
故选:C.
4. “”是“”的
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:若,则,所以“”是“”的充分而不必要条件.
考点:本题考查充分必要充要条件;三角函数求值.
点评:熟练掌握充分必要充要条件的判断.此题为基础题型.
5. 已知函数在区间上单调递增,那么实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用导函数得到不等式恒成立,然后求解的范围
【详解】函数在区间上单调递增等价于在区间上恒成立,
利用参变分离,则.
故选:B
6. 已知函数,若对任意都有(为常数),则常数的一个取值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先对三角函数进行恒等变形,要使恒成立,必有,再解三角函数方程求解即可.
【详解】由题意,,
即,化简得,
因为对任意都有恒成立,
即对任意都有恒成立,
所以,所以,解得,
当时,可得.
7. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则( )
A. B. C. 6 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】由正弦定理可得,即可求出,再由余弦定理计算可得;
【详解】解:因为,由正弦定理可得,又,所以,,
因为
所以,即,解得,
故选:B
8. 已知函数,如果关于x的方程有两个不同的实根,那么实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在同一坐标系内作出函数f(x)的图象(如图),
关于的方程有两个不同的实根,等价于直线与图象有两个不同的交点,所以的取值范围是,故选B.
考点:零点与方程.
9. 设函数,曲线在点处的切线方程为.则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题知,进而待定系数求解即可.
【详解】设函数 ,求导得
因为曲线在 处切线为 ,
所以
即,整理得,解得,
所以
10. 已知函数,若同时满足条件:①,为的一个极大值点;②,.则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
条件①说明在上存在零点,极大值点,利用方程的根可得的范围,然后求出条件②不等式恒成立的范围,求交集可得的范围.
【详解】定义域是,
,在存在极大值点,则有两个不等实根,,或,
设的两个实根为,
或时,,时,,
当,,则,但时,,不可能是极大值点;
当时,由知,,或时,,时,.即在和上递增,在上递减,是极大值点,满足题意.
所以.
,则,∵,∴,∴.
综上.
故选:A.
【点睛】本题考查用导数研究函数的极值,及不等式恒成立问题,求解不等式恒成立问题的方法是问题的转化,转化为求函数的最值.
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
11. 已知函数f(x)=log3x.若正数a,b满足,则f(a)﹣f(b)=_____.
【答案】
【解析】
【分析】
直接代入函数式计算.
【详解】.
故答案为:.
【点睛】本题考查对数的运算,掌握对数运算法则是解题基础.本题属于基础题.
12. 设函数,,则的最大值为______,最小值为______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】求导研究函数单调性,再根据极值点的函数值与端点函数值的大小求解即可.
【详解】求导得,令 ,即 ,解得
所以,当 时,, 单调递减;
当 时,, 单调递增.
因为,
所以,当时,的最大值为 ;最小值为 .
13. 用“五点法”作函数的图象时,列表如下:
则_________,_________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】
根据表格中的数据求出、、的值,可得出函数的解析式,然后代值计算可得出和的值.
【详解】由表格中的数据可知,,
函数的最小正周期为,,,当时,则,解得,
则,,
.
故答案为:;.
【点睛】本题考查三角函数值的计算,解题的关键就是利用表格中的数据求出函数解析式,考查计算能力,属于中等题.
14. 已知函数的图象在和处的切线互相平行,则实数______.
【答案】
【解析】
【分析】先对函数进行求导,再根据导数的几何意义列方程,求解即可.
【详解】由题意,设函数,则,
把代入导函数,得,
把代入导函数,得,
又因为函数在和处的切线互相平行,所以,
即,解得.
15. 某食品的保鲜时间t(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系,且该食品在4℃的保鲜时间是16小时.
已知甲在某日上午10时购买了该食品,并将其遗放在室外,且此日的室外温度随时间变化如图所示.给出以下四个结论:
①该食品在6℃的保鲜时间是8小时;
②当时,该食品的保鲜时间t随着x增大而逐渐减少;
③到了此日13时,甲所购买的食品还在保鲜时间内;
④到了此日14时,甲所购买的食品已然过了保鲜时间.
其中,所有正确结论的序号是 .
【答案】①④
【解析】
【分析】根据食品的保鲜时间t(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系,且该食品在4℃的保鲜时间是16小时,求出值,进而判断①;根据时,保鲜时间恒为64小时,当时,该食品的保鲜时间t随着x增大而逐渐减少,判断②;根据已知条件即可判断到了次日13时,甲所购买的食品不在保鲜时间内,判断③④;
【详解】食品的保鲜时间t(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系,且该食品在4℃的保鲜时间是16小时.
∴,即,解得:,∴,
①当时,,故该食品在6℃的保鲜时间是8小时,①正确;
②当时,保鲜时间恒为64小时,当时,该食品的保鲜时间t随着x增大而逐渐减少,②错误;
③到了此日11时,温度超过10℃,此时保鲜时间不超过2小时,故到13时,甲所购买的食品不在保鲜时间内,③错误;
④到了此日14时,甲所购买的食品已然过了保鲜时间,④正确,
故正确的结论的序号为:①④,
故答案为:①④.
三、解答题:本大题共2小题,共25分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知函数,且图象的相邻两条对称轴之间的距离为,再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为一组已知条件.
(1)确定的解析式;
(2)若图象的对称轴只有一条落在区间上,求a的取值范围.
条件①:的最小值为;
条件②:图象的一个对称中心为;
条件③;的图象经过点.
【答案】
(1)任意选条件①②或①③或②③:;
(2).
【解析】
【分析】求出函数的最小正周期,可求得的值.
(1)选择①②,求出的值,由条件②可得出关于的等式结合的取值范围,可求得的值,由此可求得函数的解析式;
选择①③,求出的值,由已知条件可得出,求出的取值范围,可求得的值,由此可求得函数的解析式;
选择②③,由条件②可得出关于的等式结合的取值范围,可求得的值,将点的坐标代入函数的解析式,求出的值,可得出函数的解析式;
(2)由可求得的取值范围,结合题意可得出关于实数的不等式,由此可解得实数的取值范围.
【详解】(1)由于函数图象上两相邻对称轴之间的距离为,
所以的最小正周期,.此时.
选条件①②;因为,所以.
因为图象的一个对称中心为,所以,
因为,所以,此时,所以;
选条件①③:因为,所以.
因为函数的图象过点,则,即,,
因为,即,,所以,,解得.
所以;
选条件②③:因为函数的一个对称中心为,
所以,所以.
因为,所以,此时,所以.
因为函数的图象过点,所以,
即,,即,所以.
所以;
(2)因为,所以,
因为图象的对称轴只有一条落在区间上,所以,得,
所以的取值范围为.
【点睛】思路点睛:三角函数图象与性质问题的求解思路:
(1)将函数解析式变形为或的形式;
(2)将看成一个整体;
(3)借助正弦函数或余弦函数的图象和性质(如定义域、值域、最值、周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.
17. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求证:函数存在极小值;
(3)若对任意的实数,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明如下:
由,得.
令,则.
当时,,当时,,
所以在区间上是减函数,在区间上是增函数.
所以的最小值为.
当时,,.
又在单调递增,
故存在,使得,在区间上,在区间上.
所以,在区间上,在区间上,
所以,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
故函数存在极小值.
(3)
【解析】
【分析】(1)将代入,求出求,得到,然后利用点斜式写出切线方程;
(2)求导得,令函数,则求导可得,则函数在递减,在上单调递增,再根据,,则可证明出函数在上有一个零点,可证明出函数在递减,在上递增,在处取得极小值;
(3)当时,由(2)可知,即函数恒成立,恒成立,所以函数在上递增,故只需即可,解得;当时,由(2)可知存在,使得,函数在上递减,,不符合条件,综上可得.
【小问1详解】
当时,,
所以.
所以.
曲线在点处的切线方程为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
对任意的实数,恒成立,等价于的最小值大于或等于.
①当时,,由(2)得,所以.
所以在上单调递增,
所以的最小值为.
由,得,满足题意.
②当时,由(2)知,在上单调递减,
所以在上,不满足题意.
综上所述,实数a的取值范围是.
【点睛】本题的难点在于函数极值点的判断、考查导数与不等式恒成立问题的求解,解答时注意以下几点:
(1)利用导数讨论函数极值点的问题时,要注意将问题转化为的根的问题,且必须使在根的两侧异号,当的根无法解出时,可采用零点的存在性定理判断出根的范围;
(2)求解根据不等式恒成立求参问题时,一般采用参变分离法或者利用分类讨论思想,将问题转化为函数最值问题的求解.
四、附加题(本小题15分)
18. 已知抛物线C:x2=−2py经过点(2,−1).
(Ⅰ)求抛物线C的方程及其准线方程;
(Ⅱ)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=−1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
【答案】(Ⅰ) ,;
(Ⅱ)很明显直线的斜率存在,焦点坐标为,
设直线方程为,与抛物线方程联立可得:.
故:.
设,则,
直线的方程为,与联立可得:,同理可得,
易知以AB为直径的圆的圆心坐标为:,圆的半径为:,
且:,,
则圆的方程为:,
令整理可得:,解得:,
即以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
【解析】
【分析】(Ⅰ)由题意结合点的坐标可得抛物线方程,进一步可得准线方程;
(Ⅱ)联立准线方程和抛物线方程,结合韦达定理可得圆心坐标和圆的半径,从而确定圆的方程,最后令x=0即可证得题中的结论.
【详解】(Ⅰ)将点代入抛物线方程:可得:,
故抛物线方程为:,其准线方程为:.
(Ⅱ)略
【点睛】本题主要考查抛物线方程的求解与准线方程的确定,直线与抛物线的位置关系,圆的方程的求解及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
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北京师范大学附属实验中学2027届高三数学练习(四)
2026.9.23
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1. 已知集合,,那么( )
A. B.
C. D.
2. 已知函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
3. 函数在区间上的零点之和是( )
A. B. C. D.
4. “”是“”的
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
5. 已知函数在区间上单调递增,那么实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 已知函数,若对任意都有(为常数),则常数的一个取值为( )
A. B. C. D.
7. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则( )
A. B. C. 6 D. 5
8. 已知函数,如果关于x的方程有两个不同的实根,那么实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
9. 设函数,曲线在点处的切线方程为.则的值为( )
A. B. C. D.
10. 已知函数,若同时满足条件:①,为的一个极大值点;②,.则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)
11. 已知函数f(x)=log3x.若正数a,b满足,则f(a)﹣f(b)=_____.
12. 设函数,,则的最大值为______,最小值为______.
13. 用“五点法”作函数的图象时,列表如下:
则_________,_________.
14. 已知函数的图象在和处的切线互相平行,则实数______.
15. 某食品的保鲜时间t(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系,且该食品在4℃的保鲜时间是16小时.
已知甲在某日上午10时购买了该食品,并将其遗放在室外,且此日的室外温度随时间变化如图所示.给出以下四个结论:
①该食品在6℃的保鲜时间是8小时;
②当时,该食品的保鲜时间t随着x增大而逐渐减少;
③到了此日13时,甲所购买的食品还在保鲜时间内;
④到了此日14时,甲所购买的食品已然过了保鲜时间.
其中,所有正确结论的序号是 .
三、解答题:本大题共2小题,共25分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知函数,且图象的相邻两条对称轴之间的距离为,再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为一组已知条件.
(1)确定的解析式;
(2)若图象的对称轴只有一条落在区间上,求a的取值范围.
条件①:的最小值为;
条件②:图象的一个对称中心为;
条件③;的图象经过点.
17. 已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,求证:函数存在极小值;
(3)若对任意的实数,恒成立,求实数a的取值范围.
四、附加题(本小题15分)
18. 已知抛物线C:x2=−2py经过点(2,−1).
(Ⅰ)求抛物线C的方程及其准线方程;
(Ⅱ)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y=−1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
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