内容正文:
2023级高三期中冲刺数学模拟卷二
一、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一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,须满足,即.
,所以.
2. 复数在复平面所对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】先通过复数除法法则化简复数,得其代数形式,再根据复数的几何意义确定对应点的坐标,最后判断该点所在象限.
【详解】根据题意,,
在复平面上的对应点为,位于第一象限.
故选:A
3. 如图,是圆上的三点,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设,则利用数量积可求,.
【详解】设圆的半径为,
设,则,
而,故即,
又,而,
故,故,
故,
故选:A.
4. 已知一个圆锥的底面圆半径为,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据扇形的弧长公式求出圆锥的母线长,进而求出高,再根据圆锥的体积公式求解即可.
【详解】设圆锥的母线长为,高为,
则,解得,
所以,
所以圆锥的体积.
故选:D.
5. 若函数(且)在上为单调函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】判断出函数的单调性,由此列出相应的不等关系,即可求得答案.
【详解】由题意可知当时,,
结合函数(且)在上为单调函数,
可知当时,为单调递增函数,
当时,也必为单调递增函数,
由于在上单调递减,故在上单调递减,
此时在上单调递增,
故,解得,
故实数的取值范围为,
故选:B
6. 已知直角梯形中,,,且,,点是梯形内(含边界)任意一点,设,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】以为坐标原点,分别为轴建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算,表示出,再求取值范围即可.
【详解】如图,以为坐标原点,分别为轴建立平面直角坐标系,设,
则,,
可得,
因为,所以,
所以,当时,取得最小值;
当时,取得最大值,即.
故选:A.
7. 任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2,反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).如取正整数,根据上述运算法则得出6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过8个步骤变成1(简称为8步“雹程”).现给出冰雹猜想的递推关系如下:已知数列满足:(为正整数),,则当时,则使需要的雹程步数为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用递推关系逐步计算可得使得需要多少步雹程.
【详解】解:根据题意,当,根据上述运算法则得出42→21→64→32→16→8→4→2→1,
所以共需经过8个步骤变成1,故使需要的雹程步数为8.
故选:B
8. 已知定义域为的函数,其导函数为,且满足,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,由得,进而判断函数的单调性,判断各选项不等式.
【详解】依题意令,则,
因为在上恒成立,
所以在上恒成立,
故在上单调递减,
所以,,故A不正确;
所以,即,即,故B不正确;
又,即,即,故C错误;
因为,即,即,故D正确;
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是根据题意构造函数,利用导数说明函数的单调性,即可比较函数值的大小.
二、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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知数列中,则( )
A. 的前10项和为
B. 的前100项和为100
C. 的前项和
D. 的最小项为
【答案】BC
【解析】
【分析】A.由,利用错位相减法求解判断;B.由,利用幷项求和判断;C.由 ,利用裂项相消法求解判断;D. 由,利用对勾函数的性质求解判断.
【详解】A.易知,则 ,
,
,
两式相减得 ,
,
,
,则 ,故错误;
B. 易知,则其前100项和为,故正确;
C. ,故正确;
D. 易知,令,则,当且仅当,即,时,等号成立,而,当时,,当时,,所以的最小项为,故错误;
故选:BC
10. 已知奇函数在上单调递增,,,若,则( )
A. 的图象关于直线对称
B.
C. 或
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性,结合题中的条件对抽象函数求导可以得到,,再结合选项进行判断即可.
【详解】对于A,由为上的奇函数,则,,
则,所以,即为偶函数,因此关于直线对称,故A正确;
对于B,由,则两边同时求导得:,即,故B正确;
由,则,即,即,
则(为常数),设(为常数),
对于C,由,则,即,解得或,
当,则,则,即,
又为偶函数,则即是奇函数也是偶函数,与在上单调递增矛盾,
因此不符合题意,则,故C错误;
对于D,当时,则,则,即,故D正确;
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:奇偶函数的性质,及对抽象函数求导,比如,求导可以得到,再结合,,灵活变化,必要时可以对其进行赋值.
11. 在中,,为边上的两点,且,则( )
A. 若,则
B. 若,则的面积最大值为
C. 若,则长的最大值为
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A:由题意知,由及余弦定理分析判断;对于B:在中由余弦定理及基本不等式得的面积最大值;对于C:可知点在外接圆的优弧上运动,当经过圆心时最长,根据余弦定理可求得最长值;对于D:取的中点,设,可知,根据角度关系结合三角恒等变换求的值,进而求和.
【详解】在中,设角所对的边分别为,
对于选项A:因为,
则,
可得,
且 ,可得,即,
由余弦定理,
消去可得,
所以,故A正确;
对于选项B:在中,由余弦定理得,
所以,
当且仅当时,等号成立,即,
所以,故B错误;
对于选项C:在中,设外接圆半径为,圆心为,
则点在外接圆的优弧上运动(不包括端点),
则,即,
且,,则,
在中,由余弦定理得,
即,
所以当经过圆心时最长,最长为,故C正确;
对于选项D:取的中点,连接,
因为,,
可知,且点为的中点,
设,
在中,则,
在中,可得,
因为,
则,
即,解得,
可得
,
且为锐角,所以,故D正确;
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题目条件可得,代入化简即可.
【详解】已知向量,,若,则有,
∴.
故答案为:
13. 已知点在函数的图象上,则曲线在点处的切线方程为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先代入点,求出,得到的解析式,再通过求导求出切线的斜率,进而得在点处的切线方程.
【详解】由题意,知
∵,∴,故,
故,,
∴,
所以在点处的切线方程为,即.
故答案为:.
14. 已知函数,若关于的方程有4个不同的实数根,则的取值范围是______
【答案】
【解析】
【分析】作出的图象,由题意知在内有两个不等实根,再结合二次方程根的分布列不等式即可求得m的范围.
【详解】作出的图象,
令,则方程,即为,
有4个不同的实数根,则在内有两个不等实根,
所以,解得,
所以实数m的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明证明过程或演算步骤.
15. 若函数的相邻两个对称轴间的距离为.
(1)求的值及的对称轴方程;
(2)将的图象向左平移个单位长度,再把每个点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数,若且,求的值.
【答案】(1);对称轴方程为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换可得,结合周期性求的值,再以为整体,结合正弦函数对称轴运算求解;
(2)根据图象变换可得,结合三角恒等变换运算求解,注意以整体和三角函数值的符号性.
【小问1详解】
因为
,
由题意可知:函数的最小正周期为,且,
可得,解得,所以,
令,解得,
所以的对称轴方程为.
【小问2详解】
将的图象向左平移个单位长度,可得,
再把每个点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数,
因为,即,
且,则,
可得,,
则
,
所以.
16. 函数的图象在处的切线为.
(1)求的值;
(2)求在上零点的个数.
【答案】(1)
(2)在上仅有1个零点
【解析】
【分析】(1)利用导数的几何意义,求得切线的斜率,和切点,然后得到切线方程,利用对应相等,即可求得的值;
(2)利用一次求导和二次求导分析原函数和导函数的单调性,分与两种情况讨论,结合单调性和零点存在性定理,即得证.
【小问1详解】
因为,
所以,所以切线斜率为,即,
所切线方程为
又,所以切点坐标为,代入得
则,解得.
【小问2详解】
由(1)得,
令,则,
当时,恒成立,所以在上递增,
所以,
因此在无零点;
当时,恒成立,所以单调递增,
又,
所以在上存在唯一的零点,
当单调递减;
当单调递增;
又,,
因此在上仅有1个零点;
综上,在上仅有1个零点.
17. 已知函数满足,且为的一个极值点.
(1)求,;
(2)已知图象与的图象关于点对称,若存在使成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用极值的定义结合导数,即可列方程组求值;
(2)利用对称思想求出,再结合不等式存在性问题,通过分离参变量可求得参数范围.
【小问1详解】
,
由题,所以,
经检验合题意,
又因为,所以;
【小问2详解】
设上任意一点,关于的对称点在上,
所以,所以,即,
因为存在使得成立,
所以成立,即成立,
令,,则,
令,得,
所以当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以,所以,
所以的取值范围是.
18. 已知锐角三角形的外心为,内角,,满足.
(1)求;
(2)若,求边的取值范围;
(3)若,点满足,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由三角形三个角的关系、诱导公式以及二倍角公式化简等式即可求得角,由圆周角与圆心角的关系即可得到的值;
(2)由正弦定理得到边关于的关系式,然后由锐角三角形的角的关系求出的取值范围,即可求得边的取值范围;
(3)建立平面直角坐标系,得到点坐标,设坐标,得到坐标,从而求出其模长,由锐角三角形得到变量的取值范围,即可求出的取值范围.
【小问1详解】
因为,
所以,即,所以,
因为,所以,所以,所以;
【小问2详解】
因为,
所以,
因为是锐角三角形,所以,所以,
所以,所以,
所以的取值范围是;
【小问3详解】
以为原点,的中垂线为轴建立平面直角坐标系,
则,,,
因为,所以,所以,
设,则,
所以,
因为是锐角三角形,所以,所以,
所以,所以,所以.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若在上的最大值为0,求的值;
(3)若不等式对任意的恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)对函数求导,求出切点处的导数值和函数值,进而可求出切线方程.
(2)对函数求导,分,,三种情况讨论函数的最大值,从而确定的值.
(3)先化简不等式,然后构造函数,两次求导,判断单调性求出最小值,进而求出的范围.
【小问1详解】
当时,,求导得,
可得,,
所以曲线在处的切线方程为,即.
【小问2详解】
,,令,得,
①当,即时,在恒成立,所以在上单调递减,
所以,,不合条件,舍;
②当,即时,当,,当,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,解得,符合条件;
③当,即时,在恒成立,所以在上单调递增,
所以,,不合条件,舍.
综上,.
【小问3详解】
由,可得,即,
设,其中,则,
设,则,
当时,,,且等号不同时成立,则恒成立,
当时,,,则恒成立,则在上单调递增,
又因为,,
所以,存在使得,
当时,;当时,.
所以,函数在上单调递减,在上单调递增,且,
作出函数的图象如下图所示:
当时,由(2)得,且当时,,
此时函数的值域为,即.
(ⅰ)当时,即当时,恒成立,合乎题意;
(ⅱ)当时,即当时,取,
结合图象可知,不合乎题意.
综上所述,实数的取值范围是.
20. 已知数列的前项和为,且.
(1)求;
(2)设,若数列的最小项为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据已知条件通过递推关系式求出数列的通项公式,再结合等比数列的求和公式即可得到结果;
(2)法一:先由(1)中的结果可得数列的通项公式,通过导数分析其单调性即可得到结果;法二:通过分析的符号得到其单调性即可.
【小问1详解】
由题意可得①,
当时,,
当时,②,
由①②可得,,
则,,
又时,也满足上式,
所以,
即
.
【小问2详解】
由(1)可知,
则
法一:令,则,
则,令可得,
当时,,则单调递减,
当时,,则单调递增,
因为,
当时,,当时,,
且,,
,所以.
法二:所以,
令,
得,得,
所以且,
所以.
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2023级高三期中冲刺数学模拟卷二
一、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一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 复数在复平面所对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3. 如图,是圆上的三点,且,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知一个圆锥的底面圆半径为,其侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则该圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
5. 若函数(且)在上为单调函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
6. 已知直角梯形中,,,且,,点是梯形内(含边界)任意一点,设,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2,反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).如取正整数,根据上述运算法则得出6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过8个步骤变成1(简称为8步“雹程”).现给出冰雹猜想的递推关系如下:已知数列满足:(为正整数),,则当时,则使需要的雹程步数为( )
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
8. 已知定义域为的函数,其导函数为,且满足,,则( )
A. B.
C. D.
二、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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知数列中,则( )
A. 的前10项和为
B. 的前100项和为100
C. 的前项和
D. 的最小项为
10. 已知奇函数在上单调递增,,,若,则( )
A. 的图象关于直线对称
B.
C. 或
D.
11. 在中,,为边上的两点,且,则( )
A. 若,则
B. 若,则的面积最大值为
C. 若,则长的最大值为
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,若,则的值为______.
13. 已知点在函数的图象上,则曲线在点处的切线方程为__________.
14. 已知函数,若关于的方程有4个不同的实数根,则的取值范围是______
四、解答题:本题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明证明过程或演算步骤.
15. 若函数的相邻两个对称轴间的距离为.
(1)求的值及的对称轴方程;
(2)将的图象向左平移个单位长度,再把每个点的横坐标扩大为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数,若且,求的值.
16. 函数的图象在处的切线为.
(1)求的值;
(2)求在上零点的个数.
17. 已知函数满足,且为的一个极值点.
(1)求,;
(2)已知图象与的图象关于点对称,若存在使成立,求的取值范围.
18. 已知锐角三角形的外心为,内角,,满足.
(1)求;
(2)若,求边的取值范围;
(3)若,点满足,求的取值范围.
19. 已知函数.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若在上的最大值为0,求的值;
(3)若不等式对任意的恒成立,求的取值范围.
20. 已知数列的前项和为,且.
(1)求;
(2)设,若数列的最小项为,求.
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