内容正文:
聊城一中2026-2027学年高三年级9月阶段性测试
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、单选题(每题5分,共30分.只有一个答案正确)
1. 若对任意,,则称A为“影子关系”集合,下列集合为“影子关系”集合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】对于ABC:举反例说明即可;对于D:分局题意分析即可.
【详解】对于选项A:因为,但,不符合题意,故A错误;
对于选项B:因为,但无意义,不符合题意,故B错误;
对于选项C:例如,但,不符合题意,故C错误,
对于选项D:对任意,均有,符合题意,故D正确;
故选:D.
2. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】将式子先利用二倍角公式和平方关系配方化简,然后增添分母(),进行齐次化处理,化为正切的表达式,代入即可得到结果.
【详解】将式子进行齐次化处理得:
.
故选:C.
【点睛】易错点睛:本题如果利用,求出的值,可能还需要分象限讨论其正负,通过齐次化处理,可以避开了这一讨论.
3. 设函数,若恒成立,且在上存在零点,则的最小值为( )
A. 8 B. 6 C. 4 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】由辅助角公式化简函数解析式,再由正弦函数的最小正周期与零点即可求解.
【详解】函数,
设函数的最小正周期为T,由可得,
所以,即;
又函数在上存在零点,且当时,,
所以,即;
综上,的最小值为4.
故选:C.
4. 已知,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用指数函数和对数函数的性质比较即可
【详解】因为在上为增函数,且,
所以,所以,
所以,即,
,
因为在上为增函数,且,
所以,即,
因为在上为增函数,且,
所以,即,
所以,
故选:C
5. 函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.
【详解】令,
则,
所以为奇函数,排除BD;
又当时,,所以,排除C.
故选:A.
6. 已知,,则的值为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
所以 ,选D.
7. 将函数的图象先向右平移个单位长度,再把所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若函数在上没有零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得,,根据函数的周期性,结合正弦函数的零点,列出相关的不等式,求解可得的取值范围.
【详解】由题意可得,,则的最小正周期是.
若函数在上没有零点,则,所以.
当时,.
所以.
所以或.
若,则;
若,则.
所以的取值范围是.
8. 已知函数是定义在上的奇函数,对任意,都有,当时,,则在上的零点个数为( )
A. 10 B. 15 C. 20 D. 21
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件,得到函数的周期为,再根据条件得出时,,从而得出,再利用周期性及图像即可求出结果.
【详解】因为,令,得到,
所以,从而有,又函数是定义在上的奇函数,
所以,即,所以函数的周期为,
令,则,又当时,,
所以,得到,
故,又,所以在上的图像如图,
又当时,由,得到,当,由,得到,即,
又,所以,
,,
又由,得到,即,
所以,
再结合图像知,在上的零点个数为21个,
故选:D.
二、多选题(每题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,有多项符合要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,选错得0分)
9. 已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A. 在区间单调递减
B. 在区间有两个极值点
C. 直线是曲线的对称轴
D. 直线是曲线的切线
【答案】AD
【解析】
【分析】根据三角函数的性质逐个判断各选项,即可解出.
【详解】由题意得:,所以,,
即,
又,所以时,,故.
对A,当时,,由正弦函数图象知在上是单调递减;
对B,当时,,由正弦函数图象知只有1个极值点,由,解得,即为函数的唯一极值点;
对C,当时,,,直线不是对称轴;
对D,由得:,
解得或,
从而得:或,
所以函数在点处的切线斜率为,
切线方程为:即.
故选:AD.
10. 已知函数,若关于x的方程有四个不同的实数根,,,,且,则( )
A. m的取值范围是 B.
C. 的最小值是9 D.
【答案】BD
【解析】
【分析】作出函数图象,依据有四个不同实数根得到的范围,并得到且,,再逐一判断选项即可.
【详解】解:由题意作出函数的图像,方程的根即与交点的横坐标,
由图可知,A错误;
由可得,即,B正确;
由图可知,,可得,C错误;
由可得,
即,可得,即,
两边同除以可得,D正确.
故选:BD.
11. 函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若函数在上单调递增,则
C. 若函数在内有2个极值点,则
D. 如图所示,若,则点的纵坐标为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据函数的图象,结合正弦型函数的单调性、极值点的定义、余弦二倍角公式逐一判断即可.
【详解】由图象可知,函数图象过点,
因为,所以由,或,
当且时,显然,显然,不符合图象,
所以,因此选项A正确;
当时,,
要想在上单调递增,
只需,故选项B正确;
当时,,
要想函数在内有2个极值点,
只需,所以选项C不正确;
当,所以,
设,
当时,点是线段的中点,
因此得,
于是有,
,或舍去,
因此点的纵坐标为,因此选项D正确.
故选:ABD
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 已知函数.若时,f(x)取得最大值,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】先用辅助角公式把化为并写出的正余弦值,再由最大值点得到与互余的关系,从而不必求出的具体值,直接代入两角和公式求值.
【详解】,
其中,,.
由时取得最大值知,
故(),即.
由诱导公式得,.
由两角和的余弦公式得.
13. 已知,且,则的最小值为______.
【答案】0
【解析】
【分析】先将用表示,再利用基本不等式求解即可.
【详解】由,得,
由,得,
,
当且仅当,即时,取等号,
所以的最小值为.
故答案为:.
14. 已知函数,若函数恰有6个零点,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数求出在上的单调性与极大值,即可画出函数的图象,依题意可得关于的方程恰有个不相等的实数根,令,则关于的有两个不相等的实数根,且,,令,则,即可求出参数的取值范围.
【详解】当时,则,所以当时,
当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
则在处取得极大值,,且时,当时,
当时,函数在上单调递增,
所以的图象如下所示:
对于函数,令,即,
令,则,
要使恰有个不相等的实数根,
即关于的有两个不相等的实数根,且,,
令,则有两个不相等的零点均位于之间,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题解答的关键是利用导数说明函数的单调性,得到函数的大致图象,将函数的零点问题转化为一元二次方程根的分布问题.
三、解答题(共5小题,共77分)
15. 已知a>0,a≠1且loga3>loga2,若函数f(x)=logax在区间[a,3a]上的最大值与最小值之差为1.
(1)求a的值;
(2)若1≤x≤3,求函数y=(logax)2-loga+2的值域.
【答案】(1)a=3 (2).
【解析】
【分析】
(1)根据loga3>loga2,判断出的范围,根据题意,解对数方程即可求得;
(2)利用换元法,即可求得对数型二次函数的值域.
【详解】(1)因为loga3>loga2,所以f(x)=logax在[a,3a]上为增函数.
又f(x)在[a,3a]上的最大值与最小值之差为1,
所以loga(3a)-logaa=1,即loga3=1,所以a=3.
(2)函数y=(log3x)2-log3+2
=(log3x)2-log3x+2
=2+.
令t=log3x,因为1≤x≤3,
所以0≤log3x≤1,即0≤t≤1.
所以y=2+∈,
所以所求函数的值域为.
【点睛】本题考查对数函数的单调性,以及对数型二次函数值域的求解,属综合中档题.
16. 已知.
(1)化简;
(2)若是第三象限角,且,求的值;
(3)若,求的值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由诱导公式即可化简;
(2)由诱导公式结合计算即可得解;
(3)结合诱导公式将代入计算可得解.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
因为,所以,
又因为是第三象限角,所以,
所以.
【小问3详解】
当时,.
17. 已知函数()的最小正周期为.
(1)求的解析式;
(2)将曲线向右平移个单位长度后,再将曲线上各点的横坐标变为原来的2倍,得到曲线.若关于x的方程在区间上有解,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据二倍角的正弦、余弦公式,结合辅助角公式,可得,利用周期公式,求得,代入即可得答案,
(2)根据平移、伸缩变换的原则,可得的解析式,参变分离可得在区间上有解,设,根据函数的单调性,分析求解,即可得答案.
【小问1详解】
,
因为函数的最小正周期为,所以,即,
所以;
【小问2详解】
将曲线向右平移个单位长度后得到
,
再将曲线上各点的横坐标变为原来的2倍,得到,即.
问题转化为关于x的方程在区间上有解,
参变分离得:在区间上有解.
设,则,
由于在上单调递减,
所以,
此时对于中的每个m,都存在,使得,
所以m的取值范围为.
18. 已知函数是奇函数.(e是自然对数的底)
(1)求实数k的值;
(2)若时,关于x的不等式恒成立,求实数m的取值范围;
(3)设,对任意实数,若以a,b,c为长度的线段可以构成三角形时,均有以,,为长度的线段也能构成三角形,求实数n的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据求出,再检验的奇偶性;
(2)若,将关于x的不等式恒成立,转化为恒成立,利用基本不等式得,从而可得;
(3)化简,设,得,且,根据题意得恒成立,根据基本不等式得,由求出的最大值即为的最大值.
【小问1详解】
因为是奇函数,且定义域为R,所以,
即,解得.经检验,此时是奇函数
所以.
【小问2详解】
由(1)知,
由时,恒成立,得,
因为,所以,
设,
因为,当且仅当时,等号成立,又,所以,
故,
所以.
【小问3详解】
由题意得:
不妨设,
以a,b,c为长度的线段可以构成三角形,即,且,
以,,为长度的线段也能构成三角形,则恒成立,得恒成立,
因为,仅当a=b时前一个等号成立,
所以,即,于是n的最大值为.
19. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间和图象的对称轴方程;
(2)设,,,若函数是奇函数.
①求函数取得最大值时x的取值集合;
②设,若任取,总存在,使成立,求a的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为,对称轴方程为
(2)① ;②
【解析】
【分析】(1)根据整体代换求邯郸的单调区间即对称轴方程即可;
(2)①根据函数奇偶性可得,再利用正弦型函数取最值的条件代入即可求解;
②根据双变量问题转化为函数值域间的关系,由换元法,利用二次函数讨论对称轴与区间的关系得到值域,再根据值域的包含关系求解即可.
【小问1详解】
令,解得,
则函数的单调递增区间为.
令,解得,
故函数图象的对称轴方程为.
【小问2详解】
① ,若函数是奇函数,
则,即,
因为,所以令,得.
则.
令,解得,
即函数取得最大值时x的取值集合为.
②当时,,此时的值域为.
设函数的值域为B,由题意.
设,则,设函数,
所以.
当时,即,所以在上单调递减,
所以,又,
所以,
当时,,所以函数在上单调递增,
所以,又
由,
当时,,函数的最大值为,
由或,不合题意.
综上,a的取值范围为.
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聊城一中2026-2027学年高三年级9月阶段性测试
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、单选题(每题5分,共30分.只有一个答案正确)
1. 若对任意,,则称A为“影子关系”集合,下列集合为“影子关系”集合的是( )
A. B.
C. D.
2. 若,则( )
A. B. C. D.
3. 设函数,若恒成立,且在上存在零点,则的最小值为( )
A. 8 B. 6 C. 4 D. 3
4. 已知,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
5. 函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6. 已知,,则的值为
A. B. C. D.
7. 将函数的图象先向右平移个单位长度,再把所得函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若函数在上没有零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数是定义在上的奇函数,对任意,都有,当时,,则在上的零点个数为( )
A. 10 B. 15 C. 20 D. 21
二、多选题(每题6分,共18分.在每个小题给出的选项中,有多项符合要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,选错得0分)
9. 已知函数的图像关于点中心对称,则( )
A. 在区间单调递减
B. 在区间有两个极值点
C. 直线是曲线的对称轴
D. 直线是曲线的切线
10. 已知函数,若关于x的方程有四个不同的实数根,,,,且,则( )
A. m的取值范围是 B.
C. 的最小值是9 D.
11. 函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若函数在上单调递增,则
C. 若函数在内有2个极值点,则
D. 如图所示,若,则点的纵坐标为
三、填空题(每题5分,共15分)
12. 已知函数.若时,f(x)取得最大值,则___________.
13. 已知,且,则的最小值为______.
14. 已知函数,若函数恰有6个零点,则实数的取值范围为______.
三、解答题(共5小题,共77分)
15. 已知a>0,a≠1且loga3>loga2,若函数f(x)=logax在区间[a,3a]上的最大值与最小值之差为1.
(1)求a的值;
(2)若1≤x≤3,求函数y=(logax)2-loga+2的值域.
16. 已知.
(1)化简;
(2)若是第三象限角,且,求的值;
(3)若,求的值.
17. 已知函数()的最小正周期为.
(1)求的解析式;
(2)将曲线向右平移个单位长度后,再将曲线上各点的横坐标变为原来的2倍,得到曲线.若关于x的方程在区间上有解,求m的取值范围.
18. 已知函数是奇函数.(e是自然对数的底)
(1)求实数k的值;
(2)若时,关于x的不等式恒成立,求实数m的取值范围;
(3)设,对任意实数,若以a,b,c为长度的线段可以构成三角形时,均有以,,为长度的线段也能构成三角形,求实数n的最大值.
19. 已知函数.
(1)求函数的单调递增区间和图象的对称轴方程;
(2)设,,,若函数是奇函数.
①求函数取得最大值时x的取值集合;
②设,若任取,总存在,使成立,求a的取值范围.
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