内容正文:
高三数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语、不等式、函数、一元函数的导数、三角函数与解三角形.
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,只有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】在中,令,则,
所以.
2. “四边形ABCD是等腰梯形”是“四边形ABCD的对角线相等”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】根据充分条件和必要条件的定义分别进行判断即可.
【详解】解:若四边形是等腰梯形,则它的对角线相等,反之不成立,
故“四边形是等腰梯形”是“四边形的对角线相等”的充分不必要条件,
故选:A.
3. 若,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】依题意,,,,
所以.
4. 曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的几何意义求解即可.
【详解】已知曲线,求导:
将代入导函数,得到切线斜率:
切点为,由点斜方程得:,化简得.
曲线在点处的切线方程为.
5. 若正数,满足,则的最小值为( )
A. 7 B. 14 C. 28 D. 56
【答案】C
【解析】
【分析】根据基本不等式将,转化为,从而求出的最小值.
【详解】因为,,,
根据基本不等式:,
即,故,又,得,
当且仅当,即时,等号成立.
6. 已知与是关于x的方程的两个实数根,则( )
A. B. C. 3或 D. 或
【答案】A
【解析】
【分析】利用一元二次方程根的判别式及韦达定理,结合平方关系确定值,再利用齐次式法及和角的正切公式求解.
【详解】由与是关于x的方程的两个实数根,
得,解得或,而,
则,解得,符合题意,
而,解得或,
当时,;当时,.
7. 若函数在上单调,则的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分别分析每一段函数的单调性,并结合分段点处函数值的大小关系来确定的取值范围.
【详解】当时,函数,底数,
所以函数在上单调递增,
所以也在上单调递增,
且,
当时,,则,
因为函数在上单调,且在上单调递增,
所以在上也单调递增,则在上恒成立,
即,化简可得:在上恒成立,
令,则在上单调递增,
所以,则,
又因为函数在上单调递增,
所以在分界点处,需要满足,化简可得:
,移项可得,解得,
结合和,得,即的取值集合为.
8. 某采气井到道路(视为直线)的垂直距离为,垂足为,道路上距离点处建有标准化集气中转站,现拟在道路段上选取阀室点位(管道检修截断设施).已知跨沟渠管沟(直线段)单位造价是道路管沟(直线段)单位造价的3倍.若要使管线的总造价最低,则与之间的距离应为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,把道路管沟的单位造价作为,则跨沟渠管沟的单位造价为,管线的总造价为(). 求导后令导数为零求出驻点,再由导数的符号判断单调性,即得总造价最低时与之间的距离.
【详解】设,则,,其中.
以道路管沟的单位造价作为,则跨沟渠管沟的单位造价为,所以管线的总造价为.
求导得.
令,得.
两边平方整理得,解得.
因为,所以.
当时;当时.
所以在处取得最小值,即点与点之间的距离为.
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. 下列命题是存在量词命题的是( )
A. ,
B. 存在一个数的平方不大于
C. 菱形的对角线互相垂直平分
D. 在到之间至少有个质数
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据全称量词命题和存在量词命题的定义,逐一判断各选项的量词类型即可.
【详解】选项A:含存在量词“”,为存在量词命题,符合要求,故A正确;
选项B:含存在量词“存在一个”,为存在量词命题,符合要求,故B正确;
选项C:命题省略了全称量词“所有”,完整表述为“所有菱形的对角线互相垂直平分”,为全称量词命题,不符合要求,故C错误;
选项D:含存在量词“至少有”,为存在量词命题,符合要求,故D正确.
10. 已知函数的部分图象如图所示,若的面积为,则( )
A.
B.
C. 为奇函数
D. 将图象上所有点的横坐标变为原来的后,得到函数的图象
【答案】ABD
【解析】
【详解】已知函数,
对于A,由函数的图象可知,的面积,高,
所以底边,
由于底边对应半个周期,所以函数的周期,
由周期公式可得,故A正确;
对于B,由于函数图像过点,代入,得,
解得,
又因为,所以,故B正确;
对于C,由选项A、B可知,函数,
则,
由于是偶函数,所以是偶函数,故C错误;
对于D,将图象上所有点的横坐标变为原来的后,
得到,故D正确.
11. 设是定义在上的可导函数,且.记.若对任意,恒成立,则( )
A.
B.
C.
D. 当时,
【答案】ACD
【解析】
【分析】求,结合题意,整理即可判断选项A;构造函数,求,结合选项A即可判断的符号,从而判断的单调性.先判断与的大小,进而即可判断选项B;先判断与的大小,进而即可判断选项C;先判断与的大小,进而即可判断选项D.
【详解】对于A,由,则,
又,且,即,整理得,故A正确;
令,则,
结合选项A知,则,所以在上单调递增,
对于B,由,即,所以,故B错误;
对于C,由,即,即,所以,故C正确;
对于D,当时,则,所以,即,
即,即,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数,则_________.
【答案】3
【解析】
【分析】将代入到函数解析式内即可求解.
【详解】.
13. 若函数无极值,则的取值范围为_________.
【答案】
【解析】
【分析】将“无极值”转化为导函数恒大于等于0的恒成立问题,再通过分离参数法求新函数的最小值来确定的取值范围.
【详解】由题意得,
若无极值,且当时,,
所以有在上恒成立,
即在上恒成立,即,
令,则,
令,解得,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,
即.
14. 若,则以曲线与曲线相邻四个交点为顶点的菱形的周长为_________.
【答案】8
【解析】
【分析】用二倍角公式、辅助角公式化简函数,再作出两个函数的草图,数形结合确定菱形顶点坐标,借助菱形的性质列式求解.
【详解】函数,
在同一坐标系内作出函数与的图象,
取两函数图象相邻的四个交点、、、,则四边形为菱形,
不妨设:,,,则.
由得:
,即,
由得,或,
即,,,
不妨取,,.
则,,,
即,,.
,
,
又因为,即,解得:,
所以,
即菱形的周长为8.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理进行边角互化,再根据余弦值求角;
(2)根据正余弦定理求解.
【小问1详解】
由正弦定理得,
又,,所以,则,
因为,所以.
【小问2详解】
在中,由正弦定理,得,
解得.
由余弦定理,得,
即,,解得或(舍去),故.
16. 已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)证明:当时,.
【答案】(1)
(2)令,
则.
令,
则,
所以在上单调递增.
因为,所以当时,,
则,所以在上单调递增.
因为,所以当时,,
故当时,.
【解析】
【分析】(1)对函数求导,,可求单调递增区间;
(2)构造函数,求导,令,求导可知在上单调递增,且,当时,;在上单调递增且,所以当时,,结论得证.
【小问1详解】
由题意得.
令,得,
解得,
所以的单调递增区间为.
【小问2详解】
略
17. 已知函数.
(1)求的定义域;
(2)若且,不等式对任意的恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1) 根据对数函数的性质,,,解不等式组可得;
(2) 不等式对任意的恒成立,转化为求,,根据基本不等式可求其最小值为2,依题意可得,解对数不等式可求.
【小问1详解】
因为,,
所以,.
因为,,所以,
所以的定义域为.
【小问2详解】
.
因为,所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以.
依题意可得.
当时,,则满足题意.
当时,,
则,又,所以
综上,的取值范围为.
18. 已知函数,
(1)求的值.
(2)证明:的图象关于直线对称.
(3)求在上的零点个数.
【答案】(1)
(2)证明:因为,
所以,故的图象关于直线对称.
(3)4
【解析】
【分析】(1)将分别代入解析式,求出函数值即可;
(2)证明即可;
(3)令,通过导数得到的单调性,结合零点存在定理,得到在内零点个数,再根据关于对称,得到上的零点个数.
【小问1详解】
因为,
,
所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
当时,令,则,,
则,
因为,所以,所以
所以当时,,在上单调递增,
当时,,在上单调递减,
因为,,,
所以在内有唯一零点,在内有唯一零点,
所以在内有两个零点,即在内有两个零点,,且,.
由(2)得的图象关于直线对称,所以在内有两个零点,,且,.
故在上的零点个数为4.
19. 对于函数,若存在,使得在上有最小值,且最小值大于,则称为俏函数,其中为的一个俏值.
(1)若函数,证明:为俏函数,且的俏值唯一.
(2)已知函数,证明:恰有2个俏值.
(3)若函数,求的最大值与俏值.
【答案】(1)证明:在上单调递减,所以在上的最小值为.
当时,,故为俏函数,是其俏值.
当正整数时,,不满足俏值条件.
因此的俏值唯一,为.
(2)证明:的定义域为,且.
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增.
因此在处取得最小值,且.
每个正整数都满足,故在上的最小值均为.
由俏值的定义,恰有使该最小值大于,所以恰有个俏值.
(3)最大值为,俏值为.
【解析】
【分析】(1)利用在正半轴上的单调性,逐一检验正整数能否使区间最小值大于.
(2)求出的全局最小值,再按俏值的定义筛选正整数.
(3)令,,,根据的范围求出的范围,判断是否有最小值,再结合俏值的定义即可求解.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
令,,则,
令.
取时,故的最大值为,即的最大值为.
由于在上递减、在上递增,
当时,,因而,此时无最小值,即在上无最小值;
当时,,因而,此时无最小值,即在上无最小值;
当时,,因而,此时无最小值,即在上无最小值;
当时,,故,且仅在时取到.
所以当时,取得最小值,最小值为,
即在上的最小值为,所以是俏值.
当正整数时,且,故不是俏值.
综上,的俏值为.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:集合与常用逻辑用语、不等式、函数、一元函数的导数、三角函数与解三角形.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
2. “四边形ABCD是等腰梯形”是“四边形ABCD的对角线相等”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 若,,,则( )
A. B.
C. D.
4. 曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
5. 若正数,满足,则的最小值为( )
A. 7 B. 14 C. 28 D. 56
6. 已知与是关于x的方程的两个实数根,则( )
A. B. C. 3或 D. 或
7. 若函数在上单调,则的取值集合为( )
A. B.
C. D.
8. 某采气井到道路(视为直线)的垂直距离为,垂足为,道路上距离点处建有标准化集气中转站,现拟在道路段上选取阀室点位(管道检修截断设施).已知跨沟渠管沟(直线段)单位造价是道路管沟(直线段)单位造价的3倍.若要使管线的总造价最低,则与之间的距离应为( )
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. 下列命题是存在量词命题的是( )
A. ,
B. 存在一个数的平方不大于
C. 菱形的对角线互相垂直平分
D. 在到之间至少有个质数
10. 已知函数的部分图象如图所示,若的面积为,则( )
A.
B.
C. 为奇函数
D. 将图象上所有点的横坐标变为原来的后,得到函数的图象
11. 设是定义在上的可导函数,且.记.若对任意,恒成立,则( )
A.
B.
C.
D. 当时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数,则_________.
13. 若函数无极值,则的取值范围为_________.
14. 若,则以曲线与曲线相邻四个交点为顶点的菱形的周长为_________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求.
16. 已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)证明:当时,.
17. 已知函数.
(1)求的定义域;
(2)若且,不等式对任意的恒成立,求的取值范围.
18. 已知函数,
(1)求的值.
(2)证明:的图象关于直线对称.
(3)求在上的零点个数.
19. 对于函数,若存在,使得在上有最小值,且最小值大于,则称为俏函数,其中为的一个俏值.
(1)若函数,证明:为俏函数,且的俏值唯一.
(2)已知函数,证明:恰有2个俏值.
(3)若函数,求的最大值与俏值.
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