内容正文:
延边第二中学2024级高三一轮复习跟踪验收
数学试卷
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,集合,若,则实数( )
A. 2 B. C. D. 0
2. 若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 若函数,则等于( )
A. B. C. D.
4. 设是定义在上且周期为2的奇函数,当时,,则( )
A. B. 1 C. D. 7
5. 已知某放射性同位素的含量(单位:贝克)与时间(单位:天)的关系式为,其中为初始含量,则当该放射性同位素的含量为初始含量的时,的值约为( ).附.
A. B. C. D.
6. 已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
7. 已知曲线有两条过点的切线,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 若直线同时是曲线和曲线的切线,则斜率的最小值为( )
A. 1 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. 下列选项中说法正确的是( )
A. 函数与函数是同一个函数
B. 幂函数为偶函数,则
C. 函数的定义域为,则函数的定义域为
D. 函数与的图象关于直线对称
10. 给出下列四个选项中,其中正确的选项有( )
A. 若角的终边过点且,则
B. 若是第三象限角,则为第二象限或第四象限角
C. 若在单调递减,则
D. 已知弧长为的弧所对的圆心角为,则这条弧所在的扇形的面积为
11. 已知函数,其中,则下列说法正确的有( )
A. 存在实数使得为上的奇函数
B. 若为增函数,则的取值范围为
C. 对于任意实数,的图象上都存在关于原点对称的点
D. 若,则方程有三个不同的实数根
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,且关于的不等式的解集为,则的最小值为___________.
13. 已知函数,,若对任意都存在使成立,则实数的取值范围是______.
14. 已知函数,若存在实数,使得关于x的方程恰有四个不同的实数根,则实数a的取值范围是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求,的值
(2)若,求实数的值;
(3)当时,求的最小值.
16. 已知函数
(1)求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)证明:
17. 小张参加某公司的招聘考试,题目按照难度不同分为A类题和B类题,小张需要通过“抽小球”的方式决定要答的题目难度类型:一个箱子里装有质地、大小一样的5个球,3个标有字母A,另外2个标有字母B,小张从中任取3个小球,若取出的A球比B球多,则答A类题,否则答B类题.
(1)设小张抽到A球的个数为X,求X的分布列及.
(2)已知A类题里有4道论述题和1道计算题,B类题里有3道论述题和2道计算题,小张确定题目的难度类型后需要从相应题目中任选一道题回答.
(i)求小张回答论述题的概率;
(ii)若已知小张回答的是论述题,求小张回答的是A类题的概率.
18. 已知函数.
(1)若,求的定义域;
(2)若函数仅有一个零点,求的取值范围;
(3)若,,,,求的取值范围.
19. 已知函数.
(1)若函数在定义域上单调递增,求实数的取值范围;
(2)当时,若,且,求证:;
(3)若方程有两个不同的实根,,且满足,求实数的取值范围.
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数学试卷
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,集合,若,则实数( )
A. 2 B. C. D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】由集合的运算性质得出,再根据子集的性质和集合性质得出即可求出答案.
【详解】由得到,由子集的性质可知.
对于任意的实数,,不能等于,由集合元素的互异性,不成立,
故只能是;求出.
故选:C
2. 若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】问题化为,都有为真命题,结合一元二次不等式恒成立求参数范围.
【详解】由“,使得”是假命题,
则,都有为真命题,
当,则,满足,
当,则,满足,
综上,,则实数m的取值范围是.
3. 若函数,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用导数的运算法则求出f′(x),令x=1可得f′(1)=2 f′(1)+2,计算可得f′(1),得到f′(x)、f(x)的解析式,代入x=-1,即可得答案.
【详解】f′(x)=2 f′(1)+2x,
令x=1得f′(1)=2 f′(1)+2,
∴f′(1)=﹣2,
∴f′(x)=2x-4,
∴f′(-1)=-6,又,
∴
故选C.
【点睛】本题考查求函数的导函数值,先求出导函数,给导函数中的x赋值是解题的关键.
4. 设是定义在上且周期为2的奇函数,当时,,则( )
A. B. 1 C. D. 7
【答案】A
【解析】
【详解】因为是定义在上且周期为2的奇函数,
所以,,
所以,
因为当时,,所以,所以.
5. 已知某放射性同位素的含量(单位:贝克)与时间(单位:天)的关系式为,其中为初始含量,则当该放射性同位素的含量为初始含量的时,的值约为( ).附.
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意得,即,
两边取对数得,即,
解得.
6. 已知定义域为的函数满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】构造函数,利用导数研究的单调性,进而利用的单调性解不等式即可.
【详解】令,则,
所以在上单调递减,
因为,
所以不等式可变为,即,
所以,即,
所以不等式的解集为.
故选:D.
7. 已知曲线有两条过点的切线,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设切点,求出切线方程,将点代入切线方程,得到关于的一元二次方程;曲线有两条过点的切线等价于方程有2个不等实根,得到,解不等式即可.
【详解】.
设切点坐标为,其中.
在切点处的切线斜率为,
则切线方程可表示为.
又切线过点,则,
因为,所以,整理得.
因为曲线有两条过点的切线,等价于关于的方程有2个不等实根,即,
而,所以,
解得或.
故实数t的取值范围是.
8. 若直线同时是曲线和曲线的切线,则斜率的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设两切点,由导数得两切线斜率相等及切点横坐标关系;利用同一直线截距相等建立方程,将斜率表示为参数的函数,求导确定单调性后得最小值.
【详解】设直线与切于,与切于.
求导得,,因此公切线斜率,
整理得①.
的切线方程为;
的切线方程为.
同一直线截距相等,消去同类项得②,
将①代入②,得关于的函数.
对求导得,令,得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
因此时取最小值,即.
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. 下列选项中说法正确的是( )
A. 函数与函数是同一个函数
B. 幂函数为偶函数,则
C. 函数的定义域为,则函数的定义域为
D. 函数与的图象关于直线对称
【答案】BCD
【解析】
【详解】A选项:的定义域是R,的定义域是,定义域不同,不是同一个函数,A错误.
B选项:x的系数为1时符合幂函数定义, , 或.
时,,,是偶函数;时,,,是奇函数.
题目要求是偶函数,所以,B正确.
C选项:函数的定义域是,对于,要求,解得,即的定义域为,C正确.
D选项:互为反函数的图像关于直线对称,的反函数是,所以与的图象关于直线对称,D正确.
10. 给出下列四个选项中,其中正确的选项有( )
A. 若角的终边过点且,则
B. 若是第三象限角,则为第二象限或第四象限角
C. 若在单调递减,则
D. 已知弧长为的弧所对的圆心角为,则这条弧所在的扇形的面积为
【答案】BD
【解析】
【分析】利用三角函数定义列式解方程,结合符号判断m的正负,判断选项A;写出第三象限角范围,不等式同除以2,对k分奇偶判断所在象限,判断选项B;复合函数单调性用同增异减,同时保证内层二次函数在区间恒大于0,求出参数范围,判断选项C;先用弧长公式求半径,再代入扇形面积公式计算,判断选项D.
【详解】点到原点的距离,,则,
化简整理得,解得或(舍去),故A错误;
是第三象限角,则,
故,
为偶数时,在第二象限;为奇数时,在第四象限,故B正确;
令,底数且,
时,递增,需在递减,且在恒成立,
开口向上,对称轴,递减区间为,故,即;
在的最小值趋近于,需,即,
综上,,即,故C错误;
由弧长公式,解得,
故扇形面积,故D正确.
11. 已知函数,其中,则下列说法正确的有( )
A. 存在实数使得为上的奇函数
B. 若为增函数,则的取值范围为
C. 对于任意实数,的图象上都存在关于原点对称的点
D. 若,则方程有三个不同的实数根
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A:举反例说明即可;对于B:分和两种情况,结合恒成立运算求解;对于C:令,,结合零点存在性定理分析判断;对于D:分析可知函数在定义域内单调递减,且值域为,即可判断结果.
【详解】对于选项A:因为,
即,可知不为奇函数,故A错误;
对于选项B:若为增函数,可知函数连续不断,
当时,则,可得恒成立,
则,可得;
当时,则,可得恒成立,
则,可得;
综上所述:的取值范围为,故B正确;
对于选项C:当时,令,
因为,,
可知函数在内存在零点,即方程在内有根,
所以对于任意实数,的图象上都存在关于原点对称的点,故C正确;
对于选项D:若,则有:
当时,则,可得恒成立,
可知函数在内单调递减,则,
且当x趋近于时,趋近于,所以函数在内的值域为;
当时,则,可得恒成立,
可知函数在内单调递减,则,
且当x趋近于时,趋近于,所以函数在内的值域为;
综上所述:函数在定义域内单调递减,且值域为,
所以方程有且仅有1个实数根,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,且关于的不等式的解集为,则的最小值为___________.
【答案】9
【解析】
【分析】首先根据题意得到,且,再利用基本不等式求解最小值即可.
【详解】由题知:为方程的根,则,,
所以.
所以,
当且仅当,即取等号.
所以的最小值为9.
故答案为:9
13. 已知函数,,若对任意都存在使成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,得到,从而转化为存在,使,判断出,从而分离出,利用导数得到在的范围,再得到关于的不等式,解得的范围.
【详解】对任意都存在使成立,
所以得到,
而,所以,
即存在,使,
此时,,
所以,
因此将问题转化为
存在,使成立,
设,则,
,
当,,单调递增,
所以,
即,所以,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】本题考查根据不等式的恒成立和存在性问题,利用导数研究函数的单调性和最值,属于中档题.
14. 已知函数,若存在实数,使得关于x的方程恰有四个不同的实数根,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】首先判断是的一个解,当时,将问题转化为有三个不同的解,构造函数,根据导数研究函数的性质,分类讨论求解.
【详解】因为,所以,
所以是的一个解,则存在实数,使得有四个不同的解,
即当时,有三个不同的解.
,令,
当时,,且.
当时,,,
所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增,且,当时,,
在同一平面直角坐标系中,作出函数的图象,如图:
由图知:
当时,的图象与直线至多有两个交点,不符合题意;
当时,的图象与直线有三个交点,符合题意;
当时,的图象与直线有三个交点,符合题意;
当时,的图象与直线至多有两个交点,不符合题意;
当时,存在实数,使得的图象与直线有三个交点,符合题意.
综上,.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求,的值
(2)若,求实数的值;
(3)当时,求的最小值.
【答案】(1),
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)根据分段函数解析式计算可得;
(2)对分三种情况讨论,得到方程,解得即可;
(3)分段说明函数的单调性,即可求出函数的最小值.
【小问1详解】
因为,所以,
所以;
【小问2详解】
当时,,解得,不合题意;
当时,,即,
解得或,又,所以;
当时,,解得,符合题意,
所以当时,或.
【小问3详解】
因为,
当时,则在上单调递增,所以;
当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,又,
所以在上的最小值为;
综上可得,在上的最小值为.
16. 已知函数
(1)求在处的切线方程;
(2)讨论的单调性;
(3)证明:
【答案】(1)
(2)
当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(3)
令,,
则,
由可知,令,.
因为,在上单调递增,则在上单调递增,
且,,
可知在上存在唯一零点,,
当,则,即;
当,则,即,
可知在上单调递减,在上单调递增,
则,
又因为,则,,,
可得,
即,所以.
故可证明.
【解析】
【分析】(1)借助导数的几何意义计算即可得;
(2)求导后分及讨论即可得;
(3)令,则,构造函数,结合零点存在性定理可得在上存在唯一零点,则可得单调性,即可得其最小值,即可得证.
【小问1详解】
,,则,
又在处的切线方程为.
【小问2详解】
由题意可得:的定义域为,,
当时,则在上恒成立,可知在上单调递减;
当时,令,解得;令,解得,
可知在上单调递减,在上单调递增;
综上所述:当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问3详解】
略
17. 小张参加某公司的招聘考试,题目按照难度不同分为A类题和B类题,小张需要通过“抽小球”的方式决定要答的题目难度类型:一个箱子里装有质地、大小一样的5个球,3个标有字母A,另外2个标有字母B,小张从中任取3个小球,若取出的A球比B球多,则答A类题,否则答B类题.
(1)设小张抽到A球的个数为X,求X的分布列及.
(2)已知A类题里有4道论述题和1道计算题,B类题里有3道论述题和2道计算题,小张确定题目的难度类型后需要从相应题目中任选一道题回答.
(i)求小张回答论述题的概率;
(ii)若已知小张回答的是论述题,求小张回答的是A类题的概率.
【答案】(1)
1
2
3
(2)(i);(ii)
【解析】
【分析】(1)根据条件求得的所有可能取值及相应的概率,列出分布列,根据期望公式求解即可;
(2)(i)根据全概率公式进行计算即可;(ii)根据条件概率公式进行计算即可.
【小问1详解】
的所有可能取值为,
,
所以的分布列为
1
2
3
故.
【小问2详解】
记事件“小张回答类题”,
“小张回答类题”,“小张回答论述题”.
(i)由(1)知,
由题意知,
所以
.
(ii),
所以.
18. 已知函数.
(1)若,求的定义域;
(2)若函数仅有一个零点,求的取值范围;
(3)若,,,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据对数函数的定义域,解指数不等式即可求解;
(2)根据指对互化,由题意可知仅有一个实数解,令,结合二次函数的图象即可求解;
(3)根据复合函数的单调性可知为减函数,不妨设,则,不等式可化为,由题意进而得到,结合的范围即可求解.
【小问1详解】
当时,,
令,解得,
所以的定义域为.
【小问2详解】
由题意得方程仅有一个实数解,即仅有一个实数解,
令,则在上仅有一个实数解,
而函数开口向上,对称轴为,且时,,
则或,即的取值范围为.
【小问3详解】
根据复合函数的单调性,易知在定义域上为减函数,
根据对数函数的定义域可知在上恒成立,
即在上恒成立,则,
不妨设,则,则可化为,
即,即,则,
即,
由题意知,,,则,
则,
则,,则,则,
所以的取值范围为.
19. 已知函数.
(1)若函数在定义域上单调递增,求实数的取值范围;
(2)当时,若,且,求证:;
(3)若方程有两个不同的实根,,且满足,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)当时,,在上恒成立,
所以在上单调递增,由于,,
,又因为,所以不妨设,
令,
则在上恒成立,所以在上单调递增,
即,即,
又,所以,即,
又因为在上单调递增,所以,即.
(3)
【解析】
【分析】(1)先将问题转化成恒成立,再分离参数,转化求函数的最值即可.
(2)先求导得到函数单调递增,再通过极值点偏移的对称,构造辅助函数把证明两个变量不等式问题转化为函数单调性问题.
(3)先分离参数,由方程的解个数转化为两函数交点个数,得到第一个的取值范围,再通过换元,,,得到关于的函数,关于的函数,分别研究这两个函数的单调性,并求出最值,得到第二个关于的取值范围,最后得出结论即可.
【小问1详解】
已知函数,定义域为,,
由于函数在定义域上单调递增,所以在上恒成立,即,
又因为,当且仅当时取等号,所以,即实数的取值范围为.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
方程可化简为,即,即,
令,
则方程有两个不同实根,等价于直线与曲线有两个不同交点,
由于,令,解得,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以当时,取到极大值也是最大值,
此外当时,;当时,,
所以与有两个不同交点,必须满足,
注意到,不妨设,令,
因为,所以,条件变为,即,
由得,
设,,则,,又 ,
所以,此时,
,
由于,则,令分子,则,
在时,,所以单调递减,,所以,
即在时单调递减,由于,当时,,所以对应,
由于,在内,,故随增大而增大,
当时,;当时,,
因此实数的取值范围.
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