内容正文:
高三数学月考试卷
共150分,时长120分钟
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项
1. 已知集合,,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】解出集合,根据可得出实数的取值范围.
【详解】,,考虑,则,
因此,当时,.
故选:B.
2. 若,且,则下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对于A,结合幂函数的单调性判断即可;对于BCD,举特例判断即可.
【详解】对于A,由,且函数在上单调递增,则,故A正确;
对于B,当时,满足,而,故B错误;
对于C,当时,满足,而,故C错误;
对于D,当时,满足,而,故D错误.
故选:A
3. 在平面直角坐标系中,角以为始边,它的终边绕着原点逆时针旋转后与轴的非负半轴重合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得,结合诱导公式即可求解.
【详解】由题意可得,
所以,
则.
故选:B
4. 下列函数中,在其定义域内既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】用定义分别判断每个函数的奇偶性,求导判断单调性,得到答案.
【详解】A选项,定义域关于原点对称,,所以是奇函数,
但是在和上分别单调递减,在定义域内不是减函数,
如,A错误,
B选项,由得,所以定义域是,不关于原点对称,是非奇非偶函数,B错误;
C选项,定义域为关于原点对称,是奇函数,
,所以是上的减函数,C正确;
D选项,由得,所以定义域是关于原点对称,
,所以是偶函数,D错误.
故选:C.
5. 已知,则的最小值为( )
A. B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】根据题设条件结合正弦函数的性质由可得或,由可得或,进而分析求解即可.
【详解】由,
则或,
即或,
因为,则为正整数,可以为或,
由,
则或,
即或,
由于为正整数,则可以为或,
综上所述,可以为则的最小值为2.
故选:B
6. 在中的角的对应边分别为,且,则三角形的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 直角或等腰三角形
【答案】A
【解析】
【分析】将式子中的余弦转化为边的表达式并化简,得到边的等量关系,进而判断三角形形状.
【详解】将用余弦定理展开,
得.
由题设,故.
故选:A
7. 设无穷等比数列的公比为,前项积为,则“有最大值”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】B
【解析】
【分析】根据充分必要条件的定义判断.
【详解】充分性:,
例如,则,在时,取最大值,因此是不充分的,
必要性:当时,对任意的无穷等比数列,
若,必存在正整数,使得时,,时,,所以时,最大(若,则是最大值),
若,则是中的最大值,若,只要比较前后的正项的大小即可得(注意中正负项是两项两项间隔的)
若,则,是递减数列,中第一个正项即为最大值,
因此是必要的,
所以应为必要不充分条件,
故选:B.
8. 已知某种垃圾的分解率为v,与时间月满足函数关系式其中a,b为非零常数,若经过12个月,分解率为,经过24个月,分解率为,那么分解率达到,至少需要经过( )参考数据:
A. 36个月 B. 40个月
C. 47个月 D. 64个月
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件,利用待定系数法求出a,b的值,可得,结合对数的运算性质,即可求出t的近似值.
【详解】依题意有
解得,,故,
令,得,
故.
故选:B
9. 已知函数在 处取到最小值,且在区间上存在极大值,的最小整数解是( )
A. 2 B. 8 C. 10 D. 14
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得且,利用在区间上存在极大值,可得,进而求解即可.
【详解】因为在处取到最小值,所以,
所以,所以,
又,所以.
当,所以,
又因为在区间上存在极大值,所以,
所以,所以,即,解得,
所以且,
当时,,所以的最小整数解是8.
故选:B.
10. 学业水平测试成绩按照考生原始成绩从高到低分为、、、、五个等级.某班共有名学生且全部选考物理、化学两科,这两科的学业水平测试成绩如图所示.该班学生中,这两科等级均为的学生有人,这两科中仅有一科等级为的学生,其另外一科等级为,则该班( )
A. 物理化学等级都是的学生至多有人
B. 物理化学等级都是的学生至少有人
C. 这两科只有一科等级为且最高等级为的学生至多有人
D. 这两科只有一科等级为且最高等级为的学生至少有人
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意分别计算出物理等级为,化学等级为的学生人数以及物理等级为,化学等级为的学生人数,结合表格中的数据进行分析,可得出合适的选项.
【详解】根据题意可知,名学生减去名全和一科为另一科为的学生人(其中物理化学的有人,物理化学的有人),
表格变为:
物理
化学
对于A选项,物理化学等级都是的学生至多有人,A选项错误;
对于B选项,当物理和,化学都是时,或化学和,物理都是时,物理、化学都是的人数最少,至少为(人),B选项错误;
对于C选项,在表格中,除去物理化学都是的学生,剩下的都是一科为且最高等级为的学生,
因为都是的学生最少人,所以一科为且最高等级为的学生最多为(人),
C选项错误;
对于D选项,物理化学都是的最多人,所以两科只有一科等级为且最高等级为的学生最少(人),D选项正确.
故选:D.
【点睛】本题考查合情推理,考查推理能力,属于中等题.
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填写在答题卡上.
11. 函数 的定义域是______
【答案】
【解析】
【分析】由题意有解出即可.
【详解】由题意有且,
所以的定义域为.
故答案为:.
12. 写出函数最大值为1的一个值,__________.
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】展开并化简函数表达式,分析其最大值的表达式,通过最大值为1的条件求解的取值.
【详解】.
化简得: .
的最大值为,令其等于1,得,解得,
所以.
故答案为:(答案不唯一)
13. 公差为的等差数列的前项和为.若,则______,使得对所有都成立的一个的取值为_________.
【答案】 ①. ②. (答案不唯一,满足即可)
【解析】
【详解】由数列是公差为的等差数列,
则,解得;
由,则等差数列为递减数列,
又对所有都成立,即为前项和的最大值,
即该数列的前项非负,第项及后面的项非正,
即,解得,
所以的一个取值为(答案不唯一,满足即可).
14. 设函数
①当时, _________;
②若恰有2个零点,则a的取值范围是_________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】由分段函数解析式先求,再求的值,结合零点的定义分段求零点,由条件求a的取值范围.
【详解】当时,,
所以,
所以,
令,可得
当时,,
所以或,
当或时,方程在上有唯一解,
当或时,方程在上的解为或,
当时,,
所以当时,,
当时,方程在上无解,
综上,当时,函数有两个零点,
当时,函数有两个零点,
当时,函数有三个零点,
当时,函数有两个零点,
因为恰有2个零点,所以或,
所以a的取值范围是.
故答案为:;.
15. 已知数列满足,且,给出下列四个结论:
①可能为等比数列;
②若,则为递减数列;
③不可能为递增数列;
④存在实数a,使得, 都有
其中所有正确结论的序号是______
【答案】①②④.
【解析】
【分析】构建,分析的值域以及与4的大小关系.分、、、和五种情况,分析数列的单调性以及取值范围,结合相应项逐项分析判断即可.
【详解】构建,
可得,当且仅当时,等号成立;
令,解得或;令,解得或;令,解得.
因为,
则,且,
(1)若,则,即;
可得,且,可得,
依次类推可得;
(2)若,则,;
依次类推可得;
(3)若,则,且,可得,
可得,且,可得,
依次类推可得;
(4)若,则,,
依次类推可得;
(5)若,则,且,可得,
可得,且,可得,
依次类推可得;
对于①:由(4)可知:若,则,
此时数列为公比为1的等比数列,故①正确;
对于②:由(5)可知:若,则,
此时数列为递减数列,故②正确;
对于③:由(3)可知:若,则,
此时数列为递增数列,故③错误;
对于④:由(3)可知:若,则,
即, 都有,故④正确;
故答案为:①②④.
三、解答题:本大题共6小题,共85分解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知等比数列为递增数列,其前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列是首项为1,公差为3的等差数列,求数列的通项公式及前项和.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)设出公比,根据条件得到方程组,求出公比,得到通项公式;
(2)利用等差数列通项公式得到,然后分组求和得到结果.
【小问1详解】
设等比数列的公比为,由,且等比数列为递增数列,所以,
,解得(负值舍去),
所以,即;
【小问2详解】
由数列是首项为1,公差为3的等差数列,所以,
所以,
.
17. 在中,,且.
(1)求角的大小;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;
条件②:边上的高为;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选条件①:不存在;
选条件②:存在且唯一确定,其面积为;
选条件③:存在且唯一确定,其面积为
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理边化角即可求解;
(2)选①,由余弦定理求出,再结合(1)即可求解;选②,结合(1)及正弦函数的定义得到,再根据余弦定理得到,进而根据三角形的面积公式即可求解;选③,先利用平方关系求出,再结合(1)及两角和的正弦公式求出,再结合正弦定理求出,从而根据余弦定理求出,进而根据三角形的面积公式即可求解.
【小问1详解】
由,则由余弦定理得,
又在中,,所以.
【小问2详解】
选条件①,,
由,且,则由余弦定理得,
结合(1)得,显然不成立,所以不存在;
选条件②:边上的高为,
结合(1)得,
由边上的高为,则,解得,
又,则由余弦定理得,
化简得,解得,或(舍去),
所以存在且唯一确定,此时其面积为;
选条件③:,
因为,
又在中,,所以,
又结合(1)得,,
所以,
则由正弦定理得,则,即,
又,即,解得,,
由余弦定理得,解得,
所以存在且唯一确定,此时其面积为.
18. 已知函数.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
选条件②:;
选条件③:.
【解析】
【分析】(1)根据辅助角公式化简函数解析式,利用代入法进行求解即可;
(2)若选条件①:根据函数的单调性进行判断即可;若选条件②:根据函数的单调性,结合正弦型函数的最小正周期公式进行求解即可;若选条件③:根据函数的单调性判断函数的最小值,结合条件②的结论进行求解即可.
【小问1详解】
,
若,
所以,
因为,所以令,即;
【小问2详解】
若选条件①:
已知条件为在区间上单调递增,,.
因为, 在区间上单调递增,
所以,显然,不能同时成立,
故不存在函数,不能选择该条件;
若选条件②:已知条件为在区间上单调递增,,.
因为, 在区间上单调递增,
所以有,显然,同时能成立,
由可知该函数的最小值为,
于是有,即,
又因为,
所以,
因为,所以令,即,
所以可以选择本条件,此时;
若选条件③:已知条件为在区间上单调递增,,在区间上单调递减.
因为在区间上单调递增,上单调递减.
所以函数,此时,
所以由条件②可知可以选择本条件,此时.
19. 已知函数在处的切线为.
(1)求;
(2)证明:函数有最小值.
【答案】(1);
(2)
由,得,
.
令,解得.
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
时,;时,.
,
所以在处的极小值为函数的最小值,故有最小值.
【解析】
【分析】(1)将函数转化为乘积形式求导,结合切线斜率与切点导数的关系,求解参数;
(2)求导后分析导数符号得到单调区间,结合极限趋势,确定极小值为最小值.
【小问1详解】
,
.
当时,.
切线斜率为,故,即,解得.
【小问2详解】
略
20. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数在区间上的极值点的个数;
(3)若函数在区间上有唯一零点,证明:.
【答案】(1);
(2)
当或时,函数在上无极值点;
当时,函数在上有唯一的极小值点,无极大值点.
(3)
由(2)可知,当时,函数在上单调递减,且,
所以函数在上无零点;
当时,函数在上单调递增,且,
所以函数在上无零点;
当时,函数在有唯一的极小值点,且,
要使函数在区间上有唯一零点,所以.
所以,
令,得,即.
再令,,
所以在上单调递增,
且.
所以函数在上有唯一零点,
所以,即.
【解析】
【分析】(1)直接根据导数的几何意义可求得切线方程;
(2)先对函数求导,再分,,三种情况对导数讨论可得函数的极值点;
(3)由(2)解析过程知,函数要有唯一零点t,必有函数的唯一极小值点,再通过构造函数,,只需用导数证明的零点即可.
【小问1详解】
当时,函数,
所以,.
所以曲线在点处的切线方程为,
即.
【小问2详解】
由函数,.
令,,.
①若时,,所以在上单调递增,且,
即在上单调递增,且,
所以函数在上单调递增,函数无极值点;
②当时,,,
当,所以.
所以函数在上单调递增且有唯一零点,
即函数在上单调递增且有唯一零点,
当;当,
所以函数在有唯一的极小值点,无极大值点;
③当时,因为,所以,
所以函数在上单调递减,无极值点.
综上所述:当或时,函数在上无极值点;
当时,函数在上有唯一的极小值点,无极大值点.
【小问3详解】
略
21. 已知行列的数表的分量都是非零整数.对于正整数,若数表满足如下两条性质,则称数表具有性质:
①对任意中有个,个;
②存在,使得都是正整数.
(1)分别判断数表是否具有性质,请直接写出结果.若具有性,则写出相应的值;
(2)当时,是否存在数表满足,并且具有性质?若存在,请写出一个这样的数表;若不存在,请说明理由;
(3)当时,是否存在数表满足,并且具有或者性质?若存在,对两种情况分别求出的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)数表具有性质,;数表具有性质,;
(2)
不存在数表,满足且具有性质.
下面用反证法证明:
假设存在数表满足且具有性质性质:
即第一行,
记第行的各项积,则;
根据性质①可知,,
所以对任意,;
又由性质②,存在,使;
故产生矛盾,所以假设不成立,即不存在符合题意数表.
(3)都存在.具有性质,的最小值;具有性质,的最小值.
【解析】
【分析】(1)直接根据数表的性质判断可得;
(2)利用反证法,根据数表每行的数的乘积符号的变化规律分析可得;
(3)两类情况都采取先构造再证明的方法,先构造满足题意的数表,再根据数表每行的数乘积正负变化规律及的个数,结合性质探索取值,证明所构造数表即为最小时满足性质的数表.
【小问1详解】
数表,,
当时,,,中有个,个;
当时,,,中有个,个;
故满足性质①;
存在,当时,均为正整数,满足性质②,
所以数表具有性质,即;
数表,,
当时,,,中有个,个;
当时,,,中有个,个;
故满足性质①;
存在,当时,均为正整数,也满足性质②,
所以数表也具有性质,即;
【小问2详解】
略
【小问3详解】
情况一:当时,存在数表满足,并且具有性质.
I.令,按如下方法构造数表:
第一行;
且任意,相邻两行与
满足对成立,
由构造可知,从第一行到第行逐行变换(共变换次),
第次行变换中,即相邻两行第行到第行的变换中,
由可知,仅第列这一列的分量与相同,其余各列分量都变号,
故在次变换中,
每一分量都经过次变号,次不变号的变换,得到分量.
因此,
故第行.
由上分析可知这样的数表满足性质①②.
II.证明:当为偶数,若数表满足性质,则.
根据性质①第一行的数,
记第行的各项积,
记表示数表中第行中的个数,
则,为偶数.
且;
因此,即为偶数,为奇数,.
根据性质②存在,使得都是正整数,则为奇数.
由性质①相邻两行恰有(奇数)列的分量互为相反数,即仅一列的分量相同;
由第行中的个数,则的个数为,
下面分类研究第行与第行的的个数关系:
第一类:若第行与第行分量相同的一列为,
则第行所有分量中的个数为,的个数为;
若第行与第行分量相同的一列为,
则第行所有分量中的个数为;
若第行与第行分量相同的一列为,
则第行所有分量中的个数为;
第二类:若第行与第行分量相同的一列为,
则第行所有分量中的个数为,的个数为;
若第行与第行分量相同的一列为,
则第行所有分量中的个数为;
若第行与第行分量相同的一列为,
则第行所有分量中的个数为;
综合以上两类可知,.
设第行为各分量都是正整数的首行,,
则,又,且为奇数,
故
,
故,又,所以.
已知,由II所证结论,则.
故综合I、II可知,若数表具有性质,则的最小值为;
情况二:当时,存在数表满足,并且具有.
由性质①可得,相邻两行中恰有列的分量互为相反数,列的分量相同.
I.令,构造如下数表:
第一行;
第二行,
第三行
第四行
此数表满足性质①②.
II.证明:当时不存在数表满足性质.
假设时,存在数表满足性质,由数表仅行,
则由性质①,,则中有个,个;
则第二行中的个数,又;
但由性质②,存在,使得都是正整数,即;
故产生矛盾,即时不存在数表满足性质;
假设时,存在数表满足性质,数表有行,
由上性质①分析可知,第二行中的个数,的个数为.
当,则中也有个,个,
即第行与第行分量相同的恰有两列,其余列分量互为相反数.
由性质②,存在,使得都是正整数,,
又,均不为,则.
下面分类研究第行中的个数:
第一类:若第行与第行分量相同的两列为都为,
则第行所有分量中的个数为,这与矛盾;
第二类:若第行与第行分量相同的两列都为,
则第行所有分量中的个数为,这也与矛盾;
第三类:若第行与第行分量相同的两列中一列为,一列为,
则第行所有分量中的个数为,这也与矛盾;
综合以上三类可知,当时也不存在数表满足性质.
由I、II可知,若数表具有性质,则的最小值为.
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高三数学月考试卷
共150分,时长120分钟
一、选择题共10小题,每小题4分,共40分在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项
1. 已知集合,,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2. 若,且,则下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 在平面直角坐标系中,角以为始边,它的终边绕着原点逆时针旋转后与轴的非负半轴重合,则( )
A. B. C. D.
4. 下列函数中,在其定义域内既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B.
C. D.
5. 已知,则的最小值为( )
A. B. 2 C. 3 D. 4
6. 在中的角的对应边分别为,且,则三角形的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 直角或等腰三角形
7. 设无穷等比数列的公比为,前项积为,则“有最大值”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
8. 已知某种垃圾的分解率为v,与时间月满足函数关系式其中a,b为非零常数,若经过12个月,分解率为,经过24个月,分解率为,那么分解率达到,至少需要经过( )参考数据:
A. 36个月 B. 40个月
C. 47个月 D. 64个月
9. 已知函数在 处取到最小值,且在区间上存在极大值,的最小整数解是( )
A. 2 B. 8 C. 10 D. 14
10. 学业水平测试成绩按照考生原始成绩从高到低分为、、、、五个等级.某班共有名学生且全部选考物理、化学两科,这两科的学业水平测试成绩如图所示.该班学生中,这两科等级均为的学生有人,这两科中仅有一科等级为的学生,其另外一科等级为,则该班( )
A. 物理化学等级都是的学生至多有人
B. 物理化学等级都是的学生至少有人
C. 这两科只有一科等级为且最高等级为的学生至多有人
D. 这两科只有一科等级为且最高等级为的学生至少有人
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填写在答题卡上.
11. 函数 的定义域是______
12. 写出函数最大值为1的一个值,__________.
13. 公差为的等差数列的前项和为.若,则______,使得对所有都成立的一个的取值为_________.
14. 设函数
①当时, _________;
②若恰有2个零点,则a的取值范围是_________.
15. 已知数列满足,且,给出下列四个结论:
①可能为等比数列;
②若,则为递减数列;
③不可能为递增数列;
④存在实数a,使得, 都有
其中所有正确结论的序号是______
三、解答题:本大题共6小题,共85分解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
16. 已知等比数列为递增数列,其前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列是首项为1,公差为3的等差数列,求数列的通项公式及前项和.
17. 在中,,且.
(1)求角的大小;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;
条件②:边上的高为;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
18. 已知函数.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
19. 已知函数在处的切线为.
(1)求;
(2)证明:函数有最小值.
20. 已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)讨论函数在区间上的极值点的个数;
(3)若函数在区间上有唯一零点,证明:.
21. 已知行列的数表的分量都是非零整数.对于正整数,若数表满足如下两条性质,则称数表具有性质:
①对任意中有个,个;
②存在,使得都是正整数.
(1)分别判断数表是否具有性质,请直接写出结果.若具有性,则写出相应的值;
(2)当时,是否存在数表满足,并且具有性质?若存在,请写出一个这样的数表;若不存在,请说明理由;
(3)当时,是否存在数表满足,并且具有或者性质?若存在,对两种情况分别求出的最小值;若不存在,请说明理由.
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