内容正文:
合肥八中2026-2027学年度高三年级上学期
数学统一作业(二)
(满分150分 时间120分钟)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,则( )
A. B. C. D.
2. 设,若复数是纯虚数,则( ).
A. B. C. D.
3. 若平面内的两个单位向量,的夹角为,,则( ).
A. B. 2 C. 4 D. 5
4. 已知函数,则( )
A. 的图象关于直线对称 B. 的图象关于点对称
C. 的图象关于点对称 D. 的图象关于直线对称
5. 已知数列是递增数列,且,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 拉格朗日中值定理是微分学里的关键定理,具体内容为:若函数在闭区间上连续,在开区间内可导,则在区间内至少存在一个点,使得(是在处的导数值),其中称为函数在闭区间上的中值点.则函数(其中e为自然对数的底数)在区间上的“中值点”的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 0
7. 设的内角的对边分别为.,,则的最大值为( ).
A. 1 B. C. 2 D.
8. 已知,函数满足,且在区间上恰好存在两条对称轴,则的最大值为( )
A. 2 B. 5 C. 8 D. 11
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知关于x的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B. 不等式的解集为
C. D. 的最小值为
10. 已知函数,则( )
A. 若函数的周期为,则
B. 若,则函数的图象可由函数的图象向左平移个单位得到
C. 若且直线是函数的一条对称轴,则在上单调递增
D. 若函数在区间上没有零点,则
11. 已知各项都是正数的数列的前n项和为,且,则下列结论中正确的是( )
A. 是单调递增数列 B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数满足:对任意的,都有,则______.
13. 已知数列满足,且,则________.
14. 已知关于的不等式恰有3个不同的正整数解,则实数的取值范围是__________.
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. 已知为数列的前n项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
16. 已知函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,角、、分别为、、三边所对的角,若,求周长的取值范围.
17. 在中,为的角平分线上一点,且与分别位于边的两侧,若
(1)求的面积;
(2)若,求的长.
18. 已知函数.
(1)若在处取得极值0,求,的值;
(2)当时,曲线在点处的切线斜率为1,求的值;
(3)若有两个零点,证明:.
19. .
(1)求函数在上的单调区间;
(2)若对任意,都有,求实数的取值范围;
(3)证明:.
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合肥八中2026-2027学年度高三年级上学期
数学统一作业(二)
(满分150分 时间120分钟)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据并集的概念运算可得结果.
【详解】因为集合,
所以.
故选:A
2. 设,若复数是纯虚数,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的乘法运算展开代数式,再利用纯虚数的定义列方程求解即可.
【详解】因为是纯虚数,所以,
解得,此时得.
故选:B.
3. 若平面内的两个单位向量,的夹角为,,则( ).
A. B. 2 C. 4 D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量模的平方等于向量自身平方将平方,再根据向量数量积的运算律展开并结合已知条件进行计算.
【详解】
因为,是单位向量,所以,且,代入得:
则
故选:A
4. 已知函数,则( )
A. 的图象关于直线对称 B. 的图象关于点对称
C. 的图象关于点对称 D. 的图象关于直线对称
【答案】C
【解析】
【分析】根据对称性定义计算判断各个选项.
【详解】对于A选项,若的图象关于直线对称,则,而,,二者不相等,故A错误;
对于B选项,若的图象关于点对称,则,
而,故B错误”
而,
所以的图象关于点对称,C选项正确,D选项错误.
故选:C.
5. 已知数列是递增数列,且,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据分段函数的单调性及数列为递增数列,列出不等式组求解即可.
【详解】因为,是递增数列,
所以,解得,
所以实数t的取值范围为,
故选:C
6. 拉格朗日中值定理是微分学里的关键定理,具体内容为:若函数在闭区间上连续,在开区间内可导,则在区间内至少存在一个点,使得(是在处的导数值),其中称为函数在闭区间上的中值点.则函数(其中e为自然对数的底数)在区间上的“中值点”的个数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】利用拉格朗日中值定理建立方程,再结合导数求出方程解的个数即可.
【详解】设函数在上的“中值点”为,
求导得,
则,即,
令函数,,
求导得,
函数在上单调递增,,,
因此函数在上有唯一零点,
即方程在上有唯一解.
故选:A.
7. 设的内角的对边分别为.,,则的最大值为( ).
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据余弦定理得到与的关系式,然后利用基本不等式对其进行变形,从而求出的最大值.
【详解】由余弦定理,代入,
得
根据完全平方公式,则,将其代入上式可得:
因为基本不等式(当且仅当时取等号),所以
代入
设,则
即,两边同时乘以3得到
因为,所以
即
所以的最大值为
故选:D
8. 已知,函数满足,且在区间上恰好存在两条对称轴,则的最大值为( )
A. 2 B. 5 C. 8 D. 11
【答案】C
【解析】
【分析】由题意结合可得,进一步由可得,,由于要求的最大值,依次分,两种情况讨论即可.
【详解】函数的最小正周期为,则,在区间上恰好存在两条对称轴,
,所以,即,解得,
因为,所以点是函数图象的一个对称中心,
则,得,,即,,
因,则,且随k的增大而增大,
当时,,此时在内有三条对称轴,不合题意,
当时,,此时,其中,有两条对称轴,
则的最大值为8.
故选:C.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知关于x的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B. 不等式的解集为
C. D. 的最小值为
【答案】AB
【解析】
【分析】已知关于x的不等式的解集为,则,用a表示出b、c,然后结合一元二次不等式的解法判断B选项,判断C,将化简为即可利用基本不等式进行求解判断D.
【详解】因为关于x的不等式的解集为,
所以,4是方程的两根,且,故A正确;
所以,解得,
所以,即,则,解得,
所以不等式的解集为,故B正确;
而,故C错误;
因为,,,所以,
则,
当且仅当,即或时,等号成立,
与矛盾,所以取不到最小值,故D错误.
故选:AB
10. 已知函数,则( )
A. 若函数的周期为,则
B. 若,则函数的图象可由函数的图象向左平移个单位得到
C. 若且直线是函数的一条对称轴,则在上单调递增
D. 若函数在区间上没有零点,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用倍角公式及两角和的正弦公式化简函数的解析式,逐项判断即可确定正确答案.
【详解】,
对于A,若函数的周期为,则,故A错误;
对于B,若,则,
故函数的图象可由函数的图象向左平移个单位得到,故B正确;
对于C,若且直线是函数的一条对称轴,
则且,解得,则,
由,得,故在上单调递增,故C正确;
对于D,当时,,
若函数在区间上没有零点,则,
又,则,故D正确.
故选:BCD.
11. 已知各项都是正数的数列的前n项和为,且,则下列结论中正确的是( )
A. 是单调递增数列 B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】应用与的关系,将中的消掉,求出判断符号即可判断A项的正误;判断数列是等差数列,进而求出,再利用作差法判断B项的正误;应用放缩法与裂项相消求出,再与比较即可;构造函数,并利用导数研究函数的最小值,再取即可判断D项的正误.
【详解】因为,所以当时,,
两式相减,可得,
所以,
所以,
所以是单调递减数列,故A错误;
当时,,所以;
当时,,化简整理得,
所以数列是等差数列,其首项为4,公差为4,
所以,
所以
,
所以,故B正确;
因为,
所以
所以,故C正确;
设函数,则,
因为,所以,
所以在上单调递减,
所以,
取,,所以,即
又因为,所以.故D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数满足:对任意的,都有,则______.
【答案】2
【解析】
【分析】由题意,代特殊值列方程组计算即可求解.
【详解】若函数满足:对任意的,都有,
则,即,解得,
经检验满足题意,所以.
故答案为:2
13. 已知数列满足,且,则________.
【答案】
【解析】
【分析】构造新数列,新数列是常数数列,由此易得通项公式.
【详解】设,则由得,∴,
∴,∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,可以通过构造新数列求解.也可以利用累乘法求通项公式.
14. 已知关于的不等式恰有3个不同的正整数解,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意知,关于x的不等式恰有3个不同的正整数解.设函数,,作出函数图象,由图象观察,可得实数的k取值范围.
【详解】当时,不等式有无数个正整数解,不满足题意;
当时,当时,不等式恒成立,有无数个不同的正整数解,不满足题意;
当时,不等式等价于,
令,所以,
当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,
又,结合单调性可知,当时,恒成立,
而表示经过点的直线,
由图像可知,关于的不等式恰有3个不同的正整数解,故只需满足以下条件:
解得.则实数的取值范围是,
故答案为:.
【点睛】用数形结合思想解决不等式解的问题一般有以下几类:
(1)解含参不等式:在解决含有参数不等式时,由于涉及参数,往往需要讨论,导致演算过程复杂,若利用数形结合的方法,问题将简单化;
(2)确定参数范围:在确定不等式参数的范围时,几何图形更能使问题直观;
(3)证明不等式:把证明的不等式赋予一定的几何意义,将复杂的证明问题明快解决.
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. 已知为数列的前n项和,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,由已知可求得,当时,,两式相减可得,可得结论;
(2)由(1)知,,利用错位相减法可求得.
【小问1详解】
由题知,,当时,,解得,
当时,,则有,即,
所以数列是以2为首项,为公比的等比数列,所以.
【小问2详解】
由(1)知,,
所以,
,
所以
,
所以.
16. 已知函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,角、、分别为、、三边所对的角,若,求周长的取值范围.
【答案】(1),对称中心为
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据向量数量积的定义,二倍角公式及辅助角公式化简,再根据三角函数的性质求解即可;
(2)由得出,再根据两角差的正弦公式计算即可;
(3)由得出,根据正弦定理边化角,结合两角和的正弦公式及辅助角公式,将转化为三角函数,根据为锐角三角形得出A的范围,结合三角函数的性质得出范围即可求解.
【小问1详解】
.
令,则,,
函数的对称中心为,.
【小问2详解】
由可知,,
化简得,
,,,
.
【小问3详解】
由可得, 即,
又,则,则,所以.
由正弦定理有
所以
,
因为为锐角三角形,所以,解得.
所以,则,
所以,则,
所以的周长的取值范围为.
17. 在中,为的角平分线上一点,且与分别位于边的两侧,若
(1)求的面积;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据余弦定理解出的长,再利用三角形面积公式即可得到答案;
(2)利用两次正弦定理得到,,两式相比得,再结合同角平方和关系即可解出,再代回正弦定理式即可得到答案.
【小问1详解】
在中,,
即,解得(负根舍),
所以.
【小问2详解】
因为,平分,所以,
又,所以,
在中,由正弦定理,得,①
在中,由正弦定理,得,②
①②,得,所以,
又,且,所以,
将代入②,得,所以.
18. 已知函数.
(1)若在处取得极值0,求,的值;
(2)当时,曲线在点处的切线斜率为1,求的值;
(3)若有两个零点,证明:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:,
若,此时,在上单调递增,此时最多只有一个零点,不符合题意.
若,令,得.
当时,,单调递减,
当时,,单调递增.
所以在处取得极小值.
因为函数有两个零点,则,,
即
【解析】
【分析】(1)根据在处取得极值列出关于的方程组求解出即可.
(2)根据曲线在点处的切线斜率为1列出关于的方程组,然后根据的零点情况确定的取值.
(3)先分情况讨论的单调性,然后根据有两个零点从而得到的极小值小于0列出关于的不等式,整理变形即可得到所证.
【小问1详解】
,.
在处取得极值,
,得.
.
时,,单调递减,
时,,单调递增,
所以在处取得极值.
【小问2详解】
当时,,.
曲线在点处的切线斜率为1,且为的一个零点.
,,得或.
当时,,此时只有一个零点与矛盾,不符合题意.
综上.
【小问3详解】
略
19. .
(1)求函数在上的单调区间;
(2)若对任意,都有,求实数的取值范围;
(3)证明:.
【答案】(1)增区间为,无减区间
(2)
(3)当时,令,
,
所以单调递增,所以,即.
故.
令,则.
因为在上单调递减,且,,
所以存在,使得,
则当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
又,
所以,即当时,.
所以,
所以.
综上所述,成立.
【解析】
【分析】(1)用定义判断函数的奇偶性,并利用导数判断在的单调性,根据奇偶性即可判断函数在上的单调性;
(2)令,将问题转化为在上恒成立,令,并利用导数求得,分三种情况分析的单调性,即可得到实数的取值范围;
(3)由,可得,并对进行放缩,并根据裂项相消求和法可得左侧不等式成立;令,利用导数分析其单调性,进而得到,即,对进行放缩,并根据裂项相消求和法可证得右侧不等式成立.
【小问1详解】
,定义域为,,
且,
所以函数是奇函数,的图象关于原点对称.
.
当时,,
所以在上单调递增,由奇函数性质可知在上单调递增,
又,所以在上单调递增,无单调递减区间.
【小问2详解】
令,
则.
令,则.
所以在上单调递增,所以.
若,即,则恒成立,
是增函数,所以恒成立,
即对任意,都有;
若,即,则,使得当时,,
此时单调递减,所以,不合题意;
若,即,则在上恒成立,
是减函数,所以恒成立,不合题意.
综上所述,实数的取值范围是
【小问3详解】
略
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