内容正文:
山东省德州市实验中学
高三数学月考试题(10月)
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. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
2. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
3. 已知,则( )
A. B. C. 4 D.
4. 已知函数是定义在上的周期为2的奇函数,且当时,有,则( )
A. 3 B. 2 C. 1 D.
5. 在平面直角坐标系中,锐角以为顶点,轴的非负半轴为始边.将的终边绕顺时针旋转后与单位圆交于点,若,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,则“”是“”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
7. 函数的零点个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
8. 已知函数若,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 若,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
10. 已知角满足,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
11. 已知定义在R上的单调函数,满足,,,则下列说法正确的是( )
A. B. 可能是单调递减函数
C. 为奇函数 D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知火箭在时刻的速度为(单位:千米/秒),质量为(单位:千克),满足(为常数),分别为火箭初始速度和质量.假设一小型火箭初始质量千克,其中包含燃料质量为500千克,初始速度,经过秒后的速度千米/秒,此时火箭质量千克,当火箭燃料耗尽时的速度大约为_________.
13. 已知,则的最小值为_________
14. _________
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. 已知函数,函数.
(1)函数的图像恒过定点,若函数的图像恰好过点,求实数的值.
(2)若时,设函数在时的值域分别为,求时实数的取值范围.
16. 已知函数在和处取得极值,且经过点(0,1).
(1)求函数的解析式;
(2)当时,若函数有且仅有两个零点,求k的取值范围
17. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
(3)求证:.
18. 已知
(1)若,求的值;
(2)若且,求的值.
19. 设是定义在上的奇函数,,当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)当时,求方程的所有实根之和.
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山东省德州市实验中学
高三数学月考试题(10月)
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. 命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据全称量词命题的否定规则:全称量词命题的否定为存在量词命题 .
原命题为全称量词命题:
将全称量词替换为存在量词,变量的取值范围保持不变;
否定原命题的结论,结论的否定为.
因此原命题的否定为.
2. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求解分式不等式得到集合的范围,再对比集合和的元素,判断二者的包含关系即可.
【详解】分式不等式,等价于 ,
解得,即.
选项A:由于但,两个集合元素不相等,故,A错误;
选项BD:任取,都满足,所以,B正确,D错误;
选项C:由于但,存在属于的元素不属于,故,C错误;
3. 已知,则( )
A. B. C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用二倍角公式与同角三角函数的基本关系化简所求表达式,代入的值计算即可得到结果.
【详解】由可知,且(若,则,与已知矛盾),
所以 .
4. 已知函数是定义在上的周期为2的奇函数,且当时,有,则( )
A. 3 B. 2 C. 1 D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于是周期为2的奇函数,故.
5. 在平面直角坐标系中,锐角以为顶点,轴的非负半轴为始边.将的终边绕顺时针旋转后与单位圆交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角函数的定义得到,利用同角三角函数关系及两角差的正弦公式计算即可.
【详解】由题意知,.
因为为锐角,所以.
又,
所以.
6. 已知,则“”是“”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】
【详解】设函数 ,求导得:,
当 时,,则在 上单调递增;
若 ,由 在 上单调递增,可得 ,
即,充分性成立;
举反例:取 ,满足 ,
即成立,但不满足 ,必要性不成立;
因此,是的充分不必要条件.
7. 函数的零点个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用导数求出函数的单调区间,再由零点存在性定理判定零点个数即可.
【详解】,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,,
当时,,所以当时,,无零点;
而,,且函数在上单调递增,故有一个零点.
故选:B
8. 已知函数若,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先画出的图象,不妨令,数形结合可知且,即可求出的取值范围.
【详解】因为,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,且;
当时,所以在上单调递增,且,
所以的图象如下所示:
又,且,不妨令,
结合图象可知且,即,
所以,即的取值范围为.
故选:A
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 若,,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据指数、对数的关系及对数加法的运算法则判断A,由基本不等式判断BC,利用对数函数的单调性判断D.
【详解】因为,,
所以,故A正确;
由可得(,等号不成立),故B错误;
由可得(,等号不成立),故C正确;
因为,故D正确.
故选:ACD
10. 已知角满足,,则下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据二倍角的余弦公式判断A,根据角的变换及两角差的余弦公式计算判断B,由题意及同角三角形函数的基本关系判断C,由角的变换及两角和的正弦公式计算判断D.
【详解】因为,所以,故A正确;
因为,
所以,故B正确;
由,,两式相除可得,故C错误;
,
故D正确.
故选:ABD
11. 已知定义在R上的单调函数,满足,,,则下列说法正确的是( )
A. B. 可能是单调递减函数
C. 为奇函数 D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】由单调函数性质,奇函数定义结合赋值法可判断各选项正误.
【详解】因为定义在R上的单调函数,则,.
对于A,令,则或,
若,则对,取,都有,不满足单调函数性质,
故,故A正确;
对于B,令,则或(舍),则,
因,结合为定义在R上的单调函数,则只能是单调递增函数;
对于C,令,则(舍),
则,取,取,
则,又定义为R,则为奇函数,故C正确;
对于D,令,则,令,
则,
则,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知火箭在时刻的速度为(单位:千米/秒),质量为(单位:千克),满足(为常数),分别为火箭初始速度和质量.假设一小型火箭初始质量千克,其中包含燃料质量为500千克,初始速度,经过秒后的速度千米/秒,此时火箭质量千克,当火箭燃料耗尽时的速度大约为_________.
【答案】
6千米/秒
【解析】
【分析】根据题意,得到和,结合对数的运算性质,即可求解.
【详解】由题意知,火箭在时刻的速度为,质量为,满足,
因为经过秒后的速度千米秒,此时火箭质量千克,
可得,火箭耗尽燃料时速度为,
两式相除得.
13. 已知,则的最小值为_________
【答案】
【解析】
【分析】先根据的取值范围得到的取值范围,再利用基本不等式求最值,验证等号成立条件符合要求即可得到最小值.
【详解】由,得,
由基本不等式得 ,
当且仅当,即,即当时,等号成立,
所以的最小值为.
14. _________
【答案】4
【解析】
【分析】先将正切化为弦函数,再结合辅助角公式、二倍角正弦公式、诱导公式化简求值.
【详解】由题意得:
,
又因为,
又,
所以.
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. 已知函数,函数.
(1)函数的图像恒过定点,若函数的图像恰好过点,求实数的值.
(2)若时,设函数在时的值域分别为,求时实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据指数函数的性质可得定点,代入函数即可得解;
(2)根据单调性分别求出函数值域,再根据得,即可得解.
【小问1详解】
函数的图像恒过定点,
所以,则;
【小问2详解】
时,为上增函数,
则时,,
∵为上的减函数,
∴当时,,
∵,∴,
∴解得,
实数k的取值范围是.
16. 已知函数在和处取得极值,且经过点(0,1).
(1)求函数的解析式;
(2)当时,若函数有且仅有两个零点,求k的取值范围
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,根据在和处取得极值,可得,解之即可得解;
(2)函数零点个数转化为两个函数图象交点的个数,利用导数求出函数的单调区间及极值,由此结合题意列出不等式,从而可得出答案.
【小问1详解】
因为函数在和处取得极值,
所以和是方程的两个根,
则,解得,经检验符合已知条件,
函数经过点得.
所以函数的解析式为;
【小问2详解】
当时,函数有且仅有两个零点,
令,可得,
则问题转化为与的图象在上有且仅有两个交点.
,令,即,即得或.
当时,单调递增;
当时,单调递减;
当时,单调递增;
所以;
结合与的图象在上有且仅有两个交点,
可得或,解得或;
所以k的取值范围
17. 已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若恒成立,求实数的取值范围;
(3)求证:.
【答案】(1)时,的单调递增区间为,无递减区间;
时,的单调递增区间为,递减区间为.
(2)
(3)由(2)取,可得不等式:,
即对任意的恒成立.
令(为正整数),得,因此:.
对不等式左右两侧累加: ,故原不等式得证.
【解析】
【分析】(1)对求导得到导函数表达式,根据的取值分类讨论导函数的正负,以此确定单调区间;
(2)由分参得到,令,其中,利用导数求出函数的最大值,即可得出实数的取值范围;
(3)利用第二问的结论,选取合适的值得到,进而得到,再对放缩后的通项求和,利用等差数列求和公式完成证明.
【小问1详解】
函数的定义域为,求导得:.
当时,在上恒成立,
因此的单调递增区间为,无递减区间;
当时,令,解得.
时,,函数上递增;
时,,函数上递减,
此时函数的递增区间为,递减区间为.
综上所述,当时,函数的递增区间为,递减区间为;
当时,的单调递增区间为,无递减区间.
【小问2详解】
对任意的,由,可得,
令,其中,
则,
当时,;当时,.
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,解得,
故实数的取值范围是.
【小问3详解】
略
18. 已知
(1)若,求的值;
(2)若且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先利用诱导公式化简得,将所求齐次式转化为关于的表达式代入计算即可;
(2)利用两角和的正切公式求,结合角的取值范围确定角的值.
【小问1详解】
由题意得:,
所以,所以,
所以;
【小问2详解】
由有:,
所以,
又,所以,
所以.
19. 设是定义在上的奇函数,,当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)当时,求方程的所有实根之和.
【答案】(1)
(2)当时,所有实根之和为;当时,所有实根之和为。
【解析】
【分析】(1)首先根据函数的奇偶性求解的解析式,再根据已知条件求得的解析式,进而求得答案;
(2)首先画出函数在上的图象,然后结合图象根据对称性求得函数实根之和.
【小问1详解】
若,则,则,
因为为奇函数,所以,即,.
所以当时,.
若,则,
因为,所以.
综上,当时,的解析式为.
【小问2详解】
作出函数在上的图象,如图,
则函数的最小值为,
若,则方程在上的解为或,则;
若,则在上有个解,且它们分别关于直线和对称,
设它们从小到大依次为,,,,则,,则.
综上可得,当时,的所有实根之和为,
当时,的所有实根之和为.
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