内容正文:
震泽中学2024级高三年级十月份学情调研
数学试卷
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】集合,故,
根据真子集定义可知,或者.
2. 设甲:,乙:,则甲是乙的( )
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】根据同角的三角函数关系及充分条件、必要条件判断即可.
【详解】因为,则,
所以,
故甲是乙的充分条件.
若,则,所以
如,满足,但不成立,
故乙不能推出甲.
综上,甲是乙的充分不必要条件.
3. 如图是函数的部分图象,则的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由图象关于轴对称可知为偶函数,先利用函数奇偶性排除B、D,再结合时图象位于轴下方判断A、C的符号.
【详解】选项A、C中,与(或其相反数)均为奇函数,因此相应函数为偶函数;
选项B、D中,为偶函数,而分母为奇函数,因此相应函数为奇函数,B、D不符合图象.
当时,,且,所以;
而图象在该区间内位于轴下方,因此.
4. 若,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据两角和的余弦公式,二倍角公式以及化简,再分子分母上下同时除以,即可求解.
【详解】
,
上下同时除以,可得,
,因为,则.
5. 若函数的图像过点,其反函数的图像过点,则( )
A. 4 B. 3 C. 6 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,得到函数的图像过点和,代入列出方程组,求得的值,即可求解.
【详解】由函数的图像过点,又由其反函数的图像过点,则函数过点,
可得,即,解得,所以.
故选:B.
6. 已知函数,正数满足,则的最小值为( )
A. 8 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先判定是单调递增的奇函数,由条件推出,再用乘1法结合基本不等式求出的最小值.
【详解】函数定义域为,
,故函数是奇函数;
求导得,故函数在上单调递增;
已知,则,
由单调性可知,即,
,
当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为.
7. 在中,角,,的对边分别为,,.若,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过余弦定理以及正弦定理化简等式,并通过三角形内正切的等式关系解题.
【详解】因为,所以,
所以,解得,
又因为,,
易得,
所以.
8. 已知函数的定义域为,对任意,满足,且,.则( )
A. B. 0
C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】由题可得,,再迭代可得,进而得到函数的周期为,然后利用周期性结合赋值法求值即可.
【详解】由题可得,,
则,
,
则,
,即,,
,则函数的周期为,
,
由条件,令,得,即,
解得,故.
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 已知角的始边为x轴非负半轴,终边上有一点,则
B. 函数的单调递增区间为
C. 若,,则
D. 已知函数为奇函数,则
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,利用三角函数的定义以及两角和的正切公式即可求解;对于B,利用复合函数的单调性即可求解;对于C,利用不等式的性质即可求解;对于D,利用奇函数的性质即可求解.
【详解】对A,因为角的终边上有一点,所以,
则,所以A正确;
对B,令,,因为单调递增,
所以的单调递增区间即为的单调递增区间,且保证,
所以函数的单调递增区间为:,所以B错误;
对C,因为,,所以,则有,所以C正确;
对D,是奇函数,
,,,得,
,,所以D错误.
10. 下列选项中,正确的是( )
A. 命题“,”的否定是“,”
B. 函数(且)的图象恒过定点
C. 若函数的定义域为,则函数的定义域是
D. 不等式对一切实数恒成立的充要条件是
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,根据命题的否定判断;对于B,根据函数的定点判断;对于C,根据抽象函数的定义域求法判断;对于D,对含参二次函数参数时分析判断.
【详解】对于A,命题“,”的否定是“,”,故错误;
对于B,令,,故正确;
对于C,若函数的定义域为,则,所以,
所以函数的定义域是.
对于D,当时,不等式变为,恒成立,
当时,则,解得,
综上所述:不等式对一切实数恒成立的充要条件是,故D错误.
11. 已知函数,则下列选项正确的是( )
A.
B. 函数的图象关于原点对称
C. 是函数的极大值点
D. 当时,函数值域为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,将代入计算即可;对于B,化简整理后利用奇函数的定义进行判断;对于C,求导分析得到的单调性,再结合极值的定义进行判断;对于D,根据C选项中得出的单调区间,代端点确定最大值最小值即可.
【详解】对于A,由得,
,
所以,故A正确;
对于B,由题意得,,
函数,
,
,所以图象不关于原点对称,故选项B错误;
对于C,由得,
,
当时,,,,
当时,,,,
所以在上单调递增,在上单调递减,是函数的极大值点,选项C正确;
对于D,由C选项可知,在上单调递增,在上单调递减,
因为,
,
,
所以,,
即函数值域为,故选项D错误.
三、填空题
12. 计算:________.
【答案】
【解析】
【详解】原式
13. 曲线上的点到直线的最短距离是_______________.
【答案】
【解析】
【详解】可知直线的斜率为,
因为,则,
令,解得,此时,
所以点到直线的距离最短,最短距离为.
14. 设函数,在的图象大致如图所示,则的最小正周期为_____.
【答案】
【解析】
【分析】结合函数图象得到最小正周期的范围,进而求出,代入特殊点后得到,解不等式,得到的取值范围,进而求出的值,求出最小正周期.
【详解】由图知,即,所以,解得,
,即,所以,即,
又因为,
所以,,所以,,
因为,所以,此时,所以.
四、解答题
15. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,.
(1)求角A的大小:
(2)设的面积为,外接圆的面积为,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由余弦定理得,
又,∴.
【小问2详解】
∵的面积为,
则,
又外接圆的面积为,设外接圆的半径为,
由正弦定理得,即,
则,.
16. 已知函数是偶函数,.
(1)求实数的值;
(2)当时,求函数的零点;
(3)若的最小值为2,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
(或)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知是定义域为的偶函数,因此对任意,恒成立.
化简得,,代入等式得,
移项整理得对任意恒成立.
由于不恒为,因此,即.
【小问2详解】
当时,,由(1)知,令,得,
设,由指数函数性质得,方程转化为,
因式分解得,解得或,因舍去,
即,解得,即函数零点为.
【小问3详解】
由(1)知,由基本不等式得,
当且仅当,即时取等号,因此的取值范围为.
令,则,此时,该二次函数开口向上,对称轴为,
分情况讨论,当,即时,在上单调递增,
最小值为,令,解得,符合的条件;
当,即时,在处取得最小值,最小值为,
令,方程无实根,该情况无解.
综上,实数的值为.
17. 已知(其中,),函数相邻的极小值点和极大值点分别为和.直线为函数在轴右侧与轴距离最近的对称轴,且分别交函数的图象和轴于,两点,点为线段上一动点.
(1)求函数的表达式,并写出其增区间;
(2)设的内角,,所对的边分别为,,,若,且,求的取值范围;
(3)设,记,请写出关于的函数表达式,并求的最小值.
【答案】(1),
(2)
(3),
【解析】
【分析】(1) 根据相邻的极值点间的距离为求出,再代入极值求出解析式;
(2) 根据求出,再根据余弦定理及基本不等式求出的范围;
(3)利用的三角函数表示出,再利用导数判断其单调性,从而求出最小值.
【小问1详解】
设的最小正周期为,
则由题可知,,而,解得,
则;
在处取得极大值,,,
又因为,故,,则
令,,
解得,
即的增区间为
【小问2详解】
因为,因为,所以,
又因为,所以由余弦定理,
即,即.
而,当且仅当时取等号,
所以,即,
又因为,所以,即.
【小问3详解】
由题可知,为轴右侧最接近轴的极大值点,而正弦型函数的极值点同时也是其对称轴,
因此易知,故,则,.
,,.
因此.
设,,,.
设,
则,
当时,,,即,因此在上单调递减;
当时,,,即,因此在上单调递增,
因此在时取到最小值,,
故的最小值.
18. 已知函数,.
(1)当时,求的极值;
(2)若函数在其定义域内单调递增,求实数的取值范围;
(3)若,且有两个极值点,其中,求的取值范围.
【答案】(1)极大值为,极小值为
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用导数判断单调性,进而求极值;
(2)转化为导数恒非负问题,用分离参数基本不等式求解;
(3)韦达定理消元换元构造函数,求值域即可.
【小问1详解】
当时,函数的定义域为,
,
所以,
令,解得或,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;
因此,函数的极大值为,极小值为.
【小问2详解】
的定义域为,
则题意等价于在上恒成立,
即在上恒成立,
由基本不等式知,时,,
当且仅当时等号成立,
所以,即实数的取值范围为;
【小问3详解】
由已知,
因为有两个极值点,
所以为方程的两个不相等的实数根,
则,,
因为,所以,
又,解得,
所以
,
设,
则,
所以在上单调递减,
又,,
所以,
即的取值范围为.
19. 由倍角公式,可知可以表示为的二次多项式.对于,我们有
可见也可以表示成的三次多项式.
(1)利用上述结论,求的值;
(2)化简;并利用此结果求的值;
(3)已知方程在上有三个根,记为,求证:.
【答案】(1);
(2);
(3)
证明:因为,故可令,
故由可得:.
由题意得:,因,故,
故,或,或,
即方程(*)的三个根分别为,,,
又,故,
于是,
.
【解析】
【分析】(1)根据,利用三倍角公式结合二倍角正弦公式,可得到关于的方程,即可求得答案;
(2)先利用两角和差的余弦公式化简,即可利用三倍角公式得到结果;
(3)根据方程的特征,令,利用三倍角公式可得,即可求得的值,继而可得的表达式,利用三角恒等变换公式化简,即可证明结论.
【小问1详解】
,所以,
因为,
因为,,
即,
因为,解得(舍).
【小问2详解】
,
故
;
【小问3详解】
略
【点睛】难点点睛:本题考查了三倍角余弦公式的应用问题,解答的难点是第三问,要注意根据方程的特点,设,再结合三角恒等变换,将方程的解的问题,转化为利用三倍角公式,即可求解.
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数学试卷
一、单选题
1. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 设甲:,乙:,则甲是乙的( )
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. 如图是函数的部分图象,则的解析式为( )
A. B. C. D.
4. 若,则 ( )
A. B. C. D.
5. 若函数的图像过点,其反函数的图像过点,则( )
A. 4 B. 3 C. 6 D. 5
6. 已知函数,正数满足,则的最小值为( )
A. 8 B. C. D.
7. 在中,角,,的对边分别为,,.若,且,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的定义域为,对任意,满足,且,.则( )
A. B. 0
C. D. 2
二、多选题
9. 下列说法正确的是( )
A. 已知角的始边为x轴非负半轴,终边上有一点,则
B. 函数的单调递增区间为
C. 若,,则
D. 已知函数为奇函数,则
10. 下列选项中,正确的是( )
A. 命题“,”的否定是“,”
B. 函数(且)的图象恒过定点
C. 若函数的定义域为,则函数的定义域是
D. 不等式对一切实数恒成立的充要条件是
11. 已知函数,则下列选项正确的是( )
A.
B. 函数的图象关于原点对称
C. 是函数的极大值点
D. 当时,函数值域为
三、填空题
12. 计算:________.
13. 曲线上的点到直线的最短距离是_______________.
14. 设函数,在的图象大致如图所示,则的最小正周期为_____.
四、解答题
15. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,.
(1)求角A的大小:
(2)设的面积为,外接圆的面积为,求.
16. 已知函数是偶函数,.
(1)求实数的值;
(2)当时,求函数的零点;
(3)若的最小值为2,求实数的值.
17. 已知(其中,),函数相邻的极小值点和极大值点分别为和.直线为函数在轴右侧与轴距离最近的对称轴,且分别交函数的图象和轴于,两点,点为线段上一动点.
(1)求函数的表达式,并写出其增区间;
(2)设的内角,,所对的边分别为,,,若,且,求的取值范围;
(3)设,记,请写出关于的函数表达式,并求的最小值.
18. 已知函数,.
(1)当时,求的极值;
(2)若函数在其定义域内单调递增,求实数的取值范围;
(3)若,且有两个极值点,其中,求的取值范围.
19. 由倍角公式,可知可以表示为的二次多项式.对于,我们有
可见也可以表示成的三次多项式.
(1)利用上述结论,求的值;
(2)化简;并利用此结果求的值;
(3)已知方程在上有三个根,记为,求证:.
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