内容正文:
邵阳市九校联盟10月创新实验班联考
高一数学试题
本试卷共4页,19个小题,满分150分,考试用时120分钟
姓名__________ 准考证号__________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,只交答题卡.
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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
3. 下列命题中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,,则
4. “打水漂”是一种游戏,通过一定方式投掷石片,使石片在水面上实现多次弹跳,弹跳次数越多越好.现将石片扔向水面,假设石片第一次接触水面的速率为,这是第一次“打水漂”,然后石片在水面上多次“打水漂”,每次“打水漂”的速率为上一次的,若要使石片的速率低于,则至少需要“打水漂”的次数为( )
(参考数据:取,)
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
5. 已知,,当时,不等式恒成立,则的取值范围是
A. B. C. D.
6. 已知,则,,的大小顺序为
A. B. C. D.
7. 已知函数(),若,且,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数设,若关于x的不等式在R上恒成立,则a的取值范围是
A. B. C. D.
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. 已知向量,,则( )
A. B.
C. D.
10. 在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a2+2abcosC=3b2,则下列选项正确的是( )
A. 2(a2+b2)=c2 B. tanA=3tanB
C. D. tanC存在最大值
11. 已知函数满足,且在上有最小值,无最大值,则下列结论正确的是( )
A. 函数的图象关于直线对称
B. 的最小正周期为4
C. 当时,函数在每一个闭区间上单调递减
D. 在(0,2026)上恰有900个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则____________________.
13. 已知函数是定义在上的偶函数,且当时,单调递增,则关于的不等式的解集为______ .
14. 如图,在中,,,为上一点,且满足,________ ;若的面积为,则的最小值为________.
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. 已知向量,满足,,.
(1)若,求实数的值;
(2)若设与的夹角为,求的大小.
16. 已知中,,且.
(1)求外接圆的半径;
(2)若,求的面积.
17. 已知函数(其中
(1)求函数的最大值;
(2)若对任意,函数与直线有且仅有两个不同的交点,且关于的方程在上有两不等实数解,求的值.
18. 已知定义在上的函数满足:对任意的实数,均有,且,当时,.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明;
(3)若对任意,,,总有恒成立,求的取值范围.
19. 定义:给定函数,若存在实数,当有意义时,总成立,则称函数具有“性质”.
(1)判断函数是否具有“性质”,若是,写出的值,若不是,请说明理由;
(2)求证:函数(且)不具有“性质”;
(3)设定义域为的奇函数具有“性质”,且当时,,若对,函数有5个零点,求实数的取值范围.
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邵阳市九校联盟10月创新实验班联考
高一数学试题
本试卷共4页,19个小题,满分150分,考试用时120分钟
姓名__________ 准考证号__________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,只交答题卡.
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】B
【解析】
【分析】先求出集合,再利用补集和交集的运算求解.
【详解】因为,所以或,
又因为,所以.
故选:B.
2. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的四则运算可得复数,进而可得.
【详解】由,得,
即,
解得,
所以,
故选:B.
3. 下列命题中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,,则 D. 若,,则
【答案】D
【解析】
【分析】通过举反例排除A,B两项;利用作差法判断C项,结论错误;运用不等式的性质可推理得到D项结论.
【详解】对于A,若,当时,则,故A错误;
对于B,若,满足,但,故B错误;
对于C,因,,由,可得,故C错误;
对于D,由,得,因,则,故D正确.
故选:D.
4. “打水漂”是一种游戏,通过一定方式投掷石片,使石片在水面上实现多次弹跳,弹跳次数越多越好.现将石片扔向水面,假设石片第一次接触水面的速率为,这是第一次“打水漂”,然后石片在水面上多次“打水漂”,每次“打水漂”的速率为上一次的,若要使石片的速率低于,则至少需要“打水漂”的次数为( )
(参考数据:取,)
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【分析】设第n次“打水漂”时的速率为,则,则可建立不等式求解.
【详解】设石片第n次“打水漂”时的速率为,则.
由,得,则,
即,则,故至少需要“打水漂”的次数为6.
5. 已知,,当时,不等式恒成立,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据为定值,那么乘以后值不变,由基本不等式可消去x,y后,对得到的不等式因式分解,即可解得m的值.
【详解】因为,,,
所以
.因为不等式恒成立,所以,整理得,解得,即.
【点睛】本题考查基本不等式,由为定值和已知不等式相乘来构造基本不等式,最后含有根式的因式分解也是解题关键.
6. 已知,则,,的大小顺序为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由三角函数的辅助角公式、余弦函数的二倍角公式,正切函数的和角公式求得.
【详解】
故选B.
【点睛】本题考查三角函数的辅助角公式、余弦函数的二倍角公式,正切函数的和角公式的三角恒等变换,属于基础题.
7. 已知函数(),若,且,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得函数在内有两个最大值点,据此计算可求得实数的取值范围.
【详解】因为函数()的最大值为,
又,且,使得成立,
所以函数在内至少有两个最大值点,即在至少有两个解,
,即,
需至少存在一个整数,使得两个相邻最大值点在区间内,
设两个相邻最大值点为,,
所以需满足且,
所以,且,
当时,,即,
当时,,即,
当时,,即,
依次类推,后续区间左端点依次为,(每次增加2),
右端点依次为(每次增加4),
所以第一区间为,从第二个区间开始,后续区间重叠为,
所以实数的取值范围是,
故选:B.
8. 已知函数设,若关于x的不等式在R上恒成立,则a的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】不等式为(*),
当时,(*)式即为,,
又(时取等号),
(时取等号),
所以,
当时,(*)式为,,
又(当时取等号),
(当时取等号),
所以,
综上.故选A.
【考点】不等式、恒成立问题
【名师点睛】首先满足转化为去解决,由于涉及分段函数问题要遵循分段处理原则,分别对的两种不同情况进行讨论,针对每种情况根据的范围,利用极端原理,求出对应的的范围.
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. 已知向量,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】首先解方程组求得,根据向量平行与垂直的坐标表示、向量模长和夹角的坐标运算依次验证各个选项即可.
【详解】由得:
对于A,,,即与不平行,A错误;
对于B,,,,B正确;
对于C,,,,C正确;
对于D,,,
,即,D正确.
故选:BCD.
10. 在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a2+2abcosC=3b2,则下列选项正确的是( )
A. 2(a2+b2)=c2 B. tanA=3tanB
C. D. tanC存在最大值
【答案】BC
【解析】
【分析】由余弦定理化角为边,可判断A;然后由正弦定理化边为角,利用二倍角公式、和差化积公式、诱导公式、两角和的正弦公式变形可得的关系,判断B;由锐角三角形及B中关系可判断C(可结合正切的诱导公式与两角和的正切公式变形判断),根据C中得出的表达式,设,可引入函数后利用导数确定函数的最值,判断D.
【详解】解:∵a2+2abcosC=3b2,
∴由余弦定理可得:2a2=2b2+c2,可得2(a2﹣b2)=c2,故A错误,
∴2sin2A=2sin2B+sin2C,
∴1﹣cos2A=1﹣cos2B+sin2C,
∴﹣2sin(B+A)sin(B﹣A)=sin2C,
∴2sin(A﹣B)=sinC=sin(A+B),
∴2sinAcosB﹣2cosAsinB=sinAcosB+cosAsinB,
∴sinAcosB=3cosAsinB,锐角△ABC中.
可得:tanA=3tanB,故B正确,
则必有tanB>.否则C为钝角.
﹣tanC=.
tanAtanBtanC=,tanB>,故C正确,
令tanB=x,则tanA=3x,则tanC=﹣tan(A+B)=﹣,
令f(x)=,x∈(,+∞),
f′(x)=,
可知f′(x)在x∈(,+∞)恒小于0,
所以f(x)在x∈(,+∞)单调递减,
∴f(x)没有最大值,即tanC不存在最大值,故D错误.
故选:BC.
11. 已知函数满足,且在上有最小值,无最大值,则下列结论正确的是( )
A. 函数的图象关于直线对称
B. 的最小正周期为4
C. 当时,函数在每一个闭区间上单调递减
D. 在(0,2026)上恰有900个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】由余弦函数的对称性,若函数值在相距为3的两个点相等且其间恰有一个最小值,可判断对称轴为这两点的中点,
由此分析A选项,由对称轴处取最小值,结合,可列相位方程解得,从而得到周期,
由此判断B选项,把代入已得与,解余弦函数单调递减的不等式得到递减区间,据此检验所给区间是否落在这些递减
区间内,由此判断C选项,利用已求周期计算区间长度内的整周期数,结合余弦函数每周期有两个零点,
并讨论余下区间可能包含的零点个数范围,由此判断D选项.
【详解】选项:因为,且在上有最小值无最大值,
所以函数的图像关于直线对称,正确.
选项:由已知可得,
且在同一个减区间内,所以,
两式相减得,
所以的最小正周期为,故不正确.
选项:当时,由知,
所以,
由,解得,
所以的单调减区间为,
令,可得区间,该区间是的单调减区间,所以C正确.
选项,在一个周期内函数有2个零点,
,所以在内有个零点,
当时,,
所以在(0,1)上有0个或1个零点,
在(0,2026)上有900个或901个零点.错误.
故选:AC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则____________________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用公式将所求式展开为,再利用完全平方公式与二倍角公式求出的值。结合角的范围确定的符号,开方后代入即可.
【详解】因为,所以,,从而,
因为.
所以,
所以.
13. 已知函数是定义在上的偶函数,且当时,单调递增,则关于的不等式的解集为______ .
【答案】
【解析】
【分析】根据偶函数的定义域关于原点对称,得出,结合偶函数的对称性得出函数在上单调递减,利用该函数的奇偶性,单调性求解不等式即可.
【详解】解:∵函数是定义在上的偶函数,
∴,求得,故函数的定义域为.
∵当时,单调递增,故函数在上单调递减.
由关于的不等式
可得或
解得或
故不等式的解集为
故答案为
【点睛】本题主要考查了利用函数的单调性以及奇偶性解不等式,属于中档题.
14. 如图,在中,,,为上一点,且满足,________ ;若的面积为,则的最小值为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】设,可得出,可得出关于、的方程组,即可解得实数的值;利用三角形的面积公式得出,利用平面向量数量积的运算性质结合基本不等式可求得的最小值.
【详解】设,则
,
所以,,解得.
,,
,
当且仅当时,即当时,等号成立.
所以,的最小值为.
故答案为:;.
【点睛】方法点睛:求向量的模的两种基本策略:
(1)字母表示下的运算:利用,将向量模的运算转化为向量与向量的数量积的问题;
(2)坐标表示下的运算:若,则,于是有.
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. 已知向量,满足,,.
(1)若,求实数的值;
(2)若设与的夹角为,求的大小.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用向量垂直数量积为,得出,从而确定向量,不共线,可作为一组基底,再根据共线定理得出实数的值;
(2)根据两向量的夹角公式的需要,首先求出两向量的数量积,再求出的模长,最后代入夹角公式即可.
【小问1详解】
由可得:,
即,又由,得,,
代入解得:,所以,是不共线的向量.
由题可设:,因为,是不共线的向量,
所以且,解得.
【小问2详解】
由于,
,
由与的夹角为:,
由于,所以.
16. 已知中,,且.
(1)求外接圆的半径;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据三角恒等变换将题干信息转化为,再借助角化边变为,最后用余弦定理可得,用正弦定理即可求出外接圆的半径;
(2)将已知数据带入第一问得到的等式,求出,再利用三角形面积公式即可求解.
【小问1详解】
由题知,,
根据正弦定理可得,整理得,
故,又,故.
根据正弦定理可得,外接圆的半径.
【小问2详解】
由(1)知,将代入上式,
得,解得或者(舍),
故.
17. 已知函数(其中
(1)求函数的最大值;
(2)若对任意,函数与直线有且仅有两个不同的交点,且关于的方程在上有两不等实数解,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据两和差的正弦公式,结合降幂公式、辅助角公式、正弦型函数最值性质进行求解即可;
(2)根据正弦型函数的性质,得出,再由对称性以及诱导公式得出的值.
【小问1详解】
,
所以函数的最大值为;
【小问2详解】
若对任意,函数与直线有且仅有两个不同的交点,
则的周期为,又由,得,得.
,即
函数与的图象如下图所示
由对称性可得,,
因为,所以
.
18. 已知定义在上的函数满足:对任意的实数,均有,且,当时,.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明;
(3)若对任意,,,总有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)奇函数 (2)
在上的单调递增,证明如下:
由(1)知,,
当时,,所以,
从而,
,则,
因为,所以,又当时,,
所以,所以,所以,
故在上的单调递增.
(3).
【解析】
【分析】(1)令,结合得,利用奇函数定义即可证明;
(2)先利用条件证时,,然后利用函数单调性的定义以及已知条件,判断函数单调性即可;
(3)先判断在R上的单调递增,求出函数的最值,然后将问题转化为恒成立,即对恒成立,列不等式组求解即可.
【小问1详解】
函数为R上的奇函数.证明如下:
易知函数的定义域为,令,则,
又,所以,所以函数为奇函数.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(1)知,函数为R上的奇函数,所以,
由(2)知,当时,,且在上的单调递增,
所以在上的单调递增,
所以当时,函数的最大值为,最小值为,
又任意,总有恒成立,
所以,即,
由题意,对恒成立,令,则,
所以,解得或,
故实数的取值范围是.
19. 定义:给定函数,若存在实数,当有意义时,总成立,则称函数具有“性质”.
(1)判断函数是否具有“性质”,若是,写出的值,若不是,请说明理由;
(2)求证:函数(且)不具有“性质”;
(3)设定义域为的奇函数具有“性质”,且当时,,若对,函数有5个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)存在,,理由如下:
函数具有“性质”.
因为,且,
所以,整理得.
若函数具有“性质”,则可得解得
所以函数具有“性质”,此时.
(2)
假设函数(且)具有“性质”,
则,则解得,
整理得,则,
分别取,可得解得;
分别取,可得解得.
显然,即对任意,不存在实数使得恒成立,
所以假设不成立,函数(且)不具有“性质”.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据新定义列出等式,即可以求出的值;
(2)列出等式后,可取自变量范围内的特值,求出不同的值,即可证明;
(3)把代入新定义,得到的性质,画出图像与的交点情况,即可得实数的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
具有“性质”,则,可知的图象关于点对称,可得,即,
又因为是定义域为的奇函数,则,
可得,即函数的周期为2.
令,则,
由题意可得,的图象与直线在内有5个不同的交点,
又为奇函数,为的图象与直线的一个交点,
所以由图象的对称性可知,的图象与直线在内有2个不同的交点.
作出在内的图象(如图),
当直线过时,可得;直线过时,可得;当直线过时,可得.
结合图象可知,实数的取值范围为.
【点睛】利用数形结合求方程解应注意两点:
(1)讨论方程的解(或函数的零点)可构造两个函数,使问题转化为讨论两个函数的图象的交点问题,但用此法讨论方程的解一定要注意图象的准确性、全面性,否则会得到错解;
(2)正确作出两个函数的图象是解决此类问题的关键,数形结合应以快和准为原则而采用,不要刻意去数形结合.
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