内容正文:
高三数学
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本卷命题范围:集合与常用逻辑用语、不等式、函数、导数、三角函数、解三角形.
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:“,”的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2. 函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知一个扇形半径为4,圆心角为80°,现将该扇形的圆心角扩大为120°,半径不变,则扇形的面积扩大了( )
A. B. 4π C. D.
5. 曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
6. 已知,函数在上为减函数,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7. ( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,,,若恒成立,则的最大值为( )
A. 1 B. 0
C. D.
二、选择题: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. 已知,,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,则的最小值为1
D. 若,则的最小值为1
10. 我国高铁技术在世界上领先.如图,一高铁通过某湖泊两岸的C、D两点.在一笔直的公路上选取点A,测得点C在点A的北偏东15°方向上,点D在点A的北偏东60°方向上,沿该公路向正东方向行驶到达点B,此时测得点C在点B的北偏西45°方向上,点D在点B的北偏西30°方向上,其中A、B、C、D在同一平面内,则( )
A. 为直角三角形 B.
C. D. 的面积为
11. 已知定义在上的函数满足,且当时,,下列结论正确的是( )
A.
B. 是减函数
C.
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知t为实数,若“”是“”的必要不充分条件,则实数t的取值范围为______.
13. 已知是函数的极小值点,则_________,曲线的对称中心为_________.
14. 函数的最大值为,,则在上的取值范围是______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知关于的不等式的解集为.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
16. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求的值;
(2)若,求周长的最大值.
17. 如图,已知函数的图象经过点,.
(1)求的解析式;
(2)若,且,证明:;
(3)将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将所得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数的图象.若,使得,求实数t的最小值.
18. 已知函数,.
(1)若的最大值为,求的值;
(2)若存在使得,求的取值范围;
(3)若,恒成立,求的取值范围.
19. 已知函数的定义域为,对任意正实数,定义集合.
(1)若时,,且,求的值;
(2)若,且为非空集合,求的取值范围;
(3)若为偶函数,当时,,且,都有.
(i)求,的解析式;
(ii)证明:对任意实数,函数在区间上最多有9个零点.
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高三数学
考生注意:
1.满分150分,考试时间120分钟.
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
3.本卷命题范围:集合与常用逻辑用语、不等式、函数、导数、三角函数、解三角形.
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:“,”的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】命题:“,”的否定为“,”.
2. 函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】函数的最小正周期为.
3. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】集合,,
所以
4. 已知一个扇形半径为4,圆心角为80°,现将该扇形的圆心角扩大为120°,半径不变,则扇形的面积扩大了( )
A. B. 4π C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出扩大部分扇形的圆心角,利用扇形面积公式求解.
【详解】因为扇形扩大部分也是扇形,此扇形的圆心角为,又,
所以扇形的面积扩大了.
5. 曲线在点处的切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】代入求解,进而得函数表达式,即可求导,根据点斜式求解切线方程.
【详解】,解得,则,,所以,
所以曲线在点处的切线方程为,即。
6. 已知,函数在上为减函数,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用换底公式将不同底对数化为同底,再根据复合函数“同增异减”,转化为系数小于0即可求解.
【详解】,
因为,故在上单调递增,
要使在上单调递减,则,
即,即,
结合得,故只需,
因此可得的取值范围为.
7. ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据和差化积,即可结合诱导公式化简求解.
【详解】原式
.
8. 已知函数,,,若恒成立,则的最大值为( )
A. 1 B. 0
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据函数的单调性及知,再构造函数应用导函数得出单调性进而取得最大值.
【详解】函数和函数都是增函数,
由于可知,两个函数和的零点相同,则,
于是,
令函数,
当时,;当时,,
因此函数在上单调递增,在上单调递减,
最大值为,即的最大值为.
二、选择题: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. 已知,,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C. 若,则的最小值为1
D. 若,则的最小值为1
【答案】BD
【解析】
【分析】A选项利用幂函数的单调性即可判断;B选项利用不等式性质等价变形即可判断;C选项利用基本不等式可求得最小值为3;D选项,利用等式关系消元,然后求解一元函数最值即可.
【详解】A选项,因为,,,所以,所以,A错误.
B选项,要证,即证,即证,
因为且,所以上式成立,B正确.
C选项,,当且仅当,即时取等号.所以最小值为3.
D选项,因为且,所以,
代入可得,且,即,.
所以,同时,
所以当时,即时,有最小值1.
10. 我国高铁技术在世界上领先.如图,一高铁通过某湖泊两岸的C、D两点.在一笔直的公路上选取点A,测得点C在点A的北偏东15°方向上,点D在点A的北偏东60°方向上,沿该公路向正东方向行驶到达点B,此时测得点C在点B的北偏西45°方向上,点D在点B的北偏西30°方向上,其中A、B、C、D在同一平面内,则( )
A. 为直角三角形 B.
C. D. 的面积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A 选项:通过方位角求出△ABD的两个内角,由内角和得直角,判定直角三角形;B 选项:在△ABC中利用正弦定理,代入已知边与内角直接计算AC;C 选项:在△ACD中用余弦定理计算CD,实际结果为 25km,选项数值错误;D 选项:先求BC、BD边长与夹角∠CBD,再用两边夹一角的面积公式计算.
【详解】由题意可知,,,
,,
所以,A正确;
在中,,
由正弦定理得,所以(km),B正确;
由,得,
在中,
,,
则(km),C错误;
在中,由正弦定理得,则,
又,,
所以,D正确.
11. 已知定义在上的函数满足,且当时,,下列结论正确的是( )
A.
B. 是减函数
C.
D. 若,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,直接令即可解得;对于B,令,可得为奇函数,利用的单调性即可判断的单调性;对于C,结合且即可判断;对于D,将转化为,分情况讨论即可.
【详解】对于A,令,得,解得,A正确;
对于B,令,则,
取,得,结合,故为奇函数,
由于当时,,故,
由于为奇函数,所以当时,,故,
因此不是减函数,B错误;
对于C,由于,
且,,
故,C正确;
对于D,由得,
两边同乘并整理得,
若,则,且,
故,不满足;
若,则,且,
故,不满足;
若,则,
故,满足;
若或,则,不满足,
因此不等式成立当且仅当,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知t为实数,若“”是“”的必要不充分条件,则实数t的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【详解】根据必要不充分条件的概念可知,是的真子集,
所以且等号不同时成立,
解得或,所以实数t的取值范围为.
13. 已知是函数的极小值点,则_________,曲线的对称中心为_________.
【答案】 ①. 3 ②.
【解析】
【分析】先求导,再求出使导数等于零的的值,结合极小值点,通过单调性分类讨论求出参数;利用中心对称定义求解三次函数的对称中心.
【详解】函数求导得,
令,解得和.
因为是极小值点,分情况讨论:
若,则和.
分析导数符号:当时,,单调递减;
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
所以是极大值点,不符合题意.
若即,则和,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增;当时,,单调递减;
所以是极小值点,满足条件,故.
将代入得:.
设对称中心为,则.
代入函数:,,
两式相加:
整理,把含项合并:
.
根据中心对称定义,等式右边必须是常数,不能含有,所以的系数必须等于:
.
把代入常数项,得到,即
所以对称中心为.
14. 函数的最大值为,,则在上的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】通过换元将转化为区间上的变量t,把原函数化为闭区间上的绝对值函数,利用 “绝对值函数在闭区间的最大值必在端点” 的性质得到的分段形式,再分段求值域并合并,得到最终取值范围.
【详解】令,则,所以,则.,
所以(表示,中的较大者).
令,解得.
又,当时,;
当时,,
综上所述,在上的取值范围是.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 已知关于的不等式的解集为.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用一元二次不等式解集的特征列出关于的方程组即可.
(2)将分为,,三类,再利用即可得的取值范围.
【小问1详解】
因为关于的不等式的解集为,
所以为方程的根,且,
则,解得.
【小问2详解】
由,即,
当时,原不等式为,解得,则,满足;
当时,原不等式化为,解得或,
所以,满足;
当时,原不等式化为,解得,所以,
由,得,解得.
综上所述,实数m的取值范围为.
16. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求的值;
(2)若,求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用平方关系、二倍角公式、正弦定理和余弦定理化简求解即可;
(2)利用正弦定理对已知式子转化可得,再利用余弦定理及基本不等式即可求的最大值,即可得周长的最大值.
【小问1详解】
由条件可知,,
整理得.
由正弦定理得.
由余弦定理得.
【小问2详解】
因为,所以.
由正弦定理得,所以,.
所以,
又,所以,
由,得,
所以,当且仅当时取得等号.
故的周长的最大值为.
17. 如图,已知函数的图象经过点,.
(1)求的解析式;
(2)若,且,证明:;
(3)将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将所得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数的图象.若,使得,求实数t的最小值.
【答案】(1);
(2)证明:由,得,
所以,
又,则,所以,
故,即,所以.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据图象所过的点得到方程,求出,,求出解析式;
(2)化简得到,利用正弦差角公式得到方程,求出,相除可得结论;
(3)根据伸缩和平移变换得到的解析式,从而解不等式,得到的解集,则的区间长度不小于解集的区间长度,从而求出t的取值范围,得到答案
【小问1详解】
由题意可知,,则,又,得,
由图象可知,点A在的增区间上,所以,
又是函数的图象的一条对称轴,
根据五点作图法可知,,解得,
所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到,
再将所得到的曲线向左平移个单位长度,得到.
由得,,,
解得,,
要使,,使得,
则的区间长度不小于解集的区间长度,
所以,解得,
故实数t的最小值为.
18. 已知函数,.
(1)若的最大值为,求的值;
(2)若存在使得,求的取值范围;
(3)若,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求导后按和分类讨论单调性,由最大值在处取得建立方程求出;
(2)将不等式分离参数得,构造函数并求导找最大值,转化为小于该函数的最大值即可;
(3)将不等式变形后利用函数的单调性去掉函数符号,转化为恒成立,再求的最大值即可确定的范围.
【小问1详解】
的定义域为,.
当时,,故在上单调递增,无最大值,不合题意;
当时,由,解得,由,解得,故在上单调递增,在上单调递减.
故的最大值为,则,得.
【小问2详解】
由可知,即存在满足,
令,则,
令,解得,即在上单调递增;
令,解得,即在上单调递减;
所以,因此即可满足题意,即的取值范围为.
【小问3详解】
由,可得,即,
令,易知单调递增,
由,可得,则,即.
设,则,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,所以,
所以,得,因此的取值范围为.
19. 已知函数的定义域为,对任意正实数,定义集合.
(1)若时,,且,求的值;
(2)若,且为非空集合,求的取值范围;
(3)若为偶函数,当时,,且,都有.
(i)求,的解析式;
(ii)证明:对任意实数,函数在区间上最多有9个零点.
【答案】(1);
(2);
(3)(i),.
(ii)证明:根据为偶函数,作出在上的图象,
其中,,但,,未知.
若,则,易知时,,
所以,则,则,
而时,,所以,与矛盾,
所以,则.
当或时,结合图象可知,若时,函数在区间上最多有5个零点;
当时,结合图象可知,若时,函数在区间上最多有7个零点;
当时,结合图象可知,若时,函数在区间上最多有9个零点.
综上可知,对任意实数,函数在区间上最多有9个零点.
【解析】
【分析】(1)由定义建立等式,再代入计算即可;
(2)由非空得存在使,结合分段函数的单调性确定与分别落在不同区间,从而建立方程并求出的范围;
(3)(i)利用偶函数性质将的解析式转化为上的已知解析式,再结合的条件逐步推导;(ii)根据偶函数性质画出上的图象,结合推出、,再分的不同取值讨论零点的最大个数.
【小问1详解】
由定义可知,,所以.
【小问2详解】
因为为非空集合,所以存在,使得,
根据单调性可知,当时,单调递增,当时,单调递增,
若 与同号,则不可能相等(因为两段各自严格递增),所以,
所以,
因为,所以,所以,
所以,
故的取值范围为.
【小问3详解】
(i)对,则,因为为偶函数,所以,
又,所以,
则.
又,所以,.
对于,则,,
所以,,
则,
又,,
所以,即,
当时,则,所以.
故,.
(ii)略.
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