内容正文:
高三数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.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.
4.本卷命题范围:集合与常用逻辑用语,不等式,函数(占35%左右);导数,三角函数与三角恒等变换,平面向量(占65%左右).
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. 已知集合,若,则( )
A. 或 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由,对集合中两个元素进行分类讨论,分别求出的值,再检验集合中元素的互异性即可得出的值.
【详解】由题可知,,则当时,集合中两个元素均为,不合题意;
当时,则或,又知不合题意,所以.
2. 已知平面向量,不共线,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平面向量基本定理,由,不共线,零向量用,线性表示时,系数必须都为0,即可求出的值.
【详解】由平面向量,不共线,又,则,解得,所以.
3. 已知函数满足,则( )
A. 1 B. -1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用导数的运算法则先求导,再求即可.
【详解】由题意得:,
所以,解得,
故选:A.
4. 已知角的顶点为原点,始边为x轴的非负半轴,终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为角的终边过点,则,
所以.
5. 已知直线是曲线的一条切线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据导数的几何意义,先由切线斜率求出切点横坐标,再将切点坐标代入曲线方程求.
【详解】设切点坐标为,因为,所以,解得.
将代入切线方程,得,因此切点坐标为.
将代入曲线方程得,解得
6. 已知一圆心角为的扇形的周长为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,设扇形所在圆的半径为,弧长为,利用扇形的弧长公式,列出方程,求得的值,结合扇形的面积公式,即可求解.
【详解】设扇形所在圆的半径为,弧长为,可得,
因为扇形的圆心角为,即圆心角为,可得,
将代入上式,可得,解得,则
所以扇形的面积为.
7. 已知正数a,b满足,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】先利用对数的运算性质化简已知等式,得到的关系,再结合基本不等式求解目标式的最值.
【详解】∵,
∴,且均为正数.
∴,
当且仅当即()时等号成立,故原式最小值为6.
8. 为打破美国芯片“卡脖子”问题,某企业研发的A,B两种芯片取得了成功,前期研发投入3亿元.现准备投入生产,经市场调研预测,生产的A芯片毛利润(亿元)与投入资金x(亿元)满足;生产的B芯片毛利润(亿元)与投入资金x(亿元)满足.对于B芯片,投入1亿元时,毛利润为1亿元;投入4亿元时,毛利润为2亿元.现在企业计划投入30亿元生产A,B两种芯片,记纯利润=A芯片的毛利润+B芯片的毛利润-研发投入资金.若要该企业获得的纯利润最大,则投入A芯片的资金为( )
A. 12亿元 B. 15亿元
C. 18亿元 D. 23.75亿元
【答案】D
【解析】
【分析】根据芯片投入资金与毛利润的对应关系求解的函数解析式,再设投入芯片的资金为亿元,建立纯利润关于的函数表达式,通过换元法转化为二次函数求最值,即可得到对应投入芯片的资金额.
【详解】∵ 生产芯片的毛利润与投入资金满足,
且投入亿元时毛利润为亿元,投入4亿元时,毛利润为2亿元.
∴ 代入可得,解得,即.
设投入芯片的资金为亿元,其中,则投入芯片的资金为亿元.
由纯利润的定义得,.
令,,则,.
代入的表达式得:.
该二次函数开口向下,对称轴为,在的取值范围内.
∴ 当时,取得最大值,此时,.
即投入芯片的资金为23.75亿元时,企业获得的纯利润最大.
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. 已知实数a,b,c满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用不等式的基本性质即可判断选项A和B;利用幂函数在上单调递增,即可判断选项C;利用作差法比较大小,即可判断选项D.
【详解】对于A,当时,由,则,选项A错误;
对于B,由,则,又,
所以,因此,选项B正确;
对于C,由幂函数在上单调递增,
又,所以,选项C正确;
对于D,因为,
又,所以,所以,
即,所以,选项D正确.
10. 已知向量,,则( )
A. 若,则
B. 若,则或
C. 若,则在上的投影向量为
D. 若,的夹角为钝角,则m的取值范围为
【答案】BC
【解析】
【分析】由模长公式可求出可判断A;由垂直向量的坐标表示求出,可判断B;由投影向量的定义可判断C;由,的夹角为钝角可得,可判断D.
【详解】对于A,若,则,,
,,故A错误;
对于B,若,则,解得:或,故B正确;
对于C,若,则,,,
在上的投影向量为:,故C正确;
对于D,若,的夹角为钝角,则,
则,解得:,
所以m的取值范围为,故D错误.
11. 已知非零实数a,b,c满足,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】设,可得,可判断A;由,分别求出,,作差可判断B;由结合指数的运算性质可得可判断C;取特值可判断D.
【详解】设,因为a,b,c为非零实数,
则且,,,,
对于A,,,
,
若,则,故A正确;
对于B,若,则,
,,,
因为,故,,
故,即,故B正确.
对于C,,,
若,则,即,
又因为,故,即,得,
这与b为非零实数矛盾,故C错误;
对于D,设,则,
因为,,,,
所以,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知为奇函数,则实数________.
【答案】
##
【解析】
【分析】先利用奇函数定义域关于原点对称的性质求得的候选值,再代入验证满足奇函数的定义即可.
【详解】由,解得,
由于奇函数的定义域关于原点对称,因此两个间断点和互为相反数,即,解得,
当时,,定义域为,
而 ,满足奇函数的定义,
故实数的值为.
13. 若命题“,”为假命题,则实数a的值为______.
【答案】1
【解析】
【分析】对进行分类讨论,讨论在的不同范围时,原命题是否为假命题,进而得出的值.
【详解】当时,不等式化为,解得,不等式有解,
则原命题为真命题,不满足题意,
令,(),
由,得方程的根为,,
当时,二次函数开口向下,
不等式一定有解,则原命题为真命题,不满足题意,
当,且时,,二次函数开口向上,
则不等式一定有解,
故原命题为真命题,不满足题意,
当时,,不等式无解,则原命题为假命题,满足题意,
综上所述,实数a的值为.
14. 如图,已知直线,E,F分别为,上的点,,A为线段的中点,B为上的动点,作,交于点C.若,则周长的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】由直角三角形的边角关系结合勾股定理求解出BC,进而表示周长,再利用函数性质和基本不等式求解周长最小值.
【详解】因为,所以,
又,所以,所以,
因为,设,
则,,;
因为是直角三角形,所以,
故的周长为:,
时,,当且仅当时取等号,
同时,且,即时取等号,
所以,时周长最小,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. (1)已知,求的值;
(2)已知,,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)
.
(2)因为,所以,
又,所以,
所以,
所以
.
16. 已知函数.
(1)求的最小值和单调递增区间;
(2)将的图象向右平移()个单位长度,得到函数的图象,若的图象关于直线对称,求的最小值及最小时在上的值域.
【答案】(1)的最小值为,单调递增区间为;
(2)的最小值为,此时在上的值域为.
【解析】
【分析】(1)由三角恒等变换公式将函数化简,再由正弦型函数的值域以及单调区间代入计算,即可得到结果;(2)先由三角函数的平移变换可得函数的解析式,再由其对称性即可得到,再由正弦型函数的值域,即可得到结果.
【小问1详解】
,
当时,的最小值为,此时,,
令,
解得,
所以单调递增区间为.
【小问2详解】
由题意可得,
因为的图象关于直线对称,所以,
解得,
又,故时,的最小值为,
此时,
当时,,
则,故.
17. 已知实数,且,函数.
(1)若,解不等式;
(2)若关于x的方程有解,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题可得,易判断函数为偶函数,利用偶函数性质转化为,再结合指数函数和对数函数单调性可得到在上单调递增,最后求解不等式即可;
(2)先将方程化为,进一步将问题转化为关于x的方程有解,等价于,即,对进行和两种情况讨论,即可求出a的取值范围.
【小问1详解】
当时,,
所以,即为偶函数,
所以可以转化为,
对于函数,当时,,
所以在上单调递增.
又,在上单调递增,
由函数单调性的定义,可得在上单调递增,
所以由,得,即,
解得,所以,或,
所以的解集为;
【小问2详解】
由,得,
所以,所以,所以,
因为,且,所以,所以,
于是,问题转化为关于x的方程有解,等价于,即,
当时,,所以时不符合题意;
当时,,所以时符合题意,
故a的取值范围为.
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求的最小值;
(3)若,,,求整数的最大值.
【答案】(1)的单调递减区间为,单调递增区间为.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求导后解不等式和即可得出单调区间;
(2)代入值,利用第(1)问的单调性直接求极值点得到最小值;
(3)先利用(1)的结论求出关于的最小值,转化为关于的单变量不等式恒成立,再通过构造函数并利用导数(隐零点技巧)求出的最小值范围,从而确定整数 的最大值.
【小问1详解】
由题意知,函数的定义域为,
求导得,令,解得,
当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增.
所以的单调递减区间为,单调递增区间为.
【小问2详解】
当时,由(1)知,在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,取得最小值.
所以的最小值为.
【小问3详解】
由题意,对任意,,恒成立,
由(1)知,对于给定的,的最小值为,
所以只需对任意恒成立,化简得对任意恒成立,
令,求导得,
令,则,所以在上单调递增,
因为,,
所以存在唯一的,使得,即,
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
所以的最小值为,
因为,,所以,
所以,
要使恒成立,只需,
又因为为整数,且,所以的最大值为.
19. 已知函数().
(1)若0为的极值点,求a的值;
(2)若,求在上的最值;
(3)当时,证明:.
【答案】(1).
(2)在上的最大值为;最小值为.
(3)要证,即证,即证,函数的定义域为,
构造函数(),
求导得,
当时,;当时,;
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,即,当且仅当取等号.
令,得:,
因为,所以,
构造函数,
求导得,
当时,;当时,;
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,当且仅当时取等号,
所以,
由于上述不等式链中,等号不能同时成立,理由如下:
若,则;此时,而,要取等号需;
若,此时,故第一个不等号 严格成立,
所以严格成立,
所以得证.
【解析】
【分析】(1)利用极值点导数为零建立方程求出,并利用导数符号变化验证其为极值点;
(2)代入值后,判断导函数在给定区间上的符号,得出函数单调性,进而求得最值;
(3)通过将不等式转化为证明,巧妙利用常见切线不等式和 进行放缩,并说明等号不能同时成立完成证明.
【小问1详解】
由题意知,函数的定义域为,
求导得,
因为为的极值点,所以,即,解得.
检验:当时,,设,,
故在 上单调递减,
又,所以当时,;当时,,此时为极大值点,符合题意.
所以的值为.
【小问2详解】
当时,,其定义域为,
求导得,
当时,,所以;
又,所以,
所以在区间上单调递减,
所以在上的最大值为;
最小值为.
【小问3详解】
略.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.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.
4.本卷命题范围:集合与常用逻辑用语,不等式,函数(占35%左右);导数,三角函数与三角恒等变换,平面向量(占65%左右).
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. 已知集合,若,则( )
A. 或 B. C. D.
2. 已知平面向量,不共线,若,则( )
A. B.
C. D.
3. 已知函数满足,则( )
A. 1 B. -1 C. D.
4. 已知角的顶点为原点,始边为x轴的非负半轴,终边过点,则( )
A. B. C. D.
5. 已知直线是曲线的一条切线,则( )
A. B.
C. D.
6. 已知一圆心角为的扇形的周长为,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
7. 已知正数a,b满足,则的最小值为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
8. 为打破美国芯片“卡脖子”问题,某企业研发的A,B两种芯片取得了成功,前期研发投入3亿元.现准备投入生产,经市场调研预测,生产的A芯片毛利润(亿元)与投入资金x(亿元)满足;生产的B芯片毛利润(亿元)与投入资金x(亿元)满足.对于B芯片,投入1亿元时,毛利润为1亿元;投入4亿元时,毛利润为2亿元.现在企业计划投入30亿元生产A,B两种芯片,记纯利润=A芯片的毛利润+B芯片的毛利润-研发投入资金.若要该企业获得的纯利润最大,则投入A芯片的资金为( )
A. 12亿元 B. 15亿元
C. 18亿元 D. 23.75亿元
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. 已知实数a,b,c满足,则( )
A. B. C. D.
10. 已知向量,,则( )
A. 若,则
B. 若,则或
C. 若,则在上的投影向量为
D. 若,的夹角为钝角,则m的取值范围为
11. 已知非零实数a,b,c满足,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知为奇函数,则实数________.
13. 若命题“,”为假命题,则实数a的值为______.
14. 如图,已知直线,E,F分别为,上的点,,A为线段的中点,B为上的动点,作,交于点C.若,则周长的最小值为________.
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. (1)已知,求的值;
(2)已知,,求的值.
16. 已知函数.
(1)求的最小值和单调递增区间;
(2)将的图象向右平移()个单位长度,得到函数的图象,若的图象关于直线对称,求的最小值及最小时在上的值域.
17. 已知实数,且,函数.
(1)若,解不等式;
(2)若关于x的方程有解,求a的取值范围.
18. 已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若,求的最小值;
(3)若,,,求整数的最大值.
19. 已知函数().
(1)若0为的极值点,求a的值;
(2)若,求在上的最值;
(3)当时,证明:.
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