湖北省监利市第一中学2026-2027学年上学期高三数学周测试题(五)
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内容正文:
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由对数真数大于,得,即,解得或,所以,故.
由,其中,所以.
所以.
2.已知函数且,则( )
A.8 B.4 C.2 D.1
【答案】D
【分析】根据导数的运算法则,求得,结合极限的运算法则,列出方程,即可求解.
【详解】由函数,可得,所以,
又由,
即,解得.
3.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
【分析】利用充分不必要条件的定义判断即可.
【详解】若,则,所以,
取,此时,但,
综上 “ ” 是 “ ” 的充分不必要条件.
4.不等式对任意恒成立,则的最小值是( )
A. B. C.8 D.10
【答案】D
【详解】对任意,不等式恒成立,
而函数在上单调递减,则,因此
所以的最小值是10.
5.已知直线与曲线和均相切,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据导数的几何意义,分别设直线与两条曲线的切点,结合切点同时在直线和对应曲线上列方程,求解、的值即可得到结果.
【详解】设直线与的切点为,与的切点为.
对求导得,可知,且切点在切线上,因此,
对求导得,同理得,且切点在切线上,因此,
由得,代入化简得.
由得,代入得.
将代入上式,整理得,解得,代入得,故.
6.若函数有三个不同的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】将待求问题转化为直线与函数的图象有3个不同交点的问题,通过分离常数,根据导数与单调性及最值的关系求解即可.
【详解】.
若有三个不同的极值点,则有3个不等实根,且导数在根两侧变号,
即方程有3个不等实根,也即有3个不等实根.
当时,左边,右边,故不是的根,
则可化为,故有3个不等实根可化为直线与函数的图象有3个不同交点.
对求导得,.
令,即,解得.
当时,,则在上单调递增,
当时,;当时,;所以.
当时,,则在上单调递减;
当时,,则在上单调递增,
所以是的极小值点,此时.
作出的图象如下:
若使直线与函数的图象有3个不同交点,则.
故实数的取值范围是.
7.已知三个数,,,,,,则()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用中间值法可得到a,b的大小,再构造函数可得到b,c的大小..
【详解】先比较b和a,由得:;
由,两边取自然对数得,即,故;
再比较b和c,因为,两边取自然对数可得:
,
因为,利用换底公式可得:;
,
将两式联立,得到与的关系:
,
因为,
要比较和的大小,等价于比较与的大小,
将代入:,
这就转化为比较与的大小,
令(其中),
求导:,
当时,,所以函数在上单调递减,
因为,所以,
即:,
所以,
两边再同除以(正数),得到:
即;
综上:
8.已知函数及其导函数的定义域均为,记,若为偶函数,,且,则( )
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】根据为偶函数,可得,两边求导后可得,令,得,令,得;由,可得的周期为6,进而得,从而可得答案.
【详解】因为为偶函数,所以,
两边同时求导得,即,
所以,即,
令,得,
令,得,又因为,所以,
由,所以,
所以的周期为6,则,
而,所以,
所以.
9.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A.
B.的零点个数为3
C.的极值点个数为2
D.若方程有三个实数根,则的取值范围是
【答案】BC
【分析】A.由奇函数性质得,化简后不等于选项值;B.分段求零点,正半轴一个,原点一个,负半轴对称一个,共三个;C.求导得正半轴一个极值点,由奇函数对称性得负半轴对应一个,共两个;D.结合图象,方程有三个根需的取值范围为,题给区间遗漏部分范围.
【详解】由题,为奇函数,且时.
A选项:,故A错误;
B选项:当,令得;
由奇函数的性质,时零点为,且,共3个零点,B正确;
C选项:时,,在上,单调递减,
在上,单调递增,故为极小值点;由奇函数对称性,为极大值点,
且处导数不为,不是极值点,因此极值点共2个,C正确;
D选项:在坐标平面内作出函数的图象,如图.
观察图象得当且仅当的取值范围为时,函数的图象与直线有3个交点,因此D错误.
10.已知函数的定义域为,值域为.且满足;当时,,则下列说法正确的是( )
A. B.在上单调递增
C. D.若,则
【答案】ABD
【分析】利用赋值法判断A,利用单调性的定义证明B,可得,再由基本不等式判断C,推导出,即可判断D.
【详解】对于A:因为,令可得,
解得或,又的值域为,所以,故A正确;
对于B:设任意的且,令,
所以,
因为,,则,所以,
即,即,所以在上单调递增,故B正确;
对于C:因为且,令,则,
又,所以,
所以,当且仅当,即时取等号,故C错误;
对于D:因为且,,
所以,则(舍去),
所以,
则,故D正确.
故选:ABD
11.已知函数,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.的图象关于原点对称
C.对任意的,的最大值与最小值之和为
D.的解集为
【答案】BCD
【分析】利用指数幂的运算性质可判断A选项;利用函数奇偶性的定义可判断B选项;推导出函数的图象关于点对称,结合对称性可判断C选项;分析函数的单调性与对称性,将所求不等式变形为,结合函数的单调性解之即可,可判断D选项.
【详解】对于A选项,对任意的,,故函数的定义域为,
,
所以,A错;
对于B选项,对任意的,,
故函数的定义域为,
,
即,故函数为奇函数,
所以函数的图象关于原点对称,B对;
对于C选项,对任意的,
,
所以函数的图象关于点对称,
故函数图象的最高点和最低点关于点对称,
所以,C对;
对于D选项,易知函数的定义域为,
函数在上为减函数,
因为内层函数在上单调递减,外层函数在上为增函数,
由复合函数法可知,函数在上为减函数,
又因为函数为奇函数,故该函数在上也为减函数,
所以函数在上为减函数,故函数在上为减函数,
由可得,
所以,解得,
故不等式的解集为,D对.
12.已知的导函数为,且,则________.
【答案】3
【分析】对原函数求导后,将代入导函数,得到关于常数的方程并求解即可.
【详解】由题意得,
则,解得.
13.已知 ,且 ,则的最小值为( )
A.4 B. C.5 D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
.
当且仅当,即时等号成立.
故的最小值为.
14.已知,则函数有个不同的零点,则的取值范围是_____ .
【答案】
【分析】令,则,由题意可得必有不同两个根,且,转化为二次函数的两根分布在和内,列出不等式组求解即可.
【详解】作出函数的图象,如图所示:
令,则,
令,则有,
由图象可知可使有5个解,
则有必有不同两个根,
不妨设,则,
即二次函数的两根分布在和内,
所以,解得.
所以实数的取值范围为.
15.已知数列的前项和为,且().
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用公式可求的通项公式;
(2)裂项相消法可求数列的前项和.
【详解】(1)因为,当时,,
当时,,
检验,当时,,也满足.所以.
(2)因为,,
,
.
16.记的内角,,的对边分别为,,.已知,.
(1)求;
(2)若的面积为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用正弦定理处理已知条件,结合得到,再由内角和公式和两角和余弦公式求出,根据商的关系求结论;
(2)方法一:设的外接圆半径为,由条件结合三角形面积公式可得,由三角形面积公式结合正弦定理可得,再由正弦定理求,根据余弦定理求结论;
方法二:由条件结合三角形面积公式可得,由正弦定理可得,结合可求,根据余弦定理求结论;
方法三:由条件结合三角形面积公式可得,由正弦定理和三角形面积公式结合,求,再由余弦定理求结论.
【详解】(1)在中,由及正弦定理得.
因为,故,
又,
所以,
所以,
所以.
(2)解法一:由(1)知,,且.
设的外接圆半径为,因为的面积为,
所以,
所以,
解得,
所以.
由余弦定理,
得,所以,
所以,
解得.
解法二:因为的面积为,且,
所以,所以,解得.
由正弦定理得,所以,
又,所以,所以,
所以.
由余弦定理,
得,所以,
所以,
解得.
解法三:因为的面积为,且,
所以,所以,解得,
又因为
,
所以,所以.
由余弦定理
得,所以,
所以,
解得.
17.如图,三棱锥中,,是的中点,平面平面,.
(1)证明:平面平面;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:因为,是的中点,
所以,又平面平面,是交线,平面,
所以平面,又平面,
所以,又,平面,
所以平面,因为平面,
所以平面平面.
(2)
【分析】(1)根据面面垂直的性质及线面垂直的判定定理、面面垂直的判定定理证明即可;
(2)建立空间直角坐标系,利用线面角的向量求法计算即可.
【详解】(1)略
(2)如图,分别以所在直线为轴,以过平行于的直线为轴,建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量,
则,令,可得,
设直线与平面所成角为,
则,
即直线与平面所成角的正弦值为.
18.已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设是椭圆上关于坐标原点对称的两点,是椭圆上异于的任意一点,直线的斜率分别为.证明:为定值;
(3)设直线与椭圆交于两点,坐标原点到直线的距离为,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)设,则.设,其中.
依题意:,,
,
由椭圆方程知:,,
代入得,
,为定值.
(3)
【分析】(1)根据已知条件列出方程,解出的值即可求得的标准方程;
(2)设出点的坐标,根据斜率的定义代入计算即可得到为定值;
(3)设直线,根据到的距离为可得,再将其代入面积的表达式,换元变形后利用基本不等式即可求得最大值.
【详解】(1)由离心率,得,
又,所以,
椭圆过点,代入椭圆方程得,
将代入得,从而.
故椭圆的标准方程为.
(2)略
(3)设直线,与椭圆:联立,得,
即,
判别式,
原点到直线的距离,
将代入得恒成立,
设,,
则弦长,
的面积,
令,则,
令,变形得,
当时,由基本不等式:,当且仅当,即时等号成立,
此时,故,
综上可得,面积的最大值为.
19.设函数().
(1)讨论的单调性;
(2)若且函数有两个不同的零点,,且,
①求实数的取值范围;
②证明:.
【详解】(1)函数的定义域为,求导得,
当时,,函数在上单调递增;
当时,由,得;由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,函数在上单调递增;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增;
(2)①当时,,
函数有两个不同的零点,
等价于方程有两个不同的根,
等价于函数的图象与直线有两个不同的交点,
求导得,当时,;当时,,
函数在上单调递减,在上单调递增,,
而当从大于0的方向趋近于0时,,当时,,
所以的取值范围为.
②②不妨令,因为,
由①知,,即,而,
要证
只需证明,
即证,
令,令,
求导得,
函数在上单调递减,,
即,
因此,
所以.
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监利一中2027届高三数学周测(五)
一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数且,则( )
A.8 B.4 C.2 D.1
3.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
4.不等式对任意恒成立,则的最小值是( )
A. B. C.8 D.10
5.已知直线与曲线和均相切,则( )
A. B. C. D.
6.若函数有三个不同的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知三个数,,,,,,则( )
A. B. C. D.
8.已知函数及其导函数的定义域均为,记,若为偶函数,,且,则( )
A.2 B.4 C.5 D.6
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分)
9.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B.的零点个数为3
C.的极值点个数为2
D.若方程有三个实数根,则的取值范围是
10.已知函数的定义域为,值域为.且满足;当时,,则下列说法正确的是( )
A. B.在上单调递增
C. D.若,则
11.已知函数,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.的图象关于原点对称
C.对任意的,的最大值与最小值之和为
D.的解集为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.已知的导函数为,且,则________ .
13.已知 ,且 ,则的最小值为____________.
14.已知,则函数有个不同的零点,则的取值范围是 .
四、解答题(本大题共5题,写出必要的解答过程与文字说明)
15.(本小题满分13分)已知数列的前项和为,且().
(1)求数列的通项公式;(6分)
(2)求数列的前项和.(7分)
16.(本小题满分15分)记的内角,,的对边分别为,,.已知,.
(1)求;(7分)
(2)若的面积为,求.(8分)
17.(本小题满分15分)如图,三棱锥中,,是的中点,平面平面,.
(1)证明:平面平面;(6分)
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.(9分)
18.已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;(3分)
(2)设是椭圆上关于坐标原点对称的两点,是椭圆上异于的任意一点,直线的斜率分别为.证明:为定值;(6分)
(3)设不与坐标轴垂直的直线与椭圆交于两点,坐标原点到直线的距离为,求面积的最大值.(8分)
19.(本小题满分17分)设函数().
(1)讨论的单调性;(4分)
(2)若且函数有两个不同的零点,,且,
①求实数的取值范围;(6分)
②证明:.(7分)
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