
?2024屆湖南省常德市第一中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考數(shù)學(xué)試題
一、單選題
1.若集合,則(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解絕對值不等式得A,根據(jù)交集的定義計算即可.
【詳解】解得,即,B為奇數(shù)集,故.
故選:C
2.的值等于(????)
A.-2 B.0 C.8 D.10
【答案】A
【分析】應(yīng)用指數(shù)運算和對數(shù)運算計算求解即可.
【詳解】.
故選:A.
3.函數(shù)的圖象如下圖所示,則的解析式可能為(????)
????
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由圖知函數(shù)為偶函數(shù),應(yīng)用排除,先判斷B中函數(shù)的奇偶性,再判斷A、C中函數(shù)在上的函數(shù)符號排除選項,即得答案.
【詳解】由圖知:函數(shù)圖象關(guān)于y軸對稱,其為偶函數(shù),且,
由且定義域為R,即B中函數(shù)為奇函數(shù),排除;
當(dāng)時、,即A、C中上函數(shù)值為正,排除;
故選:D
4.《擲鐵餅者》取材于希臘的現(xiàn)實生活中的體育競技活動,刻畫的是一名強健的男子在擲鐵餅過程中具有表現(xiàn)力的瞬間(如圖).現(xiàn)在把擲鐵餅者張開的雙臂近似看成一張拉滿弦的“弓”,擲鐵餅者的手臂長約為,肩寬約為,“弓”所在圓的半徑約為,則擲鐵餅者雙手之間的距離約為(參考數(shù)據(jù):,)(????)
A.1.012m B.1.768m C.2.043m D.2.945m
【答案】B
【分析】由題意分析得到這段弓形所在的弧長,結(jié)合弧長公式求出其所對的圓心角,雙手之間的距離,求得其弦長,即可求解.
【詳解】如圖所示,由題意知“弓”所在的弧 的長,其所對圓心角,
則兩手之間的距離.
故選:B.
5.“”是“方程有正實數(shù)根”的(????)
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】B
【分析】根據(jù)零點的幾何意義,將方程有正根問題等價轉(zhuǎn)化為函數(shù)求零點問題,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),可得答案.
【詳解】由方程有正實數(shù)根,則等價于函數(shù)有正零點,
由二次函數(shù)的對稱軸為,則函數(shù)只能存在一正一負(fù)的兩個零點,
則,解得,
故選:B.
6.設(shè)正實數(shù)滿足,則當(dāng)取得最小值時,的最大值為(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】化簡,然后由基本不等式得最值,及,這樣可化為的二次函數(shù),易得最大值.
【詳解】當(dāng)且僅當(dāng)時成立,因此
所以時等號成立.
故選:C.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查基本不等式的應(yīng)用,考查運算求解能力、推理論證能力和轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)和方程思想.基本不等式的使用價值在于簡化最值確定過程,而能否使用基本不等式的關(guān)鍵是中的是否為定值,本題通過得以實現(xiàn).
7.已知函數(shù)是奇函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),且滿足時,,則不等式的解集為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)已知條件構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)后可判斷當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞減,再由,可得當(dāng)時,,再由為奇函數(shù),得時,,從而可求得不等式的解集.
【詳解】令函數(shù),則,即當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞減,
因為,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,.
因為當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以當(dāng)時,.
又,,所以當(dāng)時,;
又為奇函數(shù),所以當(dāng)時,,
所以不等式可化為或,解得,
所以不等式的解集為,
故選:D.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:此題考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,考查利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)單調(diào)性問題,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意構(gòu)造函數(shù),然后求導(dǎo)后可判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而利用函數(shù)的單調(diào)性解不等式,考查數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想,屬于較難題.
8.已知直線與曲線和曲線均相切,則實數(shù)的解的個數(shù)為(????)
A.0 B.1 C.2 D.無數(shù)
【答案】C
【分析】由題意可求得直線與曲線和曲線分別切于點,,則,化簡后得,然后將問題轉(zhuǎn)化為方程解的個數(shù),構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)和零點存在性定理可求得其零點的個數(shù),從而可得答案.
【詳解】根據(jù)題意可知,直線與曲線和曲線都相切,
所以對于曲線,則,所以,
所以切點,
對于曲線,則,所以,
切點,易知A,B不重合,
因為公切線過兩點,所以,
進(jìn)而可得,
令,則,
令,則
所以在單調(diào)遞增,
因為,
所以存在使得,即,
所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,
故.
又因為,
所以,
當(dāng)時,,
因為,
所以在內(nèi)存在,使得,
當(dāng)時,,
因為,,
所以在內(nèi)存在,使得,
綜上所述,存在兩條斜率分別為,的直線與曲線和曲線都相切,
故選:C.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:此題考查導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用,考查導(dǎo)數(shù)幾何意義,考查利用導(dǎo)數(shù)解決函數(shù)零點問題,解題的關(guān)鍵是求出兩切點的坐標(biāo)后,將問題轉(zhuǎn)化為方程解的個數(shù)問題,然后構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)和零點存在性定理解決,考查數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想和計算能力,屬于難題.
二、多選題
9.設(shè).且,則(????)
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根據(jù)不等式的性質(zhì)可判斷AB,根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)可判斷C,利用特值可判斷D.
【詳解】因為.且,
所以,即,故A正確;
由,可得,故B錯誤;
由題可知,所以,故C正確;
取,可得,所以,故D錯誤.
故選:AC.
10.下列說法正確的有(????)
A.
B.中,
C.若,則
D.
【答案】ABD
【分析】對A,根據(jù)角所在象限即可判斷三角函數(shù)符號;對B,三角函數(shù)誘導(dǎo)公式即可判斷;對C,舉反例即可;對D,根據(jù)同角三角函數(shù)的關(guān)系即可判斷.
【詳解】對A,因為,所以,,,
,故A正確;
對B,在中,,故B正確;
對C,舉例,滿足,但不滿足,故C錯誤;
對D,因為,所以左邊
右邊,故D正確.
故選:ABD.
11.已知函數(shù),,則(????)
A.在上為增函數(shù)
B.當(dāng)時,方程有且只有3個不同實根
C.的值域為
D.若,則
【答案】BCD
【分析】根據(jù)函數(shù)解析式作出函數(shù)圖象,判斷函數(shù)單調(diào)性及值域;根據(jù)導(dǎo)數(shù)求方程的根的個數(shù);數(shù)形結(jié)合求得成立時,參數(shù)范圍;
【詳解】根據(jù)函數(shù)解析式作出函數(shù)圖象,
由圖象易知,在上不是增函數(shù),故A錯誤;
當(dāng)時,,則,
過定點,當(dāng)時,與在上相交,共2個交點;
當(dāng)時,,過點作的切線,設(shè)切點為,
則,,解得,,故當(dāng)時,與在處相切,有1個交點;
故當(dāng)時,與共有3個交點,故B正確;
由圖易知,故C正確;
當(dāng)時,等價于,
由函數(shù)圖象,及上述分析知,;
當(dāng)時,等價于,
由函數(shù)圖象,及上述分析知,;
故若,,故D正確;
故選:BCD
12.已知定義在上的函數(shù)滿足對任意的,,,且當(dāng)時,,則(????)
A.
B.對任意的,
C.是減函數(shù)
D.若,且不等式恒成立,則的最小值是
【答案】ABD
【分析】A. 取,易得;
B. 取,可得,然后驗證的情況;
C. 由當(dāng)時,,且可得,
當(dāng)時,,與為減函數(shù)矛盾,從而可判斷C錯誤;
D. 先證明的單調(diào)性,然后由可得,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性可得,
再化簡、換元,通過構(gòu)造函數(shù)、求導(dǎo)得新函數(shù)的單調(diào)性和最值,即可得解.
【詳解】取,則,解得或,
若,則對任意的,,與條件不符,故,A正確;
對任意的,,若存在,使得,
則,與矛盾,所以對任意的,,B正確;
當(dāng)時,,且,所以當(dāng)時,,與為減函數(shù)矛盾,C錯誤;
假設(shè),則
因為,所以,則,即,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,由題意得,所以,
結(jié)合在上單調(diào)遞增可知,則,
令,則,,令,,
易得在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,從而,
所以,則,D正確.
故選:ABD.
【點睛】本題中用到特殊值,特殊函數(shù)來解決問題,特別是選項D中,將不等式轉(zhuǎn)化為,再結(jié)合換元法,求導(dǎo)等辦法來求解,綜合能力要求較高.
三、填空題
13.若,則的值為 .
【答案】
【分析】將分子分母同除以,即可求得答案.
【詳解】由題意,則,
則,
故答案為:
14.已知函數(shù)在上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是 .
【答案】
【分析】根據(jù)復(fù)合命題單調(diào)性可知,是函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間的子集,列式求實數(shù)的取值范圍.
【詳解】由,得或,
即函數(shù)的定義域為,
令,則,
因為函數(shù)為定義域上的單調(diào)增函數(shù),
在上遞增,
函數(shù)單調(diào)增區(qū)間為,
因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,所以,
故答案為:
15.設(shè)函數(shù),的定義域均為,且函數(shù),均為偶函數(shù).若當(dāng)時,,則的值為 .
【答案】
【分析】對函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)函數(shù)的奇偶性,對稱性,周期性分析即可求解.
【詳解】因為函數(shù),的定義域均為R,且函數(shù)為偶函數(shù),
則,
求導(dǎo)得,
即,
所以函數(shù)的圖像關(guān)于對稱.
因為函數(shù)為偶函數(shù),
所以,
所以函數(shù)的圖像關(guān)于對稱,
由函數(shù)的圖像關(guān)于對稱,且關(guān)于直線對稱.
所以函數(shù)的周期為,.
由,,
,
所以,即,即,
所以當(dāng)時,
于是.
故答案為:
16.已知函數(shù),若不等式對恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為 .
【答案】
【分析】將不等式等價轉(zhuǎn)化,構(gòu)造函數(shù),并探討其性質(zhì),再利用導(dǎo)數(shù)分類討論的值域即可求解作答.
【詳解】,
令,則,,設(shè),則,
當(dāng)時,,且等號不同時成立,則恒成立,
當(dāng)時,,則恒成立,則在上單調(diào)遞增,
又因為,因此存在,使得,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在,上單調(diào)遞增,
又,作出函數(shù)的圖像如下:
??
函數(shù)定義域為,求導(dǎo)得,
①當(dāng)時,,函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,
當(dāng)時,的取值集合為,而取值集合為,
因此函數(shù)在上的值域包含,
當(dāng)時,的取值集合為,而取值集合為,
因此函數(shù)在上無最小值,從而函數(shù)的值域為R,即,,不合題意,
②當(dāng)時,由得,由得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
,當(dāng)時,的取值集合為,
而取值集合為,因此函數(shù)在上的值域包含,
此時函數(shù)的值域為,即,
當(dāng)時,即當(dāng)時,恒成立,符合題意,
當(dāng)時,即當(dāng)時,,結(jié)合圖象可知,,不合題意,
所以實數(shù)的取值范圍為.
故答案為:
【點睛】關(guān)鍵點睛:函數(shù)不等式恒成立求參數(shù)范圍問題,結(jié)合已知,利用換元法構(gòu)造新函數(shù),用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)的性質(zhì),借助數(shù)形結(jié)合的思想推理求解.
四、解答題
17.已知,.
(1)求的大?。?br />
(2)設(shè)函數(shù),,求的單調(diào)區(qū)間及值域.
【答案】(1)
(2)答案見詳解
【分析】(1)根據(jù)切化弦公式與二倍角公式化簡進(jìn)行求值;
(2)根據(jù)正弦型函數(shù)的單調(diào)區(qū)間公式求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,由,求整體角的取值范圍得到的值域.
【詳解】(1)由得,
則,
因為,所以,
所以,解得,
即,又,
所以,則.
(2)函數(shù),,
令,解得,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;
令,解得,所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減;
因為,,
當(dāng)時,即,取最大值1;當(dāng)時,即,取最小值.
所以值域為.
18.為數(shù)列{}的前項和.已知>0,=.
(Ⅰ)求{}的通項公式;
(Ⅱ)設(shè) ,求數(shù)列{}的前項和.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)
【分析】(I)根據(jù)數(shù)列的遞推關(guān)系,利用作差法即可求{an}的通項公式:
(Ⅱ)求出bn,利用裂項法即可求數(shù)列{bn}的前n項和.
【詳解】解:(I)由an2+2an=4Sn+3,可知an+12+2an+1=4Sn+1+3
兩式相減得an+12﹣an2+2(an+1﹣an)=4an+1,
即2(an+1+an)=an+12﹣an2=(an+1+an)(an+1﹣an),
∵an>0,∴an+1﹣an=2,
∵a12+2a1=4a1+3,
∴a1=﹣1(舍)或a1=3,
則{an}是首項為3,公差d=2的等差數(shù)列,
∴{an}的通項公式an=3+2(n﹣1)=2n+1:
(Ⅱ)∵an=2n+1,
∴bn(),
∴數(shù)列{bn}的前n項和Tn()().
【點睛】本題主要考查數(shù)列的通項公式以及數(shù)列求和的計算,利用裂項法是解決本題的關(guān)鍵.
19.已知函數(shù),其中,e為自然對數(shù)的底數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值.
【答案】(1)當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時,在和上單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增;
(2)當(dāng)時,最大值是;當(dāng)時,最大值是;
當(dāng)時,在區(qū)間上的最大值是.
【分析】(1)先確定函數(shù)的定義域然后求導(dǎo)數(shù),討論,在函數(shù)的定義域內(nèi)解不等式和即可.
(2)欲求函數(shù)在區(qū)間上的最大值,先求在區(qū)間上的單調(diào)性,討論的值,分別求出最大值.
【詳解】(1),函數(shù)定義域為,.
當(dāng)時,令,得.
若,則,從而在上單調(diào)遞增;
若,則,從而在上單調(diào)遞減.
當(dāng)時,令,得,解得或,有.
若,則或,從而在和上單調(diào)遞減;
若,則,從而在上單調(diào)遞增;
(2)由(1)中求得單調(diào)性可知,
當(dāng)時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,最大值是.
當(dāng)時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,最大值是.
當(dāng)時,在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間單調(diào)遞減,最大值是.
20.菱形ABCD中,∠ABC=120°,EA⊥平面ABCD,EA∥FD,EA=AD=2FD=2.
??
(1)證明:直線FC//平面EAB;
(2)線段EC上是否存在點M使得直線EB與平面BDM所成角的正弦值為?若存在,求,若不存在,說明理由.
【答案】(1)證明見解析;
(2)存在,.
【分析】(1)取AE的中點H,連接HF,HB,先證四邊形BCFH為平行四邊形,從而知FC∥HB,再由線面平行的判定定理,得證;
(2)取AB的中點N,連接DN,先證FD,DC,DN兩兩垂直,再以D為坐標(biāo)原點建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)λ,λ∈[0,1],用含λ的式子表示出點M的坐標(biāo),求得平面BDM的法向量,由,解之即可.
【詳解】(1)??
取AE的中點H,連接HF,HB,
因為EA∥FD,EA=2FD=2,所以四邊形ADFH為平行四邊形,所以HF∥AD,HF=AD,
又菱形ABCD,所以AD∥BC,AD=BC,
所以HF∥BC,HF=BC,即四邊形BCFH為平行四邊形,
所以FC∥HB,
因為平面EAB,HB?平面EAB,
所以FC∥平面EAB.
(2)??
取AB的中點N,連接DN,
因為菱形ABCD中,∠ABC=120°,所以△ABD是等邊三角形,所以DN⊥AB,所以DN⊥DC,
因為EA⊥平面ABCD,EA∥FD,所以FD⊥平面ABCD,
所以FD⊥DC,F(xiàn)D⊥DN,
故以D為坐標(biāo)原點,DN,DC,DF所在直線分別為x,y,z軸建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則B(,1,0),C(0,2,0),D(0,0,0),E(,﹣1,2),
所以(,3,﹣2),(0,﹣2,2),(,1,0),
設(shè)λ,λ∈[0,1],則M((1﹣λ),3λ﹣1,2(1﹣λ)),
設(shè)平面BDM的法向量為(x,y,z),則,即,
令x=﹣1,則y,z=,所以(﹣1,,),
因為直線EB與平面BDM所成角的正弦值為,
所以|=||,
化簡得,,,解得λ或(舍負(fù)),
即,
所以.
21.在平面直角坐標(biāo)系中,雙曲線的離心率為,實軸長為4.
(1)求C的方程;
(2)如圖,點A為雙曲線的下頂點,直線l過點且垂直于y軸(P位于原點與上頂點之間),過P的直線交C于G,H兩點,直線AG,AH分別與l交于M,N兩點,若O,A,N,M四點共圓,求點P的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)雙曲線的離心率結(jié)合實軸長,可求得a,b,即得答案;
(2)根據(jù)O,A,N,M四點共圓結(jié)合幾何性質(zhì)可推出,設(shè),,,從而可以用點的坐標(biāo)表示出t,再設(shè)直線,聯(lián)立雙曲線與直線方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系式,代入t的表達(dá)式中化簡,可得答案.
【詳解】(1)因為實軸長為4,即,,
又,所以,,
故C的方程為.
(2)由O,A,N,M四點共圓可知,,
又,即,
故,
即,所以,
設(shè),,,
由題意可知,則直線,直線,
因為M在直線l上,所以,代入直線AG方程,可知,
故M坐標(biāo)為,所以,
又,由,則,
整理可得,
當(dāng)直線GH斜率不存在時,顯然不符合題意,
故設(shè)直線,代入雙曲線方程:中,
可得,所以,,
又
,
所以,
故,即,所以點P坐標(biāo)為.
【點睛】本題考查了雙曲線方程的求解,以及直線和雙曲線的位置關(guān)系的問題,解答時要注意明確點線的位置關(guān)系,能設(shè)相關(guān)點的坐標(biāo),從而表示出參數(shù)的表達(dá)式,再結(jié)合聯(lián)立直線和雙曲線方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系式化簡,難點在于較為繁雜的計算,要十分細(xì)心.
22.已知函數(shù).
(1)若函數(shù)為增函數(shù),求的取值范圍;
(2)已知.
(i)證明:;
(ii)若,證明:.
【答案】(1)
(2)(i)證明見解析;(ii)證明見解析
【分析】(1)分析可得原題意等價于對恒成立,構(gòu)建,利用導(dǎo)數(shù)求最值結(jié)合恒成立問題運算求解;
(2)(i)取,根據(jù)題意分析可得,構(gòu)建,結(jié)合導(dǎo)數(shù)證明即可;
(ii)根據(jù)題意分析可得,,,構(gòu)建,結(jié)合導(dǎo)數(shù)證明,即可得結(jié)果.
【詳解】(1)∵,則,
若是增函數(shù),則,
且,可得,
故原題意等價于對恒成立,
構(gòu)建,則,
令,解得;令,解得;
則在上遞增,在遞減,故,
∴的取值范圍為.
(2)(i)由(1)可知:當(dāng)時,單調(diào)遞增,
∵,則,即,
整理得,
構(gòu)建,則,
令,解得;令,解得;
則在上遞減,在遞增,
故,即,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
令,可得,
故;
(ii)∵,則,
可知有兩個不同實數(shù)根,由(1)知,
可得,
同理可得,
構(gòu)建,則,
當(dāng)時,;當(dāng)時,;當(dāng)時,;
且,故對恒成立,
故在上單調(diào)遞減,
∵,則,即,
且,則,故,
可得;
又∵,由(i)可得,即,
則,
且,則,
可得;
綜上所述:.
可得,則
故.
【點睛】方法定睛:利用導(dǎo)數(shù)證明不等式的基本步驟
(1)作差或變形.
(2)構(gòu)造新的函數(shù)h(x).
(3)利用導(dǎo)數(shù)研究h(x)的單調(diào)性或最值.
(4)根據(jù)單調(diào)性及最值,得到所證不等式.
特別地:當(dāng)作差或變形構(gòu)造的新函數(shù)不能利用導(dǎo)數(shù)求解時,一般轉(zhuǎn)化為分別求左、右兩端兩個函數(shù)的最值問題.
這是一份2023-2024學(xué)年湖南省常德市第一中學(xué)高三上學(xué)期第六次月考數(shù)學(xué)試題(含解析),共20頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份湖南省常德市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第六次月考數(shù)學(xué)試題,文件包含2數(shù)學(xué)試題卷2024屆高三第六次月水平檢測pdf、2數(shù)學(xué)參考答案2024屆高三第六次月水平檢測3pdf、2數(shù)學(xué)答題卡2024屆高三第六次月水平檢測pdf等3份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共8頁, 歡迎下載使用。
這是一份2024屆湖南省常德市臨澧縣第一中學(xué)高三上學(xué)期第二次階段性考試數(shù)學(xué)試題含解析,共18頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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