
高三數(shù)學(xué)
2024.08
本試卷共19題,滿分150分,共8頁.考試用時(shí)120分鐘.
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生先將自己的姓名?準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上.
2.考生作答時(shí),將答案答在答題卡上.請(qǐng)按照題號(hào)在各題的答題區(qū)域(黑色線框)內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效.在草稿紙?試題卷上答題無效.
3.選擇題答案使用2B鉛筆填涂,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào);非選擇題答案使用05毫米的黑色中性(簽字)筆或碳素筆書寫,字體工整?筆跡清楚.
4.保持答題卡卡面清潔,不折疊?不破損.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回.
一?選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.設(shè)集合,則( )
A. B. C. D.
2.若復(fù)數(shù)滿足,則( )
A.1 B.-1 C. D.16
3.已知向量滿足與的夾角為,則與的夾角為( )
A. B. C. D.
4.若,則( )
A. B. C. D.
5.若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A. B. C. D.
6.已知正四棱臺(tái)的頂點(diǎn)都在同一球面上,其上?下底面邊長(zhǎng)分別為,高為3,則該球的表面積為( )
A. B. C. D.
7.已知函數(shù)滿足,若,則( )
A.25 B.125 C.625 D.15625
8.已知函數(shù),則( )
A.是的一個(gè)周期 B.是圖象的一條對(duì)稱軸
C.是圖象的一個(gè)對(duì)稱中心 D.在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減
二?多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9.某校在開展“弘揚(yáng)中華傳統(tǒng)文化,深植文化自信之根”主題教育的系列活動(dòng)中,舉辦了“誦讀國(guó)學(xué)經(jīng)典,傳承中華文明”知識(shí)競(jìng)賽.賽前為了解學(xué)生的備賽情況,組織對(duì)高一年和高二年學(xué)生的抽樣測(cè)試,測(cè)試成績(jī)數(shù)據(jù)處理后,得到如下頻率分布直方圖,則下面說法正確的是( )
A.高一年抽測(cè)成績(jī)的眾數(shù)為75
B.高二年抽測(cè)成績(jī)低于60分的比率為
C.估計(jì)高一年學(xué)生成績(jī)的平均分低于高二年學(xué)生成績(jī)的平均分
D.估計(jì)高一年學(xué)生成績(jī)的中位數(shù)低于高二年學(xué)生成績(jī)的中位數(shù)
10.已知函數(shù),則( )
A.的值域?yàn)?br>B.圖象的對(duì)稱中心為
C.當(dāng)時(shí),無極值
D.當(dāng)時(shí),在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減
11.在平面直角坐標(biāo)系中,已知是動(dòng)點(diǎn).下列命題正確的是( )
A.若,則的軌跡的長(zhǎng)度等于2
B.若,則的軌跡方程為
C.若,則的軌跡與圓沒有交點(diǎn)
D.若,則的最大值為3
三?填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.若曲線在處的切線與直線垂直,則__________.
13.過雙曲線的兩個(gè)焦點(diǎn)分別作實(shí)軸的垂線,交于四個(gè)點(diǎn),若這四個(gè)點(diǎn)恰為一個(gè)正方形的頂點(diǎn),則的離心率為__________.
14.如圖,有一個(gè)質(zhì)地均勻的正八面體,八個(gè)面分別標(biāo)以數(shù)字1到8.將該八面體連續(xù)拋擲三次,按順序記錄它與地面接觸的面上的數(shù)字,則這三個(gè)數(shù)恰好構(gòu)成等差數(shù)列的概率為__________.
四?解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15.(13分)
的內(nèi)角所對(duì)的邊分別為,已知.
(1)求;
(2)若的角平分線與交于點(diǎn),求.
16.(15分)
如圖,在圓柱中,分別為圓柱的母線和下底面的直徑,為底面圓周上一點(diǎn).
(1)若為的中點(diǎn),求證:平面;
(2)若,圓柱的體積為,求二面角的正弦值.
17.(15分)
已知橢圓的左?右焦點(diǎn)分別為,離心率為,且經(jīng)過點(diǎn).
(1)求的方程;
(2)過且不垂直于坐標(biāo)軸的直線交于兩點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),記的面積為的面積為,求的取值范圍.
18.(17分)
已知曲線.
(1)證明:;
(2)若曲線關(guān)于直線對(duì)稱的曲線為,則稱為與的一條對(duì)稱軸.請(qǐng)寫出與的一條對(duì)稱軸,并探究是否存在其它的對(duì)稱軸;
(3)已知是上的兩點(diǎn),是上的兩點(diǎn),若四邊形為正方形,其周長(zhǎng)為,證明:.(參考數(shù)據(jù):)
19.(17分)
已知正整數(shù)滿足,正整數(shù)滿足,.對(duì)于確定的正整數(shù),記的最小值為.例如:當(dāng)時(shí),或或.
(1)當(dāng)時(shí),寫出的所有值及的值;
(2)探究的值;
(3)證明:.
泉州市2025屆高中畢業(yè)班質(zhì)量監(jiān)測(cè)(一)
高三數(shù)學(xué)
2024.08
本試卷共19題,滿分150分,共8頁.考試用時(shí)120分鐘.
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生先將自己的姓名?準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上.
2.考生作答時(shí),將答案答在答題卡上.請(qǐng)按照題號(hào)在各題的答題區(qū)域(黑色線框)內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效.在草稿紙?試題卷上答題無效.
3.選擇題答案使用2B鉛筆填涂,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào);非選擇題答案使用05毫米的黑色中性(簽字)筆或碳素筆書寫,字體工整?筆跡清楚.
4.保持答題卡卡面清潔,不折疊?不破損.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回.
一?選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.【命題意圖】本小題主要考查集合的運(yùn)算?不等式等知識(shí);考查運(yùn)算求解能力等;考查函數(shù)與方程思想?化歸與轉(zhuǎn)化思想等;體現(xiàn)基礎(chǔ)性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:(排除法)因符合題意,排除D;因?yàn)榉项}意,排除;
故選C.
解法二:因?yàn)?,所以?br>故選C.
2.【命題意圖】本小題主要考查復(fù)數(shù)的概念?四則運(yùn)算等基礎(chǔ)知識(shí);考查運(yùn)算求解能力?推理論證能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化思想?函數(shù)與方程思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性,導(dǎo)向?qū)?shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:設(shè),則,解得,所以,所以,故選A.
解法二:因?yàn)?,所以,故選A.
解法三:方程兩邊同時(shí)平方,有,所以,故選A.
3.【命題意圖】本小題主要考查向量的數(shù)量積等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解等能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化,數(shù)形結(jié)合等思想,體現(xiàn)基礎(chǔ)性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:設(shè),由題得,所以
,,所以,
所以,又,所以,
故選D.
解法二:建立直角坐標(biāo)系,設(shè),則,
所以,所以,
所以,又,所以,
故選D.
解法三:運(yùn)用向量運(yùn)算的幾何表示,構(gòu)造平面圖形,觀察圖形可快速得解.
4.【命題意圖】本小題主要考查三角函數(shù)的定義?三角恒等變換等知識(shí),考查運(yùn)算求解能力等,考查函數(shù)與方程思想?特殊與一般思想等,體現(xiàn)基礎(chǔ)性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展直觀想象?
數(shù)學(xué)運(yùn)算?邏輯推理等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:(特殊法)由題知滿足條件,所以.
故選C.
解法二:由題得,所以,
所以,所以
.故選C.
解法三:由題得,
所以,即,
所以,即.故選C.
解法四:由題得,所以,
所以,即,
所以,所以.故選C.
解法五:觀察,知同正,為第一象限角,其正
切值為正,排除A,B.若,可取,則,
不符合已知條件,排除D,故應(yīng)選C.
5.【命題意圖】本小題主要考查分段函數(shù)?基本初等函數(shù)?函數(shù)的單調(diào)性等知識(shí),考查運(yùn)算求解能力?抽象概括能力等,考查函數(shù)與方程思想?轉(zhuǎn)化和化歸的思想等,體現(xiàn)基礎(chǔ)性和綜合性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算?邏輯推理?數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】由指數(shù)函數(shù)的底數(shù)要求只討論且,
由題意得為單調(diào)遞增,故,
又時(shí),為單調(diào)遞增,故,
再由,即得,綜上,,
故選B.
6.【命題意圖】本小題主要考查多面體?球的表面積等基礎(chǔ)知識(shí),考查空間想象能力?運(yùn)算求解能力等,考查數(shù)形結(jié)合?轉(zhuǎn)化和化歸的思想等,體現(xiàn)基礎(chǔ)性和綜合性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展直觀想象?數(shù)學(xué)運(yùn)算?邏輯推理等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:正四棱臺(tái)的對(duì)角面的外接圓為其外接球球的大圓(如下圖),對(duì)角面為等腰梯形,其上下底邊長(zhǎng)分別為2,4,高為3,由正四棱臺(tái)的對(duì)稱性可知,球的球心在梯形上下底的中點(diǎn)連線所在直線上,設(shè),則,設(shè)球半徑為,再由,可得,解得,所以所求的球的表面積為
解法二:下底的外接圓不大于球的大圓,故球半徑(下底對(duì)角線長(zhǎng)的一半),表面積排除D;
對(duì)角面等腰梯形的對(duì)角線長(zhǎng),故球半徑,表面積,排除C;
若,則.易求球心到的距離為,球心到的距
離為,無法滿足,或,故A不正確.
故選B.
7.【命題意圖】本小題主要考查函數(shù)的基本性質(zhì)?遞推數(shù)列等基礎(chǔ)知識(shí);考查推理論證?運(yùn)算求解等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化?特殊與一般的函數(shù)思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性,綜合性,導(dǎo)向?qū)壿嬐评?數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:由題意取,可得
即知?jiǎng)t.
故選C.
解法二:令,則
,
所以,
即,所以,則.故選C.
解法三:由可構(gòu)造滿足條件的函數(shù),
可以快速得到.
故選C.
8.【命題意圖】本小題主要考查三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)?三角恒等變換等知識(shí);考查推理論
證能力?運(yùn)算求解能力等,考查特殊與一般思想?函數(shù)與方程思想?化歸與轉(zhuǎn)化思想等;體現(xiàn)基礎(chǔ)性?綜合性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展直觀想象?邏輯推理?數(shù)學(xué)運(yùn)算?數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:(排除法)因?yàn)椋?br>,所以,故A錯(cuò)誤;
同理,故C錯(cuò)誤;
因?yàn)椋?br>所以,故D錯(cuò)誤.
故選B.
解法二:因?yàn)椋?br>所以,故A錯(cuò)誤;
因?yàn)?br>,所以,故B正確;
因?yàn)椋?br>所以,故C錯(cuò)誤;
因?yàn)?br>所以當(dāng)時(shí),,此時(shí);
同理當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,故D錯(cuò)誤;
故選B.
二?多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9.【命題意圖】本小題主要考查頻率分步直方圖?樣本的數(shù)字特征等基礎(chǔ)知識(shí);考查數(shù)據(jù)分析與處理?運(yùn)算求解等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化?或然與必然等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性與應(yīng)用性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算?數(shù)據(jù)分析等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】選項(xiàng)A:高一年學(xué)生成績(jī)的眾數(shù)為區(qū)間的中點(diǎn)橫坐標(biāo),故A正確.
選項(xiàng)B:高二年學(xué)生成績(jī)得分在區(qū)間的學(xué)生人數(shù)頻率為
,所以低于60分的比率為,故B錯(cuò)誤;
選項(xiàng)C:高一年學(xué)生成績(jī)的平均數(shù)約為
分;
高二年學(xué)生成績(jī)的平均數(shù)約為
分.
因?yàn)椋蔆正確.
選項(xiàng)D:高一年學(xué)生成績(jī)的中位數(shù)位于[,高二年學(xué)生成績(jī)的中位數(shù)位于,故D正確.
故選ACD.
10.【命題意圖】本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用?函數(shù)的基本性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí);考查推理論證?運(yùn)算求解等能力;考查數(shù)形結(jié)合?化歸與轉(zhuǎn)化等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性與綜合性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展直觀想象?邏輯推理?數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】A選項(xiàng):當(dāng)至少一個(gè)不為0,則函數(shù)為三次函數(shù)或者一次函數(shù),值域均為;當(dāng)均為0時(shí),值域?yàn)椋蔄錯(cuò)誤.
B選項(xiàng):函數(shù)滿足,可知為奇函數(shù),其圖象關(guān)于中心對(duì)稱,
所以的圖象為的圖象向上移動(dòng)一個(gè)單位后得到的,
即關(guān)于中心對(duì)稱,【或者用驗(yàn)證】,故B正確.
C選項(xiàng):,當(dāng)時(shí),恒大于0或者恒小于0,所以函數(shù)在上單調(diào),無極值.故C正確.
D選項(xiàng):,當(dāng)時(shí),取,當(dāng)時(shí),在區(qū)間上不單調(diào).D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
另一方面,當(dāng)時(shí),在
單調(diào)遞增.故D錯(cuò)誤.
故選BC.
11.【命題意圖】本小題主要考查曲線與方程?向量數(shù)量積等基礎(chǔ)知識(shí);考查運(yùn)算求解?推理論證等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化?數(shù)形結(jié)合?函數(shù)與方程等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性?綜合性與創(chuàng)新性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展數(shù)學(xué)運(yùn)算?直觀想象?邏輯推理?數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】選項(xiàng)A:因?yàn)?,所以的軌跡為線段,從而的軌跡的長(zhǎng)度等于2,故A正確.
選項(xiàng)B:因?yàn)?,由雙曲線的定義知,
的軌跡是以為焦點(diǎn)的雙曲線的右支,而結(jié)論的方程中未限制范圍,故B錯(cuò)誤.(由,得的軌跡方程為).
選項(xiàng)C:解法一:由,得,化簡(jiǎn)得,,聯(lián)立得,
這與矛盾,所以方程組無解,故的軌跡與圓沒有交點(diǎn),故C正確.
解法二:若有交點(diǎn),則,又,矛盾,所以的軌跡與圓沒有交點(diǎn),故C正確.
選項(xiàng)D:
解法一:由得,,
化簡(jiǎn)得,
所以的軌跡是以為圓心,半徑為的圓.
等于在軸上的投影的長(zhǎng)度,
由圖知其最大值為3,故D正確.
解法二:同法一得的軌跡是以為圓心,半徑為的圓.
,由圓的方程知可取到最大值3,故D正確.
解法三:由得,
,當(dāng)在的反向延長(zhǎng)線上時(shí)取等號(hào).
①;
②當(dāng)在的反向延長(zhǎng)線上,且時(shí),
滿足條件,此時(shí).
所以的最大值為3,故D正確.
故選ACD.
三?填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12.【命題意圖】本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義?直線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí);考查運(yùn)算求解?推理論證等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化?數(shù)形結(jié)合?函數(shù)與方程等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性與應(yīng)用性,導(dǎo)向?qū)?shù)學(xué)運(yùn)算?邏輯推理等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】由題意得函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,故在處切線的斜率為,
直線的斜率存在為,根據(jù)題意得,,解得.
故答案為-2.
13.【命題意圖】本小題主要考查雙曲線的幾何性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí);考查運(yùn)算求解?推理論證等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化?數(shù)形結(jié)合?函數(shù)與方程等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性與綜合性,導(dǎo)向?qū)?shù)學(xué)運(yùn)算?直觀想象?邏輯推理等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:不妨設(shè)雙曲線,
令,可得,所以.
依題意可得,,所以,
又,所以,解得:,
又因?yàn)?,所?故答案為.
解法二:如圖,連結(jié),在中,
所以離心率.
故答案為.
解法三:,依題意知在曲線上,故,
整理得(取正),
所以,
故答案為.
14.【命題意圖】本小題主要考查古典概型?計(jì)數(shù)原理等基礎(chǔ)知識(shí);考查推理論證?運(yùn)算求解等能力;考查分類與整合?或然與必然等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性
與應(yīng)用性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展數(shù)據(jù)分析?邏輯推理?數(shù)學(xué)運(yùn)算?數(shù)學(xué)建模等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】由題意可知所有可能情況共有種,按順序記錄的三個(gè)數(shù)恰好構(gòu)成等差數(shù)列,
可以按照公差為分類,其中公差為和的做法數(shù)對(duì)應(yīng)相等.
公差為0的有共8種做法;
公差為1的有共6種做法,同公差為-1的;
公差為2的有共4種做法,同公差為-2的;
公差為3的有共2種做法,同公差為-3的;
所以三個(gè)數(shù)恰好構(gòu)成等差數(shù)列的概率.
故答案為.
四?解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15.(13分)
【命題意圖】本小題主要考查正弦定理?余弦定理等基礎(chǔ)知識(shí),考查邏輯推理能力?運(yùn)算求解能力等,考查函數(shù)與方程思想?數(shù)形結(jié)合思想等,體現(xiàn)基礎(chǔ)性和綜合性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展直觀想象?邏輯推理?數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】(1)依題意,由正弦定理可得
所以,
又
所以,
因?yàn)?,所以,所以?br>又,所以.
(2)解法一:如圖,由題意得,,
所以,
又,所以,
所以,即,
所以.
解法二:如圖,中,因?yàn)椋?br>由余弦定理得,,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以.
16.(15分)
【命題意圖】本小題主要考查旋轉(zhuǎn)體的體積?直線與平面的位置關(guān)系?求二面角等基礎(chǔ)知識(shí);考查空間想象?推理論證?運(yùn)算求解等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性和綜合性,導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展直觀想象?邏輯推理?數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】(1)解法一:如下圖,取中點(diǎn),連結(jié),
分別為的中點(diǎn),
,
又圓柱上下底面平行,
且與平面交于和,
,且,
又且,
四邊形為平行四邊形,
,
又平面平面
平面.
解法二:連結(jié),
圓柱的母線與旋轉(zhuǎn)軸平行,
又平面平面,
平面,
分別為的中點(diǎn),
,
又平面平面,
平面,
又平面,
平面平面,
又平面,
平面.
(2)為底面直徑,
,
又圓柱的體積為,
得到.
解法一:過作平面,則,
又,以為原點(diǎn),所在直線分別為軸?
軸?軸建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則,
,
設(shè)平面的法向量為,
平面的法向量為,
,得到,
,
取,可得,
又,得到,
取,可得,
設(shè)二面角的大小為,
則
則
即二面角的正弦值為.
解法二:如下圖,連結(jié),過作,垂足,
取中點(diǎn),連結(jié),過作,垂足,
平面交直線于點(diǎn),連結(jié),
分別為的中點(diǎn),
,又,
,
平面,
,又,
平面,
平面,
又
平面,
同理可證平面,
,,又,
平面,即平面,
,
為二面角的平面角,
在中,,
在中,,
在中,,
在平面四邊形中,如下圖,,
,
則,
.
即二面角的正弦值為.
17.(15分)
【命題意圖】本題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程?直線與橢圓的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí);考查運(yùn)算求解?推理論證等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化?數(shù)形結(jié)合?函數(shù)與方程等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性與綜合性,導(dǎo)向?qū)?shù)學(xué)運(yùn)算?直觀想象?邏輯推理等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】(1)因?yàn)椋?br>所以,
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,
即,解得,
所以,
所以橢圓的方程為.
【若方程求錯(cuò),能體現(xiàn)各得1分】
(1)解法一:
由(1)得,依題意設(shè),
由消去,得,
設(shè),則
設(shè),則,
,
由得,,
即
因?yàn)?,所以,所?br>所以,
令且,
則,解得,且,
所以,所以的取值范圍為.
解法二:
由(1)得,依題意設(shè),
由消去,得,
設(shè),則,
所以,
設(shè),則,
,
令且,
則代入可得,
消去得:,
因?yàn)?,所以?br>所以,解得,且,
所以,所以的取值范圍為.
18.(17分)
【命題意圖】本題主要考查基本初等函數(shù)?函數(shù)的單調(diào)性與對(duì)稱性?導(dǎo)數(shù)的幾何意義?導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí);考查運(yùn)算求解?推理論證等能力;考查化歸與轉(zhuǎn)化?數(shù)形結(jié)合?函數(shù)與方程等思想;體現(xiàn)基礎(chǔ)性?綜合性與應(yīng)用性,導(dǎo)向?qū)?shù)學(xué)運(yùn)算?直觀想象?邏輯推理等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】解法一:(1)要證原命題,只需證,
設(shè)函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)為,
顯然在單調(diào)遞增,
且,
故存在唯一的滿足,即,
從而可得在單調(diào)遞減;
在單調(diào)遞增;
所以在處取到最小值,
其中即,
所以
故本題得證.
(2)與的一條對(duì)稱軸為直線,
且是與的唯一對(duì)稱軸,
證明如下:由(1)分析得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
即曲線與直線相切于點(diǎn),
且曲線在直線的上方(除點(diǎn));
同理曲線與直線相切于點(diǎn),
且曲線在直線的下方(除點(diǎn));
而平行線的距離為,
故曲線上的任意點(diǎn)與上任意點(diǎn)的距離不小于,
注意到兩點(diǎn)距離恰為,
故可得結(jié)論①:曲線上的任意點(diǎn)與上任意點(diǎn)的距離最小值為,
當(dāng)且僅當(dāng)這兩點(diǎn)分別為時(shí)取到.
反證法:假設(shè)與存在除以外的其它對(duì)稱軸,
那么關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),
注意到兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,故在上且異于點(diǎn),
同理關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn),其中在上且異于點(diǎn),
根據(jù)對(duì)稱性可得,
這與①矛盾,故假設(shè)不成立.故是與的唯一對(duì)稱軸.
(3)由題意,不妨設(shè),其中,
并由(2)分析得分別與關(guān)于直線對(duì)稱,
可得,且,
由正方形可得,即
所以,即正方形對(duì)角線軸,
因?yàn)?,?br>即.②
又因?yàn)椋寓谑娇苫癁?br>故為方程的根,
即的零點(diǎn)為,
因?yàn)椋?br>所以在單調(diào)遞增,
且,
所以,
所以正方形的邊長(zhǎng),
令,且,
,所以在單調(diào)遞增,
則,即正方形的邊長(zhǎng)大于,
所以正方形的周長(zhǎng).
解法二:(1)對(duì)任意,即證,
先證明:,即證,
設(shè),其導(dǎo)函數(shù),
在區(qū)間單調(diào)遞減;
在區(qū)間單調(diào)遞增;
故當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取到最小值,
所以,即;
同樣也可得,即,即,
所以,即,
本題得證.
(2)同解法一;
(3)同解法一.
19.(17分)
【命題意圖】本題主要考查整數(shù)的離散性?數(shù)列的求和?不等式等知識(shí),考查閱讀理解能力?邏輯思維能力與創(chuàng)新能力等關(guān)鍵能力;考查數(shù)形結(jié)合思想?轉(zhuǎn)化與化歸思想;體現(xiàn)綜合性?應(yīng)用性與創(chuàng)新性,彰顯高考的選拔特點(diǎn),導(dǎo)向?qū)Πl(fā)展數(shù)學(xué)抽象?邏輯推理?數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的關(guān)注.
【試題解析】
(1)的所有值為:,
所以.
(2)當(dāng)時(shí),探究展示如下表:
由上表可知,.
當(dāng)時(shí),探究展示如下表:
由上表可知,.
猜想時(shí),.
證明如下:
的各項(xiàng)的取值只有三種可能,
記其中取值為的項(xiàng)數(shù)分別為.
取,有,
此時(shí).
假設(shè)不是的最小值,則存在,
使得,且.
消去,得,
因?yàn)椋曰蚧?br>則若則
若則;
若則.
故矛盾.
所以,是的最小值,.
(3)解法一:
由(2),
要證,即證,
因?yàn)樽筮?br>故原不等式得證.
解法二:
由(2),
要證,即證,
因?yàn)樽筮?br>故原不等式得證.
解法三:
由(2)
因?yàn)樽筮?br>’
故原不等式得證.項(xiàng)數(shù)
3
0
1
6
項(xiàng)數(shù)
0
3
0
6
項(xiàng)數(shù)
4
2
0
8
項(xiàng)數(shù)
8
1
0
10
項(xiàng)數(shù)
12
0
0
12
項(xiàng)數(shù)
3
0
2
9
項(xiàng)數(shù)
0
3
1
9
項(xiàng)數(shù)
4
2
1
11
項(xiàng)數(shù)
8
1
1
13
項(xiàng)數(shù)
12
0
1
15
項(xiàng)數(shù)
1
5
0
11
項(xiàng)數(shù)
5
4
0
13
項(xiàng)數(shù)
9
3
0
15
項(xiàng)數(shù)
13
2
0
17
項(xiàng)數(shù)
17
1
0
19
項(xiàng)數(shù)
21
0
0
21
3
0
1
6
3
0
2
9
3
0
3
12
3
0
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