
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選項中,只有一個選項是正確的.請把正確的選項填涂在答題卡相應的位置上.
1. 已知集合,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出集合A,B,由此能求出.
【詳解】因為集合,,所以
.
故選:B.
2. 復數(shù)對應的點在復平面內(nèi)的( )
A. 第一象限B. 第二象限
C. 第三象限D(zhuǎn). 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】利用復數(shù)的乘法化簡復數(shù),利用復數(shù)的幾何意義可得出結(jié)論.
【詳解】因為,因此,復數(shù)對應的點在復平面內(nèi)的第二象限.
故選:B.
3. 設,則“”充要條件是( )
A. a,b不都為1B. a,b都不為0
C. a,b中至多有一個是1D. a,b都不為1
【答案】D
【解析】
【分析】由,求得且,即可求解.
【詳解】由,可得,所以且,
所以“”的充要條件是“都不為”.
故選:D.
4. 已知函數(shù)的定義域為R,且是偶函數(shù),是奇函數(shù),則下列選項中值一定為0的是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)奇偶函數(shù)定義的抽象式,采用賦值法求解,再構造滿足條件的函數(shù),判斷錯誤選項.
【詳解】由偶函數(shù),得,
由為奇函數(shù),得,即,
則有,于是,即,
因此,函數(shù)是周期為4的周期函數(shù),
由,,得,由,,得,B正確;
令,則有,
,即,
定義在上的函數(shù)滿足為偶函數(shù),為奇函數(shù),
此時,A錯誤;
,C錯誤;
,D錯誤.
故選:B
5. 若,則的大小關系為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)對應的冪函數(shù)單調(diào)性進行求解.
【詳解】由題意得函數(shù)在上單調(diào)遞增,
因為,所以得:,故A項正確.
故選:A.
6. 設,,則
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】分析:求出,得到的范圍,進而可得結(jié)果.
詳解:.
,即
又
即
故選:B.
7. 若定義在上的函數(shù)滿足且時,,則方程的根的個數(shù)是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由題意作出函數(shù)與的圖象,兩圖象的交點個數(shù)即為方程的根的個數(shù).
【詳解】因為函數(shù)滿足,所以函數(shù)是周期為的周期函數(shù).
又時,,所以函數(shù)的圖象如圖所示.
再作出的圖象,易得兩圖象有個交點,所以方程有個零點.故應選A.
【點睛】本題考查函數(shù)與方程.函數(shù)的零點、方程的根、函數(shù)圖象與軸交點的橫坐標之間是可以等價轉(zhuǎn)化的.
8. 已知函數(shù)為偶函數(shù),滿足,且時,,若關于的方程至少有兩解,則的取值范圍為( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)的對稱性與周期性,數(shù)形結(jié)合可得函數(shù)交點情況,進而確定方程解的情況.
【詳解】由已知,則,則,
可知函數(shù)為周期函數(shù),最小正周期,
又當時,,
可知函數(shù)的圖象如圖所示,且的值域為,
關于的方程至少有兩解,
可得函數(shù)y=fx與函數(shù)的圖象至少有兩個交點,
如圖所示,
可知當時,,解得,即,
當時,,解得,即,
綜上所述,
故選:C.
二、選擇題:本題共 3 小題,每小題 6 分,共 18 分. 在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求. 全部選對得 6 分,部分選對的得部分分,選對但不全的得部分分,有選錯的得0分.
9. 下列說法正確的是( )
A. 與表示同一個函數(shù)
B. 函數(shù)的定義域為,則函數(shù)的定義域為
C. 已知函數(shù)在上是增函數(shù),則實數(shù)a的取值范圍是
D. 函數(shù)的值域為
【答案】ABD
【解析】
【分析】選項A,利用相等函數(shù)的定義,即可求解;選項B,根據(jù)條件,利用抽象函數(shù)的定義,得到的定義域為,即可求解;選項C,利用分段函數(shù)的性質(zhì),即可求解;選項D,通過換元,將問題轉(zhuǎn)化成求的值域,利用二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.
【詳解】對于選項A,因為的定義域需滿足,
解得,的定義域需滿足,解得,
故兩函數(shù)有相同的定義域及對應關系,表示同一個函數(shù),所以選項A正確;
對于選項B,因為函數(shù)的定義域為,由,得,所以的定義域為,
對于函數(shù),由,得,
所以函數(shù)的定義域為,所以選項B正確;
對于選項C,由題意可得,解得,即,所以選項C錯誤;
對于選項D,令,(),則,
所以函數(shù),函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以當時,y有最小值,所以函數(shù)的值域為,所以選項D正確.
故選:ABD.
10. 對于定義域為的函數(shù),若存在區(qū)間,同時滿足下列條件:①在上是單調(diào)的;②當定義域是時,的值域也是,則稱為該函數(shù)的“和諧區(qū)間”.下列函數(shù)存在“和諧區(qū)間”的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】由 “和諧區(qū)間”定義,結(jié)合每個函數(shù)進行判斷,逐一證明函數(shù)存在或不存在“和諧區(qū)間”即可
【詳解】對A,可知函數(shù)單調(diào)遞增,則若定義域為時,值域為,故不存在“和諧區(qū)間”;
對B,,可假設在存在“和諧區(qū)間”,函數(shù)為增函數(shù),若定義域為時,值域為,則,解得(符合),(舍去),故函數(shù)存在“和諧區(qū)間”;
對C,,對稱軸為,先討論區(qū)間,函數(shù)為減函數(shù),若定義域為時,值域為,則滿足,解得,故與題設矛盾;同理當時,應滿足,解得,故無解,所以不存在“和諧區(qū)間”;
對D,為單增函數(shù),則應滿足,可將解析式看作,,由圖可知,兩函數(shù)圖像有兩個交點,則存在“和諧區(qū)間”
故選BD
【點睛】本題考查函數(shù)新定義,函數(shù)基本性質(zhì),方程與函數(shù)的轉(zhuǎn)化思想,屬于難題
11. 已知函數(shù),若方程有四個不同的零點,,,且,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】在同一直角坐標系內(nèi)作出和圖象,結(jié)合圖象,可判定A正確;再由圖象得到且,,結(jié)合選項,逐項判定,即可求解.
【詳解】如圖所示,在同一坐標系內(nèi)作出函數(shù)和的圖象,
由圖象知,要使得方程有四個不同的零點,只需,所以A正確;
對于B中,因為,
且函數(shù)關于對稱,
由圖象得,且,
所以,可得,則,
所以,其中,
令,當且僅當時,取得最小值,
所以,所以B正確;
對于C中,是的兩個根,
所以,即,所以,
由是的兩個根,所以,
所以,所以C不正確;
對于D中,由,可得,
令,可得函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,即,,所以D正確.
故選:ABD.
【點睛】知識方法點撥:求解復合函數(shù)的零點個數(shù)或方程解的個數(shù)與范圍問題的策略:
1、先換元解“套”,令,則,再作出和的圖象;
2、由函數(shù)的圖象觀察有幾個的值滿足條件,結(jié)合的值觀察的圖象,求出每一個被對應,將的個數(shù)匯總后,即為的根的個數(shù),即“從外到內(nèi)”.
3、由零點的個數(shù)結(jié)合與的圖象特點,從而確定的取值范圍,進而決定參數(shù)的范圍,即“從內(nèi)到外”,此法成為雙圖象法(換元+數(shù)形結(jié)合).
三、填空題:本題共 3 小題,每小題 5 分,共 15 分.
12. ________.
【答案】12##0.5
【解析】
【分析】根據(jù),,再根據(jù)對數(shù)的運算即可得出答案.
【詳解】因為,
,
所以.
故答案為:.
13. 若命題“”是假命題,則實數(shù)的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)題意,即“”是真命題,結(jié)合二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)對的符號分類討論即可.
【詳解】根據(jù)題意可得“”是真命題,
當,即時,命題成立;
當時,得,解得,
綜上,符合題意的實數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
14. 若關于的不等式恰有個整數(shù)解,則實數(shù)的取值范圍是__________.
【答案】
【解析】
【分析】分和兩種情況作出圖象,根據(jù)不等式的解集即可求解.
【詳解】當時,作出和的圖象,
由圖像可知沒有整數(shù)解,不符合題意;
當時,作出和的圖象,
因為恰有個整數(shù)解,
所以是不等式的整數(shù)解,
所以,解得,
即實數(shù)的取值范圍是.
故答案為:
四、解答題:本題共 5 小題,共 77 分. 解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 記為等差數(shù)列的前項和,已知.
(1)求的通項公式;
(2)求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意列式求解,進而可得結(jié)果;
(2)先求,討論的符號去絕對值,結(jié)合運算求解.
【小問1詳解】
設等差數(shù)列的公差為,
由題意可得,即,解得,
所以,
【小問2詳解】
因為,
令,解得,且,
當時,則,可得;
當時,則,可得
;
綜上所述:.
16. 在中,角所對的邊分別為a,b,c,已知.
(1)求;
(2)求;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1),利用余弦定理即可得到方程,解出即可;
(2)法一:求出,再利用正弦定理即可;法二:利用余弦定理求出,則得到;
(3)法一:根據(jù)大邊對大角確定為銳角,則得到,再利用二倍角公式和兩角差的余弦公式即可;法二:直接利用二倍角公式和兩角差的余弦公式即可.
【小問1詳解】
設,,則根據(jù)余弦定理得,
即,解得(負舍);
則.
【小問2詳解】
法一:因為為三角形內(nèi)角,所以,
再根據(jù)正弦定理得,即,解得,
法二:由余弦定理得,
因為,則
【小問3詳解】
法一:因為,且B∈0,π,所以,
由(2)法一知,
因為,則,所以,
則,
.
法二:,
則,
因為為三角形內(nèi)角,所以,
所以
17. 已知四棱柱中,底面為梯形,,平面,,其中.是的中點,是的中點.
(1)求證平面;
(2)求平面與平面的夾角余弦值;
(3)求點到平面的距離.
【答案】(1)證明見解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取中點,連接,,借助中位線的性質(zhì)與平行四邊形性質(zhì)定理可得,結(jié)合線面平行判定定理即可得證;
(2)建立適當空間直角坐標系,計算兩平面的空間向量,再利用空間向量夾角公式計算即可得解;
(3)借助空間中點到平面的距離公式計算即可得解.
【小問1詳解】
取中點,連接,,
由是的中點,故,且,
由是的中點,故,且,
則有、,
故四邊形是平行四邊形,故,
又平面,平面,
故平面;
【小問2詳解】
以為原點建立如圖所示空間直角坐標系,
有A0,0,0、、、、C1,1,0、,
則有、、,
設平面與平面的法向量分別為、,
則有,,
分別取,則有、、,,
即、,
則,
故平面與平面的夾角余弦值為;
【小問3詳解】
由,平面的法向量為,
則有,
即點到平面的距離為.
18. 已知函數(shù)表達式為且
(1)求函數(shù)的解析式;
(2)若方程 有兩個不同的實數(shù)解,求實數(shù)m的取值范圍;
(3)已知若方程的解分別為,,
方程的解分別為,,求的最大值.
【答案】(1)
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)將點代入解析式中求出的值,即可求得函數(shù)解析式
(2)結(jié)合已知條件得到方程,然后令,將方程轉(zhuǎn)化為一元二次方程并求根,然后根據(jù)自變量的取值范圍即可求出參數(shù)的取值范圍;
(3)首先通過求解含絕對值的方程,得到,同理解方程,得到,然后根據(jù)指數(shù)運算可得,最后根據(jù)的取值范圍即可求解的最大值.
【小問1詳解】
由可得,又,,;
【小問2詳解】
由和方程
可得:,令,
可得,則有,
且方程有兩個不同的實數(shù)解,
,解得:.
【小問3詳解】
由,得或,
所以,,,
由,得,,
,,
又因為,所以;
,,
即的最大值為.
19. 已知函數(shù)的圖象在點處的切線方程為.
(1)用表示出,;
(2)若在上恒成立,求的取值范圍;
(3)證明:.
【答案】(1).
(2)
(3)證明見解析.
【解析】
【分析】(1)根據(jù)導數(shù)的結(jié)合意義,列出等式,即可求解;
(2)由在上恒成立,設函數(shù),求得其導數(shù),分類討論,判斷函數(shù)單調(diào)性,根據(jù)不等式恒成立,求得參數(shù)范圍.
(3)利用(2)的結(jié)論,可得當時,,令 ,則可推得,將這n個不等式累加,即可證明結(jié)論.
【小問1詳解】
由可得,
則,且,
則.
【小問2詳解】
由(1)知,,
令,
則 ,
當時,,
若,則,是減函數(shù),所以 ,這與題意不符;
當時, ,
若,則,僅當時等號成立,是增函數(shù),
所以,即恒成立,僅當時等號成立,
綜上所述,所求a的取值范圍為.
【小問3詳解】
由(2)知,當 時,有 ,
取,有,且當時,,
令,則 ,
即,
即,,,,
將上述n個不等式依次相加得 ,
兩邊加,整理得
【點睛】關鍵點點睛:證明不等式時,要利用(2)中結(jié)論,即當 時,有 ,取,有,且當時,,因此解答的關鍵點就在于要采用賦值的方法,即令,得到,然后采用累加的方法,即可證明.
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