
考生注意:
本試卷分第Ⅰ卷基礎題(132分)和第Ⅱ卷提高題(15分)兩部分,共147分.3分卷面分.
第Ⅰ卷 基礎題(共132分)
一、選擇題: 每小題5分,共45分.
1. 已知集合 ?, 則?( )
A. ?B. ?C. ?D. ?
【答案】D
【解析】
【分析】根據一元二次不等式求集合A,根據指數函數單調性求集合B,進而求交集.
【詳解】因為集合?,
?,
所以?.
故選:D.
2. 已知,則“”是“”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】A
【解析】
【分析】結合不等式的性質分充分性、必要性兩方面進行說明即可求解.
【詳解】若,則函數單調遞增,所以,充分性成立;
當時,,滿足,但,不滿足必要性;
所以“”是“”的充分不必要條件.
故選:A
3. 函數的部分圖象大致為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分別利用函數的定義域、奇偶性與特殊值的正負排除不符合要求的選項即可得.
【詳解】由定義域為,故可排除C;
又,
故為奇函數,故可排除D;
由,故可排除B;
故選:A.
4. 已知函數是定義在上的偶函數,當時,,則使得成立的的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先判斷在上的單調性,再由其為偶函數將轉化為,則可得,從而可求得的取值范圍
【詳解】因為和在上均單調遞增,
所以在上單調遞增.
因為是定義在上的偶函數,
所以可化為,
所以,解得.
故選:D
5 已知,,,則( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用對數運算規(guī)則和對數函數單調性求得的大小關系及其取值范圍,再求得c的取值范圍,進而得到三者之間的大小關系.
【詳解】由題意得,,
,
由,可得,又,
則,故
又,則.
故選:D.
6. 已知,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】結合兩角和差的正弦公式以及同角的商數關系求出,進而利用二倍角的正切公式即可求出結果.
【詳解】因為,所以,
得,顯然,所以,
故,
故選:C.
7. 已知函數,,當時,不等式恒成立,則實數a的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據不等式,構造函數并明確其單調性,進而可得導數的不等式,利用參數分離整理不等式,構造函數,利用導數求其最值,可得答案.
【詳解】當時,不等式恒成立,則,
即函數在上單調遞增,則,
整理可得,令,則.
當時,,單調遞減,當時,,單調遞增,
,.
故選:D.
8. 已知函數的部分圖象如圖所示,則下列結論正確的是( )
A. 的圖象關于點對稱
B. 的圖象向右平移個單位后得到的圖象
C. 在區(qū)間的最小值為
D. 為偶函數
【答案】D
【解析】
【分析】先由圖象求出的解析式,再結合三角函數的性質與圖像變換逐一判斷.
【詳解】由圖可知,,又,所以,
再由圖象知,且,
故,解得,即,
對于A,由,所以A錯誤;
對于B,的圖象向右平移個單位后得到的函數為,
故B錯誤;
對于C,由,得,當即時,
在區(qū)間的最小值為,故C錯誤;
對于D,是偶函數,故D正確.
故選:D.
9. 如圖,在平面四邊形中,,,,,,,若點F為邊AD上的動點,則的最小值為( )
A. 1B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】以為原點建立平面直角坐標系,求得,設,令,得出,利用數量積的運算得到,結合二次函數的性質,即可求解.
【詳解】以為原點,以所在的直線為軸,建立如圖所示的平面直角坐標系,
依題意得,又,
在中,由余弦定理得,
所以,所以,故,
在中,由余弦定理得,
所以,所以,
因為,,故,
因為,,所以,
所以在中,,
所以為等邊三角形,
所以,所以,
設,由題意令,即,
解得,所以,
所以,
設,可得其對稱軸為,且開口向上,
所以時,取得最小值,即的最小值為.
故選:B.
二、填空題:每小題5分,共30分.
10. 已知復數(為虛數單位),其共軛復數為,則的虛部為____________.
【答案】
【解析】
【分析】先將復數轉化為的形式,然后求解,進而得出的虛部.
【詳解】解:,
所以,
所以,故的虛部為,
故答案為:.
11 計算:__________.
【答案】##3.75
【解析】
【分析】利用指數運算、對數運算及對數換底公式計算即得.
【詳解】.
故答案為:
12. 平面向量,滿足,,,則與的夾角為______.
【答案】##
【解析】
【分析】根據,得出,將兩邊同時平方,列式求出,再求出夾角的值.
【詳解】設與的夾角為,
由,得.
因為,,
所以,
即,
解得,因為,所以.
故答案為:.
13. 在中,內角的對邊分別為,且,,,則的面積為_______.
【答案】
【解析】
【分析】由正弦定理和正弦和角公式得csAsinC=0,進而得,,再計算面積即可.
【詳解】解:解法1:,
又,
∴,
∴csAsinC=0,
∵,∴,
∴,又,∴,
∵,
∴,.
解法2:由射影定理,,又由題意,,
∴,
∴,
∵,∴,
又,
∴,.
故答案為:
14. 已知,且,則的最小值為________.
【答案】
【解析】
【分析】
先利用把化成,利用基本不等式可求的最小值,再根據不等式的性質把目標代數式放縮為與有關的代數式,再利用基本不等式可求題設中目標代數式的最小值.
【詳解】因為,,
所以,
當且僅當時等號成立.
又因為,由不等式的性質可得
.
又因為,
當且僅當時等號成立.
所以的最小值為.
故答案為:.
【點睛】本題考查多元代數式的最值,處理這類問題的基本策略是降元處理,降元時要結合目標代數式的結構特點,找出能整體處理的部分,本題屬于難題.
15. 在平面四邊形中,,,若,則_____;若為邊上一動點,當取最小值時,則的值為_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根據題意可知是等邊三角形,是有一個內角為60°的直角三角形,又知道它們的邊長,所以可以建立坐標系,將問題坐標化后進行計算求解.
詳解】解:∵平面四邊形中,,,
∴是邊長為2的等邊三角,
在中,,所以,
又,
∴是邊的四等分點.
如圖建立坐標系:則:,
,
所以
,
再設,則,
∴,
顯然時,最小,此時,
∴.
故答案為:,.
【點睛】本題考查平面向量在幾何問題中的應用,涉及向量的數量積和向量夾角的余弦值,通過建系將問題坐標化是一種常見的求角或距離的解題方法,同時考查學生的轉化思想和數形結合思想.
三、解答題:(本大題共5小題,共72分)
16. 在中,內角所對的邊分別為.已知,,,.
(1)求和的值;
(2)求三角形BC邊的中線長;
(3)求的值.
【答案】(1),;(2);(3).
【解析】
【分析】(1)確定銳角,求得,由余弦定理求得,再由正弦定理得;
(2)在中由余弦定理求得中線,
(3)確定是銳角,求得,由二倍角公式求得,然后由兩角和的正弦公式求值.
【詳解】(1)在中,因為,故由,可得.
由已知及余弦定理,有,所以.
由正弦定理,得.
所以,的值為,的值為.
(2)設BC邊的中點為D,在中,
由余弦定理得:,
(3)由(1)及,得,所以,
.
故.
【點睛】關鍵點點睛:本題考查正弦定理、余弦定理解三角形,解題時根據已知條件選用正弦定理或余弦定理求解,注意在用平方關系求得角的余弦時,先確定角的范圍,然后計算.
17. 已知函數,的圖象的一個對稱中心到最近的對稱軸的距離為.
(1)求函數的單調遞增區(qū)間:
(2)將函數的圖象上各點的橫坐標縮短到原來的,縱坐標不變,得到函數的圖象,求函數在區(qū)間上的值域.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先利用三角恒等變換公式化簡函數的解析式,接著依據題意求出,進而求出函數,再令,接著求解不等式即可得解.
(2)先由三角變換規(guī)則結合(1)得,接著由得,再由正弦函數圖像性質即可求出函數y=gx在區(qū)間上的值域.
【小問1詳解】
因為
,
又由題,所以,
所以,
令,則,
所以函數的單調遞增區(qū)間為.
【小問2詳解】
由(1),
故由題意可得,
當,,
故由正弦函數圖像性質可得,
所以即,
所以函數y=gx在區(qū)間上的值域為.
18. 設函數.
(1)當時,求在處的切線方程;
(2)討論的單調性;
(3)若恒成立,求m的取值范圍.
【答案】(1)
(2)答案見解析 (3)
【解析】
【分析】(1)利用導數的幾何意義計算即可;
(2)利用導數含參討論函數的單調性即可;
(3)分離參數,利用導數研究函數的最值即可.
【小問1詳解】
當時,,
則在處的切線方程為:;
【小問2詳解】
由,
若,則恒成立,即在上單調遞增;
若,則時,有,即在上單調遞減,
時,有,即在上單調遞減;
綜上:若時,在上單調遞增;若時,在上單調遞減;
【小問3詳解】
不等式恒成立,
設,
易知在上單調遞增,
又,所以時有,時有,
即在上單調遞減,在上單調遞增,
所以,
故m的取值范圍.
19. (1)設,對任意實數x,記.若有三個零點,則實數a的取值范圍.
(2)已知函數,其中,若方程有三個不同的實數根,則實數k的取值范圍.
(3)已知函數,函數有四個零點,則實數的取值范圍.
(4)問題:用數形結合法解決函數零點問題是常用的方法,請總結此方法使用時需要注意什么問題?
【答案】(1) ;(2);(3);(4)答案見解析
【解析】
【分析】(1)函數的零點,由條件列不等式求a的取值范圍.
(2)畫出分段函數圖象數形結合根據零點個數求出參數即可;
(3)先求導函數得出函數單調性及最值畫出分段函數圖象,數形結合根據零點個數求出參數即可;
(4)根據數形結合判斷函數零點需要構造函數,結合函數圖象得出參數范圍.
【詳解】(1)令,
因為函數有一個零點,函數?x至多有兩個零點,
又有三個零點,所以?x必須有兩個零點,且其零點與函數的零點不相等,
且函數?x與函數的零點均為函數的零點,
由gx=0可得,,所以,所以為函數的零點,
即,所以,
令,可得,
由已知有兩個根,
設,則有兩個正根,
所以,且,
所以,故,
當時,有兩個根,
設其根為,,則,
設,則,,
所以,
令,則,則,,
且,,
所以當時,,
所以當時,為函數的零點,
又也為函數的零點,且與互不相等,
所以當時,函數有三個零點.
(2)
如圖,,則的圖象如上,
顯然,與不可能有交點,故時不符題意;
如圖,,則的圖象如上,
顯然,與有三個不同交點時,必有,解得,
而時,明顯不符題意;
綜上,.
(3)解:有四個零點等價于y=fx與有四個不同交點
當時,,
當時,f′x0
即在上單調遞減,在上單調遞增,
,
當時,,此時,
由此可得圖象如下圖所示:
恒過,
由圖象知,直線位于圖中陰影部分時,有四個不同交點,
即臨界狀態(tài)為與兩段圖象分別相切,
當與相切時,可得,
當與相切時,
設切點坐標為,則,
又恒過,則,
即,解得,故,
由圖象知:;
(4)判斷函數零點需要注意:將函數變形為兩個函數的差,構造函數,畫兩個函數的圖象,
利用圖象交點的個數:看其交點的橫坐標有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.
【點睛】方法點睛:函數零點的求解與判斷方法:
(1)直接求零點:令,如果能求出解,則有幾個解就有幾個零點.
(2)零點存在性定理:利用定理不僅要函數在區(qū)間上是連續(xù)不斷的曲線,且,還必須結合函數的圖象與性質(如單調性、奇偶性)才能確定函數有多少個零點.
(3)利用圖象交點的個數:將函數變形為兩個函數的差,畫兩個函數的圖象,看其交點的橫坐標有幾個不同的值,就有幾個不同的零點.
第Ⅱ卷 提高題(共15分)
20. 已知函數,().
(1)當時,求曲線在點處的切線方程;
(2)求函數的單調區(qū)間;
(3)若對任意恒成立,求整數a最小值.
【答案】(1)
(2)函數的單調遞減區(qū)間為,單調遞增區(qū)間為.
(3)1
【解析】
【分析】(1)根據導數的幾何意義求出切線斜率即可得解;
(2)求出函數導數,再利用求導數判斷導函數的符號,即可得到原函數的單調區(qū)間;
(3)原不等式恒成立轉化為,構造函數,根據單調性轉化為對任意恒成立,分離參數后得,由導數求出的最大值即可.
【小問1詳解】
當時,,
所以,
所以切線方程為,即.
【小問2詳解】
因為,
所以,
設,
則,
又因為,所以,即單調遞增,
又因為,所以時,,即;
時,,即,
綜上可知,函數的單調遞減區(qū)間為,單調遞增區(qū)間為.
【小問3詳解】
因為對任意恒成,
即,,
即,
即,
設,則,
易知單調遞增,所以,
所以單調遞增,則原不等式等價于,
即 對任意恒成立,
所以,令,則,
又因為,
令,則,所以單調遞減;
又因為,,
所以,
所以時,,即,單調遞增;
時,,即,單調遞減;
所以,
所以,而,
所以整數的最小值為.
【點睛】關鍵點點睛:第三問關鍵點之一在于對原不等式進行恰當轉化,第二關鍵點在于結合構造函數再對不等式變形后構造出恰當函數,利用導數判斷出所構造函數的單調性,再次轉化恒成立結論,第三關鍵點在于會找函數的隱零點,得到,難度較大.
這是一份[數學]天津市靜海區(qū)第一中學2024~2025學年高三上學期10月月考試題(有答案),共16頁。
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