
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分.滿分150分,考試時間120分鐘.
2.答題前,考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚.
3.考生作答時,請將答案答在答題卡上.選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑;非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效,在試題卷、草稿紙上作答無效.
4.本卷命題范圍:集合、常用邏輯用語、不等式、函數、導數,三角函數、三角恒等變換,解三角形、平面向量.
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,只有一項是符合題目要求的.
1. 函數的值域可以表示為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據函數的值域是指函數值組成的集合,即可判斷.
【詳解】因函數的值域是指函數值組成的集合,
故對于函數,其值域可表示為:.
故選:B.
2. 若“”是“”的充分條件,則是( )
A 第四象限角B. 第三象限角C. 第二象限角D. 第一象限角
【答案】B
【解析】
【分析】根據角正切值與正弦值的正負判斷象限即可.
【詳解】由題可知,,則是第三象限角或第四象限角;又要得到,故是第三象限角.
故選:B
3. 下列命題正確的是( )
A. ,B. ,
C. ,D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】對于選項A:利用指數函數的值域即可判斷;對于選項B:利用對數函數的單調性求出值域即可判斷;對于選項C:采用特殊值法,令即可判斷; 對于選項D: 令,結合三角函數的值域求解驗證即可.
【詳解】對于選項A:因為指數函數的值域為0,+∞,故,,故選項A錯誤;
對于選項B: 因為對數函數在上單調遞增,所以當時,,故選項B錯誤;
對于選項C:令,則,,顯然,故,使得成立,故選項C正確;
對于選項D:結合題意可得:令,因為,所以,所以,
因為,故不存在,使得,故選項D錯誤.
故選:C.
4. 函數的大致圖象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先確定函數的奇偶性,排除兩選項,再根據特殊點的函數值的正負,選出正確答案.
【詳解】函數是偶函數,圖象關于軸對稱,排出選項A、B;再取特殊值和,可得函數的大致圖象為C,
故選:C.
5. 已知向量,滿足,,則向量與的夾角為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量夾角的計算公式計算即可.
【詳解】由題可知,
,
所以
故向量與的夾角為
故選:A
6. 已知,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先確定兩個角的關系,然后利用三角恒等變換公式求解即可.
【詳解】由題可知,
所以有
故選:C
7. 已知,,,則的最小值為( )
A. 8B. 9C. 12D. 16
【答案】A
【解析】
【分析】我們觀察形式,顯然分式的分子和分母同時有變量,所以令代入化簡,然后利用基本不等式求解即可.
【詳解】
當且僅當,,即時等號成立;
故選:A
8. 若,,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先將兩個乘積看做兩個函數,易知要使時,,則需要兩函數同號,所以我們需要去找他們零點,時零點相同,然后求解參數即可.
【詳解】由題易知,當時,;
由對數函數的性質可知,當時,;當時,;
顯然函數有兩個根,不妨令,則
由二次函數的圖像可知,時,;時,
故要使恒成立,則
所以有,解得
故選:D
【點睛】關鍵點點睛:當兩個式子相乘大于等于零時,兩個式子必定同為負或者同為正,或者有一個為零.
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.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 已知函數,則( )
A. 的值域為B. 為奇函數
C. 在上單調遞增D. 的最小正周期為
【答案】AD
【解析】
【分析】對于選項A:利用換元,再結合指數函數的單調性即可求出值域;對于選項B:利用奇偶性的定義說明即可;對于選項C: 結合復合函數的單調性即可判斷;對于選項D:借助三角函數的周期,以及周期函數的定義即可判斷.
【詳解】對于選項A:由,令,則,,
因為在上單調遞增,所以,故選項A正確;
對于選項B: 由可知,對任意的,
因為,而,易驗證故不是奇函數,
故選項B錯誤;
對于選項C:結合選項A可知在單調遞減,而在定義域上單調遞增,
由復合函數的單調性可得在單調遞減,故選項C錯誤;
對于選項D:因為的最小正周期為,
所以,所以的最小正周期為,故選項D正確.
故選:AD.
10. 國慶節(jié)期間,甲、乙兩商場舉行優(yōu)惠促銷活動,甲商場采用購買所有商品一律“打八四折”的促銷策略,乙商場采用“購物每滿200元送40元”的促銷策略.某顧客計劃消費元,并且要利用商場的優(yōu)惠活動,使消費更低一些,則( )
A. 當時,應進甲商場購物B. 當時,應進乙商場購物
C. 當時,應進乙商場購物D. 當時,應進甲商場購物
【答案】AC
【解析】
【分析】分別計算不同選項兩個商場的優(yōu)惠判斷即可.
【詳解】當時,甲商場的費用為,乙商場的費用為,,故應進甲商場,
所以選項A正確;
當時,甲商場的費用為,乙商場的費用為,
,因為,所以,,進入乙商場,當故應進甲商場,所以選項B錯誤;
當時,甲商場的費用為,乙商場的費用為
,因為,所以
故,所以應進乙商場,所以選項C正確;
假設消費了600,則在甲商場的費用為,在乙商場的費用為,
所以乙商場費用低,故在乙商場購物,故選項D錯誤.
故選:AC
11. 已知函數滿足:①,,;②,則( )
A. B.
C. 在上是減函數D. ,,則
【答案】BCD
【解析】
【分析】取可求,判斷A,取證明,取可得,由此可得,
結合指數運算性質和指數函數性質判斷BC,選項D的條件可轉化為當,恒成立,結合函數性質求結論.
【詳解】因為,,,
取可得,A 錯誤;
取可得,又,
所以,
取可得,,
所以,其中,
所以,B正確,
由指數函數性質可得,其中在上單調遞減,
所以在上是減函數,C正確;
不等式可化為,
所以,
由已知對于,恒成立,
所以當,恒成立,
故,其中,
因為函數,在上都單調遞增,
所以在上的最大值為,
所以,D正確;
故選:BCD.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知函數,則曲線在點處的切線方程為______.
【答案】
【解析】
【分析】利用導數的幾何意義求出切線斜率,然后代入點斜式直線方程即可求解切線.
【詳解】由題可知,,,
所以切線斜率,
故切線方程為.
故答案為:
13. 已知函數,若為偶函數,且在區(qū)間內僅有兩個零點,則的值是__________.
【答案】2
【解析】
【分析】根據偶函數的性質,求得,,再結合余弦函數的零點,列出不等式,即可求解.
【詳解】為偶函數,
所以,,得,,
當x∈0,π時,,在區(qū)間內僅有兩個零點,
所以,解得:,所以.
故答案為:2
14. 若內一點P滿足,則稱P為的布洛卡點,為布洛卡角.三角形的布洛卡點是法國數學家和數學教育家克洛爾于1816年首次發(fā)現,1875年被法國軍官布洛卡重新發(fā)現,并用他的名字命名.如圖,在中,,,若P為的布洛卡點,且,則BC的長為______.
【答案】
【解析】
【分析】利用三角恒等變換、正弦定理、余弦定理等知識進行分析,先求得,進而求得,也即是.
【詳解】,所以為銳角,為銳角,
所以.
由于,所以,設,則,
,
為銳角,則.
由于,
所以,所以①,
在中,由正弦定理得,
所以,所以,
即,由正弦定理得,
即,解得,則為銳角,
由解得,
在三角形中,由余弦定理得,
所以,
在三角形中,由正弦定理得,
所以,解得.
故答案為:
【點睛】易錯點睛:銳角與邊長關系的判斷:在判斷三角形的角是否為銳角時,容易出現符號錯誤或判斷失誤.因此,在涉及角度大小的判斷時,需特別注意各個角的定義和所使用定理的適用范圍.正弦定理和余弦定理的符號處理:在使用正弦定理和余弦定理時,符號的處理必須謹慎,特別是在涉及平方根和正負符號的時候,需確保沒有遺漏或誤用.
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. 在中,內角的對邊分別為,且.
(1)求;
(2)若為的外心,為邊的中點,且,求周長的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理結合三角恒等變換進行化簡即可求解;
(2)利用向量表示出,由余弦定理結合基本不等式、三角形周長公式即可求解.
【小問1詳解】
由已知及正弦定理得:,
由得:
,
所以,又,
所以,即,
因為,所以,
所以解得.
【小問2詳解】
因為為的外心, 且由上問知,
所以,
設(為的外接圓半徑),
因為為邊的中點,且,
所以在中易得:,
所以,
即,解得:,
在中由余弦定理可得:,
解得,
在中由余弦定理可得:,
由基本不等式可得:
,當且僅當時等號成立,
所以,即.
所以周長,
當且僅當時等號成立.
故周長的最大值為.
16. 在中,內角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且,,.
(1)求a;
(2)如圖,D是外一點(D與A在直線BC的兩側),且,,求四邊形ABDC的面積.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)首先根據兩角和的正切公式求,即求角,再根據余弦定理求解;
(2)根據誘導公式求解,以及兩角和的三角函數求,再根據正弦定理求,最后根據面積公式,即可求解.
【小問1詳解】
由條件可知,,
所以,所以,即,
所以,
則
所以;
【小問2詳解】
,
,,
,
中,,即,
所以,,
所以四邊形的面積為.
17. 已知平面向量,,且,其中,.設點和在函數的圖象(的部分圖象如圖所示)上.
(1)求a,b,的值;
(2)若是圖象上的一點,則是函數圖象上的相應的點,求在上的單調遞減區(qū)間.
【答案】(1),,;
(2)
【解析】
【分析】(1)由得,利用向量數量積計算公式和輔助角公式化簡得,根據題設條件列出三角方程組,結合圖象即可求出a,b,的值;
(2)由題意中點的變換求得,利用正弦函數的圖象特點即可求得在上的單調遞減區(qū)間.
【小問1詳解】
因,,由,可得,
由
,其中,
因點和在函數的圖象上,則有,,
結合圖象,由① 可得,
將其代入② 式,可得,即,(*)
由圖知,該函數的周期滿足,即又,則有,
由(*)可得,故.
由解得,,
故,,;
【小問2詳解】
不妨記,則,
因是圖象上的一點,即得,即,
又因是函數圖象上的相應的點,故有.
由,可得,
因,故得.
在上的單調遞減區(qū)間為.
18. 已知函數,m,.
(1)當時,求的最小值;
(2)當時,討論的單調性;
(3)當時,證明:,.
【答案】(1)0 (2)答案見解析
(3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)利用求導判斷函數的單調性,即得函數的極小值即最小值;
(2)利用求導,就導函數中的參數進行分類,分別討論導函數的符號,即得函數的單調性;(3)將待證不等式等價轉化為,設,依題意,只需證在時,成立,分別求即可得證.
【小問1詳解】
當時,,,
由,可得或,由,可得,
即在和上單調遞增;在上單調遞減,
時,,時,,
故時,取得極小值也即最小值,為.
【小問2詳解】
當時,,函數的定義域為,,
當時,恒成立,故在上增函數;
當時,由,可得,
故當或時,;
即在和上單調遞增;
當時,,
即在上單調遞減.
綜上,當時,在上為增函數;
當時,在和上單調遞增,
在上單調遞減.
【小問3詳解】
當時,,
要證,,只需證,
即證在上恒成立.
設,依題意,只需證在時,.
因,,由,可得,由,可得,
故在上單調遞減,在上單調遞增,
則在時取得極小值也是最小值,為;
因,,由,可得,
由,可得,由,可得,
故在上單調遞增,在上單調遞減,
則在時取得極大值也是最大值,為.
因,即在上成立,故得證.
即,.
【點睛】方法點睛:本題主要考查利用導數求函數的最值、證明不等式恒成立等知識點,屬于較難題.
證明不等式型如的恒成立問題,一般方法有:
(1)構造函數法:即直接構造,證明;
(2)比較最值法:即證明即可;
(3)等價轉化法:即將待證不等式左右兩邊同除以一個式子,使得左右函數的最值可比較.
19. 已知非零向量,,,均用有向線段表示,現定義一個新的向量以及向量間的一種運算“”:.
(1)證明:是這樣一個向量:其模是的模的倍,方向為將繞起點逆時針方向旋轉角(為軸正方向沿逆時針方向旋轉到所成的角,且),并舉一個具體的例子說明之;
(2)如圖1,分別以的邊AB,AC為一邊向外作和,使,.設線段DE的中點為G,證明:;
(3)如圖2,設,圓,B是圓O上一動點,以AB為邊作等邊(A,B,C三點按逆時針排列),求的最大值.
【答案】(1)證明見解析.
(2)證明見解析. (3)5.
【解析】
【分析】(1)根據圓的參數方程設定的坐標,再依據題意證明即可;
(2)依據新定義把的坐標表示出來再運算證明即可;
(3)掌握平面向量的模的運算和三角函數的最值求法即可解答.
【小問1詳解】
證明:設(分別為軸正方向逆時針到所成角,且),
則,
,
于是,
即,軸正方向逆時針到所成的角為.
故:是這樣一個向量:把的模變?yōu)樵瓉淼谋叮茨鏁r針方向旋轉角(為軸正方向逆時針到所成的角,且).
例如,,則,,與軸正方向的夾角為,與軸正方向的夾角為,將的模變?yōu)樵瓉淼?倍,并按逆時針旋轉,即可得.
【小問2詳解】
證明:記,
根據新定義,可得,
同理,
所以,
而,
所以,
故:.
【小問3詳解】
解:設,則,
,
所以,
所以
.
設,則,
當,即時,.
【點睛】此題考查了圓的參數方程;平面向量數量積的性質,以及三角函數最值.
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