
一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1. 設(shè)集合, 若, 則實(shí)數(shù)取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由題意可得,求出集合B,則可得,從而可求出實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】因?yàn)?,所以?br>則由,
可得,
故選:D.
2. “”是“”的( )條件
A. 充分不必要B. 必要不充分
C. 充要D. 既不充分也不必要
【答案】A
【解析】
【分析】對于,通過分類討論判斷成立,對于,通過舉反例說明不成立即可.
【詳解】若,則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;故;
當(dāng)時(shí),成立,但無意義;
所以“”是“”的充分不必要條件.
故選:A.
3. 若,,,則ab的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)題意利用基本不等式可得,以為整體,解一元二次不等式即可.
【詳解】因?yàn)?,,由基本不等式可得?br>即,解得或(舍去),即,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號成立,
故ab的取值范圍是.
故選:D.
4. 設(shè)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足,則當(dāng)取得最小值時(shí),的值為( )
A. 10B. 12C. 15D. 24
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)前項(xiàng)和的定義結(jié)合等差數(shù)列性質(zhì)可得,進(jìn)而分析數(shù)列an的符號性,即可得結(jié)果.
【詳解】因?yàn)椋瑒t,
又因?yàn)閿?shù)列an為等差數(shù)列,則,
可得,即,
且,可知,
即當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
所以當(dāng)取得最小值時(shí),的值為12.
故選:B.
5. 已知,則( )
A. 5B. C. -5D.
【答案】D
【解析】
【分析】由角的變換,利用余弦的和,差角公式和展開,從而可得答案.
【詳解】,則
則,
即,所以,
∴,
故選:D
6. 已知函數(shù)與的圖象恰有一個(gè)交點(diǎn),則( )
A. B. C. 1D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】構(gòu)造函數(shù)并探討奇偶性,由有唯一零點(diǎn)求出,再驗(yàn)證即可.
【詳解】令函數(shù),其定義域?yàn)镽,
,函數(shù)為偶函數(shù),
由函數(shù)與的圖象恰有一個(gè)交點(diǎn),得有唯一零點(diǎn),
因此,即,解得,,
當(dāng)時(shí),,
令函數(shù),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
,則當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上遞增,在上遞減,
所以函數(shù)有唯一零點(diǎn),.
故選:A
7. 已知函數(shù),若函數(shù)在上只有三個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
首先利用三角恒等變換化簡函數(shù),并得到函數(shù),并求函數(shù)的零點(diǎn),利用函數(shù)在上只有三個(gè)零點(diǎn),列不等式求參數(shù)的取值范圍.
【詳解】因?yàn)椋裕?br>令得,
所以或,
即或,則或,
則非負(fù)根中較小的有:;
因?yàn)楹瘮?shù)在上只有三個(gè)零點(diǎn),
所以,解得.
故選:A
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求三角函數(shù)的值域,單調(diào)性,周期,零點(diǎn)等性質(zhì)時(shí),常常要通過三角恒等變換先求函數(shù)的解析式或的性質(zhì),首先將“”視為一個(gè)整體,然后結(jié)合或的圖象和性質(zhì),去研究函數(shù)的性質(zhì),研究與三角函數(shù)相關(guān)零點(diǎn)問題時(shí),函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題,方程根問題時(shí),往往需要先畫出三角函數(shù)的圖象,在進(jìn)行探索研究.
8. 已知函數(shù)沒有極值點(diǎn),則的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】轉(zhuǎn)化為恒成立,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo),得到其單調(diào)性和最值,從而得到,故,換元后,構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)得到其單調(diào)性和最值,求出答案.
【詳解】函數(shù)沒有極值點(diǎn),
,或恒成立,
由指數(shù)爆炸的增長性,不可能恒小于等于0,
恒成立.
令,則,
當(dāng)時(shí),恒成立,為上的增函數(shù),
因?yàn)槭窃龊瘮?shù),也是增函數(shù),
所以,此時(shí),不合題意;
②當(dāng)時(shí),為增函數(shù),由得,
令
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),依題意有,
即,
,,
令,,
則,
令,令,解得,
所以當(dāng)時(shí),取最大值
故當(dāng),,即,時(shí),取得最大值
綜上,若函數(shù)沒有極值點(diǎn),則的最大值為
故選:B.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:將函數(shù)沒有極值點(diǎn)的問題轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)恒大于等于0,通過構(gòu)造函數(shù),借助導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最小值,從而得解.
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.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯(cuò)或不選的得0分.
9. 已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.
B. 函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
C. 函數(shù)是偶函數(shù)
D. 將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,得到函數(shù)的圖象
【答案】ABD
【解析】
【分析】結(jié)合函數(shù)圖象依次求出,再根據(jù)選項(xiàng),分別運(yùn)用代入檢驗(yàn)對稱性,利用奇偶性定義判斷函數(shù)奇偶性,利用伸縮變換得到新函數(shù)逐一判斷即得.
【詳解】由圖可得,,,解得,故A正確;
又函數(shù)圖象經(jīng)過點(diǎn),則,即,
因,故,解得,故.
對于B,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)取得最小值,故B正確;
對于C,,是奇函數(shù),故C錯(cuò)誤;
對于D,將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,
將得到函數(shù)的圖象,故D正確.
故選:ABD.
10. 數(shù)列滿足,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 若,則為等比數(shù)列
B. 若,則為等差數(shù)列
C.
D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】將兩邊同除,變形轉(zhuǎn)化可求出是
等差數(shù)列,進(jìn)而求出.進(jìn)而分別結(jié)合等比數(shù)列、等差數(shù)列定義研究A、B項(xiàng),利用求和公式研究D項(xiàng).
【詳解】由,,兩邊同除,
得:,即,且,
所以是公差為2,首項(xiàng)為1的等差數(shù)列,
所以,所以,則可知C錯(cuò)誤;
因?yàn)椋?,所以,且?br>所以是等比數(shù)列,則可知A正確;
對于B:,,
故數(shù)列為等差數(shù)列,則可知B正確;
對于D:
,則可知D正確.
故選:ABD.
11. 已知,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 當(dāng)時(shí),若有三個(gè)零點(diǎn),則的取值范圍是
B. 當(dāng)且時(shí),
C. 對于任意滿足
D. 若存在極值點(diǎn),且,其中,則
【答案】ACD
【解析】
【分析】對于A,B,求導(dǎo)確定函數(shù)單調(diào)性,求得極值,構(gòu)造不等式即可判斷;對于C,代入解析式化簡即可;對于D,由,得到代入化簡即可.
【詳解】對于A:當(dāng)時(shí),,,
由,可得或,
由,可得,
所以的增區(qū)間為和0,+∞,減區(qū)間為,
所以在處取到極大值,在處取到極小值,
若有三個(gè)零點(diǎn),則解得,故正確;
對于B:當(dāng),,,同時(shí) ,結(jié)合A函數(shù)的單調(diào)性得,故錯(cuò)誤;
對于C:,故正確;
對于D:若,
由,得,
則,
其中代入,得,
整理得,即,
結(jié)合題設(shè),故正確,
故選:ACD
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 設(shè)是等比數(shù)列,且,,則________.
【答案】或
【解析】
【分析】設(shè)等比數(shù)列an的公比為,則有,求出公比,即可得答案.
【詳解】解:設(shè)等比數(shù)列an的公比為,
因?yàn)?,?br>所以,解得,或,
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),.
故答案為:或
13. 已知的內(nèi)角、、的對邊分別為、、,且,,,則_______
【答案】
【解析】
【分析】利用余弦定理可求得的值,利用正弦定理邊角互化思想結(jié)合兩角和的正弦公式可求得,進(jìn)而可求得的值,利用正弦定理可求得的值.
【詳解】,即,,
由,解得,
,由正弦定理得,
.
,,則,,,
.
由正弦定理得,得.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查三角形邊長的計(jì)算,涉及余弦定理和正弦定理的應(yīng)用,考查計(jì)算能力,屬于中等題.
14. 若函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為______.
【答案】
【解析】
【分析】分類討論a的取值范圍,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性以及利用數(shù)形結(jié)合方法,說明零點(diǎn)的個(gè)數(shù)問題,即可得答案.
【詳解】當(dāng)時(shí),,無零點(diǎn);
當(dāng)時(shí),在上單增,至多一個(gè)零點(diǎn),不合題意;
設(shè),,
當(dāng)時(shí),與的圖象大致如圖1所示,
時(shí),,二者無交點(diǎn),
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,,
則在上單增,,故至多一個(gè)零點(diǎn),不合題意;
當(dāng)時(shí),與的圖象大致如圖2所示,此時(shí)顯然有兩個(gè)交點(diǎn),
故有兩個(gè)零點(diǎn);綜上,,
故答案為:
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:結(jié)合題意采用分類討論參數(shù)的取值范圍,進(jìn)而數(shù)形結(jié)合,確定函數(shù)零點(diǎn)個(gè)數(shù),即可求解.
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. 如圖,在平面四邊形ABCD中,,.
(1)若,,求的值;
(2)若,,求四邊形ABCD的面積.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)中求出,在中,由正弦定理求出的值;
(2)和中,由余弦定理求出和,得和,進(jìn)而可求四邊形ABCD的面積.
【小問1詳解】
在中,,,則,
,
在中,由正弦定理得,
.
【小問2詳解】
在和中,由余弦定理得
,
,
得,又,得,
則,,
四邊形ABCD的面積
.
16. 記為數(shù)列的前n項(xiàng)和,已知是公差為的等差數(shù)列.
(1)求的通項(xiàng)公式;
(2)證明:.
【答案】(1)
(2)見解析
【解析】
【分析】(1)利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式求得,得到,利用和與項(xiàng)的關(guān)系得到當(dāng)時(shí),,進(jìn)而得:,利用累乘法求得,檢驗(yàn)對于也成立,得到的通項(xiàng)公式;
(2)由(1)的結(jié)論,利用裂項(xiàng)求和法得到,進(jìn)而證得.
【小問1詳解】
∵,∴,∴,
又∵是公差為的等差數(shù)列,
∴,∴,
∴當(dāng)時(shí),,
∴,
整理得:,
即,
∴
,
顯然對于也成立,
∴的通項(xiàng)公式;
【小問2詳解】
∴
17. 已知銳角中,角、、所對邊為、、,且.
(1)求角;
(2)若,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用兩角和的正切公式及誘導(dǎo)公式計(jì)算可得;
(2)利用正弦定理將邊化角,再轉(zhuǎn)化為關(guān)于的三角函數(shù),根據(jù)的取值范圍及正弦函數(shù)的性質(zhì)計(jì)算可得.
【小問1詳解】
解:因?yàn)椋裕?br>所以,從而,
即,
所以,因?yàn)?,所以?br>【小問2詳解】
解:因?yàn)椋?,由正弦定理,?br>所以,,
所以,
又因?yàn)闉殇J角三角形,
所以,即,所以,
所以,從而的取值范圍為.
18. 已知函數(shù).
(1)求曲線y=fx在處的切線方程.
(2)討論函數(shù)單調(diào)性;
(3)設(shè)函數(shù).證明:存在實(shí)數(shù),使得曲線y=gx 關(guān)于直線對稱.
【答案】(1);
(2)答案見解析 (3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)求出,求導(dǎo),得到,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程;
(2)求定義域,求導(dǎo),對導(dǎo)函數(shù)因式分解,分,,和四種情況,解不等式,求出函數(shù)單調(diào)性;
(3)先求函數(shù)定義域,根據(jù)定義域的對稱性得到,再求出,證明出結(jié)論.
【小問1詳解】
,,
又,
故y=fx在處的切線方程為,
即;
【小問2詳解】
,定義域?yàn)?,+∞,
,
當(dāng)時(shí),令得,令得,
故Fx在0,1上單調(diào)遞減,在1,+∞上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),令得或,令得,
故Fx在和1,+∞上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),恒成立,故Fx在0,+∞上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),令得或,令得,
故Fx在0,1和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
綜上,當(dāng)時(shí),F(xiàn)x在0,1上單調(diào)遞減,在1,+∞上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),F(xiàn)x在和1,+∞上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),F(xiàn)x在0,+∞上單調(diào)遞增.
當(dāng)時(shí),F(xiàn)x在0,1和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;
【小問3詳解】
證明:函數(shù),
函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>若存在,使得曲線y=gx關(guān)于直線對稱,
則關(guān)于直線對稱,所以
由
.
可知曲線y=gx關(guān)于直線對稱.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:函數(shù)的對稱性:
若,則函數(shù)關(guān)于中心對稱,
若,則函數(shù)關(guān)于對稱,
19. 若數(shù)列an的各項(xiàng)均為正數(shù),且對任意的相鄰三項(xiàng),都滿足,則稱該數(shù)列為“對數(shù)性凸數(shù)列”,若對任意的相鄰三項(xiàng),都滿足則稱該數(shù)列為“凸數(shù)列”.
(1)已知正項(xiàng)數(shù)列是一個(gè)“凸數(shù)列”,且,(其中e為自然常數(shù),),證明:數(shù)列an是一個(gè)“對數(shù)性凸數(shù)列”;
(2)若關(guān)于x的函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),其中.證明:數(shù)列是一個(gè)“對數(shù)性凸數(shù)列”;
(3)設(shè)正項(xiàng)數(shù)列是一個(gè)“對數(shù)性凸數(shù)列”證明:.
【答案】(1)證明見解析
(2)證明見解析 (3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)的性質(zhì),由等量關(guān)系代換成關(guān)于的結(jié)論,緊扣定義,即可證明;
(2)由原函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn),且導(dǎo)函數(shù)為二次函數(shù),分析出導(dǎo)函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),判別式大于零,推得;有三個(gè)零點(diǎn),得到有三個(gè)零點(diǎn),再次借助導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),可以得到,即可得證;
(3)記,利用分析法,只需證,由數(shù)列為對數(shù)性凸數(shù)列,得到,,再用基本不等式證明即可.
【小問1詳解】
)因?yàn)?,所以?br>因?yàn)檎?xiàng)數(shù)列是一個(gè)“凸數(shù)列”,
所以,所以,所以,
所以數(shù)列是一個(gè)“對數(shù)性凸數(shù)列”.
【小問2詳解】
因?yàn)橛腥齻€(gè)零點(diǎn),
所以有兩個(gè)不等實(shí)數(shù)根,
所以,
又,所以;
時(shí),,所以不是的零點(diǎn),
又,
令,則也有三個(gè)零點(diǎn),
即有三個(gè)零點(diǎn),
令,則有三個(gè)零點(diǎn),
所以有兩個(gè)零點(diǎn),
所以,
因?yàn)椋?br>所以正項(xiàng)數(shù)列對任意的相鄰三項(xiàng),都滿足,
所以數(shù)列是一個(gè)“對數(shù)性凸數(shù)列”.
【小問3詳解】
記,則要證,
即證,
即,即①,
因?yàn)閿?shù)列為對數(shù)性凸數(shù)列,所以,,
所以,所以,
,
而,
所以
,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立,
故式①成立,所以原不等式成立.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:解決數(shù)列新定義題型,需要耐心讀題,分析新定義的特點(diǎn),弄清新定義的性質(zhì),按照新定義的要求,結(jié)合所學(xué)習(xí)過的知識點(diǎn),逐一分析、證明、求解.
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