
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. 已知集合 ?, 則?( )
A. ?B. ?C. ?D. ?
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)一元二次不等式求集合A,根據(jù)指數(shù)函數(shù)單調(diào)性求集合B,進(jìn)而求交集.
【詳解】因?yàn)榧?,
?,
所以?.
故選:D.
2. 命題“,”是真命題的一個(gè)充分不必要條件是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】將不等式成立的存在性問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題,得到的取值范圍,再由充分不必要條件的定義得到結(jié)果.
【詳解】因“,”,所以,所以.
結(jié)合選項(xiàng)及充分不必要條件知“”是“”的充分不必要條件.
故選:D.
3. 已知奇函數(shù),則( )
A. B. 0C. 1D.
【答案】A
【解析】
【分析】由即可求解.
【詳解】,
是奇函數(shù),,
,,.
故選:A.
4. 設(shè)公差的等差數(shù)列中,,,成等比數(shù)列,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用等比數(shù)列求出首項(xiàng)與公差的關(guān)系,然后利用等差中項(xiàng)化簡(jiǎn)所求表達(dá)式即可.
【詳解】解:因?yàn)楣畹牡炔顢?shù)列an中,,,成等比數(shù)列,
所以,即,解得,
所以,
故選: C.
5. 已知,都是銳角,,,求( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用同角三角函數(shù)之間的關(guān)系可求得,,再利用兩角差的余弦公式可得結(jié)果.
【詳解】由,以及,都是銳角可得,;
所以
.
故選:A
6. 函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為( )
A. 1B. 0C. 3D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合,即可判斷出答案.
【詳解】由,可得,即定義域?yàn)?1,1,
所以,
由于,故,
即f′x≥0,當(dāng)且僅當(dāng)x=0時(shí)取等號(hào),
即在?1,1上為單調(diào)遞增函數(shù),又,
所以僅有一個(gè)零點(diǎn).
故選:A.
7. 在中,內(nèi)角所對(duì)的邊分別為,若成等差數(shù)列,則的最小值為( )
A. 3B. 4C. 5D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)等差中項(xiàng)和三角恒等變換化簡(jiǎn)得,然后結(jié)合和差公式將所求化簡(jiǎn)為關(guān)于的表達(dá)式,利用基本不等式可得.
【詳解】由題知,由正弦定理得,
即,
因?yàn)?,所以?br>又,
所以,得,
所以最多有一個(gè)是鈍角,所以,
因?yàn)?br>,
由基本不等式得,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,
所以的最小值為3.
故選:A
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題主要在于利用三角恒等變換和三角形內(nèi)角和定理,將已知和所求轉(zhuǎn)化為的表達(dá)式,即可利用基本不等式求解.
8. 已知函數(shù)的定義域?yàn)镽,且滿足,,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B. 方程有解
C. 是偶函數(shù)D. 是偶函數(shù)
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)已知得到,應(yīng)用遞推式及累加法求解析式,進(jìn)而判斷各項(xiàng)正誤.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)镽,
由,,取,得,
取,得,故A錯(cuò)誤.
取,得,
所以,,?,,
以上各式相加得,
所以,不是偶函數(shù),故C錯(cuò)誤;
令,得,解得x=1或2,故B正確;
因?yàn)?,所以不是偶函?shù),故D錯(cuò)誤.
故選:B
二、多選題:本題共3小題,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2分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 設(shè)正實(shí)數(shù)滿足,則( )
A. 的最小值為B. 的最小值為
C. 的最小值為D. 的最小值為
【答案】BD
【解析】
【分析】利用基本不等式判斷A,利用基本不等式“1”的妙用判斷B,利用平方法,結(jié)合基本不等式判斷C,利用完全平方公式,結(jié)合基本不等式判斷D,從而得解.
【詳解】對(duì)于A,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),此時(shí)取最大值,故A不正確;
對(duì)于B,因?yàn)檎龑?shí)數(shù)滿足,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)且,即時(shí)取等號(hào),
所以的最小值為,故B正確;
對(duì)于C,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以,即最大值為2,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,由,
因此,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),則的最小值為,故D正確.
故選:BD
10. 已知函數(shù)的圖象過點(diǎn)和,且滿足,則下列結(jié)論正確的是( )
A.
B
C. 當(dāng)時(shí),函數(shù)值域?yàn)?br>D. 函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn)
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)和的范圍即可得,進(jìn)而根據(jù)可得即可判斷AB,根據(jù)整體法即可求解C ,利用函數(shù)圖象即可求解D.
【詳解】解:點(diǎn)代入解析式得,,即,
又 故A項(xiàng)正確.
由,解得, 又,,
由A項(xiàng)可知,則有,
因此, 又因?yàn)楹秃停?br>可知,,解得故B項(xiàng)正確.
由AB選項(xiàng)可知,, 則時(shí),,此時(shí)函數(shù)值域?yàn)楣蔆項(xiàng)錯(cuò)誤.
由五點(diǎn)作圖法作出的圖象及的圖象,如下圖所示。
通過圖象可知與的圖像有3個(gè)不同交點(diǎn),
因此函數(shù)有三個(gè)零點(diǎn).因此D項(xiàng)正確。
故選:ABD
11. 已知是數(shù)列的前n項(xiàng)和,且,則下列選項(xiàng)中正確的是( )
A.
B.
C. 若,則
D. 若數(shù)列單調(diào)遞增,則的取值范圍是
【答案】ABC
【解析】
【分析】由推出,兩式相減即可判斷A;由推出,兩式相減即可判斷B;由分析知,an中奇數(shù)項(xiàng)是以為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列,偶數(shù)項(xiàng)是以為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列,再由等差數(shù)列得前項(xiàng)和公式求和可判斷C;根據(jù)數(shù)列an單調(diào)遞增可判斷D.
【詳解】對(duì)于A,①,②.
由①②式可得;,A選項(xiàng)正確;
對(duì)于B,因?yàn)椋?br>所以,
兩式相減得:,所以B正確;
對(duì)于C,因?yàn)椋?br>令,得,因?yàn)?,所以?br>令,得,因?yàn)椋?br>可得,
因?yàn)?,而,所以?br>所以an奇數(shù)項(xiàng)是以為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列,
偶數(shù)項(xiàng)是以為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列,
所以
,所以C選項(xiàng)正確;
對(duì)于D,,
令,則,所以,則,
又因?yàn)?,令,則,
所以,
同理:
,
,
因?yàn)閿?shù)列an單調(diào)遞增,所以,
解得:,
解得:,
解得:,
解得:,
解得:,
所以的取值范圍是,所以D不正確.
故選:ABC.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解題的關(guān)鍵點(diǎn)是利用得出an的奇數(shù)項(xiàng)、偶數(shù)項(xiàng)分別成等差數(shù)列.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知數(shù)列為正項(xiàng)等比數(shù)列,,若是數(shù)列的前項(xiàng)積,則當(dāng)取最大值時(shí)的值為______.
【答案】
【解析】
【分析】設(shè)等比數(shù)列的公比為,根據(jù)題意,列出方程求得,得到,結(jié)合,,進(jìn)而得到答案.
【詳解】設(shè)等比數(shù)列的公比為,其中,
因?yàn)?,可得,所以?br>解得或(舍去),則,
又當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),
所以當(dāng)取最大值時(shí)的值為.
故答案為:.
13. 為了測(cè)量隧道口、間的距離,開車從點(diǎn)出發(fā),沿正西方向行駛米到達(dá)點(diǎn),然后從點(diǎn)出發(fā),沿正北方向行駛一段路程后到達(dá)點(diǎn),再?gòu)狞c(diǎn)出發(fā),沿東南方向行駛400米到達(dá)隧道口點(diǎn)處,測(cè)得間的距離為1000米.則隧道口間的距離是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用正弦定理、余弦定理列式計(jì)算即得.
【詳解】在中,,由正弦定理得,
而,則,在中,,
由余弦定理得:.
故答案為:1000
14. 函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,若在的定義域內(nèi)存在一個(gè)區(qū)間在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,則稱區(qū)間為函數(shù)的一個(gè)“漸緩增區(qū)間”.若對(duì)于函數(shù),區(qū)間是其一個(gè)漸緩增區(qū)間,那么實(shí)數(shù)的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】先通過f′x在區(qū)間上單調(diào)遞減,得到其導(dǎo)函數(shù)不大于零恒成立,通過參變分離求最值得的范圍,再通過在區(qū)間上單調(diào)遞增,得到其導(dǎo)函數(shù)不小于零恒成立,通過單調(diào)性求得的范圍,綜合可得答案.
【詳解】對(duì)于函數(shù),
,令,
則,因?yàn)閒′x在區(qū)間上單調(diào)遞減,
所以恒成立,即恒成立,又,
所以,
又在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以恒成立,
所以,解得,
綜合得.
故答案為:.
四、解答題:本題共5小題,共60分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15. 記的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知
(1)證明:
(2)若,,求的周長(zhǎng).
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦函數(shù)的和差公式,結(jié)合正弦定理與余弦定理的邊角變換,化簡(jiǎn)整理即可得證;
(2)利用(1)中結(jié)論與余弦定理分別求得,從而求得,由此得解.
【小問1詳解】
已知,
可化為,
由正弦定理可得,即,
由余弦定理可得,
整理得.
小問2詳解】
當(dāng),時(shí),,
,
所以,解得,
所以的周長(zhǎng)為
16. 已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來的(縱坐標(biāo)不變),再向右平移個(gè)單位,得到函數(shù)的圖象,若,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用兩角和的正、余弦公式及誘導(dǎo)公式化簡(jiǎn)函數(shù)的解析式,再由整體角范圍求解不等式可得單調(diào)區(qū)間;
(2)由伸縮變換與平移變換得解析式,得,根據(jù)整體角范圍求余弦值,再由角的關(guān)系,利用兩角和的余弦公式求解可得.
【小問1詳解】
.
由,
解得
即時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,
所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為;
【小問2詳解】
將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來的(縱坐標(biāo)不變),
則得到函數(shù)的圖象,再向右平移個(gè)單位,得到函數(shù)的圖象,
所以.
若,則, .
由,得,又,
所以,則,
故
.
故的值為.
17. 已知數(shù)列是以公比為3,首項(xiàng)為3的等比數(shù)列,且.
(1)求出的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若不等式對(duì)任意的恒成立,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由利用累加法求出的通項(xiàng)公式,進(jìn)而求出an的通項(xiàng)公式.
(2)由得,利用錯(cuò)位相減法求出,不等式可轉(zhuǎn)化為,利用的單調(diào)性求出最小值即可.
【小問1詳解】
∵數(shù)列是首項(xiàng)為3,公比為3的等比數(shù)列,∴,
∴當(dāng)時(shí),,
即,∴,∴.
又也滿足上式,∴數(shù)列an的通項(xiàng)公式為;
【小問2詳解】
由(1),可得,
∴①,
②,
由①-②,得,
∴,
∴不等式可化為,
即對(duì)任意的恒成立,
令且為遞增數(shù)列,即轉(zhuǎn)化為.
又,所以,
綜上,λ的取值范圍是.
18. 已知函數(shù),其中是實(shí)數(shù).
(1)若,求的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)不具有單調(diào)性,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)若恒成立,求的最小值.
【答案】(1)在單調(diào)遞增,單調(diào)遞減
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求出導(dǎo)函數(shù),解不等式即可求解;
(2)由題意在定義域內(nèi)有異號(hào)零點(diǎn),利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理列不等式求解即可;
(3)易知當(dāng)時(shí),,再證能成立,即證:存在,使得恒成立,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究其最值即可求解.
【小問1詳解】
當(dāng)時(shí),,則,
令,解得,令,解得,
所以在單調(diào)遞增,單調(diào)遞減;
【小問2詳解】
函數(shù)的圖象是連續(xù)的,且不具有單調(diào)性,
在定義域內(nèi)有正有負(fù)(有異號(hào)零點(diǎn)),
記,則在為負(fù),為正,
在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,
故存在,使得,
只需,即.
【小問3詳解】
對(duì)任意都成立,當(dāng)時(shí),,
下證:能成立,即證:存在,使得恒成立,
記,故(必要性),
而,則,解得,
只需證:恒成立,
,由(2)知,其在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,
在為正,在為負(fù),在為負(fù),
在單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,,得證;
綜上,的最小值為0.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:導(dǎo)函數(shù)中常用的兩種常用的轉(zhuǎn)化方法:
一是利用導(dǎo)數(shù)研究含參函數(shù)的單調(diào)性,?;癁椴坏仁胶愠闪栴}.注意分類討論與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用;
二是函數(shù)的零點(diǎn)、不等式證明常轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性、極(最)值問題處理.
19. 對(duì)于任意正整數(shù)n,進(jìn)行如下操作:若n為偶數(shù),則對(duì)n不斷地除以2,直到得到一個(gè)奇數(shù),記這個(gè)奇數(shù)為;若n為奇數(shù),則對(duì)不斷地除以2,直到得出一個(gè)奇數(shù),記這個(gè)奇數(shù)為.若,則稱正整數(shù)n為“理想數(shù)”.
(1)求20以內(nèi)的質(zhì)數(shù)“理想數(shù)”;
(2)已知.求m的值;
(3)將所有“理想數(shù)”從小至大依次排列,逐一取倒數(shù)后得到數(shù)列,記的前n項(xiàng)和為,證明:.
【答案】(1)2和5為兩個(gè)質(zhì)數(shù)“理想數(shù)”
(2)的值為12或18
(3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)“理想數(shù)”概念,結(jié)合列舉法可解;
(2)分析題意知道必為奇數(shù),則必為偶數(shù),結(jié)合整除知識(shí)得解;
(3)將數(shù)列適當(dāng)放縮,后分組,結(jié)合等比數(shù)列求和公式計(jì)算即可.
【小問1詳解】
以內(nèi)質(zhì)數(shù)為,
,故,所以為“理想數(shù)”;
,而,故不是“理想數(shù)”;
,而,故是“理想數(shù)”;
,而,故不是“理想數(shù)”;
,而,故不是“理想數(shù)”;
,而,故不是“理想數(shù)”;
,而,故不是“理想數(shù)”;
,而,故不是“理想數(shù)”;
和5為兩個(gè)質(zhì)數(shù)“理想數(shù)”;
【小問2詳解】
由題設(shè)可知必為奇數(shù),必為偶數(shù),
存在正整數(shù),使得,即:
,且,
,或,或,解得,或,
,或,即的值為12或18.
【小問3詳解】
顯然偶數(shù)"理想數(shù)"必為形如的整數(shù),
下面探究奇數(shù)"理想數(shù)",不妨設(shè)置如下區(qū)間:,
若奇數(shù),不妨設(shè),
若為"理想數(shù)",則,且,即,且,
①當(dāng),且時(shí),;
②當(dāng)時(shí),;
,且,
又,即,
易知為上述不等式的唯一整數(shù)解,
區(qū)間]存在唯一的奇數(shù)"理想數(shù)",且,
顯然1為奇數(shù)"理想數(shù)",所有的奇數(shù)"理想數(shù)"為,
所有奇數(shù)"理想數(shù)"的倒數(shù)為,
,即.
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