2023届四川省绵阳南山中学高三上学期9月月考数学(理)试题含答案
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一、单选题
1.设集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用集合的交并补运算,先求,再求即可.
【详解】并集及其运算
集合,
.
故选:C.
2.已知命题﹔命题,则下列命题中为真命题的是( )
A.p真q真 B.p真q假 C.p假q真 D.p假q假
【答案】A
【分析】分别判断命题和命题的真假即可.
【详解】对于命题:因为,所以,故命题为真命题;
对于命题:,故命题为真命题.
故选:A.
3.在中,“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义求解作答.
【详解】在中,,则,必有,
而,满足,此时是直角三角形,不是等腰三角形,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
4.若,则( )
A. B. C.7 D.
【答案】B
【分析】由三角恒等式求出以及的值,再根据两角和的正切公式即可得结果.
【详解】因为,
所以,,
所以,
故选:B.
5.基本再生数与世代间隔是新冠肺炎的流行病学基本参数.基本再生数指一个感染者传染的平均人数,世代间隔指相邻两代间传染所需的平均时间.在新冠肺炎疫情初始阶段,可以用指数模型:描述累计感染病例数随时间(单位:天)的变化规律,指数增长率与,近似满足.有学者基于已有数据估计出=3.07,=6.据此,在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间约为(参考数据:ln2≈0.69)( )
A.1.5天 B.2天 C.2.5天 D.3.5天
【答案】B
【分析】根据题意可得,设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为天,根据,解得即可得结果.
【详解】因为,,,所以,所以,
设在新冠肺炎疫情初始阶段,累计感染病例数增加1倍需要的时间为天,
则,所以,所以,
所以天.
故选:B.
【点睛】方法点睛:与实际应用相结合的题型也是高考命题的动向,这类问题的特点是通过现实生活的事例考查书本知识,解决这类问题的关键是耐心读题、仔细理解题,只有吃透题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答.
6.函数在区间上的图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先判断函数的奇偶性,然后代入计算,从而得正确答案.
【详解】,
为奇函数,排除A;
又,排除B;
,即,排除C,
故选:D
7.已知函数是上的偶函数,且的图象关于点对称,当时,,则的值为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】由函数的图像关于点对称得到,结合是偶函数得到,进一步得到的周期是4,再利用周期性计算即可得到答案.
【详解】因为是上的偶函数,所以,
又的图象关于点对称,则,
所以,则,得,
即,所以是周期函数,且周期,
由时,,则,,,,
则,
则.
故选:C
8.若要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】D
【分析】利用诱导公式化简两个函数的表达式为同名函数,然后利用左加右减的原则确定平移的方向与单位,即可得解.
【详解】因为,
故将已知转化为要得到函数的图象,
又,
所以将的图象向右平移个单位长度即可得到的图象.
故选:D
9.已知,且,则α=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二倍角公式和逆用余弦的差角公式化简得到,结合得到,求出.
【详解】因为
所以,
整理得:,
因为,
所以,
所以,
解得:
故选:B
10.已知函数的最小值为, 则 ( )
A. B. C.e D.
【答案】D
【分析】求出导函数,求出函数的最小值,列方程即得.
【详解】由,得,
当时,则,函数在上为减函数,函数无最小值,不合题意,
当时,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,
时,函数有最小值,
解得.
故选:D.
11.若函数为偶函数,对任意的,且,都有,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意可得函数在上递减,且关于对称,则,利用作差法比较三者之间的大小关系,再根据函数的单调性即可得解.
【详解】解:由对,且,都有,
所以函数在上递减,
又函数为偶函数,
所以函数关于对称,
所以,
又,
因为,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以,
即.
故选:A.
12.设,,,则,,的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由于,,,所以只要比较的大小即可,然后分别构造函数,,判断出其单调性,利用其单调性比较大小即可
【详解】因为,,,
所以只要比较的大小即可,
令,则,所以在 上递增,
所以,所以,
所以,即,
令,则,
因为在上为减函数,且,
所以当时,,
所以在上为减函数,
因为,,
要比较与的大小,只要比较与的大小,
令,则,
所以在上递增,所以,
所以当时,,所以,
所以,所以,
所以当时,,
所以在上递增,
所以,所以,
所以,所以,所以,
所以,
故选:D
【点睛】关键点点睛:此题考查导数的应用,考查利用导数比较大小,解题的关键是对已知的数变形,然后合理构造函数,通过导数判断函数的单调性,利用函数单调性比较大小,考查数转化思想和计算能力,属于难题
二、填空题
13.如果,那么___________.
【答案】1
【分析】根据题意,分式分子分母同除以由已知化弦为切求解.
【详解】由,
得.
故答案为:1.
14.设函数,若函数的图象在点处的切线方程为,则函数的单调增区间为__________.
【答案】
【分析】根据导数的几何意义,求出的值,然后根据导数与单调性的关系,令,即可求解.
【详解】解:因为,所以,
又因为函数的图象在点处的切线方程为,
所以,即,所以,
所以,
由,可得,
所以函数的单调增区间为.
故答案为:.
15.设函数,若关于的方程恰有6个不同的实数解,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【分析】作出函数的图象,令,结合图象可得,方程在内有两个不同的实数根,然后利用二次函数的性质即得;
【详解】作出函数的大致图象,
令,因为恰有6个不同的实数解,
所以在区间上有2个不同的实数解,
,
解得,
实数的取值范围为.
故答案为:.
16.设函数,已知在上有且仅有2023个极值点,则的取值范围是___________
【答案】
【分析】通过三角恒等变换公式及辅助角公式化简,得到,所以令,并求出,画出在的图像,又因为在上有且仅有2023个极值点,且每个周期有两个极值点,所以推出,从而求出的取值范围
【详解】
当时,,
令,则,
作出函数的图象如图所示:
由于函数在上有且仅有2023个极值点,
则,解得.
故答案为:
三、解答题
17.已知函数.
(1)求函数的最小正周期和单调递减区间;
(2)若将函数的图象向右平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的两倍(纵坐标不变),得到函数的图象,求函数在区间上的值域.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用三角恒等变换整理可得,代入最小正周期运算求解,再以为整体结合正弦函数可得,运算求解的单调递减区间;(2)根据图像变换可得,以为整体结合正弦函数图像求值域.
【详解】(1)
∴的最小正周期为
∵,则
∴的单调递减区间为
(2)根据题意可得:将函数的图象向右平移个单位长度,得到
再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的两倍(纵坐标不变),则
∵,则
∴,则
即函数在区间上的值域为.
18.已知函数,且在和处取得极值.
(1)求函数的解析式;
(2)设函数,若有且仅有一个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求导,根据在和处取得极值,可得,解之即可得解;
(2)利用导数求出函数的单调区间及极值,由此结合题意列出不等式,从而可得出答案.
【详解】(1)解:,
因为在和处取得极值,
所以和是方程=0的两个根,
则,解得,经检验符合已知条件,
所以;
(2)解:由题意知,
当或时,,当时,,
所以函数在上递减,在上递增,
所以,
又取足够大的正数时,,取足够小的负数时,,
因此,为使曲线与轴有一个交点,结合的单调性,
得:或,
∴或,
即当或时,使得曲线与轴有一个交点.
19.如图,为方便市民游览市民中心附近的“网红桥”,现准备在河岸一侧建造一个观景台,已知射线,为两边夹角为的公路(长度均超过3千米),在两条公路,上分别设立游客上下点,,从观景台到,建造两条观光线路,,测得千米,千米.
(1)求线段的长度;
(2)若,求两条观光线路与所围成的面积的最大值.
【答案】(1)3千米
(2)平方千米
【分析】(1)在中,利用余弦定理即可求解;
(2)设,则,在中,由正弦定理可得,,则由整理可得,结合的范围,即可求解.
【详解】(1)在中,由余弦定理得,
,
所以,
所以线段的长度为3千米.
(2)设,因为,所以,
在中,由正弦定理得,
,
所以,,
因此
,
因为,所以.
所以当,即时,所围成的面积的最大值为.
所以两条观光线路与所围成的面积的最大值为平方千米.
20.已知,,分别为锐角△三个内角,,的对边,记三角形的面积为,若.
(1)求角的大小;
(2)若,试求△周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)使用余弦定理和三角形面积公式化简即可;
(2)使用正弦定理将边化角,再利用三角形内角和为和辅助角公式,将周长转化为一个内角为变量的最值问题,由角的范围进行求解.
【详解】(1)由余弦定理得,
∴,
∵三角形面积,∴
∴,
∵,∴.
∴角的大小为.
(2)由正弦定理及(1)得,
∴,
.
∴
在锐角△中,,,
又∵,∴,∴
综上,
∴,
∴
∴△周长的取值范围为.
21.已知函数(为自然对数的底数),.
(1)若在单调递减,求实数的取值范围;
(2)若不等式对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知可将问题转化为在上恒成立,进而参变分离转化求函数的最值可得结果;
(2)由已知得到问题的等价不等式对一切恒成立,进而参变分离得到对一切恒成立,构造新函数,求最值即可.
【详解】(1)解:在单调递减,
在上恒成立,即在上恒成立,
设,,需即可,
,,则,
在单调递增,
,
故;
(2)由题意,不等式对恒成立,则对一切恒成立,
,所以,
原命题等价于对一切恒成立,
对一切恒成立,
令,,
,
令,则对恒成立,
在上单增,
又,
使,即①,
当时,,即在递减,
当时,,即在递增,
,
由①,,
设,,则,
函数在单调递增,
即,
,
实数的取值范围为.
【点睛】利用导数研究不等式恒成立问题,可对不等式进行转化,然后利用构造函数法,结合导数求得所构造函数的单调性、极值、最值等,从而求得参数的取值范围.
22.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数).以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求的普通方程和的直角坐标方程;
(2)若与交于相异两点A,B,且,求m的值.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)平方消参得到的普通方程,利用直角坐标和极坐标互化公式求出的直角坐标方程;
(2)由(1)中求出的直角坐标方程,结合垂径定理求解
【详解】(1)在的参数方程中消去参数,得的普通方程为;
由得,
又,所以的直角坐标方程为.
(2)由(1)知曲线是以为圆心,2为半径的圆,曲线为直线,
则圆心到曲线的距离,
因为,所以,
解得:,或.
23.已知函数.
(1)求不等式的解集M;
(2)设M中的最小的数为m,正数a,b满足,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用零点分段法求解绝对值不等式;
(2)在第一问的基础上求出,再对不等式变形,利用基本不等式求出其最小值.
【详解】(1)原不等式可化为或或
解得:或或.
综上所述,原不等式的解集为.
(2)由(1)可知,所以,
所以
,
当且仅当时等号成立.
所以的最小值为
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