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2022年新高考地区数学选择题填空压轴题汇编三含解析
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这是一份2022年新高考地区数学选择题填空压轴题汇编三含解析,共53页。试卷主要包含了单选题,多选题,双空题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2022年新高考数学名校地市选填压轴题好题汇编(三)
一、单选题
1.(2021·江苏省江都中学)已知函数,若函数有三个不同的零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
分析分段函数的性质,画出草图,易知有三个不同的零点,有,进而可得,即可求范围.
【详解】
由题设,当时,
当时,当且仅当时等号成立,故,且上递增,上递减,
当时单调递增,且,
综上可得,如下函数图象:
∴要使有三个不同的零点,则,
由图知:有,当时令,则,有,,
∴且,而在上递减,
∴.
故选:A
【点睛】
关键点点睛:分析分段函数的性质并画出草图,将题设的零点问题转化为与的交点问题,应用数形结合的思想,求出关于的解析式,由单调性求范围.
2.(2022·萍乡市湘东中学高三开学考试)已知,为椭圆的右焦点,过点的直线与椭圆在轴上方相切于点,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】
设出切线方程,与椭圆联立,利用判别式为0,求出点的坐标,然后求解直线的斜率即可
【详解】
设过点的切线方程为,化入椭圆方程,得
,
因为直线与椭圆相切,
所以,
解得,
由题意可知,
此时切点的横坐标为,
所以直线的斜率为
,
故选:C
3.(2021·山东省东明县第一中学高三月考)已知不等式恒成立,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设,由导数确定单调性,只有时才可能满足题意,此时由导数求得的最小值,由不等式恒成立得的关系式,引入参数,可得,求得不等式右边式子的最大值,可得.
【详解】
设,则,
由题意,
若,则恒成立,是上的增函数,时,,不等式不能恒成立,
当时,时,,递减,时,,递增,所以时,,
所以,
所以,令,
,,
令,则,时,,递增,时,,递减,所以,
所以,的最大值是.
故选:A.
4.(2022·江苏高三开学考试)函数有极小值,且极小值为0,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
求得函数的导数,根据有极小值,得到,又由,求得,得到,利用导数求得函数的单调性与最值,即可求解.
【详解】
由,可得,
因为有极小值,记为,则,即,
又由,所以,
即,所以.
设,
当时,,
所以在上单调递增,
当时,可得,
所以的最小值为.
故选:B.
5.(2022·高邮市第一中学高三月考)已知函数在定义域上单调递增,且关于x的方程恰有一个实数根,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.(0,1)
【答案】C
【分析】
由递增,先求出的范围,再根据恰有一个实数根,通过数形结合进一步缩小范围.
【详解】
在定义域上单调增,∴,∴,
∵在处切线为,即,
又故与没有公共点
∴与有且仅有一个公共点且为
∴在处的切线的斜率必须大于等于1,
,,∴,∴,
综上:
故选:C.
【点睛】
本题需要通过求导,数形结合,利用切线斜率的不等关系解决问题.
6.(2022·黑龙江大庆·铁人中学(文))若函数在上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由题意可知对恒成立,若设,则,则在上恒成立,再由二次函数的图像可得,从而可求出的取值范围
【详解】
依题意得,
所以对恒成立.
设,则,则在上恒成立,
由二次函数图像得,即,
解得.
故选:B.
【点睛】
此题考查由函数的单调性求参数的取值范围,考查二次函数性质的应用,属于基础题
7.(2022·全国高三专题练习)函数,则满足的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
先利用定义判断函数的奇偶性,判断出复合函数的单调性,利用奇偶性和单调性解不等式.
【详解】
由 得到,故的定义域为,
对于定义域内的任意实数,都有
,
所以为奇函数,
又因为,因为 在上单调递减,
所以在上单调递减,
在上单调递减,
因为,所以在上单调递减,
所以在上单调递减,
所以
等价于,
即,解得
故选:C.
8.(2022·全国高三专题练习)已知,,且,,且,恒成立,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据条件将问题转化为对,,且恒成立,构造函数,
则函数,对恒成立,然后用分离参数法求出a的范围即可.
【详解】
解:,,且,恒成立,
对,,且恒成立,
令,
则只需,对恒成立,
即,对恒成立,只需,
令,则,
当时,;当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
,,
的取值范围为.
故选:B.
9.(2021·石家庄市第一中学东校区高三月考)已知函数的导函数是偶函数,若方程在区间(其中为自然对数的底)上有两个不相等的实数根,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由导函数为偶函数,得出,由,得出,将问题转化为当直线与函数在区间上的图像有两个交点时,求实数的取值范围,然后作出函数在区间上的图象,利用数形结合思想求出实数的取值范围.
【详解】
,,
导函数的对称轴为直线,由于该函数为偶函数,则,
,令,即,得.
问题转化为当直线与函数在区间上的图像有两个交点时,求实数的取值范围.
,令,得,列表如下:
极大值
所以,函数在处取得极大值,亦即最大值,,
又,,显然,,如下图所示:
结合图象可知,当时,即当时,直线与函数在区间上有两个交点,因此,实数的取值范围是.
故选B.
【点睛】
本题考查利用导数研究函数的零点个数问题,本题的关键在于利用参变量分离的方法,将问题转化为直线与函数的图象的交点个数,在画函数的图象中,需要用到导数研究函数的单调性、极值以及端点值,通过这些来确定函数图象,考查数形结合思想,属于中等题.
10.(2022·全国(理))卢浮宫金字塔位于巴黎卢浮宫的主院,由美籍华人建筑师贝聿铭设计,已成为巴黎的城市地标.金字塔为正四棱锥造型,该正四棱锥的底面边长为,高为,若该四棱锥的五个顶点都在一个球面上,则球心到四棱锥侧面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
首先求出外接球的半径,取的中点,连接、,过作,即可得到面,从而得到为点到面的距离,再根据相似三角求出即可;
【详解】
解:设为在面内的投影,则,,设为外接球的球心,则,,,所以,解得,取的中点,连接、,过作,依题意可得,,,面,所以面,又面,所以面面,又面面,面,所以面,即为点到面的距离,
因为
则,即,所以
故选:A
11.(2022·全国高三专题练习)设是定义在上的奇函数,满足,数列满足,且.则( )
A.0 B. C.21 D.22
【答案】A
【分析】
根据题意变形可得,根据累加法求出,是定义在上的奇函数,满足,所以,所以周期,
所以即可得解.
【详解】
由
可得,
通过累加法可得:
所以 ,所以20,
是定义在上的奇函数,满足,
所以,
所以周期,
由是定义在上的奇函数,所以,
,
故选:A.
【点睛】
本题考查了利用累加法求数列通项,考查了裂项相消法,同时考查了利用函数对称性求周期,有一定的计算量,属于中档题.
本题的关键点有:
(1)累加法求通项;
(2)裂项相消法求和;
(3)函数利用对称性求周期.
12.(2021·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三月考(文))已知函数有且只有一个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求得导函数,问题化为只有一个解,分离参数,转化为研究函数的单调性、极值,函数的变化趋势,结合函数图象从而得参数范围,注意检验函数极值.
【详解】易知函数的导数,
令,得,即.
设,则,
当时,或,所以函数在区间和上单调递减,在区间上单调递增.因为函数有且只有一个极值点,所以直线与函数的图象有一个交点,作出的图象如图所示.由图得或.当时,恒成立,所以无极值,所以.
故选:A
13.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高三月考)过双曲线:的右焦点,作直线交的两条渐近线于,两点,,均位于轴右侧,且满足,为坐标原点,若,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,,渐近线与轴所成角为,在,中分别由正弦定理,即可求出,从而得到,即可求出离心率;
【详解】
解:设,,渐近线与轴所成角为,在,中分别由正弦定理:,,则,则,则,则,所以;故选:A.
14.(2021·西藏拉萨中学高三月考(理))已知函数,则下列说法正确的是
A.的图象关于直线对称
B.的周期为
C.若,则()
D.在区间上单调递减
【答案】D
【详解】
∵,,故函数的图象关于直线,对称,故A错误;的周期为 ,故B错误;函数的周期为,若,则(),故C错误;在区间上单调递减,故D正确;故选D.
15.(2021·河南信阳·高三月考(文))已知函数,则下列关于函数的说法中,正确的个数是( )
①是的周期;
②是偶函数;
③的图像关于直线对称;
④的最小值是
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】
根据函数解析式一一代入验证即可判断①②③,对函数求导,利用导数判断④;
【详解】
解:
①正确;
②错误;
,
③错误;
令.
解得或·
当即时,有最小值﹐最小值为.
④正确.
故选:.
16.(2021·福建福州四中高三月考)用表示非空集合A中元素的个数,定义,已知集合,,且,设实数a的所有可能取值构成集合S,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】
根据条件可得集合要么是单元素集,要么是三元素集,再分这两种情况分别讨论计算求解.
【详解】
由,可得
因为等价于或,
且,所以集合要么是单元素集,要么是三元素集.
(1)若是单元素集,则方程有两个相等实数根,方程无实数根,故;
(2)若是三元素集,则方程有两个不相等实数根,方程有两个相等且异于方程的实数根,即且.
综上所求或,即,故,
故选:D.
【点睛】
关键点睛:本题以这一新定义为背景,考查集合中元素个数问题,考查分类讨论思想的运用,解答本题的关键是由新定义分析得出集合要么是单元素集,要么是三元素集,即方程方程与方程的实根的个数情况,属于中档题.
17.(2021·云南曲靖一中高三月考(理))定义在R上的偶函数f(x)满足,当 (其中e为自然对数的底数,e=2.71828……),则函数g(x)=f(x) +lnx在区间(0,4)上零点的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】
由题意知函数的周期为,为偶函数,且关于对称,令,转化为图象交点求解.
【详解】
由知函数的周期为,
又因为函数为偶函数,
所以,
则函数关于对称.
令,,
令,
如图:
,当时,,,
可求得处的切线方程为;
当时,,故函数与 有两个交点,
故选:A.
18.(2021·海口市第四中学高三月考)已知命题“存在,使等式成立”是假命题,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
由题可求存在,使等式成立的实数的取值集合,求其补集即可.
【详解】
由得,函数在上为增函数,
∴,
故当命题“存在,使等式成立”是假命题时,实数的取值范围为.
故选:D.
19.(2021·四川巴中·高三月考(理))如图,四边形为矩形,,是的中点,将沿翻折至的位置(点平面),设线段的中点为,则在翻折过程中,下列论断不正确的是( )
A.平面
B.异面直线与所成角的大小恒定不变
C.
D.当平面平面时,与平面所成角为
【答案】C
【分析】
取中点,连结、,证明可判断A;利用可得即为异面直线所成的角可判断B;利用反证法可判断C;利用面面垂直的性质定理可证明平面,可得,进而可证明平面,可得即为所求角,可判断D,进而可得正确答案.
【详解】
对于A:如图,取中点,连结、,又因为点为线段的中点,所以且,因为且,可得且,
所以四边形是平行四边形,所以,,因为面,面,所以平面;故选项A正确;
对于B:因为,所以即为直线与所成角,在等腰直角中,为直角边上的中线,所以是定值,故选项B正确;
对于C:设,则,可得,可得,所以,若,,可得面,因为面,
所以,即,与矛盾,所以不成立,故选项C不正确;
对于D:由已知得,当面面时,因为面面,
面,所以平面,因为平面,可得,
又因为, ,所以平面,
故为与平面所成角,在中,因为,
可得,故选项D正确;
故选:C.
20.(2021·四川巴中·高三月考(理))关于函数,有下列个结论:
①函数的图象关于点中心对称;
②函数无零点;
③曲线的切线斜率的取值范围为
④曲线的切线都不过点
其中正确结论的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
①证得,即可判断;②结合零点存在性定理即可判断;③求导,求出导函数的值域即可判断;④结合导数的几何意义与斜率公式即可判断.
【详解】
由已知:,故①正确;
由,(或)知函数在内有零点,故②不正确;
由且当且仅当取等号知:的值域为,故③正确;
若曲线存在过点的切线,设切点为,则由导数的几何意义与斜率公式得:,化简得:,令,则,当时,,当时,,故,所以函数无零点,因此方程无实数解,假设不成立,故④正确.综上,正确结论共个.
故选:B.
【点睛】
导数运算及切线的理解应注意的问题:
一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.
二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.
三是复合函数求导的关键是分清函数的结构形式.由外向内逐层求导,其导数为两层导数之积.
二、多选题
21.(2022·江苏高三开学考试)如图,已知圆锥的轴截面为等腰直角三角形,底面圆的直径为,是圆上异于,的一点,为弦的中点,为线段上异于,的点,以下正确的结论有( )
A.直线平面
B.与一定为异面直线
C.直线可能平行于平面
D.若,则的最小值为
【答案】ABD
【分析】
证明,利用线面垂直的判定定理可判断A;由异面直线的定义可判断B;假设平面,可证得平面平面与已知矛盾可判断C;在三棱锥中,将侧面绕旋转至平面,使之与平面共面,当,,共线时,取得最小值可判断D,进而可得正确选项.
【详解】
对于A:在中,因为,为的中点,所以,
又垂直于圆所在的平面,所以,因为,
所以平面,所以A正确.
对于B:因为面,面,面,,
根据异面直线判定定理知与一定为异面直线,所以B正确.
对于C:若直线平行于平面,因为,平面,平面,则平面,,所以平面平面与平面和平面相交矛盾,所以C不正确.
对于D:在中,,,所以,
同理,所以.
在三棱锥中,将侧面绕旋转至平面,
使之与平面共面,如图所示,
当,,共线时,取得最小值.
又因为,,
所以垂直平分,即为的中点,
从而,
亦即的最小值为,所以D正确.
故选:ABD.
22.(2021·江苏南通·高三月考)某电视台的一档栏目推出有奖猜歌名活动,规则:根据歌曲的主旋律制作的铃声来猜歌名,猜对当前歌曲的歌名方能猜下一首歌曲的歌名.现推送三首歌曲,,给某选手,已知该选手猜对每首歌曲的歌名相互独立,且猜对三首歌曲的歌名的概率以及猜对获得相应的奖金如下表所示.
歌曲
猜对的概率
0.8
0.6
0.4
获得的奖金金额/元
1000
2000
3000
下列猜歌顺序中获得奖金金额的均值超过2000元的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】
按照所给的顺序,依次列出随机变量的分布列,求出均值,即得解
【详解】
根据规则,该选手获得奖金总额为.
按的顺序进行,则该选手获得奖金总额为的可能取值有四种情况:
,
,
,
.
概率分布表为
0
1000
3000
6000
0.2
0.32
0.288
0.192
.故A正确.
同理,按的顺序猜获得奖金金额的均值为1872元,故B错误.
按的顺序猜获得奖金金额的均值为1904元,故C错误.
按的顺序猜获得奖金金额的均值为2112元,故D正确.
故选:AD
【点睛】
本题考查了随机变量的分布列和期望的实际应用,考查了学生综合分析,数学运算能力,属于中档题
23.(2022·高邮市第一中学高三月考)设函数的定义域为D,若存在常数a满足[﹣a,a]D,且对任意的[﹣a,a],总存在[﹣a,a],使得,称函数为P(a)函数,则下列结论中正确的有( )
A.函数是函数
B.函数是函数
C.若函数是函数,则t=4
D.若函数是P()函数,则b=
【答案】AD
【分析】
根据题中所给定义,结合条件,逐一检验各个选项,分析整理,即可得答案.
【详解】
对于A:,定义域为R,当时,有,
对任意,,
因为,存在,使,
所以函数是函数,故A正确;
对于B:,定义域为R,当时,有,
当时,,
所以不存在,使得,此时,故B错误;
对于C:当t=4时,,定义域为,,
因为,则,
所以,
又为增函数,
所以,
又因为,所以,
所以,
所以,即,故C错误;
对于D:当 时,,
所以,
因为函数是P()函数,
所以对任意,总存在使,
又,当时,,
当时,有,解得b=,故D正确.
故选:AD
【点睛】
解题的关键是掌握P(a)函数的定义,并根据选项所给条件,结合各个函数的性质,进行分析和判断,综合性较强,属中档题.
24.(2022·高邮市第一中学高三月考)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列称为“斐波那契数列”,记为数列的前n项和,则下列结论中正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】
根据斐波那契数列的递推关系进行判断.
【详解】
由题意斐波那契数列前面8项依次为,,A正确,B错误;
,C正确;
,时,得,D正确.
故选:ACD.
【点睛】
关键点点睛:本题考查数列新定义,解题关键是正确理解新数列,根据新定义,斐波那契数列满足递推关系,对于数列前面有限的项或前项的和可以直接求出项,计算,对于一般的结论只能利用这个递推关系判断.
25.(2022·湖北襄城·襄阳五中高三开学考试)已知,分别为双曲线:的左、右焦点,的一条渐近线的方程为,且到的距离为,点为在第一象限上的点,点的坐标为,为的平分线.则下列正确的是( )
A.双曲线的方程为 B.
C. D.点到轴的距离为
【答案】ABD
【分析】
由到的距离为以及渐近线方程为可求得,即可得出方程,判断A;由可求出判断B;结合双曲线定义可求得,求出,即可求出,判断C;利用等面积法可求得点到轴的距离,判断D.
【详解】
到的距离为,,解得,
又渐近线方程为,则,结合可解得,
则双曲线的方程为,故A正确;
为的平分线,,
又,,故B正确;
由双曲线定义可得,则可得,
则在中,,
则,
则,故C错误;
在中,,
设点到轴的距离为,则,
即,解得,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】
关键点睛:本题考查双曲线的简单性质,解题的关键是根据已知求出双曲线方程,结合双曲线的定义求得焦点三角形的各边长.
26.(2022·湖北襄城·襄阳五中高三开学考试)已知函数,则以下结论正确的是( )
A.在上单调递增 B.
C.方程有实数解 D.存在实数,使得方程有4个实数解
【答案】BCD
【分析】
对求导,由导函数的符号可判断的单调性,即可判断选项A;比较
,以及的单调性即可判断选项B;令,由零点存在定理可判断选项C;等价于,有一个根为,所以原方程有4个根等价于方程有个实数解,令,对求导判断单调性,作出函数图象,数形结合即可判断选项D,进而可得正确选项.
【详解】
由可得,
由可得:,由可得:,
所以在单调递减,在单调递增,故选项A不正确;
对于选项B:,在单调递增,
因为,所以即
,故选项B正确;
对于选项C:令,因为,
,,根据零点存在定理可知存在使得,所以方程有实数解,故选项C正确;
对于选项D:方程即,有一根为,所以原方程有4个根等价于方程有个实数解,
令,则,
令可得或,
令可得,
所以在和单调递增,在单调递减,
,
作出的图形如图所示:
所以存在时,方程有个实数解,此时方程有4个实数解.
故选:BCD
【点睛】
方法点睛:利用导数研究函数单调性的方法:
(1)确定函数的定义域;求导函数,由(或)解出相应的的范围,对应的区间为的增区间(或减区间);
(2)确定函数的定义域;求导函数,解方程,利用的根将函数的定义域分为若干个子区间,在这些子区间上讨论的正负,由符号确定在子区间上的单调性.
27.(2022·全国高三专题练习(理))在正方体中,是棱的中点,是侧面内的动点,且与平面的垂线垂直,如图所示,下列说法正确的是( )
A.点的轨迹是一条线段 B.与是异面直线
C.与不可能平行 D.三棱锥的体积为定值
【答案】ABD
【分析】
首先画图找到平面平面,根据面面平行的性质定理得到点的轨迹,接着依次判断选项即可.
【详解】
如图,分别找线段,中点为,,连接,
因为正方体,易得
面,面,所以面,
,面,面,所以面,
又
所以平面平面,
因为与平面的垂线垂直,又平面,
所以直线与平面平行,
所以面,
又点是侧面内的动点,且面面,
所以点的轨迹为线段,故选项A正确;
由图可知,与是异面直线,故选项B正确;
当点与点重合时,直线与直线平行,故选项C错误;
因为,面,面,
所以面,则点到平面的距离是定值,
又三角形的面积是定值,所以三棱锥的体积为定值,故选项D正确.
故选:ABD.
【点睛】
本题主要考查立体几何中的动点轨迹问题,解决该类题目一般是通过线线,线面,面面之间的平行垂直关系,根据判定定理或者性质定理得到动点的轨迹,接着再求题目的相关问题,考查体积是定值的问题时,一般就是研究距离和面积是不是定值,关键在于选择合适的顶点和底面,在做题时要多总结.
28.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高三月考)已知函数,且在区间上具有单调性,在区间上有且仅有2个极值点,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为2
B.
C.的一条对称轴方程为
D.的单调递增区间为,
【答案】AD
【分析】
化简函数,根据,可得,由在区间上有且仅有2个极值点,得到,解得,得到,可判定B错误,由的最大值为2,可判定A正确;当时,求得,可判定C错误;根据,可判定D正确.
【详解】
由题意,函数,
因为在区间上具有单调性,可得,可得,
又因为在区间上有且仅有2个极值点,
由,可得,
则,解得,所以,
又由,所以,故B错误,
则,故的最大值为2,A正确;
当时,,不满足条件,C错误;
令,则,D正确.
故选:AD.
29.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高三月考)已知函数,则下列命题正确的是( )
A.若方程有两个不同的解,则
B.若与的图象有且仅有一个公共点,则或
C.对任意,都有恒成立
D.
【答案】BCD
【分析】
求出的单调性,画出其图像,可判断AB,利用可判断C,利用可判断D.
【详解】
,故在递增,递减,其图像如下:
易得若有两个不同解,则,则,故A错误,
当时,与显然有且仅有1个交点,
当时,则与相切时,有且仅有1个交点,
设切点为,切线方程为,
将原点代入:则,,
故或,则B正确;
∵恒成立,在上单调递减,
∴,故C正确;
,
即比较与大小,又因为,在递减,故,D正确,
故选:BCD.
30.(2021·福建福州四中高三月考)已知定义在上的函数对任意实数满足,,且时,,则下列说法中,正确的是( )
A.是的周期 B.不是图象的对称轴
C. D.方程只有个实根
【答案】AC
【分析】
由,确定函数的周期性以及对称性,判断A选项与B选项的正误,又结合时,,可判断C选项正误,根据函数性质及解析式作图,判断与的交点个数,进而判断D选项.
【详解】
A选项:因为定义在上的函数对任意实数满足,所以函数是以为周期的周期函数,故A选项正确;
B选项:因为,所以函数关于直线对称,又是周期为周期函数,所以函数关于直线对称,故B选项错误;
C选项:,C选项正确;
D选项:在同一直角坐标系中分别作出函数与的图象,如图所示:
由图象可知两函数共有个不同的交点,则方程有个实根,故D选项错误;
故选:AC.
31.(2021·海口市第四中学高三月考)已知,,下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】ACD
【分析】
利用已知的等式,将其进行变形,利用基本不等式对选项逐一分析判断即可.
【详解】
对于A,因为,,所以,故,
当且仅时取等号,此时,故选项A正确;
对于B,因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,解得,则,故选项B错误;
对于C,因为,
所以,
当且仅当时取等号,故选项C正确;
对于D,因为,所以,所以,
因为,,所以,
所以,
当且仅当时取等号,故,故选项D正确.
故选:ACD.
三、双空题
32.(2022·江苏高三开学考试)已知定义在上的函数,对于任意,,当时,都有,又满足,,,则____,______.
【答案】
【分析】
令,代入求得,由求得,即可求解的值,由于,所以,结合条件即可求解的值.
【详解】
令,则,即,
又,所以由,得
由
令,则;
因为对于任意,当时,都有,
且,所以,
所以
则.
故答案为:.
33.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高三月考)为了给市民提供健身场所,某市因地制宜计划在-一个圆形的区域内修建一个如图所示的内接四边形健身步道,其中A,B,C,D为休息点,AC,BD为便捷通道,现已知,,则的最小值为___________;若,则的最小值为___________.
【答案】 4
【分析】
设,,则,在中利用余弦定理结合基本不等式可求得,当时,可得为该四边形外接圆的直径,然后利用正弦定理可求得答案
【详解】
设,,则,在中,
(当且仅当时取等),,
四边形内接于圆,且,则,
则为该四边形外接圆的直径,
由,所以.
故答案为:,4
34.(2021·福建福州四中高三月考)已知函数,若,则__________;若恒成立,则实数a的取值范围是__________.
【答案】
【分析】
先计算,再计算即可求得值,
恒成立即恒成立,分别讨论和时恒成立,即可求解.
【详解】
因为,
所以,解得:,
恒成立即恒成立,
令,
当时,恒成立,则,
当时,恒成立,
当即,此时解集为,
当时,所以不符合题意,
当即,此时为开口向上的抛物线,
对称轴为,此时在单调递减,
若恒成立,则,解得,
当即时,此时为开口向下的抛物线,
当时,,此时不满足恒成立,
综上所述:,
故答案为:;.
【点睛】
关键点点睛:恒成立等价于恒成立,再结合二次函数和对数函数的性质即可.
35.(2021·海口市第四中学高三月考)顶角为的等腰三角形称为“黄金三角形”,黄金三角形看起来标准又美观.如图所示,是黄金三角形,,作的平分线交于点,易知也是黄金三角形.若,则______;借助黄金三角形可计算______.
【答案】
【分析】
根据题意,得出,求出,再利用两角和与差公式以及余弦定理求出,利用诱导公式,即可求出.
【详解】
由题可得,,
所以,得,且.
设,则,所以,
可解得.
因为.
在中,根据余弦定理可得,
所以.
故答案为:;.
【点睛】
本题考查三角形相关的角的正弦值和余弦值,其中运用相似三角形和余弦定理,以及两角和与差公式和诱导公式化简.
四、填空题
36.(2021·江苏高二专题练习)如图①,用一个平面去截圆锥,得到的截口曲线是椭圆.许多人从纯几何的角度出发对这个问题进行过研究,其中比利时数学家Germinaldandelin(1794-1847)的方法非常巧妙,极具创造性.在圆锥内放两个大小不同的球,使得它们分别与圆锥的侧面,截面相切,两个球分别与截面相切于E,F,在截口曲线上任取一点A,过A作圆锥的母线,分别与两个球相切于C,B,由球和圆的几何性质,可以知道,AE=AC,AF=AB,于是AE+AF=AB+AC=BC.由B,C的产生方法可知,它们之间的距离BC是定值,由椭圆定义可知,截口曲线是以E,F为焦点的椭圆.
如图②,一个半径为2的球放在桌面上,桌面上方有一个点光源P,则球在桌面上的投影是椭圆.已知是椭圆的长轴,垂直于桌面且与球相切,,则椭圆的离心率为__________.
【答案】
【分析】
利用球与圆锥相切,得出截面,在平面图形中求解,以及圆锥曲线的来源来理解切点为椭圆的一个焦点,求出,得出离心率.
【详解】
切于,切于E,,球半径为2,所以,
,,
中,,
,故,,
根据椭圆在圆锥中截面与二球相切的切点为椭圆的焦点知:球O与
相切的切点为椭圆的一个焦点,且,
,c=4,
椭圆的离心率为.
故答案为:
【点睛】
本题要求有一定的空间图形辨别能力,能从整体上认识图形,并且对圆锥曲线的来源有一定的认识,借助平面图形来求解.
37.(2022·萍乡市湘东中学高三开学考试)已知定义在上的函数满足,且当时,,当时,,则函数在上有_______个零点.
【答案】7
【分析】
先确定函数的奇偶性和周期,再作图象,数形结合即可得解.
【详解】
由,即,所以函数是奇函数,
又由当时,,所以在上是周期为1的周期函数,
令,可得,
结合当时,,作出函数和的大致图象,
如图所示,数形结合可知函数和的图象在上有7个交点,
即函数在上有7个零点.
故答案为:.
【点睛】
解后反思 解决本题需注意以下几点:
(1)会转化,即会将函数子、零点问题转化为曲线的交点问题;
(2)会作图,即会作出函数和的大致图象;
(3)会观察,即会利用数形结合思想观察,得到函数在上的零点个数.
38.(2022·全国高三专题练习)已知函数,当时,把函数的所有零点依次记为,,,,,且,记数列的前n项和为,则______.
【答案】
【分析】
使用等价转化思想可得,然后构造函数,然后根据周期性以及对称性,进行计算可得结果.
【详解】
,则,即
令,的周期为
在一个周期内有两个根,
则在内共有18个根,即
相邻的两个根都关于对称轴对称,而的对称轴
即,关于对称,,关于对称,
,关于对称
所以.
故答案为:
39.(2022·高邮市第一中学高三月考)已知定义在R上的偶函数在上递减,若不等式对恒成立,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【分析】
根据为偶函数,且在上递减,,将,转化为在恒成立,即在恒成立,然后令, ,用导数法求解.
【详解】
因为为偶函数,
所以,
则,
转化为,
因为在上递减,
所以在恒成立,
所以在恒成立,
令,由,得
则在递增,在上递减,
所以,
令,则,
所以在递减,
,
所以.
故答案为:
【点睛】
方法点睛:恒(能)成立问题的解法:
若在区间D上有最值,则
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;.
若能分离常数,即将问题转化为:(或),则
(1)恒成立:;;
(2)能成立:;;
40.(2021·嫩江市高级中学高三月考(文))函数的图象在点处的切线方程为___________.
【答案】
【分析】
求导,求得, ,根据导函数的几何意义可得答案.
【详解】
因为,所以,又因为,
所以的图象在点处的切线方程为,即.
故答案为:.
41.(2022·云南昆明一中(理))已知函数,若的图象向右平移个单位后与的图象重合,当最小时,给出下列结论:
①的最小值为4
②在上单调递增
③在上单调递减
④的图象关于直线对称
⑤的图象关于点中心对称
其中,正确结论的编号是__________(填写所有正确结论的编号).
【答案】①⑤
【分析】
的图象向右平移个单位后与的图象重合,从而可得,,求出,从而可求出,然后求解其单调区间和对称轴,对称中心进行判断即可
【详解】
解析:因为的图象向右平移个单位后与的图象重合,所以是一个周期,又,所以,,所以,的最小值为,所以①正确;
进而,由,解得,当时,的单调增区间为,当时,的单调增区间为,所以②③错误,而,所以④错误,,所以⑤正确,
故答案为:①⑤.
42.(2022·云南昆明一中(理))已知点是椭圆上任意一点,直线与两坐标轴分别交于,两点,则三角形的面积的最大值为__________.
【答案】
【分析】
求椭圆上一点到直线的最大距离,根据椭圆方程的特征,可以将椭圆上一点设为三角函数形式,利用三角函数求出距离的最大值
【详解】
解析:由题意,,,则,是椭圆上任意一点,所以可设点的坐标为,则点到直线的距离
,
得.
故答案为:
43.(2022·黑龙江大庆·铁人中学高三开学考试(理))设,,若存在,,使得,则称函数与互为“n度零点函数”若,与为自然对数的底数互为“1度零点函数”,则实数a的取值范围为__________.
【答案】
【分析】
先求解的零点,设的零点为,再根据“n度零点函数”的定义得出,进而得到,再构造函数求导分析单调性与取值范围即可
【详解】
解:由,解得,
由,解得,
设其解为,
与互为“1度零点函数“,
,解得,
,,
设,则,,
当时,,是增函数,
当时,,是减函数,
,,,
实数a的取值范围为
故答案为:
44.(2022·湖北襄城·襄阳五中高三开学考试)三棱锥中,平面,,,,是边上的一个动点,且直线与面所成角的最大值为,则该三棱锥外接球的表面积为__________.
【答案】
【分析】
根据题意画出图形,结合图形找出的外接圆圆心与三棱锥外接球的球心,求出外接球的半径,再计算它的表面积.
【详解】
由题意,三棱锥中,平面,直线与平面所成的角为,
如图所示,则,且的最大值是,
所以,所以的最小值是,即到的距离为,
所以,因为,在中可得,即可得,
取的外接圆圆心为,作,
所以,解得,所以,
取为的中点,所以,
由勾股定理得,
所以三棱锥的外接球的表面积是.
【点睛】
本题考查了有关球的组合体问题,以及球的表面积的计算问题,解答时要认真审题,确定球的球心和半径,注意球的性质的合理运用是解答的关键,对于求解球的组合体问题常用方法有(1)三条棱两两互相垂直时,可恢复为长方体,利用长方体的体对角线为外接球的直径,求出球的半径;(2)利用球的截面的性质,根据勾股定理列出方程求解球的半径.着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及数形结合思想的应用.
45.(2021·梅河口市第五中学高二月考)已知是抛物线的焦点,是上一点,的延长线交轴于点.若为的中点,则____________.
【答案】6
【分析】
如图所示,不妨设点M位于第一象限,设抛物线的准线与轴交于点,作与点,与点,由抛物线的解析式可得准线方程为,则,在直角梯形中,中位线,由抛物线的定义有:,结合题意,有,故.
点睛:抛物线的定义是解决抛物线问题的基础,它能将两种距离(抛物线上的点到焦点的距离、抛物线上的点到准线的距离)进行等量转化.如果问题中涉及抛物线的焦点和准线,又能与距离联系起来,那么用抛物线定义就能解决问题.因此,涉及抛物线的焦半径、焦点弦问题,可以优先考虑利用抛物线的定义转化为点到准线的距离,这样就可以使问题简单化.
46.(2021·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三月考(文))一个正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为,底面边长为,则该球的表面积为___.
【答案】
【分析】
根据题意画出图形,结合图形求得正四棱锥外接球的直径,利用球的表面积公式公式,即可求解.
【详解】
如图所示,正四棱锥中,其中为正四棱锥的高,
根据对称性,可得正四棱锥的外接球的球心必在正四棱锥的高线所在的直线上,
延长交球面于一点,连接,
由球的性质可知为直角三角形,且,
由射影定理可得,
因为,所以侧棱长,,
所以,所以,所以,
所以球的表面积为.
故答案为:.
47.(2021·西藏拉萨中学高三月考(理))在中,点满足,当点在线段上移动时,若,则的最小值是________.
【答案】
【分析】
根据题意画出图形,利用表示出,再设,;用分别表示出求出与,再将其代入,可得,然后利用二次函数的性质即可求的最小值.
【详解】
如图所示,
中,,
∴,
又点点在线段上移动,设,,
∴,
又,∴,
∴,
∴当时,取到最小值,最小值为.
故答案为:.
48.(2021·河南信阳·高三月考(文))函数()在内不存在极值点,则a的取值范围是_______________.
【答案】.
【分析】
将函数在内不存在极值点,转化为函数为单调函数,求导利用导数或恒成立即可求解.
【详解】
解:∵函数()在内不存在极值点,
∴函数在内单调递增或单调递减,
∴或在内恒成立,
∵,
令,二次函数的对称轴为,
∴,
,
当时,需满足,即,
当时,需满足,即,
综上所述,a的取值范围为.
故答案为:.
49.(2021·云南曲靖一中高三月考(理))如图,已知在多面体ABCDEF中,平面ABCD是正方形,CE⊥平面ABCD,BF//CE,且AB=CE=3, BF=2,取AB的中点G,点H为线段CE上的一动点.
①当CH=1时,HG//平面ADF;
②直线CD与AE所成角的正切值为;
③存在点H使GH⊥DF;
④AF的中点到平面ABE的距离为.则以上说法正确的序号是___________.
【答案】①③④
【分析】
对①,取的中点,进而证明平面平面,然后得到答案;
对②,由AB∥CD,则∠EAB(或其补角)是所求角,进而解得答案;
对③,建立空间直角坐标系,进而利用空间向量的数量积得到答案;
对④,根据题意,所求距离为到平面的距离的一半,进而用等体积法求得答案.
【详解】
对①,如图1,
取的中点,连接由题意,,即四边形BCHT是平行四边形,所以TH∥BC,而BC∥AD,所以TH∥AD,
又G,T分别为AB,FB的中点,所以GT∥AF,而,,
所以平面平面,故平面,故①正确;
对③,如图2,因为AB∥CD,所以直线与所成角即为直线与所成角,连
接,则∠EAB(或其补角)是所求角,因为EC⊥平面ABCD,所以EC⊥AB,
又AB⊥BC,且,所以AB⊥平面BCEF,则AB⊥BE,
所以,故②错误;
对于③,以C为坐标原点,所在方向分别为轴的正方向建立如图3的空间直角坐标系,
则,设,所以,,若,
所以,解得,因为,符合题意,故③正确;
对④,如图4,
取的中点为,则到平面的距离即为到平面的距离的一半,
设所求距离为d,由勾股定理易得:,
则,
,所以.
即到平面的距离为,故④正确.
故答案为:①③④.
50.(2021·四川巴中·高三月考(理))已知抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线在第一象限内交于点,,为坐标原点.若,则的面积为___________.
【答案】
【分析】
设,,根据可得,,设出直线的方程,代入抛物线方程,利用韦达定理可求出,进而可求出的面积.
【详解】
由,知:为的中点,设,,
则,,
设直线的方程为,代入抛物线方程,
整理得,
由直线与抛物线有两个不同的交点,知,得,
由韦达定理得,所以,因为,所以,
所以.
故答案为:
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