2024届福建省三明市第一中学高三上学期暑假考试(开学考试)数学试题含答案
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一、单选题
1.已知角的终边上有一点的坐标为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用任意角的三角函数定义进行判断.
【详解】因为角的终边上有一点的坐标为,
所以,故A,B,C错误.
故选:D.
2.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由对数型函数的值域结合集合运算判定选项即可.
【详解】由题意可得,即,
所以,,,即A、B、C三选项错误,D正确.
故选:D
3.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则B等于( )
A.30° B.45°
C.30°或150° D.45°或135°
【答案】D
【分析】由正弦定理求解.
【详解】由正弦定理得,,
又,即,又∵,∴或,
故选:D.
4.已知,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先由的范围及同角三角函数的平方关系和商数关系得出,再根据诱导公式得出,由两角差的正切公式计算即可.
【详解】因为,
所以,
所以,
所以,
又因为,
所以,
所以,
故选:A.
5.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件结合诱导公式进行角的变换,再利用二倍角公式计算作答.
【详解】因,所以.
故选:B
6.垃圾分类是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运,从而转变成公共资源的一系列活动,做好垃圾分类是每一位公民应尽的义务.已知某种垃圾的分解率与时间(月)近似地满足关系(其中为正常数),经过5个月,这种垃圾的分解率为,经过10个月,这种垃圾的分解率为,那么这种垃圾完全分解大约需要经过( )个月.(参考数据:)
A.20 B.27 C.32 D.40
【答案】B
【分析】根据和的两组值求出,再根据求出即可得解.
【详解】依题意得,解得,,
则,
这种垃圾完全分解,即分解率为,即,
所以,所以,
所以.
故选:B
7.若过点可以作曲线的两条切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设切点坐标为,由切点坐标求出切线方程,代入坐标,关于的方程有两个不同的实数解,变形后转化为直线与函数图象有两个交点,构造新函数由导数确定函数的图象后可得.
【详解】
设切点坐标为,由于,因此切线方程为,又切线过点,则,,
设,函数定义域是,则直线与曲线有两个不同的交点,,
当时,恒成立,在定义域内单调递增,不合题意;当时,时,,单调递减,
时,,单调递增,所以,结合图像知,即.
故选:D.
8.已知在上存在唯一实数使,又,对任意的,均有成立,则实数ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由三角恒等变换化简函数式,利用不等式恒成立得出的最大值,从而求得值,然后利用正弦函数性质根据题中唯一解的条件求得的范围.
【详解】,∴,
又对任意的,均有成立,即,所以恒成立,即恒成立,∴的最大值是,
所以,又,所以,
∴,
时,又,∴,,
,是唯一的,因此有,解得.
故选:A.
二、多选题
9.下列命题是真命题的是( )
A.,使函数在R上为偶函数
B.,函数的值恒为正数
C.,
D.,
【答案】AC
【分析】对AC例说明其正确性,对BD可举例说明其是错误的.
【详解】对A,当时,函数为,满足,即函数为偶函数,正确;
对B,当时,,B 错;
对C,当时,,正确;
对D,当时,,而,D错.
故选:AC.
10.将函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A. B.是图象的一个对称中心
C.当时,取得最大值 D.函数在区间上单调递增
【答案】BD
【分析】求得函数的解析式判断选项A;代入验证判断选项B;代入验证判断选项C;代入验证判断选项D.
【详解】选项A:将函数的图象向右平移个单位长度得到函数.判断错误;
选项B:,
则是图象的一个对称中心.判断正确;
选项C:,
当时,取得最小值.判断错误;
选项D:由,可得
则函数在区间上单调递增.判断正确.
故选:BD
11.主动降噪耳机工作的原理是:先通过微型麦克风采集周围的噪声,然后降噪芯片生成与噪声振幅相同、相位相反的声波来抵消噪声.设噪声声波曲线函数为,降噪声波曲线函数为,已知某噪声的声波曲线部分图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.的单调减区间为,()
D.图像可以由图像向右平移个单位得到
【答案】AB
【分析】由图象求出解析式,依据题意得出解析式,对各选项逐个辨析即可.
【详解】对于A,由已知,,
∴,故选项A正确;
对于B,∵,∴由图象知,,∴,
又∵,且在的单调递减区间上,
∴,(),∵,∴,
又∵,∴,
∴,故选项B正确;
对于C,,
由,(),解得,(),
∴的单调减区间为,(),故选项C错误;
对于D,图像向右平移个单位得到:
,
故选项D错误.
故选:AB.
12.已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A.的图象关于对称 B.的图象关于对称
C. D.
【答案】AC
【分析】根据偶函数与奇函数得到对称,并得到周期,结合以上信息即可得到.
【详解】为偶函数,
关于对称,
根据图像变换关于对称,故A正确;
为奇函数,
关于中心对称,
根据图像变换关于中心对称,故B错误;
由以上分析得的周期为,即,故C正确;
关于中心对称,
,,
关于对称,
,
,
是周期为的函数,
,
,
,故D错误.
故选:AC.
三、填空题
13.化简的结果为 .
【答案】
【分析】根据诱导公式化简得解,注意需变函数名时三角函数的符号.
【详解】原式
.
【点睛】本题考查诱导公式,注意口诀“奇变偶不变,符号看象限”的运用要领,特别是需要变函数名时,函数的符号,此题属于基础题.
14.已知,若,则 .
【答案】
【分析】构造新函数,利用的奇偶性求解.
【详解】设,易知的定义域是,又,∴是奇函数,
∵,所以,∴,
故答案为:.
15.在中,,,则的形状为 .
【答案】等边三角形
【分析】由正弦定理化角为边得,再代入另一已知条件得,从而得三角形形状.
【详解】由正弦定理,所以,
代入得,∴,
所以,三角形为等边三角形,
故答案为:等边三角形.
16.已知恒成立,则t的取值范围是 .
【答案】
【分析】由已知不等式变形为,构造函数,借助函数单调性,可得恒成立,通过分离参数,以及构造导数求得t的取值范围.
【详解】由,得,
所以,即,
即恒成立,
构造函数,上式即为恒成立,
因为,所以在R上单调递增,
则可得恒成立,
所以,即,
再设,因为,
所以当时,,则单调递减;当时,,则单调递增;
所以,
从而,即t的取值范围是.
故答案为:
【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:
若在区间上有最值,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:;.
四、解答题
17.在中,.
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得的值,结合角的取值范围可求得角的值;
(2)利用三角形的面积公式可求得的值,由余弦定理可求得的值,即可求得的周长.
【详解】(1)解:因为,则,由已知可得,
可得,因此,.
(2)解:由三角形的面积公式可得,解得.
由余弦定理可得,,
所以,的周长为.
18.已知.
(1)若函数在区间内单调递增,求实数的取值范围;
(2)若在区间上存在单调递增区间,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)函数求导后,函数在区间内单调递增,转换成在上恒成立,孤立参数得,转换成求函数最大值,从而得实数的取值范围;
(2)函数求导后,在区间上存在单调递增区间转换成在上能成立,孤立参数得,转换成求函数最小值,从而得实数的取值范围.
【详解】(1)解:,
在区间内单调递增
在上恒成立,
在上恒成立,
在上恒成立,
,
在,
则的取值范围是:.
(2)解:在上存在单调递增区间,
则在上有解,
即在上有解,
,
又,.
则的取值范围是:.
19.已知某公司生产某产品的年固定成本为100万元,每生产1千件需另投入27万元,设该公司一年内生产该产品千件并全部销售完,每千件的销售收入为万元,且.
⑴ 写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式;
⑵ 当年产量为多少千件时,该公司在这一产品的生产中所获年利润最大?(注:年利润=年销售收入年总成本).
【答案】(1)详见解析;(2) 千件.
【详解】试题分析:由年利润=年销售收入年总成本,结合,即可得到所求的解析式;
由的解析式,我们求出各段上的最大值,即利润的最大值,然后根据分段函数的最大值是各段上最大值的最大者,即可得到结果.
解析:⑴ 当时,
;
当时,.
故,
⑵①当时,由,
得当时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故;
②当时,,
当且仅当时,.
综合①、②知,当时,取最大值.
所以当年产量为千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获年利润最大.
20.已知函数.
(1)求函数在区间上的最值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)最大值为,最小值为
(2)
【分析】(1)先逆用正弦的和差公式化简得,再利用正弦型函数的单调性求得的最值;
(2)先利用三角函数的平方关系求得,再利用倍角公式求得,进而利用正弦的和差公式求得.
【详解】(1)因为
,
又,所以,故,
所以,
所以函数在区间上的最大值为,最小值为;
(2)因为,,所以,
所以,,
所以
.
21.在下面的三个条件中任选一个补充到问题中,并给出解答.
①,②,③,,.
在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且______.
(1)求角C;
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)选①,由正弦定理化边为角,然后由诱导公式、两角和的正弦公式等化简求得;选②,由两角和与差的正弦公式变形求解;选③,由垂直的向量表示得出边的关系,再由余弦定理求角;
(2)由余弦定理得边关系后,结合基本不等式和三角形性质得周长范围.
【详解】(1)选①:由正弦定理及,
得,
又∵,
∴.
∵,∴.
又∵,∴.
选②:由,
得,
即,
∴.
∵,∴,
∴,∴.
选③:∵,
∴,
化简得,
∴.
∵,
∴.
(2)由余弦定理得.
∵,∴,当且仅当时等号成立.
∴,
∴,
当且仅当时等号成立.
∴.
又∵,∴.
∴周长的取值范围为.
22.已知曲线C:
(1)若曲线C过点,求曲线C在点P处的切线方程;
(2)当时,求在上的值域;
(3)若,讨论的零点个数.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【分析】(1)由导数得切线斜率,然后由点斜式得切线方程并化简;
(2)由导数的正负确定单调性进而即得;
(3)先求得,得的单调性,然后讨论的正负,结合零点存在定理得零点个数.
【详解】(1)依题意得,,此时,
,
则切线斜率为,
故切线方程:,即;
(2)当时,,则,
∴,
∴在上单调递减,
又,,
故值域为.
(3),
令得,
令得,
令得.减区间为,增区间为,
∴.
当时,,∴,∴在上有且仅有一个零点.
当时,令,,∴在上单调递增,
∴,即,
又,∴在上有一个零点,又
令,则,∴在上单调递减,
∴,∴,∴在上有一个零点.
综上所述,时,有一个零点,时,有2个零点.
【点睛】方法点睛:利用导数确定零点个数问题,方法是利用导数确定函数的单调性,得出函数的最值,然后确定最值的正负(有时需要再次引入新函数,由新函数的导数得出结论)同时确定某些函数值的正负,从而利用零点存在定理得出零点的个数.
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