2022-2023学年青海省西宁市海湖中学高二下学期第一阶段考试(月考)数学(理)试题含答案
展开2022-2023学年青海省西宁市海湖中学高二下学期第一阶段考试(月考)数学(理)试题
一、单选题
1.若复数为纯虚数,且满足,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题可设,由复数相等即可求得
【详解】设,则,
所以
所以有复数相等可得
故选D.
【点睛】本题考查复数的基本运算,属于简单题.
2.甲、乙、丙、丁4名学生参加数学竞赛,在成绩公布前,4人作出如下预测:甲说:乙第一;乙说:丁第一;丙说:我不是第一;丁说:乙第二.公布的成绩表明,4名学生的成绩互不相同,并且有且只有1名学生预测错误,则预测错误的学生是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【分析】分别假设甲、乙、丙、丁的预测错误,看能否推出与题意相矛盾的情况,即可判断答案.
【详解】若甲预测错误,则其余三人预测正确,即丁第一,乙第二,丙第三或第四,甲第四或第三,符合题意;
若乙预测错误,则其余三人预测正确,则甲和丁的预测相矛盾,这样有两人预测错误,不符合题意;
若丙预测错误,则其余三人预测正确,则甲和丁的预测相矛盾,这样有两人预测错误,不符合题意;
若丁预测错误,则其余三人预测正确,则甲和乙的预测相矛盾,这样有两人预测错误,不符合题意;
故选:A
3.设的导函数为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求导,再将代入即可得解.
【详解】解:.
故选:C.
4.下列推理是归纳推理的是
A.为定点,动点满足,则动点的轨迹是以为焦点的双曲线;
B.由求出猜想出数列的前项和的表达式;
C.由圆的面积,猜想出椭圆的面积;
D.科学家利用鱼的沉浮原理制造潜水艇.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用归纳推理的定义逐一判断作答.
【详解】对于A,利用双曲线定义,是一般到特殊的推理,A不是;
对于B,计算出前3个特殊情况,是特殊到一般的推理,B是;
对于C,由圆面积猜想椭圆面积,是类比推理,C不是;
对于D,演绎推理,D不是.
故选:B
5.已知,则等于( )
A.11 B.10 C.8 D.1
【答案】A
【分析】求导得,则,解得的值,代入即可求得结果.
【详解】,求导得,
则,解得,
故,
,
故选:A.
6.若曲线在点处的切线与直线平行,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】求导,进而得到,然后根据在点处的切线与直线平行求解.
【详解】因为,
所以,
所以,
因为在点处的切线与直线平行,
所以,
解得,
故选:A
7.函数在上的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】求出导数,由导数值为正确定增区间.
【详解】由题意,由,又,所以,
故选:D.
【点睛】本题考查用导数求函数的单调区间,属于基础题.
8.已知z为复数,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据复数的几何意义可知复数z对应的点的轨迹是以原点O为圆心,以1为半径的圆,进而利用点与点之间的距离来求解.
【详解】法一:在复平面内,复数z对应的点的轨迹是以原点O为圆心,以1为半径的圆,表示复平面内的点与点之间的距离.因为点与原点O的距离,所以的最小值是,最大值是,故的取值范围是.故选:C.
法二:因为复数z满足,不妨设,,则.因为,所以,所以的取值范围是.
故选:C.
9.若是定义在R上的偶函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,利用导数可判断其单调性,又可判断该函数为奇函数,从而可求不等式的解.
【详解】设,则的定义域为
而,故为上的奇函数,
且,
当时,因为,故,
故在上为减函数,故为上的减函数,
而,故,所以
又即为,故或,
故或,
故或,
故选:C.
10.图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用定积分可计算得出阴影部分区域的面积.
【详解】由图可知,阴影部分区域的面积为.
故选:C.
11.若恒成立,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由参变量分离法得出恒成立,构造函数,利用导数求出函数的最大值,进而可求得实数的取值范围.
【详解】由题意得恒成立,设,令,则,
当时,,此时函数单调递增;
当时,,此时函数单调递减.
所以,,故.
因此,实数的取值范围是.
故选:D.
【点睛】本题考查函数不等式恒成立问题,用参变分离法,利用导数求出函数最值即可,属于中等题.
12.函数恰有一个零点,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】函数恰有一个零点等价于在上有且只有一个根.令,由导数法求得,结合的图象变化即可得结果.
【详解】∵函数恰有一个零点,∴方程在上有且只有一个根,即在上有且只有一个根.
令,则,
当时,,则在上单调递减;当时,,则在上单调递增. ∴.
∴当,令,即,则,由函数性质可得,即;又当.
故若使函数恰有一个零点,则.
故选:D.
【点睛】函数零点个数问题,可转化为两个函数图象的交点个数问题,此时需要明确函数图象的变化趋势,尤其对于指数、对数函数等复杂函数,才能由数形结合判断交点个数.
二、填空题
13.已知,其中、,为虚数单位,则的值为 .
【答案】
【分析】利用复数相等可求得、的值,进而利用复数的模长公式可求得的值.
【详解】,,,因此,.
故答案为:.
【点睛】本题考查复数模长的计算,同时也考查了利用复数相等求参数,考查计算能力,属于基础题.
14.观察按下列顺序排列的等式:,……,猜想第()个等式应为 .
【答案】
【详解】试题分析:这是一个归纳推理的问题,要想从一部分个体具有的性质来猜想一般情形具有的性质,需要对给出的等式进行认真观察,发现其中变化的规律,从而作出正确的猜想,等式左边第一部分与9相乘的数从0开始逐渐增加1,等式左边的第二部分从1开始逐渐增加1,等式右边从1开始,逐渐增加10,所以可猜想第个等式为.
【解析】归纳推理.
15. .
【答案】
【分析】根据微积分基本定理计算即可
【详解】(x2+2x+1)dx.
故答案为.
【点睛】本题主要考查了微积分基本定理,关键是找到原函数,属于基础题.
16.已知函数.若在内不单调,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出函数的导数,然后参数分离,先求出函数在内单调时的范围,从而可得不单调时的范围.
【详解】由,得,
当在内为减函数时,则在内恒成立,
所以在内恒成立,
当在内为增函数时,则在内恒成立,
所以在内恒成立,
令,因为在内单调递增,在内单调递减,
所以在内的值域为,所以或,
所以函数在内单调时,a的取值范围是,
故在上不单调时,实数a的取值范围是.
故答案为:.
三、解答题
17.在中,点A,B,C分别对应复数,,,求点D对应的复数.
【答案】
【分析】求出点坐标后可得其对应的复数.
【详解】由题意,设,
因为是平行四边形,所以,解得,即,
所以点对应复数为.
18.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在上的最大值和最小值;
【答案】(1)
(2)最小值1,最大值
【分析】(1)先求出在处的导数,再根据点斜式直线方程求解;
(2)求导,判断导数的符号,求出的单调性,根据单调性求解;运用同构的思想构造函数,根据单调性证明.
【详解】(1),,,
在点处的切线方程为.
(2)∵,
∴是偶函数,
,令,
则,
∴单调递增,
∵,
∴,,
,,
∴在上单调递减,在上单调递增,
∴当时,取最小值1,
当或时,取最大值
19.,复数,为的共轭复数;
(1)若的实部与虚部互为相反数,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用复数的除法求出,再根据的实部与虚部互为相反数可求的值.
(2)根据可得关于的不等式,从而可求的取值范围.
【详解】(1),
因为的实部与虚部互为相反数,所以;
(2),
故,所以.
【点睛】本题考查复数的除法以及共轭复数,前者运算时需分子分母同时乘以分母的共轭复数,而,本题属于基础题.
20.已知函数(a为常数)
(1)讨论函数的单调性;
(2)不等式在上恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)当时,在定义域上单调递增;当时,在上单调递增,在上单调递减;(2).
【分析】(1)求出的导数,通过讨论的范围,求出函数的单调区间即得解;
(2)问题转化为,,,令,求出的最大值,从而求出的范围即得解.
【详解】解:(1)函数的定义域为,,
①当时,,,,
在定义域上单调递增.
②当时,若,则,在上单调递增;
若,则,在上单调递减.
综上所述,当时,在定义域上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
(2)当时,,
不等式在,上恒成立,
,,,
令,,,,
在,上单调递增,
(1),,
的范围为,.
21.已知函数的一个极值点是.
(1)求函数的极值;
(2)求函数在区间上的最值.
【答案】(1)极小值为,极大值为
(2)最大值为,最小值为
【分析】(1)根据有一个极值点求出,再利用导数确定单调区间,即可求出极值;
(2)由(1)根据函数的单调性求出最值.
【详解】(1),
有一个极值点是,
即又,
3 | |||||
0 | 0 | ||||
单调递减 | 单调递增 | 单调递减 |
当时,有极小值,极小值为;
当时,有极大值,极大值为;
(2)由(1)知,在上递减,上递增,上递减,
又,
在上的最大值为,
在上的最小值为.
22.已知函数,.
(Ⅰ)若在处取得极值,求的值;
(Ⅱ)若在区间上单调递增, 求的取值范围;
(Ⅲ)讨论函数的零点个数.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)当时,函数无零点;当或时,函数有一个零点;当时,函数有两个零点.
【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,由题意可得,即可解得,注意检验;(Ⅱ)由条件可得,在区间上恒成立,运用参数分离,求得右边函数的范围,即可得到的范围;(Ⅲ)令,求出导数,求出单调区间和最值,即可得到零点的个数.
【详解】(Ⅰ)因为,
由已知在处取得极值,所以.解得,
当时,在处取得极小值.所以
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,.
因为在区间上单调递增,所以在区间上恒成立.
即在区间上恒成立. 所以,故.
(III)因为,所以,.
令得, 令,.
.
当时,,在上单调递增,且
时,,在上单调递减.
所以.
综上:当时,函数无零点,
当或时,函数有一个零点,
当时,函数有两个零点.
【点睛】本题主要考查的是导数的运用,利用导数求函数的单调区间和极值,最值,同时考查函数的单调性的运用和函数的零点的个数,运用参数分离和分类讨论思想方法.
求函数零点的常用方法:
分离参数法;先将参数分离出来,转化成一个具体函数的值域问题,
分类讨论法;利用导数确定函数的单调性,
数形结合法,对解析式进行变形,构造两个函数,在同一直角坐标系中画两个函数的图象,利用图象的交点情况来分析问题.
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