2024届四川省广安市广安友谊中学高三上学期10月月考数学(文)试题含解析
展开一、单选题
1.设集合,,则集合( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】求出集合,再求并集可得答案.
【详解】集合,,
则.
故选:B.
2.下列函数在有意义且单调递增的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据基本初等函数的定义域和单调性即可得出答案.
【详解】选项A,的定义域为,且在为减函数,故A错误;
选项B,的定义域为,且在为增函数,所以在有意义且单调递增,故B正确;
选项C, 在有意义,且在是减函数,在是增函数,故C错误;
选项D, 在有意义,且在为减函数,故D错误.
故选:B.
3.已知命题,则命题的否定为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据存在命题的否定是全称命题进行判断即可.
【详解】因为存在命题的否定是全称命题,
所以命题的否定为,
故选:D
4.已知函数则( )
A.B.2C.4D.8
【答案】C
【分析】由函数解析式,将从内到外以次计算出的函数值即可.
【详解】因为,
则,
所以.
故选:C
5.航天之父、俄罗斯科学家齐奥科夫斯基()于1903年给出火箭最大速度的计算公式.其中,是燃料相对于火箭的喷射速度,是燃料的质量,是火箭(除去燃料)的质量,v是火箭将燃料喷射完之后达到的速度.已知,则当火箭的最大速度可达到时,火箭的总质量(含燃料)至少是火箭(除去燃料)的质量的( )倍.
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】将已知条件,代入中,转化为指数形式,计算的值即可求解.
【详解】由题意可知:,,
代入可得,
所以,可得,
可得,即,
所以,
所以火箭的总质量(含燃料)的质量是火箭(除去燃料)的质量的倍,
故选:A.
6.设,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据充分必要条件和集合的包含关系求解即可.
【详解】由,解得,
所以,
又由,解得,
所以,
因为是的必要不充分条件,
所以集合真包含于,
所以,解得,
经检验,时,,满足题意;
时,,满足题意;
所以实数的取值范围是.
故选:A.
7.若,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由对数函数和指数函数、幂函数的性质判断.
【详解】解:∵,∴函数在上单调递减,
又∵,
∴,
∴,
即,所以选项A正确,选项B错误,
∵幂函数在上单调递增,且,
∴,所以选项C错误,
∵指数函数在R上单调递减,且,
∴,所以选项D错误,
故选:A.
8.已知,为偶函数,且,则函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据特殊点以及函数的奇偶性确定正确答案.
【详解】,BC选项错误.
依题意,是偶函数,
,
所以,所以是奇函数,图象关于原点对称,D选项错误,
所以A选项正确.
故选:A
9.已知,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】先根据题目条件,求出的值,然后利用和差公式,即可求得本题答案.
【详解】因为,所以,
所以,
所以
.
故选:A
10.函数在区间内有极值点,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据极值点定义易知在区间内有实根,构造函数,利用函数单调性即可求出实数的取值范围.
【详解】由可得其定义域为,易知,
因为函数在区间内有极值点,
所以方程在区间内有实根,即在内有实根;
令,则显然在上满足恒成立,
所以函数在上单调递增,
因此,可得,
因为在内有实根,所以,
即实数的取值范围为.
故选:C
11.函数的图象中两个相邻的最高点和最低点的坐标分别为,则函数在区间上的值域为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由题意根据相邻两点的坐标可得,结合图象可得周期可计算出,再由三角函数图象性质即可求出函数在区间上的值域.
【详解】根据函数解析式以及最低点和最高点坐标,因为,
所以,解得;
易知最高点和最低点的横坐标之间相差半个周期,即,可得;
所以可得,
将点代入即可得,
所以,即,又,可得;
因此,
当时,,由三角函数值域可得;
所以可知的取值范围为,
即函数在区间上的值域为.
故选:A
12.已知定义在上的奇函数满足,当时,.若函数在区间上有10个零点,则实数m的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据题意可知和都是周期为2的周期函数,因此可将的零点问题转换为和的交点问题,画出函数图形,找到交点规律即可找出第10个零点坐标,而m的取值范围就在第10个零点和第11个零点之间.
【详解】由得是一个周期为2的奇函数,当时,,因此,
因为是奇函数,所以 ,,
且的周期为,且,,,,
求的零点,即是与的交点,如图:
为与在区间的交点图形,因为与均为周期为2的周期函数,
因此交点也呈周期出现,由图可知的零点周期为,
若在区间上有10个零点,则第10个零点坐标为,
第11个零点坐标为,因此.
故选:A
二、填空题
13.函数的定义域为 .
【答案】
【详解】试题分析:由题设可得,解之得,故应填答案.
【解析】函数定义域的求法及运用.
14.已知,则 .
【答案】
【分析】根据二倍角公式以及同角三角函数之间的基本关系可得,代入计算即可求得结果.
【详解】根据题意可知,
将代入可得;
故答案为:
15.已知中,若的面积为为的平分线与边的交点,则的长度是 .
【答案】
【分析】根据三角形面积公式,结合三角形角平分线的性质、余弦定理进行求解即可.
【详解】因为的面积为,
所以,
由余弦定理可知:,
因为是角平分线,
所以,
在三角形中,由余弦定理可知:,
在三角形中,由余弦定理可知,
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题的关键是利用三角形角平分线的性质.
16.已知函数,若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由题干条件得到,从而构造函数,求导得到其单调性,从而得到最小值,求出答案.
【详解】的定义域为,根据对数函数的图象和性质可知,
当时,,
当时,,
所以时,得,
,当时,单调递增,
又,
所以,
令,则,
由,解得,则
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以当时,,
即的最小值为.
故答案为:
【点睛】通过构造函数,并利用导数研究函数的最值的方法解决问题.
三、解答题
17.(1)若不等式成立的充分不必要条件是,求实数a的取值范围;
(2)已知命题p:“”, 命题q:“”.若命题“且”是真命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由解得,再根据题意可得且等号不同时成立,求解即可;
(2)由可得;由,使成立可得,再根据题意可得,求解即可.
【详解】(1)由解得,
因为不等式成立的充分不必要条件是,
所以且等号不同时成立,解得,
故实数a的取值范围为.
(2)对于命题恒成立,只需,即;
对于命题,使成立,
则,解得或.
若“且”是真命题,则,解得,
故实数a的取值范围为.
18.在中,角所对的边为,且.
(1)求角;
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理,结合两角和的正弦公式进行求解即可;
(2)根据余弦定理、三角形面积公式,结合基本不等式进行求解即可.
【详解】(1)设该三角形外接圆的半径为,
,
,
. ,
,, ;
(2)由余弦定理得,
,即,,当时等号成立,,
的面积,
当时,面积的最大值为
19.已知函数,.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)试讨论函数的单调性.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先求函数的导函数得出斜率,再根据点斜式求出切线方程即可;
(2)分和两种情况求导函数,分导数正负讨论函数的单调性.
【详解】(1)因为,
所以,则,切点为
又因为
所以,即
所以曲线在点处的切线方程是,
即.
(2)因为,,
所以,
当时,,则在上单调递减;
当时,令,得,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
综上,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增
20.已知函数,满足______.
在:①函数的一个零点为0;②函数图象上相邻两条对称轴的距离为;③函数图象的一个最低点的坐标为,这三个条件中任选两个,补充在上面问题中,并给出问题的解答.
(1)求的解析式;
(2)把的图象向右平移个单位,再向上平移1个单位,得到函数的图象,若在区间上的最大值为2,求实数的最小值.
【答案】(1)条件选择见解析,
(2)
【分析】(1)若选①②:根据求出,函数图象上相邻两条对称轴的距离为求出,从而得到函数的解析式;若选①③:根据求出,函数图象的一个最低点的坐标为求出,可得函数的解析式;若选②③:根据函数图象上相邻两条对称轴的距离为求出,函数图象的一个最低点的坐标为,求出可得函数的解析式;
(2)利用图象平移可得的解析式,再由在区间上的最大值为2可得答案.
【详解】(1)若选①②:
因为函数的一个零点为,所以,所以,
所以,因为,所以.
因为函数图象上相邻两条对称轴的距离为,所以.
因为,所以,所以函数的解析式为;
若选①③:
因为函数的一个零点为,所以,所以,
所以,因为,所以.
因为函数图象的一个最低点的坐标为,
所以,所以,
所以,即,因为,所以.
所以函数的解析式为;
若选②③:
因为函数图象上相邻两条对称轴的距离为,所以,
因为,所以,因为函数图象的一个最低点的坐标为,
所以,所以,
所以即,
因为,所以,所以函数的解析式为;
(2)把的图象向右平移个单位得到,
再将向上平移1个单位得到,
即,由得,
因为在区间上的最大值为2,
所以在区间上的最大值为1,
所以,所以,所以的最小值为.
21.已知函数.
(1)若是奇函数,且有三个零点,求的取值范围;
(2)若在处有极大值,求当时的值域.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)先由函数奇偶性,得到,得出,对其求导,分别讨论和两种情况,根据导数的方法判定函数单调性,结合零点个数,即可求出结果;
(2)先对函数求导,根据极大值求出,根据函数单调性,即可求出值域.
【详解】(1)∵是定义域为的奇函数,所以,且.
∴,
∴.
当时,,此时在上单调递减,
在上只有一个零点,不合题意.
当时,,解得,
∴在,上单调递减,在上单调递增,
∵在上有三个零点,∴且,
即,即,
而恒成立,∴.
所以实数的取值范围为.
(2),
由已知可得,且,
解得或
当,时,
,,
令,即,解得,
令,即,解得或,
即函数在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减;
所以是的极小值点,与题意不符.
当,时,,.
令,即,解得;
令,即,解得或,
即函数在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减;
所以是的极大值点,符合题意,故,.
又∵,∴在上单调递增,在上单调递减.
又,,.
所以在上的值域为.
【点睛】思路点睛:
导数的方法求函数零点的一般步骤:
先对函数求导,由导数的方法求出函数的单调性区间,根据函数极值的定义,求出函数的的极值,再根据函数函数的零点个数,确定极值的取值情况,进而可得出结果.
22.已知函数.
(1)求过原点的切线方程;
(2)已知对任意的,都有不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用导数的几何意义,求出切线方程,将点代入即可得答案;
(2)令,将原不等式恒成立转化为,根据的符号合理分类讨论.
【详解】(1)因为,设切点为,
所以切线斜率为,切线方程为,
将点代入切线方程解得,故切线方程为;
(2)令,
则原不等式即为,
又,且,
若时,则,
再令且,
因为,,而,故(当且仅当时等号成立),
所以在上为增函数,所以,
此时不等式恒成立即恒成立.
当时,,则,
设,
则当时,有即在上单调递增,
若,则,有恒成立,
故在上单调递减,故,不合题意;
若,则存在,使得,
故,,有恒成立,
故在上单调递减,故,不合题意;
综合上述,实数的取值范围为.
【点睛】难点点睛:本题解答的难点在于第二问根据不等式恒成立求解参数范围,解答时结合的符号合理分类讨论,继而证明在该两个范围内不等式恒成立和不成立.
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