2023届辽宁省名校联盟高三上学期10月月考数学试题含解析
展开2023届辽宁省名校联盟高三上学期10月月考数学试题
一、单选题
1.已知集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题知,,再根据集合交集运算求解即可.
【详解】解:解不等式得或,解不等式得,
所以,,,
所以.
故选:B.
2.已知复数,则的共轭复数在复平面中对应的点在第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】A
【分析】根据复数的乘方和除法运算法则化简复数,进而得到其共轭复数,从而确定其在复平面内的点,确定所在象限.
【详解】由题意得,
所以,在复平面中对应的点为,在第一象限.
故选:A.
3.已知命题:,是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据一元二次不等式恒成立求解实数的取值范围.
【详解】由题意得是真命题,即,,
当时,符合题意;
当时,有,且,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:D.
4.已知奇函数在R上可导,,若在是增函数,在是减函数,则( )
A.在是增函数,在是减函数
B.在是减函数,在是增函数
C.在,都是增函数
D.在,都是减函数
【答案】A
【分析】由奇函数的的导函数是偶函数得出是偶函数,再根据对称性质得单调性.
【详解】因为是奇函数,所以在关于原点的对称区间上的单调性相同,即,,所以为偶函数,可得在关于原点对称区间上的单调性相反.
故选:A.
5.在中,“”是“是锐角三角形”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要
【答案】C
【分析】根据充分性和必要性分步证明,利用三角恒等变换公式.
【详解】(充分性)在中,显然,,
所以等价于,
且,
可得,,,
所以,,,所以,充分性成立;
(必要性)由,,都是锐角可得
,,,,,
所以,,
即,所以,
可得,必要性成立.
故选:C..
6.如今我们在测量视力的时候,常用对数视力表(如图),视力值从4.0到5.3,每行相差0.1,这种计算视力的方法称为五分记录法,“对数视力表”和“五分记录法”是由我国著名眼科专家缪天荣(1914—2005)在1959年研制发明的,这种独创的视力表的核心在于:将视力和视角设定为对数关系,因此被认为是一种最符合视力生理的,而又便于统计和计算的视力检测系统,这使中国的眼科研究一下子站到了世界的巅峰,1986年,《对数视力表》在第25届国际眼科大会(罗马)宣读,引起轰动,1990年《标准对数视力表》被制定为国家标准(GB11533—89),并在全国实施.已知在五分记录法中,规定视力值,其中为人眼的视角,单位为分(1度=60分),视角的大小,决定了人眼能看到的最小物体的长度,这个长度约等于以眼球为圆心(眼球大小忽略不计),视角为圆心角,眼球与物体之间的距离为半径的扇形的弧长.如果某人的一只眼睛的视力值为4.7,那么这只眼睛能看到距离5米外的最小物体的长度约为(参考数据:,)( )
A.1.5毫米 B.2.9毫米 C.4.4毫米 D.5.8毫米
【答案】B
【分析】由视力值求出视角,再由计算出弧长即得.
【详解】由题意得,解得分,则圆心角为2分,半径为5米的扇形的弧长等于米=2.9毫米.
故选:B.
7.已知函数若在单调递减,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用分段函数的单调性求参数m的取值范围.
【详解】由在单调递减,可得,解得.
故选:D.
8.已知过点可以作函数的三条切线,如果,则和应该满足的关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数过某点的切线方程的求法可求解.
【详解】设切点,由可得
切线方程为,
将代入得,
整理得,
设,,
令,解得或,因为,
所以在,单调递减,在单调递增,
由题意得有3个不相等的实数根,
则有,即.
故选:D.
二、多选题
9.在复数范围内,方程的虚数根是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】利用一元二次方程在虚数范围内的根的求法.
【详解】方程可化为,
解得或.
故选:BD.
10.已知,则下列说法正确的是( )
A.且 B.的最小值是
C.的最小值是4 D.的最小值是
【答案】ACD
【分析】对于A,利用的值域及单调性即可判断得且,故A正确;
对于B,利用基本不等式可得,再进行化简即可得到,故B错误;
对于C,利用基本不等式中“1”的妙用可得,故C正确;
对于D,由结合基本不等式可判断得D正确.
【详解】对于A,因为,,所以,即,
由于在上单调递增,所以,同理可得,故A正确;
对于B,因为,,所以,即,即,即,
由于在上单调递增,所以,即,
当且仅当且,即时,等号成立,
故的最大值是,故B错误;
对于C,因为,,
当且仅当且,即时,等号成立,故C正确;
对于D,,
当且仅当且,即时,等号成立,故D正确.
故选:ACD.
11.已知函数在上恰有3个零点,则( )
A.在上恰有2个极大值点和2个极小值点
B.在上的最大值是2
C.在上是增函数
D.的取值范围是
【答案】BCD
【分析】利用三角恒等变换化简函数,根据给定条件求出的范围并判断D;再借助正弦函数的性质逐一判断A,B,C作答.
【详解】依题意,,
由,得,由正弦函数的图像知,解得,D正确;
函数在上恰有2个极大值点,可能有1个或2个极小值点,A不正确;
当时,,而,则在上的最大值是2,B正确;
当时,,而,则在上是增函数,C正确.
故选:BCD
12.下列不等关系中,正确的是(是自然对数的底数)( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】构造函数,利用该函数单调性可一一判断四个选项的正误.
【详解】设,,,,,,所以在单调递增,在单调递减.
对于A项,,
由在单调递减,可得,故A项正确;
对于B项,,
由在单调递减,可得,故B项正确;
对于C项,,
由在单调递减,可得,故C项错误;
对于D项,,
由在单调递减,可得,故D项正确.
故选:ABD.
三、填空题
13.已知集合,如果,那么满足条件的集合的个数是_________.
【答案】14
【分析】由已知求出集合中元素,然后根据非空真子集的概念得结论.
【详解】因为,所以可取0,1,3,7,即,由可得,为的非空真子集,所以满足条件的集合的个数为.
故答案为:14.
14.已知和是方程的两根,则_________.
【答案】
【分析】由题知,,进而得,再结合求解即可.
【详解】解:方程可化为,由韦达定理得,,
所以,得.
又,
所以.
故答案为:
15.定义在上的函数满足,当时,,已知方程有4个不相等的实数根,,,,且,则的取值范围是_________.
【答案】
【分析】根据题意得的图像关于直线对称,进而作出函数在上的图像,数形结合可得,,,,进而得,再根据换元法结合对勾函数与二次函数性质求解即可.
【详解】由,可得的图像关于直线对称,
作出在上的图像,
由题意得在上的图像与直线有4个不同的交点,
如图,易得,,
又且,
所以,可得,
所以,,,,
所以,
设,
原式化为,
所以,在单调递减,在单调递增,
所以,可得的取值范围是.
故答案为:
四、双空题
16.在中,,,是中点,在边上,满足,线段和交于,则_________,_________.
【答案】 3 3
【分析】解法一:设,,进而根据,,三点共线和三点共线可得,,再根据向量运算求解即可;
解法二:取中点,中点,连接,,进而根据中位线定理可得,,即,再根据向量数量积运算求解即可.
【详解】解::方法一:
因为是中点,在边上,满足,
所以,设,
因为,,三点共线,
所以,解得,
所以,所以,
设,
因为三点共线,所以,解得,
所以,
因为,,
所以.
方法二:取中点,中点,连接,,
因为是中点,所以,
因为是中点,所以为中点,
所以,,即,
所以.
因为,分别是,的中点,,,
所以,
所以.
故答案为:;
五、解答题
17.已知函数.
(1)求函数的值域;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由对数运算法则化简函数式后,把作为一个整体,结合二次函数性质可得值域;
(2)把作为一个整体,解一元二次不等式,然后再解对数不等式可得.
【详解】(1)
,,即时,取得最大值.
所以的值域为.
(2)根据题意得,
整理得,
即,
解得或,
所以或,
故不等式的解集为.
18.已知向量,.
(1)如果,_________,求的值;
(在①和②两个条件中选择一个条件填入横线,并对其求解,如果多选则按第一个解答计分)
(2)设函数,求图像的对称中心坐标,并说明将的图像经过怎样的平移,可以得到一个奇函数的图像?(写出一种方法即可)
【答案】(1)选①,选②
(2)对称中心是;将的图像向右平移个单位长度,再向下平移4个单位长度,就可以得到一个奇函数的图像
【分析】(1)利用同角三角函数关系求解;(2)将函数化简后可求解对称中心,并平移得到一个奇函数.
【详解】(1)选择①:因为,所以,
又,所以,得,
所以.
选择②:,
可得,则.
(2)
.
令,解得,
所以函数图像的对称中心是.
取,的图像关于对称,而奇函数的图像关于对称,所以只需将的图像向右平移个单位长度,再向下平移4个单位长度,就可以得到一个奇函数的图像.(答案不唯一)
19.已知函数的图像如下图所示.
(1)求的解析式;
(2)在锐角△中,内角,,所对的边分别为,,,若角满足,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数图像与y轴的交点确定的值,根据函数图像与x轴的交点和函数的周期确定的值,从而确定函数解析式;
(2)根据题中的条件结合(1)中的结论求解角C的大小,利用正弦定理结合两角差的正弦公式将两边的比转化为关于角A的表达式,根据角A的范围确定两边之比的取值范围.
【详解】(1)由图像可得,
因为且在附近单调递减,所以.
又,所以,Z.
解得Z),
又,得,
所以,(直接写不扣分)
所以.
(2)由且,
可得,解得.
由正弦定理可得.
由锐角三角形可得,解得,
所以,则的取值范围是.
20.如图,在平面凹四边形中,,,.
(1)若且,求凹四边形的面积;
(2)若,求凹四边形的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连接,进而在和中,结合正弦定理与已知条件可得,进而在中,结合余弦定理,再计算面积即可;
(2)连接,在中结合余弦定理易得,进而设设,,根据余弦定理与基本不等式得,进而得面积的最大值,再根据求解即可.
【详解】(1)解:如图,连接,在中,
由正弦定理得,
所以,
同理可得,在中,有,
因为,
所以,
即,
又,都是锐角,
所以.
(也可由点向,作垂线,证明是角平分线)
在中,由余弦定理得,
即,解得,
所以凹四边形的面积.
(2)解:如图,连接,在中,由余弦定理得,故.
在中,设,,
因为
所以,由余弦定理得,
所以,即,当且仅当时等号成立,
此时显然点在的内部,
所以.(不写取等条件扣1分)
又,
所以凹四边形的面积的最小值.
21.已知函数,,.
(1)当时,
(i)证明:,;
(ii)是否存在点,使得和在处的切线相同?如果存在,直接写出点坐标和切线方程;如果不存在,请说明理由.
(2)讨论函数在的零点的个数.
【答案】(1)(i)证明见解析;(ii)存在,;切线方程为
(2)答案见解析
【分析】(1)(i)利用导函数讨论单调性并求出最小值即可;(ii)利用某点处切线方程求法即可;(2)根据的不同取值利用导数和极值讨论零点个数.
【详解】(1)(i)证明:当时,,
由可知,要证,
只需证,
设,
,
设,因为在区间内单调递增且,
所以,;,,
所以在区间内单调递减,在区间内单调递增,
所以当时,,可得,,
所以,.(其他方法酌情给分)
(ii)解:存在;切线方程为.
(证明如下:由(i)中取等条件可知,当时,存在唯一,使得,又恰好,进而得出公切线方程,而当时,,,又,故无其他结果.)
(2)令,即,
等价于,
设,
由(1)得,当时,在有1个零点;
当时,,故没有零点;
当时,,
,
,
所以在,各有1个零点.
综上所述,当时,在区间内有1个零点;当时,在区间内没有零点;当时,在区间内有2个零点.
22.已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)求的最值;
(3)证明:.
【答案】(1)单调递增区间是,,单调递减区间
(2),
(3)证明见解析
【分析】(1)利用导函数讨论单调性;(2)结合(1)确定最值;(3)由(2) 累乘可证明.
【详解】(1),
.
在的根,,
当时,;当时,,
所以的单调递增区间是,,的单调递减区间.
(2)因为,
所以是周期为的函数,
结合(1)的结论,得,,
,,
所以,.
(3)证明:由(2)得,
故
,
所以.
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