四川省江油中学2022-2023学年高二数学(理)下学期期中考试试题(Word版附解析)
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这是一份四川省江油中学2022-2023学年高二数学(理)下学期期中考试试题(Word版附解析),共17页。试卷主要包含了 已知命题, “”是“”的条件, 函数的最大值是, 已知p, 下面说法正确的有个等内容,欢迎下载使用。
江油中学2021级高二下期半期考试数学(理)试题一.选择题(每小题5分,共60分)1. 已知命题:,,则命题的否定是( )A. , B. ,C. , D. ,【答案】A【解析】【分析】全称命题的否定,改为,对结论进行否定【详解】由题,则为,,故选:A【点睛】本题考查全称命题的否定,属于基础题2. “”是“”的( )条件A. 充分不必要 B. 必要不充分C. 充要条件 D. 既不充分也不必要【答案】A【解析】【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断即可.【详解】解:由推得出,故充分性成立,由推不出,当,时满足,故必要性不成立,故“”是“”的充分不必要条件;故选:A3. 现有一球形气球,在吹气球时,气球的体积(单位:)与直径(单位:)的关系式为,估计当时,气球体积的瞬时变化率为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】求导后,代入即可求得结果.【详解】设,则,,即当时,气球体积的瞬时变化率为.故选:C.4. 函数的最大值是A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】先利用导数判断函数的单调性,再利用函数的单调性求最大值.【详解】由题得,所以函数f(x)在上单调递减,所以,故选A【点睛】本题主要考查利用导数求函数的最值,意在考查学生对该知识的理解掌握水平和分析推理能力.5. 已知p:若在单调,则, q:,则下列命题是真命题的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根据题意先判断命题p,的真假,再利用真值表判断复合命题的真假即可.【详解】二次函数在区间上具有单调性,由对称轴,故,即命题p为假命题;令,则,在上,所以在上单调递增,即,所以在上恒成立,令,则,在上,所以在上单调递增,即,所以在上恒成立,故命题q假命题,根据复合命题真假的判断可得为真命题,,,为假命题.故选:C6. 函数的导函数的图象如图所示,以下命题错误的是( )A. 函数在处取得最小值 B. 是函数的极值点C. 在区间上单调递增 D. 在处切线的斜率大于零【答案】B【解析】【分析】根据极值和最值的关系即可判断A;根据极值点的定义即可判断B;由导数的正负和函数的增减关系即可判断C;由导数的几何意义即可判断D.【详解】对于A,因为时,,此时单调递减;当时,,此时单调递增,所以在处取得最小值,故A正确;对于B,时,,当时,,所以不是函数的极值点,故B错误;对于C,当时,,在区间上单调,故C正确;对于D,因为,在处切线的斜率大于零,故D正确.故选:B.7. 下面说法正确的有( )个①,②若,则,③命题“若,则”的否命题为真命题,④命题“若,则有实根”的逆否命题为真命题.A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个【答案】B【解析】【分析】利用基本不等式求出的范围可判断①,利用作差法比较大小可判断②,根据命题的知识可判断③④.【详解】当时,,当且仅当时等号成立,当时,,当且仅当时等号成立,故①错误;若,则,即,故②正确;命题“若,则”的否命题为“若,则”,为假命题,故③错误;有实根的充要条件是,即,故④正确;故选:B8. 已知,,直线与曲线相切,则的最小值是( )A. 16 B. 12 C. 8 D. 4【答案】D【解析】【分析】根据导数的几何意义结合已知方程求出的关系,再根据不等式中“1”的整体代换即可得出答案.【详解】对求导得,由得,则,即,所以,当且仅当时取等号.故选:D.9. 已知函数在内不是单调函数,则实数a的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】求导得,等价于在区间的函数值有正有负,解不等式组即得解.【详解】解:,令,由于函数在内不是单调函数,则在区间的函数值有正有负,而二次函数开口向上,对称轴为轴,所以在区间上递增,所以,解得.所以实数的取值范围是.故选:A.10. 若定义在上函数的导函数为,且满足,则不等式的解集是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】令,求导可得,从而得在R上单调递减,由此得解.【详解】令,则,所以在R上单调递减,又因为,所以等价于,即,所以,所以不等式的解集为.故选:C.11. 已知函数,在区间内任取两个实数,,且,若不等式恒成立,则实数a的取值范围为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】将恒成立转化为的导函数大于1在上恒成立,即,然后求最值即可.【详解】因为,所以,即,因为恒成立,所以函数在上任意两点连线的斜率大于1,则的导函数大于1在上恒成立,所以,整理得,所以,因为二次函数开口向下,对称轴为,所以在上单调递减,所以.故选:A.12. 已知函数存在唯一的极值点,则实数a的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】先对求导结合函数定义域,根据参数a的正负分情况讨论函数单调性及极值点的情况,最终求解.【详解】因为的定义域为且存在唯一的极值点,所以存在唯一的变号正实根.因为,所以只有唯一变号正实根.当时,恒成立,方程只有唯一变号正实根,符合题意;当时,要使存在唯一极值点,则需恒成立,即在上恒成立,因为,所以在上单调递减,在上单调递增,所以,所以,综上所述,.故选:A.二.填空题(每小题5分,共20分)13. 已知为虚数单位,若复数满足,则______.【答案】【解析】【分析】先将整理为的形式,再由模的定义求解即可.【详解】由题,因为,所以,所以,故答案为:【点睛】本题考查复数的模,考查复数的除法运算.14. 若命题“”为假命题,则实数的取值范围是____.【答案】[2,6]【解析】【分析】写出命题否定,利用不等式对应的二次函数的图像与性质建立不等关系,即可求出实数m的取值范围.【详解】由命题“”的否定为“”,因为命题“”为假命题,则“”为真命题,所以,解得,则实数的取值范围是.故答案为:.15. 直线与函数的图像分别交于点,则的最小值为_____【答案】【解析】【分析】=,然后通过导数求该函数的最小值即可.【详解】令,则,当时,,当时,,当时,所以在上单调递减,在上单调递增,所以当时,的最小值为.故答案为:.16. 已知函数,满足恒成立,则实数的取值范围为_________.【答案】【解析】【分析】由题意可知,设,可得,求出的单调性,分,讨论,求出的单调性和最值,进而可得答案.【详解】由题意可知,设,则,所以在上为增函数,,(1)当,即时,,从而在上为增函数,所以恒成立;(2)当,即,令,则.又,所以,使得,从而在上为减函数,当时,,不合题意.综上得取值范围为.故答案为:.【点睛】本题考查三角函数与导函数的综合问题,考查灵活运用导数处理恒成立问题的能力,是中档题.三.解答题(17题10分,其余个各题各12分,共70分)17. 设命题:实数满足,命题:实数满足.(1)若,若同为真命题,求实数的取值范围.(2)若且是的充分不必要条件,求实数的取值范围.【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)先代入化简两个命题,再根据、同为真命题求解;(2)先化简两个命题,再根据是的充分不必要条件得到是的充分不必要条件,再利用集合间的包含关系进行求解.【小问1详解】解:当时,可化为,解得;由,得,即,若、同为真命题,则,解得,即实数的取值范围为.【小问2详解】解:当时,可化为,解得;则:,:;因为是的充分不必要条件,所以是的充分不必要条件,则且,即,即实数的取值范围为.18. 已知函数在处取得极大值1(1)求在处的切线方程;(2)判断的零点个数,并说明理由.【答案】(1) (2)函数有三个零点,理由见解析【解析】【分析】(1)根据题意结合导数与极值的关系求,再根据导数的几何意义求切线方程;(2)求出函数的单调区间和极值,数形结合即可判断零点个数.【小问1详解】,则,由题意可得,解得,即,,令,解得或,故在上单调递增,在上单调递减,则在处取得极大值1,即符合题意.因为,则切点坐标为,切线斜率,所以函数的图象在x=1处的切线方程为,即.【小问2详解】由(1)得,令,得或,由,得或,由,得,所以在和上递增,在上递减,又,如图由图象可知,函数有三个零点.19. 在直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数).在以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线与极轴相交于,两点.(1)求曲线的极坐标方程及点的极坐标;(2)若直线的极坐标方程为,曲线与直线相交于,两点,求的面积.【答案】(1), (2)【解析】【分析】(1)消去参数可得曲线的普通方程,再由代入可得答案;(2)令求出,再由可得答案.【小问1详解】由消去参数,得,即,由代入可得曲线的极坐标方程为. 令,则,故点的极坐标为;【小问2详解】令,则,故的面积.20. 已知.(1)若,解不等式;(2)当时,的最小值为3,若正数m,n满足,证明:.【答案】(1) (2)证明见解析【解析】【分析】(1)对的取值进行分类,分段求解不等式,再求并集即可;(2)根据绝对值三角不等式求出,再利用柯西不等式证明即可求得结果.【小问1详解】当时,不等式为,当时,可以化为,解得;当时,可以化为,得,不等式不成立;当时,可以化为,解得;综上,可得不等式的解集为.【小问2详解】当时,当时等号成立,由可得(舍)或,故,由柯西不等式可得
,即得当且仅当时,即时取等号.21. 设函数.(1)作出函数图象,并求的值域;(2)若存在,使得不等式成立,求实数的取值范围.【答案】(1)图象见详解,. (2)【解析】【分析】(1)将函数绝对值打开得到分段函数,再作出函数的图象;(2)结合函数与的图象得出结果.【小问1详解】已知,则则的图象如图所示:由的图象可知的值域为.【小问2详解】由,解得,或,由,解得.,如下图,若存在,使得不等式成立,则由图象可知,,解得求实数的取值范围.22. 已知函数.(1)当时,讨论函数在上的单调性;(2)当时,,求实数的取值范围.【答案】(1)在上单调递减 (2)【解析】【分析】(1)当时,求得,利用导数符号与函数单调性的关系可得出函数的单调性;(2)对实数的取值进行分类讨论,在时,利用(1)中的结论验证即可;在或时,由可得出,构造函数,利用导数分析函数在上的单调性,利用单调性可验证在上不恒成立,综合可得出实数的取值范围.【小问1详解】解:当时,,则.令,其中,则,则在上单调递减.故当时,,所以在上单调递减.【小问2详解】解:由(1)可知当且当时,函数在上为减函数,此时,,则当时,,满足题意;由,化简可得,令,其中,则.当时,若,则,在上是减函数,所以当时,,不符合题意.当时,,则在上是减函数,此时,不符合题意.综上所述,实数的取值范围为.【点睛】方法点睛:两招破解不等式的恒成立问题(1)分离参数法第一步:将原不等式分离参数,转化为不含参数的函数的最值问题;第二步:利用导数求该函数的最值;第三步:根据要求得所求范围.(2)函数思想法第一步将不等式转化为含待求参数的函数的最值问题;第二步:利用导数求该函数的极值;第三步:构建不等式求解.
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