2021届江西省奉新县第一中学高三上学期第二次(10月)月考数学(理)试题(解析版)
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一、单选题
1.已知命题:R,;命题 :R,,则下列命题中为真命题的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据,可知命题的真假,然后对取值,可得命题 的真假,最后根据真值表,可得结果.
【详解】
对命题:
可知,
所以R,
故命题为假命题
命题 :
取,可知
所以R,
故命题为真命题
所以为真命题
故选:B
【点睛】
本题主要考查对命题真假的判断以及真值表的应用,识记真值表,属基础题.
2.已知集合A={y|y},B={x|y=lg(x﹣2x2)},则∁R(A∩B)=( )
A.[0,) B.(﹣∞,0)∪[,+∞)
C.(0,) D.(﹣∞,0]∪[,+∞)
【答案】D
【解析】求函数的值域得集合,求定义域得集合,根据交集和补集的定义写出运算结果.
【详解】
集合A={y|y}={y|y≥0}=[0,+∞);
B={x|y=lg(x﹣2x2)}={x|x﹣2x2>0}={x|0<x}=(0,),
∴A∩B=(0,),
∴∁R(A∩B)=(﹣∞,0]∪[,+∞).
故选:D.
【点睛】
该题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有函数的定义域,函数的值域,集合的运算,属于基础题目.
3.已知复数,则“”是“为纯虚数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】解出复数为纯虚数a的取值范围,即可得解.
【详解】
复数为纯虚数,则,且,解得,所以“”
是“为纯虚数”的充分不必要条件.
故选:A.
【点睛】
此题考查充分条件与必要条件的辨析,关键在于准确求出复数为纯虚数a的取值范围.
4.设的内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据正弦定理求解即可得到所求结果.
【详解】
由正弦定理得,
∴.
又,
∴为锐角,
∴.
故选B.
【点睛】
在已知两边和其中一边的对角解三角形时,需要进行解的个数的讨论,解题时要结合三角形中的边角关系,即“大边(角)对大角(边)”进行求解,属于基础题.
5.已知向量,,若与的夹角为,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分析:先解,再利用整体替换.
详解:由题意可知:,,,则.故选D.
点睛: 向量中的三个基本量,,的计算,往往通过整体替换的方式来处理.
6.在△ABC中,BC=7,AC=6,.若动点P满足,(),则点P的轨迹与直线BC,AC所围成的封闭区域的面积为( )
A.5 B.10 C. D.
【答案】A
【解析】在△ABC中,设,根据动点P满足,化简为,得到点P的轨迹是直线BD,然后由求解.
【详解】
在△ABC中,设,
因为动点P满足,(),
所以,
所以 共线,
所以点P的轨迹是直线BD,
因为BC=7,AC=6,.
所以 ,
所以,
所以
所以点P的轨迹与直线BC,AC所围成的封闭区域的面积为5.
故选:A
【点睛】
本题主要考查平面向量的线性运算的几何意义,三角形面积公式,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
7.已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】直接利用分段函数的解析式,求解函数值即可.
【详解】
因为 ,
所以
.
故选:.
【点睛】
本题考查分段函数的解析式的应用,函数值的求法,考查计算能力.
8.函数(其中,)的部分图象如图所示,将函数的图象向左平移个单位长度,得到的图象,则下列说法不正确的是( )
A.函数为奇函数 B.函数的最大值为
C.函数的最小正周期为 D.函数在上单调递增
【答案】D
【解析】根据图象得到函数的最大值与周期,从而确定与,再将点代入,从而得到的解析式,再利用的图象变换规律,得到的解析式,再利用正弦函数的性质,即可得解.
【详解】
由图可知,,
∴,,
将点代入,
得,
∴(),
故,
向左平移个单位长度得,,
,函数为奇函数,故A正确;
的最大值为,故B正确;
的最小正周期为,故C正确;
在上单调递增,在上单调递减,故D错误.
故选:D.
【点睛】
本题考查了函数的部分图象求解析式以及图象变换规律,考查了正弦函数的性质,属于中档题.
9.定义在上的奇函数满足,则不正确的是( )
A.函数的图象关于原点对称
B.函数的图象关于直线对称
C.函数是周期函数且对于任意成立
D.当时,,则函数在区间上单调递减(其中为自然对数的底数)
【答案】C
【解析】由函数是奇函数,可判断A;由,可得函数的图象关于直线对称,可判断B;因为,可判断C;当时,,由函数的奇偶性、单调性和周期性可判断D.
【详解】
解:定义在上的函数是奇函数,所以函数的图象关于原点对称,故A正确;
因为函数满足,函数的图象关于直线对称,故B正确;
因为,
,
所以函数的周期为4,故C不正确;
当时,,且在上单调递增,
因为函数是奇函数,所以函数在上单调递增,
又函数关于直线对称,所以函数在上单调递减,所以,
又函数的周期为4,所以,
所以函数在区间上单调递减,故D正确.
故选:C.
【点睛】
本题考查抽象函数的基本性质的应用,涉及函数的奇偶性、单调性、周期性以及对称性,属于中档题.
10.已知函数,若存在实数,使得,且在上有最小值,没有最大值,则在上的零点个数最少为( )
A.1344 B.1345 C.1346 D.1347
【答案】B
【解析】由题与在上有最小值,没有最大值,根据三角函数的性质分析可得,再结合三角函数的性质可知当时在上的零点个数再计算即可.
【详解】
由,且在上有最小值,没有最大值,
不妨令,,
两式相减得,所以的最小正周期,,
当时,即时,在上的零点个数最少为.
故选:B
【点睛】
本题主要考查了三角函数性质的综合运用,需要数形结合根据函数的性质求解对应的周期与相位等.属于中档题.
11.已知数列的首项,数列为等比数列,且.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,且,得出,同理得出,结合数列是等比数列,利用等比数列的性质,即可求解.
【详解】
解:由,且,
则,得;
则,得;
则,得;;
得,所以,
又为等比数列,
所以.
故选:C.
【点睛】
本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列的项的求法,涉及等比数列的性质,考查转化思想以及计算能力.
12.已知偶函数的定义域为,其导函数为,当时,有成立,则关于x的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,设,利用导数求得在上单调递减,且为偶函数,再把不等式,转化为,结合单调性,即可求解.
【详解】
由题意,设,则,
当时,因为,则有,
所以在上单调递减,
又因为在上是偶函数,可得,
所以是偶函数,
由,可得,即,即
又由为偶函数,且在上为减函数,且定义域为,则有,
解得或,
即不等式的解集为,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了导数在函数中的综合应用,其中解答中构造新函数,求得函数的奇偶性和利用题设条件和导数求得新函数的单调性,结合函数的单调性求解是解答的关键,着重考查构造思想,以及推理与运算能力,属于中档试题.
二、填空题
13.已知复数(i为虚数单位),复数z满足,则______.
【答案】
【解析】把已知等式变形,再把代入,利用复数代数形式的乘除运算化简,最后由复数模的计算公式求解.
【详解】
解:由,得,
∵,∴,
则.
故答案为:.
【点睛】
此题考查复数的运算和复数的模,属于基础题
14.设等比数列的前6项和,且为的等差中项,则__________.
【答案】8
【解析】由为的等差中项可得,由可得,再根据可得结果.
【详解】
因为为的等差中项,
所以,即,
又,所以,
设等比数列的公比为,则,
所以,
故答案为:8
【点睛】
本题考查了等差中项的性质,考查了等比数列的前项和,考查了等比数列的通项公式的应用,属于基础题.
15.已知等腰直角三角形中,,顺次为线段的九等分点,则的最大值为______.
【答案】
【解析】先建立平面直角坐标系,求出点的坐标,将用坐标表示出来,再求出最大值.
【详解】
如图建立平面直角坐标系
等腰直角三角形中,,
,
,
,
,
,
或时最大,
此时.
故答案为:
【点睛】
本题主要考查了数量积的运算,只要想到方法便可迎刃而解,属于中档题.
三、双空题
16.已知函数,则方程的实根的个数为_______;若函数有三个零点,则的取值范围是_________.
【答案】3
【解析】用导数求出在的时单调性,极值,确定函数的变化趋势,得出函数的单调区间,作出函数图象,方程的的解的个数转化为的图象与直线的交点个数,由此分析可得.
【详解】
由得,时,,递增,时,,递减,时,取得极大值,
时,,
所以的增区间是,减区间是,,且时,,时,,
作出函数的图象,如图,作直线,由图可知:直线与函数的图象,在时无交点,或时有一个交点,或时有两个交点,时,有三个交点.
因为,
所以直线与的图象有三个交点,方程有三个实根,
易知有两个解,,
由得,由得,
当时,函数至多有两个零点,不合题意
时,函数有三个零点,
,函数有两个零点,不合题意,
时,有一个解,由题意要有两解,所以或,所以或,
综上,函数有三个零点,则取值范围是.
【点睛】
本题考查方程解的个数,函数零点个数问题,解题方法是数形结合思想,问题转化为直线与函数图象交点个数,作出函数图象与直线,由它们交点个数得出结论.
四、解答题
17.已知数列中,且,
(1)求;
(2)求数列的前项和的最大值.
【答案】(1);(2)28.
【解析】(1)由已知可知,结合等差数列的定义得出数列是以13为首项,以为公差的等差数列,利用等差数列的通项公式即可求;
(2)由(1)可知,数列单调递减,且,,结合等差数列的性质,即可求数列的前项和的最大值.
【详解】
解:(1)由,可知,,
数列是以13为首项,以为公差的等差数列,
,
(2)由(1)可知,数列单调递减,且,,
当时,的前项和取得最大值.
【点睛】
本题考查等差数列的定义,通项公式及求和公式的应用,考查根据数列的单调性求等差数列的和的最值,属于基础题.
18.的内角的对边分别为,若
(1)求角的大小;
(2)若,求的周长.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)先根据降幂公式、两角和余弦公式化简即得,再求得结果;
(2)对模平方,结合向量数量积定义得,再根据余弦定理得,最后联立方程组解出,即得结果.
【详解】
由题
解得,
所以
由余弦定理,,
再由
解得:
所以
故的周长为
【点睛】
本题考查降幂公式、两角和余弦公式、余弦定理、向量数量积,考查综合分析求解能力,属中档题.
19.设数列的前项和为,,.若数列为等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,若对都有成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由已知求得,,根据已知求得数列的通项公式,借助与的关系即可得出通项公式;
(2)利用裂项相消求得,进而得出,,结合题意对都有成立,即可得出结果.
【详解】
解:(1)由,,
得,,,,
∵数列为等差数列,则首项为-3,公差为1,
则,
∴,
当时,,
当时,也成立,
∴.
(2)∵,
∴,
∴,
∴当时,,即;
当时,,即;
∴,,
∵,都有成立,
∴.
【点睛】
本题考查根据数列中与的关系求通项公式,考查利用裂项相消法求和以及不等式在证明中的应用,考查计算能力,属于中档题.
20.如图,有一生态农庄的平面图是一个半圆形,其中直径长为2km,C、D两点在半圆弧上满足,设,现要在景区内铺设一条观光通道,由和组成.
(1)用表示观光通道的长,并求观光通道的最大值;
(2)现要在农庄内种植经济作物,其中在中种植鲜花,在中种植果树,在扇形内种植草坪,已知种植鲜花和种植果树的利润均为百万元/km2,种植草坪利润为百万元/km2,则当为何值时总利润最大?
【答案】(1)5km;(2).
【解析】(1)根据直径的长度和角度计算出的长度,写出的函数解析式,注意定义域,判断取何值的时候有最大值并计算出最大值;
(2)将三个三角形的面积计算出来并求利润和的表示,利用导数去计算函数的最值,确定取等号时的取值.
【详解】
(1)作,垂足为,在直角三角形中,,
则有,
同理作,垂足为,,
即:,
从而有:
当时,取最大值5,即观光通道长的最大值为5km.
(2)依题意,,则总利润,
,
因为,所以当时,单调递增,当时,单调递减,
从而当时,总利润取得最大值,最大值为百万元.
【点睛】
本题考查三角函数在实际问题中的应用,属于中档题.
(1)求解实际问题中的函数解析式时,要注意不要漏写定义域;
(2)求解三角函数的有关最值,要注意也可通过导数的方法来先确定单调性然后再确定最值.
21.已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若时,求实数的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(1)求导可得,再分与两种情况分析函数的极值点与单调性即可.
(2)根据(1)中的结论,分,与三种情况分别分析的最小值,并求解对应的的取值范围即可.
【详解】
(1)因为,
所以,
①当时,,
所以时,时,
故在上是增函数,在上是减函数.
②当,由得或,
当,即时,,在上是增函数.
当时,,在,上是增函数,在上是减函数.
当时,,在,上是增函数,在上是减函数.
综上可得,时在上是增函数,在上是减函数;
时,在上是增函数;
当时,在,上是增函数,在上是减函数;
时在,上是增函数,在上是减函数.
(2)由(1)知,时,
所以当时不恒成立;
当时在上是增函数,
由得,即,解得,所以;
当时在上是减函数,在上是增函数,
所以时,
由得,
所以,,
综上可得,,即的取值范围是.
【点睛】
本题主要考查了利用导数解决含参函数的单调性问题,同时也考查了根据函数的最值与范围求解参数范围的问题,需要根据题意分情况求函数的最值,再解不等式分析.属于难题.
22.已知函数,,其中,为自然对数的底数.
(1)求函数的最小值;
(2)若对于任意的,都存在唯一的,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,最小值为,当时,最小值为,当时,最小值为;(2)
【解析】(1)求出导函数,对a进行分类讨论求得函数的单调区间,即可求得最小值;
(2)求出,的值域,结合(1)的单调性和值域讨论不等关系即可得解.
【详解】
(1)由题:,
,
当时,恒成立,
所以函数在单调递增,最小值为,
当时,恒成立,
所以函数在单调递减,最小值为,
当时,由得,由得,
在递减,在递增,
所以函数的最小值为
综上所述:当时,最小值为,当时,最小值为,当时,最小值为;
(2)函数,,当且仅当x=0时,导数值为0,
所以在单调递增,值域为,
结合(1)可得:
当时,函数在单调递增,
,,只需,解得:,
当时,函数在单调递减,,不合题意,舍去,
当时,在递减,在递增,
,,
所以只需,解得
综上所述
【点睛】
此题考查利用导函数研究函数的单调性求解函数的最值,涉及分类讨论思想,等价转化思想,关键在于根据单调性分析函数的值域.
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