江西省宜春市第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试数学试题
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.设集合A={x|x2-5x+6>0},B={ x|x-1<0},则A∩B=
A.(-∞,1) B.(-2,1)
C.(-3,-1) D.(3,+∞)
2.函数的零点所在的大致区间是( )
A. B.
C. D.
3.下列函数中最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
4.已知函数,则图象为如图的函数可能是( )
A. B.
C. D.
5.在中,“”是“为钝角三角形”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
6.小红在手工课上设计了一个剪纸图案,她现在一个半径为4的圆纸片上画一个内接正方形,再画该正方形的内切圆,依次重复以上画法,得到了一幅由6个圆和6个正方形构成的图案,依次剪去夹在正方形及其内切圆的部分,并剪去最小正方形内的部分,得到如图所示的一幅剪纸,则该图案(阴影部分)的面积为( )
A. B.
C. D.
7.已知函数的部分图象如图所示,若,且,则=( )
A. B. C. D.1
8.已知,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列求导运算正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(多选)已知函数,则( )
A.函数的定义域为R B.函数的值域为
C.函数在上单调递增 D.函数在上单调递减
11.已知数列的前n项和为,数列的前项和为,则下列选项正确的为( )
A.数列是等比数列 B.数列是等差数列
C.数列的通项公式为 D.
12.锐角△ABC中,内角A,B,C所对边分别为a,b,c,且,下列结论正确的是( )
A.A=2B B.B的取值范围为
C.的取值范围为 D.的取值范围为
三、填空题
13.已知函数,则曲线在点处的切线方程为 .
14.若角的终边过点,则 .
15.已知且,则的最小值为 .
16.已知函数,若方程恰有四个不同的实数解,分别记为,,,,则的取值范围是
四、解答题
17.设函数的定义域为,集合().
(1)求集合;
(2)若:,:,且是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
18.在中,,
(1)求;
(2)再从条件①、条件②、这两个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,并求边上中线的长.
条件①:的面积为;
条件②:的周长为.
19.已知函数
(1)求函数的最小正周期及对称轴方程;
(2)将函数的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,求在[0,2π]上的单调递减区间.
20.已知函数,满足.
(1)若方程有解,求的取值范围;
(2)设,求不等式的解集.
21.已知数列满足,,其中.
(1)设,求证:数列是等差数列.
(2)在(1)的条件下,求数列的前n项和.
(3)在(1)的条件下,若,是否存在实数,使得对任意的,都有,若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.
22.已知函数.
(1)若,求a的取值范围;
(2)证明:若有两个零点,则.
参考答案:
1.A
【分析】先求出集合A,再求出交集.
【详解】由题意得,,则.故选A.
【点睛】本题考点为集合的运算,为基础题目.
2.C
【分析】首先判断函数的单调性,再根据零点存在性定理判断即可.
【详解】解:的定义域为,又与在上单调递增,
所以在上单调递增,
又,,,
所以,所以在上存在唯一的零点.
故选:C
3.C
【分析】根据二次函数的性质可判断选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出不符合题意,符合题意.
【详解】对于A,,当且仅当时取等号,所以其最小值为,A不符合题意;
对于B,因为,,当且仅当时取等号,等号取不到,所以其最小值不为,B不符合题意;
对于C,因为函数定义域为,而,,当且仅当,即时取等号,所以其最小值为,C符合题意;
对于D,,函数定义域为,而且,如当,,D不符合题意.
故选:C.
【点睛】本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出.
4.D
【分析】由函数的奇偶性可排除A、B,结合导数判断函数的单调性可判断C,即可得解.
【详解】对于A,,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A;
对于B,,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B;
对于C,,则,
当时,,与图象不符,排除C.
故选:D.
5.A
【分析】利用余弦定理可知时,为钝角,推得充分性成立;举反例推得必要性不成立,从而得解.
【详解】充分性:
当时,,
又,所以是以为钝角的钝角三角形;
必要性:
当为钝角三角形时,取,
则,又,
故为钝角,但不成立,故不满足必要性.
所以“”是“为钝角三角形”的充分不必要条件.
故选:A
6.C
【分析】由题意可知,圆与正方形的面积分别构成一个等比数列,求和即可.
【详解】设半径从大到小的圆的面积依次为,
由画图知圆的面积构成一个等比数列,计算得,,所以公比为.
同理,设边长从大到小的正方形面积依次为,
也构成一个公比为的等比数列,且首项.
由图案知夹在面积最大的圆与面积最大的正方形之间的阴影面积为,
同理,
所以该剪纸图案的面积为:
,
.
故选:C.
7.C
【分析】先求出函数解析式,根据函数对称性可得,进而可得.
【详解】根据图像可知:,
所以,
当时,,
即,因,得,
故,
令,,
得的对称轴为,,
因,且,
故,
所以.
故选:C
8.B
【分析】由结合三角函数的性质与导数可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】当时,令,,
则,,
故和在上单调递增,
故,,
且,.
即当时,
因为,所以,即,所以;
设,,所以在单调递增,
则,所以,所以,所以,
故选:B.
9.BC
【分析】根据求导法则以及基本初等函数的求导公式、复合函数的求导法则,对选项中的函数逐一求导,即可求解.
【详解】对于A, ,故A错误,
对于B,,故B正确,
对于C,,故C正确,
对于D,,故D错误,
故选:BC
10.ABD
【分析】由函数的表达式可得函数的定义域可判断A;令,则,,结合指数函数的单调性得到函数的值域,可判断B;根据复合函数单调性的判断方法可得函数的单调性可判断C、D.
【详解】令,则.
对于A,的定义域与的定义域相同,为R,故A正确;
对于B,,的值域为,所以函数的值域为,故B正确;
对于C、D,因为在上单调递增,且,在定义域上单调递减,所以根据复合函数单调性法则,得函数在上单调递减,所以C不正确,D正确.
故选:ABD.
11.ACD
【分析】由可得,,可判断B的正误,再求出,可判断A,C的正误,利用裂项相消法求,可判断D的正误.
【详解】由即为,可化为,即,
由,且,可得数列是首项为2,公比为2的等比数列,B错误;
则,即,故C正确;
,故A正确,
又,可得
故D正确;
故选:ACD.
12.ACD
【分析】由正弦定理,三角函数的恒等变换可将条件化为,结合角的范围可得,即可判断A;由题意可得范围,可得,即可判断B;由正弦定理,二倍角公式可得,结合的范围,利用余弦函数的性质即可判断C;利用三角函数的恒等变换可得,又,可得,令,则,由对勾函数性质即可判断D.
【详解】,
由正弦定理可得,
又,
,即,
,
,,为锐角,
,即,故选项A正确;
,,,故选项B错误;
,,故选项C正确;
,
又,,
令,则,
由对勾函数性质可知,在,上单调递增,
又,(1),
,,故选项D正确.
故选:ACD.
13.
【分析】求导得到导函数,计算,,由点斜式得到切线方程.
【详解】因为,所以时,,
此时,,
又因为,
则切线方程为,即.
故答案为:
14./0.4
【分析】利用三角函数的平方关系、正弦的二倍角公式、弦化切进行计算可得答案.
【详解】,则,所以
.
故答案为:.
15.
【分析】令,,将已知条件简化为;将用表示,分离常数,再使用“乘1法”转化后利用基本不等式即可求得最小值.
【详解】解:令,,因为,所以,
则,,所以,
所以
,
当且仅当,即,,即时取“”,
所以的最小值为.
故答案为:.
16.
【分析】明确分段函数两段的性质,进而作出其图像,将方程恰有四个不同的实数解转化为的图象与直线有4个不同的交点,由图象确定,,,的范围,结合对勾函数单调性性质,即可求得答案.
【详解】由题意知,
当时,,
令,则;
当时,;
当时,,
令,则或4;令,则或2;
由此可作出函数的图象如图:
由于方程恰有四个不同的实数解,分别记为,,,,
故的图象与直线有4个不同的交点,由图象可知,
不妨设,则,
且关于对称,所以,
又即,则,
故,
由于在上单调递增,故,
所以,
故的取值范围是,
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题综合考查函数与方程的应用知识,涉及到知识点较多,综合性强,解答的关键时要明确分段函数的性质,进而作出其图象,数形结合,即可求解.
17.(1)
(2)
【分析】(1)根据对数函数的定义域及根式有意义列出不等式组,求出集合;
(2)根据p是q的必要不充分条件,得到是的真子集,分与两种情况,进行求解.
【详解】(1)要使得函数有意义,只需要解得,
所以集合.
(2)因为是的必要不充分条件,所以是的真子集,
当时,,解得;
当时,解得,
综上可知,实数的取值范围是.
18.(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由正弦定理化边为角,结合二倍角的正弦公式即可求解;
(2)若选择①:由面积公式可求各边长,再由余弦定理可求中线的长;若选择②:由正弦定理结合周长可求得外接圆半径,即可得出各边,再由余弦定理可求中线的长;
【详解】(1),则由正弦定理可得,
,,,,
,解得;
(2)若选择①:由(1)可得,即,
则,解得,符合题意,
由余弦定理可得边上的中线的长度为:
.
若选择②:由(1)可得,
设的外接圆半径为,
则由正弦定理可得,
,
则周长,
解得,则,符合题意,
由余弦定理可得边上的中线的长度为:
;
19.(1)最小正周期为,对称轴方程为,
(2)
【分析】(1)利用两角和差的正余弦公式与辅助角公式化简可得,再根据周期的公式与余弦函数的对称轴公式求解即可;
(2)根据三角函数图形变换的性质可得,再根据余弦函数的单调区间求解即可.
【详解】(1),
,
所以函数的最小正周期为,
令,,得函数的对称轴方程为,
(2)将函数的图象向左平移个单位后所得图象的解析式为,
所以,
令,
所以.又,
所以在上的单调递减区间为.
20.(1)
(2)
【分析】(1)根据题意得到,求得,得到,得到,结合二次函数的性质,即可求解;
(2)由函数,得到函数为上的偶函数,且当时,为增函数,把不等式转化为,得到,即可求解.
【详解】(1)解:由,得,解得或(舍去),
所以的解析式为,所以,
令,则,
由二次函数的性质,可得,,
所以的取值范围为.
(2)解:由函数,可得定义域为,
又由,即为上的偶函数,
当时,利用指数函数与对数函数的性质知是增函数,
由,即,所以,
即,解得,
故不等式的解集是:.
21.(1)证明见解析
(2)
(3)存在;
【分析】(1)结合递推关系,证明为常数即可;
(2)由错位相减法求和;
(3)命题等价成恒成立,转为说明恒成立,对n分奇偶讨论,分别求恒成立问题即可.
【详解】(1)证明:,
,∴数列是首项为2,公差为2的等差数列;
(2),设,
则①,
②,
①-②得,
∴;
(3)存在,理由如下:
,,则,
若对任意的,都有,则等价于恒成立,即恒成立,
,当n为偶数时,,则;
当n为奇数时,时,则.
综上,存在,使得对任意的,都有.
22.(1)
(2)证明见的解析
【分析】(1)由导数确定函数单调性及最值,即可得解;
(2)利用分析法,转化要证明条件为,再利用导数即可得证.
【详解】(1)[方法一]:常规求导
的定义域为,则
令,得
当单调递减
当单调递增,
若,则,即
所以的取值范围为
[方法二]:同构处理
由得:
令,则即
令,则
故在区间上是增函数
故,即
所以的取值范围为
(2)[方法一]:构造函数
由题知,一个零点小于1,一个零点大于1,不妨设
要证,即证
因为,即证
又因为,故只需证
即证
即证
下面证明时,
设,
则
设
所以,而
所以,所以
所以在单调递增
即,所以
令
所以在单调递减
即,所以;
综上, ,所以.
[方法二]:对数平均不等式
由题意得:
令,则,
所以在上单调递增,故只有1个解
又因为有两个零点,故
两边取对数得:,即
又因为,故,即
下证
因为
不妨设,则只需证
构造,则
故在上单调递减
故,即得证
【点睛】关键点点睛 :本题是极值点偏移问题,关键点是通过分析法,构造函数证明不等式
这个函数经常出现,需要掌握
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