江西省鹰潭市余江区2024_2025学年高三数学上学期第二次模拟考试10月月考试题含解析
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这是一份江西省鹰潭市余江区2024_2025学年高三数学上学期第二次模拟考试10月月考试题含解析,共22页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分,答题前,考生务必用直径0,本卷命题范围, 若,则, 已知,则等内容,欢迎下载使用。
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:集合与常用逻辑用语,不等式,函数与导数,三角函数,解三角形,立体几何,解析几何.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先解一元二次不等式求出集合,再根据并集的定义计算可得.
【详解】由,即,即,解得,
所以,
又,所以.
故选:C
2. 已知扇形的周长为,圆心角为,则此扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据扇形周长,应用扇形弧长公式列方程求半径,再由面积公式求面积即可.
【详解】令扇形的半径为,则,
所以此扇形的面积为.
故选:D
3. 已知,“不等式与的解集相同”是的( )
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】D
【解析】
【分析】可举出反例证明充分性和必要性均不成立.
【详解】不等式与的解集均为空集,但,
所以充分性不成立;
不妨令,,满足,
但的解集为,的解集为,
所以与的解集不同,必要性不成立;
故选:D
4. 函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
确定函数的奇偶性,再利用函数值的正负逐一排除即可.
【详解】,是偶函数,排除A,
时,,即,
当时,又有,因此,排除B,C
故选:D.
【点睛】方法点睛:本题考查由函数解析式选取函数图象,可通过研究函数的性质如奇偶性、单调性、对称性等排除某些选项,再通过特殊的函数值,函数值的正负,函数值的变化趋势等排除某些选项,从而得出正确答案.
5. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用诱导公式求出,再由及两角和的正切公式计算可得.
【详解】因为,所以,
所以,
所以,
所以.
故选:D
6. 已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先利用导数求函数的减区间,再利用子集关系,列式求的取值范围.
详解】,
当,解得:,
由条件可知,
所以 ,解得:.
故选:B.
7. 镇国寺塔亦称西塔,是一座方形七层楼阁式砖塔,顶端塔刹为一背铜铸湖芦,葫芦表面刻有“风调雨顺、国泰民安”八个字,是全国重点文物保护单位、国家级旅游景区.小胡同学想知道镇国寺塔的高度,他在塔的正北方向找到一座建筑物,高为7.5,在地面上点C处(在同一水平面上且三点共线)测得建筑物顶部A,镇国寺塔顶部M的仰角分别为15°和60°,在A处测得镇国寺塔顶部M的仰角为30°,则镇国寺塔的高度约为( )(参考数据)
A. 37.52B. 35.48C. 33.26D. 31.52
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用直角三角形边角关系、正弦定理列式计算即得.
【详解】,
在中,,
在中,,,
则,
由正弦定理得,
所以.
故选:B
8. 已知函数,若实数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】首先由题意推出,然后由基本不等式即可求解.
详解】一方面由题意有,
另一方面若有成立,
结合以上两方面有,
且注意到,
所以由复合函数单调性可得在上严格单调递增,
若,则只能,
因此当且仅当;
又已知,
所以,即,
由基本不等式得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是发现当且仅当,从而得出,从而由基本不等式即可顺利求解.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知,,且,,若则下列不等式可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】分和两种情况,结合对数函数单调性以及不等式的性质分析判断.
【详解】若,因为,所以,
则,则,,故D正确;
当时,则,可得,故A正确;
当时,则,可得,故B正确;
若,因为,所以;
则,则,,故D正确;
综上所述:不能得到,故C错误;
故选:ABD.
10. 已知,则( )
A. 将的图象向右平移个单位长度可得到的图象
B. 的图象与的图象关于直线对称
C. 和在上均单调递增
D. 和的值域均为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,判断与是否相等即可;对于B,在上任取一点,验证是否在上即可判断;对于C,,对和进行化简在判断其单调性即可;对于D,对和去绝对值化简,使其变成分段函数,再根据三角函数的有界性求其值域即可判断.
【详解】对于A,将图象向右平移个单位长度后所得图象对应的函数为:
,即,因此A错误;
对于B,任取上一点,则,其关于直线的对称点为,
又,即在的图象上,
所以的图象与的图象关于直线对称,因此B正确;
对于C,在上,,
所以,当时,,
因为在上单调递增,
故和在上均单调递增,因此C正确;
对于D,因为,
,
故和的值域均为,因此D正确.
故选:BCD.
11. 已知函数的定义域为R,且,,且当时,,则下列说法正确的是( )
A. 函数为奇函数
B. 当时,
C.
D. 若,则恰有4个不同的零点
【答案】AC
【解析】
【分析】由对称性判断A,利用对称性求得值后,结合已知等式求得时的函数表达式判断B,由已知确定函数的周期性,然后计算函数值的和判断C,作出两函数与的图象,由图象确定交点个数(注意在处需要结合导数的几何意义判断交点个数),判断D.
【详解】因为,所以的图象关于中心对称,从而的图象关于原点对称,故A正确;
因为的图象关于中心对称,所以,解得.
所以当时,,因为,
所以,因为,所以,所以,即.
当时,,所以,故B错误;
因为,所以,所以的周期为8,
又,,,,,,,,
所以故C正确;
令,即,画出与的图象,
如图所示:
因为,
时,,,,由周期性知,
,则,,
即,时,的切线斜率大于的切线斜率,
所以两函数图象区间上除了有公共点外,在区间上还有一个公共点,
因此两函数图象共有5个交点,所以恰有5个不同的零点,故D错误.
故选:AC.
【点睛】方法点睛:函数零点的求解与判断方法:
(1)直接求零点:令,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.
(2)零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间上是连续不断的曲线,且,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(3)利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若命题“,使得”是假命题,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意知原命题的否定为真,将问题转换成立二次不等式在定区间上的恒成立问题了,对对称轴的位置进行讨论即可求解.
【详解】由题意原命题的否定“,使得”是真命题,
不妨设,其开口向上,对称轴方程为,
则只需在上的最大值即可,我们分以下三种情形来讨论:
情形一:当−m2≤−1即时,在上单调递增,
此时有,解得,
故此时满足题意的实数不存在;
情形二:当即时,在上单调递减,在上单调递增,
此时有,只需,
解不等式组得,
故此时满足题意的实数的范围为;
情形三:当即时,在上单调递减,
此时有,解得,
故此时满足题意的实数不存在;
综上所述:的取值范围是.
故答案为:.
13. 已知函数在区间上恰有两个零点,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据辅助角公式化简,然后结合的范围及正弦函数的性质即可得解.
【详解】,
令,则,
由,得,
因为函数在区间上恰有两个零点,
所以,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:.
14. 已知正实数x,y满足,则的最大值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】先变形同构,令,利用导数讨论单调性,由单调性可得,然后可得,令,利用导数求最值即可.
【详解】由得,所以,则,
因为,,,所以,
令,则,
所以在上单调递增,
所以由,即,得,
所以,所以.
令,所以,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以.
故答案为:
【点睛】难点点睛:本题难点主要有二:一是根据已知进行同构函数,二是利用单调性得到,进而可得,利用导数即可求解.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知.
(1)求的值;
(2)若,,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意化简可得,再根据同角三角函数的关系求解即可;
(2)先求得,再根据正切函数值分析可得,进而可得.
【小问1详解】
因为,
所以,
因为,
所以,
所以,
.
【小问2详解】
由,可得,
则,
因为,所以,又,则,
因为,又,则,
所以,所以.
16. 在锐角中,内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,点是线段的中点,求线段长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由余弦定理,正弦定理,同角三角函数的商数关系,两角和的正弦公式及诱导公式得,根据,即可得出,进而求解;
(2)由余弦定理得,根据平面向量的线性运算得,进而得出,根据正弦定理,二倍角公式,降幂公式,辅助角公式得出,结合,正弦函数的性质即可求解.
【小问1详解】
因为,由余弦定理得,
由正弦定理得,
又是锐角三角形,所以,
所以,所以,
又,所以.
【小问2详解】
由余弦定理可得,
又,所以
,
由正弦定理可得,所以,
,
所以,
由题意得解得,则,
所以,所以,
所以,所以线段长的取值范围为.
17. 如图,在四棱锥中,四边形是菱形,,且,点是线段上的一点(不包含端点).
(1)求证:;
(2)若,直线与平面所成角的正弦值为,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)连接,与相交于点,结合已知,有,,可证明平面,又平面,得证;
(2)取的中点,连接,取的中点,连接,以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向,建立空间直角坐标系,设,由直线与平面所成角的正弦值为,求出的值,可求的长.
【小问1详解】
证明:连接,记,连接.
因为四边形是菱形,所以,是的中点.
在中,是的中点,,所以,
又,平面,所以平面,
又平面,所以.
【小问2详解】
在中,,
由余弦定理得,
即,易得.
取的中点,连接,取的中点,连接.
因为,所以.
在中,,所以.
又,所以,所以.
因为平面平面,所以,
又,所以.
由,有,
以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向,建立空间直角坐标系,如图所示.
所以,
,,,
所以.
设平面的一个法向量为n=x,y,z,
则,令,解得,
所以平面的一个法向量.
设,所以.
设直线与平面所成角的大小为,
所以
解得或(舍),所以,即的长为.
18. 已知椭圆C:的左、右顶点分别为A,B,其离心率为,点P是C上的一点(不同于A,B两点),且面积的最大值为.
(1)求C的方程;
(2)若点O为坐标原点,直线AP交直线于点G,过点O且与直线BG垂直的直线记为l,直线BP交y轴于点E,直线BP交直线l于点F,试判断是否为定值?若是,则求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1);
(2)是定值,.
【解析】
【分析】(1)根据离心率及焦点三角形性质、椭圆参数关系求参数,即可得方程;
(2)设,且,求得,再根据已知可得直线,而直线,进而求出坐标,过作轴,利用等比例关系求即可得结论.
【小问1详解】
由题意,故.
【小问2详解】
由(1)及题设知:,直线的斜率存在且不为0,
设,则,即,
所以,又过点O且与直线BG垂直的直线记为l,则,
故直线,而直线,则,
联立,而,可得,
所以,故,过作轴,如图,
所以为定值.
19. 法国数学家拉格朗日于1797年在其著作《解析函数论》中给出了一个定理,具体如下.如果函数满足如下条件:①在闭区间上的图象是连续的;②在开区间上可导.则在开区间上至少存在一个实数,使得成立,人们称此定理为“拉格朗日中值定理”.
(1)已知且,
(i)若恒成立,求实数的取值范围;
(ii)当时,求证:.
(2)已知函数有两个零点,记作,若,证明:
【答案】(1)(i);(ii)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)(i)法一:构造函数,利用函数单调递增,则在上恒成立,然后转化为分离参数求最值即可求解;法二:利用拉格朗日中值定理知,恒成立 ,使得,将问题转化为恒成立,在对其进行求解即可;
(ii)将,再结合拉格朗日中值定理进行证明即可;
(2)由函数有两个零点,转化为方程有2个根,构造函数,即函数φx有两个零点,然后求导借助函数的单调性和最值确定两个零点的范围,即可求解.
【小问1详解】
(i)解:法一:由,且化简得,即,
令,可知在上单调递增,
则在上恒成立,即在上恒成立,
令,显然hx在上单调递减,
所以,即,故实数的取值范围为.
法二:由拉格朗日中值定理可知,,使得,
故问题转化为恒成立.
又,则恒成立,即恒成立,
因为,
故令,显然在上单调递减,
所以,所以,故实数的取值范围为.
(ii)证明:要证,即证,
即证,
又,
由拉格朗日中值定理可知,存在,
,
.
由题意知,当时,f′x在上单调递增,
则,故,
即,所以命题得证.
【小问2详解】
函数有两个零点,即方程有两个根,即方程有2个根.
令,
所以φx在0,+∞上单调递增,且,即方程有2个根,且这两根即为方程的根,
所以,则,则由,得,
所以,则,
要证,即证,
又,令,
令,
又,所以,故在上单调递增,
所以,
所以,故上单调递减,所以,
即,
即,所以不等式得证.
【点睛】关键点点睛:
(1)对于第一问和第二问关键是理解拉格朗日中值定理,借助定义进行求解即可;
(2)第三问是函数“隐零点”问题,解决这类题的方法是对零点设而不求,通过整体代换和过渡,再结合题目中的条件解决问题.
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