2023届辽宁省沈阳市第二中学高三上学期10月月考数学试题(解析版)
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2023届辽宁省沈阳市第二中学高三上学期10月月考数学试题
一、单选题
1.已知全集,设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接由补集和交集的概念求解即可.
【详解】,所以.
故选:A.
2.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据复数模长的性质求解即可.
【详解】由可得,故.
故选:B
3.命题“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对命题进行求解,可得,再通过充分条件和必要条件进行判断即可.
【详解】因为命题是真命题,当时,,若恒成立,则,结合选项,命题是真命题的一个充分不必要条件是,
故选:B.
4.设等差数列的前项的和为,若,则( )
A.17 B.34 C.51 D.102
【答案】B
【分析】根据等差数列通项求公差,进而根据求和公式即可求解.
【详解】设公差为,则由得,
即,故.
故选:B
5.函数的图像大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】当时,根据函数的极值可以排除C、D,当时,根据函数的单调性可以排除B,从而得到结果.
【详解】当时,,在处取得最小值,排除C、D,
当时,为减函数,
故选:A.
6.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用三角函数诱导公式,结合同角的三角函数关系将原式化简,即可求得答案.
【详解】因为,则
,
故选:D.
7.若关于x的不等式的解集是,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】A
【分析】根据三个“二次”的关系可知,和是方程的两根,由韦达定理求出,即可将化成关于的式子,变形,由基本不等式即可求出其最小值.
【详解】根据题意可得和是方程的两根且,即,.
故,
当且仅当时,等号成立.
故选:A.
8., 则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】通过构造函数,由函数的单调性比较的大小,再构造函数,判断其单调性后比较的大小,从而可得结果.
【详解】构造,,则,
令,则,
所以在上递减,
所以,所以,
所以在上递减,
所以,所以,
所以,即,所以,
令(),则,
所以在上递增,
所以,所以,
所以,
所以,即
故.
故选:A
【点睛】关键点点睛:此题考查比较大小,考查导数的应用,解题的关键是构造函数,通过判断函数的单调性,利用函数的单调性比较大小即可,考查数学转化思想,属于较难题.
二、多选题
9.的内角,,的对边分别为,,,则下列命题为真命题的是( )
A.若,则
B.若,则是钝角三角形
C.若,则为等腰三角形
D.若,则符合条件的有两个
【答案】AB
【分析】根据正、余弦定理在解三角形中的应用,通过边角转化等一一判断即可.
【详解】对A选项,根据结论大角对大边,则有,又因为正弦定理,所以,故A正确;
对B选项,由可得,,为钝角三角形,故B正确:
对C选项,由可得,,
或,是直角三角形或等腰三角形,故C错误;
对D选项,由正弦定理得,故不存在满足条件的,故D错误.
故选:AB.
10.已知,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】对A,对两边同除ab化简即可判断;
对B,对不等式移项进行因式分解得,即可进一步判断的符号不确定,即可判断;
对C,对不等式移项进行因式分解得,由即可判断;
对D,对不等式移项进行根式运算得,即可进一步判断
【详解】对A,,A正确;
对B,,∵,∴,不等式不一定成立,B错误;
对C,,∵,∴,不等式成立,C正确;
对D,,所以,不等式不成立,D错误;
故选:AC.
11.南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中出现了如图所示的形状,后人称为“三角垛”(下图所示的是一个4层的三角跺).“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,…,设第n层有个球,从上往下n层球的球的总数为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据题意求得,进而可得,利用累加法求出即可判断选项A、C;计算前7项的和即可判断B;利用裂项相消求和法即可判断D.
【详解】由题意得,
,
以上n个式子累加可得
,
又满足上式,所以,故A错误;
则,
得,故B正确;
有,故C正确;
由,
得,
故D正确.
故选:BCD.
12.已知函数的定义域为为的导函数,且,,若为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由是偶函数得出是奇函数,然后在已知式中对自变量赋值求解.
【详解】是偶函数,则,两边求导得,
所以是奇函数,
由,,得,
即,所以是周期函数,且周期为4,,
在,中令得
,,A正确;
没法求得的值,B错;
令得,,,则,无法求得,同理令得,,,
因此,相加得,只有在时,有,但不一定为0,因此C错;
在中令得,,在中令得,,两式相加得,即,D正确;
故选:AD.
三、填空题
13.函数的部分图象如图所示, 求函数的解析式_____.
【答案】
【分析】根据函数的最小正周期求出的值,根据最大值求出的值,根据最大值点求出的值得解.
【详解】解:由题得函数的最小正周期为.
由图得. 所以.
又,
所以.
时,.
所以.
故答案为:
14.设正项等比数列的前项和为,且,则______
【答案】
【分析】由条件可得,然后利用求出的值,然后可算出答案.
【详解】因为,所以,所以,
又数列是正项数列,所以,所以.
故答案为:
15.过原点作曲线的切线,则切点的横坐标为_________.
【答案】0.5
【分析】可设切点的坐标为 , 求出函数的导数, 由导数的几何意义可得切线的斜率,又由切线经过原点,从而可得切线方程,将切点代入即可解可得的值,从而得出答案.
【详解】由题意得,设切点的坐标为,的导数,
则有,即切线的斜率,
又因为切线经过原点,设切线方程为,
将切点代入得,化简得,所以.
故答案为:.
16.如图,在平面四边形中,,,,则的最大值为___________.
【答案】1
【分析】利用转化法求出,再求出的最大值即可.
【详解】
取的中点,连接,,
由,,
由,得四点共圆,且直径为.
则 ,
所以 .
故答案为:1.
四、解答题
17.已知数列的首项,前项和为,,,()总是成等差数列.
(1)证明数列为等比数列;
(2)求满足不等式的正整数的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)3
【分析】(1)由已知可得,化简得(),则有,两式相减化简可证得结论,
(2)由(1)将不等式化为,然后分为奇数和偶数两种情况求解即可.
【详解】(1)因为,,()总是成等差数列,
所以(),
整理得(),
所以,
所以,
所以,
所以,
因为,
所以数列是以2为首项,为公比的等比数列,
(2)由(1)可得,
因为,
所以,
所以,
当为奇数时,,得,解得,
当为偶数时,,得,解得,此时无解
综上得正整数n的最小值为3.
18.若数列的前项和为,且满足:,等差数列满足,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据等比数列的定义可求出数列的通项公式,再根据等差数列基本量的计算可求出数列的通项公式;
(2)根据错位相减法即可解出.
【详解】(1)由可知,数列是以为首项,为公比的等比数列,所以,又,,所以公差,即
.
(2)因为,所以,
∴,
∴
.
∴.
19.已知函数.
(1)求的对称中心,并求当时,的值域;
(2)若函数的图像与函数的图像关于y轴对称,求在区间上的单调递增区间.
【答案】(1)对称中心:,,值域:
(2)
【分析】(1)根据三角恒等变换,化简函数,再结合正弦型函数的对称中心公式,即可得到对称中心,结合正弦函数的图像即可求得其值域.
(2)由(1)中的解析式,根据对称变换即可得到函数的解析式,再结合正弦型函数的单调区间即可求得结果.
【详解】(1)因为函数
令,解得,即对称中心
当时,则,
再结合三角函数图像可得
所以,函数对称中心:,,值域:.
(2)因为函数的图像与函数的图像关于y轴对称,
则,
令,,解得
当时,即为
所以当时,的单调递增区间:.
20.在①;②;③,这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并加以解答.
已知的内角所对的边分别是,若___________.
(1)求角;
(2)若,且的面积,求的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)选①:由余弦的二倍角公式化简可求的值,结合角的范围即可求角;
选②:由切化弦结合正弦定理化边为角可求的值,结合角的范围即可求角;
选③:由结合正弦定理化角为边可得,再根据余弦定理即可求角;
(2)根据三角形面积公式可得,再根据余弦定理求解可得的取值范围,进而得到周长的取值范围即可.
【详解】(1)选①:
∵,∴,即,
∴ 或,
∵,∴,,
选②:
,,
即,
∵,∴ ,,
∴ ,∵,∴,
选③:
由内角和定理得:,
∴,
由正弦定理边角互化得:,即,
∴,∵,∴,
(2)由题意,故,即.
由(1),余弦定理可得,即,故,所以,故,
即的周长的取值范围为
21.已知函数.
(1)若,求曲线在处的切线方程;
(2)若存在实数,使得对任意,总存在,满足,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出导函数,计算得切线斜率,再求得,即可得切线方程;
(2)求出导函数,分类讨论确定的单调性,满足题意的,需要函数在是增函数即可得.
【详解】(1),,
,,
所以曲线在处的切线方程为.
(2)由已知定义域是,
,
若,则当时,,当时,
所以在上递增,在上递减,,
当时,令,因为当时,,
所以不存在,使得
当时,在上递减,令,则不存在,使得
所以,不满足题意.
下面证明都满足题意.
设,则,
因为当时,,所以在上是增函数.
若,则当时,,
所以当时,
进而函数在上递增,取,满足题意.
若,则,而当时,,
所以存在,使得,
当时,
进而函数在上递增,取,满足题意.
综上,实数a的取值范围为.
【点睛】难点点睛:本题考查导数的几何意义,考查用导数研究函数的单调性,参数范围问题的解题关键是问题的转化,要满足题意只要存在,使得函数在上单调递增,由此只要用导数确定函数的单调性即得,本题研究单调性需要二次求导,即对导函数中的部分函数求导确定单调性、函数值的正负.
22.已知函数.
(1)讨论函数极值点的个数;
(2)若函数在定义域内有两个不同的零点,,
①求a的取值范围;
②证明:.
【答案】(1)当时,无极值点;当时,有一个极小值点
(2)① ;②证明见解析
【分析】(1)求出函数的导函数,再对分和两种情况讨论,分别得到函数的单调性,即可求出函数的极值点;
(2)①依题意参变分离可得在有两个不等实根,设,利用导数得到函数的单调性,求出函数的极大值,再根据函数值的取值情况,求出的取值范围;
②不妨设,则,依题意即证,令,构造函数,利用导数说明函数的单调性,即可证明;
【详解】(1)解:的定义域为,
当时,,在上单调递减,无极值点;
当时,令,得.
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
故时,取得极小值.
综上,当时,无极值点;当时,有一个极小值点.
(2)解:①由题意,方程在有两个不等实根,
即在有两个不等实根,设,,过点,
则,令得,,
时,,单调递增,时,,单调递减,
且当时,,当时,,时,,
故实数的取值范围为.
②不妨设,由已知得,,
两式相减得,,
要证,只需证,只需证,
只需证,即证.
令,上述不等式变形为,
令,
则,,
所以在上单调递减,又,所以恒成立,
所以在上单调递增,又因为,故,
即,原不等式得证.
【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理.
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