安徽省徽师联盟2023-2024学年高三数学上学期10月质量检测试题(Word版附解析)
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10月质量检测卷
考生请注意:
1.考试时间:120分钟满分:150分
2.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内.
3.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清晰.
4.请按照题序在各题的答题区域内作答,超出答题区域的答案无效;在草稿纸、试题卷上的答题无效.
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共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,集合,则集合A∩B=( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据每个集合中对元素的描述,可转化为直线求交点问题,从而得解.
【详解】由题意可得,集合表示时线段上的点,
集合表示时线段上的点,
则表示两条线段的交点坐标,
联立,解得,满足条件,
所以.
故选:C.
2. “,”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先计算出,为真命题的充要条件,从而得到答案.
【详解】,,只需在上的最大值小于等于,
其中,故,解得,
因为,但,
所以是“,”为真命题的一个充分不必要条件,C正确;
其他三个选项均不是充分不必要条件.
故选:D
3. 不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将所求不等式变形为,利用分式不等式的解法解原不等式,可得其解集.
【详解】由可得,解得,
故不等式的解集为.
故选:D.
4. 若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用函数有意义并结合抽象函数的定义域求解作答.
【详解】由函数的定义域为,即,得,
因此由函数有意义,得,解得,
所以函数的定义域为.
故选:D
5. 已知,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分析可知不等式对任意的恒成立,可得出,即可解得的取值范围.
【详解】由可得,
由题意可知,不等式对任意的恒成立,
则,解得.
故选:B.
6. 已知函数,则下列说法正确是( )
A. 的图象关于直线对称
B. 的图象关于点对称
C. 的最小正周期为
D. 若将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,可得函数的图象
【答案】D
【解析】
【分析】利用代入检验法判断AB;直接求最小正周期判断C;利用三角函数的变换性质判断D.
【详解】因为,
所以,,故AB错误;
显然的最小正周期为,故C错误.
将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,可得函数的图象,D正确.
故选:D.
7. 已知曲线在点处的切线与直线垂直,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求出函数的导数和在处的切线斜率,再由与直线垂直斜率乘积为可得答案.
【详解】,
切线的斜率为,
因为切线与直线垂直,所以,解得.
故选:D.
8. 已知正数,,满足,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】将看成常数,然后根据题意表示出,再结合导数证明恒不等式,从而作差比较出大小即可得解.
【详解】由,得,则,得,
则由得,故,
令,则,
所以函数在上单调递增,则,
所以,即,
又,所以,
综上,.
故选:A.
二、多选题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求.全部选对的5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 在中,角所对的边分别为,那么在下列给出的各组条件中,能确定三角形有唯一解的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】BD
【解析】
【分析】用与点A到边BC的距离及的长比较大小可判断A,B,C;求三角形各边及角可判断D.
【详解】选项A,点A到边BC的距离是1,∵,∴三角形有两解;
选项B,点A到边BC的距离是2与b相等,∴三角形是直角三角形,有唯一解;
选项C,点A到边BC的距离是,三角形无解;
选项D,根据已知可解出,,
∴三角形有唯一解.
故选:BD.
10. 下列命题中,真命题的是( )
A. ,都有 B. ,使得.
C. 任意非零实数,都有 D. 函数最小值为2
【答案】AB
【解析】
【分析】对于选项A,作差比较可知A正确;对于选项B,当时,可知B正确;对于选项C,当异号时,可知C错误;对于选项D,根据基本不等式取等的条件不成立可知D错误.
【详解】对于选项A,,所以对,都有,故选项A正确;
对于选项B,当时,,故选项B正确;
对于选项C,若异号,则0,故选项C错误;
对于选项D,,当且仅当,此时,此式无解,所以函数的最小值不为2,故选项D错误.
故选:AB
11. 已知,若方程在上恰有3个不同实根,则当取最小值时,下列结论正确的有( )
A. B.
C. 的图象关于直线对称 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A、B:根据题意结合正弦函数性质求;对于C、D:可得,进而以为整体,结合正弦函数的对称性判断.
【详解】由题意可得:的最小正周期,解答,
且,则,解得,所以,故A正确;
此时,
因为,则,
又因为,则,
所以,解答,故B错误;
由,得为最大值,
故的图象关于直线对称,故C正确;
由,,可得,,
且,则,
可得,,
所以,D正确;
故选:ACD.
12. 已知是自然对数的底,若,则的值可以是( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】AC
【解析】
【分析】设,结合单调性可得,从而,令,利用导数求得的范围即可判断.
【详解】设,则在R上单调递增,
∵,
∴,即,
∴,
令,则,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
∴,从而,故AC符合.
故选:AC.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 若是偶函数且在上单调递增,又,则不等式的解集为______.
【答案】
【解析】
【分析】结合函数的奇偶性和函数的单调性求解即可;
【详解】因为是偶函数,所以
所以,
又因为在上单调递增,
所以,
解得:,
故答案为:.
14. 若,为真命题,则实数最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】,为真命题,即,求出的最小值即可得解.
【详解】若,为真命题,
则,
由,得,
所以,
所以实数的最小值为.
故答案为:.
15. 若函数在上存在单调递减区间,则的取值范围是_________.
【答案】
【解析】
【分析】先求的导函数,再将函数在区间上存在单调递减区间转化为在区间上有解,再根据参数分离,构造函数,结合函数在区间的单调性即可求解实数的范围.
【详解】,则,
函数在区间上存在减区间,只需在区间上有解,
即在区间上有解,
又,则,
所以在区间上有解,
所以,,令,,
则,
令,则在区间恒成立,
所以在上单调递减,所以,
即,所以,所以实数的取值范围是.
故答案为:.
16. 已知函数,若不等式恒成立,则a的最小值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】变形给定函数,构造函数,探讨函数的性质,再脱去给定不等式中的法则“f”,构造函数并借助导数求解恒成立的不等式作答.
【详解】依题意,,
,在R上单调递增,
且,为奇函数,
,
令,求导得,函数在上单调递增,
当时,有,于是,当时,显然成立,
因此,即,令,求导得,
当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,
因此当时,,则,而,有,
所以a的最小值为.
故答案为:
【点睛】关键点睛:涉及不等式恒成立问题,将给定不等式等价转化,构造函数,利用导数探求函数单调性、最值是解决问题的关键.
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17. 已知集合或,.
(1)若,求和;
(2)若是的必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1),或
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据集合交集和并集的定义进行求解即可;
(2)根据必要条件的性质进行求解即可.
【小问1详解】
∵,
∴,
∴,或;
【小问2详解】
∵是的必要条件,
∴
∴当时,则有,解得.满足题意.
当时,有,或,
由不等式组可得,不等式组无解.
综上所述,实数a的取值范围是或.
18. 已知向量,,函数
(1)求的单调递增区间;
(2)若不等式对都成立,求实数m的最大值.
【答案】(1)
(2)0
【解析】
【分析】(1)化简得,,令 ,求解即可;
(2)由得,根据正弦函数的性质可得,从而可得,进而可求得的最大值.
【小问1详解】
由 ,
得
所以的单调增区间是
小问2详解】
因为,所以,
所以,
所以
所以,即m的最大值为0.
19. 的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用正余弦定理边化角结合和角的正弦求解作答.
(2)由正弦定理用角的三角函数表示出三角形面积,再借助三角函数性质求解作答.
【小问1详解】
在中,由及正弦定理得,
即,而,即,因此,
所以.
【小问2详解】
在锐角中,,则,又,
由正弦定理得,即
而,即,则,,因此,
于是面积,
所以面积的取值范围是.
20. 已知函数.
(1)当时,求关于x的不等式的解集;
(2)求关于x的不等式的解集;
(3)若在区间上恒成立,求实数a的范围.
【答案】(1);
(2)答案见解析; (3).
【解析】
【分析】(1)把代入可构造不等式,解对应的方程,进而根据二次不等式“大于看两边”得到原不等式的解集.
(2)根据函数,分类讨论可得不等式的解集.
(3)若在区间上恒成立,即在区间上恒成立,利用换元法,结合基本不等式,求出函数的最值,可得实数a的范围.
【小问1详解】
当时,则,
由,得,
原不等式的解集为;
【小问2详解】
由,
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
【小问3详解】
由即在上恒成立,得.
令,则,
当且仅当 ,即时取等号.
则,.故实数a的范围是
21. 已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值.
(2)判断的单调性(不必证明).
(3)若存在,使成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)函数在上是减函数
(3)
【解析】
【分析】(1)首先由是奇函数可知,得出,后面再根据当时,有恒等式成立即可求出.
(2)将表达式变形为,根据复合函数单调性即可判断(或者由定义也可以判断).
(3)结合函数奇偶性、单调性将不等式转换为,由题意问题等价于,由此即可得解.
【小问1详解】
因为函数是定义在上的奇函数,所以,即,所以,
又因为,所以,将代入,整理得,
当时,有,即,
又因为当时,有,所以,所以.
经检验符合题意,所以,.
【小问2详解】
由(1)知:函数,函数在上是减函数.
【小问3详解】
因为存在,使成立,又因为函数是定义在上的奇函数,
所以不等式可转化为,又因为函数在上是减函数,
所以,所以,令,
由题意可知:问题等价转化为,又因为,所以.
22. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围;
(3)当时,判断在零点的个数,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)仅有一个零点,理由见解析;
【解析】
【分析】(1)利用导函数的几何意义,求出在处的导数值,再由直线的点斜式方程即可求得切线方程;
(2)根据导函数与原函数的关系可知,在上恒成立,构造函数并求出其最小值即可求得实数的取值范围;
(3)利用函数与方程的思想,求出方程的根的个数即可,在同一坐标系下画出函数和的图象,利用切线方程位置可求出结果.
【小问1详解】
由可得,
此时切线斜率为,而;
所以切线方程为,即;
即曲线在点处的切线方程为;
【小问2详解】
根据题意,若在上单调递增,
即可得在上恒成立,即恒成立;
令,则;
显然在上满足,而恒成立,所以在上恒成立;
即在单调递增,所以;
所以即可;
因此实数的取值范围为.
【小问3详解】
令,即可得;
构造函数,,易知在上恒成立,
即在上单调递增,如下图中实曲线所示:
又函数恒过,且,
易知,所以函数在处的切线方程为;
又,所以(图中虚线)在范围内恒在(图中实直线)的上方;
所以由图易知与在范围内仅有一个交点,
即函数在内仅有一个零点.
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