江西省全南中学2025届高三上学期九月考试数学试题(解析版)
展开命题:曹宗明 审题:王文泉
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. 设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用交集的定义,将两个集合的条件联立即可得到结果.
【详解】由,或,
知.
故选:C.
2. 下列函数中,是奇函数且在其定义域上为增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据奇函数,增函数的定义逐一判断得解.
【详解】A选项,是奇函数,但在上单调递增,在上单调递减,故A错误;
B选项,是奇函数,且在上单调递增,故B正确;
C选项,,定义域是非奇非偶函数,故C错误;
D选项,为奇函数,在和上单调递增,故D错误.
故选:B.
3. 已知函数是函数的导函数,则函数的部分图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】求导得的解析式,可判断为奇函数,可排除AB,再由特殊值可排除C,即可得解.
【详解】∵,
,
∵,
为奇函数,图象关于原点对称,故排除AB;
,故排除C,而D符合.
故选:D.
4. 将函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再将所得图象向左平移个单位后得到的函数图象关于原点中心对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先通过伸缩变换与平移变换得到,由关于原点中心对称得到,进而求出答案.
【详解】的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)得到,将所得图象向左平移个单位后得到的函数是,由题意得:,,所以,,故.
故选:C
5. 定义在上的奇函数,满足,当时,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意求得函数是周期为4的函数,且图象关于对称,进而画出函数的图象,得到当时,求得的解,进而求得不等式的解集.
【详解】由题意,函数满足,可得,
所以函数是周期为4的函数,
又由为上的奇函数,可得,
所以,可得函数的图象关于对称,
因为当时,
可函数的图象,如图所示,
当时,令,解得或,
所以不等式的解集为.
故选:C.
6. 纯电动汽车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求车辆,它使用存储在电池中的电来发动.因其对环境影响较小,逐渐成为当今世界的乘用车的发展方向.研究发现电池的容量随放电电流的大小而改变,1898年Peukert提出铅酸电池的容量、放电时间和放电电流之间关系的经验公式:,其中为与蓄电池结构有关的常数(称为Peukert常数),在电池容量不变的条件下,当放电电流为时,放电时间为;当放电电流为时,放电时间为,则该萻电池的Peukert常数约为( )(参考数据:,)
A 1.12B. 1.13C. 1.14D. 1.15
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可得,再结合对数式与指数式的互化及换底公式即可求解.
【详解】由题意知,
所以,两边取以10为底的对数,得,
所以.
故选:D.
7. 已知函数在区间内有最大值,但无最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据正弦型函数的单调性,结合数形结合思想进行求解即可.
【详解】因为,所以当时,
则有,
因为在区间内有最大值,但无最小值,
结合函数图象,得,
解得,
故选:A
8. 若对任意的,且,则的最小值是( )
A. B. C. 1D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据函数有意义得出,再构造函数,根据题意得出在上单调递减,进而求出的单调递减区间,再根据即可求解.
【详解】解:对任意的,且,
易知:,
化简得:,
即,
即,
令,
则函数在上单调递减,
因为,
由,可得:,
所以的单调递减区间为,
所以,
所以,
因此,实数的最小值为.
故选:D.
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,有多项是符合题目要求.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. 下列命题为真命题的是( )
A. “”是“”的充分不必要条件
B. 命题“”的否定是“”
C. 若,则
D. 若,且,则的最小值为9
【答案】AD
【解析】
【分析】首先可通过也有可能是负数得出A;通过全称命题的否定是特称命题判断出B;后通过判断出C;利用基本不等式可判断出D.
【详解】解:A.若,则;若,则也有可能是负数,
故“”是“”的充分不必要条件,正确,符合题意;
B.命题“”的否定是“”,错误,不符合题意;
C.若,,则,错误,不符合题意;
D.若,且,则,
当且仅当时,即时,取等号,故最小值为9,正确,符合题意;
故选:AD.
10. 已知函数,则( )
A. 的最小正周期为B. 是曲线的一个对称中心
C. 是曲线的一条对称轴D. 在区间上单调递增
【答案】ACD
【解析】
【分析】A选项,利用三角恒等变换得到,故利用求出最小正周期;BC选项,代入,由函数值判断出是的一条对称轴;D选项,求出,数形结合得到在区间上单调递增.
【详解】A选项,,
故的最小正周期为,A正确;
B选项,当时,,
故不是曲线的一个对称中心,B错误;
C选项,当时,,故是的一条对称轴,也是的一条对称轴,C正确;
D选项,时,,由于在上单调递增,
故在区间上单调递增,D正确.
故选:ACD
11. 已知定义在R上的函数满足,且是奇函数,则( )
A. 的图象关于点对称
B.
C.
D. 若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,得到,得到函数对称中心;B选项,由题意条件得到,故B正确;C选项,由B选项得到的周期为4,故,赋值法得到;D选项,赋值法得到,,,结合函数的周期得到答案.
【详解】A选项,由题意知,,则,
所以图象的对称中心为,A正确.
B选项,,,
两式相减得,所以,B正确.
C选项,由B选项可得,的周期为4,又,
故,令得,,
得,所以C错误;
D选项,因为,令得,,
又,故,
中,令得,,
由,得,,
又的周期为4,
则,
所以,D正确.
故选:ABD
【点睛】函数的对称性:
若,则函数关于中心对称,
若,则函数关于对称,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若函数()是偶函数,则的最小值是________.
【答案】
【解析】
【分析】化简函数,再根据函数为偶函数求出即可.
【详解】解:
因为为偶函数,
所以,
所以,
又因为,
所以.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查这个函数的奇偶性,属于中档题.
13. 已知数列满足,若,则数列的前项和______.
【答案】
【解析】
【分析】构造数列求出,再求出,证明它是等比数列,即得解.
【详解】因为,
所以数列是一个以2为首项,以2为公差的等差数列,
所以,
所以,
因为,
所以数列是一个以4为首项,以4为公比的等比数列,
所以数列的前项和.
故答案为:
【点睛】方法点睛:求数列的通项常用的方法有:(1)归纳法;(2)公式法;(3)累加法;(4)累乘法;(5)构造法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.
14. 若实数,,,满足,则的最小值为__.
【答案】
【解析】
【分析】看做两点间的距离,问题转化为曲线上动点与直线上动点的距离的最小值,转化为求与直线平行且与曲线相切的直线的切点问题,即可得解.
【详解】实数,,,满足,
,.分别设,.
则的最小值可看做曲线和直线上的动点与的最小距离,
设直线与曲线相切于点,.
则,,解得,.
.点到直线的距离.
即的最小值为.
故答案为:.
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. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积;
(2)求的单调区间和极小值.
【答案】(1)
(2)的增区间为,,减区间为;的极小值为
【解析】
【分析】(1)由切点为1,f1,求出切线斜率,写出切线的点斜式方程,得到切线方程的横纵截距,即可求得切线与坐标轴围成的三角形的面积;
(2)由导数的正负,解出的定义域内的范围,即可求出的单调区间,由的单调情况,可以得到的极小值.
【小问1详解】
因为,定义域为0,+∞,
所以,,
则,又,
所以曲线y=fx在点1,f1处的切线方程为,即,
令得,令得,
故所求三角形的面积为.
【小问2详解】
因为,,
令得或,
令得或,令得,
又函数的定义域为0,+∞,
所以的增区间为,,减区间为,
所以的极小值为.
16. 如图,已知是半径为2,圆心角为的扇形,是扇形弧上的动点,是扇形的内接矩形.记.
(1)用分别表示的长度:
(2)当为何值时,矩形的面积最大?并求出这个最大面积.
【答案】(1),;
(2)时,.
【解析】
【分析】(1)分别在中,根据三角函数定义可得;
(2)根据(1)中结论表示出面积,利用三角恒等变换公式化简,然后由正弦函数性质可得.
【小问1详解】
在直角三角形中,,,
在直角三角形中,,所以,
所以
【小问2详解】
设矩形的面积为,
所以
,
因为,所以
所以当,即时,
17. 已知函数的所有正数零点构成递增数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用辅助角公式化简得到,从而得到正数零点,从而得到为等差数列,公差为1,首项为,得到通项公式;
(2)利用错位相减法求和.
【小问1详解】
,
令,解得:,
故当时,为数列的首项,
由于,故为等差数列,公差为1,
故;
小问2详解】
,
故①,
则②,
①-②得:
,
则.
18. 已知函数,对,有.
(1)求的值及的单调递增区间;
(2)若,,求;
(3)将函数图象上的所有点,向右平移个单位后,再将所得图象上的所有点,纵坐标不变,横坐标变为原来的倍,得到函数的图象.若,,求实数的取值范围.
【答案】(1),单调递增区间为()
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换得到,根据得到方程,求出,得到函数解析式,整体法得到函数单调性;
(2)根据得到,凑角法,结合正弦和角公式得到答案;
(3)根据伸缩和平移变换得到,令,故,令,从而得到,因为,所以当时,,所以,解出答案.
【小问1详解】
,
因为对,有,可得当时,取得最值,
所以,,
可得,,又,
所以,
所以,
由,,可得,,
所以的单调递增区间为().
【小问2详解】
由,,,
可得,,
所以,
所以.
【小问3详解】
将函数图象上的所有点,向右平移个单位后得到
函数的图象,进而可得,
令,
只需,
令,
因为,所以,
所以,
因为,可得,
所以,
因为,所以当时,,
所以,即,解得或.
所以实数取值范围为或.
19. 已知函数.
(1)若函数与的图象关于点对称,求的解析式;
(2)当时,,求实数m的取值范围;
(3)判断函数在的零点个数,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)零点个数为1,理由见解析
【解析】
【分析】(1)结合函数的对称中心求出函数解析式;
(2)根据给定区间恒成立求参转化为最值问题;
(3)先把方程转化,再构造新函数,应用导函数得出单调性结合零点存在定理得出结果.
【小问1详解】
由题意得,.
【小问2详解】
由题意得,,
令,解得,
所以当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的最大值为,
由于时,,
所以实数m的取值范围为
【小问3详解】
令,则,整理得,
令,则,
当时,.所以在上单调递减,
又,
所以由零点存在性定理得,在上存在唯一零点.
当时,,此时函数无零点.
综上所述,在上存在唯一零点,即函数在上的零点个数为1.
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