广东省中山纪念中学2020届高三上学期理数12月月考试卷
一、单选题
1.(2019高三上·中山月考)设集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2019高三上·中山月考)已知命题
:函数 在R为增函数,
:函数 在R为减函数,
则在命题 : , : , : 和 : 中,真命题是( )
A. , B. , C. , D. ,
3.(2019高一上·泉港月考)设a=log36,b=log510,c=log714,则 ( ).
A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c
4.(2019高一下·韶关期末)把函数 的图像上所有的点向左平行移动 个单位长度,再把所得图像上所有点的横坐标缩短到原来的 (纵坐标不变),得到的图像所表示的函数是( )
A. B.
C. D.
5.(2019高二下·绍兴期中)已知数列 的前 项和 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
6.(2018·全国Ⅱ卷理)在 中, 则 ( )
A. B. C. D.
7.(2019高三上·中山月考)已知函数 是 上的奇函数,且 的图象关于 对称,当 时, ,则 的值为 )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
8.(2019高三上·中山月考)已知 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
9.(2019高三上·中山月考)函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
10.(2020·漳州模拟)若 ,则 , , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
11.(2019高三上·中山月考)若函数 在区间 上有最小值,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
12.(2019高三上·中山月考)血药浓度(Plasma Concentration)是指药物吸收后在血浆内的总浓度,药物在人体内发挥治疗作用时,该药物的血药浓度应介于最低有效浓度和最低中毒浓度之间,已知成人单次服用1单位某药物后,体内血药浓度及相关信息如图所示:
根据图中提供的信息,下列关于成人使用该药物的说法中,正确的个数是( )
①首次服用该药物1单位约10分钟后,药物发挥治疗作用②每次服用该药物1单位,两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒③每间隔5.5小时服用该药物1单位,可使药物持续发挥治疗作用④首次服用该药物1单位3小时后,再次服用该药物1单位,不会发生药物中毒
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
二、填空题
13.(2019高三上·中山月考)函数 的定义域是 .
14.(2019高一上·南阳月考)已知函数 ( 且 )恒过定点 ,则 .
15.(2019高三上·中山月考)函数 是奇函数,则 等于 ;
16.(2019高三上·中山月考)设函数 是公差为 的等差数列, ,则 .
三、解答题
17.(2019高三上·中山月考)已知函数 , .
(Ⅰ)求函数 的最大正周期与单调增区间值;
(Ⅱ)求函数 在区间 上的最大值与最小值.
18.(2019高三上·中山月考)在锐角 中,A,B,C的对边分别为a,b,c且 , , 成等差数列.
(1)求角B的值;
(2)若 且 ,求b的取值范围.
19.(2017高一上·南通开学考)已知函数f(x)=( + )x3(a>0且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)讨论函数f(x)的奇偶性;
(3)求a的取值范围,使f(x)>0在定义域上恒成立.
20.(2019高三上·中山月考)已知数列 的前 项和为 , , ( 且 ),数列 满足: ,且 ( 且 ).
(Ⅰ)求数列 的通项公式;
(Ⅱ)求证:数列 为等比数列;
(Ⅲ)求数列 的前 项和的最小值.
21.(2019高三上·中山月考)已知函数 ( )
(1)讨论函数 在 上的单调性;
(2)若 且 存在两个极值点,记作 , ,若 ,求a的取值范围;
(3)求证:当 时, (其中e为自然对数的底数)
22.(2019高三上·中山月考)以平面直角坐标系的原点 为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点 的直角坐标为 ,若直线 的极坐标方程为 ,曲线 的参数方程是 ,( 为参数).
(1)求直线 的直角坐标方程和曲线 的普通方程;
(2)设直线 与曲线 交于 两点,求 .
23.(2019高三上·中山月考)已知关于x的不等式 的解集不是空集,记m的最小值为t.
(1)求t的值;
(2)若不等式 的解集包含 ,求实数a的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解: 集合 ,
,
.
故答案为:B.
【分析】先分别求出集合 和 ,由此能求出 .
2.【答案】C
【知识点】复合命题的真假
【解析】【解答】 是真命题, 是假命题,∴ : , : 是真命题,
故答案为:C.
【分析】利用指数函数的单调性和函数单调性的判断方法,从而判断出命题p和命题q的真假性,再利用复合命题的真假判断方法,从而找出真命题的选项。
3.【答案】D
【知识点】对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】 , , 且 ,所以a>b>c。
故答案为:D
【分析】利用对数的运算法则和换底公式,将a,b,c中的不同底对数转化成同底的对数,再利用对数函数的单调性,从而比较出a,b,c的大小关系。
4.【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】 向左平移 个单位得:
将 横坐标缩短为原来的 得:
故答案为:
【分析】根据左右平移和周期变换原则变换即可得到结果.
5.【答案】B
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的性质
【解析】【解答】由 ,可得 ,
两式相减可得: ,
即 ,
数列 是从第二项起的等比数列,公比为4,
又 所以 ,
所以 ,
故答案为:B.
【分析】利用与的关系式结合已知条件,再利用等比数列定义,推出数列 是从第二项起的等比数列,公比为4,再利用等比数列的性质,从而求出数列 的第七项的值。
6.【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】∵
∴AB2=1+52-2×5×( )=26+6=32
∴AB=
故答案为:A
【分析】先由 用二倍角公式可求 ,再由余弦定理可得。
7.【答案】C
【知识点】函数的值
【解析】【解答】根据题意,函数 的图象关于 对称,则 ,又由函数 是 上的奇函数,则 ,则有 ,变形可得 ,即函数是周期为4的周期函数,则 ,又由函数 是 上的奇函数,则 ,故 .
故答案为:C
【分析】先根据函数 的图象关于 对称且 是 上的奇函数,可求出函数的最小正周期,再由 时, ,即可求出结果.
8.【答案】A
【知识点】两角和与差的正切公式;二倍角的正弦公式;二倍角的余弦公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:∵tan(α ) ,则tanα ,
∵tanα ,sin2α+cos2α=1,α∈( ,0),
可得 sinα .
∴
2 sinα=2 ( ) .
故答案为:A.
【分析】由条件利用两角和的正切公式求得tanα的值,再利用同角三角函数的基本关系与二倍角公式,求得 的值.
9.【答案】A
【知识点】函数的图象
【解析】【解答】 的定义域为 ,
为偶函数,排除C;
当x 时, ,排除B,D;
故答案为:A。
【分析】利用函数的定义域的求解方法、偶函数的定义和偶函数的图象特征、极限的知识,从而结合排除法找出函数的大致图象。
10.【答案】D
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】因为 ,所以 ,
因为 , ,所以 , .
综上 ;故答案为:D.
【分析】利用已知条件结合指数函数的单调性和对数函数的单调性,再利用1和0对应的指数函数的值和对数函数的值以及 , , , 与1和0大小关系的比较,从而比较出 , , , 的大小关系。
11.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】由题 ,
令 解得 ;令 解得 ,
由此得函数在 上是减函数,在 上是增函数,
故函数在 处取到极小值-2,判断知此极小值必是区间( 上的最小值, 解得 ,
又当 时, ,故有 ,
综上知 ,
故答案为:C。
【分析】利用求导的方法判断函数的单调性,从而求出函数的极小值,进而通过比较求出函数的最小值,再利用已知条件函数 在区间 上有最小值,从而结合特殊值法和一元二次不等式求解集的方法,从而求出实数a的取值范围。
12.【答案】D
【知识点】根据实际问题选择函数类型
【解析】【解答】解:①根据图象可知,首次服用该药物1单位约10分钟后,血液浓度达到最低有效浓度,药物发挥治疗作用,故正确;
②根据图象可知,首次服用该药物1单位约1小时后血液浓度达到最大值,由图象可知两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒,故正确;
③根据图象可知,每间隔5.5小时服用该药物1单位,可使药物持续发挥治疗作用,故正确;
④根据图象可知,首次服用该药物1单位3小时后,再次服用该药物1单位,会发生药物中毒,故错误.
故答案为:D.
【分析】根据图象,结合题意,逐个判断即可.
13.【答案】
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】要使函数有意义,得: ,解得 即函数定义域为 。
【分析】利用对数型函数的定义域求解方法结合分式函数定义域求解方法,从而结合交集的运算法则求出函数 的定义域。
14.【答案】
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】令指数 ,则: ,
据此可得定点的坐标为: ,
则: 。
【分析】利用指数函数恒过定点的性质结合函数 ( 且 )的图象,再利用平移变换,从而求出函数恒过的定点A的坐标,从而求出m,n的值,再利用对数与指数的互化公式求出。
15.【答案】
【知识点】正弦函数的奇偶性与对称性;正弦函数的单调性
【解析】【解答】解:根据题意, ,
若函数 为奇函数,则有 ,
即 ,
故 ;
故答案为: .
【分析】根据题意,化简 的解析式可得 ,结合正弦函数的性质可得若函数 为奇函数,则有 ,进一步求 即可.
16.【答案】
【知识点】等差数列的性质
【解析】【解答】由已知, 是公差为 的等差数列,则 ,由和差化积公式得,
,
则 ,
比较两边等式得, 且 ,解得 ,
所以 。
【分析】由已知, 是公差为 的等差数列,则 ,由和差化积公式得,,再利用已知条件 , 得出,比较两边等式得, 且 ,解得 ,从而利用代入法结合函数解析式化简求出的值。
17.【答案】解:(Ⅰ)
的最小正周期是: ,
令 得, ,
所以 单调增区间为 ;
(Ⅱ)因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,
所以 ,
当且仅当 时, 取最小值, ,
当且仅当 时,即 时 取最大值, .
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性;三角函数的值域与最值
【解析】【分析】(Ⅰ)利用降幂公式及两角和的正弦公式可将函数化为 ,故而可得周期,解不等式 可得单调增区间;(Ⅱ)根据 的范围,计算出 的范围,结合正弦函数的性质可得其最值.
18.【答案】(1)解:因为 , , 成等差数列,所以
由正弦定理得 ,即
因为 , ,又 ,所以
(2)解: , ,
,
,又 是锐角三角形, ,
, .
【知识点】等差数列的性质;正弦定理
【解析】【分析】(1)利用等差中项的性质以及正弦定理,结合两角和与差的三角函数,即可求角 的值;(2)利用正弦定理,结合三角形的内角和,转化求解 的范围.
19.【答案】(1)解:函数f(x)=( + )x3(a>0且a≠1).
由于ax﹣1≠0,
则ax≠1,
∴x≠0,
故得函数f(x)的定义域为{x|x∈R,且x≠0}.
(2)对于定义域内任意的x,有
f(﹣x)=( )(﹣x)3= = = =f(x)
∴f(x)是偶函数.
(3)①当a>1时,对x>0,∴ax>1,即ax﹣1>0,∴ + >0.又x>0时,x3>0,f(x)= >0.
即 a>1时,f(x)>0.
由(2)知,f(x)是偶函数,即f(﹣x)=f(x),则当x<0时,﹣x>0,有f(﹣x)=f(x)>0成立.综上可知,当a>1时,f(x)>0在定义域上恒成立.
②当0<a<1时,f(x)=
当x>0时,0<ax<1,此时f(x)<0,不满足题意;当x<0时,﹣x>0,有f(﹣x)=f(x)<0,也不满足题意.综上可知,所求a的取值范围是a>1.
即a的取值范围为(1,+∞).
【知识点】函数的定义域及其求法;函数奇偶性的判定;函数恒成立问题
【解析】【分析】(1)根据分母不为零可求出函数的定义域即可。(2)由奇偶性的定义判断即可。(3)对a分情况讨论,再根据函数解析式的特点求出满足题意的函数的取值范围进而得到a的取值范围
20.【答案】解:(Ⅰ)由 得
即 ( 且 )
则数列 为以 为公差的等差数列
因此
(Ⅱ)证明:因为 ( )
所以 ( )
( )
( )
所以 ( )
因为
所以数列 是以 为首项, 为公比的等比数列.
(Ⅲ)由(Ⅱ)得
所以
( )
所以 是递增数列.
因为当 时, ,当 时,
当 时,
所以数列 从第3项起的各项均大于0,故数列 的前2项之和最小.
记数列 的前 项和为 ,则 .
【知识点】数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由 得 ,所以 。(2) ( ) ( )
所以 ( )且 。所以得证。(3)(Ⅱ)得 所以 ,所以 是递增数列
和最小,即所有的负数项的和,只需求到 。
21.【答案】(1)解:
(※)
当 时, , ,函数 在 上是增函数
当 时,由 得 ,解得 (舍去)
所以当 时, ,从而 ,函数 在 上是减函数;
当 时, ,从而 ,函数 在 上是增函数
综上,当 时,函数 在 上是增函数;
当 时,函数 在 上是减函数,在 上是增函数
(2)解:由(1)知,当 时, ,函数 无极值点
若 存在两个极值点,又由 为正数必有 ,由(1)极值点为 ,
依题意 即 化为 ,得
所以 的取值范围是
由(※)式得
不等式 化为
令 所以
当 时, , , ,所以 ,不合题意
当 时, ,
所以 在 上是减函数,所以 ,适合题意,即
综上,a的取值范围是 .
(3)证明:当 时,
不等式 可化为 ,即证 .
设 ,则 在 上, , 是减函数;在 上, , 是增函数,所以 ,
设 ,则 是减函数,所以 ,
所以 ,即 所以当 时,不等式
【知识点】函数单调性的判断与证明;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论 的范围求出函数的单调区间即可;(2)求出 , ,得到 的解析式,问题转化为 ,令 , ,所以 ,令 ,根据函数的单调性判断即可;(3)问题转化为证明 ,即证 ,设 ,根据函数的单调性证明即可.
22.【答案】(1)解:由 ,得 ,
令 , ,得 .
因为 ,消去 得 ,
所以直线 的直角坐标方程为 ,曲线 的普通方程为 .
(2)解:点 的直角坐标为 ,点 在直线 上.
设直线 的参数方程为 ,( 为参数),代入 ,得 .
设点 对应的参数分别为 , ,则 , ,
所以 .
【知识点】点的极坐标和直角坐标的互化;参数方程化成普通方程;直线的参数方程
【解析】【分析】(1) 展开后利用公式直接转化为直角坐标方程.对 消去 后得到直角坐标方程.(2)求出直线 的参数方程,代入抛物线,利用直线参数的几何意义求得 的值.
23.【答案】(1)解:因为 ,当且仅当 时取等号,故 ,即 .
(2)解: ,则 , .
由已知得 在 上恒成立
在 上恒成立,
.
实数a的取值范围是 .
【知识点】绝对值不等式的解法
【解析】【分析】(1)利用绝对值的几何意义,转化求解 的值;(2)利用不等式的解集,以及已知条件转化不等式恒成立,推出 的范围即可.
广东省中山纪念中学2020届高三上学期理数12月月考试卷
一、单选题
1.(2019高三上·中山月考)设集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解: 集合 ,
,
.
故答案为:B.
【分析】先分别求出集合 和 ,由此能求出 .
2.(2019高三上·中山月考)已知命题
:函数 在R为增函数,
:函数 在R为减函数,
则在命题 : , : , : 和 : 中,真命题是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【知识点】复合命题的真假
【解析】【解答】 是真命题, 是假命题,∴ : , : 是真命题,
故答案为:C.
【分析】利用指数函数的单调性和函数单调性的判断方法,从而判断出命题p和命题q的真假性,再利用复合命题的真假判断方法,从而找出真命题的选项。
3.(2019高一上·泉港月考)设a=log36,b=log510,c=log714,则 ( ).
A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c
【答案】D
【知识点】对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】 , , 且 ,所以a>b>c。
故答案为:D
【分析】利用对数的运算法则和换底公式,将a,b,c中的不同底对数转化成同底的对数,再利用对数函数的单调性,从而比较出a,b,c的大小关系。
4.(2019高一下·韶关期末)把函数 的图像上所有的点向左平行移动 个单位长度,再把所得图像上所有点的横坐标缩短到原来的 (纵坐标不变),得到的图像所表示的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】 向左平移 个单位得:
将 横坐标缩短为原来的 得:
故答案为:
【分析】根据左右平移和周期变换原则变换即可得到结果.
5.(2019高二下·绍兴期中)已知数列 的前 项和 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的性质
【解析】【解答】由 ,可得 ,
两式相减可得: ,
即 ,
数列 是从第二项起的等比数列,公比为4,
又 所以 ,
所以 ,
故答案为:B.
【分析】利用与的关系式结合已知条件,再利用等比数列定义,推出数列 是从第二项起的等比数列,公比为4,再利用等比数列的性质,从而求出数列 的第七项的值。
6.(2018·全国Ⅱ卷理)在 中, 则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】∵
∴AB2=1+52-2×5×( )=26+6=32
∴AB=
故答案为:A
【分析】先由 用二倍角公式可求 ,再由余弦定理可得。
7.(2019高三上·中山月考)已知函数 是 上的奇函数,且 的图象关于 对称,当 时, ,则 的值为 )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【答案】C
【知识点】函数的值
【解析】【解答】根据题意,函数 的图象关于 对称,则 ,又由函数 是 上的奇函数,则 ,则有 ,变形可得 ,即函数是周期为4的周期函数,则 ,又由函数 是 上的奇函数,则 ,故 .
故答案为:C
【分析】先根据函数 的图象关于 对称且 是 上的奇函数,可求出函数的最小正周期,再由 时, ,即可求出结果.
8.(2019高三上·中山月考)已知 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】两角和与差的正切公式;二倍角的正弦公式;二倍角的余弦公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】解:∵tan(α ) ,则tanα ,
∵tanα ,sin2α+cos2α=1,α∈( ,0),
可得 sinα .
∴
2 sinα=2 ( ) .
故答案为:A.
【分析】由条件利用两角和的正切公式求得tanα的值,再利用同角三角函数的基本关系与二倍角公式,求得 的值.
9.(2019高三上·中山月考)函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数的图象
【解析】【解答】 的定义域为 ,
为偶函数,排除C;
当x 时, ,排除B,D;
故答案为:A。
【分析】利用函数的定义域的求解方法、偶函数的定义和偶函数的图象特征、极限的知识,从而结合排除法找出函数的大致图象。
10.(2020·漳州模拟)若 ,则 , , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;对数函数的单调性与特殊点
【解析】【解答】因为 ,所以 ,
因为 , ,所以 , .
综上 ;故答案为:D.
【分析】利用已知条件结合指数函数的单调性和对数函数的单调性,再利用1和0对应的指数函数的值和对数函数的值以及 , , , 与1和0大小关系的比较,从而比较出 , , , 的大小关系。
11.(2019高三上·中山月考)若函数 在区间 上有最小值,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【解答】由题 ,
令 解得 ;令 解得 ,
由此得函数在 上是减函数,在 上是增函数,
故函数在 处取到极小值-2,判断知此极小值必是区间( 上的最小值, 解得 ,
又当 时, ,故有 ,
综上知 ,
故答案为:C。
【分析】利用求导的方法判断函数的单调性,从而求出函数的极小值,进而通过比较求出函数的最小值,再利用已知条件函数 在区间 上有最小值,从而结合特殊值法和一元二次不等式求解集的方法,从而求出实数a的取值范围。
12.(2019高三上·中山月考)血药浓度(Plasma Concentration)是指药物吸收后在血浆内的总浓度,药物在人体内发挥治疗作用时,该药物的血药浓度应介于最低有效浓度和最低中毒浓度之间,已知成人单次服用1单位某药物后,体内血药浓度及相关信息如图所示:
根据图中提供的信息,下列关于成人使用该药物的说法中,正确的个数是( )
①首次服用该药物1单位约10分钟后,药物发挥治疗作用②每次服用该药物1单位,两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒③每间隔5.5小时服用该药物1单位,可使药物持续发挥治疗作用④首次服用该药物1单位3小时后,再次服用该药物1单位,不会发生药物中毒
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【知识点】根据实际问题选择函数类型
【解析】【解答】解:①根据图象可知,首次服用该药物1单位约10分钟后,血液浓度达到最低有效浓度,药物发挥治疗作用,故正确;
②根据图象可知,首次服用该药物1单位约1小时后血液浓度达到最大值,由图象可知两次服药间隔小于2小时,一定会产生药物中毒,故正确;
③根据图象可知,每间隔5.5小时服用该药物1单位,可使药物持续发挥治疗作用,故正确;
④根据图象可知,首次服用该药物1单位3小时后,再次服用该药物1单位,会发生药物中毒,故错误.
故答案为:D.
【分析】根据图象,结合题意,逐个判断即可.
二、填空题
13.(2019高三上·中山月考)函数 的定义域是 .
【答案】
【知识点】函数的定义域及其求法
【解析】【解答】要使函数有意义,得: ,解得 即函数定义域为 。
【分析】利用对数型函数的定义域求解方法结合分式函数定义域求解方法,从而结合交集的运算法则求出函数 的定义域。
14.(2019高一上·南阳月考)已知函数 ( 且 )恒过定点 ,则 .
【答案】
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;对数的性质与运算法则
【解析】【解答】令指数 ,则: ,
据此可得定点的坐标为: ,
则: 。
【分析】利用指数函数恒过定点的性质结合函数 ( 且 )的图象,再利用平移变换,从而求出函数恒过的定点A的坐标,从而求出m,n的值,再利用对数与指数的互化公式求出。
15.(2019高三上·中山月考)函数 是奇函数,则 等于 ;
【答案】
【知识点】正弦函数的奇偶性与对称性;正弦函数的单调性
【解析】【解答】解:根据题意, ,
若函数 为奇函数,则有 ,
即 ,
故 ;
故答案为: .
【分析】根据题意,化简 的解析式可得 ,结合正弦函数的性质可得若函数 为奇函数,则有 ,进一步求 即可.
16.(2019高三上·中山月考)设函数 是公差为 的等差数列, ,则 .
【答案】
【知识点】等差数列的性质
【解析】【解答】由已知, 是公差为 的等差数列,则 ,由和差化积公式得,
,
则 ,
比较两边等式得, 且 ,解得 ,
所以 。
【分析】由已知, 是公差为 的等差数列,则 ,由和差化积公式得,,再利用已知条件 , 得出,比较两边等式得, 且 ,解得 ,从而利用代入法结合函数解析式化简求出的值。
三、解答题
17.(2019高三上·中山月考)已知函数 , .
(Ⅰ)求函数 的最大正周期与单调增区间值;
(Ⅱ)求函数 在区间 上的最大值与最小值.
【答案】解:(Ⅰ)
的最小正周期是: ,
令 得, ,
所以 单调增区间为 ;
(Ⅱ)因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,
所以 ,
当且仅当 时, 取最小值, ,
当且仅当 时,即 时 取最大值, .
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性;三角函数的值域与最值
【解析】【分析】(Ⅰ)利用降幂公式及两角和的正弦公式可将函数化为 ,故而可得周期,解不等式 可得单调增区间;(Ⅱ)根据 的范围,计算出 的范围,结合正弦函数的性质可得其最值.
18.(2019高三上·中山月考)在锐角 中,A,B,C的对边分别为a,b,c且 , , 成等差数列.
(1)求角B的值;
(2)若 且 ,求b的取值范围.
【答案】(1)解:因为 , , 成等差数列,所以
由正弦定理得 ,即
因为 , ,又 ,所以
(2)解: , ,
,
,又 是锐角三角形, ,
, .
【知识点】等差数列的性质;正弦定理
【解析】【分析】(1)利用等差中项的性质以及正弦定理,结合两角和与差的三角函数,即可求角 的值;(2)利用正弦定理,结合三角形的内角和,转化求解 的范围.
19.(2017高一上·南通开学考)已知函数f(x)=( + )x3(a>0且a≠1).
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)讨论函数f(x)的奇偶性;
(3)求a的取值范围,使f(x)>0在定义域上恒成立.
【答案】(1)解:函数f(x)=( + )x3(a>0且a≠1).
由于ax﹣1≠0,
则ax≠1,
∴x≠0,
故得函数f(x)的定义域为{x|x∈R,且x≠0}.
(2)对于定义域内任意的x,有
f(﹣x)=( )(﹣x)3= = = =f(x)
∴f(x)是偶函数.
(3)①当a>1时,对x>0,∴ax>1,即ax﹣1>0,∴ + >0.又x>0时,x3>0,f(x)= >0.
即 a>1时,f(x)>0.
由(2)知,f(x)是偶函数,即f(﹣x)=f(x),则当x<0时,﹣x>0,有f(﹣x)=f(x)>0成立.综上可知,当a>1时,f(x)>0在定义域上恒成立.
②当0<a<1时,f(x)=
当x>0时,0<ax<1,此时f(x)<0,不满足题意;当x<0时,﹣x>0,有f(﹣x)=f(x)<0,也不满足题意.综上可知,所求a的取值范围是a>1.
即a的取值范围为(1,+∞).
【知识点】函数的定义域及其求法;函数奇偶性的判定;函数恒成立问题
【解析】【分析】(1)根据分母不为零可求出函数的定义域即可。(2)由奇偶性的定义判断即可。(3)对a分情况讨论,再根据函数解析式的特点求出满足题意的函数的取值范围进而得到a的取值范围
20.(2019高三上·中山月考)已知数列 的前 项和为 , , ( 且 ),数列 满足: ,且 ( 且 ).
(Ⅰ)求数列 的通项公式;
(Ⅱ)求证:数列 为等比数列;
(Ⅲ)求数列 的前 项和的最小值.
【答案】解:(Ⅰ)由 得
即 ( 且 )
则数列 为以 为公差的等差数列
因此
(Ⅱ)证明:因为 ( )
所以 ( )
( )
( )
所以 ( )
因为
所以数列 是以 为首项, 为公比的等比数列.
(Ⅲ)由(Ⅱ)得
所以
( )
所以 是递增数列.
因为当 时, ,当 时,
当 时,
所以数列 从第3项起的各项均大于0,故数列 的前2项之和最小.
记数列 的前 项和为 ,则 .
【知识点】数列的递推公式
【解析】【分析】(1)由 得 ,所以 。(2) ( ) ( )
所以 ( )且 。所以得证。(3)(Ⅱ)得 所以 ,所以 是递增数列
和最小,即所有的负数项的和,只需求到 。
21.(2019高三上·中山月考)已知函数 ( )
(1)讨论函数 在 上的单调性;
(2)若 且 存在两个极值点,记作 , ,若 ,求a的取值范围;
(3)求证:当 时, (其中e为自然对数的底数)
【答案】(1)解:
(※)
当 时, , ,函数 在 上是增函数
当 时,由 得 ,解得 (舍去)
所以当 时, ,从而 ,函数 在 上是减函数;
当 时, ,从而 ,函数 在 上是增函数
综上,当 时,函数 在 上是增函数;
当 时,函数 在 上是减函数,在 上是增函数
(2)解:由(1)知,当 时, ,函数 无极值点
若 存在两个极值点,又由 为正数必有 ,由(1)极值点为 ,
依题意 即 化为 ,得
所以 的取值范围是
由(※)式得
不等式 化为
令 所以
当 时, , , ,所以 ,不合题意
当 时, ,
所以 在 上是减函数,所以 ,适合题意,即
综上,a的取值范围是 .
(3)证明:当 时,
不等式 可化为 ,即证 .
设 ,则 在 上, , 是减函数;在 上, , 是增函数,所以 ,
设 ,则 是减函数,所以 ,
所以 ,即 所以当 时,不等式
【知识点】函数单调性的判断与证明;利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论 的范围求出函数的单调区间即可;(2)求出 , ,得到 的解析式,问题转化为 ,令 , ,所以 ,令 ,根据函数的单调性判断即可;(3)问题转化为证明 ,即证 ,设 ,根据函数的单调性证明即可.
22.(2019高三上·中山月考)以平面直角坐标系的原点 为极点, 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点 的直角坐标为 ,若直线 的极坐标方程为 ,曲线 的参数方程是 ,( 为参数).
(1)求直线 的直角坐标方程和曲线 的普通方程;
(2)设直线 与曲线 交于 两点,求 .
【答案】(1)解:由 ,得 ,
令 , ,得 .
因为 ,消去 得 ,
所以直线 的直角坐标方程为 ,曲线 的普通方程为 .
(2)解:点 的直角坐标为 ,点 在直线 上.
设直线 的参数方程为 ,( 为参数),代入 ,得 .
设点 对应的参数分别为 , ,则 , ,
所以 .
【知识点】点的极坐标和直角坐标的互化;参数方程化成普通方程;直线的参数方程
【解析】【分析】(1) 展开后利用公式直接转化为直角坐标方程.对 消去 后得到直角坐标方程.(2)求出直线 的参数方程,代入抛物线,利用直线参数的几何意义求得 的值.
23.(2019高三上·中山月考)已知关于x的不等式 的解集不是空集,记m的最小值为t.
(1)求t的值;
(2)若不等式 的解集包含 ,求实数a的取值范围.
【答案】(1)解:因为 ,当且仅当 时取等号,故 ,即 .
(2)解: ,则 , .
由已知得 在 上恒成立
在 上恒成立,
.
实数a的取值范围是 .
【知识点】绝对值不等式的解法
【解析】【分析】(1)利用绝对值的几何意义,转化求解 的值;(2)利用不等式的解集,以及已知条件转化不等式恒成立,推出 的范围即可.