宁夏六盘山重点中学
2022-2023学年第一学期高三期中测试卷
学科:数学(理科普通班)考试时间:120分钟满分:150分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,给出的四个选项中,只有一项是符合要求的)
1.已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
2.已知,“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
3.已知,则( )
A. B. C. D.3
4.如图,在中,,,设,,则( )
A. B. C. D.
5.《周髀算经》中有这样一个问题:冬至 小寒 大寒 立春 雨水 惊蛰 春分 清明 谷雨 立夏 小满 芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,立春当日日影长为9.5尺,立夏当日日影长为2.5尺,则春分当日日影长为( )
A.4.5尺 B.5尺 C.5.5尺 D.6尺
6.设函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.设函数的图象在点处的切线为,当的斜率最大时,切线的方程为( )
A. B.
C. D.
8.在中,若,则是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形
9.函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
10.设函数,则函数是( )
A.奇函数,其图象关于点对称 B.奇函数,其图象关于直线对称
C.偶函数,其图象关于点对称 D.偶函数,其图象关于直线对称
11.已知定义在R上的函数(为实数)为偶函数,记,
,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
12.定义在R上的函数满足,,当时,,则方程在上解的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)
13.若与平行,则_____________.
14.已知中,,,,则的外接圆面积为___________.
15.已知数列的前项和,那么它的通项公式为__.
16.已知只有一个零点,且此零点为正数,则实数的取值范围为_____.
三、解答题(共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.)
17.(12分)已知各项均为正数的等差数列的首项为,前项和为,且满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:数列是等差数列.
18.(12分)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,求函数在区间上的最大值和最小值,并指出此时的值.
19.(12分)设函数.
(1)若曲线在点处与直线相切,求的值;
(2)讨论函数的单调区间.
20.(12分)中,角所对的边分别为,且
(1)求角C的大小;
(2)若c,求的面积的取值范围.
21.(12分)已知函数,,,且.
(1)若,,求函数的极值;
(2)设,当时,对任意,都有成立,求的最大值.
选考题:共10分.请考生在第22、23题中选定一题作答,并用2B铅笔在答题卡上将所选题目对应的题号方框涂黑.按所涂题号进行评分,不涂、多涂均按所答第一题评分;多答按所答第一题评分.
22.在直角坐标系中,直线的参数方程为(是参数),以为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线的极坐标方程为.
(1)求直线的普通方程和的直角坐标方程;
(2)若点的直角坐标为,且直线与交于两点,求的值;
23.已知函数
(1)求不等式的解集;
(2)若的最小值为,且,求的最小值.
答案第10页,共11页理科普通班试卷参考答案:
1.C
【分析】由并集和补集的定义即可求解.
【详解】由题意得:,
所以.
故选:C
2.A
【分析】解不等式,根据命题的充分必要性直接判断.
【详解】由,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
3.D
【分析】利用两角和的正切恒等变换公式可求得=,对所求式子利用诱导公式进行化简,再利用弦化切即可求解.
【详解】因为,所以,解得=,
则,
故选:D.
4.D
【分析】根据向量的加法法则,即可求解.
【详解】解:由题意得:,
故选:D.
5.D
【分析】设十二节气自冬至日起的日影长构成的等差数列为,利用等差数列的性质即可求解.
【详解】设十二节气自冬至日起的日影长构成的等差数列为,则立春当日日影长为,立夏当日日影长为,所以春分当日日影长为.
故选:D
6.A
【分析】根据题意分类讨论、,结合指数函数、幂函数的单调性解不等式
【详解】当时,则,解得
当时,则,解得
综上所述:的取值范围是
故选:A.
7.C
【分析】先利用导数求得切线的斜率关于的关系式,进而求得切点,再求得切线方程即可.
【详解】依题意得,,
故切线的斜率,
所以当时,取得最大值12,
此时,即切点为,
所以切线的方程为,即.
故选:C.
8.B
【分析】由已知利用平面向量数量积的运算,余弦定理可求c2=a2+b2,利用勾股定理即可判断得解.
【详解】解:
,化简可得:,
∴△ABC是直角三角形.
故选B.
【点睛】本题主要考查了平面向量数量积的运算,余弦定理,勾股定理在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想.
9.D
【分析】先判断函数的单调性,结合函数的特值可得结果.
【详解】由,则
当 时,,则,
所以函数在上单调递增,排除选项A,C
又 ,排除除选项B
故选:
【点睛】本题主要考查函数图象的识别和判断,结合函数单调性以及特值是解决本题的关键.比较基础.
10.D
【分析】化简三角函数式可得,据此考查函数的奇偶性和函数的对称性即可.
【详解】由题意可得:
.
故函数为偶函数,
且当时,,其图像不关于点对称,
且当时,,其图像关于直线对称.
故选D.
【点睛】本题主要考查三角函数式的化简,三角函数的周期性,三角函数的对称性等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
11.B
【分析】先求出m=0,进而判断出的图像过原点,且关于y轴对称,在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.由0<log23<log25,即可得到c<a<b.
【详解】由函数为偶函数,
所以,即,解得m=0,
即f(x)=2|x|-1,其图像过原点,且关于y轴对称,在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.
又a=f(log0.53)=f(-log23)=f(log23),b=f(log25),
c=f(0),且0<log23<log25,所以c<a<b.
故选:B
12.B
【分析】首先将问题转化为与在上的交点个数,然后根据的对称性和周期性以及已知条件作出的图像,再利用导函数作出的大致图像,结合图像即可求解.
【详解】由题意可知,方程在上解的个数可转化为与在上的交点个数,
因为,所以的图像关于对称;
又由,故,
从而是周期为2的周期函数,
又由可得,,
从而;,
故在上单调递增,在单调递减,且,
当时,,
故与在上的图像如下:
从而与在上的交点个数为4,
故方程在上解的个数为4.
故选:B.
13.
【分析】由向量平行的坐标表示可直接构造方程求得结果.
【详解】,,解得:.
故答案为:.
14.
【分析】利用余弦定理求解边长,再利用正弦定理求解外接圆半径,即可得外接圆面积.
【详解】解:根据题意,由余弦定理可得
,
该的外接圆的半径为r,
则由正弦定理得:.
故答案为:.
15.##
【分析】结合已知条件,利用与之间的关系即可求解.
【详解】∵数列的前项和,
∴,
当时,,
故,
当时,也成立
故对,.
故答案为:.
16..
【分析】对函数求导,并求出极值点,列表分析函数的单调性与极值情况,由题意得出,由此可解出实数的取值范围.
【详解】,.
令,得或,当变化时,、的变化情况如下表:
极大值 极小值
由于函数只有一个零点,且该零点为正数,
所以,,,化简得,
解得,因此,实数的取值范围是,故答案为.
【点睛】本题考查三次函数的零点问题,解题时要利用导数分析函数单调性与极值,结合题意转化为极值的符号等价处理,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.
17.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)设等差数列的公差为,,,利用等差数列的通项公式和前项和公式列出方程,即可求出和,由此即可求出结果;
(2)由(1)即可求出,即,再根据等差数列的定义即可证明结果.
(1)
解:设各项均为正数的等差数列的公差为,
因为,
所以,解得,即,
所以; 即.
(2)
解:由(1)知,所以,
因为,(若用,则需)又因为,
所以数列是首项为,公差为的等差数列.
18.(1),;
(2) 当时,函数取得最小值为;当时,函数取得最大值为 2.
【分析】(1)利用正弦,余弦的二倍角公式及辅助角公式变形,再结合周期公式求出的值,利用正弦函数的性质求出单调递增区间;
(2)根据平移关系求出的解析式,结合函数的最值和角的关系求解即可.
(1)
故,
令,解得,
故的单调递增区间为.
(2),
由,可得,
故当,即当时,函数取得最小值为;
当,即当时,函数取得最大值为 2.
19.(1)
(2)见解析.
【分析】(1)已知函数的解析式,把点代入,再根据在点处与直线相切,求出,的值;
(2)由题意先对函数进行求导,解出极值点,然后再根据极值点的值讨论函数的增减性及其增减区间.
(1)
,
曲线在点处与直线相切,
,
∴
(2)
,
当时,,函数在上单调递增.
当时,由,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
即函数的增区间为,,减区间为.
20.(1)C
(2)
【分析】(1)由三角函数二倍角公式化简2sin21+cos2C,可得,求出cosC,即可求得答案;
(2)由余弦定理得到,结合均值不等式可求得,利用三角形面积公式即可求得答案.
(1)
由题意得,2sin21+cos2C,
∴ ,
又,
∴ ,解得cosC或1,
∵ ,∴cosC,则C;
(2)
∵C,c,
∴由余弦定理得, ,
所以,解得 ,
∴ ,解得 ,当且仅当a=b=1时取等号,
∴△ABC的面积,
∴△ABC的面积S的取值范围是.
21.(1)极大值为,极小值为;
(2).
【分析】(1)求出,时函数的导数,解不等式,,求得函数的单调区间,结合单调性求极值;(2)化简不等式,并分离变量可得,利用导数求函数的最小值可得的最大值.
(1)
当a=2,b=1时, ,定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞).
∴.
令,得或,
由,得或;由,得或,
∴时取得极大值,时取得极小值;
(2)
∵,
当时,,
∵在上恒成立,
∴在上恒成立,
记,则,
当时,,在上是减函数;
当时,,在上是增函数.
∴,
∴,即的最大值为.
【点睛】对于恒成立问题,常用到以下两个结论:
(1)恒成立 ;
(2)恒成立 .
22.(1),
(2)
【分析】(1)首先消去参数即可得到直线的普通方程,再根据,即可得到C的直角坐标方程.
(2)首先直线l的参数方程代入C的直角坐标方程中,再根据直线参数方程的几何意义求解即可.
(1)
因为直线l的参数方程为(t是参数),消去参数t,
得,
即直线l的普通方程为.
将,代入C的极坐标方程,得,
即,
所以C的直角坐标方程为.
(2)
因为点P的直角坐标为,所以直线l过点P.
将直线l的参数方程代入C的直角坐标方程中,
得,
设A,B两点对应的参数分别为,,又,
所以,,
所以.
23.(1)
(2)16
【分析】(1)分类讨论去绝对值解不等式;
(2)根据求的最小值,再根据题意结合基本不等式求的最小值
(1)∵,则有:
当时,则,解得:
当时,则,即成立
当时,则,解得:
综上所述:不等式的解集为
(2)∵,当且仅当时等号成立
∴的最小值为,即
则,当且仅当,即时等号成立
∴的最小值为16.