江西省重点中学盟校2025届高三7月联考数学试卷
1.(2024高三上·江西开学考)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,
则.
故答案为:C
【分析】由元素与集合的关系和集合的交集运算求解.
2.(2024高三上·江西开学考)已知命题,命题,则( )
A.命题和命题都是真命题
B.命题的否定和命题都是真命题
C.命题的否定和命题都是真命题
D.命题的否定和命题的否定都是真命题
【答案】D
【知识点】命题的否定;命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:对于命题,
当或时,,故命题是假命题,命题的否定为真命题;
对于命题,
因为,所以命题为假命题,命题的否定为真命题;
综上可得:命题的否定和命题的否定都是真命题,
故答案为:D
【分析】利用命题的真假性判断方法命题的否定与原命题的真假性的关系,从而找出正确的选项.
3.(2024高三上·江西开学考)在等比数列中,,数列的前10项的积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为在等比数列中,,
所以,即,
所以.
故答案为:B.
【分析】利用已知条件结合等比数列的性质求出等比数列的公比,进而得到数列的通项公式,再结合指数幂的运算法则,从而得到答案.
4.(2024高三上·江西开学考)已知则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;对数函数图象与性质的综合应用
【解析】【解答】解:因为
可得当时,单调递减;
当时,单调递减,且时函数连续,则在上单调递减,
不等式,可化为,即,
解得:,则原不等式的解集为:.
故答案为:A.
【分析】利用函数的单调性定义判断出分段函数在上的单调性,再将不等式转化为不等式,再由一元二次不等式求解方法,从而得出不等式的解集.
5.(2024高三上·江西开学考)已知直线与圆交于两点,则线段的长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:圆可得圆心,半径,
因为直线,恒过直线和的交点,
即,解得:,,即直线恒过定点,
因为,所以,定点在圆内,
设圆心到直线的距离为,则弦长,
当时,弦长最大,这时过的最长弦长为圆的直径,
当最大时,这时,
所以,弦长的最小值为,
所以,弦长的范围为.
故答案为:B.
【分析】由圆的一般方程可得圆心坐标及半径的值,再由直线的点斜式方程可得直线恒过定点,再代入弦长公式可得当最小时弦长最大,当最大时弦长最小,从而求出的最大值和最小值,进而求出弦长的最小最大值.
6.(2024高三上·江西开学考)若对任意恒成立,,则( )
A.189 B.190 C.464 D.465
【答案】D
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】解:依题意,得出,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:D.
【分析】由已知条件和恒成立问题求解方法,再结合递推公式依次求解,从而得出函数的值.
7.(2024高三上·江西开学考)已知为正实数,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为,则,
由于,
当且仅当,即时,等号成立,所以的最小值为.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件结合,将化为,再利用基本不等式求最值的方法,进而可求出的最小值.
8.(2024高三上·江西开学考)函数,若关于的不等式有且仅有四个整数解,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【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;函数极限
【解析】【解答】解:对函数求导可得,
令,解得,令,解得或,
所以,函数的递增区间为,递减区间为和,,
当时,;当时,;
作出图象如图所示:
当时,由,可得,由图象可知,不存在整数点满足条件;
当时,由无解,不存在整数点满足条件;
当时,由,可得;
又因为, ,,,,
由的递增区间为,递减区间为和,
所以,
所以要使有四个整数解,整数解只能是2,3,4,5,
则,即,
所以,关于的不等式有且仅有四个整数解,
则的取值范围是.
故答案为:D.
【分析】利用求导的方法判断函数的单调性,从而求得的单调区间,再结合函数求极限的方法,从而作出的图象,再分类讨论的方法和函数的单调性,进而求得的解集,再结合函数的图象可得实数的取值范围.
9.(2024高三上·江西开学考)已知,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B,C,D
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:对于A,当,,时,则,故选项A不一定成立,所以选项A错误;
对于B,因为,则,所以,则选项B一定成立,故选项B正确;
对于C,因为,则,所以,则选项C一定成立,故选项C正确;
对于D,因为在上为单调递增函数,由,则,即,所以选项D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据已知条件和不等式的基本性质,逐一分析四个答案中的不等式是否一定成立,从而可得不等式一定成立的选项.
10.(2024高三上·江西开学考)已知函数的定义域为,的图像关于直线对称,且对任意的都有,则下列正确的是( )
A.为偶函数 B.
C.2是的一个周期 D.
【答案】A,D
【知识点】函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;函数的周期性
【解析】【解答】解:对于A,因为函数的定义域为,的图像关于直线对称,
所以关于轴对称,即,所以为偶函数,故A正确;
对于B,因为,
令,可得,则,
因为为偶函数,所以,故B不正确;
对于C,由,
令,可得:,,2是不是的一个周期,故C不正确;
对于D,因为,,所以,
所以,则,即是以4为周期的周期函数,
所以,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据抽象函数的奇偶性和对称性,从而判断出选项A;利用已知条件和赋值法以及偶函数的性质,从而判断出选项B;利用函数的周期性判断出选项C和选项D,从而找出正确的选项.
11.(2024高三上·江西开学考)曲线的方程为:,该曲线是由四条封闭曲线组成,点为曲线上的一点,下列说法正确的是( )
A.直线及直线都是曲线的对称轴
B.点在封闭曲线内部
C.点到原点的距离的最大值为1
D.点的纵坐标的最大值为
【答案】A,C
【知识点】直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解:对于A,把用,用替换,曲线的方程没变,故曲线关于直线对称;
再把用,用替换,曲线的方程仍然没变,故曲线又关于直线对称,故A正确;
对于B,由于,
当且仅当时取等号,即这四个点在曲线上,
说明曲线上其它点都在圆的内部,
即点一定不在曲线上或其内部,故B错误;
对于C,由于这四个点在曲线上,
且到原点的距离是,所以曲线上点到原点的距离的最大值为1,故C正确;
对于D,当时,有,
说明点在曲线的内部,所以点的纵坐标的最大值一定大于,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】利用方程的特征可判断出图形的对称性,进而判断出选项A;利用点与封闭曲线的位置关系,从而判断出选项B;由两点距离公式和几何法得出点到原点的距离的最大值,从而判断出选项C;由均值不等式求最值的方法可确定点在曲线C内,再利用取等号条件可找到最优解,从而判断出选项D,进而找出说法正确的选项.
12.(2024高三上·江西开学考)已知圆台的上底面半径为1,下底面半径为2,体积为,则该圆台的母线长为 .
【答案】
【知识点】台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:如图是圆台的轴截面,圆台的上下底面圆的半径分别为1,2,
设圆台的高为,母线长为,则圆台的高,
因为圆台的体积为,即,解得,
所以,圆台的母线长.
故填:.
【分析】由题意,作出圆台的轴截面,由圆台的上下底面圆的半径分别为1,2,再利用圆台体积公式可求出圆台的高,再利用勾股定理求出圆台的母线长.
13.(2024高三上·江西开学考)已知,则的最大值为 .
【答案】
【知识点】指数型复合函数的性质及应用
【解析】【解答】解:因为,所以,
因为,所以,,,
即,即,
则的最大值为.
故填:.
【分析】利用已知条件和指数幂的运算法则和a的取值范围,再结合指数函数的单调性,从而求出的最大值,再由指数与对数的互化公式,进而得到的最大值.
14.(2024高三上·江西开学考)设数列满足,则的值为 .
【答案】
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,
所以,当时,,即,
所以,设,
则,且,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以.
故填:.
【分析】由题意可得:,化简整理得:,令,可得,再由等比数列的定义判断出数列是等比数列,再结合等比数列的通项公式,从而求得的值.
15.(2024高三上·江西开学考)已知函数.
(1)求函数的最大值;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)解:因为函数的定义域为,且,
令,解得:,
令,解得:,
所以,函数的单调递增区间为,单调递减区间为,
则.
(2)解:不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
令,
则,
令,解得:;
令,解得:;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为,
则,所以,
所以,不等式在上恒成立,
则实数的取值范围为.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)利用已知条件确定函数定义域,再利用求求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数的最大值.
(2)利用已知条件和分离参数的方法,将问题转化为在上恒成立,令,再利用求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数在上的最大值,再由不等式恒成立问题求出实数a的即取值范围.
(1)函数的定义域为,且,
令,解得:,
令,解得:
所以的单调增区间为,单调减区间为,
则
(2)不等式在上恒成立,即在上恒成立,
令,
则,
令,解得:,
令,解得:
所以的单调增区间为,单调减区间为,
则,
所以,
所以不等式在上恒成立,则实数的取值范围为
16.(2024高三上·江西开学考)已知函数.
(1)若在上单调递增,求的取值范围;
(2)若,设函数在区间上的最大值为,求的表达式,并求出的最小值.
【答案】(1)解:当时,,则在上单调递增,满足条件;
当时,的对称轴为,
要使在上单调递增,则,解得:;
综上所述,若在上单调递增,则的取值范围为.
(2)解:当时,的对称轴为,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当,即时,;
当,即时,;
当,即时,,,
当时,即时,;
当时,即,;
当时,即,;
综上所述,,当时,.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值
【解析】【分析】(1)利用已知条件,分和两种情况讨论,再结合二次函数的对称性和一次函数、二次函数的单调性,从而得出实数t的取值范围.
(2)由,可得抛物线开口向上,再分类讨论,确定对称轴与区间的位置关系,从而结合函数的单调性得出函数的最值,则得出函数在区间上的最大值的表达式,再由分段函数的图象求出函数的最小值.
(1)当时,,则在上单调递增,满足条件;
当时,的对称轴为,要使在上单调递增,
则,解得:,
综上,若在上单调递增,则的取值范围为
(2)当时,的对称轴为,所以在上单调递减,在上单调递增;
当,即时,,
当,即时,,
当,即时,,,
当时,即时,;
当时,即,,
当时,即,,
综上,,
所以当时,
17.(2024高三上·江西开学考)已知四棱锥分别为的中点,平面.
(1)若,证明:平面;
(2)若,二面角的大小为,求.
【答案】(1)证明:因为平面平面,,
又因为,且,,平面,
所以平面,
因为平面,所以,
与共面,所以,
又因为平面平面,所以平面.
(2)法1:如图所示,作交于,连接,
由得与全等,
所以,所以与全等,
所以,且,
是二面角的平面角,
,又因为,
所以,所以,
在中,,由,解得,
所以,所以.
法2:如图所示,以为原点,所在直线分别为,轴,再由线面垂直建立z轴,从而建立空间直角坐标系,如图所示:
建立空间直角坐标系.则,,,
设,则,
所以,,,
设面的法向量为,
由,令,可得,
设面的法向量为,
由,
令,可得.
设二面角的大小为,则,
所以,.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)由线面垂直的性质定理可得且,再由线线垂直证出线面垂直,再利用线面垂直的定义证出线线垂直,从而由线线共面得到,再由线面平行的判定定理,即可证明.
(2)方法一:作交,连接,由二面角的定义可得是二面角的平面角,再由勾股定理代入计算,即可求出PA的长;方法二:利用已知条件,建立空间直角坐标系,再结合空间向量的坐标运算和两向量垂直数量积为0的等价关系,从而由数量积的坐标表示得出面的法向量和面的法向量,再利用数量积求向量夹角公式得出二面角的大小,从而由已知条件得出PA的长.
(1)因为平面平面,
又,且,,平面
所以平面,
因为平面,所以,
与共面,所以,
又因为平面平面,所以平面.
(2)法1:如图,作交于,连接.
由得与全等,
所以,所以与全等,
所以,且,
是二面角的平面角,
,又因为,所以,
所以,
在中,,由,解得,
所以,所以.
法2:如图,以为原点,所在直线分别为,轴,
建立空间直角坐标系.则,,,
设,则,
所以,,,
设面的法向量为,
由,令,可得,
设面的法向量为,由,
令,可得.
设二面角的大小为,则,所以,
.
18.(2024高三上·江西开学考)已知椭圆的左 右焦点分别为,长轴长为,焦距长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)直线与椭圆交于两点,且关于原点的对称点分别为,若是一个与无关的常数,则当四边形面积最大时,求直线的方程.
【答案】(1)解:由题意得,,
所以,
所以,
所以,椭圆的方程为.
(2)依题意,, 如图①所示,
所以,且.
因为,
当且仅当为的延长线与椭圆相交时取等号,
所以的周长最大值为.
(3)设,如图②所示,
由得,,
所以,,
所以
,
因为
,
所以,
因为与无关,所以,
即,,此时,,
所以,
,
由题意可知,四边形为平行四边形,
因为点到直线的距离,
所以
,
所以,
因为,所以,四边形面积最大,
故直线的方程为或.
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由椭圆的长轴长和焦距的定义、椭圆中a,b,c三者的关系式可得的值,从而得出椭圆的标准方程.
(2)根据已知条件和椭圆的定义和几何法求最值的方法,从而由三角形的周长公式得出三角形的周长最大值.
(3)利用已知条件,联立直线方程与椭圆方程,再由韦达定理和两点距离公式,从而表示出,由是一个与无关的常数,可求出的值,再由点到直线的距离公式和四边形的面积公式,从而将四边形面积表示为m的函数,再利用m的取值范围和二次函数的图象求最值的方法,进而得出四边形面积的最大值,从而得出四边形面积最大时的值,从而求出对应的直线的方程.
(1)由题意得,,
所以,
所以,
所以椭圆的方程为;
(2)依题意,, 如图①所示,
所以,且.
因为,
当且仅当为的延长线与椭圆相交时取等号,
所以的周长最大值为.
(3)设,如图②所示,
由得,,
所以,,
所以
,
因为
,
所以,
因为与无关,
所以,即,,
此时,,
所以,
,
由题意可知,四边形为平行四边形,
因为点到直线的距离,
所以
,
所以,
因为,
所以,四边形面积最大,
故直线的方程为或.
19.(2024高三上·江西开学考)已知数列,记集合.
(1)对于数列,写出集合;
(2)若,是否存在,使得 若存在,求出一组符合条件的,若不存在,说明理由;
(3)若,把集合中的元素从小到大排列,得到的新数列为,若,求的最大值.
【答案】(1)解:因为数列,
所以,,,
所以.
(2)解:不存在,理由如下:
假设存在,使得,
则有,
由于与奇偶性相同,
所以与奇偶性不同,
又因为,,
所以中必有大于等于3的奇数因子,
这与无1以外的奇数因子矛盾,
故
(3)解:由题意得
,
当,时,,
除,外,,,
其中与一奇一偶,则能拆成奇数与偶数之乘积,
在正偶数中,只有无法拆成一个大于2的奇数与一个不小于2的偶数之乘积,
又因为中的元素均为偶数,故,
故2至2024偶数中除去4,8,16,32,64,128,256,512,1024,
所以,
故的最大值为.
【知识点】集合的含义;集合的表示方法
【解析】【分析】(1)根据题意和给出的集合新定义,进而写出集合.
(2)利用假设法,假设存在,使得,再结合奇数、偶数的性质进行计算检验,进而推出矛盾,从而得出不存在,使得.
(3)由,根据题意给出的集合新定义可对进行计算分析,再讨论元素的奇偶情况,即可得出m的最大值.
(1)因为数列,
所以,,,
所以
(2)假设存在,使得,则有
,
由于与奇偶性相同,
所以与奇偶性不同,
又因为,,
所以中必有大于等于3的奇数因子
这与无1以外的奇数因子矛盾,
故不存在,使得;
(3)由题意得,
当,时,,
除,外,,,
其中与一奇一偶,则能拆成奇数与偶数之乘积,
在正偶数中,只有无法拆成一个大于2的奇数与一个不小于2的偶数之乘积,
又中的元素均为偶数,故,
故2至2024偶数中除去4,8,16,32,64,128,256,512,1024,
所以,
故的最大值为.
1 / 1江西省重点中学盟校2025届高三7月联考数学试卷
1.(2024高三上·江西开学考)已知集合,则( )
A. B. C. D.
2.(2024高三上·江西开学考)已知命题,命题,则( )
A.命题和命题都是真命题
B.命题的否定和命题都是真命题
C.命题的否定和命题都是真命题
D.命题的否定和命题的否定都是真命题
3.(2024高三上·江西开学考)在等比数列中,,数列的前10项的积为( )
A. B. C. D.
4.(2024高三上·江西开学考)已知则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5.(2024高三上·江西开学考)已知直线与圆交于两点,则线段的长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2024高三上·江西开学考)若对任意恒成立,,则( )
A.189 B.190 C.464 D.465
7.(2024高三上·江西开学考)已知为正实数,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.(2024高三上·江西开学考)函数,若关于的不等式有且仅有四个整数解,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.(2024高三上·江西开学考)已知,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
10.(2024高三上·江西开学考)已知函数的定义域为,的图像关于直线对称,且对任意的都有,则下列正确的是( )
A.为偶函数 B.
C.2是的一个周期 D.
11.(2024高三上·江西开学考)曲线的方程为:,该曲线是由四条封闭曲线组成,点为曲线上的一点,下列说法正确的是( )
A.直线及直线都是曲线的对称轴
B.点在封闭曲线内部
C.点到原点的距离的最大值为1
D.点的纵坐标的最大值为
12.(2024高三上·江西开学考)已知圆台的上底面半径为1,下底面半径为2,体积为,则该圆台的母线长为 .
13.(2024高三上·江西开学考)已知,则的最大值为 .
14.(2024高三上·江西开学考)设数列满足,则的值为 .
15.(2024高三上·江西开学考)已知函数.
(1)求函数的最大值;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
16.(2024高三上·江西开学考)已知函数.
(1)若在上单调递增,求的取值范围;
(2)若,设函数在区间上的最大值为,求的表达式,并求出的最小值.
17.(2024高三上·江西开学考)已知四棱锥分别为的中点,平面.
(1)若,证明:平面;
(2)若,二面角的大小为,求.
18.(2024高三上·江西开学考)已知椭圆的左 右焦点分别为,长轴长为,焦距长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)直线与椭圆交于两点,且关于原点的对称点分别为,若是一个与无关的常数,则当四边形面积最大时,求直线的方程.
19.(2024高三上·江西开学考)已知数列,记集合.
(1)对于数列,写出集合;
(2)若,是否存在,使得 若存在,求出一组符合条件的,若不存在,说明理由;
(3)若,把集合中的元素从小到大排列,得到的新数列为,若,求的最大值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:因为,
则.
故答案为:C
【分析】由元素与集合的关系和集合的交集运算求解.
2.【答案】D
【知识点】命题的否定;命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:对于命题,
当或时,,故命题是假命题,命题的否定为真命题;
对于命题,
因为,所以命题为假命题,命题的否定为真命题;
综上可得:命题的否定和命题的否定都是真命题,
故答案为:D
【分析】利用命题的真假性判断方法命题的否定与原命题的真假性的关系,从而找出正确的选项.
3.【答案】B
【知识点】等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为在等比数列中,,
所以,即,
所以.
故答案为:B.
【分析】利用已知条件结合等比数列的性质求出等比数列的公比,进而得到数列的通项公式,再结合指数幂的运算法则,从而得到答案.
4.【答案】A
【知识点】函数单调性的性质;对数函数图象与性质的综合应用
【解析】【解答】解:因为
可得当时,单调递减;
当时,单调递减,且时函数连续,则在上单调递减,
不等式,可化为,即,
解得:,则原不等式的解集为:.
故答案为:A.
【分析】利用函数的单调性定义判断出分段函数在上的单调性,再将不等式转化为不等式,再由一元二次不等式求解方法,从而得出不等式的解集.
5.【答案】B
【知识点】直线与圆相交的性质
【解析】【解答】解:圆可得圆心,半径,
因为直线,恒过直线和的交点,
即,解得:,,即直线恒过定点,
因为,所以,定点在圆内,
设圆心到直线的距离为,则弦长,
当时,弦长最大,这时过的最长弦长为圆的直径,
当最大时,这时,
所以,弦长的最小值为,
所以,弦长的范围为.
故答案为:B.
【分析】由圆的一般方程可得圆心坐标及半径的值,再由直线的点斜式方程可得直线恒过定点,再代入弦长公式可得当最小时弦长最大,当最大时弦长最小,从而求出的最大值和最小值,进而求出弦长的最小最大值.
6.【答案】D
【知识点】数列的递推公式
【解析】【解答】解:依题意,得出,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:D.
【分析】由已知条件和恒成立问题求解方法,再结合递推公式依次求解,从而得出函数的值.
7.【答案】C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为,则,
由于,
当且仅当,即时,等号成立,所以的最小值为.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件结合,将化为,再利用基本不等式求最值的方法,进而可求出的最小值.
8.【答案】D
【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;函数极限
【解析】【解答】解:对函数求导可得,
令,解得,令,解得或,
所以,函数的递增区间为,递减区间为和,,
当时,;当时,;
作出图象如图所示:
当时,由,可得,由图象可知,不存在整数点满足条件;
当时,由无解,不存在整数点满足条件;
当时,由,可得;
又因为, ,,,,
由的递增区间为,递减区间为和,
所以,
所以要使有四个整数解,整数解只能是2,3,4,5,
则,即,
所以,关于的不等式有且仅有四个整数解,
则的取值范围是.
故答案为:D.
【分析】利用求导的方法判断函数的单调性,从而求得的单调区间,再结合函数求极限的方法,从而作出的图象,再分类讨论的方法和函数的单调性,进而求得的解集,再结合函数的图象可得实数的取值范围.
9.【答案】B,C,D
【知识点】指数函数的单调性与特殊点;利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:对于A,当,,时,则,故选项A不一定成立,所以选项A错误;
对于B,因为,则,所以,则选项B一定成立,故选项B正确;
对于C,因为,则,所以,则选项C一定成立,故选项C正确;
对于D,因为在上为单调递增函数,由,则,即,所以选项D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据已知条件和不等式的基本性质,逐一分析四个答案中的不等式是否一定成立,从而可得不等式一定成立的选项.
10.【答案】A,D
【知识点】函数的奇偶性;奇偶函数图象的对称性;函数的周期性
【解析】【解答】解:对于A,因为函数的定义域为,的图像关于直线对称,
所以关于轴对称,即,所以为偶函数,故A正确;
对于B,因为,
令,可得,则,
因为为偶函数,所以,故B不正确;
对于C,由,
令,可得:,,2是不是的一个周期,故C不正确;
对于D,因为,,所以,
所以,则,即是以4为周期的周期函数,
所以,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】根据抽象函数的奇偶性和对称性,从而判断出选项A;利用已知条件和赋值法以及偶函数的性质,从而判断出选项B;利用函数的周期性判断出选项C和选项D,从而找出正确的选项.
11.【答案】A,C
【知识点】直线和圆的方程的应用
【解析】【解答】解:对于A,把用,用替换,曲线的方程没变,故曲线关于直线对称;
再把用,用替换,曲线的方程仍然没变,故曲线又关于直线对称,故A正确;
对于B,由于,
当且仅当时取等号,即这四个点在曲线上,
说明曲线上其它点都在圆的内部,
即点一定不在曲线上或其内部,故B错误;
对于C,由于这四个点在曲线上,
且到原点的距离是,所以曲线上点到原点的距离的最大值为1,故C正确;
对于D,当时,有,
说明点在曲线的内部,所以点的纵坐标的最大值一定大于,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】利用方程的特征可判断出图形的对称性,进而判断出选项A;利用点与封闭曲线的位置关系,从而判断出选项B;由两点距离公式和几何法得出点到原点的距离的最大值,从而判断出选项C;由均值不等式求最值的方法可确定点在曲线C内,再利用取等号条件可找到最优解,从而判断出选项D,进而找出说法正确的选项.
12.【答案】
【知识点】台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:如图是圆台的轴截面,圆台的上下底面圆的半径分别为1,2,
设圆台的高为,母线长为,则圆台的高,
因为圆台的体积为,即,解得,
所以,圆台的母线长.
故填:.
【分析】由题意,作出圆台的轴截面,由圆台的上下底面圆的半径分别为1,2,再利用圆台体积公式可求出圆台的高,再利用勾股定理求出圆台的母线长.
13.【答案】
【知识点】指数型复合函数的性质及应用
【解析】【解答】解:因为,所以,
因为,所以,,,
即,即,
则的最大值为.
故填:.
【分析】利用已知条件和指数幂的运算法则和a的取值范围,再结合指数函数的单调性,从而求出的最大值,再由指数与对数的互化公式,进而得到的最大值.
14.【答案】
【知识点】等比数列概念与表示;等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:因为,
所以,当时,,即,
所以,设,
则,且,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以.
故填:.
【分析】由题意可得:,化简整理得:,令,可得,再由等比数列的定义判断出数列是等比数列,再结合等比数列的通项公式,从而求得的值.
15.【答案】(1)解:因为函数的定义域为,且,
令,解得:,
令,解得:,
所以,函数的单调递增区间为,单调递减区间为,
则.
(2)解:不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
令,
则,
令,解得:;
令,解得:;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为,
则,所以,
所以,不等式在上恒成立,
则实数的取值范围为.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值
【解析】【分析】(1)利用已知条件确定函数定义域,再利用求求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数的最大值.
(2)利用已知条件和分离参数的方法,将问题转化为在上恒成立,令,再利用求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数在上的最大值,再由不等式恒成立问题求出实数a的即取值范围.
(1)函数的定义域为,且,
令,解得:,
令,解得:
所以的单调增区间为,单调减区间为,
则
(2)不等式在上恒成立,即在上恒成立,
令,
则,
令,解得:,
令,解得:
所以的单调增区间为,单调减区间为,
则,
所以,
所以不等式在上恒成立,则实数的取值范围为
16.【答案】(1)解:当时,,则在上单调递增,满足条件;
当时,的对称轴为,
要使在上单调递增,则,解得:;
综上所述,若在上单调递增,则的取值范围为.
(2)解:当时,的对称轴为,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当,即时,;
当,即时,;
当,即时,,,
当时,即时,;
当时,即,;
当时,即,;
综上所述,,当时,.
【知识点】函数单调性的性质;函数的最大(小)值
【解析】【分析】(1)利用已知条件,分和两种情况讨论,再结合二次函数的对称性和一次函数、二次函数的单调性,从而得出实数t的取值范围.
(2)由,可得抛物线开口向上,再分类讨论,确定对称轴与区间的位置关系,从而结合函数的单调性得出函数的最值,则得出函数在区间上的最大值的表达式,再由分段函数的图象求出函数的最小值.
(1)当时,,则在上单调递增,满足条件;
当时,的对称轴为,要使在上单调递增,
则,解得:,
综上,若在上单调递增,则的取值范围为
(2)当时,的对称轴为,所以在上单调递减,在上单调递增;
当,即时,,
当,即时,,
当,即时,,,
当时,即时,;
当时,即,,
当时,即,,
综上,,
所以当时,
17.【答案】(1)证明:因为平面平面,,
又因为,且,,平面,
所以平面,
因为平面,所以,
与共面,所以,
又因为平面平面,所以平面.
(2)法1:如图所示,作交于,连接,
由得与全等,
所以,所以与全等,
所以,且,
是二面角的平面角,
,又因为,
所以,所以,
在中,,由,解得,
所以,所以.
法2:如图所示,以为原点,所在直线分别为,轴,再由线面垂直建立z轴,从而建立空间直角坐标系,如图所示:
建立空间直角坐标系.则,,,
设,则,
所以,,,
设面的法向量为,
由,令,可得,
设面的法向量为,
由,
令,可得.
设二面角的大小为,则,
所以,.
【知识点】直线与平面平行的判定;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)由线面垂直的性质定理可得且,再由线线垂直证出线面垂直,再利用线面垂直的定义证出线线垂直,从而由线线共面得到,再由线面平行的判定定理,即可证明.
(2)方法一:作交,连接,由二面角的定义可得是二面角的平面角,再由勾股定理代入计算,即可求出PA的长;方法二:利用已知条件,建立空间直角坐标系,再结合空间向量的坐标运算和两向量垂直数量积为0的等价关系,从而由数量积的坐标表示得出面的法向量和面的法向量,再利用数量积求向量夹角公式得出二面角的大小,从而由已知条件得出PA的长.
(1)因为平面平面,
又,且,,平面
所以平面,
因为平面,所以,
与共面,所以,
又因为平面平面,所以平面.
(2)法1:如图,作交于,连接.
由得与全等,
所以,所以与全等,
所以,且,
是二面角的平面角,
,又因为,所以,
所以,
在中,,由,解得,
所以,所以.
法2:如图,以为原点,所在直线分别为,轴,
建立空间直角坐标系.则,,,
设,则,
所以,,,
设面的法向量为,
由,令,可得,
设面的法向量为,由,
令,可得.
设二面角的大小为,则,所以,
.
18.【答案】(1)解:由题意得,,
所以,
所以,
所以,椭圆的方程为.
(2)依题意,, 如图①所示,
所以,且.
因为,
当且仅当为的延长线与椭圆相交时取等号,
所以的周长最大值为.
(3)设,如图②所示,
由得,,
所以,,
所以
,
因为
,
所以,
因为与无关,所以,
即,,此时,,
所以,
,
由题意可知,四边形为平行四边形,
因为点到直线的距离,
所以
,
所以,
因为,所以,四边形面积最大,
故直线的方程为或.
【知识点】椭圆的标准方程;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)由椭圆的长轴长和焦距的定义、椭圆中a,b,c三者的关系式可得的值,从而得出椭圆的标准方程.
(2)根据已知条件和椭圆的定义和几何法求最值的方法,从而由三角形的周长公式得出三角形的周长最大值.
(3)利用已知条件,联立直线方程与椭圆方程,再由韦达定理和两点距离公式,从而表示出,由是一个与无关的常数,可求出的值,再由点到直线的距离公式和四边形的面积公式,从而将四边形面积表示为m的函数,再利用m的取值范围和二次函数的图象求最值的方法,进而得出四边形面积的最大值,从而得出四边形面积最大时的值,从而求出对应的直线的方程.
(1)由题意得,,
所以,
所以,
所以椭圆的方程为;
(2)依题意,, 如图①所示,
所以,且.
因为,
当且仅当为的延长线与椭圆相交时取等号,
所以的周长最大值为.
(3)设,如图②所示,
由得,,
所以,,
所以
,
因为
,
所以,
因为与无关,
所以,即,,
此时,,
所以,
,
由题意可知,四边形为平行四边形,
因为点到直线的距离,
所以
,
所以,
因为,
所以,四边形面积最大,
故直线的方程为或.
19.【答案】(1)解:因为数列,
所以,,,
所以.
(2)解:不存在,理由如下:
假设存在,使得,
则有,
由于与奇偶性相同,
所以与奇偶性不同,
又因为,,
所以中必有大于等于3的奇数因子,
这与无1以外的奇数因子矛盾,
故
(3)解:由题意得
,
当,时,,
除,外,,,
其中与一奇一偶,则能拆成奇数与偶数之乘积,
在正偶数中,只有无法拆成一个大于2的奇数与一个不小于2的偶数之乘积,
又因为中的元素均为偶数,故,
故2至2024偶数中除去4,8,16,32,64,128,256,512,1024,
所以,
故的最大值为.
【知识点】集合的含义;集合的表示方法
【解析】【分析】(1)根据题意和给出的集合新定义,进而写出集合.
(2)利用假设法,假设存在,使得,再结合奇数、偶数的性质进行计算检验,进而推出矛盾,从而得出不存在,使得.
(3)由,根据题意给出的集合新定义可对进行计算分析,再讨论元素的奇偶情况,即可得出m的最大值.
(1)因为数列,
所以,,,
所以
(2)假设存在,使得,则有
,
由于与奇偶性相同,
所以与奇偶性不同,
又因为,,
所以中必有大于等于3的奇数因子
这与无1以外的奇数因子矛盾,
故不存在,使得;
(3)由题意得,
当,时,,
除,外,,,
其中与一奇一偶,则能拆成奇数与偶数之乘积,
在正偶数中,只有无法拆成一个大于2的奇数与一个不小于2的偶数之乘积,
又中的元素均为偶数,故,
故2至2024偶数中除去4,8,16,32,64,128,256,512,1024,
所以,
故的最大值为.
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