2024-2025学年山东省临沂市高三(上)期中数学试卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2.若非零实数,满足,则( )
A. B. C. D.
3.在平行四边形中,点为线段的中点,记,,则( )
A. B. C. D.
4.已知函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5.已知,,则( )
A. B. C. D.
6.“”是“不等式在上恒成立”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
7.已知函数与函数的图象在区间内交点的坐标分别为,,,,则的值可能是( )
A. B. C. D.
8.已知数列的前项和为,,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.已知为复数,且,则( )
A. B. C. D.
10.已知,则( )
A. 有三个零点
B.
C. 当时,
D. 曲线存在两条过点的切线
11.定义“数列”如下:
,,,,;
共有项,其中项为,项为,且对任意的,,,,,中的个数不少于的个数.
记“数列”的个数为,则( )
A.
B.
C.
D. 当时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知为数列的前项和,若,则的值为______.
13.已知函数的定义域为,写出一个同时具有下列性质的函数:______.
对任意,,,若,;;.
14.已知关于的方程有解,则的最小值为______.
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.本小题分
已知函数图象的一个最高点的坐标为,与之相邻的一个对称中心的坐标为.
求的解析式;
若,求的最小值,
16.本小题分
已知等比数列满足,.
求数列的通项公式;
记数列的前项和为,前项积为,求证:.
17.本小题分
在中,已知内角,,所对的边分别为,,,,.
求;
若,求的面积.
18.本小题分
已知函数.
求的导函数的极值;
不等式对任意恒成立,求的取值范围;
对任意,直线与曲线有且仅有一个公共点,求的取值范围.
19.本小题分
已知集合,其中,对于集合的元子集,若中不存在三个元素构成等差数列,则称集合为集合的“缺等差子集”
当时,写出集合包含元素和的“缺等差子集”;
当时,求集合的“缺等差子集”元素个数的最大值;
当,且时,是否存在满足的集合的“缺等差子集”,请说明理由.
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.答案不唯一
14.
15.解:由题意可得,且,可得,解得,
又因为,,而,
解得,
所以;
要使,即,
则,或,,
解得或,,
即,时,取到最小值.
16.解:因为,所以,
则,
所以.
证明:根据第一问,且数列为等比数列,
根据等比数列前项和公式易知,
;
所以,
因为对任意恒成立,
所以对任意恒成立,
所以,得证.
17.解:由正弦定理及,得,
因为,所以,即,
又,所以,
因为,且,
所以,即,
又,
所以,.
由正弦定理知,,
所以,
而,
所以的面积为.
18.解:因为,函数定义域为,
可得,,
易知函数在上单调递增,
且当时,,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以当时,有极小值,极小值,无极大值;
因为不等式对任意恒成立,
所以对任意恒成立,
即对任意恒成立,
设,函数定义域为,
可得,
设,函数定义域为,
可得,
因为在区间上单调递增,
所以,
即在区间上单调递增,
所以,
此时,上单调递增,
所以,
即,
则的取值范围为;
若对任意,直线与曲线有且仅有一个公共点,
此时有唯一解,
设,函数定义域为,
当时,;当时,;
所以至少有一个解,
因为有唯一解,
所以有唯一解,
设,因为,
所以为单调函数,
可得恒成立,
设,
此时恒成立,
可得,,
所以在区间上单调递增,
又,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
需满足即可,
解得.
则的取值范围为.
19.解:由题意可知,集合包含元素和的“缺等差子集”,
分别为,,.
考虑集合,记的“缺等差子集”为,元素个数为,
因为“缺等差子集”中不能出现连续的三个数,
所以集合与中至少有一个数不在任何一个“缺等差子集”中,
所以,
若,因为与中有且只有两个元素属于,故,
对于,显然和不全在中,故,或,.
若,,则且,矛盾;
若,,则且,矛盾;
故,当时,符合,
即的最大值为.
同理的“缺等差子集”中元素个数最大为.
所以当时,对于集合,其“缺等差子集”元素个数不超过,
因为当时,符合题意.
故集合的“缺等差子集”元素个数的最大值为.
存在,理由如下:
对于,记,
由可知:,;
,.
在此基础上,当时,
,,
满足题目要求.
下面证明对每一个,,
若已经构造出元素个数为的“缺等差子集”,
则可用添项的方法来构造新的和“缺等差子集”,
使得的元素个数为.
当时,是新的“缺等差子集”,且满足.
首先证明,是的子集,即,
考虑中的最大项,则,
所以中的最大项,
所以,于是,都有,
所以.
证明是“缺等差子集”,即,,,,都有,
若,,,由题意可知.
若,,,
则,故.
若,,
则,使得,,
其中,,,
故,
因为,
所以,;
若,
则,,,使得,,,
其中,,,
故,
由是“缺等差子集”可知,,
所以.
综上所述,是“缺等差子集”.
证明的元素个数,
由题意可知,因为集合中元素与中元素一一对应,
所以集合中元素个数也是.
考虑集合中的最小元素,
则集合中的最小元素;
所以对于集合,,
即的元素个数为.
综合可得,当,且时,
存在满足的“缺等差子集”.
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