广东省普宁市勤建学校2025-2026学年高三上学期第二次调研考试数学试题
1.(2025高三上·普宁月考)已知集合,,则=( )
A. B. C. D.
2.(2025高三上·普宁月考)命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
3.(2025高三上·普宁月考)已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上是增函数
B.是偶函数,且在上是减函数
C.是奇函数,且在上是增函数
D.是奇函数,且在上是减函数
4.(2025高三上·普宁月考)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2025高三上·普宁月考)已知,,且,则的值为( )
A. B. C. D.
6.(2025高三上·普宁月考)已知函数在处取得极大值,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2025高三上·普宁月考)已知函数若的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2025高三上·普宁月考)已知函数的定义域为,,且,若,则的零点为( )
A. B. C.1 D.2
9.(2025高三上·普宁月考)下面说法正确的有( )
A.角与角的终边相同
B.终边在直线上的角的取值集合可表示为
C.若角的终边在直线上,则的取值为
D.化成弧度是
10.(2025高三上·普宁月考)对于函数 ,下列说法正确的是( )
A. 在 处取得极大值
B. 有两个不同的零点
C.
D.若 在 上恒成立,则
11.(2025高三上·普宁月考)已知函数,其中e是自然对数的底数,则下列选项正确的是( )
A.若,则为奇函数
B.若,则为偶函数
C.若具备奇偶性,则或
D.若在上单调递增,则a的取值范围为
12.(2025高三上·普宁月考)已知,若成等差数列,成等比数列,则的最小值是 .
13.(2025高三上·普宁月考)设函数的图象与x轴相交于点P,则该曲线在点P处的切线方程为 .
14.(2025高三上·普宁月考)设函数,已知方程在上有且仅有2个不相等的实数根,则的取值范围是 .
15.(2025高三上·普宁月考)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若在其定义域上单调递增,求k的取值范围.
16.(2025高三上·普宁月考)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A为锐角,且.
(1)求A;
(2)设D为的中点,若,且,求的面积.
17.(2025高三上·普宁月考)已知双曲线的左、右顶点为,右焦点为,离心率为.
(1)求双曲线的标准方程及其渐近线方程;
(2)过点的直线交双曲线于点(点在第一象限),记直线的斜率为,直线的斜率为,求证:为定值.
18.(2025高三上·普宁月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求函数的零点个数;
(3)若对任意的,都有,求实数的最大值.
19.(2025高三上·普宁月考)已知四棱锥的底面是边长为1的正方形,其中,二面角的大小为,平面平面.
(1)证明:;
(2)若,求直线与平面所成角的大小;
(3)如图,若,平面平面为上一动点.平面与平面夹角的大小为,求的最小值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解:解方程:,
因式分解得:,
解得:或,
因此,,
满足 的自然数 为:,
因此,,
则.
故答案为:C.
【分析】先解一元二次方程得出集合A,利用元素与集合的关系和x的取值范围,则得出集合B,再利用交集的运算法则,从而得出集合.
2.【答案】A
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:命题“”的否定为“”.
故答案为:A.
【分析】将全称命题的量词改变,结论否定,从而可得全称命题的否定.
3.【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:函数的定义域是,关于原点对称,,
故函数是偶函数,
又因为,易知其为增函数,
当时,,
故在上是增函数,
故答案为:A.
【分析】先求定义域,再根据函数的奇偶性的定义再求f(x),f(-x)判断函数的奇偶性,求导函数的单调性.
4.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:若,则,即.
若,则,则.
故“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A
【分析】将两边平方,同角三角函数的基本关系式,结合二倍角公式、可得;反之得可判断.
5.【答案】D
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】因为,所以,
因为,所以,,所以.
由,得,
即,
所以,所以.
又,所以.
故选:D
【分析】根据题意,求出,进而求出,接着对进行展开化简,求得,即可得到结果.
6.【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:由题设,则,可得或,
当时,
当或时,则在和上递增,
当时,则在上递减,
此时在处取得极小值,不符;
当时,
当或时,则在和上递增,
当时,则在上递减,
此时在处取得极大值,符合;
综上,.
故答案为:C
【分析】先根据极值点求a,再由a=1和a=3时验证,极大值点是否为1,即可得答案.
7.【答案】B
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;指数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:根据题意可得,在同一坐标系下分别画出函数和的图象如下图所示:
由图可知,当或时,两图象相交,
若的值域是,以实数为分界点,可进行如下分类讨论:
当时,显然两图象之间不连续,即值域不为;
同理当,值域也不是;
当时,两图象相接或者有重合的部分,此时值域是;
综上可知,实数的取值范围是.
故答案为:B
【分析】先分别分析分段函数中两个分段函数()和()的值域,再根据函数的值域为R,确定实数a的取值范围,使得两个分段函数的值域能够覆盖整个实数集.
8.【答案】C
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:由题意,知在上单调递增,
设,且为正常数,则,
所以,,
解得或(舍去),
则,,
令,解得.
故答案为:C.
【分析】先判断函数在上单调递增,利用换元法,设,从而得到,进而解出的值,则得到函数的解析式,再令,从而求解得出函数的零点.
9.【答案】A,D
【知识点】终边相同的角;弧度制、角度制及其之间的换算;任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:对于A:∵,
∴角与角的终边相同,故选项A正确;
对于B:∵直线的斜率,则,
∴,故选项B错误;
对于C:∵直线的斜率,则,
∴,故选项C错误;
对于D:因为,故选项D正确.
故答案为:AD.
【分析】由角的推广、终边相同的角、三角函数的定义,角度与弧度的互化公式,从而逐项判断找出说法正确的选项.
10.【答案】A,C,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
【解析】【解答】函数定义域为 , ,
当 时, >0, 单调递增,当 时, , 单调递减,所以 在 时取得极大值 ,A符合题意;
,当 时, ,当 时, ,因此 只有一个零点,B不符合题意;
显然 ,因此 ,又 , ,
设 ,则 , 时, , 单调递减,而 ,∴ ,即 ,∴ ,
即 ,C符合题意;
令 ( ),则 ,易知当 时, , 时, , 在 时取得极大值也是最大值 ,
∴ 在 上恒成立,则 ,D符合题意.
故答案为:ACD.
【分析】求出导函数,利用导数研究函数 的性质.
11.【答案】B,C
【知识点】函数的奇偶性;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:对于A,当时,,
由,得,
因此函数的定义域为,关于原点不对称,故A错误;
对于B,当时,,
因为定义域为,满足,
因此函数为偶函数,故B正确;
对于C,当时,由选项B知为偶函数,
当时,为奇函数,故C正确;
对于D,由函数在上单调递增,
得函数在上单调递增,且恒成立,
则在恒成立,且恒成立,
所以且在恒成立,
又因为,所以,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】利用奇函数和偶函数的定义,则判断出选项A、选项B和选项C;将函数变形,再利用复合函数单调性和不等式恒成立问题求解方法,则得出实数a的取值范围,从而判断出选项D,进而找出正确的选项.
12.【答案】2
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;等差数列的性质;等比数列的性质
【解析】【解答】解:由题意知,成等差数列,成等比数列,
则,所以,
因为,所以,当且仅当时取等号,
则,所以的最小值为2.
故答案为:2.
【分析】根据成等差数列,成等比数列,从而得到,再代入中结合基本不等式求最值的方法,从而得出的最小值.
13.【答案】
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:因为函数,
由,得,则点,
由,求导得,
则,所以,
则该曲线在点处的切线方程为.
故答案为:.
【分析】利用已知条件求出点的坐标,利用导数的几何意义得出切线的斜率,再根据点斜式求出该曲线在点P处的切线方程.
14.【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:因为
所以当时,
又因为方程在上有且仅有2个不相等的实数根,
所以解得.
故答案为:.
【分析】先设,再利用已知条件和函数零点与方程的根的等价关系,从而求出的取值范围,再利用正弦型函数的性质得出实数的取值范围.
15.【答案】(1)解:因为函数的定义域为,
求导得,
当时,,
当或时,;
当时,,
因此函数在,上单调递增,
在上单调递减,
所以函数的递增区间是,,递减区间是.
(2)解:由(1)知,,
由在其定义域上单调递增,得,
则,
当时,,
当且仅当时取等号,
因此,解得,
当时,,在上递增,
所以k的取值范围是。
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)先求出函数的导数,再把代入结合导数的正负判断函数单调性的方法,从而求出函数的单调区间.
(2)由(1)结合函数的单调性,再结合不等式恒成立问题求解方法和基本不等式求最值的方法,从而得出实数k的取值范围.
(1)函数的定义域为,求导得,
当时,,
当或时,,当时,,
因此函数在,上单调递增,在上单调递减,
所以函数的递增区间是,,递减区间是.
(2)由(1)知,,由在其定义域上单调递增,得,
则,
当时,,当且仅当时取等号,
因此,解得,当时,,在上递增,
所以k的取值范围是
16.【答案】(1)解:由正弦定理可得,
整理得,所以.
所以,即,解得或,
又A为锐角,.所以,所以.
(2)解:在中由余弦定理得,即①
在中由余弦定理得②
由①②消去a,得,即.
因为,所以,
所以.
【知识点】两角和与差的余弦公式;三角函数诱导公式二~六;解三角形;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)由正弦定理进行边角互化化简可得,再由余弦两角和差公式及诱导公式化简可得,解方程结合A的取值即可求得A的值;
(2)在与中由余弦定理可得,,两式相减化简可得,结合已知条件即可求得b,c的值,进而利用三角形面积公式即可求得的面积. .
(1)由条件及正弦定理得,
整理得,所以.
所以,即.
又A为锐角,.所以,故.
(2)在中由余弦定理得,即①
在中由余弦定理得②
由①②消去a,得,即.
因为,所以,
所以.
17.【答案】(1)解: 由题意,双曲线的中心为坐标原点,
右焦点为,离心率为,
可得,解得,,
所以双曲线的标准方程为,其渐近线方程为.
(2)证明:由(1)知,,.
显然直线不垂直于轴,设直线的方程为,
设,,由,消去,得,
显然,,则,,,
直线的斜率,直线的斜率,
所以,为定值.
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)通过双曲线焦点坐标与离心率公式确定参数值,进而推导双曲线方程及渐近线方程。
(2)联立直线与双曲线方程,消元得一元二次方程,列出韦达定理,建立点坐标关系,结合斜率公式证明定值性质.
18.【答案】(1)解:当时,函数,
可得,
所以且,
则切线的斜率为且切点坐标为,
所以,切线方程为,即.
(2)解:当时,函数,可得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以,当时,函数取得极小值,也为最小值,
即,
所以,则函数没有零点,
所以,函数的零点个数为.
(3)解:对任意的,都有成立,则成立,
令,
可得,
因为,要使得恒成立,
则满足,所以.
下面证明:当时,符合题意,此时,
令,
可得,
所以为减函数,
因为,所以,
则
所以恒成立,
则当时,对任意的,都有成立,
综上所述,实数的最大值为.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)当时,求得,从而得到且,再利用点斜式得出切线方程.
(2)当时,求得,从而判断出函数的单调性,进而得出函数最小值,则可得函数的零点个数.
(3)利用已知条件转化为任意,不等式成立,令,从而得出,再结合,得出要使恒成立,则满足,从而得到的取值范围,再根据,令,利用导数判断函数的单调性,从而得出函数的最大值,进而得出实数a的最大值.
(1)解:当时,函数,可得,
所以且,即切线的斜率为且切点坐标为,
所以切线方程为,即.
(2)解:当时,函数,可得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以当时,函数取得极小值,也为最小值,
所以,所以函数没有零点,即函数的零点个数为.
(3)解:由对任意的,都有成立,即成立,
令,可得,
因为,要使得恒成立,则满足,即,
下面证明:当时,符合题意,
此时,令,
可得,所以为单调递减函数,
因为,所以,即
所以恒成立,
即当时,对任意的,都有成立,
综上可得,实数的最大值为.
19.【答案】(1)证明:连接交于点,连接,
在平面内过作,垂足为,
因为,所以垂足不与点重合,如图:
因为平面平面,平面平面平面,
则平面,
又因为平面,所以,
在正方形中,.平面平面,
则平面,
又因为平面,
所以.
(2)解:方法一:在平面内,过作,垂足为,连接,
由(1)得,平面,
因为平面,所以,
又因为,且平面,
所以平面,
因为平面,所以,
所以易知是二面角的平面角,,
在边长为1的正方形中,,
所以,
在Rt中,,
在中,,
则,
解得或.
(i)当,因为,
在中,满足,
则,
又因为平面,
所以平面.
因为平面,则,
所以,
又因为平面,
所以到平面的距离与到平面的距离相等,
过作,垂足为,
又因为易证平面,所以平面平面,
又因为平面平面,平面,
所以平面,在Rt中,,
所以到平面的距离为.
设与平面所成角为,则,
又因为,则.
(ii)当,在中,得:,
如图,在中,
,
在Rt中,,
因为,
设到平面的距离为,
所以,
得,
解得,
所以到平面的距离为,
设与平面所成角为,
又因为,所以,
综上所述,与平面所成角为或.
方法二:以为轴,以为轴,过点的平面的垂线为轴,
建立空间直角坐标系,如图,
则,
设,则,
因为,
所以①,
又因为,所以②,
因为平面,
所以平面法向量,
设平面法向量,
则,
所以,不妨取,
则,
所以,
因为二面角为,
所以③,
由①②③,解得或,
即或.
(i)当时,,
设平面法向量,
则
即
不妨取,则,所以,
则,
设与平面所成角为,
则,
又因为,所以.
(ii)当,
则.
设平面法向量,
则,即,
不妨取,则,
所以,
则,
设与平面所成角为,
又因为,所以,
综上所述,与平面所成角为或.
(3)解:法一:因为面,
所以面,
则,
以为正交基建立空间直角坐标系,
因为平面平面,
所以平面,
又因为平面,且平面平面,
所以,
设,,
设平面法向量,,
则,不妨取,则,所以,
因为平面,
所以平面法向量,
因为二面角为,
所以,
则,解得,
则,
设,再设平面法向量,
则,
所以,不妨取,则,所以,
则,
设平面法向量,
则,
所以
不妨取,则,所以,
则,
设
,
则,
当且仅当时,,则最小值为.
法二:求出的过程同法一,
将补成正方体,平面平面,
所以为,
因为因为,过作,垂足为,
又因为平面,
所以为二面角的平面角,
在中,④,⑤,
由④⑤得:,
则,
得.
则,
解得,
当且仅当时,,此时,
则最小值为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面所成的角;用空间向量研究直线与平面所成的角;用空间向量研究二面角;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)先作出合适的辅助线,根据面面垂直的性质定理得出直线平面,再根据线面垂直的判定定理和性质定理,从而证出.
(2)利用两种方法求解.
方法一:先作出二面角的平面角,利用余弦定理得出PC的长,或,再分类讨论得出直线与平面所成角的大小.
方法二:建立合适的空间直角坐标系,利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而求出相关的法向量,进而可得点的坐标,再分别讨论得出直线与平面所成角的大小.
(3)利用两种方法求解.
方法一:建立合适的空间直角坐标系求出的长,利用数量积求向量夹角公式得出面面角余弦的表达式,再利用换元法和基本不等式求最值的方法,从而得出的最小值.
方法二:先同法一求出的长,通过补形法找到二面角的平面角,再利用余弦定理和不等式性质,从而得出的最小值.
(1)连接交于点,连接,在平面内过作,垂足为,
因为,所以垂足不与点重合,如图:
又因为平面平面,平面平面平面,则平面,
又因为平面,所以.
在正方形中,.平面平面,
则平面,又因为平面,所以.
(2)方法一:在平面内,过作,垂足为,连接,
由(1)得,平面,因为平面,所以,
又因为,且平面,所以平面,
因为平面,所以.
所以易知是二面角的平面角,,
在边长为1的正方形中,,
所以,
在Rt中,,
在中,,
,解得或,
(i)当,又因为,在中,满足,则.
又因为平面,所以平面.
因为平面,则,所以,
又因为平面,所以到平面的距离与到平面的距离相等,
过作,垂足为.又因为易证平面,所以平面平面,
平面平面,平面,所以平面.
在Rt中,,所以到平面的距离为.
设与平面所成角为,则,
又因为,则.
(ii)当,在中,得:,
如图,在中,,
Rt中,,
因为,
设到平面的距离为,所以,
得:,解得,所以到平面的距离为,
设与平面所成角为,又因为,所以.
综上,与平面所成角为或.
方法二:以为轴,以为轴,过点的平面的垂线为轴,建立空间直角坐标系,如图.
则,
设,则.因为,
所以①.
因为,所以②.
因为平面,所以平面法向量,
设平面法向量,,
则,不妨取,则.所以.
因为二面角为,所以③.
由①②③解得,或,即或.
(i)当时,
设平面法向量则即
不妨取,则.所以.
,
设与平面所成角为,
.又因为,所以.
(ii)当时,.
设平面法向量,
则,即,
不妨取,则.所以.
,
设与平面所成角为.又因为,所以.
综上,与平面所成角为或.
(3)法一:因为面,所以面.
所以.以为正交基建立空间直角坐标系.
因为平面平面,所以平面.
又因为平面,且平面平面,所以,
设,,
设平面法向量,,
则,不妨取,则.所以.
因为平面,所以平面法向量.
因为二面角为,所以,
即,解得,即.
设,设平面法向量,
,则,不妨取,则.所以.
,设平面法向量,
,则不妨取,则,所以.
则,
设
,
.当且仅当时,,即最小值为.
法二:求出的过程同法一,
将补成正方体,平面平面,所以即为.
又因为,过作,垂足为,因为平面,
所以为二面角的平面角.
在中,④,⑤,
由④⑤得:,
则,得.
则,解得,
当且仅当时,,此时,即最小值为.
1 / 1广东省普宁市勤建学校2025-2026学年高三上学期第二次调研考试数学试题
1.(2025高三上·普宁月考)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:解方程:,
因式分解得:,
解得:或,
因此,,
满足 的自然数 为:,
因此,,
则.
故答案为:C.
【分析】先解一元二次方程得出集合A,利用元素与集合的关系和x的取值范围,则得出集合B,再利用交集的运算法则,从而得出集合.
2.(2025高三上·普宁月考)命题“”的否定为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】命题的否定
【解析】【解答】解:命题“”的否定为“”.
故答案为:A.
【分析】将全称命题的量词改变,结论否定,从而可得全称命题的否定.
3.(2025高三上·普宁月考)已知函数,则( )
A.是偶函数,且在上是增函数
B.是偶函数,且在上是减函数
C.是奇函数,且在上是增函数
D.是奇函数,且在上是减函数
【答案】A
【知识点】函数的奇偶性;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:函数的定义域是,关于原点对称,,
故函数是偶函数,
又因为,易知其为增函数,
当时,,
故在上是增函数,
故答案为:A.
【分析】先求定义域,再根据函数的奇偶性的定义再求f(x),f(-x)判断函数的奇偶性,求导函数的单调性.
4.(2025高三上·普宁月考)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:若,则,即.
若,则,则.
故“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:A
【分析】将两边平方,同角三角函数的基本关系式,结合二倍角公式、可得;反之得可判断.
5.(2025高三上·普宁月考)已知,,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式;同角三角函数基本关系的运用
【解析】【解答】因为,所以,
因为,所以,,所以.
由,得,
即,
所以,所以.
又,所以.
故选:D
【分析】根据题意,求出,进而求出,接着对进行展开化简,求得,即可得到结果.
6.(2025高三上·普宁月考)已知函数在处取得极大值,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】利用导数研究函数的极值
【解析】【解答】解:由题设,则,可得或,
当时,
当或时,则在和上递增,
当时,则在上递减,
此时在处取得极小值,不符;
当时,
当或时,则在和上递增,
当时,则在上递减,
此时在处取得极大值,符合;
综上,.
故答案为:C
【分析】先根据极值点求a,再由a=1和a=3时验证,极大值点是否为1,即可得答案.
7.(2025高三上·普宁月考)已知函数若的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;指数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:根据题意可得,在同一坐标系下分别画出函数和的图象如下图所示:
由图可知,当或时,两图象相交,
若的值域是,以实数为分界点,可进行如下分类讨论:
当时,显然两图象之间不连续,即值域不为;
同理当,值域也不是;
当时,两图象相接或者有重合的部分,此时值域是;
综上可知,实数的取值范围是.
故答案为:B
【分析】先分别分析分段函数中两个分段函数()和()的值域,再根据函数的值域为R,确定实数a的取值范围,使得两个分段函数的值域能够覆盖整个实数集.
8.(2025高三上·普宁月考)已知函数的定义域为,,且,若,则的零点为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【知识点】函数单调性的判断与证明;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:由题意,知在上单调递增,
设,且为正常数,则,
所以,,
解得或(舍去),
则,,
令,解得.
故答案为:C.
【分析】先判断函数在上单调递增,利用换元法,设,从而得到,进而解出的值,则得到函数的解析式,再令,从而求解得出函数的零点.
9.(2025高三上·普宁月考)下面说法正确的有( )
A.角与角的终边相同
B.终边在直线上的角的取值集合可表示为
C.若角的终边在直线上,则的取值为
D.化成弧度是
【答案】A,D
【知识点】终边相同的角;弧度制、角度制及其之间的换算;任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:对于A:∵,
∴角与角的终边相同,故选项A正确;
对于B:∵直线的斜率,则,
∴,故选项B错误;
对于C:∵直线的斜率,则,
∴,故选项C错误;
对于D:因为,故选项D正确.
故答案为:AD.
【分析】由角的推广、终边相同的角、三角函数的定义,角度与弧度的互化公式,从而逐项判断找出说法正确的选项.
10.(2025高三上·普宁月考)对于函数 ,下列说法正确的是( )
A. 在 处取得极大值
B. 有两个不同的零点
C.
D.若 在 上恒成立,则
【答案】A,C,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
【解析】【解答】函数定义域为 , ,
当 时, >0, 单调递增,当 时, , 单调递减,所以 在 时取得极大值 ,A符合题意;
,当 时, ,当 时, ,因此 只有一个零点,B不符合题意;
显然 ,因此 ,又 , ,
设 ,则 , 时, , 单调递减,而 ,∴ ,即 ,∴ ,
即 ,C符合题意;
令 ( ),则 ,易知当 时, , 时, , 在 时取得极大值也是最大值 ,
∴ 在 上恒成立,则 ,D符合题意.
故答案为:ACD.
【分析】求出导函数,利用导数研究函数 的性质.
11.(2025高三上·普宁月考)已知函数,其中e是自然对数的底数,则下列选项正确的是( )
A.若,则为奇函数
B.若,则为偶函数
C.若具备奇偶性,则或
D.若在上单调递增,则a的取值范围为
【答案】B,C
【知识点】函数的奇偶性;函数恒成立问题;利用导数研究函数的单调性
【解析】【解答】解:对于A,当时,,
由,得,
因此函数的定义域为,关于原点不对称,故A错误;
对于B,当时,,
因为定义域为,满足,
因此函数为偶函数,故B正确;
对于C,当时,由选项B知为偶函数,
当时,为奇函数,故C正确;
对于D,由函数在上单调递增,
得函数在上单调递增,且恒成立,
则在恒成立,且恒成立,
所以且在恒成立,
又因为,所以,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】利用奇函数和偶函数的定义,则判断出选项A、选项B和选项C;将函数变形,再利用复合函数单调性和不等式恒成立问题求解方法,则得出实数a的取值范围,从而判断出选项D,进而找出正确的选项.
12.(2025高三上·普宁月考)已知,若成等差数列,成等比数列,则的最小值是 .
【答案】2
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;等差数列的性质;等比数列的性质
【解析】【解答】解:由题意知,成等差数列,成等比数列,
则,所以,
因为,所以,当且仅当时取等号,
则,所以的最小值为2.
故答案为:2.
【分析】根据成等差数列,成等比数列,从而得到,再代入中结合基本不等式求最值的方法,从而得出的最小值.
13.(2025高三上·普宁月考)设函数的图象与x轴相交于点P,则该曲线在点P处的切线方程为 .
【答案】
【知识点】利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【解答】解:因为函数,
由,得,则点,
由,求导得,
则,所以,
则该曲线在点处的切线方程为.
故答案为:.
【分析】利用已知条件求出点的坐标,利用导数的几何意义得出切线的斜率,再根据点斜式求出该曲线在点P处的切线方程.
14.(2025高三上·普宁月考)设函数,已知方程在上有且仅有2个不相等的实数根,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】函数的零点与方程根的关系;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:因为
所以当时,
又因为方程在上有且仅有2个不相等的实数根,
所以解得.
故答案为:.
【分析】先设,再利用已知条件和函数零点与方程的根的等价关系,从而求出的取值范围,再利用正弦型函数的性质得出实数的取值范围.
15.(2025高三上·普宁月考)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若在其定义域上单调递增,求k的取值范围.
【答案】(1)解:因为函数的定义域为,
求导得,
当时,,
当或时,;
当时,,
因此函数在,上单调递增,
在上单调递减,
所以函数的递增区间是,,递减区间是.
(2)解:由(1)知,,
由在其定义域上单调递增,得,
则,
当时,,
当且仅当时取等号,
因此,解得,
当时,,在上递增,
所以k的取值范围是。
【知识点】利用导数研究函数的单调性
【解析】【分析】(1)先求出函数的导数,再把代入结合导数的正负判断函数单调性的方法,从而求出函数的单调区间.
(2)由(1)结合函数的单调性,再结合不等式恒成立问题求解方法和基本不等式求最值的方法,从而得出实数k的取值范围.
(1)函数的定义域为,求导得,
当时,,
当或时,,当时,,
因此函数在,上单调递增,在上单调递减,
所以函数的递增区间是,,递减区间是.
(2)由(1)知,,由在其定义域上单调递增,得,
则,
当时,,当且仅当时取等号,
因此,解得,当时,,在上递增,
所以k的取值范围是
16.(2025高三上·普宁月考)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A为锐角,且.
(1)求A;
(2)设D为的中点,若,且,求的面积.
【答案】(1)解:由正弦定理可得,
整理得,所以.
所以,即,解得或,
又A为锐角,.所以,所以.
(2)解:在中由余弦定理得,即①
在中由余弦定理得②
由①②消去a,得,即.
因为,所以,
所以.
【知识点】两角和与差的余弦公式;三角函数诱导公式二~六;解三角形;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)由正弦定理进行边角互化化简可得,再由余弦两角和差公式及诱导公式化简可得,解方程结合A的取值即可求得A的值;
(2)在与中由余弦定理可得,,两式相减化简可得,结合已知条件即可求得b,c的值,进而利用三角形面积公式即可求得的面积. .
(1)由条件及正弦定理得,
整理得,所以.
所以,即.
又A为锐角,.所以,故.
(2)在中由余弦定理得,即①
在中由余弦定理得②
由①②消去a,得,即.
因为,所以,
所以.
17.(2025高三上·普宁月考)已知双曲线的左、右顶点为,右焦点为,离心率为.
(1)求双曲线的标准方程及其渐近线方程;
(2)过点的直线交双曲线于点(点在第一象限),记直线的斜率为,直线的斜率为,求证:为定值.
【答案】(1)解: 由题意,双曲线的中心为坐标原点,
右焦点为,离心率为,
可得,解得,,
所以双曲线的标准方程为,其渐近线方程为.
(2)证明:由(1)知,,.
显然直线不垂直于轴,设直线的方程为,
设,,由,消去,得,
显然,,则,,,
直线的斜率,直线的斜率,
所以,为定值.
【知识点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题
【解析】【分析】(1)通过双曲线焦点坐标与离心率公式确定参数值,进而推导双曲线方程及渐近线方程。
(2)联立直线与双曲线方程,消元得一元二次方程,列出韦达定理,建立点坐标关系,结合斜率公式证明定值性质.
18.(2025高三上·普宁月考)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求函数的零点个数;
(3)若对任意的,都有,求实数的最大值.
【答案】(1)解:当时,函数,
可得,
所以且,
则切线的斜率为且切点坐标为,
所以,切线方程为,即.
(2)解:当时,函数,可得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以,当时,函数取得极小值,也为最小值,
即,
所以,则函数没有零点,
所以,函数的零点个数为.
(3)解:对任意的,都有成立,则成立,
令,
可得,
因为,要使得恒成立,
则满足,所以.
下面证明:当时,符合题意,此时,
令,
可得,
所以为减函数,
因为,所以,
则
所以恒成立,
则当时,对任意的,都有成立,
综上所述,实数的最大值为.
【知识点】函数恒成立问题;利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)当时,求得,从而得到且,再利用点斜式得出切线方程.
(2)当时,求得,从而判断出函数的单调性,进而得出函数最小值,则可得函数的零点个数.
(3)利用已知条件转化为任意,不等式成立,令,从而得出,再结合,得出要使恒成立,则满足,从而得到的取值范围,再根据,令,利用导数判断函数的单调性,从而得出函数的最大值,进而得出实数a的最大值.
(1)解:当时,函数,可得,
所以且,即切线的斜率为且切点坐标为,
所以切线方程为,即.
(2)解:当时,函数,可得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以当时,函数取得极小值,也为最小值,
所以,所以函数没有零点,即函数的零点个数为.
(3)解:由对任意的,都有成立,即成立,
令,可得,
因为,要使得恒成立,则满足,即,
下面证明:当时,符合题意,
此时,令,
可得,所以为单调递减函数,
因为,所以,即
所以恒成立,
即当时,对任意的,都有成立,
综上可得,实数的最大值为.
19.(2025高三上·普宁月考)已知四棱锥的底面是边长为1的正方形,其中,二面角的大小为,平面平面.
(1)证明:;
(2)若,求直线与平面所成角的大小;
(3)如图,若,平面平面为上一动点.平面与平面夹角的大小为,求的最小值.
【答案】(1)证明:连接交于点,连接,
在平面内过作,垂足为,
因为,所以垂足不与点重合,如图:
因为平面平面,平面平面平面,
则平面,
又因为平面,所以,
在正方形中,.平面平面,
则平面,
又因为平面,
所以.
(2)解:方法一:在平面内,过作,垂足为,连接,
由(1)得,平面,
因为平面,所以,
又因为,且平面,
所以平面,
因为平面,所以,
所以易知是二面角的平面角,,
在边长为1的正方形中,,
所以,
在Rt中,,
在中,,
则,
解得或.
(i)当,因为,
在中,满足,
则,
又因为平面,
所以平面.
因为平面,则,
所以,
又因为平面,
所以到平面的距离与到平面的距离相等,
过作,垂足为,
又因为易证平面,所以平面平面,
又因为平面平面,平面,
所以平面,在Rt中,,
所以到平面的距离为.
设与平面所成角为,则,
又因为,则.
(ii)当,在中,得:,
如图,在中,
,
在Rt中,,
因为,
设到平面的距离为,
所以,
得,
解得,
所以到平面的距离为,
设与平面所成角为,
又因为,所以,
综上所述,与平面所成角为或.
方法二:以为轴,以为轴,过点的平面的垂线为轴,
建立空间直角坐标系,如图,
则,
设,则,
因为,
所以①,
又因为,所以②,
因为平面,
所以平面法向量,
设平面法向量,
则,
所以,不妨取,
则,
所以,
因为二面角为,
所以③,
由①②③,解得或,
即或.
(i)当时,,
设平面法向量,
则
即
不妨取,则,所以,
则,
设与平面所成角为,
则,
又因为,所以.
(ii)当,
则.
设平面法向量,
则,即,
不妨取,则,
所以,
则,
设与平面所成角为,
又因为,所以,
综上所述,与平面所成角为或.
(3)解:法一:因为面,
所以面,
则,
以为正交基建立空间直角坐标系,
因为平面平面,
所以平面,
又因为平面,且平面平面,
所以,
设,,
设平面法向量,,
则,不妨取,则,所以,
因为平面,
所以平面法向量,
因为二面角为,
所以,
则,解得,
则,
设,再设平面法向量,
则,
所以,不妨取,则,所以,
则,
设平面法向量,
则,
所以
不妨取,则,所以,
则,
设
,
则,
当且仅当时,,则最小值为.
法二:求出的过程同法一,
将补成正方体,平面平面,
所以为,
因为因为,过作,垂足为,
又因为平面,
所以为二面角的平面角,
在中,④,⑤,
由④⑤得:,
则,
得.
则,
解得,
当且仅当时,,此时,
则最小值为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面所成的角;用空间向量研究直线与平面所成的角;用空间向量研究二面角;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)先作出合适的辅助线,根据面面垂直的性质定理得出直线平面,再根据线面垂直的判定定理和性质定理,从而证出.
(2)利用两种方法求解.
方法一:先作出二面角的平面角,利用余弦定理得出PC的长,或,再分类讨论得出直线与平面所成角的大小.
方法二:建立合适的空间直角坐标系,利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而求出相关的法向量,进而可得点的坐标,再分别讨论得出直线与平面所成角的大小.
(3)利用两种方法求解.
方法一:建立合适的空间直角坐标系求出的长,利用数量积求向量夹角公式得出面面角余弦的表达式,再利用换元法和基本不等式求最值的方法,从而得出的最小值.
方法二:先同法一求出的长,通过补形法找到二面角的平面角,再利用余弦定理和不等式性质,从而得出的最小值.
(1)连接交于点,连接,在平面内过作,垂足为,
因为,所以垂足不与点重合,如图:
又因为平面平面,平面平面平面,则平面,
又因为平面,所以.
在正方形中,.平面平面,
则平面,又因为平面,所以.
(2)方法一:在平面内,过作,垂足为,连接,
由(1)得,平面,因为平面,所以,
又因为,且平面,所以平面,
因为平面,所以.
所以易知是二面角的平面角,,
在边长为1的正方形中,,
所以,
在Rt中,,
在中,,
,解得或,
(i)当,又因为,在中,满足,则.
又因为平面,所以平面.
因为平面,则,所以,
又因为平面,所以到平面的距离与到平面的距离相等,
过作,垂足为.又因为易证平面,所以平面平面,
平面平面,平面,所以平面.
在Rt中,,所以到平面的距离为.
设与平面所成角为,则,
又因为,则.
(ii)当,在中,得:,
如图,在中,,
Rt中,,
因为,
设到平面的距离为,所以,
得:,解得,所以到平面的距离为,
设与平面所成角为,又因为,所以.
综上,与平面所成角为或.
方法二:以为轴,以为轴,过点的平面的垂线为轴,建立空间直角坐标系,如图.
则,
设,则.因为,
所以①.
因为,所以②.
因为平面,所以平面法向量,
设平面法向量,,
则,不妨取,则.所以.
因为二面角为,所以③.
由①②③解得,或,即或.
(i)当时,
设平面法向量则即
不妨取,则.所以.
,
设与平面所成角为,
.又因为,所以.
(ii)当时,.
设平面法向量,
则,即,
不妨取,则.所以.
,
设与平面所成角为.又因为,所以.
综上,与平面所成角为或.
(3)法一:因为面,所以面.
所以.以为正交基建立空间直角坐标系.
因为平面平面,所以平面.
又因为平面,且平面平面,所以,
设,,
设平面法向量,,
则,不妨取,则.所以.
因为平面,所以平面法向量.
因为二面角为,所以,
即,解得,即.
设,设平面法向量,
,则,不妨取,则.所以.
,设平面法向量,
,则不妨取,则,所以.
则,
设
,
.当且仅当时,,即最小值为.
法二:求出的过程同法一,
将补成正方体,平面平面,所以即为.
又因为,过作,垂足为,因为平面,
所以为二面角的平面角.
在中,④,⑤,
由④⑤得:,
则,得.
则,解得,
当且仅当时,,此时,即最小值为.
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