2020届山东师范大学附属中学高三第三次月考数学试题
一、单选题
1.已知集合,若()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据一元二次不等式求得集合A,从而可求得.【详解】
由得,又,故选:D.【点睛】
本题考查一元二次不等式的解法,集合间的交集运算,属于基础题.2.已知命题“”,则命题()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】试题分析:因为命题“”的否定为:,因此命题“”的否定为:,选A.【考点】命题的否定
3.为了得函数的图象,只需把函数的图象()
A.向左平移个单位
B.向左平移单位
C.向右平移个单位
D.向右平移个单位
【答案】A
【解析】将函数的图象按图像变换规律逐步变到函数的图象.
【详解】
不妨设函数的图象沿横轴所在直线平移个单位后得到函数的图象.
于是,函数平移个单位后得到函数,即,所以有,取,.答案为A.
【点睛】
由函数的图像经过变换得到的图像,在具体问题中,可先平移后伸缩变换,也可以先伸缩后平移变换,但要注意水平方向上的伸缩和平移变换都是针对x值而言,故先伸缩后平移时要把x
前面的系数变为1.
4.已知数列满足且,则()
A.-3
B.3
C.
D.
【答案】B
【解析】由已知可得数列是以2为公差的等差数列,再,代入可得选项.【详解】,∴数列是以2为公差的等差数列,,,故选:B.【点睛】
本题考查等差数列的定义,等差数列的项的关系,属于基础题.5.函数是增函数的一个充分不必要条件是()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】根据对数函数的单调性和命题的充分条件、必要条件的判断可得选项.【详解】
∵时,是增函数,∴函数是增函数的一个充分不必要条件是的一个子集,又,故选:D.【点睛】
本题考查对数函数的单调性和命题的充分必要条件的定义和判断,属于基础.6.函数的零点所在区间为()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】根据零点存在原理求出每个区间端点的函数值即可选出正确答案.【详解】,,,由.故选:C
【点睛】
本题考查了零点存在原理,考查了数学运算能力.7.若,,则的最小值为()
A.9
B.8
C.7
D.6
【答案】A
【解析】由对数的运算性质可得,再构造出,根据基本不等式可得最小值.【详解】
∵,∴,∴,当且仅当“”时取等号,∴的最小值为9.故选:A.【点睛】
本题考查对数的运算性质和基本不等式的运用,关键在于“1”的巧妙运用,构造出基本不等式所需的形式,属于中档题.8.已知在区间上有极值点,实数a的取值范围是()
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】对函数求导函数,由已知条件得其导函数在上有零点,建立不等式组可得范围.【详解】,由于函数在上有极值点,所以在上有零点。所以,解得.故选:D.【点睛】
本题主要考查导函数的极值问题,关键在于得出导函数在所给的区间上有零点,转化为求解不等式组的问题,属于基础题,9.泉城广场上矗立着的“泉标”,成为泉城济南的标志和象征.为了测量“泉标”高度,某同学在“泉标”的正西方向的点A处测得“泉标”顶端的仰角为,沿点A向北偏东前进100
m到达点B,在点B处测得“泉标”顶端的仰角为,则“泉标”的高度为()
A.50
m
B.100
m
C.120
m
D.150
m
【答案】A
【解析】理解方位角、仰角的含义,画出图形,确定中的边与角,利用余弦定理,即可求得结论.【详解】
如图,为“泉标”高度,设高为米,由题意,平面,米,,.
在中,在中,在中,,,,,由余弦定理可得,解得或
(舍去),故选:B.【点睛】
本题考查利用数学知识解决实际问题,考查余弦定理的运用,解题的关键是确定三角形的边与角,属于中档题.10.已知偶函数的定义域为,其导函数为,当时,有成立,则关于x的不等式的解集为()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据题意设,则求导函数分析的正负,得函数在上的单调性,再根据的奇偶性,得的奇偶性,将所求解的不等式转化为,根据分析出的单调性和奇偶性可得不等式的解集.【详解】
根据题意设,则,又当时,则有,所以在上单调递减,又在上是偶函数,所以,所以是偶函数,所以,又为偶函数,且在上为减函数,且定义域为,则有,解得
或,即不等式的解集为,故选:B.【点睛】
本题以函数和导函数为背景,考查函数的导数与函数单调性的关系,考查逻辑思维、转化与化归思想.创新意识.推理运算能力,考查逻辑推理,数学抽象.数学运算素养.二、多选题
11.下列函数中,既是偶函数,又在上单调递增的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】CD
【解析】对每一个选项中的函数分别从是否满足,根据常见的初等函数的单调性判断在上是否单调递增,可得出选项.【详解】
本题主要考查函数的单调性和函数的奇偶性.A项,对于函数,因为,所以函数不是偶函数。故A项不符合题意。
B项,对于函数,因为当时,当,所以函数在区间上不是单调递增的。故B项不符合题意.C项,对于函数,因为定义域为,所以函数为偶函数,因为函数,当时,而,函数在上单调递增,所以函数在区间上为增函数。故C项符合题意.D项,对于函数,因为函数,所以函数是偶函数。而在上单调递增,在上单调递增,所以函数在上单调递增。故D项符合题意.故选:CD.【点睛】
本题考查函数的奇偶性的判断,和一些常见的初等函数的单调性的判断,属于基础题.12.在平面直角坐标系中,角顶点在原点,以正半轴为始边,终边经过点,则下列各式的值恒大于0的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【解析】根据角终边经过点,结合三角函数的定义可以判断角的正弦、余弦、正切的正负性,对四个选项逐一判断即可选出正确答案.【详解】
由题意知,.选项A;
选项B,;
选项C,;
选项D,符号不确定.故选:AB.【点睛】
本题考查了三角函数的定义,属于基础题.13.已知函数,是函数的极值点,以下几个结论中正确的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【解析】求导数,利用零点存在定理,可判断A,B;,可判断C,D.【详解】
函数,∵是函数的极值点,∴,即,,,即A选项正确,B选项不正确;,即C正确,D不正确.故答案为:AC.【点睛】
本题考查利用导数研究函数的极值,考查学生的计算能力,属于中档题.三、填空题
14.已知,则的值为________.
【答案】
【解析】利用二倍角公式,和同角三角函数的关系,运用弦化切,代入可求得值.【详解】
原式,又∵,∴原式,故答案为:.【点睛】
本题考查同角三角函数的关系,和运用二倍角公式化简求值问题,关键在于将齐次式转化为正切的式子,属于基础题.15.已知函数是定义在上的奇函数,当时,有恒成立,若,则x的取值范围是________.
【答案】
【解析】根据已知条件得函数是定义在上的减函数,再根据函数是定义在上的奇函数,化简不等式得,解之可得范围.【详解】
根据已知条件:当时,有恒成立,得函数是定义在上的减函数,又因为函数是定义在上的奇函数,所以,故等价于,所以,即。
故答案为:。
【点睛】
本题考查函数的奇偶性和单调性的综合运用,关键在于将不等式转化为是两个函数值的不等关系,运用单调性的定义可得所求的范围,属于中档题。
16.设等差数列前n项和为.若,则________,的最大值为________.
【答案】4
【解析】根据等差数列的前n项和公式,可求得,从而可求得数列的公差,得到数列的通项公式和前n项和公式,可求得所需求的值.【详解】
∵数列是等差数列,∵,∴,又,,,∴当或时,有最大值42.故答案为:(1)4;(2)42.【点睛】
本题考查等差数列的通项公式和前n项和公式,和根据二次函数的求得前n项和的最大值,运用是需注意数列的项数应是自然数,属于基础题.17.已知函数,若方程有三个不同的实根,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【解析】由在同一坐标系中画出函数的图象与函数的图象,利用数形结合,可求出满足条件实数a的取值范围.
【详解】
函数的图象如下图所示,作出直线l:,平移直线l至与之间时,方程有三个不同的实根,而由得,当时,即(舍去)时,得直线,当直线l:,过点时,得直线,此时,所以要使方程有三个不同的实根,则实数a的取值范围是:,故答案为:.【点睛】
本题考查学生综合运用函数和方程的能力,以及让学生掌握数形结合的数学思想,属于中档题.
四、解答题
18.设等差数列前项和为,满足,.(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的通项公式
【答案】(1)
.(2)
【解析】(1)利用基本元的思想,将已知条件转化为的形式列方程组,解方程组求得,进而求得数列的通项公式.(2)利用“退作差法”求得的表达式,进而求得数列的通项公式.【详解】
(1)设等差数列首项为,公差为.
由已知得,解得.
于是.
(2)当时,.
当时,当时上式也成立.
于是.
故.
【点睛】
本小题主要考查等差数列通项公式和前项和公式的计算,考查“退作差法”求数列的通项公式,属于基础题.19.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)根据正弦定理,对进行边角互化.再由正弦定理可得,可得的值;
(2)由可知.而,运用余弦定理可求得,进而求得角,运用三角形的面积公式可求得面积.
【详解】
(1)由正弦定理,可化为,也就是.
由中可得.
即.由正弦定理可得,故.
(2)由可知.而,由余弦定理可知.
又,于是.
.
【点睛】
本题考查解三角形的正弦定理和余弦定理,以及三角形的面积公式,关键在于选择合适的定理进行边角互化,属于中档题.20.设函数.(1)设方程在内有两个零点,求的值;
(2)若把函数的图象向左平移个单位,再向下平移2个单位,得函数图象,求函数在上的最值.【答案】(1);(2)最大值为,最小值为
【解析】(1)先利用三角诱导公式将函数表达式化简,再由余弦函数图像可得或根据范围可得.(2)根据图像平移得到,由正弦曲线可得最值.【详解】
解:(1)由题设知,或
得或,(2)图像向左平移个单位,得
再向下平移2个单位得
当时,在的最大值为,最小值为.【点睛】
本题考查了三角诱导公式,三角函数图像平移与性质,基础题.21.设函数.(Ⅰ)当,时,恒成立,求的范围;
(Ⅱ)若在处的切线为,且方程恰有两解,求实数的取值范围.【答案】(I)
(II)
【解析】试题分析:(1)将参数值代入得到函数表达式,研究函数的单调性求得函数最值,使得最小值大于等于0即可;(2)根据切线得到,方程有两解,可得,所以有两解,令,研究这个函数的单调性和图像,使得常函数y=m,和有两个交点即可.解析:
由,当时,得.当时,且当时,此时.所以,即在上单调递増,所以,由恒成立,得,所以.(2)由得,且.由题意得,所以.又在切线上.所以.所以.所以.即方程有两解,可得,所以.令,则,当时,所以在上是减函数.当时,所以在上是减函数.所以.又当时,;且有.数形结合易知:.点睛:本题中涉及根据函数零点求参数取值,是高考经常涉及的重点问题,(1)利用零点存在的判定定理构建不等式求解;(2)分离参数后转化为函数的值域(最值)问题求解,如果涉及由几个零点时,还需考虑函数的图象与参数的交点个数;(3)转化为两熟悉的函数图象的上、下关系问题,从而构建不等式求解.22.已知某工厂每天固定成本是4万元,每生产一件产品成本增加100元,工厂每件产品的出厂价定为元时,生产件产品的销售收入是(元),为每天生产件产品的平均利润(平均利润=总利润/总产量).销售商从工厂每件元进货后又以每件元销售,其中为最高限价,为销售乐观系数,据市场调查,是由当是,的比例中项时来确定.(1)每天生产量为多少时,平均利润取得最大值?并求的最大值;
(2)求乐观系数的值;
(3)若,当厂家平均利润最大时,求与的值.【答案】(1)400,200;(2);(3),.【解析】试题分析:(1)先求出总利润=,依据(平均利润=总利润/总产量)可得,利用均值不等式得最大利润;(2)由已知得,结合比例中项的概念可得,两边同时除以将等式化为的方程,解出方程即可;(3)利用平均成本平均利润,结合厂家平均利润最大时(由(1)的结果)可得的值,利用可得的值.试题解析:(1)依题意总利润=,=,,此时,即,每天生产量为400件时,平均利润最大,最大值为200元
.(2)由得,是的比例中项,两边除以得,解得.(3)厂家平均利润最大,元,每件产品的毛利为,元,(元),元.23.已知函数.
(1)当时,判断函数的单调性;
(2)若恒成立,求a的取值范围;
(3)已知,证明.
【答案】(1)在区间单调递增,单调递减
(2)
(3)证明见解析
【解析】(1)当时,分析出的正负,从而得的单调区间;
(2)由已知分离变量得恒成立.设,则,对
求导,分析出的正负,从而得的单调区间和最值,可得a的取值范围;
(3)欲证,两边取对数,转化为,由(2)可知的单调性,可得证.
【详解】
由题意可知,函数的定义域为:且,(1)当时,若,则;若,则,所以函数在区间单调递增,单调递减.
(2)若恒成立,则恒成立.
又因为,所以分离变量得恒成立.
设,则,所以.
当时,;当时,即函数在上单调递增,在上单调递减.
当时,函数取最大值,所以.(3)欲证,两边取对数,可得,由(2)可知在上单调递增,且所以,命题得证.
【点睛】
本题考查运用导函数研究函数的单调性,解决不等式恒成立的问题,证明不等式,解决问题的关键在于实行参变分离,构造合适的函数,对其求导,分析导函数的正负,得出所构造的函数的单调性,从而得出函数的极值、最值,使问题得以解决,属于常考题,难度题.