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2023-2024 学年第一学期 11 月高三阶段测试卷
数学
考试说明:
1.本试卷共150分.考试时间120分钟.
2.请将各题答案填在答题卡上.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的.
1. 已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出集合 ,然后求出集合 ,从而再求 .
【详解】由题意得: ,
所以 ,又因为 ,
所以 .
故选:B.
2. 已知复数 满足 ,其中 为虚数单位,则 的共轭复数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由复数除法求得 后可得其共轭复数.
【详解】由题意 ,∴ .
故选:D.
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学科网(北京)股份有限公司3. 已知 ,则 成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由对数不等式可解得 ,再由充分不必要条件可得出选项.
【详解】由 可得 ,所以 ;
根据题意可知选项需满足是 的真子集,
易知选项中只有选项C符合题意;
故选:C.
4. 若正数 , 满足 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据“1”的灵活应用,结合基本不等式求解.
【详解】正数 , 满足 ,即 ,
则 ,
当且仅当 即 时等号成立,
所以 的最小值为 ,
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学科网(北京)股份有限公司故选:B.
5. 在 中,点 是 的中点,点 是 的中点,点 在线段 上并且 ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平面向量的线性运算计算即可.
【详解】因为 ,所以 ,
又点 是 的中点,点 是 的中点,所以 ,
故 .
故选:D.
6. 已知“不小于 的最小的整数”所确定的函数通常记为 ,例如: ,则方程
的正实数根的个数是( )
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
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学科网(北京)股份有限公司【答案】C
【解析】
【分析】将问题转化为 与 的图象交点问题,再利用新定义作出图像即可得解.
【详解】要求方程 的正实数根,即求 与 的图像在 轴右侧的交点个数,
因为 ,作出 与 的大致图象,如图,
观察图象,可知 与 的图象有 共2个交点,
所以方程 的正实数根的个数是2个.
故选:C.
7. 已知函数 ,满足 ,在下列不等关系中,一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】构造 ,应用导数研究单调性,进而比较 大小即可.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】设 ,则 ,
所以 单调递增,则 ,即 ,即 .
故选:A
8. 已知 又 ,对任
意的 均有 成立,且存在 使 ,方程 在
上存在唯一实数解,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【 分 析 】 化 简 可 得 , 根 据 成 立 , 且 存 在
,可知存在 使得 ,即 ,根据函数性质建立不等
式关系进行求解即可.
详解】由
【
,
其中 满足 ,
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学科网(北京)股份有限公司又由任意的 均有 成立,
即任意的 均有 成立,
且存在 使 ,
可知 最大值为 ,
又 ,
当 时, ,
又 在 上存在唯一实数 使 ,
即 .
故选:A
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目
要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 下列命题正确的是( )
A. 若 ,则
B. 若 ,则
C. 若 ,则
D. 若 ,则
【答案】AB
【解析】
【分析】结合函数 的单调性,可判定A正确;结合特例和不等式的性质,可判定 B、正确,
C、D错误,即可求解.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】对于A中,由函数 在 上单调递增,因为 ,可得 ,所以A正确;
对于B中,由 ,可得 ,又由 ,所以 ,所以B正确;
对于C中,若 ,此时 ,但 ,所以C错误;
对于D中,令 ,此时 ,但 ,所以D错误.
故选:AB.
10. 已知向量 ,则下列结论正确的是( )
A. 在 上的投影向量是
B.
C. 向量 与向量 的夹角为
D.
【答案】BD
【解析】
【分析】先利用向量垂直坐标表示验证选项D,选项B利用平面向量模的公式计算即可,选项C利用向量
夹角坐标表示求解即可;选项A根据坐标求解投影向量即可.
【详解】因为 ,
所以 ,
所以 ,故D正确;
因为 ,
所以 ,故B正确;
因为 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,
又 ,故 错误;
在 方向上的投影向量是:
,
故A错误,
故选:BD.
11. 已知函数 ,则下面几个结论正确的有( )
A. 函数 为偶函数
B. 函数 为奇函数
C. 函数 在其定义域内单调递减
D. 函数 的值域为
【答案】BCD
【解析】
【分析】由函数奇偶性的定义,即可判断 AB,由 在 上递减,即可判断 C,由
即可判断D.
【详解】函数 ,定义域 为 ,
所以函数 为奇函数,故 错误, 正确;
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学科网(北京)股份有限公司,显然 在 上递减,则 在 上递减,故C
正确;
函数 ,因为 ,所以 ,则 ,所以
,即 的值域为 ,故D正确.
故选:BCD.
12. 已知函数 及其导函数 的定义域均为 , ,且当
时, ,则( )
A. 是一个周期函数 B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据函数的对称性结合函数周期性的定义判断选项 A,根据奇函数的单调性比较大小判断B,根
据导函数的奇偶性判断C,结合函数的周期性及导数运算法则求得函数值符号判断D.
【详解】因为 ,所以 的图象关于 对称,
又 ,所以 的图象关于 对称,
因 为 ,即 ,所以 ,
所以函数是以4为周期的函数,故A正确;
因为 ,所以函数 为奇函数;
当 ,函数 在 上为减函数;
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学科网(北京)股份有限公司,
因为 在 上为减函数, ,
所以 ,即 ,故B错误;
因为 ,所以 ,所以 ,故C正确;
因为 ,所以 ,
从而 ,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点睛:学会利用题干已知条件结合奇偶性和对称性,对抽象函数进行推导及其运算是解题关
键;本题考查了抽象函数的应用,考查奇偶性和对称性的综合运用以及利用导数研究函数的性质,属于综
合题,较难题.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 若 为假命题,则 的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据命题为假得出判别式大于等于零计算即可.
【详解】 恒成立是假命题,因此 ,解得 或 ,
故答案为: .
14. 已知函数 是R上的奇函数,且 , ,若
,则不等式 的解集是__________.
【答案】
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【分析】根据单调性的定义判断 的单调性,然后利用函数值的符号结合单调性解不等式即可.
【详解】函数 是 上的奇函数,在区间 单调递增,
所以函数 在 上单调递增,且 ,
因为 ,即 .所以当 时, ,当 时, ,
当 时, ,当 时, ,
那么 ,即 或 ,
所以得 或 .
故答案为: .
15. 函数 在 上恰有2个零点,则 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意 时, ,结合正弦函数图像,即可求出 的取值范围.
【详解】 ,
当 时, 在 有且仅有2个零点,
,综上: ,
故答案为: .
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学科网(北京)股份有限公司16. 已知函数 ,若方程 有4个解分别为 ,且
,则 __________.
【答案】10
【解析】
【分析】作出函数 图象,由对数函数的性质可得 ,有二次函数的对称性可得 ,
代入 求解即可.
【详解】作出函数 的大致图象,如下:
可知, 且当 时, 有2个解 ;
,
得 ;
当 时,由 有2个解 ,根据图象的对称性,得 .
.
故答案为:10.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
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学科网(北京)股份有限公司17. 已知复数 满足 ( 是虚数单位).
(1)求 ;
(2)若复数 在复平面内对应的点在第三象限,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据复数的除法计算法则和模的运算公式求解即可;
(2)根据复数乘法计算法则和在复平面对应点的特征求解即可.
【小问1详解】
由 ,
得 ,所以
【小问2详解】
因为 ,
所以
,
因为该复数在复平面内对应的点在第三象限,
所以 ,解得 ,
所以实数 的取值范围为 .
18. 已知角 的顶点与原点 重合,始边与 轴的非负半轴重合,它的终边过点 .
(1)求 的值;
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学科网(北京)股份有限公司(2)若锐角 满足 ,求 的值.
【答案】(1) ;
(2)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)根据已知及三角函数定义求得 ,再应用诱导公式求目标式的值;
(2)由(1)得 ,平方关系得 ,讨论 的象限,应用差角正
弦公式求目标函数值
【小问1详解】
由题设知: ,则 ,
又 ,
;
【小问2详解】
由(1)知: ,且 ,
又 为锐角, 为第四象限角,所以 为第四象限角或第一象限角.
当 为第一象限角时 ,则
,
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学科网(北京)股份有限公司当 为第四象限角时 ,则
.
19. 在 中,角 的对边分别为 ,若 ,且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 是锐角三角形,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理的边角变换得到 ,从而得到 ,由此得解;
(2)利用正弦定理与三角形恒等变换得得 关于 的三角函数式,结合 的取值范围即可得解.
【小问1详解】
因为 , ,所以 ,
则 ,整理得 ,
所以 ,
又 ,所以 .
【小问2详解】
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学科网(北京)股份有限公司由(1)可知: ,所以 ,
故
,
因为 是锐角三角形,则 ,解得 ,
所以 ,则 ,故 .
20. 已知向量 .设函数 .
(1)求函数 的解析式及其单调递增区间;
(2)将 图象向左平移 个单位长度得到 图象,若方程 在 上有两个不
同的解 ,求实数 的取值范围,并求 的值.
【答案】(1) ,
(2)实数 的取值范围是 ,
【解析】
【分析】(1)利用向量数量积的坐标公式和三角恒等变换的公式化简即可;
(2)利用函数的平移求出 的解析式,然后利用三角函数的图像和性质求解即可.
【小问1详解】
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学科网(北京)股份有限公司由题意可知
.由 ,可得 ,
函数 的单调增区间为 .
【小问2详解】
,
,得 ,
在区间 上单调递增,
同理可求得 在区间 上单调递减,
且 的图象关于直线 对称,
方程 ,即 ,
当 时,方程 有两个不同的解 ,由 单调性知,
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学科网(北京)股份有限公司在区间 上单调递增,在区间 上单调递减,
且
故当 时,方程 有两个不同的解
,实数 的取值范围是 .
又 的图象关于直线 对称,
,即 .
21. 已知 , ,其中 是自然对数的底数.
(1)若 在 处取得极值,求 的值;
(2)讨论 的单调区间;
(3)当 时, ,总有 成立,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据题意可知 ,即可求得 ,经检验符合题意;
(2)对参数 进行分类讨论,利用导函数正负即可求出函数 的单调性,即可得出单调区间;
(3)由 ,总有 成立可得,需满足 ,分别求出
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学科网(北京)股份有限公司对应的最值即可解得 的取值范围是 .
【小问1详解】
由题意可知 .
由已知得 ,解得 ,
此时 .
易知在区间 上, ;在区间 上,
即函数 在 处取得极小值,因此 .
【小问2详解】
由 可知 ,
所以可得 .
①若 ,即 时, 在 上单调递减,在 上单调递增;
②若 ,即 ,则 在 上单调递减;.
综上所述,当 时, 的减区间是 ,
当 时, 的减区间是 ,增区间是
【小问3详解】
当 时,由②可知当 时,函数 取得最小值,即 .
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学科网(北京)股份有限公司又 ,可得函数 在区间 上单调递增.
即当 时,函数 取得最大值,且 .
若 ,总有 成立,
则必有对于 .
又 ,联立得 ,解得 ;
所以 的取值范围是
22. 已知函数 .
(1)若曲线 在 处的切线与直线 平行,求函数 的极值;
(2)已知 ,若 恒成立.求证:对任意正整数 ,都有
.
【答案】(1)极大值为 ,无极小值
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)对 求导,由导数的几何意义可得 ,代入 ,即可求得 的单调性和极
值.
(2)将不等式变形为 ,令 ,分离参数后构造函数,转为为求解
的最大值,即 时, 恒成立,令 ,则 ,
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学科网(北京)股份有限公司然后结合对数运算性质可求.
【小问1详解】
由 ,可得 ,
由条件可得 ,即 .
则 ,
令 可得 ,当 时, ,当 时, .
在 上单调递减,在 上单调递增,
的极大值为 ,无极小值.
【小问2详解】
,即 对任意的 恒成立,
即 ,其中 ,
令 ,则 ,即 ,
构造函数 ,则 ,令 ,得 ,列表如下:
+ 0 -
极大值
所以,函数 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以, ,
即 时, 恒成立,
取 ,则 对任意的 恒成立,
令 ,则 ,
所以 ,
所以 ,即 .
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式问题,方法如下:
(1)直接构造函数法:证明不等式 (或 )转化为证明 (或
),进而构造辅助函数 ;
(2)适当放缩构造法:一是根据已知条件适当放缩;二是利用常见放缩结论;
(3)构造“形似”函数,稍作变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
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