阳泉市第一中学校2023届高三上学期11月期中数学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1、已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
2、复数在复平面内对应的点所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3、设,,则是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4、函数的定义域是( )
A. B. C. D.
5、如图,在中,,,P为CD上一点,且满足,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
6、设是定义域为R的偶函数,且在上单调递增,设,,,则( )
A. B.
C. D.
7、函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
8、设函数,其中 ,若存在唯一的整数,使得,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题
9、已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.函数在区间上单调递减
C.函数的图像不是中心对称图形
D.函数图像的对称轴方程仅有,
10、已知,,且,则可能取的值有( )
A.9 B.10 C.11 D.12
11、2022年北京冬奥会开幕式精彩纷呈,其中雪花造型惊艳全球.有一个同学为了画出漂亮的雪花,将一个边长为1的正六边形进行线性分形.如图,图中每个正六边形的边长是图中每个正六边形的边长的.记图中所有正六边形的边长之和为,则下列说法正确的是( )
A.图(4)中共有294个正六边形
B.
C.是一个递增的等比数列
D.记为数列的前n项和,则对任意的且,都有
12、已知函数,则下列结论正确的是( )
A.当时,曲线在点处的切线方程为
B.当时,在定义域内为增函数
C.当时,既存在极大值又存在极小值
D.当时,恰有3个零点,,且
三、填空题
13、已知函数,其导函数为,则____________.
14、若,恒成立,则实数k的取值范围是_________.
15、在中,M,N分别是边AB,AC的中点,点O是线段MN上异于端点的一点,且满足,则________.
16、如图,四边形ABCD是边长为的正方形,半圆面平面ABCD,点P为半圆弧上一动点(点P与点A,D不重合),当直线PB与平面ABCD所成角最大时,平面PAB截四棱锥外接球的截面面积为________.
四、解答题
17、已知函数(,)的最大值为1,且的相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)若将函数图像上的点纵坐标不变,横坐标变为原来的,得到函数的图像,求在区间上的值域.
18、已知数列满足:,
(1)求,的值;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,数列的前n项和,求证:
19、在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角B的大小;
(2)求的取值范围.
20、已知为等差数列,前n项和为,是首项为2的等比数列,且公比大于0,
,,.
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
21、如图,四棱锥的底面ABCD为平行四边形,是边长为的等边三角形,平面平面ABCD,,,点E是线段PA上靠近点A的三等分点.
(1)求证:;
(2)求直线DE与平面PBC所成角的正弦值.
22、已知函数,,a,.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若曲线在点处的切线l与曲线切于点,求a,b,c的值;
(3)若恒成立,求最大值.
参考答案
1、答案:D
解析:全集,,
,
,
,
故选:D.
2、答案:A
解析:,所以该复数对应的点为,
该点在第一象限,
故选:A.
3、答案:A
解析:由题意知:由,得或,故为,
成立,而不成立,
是q的充分不必要条件.
故选:A.
4、答案:B
解析:要使函数有意义,则,解得且,
所以,函数的定义域是
故选:B.
5、答案:B
解析:设,
则,
,解得.
因为,所以,又,,所以为等边三角形,
所以,,
由余弦定理,
所以;
故选:B.
6、答案:C
解析:,,.
又函数是定义域为R的偶函数,且在上单调递增,
,且在上单调递减.
又, .
故选:C.
7、答案:B
解析:,,为奇函数,舍去A,
,舍去D;
,,
所以舍去C;
因此选B.
8、答案:D
解析:设,,
由题意知,函数在直线下方的图象中只有一个点的横坐标为整数,
,当时,;当时,.
所以,函数的最小值为.
又,.
直线恒过定点且斜率为a,
故且,解得,
故选D.
9、答案:BC
解析:可化为,
所以,所以函数为周期函数,周期为,A错误;
当时,,,所以函数的图象如下:
观察图象可得,函数在区间上单调递减,B正确,
函数的图像不是中心对称图形,C正确,
函数图像的对称轴方程有,和,,D错误,
故选:BC.
10、答案:BCD
解析:因为,,且,
所以
,当且仅当,即取等号,
故选:BCD.
11、答案:BCD
解析:对于A,由图可知,图至图中正六边形的个数构成以1为首项,
7为公比的等比数列,故图中共有个正六边形,A错误;
对于B,由题可知,图中每个正六边形的边长为,
,,B正确;
对于C,是底数大于1的指数型函数,
是一个递增的等比数列,C正确;
对于D,,,,
,
当且时,
对任意的且,都有,D正确.
故选:BCD.
12、答案:BCD
解析:选项A:当时,曲线,
则,切线斜率
又,
故曲线在点处的切线方程为.
A选项错误;
选项B:
令,
则
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
在处取得最小值
当时,对任意恒成立,
则对任意恒成立,
故当时,在定义域内为增函数.B选项正确;
选项C:
由以上分析知道:
在处取得最小值
当时,必有二根,
不妨设为,
则当时,,,为增函数,
当时,,,为减函数,
当时,,,为增函数,
故既存在极大值又存在极小值.C选项正确;
选项D:由上面分析可知既存在极大值又存在极小值,
不妨设的极大值点为m,极小值点为n,且,
在上单调递减,又
故极大值为正值,极小值为负值,
当时,;当时,
故函数有三个零点,不妨设为,,
又
故有,则
即当时,恰有3个零点,,且正确.
故选:BCD.
13、答案:1
解析:因为,所以,
所以,
故答案为:1.
14、答案:
解析:设函数,
由题意知关于x的不等式的解集为R,
所以对任意的x属于R,都有;
当时,函数是关于x的抛物线,抛物线必开口向上,且与x轴无交点;
应满足,
解得;
当时,,满足;
当时,,不满足恒成立;
综上知,k的取值范围是.
故答案为:.
15、答案:7
解析:由已知得,①
由M,O,N三点共线,知 ,使,
故,故,
整理得,②
对比①②两式的系数,得,解得,
故答案为:7
16、答案:
解析:做交AD于E,因半圆面平面ABCD,所以平面ABCD,
连接EB,以D点为原点,DA,DC为x,y轴,过D点垂直于平面ABCD的直线为z轴建立如图所示的空间直角坐标系,设,则,设,
则,在直角三角形APD内,由射影定理可得,
即,所以,,,,
,, ,
所以,所以,即,
所以
,
因为,所以,
所以,
当且仅当即等号成立,且取得最小值,
直线PB与平面ABCD所成角最大,
取BD的中点O,连接CO,AO,则,
所以四棱锥外接球的球心为点O,
因为,,,PB,平面PAB,
所以平面PAB,
设球心到平面PAB的距离为d,所以d等于D到平面PAB的距离的,
因为,
,所以,设截面半径为r,
则有,
所以截面的面积.
故答案为:.
17、答案:(1)
(2)
解析:(1)
最大值为,所以
的相邻两条对称轴之间的距离为,所以,
所以函数的解析式为
(2)由题函数解析式为
即在区间上的值域为
18、答案:(1);;
(2);
(3)证明见解析.
解析:(1)由题意,,;
(2),
,
两式相减得:,,也适用,
,;
(3)由(2),
∴.
19、答案:(1)
(2)
解析:(1)由得:,即:
(2)
的取值范围为:
20、答案:(1),.
(2).
解析:(1)设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q.
由已知,得,而,
所以.又因为,解得.所以,.
由,可得.
由,可得,联立①②,解得,由此可得.
所以,的通项公式为,的通项公式为.
(2)设数列的前n项和为,由,
有,
,
上述两式相减,得
.
得.
所以,数列的前n项和为.
21、答案:(1)证明见解析;
(2)
解析:(1)作于O,连接OC,
由等边得,,
平面平面ABCD,且平面平面,
面,又平面ABCD,,
在中,,,得,,又,,
,PO,面POC, 面POC,又面POC,.
(2)建立如图所示空间直角坐标系,则,,,
设面PBC的法向量为,,
则,令,得,
,,
,,
设DE与面PBC所成角为,则,
直线DE与平面PBC所成角的正弦值为.
22、答案:(1)见解析;
(2),,
(3)
解析:(1),则.
令,得,所以在上单调递增.
令得,所以在上单调递减.
(2)因为,所以,所以l方程为.
依题意,,.
于是l与抛物线切于点,
由得.
所以,,.
(3)设,则恒成立.
易得
(i)当时,
因为,所以此时在上单调递增.
①若,则当时满足条件,此时;
②若,取且
此时,所以不恒成立.
不满足条件;
(ii)当时,
令,得由,得;
由,得
所以在上单调递减,在上单调递增.
要使得“恒成立”,必须有
“当时,”成立.
所以.则
令,则
令,得由,得;
由,得所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,当时,
从而,当,时,的最大值为.