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山东省青岛市通济中学2023年高三数学理模拟试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1.如图是函数的导函数的图象,则下面判断正确的是(
)A.在区间(-2,1)内是增函数 B.在(1,3)内是减函数C.在(4,5)内是增函数
D.在x=2时,取到极小值参考答案:C2.在平面直角坐标系中,函数y=cosx和函数y=tanx的定义域都是,它们的交点为P,则点P的纵坐标为
(
)
A.
B.
C.
D.参考答案:A略3.若函数的图像向左平移()个单位后所得的函数为偶函数,则的最小值为(
)A.
B.
C.
D.参考答案:D4.直线与圆相交于A,B两点(其中a,b是实数),且△AOB是直角三角形(O是坐标原点),则点P(a,b)与点(0,1)之间距离的最大值为
(
)A.
B.2
C.
D.
参考答案:A因为△AOB是直角三角形,所以圆心到直线的距离为,所以,即。所以,由,得。所以点P(a,b)与点(0,1)之间距离为,即,因为,所以当时,为最大值,选A.5.复数的共扼复数是()A.﹣+i B.﹣﹣i C.﹣i D.+i参考答案:D【考点】复数代数形式的乘除运算.【专题】转化思想;数系的扩充和复数.【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出.【解答】解:复数==的共扼复数是+i.故选:D.【点评】本题考查了复数的运算法则、共轭复数的定义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.6.某三棱锥的侧视图和俯视图如图所示,则该三棱锥的体积为
()A.4
B.8
C.12
D.24参考答案:A解:由三视图的侧视图和俯视图可知:三棱锥的一个侧面垂直于底面,三棱锥的高是,它的体积为,故选A7.四面体A﹣BCD中,AB=CD=10,AC=BD=2,AD=BC=2,则四面体A﹣BCD外接球的表面积为()A.50π B.100π C.200π D.300π参考答案:C【考点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.【分析】由题意可采用割补法,考虑到四面体ABCD的四个面为全等的三角形,所以可在其每个面补上一个以10,2,2为三边的三角形作为底面,且以分别为x,y,z,长、两两垂直的侧棱的三棱锥,从而可得到一个长、宽、高分别为x,y,z的长方体,由此能求出球的半径,进而求出球的表面积.【解答】解:由题意可采用割补法,考虑到四面体ABCD的四个面为全等的三角形,所以可在其每个面补上一个以10,2,2为三边的三角形作为底面,且以分别为x,y,z,长、两两垂直的侧棱的三棱锥,从而可得到一个长、宽、高分别为x,y,z的长方体,并且x2+y2=100,x2+z2=136,y2+z2=164,设球半径为R,则有(2R)2=x2+y2+z2=200,∴4R2=200,∴球的表面积为S=4πR2=200π.故选C.8.某地区举行一次数学竞赛选拔,有1000人参加,已知参赛学生的竞赛成绩近似服从正态分布N(70,100),则成绩在90分以上(含90分)的学生共有(参考数据)A.23人
B.22
C.46
D.45参考答案:答案:A9.若“”是“”的充分而不必要条件,则实数的取值范围是()A. B. C.
D.参考答案:A略10.设全集设函数的最小正周期为,且则A.在单调递增
B.在单调递增C.在单调递减 D.在单调递减参考答案:D,因为最小正周期为,所以,又因为,所以,所以即,所以,因此选D。二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11.已知,f(1,1)=1,f(m,n)∈N*(m,n∈N*)且对任意m,n∈N*都有①f(m,n+1)=f(m,n)+2;②f(m+1,1)=2f(m,1).则f(2007,2008)的值=.参考答案:22006+4014【考点】3P:抽象函数及其应用.【分析】根据条件可知{f(m,n)}是以1为首项,2为公差的等差数列,求出f(1,n),以及{f(m,1)}是以1为首项2为公比的等比数列,求出f(n,1)和f(m,n+1),从而求出所求.【解答】解:∵f(m,n+1)=f(m,n)+2∴{f(m,n)}是以1为首项,2为公差的等差数列∴f(1,n)=2n﹣1又∵f(m+1,1)=2f(m,1)∴{f(m,1)}是以1为首项2为公比的等比数列,∴f(n,1)=2n﹣1∴f(m,n+1)=2m﹣1+2n∴f(2007,2008)=22006+4014故答案为:22006+4014.【点评】本题主要考查了抽象函数及其应用,推出f(n,1)=2n﹣1,f(n,1)=2n﹣1,f(m,n+1)=2m﹣1+2n,是解答本题的关键,属中档题.12.已知,若幂函数为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则a=____.参考答案:-1【分析】由幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,得到a是奇数,且a<0,由此能求出a的值.【详解】∵α∈{﹣2,﹣1,﹣,1,2,3},幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,∴a是奇数,且a<0,∴a=﹣1.故答案为:﹣1.【点睛】本题考查实数值的求法,考查幂函数的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.13.已知函数若函数与的图象有三个不同交点,则实数的取值范围是
.参考答案:14.有下列命题:①函数y=cos(x-)cos(x+)的图象中,相邻两个对称中心的距离为π;②函数的图象关于点(-1,1)对称;③关于x的方程ax2-2ax-1=0有且仅有一个实数根,则实数a=-1;④已知命题p:对任意的x∈R,都有sinx≤1,则非p:存在x∈R,使得sinx>1.其中所有真命题的序号是________.参考答案:③;④①函数y=cos(x-)cos(x+)=cos2x,相邻两个对称中心的距离为d==,故①不正确;②函数y=的图象对称中心应为(1,1),故②不正确;③正确;④正确.15.已知函数,若不等式有解,则实数的取值范围为
.参考答案:略16.在极坐标系中,直线过点且与直线(R)垂直,则直线的极坐标方程为
.参考答案:略17.已知函数的图象的一部分如下图所示,当时,则函数的最大值是____________参考答案:三、解答题:本大题共5小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤18.
设各项均不为零的数列的前n项和为,且(1)求证:数列是等差数列,并写出关于n的表达式;(2)确定的值,使数列为等差数列;(3)在(2)的条件下,求数列的前n项和。参考答案:略19.(本小题共13分)已知函数。(1)求的定义域及最小正周期;(2)求的单调递减区间。参考答案:20.已知函数f(x)=axlnx+bx(a≠0)在(1,f(1))处的切线与x轴平行,(e=2.71828…)(1)试讨论f(x)在(0,+∞)上的单调性;(2)①设g(x)=x+,x∈(0,+∞),求g(x)的最小值;②证明:≥1﹣x.参考答案:【考点】6E:利用导数求闭区间上函数的最值;6B:利用导数研究函数的单调性.【分析】(1)求出函数的导数,通过讨论a的范围求出函数的单调区间即可;(2)①求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的最小值即可;②问题转化为(xlnx﹣1)(xex﹣1+1)+2≥0,即(lnx+)(x+e1﹣x)≥2,设h(x)=lnx+,根据函数的单调性证明即可.【解答】(1)解:∵f′(x)=alnx+a+b,∴f′(1)=a+b=0,故b=﹣a,∴f(x)=axlnx﹣ax,且f′(x)=alnx,当a>0时,x∈(0,1)时,f′(x)<0,x∈(1,+∞)时,f′(x)>00,∴f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增;a<0时,x∈(0,1)时,f′(x)>0,x∈(1,+∞)时,f′(x)<0,∴f(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减;(2)①解:∵g(x)=x+,x∈(0,+∞),∴g′(x)=1﹣e1﹣x=,x∈(0,1)时,g′(x)<0,x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,故g(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,故g(x)min=g(1)=2;②证明:由(1)得:f(x)=axlnx﹣ax,由≥1﹣x,得:xlnx﹣x++x﹣1≥0,即(xlnx﹣1)(xex﹣1+1)+2≥0?(xlnx+1)xex﹣1+xlnx+1≥2xex﹣1?(xlnx+1)(xex﹣1+1)≥2xex﹣1,即(lnx+)(x+e1﹣x)≥2,设h(x)=lnx+,h′(x)=,故h(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增,故h(x)≥h(1)=1,又g(x)在(0,+∞)时,g(x)≥2,故(lnx+)(x+e1﹣x)≥2成立,即≥1﹣x成立.21.已知函数f(x)=x﹣alnx(a∈R).(Ⅰ)当a=2时,求曲线f(x)在x=1处的切线方程;(Ⅱ)设函数h(x)=f(x)+,求函数h(x)的单调区间;(Ⅲ)若g(x)=﹣,在[1,e](e=2.71828…)上存在一点x0,使得f(x0)≤g(x0)成立,求a的取值范围.参考答案:考点:利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)求出切点(1,1),求出,然后求解斜率k,即可求解曲线f(x)在点(1,1)处的切线方程.(Ⅱ)求出函数的定义域,函数的导函数,①a>﹣1时,②a≤﹣1时,分别求解函数的单调区间即可.(Ⅲ)转化已知条件为函数在[1,e]上的最小值[h(x)]min≤0,利用第(Ⅱ)问的结果,通过①a≥e﹣1时,②a≤0时,③0<a<e﹣1时,分别求解函数的最小值,推出所求a的范围.解答:解:(Ⅰ)当a=2时,f(x)=x﹣2lnx,f(1)=1,切点(1,1),∴,∴k=f′(1)=1﹣2=﹣1,∴曲线f(x)在点(1,1)处的切线方程为:y﹣1=﹣(x﹣1),即x+y﹣2=0.
(Ⅱ),定义域为(0,+∞),,①当a+1>0,即a>﹣1时,令h′(x)>0,∵x>0,∴x>1+a令h′(x)<0,∵x>0,∴0<x<1+a.②当a+1≤0,即a≤﹣1时,h′(x)>0恒成立,综上:当a>﹣1时,h(x)在(0,a+1)上单调递减,在(a+1,+∞)上单调递增.当a≤﹣1时,h(x)在(0,+∞)上单调递增.
(Ⅲ)由题意可知,在[1,e]上存在一点x0,使得f(x0)≤g(x0)成立,即在[1,e]上存在一点x0,使得h(x0)≤0,即函数在[1,e]上的最小值[h(x)]min≤0.由第(Ⅱ)问,①当a+1≥e,即a≥e﹣1时,h(x)在[1,e]上单调递减,∴,∴,∵,∴;
②当a+1≤1,即a≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增,∴[h(x)]min=h(1)=1+1+a≤0,∴a≤﹣2,③当1<a+1<e,即0<a<e﹣1时,∴[h(x)]min=h(1+a)=2+a﹣aln(1+a)≤0,∵0<ln(1+a)<1,∴0<aln(1+a)<a,∴h(1+a)>2此时不存在x0使h(x0)≤0成立.
综上可得所求a的范围是:或a≤﹣2.点评:本题考查函数的导数的综合应用,曲线的切线方程函数的单调性以及函数的最值的应用,考查分析问题解决问
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