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2022-2023学年湖南省岳阳市临湘第七中学高三数学理期末试题含解析
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. 由下列条件解,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
参考答案:
C
在C中,,且,所以有两解.选C.
2. (5分)(2012?山东)现有16张不同的卡片,其中红色、黄色、蓝色、绿色卡片各4张,从中任取3张,要求取出的这些卡片不能是同一种颜色,且红色卡片至多1张,不同取法的种数为( )
A.
232
B.
252
C.
472
D.
484
参考答案:
C
由题意,不考虑特殊情况,共有种取法,其中每一种卡片各取三张,有种取法,两种红色卡片,共有种取法,
故所求的取法共有﹣﹣=560﹣16﹣72=472
故选C.
3. 下列函数中既是偶函数,又是区间上的减函数的是( )
A、 B、 C、 D、
参考答案:
D
4. (原创)复数为纯虚数的充要条件是( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
5. 已知角的终边经过点,且,则的值为( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
略
6. 已知,,则的最小值是( )
A. 3 B. 4 C. D.
参考答案:
B
略
7. 如图,在正四棱锥P?ABCD中,∠APC=60°,则二面角A?PB?C的平面角的余弦值为( )
A. B. C. D.
参考答案:
B
解:如图,在侧面PAB内,作AM⊥PB,垂足为M。连结CM、AC,则∠AMC为二面角A?PB?C的平面角。不妨设AB=2,则,斜高为,故,由此得。在△AMC中,由余弦定理得。
8. 设函数,其中,则导数f′(﹣1)的取值范围( )
A.[3,6] B. C. D.
参考答案:
A
考点: 三角函数中的恒等变换应用;函数的值域.
分析: 先对原函数进行求导可得到f′(x)的解析式,将x=﹣1代入可求取值范围.
解答: 解:∵
∴
∴=2sin()+4
∵∴∴sin
∴f′(﹣1)∈[3,6]
故选A.
点评: 本题主要考查函数求导和三角函数求值域的问题.这两个方面都是高考中必考内容,难度不大.
9. 已知数列满足则通项公式为( )
参考答案:
D
10. 如图,设是图中边长为的正方形区域,是内函数图象下方的点构成的区域.向中随机投一点,则该点落入中的概率为
A. B. C. D.
参考答案:
C
二、 填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分
11. 已知点落在角的终边上,且,则的值为 ;
参考答案:
略
12. 在△ABC中,AB=2BC,∠B=120°.若以A,B为焦点的椭圆经过点C,则该椭圆的离心率e为 .
参考答案:
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】利用余弦定理求得丨AC丨,由椭圆的定义可知:丨AC丨+丨BC丨=2a,2c=2,由e=,即可求得椭圆的离心率.
【解答】解:设丨AB丨=2丨BC丨=2,则丨AC丨2=丨AB丨2+丨BC丨2﹣2丨AB丨?丨BC丨?cosB=4+1﹣2×4×1×(﹣)=7,
∴丨AC丨=,
∵以A、B为焦点的椭圆经过点C,
∴2a=+1,2c=2
∴e===,
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆的标准方程及简单几何性质,考查余弦定理,属于基础题.
13. 已知满足约束条件,则目标函数的最大值是_______.
参考答案:
14. 已知△ABC是边长为3的等边三角形,点P是以A为圆心的单位圆上一动点,点Q满足=+,则||的最小值是 .
参考答案:
【考点】平面向量的基本定理及其意义.
【分析】首先建立平面直角坐标系:以A为原点,平行于CB的直线为x轴,这样便可建立坐标系,然后便可根据条件确定出C,B点的坐标,并根据题意设P(cosθ,sinθ),从而得到的坐标,用θ表示||即可.
【解答】解:如图建立平面直角坐标系,设P(cosθ,sinθ),则A(0,0),B(﹣,﹣),C(,﹣);
=+==().
=()
则||===.
∴故答案为:
15. 若双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离等于焦距的,则该双曲线的离心率为 .
参考答案:
考点:双曲线的简单性质.
专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:设出双曲线的一个焦点和一条渐近线,运用点到直线的距离公式,即可得到c=2b,再由a,b,c的关系和离心率公式,即可计算得到.
解答: 解:设双曲线的一个焦点为(c,0),一条渐近线为y=x,
则===b=×2c,
即有c=2b,即有c=2,
即有3c2=4a2,
即有e==.
故答案为:.
点评:本题考查双曲线的方程和性质,考查离心率的求法,考查运算能力,属于基础题.
16. 设函数f(x)=,则f(f(﹣1))的值为 .
参考答案:
﹣2
考点: 分段函数的应用;函数的值.
专题: 函数的性质及应用.
分析: 直接利用分段函数化简求解即可.
解答: 解:函数f(x)=,
则f(﹣1)=,
f(f(﹣1))=f()=log2=﹣2.
故答案为:﹣2.
点评: 本题考查分段函数的应用,函数值的求法,考查计算能力.
17. 已知函数f(x)是定义在[1,+∞)上的函数,且f(x)=,则函数y=2xf(x)﹣3在区间(1,2016)上的零点个数为 .
参考答案:
11
【考点】函数零点的判定定理.
【分析】令函数y=2xf(x)﹣3=0,得到方程f(x)=,从而化函数的零点为方程的根,再转化为两个函数的交点问题,然后逐一分区间求得答案.
【解答】解:令函数y=2xf(x)﹣3=0,得到方程f(x)=,
当x∈[1,2)时,函数f(x)先增后减,在x=时取得最大值1,
而y=在x=时也有y=1;
当x∈[2,22)时,f(x)=,在x=3处函数f(x)取得最大值,
而y=在x=3时也有y=;
当x∈[22,23)时,f(x)=,在x=6处函数f(x)取得最大值,
而y=在x=6时也有y=;
…;
当x∈[210,211)时,f(x)=,在x=1536处函数f(x)取得最大值,
而y=在x=1536时也有y=.
∴函数y=2xf(x)﹣3在区间(1,2016)上的零点个数为11.
故答案为:11.
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. 已知.
(I)解不等式;
(II)若不等式 (m>0,n>0)对任意的都成立,证明:.
参考答案:
(Ⅰ)就是.
(1)当时,,得.
(2)当时,,得,不成立. ………2分
(3)当时,,得.
综上可知,不等式的解集是.………5分
(Ⅱ)因为,
所以. ………7分
因为,时,,所以,得.
所以. ………10分
19. (14分)已知函数f(x)=a(x﹣1)2+lnx,a∈R.
(Ⅰ)当a=﹣时,求函数y=f(x)的单调区间;
(Ⅱ)a=时,令h(x)=f(x)﹣3lnx+x﹣.求h(x)在[1,e]上的最大值和最小值;
(Ⅲ)若函数f(x)≤x﹣1对?x∈[1,+∞)恒成立,求实数a的取值范围.
参考答案:
【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值;导数在最大值、最小值问题中的应用.
【专题】导数的综合应用.
【分析】(Ⅰ)先求导,根据导数和函数的单调性即可求出单调区间;
(Ⅱ)先求导,根据导数和函数的最值的关系即可求出;
(Ⅲ)构造函数,转化为设g(x)=a(x﹣1)2+lnx﹣x+1,x∈[1,+∞),则g(x)max≤0,x∈[1,+∞),根据导数和函数最值的关系分类讨论即可.
【解答】解:(Ⅰ)当a=﹣时,f(x)=﹣(x﹣1)2+lnx,(x>0)…
f'(x)=﹣x++=﹣,…
①当0<x<2时,f'(x)>0,f(x)在(0,2)单调递增;
②当x>2时,f'(x)<0,f(x)在(2,+∞)单调递减;
所以函数的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞).…
(Ⅱ)当a=时,h(x)=f(x)﹣3lnx+x﹣=x2﹣2lnx,
∴h′(x)=x﹣
令h′(x)=0解得x=,…
当x∈[1,]时,h′(x)<0,当x∈[,e)时,h′(x)>0,
故x=是函数h(x)在[1,e]上唯一的极小值点,…
故h(x)min=h()=1﹣ln2,
又h(1)=,h(e)=e2﹣2,
所以h(x)max=e2﹣2.…
(Ⅲ)由题意得a(x﹣1)2+lnx≤x﹣1对x∈[1,+∞)恒成立,…
设g(x)=a(x﹣1)2+lnx﹣x+1,x∈[1,+∞),则g(x)max≤0,x∈[1,+∞),
∴,…
①当a≤0时,若x>1,则g′(x)<0,所以g(x)在[1,+∞)单调递减,
∴g(x)max=g(1)=0≤0成立,得a≤0;…
②当时,,g(x)在[1,+∞)单调递增,
所以存在x>1,使g(x)>g(1)=0,则不成立;…
③当时,x=>1,则f(x)在[1,]上单调递减,[,+∞)单调递增,
则存在∈[,+∞),有g()=a(﹣1)2+ln﹣+1=﹣lna+a﹣1>0,
所以不成立,…(13分)
综上得a≤0.…(14分)
【点评】本题考查了导数和函数的单调性,极值,最值的关系,以及函数恒成立的问题,培养学生的转化能力,运算能力,属于难题.
20. (12分)一汽车厂生产A,B,C三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如下表(单位:辆):
轿车A
轿车B
轿车C
舒适型
100
150
z
标准型
300
450
600
按类型分层抽样的方法在这个月生产的轿车中抽取50辆,其中有A类轿车10辆.
(1)求的值.
(2)用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本.将该样本看成一个总体,从中任取2辆,求至少有1辆舒适型轿车的概率;
(3)用随机抽样的方法从B类舒适型轿车中抽取8辆,经检测它们的得分如下:9.4, 8.6, 9.2, 9.6, 8.7, 9.3, 9.0, 8.2.把这8辆轿车的得分看作一个总体,从中任取一个数,求该数与样本平均数之差的绝对值不超过0.5的概率。
参考答案:
(1).设该厂本月生产轿车为n辆,由题意得,,所以n=2000. z=2000-100-300-150-450-600=400
(2) 设所抽样本中有m辆舒适型轿车,因为用分层抽样的方法在C类轿车中抽取一个容量为5的样本,所以,解得m=2也就是抽取了2辆舒适型轿车,3辆标准型轿车,分别记作S1,S2;B1,B2,B3,则从中任取2辆的所有基本事件为(S1, B1), (S1, B2) , (S1, B3) (S2 ,B1), (S2 ,B2), (S2 ,B3),( (S1, S2),(B1 ,B2), (B2 ,B3) ,(B1 ,B3)共10个,其中至少有1辆舒适型轿车的基本事件有7个
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