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广东省梅州市工度中学2022年高三数学文联考试卷含解析
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. 对于定义域为[0,1]的函数,如果同时满足以下三个条件:
①对任意的,总有
②
③若,,都有 成立;
则称函数为理想函数. 下面有三个命题:
(1)若函数为理想函数,则;
(2)函数是理想函数;
(3)若函数是理想函数,假定存在,使得,且, 则;
其中正确的命题个数有( )
A. 0个 B.1个 C.2个 D.3个
参考答案:
D
略
2. 已知集合,,则等于
(A)
(B)
(C)
(D)
参考答案:
C
略
3. 若,,则 ( )
A., B., C. , D. ,
参考答案:
D
4. 等边三角形ABC的边长为1, ( )
A.3 B.-3 C. D.
参考答案:
D
5. 函数y=x+cosx的大致图象是( )
参考答案:
B
6. 已知直线l经过圆C:x2+y2﹣2x﹣4y=0的圆心,且坐标原点到直线l的距离为,则直线l的方程为( )
A.x+2y+5=0 B.2x+y﹣5=0 C.x+2y﹣5=0 D.x﹣2y+3=0
参考答案:
C
【考点】J9:直线与圆的位置关系.
【分析】求出圆C的圆心C(1,2),设直线l的方程为y=k(x﹣1)+2,由坐标原点到直线l的距离为,求出直线的斜率,由此能求出直线l的方程.
【解答】解:圆C:x2+y2﹣2x﹣4y=0的圆心C(1,2),
∵直线l经过圆C:x2+y2﹣2x﹣4y=0的圆心,且坐标原点到直线l的距离为,
∴当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=1,此时坐标原点到直线l的距离为1,不成立;
当直线l的斜率存在时,直线l的方程为y=k(x﹣1)+2,
且=,
解得k=﹣,
∴直线l的方程为y=﹣(x﹣1)+2,即x+2y﹣5=0.
故选:C.
7. 某几何体的三视图如右上图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
参考答案:
B
8. 已知约束条件为,若目标函数z=kx+y仅在交点(8,10)处取得最小值,则k的取值范围为( )
A.(﹣2,﹣1) B.(﹣∞,﹣2)∪(﹣1,+∞) C.(﹣∞,﹣2) D.(﹣1,+∞)
参考答案:
C
【考点】7C:简单线性规划.
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,结合目标函数z=kx+y仅在交点(8,10)处取得最小值即可求得k的取值范围.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
联立,解得A(8,10),
化目标函数z=kx+y为y=﹣kx+z,
∵目标函数z=kx+y仅在交点(8,10)处取得最小值,
∴﹣k>2,则k<﹣2.
∴k的取值范围为(﹣∞,﹣2).
故选:C.
9. 函数的部分如图所示,点A、B是最高点,点C是最低点,若是直角三角形,则的值为( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
略
10. 在展开式中,二项式系数的最大值为,含项的系数为,则=
A. B. C. D.
参考答案:
B
本题考查二项式定理.展开式中,二项式系数的最大值为,即;其展开式的通项公式,令,即,可得的系数.所以==.选B.
【备注】二项展开式的通项公式:.
二、 填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分
11. 对于三次函数(),定义:设是函数y=f(x)的导数y=的导数,若方程=0有实数解x0,则称点(x0,f(x0))为函数y=f(x)的“拐点”.有同学发现“任何一个三次函数都有‘拐点’;任何一个三次函数都有对称中心;且‘拐点’就是对称中心.”
请你将这一发现为条件,函数,则它的对称中心为 ;
计算= .
参考答案:
; 2012
12. 已知,则________.
参考答案:
由条件得,从而
13. 已知1,x,9成等比数列,则实数x=______。
参考答案:
?3;
14. 曲线的切线被坐标轴所截得线段的长的最小值为 。
参考答案:
答案:15. 设= .
参考答案:
5120
16.
参考答案:
1
略
17. 现有一个关于平面图形的命题:如图所示,同一个平面内有两个边长都是的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为,类比到空间,有两个棱长均为的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为______.
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. (本小题满分12分)
如图,三棱锥中,.
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)若,为中点,求三棱锥的体积.
参考答案:
(1)∵平面BCD,平面BCD,
∴.
又∵,,
平面ABD,平面ABD,
∴平面.
(2)由平面BCD,得.
∵,∴.
∵M是AD的中点,
∴.
由(1)知,平面ABD,
∴三棱锥C-ABM的高,
因此三棱锥的体积
.
解法二:
(1)同解法一.
(2)由平面BCD知,平面ABD平面BCD,
又平面ABD平面BCD=BD,
如图,过点M作交BD于点N.
则平面BCD,且,
又,
∴.
∴三棱锥的体积
19. (本小题满分10分)设函数.
(1)若不等式成立,求实数的取值范围;
(2)当时,证明:.
参考答案:
20. (12分)已知函数f(x)=lnx+a(x﹣1),其中a∈R.
(Ⅰ) 当a=﹣1时,求证:f(x)≤0;
(Ⅱ) 对任意t≥e,存在x∈(0,+∞),使tlnt+(t﹣1)[f(x)+a]>0成立,求a的取值范围.
(其中e是自然对数的底数,e=2.71828…)
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.
【分析】(Ⅰ)求出函数f(x)的导数,解关于导函数的不等式,求出函数f(x)的最大值,证明结论即可;
(Ⅱ)问题转化为证明,设,根据函数的单调性求出a的范围即可.
【解答】解:(Ⅰ)当a=﹣1时,f(x)=lnx﹣x+1(x>0),
则,令f'(x)=0,得x=1.
当0<x<1时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当x>1时,f'(x)<0,f(x)单调递减.
故当x=1时,函数f(x)取得极大值,也为最大值,所以f(x)max=f(1)=0,
所以,f(x)≤0,得证.(4分)
(II)原题即对任意t≥e,存在x∈(0,+∞),使成立,
只需.
设,则,
令u(t)=t﹣1﹣lnt,则对于t≥e恒成立,
所以u(t)=t﹣1﹣lnt为[e,+∞)上的增函数,
于是u(t)=t﹣1﹣lnt≥u(e)=e﹣2>0,即对于t≥e恒成立,
所以为[e,+∞)上的增函数,则.(8分)
令p(x)=﹣f(x)﹣a,则p(x)=﹣lnx﹣a(x﹣1)﹣a=﹣lnx﹣ax,
当a≥0时,p(x)=﹣lnx﹣ax为(0,+∞)的减函数,且其值域为R,符合题意.
当a<0时,,由p'(x)=0得,
由p'(x)>0得,则p(x)在上为增函数;
由p'(x)<0得,则p(x)在上为减函数,
所以,
从而由,解得.
综上所述,a的取值范围是.(12分)
【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及不等式的证明,考查分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.
21. 设函数f(x)=(x+1)lnx﹣a(x﹣1).
(1)若函数f(x)的图象与直线y=x﹣1相切,求a的值;
(2)当1<x<2时,求证:.
参考答案:
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究曲线上某点切线方程.
【分析】(1),设切点为(x0,y0),则切线为y﹣y0=f'(x0)(x﹣x0),又切线为y=x﹣1,可得,消a,再利用函数的单调性即可得出x0,a.
(2)令,所以,可得其单调性.g(x)min=g(x)极小值=g(1)=2﹣a,当a≤2时,即2﹣a≥0时,g(x)≥g(1)≥0,即f'(x)≥0,故a=2时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,进而证明结论.
【解答】(1)解:,设切点为(x0,y0),
则切线为y﹣y0=f'(x0)(x﹣x0),即,
又切线为y=x﹣1,所以,
消a,得,设,
易得g(x)为减函数,且g(1)=0,所以x0=1,a=1
(2)证明:令,所以,
当x>1时,g'(x)>0,函数g(x)在(1,+∞)为单调递增;
当0<x<1时,g'(x)<0,函数g(x)在(0,1)为单调递减;
所以g(x)min=g(x)极小值=g(1)=2﹣a,
当a≤2时,即2﹣a≥0时,g(x)≥g(1)≥0,
即f'(x)≥0,故a=2时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以x∈(1,2)时,f(x)>f(1)=0,即(x+1)lnx>2(x﹣1),所以,①
因为1<x<2,所以,
所以,即,②
①+②得:,
故当1<x<2时,.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、研究切线方程、证明不等式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
22. 已知函数.
(1)若是函数的极值点,求函数在上的最大值和最小值;
(2)若函数在上是增函数,求实数的取值范围.
参考答案:
解:(1)
又是函数的极值点
解得,
令解得或(舍)
令解得
令解得
当变化时,的变化如下表:
3
极小值
由此可知,在处取得最大值;
又
所以,在处取得最大值;
(2)因为函数在上是增函数
在上恒成立
法一:可知,函数的对称轴为
当,即时,函数在上单调递增,
故只需,解得
当,即时,函数在上单调递减,在上单调递减
故只需,解得(舍去)
综上所述,实数的取值范围是
法二:在上恒成立
即在上恒成立
设
当且仅当,即时等号成立
所以,若使在上恒成立
只需
综上所述,实数的取值范围是
略
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