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云南省曲靖市田家炳民族中學(xué)2022年高三數(shù)學(xué)文期末試題含解析一、選擇題:本大題共10小題,每小題5分,共50分。在每小題給出的四個選項中,只有是一個符合題目要求的1.若函數(shù),則下列結(jié)論正確的是(
)①,在上是增函數(shù)
②,在上是減函數(shù)③,是偶函數(shù)
④,是奇函數(shù)以上說法正確的有幾個(
)A.0個 B.1個
C.2個
D.3個參考答案:B略2.下列函數(shù)既不是偶函數(shù)也不是奇函數(shù)的是A.
B.
C.
D.參考答案:D3.已知某幾何體的三視圖如右圖所示,則該幾何體的體
積為
A.
B.
C.
D.參考答案:A略4.已知拋物線上的點M到其焦點F的距離比點M到y(tǒng)軸的距離大,則拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為(
)A. B. C. D.參考答案:B【分析】由拋物線的定義轉(zhuǎn)化,列出方程求出p,即可得到拋物線方程.【詳解】由拋物線y2=2px(p>0)上的點M到其焦點F的距離比點M到y(tǒng)軸的距離大,根據(jù)拋物線的定義可得,,所以拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為:y2=2x.故選:B.【點睛】本題考查了拋物線的簡單性質(zhì)的應(yīng)用,拋物線方程的求法,屬于基礎(chǔ)題.5.下列函數(shù)中為偶函數(shù)又在(0,+∞)上是增函數(shù)的是()A. B.y=x2+2|x| C.y=|lnx| D.y=2﹣x參考答案:B【考點】3K:函數(shù)奇偶性的判斷.【分析】根據(jù)函數(shù)奇偶性和單調(diào)性的性質(zhì)分別進行判斷即可.【解答】解:A.是偶函數(shù),當(dāng)x>0時,=()x是減函數(shù),不滿足條件.B.y=x2+2|x|是偶函數(shù),當(dāng)x>0時,y=x2+2|x|=x2+2x是增函數(shù),滿足條件.C.y=|lnx|的定義域為(0,+∞),定義域關(guān)于原點不對稱,為非奇非偶函數(shù),不滿足條件.D.y=2﹣x在(0,+∞)上是減函數(shù),且函數(shù)為非奇非偶函數(shù),不滿足條件.故選:B.6.從1,2,3,4,5中隨機取出二個不同的數(shù),其和為奇數(shù)的概率為A.
B.
C.
D.參考答案:C7.已知集合為(
)A.(1,2) B. C. D.參考答案:A8.為了得到函數(shù)的圖象,可以將函數(shù)的圖象A.向右平移個單位長度
B.向右平移個單位長度C.向左平移個單位長度
D.向左平移個單位長度參考答案:A9.已知數(shù)列{an}滿足:,,則下列關(guān)于{an}的判斷正確的是(
)A.使得B.使得C.總有D.總有參考答案:D【分析】由題意結(jié)合均值不等式的結(jié)論、數(shù)列的單調(diào)性、函數(shù)的單調(diào)性和特殊數(shù)列的性質(zhì)確定題中的說法是否正確即可.【詳解】對于選項A,由于,故恒成立,則,故不存在的項,選項A說法錯誤;對于選項B,由于,結(jié)合選項A可知,故,即,選項B說法錯誤;對于選項C,構(gòu)造函數(shù),則,則函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則不存在滿足,選項C說法錯誤;對于選項D,令,則,此時數(shù)列為常數(shù)列,故總有,選項D說法正確.故選:D.【點睛】本題主要考查數(shù)列的單調(diào)性,數(shù)列中的最值問題,遞推關(guān)系的應(yīng)用等知識,意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計算求解能力.10.若,滿足,且的最大值為,則的值為(
). A. B. C. D.參考答案:A如圖,取得直線方程,分別畫出,以及,由圖可知,當(dāng)過點時,通過點時截距最大,即取得最大值,代入得,解得.故選.二、填空題:本大題共7小題,每小題4分,共28分11.己知數(shù)列是一個單調(diào)遞減數(shù)列,其通項公式是(其中)則常數(shù)的取值范圍________.參考答案:12.在△ABC中,AC=,BC=2,B=60°,則△ABC的面積等于
.參考答案:【考點】余弦定理;三角形的面積公式.【專題】計算題;解三角形.【分析】通過余弦定理求出AB的長,然后利用三角形的面積公式求解即可.【解答】解:設(shè)AB=c,在△ABC中,由余弦定理知AC2=AB2+BC2﹣2AB?BCcosB,即7=c2+4﹣2×2×c×cos60°,c2﹣2c﹣3=0,又c>0,∴c=3.S△ABC=AB?BCsinB=BC?h可知S△ABC==.故答案為:【點評】本題考查三角形的面積求法,余弦定理的應(yīng)用,考查計算能力.13.(5分)已知角θ的頂點與原點重合,始邊與x軸的正半軸重合,終邊過直線x=1與曲線y=2x的交點,則cos2θ=.參考答案:﹣【考點】:指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì).【專題】:函數(shù)的性質(zhì)及應(yīng)用;三角函數(shù)的求值.【分析】:求出直線x=1與曲線y=2x的交點,進而求出sinθ的值,代入倍角余弦公式,可得答案.解:∵直線x=1與曲線y=2x的交點為(1,2)故x=1,y=2則r==故sinθ===∴cos2θ=1﹣2sin2θ=1﹣=﹣故答案為:﹣【點評】:本題考查的知識點是函數(shù)圖象與交點,三角函數(shù)的定義,倍角公式是指數(shù)函數(shù)與三角函數(shù)的綜合應(yīng)用,難度不大,為基礎(chǔ)題.14.若數(shù)列,則
。參考答案:10215.某幾何體的三視圖如圖所示,該幾何體的體積是______.
參考答案:
由三視圖可知,該幾何體為直三棱柱,所以體積為。16.設(shè)滿足約束條件,若目標(biāo)函數(shù)的最大值為12,則的最小值為___
.參考答案:17.設(shè)為不等式組所表示的平面區(qū)域,區(qū)域上的點與點之間的距離的最小值為
。參考答案:三、解答題:本大題共5小題,共72分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟18.已知函數(shù)f(x)=exsinx﹣cosx,g(x)=xcosx﹣ex,其中e是自然對數(shù)的底數(shù).(1)判斷函數(shù)y=f(x)在(0,)內(nèi)的零點的個數(shù),并說明理由;(2)?x1∈[0,],?x2∈[0,],使得f(x1)+g(x2)≥m成立,試求實數(shù)m的取值范圍;(3)若x>﹣1,求證:f(x)﹣g(x)>0.參考答案:【考點】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;函數(shù)零點的判定定理;導(dǎo)數(shù)的運算.【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)得到函數(shù)y=f(x)在(0,)上單調(diào)遞增,f(0)=﹣1<0,f()>0,根據(jù)函數(shù)零點存在性定理得函數(shù)y=f(x)在(0,)內(nèi)的零點的個數(shù)為1;(2)確定函數(shù)f(x)在[0,]上單調(diào)遞增,可得f(x)min=f(0)=﹣1;函數(shù)g(x)在[0,]上單調(diào)遞減,可得g(x)max=g(0)=﹣,即可求出實數(shù)m的范圍;(3)先利用分析要證原不等式成立,轉(zhuǎn)化為只要證>,令h(x)=,x>﹣1,利用導(dǎo)數(shù)求出h(x)min=h(0)=1,再令k=,其可看作點A(sinx,cosx)與點B(﹣,0)連線的斜率,根據(jù)其幾何意義求出k的最大值,即可證明.【解答】解:(1)函數(shù)y=f(x)在(0,)內(nèi)的零點的個數(shù)為1,理由如下:∵f(x)=exsinx﹣cosx,∴f′(x)=ex(sinx+cosx)+sinx,∵x∈(0,),∴f′(x)>0,∴函數(shù)y=f(x)在(0,)上單調(diào)遞增,∵f(0)=﹣1<0,f()>0,根據(jù)函數(shù)零點存在性定理得函數(shù)y=f(x)在(0,)內(nèi)的零點的個數(shù)為1.(2)∵f(x1)+g(x2)≥m,∴f(x1)≥m﹣g(x2),∴f(x1)min≥[m﹣g(x2)]min,∴f(x1)min≥m﹣g(x2)max,當(dāng)x∈[0,]時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)在[0,]上單調(diào)遞增,∴f(x)min≥f(0)=﹣1,∵g(x)=xcosx﹣ex,∴g′(x)=cosx﹣xsinx﹣ex,∵x∈[0,],∴0≤cosx≤1,xsinx≥0,ex≥,∴g′(x)≤0,∴函數(shù)g(x)在[0,]上單調(diào)遞減,∴g(x)max≥g(0)=,∴﹣1≥m+,∴m≤﹣1﹣,∴實數(shù)m的取值范圍為(﹣∞,﹣1﹣];(3)x>﹣1,要證:f(x)﹣g(x)>0,只要證f(x)>g(x),只要證exsinx﹣cosx>xcosx﹣ex,只要證ex(sinx+)>(x+1)cosx,由于sinx+>0,x+1>0,只要證>,下面證明x>﹣1時,不等式>成立,令h(x)=,x>﹣1,∴h′(x)=,x>﹣1,當(dāng)x∈(﹣1,0)時,h′(x)<0,h(x)單調(diào)遞減,當(dāng)x∈(0,+∞)時,h′(x)>0,h(x)單調(diào)遞增,∴h(x)min=h(0)=1令k=,其可看作點A(sinx,cosx)與點B(﹣,0)連線的斜率,∴直線AB的方程為y=k(x+),由于點A在圓x2+y2=1上,∴直線AB與圓相交或相切,當(dāng)直線AB與圓相切且切點在第二象限時,直線AB的斜率取得最大值為1,∴當(dāng)x=0時,k=<1=h(0),x≠0時,h(x)>1≥k,綜上所述,當(dāng)x>﹣1,f(x)﹣g(x)>0.19.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左,右焦點分別為F1,F(xiàn)2,上頂點為B.Q為拋物線y2=12x的焦點,且?=0,2+=0.(Ⅰ)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;(Ⅱ)過定點P(0,2)的直線l與橢圓C交于M,N兩點(M在P,N之間),設(shè)直線l的斜率為k(k>0),在x軸上是否存在點A(m,0),使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形?若存在,求出實數(shù)m的取值范圍;若不存在,請說明理由.參考答案:考點:直線與圓錐曲線的綜合問題.專題:圓錐曲線中的最值與范圍問題.分析:(Ⅰ)由已知Q(3,0),F(xiàn)1B⊥QB,|QF1|=4c=3+c,解得c=1.在Rt△F1BQ中,|BF2|=2c=2,所以a=2,由此能求出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.(Ⅱ)設(shè)l:y=kx+2(k>0),M(x1,y1),N(x2,y2),取MN的中點為E(x0,y0).假設(shè)存在點A(m,0),使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形,由,由此利用韋達定理結(jié)合已知條件能求出實數(shù)m的取值范圍.解答: 解:(Ⅰ)由已知Q(3,0),F(xiàn)1B⊥QB,|QF1|=4c=3+c,所以c=1.…在Rt△F1BQ中,F(xiàn)2為線段F1Q的中點,故|BF2|=2c=2,所以a=2.…于是橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.…(Ⅱ)設(shè)l:y=kx+2(k>0),M(x1,y1),N(x2,y2),取MN的中點為E(x0,y0).假設(shè)存在點A(m,0),使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形,則AE⊥MN.,,又k>0,所以.
…因為,所以,.…因為AE⊥MN,所以,即,整理得.…因為時,,,所以.…點評:本題考查橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程的求法,考查在x軸上是否存在點A(m,0),使得以AM,AN為鄰邊的平行四邊形為菱形的確定與實數(shù)m的取值范圍的求法,解題時要認(rèn)真審題,注意函數(shù)與方程思想的合理運用.20.(本小題滿分12分)已知函數(shù),其中.(Ⅰ)若,求曲線在點處的切線方程;(Ⅱ)若對任意,都有恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.參考答案:(Ⅰ)當(dāng)時,
-----1分所以
------2分即曲線在點處的切線方程為;
-----4分(Ⅱ)
------5分若,則當(dāng),不滿足題意;
------6分若,則當(dāng)時,
------7分在上單調(diào)遞增,而,所以當(dāng)時,,滿足題意
-----8分當(dāng)時,,有兩個不等實根設(shè)為,-----10分在上單調(diào)遞減,而,,不滿足題意。
-----11分綜上所述,.
------12分21.(18分)設(shè)P1(x1,y1),P1(x2,y2),…,Pn(xn,yn)(n≥3,n∈N)是二次曲線C上的點,且a1=2,a2=2,…,an=2構(gòu)成了一個公差為d(d≠0)的等差數(shù)列,其中O是坐標(biāo)原點.記Sn=a1+a2+…+an.(1)
若C的方程為=1,n=3.點P1(3,0)及S3=255,求點P3的坐標(biāo);
(只需寫出一個)(2)若C的方程為(a>b>0).點P1(a,0),對于給定的自然數(shù)n,當(dāng)公差d變化時,求Sn的最小值;.(3)請選定一條除橢圓外的二次曲線C及C上的一點P1,對于給定的自然數(shù)n,寫出符合條件的點P1,P2,…Pn存在的充要條件,并說明理由.參考答案:解析:(1)a1=2=100,由S3=(a1+a3)=255,得a3=3=70.由=1,得x=60x+y=70y=10
∴點P3的坐標(biāo)可以為(2,).
(2)【解法一】原點O到二次曲線C:(a>b>0)上各點的最小距離為b,最大距離為a.
∵a1=2=a2,∴d<0,且an=2=a2+(n-1)d≥b2,
∴≤d<0.∵n≥3,>0
∴Sn=na2+d在[,0)上遞增,
故Sn的最小值為na2+·=.
【解法二】對每個自然數(shù)k(2≤k≤n),
由x+y=a2+(k-1)d,解得y=+=1
∵0<y≤b2,得≤d<0
∴≤d<0
以下與解法一相同.
(3)【解法一】若雙曲線C:-=1,點P1(a,0),
則對于給定的n,點P1,P2,…Pn存在的充要條件是d>0.
∵原點O到雙曲線C上各點的距離h∈[,+∞),且=a2,
∴點P1,P2,…Pn存在當(dāng)且僅當(dāng)2>2,即d>0.
【解法二】若拋物線C:y2=2x,點P1(0,0),
則對于給定的n,點P1,P2,…Pn存在的充要條件是d>0.理由同上
【解法三】若圓C:
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