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苏北教育名校2022-2023学年高三8月调研测试——数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.若集合,非空集合,则能使成立的所有实数的取值范围是( )A.B.C.D.2.已知等比数列中,,则“”是“”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.已知,且,则( )A.B.C.D.4.1883年,德国数学家康托提出了三分康托集,亦称康托尔集.下图是其构造过程的图示,其详细构造过程可用文字描述为:第一步,把闭区间平均分成三段,去掉中间的一段,剩下两个闭区间和;第二步,将剩下的两个闭区间分别平均分为三段,各自去掉中间的一段,剩下四段闭区间:,,,;如此不断的构造下去,最后剩下的各个区间段就构成了三分康托集.若经历步构造后,不属于剩下的闭区间,则的最小值是( ).A.7B.8C.9D.105.已知数列满足,其前项和记为,则( )A.B.C.D.6.若,则( )A.B.C.D.试卷第4页,共4页
17.已知,为正实数,直线与曲线相切,则的最小值是( )A.B.C.D.8.如图所示,一艘海轮从处出发,测得处的灯塔在海轮的正北方向海里处,海轮按西偏南的方向航行了分钟后到达处,此时测得灯塔在海轮的北偏东的方向,则海轮的速度为()A.海里/分B.海里/分C.海里/分D.海里/分二、多选题9.已知扇形的面积为2,扇形的周长为6,则扇形圆心角的弧度数可以是( )A.1B.2C.3D.410.下列说法正确的有( )A.一组数据1,2,3,3,4,5的平均数,众数,中位数都相同B.的一个必要不充分条件是C.集合M,N,P均为R的非空真子集,且,则D.甲组数据的方差为5,乙组数据为5,6,9,10,5,那么这两组数据中较稳定的是甲11.已知等差数列的前n项和为,且,,,则( )A.数列是递增数列B.C.当时,最大D.当时,n的最大值为1412.函数在上的大致图像可能为( )试卷第4页,共4页
2A.B.C.D.三、填空题13.在中,,,,若该三角形有两解,则x的取值范围为__________14.在平面四边形中,,则的最小值为_____.15.已知数列满足对任何正整数n均有,设,则数列的前2020项之和为________.四、双空题16.曲线在处的切线与曲线相切于点P,则_______,P的坐标为________.五、解答题17.在①;②;③.这三个条件中任选一个,补充在下列问题中,并作答.问题:在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且______.试卷第4页,共4页
3(1)求B;(2)若为锐角三角形,,,求的面积.(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)18.设函数.(1)若关于的不等式有实数解,求实数的取值范围;(2)若不等式对于实数时恒成立,求实数的取值范围;(3)解关于的不等式:.19.已知,,.函数的最小正周期为(1)求函数在内的单调递增区间;(2)若关于的不等式在内恒成立,求实数的取值范围.20.已知函数,其中.(1)若,求函数的极值;(2)若对于任意的恒成立,求实数a的取值范围.21.在等比数列中,(1)已知,,求q和;(2)已知,,求和;(3)已知,,求q和.22.已知函数,.(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若对任意,均有,求a的取值范围;(3)求证:.试卷第4页,共4页
4参考答案:1.D【解析】【分析】根据,得到,即满足,解不等式组即可求解.【详解】因为,所以,因为集合,非空集合,所以,解得:,故选:D.2.B【解析】【分析】由等比数列的通项公式可求得公比的取值范围,再由充分条件和必要条件的定义即可求解.【详解】设等比数列的公比为,由得,即,又因为,所以,解得,当且时,,因为,所以;当时,,,当时,,因为,,故充分性不成立;由得,又,解得,所以,可得且;当时,,因为,所以成立,所以,得;答案第17页,共17页
5当时,成立,所以,得;故必要性成立,所以等比数列中,时,“”是“”的必要不充分条件,故选:B.3.C【解析】【分析】已知条件两边同时取对数,根据结构特征构造函数,利用导数研究其单调性,由,可得.【详解】因为,,所以,即记由,解得,解,得,所以函数在上单调递增,在上单调递减因为,则时,有,又因为当时,,所以因为,所以,所以.综上,.故选:C4.A【解析】【分析】根据三分康托集的构造过程可知:经历第步,每个去掉的开区间以及留下的闭区间的区间长度都是,根据规律即可求出属于,进而根据不等式可求解.【详解】答案第17页,共17页
6不属于剩下的闭区间,属于去掉的开区间经历第步,剩下的最后一个区间为,经历第步,剩下的最后一个区间为,……,经历第步,剩下的最后一个区间为,去掉的最后开区间为由化简得,解得故选:A5.C【解析】【分析】利用数列的函数特征得到其每四项和为常数,把按每四个进行分组,得组即可计算得结论.【详解】解:因为,得到,,所以,所以,所以.故选:C.6.C【解析】【分析】答案第17页,共17页
7由两角和差的正余弦公式化简,结合同角三角函数的商数关系即可得解.【详解】由已知得:,即:,即:,所以,故选:C7.C【解析】【分析】由导数几何意义和切线斜率可求得切点坐标,由此得到,利用配凑出符合基本不等式的形式,利用基本不等式可求得结果.【详解】由得:;当时,,直线与曲线相切的切点坐标为,,又为正实数,(当且仅当,即,时取等号),的最小值为.故选:C.8.D【解析】由正弦定理求解即可.【详解】由题意可得:,答案第17页,共17页
8由正弦定理可得:,即海轮的速度为海里/分故选:D【点睛】本题主要考查了正弦定理的应用,属于中档题.9.AD【解析】【分析】设圆心角的弧度数是,扇形的半径为,进而得,,再解方程即可得答案.【详解】解:设圆心角的弧度数是,扇形的半径为,则,,故所以,解得或,当时,;当时,;故选:AD10.AC【解析】【分析】对于A求出平均数众数和中位数即可判断;对于B用集合法判断;对于C结合数轴判断;对于D计算出乙组的方差即可判断.【详解】对于A:数据1,2,3,3,4,5的平均数为,众数为3,中位数,故A正确;对于B:对应的集合为,对应的集合为,则BÜA,是的一个充分不必要条件,故B错误;答案第17页,共17页
9对于C:如图所示:则,故C正确;对于D:乙组数据为5,6,9,10,5的平均数为,方差为,因为,所以乙组的数据比较稳定,故D错误;故选:AC11.BCD【解析】【分析】利用等差数列的性质可知,进而得出,,依次判断各选项即可得出结果.【详解】等差数列中,,,,,公差,数列是递减数列,A错误,,B正确.,数列是递减数列,当时,最大,C正确.,,.当时,n的最大值为14,D正确.故选:BCD.答案第17页,共17页
1012.ABC【解析】【分析】根据的取值分类讨论,研究函数性质后判断图象【详解】①当时,为奇函数,由时,时等性质可知A选项符合题意②当时,令,作出两函数图象,研究其交点数形结合可知在内必有一交点,记横坐标为,此时,故排除D选项时,;时,若在内无交点,则在恒成立,则图象如C选项所示,故C选项符合题意若在内有两交点,同理得B选项符合题意故选:ABC13.【解析】【分析】先根据正弦定理表示x,再根据两解确定范围.【详解】答案第17页,共17页
11根据正弦定理得因为该三角形有两解,所以故答案为:【点睛】本题考查正弦定理及其应用,考查基本分析求解能力,属基础题.14.【解析】【分析】建立平面直角坐标系,写出点A、B的坐标,设出C、D的坐标,利用条件求得等量关系,再利用模长公式及基本不等式,求得最小值.【详解】如图,以A为原点,建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(1,0),因为DA=DB,可设D(,m),因为,AB=1,由数量积的几何意义知在方向的投影为3,∴可设C(3,n),又所以,,即,==,当且仅当,即n=1,m=时,取等号,故答案为.【点睛】答案第17页,共17页
12本题考查了向量的数量积及模长的坐标运算,考查了向量数量积的几何意义的应用,涉及到基本不等式求最值,其中建立坐标系可简化数量积运算,考查了转化思想,数形结合思想,属于难题.15.【解析】由已知两个式子相乘或相加得到数列和是等比数列,并写出通项公式,并代入求数列的通项公式,并求.【详解】①,②,两式相加可得,数列是公比为2的等比数列,首项,,两式相乘可得,数列是公比为2,首项的等比数列,,,,即数列是首项为6,公比为3的等比数列,.故答案为:【点睛】本题考查数列的递推公式求通项公式,考查转化与计算能力,属于中档题型.关键点点睛:本题的关键是对两个已知等式的变形,相加变形和相乘变形,根据等比数列的定义求等比数列的通项公式.16. 答案第17页,共17页
13【解析】【分析】求出函数的导数,得到切线的斜率,求出切线方程,然后利用导函数值求解,与切点的坐标联立方程,即可求解.【详解】曲线在处的切线方程为.设其与曲线相切于点,则,且.解得:,切点坐标为.故答案为:;.【点睛】本题考查导数的应用,关键点在于找到“”这一隐含条件.17.(1)选①,;选②,;选③,;(2).【解析】【分析】(1)若选①,由正弦定理边化角,以及两角和的正弦公式的逆用可得,从而可得,即可得解;若选②,根据余弦定理角化边,以及余弦定理的推论即可解出;若选③,由正弦定理边化角,以及两角和的正弦公式的逆用可得,从而可得,即可得解;(2)由(1)可知,无论选①,②,③都求出,根据正弦定理可得,从而可得,即可利用求出,最后由即可解出.(1)若选①:,由正弦定理可得答案第17页,共17页
14,得得,而,即,而,解得;若选②:,由余弦定理可得,,即,所以,而,解得;若选③:,由正弦定理可得,,即,而,,即,而,解得.(2)由正弦定理得,即,解得,则,所以所以.18.(1);(2);(3)分类求解,答案见解析.【解析】【分析】(1)将给定的不等式等价转化成,按与并结合二次函数的性质讨论存在实数使不等式成立即可;(2)将给定的不等式等价转化成,根据给定条件借助一次函数的性质即可作答;(3)将不等式化为,分类讨论并借助一元二次不等式的解法即可作答.【详解】(1)依题意,有实数解,即不等式有实数解,当时,有实数解,则,答案第17页,共17页
15当时,取,则成立,即有实数解,于是得,当时,二次函数的图象开口向下,要有解,当且仅当,从而得,综上,,所以实数的取值范围是;(2)不等式对于实数时恒成立,即,显然,函数在上递增,从而得,即,解得,所以实数的取值范围是;(3)不等式,当时,,当时,不等式可化为,而,解得,当时,不等式可化为,当,即时,,当,即时,或,当,即时,或,所以,当时,原不等式的解集为,当时,原不等式的解集为,当时,原不等式的解集为,当时,原不等式的解集为.19.(1)、;(2).【解析】【分析】答案第17页,共17页
16(1)本题首先可根据、得出,然后通过转化得出,再然后根据最小正周期为得出,最后通过正弦函数单调性即可得出结果;(2)本题首先可将转化为,然后设,则,,最后设,通过求出即可得出结果.【详解】(1)因为,,所以,则,因为最小正周期为,所以,,.令,解得,则函数在内的单调递增区间为、.(2),即,整理得,,即在内恒成立,令,则,,设,易知当时函数单调递增,答案第17页,共17页
17故,,,的取值范围为.【点睛】关键点点睛:本题考查向量的运算法则、三角恒等变换、正弦函数的性质、同角三角函数关系以及利用函数最值求参数的取值范围,能否通过三角恒等变换得出是解决本题的关键,考查化归与转化思想,是难题.20.(1)极小值,无极大值(2)【解析】【分析】(1)求导后分析函数的单调性,可求得极值;(2)由题意知任意恒成立,令,然后求导后对参数进行分类讨论,根据单调性最后确定参数的取值范围.(1)解:由题意得:当时,函数在单调递减,在单调递增所以当时,函数取得极小值,无极大值.(2)由题意知:不等式对于任意的恒成立即任意的恒成立设,,①当,即时,,为增函数∴,即满足.②当,即时,,为减函数答案第17页,共17页
18∴,即,∴满足③当时,即时当时,,当时,∴只需即设,其中为减函数,∴故时,﹒综上:21.(1)当时,,当时,;(2),;(3)当时,,当时,.【解析】【分析】根据等比数列的基本量之间的关系,即可求解.(1)解:,解得:,当时,,当时,.答案第17页,共17页
19(2)解:,解得:,所以(3)解:,解得:或,当时,,当时,.22.(1)答案见解析(2)(3)证明见解析【解析】【分析】(1)求出函数的导数,讨论a的取值情况,根据导数正负,判断函数的单调性;(2)分类讨论,说明当时,符合题意;当时,不合题意,当时令函数的最大值小于等于0,求得答案;(3)利用当时,即,从而,进而,再采用累加,然后结合裂项求和的方法证明结论.(1), 若则,在上单调递减; 若,则由,得,当时,在上单调递增, 当时,,在上单调递减.答案第17页,共17页
20(2)当时,符合题意; 当时,由(1)知在上单调递减,而,不合题意; 当时,结合(1)得,,即,得,综上,的取值范围是;(3)证明:由(2)知,当时,即 所以,所以, 所以,即得证.答案第17页,共17页