


江苏省连云港市海滨中学2023届高三上学期开学测试数学试题(Word版含答案)
展开连云港市海滨中学高三数学阶段测试试卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知集合A={(x,y)|2x-y=0},B={(x,y)|y=x2-3},则A∩B的真子集个数为( )
A.3 B.4 C.7 D.8
2.已知a,b>0,则“”是“ab≤1”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.函数f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,在公共定义域内,下列结论一定正确的是( )
A.f(x)+g(x)为奇函数 B.f(x)+g(x)为偶函数
C.f(x)g(x)为奇函数 D.f(x)g(x)为偶函数
4.设a=0.540.45,b=0.450.54,c=log0.540.45,则下列不等关系成立的是( )
A.a>b>c B.c>b>a C.b>a>c D.c>a>b
5.已知函数f(x)=x·(x-a)2在x=2处有极小值,则a的值为( )
A.2 B.6 C.2或6 D.-2或6
6.若定义在R上的奇函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,且f(3)=0,则满足xf(x-2)≤0的x的取值范围为( )
A.(-∞,-1]∪[5,+∞) B.[-1,0]∪[5,+∞)
C.[-1,0]∪[2,5] D.(-∞,-1]∪[2,5]
7.若两个正实数x,y满足,且存在这样的x,y使不等式有解,则实数m的取值范围是( )
A.(-1,4) B.(-4,1) C.(-∞,-4)∪(1,+∞) D.(-∞,-3)∪(0,+∞)
8.已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f′(x),且f(x)
9.若lna
10.已知函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则( )
A.f(x1)
11.已知函数,则以下说法正确的是( )
A.f(x)是偶函数 B.f(x)在(0,+∞)上单调递增
C.当x≤0时,f(x)≤-1 D.方程f(x)=0有且只有两个实根
12.已知函数,函数g(x)=xf(x),下列选项正确的是( )
A.点(0,0)是函数f(x)的零点
B.∃x1∈(0,1),x2∈(1,3),使f(x1)>f(x2)
C.函数f(x)的值域为[-e-1,+∞)
D.若关于x的方程[g(x)]2-2ag(x)=0有两个不相等的实数根,则实数a的取值范围是
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.
13.ax2-2x+1≥0,∀x>0恒成立,则实数a的取值范围是___________.
14.曲线y=ln(2x+1)在点(0,0)处的切线方程为___________.
15.2019年7月,中国良渚古城遗址获准列入世界遗产名录,标志着中华五千年文明史得到国际社会认可.良渚古城遗址是人类早期城市文明的范例,实证了中华五千年文明史.考古科学家在测定遗址年龄的过程中利用了“放射性物质因衰变而减少”这一规律.已知样本中碳14的质量N随时间T(单位:年)的衰变规律满足(N0表示碳14原有的质量),经过测定,良渚古城遗址文物样本中碳14的质量约是原来的,据此推测良渚古城存在的时期距今约___________年(参考数据:lg2≈0.3,lg7≈0.84,lg3≈0.48).
16.设函数已知不等式f(x)≥0的解集为,则a=___________,若方程f(x)=m有3个不同的解,则m的取值范围是___________.
四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知函数f(x)=-x2+ax-2,x∈[1,3].
(1)当a=4时,求函数f(x)的值域;
(2)若f(x)<0恒成立,求实数a的取值范围.
18.(12分)已知函数,且f(x)的图象关于坐标原点成中心对称.
(1)求实数a的值;
(2)若在y轴的右侧函数f(x)的图象始终在g(x)的图象上方,求实数m的取值范围.
19.(12分)已知函数.
(1)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x+2,求a的值;
(2)求函数f(x)在区间(0,e]上的最小值.
20.(12分)已知x=0是函数的一个极值点.
(1)求a的值;
(2)证明:f(x)≥1.
21.(12分)北京时间2021年7月23日19:00东京奥运会迎来了开幕式,各国代表队精彩入场,运动员为参加这次盛大的体育赛事积极做准备工作,当地某旅游用品商店经销此次奥运会纪念品,每件产品的成本为5元,并且每件产品需向税务部门上交a元(10≤a≤13)的税收,预计当每件产品的售价为x元(13≤x≤17)时,一年的销售量为(18-x)2件.
(1)求该商店一年的利润L(万元)与每件产品的售价x的函数关系式;
(2)求出L的最大值Q(a).
22.(12分)已知函数.
(1)讨论函数F(x)=f(x2)的单调性;
(2)若函数f(x)的图象与g(x)的图象有三个不同的交点,求实数a的取值范围.
参考答案
1.答案:A
解析:联立方程,解得或,即,有2个元素,故的真子集有
2.答案:B
解析:充分性:取,满足,但是,不满足.故充分性不满足;必要性:.故必要性满足.故”是“”的必要不充分条件.
3.答案:C
解析:令F1(x)=f(x)+g(x),则F1(-x)=f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)≠-F1(x),且F1(-x)≠F1(x),
∴F1(x)既不是奇函数,也不是偶函数,故A、B错误;
令F2(x)=f(x)g(x),则F2(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-F2(x),且F2(-x)≠F2(x),
∴F2(x)是奇函数,不是偶函数,故C正确、D错误;故选C.
4.答案:D
解析:因为f(x)=0.54x在R上递减,所以1=0.540>0.540.45>0.540.54,
又因为f(x)=x0.54在[0,+∞)上单调递增,所以0.540.54>0.450.54>0,
由1=0.540>0.540.45>0.540.54,0.540.54>0.450.54>0,所以1>0.540.45>0.450.54>0,
因为g(x)=log0.54x在(0,+∞)上单调递减,所以log0.540.45>log0.540.54=1,
所以c>a>b.
5.答案:A
解析:∵函数f(x)=x(x-a)2=x3-2ax2+a2x,∴f′(x)=3x2-4ax+a2,
又f(x)=x(x-a)2在x=2处有极值,∴f′(2)=12-8a+a2=0,解得a=2或6,
又由函数在x=2处有极小值,故a=2,a=6时,f′(x)=3x2-24x+36=3(x-2)(x-6),
所以函数f(x)=x(x-a)2在x=2处有极大值,不符合题意.
6.答案:C
解析:因为定义在R上的奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(3)=0,
所以f(x)在(-∞,0)上也是单调递增,且f(-3)=0,f(0)=0,
所以当x∈(-∞,-3)∪(0,3)时,f(x)<0,当x∈(-3,0)∪(3,+∞)时,f(x)>0,
所以由xf(x-2)≤0可得:或或x=0,
解得-1≤x≤0或2≤x≤5.
7.答案:C
解析:因为正实数满足,
所以,
当且仅当且,即的取等号,所以,
因为存在使不等式有解,
所以m2+3m>4,解得:m>1或m<-4,所以实数m的取值范围是(-∞,-4)∪(1,+∞).
8.答案:C
解析:由题意可知,函数f(x)在R上单调递减.f(x)+f′(x)<0,f′(x)-f(x)>0.
构造h(x)=exf(x),定义域为R,则h′(x)=exf(x)+f′(x)ex=ex[f(x)+f′(x)]<0,所以h(x)在R上单调递减,所以h(2)
9.答案:BC
解析:∵lna
解析:由y=f′(x)的图象可知:当a
11.答案:ABD
解析:A.f(x)的定义域为R关于原点对称,,所以f(x)为偶函数,故正确;B.当x∈(0,+∞)时,f(x)=x+-cosx,f′(x)=1++sinx,1+sinx≥0,>0,所以f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,故正确;C.因为f(x)为偶函数且在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,0]上单调递减,所以x≤0,f(x)≥f(0)=-1,故错误;D.因为f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(0)=-1<0,f(1)=2-cos1>0,f(0)·f(1)<0,所以f(x)在(0,+∞)上有唯一零点,又因为f(x)为偶函数,所以方程f(x)=0有且仅有两根,故正确.
12.答案:BC
解析:对于A,0是函数f(x)的零点,零点不是一个点,所以A错误;对于B,当x<1时,f′(x)=(x+1)ex,则当x<-1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当-1
所以对于选项D,关于x的方程[g(x)]2-2ag(x)=0有两个不相等的实数根⇔关于x的方程g(x)[g(x)-2a]=0有两个不相等的实数根⇔关于x的方程g(x)-2a=0有一个非零的实数根⇔函数y=g(x)的图象与直线y=2a有一个交点,且x≠0,则
当x<1时,g′(x)=exx(x+2),当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下:
x
x<-2
-2
-2
0
+
0
-
0
+
g(x)
增
极大值
减
极小值
增
极大值g(-2)=,极小值g(0)=0;
当x≥1时,g′(x)=,当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下:
x
1
1
x>2
g′(x)
-e
-
0
+
g(x)
e
减
极小值
增
极小值.画出图象如图2,综上可得,或,解得的取值范围是.故错误.
13.答案:
解析:由恒成立,可得,对恒成立,令,则,当时,,所以.
14.答案:
解析:函数的导数为,
所以切线的斜率,切点为,则切线方程为.
15.答案:6876
解析:样本中碳14的质量随时间(单位:年)的衰变规律满足,
由于良渚古城遗址文物样本中碳14的质量约是原来的,
即,两边同时取以2为底的对数,得:
∴T=1.2×5730=6876年.
∴推测良渚古城存在的时期距今约6876年.
16.答案:0(0,2)
解析:由y=x3-3x,得y′=3x2-3;
由y′>0得x>1或x<-1;由y′<0得-1
因此,当x=-1时,函数y=x3-3x取得极大值2;当x=1时,函数y=x3-3x取得极小值-2;
由x3-3x=0可得x=0或;
在同一直角坐标系中,作出函数y=x3-3x与y=x的大致图象如图,
由图象可得,当时,x3-3x≥0;
因为f(x)=,为使不等式f(x)≥0的解集为,
结合图象可知,只有a=0;
所以
因为方程f(x)=m有3个不同的解,等价于函数y=f(x)与直线y=m有三个不同的交点,
作出函数的大致图象如图:
由图象可得,0
因为x∈[1,3],所以x-2∈[-1,1],(x-2)2∈[0,1],-(x-2)2+2∈[1,2],所以函数f(x)的值域为[1,2].
(2)由-x2+ax-2<0,得:ax
因为,当且仅当时等号成立,所以,所以.
18.解析:(1)的图象关于坐标原点成中心对称,是奇函数,
,解得
又时,,所以.
(2)在轴的右侧函数的图象始终在的图象上方,即对恒成立.
与在上都是增函数,在上是增函数,,
当时,,
解得m≤-2,故所求实数m的取值范围为(-∞,-2].
19.解析:(1)∵曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线垂直于直线y=x+2,
又直线的斜率为1,函数的导数为,
.
(2),
①当时,在区间上,此时函数在区间上单调递减,
则函数在区间上的最小值为.
②当即时,在区间上,此时函数在区间上单调递减,
则函数在区间上的最小值为.
③当,即时,在区间上,此时函数在区间上单调递减,在区间上,此时函数在区间上单调递增,
则函数在区间上的最小值为.
④当,即时,在区间上,此时函数在区间上单调递减,
则函数在区间上的最小值为.
综上所述,当时,函数在区间上的最小值为,当时,函数在区间上的最小值为
20.解析:(1)由题意因为x=0是函数f(x)的一个极值点,所以f′(0)=-a=0,解得a=±1.又因为a+0>0,所以a=1.
(2)证明:由(1)可知的定义域为(-1,+∞),
则,
令g(x)=ex-x-1,则g′(x)=ex-1,
当x∈[0,+∞)时,g′(x)≥0;当x∈(-1,0)时,g′(x)<0,
故g(x)在(-1,0)上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,
从而对于∀x∈(-1,+∞),g(x)≥g(0)=0,
所以当x∈(-1,0)时,f′(x)<0,则f(x)在(-1,0)上单调递减;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,则f(x)在(0,+∞)上单调递增.
故对于∀x∈(-1,+∞),f(x)≥f(0)=1.
21.解析:(1)由题可知,预计每件产品的售价为x元(13≤x≤17),
而每件产品的成本为5元,并且每件产品需向税务部门上交a元(10≤a≤13),
所以商店一年的利润L(万元)与售价x的函数关系式为:
L=(x-5-a)(18-x)2,x∈[13,17].
(2)∵L=(x-5-a)(18-x)2,x∈[13,17],∴L′(x)=(28+2a-3x)(18-x),
令,解得:或,
,所以
①当,即时,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
②当,即时,则恒成立,所以在[13,17]单调递增,,
所以
22.解析:(1)F(x)=f(x2)=ax2+elnx2=ax2+2elnx(x>0)
则,
当a≥0时,F′(x)≥0,则F(x)为单调递增函数,
当a<0时,令F′(x)=0,解得,
当时,,则为单调递增函数,
当时,,则为单调递减函数,
综上:当时,在上单调递增,当时,的增区间为,减区间为
令,则
所以(1),
由,得,
所以函数h(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,
又x→+∞时,h(x)→0,作出h(x)图象,如图所示,
由题意可得方程①的根,有一个t1必在(0,1)内,令一个根t2=1或t2=0或t2∈(-∞,0),
当t2=1时,方程①无意义,
当t2=0时,a=1,t2=0不满足题意,
所以当t2∈(-∞,0)时,由二次函数的性质可得,
解得a>1.
综上:实数a的取值范围为(1,+∞).
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