届江苏省高邮市高三上学期期初考试数学理科解析版Word文件下载.docx
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【点睛】本题考查了矩阵与逆矩阵的关系,逆矩阵的求法,属于基础题。
4.已知角的终边经过点,则的值等于________.
,所以,,故,填.
5.已知点在椭圆上,则的最大值为________.
【答案】4
利用椭圆的参数方程,结合三角函数值的有界性可求得最大值。
【详解】设动点P的参数坐标为(是参数)
则
所以最大值为4
【点睛】本题考查了椭圆参数方程的简单应用,属于基础题。
6.已知曲线C的参数方程为(为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C的极坐标方程为________.
先将参数方程化为直角坐标方程,再将极坐标公式代入直角坐标方程化简即可。
【详解】曲线C的直角坐标方程为
因为,代入
展开化简得
【点睛】本题考查了参数方程、直角坐标方程与极坐标方程间的转化,熟练掌握这些转化公式,属于基础题。
7.直线在矩阵对应的变换作用下得到直线的方程为________.
根据矩阵变换,设出点的坐标,进而代入即可求得对应的直线方程。
【详解】设点(x,y)是直线l上的任一点,其在矩阵M的变换下对应的点的坐标为(x′,y′)
则
即
代入直线方程,可化简得
所以直线方程为
【点睛】本题考查了矩阵变换,关键记住几种变换的公式,属于基础题。
8.将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将图象上所有点向右平移个单位,所得函数图象对应的解析式为________.
由题设可得,应填答案。
9.函数在上的零点个数为________.
【答案】3
根据零点概念,求得零点的取值,再由定义域可确定零点个数。
【详解】令=0
所以()
,又因为定义域为
所以
所以零点个数为3个
【点睛】本题考查了三角函数零点的求法,注意定义域的特殊要求,属于基础题。
10.已知矩阵对应的变换是先将某平面图形上的点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的倍,再将所得图形绕原点按顺时针方向旋转,则矩阵_________
利用待定系数法,结合矩阵变换特征,可求得矩阵A。
【详解】矩阵A对应的变换是先将某平面图形上的点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,可得
绕原点按照顺时针方向旋转90°
可得
【点睛】本题考查了矩阵的旋转变换,属于基础题。
11.设函数的最小正周期为,且满足,则函数的单调增区间为________.
根据辅助角公式,将三角函数式化简,由最小正周期及偶函数性质,求得三角函数解析式,进而求得单调递增区间。
【详解】
因为最小正周期为,所以
因为,
解得
所以
因为的单调增
所以2kπ-π≤2x≤2kπ,k∈Z
解得,即单调递增区间为()
【点睛】本题考查了三角函数解析式及单调区间的求法,属于基础题。
12.已知函数,,对一切,
恒成立,则实数的取值范围为________.
通过分离参数,得到关于x的不等式;
再构造函数,通过导数求得函数的最值,进而求得a的取值范围。
【详解】因为,代入解析式可得
分离参数a可得
令()
则,令解得
所以当0<x<1,,所以h(x)在(0,1)上单调递减
当1<x,,所以h(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以h(x)在x=1时取得极小值,也即最小值.
所以h(x)≥h
(1)=4.
因为对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4.
所以a的取值范围为
【点睛】本题综合考查了函数与导数的应用,分离参数法,利用导数求函数的最值,属于中档题。
13.已知,,则_________
利用同角三角函数关系,求得tanα的值;
再根据二倍角公式求得tan2α的值,结合正切的和角公式求解。
【详解】因为,两边同时平方得
,即
等式左边上下同时除以得
,解方程可得
当时,由二倍角公式得
当时,由二倍角公式得
【点睛】本题综合考查了三角函数同角三角函数式、二倍角公式、正切和角公式的综合应用,属于难题。
14.已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是______________.
分析:
由题意分类讨论和两种情况,然后绘制函数图像,数形结合即可求得最终结果.
详解:
分类讨论:
当时,方程即,
整理可得:
,
很明显不是方程的实数解,则,
令,
其中,
原问题等价于函数与函数有两个不同的交点,求的取值范围.
结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数的图象,
同时绘制函数的图象如图所示,考查临界条件,
结合观察可得,实数的取值范围是.
点睛:
本题的核心在考查函数的零点问题,函数零点的求解与判断方法包括:
(1)直接求零点:
令f(x)=0,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.
(2)零点存在性定理:
利用定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·
f(b)<0,还必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
(3)利用图象交点的个数:
将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.
二、解答题:
本大题共6小题;
共90分.
15.在极坐标系中,点坐标是,曲线的方程为,以极点为坐标原点,极轴为轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线经过点和极点.
(1)写出直线的极坐标方程和曲线的直角坐标方程;
(2)直线和曲线相交于两点、,求线段的长.
(1);
(2)
(1)写出直线的极坐标方程,结合曲线的极坐标方程,联立即可求得曲线的直角坐标方程。
(2)写出点M的直角坐标,进而得到直线的方程,根据直线与圆的关系,结合垂径定理即可求得弦长。
(1)∵直线过点和极点,∴直线的极坐标方程是.
即,两边同乘以得,
∴曲线的直角坐标方程为.
(2)点的直角坐标为,直线过点和原点,
∴直线的直角坐标方程为.
曲线的圆心坐标为,半径,圆心到直线的距离为,
【点睛】本题考查了极坐标、直角坐标的相互转化,直线与圆的位置关系及弦长的求法,属于基础题。
16.已知矩阵,其中,若点在矩阵对应的变换作用下得到点。
(1)求实数的值;
(2)求矩阵的特征值及特征向量.
(2)特征值λ1=-1,λ2=3的特征向量分别为,
(1)根据矩阵变换,代入可求得a的值。
(2)根据特征值计算公式,得到关于特征值的方程,即可求得特征值及特征向量。
(1)∵,∴,∴.
(2)∵,∴.
令,得,,
对于特征值,解相应的线性方程组得一个非零解,
因此是矩阵的属于特征值的一个特征向量.
因此是矩阵的属于特征值的一个特征向量.
∴矩阵的特征值为,,
属于特征值λ1=-1,λ2=3的特征向量分别为,
【点睛】本题考查了矩阵的变换及特征值和特征向量的求法,熟练掌握矩阵的对应变换和求值,属于中档题。
17.已知,,,.
(1)求的值;
(2)求的值.
(1);
(2)
(1)根据角的取值范围,结合同角三角函数式,可求得,进而求得,再结合正切的二倍角公式即可求值。
(2)根据同角三角函数关系式,及角的关系即可求得的值,再利用角的取值范围即可求得α的值。
(1)∵,,得
∴,
(2)由,,∴又∵,
∴=
由得:
==
∵∴.
【点睛】本题考查了同角三角函数式的应用,角的变化及应用,属于基础题。
18.已知一块半径为的残缺的半圆形材料,O为半圆的圆心,,残缺部分位于过点的竖直线的右侧.现要在这块材料上截出一个直角三角形,有两种设计方案:
如图甲,以为斜边;
如图乙,直角顶点在线段上,且另一个顶点在上.要使截出的直角三角形的面积最大,应该选择哪一种方案?
请说明理由,并求出截得直角三角形面积的最大值.
【答案】选择图乙的方案,截得的直角三角形面积最大,最大值为
设,根据三角函数面积公式可得,可求得图甲的最大面积;
设,可根据三角形面积公式得,可求导并根据函数的单调性求得最值。
比较两个式子即可判断面积大小。
【详解】如图甲,设,
则,,
所以,
当且仅当时取等号,
此时点到的距离为,可以保证点在半圆形材料内部,因此按照图甲方案得到直角三角形的最大面积为.
如图乙,设,则,,
所以,.
设,则,
当时,,所以时,即点与点重合时,
的面积最大值为.
所以选择图乙的方案,截得的直角三角形面积最大,最大值为
【点睛】本题考查了三角函数及面积表达式的简单应用,属于基础题。
19.设函数.
(1)当时,求函数在点处的切线方程;
(2)讨论函数的单调性;
(3)当时,求证:
对任意,都有.
(2)当时,在上单调递减;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增
(3)见解析
试题分析:
(1)当时,求出导数易得,即,利用点斜式可得其切线方程;
(2)求得可得,分为和两种情形判断其单调性;
(3)当时,根据
(2)可得函数在上单调递减,故,即,化简可得所证结论.
试题解析:
(1)当时,,,,,所以函数在点处的切线方程为,即.
(2),定义域为,.
①当时,,故函数在上单调递减;
②当时,令,得
x
↘
极小值
↗
综上所述,当时,在上单调递减;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增.
(3)当时,由
(2)可知,函数在上单调递减,显然,,故,所以函数在上单调递减,对任意,都有,所以.所以,即,所以,即,所以,即,所以.
20.已知函数,.
(1)若有两个不同的解,求的值;
(2)若当时,不等式恒成立,求的取值范围;
(3)求在上的最大值.
(1)或.
(2);
(3)当a≥0时,h(x)在[-2,2]上的最大值为3a+3;
当-3≤a<0时,h(x)在[-2,2]上的最大值为a+3;
当a<-3时,h(x)在[-2,2]上的最大值为0.
(1)根据有两个不同的解,画出函数图像即可求出a的值。
(2)因为不等式对恒成立,分离得参数a,分类讨论当x取不同范围值时,不等式的解集即可。
(3)对a进行讨论,结合函数图像,讨论在上的最大值情况。
(1)方程,即,变形得,
显然,已是该方程的根,从而欲原方程有两个不同的