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江苏省沭阳县如东中学2016届高三上学期阶段考试数学试题

2016届如东中学高三数学阶段测试

一.填空题:

1.已知集合{}1,3A =,{}2,B x =,若{1,2,3,4}A B = ,则x = ▲

2.命题“0,1x x e x ?><+”的否定是 ▲

3.已知函数=''+=)0(),1(2)(2f f x x x f 则 ▲

4.已知函数||)(a x e x f -=(a 为常数)。若)(x f 在区间),1[+∞上是增函数,则a 的取值范围是 ▲

5.已知a ,b 为正实数,函数x bx ax x f 2)(3++=在[]1,0上的最大值为4,则)(x f 在[]0,1-上的最小值为 ▲ 6.已知3

(0,),cos()4

5

π

απα∈+

=

,则tan α= ▲ 7.若函数)(x f 是定义在(0,+∞)上的增函数,且对一切x>0,y>0满足)()()(y f x f xy f +=,则不等式)4(2)()6(f x f x f <++的解集为 ▲

8. 已知过点O 的直线与函数3x

y =的图象交于A 、B 两点,点A 在线段OB 上,过A 作y 轴的平行线交函数9x

y =的图象于C 点,当BC ∥x 轴,点A 的横坐标是 ▲

9.设函数,01)(??

?=为无理数

,为有理数

,x x x D 有下列四个结论:

①D (x )的值域为{0,1};② D (x )是偶函数;③D (x )不是周期函数;④D (x )不是单调函数;其中正确的是 ▲ (填序号)

10.已知)3)(2()(++-=m x m x m x f ,22)(-=x

x g ,若同时满足条件:

①R x ∈?,0)(

11.在ABC ?中,若tan tan tan tan 2tan tan A C B C A B +=,则 2

2

2c

b a += ▲ 12.函数2()cos f x x x =在区间[0,4]上的零点个数为 ▲

13.已知函数2log ,0

()2,

0x x x f x x >?=?≤?则满足不等式(())1f f x >的x 的取值范围是 ▲

14.设函数132)(2

+-+=a bx ax x f ,当]4,4[-∈x 时,0)(≥x f 恒成立,则b a +5的最大

值是 ▲

二.解答题:

15.已知命题p :函数21y x mx =++ 在(1,)-+∞内单调递增 ;命题q :函数244(2)1y x m x =+-+大于0恒成立 ,若命题“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,求实数m 的取值范围.

16.已知函数()sin()(0,||,)2

f x A x A x R π

ω??=+><∈,且函数()f x 的最大值为2,最

小正周期为

2π,并且函数()f x 的图像过点(,0)24

π (1)求函数()f x 的解析式;

(2)设ABC ?中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且()24c f =,3

2

c =,求2a b +的取值范围。

17.如图(1),有一块形状为等腰直角三角形的薄板,腰AC 的长为a 米(a 为常数),现在斜边AB 上选一点D ,将△ACD 沿CD 折起,翻扣在地面上,做成一个遮阳棚,如图(2). 设△BCD 的面积为S ,点A 到直线CD 的距离为d. 实践证明,遮阳效果y 与S 、d 的乘积Sd 成正比,比例系数为k (k 为常数,且k >0).

(1)设∠ACD=θ,试将S 表示为θ的函数;

(2)当点D 在何处时,遮阳效果最佳(即y 取得最大值)?

A B

C D 图(1) A B C D 图(2) θ

S

18.已知函数1()log (0,1)1

a

mx f x a a x -=>≠-的图象关于原点对称.

(1) 求m 的值;

(2)判断函数)(x f 在区间()+∞,1上的单调性并加以证明; (3)当)(,),(,1x f a t x a 时∈>的值域是),1(+∞,求a 与t 的值.

19. 已知函数(),()ln x

f x e

g x x ==, (1)求证:()1f x x ≥+ ;

(2)设01x >,求证:存在唯一的0x 使得g(x)图象在点A(00,()x g x )处的切线l 与y=f(x)图象也相切;

(3)求证:对任意给定的正数a,总存在正数x,使得()1

|1|f x a x

--<成立.

20.已知函数

2

()1,()|1|f x x g x a x =-=-. (1)若关于x 的方程|()|()f x g x =只有一个实数解,求实数a 的取值范围; (2)若当x ∈R 时,不等式()()f x g x ≥恒成立,求实数a 的取值范围;

(3)求函数()|()|()h x f x g x =+在区间[2,2]-上的最大值(直接写出结果,不需给出演算步骤).

高三阶段测试(加试题)

21.已知函数f(x)=ax 2+2ln(2-x)(a ∈R ),设曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线为l ,若l 与直线x-2y+2=0垂直,求a 的值.

22.设函数()|1||4|.f x x x a =++--

(Ⅰ)当1

,()a f x =时求函数的最小值; (Ⅱ)若4

()1f x a

≥+对任意的实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.

23.在△ABC 中,BC =2,AC =1,以AB 为边作等腰直角三角形ABD (B 为直角顶点,C 、D 两点在直线AB 的两侧).当C ∠变化时,求线段CD 长的最大值为.

24.函数()()???

???????

???∈-??

????∈+=1,21,1221,0,21x x x x x f ,定义()x f 的第k 阶阶梯函数

()()(]1,,2

+∈--=k k x k

k x f x f k ,其中*N k ∈ ,

()x f 的各阶梯函数图像的最高点()k k k b a P ,,最低点()k k k d c Q , (1)直接写出不等式()x x f ≤的解;

(2)求证:所有的点k P 在某条直线L 上.

(3)求证:点k Q 到(2)中的直线L 的距离是一个定值.

高三数学阶段测试参考答案

1. 4

2. 0,1x

x e x ?>≥+ 3. -4 4. ]1,(-∞ 5. 3

2

-

6. 1/7 7.(0,2)

8. 2log 3 9.①②④ 10 (4,2)-- 11. 2 12.6 13. (4,)+∞ 14. 2 15.解:p 为真得2m ≥ ,……3分;q 为真得1

f x x π

=-

(2)23sin()(0)6

3

a b B B π

π

+=+

<<

∴3

2(,3)2

a b +∈ 17.

(1)△BCD 中

B

CD

CDB BC ∠=∠sin sin ,

45

sin )45sin(CD

a =+θ,∴)

45sin(2

+=θa CD …………4分

∴BCD CD BC S ∠??=sin 21 )

45sin(4cos 22

+=θθa ,

900<<θ……6分(其中范围1分) (2)θsin a d =…………8分

kSd y =)

45sin(4cos sin 23

+=θθθka )cos (sin 2cos sin 3θθθθ+=ka ………………10分 令t =+θθcos sin ,则]2,1(∈t ,2

1

cos sin 2-=t θθ

∴)1

(44)1(323t

t ka t t ka y -=-=

在区间]2,1(上单调递增,…………12分 ∴当2=

t 时y 取得最大值,此时4

π

θ=

即D 在AB 的中点时,遮阳效果最佳.………………14分 18.解:(1)因为函数1()log (0,1)1

a

mx f x a a x -=>≠-的图象关于原点对称,所以

0)()(=+-x f x f 即()0)

1)(1(1)1(log 11log 11log =---+-=--+--+x x mx mx x mx x mx a a a

()1)

1)(1(1)1(=---+-x x mx mx ,得1,12==m m 或1-=m ……………………………………….3分

当1=m 时,

011

1<-=--x mx

舍去; A

B

C

D

图(1)

A

B

C

D

图(2)

θ

S

当1-=m 时,

1111-+=--x x x mx ,令01

1>-+x x

,解得1-x . 所以符合条件的m 值为-1 …………………………………………………………………5分 (2)由(1)得1

1

log )(-+=x x x f a

,任取211x x <<, 1

1

log 11log )()(11

2212-+--+=-x x x x x f x f a a

()()()()1111log 1212+--+=x x x x a ……………………6分 211x x << ∴()()()()0)(21111211212<-=+---+x x x x x x ,

∴()()()()

1

111101212<+--+<

x x x x ………………………………………………………………….9分

∴当10<

01111log 1212>+--+x x x x a

0)()(12>-x f x f ,此时)(x f 为增函数;

当1>a 时,()()()()

01111log 1212<+--+x x x x a

0)()(12<-x f x f ,此时)(x f 为减函数…12分

(3)由(2)知,当1>a 时)(x f 在),1(+∞上为减函数;同理在)1,(--∞上也为减函数 当)1,(),(--∞?a t 时,0)()()(<<

19. (1)令()1,x

F x e x =--x R ∈,

()'10x F x e =-= 得0x =,

∴当0x >时()()'0,;F x F x > 当0x <时()()'0,;F x F x <

()()min 00F x F ∴==,

由最小值定义得()()min 0F x F x ≥=即1x

e x ≥+…………………………………(4分)

(2)()g x 在0x x =处切线方程为00

1

ln 1y x x x =

+- ① 设直线l 与x

y e =图像相切于点(

)1

1,x x e

,则:l ()1

111x x y e

x e x =+- ②……(6分)

③ 由①②得 ④

0001

ln 01

x x x +∴-=- ⑤

下证0x 在()1,+∞上存在且唯一.

()1

10

11ln 1x x e x x e x ?=???=-?

令()()1

ln 11x G x x x x +=->-,()()

22

1'01x G x x x +=>- ()G x ∴在()1,+∞上 .

又()()22

2230,0,11

e G e G e e e --=

<=>--()G x 图像连续,∴存在唯一0x ∈ ()1,+∞使⑤式成立,从而由③④可确立1x .故得证……………………………………………………(10分) (1) 由(1)知

()1

10f x x

-->即证当0a >时不等式1x e x ax --<即10x e ax x ---<在()0,+∞上有解.

令()1x H x e ax x =---,即证()min 0H x <………………………………………(12分) 由()'10x

H x e a =--=得()ln 10x a =+>.

当()0ln 1x a <<+时,()()'0,H x H x < , 当()ln 1x a >+时,()()'0,H x H x > .

()()()min ln 1H x H a ∴=+()()1ln 1ln 11a a a a =+-+-+-.

令()ln 1V x x x x =--,其中11x a =+>

则()()'11ln ln 0V x x x =-+=-<,()V x ∴ ()()10V x V ∴<=.

综上得证…………………………………………………………………………………(16分)

20.解(1)方程|()|()f x g x =,即

2

|1||1|x a x -=-,变形得|1|(|1|)0x x a -+-=, 显然,1x =已是该方程的根,从而欲原方程只有一解,即要求方程|1|x a +=, 有且仅有一个等于1的解或无解, 结合图形得0a <. .... 4分

(2)不等式()()f x g x ≥对x ∈R 恒成立,即

2(1)|1|x a x --≥(*)对x ∈R 恒成立, ①当1x =时,(*)显然成立,此时a ∈R ;

②当1x ≠时,(*)可变形为

21

|1|x a x -≤

-,令21,(1),1()(1),(1).|1|x x x x x x x ?+>?-==?-+<-? 因为当1x >时,()2x ?>,当1x <时,()2x ?>-, 所以()2x ?>-,故此时2a -≤.

综合①②,得所求实数a 的取值范围是2a -≤. ………………………8分

(3)因为2

()|()|()|1||1|h x f x g x x a x =+=-+-=22

21,(1),1,(11),1,(1).x ax a x x ax a x x ax a x ?+--?--++-

①当1,22a

a >>即时,结合图形可知()h x 在[2,1]-上递减,在[1,2]上递增,

且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,经比较,此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +.

②当01,2

2a

a 即0≤≤≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a -上递减,

在[1,]2a --,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2

()124a a h a -=++,

经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +.

③当10,0

2a

a -<<即-2≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,1]--,[,1]2a -上递减,

在[1,]2a --,[1,2]上递增,且(2)33,(2)3h a h a -=+=+,2

()124a a h a -=++,

经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +.

④当31,2

22a a -<-<-即-3≤≤时,结合图形可知()h x 在[2,]2a -,[1,]2a

-上递减, 在[,1]2a ,[,2]2a

-上递增,且(2)330h a -=+<, (2)30h a =+≥,

经比较,知此时()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +.

当3

,322a a <-<-即时,结合图形可知

()h x 在[2,1]-上递减,在[1,2]上递增, 故此时()h x 在[2,2]-上的最大值为(1)0h =. 综上所述,当0a ≥时,()h x 在[2,2]-上的最大值为33a +;

当30a -<≤时,()h x 在[2,2]-上的最大值为3a +;

当3a <-时,()h x 在[2,2]-上的最大值为0.………………………………………16分

21. 0

22. (Ⅰ)4,(Ⅱ)2或a<=0

23.设CBA α∠=,AB BD a ==,则在三角形BCD 中,由余弦定理可知22222sin CD a α=++,

在三角形ABC 中,由余弦定理可知2

1cos 22a a

α+=,可得4261sin 22a a a α-+-=,所以2242261C D a a a =++-+-,令22t a =+,则

2221017(5)8CD t t t t t =+-+-=+--+ 222(5)[(5)8]59t t ?-+--++=≤,

当2(5)4t -=时等号成立.(导数,判别式也可以),CD 最大值=3.

24.(1)??

????1,32

-------------------3分

(2)∵()()???

?

??

??

?

?

???++∈--?

?? ??

+∈-+=1,21,21221,,231k k x k x k k x k x x f k ,*

N k ∈

-------------------5分

()()???

???

???

?

???++∈--??? ?

?

+∈-+=是减函数

是增函数

1,21,21221,,231k k x k x k k x k

x x f k

∴()x f 的第k 阶阶梯函数图像的最高点为??? ?

?

-+21,21k k P k

-------------------6分

第1+k 阶阶梯函数图像的最高点为??? ??

+-++211,231k k P k 所以过1+k k P P 这两点的直线的斜率为2

1

-.

同理可得过21++k k P P 这两点的直线的斜率也为2

1

- .

所以()x f 的各阶阶梯函数图像的最高点共线.

直线方程为??

?

??--=-21211x y 即0542=-+y x …8分

(3)同理最低点:??? ??

-+2,1k k Q k ,()10534

2521222=+--+=k k d …10分

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