高三数学上学期月考试题(二)理
- 格式:doc
- 大小:1.24 MB
- 文档页数:8
三明一中2022-2023学年上学期月考二高三数学科试卷(考试时间:120分钟,满分150分)注意事项:1.答题前,考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、准考证号.考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”与考生本人准考证号、姓名是否一致.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上书写作答.在试题卷上作答,答案无效.一、单选题(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,仅有一项是符合题目要求的.)1.已知集合{}{}22,3,4,230A B x x x ==∈+-<N ,则A B 中元素的个数是A.2B.3C.4D.52.复平面内表示复数622iz i+=-,则z =A. B. C.4 D.3.若非零实数,a b 满足a b >,则A.22ac bc> B.2b a a b+> C.e1a b-> D.ln ln a b>4.函数()cos f x x x =的图像大致是A .B .C .D .5.如图,在矩形ABCD 中,2AD =,点M ,N 在线段AB 上,且1AM MN NB ===,则MD 与NC所成角的余弦值为A .13B .45C .23D .356.足球起源于中国古代的蹴鞠游戏.“蹴”有用脚蹴、踢的含义,“鞠”最早系外包皮革、内饰米糠的球,因而“蹴鞠”就是指古人以脚蹴、踢皮球的活动.已知某“鞠”的表面上有四个点,,,P A B C ,满足1,PA PA =⊥面ABC ,AC BC ⊥,若23P ABC V -=,则该“鞠”的体积的最小值为A.256π B.9π C.92π D.98π7.如图,在杨辉三角形中,斜线l 的上方,从1开始箭头所示的数组成一个锯齿形数列:1,3,3,4,6,5,10,…,记其前n 项和为n S ,则22S =A.361B.374C.385D.3958.在ABC 中,角A、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若sin c A =,b a λ=,则实数λ的最大值是A.B.32+C.D.2二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分。
哈2024—2025学年度上学期高三学年十月月考数学试卷(答案在最后)考试说明:本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分.考试时间为120分钟.1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚.2.选择题必须使用2B铅笔填涂,非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整,字迹清楚.3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草稿纸、试题卷上答题无效.4.保持卡面清洁,不得折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀.第I卷(选择题,共58分)一、单选题: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.设集合,,则()A. B.C. D.2.已知是关于的方程的一个根,则()A.20B.22C.30D.323.已知,,,则的最小值为()A.2B.C.D.44.数列中,若,,,则数列的前项和()A. B. C. D.5.在中,为中点,,,若,则()A. B. C. D.6.在三棱柱中,点在棱上,且,点为中点,点在棱上,若平面,则()A.2B.3C.4D.57.已知偶函数定义域为,且,当时,,则函数在区间上所有零点的和为()A. B. C. D.8.已知平面向量,,,满足,且,,则的最小值为()A. B.0 C.1 D.2二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.对于函数,下列说法正确的是()A.函数最大值为B.是函数图象的一个对称中心C.是函数图象的一个对称轴D.将函数的图象向右平移个单位,即可得到函数的图象10.在正方形中,,为中点,将沿直线翻折至位置,使得二面角为直二面角,若为线段的中点,则下列结论中正确的是()A.若点在线段上,则的最小值为B.三棱锥的体积为C.异面直线、所成的角为D.三棱锥外接球的表面积为11.已知函数,则下列结论中正确的是()A.函数有两个零点B.恒成立C.若方程有两个不等实根,则的范围是D.直线与函数图象有两个交点第II卷(非选择题,共92分)三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.将答案填在答题卡相应的位置上.12.等差数列中,是其前项和.若,,则______.13.在中,,的平分线与交于点,且,,则的面积为______.14.已知三棱锥中,平面,,,,,、分别为该三棱锥内切球和外接球上的动点,则线段的长度的最小值为______.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.在三棱柱中,,,,,为中点.(1)求证:平面;(2)求直线与平面所成角的正弦值.16.已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)设函数,若在恒成立,求实数的取值范围.17.已知在锐角中,,,分别为内角,,的对边,.(1)求;(2)若,为中点,,求;(3)若,求内切圆半径的取值范围.18.某汽车销售公司为了提升公司的业绩,将最近一段时间内每日的汽车销售情况进行了统计,如图所示.(1)求的值,并求该公司这段时间内每日汽车销售量的第60百分位数;(2)以频率估计概率,若在这段时间内随机选择4天,设每日汽车销售量在内的天数为,在恰有1天的汽车销售量不超过150辆的条件下,求的分布列及数学期望;(3)为增加销售量,公司规定顾客每购买一辆汽车可以进行一次抽奖活动,规则如下:在三棱锥中,、均是边长为2的正三角形,,现从写有数字1~8的八个标签中随机选择两个分别贴在、两个顶点,记顶点、上的数字分别为和,若为侧棱上一个动点,满足,当“二面角大于”即为中奖,求中奖的概率.19.如图,在四棱锥中,底面为正方形,,是中点,平面,.(1)求四棱锥体积最大值;(2)设,为线段上的动点.①求平面与平面的夹角余弦值的取值范围;②四棱锥外接球记为球,当为线段中点时,求平面截球所得的截面面积.数学试卷考试说明:本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分.考试时间为120分钟.1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚.2.选择题必须使用2B铅笔填涂,非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整,字迹清楚.3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草稿纸、试题卷上答题无效.4.保持卡面清洁,不得折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀.第I卷(选择题,共58分)一、单选题: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.设集合,,则()A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】分别求出集合,,再根据交集的定义求.【详解】对集合:因为,所以,即;对集合:因为恒成立,所以.所以.故选:B2.已知是关于的方程的一个根,则()A.20B.22C.30D.32【答案】D【解析】【分析】根据虚根成对原理可知方程的另一个虚根为,再由韦达定理计算可得.【详解】因为是关于的方程的一个根,所以方程的另一个虚根为,所以,解得,所以.故选:D.3.已知,,,则的最小值为()A.2B.C.D.4【答案】D【解析】【分析】由已知可得,利用,结合基本不等式可求最小值.【详解】因为,所以,所以,所以,所以,当且仅当,即时等号成立,所以的最小值为.故选:D.4.数列中,若,,,则数列的前项和()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】结合递推关系利用分组求和法求.【详解】因为,,所以,,,,,又,,,所以.故选:C.5.在中,为中点,,,若,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】选择为平面向量的一组基底,表示出,再根据表示的唯一性,可求的值.【详解】选择为平面向量的一组基底.因为为中点,所以;又.由.故选:C6.在三棱柱中,点在棱上,且,点为中点,点在棱上,若平面,则()A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】【分析】根据已知条件及线面平行的判定定理,利用面面平行的判定定理和性质定理,结合平行四边形的性质即可得结论.【详解】依题意,作出图形如图所示设为的中点,因为为的中点,所以,又平面,平面,所以平面,连接,又因为平面,,平面,所以平面平面,又平面平面,平面,所以,又,所以四边形是平行四边形,所以,所以,又,所以,所以,所以.故选:B.7.已知偶函数定义域为,且,当时,,则函数在区间上所有零点的和为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】函数在区间上的零点的集合等于函数和函数在区间内的交点横坐标的集合,分析函数的图象特征,作出两函数的图象,观察图象可得结论.【详解】因为函数,的零点的集合与方程在区间上的解集相等,又方程可化为,所以函数,的零点的集合与函数和函数在区间内的交点横坐标的集合相等,因为函数为定义域为的偶函数,所以,函数的图象关于轴对称,因为,取可得,,所以函数为偶函数,所以函数的图象关于对称,又当时,,作出函数,的区间上的图象如下:观察图象可得函数,的图象在区间上有个交点,将这个交点的横坐标按从小到大依次记为,则,,,,所以函数在区间上所有零点的和为.故选:A.8.已知平面向量,,,满足,且,,则的最小值为()A. B.0 C.1 D.2【答案】B【解析】【分析】可设,,,由得到满足的关系,再求的最小值.【详解】可设,,,则.可设:,则.故选:B【点睛】方法点睛:由题意可知:,都是单位向量,且夹角确定,所以可先固定,,这样就只有发生变化,求最值就简单了一些.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.对于函数,下列说法正确的是()A.函数的最大值为B.是函数图象的一个对称中心C.是函数图象的一个对称轴D.将函数的图象向右平移个单位,即可得到函数的图象【答案】ACD【解析】【分析】先利用两角和与差的三角函数公式和二倍角公式,把函数化成的形式,再对函数的性质进行分析,判断各选项是否正确.【详解】因为.所以,故A正确;函数对称中心的纵坐标必为,故B错误;由,得函数的对称轴方程为:,.令,得是函数的一条对称轴.故C正确;将函数的图象向右平移个单位,得,即将函数的图象向右平移个单位,可得到函数的图象.故D正确.故选:ACD10.在正方形中,,为中点,将沿直线翻折至位置,使得二面角为直二面角,若为线段的中点,则下列结论中正确的是()A.若点在线段上,则的最小值为B.三棱锥的体积为C.异面直线、所成角为D.三棱锥外接球的表面积为【答案】AC【解析】【分析】对于A,的最小值为可判断A;对于B,过作于,求得,可求三棱锥的体积判断B;对于C;取的中点,则,取的中点,连接,求得,由余弦定理可求异面直线、所成的角判断C;对于D,取的中点,过点在平面内作的垂线交于,求得外接球的半径,进而可求表面积判断D.【详解】对于A,将沿直线翻折至,可得的最小值为,故A正确;对于B,过作于,因为二面角为直二面角,所以平面平面,又平面平面,所以平面,由题意可得,由勾股定理可得,由,即,解得,因为为线段的中点,所以到平面的距离为,又,所以,故B错误;对于C,取的中点,则,且,,所以,因为,所以是异面直线、所成的角,取的中点,连接,可得,所以,在中,可得,由余弦定理可得,所以,在中,由余弦定理可得,所以,所以异面直线、所成的角为,故C正确;对于D,取的中点,过点在平面内作的垂线交于,易得是的垂直平分线,所以是的外心,又平面平面,又平面平面,所以平面,又因为直角三角形的外心,所以是三棱锥的外球的球心,又,所以,所以三棱锥外接球的表面积为,故D错误.故选:AC.11.已知函数,则下列结论中正确的是()A.函数有两个零点B.恒成立C.若方程有两个不等实根,则的范围是D.直线与函数图象有两个交点【答案】BCD【解析】【分析】分和两种情况探讨的符号,判断A的真假;转化为研究函数的最小值问题,判断B的真假;把方程有两个不等实根,为有两个根的问题,构造函数,分析函数的图象和性质,可得的取值范围,判断C的真假;直线与函数图象有两个交点转化为有两解,分析函数的零点个数,可判断D的真假.【详解】对A:当时,;当时,;时,,所以函数只有1个零点.A错误;对B:欲证,须证在上恒成立.设,则,由;由.所以在上单调递减,在上单调递增.所以的最小值为,因为,所以.故B正确;对C:.设,则,.由;由.所以在上单调递增,在单调递减.所以的最大值为:,又当时,.如图所示:所以有两个解时,.故C正确;对D:问题转化为方程:有两解,即有两解.设,,所以.由;由.所以在上单调递增,在上单调递减.所以的最大值为.因为,,所以所以.且当且时,;时,.所以函数的图象如下:所以有两解成立,所以D 正确.故选:BCD【点睛】方法点睛:导数问题中,求参数的取值范围问题,通常有如下方法:(1)分离参数,转化为不含参数的函数的值域问题求解.(2)转化为含参数的函数的极值问题求解.第II 卷(非选择题,共92分)三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.将答案填在答题卡相应的位置上.12.等差数列中,是其前项和.若,,则______.【答案】【解析】【分析】设数列的公差为,将条件关系转化为的方程,解方程求,由此可求结论.【详解】设等差数列的公差为,因为,,所以,,所以,,所以,故答案为:.13.在中,,的平分线与交于点,且,,则的面积为______.【答案】【解析】【分析】根据三角形面积公式,余弦定理列方程求,再由三角形面积公式求结论.【详解】因为,为的平分线,所以,又,所以,由余弦定理可得,又,所以所以,所以的面积.故答案为:.14.已知三棱锥中,平面,,,,,、分别为该三棱锥的内切球和外接球上的动点,则线段的长度的最小值为______.【答案】【解析】【分析】根据已知可得的中点外接球的球心,求得外接球的半径与内切球的半径,进而求得两球心之间的距离,可求得线段的长度的最小值.【详解】因为平面,所以是直角三角形,所以,,在中,由余弦定理得,所以,所以,所以是直角三角形,所以,因为平面,平面,所以,又,平面,结合已知可得平面,所以是直角三角形,从而可得的中点外接球的球心,故外接球的半径为,设内切球的球心为,半径为,由,根据已知可得,所以,所以,解得,内切球在平面的投影为内切球的截面大圆,且此圆与的两边相切(记与的切点为),球心在平面的投影为在的角平分线上,所以,由上易知,所以,过作于,,从而,所以,所以两球心之间的距离,因为、分别为该三棱锥的内切球和外接球上的动点,所以线段的长度的最小值为.故答案为:.【点睛】关键点点睛:首先确定内外切球球心位置,进而求两球半径和球心距离,再利用空间想象判断两球心与位置关系求最小值.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.在三棱柱中,,,,,为中点.(1)求证:平面;(2)求直线与平面所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】【分析】(1)由题意可得,利用勾股定理的逆定理可得,可证结论;(2)以为坐标原点,所在直线为,过作的平行线为轴建立如图所示的空间直角坐标系,利用向量法可求得直线与平面所成角的正弦值.【小问1详解】连接,因为,为中点,所以,因为,所以,所以,又,所以,所以,又,平面,所以平面;【小问2详解】以为坐标原点,所在直线为,过作平行线为轴建立如图所示的空间直角坐标系,因为,所以,则,则,设平面的一个法向量为,则,令,则,所以平面的一个法向量为,又,所以,设直线与平面所成的角为,则,所以直线与平面所成角的正弦值为.16.已知函数.(1)讨论函数的单调性;(2)设函数,若在恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)的取值范围为.【解析】【分析】(1)求函数的定义域及导函数,分别在,,,条件下研究导数的取值情况,判断函数的单调性;(2)由条件可得,设,利用导数求其最小值,由此可得结论.【小问1详解】函数的定义域为,导函数,当时,,函数在上单调递增,当且时,即时,,函数在上单调递增,当时,,当且仅当时,函数在上单调递增,当时,方程有两个不等实数根,设其根为,,则,,由,知,,,所以当时,,函数在上单调递增,当时,,函数在上单调递减,当时,,函数在上单调递增,所以当时,函数在上单调递增,当时,函数在上单调递增,函数在上单调递减,函数在上单调递增,【小问2详解】因为,,所以,不等式可化为,因为在恒成立,所以设,则,当时,,函数在上单调递增,当时,,函数在上单调递减,所以当时,函数取最小值,最小值为,故,所以的取值范围为.17.已知在锐角中,,,分别为内角,,的对边,.(1)求;(2)若,为中点,,求;(3)若,求内切圆半径的取值范围.【答案】(1)(2)(3)【解析】【分析】(1)利用正弦定理进行边化角,再结合三角形内角和定理及两角和与差的三角函数公式,可求,进而得到角.(2)利用向量表示,借助向量的数量积求边.(3)利用与正弦定理表示出,借助三角函数求的取值范围.【小问1详解】因为,根据正弦定理,得,所以,因为,所以,所以.【小问2详解】因为为中点,所以,所以,所以,解得或(舍去),故.【小问3详解】由正弦定理:,所以,,因为,所以,所以,,设内切圆半径为,则.因为为锐角三角形,所以,,所以,所以,即,即内切圆半径的取值范围是:.18.某汽车销售公司为了提升公司的业绩,将最近一段时间内每日的汽车销售情况进行了统计,如图所示.(1)求的值,并求该公司这段时间内每日汽车销售量的第60百分位数;(2)以频率估计概率,若在这段时间内随机选择4天,设每日汽车销售量在内的天数为,在恰有1天的汽车销售量不超过150辆的条件下,求的分布列及数学期望;(3)为增加销售量,公司规定顾客每购买一辆汽车可以进行一次抽奖活动,规则如下:在三棱锥中,、均是边长为2的正三角形,,现从写有数字1~8的八个标签中随机选择两个分别贴在、两个顶点,记顶点、上的数字分别为和,若为侧棱上一个动点,满足,当“二面角大于”即为中奖,求中奖的概率.【答案】(1),175(2)分布列见解析,(3)【解析】【分析】(1)根据频率之和为1可求的值,再根据百分位数的概念求第60百分位数.(2)根据条件概率计算,求的分布列和期望.(3)根据二面角大于,求出可对应的情况,再求中奖的概率.【小问1详解】由.因为:,,所以每日汽车销售量的第60百分位数在,且为.【小问2详解】因为抽取的1天汽车销售量不超过150辆的概率为,抽取的1天汽车销售量在内的概率为.所以:在恰有1天的汽车销售量不超过150辆的条件下,抽取的1天汽车销售量在内的概率为.由题意,的值可以为:0,1,2,3.且,,,.所以的分布列为:0123所以.【小问3详解】如图:取中点,链接,,,,.因为,都是边长为2的等边三角形,所以,,,平面,所以平面.平面,所以.所以为二面角DE平面角.在中,,所以.若,在中,由正弦定理:.此时:,.所以,要想中奖,须有.由是从写有数字1~8的八个标签中随机选择的两个,所以基本事件有个,满足的基本事件有:,,,,,,,,共9个,所以中奖的概率为:.【点睛】关键点点睛:在第(2)问中,首先要根据条件概率的概念求出事件“在恰有1天的汽车销售量不超过150辆的条件下,抽取的1天汽车销售量在内的概率”.19.如图,在四棱锥中,底面为正方形,,是中点,平面,.(1)求四棱锥体积的最大值;(2)设,为线段上的动点.①求平面与平面的夹角余弦值的取值范围;②四棱锥的外接球记为球,当为线段中点时,求平面截球所得的截面面积.【答案】(1)(2)①;②【解析】【分析】(1)设,用表示四棱锥体积,分析函数的单调性,可求四棱锥体积的最大值.(2)①建立空间直角坐标系,设点坐标,用空间向量求二面角的余弦,结合二次函数的值域,可得二面角余弦的取值范围.②先确定球心,求出球心到截面的距离,利用勾股定理可求截面圆的半径,进而得截面圆的面积.【小问1详解】设则,所以四棱锥体积,.所以:.由;由.所以在上单调递增,在上单调递减.所以四棱锥体积的最大值为.【小问2详解】①以为原点,建立如图空间直角坐标系.则,,,所以,,.设平面的法向量为,则.令,则.取平面的法向量.因为平面与平面所成的二面角为锐角,设为.所以.因为,,所以.②易得,则,此时平面的法向量,所以点到平面的距离为:,设四棱锥的外接球半径为,则,所以平面截球所得的截面圆半径.所以平面截球所得的截面面积为:.【点睛】关键点点睛:平面截球的截面面积问题,要搞清球心的位置,球的半径,球心到截面的距离,再利用勾股定理,求出截面圆的半径.。
四川省绵阳中学2024-2025学年高三上学期10月月考数学试题一、单选题1.已知全集R U =,集合{}2230M x x x =--≤和{}21,Z N x x k k ==-∈的关系的韦恩(Venn )图如图所示,则阴影部分所示的集合的元素共有( )A .3个B .2个C .1个D .无穷多个 2.围棋是中国传统棋种,蕴含着中华文化丰富内涵,围棋棋盘横竖各有19条线,共有19×19=361个落子点.每个落子点都有落白子、落黑子和空白三种可能,因此围棋空间复杂度的上限3613M ≈.科学家们研究发现,可观测宇宙中普通物质的原子总数8010N ≈.则下列各数中与M N 最接近的是( )(参考数据:lg30.48≈) A .9310 B .8310 C .7310 D .53103.lg(tan 1)y x =-的定义域为( )A .ππππ,24x k x k k ⎧⎫+>>+∈⎨⎬⎩⎭Z B .πππ,π,42x x k x k k ⎧⎫>+≠+∈⎨⎬⎩⎭Z C .ππ,4x x k k ⎧⎫>+∈⎨⎬⎩⎭Z D .ππ,42k x x k ⎧⎫>+∈⎨⎬⎩⎭Z 4.设0.302a =.,0.20.3b =,0.2log 2c =,则( )A .c b a >>B .c a b >>C .b a c >>D .a b c >>5.设函数3()f x x x =,则不等式()()332log 3log 0f x f x +-<的解集是( )A .1,2727⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,27⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .()0,27 D .()27,+∞6.下列选项可以使得1144xy -≤≤成立的一个充分不必要条件的是( ) A .221x y += B .2241x y += C .1x y += D .1y x= 7.函数()f x 的导函数()(1)(ln 1)f x x x ax '=-+-,若函数()f x 仅在1x =有极值,则a 的取值范围是( )A .21e a ≤- B .21e a <-或1a = C .21e a ≤-或1a = D .1a =8.存在三个实数1a ,2a ,3a 使其分别满足下述两个等式:(1)1232a a a =-;(2)1230a a a ++=,其中M 表示三个实数1a ,2a ,3a 中的最小值,则( )A .M 的最小值是2-B .M 的最大值是2-C .M 的最小值是D .M 的最大值是-二、多选题9.已知定义在R 上的奇函数()f x ,其周期为4,当(0,2)x ∈时,()22x f x =-,则( ) A .(2024)0f =B .()f x 的值域为(2,2)-C .()f x 在(2,2)-上单调递增D .()f x 在[4,4]-上有9个零点10.已知函数()214()log 21f x x ax =-+,下列说法正确的是( )A .()f x 关于x a =对称B .()f x 的值域为R ,当且仅当1a ≥或1a ≤-C .()f x 的最大值为1,当且仅当a =D .()f x 有极值,当且仅当1a <11.关于函数()cos sin2f x x x =,下列说法中正确的是( )A .图象关于直线π4x =对称B .()f x 为偶函数C .2π为()f x 的周期D三、填空题12.已知α顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,其终边上一点P 的坐标为11,23⎛⎫ ⎪⎝⎭,则sin 2α的值为13.甲说:()2ln 23y x ax =-+在(,1]-∞上单调递减,乙说:存在实数x 使得2210x ax -+>在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦成立,若甲、乙两人至少有一人说的话是对的,则a 的取值范围是 14.已知不等式11e 2x a ax b -+-≥对任意的实数x 恒成立,则b a的最大值为.四、解答题15.已知函数3212()232a f x x x ax +=-+. (1)若1a =,求函数()f x 的极值;(2)讨论函数()f x 的单调性.16.已知函数()πsin 26f x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象向右平移π2个单位长度,再将所得函数图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图象. (1)求()g x 的解析式;(2)若关于x 的方程()g x k =-在区间π5π,186⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上有且只有两个实数解,求实数k 的取值范围.17.已知ππ42α≤≤,3ππ2β≤≤,4sin 25α=,cos()αβ+= (1)求225sin 8sin cos 11cos 82222πsin 2ααααα++-⎛⎫- ⎪⎝⎭的值(2)求角βα-的值.18.已知函数()3ln 2(1)2x f x x x x=++--. (1)证明:曲线()y f x =是中心对称图形;(2)若()()214f m f m -+<,求实数m 的取值范围.19.已知函数()()()2ln 1cos 2g x x x =--+--,函数()f x 与()g x 的图像关于1x =-对称,.(1)求()f x 的解析式;(2)()1f x ax -≤在定义域内恒成立,求a 的值;(3)求证:2111ln 42nk n f k =+⎛⎫-< ⎪⎝⎭∑,*N n ∈.。
安徽省六安第一中学2025届高三上学期第二次月考(9月)数学试卷一、单选题1.已知集合(){}ln 4A x y x ==-,{}1,2,3,4,5B =,则A B =I ( ) A .{5}B .{1,2,3}C .{1,2,3,4}D .{1,2,3,4,5}2.已知31cos(),cos()55αβαβ-=-+=,则sin sin αβ=( )A .35-B .25-C .25D .353.已知命题p :“tan 2α=”,命题q :“3cos25α=-”,则命题p 是命题q 的( )A .充分必要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件4.已知角α,β的顶点均为坐标原点,始边均为x 轴正半轴,终边分别过点()1,2A ,()2,1B -,则tan2αβ+=( )A .3-或13B .3或13- C .3- D .135.已知函数()()πsin 03f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上没有零点,则ω的取值范围是( )A .(]0,1B .40,3⎛⎤⎥⎝⎦ C .30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭6.当x θ=时,()26sin 2sin cos 3222x x xf x =+-取得最大值,则tan θ=( )A .3B .3-C .13D .13-7.已知23ln 2,2ln3,3ln a b c πππ===,则( ) A .b c a >>B .c b a >>C .b a c >>D .a b c >>8.已知函数()(),f x g x 的定义域均为R ,()g x '为()g x 的导函数,且()()()()2,42f x g x f x g x ''+=--=,若()g x 为偶函数,则()()20222024f g '+=( ) A .0B .1C .2D .4二、多选题9.先将函数()sin f x x =图象上所有点的横坐标缩小到原来的12,纵坐标不变,再把图象向右平移π12个单位长度,最后把所得图象向上平移一个单位长度,得到函数()g x 的图象,则关于函数()g x ,下列说法正确的是( ) A .最小正周期为πB .在π0,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增C .,42x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()2g x ⎤∈⎥⎝⎦D .其图象关于点π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称10.设函数2()(1)(4)f x x x =--,则( )A .1x =是()f x 的的极小值点B .(2)(2)4f x f x ++-=-C .当π02x <<时,()2(sin )sin f x f x >D .不等式4(21)0f x -<-<的解集为{}12x x <<11.在ABC V 中,7AB =,5AC =,3BC =,点D 在线段AB 上,下列结论正确的是( )A .若CD 是高,则1514CD =B .若CD 是中线,则CD =C .若CD 是角平分线,则158CD =D .若3CD =,则D 是线段AB 的三等分点三、填空题12.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对弧长为. 13.已知a 、b 、c 分别为ABC V 的三个内角A 、B 、C 的对边,2a =,且()(sin sin )()sin a b A B c b C +-=-,则ABC V 面积的最大值为.14.若12,x x 是函数()()21e 12xf x ax a =-+∈R 的两个极值点且212x x ≥,则实数a 的取值范围为.四、解答题15.已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(0A >,0ω>,ππ22ϕ-<<),函数()f x 和它的导函数f ′ x 的图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式; (2)已知()65f α=,求π212f α⎛⎫- ⎪⎝⎭'的值.16.在ABC V 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A ∠为钝角,7a =,sin 2cos B B . (1)求A ∠;(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得ABC V 存在,求ABC V 的面积.条件①:7b =;条件②:13cos 14B =;条件③:sin c A 注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.17.在锐角三角形ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且满足sin cos sin2cos sin 1cos2A A BA A B+=-+.(1)若π3C =,求A 的大小; (2)求222c a b+的取值范围.18.设函数2π()(sin cos )22f x x x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(1)求函数()f x 单调递减区间. (2)已知函数21π()()1sin 26g x f x x ⎡⎤=--⋅⎢⎥⎣⎦, ①证明:函数()g x 是周期函数,并求出()g x 的一个周期; ②求函数()g x 的值域.19.已知函数()ln(1)sin f x x x λ=+-. (1)求函数()f x 在0x =处的切线方程;(2)当1λ=时,判断函数()f x 在π,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上零点的个数;(3)已知()()21e xf x ≥-在[0,π]x ∈上恒成立,求实数λ的取值范围.。
湖南2025届高三月考试卷(二)数学(答案在最后)命题人、审题人:高三数学备课组时量:120分钟满分:150分一、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.复数11i z =+的虚部是()A.1 B.12 C.12- D.1-【答案】C【解析】【分析】先化简给定复数,再利用虚部的定义求解即可.【详解】因为()()11i 1i 1i 1i 1i 1i 222z --====-++-,所以其虚部为12-,故C 正确.故选:C.2.已知a 是单位向量,向量b 满足3a b -= ,则b 的最大值为()A.2B.4C.3D.1【答案】B【解析】【分析】设,OA a OB b == ,由3a b -= ,可得点B 在以A 为圆心,3为半径的圆上,利用向量的模的几何意义,可得 b 的最大值.【详解】设,OA a OB b == ,因为3a b -= ,即3OA OB BA -== ,即3AB = ,所以点B 在以A 为圆心,3为半径的圆上,又a 是单位向量,则1OA = ,故OB 最大值为134OA AB +=+= ,即 b 的最大值为4.故选:B.3.已知角θ的终边在直线2y x =上,则cos sin cos θθθ+的值为()A.23- B.13- C.23 D.13【答案】D【解析】【分析】由角θ的终边,得tan 2θ=,由同角三角函数的关系得cos 1sin cos 1tan θθθθ=++,代入求值即可.【详解】因为角θ的终边在直线2y x =上,所以tan 2θ=.所以cos 111sin cos 1tan 123θθθθ===+++.故选:D.4.已知函数()2e 33,0,0x a x f x x a x ⎧+-<=⎨+≥⎩对任意的12,x x ∈R ,且12x x ≠,总满足以下不等关系:()()12120f x f x x x ->-,则实数a 的取值范围为()A.34a ≤ B.34a ≥ C.1a ≤ D.1a ≥【答案】D【解析】【分析】由条件判定函数的单调性,再利用指数函数、二次函数的性质计算即可.【详解】()()()12120f x f x f x x x ->⇒- 在上单调递增,又()2e 33,0,0x a x f x x a x ⎧+-<=⎨+≥⎩,当0x <时,()e 33xf x a =+-单调递增,当0x ≥时,()f x 单调递增,只需1330a a +-≤+,解得1a ≥.故选:D.5.如图,圆柱的母线长为4,,AB CD 分别为该圆柱的上底面和下底面直径,且AB CD ⊥,三棱锥A BCD -的体积为83,则圆柱的表面积为()A.10πB.9π2C.4πD.8π【答案】A【解析】【分析】取AB 的中点O ,由13A BCD OCD V S AB -=⋅△,可求解底面半径,即可求解.【详解】设底面圆半径为r ,由AB CD ⊥,易得BC AC BD AD ===,取AB 的中点O ,连接,OC OD ,则,AB OC AB OD ⊥⊥,又OC OD O,OC,OD =⊂ 平面OCD ,所以AB ⊥平面OCD ,所以,11182423323A BCD OCD V S AB r r -=⋅=⨯⨯⨯⨯= ,解得=1,所以圆柱表面积为22π42π10πr r +⨯=.故选:A.6.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点F 到准线的距离为2,过焦点F 的直线l 与抛物线交于,A B 两点,则23AF BF +的最小值为()A.52+ B.5 C.10 D.11【答案】B【解析】【分析】(方法一)首先求出抛物线C 的方程为24y x =,设直线l 的方程为:1x ty =+,与抛物线C 的方程联立,利用根与系数的关系求出21x x 的值,再根据抛物线的定义知11AF x =+,21BF x =+,从而求出23AF BF +的最小值即可.(方法二)首先求出111AF BF+=,再利用基本不等式即可求解即可.【详解】(方法一)因为抛物线C 的焦点到准线的距离为2,故2p =,所以抛物线C 的方程为24y x =,焦点坐标为1,0,设直线l 的方程为:()()11221,,,,x ty A x y B x y =+,不妨设120y y >>,联立方程241y x x ty ⎧=⎨=+⎩,整理得2440y ty --=,则12124,4y y t y y +==-,故221212144y y x x =⋅=,又B =1+2=1+1,2212p BF x x =+=+,则()()12122321312352525AF BF x x x x +=+++=++≥=,当且仅当12,23x x ==时等号成立,故23AF BF +的最小值为5.故选:B.(方法二)由方法一可得121x x =,则11AF BF +211111x x =+++121212211x x x x x x ++==+++,因此23AF BF +()1123AF BF AF BF ⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭235AF BF BF AF =++55≥+=+,当且仅当661,123AF BF =+=+时等号成立,故23AF BF +的最小值为5.故选:B.7.设函数()()cos f x x ϕ=+,其中π2ϕ<.若R x ∀∈,都有ππ44f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则()y f x =的图象与直线114y x =-的交点个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】【分析】利用给定条件求出()πcos 4f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再作出图像求解交点个数即可.【详解】对R x ∀∈,都有ππ44f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以π4x =是=的一条对称轴,所以()ππZ 4k k ϕ+=∈,又π2ϕ<,所以π4ϕ=-.所以()πcos 4f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,在平面直角坐标系中画出()πcos 4f x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭与114y x=-的图象,当3π4=-x 时,3π14f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,11113π3π4164y --=⨯(-=-<-,当5π4x =时,5π14f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,5π5π14111461y =⨯-=->-,当9π4x =时,9π14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,11119π9π4416y =⨯-=-<,当17π4x =时,17π14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,111117π17π4416y =⨯-=->所以如图所示,可知=的图象与直线114y x =-的交点个数为3,故C 正确.故选:C.8.已知定义域为R 的函数()(),f x g x 满足:()()()()()()00,g f x g y f y g x f x y ≠-⋅=-,且()()()()()g x g y f x f y g x y -=-,则下列说法正确的是()A.()01f =B.()f x 是偶函数C.若()()1112f g +=,则()()2024202420242f g -=-D.若()()111g f -=,则()()202420242f g +=【答案】C【解析】【分析】对A ,利用赋值法令0,0x y ==即可求解;对B ,根据题中条件求出()f y x -,再利用偶函数定义即可求解;对C ,先根据题意求出()()001f g -=-,再找出()()11f x g x ---与()()f x g x ⎡⎤-⎣⎦的关系,根据等比数列的定义即可求解;对D ,找出()()11f x g x -+-与()()f x g x ⎡⎤+⎣⎦的关系,再根据常数列的定义即可求解.【详解】对A ,()()()()()f x g y f y g x f x y -⋅=- ,令0,0x y ==,即()()()()()00000f g f g f -⋅=,解得()00f =,故A 错;对B ,根据()()()()()f x g y f y g x f x y -=-,得()()()()()f y g x f x g y f y x -=-,即()()f y x f x y -=--,故()f x 为奇函数,故B 错;对C ,()()()()()g x g y f x f y g x y -=- 令0x y ==,即()()()()()00000g g f f g -=,()00f = ,()()200g g ∴=,又()00g ≠,()01g ∴=,()()001f g ∴-=-,由题知:()()f x yg x y ---()()()()()()()()f x g y f y g x g x g y f x f y ⎡⎤=-⋅--⎣⎦()()()()f y g y f x g x ⎡⎤⎡⎤=+-⎣⎦⎣⎦,令1y =,即()()()()()()1111f x g x f g f x g x ⎡⎤⎡⎤---=+-⎣⎦⎣⎦,()()1112f g += ,()()()()1112f xg x f x g x ⎡⎤∴---=-⎣⎦,即()(){}f xg x -是以()()001f g -=-为首项2为公比的等比数列;故()()()2024202420242024122f g -=-⨯=-,故C 正确;对D ,由题意知:()()f x yg x y -+-()()()()()()()()f xg y f y g x g x g y f x f y =-⋅+-()()()()g y f y f x g x ⎡⎤⎡⎤=-+⎣⎦⎣⎦,令1y =,得()()()()()()1111f x g x g f f x g x ⎡⎤⎡⎤-+-=-+⎣⎦⎣⎦,又()()111g f -=,即()()()()11f x g x f x g x -+-=+,即数列()(){}f xg x +为常数列,由上知()()001f g +=,故()()202420241f g +=,故D 错.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题的关键是对抽象函数进行赋值,难点是C ,D 选项通过赋值再结合数列的性质进行求解.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.下列说法中正确的是()A.一个样本的方差()()()22221220133320s x x x ⎡⎤=-+-++-⎣⎦L ,则这组样本数据的总和等于60B.若样本数据1210,,,x x x 的标准差为8,则数据1221,21,x x -- ,1021x -的标准差为16C.数据13,27,24,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位数是23D.若一个样本容量为8的样本的平均数为5,方差为2,现样本中又加入一个新数据5,此时样本容量为9,平均数不变,方差变小【答案】ABD【解析】【分析】对于A ,由题意可得样本容量为20,平均数是3,从而可得样本数据的总和,即可判断;对于B ,根据标准差为8,可得方差为64,从而可得新数据的方差及标准差,即可判断;对于C ,根据百分位数的定义,求出第70百分位数,即可判断;对于D ,由题意可求得新数据的平均数及方差,即可判断.【详解】解:对于A ,因为样本的方差()()()222212201333,20s x x x ⎡⎤=-+-++-⎣⎦ 所以这个样本有20个数据,平均数是3,这组样本数据的总和为32060,⨯=A 正确;对于B ,已知样本数据1210,,,x x x 的标准差为8s =,则264s =,数据121021,21,,21x x x --- 的方差为2222264s =⨯2816=⨯=,故B 正确;对于C ,数据13,27,24,12,14,30,15,17,19,23共10个数,从小到大排列为12,13,14,15,17,19,23,24,27,30,由于100.77⨯=,故选择第7和第8个数的平均数作为第70百分位数,即232423.52+=,所以第70百分位数是23.5,故C 错误;对于D ,某8个数的平均数为5,方差为2,现又加入一个新数据5,设此时这9个数的平均数为x ,方差为2S ,则2285582(55)165,2999x S ⨯+⨯+-====<,故D 正确.故选:ABD.10.已知函数()32f x ax bx =-+,则()A.()f x 的值域为RB.()f x 图象的对称中心为()0,2C.当30b a ->时,()f x 在区间()1,1-内单调递减D.当0ab >时,()f x 有两个极值点【答案】BD【解析】【分析】利用一次函数、三次函数的性质结合分类讨论思想可判定A ,利用函数的奇偶性判定B ,利用导数研究函数的单调性结合特殊值法排除C ,利用极值点的定义可判定D.【详解】对于A :当,a b 至少一个不为0,则()f x 为三次或者一次函数,值域均为;当,a b 均为0时,值域为{}2,错误;对于B :函数()()32g x f x ax bx =-=-满足()()3g x ax bx g x -=-+=-,可知()g x 为奇函数,其图象关于()0,0中心对称,所以()f x 的图象为()g x 的图象向上移动两个单位后得到的,即关于0,2中心对称,正确;对于C :()23f x ax b '=-,当30b a ->时,取1,1a b =-=-,当33,33x ⎛⎫∈- ⎪ ⎪⎝⎭时,()()2310,f x x f x =-+>'在区间33,33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,错误;对于D :()23f x ax b '=-,当0ab >时,()230f x ax b '=-=有两个不相等的实数根,所以函数()f x 有两个极值点,正确.故选:BD.11.我国古代太极图是一种优美的对称图.定义:能够将圆O 的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O 的一个“太极函数”,则下列命题中正确的是()A.函数()sin 1f x x =+是圆22:(1)1O x y +-=的一个太极函数B.对于圆22:1O x y +=的所有非常数函数的太极函数中,都不能为偶函数C.对于圆22:1O x y +=的所有非常数函数的太极函数中,均为中心对称图形D.若函数()()3f x kx kx k =-∈R 是圆22:1O x y +=的太极函数,则()2,2k ∈-【答案】AD【解析】【分析】根据题意,对于A ,D 利用新定义逐个判断函数是否满足新定义即可,对于B ,C 举反例说明.【详解】对于A ,圆22:(1)1O x y +-=,圆心为0,1,()sin 1f x x =+的图象也过0,1,且0,1是其对称中心,所以()sin 1f x x =+的图象能将圆一分为二,所以A 正确;对于B,C ,根据题意圆22:1O x y +=,如图()331,332313,03231332331,332x x x f x x x x ⎧--<-⎪⎪+-≤≤=⎨⎪+<≤⎪->⎩,与圆交于点()1,0-,1,0,且在x 轴上方三角形面积与x 轴下方个三角形面积之和相等,()f x 为圆O 的太极函数,且()f x 是偶函数,所以B ,C 错误;对于D ,因为()()()()()33()f x k x k x kx kx f x k -=---=--=-∈R ,所以()f x 为奇函数,由()30f x kx kx =-=,得0x =或1x =±,所以()f x 的图象与圆22:1O x y +=的交点为()()1,0,1,0-,且过圆心()0,0,由3221y kx kx x y ⎧=-⎨+=⎩,得()2624222110k x k x k x -++-=,令2t x =,则()232222110k t k t kt -++-=,即()()222110t k t k t --+=,得1t =或22210k t k t -+=,当1t =时,1x =±,当22210k t k t -+=时,若0k =,则方程无解,合题意;若0k ≠,则()4222Δ44k k k k=-=-,若Δ0<,即204k <<时,方程无解,合题意;所以()2,2k ∈-时,两曲线共有两个交点,函数能将圆一分为二,如图,若Δ0=,即2k =±时,函数与圆有4个交点,将圆分成四部分,若Δ0>,即24k >时,函数与圆有6个交点,且均不能把圆一分为二,如图,所以()2,2k ∈-,所以D 正确.故选:AD.【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是理解新定义,即如果一个函数过圆心,并且函数图象关于圆心中心对称,且函数将圆分成2部分,不能超过2部分必然合题.如果函数不是中心对称图形,则考虑与圆有2个交点,交点连起来过圆心,再考虑如何让面积相等.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.曲线2ln y x x =-在点()1,2处的切线与抛物线22y ax ax =-+相切,则a =__________.【答案】1【解析】【分析】求出曲线2ln y x x =-在点()1,2处的切线方程,由该切线与抛物线22y ax ax =-+相切,联立消元,得到一元二次方程,其Δ0=,即可求得a .【详解】由2ln y x x =-,则12y x'=-,则11x y ='=,曲线2ln y x x =-在点()1,2处的切线方程为21y x -=-,即1y x =+,当0a ≠时,则212y x y ax ax =+⎧⎨=-+⎩,得()2110ax a x -++=,由2Δ(1)40a a =+-=,得1a =.故答案为:1.13.已知椭圆G22+22=1>>0的左、右焦点分别为12,F F ,若P 为椭圆C 上一点,11212,PF F F PF F ⊥ 的内切圆的半径为3c,则椭圆C 的离心率为______.【答案】23【解析】【分析】由内切圆半径的计算公式,利用等面积法表示焦点三角形12PF F 的面积,得到,a c 方程,即可得到离心率e 的方程,计算得到结果.【详解】由题意,可知1PF 为椭圆通径的一半,故21b PF a =,12PF F 的面积为21122b cc PF a⋅⋅=,又由于12PF F 的内切圆的半径为3c,则12PF F 的面积也可表示为()12223c a c +⋅,所以()111222223c c PF a c ⋅⋅=+⋅,即()212223b c ca c a =+⋅,整理得:22230a ac c --=,两边同除以2a ,得2320e e +-=,所以23e =或1-,又椭圆的离心率()0,1e ∈,所以椭圆C 的离心率为23.故答案为:23.14.设函数()()44xf x ax x x =+>-,若a 是从1,2,3,4四个数中任取一个,b 是从4,8,12,16,20,24六个数中任取一个,则()f x b >恒成立的概率为__________.【答案】58##0.625【解析】【分析】根据题意,利用基本不等式,求得2min ()1)f x =+,转化为21)b +>恒成立,结合a 是从1,2,3,4四个数中任取一个,b 是从4,8,12,16,20,24六个数中任取一个,得到基本事件总数有24个,再利用列举法,求得()f x b >成立的基本事件的个数,结合古典概型的概率计算公式,即可求解.【详解】因为0,4a x >>,可得40x ->,则()()441441444x f x ax ax a x a x x x =+=++=-+++---2411)a ≥++=,当且仅当4x =时,等号成立,故2min ()1)f x =+,由不等式()f x b >恒成立转化为21)b >恒成立,因为a 是从1,2,3,4四个数中任取一个,b 是从4,8,12,16,20,24六个数中任取一个,则构成(),a b 的所有基本事件总数有24个,又由()221)1)912,16==+,()221)1319,201)25+=+=,设事件A =“不等式()f x b >恒成立”,则事件A 包含事件:()()1,4,1,8,()()()2,4,2,8,2,12,()()()()3,4,3,8,3,12,3,16,()()()()()()4,4,4,8,4,12,4,16,4,20,4,25共15个,因此不等式()f x b >恒成立的概率为155248=.故答案为:58.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC V 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知()()()sin sin sin b c B C a c A +-=-.(1)求B ;(2)若ABC 的面积为334,且2AD DC = ,求BD 的最小值.【答案】(1)π3B =(2.【解析】【分析】(1)利用正弦定理可得()()()b c b c a c a +-=-,再结合余弦定理得2221cos 22a cb B ac +-==,从而可求解.(2)结合ABC V 的面积可求得3ac =,再由.112333BD BC CA BA BC =+=+,平方后得,()222142993BD c a =++ ,再结合基本不等式即可求解.【小问1详解】由正弦定理得()()()b c b c a c a +-=-,即222a c b ac +-=,由余弦定理可得2221cos 222a cb ac B ac ac +-===,因为()0,πB ∈,所以π3B =.【小问2详解】因为ABC V 的面积为33π,43B =,所以133sin 24ac B =,所以3ac =.因为()11123333BD BC CA BC BA BC BA BC =+=+-=+,所以()()()()22222221421441422cos 999999993BD BA BC BA BC c a ac B c a =++⋅⋅=++=++ ,所以2214212222993333c a c a ++≥⋅⋅+=,当且仅当6,2a c ==时取等号,所以BD .16.已知双曲线E 的焦点在x 轴上,离心率为233,点(在双曲线E 上,点12,F F 分别为双曲线的左、右焦点.(1)求E 的方程;(2)过2F 作两条相互垂直的直线1l 和2l ,与双曲线的右支分别交于A ,C 两点和,B D 两点,求四边形ABCD 面积的最小值.【答案】(1)2213x y -=(2)6【解析】【分析】(1)由222c a b =+和3e =,及点(在双曲线E 上,求出22,a b ,即可求出E 的方程;(2)设直线()()121:2,:2l y k x l y x k =-=--,其中0k ≠,根据题中条件确定2133k <<,再将1l 的方程与2213x y -=联立,利用根与系数的关系,用k 表示AC ,BD 的长,再利用12ABCDS AC BD =,即可求出四边形ABCD 面积的最小值.【小问1详解】因为222c a b =+,又由题意得22243c e a ==,则有223a b =,又点(在双曲线E 上,故229213-=b b,解得221,3b a ==,故E 的方程为2213xy -=.【小问2详解】根据题意,直线12,l l 的斜率都存在且不为0,设直线()()121:2,:2l y k x l y x k=-=--,其中0k ≠,因为12,l l 均与E 的右支有两个交点,所以313,33k k >->,所以2133k <<,将1l 的方程与2213x y -=联立,可得()222213121230k x k x k -+--=.设()()1122,,,A x y C x y ,则2212122212123,1313k k x x x x k k---+==--,所以()222121212114AC k x k x x x x =+-=++-)22222222222311212323114113133113k k k kkk k k k k +⎛⎫---+=+-⨯+ ⎪----⎝⎭,同理)22313k BD k +=-,所以))()()()2222222223131111622313313ABCD kkk S AC BD k kkk+++==⋅⋅=⋅----.令21t k =+,所以241,,43k t t ⎛⎫=-∈⎪⎝⎭,则2222166661616316161131612ABCDt S t t t t t =⋅=⋅=≥-+-⎛⎫-+---+ ⎪⎝⎭,当112t =,即1k =±时,等号成立.故四边形ABCD 面积的最小值为6.17.如图,侧面11BCC B 水平放置的正三棱台11111,24ABC A B C AB A B -==,2,P 为棱11A B 上的动点.(1)求证:1AA ⊥平面11BCC B ;(2)是否存在点P ,使得平面APC 与平面111A B C 的夹角的余弦值为53333?若存在,求出点P ;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在,点P 为11A B 中点【解析】【分析】(1)延长三条侧棱交于一点O ,由勾股定理证明OA OB ⊥,OA OC ⊥,根据线面垂直的判定定理得证;(2)建立空间直角坐标系,求出平面111A B C 和平面APC 的法向量,利用向量夹角公式求解.【小问1详解】延长三条侧棱交于一点O ,如图所示,由于11124,2AB A B BB ===22OB OA ==所以22216OA OB AB +==,所以OA OB ⊥,同理OA OC ⊥.又OB OC O = ,,OB OC ⊂平面OBC ,所以OA ⊥平面OBC ,即1AA ⊥平面11BCC B .【小问2详解】由(1)知,,OA OB OA OC OB OC ⊥⊥⊥,如图建立空间直角坐标系,则(()0,0,,0,A C,()()111,,0,A B C ,所以((1110,0,,0,,AA AC A B ==-=,()110,B C =.设)111,0,A P A B λλ===,则1AP AA =+)[]1,0,,0,1A P λ=∈,设平面111A B C 和平面APC 的法向量分别为(),,,m x y z n ==(),,r s t ,所以)01000r t λ⎧=+=⎪⎨+==⎪⎪⎩⎩,取()()1,1,1,1,,m n λλλ==+,则cos ,33m n m n m n ⋅===.整理得212870λλ+-=,即()()21670λλ-+=,所以12λ=或76λ=-(舍),故存在点P (点P 为11A B 中点时),满足题意.18.若无穷正项数列{}n a 同时满足下列两个性质:①存在0M >,使得*,n a M n <∈N ;②{}n a 为单调数列,则称数列{}n a 具有性质P .(1)若121,3nn n a n b ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,(i )判断数列{}{},n n a b 是否具有性质P ,并说明理由;(ii )记1122n n n S a b a b a b =+++ ,判断数列{}n S 是否具有性质P ,并说明理由;(2)已知离散型随机变量X 服从二项分布()1,,02B n p p <<,记X 为奇数的概率为n c .证明:数列{}n c 具有性质P .【答案】(1)(i )数列{}n a 不具有性质P ,数列{}n b 具有性质P ,理由见解析;(ii )数列{}n S 具有性质P ,理由见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)判断数列是否满足条件①②,可得(i )的结果;利用错位相减法求数列{}n n a b 的前n 项和,再判断是否满足条件①②.(2)先求数列{}n c 的通项公式,再判断是否满足条件①②.【小问1详解】(i )因为21n a n =-单调递增,但无上限,即不存在M ,使得n a M <恒成立,所以数列不具有性质P .因为113nn b ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,又数列为单调递减数列,所以数列具有性质P .(ii )数列{}n S 具有性质P .2112113333n n n S -=⋅+⋅++ ,23111121133333n n n S +-=⋅+⋅++ ,两式作差得23121111211222333333n n n n S +-=⋅+⋅+⋅++⋅- ,即1121121212223313333313n n n n n n S ++⎛⎫- ⎪-+⎝⎭=-+-=--,所以111,3n n n S +=-<∴数列{}n S 满足条件①.(){}11210,,3nn n n n n a b n S S S +⎛⎫=->∴<∴ ⎪⎝⎭为单调递增数列,满足条件②.综上,数列{}n S 具有性质P .【小问2详解】因为*0,1,,,X n n =∈N ,若X 为奇数的概率为,n c X 为偶数的概率为n d ,()1[1]nn n c d p p +==-+001112220C (1)C (1)C (1)C (1)n n n n nn n n n p p p p p p p p --=-+-+-++- ①()001112220[1]C ()(1)C ()(1)C ()(1)C ()(1)n n n n n n n n n n p p p p p p p p p p ----=--+--+--++-- ②,2n c -=①②,即1(12)2nn p c --=.所以当102p <<时,0121p <-<,故n c 随着n 的增大而增大,且12n c <.故数列{}n c 具有性质P .19.已知函数()24e 2x f x x x-=-,()2233g x x ax a a =-+--(a ∈R 且2a <).(1)令()()()(),x f x g x h x ϕ=-是()x ϕ的导函数,判断()h x 的单调性;(2)若()()f x g x ≥对任意的()1,x ∈+∞恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)ℎ在(),0∞-和0,+∞上单调递增;(2)(],1-∞.【解析】【分析】(1)需要二次求导,利用导函数的符号分析函数的单调性.(2)法一先利用()()22f g ≥这一特殊情况,探索a 的取值范围,再证明对()1,x ∈+∞时,()()f x g x ≥恒成立;法二利用导数工具求出函数()x ϕ的最小值()0x ϕ,同法一求证(]0,1a ∈时()00x ϕ≥,接着求证()1,2a ∈时()20ϕ<不符合题意即可得解.【小问1详解】()()()2224e 233x x f x g x x x ax a a xϕ-=-=-+-++,定义域为{}0xx ≠∣,所以()()()224e 1223x x h x x x a xϕ--==-+-',所以()()2234e 2220x x x h x x --+=+>'.所以()h x 在(),0-∞和()0,∞+上单调递增.【小问2详解】法一:由题知()()22f g ≥即()()()2232120a a a a ϕ=-+=--≥,即1a ≤或2a ≥,所以1a ≤.下证当1a ≤时,()()f x g x ≥对任意的()1,x ∈+∞恒成立.令()()24e x F x f x x x x -=+=-,则()()()()()222234e 224e 11,0x x x x x F x t x t x x x---+-'=-==>',所以()()224e 11x x F x x --=-'在()1,+∞单调递增,又()20F '=,所以当()1,2x ∈时,()()0,F x F x '<单调递减,当()2,x ∈+∞时,()()0,F F x x '>递单调增,所以()()20F x F ≥=,故()f x x ≥-,要证()()f x g x ≥,只需证()x g x -≥,即证()223130x a x a a -+++≥,令()()22313G x x a x a a =-+++,则()()()222Δ(31)43561151a a a a a a a =+-+=-+=--,若115a ≤≤,则0∆≤,所以()()223130G x x a x a a =-+++≥.若15a <,则对称轴31425a x +=<,所以()G x 在()1,+∞递增,故()()210G x G a >=≥,综上所述,a 的取值范围为(],1-∞.法二:由题知2224e 233x x x ax a a x--≥-+--对任意的()1,x ∈+∞恒成立,即()2224e 2330x x x x ax a a xϕ-=-+-++≥对任意的()1,x ∈+∞恒成立.由(1)知()()224e 1223x x x x a x ϕ--=-+-'在()1,+∞递增,又()13a ϕ'=-.①若0a ≤,则()()()10,x x ϕϕϕ'>≥'在()1,+∞递增,所以()()24110e x a ϕϕ>=-+>,符合;②若0a >,则()130a ϕ=-<',又()112224e 14e (1)(1)(1)a a a a a a a a a ϕ--⎡⎤+=-=-+⎣⎦++',令()124e(1)a m a a -=-+,则()()()14e 21a m a a h a -=-+=',则()14e 2a h a -'=-为单调递增函数,令()0h a '=得1ln2a =-,当()0,1ln2a ∈-时()()0,h a m a ''<单调递减,当()1ln2,a ∞∈-+时()()0,h a m a ''>单调递增,又()()10,00m m ='<',所以当()0,1a ∈时,()()0,m a m a '<单调递减,当()1,a ∈+∞时,()()0,m a m a '>单调递增,所以()()10m a m ≥=,则()12214e (1)0(1)a a a a a ϕ-⎡⎤+'=-+≥⎣⎦+,所以(]01,1x a ∃∈+,使得()00x ϕ'=,即()0200204e 12230x x x a x ---+-=,且当()01,x x ∈时,()()0,x x ϕϕ'<单调递减,当()0,x x ∈+∞时,()()0,x x ϕϕ'>单调递增,所以()()0222min 000004e 233x x x x x ax a a x ϕϕ-==-+-++.若(]0,1a ∈,同法一可证()0222000004e 2330x x x x ax a a x ϕ-=-+-++≥,符合题意.若()1,2a ∈,因为()()()2232120a a a a ϕ=-+=--<,所以不符合题意.综上所述,a 的取值范围为(],1-∞.【点睛】方法点睛:导数问题经常会遇到恒成立的问题.常见的解决思路有:(1)根据参变分离,转化为不含参数的函数最值问题.(2)若()0f x >恒成立,就可以讨论参数不同取值下的函数的单调性和极值与最值,最终转化为()min 0f x >;若()0f x <⇔()max 0f x <.(3)若()()f x g x ≥恒成立,可转化为()()min max f x g x ≥(需在同一处取得最值).。
2024南开中学高三数学第二次月考一.选择题: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. 设集合{}ln A x y x ==,{}21B y y x ==+,则()R A B ⋂=ð( )A. ()0,1 B. (]0,1 C. [)0,1 D. []0,12. 设数列{}n a 的公比为q ,则“10a >且01q <<”是“{}n a 是递减数列”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()2cos e ex x x x f x -+=-的大致图像为( )A. B.C. D.4. 设5log 2a =,ln 2b =,0.20.5c -=,则a ,b ,c 的大小关系为( )A. a c b <<B. a b c <<C. b<c<aD. c a b <<5. 设n S 为正项等比数列{}n a 的前n 项和,5a ,33a ,4a 成等差数列,则84S S 的值为( )A. 116 B. 117 C. 16D. 176. 已知35a b =且211a b +=,则a 的值为( )A. 3log 15 B. 5log 15 C. 3log 45 D. 5log 457. 我国古代数学名著《九章算术》中记载“今有羡除,下广六尺,上广一丈,深三尺,末广八尺,无深,袤七尺.问积几何?”这里的“羡除”,是指由三个等腰梯形和两个全等的三角形围成的五面体.在图1所示羡除中,////AB CD EF ,10AB =,8CD =,6EF =,等腰梯形ABCD 和等腰梯形ABFE 的高分别为7和3,且这两个等腰梯形所在的平面互相垂直.按如图2的分割方式进行体积计算,得该“羡除”的体积为( )A. 84B. 66C. 126D. 1058. 记()n a τ表示区间[],n n a 上的偶数的个数.在等比数列{}n a n -中,14a =,211a =,则()4a τ=( )A. 39B. 40C. 41D. 429. 将函数πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象上所有点向右平移π4个单位长度,得到函数()y g x =的图象,则( )A. ()g x 为奇函数 B. ()3πcos 24g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C. ()g x 最小正周期为2πD. ()g x 的单调递增区间为5πππ,π88k k ⎡⎤-+-+⎢⎥⎣⎦,Zk ∈二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分.10. 设i 是虚数单位,()12a i i bi +=+(,a b ∈R ),则b a -=_____.11. 在5223x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数是______.12. 已知直线():20l y kx k =->与圆221x y +=相切,且被圆()()2240x y a a ++=>截得的弦长为k =______;=a ______.13. 锐角α,β满足2π23αβ+=,tan tan 22αβ=-α和β中的较小角等于______.14. D 为ABC 的边AB 一点,满足2AD DB = .记CA a = ,CB b = ,用a ,b 表示CD = ______;若的的1CD = ,且ABC 的面积为98,则ACB ∠的最小值为______.15. 若二次函数()()2121f x ax b x a =+---在区间[]2,3上存在零点,则22a b +的最小值为______.三.解答题:本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.16. 在ABC 中,,,A B C 对应的边为,,a b c .已知1cos 2a C cb +=.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若4,6b c ==,求cos B 和()cos 2A B +的值.17. 如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,AB BC ⊥,12AB BC BB ===,D 为棱AB 中点.M 为线段1BC 的中点.(1)求证:1//BC 平面1ACD ;(2)求平面1ACD 与平面1C DC 的夹角的余弦值;(3)求点M 到平面1ACD 的距离.18. 椭圆22221x y a b+=的左、右顶点分别为A ,B ,上顶点为()0,2C ,左、右焦点分别为1F ,2F ,且1AF ,12F F ,1F B 成等比数列.(1)求椭圆的方程;(2)过1F 的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,直线CM ,CN 分别与x 轴交于P ,Q 两点.若CMN CPQ S S =△△,求直线l 的斜率.19. 已知数列{}n a 是首项为1的等差数列,数列{}n b 是公比不为1的等比数列,满足122a a b +=,233a a b +=,454a a b +=.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;的(2)求数列{}n n a b 的前n 项和n S ;(3)若数列{}n d 满足11d =,1n n n d d b ++=,记12nk n i k d T b ==∑.是否存在整数m ,使得对任意*n ∈N 都有212n n nd mT b ≤-<成立?若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由.20. 已知函数()2e xf x a x =-,0a >且1a ≠.(1)当e a =时,求曲线()y f x =在1x =处的切线方程;(2)若1a >,且()f x 存在三个零点1x ,2x ,3x .(i )求实数a 的取值范围;(ii )设123x x x <<,求证:1233x x x ++>.的2024南开中学高三数学第二次月考一.选择题: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题答案】【答案】A【2题答案】【答案】A【3题答案】【答案】A【4题答案】【答案】B【5题答案】【答案】D【6题答案】【答案】C【7题答案】【答案】A【8题答案】【答案】C【9题答案】【答案】B二.填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.试题中包含两个空的,答对1个的给3分,全部答对的给5分.【10题答案】【答案】3.【11题答案】【答案】720【12题答案】【答案】①. ②. 4【13题答案】【答案】π6##30︒【14题答案】【答案】 ① 1233a b + ②. π2【15题答案】【答案】125三.解答题:本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.【16题答案】【答案】(Ⅰ)π3A =(Ⅱ)1114-【17题答案】【答案】(1)证明见解析;(2; (3.【18题答案】【答案】(1)22154x y += (2)12-或0【19题答案】【答案】(1)21n a n =-,2n n b =(2)()12326n n S n +=-⋅+(3)存在5m =,理由见解析【20题答案】【答案】(1)e e 0x y -+=(2)(i)1a <<,(ii )证明见解析.。
2021-2022年高三上学期第二次月考数学(理)试题含答案一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知全集为R ,集合A={x|()x ≤1},B={x|x 2﹣6x+8≤0}, 则A∩()=( )A .{x|x ≤0}B .{x|2≤x ≤4}C .{x|0≤x <2或x >4}D .{x|0<x ≤2或x ≥4}2.下列函数在其定义域内既是奇函数又是增函数的是( ) (A)y=tanx (B)y=3x (C)y= (D)y=lg|x|3.下列四种说法中,错误的个数是( ) ①A={0,1}的子集有3个;②“若am 2<bm 2,则a<b ”的逆命题为真;③“命题p ∨q 为真”是“命题p ∧q 为真”的必要不充分条件;④命题“∀x ∈R,均有x 2-3x-2≥0”的否定是:“∃x 0∈R,使得x 02-3x 0-2≤0”. (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 4.已知函数则f(f())的值是( ) (A)9(B)(C)-9(D)-5.若a=log 20.9,则( )(A)a<b<c (B)a<c<b (C)c<a<b(D)b<c<a6.若函数y=-x 2+1(0<x<2)的图象上任意点处切线的倾斜角为α,则α的最小值是( )()()()()53A B C D 4664ππππ7.已知命题p:函数f(x)=2ax 2-x-1(a ≠0)在(0,1)内恰有一个零点;命题q:函数y=x 2-a 在(0,+∞)上是减函数.若p 且﹁q 为真命题,则实数a 的取值范围是 ( ) (A)a>1(B)a ≤2 (C)1<a ≤2(D)a ≤1或a>28.函数f(x)=的大致图象为( )9.设函数f (x )=x 2+xsinx ,对任意x 1,x 2∈(﹣π,π), 若f (x 1)>f (x 2),则下列式子成立的是( ) A .x 1>x 2B .C .x 1>|x 2|D .|x 1|<|x 2|10函数y=f(x)(x ∈R)满足f(x+1)=-f(x),且x ∈[-1,1]时f(x)=1-x 2,函数()lg x,x 0,g x 1,x 0,x>⎧⎪=⎨-<⎪⎩则函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-5,4]内的零点的个数为( ) (A)7(B)8(C)9(D)10二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.已知集合M={y|y=x 2﹣1,x ∈R},,则M∩N=_____ 12.已知函数f (x )=a x +b (a >0,a ≠1)的定义域和值域都是 [﹣1,0],则a+b= .13.已知p:≤x ≤1,q:(x-a)(x-a-1)>0,若p 是﹁q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是 .14.若f (x )=是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围为 . 15.若方程有正数解,则实数的取值范围是_______三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(12分)已知p :∀x ∈R ,2x >m (x 2+1),q :∃x 0∈R , x+2x 0﹣m ﹣1=0,且p ∧q 为真,求实数m 的取值范围.17、(12分)已知函数.(1)求f(x)的定义域;(2)讨论f(x)的奇偶性;(3)证明f(x)在(0,1)内单调递减.18.(12分)已知函数f(x)=x3﹣ax2﹣3x(1)若f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围;(2)若x=﹣是f(x)的极值点,求f(x)在[1,4]上的最大值.19.(12分)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况,在一般情况下,大桥上的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数,当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明:当20≤x≤200时,车流速度v是车流密度x的一次函数.(Ⅰ)当0≤x≤200时,求函数v(x)的表达式;(Ⅱ)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)f(x)=x•v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时).20. (13分)已知函数f(x)满足()()()x 121f x f 1e f 0x x .2-='-+(1)求f(x)的解析式及单调区间.(2)若f(x)≥x 2+ax+b,求(a+1)b 的最大值.21、 (14分)已知函数21()(21)2ln ()2f x ax a x x a R =-++∈.(Ⅰ)若曲线y=f (x )在x=1和x=3处的切线互相平行,求a 的值; (Ⅱ)求f (x )的单调区间;(Ⅲ)设g (x )=x 2﹣2x ,若对任意x 1∈(0,2],均存在x 2∈(0,2],使得 f (x 1)<g (x 2),求a 的取值范围.高三数学第一次检测题答案解析1. C .2.C.3.D.4.B.5.B.6.D.7.C 8、D.9.【解析】∵f (﹣x )=(﹣x )2﹣xsin (﹣x )=x 2+xsinx=f (x ),∴函数f (x )=x 2+xsinx 为偶函数,又f′(x )=2x+sinx+xcosx ,∴当x >0时,f′(x )>0,∴f (x )=xsinx 在[0,π]上单调递增,∴f (﹣x )=f (|x|);∵f (x 1)>f (x 2),∴结合偶函数的性质得f (|x 1|)>f (|x 2|),∴|x 1|>|x 2|,∴x 12>x 22.故选B .10.选A.由f(x+1)=-f(x),可得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),所以函数f(x)的周期为2,求h(x)=f(x)-g(x)的零点,即求f(x)=g(x)在区间[-5,4]的解的个数.画出函数f(x)与g(x)的图象,如图,由图可知两图象在[-5,4]之间有7个交点,所以所求函数有7个零点,选A.11、解:∵集合M={y|y=x2﹣1,x∈R}={y|y≥﹣1},={x|﹣},∴M∩N=.故答案为:.12、解:当a>1时,函数f(x)=a x+b在定义域上是增函数,所以,解得b=﹣1,=0不符合题意舍去;当0<a<1时,函数f(x)=a x+b在定义域上是减函数,所以,解得b=﹣2,a=,综上a+b=,故答案为:13.q:x>a+1或x<a,从而﹁q:a≤x≤a+1.由于p是﹁q的充分不必要条件,故a111a2≥⎧⎪⎨≤⎪⎩+,,即0≤a≤.答案:[0,]14、解:∵f(x)=是R上的单调函数,∴,解得:a≥,故实数a的取值范围为[,+∞),故答案为:[,+∞)15.16、解:不等式2x>m(x2+1),等价为mx2﹣2x+m<0,若m=0,则﹣2x<0,即x>0,不满足条件.若m≠0,要使不等式恒成立,则,即,解得m<﹣1.即p:m<﹣1.———————————————————————4分若∃x0∈R,x+2x﹣m﹣1=0,则△=4+4(m+1)≥0,解得m≥﹣2,即q:m≥﹣2.———————————————————————8分若p∧q为真,则p与q同时为真,则,即﹣2≤m<﹣1————12分17、解:(1)⇔﹣1<x<0或0<x<1,故f(x)的定义域为(﹣1,0)∪(0,1);————————————4分(2)∵,∴f(x)是奇函数;————————————————————————————6分(3)设0<x1<x2<1,则∵0<x1<x2<1,∴x2﹣x1>0,x1x2>0,(1﹣x1)(1+x2)=1﹣x1x2+(x2﹣x1)>1﹣x1x2﹣(x2﹣x1)=(1+x1)(1﹣x2)>0∴,∴f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2)∴f(x)在(0,1)内递减——————————————————12分另解:∴当x∈(0,1)时,f′(x)<0故f(x)在(0,1)内是减函数.—————————————————12分18、解:(1)求导函数,可得f′(x)=3x2﹣2ax﹣3,∵f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,∴f′(x)≥0在区间[1,+∞)上恒成立∴3x2﹣2ax﹣3≥0在区间[1,+∞)上恒成立∴且f′(1)=﹣2a≥0∴a≤0———4分(2)∵x=﹣是f(x)的极值点,∴∴∴a=4——6分∴f(x)=x3﹣4x2﹣3x,f′(x)=3x2﹣8x﹣3,∴x1=﹣,x2=3令f′(x)>0,1<x<4,可得3<x<4;令f′(x)<0,1<x<4,可得1<x<3;∴x=3时,函数取得最小值﹣18∵f(1)=﹣6,f(4)=﹣12∴f(x)在[1,4]上的最大值为﹣6.————————————————12分19、解:(Ⅰ)由题意:当0≤x≤20时,v(x)=60;当20<x≤200时,设v (x)=ax+b再由已知得,解得故函数v(x)的表达式为.——————4分(Ⅱ)依题并由(Ⅰ)可得当0≤x<20时,f(x)为增函数,故当x=20时,其最大值为60×20=1200当20≤x≤200时,当且仅当x=200﹣x,即x=100时,等号成立.所以,当x=100时,f(x)在区间(20,200]上取得最大值.综上所述,当x=100时,f(x)在区间[0,200]上取得最大值为,即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为3333辆/小时.—————————————————————————10分答:(Ⅰ)函数v(x)的表达式(Ⅱ)当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为3333辆/小时.——————————————————————————12分20.(1)∵f(x)=f′(1)e x-1-f(0)x+x2,∴f′(x)=f′(1)e x-1-f(0)+x,令x=1得:f(0)=1,∴f(x)=f′(1)e x-1-x+x2,∴f(0)=f′(1)e-1=1,∴f′(1)=e得:f(x)=e x-x+x2.—————————4分设g(x)=f′(x)=e x-1+x,g′(x)=e x+1>0,∴y=g(x)在R上单调递增.令f′(x)>0=f′(0),得x>0,令f′(x)<0=f′(0)得x<0,∴f(x)的解析式为f(x)=e x-x+x2且单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(-∞,0).————————————-4分(2)由f(x)≥x2+ax+b得e x-(a+1)x-b≥0,令h(x)=e x-(a+1)x-b,则h′(x)=e x-(a+1).①当a+1≤0时,h′(x)>0⇒y=h(x)在x∈R上单调递增.x→-∞时,h(x)→-∞与h(x)≥0矛盾.——————————6分②当a+1>0时,由h′(x)>0得x>ln(a+1),由h′(x)<0得x<ln(a+1)=(a+1)-(a+1)ln(a+1)-b≥0.———8分得当x=ln(a+1)时,h(x)min(a+1)b≤(a+1)2-(a+1)2ln(a+1) (a+1>0).令F(x)=x2-x2ln x(x>0),则F′(x)=x(1-2ln x),——————10分由F′(x)>0得0<x<,由F′(x)<0得x>,当x=时,F(x)=,∴当a=-1,b=时,(a+1)b的最大值为.—————————max—————————————13分21、解:(Ⅰ)∵函数,∴(x>0).∵曲线y=f(x)在x=1和x=3处的切线互相平行,∴f'(1)=f'(3),即,解得.————————————4分(Ⅱ)(x>0).①当a≤0时,x>0,ax﹣1<0,在区间(0,2)上,f'(x)>0;在区间(2,+∞)上f'(x)<0,故f(x)的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞).②当时,,在区间(0,2)和上,f'(x)>0;在区间上f'(x)<0,故f(x)的单调递增区间是(0,2)和,单调递减区间是③当时,,故f(x)的单调递增区间是(0,+∞).④当时,,在区间和(2,+∞)上,f'(x)>0;在区间上f'(x)<0,故f(x)的单调递增区间是和(2,+∞),单调递减区间是.————————————8分(Ⅲ)由已知,在(0,2]上有f(x)max <g(x)max.由已知,g(x)max=0,由(Ⅱ)可知,①当时,f(x)在(0,2]上单调递增,故f(x)max=f(2)=2a﹣2(2a+1)+2ln2=﹣2a﹣2+2ln2,所以,﹣2a﹣2+2ln2<0,解得a>ln2﹣1,故.——————————————————12分②当时,f(x)在上单调递增,在上单调递减,故.由可知,2lna>﹣2,﹣2lna<2,所以,﹣2﹣2lna<0,f(x)max<0,综上所述,a>ln2﹣1.————————————————14分21072 5250 剐31873 7C81 粁31426 7AC2 竂z33043 8113 脓e35722 8B8A 變 39463 9A27 騧K34467 86A3 蚣38124 94EC 铬=40272 9D50 鵐。
长郡中学2025届高三月考试卷(二)数学得分__________.本试卷共8页.时量120分钟.满分150分.一、选择题(本大题共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{}(){}2,128tAxx B t t ==∈Z ∣∣ ,则A B = ( )A. []1,3−B. {}0,1C. []0,2D. {}0,1,2【答案】D 【解析】【分析】解绝对值不等式与指数不等式可化简集合,A B ,再利用交集的定义求解即可.【详解】{}{}|2=22A x x xx =≤−≤≤∣, 由指数函数的性质可得(){}{}1280,1,2,3tB t t =≤≤∈=Z ∣,所以{}{}{}220,1,2,30,1,2A B xx ∩−≤≤∩∣. 故选:D.2. 已知复数z 满足i 1z −=,则z 的取值范围是( ) A. []0,1 B. [)0,1C. [)0,2D. []0,2【答案】D 【解析】【分析】利用i 1z −=表示以(0,1)为圆心,1为半径的圆,z 表示圆上的点到原点的距离可得答案. 【详解】因为在复平面内,i 1z −=表示到点(0,1)距离为1的所有复数对应的点, 即i 1z −=表示以(0,1)为圆心,1为半径的圆, z 表示圆上的点到原点的距离,所以最短距离为0,最长距离为112+=,则z 的取值范围是[0,2]. 故选:D3. 已知()2:ln (11)1p f x a x x=+−<< −是奇函数,:1q a =−,则p 是q 成立的( ) A. 充要条件 B. 充分不必要条件 C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】【分析】当p 成立,判断q 是否成立,再由q 成立时,判断p 是否成立,即可知p 是q 成立何种条件.【详解】由()f x 奇函数,则()00f =,即()ln 20a +=,解得1a =−, 所以p q ⇒,当1a =−时,()21ln 1ln 11x f x x x +=−=−−,11x −<<, ()()1111ln ln ln 111x x x f x f x x x x −−++∴−===−=− +−−,所以()f x 是奇函数, 所以p q ⇐, 所以p 是q 的充要条件. 故选:A.4. 若锐角α满足sin cos αα−sin 22πα+=( ) A.35B. 35C. 35 或35D. 45−或45【答案】B 【解析】【分析】先利用辅助角公式求出πsin 4α−,再利用角的变换ππsin 2sin 2π24αα+=−+,结合诱导公式和二倍角公式求解即可.【详解】由题意可得πsin cos 4ααα−=−=πsin 4α−.是因为α是锐角,所以πππ,444α −∈−,πcos 4α −所以πππππsin 2sin 2πsin 22sin cos 24444ααααα+=−+=−−=−−−325=−=−. 故选:B.5. 某大学在校学生中,理科生多于文科生,女生多于男生,则下述关于该大学在校学生的结论中,一定成立的是( )A. 理科男生多于文科女生B. 文科女生多于文科男生C. 理科女生多于文科男生D. 理科女生多于理科男生【答案】C 【解析】【分析】将问题转化不等式问题,利用不等式性质求解. 【详解】根据已知条件设理科女生有1x 人,理科男生有2x 人, 文科女生有1y 人,文科男生有2y 人;根据题意可知1212x x y y +>+,2211x y x y +<+,根据异向不等式可减的性质有()()()()12221211x x x y y y x y +−+>+−+, 即有12x y >,所以理科女生多于文科男生,C 正确.其他选项没有足够证据论证. 故选:C.6. 如图,某车间生产一种圆台形零件,其下底面的直径为4cm ,上底面的直径为8cm ,高为4cm ,已知点P 是上底面圆周上不与直径AB 端点重合的一点,且,AP BP O =为上底面圆的圆心,则OP 与平面ABC所成的角的正切值为( )为A. 2B.12C.D.【答案】A 【解析】【分析】作出直线OP 与平面ABC 所成的角,通过解直角三角形来求得直线OP 与平面ABC 所成的角的正切值.【详解】设O ′为下底面圆的圆心,连接,OO CO ′′和CO , 因为AP BP =,所以AB OP ⊥,又因为,,AB OO OP OO O OP OO ′′⊥=⊂′ 、平面OO P ′,所以AB ⊥平面OO P ′, 因为PC 是该圆台的一条母线,所以,,,O O C P ′四点共面,且//O C OP ′, 又AB ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面POC ,又因为平面ABC 平面POC OC =,所以点P 在平面ABC 的射影在直线OC 上, 则OP 与平面ABC 所成的角即为POC OCO ∠=∠′,过点C 作CD OP ⊥于点D ,因为4cm,2cm OP O C ′==, 所以tan tan 2OO POC OCO O C∠=′′∠==′. 故选:A7. 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线1:2l y kx =+与圆22:1C x y +=交于,A B 两点,则AOB 的面积的最大值为( )A. 1B.12C.D.【答案】D 【解析】【分析】求得直线过定点以及圆心到直线的距离的取值范围,得出AOB 的面积的表达式利用三角函数单调性即可得出结论.【详解】根据题意可得直线1:2l y kx =+恒过点10,2E,该点在已知园内, 圆22:1C x y +=的圆心为()0,0C ,半径1r =,作CD l ⊥于点D ,如下图所示:易知圆心C 到直线l 的距离为12CD CE ≤=,所以1cos 2CD DCB CB ∠=≤, 又π0,2DCB∠∈,可得ππ,32DCB∠∈; 因此可得2π2,π3ACB DCB∠=∠∈,所以AOB 的面积为112πsin 11sin 223AOB S CA CB ACB =∠≤×××= 故选:D 8. 设函数()()2ln f x xax b x =++,若()0f x ≥,则a 的最小值为( )A. 2−B. 1−C. 2D. 1【答案】B 【解析】【分析】根据对数函数性质判断ln x 在不同区间的符号,在结合二次函数性质得1x =为该二次函数的一个零点,结合恒成立列不等式求参数最值.【详解】函数()f x 定义域为(0,)+∞,而01ln 0x x <<⇒<,1ln 0x x =⇒=,1ln 0x x >⇒>, 要使()0f x ≥,则二次函数2y x ax b =++,在01x <<上0y <,在1x >上0y >, 所以1x =为该二次函数的一个零点,易得1b a =−−, 则2(1)(1)[(1)]y x ax a x x a =+−+=−++,且开口向上, 所以,只需(1)0101a a a −+≤⇒+≥⇒≥−,故a 的最小值为1−.故选:B二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)9. 已知2n >,且*n ∈N ,下列关于二项分布与超几何分布的说法中,错误的有( ) A. 若1(,)3X B n ,则()22113E X n ++ B. 若1(,)3X B n ,则()4219D X n += C. 若1(,)3X B n ,则()()11P X P X n ===−D. 当样本总数远大于抽取数目时,可以用二项分布近似估计超几何分布 【答案】BC 【解析】【分析】利用二项分布的期望、方差公式及期望、方差的性质计算判断AB ;利用二项分布的概率公式计算判断C ;利用二项分布与超几何分布的关系判断D.【详解】对于A ,由1(,)3X B n ,得()13E X n =,则()22113E X n ++,A 正确; 对于B ,由1(,)3X B n ,得()122339D X n n =×=,则()()82149D X D X n +==,B 错误; 对于C ,由1(,)3X B n ,得11111221(1)C (),(1)C ()3333n n n n n P X P X n −−−==××=−=××,故(1)(1)P X P X n =≠=−,C 错误;对于D ,当样本总数远大于抽取数目时,可以用二项分布近似估计超几何分布,D 正确. 故选:BC10. 已知函数()sin cos (,0)f x x a x x ωωω=+∈>R 的最大值为2,其部分图象如图所示,则( )A. 0a >B. 函数π6f x−为偶函数 C. 满足条件的正实数ω存在且唯一 D. ()f x 是周期函数,且最小正周期为π 【答案】ACD 【解析】【分析】根据题意,求得函数π()2sin(2)3f x x =+,结合三角函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.【详解】由函数()sin cos )f x x a x x ωωωϕ=++,且tan a ϕ=,因为函数()f x 的最大值为22=,解得a =,又因为(0)0f a =>,所以a =A 正确; ()πsin 2sin 3f x x x x ωωω ==+因为πππ2sin 1443f ω=+= ,且函数()f x 在π4的附近单调递减,所以ππ5π2π,Z 436k k ω++∈,所以28,Z k k ω=+∈,又因为π24T >,可得π2T >π2>,解得04ω<<,所以2ω=, 此时π()2sin(2)3f x x =+,其最小正周期为πT =,所以C 、D 正确; 设()πππ2sin 22sin 2663F x f x x x=−=−+=,()()2sin[2()]2sin 2F x x x F x −=−=−=−,所以FF (xx )为奇函数,即函数π()6f x −为奇函数,所以B 不正确. 故选:ACD.11. 已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,准线交x 轴于点D ,直线l 经过F 且与C 交于,A B 两点,其中点A 在第一象限,线段AF 的中点M 在y 轴上的射影为点N .若MN NF =,则( )A. lB. ABD △是锐角三角形C. 四边形MNDF2 D. 2||BF FA FD ⋅> 【答案】ABD 【解析】【分析】根据题意分析可知MNF 为等边三角形,即可得直线l 的倾斜角和斜率,进而判断A ;可知直线l 的方程,联立方程求点,A B 的坐标,求相应长度,结合长度判断BD ;根据面积关系判断C.【详解】由题意可知:抛物线的焦点为,02p F,准线为2px =−,即,02p D −,设()()112212,,,,0,0A x y B x y y y ><, 则111,,0,2422x y y p M N+,可得, 因为MN NF =,即MN NF MF ==,可知MNF 为等边三角形,即60NMF ∠=°,且MN ∥x 轴,可知直线l 的倾斜角为60°,斜率为tan 60k =°=,故A 正确;则直线:2p l y x =− ,联立方程222p yx y px=− =,解得32p x y ==或6p x y p= =,即32p A,,6p B p,则,M p p N p,可得28,,,2,,33DFp AD p BDp FA p FB p AB p ======,在ABD △中,BD AD AB <<,且2220BD AD AB +−<, 可知ADB ∠为最大角,且为锐角,所以ABD △是锐角三角形,故B 正确;四边形MNDF 的面积为21122MNDF BDF MNF S S S p p p p p =+=×+×=△△,故C 错误; 因为224,3FB FA p FD p ⋅==,所以2||BF FA FD ⋅>,故D 正确; 故选:ABD.【点睛】方法点睛:有关圆锥曲线弦长、面积问题的求解方法(1)涉及弦长的问题中,应熟练地利用根与系数的关系、设而不求计算弦长;涉及垂直关系时也往往利用根与系数的关系、设而不求法简化运算;涉及过焦点的弦的问题,可考虑用圆锥曲线的定义求解; (2)面积问题常采用12S =× 底×高,其中底往往是弦长,而高用点到直线距离求解即可,选择底很重要,选择容易坐标化的弦长为底.有时根据所研究三角形的位置,灵活选择其面积表达形式,若求多边形的面积问题,常转化为三角形的面积后进行求解;(3)在求解有关直线与圆锥曲线的问题时,应注意数形结合、分类与整合、转化与化归及函数与方程思想的应用.三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.) 12. 在ABC 中,AD 是边BC 上的高,若()()1,3,6,3AB BC==,则AD =______.【解析】【分析】设()6,3BD mBC m m == ,表达出()61,33AD m m =++ ,根据垂直关系得到方程,求出13m =−,进而得到答案.【详解】设()6,3BD mBC m m == ,则()()()1,36,361,33AD AB BD m m m m =+=+=++,由0AD BC = 得6(61)3(33)366990AD BC m m m m =+++=+++=,解得13m =−,故()()12,311,2AD =−−=− ,所以||AD ..13. 已知定义在RR 上的函数()f x 满足()()23e xf x f x =−+,则曲线yy =ff (xx )在点()()0,0f 处的切线方程为_____________. 【答案】3y x =+ 【解析】【分析】利用方程组法求出函数解析式,然后利用导数求切线斜率,由点斜式可得切线方程. 【详解】因为()()23e xf x f x =−+,所以()()23e x f x f x −−=+,联立可解得()=e 2e xx f x −+,所以()03f =,所以()()e2e ,01xx f x f −=′−+=′. 所以曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线方程为3y x −=, 故所求的切线方程为3y x . 故答案为:3y x .14. 小澄玩一个游戏:一开始她在2个盒子,A B 中分别放入3颗糖,然后在游戏的每一轮她投掷一个质地均匀的骰子,如果结果小于3她就将B 中的1颗糖放入A 中,否则将A 中的1颗糖放入B 中,直到无法继续游戏.那么游戏结束时B 中没有糖的概率是__________. 【答案】117【解析】【分析】设最初在A 中有k 颗糖,B 中有6k −颗糖时,游戏结束时B 中没有糖的概率为()0,1,,6k a k = ,归纳找出递推关系,利用方程得出0a ,再由递推关系求3a .【详解】设A 中有k 颗糖,B 中有6k −颗糖,游戏结束时B 中没有糖的概率为()0,1,,6k a k = . 显然0113a a =,()65112112,153333k k k a a a a a k +−=+=+≤≤,可得()112k k k k a a a a +−−=−,则()566510022a a a a a −=−=,()65626765040010002222221a a a a a a a a a a ∴=+=++=+++=− ,同理()256510002221a a a a a =+++=− ,()()760021212133a a ∴−=−+,解得011385255a ==× ()430112115.25517a a ∴=−=×=故答案为:117【点睛】关键点点睛:本题的关键在于建立统一的一个6颗糖果放入2个盒子不同情况的模型,找到统一的递推关系,利用递推关系建立方程求出0a ,即可得出这一统一模型的答案.四、解答题(本大题共5小题,共77分,解签应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 15. 已知数列{}n a 中,11a =,且0,n n a S ≠为数列{}n a 的前nn a =.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若1(1)n n n n n c a a +−=,求数列{}n c 的前n 项和. 【答案】(1)21na n =− (2)421,42n n n n T n n n − += + − + ,为偶数为奇数 【解析】【分析】(1)1={aa nn }的通项公式; (2) 求出(1)1142121n n c n n − =+ −+,再讨论n 为奇、偶数,利用裂项相消法即可求数列{}n c 的前n 项和. 【小问1详解】 根据题意知1,2n n n a S S n −=−≥0n a +≠=②,1,2n =≥,所以可得1=为首项,1为公差的等差数列,11n n =+−=,所以2n S n =,121,2n n n a n S S n −−==−≥,当1n =时11a =也满足该式,所以21na n =−. 【小问2详解】由(1)结论可知21n a n =−,所以()()1(1)(1)(1)11212142121n n n n n n n n c a a n n n n +−−− ===+ −+−+, 设{}n c 的前n 项和为n T ,则当n 为偶数时,111111111111433557212142142n n T n n n n =−+++−++++=−+=− −+++则当n 为奇数时,1111111111111433557212142142n n T n n n n + =−+++−++−+=−−=− −+++所以421,42n n n n T n n n − += + − + ,为偶数为奇数.16. 如图,在以,,,,,A B C D E F 为顶点的五面体中,四边形ABCD 与四边形CDEF 均为等腰梯形,AB∥,CD EF ∥,224CD CD AB EF ===,AD DE AE ===.(1)证明:平面ABCD ⊥平面CDEF ;(2)若M 为线段CD 1=,求二面角A EM B −−的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2【解析】【分析】(1)通过勾股定理及全等得出线线垂直,应用线面垂直判定定理得出OE ⊥平面ABCD ,由OE ⊂平面CDEF 进而得出面面垂直;(2)由面面垂直建立空间直角坐标系,分别求出法向量再应用向量夹角公式计算二面角余弦值.【小问1详解】证明:在平面CDEF 内,过E 做EO 垂直于CD 交CD 于点O ,由CDEF 为等腰梯形,且24CD EF ==,则1,DO =又OE =,所以2OE ,连接AO ,由ADO EDO ≅ ,可知AO CD ⊥且2AO =,所以在三角形OAE 中,222AE OE OA =+,从而OE OA ⊥,又,,,OE CD OA CD O OA CD ⊥∩=⊂平面ABCD ,,所以OE ⊥平面ABCD , 又OE ⊂平面CDEF ,所以平面ABCD ⊥平面CDEF【小问2详解】由(1)知,,,OE OC OA 两两垂直,以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则()()()()0,0,2,2,0,0,0,2,0,0,2,2A E M B ,()()()2,0,2,2,2,0,0,0,2AE EM MB =−=−= ,设平面AEM 的一个法向量为(),,n x y z =, 则00n AE n EM ⋅= ⋅=,即220220x z x y −= −+= , 取1z =,则()1,1,1n = ,设平面BEM 的一个法向量为()111,,m x y z =, 则00m MB m EM ⋅= ⋅=,即11120220z x y = −+= , 取11y =,则()1,1,0m = ,所以cos,m nm nm n⋅==⋅由图可以看出二面角A EM B−−为锐角,故二面角A EM B−−.17. 已知函数2()e2,Rxf x ax a=−∈.(1)求函数()f x的单调区间;(2)若对于任意的0x>,都有()1f x≥恒成立,求a的取值范围.【答案】(1)答案见解析(2)(],1−∞【解析】【分析】(1)对2()e2xf x ax=−求导,可得2()2e2xf x a′=−,再分类讨论a的取值,得出导数的正负即可得出单调区间;(2)对a进行分类讨论,根据导数正负求得()f x的最小值,判断是否满足()1f x≥,即可求解.【小问1详解】对2()e2xf x ax=−求导,可得2()2e2xf x a′=−,令()0f x′=,即22e20x a−=,即2e x a=,当0a≤时,ff′(xx)>0恒成立,()f x在R上单调递增;当0a>时,21e,2ln,ln2x a x a x a===,当1ln2x a<时,()()0,f x f x′<在1,ln2a∞−上单调递减;当1ln2x a>时,ff′(xx)>0,()f x在1ln,2a∞+上单调递增;综上,当0a≤时,()f x单调递增区间为R;当0a>时,()f x的单调递减区间为1,ln2a∞−,单调递增区间为1ln,2a∞+.【小问2详解】因为对于任意的0x>,都有()1f x≥恒成立,的的对2()e 2x f x ax =−求导,可得2()2e 2x f x a ′=−,令()0f x ′=,即22e 20x a −=,即2e x a =,①当0a ≤时,ff ′(xx )>0,则()f x 在(0,+∞)单调递增,()()01f x f >=,符合题意; ②当01a <≤时,2e x a =,则1ln 02x a ≤, 则()0f x ′>,()f x 在(0,+∞)单调递增,()()01f x f >=,符合题意; ③当1a >时,2e x a =,则1ln 02xa >, 当10,ln 2x a∈ 时,()0f x ′<,则()f x 在10,ln 2a单调递减, 当1ln ,2x a ∞ ∈+ 时,()0f x ′>,则()f x 在1ln ,2a ∞ +单调递增, 所以()ln 11ln e 2ln ln 22a f x f a a a a a a ≥=−⋅=−, 令()ln ,1g a a a a a =−>,则()ln 0g a a ′=−<, 所以()g a 在(1,+∞)上单调递减,所以()()11g a g <=,不合题意; 综上所述,(],1a ∞∈−.18. 已知双曲线()2222:10,0x y E a b a b−=>>的左、右焦点分别为12,,F F E 的一条渐近线方程为y =,过1F 且与x 轴垂直的直线与E 交于P ,Q 两点,且2PQF 的周长为16.(1)求E 的方程;(2),A B 为双曲线E 右支上两个不同的点,线段AB 的中垂线过点()0,4C ,求ACB ∠的取值范围.【答案】(1)22:13y E x −=; (2)2π0,3. 【解析】 【分析】(1)将x c =−代入曲线E 得2b y a =±,故得211b PF QF a==,从而结合双曲线定义以及题意得24416b a b a a = +=,解出,a b 即可得解. (2)设:AB y kx m =+,联立双曲线方程求得中点坐标,再结合弦长公式求得ACM ∠的正切值,进而得ACM ∠范围,从而由2ACB ACM ∠=∠即可得解.【小问1详解】将x c =−代入2222:1(0,0)x y E a b a b −=>>,得2b y a=±, 所以211b PF QF a==,所以2222b PF QF a a ==+,所以由题得24416b a b a a= +=,1a b = ⇒ = 所以双曲线E 的方程为22:13y E x −=. 【小问2详解】由题意可知直线AB斜率存在且k ≠,设:AB y kx m =+,AA (xx 1,yy 1),BB (xx 2,yy 2),设AB 的中点为M . 由2233y kx m x y =+ −=消去y 并整理得222(3)230k x kmx m −−−−=,230k −≠, 则22222(2)4(3)(3)12(3)0km k m m k ∆=+−+=+−>,即223m k >−, 12223km x x k+=−,212233m x x k +=−−,12122226()2233km m y y k x x m k m k k +=++=⋅+=−−,于是M 点为2(3km k −,23)3m k −,2223431243M C MC M m y y m k k k km x kmx k −−−+−===−. 由中垂线知1A MC B k k ⋅=−,所以231241m k km k−+=−,解得:23m k =−. 所以由,A B 在双曲线的右支上可得:22221220333033m m x x m k k k m+−<+=−=>⇒⇒=−>−, 且12222003km x x k k k+>⇒>−, 且()()()()()22222222Δ43390333403m k k k k k k =−+>⇒−+−=−−>⇒<或24k >, 综上24k >即2k >,又CM =, 所以tan AM ACM CM ∠===因为24k >,所以213m k =−<−,故2333k 0−−<<(, 所以π0,3ACM∠∈. 所以2π20,3ACB ACM∠=∠∈ . 19. 对于集合,A B ,定义运算符“Δ”:Δ{,A B x x A x B =∈∈∣两式恰有一式成立},A 表示集合A 中元素的个数.(1)设][1,1,0,2A B =−= ,求ΔA B ;(2)对于有限集,,A B C ,证明ΔΔΔA B B C A C +≥,并求出固定,A C 后使该式取等号的B 的数量;(用含,A C 的式子表示)(3)若有限集,,A B C 满足ΔΔΔA B B C A C +=,则称有序三元组(),,A B C 为“联合对”,定义{}*1,2,,,I n n ∈N ,(){},,,,u A B C A B C I ⊆∣. ①设m I ∈,求满足ΔA C m =的“联合对”(),,A B C u ⊆的数量;(用含m 的式子表示) ②根据(2)及(3)①的结果,求u 中“联合对”的数量.【答案】(1)[1,0)(1,2]−∪(2)||2A C ∆(3)①C 2m n m n +⋅②6n【解析】【分析】(1)根据新定义,对区间逐一分析即可得解;(2)利用韦恩图及新定义,求出不等式等号成立的条件,利用集合的性质转化为求子集个数; (3)①分别求出(),A C ,B 取法的种数,再由分步乘法计数原理得解②结合(2)及(3)①的结果,利用二项式定理求解.【小问1详解】对于,,[1),0x x A x B −∈∈∉,故x A B ∈∆;对于,,[0,1]x x A x B ∈∈∈,故x A B ∉∆;对于,,(1,2]x x A x B ∉∈∈,故x A B ∈∆;对于,,[1],2x x A x B ∉−∉∉,故x A B ∉∆,即[10)(12],,A B −∆ .【小问2详解】画出Venn 图,如图,将A B C 划分成7个集合17,,S S ,则14562547||||||||||,||||||||||A B S S S S B C S S S S ∆=+++∆=+++,1267||||||||||A C S S S S ∆=+++,故45||||||2||2||0A B B C A C S S ∆+∆−∆=+≥不等式成立,当且仅当45S S ==∅时取等号, 4S =∅等价于()A C B ∩⊆,5S =∅等价于()B A C ⊆∪,故当且仅当()()A C B A C ∩⊆⊆∪取等号. 设()B A C D =∩∪,其中集合D 与A C 无交集,由于()\()A C A C A C ∆= ,故有()()\ΔD A C A C A C ∅⊆⊆∪∩=,即D 为A C ∆的某一子集,有||2A C ∆种,从而使上式取等的B 有||2A C ∆个.【小问3详解】①设X A C u =∆⊆,有||X m =,故X 有C m n 种取法,对于每一个x ,知X 中每一个元素x 有两种情形:,x A x C ∈∉或,x A x C ∉∈,且/I X 中每一个元素x 有两种情形:,x A x C ∈∉或,x A x C ∉∈,故,x I x ∀∈共有两种选择,也就是这样的(),A C 有||22I n =种,对于每一个(),A C ,由(2)知B 有||22A C m ∆=种取法.故由乘法原理,这样的“联合对(),,A B C 有C 2m n m n +⋅个.②由①知,u 中“联合对”的数量为()00C 22C 212216n n n m n m n m m n m n n nnm m +−===⋅=+=∑∑(二项式定理), 故u 中“联合对”(),,A B C 的数量为6n .【点睛】关键点点睛:集合新定义问题的关键在于理解所给新定义,会抽象的利用集合的知识,分步乘法计数原理,二项式定理推理运算,此类问题难度大.。
2023届福建省龙岩第一中学高三上学期第二次月考数学试题一、单选题1.已知{}1,0,1,3,5A =-,{}230B x x =-<,则R A B =ð( ) A .{}0,1 B .{}1,1,3-C .{}1,0,1-D .{}3,5【答案】D【分析】由题意求出B ,R B ð,由交集的定义即可得出答案.【详解】因为{}230B x x =-<32x x ⎧⎫=<⎨⎬⎩⎭, 所以R B =ð32x x ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭,所以A R B =ð{}3,5.故选:D. 2.若5:11xp x -≤+,则p 成立的一个充分不必要条件是( ) A .21x -<≤- B .12x -≤≤ C .15x ≤≤ D .25x <<【答案】D【分析】先求出分式不等式的解集,进而结合选项根据充分不必要条件的概念即可求出结果. 【详解】因为511xx -≤+,即51011x x x x -+-≤++,因此4201x x -≤+等价于()()42+10+10x x x -≤≠⎧⎨⎩,解得2x ≥或1x <-,结合选项可知p 成立的一个充分不必要条件是25x <<, 故选:D.3.已知函数()()2ln 16f x x x =++-,则下列区间中含()f x 零点的是( )A .()0,1B .()1,2C .()2,3D .()3,4【答案】C【分析】分别求出()0f 、()1f 、()3f 、()4f 的值,即可判断其正负号,利用零点存在定理则可选出答案.【详解】由题意知:()0ln1660f =-=-<,()231ln2+16ln3+462ln 32ln0e f f =-<-==-=<(), ()ln3+96ln3303f =-=+>,()ln4+166ln 40041f =-=+>. 由零点存在定理可知()f x 在区间()2,3一定有零点. 故选:C.4.如图是杭州2022年第19届亚运会会徽,名为“潮涌”,钱塘江和钱江潮头是会徽的形象核心,绿水青山展示了浙江杭州山水城市的自然特征,江潮奔涌表达了浙江儿女勇立潮头的精神气质,整个会徽形象象征着新时代中国特色社会主义大潮的涌动和发展.如图是会徽的几何图形,设弧AD 长度是1l ,弧BC 长度是2l ,几何图形ABCD 面积为1S ,扇形BOC 面积为2S ,若122l l =,则12S S =( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【分析】通过弧长比可以得到OA 与OB 的比,接着再利用扇形面积公式即可求解 【详解】解:设AOD θ∠=,则12,l OA l OB θθ=⋅=⋅,所以122l OAl OB==,即2OA OB =, 所以12221222111222231122OA l OB l OB l OB l S S OB l OB l ⋅-⋅⋅-⋅===⋅⋅, 故选:C5.已知22sin sin ,cos cos 33αβαβ-=--=,且π,0,2αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则ta n()αβ-的值为( )AB.CD.【答案】B【分析】将条件的两个式子平方相加可得()8922cos αβ--=,然后可得()5os 9c αβ-=,再由2sin sin 03αβ-=-<,π,0,2αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,可得()π,02αβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,从而可求出()in s αβ-=,由商式关系可求得()an t αβ-=【详解】由2sin sin 3αβ-=-,得22sin 2sin sin sin 49ααββ-+=,由2cos cos 3αβ-=,得22cos 2cos cos cos 49ααββ-+=,两式相加得,()8922cos αβ--=,所以可得()5os 9c αβ-=,因为2sin sin 03αβ-=-<,π,0,2αβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以()π,02αβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以()in s αβ-=()an t αβ-=故选:B6.已知()()2222cos 1ln 4f x x x =-⋅,则函数()f x 的部分图象大致为( )A .B .C .D .【答案】A【分析】利用二倍角余弦公式化简()2f x 的表达式,令()20t x t =≠,可得()f x 的解析式,再判断函数()f x 的奇偶性,可排除选项C 、D ,最后根据0x +→时,()0f x <即可求解.【详解】解:()()()()22222cos 1ln 4cos 2ln 2f x x x x x =-⋅=⋅,令()20t x t =≠,则()2cos ln f t t t =⋅()0t ≠,所以()2cos ln f x x x =⋅()0x ≠,定义域关于原点对称,因为()()()()22cos ln cos ln f x x x x x f x -=-⋅-=⋅=,所以()f x 为偶函数,图象关于y 轴对称,故排除选项C 、D ;又0x +→时,因为2cos 0,ln 0x x ><,所以()2cos ln 0f x x x =⋅<,所以排除选项B ,选项A 正确; 故选:A.7.已知()22231,0log ,0x x x f x x x ⎧++≤⎪=⎨>⎪⎩,函数()()g x f x b =+有四个不同的零点1234,,,x x x x ,且满足:1234x x x x <<<.则下列结论中不正确的是( ) A .10b -<< B .341x x =C .3112x ≤< D .1232x x +=-【答案】A【分析】作出()f x 图象,利用函数有四个不同的交点求出10b -≤<,A 错误; 根据二次函数的对称轴求出1232x x +=-可判断D ;数形结合结合对数运算得到341x x =可判断B ;数形结合求出231log 0x -≤<,解得3112x ≤<,可判断C. 【详解】如图,作出()f x 图象,若y =-b 与()y f x =有四个交点,需01b <-≤,则10b -≤<,故A 错误;这四个交点的横坐标依次为1234,,,x x x x ,因为抛物线2231y x x =++的对称轴为34x =-,所以1232x x +=-,故D 正确;因为2324log log x x -=,即2324log log 0x x +=,所以341x x =,故B 正确;()(]323log 0,1f x x =-∈,即231log 0x -≤<,所以3112x ≤<,故C 正确.故选:A.8.已知13sin 2,ln 2,2a b c -===,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c b a << B .a b c <<C .b a c <<D .b c a <<【答案】D【分析】判断sin2和2πsin3的大小,比较a 与34、b 与34、c 与34的大小可判断a 与b 大小关系及b 与c 大小关系,判断aca 与c 大小关系,从而可判断a 、b 、c 大小关系.【详解】2π3sin2sin34a =>=>, 4333344443e e 2e 2lne ln24⎛⎫=>⇒>⇒=> ⎪⎝⎭,即b 34<,∴a >b ;∵3131322264-⎛⎫== ⎪⎝⎭,3327464⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴13324->,c b ∴>;∵62764=⎝⎭,6131162464-⎛⎫== ⎪⎝⎭,132->,a c ∴>; a cb ∴>>. 故选:D .【点睛】本题关键是利用正弦函数的值域求出sin2的范围,以34两个值作为中间值,比较a 、b 、c 与中间值的大小即可判断a 、b 、c 的大小.二、多选题9)A .2252cos cos 1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭ B .1tan151tan15+︒-︒C.cos15︒︒ D .16sin10cos20cos30cos40︒︒︒︒【答案】ABD【分析】对于A ,采用降幂公式,结合特殊角三角函数,可得答案; 对于B ,根据特殊角三角函数,结合正切的和角公式,可得答案; 对于C ,根据辅助角公式,结合特殊角三角函数,可得答案; 对于D ,根据积化和差公式,结合特殊角三角函数,可得答案.【详解】对于A ,2251cos 1cos 55662cos cos 2cos cos12122266ππππππ⎛⎫++ ⎪⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎪⎝⎭=,故A 正确; 对于B ,()1tan15tan 45tan15tan 4515tan 6031tan151tan 45tan15++==+==--,故B 正确;对于C ,13cos153sin152cos15sin1522⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭()()()2sin30cos15cos30sin152sin 30152sin152sin 4530=-=-==-()212sin 45cos30cos 45sin 302222⎛⎫=-== ⎪ ⎪⎝⎭C 错误; 对于D ,16sin10cos 20cos30cos 40 ()116sin 30sin 10cos30cos 402⎡⎤=⨯+-⎣⎦ 8sin30cos30cos 408sin10cos30cos 40=-()18408sin 40sin 20cos 402⎡⎤=-⨯+-⎣⎦404sin 40cos 404sin 20cos 40=-+()1402sin804sin 60sin 202⎡⎤=-+⨯+-⎣⎦402sin8032sin 20=-+-404sin50cos303=-+ )cos 40sin 503=-+)cos 40cos 403=-+=D 正确;故选:ABD.10.已知0a >,0b >,且4a b +=,则下列结论正确的是( ) A .4ab ≤ B .111a b+≥ C .2216a b +≥ D .228a b +≤【答案】AB【分析】根据基本不等式进行逐一判断即可.【详解】A :因为0a >,0b >,所以4a b ab +≥≤,当且仅当2a b ==时取等号,故本选项正确;B :因为0a >,0b >,所以有11111()(2)(21444a b b a a b a b a b b a ++=+=++≥+=+,当且仅当2a b ==时取等号,故本选项正确;C :因为228a b +≥=,当且仅当2a b ==时取等号,所以本选项不正确;D :因为0a >,0b >,所以有22282a b a b +≤≤+≥,当且仅当2a b ==时取等号,所以本选项不正确,故选:AB11.已知函数()()3sin 222f x x ππϕϕ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭的图像关于直线3x π=对称,则( )A .函数12f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭为奇函数B .函数()f x 在,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增C .函数()f x 的图像向右平移()0a a >个单位长度得到的函数图像关于6x π=对称,则a的最小值是3πD .若方程()f x a =在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有2个不同实根12,x x ,则12x x -的最大值为2π【答案】AC【分析】根据题意得6πϕ=-,()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再结合三角函数的图像性质依次分析各选项即可得答案.【详解】解:因为函数()()3sin 222f x x ππϕϕ⎛⎫=+-<< ⎪⎝⎭的图像关于直线3x π=对称,所以,2,Z 32k k ππϕπ⨯+=+∈,解得,Z 6k k πϕπ=-+∈,因为22ππϕ-<<,所以6πϕ=-,即()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以,对于A 选项,函数3sin 212f x x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,是奇函数,故正确;对于B 选项,当,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,25,626x πππ-⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,由于函数sin y x =在5,26ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以函数()f x 在,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故错误;对于C 选项,函数()f x 的图像向右平移()0a a >个单位长度得到的函数图像对应的解析式为()3sin 226g x x a π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若()g x 图像关于6x π=对称,则22,Z 662a k k ππππ⨯--=+∈,解得,Z 62k a k ππ=-+∈, 由于0a >,故a 的最小值是3π,故正确; 对于D 选项,当2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,672,66x πππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦-∈,故结合正弦函数的性质可知,若方程()f x a =在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有2个不同实根12,x x ,不妨设12x x <,则12x x -取得最大值时满足1266x ππ-=且25266x ππ-=, 所以,12x x -的最大值为3π,故错误.故选:AC12.已知1a b >>,则( ) A .ln ln a b b a > B .11ea ba b-<C .11e b a ->D .若m b b n =+,则m a a n >+ 【答案】BC【分析】根据各个选项中的不等式,通过构造新函数,利用导数判断其单调性,再结合特例法进行判断即可.【详解】因为1a b >>,所以ln ln ln ln b aa b b a b a>⇔>, 设函数ln ()(1)xf x x x=>,21ln ()x f x x -'=,当(1,e)x ∈时,()0f x '>,函数()f x 单调递增, 当(e,)x ∈+∞时,()0f x '<,函数()f x 单调递减, 所以A 选项错误;因为1a b >>,所以由111111eln ln ln ln a ba ab a b b a b a b -<⇔-<-⇔->-, 设函数1()ln g x x x =-,211()g x x x '=+,当,()0x ∈+∞时,()0g x '>,函数()g x 单调递增,所以B 选项正确;因为111eln 1ba a b->⇔>-,设函数1()ln 1h a a a ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,所以21()a h a a -'=,当()1,a ∞∈+时,()0'>h a ,函数()h a 单调递增, 当()0,1a ∈时,()0h a '<,函数()h a 单调递减,所以()(1)0h a h >=,即11ln 10ln 1a a a a ⎛⎫-->⇒>- ⎪⎝⎭,因为1a b >>,所以111111a b a b <⇒->-,因此11ln 11a a b>->-,所以C 选项正确. 令2,0b m ==,则有1n =-,又令3a =,所以01,2m a a a n ==+=, 显然不成立,所以D 选项错误, 故选:BC【点睛】方法点睛:不等式是否成立可以通过构造函数利用导数的性质来进行判断.三、填空题13.已知角θ的终边经过点(2,1)P -,则22cos 2sin cos 2θθθ-=___________.【答案】23【分析】利用三角函数定义求出tan θ,再利用二倍角公式化简,结合齐次式法计算作答.【详解】因角θ的终边经过点(2,1)P -,则1tan 2θ=-,所以2222222222112()cos 2sin cos 2sin 12tan 221cos 2cos sin 1tan 31()2θθθθθθθθθ-⨯----====----. 故答案为:2314.函数()xe f x x =的单调递减区间是__________.【答案】和(或写成和)【详解】试题分析:由题意得22(1)()x x x xe e e x f x x x-='-=,令()0f x '<,解得0x <或01x <<,所以函数的递减区间为和.【解析】利用导数求解函数的单调区间.15.已知函数(1)y f x =+的图象关于直线3x =-对称,且对R x ∀∈都有()()2f x f x +-=,当2(]0,x ∈时,()2f x x =+.则(2022)f =___________. 【答案】2-【分析】根据给定条件,推理论证出函数()f x 的周期,再利用周期性计算作答. 【详解】因函数(1)y f x =+的图象关于直线3x =-对称,而函数(1)y f x =+的图象右移1个单位得()y f x =的图象,则函数()y f x =的图象关于直线2x =-对称,即(4)()f x f x --=,而对R x ∀∈都有()()2f x f x +-=,则(4)()2f x f x --+-=,即R x ∀∈,(4)()2f x f x +=-+,有(8)(4)2f x f x +=-++[()2]2()f x f x =--++=,因此函数()y f x =是周期函数,周期为8,又当2(]0,x ∈时,()2f x x =+, 所以(2022)(25382)(2)2(2)242f f f f =⨯-=-=-=-=-. 故答案为:2-16.已知函数()sin cos (0,0)f x x a x a ωωω=+>>图像的两条相邻对称轴之间的距离小于,3f ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭()6f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭,则ω的最小值为___________. 【答案】13【分析】先由对称轴间的距离确定了1ω>,再利用()6f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭得到2,Z 62k k πωπϕπ+=+∈,依次利用诱导公式与基本关系式求得tan 6πω⎛⎫⎪⎝⎭、cos 6πω⎛⎫ ⎪⎝⎭、sin 6πω⎛⎫⎪⎝⎭的a 关于表达式,求出a 的值,进而得到121,Z k k ω=+∈,即可得到结果. 【详解】()()sin cos f x x a x x ωωωϕ=+=+,tan a ϕ=, 因为两条相邻对称轴之间的距离小于π,即2T π<,故22T ππω=<,所以1ω>, 因为()f x 在6x π=处取得最大值,所以2,Z 62k k πωπϕπ+=+∈,即2,Z 26k k ππωϕπ=+-∈,所以1tan tan 2tan 2626tan 6k a ππωππωϕππω⎛⎫⎛⎫=+-=-== ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭ ⎪⎝⎭, 所以1tan 6a πω⎛⎫= ⎪⎝⎭,因为3f π⎛⎫= ⎪⎝⎭3πωϕ⎛⎫+=⎪⎝⎭,即sin 3πωϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭所以sin sin 2sin cos 3326266k πωπωππωππωπωϕπ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++-=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以sin tan cos 666πωπωπω⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭又2222sin cos 166πωπω⎛⎫⎛⎫+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得23a =,又0a >,所以a =1sin 62πω⎛⎫= ⎪⎝⎭,又tan 06πω⎛⎫> ⎪⎝⎭,所以2,Z 66k k πωππ=+∈,解得121,Z k k ω=+∈,又1ω>,所以ω的最小值为13.故答案为:13.四、解答题17.已知a ,b ,c 分别为ABC 内角A ,B ,C 的对边,且满足2225,sin 2sin 8b c a bc C B +-==. (1)求cos A ;(2)若ABC 的周长为6ABC 的面积.【答案】(1)516;(2【解析】(1)由余弦定理可求得cos A ;(2)根据正弦定理可得2c b =,再由已知和余弦定理可求得2b =,根据三角形的面积可求得答案.【详解】解:(1)因为22258b c a bc +-=,所以2225cos 216b c a A bc +-==;(2)因为sin 2sin C B =,所以2c b =.由余弦定理得2222152cos 4a b c bc A b =+-=,则a =,因为ABC 的周长为636b =2b =,所以ABC 的面积为122b b ⨯⨯【点睛】方法点睛:(1)在解三角形中,如果题设条件是关于边的二次形式,我们可以利用余弦定理化简该条件;(2)如果题设条件是关于边的齐次式或是关于内角正弦的齐次式,那么我们可以利用正弦定理化简该条件;(3)如果题设条件是边和角的混合关系式,那么我们也可把这种关系式转化为角的关系式或边的关系式.(4)与三角形有关的最值问题,我们可以利用基本不等式来求最值或利用正弦定理把边转化为关于角的三角函数式,再利用三角变换和正弦函数、余弦函数的性质求最值或范围.18.已知函数()2ππ2sin sin cos cos 44f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求()f x 的对称中心,并求当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()f x 的值域;(2)若函数()g x 的图像与函数()f x 的图像关于y 轴对称,求()g x 在区间()0,π上的单调递增区间.【答案】(1)对称中心:π1π,622k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,k ∈Z ,值域:12⎛⎤- ⎥⎝⎦(2)5π11π,1212⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据三角恒等变换,化简函数()f x ,再结合正弦型函数的对称中心公式,即可得到对称中心,结合正弦函数的图像即可求得其值域.(2)由(1)中()f x 的解析式,根据对称变换即可得到函数()g x 的解析式,再结合正弦型函数的单调区间即可求得结果.【详解】(1)因为函数()2ππ2sin sin cos cos 44f x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭222cos x x x x x x ⎫=+⎪⎪⎝⎭⎝⎭()221cos 2cos sin 22xx x x +=-+π1232x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭令π2π,3x k k +=∈Z ,解得ππ62k x =-+,即对称中心π1π,622k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z ,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,则ππ4π2,333x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,再结合三角函数图像可得()12f x ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦所以,函数对称中心:π1π,622k ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,k ∈Z ,值域:12⎛⎤- ⎥⎝⎦.(2)因为函数()g x 的图像与函数()f x 的图像关于y 轴对称,则()()π1232g x f x x ⎛⎫=-=-++ ⎪⎝⎭,令ππ3π2π22π232k x k +≤-+≤+,k ∈Z ,解得7ππππ,1212k x k k -+≤≤-+∈Z 当1k =时,即为5π11π,1212⎛⎫ ⎪⎝⎭所以当()0,πx ∈时,()g x 的单调递增区间:5π11π,1212⎛⎫⎪⎝⎭.19.为进一步奏响“绿水青山就是金山银山”的主旋律,某旅游风景区以“绿水青山”为主题,特别制作了旅游纪念章,决定近期投放市场,根据市场调研情况,预计每枚该纪念章的市场价y (单位:元)与上市时间x (单位:天)的数据如下表:(1)根据上表数据,从下列函数中选取一个恰当的函数描述每枚该纪念章的市场价y 与上市时间x 的变化关系并说明理由:①(0)y ax b a =+≠,②()20y ax bx c a =++≠,③()log 0,0,1b y a x a b b =≠>≠,④(0)ay b a x=+≠; (2)利用你选取的函数,求该纪念章市场价最低时的上市天数及最低市场价;(3)利用你选取的函数,若存在()10,x ∈+∞,使得不等式()010f x k x -≤-成立,求实数k 的取值范围.【答案】(1)选择()20y ax bx c a =++≠,理由见解析(2)当该纪念章上市10天时,市场价最低,最低市场价为每枚70元 (3)k ≥【分析】(1)由表格数据分析变量x 与变量y 的关系,由此选择对应的函数关系;(2)由已知数据求出函数解析式,再结合函数性质求其最值;(3)不等式可化为()17010210x k x -+≤-,由条件可得()min 17010210x k x ⎡⎤-+≤⎢⎥-⎣⎦,利用函数的单调性求()17010210y x x =-+-的最小值,由此可得k 的取值范围. 【详解】(1)由题表知,随着时间x 的增大,y 的值随x 的增大,先减小后增大,而所给的函数(0)y ax b a =+≠,()log 0,0,1b y a x a b b =≠>≠和(0)ay b a x=+≠在(0,)+∞上显然都是单调函数,不满足题意,故选择()20y ax bx c a =++≠.(2)把()2,102,()6,78,()20,120分别代入2y ax bx c =++,得42102,36678,40020120,a b c a b c a b c ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解得12a =,10b =-,120c = ∴()221110120107022y x x x =-+=-+,,()0x ∈+∞. ∴当10x =时,y 有最小值,且min 70y =.故当该纪念章上市10天时,市场价最低,最低市场价为每枚70元. (3)令()()()1701010210f xg x x x x ==-+--(10,)x ∞∈+, 因为存在()10,x ∈+∞,使得不等式()0g x k -≤成立, 则()min k g x ≥.又()()17010210g x x x =-+-在(10,10+上单调递减,在()10++∞上单调递增,∴ 当10x =+()g x 取得最小值,且最小值为(10g +=∴k ≥20.己知函数21()2ln (21)(0)2f x x ax a x a =-+->.(1)若曲线(=)y f x 在点(1,(1))f 处的切线经过原点,求a 的值;(2)设2()2g x x x =-,若对任意(0,2]s ∈,均存在(0,2]t ∈,使得()()f s g t <,求a 的取值范围.【答案】(1)=4a ; (2)(0,1ln 2)-.【分析】(1)利用导数的几何意义求切线方程(含参数a ),由切线过原点求出a 的值; (2)利用导数研究()f x 的单调性并求出(0,2]上的最大值,由二次函数性质求()g x 在(0,2]上的最大值,根据已知不等式恒(能)成立求参数a 的范围.【详解】(1)由21()2ln (21)(0)2f x x ax a x a =-+->,可得2()21f x ax a x '=-+-.因为(1)2211f a a a '=-+-=+,13(1)21122f a a a =-+-=-,所以切点坐标为3(1,1)2a -,切线方程为:()311(1)2a y a x ⎛⎫--=+- ⎪⎝⎭, 因为切线经过(0,0),所以3112aa -=+,解得=4a . (2)由题知()f x 的定义域为(0,)+∞,21()[(21)2]f x ax a x x'=----,令()f x '=2(21)20ax a x ---=,解得1x a=-或=2x , 因为0,a >所以10a-<,所以12a-<, 令()0f x '>,即2(21)20ax a x ---<,解得:12x a-<<,令()0f x '<,即2(21)20ax a x --->,解得:1x a<-或2x >,所以()f x 增区间为(0,2),减区间为(2,)+∞.因为()22()211g t t t t =-=--,所以函数()g t 在区间(0,2]的最大值为0, 函数()f s 在(0,2)上单调递增,故在区间(0,2]上max ()(2)2ln 222f s f a ==+-, 所以2ln 2220a +-<,即ln 210a +-<,故1ln 2a <-, 所以a 的取值范围是(0,1ln 2)-.21.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1112,,AB AC AA AB AC A AB A AC ===⊥∠=∠,D 是棱11B C 的中点.(1)证明:1AA BC ⊥;(2)若三棱锥11B A BD -1A BD 与平面11CBB C 所成锐二面角的余弦值.【答案】(1)证明见解析【分析】(1)作出辅助线,由三线合一证明线线垂直,进而证明线面垂直,得到BC ⊥平面1AAO ,从而证明1AA BC ⊥;(2)作出辅助线,由三棱锥的体积求出1A H =用空间向量求解二面角;方法二:作出辅助线,找到二面角的平面角,再求解余弦值. 【详解】(1)取BC 中点O ,连接AO ,1AO ,1AC,因为AB AC =,所以AO BC ⊥,因为11A AB A AC ∠=∠,11,AB AC AA AA ==,所以11A AB A AC ≅,所以11A B AC =,所以1AO BC ⊥, 因为1AOAO O =,1,AO AO ⊂平面1AAO , 所以BC ⊥平面1AAO , 因为1AA ⊂平面1AAO , 所以1AA BC ⊥;(2)连接OD ,则平面1AAO 即为平面1AA DO , 由(1)知BC ⊥平面1AA DO ,因为BC ⊂平面ABC ,且BC ⊂平面11BCC B , 故平面1AA DO ⊥平面ABC ,平面1AA DO ⊥平面11BCC B ,过O 作1OM A D ⊥于M ,则OM ⊥平面ABC ,过1A 作1A H OD ⊥于H ,则1A H ⊥平面11BCC B ,因为11DO BB AA ∥∥知DO BC ⊥,在ABC中:2,AB AC BC ===所以1112BDB S DB DO =⋅△所以111111113B A BD A BDB BDB A A V V S h --==⋅==△,所以11A A H h = 法一:设MOD α∠=,则1DA H α∠=,在1Rt A HD △中11cos A H A D α===所以sin cos DM DO OM OD αα=⋅==⋅=又1A D M 为线段1A D 的中点,以O 为原点,分别以,,OA OB OM 分别为x ,y ,z 轴正方向建立空间直角坐标系,1(0,A B C A ⎝⎭,1,2222B D ⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭, 设面1A BD 的法向量为()1111,,x n y z =,则有111111*********n BA xn BD x⎧⋅==⎪⎪⎨⎪⋅=-=⎪⎩,两式相减得:10x =,所以110=,令12z =,可得:1y = 所以1(0,7,2)n =,设面11CBB C 的法向量为()2222,,n x y z =,则有221122220202n CB n CB ⎧⋅==⎪⎨⋅=-=⎪⎩, 解得:20y =,令21z =,解得:2x =所以2(7,0,1)n=, 设锐二面角为θ,则有1212cos 4n n n n θ⋅===+⋅. 法二:过H 做HE BD ⊥,连接1A E ,1A H ⊥面11BCC B,1A H DB ∴⊥,则DB ⊥面1AHE ,1A E BD ∴⊥,则1A EH ∠即为所求二面角.在1Rt A DH △中,11A H A D =12DH =,在Rt DOB 中,2,DO OB DB == 由RtRt DEHDOB 可得:HE DHOB DB=,HE ∴=,则1A E =11cos HE A EH A E ∴∠===22.己知函数()e sin 1(0)x f x a x a =-->在区间(0,)π内有唯一极值点1x . (1)求实数a 的取值范围;(2)证明:()f x 在区间(0,)π内有唯一零点2x ,且212x x <. 【答案】(1)(1,)∈+∞a (2)证明见解析【分析】(1)根据极值点的定义,求导,进而求导函数的零点,研究零点左右与零大小关系,可得答案;(2)由(1)明确函数的单调区间,分别在两个单调区间上,利用零点存在性定理,证明零点唯一存在,根据单调性证明不等式成立. 【详解】(1)()e cos x f x a x '=-,①当01a <≤时,因为()0,x π∈,所以cos 1a x <,1e e x π<<,()0f x '>,()f x 在()0,π上单调递增,没有极值点,不合题意,舍去;②当1a >时,令()=()g x f x ',则()e sin x g x a x '=+,因为()0,x π∈,所以()0g x '>,所以()f x '在()0,π上递增,又因为(0)10f a '=-<,2e 02f ππ⎛⎫'=> ⎪⎝⎭,所以()f x '在()0,π上有唯一零点1x ,且10,2x π⎛⎫⎪⎝⎭∈,所以()10,x x ∈,()0f x '<;1,2x x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()0f x '>,所以()f x 在()0,π上有唯一极值点,符合题意. 综上,(1,)∈+∞a .(2)由(1)知1a >,所以,2x ππ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()e cos 0x f x a x '=->,所以()10,x x ∈,()0f x '<,()f x 单调递减;()1,x x π∈,()0f x '>,()f x 单调递增,所以()10,x x ∈时,()(0)0f x f <=,则()10f x <,又因为()e 10f ππ=->, 所以()f x 在()1,πx 上有唯一零点2x ,即()f x 在(0,)π上有唯一零点2x .因为()112211112e sin 21e 2sin cos 1x xf x a x a x x =--=--,由(1)知()10f x '=,所以11e cos x a x =,则()112112e 2e sin 1x x f x x =--,构造2()e 2e sin 1,0,2t tp t t t π⎛⎫=--∈ ⎪⎝⎭,所以()2()2e 2e (sin cos )2e e sin cos t t t tp t t t t t '=-+=--,记()e sin cos ,0,2tt t t t πϕ⎛⎫=--∈ ⎪⎝⎭,则()e c o s s i n t t t t ϕ'=-+,显然()t ϕ'在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以()(0)0t ϕϕ''>=,所以()t ϕ在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,所以()(0)0t ϕϕ>=,所以()0p t '>,所以()p t 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以()(0)0p t p >=,所以()()1220f x f x >=,由前面讨论可知:112x x π<<,12x x π<<,且()f x 在()1,x x π∈单调递增,所以122x x >.【点睛】在利用导数证明不等式成立时,一定明确单调区间,在同一单调区间上,由函数值的大小关系,可得自变量的大小关系,探究函数的单调性,可通过研究导数过着导数中部分代数式所构成函数的单调性,求其最值,可得函数的单调性.。
2015-2016学年某某省马某某市红星中学高三(上)第二次月考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设全集U是实数集R,M={x|y=ln(x2﹣2x) },N={y|y=},则图中阴影部分表示的集合是( )A.{x|﹣2≤x<2} B.{x|1<x≤2}C.{x|1≤x≤2}D.{x|x<1}2.已知函数f(x)=且f(a)=﹣3,则f(6﹣a)=( ) A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣3.给出如下命题,正确的序号是( )A.命题:∀x∈R,x2≠x的否定是:∃x0∈R,使得x02≠xB.命题:若x≥2且y≥3,则x+y≥5的否命题为:若x<2且y<3,则x+y<5C.若ω=1是函数f(x)=cosωx在区间[0,π]上单调递减的充分不必要条件D.命题:∃x0∈R,x02+a<0为假命题,则实数a的取值X围是a>04.已知某几何体的三视图如图所示,其中,正(主)视图,侧(左)视图均是由三角形与半圆构成,俯视图由圆与内接三角形构成,根据图中的数据可得此几何体的体积为( )A.B.C.D.5.设F1、F2为椭圆+y2=1的左、右焦点,过椭圆中心任作一直线与椭圆交于P、Q两点,当四边形PF1QF2面积最大时,•的值等于( )A.0 B.2 C.4 D.﹣26.设a=log37,b=21.1,c=0.83.1,则( )A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b7.执行如图所示的程序框图,如果输入P=153,Q=63,则输出的P的值是( )A.2 B.3 C.9 D.278.若点(16,tanθ)在函数y=log2x的图象上,则=( ) A.B.C.4 D.49.已知函数f(x)=()x﹣log3x,若实数x0是方程f(x)=0的解,且x0<x1,则f(x1)的值( )A.恒为负B.等于零C.恒为正D.不大于零10.已知数列{a n}的前n项和为S n,过点P(n,S n)和Q(n+1,S n+1)(n∈N*)的直线的斜率为3n﹣2,则a2+a4+a5+a9的值等于( )A.52 B.40 C.26 D.2011.函数y=e|lnx|﹣|x﹣1|的图象大致是( )A.B. C.D.12.已知定义在R上的奇函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实数x满足xf′(x)>2f(﹣x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1﹣3x)的解集是( )A.(,+∞)B.(﹣∞,)C.(0,)D.(﹣∞,)∪(,+∞)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.计算:()+lg+lg70+=__________.14.设变量x,y满足约束条件,则z=x﹣3y的最小值是__________.15.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x﹣4)=﹣f(x),且在区间[0,2]上是增函数.若方程f(x)=m(m>0)在区间[﹣8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=__________.16.关于函数f(x)=(x≠0),有下列命题:①f(x)的最小值是lg2;②其图象关于y轴对称;③当x>0时,f(x)是增函数;当x<0时,f(x)是减函数;④f(x)在区间(﹣1,0)和(1,+∞)上是增函数,其中所有正确结论的序号是__________.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知p:|1﹣|≤2;q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若¬p是¬q的必要不充分条件,某某数m的取值X围.18.已知函数f(x)=﹣x2+2ex+m﹣1,g(x)=x+(x>0).(1)若y=g(x)﹣m有零点,求m的取值X围;(2)确定m的取值X围,使得g(x)﹣f(x)=0有两个相异实根.19.已知函数f(x)=log a(x+1)(a>1),若函数y=g(x)的图象上任意一点P关于原点的对称点Q的轨迹恰好是函数f(x)的图象.(1)写出函数g(x)的解析式;(2)当x∈[0,1)时,总有f(x)+g(x)≥m成立,求m的取值X围.20.某机床厂今年初用98万元购进一台数控机床,并立即投入使用,计划第一年维修、保养费用12万元,从第二年开始,每年的维修、保养修费用比上一年增加4万元,该机床使用后,每年的总收入为50万元,设使用x年后数控机床的盈利总额y元.(1)写出y与x之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该机床开始盈利?(3)使用若干年后,对机床的处理有两种方案:①当年平均盈利额达到最大值时,以30万元价格处理该机床;②当盈利额达到最大值时,以12万元价格处理该机床.问哪种方案处理较为合理?请说明理由.21.已知函数f(x)=+xlnx,g(x)=x3﹣x2﹣3.(1)讨论函数h(x)=的单调性;(2)如果对任意的s,t∈[,2],都有f(s)≥g(t)成立,某某数a的取值X围.四、选做题:请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.已知曲线C1的参数方程是(θ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,曲线C2的极坐标方程是ρ=﹣4cosθ.(1)求曲线C1与C2交点的极坐标;(2)A、B两点分别在曲线C1与C2上,当|AB|最大时,求△OAB的面积(O为坐标原点).23.已知不等式|2x+2|﹣|x﹣1|>a.(1)当a=0时,求不等式的解集(2)若不等式在区间[﹣4,2]内无解.某某数a的取值X围.2015-2016学年某某省马某某市红星中学高三(上)第二次月考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给同的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设全集U是实数集R,M={x|y=ln(x2﹣2x) },N={y|y=},则图中阴影部分表示的集合是( )A.{x|﹣2≤x<2} B.{x|1<x≤2}C.{x|1≤x≤2}D.{x|x<1}【考点】Venn图表达集合的关系及运算.【专题】应用题;集合思想;定义法;集合.【分析】由图知,阴影部分表示的集合中的元素是在集合N中的元素但不在集合M中的元素组成的,即N∩C U M.【解答】解:由韦恩图知阴影部分表示的集合为N∩(C U M)M={x|y=ln(x2﹣2x) }∴x2﹣2x>0,解得x<0,或x>2,∴M={x|x<0,或x>2},∴C U M={x|0≤x≤2}=[0,2],N={y|y=}={y|y≥1}=[1,+∞),∴N∩(C U M)=[1,2],故选:C【点评】本小题主要考查Venn图表达集合的关系及运算、二次不等式的解法等基础知识,属于基础题2.已知函数f(x)=且f(a)=﹣3,则f(6﹣a)=( ) A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣【考点】分段函数的应用;函数的零点.【专题】函数的性质及应用.【分析】由f(a)=﹣3,结合指数和对数的运算性质,求得a=7,再由分段函数求得f(6﹣a)的值.【解答】解:函数f(x)=且f(a)=﹣3,若a≤1,则2a﹣1﹣2=﹣3,即有2a﹣1=﹣1<0,方程无解;若a>1,则﹣log2(a+1)=﹣3,解得a=7,则f(6﹣a)=f(﹣1)=2﹣1﹣1﹣2=﹣.故选:A.【点评】本题考查分段函数的运用:求函数值,主要考查指数和对数的运算性质,属于中档题.3.给出如下命题,正确的序号是( )A.命题:∀x∈R,x2≠x的否定是:∃x0∈R,使得x02≠xB.命题:若x≥2且y≥3,则x+y≥5的否命题为:若x<2且y<3,则x+y<5C.若ω=1是函数f(x)=cosωx在区间[0,π]上单调递减的充分不必要条件D.命题:∃x0∈R,x02+a<0为假命题,则实数a的取值X围是a>0【考点】命题的真假判断与应用.【专题】计算题;规律型;简易逻辑.【分析】利用命题的否定判断A的正误;四种命题的逆否关系判断B的正误;充要条件判断C 的正误;命题的真假判断D的正误;【解答】解:对于A,命题:∀x∈R,x2≠x的否定是:∃x0∈R,使得x02≠x0,不满足命题的否定形式,所以不正确;对于B,命题:若x≥2且y≥3,则x+y≥5的否命题为:若x<2且y<3,则x+y<5,不满足否命题的形式,所以不正确;对于C,若ω=1是函数f(x)=cosx在区间[0,π]上单调递减的,而函数f(x)=cosωx在区间[0,π]上单调递减的,ω≤1,所以ω=1是函数f(x)=cosωx在区间[0,π]上单调递减的充分不必要条件,正确.对于D,命题:∃x0∈R,x02+a<0为假命题,则命题:a≥0,∀x∈R,x2+a≥0是真命题;所以,命题:∃x0∈R,x02+a<0为假命题,则实数a的取值X围是a>0,不正确;故选:C.【点评】本题考查命题的真假的判断与应用,基本知识的考查.4.已知某几何体的三视图如图所示,其中,正(主)视图,侧(左)视图均是由三角形与半圆构成,俯视图由圆与内接三角形构成,根据图中的数据可得此几何体的体积为( )A.B.C.D.【考点】由三视图求面积、体积.【专题】图表型.【分析】先由三视图还原成原来的几何体,再根据三视图中的长度关系,找到几何体中的长度关系,进而可以求几何体的体积.【解答】解:由三视图可得该几何体的上部分是一个三棱锥,下部分是半球,所以根据三视图中的数据可得:V=××=,故选C.【点评】本题考点是由三视图求几何体的面积、体积,考查对三视图的理解与应用,主要考查三视图与实物图之间的关系,用三视图中的数据还原出实物图的数据,再根据相关的公式求表面积与体积,本题求的是组合体的体积,一般组合体的体积要分部分来求.三视图的投影规则是:“主视、俯视长对正;主视、左视高平齐,左视、俯视宽相等”.三视图是高考的新增考点,不时出现在高考试题中,应予以重视.5.设F1、F2为椭圆+y2=1的左、右焦点,过椭圆中心任作一直线与椭圆交于P、Q两点,当四边形PF1QF2面积最大时,•的值等于( )A.0 B.2 C.4 D.﹣2【考点】椭圆的简单性质.【专题】计算题.【分析】通过题意可推断出当P、Q分别在椭圆短轴端点时,四边形PF1QF2面积最大.进而可根据椭圆的方程求得焦点的坐标和P的坐标,进而求得和,则•的值可求得.【解答】解:根据题意可知当P、Q分别在椭圆短轴端点时,四边形PF1QF2面积最大.这时,F1(﹣,0),F2(,0),P(0,1),∴=(﹣,﹣1),=(,﹣1),∴•=﹣2.故选D【点评】本题主要考查了椭圆的简单性质.考查了学生数形结合的思想和分析问题的能力.6.设a=log37,b=21.1,c=0.83.1,则( )A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a<c<b【考点】对数值大小的比较.【专题】函数的性质及应用.【分析】分别讨论a,b,c的取值X围,即可比较大小.【解答】解:1<log37<2,b=21.1>2,c=0.83.1<1,则c<a<b,故选:B.【点评】本题主要考查函数值的大小比较,根据指数和对数的性质即可得到结论.7.执行如图所示的程序框图,如果输入P=153,Q=63,则输出的P的值是( )A.2 B.3 C.9 D.27【考点】程序框图.【专题】图表型;算法和程序框图.【分析】模拟执行程序,依次写出每次循环得到的R,P,Q的值,当Q=0时,满足条件Q=0,退出循环,输出P的值为3.【解答】解:模拟执行程序,可得P=153,Q=63不满足条件Q=0,R=27,P=63,Q=27不满足条件Q=0,R=9,P=27,Q=9不满足条件Q=0,R=0,P=9,Q=0满足条件Q=0,退出循环,输出P的值为9.故选:C.【点评】本题主要考查了程序框图和算法,依次写出每次循环得到的R,P,Q的值是解题的关键,属于基本知识的考查.8.若点(16,tanθ)在函数y=log2x的图象上,则=( ) A.B.C.4 D.4【考点】三角函数的化简求值.【专题】计算题;转化思想;转化法;三角函数的求值.【分析】先根据对数的运算性质求出tanθ,再化简代值计算即可.【解答】解:点(16,tanθ)在函数y=log2x的图象上,∴tanθ=log216=4,∴====,故选:B.【点评】本题考查了二倍角公式,函数值的求法,以及对数的运算性质,属于基础题.9.已知函数f(x)=()x﹣log3x,若实数x0是方程f(x)=0的解,且x0<x1,则f(x1)的值( )A.恒为负B.等于零C.恒为正D.不大于零【考点】函数的零点与方程根的关系.【专题】函数的性质及应用.【分析】由函数的性质可知,f(x)=()x﹣log3x在(0,+∞)上是减函数,且可得f(x0)=0,由0<x0<x1,可得f(x1)<f(x0)=0,即可判断【解答】解:∵实数x0是方程f(x)=0的解,∴f(x0)=0.∵函数y()x,y=log3x在(0,+∞)上分别具有单调递减、单调递增,∴函数f(x)在(0,+∞)上是减函数.又∵0<x0<x1,∴f(x1)<f(x0)=0.∴f(x1)的值恒为负.故选A.【点评】本题主要考查了函数的单调性的简单应用,解题的关键是准确判断函数f(x)的单调性并能灵活应用.10.已知数列{a n}的前n项和为S n,过点P(n,S n)和Q(n+1,S n+1)(n∈N*)的直线的斜率为3n﹣2,则a2+a4+a5+a9的值等于( )A.52 B.40 C.26 D.20【考点】数列的求和.【专题】等差数列与等比数列.【分析】首先根据题中的已知条件已知数列{a n}的前n项和为S n,过点P(n,S n)和Q(n+1,S n+1)(n∈N*)的直线的斜率为3n﹣2,进一步求出数列的通项公式,然后根据通项公式求出各项的值,最后确定结果.【解答】解:已知数列{a n}的前n项和为S n,过点P(n,S n)和Q(n+1,S n+1)(n∈N*)的直线的斜率为3n﹣2则:∴a n=3n﹣5a2+a4+a5+a9=40故选:B【点评】本题考查的知识点:根据点的斜率求出数列的通项公式,由通项公式求数列的项.11.函数y=e|lnx|﹣|x﹣1|的图象大致是( )A.B. C.D.【考点】对数的运算性质;函数的图象与图象变化.【分析】根据函数y=e|lnx|﹣|x﹣1|知必过点(1,1),再对函数进行求导观察其导数的符号进而知原函数的单调性,得到答案.【解答】解:由y=e|lnx|﹣|x﹣1|可知:函数过点(1,1),当0<x<1时,y=e﹣lnx﹣1+x=+x﹣1,y′=﹣+1<0.∴y=e﹣lnx﹣1+x为减函数;若当x>1时,y=e lnx﹣x+1=1,故选D.【点评】本题主要考查函数的求导与函数单调性的关系.12.已知定义在R上的奇函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实数x满足xf′(x)>2f(﹣x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1﹣3x)的解集是( )A.(,+∞)B.(﹣∞,)C.(0,)D.(﹣∞,)∪(,+∞)【考点】函数奇偶性的性质.【专题】转化思想;数学模型法;函数的性质及应用;导数的综合应用.【分析】f(x)是定义在R上的奇函数,可得:f(﹣x)=﹣f(x).对任意正实数x满足xf′(x)>2f(﹣x),可得:xf′(x)+2f(x)>0,由g(x)=x2f(x),可得g′(x)>0.可得函数g(x)在(0,+∞)上单调递增.即可得出.【解答】解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x).对任意正实数x满足xf′(x)>2f(﹣x),∴xf′(x)+2f(x)>0,∵g(x)=x2f(x),∴g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)>0.∴函数g(x)在(0,+∞)上单调递增.又g(0)=0,g(﹣x)=x2f(﹣x)=﹣g(x),∴函数g(x)是R上的奇函数,∴g(x)是R上的增函数.由不等式g(x)<g(1﹣3x),∴x<1﹣3x,解得.∴不等式g(x)<g(1﹣3x)的解集为:.故选:B.【点评】本题考查了函数的奇偶性与单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.计算:()+lg+lg70+=.【考点】对数的运算性质;有理数指数幂的化简求值.【专题】计算题;函数思想;定义法;函数的性质及应用.【分析】根据对数和幂的运算性质计算即可.【解答】解:()+lg+lg70+=+lg()+1﹣lg3=+lg+1=+1+1=,故答案为:.【点评】本题考查了对数和幂的运算性质,关键是掌握性质,属于基础题.14.设变量x,y满足约束条件,则z=x﹣3y的最小值是﹣8.【考点】简单线性规划.【专题】不等式的解法及应用.【分析】将z=x﹣3y变形为,此式可看作是斜率为,纵截距为的一系列平行直线,当最大时,z最小.作出原不等式组表示的平面区域,让直线向此平面区域平移,可探求纵截距的最大值.【解答】解:由z=x﹣3y,得,此式可看作是斜率为,纵截距为的直线,当最大时,z最小.画出直线y=x,x+2y=2,x=﹣2,从而可标出不等式组表示的平面区域,如右图所示.由图知,当动直线经过点P时,z最小,此时由,得P(﹣2,2),从而z min=﹣2﹣3×2=﹣8,即z=x﹣3y的最小值是﹣8.故答案为:﹣8.【点评】本题考查了线性规划的应用,为高考常考的题型,求解此类问题的一般步骤是:(1)作出已知不等式组表示的平面区域;(2)运用化归思想及数形结合思想,将目标函数的最值问题转化为平面中几何量的最值问题处理.15.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x﹣4)=﹣f(x),且在区间[0,2]上是增函数.若方程f(x)=m(m>0)在区间[﹣8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=﹣8.【考点】奇偶性与单调性的综合;函数的周期性.【专题】数形结合.【分析】由条件“f(x﹣4)=﹣f(x)”得f(x+8)=f(x),说明此函数是周期函数,又是奇函数,且在[0,2]上为增函数,由这些画出示意图,由图可解决问题.【解答】解:此函数是周期函数,又是奇函数,且在[0,2]上为增函数,综合条件得函数的示意图,由图看出,四个交点中两个交点的横坐标之和为2×(﹣6),另两个交点的横坐标之和为2×2,所以x1+x2+x3+x4=﹣8.故答案为﹣8.【点评】数形结合是数学解题中常用的思想方法,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质;另外,由于使用了数形结合的方法,很多问题便迎刃而解,且解法简捷.16.关于函数f(x)=(x≠0),有下列命题:①f(x)的最小值是lg2;②其图象关于y轴对称;③当x>0时,f(x)是增函数;当x<0时,f(x)是减函数;④f(x)在区间(﹣1,0)和(1,+∞)上是增函数,其中所有正确结论的序号是①②④.【考点】命题的真假判断与应用;奇偶性与单调性的综合.【专题】函数思想;定义法;函数的性质及应用.【分析】是结合复合函数单调性的关系进行判断.②根据基本由函数奇偶性的定义判断函数为偶函数判断;③利用对勾函数的单调性判断;④由对勾函数的最值及函数奇偶性的性质进行判断即可.【解答】解:①函数f(x)=lg,(x∈R且x≠0).∵=2,∴f(x)=lg≥2,即f(x)的最小值是lg2,故①正确,②∵f(﹣x)==f(x),∴函数f(x)为偶函数,图象关于y轴对称,故②正确;③当x>0时,t(x)=,在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上得到递增,∴f(x)=lg在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上得到递增,故③错误;④∵函数f(x)是偶函数,由③知f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上得到递增,∴在(﹣1,0)上单调递增,在(﹣∞,﹣1)上得到递减,故④正确,故答案为:①②④【点评】本题考查了命题的真假判断与应用,考查了函数奇偶性的性质,考查了复合函数的单调性,是中档题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知p:|1﹣|≤2;q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若¬p是¬q的必要不充分条件,某某数m的取值X围.【考点】必要条件;绝对值不等式的解法.【专题】规律型.【分析】先求出命题p,q的等价条件,利用¬p是¬q的必要不充分条件转化为q是p的必要不充分条件,建立条件关系即可求出m的取值X围.【解答】解:由||=,得|x﹣4|≤6,即﹣6≤x﹣4≤6,∴﹣2≤x≤10,即p:﹣2≤x≤10,由x2+2x+1﹣m2≤0得[x+(1﹣m)][x+(1+m)]≤0,即1﹣m≤x≤1+m,(m>0),∴q:1﹣m≤x≤1+m,(m>0),∵¬p是¬q的必要不充分条件,∴q是p的必要不充分条件.即,且等号不能同时取,∴,解得m≥9.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的应用,将¬p是¬q的必要不充分条件转化为q 是p的必要不充分条件是解决本题的关键.18.已知函数f(x)=﹣x2+2ex+m﹣1,g(x)=x+(x>0).(1)若y=g(x)﹣m有零点,求m的取值X围;(2)确定m的取值X围,使得g(x)﹣f(x)=0有两个相异实根.【考点】函数零点的判定定理;根的存在性及根的个数判断.【专题】计算题;函数的性质及应用;导数的综合应用;不等式的解法及应用.【分析】(1)由基本不等式可得g(x)=x+≥2=2e,从而求m的取值X围;(2)令F(x)=g(x)﹣f(x)=x++x2﹣2ex﹣m+1,求导F′(x)=1﹣+2x﹣2e=(x﹣e)(+2);从而判断函数的单调性及最值,从而确定m的取值X围.【解答】解:(1)∵g(x)=x+≥2=2e;(当且仅当x=,即x=e时,等号成立)∴若使函数y=g(x)﹣m有零点,则m≥2e;故m的取值X围为[2e,+∞);(2)令F(x)=g(x)﹣f(x)=x++x2﹣2ex﹣m+1,F′(x)=1﹣+2x﹣2e=(x﹣e)(+2);故当x∈(0,e)时,F′(x)<0,x∈(e,+∞)时,F′(x)>0;故F(x)在(0,e)上是减函数,在(e,+∞)上是增函数,故只需使F(e)<0,即e+e+e2﹣2e2﹣m+1<0;故m>2e﹣e2+1.【点评】本题考查了基本不等式的应用及导数的综合应用,同时考查了函数零点的判断与应用,属于中档题.19.已知函数f(x)=log a(x+1)(a>1),若函数y=g(x)的图象上任意一点P关于原点的对称点Q的轨迹恰好是函数f(x)的图象.(1)写出函数g(x)的解析式;(2)当x∈[0,1)时,总有f(x)+g(x)≥m成立,求m的取值X围.【考点】求对数函数解析式;函数解析式的求解及常用方法;函数最值的应用.【专题】计算题;转化思想.【分析】(1)由已知条件可知函数g(x)的图象上的任意一点P(x,y)关于原点对称的点Q (﹣x,﹣y)在函数f(x)图象上,把Q(﹣x,﹣y)代入f(x),整理可得g(x)(2)由(1)可令h(x)=f(x)+g(x),先判断函数h(x)在[0,1)的单调性,进而求得函数的最小值h(x)min,使得m≤h(x)min【解答】解:(1)设点P(x,y)是g(x)的图象上的任意一点,则Q(﹣x,﹣y)在函数f (x)的图象上,即﹣y=log a(﹣x+1),则∴(2)f(x)+g(x)≥m 即,也就是在[0,1)上恒成立.设,则由函数的单调性易知,h(x)在[0,1)上递增,若使f(x)+g(x)≥m在[0,1)上恒成立,只需h(x)min≥m在[0,1)上成立,即m≤0.m的取值X围是(﹣∞,0]【点评】本题(1)主要考查了函数的中心对称问题:若函数y=f(x)与y=g(x)关于点M (a,b)对称,则y=f(x)上的任意一点(x,y)关于M(a,b)对称的点(2a﹣x,2b﹣y)在函数y=g(x)的图象上.(2)主要考查了函数的恒成立问题,往往转化为求最值问题:m≥h(x)恒成立,则m≥h(x)m≤h(x)恒成立,max则m≤h(x)min20.某机床厂今年初用98万元购进一台数控机床,并立即投入使用,计划第一年维修、保养费用12万元,从第二年开始,每年的维修、保养修费用比上一年增加4万元,该机床使用后,每年的总收入为50万元,设使用x年后数控机床的盈利总额y元.(1)写出y与x之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该机床开始盈利?(3)使用若干年后,对机床的处理有两种方案:①当年平均盈利额达到最大值时,以30万元价格处理该机床;②当盈利额达到最大值时,以12万元价格处理该机床.问哪种方案处理较为合理?请说明理由.【考点】基本不等式在最值问题中的应用.【专题】计算题.【分析】(1)赢利总额y元即x年中的收入50x减去购进机床的成本与这x年中维修、保养的费用,维修、保养的费用历年成等差数增长,,(2)由(1)的结论解出结果进行判断得出何年开始赢利.(3)算出每一种方案的总盈利,比较大小选择方案.【解答】解:(1)y=﹣2x2+40x﹣98,x∈N*.(2)由﹣2x2+40x﹣98>0解得,,且x∈N*,所以x=3,4,,17,故从第三年开始盈利.(3)由,当且仅当x=7时“=”号成立,所以按第一方案处理总利润为﹣2×72+40×7﹣98+30=114(万元).由y=﹣2x2+40x﹣98=﹣2(x﹣10)2+102≤102,所以按第二方案处理总利润为102+12=114(万元).∴由于第一方案使用时间短,则选第一方案较合理.【点评】考查审题及将题中关系转化为数学符号的能力,其中第二问中考查了一元二次不等式的解法,第三问中考查到了基本不等式求最值,本题是一个函数基本不等式相结合的题.属应用题中盈利最大化的问题.21.已知函数f(x)=+xlnx,g(x)=x3﹣x2﹣3.(1)讨论函数h(x)=的单调性;(2)如果对任意的s,t∈[,2],都有f(s)≥g(t)成立,某某数a的取值X围.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.【专题】综合题;导数的综合应用.【分析】(1)求导数,利用导数的正负,即可讨论函数h(x)=的单调性;(2)求出g(x)max=g(2)=1,当x∈[,2]时,f(x)=+xlnx恒成立,等价于a≥x﹣x2lnx 恒成立,然后利用导数求函数u(x)=x﹣x2lnx在区间[,2]上取得最大值,则实数a的取值X围可求.【解答】解:(1)h(x)==+lnx,h′(x)=,①a≤0,h′(x)≥0,函数h(x)在(0,+∞)上单调递增②a>0时,h'(x)>0,则x∈(,+∞),函数h(x)的单调递增区间为(,+∞),h'(x)<0,则x∈(0,),函数h(x)的单调递减区间为(0,),.(2)g(x)=x3﹣x2﹣3,g′(x)=3x(x﹣),x 2g′(x)0 ﹣0 +g(x)﹣递减极小值递增 13由上表可知,g(x)在x=2处取得最大值,即g(x)max=g(2)=1所以当x∈[,2]时,f(x)=+xlnx≥1恒成立,等价于a≥x﹣x 2lnx恒成立,记u(x)=x﹣x2lnx,所以a≥u(x)max,u′(x)=1﹣x﹣2xlnx,可知u′(1)=0,当x∈(,1)时,1﹣x>0,2xlnx<0,则u′(x)>0,∴u(x)在x∈(,2)上单调递增;当x∈(1,2)时,1﹣x<0,2xlnx>0,则u′(x)<0,∴u(x)在(1,2)上单调递减;故当x=1时,函数u(x)在区间[,2],上取得最大值u(1)=1,所以a≥1,故实数a的取值X围是[1,+∞).【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,考查了导数在最大值、最小值问题中的应用,考查了数学转化思想方法和函数构造法,训练了利用分离变量法求参数的取值X围,属于中档题.四、选做题:请考生在第22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.已知曲线C1的参数方程是(θ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,曲线C2的极坐标方程是ρ=﹣4cosθ.(1)求曲线C1与C2交点的极坐标;(2)A、B两点分别在曲线C1与C2上,当|AB|最大时,求△OAB的面积(O为坐标原点).【考点】参数的意义;简单曲线的极坐标方程.【专题】选作题;转化思想;综合法;坐标系和参数方程.【分析】(1)把参数方程和极坐标方程化为直角坐标方程,联立方程组求出交点的坐标,再把交点的直角坐标化为极坐标;(2)画出图象,由平面几何知识可知,A,C1,C2,B依次排列且共线时|AB|最大.【解答】解:(1)由(θ为参数),消去参数得:x2+(y﹣2)2=4,即x2+y2﹣4y=0;由ρ=﹣4cosθ,得ρ2=﹣4ρcosθ,即x2+y2=﹣4x.两式作差得:x+y=0,代入C1得交点为(0,0),(﹣2,2).其极坐标为(0,0),(2,);(2)如图,由平面几何知识可知,A,C1,C2,B依次排列且共线时|AB|最大.此时|AB|=2+4,O到AB的距离为.∴△OAB的面积为S=×(2+4)×=2+2.【点评】本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.23.已知不等式|2x+2|﹣|x﹣1|>a.(1)当a=0时,求不等式的解集(2)若不等式在区间[﹣4,2]内无解.某某数a的取值X围.【考点】绝对值不等式的解法.【专题】不等式的解法及应用.【分析】(1)把要解的不等式等价转化为与之等价的三个不等式组,求出每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.(2)求得f(x)=|2x+2|﹣|x﹣1|=在区间[﹣4,2]内的值域,结合|2x+2|﹣|x﹣1|>a无解,求得a的X围.【解答】解:(1)当a=0时,不等式即|2x+2|﹣|x﹣1|>0,可得①,或②,或③.解①求得 x<﹣3,解②求得﹣<x<1,解③求得x≥1.综上可得,原不等式的解集为{x|x<﹣3,或x>﹣}.(2)当x∈[﹣4,2],f(x)=|2x+2|﹣|x﹣1|=的值域为[﹣2,3],而不等式|2x+2|﹣|x﹣1|>a无解,故有a≤3.【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想;还考查了分段函数的应用,求函数的值域,属于中档题.。
广东省揭阳市2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题一、单选题1.已知集合{}{}|1,|(1)(3)0A x x B x x x =>=+-<,则()A B =R I ð( ) A .()3,+∞B .()1,-+∞C .()1,3-D .(]1,1-2.若复数()13i 3i z -=-(i 为虚数单位),则z z -在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.双曲线2213y x -=的两条渐近线的夹角的大小等于( )A .6π B .3π C .23π D .56π4.在△ABC 中,D 是BC 上一点,满足3BD DC =uu u r uuu r,M 是AD 的中点,若BM BA BC λμ=+u u u u r u u u r u u u r ,则λμ+=( ) A .54B .1C .78D .585.若两个等比数列{}{},n n a b 的公比相等,且1234,2b a a ==,则{}n b 的前6项和为( ) A .578B .638C .124D .2526.若函数()sin f x x x ωω=(0)>ω在区间[,]a b 上是减函数,且()1f a =,()1f b =-,πb a -=,则ω=( ) A .13B .23C .1D .27.已知点()1,0A -,()0,3B ,点P 是圆()2231x y -+=上任意一点,则PAB V 面积的最小值为( )A .6B .112C .92D .6 8.已知函数y =f x 的定义域为R ,且f −x =f x ,若函数y =f x 的图象与函数()2log 22x x y -=+的图象有交点,且交点个数为奇数,则()0f =( )A .1-B .0C .1D .2二、多选题9.设A ,B 为随机事件,且()P A ,()P B 是A ,B 发生的概率. ()P A ,()()0,1P B ∈,则下列说法正确的是( )A .若A ,B 互斥,则()()()P A B P A P B ⋃=+ B .若()()()P AB P A P B =,则A ,B 相互独立C .若A ,B 互斥,则A ,B 相互独立D .若A ,B 独立,则()(|)P B A P B =10.在ABC V 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若cos b c A =,内角A 的平分线交BC 于点D ,1AD =,1cos 8A =,以下结论正确的是( )A .34AC =B .8AB =C .18CD BD = D .ABD △11.设函数()()2(1)4f x x x =--,则( )A .1x =是()f x 的极小值点B .()()224f x f x ++-=-C .不等式()4210f x -<-<的解集为{}|12x x <<D .当π02x <<时,()()2sin sin f x f x >三、填空题12.在△ABC 中,若a =2,b +c =7,1cos 4B =-,则b =13.如果一个直角三角形的斜边长等于积为.14.已知函数()()0e 23xf x f x =-++',点P 为曲线()y f x =在点()()0,0f 处的切线l 上的一点,点Q 在曲线e xxy =上,则PQ 的最小值为.四、解答题15.在ABC V 中,角、、A B C 所对的边分别为,4,9a b c c ab ==、、.(1)若2sin 3C =,求sin sin A B ⋅的值; (2)求ABC V 面积的最大值.16.某商场举行有奖促销活动,凡5月1日当天消费不低于1000元,均可抽奖一次,抽奖箱里有6个形状、大小、质地完全相同的小球,其中红球有4个,白球有2个,抽奖方案设置两种,顾客自行选择其中的一种方案.方案一:从抽奖箱中,一次性摸出3个球,每有1个红球,可立减80元;方案二:从抽奖箱中,有放回地每次摸出1个球,连摸3次,每摸到1次红球,立减80元. (1)设方案一摸出的红球个数为随机变量X ,求X 的分布列、数学期望和方差; (2)设方案二摸出的红球个数为随机变量Y ,求Y 的分布列、数学期望和方差;(3)如果你是顾客,如何在上述两种抽奖方式中进行选择?请写出你的选择及简要理由. 17.如图,三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A ⊥底面ABC ,12AB AA AC ===,160BC ABB =∠=o ,点D 是棱11A B 的中点.(1)证明:AD BC ⊥;(2)求面ABC 与面1A BC 夹角的正切值.18.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为()10F ,,直线l 经过点F ,且与C 相交于A ,B 两点,记l 的倾斜角为α. (1)求C 的方程;(2)求弦AB 的长(用α表示);(3)若直线MN 也经过点F ,且倾斜角比l 的倾斜角大π4,求四边形AMBN 面积的最小值.19.如果n 项有穷数列{}n a 满足1n a a =,21n a a -=,…,1n a a =,即()11,2,,i n i a a i n -+==L ,则称有穷数列{}n a 为“对称数列”.(1)设数列{}n b 是项数为7的“对称数列”,其中1234,,,b b b b 成等差数列,且253,5==b b ,依次写出数列{}n b 的每一项;(2)设数列{}n c 是项数为21k -(k *∈N 且2k ≥)的“对称数列”,且满足12n n c c +-=,记n S 为数列{}n c 的前n 项和.①若1c ,2c ,…,k c 构成单调递增数列,且2023k c =.当k 为何值时,21k S -取得最大值? ②若12024=c ,且212024k S -=,求k 的最小值.。
天津市南开高校附属中学2021届高三上学期其次次月考数学试卷(理科)一、选择题(每题5分,共40分)1.(3分)已知复数z满足(3+4i)z=25,则z=()A.3﹣4i B.3+4i C.﹣3﹣4i D.﹣3+4i2.(3分)“a3>b3”是“log3a>log3b”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.(3分)设变量x,y 满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2B.3C.4D.54.(3分)若﹣9、a、﹣l成等差数列,﹣9、m、b、n、﹣1成等比数列,则ab=()A.15 B.﹣l5 C.±l5 D.105.(3分)已知函数y=2sinx的定义域为[a,b],值域为[﹣2,1],则b﹣a的值不行能是()A.B.πC.2πD .6.(3分)已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.若m⊥α,n⊥m则n∥αB.若α⊥β,β⊥γ则α∥βC.若m⊥β,n⊥β则m∥n D.若m∥α,m∥β,则α∥β7.(3分)已知f(x)=bx+1为x的一次函数,b为不等于1的常数,且g(n)=,设a n=g(n)﹣g(n﹣1)(n∈N*),则数列{a n}是()A.等差数列B.等比数列C.递增数列D.递减数列8.(3分)在平面四边形ABCD中,AB=3,BC=4,∠ABC=90°,△ACD 是正三角形,则•的值为()A.﹣2 B.2C.D .二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)为了解某校高中同学的近视眼发病率,在该校同学中进行分层抽样调查,已知该校2022-2021学年高一、2022-2021学年高二、2021届高三分别有同学800名、600名、500名.若2021届高三同学共抽取25名,则2022-2021学年高一同学共抽取名.10.(5分)如图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的体积大小为.11.(5分)已知=(3,﹣2).=(1,0),向量λ与﹣2垂直,则实数λ的值为.12.(5分)对于任意x∈R,满足(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0恒成立的全部实数a构成集合A,使不等式|x ﹣4|+|x﹣3|<a的解集为空集的全部实数a构成集合B,则A∩∁R B=.13.(5分)如图,圆O的直径AB=8,C为圆周上一点,BC=4,过C作圆的切线l,过A作直线l的垂线AD,D为垂足,AD与圆O交于点E,则线段AE的长为.14.(5分)若a是1+2b与1﹣2b 的等比中项,则的最大值为.三、解答题:本大题共6小题,共80分,解题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(16分)已知函数.(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期和图象的对称轴方程;(Ⅱ)求函数f(x )在区间上的值域.16.(16分)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a,b,c,且a>c ,已知•=2,cosB=,b=3,求:(Ⅰ)a和c的值;(Ⅱ)cos(B﹣C)的值.17.(16分)如图所示,四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为1的正方形,PA⊥CD,PA=1,PD=,E为PD 上一点,PE=2ED.(Ⅰ)求证:PA⊥平面ABCD;(Ⅱ)求二面角D﹣AC﹣E的余弦值;(Ⅲ)在侧棱PC上是否存在一点F,使得BF∥平面AEC?若存在,指出F点的位置,并证明;若不存在,说明理由.18.(16分)已知单调递增的等比数列{a n}满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设的前n项和S n.19.(16分)已知数列{a n},a1=1,前n项和S n满足nS n+1﹣(n+3)S n=0,(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=4()2,求数列{(﹣1)n b n}的前n项和T n;(Ⅲ)设C n=2n (﹣λ),若数列{C n}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.20.(16分)已知函数f(x)=(x2﹣3x+3)•e x定义域为[﹣2,t](t>﹣2),设f(﹣2)=m,f(t)=n.(Ⅰ)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[﹣2,t]上为单调函数;(Ⅱ)求证:n>m;(Ⅲ)求证:对于任意的t>﹣2,总存x0∈(﹣2,t),满足,并确定这样的x0的个数.天津市南开高校附属中学2021届高三上学期其次次月考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(每题5分,共40分)1.(3分)已知复数z满足(3+4i)z=25,则z=()A.3﹣4i B.3+4i C.﹣3﹣4i D.﹣3+4i考点:复数相等的充要条件.专题:数系的扩充和复数.分析:依据题意利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,计算求得z的值.解答:解:∵复数z满足(3+4i)z=25,则z====3﹣4i,故选:A.点评:本题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题.2.(3分)“a3>b3”是“log3a>log3b”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考点:必要条件、充分条件与充要条件的推断.专题:函数的性质及应用;简易规律.分析:依据指数函数和对数函数的图象和性质,求出两个命题的等价命题,进而依据充要条件的定义可得答案.解答:解:“a3>b3”⇔“a>b”,“log3a>log3b”⇔“a>b>0”,故“a3>b3”是“log3a>log3b”的必要不充分条件,故选:B点评:推断充要条件的方法是:①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件;②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件;③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的充要条件;④若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的即不充分也不必要条件.⑤推断命题p与命题q所表示的范围,再依据“谁大谁必要,谁小谁充分”的原则,推断命题p与命题q的关系.3.(3分)设变量x,y 满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2B.3C.4D.5考点:简洁线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的学问,通过平移即可求z的最大值.解答:解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣,平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点B(1,1)时,直线y=﹣的截距最小,此时z最小.此时z的最小值为z=1+2×1=3,故选:B.点评:本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.4.(3分)若﹣9、a、﹣l成等差数列,﹣9、m、b、n、﹣1成等比数列,则ab=()A.15 B.﹣l5 C.±l5 D.10考点:等比数列的性质;等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:利用等差数列与等比数列的性质可求得a=﹣5,b=﹣3,从而可得答案.解答:解:∵﹣9、a、﹣l成等差数列,﹣9、m、b、n、﹣1成等比数列,∴2a=﹣1﹣9=﹣10,b2=9,∴a=﹣5,b=﹣3(b为第三项,b<0),∴ab=15.故选:A.点评:本题考查等差数列与等比数列的性质,b=﹣3的确定是易错点,属于中档题.5.(3分)已知函数y=2sinx的定义域为[a,b],值域为[﹣2,1],则b﹣a的值不行能是()A.B.πC.2πD .考点:三角函数的最值.专题:计算题.分析:结合三角函数R上的值域[﹣2,2],当定义域为[a,b],值域为[﹣2,1],可知[a,b]小于一个周期,从而可得.解答:解:函数y=2sinx在R上有﹣2≤y≤2函数的周期T=2π值域[﹣2,1]含最小值不含最大值,故定义域[a,b]小于一个周期b﹣a<2π故选C点评:本题考查了正弦函数的图象及利用图象求函数的值域,解题的关键是生疏三角函数y=2sinx的值域[﹣2,2],而在区间[a,b]上的值域[﹣2,1],可得函数的定义域与周期的关系,从而可求结果.6.(3分)已知m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,下列命题中正确的是()A.若m⊥α,n⊥m则n∥αB.若α⊥β,β⊥γ则α∥βC.若m⊥β,n⊥β则m∥n D.若m∥α,m∥β,则α∥β考点:空间中直线与平面之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系.专题:空间位置关系与距离.分析:对选项逐一分析,依据空间线面关系,找出正确选项.解答:解:对于A,直线n有可能在平面α内;故A 错误;对于B,α,γ还有可能相交,故B 错误;对于C,依据线面垂直的性质以及线线平行的判定,可得直线m,n平行;对于D,α,β有可能相交.故选C.点评:本题主要考查了平面与平面之间的位置关系,考查空间想象力量、运算力量和推理论证力量,属于基础题.7.(3分)已知f(x)=bx+1为x的一次函数,b为不等于1的常数,且g(n)=,设a n=g(n)﹣g(n﹣1)(n∈N*),则数列{a n}是()A.等差数列B.等比数列C.递增数列D.递减数列考点:等比关系的确定.专题:计算题.分析:依据g(n)的通项公式可求得g(1),g(2),g(3)直至g(n),进而可求a1,a2,a3,┉,a n进而发觉数列{a n}是等比数列解答:解:已知f(x)=bx+1为x的一次函数,b为不等于1的常数,且g(n)=,则g(1)=b+1,g(2)=b2+b+1,g(3)=b3+b2+b+1,┉,g(n)=b n+┉+b2+b+1.a1=b,a2=b2,a3=b3,┉,a n=b n故数列{a n}是等比数列点评:本题主要考查等比关系的确定.属基础题.8.(3分)在平面四边形ABCD中,AB=3,BC=4,∠ABC=90°,△ACD 是正三角形,则•的值为()A.﹣2 B.2C.D .考点:平面对量数量积的运算.专题:平面对量及应用.分析:如图所示,建立直角坐标系.取AC的中点E,连接DE,BE.由A(0,3),C(4,0),可得.由于,可得=0.利用•==即可得出.解答:解:如图所示,建立直角坐标系.取AC的中点E,连接DE,BE.∵A(0,3),C(4,0),∴.∵,∴=0.∴•====8﹣=.故选:C.点评:本题考查了向量垂直与数量积的关系、数量积运算性质、向量的三角形法则,考查了推理力量与计算力量,属于中档题.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.(5分)为了解某校高中同学的近视眼发病率,在该校同学中进行分层抽样调查,已知该校2022-2021学年高一、2022-2021学年高二、2021届高三分别有同学800名、600名、500名.若2021届高三同学共抽取25名,则2022-2021学年高一同学共抽取40名.考点:分层抽样方法.专题:概率与统计.分析:依据分层抽样在各部分抽取的比例相等求解.解答:解:依据分层抽样在各部分抽取的比例相等,分层抽样抽取的比例为=,∴2022-2021学年高一应抽取的同学数为800×=40.故答案为:40.点评:本题考查了分层抽样的定义,娴熟把握分层抽样的特征是关键.10.(5分)如图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的体积大小为.考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题.分析:由三视图可知,该几何体时一个边长为2,2,1的长方体挖去一个半径为1的半球.代入长方体的体积公式和球的体积公式,即可得到答案.解答:由三视图可知,该几何体时一个边长为2,2,1的长方体挖去一个半径为1的半球.所以长方体的体积为2×2×1=4,半球的体积为,所以该几何体的体积为.故答案为:.点评:本题考查的学问点是由三视图求体积,其中依据已知中的三视图推断出几何体的外形是解题的关键.11.(5分)已知=(3,﹣2).=(1,0),向量λ与﹣2垂直,则实数λ的值为.考点:数量积推断两个平面对量的垂直关系.专题:计算题.分析:由题意得(λ)•(﹣2)=λ+(1﹣2λ)﹣2=13λ+3(1﹣2λ)﹣2=0,解得λ值,即为所求.解答:解:由题意得(λ)•(﹣2)=λ+(1﹣2λ)﹣2=13λ+3(1﹣2λ)﹣2=0,解得λ=﹣,故答案为﹣.点评:本题考查两个向量的数量积公式的应用,两个向量垂直的性质,求得13λ+3(1﹣2λ)﹣2=0,是解题的关键.12.(5分)对于任意x∈R,满足(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0恒成立的全部实数a构成集合A,使不等式|x ﹣4|+|x﹣3|<a的解集为空集的全部实数a构成集合B,则A∩∁R B=(1,2].考点:交、并、补集的混合运算.专题:集合.分析:分a﹣2为0与不为0两种状况求出(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0恒成立a的范围,确定出A ,求出访不等式|x﹣4|+|x﹣3|<a的解集为空集的全部实数a的集合确定出B,求出B补集与A的交集即可.解答:解:(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0,当a﹣2=0,即a=2时,﹣4<0,满足题意;当a﹣2≠0,即a≠2时,依据题意得到二次函数开口向下,且与x轴没有交点,即a﹣2<0,△=4(a﹣2)2+16(a﹣2)<0,解得:a<2,﹣2<a<2,综上,a的范围为﹣2<a≤2,即A=(﹣2,2],使不等式|x﹣4|+|x﹣3|<a的解集为空集的全部实数a构成的B=(﹣∞,1),∴∁R B=[1,+∞),则A∩∁R B=(1,2].故答案为:(1,2]点评:此题考查了交、并、补集的混合运算,娴熟把握各自的定义是解本题的关键.13.(5分)如图,圆O的直径AB=8,C为圆周上一点,BC=4,过C作圆的切线l,过A作直线l的垂线AD,D为垂足,AD与圆O交于点E,则线段AE的长为4.考点:与圆有关的比例线段.专题:计算题.分析:连接OC,BE,由圆角定定理,我们可得BE⊥AE,直线l是过C的切线,故OC⊥直线l,△OBC 为等边三角形,结合等边三角形的性质及30°所对的直角边等于斜边的一半,我们易求出线段AE的长.解答:解:连接OC,BE,如下图所示:则∵圆O的直径AB=8,BC=4,∴△OBC为等边三角形,∠COB=60°又∵直线l是过C的切线,故OC⊥直线l又∵AD⊥直线l∴AD∥OC故在Rt△ABE中∠A=∠COB=60°∴AE=AB=4故答案为:4点评:本题考查的学问点是切线的性质,圆周角定理,其中依据切线的性质,圆周角定理,推断出△ABE 是一个∠B=30°的直角三角形是解答本题的关键.14.(5分)若a是1+2b与1﹣2b的等比中项,则的最大值为.考点:等比数列的性质.专题:综合题;等差数列与等比数列.分析:由a是1+2b与1﹣2b的等比中项得到4|ab|≤1,再由基本不等式法求得的最大值.解答:解:a是1+2b与1﹣2b的等比中项,则a2=1﹣4b2⇒a2+4b2=1≥4|ab|.∴.∵a2+4b2=(|a|+2|b|)2﹣4|ab|=1.∴≤=∵∴≥4,∴的最大值为=.故答案为:.点评:本题考查等比中项以及不等式法求最值问题,考查同学分析解决问题的力量,属于中档题.三、解答题:本大题共6小题,共80分,解题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(16分)已知函数.(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期和图象的对称轴方程;(Ⅱ)求函数f(x )在区间上的值域.考点:三角函数的周期性及其求法;正弦函数的定义域和值域;正弦函数的对称性.专题:三角函数的图像与性质.分析:(1)先依据两角和与差的正弦和余弦公式将函数f(x)开放再整理,可将函数化简为y=Asin(wx+ρ)的形式,依据T=可求出最小正周期,令,求出x的值即可得到对称轴方程.(2)先依据x的范围求出2x ﹣的范围,再由正弦函数的单调性可求出最小值和最大值,进而得到函数f(x)在区间上的值域.解答:解:(1)∵=sin2x+(sinx﹣cosx)(sinx+cosx)===∴周期T=由∴函数图象的对称轴方程为(2)∵,∴,由于在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以当时,f(x)取最大值1,又∵,当时,f(x )取最小值,所以函数f(x )在区间上的值域为.点评:本题主要考查两角和与差的正弦公式和余弦公式,以及正弦函数的基本性质﹣﹣最小正周期、对称性、和单调性.考查对基础学问的把握状况.16.(16分)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a,b,c,且a>c ,已知•=2,cosB=,b=3,求:(Ⅰ)a和c的值;(Ⅱ)cos(B﹣C)的值.考点:余弦定理;平面对量数量积的运算;两角和与差的余弦函数.专题:三角函数的求值.分析:(Ⅰ)利用平面对量的数量积运算法则化简•=2,将cosB的值代入求出ac=6,再利用余弦定理列出关系式,将b,cosB以及ac的值代入得到a2+c2=13,联马上可求出ac的值;(Ⅱ)由cosB的值,利用同角三角函数间基本关系求出sinB的值,由c,b,sinB,利用正弦定理求出sinC的值,进而求出cosC的值,原式利用两角和与差的余弦函数公式化简后,将各自的值代入计算即可求出值.解答:解:(Ⅰ)∵•=2,cosB=,∴c•acosB=2,即ac=6①,∵b=3,∴由余弦定理得:b2=a2+c2﹣2accosB,即9=a2+c2﹣4,∴a2+c2=13②,联立①②得:a=3,c=2;(Ⅱ)在△ABC中,sinB===,由正弦定理=得:sinC=sinB=×=,∵a=b>c,∴C为锐角,∴cosC===,则cos(B﹣C)=cosBcosC+sinBsinC=×+×=.点评:此题考查了正弦、余弦定理,平面对量的数量积运算,以及同角三角函数间的基本关系,娴熟把握定理是解本题的关键.17.(16分)如图所示,四棱锥P﹣ABCD的底面是边长为1的正方形,PA⊥CD,PA=1,PD=,E为PD 上一点,PE=2ED.(Ⅰ)求证:PA⊥平面ABCD;(Ⅱ)求二面角D﹣AC﹣E的余弦值;(Ⅲ)在侧棱PC上是否存在一点F,使得BF∥平面AEC?若存在,指出F点的位置,并证明;若不存在,说明理由.考点:用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定.专题:计算题;证明题;综合题.分析:(I)依据勾股定理的逆定理,得到△PAD是以PD为斜边的直角三角形,从而有PA⊥AD,再结合PA⊥CD,AD、CD 相交于点D,可得PA⊥平面ABCD;(II)过E作EG∥PA 交AD于G,连接BD交AC于O,过G作GH∥OD,交AC于H,连接EH.利用三垂线定理结合正方形ABCD的对角线相互垂直,可证出∠EHG为二面角D﹣AC﹣E的平面角.分别在△PAB中和△AOD中,求出EH=,GH=,在Rt△EHG中利用三角函数的定义,得到tan∠EHG==.最终由同角三角函数的关系,计算得cos∠EHG=.(III)以AB,AD,PA为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.分别给出点A、B、C、P、E的坐标,从而得出=(1,1,0),=(0,,),利用向量数量积为零的方法,列方程组可算出平面AEC的一个法向量为=(﹣1,1,﹣2 ).假设侧棱PC上存在一点F,使得BF∥平面AEC ,则=+=(﹣λ,1﹣λ,λ),且有⋅=0.所以⋅=λ+1﹣λ﹣2λ=0,解之得λ=,所以存在PC的中点F,使得BF∥平面AEC.解答:解:(Ⅰ)∵PA=AD=1,PD=,∴PA2+AD2=PD2,可得△PAD是以PD为斜边的直角三角形∴PA⊥AD﹣﹣﹣(2分)又∵PA⊥CD,AD、CD 相交于点D,∴PA⊥平面ABCD﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)(Ⅱ)过E作EG∥PA 交AD于G,∵EG∥PA,PA⊥平面ABCD,∴EG⊥平面ABCD,∵△PAB中,PE=2ED∴AG=2GD,EG=PA=,﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)连接BD交AC于O,过G作GH∥OD,交AC于H,连接EH.∵OD⊥AC,GH∥OD∴GH⊥AC∵EG⊥平面ABCD,HG是斜线EH在平面ABCD内的射影,∴EH⊥AC,可得∠EHG为二面角D﹣AC﹣E的平面角.﹣﹣﹣﹣﹣(6分)∴Rt△EGH中,HG=OD=BD=,可得tan∠EHG==.由同角三角函数的关系,得cos∠EHG==.∴二面角D﹣AC﹣E 的平面角的余弦值为﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)(Ⅲ)以AB,AD,PA为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),P(0,0,1),E(0,,),=(1,1,0),=(0,,)﹣﹣﹣(9分)设平面AEC 的法向量=(x,y,z),依据数量积为零,可得,即:,令y=1,得=(﹣1,1,﹣2 )﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)假设侧棱PC上存在一点F ,且=λ,(0≤λ≤1),使得:BF∥平面AEC ,则⋅=0.又∵=+=(0,1,0)+(﹣λ,﹣λ,λ)=(﹣λ,1﹣λ,λ),∴⋅=λ+1﹣λ﹣2λ=0,∴λ=,所以存在PC的中点F,使得BF∥平面AEC.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(13分)点评:本题给出一个特殊的棱锥,通过证明线面垂直和求二面角的大小,着重考查了用空间向量求平面间的夹角、直线与平面平行的判定与性质和直线与平面垂直的判定与性质等学问点,属于中档题.18.(16分)已知单调递增的等比数列{a n}满足:a2+a3+a4=28,且a3+2是a2,a4的等差中项.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设的前n项和S n.考点:等差数列与等比数列的综合;数列的求和.专题:计算题.分析:(I)依据a3+2是a2,a4的等差中项和a2+a3+a4=28,求出a3、a2+a4的值,进而得出首项和a1,即可求得通项公式;(II)先求出数列{b n}的通项公式,然后求出﹣S n﹣(﹣2S n),即可求得的前n项和S n.解答:解:(I)设等比数列{a n}的首项为a1,公比为q∵a3+2是a2,a4的等差中项∴2(a3+2)=a2+a4代入a2+a3+a4=28,得a3=8∴a2+a4=20∴∴或∵数列{a n}单调递增∴a n=2n(II)∵a n=2n∴b n ==﹣n•2n∴﹣s n=1×2+2×22+…+n×2n①∴﹣2s n=1×22+2×23+…+(n﹣1)×2n+n2n+1②∴①﹣②得,s n=2+22+23+…+2n﹣n•2n+1=2n+1﹣n•2n+1﹣2点评:本题考查了等比数列的通项公式以及数列的前n项和,对于等差数列与等比数列乘积形式的数列,求前n项和一般实行错位相减的方法.19.(16分)已知数列{a n},a1=1,前n项和S n满足nS n+1﹣(n+3)S n=0,(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=4()2,求数列{(﹣1)n b n}的前n项和T n;(Ⅲ)设C n=2n (﹣λ),若数列{C n}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.考点:数列的求和;数列的函数特性;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)对已知等式整理成数列递推式,然后用叠乘法,求得S n,最终利用a n=S n﹣S n﹣1求得答案.(Ⅱ)依据(Ⅰ)中a n,求得b n,设出C n,分n为偶数和奇数时的T n.(Ⅲ)依据数列为递减数列,只需满足C n+1﹣C n<0,求得﹣的最大值,即可求得λ的范围.解答:解:(Ⅰ)由已知=,且S1=a1=1,当n≥2时,S n=S1••…•=1•••…•=,S1也适合,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=,且a1也适合,∴a n =.(Ⅱ)b n=4()2=(n+1)2,设C n=(﹣1)n(n+1)2,当n为偶数时,∵C n﹣1+C n=(﹣1)n﹣1•n2+(﹣1)n•(n+1)2=2n+1,T n=(C1+C2)+(C3+C4)+…(C n﹣1+C n)=5+9+…+(2n﹣1)==,当n为奇数时,T n=T n﹣1+C n =﹣(n+1)2=﹣,且T1=C1=﹣4也适合.综上得T n =(Ⅲ)∵C n=2n (﹣λ),使数列{C n}是单调递减数列,则C n+1﹣C n=2n (﹣﹣λ)<0,对n∈N*都成立,则(﹣)max<λ,∵﹣==,当n=1或2时,(﹣)max =,∴λ>.点评:本题主要考查了数列的求和问题,求数列通项公式问题.对于利用a n=S n﹣S n﹣1肯定要a1对进行验证.20.(16分)已知函数f(x)=(x2﹣3x+3)•e x定义域为[﹣2,t](t>﹣2),设f(﹣2)=m,f(t)=n.(Ⅰ)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[﹣2,t]上为单调函数;(Ⅱ)求证:n>m;(Ⅲ)求证:对于任意的t>﹣2,总存x0∈(﹣2,t),满足,并确定这样的x0的个数.考点:利用导数争辩函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.专题:压轴题.分析:(Ⅰ)首先求出函数的导数,然后依据导数与函数单调区间的关系确定t的取值范围,(Ⅱ)运用函数的微小值进行证明,(Ⅲ)首先对关系式进行化简,然后利用根与系数的关系进行判定.解答:(Ⅰ)解:由于f′(x)=(2x﹣3)e x+(x2﹣3x+3)e x,由f′(x)>0⇒x>1或x<0,由f′(x)<0⇒0<x<1,∴函数f(x)在(﹣∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,∵函数f(x)在[﹣2,t]上为单调函数,∴﹣2<t≤0,(Ⅱ)证:由于函数f(x)在(﹣∞,0)∪(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,所以f(x)在x=1处取得微小值e,又f(﹣2)=13e﹣2<e,所以f(x)在[﹣2,+∞)上的最小值为f(﹣2),从而当t>﹣2时,f(﹣2)<f(t),即m<n,(Ⅲ)证:由于,∴,即为x02﹣x0=,令g(x)=x2﹣x ﹣,从而问题转化为证明方程g(x)==0在(﹣2,t)上有解并争辩解的个数,由于g(﹣2)=6﹣(t﹣1)2=﹣,g(t)=t(t﹣1)﹣=,所以当t>4或﹣2<t<1时,g(﹣2)•g(t)<0,所以g(x)=0在(﹣2,t)上有解,且只有一解,当1<t<4时,g(﹣2)>0且g(t)>0,但由于g(0)=﹣<0,所以g(x)=0在(﹣2,t)上有解,且有两解,当t=1时,g(x)=x2﹣x=0,解得x=0或1,所以g(x)=0在(﹣2,t)上有且只有一解,当t=4时,g(x)=x2﹣x﹣6=0,所以g(x)=0在(﹣2,t)上也有且只有一解,综上所述,对于任意的t>﹣2,总存在x0∈(﹣2,t),满足,且当t≥4或﹣2<t≤1时,有唯一的x0适合题意,当1<t<4时,有两个x0适合题意.点评:本小题主要考查导数的概念和计算,应用导数争辩函数单调性的方法及推理和运算力量.。
吉林省重点高中2020届高三数学上学期月考试题(二)理考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色,墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。
选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色,墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:集合、常用逻辑用语、函数、导数及其应用(约30%);三角函数、三角恒等变换、解三角形、平面向量(约70%)。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知全集U ={x∈N|一2<x<6},若A ={2,4},B ={l ,3,4},则()∩B=U A ðA.{1,3} B.{l ,5} C{3,5} D.{1,3,5}2.“”的否定是2(2,),20x x x ∀∈+∞->A. B. 200(,2),20x x x ∃∈-∞-≤2(2,),20x x x ∀∈+∞-≤C. D.200(2,),20x x x ∃∈+∞-≤2(,2),20x x x ∀∈-∞->3.若角α的终边过点P(,cos0),则tan α的值是B. D.4.已知某扇形的面积为2.5cm 2,若该扇形的半径r 、弧长l 满足2r +l =7cm ,则该扇形圆心角大小的弧度数是A. B.5 C. D.或54512455.函数f(x)=x 3-x 2-4x 的一个零点所在区间为A.(-2,0)B.(-l ,0)C.(0,l)D.(1,2)6.如图,若,B 是线段AC 靠近点C 的一个四等分点,则下列等式成,,OA a OB b OC c === 立的是A. B. 2136c b a =-4133c b a =+C. D. 4133c b a =-2136c b a =+7.若cosθ=,且θ为第三象限角,则的值等于45-an 4(t )πθ+A. B. C.-7 D.71717-8.若函数y =sinx 的图象与直线y =-x 一个交点的坐标为(x 0,y 0),则2200(31cos 2x x π-+=+A -1 B.1 C. 1 D.无法确定±9.已知在矩形ABCD 中,AB =4,AD =2,若E ,F 分别为AB ,BC 的中点,则DE DF ⋅ =A.8B.10C.12D.1410.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,,△ABC 的面积等于,23A b π==外接圆的面积为A.16πB.8πC.6πD.4π11.为捍卫国家南海主权,我海军在南海海域进行例行巡逻。
大联考雅礼中学2024届高三月考试卷(二)数学得分:___________本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页.时量120分钟,满分150分.第Ⅰ卷一、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. 若12z i =+,则()1z z +⋅=( )A. 24i -- B. 24i -+ C. 62i - D. 62i+2. 全集U =R ,集合{2,3,5,7,9}A =,{4,5,6,8}B =,则阴影部分表示的集合是( )A. {2,3,5,7,9}B. {2,3,4,5,6,7,8,9}C. {4,6,8}D. {5}3. 函数()2log 22x x x x f x -=+部分图象大致是( )A. B.C. D.4. 在边长为3的正方形ABCD 中,点E 满足2CE EB = ,则AC DE ⋅= ( )A. 3B. 3-C. 4-D. 45. 某校科技社利用3D打印技术制作实心模型.如图,该模型的上部分是半球,下部分是圆台.其中半球的的体积为3144πcm ,圆台的上底面半径及高均是下底面半径的一半.打印所用原料密度为31.5g/cm ,不考虑打印损耗,制作该模型所需原料的质量约为( )(1.5 4.7π≈)A. 3045.6gB. 1565.1gC. 972.9gD. 296.1g6. 已知数列{}n a 为等比数列,其前n 项和为n S ,10a >,则“公比0q >”是“对于任意*n ∈N ,0n S >”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件7. 若存在实数a ,对任意的x ∈[0,m ],都有(sin x -a )·(cos x -a )≤0恒成立,则实数m 的最大值为( )A. 4π B. 2πC. 34π D. 54π8. 已知函数()f x 定义域为R ,()()()()2,24f x f x f f +=--=-,且()f x 在[)1,+∞上递增,则()10xf x ->的解集为( )A. ()()2,04,∞-⋃+ B. ()(),15,∞∞--⋃+C. ()(),24,-∞-+∞ D. ()()1,05,∞-⋃+二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9. 对于实数a ,b ,c ,下列选项正确的是( )A. 若a b >,则2a b a b +>>B. 若0a b >>,则a b>>C. 若11a b >,则0a >,0b < D. 若0a b >>,0c >,则b c b a c a +>+10. 已知函数()2sin cos f x x x x =+,则下列说法正确的是( )A ()πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的.B. 函数()f x 的最小正周期为πC. 函数()f x 的对称轴方程为()5πZ 12x k k π=+∈D. 函数()f x 的图象可由sin 2y x =的图象向右平移π3个单位长度得到11. 设n S 是公差为d (0d ≠)的无穷等差数列{}n a 的前n 项和,则下列命题正确的是( )A. 若0d <,则1S 是数列{}n S 的最大项B. 若数列{}n S 有最小项,则0d >C. 若数列{}n S 是递减数列,则对任意的:*N n ∈,均有0n S <D. 若对任意的*N n ∈,均有0n S >,则数列{}n S 是递增数列12. 如图所示,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,点M ,N 分别为棱11B C ,CD 上的动点(包含端点),则下列说法正确的是( )A. 四面体11A D MN 的体积为定值B. 当M ,N 分别为棱11B C ,CD 的中点时,则在正方体中存在棱与平面1A MN 平行C. 直线MN 与平面ABCDD. 当M ,N 分别为棱11B C ,CD 的中点时,则过1A ,M ,N 三点作正方体的截面,所得截面为五边形第Ⅱ卷三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 若函数()ln f x x a x =-的图象在1x =处的切线斜率为3,则=a __________.14. 在平面直角坐标系xOy 中,圆O 与x 轴正半轴交于点A ,点B ,C 在圆O 上,若射线OB 平分的AOC ∠,34,55B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则点C 的坐标为__________.15. 已知函数()f x 的定义域为R ,()e x y f x =+是偶函数,()3e x y f x =-是奇函数,则()f x 的最小值为_____________.16. 已知菱形ABCD中,对角线BD =,将ABD △沿着BD 折叠,使得二面角A BD C --为120°,AC =,则三棱锥A BCD -的外接球的表面积为________.四、解答题:本题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足22n n n S a a =+.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设24n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,证明:3n T <.18. 在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c)sin aC C =-.(1)求A ;(2)若8a =,ABCABC 的周长.19. 如图,在三棱柱111ABC A B C -中,11BC B C O = ,12BC BB ==,1AO =,160B BC ∠=︒,且AO ⊥平面11BB C C .(1)求证:1AB B C ⊥;(2)求二面角111A B C A --的正弦值.20. 如图,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上一点A ,右焦点为(c,0)F ,直线AF交椭圆于B 点,且满足||2||AF FB =,||AB =.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线(0)y kx k =>与椭圆相交于,C D 两点,求四边形ACBD 面积的最大值.21. 如图所示,A BCP -是圆锥的一部分(A 为圆锥的顶点),O 是底面圆的圆心,23BOC π∠=,P 是弧BC 上一动点(不与B 、C 重合),满足COP θ∠=.M 是AB 的中点,22OA OB ==.(1)若//MP 平面AOC ,求sin θ的值;(2)若四棱锥M OCPB -体积大于14,求三棱锥A MPC -体积的取值范围.22. 混管病毒检测是应对单管病毒检测效率低下的问题,出现的一个创新病毒检测策略,混管检测结果为阴性,则参与该混管检测的所有人均为阴性,混管检测结果为阳性,则参与该混管检测的人中至少有一人为阳性.假设一组样本有N 个人,每个人患病毒的概率相互独立且均为()01p p <<.目前,我们采用K 人混管病毒检测,定义成本函数()N f X KX K=+,这里X 指该组样本N 个人中患病毒的人数.(1)证明:()E f X N ≥⎡⎤⎣⎦;(2)若4010p -<<,1020K ≤≤.证明:某混管检测结果为阳性,则参与该混管检测的人中大概率恰有一人为阳性.的。
2021-2022学年安徽省六安市裕安区新安中学普通班高三(上)第二次月考数学试卷(理科)一、单选题(共12小题,每小题5分,共60分).1.设集合A={x|﹣2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4} 2.设x∈R,则“x3>8”是“|x|>2”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.已知函数f(x)=,则f(f(﹣1))的值为()A.﹣1B.0C.1D.24.下列函数中,既是奇函数又在定义域内递增的是()A.f(x)=x3+x B.f(x)=x3﹣1C.D.f(x)=log3|x| 5.函数y=的一段大致图象是()A.B.C.D.6.已知f(x)=sin x﹣cos x,则=()A.0B.C.D.17.已知a=(),b=log23,c=log47,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.c<a<b D.a<c<b8.函数的单调递增区间是()A.(﹣∞,+∞)B.[1,+∞)C.(0,1]D.(0,+∞)9.函数f(x)=lnx+ax存在与直线2x﹣y=0平行的切线,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,2]B.(﹣∞,2﹣)∪(2﹣,2)C.(2,+∞)D.(0,+∞)10.如果幂函数y=(m2﹣3m+3)的图象不过原点,则m取值是()A.﹣1≤m≤2B.m=1或m=2C.m=2D.m=111.函数y=ax3﹣x在(﹣∞,+∞)上的减区间是[﹣1,1],则()A.a=B.a=1C.a=2D.a≤012.已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(x)+xf′(x)>0(f′(x)是f(x)的导函数),则不等式(x﹣1)f(x2﹣1)<f(x+1)的解集为()A.(﹣∞,2)B.(1,+∞)C.(﹣1,2)D.(1,2)二、填空题(每题5分,合计20分)13.计算求值:+lg5+lg2+e ln2lg0.01=.14.已知函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程是x﹣2y+1=0,则f(1)+2f′(1)的值是.15.若关于x的不等式ax2+ax+2≥0的解集为R,则a的取值范围为.16.已知函数f(x)=log a(2x﹣a)在区间上恒有f(x)>0,则实数a的取值范围为.三、解答题(17题10分,18-22每题12分,共70分)17.已知关于x的不等式(a﹣x)(x+1)≥0的解集为A,不等式|x﹣1|<1的解集为B.(1)若a=3,求A;(2)若A∪B=A,求正数a的取值范围.18.已知函数f(x)=a x+log a x(a>0,a≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为6+log a2.(1)求实数a的值;(2)对于任意的x∈[2,+∞),不等式kf(x)﹣1≥0恒成立,求实数k的取值范围.19.函数f(x)是实数集R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log2x+x﹣3.(1)求f(﹣1)的值和函数f(x)的表达式;(2)求方程f(x)=0在R上的零点个数.20.已知函数f(x)=是定义在(﹣1,1)上的奇函数,且f()=.(1)求函数的解析式;(2)判断函数f(x)在(﹣1,1)上的单调性,并用定义证明;(3)解关于t的不等式:f(t+)+f(t﹣)<0.21.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y =﹣4x+1,y=f(x)在x=3处有极值.(1)求f(x)的解析式.(2)求y=f(x)在[0,4]上的最小值.22.已知函数f(x)=+alnx﹣2(a>0).(1)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f (x)的单调区间;(2)记g(x)=f(x)+x﹣b(b∈R).当a=1时,函数g(x)在区间[e﹣1,e]上有两个零点,求实数b的取值范围.参考答案一、单选题(共12小题,每小题5分,共60分).1.设集合A={x|﹣2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4}【分析】直接利用交集运算得答案.解:∵A={x|﹣2<x<4},B={2,3,4,5},∴A∩B={x|﹣2<x<4}∩{2,3,4,5}={2,3}.故选:B.2.设x∈R,则“x3>8”是“|x|>2”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【分析】由x3>8得到|x|>2,由|x|>2不一定得到x3>8,然后结合查充分条件、必要条件的判定方法得答案.解:由x3>8,得x>2,则|x|>2,反之,由|x|>2,得x<﹣2或x>2,则x3<﹣8或x3>8.即“x3>8”是“|x|>2”的充分不必要条件.故选:A.3.已知函数f(x)=,则f(f(﹣1))的值为()A.﹣1B.0C.1D.2【分析】利用分段函数的性质先求f(﹣1)的值,再求f(f(﹣1))的值.解:∵函数f(x)=,∴f(﹣1)=3﹣(﹣1)=4,f(f(﹣1))=f(4)==2.故选:D.4.下列函数中,既是奇函数又在定义域内递增的是()A.f(x)=x3+x B.f(x)=x3﹣1C.D.f(x)=log3|x|【分析】由常见函数的奇偶性和单调性,可得结论.解:f(x)=x3+x,由f(﹣x)=﹣x3﹣x=﹣f(x),可得f(x)为奇函数,且f(x)在R上递增,故A符合题意;而f(x)=x3﹣1不为奇函数;f(x)=﹣是奇函数,但在定义域内不单调;f(x)=log3|x|为偶函数.故BCD不符题意.故选:A.5.函数y=的一段大致图象是()A.B.C.D.【分析】根据函数的奇偶性和特殊值即可判断.解:f(﹣x)=﹣=﹣f(x),∴y=f(x)为奇函数,∴图象关于原点对称,∴当x=π时,y=﹣<0,故选:A.6.已知f(x)=sin x﹣cos x,则=()A.0B.C.D.1【分析】根据题意,求出函数的导数,将x=代入计算可得答案.解:f(x)=sin x﹣cos x,则f′(x)=cos x+sin x,则f′()=cos+sin=,故选:C.7.已知a=(),b=log23,c=log47,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.b<a<c C.c<a<b D.a<c<b【分析】利用对数函数、指数函数的单调性直接求解.解:∵,∴0<a=()<()0=1,b=log23=log49>c=log47>log44=1,∴a,b,c的大小关系为a<c<b.故选:D.8.函数的单调递增区间是()A.(﹣∞,+∞)B.[1,+∞)C.(0,1]D.(0,+∞)【分析】化简函数的解析式,可得它的单调性.解:∵函数=,故它的单调递增区间为[1,+∞),故选:B.9.函数f(x)=lnx+ax存在与直线2x﹣y=0平行的切线,则实数a的取值范围是()A.(﹣∞,2]B.(﹣∞,2﹣)∪(2﹣,2)C.(2,+∞)D.(0,+∞)【分析】问题等价于f′(x)=2在(0,+∞)上有解,分离出参数a,转化为求函数值域问题即可.解:函数f(x)=lnx+ax存在与直线2x﹣y=0平行的切线,即f′(x)=2在(0,+∞)上有解,而f′(x)=+a,即k=2在(0,+∞)上有解,a=2﹣,因为x>0,所以2﹣<2,所以a<2.所以a的取值范围是(﹣∞,2).当直线2x﹣y=0就是f(x)=lnx+ax的切线时,设切点坐标(m,lnm+am),可得,解得m=e,a=2﹣.所以实数a的取值范围是:(﹣∞,2﹣)∪(2﹣,2).故选:B.10.如果幂函数y=(m2﹣3m+3)的图象不过原点,则m取值是()A.﹣1≤m≤2B.m=1或m=2C.m=2D.m=1【分析】幂函数的图象不过原点,所以幂指数小于等于0,系数为1,建立不等式组,解之即可.解:幂函数的图象不过原点,所以解得m=1或2,符合题意.故选:B.11.函数y=ax3﹣x在(﹣∞,+∞)上的减区间是[﹣1,1],则()A.a=B.a=1C.a=2D.a≤0【分析】由f(x)=ax3+x的减区间为[﹣1,1],得f′(x)=3ax2﹣1=0的两个根为﹣1,1,解出a即可.解:f′(x)=3ax2﹣1由题意得3ax2﹣1=0的根为﹣1,1则3a﹣1=0,所以a=.故选:A.12.已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(x)+xf′(x)>0(f′(x)是f(x)的导函数),则不等式(x﹣1)f(x2﹣1)<f(x+1)的解集为()A.(﹣∞,2)B.(1,+∞)C.(﹣1,2)D.(1,2)【分析】根据条件构造函数g(x)=xf(x),求函数的导数,利用函数单调性和导数之间的关系进行转化求解即可.解:设g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+x•f'(x),∵f(x)+x•f'(x)>0,∴g′(x)>0,即g(x)在(0,+∞)为增函数,则不等式(x﹣1)f(x2﹣1)<f(x+1)等价为(x﹣1)(x+1)f(x2﹣1)<(x+1)f(x+1),即(x2﹣1)f(x2﹣1)<(x+1)f(x+1),即g(x2﹣1)<g(x+1),∵g(x)在(0,+∞)为增函数,∴,即,即1<x<2,故不等式的解集为(1,2),故选:D.二、填空题(每题5分,合计20分)13.计算求值:+lg5+lg2+e ln2lg0.01=3.【分析】由指数与对数的运算性质求解即可.解:+lg5+lg2+e ln2lg0.01=+lg5×2+2+lg10﹣2=2﹣1+lg10+2+×(﹣2)=+3﹣=3.故答案为:3.14.已知函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程是x﹣2y+1=0,则f(1)+2f′(1)的值是2.【分析】因为切点坐标一定满足切线方程,所以据此可以求出f(1)的值,又因为切线的斜率是函数在切点处的导数,就可求出f′(1)的值,把f(1)和f′(1)代入f(1)+2f'(1)即可.解:∵点(1,f(1))是切点,∴在切线上,∴1﹣2f(1)+1=0,f(1)=1∵函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程是x﹣2y+1=0,∴切线斜率是即f′(1)=∴f(1)+2f'(1)=1+2×=2故答案为215.若关于x的不等式ax2+ax+2≥0的解集为R,则a的取值范围为[0,8].【分析】分a=0和a≠0两种情况,并结合二次函数的图象与性质,即可得解.解:当a=0时,不等式为2≥0,满足题意;当a≠0时,要使不等式的解集为R,则,解得0<a≤8,综上所述,a的取值范围为[0,8].故答案为:[0,8].16.已知函数f(x)=log a(2x﹣a)在区间上恒有f(x)>0,则实数a的取值范围为(,).【分析】由题意利用对数函数的单调性和特殊点,函数的恒成立问题,求得实数a的取值范围.解:函数f(x)=log a(2x﹣a)在区间上恒有f(x)>0,即当a>1时,2x﹣a>1,或当0<a<1时,0<2x﹣a<1.∴①,或②.由①求得a∈∅,由②求得<a<.综合可得实数a的取值范围为(,),故答案为:(,).三、解答题(17题10分,18-22每题12分,共70分)17.已知关于x的不等式(a﹣x)(x+1)≥0的解集为A,不等式|x﹣1|<1的解集为B.(1)若a=3,求A;(2)若A∪B=A,求正数a的取值范围.【分析】(1)当a=3时,可得不等式(3﹣x)(x+1)≥0,解不等式即可得到集合A;(2)由A∪B=A,得B⊆A,所以a>0,此时A={x|﹣1≤x≤a}.由B是A的子集,得a≥2.解:(1)a=3,由(3﹣x)(x+1)≥0,得(x﹣3)(x+1)≤0,解得﹣1≤x≤3,所以A={x|﹣1≤x≤3}.(2)B={x||x﹣1|<1}={x|0<x<2}.由A∪B=A,得B⊆A,所以a>0,此时A={x|﹣1≤x≤a},所以a≥2,即a的取值范围为[2,+∞).18.已知函数f(x)=a x+log a x(a>0,a≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为6+log a2.(1)求实数a的值;(2)对于任意的x∈[2,+∞),不等式kf(x)﹣1≥0恒成立,求实数k的取值范围.【分析】(1)由函数f(x)在[1,2]上是单调函数,从而可得f(x)在[1,2]上的最大值与最小值之和为a+a2+log a2=6+log a2,计算即可求解a的值;(2)将已知不等式转化为对于任意的x∈[2,+∞),k≥恒成立,求出的最大值,即可求解k的取值范围.解:(1)因为函数y=a x,y=log a x(a>0,a≠1)在[1,2]上的单调性相同,所以函数f(x)=a x+log a x(a>0,a≠1)在[1,2]上是单调函数,所以函数f(x)在[1,2]上的最大值与最小值之和为a+a2+log a2=6+log a2,所以a2+a﹣6=0,解得a=2或a=﹣3(舍),所以实数a的值为2.(2)由(1)可知f(x)=2x+log2x,因为对于任意的x∈[2,+∞),不等式kf(x)﹣1≥0恒成立,所以对于任意的x∈[2,+∞),k≥恒成立,当x∈[2,+∞)时,f(x)=2x+log2x为单调递增函数,所以f(x)≥f(2)=5,所以≤,即k≥,所以实数k的取值范围是[,+∞).19.函数f(x)是实数集R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log2x+x﹣3.(1)求f(﹣1)的值和函数f(x)的表达式;(2)求方程f(x)=0在R上的零点个数.【分析】(1)根据题意,由函数的解析式求出f(1)的值,结合函数的奇偶性可得f(﹣1)的值,设x<0,则﹣x>0,结合函数的解析式和奇偶性分析可得f(x)的表达式,又由f(0)=0,综合3种情况即可得函数的解析式;(2)根据题意,由函数的解析式分段分析:当x>0时,易得f(x)为增函数,由解析式可得f(1)<0,f(3)>0,由函数零点判定定理可得f(x)在(0,+∞)上有唯一的零点,结合函数的奇偶性可得f(x)在(﹣∞,0)上也有唯一的零点以及f(0)=0,综合即可得答案.解:(1)由题知,当x>0时,f(x)=log2x+x﹣3,则f(1)=log21+1﹣3=﹣2,又由函数f(x)是实数集R上的奇函数,则有f(﹣1)=﹣f(1)=﹣(﹣2)=2;设x<0,则﹣x>0,f(﹣x)=log2(﹣x)+(﹣x)﹣3=log2(﹣x)﹣x﹣3,又由f(x)为奇函数,则f(x)=﹣f(﹣x)=﹣log2(﹣x)+x+3,又由f(0)=0,则f(x)=;(2)根据题意,由(1)的结论,f(x)=;当x>0时,f(x)=log2x+x﹣3,易得f(x)为增函数,又由f(1)=﹣2<0,f(3)=log23>0,则f(x)在(0,+∞)上有唯一的零点,又由函数f(x)为奇函数,则f(x)在(﹣∞,0)上也有唯一的零点,又由f(0)=0,综合可得:方程f(x)=0在R上有3个零点.20.已知函数f(x)=是定义在(﹣1,1)上的奇函数,且f()=.(1)求函数的解析式;(2)判断函数f(x)在(﹣1,1)上的单调性,并用定义证明;(3)解关于t的不等式:f(t+)+f(t﹣)<0.【分析】(1)由奇函数的性质可知,f(0)=0,代入可求b,然后根据,代入可求a;(2)任取﹣1<x1<x2<1,然后利用作差法比较f(x1)与f(x2)的大小即可判断;(3)结合(2)的单调性即可求解不等式.解:(1)由奇函数的性质可知,f(0)=0,∴b=0,f(x)=,∵=.∴a=1,f(x)=;(2)函数f(x)在(﹣1,1)上是增函数.证明:任取﹣1<x1<x2<1,则,所以函数f(x)在(﹣1,1)上是增函数;(3)由,∴.故不等式的解集为(﹣,0).21.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y =﹣4x+1,y=f(x)在x=3处有极值.(1)求f(x)的解析式.(2)求y=f(x)在[0,4]上的最小值.【分析】(1)由题意得到关于a,b的方程组,求解方程组即可确定函数的解析式;(2)结合(1)中求得的函数解析式研究函数的极值和函数在端点处的函数值确定函数的最小值即可.解:(1)f′(x)=3x2+2ax+b,f′(1)=3+2a+b.∴k=f′(1)=3+2a+b=﹣4 ①曲线y=f(x)在点P处的切线方程为y﹣f(1)=﹣4(x﹣1),即y=﹣4x+4+f(1)=﹣4x+1∴f(1)=﹣3=1+a+b+c②∵y=f(x)在x=3处有极值,所以f′(3)=0,∴27+6a+b=0 ③由①②③得,a=﹣5,b=3,c=﹣2所以f(x)=x3﹣5x2+3x﹣2…(2)由(1)知f′(x)=3x2﹣10x+3=(3x﹣1)(x﹣3).令f′(x)=0,得x1=3,x2=.当x∈[0,)时,f′(x)>0;当x∈时,f′(x)<0;当x∈[3,4]时,f′(x)>0,∴f(x)极小值=f(3)=﹣11.又因f(0)=﹣2,所以f(x)在区间[0,4]上的最小值为﹣11.22.已知函数f(x)=+alnx﹣2(a>0).(1)若曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线与直线y=x+2垂直,求函数y=f (x)的单调区间;(2)记g(x)=f(x)+x﹣b(b∈R).当a=1时,函数g(x)在区间[e﹣1,e]上有两个零点,求实数b的取值范围.【分析】(I)先求出函数f(x)的定义域和导函数f′(x),再由f′(1)=﹣1求出a的值,代入f′(x),由f′(x)>0和f′(x)<0进行求解,即判断出函数的单调区间;(II)由(I)和题意求出g(x)的解析式,求出g′(x),由g′(x)>0和g′(x)<0进行求解,即判断出函数的单调区间,再由条件和函数零点的几何意义列出不等式组,求出b的范围.解:(I)由题意得,f(x)的定义域为(0,+∞),∵f′(x)=,∴f′(1)=﹣2+a,∵直线y=x+2的斜率为1,∴﹣2+a=﹣1,解得a=1,所以f(x)=,∴f′(x)=,由f′(x)>0解得x>2;由f′(x)<0解得0<x<2.∴f(x)的单调增区间是(2,+∞),单调减区间是(0,2)(II)依题得g(x)=,则=.由g′(x)>0解得x>1;由g′(x)<0解得0<x<1.∴函数g(x)在区间(0,1)为减函数,在区间(1,+∞)为增函数.又∵函数g(x)在区间[,e]上有两个零点,∴,解得1<b≤,∴b的取值范围是(1,].。
衡阳市八中2024届高三第2次月考数学试题命题人:刘瑶 审题人:颜军注意事项:本试卷满分为150分,时量为120分钟一、单选题(本大题共8小题,每题5分,共40分)1. 若集合{}{}202,1A x x B x x =≤≤=<,则A B = ()A. {}01x x ≤< B. {}12x x <≤C. {}02x x <≤ D. {0x x >或}1x <-2. 在复平面内,复数12i2i-+对应的点的坐标为( )A. (0,1)- B. ()0,1 C. 43,55⎛⎫-⎪⎝⎭ D. 43,55⎛⎫⎪⎝⎭3. 定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1x ,212[0,)()x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-,则( ).A. (3)(2)(1)f f f <-<B. (1)(2)(3)f f f <-<C. (2)(1)(3)f f f -<< D. (3)(1)(2)f f f <<-4. 已知等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,则“0d >”是“322n n n n S S S S ->-”的( )A 充分不必要条件B. 必要不充分条件C 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件5. 某校高三有1000人参加考试,统计发现数学成绩近似服从正态分布N (105,σ2),且成绩优良(不低于120分)的人数为360,则此次考试数学成绩及格(不低于90分)的人数约为( )A. 360B. 640C. 720D. 7806.椭圆(22213x y a a +=>的左、右焦点分别为1F ,2F ,A 为上顶点,若12AF F △的面积为12AF F △的周长为( )A. 8B. 7C. 6D. 5..7. 设函数()()()eln xf x ax m ax x =--(其中e 为自然对数的底数),若存在实数a 使得()0f x <恒成立,则实数m 的取值范围是( )A 21,e ⎛⎫+∞⎪⎝⎭B. 1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C. ()2e ,+∞D. 21,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭8. 如图,在三棱锥S ABC -中,2SA SC AC AB BC =====,二面角S AC B --的正切值是,则三棱锥S ABC -外接球的表面积是( )A. 12πB. 4πC.D.π二、多选题(本大题共4小题,每题5分,共20分)9. 已知向量(1,3),(2,4)a b ==-,则下列结论正确的是( ).A. ()a b a+⊥B. |2|a b +=C. 向量,a b的夹角为34π D. b 在a10. 设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,若满足101a <<,740401a a ⋅>,()()20232024110a a --<,则下列选项正确的是()A. {}n a 为递减数列B. 202320241S S +<C. 当2023n =时,n T 最小D. 当1n T >时,n 的最小值为404711. 已知函数()cos22sin f x x x =+,则( )A. 函数()f x 在区间,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增.B. 直线2x π=是函数()f x 图象的一条对称轴C. 函数()f x 值域为31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. 方程()()()0,2πf x a x =∈最多有8个根,且这些根之和为8π12. 已知直线():2l y k x =+交y 轴于点P ,圆()22:21M x y -+=,过点P 作圆M 的两条切线,切点分别为A ,B ,直线AB 与MP 交于点C ,则( )A. 若直线l 与圆M相切,则k =B. 当2k =时,四边形PAMB的面积为C. 直线AB 经过一定点D. 已知点7,04Q ⎛⎫⎪⎝⎭,则CQ 为定值三、填空题(本大题共4题,每小题5分,共20分)13. 在数学中,有一个被称为自然常数(又叫欧拉数)的常数e 2.71828≈.小明在设置银行卡的数字密码时,打算将自然常数的前6位数字2,7,1,8,2,8进行某种排列得到密码.如果排列时要求两个2相邻,两个8______个.14. 曲线()()e xf x x a =+在点()()0,0f 处的切线与直线12y x =-垂直,则=a ______.15. 底面ABCD 为菱形且侧棱⊥AE 底面ABCD 的四棱柱被一平面截取后得到如图所示的几何体.若4,3DA DH DB AE CG =====.则三棱雃F BEG -的体积为__________.16. 设0a >,平行于x 轴直线:l y a =分别与函数2x y =和12x y +=的图像交于点A ,B ,若函数2x y =的图像上存在点C ,满足ABC V 为等边三角形,则a =_________.四、解答题(本大题共6小题,共70分)的的17. 已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC ,1AB AC ⋅=-且>c b .(1)求角A 的大小;(2)设M 为BC 的中点,且AM =,求a 的长度.18. 某工艺品加工厂加工某工艺品需要经过a ,b ,c 三道工序,且每道工序的加工都相互独立,三道工序加工合格率分别为34,12,12.三道工序都合格的工艺品为特等品;恰有两道工序合格的工艺品为一等品;恰有一道工序合格的工艺品为二等品;其余为废品.(1)求加工一件工艺品不是废品的概率;(2)若每个工艺品为特等品可获利300元,一等品可获利100元,二等品将使工厂亏损20元,废品将使工厂亏损100元,记一件工艺品经过三道工序后最终获利X 元,求X 的分布列和数学期望.19. 在图1中,ABC V 为等腰直角三角形,90B Ð=°,AB =,ACD V 为等边三角形,O 为AC 边的中点,E 在BC 边上,且2EC BE =,沿AC 将ACD V 进行折叠,使点D 运动到点F 的位置,如图2,连接FO ,FB ,FE ,使得4FB =.(1)证明:FO ⊥平面ABC .(2)求二面角E FA C --的余弦值.20. 若数列{}n A 满足21n n A A +=,则称数列{}n A 为“平方递推数列”.已知数列{}n a 中,19a =,点()1,n n a a +在函数2()2f x x x =+的图象上,其中n 为正整数,(1)证明:数列{}1n a +是“平方递推数列”,且数列(){}lg 1n a +为等比数列;(2)设()lg 1,24n n n b a c n =+=+,定义,,*,,a ab a b b a b ≤⎧=⎨>⎩,且记*n n n d b c =,求数列{}n d 的前n 项和n S .21. 已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的右焦点,右顶点分别为F ,A ,()0,B b ,1AF =,点M 在线段AB上,且满足BM =OM 的斜率为1,O 为坐标原点.(1)求双曲线C 的方程.(2)过点F 的直线l 与双曲线C 的右支相交于P ,Q 两点,在x 轴上是否存在与F 不同的定点E ,使得EP FQ EQ FP ⋅=⋅恒成立?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.22. 已知函数()1ln f x x a x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,0a >.(1)讨论()f x 极值点的个数;(2)若()f x 恰有三个零点()123123,,t t t t t t <<和两个极值点()1212,x x x x <.(ⅰ)证明:()()120f x f x +=;(ⅱ)若m n <,且ln ln m m n n =,证明:()()1231e ln 1mm n n t t t -->+.。