广东省深圳中学2014届高三第二次模拟测试题理科数学第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求. 1.“1>x ”是“ln 0x >”的A. 充分非必要条件B. 必要非充分条件C. 充要条件D. 既非充分也非必要条件2. 已知i 是虚数单位,复数2(1)(1)i z x x =-++是纯虚数,则实数x 的值为A .1±B .1-C .1D .23. 若集合{}0P y y =≥,PQ Q =,则集合Q 不可能是A .∅B .{}2,R y y x x =∈ C .{}2,R xy y x =∈ D .{}2log ,0y y x x =>4.sin 2013︒∈A .32,22⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭B .21,22⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭C .23,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭D .12,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭5.若函数2(),f x x x ax =+∈R ,常数a ∈R ,则A .存在,a 使()f x 是奇函数B .存在,a 使()f x 是偶函数C .,a f x ∀∈R ()在(0,)+∞上是增函数D .,a f x ∀∈R ()在(,0)-∞上是减函数 6. 动点P 在函数sin 2y x =的图象上移动,动点(,)Q x y 满足π(,0)8PQ =,则动点Q 的轨迹方程为A .πsin 28y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .πsin 28y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D . πsin 24y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭7.执行如图所示的程序框图,输出的k 值是A .8 B. 7 C. 6 D. 5 8. 设函数(2)ln(3)()4x x f x x --=-,则()f x 的图象A .在第一象限内B .在第四象限内C .与x 轴正半轴有公共点D .一部分在第四象限内,其余部分在第一象限内2n n =31n n =+开始 n =3,k =0 n 为偶数n =1输出k 结束k =k +1 是否 是否y=cos xy=sin xOyx-2-12-17π83π8y xOODC BA第II 卷(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9. 右图中阴影部分区域的面积S = .10. 若命题“x ∀∈R ,220x x m ++≥”的否定为真命题,则实数m 的取值范围是 .11. 如右图,在四边形ABCD 中,13DC AB =,E 为BC 的 中点,且AE x AB y AD =⋅+⋅,则32x y -= . 12.在ABC 中, 1cos ,33A AC AB ==,则cos B = . 13.已知函数()f x 满足:①对任意0x ∈+∞(,),恒有(2)2()f x f x =;②当(]1,2x ∈时,()2f x x =-.则(8)f = ;方程1()5f x =的最小正数解为 .选做题(请考生在以下两小题中任选一题做答,若两小题都做,则按第14题记分).14.(几何证明选讲选做题)如图,已知点D 在圆O 直径AB 的延长线上,过D 作圆O 的切线,切点为.C 若3,1CD BD ==, 则圆O 的面积为 .15.(坐标系与参数方程选做题)在直角坐标系xOy 中,曲线l 的参数方程为,(3.x t t y t =⎧⎨=+⎩为参数);以原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系O ρθ,则曲线l 的极坐标方程为 .三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.(本小题共12分)(1)若1011(,),(,)a b ==-,()c a a b b =+⋅,求c ; (2)已知13,a b ==,1a b +=,求a 与b 夹角θ的值. 17.(本小题满分13分)已知函数()()sin f x a x b ωθ=+-的部分图象如下图,其中π0,,2ωθ><,a b 分别是ABC 的角,A B 所对的边.(1)求()f x 的解析式; (2)若cos ()+12CC f =,求ABC 的面积S . EDC BA18. (本题满分13分)已知向量m (2cos 23sin ,1)x x =+,向量n (cos ,)x y =-,,x y ∈R .(1) 若m n ,且1y =,求πtan()6x +的值;(2)若m ⊥n ,设()y f x =,求函数)(x f 的单调增区间.19.(本小题共14分)设()f x 是定义在R 上且周期为2的函数,在区间(]1,1-上,01211(),201x x x f x ax x <<≤≤+-⎧⎪=+⎨⎪+⎩,, 其中常数a ∈R , 且13.22f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1) 求a 的值;(2)设函数()()()g x f x f x =+-,[21][12].x ∈--,, ①求证:()g x 是偶函数; ②求函数()g x 的值域.20.(本题满分14分)设函数()e ,xf x =2()4x g x =-,其中e 为自然对数的底数.(1) 已知12,R x x ∈,求证:[]12121()()()22x x f x f x f ++≥; (2)是否存在与函数()f x ,()g x 的图象均相切的直线l ?若存在,则求出所有这样的直线l 的方程;若不存在,则说明理由.21.(本小题满分14分)已知函数2()ln 2x f x x kx =+-,其中常数k ∈R . (1) 求()f x 的单调增区间与单调减区间;(2)若()f x 存在极值且有唯一零点0x ,求k 的取值范围及不超过x k的最大整数m .参考答案一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求.二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9.21- 10.(),1-∞ 11. 1 12.0 13. 0, 31014. π 15.(sin cos )3ρθθ-=,或π32sin()42ρθ-=三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.(本小题共12分)(1)若1011(,),(,)a b ==-,()c a a b b =+⋅,求c ; (2)已知13,a b ==,1a b +=,求a 与b 夹角θ的值. 解:(1)1011(,),(,)a b ==-,1a b ∴⋅=-, ……………………………………………………………………2分则21()(,)=+⋅=-=-c a a b b a b ,……………………………………………4分22215()c =+-=,…………………………………………………………6分另解:(1)1011(,),(,)a b ==-,1∴⋅=-a b ,2222101,(1)12=+==-+=a b ………………………3分则c a a b b a b =+⋅=-(), ……………………………………………4分222()21225c a b a a b b =-=-⋅+=++=,……………………6分(2)22222()22cos a b a b a b a b a b a b +=+=++⋅=++⋅θ,……8分又13,a b ==,1a b +=,∴1323cos 1θ++=,3cos 2θ=-. .………………………………………10分[]0,πθ∈,5π.6θ∴=.………………………………………………………………………12分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案 A C D B B D B ACBAO-2-12-17π83π8y xO另解:(2)假设a 与b 方向相同,那么131a b a b +=+=+>,这与1a b +=矛盾;假设a 与b 方向相反,那么311a b b a +=+-=-<这与1a b +=矛盾. 故a 与b 不共线. .……………………………………………………………8分 如图,在OACB 中,OA =a ,OB =b , 则=OC +a b ,AOB θ∠=.从而在OAC 中,1,3OA OC AC OB ====,22211(3)1cos .2112AOC +-∠==-⨯⨯.……………………………………………10分由(0,π)AOC ∠∈,知2π,3AOC ∠=π,6BOC OCA OAC ∠=∠=∠= 故2ππ5π.366AOB AOC BOC θ=∠=∠+∠=+=……………………………12分 17.(本小题满分13分)已知函数()()sin f x a x b ωθ=+-的部分图象如下图,其中π0,,2ωθ><,a b 分别是ABC 的角,A B 所对的边.(1)求()f x 的解析式; (2)若cos ()+12CC f =,求ABC ∆的面积S . 解:(1)由图象可知:max min ()21,()21,f x a b f x a b =-=-=--=--得2a =, 1.b =…………………………………………………………2分函数()f x 的最小正周期2π7π3π2()π88T ω==-=,得 2.ω=…………………3分 由3π3π()2sin(2)121,88f θ=⨯+-=-得3πsin()1,4θ+=…………………4分ππ3π5π,2444θθ<<+<, 3πππ,.424θθ∴+==- ……………………………………………………………5分 故π()2sin 2 1.4f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ …………………………………………………6分(2)由cos ()+12C C f =得,π2sin sin c s os o 4c C C C C ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭=,……7分 即1cos 2sin .C C =……………………………………………………………8分 又22sin cos 1C C +=,得2425sin ,sin .55C C ==±…………………………10分 由0πC <<得,25sin 5C =,……………………………………………………11分 故110sin .25S ab C ==……………………………………………………………13分 18. (本题满分13分)已知向量m (2cos 23sin ,1)x x =+,向量n (cos ,)x y =-,,x y ∈R . (1) 若mn ,且1y =,求πtan()6x +的值;(2)若m ⊥n ,设()y f x =,求函数)(x f 的单调增区间. 解:(1)m n ,且1y =,2cos 23sin cos ,x x x ∴+=- ………………………2分即3tan .2x =-……………………………………………………………3分 πtan tanπ36tan().π691tan tan 6x x x +∴+==--⨯ ……………………………………5分 (2)m ⊥n ,∴m ⋅n 0=,得22cos 23sin cos 0x x x y +-=, …………7分即π()1cos 23sin 22sin(2) 1.6y f x x x x ==++=++………………………9分0n ≠,πcos 0,π,2x x k k ∴≠≠+∈Z .(没考虑这点不扣分) 由π()4cos(2)06f x x '=+≥得πππ2π22π,262k x k k -≤+≤+∈Z ,………11分 即ππππ,36k x k k -≤≤+∈Z . …………………………………………………12分 故)(x f 的单调增区间为πππ,π,36k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z .………………………………13分另解:(2)m ⊥n ,∴m ⋅n 0=,得22cos 23sin cos 0x x x y +-=, ………7分即π()1cos 23sin 22sin(2) 1.6y f x x x x ==++=++………………………9分0n ≠,πcos 0,π,2x x k k ∴≠≠+∈Z .(没考虑这点不扣分) 函数2sin 1y t =+的单调增区间为ππ2π,2π,22k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,……………10分 且函数π26t x =+是增函数, 由πππ2π22π,262k t x k k -≤=+≤+∈Z , 得ππππ,36k x k k -≤≤+∈Z . …………………………………………………12分 故)(x f 的单调增区间为πππ,π,36k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z .………………………………13分 19.(本小题共14分)设()f x 是定义在R 上且周期为2的函数,在区间(]1,1-上,01211(),201x x x f x ax x <<≤≤+-⎧⎪=+⎨⎪+⎩,, 其中常数a ∈R , 且13.22f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1) 求a 的值;(2)设函数()()()g x f x f x =+-,[21][12].x ∈--,, ①求证:()g x 是偶函数; ②求函数()g x 的值域.(1)解: 214212312a a f ++⎛⎫==⎪⎝⎭+, ……………………………………………………1分 由函数()f x 的周期为2,得3311()(2)()2()102222f f f =-=-=-+=……3分1322f f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 40, 4.3a a +∴==- ……………………………………………………………4分(2) ①证明:对[21][12]x ∀∈--,,,有[21][12]x -∈--,, 且()()(())()()()g x f x f x f x f x g x -=-+--=-+=,∴()g x 是偶函数. …………………………………………………6分②解:由①知函数()g x 的值域与函数()g x 在[12],上的值域相等 (1)(1)(1)(1)(12)2(1)2,g f f f f f =+-=+-+==-(2)(2)(2)2(0)4g f f f =+-==…………………………………………………8分当12x <<时, 21x -<-<-,()()()(2)(2)g x f x f x f x f x =+-=-+-+4(2)26()2(2)127(2)13x g x x x x x --+=-++=---+-,………………………10分26()20(3)g x x '=+>-,()g x 在()1,2内是增函数, ………………………11分 得6627()2271323g x --<<⨯----,即2() 3.g x -<<…………………13分 综上知,函数()g x 的值域为[){}2,34.-…………14分20.(本题满分14分)设函数()e ,xf x =2()4x g x =-,其中e 为自然对数的底数.(1) 已知12,R x x ∈,求证:[]12121()()()22x x f x f x f ++≥; (2)是否存在与函数()f x ,()g x 的图象均相切的直线l ?若存在,则求出所有这样的直线l 的方程;若不存在,则说明理由.(1)证明:[]12121()()()22x x f x f x f ++-121221(e e )e 2x x x x +=+- 121221(e e 2e )2x x x x +=+-122221(e e )0.2x x =-≥………………………………5分[]12121()()().22x x f x f x f +∴+≥ ……………………………………………6分(2) 设直线l 与函数()f x 的图象相切,切点为(,e )t t ,则直线l 的方程为e e (),t t y x t -=-即e e (1).t t y x t =+-……………………9分 直线l 与函数()g x 的图象相切的充要条件是关于x 的方程2e e (1),4ttx x t +-=-即2+e e (1)04tt x x t +-=有两个相等的实数根, ………10分即2e e (1)0,t t t ∆=--=e 10.tt +-=……………………………………………11分 设()e 1t t t ϕ=+-,则(0)0ϕ=,且()e 10t t ϕ'=+>,()t ϕ在R 上递增, ()t ϕ只有一个零点0.t =……………………………………13分所以存在唯一一条直线l 与函函数()f x 与()g x 的图象均相切,其方程为1.y x =+……………………………………………………………………………14分21.(本小题满分14分)已知函数2()ln 2x f x x kx =+-,其中常数k ∈R . (1) 求()f x 的单调增区间与单调减区间;(2)若()f x 存在极值且有唯一零点0x ,求k 的取值范围及不超过x k的最大整数m . 解:(1)211()(0).x kx f x x k x x x-+'=+-=>……………………………………1分 ① 当2k ≤时,11()220f x x k x k k x x'=+-≥⋅-=-≥, 函数()f x 为增函数. …………………………………………………………………3分 ②当2k >时,12()()()x x x x f x x--'=,其中2212440.22k k k k x x --+-<=<=…………………………………4分,(),()x f x f x '的取值变化情况如下表:………………………………………………………………………………………6分 综合①②知当2k ≤时,()f x 的增区间为(0,)+∞,无减区间;当2k >时,()f x 的增区间为240,2k k ⎛⎤-- ⎥ ⎥⎝⎦与24,2k k ⎡⎫+-+∞⎪⎢⎪⎢⎣⎭, 减区间为2244,.22k k k k ⎡⎤--+-⎢⎥⎢⎥⎣⎦…………………7分x1(0,)x 1x12(,)x x2x2(,)x +∞ ()f x '+ 0-+()f x 单调递增 极大值 单调递减极小值 单调递增(2)由(1)知当2k ≤时,()f x 无极值;…………………………………………………8分当2k >时,212420124k k x k k --<==<+-知()f x 的极大值1111()ln ()02x f x x x k =+-<,()f x 的极小值21()()0f x f x <<, 故()f x 在(]20,x 上无零点. ………………………………………………………………10分224(2)ln(2)2ln(2)02k f k k k k =+-=>,又22412k k x k +-<=<,故函数()f x 有唯一零点0x ,且()02,2x x k ∈.………………………………………11分又222()ln ln 22k k f k k k k =+-=-,记2()ln (2)2k g k k k =->, 211()0,k g k k k k -'=-=<则22()(2)ln 2ln 2202g k g <=-=-<,从而()0f k <,002,1 2.x k x k k<<<<…………………………………………13分 故k 的取值范围是(2,),+∞不超过0x k的最大整数 1.m = ………………………14分。