北京市人大附中2020-2021学年高一(10月份)段考数学试题(一)
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北京市海淀区中国人民大学附属中学2020届高三数学上学期10月月考试题(含解析)说明:本试卷共三道大题20道小题,共4页,满分150分,考试时间120分钟;考生务必按要求将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.一、选择题(本大题共8道小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个备选答案中,只有一个是符合题目要求的,请把所选答案前的字母按规定要求填涂在“答题纸”第1-8题的相应位置上.)1.若集合A ={x ∈Z ||x |<3},B ={x ∈Z |x 2﹣3x ﹣4<0},则A ∩B =( ) A. {0,1,2} B. {﹣2,﹣1,0,1,2,3} C. {﹣1,0,1,2,3} D. {﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,4}【答案】A 【解析】 【分析】化简集合,A B 后利用集合的交集运算进行运算可得. 【详解】因为集合{2,1,0,1,2}A =--,{0,1,2,3}B =, 所以{0,1,2}A B ⋂=, 故选:A【点睛】本题考查了集合的交集运算,含绝对值不等式的解法,一元二次不等式的解法,属于基础题.2.设命题2:,2nP n N n ∃∈>,则P ⌝为( ) A. 2,2nn N n ∀∈> B. 2,2nn N n ∃∈≤ C. 2,2nn N n ∀∈≤ D. 2,2nn N n ∃∈=【答案】C 【解析】【详解】特称命题的否定为全称命题,所以命题的否命题应该为2,2nn N n ∀∈≤,即本题的正确选项为C.【此处有视频,请去附件查看】3.已如函数f (x )sinxx=,则f ′(π)+f ′(﹣π)=( ) A. ﹣2 B. 2 C. 2π-D. 0【答案】D 【解析】 【分析】利用导数公式以及导数的除法法则求导后,代入π和π-计算可得.【详解】因为f (x )sinx x =,所以cos sin ()2x x x f x x-'=, 所以22cos sin cos()sin()()()()f f ππππππππππ-----''+-=+=-220ππππ-+=.故选:D【点睛】本题考查了导数公式以及导数的除法法则,属于基础题. 4.“sin cos αα=”是“cos20α=”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【答案】A 【解析】【详解】试题分析:因为,所以“sin cos αα=”是“cos20α=”的充分不必要条件;故选A . 考点:1.二倍角公式;2.充分条件和必要条件判定. 【此处有视频,请去附件查看】5.设a >0,b >0,e 是自然对数的底数 A. 若e a+2a=e b+3b ,则a >b B. 若e a +2a=e b +3b ,则a <b C. 若e a -2a=e b -3b ,则a >b D. 若e a -2a=e b -3b ,则a <b 【答案】A【解析】【详解】若223a b e a b +=+,必有22a b e a e b +>+. 构造函数:()2xf x e x =+,则()()f a f b >,则()20xf x e ='+>恒成立,故有函数()2xf x e x =+在x >0上单调递增,所以a >b 成立.故选A . 6.已知曲线y =2sin (x 4π+)cos (4x π-)与直线y 12=相交,若在y 轴右侧的交点自左向右依次记为P 1,P 2,P 3,…,则|P 1P 5|等于( ) A. π B. 2πC. 3πD. 4π【答案】B 【解析】 【分析】 将2sin()cos()44y x x ππ=+-化为1sin 2y x =+,根据已知条件得到关于x 的方程,求出方程的解,进而得到12345,,,,P P P P P 的横坐标,从而可得15||PP 的值. 【详解】因为2sin()cos()2sin[()]cos()44244y x x x x πππππ=+-=---22cos ()1cos(2)1sin 242x x x ππ=-=+-=+,所以由11sin 22x +=,得1sin 22x =-,所以7226x k ππ=+或11226x k ππ=+,k Z ∈,所以712x k ππ=+或1112x k ππ=+,k Z ∈,所以12345,,,,P P P P P 的横坐标依次是7117117,,,,21212121212ππππππππ+++, 所以1577||221212PP ππππ=+-=. 故选:B【点睛】本题考查了诱导公式,降幂公式,简单的三角方程,本题是一道关于关于三角函数的问题,掌握三角函数的转换公式是答题的关键,属于中档题.7.函数2sin 2xy x =-的图象大致是 A. B. C. D.【答案】C 【解析】 【分析】 根据函数22xy sinx =-的解析式,根据定义在R 上的奇函数图像关于原点对称可以排除A ,再求出其导函数,根据函数的单调区间呈周期性变化,分析四个选项即可得到结果【详解】当0x =时,0200y sin =-= 故函数图像过原点,排除A 又12cos 2y x =-'Q ,令0y '= 则可以有无数解,所以函数的极值点有很多个,故排除B D , 故函数在无穷域的单调区间呈周期性变化 结合四个选项,只有C 符合要求 故选C【点睛】本题主要考查了由函数的表达式判断函数图像的大体形状,解决此类问题,主要从函数的定义域,值域,单调性以及奇偶性,极值等方面考虑,有时也用特殊值代入验证. 8.已知函数()y f x =是定义在R 上的偶函数,对任意x R ∈都有()()()63f x f x f +=+,当[]12,0,3x x ∈,且12x x ≠时,()()12120f x f x x x ->-,给出如下命题:①()30f =;②直线6x =-是函数()y f x =的图象的一条对称轴;③函数()y f x =在[]9,6--上为增函数; ④函数()y f x =在[]9,9-上有四个零点. 其中所有正确命题的序号为( ) A. ①② B. ②④C. ①②③D. ①②④【答案】D 【解析】 【分析】根据题意得到函数的奇偶性、周期性和单调性,然后逐一进行判定【详解】①令3x =,则由()()()63f x f x f +=+,函数()y f x =是定义在R 上的偶函数,可得:()()()()33323f f f f =-+=,故()30f =,故①正确②由()30f =可得:()()6f x f x +=,故函数()f x 是周期等于6的周期函数()f x Q 是偶函数,y 轴是对称轴,故直线6x =-是函数()y f x =的图象的一条对称轴,故②正确③Q 当[]12,0,3x x ∈,且12x x ≠时,()()12120f x f x x x ->-,故()f x 在[]03,上为增函数 ()f x Q 是偶函数,故()f x 在[]30-,上为减函数Q 函数()f x 是周期等于6的周期函数故()f x 在[]96--,上为减函数,故③错误 ④Q 函数()f x 是周期等于6的周期函数()()()()93390f f f f ,∴-=-===故函数()y f x =在[]9,9-上有四个零点,故④正确 综上所述,则正确命题的序号为①②④ 故选D【点睛】本题考查了函数的性质:奇偶性、周期性以及单调性,在求解过程中熟练运用各性质进行解题,注意零点问题的求解.二、填空题(本大题共6道小题,每小题5分,共30分.请将每道题的最简答案填写在“答题纸”第9-14题的相应位置上.)9.函数()f x =________. 【答案】[2,+∞) 【解析】分析:根据偶次根式下被开方数非负列不等式,解对数不等式得函数定义域.详解:要使函数()f x 有意义,则2log 10x -≥,解得2x ≥,即函数()f x 的定义域为[2,)+∞.点睛:求给定函数的定义域往往需转化为解不等式(组)的问题. 10.计算112ex dx x ⎛⎫⎰+ ⎪⎝⎭【答案】2e 【解析】 【分析】先求出被积函数2x 1x +的原函数,然后根据定积分的定义求出所求即可. 【详解】解:1e⎰(2x 1x+)dx =(x 2+lnx ) 1|e=e 2+lne ﹣1﹣ln 1 =e 2故答案为e 2【点睛】本题主要考查了定积分的运算,定积分的题目往往先求出被积函数的原函数,属于基础题.11.如图,点P 是函数y =2sin (ωx +φ)(x ∈R ,ω>0)图象的一个最高点,M 、N 是图象与x 轴的交点,若△MPN 为直角三角形,则ω=_____.【答案】4π 【解析】 【分析】结合题意得到||4MN =,所以周期8T =,再根据周期公式可得答案. 【详解】三角函数的最大值为2,即三角形MPN 的高为2, ∵△MPN直角三角形,∴根据对称性知△MPN 为等腰直角三角形,即MN =4,即三角函数的周期T =8,由T 2πω==8,得ω284ππ==, 故答案为:4π. 【点睛】本题考查了正弦型函数的周期性,根据题意得到||4MN =,是答题的关键,属于基础题.12.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若sinC =2sinA ,b 2﹣a 212=ac ,则sinB 等于_____.7【解析】 【分析】由sinC =2si n A 以及正弦定理得c =2a ,再由b 2﹣a 212=ac 得b 2=,然后由余弦定理可求得cos B ,根据同角公式可得sin B .【详解】由sinC =2si n A 以及正弦定理得c =2a , 又b 2﹣a 212=ac ,得b 2﹣a 212=a ×2a =a 2, 即b 2=2a 2,则b 2=,由余弦定理得cosB 22222222423322244a cb a a a a ac a a a +-+-====⋅,因为0B π<<,所以sinB 239771()1416164=-=-==, 故答案为:74. 【点睛】本题考查了正弦定理角化边,余弦定理,同角公式,属于基础题.13.已知函数()122,0,20x x c f x x x x ⎧⎪≤≤=⎨⎪+-≤<⎩,其中c >0.那么f (x )的零点是________;若f (x )的值域是,则c 的取值范围是________.【答案】 (1). -1和0 (2). (0,4] 【解析】 【分析】根据分段函数的概念,分x 为正数和负数两种情况讨论,分别解方程即可得到么f (x )的零点.根据二次函数的图象与性质,求出当x∈[-2,0)时,函数f (x )的值域恰好是[−14,2],所以当0≤x≤c 时,f (x )=12x 的最大值小于等于2,即可解出实数c 的取值范围. 【详解】当x≥0时,令12x =0,得x=0;当x <0时,令x 2+x=0,得x=-1或x=0(舍去) ∴f(x )的零点是-1和0∵函数y=x 2+x=21124x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭ ,在区间[-2,-12)上是减函数,在区间(-12,0)上是增函数∴当x∈[-2,0)时,函数f (x )最小值为f (-12)=-14,最大值是f (-2)=2 ∵当0≤x≤c 时,f (x )=12x 是增函数且值域为[0c ] ∵f (x )的值域是[−14,2]c ≤2,即0<c≤4【点睛】函数的零点是实数,是方程f (x )=0的根,若能直接解方程求解,解方程即可;若不方便解方程,可通过图象法,函数的零点也是函数y=f (x )与x 轴的交点的横坐标.分段函数的值域,是每个分段区间内对应的函数的值域的并集.14.设集合 {}n P 1,2,,n =L ,*n N ∈.记 ()f n 为同时满足下列条件的集合 A 的个数:① n A P ⊆; ②若 x A ∈,则 2x A ∉;③若 n P x A ∈ð,则 n P 2x A ∉ð. 则(1) ()f 4=_____________;(2) ()f n 的解析式(用 n 表示)()f n =_____________.【答案】 (1). 4 (2). ()n2n 122,n ,f n 2,n .+⎧⎪=⎨⎪⎩为偶数为奇数【解析】(1)当4n =时,{}41,2,3,4P =,符合条件的集合A 为{}{}{}{}2,1,4,2,3,1,3,4, 所以()44f =.(2)任取偶数n x P ∈,将x 除以2,若商仍为偶数,再除以2L ,经过k 次以后,商必为奇数,此时记商为m ,于是2k x m =⋅,其中m 为奇数,k N +∈.由条件知,若m A ∈,则m A k ∈⇔为偶数;若m A Ï,则m A k ∈⇔为奇数. 于是x 是否属于A 由m 是否属于A 确定.设n Q 是n P 中所有奇数的集合,因此()f n 等于n Q 的子集个数. 当n 为偶数(或奇数)时,n P 中奇数的个数是2n(或12n +), 所以()2122,2,nn n f x n 为偶数为奇数+⎧⎪=⎨⎪⎩.点睛:本题主要考查了有关集合的创新性试题和函数的解析式的求解问题,其中解答中涉及到元素与集合的关系,求解函数的解析式,以及集合之间的包含关系等知识点的综合考查,试题比较新颖,具有一定的创新性,解答是需要认真审题,仔细作答,有一定的难度,属于难题.三、解答题(本大题共6道小题,共80分.解答题应写出文字说明、演算步骤或证明过程,请将解答题的答案填写在“答题纸”第15-20题的相应位置上.) 15.在ABC V 中,AC=6,4cos .54B C π==, (1)求AB 的长; (2)求()6cos A π-的值.【答案】(1)52(2)72620- 【解析】试题分析:(1)利用同角三角函数的基本关系求sin B ,再利用正弦定理求AB 的长;(2)利用诱导公式及两角和与差正余弦公式分别求sin ,cos A A ,然后求cos().6A π-试题解析:解(1)因为4cos B=5,0B π<<,所以2243sin 1cos 1(),55B B =-=-= 由正弦定理知sin sin AC AB B C =,所以26sin 25 2.3sin 5AC CAB B⨯⋅===(2)在ABC V 中,A B C π++=,所以,于是cos cos()cos()cos cossin sin,444A B C B B B πππ=-+=-+=-+又43cos ,sin ,55B B ==故42322cos 525210A =-⨯+⨯=-因为0A π<<,所以272sin 1cos 10A A =-=因此23721726cos()cos cossin sin66610102A A A πππ--=+=-+= 【考点】同角三角函数的基本关系、正余弦定理、两角和与差的正余弦公式【名师点睛】三角函数是以角为自变量的函数,因此解三角函数题,首先应从角进行分析,善于用已知角表示所求角,即注重角的变换.角的变换涉及诱导公式、同角三角函数的基本关系、两角和与差的三角公式、二倍角公式、配角公式等,选用恰当的公式是解决三角问题的关键,同时应明确角的范围、开方时正负的取舍等. 【此处有视频,请去附件查看】 16.有时可用函数0.115ln ,(6)(){ 4.4,(6)4ax a xf x x x x +≤-=->-描述学习某学科知识的掌握程度,其中x 表示某学科知识的学习次数(*x ∈N ),()f x 表示对该学科知识的掌握程度,正实数a 与学科知识有关.(1) 证明:当7x ≥时,掌握程度的增加量(1)()f x f x +-总是下降;(2) 根据经验,学科甲、乙、丙对应的a 的取值区间分别为(115,121],(121,127],(121,133].当学习某学科知识6次时,掌握程度是85%,请确定相应的学科.【答案】(1)见解析(2)乙科 【解析】【详解】⑴中,要证明掌握程度的增加量(1)()f x f x +-总是下降,只需利用函数的单调性证明(1)()f x f x +-单调递减即可;⑵中,根据题意,()60.85f =建立方程求a 的估计值,结合给出的范围,进行判断. ⑴证明:当7x ≥时,()()0.41(3)(4)f x f x x x +-=--,(3)(4)0x x -->,函数(3)(4)y x x =--单调递增,故()()1f x f x +-单调递减, 所以当7x ≥时,掌握程度的增加量(1)()f x f x +-总是下降. ⑵解:由题意知0.115ln0.85,6a a +=-整理可得0.05,6ae a =-所以(]0.050.05620.506123.0,123.0121,127.1e a e =⋅≈⨯=∈-由此可知,该学科为乙科.【此处有视频,请去附件查看】17.已知函数f (x )=cos (2x 23π+)+2sin (4x π-)sin (4π+x ). (Ⅰ)求f (x )的单调递增区间;(Ⅱ)求函数y =f (x )的对称轴方程,并求函数f (x )在区间[12π-,2π]上的最大值和最小值.【答案】(Ⅰ)[kπ23π-,kπ6π-],k ∈Z ; (Ⅱ)最小值为﹣1,最大值为2. 【解析】【详解】(Ⅰ)f (x )=cos (2x 23π+)+2sin (4x π-)sin (4π+x ) =cos 2xcos23π-sin 2xsin 23π+2cos (4π+x )sin (4π+x ) 12=-cos 2x sin 2x +sin (2π+2x )12=-cos 2x sin 2x +cos 2x12=cos 2x sin 2x =cos (2x 3π+), 由2k π﹣π≤2x 3π+≤2k π,k ∈Z 得k π23π-≤x ≤k π6π-,k ∈Z , 即函数的单调递增区间为[kπ23π-,kπ6π-],k ∈Z . (Ⅱ)由2x 3π+=kπ得x 26k ππ=-,即函数的对称轴方程为x 26k ππ=-,k ∈Z , 当122x ππ-≤≤时,6π-≤2x ≤π,6π≤2x 433ππ+≤, 所以当2x 3π+=π,即3x π=时,函数f (x )取得最小值,最小值为f (x )=cosπ=﹣1,当2x 36ππ+=,即12x π=-时,函数f (x )取得最大值,最大值为f (x )=cos6π=. 【点睛】本题考查了两角和的余弦公式,诱导公式,函数的单调区间,对称轴,最大最小值,属于中档题.18.设函数f (x )=x ﹣x 2+3lnx .(Ⅰ)求函数f (x )的极值;(Ⅱ)证明:曲线y =f (x )在直线y =2x ﹣2的下方(除点(1,0)外). 【答案】(Ⅰ)极大值3ln 3324-;无极小值; (Ⅱ)见解析. 【解析】 【分析】(Ⅰ)求导后,得到函数的单调性,根据单调性可求得极值;(Ⅱ)令g (x )=f (x )﹣2x +2=﹣x 2﹣x +2+3lnx ,(x >0),转化为证明()0g x ≤,利用导数求得最大值即可证明结论.【详解】(Ⅰ)f (x )的定义域是(0,+∞),f ′(x )=1﹣2x ()()2231323x x x x x x x--+-+++==, 令f ′(x )>0,解得:0<x 32<,令f ′(x )<0,解得:x 32>, 故f (x )在(0,32)递增,在(32,+∞)递减, 故f (x )极大值=f (32)3924=-+3ln 32=3ln 3324-;无极小值;(Ⅱ)令g (x )=f (x )﹣2x +2=﹣x 2﹣x +2+3lnx ,(x >0),g ′(x )=﹣2x ﹣1()()2223132323x x x x x x x x x x+---++-+==-=-, 令g ′(x )>0,解得:0<x <1,令g ′(x )<0,解得:x >1, 故g (x )在(0,1)递增,在(1,+∞)递减, 故g (x )max =g (1)=﹣1﹣1+2+3ln 1=0,故曲线y =f (x )在直线y =2x ﹣2的下方(除点(1,0)外).【点睛】本题考查了利用导数求函数的极值和最值,等价转化思想,易错警示:忽视函数的定义域,本题属于中档题.19.已知函数2(),()()xf x x ax bg x e cx d =++=+.若曲线()y f x =和曲线()y g x =都过点(0,2)P ,且在点P 处有相同的切线42y x =+.(Ⅰ)求a b c d ,,,的值;(Ⅱ)若2x ≥-时,()()f x kg x ≤,求k的取值范围.【答案】(I )4,2,2,2a b c d ====;(II )2[1,e ].【解析】试题分析:(1)先求导,根据题意()()02,02f g ==,由导数的几何意义可知()()'04,'04f g ==,从而可求得a b c d ,,,的值.(2) 由(1)知,()()()242,21x f x x x g x e x =++=+,令()()()F x kg x f x =-,即证2x ≥-时()0F x ≥.先将函数()()()F x kg x f x =-求导,讨论导数的正负得函数的增减区间,根据函数的单调性求其最值.使其最小值大于等于0即可.试题解析:(1)由已知得()()02,02f g ==,()()'04,'04f g == 而()()()'2,'xf x x ag x ecx d c =+=++,4,2,2,2a b c d ∴====(4分)(2)由(1)知,()()()242,21xf x x xg x ex =++=+,设函数()()()()()22142,2xF x kg x f x kex x x x =-=+---≥-,()()()()'2224221x x F x ke x x x ke =+--=+-.由题设可得()00F ≥,即1k ≥,令()'0F x =得12ln ,2x k x =-=-, ..(6分) ①若21k e ≤<,则120x -<≤,∴当()12,x x ∈-时,()'0F x <,当()1,x x ∈+∞时,()'0F x >,即F (x )在()12,x x ∈-单调递减,在()1,x +∞单调递增,故()F x 在1x x =取最小值()1F x , 而()()2111111224220F x x x x x x =+---=-+≥.∴当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f x kg x ≤恒成立. .(8分) ②若2k e =,则()()()22'22x F x ex e e =+-,∴当2x ≥-时,()'0F x ≥,∴()F x 在()2,-+∞单调递增,而()20F -=,∴当2x ≥-时,()0F x ≥,即()()f x kg x ≤恒成立, ③若2k e >,则()()22222220F kee k e ---=-+=--<,∴当2x ≥-时,()()f x kg x ≤不可能恒成立. .(10分)综上所述,k 的取值范围为21,e ⎡⎤⎣⎦.(12分) 考点:用导数研究函数的性质. 【此处有视频,请去附件查看】20.对于集合M ,定义函数()1,1,.x MM f x x M -∈⎧=∉⎨⎩对于两个集合M ,N ,定义集合()(){|1}.M N M N x f x f x =⋅=-V 已知{2,A =4,6,8,10},{1,B =2,4,8,16}.(Ⅰ)写出()1A f 和()1B f 的值,并用列举法写出集合A B V ;(Ⅱ)用()Card M 表示有限集合M 所含元素的个数,求()()Card X A Card X B +V V 的最小值;(Ⅲ)有多少个集合对(),P Q ,满足P ,Q A B ⊆⋃,且()()P A Q B A B =V V V V ?【答案】(1)()11A f =,()11B f =-,{}Δ1,6,10,16A B =,(2)4,(3)128 【解析】试题分析:(Ⅰ)依据定义直接得到答案;(Ⅱ)根据题意可知:对于集合,C X , ①a C ∈且a X ∉,则{}()()(Δ1Card C X a Card C X ∆⋃=-;②若a C ∉且a X ∉,则{}()()(ΔΔ1Card C X a Card C X ⋃=+.,据此结论找出满足条件的集合,从而求出()()ΔΔCard X A Card X B +的最小值.(Ⅲ)由P ,Q ⊆A ∪B ,且(P △A )△(Q △B )=A △B求出集合P ,Q 所满足的条件,进而确定集合对(P ,Q )的个数. 试题解析:(Ⅰ)()11A f =,()11B f =-,{}Δ1,6,10,16A B =. (Ⅱ)根据题意可知:对于集合,C X ,①a C ∈且a X ∉,则{}()()(Δ1Card C X a Card C X ∆⋃=-; ②若a C ∉且a X ∉,则{}()()(ΔΔ1Card C X a Card C X ⋃=+.所以要使()()ΔΔCard X A Card X B +的值最小,2,4,8一定属于集合X ;1,6,10,16是否属于X 不影响()()ΔΔCard X A Card X B +的值;集合X 不能含有A B ⋃之外的元素. 所以当X 为集合{1,6,10,16}的子集与集合{2,4,8}的并集时,()()ΔΔCard X A Card X B +取到最小值4.(Ⅲ)因为()(){|1}A B A B x f x f x ∆=⋅=-, 所以ΔΔA B B A =.由定义可知:()()()ΔA B A B f x f x f x =⋅.所以对任意元素x ,()()()()()()()ΔΔΔA B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x =⋅=⋅⋅,()()()()()()()ΔΔΔA B C A B C A B C f x f x f x f x f x f x =⋅=⋅⋅.所以()()()()ΔΔΔΔA B C A B C f x f x =. 所以()()ΔΔΔΔA B C A B C =.由()()ΔΔΔΔP A Q B A B =知:()()ΔΔΔΔP Q A B A B =. 所以()()()()()ΔΔΔΔΔΔΔΔP Q A B A B A B A B =. 所以ΔΔP Q ∅=∅. 所以ΔP Q =∅,即P Q =. 因为,P Q A B ⊆⋃,所以满足题意的集合对(),P Q 的个数为72128=.点睛:本题主要考查新定义问题、集合与集合间的基本关系、函数、集合的基本运算,考查了分类讨论思想与逻辑推理能力.(1)由题意易得结论;(2)根据题意可知:对于集合,C X ,若a C ∈且a X ∉,则{}()()(Δ1Card C X a Card C X ∆⋃=-;若a C ∉且a X ∉,则{}()()(ΔΔ1Card C X a Card C X ⋃=+,由此可得结论;(3)由题意易得ΔΔA B B A =,由定义可知:()()()ΔA B A B f x f x f x =⋅,易知()()()()ΔΔΔΔA B C A B C f x f x =,由()()ΔΔΔΔP A Q B A B =可得()()ΔΔΔΔP Q A B A B =,则结论易得.。
2020-2021学年北京人大附中高一上学期期中考试数学试题 2020年11月4日说明:本试卷分Ⅰ卷和Ⅱ卷,Ⅰ卷18道题,共100分,Ⅱ卷7道题,共50分;Ⅰ卷、Ⅱ卷共25题,合计150分,考试时间120分钟.Ⅰ卷(共18题,满分100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4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,请将正确答案填涂在答题纸上的相应位置) 一、选择题(共10个小题,每题4分,共40分)1.设全集{2,3,4,5,6,7}U =,集合{2,4,5}M =,{3,5,7}N =,则()UN M =( )A .{}5B .{}3,7C .{}2,3,4,5,7D .{}2,3,4,6,72.下列函数中,既是奇函数,又是在区间(0,)+∞上单调递增的函数为( )A .1y x -=B .||y x x =C .y x =-D .21y x =-3.己知命题:0p x ∀≥,20x ->,则p ⌝是( ) A .0x ∃≥,20x -≤ B .0x ∃<,20x -≤C .0x ∀≥,20x -≤D .0x ∀≥,20x -<4.不等式2560x x -->的解集为( ) A .{32}xx x ><-∣或 B .{23}xx x ><-∣或C .{61}xx x ><-∣或 D .{16}xx -<<∣ 5.函数3()5f x x =-的零点所在的区间是( )A .()1,2B .()2,3C .()3,4D .()4,56.若a b >,则下列不等关系一定成立的是( )A .1a b> B .11a b< C .||||a b > D .33a b -<-7.函数2||x y x =的图象大致是( )A .B .C .D .8.“2x <”是“||2x <”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9.关于x 的方程2220x mx m m -+-=有两个正的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .0m >B .0m ≥C .1m ≥D .1m >10.若关于x 的不等式2(1)2(1)x x a x -+≥-对于一切(1,)x ∈+∞恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(,4]-∞B .[4,)+∞C .(,6]-∞D .[6,)+∞二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,请把结果填在答题纸上的相应位置) 11.函数1()3xf x x-=+的定义域为______ 12.若函数()(2)()f x x x a =+-是偶函数,则(3)f =______13.奇函数()f x 的定义域为(1,1)-,()f x 在第一象限的图象为圆心在原点,半径为1的圆弧,如图所示,则不等式()f x x <的解集为______14.已知函数2()f x x =,如果对1[0,1]x ∀∈,2[0,1]x ∀∈,使得()()12f x g x =成立,请给出一个满足上述条件的函数()g x ,则()g x 的解析式为______15.设函数2,()2,x x af x x x x a≥⎧=⎨-+<⎩①若x R ∃∈,使得(1)(1)f x f x +=-成立,则实数a 的取值范围是______②若函数()f x 为R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是______三、解答题(本大题共3小题,共35分,解答应写出文字说明过程或演算步骤,请将答案写在答题纸上的应位置)16.(本小题满分11分)已知集合{13}A x a x a =-≤≤+∣,{}22150B x x x =-->∣.(1)当3a =时,求A B ;(2)若AB B =,求实数a 的取值范围.17.(本小题满分12分)经济订货批量模型,是目前大多数工厂、企业等最常采用的订货方式,即某种物资在单位时间的需求量为某常数,经过某段时间后,存储量消耗下降到零,此时开始订货并随即到货,然后开始下一个存储周期.该模型适用于整批间隔进货、不允许缺货的存储问题.具体如下:年存储成本费T (元)关于每次订货量x (单位)的函数关系为()2bx acT x x=+,其中a 为年需求量,b 为每单位物资的年存储费,c 为每次订货费,某化工厂需用甲醇作为原料,年需求量为6000吨每吨存储费为120元年,每次订货费为2500元.(1)若该化工厂每次订购300吨甲醇,求年存储成本费;(2)每次需订购多少吨甲醇,可使该化工厂年存储成本费最少?最少费用为多少? 18.(本小题满分12分)已知函数1()2f x x x=- (Ⅰ)判断函数()f x 在(0,)+∞上的单调性,并用函数单调性定义证明;(Ⅱ)关于x 的方程()|()|0(,)f x b f x c b c R ++=∈有6个不同的实数根(1,2,3,4,5,6)i x i =.则:(1)123456x x x x x x =______;(2)求b ,c 满足的条件.(直接写出答案)Ⅱ卷(共7道题,满分50分)一、选择题(共3小题,每小题6分,共18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,请将正确答案填涂在答题纸上的相应位置) 19.使不等式101x <<成立的一个充分不必要条件是( )A .102x << B .1x > C .2x >D .0x <20.若指数函数()xf x a =的图象和函数()35(1)g x x x =+≥-图象相交,则( )A .10,2a ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦B .1,12a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭C .1,1(1,)2a ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭D .10,(1,)2a ⎛⎤∈+∞ ⎥⎝⎦21.已知函数141,0413()41,44345,14x x f x x x x x ⎧-+≤≤⎪⎪⎪=-<<⎨⎪⎪-+≤≤⎪⎩对于给定的(01)m m R m ∈<<且存在0[0,1]x m ∈-,使得()0f x ()0f x m =+,则m 的最大值为( )A .13B .23C .12-D .34二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分,请把结果填在答题纸上的相应位置)22.设1x 、2x 是关于x 的方程22242320x mx m m -++-=的两个实数根,则2212x x +的最小值为______23.自然下垂的铁链:空旷的田野上,两根电线杆之间的电线等这些现象中都有相似的曲线形态.事实上,这些曲线在数学上常常被称为悬链线.悬链线的相关理论在工程、航海、光学等方面有广泛的应用.在恰当的坐标系中,这类函数的表达式可以为()xxf x ae be-=+(其中a ,b 是非零常数,无理数e =2.71828⋅⋅⋅)(1)如果()f x 为单调函数,写出满足条件的一组值:a =______,b =______. (2)如果()f x 的最小值为2,则a b +的最小值为______.24.设集合A 是集合*N 的子集,对于*i N ∈,定义1,()0,i i A A i A ϕ∈⎧=⎨∉⎩给出下列三个结论:①存在*N 的两个不同子集A ,B ,使得任意*i N ∈都满足()0()1i A B A B ϕ==且;②任取*N 的两个不同子集A ,B ,对任意*i N ∈都有()()()i i i AB A B ϕϕϕ=+;③设{}*2,A x x n n N ==∈∣,{}*42,B x x n n N ==-∈∣,对任意*i N ∈,都有()()i i A B A ϕϕ=()i B ϕ其中正确结论的序号为______三、解答题(本小题14分,解答应写出文字说明过程或演算步骤,请将答案写在答题纸上的相应位置) 25.已知集合A 为非空数集,定义:{,,}S x x a b a b A ==+∈∣,{||,,}T x x a b a b A ==-∈∣(Ⅰ)若集合{1,3}A =,直接写出集合S ,T(Ⅱ)若集合{}1234,,,A x x x x =,1234x x x x <<<,且T A =,求证:1423x x x x +=+(Ⅲ)若集合{02020,}A xx x N ⊆≤≤∈∣,S ,S T =∅,记||A 为集合A 中元素的个数,求||A 的最大值.人大附中2020-2021学年度第一学期高一年级数学期中练习参考答案和评分标准2020.11.4阅卷须知:1.评分参考中所注分数,表示考生正确做了该步应得的该步骤分数. 2.其它正确解法可以参照评分标准按相应步骤给分.第Ⅰ卷(共17题,满分100分)一、选择题(共10个小题,每小题4分,共40分.) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案BBACADABDC二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.) 题号1112131415答案(3,1]-522,0,122⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2()2g x x =(答案不唯一)1a >0a ≤或者1a =注:11题和13题如果未写成区间或者集合形式,0分 15题有两空,第一空3分,第二空2分.三、解答题(本大题共3小题,共25分,解答应写岀文字说明证明过程或演算步骤) 16.(本小题满分11分) 解:(1)由题可得:{26}A x x =≤≤∣ {53}B x x x =><-∣或则{56}A B x x =<≤∣ (2)因为AB B =,则A B ⊆,所以:33a +<-或15a -> 即:6a <-或6a > 所以a 的取值范围为(,6)(6,)-∞-+∞【注:a 的取值范围写成不等式不扣分】17.(本小题满分12分) 解:(1)有题意可得:12060002500()2x T x x⨯=+,06000x <≤. 将300x =代入,得(300)68000T =. 因此,该化工厂年存储成本费为68000元. (2)因为120600025002x x ⨯+≥, 所以()60000T x ≥,当且仅当500x =,且500(0,6000]∈时,等号成立.因此,每次订购500吨甲醇,可使该化工厂年存储成本费最少,最少费用为60000元18.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)证明:任取12,(0,)x x ∈+∞,且12x x <,则()()2121211122f x f x x x x x ⎛⎫-=--- ⎪⎝⎭()()1212121212122x x x x x x x x x x ⎡⎤-=+-=-+⎢⎥⎣⎦因为12 0x x <<,所以120x x -<,120x x >,12120x x +>.所以()()210f x f x -<.即()()12f x f x >. 所以()f x 是(0,)+∞上的减函数.【注:没有“任取”或者“∀”,体现任意性词语和符号,扣1分】 (Ⅱ)(1)18-(2)0b <,0c =Ⅱ卷(共7道题,满分50分)一、选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)二、填空题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.)注:第23题有两空,每空3分.第24题全部选对得6分,不选或有错选得0分,其他得3分 三、解答题(本小题满分14分) 25.(本小题满分14分)解:(1)根据题意,由{1,3}A =,则{2,4,6}S =,{0,2}T =; (2)由于集合{}1234,,,A x x x x =,1234x x x x <<<,且T A =,所以T 中也只包含四个元素, 即{}2131410,,,T x x x x x x =---, 剩下的324321x x x x x x -=-=-, 所以1423x x x x +=+;(3)设{}12,,k A a a a =⋅⋅⋅满足题意,其中12k a a a <<⋅⋅⋅<,则11213123122k k k k k k a a a a a a a a a a a a a a -<+<+<⋅⋅⋅<+<+<+<⋅⋅⋅<+<, ∴||21S k ≥-,1121311k a a a a a a a a -<-<-<⋅⋅⋅<-,∴||T k ≥, ∵ST =∅,||||||31S T S T k =+≥-,S T 中最小的元素为0,最大的元素为2k a ,∴||21k ST a ≤+,∴31214041(*)k k a k N -≤+≤∈, ∴1347k ≤,实际上当{674,675,676,,2020}A =⋅⋅⋅时满足题意, 证明如下:设{,1,2,,2020}A m m m =++⋅⋅⋅,m N ∈,则{2,21,22,,4040}S m m m =++⋅⋅⋅,{0,1,2,,2020}T m =⋅⋅⋅-, 依题意有20202m m -<,即16733m >,故m 的最小值为674,于是当674m =时,A 中元素最多, 即674,675,67{}6,,2020A =⋅⋅⋅时满足题意, 综上所述,集合A 中元素的个数的最大值是1347.。
2020-2021学年北京市清华附中高一(上)段考数学试卷(10月份)试题数:21.满分:1501.(单选题.4分)命题p:∀x∈N.x3≥1.则¬p为()A.∀x∈N.x3<1B.∀x∉N.x3≥1C.∃x∉N.x3≥1D.∃x∈N.x3<12.(单选题.4分)已知全集U={1.2.3.4.5}.集合A={1.2.3}.B={2.4.5}.则B∩(∁U A)=()A.{2.4}B.{1.3}C.{4.5}D.{2}3.(单选题.4分)若实数x.y满足2x+y=1.则x•y的最大值为()A.1B. 14C. 18D. 1164.(单选题.4分)“x=1”是“x2=1”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5.(单选题.4分)若b<0<a.d<c<0.则()A.ac>bdB. ac >bdC.a+c>b+dD.a-c>b-d6.(单选题.4分)若a.b∈R.且ab>0.则下列不等式中.恒成立的是()A.a2+b2>2abB. a+b≥2√abC. ba +ab≥2D. 1a +1b≥2√ab7.(单选题.4分)若关于x的不等式ax+b<0的解集为(2.+∞).则bx+a<0的解集是()A. (−∞,12)B. (12,+∞)C. (−∞,−12)D. (−12,+∞)8.(单选题.4分)加工爆米花时.爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下.可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a.b.c是常数).如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据.可以得到最佳加工时间为()A.3.50分钟B.3.75分钟C.4.00分钟D.4.25分钟9.(单选题.4分)若关于x的不等式kx2-kx<1的解集为R则实数k的取值范围是()A.(-4.0)B.(-4.0]C.[-4.0]D.(-∞.-4]∪[0.+∞)10.(单选题.4分)已知非空集合A.B满足以下两个条件(i)A∪B={1.2.3.4.5.6}.A∩B=∅;(ii)若x∈A.则x+1∈B.则有序集合对(A.B)的个数为()A.12B.13C.14D.1511.(填空题.5分)集合{0.1}的子集的个数为___ .12.(填空题.5分)已知集合A={x|y= √m−x }.B=(2-m.+∞).若A∪B=R.且A∩B=∅.则m=___ .13.(填空题.5分)若集合{x∈N*|x2+mx<0}恰有3个元素.则实数m的取值范围是___ .14.(填空题.5分)已知集合A={x|x2-2x+a≥0}.B={x|x2-2x+a+1<0}.若A∪B=R.则实数a的取值范围为___ .15.(填空题.5分)已知a>0.b>0.a+b>2.有下列4个结论:① ab>1. ② a2+b2>2. ③ 1a和1 b 中至少有一个数小于1. ④ 1+ab和1+ba中至少有一个小于2.其中.全部正确结论的序号为___ .16.(问答题.14分)求下列关于x的不等式的解集:(1)x2-3x-4≥0;(2)-x2+x-1<0;(3)x2≤a.17.(问答题.14分)已知集合A={x|x2-(a+1)x-a>0}.(1)若1∈A.求实数a的取值范围;(2)若集合B={2.3}.且A∩B中恰好只有1个元素.求实数a的取值范围.18.(问答题.14分)已知x+y=1.x.y∈R+.(1)求x2+y2+xy的最小值;(2)求√x+√y的最大值;(3)求x(1-3y)的最小值.19.(问答题.14分)在平面直角坐标系xOy中.函数y=x2+mx+n的图象经过点(1.0).且对于任意的x∈R.总有y≥0.(1)求m.n的值;(2)若直线y=kx+2与函数y=x2+mx+n的图象交于不同的两点A(x1.y1).B(x2.y2).且x13+x23=14.求实数k的值.20.(问答题.14分)已知集合A.B为非空数集.定义A-B={x∈A且x∉B}.(1)已知集合A=(-1.1).B=(0.2).求A-B.B-A;(直接写出结果即可)(2)已知集合P={x|x2-ax-2a2≥0}.Q=[1.2].若Q-P=∅.求实数a的取值范围.21.(问答题.15分)已知x.y∈(-1.1).定义x*y= x+y1+xy.(1)求0* 13及12* 13的值;(2)求证:∀x.y∈(-1.1).x*y∈(-1.1);(3)若{x1.x2.x3.x4.x5.x6}= {−57,−16,−14,12,13,14} .求x1*x2*x3*x4*x5*x6的所有可能值构成的集合.2020-2021学年北京市清华附中高一(上)段考数学试卷(10月份)参考答案与试题解析试题数:21.满分:1501.(单选题.4分)命题p:∀x∈N.x3≥1.则¬p为()A.∀x∈N.x3<1B.∀x∉N.x3≥1C.∃x∉N.x3≥1D.∃x∈N.x3<1【正确答案】:D【解析】:根据全称命题的否定方法.根据已知中的原命题.写出其否定形式.可得答案.【解答】:解:∵命题p:∀x∈N.x3≥1.∴¬p:∃x∈N.x3<1.故选:D.【点评】:本题考查的知识点是全称命题.命题的否定.熟练掌握全(特)称命题的否定方法是解答的关键.2.(单选题.4分)已知全集U={1.2.3.4.5}.集合A={1.2.3}.B={2.4.5}.则B∩(∁U A)=()A.{2.4}B.{1.3}C.{4.5}D.{2}【正确答案】:C【解析】:由全集U及A.求出A的补集.找出B与A补集的交集即可.【解答】:解:∵全集U={1.2.3.4.5}.集合A={1.2.3}.B={2.4.5}.∴∁U A={4.5}.则B∩(∁U A)={4.5}.故选:C.【点评】:此题考查了交、并、补集的混合运算.熟练掌握各自的定义是解本题的关键.3.(单选题.4分)若实数x.y满足2x+y=1.则x•y的最大值为()A.1B. 14C. 18D. 116【正确答案】:C【解析】:根据xy=x(1-2x)=-2(x- 14)2+ 18≤ 18.即可求出最大值.【解答】:解:∵实数x.y满足2x+y=1. ∴y=1-2x.∴xy=x(1-2x)=-2x2+x=-2(x- 14)2+ 18≤ 18.当x= 14 .y= 12时取等号.故选:C.【点评】:本题考查了二次函数的性质.考查了运算和转化能力.属于基础题.4.(单选题.4分)“x=1”是“x2=1”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【正确答案】:A【解析】:先判断由x=1能否推出“x2=1”.再判断由“x2=1”成立能否推出“x=1“成立.利用充要条件的定义判断出结论.【解答】:解:当x=1成立则“x2=1”一定成立反之.当“x2=1”成立则x=±1即x=1不一定成立∴“x=1”是“x2=1”的充分不必要条件故选:A.【点评】:判断一个条件是另一个条件的什么条件.首先弄清哪一个是条件;再判断前者是否推出后者.后者成立是否推出前者成立.利用充要条件的定义加以判断.5.(单选题.4分)若b<0<a.d<c<0.则()A.ac>bdB. ac >bdC.a+c>b+dD.a-c>b-d【正确答案】:C【解析】:根据不等式的性质依次验证每个选项是否正确.即可判断【解答】:解:A:由b<0<a.d<c<0可知.bd>0.ac<0.则bd>ac.故A不正确B:由d<c<0可知1c <1d<0 .又b<0<a∴ a c <0,bd>0∴ a c <bd.故B不正确C:∵b<a.d<c∴a+c>b+d.故C正确D∵d<c∴-d>-c.又a>b∴a-d>b-c.故D不正确故选:C.【点评】:本题考查不等式的性质.要求熟练掌握不等式的性质.属于基础试题6.(单选题.4分)若a.b∈R.且ab>0.则下列不等式中.恒成立的是()A.a2+b2>2abB. a+b≥2√abC. ba +ab≥2D. 1a +1b≥√ab【正确答案】:C【解析】:利用基本不等式的使用法则“一正二定三相等”即可判断出结论.【解答】:解:A.∵(a-b)2≥0.∴a2+b2≥2ab.当且仅当a=b时等号成立.因此不正确.B.取a.b<0时.a+b≥2 √ab不成立.C.∵ab>0.∴ ab . ba>0.∴ ba+ab≥2 √ba•ab=2.当且仅当a=b时取等号.正确.D.取a.b<0时. 1a + 1b≥√ab故选:C.【点评】:本题考查了基本不等式的使用法则“一正二定三相等”.考查了推理能力与计算能力.属于基础题.7.(单选题.4分)若关于x的不等式ax+b<0的解集为(2.+∞).则bx+a<0的解集是()A. (−∞,12)B. (12,+∞)C. (−∞,−12)D. (−12,+∞)【正确答案】:A【解析】:由题意知.x=2是方程ax+b=0的根.且a<0.推出b=-2a.再代入bx+a<0.解之即可.【解答】:解:由题意知.x=2是方程ax+b=0的根.且a<0.所以b=-2a.所以不等式bx+a<0可化为-2ax+a<0.解得x<12.故选:A.【点评】:本题考查一元一次不等式的解法.灵活运用不等式的逆向思维是解题的关键.考查学生的逻辑推理能力和运算能力.属于基础题.8.(单选题.4分)加工爆米花时.爆开且不糊的粒数占加工总粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下.可食用率p与加工时间t(单位:分钟)满足函数关系p=at2+bt+c(a.b.c是常数).如图记录了三次实验的数据.根据上述函数模型和实验数据.可以得到最佳加工时间为()A.3.50分钟B.3.75分钟C.4.00分钟D.4.25分钟【正确答案】:B 【解析】:由提供的数据.求出函数的解析式.由二次函数的图象与性质可得结论.【解答】:解:将(3.0.7).(4.0.8).(5.0.5)分别代入p=at 2+bt+c.可得{0.7=9a +3b +c 0.8=16a +4b +c 0.5=25a +5b +c.解得a=-0.2.b=1.5.c=-2.∴p=-0.2t 2+1.5t-2.对称轴为t=- 1.52×(−0.2) =3.75.故选:B .【点评】:本题考查了二次函数模型的应用.考查利用二次函数的图象与性质求函数的最值问题.确定函数模型是关键.9.(单选题.4分)若关于x 的不等式kx 2-kx <1的解集为R 则实数k 的取值范围是( )A.(-4.0)B.(-4.0]C.[-4.0]D.(-∞.-4]∪[0.+∞)【正确答案】:B【解析】:对系数k 分类讨论.利用判别式即可求出结论.【解答】:解:当k=0时.不等式化为0<1.对任意实数x 恒成立.所以k=0时满足条件;当k≠0时.不等式为kx 2-kx-1<0的解集是R.所以 {k <0△=k 2+4k <0.解得-4<k <0; 综上知.实数k 的取值范围是(-4.0].故选:B .【点评】:本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题.也考查了分类讨论思想.是基础题.10.(单选题.4分)已知非空集合A.B 满足以下两个条件(i )A∪B={1.2.3.4.5.6}.A∩B=∅;(ii )若x∈A .则x+1∈B .则有序集合对(A.B )的个数为( )A.12B.13C.14D.15【正确答案】:A【解析】:对集合A 的元素个数分类讨论.利用条件即可得出.【解答】:解:由题意分类讨论可得:若A={1}.则B={2.3.4.5.6};若A={2}.则B={1.3.4.5.6};若A={3}.则B={1.2.4.5.6};若A={4}.则B={1.2.3.5.6};若A={5}.则B={2.3.4.1.6};若A={6}.则B={2.3.4.5.1}.舍去.若A={1.3}.则B={2.4.5.6};若A={1.4}.则B={2.3.5.6};若A={1.5}.则B={2.3.4.6};若A={2.4}.则B={1.3.5.6};若A={2.5}.则B={1.3.4.6};若A={3.5}.则B={1.2.4.6};若A={1.3.5}.则B={2.4.6}.综上可得:有序集合对(A.B )的个数为12.故选:A .【点评】:本题考查了元素与集合之间的关系、集合运算、分类讨论方法.考查了推理能力与计算能力.属于中档题.11.(填空题.5分)集合{0.1}的子集的个数为___ .【正确答案】:[1]4【解析】:集合{0.1}的子集是指属于集合的部分或所有元素组成的集合.包括空集.【解答】:解:集合{0.1}的子集有:∅.{0}.{1}.{0.1}共4个.故答案为:4.【点评】:本题考查集合的子集个数问题.对于集合M的子集问题一般来说.若M中有n个元素.则集合M的子集共有2n个.此题是基础题.12.(填空题.5分)已知集合A={x|y= √m−x }.B=(2-m.+∞).若A∪B=R.且A∩B=∅.则m=___ .【正确答案】:[1]1【解析】:先求出A.根据条件得到B=C R A即可求解结论.【解答】:解:∵集合A={x|y= √m−x }=(-∞.m].B=(2-m.+∞).又∵A∪B=R.且A∩B=∅.∴B=C R A=(m.+∞).∴m=2-m⇒m=1.故答案为:1.【点评】:本题考查了交集及其运算.是基础题.13.(填空题.5分)若集合{x∈N*|x2+mx<0}恰有3个元素.则实数m的取值范围是___ .【正确答案】:[1]{m|-4≤m<-3}【解析】:分情况解二次不等式.结合已知条件即可求解结论.【解答】:解:当m>0时.x2+mx<0⇒-m<x<0.∵{x∈N*|x2+mx<0}恰有三个元素.此时没有正根.故舍去.当m<0时.x2+mx<0⇒0<x<-m.∵{x∈N*|x2+mx<0}恰有三个元素.∴3<-m≤4⇒-4≤m<-3. 当m=0时.x2+mx<0⇒x不存在.综上可得:实数m的取值范围为:{m|-4≤m<-3}.【点评】:本题主要考查不等式的求解以及分类讨论思想的应用.属于中档题目.14.(填空题.5分)已知集合A={x|x2-2x+a≥0}.B={x|x2-2x+a+1<0}.若A∪B=R.则实数a的取值范围为___ .【正确答案】:[1][1.+∞)【解析】:求出集合A.B.由A∪B=R.能求出实数a的取值范围.【解答】:解:∵当a<1时.集合A={x|x2-2x+a≥0}={x|x≤1- √1−a或x≥1+ √1−a }.当a≥1时.集合A的解集为R.当△=4-4(a+1)≤0时.即a≥0时.集合B的解集为∅.当a<0时.集合B={x|x2-2x+a+1<0}={x|1- √−a<x<1+ √−a }.若A∪B=R.则有1- √1−a≥1- √−a .且 1+ √−a≥1+ √1−a .解得不存在使不等式成立的实数a.故实数a的取值范围是[1.+∞).故答案为[1.+∞).【点评】:本题主要考查集合关系中参数的取值范围问题.两个集合的并集的定义.属于基础题.15.(填空题.5分)已知a>0.b>0.a+b>2.有下列4个结论:① ab>1. ② a2+b2>2. ③ 1a和1 b 中至少有一个数小于1. ④ 1+ab和1+ba中至少有一个小于2.其中.全部正确结论的序号为___ .【正确答案】:[1] ② ③ ④【解析】:取特殊值法可判断① ;利用基本不等式可判断② ;利用反证法.推出a+b≤2.与已知a+b>2矛盾.从而可判断③ ④ ;.【解答】:解:已知a>0.b>0.a+b>2.取a=2.b= 18 .则ab= 14<1.故① 错误;a2+b2=(a+b)2-2ab≥(a+b)2-2 (a+b2)2= (a+b)22>2.故② 正确;假设1a 和1b都不小于1.则1a≥1. 1b≥1.所以0<a≤1.0<b≤1.所以0<a+b≤2.与a+b>2矛盾.所以假设不成立.所以1a 和1b中至少有一个数小于1.故③ 正确;假设1+ab . 1+ba都不小于2.则1+ab≥2. 1+ba≥2.∵a>0.b>0.∴1+a≥2b.1+b≥2a.两式相加得:2+a+b≥2(a+b).解得a+b≤2.这与已知a+b>2矛盾.故假设不成立.∴ 1+ab . 1+ba中至少有一个小于2.故④ 正确.故正确结论的序号为② ③ ④ .故答案为:② ③ ④ .【点评】:本题主要考查基本不等式的应用.反证法的应用.考查逻辑推理能力以及计算能力.16.(问答题.14分)求下列关于x的不等式的解集:(1)x2-3x-4≥0;(2)-x2+x-1<0;(3)x2≤a.【正确答案】:【解析】:(1)不等式化为(x+1)(x-4)≥0.求出解集即可;(2)不等式化为x2-x+1>0.利用判别式求出不等式的解集;(3)讨论a的取值.从而求出不等式x2≤a的解集.【解答】:解:(1)不等式x2-3x-4≥0可化为(x+1)(x-4)≥0.解得x≤-1或x≥4.所以不等式的解集为{x|x≤-1或x≥4};(2)不等式-x2+x-1<0可化为x2-x+1>0.△=(-1)2-4×1×1=-3<0.所以不等式的解集为R;(3)当a≥0时.解不等式x2≤a.得- √a≤x≤ √a;当a<0时.不等式x2≤a无解;所以.a≥0时.不等式x2≤a的解集为-x|- √a≤x≤ √a };a<0时.不等式x2≤a的解集为∅.【点评】:本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题.也考查了运算求解能力.是基础题.17.(问答题.14分)已知集合A={x|x2-(a+1)x-a>0}.(1)若1∈A.求实数a的取值范围;(2)若集合B={2.3}.且A∩B中恰好只有1个元素.求实数a的取值范围.【正确答案】:【解析】:(1)将1代入x2-(a+1)x-a>0.解得即可.(2)集合B={2.3}.且A∩B中恰好只有1个元素.当x=2满足.x=3不满足时.或当x=2不满足.x=3满足时.解不等式组可得.【解答】:解:(1)1∈A .将1代入x 2-(a+1)x-a >0得1-(a+1)-a >0.解得a <0. 即a 的范围为(-∞.0)(2)集合B={2.3}.且A∩B 中恰好只有1个元素. 则说明x 2-(a+1)x-a >0有1个元素是2或3. 则当x=2满足.x=3不满足时.∴ {22−2(a +1)−a >032−3(a +1)−a ≤0 .即 {a ≥32a <23.此时解集为∅. 则当x=2不满足.x=3满足时.∴ {22−2(a +1)−a ≤032−3(a +1)−a >0 .解得 23 ≤a < 32 . 综上所述a 的取值范围为[ 23 . 32 ).【点评】:本题考查了元素和集合的关系.属于基础题. 18.(问答题.14分)已知x+y=1.x.y∈R +. (1)求x 2+y 2+xy 的最小值; (2)求 √x +√y 的最大值; (3)求x (1-3y )的最小值.【正确答案】:【解析】:(1)x 2+y 2+xy=(x+y )2-xy=1-xy.然后利用基本不等式即可求解; (2)( √x + √y )2=x+y+2 √xy =1+2 √xy .然后利用基本不等式即可求解; (3)由x (1-3y )=(1-y )(1-3y )=3y 2-4y+1.然后结合二次函数的性质可求解.【解答】:解:(1)x 2+y 2+xy=(x+y )2-xy=1-xy≥1-( x+y 2 )2= 34.当且仅当x=y= 12 时.取得最小值 34 ;(2)因为x+y=1.x.y∈R +.所以( √x + √y )2=x+y+2 √xy =1+2 √xy ≤1+x+y=2.当且仅当x=y 时取等号.此时取得最大值2;(3)∵x.y∈R+.x+y=1.∴x(1-3y)=(1-y)(1-3y)=3y2-4y+1.结合二次函数的性质可知.当y= 23时取得最小值- 13.【点评】:本题主要考查了基本不等式及二次函数的性质在求解最值中的应用.属于基础题.19.(问答题.14分)在平面直角坐标系xOy中.函数y=x2+mx+n的图象经过点(1.0).且对于任意的x∈R.总有y≥0.(1)求m.n的值;(2)若直线y=kx+2与函数y=x2+mx+n的图象交于不同的两点A(x1.y1).B(x2.y2).且x13+x23=14.求实数k的值.【正确答案】:【解析】:(1)由已知函数过定点可得一个关于m.n的等式.再利用二次函数恒成立问题可再建立一个关于m.n的关系式.两式结合即可求解.(2)联立直线方程和二次函数方程可得一个关于x的二次方程.而x1.x2为该方程的根.则可由根与系数的关系得x1.x2的和与积.再利用立方和公式展开x 13+x23 .进而可以求解.【解答】:解:(1)由已知函数过点(1.0)可得:m+n+1=0… ① .又对任意x∈R.总有y≥0.则△=m2-4n≤0… ② .由① 得n=-1-m.代入② 得:m2+4m+4≤0.即(m+2)2≤0.所以m+2=0.则m=-2.n=1.故m.n的值分别为-2.1;(2)由(1)可得y=x2-2x+1.与y=kx+2联立方程可得:x2-(k+2)x-1=0.则方程的根为x1.x2.由根与系数的关系可得:{x1+x2=k+2 x1x2=−1 .所以x 13+x23 =(x1+x2)(x 12 -x1x2+x 22)=(k+2)[(x1+x2)2-3x1x2] =(k+2)[(k+2)2+3]=14.令k+2=t.则t3+3t-14=0.即t3-8+3t-6=(t-2)(t2+2t+4)+3(t-2)=(t-2)(t2+2t+7)=0.显然t-2=0.即t=2.所以k+2=2.即k=0.故实数k的值为0.【点评】:本题考查了二次函数的性质.涉及到恒成立问题以及立方和公式和高次方程求解等问题.考查了学生的运算转化能力.属于中档题.20.(问答题.14分)已知集合A.B为非空数集.定义A-B={x∈A且x∉B}.(1)已知集合A=(-1.1).B=(0.2).求A-B.B-A;(直接写出结果即可)(2)已知集合P={x|x2-ax-2a2≥0}.Q=[1.2].若Q-P=∅.求实数a的取值范围.【正确答案】:【解析】:(1)根据定义A-B={x∈A且x∉B}.即可求解A-B.B-A;(2)由Q-P=∅.结合定义A-B={x∈A且x∉B}.即可求解实数a的取值范围.【解答】:解:(1)由定义A-B={x∈A且x∉B}.集合A=(-1.1).B=(0.2).∴A-B=(-1.0].B-A=[1.2).(2)已知集合P={x|x2-ax-2a2≥0}={x|(x-2a)(x+a)≥0}.Q=[1.2].由Q-P=∅.可得Q⊆P.当a=0时.P=R.满足Q⊆P;当a<0时.P={x|x≤2a或x≥-a}.由Q⊆P.可得{a<0−a≤1.解得-1≤a<0.当a>0时.P={x|x≤-a或x≥2a}.由Q⊆P.可得{a>02a≤1.解得0<a≤ 12.综上可得.实数a的取值范围[-1. 12].【点评】:本题考查对新定义的理解和应用.是基础题.解题时要认真审题.21.(问答题.15分)已知x.y∈(-1.1).定义x*y= x+y1+xy.(1)求0* 13及12* 13的值;(2)求证:∀x.y∈(-1.1).x*y∈(-1.1);(3)若{x1.x2.x3.x4.x5.x6}= {−57,−16,−14,12,13,14} .求x1*x2*x3*x4*x5*x6的所有可能值构成的集合.【正确答案】:【解析】:(1)直接由新定义可求解;(2)等价转化为-1<x+y1+xy<1求证;(3)先判断x*y满足交换律和结合律.得到所要求解的式子结果唯一.再利用定义求解.【解答】:解:(1)0* 13 = 0+131+0•13=13. 12∗13=12+131+12•13=57;(2)证明:∵-1<x<1.-1<y<1.∴-1<xy<1.x-1<0.y-1<0.∴1+xy>0.(x-1)(y-1)>0.∴xy-(x+y)+1>0.∴1+xy>x+y.∴ x+y1+xy<1.同理:(x+1)(y+1)>0.即xy+(x+y)+1>0.∴(x+y)>-(1+xy).∴ x+y1+xy>−1 .∴ −1<x+y1+xy<1 .∵ x∗y=x+y1+xy.∴∀x.y∈(-1.1).都有x*y∈(-1.1)成立.(3)由已知可得x*y=y*x.满足交换律.∵(x*y)*z= x+y1+xy ∗z =x+y1+xy+z1+x+y1+xy×z=x+y+z+xyz1+xy+xz+yz.x*(y*z)=x* y+z1+yz =x+y+z1+yz1+x×y+z1+yz=x+y+z+xyz1+xy+xz+yz.∴(x*y)*z=x*(y*z).满足结合律.∴x1*x2*x3*x4*x5*x6有唯一值.∴x1*x2*x3*x4*x5*x6= (−57)∗(−16)∗(−14)∗12∗13∗14=(−57)+(−16)1+(−57)×(−16)* (−14)+121+(−14)×12*13+141+13×14= (−3747)∗27∗713=(−3747)+271+(−3747)×27∗713=(−1117)∗713=−(1117)+7131+(−1117)×713=−16 .∴x 1*x 2*x 3*x 4*x 5*x 6的所有可能值构成的集合为{ −16}.【点评】:本题考查对新定义的理解.属于中档题.。
北京市人大附中2020-2021学年度高一第一学期第一次检测化学试题可能用到的相对原子质量:H --1 、O—16、Na—23、S—32、Cl—35.5、K—39、Mn—55第Ⅰ部分选择题(40分)一、单选题1.下列科研成果不是由我国发明创造的是A.黑火药和造纸B.发现元素周期律C.发现、提取并人工合成青蒿素D.第一人工合成具有生理活性的蛋白质—结晶牛胰岛素2.下列与氧化还原反应无关的是A.利用天然气燃烧做饭B.利用碳酸氢钠治疗胃酸过多C.湿法炼铜D.利用活性铁粉做食品保鲜的双吸剂3.下列物质分类正确的是A. SO2、SiO2、CO、CO2均为酸性氧化物,也为非金属氧化物B. 干冰、氨气、冰水混合物、胆矾(CuSO4·5H2O)均为纯净物,也为化合物C. 稀盐酸、熔融氯化钠均能导电,它们均为电解质D. 纯碱、烧碱、氢氧化钙均为碱4.下列物质中,含有自由移动的Cl-的是A. KClO3B.液态HClC. MgCl2溶液D. NaCl晶体5.下列电离方程式中,错误的是A. Ba(OH)2 == Ba2+ + 2OH-B. NaHCO3 == Na+ + H+ + CO32-C. H2SO4 == 2H+ + SO42-D. NaHSO4 == Na+ + H+ + SO42-6.阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为动力源,反应温度达2700℃。
反应方程式为:2 N2H4+ N2O4 == 3N2 + 4H2O,关于该反应的说法中正确的是A. 属于置换反应B. 联氨是氧化剂C. 联氨是还原剂D. 氮气只是还原产物7.常温时,在PH=13的无色透明溶液中一定能大量共存的一组离子是A. Na+、K+、NO3-、CO32-B. K+、Fe3+、Cl-、SO42-C. Na+、NO3-、SO42-、HCO3-D.NH4+、Ag+、SO42-、Cl-8.下列反应的离子方程式正确的是A. 盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2B. 氢氧化钡与稀硫酸反应:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4+H2OC. 醋酸与氢氧化钠溶液反应:H++ OH- = H2OD.小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+ H+= H2O+CO29.下列说法正确的是A. SO2溶于水后所得水溶液能导电,所以是电解质SO2B. 固体Na2SO4不导电,所以Na2SO4是非电解质C. 电解质溶液导电的原因是溶液中有可以自由移动的离子D. 金属铜能导电,但铜是非电解质10.下列反应中水只作氧化剂的是A. 2F2+2H2O=4HF+O2B. 2Na+2H2O=2NaOH+H2C.3NO2 + H2O=2HNO3+NOD.2 H2O=2H2+O211.在下列转化中必须加入氧化剂才能实现的是A. S→H2SB. CuSO4→CuC. H2SO4→ CuSO4D.Fe2+→ Fe3+12.下列化学反应中,能用离子方程式2H++CO32-=H2O+CO2表示的是A.碳酸钙与稀盐酸B.碳酸钠与稀硫酸C.碳酸氢钠与稀硝酸D.碳酸钡与稀硫酸13.下列物质或离子只具有还原性的是A. SO2B. FeC. MnO4-D.HCl14.要除去KNO3溶液中混有的少量Ba(NO3)2杂质,操作正确的是A. 加入适量的Na2CO3溶液,过滤B. 加入足量的K2CO3溶液,过滤C. 先加入过量的K2CO3溶液,过滤,再向滤液在加入适量的稀盐酸D. 先加入过量的K2CO3溶液,过滤,再向滤液在加入适量的稀HNO315.试管壁上附着的硫可用CS2溶解清洗,也可倒入热的NaOH溶液将硫除掉,其反应方程式为3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,反应中氧化剂和还原剂的质量比为A.2:7B.7:2C. 2:1D.1:216.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是H2SO3 + I2 + H2O = 2HI+H2SO4;2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl +I2A. H2SO3 > I- > Fe2+B. I- > Fe2+ > H2SO3C. Fe2+ > I- > H2SO3D. Fe2+ > I- > H2SO317. 下列化学方程式中电子转移不正确的是18. 下列有三个氧化还原反应:①2FeCl3 + KI =2FeCl2 + 2KCl + I2;②2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3;③2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2。
人大附中2020-2021学年度高三10月统一练习一、选择题共10小题:每小题4分,共40分,在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. 01.已知集合{}1,0,1A =-,{}1B x x =∈<N ,则AB =( )A .{}1,0-B .{}0,1C .{}0D .∅02.已知命题:(0,)P x ∃∈+∞,ln 0x x +<,则p ⌝为( )A .(0,)x ∀∈+∞,ln 0x x +<B .(0,)x ∃∉+∞,ln 0x x +<C .(0,)x ∀∈+∞,ln 0x x +≥D .(0,)x ∀∉+∞,ln 0x x +≥ 03.已知点5π2cos ,16P ⎛⎫ ⎪⎝⎭是角α终边上一点,则sin α=( )A .12BC .12-D . 04.已知向量(1,1)=a ,(2,1)=-b ,若(2)()λ+-a b a b ∥,则实数λ=( )A .8B .8-C .2D .2-05.以下选项中,满足log 2log 2a b >的是( )A .2a =,4b =B .8a =,4b =C .14a =,8b = D .12a =,14b =06.下列函数中,既是奇函数又在区间(1,1)-内是增函数的是( )A .3()3f x x x =-B .()sin f x x =C .1()ln1xf x x-=+ D .()e e x x f x -=+07.已知方程210x ax +-=在区间[0,1]上有解,则实数a 的取值范围是( )A .[0,)+∞B .(,0)-∞C .(,2]-∞D .[2,0]-08.已知a 是非零向量,m 为实数,则“m =a ”是22a m =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09.已知0a >,若函数21,1()1,1x ax x x f x a x -⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩有最小值,则实数a 的取值范围是( )A .(1,)+∞B .[1,)+∞C .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭10.定义在[0,)+∞上的函数()f x 满足:当0πx ≤<时,()sin f x x =;当πx ≥时,()2(π)f x f x =-.若方程()0f x x m -+=在区间[0,5π]上恰有3个不同的实根,则m 的所有可能取值集合是( )A .4π0,3⎡⎢⎣B .4π0,3⎛ ⎝C .[)4π0,3π,4π3⎡⎢⎣D .4π0,(3π,4π)3⎡⎢⎣ 二、填空题共5小题:每小题5分,共25分.11.已知π1cos 23α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin α=____.12.在ABC ∆中,已知2a =,cos cos cos a b cA B C==,则ABC ∆的面积为____.13.已知点(1,1)P ,O 为坐标原点,点,A B 分别在x 轴和y 轴,且满足PA PB ⊥,则()PA PB PO +•=____,PA PB +的最小值为____.14.已知函数()e (1)x f x a x =+-,若()0f x ≥恒成立,则实数a 的取值范围是____. 15.将函数sin y x =图象上各点横坐标变为原来的1(0)ωω>倍,再向左平移π5个单位,得到函数()f x 的图象.已知()f x 在[0,2π]上有且只有5个零点.在下列命题中: ①()f x 的图象关于点π,05⎛⎫- ⎪⎝⎭对称;②()f x 在(0,2π)内恰有5个极值点; ③()f x 在区间π0,5⎛⎫⎪⎝⎭内单调递减;④ω的取值范围是2530,1111⎡⎫⎪⎢⎣⎭.所有真命题的序号是____.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程. 16.在ABC ∆中,已知22cos a b c A +=.(Ⅰ)求C ;(Ⅱ)若5a =,7c =,求b .17.已知函数2()2cos sin (0)f x x x ωω=+>,若____,写出()f x 的最小正周期,并求函数()f x 在区间π5π,66⎛⎤⎥⎝⎦内的最小值. 请从①1ω=,②2ω=这两个条件中选择一个,补充在上面的问题中并作答.若选择多个条件分别作答,按第一个判分. 18.已知函数1()1f x x =+,()1g x x =-.求正实数a 的取值范围: (Ⅰ)任意1(0,)x a ∈,存在2(0,)x a ∈,使得12()()f x g x =成立; (Ⅱ)存在12,[,1]x x a a ∈+,使得12()()f x g x <成立.19.研究表明,在一节课40分钟的数学课中,学生的注意力指数()f x 与听课时间x (单位:分钟)之间的变化曲线如图所示.当(0,16]x ∈时,曲线是二次函数图象的一部分;当(10,40]x ∈时,曲线是函数0.8log ()y x a =+图象的一部分.(Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)如果学生的注意力指数低于75,称为“欠佳听课状态”,则在一节40分钟的数学课中,学生处于“欠佳听课状态”所持续的时间有多长?(精确到1分钟,参考数据:541025=,553125=)20.已知函数()()ln (1)(1)f x x a x a x =+-+-.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(Ⅱ)是否存在实数a ,使得()f x 在(0,)+∞具有单调性?若存在,求所有a 的取值构成的集合;若不存在,请说明理由.21.对非空数集,A B ,定义{},A B x y x A y B -=-∈∈,记有限集T 的元素个数为T .(Ⅰ)若{}135A =,,,{}1,2,4B =,求A A -,B B -,A B -; (Ⅱ)若4A =,*A ⊆N ,{}1,2,3,4B =,当A B -最大时,求A 中最大元素的最小值; (Ⅲ)若5A B ==,21A A B B -=-=,求A B -的最小值.。
北京市人大附中2024届高三10月质量检测练习数学试题一、单选题1.已知集合{}[]2,0,3A x x B =≤=,则A B = ()A .{3}B .{0}C .[]0,2D .{0,3}2.下列函数既是偶函数且又在()0,∞+上是单调递减函数的是()A .()cos 2f x x=B .()exf x =C .()lg f x x=D .()23f x x-=3.已知角θ的终边过点()12,5P -,则tan θ=()A .512-B .125-C .125D .5124.若0.32131,0.3,log 32a b c -⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 大小关系为()A .a b c>>B .b a c>>C .c b a>>D .a c b>>5.设,a b ∈R ,且0a b <<,则()A .11a b<B .2b ab>C .2a bab +>D .2b a a b+>6.某物体做直线运动,若它所经过的位移s 与时间t 的函数关系为()212s t t t =+,则这个物体在时间段1,2内的平均速度为()A .2B .32C .3D .527.已知{}12|2,0,log 1xA y y xB x x ⎧⎫==<=>⎨⎬⎩⎭,则“x A ∈”是“x B ∈”成立的()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8.如图是函数()y f x =的导函数()y f x '=的图象,下列结论正确的是()A .()y f x =在=1x -处取得极大值B .1x =是函数()y f x =的极值点C .2x =-是函数()y f x =的极小值点D .函数()y f x =在区间()1,1-上单调递减9.已知0a >且1a ≠,函数(),1,1x a x f x x a x ⎧≤=⎨-+>⎩,若函数()f x 在区间[]0,2上的最大值比最小值大52,则a 的值为()A .12或2B .23或2C .2或72D .12或7210.已知函数()11sin cos f x x x=+,在下列结论中:①2π是()f x 的一个周期;②()f x 的图象关于直线π4x =对称;③()f x 在区间π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上无最大值正确结论的个数为()A .0B .1C .2D .3二、填空题11.函数()()22ln 1xf x x x =++-的定义域为.12.已知函数()πsin 0,02y x ωϕωϕ⎛⎫=+><≤ ⎪⎝⎭,且此函数的一段图象如图所示,则ω=;ϕ=.13.在ABC V 中,60,2,3A AC BC ︒===则ABC V 的面积等于.14.扶贫小组帮助某农户建造一个面积为100㎡的矩形养殖区,有一面利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,则最低造价需要准备元.15.对函数(),f x 若存在区间[,](),M a b a b =<使得{|(),},y y f x x M M =∈=则称区间M 为函数()f x 的一个“稳定区间”,给出下列四个函数:(1)(),x f x e =(2)3(),f x x =(3)π()cos ,2f x x =(4)()ln 1,f x x =+其中存在“稳定区间”的函数有.(把所有可能的函数的序号都填上)三、解答题16.已知函数()321233f x x x =+-(1)求曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线方程;(2)求函数()f x 的单调区间和极值.17.已知函数()()2π2sin πcos 2f x x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭(1)求()f x 的最小正周期;(2)当ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎣⎦,求()f x 的最大值和最小值.18.某同学用“五点法”画函数()()||πsin 0,2f x A x k ωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:x ωϕ+0π2π3π22πxm π3n 5π6p ()sin A x kωϕ++1614-1(1)求出实数m ,n ,p 的值;(2)求出函数()f x 的解析式;(3)将()y f x =图象向左平移()0t t >个单位,得到()y g x =的图象.若()y g x =为偶函数,求t 的最小值.19.已知ABC V 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足222sin sin sin sin sin 0A CB AC +-+=(1)求角B 的大小;(2)给出以下三个条件:条件①:22230a b c c -+-=:条件②:3a =;条件③:4ABC S =△从这三个条件中选择两个条件,使得ABC V 存在且唯一确定,请写出你选择的两个条件并回答下面的问题:(Ⅰ)求sin A 的值;(Ⅱ)点M 为线段AB 中点,点N 为线段BC 中点,点P 为线段MN 上一个动点,记PA PC λ=⋅ ,直接写出λ的最大值.20.已知函数()()32111,e ln 32x f x x x ax g x x x x -=++=+(1)判断函数()y g x =零点的个数,并说明理由;(2)对任意的(]10,1x ∈,存在(]20,1x ∈,使()()122f x g x '≤'-求实数a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,证明:0x ∀>,有()()g x f x ≥'.21.如图,T 是3行3列的数表,用(),1,2,3ij a i j =表示位于第i 行第j 列的数,且满足{}0,1ij a ∈.11a 12a 13a 21a 22a 23a 31a 32a 33a 数表中有公共边的两项称为相邻项,例如上表中11a 的相邻项仅有12a 和21a .对于数表T ,定义操作ij ϕ为将该数表中的ij a 以及ij a 的相邻项从x 变为1x -,其他项不变,并将操作的结果记为()ij T ϕ.已知数表0T 满足{}0,,1,2,3ij a i j =∈.记变换ψ为n 个连续的上述操作,即1122:,,,n n i j i j i j ϕϕϕψ ,使得()()()112210211,,,n n i j i j n i j n T T T T T T ϕϕϕ-=== ,并记()0n T T =ψ(1)给定变换112233:,,ϕϕϕψ,直接写出()30T T =ψ.(2)若T '满足122122231a a a a ====,其他项均为0.ψ是含n 次操作的变换且有()0T T '=ψ,求n 的最小值.(3)若变换ψ中每个操作ij ϕ至多只出现一次,则称变换ψ是一个“优变换”,证明:任给一个数表(){}{}:,0,1,,1,2,3ij ij T a a i j ∈∈,存在唯一的一个“优变换”ψ,使得()0T T =ψ.参考答案:题号12345678910答案CDABDBBCDB1.C【分析】按照交集的运算法则直接计算即可.【详解】因为集合{}[]{}2,0,303A x x B x x =≤==≤≤,所以{}[]020,2A B x x ⋂=≤≤=.故选:C.2.D【分析】根据余弦函数,指数函数,对数函数及幂函数的奇偶性和单调性逐一判断即可.【详解】对于A ,因为π3π044f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()cos 2f x x =在()0,∞+上不是单调递减函数,A 不符题意;对于B ,函数()e xf x =在()0,∞+上是单调递增函数,故B 不符题意;对于C ,当()0,x ∈+∞时,()lg lg f x x x ==在()0,∞+上单调递增,故C 不符题意;对于D ,()()()()21233,0,,0f x xxx ∞∞--==∈+⋃-,因为203-<,所以函数()23f x x -=在()0,∞+上单调递减,因为()()()123f x x f x --==,所以()23f x x -=是偶函数,故D 符合题意.故选:D.3.A【分析】根据正切函数的定义计算.【详解】由题意,55tan 1212α==--.故选:A .【点睛】本题考查三角函数的定义,属于简单题.4.B【分析】由指数函数和对数函数的性质即可得出答案.【详解】因为0.3110122a ⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,200.30.31b -=>=,1133log 3log 31c -===-,所以b a c >>.故选:B.5.D【分析】ABC 选项,可举出反例;D 选项,利用基本不等式进行求解.【详解】A 选项,当2,1a b =-=-时,111,12a b=-=-,故11a b >,A 错误;B 选项,当2,1a b =-=-时,21,2b ab ==,2b ab <,B 错误;C 选项,当2,1a b =-=-时,322a b +=-=,2a b+<,C 错误;D 选项,当0a b <<时,0,0b a a b >>,由基本不等式可得2b a a b +≥=,当且仅当ba ab=,即a b =时,等号成立,但a b ≠,故等号取不到,故2b aa b+>,D 正确.故选:D 6.B【分析】根据平均速度的公式计算.【详解】211211322212s v t ⎛⎫⨯+-+ ⎪∆⎝⎭===∆-.故选:B.7.B【分析】根据题意,化简集合,A B ,再由充分条件以及必要条件的定义判断即可.【详解】因为{}()2,00,1x A y y x ==<=,121log 10,2B x x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=>=⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则B 是A 的真子集,所以“x A ∈”是“x B ∈”成立的必要不充分条件.故选:B 8.C【分析】根据导函数的正负即可求解()y f x =的单调性,即可结合选项逐一求解.【详解】由图象可知:当2x <-时,()()0,f x f x '<单调递减,当2x ≥-时,()()0,f x f x '≥单调递增,故2x =-是函数()y f x =的极小值点,()y f x =无极大值.故选:C 9.D【分析】按照a 与1的大小进行分类讨论,求出函数()f x 在[]0,2上的最值,从而可得a 的值.【详解】①当01a <<时,函数()f x 在[]0,1上是减函数,在(]1,2上也是减函数.∵()0011f a a ==>-+,∴函数的最大值为()01f =,而()()221f a a f =-+<=,∴函数()f x 的最小值为()22f a =-+,∴5212a -++=,解得()10,12a =∈,符合题意.②当1a >时,函数()f x 在[]0,1上是增函数,在(]1,2上是减函数.∵()11f a a =>-+,∴函数()f x 的最大值为()1f a =,而()22f a =-+,()001f a ==,当()1,3a ∈时,21a -+<,此时函数()f x 的最小值为()22f a =-+,因此有522a a -++=,无解;当[)3,a ∈+∞时,21a -+≥,此时函数()f x 的最小值为()01f =,因此有512a +=,解得()73,2a =∈+∞,符合题意.综上所述,实数a 的值为12或72.故选:D 10.B【分析】①②根据周期性和对称性满足的关系式判断;③利用换元法求函数()f x 在π,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭的最值情况.【详解】因为π11π112π07πππ7π44sin cos sin4444f f ⎛⎫⎛⎫-=+=-+=+= ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭-- ⎪⎝⎭,所以2π不是()f x 的一个周期,故①错误;()11π,π11cos sin 2ππ11π2sin cos ,22cos sin 2x x x f x f x x x x x x ⎧+≥⎪⎪⎛⎫-=+=≠⎨ ⎪⎛⎫⎝⎭⎪---+< ⎪⎪⎩⎝⎭,所以()f x 的图象不关于直线π4x =对称,故②错;()()()()222sin cos 11sin cos sin cos 1sin cos 1sin cos 2x x x x f x x x x x x x --=-+==----,π,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,令πsin cos 4t x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,则3,444x ⎛⎫-∈-- ⎪⎝⎭πππ,)1t ⎡∈-⎣,22211t y t t t ==--,在)1t ⎡∈-⎣上单调递增,所以无最大值,即函数()f x 在π,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭上无最大值,故③正确.故选:B.11.[2,1)-【分析】根据函数特征直接求定义域即可.【详解】由函数()()2ln 1x f x x =+-可知,202,,21101x x x x x +≥≥-⎧⎧∴-≤<⎨⎨-><⎩⎩,所以定义域为[2,1)-.故答案为:[2,1)-12.2π4【分析】由图知7π3ππ2882T =-=,2πT ω=可得ω的值,再由()3π2πZ 8k k ϕ⨯+=∈以及π02ϕ<≤求得ϕ的值.【详解】由7π3ππ2882T =-=,可得πT =,所以2π2π=2πT ω==,此时解析式为()sin 2y x ϕ=+,由()3π2πZ 8k k ϕ⨯+=∈,可得()3ππZ 4k k ϕ=-+∈,又因为π02ϕ<≤,所以1k =,π4ϕ=,故答案为:2;π4.13【分析】利用三角形中的正弦定理求出角B ,C ,再利用三角形的面积公式求出△ABC 的面积.【详解】因为60,2,A AC BC ︒===2,,sin sin sin 60sin BC AC A B B︒=∴=sin 1,90,30,B BC ︒︒∴=∴==12sin 302ABC S ︒=⨯⨯=!14.3200【分析】假设正面铁栅和两侧墙长,可构造等式100xy =;列出造价409020z x y xy =++,利用基本不等式求得最小值.【详解】设正面铁栅长为x ,两侧墙长为y ,则100xy =于是造价为409020z x y xy=++则:4090202020120020003200z x y xy xy xy =++≥==+=,当且仅当4090 100x y xy ==,即20153x y ,==时取等号本题正确结果:3200【点睛】本题考查利用基本不等式解决实际问题,主要采用基本不等式求解和的最小值的方法.15.②③【详解】因为()x f x e =单调递增,所以若存在“稳定区间”则x e x =至少有两个解,而x e x >恒成立,所以()x f x e =不存在“稳定区间”;因为()3f x x =单调递增,所以若存在“稳定区间”则3x x =至少有两个解,显然成立,所以()3f x x =存在“稳定区间”;(3)因为[0,1],cos [0,1]2x x π∈∈,所以f(x)=π cos 2x 存在“稳定区间”;(4)因为()ln 1f x x =+单调递增,所以若存在“稳定区间”则ln 1x x +=至少有两个解,而ln 1x x +=只有一解x=1,所以()ln 1f x x =+不存在“稳定区间”;点睛:判断函数零点(方程的根)所在区间的方法(1)解方程法:当对应方程易解时,可通过解方程确定方程是否有根落在给定区间上.(2)定理法:利用零点存在性定理进行判断.(3)数形结合法:画出相应的函数图象,通过观察图象与x 轴在给定区间上是否有交点来判断,或者转化为两个函数图象在给定区间上是否有交点来判断.16.(1)8100x y --=(2)递增区间为(),2-∞-和()0,∞+,递减区间为()2,0-,极大值为23,极小值为23-.【分析】(1)根据题意,求导得()f x ',由导数的几何意义即可得到结果.(2)根据题意,求导得()f x ',令()0f x '=即可得到极值点,从而得到结果.【详解】(1)因为()3212222633f =⨯+-=,且()22f x x x '=+,则()222228f '=+⨯=,所以曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线方程为()682y x -=-,即8100x y --=.(2)因为()22f x x x '=+,令()0f x '=,解得2x =-或0x =,当(),2x ∞∈--时,()0f x '>,则函数()f x 单调递增;当()2,0x ∈-时,()0f x '<,则函数()f x 单调递减;当()0,x ∈+∞时,()0f x '>,则函数()f x 单调递增;所以()f x 的单调递增区间为(),2-∞-和()0,∞+,单调递减区间为()2,0-,当2x =-时,()f x 有极大值为()()3122224333f -=⨯-+-=,当0x =时,()f x 有极小值为()203f =-.综上所述,递增区间为(),2-∞-和()0,∞+,递减区间为()2,0-,极大值为23,极小值为23-.17.(1)()f x 的最小正周期为π.(2)最大值为2,最小值为1.【分析】(1)先化简()()2π2sin πcos 2f x x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭求出π()2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,然后由最小正周期公式求解即可.(2)求()f x 在闭区间上的最大值和最小值即可.【详解】(1)()()2π2sin πcos 2f x x x x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭)22sin cos cos 2sin 2x x x x x =+--+-,πsin 222sin 23x x x ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,所以()f x 的最小正周期为:2ππ2T ==.(2)由(1)可知,π()2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,因为ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以ππ2π2,363⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦x .所以当ππ232x -=时,max ()2f x =,当ππ236x -=时,min ()1f x =.所以当ππ,42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()f x 的最大值为2,最小值为1.18.(1)π12m =,712n =π,1312p =π(2)()5sin 216f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭π(3)π3【分析】(1)根据表格列方程,解方程得到m ,n ,p ;(2)根据表格得到sin 01πsin 62A k A k +=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解方程得到51A k =⎧⎨=⎩,然后结合(1)中结论即可得到()f x 的解析式;(3)根据图象的平移变换得到()g x ,根据()g x 为偶函数得到()0g 为最值,然后解方程求t 即可.【详解】(1)由题意得0ππ32π5π3π622πm n p ωϕωϕωϕωϕωϕ+=⎧⎪⎪+=⎪⎪+=⎨⎪⎪+=⎪⎪+=⎩,解得2π6π127π1213π12m n p ωϕ=⎧⎪⎪=-⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎪=⎪⎩,所以π12m =,712n =π,1312p =π.(2)由题意得sin 01πsin 62A k A k +=⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得51A k =⎧⎨=⎩,所以()5sin 216f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭π.(3)由题意得()5sin 2216g x x t ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭π,因为()g x 为偶函数,所以()05sin 2166g t ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭π或()04g =-,即sin 216t ⎛⎫-=± ⎪⎝⎭π,即2,62t k k -=+∈πππZ ,解得,32k t k =+∈ππZ ,因为0t >,所以当0k =时,t 最小,最小为π3.19.(1)2π3B =(2)(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)6-【分析】(1)由正弦定理和余弦定理得到1cos 2B =-,得到2π3B =;(2)(Ⅰ)选择①②和①③求出边长均不合要求,选择②③,得到ABC V 存在且唯一,并求出5c =,7b =,得到sin A (Ⅱ)取AC 的中点H ,推出22PA PC PH CH ⋅=- ,并得到点P 与N 重合时,PH 最大值为52,并求出λ的最大值.【详解】(1)222sin sin sin sin sin 0A C B A C +-+=,由正弦定理得2220a c b ac +-+=,故2221cos 222a cb ac B ac ac +--===-,因为()0,πB ∈,所以2π3B =,(2)(Ⅰ)选择①②,222222030a c b ac a b c c ⎧+-+=⎨-+-=⎩,解得30ac c +=,又3a =,所以60c =,解得0c =,此时ABC V 不存在,选择①③,222222030a c b ac a b c c ⎧+-+=⎨-+-=⎩,解得30ac c +=,又0c >,故3a =-,不合要求,此时ABC V 不存在,选择②③,1sin 2ABC S ac B == 21π3n 23si c ⨯=5c =,又3a =,2220a c b ac +-+=,故2925150b +-+=,解得7b =,由于357+>,故满足ABC V 存在且唯一,由正弦定理得sin sin a b A B =,即372πsin sin 3A =,解得sin A ,(Ⅱ)取AC 的中点H ,连接PH ,则2PA PC PH += ,2PA PC CH -= ,两式平方后相减得22PA PC PH CH ⋅=- ,其中72CH = ,当点P 与M 重合或与N 重合时,PH 最大,当点P 与M 重合时,1322PH a == ,当点P 与N 重合时,1522PH c == ,故PH 最大值为52PH = ,故22PA PC PH CH λ=⋅=- 最大值为2549644-=-.20.(1)1个(2)(],1-∞-(3)证明见解析【分析】(1)先求定义域,转变为求1()e ln x k x x -=+的零点个数,求导,根据单调性与零点的存在性定理即可求;(2)任意的(]10,1x ∈,存在(]20,1x ∈,使()()122f x g x ''≤-,可转化为()()12max max 2f x g x ''≤-,则求出()1max f x ',()2max g x '即可求出实数a 的取值范围;(3)指对缩放不等式可知()1e 11x x x -≥-+=,1ln 1x x≥-(需证明),则可得12e ln 1x x x x x x -+≥+-,则不等式可证.【详解】(1)由()1e ln x g x x x x -=+,定义域为0+∞(,),()y g x =的零点等价于1()e ln x k x x -=+的零点,11()e 0x k x x -'=+>,所以()y k x =在(0,)+∞上单调递增,又11e 1(1)10,()e 10ek k -=>=-<,所以()y k x =在1(,1)e上只有一个零点,所以()y k x =的零点个数为1个,则()y g x =的零点个数也为1个.(2)因为()321132f x x x ax =++,所以()221124f x x x a x a ⎛⎫'=++=++- ⎪⎝⎭,所以()f x '在区间(]0,1上单调递增,故()()max 12f x f a ''==+.因为()1eln x g x x x x -=+,所以()()111e e ln 11e ln 1x x x g x x x x x ---'=+++=+++.令()()11e ln 1x h x x x -=+++,则()()112e x h x x x-'=++,又(]0,1x ∈,所以()0h x '>,故()g x '在区间(]0,1上单调递增,所以()()max 13g x g ''==.又对任意的(]10,1x ∈,存在(]20,1x ∈,使()()122f x g x ''≤-,所以()()max max 2f x g x ''≤-,即232a +≤-,解得1a ≤-,故实数a 的取值范围为(],1-∞-.(3)令()1e -=-x s x x ,0x >,则()1e 1-'=-x s x .令()0s x '=,解得1x =,则当()0,1x ∈时,()0s x '<,()s x 单调递减;当()1,x ∈+∞时,()0s x '>,()s x 单调递增,所以()()10s x s ≥=,即1e x x -≥(当且仅当1x =时,等号成立).令()1ln 1F x x x =+-,则()22111x F x x x x-'=-=.令()0F x '=,解得1x =,则当()0,1x ∈时,()0F x '<,()F x 单调递减;当()1,x ∈+∞时,()0F x '>,()F x 单调递增,所以()()10F x F ≥=,即1ln 1x x≥-+(当且仅当1x =时,等号成立),故11e ln 1x x x x-+≥-+(当且仅当1x =时,等号成立).又0x >,所以12e ln 1x x x x x x -+≥+-.因为1a ≤-,所以221x x x x a +-≥++,故12e ln x x x x x x a -+≥++,即()()'≥g x f x .21.(1)100010001(2)n 的最小值为3(3)证明过程见解析【分析】(1)按照题意进行求解即可;(2)先得到T ',分析得到T '的对称性和奇偶性质,当1n =,2n =时,不满足要求,3n =时,取变换111213:,,ϕϕϕψ,得到答案;(3)设A 是所有优变换的集合,B 是所有数表的集合,构造:f A B →,证明A 中的优变换和B 中数表为一一对应关系,证明出数表中的数据都可通过变换单独被改变,从而证明出结论.【详解】(1)0T 为000000000()1110T T ϕ=,故1T 为110100000()2221T T ϕ=,故2T 为100011010()3332T T ϕ=,故()30T T =ψ为100010001(2)T '为010111000由题意得,1113223133,,,,ϕϕϕϕϕ均改变了表格中的奇数个数据,定义为奇操作,12212332,,,ϕϕϕϕ均改变了表格中的偶数个数据,定义为偶操作,两次同样的操作,表格中数据不变,例如1111:,ϕϕψ不改变表格中数据,故n 的最大值为9,且变换满足交换律,例如1112:,ϕϕψ和1211:,ϕϕψ,结果相同,观察到T '是关于122232,,ϕϕϕ变换所在直线对称的,故变换也要关于这条直线轴对称,T '中有4个1,故相对于0T 改变了4个数,若1n =,通过验证,发现不能得到T ',若2n =,结合对称性和奇偶性,有1113:,ϕϕψ,2123:,ϕϕψ,3133:,ϕϕψ,1232:,ϕϕψ四种变换,经过验证,均不满足,若3n =,结合对称性和奇偶性,不妨取变换111213:,,ϕϕϕψ,()1110T T ϕ=,故1T 为110100000()2121T T ϕ=,故2T 为001110000()3132T T ϕ=,故()30T T =ψ为10111故n 的最小值为3;(3)设A 是所有优变换的集合,则A 中的优变换的个数为92,B 是所有数表的集合,则B 中的数表的个数为92,构造:f A B →,下面证明A 中的优变换和B 中数表为一一对应关系,由于,A B 中元素个数相同,要证每种变换都能等价变换为唯一的优变换,只需证每个数表都能通过变换得到,由(2)可知,11121322:,,,ϕϕϕϕψ可以得到以下数表,000000010由对称性可知,12212332,,,a a a a 可以单独被改变,又经过11:ϕψ变换得到110100000又1221,a a 可单独被改变,故可得到100000000即11a 可单独被改变,同理经过变换133133,,a a a 可单独被改变,经过22:ϕψ变换得到:111010又经过变换,12212332,,,a a a a 可单独被改变,可得到000010000故任给一个数表(){}{}:,0,1,,1,2,3ij ij T a a i j ∈∈,存在唯一的一个“优变换”ψ,使得()0T T =ψ.【点睛】新定义问题,要充分发掘题目中信息,将复杂问题抽丝剥茧,化难为简.(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念.。