第1页共11页交大附中2022学年第二学期高一年级数学卓越考2023.3一、选择题1.已知,αβ∈R ,则“()sin sin 2αβα+=”是“()2πk k βα=+∈Z ”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2.设α是第三象限角,则下列函数值一定为负数的是().A.cos 2αB.tan2αC.sin2αD.cos2α3.对于给定的实数a ,不等式()2110ax a x +--<的解集可能是().A.11x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭B.{}1x x ≠-C.{}1x x <-D.R4.若1tan 3α=-,则222ππcos sin 332sin cos cos ααααα⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+的值为().A.103B.53C.23D.103-5.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c22cos32BB +=,cos cos sin sin 6sin BC A Bb c C+=,则ABC △的外接圆的面积为().A.12πB.16πC.24πD.64π6.阻尼器是一种以提供阻力达到减震效果的专业工程装置.我国第一高楼上海中心大厦的阻尼器减震装置,被称为“定楼神器”,如图1.由物理学知识可知,某阻尼器的运动过程可近似为单摆运动,其离开平衡位置的位移()y m 和时间()t s 的函数关系为()()sin 0,πy t ωϕωϕ=+><,如图2,若该阻尼器在摆动过程中连续三次到达同一位置的时间分别为1t ,2t ,()31230t t t t <<<,且122t t +=,235t t +=,则在一个周期内阻尼第2页共11页器离开平衡位置的位移大于0.5m 的总时间为().A.13s B.23s C.1sD.43s 7.函数()()ππsin 0,,22f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>-<< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则ω,ϕ的值分别是().A.2,π3-B.2,π6-C.4,π6-D.4,π38.己知函数()πsin 3f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,给出下列结论:①π3f x ⎛⎫-⎪⎝⎭为奇函数;②π2f ⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的最大值;③把函数sin y x =的图象上所有点向左平移π3个单位长度,可得到函数()y f x =的图象.其中所有正确结论的序号是().A.①B.①③C.②③D.①②③9.已知函数()sin 22sin 1f x x x =+-,则()f x 在[]0,2023πx ∈上的零点个数是().A.2023B.2024C.2025D.202610.设函数()ln 21ln 21f x x x =++-,则()f x ().第3页共11页A.是偶函数,且在1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭单调递增B.是奇函数,且在11,22⎛⎫-⎪⎝⎭单调递减C.是偶函数,且在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭单调递增D.是奇函数,且在1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭单调递增11.已知函数()()π2sin 04f x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在区间[]0,2π上存在零点,且函数()f x 在区间[]0,2π上的值域为2M ⎡⎤⊆⎣⎦,则ω的取值范围是().A.13,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.13,84⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.14,83⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.1,18⎡⎤⎢⎥⎣⎦12.已知函数()πsin 3f x x ω⎛⎫=+⎪⎝⎭,0ω>对任意3π0,8x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭都有()12f x >,则当ω取到最大值时,()f x 的一个对称中心为().A.π,08⎛⎫⎪⎝⎭B.3π,016⎛⎫⎪⎝⎭C.π,02⎛⎫⎪⎝⎭D.3π,04⎛⎫⎪⎝⎭13.定义在R 上的奇函数()f x ,满足102f ⎛⎫=⎪⎝⎭,且在()0,+∞上单调递减,则不等式()()()0f x f x x x --<--的解集为().A.102102x x x ⎧⎫<<<⎭<⎨⎩-⎬或B.1122x x x ⎧⎫<->⎨⎬⎩⎭或C.10221x x x <⎧⎫<<⎨⎩⎭-⎬或D.12102x x x -<⎧⎫>⎨⎩⎭<⎬或14.“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数和形是函数的神和形两方面、在数学的学习研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的图象的特征.若下图为()y f x =的大致图第4页共11页象,则函数()y f x =的解析式最可能为().A.()ln x f x e x =⋅B.()ln x f x e x =⋅C.()ln xf x e x=⋅D.()ln x f x e x-=⋅15.在ABC △中,“ABC △是锐角三角形”是“tan tan 1A B >”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16.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()12f x f x +=,当(]0,1x ∈时,()1sin π4f x x =-.若对任意(],x m ∈-∞,都有()2f x ≥-,则m 的取值范围是().A.9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B.7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C.5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦二、填空题17.己知函数()ln 1f x x x =+-,则不等式()0f x <的解集是______.18.已知1sin cos 5αα+=,()0,πα∈,则()()sin 1cos 1αα-+=______.19.函数()()πsin 03f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则ω=______.20.已知实数x ,y 满足221x y xy ++=,则222x y +的最大值为______.21.已知ABC △的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若222222sin sin sin A C b c a B b c a --=+-,则tan C 的取值范围为______.22.己知π,0,2x y ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且tan tan tan sin sin 1x y x y x +-≤,则()2221x y --的最大值为______.第5页共11页三、解答题23.在ABC △中,内角A ,B ,C ,所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos c a b c B b Cb c a+++=-.(1)求C ;(2若角C 的内角平分线与AB 边交于点D ,且2CD =,求4b a +的最小值.24.若函数()y f x =满足()3π2f x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭且()ππ44f x f x x ⎛⎫⎛⎫+=-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R ,则称函数()y f x =为“M 函数”.(1)试判断4sin3y x =是否为“M 函数”,并说明理由;(2)函数()f x 为“M 函数”,且当π,π4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,sin y x =,求()y f x =的解析式,并写出在3π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调增区间;(3)在(2)条件下,当π5π,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,关于x 的方程()f x a =(a 为常数)有解,记该方程所有解的和为S ,求S .第6页共11页参考答案一、选择题1.B; 2.B; 3.B; 4.A;5.B; 6.D;7.A;8.B;9.B;10.A;11.B;12.C 13.D;14.B;15.C;16.B;15.在ABC △中,“ABC △是锐角三角形”是“tan tan 1A B >”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由tan tan A B >1得tan 0,tan 0A B >>,即,A B 为锐角,()()tan tan tan tan tan 01tan tan A B C A B A B A Bπ+=--=-+=->-又所以C 为锐角,由此可知ABC ∆是锐角三角形,则必要性成立;由ABC ∆是锐角三角形,则C 为锐角,从而tan 0C >,即()tan 0A B -+>,则tan tan 01tan tan A BA B+<-,又,A B 也是锐角,故有1tan tan 0A B -<,即tan tan 1A B >,所以充分性成立,16.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()12f x f x +=,当(]0,1x ∈时,()1sin π4f x x =-.若对任意(],x m ∈-∞,都有()32f x ≥-,则m 的取值范围是().A.9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B.7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C.5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.8,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦因为当(]0,1x ∈时,()1sin 4f x x π=-,所以()1,04f x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦;第7页共11页当(]1,2x ∈时,(]()()10,1,21x f x f x -∈=-=()11sin 1,022x π⎡⎤⎡⎤--∈-⎣⎦⎢⎥⎣⎦(](]()()()[]2,3,20,1,42sin 21,0;x x f x f x x π⎡⎤∈-∈=-=--∈-⎣⎦当时()()78sin 2;233x x x π⎡⎤--=-==⎣⎦令得或舍若对任意(],x m ∈-∞,意有()2f x ≥-,则m 的取值范围是7,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.二、填空题17.()10,;18.252-;19.23;20.3322+;21.()10,22.2222+-ππ22.己知π,0,2x y ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且tan tan tan sin sin 1x y x y x +-≤,则()2221x y --的最大值为______.2222+-ππ因tan tan tan sin sin 1x y x y x +- ,则1sin 1tan sin cos tan sin tan tan 22x y y x x x x x ππ+⎛⎫⎛⎫+=+=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因函数sin ,tan y x y x ==均在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,则函数tan sin y x x =+在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,故有:02x y π<+<,第8页共11页设x y m +=,其中02m π<<,则()()()()()()()222222222212142222121x y m y y y m y m y m m m --=---=-+-+-⎡⎤=---+--⎣⎦ 当且仅当2y m =-时取等号,则此时022m π<-<,得222m ππ-< ,又函数()()221f m m =-在2,12π⎛⎫-⎪⎝⎭时单调递减,在1,2π⎛⎤⎥⎝⎦时单调递增,222f f ππ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()()22212222f m m fπππ⎛⎫=-=-+ ⎪⎝⎭ 此时2,22y x ππ=-=-三、解答题23.在ABC △中,内角A ,B ,C ,所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos c a b c B b Cb c a+++=-.(1)求C ;(2若角C 的内角平分线与AB 边交于点D ,且2CD =,求4b a +的最小值.(1)设ABC ∆外接圆的半径为R ,由正弦定理得:()cos cos 2sin cos 2sin cos 2sin 2sin c B b C R C B R B C R B C R A a +=+=+==则cos cos c a b c B b C b c a +++=-可化为c a b ab c a++=-整理得222a b c ab +-=-,由余弦定理得22212cos ,0,.2223a b c ab C C C ab ab ππ+--===-<<=又所以(2)由BCD ∆和ACD ∆的面积之和等于ABC ∆的面积,得1112sin sin 232323CD a CD b absin πππ⋅+⋅=可得22ab b a =+,即1112a b +=.第9页共11页则()(1144242525218a b b a b a a b b a ⎛⎫⎛⎫+=++=⨯++≥⨯+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当41112a b b aa b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,即6,3b a ==时,等号成立.故4b a +的最小值为18.24.若函数()y f x =满足()3π2f x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭且()ππ44f x f x x ⎛⎫⎛⎫+=-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R ,则称函数()y f x =为“M 函数”.(1)试判断4sin3y x =是否为“M 函数”,并说明理由;(2)函数()f x 为“M 函数”,且当π,π4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求()y f x =的解析式,并写出在3π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调增区间;(3)在(2)条件下,当π5π,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,关于x 的方程()f x a =(a 为常数)有解,记该方程所有解的和为S ,求S.(1)()4sin 3f x x ⎛⎫=⎪⎝⎭不为M 函数,理由如下:()()()424sin sin ,2323344sin ,,sin 323f x x x f x x f x f x f x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫=∴-≠∴= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭不是M的函数(2) 函数()f x 对任意的实数x 满足()32f x f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,∴函数()f x 的周期为32T π=,第10页共11页753,4242x x πππππ≤≤∴≤-≤,()32f x f x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭,()()()()33,,sin ,sin cos ,42275,cos 42x f x x f x f x x x f x f x xππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∈=∴=-=-= ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎡⎤∴=⎢⎣⎦时在时的解析式为(3)由(2)知()f x 在75,42ππ⎡⎤⎢⎣⎦时的解析式为()()()cos ,,2442sin cos ,2273,422433cos sin 22f x x x x f x f x x x x x f x f x x x ππππππππππππππ=-≤≤∴≤-≤⎛⎫⎛⎫∴=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭≤≤∴-≤-≤⎛⎫⎛⎫∴=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (),24,47,475,42cosx x sinx x f x sinx x cosx x ππππππππ⎧-≤≤⎪⎪⎪≤≤⎪∴=⎨⎪-≤≤⎪⎪⎪≤≤⎩作出函数()f x 的图象,如图,2O π-∣关于x 的方程()(f x a a =为常数)有解等价于()y f x =与y a =的图象有交点,由图可知当0a =时,方程()(f x a a =为常数)有3个解,其方程所有解的和为5322S ππππ=-++=当22a<<或1a=时,方程()(f x a a=为常数)有4个解,其方程有解的和为:2144,44Sπππ=+=当22a=时,方程()(f x a a=为常数)有6个解,其方程有解的和为:27146, 4444Sπππππ=+++=当212a<<时,方程()(f x a a=为常数)有8个解,其方程有解的和为:2214148,,3,06,.44442 S S a a πππππππ=+++====综上第11页共11页。