2019-2020学年吉林省吉林一中高三(上)第一次调研数学试卷(理科)一、选择题(每题5分,共60分)1.设全集U R =,集合2{|12}A x og x =…,{|(3)(1)0}B x x x =-+…,则()(U B A =ð )A .(-∞,1]-B .(-∞,1](0,3)- C .[0,3)D .(0,3)2︒︒的值为( )A B .12C .D .12-3.已知3a e =,33log 5log 2b =-,2c =a 、b 、c 的大小关系为( ) A .a c b >>B .b c a >>C .c a b >>D .c b a >>4.已知R α∈,2sin cos αα-=,则tan(2)(4πα-= ) A .43B .7-C .34-D .175.要得到函数3sin 2y x =的图象,可将函数3cos(2)4y x π=-的图象( )A .沿x 轴向左平移8πB .沿x 轴向右平移8πC .沿x 轴向左平移4πD .沿x 轴向右平移4π6.已知函数()tan()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+≠<,点(,0)3π和5(,0)6π是其相邻的两个对称中心,且在区间2(,)33ππ内单调递减,则(ϕ= )A .3πB .6πC .3π-D .6π-7.若1x 是方程4x xe =的解,2x 是方程4xlnx =的解,则12x x 等于( ) A .4B .2C .eD .18.已知函数2()12sin ()(0)6f x x πωω=-+>在区间[,]62ππ内单调递减,则ω的最大值是( )A .12B .35C .23D .349.在ABC ∆中,4B π=,BC 边上的高等于13BC ,则sin (A = )A .310B C D10.已知方程2mx e x =在(0,8]上有两个不等的实数根,则实数m 的取值范围为( ) A .12(,)84lnB .12[,)164lnC .322[,)4ln e D .122[,)4n e11.已知函数2()23f x x alnx =++,若1x ∀,2[4x ∈,12)()x x +∞≠,[2a ∃∈,3],2112()()2f x f x m x x -<-,则m 的取值范围是( )A .[2-,)+∞B .5[,)2-+∞C .9(,)2-+∞D .19[,)4-+∞ 12.若函数11()()2x x f x ln e e --=+-与()sin 2xg x π=的图象的交点为1(x ,1)y ,2(x ,2)y ,⋯,(m x ,)m y ,则1(mi i x ==∑ )A .2B .4C .6D .8二、填空题(每题5分,共20分) 13+的值等于 14.已经函数2()(2)sin(1)3f x x x x x =+++-在[4-,2]上的最大值为M ,最小值为m ,则M m +=15.当x θ=时,函数()2sin cos f x x x =+取得最小值,则sin()3πθ+= .16.关于函数2()f x lnx x=+,下列说法正确的是 (填上所有正确命题序号) (1)2x =是()f x 的极大值点;(2)函数()y f x x =-有且只有1个零点; (3)存在正实数k ,使得()f x kx >恒成立;(4)对任意两个正实数1x ,2x ,且12x x >,若12()()f x f x =,则124x x +> 三、解答题(共70分)17.已知函数()2|1|||()f x x x a a R =+--∈. (Ⅰ)当2a =时,求不等式()2f x x +…的解集;(Ⅱ)设函数()()3||g x f x x a =+-,当1a =时,函数()g x 的最小值为t ,且21(0,0)2t m n m n+=>>,求m n +的最小值. 18.设ABC ∆的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos (2)cos a B c b A =-. (Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ)若4a =,BC 边上的中线AM =,求ABC ∆的面积.19.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为222((1)(0)x y r r -+-=>,以坐标原点O为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin()13πρθ-=,若直线l与曲线C 相切. (Ⅰ)求实数r 的值;(Ⅱ)在圆C 上取两点M ,N ,使得6MON π∠=,点M ,N 与直角坐标原点O 构成OMN ∆,求OMN ∆面积的最大值.20.将函数sin y x =的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移6π个单位长度后得到函数()f x 的图象.(Ⅰ)写出函数()f x 的解析式; (Ⅱ)若对任意[,]612x ππ∈-,2()()10f x mf x --…恒成立,求实数m 的取值范围;(Ⅲ)求实数a 和正整数n ,使得()()F x f x a =-在[0,]n π上恰有2019个零点. 21.已知函数(),()lnx af x a R x+=∈,2()2x g x e =-. (1)求()f x 的单调区间;(2)若()()f x g x …在(0,)+∞上成立,求a 的取值范围. 22.已知函数()1()f x xlnx ax a R =-+∈. (1)讨论()f x 在(1,)+∞上的零点个数;(2)当1a >时,若存在(1,)x ∈+∞,使()(1)(3)f x e a <--,求实数a 的取值范围.(e 为自然对数的底数,其值为2.71828)⋯⋯2019-2020学年吉林省吉林一中高三(上)第一次调研数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(每题5分,共60分)1.设全集U R =,集合2{|12}A x og x =…,{|(3)(1)0}B x x x =-+…,则()(U B A =ð )A .(-∞,1]-B .(-∞,1](0,3)- C .[0,3)D .(0,3)【解答】解:集合2{|12}(0A x og x ==…,4], {|(3)(1)0}(B x x x =-+=-∞…,1][3-,)+∞, (1,3)U B ∴=-ð,()(0U B A ∴=ð,3),故选:D .2︒︒的值为( )A B .12C .D .12-【解答】解:cos 45cos15sin 45sin(18015)cos 45cos15sin 45sin15︒︒=︒︒-︒︒+︒=︒︒+︒︒cos(4515)cos30=︒-︒=︒=, 故选:A .3.已知3a e =,33log 5log 2b =-,2c =a 、b 、c 的大小关系为( ) A .a c b >>B .b c a >>C .c a b >>D .c b a >>【解答】解:335,,32a log e b log c ln ===,333531,312log log e log ln lne <<=>=, c a b ∴>>.故选:C .4.已知R α∈,2sin cos αα-=,则tan(2)(4πα-= )A .43B .7-C .34-D .17【解答】解:已知等式两边平方得2254sin 4sin cos cos 2αααα-+=, 即22233sin 4sin cos (sin cos )2ααααα--=+,即23tan 8tan 30αα--=, 解得133tan tan αα==-或,所以3tan 24α=-, 从而tan(2)74πα-=-.故选:B .5.要得到函数3sin 2y x =的图象,可将函数3cos(2)4y x π=-的图象( )A .沿x 轴向左平移8πB .沿x 轴向右平移8πC .沿x 轴向左平移4πD .沿x 轴向右平移4π【解答】解:因为函数3cos(2)3sin(2)44y x x ππ=-=+,所以可将函数3cos(2)4y x π=-的图象,沿x 轴向右平移8π,得到3sin[2()]3sin 284y x x ππ=-+=,得到函数3sin 2y x =的图象, 故选:B .6.已知函数()tan()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+≠<,点(,0)3π和5(,0)6π是其相邻的两个对称中心,且在区间2(,)33ππ内单调递减,则(ϕ= )A .3πB .6πC .3π-D .6π-【解答】解:根据题意可得5,0,036ππ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭和是其相邻的两个对称中心得52632T πππ=-=,T π∴=;又因为在区间2(,)33ππ内单调递减,1ω∴=-;则()tan()f x x ϕ=-+; 当3x π=时,()03f π=,又||23ππϕϕ<⇒=. 故选:A .7.若1x 是方程4x xe =的解,2x 是方程4xlnx =的解,则12x x 等于( ) A .4B .2C .eD .1【解答】解:由于1x 和2x 是函数x y e =和函数y lnx =与函数4y x=的图象的公共点A 和B 的横坐标, 而114(,)A x x ,224(,)B x x 两点关于y x =对称,可得114,x x , 因此124x x =, 故选:A .8.已知函数2()12sin ()(0)6f x x πωω=-+>在区间[,]62ππ内单调递减,则ω的最大值是()A .12 B .35C .23D .34【解答】解:()cos(2)3f x x πω=+,由2223k x k ππωππ++剟,k Z ∈,得63k k x ππππωωωω-+剟,即函数的单调递减区间为[6k ππωω-,]3k ππωω+,k Z ∈,若()f x 在区间[,]62ππ内单调递减,则满足6632k k πππωωπππωω⎧-⎪⎪⎨⎪+⎪⎩……得61223k k ωω-⎧⎪⎨+⎪⎩……,同时2263T πππ-=…,则223ππω…,则3ω…当0k =时,203ω<…, 当1k =时,不等式无解, 故ω的最大值为23, 故选:C . 9.在ABC ∆中,4B π=,BC 边上的高等于13BC ,则sin (A = )A .310B C D 【解答】解:在ABC ∆中,4B π=,BC 边上的高等于13BC ,AB ∴=,由余弦定理得:AC ===, 故111125sin sin 2322BC BC AB AC A BC BC A ==,sin A ∴=, 故选:D .10.已知方程2mx e x =在(0,8]上有两个不等的实数根,则实数m 的取值范围为( ) A .12(,)84lnB .12[,)164lnC .322[,)4ln e D .122[,)4n e【解答】解:当0x >时,由2mx e x =可得2()2mx ln x lnx ==,故2lnxm x=. 设2()lnx f x x =,(0x ∈,8],则22(1)()lnx f x x -'=, ∴当0x e <<时,()0f x '>,当8e x <…时,()0f x '<,()f x ∴在(0,)e 上单调递增,在[e ,8]上单调递减, ()f x ∴的最大值为f (e )2e=, 又f (8)324ln =,当01x <<时,()0f x <,当1x >时,()0f x >, 作出()y f x =的大致函数图象如图所示:方程2mx e x =在(0,8]上有两个不等的实数根,∴直线y m =与()y f x =在(0,8]上的函数图象有两个交点, ∴3224ln m e<…. 故选:C .11.已知函数2()23f x x alnx =++,若1x ∀,2[4x ∈,12)()x x +∞≠,[2a ∃∈,3],2112()()2f x f x m x x -<-,则m 的取值范围是( )A .[2-,)+∞B .5[,)2-+∞C .9(,)2-+∞D .19[,)4-+∞【解答】解:设12x x >,由2112()()2f x f x m x x -<-,得1122()2()2f x mx f x mx +>+, 记()()2g x f x mx =+,则()g x 在[0,)+∞上单调递增, 故()0g x '…在[4,)+∞上恒成立, 即2220a x m x ++…在[4,)+∞上恒成立,整理得am x x-+…在[4,)+∞上恒成立, [2a ∈,3],∴函数a y x x =+在[4,)+∞上单调递增,故有44am -+…, [2a ∃∈,3],∴19(4)44max a m -+=…,即194m -….故选:D .12.若函数11()()2x x f x ln e e --=+-与()sin 2xg x π=的图象的交点为1(x ,1)y ,2(x ,2)y ,⋯,(m x ,)m y ,则1(mi i x ==∑ )A .2B .4C .6D .8【解答】解:函数11()()2x x f x ln e e --=+-关于直线1x =对称(满足()(2))f x f x =-, ()sin2xg x π=也关于直线1x =对称,当1x >时,()f x 单调递增,f (1)22ln =-, f (4)33()21ln e e -=+->,如图,两个函数图象只有两个交点∴12mi i x ==∑,故选:A .二、填空题(每题5分,共20分) 13+的值等于-【解答】解:原题==-======-14.已经函数2()(2)sin(1)3f x x x x x =+++-在[4-,2]上的最大值为M ,最小值为m ,则M m += 8-【解答】解:设1x t +=,[4x ∈-,2], [3t ∴∈-,3],那么1x t =-函数()f x 转化为2()(1)sin 4g t t t t =-+- 令2()(1)sin h t t t t =-+, 可得()()h t h t -=-是奇函数, ()()0min max h t h t ∴+=,最大值为()()4max max M g t h t ==-,最小值为()()4min min m g t h t ==-, 则8M m +=-, 故答案为:8-.15.当x θ=时,函数()2sin cos f x x x =+取得最小值,则sin()3πθ+=【解答】解:函数()2sin cos )f x x x x α=+=+(其中cosα=,sin α=,当x θ=)θα+=sin()1θα+=-, 所以cos()0θα+=, 可令2πθα+=-,所以2πθα=--,故sin()sin()sin()sincos cossin 36666πππππθαααα+=--=-+=--==.16.关于函数2()f x lnx x=+,下列说法正确的是 (2)(4) (填上所有正确命题序号)(1)2x =是()f x 的极大值点;(2)函数()y f x x =-有且只有1个零点; (3)存在正实数k ,使得()f x kx >恒成立;(4)对任意两个正实数1x ,2x ,且12x x >,若12()()f x f x =,则124x x +> 【解答】解:(1)函数的 的定义域为(0,)+∞, 函数的导数22212()x f x x x x-'=-+=,(0,2)∴上,()0f x '<,函数单调递减, 在(2,)+∞上,()0f x '>,函数单调递增, 2x ∴=是()f x 的极小值点,即(1)错误;(2)2()y f x x lnx x x=-=+-,22221210x x y x x x -+-∴'=-+-=<恒成立, 函数在(0,)+∞上单调递减,1x =时,1y =;x e =时,210y e e =+-<,∴函数()y f x x =-有且只有1个零点,即(2)正确;(3)若()f x kx >,可得22lnx k x x <+,令22()lnx g x x x =+,则34()x xlnxg x x -+-'=, 令()4h x x xlnx =-+-,则()h x lnx '=-,∴在(0,1)x ∈上,函数单调递增,(1,)x ∈+∞上函数单调递减,()h x h ∴…(1)0<,()0g x ∴'<, 22()lnxg x x x∴=+在(0,)+∞上函数单调递减,函数无最小值, ∴不存在正实数k ,使得()f x kx >恒成立,即(3)不正确;(4)令(0,2)t ∈,则2(0,2)t -∈,22t +>, 令22242()(2)(2)(2)(2)2242t tg t f t f t ln t ln t lnt t t t+=+--=++---=++---, 则2222222416248()0(4)2(2)(4)t t t g t t t t t ---'=+=-<-+--,()g t ∴在(0,2)上单调递减,则()(0)0g t g <=,即(2)(2)f t f t +<-,令122x t =+>,由12()()(2)f x f x f t =<-,得22x t >-, 则12224x x t t +>-++=, 当14x …时,124x x +>显然成立,∴对任意两个正实数1x ,2x ,且21x x >,若12()()f x f x =,则124x x +>,即(4)正确.故答案为:(2)(4), 三、解答题(共70分)17.已知函数()2|1|||()f x x x a a R =+--∈. (Ⅰ)当2a =时,求不等式()2f x x +…的解集;(Ⅱ)设函数()()3||g x f x x a =+-,当1a =时,函数()g x 的最小值为t ,且21(0,0)2t m n m n+=>>,求m n +的最小值. 【解答】解:(1)当2a =时,4,1()2|1||2|3,124,2x x f x x x x x x x --<-⎧⎪=+--=-⎨⎪+>⎩剟;当1x <-时,由42x x --+…解得3x -…,31x ∴-<-…;当12x -剟时,由32x x +…解得1x …,11x ∴-剟; 当2x >时,由42x x ++…可得该方程无解; 综上则原不等式的解集为[3-,1].(2)当1a =时,()2|1|2|1|2|11|4g x x x x x =++-++-=…,当且仅当(1)(1)0x x +-…时,即11x -剟时等号成立, ∴函数()g x 的最小值4t =,∴2142m n+=, ∴11559()()28288888n m m n m n m n m n m n +=++=+++=…, 当且仅当1131284,3828m m n n m n m n ⎧⎧+==⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪==⎪⎪⎩⎩即时等号成立, m n ∴+的最小值为98.18.设ABC ∆的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos (2)cos a B c b A =-. (Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ)若4a =,BC 边上的中线AM =,求ABC ∆的面积. 【解答】解:(1)由cos (2)cos a B c b A=-得sin cos (2sin sin )cos 2sin cos sin cos A B C B A C A B A =-=-,即sin cos cos sin 2sin cos A B A B C A +=,即sin()2sin cos A B C A +=,即sin 2sin cos C C A =, 在三角形中sin 0A≠,1cos 2A ∴=,则3A π=.(2)M 是BC 的中点,2BM CM ∴==,由余弦定理得2222228412b θθθ=+-⨯⨯=+-=-, 222222)8412c πθθθ=+-⨯⨯-=++=+,两式相加得2224b c +=,又2222212cos 2242ab c bc Ab c bc bc =+-=+-⨯=-,即1624bc =-,则8bc =,则三角形的面积11sin 822S bc A ==⨯=.19.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为222((1)(0)x y r r -+-=>,以坐标原点O为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin()13πρθ-=,若直线l与曲线C 相切. (Ⅰ)求实数r 的值;(Ⅱ)在圆C 上取两点M ,N ,使得6MON π∠=,点M ,N 与直角坐标原点O 构成OMN ∆,求OMN ∆面积的最大值.【解答】解:(Ⅰ)直线l 的极坐标方程为sin()13πρθ-=,转换为直角坐标方程为20y -+=,若直线l 与曲线C 相切,则圆心20y -+=的距离3312d r -+==,解得2r =,(Ⅱ)由(Ⅰ)得圆的方程为22((1)4x y -+-=. 转换为极坐标方程为4sin()3πρθ=+.设1(M ρ,)θ,2(,)6N πρθ+,所以121||||sin 4sin()sin()2sin(2)26323MON S ππππρρθθθ∆==++=+,当12πθ=时,2MON S ∆+…即最大值为2+.20.将函数sin y x =的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移6π个单位长度后得到函数()f x 的图象.(Ⅰ)写出函数()f x 的解析式; (Ⅱ)若对任意[,]612x ππ∈-,2()()10f x mf x --…恒成立,求实数m 的取值范围;(Ⅲ)求实数a 和正整数n ,使得()()F x f x a =-在[0,]n π上恰有2019个零点. 【解答】解:(Ⅰ)将函数sin y x =的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),可得sin 2y x =的图象; 再将所得的图象向左平移6π个单位长度后得到函数()sin 2()sin(2)63f x x x ππ=+=+的图象,所以函数()f x 的解析式为()sin(2)3f x x π=+;(Ⅱ)对任意的[6x π∈-,]12π,则2[03x π+∈,]2π,所以()sin(2)[03f x x π=+∈,1],此时2()()10f x mf x --…恒成立;令()[0t f x =∈,1],则2()10g t t mt =--…恒成立, 所以有(0)10g =-…,且g (1)0m =-…,求得m 的取值范围是0m …; (3)因为()()F x f x a =-在[0,]n π上恰有2019个零点, 所以()f x 的图象和直线y a =在[0,]n π上恰有2019个交点; 在[0,]π上,2[33x ππ+∈,7]3π; ①当1a >,或1a <-时,()f x 的图象和直线y a =在[0,]n π上无交点. ②当1a =,或1a =-时,()f x 的图象和直线y a =在[0,]π仅有一个交点, 此时,()f x 的图象和直线y a =在[0,]n π上恰有2019个交点,则2019n =;③当1a -<<1a <<时,()f x 的图象和直线y a =在[0,]π上恰有2个交点, ()f x 的图象和直线y a =在[0,]n π上有偶数个交点,不会有2019个交点;④当a =时,()f x 的图象和直线y a =在[0,]π上恰有3个交点, 此时,1009n =,才能使()f x 的图象和直线y a =在[0,]n π上有2019个交点;综上可得,当1a =,或1a =-时,2019n =;当a =1009n =. 21.已知函数(),()lnx af x a R x+=∈,2()2x g x e =-.(1)求()f x 的单调区间;(2)若()()f x g x …在(0,)+∞上成立,求a 的取值范围. 【解答】解:(1)21()lnx af x x --'=, 当10a x e -<<时,()0f x '>,()f x 单调递增; 当1a x e -…时,()0f x '…,()f x 单调递减,故()f x 单调递增区间为1(0,)a e -,单调递减区间为1[a e -,)+∞. (2)法一:由()()f x g x …得22xlnx a e x+-…,即2(2)x a x e lnx --… 令2()(2)x h x x e lnx =--,22121()(21)(21)()x x x h x x e x e x x+'=+-=+-, 21()(0)x F x e x x =->,221()20x F x e x '=+>,()F x 在(0,)+∞单调递增,又1()404F =-<,1()202F e =->,所以()F x 有唯一的零点011(,)42x ∈,且当0(0,)x x ∈时,()0F x <,即()0h x '<,()h x 单调递减, 当0(x x ∈,)+∞时,()0F x >,即()0h x '>,()h x 单调递增, 所以02000()()(2)x min h x h x x e lnx ==--, 又因为0()0F x =所以000002011()(2)()1221x h x x ln x x x e=--=-+=, 所以1a …,a 的取值范围是(-∞,1]. 法二:由()()f x g x …得22xlnx a e x+-…, 即222(2)x lnx x a xe x lnx e x lnx +--=-+…,令()2x x lnx ϕ=+,因为12()10e eϕ=-<,ϕ(1)20=>,所以()x ϕ存在零点1x ;令()x G x e x =-,则()1x G x e '=-,当(,0)x ∈-∞时,()0G x '<,()G x 单调递减, 当(0,)x ∈+∞时,()0G x '>,()G x 单调递增. 所以()(0)1min G x G ==,所以112211(2)(2)1lnx x lnx x e x lnx e x lnx ++-+-+=…, 所以a 的取值范围是(-∞,1].22.已知函数()1()f x xlnx ax a R =-+∈. (1)讨论()f x 在(1,)+∞上的零点个数;(2)当1a >时,若存在(1,)x ∈+∞,使()(1)(3)f x e a <--,求实数a 的取值范围.(e 为自然对数的底数,其值为2.71828)⋯⋯【解答】解:(1)根据题意,函数()1f x xlnx ax =-+,其定义域为(1,)+∞, 则1()10a f x lnx a x e -'=+-=⇒= 分2种情况讨论:①当1a …时,()0f x '>恒成立,此时函数()f x 在(1,)+∞上是增函数;又由f (1)10a =-…,故而()f x f >(1)0…,()f x 在(1,)+∞上无零点; ②当1a >时,1()10a f x lnx a x e -'=+->⇒>;1()01a f x x e -'<⇒<<, 则()f x 在1(a e -,)+∞上是增函数;在1(1,)a e -上是减函数;又由f (1)10a =-<;()10a f e =>,且()f x 连续不断,从而在区间(1,)a e 上,()f x 存在唯一零点,综上所述,当1a …时,()f x 在(1,)+∞上无零点;当1a >时,()f x 在(1,)+∞存在一个零点. (2)根据题意,当1a >时,由(1)得11()()1a a min f x f e e --==-,故应有11(1)(3)a e e a --<--成立,即1(1)(3)10a e e a -+--->不等式成立, 构造函数1()(1)(3)1x h x e e x -=+---,求导得1()10x h x e e -'=+->在(1,)x ∈+∞上恒成立, 故1()(1)(3)1x h x e e x -=+---在(1,)x ∈+∞上单调递增, 注意到h (2)0=,所以()02h x x >⇒>. 故实数a 的取值范围为(2,)+∞.。