河南省顶尖名校2021届高三上学期10月联考数学(理)试卷(有答案)
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卜人入州八九几市潮王学校七校2021届高三10月联考数学〔理〕试题 第一卷〔一共60分〕一、选择题:本大题一一共12个小题,每一小题5分,一共60分.在每一小题给出的四个选项里面,只有一项为哪一项哪一项符合题目要求的.{|A x y ==,{|0}B x x =<,那么=B C A 〔〕A.{0,4}B.(0,4]C.[0,4]D.(0,4)【答案】C 【解析】 【分析】求出集合A ,进而得到A C B .【详解】(]{|,4,{|0},A x y B x x ===-∞=<[]0,4A C B ∴=.应选C.【点睛】此题考察集合的运算,属根底题.)1,2(且与直线320x y -=垂直的直线方程为〔〕A.2310x y --=B.0732=-+yx C.3240x y --=D.3280x y +-=【答案】B 【解析】 【分析】设要求的直线方程为:23m 0x y ++=,把点〔2,1〕代入解得m 即可得出. 【详解】设要求的直线方程为:23m 0x y ++=,, 把点〔2,1〕代入可得:4+3+m=0,解得m=-7. 可得要求的直线方程为:2370x y +-=, 应选:B .【点睛】此题考察了直线互相垂直的充要条件,考察了推理才能与计算才能,属于根底题.()f x 的定义域为[]0,6,那么函数()23f x x -的定义域为〔〕A.()0,3B.[)(]1,33,8⋃C.[)1,3D.[)0,3【答案】D 【解析】 【分析】由函数f 〔x 〕的定义域为[][0,6求出函数f 〔2x 〕的定义域,再由分式的分母不等于0,那么函数()23f xx -的定义域可求.【详解】:∵函数f 〔x 〕的定义域为[]0,6,由0≤2x≤6,解得0≤x≤3. 又x-3≠0,∴函数()23f x x -的定义域为[)0,3.应选D .【点睛】此题考察了函数的定义域及其求法,给出函数f 〔x 〕的定义域为[a ,b],求解函数f[g 〔x 〕]的定义域,直接求解不等式a≤g〔x 〕≤b 即可,是根底题.{}n a 满足11a =,0n a >,11=-+n n a a ,那么32n a <成立的n 的最大值为〔〕A.4B.5C.6D.7【答案】B 【解析】 【分析】由于数列{a n }满足a 1=11=,利用“累加求和〞可得=++⋯+,即可得出.【详解】∵数列{a n }满足a 1=11=,11n n =++⋯+=-+=,∴a n=n 2. 那么使a n <32成立的n 的最大值是5. 故应选B..【点睛】此题考察了“累加求和〞方法,属于根底题.0x R ∃∈,022020<+++m mx x m 的取值范围是〔〕A.(,1][2,)-∞-+∞B.),2()1,(+∞--∞C.[1,2]-D.)2,1(-【答案】C 【解析】 【分析】0,解不等式,得到此题结论.∃x∈R,使得x 2+2mx+m≤0∀x∈R,使得x 2+2mx+m ≥0x 2+2mx+m=0的判别式:△=4m 2-4〔m+2〕≤0.∴-1≤m ≤2. 应选C..sin(3)y x ϕ=+的图象向左平移9π个单位长度后,得到函数()f x 的图象,那么π6ϕ=〞是()f x 是偶函数〞的A.充分不必要条件B.必婴不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条仲 【答案】A 【解析】 【分析】利用三角函数的平移关系式,求解函数的解析式,利用充要条件判断求解即可. 【详解】把函数()sin 3y x ϕ=+的图像向左平移9π个单位长度后,得到的图象的解析式是33y sin x πϕ=++(), 该函数是偶函数的充要条件是 32k k Z ππϕπ+=+∈,,所以那么“6πϕ=〞是“()f x 是偶函数〞的充分不必要条件.应选:A .【点睛】此题考察三角函数的图象变换以及充分必要条件,属中等题.2()24xx f x =-的图像大致为〔〕 A. B.C. D.【答案】D【解析】 【分析】由函数解析式可得函数为偶函数,又12x =时102f ⎛⎫< ⎪⎝⎭可得答案. 【详解】函数()224xx f x =-的定义域为()()+∞⋃-∞-,22,,且()()()22,2424xx x x f x f x ---===--即函数()f x 为偶函数,排除A,B ,又2121120224f ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭==< ⎪⎝⎭-,排除C. 应选D.【点睛】此题考察函数图像的识别,属根底题.{}n a 满足11a =,132log (1)21n n a a n +=+-+,那么41a =〔〕 A.-1 B.-2C.-3D.31log 40-【答案】C 【解析】 【分析】由132log 121n n a a n +⎛⎫=+- ⎪+⎝⎭可得()()133log 21log 21n n a a n n +-=--+累加可得结果. 【详解】()()13333221log 1log log 21log 212121n n n n n a a a a n n n n +-⎛⎫⎛⎫=+-=+=+--+ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭故()()133log 21log 21n na a n n +-=--+,那么414033log 79log 81,a a -=-……将以上40个式子相加得41133log 1log 81,a a -=-又11a =,可得应选C.【点睛】此题考察累加求和,属根底题. 9.1a b >>,a b b a =,ln 4ln a b =,那么=ba〔〕B.2C.34D.4【答案】D 【解析】 【分析】 由44ln 4ln ln ln ab a b a b =⇒=⇒=,结合b a a b =可得答案.【详解】由题1a b >>,,44ln 4ln ln ln a b a b a b =⇒=⇒=,又由应选D.【点睛】此题考察对数、指数的运算性质,属根底题.ABC ∆中,设角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin sin sin 4sin cos a A b B c C b B C +-=,假设CD 是角C 的角平分线,且CD b =,那么cos C =〔〕A.34B.18 C.23D.16【答案】B 【解析】 【分析】 由sin sin sin 4sin cos a A b B c C b B C +-=,可得22224cos ,a b c b C +-=结合余弦定理可得2,a b =又CD 是角C 的角平分线,且CD b =,结合三角形角平分线定理可得2BD AD =,再结合余弦定理可得cos2C 的值,那么cos C 可求.【详解】由sin sin sin 4sin cos a A b B c C b B C +-=,根据正弦定理可得22224cos ,ab c b C +-=又由余弦定理可得2222cos ,a b c ab C +-=故24,a b =即2,a b =结合三角形角平分线定理可得2BD AD =,再结合余弦定理可得()22222222cos54cos 22C C BD b b b b b b =+-⨯⨯⨯=-, 222222cos 22cos 22C CAD b b b b b b =+-⨯⨯⨯=-,由2224BD AD BD AD =⇒=,可得2222354cos 88cos ,cos ,2224C C C b b b b -=-∴=故2231cos 2cos 121,248C C ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭应选B.【点睛】此题考察正弦定理,余弦定理及三角形角平分线定理,属中档题.{}n a 的前n 项和n S ,且满足121a a ==,21n n S a +=-〕A.21n n n a a a ++=+B.13599100a a a a a ++++=C.2469899a a a a a ++++=D.12398100100S S S S S ++++=-【答案】C 【解析】【分析】由121a a ==,21n n S a +=-,可得111,n n S a -+=-那么21,n n n a a a ++=-由此验证四个选项即可. 【详解】由121a a ==,21n n S a +=-,可得111,n n S a -+=-,两式相减可得21,n n n a a a ++=-即21,n n n a a a ++=+〔故A.正确〕,那么13599112349798a a a a a a a a a a a ++++=+++++++1981100100 1,a S a S S =+=+-=〔故B.正确〕, 同理24698223459697a a a a a a a a a a a ++++=+++++++12345969797001,a a a a a a a S a =+++++++==-〔故C 错误〕,同理1239834510098S S S S a a a a ++++=++++-1001210098100.S a a S =---=-故D.正确〕,应选C.【点睛】此题考察利用递推数列推到数列的性质,属中档题.()f x 的导函数为'()f x ,假设2()'()2f x f x +>,(0)5f =,那么不等式2()41x f x e -->的解集为〔〕 A.(0,)+∞ B.)0,(-∞C.(,0)(1,)-∞+∞ D.(1,)+∞【答案】A 【解析】 【分析】】根据题意,令224xx g x ef x e =⋅--()(),对其求导结合题意分析可得()0g x >′,即函数g 〔x 〕为增函数;分析可以将不等式()241x f x e -->,转化为0g x g ()>(),由函数的单调性分析可得答案.【详解】令224xx g x ef x e =⋅--()(),那么()()2222222'20xx x x gx e f x e f x e e f x f x ⎡⎤=⋅+⋅-''=+->⎣⎦()()(),故224xx g x ef x e =⋅--()()在R 上单调递增,又()05f =,故原不等式等价于0g x g >()(),由224x x g x e f x e =⋅--()()在R 上单调递增,可得不等式()241x f x e -->的解集为()0,+∞.应选A.【点睛】此题考察函数单调性与奇偶性的结合,结合条件构造函数,然后用导数判断函数的单调性是解题的关键.第二卷〔一共90分〕二、填空题〔每一小题5分,总分值是20分,将答案填在答题纸上〕OAB ∆中,点C 满足4AC CB =-,OB y OA x OC +=,那么=-x y __________.【答案】35 【解析】 【分析】直接利用三角形法那么和向量的线性运算求出结果. 【详解】△OAB 中,点C 满足4AC CB =-,设,那么: 4?AC BC =, 所以:4()OCOA OC OB --=,所以:415,333OC OB OA y x =--=, 故答案为53【点睛】此题考察的知识要点:向量的线性运算的应用,三角形法那么的应用,主要考察学生的运算才能和转化才能,属于根底题型.14.2tan()33πα-=,那么22cos ()3πα+=__________. 【答案】913【解析】 【分析】由222222cos 213cos cos 33cos sin tan 1333παππααπππααα⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭+=-== ⎪ ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭⎝⎭-+--+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭可得答案 【详解】由题222222cos 213cos cos 33cos sin tan 1333παππααπππααα⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭+=-== ⎪ ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭⎝⎭-+--+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭故答案为913. 【点睛】此题考察同角三角函数根本关系式,诱导公式,属中档题.[,2]x a a ∈+,均有33(3)8x a x +≤,那么a 的取值范围是__________.【答案】(,1]-∞- 【解析】 【分析】利用函数奇偶性和单调性之间的关系,解不等式即可. 【详解】由题对任意的[],2x a a ∈+,均有()3338x a x +≤,又因为函数3x y =在R 上单调递增,所以32x a x +≤在[],2x a a ∈+上恒成立,即0≤+a x ,所以20a a ++≤,得到1a ≤-.即答案为(],1-∞-.【点睛】此题主要考察函数单调性的应用,以及不等式恒成立问题,综合考察函数的性质,是中档题.x 的方程1cos (0)kx x k -=>恰好有两个不同解,其中α为方程中较大的解,那么tan2αα=_______.【答案】1- 【解析】 【分析】由题意可知直线y 1(0)kx k=->与y cos x =相切,求导另一些率相等可求α,进而得到tan2αα【详解】如下列图,直线y 1(0)kx k =->与y cos x =有两个交点,那么cos 1cos 1sin ,,sin k αααααα++=-=∴=-那么22cos sincos 122tantan 1.2sin 22cos sin cos 222αααααααααα+⎛⎫=-=-⋅=- ⎪⎝⎭ 即答案为-1.【点睛】此题考察由导数求直线的斜率,同角三角函数根本关系式,二倍角公式,属中档题. 三、解答题〔本大题一一共6小题,一共70分.解容许写出文字说明、证明过程或者演算步骤.〕()cos()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><的图像相邻两个对称轴之间的间隔为2π,且()f x 的图像与x y sin =的图像有一个横坐标为4π的交点. 〔1〕求()f x 的解析式; 〔2〕当7[0,]8x π∈时,求()f x 的最小值,并求使()f x 获得最小值的x 的值. 【答案】〔1〕()cos(2)4f x x π=-;〔2〕1-.【解析】 【分析】 〔1〕由题可知:2T ππω==,2ω=,又()f x 的图像与sin y x=的图像有一个横坐标为4πcos 2sin 44ππϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,2πϕ<,求出ϕ,即可得到()f x 的解析式;〔2〕因为70,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以32,442x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,由此可求求()f x 的最小值,并得求使()f x 获得最小值的x 的值. 【详解】〔1〕由题可知:2Tππω==,2ω=,又cos 2sin 44ππϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,2πϕ<,得4πϕ=-. 所以()cos 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.〔2〕因为70,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以32,442x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, 当24x ππ-=,即58xπ=时,()f x 获得最小值.()min 518f x f π⎛⎫==-⎪⎝⎭. 【点睛】此题考察了正弦函数的图象与性质的应用问题,是中档题.ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,2sin sin a C B =.〔1〕假设b=0120=C ,求ABC ∆的面积S ;〔2〕假设:2:3b c =,求2sin sin A BC-.【答案】〔1〕18;〔2〕1. 【解析】 【分析】〔1〕由2sin sin a CB =,得2ac =,∴2a =,由三角形面积公式可求ABC ∆的面积S ;〔2〕∵2a =,:2:3b c =,∴::2:3a b c =,故可设a=,2b k =,3c k =,(0)k >,那么2225cos 26b c a A bc +-==,化简sin 6cos 2sin 3A B A C --=即可得到答案.【详解】〔1〕由2sin sin a C B =,得2ac =,∴2a =,∵b =,∴6a=,∴011sin 6sin1201822S ab C ==⨯⨯=.〔2〕∵2a =,:2:3b c =,∴::2:3a b c =,故可设a=,2b k =,3c k =,(0)k >,那么2225cos 26b c a A bc +-==,6cos 213A -====.【点睛】此题考察正弦定理,余弦定理以及三角形面积公式的应用,考察了二倍角公式以及同角三角函数郭先生,属中档题.{}n a 的前n 项和n S ,313S =,123111139a a a ++=. 〔1〕求数列{}n a 的通项公式;〔2〕假设34log 2n n b a =+,求数列}1{1+n n b b 的前n 项和n T . 【答案】〔1〕13-=n n a ;〔2〕84nn +. 【解析】【分析】〔1〕设等比数列{}n a 的公比为q ,那么12332212322111139a a a S a a a a a ++++===,解得:23a =. 312333313S a a a q q=++=++=,解得3q =,可求数列{}n a 的通项公式; 〔2〕由〔1〕及题设可得:42nb n =-,()()111111424244242n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭,由裂项相消法可求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .【详解】〔1〕设等比数列{}n a 的公比为q ,那么13123322123132221111139a a a a a S a a a a a a a a +++++=+===,解得:23a =. 312333313S a a a q q=++=++=,解得3q =, 所以13n na -=.〔2〕由〔1〕及题设可得:42nb n =-,()()111111424244242n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, 所以11111114266104242nT n n ⎛⎫=-+-++- ⎪-+⎝⎭111424284nn n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 【点睛】此题考察等比数列的根本量计算,考察裂项相消法求和,属中档题.()3213f x x x mx =--. 〔1〕假设()f x 在()0,+∞上存在单调递减区间,求m 的取值范围;〔2〕假设1x =-是函数的极值点,求函数()f x 在[]0,5上的最小值.【答案】〔1〕(1,)-+∞;〔2〕9-. 【解析】 【分析】 〔1〕()2'2f x x x m =--,由题可知,()2'20f x x x m =--<在()0,+∞上有解,所以22m x x >-,由此可求m 的取值范围;因为()'1120f m -=+-=,所以3m =.〔2〕因为()'10f -=,可得3m =.所以()2'23f x x x =--,令()'0f x =,解得:1x =-或者3x =.讨论单调性,可求函数()f x 在[]0,5上的最小值.【详解】〔1〕()2'2f x x x m =--,由题可知,()2'20f x x x m =--<在()0,+∞上有解,所以22m x x >-,那么1m >-,即m 的取值范围为()1,-+∞.〔2〕因为()'1120f m -=+-=,所以3m =.所以()2'23f x x x =--,令()'0f x =,解得:1x =-或者3x =.所以当()0,3x ∈时,()'0f x <,函数()f x 单调递减;当()3,5x ∈时,()'0f x >,函数()f x 单调递增. 所以函数()f x 在[]0,5上的最小值为()39999f =--=-.【点睛】此题主要考察了导数与函数的单调性,极值的关系,以及再给定区间上的最值问题,属根底题..M与直线340x +=相切于点(,圆心M 在x 轴上.〔1〕求圆M 的方程;〔2〕过点M 且不与x 轴重合的直线与圆M 相交于,A B 两点,O 为坐标原点,直线OB OA ,分别与直线8x =相交于,C D 两点,记,OAB OCD 的面积分别是21,S S .求12S S 的取值范围.【答案】〔1〕22(4)16x y -+=;〔2〕.【解析】 【分析】〔1〕由题可知,设圆的方程为()222x a y r -+=,列出方程组,求得4a =,4r =,即可得到圆的方程;〔2〕设直线OA 的斜率为k()0k ≠,那么直线OA 的方程为y kx =,联立方程组,求得点A 的坐标,同理得到点B 的坐标,求得,OA OBOC OD,得到所以2142221S k S k k =++,利用根本不等式,即可求解. 【详解】〔1〕由题可知,设圆的方程为()222x a y r -+=,()221711a r a ⎧-+=⎪⎨=-⎪-⎩,解得4a =,4r =,所以圆的方程为()22416x y -+=. 〔2〕由题意知,π2AOB ∠=,设直线OA 的斜率为k()0k ≠,那么直线OA 的方程为y kx =,由2280y kxx y =⎧⎨+-=⎩,得()22180k xx +-=,解得0,0x y =⎧⎨=⎩或者228181x k ky k ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,那么点A 的坐标为2288,11k k k ⎛⎫⎪++⎝⎭. 又直线OB 的斜率为1k -,同理可得点B 的坐标为2288,11k k k ⎛⎫ ⎪++⎝⎭. 由题可知,()8,8Ck ,88,D k⎛⎫- ⎪⎝⎭.因此12S OA OB OA OB S OD OC OC OD⋅==⋅⋅, 又2281181A C x OA k OC x k +===+,同理221OB k OD k =+,所以21422221112142S k S k k k k ==≤++++,当且仅当1k =时取等号. 又120S S >,所以12S S 的取值范围是10,4⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【点睛】此题主要考察了圆的方程的求解,以及直线与圆的位置关系的应用,其中解答中根据题意设出直线的方程,分别求得点A 的坐标,同理得到点B 的坐标,求得,OA OBOC OD,进而得到2142221S k S k k =++,利用根本不等式求解是解答的关键,着重考察了分析问题和解答问题的才能,以及推理与运算才能.()ln a f x x x =-,其中0a ≠.〔1〕讨论函数()f x 的单调性; 〔2〕(x)()x g f e =,11(,())A x g x ,22(,())B x g x 〔12x x <〕是函数()g x 图像上的两点,证明:存在),(210x x x ∈,使得21021()()'()g x g x g x x x -=-.【答案】〔1〕当0a <时,'()0f x <恒成立,所以()f x 在(0,)+∞0a >时,当1(0,)a x a -∈时,'()0f x <,()f x 在1(0,)a a -上单调递减,当1(,)a x a -∈+∞时,'()0f x >,()f x 在1(,)a a -+∞上单调递增; 〔2〕见解析. 【解析】 【分析】〔1〕()111'a a a x a f x ax x x-⎛⎫- ⎪⎝⎭=-=,分类讨论函数()f x 的单调性;〔2〕()ax gx e x =-,()'1ax g x ae =-,令()()()()21212121'ax ax axg x g x e e x g x ae x x x x ϕ--=-=---,那么()()()121121211ax a x x e x e a x x x x ϕ-⎡⎤=---⎣⎦- 令()1t Ft e t =--,讨论其单调性可知()()00F t F >=,即10t e t -->.从而()()212110a x x ea x x ----<,()()121210a x x e a x x ---->.又1210ax e x x >-,2210ax e x x >-. 所以()10x ϕ<,()20x ϕ>.因为函数()y x ϕ=在区间[]12,x x 上的图像是连续不断的一条曲线,由零点存在性定理可得结论.【详解】〔1〕因为()ln (0)a f x x x x =->,所以()111'a a a x a f x ax x x-⎛⎫- ⎪⎝⎭=-=,当0a <时,()'0f x <恒成立,所以()f x 在()0,+∞上单调递减.当0a>时,()'0f x =,得1a x a -=当10,a x a -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()'0f x <,()f x 在10,a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,当1,a x a -⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()'0f x >,()f x 在1,aa -⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增.〔2〕证明:()()x ax gx f e e x ==-,()'1ax g x ae =-,令()()()()21212121'ax ax axg x g x e e x g x ae x x x x ϕ--=-=---,那么()()()121121211ax a x x e x e a x x x x ϕ-⎡⎤=---⎣⎦- 令()1t F t e t =--,那么()'1t F t e =-,当0t<时,()'0F t <,()F t 单调递减;当0t >时,()'0F t >,()F t 单调递增. 故当0t ≠时,()()00F t F >=,即10t e t -->.从而()()212110a x x ea x x ---->,()()121210a x x e a x x ---->.又1210ax e x x >-,2210ax e x x >-. 所以()10x ϕ<,()20x ϕ>.因为函数()y x ϕ=在区间[]12,x x 上的图像是连续不断的一条曲线,所以存在()012,x x x ∈,使得()00x ϕ=,即存在()012,x x x ∈,使得()()()21021'g x g x g x x x ---.【点睛】此题考察利用导数研究函数的性质,属难题.。
2021年高三上学期10月月考试题 数学(理) 含答案(满分160分,考试时间120分钟)一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.)1. 已知集合M ={x |x <1},N ={x |lg(2x +1)>0},则M ∩N = .(0,1)2. 复数z =a +i 1-i为纯虚数,则实数a 的值为 .13. 不等式|x +1|·(2x ―1)≥0的解集为 . {x |x =―1或x ≥12}4. 函数f (x )=13x -1+a (x ≠0),则“f (1)=1”是“函数f (x )为奇函数”的条件(用“充分不必要”,“必要不充分”“充要”“既非充分又非必要”填写).5. 充要6. m 为任意实数时,直线(m -1)x +(2m -1)y =m -5必过定点_________.(9,-4)7. 向量a =(1,2)、b =(-3,2),若(k a +b )∥(a -3b ),则实数k =_________. 8. 由题意知,a 与b 不共线,故k ∶1=1∶(-3),∴k =-139. 关于x 的方程cos 2x +4sin x -a =0有解,则实数a 的取值范围是 . 10. [-4,4]11. 已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是________.412. 解:x +2y =8-x ·(2y )≥8-⎝⎛⎭⎫x +2y 22,整理得(x +2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4) (x+2y +8)≥0.又x +2y >0,∴x +2y ≥4.13. 已知点x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥02x +y ≤2,若ax +y ≤3恒成立,则实数a 的取值范围是__________.(-∞,3]14. 已知△ABC 是等边三角形,有一点D 满足→AB +12·→AC =→AD ,且|→CD |=3,那么→DA ·→DC= . 315. 若函数f (x )=mx 2+ln x -2x 在定义域内是增函数,则实数m 的取值范围是_________.[12,+∞)16. 解:f '(x )=2mx +1x -2≥0对x >0恒成立,2mx 2+1-2x ≥0∴2m ≥2x -1x 2=-1x 2+2x,令t =1x >0∴2m ≥-t 2+2t ,∵()-t 2+2t max =1,∴2m ≥1,∴m ≥12. 17. 已知函数f (x )=⎩⎨⎧-x 2+ax (x ≤1)2ax -5 (x >1),若x 1, x 2∈R ,x 1≠x 2,使得f (x 1)=f (x 2)成立,则实数a 的取值范围是 . (-∞,4)18. 将y =sin2x 的图像向右平移φ单位(φ>0),使得平移后的图像仍过点⎝⎛⎭⎫π3,32,则φ的最小值为_______.19. 解法一:点代入y =sin(2x -2φ)∴sin(2π3-2φ)=32∴-2φ+2π3=2k π+π3或-2φ+2π3=2k π+2π3∴φ=-k π+π6或φ=-k π∴φ的最小值为π6.20. 解法二:结合函数y =sin2x 的图形.21. 已知函数f (x )满足f (x )=f (1x ),当x ∈[1,3]时,f (x )=ln x ,若在区间[13,3]内,函数g (x )=f(x )-ax 与x 轴有三个不同的交点,则实数a 的取值范围是 . 22. ⎣⎡ln33,⎭⎫1e二、解答题(本大题共6小题,共90分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 23. (本小题满分14分) 24. 已知直线和.25. 问:m 为何值时,有:(1);(2).解:(1)∵,∴,得或;当m =4时,l 1:6x +7y -5=0,l 2:6x +7y =5,即l 1与l 2重合,故舍去. 当时,即 ∴当时,. ………7分 (2)由得或; ∴当或时,. ………14分 26. (本小题满分14分)27. 已知函数f (x )=sin(ωx +φ) (ω>0,0<φ<π),其图像经过点M ⎝⎛⎭⎫π3,12,且与x 轴两个相邻的交点的距离为π. 28. (1)求f (x )的解析式;29. (2)在△ABC 中,a =13,f (A )=35,f (B )=513,求△ABC 的面积.解:(1)依题意知,T =2π,∴ω=1,∴f (x )=sin(x +φ)∵f (π3)=sin(π3+φ)=12,且0<φ<π ∴π3<π3+φ<4π3 ∴π3+φ=5π6 即φ=π2∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=cos x . ………6分(2)∵f (A )=cos A =35,f (B )=cos B =513, ∴A ,B ∈(0,π2)∴sin A =45,sin B =1213 ………8分∴sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =5665………10分 ∵在△ABC 中a sin A =bsin B ∴b =15. ………12分∴S △ABC =12ab sin C =12×13×15×5665=84. ………14分30. (本小题满分15分)31. 已知|a |=3,|b |=2,a 与b 的夹角为120º,当k 为何值时, 32. (1)k a -b 与a -k b 垂直;33. (2)|k a -2b |取得最小值?并求出最小值.解:(1)∵k a -b 与a -k b 垂直,∴(k a -b )·(a -k b )=0.∴k a 2-k 2a ·b -b ·a +k b 2=0.∴9k -(k 2+1)×3×2·cos120°+4k =0.∴3k 2+13k +3=0.∴k =-13±1336. ………7分(2)∵|k a -2b |2=k 2a 2-4k a ·b +4b 2=9k 2-4k ×3×2·cos120°+4×4 =9k 2+12k +16=(3k +2)2+12.∴当k =-23时,|k a -2b |取得最小值为23. ………15分34. (本小题满分15分)35. 如图①,一条宽为1km 的两平行河岸有村庄A 和供电站C ,村庄B 与A 、C 的直线距离都是2km ,BC 与河岸垂直,垂足为D .现要修建电缆,从供电站C 向村庄A 、B 供电.修建地下电缆、水下电缆的费用分别是2万元/km 、4万元/km .36. (1)已知村庄A 与B 原来铺设有旧电缆,但旧电缆需要改造,改造费用是0.5万元/km .现决定利用此段旧电缆修建供电线路,并要求水下电缆长度最短,试求该方案总施工费用的最小值.37. (2)如图②,点E 在线段AD 上,且铺设电缆的线路为CE 、EA 、EB .若∠DCE =θ(0≤θ≤ π3),试用θ表示出总施工费用y (万元)的解析式,并求y 的最小值.解:(1)由已知可得△ABC 为等边三角形,∵AD ⊥CD ,∴水下电缆的最短线路为CD . 过D 作DE ⊥AB 于E ,可知地下电缆的最短线路为DE 、AB . ………3分又CD =1,DE =32,AB =2,故该方案的总费用为 1×4+32×2+2×0.5=5+ 3 (万元). …………6分 (2)∵∠DCE =θ (0≤θ≤ π3)∴CE =EB =1cos θ,ED =tan θ,AE =3-tan θ.则y =1cos θ×4+1cos θ×2+(3-tan θ)×2=2×3-sin θcos θ+2 3 ……9分令f (θ)=3-sin θcos θ (0≤θ≤ π3)则f '(θ)=-cos 2θ-(3-sin θ)(-sin θ)cos 2θ=3sin θ-1cos 2θ,……11分∵0≤θ≤ π 3,∴0≤sin θ≤32,记sin θ0=13,θ0∈(0, π 3)当0≤θ<θ0时,0≤sin θ<13,∴f '(θ)<0当θ0<θ≤ π 3时,13<sin θ≤32,∴f '(θ)>0∴f (θ)在[0,θ0)上单调递减,在(θ0, π3]上单调递增.……13分∴f (θ)min =f (θ0)=3-13223=22,从而y min =42+23,此时ED =tan θ0=24,答:施工总费用的最小值为(42+23)万元,其中ED =24. ……15分38. (本小题满分16分)39. 已知a 为实数,函数f (x )=a ·ln x +x 2-4x .40. (1)是否存在实数a ,使得f (x )在x =1处取极值?证明你的结论; 41. (2)若函数f (x )在[2, 3]上存在单调递增区间,求实数a 的取值范围; 42. (3)设g (x )=2a ln x +x 2-5x -1+ax,若存在x 0∈[1, e],使得f (x 0)<g (x 0)成立,求实数a 的取值范围.解:(1)函数f (x )定义域为(0,+∞),f '(x )=a x +2x -4=2x 2-4x +a x假设存在实数a ,使f (x )在x =1处取极值,则f '(1)=0,∴a =2, ……2分此时,f '(x )=2(x -1)2x,∴当0<x <1时,f '(x )>0,f (x )递增;当x >1时,f '(x )>0,f (x )递增. ∴x =1不是f (x )的极值点.故不存在实数a ,使得f (x )在x =1处取极值. ………4分(2)f '(x )=2x 2-4x +a x =2(x -1)2+a -2x,①当a ≥2时,∴f '(x )≥0,∴f (x )在(0,+∞)上递增,成立; ………6分②当a <2时,令f '(x )>0,则x >1+1-a 2或x <1-1-a2,∴f (x )在(1+1-a2,+∞)上递增,∵f (x )在[2, 3]上存在单调递增区间,∴1+1-a2<3,解得:6<a <2 综上,a >-6. ………10分(3)在[1,e]上存在一点x 0,使得成立,即在[1,e]上存在一点,使得,即函数在[1,e]上的最小值小于零.有22221(1)(1)[(1)]()1a a x ax a x x a h x x x x x +--++-+'=--==①当,即时, 在上单调递减, 所以的最小值为,由可得,因为,所以; ………12分 ②当,即时,在上单调递增,所以最小值为,由可得; ………14分 ③当,即时,可得最小值为, 因为,所以,,故 此时不存在使成立.综上可得所求的范围是:或. ………16分解法二:由题意得,存在x ∈[1, e],使得a (ln x -1x )>x +1x成立.令m (x )=ln x -1x ,∵m (x )在[1, e]上单调递增,且m (1)=-1<0, m (e)=1-1e >0故存在x 1∈(1,e),使得x ∈[1, x 1)时,m (x )<0;x ∈(x 1, e]时,m (x )>0 故存在x ∈[1, x 1)时,使得a <x 2+1x ln x -1成立,·························(☆)或存在x ∈(x 1, e]时,使得a >x 2+1x ln x -1成立,·························(☆☆) ………12分记函数F (x )=x 2+1x ln x -1,F '(x )=(x 2-1)ln x -(x +1)2(x ln x -1)2当1<x ≤e 时,(x 2-1)ln x -(x +1)2=(x 2-1)·⎝⎛⎭⎪⎫ln x -x +1x -1∵G (x )=ln x -x +1x -1=ln x -2x -1-1递增,且G (e)=-2e -1<0∴当1<x ≤e 时,(x 2-1)ln x -(x +1)2<0,即F '(x )<0∴F (x )在[1, x 1)上单调递减,在(x 1, e]上也是单调递减, ………14分 ∴由条件(☆)得:a <F (x )max =F (1)=-2 由条件(☆☆)得:a >F (x )min =F (e)=e 2+1e -1综上可得,a >e 2+1e -1或a <-2. ………16分43. (本小题满分16分)44. 已知常数a >0,函数f (x )=13ax 3-4(1-a )x ,g (x )=ln(ax +1)-2x x +2.45. (1)讨论f (x )在(0,+∞)上的单调性;46. (2)若f (x )在⎝⎛⎭⎫-1a ,+∞上存在两个极值点x 1、x 2,且g (x 1)+g (x 2)>0,求实数a 的取值范围.解:(1)由题意可知:f '(x )=ax 2-4(1-a )当a ≥1时,f '(x )>0,此时,f (x )在区间(0,+∞)上单调递增. 当0<a <1时,由f '(x )=0得:x 1=2a (1-a )a (x 2=-2a (1-a )a<0舍去) 当x ∈(0, x 1)时,f '(x )<0;当x ∈(x 1,+∞)时,f '(x )>0.故f (x )在区间(0, x 1)上单调递减,在区间(x 1,+∞)上单调递增. 综上所述,当a ≥1时,f (x )在区间(0,+∞)上单调递增; 当0<a <1时,f (x )在区间(0,2a (1-a )a )上单调递减,在区间(2a (1-a )a,+∞)上单调递增. ………6分(2)由(1)知,当a ≥1时,f '(x )≥0,此时f (x )不存在极值点, 因而要使得f (x )有两个极值点,必有0<a <1. 又∵f (x )的极值点只可能是x 1=2a (1-a )a 和x 2=-2a (1-a )a, 由g (x )的定义可知,x >-1a 且x ≠-2,∴-2a (1-a )a >-1a 且2a (1-a )a x ≠2解得:0<a <12或12<a <1 【定义域在这里很重要】 ………8分此时,由(*)式易知,x 1, x 2分别是f (x )的极小值点和极大值点. 而g (x 1)+g (x 2)=ln(ax 1+1)(ax 2+1)-2x 1x 1+2-2x 2x 2+2=ln[a 2x 1x 2+a (x 1+x 2)+1]-4x 1x 2+4(x 1+x 2)x 1x 2+2(x 1+x 2)+4=ln(2a -1)2-4(a -1)2a -1=ln(2a -1)2-22a -1-2………10分令x =2a -1,由0<a <12且a ≠12知,当0<a <12时,-1<x <0;当12<a <1时,0<x <1 ,记h (x )=ln x 2+2x-2.①当-1<x <0时,h (x )=2ln(-x )+2x-2,设t =-x ∈(0,1), (t )=2ln t -2t -2单调递增 ∴ (t )< (1)=-4<0∴h (x )<-4<0,故当0<a <12时,g (x 1)+g (x 2)<0,不合题意,舍去.②当0<x <1时,h (x )=2ln x +2x -2,∴h '(x )=2x -2x 2=2x -2x2<0,∴h (x )在(0,1)上单调递减,∴h (x )>h (1)=0,故当12<a <1时,g (x 1)+g (x 2)>0.综上,a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫12,1.………16分附加题(考试时间:30分钟 总分:40分)xx.1021.(选修4—2:矩阵与变换)(本小题满分10分) 已知矩阵(1)求;(2)满足AX =二阶矩阵X解:(1) ………5分(2) ………10分22.(选修4—4:坐标系与参数方程)(本小题满分10分)在极坐标系中,曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos θ+2sin θ,以极点为坐标原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t ,y =3t(t 为参数),求直线l 被曲线C 所截得的弦长.解:曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x -2y =0,圆心为(1,1),半径为2,(3分)直线的直角坐标方程为3x -y -3=0,(5分)所以圆心到直线的距离为d =||3-1-32=12,(8分)所以弦长=22-14=7.(10分)23.(本小题满分10分)如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =3,AA 1=AC =4,AA 1⊥平面ABC ; AB ⊥AC , (1)求二面角A 1-BC 1-B 1的余弦值;(2)在线段BC 1存在点D ,使得AD ⊥A 1B ,求BDBC 1的值.解: (1)如图,以A 为原点建立空间直角坐标系A -, 则B (0,3,0),A 1(0,0,4),B 1(0,3,4),C 1(4,0,4),设平面A 1BC 1的法向量为, 则,即,令,则,,所以.同理可得,平面BB 1C 1的法向量为, 所以.由题知二面角A 1-BC 1-B 1为锐角,所以二面角A 1-BC 1-B 1的余弦值为. ………5分(2)设D 是直线BC 1上一点,且. 所以.解得,,. 所以.由,即.解得.因为,所以在线段BC 1上存在点D , 使得AD ⊥A 1B .此时,. ………10分1C 1A 1B 1C ABC24.(本小题满分10分)(1)证明:①;②(其中);(2)某个比赛的决赛在甲、乙两名运动员之间进行,比赛共设局,每局比赛甲获胜的概率均为,首先赢满局者获胜(). ①若,求甲获胜的概率;②证明:总局数越多,甲获胜的可能性越大(即甲获胜的概率越大). 解:(1)①()()()()()()()()()111!1!!!()!1!(1)!1!()!1!1!11!r r n nr n n r n r n n C C r n r r n r r n r n C r n r +++++-⎡⎤⎣⎦+=+=-+--+-+==++-+……2分②由① ……3分(2)①若,甲获胜的概率()10156)1()1(2322242233+-=-+-+=p p p p p pC p p pC p P ……5分②证明:设乙每一局获胜的概率为,则. 记在甲最终获胜的概率为,则()nn nn n nn n nn n n n n n n n n n n qC q Cq Cpqp pC q p pC q p pC p P 2221122211...1...++++=++++=++++++所以,()()()()()[]()()[()][][]()()()0122)()()(...)1()1()11(......1...1...11...1...1 (112111212111212211122211212211122211212211211221)3221211212231321211222131222211112221312222111122213122222111<-=-=-=+--=+--+-+++-++-+-=+++++++++-++++=++++--++++=++++-++++=-++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++q C q p C qC q p C qC q p C qC C q p C q C C q C C C q C C q C C q p qC q C q C q q C q C q C qC q C q C p q C q C q C q qC q C q C p q C q C q C p q C q C q C p P P n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n所以即总局数越多,甲获胜的可能性越大(即甲获胜的概率越大). ………10分 26545 67B1 枱Ay21102 526E 剮40664 9ED8 默33073 8131 脱 35752 8BA8 讨25121 6221 戡24143 5E4F 幏34944 8880 袀34497 86C1 蛁。
xx学年第一学期10月月考高三年级数学试题(理科))李翠清本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(每小题5分,共60分.下列每小题所给选项只有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡上)1.已知集合M={x|﹣2<x<3},N={x|2x+1≥1},则M∩N等于()A.(﹣2,﹣1] B.(﹣2,1] C.[1,3)D.[﹣1,3)2.=()A.i B.-i C.1+i D.1﹣i3.设是两条不同的直线,是三个不同的平面,给出下列四个命题:①若,则;②若,则;③若,则且;④若,则,其中真题的个数是()A.0 B.1 C.2 D.34.命题p:;命题q:在中,若sinA>sinB,则A>B。
下列命题为真命题的是()A.pB.C.D.5.若的展开式中项系数为20,则的最小值为()A. 2B. 3C. 4D. 16.已知=则的值为()A.2B. 3C. 4D.167.一个算法的程序框图如图所示,若该程序输出的结果是,则判断框中应填入的结果是()A. B. C. D.8.函数y=xcosx+sinx的图象大致为()A.B.C.D.9.若等比数列的各项均为正数,且=2(e为自然对数的底数),则= ()A. 20B.30C.40D.5010. 已知变量满足约束条件若目标函数 (其中)仅在点(1,1)处取得最大值,则的取值范围为 ( )A. B. C. D.11.设直线:,圆,若在圆上存在两点,在直线上存在一点,使得,则的取值范围是( )A.B.C.D.12.右图为某四面体的三视图,其正视图、侧视图、俯视图均为边长为4的正方形,则该四面体的内切球的半径为()A. B. C. D.2021年高三上学期10月月考数学(理)试题含答案二、填空题(每题5分,共20分.把答案填在答题纸的横线........上)13.已知双曲线的一条渐近线方程为,则实数m的值为.14. 设向量ab若是实数,且,则的最小值为.15.已知,α是第四象限角,且tan(α+β)=1,则tanβ的值为.16.对于函数给出定义:设是函数的导数,是函数的导数,若方程有实数解,则称点为函数的“拐点”. 某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.给定函数,请你根据上面探究结果,计算1232016()()()()2017201720172017f f f f= .三、解答题(本大题共6个题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤,写在答题纸的相应位置..........)17.(本小题满分10分)8个篮球队中有3个强队,任意将这8个队分成两组(每组4个队)进行比赛(1)求至少有两个强队分在组中的概率;(2)用表示分在组中强队的个数,求的分布列和数学期望。
2021届河南省高三10月联考数学(理)试题一、单选题1.设命题:p :1x ∀<-,202xx +>,则p ⌝为( ) A .01x ∃<-,2002x x +≤ B .01x ∃≥-,2002x x +≤ C .1x ∀<-,202x x +≤ D .1x ∀≥-,202xx +≤ 【答案】A【解析】根据全称命题的否定为特称命题可得结果. 【详解】因为全称命题的否定为特称命题,所以命题p 的否定为p ⌝:“01x ∃<-,2002x x +≤”. 故选:A. 【点睛】本题考查了全称命题的否定为特称命题,属于基础题. 2.已知集合{}ln 0M x x =<,12N x x ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,则M N =( )A .∅B .12x x ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭C .{}1x x <D .102x x ⎧⎫<≤⎨⎬⎩⎭【答案】D【解析】化简集合M ,根据集合的交集运算可得结果. 【详解】因为{}{}ln 001M x x x x =<=<<,12N x x ⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭, 所以102M N x x ⎧⎫⋂=<≤⎨⎬⎩⎭. 故选:D. 【点睛】本题考查了利用对数函数的单调性解不等式,考查了集合的交集运算,属于基础题.3.函数()3ln x x f x x =-的图象在点()()1,1f 处的切线的倾斜角为α,则tan α=( ) A .1- B .2- C .3- D .4-【答案】B【解析】求出函数的导函数,导函数在1x =的函数值即是切线的斜率,根据斜率求出倾斜角即可. 【详解】由题意得()2ln 13x f x x '=+-,所以切线斜率()12k f '==-,所以tan 2α.故选:B. 【点睛】本题考查导数的几何意义,求切线的斜率.4.中央电视台每天晚上的“焦点访谈”是时事、政治性较强的一个节目,其播出时间是在晚上看电视节目人数最多的“黄金时间”,即晚上7点与8点之间的一个时刻开始播出,这一时刻是时针与分针重合的时刻,以高度显示“聚焦”之意,比喻时事、政治的“焦点”,则这个时刻大约是( ) A .7点36分 B .7点38分C .7点39分D .7点40分【答案】B【解析】设7点t 分()060t <<时针OA 与分针OB 重合,在7点时,时针、分针所成的夹角为210︒,根据时针每分钟转0.5︒,分针每分钟转6︒,可得60.5210t t ︒=︒+︒,解方程即可. 【详解】设7点t 分()060t <<时针OA 与分针OB 重合. 在7点时,时针OC 与分针OD 所夹的角为210︒, 时针每分钟转0.5︒,分针每分钟转6︒,则分针从OD 到达OB 需旋转6t ︒,时针从OC 到达OA 需旋转0.5t ︒, 于是60.5210t t ︒=︒+︒,解得2383811t =≈(分),故选:B. 【点睛】本题考查了任意角的表示以及终边相同角的表示,考查了基本运算能力,属于基础题.5.若3512a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1235b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,351log 2c =,则下列结论正确的是( ) A .b c a >> B .c a b >>C .a b c >>D .c b a >>【答案】D【解析】根据指数函数、对数函数、幂函数的单调性进行判断. 【详解】考虑中间值1212d ⎛⎫= ⎪⎝⎭,根据指数函数的单调性,得132511122⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1d a >>;根据幂函数的单调性,得112213125⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1d b <<;根据对数函数的单调性,得335513log log 125c =>=,所以1c bd a >>>>. 故选:D . 【点睛】本题考查指数式和对数式比较大小,属于基础题. 6.函数()2cos sin 1x x f x xx +=+的部分图象大致为( ) A .B .C .D .【答案】A【解析】根据奇函数图象的对称性排除选项C ,D ;根据当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x >,排除B .从而可得答案. 【详解】 因为()2cos sin 1x x f x xx +=+, 所以()()()()()22cos sin cos sin 11x x x x x f x xf x x x --+-+-==-=-+-+,所以函数()f x 为奇函数,排除选项C ,D ; 又当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x >,所以排除B . 故选:A. 【点睛】本题考查了奇函数图象的对称性,考查了排除法,考查了根据函数解析式选择图象,考查了诱导公式,属于基础题.7.企业在生产中产生的废气要经过净化处理后才可排放,某企业在净化处理废气的过程中污染物含量P (单位:mg /L )与时间t (单位:h )间的关系为0ektP P -=(其中0P ,k是正的常数).如果在前10h 消除了20%的污染物,则20h 后废气中污染物的含量是未处理前的( ) A .40% B .50% C .64% D .81%【答案】C【解析】根据0t =得污染物含量得初始值为0P ,根据10t =得1100.8k e -=,可得1000.8tP P =。