浙江省杭州地区(含周边)重点中学2018-2019学年第一学期高三期中考试数学试题(解析版)
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浙江省杭州地区(含周边)重点中学2018-2019学年第一学期高三期中考试数学试题(解析版)
一、选择题(本大题共10小题,共40.0分)
1. 设全集𝐼={0,1,2,3,4},集合𝐴={1,2,3},集合𝐵={1,4},则(∁𝐼𝐴)∪𝐵=( )
A. {0} B. {0,4}
C. {0,1,4} D. {0,1,2,3,4}
【答案】C
【解析】解:∁𝐼𝐴={0,4};
∴(∁𝐼𝐴)∪𝐵={0,1,4}.
故选:C.
进行补集、并集的运算即可.
考查列举法表示集合的定义,以及并集和补集的运算.
2. 已知复数z满足𝑧(1+𝑖)=1−𝑖(𝑖为虚数单位),则z等于( )
A. i B. −𝑖 C. 2−𝑖 D. 2+𝑖
【答案】B
【解析】解:∵复数z满足𝑧(1+𝑖)=1−𝑖,∴𝑧=1−𝑖1+𝑖=(1−𝑖)2(1+𝑖)(1−𝑖)=−2𝑖2=−𝑖,
故选:B.
由条件可得𝑧=1−𝑖1+𝑖,再利用两个复数代数形式的除法法则求出结果.
本题主要考查两个复数代数形式的除法,两个复数相除,分子和分母同时乘以分母的共轭复数,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题.
3. 设a,𝑏∈𝑅,那么“𝑎𝑏>1”是“𝑎>𝑏>0”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
【答案】B
【解析】解:由不等式的性质,𝑎>𝑏>0,可推出𝑎𝑏>1,
而当𝑎𝑏>1,时,例如取𝑎=−2,𝑏=−1,显然不能推出𝑎>𝑏>0.
故𝑎𝑏>1是𝑎>𝑏>0的必要不充分条件. 第2页,共13页 故选:B.
𝑎>𝑏>0,可推出𝑎𝑏>1,而当𝑎𝑏>1,时,例如取𝑎=−2,𝑏=−1,显然不能推出𝑎>𝑏>0,由充要条件的定义可得答案.
本题为充要条件的判断,正确利用不等式的性质是解决问题的关键,属基础题.
4. 函数𝑓(𝑥)=𝑥sin𝑥的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】解:函数𝑓(𝑥)=𝑥sin𝑥满足𝑓(−𝑥)=−𝑥sin(−𝑥)=𝑥sin𝑥=𝑓(𝑥),函数的偶函数,排除B、C,
因为𝑥∈(𝜋,2𝜋)时,sin𝑥<0,此时𝑓(𝑥)<0,所以排除D,
故选:A.
利用函数的奇偶性排除选项,然后利用特殊值判断即可.
本题考查函数的图象的判断,函数的奇偶性以及函数值的应用,考查分析问题解决问题的能力.
5. 已知等差数列{𝑎𝑛}的前n项和为𝑆𝑛,𝑆5=−5,𝑆9=−27,{𝑏𝑛}为等比数列,且𝑏3=𝑎3,𝑏5=𝑎5,则𝑏9的值为( )
A. −9 B. 9 C. −27 D. 27
【答案】C
【解析】解:等差数列{𝑎𝑛}的公差设为d,前n项和为𝑆𝑛,𝑆5=−5,𝑆9=−27,
可得5𝑎1+10𝑑=−5,9𝑎1+36𝑑=−27,
解得𝑎1=1,𝑑=−1,
即有𝑎𝑛=2−𝑛;
设{𝑏𝑛}为公比为q的等比数列,且𝑏3=𝑎3=−1,𝑏5=𝑎5=−3,
可得𝑞2=𝑏5𝑏3=3,
𝑏9=𝑏3𝑞6=−27,
故选:C.
设等差数列的公差为d,运用等差数列求和公式解方程可得首项和公差,可得等差数列的通项公式,再设等比数列公比为q,运用等比数列的通项公式,即可得到所求值. 本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
6. 已知0<𝛼<𝜋,sin𝛼+cos𝛼=12,则cos𝛼的值为( )
A. 1−√74 B. 1+√74 C. −1−√74 D. √7−14
【答案】A
【解析】解:由sin𝛼+cos𝛼=12,两边平方得:sin𝛼cos𝛼=−38.
∵0<𝛼<𝜋,∴sin𝛼>0,cos𝛼<0.
联立{sin𝛼+cos𝛼=12sin𝛼cos𝛼=−38,解得cos𝛼=1−√74.
故选:A.
把已知等式两边平方可得sin𝛼cos𝛼=−38,由0<𝛼<𝜋,得sin𝛼>0,cos𝛼<0,联立{sin𝛼+cos𝛼=12sin𝛼cos𝛼=−38求得cos𝛼的值.
本题考查三角函数的化简求值,考查同角三角函数基本关系式的应用,是基础题.
7. 将函数𝑓(𝑥)=sin2𝑥的图象向右平移𝜑(0<𝜑<𝜋2)个单位后得到函数𝑔(𝑥)的图象.若对满足|𝑓(𝑥1)−𝑔(𝑥2)|=2的𝑥1、𝑥2,有|𝑥1−𝑥2|𝑚𝑖𝑛=𝜋3,则𝜑=( )
A. 5𝜋12 B. 𝜋3 C. 𝜋4 D. 𝜋6
【答案】D
【解析】解:因为将函数𝑓(𝑥)=sin2𝑥的周期为𝜋,函数的图象向右平移𝜑(0<𝜑<𝜋2)个单位后得到函数𝑔(𝑥)的图象.若对满足|𝑓(𝑥1)−𝑔(𝑥2)|=2的可知,两个函数的最大值与最小值的差为2,有|𝑥1−𝑥2|𝑚𝑖𝑛=𝜋3,
不妨𝑥1=𝜋4,𝑥2=7𝜋12,即𝑔(𝑥)在𝑥2=7𝜋12,取得最小值,sin(2×7𝜋12−2𝜑)=−1,此时𝜑=−𝜋6,不合题意,
𝑥1=3𝜋4,𝑥2=5𝜋12,即𝑔(𝑥)在𝑥2=5𝜋12,取得最大值,sin(2×5𝜋12−2𝜑)=1,此时𝜑=𝜋6,满足题意.
另解:𝑓(𝑥)=sin2𝑥,𝑔(𝑥)=sin(2𝑥−2𝜑),设2𝑥1=2𝑘𝜋+𝜋2,𝑘∈𝑍,2𝑥2−2𝜑=−𝜋2+2𝑚𝜋,𝑚∈𝑍,
𝑥1−𝑥2=𝜋2−𝜑+(𝑘−𝑚)𝜋,
由|𝑥1−𝑥2|𝑚𝑖𝑛=𝜋3,可得𝜋2−𝜑=𝜋3,解得𝜑=𝜋6,
故选:D. 第4页,共13页 利用三角函数的最值,求出自变量𝑥1,𝑥2的值,然后判断选项即可.
本题考查三角函数的图象平移,函数的最值以及函数的周期的应用,考查分析问题解决问题的能力,是好题,题目新颖.有一定难度,选择题,可以回代验证的方法快速解答.
8. 设单位向量𝑒1⃗⃗⃗ ,𝑒2⃗⃗⃗ 对任意实数𝜆都有|𝑒1⃗⃗⃗ +√32𝑒2⃗⃗⃗ |≤|𝑒1⃗⃗⃗ +𝜆𝑒2⃗⃗⃗ |,则向量𝑒1⃗⃗⃗ ,𝑒2⃗⃗⃗ 的夹角为( )
A. 𝜋3 B. 2𝜋3 C. 𝜋6 D. 5𝜋6
【答案】D
【解析】解:∵𝑒1⃗⃗⃗ ,𝑒2⃗⃗⃗ 是单位向量,设𝑒1⃗⃗⃗ ,𝑒2⃗⃗⃗ 的夹角为𝜃;
∴对|𝑒1⃗⃗⃗ +√32𝑒2⃗⃗⃗ |≤|𝑒1⃗⃗⃗ +𝜆𝑒2⃗⃗⃗ |两边平方得,1+34+√3cos𝜃≤1+𝜆2+2𝜆cos𝜃;
整理得,𝜆2+2cos𝜃⋅𝜆−√3cos𝜃−34≥0,该不等式对任意实数𝜆恒成立;
∴△=4cos2𝜃+4√3cos𝜃+3=(2cos𝜃+√3)2≤0;
∴2cos𝜃+√3=0;
∴cos𝜃=−√32;
又0≤𝜃≤𝜋;
∴𝜃=5𝜋6.
故选:D.
可设𝑒1⃗⃗⃗ ,𝑒2⃗⃗⃗ 的夹角为𝜃,根据𝑒1⃗⃗⃗ ,𝑒2⃗⃗⃗ 为单位向量,对|𝑒1⃗⃗⃗ +√32𝑒2⃗⃗⃗ |≤|𝑒1⃗⃗⃗ +𝜆𝑒2⃗⃗⃗ |两边平方可得,1+√3cos𝜃+34≤1+2𝜆cos𝜃+𝜆2,整理可得,𝜆2+2cos𝜃⋅𝜆−√3cos𝜃−34≥0,而该不等式对于任意的𝜆恒成立,从而得出△=(2cos𝜃+√3)2≤0,从而得出2cos𝜃+√3=0,这样即可求出𝜃.
考查单位向量的概念,不等式的性质,向量数量积的运算及计算公式,向量夹角的范围,以及已知三角函数值求角.
9. 已知定义在R上的奇函数𝑓(𝑥),满足当𝑥>0时𝑓(𝑥)=12𝑥2−𝑥ln𝑥,则关于x的方程𝑓(𝑥)=𝑎满足( )
A. 对任意𝑎∈𝑅,恰有一解 B. 对任意𝑎∈𝑅,恰有两个不同解
C. 存在𝑎∈𝑅,有三个不同解 D. 存在𝑎∈𝑅,无解
【答案】A
【解析】解:当𝑥>0时,𝑓(𝑥)=12𝑥2−𝑥ln𝑥,𝑓′(𝑥)=𝑥−1−ln𝑥,𝑓″(𝑥)=1−1𝑥
∴0<𝑥<1时,𝑓″(𝑥)<0;𝑥>1时,𝑓″(𝑥)>0,
∴𝑓′(𝑥)在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,
∴𝑓′(𝑥)≥𝑓′(1)=0,∴𝑓(𝑥)在(0,+∞)上递增, 又x大于0趋近于0时,𝑓(𝑥)也大于0趋近于0;
x趋近于正无穷时,𝑓(𝑥)也趋近于正无穷,
又𝑓(𝑥)为R上的奇函数,其图象关于原点对称,
结合图象知,对任意的a,方程都恰有一解.
故选:A.
先通过导数研究函数在(0,+∞)上的单调性,再根据奇偶性得函数图象的对称性,最后结合图象可得选A.
本题考查了函数与方程的综合运用,属难题.
10. 设0<𝑏<𝑎<4𝑏,𝑚>0,若三个数𝑎+𝑏2,√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏,𝑚√𝑎𝑏能组成一个三角形的三条边长,则实数m的取值范围是( )
A. (√132−54,1) B. (1,√3) C. [√132−54,2] D. (√3,2)
【答案】C
【解析】解:∵0<𝑏<𝑎<4𝑏,𝑚>0,
令𝑥=𝑎+𝑏2,𝑦=√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏,𝑧=𝑚√𝑎𝑏,
𝑥2−𝑦2=(𝑎+𝑏2)2−√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏2=−34(𝑎−𝑏)2<0,
∴𝑎+𝑏2<√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏,
∴𝑥<𝑦,
∵𝑥,y,z能组成一个三角形的三条边长,
可得𝑦−𝑥<𝑧<𝑥+𝑦,
即为√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏−𝑎+𝑏2<𝑚√𝑎𝑏<√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏+𝑎+𝑏2,
设0<𝑏<𝑎<4𝑏,可得1<𝑎𝑏<4,可令𝑡=𝑎𝑏(1<𝑡<4),
即有2√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏−(𝑎+𝑏)√𝑎𝑏<2𝑚<2√𝑎2+𝑏2−𝑎𝑏+(𝑎+𝑏)√𝑎𝑏,
即为2√𝑡+1𝑡−1−(√𝑡+1√𝑡)<2𝑚<2√𝑡+1𝑡−1+(√𝑡+1√𝑡),
由2√𝑡+1𝑡−1+(√𝑡+1√𝑡)≥2√2√𝑡⋅1𝑡−1+2√√𝑡⋅1√𝑡=4,
当且仅当𝑡=1上式取得等号,但1<𝑡<4,可得2√𝑡+1𝑡−1−(√𝑡+1√𝑡)>4,
则2𝑚≤4,即𝑚≤2;
又设𝑘=√𝑡+1√𝑡∈(2,52),可得2√𝑡+1𝑡−1−(√𝑡+1√𝑡)=2√𝑘2−3−𝑘,
由𝑦=2√𝑘2−3−𝑘的导数为𝑦′=2𝑘√𝑘2−3−1=2𝑘−√𝑘2−3√𝑘2−3,