高三数学考试(答案在最后)注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后、将本试卷和答题卡一并交回.4.本试卷主要考试内容:集合,逻辑,函数,导数,不等式,数列,向量,三角函数(不含解三角形).一、单选题(本大题共8小题,共40分,在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.复数2i1i z =-+,则其共轭复数z =()A.2i +B.2i- C.12i+ D.12i-【答案】C 【解析】【分析】利用复数的除法运算法则、共轭复数的定义运算即可得解.【详解】解:由题意:()()()21i 2i=i=12i 1i 1i 1i z -=---++-,∴由共轭复数的定义得12i z =+.故选:C.2.已知全集U =R ,{}223A x x x =+<,20x B xx -⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,则()U A B = ð()A.{}30x x -<< B.{}30x x -<≤ C.{}32x x -<< D.{}01x x ≤<【答案】B 【解析】【分析】解不等式化简集合,A B ,再利用补集、交集的定义求解作答.【详解】解不等式223x x +<,即(3)(1)0x x +-<,解得31x -<<,即{|31}A x x =-<<,解不等式20x x-≤,得02x <≤,即{|02}B x x =<≤,{|0U B x x =≤ð或2}x >,所以(){}30U A B x x ⋂=-<≤ð.故选:B3.命题“()1,2x ∀∈,20x a ->”为真命题的一个必要不充分条件是()A.1a ≤B.1a <C.a<0D.2a <【答案】D 【解析】【分析】根据题意结合恒成立问题可知1a ≤,根据充分、必要条件结合包含关系分析判断.【详解】因为20x a ->,即2x a >,且()1,2x ∈,则()21,4x ∈,由题意可得1a ≤,选项中只有选项D 满足{}|1a a ≤是{}|2a a <的真子集,所以命题“()1,2x ∀∈,20x a ->”为真命题的一个必要不充分条件是2a <.故选:D.4.如图所示,向量OA a = ,OB b = ,OC c =,,,A B C 在一条直线上,且2AB CB =- ,则()A.1433c a b=-+B.1322c a b=-+C.5322c a b=-D.3122c a b=-【答案】B 【解析】【分析】根据向量的线性运算求解.【详解】由题意可得:()33132222=+=+=+-=-+uuu r uu r uuu r uu r uu u r uu r uu u r uu r uu r uuu r OC OA AC OA AB OA OB OA OA OB ,即1322c a b =-+ .故选:B.5.已知曲线()ln 1y x k x =++在1x =处的切线与直线20x y +=垂直,则k 的值为()A.4B.2C.3- D.6-【答案】B 【解析】【分析】求导,根据导数的几何意义可得曲线()ln 1y x k x =++在1x =处的切线斜率为12+k,结合垂直关系运算求解即可.【详解】因为11'=++k y x ,可得1|12='=+x k y ,即曲线()ln 1y x k x =++在1x =处的切线斜率为12+k ,且直线20x y +=的斜率为12-,由题意可得:11122⎛⎫-+=- ⎪⎝⎭k ,解得2k =.故选:B.6.设()f x 是定义域为R 的奇函数,且()()2f x f x +=-,当12x <<时,()2log 1f x x =+,则20232f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()A.2log 3B.2log 31- C.2log 3- D.2log 31--【答案】C 【解析】【分析】根据题意可得4为()f x 的周期,根据题意结合周期性运算求解.【详解】因为()()2f x f x +=-,则()()()()42f x f x f x f x +=-+=--=⎡⎤⎣⎦,可知4为()f x 的周期,且20231425322=⨯-,可得222023133log 1log 32222⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭f f f .故选:C.7.已知π3π,24α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭-的结果是()A.αB.αC.αD.α【答案】A 【解析】【分析】由倍角公式结合同角三角函数关系计算化简即可.【详解】因为πcos2sin4ααα⎛⎫===-=-⎪⎝⎭,且π3π,24α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则π2π4π,4α⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,可得πsin04α⎛⎫->⎪⎝⎭,)π2sin sin cos4ααα⎛⎫=-=-⎪⎝⎭;α=,且π3π,24α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,可得cos0α<,α=;)sin cosαααα=-=.故选:A.8.已知向量()22sinm x x=,()cos,2n x=-,若关于x的方程12m n⋅=在()0,π上的两根为()1212,x x x x<,则()12sin x x-的值为()A.14- B.4- C.12- D.2【答案】B【解析】【分析】利用数量积的坐标运算、正弦型函数的图象与性质、同角三角函数基本关系式运算即可得解.【详解】解:由题意,)22sin cos sin21cos2m n x x x x x⋅=-=-+1π12sin2cos22sin22232x x x⎛⎫⎛⎫=-=-=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭可得:π1sin234x⎛⎫-=⎪⎝⎭,设()πsin23f x x⎛⎫=-⎪⎝⎭,()0,πx∈当0πx<<时,ππ5π2333x-<<-.且由ππ232x-=,得()f x在()0,π上的对称轴为5π12x=.∵方程12m n⋅=-()0,π上的两根为()1212,x x x x<,∴()11π1sin 234f x x ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,()22π1sin 234f x x ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,且由125π212x x +=得125π6x x +=,∴215π6x x =-.∴()12115ππsin sin 2cos 263x x x x ⎛⎫⎛⎫-=-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∵当0πx <<时,1π1sin 2034x ⎛⎫-=> ⎪⎝⎭,∴1π203x ->,即有1π6x >.又∵12x x <,∴1π5π612x <<,则1ππ0232x <-<,∴由1π1sin 234x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭得:1πcos 234x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,∴()12115ππsin sin 2cos 2634x x x x ⎛⎫⎛⎫-=-=--=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭.故选:B.【点睛】三角函数图象的对称轴和对称中心的求解思路和求法:1.思路:函数()sin y A ωx φ=+图象的对称轴和对称中心可结合sin y x =图象的对称轴和对称中心求解.2.方法:利用整体代换的方法求解,令ππ2x k ωϕ+=+,Z k ∈,可解得对称轴方程;令πx k ωϕ+=,Z k ∈,可解得对称中心横坐标,纵坐标为0.对于()cos y A x ωϕ=+、()tan y A x ωϕ=+,可利用类似方法求解(注意()tan y A x ωϕ=+的图象无对称轴).二、多选题(本大题共4小题,共20分.每小题有多项符合题目要求)9.在公比q 为整数的等比数列{}n a 中,n S 是数列{}n a 的前n 项和,若1432a a ⋅=,2312a a +=,则下列说法正确的是()A.数列246,,,S S S 是等比数列B.2q =C.6126S = D.数列(){}lg 2n S +是等差数列【答案】BCD 【解析】【分析】根据等比数列的性质得到231432a a a a ==,即可得到关于2a 和3a 方程组,结合条件解得1a 和q ,从而得到n S ,再逐一分析各个选项,即可求解.【详解】因为数列{}n a 为等比数列,则231432a a a a ==,由23233212a a a a =⎧⎨+=⎩,解得:2348a a =⎧⎨=⎩或2384a a =⎧⎨=⎩,则322a q a ==或12,又q 为整数,所以2q =,且24a =,38a =,所以B 选项正确;又212a a q ==,所以()12122212n n n S +-==--,则32226S =-=,542230S =-=,7622126S =-=,所以C 选项正确;因为6424S S S S ≠,所以246,,,S S S 不是等比数列,所以A 选项错误;又有()()211lg 2lg 2lg 2lg 2211n n n n S S n n ++++-+=-=+--=,所以数列(){}lg 2n S +是公差为1的等差数列,所以D 选项正确;故选:BCD.10.已知实数x ,y ,z 满足23x =,34y =,45z =,则下列结论正确的是()A.43y <B.2xyz > C.y z<D.x y +>【答案】BD 【解析】【分析】根据指数和对数的转化得到2log 3x =,3log 4y =,4log 5z =,对于A 选项,根据3443>即可判断;根据对数的换底公式得到2log 5xyz =,即可判断;对于C 选项,利用作差法和换底公式结合基本不等式即可判断;对于D 选项:根据基本不等式即可判断.【详解】因为23x =,34y =,45z =,所以2log 3x =,3log 4y =,4log 5z =,对于A 选项:因为3443>,则3433log 4log 3>,即33log 44>,所以34log 43y =>,故A 选项错误;对于B 选项:23422log 3log 4log 5log 5log 42xyz =⋅⋅=>=,故B 选项正确;对于C 选项:()234lg 4lg 3lg 5lg 4lg 5log 4log 5lg 3lg 4lg 3lg 4y z --=-=-=,因为0lg3lg 4lg5<<<,所以22lg 3lg 5lg15lg 3lg 522+⎛⎫⎛⎫<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又()22522lg 4lg16lg15lg 4222⎛⎫⎛⎫⎛⎫==> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以()2lg 4lg 3lg 50->,即0y z ->,所以y z >,故C 选项错误;对于D 选项:因为2log 31x =>,3log 41y =>,所以23log 3log 4x y +=+>==,故D 选项正确;故选:BD.11.函数()()sin f x A x =+ωϕ(其中0A >,0ω>,π<ϕ)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是()A.2π3ϕ=-B.函数()f x 的零点为ππ,032k ⎛⎫+⎪⎝⎭,k ∈Z C.若()()124f x f x ⋅=,则12π2k x x -=,k ∈ZD.若00π37π232122x x f f ⎛⎫⎛⎫++-=⎪ ⎝⎭⎝⎭,则0sin 13x =【答案】ACD 【解析】【分析】根据正弦函数的图象与性质求得A 和ω,代入点7π,212⎛⎫⎪⎝⎭,求得ϕ,从而得到()2π2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,根据正弦的函数的性质判断ABC 选项,对于D 选项:利用三角恒等变换得到()0x θ+=,其中3tan 2θ=,π0,2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,再结合同角三角函数关系即可求解.【详解】对A :由函数图象得2A =,且函数()f x 的周期T 满足:37ππ3π41264T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,则2ππT ω==,解得:2ω=,即()()2sin 2f x x ϕ=+,代入点7π,212⎛⎫⎪⎝⎭得:7ππ22π122k ϕ⨯+=+,k ∈Z ,解得:2π2π,3k k ϕ∈=-+Z ,又π<ϕ,所以2π3ϕ=-,故A 选项正确;则()2π2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,对B :令()0f x =,得2π2π3x k -=,k ∈Z ,解得:ππ32k x =+,k ∈Z ,所以函数()f x 的零点为ππ32k x =+,k ∈Z ,故B 选项错误;对C :因为()[]2π2sin 22,23f x x ⎛⎫=-∈- ⎪⎝⎭,又()()124f x f x ⋅=,即()12f x =,且()22f x =,则21π22T k x x k -=⋅=,k ∈Z ,所以C 选项正确;对D :又00π37π232122x x f f ⎛⎫⎛⎫++-=⎪ ⎝⎭⎝⎭,即00π2π37π2π2sin 22sin 223321223x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-+⨯--=⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦,则0000π2sin 3sin 2sin 3cos 2x x x x ⎛⎫+--=+= ⎪⎝⎭()0x θ+=,其中3tan 2θ=,π0,2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故213cos 13θ=,所以0π2π2x k θ+=+,k ∈Z ,即0π2π2x k θ=+-,k ∈Z ,则0π213sin sin 2πcos 213x k θθ⎛⎫=+-==⎪⎝⎭,所以D 选项正确;故选:ACD.12.已知数列{}n a 的前n 项和2n S n =,()11nn n n b a a +=-,数列{}n b 的前n 项和n T 满足22n T tn n >-对任意*n ∈N 恒成立,则下列命题正确的是()A.21n a n =-B.当n 为奇数时,2322n T n n =-+-C.2284n T n n =+ D.t 的取值范围为(),2-∞-【答案】AC 【解析】【分析】利用()12n n n a S S n -=-≥可判断A ;求出n b ,分n 为奇数、n 为偶数,求出n T 可判断BC ;分n 为奇数、为偶数,利用22n T tn n >-分离t ,再求最值可判断D.【详解】当2n ≥时,()221121n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,适合上式,所以21n a n =-,故A 正确;所以()()()()1122111nnn n n b n a a n +=---+=,当n 为奇数时,123n nT b b b b =++++ ()()()()1335577923212121n n n n =-⨯+⨯-⨯+⨯++----+ ()()2437112341n n =⨯++++---⎡⎤⎣⎦()2323144122n n n +--=⨯⨯--2221n n =--+,故B 错误;当n 为偶数时,123n nT b b b b =++++ ()()()()1335577923212121n n n n =-⨯+⨯-⨯+⨯+---+-+ ()4371121n =⨯++++-⎡⎤⎣⎦ 321422n n+-=⨯⨯()22222n n n n =+=+,所以()()222222284n T n n n n =+=+,故C 正确;当n 为奇数时,n T =2221n n --+,若22n T tn n >-,则222212tn n n n ->-+-,即2222112-+=-+<t n n n,所以2min 12t n ⎛⎫<-+⎪⎝⎭,而2122n-+>-,即(],2t ∞∈--;当n 为偶数时,则22n T tn n >-得22222>-+n tn n n ,即2442+=+<t n n n ,而422n+>,即(],2t ∞∈-,综上所述,(],2t ∞∈--,故D 错误.故选:AC.【点睛】关键点点睛:本题的解题关键点是分类讨论、分离参数求最值.三、填空题(本大题共4小题,共20分)13.已知平面向量()1,2a =-r ,()3,4b = ,那么b 在a上的投影向量坐标为______.【答案】()1,2-【解析】【分析】利用向量的运算和投影向量的计算公式即可.【详解】()3,4b =,所以5b == ,同理可得:a ==且13245a b =⨯-⨯=-r r g,·cos ,5a b a b a b==-,b 在a上的投影向量为:()cos ,1,2a b a b a a⨯⨯=-=- 故答案为:()1,2-14.已知函数()21e 12xf x ax =+-在()0,∞+上是增函数,则a 的最小值是______.【答案】e -【解析】【分析】由于()21e 12xf x ax =+-在()0,∞+上是增函数,则()e 0x f x ax ='+≥在()0,∞+上恒成立,可得以()e 0xf x ax ='+≥在()0,∞+上恒成立,即e x a x ≥-在()0,∞+上恒成立,令()e x h x x =-,求导确定单调性即可得最值从而可得a 的取值范围,即可得所求.【详解】因为函数()21e 12x f x ax =+-在()0,∞+上是增函数,所以()e 0xf x ax ='+≥在()0,∞+上恒成立,即e xa x≥-在()0,∞+上恒成立,令()e xh x x =-,()0,x ∈+∞,则()()2e 1x x h x x=-'-,所以当()0,1x ∈时,()0h x '>,函数()h x 递增;当()1,x ∈+∞时,()0h x '<,函数()h x 递减,则()()max 1e h x h ==-,故e a -≥,所以a 的最小值是e -.故答案为:e -.15.购买同一种物品可以用两种不同的策略,不考虑物品价格的升降,甲策略是每次购买这种物品的数量一定,乙策略是每次购买这种物品所花的钱数一定,则______种购物策略比较经济.【答案】乙【解析】【分析】设第一次和第二次购物时价格分别为12,p p ,每次购n kg ,根据条件,求得按甲策略购买的平均价格x ,若按第二种策略,设每次花钱m 元钱,则可求得按乙策略购买的平均价格y ,利用作差法,即可比较x ,y 的大小,进而可求得答案.【详解】设第一次和第二次购物时价格分别为12,p p ,按甲策略,每次购n kg ,按这种策略购物时,两次的平均价格121222p n p n p p x n ++==,按乙策略,第一次花m 元钱,能购物1kg m p 物品,第二次仍花m 元钱,能购物2kg m p 物品,两次购物的平均价格121222=11++m y m m p p p p =,比较两次购物的平均价格1212121212221122+p p p p p p x y p p p p ++-=-=-+221212121212()4()02()2()p p p p p p p p p p +--==≥++,因为甲策略的平均价格不小于第乙种策略的平均价格,所以用第二种购物方式比较经济,故答案为:乙.16.已知函数()2ln ,0,43,0,x x f x x x x ⎧>⎪=⎨++≤⎪⎩若关于x 的方程()1f x a x =-,a ∈R 有4个不同的实数根,则a 的取值范围为______.【答案】(](61,3- 【解析】【分析】作出()2ln ,0,43,0,x x f x x x x ⎧>⎪=⎨++≤⎪⎩与()1f x a x =-的图象,即可判断【详解】作出()2222ln ,1ln ,01ln ,0,43,1043,0,43,3143,3x x x x x x f x x x x x x x x x x x x x ⎧>⎧⎪⎪-<≤⎪⎪>⎪⎪==++-<<⎨⎨++≤⎪⎪----≤≤-⎪⎪++<-⎪⎪⎩⎩的图象,因为,11,1ax a x y a x a ax x ->⎧=-=⎨-≤⎩的图象是过定点(1,0),并且是绕着该点旋转的两条关于1x =对称的的射线.当0a =时,1y a x =-为x 轴,两函数图象只有3个交点,不符合题意.当a<0时,1y a x =-的是两条向下的射线,两图象只有1个交点,不符合题意.故0a >,先考虑[1,)+∞时两图象的交点情形,当1a =时,1,111,1x x y a x x x ->⎧=-=⎨-≤⎩,与|ln |y x =刚好只交于(1,0)点.证明如下:当1x ≥时,在点(1,0)处,由ln y x =,故1y x '=,令1x =,则1k =,所以切线方程为:1y x =-;当01x <≤时,在点(1,0)处,由ln y x =-,故1y x'=-,令1x =,则1k =-,所以切线方程为:1y x =-;所以当1a =时在(0,)+∞,两图象只有一个交点,此时考虑(,0)x ∈-∞,当3x <-,两函数图象必有一个交点,当0x =时,21|01|0403-<+⋅+,所以两函数图象在(1,0)-有一个交点,当31x -≤≤时,联立得221,340,Δ916043y x x x y x x =-⎧∴++==-<⎨=---⎩,无解,所以没有交点;所以当1a =时,只有3个交点,不合题意.当1a >时,1,111,1x x y a x x x ->⎧=-=⎨-≤⎩,两射线更加陡峭,两函数图象在1x >时,没有交点,在(0,1)有一个交点,则在(0,)+∞有两个交点,另外两个交点要在(,0)-∞取得,当2|01|0403a -<+⋅+,即3a ≤时,在(1,0)-和(,3)-∞-各一个交点;故在(1,3]a ∈时,两图象有4个交点.当1a <时,1,111,1x x y a x x x ->⎧=-=⎨-≤⎩,两射线趋于平缓,则两函数图象在(1,)+∞有一个交点,在(0,1)没有交点,则在(0,)+∞有2个交点,另两个必须在(,0)-∞取得,若y a ax =-与243y x x =---相切,则联立得222,(4)(3)0,Δ(4)4(3)043y a ax x a x a a a y x x =-⎧∴+-++==--+=⎨=---⎩,21240,642,1,642a a a a a ∴-+=∴=±<∴=- ;此时两函数图象在(,0)-∞有三个公共点.所以在6421a -<<时,两函数图象在(0,)+∞有2个交点,在(,0)-∞也有2个公共点,符合题意;当0642a <<-,两函数图象在(0,)+∞有2个交点,在(,0)-∞也有3个公共点,不符合题意;综上所述,a 的取值范围为(](642,1)1,3- .故答案为:(](642,1)1,3-四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.已知函数()3f x ax bx =+在1x =处有极值2.(1)求a ,b 的值;(2)求函数()f x 在区间[]2,3-上的最值.【答案】(1)1a =-,3b =(2)最小值是18-,最大值是2.【解析】【分析】(1)利用极值和极值点列方程求解即可;(2)根据导数求出函数的单调区间,然后比较极值和端点处函数值的大小即可.【小问1详解】()3f x ax bx =+,()23f x ax b '=+.∵函数()3f x ax bx =+在1x =处取得极值2,∴()12f a b =+=,()130f a b '=+=,解得1a =-,3b =,∴()33f x x x =-+,经验证在1x =处取得极大值2,故1a =-,3b =.【小问2详解】()()()311f x x x '=-+-,令()0f x ¢>,解得11x -<<,令()0f x '<,解得1x >或1x <-,因此()f x 在[)2,1--上单调递减,在()1,1-上单调递增,在(]1,3上单调递减,()()3181f f =-<-,故函数()f x 的最小值是18-,()()221f f -==,故函数()f x 的最大值是2.18.设函数()()π2πcos 12f x x x ⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭.(1)求函数()f x 的值域和单调递增区间;(2)当()135f α=,且π2π63α<<时,求cos 2α的值.【答案】(1)[]51,32,266k k ππππ⎡⎤--++⎢⎥⎣⎦,,k ∈Z .(2)750-【解析】【分析】(1)根据辅助角公式和三角函数的图象与性质即可得到答案;(2)代入得4sin 35πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,再求出3cos 35πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,再利用二倍角公式和两角和与差的余弦公式即可得到答案.【小问1详解】()πsin 12sin 13f x x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭,因为[]πsin 1,13x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的值域是[]1,3-.令πππ2π2π232k x k -+≤+≤+,k ∈Z ,解得5ππ2π2π66k x k -+≤≤+,k ∈Z ,所以函数()f x 的单调递增区间为5ππ2π,2π66k k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z .【小问2详解】由()π132sin 135f αα⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,得π4sin 35α⎛⎫+= ⎪⎝⎭.因为π2π63α<<,所以πππ23α<+<,所以π3cos 35α⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以2πππ4324sin 22sin cos 23335525ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=⨯⨯-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以222ππ37cos 22cos 12133525αα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=⨯--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以2π2π2π12π7cos 2cos 2cos 2sin 233323250αααα⎡⎤-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+⨯-++⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦19.已知0a >且1a ≠,函数()x x x x a a f x b a a---=++在R 上是单调递减函数,且满足下列三个条件中的两个:①函数()f x 为奇函数;②()315f =-;③()315f -=-.(1)从中选择的两个条件的序号为______,依所选择的条件求得=a ______,b =______.(2)在(1)的情况下,关于x 的方程()4xf x m =-在[]1,1x ∈-上有两个不等实根,求m 的取值范围.【答案】(1)选择①②,12a =,0b =(2)172,20⎛⎤ ⎥⎝⎦【解析】【分析】(1)通过单调性分析可知一定满足①②,进而结合奇偶性和()315f =-列方程求解即可;(2)参变分离可得()241241x x m =++-+,[]1,1x ∈-,41x r =+,换元转化为22m r r =+-在5,54⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个解,进而结合对勾函数的单调性求解即可.【小问1详解】因为()x xx xa a f xb a a ---=++在R 上是单调递减函数,故②()315f =-,③()315f -=-不会同时成立,故函数一定满足①函数()f x 为奇函数.因为函数的定义域为R ,所以()00f =,则()10f <,()10f ->,故一定满足②.选择①②,()()0x x x xx x x x a a a a f x f x b b a a a a-------+=+++=++,即0b =,而()11315a a fb a a ---=+=-+,解得12a =.【小问2详解】由(1)可得()111422141122x xx x x x f x --⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭=+⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝=⎝⎭⎭,由()4x f x m =-,则14414x x x m -=-+,即()14244121441x x x x x m -=+=++-++,令41x r =+,因为[]1,1x ∈-,所以5,54r ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则问题转化为22m r r =+-在5,54⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个解,显然,函数()22g t t t =+-在54⎡⎢⎣上单调递减,在⎤⎦上单调递增,所以()min 2g t g==,又517420g ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()1755g =,要使22m r r =+-在5,54⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个解,则17220m -<≤,所以m的取值范围是172,20⎛⎤- ⎥⎝⎦.20.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c,a =,2b =,且cos sin 3a C c A b +=.(1)求ABC ∠的正弦值;(2)BC ,AC 边上的两条中线AD ,BE 相交于点G ,求DGE ∠的余弦值.【答案】(1)7(2)266-【解析】【分析】(1)运用正弦定理对cos sin 3a C c Ab +=进行转化,得出角A ,再由正弦定理解出ABC ∠的正弦值;(2)运用余弦定理以及向量知识求出c 、BE 、AD 的值,根据题意得到G 为重心,从而得出AG 、BG ,进而得出DGE ∠的余弦值.【小问1详解】解:因为3cos sin 3a C c Ab +=,由正弦定理可得,sin cos sin sin sin 3A C C A B +=,即sin cos sin sin sin cos cos sin 3A C C A A C A C +=+,整理得sin sin cos sin 3C A A C =.因为()0,πC ∈,所以sin 0C ≠,所以sin cos 3A A =,即tan A =.又因为()0,πA ∈,所以π3A =.由正弦定理sin sin a b A B =,得32sin 212sin 7b A ABC a ⨯∠===.【小问2详解】由余弦定理得2222cos BC AB AC AB AC BAC =+-⋅⋅∠,即22212222c c =+-⨯⨯⨯,所以3c =.在ABE 中,由余弦定理得22213213cos 607BE =+-⨯⨯⨯︒=,则BE =.在ABC 中,2AB AC AD += ,所以222219223421922444AB AB AC AC AB AC AD +⨯⨯⨯++⋅+⎛⎫+==== ⎪⎝⎭,解得192AD =.由AD ,BE 分别为边BC ,AC 上的中线可知G 为ABC 的重心,可得233BG BE ==,233AG AD ==.在ABG中,由余弦定理得222cos 2266GA GB AB AGB GA GB +-∠==-⋅,又因为AGB DGE ∠=∠,所以cos cos 266DGE AGB ∠=∠=-.21.数列{}n a 满足1231111123n n a a a a a n+++++=-L ,*n ∈N ,且11a =.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设121321n n n n n S a a a a a a a a --=⋅+⋅+⋅++⋅ ,13n n b S =,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求2024n m T <对任意*n ∈N 都成立的最小正整数m .(参考公式:()()22221211236n n n n ++++++=,*n ∈N )【答案】(1)n a n=(2)1012【解析】【分析】(1)先写出12311111231n n a a a a a n -++++=-- ,结合题中条件的式子,两式相减可得出n a 与1n a +之间的递推关系,从而解决问题;(2)先分析出121321n n n n n S a a a a a a a a --=⋅+⋅+⋅++⋅ 中各项所满足的通项公式,根据通项公式求解出n S ,裂项求解出n T ,从而求解出满足题意m 的值.【小问1详解】解:1231111123n n a a a a a n+++++=-L ,当2n ≥时,12311111231n n a a a a a n -++++=-- ,作差,得11n n n a a a n +=-,即11n n a a n n +=+.因为11a =,22a =,所以2121a a =,满足11n n a a n n +=+,即n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数列,即1n a n =,n a n =.【小问2详解】由题意,()()121321n S n n n n =⋅+⋅-+⋅-++⋅ ,即()()()12123131n S n n n n n n =⋅+⋅+-+⋅+-++⋅+- .设()21k d k n k kn k k =+-=+-,1,2,3,,k n = ,则()()()222121231212n n S d d d n n n n =+++=++++++++-+++ ()()()()()()11121122266n n n n n n n n n n n ++++++=⋅+-=,()()()()()1211312112n n b S n n n n n n n ===-+++++,()()()()()111111111122323341122122n T n n n n n n =-+-++=-<⨯⨯⨯⨯+++++ .因为2024n m T <对任意*n ∈N 都成立,所以120242m ≥,即1012m ≥,m 的最小值为1012.22.设函数()e x f x ax =-,a ∈R ,()cos sin e xx x g x -=.(1)讨论()g x 在区间()0,π上的单调性;(2)若()()2f x g x ≥在[)0,x ∈+∞上恒成立,求a 的取值范围.【答案】(1)()g x 在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增(2)(],2-∞.【解析】【分析】(1)求导得到()2cos ex x g x -'=,再分别解不等式()0g x '<和()0g x '>,即可得到()g x 在区间()0,π上的单调性;(2)根据条件得到0x ≥时,2sin cos e 20e x x x x ax -+-≥,构造函数()2sin cos e 2e x x x x h x ax -=+-(0x ≥),求导得到()22cos 2e 2ex x x h x a '=+-,再利用导数研究函数的单调性,从而得到()h x '在[)0,∞+上单调递增和()()042h x h a ''≥=-分类讨论2a ≥和2a <即可求解.【小问1详解】由题意得:()2cos e xx g x -'=,()0,πx ∈.由()0g x '<,得π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由()0g x '>,得π,π2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,即()g x 在π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在π,π2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增.【小问2详解】由0x ≥时,()()2f x g x ≥,得2cos sin e 2e x x x x ax --≥,即2sin cos e 20ex x x x ax -+-≥.设()2sin cos e 2e x x x x h x ax -=+-,0x ≥,则()22cos 2e 2ex x x h x a '=+-,设()()x h x ϕ=',则()32π4e 2sin 2cos 44e e e x x x xx x x x ϕ⎛⎫-+ ⎪--⎝⎭'=+=当[)0,x ∈+∞时,34e 4x ≥,π4x ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭()0x ϕ'>,所以()x ϕ即()h x '在[)0,∞+上单调递增,则()()042h x h a ''≥=-.①当2a ≤时,则()()0420h x h a ''≥=-≥,所以()h x 在[)0,∞+上单调递增,所以()()00h x h ≥=恒成立,符合题意.②当2a >时,则()0420h a '=-<,且x →+∞时,()h x '→+∞,则必存在正实数0x 满足当()00,x x ∈时,()0h x '<,()h x 在()00,x 上单调递减,此时()()000h x h <=,不符合题意.综上,a 的取值范围是(],2-∞.【点睛】关键点睛:利用导数证明不等式时,一般需要对结论进行合适的转化,本题转化为只需证明()2sin cos e 2e x xx x h x ax -=+-在[)0,∞+上的最小值大于0即可,对不等式适当变形,构造函数是解决问题的第二个关键所在,一般需利用导数研究函数的单调性及最值,.。