陕西省西安市鄠邑区2022-2023学年高二上学期期末文科数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知实数a 、b ,那么||||||a b a b +=-是0ab <的()条件.A .充分不必要B .必要不充分C .充要D .既不充分也不必要2.若实数x ,y 满足约束条件020x y x y -≥⎧⎨+-≤⎩,则2z x y =-的最小值为()A .1-B .1C .2-D .23.已知数列{}n a 与{}n b 均为等差数列,且354a b +=,598a b +=,则47a b +=()A .5B .6C .7D .84.已知()110m a a a=++>,()31xn x =<,则m ,n 之间的大小关系是()A .m n >B .m n <C .m n=D .m n≤5.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c ,若4,30a b A ===︒,则B =()A .30︒B .30︒或150︒C .60︒D .60︒或120︒6.若曲线2y x ax b =++在点()0,b 处的切线方程为10x y -+=,则a b +=()A .2B .0C .1-D .2-7.抛物线()220x py p =>上一点M 的坐标为()2,1-,则点M 到焦点的距离为()A .3B .2C .1D .17168.函数()y f x =的图象如图所示,()f x '是函数()f x 的导函数,令(2)a f =',(4)b f =',(4)(2)2f f c -=,则下列数值排序正确的是()A .b a c <<B .a b c <<C .a c b <<D .c b a<<9.已知椭圆221(0)y x m m+=>的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的2倍,则m =()A .2B .1C .14D .410.已知函数()f x 的导函数()f x '的图像如图所示,以下结论:①()f x 在区间(2,3)-上有2个极值点②()f x '在=1x -处取得极小值③()f x 在区间(2,3)-上单调递减④()f x 的图像在0x =处的切线斜率小于0正确的序号是()A .①④B .②③④C .②③D .①②④11.函数()sin e xxf x =在[],ππ-上大致的图象为()A .B .C .D .12.已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ',若()e xf x '<,且()22e 2f =+,则不等式()ln 2f x x >+的解集是()A .()20,eB .()0,2C .()2,e-∞D .(),2-∞二、填空题13.若命题“x ∃∈R ,22x m ->”是真命题,则实数m 的取值范围是______.14.已知直线1l :()2100mx y m ++=>,与双曲线C :2214x y -=的一条渐近线垂直,则m =__________.15.设{}n a 是公差不为0的等差数列,11a =且248,,a a a 成等比数列,则1291011a a a a ++= ___16.已知钝角三角形的三边a =k ,b =k +2,c =k +4,则k 的取值范围是___________.三、解答题17.设2:3,:11180p a x a q x x <<-+≤.(1)若1a =,“p 且q ”为真,求实数x 的取值范围;(2)若p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.18.已知函数()29f x x x =+-.(1)解不等式()15f x <;(2)若关于x 的不等式()f x a <有解,求实数a 的取值范围.19.如图,已知平面四边形ABCD ,45A ∠=︒,75ABC ∠=︒,30BDC ∠=︒,2BD =,CD =(1)求CBD ∠;(2)求AB 的值.20.已知函数()2()4(),R f x x x a a =--∈且(1)0f '-=.(1)求a 的值;(2)讨论函数()f x 的单调性;(3)求函数()f x 在[2,2]-上的最大值和最小值.21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个顶点为(0,1)A -,椭圆上任一点到两个焦点的距离之和(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在实数m ,使直线:l y x m =+与椭圆有两个不同的交点M 、N ,并使||||AM AN =,若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.22.已知函数()31f x x ax =-+.(1)当1a =时,过点()1,0作曲线()y f x =的切线l ,求l 的方程;(2)当0a ≤时,对于任意0x >,证明:()cos f x x >.参考答案:1.D【分析】等式两边平方结合反例即可判断.【详解】因为2222||||||2|2|||0a b a b a ab b a ab b ab ab ab +=-⇒++=-+⇒=-⇒≤,所以必要性不成立;当1,2a b ==-时,满足0ab <,但||||||a b a b +≠-,所以必要性不成立;所以||||||a b a b +=-是0ab <的既不充分也不必要条件.故选:D .2.A【分析】画出可行域,平移基准直线20x y -=到可行域边界位置,由此来求得z 的最小值.【详解】020x y x y -=⎧⎨+-=⎩,解得1x y ==,设()1,1A ,平移基准直线20x y -=到可行域边界()1,1A 处时,2z x y =-取得最小值1211-⨯=-.故选:A3.B【分析】根据等差数列的性质即可求解.【详解】因为354a b +=,598a b +=,所以355912a b a b ++=+,即355912a a b b ++=+,根据等差数列的性质可知3559472212a a b b a b ++=+=+,所以476a b +=.故选:B.4.A【分析】利用基本不等式及其指数函数的单调性即可求解.【详解】∵0a >,∴1113m a a=++≥=,当且仅当1a =时,等号成立,即3m ≥,又∵1x <,∴1333x n =<=,即3n <,则m n >,故选:A .5.D【分析】根据4,30a b A ===︒,利用正弦定理求解.【详解】解:在ABC 中,4,30a b A ===︒,由正弦定理得sin sin a bA B=,所以sin sin 30sin 42b A B a ⋅===,所以B =60︒或120︒,故选:D 6.A【分析】求出导数,将0x =代入后,可得1a =,将()0,b 代入10x y -+=后可得1b =,进而得到a b +.【详解】由2y x ax b =++得2y x a '=+,又曲线2y x ax b =++在点()0,b 处的切线方程为10x y -+=,故当0x =时,1y a '==又点()0,b 在10x y -+=上,则1b =,故2a+b =.故选:A .7.B【分析】将点M 坐标代入抛物线可得p ,则所求距离为12p+.【详解】()2,1M - 在抛物线上,42p ∴=,解得:2p =,∴点M 到焦点的距离为122p+=.故选:B.8.C【分析】利用导数的几何意义判断.【详解】由函数图象知:()()()42(2)442f f f f -''<<-,所以a c b <<,故选:C 9.D【分析】根据椭圆的方程,结合椭圆的几何性质,列式求解.【详解】由条件可知,2a m =,21b =,且22=⨯,解得:4m =.故选:D 10.B【分析】根据导函数()f x '的图像,求出函数的单调区间,求出函数的极值点,分析判断①②③,对于④:由于()f x 的图像在0x =处的切线斜率为()0f ',从而可由导函数的图像判断.【详解】根据()f x '的图像可得,在()2,3-上,()0f x '≤,所以()f x 在()2,3-上单调递减,所以()f x 在区间()2,3-上没有极值点,故①错误,③正确;由()f x '的图像可知,()f x '在()2,1--单调递减,在()1,1-单调递增,故②正确;根据()f x '的图像可得()00f '<,即()f x 的图像在0x =处的切线斜率小于0,故④正确.故选:B.11.B【分析】分析函数()f x 的奇偶性及其在[]0,π上的单调性,结合排除法可得出合适的选项.【详解】对任意的[]π,πx ∈-,()()()sin sin eexxx x f x f x ---==-=-,所以,函数()sin ex xf x =在[],ππ-上的图象关于原点对称,排除AC 选项,当0πx ≤≤时,()sin ex xf x =,则()πcos sin 4e e xxx x xf x ⎛⎫- ⎪-⎝⎭'==-,因为ππ3π444x -≤-≤,由()0f x '<可得π3π044x <-≤,则ππ4x <≤,由()0f x ¢>可得ππ044x -≤-<,则π04x ≤<,所以,函数()f x 在π0,4⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递增,在π,π4⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减,排除D 选项.故选:B.12.A【分析】设()()e 2xg x f x =-+,求导可得()g x 在R 上单调递减,再根据()ln 2f x x >+转化为()ln 4g x >,再结合()g x 的单调性求解即可.【详解】设()()e 2x g x f x =-+,则()()e xg x f x '-'=.因为()e xf x '<,所以()e 0x f x '-<,即()0g x '<,所以()g x 在R 上单调递减.不等式()ln 2f x x >+等价于不等式()ln 24f x x -+>,即()ln 4g x >.因为()22e 2f =+,所以()()222e 24g f =-+=,所以()()ln 2g x g >.因为()g x 在R 上单调递减,所以ln 2x <,解得20e x <<故选:A 13.(),2-∞【分析】求得22y x =-的最大值,结合题意,即可求得结果.【详解】22y x =-的最大值为2,根据题意,2m >,即m 的取值范围是(),2-∞.故答案为:(),2-∞.14.4【分析】求得双曲线C 的渐近线方程,根据直线垂直列出等量关系,即可求得结果.【详解】对双曲线C :2214x y -=,其渐近线方程为12y x =±,对直线1l :()2100mx y m ++=>,且斜率为02m-<,根据题意可得1122m -⨯=-,解得4m =.故答案为:4.15.910【详解】分析:由题意先求出{}n a 的通项公式,再利用裂项相消法求和即可.详解:∵数列{a n }是公差不为0的等差数列,a 1=1,且a 2,a 4,a 8成等比数列,∴(1+3d )2=(1+d )(1+7d ),解得d=1,或d=0(舍),∴a n =1+(n ﹣1)×1=n .∴129101111111111191112239102239101010a a a a ++=+++=-+-++-=-=⨯⨯⨯故答案为910点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k=;(3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()11122n n n =++()()()11112n n n n ⎡⎤-⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.16.26k <<【分析】先解不等式cos 0C <,再结合两边之和大于第三边求解.【详解】解:∵c b a >>,且ABC 为钝角三角形,∴C ∠为钝角,∴()()()()222222224412cos 022222k k k a b c k k C ab k k k k ++-++---===<++,∴24120k k --<,解得26k -<<,由两边之和大于第三边得24k k k ++>+,∴2k >.∴26k <<.故答案为:26k <<17.(1){23}x x ≤<(2){0a a ≤或23}a ≤≤【分析】(1)先分别求得P 为真命题和q 为真命题的实数x 的取值范围,再根据p 且q 为真命题,利用集合的交集运算求解;(2)记{3}C x a x a =<<,根据p 是q 的充分不必要条件,由C B Ü求解.【详解】(1)解:当1a =时,P 为真命题,实数x 的取值范围为{13}A x x =<<,211180(2)(9)029x x x x x -+≤⇒--≤⇒≤≤,q 为真命题,实数x 的取值范围为{}29B x x =≤≤,∵p 且q 为真命题所以实数x 的取值范围为{23}A B x x ⋂=≤<;(2)记{3}C x a x a =<<∵p 是q 的充分不必要条件所以C BÜ当0a ≤时,C =∅,满足题意;当0a >时,239a a ≥⎧⎨≤⎩解得23a ≤≤;综上所述:实数a 的取值范围为{0a a ≤或23}a ≤≤18.(1){}311x x <<;(2)9a >.【分析】(1)根据零点分段法可得()318,918,09183,0x x f x x x x x -≥⎧⎪=-≤<⎨⎪-<⎩,然后分段解不等式,即得;(2)由题可得()min a f x >,然后求函数的最小值即得.【详解】(1)因为函数()29f x x x =+-,所以()318,918,09183,0x x f x x x x x -≥⎧⎪=-≤<⎨⎪-<⎩,∵()15f x <,所以931815x x ≥⎧⎨-<⎩或091815x x ≤<⎧⎨-<⎩或018315x x <⎧⎨-<⎩,解得311x <<,所以原不等式的解集为{}311x x <<;(2)由()318,918,09183,0x x f x x x x x -≥⎧⎪=-≤<⎨⎪-<⎩,可得函数()f x 在(),9-∞上单调递减,在()9,+∞上单调递增,当9x =时,函数()f x 有最小值为9,∴9a >.19.(1)60︒;(2.【分析】(1)由余弦定理求2BC ,根据勾股逆定理知90DCB ∠=︒,即可求CBD ∠.(2)由(1)得120ADB ∠=︒,应用正弦定理即可求AB 的值.【详解】(1)在△BCD 中,由余弦定理,有2222cos301BC BD CD BD CD =+-⋅︒=,222BC CD BD ∴+=,即90DCB ∠=︒,60CBD ∴∠=︒.(1)在四边形ABCD 中,756015ABD ∠=︒-︒=︒,∴120ADB ∠=︒,在△ABD 中,由正弦定理sin120sin 45AB BD =︒︒,则sin120sin 45BD AB ⋅︒=︒20.(1)12a =(2)调递增区间为4(,1),,3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭,单调递减区间为41,3⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)最大值为92,最小值为5027-【分析】(1)求导得2()324f x x ax '=--,代入(1)0f '-=,得可得答案;(2)由题意可得()(34)(1)f x x x '=-+,分别解()0f x '>,()0f x '<,即可得函数的单调递增、减区间;(3)根据导数的正负,判断函数在[2,2]-上的单调性,即可得答案.【详解】(1)解:因为函数()2()4(),R f x x x a a =--∈,∴()22()2()4324f x x x a x x ax =-+-=--',由(1)0f '-=,得3240a +-=,解得12a =;(2)解:由(1)可知2()34(34)(1)f x x x x x ==-'--+,解不等式()0f x '>,得43x >或1x <-,所以函数()f x 的单调递增区间为4(,1),,3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭,解不等式()0f x '<,得413x -<<,所以函数()f x 的单调递减区间为41,3⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)解:当22x -≤≤时,函数()f x 与()f x '的变化如下表所示:令()0f x '=,解得43x =或=1x -,x[)2,1--=1x -41,3⎛⎫- ⎪⎝⎭43x =4,23⎛⎤ ⎥⎝⎦()f x '+0-0+()f x 单调递增极大值单调递减极小值单调递增因为9(1)2f -=,(2)0f =;所以当=1x -时,函数()f x 取得极大值9(1)2f -=;又因为(2)0f -=,450327f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以当43x =时,函数()f x 取得极小值450327f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,∴函数()f x 的最大值为92,最小值为5027-.21.(1)2213x y +=(2)不存在,理由见解析【分析】(1)结合椭圆的定义,结合顶点坐标,即可求椭圆方程;(2)首先求线段MN 的中垂线方程,根据点A 在中垂线上,求m ,并判断是否满足0∆>.【详解】(1)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个顶点为(0,1)A -得1b =椭圆上任一点到两个焦点的距离之和2a =a =所以椭圆的方程为2213x y +=(2)设直线l 与椭圆C 两个不同的交点()()1122,,,M x y N x y ∵||||AM AN =所以,点A 在线段MN 的中垂线l ',下面求l '的方程联立方程2233y x m x y =+⎧⎨+=⎩去y ,可得2246330x mx m ++-=由()222(6)443312480m m m ∆=-⨯⨯-=-+>,解得22m -<<1232mx x +=-设MN 的中点为()00,P x y ,有120003244x x m m x y x m +==-=+=则l '的方程为344m m y x ⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭即2m y x =--由于点A 在直线MN 的中垂线l '上,解得2m =又∵22m -<<所以不存在实数m 满足题意.22.(1)1y x =-+或()2314y x =-(2)证明见解析【分析】(1)易知()1,0不在()f x 上,设切点()3000,1x x x -+,由导数的几何意义求出切线方程,将()1,0代入求出对应0x ,即可求解对应切线方程;(2)构造()()31cos 0g x x ax x x =-+->,求得()23sin g x x a x '=-+,再令()()u x g x '=,通过研究()u x '正负确定()g x '单调性,再由()g x '正负研究()g x 最值,进而得证.【详解】(1)由题,1a =时,()31f x x x =-+,()231f x x '=-,设切点()3000,1x x x -+,则切线方程为()()()320000131y x x x x x --+=--,该切线过点()1,0,则()()3200001311x x x x -+-=--,即3200230x x -=,所以00x =或032x =.又()01f =;()01f '=-;32328f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,32324f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭.所以,切线方程为1y x =-+或()2314y x =-;(2)设()()31cos 0g x x ax x x =-+->,则()23sin g x x a x '=-+,令()()()23sin 0u x g x x a x x '==-+>,则()6cos u x x x '=+,可知π02x <<,时,()0u x '>;π2x ≥时,()0u x '>,故0x >时均有()0u x '>,则()u x 即()g x '在()0,∞+上单调递增,()0g a '=-,因为0a ≤时,则()00g a '=-≥,()()00g x g ''>≥,故()g x 在()0,∞+上单调递增,此时,()()00g x g >=.所以,当0a ≤时,对于任意0x >,均有()cos f x x >.。