邯郸市2023-2024学年第一学期期末质量检测高一数学(答案在最后)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 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.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}1B x x =≥,则()RB A ⋂=ð()A.{}1 B.{}1,0- C.{}1,1- D.{}1,22.命题“()0,x ∀∈+∞,e ln x x >”的否定为()A.()0,x ∃∈+∞,e ln x x >B.()0,x ∀∈+∞,e ln x x <C.()0,x ∀∈+∞,e ln x x ≤D.()0,x ∃∈+∞,e ln x x≤3.已知函数()sin f x x =,则“π6x =”是“()12f x =”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4.已知正实数x ,y 满足22x y +=,则81y x+的最小值为()A.7B.8C.9D.105.已知角α的终边经过点()3,4tan P α-,则cos α=()A.2B.2-C.2±D.2±6.已知函数()πsin 2f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象先向右平移个ϕ单位长度,再将所得函数图象上的所有点保持纵坐标不变,横坐标变为原来的12,得到函数()g x 的图象,若函数()g x 的图象关于原点对称,则ϕ的一个可能取值是()A.π4 B.π2C.πD.2π7.已知函数()f x =在区间[]1,2-上单调递增,则实数a 的取值范围为()A.(),0∞- B.[)1,0-C.1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦8.已知函数()21213221xxf k k x +=-+---有三个不同的零点,则实数k 的取值范围为()A.4,9⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ B.1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C.()0,∞+ D.1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列各组函数中,表示同一个函数的是()A.()f x =()g x x= B.()23f x x x =-与()23g t t t=-C .()xf x x =与()1,01,0x g x x >⎧=⎨-<⎩ D.()0f x x =与()1g x =10.已知0a b c d >>>>,则下列不等关系成立的是()A.22ac bc >B.a d b c ->-C.ad bc< D.11a cb c>--11.已知函数()()tan f x A x ωϕ=+(0ω>,π2ϕ<)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是()A.()f x 的最小正周期为πB.()f x 的定义域为ππ{|,Z}28k x x k ≠+∈C.点3π,08⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心D.()f x 在3π,π4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的值域为[]1,1-12.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2121f x f x --=--,且当1224x x <<<时,()()21210f x f x x x ->-恒成立.则下列说法正确的是()A.函数()1f x -为奇函数B.()()202310f f +-=C.()520232f f ⎛⎫-> ⎪⎝⎭D.函数()f x 的图象关于点()3,0对称三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.函数()213log 12xx xf x -=+++的定义域为_____________.14.已知幂函数()2133m y m m x+=+-的图象不经过原点,则实数m =_____________.15.已知函数()2xf x =,则()()223f x f x ->+的解集为_____________.16.某市规划局计划对一个扇形公园进行改造,经过对公园AOB 区域(如图所示)测量得知,其半径为2km ,圆心角为弯,规划局工作人员在 AB 上取一点C ,作CD ∥OA ,交线段OB 于点D ,作CE ⊥OA ,垂足为E ,形成三角形CDE 健步跑道,则跑道CD 长度的最大值为_____________km .四、解答题:本题共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.求解下列问题:(1)计算:10381272023π-⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭(2)若e 2a =,e 3b =,求32a b +的值.18.已知()()()()()3πsin πcos cos 2π23πsin sin cos 14π2f ααααααα⎛⎫+--- ⎪⎝⎭=⎛⎫--+ ⎪⎝⎭.(1)化简()f α;(2)若()2fα=-,求212sin sin 212αα+-的值.19.已知定义在R 上的函数()21x b f x a =++,是奇函数,且()3210f =-.(1)求实数a ,b 的值;(2)判断函数()f x 在R 上的单调性,并用函数单调性的定义证明.20.已知函数()2π4cos cos 4sin 33f x x x x ωωω⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭(0ω>)的最小正周期为π.(1)求()f x ;(2)已知π2π33α<<,()65f α=,求cos 2α.21.2023年10月20日,国务院新闻办举办了2023年三季度工业和信息化发展情况新闻发布会工业和信息化部表示,2023年前三季度,我国新能源汽车产业发展保持强劲的发展势头.在这个重要的乘用车型升级时期,某公司科研人员努力攻克了动力电池单体能量密度达到300Wh/kg 的关键技术,在技术水平上使得纯电动乘用车平均续驶里程超过460公里.该公司通过市场分析得出,每生产1千块动力电池,将收入()f x 万元,且()2120,05240330,5101x x f x x x x ⎧+<≤⎪=⎨-<≤⎪-⎩该公司每年最多生产1万块此种动力电池,预计2024年全年成本总投入2.5x 万元,全年利润为()F x 万元.由市场调研知,该种动力电池供不应求.(利润=收入-成本总投入)(1)求函数()F x 的解析式;(2)当2024年动力电池的产量为多少块时,该企业利润最大?最大利润是多少?22.已知不等式20x mx n ++<的解集为{}21x x -<<-,函数()1xg x n λλ=--(0n >,且1n ≠),()()()2log 1log m m x x h x λ=-++(0m >,且1m ≠).(1)求不等式20mx x n +-≥的解集;(2)若对于任意的[]11,1x ∈-,均存在2x ⎤∈⎦,满足()()12g x h x ≤,求实数λ的取值范围.邯郸市2023-2024学年第一学期期末质量检测高一数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 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.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}1B x x =≥,则()RB A ⋂=ð()A.{}1 B.{}1,0- C.{}1,1- D.{}1,2【答案】B 【解析】【分析】根据集合的交集,补集的概念运算求解即可.【详解】 {}1,0,1,2A =-,{}1B x x =≥∴{}R 1B x x =<ð,(){}R 1,0B A ⋂=-ð.故选:B .2.命题“()0,x ∀∈+∞,e ln x x >”的否定为()A.()0,x ∃∈+∞,e ln x x >B.()0,x ∀∈+∞,e ln x x <C.()0,x ∀∈+∞,e ln x x ≤D.()0,x ∃∈+∞,e ln x x≤【答案】D 【解析】【分析】根据全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解.【详解】根据全称命题与存在性命题的关系,可得:命题“()0,x ∀∈+∞,e ln x x >”的否定为“()0,x ∃∈+∞,e ln x x ≤”.故选:D .3.已知函数()sin f x x =,则“π6x =”是“()12f x =”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】A 【解析】【分析】根据已知条件进行判断充分条件与必要条件,确定选项.【详解】因为ππ1sin 662f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,当1sin 2x =时,π2π6x k =+或5π2π6x k =+,k ∈Z ,所以“π6x =”是“()12f x =”的充分不必要条件.故选:A .4.已知正实数x ,y 满足22x y +=,则81y x+的最小值为()A.7B.8C.9D.10【答案】C 【解析】【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.【详解】由22x y +=,得212x y+=,所以81812116110109222x y y xy x y x x y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+⋅=+++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭≥,当且仅当16y x x y =即43y =,13x =时,等号成立,所以81y x+的最小值为9,故选:C .5.已知角α的终边经过点()3,4tan P α-,则cos α=()A.2B.22-C.22±D.32±【答案】A 【解析】【分析】由已知条件利用任意角的三角函数的定义即可求解.【详解】角α的终边经过点()3,4tan P α-,则4tan tan 3αα-=,解得tan 1α=,则点P 坐标为()3,3,则cos 2α==.故选:A .6.已知函数()πsin 2f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象先向右平移个ϕ单位长度,再将所得函数图象上的所有点保持纵坐标不变,横坐标变为原来的12,得到函数()g x 的图象,若函数()g x 的图象关于原点对称,则ϕ的一个可能取值是()A.π4 B.π2C.πD.2π【答案】B 【解析】【分析】写出变换后的函数解析式,利用正弦型函数函数的对称性得出ϕ的表达式再判断各选项.【详解】函数()πsin 2f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象先向右平移ϕ个单位长度,再将所得函数图象上的所有点保持纵坐标不变,横坐标变为原来的12,得到函数()πsin 22g x x ϕ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭的图象,由题知,()g x 为奇函数,ππ2k ϕ=+,Z k ∈,B 选项满足条件,故选:B7.已知函数()f x =在区间[]1,2-上单调递增,则实数a 的取值范围为()A.(),0∞- B.[)1,0-C.1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦【答案】B 【解析】【分析】利用换元法求出定义域后求解参数即可.【详解】根据题意,设1t ax =-,则y ,因为y =在[)0,t ∞∈+上单调递增,所以1t ax =-在区间[]1,2-上单调递增,则有010a a ->⎧⎨+≥⎩,解得10a -≤<,故选:B .8.已知函数()21213221xxf k k x +=-+---有三个不同的零点,则实数k 的取值范围为()A.4,9⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ B.1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C.()0,∞+ D.1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】C 【解析】【分析】根据题意,令210xt =-≠,转化为方程()232120t k t k -+++=有两个不等实根1t ,2t ,零()()23221h t t k t k =-+++,结合二次函数的图象与性质,列出不等式组,即可求解.【详解】由函数()21213221xxf k k x +=-+---,令210xt =-≠,则0x ≠,则()2132g k t k t t+=+--,令()0g t =,可得()232210t k t k -+++=,函数21(0)x tx =-≠的图象,如图所示,由题意,方程()232120t k t k -+++=有两个不等实根1t ,2t ,不妨设12t t <,则101t <<,21t ≥,令()()23221h t t k t k =-+++,则()()021010h k h k ⎧=+>⎪⎨=-<⎪⎩,此时解得0k >,或()()02101023012h k h k k⎧⎪=+>⎪=-=⎨⎪+⎪<<⎩,此时无解,综上所述,实数k 的取值范围是()0,∞+.故选:C .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列各组函数中,表示同一个函数的是()A.()f x =()g x x= B.()23f x x x =-与()23g t t t=-C.()xf x x =与()1,01,0x g x x >⎧=⎨-<⎩ D.()0f x x =与()1g x =【答案】BC 【解析】【分析】逐一判断选项中的两个函数的三要素是否都相同即得结果.【详解】A 选项中:()f x x ==与()g x x =对应关系不同,故不是同一函数,故A 不正确;B 选项中:()23f x x x =-与()23g t t t =-定义域都为R ,且对应关系相同,故是同一函数,故B 正确;C 选项中:当0x >时,()1x f x x ==,当0x <时,()1xf x x-==-,所以()1,01,0x x f x x x >⎧==⎨-<⎩,故()x f x x=与()1,01,0x g x x >⎧=⎨-<⎩是同一函数,故C 正确;D 选项中:函数()0f x x =的定义域为{}0x x ≠,函数()1g x =的定义域为R ,两个函数定义域不同,故不是同一函数,故D 不正确.故选:BC .10.已知0a b c d >>>>,则下列不等关系成立的是()A.22ac bc >B.a d b c ->-C.ad bc <D.11a cb c>--【答案】ABC 【解析】【分析】利用不等式的性质逐一分析判断ABC ,再举反例排除D 即可得解.【详解】对于A ,因为0a b c d >>>>,所以20c >,0a b >>,则22ac bc >,故A 正确;对于B ,因为c d >,所以d c ->-,又a b >,所以a d b c ->-,故B 正确;对于C ,因为0d c <<,所以0d c ->->,又0a b >>,所以ad bc ->-,故ad bc <,故C 正确;对于D ,取2,1,1a b c ===-,则111132a c b c=<=--,故D 错误,故选:ABC.11.已知函数()()tan f x A x ωϕ=+(0ω>,π2ϕ<)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是()A.()f x 的最小正周期为πB.()f x 的定义域为ππ{|,Z}28k x x k ≠+∈C.点3π,08⎛⎫-⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心D.()f x 在3π,π4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的值域为[]1,1-【答案】BCD 【解析】【分析】根据题意,结合正切函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.【详解】由图象知3πππ2884T =-=,所以函数()f x 的最小正周期为2π,故A 不正确;因为函数的最小正周期ππ2T ω==,可得2ω=,所以3π3πtan 2088f A ϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则3ππ4k ϕ+=,k ∈Z ,即34πφkπ=-,k ∈Z ,因为π2ϕ<,所以当1k =时,3ππ44ϕπ=-=,则()tan 24f x A x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,又因为()01f =,所以()0f A =πtan 14=,则1A =,所以()tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由ππ242x k π+≠+,Z k ∈,可得ππ28k x ≠+,k ∈Z ,所以()f x 的定义域为ππ{|,}28k x x k ≠+∈Z ,所以B 正确;因为3πππ2842⎛⎫⨯-+=- ⎪⎝⎭,可得点3π,08⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象的一个对称中心,所以C 正确;当3π,π4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,π7π9π2,444x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,可得[]πtan 21,14x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以D 正确.故选:BCD .12.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2121f x f x --=--,且当1224x x <<<时,()()21210f x f x x x ->-恒成立.则下列说法正确的是()A.函数()1f x -为奇函数B.()()202310f f +-=C.()520232f f ⎛⎫-> ⎪⎝⎭D.函数()f x 的图象关于点()3,0对称【答案】ABD 【解析】【分析】利用函数的奇偶性、对称性与周期性以及单调性对选项逐一分析即可.【详解】∵()()2121f x f x --=--,可得()()11f x f x --=--,∴函数()1f x -为奇函数,故A 正确;∵()()2121f x f x --=--,当0x =时,()()11f f -=--,()10f -=,又函数()f x 为偶函数,()()f x f x -=,由A 知()()11f x f x --=--,∴()()11f x f x +=--,可得()()2f x f x +=--()f x =-,则()()4f x f x +=,函数()f x 的周期为4,且()()110f f -==,∴()()202345053f f =⨯+()()310f f ==-=,∴()()202310f f +-=,故B 正确;∵1224x x <<<时,()()21210f x f x x x ->-恒成立,∴函数()f x 在()2,4上单调递增,由()520232f f ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,可得()532f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,矛盾,故C 不正确;因为()1f x --()1f x =--,∴函数()f x 的图象关于点()1,0-对称,∵函数()f x 的周期为4,函数()f x 的图象关于点()3,0对称,故D 正确,故选:ABD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.函数()213log 12x x xf x -=+++的定义域为_____________.【答案】()()2,11,3--⋃-【解析】【分析】依据对数型复合函数定义域求解即可.【详解】由题意可得10302x x x+≠⎧⎪-⎨>⎪+⎩,则123x x ≠-⎧⎨-<<⎩,即23x -<<且1x ≠-,所以函数()f x 的定义域为()()2,11,3--⋃-.故答案为:()()2,11,3--⋃-14.已知幂函数()2133m y m m x +=+-的图象不经过原点,则实数m =_____________.【答案】4-【解析】【分析】根据幂函数的定义求出m 的值,再由幂函数图象性质,判断m 的值.【详解】根据幂函数的定义可得2331m m +-=,解得4m =-或1m =,当4m =-时,3y x -=不经过原点,符合题意;当1m =时,2y x =过原点,不符合题意,故4m =-.故答案为:4-15.已知函数()2xf x =,则()()223f x f x ->+的解集为_____________.【答案】15,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭【解析】【分析】根据题意,求得函数()f x 的单调性与奇偶性,把不等式转化为223x x ->+,即可求解.【详解】由函数()2xf x =,可得其定义域为R ,且()()||22xx f x f x --===,所以()2xf x =为偶函数,当[)0,x ∈+∞时,()2xf x =,可得()2xf x =在[)0,∞+上单调递增,根据偶函数的性质,不等式()()223f x f x ->+,即为()()223fx f x ->+,可得223x x ->+,整理得231650x x ++<,解得153x -<<-,所以()()223f x f x ->+的解集为15,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭.故答案为:15,3⎛⎫-- ⎪⎝⎭.16.某市规划局计划对一个扇形公园进行改造,经过对公园AOB 区域(如图所示)测量得知,其半径为2km ,圆心角为弯,规划局工作人员在 AB 上取一点C ,作CD ∥OA ,交线段OB 于点D ,作CE ⊥OA ,垂足为E ,形成三角形CDE 健步跑道,则跑道CD 长度的最大值为_____________km .【答案】3【解析】【分析】过点O 作CD 的垂线,连接OC ,设COA θ∠=,分别求得2sin CE OF θ==,2cos OE CF θ==,且23sin 3DF θ=,求得πsin 33CD CF DF θ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,结合三角函数的性质,即可求解.【详解】如图所示,过点O 作CD 的垂线,垂足为F ,连接OC ,设COA θ∠=(π0θ3<<),则2sin CE OF θ==,2cos OE CF θ==,又tansin 63DF OF πθ==,所以1π2cos sin sin cos sin 332233CD CF DF θθθθθ⎛⎫⎛⎫=+=+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为π0θ3<<,所以ππ2π333θ<+<,当ππ32θ+=,即π6θ=时,CD取到最大值km 3.故答案为:433.四、解答题:本题共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.求解下列问题:(1)计算:10381272023π-⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭(2)若e 2a =,e 3b =,求32a b +的值.【答案】17.1418.ln 72【解析】【分析】(1)根据指数幂运算求解;(2)指对互化求解【小问1详解】11033381239111272023π3244--⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+-+-=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦【小问2详解】∵e 2a =,e 3b =,∴ln 2a =,ln 3b =,∴323ln 22ln 3ln 8ln 9ln 72a b +=+=+=.18.已知()()()()()3πsin πcos cos 2π23πsin sin cos 14π2f ααααααα⎛⎫+--- ⎪⎝⎭=⎛⎫--+ ⎪⎝⎭.(1)化简()f α;(2)若()2fα=-,求212sin sin 212αα+-的值.【答案】(1)()tan f αα=-(2)1【解析】【分析】(1)根据诱导公式以及sin tan cos ααα=对其化简即可;(2)应用二倍角公式对212sin sin 212αα+-化简,将弦转换成切求解即可.【小问1详解】()()()()()()()()3πsin πcos cos 2πsin sin cos 2tan 3πcos sin cos sin sin cos 14π2f αααααααααααααα⎛⎫+--- ⎪--⎝⎭===--⎛⎫--+ ⎪⎝⎭;【小问2详解】由(1)得tan 2α=,所以22222221sin sin cos cos 2sin sin 21sin sin cos cos 2sin cos αααααααααααα+-+-=+-=+22tan tan 142111tan 14ααα+-+-===++.19.已知定义在R 上的函数()21xb f x a =++,是奇函数,且()3210f =-.(1)求实数a ,b 的值;(2)判断函数()f x 在R 上的单调性,并用函数单调性的定义证明.【答案】(1)实数a 的值为12-,实数b 的值为1(2)函数()f x 在R 上单调递减,证明见解析【解析】【分析】(1)根据题意,结合()00f =和()3210f =-,联立方程组,即可求解;(2)根据题意,利用函数单调性的定义和判定方法,即可得证.【小问1详解】解:因为定义在R 上的函数()21x bf x a =++是奇函数,可得()00f =,即02b a +=,又因为()3210f =-,所以3510b a +=-,联立方程组,可得12a =-,1b =,所以()()1112221221x x x f x -=-+=++,又由()()()()2121221212x x x xf x f x ---+--===-++,符合题意,所以,a b 的值分别为12-和1.【小问2详解】解:函数()f x 在R 上单调递减,证明:在R 上任取12x x <,则()()()()21121212121111112222122121212121x x x x x x x x f x f x -⎛⎫-=-+--+=-= ⎪++++++⎝⎭,因为12x x <,所以21220x x ->,又2210x +>,1210x +>,所以()()120f x f x ->,即()()12f x f x >,所以函数()f x 在R 上单调递减.20.已知函数()2π4cos cos 4sin 33f x x x x ωωω⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭(0ω>)的最小正周期为π.(1)求()f x ;(2)已知π2π33α<<,()65f α=,求cos 2α.【答案】(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭(2)310-【解析】【分析】(1)根据三角恒等变换的公式,化简得到()π2sin 26f x x ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再结合三角函数的性质,即可求解;(2)根据题意,求得π3sin 265α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,进而得到π4cos 265α⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,结合两角和的余弦公式,即可求解.【小问1详解】由函数()()41cos 214cos cos sin 3222x f x x x x ωωωω⎛⎫-=++- ⎪⎪⎝⎭222cos 22cos 23x x x ωωω=++--π2cos 21232sin 26x x x ωωω⎛⎫=-++-=- ⎪⎝⎭,因为0ω>,函数()f x 的最小正周期2ππ2T ω==,可得1ω=,所以()π2sin 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.【小问2详解】由()π62sin 265f αα⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,可得π3sin 265α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为π2π33α<<,所以ππ7π2,626α⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,所以πcos 206α⎛⎫-< ⎪⎝⎭,所以π4cos 265α⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,所以ππππππcos 2cos 2cos 2cos sin 2sin 666666αααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦4313525210-=-⨯-⨯=.21.2023年10月20日,国务院新闻办举办了2023年三季度工业和信息化发展情况新闻发布会工业和信息化部表示,2023年前三季度,我国新能源汽车产业发展保持强劲的发展势头.在这个重要的乘用车型升级时期,某公司科研人员努力攻克了动力电池单体能量密度达到300Wh/kg 的关键技术,在技术水平上使得纯电动乘用车平均续驶里程超过460公里.该公司通过市场分析得出,每生产1千块动力电池,将收入()f x 万元,且()2120,05240330,5101x x f x x x x ⎧+<≤⎪=⎨-<≤⎪-⎩该公司每年最多生产1万块此种动力电池,预计2024年全年成本总投入2.5x 万元,全年利润为()F x 万元.由市场调研知,该种动力电池供不应求.(利润=收入-成本总投入)(1)求函数()F x 的解析式;(2)当2024年动力电池的产量为多少块时,该企业利润最大?最大利润是多少?【答案】(1)()25120,052905240,51012x x x F x x x x ⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪--<≤⎪-⎩(2)当2024年动力电池的产量为7000块时,该企业利润最大,最大利润是207.5万元.【解析】【分析】(1)根据已知函数模型得出函数解析式;(2)分别利用二次函数性质和基本不等式求出分段函数两段的最大值,然后比较可得.【小问1详解】由题意得()() 2.5F x f x x =-,∵()2120,05240330,5101x x f x x x x ⎧+<≤⎪=⎨-<≤⎪-⎩,∴当05x <≤时,()225120 2.51202F x x x x x =+-=-+,当510x <≤时,()2403309052.5240112x F x x x x x -=-=----,综上所述,函数()F x 的解析式为()25120,052905240,51012x x x F x x x x ⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪--<≤⎪-⎩.【小问2详解】由(1)得()25120,052905240,51012x x x F x x x x ⎧-+<≤⎪⎪=⎨⎪--<≤⎪-⎩,当05x <≤时,()2255251201202416F x x x x ⎛⎫=-+=-+- ⎪⎝⎭,∴()F x 在50,4⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减,在5,54⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增,∴()()max 225255120132.51616F x F ==+-=;当510x <≤时,()()905905552402401240207.5121222F x x x x x ⎡⎤⎡⎤=--=-+-+≤-+=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦,当且仅当()905112x x =--,即7x =时,()max 207.5F x =,∵132.5207.5<,∴()F x 的最大值为207.5,故当2024年动力电池的产量为7000块时,该企业利润最大,最大利润是207.5万元.22.已知不等式20x mx n ++<的解集为{}21x x -<<-,函数()1xg x n λλ=--(0n >,且1n ≠),()()()2log 1log m m x x h x λ=-++(0m >,且1m ≠).(1)求不等式20mx x n +-≥的解集;(2)若对于任意的[]11,1x∈-,均存在2x ⎤∈⎦,满足()()12g x h x ≤,求实数λ的取值范围.【答案】(1){|1x x ≤-或2}3x ≥;(2)5,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式与方程的关系及一元二次不等式的解法,求出解集;(2)由函数恒成立问题和存在性问题,得到()()max max g x h x ≤,利用换元转化进行分类讨论求解λ的范围.【小问1详解】不等式20x mx n ++<的解集为{}21x x -<<-,即2,1--是20x mx n ++=的两个根,故3m =,2n =,∴20mx x n +-≥,即为2320x x +-≥,解得1x ≤-或23x ≥,∴不等式20mx x n +-≥的解集为{|1x x ≤-或2}3x ≥.【小问2详解】由题意可知()()max max g x h x ≤,()()()233log 1log h x x x λ=-++,x ⎤∈⎦,令3log t x =,则()21y t t λ=-++,1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,对称轴方程为12t λ+=,①若1122λ+<,即0λ<时,当12t =时,max 1124y λ=+,即()max 1124h x λ=+,此时()21x g x λλ=--在[]1,1-上单调递减,()()max 1111122g x g λλλ=-=--=--,由11112240λλλ⎧--≤+⎪⎨⎪<⎩,得504λ-≤≤;②若11222λ+≤≤,即03λ≤≤时,当12t λ+=时,()2max 114y λ=+,即()()2max 114h x λ=+,此时()21x g x λλ=--在[]1,1-上单调递增,()()max 11g x g λ==-,由()2111403λλλ⎧-≤+⎪⎨⎪≤≤⎩,得03λ≤≤;③若122λ+>,即3λ>时,当2t =时,max 22y λ=-,即()max 22h x λ=-,此时()21x g x λλ=--在[]1,1-上单调递增,()()max 11g x g λ==-,由1223λλλ-≤-⎧⎨>⎩,得3λ>,综合①②③可知54λ-≥,即实数λ的取值范围是5,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭.。