2021届安徽省皖江名校联盟高三第二次联考理科数学试题及答案

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皖江名校联盟2021届高三第二次联考数学(理科)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知全集U R =,集合{}0,1,2,3A =,{}24B x y x ==-,则如图中阴影部分所表示的集合为()A.{}0,1B.{}1,2C.{}0D.{}0,1,22.已知命题p :x R ∀∈,2230x x -+>,则p ⌝() A.x R ∃∈,2230x x -+≤ B.x R ∀∈,2230x x -+≤ C.x R ∃∈,2230x x -+> D.x R ∀∈,2230x x -+≥3.定积分()122131d x x x x --+-=⎰()A.12π+B.22π+C.3π+D.4π+4.函数cos 22xxy =的图象大致是() A. B. C.D.5.已知命题p :22x my =表示焦点在y 轴的正半轴上的抛物线,命题q :22162x y m m +=-+表示椭圆,若命题“p q ∧”为真命题,则实数m 的取值范围是() A.26m -<<B.06m <<C.06m <<且2m ≠D.26m -<<且2m ≠6.围棋棋盘共19行19列,361个格点,每个格点上可能出现黑、白、空三种情况,因此有3613种不同的情况,我国北宋学者沈括在他的著作《梦溪笔谈》中也讨论过这个问题,他分析得出一局围棋不同的变化大约有“连书万字五十二”种,即5210000,下列最接近52361100003的是()(注:lg30.477≈)A.2510B.2610C.3510D.36107.若定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x -=+,且当1x <时,()x xf x e=,则满足()()35f f -的值()A.恒小于0B.恒等于0C.恒大于0D.无法判断8.对x R ∀∈,不等式()()21110a x a x -+--<恒成立,则实数a 的取值范围是() A.()3,1- B.(]3,1- C.()4,1-D.[]4,1-9.已知4log 5a =,41log 314b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,5log 6c =,则()A.c b a >>B.c a b >>C.b c a >>D.b a c >>10.函数()31f x x ax =-+在()2,2-上不单调的一个充分不必要条件是() A.[]0,12a ∈ B.()0,15a ∈ C.()0,12a ∈D.()1,12a ∈11.若函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意x R ∈,都有()()2f x f x -=,且当[]0,1x ∈时,()31x f x =-,若函数()()()()log 21a g x f x x a =-+>在区间()1,3-上恰有3个不同的零点,则实数a 的取值范围是() A.(]3,5 B.()3,5C.D.12.已知函数21()1x x f x x ++=+,()g x x m =-+,若对任意[]11,3x ∈,总存在[]21,3x ∈,使得()()12f x g x =成立,则实数m 的取值范围为()A.179,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.[)17,9,2⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦C.17,92⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.179,,42⎛⎤⎡⎫-∞+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数2,2()(1),22x x f x f x x ⎧≥⎪=⎨+<⎪⎩,则()2log 3f 的值为_______.14.已知p :()29x m -<,q :()4log 31x +<,若q ⌝是p ⌝的必要不充分条件,则m 的取值范围是_______.15.已知定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x +=-,且当[]0,2x ∈时,()22xf x =-,所以在[]2,6x ∈-上关于x 的方程()()3log 30f x x -+=恰有________个不同的实数根. 16.已知函数3211()32x f x ax ax xe =+-有三个极值点,则a 的取值范围是_______. 三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知m R ∈,设p :[]1,1x ∀∈-,222420x x m m --+-≥成立;q :[]1,2x ∃∈,()212log 11x mx -+<-成立,如果“p q ∨”为真,“p q ∧”为假,求实数m 的取值范围. 18.已知函数()22g x x x a =-+在[]1,x m ∈时有最大值为1,最小值为0.(1)求实数a 的值; (2)设()()g x f x x=,若不等式1122log 2log 0f x k x ⎛⎫-+≤ ⎪⎝⎭在[]4,8x ∈上恒成立,求实数k 的取值范围.19.已知定义在R 上的函数()()12,2xx b f x a R b R a+-=∈∈+是奇函数.(1)若关于x 的方程()0f x m +=有正根,求实数m 的取值范围;(2)当()1,2x ∈时,不等式()230xkf x +->恒成立,求实数k 的取值范围.20.已知函数()212x x f x kx e =++-(e 为自然对数的底数).(1)当1k =时,求()f x 在()()0,0f 处的切线方程和()f x 的单调区间; (2)当[)2,x ∈+∞时,()0f x ≤,求整数k 的最大值.21.新冠肺炎疫情发生后,政府为了支持企业复工复产,某地政府决定向当地企业发放补助款,其中对纳税额x (万元)在[]4,8x ∈的小微企业做统一方案,方案要求同时具备下列两个条件:①补助款()f x (万元)随企业原纳税额x (万元)的增加而增加;②补助款不低于原纳税额的50%.经测算政府决定采用函数模型()44x mf x x=-+(其中m 为参数)作为补助款发放方案. (1)判断使用参数12m =是否满足条件,并说明理由; (2)求同时满足条件①②的参数m 的取值范围. 22.已知函数()()1ln 2f x x ax a R =-∈. (1)若()f x 的最大值为-1,求a 的值;(2)若存在实数1,,42m n ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦且2m n -≥,使得()()f m f n =,求证:8ln 2ln 23a ≤≤. 2021届高三第二次联考 理数参考答案 一、选择题 1-5:AABDC6-10:DCBDD11-12:CA1.由Venn 图知:阴影部分对应的集合为U AC B ,∵{{}22B x y x x x ===≤-≥或,{}0,1,2,3A =,∴{}22U C B x x =-<<,即{}0,1U A C B =.故选A.2.由题意,根据全称命题与特称命题的关系,可得命题p :x R ∀∈,2230x x -+>, 则p ⌝:x R ∃∈,2230x x -+≤.3.(11232111322x x dx x x π--⎛⎫-+=-+ ⎪⎝⎭⎰111122222ππ=-+++=+,故选B.4.由函数解析式可看出,函数的零点呈周期性出现,且x →+∞时,函数值在x 轴上下震荡,幅度越来越小,而当x →-∞时,函数值在x 轴上下震荡,幅度越来越大.可直接得出答案.5.因为命题“p q ∧”为真命题,所以命题p 和命题q 均为真命题,对于命题p :22x my =表示焦点在y 轴的正半轴上的抛物线,所以0m >,对于命题q :22162x y m m +=-+表示椭圆,所以602062m m m m ->⎧⎪+>⎨⎪-≠+⎩,解得26m -<<且2m ≠,综上:实数m 的取值范围是06m <<且2m ≠. 6.由题意,对于52361100003,得525236136110000lg lg10000lg3524361lg335.83=-=⨯-⨯≈, 得5235.836110000103≈,可得D 中3610与其最接近.故选D. 7.当1x <时,()1'0xx f x e-=->,则()f x 在(),1-∞内是增函数,由()()2f x f x -=+得()f x 的图象关于直线1x =对称,∴()f x 在()1,+∞内是减函数.∴()()350f f ->.8.对x R ∀∈,不等式()()21110a x a x -+--<恒成立.当1a =时,则有10-<恒成立;当10a -<时,则()()21410a a ∆=-+-<,解得31a -<<.综上所述,实数a 的取值范围是(]3,1-.故选B. 9.∵21111log (2)log (2)log (2)log log (1)2n n n n n n n n n n n ++++++⋅⎡⎤=+⋅=⎢⎥+⎣⎦,∵22(2)2(1)n n n n n +⋅=+<+,∴21log (2)12n n n ++⋅⎡⎤<⎢⎥⎣⎦,因而1log (2)1log (1)n n n n ++<+,即1log (2)log (1)n n n n ++<+,则45log 5log 6>,即2a c >>;而4441log 13log log 3314434b -⎛⎫==== ⎪⎝⎭,所以b a c >>.选D.10.由已知,当()2,2x ∈-时,()2'3f x x a =-,当()2'30f x x a =-≥或()2'30f x x a =-≤,()f x 为单调函数,则0a ≤或12a ≥,故()f x 在()2,2-上不单调时,a 的范围为()0,12,C 是充要条件,D 是充分不必要条件.故选:D.11.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,可求得[]1,0x ∈-,函数()()31xf x f x -=-=-,()()2f x f x -=,即周期为2,又由函数()()()()log 21a g x f x x a =-+>在区间()1,3-恰有3个不同的零点,即函数()y f x =与()log 2a y x =+的图象在区间()1,3-上有3个不同的交点,又由()()132f f ==,则满足()log 122a +<且()log 322a +≥a <≤.12.依题意221(1)(1)11()11111x x x x f x x x x x +++-++===++-+++,则()()21'11f x x =-+,当[]1,3x ∈时,()'0f x >,故函数()f x 在[]1,3上单调递增,当[]11,3x ∈时,()1313,24f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;而函数()g x x m =-+在[]1,3上单调递减,故()[]23,1g x m m ∈--,则只需[]313,3,124m m ⎡⎤⊆--⎢⎥⎣⎦,故3321314m m ⎧-≤⎪⎪⎨⎪-≥⎪⎩,解得17942m ≤≤,∴179,42m ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 二、填空题 13.答案:3∵2log 32<,∴()()331log 2log 212f f =+.∵2log 312+>,∴()()2log 622log 31log 626f f +===,∴()2log 33f =.14.答案:[]2,0-因为q ⌝是p ⌝的必要不充分条件,所以p 是q 的必要不充分条件,解不等式()29x m -<,得33m x m -<<+,解不等式()4log 31x +<,解得31x -<<.p :33m x m -<<+,q :31x -<<,∴{}{}3331x m x m x x ⊃-<<+-<<≠,所以3331m m -≤-⎧⎨+≥⎩,即20m -≤≤.因此,实数m 的取值范围是[]2,0-.15.答案:4∵()()2f x f x +=-,()()4f x f x +=,∴函数()f x 的周期为4.令()y f x =,()()3log 3g x x =+画函数的图像,则满足()()66f g =,恰有4个交点. 16.答案:(),e +∞∵()2'xxf x ax ax e xe =+--,等价为()2'0xxf x ax ax e xe =+--=有三个不同的实根,即()()110x ax x x e +-+=,∴()()10x x ax e +-=,则1x =-,则0x ax e -=,有两个不等于-1的根,则xe a x=,设()x e h x x =,则()22'(1)x x x h e x e e x x x x --==,则由()'0h x >得1x >,由()'0h x <得1x <且0x ≠,当1x =时,()()minh x e =,当0x <时,()0h x <,作出()xe hx x=图象,要使xe a x=有两个不同的根,则满足a e >,∴(),a e ∈+∞.三、解答题17.若p 为真,则对[]1,1x ∀∈-,22422m m x x -≤--恒成立,设()222f x x x =--,配方得()()213f x x =--,∴()f x 在[]1,1-上的最小值为-3,∴243m m -≤-解得13m ≤≤,∴p 为真时,13m ≤≤.若q 为真,则[]1,2x ∃∈,212x mx -+>成立,即21x m x-<成立.设()211x g x x x x -==-,则()g x 在[]1,2上是增函数,∴()g x 的最大值为()322g =, ∴32m <,∴q 为真时,32m <. ∵“p q ∨”为真,“p q ∧”为假,∴p 与q 一真一假.当p 真q 假时,1332m m ≤≤⎧⎪⎨≥⎪⎩,∴332m ≤≤.当p 假q 真时,∴1332m m m <>⎧⎪⎨<⎪⎩或,∴1m <. 综上所述,()3,1,32m ⎡⎤∈-∞⎢⎥⎣⎦. 18.(1)函数22()2(1)1g x x x a x a =-+=-+-,∴()g x 在区间[]1,m 上是增函数,故2()21(1)120g m m m a g a ⎧=-+=⎨=-+=⎩,解得12a m =⎧⎨=⎩.(2)由已知可得()221g x x x =-+,则()1()2g x f x x x x==+-, 所以不等式()22log 2log 0f x k x -⋅≤,转化为2221log 22log 0log x k x x+--⋅≤, 在[]4,8x ∈上恒成立.设2log t x =,则[]2,3t ∈,即1220t kt t+--≤,在[]2,3t ∈,上恒成立,即:22121211k t t t ⎛⎫≥+-=- ⎪⎝⎭,∵[]2,3t ∈,∴111,32t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴当113t =时,211t ⎛⎫- ⎪⎝⎭取得最大值,最大值为21419t ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则429k ≥,即29k ≥,∴k 的取值范围是2,9⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.19.(1)由题意:()00f =,解得1b =,再由()()11f f =--,得10121242a a ---=-++,解得2a =,当2a =,1b =时,112()22xx f x +-=+,定义域为R , 111212()()2222x x x x f x f x --++--+-===-++,()f x 为奇函数,∴2a =,1b =.(不验证,不扣分)()121212()22221x x x xm f x +-+-=-==++,即11221x m =-+,∵0x >,212x+>,110212x <<+, ∴11102212x <-<+,∵()m f x =-有正根,∴10,2m ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. (2)由2()30xkf x +->,得1123222x xx k +-⋅>-+,∵()1,2x ∈,所以121022x x +-+<+, ∴()()1322212xx xk +-+<-.令21xt -+=,则()3,1t ∈--,此时不等式可化为42k t t ⎛⎫<-⎪⎝⎭, 记4()2h t t t ⎛⎫=-⎪⎝⎭,当()3,1t ∈--时,4y t =和y t =-均为减函数,∴()h t 为减函数,故10()6,3h t ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,∵()k h t <恒成立,∴6k ≤-. 20.(1)当1k =时,2()12x x f x x e =++-,()'1x f x x e =+-;知()00f =,()'00f =,故可得切线方程为0y =;设()1xg x x e =+-,∵()'1xg x e =-,令()'0g x =,解得0x =,∴()'f x 在区间(),0-∞单调递增,在区间()0,+∞单调递减,∴()()''00f x f ≤=, ∴()f x 在R 上单调递减.(2)∵[)2,x ∈+∞时,()0f x ≤恒成立,即:[)2,x ∈+∞,2()102x x f x kx e =++-≤恒成立. 又()'xf x x k e =+-,设()xg x x k e =+-,()'1xg x e =-,()'f x 在区间(),0-∞单调递增,在区间()0,+∞单调递减,故()()''01f x f k ≤=-.①当10k -≤,即1k ≤时,()'0f x ≤,故()f x 在[)2,+∞单调递减.故()()22221f x f k e ≤=++-,若满足题意,只需2320k e +-≤,解得2322e k ≤-. 故1k ≤;②当10k ->,即1k >时,∵()'f x 在区间()2,+∞单调递减,且()2'22f k e =+-,1.当()'20f ≤时,()()'20f x f ≤≤,此时()f x 在区间[)2,+∞单调递减,要满足题意只需()22320f k e =+-≤,解得2322e k ≤-,故此时只需231,22e k ⎛⎤∈- ⎥⎝⎦. 2.当()'20f >时,因为()'f x 在区间()2,+∞单调递减,故一定存在02x >,()000'0x f x x k e =+-=,且使得()f x 在区间()02,x 单调递增,()0,x +∞单调递减.故()02max00()12x x f x f x kx e ==++-要满足题意,只需()max 0f x ≤,即0200102x x kx e ++-≤.结合000x x k e +-=,只需2000102x x k kx +---≥,02x >恒成立即可. 只需2001(1)102x k x k -+-+-≥在02x >时恒成立即可. 显然2001(1)12y x k x k =-+-+-是关于0x 且开口向下的二次函数,无法满足题意.综上所述:满足题意的范围是23,22e ⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦.又因为k Z ∈,且()232,322e -∈,故满足题意的整数k 的最大值为2.21.(1)当12m =时,所以12()44x f x x=-+, 只要证明()f x 在[]4,8x ∈为增函数且121()442x f x x x =-+≥即可.∵2112'()04f x x =+>,∴()f x 在[]4,8x ∈为增函数;又由121442x x x -+≥,可化为:216480x x -+≤,设:()21648g x x x =-+,因对称轴为8x =且在()4,8x ∈为递减函数且()40g =,∴121()442x f x x x =-+≥恒成立; (2)由条件①可知,()44x mf x x=-+在[]4,8上单调递增,∵22214'()44m x m f x x x +=+=,所以当0m ≥时,()'0f x ≥满足条件;当0m <时,由()'0f x =可得x =当)x ⎡∈+∞⎣时,()'0f x ≥,()f x 单调递增,∴4≤,解得40m -≤<,∴4m ≥-,由②可知,()2x f x ≥,即不等式44x mx+≤在[]4,8上恒成立,等价于22114(8)1644m x x x ≤-+=--+.当4x =时,21(8)164y x =--+取最小值12,∴12m ≤,综上,参数m 的取值范围是[]4,12-.22.(1)根据题意可得x 的取值范围为0x >,12'()22a ax f x x x-=-=-, 若0a ≤,则()'0f x ≥,所以()f x 在()0,+∞上单调递增,()f x 无最值,不合题意; 若0a >,当20x a <<时,()'0f x >,当2x a >时,()'0f x <, 所以函数()f x 在20,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减,故()f x 的最大值2212ln 12f a a a a ⎛⎫=-⋅=- ⎪⎝⎭,解得2a =,符合题意.综上,2a =.(2)若()()f m f n =,则由(1)知0a >,所以函数()f x 在20,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减. 若存在实数1,,42m n ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得()()f m f n =,则2a 介于m ,n 之间,不妨设1242m n a ≤<<≤, ∵()f x 在2,m a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在2,n a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,且()()f m f n =,所以当m x n ≤≤时,()()()f x f m f n ≥=,由142m n ≤<≤,2m n -≥,可得[]2,m n ∈,故()()()2f f m f n ≥=,又()f x 在2,m a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递增,且122m a ≤<,所以()12f m f ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,所以()122f f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭. 同理()()42f f ≤. 所以11ln ln 224ln 42ln 2a a a a ⎧-≤-⎪⎨⎪-≤-⎩,解得8ln 2ln 23a ≤≤,不等式得证.。