高三数学9月月考试题 文3
重庆市巴蜀2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题含解析

数学试卷(答案在最后)注意事项:1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.2.每小题选出答案后,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.在试题卷上作答无效.3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.一、单项选择题(本大题共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.命题“x ∀∈R ,2210x x ++≥”的否定是()A.x ∃∈R ,2210x x ++≥B.x ∃∈R ,2210x x ++<C.x ∀∈R ,2210x x ++>D.x ∀∈R ,2210x x ++<【答案】B 【解析】【分析】利用全称量词命题的否定即可解答.【详解】命题“x ∀∈R ,2210x x ++≥”为全称量词命题,它的否定是存在量词命题,即x ∃∈R ,2210x x ++<,故选:B.2.今年高二(1)班的同学参加语文和数学两个学科的结业水平考试,每科满分为100分.考试成绩非常优秀,每个同学都至少有一科成绩在90分以上,其中语文90分以上的有45人,数学90分以上的有48人,这两科均在90分以上的有40人,高二(1)班共有()个同学.A.45B.48C.53D.43【答案】C 【解析】【分析】由题意设出集合,A B 得到集合,A B 以及A B ⋂中元素的个数,即可得出A B 中元素的个数.【详解】设集合A 表示语文在90分以上的学生,则集合中有45个元素,集合B 表示数学在90分以上的学生,则集合中有48个元素,A B ⋂表示两科均在90分以上的学生,则集合A B ⋂中有40个元素,A B 表示至少有一科成绩在90分以上的学生,由题意可知A B 中有个45484053+-=元素,又因为每个同学都至少有一科成绩在90分以上,所以高二(1)班共有53人,故选:C .3.关于x 的不等式lg lg lg 10k x x k x ⋅+-<对一切x +∈R 恒成立,则k 的取值范围是()A.(,4]-∞-B.(,4][0,)-∞-+∞C.(4,0)-D.(4,0]-【答案】D 【解析】【分析】当0k =时,可知不等式恒成立;当0k ≠时,由二次函数图象和性质可得不等式组,解不等式组求得结果.【详解】x 的不等式2lg lg lg 1lg lg 10k x x k x k x k x ⋅+-=+-<对一切x +∈R 恒成立,当0k =时,不等式对一切x +∈R 恒成立,当0k ≠时,x +∈R 时lg x ∈R ,则有2Δ40k k k <⎧⎨=+<⎩,解得40k -<<,所以k 的取值范围是(4,0]-.故选:D4.19世纪美国天文学家西蒙·纽康和物理学家本·福特从实际生活得出的大量数据中发现了个现象,以1开头的数出现的频数约为总数的三成,并提出本·福特定律,即在大量10进制随机数据中,以()n n +∈N 开头的数出现的概率为1()lgn P n n+=,如斐波那契数、阶乘数、素数等都比较符合该定律.后来常有数学爱好者用此定律来检验某些经济数据、选举数据等大数据的真实性.若()193333log 8log 2(),19log 2log 5n k P n k k +=-=∈≤+∑N (说明符号()1,,jk i i j k i a a a a k i j ++==+++∈∑N ),则k 的值为()A.3B.5C.7D.9【答案】B 【解析】【分析】根据题意利用对数的运算法则可得19()lg 4n kP n ==∑,再由符号说明表达式即可求得5k =.【详解】易知19333333log 8log 2log ()lg 4log o 4102log 5l g n kP n =-===+∑,由1()lg n P n n +=可得191212()lg l 19g lg lg l 2020201119g n kk k k k k k k k k P n =++++⎛⎫=++⋅⋅⋅+=⨯⨯⋅⋅⋅⨯= ⎭++⎪⎝∑;所以lglg 420k=,解得5k =.故选:B5.某机器上有相互啮合的大小两个齿轮(如图所示),大轮有25个齿,小轮有15个齿,大轮每分钟转3圈,若小轮的半径为2cm ,则小轮每秒转过的弧长是()cm.A.10πB.5πC.π3D.π6【答案】C 【解析】【分析】根据给定条件,求出小轮每分钟转的圈数,再借助弧长公式计算即得.【详解】由大轮有25个齿,小轮有15个齿,大轮每分钟转3圈,得小轮每分钟转的圈数为325515⨯=,因此小轮每秒钟转的弧度数为52ππ606⨯=,所以小轮每秒转过的弧长是2cm cm ππ63⨯=.故选:C6.已知函数32()6f x x x =-,若()()g x f x a b =+-为奇函数,则()A.2a =,16b =B.2a =-,16b =-C .2a =-,16b = D.2a =,16b =-【答案】D 【解析】【分析】根据奇函数定义可得()()0f x a b f x a b +-+-+-=恒成立,化简可求,a b .【详解】因为()()g x f x a b =+-为奇函数,32()6f x x x =-,所以()()0f x a b f x a b +-+-+-=,所以()()()()3232660x a x a b x a x a b +-+-+-+--+-=,所以()()()()3232660x a x a b x a x a b +-+------=,所以()23261221220a x a a b -+--=,所以6120a -=,3221220a a b --=,所以2a =,16b =-,故选:D.7.若函数32()(1)(5)2f x x k x k x =+-+++在区间(0,3)上不单调,则k 的取值范围是()A.(4,3)--B.(5,2)-- C.(5,3)-- D.(4,2)--【答案】B 【解析】【分析】求出函数()f x 的导数()f x ',利用()f x '在(0,3)上有变号零点列式求解即得.【详解】函数32()(1)(5)2f x x k x k x =+-+++,求导得2()32(1)5f x x k x k '=+-++,由函数()f x 在区间(0,3)上不单调,得()f x '在(0,3)上有变号零点,由()0f x '=,得2232(1)50(21)325x k x k k x x x +-++=⇔-+=-+,则24(21)3(2)4220k x x x -+=-⋅+,令21(1,7)x t +=∈,于是2243(1)4(1)2031027kt t t t t -=--⋅-+=-+,即有943(10k t t-=+-,令9()3()10,17g t t t t=+-<<,函数()g t 在(1,3]上单调递减,函数值从20减小到8,在[3,7)上单调递增,函数值从8增大到1047,由()f x '在(0,3)上有变号零点,得直线4y k =-与函数(),17y g t t =<<的图象有交点,且当有两个交点时,两个交点不重合,因此8420k <-<,解得52k -<<-,所以k 的取值范围是(5,2)--.故选:B8.已知函数()e e x x f x -=+,若关于x 的方程()2f x x k +=有4个不同的实数根,则k 的取值范围是()A.11442,e e -⎛⎫+ ⎪⎝⎭B.()222,e e -+ C.11222,e e -⎛⎫+ ⎪⎝⎭ D.11114422e e ,e e --⎛⎫++ ⎪⎝⎭【答案】A 【解析】【分析】先得到()e e x x f x -=+的奇偶性和单调性,从而令2x x t +=,若()f t k =仅有一个实数根0t ,则00t =,2k =,此时推出只有两个根,不合要求,若()f t k =有两个实数根12,t t ,由对称性可知21t t =-,故210x x t +-=和210x x t ++=均有两个解,有根的判别式得到11144t -<<且10t ≠,结合函数单调性和奇偶性得到11441()2,e e k f t -⎛⎫=∈+ ⎪⎝⎭.【详解】()e e x x f x -=+的定义域为R ,且()e e ()x x f x f x --=+=,故()e e x x f x -=+为偶函数,且当0x >时,0()e e x x f x -=->'恒成立,故()e e x x f x -=+在0,+∞上单调递增,由对称性可知()f x 在(),0∞-上单调递减,()min ()02f x f ==,令2x x t +=,若()f t k =仅有一个实数根0t ,则00t =,2k =,此时20x x +=,解得10x =或1-,仅有2个实数根,不合要求,舍去;若()f t k =有两个实数根12,t t ,由对称性可知21t t =-,需要满足21x x t +=和21x x t +=-均有两个解,即210x x t +-=和210x x t ++=均有两个解,由11140,140t t ∆=+>∆=->,解得11144t -<<,又10t ≠,故11144t -<<且10t ≠,即1111441()e e 2,e e t t k f t --⎛⎫==+∈+ ⎪⎝⎭.故选:A【点睛】方法点睛:复合函数零点个数问题处理思路:①利用换元思想,设出内层函数;②分别作出内层函数与外层函数的图象,分别探讨内外函数的零点个数或范围;③内外层函数相结合确定函数交点个数,即可得到复合函数在不同范围下的零点个数.二、多项选择题(本大题共3个小题,每小题6分,共18分,在每个给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.若tan α=,则下列与角α的终边可能相同的角是()A.4π3B.5π3C.ππ3k +,k ∈Z D.2π2π3k -,k ∈Z 【答案】ACD 【解析】【分析】通过正切函数值相等,分析判断对应角的终边是否相同.【详解】对于A ,4πtan 3=,因此A 正确;对于B ,5πtan3=B 不正确;对于C ,πtan π3k ⎛⎫+=⎪⎝⎭,因此C 正确;对于D ,2πtan 2π3k ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因此D 正确。
湖北省沙市2024-2025学年高三上学期9月月考试题 数学含解析

2024—2025学年度上学期2022级9月月考数学试卷(答案在最后)命题人:考试时间:2024年9月25日一、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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.1.集合{}215=∈<N M x x ,若{}05⋃=≤<M N x x ,则集合N 可以为()A.{}4 B.{}45≤<x x C.{}05<<x x D.{}5<x x 2.若复数232022202320241i i i i +i i z =-+-++- ,则z =()A.B.C.1D.23.已知2b a = ,若a 与b 的夹角为60︒,则2a b - 在b 上的投影向量为()A .12br B .12b- C .32b- D .32b4.纯电动汽车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,它使用存储在电池中的电来发动.因其对环境影响较小,逐渐成为当今世界的乘用车的发展方向.研究发现电池的容量随放电电流的大小而改变,1898年Peukert 提出铅酸电池的容量C 、放电时间t 和放电电流I 之间关系的经验公式:C I t λ=,其中λ为与蓄电池结构有关的常数(称为Peukert 常数),在电池容量不变的条件下,当放电电流为7.5A 时,放电时间为60h ;当放电电流为25A 时,放电时间为15h ,则该蓄电池的Peukert 常数λ约为(参考数据:lg 20.301≈,lg 30.477≈)()A .1.12B .1.13C .1.14D .1.155.已知,(0,π)αβ∈,且cos 5α=,sin()10αβ+=,则αβ-=()A .4πB .34πC .4π-D .34π-6.已知函数2()()ln 0f x x ax b x =++≥恒成立,则实数a 的最小值为()A .2-B .1-C .1D .27.函数()ln 1f x x =-与函数()πsin 2g x x =的图象交点个数为()A .6B .7C .8D .98.斐波拉契数列因数学家斐波拉契以兔子繁殖为例而引入,又称“兔子数列”.这一数列如下定义:设{}n a 为斐波拉契数列,()*12121,1,3,N n n n a a a a a n n --===+≥∈,其通项公式为1122n nna⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎥=-⎪ ⎪⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎦,设n是2log1(14(xx x⎡⎤⎣-⎦-<+的正整数解,则n的最大值为()A.5B.6C.7D.8二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分. 9.给出下列命题,其中正确命题为()A.已知数据12310x x x x、、、、,满足:()12210i ix x i--=≤≤,若去掉110x x、后组成一组新数据,则新数据的方差为168B.随机变量X服从正态分布()21,,( 1.5)0.34N P xσ>=,若()0.34P x a<=,则0.5a=C.一组数据()(),1,2,3,4,5,6i ix y i=的线性回归方程为 23y x=+,若6130iix==∑,则6163iiy==∑D.对于独立性检验,随机变量2χ的值越大,则推断“两变量有关系”犯错误的概率越小10.如图,棱长为2的正方体1111ABCD A B C D-中,E为棱1DD的中点,F为正方形11C CDD内一个动点(包括边界),且1//B F平面1A BE,则下列说法正确的有()A.动点FB.1B F与1A B不可能垂直C.三棱锥11B D EF-体积的最小值为13D.当三棱锥11B D DF-的体积最大时,其外接球的表面积为25π211.已知抛物线2:2(0)C y px p=>的焦点为F,准线交x轴于点D,直线l经过F且与C交于,A B 两点,其中点A在第一象限,线段AF的中点M在y轴上的射影为点N.若MN NF=,则()A.lB.ABD△是锐角三角形C.四边形MNDF2D.2||BF FA FD⋅>三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若“[]1,4x∃∈使20040x ax-+>”为假命题,则实数a的取值范围为___________.13.在ABC∆中,BC=,∠3Aπ=,D为线段AB靠近点A的三等分点,E为线段CD的中点,若14BF BC=,则AE AF⋅的最大值为________.14.将1,2,3,4,5,6,7这七个数随机地排成一个数列,记第i项为()1,2,,7ia i= ,若47a=,123567a a a a a a++<++,则这样的数列共有个.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()4sin sin sin -=-A b B c A B .(1)求a 的值;(2)若ABC △的面积为()22234+-b c a ,求ABC △周长的取值范围.16.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且222n n n a a n S +-=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设21na nb =-,若数列{}nc 满足11n n n n b c b b ++=⋅,且数列{}n c 的前n 项和为n T ,若()12n T n λ-+≤恒成立,求λ的取值范围.17.如图所示,半圆柱1OO 与四棱锥A BCDE -拼接而成的组合体中,F 是半圆弧BC 上(不含,B C )的动点,FG 为圆柱的一条母线,点A 在半圆柱下底面所在平面内,122,22OB OO AB AC ====.(1)求证:CG BF ⊥;(2)若//DF 平面ABE ,求平面FOD 与平面GOD 夹角的余弦值;(3)求点G 到直线OD 距离的最大值.18.已知双曲线E 的中心为坐标原点,渐近线方程为y =,点(2,1)-在双曲线E 上.互相垂直的两条直线12,l l 均过点()(,0n n P p p >,且)*n ∈N ,直线1l 交E 于,A B 两点,直线2l 交E于,C D 两点,,M N 分别为弦AB 和CD 的中点.(1)求E 的方程;(2)若直线MN 交x 轴于点()()*,0n Q t n ∈N ,设2nn p =.①求n t ;②记n a PQ =,()*21n b n n =-∈N ,求211(1)nkk k k k b b a +=⎡⎤--⎣⎦∑.19.如果函数的导数为()()F x f x '=,可记为()()d f x x F x ⎰=,若()0f x ≥,则()()()baf x dx F b F a =-⎰表示曲线=op ,直线x a x b ==,以及x 轴围成的“曲边梯形”的面积.如:22d x x x C ⎰=+,其中C 为常数;()()2202204xdx C C =+-+=⎰,则表0,1,2x x y x ===及x 轴围成图形面积为4.(1)若()()()e 1d 02xf x x f =⎰+=,,求()f x 的表达式;(2)求曲线2y x =与直线6y x =-+所围成图形的面积;(3)若()[)e 120,xf x mx x ∞=--∈+,,其中Rm ∈,对[)0,a b ∞∀∈+,,若a b >,都满足()()0d d a bf x x f x x >⎰⎰,求m 的取值范围.1.C2.C 【详解】()()32024+1232022022022024241i 1i ()1+1i 1i 1i 11i i iiiii z i =-+----⨯-+====--+-+++C6.B 【详解】∵()0f x ≥恒成立,设2()g x x ax b =++,则当1x >时()0g x ≥,01x <<时()0g x <,∴(1)0g =⎧⎨≤,即101a b a b++=⇒=--⎧⎨≤,∴1a ≥-11.ABD 【详解】由题意可知:抛物线的焦点为,02p F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,准线为x 则11,,0,242xy p M N ⎛⎫⎛+ ⎪ ⎝⎭⎝可知MNF 为等边三角形,即且MN ∥x 轴,可知直线则直线:32p l y x ⎛⎫=- ⎪12.【详解】因为“0使00”为假命题,所以“[]1,4x ∀∈,240x ax -+≤”为真命题,其等价于4≥+a x x在[]1,4上恒成立,又因为对勾函数()4f x x x=+在[]1,2上单调递减,在[]2,4上单调递增,而()()145f f ==,所以()max 5f x =,所以5a ≥,即实数a 的取值范围为[5,)+∞.13.11814.360【解析】∵12345621+++++=,∴310S ≤,列举可知:①(1,2,3)……(1,2,6)有4个;②(1,3,4),……,(1,3,6)有3个;③(1,4,5)有1个;④(2,3,4),(2,3,5)有2个;故共有10个组合,∴共计有333310360A A ⨯⨯=个这样的数列。
云南2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题含答案

数学试卷(答案在最后)注意事项:1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚.2.每小题选出答案后,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.在试题卷上作答无效.3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.满分150分,考试用时120分钟.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.已知集合{13},{(2)(4)0}A xx B x x x =≤≤=--<∣∣,则A B = ()A.(2,3] B.[1,2)C.(,4)-∞ D.[1,4)【答案】A 【解析】【分析】解出集合B ,再利用交集含义即可得到答案.【详解】{(2)(4)0}{24}B xx x x x =--<=<<∣∣,而{|13}A x x =≤≤,则(2,3]A B ⋂=.故选:A.2.已知命题2:,10p z z ∃∈+<C ,则p 的否定是()A.2,10z z ∀∈+<CB.2,10z z ∀∈+≥C C.2,10z z ∃∈+<C D.2,10z z ∃∈+≥C 【答案】B 【解析】【分析】根据存在量词命题的否定形式可得.【详解】由存在量词命题的否定形式可知:2:,10p z z ∃∈+<C 的否定为2,10z z ∀∈+≥C .故选:B3.正项等差数列{}n a 的公差为d ,已知14a =,且135,2,a a a -三项成等比数列,则d =()A.7B.5C.3D.1【答案】C【解析】【分析】由等比中项的性质再结合等差数列性质列方程计算即可;【详解】由题意可得()23152a a a -=,又正项等差数列{}n a 的公差为d ,已知14a =,所以()()2111224a d a a d +-=+,即()()222444d d +=+,解得3d =或1-(舍去),故选:C.4.若sin160m ︒=,则︒=sin 40()A.2m -B.2-C.2-D.2【答案】D 【解析】【分析】利用诱导公式求出sin 20︒,然后结合平方公式和二倍角公式可得.【详解】因为()sin160sin 18020sin 20m ︒=︒-︒=︒=,所以cos 20︒==,所以sin 402sin 20cos 202︒=︒︒=故选:D5.已知向量(1,2),||a a b =+= ,若(2)b b a ⊥- ,则cos ,a b 〈〉=()A.5-B.10-C.10D.5【答案】C 【解析】【分析】联立||a b += 和(2)0b b a ⋅-=求出,b a b ⋅ 即可得解.【详解】因为(1,2)a = ,所以a =,所以222||27a b a b a b +=++⋅=,整理得222b a b +⋅=①,又(2)b b a ⊥- ,所以2(2)20b b a b a b ⋅-=-⋅=②,联立①②求解得11,2b a b =⋅= ,所以12cos ,10a b a b a b⋅〈〉=== .故选:C 6.函数)()ln f x kx =是奇函数且在R 上单调递增,则k 的取值集合为()A.{}1-B.{0}C.{1}D.{1,1}-【答案】C 【解析】【分析】根据奇函数的定义得()))()222()ln lnln 10f x f x kx kx x k x -+=-+=+-=得1k =±,即可验证单调性求解.【详解】)()lnf x kx =+是奇函数,故()))()222()ln ln ln 10f x f x kx kx x k x -+=-+=+-=,则22211x k x +-=,210k -=,解得1k =±,当1k =-时,)()lnf x x ==,由于y x =在0,+∞为单调递增函数,故()lnf x =0,+∞单调递减,不符合题意,当1k =时,)()lnf x x =+,由于y x =在0,+∞为单调递增函数且()00f =,故)()ln f x x =为0,+∞单调递增,根据奇函数的性质可得)()ln f x x =+在上单调递增,符合题意,故1k =,故选:C7.函数π()3sin ,06f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,若()(2π)f x f ≤对x ∈R 恒成立,且()f x 在π13π,66⎡⎤⎢⎣⎦上有3条对称轴,则ω=()A.16 B.76C.136D.16或76【答案】B【解析】【分析】根据()2π3,2π2f T T =≤<求解即可.【详解】由题知,当2πx =时()f x 取得最大值,即π(2π)3sin 2π36f ω⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,所以ππ2π2π,Z 62k k ω+=+∈,即1,Z 6k k ω=+∈,又()f x 在π13π,66⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有3条对称轴,所以13ππ2π266T T ≤-=<,所以2π12T ω≤=<,所以76ω=.故选:B8.设椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右焦点为F ,过坐标原点O 的直线与E 交于A ,B 两点,点C 满足23AF FC = ,若0,0AB OC AC BF ⋅=⋅=,则E 的离心率为()A.9B.7C.5D.3【答案】D 【解析】【分析】设(),A m n ,表示出,,,OA OC AF BF,根据0,0AB OC AC BF ⋅=⋅= 列方程,用c 表示出,m n ,然后代入椭圆方程构造齐次式求解可得.【详解】设(),A m n ,则()(),,,0B m n F c --,则()()(),,,,,OA m n AF c m n BF c m n ==--=+,因为23AF FC = ,所以()555,222n AC AF c m ⎛⎫==-- ⎪⎝⎭,所以()()55533,,,22222n c n OC OA AC m n c m m ⎛⎫⎛⎫=+=+--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,因为0,0AB OC AC BF ⋅=⋅=,所以222253302220c OA OC m m n AF BF c m n ⎧⎛⎫⋅=--=⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪⋅=--=⎩ ,得34,55m c n c ==,又(),A m n 在椭圆上,所以222291625251c ca b+=,即()()222222229162525c a c a c a a c -+=-,整理得4224255090a a c c -+=,即42950250e e -+=,解得259e =或25e =(舍去),所以3e =.故选:D【点睛】关键点睛:根据在于利用向量关系找到点A 坐标与c 的关系,然后代入椭圆方程构造齐次式求解.二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)9.数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知22()n S kn n k =-∈R ,则下列结论正确的是()A.{}n a 为等差数列B.{}n a 不可能为常数列C.若{}n a 为递增数列,则0k >D.若{}n S 为递增数列,则1k >【答案】AC 【解析】【分析】根据,n n a S 的关系求出通项n a ,然后根据公差即可判断ABC ;利用数列的函数性,分析对应二次函数的开口方向和对称轴位置即可判断D .【详解】当1n =时,112a S k ==-,当2n ≥时,()()()221212122n n n a S S kn n k n n kn k -⎡⎤=-=-----=-+⎣⎦,显然1n =时,上式也成立,所以()22n a kn k =-+.对A ,因为()()()1222122n n a a kn k k n k k -⎡⎤-=-+---+=⎣⎦,所以是以2k 为公差的等差数列,A 正确;对B ,由上可知,当0k =时,为常数列,B 错误;对C ,若为递增数列,则公差20k >,即0k >,C 正确;对D ,若{}n S 为递增数列,由函数性质可知02322k k >⎧⎪⎨<⎪⎩,解得23k >,D 错误.故选:AC10.甲、乙两班各有50位同学参加某科目考试(满分100分),考后分别以110.820y x =+、220.7525y x =+的方式赋分,其中12,x x 分别表示甲、乙两班原始考分,12,y y 分别表示甲、乙两班考后赋分.已知赋分后两班的平均分均为60分,标准差分别为16分和15分,则()A.甲班原始分数的平均数比乙班原始分数的平均数高B.甲班原始分数的标准差比乙班原始分数的标准差高C.甲班每位同学赋分后的分数不低于原始分数D.若甲班王同学赋分后的分数比乙班李同学赋分后的分数高,则王同学的原始分数比李同学的原始分数高【答案】ACD 【解析】【分析】根据期望和标准差的性质求出赋分前的期望和标准差即可判断AB ;作差比较,结合自变量范围即可判断C ;作出函数0.820,0.7525y x y x =+=+的图象,结合图象可判断D .【详解】对AB ,由题知()()1215E y E y ====,因为110.820y x =+,220.7525y x =+,所以()()120.82060,0.752515E x E x +=+===,解得()()1250,20E x E x =≈==,所以()()12E x E x >=,故A 正确,B 错误;对C ,因为111200.2y x x -=-,[]10,100x ∈,所以10200.220x ≤-≤,即110y x -≥,所以C 正确;对D ,作出函数0.820,0.7525y x y x =+=+的图象,如图所示:由图可知,当12100y y =<时,有21x x <,又因为0.820y x =+单调递增,所以当12y y >时必有12x x >,D 正确.故选:ACD11.已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域为R ,若(1)f x +与()f x '均为偶函数,且(1)(1)2f f -+=,则下列结论正确的是()A.(1)0f '=B.4是()f x '的一个周期C.(2024)0f =D.()f x 的图象关于点(2,1)对称【答案】ABD 【解析】【分析】注意到()f x '为偶函数则()()2f x f x -+=,由()(1)1f x f x -+=+两边求导,令0x =可判断A ;()()11f x f x --='+'结合导函数的奇偶性可判断B ;利用()f x 的周期性和奇偶性可判断C ;根据()()2f x f x -+=和()(1)1f x f x -+=+可判断D .【详解】因为()f x '为偶函数,所以()()f x f x -'=',即()()f x f x c --=+,而(1)(1)2f f -+=,故2c =-,故()()2f x f x +-=,又(1)f x +为偶函数,所以()(1)1f x f x -+=+,即()()2f x f x =-,所以()2()2f x f x -+-=,故()(2)2f x f x ++=即()2(4)2f x f x +++=,()()4f x f x =+,所以4是()f x 的周期,故B 正确.对A ,由()(1)1f x f x -+=+两边求导得()()11f x f x --='+',令0x =得()()11f f -'=',解得()10f '=,A 正确;对C ,由上知()()2f x f x +-=,所以()01f =,所以()()(2024)450601f f f =⨯==,C 错误;对D ,因为()()2f x f x +-=,()()2f x f x =-,故()2(2)2f x f x -++=,故()f x 的图象关于2,1对称,故选:ABD【点睛】关键点睛:本题解答关键在于原函数与导数数的奇偶性关系,以及对()(1)1f x f x -+=+两边求导,通过代换求导函数的周期.三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.曲线()e xf x x =-在0x =处的切线方程为______.【答案】1y =##10y -=【解析】【分析】求出函数的导函数,利用导数的几何意义求出切线的斜率,即可求出切线方程.【详解】因为()e xf x x =-,则()01f =,又()e 1xf x '=-,所以()00f '=,所以曲线()e xf x x =-在0x =处的切线方程为1y =.故答案为:1y =13.若复数cos 21sin isin (0π)2z θλθθθ⎛⎫=+-+<< ⎪⎝⎭在复平面内对应的点位于直线y x =上,则λ的最大值为__________.【答案】1-##1-+【解析】【分析】根据复数对应的点cos 21sin ,sin 2θλθθ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭在y x =得212sin 1sin sin 2θλθθ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭,即可利用二倍角公式以及基本不等式求解.【详解】cos 21sin isin (0π)2z θλθθθ⎛⎫=+-+<< ⎪⎝⎭对应的点为cos 21sin ,sin 2θλθθ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故cos 21sin sin 2θλθθ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,故212sin 1sin sin 2θλθθ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭,由于()0,πθ∈,故sin 0θ>,则2sin 1111sin sin sin 122sin θλθθθθ==≤++++,当且仅当1sin 2sin θθ=,即2sin 2θ=,解得π3π,44θθ==时等号成立,114.过抛物线2:3C y x =的焦点作直线l 交C 于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于M ,N 两点,若||12AB =,则||MN =__________.【答案】【解析】【分析】联立直线与抛物线方程,得韦达定理,根据焦点弦的公式可得223332122k AB k +=+=,解得213k =,即可求解()111:AM y x x y k=--+得11M x ky x =+,即可代入求解.【详解】2:3C y x =0,根据题意可知直线l 有斜率,且斜率不为0,根据对称性不设直线方程为34y k x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,联立直线34y k x ⎛⎫=-⎪⎝⎭与23y x =可得22223930216k x k x k ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭,设()()1122,,,A x y B x y ,故2121223392,16k x x x x k ++==,故21223332122k AB x x p k +=++=+=,解得213k =,直线()111:AM y x x y k=--+,令0y =,则11M x ky x =+,同理可得22N x ky x =+,如下图,故()()()211221212121M N MN x x ky x ky x k y y x x k x x =-=+--=-+-=+-,()()22221212233192141483316k MN k x x x x k ⎛⎫+ ⎪⎛⎫=++-=+-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭故答案为:83四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.记ABC V 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知22cos 0a b c A -+=.(1)求角C ;(2)若AB 边上的高为1,ABC V 的面积为33,求ABC V 的周长.【答案】(1)π3C =;(2)23.【解析】【分析】(1)利用余弦定理角化边,整理后代入余弦定理即可得解;(2)利用面积公式求出c ,然后由面积公式结合余弦定理联立求解可得a b +,可得周长.【小问1详解】由余弦定理角化边得,2222202b c a a b c bc +--+⨯=,整理得222a b c ab +-=,所以2221cos 222a b c ab C ab ab +-===,因为()0,πC ∈,所以π3C =.【小问2详解】由题知,13123c ⨯=,即233c =,由三角形面积公式得1πsin 233ab =,所以43ab =,由余弦定理得()222π42cos 333a b ab a b ab +-=+-=,所以()2416433a b +=+=,所以3a b +=,所以ABC V 的周长为33a b c ++=+=16.如图,PC 是圆台12O O 的一条母线,ABC V 是圆2O 的内接三角形,AB 为圆2O 的直径,4,AB AC ==.(1)证明:AB PC ⊥;(2)若圆台12O O 的高为3,体积为7π,求直线AB 与平面PBC 夹角的正弦值.【答案】(1)证明见详解;(2)19.【解析】【分析】(1)转化为证明AB ⊥平面12O O CP ,利用圆台性质即可证明;(2)先利用圆台体积求出上底面的半径,建立空间坐标系,利用空间向量求线面角即可.【小问1详解】由题知,因为AB 为圆2O 的直径,所以AC BC ⊥,又4,AB AC ==AB ==,因为2O 为AB 的中点,所以2O C AB ⊥,由圆台性质可知,12O O ⊥平面ABC ,且12,,,O O P C 四点共面,因为AB ⊂平面ABC ,所以12O O AB ⊥,因为122,O O O C 是平面12O O CP 内的两条相交直线,所以AB ⊥平面12O O CP ,因为PC ⊂平面12O O CP ,所以AB PC ⊥.【小问2详解】圆台12O O的体积(2211ππ237π3V r =⋅+⋅⨯=,其中11r PO =,解得11r =或13r =-(舍去).由(1)知122,,O O AB O C 两两垂直,分别以2221,,O B O C O O 为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,如图,则(2,0,0),(2,0,0),(0,2,0),(0,1,3)A B C P -,所以(4,0,0),(2,1,3),(2,2,0)AB BP BC ==-=-.设平面PBC 的一个法向量为(,,)n x y z =,则230,220,n BP x y z n BC x y ⎧⋅=-++=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩解得,3,x y x z =⎧⎨=⎩于是可取(3,3,1)n =.设直线AB 与平面PBC 的夹角为θ,则sin cos ,19AB n θ===,故所求正弦值为19.17.已知函数()ln f x x ax =+.(1)若()0f x ≤在(0,)x ∈+∞恒成立,求a 的取值范围;(2)若()1,()e()xa g x f f x ==-,证明:()g x 存在唯一极小值点01,12x⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且()02g x >.【答案】(1)1,e⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)参变分离,构造函数()ln xh x x=-,利用导数求最值即可;(2121内,利用零点方程代入()0g x ,使用放缩法即可得证.【小问1详解】()0f x ≤在(0,)x ∈+∞恒成立,等价于ln xa x≤-在(0,)+∞上恒成立,记()ln x h x x =-,则()2ln 1x h x x='-,当0e x <<时,ℎ′<0,当e x >时,ℎ′>0,所以ℎ在()0,e 上单调递减,在()e,∞+上单调递增,所以当e x =时,ℎ取得最小值()ln e 1e e eh =-=-,所以1a e≤-,即a 的取值范围1,e ∞⎛⎤-- ⎥⎝⎦.【小问2详解】当1a =时,()()e()eln ,0xxg x f f x x x =-=->,则1()e x g x x'=-,因为1e ,xy y x==-在(0,)+∞上均为增函数,所以()g x '在(0,)+∞单调递增,又()121e 20,1e 102g g ⎛⎫=-''=- ⎪⎝⎭,1存在0x ,使得当∈0,0时,()0g x '<,当∈0,+∞时,()0g x '>,所以()g x 在()00,x 上单调递减,在()0,x ∞+上单调递增,所以()g x 存在唯一极小值点01,12x ⎛⎫∈⎪⎝⎭.因为01e 0x x -=,即00ln x x =-,所以00000()e ln =e x x g x x x =-+,因为01,12x ⎛⎫∈⎪⎝⎭,且=e x y x+1上单调递增,所以012001()=e e 2x g x x +>+,又9e 4>,所以123e 2>,所以00031()=e 222xg x x +>+=.18.动点(,)M xy 到直线1:l y=与直线2:l y =的距离之积等于34,且|||y x <.记点M 的轨迹方程为Γ.(1)求Γ的方程;(2)过Γ上的点P 作圆22:(4)1Q x y +-=的切线PT ,T 为切点,求||PT 的最小值;(3)已知点40,3G ⎛⎫⎪⎝⎭,直线:2(0)l y kx k =+>交Γ于点A ,B ,Γ上是否存在点C 满足0GA GB GC ++= ?若存在,求出点C 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)2213y x -=(2)2(3)3,44C ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)根据点到直线距离公式,即可代入化简求解,(2)由相切,利用勾股定理,结合点到点的距离公式可得PT =,即可由二次函数的性质求解,(3)联立直线与双曲线方程得到韦达定理,进而根据向量的坐标关系可得()02201224,3443k x k k y y y k ⎧=-⎪⎪-⎨-⎪=-+=⎪-⎩,将其代入双曲线方程即可求解.【小问1详解】根据(,)M xy 到直线1:l y=与直线2:l y =的距离之积等于3434=,化简得2233x y -=,由于|||y x <,故2233x y -=,即2213y x -=.【小问2详解】设(,)P x y,PT ====故当3y =时,PT 最小值为2【小问3详解】联立:2(0)l y kx k =+>与2233x y -=可得()223470k x kx ---=,设()()()112200,,,,,A x y B x y C x y ,则12122247,33k x x x x k k-+==--,故()212122444,3k y y k x x k+=++=+-设存在点C 满足0GA GB GC ++= ,则1201200433x x x y y y ++=⎧⎪⎨++=⨯⎪⎩,故()02201224,3443k x k k y y y k ⎧=-⎪⎪-⎨-⎪=-+=⎪-⎩,由于()00,C x y 在2233x y -=,故22222443333k k k k ⎛⎫-⎛⎫--= ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭,化简得421966270k k -+=,即()()2231990k k --=,解得2919k =或23k =(舍去),由于()22Δ162830k k =+->,解得27k<且23k ≠,故2919k =符合题意,由于0k >,故31919k =,故022024,344334k x k k y k ⎧=-=-⎪⎪-⎨-⎪==-⎪-⎩,故3,44C ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,故存在3,44C ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,使得0GA GB GC ++= 19.设n ∈N ,数对(),n n a b 按如下方式生成:()00,(0,0)a b =,抛掷一枚均匀的硬币,当硬币的正面朝上时,若n n a b >,则()()11,1,1n n n n a b a b ++=++,否则()()11,1,n n n n a b a b ++=+;当硬币的反面朝上时,若n n b a >,则()()11,1,1n n n n a b a b ++=++,否则()()11,,1n n n n a b a b ++=+.抛掷n 次硬币后,记n n a b =的概率为n P .(1)写出()22,a b 的所有可能情况,并求12,P P ;(2)证明:13n P ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是等比数列,并求n P ;(3)设抛掷n 次硬币后n a 的期望为n E ,求n E .【答案】(1)答案见详解;(2)证明见详解,1111332n n P -⎛⎫=-⨯- ⎪⎝⎭;(3)21113929nn E n ⎛⎫=+--⎪⎝⎭【解析】【分析】(1)列出所有()11,a b 和()22,a b 的情况,再利用古典概型公式计算即可;(2)构造得1111323n n P P +⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,再利用等比数列公式即可;(3)由(2)得()11111232nn n Q P ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,再分n n a b >,n n a b =和n n a b <讨论即可.【小问1详解】当抛掷一次硬币结果为正时,()()11,1,0a b =;当抛掷一次硬币结果为反时,()()11,0,1a b =.当抛掷两次硬币结果为(正,正)时,()()22,2,1a b =;当抛掷两次硬币结果为(正,反)时,()()22,1,1a b =;当抛掷两次硬币结果为(反,正)时,()()22,1,1a b =;当抛掷两次硬币结果为(反,反)时,()()22,1,2a b =.所以,12210,42P P ===.【小问2详解】由题知,1n n a b -≤,当n n a b >,且掷出反面时,有()()11,,1n n n n a b a b ++=+,此时11n n a b ++=,当n n a b <,且掷出正面时,有()()11,1,n n n n a b a b ++=+,此时11n n a b ++=,所以()()()()()1111112222n n n n n n n n n n P P a b P a b P a b P a b P +⎡⎤=>+<=>+<=-⎣⎦,所以1111323n n P P +⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,所以13n P ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以11133P -=-为首项,12-为公比的等比数列,所以1111332n n P -⎛⎫-=-⨯- ⎪⎝⎭,所以1111332n n P -⎛⎫=-⨯- ⎪⎝⎭.【小问3详解】设n n a b >与n n a b <的概率均为n Q ,由(2)知,()11111232nn n Q P ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦显然,111110222E =⨯+⨯=.若n n a b >,则1n n a b =+,当下次投掷硬币为正面朝上时,11n n a a +=+,当下次投掷硬币为反面朝上时,1n n a a +=;若n n a b =,则当下次投掷硬币为正面朝上时,11n n a a +=+,当下次投掷硬币为反面朝上时,1n n a a +=;若n n a b <,则1n n b a =+,当下次投掷硬币为正面朝上时,11n n a a +=+,当下次投掷硬币为反面朝上时,11n n a a +=+.所以1n n a a +=时,期望不变,概率为111122262nn n Q P ⎡⎤⎛⎫+=+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦;11n n a a +=+时,期望加1,概率为1111111124226262n nn n Q P ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=-+-=--⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.所以()11111112144626262nn nn nn n E E E E +⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+-++⨯--=+--⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦.故12112111111444626262n n n n n n E E E -----⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+--=+--+--⎢⎥⎢⎥⎥ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦=1111111446262n E -⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+--++--⎢⎥⎢⎥⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦011111111444626262n -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--+--++--⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 111241612n n ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥=-⎢⎥⎛⎫-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦21113929nn ⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭.经检验,当1n =时也成立.21113929nn E n ⎛⎫∴=+-- ⎪⎝⎭.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是分1n n a a +=和11n n a a +=+时讨论,最后再化简n E 的表达式即可.。
河北省衡水市第二次调研考试2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题

河北省衡水市第二次调研考试2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题一、单选题1.已知数列{}n a 满足112n na a +=-,则11a =-,则4a =( ) A .3B .53C .75D .152.已知α是第四象限角且3sin ,2sin cos 05αββ=--=,则tan()αβ-的值为( )A .1B .1-C .2-D .2113.函数()15f x x =的图象在点()()0,0f 处的切线的倾斜角为( )A .π6B .π4C .π3D .π24.如图,平行四边形ABCD 中,2AE EB =,DF FC =,若C B m =u u u r r ,CE n =u u ur r ,则AF =u u u r ( )A .1322m n +r rB .3122m n -r rC .1322m n -+r r D .1322m n -r r5.已知等差数列{}n a 的公差小于0,前n 项和为n S ,若727131a a a +=-,844S =,则n S 的最大值为( ) A .45B .52C .60D .906.设ABC V 内角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知2sin sin sin ABC S A B C =△,若ABC V 的周长为1.则sin sin sin A B C ++=( ) A .1B .12C .34D .27.设函数()()3ππ40,0,3πππ4tan ,4k x f x k k x x ωωωω⎧+⎪=⎪⎪=>∈⎨⎪+⎛⎫⎪--≠ ⎪⎪⎝⎭⎩Z ,若函数()f x 在区间π3π,88⎛⎫- ⎪⎝⎭上有且仅有1个零点,则ω的取值范围为( ) A .2,23⎛⎤ ⎥⎝⎦B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .210,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .(]0,28.已知11e e ,12()1x xax x f x x --⎧--≤⎪⎪=⎨>,()a ∈R 在R 上单调递增,则a 的取值范围是( )A .[]2,1-B .[]2,1--C .(],1-∞D .[)2,-+∞二、多选题9.以下正确的选项是( ) A .若a b >,c d <,则a c b d ->- B .若a b >,c d <,则a bc d > C .若22ac bc >,则33a b >D .若a b >,0m >,则b m ba m a+>+ 10.设正项等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,则下列选项正确的是( )A .4945S S q S =+B .若20252020T T =,则20231a =C .若194a a =,则当2246a a +取得最小值时,1a D .若21()n n n a T +>,则11a < 11.以下不等式成立的是( )A .当x ∈ 0,1 时,1e ln 2x x x x+>-+B .当x ∈ 1,+∞ 时,1e ln 2x x x x+>-+C .当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,e sin x x x >D .当π,π2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,e sin x x x >三、填空题12.已知平面向量a =r 2b =r ,4a b ⋅=r r ,R λ∈,则2a b λ+r r 的最小值为.13.已知函数()()2sin πcos (0)f x x x x ωωωω=->的最小正周期为π,则()f x 在区间[]2024π,2024π-上所有零点之和为.14.若定义在()(),00,-∞+∞U 上的函数() f x 满足:对任意的()(),,00,x y ∈-∞+∞U ,都有:()1x f f x f y y ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当,0x y >时,还满足:()110x y f f x y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则不等式()1f x x ≤-的解集为.四、解答题15.已知函数()()2e 1xf x x x =-+.(1)求函数()f x 的单调区间;(2)函数()f x a ≤在[]2,1-上恒成立,求最小的整数a .16.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,113a =,18,3,n n n a n a a n +-⎧=⎨⎩为奇数为偶数.(1)证明:数列{}2112n a --为等比数列; (2)若21161469n S n +=+,求n 的值.17.凸函数是数学中一个值得研究的分支,它包括数学中大多数重要的函数,如2x ,e x 等.记()f x ''为()y f x '=的导数.现有如下定理:在区间I 上()f x 为凸函数的充要条件为()()0f x x I ''≥∈. (1)证明:函数()31f x x x=-为()1,+∞上的凸函数; (2)已知函数()2()2ln ln g x ax x x x a =--∈R .①若()g x 为[)1,+∞上的凸函数,求a 的最小值;②在①的条件下,当a 取最小值时,证明:()()31()223231x xx g x x -+≥+-+,在[)1,+∞上恒成立.18.如图,在平面直角坐标系中,质点A 与B 沿单位圆周运动,点A 与B 初始位置如图所示,A 点坐标为()1,0,π4AOB ∠=,现质点A 与B 分别以πrad /s 4,πrad /s 12的速度运动,点A 逆时针运动,点B 顺时针运动,问:(1)ls 后,扇形AOB 的面积及sin AOB ∠的值.(2)质点A 与质点B 的每一次相遇的位置记为点n P ,连接一系列点1P ,2P ,3P⋅⋅⋅构成一个封闭多边形,求该多边形的面积.19.已知函数()e xf x mx =-,()g x(1)讨论()f x 的单调性;(2)当0x ≥时,()()f x g x ≥恒成立,求m 的取值范围;(3)当0x ≥时,若()()f x ng x -的最小值是0,求m +的最大值.。
2024-2025学年江苏省南通市海安高级中学高三上学期9月月考数学试题及答案

江苏省海安中学2025届高三年级学习测试数学试卷一、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,只有一个选项是正确的1.已知集合{}{}20,1,2,3,log 1A B xx ==≤∣,则A B ⋂=( )A.{}0,1,2B.{}1,2C.{}0,1D.{}12.命题“20,10x x x ∀>-+>”的否定为( )A.20,10x x x ∀>-+≤B.20,10x x x ∀≤-+≤C.20,10x x x ∃>-+≤D.20,10x x x ∃≤-+≤3.已知函数()21,0cos ,0x x f x x x ⎧+>=⎨≤⎩,则下列结论正确的是( )A.()f x 是偶函数B.()f x 是增函数C.()f x 是周期函数D.()f x 的值域为[)1,∞-+4.若a b >,则( )A.ln ln a b >B.0.30.3a b >C.330a b ->D.0a b ->5.已知函数()()1ln 1f x x x=+-,则()y f x =的图象大致是( )A. B.C. D.6.如图,矩形ABCD 的三个顶点A B C 、、分别在函数12,,xy y x y ===的图像上,且矩形的边分别平行于两坐标轴.若点A 的纵坐标为2,则点D 的坐标为()A.11,24⎛⎫⎪⎝⎭ B.11,34⎛⎫ ⎪⎝⎭ C.11,23⎛⎫ ⎪⎝⎭ D.11,33⎛⎫ ⎪⎝⎭7.已知()912160,0,log log log a b a b a b >>==+,则ab=( )C.128.已知()()5,15ln4ln3,16ln5ln4a b c ==-=-,则( )A.a c b <<B.c b a <<C.b a c <<D.a b c<<二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求、全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分9.下列函数中,在区间ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减的函数是( )A.πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B.cos y x x=-C.sin2y x =D.πcos 3y x ⎛⎫=-⎪⎝⎭10.下面的结论中正确的是( )A.若22ac bc >,则a b >B.若0,0a b m >>>,则a m ab m b+>+C.若110,0,a b a b a b>>+=+,则2a b +≥D.若20a b >>,则()44322a b a b +≥-11.已知函数()cos sin2f x x x =,下列结论中正确的是( )A.()y f x =的图像关于()π,0中心对称B.()y f x =的图像关于π2x =对称C.()f xD.()f x 既是奇函数,又是周期函数三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知()(),f x g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()321f x g x x x -=+-,则()()11f g +=__________.13.某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为__________.14.若存在实数t ,对任意的(]0,x s ∈,不等式()()ln 210x x t t x -+---≤成立,则整数s 的最大值为__________.(参考数据:ln3 1.099,ln4 1.386≈≈)四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本题13分)如图1,在等腰直角三角形ABC 中,90,6,A BC D E ∠== 、分别是,AC AB 上的点,CD BE O ==为BC 的中点.将ADE 沿DE 折起,得到如图2所示的四棱锥A BCDE '-,其中AO =(1)求证:A O '⊥平面BCDE ;(2)求点B 到平面A CD '的距离.16.(本题15分)设数列{}n a 的各项均为正整数.(1)数列{}n a 满足1121212222n n n n a a a a n --++++= ,求数列{}n a 的通项公式;(2)若{}n a 是等比数列,且n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递减数列,求公比q .17.(本题15分)已知函数()πsin (0)6f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在2π0,3⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递增,在2π,π3⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减,设()0,0x 为曲线()y f x =的对称中心.(1)求0x 的值;(2)记ABC 的角,,A B C 对应的边分别为,,a b c ,若0cos cos ,6A x b c =+=,求BC 边上的高AD 长的最大值.18.(本题17分)已知函数()()e ln xf x x m =-+.(1)当0m =时,求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程;(2)当2m ≤时,求证()0f x >.19.(本题17分)在平面内,若直线l 将多边形分为两部分,多边形在l 两侧的顶点到直线l 的距离之和相等,则称l 为多边形的一条“等线”,已知O 为坐标原点,双曲线()2222:10,0x y E a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,,F F E 的离心率为2,点P 为E 右支上一动点,直线m 与曲线E 相切于点P ,且与E 的渐近线交于,A B 两点,当2PF x ⊥轴时,直线1y =为12PF F 的等线.(1)求E 的方程;(2)若y =是四边形12AF BF 的等线,求四边形12AF BF 的面积;(3)设13OG OP =,点G 的轨迹为曲线Γ,证明:Γ在点G 处的切线n 为12AF F 的等线江苏省海安中学2025届高三年级学习测试数学试卷答案解析人:福佑崇文阁一、单选题:本大题共8小题,每题5分,共40分在每小题提供的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.12345678BCDCBADB二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.91011ACACDABD三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.11-14.2四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.【详解】(1)解:(1)连接,,45,3OD OE B C CD BE CO BO ∠∠====== ,在COD 中,OD ==,同理得OE =,因为6BC =,所以AC AB ==所以AD A D A E AE ='==='因为AO =所以222222,A O OD A D A O OE A E '+=='+''所以,A O OD A O OE'⊥⊥'又因为0,OD OE OD ⋂=⊂平面,BCDE OE ⊂平面BCDE 所以A O '⊥平面BCDE ;(2)取DE 中点H ,则OH OB ⊥以O 为坐标原点,,,OH OB OA '所在直线分别为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系则()(()()0,0,0,,0,3,0,1,2,0O A C D --',设平面A CD '的一个法向量为(),,n x y z =,又((),1,1,0CA CD ==' ,所以300n CA y n CD x y ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪'⎩,令1x =,则1,y z =-=,则(1,n =-,又()()0,3,0,0,6,0B CB =,所以点B 到平面A CD '16.【详解】(1)因为1121212222n n n na a a a n --++++= ,①所以当2n ≥时,1121211222n n a a a n --+++=- ,②由①-②得,12nn a =,所以2nn a =,经检验,当1n =时,12a =,符合题意,所以2nn a =(2)由题设知0q >.若1q =,则1,n n a a a n n n ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭是递减数列,符合题意.若1q <,则当1log q n a >时,11nn a a q =<,不为正整数,不合题意.若1q >,则()()1111n n n qn n a a a n n n n +⎡⎤-+⎣⎦-=++,当1qn n >+,即11n q >-时,11n n a a n n +>+,这与n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递减数列相矛盾,不合题意.故公比1q =.17.【详解】(1)因为()πsin 6f x x ω⎛⎫=+⎪⎝⎭在2π(0,}3上单调递增,在2π,π3⎛⎤⎥⎝⎦上单调递减,所以2π13f ⎛⎫=⎪⎝⎭且4π3T ≥,所以2πππ2π,362k k ω⋅+=+∈Z ,可知13,2k k ω=+∈Z ,又由2π4π3ω≥,可知302ω<≤,所以12ω=,故()1πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由1ππ,26x m m +=∈Z ,可得π2π3x m =-,即0π2π,3x m m =-∈Z .(2)22222201()2362cos cos 2222b c a b c bc a bc a A x bc bc bc+-+----=====,化简得2363a bc =-,因为11sin 22ABC S a AD bc A =⋅=,所以AD =,所以()22223()3()44363bc bc AD a bc ==-,又b c +≥,所以9bc ≤,当且仅当3b c ==时取等号,所以()22223()3327363436343634499()bc AD bc bc bc ==≤=-⎡⎤⎛⎫-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以AD ≤,故AD.18.【详解】(1)当()()10,e ln ,e xxm f x x f x x==--'=,所以()1e 1k f '==-,而()1e f =,切线方程为()()e e 11y x -=--,即所求切线方程为()e 110x y --+=;(2)()f x 得定义域为()()1,,e xm f x x m∞='-+-+,设()()1e xg x f x x m='=-+,则()21e 0()xg x x m '=+>+,故()f x '是增函数,当x m →-时,(),f x x ∞∞→-→+'时,()f x ∞'→+,所以存在()0,x m ∞∈-+,使得001e x x m=+①,且()0,x m x ∈-时,()()0,f x f x '<单调递减,()0,x x ∞∈+时,()()0,f x f x '>单调递增,故()()0min 00()e ln xf x f x x m ==-+②,由①式得()00ln x x m =-+③,将①③两式代入②式,结合2m ≤得:min 000011()20f x x x m m m m x m x m =+=++-≥-=-≥++,当且仅当01x m =-时取等号,结合(2)式可知,此时()00e 0x f x =>,故()0f x >恒成立.19.【详解】(1)由题意知()()212,,,0,,0b P c F c F c a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,显然点P 在直线1y =的上方,因为直线1y =为12PF F 的等线,所以222212,2,b ce c a b a a -====+,解得1a b ==,E 的方程为2213y x -=(2)设()00,P x y ,切线()00:m y y k x x -=-,代入2213y x -=得:()()()2222200000032230k xk kx y x k x y kx y -+--+-+=,故()()()22222000000243230k kx y kkx y kx y ⎡⎤-+-+-+=⎣⎦,该式可以看作关于k 的一元二次方程()22200001230x k x y k y --++=,所以000002200031113x y x y x k x y y ===-⎛⎫+- ⎪⎝⎭,即m 方程为()001*3y y x x -=当m 的斜率不存在时,也成立渐近线方程为y =,不妨设A 在B 上方,联立得A B x x ==,故02A B x x x +==,所以P 是线段AB 的中点,因为12,F F 到过O 的直线距离相等,则过O 点的等线必定满足:,A B 到该等线距离相等,且分居两侧,所以该等线必过点P ,即OP的方程为y =,由2213y y x ⎧=⎪⎨-=⎪⎩,解得x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,故P .所以03A A y ====,所以03B B y ====-,所以6A B y y -=,所以1212122ABCD A B A B S F F y y y y =⋅-=-=(3)设(),G x y ,由13OG OP =,所以003,3x x y y ==,故曲线Γ的方程为()229310x y x -=>由(*)知切线为n ,也为0093133x y y x -=,即00133y y x x -=,即00310x x y y --=易知A 与2F 在n 的右侧,1F 在n 的左侧,分别记12,,F F A 到n 的距离为123,,d d d ,由(2)知000011A A x y y y x x ===--,所以3d 由01x ≥得12d d ==因为231d d d +==,所以直线n 为12AF F .等线.。
浙江省杭州第十四中学2024-2025学年高三上学期九月月考数学试题

浙江省杭州第十四中学2024-2025学年高三上学期九月月考数学试题一、单选题1.已知集合{}43A x x =∈-≤≤Z ,{}13B x x =∈+<N ,则A B =I ( ) A .{}0,1B .{}0,1,2C .{}1,2D .{}12.已知a ,b 都是实数,那么“22a b >”是“a >b ”的 A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.已知向量(,2)a λ=r ,(1,1)b =r ,若||||a b a b +=-r rr r ,则实数λ的值为( )A .2-B .2C .12-D .124.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足:()f x 的图象是连续不断的且()2y f x =+为偶函数.若[]12,2,4x x ∀∈有()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦,则下面结论正确的是( ) A .()()()65.524.583.5f f f <-< B .()()()24.565.583.5f f f -<< C .()()()65.583.524.5f f f <<-D .()()()24.583.565.5f f f -<<5.某网反随机选取了某自媒体平台10位自媒体人,得到其粉丝数据(单位:万人):1.7,2.3,1.9,2.1,2.2,2.1,1.9,1.7,2.2,1.9.若该平台自媒体人的粉丝数()2,X N μσ~(其中μ和σ分别为上述样本的平均数和标准差),根据上述数据,则下列说法中正确的个数是( ) (1)这10位自媒体人粉丝数据的平均数为2.0; (2)这10位自媒体人粉丝数据的标准差为0.04; (3)这10位自媒体人粉丝数据的第25百分位数为1.8;(4)用样本估计总体,该平台自媒体人的粉丝数不超过2.2万的概率约为0.84135. (附:若随机变量X 服从正态分布()2,N μσ,则()0.6827P X μσμσ-≤≤+≈,()()220.9545,330.9973P X P X μσμσμσμσ-≤≤+≈-≤≤+≈)A .1B .2C .3D .4二、多选题6.已知9290129(12)x a a x a x a x -=++++L ,则( ) A .118a =-B .992a =-C .1291a a a +++=-LD .913579132a a a a a +++++=-三、单选题7.现有三对双胞胎共6人排成一排,则有且只有一对双胞胎相邻的排法种数是( ) A .180 B .240 C .288 D .3008.已知函数()()ln ,e x x xf xg x x ==,若()()0f m g n =<,则mn 的最小值为( ) A .1e-B .1eC .1-D .1四、多选题9.已知函数()22sin cos 2sin f x x x x =-,给出下列四个选项,正确的有( )A .函数()f x 的最小正周期是πB .函数()f x 在区间π,85π8⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数C .函数()f x 的图象关于点π,08⎛⎫- ⎪⎝⎭对称D .函数()f x 的图象可由函数y x =的图象向左平移π4个单位,再向下平移1个单位得到10.如图,两个共底面的正四棱锥组成一个八面体E ABCD F --,且该八面体的各棱长均相等,则( )A .异面直线AE 与BC 所成的角为60︒B .BD CE ⊥C .平面ABF ∥平面CDED .直线AE 与平面BDE 所成的角为60︒11.已知长轴长、短轴长和焦距分别为22a b 、和2c 的椭圆Ω,点A 是椭圆Ω与其长轴的一个交点,点B 是椭圆Ω与其短轴的一个交点,点1F 和2F 为其焦点,1AB BF ⊥.点P 在椭圆Ω上,若12PF PF ⊥,则( )A .,,a b c 成等差数列B .,,a b c 成等比数列C .椭圆Ω的离心率e =D .1ABF V 的面积不小于12PF F V 的面积五、填空题12.已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,点M 在C 上,且点M 到直线2x =-的距离为6,则MF =.13.已知复数z 满足1z =,则2z -14.定义: x 表示不大于x 的最大整数,{}x 表示不小于x 的最小整数,如[]1.21=,{}1.22=.设函数()[]{}f x x x =在定义域[)()*0,N n n ∈上的值域为n C ,记n C 中元素的个数为n a ,则2a =,12111na a a +++=L六、解答题15.已知a b c 、、分别为ABC V 三个内角、、A B C的对边,且a =2π1,3c A ==. (1)求b 及ABC V 的面积S ;(2)若D 为BC 边上一点,且π6CAD ∠=,求ADB ∠的正弦值.16.2023年12月11日至12日中央经济工作会议在北京举行,会议再次强调要提振新能源汽车消费.发展新能源汽车是我国从“汽车大国”迈向“汽车强国”的必由之路.我国某地一座新能源汽车工厂对线下的成品车要经过多项检测,检测合格后方可销售,其中关键的两项测试分别为碰撞测试和续航测试,测试的结果只有三种等次:优秀、良好、合格,优秀可得5分、良好可得3分、合格可得1分,该型号新能源汽车在碰撞测试中结果为优秀的概率为12,良好的概率为13;在续航测试中结果为优秀的概率为25,良好的概率为25,两项测试相互独立,互不影响,该型号新能源汽车两项测试得分之和记为ξ. (1)求该型号新能源汽车参加两项测试仅有一次为合格的概率; (2)求离散型随机变量ξ的分布列与期望. 17.已知函数()()()22111ln ,e 222x f x ax a x x g x x ax =-++=--. (1)讨论()f x 的单调性;(2)证明:()()2ln 1f x g x x ax +≥--.18.已知椭圆()2222:10x y W a b a b+=>>的离心率为12,且过点()2,0.(1)求W 的方程;(2)直线()100x my m -+=≠交W 于,A B 两点.(i )点A 关于原点的对称点为C ,直线BC 的斜率为k ,证明:km为定值; (ii )若W 上存在点P 使得,AP PB u u u r u u u r 在AB u u u r上的投影向量相等,且PAB V 的重心在y 轴上,求直线AB 的方程.19.给定数列{}n A ,若对任意m ,*n ∈N 且m n ≠,m n A A +是{}n A 中的项,则称{}n A 为“H 数列”.设数列{}n a 的前n 项和为.n S(1)若2n S n n =+,试判断数列{}n a 是否为“H 数列”,并说明理由;(2)设{}n a 既是等差数列又是“H 数列”,且16a =,*2N a ∈,26a >,求公差d 的所有可能值; (3)设{}n a 是等差数列,且对任意*n ∈N ,n S 是{}n a 中的项,求证:{}n a 是“H 数列”.。
广东省东莞市第四高级中学2024-2025学年高三上学期9月月考数学试题(含答案)

2024-2025学年高三数学第一学期9月月考试卷一、单项选择题: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,,( )A .B .C . D. 2.已知函数,则下列区间中含零点的是( )A. B. C. D. 3若,,,则,,的大小关系为( )A. B. C. D. 4. 函数的图象大致是( )A. B. C. D.5.已知等差数列的公差不为0,且,,成等比数列,其前项和为,则( )A .B.C .D .6.已知把物体放在空气中冷却时,若物体原来的温度是,空气的温度是,则 min 后物体的温度满足公式(其中是一个随着物体与空气的接触状况而定的正常数).某天小明同学将温度是80℃的牛奶放在20℃空气中,冷却2 min 后牛奶的温度是50℃,则{}2,1,0,1,2M =--202x N xx ⎧⎫+=≥⎨⎬-⎩⎭M N = {}2,1,0,1--{}0,1,2{}2-{}2,2-()()2ln 16f x x x =++-()f x ()0,1()1,2()2,3()3,40.302a =.0.20.3b =0.5log 0.3c =a b c c a b <<b a c<<a b c<<a c b<<ln(2)()1x f x x +=-{}n a 11a =2a 4a 8a n n S 20234045a =5434a a a a <119462a a a a +=+1112n S n n ++=+℃1θ℃0θt ℃θkt e --+=)(010θθθθk下列说法正确的是( )A .B .C .牛奶的温度降至35℃还需4 minD .牛奶的温度降至35℃还需2 min7.在数字通信中,信号是由数字0和1组成.由于随机因素的干扰,发送的信号0或1有可能被错误地接收为1或0.已知发信号0时,接收为0和1的概率分别为0.9和0.1;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为0.95和0.05,若发送信号0和1是等可能的,则接受信号为1的概率为( )要求.全部选对的得 6分,部分选对的得部分分,有选错的得 0分.9.下列说法正确的是( )A .样本数据4,4,5,5,7的平均数为6B .若随机变量满足,则C .若随机变量服从两点分布,,则D .若随机变量X 服从正态分布,且,则10. 若正数,满足,则( )A. B. C. D. 11.已知定义在上的偶函数和奇函数满足,则()A .的图象关于点对称B .是以8为周期的周期函数2ln =k 2ln 2=k ζ()2E ζ=()213ζ-=E ζ()304ζ==P ()316ζ=D ()22,N σ()120.3P X <<=()30.2P X >=a b 1a b +=22log log 2a b +≤-22a b +≥ln 0+<a b 2212a b +≤R ()f x ()g x ()()21f x g x ++-=()f x ()2,1()f xC .D .存在函数,使得对,都有三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15分.12.已知的展开式中,的系数为__________.13.已知函数在区间上单调递减,则的最小值为__________.14.如下图,正方形 A 1B 1C 1D 1 的边长为 14 cm ,A 2 ,B 2 ,C 2,D 2 依次将 A 1B 1 ,B 1C 1 ,C 1D 1,D 1A 1 分为3:4的两部分得到正方形A 2B 2 C 2D 2,依照相同的规律,得到正方形A 3B 3 C 3D 3 、A 4B 4 C 4D 4 、 …、A n B n C n D n . 一只蚂蚁从A 1 出发,沿着路径A 1A 2A 3…A n 爬行,设其爬行的长度为x ,K 为正整数,且x 与K 恒满足不等式 x ≤K ,则K 的最小值是______________.四、解答题:本题共 5小题,共 77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)已知数列{a n }是公差为3的等差数列,数列{b n }是公比为2的等比数列,且a 2+a 4=b 4+2, a 1+a 3=b 2+b 3.(1)求数列{a n }、{b n }的通项公式;(2)设数列的前n 项和为,求证:.16.(13分)我们知道,函数的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数为奇函数,有同学发现可以将其推广为:函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是函数为奇函数.已知函数.(1)证明:函数是奇函数,并写出函数的对称中心;(2)判断函数的单调性(不用证明),若,求实数的取值范围.17.(15分)大学毕业生入职某国企需要笔试,笔试题目分为A ,B 两种类型,且两种类型的题目数量20241(42)2024k f k =-=∑()h x x R ∀∈()()||hg x x =32)1)(1(-++x x x 4x )2(2)(x x x f -=),[+∞a a }9{1+n n a a n S 121<≤n S ()y f x =()y f x =()y f x =(),P a b ()y f x a b =+-()1212xf x -=+1)1()(-+=x f x g )(x f ()f x 0)24()1(2>-+--a g a g a相同,每个笔试者选择2题作答,第1题从A ,B 两类试题中随机选择1题作答,笔试者若答对第1题,则第2题选择同一类试题作答的概率为,若答错第1题,则第2题选择同一类试题作答的概率为,试题不重复选择.已知甲答对A 类试题的概率均为,答对B 类试题的概率均为,且每道试题答对与否相互独立.(1)求甲两题均选择A 类试题作答的概率;(2)若甲第1题选择B 类试题作答,设甲答对的试题数为,求的分布列与期望.18.(17分)设函数,(1) 当时,求曲线在点处的切线方程;(2) 讨论函数的单调性;(3) 设,当时,若对任意,存在,使,求实数取值范围.19.(17分)代数基本定理是数学中最重要的定理之一,其内容为:任何一元次复系数多项式方程至少有一个复数根.由代数基本定理可以得到:任何一元次复系数多项式在复数集中可以分解为个一次因式的乘积.进而,一元次复系数多项式方程有个复数根(重根按重数计).例如: 对于一元二次实系数方程,在时的求根公式为;在时的求根公式为.所以由代数基本定理,任意一个一元二次实系数多项式可以因式分解为.(1) 在复数集中解方程:;23131223X X ()()e 0mxf x x m =≠1=m ()y f x =()()1,1f ()f x ()224g x x bx =-+1m =1R x ∈[]21,2x ∈()()12f x g x ≥b ()*N n n ∈()0f x =()*N n n ∈()f x n ()*N n n ∈n 20(a 0)++=≠ax bx c 0∆≥x =0∆<ai ac b b x 242⋅--±-=)(2(0)ax bx c a ++≠()()212++=--ax bx c a x x x x C 210x x ++=(2)(i )在复数集中解方程:;(ii )写出一个以、、、为根的一元六次实系数多项式方程;(结果表示为不超过二次的实系数的多项式的乘积,不需要写证明过程);(3) 已知一元十次实系数多项式满足,求的值.C 4322x x x +-=12-13i +1i -2()f x )10,,2,1,0(11)( =+=k k k f ()11f2024-2025学年高三数学第一学期9月月考试卷参考答案12.-2 13.1 14.2115.解:(1)由题意得,解得:……………………………4分因为数列{a n }是公差为3,数列{b n }是公比为2,所以, …………………………6分(2)由(1)得: ……………………………8分……………………………10分易知在上单调递增,故当时,取最小值,又恒成立,所以,. ………………………………………13分16.解(1):由题意,令, …………………1分显然函数的定义域为全体实数,它关于原点对称,…………………2分且, …………………4分所以函数是奇函数, …………………5分所以函数的图象关于点对称. …………………6分(2)由复合函数单调性可知在上单调递增(定义域不写也可以), ……………9分由(1)知函数是奇函数, ………………11分又,即,,所以,函数在上单调递增,所以,,, …………………13分解得,所以实数的取值范围为.…………………15分17.(1)若甲第1题选择类试题作答并且答错,则第2题选择类试题作答的概率, 题号1234567891011答案CCCDCDBDBCDABCABC⎩⎨⎧=++=+111166228122b a b a 2,311==b a nn n b n a 2,3==111)1(1)1(33991+-=+=+⋅=+n n n n n n a a n n 111111)4131()3121()2111(+-=+-++-+-+-=n n n S n )( 111+-=n y *N 1=n n S 21)(1*N n S n ∈<121<≤n S ()1212x f x -=+()()211112xg x f x -=+-=-+()g x ()()12222112012122112x x x x xg x g x +-⎛⎫⎛⎫+-=-+-=+-= ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭()2112xg x -=-+()f x ()1,1()1212x f x -=+R ()2112xg x -=-+)42()24(-=--a g a g 0)24()1(2>-+--a g a g )42()1(2->--a g a g ()2112xg x -=-+R 4212->--a a 2230a a +-<31a -<<a ()3,1-A A 1111122312P =⨯⨯=若甲第1题选择类试题作答并且答对,则第2题选择类试题作答的概率,故甲2题均选择类试题作答的概率; ...........................................6分(2)由题可知,的所有可能取值为0,1,2,则, .......................................8分, .......................................10分, .......................................12分故的分布列为:012...................................................13分则. ...................................................15分18.(1) , .................................................1分所以,切线斜率,切点坐标为 .................................................3分则曲线在点处的切线方程为,即,............................................4分(2)令,所以,当时,,此时在上单调递减,在上单调递增;.......................................6分当时,,此时在上单调递增,在上单调递减........................................8分A A 211212236P =⨯⨯=A 1111264P =+=X 1111214(0)33333227P X ==⨯⨯+⨯⨯=2212111121214(1)3333323333329P X ==⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=22221111(2)33333227P X ==⨯⨯+⨯⨯=X XP427491127441134()0122792727E X =⨯+⨯+⨯=x xe x f =)(x e x x f )1()('+=e f k 2)1('==),1(e ()y f x =()()1,1f )1(2-=-x e e y 02=--e y ex ()()1e 0mxf x mx '=+>10mx +>0m >1x m>-()f x 1,m ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭1,m ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭0m <1x m <-()f x 1,m ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭1,m ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭(3)当时,在上单调递减,在上单调递增,所以对任意,有,.......................................9分又已知存在,使, 所以,即存在,使,.......................................10分解法1:函数的对称轴,①当时,在区间上单调递增,所以,,,不存在;.......................................12分②当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以,,,不存在;....................................14分③当时,在区间上单调递减,所以,,; ....................................16分综上,实数的取值范围是........................................17分解法2:分离参数得:,设,.......................................11分因为, .......................................12分所以,当时,,;当时,或,即函数的减区间为,,所以,当时,函数为减函数,(直接先写出函数在区间上导数为负,也可以).......................................14分1m =()f x (),1∞--()1,-+∞1R x ∈()11(1)ef x f ≥-=-[]21,2x ∈()()12f xg x ≥()221,[1,2]eg x x -≥∈[]1,2x ∈21()24eg x x bx =-+≤-)(x g b x =1≤b )(x g ]2,1[e b g x g 125)1()(min -≤-==1215>+≥ee b b 21<<b )(x g ),1[b ]2,(b e b b g x g 14)()(2min -≤-==214>+≥eb b 2≥b )(x g ]2,1[e b g x g 148)2()(min -≤-==2412>+≥eb b 12,4e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭14e 2b x x -+≥+14e y x x-+=+()211224e 4e 1x y x x---++'=-=0'>y x >x <)+∞(,-∞0'<y 0x <<0x <<()([1,2]x ∈14e y x x-+=+]2,1[所以,,所以,,即实数取值范围是. .......................................16分所以,实数的取值范围是........................................17分19.(1)方程,则,所以、即原方程在复数集.......................................4分(2)(i )因为,所以,即,即,所以,,,即原方程在复数集中解为,.......................................6分(ii )因为为该方程(实系数)为根,则也为方程的根,为该方程(实系数)为根,则也为方程的根,又与可为方程的两个虚根;与可为方程的两个虚根;所以以、、、为根的一元六次实系数多项式方程可以为........................................8分(3)依题意可得,令,因为十一次多项式方程有个根, ............................10分令, ......................................12分所以, 令,可得,所以, 所以, .......................................14分14e 11[1,2],4,52e e x x x -+⎡⎤∈+∈++⎢⎥⎣⎦1242e b ≥+b 124eb ≥+b 12,4e ⎡⎫++∞⎪⎢⎣⎭210x x ++=214113∆=-⨯⨯=-1x =2x =C 4322x x x +-=()()3220x x x +-+=()()3210x x +-=()()()22110x x x x +-++=32x =-41x =5x =6x =C 2-11i +1i -2i -2i +1i +1i -2220x x +=-2i -2i +2450x x -+=12-131i +2i -()()()()22213122450x x x x x x +--+-+=()()()1100,1,2,,10k f k k +-== ()()()11g x x f x =+-()()()110g x x f x =+-=110,1,2,,10x = ()()()()1210g x ax x x x =--- ()0a ≠()()()()()111210x f x ax x x x +-=--- =1x -()()()()112311a -=-⨯-⨯-- 111!a =()()()()1121011!g x x x x x =---所以,, .......................................15分因为,,所以, ......................................17分()()()()()1111121011111!f x g x x x x x x x ⎡⎤=+=---+⎡⎤⎣⎦⎢⎥++⎣⎦()11111101111!g =⨯⨯⨯⨯= 61)1)11((121)11(=+=g f。
忻州市2024年9月月考高三数学试题与答案

忻州市2024年9月月考高三数学试题一、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(){}{|lg 2,|A x y x B x y ==-=∈=N ,则A B = ()A.{}0,1,2 B.{}0,1 C.()2,2- D.()0,22.已知,a b 挝R R ,且()()2i 1i 2i a b +-=+,则a b +=()A.1-B.0C.1D.23.已知命题:p 20,2x x x ∃>>,则p 的否定为()A.20,2xx x ∀>≤ B.20,2xx x ∀>> C.20,2xx x ∃>≤ D.20,2xx x ∃≤≤4.在平行四边形ABCD 中,2AP PB = ,则PD =()A.23+AB AD B.23AB AD-+C.13AB AD +D.13AB AD-+5.如果随机变量(),B n p ξ~,且()()4312,3E D ξξ==,则p =()A.14B.13C.12D.236.已知0,0,24x y x y xy >>++=,则x y xy +-的最小值为()A.32B.2C.12D.17.已知数列{}n a 满足1122n n n n a a a a ++++=,且12311,217a a a a ==+,则1003a =()A.165 B.167C.169 D.1718.已知0a >,设函数()()2e 2ln ln xf x a x x a =+---,若()0f x ≥在()0,∞+上恒成立,则a 的取值范围是()A.10,e⎛⎤ ⎥⎝⎦B.(]0,1 C.(]0,e D.(]0,2e 二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知0a >,则函数()2xf x a a =-的图象可能是()A. B. C. D.10.已知函数()()π2sin 22f x x ϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,且()π6f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是()A.π6ϕ=B.()f x 在区间π,π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增C.若12,x x 为方程()2f x =的两个解,则21x x -的最小值为2πD.若关于x 的方程()f x a =在区间π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有且仅有一个解,则a 的取值范围为{}2⎡⋃⎣11.已知函数()f x 的定义域为R ,设()()21g x f x =+-,若()g x 和()1f x '+均为奇函数,则()A.()21f = B.()f x 为奇函数C.()f x '的一个周期为4D.20241()2024k f k ==∑三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.将一个底面半径为()0r r >的圆柱形铁块熔铸成一个实心铁球,则该实心铁球的表面积与圆柱的侧面积之比为__________.13.设π02α<<,若π5tan tan 42αα⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,则sin α=______.14.设,a b 是正实数,若椭圆221ax by +=与直线1x y +=交于点,A B ,点M 为AB 的中点,直线OM (O 为原点)的斜率为2,又OA OB ⊥,则椭圆的方程为__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.15.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,ACB ∠为直角,侧面11BCC B 为正方形,2BC =,C 1A =.(1)求证:1⊥BC 平面1AB C ;(2)求直线1AB 与平面1ABC 所成的角的正弦值.16.已知函数()()sin (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,点π,03⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 的图象的一个对称中心.(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 的图象向右平移π12个单位长度,得到函数()g x 的图象,若()g x 在区间[]0,m 上的最大值和最小值互为相反数,求m 的最小值.17.已知函数()f x 是()(0xg x a a =>且1)a ≠的反函数,且函数()()()()22F x fx f x f a =--.(1)若()()()41,6,3F f m g n =-==,求a 及3m n的值;(2)若函数()F x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有最小值2-,最大值7,求a 的值.18.在ABC V 中,已知)tan tan tan tan 1A B A B +=-.(1)求C ;(2)记G 为ABC V 的重心,过G 的直线分别交边,CA CB 于,M N 两点,设,CM CA CN CB λμ==.(i )求11λμ+的值;(ii )若CA CB =,求CMN 和ABC V 周长之比的最小值.19.已知函数()()ln f x x x a =+.(1)当0a =时,求()f x 的极值;(2)若()f x 存在两个极值点()1212,x x x x <.(i )求a 的取值范围;(ii )证明:()1240e f x -<<忻州市2024年9月月考高三数学试题一、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(){}{|lg 2,|A x y x B x y ==-=∈=N ,则A B = ()A.{}0,1,2 B.{}0,1 C.()2,2- D.()0,2【答案】B【分析】根据题意求集合,A B ,进而求交集即可.【详解】令20x ->,解得2x <,则{}|2A x x =<,令240x -≥,解得22x -≤≤,则{}{}|220,1,2B x x =∈-≤≤=N ,所以{}0,1A B = .2.已知,a b 挝R R ,且()()2i 1i 2i a b +-=+,则a b +=()A.1-B.0C.1D.2【答案】C【分析】根据复数的乘法运算结合复数相等求,a b ,即可得结果.【详解】因为()()2i 1i 2i a b +-=+,则()212i 2i a a b ++-=+,可得2212a a b +=⎧⎨-=⎩,解得01a b =⎧⎨=⎩,所以1a b +=.3.已知命题:p 20,2x x x ∃>>,则p 的否定为()A.20,2xx x ∀>≤ B.20,2xx x ∀>> C.20,2xx x ∃>≤ D.20,2xx x ∃≤≤【答案】A【分析】根据特称命题的否定是全称命题分析判断.【详解】由题意可知:20,2x x x ∃>>的否定为20,2x x x ∀>≤.4.在平行四边形ABCD 中,2AP PB = ,则PD =()A.23+AB AD B.23AB AD-+C.13AB AD +D.13AB AD-+【答案】B【分析】借助平行四边形的性质及向量线性运算法则计算即可得.【详解】由2AP PB = ,则22AP AB AP =-,即23AP AB =uu u r uu u r ,则23PA AB =-,故23PD PA AD AB AD =+=-+.5.如果随机变量(),B n p ξ~,且()()4312,3E D ξξ==,则p =()A.14B.13C.12D.23【答案】D【分析】根据期望的性质可得()4E ξ=,结合二项分布的期望和方差公式运算求解即可.【详解】因为()()3312E E ξξ==,即()4E ξ=,又因为随机变量(),B n p ξ~,且()43D ξ=,则()4413np np p =⎧⎪⎨-=⎪⎩,解得623n p =⎧⎪⎨=⎪⎩.6.已知0,0,24x y x y xy >>++=,则x y xy +-的最小值为()A.32B.2C.12D.1【答案】D【分析】根据题意利用基本不等式可得2()422x y x y xy +--=≤,解得2x y +≥,结合题意整理即可得最小值.【详解】因为0,0,24x y x y xy >>++=,则2()422x y x y xy +--=≤,当且仅当1x y ==时,等号成立,解得2x y +≥或4x y +≤-(舍去),所以()342122x y x y x y xy x y +--+-=+-=-≥.7.已知数列{}n a 满足1122n n n n a a a a ++++=,且12311,217a a a a ==+,则1003a =()A.165B.167C.169 D.171【答案】B【分析】由题意整理可得21112n n n a a a +++=,可知数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,结合题意求首项和公差,结合等差数列通项公式可得121n a n =+,即可得结果.【详解】因为1122n n n n a a a a ++++=,可得21112n n n a a a +++=,可知数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,又因为12121a a a =+,即121121112a a a a +==+,即21112a a -=,可知1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是2为公差的等差数列,且317a =,则131122743a a =-⨯=-=,可得()132121n n n a =+-=+,即121n a n =+,所有10031320167a ==.8.已知0a >,设函数()()2e 2ln ln xf x a x x a =+---,若()0f x ≥在()0,∞+上恒成立,则a 的取值范围是()A.10,e⎛⎤ ⎥⎝⎦B.(]0,1 C.(]0,e D.(]0,2e 【答案】D【分析】根据题意同构可得()()22eln e ln xx ax ax +≥+,构建()ln ,0g x x x x =+>,结合单调性可得2e xax ≥,参变分析可得2e x a x ≤,构建()2e ,0xh x x x=>,利用导数求最值结合恒成立问题分析求解.【详解】由题意可知:()()2e2ln ln 0xf x a x x a =+---≥,整理可得()()22e ln e ln x x ax ax +≥+,设()ln ,0g x x x x =+>,则()110g x x=+>',可知()g x 在0,+∞内单调递增,由题意可知:()()2exg g ax ≥,则2exax ≥对任意∈0,+∞内恒成立,可得2e xa x ≤对任意∈0,+∞内恒成立,设函数()2e ,0x h x x x =>,则()()2221exx h x x -'=,令ℎ'>0,解得12x >;令ℎ'<0,解得102x <<;可知ℎ在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递减,在1,2∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭内单调递增,可知ℎ的最小值为12e 2h ⎛⎫=⎪⎝⎭,可得02e a <≤,所以a 的取值范围为(]0,2e .【点睛】关键点点睛:根据题意同构可得()()22e ln e ln xx ax ax +≥+,构建()ln ,0g x x x x =+>,结合单调性可得2e x ax ≥.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知0a >,则函数()2xf x a a =-的图象可能是()A. B. C. D.【答案】AD【分析】通过特值法,排除错误选项,通过a 的取值,判断函数的图象的形状,推出结果即可.【详解】由于当1x =时,(1)20f a a a =-=-<,排除B ,C ,当2a =时,()24x f x =-,此时函数图象对应的图形可能为A ,当12a =时,1()(12xf x =-,此时函数图象对应的的图形可能为D.10.已知函数()()π2sin 22f x x ϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,且()π6f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是()A.π6ϕ=B.()f x 在区间π,π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增C.若12,x x 为方程()2f x =的两个解,则21x x -的最小值为2πD.若关于x 的方程()f x a =在区间π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有且仅有一个解,则a 的取值范围为{}2⎡⋃⎣【答案】AD【分析】由题意可得π26f ⎛⎫=± ⎪⎝⎭,代入解出即可得A ;借助整体思想与正弦函数的单调性可得B ;由题意可得21x x -的最小值为原函数的最小正周期,即可得C ;结合原函数在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域及其性质可得D.【详解】对A :由题得π26f ⎛⎫=± ⎪⎝⎭,所以()ππ2π62k k ϕ⨯+=+∈Z ,即()ππ6k k ϕ=+∈Z ,由π2ϕ<,所以π6ϕ=,故A 正确;对B :当π,π2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,7ππ13π2666x ≤+≤,所以()f x 在区间π,π2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上不单调,故B 错误;对C :21x x -的最小值为最小正周期π,故C 错误;对D :当π0,4x ⎡⎤∈⎢⎣⎦时,ππ2π2663x ≤+≤,所以a 的取值范围为{}2⎡⋃⎣,故D 正确.11.已知函数()f x 的定义域为R ,设()()21g x f x =+-,若()g x 和()1f x '+均为奇函数,则()A.()21f =B.()f x 为奇函数C.()f x '的一个周期为4D.20241()2024k f k ==∑【答案】ACD【分析】对A :结合奇函数的性质,负值0x =代入计算即可得;对B :由()1f x '+为奇函数可得()1f x +为偶函数,再利用偶函数的性质结合A 中所得可得()()2f x f x +-=;对C :由B 中所得()()22f x f x ++=,即可得()()4f x f x =+,对其左右求导后结合周期性即可得;对D :由C 中所得可得()f x 的周期,结合赋值法计算出一个周期内的和即可得.【详解】对A :由()g x 为奇函数,可得()()21210f x f x +-+-+-=,即()()222f x f x ++-+=,令0x =,解得()21f =,故A 正确;对B :由()1f x '+为奇函数可得,则()1f x +为偶函数,所以1+=1−,所以()()2f x f x =-,又()()222f x f x -++=,所以()()22f x f x ++=,又()()2f x f x -=+,所以()()2f x f x +-=,故B 错误;对C :由()()22f x f x ++=可得,()()242f x f x +++=,所以()()4f x f x =+,求导可得,()()4f x f x ''=+,故'的一个周期为4,故C 正确;对D :由()()4f x f x =+,故()f x 的一个周期为4,因为()()222f x f x -++=,令1x =可得,()()132f f +=,令2x =可得,()()242f f +=,所以()()()()12344f f f f +++=,所以202412024()420244k f k ==⨯=∑,故D 正确.【点睛】结论点睛:解决抽象函数的求值、性质判断等问题,常见结论:(1)关于对称:若函数()f x 关于直线x a =轴对称,则()(2)f x f a x =-,若函数()f x 关于点(),a b 中心对称,则()2(2)f x b f a x =--,反之也成立;(2)关于周期:若()()f x a f x +=-,或1()()f x a f x +=,或1()()f x a f x +=-,可知函数()f x 的周期为2a .三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.将一个底面半径为()0r r >的圆柱形铁块熔铸成一个实心铁球,则该实心铁球的表面积与圆柱的侧面积之比为__________.【答案】2【分析】根据题意关系可得R r=,再结合侧面积公式运算求解即可.【详解】设球的半径为R ,由题意可知:234ππ3r R ⨯=⨯,解得R r =,223622R r ⎫===⎪⎭.13.设π02α<<,若π5tan tan 42αα⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,则sin α=______.【答案】【分析】借助两角差的正切函数公式化简并计算可得tan 3α=,然后利用正切函数定义即可得解.【详解】π1tan 5tan tan tan 41tan 2ααααα-⎛⎫+-=+=⎪+⎝⎭,整理得()()tan 32tan 10αα-+=,因为π02α<<,所以tan 0α>,所以tan 3α=,则310sin 10α==.14.设,a b 是正实数,若椭圆221ax by +=与直线1x y +=交于点,A B ,点M 为AB 的中点,直线OM (O 为原点)的斜率为2,又OA OB ⊥,则椭圆的方程为__________.【答案】2242133x y +=【分析】联立直线与椭圆方程可得韦达定理,即可根据垂直关系的坐标运算以及两点斜率公式,即可求解4323a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即可求解.【详解】由已知条件可知,,0,a b a b >≠,联立2211x y ax by +=⎧⎨+=⎩,消去y 并整理得:()2210a b x bx b +-+-=,设1,1,2,2,则1212Δ021b x x a b b x x a b ⎧⎪>⎪⎪+=⎨+⎪-⎪=⎪+⎩,则()()()1212121222111a y y x x a b a y y x x a b ⎧+=-+=⎪⎪+⎨-⎪=--=⎪+⎩,由OA OB ⊥,则0OA OB ⋅=,又因为2OM k =,所以1212121222220OM y y a k x x b a b x x y y a b +⎧⎪===⎪+⎪⎨⎪+-⎪+==⎪+⎩,解得4323a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.所以椭圆的方程为2242133x y +=.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.15.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,ACB ∠为直角,侧面11BCC B 为正方形,2BC =,C 1A =.(1)求证:1⊥BC 平面1AB C ;(2)求直线1AB 与平面1ABC 所成的角的正弦值.【分析】(1)结合题目条件,借助线面垂直的判定定理可得AC ⊥平面11BB C C ,即可得1AC BC ⊥,再利用线面垂直的判定定理可得证;(2)建立适当空间直角坐标系后,可计算出直线的方向向量与平面的法向量,借助向量夹角公式即可得两向量夹角余弦值,即可得直线1AB 与平面1ABC 所成的角的正弦值.【小问1详解】侧面11BCC B 为正方形,11BC B C ∴⊥,直三棱柱1111,ABC A B C AC CC -∴⊥,111,,,,AC CC AC BC BC CC C BC CC ⊥⊥⋂=⊂ 平面11BB C C ,AC ∴⊥平面11BB C C ,1BC ⊂ 平面11BB C C ,1AC BC ∴⊥1111,,,BC B C AC B C C AC B C ⊥=⊂ 平面1AB C1BC ∴⊥平面1AB C ;【小问2详解】建立如图所示的空间直角坐标系1C ABC -,则()()()()()110,0,0,1,0,0,0,2,0,0,2,2,0,0,2C A B B C .又由()()11,2,0,0,2,2AB BC =-=- ,设平面1ABC 的一个法向量为 =s s ,则有120220n AB x y n BC y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,令1y =,则2,1x z ==,于是()2,1,1n =,又由()1111,2,2,2,3,AB AB n AB n =-⋅=== 设直线1AB 与平面1ABC 所成的角为θ,所以1116sin cos ,9AB n AB n AB n θ⋅===⋅ ,故直线1AB 与平面1ABC 所成的角的正弦值为9.16.已知函数()()sin (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,点π,03⎛⎫ ⎪⎝⎭为()f x 的图象的一个对称中心.(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 的图象向右平移π12个单位长度,得到函数()g x 的图象,若()g x 在区间[]0,m 上的最大值和最小值互为相反数,求m 的最小值.【分析】(1)根据周期求解2ω=,利用对称可得π3ϕ=,即可求解;(2)平移可得()πsin 26g x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,即可利用整体法,结合三角函数的性质即可求解.【小问1详解】设()f x 的最小正周期为T ,则ππ22T ω==,所以2ω=,因为()π2π3k k ϕ⨯+=∈Z ,所以()2ππ3k k ϕ=-∈Z ,因为0πϕ<<,所以π3ϕ=,所以()πsin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;【小问2详解】依题意,()ππππsin 2sin 2121236g x f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因为0x m ≤≤,所以πππ22666x m ≤+≤+,当π6m <时,()g x 的最大值为()g m ,最小值为()102g =,不符题意;当π6m ≥时,()g x 的最大值为1,所以()g x 的最小值为1-,所以π3π262m +≥,解得2π3m ≥,所以m 的最小值为2π3.17.已知函数()f x 是()(0x g x a a =>且1)a ≠的反函数,且函数()()()()22F x f x f x f a =--.(1)若()()()41,6,3F f m g n =-==,求a 及3mn的值;(2)若函数()F x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有最小值2-,最大值7,求a 的值.【分析】(1)由题意可得()log a f x x =,()()2log 2log 1a a F x x x =--,结合题意解得2a =,进而可得22log 6,log 3m n ==,结合换底公式运算求解;(2)换元令log a t x =,根据二次函数值域结合t 的值域特征分析可得[]2,2t ∈-,列式求解即可.【小问1详解】因为函数()f x 是()(0xg x a a =>且1)a ≠的反函数,则()log a f x x =,即()()2log 2log 1a a F x x x =--,则()()24log 42log 411a a F =--=-,解得log 42a =或log 40a =(舍),可得2a =,即()2log f x x =,()2x g x =,又因为()()26log 6,23nf mg n ====,即22log 6,log 3m n ==,所以232log 6log 6log 33336mn ===.【小问2详解】由(1)可知:()()2log 2log 1a a F x x x =--,且1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,令log a t x =,则[]log 2,log 2,(01a a t a ∈-<<时)或[]log 2,log 2,(1a a t a ∈->时),可得221y t t =--,若函数在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有最小值2-,最大值7,可知221y t t =--的最小值2-,最大值7,令2212y t t =--=-,解得1t =;令2217y t t =--=,解得2t =-或4t =;且log 2a 与log 2a -互为相反数,可知[]2,2t ∈-,则log 22a -=或log 22a =,解得22a =或a =,综上所述,a =或.18.在ABC V 中,已知)tan tan tan tan 1A B A B +=-.(1)求C ;(2)记G 为ABC V 的重心,过G 的直线分别交边,CA CB 于,M N 两点,设,CM CA CN CB λμ== .(i )求11λμ+的值;(ii )若CA CB =,求CMN 和ABC V 周长之比的最小值.【分析】(1)借助三角形内角关系及两角和的正切公式化简并计算即可得;(2)(i )设D 为AB 的中点,结合重心的性质及向量运算可得1133CG CM CN λμ=+ ,再利用三点共线定理即可得解;(ii )由题意可得ABC V 为等边三角形,可设其边长为1,则可用,λμ表示两三角形周长之比,结合(i )中所得与基本不等式即可得解.【小问1详解】由题可知()()tan tan tan tan πtan 1tan tan A B C A B A B A B+=--=-+=-=-又()0,πC ∈,所以π3C =;【小问2详解】(i )设D 为AB 的中点,则1122CD CA CB =+ ,又因为23CG CD = ,所以11113333CG CA CB CM CN λμ=+=+ ,因为,,M G N 三点共线,所以11133λμ+=,所以113λμ+=;(ii )由CA CB =,π3C =,可得ABC V 为等边三角形,设ABC V 的边长为1,CMN 与ABC V 周长分别为12,C C ,则23C =,MN =,所以1C λμ=++,所以12C C =由113λμ+=可得,3λμλμ=+≥(当且仅当λμ=时等号成立),解得49λμ≥,所以124293C C λμ=++,所以CMN 和ABC V 的周长之比的最小值为23.19.已知函数()()ln f x x x a =+.(1)当0a =时,求()f x 的极值;(2)若()f x 存在两个极值点()1212,x x x x <.(i )求a 的取值范围;(ii )证明:()1240ef x -<<.【分析】(1)求导,利用导数求()f x 的单调性和极值;(2)(i )求导可得()()()1ln f x x a x a x x a ⎡⎤=+++⎣⎦+',构建()()()ln g x x a x a x =+++,由题意可知()g x 在(),a -+∞内有两个变号零点,结合导数分析函数零点即可得结果;(ⅱ)由(i )可知,121e a x a -<<-,且()()()2111ln f x x a x a =-++,构建()221ln 0e h x x x x ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭,利用导数求最值即可.【小问1详解】当0a =时,()ln f x x x =,可知()f x 的定义域为()0,∞+,且()1ln f x x ='+,当10,e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭x 时,()0f x '<;当1,e x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,当()0f x '>;可知()f x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递减,()f x 在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内单调递增,所以()f x 的极小值为11e ef ⎛⎫=-⎪⎝⎭,无极大值.【小问2详解】(i )由题意可得:()f x 的定义域为(),a -+∞,且()()()()1ln ln x f x x a x a x a x x a x a⎡⎤=++=+++⎣⎦++',设()()()ln g x x a x a x =+++,可知()g x 在(),a -+∞内有两个变号零点,则()()2ln g x x a =++',当21,e x a a ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,()0g x '<;当21,e x a ∞⎛⎫∈-+ ⎪⎝⎭时,()0g x '>;可知()g x 在21,e a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭内单调递减,在21,e a ∞⎛⎫-+ ⎪⎝⎭内单调递增,则()g x 的最小值为2211e e g a a ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,且当x 趋近于+∞时,()g x 趋近于+∞,当21,e x a a ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭时,则()0,ln 0x a x a +>+<,可得()()ln 0x a x a ++<,可得()()()ln g x x a x a x x a =+++<<-,即当x 趋近于a -时,()g x 趋近于a -,可得210e 0a a ⎧--<⎪⎨⎪->⎩,解得210e a -<<,所以实数a 的取值范围为21,0e ⎛⎫- ⎪⎝⎭;(ii )由(i )可知,121ea x a -<<-,且()()111ln 0x a x a x +++=,所以()()()()211111ln ln f x x x a x a x a =+=-++,设()221ln 0e h x x x x ⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭,则()()ln 2ln h x x x =-+',因为210,e x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()0h x '<,可知210,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递减,且2214e e h ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,可得()240e h x -<<,所以()1240e f x -<<.【点睛】方法点睛:对于函数零点的个数的相关问题,利用导数和数形结合的数学思想来求解.这类问题求解的通法是:(1)构造函数,这是解决此类题的关键点和难点,并求其定义域;(2)求导数,得单调区间和极值点;(3)数形结合,挖掘隐含条件,确定函数图象与x 轴的交点情况进而求解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2016年秋期秀山高级中学校高2017级9月月考
数 学 试 题 卷(文科)
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本大题共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.已知集合A=(){}{}
2|lg 1,|230x y x B y y y =-=--≤,则A
B =( )
A .()1,3
B .[)1,3
C .[]1,3
D .(]1,3 2.已知复数241i
i z
+-=
(i 为虚数单位),则z 等于( ) A .13i -+ B .12i -+ C .13i - D .12i -
3.在单调递增的等差数列{}n a 中,若31a =,243
4
a a =
,则1a =( ) A .1- B .0 C .14 D .1
2
4.已知圆2
2
(2)(2)x y a ++-=截直线20x y ++=所得弦长为6,则实数a 的值为( ) A .8 B .11 C .14 D .17 5.下列函数中周期为π且图象关于直线6
x π
=
对称的函数是( )
A .2sin(2)6y x π
=-
B . 2sin()23x y π
=+ C .2sin(2)6y x π=+ D .2sin()23
x y π
=-
6.已知()πα,0∈,2
2
)3cos(-
=+
π
α,则=α2tan ( )
A .33
B .3-或33-
C .3
3- D .3-
7.若函数()⎪⎩⎪⎨⎧≥+<+=1
,1
,122x ax x x x f x
,若()()a f f 40=,则实数a 的值为( )
A .9
B .2
C .
54 D .2
1
8.下列四个结论中,其中正确结论的个数是( )
①命题“,ln 0x R x x ∀∈->”的否定是“000,ln 0x R x x ∃∈-≤”;
②命题“若sin 0,0x x x -==则”的逆否命题为“若0sin 0x x x ≠-≠,则”;
③“命题p q ∨为真”是“命题p q ∧为真”的充分不必要条件; ④若0x >,则sin x x >恒成立.
A .4个
B .3个
C .2个
D .1个 9.执行如图的程序框图,则输出S 的值为( ) A .2 B .3- C .12
-
D .
1
3
10.如图,在半径为r 的圆C 中,A 为圆上的一个定点,B 为圆上的一个动点,若点C B A ,, 不共线,且BC AC t AB ≥-对()+∞∈∀,0t 恒成立,则=•AC AB ( )
A .r
B .2
r C .2r D .2
2
r
11.函数()cos f x x π=与()2log 1g x x =-的图象所有交点的横坐标之和为( ) A .0 B .2 C .4 D .6 12.已知函数()2
g x a x =-(
1
,x e e e
≤≤为自然对数的底数)与()2ln h x x =的图象上存在关于x 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( ) A .211,
2e ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦ B .21,2e ⎡⎤-⎣⎦ C .2
212,2e e ⎡⎤+-⎢⎥⎣⎦
D .)22,e ⎡-+∞⎣ 第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.已知||4a =,||2b =,且a 与b 夹角为120°,则(2)()a b a b +⋅+= . 14.在ABC ∆中,BC B ,4
π
=
边上的高等于BC 31
,则=A sin .
15.已知()x f 为偶函数,当0≤x 时,()x e
x f x -=--1
,则曲线()x f y =在点()2,1处的切线方程是 .
16.设()x f 是定义在D 上的函数,若存在区间[]D n m ⊆,,使函数()x f 在[]n m ,上的值域恰为
[]kn km ,,则称函数()x f 是墨子k 型函数.给出下列说法:
①()x
x f 4
3-
=不可能是墨子k 型函数; ②若函数()
()012
2
≠-+=
a x a x a a
y 是墨子1型函数,则m n -的最大值为3
3
2; A
B
C
③若函数x x y +-
=2
2
1是墨子3型函数,则0,4=-=n m ; ④设函数()()022
3
≤++=x x x x x f 是墨子k 型函数,则k 的最小值为4
9
. 其中正确的是 .(填序号)
三、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.(本小题满分12分)已知函数()()2
3sin 2sin 02
x
f x x ωωω=->的最小正周期为3π.
(I )求ω的值和()f x 的单调递增区间; (II )求函数()f x 在区间3,4ππ⎡⎤
-
⎢⎥⎣⎦
上的值域.
18.(本小题满分12分)等差数列{}n a 中,82=a ,前6项和666=S . (I )求数列{}n a 的通项公式n a ; (II )设()n n n
n b b b T a n b +++=+= 21,12
,求n T .
19.(本小题满分12分)已知ABC ∆的三个内角C B A ,,所对的边分别是c b a ,,,向量
()()b c a n C B m ,2,cos ,cos +==,且n m ⊥.
(I )求角B 的大小;
(II )设3=b ,求c a +的取值范围.
20.(本小题满分12分)已知函数()x f 是定义在()()+∞∞-,00, 上的不恒为零的函数,且对于任意非零实数b a ,满足()()()b f a f ab f +=. (I )求()1f 与()1-f 的值;
(II )若函数()x f 在()0,∞-上单调递减,求不等式()01≤-x f 的解集.
21.(本小题满分12分)已知函数()()R a ax e x f x
∈--=1.
(I )若1=a ,求()x f y =在点()()11f A ,处的切线方程;
(II )函数()()ln F x f x x x =-在定义域内存在零点,求实数a 的取值范围.
选做题:请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分 22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲
如图,已知点C 是以AB 为直径的半圆O 上一点,过C 的直线交AB 的延长线于E ,交过点A 的圆
O 的切线于点D ,//BC OD ,2AD AB ==.
(I )求证:直线DC 是圆O 的切线; (II )求线段EB 的长.
23.(本小题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程 在平面直角坐标系中,曲线1C 的参数方程为:4cos 3sin x y ϕ
ϕ
=⎧⎨
=⎩(ϕ为参数),以坐标原点O 为极点,x
轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2cos ρθ=. (I )求曲线2C 的直角坐标方程;
(II )已知点M 是曲线1C 上任意一点,点N 是曲线2C 上任意一点,求||MN 的取值范围.
24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲 已知正实数c b a ,,满足13
2
=++c b a . (I )求
6421
11c
b a ++的最小值m ; (II )在(I )的条件下,若m x d x ≥++-16恒成立,求实数d 的取值范围.
参考答案
一、选择题
二、填空题
13、 14、 15、 16、‚ƒ
三、解答题
17、
由
解得的单调递增区间为
(Ⅱ)∴的值域为
18、解析:(Ⅰ)由为等差数列,可设首项为,公差为,由可得
解得,故
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得
∴
19、解析(Ⅰ)由得,由正弦定理可得:
,∵,∴
(Ⅱ)由余弦定理可得:,
当且仅当时取等,又
∴
20、解析(Ⅰ)
(Ⅱ)
21、解析(Ⅰ)切线斜率,故切线方程为:化简得:
(Ⅱ)函数的定义域为,由,得()
令(),则,由于,,可知当,;当时,,故函数在上单调递减,在上单调递增,故
.又由(I)知当时,对,有,即,(随
着的增长,的增长速度越来越快,会超过并远远大于的增长速度,而的增长速度则会越来越慢.则当且无限接近于0时,趋向于正无穷大),∴当时,函数有零点;
23
24、(Ⅰ)证明:因为正实数满足,所以,即,所以因此,,故
(Ⅱ)由于,由题意知,解得或。