2021届全国百校联考新高考原创预测试卷(九)数学

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2021届全国百校联考新高考原创预测试卷(九)数学

2021届全国百校联考新高考原创预测试卷(九)

数学

★祝考试顺利★

注意事项:

1、考试范围:高考范围。

2、试题卷启封下发后,如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况,应当立马报告监考老师,否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后,如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象,应当马上报告监考老师,否则一切后果自负。

4、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑。

5、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

6、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

7、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

8、保持答题卡卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。 9、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

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.已知集合{

}

2

{|23,},|1=-<<∈=>A x x x N B x x A ,则集合A B =( )

A. {2}

B. {1,0,1}-

C. {2,2}-

D.

{1,0,1,2}-

【答案】A 【解析】 【分析】

化简集合A ,B ,按交集定义,即可求解.

【详解】集合{|23,}{0,1,2}=-<<∈=A x x x N ,

{|11}=><-或B x x x ,则{2}A B =.

故选:A.

【点睛】本题考查集合间的运算,属于基础题.

2.命题“2

0,(1)(1)?>+>-x x x x ”的否定为( )

A. 2

0,(1)(1)?>+-x x x x

B. 2

0,(1)(1)?+>-x x x x

C. 2

0,(1)(1)?>+-x x x x D. 2

0,(1)(1)?+>-x x x x

【答案】C 【解析】 【分析】

根据命题否定形式,即可求解.

【详解】命题“20,(1)(1)?>+>-x x x x ”的否定为“2

0,(1)(1)?>+-x x x x ”.

故选:C.

【点睛】本题考查全称命题的否定,要注意全称量词和存在量词之间的转换,属于基础题. 3.设集合A 、B 是全集U 的两个子集,则“A B ?”是“U

A B =?”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】C 【解析】 【分析】

作出韦恩图,数形结合,即可得出结论. 详解】如图所示,???=?U

A B A B ,

同时?=???U

A B A B .

故选:C.

【点睛】本题考查集合关系及充要条件,注意数形结合方法的应用,属于基础题.

4.已知函数()f x 的导函数2()33'=-f x x x ,当0x =时,()f x 取极大值1,则函数()f x 的极小值为( ) A.

12

B. 1

C.

32

D. 2

【答案】A 【解析】 【分析】

根据已知设3

2

3()2

=-

+f x x x c ,由(0)1f =,求出解析时,再由()0f x '=,即可求出结论 【详解】当2

()330'=-=f x x x 时,0x =或1,

又()f x 在0x =处取极大值,在1x =处取极小值.

令3

2

3()2

=-

+f x x x c ,(0)1f =,∴1c =, ∴3

23()12f x x x =-+,则1()(1)2

f x f ==极小值.

故选:A.

【点睛】本题考查函数的极值,属于基础题.

5.

已知函数2,0

()0

x

x f x x -??=>,若()02f x <,则0x 的取值范围是( )

A. (,1)-∞-

B. (1,0]-

C. (1,)-+∞

D. (,0)-∞

【答案】B 【解析】 【分析】

对0x 分类讨论,代入解析式求出0()f x ,解不等式,即可求解.

【详解】函数2,0

()0x

x f x x -??=>,由()02f x <

得002

20x

x -?

x <>??

解得010-

【点睛】本题考查利用分段函数性质解不等式,属于基础题.

6.已知0102

1:1,log 2

p x x ?>>

;:,x

q x R e x ?∈>,则下列说法中正确的是( ) A. p 真q 真 B. p 假q 假

C. p 真q 假

D. p 假q 真

【答案】D 【解析】 【分析】

先判断命题,p q 真假,根据对数函数的

单调性,可判断命题p 为假,构造函数()x

f x e x =-,

判断命题q 为真,即可得出结论. 【详解】命题p :当

0102

1,log 0x x ><,命题p 为假命题;

命题q :设(),()1x x

f x e x f x e '=-=-,

()0,0,()0,0f x x f x x ''>><<,

()f x 递增区间是(0,)+∞,递减区间是(,0)-∞,

0x =时,()f x 取得极小值,也是最小值为1,

即()10,x

f x e x ≥>>恒成立,所以命题p 为真. 故选:D.

【点睛】本题考查含有量词的命题的真假,作差法构造函数是解题的关键,或利用函数的图像亦可判断命题真假,属于基础题.

7.已知集合{|12},{|15}=-<=-A x x B x x ,定义集合

*{|,,}==+∈∈A B z z x y x A y B ,则*(*)B A B 等于( )

A. {|61}-

B. {|112}

C. {|110}-

D. {|56}-

【答案】C 【解析】 【分析】

根据*A B 定义,求出*A B ,即可求出结论.

【详解】因为集合{|15}=-B x x ,所以{|51}=--B x x ,

则*{|61}=-

【点睛】本题考查集合的新定义运算,理解新定义是解题的关键,属于基础题. 8.函数2log y x x =-的图象大致是( )

A. B.

C. D.

【答案】A 【解析】 【分析】

结合图象只需研究函数零点个数,即可判断选择. 【详解】当4x =时2log 0y x x ==,所以舍去D; 当16x =时2log 0y x x ==,所以舍去BC ; 故选:A

【点睛】本题考查利用函数零点判断函数图象,考查基本分析判断能力,属基础题.

9.已知定义在R 上的奇函数()f x 和偶函数()g x 满足()()2x x

f x

g x a a -+=-+(0a >且

1a ≠)

,若(2)g a =,则函数()2

2f x x +的单调递增区间为( ) A. (1,1)- B. (,1)-∞ C. (1,)+∞ D. (1,)-+∞

【答案】D 【解析】 【分析】

根据函数的奇偶性用方程法求出(),()f x g x 的解析式,进而求出a ,再根据复合函数的单调

性,即可求出结论.

【详解】依题意有()()2x

x

f x

g x a a

-+=-+, ①

()()2()()--+-=-+=-+x x f x g x a a f x g x , ②

①-②得(),()2-=-=x x

f x a a

g x ,又因为(2)g a =,

所以2,()22-==-x x

a f x ,()f x 在R 上单调递增,

所以函数(

)

2

2f x x +的单调递增区间为(1,)-+∞. 故选:D.

【点睛】本题考查求函数的解析式、函数的性质,要熟记复合函数单调性判断方法,属于中档题.

10.如图是二次函数2

()f x x bx a =-+的部分图象,则函数()ln ()g x a x f x '=+的零点所在

的区间是( )

A. 11,42??

???

B. 1,12??

???

C. (1,2)

D. (2,3)

【答案】B 【解析】 【分析】

根据二次函数图象的对称轴得出b 范围,y 轴截距,求出a 的范围,判断()g x 在区间端点函数值正负,即可求出结论.

【详解】∵2

()f x x bx a =-+,结合函数的图象可知, 二次函数对称轴为2

b

x =

,0(0)1<=

<=

x ,∵()2'=-f x x b , 所以()ln ()ln 2'=+=+-g x a x f x a x x b 在(0,)+∞上单调递增.

又因为11ln 10,(1)ln12022??=+-<=+->

?

??

g a b g a b , 所以函数()g x 的零点所在的区间是1,12??

???

.

故选:B.

【点睛】本题考查二次函数的图象及函数的零点,属于基础题.

11.对于任意x ∈R ,函数()f x 满足(2)()f x f x -=-,且当1x 时,函数()f x =若111,,223??????==-=- ? ? ???????

a f

b f

c f ,则,,a b c 大小关系是( ) A. b c a <<

B. b a c <<

C. c a b <<

D.

c b a <<

【答案】A 【解析】 【分析】

由已知可得[1,)+∞的单调性,再由(2)()f x f x -=-可得()f x 对称性,可求出()f x 在(,1)-∞单调性,即可求出结论.

【详解】对于任意x ∈R ,函数()f x 满足(2)()f x f x -=-, 因为函数()f x 关于点(1,0)对称,

当1x ≥时,()f x =

所以()f x 在定义域R 上是单调增函数. 因为111232-

<-<,所以111232??????

-<-< ? ? ???????

f f f , b c a <<.

故选:A.

【点睛】本题考查利用函数性质比较函数值的大小,解题的关键要掌握函数对称性的代数形式,属于中档题..

12.已知函数2

()4ln f x ax ax x =--,则()f x 在(1,4)上不单调的一个充分不必要条件可以是

( )

A.

1

2 a>-

B.

1

16

a

<< C.

1

16

a>或

1

2

a

-<< D.

1

16

a>【答案】D

【解析】

【分析】

先求函数在(1,4)上不单调的充要条件,即()0

f x

'=在(1,4)上有解,即可得出结论.

【详解】

2

1241

()24

--

'=--=

ax ax

f x ax a

x x

若()

f x在(1,4)上不单调,令2

()241

=--

g x ax ax,

则函数2

()241

=--

g x ax ax对称轴方程为1

x=

在区间(1,4)上有零点(可以用二分法求得).

当0

a=时,显然不成立;

当0

a≠时,只需

(1)210

(4)1610

a

g a

g a

>

?

?

=--<

?

?=->

?

(1)210

(4)1610

a

g a

g a

<

?

?

=-->

?

?=-<

?

,解得

1

16

a>或

1

2

a<-.

故选:D.

【点睛】本题考查含参数的函数的单调性及充分不必要条件,要注意二次函数零点的求法,属于中档题.

二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卷中的横线上.

13.如图,直线l是曲线()

y f x

=在3

x=处的切线,则(3)

f'=________.

【答案】

1

2

.

【解析】

【分析】

求出切线l 的斜率,即可求出结论.

【详解】由图可知直线l 过点3(3,3),0,2?? ??

?

可求出直线l 的斜率3

312302

-

=

=-k , 由导数的几何意义可知,1

(3)2

f '=.

故答案为:1

2

.

【点睛】本题考查导数与曲线的切线的几何意义,属于基础题.

14.已知集合{|||4,},{1,}=<∈=A x x x Z B m ,若A B A ?=,且3m A -∈,则实数m 所有的可能取值构成的集合是________. 【答案】{0,2,3}. 【解析】 【分析】

化简集合A ,由B A ?,以及3m A -∈,即可求出结论. 【详解】集合{3,2,1,0,1,2,3}A =---,若A B A ?=, 则m 的可能取值为3,2,1---,0,2,3, 又因为3m A -∈,

所以实数m 所有的可能取值构成的集合是{0,2,3}. 故答案为:{0,2,3}.

【点睛】本题考查集合与元素的关系,理解题意是解题的关键,属于基础题. 15.设函数2

()36f x x x =-+在区间[,]a b 上的值域是[9,3]-,则b a -的取值范围是

__________. 【答案】[2,4]. 【解析】 【分析】

2()36f x x x =-+配方求出顶点,作出图像,求出()9f x =-对应的自变量,结合函数图像,

即可求解.

【详解】2

2

()363(1)3f x x x x =-+=--+,顶点为(1,3) 因为函数的值域是[9,3]-,

令2369-+=-x x ,可得1x =-或3x =.

又因为函数2()36f x x x =-+图象的对称轴为1x =, 且(1)3f =,所以b a -的取值范围为[2,4]. 故答案为:[2,4].

【点睛】本题考查函数值域,考查数形结合思想,属于基础题.

16.已知函数32

()32=-+f x ax x ,若函数()f x 只有一个零点0x ,且00x >,则实数a 的取

值范围_______. 【答案】(,2)-∞. 【解析】 【分析】

求出()f x '

,对a 分类讨论,求出()f x 单调区间、极值点,即可求出结论.

【详解】32

()32=-+f x ax x ,∴2()363(2)f x ax x x ax '=-=-.又(0)2f =.

①当0a =时,2

()32=-+f x x 有两个零点,不合题意;

②当0a >时,令()0,0f x x '==或2x a

=

当()0f x '>时,0x <或2x a

>

, ()f x ∴在(,0)-∞时单调递增,(0)2,,()f x f x =→-∞→-∞,

()f x 在(,0)-∞存在一个零点,不合题意;

③当0a <时, ()f x 的递减区间为2(,),(0,)a -∞∞,递增区间是2(,0)a

(0)2,,()f x f x =→+∞→-∞,()f x ∴在(0,)+∞存在唯一零点,

当2

x a

=

时,()f x 在(,0)-∞上取得最小值, 而32

()32=-+f x ax x 在(,0)-∞上不能有零点,

故32

222()320f a a a a ????=-+> ? ?????

,解得a <故答案为

:a <【点睛】本题考查函数的零点及含参系数的取值范围,熟练掌握三次函数图象是解题的关键,属于中档题.

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.

已知集合|??==

???A x y ,集合{|12}=-+B x x a .

(1)求集合A ;

(2)若B A ?,求实数a 的取值范围.

【答案】(1){|12}=<-或A x x x ;(2)(,3](3,)-∞-+∞.

【解析】 【分析】 (1

)求出函数y =

(2)化简集合B ,根据B A ?确定集合B 的端点位置,建立a 的不等量关系,即可求解. 【详解】(1)由

21

101

--+x x ,即

201x x -+得1x <-或2x ≥, 所以集合{|1A x x =<-或2}x .

(2)集合{|12}{|12}=-+=---B x x a x a x a ,

由B A ?得21-<-a 或12--a ,解得3a >或3a -,

所以实数a 的取值范围为(,3]

(3,)-∞-+∞.

【点睛】本题考查集合的运算,集合间的关系求参数,考查函数的定义域,属于基础题.

18.已知:p x R ?∈,()

2

41+>m x x ;:[2,8]?∈q x ,2log 10+m x .

(1)若p 为真命题,求实数m 的取值范围; (2)若p 与q 的真假性相同,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)1,4??

+∞ ???

;(2)1m <-或14m >.

【解析】 【分析】

(1)即求(

)

2

41+>m x x 解集为R 时,m 的取值范围,对m 分类讨论,结合根的判别式,即可求解;

(2)先求出q 为真时m 的范围,转化为求21

[2,8],log x m x

?∈-,再由命题的真假,求出结论.

【详解】(1)∵(

)

2

,41?∈+>x R m x x ,∴0m >且21160-

.所以当p 为真命题时,实数m 的取值范围是1,4??+∞ ???

. (2)[2,8]?∈x ,221

log 10[2,8],log +??∈-

m x x m x

. 又∵当[2,8]x ∈时,2111,log 3?

?-

∈--????

x ,∴1m ≥-. ∵p 与q 的真假性相同.

当p 假q 假时,有141m m ??

??<-?,解得1m <-;

当p 真q 真时,有141

m m ?>?

??-?,解得14m >.

∴当p 与q 的真假性相同时,可得1m <-或14

m >

. 【点睛】本题考查不等式的含有量词的命题的恒成立问题,存在性问题,考查命题的真假判断,意在考查对这些知识的掌握水平和分析推理能力,属于中档题.

19.已知函数2()3log ,[1,16]=+∈f x x x ,若函数()

22

()[()]2=+g x f x f x .

(1)求函数()g x 的定义域; (2)求函数()g x 的最值.

【答案】(1)[1,4];(2)函数()g x 的最大值为39,最小值为15. 【解析】 【分析】

(1)根据函数的定义域以及复合函数的定义域求法,即可求解; (2)利用对数运算法则化简()g x ,配方转化为求二次函数的最值.

【详解】(1)函数()2

2

()[()]=+g x f x f x 满足2

116,116,x x ???

解得14x ,即函数()2

2

()[()]=+g x f x f x 的定义域为[1,4].

(2)因为[1,4]x ∈,所以2log [0,2]∈x .

()()2

22222()[()]23log 62log =+=+++g x f x f x x x

()2

2222log 10log 15log 510x x x =+?+=+-,

当2log 0x =时,min ()15=g x ,当2log 2x =时,max ()39=g x , 即函数()g x 的最大值为39,最小值为15.

【点睛】本题考查复合函数的定义域及含对数的二次函数最值,熟练掌握二次函数性质是解题的关键,属于基础题.

20.已知322

()3(1)f x x ax bx a a =+++>的图象在1x =-处的切线方程为0y =.

(1)求常数,a b 的值;

(2)若方程()f x c =在区间[4,1]-上有两个不同的实根,求实数c 的值.

【答案】(1)2

9a b =??=?

;(2)0c 或4c =.

【解析】 【分析】

(1)求出()f x '

,由(1)0,(1)0f f '-=-=,建立,a b 方程求解,即可求出结论;

(2)根据函数的单调区间,极值,做出函数在[4,1]-的图象,即可求解.

【详解】(1)2

()36'=++f x x ax b ,由题意知

2

(1)0360

(1)0130f a b f a b a ?-=-+=????-=-+-+=?'?

, 解得13a b =??

=?(舍去)或2

9

a b =??=?. (2)当2,9a b ==时,2

()31293(3)(1)'=++=++f x x x x x

故方程()0f x '=有根,根为3x =-或1x =-,

由表可见,当1x =-时,()f x 有极小值0. 由上表可知()f x 的减函数区间为(3,1)--, 递增区间为(,3)-∞-,(1,)-+∞.

因为(4)0,(3)4,(1)0,(0)4-=-=-==f f f f ,

(1)20=f .由数形结合可得0c 或4c =.

【点睛】本题考查导数的

几何意义,应用函数的图象是解题的关键,意在考查直观想象、逻辑推理和数学计算能力,属于中档题.

21.已知函数2

()2,()2==+x f x g x x ax .

(1)当1a =-时,求函数(())(23)=-y f g x x 的值域. (2)设函数(),()(),f x x b h x g x x b

?=?

,且()h x 的最小值为2

2,求实数a 的取值范围.

【答案】(1)1,2562??

????;(2)122,4?--∞ ??

.

【解析】 【分析】

(1)令22,2μ

μ=-=x x y ,求出u 的范围,再由指数函数的单调性,即可求出结论;

(2)对a 分类讨论,分别求出()f x 以及()g x 的最小值或范围,与()h x 的最小值2

2

建立方程关系,求出b 的值,进而求出a 的取值关系. 【详解】(1)当1a =-时,2

2(())2(23)-=-x

x

f g x x ,

令22,2μ

μ=-=x x y ,

∵[2,3]x ∈-∴[1,8]μ∈-,

而2μ

=y 是增函数,∴

1

2562

y , ∴函数的值域是1,2562

?????

?

.

(2)当0a >时,则0,()>b g x 在(,)a -∞-上单调递减, 在(,)a b -上单调递增,所以()g x 的最小值为2()0-=-=b ,

而()h x 的最小值为

2

,所以这种情况不可能. 当0a <时,则0,()

所以()h x 的最小值为22

=

b ,解得12b =-(满足题意),

所以111()2422??

??

=-=

--=

? ?????

g b g a f ,解得1224-a .

所以实数a 的取值范围是1,

4?--∞ ?

?

. 【点睛】本题考查复合函数的值域与分段函数的最值,熟练掌握二次函数图像和性质是解题的关键,属于中档题.

22.已知函数2

()(1)1(,)x

g x e a x bx a b R =----∈,其中e 为自然对数的底数. (1)若函数()()f x g x '=在区间[0,1]上是单调函数,试求a 的取值范围; (2)若函数()g x 在区间[0,1]上恰有3个零点,且(1)0g =,求a 的取值范围. 【答案】(1)3,1,22

????-∞?++∞ ????

??

?

e ;(2)(1,2)e -.

【解析】 【分析】

(1)求出()()g x f x '=,再求()0,[0,1]f x x '≥∈恒成立,以及()0,[0,1]f x x '≤∈恒成立时,

a 的取值范围;

(2)由已知(1)(0)0g g ==,()g x 在区间(0,1)内恰有一个零点,转化为()()f x g x '=在区间(0,1)内恰有两个零点,由(1)的结论对a 分类讨论,根据()f x 单调性,结合零点存在性定理,即可求出结论.

【详解】(1)由题意得()2(1)=---x

f x e a x b ,则()2(1)x f x e a '=--,

当函数()f x 在区间[0,1]上单调递增时,

()2(1)0'=--x f x e a 在区间[0,1]上恒成立.

∴()

min

2(1)

1-=x

a e (其中[0,1]x ∈),解得3

2

a

. 当函数()f x 在区间[0,1]上单调递减时,

()2(1)0'=--x f x e a 在区间[0,1]上恒成立,

∴()

max

2(1)

-=x

a e e (其中[0,1]x ∈),解得12

+e

a

. 综上所述,实数a 的取值范围是3,1,22

?

???-∞?++∞ ????

?

?

?

e .

(2)()2(1)()'=---=x

g x e a x b f x .

由(0)(1)0g g ==,知()g x 在区间(0,1)内恰有一个零点, 设该零点为0x ,则()g x 在区间()00,x 内不单调. ∴()f x 在区间()00,x 内存在零点1x , 同理()f x 在区间()0,1x 内存在零点2x . ∴()f x 在区间(0,1)内恰有两个零点. 由(1)易知,当3

2

a

时,()f x 在区间(0,1)上单调递增, 故()f x 在区间(0,1)内至多有一个零点,不合题意. 当12

+e

a

时,()f x 在区间[0,1]上单调递减, 故()f x 在区间(0,1)内至多有一个零点,不合题意,

3122

<<+e

a .令()0f x '=,得ln(22)(0,1)x a =-∈, ∴函数()f x 在区间(0,ln(22)]-a 上单凋递减, 在区间(ln(22),1)-a 上单调递增. 记()f x 的两个零点为()1212,x x x x <,

∴12(0,ln(22)],(ln(22),1)∈-∈-x a x a ,必有(0)10,(1)220=->=-+->f b f e a b . 由(1)0g =,得+=a b e .

∴11()102f a b e ??

=-+=-<

???

又∵(0)10,(1)20=-+>=->f a e f a , ∴12-<

综上所述,实数a 的取值范围为(1,2)e -.

【点睛】本题考查导数的综合应用,涉及到函数的单调性、零点问题,意在考查直观想象、逻辑推理、数学计算能力,属于较难题.

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