【文档说明】安徽省示范高中2022-2023学年高三上学期第二次联考数学试题 含解析.docx,共(19)页,1.331 MB,由小赞的店铺上传
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2022-2023高三上学期安徽省示范高中第二次联考数学试题一、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2log1Mxx=,集合1222xNx=,则MN=()A.()0,
1B.()0,2C.()1,1−D.()1,2−【答案】A【解析】【分析】分别解不等式可得集合M与N,进而可得MN.【详解】因为()2log10,2Mxx==,()1221,12xNx==−,所以()0,1MN=,故选:A.2.已知命题:Rpx
,2220xx−+,则p是()A.Rx,2220xx−+B.Rx,2220xx−+C.Rx,2220xx−+D.Rx,2220xx−+【答案】C【解析】【分析】根据命题的否定的概念直接得解.【详解】全称量词改
成存在量词,再否定结论,即Rx,2220xx−+,故选:C.3.设130.6a=,1412b−=,3log0.6c=,则a,b,c的大小关系是()A.cbaB.cabC.acbD.abc【答案】B【解
析】【分析】利用指数函数和对数函数的图象性质得到a,b,c的范围,然后比较大小即可.【详解】因为1300.61a=,14112b−=,3log0.60c=,所以cab.故选:B.4.角A是ABC的内角,则“π3π24A”是“si
ncos0AA+,且tansin0AA−”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】利用三角函数的性质分析即可.【详解】因为角A是ABC的内角,所以0πA,当π3π24A,根据三角函数的性质可得2sin,
12A,2cos,02A−,()tan,1A−−,所以由“π3π24A”能推出“sincos0AA+,且tansin0AA−”,当0πA,sincos0AA+,可得π3π24A,此时tansin0AA−也成立
,所以由“sincos0AA+,且tansin0AA−”能推出“π3π24A”.故选:C.5.已知()cosfxx是周期为的奇函数,则()fx可以是()A.cos2xB.cosxC.sin2xD.si
nx【答案】D【解析】【分析】令()()cosgxfxx=,利用奇偶性定义和()gx+与()gx的关系依次判断各个选项即可.【详解】令()()cosgxfxx=,对于A,()cos2cosgxxx=,()()()()cos2cos
cos2cosgxxxxxgx−=−−==,()gx为偶函数,A错误;对于B,()2cosgxx=,()()()22coscosgxxxgx−=−==,()gx为偶函数,B错误;对于C,()sin2cosgxxx=,()()()()sin22cossin2cosgxxxxxgx+=++=
−=−,不是()gx的周期,C错误;对于D,()1sincossin22gxxxx==,()()()11sin2sin222gxxxgx−=−=−=−,()gx为奇函数;又()1sin22gxx=的最小正周期22T==,()sinfxx=满足题意
,D正确.故选:D.6.如图是函数()Hx图象的一部分,设函数()()1sin,fxxgxx==,则()Hx可以表示为()A.()()fxgxB.()()fxgxC.()()fxgx+D.()()fxgx−【答案】C【解析】【分析】结合函数图象利用奇偶性排除部
分选项,再根据当0x时,x趋于0时,函数值趋于负无穷大判断.【详解】因为()()sinxfxgxx=与()()sinfxxxgx=都是偶函数,排除A,B.因为()()fxgx−和()()fxgx+都是奇函数,
且当0x时,x趋于0时,函数值趋于负无穷大,排除D,故选:C7.下列几个不等式中,不能取到等号的是()A.()120xxx+B.()2220xxx+C.()41016xxx−−D.()221525xxx
+++R【答案】D【解析】【分析】由均值不等式取等号的条件判断即可【详解】对A,当且仅当1xx=即1x=等号成立;对B,当且仅当2xx=即2x=等号成立;对C,当且仅当416xx−=−即8x=−时等号成立;对D,当且仅当22155xx+=+得24x=−时等号成立,
无解,等号不成立.故选:D.8.在ABC中,=ABAC,AD是其中线,且=2BC,=3AD,则ABAC=()A.8−B.8C.4−D.4【答案】B【解析】【分析】由题意,根据三角形的性质,结合向量的加法几何意义以及数量积的
运算律,可得答案.【详解】由题意,ADBC⊥,()()22918ABACADDBADDCADDC=++=−=−=.故选:B.9.已知函数()()sin,02fxAx=+图象的一
部分如图所示,则以下四个结论中,正确的是()①6π=;②2=;③12是()fx的一个零点;④()fx的图象关于直线65x=−对称.A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④【答案】C【解析】【分析】由函数最值可知2A=,根据()01f=可求得6π=
;由五点法可求得2=,进而得到()fx,利用代入检验的方法可知12不是()fx的零点,65x=−是()fx的对称轴.【详解】由图象得:2A=,()02sin1f==,1sin2=,又2,6=,①正确;由五点法知:112126
+=,2=,②正确;()2sin26fxx=+,2sin3123f==,则12不是()fx的零点,③错误;当65x=−时,3262x+=−,56x=−是()fx的一个对称轴,④正确.故选:C.10.
已知()fx是定义在R上的函数,()()()1212fxfxfx+−=−−,且()223f=+,则()2022f=()A.23−B.32−C.23+D.23−−【答案】B【解析】【分析】由已知关系式可推导得到()()()
184fxfxfx=−=−−,可知()fx周期为8,结合()2f的值可求得()2f−,由()()20222ff=−可得结果.【详解】()()()()()()()()()()()14211214141142412411414fxfxfxfxfxfxfxfxfx
fxfx+−++−−−−−====−+−−−−−−−−−−−,()()()()118148fxfxfxfx=−=−=−−−−,()fx是周期为8的周期函数,()()12232ff=−=+−,()123223f−=−=−+,()
()()202282532232fff=−=−=−.故选:B.11.在ABC中,=1AB,3AC=,334ABCS=△,角A是锐角,O为ABC的外心.若OPmOBnOC=+,其中,0,1mn,则点P的轨迹所对应图形的面积是()A.736B.7312C.76D.712【
答案】A【解析】【分析】利用三角形面积公式求出角A,再利用余弦定理得到BC,利用正弦定理得到外接圆半径OB,根据,,0,1OPmOBnOCmn=+得到点P的轨迹对于的图形是菱形,最后求面积即可.【详解】因为=1AB,3AC=,33113sin42ABCSA==△,所以3sin2A=,
又角A为锐角,所以60A=.因此2222cos7BCABACABACA=+−=,7BC=.由72sin60OB=得213OB=.由题意知,点P的轨迹对应图形是边长为OB的菱形,120BOC=.于是这个菱形的面积21737322sin120232
6BOCSOB===△.故选:A.12.已知函数()22logeafxxx=−(0a且1a)有唯一极值点,则a的取值范围是()A.()0,1B.()1,eC.()1,+D.()3,+
【答案】C【解析】【分析】求导后,令()0fx=得:21elnxa=;在平面直角坐标系中作出()2e0yxx=与1lnya=的图象,通过图象可确定当1a时()fx有唯一极值点,由此可得结论.【详解】由题意知:()fx定义域为()0,
+,()22elnfxxxa=−,令()0fx=得:21elnxa=;在平面直角坐标系中,作出()2e0yxx=与1lnya=的图象如下图所示,由图象可知:当1a时,()2e0yxx=与1lnya=有唯一交点0xx=,则当()00
,xx时,()0fx;当()0,xx+时,()0fx;()fx在()00,x上单调递增,在()0,x+上单调递减,0xx=是()fx唯一的极值点,满足题意;当01a时,21elnyxa=恒成
立,即()0fx恒成立,()fx在()0,+上单调递减,无极值点,不合题意;综上所述:实数a的取值范围为()1,+.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数极值点个数求解参数范围的问题,解题关键是能够将问题转化为导函数零点个数的求解问题,进一步将问题转化为两函数图象交点的问题,
从而采用数形结合的方式来进行求解.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知sincos3sincos+=−,则tan的值为_____.【答案】2【解析】【分析】将sincos3sincos+=−等式左边分子、分母同时除以co
s即可得解.【详解】解:由sincos3sincos+=−,等式左边分子、分母同时除以cos得:tan13tan1+=−,解得:tan2=,故答案为:2.【点睛】本题考查了同角三角函数的关系,重点考查了构造齐次式求
值问题,属基础题.14.若不等式13xmx+−对任意3x恒成立,则实数m的最小值是______.【答案】5−【解析】【分析】因为不等式13xmx+−对任意3x恒成立,则13mxx−−,由均值不等式求出13xx−−的最大值即可得出答案.【详解】因为不等式13xmx+−对任意3x恒
成立,所以13xmx+−,则13mxx−−而()()111332335333xxxxxx−=−−+−−−−=−−−−,当且仅当133xx−=−,即=4x时等号成立.即13xx−−的最大值是5−,5m−.故答案为:5−.15.在ABC中,三个内
角A、B、C所对的边分别为a、b、c,向量()sin,1cosmBB=−与向量()2,0n=夹角的余弦值为12,且=2b,则+ac的取值范围是______.【答案】432,3【解析】【分
析】根据向量夹角的计算公式求出角B,再根据余弦定理求得,ac,再根据三角形内角关系结合三角恒等变换化简,即可得出答案.【详解】解:∵()sin,1cosmBB=−,()2,0n=,∴1cos,2mnmnmn==,即2
sin12222cosBB=−,∴22coscos10BB−−=,解得1cos2B=−或cos1B=(舍),∵0πB,∴2π3B=,∵4sinsinsin3abcABC===,∴44sin,sin33aAcC==,则()44πsinsinsinsin3
33acACAA+=+=+−4134πsincossin22333AAA=+=+,∵π03A,∴ππ2π333A+,∴π3sin,132A+,∴+ac的取值范围是432,3
.故答案为:432,3.16.已知函数()()()()2log+1=23xxxmfxxm−,其中0m.若存在实数b,使得关于x的方程()fxb=有两个不同的实数根,则m的整数值是_____
_.【答案】1或2【解析】【分析】首先分析函数的单调性,当点()()2,log1Pmm+在点(),23mAm−上方时,存在实数b,使直线yb=与曲线()yfx=有两个交点,即可得到()2log123mm+−,再结合两函数
图象即可得解.【详解】解:当xm时,()()2log1fxx=+,是增函数.当xm时,()23xfx=−,也是增函数.所以当点()()2,log1Pmm+在点(),23mAm−上方时,存在实数b,
使直线yb=与曲线()yfx=有两个交点,即存在实数b,使得关于x的方程()fxb=有两个不同的实数根.所以()2log123mm+−,又()22log21231+−=,结合23xy=−与()2log1yx=+的图象可得整数
1m=或2,故答案为:1或2三、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.已知关于x的不等式()220Rxxaaa−+++.(1)若此不等式的解集是()1,2−,求a的值;(2)
讨论此不等式的解集.【答案】(1)2a=−或=1a(2)答案见解析【解析】【分析】(1)由题意知,1−,2是220xxaa−+++=的两根,从而可求出a;(2)通过讨论对应方程两根的大小,得出不等式的解集.【小问
1详解】由题意知,1−,2是220xxaa−+++=的两根,所以212aa−=−−,解得2a=−或=1a.【小问2详解】220xxaa−+++就是()210xxaa−−+,即()()10xaxa−++.方程()()
10xaxa−++=的两根是11xa=+,2xa=−.①当1aa+−,即12a−时,此不等式的解集是()1,aa+−.②当1aa+=−,即12a=−时,此不等式是2102x−,解集是.
③当1aa+−,即12a−时,此不等式的解集是(),1aa−+.18.已知M,P,N是平面上不同的三点,点A是此平面上任意一点,则“M,P,N三点共线”的充要条件是“存在实数,使得()1APAMAN=+−”.此结论往往称为向量的爪子模型.(1)给出
这个结论的证明;(2)在OAB的边OA、OB上分别取点E、F,使13OEOA=,14OFOB=,连结BE、AF交于点G.设OAa=,OBb=.利用上述结论,求出用a、b表示向量OG的表达式.【答案】(1)证明见解析(2)321111OGab=+【解析】【分析】(1)根据向量共线的判定定理结合
充要条件理解证明;(2)利用题中结论结合平面向量基本定理运算求解.【小问1详解】先证充分性.若()1APAMAN=+−,则()APAMANAN=−+,()APANAMAN−=−,即NPNM=,NPNM∥,故M,P,N三点共线.再证必要性.若M,P,N三点共
线,则存在实数,使得NPNM=,即()APANAMAN−=−,()APAMANAN=−+,故()1APAMAN=+−.综上知,结论成立.【小问2详解】利用A,G,F和B,G,E共线的充要条件,存在实数,使得()()111143OGabuaub
=+−=+−则()1=311=14uu−−,解得3=119=11u.故321111OGab=+.19.某房地产开发公司为吸引更多消费者购房,决定在一块扇形空地修建一个矩形花园,如图所示.已知扇形角2π=3AOB
,半径120OA=米,截出的内接矩形花园MNPQ的一边平行于扇形弦AB.设=POA,PQy=.(1)以为自变量,求出y关于的函数关系式,并求函数的定义域;(2)当为何值时,矩形花园MNPQ的面积最大,并求其最大面积.【答案】(1)803siny=,定义域是π0,3
(2)当π6=时,矩形花园MNPQ的面积最大,其最大面积为48003平方米【解析】【分析】(1)利用三角函数将OD、OE表示出来,即可求出y;(2)求出S,再利用和差公式、二倍角公式和辅助角公式进行整理得到π480032sin216S
=+−,最后利用三角函数的性质求最值即可.【小问1详解】如图,过O作ODPN⊥,D为垂足.OD交MQ于E,ODMQ⊥,E为垂足.在直角三角形ODP中,π120cos3OD=−,π120sin3PDQE=
=−.在直角三角形OEQ中,π403sinπ3tan3QEOE==−.于是ππ120cos403sin803sin33yPQODOE==−=−−−=,其定义域是π0,3.【小问2详解】矩形花园MNPQ的面积π
803sin240sin3SPQQM==−231192003sincossin22=−π480032sin216=+−当ππ262+=,π6=时,S取到最大值,且最大值为48003平方米.20.若函数()fx满足(
)21log1aafxxax=−+,其中0a,且1a.(1)若()315f=−,求函数()fx的解析式,并判断其奇偶性和单调性;(2)若01a,()40fx−在2x时恒成立,求a的取值范围.【答案】(1)()()2225xxfx−=−,()fx是R上的奇函数
和减函数;(2))25,1−+.【解析】【分析】(1)利用换元法求出函数解析式,根据奇偶性定义判断函数的奇偶性,利用指数函数的单调性判断函数单调性;(2)利用指数函数的单调性判断()fx的增减性,根据单调性可
转化为()240f−,解不等式即可求解.【小问1详解】令logaxt=,则txa=,所以()()21ttaftaaa−=−+.于是()()21xxafxaaa−=−+,由()315f=−得()12315aaaa−−=−+,解得=2a,因此函数()fx的解析式是()()2225xxfx−=−因为
Rx,()()()()22222255xxxxfxfx−−−=−=−−=−,所以函数()fx为奇函数,因为2xy−=是减函数,2xy=−是减函数,所以()fx是R上的减函数.【小问2详解】因为01a,所以()()21xxafxaa
a−=−+在R上是增函数,因此()4fx−也是R上的增函数.由2x,得()()2fxf.要使()4fx−在(),2−内恒为负数,只需要()240f−,即()22241aaaa−−+,整理得2410aa+−,解得25a−−,或25a−+,又01a,故a的取值范
围是)25,1−+.21.如图,在梯形ABCD中,//ABCD,60D=.(1)若3AC=,求ACD△周长的最大值;(2)若2CDAB=,45BCD=,求tanDAC的值.【答案】(1)9(2)
323−−【解析】【分析】(1)利用余弦定理结合基本不等式可求得ADCD+的最大值,即得出ACD△周长的最大值;(2)利用正弦定理可得出sinsin60CDAC=、()sin135sin75ABAC=−,两式相除可
得出关于的等式,即可求得tan的值.【小问1详解】解:在ACD△中,222222cosACADDCADDCDADDCADDC=+−=+−()()()22223324ADCDADDCADDCADDCADDC+
+=+−+−=,因此6ADDC+,当且仅当3ADDC==时取等号.故ACD△周长的最大值是9.【小问2详解】解:设DAC=,则120DCA=−,75BCA=−.在ACD△中,sinsin60CDAC=,在ACB
△中,()sin135sin75ABAC=−.两式相除得,()2sin756sin3−=,()sin6sin75=−,因为()62sin75sin4530sin45cos30cos45sin304+
=+=+=,()62cos75cos4530cos45cos30sin45sin304−=+=−=,1333sincos22−+=,故33tantan32313DAC+===−−−.22.已知函数()()ln1e
xfxxax−=++,Ra.(1)若曲线()=yfx在点()()0,0f处的切线方程是2yx=,求a的值;(2)若()fx的导函数()fx恰有两个零点,求a的取值范围.【答案】(1)1a=(2)()()121
221e21e,,22−++−−−+【解析】【分析】(1)根据导数的几何意义求解;(2)求导,根据()fx恰有两个零点,可转化为()e11xaxx=−+有两个解,即过点()1,0的直线与函数()e1xgxx=+有两个交点,计算临界值,即
直线与函数相切时的参数值,即可得到参数范围.【小问1详解】因为()()ln1exfxxax−=++,则()()11e1xfxaxx−=+−+,所以()01fa=+,又曲线()=yfx在点()()0,0f处的切线方程是2yx=
,则12a+=,解得1a=;【小问2详解】由()()11e1xfxaxx−=+−+有两个零点,得()e11xaxx=−+有两个解,令()e1xgxx=+,()()1hxax=−,1x−,则()()2e1xxgxx
=+,当()1,0x−时,()0gx,函数()gx单调递减,当()0,x+时,()0gx,函数()gx单调递增,所以函数()e1xgxx=+图象如图所示,设经过点()1,0的直线与曲线()e1xgxx=+相切于点()00,xy,()()2e1xxgxx=+,则
切线l的方程是()()0000200ee11xxxyxxxx−=−++.将点()1,0代入就是()()0000200ee0111xxxxxx−=−++,200210xx−−=,012x=,因此()()01202021ee21xlxk
x+−==+或()1221e2−+−.当()1221e2a+−或()1221e2a−+−时,直线()()1hxax=−与曲线()gx分别有两个交点,即函数()fx恰有两个零点.故a的取值范围是()()121221e21e,,
22−++−−−+.【点睛】导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题
处理.