【文档说明】北京市八一学校2021届高三年级十月月考数学试题【精准解析】.doc,共(20)页,1.913 MB,由小赞的店铺上传
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北京市八一学校2021届高三年级十月月考试卷一、选择题1.已知集合24Axx=Z,1,2B=−,则AB=()A.1−B.1,2−C.{}1,0,1,2-D.2,1,0,1,2−−【答案】C【解析】【分析】先求出集合A,再利用集合的并集运算即可得解.【详解】因为2
41,0,1Axx==−Z,1,2B=−,所以AB={}1,0,1,2-.故选:C.【点睛】本题考查了集合的并集运算,属于基础题.2.已知向量(),1at=,()1,2b=.若//ab,则实数t的值为
()A.2−B.2C.12−D.12【答案】D【解析】【分析】由向量平行的坐标表示求解即可.【详解】//ab,210t−=,解得12t=故选:D【点睛】本题主要考查了由向量平行求参数的值,属于基础题.3.在下列函数中,定义域为实数集的偶函数为()A.sinyx=B.
cosyx=C.||yxx=D.ln||yx=【答案】B【解析】【分析】根据函数奇偶性的定义判断奇偶性,结合定义域,即可得出答案.【详解】对A项,令()sinfxx=,定义域为R,()sin()sin()fxxxfx−=−=−=−,则函数sinyx=为奇函数,故A错
误;对B项,令()cosfxx=,定义域为R,()cos()cos()fxxxfx−=−==,则函数cosyx=为偶函数,故B正确;对C项,令()||fxxx=,(1)1(1)1ff−=−=,则函数||yxx=不是偶函数,故C错误;对D项,ln||yx=的定义域为{|0}xx,故D错误;
故选:B【点睛】本题主要考查了判断函数的定义域和奇偶性,属于中档题.4.设na是公比为的等比数列,则“”是“na为递增数列”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【答案】D【解析】试题分析:当时,不是递增数列;当
且时,是递增数列,但是不成立,所以选D.考点:等比数列5.为得到sin23yx=−的图象,只需要将sin2yx=的图象()A.向左平移3个单位B.向左平移6个单位C.向右平移3个单位D.向右平移6个单位【答案】D【解析】试题分析:因为,所以为得到sin23yx=−
的图象,只需要将sin2yx=的图象向右平移6个单位;故选D.考点:三角函数的图像变换.6.在ABC中,5AB=,sin2sinAC=,cos45B=,则ABC的面积为()A.10B.15C.20D.30【答案】B【解析】【分析】先求出10
a=,再求出3sin5B=,最后求ABC的面积即可.【详解】解:在ABC中,sin2sinAC=,由正弦定理:2ac=,因为5ABc==,所以10a=,因为cos45B=,0B,23sin1cos5BB=−=,所以113sin51015225SacB===,故选:B.【点睛】本题考查正
弦定理、三角形的面积公式、同角三角函数关系、是中档题.7.已知函数()3lnfxxmx=+在区间1,2上不是单调函数,则m的取值范围是()A.(),3−−B.24,3−−C.()24,3−−D.()24,−+【答案】C【
解析】【分析】求导,分别对0m,0m分类讨论,确定()fx的单调性,根据题意,列出不等式,即可得出答案.【详解】323()3mxmfxxxx+=+=当0m时,()0fx,即函数()fx在区间1,2上单调递增,不符合题意当0m时,3()03mfxx−
,3()003mfxx−则函数()fx在区间30,3m−上单调递减,在区间3,3m−+上单调递增要使得函数()3lnfxxmx=+在区间1,2上不是单调
函数,则3123m−解得243m−−故选:C【点睛】本题主要考查了根据函数的单调性求参数的范围,属于中档题.8.已知函数()21fxxkx=−−+恰有两个零点,则实数k的取值范围是()A.10,2B.1,12C.()1,2D.
()2,+【答案】B【解析】【分析】先利用函数的零点转化成方程的根、函数图像的交点问题,再数形结合即得结果.【详解】由函数()21fxxkx=−−+有两个零点,即方程21xkx−+=有两个根,即函数()21gxx=−+与()hxkx=有两个交点,作图如下:
()hxkx=恒过()0,0,旋转过程中,在直线12yx=和yx=之间时有两个交点,故1,12k.故选:B.【点睛】本题考查了函数的零点与方程的根、函数图像的交点之间的等价转化,考查了数形结合思想,属于中档题.9.在ABC中,90BAC=,2BC=,
点P在BC边上,且()1APABAC+=,则AP的取值范围是()A.1,12B.2,12C.1,12D.2,12【答案】A【解析】【分析】以BC的中点为
原点,过O垂直于BC的直线为y轴,BC为x轴,建立平面直角坐标系,再利用向量数量积的坐标运算以及向量模的坐标表示即可求解.【详解】以BC的中点为原点,过O垂直于BC的直线为y轴,BC为x轴,建立平面直角坐标系,如图:则()1,0B−,
()1,0,设(),0Px,(),Aab,1x,1OA=,221ab+=,则由()1APABAC+=,得()()1,,2xabab−−−−=,化简12ax=,所以()22222222APxabxaxabx=−+=−++=,由221ab+=
,因为1a,所以1a,所以1122xa=,所以APx=的取值范围为1,12.故选:A【点睛】本题考查了向量数量积的坐标表示、向量模的坐标表示,考查了基本运算求解能力,属于基础题.10.已知集合,AB满足:(ⅰ)AB=Q,AB=;(ⅱ)1xA,若2xQ且21xx,则2
xA;(ⅲ)1yB,若2yQ且21yy,则2yB.给出以下命题:①若集合A中没有最大数,则集合B中有最小数;②若集合A中没有最大数,则集合B中可能没有最小数;③若集合A中有最大数,则集合B中没有最小数;④若集合A中有最大数,则集合B中可能有最小数.其中,所有正确结论
的序号是()A.①③B.②③C.③④D.①④【答案】B【解析】【分析】根据并集和交集的结果可知QACB=;由条件(ⅱ)(ⅲ)可知两集合的元素以1x为分界,可确定集合,AB的构成;当集合A有最大数时,根据有理数的特点可知大于1x的有理数无最小数,知③正确;
当集合A无最大数时,若1xa→中的a为有理数或无理数,此时集合B可能最小数为a或无最小数,知②正确.【详解】若AB=Q,AB=QACB=则集合A为所有小于等于1x的有理数的集合,集合B为所有大于等于1y的有理数的集合QACB=1y∴无限接近1x
,即集合B为所有大于1x的有理数的集合当集合A有最大数,即1x有最大值时,大于1x的有理数无最小数,可知③正确;当集合A无最大数,即1xa→时,a为集合B中的最小数;也可能a为无理数,则1ya→,集合B中无最小数,可知②正确故选B【点睛】本题考
查根据并集和交集的结果确定集合、元素与集合关系的应用;本题的解题关键是明确有理数的特点:无最大数也无最小数;本题较为抽象,对于学生的分析和解决问题能力有较高要求.二、填空题11.已知复数2zi=−,则z=______.【
答案】5【解析】【分析】根据复数的模长的定义直接进行计算即可.【详解】∵复数2zi=−,∴415z=+=.故答案为:5.【点睛】本题考查复数的模的概念及求法,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如
()()()(),(,,.)++=−++abicdiacbdadbciabcdR.其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)abiabR+的实部为a、虚部为b、模为22ab+、对应点为(,)ab、共轭为.−abi12.
设na是等差数列,且13a=,2536aa+=,则na的通项公式为__________.【答案】63nan=−【解析】【分析】先根据条件列关于公差的方程,求出公差后,代入等差数列通项公式即可.【详解】设等差数列na的公差为d,13334366addd=+++==Q,,,36
(1)63.nann=+−=−【点睛】在解决等差、等比数列的运算问题时,有两个处理思路,一是利用基本量,将多元问题简化为首项与公差(公比)问题,虽有一定量的运算,但思路简洁,目标明确:二是利用等差、等比数列的性质,性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题
既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.13.已知向量a、b的夹角为60,2a=,1b=,则2ab+=___________.【答案】23【解析】【分析】利用平面向量数量积计算得出22ab+rr的值,进而可求得2ab+的值.【详解
】()222222224444cos60abababababab+=+=++=++144421122=++=,因此,223ab+=.故答案为:23.【点睛】平面向量中涉及有关模长的问题时,常用
到的通法是将模长进行平方,利用向量数量积的知识进行解答,很快就能得出答案;另外,向量是一个工具型的知识,具备代数和几何特征,在做这类问题时可以使用数形结合的思想,会加快解题速度.14.已知函数()21,,xaxxafxxxae−=(a为常数).若()112f−=,则a
=________;若函数()fx存在最大值,则a的取值范围是________.【答案】(1).12(2).(,0]−【解析】【分析】(1)分别在1a−和1a−两种情况下求得()1f−,利用()112f−=求得a;(2)当xa≥时
,求导得()11xxfxe−−=;当1a时,可知xa时,()fx→+不存在最大值,不符合题意;当1a时,可得()fx在),a+上的单调性,得到()()max11fxf==;分别在01a、0a
=和0a三种情况下验证xa时函数的最大值,可得(,0a−时,()()max11fxf==,从而得到结果.【详解】(1)当1a−时,()112fa−==,满足题意;当1a−时,()21112fe−−−=,不合题意;
12a=(2)当xa≥时,()1xxfxe−=()112211xxxxexexfxee−−−−−−==①若1a,则10x−()0fx()fx在),a+上单调递减()()1maxaafxfae
−==此时,当xa时,()2fxax=,当x→−时,()fx→+,不合题意②若1a,则1ax时,()0fx;1x时,()0fx()fx在(),1a上单调递增,在()1,+上单调递减()()max1
1fxf==此时,当xa时,()2fxax=若01a,则当x→−时,()fx→+,不合题意若0a=,()()01fxf=,此时()max1fx=,满足题意若0a,则()()()3max01fxfaaf==,此时()max1fx=,满足题意综上所述:(,0a−时,()fx存
在最大值故答案为12;(,0−【点睛】本题考查根据分段函数的函数值求解自变量、根据分段函数的最值求解参数范围的问题;本题中根据最值求解参数范围的关键是能够通过分类讨论的方式,确定函数在不同情况下的单调性,进而得到最值取得的情况,从而分析得到结果.
15.2019年7月,中国良渚古城遗址获准列入世界遗产名录,标志着中华五千年文明史得到国际社会认可.良渚古城遗址是人类早期城市文明的范例,实证了中华五千年文明史.考古科学家在测定遗址年龄的过程中利用了“放射性物质因衰变而减少
”这一规律.已知样本中碳14的质量N随时间t(单位:年)的衰变规律满足573002tNN−=(0N表示碳14原有的质量),则经过5730年后,碳14的质量变为原来的________;经过测定,良渚古城遗址文物样本中碳14的质量是原来的12至35,据此推测良渚古城存在的时
期距今约在________年到5730年之间.(参考数据:22log31.6,log52.3)【答案】(1).12(2).4011【解析】【分析】(1)根据衰变规律,令5730t=,代入求得012NN=;(2)令035NN=,解方程求得t即可.【详解】当5730t=时,1
00122NNN−==经过5730年后,碳14的质量变为原来的12令035NN=,则5730325t−=2223loglog3log50.757305t−==−−0.757304011t==良渚古城存在的时期距今约在
4011年到5730年之间故答案为12;4011【点睛】本题考查根据给定函数模型求解实际问题,考查对于函数模型中变量的理解,属于基础题.三、解答题16.已知等差数列na的前n项和为nS,12a=,520S=.(1)求数列na的通项公式;
(2)若等比数列nb满足449ab+=,且公比为q,从①2q=;②12q=;③1q=−这三个条件中任选一个作为题目的已知条件,求数列nnab−的前n项和nT.【答案】(1)1nan=+;(2)答案见解析.【解析】【分析】(1)设等差数列na的d,根据求和公式可得510
1020Sd=+=,又12a=,即可得解;(2)根据na为等差数列,nb为等比数列,则:11221212()()()()()nnnnnTabababaaabbb=−+−++−=+++−+++,分组求和即可得解.【详解】(1
)设等差数列na的公差为d,又因为1(1)2nnnSnad−=+,且12a=,所以5101020Sd=+=,故1d=,所以1nan=+;(2)由(1)可知,45a=,又449ab+=,所以44b=.若选择条件①2q=,可得11312bbq==,11221212()()()()
()nnnnnTabababaaabbb=−+−++−=+++−+++111()(1)(3)1=22122nnnnaabqnnq−+−+−=−+−;若选择条件②12q=,可得41332bbq==,11221212()()()()()nnnnnTabababaaabbb=−+−++−=+++
−+++6-11()(1)(3)=264212nnnnaabqnnq+−+−=−−−;若选择条件③1q=−,可得4134bbq==−,11221212()()()()()nnnnnTabababaaabbb=−+−++−=+++−+++11()(1)(3)=+
2(1(1))212nnnnaabqnnq+−+−=−−−.【点睛】本题考查了等差数列、等比数列基本能量的运算,考查了数列的分组求和法,有一定的计算量,属于中档题.17.在ABC中,1cos7A=,8BC=,7AC=.(1)求B的大小;(2)若D是BC的中点,求AD的长
.【答案】(1)3B=;(2)21.【解析】【分析】(1)利用同角三角函数的基本关系可得43sin7A=,再利用正弦定理即可求解.(2)利用余弦定理可得5AB=,由()12ADABAC=+,再利用向量模的求解即可求解.【详解】解:(1)∵在ABC中,1cos7A=,8BC=,7AC=
,∴243sin1cos7AA=−=,∵由正弦定理sinsinBCACAB=,可得437sin37sin82ACABBC===,又ACBC,可得B为锐角,∴3B=.(2)∵在ABC中,由余弦定理2222cosBCABACABACA=+−,可得222187277ABAB=+−
,可得:22150ABAB−−=,∴解得5AB=或3−(舍去),∵D是BC的中点,∴()12ADABAC=+,两边平方可得:()2222211125725721447ADABACABAC=++=++
=,∴21AD=,即AD的长为21.【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理,需熟记公式,考查了基本运算求解能力,属于基础题.18.已知函数2()3sin22cos()fxxxmmR=++.(1)求()fx的最小正周期;(2)求()fx的
单调递增区间;(3)对于任意[0,]2x都有()0fx恒成立,求m的取值范围.【答案】(1);(2)[,]()36kkkZ−++;(3)(,3)−−.【解析】【分析】(1)将函数进行化简,根据三角函数的周
期公式即可求函数f(x)的最小正周期T;(2)利用整体代入法求得函数()fx的单调递增区间;(3)原问题等价于()fx的最大值小于零,根据()fx在区间0,2上的最大值列不等式,解不等式求得m的取值范围.【详解】(1)因为()23sin22cosfx
xxm=++3sin2cos21xxm=+++,2sin216xm=+++.所以()fx的最小正周期2π2T==.(2)由(1)知()2sin216fxxm=+++.又函数sinyx=的单调递增区间为ππ2,222kk−++(kZ).由2222
62kxk−+++,kZ,得36kxk−++,kZ.所以()fx的单调递增区间为(),36kkkZ−++.(3)因为02x,所以72666x+.所以1sin2126x−+
.所以2sin2136mxmm++++.当262x+=,即6x=时,()fx的最大值为3m+,又因为()0fx对于任意0,2x恒成立,所以30m+,即3m−.
所以m的取值范围是(),3−−.【点睛】本小题主要考查三角恒等变换,考查三角函数最小正周期、单调区间、最值的求法,属于中档题.19.设函数2()ln()fxxaxxa=+−R.(1)若1a=,求函数()fx的单调区间.(2)若函数()fx在区间(0,1]上是减函数,求实数a的取值范围.(3)过
坐标原点O作曲线()yfx=的切线,证明:切点的横坐标为1.【答案】(1)单调减区间为10,2,单调增区间为1,2+.(2)1a−(3)见解析【解析】试题分析:(1)当1a=时,
求出函数的导函数()()()211xxfxx−+=,分别令()0fx和()0fx,解出不等式得单调区间;(2)函数()fx在区间(0,1上是减函数,即()0fx对任意(0,1x恒成立,利用分离参数法可得最后结果;(3)设切点为()(),Mtft,对函数进行求导,根据导
数的几何意义得12ktat=+−,根据切线过原点,可得斜率为()ftkt=,两者相等化简可得21ln0tt−+=,先证存在性,再通过单调性证明唯一性.试题解析:(1)当1a=时,()2ln(0)fxxxxx=+−,()(
)()211121xxfxxxx=−+=+−,令()0fx,则12x,令()0fx,则102x,∴函数()fx的单调减区间为10,2,单调增区间为1,2+.(2)()12fxxax=+−,∵()fx在区间
(0,1上是减函数,∴()0fx对任意(0,1x恒成立,即12axx−对任意(0,1x恒成立,令()12gxxx=−,则()minagx,易知()gx在(0,1上单调递减,∴()()min11gxf==−,∴1a−.(3)设切点为()(
),Mtft,()12fxxax=+−,∴切线的斜率12ktat=+−,又切线过原点,()ftkt=,∴()12fttatt=+−,即22ln21tatttat+−=+−,∴21ln0tt−+=,存在性,1t=满足方程21ln0tt−+=,所以1t=是方程21ln0tt−+=的根唯一性
,设()21lnttt=−+,则()120ttt−+,∴()t在()0,+上单调递增,且()10=,∴方程21ln0tt−+=有唯一解1t=,综上,过坐标原点O作曲线()yfx=的切线,则切点的横坐标为1.点睛:本题主要考察了导数与函数
单调性的关系,导数的几何意义,属于中档题;由()0fx,得函数单调递增,()0fx得函数单调递减;函数单调递减等价于()0fx恒成立,考查恒成立问题,正确分离参数是关键,也是常用的一种手段.通过分离参数可转化为()ahx或()a
hx恒成立,即()maxahx或()minahx即可,利用导数知识结合单调性求出()maxhx或()minhx即得解.20.已知函数()()ln0xfxaxa=+.(Ⅰ)求曲线()yfx=在点()()
1,1f处的切线方程;(Ⅱ)当1a=时,证明:()12xfx−;(Ⅲ)判断()fx在定义域内是否为单调函数,并说明理由.【答案】(Ⅰ)(1)10xay−+−=;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)函数()fx在定义域内不是单调函数.理由见解
析【解析】【分析】根据解析式可确定函数定义域并求得()fx(Ⅰ)求得()1f和()1f,根据导数几何意义可知切线斜率为()1f,从而得到切线方程;(Ⅱ)将所证不等式转化为22ln10≤xx−+;令()22ln1hxxx=−+,通过导数求得
函数单调性,可得()max0hx=,即()0hx,从而证得结论;(Ⅲ)令()ln1agxxx=−++,通过导数可知()gx单调递减;利用零点存在定理可知()gx在()11,ae−内存在零点m,从而得到()fx的符号,进而得到()fx单调性,说明()fx不是单
调函数.【详解】由题意得:函数()fx的定义域为()0,+,()()2ln1axxfxxa−++=+(Ⅰ)()10f=,()111fa=+()yfx=在点()()1,1f处的切线方程为:()1011yxa−=−+即()110xay−+−=(Ⅱ)当1a=时,()ln1xfxx=+欲证()
12xfx−,即证ln112≤xxx−+,即证22ln10≤xx−+令()22ln1hxxx=−+,则()()()21122xxhxxxx−−+=−=.当x变化时,(),()hxhx变化情况如下表:x()0,11()1,+()hx+0−
()hx↗极大值↘函数()hx的最大值为()10h=,故()0≤hx()12xfx−(Ⅲ)函数()fx在定义域内不是单调函数.理由如下:令()ln1agxxx=−++,()2210axagxxxx+=−−=−()gx在()0,+上单调递减()110g
a=+,()11111ln110aaaaageeaee++++=−++=−存在()11,ame+,使得()0gm=当()0,xm时,()0gx,从而()0fx,所以函数()f
x在()0,m上单调递增;当(),xm+时,()0gx,从而()0fx,所以函数()fx在(),m+上单调递减故函数()fx在定义域内不是单调函数【点睛】本题考查导数在研究函数中的应用,涉及到导数几何意义的应用、利用导数证明不等式、函数单调性的判断等知
识;利用导数研究函数单调性时,若导函数零点不易求得,则可利用零点存在定理和导函数的单调性确定零点所在区间,进而得到函数的单调区间.21.已知无穷数列,,nnnabc满足:*nN,1nnnabc+=−,1nnnbca
+=−,1nnncab+=−.记max,,nnnndabc=(max,,xyz表示3个实数,,xyz中的最大值).(Ⅰ)若11a=,22b=,33c=,求1b,1c的可能值;(Ⅱ)若11a=,12b=,求满足
23dd=的1c的所有值;(Ⅲ)设111,,abc是非零整数,且111,,abc互不相等,证明:存在正整数k,使得数列,,nnnabc中有且只有一个数列自第k项起各项均为0.【答案】(Ⅰ)1183bc==或1183bc==−或1183bc=−=或1183bc=−=
−;(Ⅱ)所有取值是2,1,1,2−−;(Ⅲ)证明见解析【解析】【分析】(Ⅰ)依次代入2n=,3n=即可求得12,ca,根据2133ab=−−可确定2a和1b的取值,从而得到结果;(Ⅱ)记1cx=,可表示出2d,进而得到333,,abc,分别在01x、12x和2x
三种情况下利用32dd=求得x的取值即可得到结果;(Ⅲ)假设对任意正整数3k,,,kkkabc都不为0,由111,,kkkabc+++可证得1111max,,kkkkkdabcd++++=,得到kd
严格单调递减;可知必存在正整数3m,使得0≤md,与kdN矛盾,从而,,kkkabc中至少有一个为0;设0ka=,可知111kkkbca−−−=,则10ka+=,1kkbc+=,1kkkcbc+=−=−,依次类推可得对n
k,0na=,1nkbc+=,1nkcc+=−且0kc,从而证得结论.【详解】(Ⅰ)由211bca=−得:112c−=13c=由322cab=−得:223a−=25a=又211133abcb=−=−−,故25a=,18b=11,bc
的所有可能值为1183bc==或1183bc==−或1183bc=−=或1183bc=−=−(Ⅱ)若11a=,12b=,记1cx=,则22ax=−,21bx=−,21c=−22,011,1||21,2xxdxxx−
=−311ax=−−,312bx=−−,321cxx=−−−当01x时,3ax=−,31bx=−,31c=,31d=由32dd=得:1x=,不符合;当12x时,32ax=−,31bx=−,332cx=−32,11.51,1.52xxdxx
−=−由32dd=得:1x=,符合;当2x时,32ax=−,33bx=−,31c=−31,232,3xdxx=−由32dd=得:2x=,符合;综上所述:1c的所有取值是2,1,1,2
−−.(Ⅲ)先证明“存在正整数3k,使,,kkkabc中至少有一个为0”假设对任意正整数3k,,,kkkabc都不为0由111,,abc是非零整数,且111,,abc互不相等得:1dN,2dN若对任意3k,,,kkkabc都不为0,则kdN即对任意1k
³,kdN当1k³时,1max,kkkkkkabcbcd+=−,1kkkkbcad+=−,1kkkkcabd+=−1111max,,kkkkkdabcd++++=kd严格单调递减2d为有限正整数必存在正整数3m,使得0≤md,矛盾存在正整
数3k,使,,kkkabc中至少有一个为0不妨设0ka=,且10a,20a,……,10ka−则11kkbc−−=,且111kkkbca−−−=,否则,111kkkbca−−−==,由1110kkkab
c−−−++=,必有1110kkkabc−−−===,矛盾110kkkbca−−=−,110kkkcab−−=−,且kkbc=−10ka+=,1kkbc+=,1kkkcbc+=−=−依次递推,即有:对nk,0na=,1nkbc+=,1nk
cc+=−且0kc此时有且仅有一个数列na自第k项起各项均为0综上,结论成立【点睛】本题考查数列中的新定义运算问题的求解,涉及到根据递推关系求解数列中的项、数列证明问题中的存在性与唯一性问题的证明;证明有且仅有一个数
列满足题意的关键是能够首先证明存在性,即存在数列数列满足题意,再证明唯一性,即满足题意的数列有唯一的一个;本题对学生分析和推理能力有较高的要求,属于难题.