【文档说明】山东省日照市2022-2023学年高二下学期期末校际联合考试数学试题 含解析.docx,共(21)页,1.232 MB,由小赞的店铺上传
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2021级高二下学期期末校际联合考试数学试题2023.07考生注意:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束,将试题卷和答题卡一并交回.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.已知
全集22Uxx=−,集合10Axx=−,则UA=ð()A.[2,1](0,2]−−B.[2,1)[0,2]−−C.[1,0)−D.(1,0]−【答案】A【解析】【分析】利用补集的定义,即可求出答案.【详解】因为2
2Uxx=−,10Axx=−,所以21UAxx=−−ð或02x,故选:A.2.命题“0x,2210xx−+−”的否定为()A.0x,2210xx−+−B.0x,2210xx−+−C.0x,2210xx−+−D.0x,
2210xx−+−【答案】C【解析】【分析】利用量词命题的否定求解即可.【详解】量词命题的否定步骤为:“改量词,否结论”,所以“0x,2210xx−+−”的否定为“0x,2210xx−+−”.故选:C.3.已
知函数331()log1xxfxxx=,,,则((2))ff=()A.2B.-2C.12D.-12【答案】A【解析】【分析】根据函数的分段点代入求值.【详解】3(2)log2f=,因为33log2log31=,所以3log2((2))32ff==.故选:
A.4.记数列na的前n项和为nS,则“323Sa=”是“na为等差数列”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】B【解析】【分析】利用等差数列前n项和及性质,结合充分条件、必要条件意义判断
作答.【详解】等差数列na的前n项和为nS,则312323Saaaa=++=,数列na的前n项和为nS,取12341,2,3,5aaaa====,显然有323Sa=,而43322aaaa−=−,即数列
na不是等差数列,所以“323Sa=”是“na为等差数列”的必要不充分条件.故选:B5.函数4xxxyee−=+的图象大致是()A.B.C.D.【答案】A【解析】的【分析】先判断函数的奇偶性排除B,D,再根
据f(1)排除C得解.【详解】由题得4()()xxxfxfxee−−−==−+,所以函数是奇函数,排除选项B,D.由题得14(1)0fee−=+,所以排除选项C.故选A【点睛】本题主要考查函数图像的识别,考查函数的奇偶性的判断,意在考查学生对这
些知识的理解掌握水平,属于基础题.6.已知函数()()213xfx−=,记22af=,32bf=,62cf=,则()A.bacB.acbC.cbaD.cab【答案】B【解析】【分析】利用作差法比较自变量与1的差的大小,再根据指数函
数的单调性及二次函数的性质判断即可.【详解】令()2(1)gxx=−,则()gx开口向上,对称轴为1x=,且()()3gxfx=,又63634112222+−−−=−,而22(63)496
2166270+−=+−=−,所以6311022−−−,即631122−−,所以由二次函数的性质得63()()22gg,因为62624112222+−−−=−,又22(62)4843164384(32)0+−=+−=−=−,所以6211022−−−
,即621122−−,所以由二次函数的性质得62()()22gg,综上,263()()()222ggg,因为3xy=在R上单调递增,所以263()()()222333ggg,所以263()()()222f
ff,即acb.故选:B.7.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.用他名字定义的函数称为高斯函数()fxx=,其中x表示不超过x的最大整数.已知正项数列
na的前n项和为nS,且112nnnSaa=+,令21nnnbSS+=+,则1299bbb+++=()A.7B.8C.17D.18【答案】B【解析】【分析】根据na与nS的关系,化简可得=nSn,再由裂项相消法求1299bbb+++,分析其范围即可得解.【详解】当1n=
时,1111112Saaa==+,解得11a=(负值舍去).由1(2)nnnaSSn−=−可得11112nnnnnSSSSS--骣琪=-+琪-桫,所以111nnnnSSSS−−+=−,即2211nnSS−−=,所以数列2
nS是以1为首项,1为公差的等差数列,故21(1)1nSnn=+−=,即=nSn,所以()2111222nnnbnnSSnn+===+−+++,所以()12991314253101992bbb=−++−+−++++−()1199910129221012=+−=++,由1
1101212+知,3399941012+,所以12996898bbb+++故12998bbb+++=,故选:B8.已知1a=,()3,1b=,向量a与b的夹角为π3,若对任意1x,()2
,+xm,当12xx时,122112lnln2xxxxabxx−−−恒成立,则实数m的取值范围是()A.21,eeB.)2e,+C.31,eeD.)3e,+【答案】D【解析】【分析】易得22ab−=,将对任意1x,()2,+xm
,当12xx时,122112lnln2xxxxabxx−−−恒成立,转化为对任意1x,()2,+xm,当12xx时,212211ln2ln2xxxxxx−−恒成立,令()ln2xgxxx=−,转化为()ln2xgxxx=−在(),m+上递减求解.【详解】解:因
为1a=,()3,1b=,向量a与b的夹角为π3,所以()222π22444412cos423ababaabb−=−=−+=−+=,因为对任意1x,()2,+xm,当12xx时,122112lnln2xxx
xabxx−−−恒成立,所以对任意1x,()2,+xm,当12xx时,122112lnln2xxxxxx−−恒成立,所以对任意1x,()2,+xm,当12xx时,212211ln2ln2xxxxxx−−恒成立,令()ln2xgxxx=−,即()()21gxg
x成立,所以()ln2xgxxx=−在(),m+上递减,又()23lnxgxx−=,由()23ln0xgxx−=,解得3ex,所以()gx的单调减区间为()3e+,,所以3em,则实数m的取值范围是3[e,)+,故选:D二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9.已知0abc,则下列不等式正确的是()A.11acB.33acbcC.2211abD.lg0acbc−−【答案】BD【解析】【分析】通过比较各项
的大小,即可得出结论.【详解】由题意,0abc∴110ac,故A错误,3333,abacbc,故B正确,22ab,当01ab时,2211ab,故C错误,0,0,1,1aacacbcbbc−−−−,∴lg0acbc−−,故D正
确,故选:BD.10.已知等差数列na的公差为()0dd,前n项和为nS,且1a,4a,6a成等比数列,则()A.100a=B.200S=C.当0d时,nS的最大值是9S或10SD.当0d时,nS的最小值是9S或10S【答案】ACD【解析】【分析】根据条件求出190ad+=,由通项公式可
判断A,由求和公式可判断B,根据前n项和公式及二次函数性质可判断CD.【详解】因为1a,4a,6a成等比数列,所以2416aaa=,即2111(3)(5)adaad+=+,解得190ad+=,即100a=,故A
正确;12020120()10(219)10(1819)1002aaSadddd+==+=−+=,故B错误;()21(1)(1)919222nnndnnddSnandnn−−=+=−+=−,所以当0d时,由二次函数性质知,9n=或10时,nS的最小值是9S或10S,当0
d时,由二次函数性质知,nS的最大值是9S或10S,故CD正确.故选:ACD.11.研究函数()()()2211101fxxxx=+++−的性质,则下列正确的是()A.函数()fx的最大值为21+B.函数()()2gxfx=−恰有一个零点C.函数(
)()49hxfx=−恰有两个零点D.函数()fx在0,1上是减函数【答案】AC【解析】【分析】取边长为1的正方形ABCD和BEFC,点PBC,设CPx=,得到()fxAPPF=+,结合图形,得到()fx的最小值为5,最大值为21+,得到函数的极值和单调性,结合零点概念,逐项判定,即可求解
.【详解】如图所示,两个边长为1的正方形ABCD和BEFC,点P在边BC上的一个动点,设CPx=,则()2211(1)fxxxAPPF=+++−=+,当,,APF三点共线时,即P为BC的中点时,()fx取得
最小值,最小值为22215+=;当P与B或C重合时,()fx取得最大值,最大值为21+,所以A正确;所以函数()fx在1[0,]2上单调递减,在1[,1]2上单调递增,所以D不正确;由函数的值域为5,21+,因为25,21+
,所以方程()20fx−=无解,所以函数()()2gxfx=−没有零点,所以B不正确;由函数()()49hxfx=−,令()0hx=,可得()490fx−=,即()94fx=,因为954且9214+,可得方程()94
fx=有两个解,即函数()()49hxfx=−有两个零点,所以C正确故选:AC.12.已知有穷数列na各项均不相等,将na的项从大到小重新排序后相应的序号构成新数列nb,称数列nb为数列na的序
数列.例如数列1a,2a,3a,满足132aaa,则其序数列nb为1,3,2.若有穷数列nd满足11d=,112nnndd+−=(n为正整数),且数列21nd−的序数列单调递减,数列2nd的序数列单调递增,则下列正确的
是()A.数列21nd−单调递增B.数列2nd单调递增.C.()20222023112111332kkkd+=−=+D.1411332nnd−=−−【答案】ACD【解析】【分析】根据新定义直接判断AB,根据数列单调性可得()221221211122nnnn
ndd−−−−−==,()21221221122nnnnndd++−−=−=,据此利用累加法求通项判断D,并项求和结合等比数列求和公式判断C.【详解】由题意,数列21nd−的序数列单调递减,
故数列21nd−单调递增,故A正确;由数列2nd的序数列单调递增,故数列2nd单调递减,故B错误;因为数列21nd−是单调递增,所以21210nndd+−−,即()()2122210nnnndddd+−−+−,因为2211122nn−
,所以212221||||nnnndddd+−−−,因此2210nndd−−,所以()221221211122nnnnndd−−−−−==,由数列2nd单调递减,同理可得2120nndd+−,()21221221122nnn
nndd++−−=−=,所以()()()12132123411111(1)122222nnnnndddddddd−−−=+−+−++−=+−+−++()114,212111221113312nnn−−−−
=−+=−−−,11d=也符合该式,故D正确;()1234202220232023111kkkddddddd+=−=−+−+−+2202224202202211111124241=1=12223141132−=−+−−−−−,故C正确.故
选:ACD【点睛】关键点点睛:理解新定义数列na的序数列是判断数列na单调性的关键,再由单调性及不等式的性质分别得出()221221211122nnnnndd−−−−−==,()21221221122nnnnndd++−−=−=
是解决问题的第二个关键点,利用累加法求通项公式,利用并项求和是解决本题的第三个关键点.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知数列na为等差数列,且28142aaa++=,则4
12aa+=______.【答案】43【解析】【分析】根据等差数列的性质以及已知条件可求8a,进而可得结果.【详解】因为数列na为等差数列,所以2814832aaaa++==,即823a=,所以4128423aaa+==.故答案为:43.14.已知0,0,22abab+=,则12ab+的
最小值是___________.【答案】4【解析】【分析】把12ab+化为222ab+,再利用“1”的妙用,结合基本不等式即可得到答案.【详解】()()1221222221222142222122ababa
bababababba+=+=++=++=+++=,当且仅当22baab=即11,2ba==时,取等号,故12ab+的最小值是4,故答案为:4.15.已知函数()eexxfxxx=−−的两个零点为1x,2x,函数()lnlngxxxxx=−−的两
个零点为3x,4x,则12341111xxxx+++=________【答案】2【解析】【分析】由题可得()()lngxfx=,进而可得1234eexxxx==,然后结合条件即得.【详解】因为函数()eexxfxxx=−−的两个零点
为1x,2x,则11221122ee0,ee0xxxxxxxx−−=−−=,即11221122ee,eexxxxxxxx=+=+,又()()lnlnlnlnlneelnlnxxgxxxxxxxfx=−−=−−=,则
1324lnlnxxxx==,即1234eexxxx==,所以1212121212341212ee111111112eeeexxxxxxxxxxxxxxxx+++++=+++=+=.故答案为:2.【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用同构函
数可得()()lngxfx=,可得1324lnlnxxxx==,结合条件即得.16.已知函数()fx及其导函数()fx的定义域均为R,若()14fx−,()124xfx−+都为偶函数,则()651kfk==______.【答
案】520【解析】【分析】利用函数的奇偶性,推出函数()fx的图象关于点(1,0)对称以及关于点1(2,)4对称,即可依次求得(1),(2),ff的值,根据等差数列的求和公式,即可求得答案.【详解】因为(14)fx−为偶函数,则(14)(14)fxfx+=−,即(
1)(1)fxfx+=−,则(1)(1)fxfx+=−−,即(1)(1)0fxfx++−=,故()fx的图象关于点(1,0)对称,且()01f=;又1(2)4xfx−+为偶函数,则11(2)(2)44xfxxfx−−−+=−+,则11(2)(2)44fxf
x−+−+=−+,即1(2)(2)2fxfx−+++=,故()fx的图象关于点1(2,)4对称,且1(2)4f=,又将1x=代入(1)(1)0fxfx++−=得(2)(0)0ff+=,则1(0)4f=−;令1x=,由1
(2)(2)2fxfx−+++=可得1(3)(1)2ff+=,则1(3)2f=;同理可得1(4)(0)2ff+=,则3(4)4f=;因为1(5)(1)2ff+−=,(3)(1)0ff+−=,所以1(5)(3)2ff−=,则(5
)1f=;L,由此可得(),Nfnn组成了以0为首项,14为公差的等差数列,故16511365641()01665052042424kfk==+++++=+=,故答案为:520【点睛】关键点睛:解答此类关于抽象函数
的性质类问题,要能综合利用函数的性质进行求解,比如函数的奇偶性和对称性以及周期性等,解答本题的关键就在于要根据函数的奇偶性推出函数的对称性,从而采用赋值法求值,发现规律,进而求解.四、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p:()()150xx+−,q:11mxm−
+.(1)记()()150Axxx=+−,11Bxmxm=−+,当3m=时,求AB;(2)若p是q的充分条件,求实数m的取值范围.【答案】(1)[1,4]−(2)4m【解析】【分析】(1)化简集合A,B,根据集合交集运算求解;(2)根据充分条件可转化为集合的包含关系
,列出不等式求解.【小问1详解】因为()()150[1,5]Axxx=+−=−,当3m=时,24Bxx=−,所以[1,4]AB=−的【小问2详解】由(1),因为p是q的充分条件,所以AB,即111115mmmm−+−−+,解得4m.18.设等比数列na
的前n项和为nS,且满足663S=,418aa=.(1)求数列na的通项公式;(2)设212lognnba=+,且7897133kbbbb+++++=,求正整数k的值.【答案】(1)12nna−=;(2)6k=【解析】【
分析】(1)根据题意,设其公比为q,由418aa=,变形可得q的值,又由663S=,可求出1a,代入公式即可;(2)由(1)的结论,求出nb的通项公式,易得数列nb为等差数列,由等差数列前n项和公式分析可得答案.【小问1详解】根据题意,等比数列
na中,设其公比为,q由418aa=,得3118,aqa=解得2,q=又663S=,得616(12)63,12aS−==−解得11,a=则1112nnnaaq−−==;【小问2详解】根据题意,212log21,nnban=+=−则数列nb为等差数列,7897133kbb
bb+++++=,(13213)(1)1315213133,2kkk+++++++==化简可得2141200,kk+−=解得6k=或者20k=−(舍),故正整数6k=.19.已知函数()()()
4log41xfxkxk=++R是偶函数.(1)求k的值;(2)若方程()2fxm−=有解,求实数m的取值范围.【答案】(1)12−(2)32m−【解析】【分析】(1)根据偶函数的性质推得()210kx+=恒成立,即可得出k;(2
)根据对数运算性质可得出()41log22xxfx=+,换元20xt=,根据基本不等式即可得出()12fx≥,即可得出答案.【小问1详解】由已知可得,()()()44log41log41x
xfxkxxkx−−=+−=+−−()()4log411xkx=+−+.因为()fx为R上的偶函数,所以()()=fxfx−,即()()()44log41log411xxkxkx++=+−+,即()210kx+=恒成立,所以210k+=,
解得12k=−,经检验,12k=−满足题意,故12k=−.【小问2详解】由(1)知,()()()124441log41log41log42xxxfxx=+−=+−44411loglog222xxxx+==+.令20xt=,则1122tttt+=,当且仅当
1t=时等号成立,所以12tt+,即1222xx+,所以()441log2log2122xxfx+==.因为方程()2fxm−=有解,即()2=+fxm有解,所以122m+,即32m−.20.
已知各项均为正数的数列na,满足()22*1120nnnnaaaan++−−=N,12364aaa=.(1)求数列na的通项公式;(2)记1231231111nnnTaaaa=++++
,试比较nT与9的大小,并加以证明.【答案】(1)2nna=(2)9nT,证明见解析【解析】【分析】(1)利用因式分解推得12nnaa+=,从而得到na是等比数列,进而求得1a,由此得解;(2)构造函数()ln(1)fxxx=+−,
利用导数证得ln(1)xx+,令1nnnca=+,从而推得23123ln2222nnnT++++,再利用错位相减法即可得证.【小问1详解】因为()22*1120nnnnaaaan++−−=N,所以()()1120nnnnaaaa+++−=,因为
na的各项均为正,所以10nnaa++,故12nnaa+=,即12nnaa+=,所以na是以2为公比的等比数列,因为31232264,64,4aaaaa===,又公比为2,所以12a=,所以1222nnna−==.【小问
2详解】9nT,证明如下:令()ln(1)(0)fxxxx=+−,则()1111xfxxx−=−=++,当0x时,()0fx,即()fx在(0,)+上单调递减,所以()(0)0fxf=,则ln(1)0xx+−,即ln(1)xx+,设1nnnca=+,所以lnln1ln122
nnnnnnnca=+=+,所以21233lnlnlnln123ln2222nnncccTcn=++++++++,记231232222nnnA=++++,则234111231222222nnnnnA+−=+++++,所以23111111111
112221112222222212nnnnnnnnnnAA+++−+−=++++−=−=−−,即112nA,则2nA,所以ln2nT,所以2e9nT.21.某公园有一个矩形地块ABCD(如图所示),边AB
长2千米,AD长4千米.地块的一角是水塘(阴影部分),已知边缘曲线AC是以A为顶点,以AD所在直线为对称轴的抛物线的一部分,现要经过曲线AC上某一点P(异于A,C两点)铺设一条直线隔离带MN,点,MN分别在边A
B,BC上,隔离带占地面积忽略不计且不能穿过水塘.设点P到边AD的距离为t(单位:千米),BMN的面积为S(单位:平方千米).(1)请以A为原点,AB所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,求出S关于t的函数解
析式;(2)是否存在点P,使隔离出来的BMN的面积S超过2平方千米?并说明理由.【答案】(1)321224(02)2Stttt=−+(2)不存在,理由见解析【解析】【分析】(1)由题意设抛物线方程为2yax=,然后将点C的
坐标代入可求出a,则可求得抛物线的方程,再利用导数的几何意义求出切线MN的方程,从而可求出,MN两点坐标,进而可表示出BMN的面积;(2)利用导数求出321224(02)2Stttt=−+的最大值与2比较即可.小问1详解】如图建立平面直角坐标系,则(0,0
),(2,0),(2,4),(0,4)ABCD,由题意设抛物线方程为2yax=,代入点(2,4)C,得42a=,解得2a=,所以抛物线方程为22yx=,由题意知直线MN为抛物线的切线,因为点P到边AD的距离为(02)
tt,所以切点P的坐标为2(,2)tt,由22yx=,得4yx=,所以直线MN的斜率为4t,所以直线MN的方程为224()yttxt−=−,即242ytxt=−,令0y=,得2tx=,所以,02tM,令2x=,得2422ytt=−,所以()22,4
22yNtt=−,所以()23211124222242222tSMBBNttttt==−−=−+,即321224(02)2Stttt=−+【小问2详解】因为321224(02)2Stttt=−+,所以()()
2314242232222Stttt=−+=−−,因为02t,所以220t−,所以当2203t时,0S,当2223t时,0S,所以3212242Sttt=−+在220,3上递增,在22,23
上递减,【所以当223t=时,S取得最大值3212222223222242233327−+=,所以不存在点P,使隔离出来的BMN的面积S超过2平方千米.【点睛】关键点点睛:此题考查导数的应用,考查导数的几何意义,解题的关键是根据题意建立平
面直角坐标系,然后表示出BMN的面积,再利用导数求其最大值,考查数学计算能力和分析问题的能力,属于较难题.22.已知函数()lnfxxx=,e为自然对数的底数.(1)求曲线()yfx=在4ex−=处的切线方程;(2
)对于任意的()0,x+,不等式()()10fxx−−恒成立,求实数的值;(3)若关于x的方程()fxa=有两个实根1x,2x,求证:12441133eaxx−++.【答案】(1)43eyx−=−−(2)1=(3)证明见解析【解析】【分析】(1)由()ln
1fxx=+,得()4e3f−=−,且()44e4ef−−=−,即可求解切线方程;(2)由题意知()0gx在()0,+上恒成立,利用导数求解函数()gx的最小值,进而可求解实数的取值范围;(3)先利用导数证得()43efxx−
−−,从而证得31xx,再根据(2)中的结论证得24xx,从而得证.【小问1详解】因为()lnfxxx=,所以()ln1fxx=+,则()44elne13f−−=+=−,()4444eelne4ef−−−−==−,所以
曲线()yfx=在4ex−=处的切线方程为()()444e3eyx−−−−=−−,即43eyx−=−−.【小问2详解】记()()()1gxfxx=−−()ln1xxx=−−,其中0x,由题意知()0gx在()0,+上恒成立,
下求函数()gx的最小值,对()gx求导得()ln1gxx=+−,令()0gx=,得1ex−=,当10ex−时,()0gx;当1ex−时,()0gx;所以()gx在()10,e−上单调递减,在()1e,−
+上单调递增,所以()mingx=()()()1111e1ee1eg−−−−=−−−=−,则1e0−−.记()1eG−=−,则()11eG−=−,令()0G=,得1=,当1时
,()0G;当1时,()0G;所以()G在(),1−上单调递增,在()1,+上单调递减,则()()max10GG==,即1e0−−当且仅当1=时取等号,又1e0−−,从而得到1=.【小问3详解】先证
()43efxx−−−在(0,)+上恒成立,记()()()43ehxfxx−=−−−4ln3exxx−=++,则()ln4hxx=+,令()0hx=,得4ex−=,当40ex−时,()0hx;当4ex−
时,()0hx;所以()gx()40,e−上单调递减,在()4e,−+上单调递增,故()()4minehh−==4444elne3ee0−−−−++=,则()0hx恒成立,即()43efxx−−−.记直线4
3eyx−=−−,1yx=−分别与ya=交于()3,xa,()4,xa,不妨设12xx,则()4133eaxfx−=−−=413ex−−−,从而31xx,当且仅当44ea−=−时取等号,此时43133eax=−−,由(2)知,()1fx
x−,则()421axfx=−=21x−,在从而24xx,当且仅当0a=时取等号,此时41xa=+,故122143xxxxxx−=−−=()41133eaa+−−−=441133ea++,因等号成立的条件不能同时满
足,故12441133eaxx−++.【点睛】方法点睛:根据函数的零点个数求解参数范围,一般方法:(1)转化为函数最值问题,利用导数解决;(2)转化为函数图像的交点问题,数形结合解决问题;(3)参变分离法,结合函数最值或范围解决.获得更
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