【文档说明】黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期开学考试 数学 含解析.docx,共(27)页,1.402 MB,由envi的店铺上传
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哈师大附中2023级高一下学期开学考试数学试卷第Ⅰ卷(选择题共58分)一、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的)1.集合4Axx=,28xBx=,则AB=()A.)0,2B.1,23C.)
3,16D.1,1632.设xR,则“1x”是“2xx”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3.《九章算术》是我国算术名著,其中有这样的一个问题:“今有宛
田,下周三十步,径十六步.问为田几何?”意思是说:“现有扇形田,弧长30步,直径16步,问面积是多少?”在此问题中,扇形的圆心角的弧度数是()A154B.415C.158D.1204.已知函数()()212log45fxxx=−−,则函数()fx减区间是()A.(,2−
B.)2,+C.(),1−−D.()5,+5.函数lg1()xxfxx−=的图象大致是()AB.C...的.D.6.设33a=,0.80.9b=,0.9log0.8c=,则()A.cabB.ac
bC.abcD.cba7.已知实数0xy,且111216xy+=+−,则xy−的最小值是()A.21B.25C.29D.338.已知1x,2x,是函数()()()tan0,0fxx=−的两个零点,且12xx−的最小值为3,若将函数
()fx的图象向左平移12个单位长度后得到的图象关于原点对称,则的最大值为()A.34B.4C.78D.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.全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.已知函数()()
()sin0,0,0πfxAxA=+的部分图象如图所示,则下列结论正确的是()A.2=B.()2021π1f=C.π3=D.xR,6π06πfxfx++−=10.已知函数()(
)πsin0,2fxx=+在区间π,1224π−上单调,且π08f−=,()3π8fxf恒成立,则下列结论正确的是()A.存在,使得()fx是偶函数B.()3π04ff=C
.为奇数D.最大值为711.已知函数()fx满足对任意的xR都有()()2fxfx+=−,()13f=,若函数()1yfx=−的图象关于点()1,0对称,且对任意的()12,0,1xx,12xx,都有()()()()11221221xfxxfxxfxxfx++,则
下列结论正确的是()A.()fx是偶函数B.()fx的图象关于直线1x=对称C.()()202220233ff−=D.5524ff−第Ⅱ卷(非选择题共92分)三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.将函数
()πsin23fxx=+的图像向左平移()0mm个单位后得到的图像关于y轴对称,则m的最小值是______.13.(1)cos104sin80sin10−=______.(2)若π3ππ42
,且()2cos10+=−,4sin25=,则−=______.14.对于给定的区间D,如果存在一个正的常数,使得xD都有xD+,且()()fxfx+对xD恒成立,那么称函数()fx为D上的“成功函数”.已知函数()()2ln1gx
xx=++,若函数()()2hxgxmx=+是()1,−+上的“4成功函数”,则实数m的取值范围是______.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.如图,在平面直角坐标系中,锐角和钝角的顶点与原点重合,始边与x轴的
非负半轴重合,终边分别与单位圆交于A,B两点,且OAOB⊥.(1)求()()πsinπcos23πcosπsin2++−+的值;(2)若点A的横坐标为13,求()sin2+的值.16.已知函数()ππcoscos14
4fxxx=+−+.(1)求函数()fx的最小正周期和对称中心;(2)设是锐角,且π1sin42−=,求()f的值.17.某医院发热门诊改造,如图,原发热门诊是区
域ODBC,可利用部分为扇形区域OAD,π2OCBCOA==,303OC=米,30BC=米,区域OBC为三角形,区域OAB为以OA为半径的扇形,且π6AOD=.(1)若需在区域OABC外轮廓设置隔离带,求隔离带
的总长度;(2)在区域OAD中,设置矩形区域HGIF作为便民门诊,求便民门诊面积S最大值.18.已知函数()()()ln1ln1fxxx=−−+,()14212xxmgxm+=+−+.(1)判断函数()fx的奇偶性,并说明理由;(2)若存在两不相等的
实数a,b,使()()0fafb+=,且()()0gagb+,求实数m的取值范围.19.复数是由意大利米兰学者卡当在十六世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受.形如()i,Rzabab=+的数称为复数,其中a称为实部,b称为虚
部,i称为虚数单位,2i1=−.当0b=时,z为实数;当0b且时,z为纯虚数.其中22zab=+,叫做复数z的模.设1izab=+,2izcd=+,a,b,c,dR,12aczzbd===如图,点(),Zab,复数izab=+可
用点(),Zab表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴.显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.按照这种表示方法,每一个复数,有复平面内唯一的一个点和它对应,反过来,复
平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它对应.一般地,任何一个复数izab=+都可以表示成()cosisinr+的形式,即cossinarbr==,其中r为复数z的模,叫做复数z的辐角,我们规定02范围内的辐角
的值为辐角的主值,记作argz.()cosisinr+叫做复数izab=+的三角形式.(1)设复数()11cosisinzr=+,()22cosisinzr=+,求12zz、12zz的三角形式;(2)设复数31cosisinz=−+,41c
osisinz=++,其中(),2,求34argargzz+;(3)在ABC中,已知a、b、c为三个内角,,ABC对应边.借助平面直角坐标系及阅读材料中所给复数相关内容,证明:①sinsinsinabcABC==;②coscosabCcB=+,coscosbaCcA=+,cosc
oscaBbA=+.注意:使用复数以外的方法证明不给分.的哈师大附中2023级高一下学期开学考试数学试卷第Ⅰ卷(选择题共58分)一、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的)1.集合4Axx=,28xBx
=,则AB=()A.)0,2B.1,23C.)3,16D.1,163【答案】C【解析】【分析】求出集合,AB中元素范围,再求交集即可.【详解】4016Axxxx==,283xBxxx==,则316
ABxx=.故选:C.2.设xR,则“1x”是“2xx”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】A【解析】【分析】解不等式2xx得x的范围,依据小范围推出大范围的原则判定充分必要条件.【详解】由2
xx,解得0x或1x,故由1x能够推出2xx;由2xx不能够推出1x,故“1x”是“2xx”的充分不必要条件,故选:A.3.《九章算术》是我国算术名著,其中有这样的一个问题:“今有宛田,下周三十步,径十六步.问为田几何
?”意思是说:“现有扇形田,弧长30步,直径16步,问面积是多少?”在此问题中,扇形的圆心角的弧度数是()A.154B.415C.158D.120【答案】A【解析】【分析】根据扇形面积公式得到面积为120步,
设出扇形圆心角,根据212SR=求出扇形圆心角.【详解】因为直径16步,故半径为8R=步,3081202S==(平方步),设扇形的圆心角为,则212SR=,即1151206424==.故选:A4.已知函数()()
212log45fxxx=−−,则函数()fx的减区间是()A.(,2−B.)2,+C.(),1−−D.()5,+【答案】D【解析】【分析】根据复合函数单调性的规则来解答.【详解】因为函数
12logyx=在定义域上单调递减,故函数()()212log45fxxx=−−的减区间即为函数245yxx=−−的增区间,所以22450xxx−−,解得5x,即函数()fx的减区间是()5,+.故选:D.5.函数lg1()xxf
xx−=的图象大致是()AB.C.D.【答案】A【解析】【分析】先求函数定义域得()()(),00,11,x−+,再根据定义域分0x,01x,1x三种情况分别讨论即可得答案.【详解】解:函数的定义
域为:()()(),00,11,−+,当0x时,11x−+函数()()lg1lg1()lg10xxxxfxxxx−−+===−−+−,故排除CD选项;当01x时,011x−+,故函数()()lg1lg1()lg10xxxxfxxxx−−+===−+,故排除B选项;
当1x时,函数()()lg1lg1()lg1xxxxfxxxx−−===−,该函数图象可以看成将函数lgyx=的图象向右平移一个单位得到.故选:A.【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象
的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象..6.设33a=,0.80.9b=,0.9log0.8c=,则()A.cabB.acb
C.abcD.cba【答案】A【解析】【分析】利用幂函数,指数函数以及对数函数的单调性以及中间值法即可比较大小.【详解】因为33311328a===,0.800.90.91b==,0.90.9log0.8log0.81
2c==,所以cab.故选:A7.已知实数0xy,且111216xy+=+−,则xy−的最小值是()A.21B.25C.29D.33【答案】A【解析】【分析】根据基本不等式即可求解.【详解】∵0xy
,等式111216xy+=+−恒成立,∴()()111321621xyxyxy−+=++−++−,由于0xy,所以10,20yx−+∵()112121212224211212xyxyxyxyyxyx+−+−
+++−=+++=+−−+−+,当且仅当21xy+=−时,即10,11xy==−时取等号.∴()1346xy−+,∴21xy−,故xy−的最小值为21.故选:A8.已知1x,2x,是函数()()()tan0,0fxx=−的两个零点,且12xx−的最小值为3,若
将函数()fx的图象向左平移12个单位长度后得到的图象关于原点对称,则的最大值为()A.34B.4C.78D.8【答案】A【解析】【分析】由已知得函数()fx的周期,求出,再利用图像的平移变换规律写出函数
()fx平移后的解析式,再利用函数关于原点对称,列出等式即可得到结果.【详解】由题意知函数()fx的最小正周期3T=,则3=ππω,得3=,()()tan3fxx=−.将函数()fx的图象向左平移12个单位长度,得到tan3tan3
124yxx=+−=+−的图象,要使该图象关于原点对称,则42k−=,Zk,所以42k=−,Zk,又0,所以当1k=−时,取得最大值,最大值为3
4.故选:A【点睛】思路点睛:先根据正切函数图象的特征求出函数()fx的最小正周期,进而求出,然后根据函数图象的平移变换得到平移后的函数图象的解析式,最后利用正切函数图象的对称中心建立方程求解即可,考查学生的逻辑思维能力、运算求解能力,属于中档题.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.全部选对的得6分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.已知函数()()()sin0,0,0πfxAxA=+的部分图象如图所示,则下列结论正确的是()A.2=B.()2021π1f=C.
π3=D.xR,6π06πfxfx++−=【答案】AD【解析】【分析】先通过最高点和周期求出,A,再代入点π,212−求出,则函数()fx的解析可求出,然后逐一计算判断选项即可.【详解】对于A,由已知5π
ππ2,12122TA=−−==,得2,2A==,A正确,对于C,所以()()2sin2fxx=+,又ππ2sin2126f−=−+=,且0π,解得2π3=,C错误,对于B,所以()2π2sin23fxx
=+,所以()22021π2021π2π2sin22sin333πf+===,B错误对于D,πππ2ππ2π2sin22sin2366663fxfxxx++−+−=+++
()()2sin2π2sin2sin22si22πn0xxxx−=++=−+=,D正确.故选:AD.10.已知函数()()πsin0,2fxx=+在区间π,1224π−上单调,且π08f−=,()3π8fxf恒成立
,则下列结论正确的是()A.存在,使得()fx是偶函数B.()3π04ff=C.为奇数D.最大值为7【答案】BC【解析】【分析】对于A:通过()01f=求出来判断;对于B:通过3π8x=为()fx的对称轴来判断;对于C:通过π08f−=
和3π18f=分别求出,进而可得;对于D:将和代入函数,确定在ππ,1224−的单调性即可判断.【详解】对于A:若()fx是偶函数,则()0sin1f==,得ππ,Z2kk=+,又π2,所以无解,A错误;对于
B:因为()3π8fxf,所以3π8x=为()fx的对称轴,所以()3π04ff=,B正确;对于C:因为π08f−=,可得πsin08−+=,解得()
11ππZ8kk=+,又()3π8fxf恒成立,即3π18f=,可得3πsin18+=,解得()223πππZ82kk=−++,所以123π88πππ2πkk+=−++,得1,2Zkk=+,C正确;对于D,当7=
时,π8=−,此时()πsin78fxx=−,当ππ1224x−时,17ππ7248π6x−−,函数sinyx=在17ππ,246−上不单调,即当7=时,函数()fx在区间ππ,1224−上不是单调函数,D错误.故选:BC.11.已知
函数()fx满足对任意的xR都有()()2fxfx+=−,()13f=,若函数()1yfx=−的图象关于点()1,0对称,且对任意的()12,0,1xx,12xx,都有()()()()11221221xfxxfx
xfxxfx++,则下列结论正确的是()A.()fx是偶函数B.()fx的图象关于直线1x=对称C.()()202220233ff−=D.5524ff−【答案】BCD【解析】【分析】对于A选项:根据函数()
1fx−的图象关于点()1,0对称,则函数()fx的图象关于点()0,0对称,即可判断;对于B选项:由A选项可知函数()fx为奇函数,可推得()()2fxfx+=−,即可判断图象关于直线1x=对称;对于C选项:由()()2fxfx+=−可推出
函数()fx是周期为4的周期函数,结合函数奇偶性可推得()20220f=,()20233f=−,即可判断C;对于D选项:由()()()()11221221xfxxfxxfxxfx++可得()()()()12120xxfxfx−−,推出函
数()fx在区间()0,1上单调递增,结合函数性质求得5122ff−=,5344ff=,即可得5524ff−.【详解】A选项:由函数()1fx−的图象关于点()1
,0对称,可得函数()fx的图象关于点()0,0对称,所以函数()fx为奇函数,故A不正确.B选项:由函数()fx为奇函数可得()()()2fxfxfx+=−=−,故函数()fx的图象关于直线1x=对称,故B正确.C选项:由函数()
fx满足对任意的xR都有()()2fxfx+=−,可得()()()42fxfxfx+=−+=,所以函数()fx是周期为4的周期函数.因为(),Rfxx为奇函数,所以()00f=,由()()2fxfx+=−得()()020ff+=−,故()20f=,则()()()20225054220ff
f=+==,()()()()()2023505433113fffff=+==−=−=−,所以()()()20222023033ff−=−−=,故C正确.D选项:由对任意()12,0,1xx,12xx,都有
()()()()11221221xfxxfxxfxxfx++,即对任意的()12,0,1xx,12xx,都有()()()()12120xxfxfx−−,可得函数()fx在区间()0,1上单调递增.因为553314222222fffff−=−+==−=
,5532444fff=−=,且1324,所以1324ff,即5524ff−,故D正确,故选:BCD.【点睛】方法点睛:
对于此类关于函数图象的对称问题,要理解并能应用以下常见结论:(1)对于函数()fx,若其图象关于直线xa=对称(当0a=时,()fx偶函数),则①()()faxfax+=−;②()()2faxfx+=−;③()()2
faxfx−=.(2)对于函数()fx,若其图象关于点(),0a对称(当0a=时,()fx为奇函数),则①()()faxfax+=−−;②()()2faxfx+=−−;③()()2faxfx−=−.(3)对于函数()fx,若其图象关于点(),
ab对称,则①()()2faxfaxb++−=;②()()22faxfxb++−=;③()()22faxfxb−+=.第Ⅱ卷(非选择题共92分)三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)12.将函数()πsin23fxx=+的图像向左平移()0mm个单位后得到的
图像关于y轴对称,则m的最小值是______.【答案】π12##112π【解析】【分析】求得平移后的函数解析式,然后根据对称性求得m的取值范围,进而求得m的最小值.【详解】函数()πsin23fxx=+的图
像向左平移()0mm个单位后,得到()ππsin2sin2233yxmxm=++=++,其图像关于y轴对称,所以ππππ2π,,Z32212kmkmk+=+=+,由于0m,所以m的最小值为π12.故答案为:π1213.(1)co
s104sin80sin10−=______.(2)若π3ππ42,且()2cos10+=−,4sin25=,则−=______.【答案】①.3−②.3π4为【解析】【分析】(1)通分,利用倍角公式以及利用()cos10
cos3020=−展开化简计算即可;(2)先通过角的范围求出()sin+,cos2,再利用()()coscos2−=+−展开计算即可.【详解】(1)()2sin20cos3020
cos104cos10sin10cos104sin80sin10sin10sin10−−−−==()2sin20cos30cos20sin30sin20sin10−+=()33sin20cos203sin20303sin10223sin10sin10sin1
0−−−====−;(2)因为ππ4,所以π22π2,又4sin205=,所以π2π2,则2cos21sin235=−−=−,因为3ππ2,ππ42,所以5π2π4+,又()
2cos10+=−,所以5π3π42+,所以()()272sin1cos10+=−−+=−,因为5π3π42+,ππ22−−−,所以ππ4−,所以()()()()c
oscos2coscos2sinsin2−=+−=+++2372421051052=−−−=−,所以34παβ−=.14.对于给定的区间D,如果存在一个正的常数,使得xD都有xD+,且()()fxfx+对xD恒成立,那么称函数()fx为D
上的“成功函数”.已知函数()()2ln1gxxx=++,若函数()()2hxgxmx=+是()1,−+上的“4成功函数”,则实数m的取值范围是______.【答案】()4,−+【解析】【分析】方法一
:先分析出()2uxxmx=+为偶函数,()()2ln1gxxx=++为奇函数,所以()()2hxgxmx=+为偶函数,且()()2ln1gxxx=++在R上单调递增,分0m,20m−与2m−三种情况,结合函数的单调性和对称性,得到实数m的取值范围;方法二:先得到
()()2ln1gxxx=++在R上单调递增,进而得到()2244xmxxmx++++,变形后得到8164xmxmx+++在()1,−+上恒成立,分0x和10x−两种情况,结合函数单调性得到答案
.【详解】方法一:设()2uxxmx=+,则()2uxxmx=+定义域为R,且()()()22uxxmxxmxux−=−+−=+=,故()2uxxmx=+为偶函数,所以()()2hxgxmx=+为偶函数,()()2ln1gxxx=++定义域为R,且()
()()()2221ln1lnln11gxxxxxgxxx−=−+−==−++=−++故()()2ln1gxxx=++为奇函数,且()()2ln1gxxx=++在()0,+上单调递增,故()()2ln1gxxx=++在R上单调递
增,若0m,则画出()2uxxmx=+的图象如下:即()2uxxmx=+在()1,0−上单调递减,在()0,+上单调递增,由复合函数单调性满足“同增异减”,可知:()()2hxgxmx=+在()1,0−单调递减,在()0,+上单调递增,因为()()2hxgxmx=+为偶函数,所以有()
()4hxhx+在()1,−+上恒成立,满足4成功函数,若20m−,画出()2uxxmx=+的图象如下:则()2uxxmx=+在1,2m−上单调递减,在,02m上单调递增,在0,2
m−上单调递减,在,2m−+上单调递增,由复合函数单调性满足“同增异减”,可知:()()2hxgxmx=+在1,2m−单调递减,在,02m上单调递增,在0,2m−上单调
递减,在,2m−+上单调递增,因为()()2hxgxmx=+为偶函数,所以只需任取11,2mx−,使得()()114hxhx+,由对称性可知,存在21,12mxx=−−,使得()
()21hxhx=,且()21112xx−−−=,故满足()()114hxhx+,故满足在()1,−+上为4成功函数,若2m−时,画出()2uxxmx=+的图象如下:则()2uxxmx=+在()1,
0−上单调递增,在0,2m−上单调递减,在,2m−+上单调递增,由复合函数单调性满足“同增异减”,可知:()()2hxgxmx=+在()1,0−上单调递增,在0,2m−上单调递减,在,2m−+上单调递增,因为()()2hxgxm
x=+为偶函数,故只需满足任取()11,0x−,使得()()114hxhx+,由对称性可知:存在21xxm=−,使得()()21hxhx=,所以要满足1214xxxm+=−,结合2m−,解得:42m−−,综上:实数m的取值范围是()4,−+.方法二:
()()2ln1gxxx=++定义域为R,且()()()()2221ln1lnln11gxxxxxgxxx−=−+−==−++=−++故()()2ln1gxxx=++为奇函数,由于()()2ln1gxxx=++在()0
,+上单调递增,故()()2ln1gxxx=++在R上单调递增,由题意得()()4hxhx+,即()()2244gxmxgxmx++++,故()2244xmxxmx++++,即8164xmxmx+++在()1,−+上恒成立,当0x时
,42mx−−,由于424x−−−,故4m−,当10x−时,()816424816xmxmmxmxx+++−+−−恒成立,当10x−时,240x+,故816424xmx−−=−+,综上,实数m的取值范围是
()4,−+.故答案为:()4,−+.【点睛】结论点睛:复合函数的单调性,先考虑函数的定义域,再拆分为内层函数和外层函数,利用同增异减来判断复合函数的单调性;复合函数的奇偶性,先考虑函数定义域是否关于原点对称,
再拆分为内层函数和外层函数,利用“内偶则偶,内奇同外”进行判断,即若内层函数为偶函数,则复合函数为偶函数,若内层函数为奇函数,则复合函数的奇偶性取决于外层函数的奇偶性,若外层函数为奇函数,则复合函数为奇函数,若外层函数为偶函数,则复合函数为偶函数.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.如图,在平面直角坐标系中,锐角和钝角的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边分别与单位圆交于A,B两点,且OAOB⊥.(1)求()()πsinπcos23πcosπsin2++−+
的值;(2)若点A横坐标为13,求()sin2+的值.【答案】(1)1−;(2)2327−.【解析】【分析】(1)根据给定条件可得2=+,再利用诱导公式化简计算作答.(2)由给定条件求出sin,cos,再利用和角公式、倍角公式计算作答.的【小问1详解】依
题意,(0)22=+,所以πsin(π)cos()sincos()sin(cos)213πsin(cos)cos(π)sin()cos()(cos)22++−+−−===−−−+−−.【小问2详解】因点A的横坐标为
13,而点A在第一象限,则点122(,)33A,即有221sin,cos33==,于是得42sin22sincos9==,227cos2cossin9=−=−,1sinsin()cos23=+==,22coscos()s
in23=+=−=−,所以()42227123sin2sin2coscos2sin()()939327+=+=−+−=−.16.已知函数()ππcoscos144fxxx=+−+
.(1)求函数()fx的最小正周期和对称中心;(2)设是锐角,且π1sin42−=,求()f的值.【答案】(1)π,对称中心为ππ,1(Z)42kk+(2)314−+【解析】【分析】(1)根据诱导公式,结合正弦二倍角公式、余弦型函数的对称性和周期进行
求解即可;(2)根据特殊角的正弦和余弦值进行求解即可.【小问1详解】()πππππcoscos1coscos144424fxxxxx=+−+=+−−+ππ1π1cossin1sin21cos2144
222xxxx=+++=++=+,所以函数()fx的最小正周期为2ππ2=,令()()πππ2πZZ224kxkkxk=+=+,所以函数()fx的对称中心为ππ,1(Z
)42kk+;【小问2详解】因为是锐角,所以ππππ02444−−,所以由π1ππ5πsin424612−=−==,5π15π1π3cos21cos1112212264f=+=−+=−+
.17.某医院发热门诊改造,如图,原发热门诊是区域ODBC,可利用部分为扇形区域OAD,π2OCBCOA==,303OC=米,30BC=米,区域OBC为三角形,区域OAB为以OA为半径的扇形,且π6AOD=.(1)若需在区域
OABC外轮廓设置隔离带,求隔离带的总长度;(2)在区域OAD中,设置矩形区域HGIF作为便民门诊,求便民门诊面积S最大值.【答案】(1)9030320π++(米)(2)360018003−(平方米)【解析】【分析】(1)根据已知求得π,606BOCOB==,再利用弧长公式求出弧A
B的长即可求解;(2)连接OF,设π06FOA=,结合已知条件分别求出,GIFI的值,表示出矩形的面积,化简后利用正弦函数的性质即可求出最大值.【小问1详解】因为303OC=,30BC=,π2OCB=,所以()()22π,30303606BOCOB==+
=,则πππ60,263OABOA==−=,所以弧AB的长为π6020π3=,所以隔离带的总长度为9030320πOAOCBCAB+++=++(米).【小问2详解】连接OF,如图:设π06FOA=
,因为60OF=,所以60sin,60cosFIGHOI===,因为π6AOD=,所以603sinπtan6GHOG==,所以60cos603sinGI=−,所以()260cos603sin60sin3600sincos3
6003sinS=−=−1800sin23(1cos2)=−−π18002sin233=+−,因为ππ2π2,333+,所以()180023360018003S−=−,当ππ232+=即π12=时取得最大值.所
以便民门诊面积S最大值为360018003−(平方米).18.已知函数()()()ln1ln1fxxx=−−+,()14212xxmgxm+=+−+.(1)判断函数()fx的奇偶性,并说明理由;(2)若存在两不相等的实数a,b
,使()()0fafb+=,且()()0gagb+,求实数m的取值范围.【答案】(1)奇函数,理由见解析;(2)2516m−.【解析】【分析】(1)求得函数定义域,结合函数奇偶性的定义,即可判断和证明;(2)根据()()0fafb+=得到,ab关系;再根据
不等式有界,构造函数,转化为函数的最值问题即可求得结果.【小问1详解】()()()10ln1ln1,10xfxxxx−=−−++,解得11x−,()fx\的定义域为()1,1−,其定义域关于原点对称.又()()()()()ln1ln1,0fxxxfxfx−=+−−−+
=,故()fx为定义域内的奇函数.【小问2详解】函数()()ln1,ln1yxyx=−+=−都是()1,1−上的减函数,()fx\是定义域内减函数.()()()0fafbab+=,且()fx为定义在()1
,1−的奇函数,0ab+=且()()1,00,1a−U,原问题等价于不等式()()0gxgx+−在()()1,00,1−有解,而()()()04422220xxxxgxgxmm−−+−++++−,令()()22,1,00,1xx
tx−=+−,则2442xxt−=++,令2xk=,可知()1,11,22kU,则1tkk=+,的构造函数()()11,,11,22hkkkk=+根据对勾函数的单调性,可知()hk在1,12上
单调递减,在()1,2上单调递增,由()()1512,222hhh===,可得()52,2hk,所以52,2t,所以220tmtm+−在52,2t上有解,注意到
当52,2t时,210t−,因此221tmt−−在52,2t有解.取21st=−,则()13,4,2sst+=,从而2112214tsts=++−.因此1124mss−++在()3
,4s上有解.根据对勾函数的性质,可知函数12yxx=++在()3,4上单调递增,所以11112524416424ss++++=,所以2516m−,即2516m−【点睛】本题考查指数函数和对数函
数的性质,其中第二问中,处理不等式有解问题,往往要使用分离参数的手段,转化为函数最值的问题;本题中多次使用对勾函数的单调性,并进行了多次换元,对学生处理问题的能力提出了较高的要求,属综合中档题.19.复数是由意大利米兰学者卡当在十六世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高
斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受.形如()i,Rzabab=+的数称为复数,其中a称为实部,b称为虚部,i称为虚数单位,2i1=−.当0b=时,z为实数;当0b且时,z为纯虚数.其中22zab=+,叫做复数z的模.设1izab=+,2izcd=+
,a,b,c,dR,12aczzbd===如图,点(),Zab,复数izab=+可用点(),Zab表示,这个建立了直角坐标系来表示复数的平面叫做复平面,x轴叫做实轴,y轴叫做虚轴.显然,实轴上的点都表示实数;除了原点外,虚轴上的点都表示纯虚数.按照这种表示方法,每一个复数,有复平面内
唯一的一个点和它对应,反过来,复平面内的每一个点,有唯一的一个复数和它.对应.一般地,任何一个复数izab=+都可以表示成()cosisinr+的形式,即cossinarbr==,其中r为复数z的模,叫做复数z的辐角,我们规定02范围内的辐角的值为辐角的主值,
记作argz.()cosisinr+叫做复数izab=+的三角形式.(1)设复数()11cosisinzr=+,()22cosisinzr=+,求12zz、12zz的三角形式;(2)设复数31cosisinz=−+,41co
sisinz=++,其中(),2,求34argargzz+;(3)在ABC中,已知a、b、c为三个内角,,ABC的对应边.借助平面直角坐标系及阅读材料中所给复数相关内容,证明:①sinsinsinabcABC==;②coscosabCcB=+,coscosbaC
cA=+,coscoscaBbA=+.注意:使用复数以外的方法证明不给分.【答案】(1)()()1212cosisinzzrr=+++,()()1122cosisinzrrz−+−=(2)7π2(3)证明见解析【解析】【分析】(1)直接利用复数的乘除法计算即
可;(2)设34arg,argzz==,3z的模为3r,4z的模为4r,),0,2π,通过题意可得tan,tan,发现tantan1=,从而()tan+无意义,再根据角的范围求解即可;(3)建立平面直角坐标系,根据ABADAC+=,利用复数的向量表示,以及复数的定义
列式计算即可.【小问1详解】()()1212cosisincosisinzzrr=++()12coscossinsinisincoscossinrr=−++()()12cosisin
rr=+++,()()()()()()111222cosisincosisincosisincosisincosisincosisinrrzzrr++−==++−()()1222coscossinsinisinc
oscossincossinrr++−=+()()12cosisinrr=−+−;【小问2详解】设34arg,argzz==,3z的模为3r,4z的模为4r,),0,2π,对于31cosisi
nz=−+有331coscos0sinsin0rr−==,(),2,对于41cosisinz=++有441coscos0sinsin0rr+==,(),2,所以sinsintan,tan1cos1cos==−+,3π,,
2π2所以()()()()sin1cossin1cossinsin2tantan1cos1cos1cos1cossin++−+=+==−+−+,sinsintantan11cos1cos
==−+,所以()tantantan1tantan++=−无意义,即+的角的终边在y轴上,又()3π,4π+,所以7π2+=,即347πargarg2zz+=【小问3详解】如图建立平面直角坐标系,在复平面内,过原点A
作BC的平行线,过C作AB的平行线,交于点D,则ABADAC+=,所以(cosisin)[cos()isin()]cAAaCCb++−+−=,即cosisincosisincAcAaCaCb++−=,即(coscos)i(sinsin)cAaCcAaCb++−=根据复数的定义,实部等
于实部,虚部等于虚部,可得coscossinsin0cAaCbcAaC+=−=,所以sinsinacAC=,coscos+=cAaCb,同理sinsinabAB=,coscosaBbAc+=,sinsincbCB=,coscosbCcBa+=,所以sinsinsinabcABC==,cos
cosabCcB=+,coscosbaCcA=+,coscoscaBbA=+.【点睛】方法点睛:“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的
透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.