【文档说明】山东省德州市禹城市综合高中2023-2024学年高三10月月考考数学试题 word版含解析.docx,共(20)页,1.039 MB,由小赞的店铺上传
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高三10月份月考数学试题(满分150分时间120分钟)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.只有一项是符合题目要求的.1.设集合2340Axxx=+−,02Bxx=Z,则()RAB=ð()A.1,1−B.2,1−−C.2,1,1−−D.2
,1,1,2−−【答案】C【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法求出集合A,根据集合的特征求出集合B,然后利用集合的运算即可求解.【详解】集合2{|340}{|1Axxxxx=+−=或4}x−
,集合022,1,1,2Bxx==−−Z,所以R{|41}Axx=−ð,则R(){2,1,1}AB=−−ð,故选:C.2.如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线的交点,E为AD的中点,F为CO的中点,若EFxOCyOD=+,则2xy−=()A.1B.2C.53D.3
2【答案】B【解析】【分析】利用平面向量的线性运算法则,求得12EFOCOD=−,进而求得,xy的值,进一步计算即可.【详解】如图:因为1111()2222EFOFOEOCCDOCODOC=−=−=−−12OCOD=−,所以11,,22,2xyxy==
−−=故选:B.3.设等比数列na的公比为q,则1q是na为单调递增数列的()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】D【解析】【分析】通过做差,结合充分条件、必要条件的定义判断即可【详解】111111
(1)nnnnnaaaqaqaqq−−+−=−=−若11,0qa,则10nnaa+−,则na为单调递减数列所以1q是na为单调递增数列的不充分条件若na为单调递增数列,则10nnaa+−,则11(1)0naqq−−即110qa或1010qa
,所以故1q是na为单调递增数列的不必要条件故1q是na为单调递增数列既不充分也不必要条件故选:D4.已知向量()2,1a=r,()2,2b=−,向量a在向量b上的投影向量的坐标为()A.()2,2−B.11,22−C.2
1,55D.22,22−【答案】B【解析】【分析】根据投影向量的定义计算即可.详解】由题意易知22212ab=−=,()222222b=+−=,而a在b上的投影向量为:211cos,,822babbaabbbbb==
=−.的【故选:B5.八卦是中国古老文化的深奥概念,如图示意太极八卦图.现将一副八卦简化为正八边形ABCDEFGH,设其边长为a,中心为O,则下列选项中不正确的是()A.ABACABAD=B.0OAOBOCOF+=C.EG和HD是一对相反向量D.
ABBCCDEFFGa−++−=【答案】C【解析】【分析】根据平面向量的线性运算法则,准确化简、运算,即可求解.【详解】对于A中,由正八边形ABCDEFGH中,可得135ABCBCD==,则45KBCKCB==,所以90BKC=,即ABCD⊥,所以()0ABACABADA
BACADABDC−=−==,所以A正确;对于B中,由正八边形ABCDEFGH中,可得45AOB=,135AOD=,则cos45cos1350OAOBOCOFOAOBOAODaaaa+=+=+=,所以B正确;对
于C中,由EG和HD方向相反,但长度不等,因此不是一对相反向量,所以C错误;对于D中,由0,0ABEFBCFG+=+=,可得ABBCCDEFFGCDa−++−==,所以D正确.故选:C.6.阻尼器是一种以提供运动的阻力,从而达到减振效果的专业工程装置.深圳一高楼
平安金融中心的阻尼器减震装置,是亚洲最大的阻尼器,被称为“镇楼神器”,由物理学知识可知,某阻尼器模型的运动过程可近似为单摆运动,其离开平衡位置的位移s(单位;cm)和时间t(单位:s)的函数关系式为1πsin0,0,32sAtA=+,若振幅是
2,图像上相邻最高点和最低点的距离是5,且过点()1,2,则和的值分别为()A.ππ,6B.π2π,3C.ππ,6−D.2π,3−【答案】A【解析】【分析】先由振幅得到2A=,再由最高点和最低点的距离为5结合勾股定理可得6T=,从而求得π=,再将()1,2B代入即可
求得π6=,问题得解.【详解】根据题意,由振幅是2易知2A=,故12sin3st=+,则()1,2B是12sin3st=+的最高点,不妨记B相邻的最低点为C,连接BC,过C作CDy⊥轴,过B作BD
CD⊥,交点为D,如图,则2TCD=,()224BD=−−=,5BC=,故222452T+=,得6T=,又因为2π13T=,故12π2ππ363T===,得π=,所以π2sin3st=+,因为()1,2B是π2sin3st=+的点,故π2sin23
+=,得ππ2π32k+=+,即()π2πZ6kk=+,因为π2,所以π6=,故π=,π6=.故选:A..7.已知定义在R上的函数()fx满足()()11fxfx−=+,且
()1fx−是偶函数,当13x时,()124xfx=+,则()2log40f=()A.52B.94C.114D.3【答案】C【解析】【分析】根据()1fx−是偶函数和()()11fxfx−=+得到4是()fx
的一个周期,然后利用周期性求函数值即可.【详解】因为()1fx−是偶函数,所以()()11fxfx−=−−,则()()31fxfx−=−+,因为()()11fxfx−=+,所以()()31fxfx−=+,则4是()fx的一
个周期,因为222log32log40log64,所以25log406,21log4042−,()()2log40422140111log40log404241644ff−=−=+=+=.故选:C.8.已知tan,tan是方程23340xx++=的两根
,且ππ22−,ππ22−,则+的值为()A.π3B.2π3−C.π3或2π3−D.π3−或2π3【答案】B【解析】【分析】由韦达定理得tantan33,tantan4+=−=,即tan0,tan0,得π0−+,
再根据两角和的正切公式解决即可.【详解】由题知,tan,tan是方程23340xx++=的两根,所以tantan33,tantan4+=−=,即tan0,tan0,因为ππ22−,ππ22−,所
以π02−,π02−,所以π0−+,因为tantan33tan()301tantan3+−+===−−,所以2π3+=−,故选:B二、多项选择题:9.已知函数()sincosfxxx=−则()A.()fx的最小正周期为πB.()fx在π0,2
上单调递增C.直线π4x=−是()fx图象的一条对称轴D.()fx的图象可由2sinyx=的图象向左平移π4个单位长度得到【答案】BC【解析】【分析】化简函数解析式,根据正弦型函数的性质判断ABC,结合函数图象变换判断D.【详解】()sincosfxxx=−可化为π()2sin4fx
x=−,函数π()2sin4fxx=−的最小正周期为2π,A错误;当π02x时,πππ444x−−,因为sinyx=在ππ,44−上单调递增,所以函数()fx在π0,2上单调递增,B正确;当π4x=−时,
ππ42x−=−,所以直线π4x=−是()fx图象的一条对称轴,C正确;函数2sinyx=的图象向左平移π4个单位长度得到函数π()2sin4gxx=+的图象,D错误.故选:BC.10.已知
定义在R上的奇函数(),,(0,)fxxy+,()()()fxyfxfy=+,且当1x时,()0fx,则()A.()10f=B.()fx有2个零点C.()fx在(),0−上为减函数D.不等式(1)0xfx−的
解集是()1,2【答案】AD【解析】【分析】根据赋值法可判断A,根据奇函数的性质可判断CB,结合()fx的性质得()1fx−的图象,数形结合即可判断D.【详解】在()()()fxyfxfy=+中,令1xy==,得()()()()111,10ffff=+=,故A正确;又()fx为R上的奇函数,
()10f−=,()00f=,∴()fx至少有三个零点,故B错误;设x1,()20,x+,且12xx,则211xx,210xfx,()()()()2121111xfxfxfxfxfxx
−=−=−()221110xxffxfxx+=−,∴12()(),()fxfxfx在(0,)+上是增函数,由于()fx为奇函数,∴()fx在(),0−上也是增函数,故C错误:由题意,画出()1fx−
的图象如图,()10xfx−等价于()010xfx−或()010xfx−,由图可知不等式的解集为|12xx,故D正确.故选:AD11.已知ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,
c,且10c=,coscos2bCcB+=,若点P是边BC上一点,Q是AC的中点,点O是ABC所在平面内一点,230OAOBOC++=,则下列说法正确的是()A.若()0ABACBC+=,则6ABAC+=B.若CA在CB方
向上的投影向量为CB,则PQ的最小值为104C.若点P为BC中点,则20OPOQ+=D.若0ABACBCABAC+=,则()APABAC+为定值18【答案】ACD【解析】【分析】对于A,根据向量加法的运算法则及三角函
数的诱导公式化简计算;对于B,易知当PQBC⊥时,PQ取得最小值,计算可得;对于C,根据向量加法结合律律及平行四边形法则计算可得;对于D,根据向量数量积运算律计算即可.【详解】解:如图,设BC的中点为E,连接QE,∵coscos
2bCcB+=,由余弦定理可得:222222222abcacbbcabac+−+−+=,∴2222aa=,∴2a=,又230OAOBOC++=,∴()2OAOCOBOC=−++,∴()222OQOE=−,∴2OQOE=−,对A选项,∵()
0ABACBC+=,∴20AEBC=,∴AEBC⊥,又E为中点,∴11122BEBCa===,又10ABc==,∴221013AEABBE=−=−=,∴26ABACAE+==,故A选项正确;对B选项,∵CA在CB方向上的投影向量为CB,∴AB
BC⊥,又Q是AC的中点,P在BC上,∴当的PQBC⊥时,PQ最小,此时11022PQAB==,故B选项错误;对C选项,若点P为BC的中点,即P与E点重合,∵2OQOE=−,∴2OQOP=−,∴20OPOQ+=,故C选项正确;对D选项,∵0ABACBCABAC+=,∴BAC
的平分线与BC垂直,∴ABC是以BC为底边的等腰三角形,∴AEBC⊥,又由A选项分析知3AE=,∴根据向量数量积的几何意义知29APAEAE==,∴()()222918APABACAPAEAPAE+===
=,故D选项正确.故选:ACD.12.已知函数()ln1fxxxax=−+,则()A.当0a=时,函数()fx最小值为11e−B.当1a=时,函数()fx的极大值点为1x=C.存在实数a使得函数()f
x在定义域上单调递增D.若()0fx恒成立,则实数a的取值范围为1a【答案】AD【解析】【分析】由函数极值的求解以及极值点的辨析即可判断AB,由()0fx在()0,x+上恒成立即可判断C,分离参数,构造函数()1lngxxx=+求得其最小值,即可判断D.【详解】
因为函数()ln1fxxxax=−+,则()ln1fxxa=+−,其中()0,x+,当0a=时,则()ln1fxx=+,令()0fx=,可得1ex=,的当10,ex时,()0fx,则函数()fx单调递减,当1,ex+
时,()0fx¢>,则函数()fx单调递增,当1ex=时,()fx有极小值,即最小值111eef=−,故A正确;当1a=时,则()lnfxx=,令()0fx=,可得1x=,当()0,1x时,()0fx,则函数()fx单调递减,当()1,x+时
,()0fx¢>,则函数()fx单调递增,当1x=时,函数()fx有极小值,则1x=为极小值点,故B错误;假设存在实数a使得函数()fx在定义域上单调递增,则()0fx在()0,x+上恒成立,即ln10xa+−在()0,x+上恒
成立,所以()minln1ax+在()0,x+上恒成立,因为lnyx=的值域为R,所以函数ln1yx=+无最小值,故不存在实数a使得函数()fx在定义域上单调递增,故C错误;若()0fx恒成立,即ln10xxax−+在()0,x+上恒成立,即1lnaxx+在()0,x+上恒成立
,令()1lngxxx=+,则()22111xgxxxx−=−=,令()0gx=,则1x=,当()0,1x时,()0gx,则函数()gx单调递减,当()1,x+时,()0gx,则函数(
)gx单调递增,当1x=时,()gx有极小值,即最小值()()min11gxg==,所以1a,故D正确;故选:AD三.填空题(共4小题)13.已知向量(1,3),||2,|2|25abab==+=,则a与b夹角的大小为_____________.【答案】π4【解析
】【分析】根据题意可得2(2)20ab+=,结合平面向量数量积的定义计算即可求解.【详解】由(1,3)a=,得2a=,由225ab+=,得2(2)20ab+=,即224420aabb++=,得4422cos,4220ab+
+=,所以2cos,2ab=,又,0,πab,所以π,4ab=,即a与b的夹角为π4.故答案为:π4.14.已知1ab,若10loglog3abba+=,baab=,则ab+=.【答案】43【解析】【详解】因为1
ab,所以log1ba,又10loglog3abba+=,110loglog3bbaa+=,整理得2103(log)10log3,3bbaa−+=解得log3ba=或1log3ba=(舍去)因此3ab=,因
为baab=,所以33bbbb=,33,1,3,33bbbba===,43ab+=15.已知函数()πsin2cos2fxxfx=+,则π3f=______.【答案】3122−【解析】【分析】先求导函数,解出π2f的值,代入函数即可求
得π3f.【详解】由已知,()π2cos2sin2fxxfx=−,则ππππ2cossin22222fff=−=−−所以,π12f=−,()sin2cosfxxx=−所以,πππ31sin2cos33322f
=−=−.故答案为:3122−.16.已知cos0,3sin2cos21−=,则tan2=______.【答案】340.75【解析】【分析】利用同角三角函数的平方关系及商数关系计算即可.【详解】由同角三角函数的平方关系及已知条件可知:()222
22sin2cos21sin23sin21110sin26sin203sin2cos21+=+−=−=−=,当sin20,cos21==−,此时1cos2cos02+==,不合题意;当34sin2,cos255==,符合题意;所以sin23tan2cos2
4==.故答案为:34四.解答题(共6小题)17.如图,平行四边形ABCD的对角线AC和BD交于点M,E在BC上,且:1:2BEEC=,直线DE与AB的延长线交于点F,记ABa=,ADb=.(1)试用a,b表示MA、MB;(2)试用a,b表示DF.【答案】(1)1122MAab=−−
,1122MBab=−;(2)32DFab=−.【解析】【分析】(1)利用向量加法的平行四边形法则求出MA,再利用向量减法法则求出MB作答.(2)利用平行线的性质探求出32AFAB=,再利用向量减法法则求解作答.【小问1详解】平行四边形ABCD的对角线AC和BD交于点M,11111()()22
222MACACDDAABADab==+=−−=−−,1111()2222MBDBABADab==−=−.【小问2详解】点E在BC上,且:1:2BEEC=,//BEAD,则BEFADF∽,于是13BFBEBEAFADBC===
,即13BFAF=,3322AFABa==,所以32DFAFADab=−=−18.已知在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且1cbabac+=++.(1)求角A的大小;(2)若AD平分BAC并交BC于D,且=2AD,=3a,求ABC的面积.
【答案】(1)3A=;(2)332.【解析】【分析】(1)变形给定的等式,再利用余弦定理求解作答.(2)根据给定条件,结合(1),利用三角形面积定理求出+bc,进而求出bc计算作答.【小问1详解】因1cbabac+=++,则()()()()cacba
bacab+++=++,整理得:222bcabc+−=,.在ABC中,由余弦定理得:2221cos22bcaAbc+−==,而0A,所以3A=.【小问2详解】在ABC中,AD平分BAC并交BC于D,则6BADCAD==,而=2AD,显然有BADCADABCSSS+=,即111si
nsinsin222cADBADbADCADbcBAC+=,则1sinsinsin6623cbbc+=,整理得:32bcbc+=,又=3a,由(1)知,22()3bcabc+−=,即有23()3904bcbc−−
=,而0bc,解得6bc=,所以ABC的面积11333sin62222ABCSbcBAC===.19.设数列na的前n项和为nS,已知1a,na,nS成等差数列,且432aS=+.(1)求na的通项公式;(2)若2212231loglognnnbaa++=,nb的前n项和为
nT,若对任意正整数n,不等式nT恒成立,求的最小值.【答案】(1)2nna=(2)16【解析】【分析】(1)根据1a,na,nS成等差数列,可得12nnaaS=+,再根据na与nS的关系求通项即可;(2)利用裂项相消法求出nT,从而可求得
nT的范围,即可求出的范围,即可得解.【小问1详解】解:因为1a,na,nS成等差数列,所以12nnaaS=+,即12nnSaa=−,当2n时,1122nnnnnaSSaa−−=−=−,即12nnaa−=,由432aS=+,得0na,所以数列
na是以2为公比的等比数列,则4312322aSaaa=+=+++,即11118242aaaa=+++,所以12a=,所以2nna=;【小问2详解】解:()()22122311111loglog212322123
nnnbaannnn++===−++++,则1111111111123557212323236nTnnn=−+−++−=−+++,因为nT恒成立,所以16
,所以的最小值16.20.已知数列na的前n项和为()11,1,221nnnSSSannn−=−=−(1)求数列na的通项公式;(2)令2nnnab=,求数列nb的前n项和nT.【答案】(1)43nan=−(2)4552nnnT+=−【解析】【分析】(1)根据等差数列的定
义可得数列nSn是等差数列,从而求得nS,然后利用11,1,2nnnSnaSSn−==−求得na;(2)利用错位相减法求解即可.【小问1详解】因为()111,221nnSSannn−=−=−,11111Sa==,所以数列n
Sn是首项为1,公差为2的等差数列,则21nSnn=−,所以22nSnn=−,当2n时,()()221221143nnnaSSnnnnn−=−=−−−+−=−,当1n=时,上式也成立,所以43nan=−;【小问2详解】4322nnnn
anb−==,23159432222nnnT−=++++,234111594743222222nnnnnT+−−=+++++,两式相减得2341114444432222222nnnnT+−=+++++−1111143212212nnn−+−−=+−−154522nn++=
−,所以4552nnnT+=−.21.已知函数()lnafxxaxx=−+存在两个极值点12,xx.(1)求a的取值范围;(2)求()()123fxfxa+−的最小值.【答案】(1)()4,+(2)2e−【解析】【分析】(1)根据极值点
的定义可知()0fx=,即()20gxxaxa=−+−=有两个不等正根,由一元二次方程根的分布可构造不等式组求得a的取值范围;(2)由(1)可知1212xxxxa+==,由此化简()()123fxfxa+−为ln3aaa−,令
()()ln34haaaaa=−,利用导数可求得()minha,即为所求的最小值.【小问1详解】由题意知:()fx定义域为()0,+,()2221aaxaxafxxxx−+−=−−+=;令()2gxxaxa=−+−,则()0gx=有两个
不等正根12,xx,21212Δ4000aaxxaxxa=−+==,解得:4a,实数a的取值范围为()4,+.【小问2详解】由(1)知:4a,12,xx是()0gx=的两根,则1212xxxxa+==;()
()121122123lnln3aafxfxaxaxxaxaxx+−=−++−+−()()()12121212ln3ln3axxxxaxxaaaaxx+=−++−=−;令()()ln34haaaaa=−,则()ln2haa=−,当()
24,ea时,()0ha;当()2e,a+时,()0ha;()ha在()24,e上单调递减,在()2e,+上单调递增;()()2222mine2e3eehah==−=−,即()()123fxfxa+−的最小值为2e
−.22.设函数23ln2()2,()2,eexxxxfxaxaxgxaxax=+−=++R.(1)讨论()fx的单调性;(2)若[1,0)a−,求证:()43+gxa.【答案】(1)单调性见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)求导可得()()112exfxxa
=−−,再0a和0a两种大情况讨论,在0a时根据导函数的两根的大小关系讨论分析即可;(2)整理所证不等式为()232lne2xxaxaxxx+−−,再根据(1)结论得出212eexxaxax+−,再构造证明()33ln22xx−即可【小问1详解】由
题,()()112212eexxxfxaxaxa−=+−=−−①当0a时,120xae−,令()0fx=则1x=,故当(),1x−时,()0fx¢>,()fx单调递增;当()1,x+时,()0fx
,()fx单调递减;②当0a时,令()0fx=则11x=,2ln2xa=−:当ln21a−,即12ea时,在当(),ln2xa−−和()1,+时,()0fx¢>,()fx单调递增;当()ln2,1xa−时,()0fx,()fx
单调递减;当ln21a−=,即12ea=时,()0fx,()fx单调递增;当ln21a−,即102ea时,在当(),1x−和()ln2,a−+时,()0fx¢>,()fx单调递增;当()1,ln2xa−时,()0fx,()
fx单调递减;综上所述,当0a时,()fx在(),1−上单调递增,在()1,+上单调递减;当12ea时,()fx在(),ln2a−−和()1,+上单调递增,在()ln2,1a−上单调递减;当12ea=时,()fx单调递增;当102ea时,()fx在(),1−和()ln2,a
−+上单调递增,在()1,ln2a−上单调递减【小问2详解】由题,即证3ln2243,[1,0)exxaxaax+++−,即233ln22e2xxxaxax+++,得()232lne2xxaxaxxx+−−.由(1)可得当[1,0)a
−时()22exxfxaxax=+−()fx在(),1−上单调递减,在()1,+上单调递增,故2111122eeeexxaxaxaaa+−+−=−,当且仅当1x=时取等号.设()()3ln2hxxx=−,则()()312xhxx−=,故在()0,1
上()0hx,()hx单调递减;在()1,+上()0hx,()hx单调递增.故()()312hxh=,即()33ln22xx−,故()21332lnee22xxaxaxxx+−−,故()232lne2xxaxaxxx+−−即得证【点睛】本题主要考查了求导分类讨论分析函
数单调性的问题,同时也考查了构造函数证明不等式的问题,需要联系前问的结论化简不等式再证明,属于难题获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com