【文档说明】山东省菏泽市2021届高三上学期期中考试数学(B)试卷【精准解析】.doc,共(21)页,2.058 MB,由管理员店铺上传
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2020-2021学年度第一学期期中考试高三数学试题(B)一、单项选择题:本题共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.全集1|3Uxx=−,集合|12Axx=−,则UA=ð()A.|1
2xx−B.|23xxC.|2xxD.{|1xx−或2}x【答案】B【解析】【分析】直接利用补集的定义求解.【详解】因为全集1|3Uxx=−,集合|12Axx=−,则UA=ð|23xx.故选:B2.已知复数1iz=+,z为z的共轭复数,则1zz+=
()A.3i2+B.1i2+C.13i2−D.13i2+【答案】D【解析】【分析】求出z,直接由复数的代数形式的乘除运算化简复数.【详解】121312(2)(1)2ziiziii+++++===−.故选:D.【点睛】本题考查复数的代数形式的四则运算,共轭复数,属于基础题目.3.
下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递减的是()A.y=x﹣2B.y=|lnx|C.y=2﹣xD.y=xsinx【答案】A【解析】【分析】根据基本函数的性质,分别判断函数的奇偶性和单调性即可.【详解】A.f(x)是
偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,满足条件.B.函数的定义域为(0,+∞),函数为非奇非偶函数,不满足条件.C.函数为非奇非偶函数,不满足条件.D.f(﹣x)=﹣xsin(﹣x)=xsinx=f(x),f(x)为偶函数,在(0,+∞)不具备单调性,不满足
条件.故选:A.【点睛】本题主要考查函数奇偶性和单调性的应用,结合函数单调性和奇偶性的性质是解决本题的关键.属于基础题..4.已知tan2=,则sinsin44−+=()A.
310−B.310C.35-D.35【答案】B【解析】【分析】利用两角和与差的正弦公式、同角三角函数的基本关系式化简所求表达式,由此求得所求表达式的值.【详解】sinsinsincoscossinsincoscossin444444
−+=−+()22222211sincossincos22sincos−=−=+221tan114132tan124110−−===++.故选:B5.《九章算术》中《方田》章有弧田面积计
算问题,术曰:以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一.其大意是弧田面积计算公式为:弧田面积12=(弦×矢+矢×矢).弧田是由圆弧(弧田弧)和以圆弧的端点为端点的线段(弧田弦)围成的平面图形,公式中的“弦”指的是弧田弦的长,“矢”
指的是弧田所在圆的半径与圆心到弧田弦的距离之差,现有一弧田,其弧田弦AB等于6米,其弧田弧所在圆为圆O,若用上述弧田面积计算公式算得该弧田的面积为72平方米,则sinAOB=()A.34B.725C.12
25D.2425【答案】D【解析】【分析】由弧田面积求出矢1=,设半径为r,圆心到弧田弦的距离为d,列出方程组求出4d=,=5r,从而得到4cos5dAODr==,再由2cos2cos1AOBAOD=−,能求出结果.【详解】如图,由题意可得:6AB=,弧田面积12S=(弦矢+矢21)(62
=矢+矢27)2=平方米.解得矢1=,或矢7=−(舍),设半径为r,圆心到弧田弦的距离为d,则2219rdrd−==+,解得4d=,=5r,4cos5dAODr==,2327cos2cos112525AOBAOD=−=−=,可得224sin125AOBco
sAOB=−=.故选:D【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于求出4cos5AOD=,其中涉及直角三角函数,这个问题解决了,后面的问题就迎刃而解了.6.在ABC中,2ABACAD+=,20AEDE+=,若EBxAByAC=+,则()A.2yx=B.2yx=−C.2xy=D.2xy=−【答
案】D【解析】【分析】画出图形,将,ABAC作为基底向量,将EB向量结合向量的加减法表示成两基底向量相加减的形式即可求解【详解】如图,由题可知,点D为BC的中点,点E为AD上靠近D的三等分点,()()11112
1326233EBEDDBADCBABACABACABAC=+=+=++−=−,21,,233xyxy==−=−故选:D【点睛】本题考查平面向量的基本定理,属于基础题7.函数()()sinfxAx=+(其中0,2A)的图象如图所示,为了得到()singxAx
=的图象,只需将()fx图象()A.向右平移4个单位长度B.向左平移4个单位长度C.向右平移12个单位长度D.向左平移12个单位长度【答案】C【解析】【分析】根据函数()fx的图象求得1,3,4A===,再根据
左加右减平移变换,要得到()gx的解析式,观察出如何进行平移变换.【详解】由题意得:1A=,5223412463TT=−====,所以()()sin3fxx=+,所以5553sin312,121242fkkZ=+=−+=+
,因为2,所以4=,所以()sin34fxx=+图象向右平移12个单位长度可得:()sin3()sin3()124fxxxgx=−+==.故选C.【点睛】本题考查从三角函数图象提取信息求
,,A的值,考查“左加右减”平移变换,求解过程中注意是由函数()fx平移变换到函数()gx,考查数形结合思想的运用.8.定义域为,22−的函数()fx满足()()0fxfx+−=,其导函数为()fx,当
02x时,有()()cossin0fxxfxx+成立,则关于x的不等式()2cos4fxfx的解集为()A.,,2442−−B.,42C.,00,44−
D.,0,442−【答案】B【解析】【分析】引入()()cosfxgxx=,得()gx是奇函数,由导数得()gx在0,2上的单调性,从而得()gx在,22
−上的单调性,不等式转化为()()4gxg,由单调性可得解.【详解】∵()()0fxfx+−=且,22x−,∴()fx是奇函数,设()()cosfxgxx=,则02x时,2()cos()sin()0cosfxx
fxxgxx+=,∴()gx在0,2是减函数.又()fx是奇函数,∴()()cosfxgxx=也是奇函数,因此()gx在(,0]2−是递减,从而()gx在,22−上是减函数,不等式()2cos4fxfx为()4coscos
4ffxx,即()4gxg,∴42x.故选:B.【点睛】本题考查用导数确定函数的单调性解不等式,解题关键是引入新函数()()cosfxgxx=,然后由已知条件确定奇偶性,单调性.引入的新函数可根据要求的式的形式变换,可根据条件结合导数的运算法则确定
.二、多项选择题:本题共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.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.已知复数cossin22zi=+−(其中i为虚数单位),下列说法正确的是()A.复数z在复平
面上对应的点可能落在第二象限B.cosz=C.1zz=D.1zz+为实数【答案】CD【解析】【分析】利用复数对应点,结合三角函数值的范围判断A;复数的模判断B;复数的乘法判断C;复数的解法与除法,判断D.【详解】复数cossin()22zi=+−(其中i为虚
数单位),复数z在复平面上对应的点(cos,sin)不可能落在第二象限,所以A不正确;221zcossin=+=,所以B不正确;22·(cossin)(cossin)cossin1zzii=+−=+=.所以C正确;11cossincossincos()sin()2cosc
ossinziiizi+=++=++−+−=+为实数,所以D正确;故选:CD10.若0,0ab,且4ab+=,则下列不等式恒成立的是()A.111ab+B.2abC.22118ab+D.1104ab„【答案】ABC【解析】
【分析】由0,0ab且4ab+=,利用基本不等式,对选项中的不等式逐一验证即可.【详解】由11244abababab+,故D错误;11122214ababab+==,故A正确;又前面可知2ab,故B正确;由222()82abab++=22118ab+,故
C正确,故选ABC.【点睛】本题主要基本不等式应用,属于基础题.在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才
能应用,否则会出现错误.11.已知ABC是边长为2的等边三角形,D,E分别是,ACAB上的点,且AEEB=,2ADDC=uuuruuur,BD与CE交于点O,则()A.0OCEO+=B.0ABCE=C.3OAOBOCOD+++=D.ED在BC方向上的投影为76【答案】
BD【解析】【分析】可证明EOCE=,结合平面向量线性运算法则可判断A;由ABCE⊥结合平面向量数量积的定义可判断B;建立直角坐标系,由平面向量线性运算及模的坐标表示可判断C;由投影的计算公式可判断D.【详解】因为ABC是边长为2的等边三角形,AEEB=,所以E为AB的中点,
且CEAB⊥,以E为原点如图建立直角坐标系,则()0,0E,()1,0A−,()10B,,()0,3C,由2ADDC=uuuruuur可得2223,333ADAC==uuuruuur,则123,33D−,取BD的中点G,连接
GE,易得//GEAD且12GEADDC==,所以CDO≌EGO△,EOCO=,则30,2O,对于A,0OCEOEC+=,故A错误;对于B,由ABCE⊥可得0ABCE=,故B正确;对于C,31
,2OA=−−,31,2OB=−,30,2OC=,13,36OD=−,所以13,33OAOBOCOD+++=−−,所以23OAOBOC
OD+++=,故C错误;对于D,()1,3BC=−,123,33ED=−,所以ED在BC方向上的投影为127326BCEDBC+==,故D正确.故选:BD.【点睛】关键点点睛:建立合理的平面直角坐标系是解题关键.12.已
知函数()yfx=在R上可导且()02f=,其导函数()fx满足,()()02fxfxx−−,若函数()gx满足()()xegxfx=,下列结论正确..的是()A.函数()gx在()2,+上为增函数B.2x=是函数()gx的极小值点C.
0x时,不等式()2xfxe恒成立D.函数()gx至多有两个零点【答案】ABD【解析】【分析】求出函数()gx的单调性即得选项,AB正确;()2xfxe…,故选项C错误;对(2)g分类讨论即得选项D正确.【详解】()()xegxfx=,()()xfxgxe=,则()()(
)xfxfxgxe−=,2x时,()()0fxfx−,故()ygx=在(2,)+递增,选项A正确;2x时,()()0fxfx−,故()ygx=在(),2−递减,故2x=是函数()ygx=的极小值点,故选项B正确;由()ygx=在(,2)−递减,则()y
gx=在(,0)−递减,由0(0)(0)2fge==,得0x„时,()(0)gxg…,故()2xfxe…,故()2xfxe…,故选项C错误;若g(2)0,则()ygx=有2个零点,若g(2)0=,则函数
()ygx=有1个零点,若g(2)0,则函数()ygx=没有零点,故选项D正确.故选:ABD【点睛】方法点睛:函数的零点问题常用的方法有:(1)方程法(直接解方程得解);(2)图象法(直接画出函数的图象分析得解);(3)方程+图象法(令()0fx=得到
()()gxhx=,再分析(),()gxhx得解).三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知复数12,zz在复平面内对应的点分别为12(1,1),(0,1)ZZ−,则12zz=_________.
【答案】1i+【解析】【分析】求出复平面内的点12,ZZ对应的复数,利用复数的除法法则计算得出答案.【详解】()12111iiziiziii−+−+===+故答案为:1i+14.若不等式220axbx++的解集为1|2xx
−或13x,则aba+=_______.【答案】76【解析】【分析】利用不等式的解集结合根与系数的关系进行求解.【详解】因为不等式220axbx++的解集为1|2xx−或13x,所以0
a,且11,23−是方程220axbx++=的两个根;即有11112,2323baa−+=−−=,解得12,2ab=−=−;则aba+=76故答案为:7615.已知3sin2cos()sin2++−=,则2si
nsincos+=__________.【答案】35【解析】【分析】利用诱导公式化简得出tan3=−,根据”1”的代换结合齐次式化简计算得出函数值.【详解】由已知得:cos2cos3cossin−−=−=,则tan3
=−222222sinsincostantan933sinsincossincostan1915++−+====+++故答案为:3516.已知函数1()cos,()(0)2axfxxgxeaa==−+
,若1x、2[0,1]x,使得()()12fxgx=,则实数a的取值范围为________.【答案】1,2+【解析】【分析】根据余弦型函数的性质求出当1[0,1]x时,函数()1yfx=的值域,分类讨论利用指数型函数的性质,求出函数()2
ygx=在2[0,1]x时的值域,然后根据存在的定义进行求解即可.【详解】因为1[0,1]x,所以1[0,]x,因此1()fx在1[0,1]x时,单调递减,所以有11(1)()(0)1()1ffxffx−.当0a时,函数1()2axgxea=−
+是单调递增函数,当2[0,1]x时,()2(0)(1)ggxg,即231()22aagxea−−+,因为1x、2[0,1]x,使得()()12fxgx=,所以有:312(1)112aaea−−+,令'1()(0)()12aahaeaahae
=−+=−,因为0a,所以'()0ha,因此函数()ha单调递增,所以有3()(0)2hah=,因此不等式组(1)的解集为:12a,而0a,所以12a;当0a时,函数1()2axgxea=−+
是单调递减函数,当2[0,1]x时,()2(1)(0)ggxg,即213()22aeagxa−+−,因为1x、2[0,1]x,使得()()12fxgx=,所以有112(2)312aeaa−+
−:,令'1()(0)()12aahaeaahae=−+=−,因为0a,所以'()0ha,因此函数()ha单调递减,所以有3()(0)2hah=,因此不等式组(2)的解集为空集,综上所述:12a.故答案为:1,2+【点睛】关键点睛:根据不等式112a
ea−+构造新函数,利用导数求出新函数的最小值是解题的关键.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知_________,22|440Bxxxm=−−+„.(1)求集合A、B;(2)当0m时,若xA是x
B成立的充分不必要条件,求实数m的取值范围.试从以下两个条件中任选一个补充在上面的问题中,并完成解答.①函数()2()lg412fxxx=−−的定义域在R上的补集为集合A;②不等式24x−的解集为A.注
:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)答案见解析;(2)(4,)+.【解析】【分析】(1)无论选择哪个条件,首先都是要求解集合A,通过解不等式可得集合,AB;(2)由条件xA是xB成立的充分不必要条件可知A是B的真子集
,结合不等关系可得实数m的取值范围.【详解】(1)若选①由24120xx−−,得26x−.故集合{|26}Axx=−.若选②由424x−−,得26x−.故集合{|26}Axx=−.由22440xxm−−+=,得12xm=+,22xm=−.当0m时,22mm
−+,由22440xxm−−+得22mxm−+,故集合2{}2|Bxmxm=−+.当0m时,22mm−+,由22440xxm−−+得:22mxm+−,故集合2{}2|Bxmxm=+−.当
0m=时,由2440xx−+得2x=故集合{|2}Bxx==(2)∵xA是xB成立的充分不必要条件,∴[2,6]−是[2,2]mm−+的真子集,则有222226mmmm−+−−+,解得4m≥,又当4m=时,[2,2][2,6]mm−+=−,不合题意,∴实数m
的取值范围为(4,)+.18.已知函数()22,xxfxkkR−=+.(1)若函数()fx为奇函数,求实数k的值;(2)若对任意的)0,x+,都有()21xfx成立,求实数k的取值范围.【答案】(1)1−;(2)(0,)+.【解析】【分析】(1)根据函
数奇偶性定义求出参数值;(2)函数不等式恒成立问题用分离参数,转化成新函数的最值问题.【详解】解:(1)因为()22xxfxk−=+是奇函数,所以()(),fxfxx−=−R,即()2222xxxxkk−−+=−+,所
以2(1)(1)20xkk+++=,对一切xR恒成立,所以1k=−.(2)因为[0,)x+,均有2()1xfx,所以212xk−对0x恒成立,所以()2min12xk−,因为22xy=在[
0,)+上单调递增,所以()2min21x=.所以0k.所以实数k的取值范围为(0,)+.【点睛】方法点睛:已知不等式恒成立求参数值(取值范围)问题常用的方法:(1)函数法:讨论参数范围,借助函数单调性求解;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域或最值问题加以解决;(3)数形结
合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.19.已知ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若()()sinsinsinacAcABbB−++=.(1)求角B;
(2)若4ac+=,求ABC周长的最小值,并求出此时ABC的面积.【答案】(1)3;(2)6,3.【解析】【分析】(1)利用正弦定理余弦定理化简即得解;(2)利用基本不等式求出2b,即得ABC周长的最小
值和此时ABC的面积.【详解】(1)∵sin()sin()sinABCC+=−=,由己知结合正弦定理可得22()acacb−+=,∴222acbac+−=,∴2221cos222acbacBacac+−===,∵(
0,)B,∴3B=.(2)∵22222cos()3163bacacBacacac=+−=+−=−,即2316acb=−,∴221632acb+−,解得2b,当且仅当2ac==时取等号,∴min2,bABC=周长的最小值为6,此时ABC的面积1sin32SacB==.
【点睛】方法点睛:求最值常用的方法有:(1)函数法(研究函数的单调性求出最值);(2)导数法(利用导数求出函数的单调性得到函数的最值);(3)数形结合法(把数和形结合起来求出函数的最值);(4)基本不等式法
(利用基本不等式法求函数的最值).20.设函数21()sin3sincos2fxxxx=+−的图象关于直线x=对称,其中为常数,且1,12.(1)求函数()fx的解析式;(2)将函数()fx的图象向右平移10个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标缩短到原来的5
6倍,得到函数()ygx=的图象,若关于x的方程()0gxk+=在区间0,2上有实数解,求实数k的取值范围.【答案】(1)5()sin36fxx=−;(2)31,2−.【解析】【分析】(1)由二倍角分式和两角差的正弦公式化函数为一个角的一
个三角函数形式,然后由正弦函数的周期求得解析式;(2)由图形变换得()gx的解析式,求出()gx在[0,]2上的值域后可得k的范围.【详解】(1)21()sin3sincos2fxxxx=+−3sin2cos2sin2226xxx=−=−∵
图象关于直线x=对称,∴2,62kkZ−=+∴123k=+,又1,12,令1k=时,56=符合要求,∴函数5()sin36fxx=−.(2)将函数()fx的
图象向右平移10个单位长度后,得到函数5sin33yx=−的图象,再将得到的图象上各点的横坐标缩短到原来的56倍(纵坐标不变),得到函数sin23yx=−的图象,所以()sin23gxx
=−.当5012x,即2332x−−时,()gx递增,3(),12gx−,当5122x,即22233x−时,()gx递减,3(),12gx,所以0,2x时,
3(),12gx−,因为()0gxk+=在区间0,2上实数解,所以实数k的取值范围是31,2−.【点睛】方法点睛:本题考查二倍角公式,两角差的正弦公式,三角函数的图象变换,正弦函数的性质,此类问题的解题方法是:利用二倍角公式,诱
导公式,两角和与差的正弦人(或余弦)公式化函数为一个角的一个三角函数形式,即()sin()fxAxm+++形式,然后利用正弦函数性质求解.21.某公司为调动员工工作积极性拟制定以下奖励方案,要求奖金y(单位:元)随投资收益x(单位:万元)的增加而增加,奖金不超过90万元,同时奖金
不超过投资收益的20%即假定奖励方案模拟函数为()yfx=时,该公司对函数模型的基本要求是:当25,1600x时,①()fx是增函数;②()90fx恒成立;③()5xfx恒成立.(1)现有两个奖励函数模型:(Ⅰ)1
()1015fxx=+;(Ⅱ)()26fxx=−.试分析这两个函数模型是否符合公司要求?(2)已知函数()10(2)fxaxa=−…符合公司奖励方案函数模型要求,求实数a的取值范围.【答案】(1)函数(Ⅱ)模型符合公司要求;(2)
5[2,]2.【解析】【分析】(1)对于函数(Ⅰ):举例(30)126f=,不符合条件③,排除对于函数(Ⅱ):验证三个条件满足,函数(Ⅱ)模型符合公司要求(2)对函数()10(2)fxaxa=−…,由三个条件验证求得a范围得解【详解】(1)对于函数(Ⅰ):因为(30)126f=
,即函数(Ⅰ)不符合条件③,所以函数()1015xfx=+不符合公司奖励方案函数模型的要求;对于函数(Ⅱ):当[25,1600]x时,()fx是增函数,且max()(1600)24067490fxf==
−=,所以()90fx恒成立设21()26(5)155xhxxx=−−=−−−,因为[5,40]x,所以当5x=时max()10hx=−,所以()5xfx恒成立.所以函数(Ⅱ)模型符合公司要求.(2)因为2a,所以函数()gx满足条件①,由函数()gx满足条件②得:1
6001090a−,所以52a,由函数()gx满足条件③得:105xax−对[25,1600]x恒成立,即105xax+对[25,1600]x恒成立,因为10225xx+当且仅当50x=时等号成立,所以22a综上所述,实数a的取值范围是5[2,]2.22.已知函数(),()1
xfxegxax==−,其中2.71828e=为自然对数的底数.(1)讨论函数()()()hxfxgx=的单调性;(2)设N,()()afxgx+恒成立,求a的最大值(ln31.1,ln20.69).【答案】(1)答案见解析;(2)3.【
解析】【分析】(1)求函数导数得()(1)xhxeaxa−=+,再分0a=、0a和0a,由导数的正负判断单调性即可;(2)设函数()()()1xFxfxgxeax=−=−+,通过求导得min()(l
n)ln10FxFaaaa==−+,再构造()ln1Gaaaa=−+,1a,求导数根据单调性,结合零点存在性定理即可得解.【详解】(1)由题意得()()()(1)xhxfxgxeax==−,则()(1)(1)xxxhxeaxaeeaxa=−+=−+当0a=
时,()0xhxe=−恒成立,函数()hx单调递减;当0a时,令()0hx得1axa−,令()0hx得1axa−,函数()hx在1,aa−+单调递增,在1,aa−−单调递减.当0a时,令()0hx得1axa−,令(
)0hx得1axa−,函数()hx在1,aa−−单调递增,在1,aa−+单调递减.(2)设函数()()()1xFxfxgxeax=−=−+,所以()xFxea=−,
令()0Fx=得ln,(0)xaa=.当lnxa时,()0Fx;当lnxa时,()0Fx所以()Fx在(,ln)a−上单调递减,在(ln,)a+上单调递增,所以min()(ln)ln1FxFaaaa==−+因
为要使得()()fxgx恒成立,只要()0Fx恒成立即min()(ln)ln10FxFaaaa==−+设()ln1Gaaaa=−+,1a∴()ln0Gaa=−,∴()Ga在1a上单调递减,又(3)33ln3143.30G=−+−,
(4)44ln4155.520G=−+−,且()Ga图象连续不断,又aN+,所以满足条件的a的最大值为3.【点睛】思路点睛:由不等式恒成立(或能成立)求参数时,一般可对不等式变形,分离参数,根据分离参数后的结果,构造函数,由导数的方法求出函数的最值,进而可求出结果;有
时也可根据不等式,直接构成函数,根据导数的方法,利用分类讨论求函数的最值,即可得出结果.