文档内容
参考答案
高三数学试卷(一)
一、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。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B A A D B B C
【解析】
2 5 1
1.∵集合A={x|log(3x-2)<1}={x| <x< },集合B={x|( )1-2x<3}={x|x<1},
3 3 3 3
2
∴A∩B={x| <x<1}.故选A.
3
2.全称量词命题“x∈M,p(x)”的否定是存在量词命题“x∈M,p(x)”.故选B.
1-i (1-i)2 -2i
3.∵z= = = =-i,∴z=i,所以|z|=1.故选A.
1+i 1-i2 2
4.∵a=(1,2),b=(x,x2),∴a∥b1·x2=2x,解得x=0或x=2,
∴“x=2”是“a∥b”的充分不必要条件.故选A.
5.设t=9-ax,则y=logt,∵a>0且a≠1,∴t=9-ax为减函数,
a
若函数y=log(9-ax)在区间(1,3)上是减函数,
a
则需y=logt是增函数且x∈(1,3)时,t=9-ax>0,
a
{a>1
∴ ,解得1<a≤3.故选D.
9-3a≥0
ln2
6.∵2x=3y,∴xln2=yln3,∴y= ·x,∴x,y同号或x=y=0.
ln3
对于A,当x,y<0时,2槡xy>0>x+y,A错误;
ln2
对于B,(x+y)(x-y)=x2-y2=x2[1-( )2]≥0,B正确;
ln3
ln2 ln3
对于C,∵xy= ·x2,∴当x2> 时,xy>1,C错误;
ln3 ln2
ln2 ln2 ln2
对于D,∵|x+y|=(1+ )·|x|,且xy= ·x2=( ·|x|)·|x|,
ln3 ln3 ln3
ln3 ln2 ln2
当|x|>1+ 时,1+ < ·|x|,即xy>|x+y|,D错误.故选B.
ln2 ln3 ln3
参考答案 第 1页 (共16页)
书书书槡3 π π π π
7.∵f(0)=槡3,∴sinφ= ,∴φ= ,即f(x)=2sin(ωx+ ),∴g(x)=2sin[ω(x- )+ ],
2 3 3 6 3
3π
∵g(x)的图象关于直线x= 对称,
4
3π π π π 7π π
∴ω( - )+ = +kπ,k∈Z,则ω· = +kπ,k∈Z,
4 6 3 2 12 6
令k=1,得ω=2.故选B.
{2|logx-1|,x∈(1,4]
2
8.由题意作出f(x)= 的大致图象如图所示,
1
f(x+3),x∈(-∞,1]
2
∵g(x)=f(x)-a(4-x)恰有3个零点,∴f(x)的图象和y=a(4-x)恰有3个交点,
∵y=a(4-x)过定点(4,0),
1 1
∴当直线过点(-2,1)时,此时斜率为-a= =- ,
-2-4 6
1 1
当直线过点(1,1)时,此时斜率为-a= =- ,
1-4 3
1 1 1 1
结合图象可知当- ≤-a≤- ,即 ≤a≤ 时,函数f(x)的图象和直线y=a(4-x)恰有
3 6 6 3
1 1
3个交点,即a∈[ , ].故选C.
6 3
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,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
题号 9 10 11
答案 AC BCD ACD
【解析】
a 3
9.当a>1时,f(x)=ax+1单调递增,此时M=a2,N=a,∴M-N=a2-a= ,解得a= ,
2 2
a 1
当0<a<1时,f(x)=ax+1单调递减,此时M=a,N=a2,∴M-N=a-a2= ,解得a= ,
2 2
3 1
综上,实数a的值可以是 或 .故选AC.
2 2
参考答案 第 2页 (共16页)T 2π π
10.由题意知,周期T满足 =10-4=6,解得T=12,∴ =12,得ω= ,
2 ω 6
{A+B=50 {A=20
π
又 ,解得 ,所以h(t)=20sin( ·t+φ)+30,
-A+B=10 B=30 6
1 π π
又h(0)=20,即20sinφ+30=20,得sinφ=- ,因为|φ|< ,所以φ=- ,
2 2 6
π π
∴h(t)=20sin( ·t- )+30,∴选项A错误,B正确;
6 6
π π π
对于C,h(14)=20sin( ×14- )+30=20sin +30=40,C正确;
6 6 6
π π π π 1
对于D,由h(t)<20,得20sin( ·t- )+30<20,即sin( ·t- )<- ,
6 6 6 6 2
7π π π 11π
∴ +2kπ< ·t- < +2kπ,k∈Z,解得8+12k<t<12+12k,k∈Z,
6 6 6 6
∴一个周期内过山车距离地面低于20m的时间是(12+12k)-(8+12k)=4s,D正确.
故选BCD.
1 1
11.对于A,x∈I,都有f(x)=3-f( ),则有f(x)+f( )=3,
x x
3
令x=1,有f(1)+f(1)=3,则有f(1)= ,
2
3 3
又由f(x)=f( ),令x=1,有f(1)=f(3),则f(3)=f(1)= ,A正确;
x 2
1
对于B,由f(x)+f( )=3,可得f(3x)+f(3-x)=3,
x
3
∴函数f(3x)的图象关于点(0, )中心对称,故B错误;
2
3
对于C,由f(x)=f( )可得f(3x)=f(31-x),
x
1
∴函数f(3x)的图象关于直线x= 对称,故C正确;
2
3
对于D,设g(x)=f(3x)=f( )=g(1-x)①,
3x
1
又g(x)=f(3x)=3-f( )=3-g(-x)②,
3x
由①②可得g(1-x)=3-g(-x),∴g(1+x)=3-g(x),
即g(x+2)=3-g(x+1)=3-[3-g(x)]=g(x),
3
∴f(3x)=f(3x+2),∴f(3)=f(33)=f(35)=…=f(32025)= ,
2
参考答案 第 3页 (共16页)3
f(1)=f(32)=f(34)=…=f(32024)= ,
2
2025
∴∑ f(3i)=3039,D正确.故选ACD.
i=0
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分。
12.1 13.[-3,2] 14.[-2,1]
【解析】
12.由题,m=log2,n=log3,∴m+n=log2+log3=log6=1,∴m2+n2+2mn=(m+n)2=1.
6 6 6 6 6
a>0
3
1+b= {a=1
13.由题可知1和b是方程ax2-3x+2=0的两个实数根,则 a,解得 ,
b=2
2
1·b=
a
1 2 1 2 n 4m n 4m
∴ + =1,∴2m+n=(2m+n)( + )=4+ + ≥4+2槡· =8,
m n m n m n m n
n 4m
当且仅当 = ,即n=2m=4时取“=”,∴k2+k+2≤8,解得-3≤k≤2,
m n
所以k的取值范围为[-3,2].
π πx π π π
14.∵f′(x)=2e2x-1+2e1-2x+ cos( - )≥2槡2e2x-1·2e1-2x- =4- >0,
2 2 4 2 2
当且仅当x=0时取“=”,∴函数f(x)在R上单调递增,
πx π
又∵函数f(x)=e2x-1-e1-2x+sin( - )+1,
2 4
πx π
∴f(1-x)=e1-2x-e2x-1-sin( - )+1,∴f(x)+f(1-x)=2,即f(1-x)=2-f(x),
2 4
而不等式f(x2+2x-3)+f(2-x)≤2变形可得f(x2+2x-3)≤2-f(2-x)=f(x-1),
∴x2+2x-3≤x-1,解得-2≤x≤1,即不等式的解集为[-2,1].
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.(本小题满分13分)
解:(1)由题意知,x=2是方程ax2-ax+1=0的解,
1
将x=2代入得4a-2a+1=0,解得a=- ,
2
∴原不等式化简为x2-x-2<0,解得-1<x<2,
所以不等式的解集为{x|-1<x<2},
1 3
∴b=-1,∴a+b=- -1=- ;
2 2
参考答案 第 4页 (共16页)(2)由不等式f(x)<x,可得ax2-(a+1)x+1<0,即(x-1)(ax-1)<0,
1
∵方程(x-1)(ax-1)=0的两根分别是x=1,x= ,
1 2 a
1 1
∴当0<a<1时, >1,则不等式的解集为{x|1<x< };
a a
1
当a=1时, =1,则不等式的解集为;
a
1 1
当a>1时, <1,则不等式的解集为{x| <x<1},
a a
1
综上所述,当0<a<1时,解集为{x|1<x<1<x< };当a=1时,解集为;
a
1
当a>1时,解集为{x| <x<1}.
a
16.(本小题满分15分)
槡2 槡2 槡3
解:(1)f(x)= (cosωx+sinωx)· (cosωx-sinωx)+ sin2ωx
2 2 2
=
1
(cos2ωx-sin2ωx)+
槡3
sin2ωx
2 2
1 槡3
= cos2ωx+ sin2ωx
2 2
π
=sin(2ωx+ ),
6
2π
∵f(x)的最小正周期为π,∴ =π,∴ω=1,
2ω
π
∴f(x)=sin(2x+ );
6
(2)已知角A所对边的长为a,设角B,C所对边的长为b,c,
a b c
∵△ABC的外接圆半径为1,∴sinA= ,sinB= ,sinC= ,
2 2 2
∵sin2A+sin2B-2cos2C=0,
∴sin2A+sin2B-2+2sin2C=0,
a b c
∴( )2+( )2-2+2( )2=0,
2 2 2
化简得a2+b2+2c2=8,
设BC边上的高为AD,垂足为D,令AD=h,BD=x,则CD=a-x,
则a2+b2+2c2=a2+h2+(a-x)2+2h2+2x2=8,
1
∴h2= (-2a2-3x2+2ax+8),
3
参考答案 第 5页 (共16页)1 1 1 1 5
∴S2 = a2h2= a2(-2a2-3x2+2ax+8)= a2[-3(x- a)2- a2+8]
△ABC 4 12 12 3 3
1 5 5 24 5 12 144 4
≤ a2(- a2+8)=- (a4- a2)=- [(a2- )2- ]≤ ,
12 3 36 5 36 5 25 5
2槡5 2槡15 2槡15
∴S≤ ,当a= ,x= 时取“=”,
5 5 15
2槡5
∴△ABC面积的最大值为 .
5
17.(本小题满分15分)
解:(1)由集合M ={1,2},可得P(M)=3,∴k=1,2,3,
1 1
且M 的子集有,{1},{2},{1,2},
1
当k=1时,k=P({1})-P();
当k=2时,k=P({2})-P();
当k=3时,k=P({1,2})-P(),
∴集合M ={1,2}是“满集”;
1
由集合M ={2,3},可得P(M)=5,∴k=1,2,3,4,5,
2 2
且M 的子集有,{2},{3},{2,3},
2
∵当k=4时,不存在集合M的两个子集A,B,使得4=P(A)-P(B)成立,
所以M ={2,3}不是“满集”;
2
(2)解:设k=P(M),
0
∵对任意的正整数k≤P(M),都存在集合M的两个子集 A,B,使得 k=P(A)-P(B)成立,
则称集合M为“满集”,
∴k的取值从大到小依次为k,k-1,…,3,2,1,
0 0
∵a<a<a<…<a,且均为正整数,∴k-1只有两种可能:
1 2 3 n 0
①k-1=P(M)-P({1}),此时a=1;
0 1
②k-1=P({a,a,…,a})-P(),此时a=1,
0 2 3 n 1
综上可知,a=1.
1
18.(本小题满分17分)
解:(1)函数F(x)为偶函数,理由如下:
F(x)=(sinx)2n+(cosx)2n,定义域为R,
F(-x)=[sin(-x)]2n+[cos(-x)]2n=(sinx)2n+(cosx)2n=F(x),
所以函数F(x)为偶函数;
参考答案 第 6页 (共16页)(2)∵F(x)=(sinx)2n+(cosx)2n,
令t=sin2x,则t∈[0,1],∴cos2x=1-t,
∴F(x)=tn+(1-t)n,
设H(t)=tn+(1-t)n,t∈[0,1],
则H′(t)=n[tn-1-(1-t)n-1],
1
当0≤t< 时,1-t>t,
2
又n∈N,∴(1-t)n-1>tn-1,
1
∴H′(t)<0,∴H(t)在[0, )上单调递减;
2
1
当 <t≤1时,1-t<t,
2
又n∈N,∴(1-t)n-1<tn-1,
1
∴H′(t)<0,∴H(t)在( ,1]上单调递增,
2
1 1 1
∴当t= 时,H(t)取最小值,最小值为H( )=( )n-1,
2 2 2
1
∴a=( )n-1,
n 2
n
令S=∑(2i+1)a,
n i
i=1
1 1 1 1 1
∴S=3·( )0+5·( )1+7·( )2+…+(2n-1)( )n-2+(2n+1)( )n-1,①
n 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
∴ S=3·( )1+5·( )2+7·( )3+…+(2n-1)( )n-1+(2n+1)( )n,②
2 n 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
①-②得: S=3·( )0+2[( )1+( )2+…+( )n-1]-(2n+1)( )n,
2 n 2 2 2 2 2
2n+5
∴S=10- <10,
n 2n-1
∴m的最小整数值m 为10.
0
19.(本小题满分17分)
ex (x-2)ex
(1)证明:M(1,0),s(x)= ,s′(x)= ,
x-1 (x-1)2
当x∈(2,+∞)时,s′(x)>0,当x∈(-∞,1)∪(1,2)时,s′(x)<0,
∴s(x)在(2,+∞)上单调递增,在(-∞,1),(1,2)上单调递减,
参考答案 第 7页 (共16页)∴2是s(x)的极小值点,
故存在点P(2,e2),使得点P是M在f(x)的“边界点”;
1
(2)解:M(0,0),s(x)= x3+ax(x≠0),s′(x)=x2+a(x≠0),
3
∵不存在点P,使得点P是M在f(x)的“边界点”,
∴s(x)没有极值点,
∴s′(x)没有变号零点,
∴a∈[0,+∞);
(x2+ax)lnx a
(3)解:M(0,0),s(x)= =(x+a)lnx,s′(x)=lnx+ +1,
x x
∵存在两个不同的点P,使得点P是M在f(x)的“边界点”,
∴s(x)有2个极值点,
a x-a
令函数g(x)=lnx+ +1,g′(x)= ,
x x2
若a≤0,则g′(x)>0在(0,+∞)上恒成立,
∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,∴g(x)最多只有1个零点,即s′(x)最多只有1个零点,
∴s(x)最多只有1个极值点,不符合题意;
若a>0,则当x∈(0,a)时,g′(x)<0,当x∈(a,+∞)时,g′(x)>0,
∴g(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
g(x) =g(a)=lna+2,
极小值
要使得s(x)有2个极值点,则g(x)有2个零点,
∴g(x) <0,即lna+2<0,解得0<a<e-2,
极小值
1
此时g(1)=a+1>0,g(a2)=2lna+ +1,
a
1 2a-1
令函数h(a)=2lna+ +1,0<a<e-2,∴h′(a)= <0,
a a2
∴h(a)在(0,e-2)上单调递减,h(a)>h(e-2)=e2-3>0,即g(a2)>0,
∴x∈(a2,a),x∈(a,1),g(x)=g(x)=0,
1 2 1 2
当x∈(x,x)时,g(x)<0,当x∈(0,x)∪(x,+∞)时,g(x)>0,
1 2 1 2
∴s(x)在(x,x)上单调递减,在(0,x),(x,+∞)上单调递增,
1 2 1 2
∴s(x)有2个极值点,符合题意,
综上,a的取值范围为(0,e-2).
参考答案 第 8页 (共16页)