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绵阳南山中学高 2021级高三上期10月月考试题
理科数学答案
一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分。
1-5: ADABC 6-10 :ADDBA 11-12 :CA
二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分
13.
答案 第1页,总4页
− 4 14.3√10 15. (1,16) 16. 2
三、解答题:共 70 分。
17.(1)由题意得:
f ( x ) = s in 2 x −
1 + c o s
2 x +
π
2
= s in 2 x − 1 + s in 2 x = 2 s in 2 x − 1
,
由 −
π
2
+ 2 k π 2 x
π
2
+ 2 k π ( k Z )
π π
,可得− +kπx +kπ(kZ);
4 4
所以 f ( x ) 的单调递增区间是
−
π
4
+ k π ,
π
4
+ k π
( k Z ) ;
令2x=kπ, k Z ,解得: x =
k π
2
,kZ,此时函数值为-1,
kπ
所以对称中心为 ,−1,kZ.
2
(2)∵ f
x +
π
6
= 2 s in
2 x +
π
3
− 1 =
3
5
π 4
∴sin2x+ = ,
3 5
∵ 𝓧ϵ(−π,0), ∴2𝓧+ 𝜋 𝜖(− 2𝜋 , 𝜋 ),
2 3 3 3
𝜋 𝜋 𝜋 𝜋 3
∵sin(2𝓧+ )>0, ∴0<2𝓧+ < , ∴cos(2𝓧+ )=
3 3 3 3 5
c o s 2 x = c o s
2 x +
π
3
−
π
3
= c o s
2 x +
π
3
c o s
π
3
+ s in
2 x +
π
3
s in
π
3
3+4√3
= .
10
18.(1)设各项均为正数的等比数列 a
n
的公比为q(q0),等差数列 b
n
的公差为d,
因为−a ,a ,a 成等差数列,所以2a =a −a 即2aqn−1=aqn+1−aqn,
n+1 n n+2 n n+2 n+1 1 1 1
因为 q 0 ,a 0,所以
1
2 = q 2 − q ,解得 q 2 或 q = − 1 (舍去),
所以 a
n
= a
1
q n − 1 = 2 2 n − 1 = 2 n ,b =a +1=22+1=5,
1 2
由2b −3b =a −3可得2(5+4d)−3(5+d)=23−3,解得d =2,
5 2 3
所以b =b +(n−1)d =5+2(n−1)=2n+3;
n 1(2)因为b =2n+3 ,所以,
n
答案 第2页,总4页
( 2 n
1
+ 1 ) b
n
=
( 2 n + 1
1
) ( 2 n + 3 )
=
1
2
(
2 n
1
+ 1
−
2 n
1
+ 3
)
所以 T
n
=
1
2
1
3
−
1
5
+
1
2
1
5
−
1
7
+ +
1
2
2 n
1
+ 1
−
2 n
1
+ 3
=
1
2
1
3
−
1
5
+
1
5
−
1
7
+ +
2 n
1
+ 1
−
2 n
1
+ 3
=
1
2
1
3
−
2 n
1
+ 3
=
6 n
n
+ 9
19.(1):因为 ( a − s i n C ) c o s B = s i n B c o s C ,即 a c o s B − s in C c o s B = s in B c o s C ,所以
a c o s B = s i n C c o s B + s i n B c o s C = s i n ( C + B ) ,即 a c o s B = s in A ,所以
s
a
in A
=
c o
1
s B
,又
s
a
in A
=
s
b
in B
,
b = 3 b 1 sinB ,所以 = ,所以tanB= =b= 3 ,因为
sinB cosB cosB
B ( 0 , ) ,所以 B= ;
3
(2)因为 B
3
= 、b= 3 ,由余弦定理 b 2 = a 2 + c 2 − 2 a c c o s B ,即 3 = a 2 + c 2 − a c ,即 a 2 + c 2 = 3 + a c 2 a c
当且仅当a=c= 3 时取等号,所以 0 a c 3 ,所以 ( a + c ) 2 = a 2 + c 2 + 2 a c = 3 + 3 a c ,所以
3 ( a + c ) 2 1 2 ,所以 3 a + c 2 3 ,所以 2 3 C
A B C
3 3 ,即三角形的周长的取值范围为
(
2 3 , 3 3
20. (1)因为 f ( x ) = 2 x 3 − 3 ( a + 1 ) x 2 + 6 a x ( a 0 ) ,所以 f '( x ) = 6 x 2 − 6 ( a + 1 ) x + 6 a = 6 ( x − 1 ) ( x − a ) .
①当a=1时, f '( x ) = 6 ( x − 1 ) 2 0 , f ( x ) 在R上严格递增;
②当 0 a 1 时,由 f ( x ) 0 得 x a 或 x 1 ,由 f ( x ) 0 得 a x 1 ,
所以 f (x)在 ( − , a ) 单调递增,在 ( a , 1 ) 上单调递减,在 ( 1 , + ) 单调递增;
③当 a 1 时,由 f(x)0得 x 1 或 x a ,由 f(x)0得1 xa,
所以 f ( x ) 在(−,1)单调递增,在(1,a)上单调递减,在(a,+)单调递增;
(2)由(1)可知①当 a = 1 时, f '( x ) = 6 ( x − 1 ) 2 0 , f ( x ) 在0,a+1上严格递增,此时 f ( x ) 在 0 , a + 1 上的
最大值为 f ( a + 1 ) ;
②当 0 a 1 时, f (x)在(0,a)单调递增,在(a,1)上单调递减,在 ( 1 , a + 1 ) 单调递增;
, f ( x ) 在0,a+1上的最大值只有可能是 f ( a ) 或 f ( a + 1 ) ,因为 f(x)在 0 , a + 1 上的最大值为 f ( a + 1 ) ,
所以 f (a+1)− f (a)= ( −a3+3a2+3a−1 ) − ( −a3+3a2) =3a−10,解得 a 1
3
,此时 1
3
a 1 ;
③当a1时, f (x)在(0,1)单调递增,在(1,a)上单调递减,在(a,a+1)单调递增;答案 第3页,总4页
f ( x ) 在 0 , a + 1 上的最大值可能是 f ( 1 ) 或 f ( a + 1 ) ,因为 f ( x ) 在 0 , a + 1 上的最大值为 f ( a + 1 ) ,
所以 f ( a + 1 ) − f ( 1 ) = ( − a 3 + 3 a 2 + 3 a − 1 ) − ( 3 a − 1 ) = − a 3 + 3 a 2 = − a 2 ( a − 3 ) 0 ,解得 a 3 ,此时 1 a 3 ,
1
由①②③得, a3,∴满足条件的
3
a 的取值范围是
1
3
, 3
.
21. (1) f ( x ) 有两个零点, 关于x的方程 e a x = x 有两个相异实根,
e a x 0 , x 0 , f (x)有两个零点即 a =
ln
x
x
有两个相异实根.
lnx 1−lnx
令G(x)= ,则G(x)= ,
x x2
G ( x ) 0 得 0 x e , G ( x ) 0 得 x e ,
G ( x ) 在 ( 0 , e ) 单调递增,在 ( e , + ) 单调递减, G ( x )
m ax
= G ( e ) =
1
e
,
又 G ( 1 ) = 0 , 当 0 x 1 时, G ( x ) 0 ,当x1时, G ( x ) 0 ,当x→+时, G ( x ) → 0 ,
f ( x ) 有两个零点时,实数 a 的取值范围为
0 ,
1
e
;
(2)由题意,不等式 x f ( x ) + x g ( x ) 对 x ( 0 , ) , a 1 , ) + + 恒成立,则 x e a x ln x + b x + 1 对一切
x(0,+)恒成立, a 1 , x 0 ,所以 x e a x x e x ,
原命题等价于xex lnx+bx+1对一切 x ( 0 , ) + 恒成立,
b e x −
ln
x
x
−
1
x
对一切 x ( 0 , ) + 恒成立,令 F ( x ) = e x −
ln
x
x
−
1
x
( x 0 ) , b F ( x )
m in
,
F ( x ) = e x +
ln
x
x
2
=
x 2 e x
x
+
2
ln x
,
令h(x)=x2ex+lnx,x(0,+),则 h ( x ) = 2 x e x + x 2 e x +
1
x
0 对 x ( 0 , ) + 恒成立,
h ( x ) 在 ( 0 , + ) 上单增,又 h ( 1 ) = e 0 , h 1
e
= e 1e − 2 − 1 e 0 − 1 = 0 ,
x
0
1
e
,1
使 h ( x
0
) = 0 ,即 x 20 e x0 + ln x
0
= 0 ①,
当x(0,x )时,
0
h ( x ) 0 ,即F(x)在 ( 0 , x
0
) 递减,
当x(x ,+)时,
0
h ( x ) 0 ,即 F ( x ) 在 ( x
0
, + )
lnx 1
递增,F(x) =F(x )=ex0 − 0 − ,
min 0 x x
0 0
由① x 20 e x0 = − ln x
0
, x
0
e x0 = −
ln
x
x
0
0 =
1
x
0
ln
1
x
0
=
ln
1
x
0
e
ln 1x0
,
设(x)=xex,x(0,+),则(x)=ex+xex =(1+x)ex 0,函数
答案 第4页,总4页
( x ) x e x = 在 ( 0 , + ) 单调递增, x
0
= ln
1
x
0
即x =−lnx ,
0 0
−x 1 1 1
F(x) =e−lnx0 − 0 − = +1− =1,
min x x x x
0 0 0 0
b 1 , 实数b的取值范围为 ( − ,1 .
22.(1)由
x
y
2
s
c
in
o s
=
=
(为参数),得
x
4
2
+ y 2 = 1 ,
故曲线C的普通方程为
x
4
2
+ y 2 = 1 .
由2cos−sin+2=0,得 2 x − y + 2 = 0 ,
故直线l的直角坐标方程为2x−y+2=0.
5
(2)由题意可知直线l的参数方程为 x= 5 t (t为参数).
2 5
y=2+ t
5
将直线l的参数方程代入曲线C的普通方程并整理得 1 7 t 2 + 3 2 5 t + 6 0 = 0 ,
设A,B对应的参数分别是 t1 , t2 ,则 t1 + t
2
= −
3 2
1 7
5
, t t1
2
=
6
1
0
7
,
故
P
1
A
+
P
1
B
=
t1 +
t t1
2
t
2 =
t +
1
t t1
t
2
2 =
8
1 5
5
.
23.(1)因为 f ( x ) = x − 3 + x + 2 =
−
5
2
2
, −
x
x
2
−
+ 1 ,
x
1 , x
x
3
3
− 2
,
所以 f ( x ) 7 等价于
x
−
2 x
−
+
2
1 7
,或
−
5
2
7
x 3
,或
x
2
x
3
− 1 7
,
解得−3≤x≤−2或 − 2 x 3 或3x4,所以−3x4,即不等式 f (x)7的解集为−3,4.
(2)因为 f (x)= x−3+ x+a a+3 ,当且仅当 ( x − 3 ) ( x − a ) 0 时等号成立;
所以函数 f (x)= x−3+ x+a 的最小值为 a+3 ,由已知可得 a + 3 2 ,所以 a + 3 2 或a+3−2,
解得 a − 1 或 a − 5 ,即a的取值范围(−,−5−1,+).