文档内容
福宁古五校教学联合体 2024-2025 学年第一学期期中质量监测
高三数学参考答案
一、单选题
1 2 3 4 5 6 7 8
A C D C C D B D
8.解: f (x)1,e2x+lnx −(2x+lnx)+x−|a|x1,即
e2x+lnx −(2x+lnx)−1
|a|−1 ,易知ex x+1,e2x+lnx −(2x+lnx)−10,又
x
e2x+lnx −(2x+lnx)−1
x0, 0,当且仅当2x+lnx=0时,等号成立.
x
e2x+lnx −(2x+lnx)−1
( ) =0,|a|−1=0,−1a1.故选D.
x min
二、多选题
9 10 11
ACD ABD BD
11.解:令x =0,y=1,则 f(1)− f(0) f(1)=0,又 f(1)0,f(0)=1,故A错误;
令x=1,y=−1,则 f(0)− f(1) f(−1)=1,f(1) f(−1)=0,又 f(1)0,
f(−1)=0,再令y=−1, f(x−1)− f(x) f(−1)= x,f(x−1)= x,
f(x)= x+1, f(x)的图象关于(−1,0)中心对称,故B正确;
由B得 f(x)= x+1,当x =0时,ex = x+1,故C错误;
1
由B得 f(x)= x+1,y =−xf(x)=−x2 −x,在x=− 时取到最大值,故D正确.
2
三、填空题
e
12. 1; 13. 4+2 3; 14. (1, )
2
14.解:设g(x)=t,则 f (t)=a,1−lnx
g(x)=e =0,得x=e,
x2
当x(0,e),g(x)0,g(x)单调递增,
当x(e,+),g(x)0,g(x)单调递减,
当x=e时,函数g(x)取得最大值1,
如图1,画出函数t=g(x)的图象,
由 f (t)=a,即et −at =a,则et =a(t+1) ,y=a(t+1) 恒过点(−1,0),
如图,画出函数y=et的图象,设过点(−1,0)的切线与y=et相切于点 ( t ,et0 ) ,
0
et0
则 =et0,得t =0,即切点(0,1),所以切线方程为y=x+1,如图2,
t +1 0
0
则y=a(t+1) 与y=et有2个交点,a1,
如图可知,若函数y= f(g(x))+a恰有三个零点,则−1t 0,
1
0t 1,
2
e
则e1 a(1+1) ,所以a ,
2
e
综上可知,1a .
2
e
故答案为: (1, )
2
四、解答题
1
15.(1)因为函数 f (x)= +a为R上的奇函数,
ex +1
1
由 f (0)=0, a=− ,………3分
2
1−ex
此时 f (x)= ,显然为奇函数………4分
2(ex +1)
1
所以a=− .………5分
2
(2)由(1)得:g(x)=2(ex +1)f(x)+2x=2x−ex +1,g(x)定义域为R, ………6分
g(x)=2−ex,………7分
由g(x)0得xln2;由g(x)0得x
ln2,g(x)
在
(−,ln2) 上单调递增,g(x)
在
(ln2,+)
上单调递减,………10分
所以g(x)
在x =ln2处取得极大值,
f (x) =f (ln2)=2ln2−1;无极小值.………13分
极大值
(不写无极小值扣1分)
2 3c2
16. (1)因为tanA+tanB= ,由余弦定理得
a2 +c2 −b2
2 3c2 3c 3sinC
tanA+tanB= = = ,………2分
2accosB acosB sinAcosB
由正弦定理得
sinC sinA sinB sinAcosB+sinBcosA sin(A+B) sinC
tanA+tanB= = + = = = ,
sinAcosB cosA cosB cosAcosB cosAcosB cosAcosB
………4分
又 ABC是锐角三角形,所以sinC0,cosB0,
所以sinA= 3cosA,所以tanA= 3,
π π
又A0, ,所以A= .………6分
2 3
(2)由余弦定理可得a2 =c2 +b2 −2cbcosA=c2 +b2 −cb=3,………7分
1( )
又AD= AB+AC ,所以
2
AD 2 = 1 (AB+ AC)2 = 1( AB 2 + AC 2 +2ABAC ) = 1 ( c2 +b2 +bc )
4 4 4
1 3 1
= (3+2bc)= + bc,………9分
4 4 2
a b c
由正弦定理可得 = = =2,所以b=2sinB,
sinA sinB sinC
2π 3 1
c=2sinC =2sin
−B
=2( cosB+ sinB),………11分
3 2 2
所以
3 1 3 1 1−cos2B π
bc=4 sinBcosB+ sin2B =4 sin2B+ =2sin 2B− +1,…12分
2 2 4 2 2 6
π
0B ,
2 π π π π 5π
由题意得 解得 B ,则2B− , ,………13分
0 2π −B π , 6 2 6 6 6
3 2 π 1
所以sin 2B− ,1 ,所以bc(2,3 ,………14分
6 2
2 7 9 7 3
所以AD , ,所以线段AD长的取值范围为 , ………15分
4 4
2 2
17. (1)解法一:连接AM 交BN 与点O,则MAC=MCA,
AB 2 AN 2
tanMCA= = ,tanABN = = ,故ABN=MCA=MAC,………2分
AC 2 AB 2
从而MAB+ABN =MAB+MAC =90,从而AM ⊥BN,………4分
PM ⊥ 底面 ABC,BN 底面ABC,PM ⊥BN,………5分
又AM PM =M ,故BN ⊥平面 APM .………6分
(1) 解法二:连接AM ,由M,N 分别为
BC,AC 的中点,所以
1 1
AM = AB+ AC,
2 2
1
BN =−AB+ AC,………2分
2
又因为AB⊥ AC,AB=1,AC = 2 ,所以
1 1 1
AMBN =( AB+ AC)(−AB+ AC)=0,故AM ⊥ BN,从而AM ⊥BN,………4分
2 2 2
PM ⊥ 底面ABC,BN 底面ABC,PM ⊥BN,………5分
又AM PM =M ,故BN ⊥平面 APM ………6分
(2)因为AB⊥AC,故以点 为坐标原点,AB,AC所在直线分别为x,y轴,过点 作垂直
A A
于平面ABC的直线为 轴建立如图所示的空间直角坐标系,………7分
z
1 2 1 2
则 A(0,0,0) ,C(0, 2,0), B(1,0,0) , P( , , ) , N(0, ,0) ,………8分
2 2 2 2
2
1 2 1
则 AC =(0, 2,0) , BN =(−1, ,0) , AP=( , , ) ,………9分
2 2 2 2
因为平面EBN ⊥底面ABC,易得平面EBN的一个法向量为n =(1, 2,0),设平面
1
PAC 的一个法向量为n =(x,y,z),
2 1 2 1
APn =0 x+ y+ z =0
则 2 ,可得2 2 2 ,令x=1可得n =(1,0,−1),………12分
ACn =0 2
2
2y =0
1 6
设二面角A−EN −B为 ,则cos=|cosn,n |= = ,
1 2 3 2 6
………14分
30
故二面角A−EN −B的正弦值为 .………15分
6
x−2 3−x
18.(1)当a =1时, f(x)= −(3x−1),则 f(x)= −3,………1分
ex ex
令 f(x)0,解得x0,令 f(x)0 ,解得x 0,………3分
所以 f(x)在(−,0)单调递增,(0,+)单调递减;………4分
(2) 函数 f (x) 的图象是连续的,且在定义域上是单调函数,
3−x 3−x
f(x)= −3a0在定义域内恒成立,或 f(x)= −3a0,在定义域内恒成
ex ex
立. ………5分
x−4
f(x)= 在(−,4)为负,(4,+)为正,
ex
3−x
所以 f(x)= −3a在(−,4)单调递减,(4,+)单调递增,………7分
ex
3−x
① 若 f(x)= −3a0在定义域内恒成立,
ex
1 1
只需 f(x) = f(4)=− −3a0,即a− .………8分
min e4 3e4
3−x
② 若 f(x)= −3a0在定义域内恒成立,
ex
x→−时, f(x)→+,故该情况a无解 .
………9分
1
综上:a− ………10分
3e4 .
x−2
(3)若 f(x)0恒成立,则 −a(3x−1)−b−10,当x =2时,−5a−b−10,即
ex
5a+b−1,………11分x−2
下证5a+b=−1成立,由5a+1=−b得, −a(3x−1)+5a0恒成立,
ex
x−2
即 −a(3x−6)0,………12分
ex
x−2
记F(x)= −a(3x−6) F(2)=0,故F(2)=0,
ex
3−x 1 1
而F(x)= −3a,则 −3a=0,解得a = ,………14分
ex e2 3e2
x−2 1
只需证F(x)= − (3x−6)0恒成立,
ex 3e2
3−x 1
F(x)= − ,由(2)得F(x)在(−,4)上单调递减,在(4,+)上单调递增,
ex e2
又F(2)=0,F(x)在(−,2)上为正,在(2,4)上为负,在(4,+)上为负,
F(x)在(−,2)上单调递增,在(2,+)上单调递减,F(x) = F(2)=0,
max
即F(x)0恒成立,………16分
5a+b最小值为−1. ………17分
19.解:(1) f(x)图象的相邻的两条对称轴间的距离为
2
2
f(x)的最小正周期为T=2 = 0,= =2,………1分
2 T
3 3
f(x)=sin(2x+)又 f(x)的图象过点0, , f(0)=sin= .
2 2
,= ,f(x)=sin(2x+ )………2分
2 3 3
因为函数y = f(x+m)=sin(2x+2m+ )是偶函数
3
k
2m+ =k+ (kZ),m= + (kZ)………3分
3 2 12 2
|m|的最小值 .………4分
12
1
(2)由g(x)=4f(x)+1=4sin(2x+ )+1=0可得sin(2x+ )=− ………5分
3 3 4
17 31 5 11
x − , ,2x+ − , ………6分
12 12 3 2 2
1 5 11
设2x + =t ,由y=sint与y =− 图象可知在 − , 共有8个交点………7分
i 3 i 4 2 2 8
6
4
2
4π 3π 2π π π 2π 3π 4π 5π 6π
2
t +t =t +t =4 t +t =t +t =3………8分
1 8 2 7 3 6 4 5
6
7
2x + +2x + 8 =3,x +x = ,同理2x +2x +2x +2x +2x +2x =7,
1 3 8 3 1 8 6 2 3 4 5 6 7
………9分
49
x +2x +2x +2x +2x +2x +2x +x = .………10分
1 2 3 4 5 6 7 8 6
1 x 1 x
(3) f(x)=sin(2x+ ),h(x)=
f(x− )=
sin(2x)………11分
3 2 6 2
x
1
假设存在非零实数,使得函数h(x)=
sin2x是R上的周期为T的T级周期函数,
2
即xR,恒有h(x+T)=Th(x),
x+T x
1 1
则xR,恒有 sin(2x+2T)=T sin2x成立,
2 2
则xR,恒有sin(2x+2T)=T2T sin2x成立,………13分
当0时,xR,则2xR,2x+2TR,
所以,−1sin2x1,−1sin(2x+2T)1,
要使得sin(2x+2T)=T2T sin2x恒成立,则有T 2T =1.………14分
1 1
当T 2T =1时,则T 0,即2T = ,令p(x)=2x− ,其中x0,
T x
1
则p = 2−20,p(1)=2−1=10,
2
且函数p(x)在(0,+)上的图象是连续的,
由零点存在定理可知,函数p(x)在(0,+)上有唯一的零点,此时,sin(2x+2T)=sin2x恒成立,则2T =2mπ(mZ)
,即
mπ
= (mZ);………15分
T
当T 2T =−1时,则T 0,即−T =2−T,作出函数y=−x、
y=2−x的图象如下图所示:
由图可知,函数y=−x、y=2−x的图象没有公共点,
故方程T 2T =−1无实数解. ………16分
mπ
综上所述,存在= (mZ)满足题意,其中T满足T 2T =1.………17分
T