2020-2021学年四川省绵阳市某校高三(上)9月月考数学(文)试卷(有答案)
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2020-2021学年四川省绵阳市某校高三(上)9月月考数学(文)
试卷
一、选择题
1. 已知A ={x ∈N ∗|x ≤3},B ={x|x 2−4x ≤0},则A ∩B =( ) A.{1,2,3} B.{1,2} C.(0,3] D.(3,4]
2. 已知向量a →
=(3−m,m ),b →
=(1,2),若a →
//b →
,则实数m 的值为( ) A.−2 B.2 C.−3 D.3
3. 下列四个函数中,在定义域上不是单调函数的是( ) A.y =−2x +1 B.y =x 3
C.y =lg x
D.y =1
x
4. “m ≥0”是“x 2+2x +m ≥0对任意x ∈R 恒成立”的( ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
5. 设函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x 2−2,则f(f (1))=( ) A.−1 B.−2
C.1
D.2
6. 已知函数f (x )=A sin (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f(1)的值为( )
A.−√3
B.−1
C.1
D.√3
7. 函数f(x)=(x +1
x )ln |x|图象的大致形状为( )
A. B.
C. D.
8. 在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →
=( ) A.34AB →−14AC →
B.14AB →−34AC →
C.34AB →+14AC →
D.14AB →
+34AC →
9. 已知等比数列{a n }的各项都为正数,且a 3,12a 5,a 4成等差数列,则a 3+a
5a 4
+a 6
的值是
( ) A.√5−1
2
B.
√5+1
2
C.
3−√52
D.
3+√52
10. 已知α∈R ,sin α+2cos α=√10
2
,则tan 2α=( )
A.4
3
B.3
4
C.−34
D.−4
3
11. 已知函数f (x )=cos x −1
2x 2,记a =f (−log 21
5),b =f (−2−0.3),c =f(2log 2√3),则( ) A.a <b <c B.b <a <c C.a <c <b D.b <c <a
12. 已知偶函数f (x )的定义域为(−π2,π
2),其导函数为f ′(x ),当0<x <π
2时,有
f ′(x )cos x +f (x )sin x <0成立,则关于x 的不等式f (x )<2f (π
3)cos x 的解集为( ) A.(0,π
3
)
B.(π3,π
2
) C.(−π
3,0)∪(0,π
3) D.(−π
2,−π
3)∪(π3,π
2)
二、填空题
设x ,y 满足约束条件 {x −2y ≥−2,
3x −2y ≤3,x +y ≥1, 则x −y 的最大值为________.
已知△ABC 的面积为S ,若4S =AB →
⋅AC →
,则sin A 的值为________.
若两个正实数x ,y 满足2
x +1
y =2,且x +2y >m 2+2m 恒成立,则m 的取值范围是________.
已知函数f (x )=(x −2)e x +e +1,g (x )=a
x +x ln x ,对任意的m ∈[1
e ,3],总存在n ∈[1
e ,3]使得g (m )≥
f (n )成立,则a 的取值范围为________.
三、解答题
函数f (x )=sin 4x +2√3sin x cos x −cos 4x . (1)求函数f (x )的单调减区间;
(2)将y =f (x )的图象先向左平移π
6
个单位,再将横坐标缩短为原来的1
2
(纵坐标不变),
得到y =g (x )的图象.当x ∈[0,π
4
]时,求g (x )的值域.
已知等比数列{a n }的首项为2,等差数列{b n }的前n 项和为S n ,且a 1+a 2=6,2b 1+a 3=b 4,S 3=3a 2.
(1)求{a n },{b n }的通项公式;
(2)设c n =a n −b n ,求数列{c n }的前n 项和.
在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin B =3
5 ,a cos B +
(b −√2c)cos A =0. (1)求sin C 的值;
(2)若a =15,D 为边AB 上的一点,且2AD =BD ,求CD 的长.
已知函数f(x)=1
3x 3+ax 2+bx +a 2.
(1)当a =−2,b =3时,若方程f(x)−m =0有1个实根,求m 的值;
(2)当b =4时,若f(x)在(0, +∞)上为增函数,求实数a 的取值范围.
已知函数f(x)=ae x −sin x ,其中a ∈R .
(1)当a =1时,证明:对∀x ∈[0, +∞),f(x)≥1;
(2)若函数f(x)在(0, π2)上存在极值,求实数a 的取值范围.
在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为{x =3t,
y =−√3t (t 为参数),曲线C 1的参数方程为
{x =2+2cos θ,y =2sin θ (θ为参数),以该直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=2√3cos θ−2sin θ. (1)分别求曲线C 1的极坐标方程和曲线C 2的直角坐标方程;
(2)设直线l 交曲线C 1于O ,A 两点,交曲线C 2于O ,B 两点,求|AB|的长.
已知函数g (x )=|x +b|+|x −a|,a ∈R ,b ∈R 且b +a >0. (1)若函数g (x )的最小值为2,试证明点(a,b )在定直线上;
(2)若b =3, x ∈[0,1]时,不等式g (x )≤|x +5|恒成立,求实数a 的取值范围.
参考答案与试题解析
2020-2021学年四川省绵阳市某校高三(上)9月月考数学(文)
试卷
一、选择题 1.
【答案】 A
【考点】 交集及其运算 【解析】
【解答】
解:∵ A ={x ∈N ∗|x ≤3}={1,2,3}, B ={x|x 2−4x ≤0}={x|0≤x ≤4}, ∴ A ∩B ={1,2,3}. 故选A . 2.
【答案】 B
【考点】
平面向量共线(平行)的坐标表示 【解析】
根据向量平行的性质,结合已知的向量坐标可以求解未知数m . 【解答】
解:∵ 向量a →
=(3−m,m ),b →
=(1,2),且a →
//b →
, ∴
3−m 1
=m
2,
解得:m =2. 故选B . 3. 【答案】 D
【考点】
函数单调性的判断与证明 【解析】
【解答】
解:A ,∵ y =−2x +1,则y ′=−2<0,
∴ 函数y =−2x +1在定义域R 上单调递减,故A 不符合题意; B ,∵ y =x 3,则y ′=3x 2≥0,
∴ 函数y =x 3在定义域R 上单调递增,故B 不符合题意;
C ,由对数函数的性质可知,函数y =lg x 在定义域(0,+∞)上单调递增,故C 不符合题意;
D,∵y=1
x ,则y′=−1
x2
<0,
∴函数y=1
x
在(−∞,0)和(0,+∞)上均单调递减,
但在定义域上不是单调函数,故D符合题意;
故选D.
4.
【答案】
A
【考点】
必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】
根根据不等式恒成立可得△≤0得到m≥1,结合充要条件的定义进而求出答案.【解答】
解:x2+2x+m≥0对任意x∈R恒成立⇔Δ≤0⇔m≥1.
∵m≥0推不出m≥1,而m≥1可以推出m≥0,
∴ “m≥0”是x2+2x+m≥0对任意x∈R恒成立”的必要不充分条件.
故选A.
5.
【答案】
C
【考点】
函数奇偶性的性质
函数的求值
【解析】
【解答】
解:∵当x>0时,f(x)=x2−2,
∴f(1)=1−2=−1,
∵函数f(x)为奇函数,
∴f(−1)=−f(1)=1,
∴f(f(1))=1.
故选C.
6.
【答案】
B
【考点】
由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
【解析】
根据函数的部分图象求出函数解析式f(x)=2sin(πx+5π
6
),即可求解f(1)=
2sin(π+5π
6
)=−1.
【解答】
解:由图可知,A=2,1
2T=2
3
−(−1
3
)=1,
∴ T =2,ω=
2π2
=π,
∴ f (2
3)=2sin (π×2
3+φ)=−2.
∵ 0<φ<π, ∴ φ=
5π6
,
∴ f (x )=2sin (πx +5π6
),
∴ f (1)=2sin (π+5π6
)=−1.
故选B . 7.
【答案】 D
【考点】 函数的图象 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:∵ f(−x)=(−x +1−x )ln |−x|=−(x +1
x )ln |x|=−f(x), ∴ f(x)是奇函数,关于原点对称,排除A ,B ; 当x =2时,f(2)=5
2ln 2>0,排除C .
故选D . 8.
【答案】 A
【考点】
向量在几何中的应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】
解:由题意得,
EB →=AB →−AE →=AB →−12AD →
=AB →
−12×12(AB →
+AC →)
=34AB →−14AC →
. 故选A . 9. 【答案】 A
【考点】 等差中项
等比数列的通项公式
【解析】
设等比数列{a n }的公比为q ,且q >0,由题意和等差中项的性质列出方程,由等比数
列的通项公式化简后求出q ,由等比数列的通项公式化简所求的式子,化简后即可求值. 【解答】
解:设等比数列{a n }的公比为q ,且q >0. ∵ a 3,1
2a 5,a 4成等差数列,
∴ 2×12a 5=a 3+a 4,则a 3q 2=a 3+a 3q , 化简得,q 2−q −1=0, 解得:q =1+√52
或q =
1−√52
(舍),
则q =
√5+1
2
, ∴ a 3+a
5a 4
+a 6
=a 3+a 5
a
3q+a 5
q
=1
q =√
5+1
=√5−1
2
. 故选A .
10.
【答案】 C
【考点】
二倍角的正切公式
同角三角函数间的基本关系
【解析】
根据同角三角函数关系式和万能公式化简后求出tan α,利用二倍角公式求出tan 2α的值. 【解答】
解:∵ sin α+2cos α=
√10
2
, ∴ (sin α+2cos α)2=52,
即sin 2α+4sin αcos α+4cos 2α=5
2, 整理得,
tan 2α+4tan α+4
tan 2α+1
=5
2
,
解得,tan α=3或−13
. ∴ tan 2α=2tan α
1−tan 2α=−3
4. 故选C .
11. 【答案】 C
【考点】
指数式、对数式的综合比较
奇偶性与单调性的综合
【解析】
利用导数求出函数的单调性,再结合函数为偶函数即可求解.【解答】
解:因为f(x)的定义域为R,
且f(−x)=cos(−x)−1
2(−x)2=cos x−1
2
x2=f(x),
所以f(x)是偶函数.
因为f′(x)=−sin x−x,f″(x)=−cos x−1≤0,所以f′(x)是减函数.
因为f′(0)=0,
所以当x≥0时,f′(x)≤0,
所以f(x)在[0,+∞)上单调递减.
因为−log
21
5
=log
2
5>2,0<2−0.3<1,
1<2log
2
√3=log23<2,
所以−log
21
5
>2log
2
√3>2−0.3.
又因为f(−2−0.3)=f(2−0.3),且f(x)在[0,+∞)上单调递减,
所以f(−log
21
5
)<f(2log
2
√3)<f(−2−0.3),
即a<c<b.
故选C.
12.
【答案】
D
【考点】
已知函数的单调性求参数问题
利用导数研究不等式恒成立问题函数奇偶性的性质
【解析】
通过构造函数讨论单调性可求解. 【解答】
解:令g(x)=f(x)
cos x
,
∵ f(x)为定义在(−π
2,π
2
)的偶函数,
∴ g(x)为定义在(−π
2,π
2
)的偶函数.
又∵当0<x<π
2
时,有f′(x)cos x+f(x)sin x<0成立,
∴g′(x)=f′(x)cos x+f(x)sin x
cos2x <0在(0,π
2
)上恒成立,
即g(x)=f(x)
cos x 在(0,π
2
)上单调递减.
将f (x )<2f (π
3)cos x 化为 f(x)
cos x <f(π3)
cos π3
,
即g(x)<g(π3),
∴ |x |>π
3,即x >π
3或x <−π
3. ∵ f (x )的定义域为(−π2,π
2
),
∴ 不等式的解集为(−π
2,−π
3)∪(π3,π
2). 故选D.
二、填空题
【答案】 1
【考点】 简单线性规划 【解析】
画出可行域,利用目标函数变形为y =x −z ,当直线y =x −z 在y 的截距最小得到z 的最大值. 【解答】
解:画出约束条件表示的平面区域,如下图阴影所示,
令z =x −y ,
则z =x −y 变形为y =x −z ,
当直线y =x −z 经过点A 时,在y 轴的截距最小, 此时z 最大.
由{x +y =1,3x −2y =3,求得:A (1,0), 所以x +y 的最大值为1−0=1. 故答案为:1. 【答案】
√55
【考点】 正弦定理
平面向量数量积的运算
【解析】
利用三角形面积公式以及数量积运算得到cos A =2sin A ,结合同角基本关系即可得到答案.
【解答】
解:由题知4S =AB →
⋅AC →
,
即4×1
2AB ⋅AC ⋅sin A =|AB →
|⋅|AC →
|⋅cos A ,
整理得:cos A =2sin A . ∵ cos 2A +sin 2A =1, ∴ 5sin 2A =1, ∴ sin A =
√55. 故答案为:√55
. 【答案】
−√5−1<m <√5−1 【考点】
函数恒成立问题
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
x +2y >m 2+2m 恒成立,即m 2+2m <x +2y 恒成立,只需求得x +2y 的最小值即可. 【解答】
解:∵ x >0,y >0,且2
x
+1
y =2,
∴ x +2y =12
(x +2y)(2x
+1y
)=12
(2+
4y x
+x
y
+2)
≥1
2×(4+4)=4(当且仅当x =4,y =2时取到等号). ∴ (x +2y)min =4.
∵ x +2y >m 2+2m 恒成立, ∴ m 2+2m <(x +2y)min =4,
解得:−√5−1<m <√5−1. 故答案为:−√5−1<m <√5−1. 【答案】 [1,+∞) 【考点】
利用导数研究不等式恒成立问题 【解析】
恒成立问题转化为函数最值问题,构造函数,利用导数求出函数的最值,问题即可得到解决. 【解答】
解:根据题干对任意的m ∈[1
e ,3],总存在n ∈[1
e ,3], 使得g (m )≥
f (n )成立,可得g(x)≥f(x)min 恒成立. ∵ f (x )=(x −2)e x +e +1, ∴ f ′(x )=(x −1)e x ,
当x <1时,f ′(x)<0,当x >1时,f ′(x)>0,
∴ f (x )在(−∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, ∴ f (x )min =f (1)=1,
即对任意的x∈[1
e
,3],g(x)≥1,
即a≥(x−x2ln x),在x∈[1
e
,3)恒成立.
设ℎ(x)=x−x2ln x,x∈[1
e
,3),
则ℎ′(x)=1−x−2x ln x,
∴ℎ′′在[1
e
,3)上单调递减,
∴ℎ′′(x)≤ℎ′′(1
e
)=−1,
∴ℎ′(x)在[1
e
,3)单调递减.
又∵ℎ′(1)=0,
∴ℎ(x)在[1
e
,1)单调递增,在(1,3)上单调递减,
∴a≥ℎ(x)max=ℎ(1)=1,即实数a的取值范围为[1,+∞). 故答案为:[1,+∞).
三、解答题
【答案】
解:(1)f(x)=2√3sin x cos x+(sin2x+cos2x)(sin2x−cos2x)
=√3sin2x−cos2x=2sin(2x−π
6
),
令2kπ+π
2≤2x−π
6
≤2kπ+3
2
π,
解得:kπ+π
3≤x≤kπ+5π
6
,
∴函数f(x)的单调减区间为[kπ+π
3,kπ+5π
6
],k∈Z.
(2)根据平移规律,将y=f(x)的图象向左平移π
6
个单位,
得到:y=2sin(2x+π
6
),
将横坐标缩短为原来的1
2
(纵坐标不变),
得到:g(x)=2sin(4x+π
6
).
∵x∈[0,π
4
],
∴4x+π
6∈[π
6
,7π
6
],
∴−1
2≤sin(4x+π
6
)≤1,
∴−1≤2sin(4x+π
6
)≤2,
故当x∈[0,π
4
]时,g(x)的值域为[−1,2].
【考点】
二倍角的正弦公式 二倍角的余弦公式 两角和与差的正弦公式
函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换 正弦函数的单调性 正弦函数的定义域和值域 【解析】 【解答】
解:(1)f(x)=2√3sin x cos x +(sin 2x +cos 2x)(sin 2x −cos 2x) =√3sin 2x −cos 2x =2sin (2x −π
6),
令2kπ+π
2
≤2x −π
6
≤2kπ+3
2
π,
解得:kπ+π3≤x ≤kπ+
5π6
,
∴ 函数f(x)的单调减区间为[kπ+π
3,kπ+
5π6
],k ∈Z .
(2)根据平移规律,将y =f (x )的图象向左平移π
6个单位, 得到:y =2sin (2x +π
6
),
将横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变), 得到:g(x)=2sin (4x +π6). ∵ x ∈[0,π
4], ∴ 4x +π
6
∈[π6
,
7π
6
],
∴ −1
2≤sin (4x +π
6)≤1,
∴ −1≤2sin (4x +π
6
)≤2,
故当x ∈[0,π
4]时,g(x)的值域为[−1,2].
【答案】
解:(1)设数列{a n }的公比为q ,数列{b n }的公差为d , 由a 1=2,a 1+a 2=6,得a 2=4, ∴ q =2,
∴ a n =a 1q n−1=2n .
由{2b 1+a 3=b 4,S 3=3a 2,得{2b 1+8=b 1+3d,3b 1+3d =12,
解得:{b 1=1,
d =3,
∴ b n =b 1+(n −1)d =3n −2. (2)由(1)知a n =2n ,b n =3n −2, ∴ c n =a n −b n =2n −(3n −2),
∴ 数列{c n }的前n 项和T n =a 1+a 2+a 3+⋯+a n−1+a n −(b 1+b 2+b 3+⋯+b n−1+b n ) =2×(1−2n )1−2−(n +n(n −1)×32)
=2n+1−2−
n(3n−1)
2
,n ∈N ∗.
【考点】 数列的求和
等比数列的前n 项和 等比数列的通项公式 等差数列的前n 项和 等差数列的通项公式 【解析】
【解答】
解:(1)设数列{a n }的公比为q ,数列{b n }的公差为d , 由a 1=2,a 1+a 2=6,得a 2=4, ∴ q =2,
∴ a n =a 1q n−1=2n .
由{2b 1+a 3=b 4,S 3=3a 2,得{2b 1+8=b 1+3d,3b 1+3d =12,
解得:{b 1=1,d =3,
∴ b n =b 1+(n −1)d =3n −2. (2)由(1)知a n =2n ,b n =3n −2, ∴ c n =a n −b n =2n −(3n −2),
∴ 数列{c n }的前n 项和T n =a 1+a 2+a 3+⋯+a n−1+a n −(b 1+b 2+b 3+⋯+b n−1+b n ) =2×(1−2n )1−2−(n +n(n −1)×32)
=2n+1−2−
n(3n−1)
2
,n ∈N ∗.
【答案】
解:(1)已知a cos B +(b −√2c)cos A =0, 由正弦定理得:
sin A cos B +(sin B −√2sin C)cos A =0, 即sin A cos B +cos A sin B =√2cos A sin C ⇒sin (A +B )=√2cos A sin C ⇒sin C =√2cos A sin C .
∵ A,B,C是△ABC的内角,∴sin C≠0,
∴cos A=√2
2
.
又0<A<π,
∴A=π
4
.
∵sin B=3
5
<sin A,
∴cos B=4
5
,
∴sin C=sin(B+π
4)=√2
2
(sin B+cos B)=7√2
10
.
(2)由正弦定理得:
15 sinπ
4=
7√2
10
,
解得:c=21,
∴ BD=2
3
c=14.
在△BCD中,由余弦定理可得:
CD2=152+142−2×15×14×4
5
=85,∴ CD=√85.
【考点】
两角和与差的正弦公式
余弦定理
正弦定理
【解析】
【解答】
解:(1)已知a cos B+(b−√2c)cos A=0,由正弦定理得:
sin A cos B+(sin B−√2sin C)cos A=0,
即sin A cos B+cos A sin B=√2cos A sin C
⇒sin(A+B)=√2cos A sin C
⇒sin C=√2cos A sin C.
∵ A,B,C是△ABC的内角,
∴sin C≠0,
∴cos A=√2
2
.
又0<A<π,
∴A=π
4
.
∵sin B=3
5
<sin A,
∴cos B=4
5
,
∴sin C=sin(B+π
4)=√2
2
(sin B+cos B)=7√2
10
.
(2)由正弦定理得:
15 sinπ
4=
7√2
10
,
解得:c=21,
∴ BD=2
3
c=14.
在△BCD中,由余弦定理可得:
CD2=152+142−2×15×14×4
5
=85,
∴ CD=√85.
【答案】
解:(1)∵f(x)=1
3
x3−2x2+3x+4,
∴f′(x)=x2−4x+3,
∴当x∈(−∞,1)∪(3,+∞)时,f′(x)>0,
当x∈(1,3)时,f′(x)<0,
∴f(x)在(−∞,1),(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减.
∵f(x)=m有1个实根,且f(1)=16
3
,f(3)=4,
∴m<4或m>16
3
.
(2)当b=4时,f(x)=1
3
x3+ax2+4x+a2,
∴f′(x)=x2+2ax+4.
∵f(x)在(0, +∞)上为增函数,
∴x2+2ax+4≥0在(0,+∞)上恒成立,
∴当x>0时,−2a≤x+4
x
恒成立,
而x+4
x ≥2√x⋅4
x
=4,
∴−2a≤4,
∴a≥−2,
故a的取值范围是[−2, +∞).
【考点】
已知函数的单调性求参数问题
利用导数研究函数的极值
利用导数研究函数的单调性
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
(1)先求导,利用导数判断函数的单调性,再根据f(x)=m有1个实根即可求出.(2)根据导数和函数单调性的关系即可求出.
【解答】
解:(1)∵f(x)=1
3
x3−2x2+3x+4,
∴f′(x)=x2−4x+3,
∴当x∈(−∞,1)∪(3,+∞)时,f′(x)>0,
当x∈(1,3)时,f′(x)<0,
∴f(x)在(−∞,1),(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减.
∵f(x)=m有1个实根,且f(1)=16
3
,f(3)=4,
∴m<4或m>16
3
.
(2)当b=4时,f(x)=1
3
x3+ax2+4x+a2,
∴f′(x)=x2+2ax+4.
∵f(x)在(0, +∞)上为增函数,
∴x2+2ax+4≥0在(0,+∞)上恒成立,
∴当x>0时,−2a≤x+4
x
恒成立,
而x+4
x ≥2√x⋅4
x
=4,
∴−2a≤4,
∴a≥−2,
故a的取值范围是[−2, +∞).
【答案】
(1)证明:当a=1时,f(x)=e x−sin x,则f′(x)=e x−cos x.
∵x∈[0, +∞),
∴e x≥1,而cos x≤1,
故f′(x)≥0在[0,+∞)恒成立,
∴f(x)在[0, +∞)单调递增,
故f(x)≥f(0)=1,
∴对∀x∈[0, +∞),f(x)≥1.
(2)解:若函数f(x)在(0, π
2
)上存在极值,
则f′(x)=ae x−cos x在(0, π
2
)上存在零点,
则方程a=cos x
e x
有解,
令ℎ(x)=cos x
e x ,则ℎ′(x)=−(sin x+cos x)
e x
<0,x∈(0, π
2
),
故ℎ(x)在(0, π
2
)单调递减,
而x→0时,ℎ(x)→ℎ(0)=1,
x→π
2时,ℎ(x)→ℎ(π
2
)=0,
故ℎ(x)∈(0, 1),
故当实数a∈(0,1)时,函数f′(x)在(0, π
2
)上存在零点.
下面证明当a∈(0,1)时,函数f(x)在(0,π
2
)上存在极值,
当a∈(0,1)时,f′(x)=ae x−cos x为(0,π
2
)上的增函数,
f′(0)=a−1<0,f′(π
2
)=aeπ2>0,
∴存在唯一实数x0∈(0,π
2
),使得f′(x0)=0成立,
∴当x∈(0,x0)时,f′(x)<0,f(x)在(0,x0)上单调递减,
当x∈(x0,π
2)时,f′(x)>0,f(x)在(x0,π
2
)上单调递增,
即x0为f(x)在(0,π
2
)的极小值点,
综上所示,当a∈(0,1)时,函数f(x)在(0,π
2
)上存在极值,
a的取值范围是(0,1).
【考点】
利用导数研究函数的最值
利用导数研究不等式恒成立问题
利用导数研究函数的极值
【解析】
(Ⅰ)代入a的值,求出函数的导数,根据函数的单调性证明即可;
(Ⅱ)求出函数的导数,问题转化为方程a=cos x
e x 有解,令ℎ(x)=cos x
e x
,根据函数的单调
性求出ℎ(x)的范围,从而求出a的范围.【解答】
(1)证明:当a=1时,f(x)=e x−sin x,则f′(x)=e x−cos x.
∵x∈[0, +∞),
∴e x≥1,而cos x≤1,
故f′(x)≥0在[0,+∞)恒成立,
∴f(x)在[0, +∞)单调递增,
故f(x)≥f(0)=1,
∴对∀x∈[0, +∞),f(x)≥1.
(2)解:若函数f(x)在(0, π
2
)上存在极值,
则f′(x)=ae x−cos x在(0, π
2
)上存在零点,
则方程a=cos x
e x
有解,
令ℎ(x)=cos x
e x ,则ℎ′(x)=−(sin x+cos x)
e x
<0,x∈(0, π
2
),
故ℎ(x)在(0, π
2
)单调递减,
而x →0时,ℎ(x)→ℎ(0)=1, x →π
2
时,ℎ(x)→ℎ(π
2
)=0,
故ℎ(x)∈(0, 1),
故当实数a ∈(0,1)时,函数f ′(x)在(0, π
2)上存在零点.
下面证明当a ∈(0,1)时,函数f(x)在(0,π
2)上存在极值, 当a ∈(0,1)时,f ′(x)=ae x −cos x 为(0,π
2)上的增函数,
f ′(0)=a −1<0,f ′(π
2)=ae π
2>0,
∴ 存在唯一实数x 0∈(0,π
2),使得f ′(x 0)=0成立, ∴ 当x ∈(0,x 0)时,f ′(x)<0,f(x)在(0,x 0)上单调递减, 当x ∈(x 0,π
2)时,f ′(x)>0,f(x)在(x 0,π
2)上单调递增, 即x 0为f(x)在(0,π
2)的极小值点,
综上所示,当a ∈(0,1)时,函数f(x)在(0,π
2)上存在极值, a 的取值范围是(0,1). 【答案】
解:(1)曲线C 1的参数方程为{x =2+2cos θ,
y =2sin θ (θ为参数),
转换为直角坐标方程为:(x −2)2+y 2=4, 将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入整理可得: 曲线C 1的极坐标方程为:ρ=4cos θ.
因为曲线C 2的极坐标方程为ρ=2√3cos θ−2sin θ,
所以转换为直角坐标的方程为:x 2+y 2=2√3x −2y , 整理得,(x −√3)2+(y +1)2=4.
(2)直线l 的参数方程为{x =3t,
y =−√3t (t 为参数),
转换为直角坐标方程为:y
x =−
√33
, 所以直线的倾斜角为5π
6
,
所以θ=
5π6
.
直线l 交曲线C 1于O ,A 两点, 联立{
θ=
5π6
,
ρ=4cos θ,
解得,A(−2√3, 5π
6), 直线θ=
5π6
和曲线C 2于O ,B 两点,
联立{
θ=
5π6
,
ρ=2√3cos θ−2sin θ,
解得,B(−4, 5π
6),
所以|AB|=|ρ1−ρ2|=4−2√3. 【考点】
圆的极坐标方程与直角坐标方程的互化 圆的极坐标方程 直线与圆的位置关系 两点间的距离公式
【解析】
(Ⅰ)直接利用转换关系式,把参数方程直角坐标方程和极坐标方程之间进行转换. (Ⅱ)利用直线和曲线的位置关系,建立方程组,利用极径的应用求出结果. 【解答】
解:(1)曲线C 1的参数方程为{x =2+2cos θ,
y =2sin θ (θ为参数),
转换为直角坐标方程为:(x −2)2+y 2=4, 将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入整理可得: 曲线C 1的极坐标方程为:ρ=4cos θ.
因为曲线C 2的极坐标方程为ρ=2√3cos θ−2sin θ,
所以转换为直角坐标的方程为:x 2+y 2=2√3x −2y , 整理得,(x −√3)2+(y +1)2=4.
(2)直线l 的参数方程为{x =3t,
y =−√3t (t 为参数),
转换为直角坐标方程为:y
x =−√33
, 所以直线的倾斜角为5π
6,
所以θ=
5π6
.
直线l 交曲线C 1于O ,A 两点, 联立{
θ=
5π6
,
ρ=4cos θ,
解得,A(−2√3, 5π
6), 直线θ=
5π6
和曲线C 2于O ,B 两点, 联立{
θ=
5π6
,
ρ=2√3cos θ−2sin θ,
解得,B(−4, 5π
6),
所以|AB|=|ρ1−ρ2|=4−2√3.
试卷第21页,总21页 【答案】
解:(1)由绝对值三角不等式可得,
g (x )=|x +b|+|x −a|=|x +b|+|a −x| ≥|x +b +a −x|=|b +a|,
当且仅当(x +b )(a −x )≥0时,取等号.
∵ 函数g (x )的最小值为2,且b +a >0, ∴ |b +a|=b +a =2,
即点(a,b )在定直线x +y −2=0上.
(2)∵ b =3,
∴ g (x )=|x +3|+|x −a|.
当x ∈[0,1]时,
不等式g (x )≤|x +5|可化为x +3+|x −a|≤x +5, 整理得:|x −a|≤2,
解得:a −2≤x ≤a +2,
由题意,可得: [0,1]⊆[a −2,a +2],
则{a −2≤0,a +2≥1,
解得:−1≤a ≤2, 即实数a 的取值范围是[−1,2].
【考点】
不等式恒成立问题
绝对值不等式的解法与证明
绝对值三角不等式
【解析】
【解答】
解:(1)由绝对值三角不等式可得,
g (x )=|x +b|+|x −a|=|x +b|+|a −x| ≥|x +b +a −x|=|b +a|,
当且仅当(x +b )(a −x )≥0时,取等号.
∵ 函数g (x )的最小值为2,且b +a >0, ∴ |b +a|=b +a =2,
即点(a,b )在定直线x +y −2=0上.
(2)∵ b =3,
∴ g (x )=|x +3|+|x −a|.
当x ∈[0,1]时,
不等式g (x )≤|x +5|可化为x +3+|x −a|≤x +5, 整理得:|x −a|≤2,
解得:a −2≤x ≤a +2,
由题意,可得: [0,1]⊆[a −2,a +2],
则{a −2≤0,a +2≥1,
解得:−1≤a ≤2, 即实数a 的取值范围是[−1,2].。