【高考状元笔记】河北省衡水中学高中数学(理)复习测试题小结:11对数与二次函数混合求参数范围含解析
2025届衡水中学高三下第一次测试数学试题含解析
2025届衡水中学高三下第一次测试数学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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。
1.四人并排坐在连号的四个座位上,其中A 与B 不相邻的所有不同的坐法种数是( ) A .12 B .16C .20D .82.为得到的图象,只需要将的图象( )A .向左平移个单位B .向左平移个单位C .向右平移个单位D .向右平移个单位3.已知ABC ∆中内角,,A B C 所对应的边依次为,,a b c ,若2=1,7,3a b c C π+==,则ABC ∆的面积为( )A .332B 3C .33D .234.已知函数()[]f x x x =-,其中[]x 表示不超过x 的最大正整数,则下列结论正确的是( ) A .()f x 的值域是[]0,1 B .()f x 是奇函数 C .()f x 是周期函数D .()f x 是增函数5.已知函数()2121f x ax x ax =+++-(a R ∈)的最小值为0,则a =( ) A .12B .1-C .±1D .12±6.设集合1,2,6,2,2,4,26{}{}{|}A B C x R x ==-=∈-<<,则()A B C = ( )A .{}2B .{1,2,4}C .{1,2,4,6}D .{|15}x x ∈-≤≤R7.如图是函数sin()R,A 0,0,02y A x x πωφωφ⎛⎫=+∈>><< ⎪⎝⎭在区间5,66ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将sin (R)y x x =∈的图象上的所有的点( )A .向左平移3π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变 B .向左平移3π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移6π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变 D .向左平移6π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变 8.已知函数()sin()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+>≤,4πx =-为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图象的对称轴,且()f x 在区间(,)43ππ上单调,则ω的最大值是( )A .12B .11C .10D .99.已知函数()2331x x f x x ++=+,()2g x x m =-++,若对任意[]11,3x ∈,总存在[]21,3x ∈,使得()()12f x g x =成立,则实数m 的取值范围为( ) A .17,92⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[)17,9,2⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝⎦C .179,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .4179,,2⎛⎤⎡⎫-∞+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭10.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左,右焦点分别为1F 、2F ,过1F 的直线l 交双曲线的右支于点P ,以双曲线的实轴为直径的圆与直线l 相切,切点为H ,若113F P F H =,则双曲线C 的离心率为( ) A 13B 5C .5D 1311.已知点(2,0)M ,点P 在曲线24y x =上运动,点F 为抛物线的焦点,则2||||1PM PF -的最小值为( )A .3B .2(51)-C .45D .412.若复数52z i=-(i 为虚数单位),则z =( ) A .2i +B .2i -C .12i +D .12i -二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
衡水重点中学状元手写笔记高中数学
阅读感受
《衡水重点中学状元手写笔记高中数学》这本书,给人留下了深刻的印象。 它不仅是一本高中数学的学习笔记,更是一本展现学习方法和思考智慧的珍贵指 南。
这本书的笔记内容极其丰富。它不仅涵盖了高中数学的基本知识点,还详细 地记录了各种解题技巧和思路。每一页都充满了状元对数学知识的独特见解和深 入分析,使得读者能够从中获得更多的启示和思考。
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目录分析
《衡水重点中学状元手写笔记高中数学》目录分析
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精彩摘录
《衡水重点中学状元手写笔记高中数学》精彩摘录
制定计划:制定学习计划是提高学习效率的重要方法。在制定计划时,我们 应该考虑每天的学习任务、时间安排和目标,确保我们的学习有条不紊地进行。
积极思考:学习数学需要我们积极思考,通过思考问题、解决问题来提高思 维能力。在听课、做题时,我们应该善于总结规律、发现问题,从而掌握数学的 本质。
衡水一中2021年高二数学期末考试真题及答案
衡水一中2021年高二数学期末考试真题及答案一、选择题1. 已知函数 f(x) = 2x² + 3x - 5,那么 f(-1) 的值为多少?A) -12 B) -6 C) 4 D) 102. 以下哪个数是无理数?A) √16 B) √9 C) √5 D) √43. 解方程 3x - 7 = 2(x - 4) + 1,得到的解为?A) 1 B) 5 C) 7 D) 94. 若正方形的面积为 36cm²,则它的周长为多少?A) 12cm B) 18cm C) 24cm D) 36cm5. 已知直角三角形的一条腰长为3,另一腰长为4,则斜边长为多少?A) √7 B) 7 C) 5 D) √25二、计算题1. 求函数 f(x) = -2x² + 5x - 3 的最大值和最小值。
2. 若函数 f(x) = x³ - 3x² + 2x + 5,求当 x = 2 时的函数值。
3. 计算:(2 - √3)² - (3 + √2)²。
4. 已知直角三角形的一个锐角为30°,斜边长为10,则其他两边的长分别是多少?三、解答题1. 证明:一个正方体的体对角线长等于边长的√3倍。
2. 已知函数 f(x) = 2x³ - x² + 3x + 1,求 f'(2) 的值。
3. 在平面直角坐标系中,顶点为 B(2,5) 和 C(7,2) 的直角三角形ABC,过 BC 边做垂线 AD,求 AD 的方程。
四、解题思路及答案1. 选择题:1) 解:将 x = -1 代入函数 f(x) = 2x² + 3x - 5,得到 f(-1) = 2(-1)² +3(-1) - 5 = -2 - 3 - 5 = -10。
所以答案是 A) -10。
2) 解:√16 = 4,√9 = 3,√5 是无理数,√4 = 2。
所以答案是C) √5。
中考数学复习---二次函数之二次函数综合知识点总结与练习题(含答案解析)
中考数学复习---二次函数之二次函数综合知识点总结与练习题(含答案解析) 知识点总结1. 二次函数与一元二次方程:①若二次函数()02≠++=a c bx ax y 与x 轴有两个交点⇔一元二次方程02=++c bx ax 有两个不相等的实数根⇔042>ac b −=∆。
②若二次函数()02≠++=a c bx ax y 与x 轴只有一个交点⇔一元二次方程02=++c bx ax 有两个相等的实数根⇔042=−=∆ac b 。
③若二次函数()02≠++=a c bx ax y 与x 轴没有交点⇔一元二次方程02=++c bx ax 没有实数根⇔042<ac b −=∆。
④若二次函数()02≠++=a c bx ax y 与直线m y =相交,则一元二次方程为m c bx ax =++2。
交点情况与方程的解的情况同与x 轴相交时一样。
2. 二次函数与不等式(组)若二次函数()02≠++=a c bx ax y 与一次函数()0≠+=k b kx y 存在交点,则不等式:b kx c bx ax +++>2的解集取二次函数图像在上方的部分所对应的自变量取值范围;b kx c bx ax +++<2的解集取二次函数图像在下方的部分所对应的自变量取值范围。
3. 二次函数的一些特殊的自变量的函数值:①当1=x 时所对应的函数值为c b a y ++=。
②当1−=x 时所对应的函数值为c b a y +−=。
③当2=x 时所对应的函数值为c b a y ++=24。
④当2−=x 时所对应的函数值为c b a y +−=24。
4. 对称轴的特殊值:①若对称轴为直线1=x 时,则02=+b a 。
②若对称轴为直线1−=x 时,则02=−b a 。
③判断b a +2与0的大小关系时,看对称轴与1=x 的位置关系。
④判断b a −2与0的大小关系时,看对称轴与1−=x 的位置关系。
练习题1、(2022•巴中)函数y =|ax 2+bx +c |(a >0,b 2﹣4ac >0)的图像是由函数y =ax 2+bx +c (a >0,b 2﹣4ac >0)的图像x 轴上方部分不变,下方部分沿x 轴向上翻折而成,如图所示,则下列结论正确的是( )①2a +b =0;②c =3;③abc >0;④将图像向上平移1个单位后与直线y =5有3个交点.A .①②B .①③C .②③④D .①③④【分析】根据函数图像与x 轴交点的横坐标求出对称轴为,进而可得2a +b =0,由图像可得抛物线y =ax 2+bx +c 与y 轴交点在x 轴下方,由抛物线y =ax 2+bx +c 的开口方向,对称轴位置和抛物线与y 轴交点位置可得abc 的符号,求出二次函数y =ax 2+bx +c 的顶点式,可得图像向上平移1个单位后与直线y =5有3个交点【解答】解:∵图像经过(﹣1,0),(3,0),∴抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,∴﹣=1,∴b =﹣2a ,即2a +b =0,①正确.由图像可得抛物线y =ax 2+bx +c 与y 轴交点在x 轴下方,∴c<0,②错误.由抛物线y=ax2+bx+c的开口向上可得a>0,∴b=﹣2a<0,∴abc>0,③正确.设抛物线y=ax2+bx+c的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),代入(0,3)得:3=﹣3a,解得:a=﹣1,∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点坐标为(1,4),∵点(1,4)向上平移1个单位后的坐标为(1,5),∴将图像向上平移1个单位后与直线y=5有3个交点,故④正确;故选:D.2、(2022•资阳)如图是二次函数y=ax2+bx+c的图像,其对称轴为直线x=﹣1,且过点(0,1).有以下四个结论:①abc>0,②a﹣b+c>1,③3a+c<0,④若顶点坐标为(﹣1,2),当m≤x≤1时,y有最大值为2、最小值为﹣2,此时m的取值范围是﹣3≤m≤﹣1.其中正确结论的个数是()A.4个B.3个C.2个D.1个【分析】①:根据二次函数的对称轴,c=1,即可判断出abc>0;②:结合图像发现,当x=﹣1时,函数值大于1,代入即可判断;③:结合图像发现,当x=1时,函数值小于0,代入即可判断;④:运用待定系数法求出二次函数解析式,再利用二次函数的对称性即可判断.【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+c的图像,其对称轴为直线x=﹣1,且过点(0,1),∴,c=1,∴ab>0,∴abc>0,故①正确;从图中可以看出,当x=﹣1时,函数值大于1,因此将x=﹣1代入得,(﹣1)2⋅a+(﹣1)⋅b+c>1,即a﹣b+c>1,故②正确;∵,∴b=2a,从图中可以看出,当x=1时,函数值小于0,∴a+b+c<0,∴3a+c<0,故③正确;∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标为(﹣1,2),∴设二次函数的解析式为y=a(x+1)2+2,将(0,1)代入得,1=a+2,解得a=﹣1,∴二次函数的解析式为y=﹣(x+1)2+2,∴当x=1时,y=﹣2;∴根据二次函数的对称性,得到﹣3≤m≤﹣1,故④正确;综上所述,①②③④均正确,故有4个正确结论,故选A.3、(2022•黄石)已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图像如图所示,对称轴为直线x=﹣1,有以下结论:①abc<0;②若t为任意实数,则有a﹣bt≤at2+b;③当图像经过点(1,3)时,方程ax2+bx+c ﹣3=0的两根为x1,x2(x1<x2),则x1+3x2=0,其中,正确结论的个数是()A.0 B.1 C.2 D.3【分析】利用抛物线开口方向得到a>0,利用抛物线的对称轴方程得到b=2a>0,利用抛物线与y轴的交点位置得到c<0,则可对①进行判断;利用二次函数当x=﹣1时有最小值可对②进行判断;由于二次函数y=ax2+bx+c与直线y=3的一个交点为(1,3),利用对称性得到二次函数y=ax2+bx+c与直线y=3的另一个交点为(﹣3,3),从而得到x1=﹣3,x2=1,则可对③进行判断.【解答】解:∵抛物线开口向上,∴a>0,∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,即﹣=﹣1,∴b =2a >0,∵抛物线与y 轴的交点在x 轴下方,∴c <0,∴abc <0,所以①正确;∵x =﹣1时,y 有最小值,∴a ﹣b +c ≤at 2+bt +c (t 为任意实数),即a ﹣bt ≤at 2+b ,所以②正确;∵图像经过点(1,3)时,得ax 2+bx +c ﹣3=0的两根为x 1,x 2(x 1<x 2),∴二次函数y =ax 2+bx +c 与直线y =3的一个交点为(1,3),∵抛物线的对称轴为直线x =﹣1,∴二次函数y =ax 2+bx +c 与直线y =3的另一个交点为(﹣3,3),即x 1=﹣3,x 2=1,∴x 1+3x 2=﹣3+3=0,所以③正确.故选:D .4、(2022•日照)已知二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的部分图像如图所示,对称轴为x =23,且经过点(﹣1,0).下列结论:①3a +b =0;②若点(21,y 1),(3,y 2)是抛物线上的两点,则y 1<y 2;③10b ﹣3c =0;④若y ≤c ,则0≤x ≤3.其中正确的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】由对称轴为x=即可判断①;根据点(,y1),(3,y2)到对称轴的距离即可判断②;由抛物线经过点(﹣1,0),得出a﹣b+c=0,对称轴x=﹣=,得出a=﹣b,代入即可判断③;根据二次函数的性质以及抛物线的对称性即可判断④.【解答】解:∵对称轴x=﹣=,∴b=﹣3a,∴3a+b=0,①正确;∵抛物线开口向上,点(,y1)到对称轴的距离小于点(3,y2)的距离,∴y1<y2,故②正确;∵经过点(﹣1,0),∴a﹣b+c=0,∵对称轴x=﹣=,∴a=﹣b,∴﹣b﹣b+c=0,∴3c=4b,∴4b﹣3c=0,故③错误;∵对称轴x=,∴点(0,c)的对称点为(3,c),∵开口向上,∴y≤c时,0≤x≤3.故④正确;故选:C.5、(2022•荆门)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的对称轴为x=﹣2,过点(1,﹣2)和点(x0,y0),且c>0.有下列结论:①a<0;②对任意实数m都有:am2+bm≥4a﹣2b;③16a+c>4b;④若x0>﹣4,则y0>c.其中正确结论的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】根据抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的对称轴为x=﹣2,过点(1,﹣2)且c>0,即可判断开口向下,即可判断①;根据二次函数的性质即可判断②;根据抛物线的对称性即可判断③;根据抛物线的对称性以及二次函数的性质即可判断④.【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)的对称轴为x=﹣2,过点(1,﹣2),且c>0,∴抛物线开口向下,则a<0,故①正确;∵抛物线开口向下,对称轴为x=﹣2,∴函数的最大值为4a﹣2b+c,∴对任意实数m都有:am2+bm+c≤4a﹣2b+c,即am2+bm≤4a﹣2b,故②错误;∵对称轴为x=﹣2,c>0.∴当x=﹣4时的函数值大于0,即16a﹣4b+c>0,∴16a+c>4b,故③正确;∵对称轴为x=﹣2,点(0,c)的对称点为(﹣4,c),∵抛物线开口向下,∴若﹣4<x0<0,则y0>c,故④错误;故选:B.6、(2022•绵阳)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图像关于直线x=1对称,与x轴交于A (x1,0),B(x2,0)两点.若﹣2<x1<﹣1,则下列四个结论:①3<x2<4;②3a+2b >0;③b2>a+c+4ac;④a>c>b,正确结论的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】根据二次函数的对称性,即可判断①;由开口方向和对称轴即可判断②;根据抛物线与x轴的交点以及x=﹣1时的函数的取值,即可判断③;根据抛物线的开口方向、对称轴,与y轴的交点以及a﹣b+c<0,即可判断④.【解答】解:∵对称轴为直线x=1,﹣2<x1<﹣1,∴3<x2<4,①正确,∵﹣=1,∴b=﹣2a,∴3a+2b=3a﹣4a=﹣a,∵a>0,∴3a+2b<0,②错误;∵抛物线与x轴有两个交点,∴b2﹣4ac>0,由题意可知x=﹣1时,y<0,∴a﹣b+c<0,∴a+c<b,∵a>0,∴b=﹣2a<0,∴a+c<0,∴b2﹣4ac>a+c,∴b2>a+c+4ac,③正确;∵抛物线开口向上,与y轴的交点在x轴下方,∴a>0,c<0,∴a>c,∵a﹣b+c<0,b=﹣2a,∴3a+c<0,∴c<﹣3a,∴b=﹣2a,∴b>c,所以④错误;故选:B.7、(2022•牡丹江)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=﹣2,并与x 轴交于A,B两点,若OA=5OB,则下列结论中:①abc>0;②(a+c)2﹣b2=0;③9a+4c <0;④若m为任意实数,则am2+bm+2b≥4a,正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】根据函数图像的开口方向、对称轴、图像与y轴的交点即可判断①;根据对称轴x =﹣2,OA=5OB,可得OA=5,OB=1,点A(﹣5,0),点B(1,0),当x=1时,y =0即可判断②;根据对称轴x=﹣2,以及,a+b+c=0得a与c的关系,即可判断③;根据函数的最小值是当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c,即可判断④;【解答】解:①观察图像可知:a>0,b>0,c<0,∴abc<0,故①错误;②∵对称轴为直线x=﹣2,OA=5OB,可得OA=5,OB=1,∴点A(﹣5,0),点B(1,0),∴当x=1时,y=0,即a+b+c=0,∴(a+c)2﹣b2=(a+b+c)(a+c﹣b)=0,故②正确;③抛物线的对称轴为直线x=﹣2,即﹣=﹣2,∴b=4a,∵a+b+c=0,∴5a+c=0,∴c=﹣5a,∴9a+4c=﹣11a,∵a >0,∴9a +4c <0,故③正确;④当x =﹣2时,函数有最小值y =4a ﹣2b +c ,由am 2+bm +c ≥4a ﹣2b +c ,可得am 2+bm +2b ≥4a ,∴若m 为任意实数,则am 2+bm +2b ≥4a ,故④正确;故选:C .8、(2022•烟台)二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的部分图像如图所示,其对称轴为直线x =﹣21,且与x 轴的一个交点坐标为(﹣2,0).下列结论:①abc >0;②a =b ;③2a +c =0;④关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c ﹣1=0有两个相等的实数根.其中正确结论的序号是( )A .①③B .②④C .③④D .②③【分析】根据对称轴、开口方向、与y 轴的交点位置即可判断a 、b 、c 与0的大小关系,然后将由对称轴可知a =b .图像过(﹣2,0)代入二次函数中可得4a ﹣2b +c =0.再由二次函数最小值小于0,从而可判断ax 2+bx +c =1有两个不相同的解.【解答】解:①由图可知:a >0,c <0,<0,∴b >0,∴abc <0,故①不符合题意.②由题意可知:=﹣,∴b =a ,故②符合题意.③将(﹣2,0)代入y =ax 2+bx +c ,∴4a ﹣2b +c =0,∵a =b ,∴2a +c =0,故③符合题意.④由图像可知:二次函数y =ax 2+bx +c 的最小值小于0,令y =1代入y =ax 2+bx +c ,∴ax 2+bx +c =1有两个不相同的解,故④不符合题意.故选:D .9、(2022•广安)已知抛物线y =ax 2+bx +c 的对称轴为x =1,与x 轴正半轴的交点为A (3,0),其部分图像如图所示,有下列结论:①abc >0; ②2c ﹣3b <0; ③5a +b +2c =0;④若B (34,y 1)、C (31,y 2)、D (﹣31,y 3)是抛物线上的三点,则y 1<y 2<y 3.其中正确结论的个数有( )A .1B .2C .3D .4【分析】①正确,根据抛物线的位置,判断出a ,b ,c 的符号,可得结论;②③错误,利用对称轴公式,抛物线经过A (3,0),求出b ,c 与a 的关系,判断即可; ④正确.利用图像法判断即可.【解答】解:∵抛物线开口向上,∴a>0,∵抛物线的对称轴是直线x=1,∴1=﹣,∴b=﹣2a,∴b<0,∵抛物线交y轴于负半轴,∴c<0,∴abc>0,故①正确,∵抛物线y=ax2﹣2ax+c经过(3,0),∴9a﹣6a+c=0,∴c=﹣3a,∴2c﹣3b=﹣6a+6a=0,故②错误,5a+b+2c=5a﹣2a﹣6a=﹣3a<0,故③错误,观察图像可知,y1<y2<y3,故④正确,故选:B.10、(2022•辽宁)抛物线y=ax2+bx+c的部分图像如图所示,对称轴为直线x=﹣1,直线y=kx+c与抛物线都经过点(﹣3,0).下列说法:①ab>0;②4a+c>0;③若(﹣2,y 1)与(21,y 2)是抛物线上的两个点,则y 1<y 2;④方程ax 2+bx +c =0的两根为x 1=﹣3,x 2=1;⑤当x =﹣1时,函数y =ax 2+(b ﹣k )x 有最大值.其中正确的个数是( )A .2B .3C .4D .5【分析】利用图像的信息与已知条件求得a ,b 的关系式,利用待定系数法和二次函数的性质对每个结论进行逐一判断即可得出结论.【解答】解:∵抛物线的开口方向向下,∴a <0.∵抛物线的对称轴为直线x =﹣1,∴﹣=﹣1,∴b =2a ,b <0.∵a <0,b <0,∴ab >0,∴①的结论正确;∵抛物线y =ax 2+bx +c 经过点(﹣3,0),∴9a ﹣3b +c =0,∴9a ﹣3×2a +c =0,∴3a +c =0.∴4a+c=a<0,∴②的结论不正确;∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,∴点(﹣2,y1)关于直线x=﹣1对称的对称点为(0,y1),∵a<0,∴当x>﹣1时,y随x的增大而减小.∵>0>﹣1,∴y1>y2.∴③的结论不正确;∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,抛物线经过点(﹣3,0),∴抛物线一定经过点(1,0),∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点的横坐标为﹣3,1,∴方程ax2+bx+c=0的两根为x1=﹣3,x2=1,∴④的结论正确;∵直线y=kx+c经过点(﹣3,0),∴﹣3k+c=0,∴c=3k.∵3a+c=0,∴c=﹣3a,∴3k=﹣3a,∴k=﹣a.∴函数y=ax2+(b﹣k)x=ax2+(2a+a)x=ax2+3ax=a﹣a,∵a<0,∴当x=﹣时,函数y=ax2+(b﹣k)x有最大值,∴⑤的结论不正确.综上,结论正确的有:①④,故选:A.11、(2022•内蒙古)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),抛物线的对称轴为直线x=1,下列结论:①abc<0;②3a+c=0;③当y>0时,x 的取值范围是﹣1≤x<3;④点(﹣2,y1),(2,y2)都在抛物线上,则有y1<0<y2.其中结论正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.【解答】解:根据函数的对称性,抛物线与x轴的另外一个交点的坐标为(3,0);①函数对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c=3>0,故abc<0,故①正确,符合题意;②∵x=﹣=1,即b=﹣2a,而x=﹣1时,y=0,即a﹣b+c=0,∴a+2a+c=0,∴3a+c=0.∴②正确,符合题意;③由图像知,当y>0时,x的取值范围是﹣1<x<3,∴③错误,不符合题意;④从图像看,当x=﹣2时,y1<0,当x=2时,y2>0,∴有y1<0<y2,故④正确,符合题意;故选:C.12、(2022•枣庄)小明在学习“二次函数”内容后,进行了反思总结.如图,二次函数y =ax2+bx+c(a≠0)图像的一部分与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴为直线x=﹣1,结合图像他得出下列结论:①ab>0且c>0;②a+b+c=0;③关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别为﹣3和1;④若点(﹣4,y1),(﹣2,y2),(3,y3)均在二次函数图像上,则y1<y2<y3;⑤3a+c<0,其中正确的结论有.(填序号,多选、少选、错选都不得分)【分析】由抛物线的对称轴的位置以及与y轴的交点可判断①;由抛物线过点(1,0),即可判断②;由抛物线的对称性可判断③;根据各点与抛物线对称轴的距离大小可判断④;对称轴可得b=2a,由抛物线过点(1,0)可判断⑤.【解答】解:∵抛物线对称轴在y轴的左侧,∴ab>0,∵抛物线与y轴交点在x轴上方,∴c>0,①正确;∵抛物线经过(1,0),∴a+b+c=0,②正确.∵抛物线与x轴的一个交点坐标为(1,0),对称轴为直线x=﹣1,∴另一个交点为(﹣3,0),∴关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别为﹣3和1,③正确;∵﹣1﹣(﹣2)<﹣1﹣(﹣4)<3﹣(﹣1),抛物线开口向下,∴y2>y1>y3,④错误.∵抛物线与x轴的一个交点坐标为(1,0),∴a+b+c=0,∵﹣=﹣1,∴b =2a ,∴3a +c =0,⑤错误.故答案为:①②③.13、(2022•内江)如图,抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴交于两点(x 1,0)、(2,0),其中0<x 1<1.下列四个结论:①abc <0;②a +b +c >0;③2a ﹣c >0;④不等式ax 2+bx +c >﹣1x c x +c 的解集为0<x <x 1.其中正确结论的个数是( )A .4B .3C .2D .1【分析】利用二次函数的图像和性质依次判断即可.【解答】解:∵抛物线开口向上,对称轴在y 轴右边,与y 轴交于正半轴, ∴a >0,b <0,c >0,∴abc <0,∴①正确.∵当x =1时,y <0,∴a +b +c <0,∴②错误.∵抛物线过点(2,0),∴4a+2b+c=0,∴b=﹣2a﹣,∵a+b+c<0,∴a﹣2a﹣+c<0,∴2a﹣c>0,∴③正确.如图:设y1=ax2+bx+c,y2=﹣x+c,由图值,y1>y2时,x<0或x>x1,故④错误.故选:C.14、(2022•鄂州)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)的图像顶点为P(1,m),经过点A(2,1).有以下结论:①a<0;②abc>0;③4a+2b+c=1;④x>1时,y随x的增大而减小;⑤对于任意实数t,总有at2+bt≤a+b,其中正确的有()A.2个B.3个C.4个D.5个【分析】①根据抛物线的开口方向向下即可判定;②先运用二次函数图像的性质确定a、b、c的正负即可解答;③将点A的坐标代入即可解答;④根据函数图像即可解答;⑤运用作差法判定即可.【解答】解:①由抛物线的开口方向向下,则a<0,故①正确;②∵抛物线的顶点为P(1,m),∴﹣=1,b=﹣2a,∵a<0,∴b>0,∵抛物线与y轴的交点在正半轴,∴c>0,∴abc<0,故②错误;③∵抛物线经过点A(2,1),∴1=a•22+2b+c,即4a+2b+c=1,故③正确;④∵抛物线的顶点为P(1,m),且开口方向向下,∴x>1时,y随x的增大而减小,即④正确;⑤∵a<0,∴at2+bt﹣(a+b)=at 2﹣2at ﹣a +2a=at 2﹣2at +a=a (t 2﹣2t +1)=a (t ﹣1)2≤0,∴at 2+bt ≤a +b ,则⑤正确综上,正确的共有4个.故选:C .15、(2022•达州)二次函数y =ax 2+bx +c 的部分图像如图所示,与y 轴交于(0,﹣1),对称轴为直线x =1.下列结论:①abc >0;②a >31;③对于任意实数m ,都有m (am +b )>a +b 成立;④若(﹣2,y 1),(21,y 2),(2,y 3)在该函数图像上,则y 3<y 2<y 1;⑤方程|ax 2+bx +c |=k (k ≥0,k 为常数)的所有根的和为4.其中正确结论有( )个.A .2B .3C .4D .5【分析】①正确,判断出a ,b ,c 的正负,可得结论;②正确.利用对称轴公式可得,b =﹣2a ,当x =﹣1时,y >0,解不等式可得结论; ③错误.当m =1时,m (am +b )=a +b ;④错误.应该是y 2<y 3<y 1,;⑤错误.当有四个交点或3个时,方程|ax 2+bx +c |=k (k ≥0,k 为常数)的所有根的和为4,当有两个交点时,方程|ax 2+bx +c |=k (k ≥0,k 为常数)的所有根的和为2.【解答】解:∵抛物线开口向上,∴a>0,∴抛物线与y轴交于点(0,﹣1),∴c=﹣1,∵﹣=1,∴b=﹣2a<0,∴abc>0,故①正确,∵y=ax2﹣2ax﹣1,当x=﹣1时,y>0,∴a+2a﹣1>0,∴a>,故②正确,当m=1时,m(am+b)=a+b,故③错误,∵点(﹣2,y1)到对称轴的距离大于点(2,y3)到对称轴的距离,∴y1>y3,∵点(,y2)到对称轴的距离小于点(2,y3)到对称轴的距离,∴y3>y2,∴y2<y3<y1,故④错误,∵方程|ax2+bx+c|=k(k≥0,k为常数)的解,是抛物线与直线y=±k的交点,当有3个交点时,方程|ax2+bx+c|=k(k≥0,k为常数)的所有根的和为3,当有4个交点时,方程|ax2+bx+c|=k(k≥0,k为常数)的所有根的和为4,当有2个交点时,方程|ax2+bx+c|=k(k≥0,k为常数)的所有根的和为2,故⑤错误,故选:A.。
河北省衡水中学高中数学 2.2.1对数与对数运算(二)自助餐 新人教版A必修1
学习要求:掌握两个正数的积、商的对数公式,并能运用它们化简、求值和证明。
自学引导:1. 如果a>0且a ≠1,M>0,N>0,那么()=⋅N M a log .2. 如果a>0且a ≠1,M>0,N>0,那么=N M alog 。
3. 如果a>0且a ≠1,M>0,N>0,P>0,那么=PMN a log (用P N M a a a log ,log ,log 表示)基础测评1.=+3log 31log a a( ) A 、0 B 、1 C 、-1 D 、a 1 2.=-45log 5log 33 ( )A 、1B 、-1C 、2D 、-23.=--5log 3log 30log 222 ( )A 、0B 、-1C 、1D 、24.=+-25log 2log 20log 555 ( ) A 、1 B 、2 C 、3 D 、4答案:A D C B要点阐释对数运算性质的理解1. 对数运算性质推导的基本方法:利用对数的定义将对数问题转化为指数问题,再利用幂的运算性质进行转化变形,然后把它还原为对数问题。
①()N M MN a a a log log log +=的推导:().log log log .,,,log ,log N M n m MN aa a MN N a M a n N m M a a a n m n m n m a a +=+=∴=⋅=∴====+则设 ②N M NM a a a log log log -=的推导:.log log log .,,,log ,log N M n m N M a a a N M N a M a n N m M a a a n m n m nm a a -=-=∴==∴====-则设 2. 对于上面的每一条运算性质,都要注意只有当式子中所有的对数符号都有意义时,等式才成立,如()()[]53log 2--是 存在的,但是()()5log 3log 22--与均不存在,故不能写成()()[]()()5log 3log 53log 222-+-=--。
河北衡水中学2011~2012学年度下学期一调考试高三数学试题全解析(理科)
x2 y 2 解: 解 :( 1)因为椭圆 E: a2 b2 1 ( a,b>0)过 M ( 2, 2 ) , N( 6 ,1)两点 ,
42
11
所以 a2 6
b2 1
1
解得
a2
1
8 所以 a2
8
椭圆 E 的方程为
x2
1
b2 4
8
y2 1
4
a2 b2 1
b2 4
( 2)假设存在圆心在原点的圆, 使得该圆的任意一条切线与椭圆 E 恒有两个交点 A,B,
0.6 ,高考分数
达到该大学录取分数线的概率是 0.3 .
(I )求这名同学参加考试次数
的分布列及数学期望;
(II )求这名同学被该大学录取的概率.
解:( I )记“获省高中数学竞赛优胜奖”为事件
A; 记“获国家高中数学联赛一等奖”为事
件 B;记“通过自主招生考试” 为事件 C;记 “高考分数达到一本分数线”为事件 D; 记“高
P( ABCD )
随机变量 的分布列为:
2
4
0.55
0.45
P( )
E( ) 2 0.55 4 0.45 2.90
(II )记“这名同学被该大学录取”为事件 M 则 M AB AE ABCD ABCE
P( M ) P(AB AE ABCD ABCE)
P( M ) P( AB) P( AE) P( ABCD) P( ABCE )
C
12
D 24
2
5
P
A
B
D C
12.已知函数 (C )
f ( x) | ex
a ex
|,(
a
R) 在区间 [0,1] 上单调递增,则实数
河北省衡水中学11-12学年高一上学期二调考试(数学)
2011—2012学年度第一学期第二次调研考试高一年级数学试卷本试卷分第I 卷和第Ⅱ卷两部分,共150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、 选择题(每小题5分,共60分。
下列每小题所给选项只有一项符合题意,请将正确答案的序号填涂在答题卡上)1. 某研究小组在一项实验中获得一组数据,将其整理得到如图所示的散点图,下列函数中,最能近似刻画y 与t 之间关系的是( )A.2t y =B.22y t =C.3y t =D.2log y t =2. 设0x 是函数21()()log 3x f x x =-的零点.若00a x <<,则()f a 的值满足 ( )A .()0f a >B .()0f a <C .()0f a =D .()f a 的符号不确定3. 已知()|1||3|f x x x =++-,12,x x 满足12x x ≠,且12()()101f x f x ==,则12x x + 等于( )A .0B .2C .4D .64. 对两条不相交的空间直线a 与b ,必存在平面α,使得( )A .a ⊂α,b ⊂αB .a ⊂α,b ⊥αC .a ⊥α,b ⊥αD .a ⊂α,b ∥α5. 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,P 、Q 分别是棱AA 1、CC 1的中点,则过点B 、P 、Q 的截面是( )A .三角形B .菱形但不是正方形C .正方形D .邻边不等的矩形6. 如图(1)所示,一只装了水的密封瓶子,其内部可以看成是由半径为1cm 和半径为3cm 的两个圆柱组成的简单几何体.当这个几何体如图(2)水平放置时,液面高度为20cm ,当这个几何体如图(3)水平放置时,液面高度为28cm ,则这个简单几何体的总高度为( )A .29cmB .30cmC .32cmD .48cm7. 下图是一个空间几何体的三视图,根据图中尺寸(单位:cm),可知几何体的表面积是( )A .18+ 3B .18+2 3C .17+2 3D .16+2 38. 若圆锥与球的体积相等,且圆锥底面半径与球的直径相等,则圆锥侧面积...与球面面积 之比为( ) A.2∶2 B.2∶1 C .5∶2 D .3∶2 9. 三棱锥P ABC -中,1PA PB PC AC ====,ABC ∆是等腰直角三角形,90ABC ∠=.若E 为PC 中点,则BE 与平面PAC 所成的角的大小等于( )A. 30B.45C.60D.9010.已知函数)30(42)(2<<++=a ax ax x f ,其图象上两点的横坐标1x ,2x 满足21x x <,且a x x -=+121,则有 ( )A .)()(21x f x f >B .)()(21x f x f =C .)()(21x f x f <D .大小不确定11. 如图,四边形ABCD 中,AD ∥BC ,AD =AB ,∠BCD =45°,∠BAD =90°.将△ADB 沿BD 折起,使平面ABD ⊥平面BCD ,构成三棱锥A -BCD ,则在三棱锥A -BCD 中,下列命题正确的是( )A .平面ADC ⊥平面ABCB .平面ADC ⊥平面BDCC .平面ABC ⊥平面BDCD .平面ABD ⊥平面ABC12.已知不重合的平面α、β和不重合的直线m 、n ,给出下列命题:① m ∥n ,n ⊂α⇒m ∥α;② m ∥n ,n ⊂α⇒m 与α不相交;③ α∩β=m ,n ∥α,n ∥β⇒n ∥m ;④ α∥β,m ∥β,m ⊄α⇒m ∥α;⑤ m ∥α,n ∥β,m ∥n ⇒α∥β;⑥ m ⊂α,n ⊂β,α⊥β⇒m ⊥n ;⑦ m ⊥α,n ⊥β,α与β相交⇒m 与n 相交;⑧ m ⊥n ,n ⊂β,m ⊄β⇒m ⊥β;⑨ ,a ,b ,b a b .α⊥β⊂α⊂β⊥⇒⊥α其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、 填空题(每题5分,共20分。
人教A版数学必修一河北省衡水中学高一数学强化作业:2.2.1对数与对数运算(2).docx
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作一、选择题1.下面四个等式中,一定成立的是 ( )()2log 38log 48log 4log 8log 4log 8log 4log 8log 4log 8log 48log 222222222222==+=-=-、、、、D C B A2.已知b a ==5log ,2log 33,则10log 3等于 ( ) b a A +、 B 、b a - C 、ab D 、ba 3.已知y x ==5log ,322,则x+y 等于 ( )A 、15log 2B 、35log 2C 、53log 2 D 、10log 3 4.如果方程()()03lg 2lg lg 3lg 2lg lg 2=+++x x 的两根为21,x x ,那么21x x 的值为 ( )A 、3lg 2lgB 、3lg 2lg +C 、61 D 、-6 二、填空题5、22log 322log 2-= 。
6、=-+7log 3log 49log 212121 。
7.若===32lg ,3lg ,2lg 则b a 。
8.=+--2lg 3lg 5lg 75lg三、解答题9.计算:8.1log 7log 37log 235log 5555-+-10.计算: log 33252log 2log log 853339-+-11.计算 ()()()()()()22212lg2lg 2lg5lg 2lg 21lg 27lg8lg 10002lg1.23lg5lg 2lg50+⋅+-++-+⋅12.计算:()2lg 5lg 2lg 5lg 2+⋅+13.已知18log 9,185b a ==,用,a b 表示36log 45.14.已知二次函数2()(lg )24lg f x a x x a =++的最大值是3,求a 的值.对数与对数运算(2)1、D 3222log 8log 23log 2==2、A 33log 10log 25=⨯33log 2log 5=+a b =+3、A 由已知2log 3x =,22log 3log 5x y +=+2l o g 15= 4、C 由已知,方程的两根为1lg x 和2lg x ,两根之和为121lg lg (lg 2lg3)lg 6x x +=-+=,所以1216x x =5、原式=22322log log 3252== 6、原式=21493log 17⨯= 7、原式=lg 2lg3a b -=-8、原式=752lg153⨯=⨯ 9.解: ()()25log 25log 3log 27log 3log 27log 27log 5log 59log 7log 3log 7log 275log 5555555555555==+-++-+=-+--⨯=原式10.解: 39log (48)323132⨯⨯-=-=- 11.解: ()()()()21lg 22lg 2lg5lg 21lg 2lg 2lg51lg 2lg 21lg 21=++-=++-=+-=原式()()33lg 33lg 23lg 36lg 233222lg 32lg 212lg 32lg 212+-+-===+-+-原式 ()()()()()()22223lg5lg 2lg 22lg5lg52lg5lg 2lg 2lg 2lg51=+∙+=+⋅+=+=原式 方法点拨:要灵活运用有关公式,注意公式的正用、逆用及变形使用。
河北省衡水中学2021年高考数学多选题之知识梳理与训练及答案
一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数222,0()log ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩,若x 1<x 2<x 3<x 4,且f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则下列结论正确的是( ) A .x 1+x 2=-1 B .x 3x 4=1 C .1<x 4<2 D .0<x 1x 2x 3x 4<1【答案】BCD 【分析】由解析式得到函数图象,结合函数各分段的性质有122x x +=-,341x x =,341122x x <<<<,即可知正确选项. 【详解】由()f x 函数解析式可得图象如下:∴由图知:122x x +=-,121x -<<-,而当1y =时,有2|log |1x =,即12x =或2, ∴341122x x <<<<,而34()()f x f x =知2324|log ||log |x x =:2324log log 0x x +=, ∴341x x =,21234121(1)1(0,1)x x x x x x x ==-++∈.故选:BCD 【点睛】关键点点睛:利用分段函数的性质确定函数图象,由二次函数、对数运算性质确定1234,,,x x x x 的范围及关系.2.设函数ln(2),2()1,2x x f x x x ->⎧=⎨+≤⎩,g (x )=x 2-(m +1)x +m 2-2,下列选项正确的有( )A .当m >3时,f [f (x )]=m 有5个不相等的实根B .当m =0时,g [g (x )]=m 有4个不相等的实根C .当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根D .当m =2时,g [f (x )]=m 有5个不相等的实根 【答案】BCD 【分析】作出函数()f x 的图象,利用函数()f x 的图象和函数()g x 的图象分析可解得结果. 【详解】作出函数()f x 的图象:令()f x t =,得[()]()f f x f t m ==;当3m >时,()f x m =有两个根:31242e t t <->+,,方程1()f x t =有1个根,方程2()f x t =有2个根,所以A 错误;②当0m =时,2 ()2g x x x =--,[()]0g g x =,令()g x t =,由()0g t =,得1221t t ==-,, 由2122t x x ==--12117117x x -+⇒=,, 由2234151512t x x x x -+=-=--⇒==所以B 正确; ③令()g x t =,()f t m =∴,因为01m <<,所以()f t m =有3个实根根123,,t t t ,设123t t t <<,所以12311ln(2)t m t m t m --=+=-=,,, 22()(1)2g x x m x m =-++-221329()24m m m x +--=-+23294m m --≥, 221329329144m m m m t m -----=---23254m m --+=, 因为2325m m --+在(0,1)上递减,所以23253250m m --+>--+=, 所以2132504m m t --+->,所以213254m m t --+>, 即方程()f t m =的最小根1t 大于()g x 的最小值,所以1()g x t =、2()g x t =、3()g x t =都有2个不等实根,且这6个实根互不相等, 所以当0<m <1时,f [g (x )]=m 有6个不相等的实根,所以C 正确; ④令()f x t =,则()g t m =,当2m =时,方程()2g t =化为230t t -=,得1230t t ==,;当20()t f x ==,得1213x x =-=,; 当13()t f x ==,得3442x x =-=,,352e x =+符合题意,所以D 正确. 故选:BCD. 【点睛】关键点点睛:作出函数的图象,利用数形结合法求解是解题关键.3.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也叫取整函数.令()[]f x x x =-,以下结论正确的有( ) A .()1.10.9f -= B .函数()f x 为奇函数 C .()()11f x f x +=+ D .函数()f x 的值域为[)0,1【答案】AD 【分析】根据高斯函数的定义逐项检验可得正确的选项. 【详解】对于A ,()[]1.11 1.120..9.111f --=-+=-=-,故A 正确. 对于B ,取 1.1x =-,则()1.10.9f -=,而()[]1.1-1.1 1.110.11.1f =-==, 故()()1.1 1.1f f -≠-,所以函数()f x 不为奇函数,故B 错误.对于C ,则()[][]()11111f x x x x x f x +=+-+=+--=,故C 错误.对于D ,由C 的判断可知,()f x 为周期函数,且周期为1, 当01x ≤≤时,则当0x =时,则()[]0000f =-=, 当01x <<时,()[]0f x x x x x =-=-=, 当1x =时,()[]11110f x =-=-=,故当01x ≤≤时,则有()01f x ≤<,故函数()f x 的值域为[)0,1,故D 正确.故选:AD . 【点睛】思路点睛:对于函数的新定义问题,注意根据定义展开讨论性质的讨论,并且注意性质讨论的次序,比如讨论函数值域,可以先讨论函数的奇偶性、周期性.4.设s,t 0>,若满足关于x s 恰有三个不同的实数解123,x x x s <<=则下列选项中,一定正确的是( )A .1230x x x ++>B .6425s t ⋅=C .45t s = D .14425s t +=【答案】CD 【分析】 设()f x =()f x 为偶函数,从而有1230x x x ++=,因此方程()=f x s 必有一解为0,代入得s =,分0x t ≤≤和x t >两种情况得出函数()f x 的单调性和最值,从而求得s t ,,可得选项. 【详解】 设()f x =()f x 为偶函数,所以1230x x x ++=,所以()=f x s ,其中必有一解为0,则()0 f s s =∴,①当0x t ≤≤时,()f x =当且仅当0x =时取等号; ②当x t >时,()f x (),t +∞上递增, ()f x s ==,54454x t x t t x t x t -++=⇒=⇒=, 又()f x 在(),t +∞上递增,35 4x t ∴=,即3564516=,42545x s t t s t =====, 6454144, 2516525t s t s ∴=⨯=+=. 故选:CD. 【点睛】本题考查函数与方程的综合知识,关键构造合适的函数,判断函数的奇偶性,单调性,最值,属于较难题.5.已知函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩,则方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实根个数可能为( )A .8B .7C .6D .5【答案】ABC 【分析】以()1f x =的特殊情形为突破口,解出1x =或3或45或4-,将12x x+-看作整体,利用换元的思想进一步讨论即可. 【详解】 由基本不等式可得120x x +-≥或124x x+-≤-, 作出函数()()()52log 1,122,1x x f x x x ⎧-<⎪=⎨--+≥⎪⎩的图像,如下:①当2a >时,1224x x +-≤-或1021x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-=⎪⎝⎭的实数根个数为4; ②当2a =时,1224x x +-=-或1021x x <+-<或122x x+-=, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为6; ③当12a <<时,12424x x -<+-<-或1021x x <+-<或1122x x<+-< 或1223x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-=⎪⎝⎭的实数根个数为8; ④当1a =时,124x x +-=-或1021x x <+-<或121x x +-=或123x x+-=,故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为7; ⑤当01a <<时,1420x x -<+-<或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2; ⑥当0a =时,120x x +-=或1324x x<+-<, 故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为3; ⑦当0a <时,123x x+->,故方程12f x a x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭的实数根个数为2; 故选:ABC 【点睛】本题考查了求零点的个数,考查了数形结合的思想以及分类讨论的思想,属于难题.6.函数1()()0()x f x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数, 则下列结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()f x 的值域是{0,1}C .方程(())f f x x =的解为1x =D .方程(())()f f x f x =的解为1x =【答案】ABC 【分析】 逐项分析判断即可. 【详解】当x -为有理数时,x 也为有理数∴()1f x -=当x -为无理数时,x 也为无理数∴()0f x -=∴1()()0()x f x x ⎧-=⎨⎩为有理数为无理数∴()()f x f x -= ()f x ∴是偶函数,A 对;易知B 对;1x =时,()((1))11f f f ==∴C 对(())()f f x f x =的解为全体有理数∴D 错故选:ABC. 【点睛】本题综合考查分段函数的奇偶性判断、值域、解方程等,要求学生能灵活应用知识解题,难度较大.7.已知函数()f x 满足:当-<3≤0x 时,()()1xf x e x =+,下列命题正确的是( )A .若()f x 是偶函数,则当03x <≤时,()()1xf x ex =+B .若()()33f x f x --=-,则()()32g x f x e =+在()6,0x ∈-上有3个零点 C .若()f x 是奇函数,则1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<D .若()()3f x f x +=,方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,则k 的范围为2312k e e -<<- 【答案】BC 【分析】A 选项,利用函数的奇偶性求出解析式即可判断;B 选项,函数()f x 关于直线3x =-对称,利用导数研究函数的单调性作出函数图像,由函数图像可知当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e =-有3个交点可判断;C 选项,由函数图像关于原点对称求出函数的值域进行判断;D 选项,函数周期为3,作出函数图像知方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,则2312k e e-<≤-时方程()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根. 【详解】A 选项,若03x <≤,则30x -≤-<,()()1xf x e x --=-+,因为函数()f x 是偶函数,所以()()()1xf x f x ex -=-=-+,A 错误;B 选项,若()()33f x f x --=-,则函数()f x 关于直线3x =-对称,当-<3≤0x 时,()()2xf x ex '=+,当()3,2x ∈--时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,当()2,0x ∈--时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,且()323f e -=-,()2120f e -=-<,()10f -=, 作出函数大致图像如图所示,则当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e =-有3个交点,即函数()()32g x f x e =+在()6,0x ∈-上有3个零点,B 正确;C 选项,由B 知当[3,0)x ∈-时,()2[,1)f x e -∈-,若函数()f x 为奇函数,则当[]3,3x ∈-时()()1,1f x ∈-,所以1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<,C 正确;D 选项,若()()3f x f x +=,则函数()f x 的周期为3,作出函数在[]3,3x ∈-上的图像如图所示,若方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦即()()[]0f x f x k -=在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,因为方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,所以()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根,又()323f e -=-,()2120f e -=-<,所以2312k e e-<≤-,D 错误. 故选:BC 【点睛】本题考查函数的图像与性质综合应用,涉及函数的单调性、奇偶性、对称性,函数的零点与方程的根,综合性较强,属于较难题.8.已知函数()()23,03,0x x x f x f x x ⎧--<⎪=⎨-≥⎪⎩,以下结论正确的是( )A .()f x 在区间[]4,6上是增函数 B .()()220204f f -+=C .若函数()y f x b =-在(),6-∞上有6个零点()1,2,3,4,5,6i x i =,则619ii x==∑D .若方程()1f x kx =+恰有3个实根,则{}11,13k ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭【答案】BCD 【分析】根据()f x 在[2-,0]上的单调性判断A ,根据(2020)(2)f f =-判断B ,根据图象的对称性判断C ,根据直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点判断D . 【详解】解:由题意可知当3x -时,()f x 是以3为周期的函数, 故()f x 在[4,6]上的单调性与()f x 在[2-,0]上的单调性相同,而当0x <时,239()()24f x x =-++,()f x ∴在[2-,0]上不单调,故A 错误;又(2020)(2)2f f =-=,故(2)(2020)4f f -+=,故B 正确; 作出()y f x =的函数图象如图所示:由于()y f x b =-在(,6)-∞上有6个零点,故直线y b =与()y f x =在(,6)-∞上有6个交点,不妨设1i i x x +<,1i =,2,3,4,5, 由图象可知1x ,2x 关于直线32x =-对称,3x ,4x 关于直线32x =对称,5x ,6x 关于直线92x =对称, ∴613392229222i i x ==-⨯+⨯+⨯=∑,故C 正确;若直线1y kx =+经过点(3,0),则13k =-,若直线1y kx =+与23(0)y x x x =--<相切,则消元可得:2(3)10x k x +++=, 令0∆=可得2(3)40k +-=,解得1k =-或5k =-, 当1k =-时,1x =-,当5k =-时,1x =(舍),故1k =-.若直线1y kx =+与()y f x =在(0,3)上的图象相切,由对称性可得1k =.因为方程()1f x kx =+恰有3个实根,故直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点, 113k ∴-<<-或1k =,故D 正确.故选:BCD . 【点睛】本题考查了函数零点与函数图象的关系,考查函数周期性、对称性的应用,属于中档题.9.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,()1f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[-1,1]D .()f x 的图象与曲线cos y x =在()0,2π上有4个交点 【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得()()4f x f x =-,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A ;对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,构造函数()()cos g x f x x =-,利用导数法求出单调区间,结合零点存在性定理,即可判断D . 【详解】 根据题意,对于A ,()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,所以()f x 图象关于1x =对称,(2)()()f x f x f x +=-=- 即(4)(2)()f x f x f x +=-+=则()f x 是周期为4的周期函数,A 错误; 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-;故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<, (0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[11]-,.故C 正确. 对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1],()(2)x f x x x ∴∈=--,[1,2],2[0,1],()(2)(2)x x f x f x x x ∴∈-∈=-=--, [0,2],()(2)x f x x x ∴∈=--,()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+, ()f x 的周期为4,[2,4],()(2)(4)x f x x x ∴∈=--,[4,6],()(4)(6)x f x x x ∴∈=---, [6,2],()(6)(8)x f x x x π∴∈=--,设()()cos g x f x x =-,当2[0,2],()2cos x g x x x x ∈=-+-,()22sin g x x x '=-++,设()(),()2cos 0h x g x h x x =''=-+<在[0,2]恒成立,()h x 在[0,2]单调递减,即()g x '在[0,2]单调递减,且(1)sin10,(2)2sin20g g '=>'=-+<, 存在00(1,2),()0x g x ∈'=,0(0,),()0,()x x g x g x ∈'>单调递增, 0(,2),()0,()x x g x g x ∈'<单调递减,0(0)1,(1)1cos10,()(1)0,(2)cos20g g g x g g =-=->>>=->,所以()g x 在0(0,)x 有唯一零点,在0(,2)x 没有零点, 即2(]0,x ∈,()f x 的图象与曲线cos y x =有1个交点,当[]24x ∈,时,,()()2cos 6+8cos x x g x f x x x =-=--,则()26+sin g x x x '=-,()()26+sin x x h x g x ='=-,则()2+cos >0h x x '=,所以()g x '在[]24,上单调递增, 且()()3sin3>0,22+sin20g g '='=-<,所以存在唯一的[][]12324x ∈⊂,,,使得()0g x '=, 所以()12,x x ∈,()0g x '<,()g x 在()12,x 单调递减,()14x x ∈,,()>0g x ',()g x 在()14x ,单调递增,又()31cos30g =--<,所以()1(3)0g x g <<, 又()()2cos2>0,4cos4>0g g =-=-,所以()g x 在()12,x 上有一个唯一的零点,在()14x ,上有唯一的零点, 所以当[]24x ∈,时,()f x 的图象与曲线cos y x =有2个交点,, 当[]46x ∈,时,同[0,2]x ∈,()f x 的图象与曲线cos y x =有1个交点, 当[6,2],()(6)(8)0,cos 0x f x x x y x π∈=--<=>,()f x 的图象与曲线cos y x =没有交点,所以()f x 的图象与曲线cos y x =在()0,2π上有4个交点,故D 正确; 故选:BCD . 【点睛】本题考查抽象函数的奇偶性、周期性、两函数图像的交点,属于较难题.10.设函数g (x )=sinωx (ω>0)向左平移5πω个单位长度得到函数f (x ),已知f (x )在[0,2π]上有且只有5个零点,则下列结论正确的是( )A .f (x )的图象关于直线2x π=对称B .f (x )在(0,2π)上有且只有3个极大值点,f (x )在(0,2π)上有且只有2个极小值点C .f (x )在(0,)10π上单调递增 D .ω的取值范围是[1229,510) 【答案】CD 【分析】利用正弦函数的对称轴可知,A 不正确;由图可知()f x 在(0,2)π上还可能有3个极小值点,B 不正确;由2A B x x π≤<解得的结果可知,D 正确;根据()f x 在3(0,)10πω上递增,且31010ππω<,可知C 正确. 【详解】依题意得()()5f x g x πω=+sin[()]5x πωω=+sin()5x πω=+, 2T πω=,如图:对于A ,令52x k ππωπ+=+,k Z ∈,得310k x ππωω=+,k Z ∈,所以()f x 的图象关于直线310k x ππωω=+(k Z ∈)对称,故A 不正确; 对于B ,根据图象可知,2A B x x π≤<,()f x 在(0,2)π有3个极大值点,()f x 在(0,2)π有2个或3个极小值点,故B 不正确,对于D ,因为5522452525A x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,22933555B x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,所以2429255πππωω≤<,解得1229510ω≤<,所以D 正确;对于C ,因为1123545410T ππππωωωω-+=-+⨯=,由图可知()f x 在3(0,)10πω上递增,因为29310ω<<,所以33(1)0101010πππωω-=-<,所以()f x 在(0,)10π上单调递增,故C 正确; 故选:CD. 【点睛】本题考查了三角函数的相位变换,考查了正弦函数的对称轴和单调性和周期性,考查了极值点的概念,考查了函数的零点,考查了数形结合思想,属于中档题.二、导数及其应用多选题11.关于函数()sin x f x e a x =+,(,)x π∈-+∞,下列说法正确的是( ) A .当1a =时,()f x 在(0,(0))f 处的切线方程为210x y -+=; B .当1a =时,()f x 存在唯一极小值点0x ,且()010f x -<<; C .对任意0a >,()f x 在(,)π-+∞上均存在零点; D .存在0a <,()f x 在(,)π-+∞上有且只有一个零点. 【答案】ABD 【分析】当1a =时,()sin x f x e x =+,求出(),(0),(0)f x f f '',得到()f x 在(0,(0))f 处的切线的点斜式方程,即可判断选项A ;求出()0,()0f x f x ''><的解,确定()f x 单调区间,进而求出()f x 极值点个数,以及极值范围,可判断选项B ;令()sin 0x f x e a x =+=,当0a ≠时,分离参数可得1sin x x a e -=,设sin (),(,)x xg x x eπ=∈-+∞,求出()g x 的极值最值,即可判断选项C ,D 的真假. 【详解】A.当1a =时,()sin x f x e x =+,所以()cos x f x e x '=+,0(0)cos02f e '=+=,0(0)01f e =+=,所以()f x 在(0,(0))f 处的切线方程为210x y -+=,故正确;B. 因为()sin 0x f x e x ''=->,所以()'f x 单调递增,又()202f π'-=>,334433()cos 442f e eππππ--⎛⎫'-=+-=- ⎪⎝⎭,又233442e e e ππ⎛⎫= ⎪⎝>>⎭,即34e π>,则3()04f π'-<,所以存在03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得0()0f x '=,即 00cos 0x e x +=,则在()0,x π-上()0f x '<,在()0,x +∞上,()0f x '>,所以()f x 存在唯一极小值点0x,因为000000()sin sin cos 4xf x e x x x x π⎛⎫=+=-=- ⎪⎝⎭,03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,所以03,44x πππ⎛⎫-∈-- ⎪⎝⎭()01,04x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,故正确; C.令()sin 0x f x e a x =+=,当0a ≠时,可得1sin x xa e-=,设sin (),(,)x x g x x eπ=∈-+∞,则cos sin 4()x x x x x g x e e π⎛⎫- ⎪-⎝⎭'==,令()0g x '=,解得,,14x k k Z k ππ=+∈≥-当52,244x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦时()0g x '<,当592,244x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦时,()0g x '>,所以当524x k ππ=+,,1k Z k ∈≥-时,()g x 取得极小值,即35,,...44x ππ=-,()g x 取得极小值,又35 (4)4g g ππ⎛⎫⎛⎫-<> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为在3,4ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上,()g x 递减,所以()34342g x g e ππ⎛⎫≥-=- ⎪⎝⎭,所以当24x k ππ=+,,0k Z k ∈≥时, ()g x 取得极大值,即9,, (44)x ππ=,()g x 取得极大值,又9...44g gππ⎛⎫⎛⎫>>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()442g x geππ⎛⎫≤=⎪⎝⎭,所以(),xπ∈-+∞时,()3442e g xeπ≤≤,当341eaπ-<,即4ae>时,()f x在(,)π-+∞上不存在零点,故C错误;D.当412aeπ-=,即4a eπ=时,1=-ya与()sinxxg xe=的图象只有一个交点,所以存在0a<,()f x在(,)π-+∞上有且只有一个零点,故D正确;故选:ABD【点睛】方法点睛:用导数研究函数的零点,一方面用导数判断函数的单调性,借助零点存在性定理判断;另一方面,也可将零点问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.12.已知(0,1)x∈,则下列正确的是()A.cos2x xπ+<B.22xx<C.sin2x>D.1ln1xx<-【答案】ABC【分析】构造函数()sinf x x x=-证明其在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,即可得sin22x xππ⎛⎫-<-⎪⎝⎭即可判断选项A;作出2y x和2xy=的函数图象可判断选项B;作出()sin2xf x=,()h x=C;构造函数()1ln1xg xx=+-利用导数判断其在()0,1x∈上的单调性即可判断选项D,进而可得正确选项.【详解】对于选项A:因为()0,1x∈,所以022xππ<-<,令()sinf x x x=-,()cos10f x x'=-≤,()sinf x x x=-在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,所以()()00f x f<=,即sin x x<,所以sin22x xππ⎛⎫-<-⎪⎝⎭即cos2x xπ<-,可得cos2x xπ+<,故A正确,对于选项B:由图象可得()0,1x ∈,22x x <恒成立,故选项B 正确;对于选项C :要证22sin 24xx x >+ 令()sin 2xf x =,()224x h x x =+()()f x f x -=-,()sin2xf x =是奇函数, ()()h x h x -=,()224x h x x =+ 令2224144x t x x ==-++ ,则y t = 因为24y x =+在()0,∞+单调递增,所以2414t x =-+在()0,∞+单调递增,而y t =调递增,由符合函数的单调性可知()224x h x x =+()0,∞+单调递增, 其函数图象如图所示:由图知当()0,1x ∈时22sin 24xx x >+C 正确; 对于选项D :令()1ln 1x g x x =+-,()01x <<,()221110x g x x x x-'=-=<, 所以()1ln 1x g x x=+-在()0,1单调递减,所以()()1ln1110g x g >=+-=, 即1ln 10x x+->,可得1ln 1x x >-,故选项D 不正确.故选:ABC 【点睛】思路点睛:证明不等式恒成立(或能成立)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.13.已知函数()3sin f x x x ax =+-,则下列结论正确的是( )A .()f x 是奇函数B .当3a=-时,函数()f x 恰有两个零点C .若()f x 为增函数,则1a ≤D .当3a =时,函数()f x 恰有两个极值点【答案】ACD 【分析】利用函数奇偶性的定义可判断A 选项的正误;利用导数分析函数()f x 的单调性,可判断B 选项的正误;利用导数与函数单调性的关系可判断C 选项的正误;利用导数以及零点存在定理可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,函数()3sin f x x x ax =+-的定义域为R ,()()()()33sin sin f x x x ax x x ax f x -=-+-+=--+=-,函数()f x 为奇函数,A 选项正确; 对于B 选项,当3a=-时,()3sin 3f x x x x =++,则()2cos 330f x x x '=++>,所以,函数()f x 在R 上为增函数,又()00f =,所以,函数()f x 有且只有一个零点,B 选项错误;对于C 选项,()2cos 3f x x x a '=+-,由于函数()f x 为增函数,则()0f x '≥对任意的x ∈R 恒成立,即23cos a x x ≤+. 令()23cos g x x x =+,则()6sin g x x x '=-,则()6cos 0g x x ''=->,所以,函数()g x '在R 上为增函数,当0x <时,()()00g x g ''<=,此时,函数()g x 为减函数; 当0x >时,()()00g x g ''>=,此时,函数()g x 为增函数. 所以,()()min 01g x g ==,1a ∴≤,C 选项正确;对于D 选项,当3a =时,()3sin 3f x x x x =+-,则()2cos 33f x x x '=+-.由B 选项可知,函数()f x '在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增,()()11cos10f f ''-==>,()020f '=-<,由零点存在定理可知,函数()f x '在()1,0-和()0,1上都存在一个零点, 因此,当3a =时,函数()f x 有两个极值点,D 选项正确. 故选:ACD. 【点睛】结论点睛:利用函数的单调性求参数,可按照以下原则进行:(1)函数()f x 在区间D 上单调递增()0f x '⇔≥在区间D 上恒成立; (2)函数()f x 在区间D 上单调递减()0f x '⇔≤在区间D 上恒成立; (3)函数()f x 在区间D 上不单调()f x '⇔在区间D 上存在极值点;(4)函数()f x 在区间D 上存在单调递增区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '>成立; (5)函数()f x 在区间D 上存在单调递减区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '<成立.14.阿基米德是伟大的物理学家,更是伟大的数学家,他曾经对高中教材中的抛物线做过系统而深入的研究,定义了抛物线阿基米德三角形:抛物线的弦与弦的端点处的两条切线围成的三角形称为抛物线阿基米德三角形.设抛物线C :2yx 上两个不同点,A B 横坐标分别为1x ,2x ,以,A B 为切点的切线交于P 点.则关于阿基米德三角形PAB 的说法正确的有( )A .若AB 过抛物线的焦点,则P 点一定在抛物线的准线上B .若阿基米德三角形PABC .若阿基米德三角形PAB 为直角三角形,则其面积有最小值14D .一般情况下,阿基米德三角形PAB 的面积212||4x x S -=【答案】ABC 【分析】设出直线AB 的斜截式方程、点,A B 的坐标,根据导数的几何意义求出切线,PA PB 的方程,进而求出点P 的坐标,将直线AB 的方程和抛物线方程联立,得到一元二次方程以及该方程两根的和、积的关系.A :把抛物线焦点的坐标代入直线AB 的斜截式方程中,根据抛物线的准线方程进行判断即可;B :根据正三角形的性质,结合正三角形的面积公式进行判断即可;C :根据直角三角形的性质,结合直角三角形的面积公式进行判断即可;D :根据点到直线距离公式、两点间距离公式进行求解判断即可.. 【详解】由题意可知:直线AB 一定存在斜率, 所以设直线AB 的方程为:y kx m =+,由题意可知:点221122(,),(,)A x x B x x ,不妨设120x x <<, 由2'2yx y x ,所以直线切线,PA PB 的方程分别为:221112222(),2()y x x x x y x x x x -=--=-,两方程联立得:211122222()2()y x x x x y x x x x ⎧-=-⎨-=-⎩, 解得:12122x x x y x x +⎧=⎪⎨⎪=⎩,所以P 点坐标为:1212(,)2x x x x +,直线AB 的方程与抛物线方程联立得:2121220,y kx mx kx m x x k x x m y x=+⎧⇒--=⇒+==-⎨=⎩. A :抛物线C :2y x 的焦点坐标为1(0,)4,准线方程为 14y =-,因为AB 过抛物线的焦点,所以14m =,而1214x x m =-=-,显然P 点一定在抛物线的准线上,故本选项说法正确;B :因为阿基米德三角形PAB 为正三角形,所以有||||PA PB =,= 因为 12x x ≠,所以化简得:12x x =-,此时221111(,),(,)A x x B x x -, P 点坐标为:21(0,)x -, 因为阿基米德三角形PAB 为正三角形,所以有||||PA AB =,1122x x =-⇒=-, 因此正三角形PAB所以正三角形PAB的面积为11sin 6022︒==, 故本选项说法正确;C :阿基米德三角形PAB 为直角三角形,当PA PB ⊥时, 所以1212121222121122122114PAPBx x x xx x kk x x x x x x x x ++--⋅=-⇒⋅=-⇒=---, 直线AB 的方程为:14y kx =+所以P 点坐标为:1(,)24k -,点 P 到直线AB 的距离为:=||AB ===因为12121,4x x k x x +==-,所以21AB k ==+, 因此直角PAB的面积为:2111(1)224k ⨯+=, 当且仅当0k =时,取等号,显然其面积有最小值14,故本说法正确; D :因为1212,x x k x x m +==-,所以1||AB x x ===-点P 到直线AB 的距离为:212==所以阿基米德三角形PAB 的面积32121211224x x S x x -=⋅-=,故本选项说法不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点睛:解决本题的关键就是一元二次方程根与系数关系的整体代换应用,本题重点考查了数学运算核心素养的应用.15.若存在常数k 和b ,使得函数()F x 和()G x 对其公共定义域上的任意实数x 都满足:()F x kx b ≥+和()G x kx b ≤+恒成立,则称此直线y kx b =+为()F x 和()G x 的“隔离直线”.已知函数()22x f x =(x ∈R ),()12g x x =(0x <),()ln h x e x =,(e 为自然对数的底数),则( )A .()()()m x f x g x =-在0x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内单调递减 B .()f x 和()g x 之间存在“隔离直线”,且b 的最小值为2- C .()f x 和()g x 之间存在“隔离直线”,且k 的取值范围是[]2,1-D .()f x 和()g x 之间存在唯一的“隔离直线”,方程为2ey =-【答案】BD 【分析】对于A :令()()()m x f x g x =-,利用导数可确定()m x 单调性,进而作出判断; 对于B 和C :利用二次函数的性质以及不等式恒成立的知识求出b 、k 的范围,进而作出判断;对于选项D :根据隔离直线过()f x 和()h x 的公共点,可假设隔离直线为2e y kx =-;可得到222x ekx ≥-,再利用恒成立得出k 的值,最后尝试利用导数证明()2eh x ≤-,进而作出判断. 【详解】对于A ,()()()2122x m x f x g x x =-=-, ()322121022x m x x x x+'∴=+=>, 当x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0m x '>,()m x ∴单调递增,故A 错误;对于B ,C ,设()f x ,()g x 的隔离直线为y kx b =+,22x kx b ≥+对任意x ∈R 恒成立,即2220x kx b --≥对任意x ∈R 恒成立, 所以21480k b ∆=+≤,所以0b ≤, 又12kx b x≤+对任意(),0x ∈-∞恒成立,即22210kx bx +-≤对任意(),0x ∈-∞恒成立,因为0b ≤,所以0k ≤且21480b k ∆=+≤,所以22k b ≤-且22b k ≤-,4248k b b ≤≤-,解得20k -≤≤,同理20b -≤≤, 所以b 的最小值为2-,k 的取值范围是[]2,0-, 故B 正确,C 错误; 对于D ,函数()f x 和()h x的图象在x =∴若存在()f x 和()h x 的隔离直线,那么该直线过这个公共点,设隔离直线的斜率为k,则隔离直线方程为(2e y k x -=,即2e y kx =-,则222x ekx ≥-(x ∈R),得2220x kx e -+≥对x ∈R 恒成立,则()24420k e ∆=-≤,解得k =此时隔离直线方程为:2ey =-,下面证明()2e h x ≤-, 令()()ln 22e e G x h x e x =--=--(0x >),则()x G x x'=,当x =()0G x '=;当0x <<()0G x '<;当x >()0G x '>;∴当x =()G x 取到极小值,也是最小值,即()0min G x G==,()()02e G x h x ∴=--≥在()0,∞+上恒成立,即()2eh x ≤-,∴函数()f x 和()h x存在唯一的隔离直线2ey =-,D 正确.故选:BD . 【点睛】关键点睛:本题考查导数中的新定义问题的求解;解题关键是能够充分理解“隔离直线”的定义,将问题转化为根据不等式恒成立求解参数范围或参数值、或不等式的证明问题,属于难题.16.在单位圆O :221x y +=上任取一点()P x y ,,圆O 与x 轴正向的交点是A ,将OA 绕原点O 旋转到OP 所成的角记为θ,若x ,y 关于θ的表达式分别为()x fθ=,()y g θ=,则下列说法正确的是( )A .()x f θ=是偶函数,()y g θ=是奇函数;B .()x f θ=在()0,π上为减函数,()y g θ=在()0,π上为增函数;C .()()1fg θθ+≥在02πθ⎛⎤∈⎥⎝⎦,上恒成立;D .函数()()22t f g θθ=+.【答案】ACD 【分析】依据三角函数的基本概念可知cos x θ=,sin y θ=,根据三角函数的奇偶性和单调性可判断A 、B ;根据辅助角公式知()()4f g πθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再利用三角函数求值域可判断C ;对于D ,2cos sin 2t θθ=+,先对函数t 求导,从而可知函数t 的单调性,进而可得当1sin 2θ=,cos θ=时,函数t 取得最大值,结合正弦的二倍角公式,代入进行运算即可得解. 【详解】由题意,根据三角函数的定义可知,x cos θ=,y sin θ=, 对于A ,函数()cos fθθ=是偶函数,()sin g θθ=是奇函数,故A 正确;对于B ,由正弦,余弦函数的基本性质可知,函数()cos f θθ=在()0,π上为减函数,函数()sin g θθ=在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭为增函数,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭为减函数,故B 错误; 对于C ,当0θπ⎛⎤∈ ⎥2⎝⎦,时,3,444πππθ⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦()()cos sin 4f g πθθθθθ⎛⎫+=+=+∈ ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,函数()()222cos sin2t fg θθθθ=+=+,求导22sin 2cos22sin 2(12sin )2(2sin 1)(sin 1)t θθθθθθ'=-+=-+-=--+, 令0t '>,则11sin 2θ-<<;令0t '<,则1sin 12θ<<,∴函数t 在06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和5,26ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,当6πθ=即1sin 2θ=,cos 2θ=时,函数取得极大值1222t =⨯= 又当2θπ=即sin 0θ=,cos 1θ=时,212012t =⨯+⨯⨯=,所以函数()()22t f g θθ=+,故D 正确.故选:ACD. 【点睛】方法点睛:考查三角函数的值域时,常用的方法:(1)将函数化简整理为()()sin f x A x ωϕ=+,再利用三角函数性质求值域; (2)利用导数研究三角函数的单调区间,从而求出函数的最值.17.对于定义在1D 上的函数()f x 和定义在2D 上的函数()g x ,若直线y kx b=+(),k b R ∈同时满足:①1x D ∀∈,()f x kx b ≤+,②2x D ∀∈,()g x kx b ≥+,则称直线y kx b =+为()f x 与()g x 的“隔离直线”.若()ln xf x x=,()1x g x e -=,则下列为()f x 与()g x 的隔离直线的是( )A .y x =B .12y x =-C .3ex y =D .1122y x =- 【答案】AB 【分析】根据隔离直线的定义,函数()y f x =的图象总在隔离直线的下方,()y g x =的图象总在隔离直线的上方,并且可以有公共点,结合函数的图象和函数的单调性,以及直线的特征,逐项判定,即可求解. 【详解】根据隔离直线的定义,函数()y f x =的图象总在隔离直线的下方,()y g x =的图象总在隔离直线的上方,并且可以有公共点, 由函数()ln x f x x =,可得()21ln xf x x -'=, 所以函数()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞上单调递减,因为()10f =,()11f '=,此时函数()f x 的点(1,0)处的切线方程为1y x =-, 且函数()f x 的图象在直线1y x =-的下方; 又由函数()1x g x e-=,可得()1e0x g x -'=>,()g x 单调递增,因为()()111g g '==,所以函数()g x 在点(1,1)处的切线方程为11y x -=-,即y x =, 此时函数()g x 的图象在直线y x =的上方,根据上述特征可以画出()y f x =和()y g x =的大致图象,如图所示,直线1y x =-和y x =分别是两条曲线的切线,这两条切线以及它们之间与直线y x =平行的直线都满足隔离直线的条件,所以A ,B 都符合; 设过原点的直线与函数()y f x =相切于点00(,)P x y , 根据导数的几何意义,可得切线的斜率为021ln x k x -=,又由斜002000ln 0y x k x x -==-,可得002100ln 1ln x x x x -=,解得0x e =, 所以21ln 12()e k e e -==,可得切线方程为2x y e =, 又由直线3xy e=与曲()y f x =相交,故C 不符合; 由直线1122y x =-过点()1,0,斜率为12,曲线()y f x =在点()1,0处的切线斜率为1,明显不满足,排除D. 故选:AB.【点睛】对于函数的新定义试题:(1)认真审题,正确理解函数的新定义,合理转化;(2)根据隔离直线的定义,转化为函数()y f x =的图象总在隔离直线的下方,()y g x =的图象总在隔离直线的上方.18.已知函数()()()221x f x x e a x =-+-有两个零点,则a 的可能取值是( ) A .1- B .0 C .1 D .2【答案】CD 【分析】求出()f x 的导数,讨论a 的范围,结合函数的单调性和零点存在性定理可判断求出. 【详解】解:∵函数()()()221xf x x e a x =-+-,∴()()()()()12112x xf x x e a x x e a '=-+-=-+,①若0a =,那么()()0202xf x x e x =⇔-=⇔=,函数()f x 只有唯一的零点2,不合题意; ②若0a >,那么20x e a +>恒成立, 当1x <时,()0f x '<,此时函数为减函数; 当1x >时,()0f x '>,此时函数为增函数; 此时当1x =时,函数()f x 取极小值e -,由()20f a =>,可得:函数()f x 在1x >存在一个零点; 当1x <时,x e e <,210x -<-<,∴()()()()()222121x f x x e a x x e a x =-+->-+-()()211a x e x e =-+--,令()()2110a x e x e -+--=的两根为1t ,2t ,且12t t <, 则当1x t <,或2x t >时,()()()2110f x a x e x e >-+-->, 故函数()f x 在1x <存在一个零点;即函数()f x 在R 上存在两个零点,满足题意; ③若02ea -<<,则()ln 2ln 1a e -<=, 当()ln 2x a <-时,()1ln 21ln 10x a e -<--<-=,()ln 2220a x e a e a -+<+=,即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,当()ln 21a x -<<时,10x -<,()ln 2220a x e a e a -+>+=,即()()()120xf x x e a '=-+<恒成立,故()f x 单调递减,当1x >时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=, 即()()(1)20xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,故当()ln 2x a =-时,函数取极大值,由()()()()()2ln 2ln 222ln 21f a a a a a ⎡⎤⎡⎤-=---+--⎣⎦⎣⎦(){}2ln 2210a a ⎡⎤⎣⎦=--+<得:函数()f x 在R 上至多存在一个零点,不合题意;④若2ea =-,则()ln 21a -=, 当()1ln 2x a <=-时,10x -<,()ln 2220a x e a e a -+<+=,即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,当1x >时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=, 即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,故函数()f x 在R 上单调递增,函数()f x 在R 上至多存在一个零点,不合题意;⑤若2ea <-,则()ln 2ln 1a e ->=, 当1x <时,10x -<,()ln 2220a x e a e a -+<+=, 即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,当()1ln 2x a <<-时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+<+=, 即()()()120xf x x e a '=-+<恒成立,故()f x 单调递减,当()ln 2x a >-时,10x ->,()ln 2220a x e a e a -+>+=, 即()()()120xf x x e a '=-+>恒成立,故()f x 单调递增,故当1x =时,函数取极大值,由()10f e =-<得:函数()f x 在R 上至多存在一个零点,不合题意; 综上所述,a 的取值范围为()0,∞+, 故选:CD. 【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点问题,属于较难题.19.当1x >时,()41ln ln 3k x x x x --<-+恒成立,则整数k 的取值可以是( ). A .2- B .1-C .0D .1【答案】ABC 【分析】将()41ln ln 3k x x x x --<-+,当1x >时,恒成立,转化为13ln ln 4x k x x x ⎛⎫<++ ⎪⎝⎭,.当1x >时,恒成立,令()()3ln ln 1xF x x x x x=++>,利用导数法研究其最小值即可. 【详解】因为当1x >时,()41ln ln 3k x x x x --<-+恒成立,所以13ln ln 4x k x x x ⎛⎫<++ ⎪⎝⎭,当1x >时,恒成立, 令()()3ln ln 1xF x x x x x=++>, 则()222131ln 2ln x x x F x x x x x ---'=-+=. 令()ln 2x x x ϕ=--, 因为()10x x xϕ-'=>,所以()x ϕ在()1,+∞上单调递增. 因为()10ϕ<,所以()0F x '=在()1,+∞上有且仅有一个实数根0x , 于是()F x 在()01,x 上单调递减,在()0,x +∞上单调递增, 所以()()000min 00ln 3ln x F x F x x x x ==++.(*) 因为()1ln 3309F -'=<,()()21ln 22ln 4401616F --'==>,所以()03,4x ∈,且002ln 0x x --=, 将00ln 2x x =-代入(*)式, 得()()0000min 00023121x F x F x x x x x x -==-++=+-,()03,4x ∈. 因为0011t x x =+-在()3,4上为增函数, 所以713,34t ⎛⎫∈⎪⎝⎭,即()min 1713,41216F x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.因为k 为整数,所以0k ≤. 故选:ABC 【点睛】本题主要考查函数与不等式恒成立问题,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于较难题.20.(多选题)已知函数31()1x x xe x f x e x x⎧<⎪=⎨≥⎪⎩,,,函数()()g x xf x =,下列选项正确的是( )A .点(0,0)是函数()f x 的零点B .12(0,1),(1,3)x x ∃∈∈,使12()()f x f x >C .函数()f x 的值域为)1e ,-⎡-+∞⎣D .若关于x 的方程[]2()2()0-=g x ag x 有两个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是222e e,(,)e 82⎛⎤+∞ ⎥⎝⎦【答案】BC【分析】根据零点的定义可判断A ;利用导数判断出函数在()0,1、()1,3上的单调性性,求出各段上的值域即可判断B ;利用导数求出函数的最值即可判断C ;利用导数求出函数的最值即可判断D. 【详解】对于选项A ,0是函数()f x 的零点,零点不是一个点,所以A 错误. 对于选项B ,当1x <时,()(1)x f x x e '=+,可得, 当1x <-时,()f x 单调递减; 当11x -<<时,()f x 单调递增; 所以,当01x <<时, 0()<<f x e ,当1x >时,4(3)()x e x f x x -'=,当13x <<时,()f x 单调递减; 当3x >时,()f x 单调递增;()y f x =图像所以,当13x <<时, 3()27e f x e << ,综上可得,选项B 正确;对于选项C ,min 1()(1)f x f e=-=-,选项C 正确. 对于选项D ,关于x 的方程[]2()2()0-=g x ag x 有两个不相等的实数根。
衡水重点中学状元笔记——数学
衡水重点中学状元笔记——数学典型易错题(一)集合一、混淆集合中元素的形成 例1 集合{}()|0A x y x y =+=,,{}()|2B x y x y =-=,,则A B = 。
错解:解方程组02x y x y +=⎧⎨-=⎩ 得11x y =⎧⎨=-⎩{}11A B =-,∴【易错分析】 产生错误的原因在于没有弄清楚集合中元素的形式,混淆点集与数集.集合A B ,中的元素都是有序数对,即平面直角坐标系中的点,而不是数,因而A B ,是点集,而不是数集。
{}(11)AB =-,∴二、忽视空集的特殊性 例2 已知{}|(1)10A x m x =-+=,{}2|230B x x x =--=,若A B ⊆,则m 的值为 。
错解: 由(1)10m x -+= 得11x m =-由2230x x --= 得1x =-或3x =1|1A x x m ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭∴ {}13B =-, A B ⊆∵111m =--∴或3 2m =∴或23m = 【易错分析】由于忽视空集的特殊性――空集是任何集合的子集,产生丢解的错误,以上只讨论了A ≠∅的情形,还应讨论A =∅的情形,当A =∅时,1m =。
m ∴的值为2123, , 。
三、忽视集合中的元素的互异性这一特征 例3 已知集合{}22342A a a =++,,,{}207422B a a a =+--,,,,且{}37AB =,,求a 的值.错解: ∵{}37AB =,, ∴必有2427a a ++=2450(5)(1)0a a a a +-=⇔+-=∴5a =-∴或1a = 【易错分析】由于忽视集合中元素应互异这一特征,产生增解的错误.求出a 的值后,还必须检验是否满足集合中元素应互异这一特征.事实上,(1)当5a =-时,2423a a +-=,27a -=不满足B 中元素应互异这一特征,故5a =-应舍去.(2)当1a =时,2423a a +-=,21a -=满足{}37AB =,且集合B 中元素互异.a ∴的值为1。
衡水中学高考数学(理)万卷检测:推理与证明(含答案)
推理与证明本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
考试时间120分钟,满分150分。
考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。
第I 卷一、选择题1.设三角形ABC 的三边长分别为a 、b 、c ,三角形ABC 的面积为s ,内切圆半径为r ,则2r sa b c=++;类比这个结论可知:四面体S ABC -的四个面的面积分别为S 1.2S .3S .4S ,内切球的半径为r ,四面体S ABC -的体积为V ,则r =( ). A.234VS S S S +++1 B.2342VS S S S +++1 C.2343VS S S S +++1D.2344VS S S S +++12.有一段演绎推理是这样的:“因为对数函数x y a log =是增函数;已知xy 21log =是对数函数,所以x y 21log =是增函数”的结论显然是错误的,这是因为( )A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误3.用数学归纳法证明22222222(21)12(1)(1)213n n n n n +++⋅⋅⋅+-++-+⋅⋅⋅+=时,由n k =的假设到证明1n k =+时,等式左边应添加的式子是( ) A.22(1)2k k ++ B.22(1)k k ++ C.2(1)k +D.21(1)[2(1)1]3k k +++第Ⅱ卷二、填空题4.观察下列算式,猜测由此表提供的一般法则,用适当的数学式子表示它。
1=1, 3+5=8, 7+9+11=27, 13+15+17+19=64, 21+23+25+27+29=125,则这个式子为 。
三、解答题5.(1)求证:2567-<-; (2)已知函数2()1x x f x e x -=++,用反证法证明方程0)(=x f 没有负数根.6.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,1a 0,v 1n S -u n S =2a v ,其中u,v 正整数,且u>v ,nN .(Ⅰ)证明{n a }为等比数列;(Ⅱ)设1a .p a 两项均为正整数,其中p 3.(ⅰ)p1a ,证明v 整除u ;(ⅱ)若存在正整数m ,使得1a 1pm ,pa 1(1)pm ,证明:(1)p p p S m m 。
河北省衡水中学2021届全国高三第二次联合考试数学试题附答案
绝密★启用前 2021.3.2 15:00-17:00河北衡水中学2021届全国高三第二次联合考试数学试卷总分150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共4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.已知集合{}12A x x =-≤≤,{}0,2,4B =,则A B =( )A.{}0,2,4B.{}0,2C.{}04x x ≤≤D.{}124x x x -=≤≤或 2.已知复数32i32i+=-z ,则z 在复平面内对应的点位于( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限3.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,()4,3A ,(B -,则AOB ∠的余弦值为( )4.已知a ,b 为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列结论正确的是( ) A.若//αβ,a α⊂,b β⊂,则//a b B.若a α⊂,b β⊂,//a b ,则//αβ C.若a αβ=,b β⊂,b a ⊥,则αβ⊥D.若l αβ=,αβ⊥,a α⊂,a l ⊥,//a b ,则b β⊥5.在五边形ABCDE 中EB a =,AD b =,M ,N 分别为AE ,BD 的中点,则MN =( ) A.3122a b + B.2133a b + C.1122a b + D.3144a b + 6.命题:p 关于x 的不等式210ax ax x +--<的解集为()1,1,a ⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭的一个充分不必要条件是( )A.1a -≤B.0a >C.20a -<<D.2a -<7.面对全球蔓延的疫情,疫苗是控制传染的最有力技术手段.科研攻关组第一时间把疫苗研发作为重中之重,对灭活疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感病毒载体疫苗和核酸疫苗5个技术路线并行研发,组织了12个优势团队进行联合攻关.其中有5个团队已经依据各自的研究优势分别选择了灭活疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感病毒载体疫苗和核酸疫苗这5个技术路线,其余团队作为辅助技术支持进驻这5个技术路线.若保障每个技术路线至少有两个研究团队,则不同的分配方案的种数为( ) A.14700 B.16800 C.27300 D.504008.若不等式1cos cos308m x x --≤对任意0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭恒成立,则实数m 的取值范围是( )A.9,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B.(],2-∞-C.9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.9,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.9.已知11220log log 1a b <<<,则下列说法正确的是( )A.22114a b >>>B.1121a b>>>C.11a bb a --> 1e e b -> 10.将函数()2cos f x x =图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再将得到的图象向左平移π个单位长度,得到函数()g x 的图象,则下列说法正确的有( ) A.()g x 为奇函数 B.()g x 的周期为4πC.x ∀∈R ,都有()()g x g x +π=π-D.()g x在区间24,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,且是小值为11.提丢斯·波得定律是关于太阳系中行星轨道的一个简单的几何学规则,它是在1766年由德国的一位中学老师戴维斯·提丢斯发现的,后来被柏林天文台的台长波得归纳成一条定律,即数列{}n a :0.4,0.7,1.6,2.8,5.2,10,19.6,…,表示的是太阳系第n 颗行星与太阳的平均距离(以天文单位A.U.为单位).现将数列{}n a 的各项乘以10后再减4,得到数列{}n b ,可以发现数列{}n b 从第3项起,每项是前一项的2倍,则下列说法正确的是( )A.数列{}n b 的通项公式为232n n b -=⨯B.数列{}n a 的第2021项为20200.320.4⨯+C.数列{}n a 的前n 项和10.40.320.3n n S n -=+⨯-D.数列{}n nb 的前n 项和()1312n n T n -=-⋅12.在一张纸上有一圆()()222:20C x y r r ++=>与点()(),02M m m ≠-,折叠纸片,使圆C 上某一点M '好与点M 重合,这样的每次折法都会留下一条直线折痕PQ ,设折痕PQ 与直线M C '的交点为T ,则下列说法正确的是( )A.当22r m r ---+<<时,点T 的轨迹为椭圆B.当1r =,2m =时,点T 的轨迹方程为2213y x -=C.当2m =,12r ≤≤时,点T 的轨迹对应曲线的离心率取值范围为[]2,4D.当r =2m =时,在T 的轨迹上任取一点S ,过S 作直线y x =的垂线,垂足为N ,则SON △(O 为坐标原点)的面积为定值三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.正态分布在概率和统计中占有重要地位,它广泛存在于自然现象、生产和生活实践中,在现实生活中,很多随机变量都服从或近似服从正态分布.在某次大型联考中,所有学生的数学成绩()~100,225X N .若成绩低于10m +的同学人数和高于220m -的同学人数相同,则整数m 的值为_______.14.已知抛物线24x y =,其准线与y 轴交于点P ,则过点P 的抛物线的切线方程为_______. 15.在ABC △中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,其中3A π=,4b c +=,M 为线段BC 的中点,则AM 的最小值为_______.16.已知四棱锥P ABCD -的底面为正方形,PA PB PC PD ===,2AB =,若四棱锥P ABCD -的体积为43,则以点P 为球心,PAB 交线的长度约为_______,该四棱锥P ABCD -外接球的体积为_______.(参考数据tan35︒≈)(本题第一空3分,第二空2分). 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.(本小题满分10分)在①ABC △的外接圆面积为3π②ADC △,③BDC △的周长为5补充在下面的问题中,并给出解答.问题:在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,D 是AB 边上一点.已知13AD AB =,3sin sin 4A C =,cos23cos 1B B +=,若_______,求CD 的长.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 18.(本小题满分12分)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4520.S S ==-(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)已知数列{}n b 是以4为首项,4为公比的等比数列,若数列{}n a 与{}n b 的公共项为m a ,记m 由小到大构成数列{}n c ,求{}n c 的前n 项和n T . 19.(本小题满分12分)如图,已知圆台1O O 的下底面半径为2,上底面半径为1,母线与底面所成的角为3π,1AA ,1BB 为母线,平面11AAO O ⊥平面11,BB O O M 为1BB 的中点,P 为AM 上的任意一点.(1)证明:1BB OP ⊥;(2)当点P 为线段AM 的中点时,求平面OPB 与平面OAM 所成锐二面角的余弦值. 20.(本小题满分12分)国务院办公厅印发了《关于防止耕地“非粮化”稳定粮食生产的意见》,意见指出要切实稳定粮食生产,牢牢守住国家粮食安全的生命线.为了切实落实好稻谷、小麦、玉米三大谷物种植情况,某乡镇抽样调查了A 村庄部分耕地(包含永久农田和一般耕地)的使用情况,其中永久农田100亩,三大谷物的种植面积为90亩,棉、油、蔬菜等的种植面积为10亩;一般耕地50亩,三大谷物的种植面积为30亩,棉、油、蔬菜等的种植面积为20亩.(1)以频率代替概率,求A 村庄每亩耕地(包括永久农田和一般耕地)种植三大谷物的概率;(2)上级有关部门要恪促落实整个乡镇三大谷物的种植情况,现从本乡镇抽测5个村庄,每个村庄的三大谷物的种植情况符合要求的概率均为A 村庄每亩耕地(永久农田和一般耕地)种植三大谷物的概率.若抽测的村庄三大谷物的种植情况符合要求,则为本乡镇记1分,若不符合要求,记-1分.X 表示本乡镇的总积分,求X 的分布列及数学期望;(3)目前在农村的劳动力大部分是中老年人,调查中发现,80位中老年劳动力中有65人种植三大谷物,其余种植棉、油、蔬菜等农作物;20位青壮年劳动力中有15人种植需要技术和体力,短期收益大的棉、油、蔬菜等农作物,其余种植三大谷物.请完成下表,并判断是否有99.9%的把握认为种植作物的种类与劳动力的年龄层次有关?附:()()()()2n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P ⎛ ⎝⎭满足12PF PF +2a =,且以线段12F F 为直径的圆过点.P (1)求椭圆C 的标准方程;(2)O 为坐标原点,若直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,直线OM 的斜率为1k ,直线ON 的斜率为2k ,当OMN △的面积为定值1时,12k k 是否为定值?若是,求出12k k 的值;若不是,请说明理由.22.(本小题满分12分)设函数()2ln f x x x x =++,()e x g x x=.(1)若()()()e xh x mf x g x x==-,m ∈R ,试判断函数()h x 的极值点个数;(2)设()()()222x x g x f x kx x xϕ=--++,若()1x ϕ≥恒成立,求实数k 的取值范围. 参考答案及解析河北衡水中学2021届全国高三第二次联合考试·数学1.B【解析】集合B 中的元素在区间[1,2]-内的只有0,2, 所以{0,2}A B ⋂=. 2.D【解析】232(32)51232(32)(32)1313i i z i i i i ++===+--+,所以5121313z i =- 所以其在复平面内对应的点位于第四象限. 3.C【解析】作出平面直角坐标系,如图.设,,xOB xOA ∠α∠β==则.sin AOB ∠αβα=-=134cos ,sin ,cos .255αββ=-==所以()cos αβ-=143cos cos sin sin 255αβαβ+=-⨯+=4.104.D【解析】对于,A 如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,平面1111//A B C D 平面11,ABCD A B ⊂平面1111,A B C D AC ⊂平面,ABCD 但11A B 与AC 不平行,故A 错误;对于,B 如图11,A B ⊂平面11,A B BA DC ⊂平面11,//,ABCD A B DC 但平面11A B BA 与平面ABCD 不平行,故B 错误;对于,C 如图,平面11ABC D ⋂平面,ABCD AB BC =⊂平面,ABCD 且,BC AB ⊥但平面ABCD 与平面11ABC D 不互相垂直,故C 错误;对于D ,由平面与平面垂直的性质定理,得,a β⊥又//,a b 所以,b β⊥故D 正确.5.C【解析】12MN MA AB BN EA AB =++=++ ()()11112222BD EA AB AB BD EB =+++=+111222AD a b =+ 6.D【解析】由题意知命题p 即()()110ax x -+<的解集为()1,1,,a ∞∞⎛⎫--⋃+⎪⎝⎭其充要条件为 0,11,a a <⎧⎪⎨-⎪⎩得 1.a -因为(),2∞-- (],1∞-- 所以2a <-是1a -的一个充分不必要条件. 7.B【解析】将其余的7个团队分成5个组,然后再分配给各技术路线.第一类方案:按3,1,1,1,1分组,先从7个队中选择3个队,然后全排,有3575C A 种.第二类方案:按2,2,1,1,1分组,先分组再分配,共有22575522C C A A 种. 综上,由分类加法计数原理知,共有223557575522C C C A A A +=16800种分配方案. 8.A【解析】因为0,,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭所以()cos 0,1,x ∈原不等式可变形为()11cos3cos 288cos cos x x x mx x +++== 21cos cos2sin sin2184cos 3.cos 8cos x x x x x xx-+=+-令()cos 0,1,t x =∈则()()2143,8g t t g t t='+-= 33322211641488888t t t t t t ⎛⎫- ⎪-⎝⎭-==⨯=⨯22114416t t t t⎛⎫⎛⎫-++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.当10,4t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时(),0,g t '<()g t 单调递减;当1,14t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时()(),0,g t g t >'单调递增,所以()19.44g t g ⎛⎫=-⎪⎝⎭又min (),m g t 所以9.4m - 二、选择题 9.ACD【解析】已知11220log log 1,a b <<<因为y =12log x 在区间()0,∞+上单调递减,所以12b a <<<1,所以2211,4b a <<<故A 正确;因为函数1y x=在 区间()0,∞+上单调递减,因为11,2b a <<<所以2>111,b a>>故B 错误; 因为11a bb a -=--()()()()()()()()22111111a b a b a a b b b a b a ------==----()()()()1.11a b a b b a -+---又11,2b a <<<所以1,a b +> ()()()()10,11a b a b b a -+->--故C 正确;因为12b ->->1,a ->-函数xy e =为单调递增函数,所以1e<a be e --<<故D 正确. 10.ABC【解析】将函数()2cos f x x =图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得y =2cos,2x再将得到的图象向左平移π个单位长度, 得()()2cos 2sin ,22x x g x g x π+⎛⎫==-⎪⎝⎭为奇函数, 故A 正确;4π为()g x 的周期,故B 正确;又()g x =2sin2x-的图象关于直线x π=对称,故C 正确; 令322,222x k k ππππ++解得43k x πππ++4,,k k Z π∈ 所以()g x 在区间[]4,34(k k k ππππ++∈Z )上单调递增,取0,k =得[],3,ππ所以()g x 在区间2,3ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,在区间4,3ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增, 所以最小值为()2,g π=-故D 错误.11.CD【解析】数列{}n a 各项乘以10再减4得到数列{}:0,3,6,12,24,48,96,192,,n b故该数列从第2项起构成公比为2的等比数列,所以n b =20,1,32,2,n n n -=⎧⎨⨯⎩故A 错误; 从而410n n b a +==20.4,1,0.320.4,2,n n n -=⎧⎨⨯+⎩所以201920210.320.4,a =⨯+ 故B 错误;当1n =时11,0.4S a ==;当2n 时,n S =()012120.40.3222n n a a a -+++=+++++()11120.410.40.30.40.3212n n n n n ----=+⨯=+⨯--0.3.当1n =时1,0.4S =也符合上式,所以n S =10.40.320.3,n n -+⨯-故C 正确;因为n nb =20,1,32,2,n n n n -=⎧⎨⨯⎩所以当1n =时11,0,T b ==当n 2时(0123,230322n n T b b b nb =++++=+⨯+)(122132422.23223n n n T -⨯+⨯++⨯=⨯+⨯ )2312422,n n -+⨯++⨯所以03(2n T -=++)112212222223212n n n n n ---⎛-+++-⨯=+-⨯ -⎝)()112312,n n n --=-⨯所以()1312.n n T n -=-⨯又当1n =时1,T 也满足上式,所以()31n T n =-⨯12n -,故D 正确.12.ACD【解析】当22r m r --<<-+时,点M 在圆C 内,此时有,TM TC CM r CM '+==>故T 的轨迹是以,C M 为焦点的椭圆,故A 正确;当1,r =2m =时,点M 在圆C 外,此时有|||||TM TC CM r CM -==<'故T 的轨迹是以,C M 为焦点的双曲线,其中21,24,a r c CM ====故双曲线方程为221,11544x y -=故B 错误;当2m =时,12r 时,T 的轨迹是以,C M 为焦点的双曲线, 方程为2222444x y r r-=-1,所以离心率24,2c e r a r ===当12r 时,2e 4,故C 正确; 当2r m ==时,T 的轨迹方程为222,x y -=设(),,S p q 则222,p q -=直线SN 的方程为(),y q x p -=--它与y x =的交点N 的坐标为,,22p q p q ++⎛⎫ ⎪⎝⎭所以,ON p q SN=+=所以22124SNOp q SON SN -=⨯⋅==12为定值,故D 正确. 三、填空题 13.70【解析】由题意(10)(2P x m P x m <+=>-20).又()100,225,X N ~所以10220m m ++-=200,所以70.m =14.10,x y --=或10x y ++=【解析】抛物线2x =4y 的准线方程为1,y =-所以()0,1.P -设切点坐标为200,,4x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭切线斜率为200014,2x x k x +==解得0 2.x =±当02x =时,1,k =切线方程为1x y --=0;当02x =-时,1,k =-切线方程为10.x y ++=【解析】AM AM ⎛===2=因为4b c += 4,4,bcbc --当且仅当2b c ==时,1642-=;92π 【解析】42,3P ABCD AB V -==四棱锥 所以四棱锥P ABCD -的高 1.h =易知侧面PAB 底边AB ,所以球面与侧面PAB 的交线为弧线,如图,且长度352.180l π⨯≈=设四棱锥 P ABCD -外接球的球心为,O 则O 在四棱锥P ABCD -的高线上,设外接球的半径为,R 则22(1)R -+=2,R 解得33439,.2322O R V ππ⎛⎫===⎪⎝⎭球四、解答题17.解:因为cos23cos 1B B +=, 所以22cos 3cos 20B B +-=解得1cos 2B =或cos 2(B =-舍去), 所以在ABC 中,3B π=.因为23sin sin sin ,4A CB ==所以2.b ac = 所以由余弦定理得22222cos b a c ac B a =+-=+2c ac -又2,b ac =所以2220,a c ac +-=即a c =,所以ABC 为等边三角形.因为1,3AD AB =所以在ADC 中,由余弦定理得CD =3a =选择条件①:由ABC 的外接圆面积为3,π得2R =所以sin3aπ=所以 3.a =故CD =.选择条件②:由ADC的面积为4, 得ABC,2=解得 3.a =故CD =. 选择条件③:由BDC的周长为5+得253a a ++=+ 所以 3.a =故CD =.18.解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 因为4520,S S ==-所以5540.a S S =-= 因为53520,S a ==-所以34,a =- 所以53253a a d -==-, 所以()55210.n a a n d n =+-=-(2)由题意知1444.n nn b -=⨯=因为210,m a m =-所以4102104,2n nm m +-==. 因此4104 5.22n nn c +==+所以123444455552222nn T =++++++++= ()4142214545.233n n n n --+=⨯+-19.(1)证明:过点1B 作平面AOB 的垂线,垂足为C , 如图,则C 是OB 的中点,所以 1.BC = 又1,3OBB π∠=所以1 2.BB =连接1,OB 因为12BB OB ==,所以1OBB 为等边三角形.因为点M 为1BB 的中点,所以1.BB OM ⊥因为平面11AA O O ⊥平面11BB O O ,平面11AA O O ⋂平面111,BB O O OO =且1,AO OO ⊥AO ⊂平面11,AA O O所以AO ⊥平面11.BB O O因为1BB ⊂平面11,BB O O 所以1AO BB ⊥.又因为,AO OM O AO ⋂=⊂平面,OMA OM ⊂平面OMA ,所以1BB ⊥平面.OMA因为OP ⊂平面,OMA 所以1.BB OP ⊥(2)解:以O 为坐标原点,OA ,OB ,OO 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则()()(132,0,0,0,2,0,,0,,2A B B M ⎛⎝()333,1,,,1,,,0,2,024444P OP OB ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎭⎝⎭⎝⎭设平面OPB 的一个法向量为(),,n x y z =则0,OP n OB n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即30,420x y z y ⎧++=⎪⎨⎪=⎩取z =得3,0x y =-=,所以(3,0,,n =-因为1BB ⊥平面OAM ,所以平面OAM 的一个法向量为(10,,BB =-所以111cos ,19BB n BB n BB n ⋅===所以平面OAM 与平面OPB 所成锐二面角的余弦值为1920.解:(1)设事件M 为“耕地(包括永久农田和一般耕地)种植三大谷物”, 则()90304100505P M +==+.所以A 村庄每亩耕地种植三大谷物的概率为4.5(2)由(1)知,每个村庄的三大谷物的种植情况符合要求的概率均为45由题意知,X 的所有可能取值为5,3,1,1,3,5---则()5415153125P X ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,()4154443155625P X C ⎛⎫=-=⨯-=⎪⎝⎭ ()232544321155625P X C ⎛⎫⎛⎫=-=⨯-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()3235441281155625P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()445442563155625P X C ⎛⎫⎛⎫==⨯-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()55541024553125P X C ⎛⎫===⎪⎝⎭则该乡镇的总积分X 的分布列为()()()()5313125625625E X =-⨯+-⨯+-⨯+ 128256102413536256253125⨯+⨯+⨯=2K 的观测值2100(6515155)24.107.80207030k ⨯⨯-⨯=≈⨯⨯⨯ 因为24.10710.828>所以有99.9%的把握认为种植作物的种类与劳动力的年龄层次有关. 21.解:(1)设()()12,0,,0F c F c -以线段12F F 为直径的圆过点P ,所以12PF PF ⊥.所以12PF PF c c ⎛⎛⋅=-+⋅+ ⎝⎭⎝0,=⎭所以c =所以22 3.a b -=将P ⎛ ⎝⎭代人22221(0),x y a b a b +=>>解得224,1,a b ==所以椭圆C 的标准方程为22 1.4x y +=(2)当直线MN 的斜率不存在时,设直线MN 的方程为x m =,设()()00,,,,M m y N m y -则22014m y +=①.又0121,2OMNSy m =⨯=所以221m y =②. 由①②得22012,,2m y ==所以0012y y k k m m -=⋅=2021.4y m -=- 当直线MN 的斜率存在时,设直线MN 的方程为y =()()1122,,,,,kx m M x y N x y +联立221,4x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得()222418440k x kmx m +++-=,22Δ6416160k m =-+>所以2121222844,1414km m x x x x k k--+==++, 所以()()(21212121y y kx m kx m k x x km x =++=++)222224,14m k x m k-+=+ 所以221212212444y y m k k k x x m -==-③.又MN ===点O到直线MN的距离d=所以12OMNS d MN=⨯=.21,14k==+即()()242224441410m k m k-+++=解得22142km+=,代入③式,得221212212444y y m kk kx x m-===-22214412144442kkk+-=-+⨯-综上可知,当OMN的面积为定值1时,12k k是定值14-.22.解:(1)由题意得()2ln(0),xeh x m x x xx x⎛⎫=++->⎪⎝⎭则()22121x xxe eh x mx x x-⎛⎫=+--=⎪⎝⎭'()()()() 2222121,x xm x x e x m x e xx x⎡⎤+---+--⎣⎦=①当0m时(),20xm x e+-<,当()0,1x ∈时()(),0,h x h x >'单调递增,当()1,x ∞∈+时()(),0,h x h x <'单调递减.所以()h x 在1x =处取到极大值,有唯一的极大值点1x = ②当0m >时,()h x 极值点的个数与关于x 的方程 ()20x m x e +-=的正实数根有关,即与函数y m =与函数()()0,2x e y x x ∞=∈++的图 象的交点个数有关.令(),2xe q x x =+则()()210,(2)x e x q x x +=>+' 所以()q x 在区间()0,∞+上单调递增(),q x >()102q = 结合图象知,(i )当102m <时(),20x m x e +-< 恒成立,当()0,1x ∈时()(),0,h x h x >'单调递增,当()1,x ∞∈+时()(),0,h x h x <'单调递减.所以()h x 在1x =处取到极大值,有唯一的极大值点1x = (ii )当12m >时,存在唯一的()00,x ∞∈+,使得0.2xe m x -=+ 若01,x =则,3e m =方程()()2(2x e x m x x ⎡⎤+--⎢⎥+⎢⎥⎣⎦1)0=有两个相等的实数根1. 当()0,1x ∈时()(),0,h x h x <'单调递减,当()1,x ∞∈+时()(),0,h x h x <'单调递减,所以()h x 没有极值.若01,x ≠则,3e m ≠方程()()2(1)02x e x m x x ⎡⎤+--=⎢⎥+⎢⎥⎣⎦有两个不相等的实数根1和0,x 此时()h x 有两个极值点. 综上,当12m 时,函数()h x 有一个极值点, 当12m >且3e m ≠时,函数()h x 有两个极值点, 当3e m =时,函数()h x 无极值点. (2)由题意知(),1x ϕ恒成立即ln x xe x x -+-1kx 恒成立,等价于min ln 1x xe x x k x ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭. 令()ln 1,x xe x x m x x--+= 则()22ln x x e x m x x+='令()2ln xx x e x μ=+ 易知()x μ在区间()0,∞+上单调递增, 当11x e =时1122111,110e ee e e e μ-⎛⎫=-=-< ⎪⎝⎭, 当21x =时(),10e μ=>所以()x μ在区间(0,1)上存在唯一的零点0,x 且()02000ln 0xx x e x μ=+= 在区间()00,x 上,()()0,x m x μ<单调递减, 在区间()0,x ∞+上()(),0,x m x μ>单调递增 所以()0000min 00ln 1()x x e x x m x m x x --+==. 又因为()00,x μ=所以00001ln ,x x e x x =-即001ln 001ln x x x e e x =⋅. 令()()(0),0x x x p x xe x p x e xe '=>=+> 所以()p x 在区间()0,∞+上单调递增, 所以001ln ,x x =即001,x e x =所以()0000112x x m x x +-+==, 所以2k ,即(],2.k ∞∈-。
2019-2020学年河北省衡水市阳光中学高三数学理月考试题含解析
2019-2020学年河北省衡水市阳光中学高三数学理月考试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 下列四个函数中,既是奇函数又在定义域上单调递增的是()A.y=x﹣1 B.y=tanx C.y=x3 D.y=log2x参考答案:C考点:奇偶性与单调性的综合.专题:综合题;函数的性质及应用.分析:根据函数的奇偶性、单调性逐项判断即可.解答:解:y=x﹣1非奇非偶函数,故排除A;y=tanx为奇函数,但在定义域内不单调,故排除B;y=log2x单调递增,但为非奇非偶函数,故排除D;令f(x)=x3,定义域为R,关于原点对称,且f(﹣x)=(﹣x)3=﹣x3=﹣f(x),所以f(x)为奇函数,又f(x)在定义域R上递增,故选C.点评:本题考查函数的奇偶性、单调性的判断,属基础题,定义是解决该类问题的基本方法,应熟练掌握.2.已知展开式的第7项为,则的值为()A. B.C.D.参考答案:答案:D3. 复数z=(为虚数单位)在复平面内对应的点所在象限为()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限参考答案:D4. 已知函数关于原点对称,则函数的对称中心的坐标为( )A. B. C. D.参考答案:C略5. (00全国卷文)已知,那么下列命题成立的是(A)若、是第一象限角,则(B)若、是第二象限角,则(C)若、是第三象限角,则(D)若、是第四象限角,则参考答案:答案:D6. (5分)设x∈R,则“x<1”是“log(2x﹣1)>0”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件参考答案:B【考点】:必要条件、充分条件与充要条件的判断.【专题】:简易逻辑.【分析】:根据充分条件和必要条件的定义结合不等式的关系进行判断即可.解:由log(2x﹣1)>0得0<2x﹣1<1,解得<x<1,则“x<1”是“log(2x﹣1)>0”的必要不充分条件,故选:B【点评】:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据不等式的关系是解决本题的关键.7. (5分)若不等式组表示的平面区域是面积为的三角形,则m的值为()A.B.C.D.参考答案:C【考点】:二元一次不等式(组)与平面区域.【专题】:不等式的解法及应用.【分析】:作出不等式组对应的平面区域,利用三角形的面积,即可得到结论.解:作出不等式组对应的平面区域如图,若对应的区域为三角形,则m<2,由,得,即C(m,m),由,得,即B(m,),由,得,即A(2,2),则三角形ABC的面积S=×(﹣m)×(2﹣m)=,即(2﹣m)2=,解得2﹣m=,或2﹣m=﹣,即m=或m=(舍),故m=;故选:C【点评】:本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合作出对应的图象,利用三角形的面积公式是解决本题的关键.8. 现有四个函数:①②③④的图象(部分)如下,但顺序被打乱,则按照从左到右将图象对应的函数序号安排正确的一组是A. ④①②③B. ①④③②C. ①④②③D.③④②①参考答案:C9. 定义在R上的函数f(x)满足,且当时,,对,,使得,则实数a的取值范围为()A.B.C.(0,8] D.参考答案:D10. 已知A(m,n)是直线l:f(x,y)=0上的一点,B(s,t)是直线l外一点,由方程f(x,y)+ f(m,n)+ f(s,t)=0表示的直线与直线l的位置关系是()A.斜交B.垂直C.平行D.重合参考答案:C因为A(m,n)是直线l:f(x,y)=0上的一点,所以f(m,n)=0,B(s,t)是直线l外一点,所以f(s,t)不等于0,所以方程f(x,y)+f(m,n)+f(s,t)=0表示的直线与直线l的位置关系是平行.二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 设满足条件的点构成的平面区域的面积为,满足条件的点构成的平面区域的面积为(其中,分别表示不大于x,y的最大整数,例如,),给出下列结论:①点在直线左上方的区域内;②点在直线左下方的区域内;③;④.其中所有正确结论的序号是___________.参考答案:①③.12. 在棱长为1的正方体ABCD——A1B1C1D1中,若G、E分别为BB1,C1D1的中点,点F是正方形ADD1A1的中心,则四边形BGEF在正方体六个面上的射影图形面积的最大值为________。
2022-2023学年河北省衡水中学高一上学期数学期末测试卷(含答案)
B.“ ”是“ 且 ”的充要条件;
C.“ ”是“ 或 ”的充要条件;
D.若集合 是全集 的子集,则命题“ ”与“ ”是等价命题.
【答案】AC
【解析】
【分析】从充分性和必要性的角度,结合题意,对选项进行逐一判断即可.
【详解】对 :若 ,满足 中至少有一个小于零,但无法推出 ,
【答案】
【解析】
【详解】试题分析:当 时, ,∴ ,∴ ;当 时, ,∴ ,∴ ,综上,使得 成立的 的取值范围是 .故答案为 .
考点:分段函数不等式及其解法.
【方法点晴】本题考查不等式的解法,在分段函数中结合指数函数不等式与幂函数不等式,考查学生的计算能力,属于基础题.利用分段函数,结合 分为两段当 时,根据单调性,解指数函数不等式,取交集;当 时,解幂函数不等式,取交集,综合取上述两者的并集,即可求出使得 成立的 的取值范围.
(1)写出从药物释放开始,y与x的之间的函数关系;
(2)据测定,当空气中每立方米的含药量降低至0.25毫克以下时,学生方可进入教室,那么从药物释放开始,至少需要经过多少小时后,学生才能回到教室.
【答案】(1)
(2)0.6
【解析】
【分析】(1)利用函数图象经过点 ,分段讨论即可得出结论;
(2)利用指数函数的单调性解不等式 .
因为对任意的 ,不等式 恒成立,
也即 在 上恒成立,
记 ,则 在 上单调递增,
当 时, ,即 恒成立,则 ,所以 ,解得: ;
当 时,不等式显然成立;
当 时, ,即 在 恒成立,
则 ,因为 在 上单调递减,所以 时, ,解得: ,
因为对任意的 ,不等式 恒成立,
则综上可知:实数 的值为 .
二次函数与一元二次方程、不等式【八大题型】(解析版)-2025年新高考数学一轮复习
二次函数与一元二次不等式【八大题型】【新高考专用】【题型1不含参一元二次不等式的解法】【题型2含参一元二次不等式的解法】【题型3由一元二次不等式的解确定参数】【题型4其他不等式的解法】【题型5一元二次不等式根的分布问题】【题型6二次函数的单调性、最值问题】【题型7一元二次不等式恒成立问题】【题型8一元二次不等式有解问题】1、二次函数与一元二次方程、不等式考点要求真题统计考情分析(1)会从实际情景中抽象出一元二次不等式(2)掌握三个“二次”的关系,会解一元二次不等式(3)了解分式、高次、绝对值不等式的解法2020年I 卷:第1题,5分2023年新高考I 卷:第1题,5分一元二次不等式是高考数学的重要内容.从近几年高考情况来看,三个“二次”的关系是必考内容,单独考查的频率很低,偶尔作为已知条件的一部分出现在其他考点的题目中;此外,“含参不等式恒成立与能成立问题”也是常考的热点内容,这类问题把不等式、函数、三角、几何等知识有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐.【知识点1一元二次不等式】1.一元二次不等式的解法(1)解不含参数的一元二次不等式的一般步骤:①通过对不等式变形,使二次项系数大于零;②计算对应方程的判别式;③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;④根据函数图象与x 轴的相关位置写出不等式的解集.(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;②若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.2.分式、高次、绝对值不等式的解法(1)解分式不等式的一般步骤:①对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.②对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.(2)解高次不等式的一般步骤:高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”,步骤如下:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.(3)解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.3.一元二次不等式恒成立、存在性问题不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件为a>0,Δ=b2-4ac<0;一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为a>0,Δ=b2-4ac≤0;一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为a<0,Δ≤0.【方法技巧与总结】1.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为R,则一定满足a>0Δ<0 ;2.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为φ,则一定满足a<0Δ≤0 ;3.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R,则一定满足a<0Δ<0 ;4.已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为φ,则一定满足a>0Δ≤0 .【题型1不含参一元二次不等式的解法】1(2023·广东珠海·模拟预测)不等式x2+x-6<0的解集是()A.-6,1B.-1,6C.-2,3D.-3,2【解题思路】利用二次不等式的解法可得出原不等式的解集.【解答过程】由x2+x-6<0得x-2x+3<0,解得-3<x<2,故原不等式的解集为-3,2.故选:D.2(2024·天津·一模)设x∈R,则“x<0”是“x2-x>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】解出不等式x 2-x >0后,结合充分条件与必要条件的定义即可得.【解答过程】由x 2-x >0,解得x >1或x <0,故“x <0”是“x 2-x >0”的充分不必要条件.故选:A .3(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x 2-1<3x +1 的解集是()A.x ∣x <4B.x ∣-4<x <1C.x ∣-1<x <4D.x ∣x <-1 或x >4【解题思路】将不等式化简成一元二次不等式的标准形式,即可求得结果.【解答过程】由不等式x 2-1<3x +1 可得x 2-3x -4<0,即x -4 x +1 <0,可得-1<x <4,因此不等式x 2-1<3x +1 的解集是x ∣-1<x <4 .故选:C .4(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知命题p :集合A =x x 2+x -2>0 ,命题q :集合B =x x 2+2x -3>0 ,则p 是q 的( )条件A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要【解题思路】解出集合A 、B ,利用集合的包含关系判断可得出结论.【解答过程】∵A =x x 2+x -2>0 =x x +2 x -1 >0 =x x <-2或x >1 ,B =x x 2+2x -3>0 =x x +3 x -1 >0 =x x <-3或x >1 ,∴B 是A 的真子集,因此,p 是q 的必要不充分条件.故选:B .【题型2含参一元二次不等式的解法】1(23-24高一上·海南海口·期中)若0<m <1,则不等式x -m x -1m<0的解集为()A.x 1m <x <mB.x x >1m 或x <mC.x x <1m或x >m D.x m <x <1m【解题思路】根据0<m <1得到1m >m ,从而写出x -m x -1m <0的解集.【解答过程】因为0<m <1,所以1m>m ,所以x -m x -1m <0的解集为x m <x <1m.故选:D .2(23-24高一上·山东·阶段练习)不等式ax 2-a +1 x +1≥0a <0 的解集为( ).A.x 1a ≤x ≤1B.x 1≤x ≤1aC.x x ≤1a 或x ≥1D.x x ≤1或x ≥1a【解题思路】由一元二次不等式的解法求解.【解答过程】原不等式可化为ax -1 x -1 ≥0即a x -1a (x -1)≥0,而a <0,故1a<1,y =ax 2-(a +1)x +1图象开口向下,故原不等式的解集为x 1a≤x ≤1 .故选:A .3(23-24高一上·河南开封·期中)关于x 的不等式ax 2-a +1 x +1<0的解集不可能是()A.∅B.x x >1C.x 1 <x <1aD.x |x <1 或x >1a【解题思路】将原不等式化为ax -1 x -1 <0,再分类讨论a 的取值情况进行求解.【解答过程】由题意,原不等式可化为ax -1 x -1 <0当a =0时,原不等式为-x +1<0,解得x >1,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,0<1a <1,原不等式的解集为x 1a<x <1 ;当0<a <1时,1a >1,原不等式的解集为x 1<x <1a ;当a =1时,1a =1,原不等式的解集为∅;当a <0时,1a <1,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;综上,当a =0时,原不等式的解集为x x >1 ;当a >1时,原不等式的解集为x 1a <x <1 ;当0<a <1时,原不等式的解集为x 1<x <1a;当a =1时,原不等式的解集为∅;当a <0时,原不等式的解集为x x <1a 或x >1 ;故不可能的解集为x |x <1 或x >1a .故选:D .4(23-24高一上·浙江台州·期中)不等式ax 2+bx +c >0的解集为x -3<x <2 ,则下列选项正确的为()A.a +b +c <0B.9a +3b +c >0C.不等式cx 2+ax +b >0的解集为x -13<x <12D.不等式cx 2+bx +a >0的解集为x x >12 或x <-13 【解题思路】赋值法可解AB ,消去参数可解CD .【解答过程】记f x =ax 2+bx +c ,因为1∈x -3<x <2 所以f 1 =a +b +c >0,故A 错误;因为3∉x -3<x <2所以f 3 =9a +3b +c ≤0,故B 错误;由题知-3和2是方程ax 2+bx +c =0的两个实根,所以-b a =-3+2=-1,ca=-3×2=-6且a <0解得b =a ,c =-6a故cx 2+ax +b =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,C 错误;cx 2+bx +a =-a 6x 2-x -1 >0⇔6x 2-x -1>0⇔x >12或x <-13,D 正确;故选:D .【题型3由一元二次不等式的解确定参数】1(23-24高一下·云南·阶段练习)若关于x 的不等式x 2-m +1 x +m <0的解集中恰有三个整数,则实数m 的取值范围为()A.-3,-2 ∪4,5B.-2,-1 ∪4,5C.-3,1 ∪4,5D.-3,5【解题思路】分类讨论x 2-(m +1)x +m =0的两根大小,结合已知条件,通过求一元二次不等式即可求解.【解答过程】原不等式可化为(x -1)(x -m )<0,当m >1时,得1<x <m ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<m ≤5;当m <1时,得m <x <1,此时解集中的整数为-2,-1,0,则-3≤m <-2,综上所述,m 的取值范围是[-3,-2)∪(4,5].故选:A .2(2024·广东·一模)已知a ,b ,c ∈R 且a ≠0,则“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】根据一元二次不等式的解及充分条件、必要条件求解.【解答过程】由题意,二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ,则等价于a >0-b2a =1Δ=b 2-4ac =0 ,即a =c >0,b =-2a ,即a +b +c =0,当a +b +c =0时,不能推出a =c >0,b =-2a ,所以“ax 2+bx +c >0的解集为x x ≠1 ”是“a +b +c =0”的充分不必要条件,故选:A .3(23-24高三上·云南德宏·期末)已知关于x 的不等式x 2-ax +b ≤0的解集为x 2≤x ≤3 ,则关于x 的不等式x 2-bx +a <0的解集为()A.x 2<x <3B.x 1<x <3C.x 2<x <5D.x 1<x <5【解题思路】根据一元二次不等式的解集与对应一元二次方程的根之间的关系求出a 、b 的值,再解不等式.【解答过程】根据题意,方程x 2-ax +b =0的两根为2和3,则a =2+3=5,b =2×3=6,则x 2-bx +a <0为x 2-6x +5<0,其解集为x 1<x <5 .故选:D .4(23-24高一上·黑龙江大庆·期末)关于x 的不等式x 2-ax -6a <0的解集是{x |m <x <n },且n -m ≤5,则实数a 的取值范围()A.-25,-24B.0,1C.-25,-24 ∪0,1D.-25,-24 ∪0,1【解题思路】先求出m =a -a 2+24a 2,n =a +a 2+24a2,再根据n -m ≤5,即可求出.【解答过程】关于x的不等式x2-ax-6a<0的解集是{x|m<x<n},∴m,n是方程x2-ax-6a=0的两个根,∴Δ=a2+24a>0即a(a+24)>0,∴a<-24或a>0,∴m=a-a2+24a2,n=a+a2+24a2,∵n-m≤5,∴a+a2+24a2-a-a2+24a2≤5,即a2+24a-25≤0,即(a-1)(a+25)≤0,解得-25≤a≤1,综上所述-25≤a<-24,或0<a≤1,故选:D.【题型4其他不等式的解法】1(23-24高一上·湖南长沙·期末)解下列不等式:(1)2xx-1≥4;(2)2x-3+x-2≤3.【解题思路】(1)将分式不等式化为2x-2x-1≤0且x≠1,求出解集;(2)将绝对值不等式化为分段函数,零点分段法求解绝对值不等式.【解答过程】(1)不等式2xx-1≥4,移项得2xx-1-4≥0,通分得4-2xx-1≥0,可转化为2x-2x-1≤0且x≠1,解得1<x≤2,不等式解集为x 1<x≤2.(2)令y=2x-3+ x-2=3x-5,x≥2,x-1,32<x<2,-3x+5,x≤32,当x≥2时,3x-5≤3,解得x≤83,即x∈2,83;当32<x<2时,x-1≤3,解得x≤4,即x∈32,2;当x≤32时,-3x+5≤3,解得x≥23,即x∈23,32;综上所述:不等式解集为x 23≤x≤83.2(23-24高一上·江苏扬州·期中)求下列不等式的解集(1)3x-1x+1>4;(2)2x-3x+1<1(3)x+2<1【解题思路】(1)将原不等式3x-1x+1>4等价转换为x-13x+5>0,解一元二次不等式即可.(2)将原不等式2x-3x+1<1等价转换为x+1x-4<0,解一元二次不等式即可.(3)将原不等式x+2<1等价转换为x+1x+3<0,解一元二次不等式即可.【解答过程】(1)由题意3x -1 x +1 >4⇔3x 2+2x -1>4⇔3x 2+2x -5>0⇔x -1 3x +5 >0,解不等式得x <-53或x >1,从而不等式3x -1 x +1 >4的解集为-∞,-53∪1,+∞ .(2)由题意2x -3x +1<1⇔x -4x +1<0⇔x +1 x -4 <0,解不等式得-1<x <4,从而不等式2x -3x +1<1的解集为-1,4 .(3)由题意x +2 <1⇔x +2 2-12<0⇔x +1 x +3 <0,解不等式得-3<x <-1,从而不等式x +2 <1的解集为-3,-1 .3(22-23高一上·上海徐汇·阶段练习)解下列不等式:(1)5-x x 2-2x -3<-1;(2)(x -1)(x +2)2≥0.【解题思路】对不等式因式分解,由数轴标根法或分类讨论求解即可.【解答过程】(1)5-x x 2-2x -3<-1⇔x 2-3x +2x 2-2x -3<0⇔(x +1)(x -1)(x -2)(x -3)<0,由数轴标根法得,解集为(-1,1)∪(2,3);(2)(x -1)(x +2)2≥0⇔x -1≥0x +2≠0 或x +2=0,易得解集为{-2}∪[1,+∞).4(2023高一·上海·专题练习)解下列关于x 的不等式.(1)x +4 x +5 22-x 3<0;(2)x 2-4x +13x 2-7x +2<1.【解题思路】(1)由题意不等式等价于x ≠-5x +4 x -2 3>0,由零点标根法画图即可求解.(2)由题意不等式等价于(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,由零点标根法画图即可求解.【解答过程】(1)原不等式等价于x +4 x +5 2x -2 3>0,所以x ≠-5x +4 x -2 3>0,如图所示:解得x <-4或x >2且x ≠-5,所以原不等式解集为x |x <-5 或-5<x <-4或x >2 .(2)由x 2-4x +13x 2-7x +2<1得,-2x 2+3x -13x 2-7x +2<0,∴原不等式等价于2x -1 x -13x -1 x -2 >0,即(2x -1)(x -1)(3x -1)(x -2)>0,如图所示:解得x <13或12<x <1或x >2,所以原不等式的解集为{x |x <13或12<x <1或x >2}.【题型5一元二次不等式根的分布问题】1(2024高三·全国·专题练习)关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,那么a 的取值范围是()A.-27<a <25B.a >25 C.a <-27D.-211<a <0【解题思路】说明a =0时,不合题意,从而将ax 2+a +2 x +9a =0化为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,结合其与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,可列不等式即可求得答案.【解答过程】当a =0时,ax 2+a +2 x +9a =0即为2x =0,不符合题意;故a ≠0,ax 2+a +2 x +9a =0即为x 2+1+2ax +9=0,令y =x 2+1+2ax +9,由于关于x 的方程ax 2+a +2 x +9a =0有两个不相等的实数根x 1,x 2,且x 1<1<x 2,则y =ax 2+a +2 x +9a 与x 轴有两个交点,且分布在1的两侧,故x =1时,y <0,即1+1+2a ×1+9<0,解得2a <-11,故-211<a <0,故选:D .2(23-24高三上·四川·阶段练习)若关于x 的方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是()A.-65,-1 B.-65,1 C.-∞,-65 ∪-1,+∞D.-∞,-65∪1,+∞【解题思路】令g x =x 2-2ax +a +2,依题意可得Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,解得即可.【解答过程】令g x =x 2-2ax +a +2,因为方程x 2-2ax +a +2=0在区间-2,1 上有两个不相等的实数解,所以Δ>0-2<a <1g -2 >0g 1 >0,即Δ=4a 2-4a +2 >0-2<a <14+4a +a +2>01-2a +a +2>0,解得-65<a <-1,所以a 的取值范围是-65,-1 .故选:A .3(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知实数a <b ,关于x 的不等式x 2-a +b x +ab +1<0的解集为x 1,x 2 ,则实数a 、b 、x 1、x 2从小到大的排列是()A.a <x 1<x 2<bB.x 1<a <b <x 2C.a <x 1<b <x 2D.x 1<a <x 2<b【解题思路】由题可知x 1+x 2=a +b ,再利用中间量m ,根据x 1+x 2与x 1x 2之间的关系求出的取值范围,即可判断a 、b 、x 1、x 2之间的关系.【解答过程】由题可得:x 1+x 2=a +b ,x 1x 2=ab +1.由a <b ,x 1<x 2,设x 1=a +m ,则x 2=b -m .所以x 1x 2=(a +m )(b -m )=ab +m (b -a )-m 2=ab +1,所以m (b -a )-m 2=1,m =1+m 2b -a .又a <b ,所以b -a >0,所以m >0.故x 1>a ,x 2<b .又x 1<x 2,故a <x 1<x 2<b .故选:A .4(23-24高三·全国·阶段练习)方程x 2+(m -2)x +5-m =0的一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,则m 的取值范围是()A.(-5,-4)B.-133,-2 C.-133,-4 D.(-5,-2)【解题思路】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质有f (2)>0,f (3)<0),f (4)>0,求得m 的取值范围.【解答过程】令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,由二次函数根的分布性质,若一根在区间(2,3)内,另一根在区间(3,4)内,只需f (2)>0f (3)<0f (4)>0 ,即4+2(m -2)+5-m >09+3(m -2)+5-m <016+4(m -2)+5-m >0,解不等式组可得-133<m <-4,即m 的取值范围为-133,-4 ,故选:C .【题型6二次函数的单调性、最值问题】1(23-24高一上·江苏南京·期末)若函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,则实数m 的取值范围是()A.-∞,2B.2,+∞C.-∞,4D.4,+∞【解题思路】利用二次函数的对称轴及函数的单调性列出不等式求解.【解答过程】因为函数f x =x 2-mx +3在区间-∞,2 上单调递减,所以m 2≥2,解得m ≥4.故选:D .2(23-24高一上·湖北武汉·期中)已知函数f (x )=2x 2-kx -8在[-2,1]上具有单调性,则实数k 的取值范围是()A.k ≤-8B.k ≥4C.k ≤-8或k ≥4D.-8≤k ≤4【解题思路】根据二次函数的单调性和对称轴之间的关系,建立条件求解即可.【解答过程】函数f (x )=2x 2-kx -8对称轴为x =k4,要使f (x )在区间[-2,1]上具有单调性,则k 4≤-2或k4≥1,∴k ≤-8或k ≥4综上所述k 的范围是:k ≤-8或k ≥4.故选:C .3(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)若函数y =x 2-2x -3的定义域为[-1,t ],值域为[-4,0]则实数t 的取值范围为()A.1≤t ≤3B.1<t <3C.-1<t <3D.-1<t ≤3【解题思路】利用分类讨论-1<t ≤1与t >1,求解t 范围.【解答过程】由y =x 2-2x -3的定义域为-1,t ,对称轴为x =1,y =x 2-2x -3当-1<t ≤1时,y =x 2-2x -3在-1,t 单调递减,则y min =t 2-2t -3,y max =(-1)2-2×-1 -3=0,而函数的值域为-4,0 ,则t 2-2t -3=-4,解得t =1,故t =1,当t >1时,y =x 2-2x -3在-1,1 单调递减,在1,t 单调递增,则y min =12-2×1-3=-4,y =-1 2-2×-1 -3=0,y =t 2-2t +3,故-4≤t 2-2t -3≤0,解得-1≤t ≤3,故1<t ≤3,综上所述,t 的取值范围为1≤t ≤3,故选:A .4(2024高三·全国·专题练习)已知函数f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,若关于x 的不等式f x <c 的解集为m ,m +4 ,则实数c 的值为()A.9B.8C.6D.4【解题思路】先由f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 的最小值为0,得到Δ=0,再由f (x )<c 的解集为(m ,m +4),得到f (x )-c =0的根为m ,m +4,从而利用韦达定理即可求解.【解答过程】因为f x =x 2+ax +b a ,b ∈R 开口向上,最小值为0,∴Δ=a 2-4b =0,∴b =a 24,则f (x )=x 2+ax +a 24=x +a 22,∵f (x )<c 的解集为(m ,m +4),所以m ,m +4是f (x )-c =0的两个不等实根,即m ,m +4是x 2+ax +a 24-c =0的两个不等实根,所以m +m +4=-a ,则m =-a -42,∴c =f (m )=m +a 2 2=-a -42+a 22=4.故选:D .【题型7一元二次不等式恒成立问题】1(2023·福建厦门·二模)不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是()A.a >2B.a ≥1C.a >1D.0<a <12【解题思路】分a =0和a ≠0两种情况讨论求出a 的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.【解答过程】当a =0时,-2x +1>0,得x <12,与题意矛盾,当a ≠0时,则a >0Δ=4-4a <0 ,解得a >1,综上所述,a >1,所以不等式ax 2-2x +1>0(a ∈R )恒成立的一个充分不必要条件是A 选项.故选:A .2(2023·江西九江·模拟预测)无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,则k 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,-4C.-4,4D.-2,2【解题思路】由题知4k 2-16<0,再解不等式即可得答案.【解答过程】解:因为无论x 取何值时,不等式x 2-2kx +4>0恒成立,所以,4k 2-16<0,解得-2<k <2,所以,k 的取值范围是-2,2 故选:D .3(2023·辽宁鞍山·二模)若对任意的x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0恒成立,则m 的取值范围是()A.(-2,2)B.(2,+∞)C.(-∞,2)D.(-∞,2]【解题思路】变形给定不等式,分离参数,利用均值不等式求出最小值作答.【解答过程】∀x ∈(0,+∞),x 2-mx +1>0⇔m <x +1x ,而当x >0时,x +1x≥2x ⋅1x =2,当且仅当x =1x,即x =1时取等号,则m <2,所以m 的取值范围是(-∞,2).故选:C .4(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,则k 的取值范围是()A.-3,0B.-3,0C.-3,18D.-3,18【解题思路】对二项式系数进行分类,结合二次函数定义的性质,列出关系式求解.【解答过程】当x ∈-1,1 时,不等式2kx 2-kx -38<0恒成立,当k =0时,满足不等式恒成立;当k ≠0时,令f x =2kx 2-kx -38,则f x <0在-1,1 上恒成立,函数f x 的图像抛物线对称轴为x =14,k >0时,f x 在-1,14 上单调递减,在14,1 上单调递增,则有f -1 =2k +k -38≤0f 1 =2k -k -38≤0,解得0<k ≤18;k <0时,f x 在-1,14 上单调递增,在14,1 上单调递减,则有f 14 =2k 16-k 4-38<0,解得-3<k <0.综上可知,k 的取值范围是-3,18.故选:D .【题型8一元二次不等式有解问题】1(2023·福建宁德·模拟预测)命题“∃x ∈[1,2],x 2≤a ”为真命题的一个充分不必要条件是()A.a ≥1B.a ≥4C.a ≥-2D.a ≤4【解题思路】根据能成立问题求a 的取值范围,结合充分不必要条件理解判断.【解答过程】∵∃x ∈[1,2],x 2≤a ,则x 2 min ≤a ,即a ≥1,∴a 的取值范围1,+∞由题意可得:选项中的取值范围对应的集合应为1,+∞ 的真子集,结合选项可知B 对应的集合为4,+∞ 为1,+∞ 的真子集,其它都不符合,∴符合的只有B ,故选:B .2(2023高三·全国·专题练习)若关于x 的不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,则实数m 的取值范围为()A.-3,+∞B.0,+∞C.-∞,0D.-∞,-3【解题思路】利用二次函数的图象及根的分布计算即可.【解答过程】易知Δ=m 2+16>0恒成立,即x 2+mx -4=0有两个不等实数根x 1,x 2,又x 1x 2=-4<0,即二次函数y =x 2+mx -4有两个异号零点,所以要满足不等式x 2+mx -4>0在区间2,4 上有解,所以只需42+4m -4>0,解得m >-3,所以实数m 的取值范围是-3,+∞ .故选A .3(2023·河南·模拟预测)已知命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,则实数a 的取值范围是()A.-∞,-2B.-∞,4C.-2,+∞D.4,+∞【解题思路】由题知x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,再根据二次函数求最值即可得答案.【解答过程】解:因为命题“∃x 0∈-1,1 ,-x 20+3x 0+a >0”为真命题,所以,命题“∃x 0∈-1,1 ,a >x 20-3x 0”为真命题,所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min ,因为,y =x 2-3x =x -32 2-94,所以,当x ∈-1,1 时,y min =-2,当且仅当x =1时取得等号.所以,x 0∈-1,1 时,a >x 20-3x 0 min =-2,即实数a 的取值范围是-2,+∞ 故选:C .4(23-24高一上·福建·期中)若至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,则实数a 的取值范围是()A.-374,3B.-3,134C.-374,134D.-3,3【解题思路】化简不等式3-3x -a >x 2+2x ,根据二次函数的图象、含有绝对值函数的图象进行分析,从而求得a 的取值范围.【解答过程】依题意,至少存在一个x <0,使得关于x 的不等式3-3x -a >x 2+2x 成立,即至少存在一个x<0,使得关于x的不等式-x2-2x+3>3x-a成立,画出y=-x2-2x+3x<0以及y=3x-a的图象如下图所示,其中-x2-2x+3>0.当y=3x-a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=3x-ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2+5x-a-3=0,Δ=25+4a+12=0,a=-374.当y=-3x+a与y=-x2-2x+3x<0相切时,由y=-3x+ay=-x2-2x+3消去y并化简得x2-x+a-3=0①,由Δ=1-4a+12=0解得a=134,代入①得x2-x+14=x-122=0,解得x=12,不符合题意.当y=-3x+a过0,3时,a=3.结合图象可知a的取值范围是-37 4 ,3.故选:A.一、单选题1(2023·山东泰安·模拟预测)“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】化简“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,再结合充分条件和必要条件的定义判断.【解答过程】由∀x∈R,x2-cx+3≥0可得Δ=c2-4×3≤0,化简可得-23≤c≤23,所以“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”等价于“c∈-23,23”,“c∈-23,23”可推出“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”,“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”不能推出“c∈-23,23”所以“c∈-23,23”是“∀x∈R,x2-cx+3≥0成立”的充分不必要条件,故选:A.2(2023·湖南岳阳·模拟预测)不等式x-1x-2023≥0的解集为()A.{x∣x≥2023或x≥1}B.{x∣x≤1或x≥2023}C.x∣1≤x≤2023D.{x∣x<1或x>2023}【解题思路】解一元二次不等式即可得解.【解答过程】因为x-1x-2023≥0,所以x≥2023或x≤1,故不等式x -1 x -2023 ≥0的解集为{x ∣x ≤1或x ≥2023}.故选:B .3(2024·浙江·模拟预测)若不等式kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,则实数k 的取值范围是()A.2≤k ≤18B.-18<k <-2C.2<k <18D.0<k <2【解题思路】分类讨论k =0与k ≠0两种情况,结合二次不等式恒成立问题的解决方法即可得解.【解答过程】当k =0时,不等式kx 2+k -6 x +2>0可化为-6x +2>0,显然不合题意;当k ≠0时,因为kx 2+k -6 x +2>0的解为全体实数,所以k >0Δ=k -6 2-4k ×2<0,解得2<k <18;综上:2<k <18.故选:C .4(2024·甘肃张掖·模拟预测)不等式x 2-3x <2-2x 的解集是()A.-1,12B.-12,12C.-1,5-172D.5-172,12【解题思路】按照x 2-3x 正负分类讨论取绝对值,运算得解.【解答过程】当x 2-3x ≥0,即x ≥3或x ≤0时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于x 2-3x <2-2x ,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2,所以-1<x ≤0;当x 2-3x <0,即0<x <3时,不等式x 2-3x <2-2x 等价于不等式3x -x 2<2-2x ,即x 2-5x +2>0,解得x >5+172或x <5-172,所以0<x <5-172.综上,不等式x 2-3x <2-2x 的解集是-1,5-172 .故选:C .5(2023·山东·模拟预测)若不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是()A.x =2B.x =4C.x =52D.x =32【解题思路】由一元二次不等式的解法与二次函数的性质求解.【解答过程】解:∵不等式2x 2+bx +c <0的解集是(0,4),∴x =0和x =4是方程2x 2+bx +c =0的两个根,∴-b2=0+4,∴b =-8,∴函数f (x )=2x 2+bx +c 的对称轴是x =-b4=2.故选:A .6(23-24高一上·四川成都·期中)一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,那么ax 2-bx +c >0的解集为()A.x x >3或x <-2B.x x >2或x <-3C.x -2<x <3D.x -3<x <2【解题思路】根据题意得出a 、b 、c 的关系,代入新的一元二次不等式求解即可.【解答过程】一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解为x -2<x <3 ,所以ax 2+bx +c =0的解为x 1=-2,x 2=3,且a <0,由韦达定理得x 1+x 2=-ba =1x 1⋅x 2=c a =-6⇒b =-ac =-6a,代入得ax 2+ax -6a >0⇒x 2+x -6<0⇒-3<x <2,故选:D .7(2023·辽宁鞍山·二模)已知当x >0时,不等式:x 2-mx +16>0恒成立,则实数m 的取值范围是()A.-8,8B.-∞,8C.-∞,8D.8,+∞【解题思路】先由x 2-mx +16>0得m <x +16x ,由基本不等式得x +16x≥8,故m <8.【解答过程】当x >0时,由x 2-mx +16>0得m <x +16x,因x >0,故x +16x ≥2x ×16x =8,当且仅当x =16x 即x =4时等号成立,因当x >0时,m <x +16x恒成立,得m <8,故选:C .8(2023·河南·模拟预测)某同学解关于x 的不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)时,因弄错了常数c 的符号,解得其解集为(-∞,-3)∪(-2,+∞),则不等式bx 2+cx +a >0的解集为()A.-1,-15B.(-∞,-1)∪-15,+∞ C.15,1D.-∞,15∪(1,+∞)【解题思路】利用根与系数关系、一元二次不等式的解求得a ,b ,c 的关系式,进而求得不等式bx 2+cx +a >0的解集.【解答过程】由题意可知a <0,且-3+(-2)=-b a ,-3×(-2)=-c a,所以b =5a ,c =-6a ,所以bx 2+cx +a >0化为5x 2-6x +1<0,5x -1 x -1 <0,解得15<x <1.故选:C .二、多选题9(2024·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是()A.不等式4x 2-5x +1>0的解集是x x >14或x <1 B.不等式2x 2-x -6≤0的解集是x x ≤-32或x ≥2 C.若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,则a 的取值范围是∅D.若关于x 的不等式2x 2+px -3<0的解集是q ,1 ,则p +q 的值为-12【解题思路】对于AB ,直接解一元二次不等式即可判断;对于C ,对a 分类讨论即可判断;对于D ,由一元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系,先求得p ,q ,然后即可判断.【解答过程】对于A ,4x 2-5x +1>0⇔x -1 4x -1 >0⇔x <14或x >1,故A 错误;对于B ,2x 2-x -6≤0⇔x -2 2x +3 ≤0⇔-32≤x ≤2,故B 错误;若不等式ax 2+8ax +21<0恒成立,当a =0时,21<0是不可能成立的,所以只能a <0Δ=64a 2-84a <0 ,而该不等式组无解,综上,故C 正确;对于D ,由题意得q ,1是一元二次方程2x 2+px -3=0的两根,从而q ×1=-322+p -3=0,解得p =1,q =-32,而当p =1,q =-32时,一元二次不等式2x 2+x -3<0⇔x -1 2x +3 <0⇔-32<x <1满足题意,所以p +q 的值为-12,故D 正确.故选:CD .10(2023·江苏连云港·模拟预测)若对于任意实数x ,不等式a -1 x 2-2a -1 x -4<0恒成立,则实数a 可能是()A.-2B.0C.-4D.1【解题思路】首先当a =1,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;其次a ≠1,问题变为了一元二次不等式恒成立问题,则当且仅当a -1<0Δ<0 ,解不等式组即可.【解答过程】当a =1时,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;当a ≠1时,要满足a -1<0Δ<0 ,而Δ=4a -1 2+16a -1 =4a -1 a +3 ,所以解得-3<a <1;综上,实数a 的取值范围是-3,1 ;所以对比选项得,实数a 可能是-2,0,1.故选:ABD .11(23-24高二上·山东威海·期末)已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则下列选项中正确的是()A.a <0B.不等式bx +c >0的解集是x |x <-6C.a +b +c >0D.不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ 【解题思路】根据给定的解集,用a 表示出b ,c ,再逐项判断作答.【解答过程】不等式ax 2+bx +c >0的解集为-∞,-2 ∪3,+∞ ,则-2,3是方程ax 2+bx +c =0的根,且a >0,则-b a =1,ca=-6,a >0,即b =-a ,c =-6a ,a >0,A 错误;不等式bx +c >0化为-ax -6a >0,解得x <-6,即不等式bx +c >0的解集是x |x <-6 ,B 正确;a +b +c =-6a <0,C 错误;不等式cx 2-bx +a <0化为-6ax 2+ax +a <0,即6x 2-x -1>0,解得x <-13或x >12,所以不等式cx 2-bx +a <0的解集为-∞,-13 ∪12,+∞ ,D 正确.故选:BD .三、填空题12(2023·江西鹰潭·模拟预测)若命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,则k 的取值范围是[1,7).【解题思路】本题首先可根据题意得出命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,然后分为k =1,k =-1,k 2-1≠0三种情况进行讨论,结合二次函数性质即可得出结果.【解答过程】因为命题p :“∃x ∈R ,k 2-1 x 2+41-k x +3≤0”是假命题,所以命题“∀x ∈R ,k 2-1 x 2+4(1-k )x +3>0”是真命题,若k 2-1=0,即k =1或k =-1,当k =1时,不等式为3>0,恒成立,满足题意;当k =-1时,不等式为8x +3>0,不恒成立,不满足题意;当k 2-1≠0时,则需要满足k 2-1>0Δ=16(1-k )2-4×k 2-1 ×3<0 ,即(k -1)(k +1)>0(k -1)(k -7)<0,解得1<k <7,综上所述,k 的取值范围是[1,7).故答案为:[1,7).13(2023·河南·模拟预测)已知函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,则k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞.【解题思路】将两曲线表达式联立,得出一元二次方程,利用判别式即可求出k 的取值范围.【解答过程】由题意,函数y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,y =kx -ky =x 2-1x,则x -1 x 2+1-k x +1 =0,若直线y =kx -k 与曲线y =x 2-1x有三个交点,只需满足方程x 2+1-k x +1=0有两个不等于1和0的解.因为该方程的两个解之积x 1x 2=1,故只需满足Δ=1-k 2-4>0,所以k <-1或k >3,即k 的取值范围是-∞,-1 ∪3,+∞ .故答案为:-∞,-1 ∪3,+∞ .14(23-24高一上·江苏徐州·阶段练习)若关于x 的不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,则3a +b +2c 的取值范围是32,4.【解题思路】先根据一元二次不等式的解集得到对称轴,然后根据端点得到两个等式和一个不等式,求出a 的取值范围,最后3a +b +2c 都表示成a 的形式即可.【解答过程】因为不等式0≤ax 2+bx +c ≤2a >0 的解集为x -1≤x ≤3 ,所以二次函数f x =ax 2+bx +c 的对称轴为直线x =1,且需满足f -1 =2f 3 =2f 1 ≥0,即a -b +c =29a +3b +c =2a +b +c ≥0,解得b =-2ac =-3a +2 ,所以a+b+c=a-2a-3a+2≥0⇒a≤12,所以a∈0,12,所以3a+b+2c=3a -2a-6a+4=4-5a∈32,4.故答案为:3 2 ,4.四、解答题15(23-24高一下·四川成都·开学考试)已知函数f x =x2-2ax+3.(1)若关于x的不等式f x ≥0的解集为R,求实数a的取值范围;(2)解关于x的不等式f x <0.【解题思路】(1)由题意可知Δ≤0,进而求出实数a的取值范围;(2)根据Δ≤0和Δ>0两种情况讨论,结合二次函数的性质求解即可.【解答过程】(1)若不等式x2-2ax+3≥0的解集为R,则Δ=(-2a)2-12≤0,解得-3≤a≤3,即实数a的取值范围[-3,3];(2)不等式x2-2ax+3<0,①当Δ≤0时,即-3≤a≤3时,不等式的解集为∅,②当Δ>0时,即a<-3或a>3时,由x2-2ax+3=0,解得x=a-a2-3或x=a+a2-3,所以不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3},综上所述,当-3≤a≤3时,不等式的解集为∅;当a<-3或a>3时,不等式的解集为{x|a-a2-3<x<a+a2-3}.16(2024·山东·二模)已知f x 是二次函数,且f1 =4,f0 =1,f3 =4.(1)求f x 的解析式;(2)若x∈-1,5,求函数f x 的最小值和最大值.【解题思路】(1)设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,根据题意,列出方程组,求得a,b,c的值,即可求解;(2)根据二次函数的性质,求得函数f x 的单调区间,进而求得其最值.【解答过程】(1)解:设二次函数为f x =ax2+bx+c,a≠0,因为f1 =4,f0 =1,f3 =4,可得a+b+c=4c=19a+3b+c=4,解得a=-1,b=4,c=1,所以函数f x 的解析式f x =-x2+4x+1.(2)解:函数f x =-x2+4x+1,开口向下,对称轴方程为x=2,即函数f x =-x2+4x+1在-1,2单调递增,在2,5单调递减,所以f(x)min=f-1=f5 =-4,f(x)max=f2 =5.17(23-24高二上·江苏南通·期中)设m∈R,关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅.(1)求m的取值范围;(2)求关于x的不等式mx2+(m-2)x-2≥0的解集.【解题思路】(1)由一元二次不等式恒成立的性质运算即可得解;(2)转化条件为mx-2x+1≥0,按照m=0、0<m≤2、-1≤m<0讨论,运算即可得解.【解答过程】(1)因为关于x的不等式x2+2mx+m+2<0的解集为∅,。