2019-2020学年高三数学9月月考试题 理(11).doc

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2019-2020学年高三数学9月月考试题 理(11)
时量:120分钟;分值:150分。

命题人:周北桥(2016/09/28) 注意事项:
1、本套试题分为试题卷(四页)和答题卷(四页)两部分。

2、作答前,请同学们在试卷规定的位置相应地填好自己的班次、姓名、学号及座位号。

3、答题时,请将答案填写在答题卷上指定位置,否则不给分;务必保持字体工整、笔迹清晰,卷面清洁。

4、考试结束后,请保留好试题卷,只收交答题卷。

一、选择题:每小题5分,共60分。

在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把符合要求的选项填到指定的答题框中,否则不给分。

1、喜洋洋从家步行到学校,一般需要10分钟,则10分钟时间钟表的分针走过的角度是( ) A .30° B .-30° C .60° D -60°
2、设集合A ={(x ,y )|x +y =1},B ={(x ,y )|x -y =3},则满足M ⊆(A ∩B )的集合M 的个数是 ( )
A .0
B .1
C .2
D .3
3、已知cos 31°=a ,则sin 239°·tan 149°的值是 ( ) A.1-a 2
a B.1-a 2 C.a 2
-1a
D .-1-a 2
4、已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c 若A =π
3,b =2a cos B ,c =1,则△ABC 的
面积等于 ( ) A.32 B.34 C.36 D.38
5、一质点运动时速度与时间的关系为v (t )=t 2
-t +2,质点做直线运动,则此质点在时间[1,2]内的位移为 ( ) A.176 B.143 C.136 D.116
6、已知α为第二象限角,则cos α
1+tan 2α+sin α
1+1
tan 2α
= ( ) A 、2cos α B 、0 C 、2sin α D 、2
7、设x ∈R ,函数f (x )=e x
+a e -x
的导函数y =f ′(x )是奇函数,若曲线y =f (x )的一条切线的斜率
为3
2,则切点的横坐标为 ( ) A.ln 23
B.-ln 2
2
C.ln 2
D.-ln 2
8、设x 1,x 2是方程ln|x -2|=m (m 为实常数)的两根,则x 1+x 2的值为( ) A.4 B.2 C.-4 D.与m 有关
9、将函数y =3sin2x -cos2x 的图象向右平移π
4个单位长度,所得图象对应的函数g (x )( )
A .有最大值,最大值为3+1
B .对称轴方程是x =7π
12+k π,k ∈Z
C .是周期函数,周期T =π2
D .在区间[π12,7π
12]上单调递增
10、设函数y =f (x )在(0,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数f K (x )=

⎪⎨
⎪⎧
f x
,f x K ,
K ,f x K ,
取函数f (x )=
ln x +1
e
x
,恒有f K (x )=f (x ),则
( )
A .K 的最大值为1e
B .K 的最小值为1
e C .K 的最大值为2 D .K 的最小值为2
11、若a ≥0,函数f (x )=(x 2
-2ax )e x
,又f (x )在[-1,1]上是单调减函数,则a 的取值范围是( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34
B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34
C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞
D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,12
12、已知a cos α+b sin α=c ,a cos β+b sin β=c (ab ≠0,α-β≠k π,k ∈Z ),则cos 2
α-β
2
=( ) A.c 2a 2
+b
2
B.
a 2
c 2
+b
2
C.
b 2a 2
+c
2
D.
a
c 2
+b 2
二.填空题:每小题5分,共20分,将答案填在指定位置处。

13、若“x ∈[2,5]或x ∈{x |x <1或x >4}”是假命题,则x 的取值范围是________.
14、函数错误!未找到引用源。

的定义域为________.
15、已知函数f (x )=x 2
+2x +a 和函数g (x )=2x +x +1,对任意x 1∈[-1,+∞),总存在x 2∈R 使g (x 1)=f (x 2)成立,则实数a 的取值范围是________.
16、已知f (x )=x 3
-6x 2
+9x -abc ,a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c )=0.现给出如下结论: ①、f (0)f (1)>0; ②、f (0)f (1)<0; ③、f (0)f (3)>0; ④、f (0)f (3)<0. 其中正确结论的序号是________.
三.解答题:共6个大题,各大题的分值分配依次为10分、12分、12分、12分、12分、12分,共70分;在规定的地方作答,要有必要的步骤和格式,否则不给分。

17、已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x
”,命题q :“∃x ∈R ,x 2
+4x +a =0”,若命题“p ∧q ”是真命题,求实数a 的取值范围
18、如图,函数f (x )=3sin x 2·cos x 2+cos 2x 2+m 的图象过点⎝ ⎛⎭
⎪⎫5π6,0.
(1)、求实数m 的值及f (x )的单调递增区间;
(2)、设y =f (x )的图象与x 轴、y 轴及直线x =t ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<t <2π3所围成的曲边四边形的面积为S ,求S 关
于t 的函数S (t )的解析式.
19、△ABC 的外接圆半径为1,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b,c.向量m =(4cos )a B ,n =(cos )A b ,满足m //n . (1)、求sin sin A B +的取值范围;
(2)、若实数x 满足abx =a +b ,试确定x 的取值范围.
20、已知f (x )=x ln x (x >0). (1)、求f (x )的最小值.
(2)、F (x )=ax 2
+f ′(x ),(a ∈R ),讨论函数f (x )的单调性.
21、某地政府为科技兴市,欲将如图所示的一块不规则的非农业用地AOCB 规划建成一个矩形的高科技工业园区.已知AB ⊥BC ,OA ∥BC ,AB =BC =2AO =4 km ,曲线段OC 是以点O 为顶点且开口向上的抛物线的一段.如果要使矩形的相邻两边分别落在AB ,BC 上,且一个顶点P 落在曲线段OC 上,问
应如何规划才能使矩形工业园区的用地面积最大?并求出最大的用地面积(精确到0.1 km 2
).(要求:以O 为原点,AO 所在直线为x 轴建立直角坐标系)
22、已知函数f (x )=ax -ln(1+x 2
).
(1)、当a =4
5时,求函数f (x )在(0,+∞)上的极值;
(2)、证明:当x >0时,ln(1+x 2)<x ;
(3)、证明:(1+12)(1+13)…(1+1n )<e(n ∈N *
,n ≥2,e 为自然对数的底数).
理科数学
一、选择题:每小题5分,共60分。

在每小题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把符合要求的选项填到指定的答题框中,否则不给分。

1、喜洋洋从家步行到学校,一般需要10分钟,则10分钟时间钟表的分针走过的角度是( ) A .30° B .-30° C .60° D -60° [解析] 分针走过的角度是-60°.故选D.
2、设集合A ={(x ,y )|x +y =1},B ={(x ,y )|x -y =3},则满足M ⊆(A ∩B )的集合M 的个数是 ( )
A .0
B .1
C .2
D .3
[解析] 选C ,由题中集合可知,集合A 表示直线x +y =1上的点,集合B 表示直线x -y =3上的点,联立⎩⎪⎨


x +y =1,x -y =3
可得A ∩B ={(2,-1)},M 为A ∩B 的子集,可知M 可能为{(2,-1)},∅,
所以满足M ⊆(A ∩B )的集合M 的个数是2,故选C.
3、已知cos 31°=a ,则sin 239°·tan 149°的值是 ( ) A.1-a 2
a B.1-a 2 C.a 2
-1a
D .-1-a 2
[解析] sin 239°·tan 149°=sin(270°-31°)·tan(180°-31°)=(-cos 31°)·(-tan 31°)=sin31°=1-a 2
.[答案] B
4、已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c 若A =π
3,b =2a cos B ,c =1,则△ABC 的
面积等于( ) A.
32 B.34 C.36 D.38
析B [由正弦定理得sin B =2sin A cos B ,故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B ∈(0,π),所以B =π3,
又A =π3,所以△ABC 是正三角形,所以S △ABC =12bc sin A =12×1×1×32=3
4
.]
5、一质点运动时速度与时间的关系为v (t )=t 2
-t +2,质点做直线运动,则此质点在时间[1,2]内的位移为( )
A.176
B.143
C.136
D.116
[解析] ∵v (t )>0,∴质点在[1,2]内的位移s 即为v (t )在[1,2]上的定积分,∴s =⎠⎛12v (t )d t =⎠⎛1
2
(t 2
-t +2)d t =

⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫13t 3-12t 2+2t 21=176
.故选A.[答案] A
6、已知α为第二象限角,则cos α1+tan 2
α+sin α
1+1
tan 2α
= ( ) A 、2cos α B 、0 C 、2sin α D 、2 [解析] B 原式=cos αsin 2
α+cos 2
α
cos 2
α
+sin α sin 2α+cos 2
αsin 2
α=cos α1
|cos α|
+ sin α1|sin α|,因为α是第二象限角,所以sin α>0,cos α<0,所以cos α1
|cos α|+sin
α
1
|sin α|
=-1+1=0,即原式等于0.
7、设x ∈R ,函数f (x )=e x
+a e -x
的导函数y =f ′(x )是奇函数,若曲线y =f (x )的一条切线的斜率为3
2,则切点的横坐标为( ) A.ln 23
B.-ln 22
C.ln 2
D.-ln 2
解析 y =f ′(x )=e x
-a e -x
,∵y =f ′(x )为奇函数,∴f ′(0)=1-a =0,∴a =1,∴f ′(x )=e x
-e -x ,由e x -e -x =32
得e x
=2,x =ln 2.答案 C
8、设x 1,x 2是方程ln|x -2|=m (m 为实常数)的两根,则x 1+x 2的值为( ) A.4
B.2
C.-4
D.与m 有关
解析 方程ln|x -2|=m 的根即函数y =ln|x -2|的图象与直线y =m 的交点的横坐标,因为函数y =ln|x -2|的图象关于x =2对称,且在x =2两侧单调,值域为R ,所以对任意的实数m ,函数y =ln|x -2|的图象与直线y =m 必有两交点,且两交点关于直线x =2对称,故x 1+x 2=4,选A. 9、将函数y =3sin2x -cos2x 的图象向右平移π
4个单位长度,所得图象对应的函数g (x )( )
A .有最大值,最大值为3+1
B .对称轴方程是x =7π
12+k π,k ∈Z
C .是周期函数,周期T =π2
D .在区间[π12,7π
12
]上单调递增
析: [化简函数得y =3sin2x -cos2x =2sin(2x -π6),所以g (x )=2sin(2x -2π
3)易求最大值是2,
周期是π,由2x -2π3=π2+k π(k ∈Z ),得对称轴方程是x =7π12+k π
2(k ∈Z ).根据正弦函数的单
调递增区间可得-π2+2k π≤2x -2π3≤π2+2k π(k ∈Z )⇔π12+k π≤x ≤7π
12+k π(k ∈Z ),故选D.]
10、设函数y =f (x )在(0,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数f K (x )=

⎪⎨
⎪⎧
f x
,f x K ,
K ,f x K ,
取函数f (x )=ln x +1
e
x
,恒有f K (x )=f (x ),则( )
A .K 的最大值为1e
B .K 的最小值为1
e
C .K 的最大值为2
D .K 的最小值为2
[解析] 由f (x )=ln x +1
e
x
,令f ′(x )=e
x
x -
x +
x
e
2x

1x

x

e
x
=0,
得x =1.当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,即f (x )=ln x +1
e
x
在x =1时取得最大值1e ,而f (x )≤K 恒成立,所以1e ≤K ,故K 的最小值为1
e
,选B.
11、已知a ≥0,函数f (x )=(x 2-2ax )e x
,若f (x )在[-1,1]上是单调减函数,则a 的取值范围是( )
A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34
B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34
C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞
D.⎝ ⎛⎭
⎪⎫0,12 [解析] f ′(x )=(2x -2a )e x
+(x 2
-2ax )e 2
=[x 2
+(2-2a )x -2a ]e x
,由题意当x ∈[-1,1]时,
f ′(x )≤0恒成立,即x 2+(2-2a )x -2a ≤0恒成立.令
g (x )=x 2+(2-2a )x -2a ,则有

⎪⎨⎪⎧
g -,g ,
即⎩
⎪⎨⎪⎧

2
+-2a --2a ≤0,
12
+2-2a -2a ≤0,解得a ≥3
4
.[答案] C
12、已知a cos α+b sin α=c ,a cos β+b sin β=c (ab ≠0,α-β≠k π,k ∈Z ),则cos 2
α-β
2
=( ) A.
c 2a 2
+b
2
B.
a 2
c 2
+b
2
C.
b 2a 2
+c
2
D.
a
c 2
+b 2
[答案] A [解析] 在平面直角坐标系中,设A (cos α,sin α),B (cos β,sin β),点A (cos α,sin α)
与点B (cos β,sin β)是直线l :ax +by =c 与单位圆x 2
+y 2
=1的两个交点,如图,从而|AB |2
=(cos α-cos β)2
+(sin α-sin β)2
=2-2cos(α-β),又∵单位圆的圆心(0,0)到l 的距离d =|c |
a 2+b
2

由平面几何知识知|OA |2
-(12
|AB |)2=d 2
,即1-
2-α-β4=c 2
a 2+
b 2,∴cos 2
α-β2=c
2
a 2+b
2.
二.填空题:每小题5分,共20分,将答案填在指定位置处。

13、若“x ∈[2,5]或x ∈{x |x <1或x >4}”是假命题,则x 的取值范围是________.
[解析] x ∉[2,5]且x ∉{x |x <1或x >4}是真命题.由⎩
⎪⎨
⎪⎧
x <2或x >5
1≤x ≤4,得1≤x <2.
14、函数错误!未找到引用源。

的定义域为________.
【答案】错误!未找到引用源。

【解析】错误!未找到引用源。

15、已知函数f (x )=x 2
+2x +a 和函数g (x )=2x +x +1,对任意x 1∈[-1,+∞),总存在x 2∈R 使g (x 1)=f (x 2)成立,则实数a 的取值范围是________.
[解析] 因为f (x )=x 2
+2x +a =(x +1)2
+a -1,所以f (x )∈[a -1,+∞).
因为g (x )=2x +x +1在[-1,+∞)上单调递增,所以g (x )∈[-2,+∞).由题意得a -1≤-2,所以a ≤-1,故实数a 的取值范围是(-∞,-1].[答案] (-∞,-1]
16、已知f (x )=x 3
-6x 2+9x -abc ,a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c )=0.现给出如下结论: ①、f (0)f (1)>0; ②、f (0)f (1)<0; ③、f (0)f (3)>0; ④、f (0)f (3)<0. 其中正确结论的序号是________.
[解析] ∵f ′(x )=3x 2
-12x +9=3(x -1)(x -3),由f ′(x )<0,得1<x <3,由f ′(x )>0,得
x <1或x >3,∴f (x )在区间(1,3)上是减函数,在区间(-∞,1),(3,+∞)上是增函数.
又a <b <c ,f (a )=f (b )=f (c )=0,∴y 极大值=f (1)=4-abc >0,y 极小值=f (3)=-abc <0. ∴0<abc <4.∴a ,b ,c 均大于零,或者a <0,b <0,c >0.又x =1,x =3为函数f (x )的极值点,后一种情况不可能成立,如图.
∴f (0)<0.∴f (0)f (1)<0,f (0)f (3)>0.∴正确结论的序号是②③.[答案] ②③
三.解答题:共6个大题,各大题的分值分配依次为10分、12分、12分、12分、12分、12分,共70分;在规定的地方作答,要有必要的步骤和格式,否则不给分。

17、已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”,命题q :“∃x ∈R ,x 2
+4x +a =0”,若命题“p ∧q ”是真命题,求实数a 的取值范围
解析 若命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x
”为真命题,则a ≥e ;若命题q :“∃x ∈R ,x 2
+4x +a =0”为真命题,则Δ=16-4a ≥0,即a ≤4,所以若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是[e ,4].
18、如图,函数f (x )=3sin x 2·cos x 2+cos 2x 2+m 的图象过点⎝ ⎛⎭
⎪⎫5π6,0.
(1)、求实数m 的值及f (x )的单调递增区间; (2)、设y =f (x )的图象与x 轴、y 轴及直线x =t ⎝
⎛⎭⎪⎫0<t <2π3所围成的曲边四边形的面积为S ,求S 关于t 的函数S (t )的解析式. 解 (1)f (x )=3sin x 2cos x 2+cos 2x 2+m =32sin x +12cos x +12+m =sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π6+12+m .因为f (x )的图
象过点⎝
⎛⎭⎪⎫5π6,0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+π6+12+m =0,解得m =-12.所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭
⎪⎫x +π6,由-π2+
2k π≤x +
π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-2π3+2k π≤x ≤π3
+2k π,k ∈Z .故f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-2π3+2k π,π3+2k π,k ∈Z .
(2)由(1)得f (x )=
32sin x +12cos x .所以S =ʃt 0⎝ ⎛⎭
⎪⎫3
2sin x +12cos x d x =

⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫-32cos x +12sin x t
0=
⎝ ⎛⎭⎪⎫-32cos t +12sin t -⎝ ⎛⎭
⎪⎫-32cos0+12sin0=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -π3+32.所以S (t )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫
t -π3+32

⎛⎭⎪⎫0<t <2π3.
19、△ABC 的外接圆半径为1,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b,c.向量m =(4cos )a B ,n =(cos )A b ,满足m //n . (1)、求sin sin A B +的取值范围; (2)、若实数x 满足abx =a +b ,试确定x 的取值范围. 【解】(1)因为m //n , 所以
4cos cos a B A b
=,4cos cos .ab A B =即 ……………1分
因为三角形ABC 的外接圆半径为1, 由正弦定理,得4sin sin ab A B =.于是c o s c o s
s i n s i n 0c o s (A B A B A B -=+=,即
.因为π0π,A B A B <+<+=所以. 故三角形ABC 为直
角三角形. ………3分πsin sin sin cos )4A B A A A +=+=+ , 因为ππ3π444
A <+<,
πsin()14
A <+≤, 故1sin sin A
B <+………6分
(2)2(sin sin )sin cos 4sin sin 2sin cos A B a b A A
x ab A B A A
+++===
. …………8分
设sin cos (1t A A t =+<,则22sin cos 1A A t =-, ……10分
2
1t x t =-,因为222
2(1)(1)t x t -+'=- <0,故21
t x t =-在(1上单调递减函数.
所以
2
1
t t -所以实数x 的取值范围是)+∞. ……… 12分
20、已知f (x )=x ln x (x >0). (1)、求f (x )的最小值.
(2)、F (x )=ax 2
+f ′(x ),(a ∈R ),讨论函数f (x )的单调性.
解 (1)由f (x )=x ln x 得f ′(x )=ln x +1(x >0),令f ′(x )=0,得x =1e .∴当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 时,f ′(x )<0;当x ∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫1e ,+∞时,f ′(x )>0,∴当x =1e 时,f (x )min =1e ln 1e =-1e .
(2)由题意及(1)知,F (x )=ax 2
+ln x +1(x >0),所以F ′(x )=2ax +1x =2ax 2
+1
x
(x >0)
①当a ≥0时,恒有F ′(x )>0,则F (x )在(0,+∞)上是增函数;②当a <0时,令F ′(x )>0, 即2ax 2
+1>0,解得0<x <
-12a ;令F ′(x )<0,即2ax 2
+1<0,解得x >-12a . 综上,当a ≥0时,F (x )在(0,+∞)上是单调递增,当a <0时,在⎝
⎛⎭
⎪⎫0,
-12a 单调递增,在⎝
⎛⎭
⎪⎫

12a ,+∞上单调递减. 21、某地政府为科技兴市,欲将如图所示的一块不规则的非农业用地AOCB 规划建成一个矩形的高科技工业园区.已知AB ⊥BC ,OA ∥BC ,AB =BC =2AO =4 km ,曲线段OC 是以点O 为顶点且开口向上的抛物线的一段.如果要使矩形的相邻两边分别落在AB ,BC 上,且一个顶点P 落在曲线段OC 上,问
应如何规划才能使矩形工业园区的用地面积最大?并求出最大的用地面积(精确到0.1 km 2
).(要求:以O 为原点,AO 所在直线为x 轴建立直角坐标系)
解:以O 为原点,AO 所在直线为x 轴建立直角坐标系(如图).
依题意可设抛物线的方程为x 2=2py ,且C (2,4).∴22
=2p ·4,∴p =12
.
故曲线段OC 的方程为y =x 2(0≤x ≤2).设P (x ,x 2)(0≤x <2),则|PM |=2+x ,|PN |=4-x 2
.∴工
业园区的用地面积S =|PM |·|PN |=(2+x )(4-x 2)=-x 3-2x 2
+4x +8.
∴S ′=-3x 2
-4x +4,令S ′=0⇒x 1=23
,x 2=-2(舍去),
当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,23时,S ′>0,S 是x 的增函数;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫23,2时,S ′<0,S 是x 的减函数. ∴x =23时,S 取到最大值,此时|PM |=2+x =83,|PN |=4-x 2
=329

S max =83×329=
25627≈9.5(km 2
).答:把工业园区规划成长(PN )为329 km ,宽(PM )为83
km 时,矩形工业
园区的用地面积最大,最大用地面积约为9.5 km 2
.
22、已知函数f (x )=ax -ln(1+x 2
). (1)、当a =45
时,求函数f (x )在(0,+∞)上的极值;
(2)、证明:当x >0时,ln(1+x 2
)<x ;
(3)、证明:(1+124)(1+134)…(1+1n
4)<e(n ∈N *
,n ≥2,e 为自然对数的底数).
解 当a =45时,f (x )=45x -ln(1+x 2
),∴f ′(x )=45-2x 1+x 2=4x 2
-10x +4+x 2
. x ,f ′(x ),f (x )变化如下表:
∴f 极大值=f (2)=5-ln 4,f 极小值=f (2)=5
-ln5.
(2)、证明 令g (x )=x -ln(1+x 2
),则g ′(x )=1-2x 1+x 2=x -
2
1+x
2
≥0. ∴g (x )在(0,+∞)上为增函数,∴g (x )>g (0)=0,∴ln(1+x 2
)<x . (3)、证明 由(2)知ln(1+x 2
)<x ,令x =1n 2,得ln(1+1n 4)<1n 2<
1n
n -

1n -1-1n
, ∴ln(1+124)+ln(1+134)+…+ln(1+1n 4)<1-12+12-13+13-14+…+1n -1-1n =1-1
n <1,
∴(1+124)(1+134)…(1+1
n
4)<e.。

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