江苏省镇江市镇江一中2020届高三期初考试数学试卷(原卷版)
江苏省镇江第一中学2023-2024学年高三上学期期初阶段学情检测数学试卷及参考答案
江苏省镇江第一中学阶段检测试题高三数学考试时间:120分钟满分:150分一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.A .a b c >>B .c b a >>C .a c b >>D .c a b>>二.多选题:本题共4小题,每小题5分,共计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,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知函数f (x )的导函数f ′(x )的图象如图所示,则下列结论中正确的是()A .f (x )在区间(-2,3)上有2个极值点B .f ′(x )在x =-1处取得极小值C .f (x )在区间(-2,3)上单调递减D .f (x )在x =0处的切线斜率小于0他们每人写了一个祝福的贺卡,这四张贺卡.已知小王抽到的是小张写的贺卡的条件下,小张抽到小王写的贺卡的概率为13三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共计20分.16.已知函数f (x )=e x 2+2k ln x -kx ,若x =2是函数f (x )的唯一极值点,则实数k 的取值范围是__________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)已知集合12324x A x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭,{}22440,B x x x m m =-+-≤∈R .(1)若3m =,求A B ;(2)若存在正实数m ,使得“x A ∈”是“x B ∈”成立的,求正实数m 的取值范围.从“①充分不必要条件,②必要不充分条件”中任选一个,填在上面空格处,补充完整该问题,并进行作答.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=a e x -x ,a ∈R .(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)试讨论函数f (x )的单调性.答案一、单选题1、C2、B3、B4、D5、C6、C7、B8、D 二、多选题9、BCD 10、ABC 11、 BC 12、BC 四、填空题13、28 14、27 15、36 16、-∞,e 24.答案详解一、单选题A .{}2,1,0,1−−B .{}0,1,2C .{}2−D .2A .-112B .112C .-28D .28所以含5x 项的系数是()2282C 112−= 故选:B3.(203-4)某单位为了了解办公楼用电量y (度)与气温x (C °)之间的关系,随机统计了四个工作日的用电量与当天平均气温,并制作了对照表:由表中数据得到线性回归方程2y x a =−+,当气温为3C −°时,预测用电量为( ) 气温x (C °)18 13 10 -1用电量y (度) 24 34 38 64A .68度B .66度C .28度D .12度A .24B .144C .48D .96【答案】D【分析】先安排数学,将物理和化学捆绑,与其余三门课程进行排序,结合分步乘法计数原理可得结果. 【详解】若数学只能排在第一节或者最后一节,则数学的排法有2种, 物理和化学必须排在相邻的两节,将物理和化学捆绑,与语文、英语、生物三门课程进行排序,有2424A A 48=种排法.由分步乘法计数原理可知,共有24896×=种不同的排法. 故选:D.5.(109-3)已知正方体1111ABCD A B C D −的棱长为1,,E F 是线段11B D 上的动点且1EF =,则三棱锥A BEF −的体积为( )f (x )+xf ′(x )<0成立,若a =20.6·f (20.6),b =ln 2·f (ln 2),c =log 218·flog 218,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .c >b >a C .a >c >b D .c >a >b答案 B解析 因为函数f (x )在R 上满足f (x )=f (-x ),所以函数f (x )是偶函数, 令g (x )=xf (x ),则g (x )是奇函数,g ′(x )=f (x )+x ·f ′(x ),由题意知,当x ∈(-∞,0]时,f (x )+xf ′(x )<0成立,所以g (x )在(-∞,0]上单调递减, 又g (x )是奇函数,所以g (x )在R 上单调递减, 因为20.6>1,0<ln 2<1,log 218=-3<0,所以log 218<0<ln 2<1<20.6,又a =g (20.6),b =g (ln 2),c =g log 218, 所以c >b >a .思维升华 (1)出现nf (x )+xf ′(x )形式,构造函数F (x )=x n f (x );8.(193-7)已知随机事件A ,B ,C 满足()01P A <<,()01P B <<,()01P C <<,则下列说法错误的是( )二、多选题9(电子3-1)1.(多选)已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列结论中正确的是()A.f(x)在区间(-2,3)上有2个极值点B.f′(x)在x=-1处取得极小值C.f(x)在区间(-2,3)上单调递减D.f(x)在x=0处的切线斜率小于0答案BCD解析根据f′(x)的图象可得,在(-2,3)上,f′(x)≤0,∴f(x)在(-2,3)上单调递减,∴f(x)在区间(-2,3)上没有极值点,故A错误,C正确;由f′(x)的图象易知B正确;根据f′(x)的图象可得f′(0)<0,即f(x)在x=0处的切线斜率小于0,故D正确.11.(115-3)如图,AB 为圆锥SO 底面圆O 的直径,点C 是圆O 上异于A ,B 的一点,N 为SA 的中点,则圆O 上存在点M 使( )A .MN SC ∥B .//MN 平面SBC C .SM AC 丄D .AM ⊥平面SBC【答案】BC【分析】利用反证法的思想可判断AD 不成立,通过面面平行可判断B ,通过线面垂直可判断C. 【详解】假设存在点M 使//MN SC ,所以,,,M N S C 四点共面, 又因为A SN ∈,所以A ∈面MNSC ,易得点,,A M C 为面MNSC 和面ABC 的公共点, 所以,,A M C 三点共线,与题意矛盾, 故不存在点M 使//MN SC ,即A 错误;过O 作//OM BC ,交劣弧AC 与点M ,连接ON , 由于,N O 分别为,SA AB 的中点,所以//ON SB ,由于OM ⊄面SBC ,ON ⊄面SBC ,所以//OM 面SBC ,//ON 面SBC , 又因为OM ON O = ,所以面//OMN 面SBC , 由于MN ⊂面OMN ,所以//MN 面SBC ,即B 正确; 点M 的位置同选项B ,由于AB 为直径,所以AC BC ⊥,即AC OM ⊥, 由圆锥易得SO AC ⊥,SO OM O ∩=, 所以AC ⊥面SOM ,所以AC SM ⊥,即C 正确;请点击修改第II卷的文字说明四、填空题16、(电子3-例3跟踪2)(2)(2022·哈师大附中模拟)已知函数f (x )=e xx 2+2k ln x -kx ,若 x =2 是函数 f (x ) 的唯一极值点,则实数 k 的取值范围是__________ .-∞,e 24 解析 由题意,f (x )=e xx 2+2k ln x -kx (x >0),f ′(x )=x -2x ·e x x 2-k ,令f ′(x )=0得x =2或k =e xx 2,令φ(x )=e xx 2(x >0),∴φ′(x )=e x (x -2)x 3,∴φ(x )在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增, ∴φ(x )min =φ(2)=e 24,又当x →+∞时,φ(x )→+∞, ∴若φ(x )=k 无实数根,则k <e 24,∵当k =e 24时,φ(x )=k 的解为x =2,∴实数k 的取值范围是-∞,e 24.三、解答题17. 已知集合12324x Ax=≤≤,{}22440,B x xx m m =−+−≤∈R .(1)若3m =,求A B ;(2)若存在正实数m ,使得“x A ∈”是“x B ∈”成立的 ,求正实数m 的取值范围.从“①充分不必要条件,②必要不充分条件”中任选一个,填在上面空格处,补充完整该问题,并进行作答. 【答案】(1)[2,5]A B − (2)答案见解析 【解析】【分析】(1)分别求解两个集合,再求并集;(2)若选①,则A 是B 的真子集.若选②,则B 是A 的真子集,根据集合的包含关系,列不等式,即可求解m 的取值范围. 【小问1详解】[]12322,54xA x =≤≤=−因0m >,则()(){}[]220,2,2B x x m x m m R m m =−−−+≤∈=−+ . 当3m =时,[1,5]B −,所以[2,5]A B − . 【小问2详解】选① 因“x A ∈”是“x B ∈”成立的充分不必要条件,则A 是B 的真子集.所以[)002244,253m m m m m m m ∞>>−≤−⇒≥⇒∈+ +≥≥.经检验“=”满足.所以实数m 的取值范围是[4,)+∞.选② 因为“x A ∈”是“x B ∈”成立的必要不充分条件 所以B 是A 的真子集.所以(]002240,3253m m m m m m m >>−≥−⇒≤⇒∈ +≤≤,经检验“=”满足.所以实数m 的取值范围是(0,3].18.(电子2-9)已知函数f (x )=a e x -x ,a ∈R .(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)试讨论函数f (x )的单调性. 解 (1)因为a =1,所以f (x )=e x -x ,则f ′(x )=e x -1, 所以f ′(1)=e -1,f (1)=e -1,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程是y -(e -1)=(e -1)(x -1), 即y =(e -1)x .(2)因为f (x )=a e x -x ,a ∈R ,x ∈R , 所以f ′(x )=a e x -1,当a ≤0时,f ′(x )=a e x -1<0,则f (x )在(-∞,+∞)上单调递减; 当a >0时,令f ′(x )=0,得x =-ln a ,当x <-ln a 时,f ′(x )<0,当x >-ln a 时,f ′(x )>0, 所以f (x )在(-∞,-ln a )上单调递减, 在(-ln a ,+∞)上单调递增,综上,当a ≤0时,f (x )在(-∞,+∞)上单调递减;当a >0时, f (x )在(-∞,-ln a )上单调递减,在(-ln a ,+∞)上单调递增.19.某大学“爱牙协会”为了解“爱吃甜食”与青少年“蛀牙”情况之间的关系,随机对200名青少年展开了调查,得知这200个人中共有120个人“有蛀牙”,其中“不爱吃甜食”且“有蛀牙”的有30人,“不爱吃甜食”且“无蛀牙”的有50人.有22×列联表:有蛀牙 无蛀牙 总计 爱吃甜食 不爱吃甜食 总计(1)根据已知条件完成如图所给的22×列联表,并判断是否有99.5%的把握认为“爱吃甜食”与青少年“蛀牙”∴()0m a <,即()()1210ln g x g x a +<−,得证.【点睛】关键点点睛:第二问二小问,由()()12g x g x +ln 8a a a =−+,综合应用分析法、函数思想转化为证明()0m a <在()0,4a ∈上恒成立,再利用导数研究单调性判断即可.。
2020届江苏省镇江市高三上学期期中数学试题(解析版)
2020届江苏省镇江市高三上学期期中数学试题一、填空题1.设全集{}=1,2,3,4,5U ,若集合{}3,4,5A =,则U C A =__________. 【答案】{}1,2【解析】利用补集定义直接求解即可. 【详解】∵全集{}=1,2,3,4,5U ,集合{}3,4,5A =,∴{1}2U C A ==,, 故答案为{}1,2. 【点睛】本题考查补集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意补集定义的合理运用. 2.命题“2,210x R x x ≥∃∈-+”的否定是__________. 【答案】2210x R x x ∀∈-+<,【解析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可. 【详解】因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“2,210x R x x ≥∃∈-+”的否定命题:2210x R x x ∀∈-+<,, 故答案为:2210x R x x ∀∈-+<,. 【点睛】本题主要考查命题的否定,全称命题与特称命题的否定关系,是基础题.3.函数()lg(3)f x x =-______________. 【答案】[)2,3-【解析】根据对数的真数大于零,偶次根下大于等于零,即可得答案。
【详解】解:由题意得3020x x ->⎧⎨+≥⎩解得:23x -≤< ,故答案为:[)2,3- 【点睛】本题考查定义域,属于基础题。
4.已知扇形的半径为6,圆心角为3π,则扇形的面积为__________. 【答案】6π【解析】先计算扇形的弧长,再利用扇形的面积公式可求扇形的面积. 【详解】根据扇形的弧长公式可得362l ππαr ==⨯=, 根据扇形的面积公式可得1126622S lr ππ==⋅⋅=,故答案为6π. 【点睛】本题主要考查扇形的弧长与面积公式,正确运用公式是解题的关键,属于基础题. 5.设函数()()(sin ,,f x A x A ωϕωϕ=+为参数,且)0,0,0A ωϕπ>><<的部分图象如图所示,则ϕ的值为______.【答案】3π【解析】根据图象首先求得()f x 最小正周期2T ππω==,从而解得2ω=;代入712f A π⎛⎫=- ⎪⎝⎭可得到23k πϕπ=+,结合0ϕπ<<即可求得结果. 【详解】由图象可得()f x 最小正周期:473126T πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,即2ππω= 2ω∴=又77sin 126f A A ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 73262k ππϕπ∴+=+,k Z ∈ 23k πϕπ∴=+,k Z ∈又0ϕπ<< 3πϕ∴=本题正确结果:3π 【点睛】本题考查根据三角函数图象求解函数解析式的问题,关键是能够通过整体对应的方式确定最值所对应的点,从而得到初相的取值.6.若函数()ln(f x x x =为偶函数,则a = . 【答案】1【解析】试题分析:由函数()ln(f x x x =为偶函数⇒函数()ln(g x x =为奇函数,(0)ln 01g a a ==⇒=.【考点】函数的奇偶性.【方法点晴】本题考查导函数的奇偶性以及逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力、特殊与一般思想、数形结合思想与转化思想,具有一定的综合性和灵活性,属于较难题型.首先利用转化思想,将函数()ln(f x x x =为偶函数转化为 函数()ln(g x x =为奇函数,然后再利用特殊与一般思想,取(0)ln 01g a a ==⇒=.7.已知,B ,C ()222A kx kx kx k Z πππ≠+≠+≠+∈, 则“A B C π++=”是tan tan tan tan tan tanC A B C A B ++="的___________________条件 (请在“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中选择一个合适的填空) . 【答案】充分不必要【解析】由A B C π++=,得tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=;反之, 由tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=,得,A B C n n Z π++=∈.然后结合充分必要条件的判定得答案. 【详解】解:若A B C π++=, 则A B C π+=-,又,,,2A B C k k Z ππ≠+∈ ,tan()tan()A B C π∴+=- ,tan tan tan 1tan tan A BC A B+∴=-- ,tan tan tan +tan tan tan A B C A B C ∴+=-, tan tan tan tan tan tan A B C A B C ∴++=;若tan tan tan tan tan tan A B C A B C ∴++=,则()()tan tan tan +tan tan tan 1tan tan tan A B C A B C A B C ∴+=-=--,依题意,()1tan tan 0A B -≠,tan tan tan 1tan tan A BC A B+∴=--,tan()tan()A B C ∴+=-,,A B n C n Z π+=-∈∴ ,A B C n n Z π++=∈∴∴“A B C π++=”是tan tan tan tan tan tanC A B C A B ++="的充分不必要条件.故答案为:充分不必要. 【点睛】本题考查两角和与差的正切函数,着重考查充分必要条件的判定,考查转化思想与推理证明能力,属于中档题.8.设曲线x y e =在点(0,1)处的切线与曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线垂直,则P 的坐标为_____. 【答案】【解析】【详解】 设00(,)P x y .对y =e x求导得y ′=e x,令x =0,得曲线y =e x在点(0,1)处的切线斜率为1,故曲线1(0)y x x=>上点P 处的切线斜率为-1,由02011x x y x ==-=-',得01x =,则01y =,所以P 的坐标为(1,1). 【考点】导数的几何意义. 9.函数21()|1|ln 2f x x x =-++的零点个数为________________. 【答案】3【解析】令2()|1|(2)g x x x =->-,()ln(2)(2)h x x x =+>-,画出草图,并判断(0)g 和(0)h 的大小即可得出答案。
江苏省镇江市2020-2021学年度第一学期高三年级期中检测数学试题(word版)
2020—2021学年度第一学期期中检测试题高三数学一、单项选择题∶本大题共8小题,每小题5分,共计40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.在复平面内,复数5i 34i -(i 为虚数单位)对应的点的坐标为( ) A.()3,4 B.()4,3- C.43,55⎛⎫- ⎪⎝⎭ D.43,55⎛⎫- ⎪⎝⎭ 2.已知集合{}1,0,1A =-,{}132,x x B y y x +==-∈Z ,则A B =( )A.{}1,0,1-B.{}1,1-C.{}1,0-D.{}0,1 3.已知点51,3tan 6P π⎛⎫- ⎪⎝⎭是角θ终边上一点,则cos θ的值为( )A.12 C.12- D. 4.在边长为2的等边ABC △中,,BD DC AP PD ==,则BP AC ⋅的值为( )A.1-B.12- C.1 D.525.将甲、乙、丙、丁四位辅导老师分配到A 、B 、C 、D 四个班级,每个班级一位老师,且甲不能分配到A 班,丁不能分配到B 班,则共有分配方案的种数为( )A.10B.12C.14D.246.直三棱柱111ABC A B C -的所有顶点都在同一球面上,且2AB AC ==,90BAC ∠=︒,1AA =,则该球的表面积为( )A.40πB.32πC.10πD.8π7.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,第九章“勾股”,讲述了“勾股定理”及一些应用.直角三角形的两直角边与斜边的长分别称“勾”“股”“弦”,且“勾2+股2=弦2”.设直线l 交抛物线214y x =于,A B 两点,若,OA OB 恰好是Rt OAB △的“勾”“股”(O 为坐标原点),则此直线l 恒过定点( )。
江苏省镇江市2024-2025学年高三上学期期中质量检测数学试卷(含解析)
镇江市2024~2025学年度第一学期高三期中质量检测数学试卷2024.11注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.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,将答题卡交回.一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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,,则的元素个数为A.1B.2C.3D.42.设复数,则的虚部是A.1B.C.i D.3.等比数列的各项均为正数,若,,则A.588B.448C.896D.2244.已知向量,,则向量在上的投影向量为A.B.C.D.5.已知,函数在上没有零点,则实数的取值范围A.B.C.D.6.已知为第一象限角,且,则A.9B.3C.D.7.设无穷等差数列的公差为,其前项和为.若,则“有最小值”是“”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8.在中,角,,的对边分别为,,若,则的最小值为AB.CD.{}1,2,3,4A=(){}2|log12B x x=-≤A B21i izi--=+z1-i-{}na1237a a a++=4322a a a=+789a a a++= a=()1,1b=-a b+=ab11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭()2,2-()2,2-11,22⎛⎫-⎪⎝⎭a∈R()()e,0,ln1,0x a xf xx a x⎧-≤⎪=⎨-+->⎪⎩R a()0,+∞()1,+∞[){}1,0+∞(){}1,0+∞θtan tan03⎛⎫++=⎪⎝⎭πθθ1cos21cos2+=-θθ1319{}na d nnS1a<nS0d≥ABC△A B C a b c22BC BC AB=⋅cos A1213二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知函数,则A .是偶函数B .的最小正周期为C .的最大值为D .在上单调递增10.已知函数的导函数为A .只有两个零点B .C .是的极小值点D .当时,恒成立11.如图,圆锥的底面直径和母线长均为,其轴截面为,为底面半圆弧上一点,且,,,则A .存在,使得B .当时,存在,使得平面C .当,时,四面体D .当时,三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.镇江的慈寿塔是金山寺的标志性建筑,创建于1400余年前的齐梁时期.某同学为了测量慈寿塔的高,他在山下处测得塔尖点的仰角为,再沿正对塔方向前进20米到达山脚点,测得塔尖点的仰角为,塔底点的仰角为,则慈寿塔高约为________米.,答案保留整数)()cos sin f x x x =⋅()f x ()f x π()f x 12()f x 0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦π()()2(1)44f x x x =--+()f x '()f x ()()4f x f x -'='1x =()f x 0x ≥()0f x ≥SO SAB △C AB 2AC CB =SM SC = λ(01,01)SN SB =<<<<μλμ()0,1∈λBC AM ⊥23=μ()0,1∈λ//AM ONC 13=λ23=μSAMN AN SC ⊥57=μED A D 45︒ED B D 60︒E 30︒ 1.7≈13.已知数列是单调递增数列,其前项和为(,为常数),写出一个有序数对________,使得数列是等差数列.14.定义在上的函数满足是奇函数,则的对称中心为________;若,则数列的通项公式为________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)在锐角三角形中,角,,所对的边分别是,,,已知.(1)求的值;(2)若,求的值.16.(15分)已知函数,.(1)求证:直线既是曲线的切线,也是曲线的切线;(2)请在以下三个函数:①;②;③中选择一个函数,记为,使得该函数有最大值,并求的最大值.17.(15分)已知,数列前项和为,且满足;数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)是否存在实数,使得数列是等差数列?如果存在,求出实数的值;如果不存在,请说明理由;(3)求使得不等式成立的的最大值.18.(17分)在四棱锥中,,,平面,,分别为,的中点,.{}n a n 2n S An Bn =+A B (),A B =R ()g x ()212y g x =+-()g x ()*123211111n n a g g g g n n n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++⋅⋅⋅+∈ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭N {}n a ABC △A B C a b c cos 3cos22A A +=-cos A 23b c =sin C ()21f x x x =+-()e x g x =1y x =+()y f x =()y g x =()()f x g x +()()f x g x ⋅()()f xg x ()yh x =()h x *n ∈N {}n a n n S 21n n S a =-{}n b 12b =112n nb b +=-{}n a λ1n b ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭λλ2n n nb a ≥n P ABCD -90ABC ACD ∠=∠=︒30BCA CDA ∠=∠=︒PA ⊥ABCD E F PD PC 1AB =(1)求证:平面平面;(2)若,求点到平面的距离;(3)若二面角.19.(17分)已知函数.(1)当时,讨论的单调性;(2)当时,,求的取值范围;(3)设,证明:.PAC ⊥AEF 2PA =F ACE A PD C --PA ()ln f x ax x x =-1a =()f x 1x >()1f x <-a *n ∈N ()111ln 11nni i n i ==>+>+∑镇江市2024~2025学年度第一学期高三期中质量检测数学试卷答案一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.【答案】C 【解析】,共3个元素,选C .2.【答案】B 【解析】,虚部为,选B .3.【答案】B 【解析】,∴,∴或(舍),选B .4.【答案】D 【解析】,∴在上的投影向量,选D .5.【答案】D 【解析】时,无解,∴或;时,无解,∴则,选D .6.【答案】C 【解析】,∴,,选C .7.【答案】A 【解析】“有最小值”“”,∴“有最小值”是“”的充分不必要条件选A .8.【答案】A 【解析】,∴,∴,∴ ,选A .二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.【答案】AC 【解析】为偶函数,A 对.,∴为奇函数,B 错.,C 对.,,在单调递增,单调递减,D 错.10.【答案】ABD 【解析】,或3,在单调递减,单调递{|15}B x x =<≤{}2,3,4A B = 21(1)2122i i i z ii ---====-+1-4322a a a =+22q q =+2q =1-()6678912372448a a a a a a q ++=++=⨯=222282212a b a a b b a b +=+⋅+=+⋅+= 1a b ⋅=a b 2111,222||a b b b b ⋅⎛⎫⋅=⋅=- ⎪⎝⎭0x ≤e x a =0a ≤1a >0x >()ln 1x a +=-0a ≥(){}1,0a ∈+ ∞tan tan 03⎛⎫++= ⎪⎝⎭πθθ3=πθ111cos21211cos2312-+==-+θθn S ⇔0d >n S 0d ≥22BC BC AB =⋅ 22cos a BC AB B =-⋅222222222a c b a ac a c b ac +-=-⋅=--+2222a b c =-22222222211132222cos 222b c b c b c b c a A bc bc bc ⎛⎫+--+ ⎪+-⎝⎭===≥=()f x ()()()()cos sin cos sin |f x x x x x f x +=++=-=-πππ()f x ()11sin cos sin222f x x x x ≤=≤0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦π()1sin cos sin22f x x x x ==()f x 0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦ππ()()()3130f x x x =--='1x =()f x (),1-∞()1,3增,单调递减,,,∴有且仅有两个零点,A 对.关于对称,B 对.是极大值点,C 错.时,,恒成立,D 对.11.【答案】BCD 【解析】,则与不可能垂直,若,则面,则,则面矛盾,A 错.对于B ,取中点,则,过作交于点,此时为中点,则面平面,∴平面,对.对于D ,如图建系,,,, ,,,,∴,∴,D 对.时,,时,到平面的距离是到平面距离的,其中表示到平面的距离,是到平面距离,,C 对,选BCD .三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.【答案】31 【解析】如图,,,,设,则,,,,∴.13.【答案】(1,0)【解析】,为等差数列,即可以是.()3,+∞()()14f x f ==极大值()()30f x f ==极小值()f x ()f x '2x =1x =0x ≥()00f =()0f x ≥BC AC ⊥BC AM BC AM ⊥BC ⊥SAC BC SA ⊥BC ⊥SAB SN P //AP ON P //PM CN SC M M SC //APM ONC //AM ONC B ()0,A -()B ()0,0,6S (),66N -μ()6AN =+-μ()C 6)SC =- 0AN SC ⋅=6636360+-+=μμ57=μ23=μ23ASN SAB S S =△△13=λM SAB C SAB 1311213333M SAN SAN SAB V S h S h -='=⋅⋅△△h 'M SAB h C SAB 22122113627939932M SAN ABS SAB S ABC V S h S h --==⋅==⨯⨯⨯⨯=△△45DAC ∠=︒60DBC ∠=︒30EBC ∠=︒20AB =BC x =CE x =DC DC AC =20x =+x =31DE ==1A =0B =n =(),A B ()1,014.【答案】 【解析】关于对称,则∴,则关于对称,(第一空),∴,则.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.【解析】(1),∴,而为锐角三角形,,∴.(2),∴,∴,.16.【解析】(1)设与切于,,∴∴切线方程为,令 此时在处的切线方程为,即是的切线 联立,∴,∴在处的切线为∴也是的切线.(2)①中时,,显然无最大值.若选②,,,在上单调递减;上单调递增,上单调递减,时,且,,,∴.若选③, 在上单调递增;上单调递减;上单调递增 时,且,,,∴.17.【解析】(1)①,②,②-①,∴,而,∴∴成首项为1,公比为2的等比数列,∴.(2)假设存在,∴42n a n =+()212y g x =+-()0,0()()2122120g x g x -+-++-=()()12124g x g x -++=()g x ()1,21221111n n a g g g n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭2121111n n n a g g g n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭()212444421n n a n +=++⋅⋅⋅+=+共个42n a n =+()2cos 32cos 12A A +-=-26cos cos 10A A +-=()()2cos 13cos 10A A +-=ABC △cos 0A >1cos 3A =()12sin 3sin 2sin 3sin 2sin 3sin 3B C A C C C C C ⎫=⇒+=⇒⋅+=⎪⎪⎭7sin C C =tan C =sin C =1y x =+()e x g x =()00,e x P x ()e x g x '=0e x k =()000e e x x y x x =-+00e 10x x =⇒=()e x g x =0x =1y x =+1y x =+()g x 211y x y x x =+⎧⎪⎨=+-⎪⎩200x x =⇒=()f x 0x =1y x =+1y x =+()f x x →+∞()h x →+∞()h x ()()21e x h x x x =+-()()()()()22121e 2e 21e x x x h x x x x x x x x =-++-=--+=-+-'()h x (),2--∞()2,1-()1,+∞x →-∞()0h x <()0h x →()1e h =e 0>max ()e h x =()21e xx x h x +-=()()()22212e 1e 3e e x x x x x x x x x h x -='-+--=()h x (),0-∞()0,3()3,+∞x →+∞()0h x <()0h x →()01h =10>max ()1h x =21n n S a =-1121n n S a ++=-1122n n n a a a ++⇒=-12n n a a +=1121a a =-110a =≠{}n a 12n n a -=()1111111212n n n n n n nb b b b b b b --=-=---------λλλλλλ为常数,∴ 解得,∴存在使成等差数列,且公差为1.(3)由(2)知,∴ ∴令, ∴在上单调递减,注意到,,∴时,,∴.18.【解析】(1)证明:∵平面,∴,又∵,∴ ,∴平面,又∵,分别为,的中点 ∴,∴平面,∵平面,∴平面平面(2)如图建系∵,,,∴,,,∴,,,,∴,,,,设平面的一个法向量,∴,∴到平面的距离.(3)仿(2)建系,设,∴,,,,设平面和平面的一个法向量分别为,∴,显然二面角平面角为锐角,∴∴,即.()()()()()2221212121n n n n n n n n n b b b b b b b b b ---+-+==⎡⎤⎡⎤------⎣⎦⎣⎦λλλλλλ()121221==--+λλλλ1=λ1=λ11n b ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭()11111n n n b =+-⋅=-11n b n =+122112121212n n n n n n n ---+⎛⎫+≥⇒+≥⇒≥ ⎪⎝⎭212n n n c -+=1121210222n n n n n n n n c c +---++--=-=<{}n c *n ∈N 4514c =>5618c =<5n ≥51n c c ≤<max 4n =PA ⊥ABCD PA CD ⊥90ACD ∠=︒CD AC ⊥PA AC A = CD ⊥PAC E F PD PC //EF CD EF ⊥PAC EF ⊂AEF AEF ⊥APC 1AB =30BCA CDA ∠=∠=︒90ABC ACD ∠=∠=︒2AC =BC =4AD =CD =()0,2,0A ()0,0,0C ()D ()0,2,2P )E()0,1,1F ()0,2,0CA =)CE =ACE (,,)n x y z = (201,0,0y n y z =⎧⇒=++= ()0,1,1CF = F ACE CF n d n⋅==PA m =(0,2,)P m (0,0,)AP m =()2,PD m =-- ()CD = APD PDC ()1111,,n x y z =()2222,,n x y z = ()11111020mz n y mz =⎧⎪⇒=⎨--=⎪⎩ ()22222200,,20z mz n m ⎧--=⎪⇒=-⎨=⎪⎩A PD C --1212cos n n n n ⋅=== θ2m =2PA =19.【解析】(1)时,,,令当时,,单调递减;当时,,单调递增.(2)对恒成立对恒成立而,,当时,,∴.(3)先证右边,证只需证:,由(1)知当时,(当且仅当时取“=”)∴,令,∴此时右边得证再证左边:易知时,,∴∴,∴,左边得证!综上:不等式得证!1a =()ln f x x x x =-()lnf x x '=()01f x x ='⇒=01x <<()0f x '<()f x 1x >()0f x '>()f x ()1f x <-1x ∀>1ln 1ln x ax x x a x x -⇒-<-⇒<1x ∀>10ln x x x->1x >x →+∞10ln x x x-→0a ≤⇔()()()11ln 1ln ln ln 1ln 2ln11ni n n n n i =<+-+--+⋅⋅⋅+-+∑()11ln 1ln ln1n n n n n +<+-=+1a =()ln 1f x x x x =-≥-1x =1ln 1x x ≥-11n x n +=>11ln 111n n n n n +>-=++()()11ln2ln1ln3ln2ln 1ln ln 11ni n n n i =<-+-+⋅⋅⋅++-=++∑1x >11ln 2x x x ⎛⎫<- ⎪⎝⎭1122<=1ln n n +<()ln 1ln n n >+-()()1ln2ln1ln3ln2ln 1ln ln 1ni n n n =>-+-+⋅⋅⋅++-=+。
2019-2020学年江苏省镇江市高三(上)期中数学试卷 (含答案解析)
2019-2020学年江苏省镇江市高三(上)期中数学试卷一、填空题(本大题共14小题,共70.0分)1.设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},则∁U A=______ .2.命题“∃x∈R,x2−4x+4<0”的否定是 _____________.3.函数f(x)=2√x+2+lg(1−2x)的定义域是______ .4.已知扇形的周长是10,面积是4,则扇形的圆心角的弧度数为:5.已知函数f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f(0)=______.6.若函数是偶函数,则实数a的值为________.7.已知:A+B=π4,且A≠π2+kπ,B≠π2+kπ,k∈Z,则(1+tanA)(1+tanB)=______ .8.设函数f(x)=e x sin x的图像在点(0,0)处的切线与直线x+my+1=0平行,则m=____.9.函数的零点个数为____________.10.已知ab>0 , a+b=5,则2a+1+1b+1的最小值为__________.11.定义在(0,π2)的函数的最大值为__________12.已知α∈(π2,π),sinα=35,则tan(π4−α)=__________.13.已知函数有3个不同的零点,则实数a的取值范围是________.14.函数f(x)=|2x+a|+x−a,x∈R的最小值为3,则a的值为______ .二、解答题(本大题共6小题,共90.0分)15.已知函数(1)求f(x)的最小正周期.(2)当x∈[0,π2]时,求f(x)的最小值及以及取得最小值时x的集合.16.在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a,b,c,若a+2b=2ccosA.(Ⅰ)求角C;(Ⅱ)已知△ABC的面积为√3,b=4,求边c的长.17.已知函数g(x)=f(x)+x(x∈R)为奇函数.(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)若x>0时,f(x)=log2x,求当x<0时,函数g(x)的解析式.18.已知函数f(x)是定义在[−e,0]∪(0,e]上的奇函数,当x∈[−e,0)时,有f(x)=ax−ln(−x)(其中e为自然对数的底,a∈R).(1)求函数f(x)的解析式.(2)试问是否存在实数a,使得当x∈(0,e]时,f(x)的最大值是2?如果存在,求出实数a的值;如果不存在,请说明理由.19.如图,在半径为40cm的半圆(O为圆心)形铁皮上截取一块矩形材料ABCD,其中A,B在直径上,C,D在圆周上.(1)设AD=x,将矩形ABCD的面积y表示为x的函数,并写出定义域(2)应怎样截取,才能使矩形ABCD的面积最大?最大面积是多少?20.已知函数f(x)=x2−ax−aln x(a∈R).(1)若函数f(x)在x=1处取得极值,求a的值;(2)在(1)的条件下,求证:f(x)≥−x33+5x22−4x+116.-------- 答案与解析 --------1.答案:{4,6,7,9,10}解析:解:∵全集U ={n ∈N|1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8}, ∴∁U A ={4,6,7,9,10}. 故答案为:{4,6,7,9,10}. 利用补集定义直接求解.本题考查补集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意补集定义的合理运用.2.答案:∀x ∈R ,x 2−4x +4≥0解析: 【分析】此题考查特称命题的否定,考查全称命题与特称命题的否定关系,考查计算能力. 直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可. 【解答】解:命题“∃x ∈R ,x 2−4x +4<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2−4x +4≥0”. 故答案为∀x ∈R ,x 2−4x +4≥0.3.答案:(−2,12)解析: 【分析】本题主要考查函数定义域的求法,要求熟练掌握常见函数成立的条件,是基础题. 根据函数成立的条件即可求出函数的定义域. 【解答】解:要使函数有意义,则{x +2>01−2x >0,即{x >−2x <12,即−2<x<12,∴函数的定义域为(−2,12),故答案为:(−2,12).4.答案:解析:【分析】本题是基础题,考查扇形的周长与扇形的面积公式的应用,考查计算能力,是高考中常见的题型.【解答】解:设扇形的弧长为:l半径为r,所以2r+l=10,所以l=2,r=4,所以扇形的圆心角的弧度数是,故答案为.5.答案:32解析:解:根据函数f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的部分图象,可得14⋅2πω=7π12−π3,∴ω=2,再根据五点法作图可得2⋅7π12+φ=2π,求得φ=5π6,∴f(x)=3sin(2x+5π6),∴f(0)=3sin5π6=32,故答案为:32.由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式,从而求得f(0)的值.本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,属于基础题.6.答案:−1解析:本题主要考查函数的奇偶性及对数运算,是基础题.由偶函数定义得出等式求出a的值即可.【解答】解:因为函数f(x)是偶函数,所以f(−x)=f(x),即lg(1−x)+lg(1−ax)=lg(1+x)+lg(1+ax),也即lg(1−x)(1−ax)=lg(1+x)(1+ax)所以1+ax2−(a+1)x=1+ax2+(a+1)x,所以(a+1)=0,故a=−1.故答案为−1.7.答案:2解析:解:∵A+B=π4,且A≠π2+kπ,B≠π2+kπ,k∈Z,∴tan(A+B)=tanA+tanB1−tanAtanB=tan45°=1∴tanA+tanB+tanAtanB=1∴(1+tanA)(1+tanB)=1+tanA+tanB+tanAtanB=2故答案为:2.根据正切的两角和公式,利用tan(A+B)=tanA+tanB1−tanAtanB=1可求得tanA+tanB+tanAtanB的值,代入(1+tanA)(1+tanB)答案可得.本题主要考查了两角和与差的正切函数.注意对两角和与差公式的变形利用.8.答案:−1解析:【分析】本题属于利用导数求某点处的曲线方程,考察了对导数的几何意义的理解.首先要判定点是否满足曲线,而后求导求出切线方程的斜率,切线方程与直线x+my+l=0平行,故斜率相等.属中等题.【解答】解:点(0,0)满足曲线f(x),对f(x)求导:f′(x)=e x sinx+e x cosx;过(0,0)的切线方程斜率为:f′(0)=1;∴切线方程为:y−0=1×(x−0)⇒y=x;由直线x+my+l=0,则y=−1m x−1m∵切线方程与直线x+my+l=0平行;∴−1m=1解得m=−1.故答案为−1.9.答案:4【分析】本题考查函数的零点与方程的根,由f(x)=0得|lgx|=sinx,分别作出两个函数的图象,根据图象的交点个数进行判断即可.属基础题目.【解答】解:令f(x)=0得|lgx|=sinx,作出y=|lgx|与y=sinx的函数图象,如图所示:由图象可以知道两图象有4个交点,所以f(x)共有4个零点.故答案为4.10.答案:3+2√27解析:【分析】本题考查利用基本不等式求最值,属于一般题.由已知得a+1+b+1=7,然后利用基本不等式求解即可.【解答】解:因为ab>0 , a+b=5,所以a+1+b+1=7,a>0,b>0所以2a+1+1b+1=17(a+1+b+1)(2a+1+1b+1)=17(3+2(b+1)a+1+a+1b+1)≥17(3+2√2(b+1)a+1×a+1b+1)=3+2√27,当且仅当a+1=√2(b+1)时取等号,所以2a+1+1b+1的最小值为3+2√27.故答案为3+2√27.11.答案:3√3【分析】本题考查了利用导函数研究其单调性,求其最大值的问题.属于基础题.利用导函数研究其单调性,求其最大值.【解答】解:函数f(x)=8sinx−tanx,那么:f′(x)=8cosx−1cos2x =8cos3x−1cos2x,令f′(x)=0,得:cosx=12∵x∈(0,π2),∴x=π3.当x∈(0,π3)时,f′(x)>0,函数f(x)在区间(0,π3)上是单调增函数.当x∈(π3,π2)时,f′(x)<0,函数f(x)在区间(π3,π2)上是单调减函数.∴当x=π3时,函数f(x)取得最大值为3√3,故答案为3√3.12.答案:7解析:由题意知tanα=sinαcosα=−34,tan(π4−α)=tanπ4−tanα1+tanπ4tanα=1−(−34)1+1⋅(−34)=7.13.答案:解:依题意,要使函数f(x)有三个不同的零点,则当x≤0时,方程2x−a=0,即2x=a必有一个根,此时0<a≤1;当x>0时,方程有两个不等的实根,即方程x2−3ax+a=0有两个不等的正实根,于是有,由此解得a>49.因此,满足题意的实数a需满足即.故答案为.解析:本题考查函数的零点与方程根的关系,分段函数性质,考查了分析能力和转化能力,属于中档题.要使函数f(x)有三个不同的零点,则当x≤0时,方程2x−a=0必有一个根,当x>0时,方程有两个不等的实根,根据指数函数的性质和一元二次方程根的分布即可求出a的范14.答案:−2解析:解:∵f(x)=|2x+a|+x−a={−x−2a,x<−a2 3x,x≥−a2故函数f(x)在区间(−∞,−a2]上为减函数,在区间[−a2,+∞)上为增函数,故当x=−a2时,函数f(x)=|2x+a|+x−a取最小值−32a故−32a=3解得a=−2故答案为:−2利用零点分段法,将函数f(x)的解析式化为分段函数,进而根据一次函数的图象和性质,求出函数的最值,进而可得a的值.本题考查的知识点绝对值函数,分段函数的单调性和最值,其中分析出原函数的单调性及最值点是解答的关键.15.答案:解:f(x)=cos2x−2sinxcosx−sin2x=cos2x−sin2x=√2cos(2x+π4),(1)T=π;(2)∵0≤x≤π2,∴π4≤2x+π4≤54π,当2x+π4=π⇒x=38π,∴x=38π时,f(x)有最小值−√2.故x的集合{3π8}.解析:本题主要考查三角函数最小正周期的求法和三角函数的最值的求法,先把函数化简为y= Asin(wx+ρ)或y=Acos(wx+ρ)的形式再解题,为基础题.(1)先根据三角函数的二倍角公式化简为y=√2cos(2x+π4),再由T=2π2可得答案.(2)先根据x的范围确定2x+π4的范围,再由余弦函数的性质可求出最小值.16.答案:解:(Ⅰ)由正弦定理有sinA+2sinB=2sinCcosA,有sinA+2sin(A+C)=2sinCcosA,得sinA+2sinAcosC=0.由0<A<π,得sinA>0,有cosC=−12,由0<C <π,得C =2π3.(Ⅱ)△ABC 的面积为12absinC =√3. 又b =4,sinC =√32,∴a =1.由余弦定理得:c 2=1+16−2×1×4×(−12)=21. ∴c =√21.解析:本题考查正弦定理、余弦定理,三角形的面积公式,以及两角和与差的三角函数公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键,属于中档题.(Ⅰ)已知等式利用正弦定理和两角和的正弦公式化简、整理并结合已知条件,可确定出C 的度数; (Ⅱ)由题意,根据三角形面积公式,求出边a ,再由余弦定理即可求出边c .17.答案:解:(1)∵函数g(x)=f(x)+x(x ∈R)为奇函数,∴g(−x)=−g(x), 即f(−x)−x =−f(x)−x , 即f(−x)=−f(x) 则函数f(x)是奇函数; (2)∵x <0,∴−x >0, 则f(−x)=log 2(−x), ∵函数f(x)是奇函数,∴f(−x)=log 2(−x)=−f(x), 即f(x)=−log 2(−x),x <0,则g(x)=f(x)+x =x −log 2(−x),x <0故当x <0时,函数g(x)的解析式为g(x)=x −log 2(−x),x <0.解析:(1)根据函数奇偶性的定义进行判断; (2)根据函数奇偶性的性质即可求g(x)的解析式.本题主要考查函数奇偶性的判断,和函数奇偶性的应用,利用定义法是解决本题的关键.18.答案:解:(1)当x ∈(0,e]时,−x ∈[−e,0),则f(−x)=a(−x)−lnx ,又f(x)是奇函数,故f(x)=−f(−x)=ax +lnx , 故f(x)={ax −ln(−x),−e ≤x <0ax +lnx,0<x ≤e ;(2)当x ∈(0,e]时,f(x)=ax +lnx , f′(x)=a +1x =ax+1x,①当a ≥0时,f′(x)>0,f(x)在区间(0,e]递增,故函数f(x)在区间(0,e]上的最大值是f(e)=ae +1=2,故a =1e >0满足题意;②当−1a ≥e ,即−1e ≤a <0时,f′(x)=a +1x ≥−1e +1x ≥−1e +1e =0,故f(x)在(0,e]递增,此时f(x)在区间(0,e]的最大值是f(e)=ae +1=2,则a =1e >0,不满足条件=1e ≤a <0;③当a <−1e 时,可得f(x)在区间(0,−1a ]递增,在区间[−1a ,e]递减,故x =−1a 时,f(x)max =f(−1a )=−1+ln(−1a ),令f(−1a )=2,得a =−1e 3>01e ,不满足条件,综上a =1e 时,函数f(x)在区间(0,e]上的最大值是2.解析:(1)设x ∈(0,−e],则−x ∈[−e,0),故f(−x)=−ax −ln(x),根据函数的奇偶性求出此时的解析式,即可得到函数在定义域内的解析式;(2)假设存在实数a 满足条件,通过讨论a 的范围,利用函数的单调性求出函数的最小值,解出a 的值即可.本题考查对数函数的单调性和特殊点,函数的奇偶性,利用导数研究函数得最值,体现了分类讨论的数学思想,确定函数的最小值,是解题的难点和关键.19.答案:解:(1)AB =2OA =2√402−x 2=2√1600−x 2,∴y =f(x)=2x√1600−x 2,x ∈(0,40).(2)y 2=4x 2(1600−x 2)≤4×(x 2+1600−x 22)2=16002,即y ≤1600,当且仅当x =20√2时取等号.∴截取AD =20√2时,才能使矩形材料ABCD 的面积最大,最大面积为1600cm 2.解析:(1)AB =2OA =2√1600−x 2,可得y =f(x)的解析式.(2)平方利用基本不等式的性质即可得出.本题考查了函数的性质、矩形的面积计算公式、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.答案:解:(1)f′(x)=2x −a −a x ,由题意可得f′(1)=0,解得a =1.经检验,a =1时f(x)在x =1处取得极值,所以a =1.(2)证明:由(1)知,f(x)=x 2−x −ln x ,令g(x)=f(x)−(−x 33+5x 22−4x +116)=x 33−3x 22+3x −ln x −116,由g′(x)=x2−3x+3−1x =x3−1x−3(x−1)=(x−1)3x(x>0),可知g(x)在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,所以g(x)≥g(1)=0,所以f(x)≥−x33+5x22−4x+116成立.解析:本题考查了函数的极值,考查不等式的证明以及导数的应用,是一道中档题.(1)求出函数的导数,求出a的值,检验即可;(2)令g(x)=f(x)−(−x33+5x22−4x+116),求出函数的导数,根据函数的单调性证明即可.。
2023-2024学年江苏省镇江市高三(上)期中数学试卷【答案版】
2023-2024学年江苏省镇江市高三(上)期中数学试卷一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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A ={x |log 2x <1},B ={x |x 2+2x ﹣3<0},则A ∪B =( ) A .(﹣3,2)B .(0,1)C .(0,2)D .(﹣∞,2)2.已知复数z 满足(1−2i)z =2+i ,则|z |=( ) A .15B .√55C .1D .√53.已知△ABC 中,点G 为△ABC 所在平面内一点,则“AB →+AC →−3AG →=0”是“点G 为△ABC 重心”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4.已知x ,y 均为正数,且2x+6y=1,则3x +y 最小值为( )A .12B .16C .20D .245.已知函数f (x )=sin (x +θ).甲:函数y =f (x )图象一个最高点和相邻的最低点距离为√π2+4;乙:函数f (x )为偶函数;丙:当x =π时,函数f (x )取得极值;丁:函数y =f (x )图象的一个对称中心为(π,0).甲、乙、丙、丁四人对函数f (x )的论述中有且只有两人正确,则实数θ的值为( ) A .kπ2(k ∈Z) B .k π(k ∈Z ) C .2k+12π(k ∈Z)D .2k π(k ∈Z )6.棱长都相等的正四棱锥的侧面与底面所成的二面角大小为α,两相邻侧面所成的二面角为大小为β,则( ) A .α<π4B .β>2π3C .α<β<2αD .β=2α7.已知0<α<β<π2,a =sin 3β﹣sin 3α,b =3ln sin β﹣3ln sin α,c =3sin β﹣3sin α.则下列选项正确的是( ) A .b >c >aB .a >c >bC .b >a >cD .c >a >b8.等比数列{a n }中,a 1012=1,a 1011>a 1012,则满足(a 1−1a 1)+(a 2−1a 2)+⋯+(a n −1a n)>0的最大正整数n 为( ) A .2021B .2022C .2023D .2024二、多项选择题: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,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列结论正确的是( ) A .若a >b >c >0,则ca>cbB .若a >b >c >0,则b+ca+c>baC .若a ,b 为正数满足a +b =1,则2a−b >12D .若a ,b 为正数,则a+b 2≥2ab a+b10.已知函数f (x )=﹣x 3+x +1的导函数为f ′(x ),两个极值点为α,β,则( ) A .f (x )有三个不同的零点 B .α+β=0C .f (α)+f (β)=1D .直线y =x +1是曲线y =f (x )的切线11.已知等差数列{a n }中,a 1=100,公差d =﹣3,前n 项和为S n ,则( ) A .数列{Sn n}为等差数列 B .当n =34时,S n 值取得最大 C .存在不同的正整数i ,j ,使得S i =S jD .所有满足a i +a j =101(i <j )的正整数i ,j 中,当i =17,j =18时,a i a j 值最大12.在正三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,已知AB =AA 1=2,空间点P 满足AP →=λ1AB →+λ2AC →+λ3AA 1→,则( ) A .当λ1=λ2=λ3=12时,P 为正方形B 1BCC 1对角线交点 B .当λ1+λ2+λ3=2时,P 在平面A 1BC 内 C .当λ3=1时,三棱锥P ﹣ABC 的体积为2√33D .当λ1=λ3,且λ1+λ2=1时,有且仅有一个点P ,使得AP ⊥BC 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量a →=(3,1),b →=(1,0),c →=(1,2),若c →⊥(a →+mb →),则m = .14.已知三个互不相等的一组实数a ,b ,c 成等比数列,适当调整顺序后,这三个数又能成等差数列,满足条件的一组实数a ,b ,c 为 .15.半径为r 的球O 内有一圆锥,该圆锥的高为32r ,底面圆周在球O 的球面上,则球O 的体积与该圆锥的体积之比为 .16.海岛上有一座高塔,高塔顶端是观察台,观察台海拔1000m .在观察台上观察到有一轮船该轮船航行的速度和方向保持不变.上午11时,测得该轮船在海岛北偏东60°,俯角为30°处11时20分测得该轮船在海岛北偏西60°,俯角为60°处,则该轮船的速度为 m /h ,再经过 分钟后,该轮船到达海岛的正西方向.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.(10分)已知集合A={x|22−x≥1},集合B={x|x2﹣2x﹣m2+1<0}.(1)若m=2,求(∁R A)∩B;(2)若_____,求实数m的取值范围.在以下两个条件中任选一个补充在第(2)问中,并给出解答①“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件;②A∩B=B.18.(12分)设函数f(x)=log3(9x−k⋅3x−3),其中k为常数.(1)当k=2时,求f(x)的定义域;(2)若对任意x∈[1,+∞),关于x的不等式f(x)≥x恒成立,求实数k的取值范围.19.(12分)在△ABC中,角A,B,C对边分别为a,b,c,cosCsin(A+π6)−sinCsin(A−π3)=12.(1)求B;(2)若△ABC为锐角三角形,且AC=1,求△ABC周长的取值范围.20.(12分)已知数列{a n}对任意n∈N*满足a n+1=3a n1+2a n.(1)如果数列{a n}为等差数列,求a1;(2)如果a1=3 2;①是否存在实数λ,使得数列{1a n−λ}为等比数列?如果存在,请求出所有的λ,如果不存在,请说明为什么?②求数列{a n}的通项公式.21.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面为平行四边形,PD⊥底面ABCD.(1)若平面PDB⊥平面PBC,证明:BC⊥BD;(2)若四边形ABCD是正方形,PD=DC=3,点M在棱PC上,且满足PM=2MC,点N是棱PB上的动点,问:当点N在何处时,直线PD与平面DMN所成角的正弦值取最大值.22.(12分)已知函数f(x)=lnx−ax+1.(1)若函数f(x)存在两个不同的极值点x1,x2,求实数a的取值范围;(2)在(1)的条件下,不等式ke f(x1)+f(x2)−4+lnkx1+x2−2≥0恒成立,求实数k的最小值,并求此时a的值.2023-2024学年江苏省镇江市高三(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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A ={x |log 2x <1},B ={x |x 2+2x ﹣3<0},则A ∪B =( ) A .(﹣3,2)B .(0,1)C .(0,2)D .(﹣∞,2)解:因为A ={x |log 2x <1}={x |0<x <2},B ={x |x 2+2x ﹣3<0}={x |﹣3<x <1}, 所以A ∪B ={x |﹣3<x <2}. 故选:A .2.已知复数z 满足(1−2i)z =2+i ,则|z |=( ) A .15B .√55C .1D .√5解:由(1−2i)z =2+i ,得:|1−2i||z|=|2+i|,所以|z|=1,即|z |=1. 故选:C .3.已知△ABC 中,点G 为△ABC 所在平面内一点,则“AB →+AC →−3AG →=0”是“点G 为△ABC 重心”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:依题意AB →+AC →−3AG →=AG →+GB →+AG →+GC →−3AG →=GA →+GB →+GC →=0→, 则G 是△ABC 重心,即充分性成立; 若G 是△ABC 重心时,GA →+GB →+GC →=0→,可得GA →+GB →+GC →=AG →+GB →+AG →+GC →−3AG →=AB →+AC →−3AG →=0→, 所以AB →+AC →−3AG →=0→,必要性成立, 故选:C .4.已知x ,y 均为正数,且2x +6y=1,则3x +y 最小值为( )A .12B .16C .20D .24解:因为x ,y 均为正数,且2x+6y=1,所以3x +y =(3x +y)(2x +6y )=6+18xy +2yx +6≥12+2√18x y ⋅2yx =12+2√36=24,当且仅当18x y=2y x,即x =4,y =12时等号成立,所以3x +y 最小值为24.故选:D .5.已知函数f (x )=sin (x +θ).甲:函数y =f (x )图象一个最高点和相邻的最低点距离为√π2+4;乙:函数f (x )为偶函数;丙:当x =π时,函数f (x )取得极值;丁:函数y =f (x )图象的一个对称中心为(π,0).甲、乙、丙、丁四人对函数f (x )的论述中有且只有两人正确,则实数θ的值为( ) A .kπ2(k ∈Z) B .k π(k ∈Z ) C .2k+12π(k ∈Z)D .2k π(k ∈Z )解:对于甲,f (x )=sin (x +θ),f (x )图象一个最高点和相邻的最低点距离为√π2+4,正确; 对于乙,f (x )为偶函数,则θ=π2+kπ,k ∈Z ; 对于丙,x =π处取极值,π+θ=π2+kπ,k ∈Z ,故θ=−π2+kπ,k ∈Z ; 对于丁,f (x )的一个对称中心(π,0),由π+θ=k π,k ∈Z ,得θ=﹣π+k π,k ∈Z ; 乙丙条件相同,有且仅有两个正确,则甲丁正确,故θ=k π,k ∈Z . 故选:B .6.棱长都相等的正四棱锥的侧面与底面所成的二面角大小为α,两相邻侧面所成的二面角为大小为β,则( ) A .α<π4B .β>2π3C .α<β<2αD .β=2α解:设正四棱锥的棱长为2,连AC ,BD 相交于O ,取AB ,PD 的中点E ,F ,连FO ,PE ,EO ,AF ,CF , 由正四棱锥且棱长都相等可知,PO ⊥面ABCD , PE ⊥AB ,EO ⊥AB ,AF ⊥PD ,CF ⊥PD ,由题意及二面角平面角的定义可得:∠PEO =α,∠AFC =β, 又CF =AF =PE =2×√32=√3,PO =√2,OC =√2,OE =1, 则tanα=√21=√2,tan β2=OC OF =√2√PO −PF=√2,又α,β2∈(0,π2),∴α=β2,即β=2α. 故选:D .7.已知0<α<β<π2,a =sin 3β﹣sin 3α,b =3ln sin β﹣3ln sin α,c =3sin β﹣3sin α.则下列选项正确的是( ) A .b >c >aB .a >c >bC .b >a >cD .c >a >b解:由于0<α<β<π2,∴0<sin α<sin β<1,a ﹣c =sin 3β﹣3sin β﹣(sin 3α﹣3sin α), 令f (x )=x 3﹣3x ,x ∈(0,1),f ′(x )=3(x +1)(x ﹣1)<0,∴f (x )在(0,1)单调递减,所以f (sin α)>f (sin β),∴a ﹣c <0,∴a <c . c ﹣b =3(sin β﹣ln sin β)﹣3(sin α﹣ln sin α), 令g (x )=3(x ﹣lnx ),x ∈(0,1), g ′(x)=3(x−1)x<0,g (x )在(0,1)单调递减,g (sin α)>g (sin β), ∴c ﹣b <0, ∴c <b , ∴a <c <b . 故选:A .8.等比数列{a n }中,a 1012=1,a 1011>a 1012,则满足(a 1−1a 1)+(a 2−1a 2)+⋯+(a n −1a n)>0的最大正整数n 为( ) A .2021B .2022C .2023D .2024解:根据题意,等比数列{a n }中,设其公比为q , 则数列{1a n}是首项为1a 1,公比为1q的等比数列,等比数列{a n }中,若a 1012=1,则a 1q 1011=1,变形可得a 1=1q 1011,又由a 1011>a 1012,则0<q <1,故(a 1−1a 1)+(a 2−1a 2)+……+(a n −1a n)=(a 1+a 2+……+a n )﹣(1a 1+1a 2+⋯⋯+1a n)=a 1(1−q n )1−q −1a 1(1−1q n )1−1q=1−q n q 1011(1−q)−q 1012−n (1−q n )1−q ,若(a 1−1a 1)+(a 2−1a 2)+⋯+(a n −1a n )>0,即1−q n q 1011(1−q)−q 1012−n (1−q n )1−q >0,又由0<q <1,则1−q n 1−q>0,则有1q 1011−q 1012﹣n >0,变形可得:q 2023﹣n <1,而0<q <1,必有n <2023,故最大正整数n 为2022. 故选:B .二、多项选择题: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,部分选对的得2分,有选错的得0分. 9.下列结论正确的是( ) A .若a >b >c >0,则ca>cbB .若a >b >c >0,则b+ca+c>baC .若a ,b 为正数满足a +b =1,则2a−b >12D .若a ,b 为正数,则a+b 2≥2ab a+b解:∵ca −c b=c(b−a)ab,且a >b >c >0,∴ca <cb,A 错.∵b+c a+c−b a=a(b+c)−b(a+c)a(a+c)=ab+ac−ab−bc a(a+c)=(a−b)ca(a+c)>0,∴b+ca+c>ba,B 对.∵a +b =1,则b =1﹣a ,a ∈(0,1),2a−b =2a−(1−a)=22a−1∈(12,2),C 对. ∵a >0,b >0,(a +b )2≥4ab ,∴a+b 2≥2ab a+b,D 对.故选:BCD .10.已知函数f (x )=﹣x 3+x +1的导函数为f ′(x ),两个极值点为α,β,则( ) A .f (x )有三个不同的零点 B .α+β=0C .f (α)+f (β)=1D .直线y =x +1是曲线y =f (x )的切线解:由函数f (x )=﹣x 3+x +1,可得f ′(x )=﹣3x 2+1,令f ′(x )=0,解得x =±√33,当x ∈(−∞,−√33)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x ∈(−√33,√33)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增; 当x ∈(√33,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;所以,当x =−√33时,函数f (x )取极小值为f(x)极小值=f(−√33)=1−2√39>0, 当x =√33时,函数f (x )取极大值为f(x)极大值=f(√33)=1+2√39>0, 且两个极值点之和为0,所以B 正确;又由当x →+∞时,f (x )<0,且函数连续不间断,所以函数f (x )在(√33,+∞)上有且仅有一个零点,所以A 不正确;由f(α)+f(β)=1−2√39+1+2√39=2,所以C 错误; 当x =0时,可得f ′(0)=1,f (0)=1,所以曲线y =f (x )在点(0,1)处的切线方程为y =x +1,所以D 正确. 故选:BD .11.已知等差数列{a n }中,a 1=100,公差d =﹣3,前n 项和为S n ,则( )A .数列{Snn }为等差数列B .当n =34时,S n 值取得最大C .存在不同的正整数i ,j ,使得S i =S jD .所有满足a i +a j =101(i <j )的正整数i ,j 中,当i =17,j =18时,a i a j 值最大 解:S n =n ⋅100+n(n−1)2(−3)=−32n 2+2032n ,S n n =−32n +2032∴{Snn }是公差为−32的等差数列,A 对.y =−32x 2+2032x ,对称轴x =2036离对称轴最近的整数34,若n =34时,S n 取得最大,B 对. y =−32x 2+2032x ,对称轴x =2036,不可能有i ,j 使得S i =S j ,C 错. a n =100+(n ﹣1)(﹣3)=﹣3n +103,a i +a j =101,∴i +j =35, a i a j =(﹣3i +103)(﹣3j +103)=(﹣3i +103)[﹣3(35﹣i )+103] =(﹣3i +103)(3i ﹣2) =﹣9i 2+315i ﹣206, 令y =﹣9x 2+315x ﹣206,对称轴x =352,所以i =17,j =18时,a i a j 值最大,D 对. 故选:ABD .12.在正三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,已知AB =AA 1=2,空间点P 满足AP →=λ1AB →+λ2AC →+λ3AA 1→,则( ) A .当λ1=λ2=λ3=12时,P 为正方形B 1BCC 1对角线交点 B .当λ1+λ2+λ3=2时,P 在平面A 1BC 内 C .当λ3=1时,三棱锥P ﹣ABC 的体积为2√33D .当λ1=λ3,且λ1+λ2=1时,有且仅有一个点P ,使得AP ⊥BC解:对A 选项,∵AP →=12AB →+12AC →+12AA 1→=AD →+12AA 1→,∴DP →=12AA 1→,∴P 为正方形B 1BCC 1对角线交点,∴A 选项正确;对B 选项,∵当λ1=λ2=0,λ3=2时,AP →=2AA 1→,P ∉平面A 1BC ,∴B 选项错误; 对C 选项,当λ3=1时,AP →=λ1AB →+λ2AC →+AA 1→,∴A 1P →=λ1AB →+λ2AC →, ∴P ∈平面A 1B 1C 1,S △ABC =12×2×2×√32=√3, ∴V P−ABC =13×√3×2=2√33,∴C 选项正确;对D 选项,建系如图,则A (√3,0,0),B (0,﹣1,0),C (0,1,0),A 1(√3,0,2),λ2=1﹣λ1,AP →=λ1AB →+(1−λ1)AC →+λ1AA 1→=(−√3,1﹣2λ1,2λ1,),BC →=(0,2,0),∴AP →⋅BC →=2(1−2λ1)=0,∴λ1=12,∴P 为正方形B 1BCC 1对角线交点,P 点唯一,∴D 选项正确. 故选:ACD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量a →=(3,1),b →=(1,0),c →=(1,2),若c →⊥(a →+mb →),则m = ﹣5 . 解:因为a →=(3,1),b →=(1,0),c →=(1,2),所以a →⋅c →=3×1+1×2=5,b →⋅c →=1×1+0×2=1, 因为c →⊥(a →+mb →),所以c →⋅(a →+mb →)=a →⋅c →+mb →⋅c →=0, 即5+m =0,解得m =﹣5. 故答案为:﹣5.14.已知三个互不相等的一组实数a ,b ,c 成等比数列,适当调整顺序后,这三个数又能成等差数列,满足条件的一组实数a ,b ,c 为 ﹣4,2,﹣1(答案不唯一) . 解:﹣4,2,﹣1成等比数列,而﹣4,﹣1,2成等差数列, ∴a ,b ,c 可取﹣4,2,﹣1.故答案为:﹣4,2,﹣1.(答案不唯一).15.半径为r 的球O 内有一圆锥,该圆锥的高为32r ,底面圆周在球O 的球面上,则球O 的体积与该圆锥的体积之比为329.解:圆锥顶点为P ,底面圆心为O 1,则PO 1=32r ,OO 1=12r ,所以圆锥底面半径为√r 2−(12r)2=√32r ,球体积43πr 3,圆锥体积13⋅34πr 2⋅32r =38πr 3,所以球O的体积与该圆锥的体积之比为43πr 338πr 3=329.故答案为:329.16.海岛上有一座高塔,高塔顶端是观察台,观察台海拔1000m .在观察台上观察到有一轮船该轮船航行的速度和方向保持不变.上午11时,测得该轮船在海岛北偏东60°,俯角为30°处11时20分测得该轮船在海岛北偏西60°,俯角为60°处,则该轮船的速度为 1000√39 m /h ,再经过 10 分钟后,该轮船到达海岛的正西方向.解:设轮船上午11时位于A ,11:20位于B ,OM 为观察台,OM =1000,BM 与底面AOB 所成角∠MBO =60°, ∴BO =1000√3=1√3,AM与底面AOB所成角∠MAO=30°,∴AO=1000√3m=√3km,∴AB2=13+3−21√3√3×(−12)=133,∴AB=√133km,从A到B的时间t=13ℎ,∴v船=√133×3=√39km/ℎ=1000√39m/ℎ,延长AB与x轴交于E点,设∠ABO=θ,∴√3sinθ=√13√32,可得sinθ=33213,∴sinα=sin(θ﹣30°)=33213×√32−5213×12=4413=113,在△BOE中,BE12=1√31√13,可得BE=√1323,∴还需时间t=1323139=16ℎ=10min.故答案为:1000√39,10.四、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.(10分)已知集合A={x|22−x≥1},集合B={x|x2﹣2x﹣m2+1<0}.(1)若m=2,求(∁R A)∩B;(2)若_____,求实数m的取值范围.在以下两个条件中任选一个补充在第(2)问中,并给出解答①“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件;②A∩B=B.解:(1)m=2时,A中:22−x ≥1可得x2−x≥0,∴0≤x<2,故A={x|0≤x<2},B 中:解x 2﹣2x ﹣3<0可得﹣1<x <3, ∴B ={x |﹣1<x <3}, ∴∁R A ={x |x <0或x ≥2},∴(∁R A )∩B ={x |﹣1<x <0或2≤x <3};(2)若选①,若 x ∈A 是 x ∈B 的充分不必要条件,则A ⊆B , 而B 中:x 2﹣2x ﹣(m ﹣1)(m +1)=(x +m ﹣1)(x ﹣m ﹣1)<0, 显然m ≠0,否则B =∅.当m >0时,B ={x |1﹣m <x <m +1}, ∴{1−m <01+m ≥2,解得m >1, 当m <0时,B ={x |m +1<x <1﹣m }, ∴{m +1<01−m ≥2,解得m <﹣1, 综上m 的取值范围为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) 若选②:∵A ∩B =B ,∴B ⊆A , 若 m =0,则B =∅,符合.若m >0,则B ={x |1﹣m <x <m +1}, ∴{1−m ≥−11+m ≤2m >0,0<m ≤1,若m <0,则B ={x |m +1<x <1﹣m }, ∴{1+m ≥−11−m ≤2m <0,解得﹣1≤m <0,综上:实数m 的取值范围为[﹣1,1].18.(12分)设函数f(x)=log 3(9x −k ⋅3x −3),其中k 为常数. (1)当k =2时,求f (x )的定义域;(2)若对任意x ∈[1,+∞),关于x 的不等式f (x )≥x 恒成立,求实数k 的取值范围. 解:(1)当k =2时,函数f(x)=log 3(9x −2⋅3x −3),要使函数有意义,只需要:9x ﹣2•3x ﹣3>0⇒(3x +1)•(3x ﹣3)>0⇒3x <﹣1或3x >3, ∵3x >0,∴3x >3,即函数的定义域为(1,+∞), (2)∵f(x)=log 3(9x −k ⋅3x −3),∴9x−k ⋅3x−3>0⇒k <9x−33x =3x −33x ,∵x ∈[1,+∞)∴3x ∈[3,+∞)⇒3x −33x ∈[2,+∞)∴k 的取值范围是(﹣∞,2), 又log 3(9x −k ⋅3x −3)≥x 恒成立,可得9x ﹣k •3x ﹣3≥3x 恒成立,∴k +1≤9x−33x =3x −33x ,∴k +1≤(3x −33x )min=2, 即k ≤1,故实数k 的取值范围是(﹣∞,1].19.(12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,cosCsin(A +π6)−sinCsin(A −π3)=12. (1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且AC =1,求△ABC 周长的取值范围. 解:(1)由条件得cosC ⋅cos(A −π3)−sinCsin(A −π3)=12, 得cos(C +A −π3)=12,则cos(π−B −π3)=12, 所以cos(B +π3)=−12. 因为0<B <π,所以π3<B +π3<4π3,所以B +π3=2π3,得B =π3. (2)在△ABC 中由正弦定理得b sinB=a+c sinA+sinC=√3,所以:a +c =2√3+sin(A +π3)]=2√3+12sinA +√32cosA) =2√3(32sinA +√32cosA)=2√3⋅√3sin(A +π6)=2sin(A +π6), 因为△ABC 为锐角三角形,则{0<A <π20<π−A −π3<π2,得π6<A <π2, 所以π3<A +π6<2π3,即√32<sin(A +π6)≤1,得√3<a +c ≤2, 故△ABC 周长的取值范围为(1+√3,3].20.(12分)已知数列{a n }对任意n ∈N *满足a n+1=3an1+2a n.(1)如果数列{a n }为等差数列,求a 1; (2)如果a 1=32;①是否存在实数λ,使得数列{1a n−λ}为等比数列?如果存在,请求出所有的λ,如果不存在,请说明为什么?②求数列{a n }的通项公式. 解:(1)由a n+1=3a n1+2a n ,可得a 2=3a 11+2a 1,a 3=3a 21+2a 2=9a 11+2a 11+6a 11+2a1=9a 11+8a 1, 因为{a n }成等差数列,可得a 1+9a 11+8a 1=6a 11+2a 1,当a 1=0时,a n =0符合条件. 当a 1≠0时,1+91+8a 1=61+2a 1,整理得4a 12−5a 1+1=0,解得a 1=14或a 1=1,当a 1=1时,a n =1符合条件;当a 1=14时,a 2=12,a 3=34,此时a 4=3×341+2×34=910, a 3﹣a 2≠a 4﹣a 3,不满足{a n }为等差数列,舍去, 综上可得,a 1=0或a 1=1. (2)①当a 1=32时,1a n+1=1+2a n3a n =13a n+23,假设存在这样的λ,则1a n+1−λ=13(1a n−λ),即1a n+1=13a n+23λ,所以23λ=23,解得λ=1,所以1a n+1−1=13(1a n−1),又因为1a 1−1=−13≠0,所以数列{1a n−1}成首项为−13,公比为13的等比数列,故存在实数λ=1符合题意. ②由①知:1a n−1=−13⋅(13)n−1=−(13)n,所以a n =11−(13)n=3n3n−1. 21.(12分)如图,四棱锥P ﹣ABCD 的底面为平行四边形,PD ⊥底面ABCD . (1)若平面PDB ⊥平面PBC ,证明:BC ⊥BD ;(2)若四边形ABCD 是正方形,PD =DC =3,点M 在棱PC 上,且满足PM =2MC ,点N 是棱PB 上的动点,问:当点N 在何处时,直线PD 与平面DMN 所成角的正弦值取最大值.(1)证明:如图,∵PD ⊥底面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,∴PD ⊥BC ,过D 作DE ⊥PB 于点E ,平面PDB ⊥平面PBC ,平面PDB ∩平面PBC =PB ,DE ⊂平面PBD ,故DE ⊥平面PBC ,BC ⊂平面PBC ,故DE ⊥BC ,PD ,DE ⊂平面PBD ,PD ∩DE =D , 故BC ⊥平面PBD ,BD ⊂平面PBD , 故BC ⊥BD ;(2)解:由题,以DA ,DC ,DP 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设PN =λPB ,λ∈[0,1],PD =DC =AD =3,故D (0,0,0),P (0,0,3), 而PM =2MC ,M (0,2,1),B (3,3,0),则DP →=(0,0,3),PB →=(3,3,−3),PN →=(3,3,−3),DN →=DP →+PN →=(3λ,3λ,3−3λ),DM →=(0,2,1),设平面DMN 的一个法向量n →=(x ,y ,z ),则{n →⋅DN →=0n →⋅DM →=0,即{3λx +3λy +(3−3λ)z =02y +z =0,取y =λ得到n →=(2﹣3λ,λ,﹣2λ), 设PD 与平面DMN 所成角为θ, sinθ=|DP →⋅n →||DP →|⋅|n →|=6λ3⋅√(2−3λ)2+λ+4λ=2λ√14λ−12λ+4,sin θ最大时,考虑λ∈(0,1],sinθ=2√4λ2−12λ+14,令1λ=t ,t ∈[1,+∞),sinθ=√4t 2−12t+14,当t =32时,sin θ最大,此时λ=23,PN =23PB ,即N 为PB 上靠近B 的三等分点时,直线PD 与平面DMN 所成角的正弦值最大. 22.(12分)已知函数f(x)=lnx −ax+1. (1)若函数f (x )存在两个不同的极值点x 1,x 2,求实数a 的取值范围;(2)在(1)的条件下,不等式ke f(x 1)+f(x 2)−4+ln kx 1+x 2−2≥0恒成立,求实数k 的最小值,并求此时a 的值.解:(1)函数f(x)=lnx −ax+1的定义域为(0,+∞), 且f ′(x)=1x +a (x+1)2=x 2+(2+a)x+1x(x+1)2,因为函数f (x )存在两个不同的极值点x 1,x 2, 所以x 2+(2+a )x +1=0有两个不等的正根x 1,x 2,所以{Δ=(2+a)2−4>0x 1+x 2=−(2+a)>0x 1x 2=1>0,解得a <﹣4,故实数a 的取值范围为(﹣∞,﹣4).(2)∵f(x 1)+f(x 2)−4=lnx 1−ax 1+1+lnx 2−ax 2+1−4=−a(x 1+x 2)+2a (x 1+1)(x 2+1)−4=−a(2+a)+2a1−(2+a)+1−4=−a −4,又不等式ke f(x 1)+f(x 2)−4+ln kx 1+x 2−2≥0恒成立,∴ke −a−4+lnk−a−4≥0恒成立,令﹣a ﹣4=t ,∴t >0, ∴ke t +ln kt≥0对∀t >0恒成立, 即e t +lnk +lnk ﹣lnt ≥0对∀t >0恒成立, 即e t +lnk +t +lnk ≥t +lnt =lnt +e lnt 对∀t >0恒成立, 令g (x )=e x +x ,则g (x )在R 上单调递增,由g (t +lnk )≥g (lnt ),所以t +lnk ≥lnt ,则lnk ≥lnt ﹣t , 令h (t )=lnt ﹣t ,(t >0),则ℎ′(t)=1t −1=1−tt ,所以当0<t <1时h ′(t )>0,当t >1时h ′(t )<0, 所以h (t )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 所以h (t )max =h (1)=﹣1,∴lnk ≥(lnt ﹣t )max =﹣1,∴k ≥1e,∴k 的最小值为1e,此时t =1,则a =﹣5.。
镇江市2023-2024学年高三上学期期中考试数学试卷(含答案)
江苏省镇江市2023-2024学年高三上学期期中考试数学试卷姓名一、单选题:本大题共8小题,每题5分,共40分.在每小题提供的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}{}22log 1,230,A x x B x x x A B =<=+-=⋃=则 ( ) A .(3,2)-B.C .(0,2)D .2.已知复数(12)2,z i z i z -=+=满足则 ( ) A .15B.C .1D .3.已知ABC G ABC ∆∆中,点为所在平面内一点,则“30AB AC AG +-=uu u r uu u r uuu r r”是“G ABC ∆点为重心”的A .充分不必要条件B.C .充要条件D .4.已知26,13x y x y x y+=+均为正数,且,则的最小值为 ( ) A .12B.C .20D .5.已知函数()sin().()f x x y f x θ=+=甲:函数数()f x 为偶函数;丙:当()x f x π=时,函数取得极值;丁:函数()y f x =图象的一个对称中心为(,0)π.甲、乙、丙、丁四人对函数()f x 的论述中有且只有两人正确,则实数θ的值为 ( )A .()2k k Z π∈ B. C .1()2k k Z π+∈ D . 6.棱长都相等的正四棱锥的侧面与底面所成的二面角大小为α,两相邻侧面所成的二面角大小为β,则( )A .4πα<B.C .2αβα<<D .7.已知330,sin sin ,3ln sin 3ln sin ,3sin 3sin 2a b c παββαβαβα<<<==-=-则下列选项正确的是A .b c a >>B.C .b a c >>D .( )8.等比数列{}10121011101212121111,,()()()0n n na a a a a a a a a a =>-+-++->中,则满足L 的最大整数n 为 A .2021B.C .2023D .二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列结论正确的是 ( ) A .若0,c ca b c a b>>>>则B .C .若1,1,22a ba b a b ⋅+=>为正数满足则 D .若2,,2a b aba b a b+≥+为正数则10.已知函数3()1()f x x x f x αβ'=-++的导函数为,两个极值点为,,则 ( )A .()f x 有三个不同的零点B .C .()()1f f αβ+=D .的切线11.已知数列{}11003,n n a a d n S ==-中,,公差前项和为,则 ( ) A .数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列 B .当值取得最大C .存在不同的正整数,i j i j S S =,使得D .值最大12.在正三棱柱111112312,ABC A B C AB AA P AP AB AC AA λλλ-===++中,已知空间点满足uu u r uu u r uu u r uuu r,则( )A .当1231112P B BCC λλλ===时,为正方形对角线交点B .当C .当313P ABC λ=-时,三棱锥的体积为D .当1312,1P AP BC λλλλ=+=⊥且时,有且仅有一个点,使得三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上.13.已知向量(3,1),(1,0),(1,2),()=a b c c a mb m ===⊥+若,则r r r r r r.14.已知三个互不相等的一组实数,,a b c 成等比数列,适当调整顺序后,这三个数又能成等差数列,满足条件的一组实数,,a b c 为 .15.半径为32r O r O O 的球内有一圆锥的高为,底面圆周在球的球面上,则求的体积与该圆锥的体积之比为 .16.海岛上有一座高塔,高塔顶端是观察台,观察台海拔1000m .在观察台上观察到有一轮船,该轮船航行的速度和方向保持不变,上午11时,测得该轮船在海岛北偏东060,俯角为030处,11时20分测得该轮船在海岛北偏西060,俯角为060处,则该轮船的速度为 /m h ,再经过 分钟后,该轮船到达海岛的正西方向.四、解答题:本大题共6小题,共70分,请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知集合{}2221210.2A x B x x x m x ⎧⎫=≥=--+<⎨⎬-⎩⎭,集合(1)若2()R m C A B =⋂,求;(2)若 ,求实数m 的取值范围.在以下两个条件中任选一个补充在第(2)问中,并给出解答 . ①“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件;②.A B B ⋂=18.设函数3()log (933)x x f x k k =-⋅-,其中为常数.(1)当2()k f x =时,求的定义域;(2)若对任意[1,)()x x f x x k ∈+∞≥,关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.19.在1,,cos sin()sin sin().632ABC A B C a b c C A C A ππ∆+--=中,角,,对边分别, (1)求B ;(2)若1ABC AC ABC ∆=∆为锐角三角形,且,求周长的取值范围.20.已知数列{}13.12nn n na a n N a a *+∈=+对任意满足(1)如果数列{}n a 为等差数列,求1a ;(2)如果132a =,①是否存在实数λ,使得数列1n a λ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭为等比数列?如果存在,请求出所有的λ,如果不存在,请说明为什么?②求数列{}n a 的通项公式.21.如图,四棱锥.P ABCD PD ABCD -⊥的底面为平行四边形,底面 (1)若平面PDB PBC BC BD ⊥⊥平面,证明:; (2)若四边形32ABCD PD DC M PC PM MC N PB ===是正方形,,点在棱上,且满足,点是棱上的动点,问:当点N PD DMN 在何处时,直线与平面所成角的正弦值取最大值.22.已知函数()ln .1a f x x x =-+ (1)若函数()f x 存在两个不同的极值点12,x x a ,求实数的取值范围; (2)在(1)的条件下,不等式12()()412ln02f x f x kke k x x +-+≥+-恒成立,求实数的最小值,并求此时a 的值.镇江市2023-2024学年高三上学期期中考试数学试卷姓名一、单选题:本大题共8小题,每题5分,共40分.在每小题提供的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合{}{}22log 1,230,A x x B x x x A B =<=+-=⋃=则 ( A ) A .(3,2)-B.C .(0,2)D .2.已知复数(12)2,z i z i z -=+=满足则 ( C ) A .15B.C .1D .3.已知ABC G ABC ∆∆中,点为所在平面内一点,则“30AB AC AG +-=uu u r uu u r uuu r r”是“G ABC ∆点为重心”的A .充分不必要条件B.C .充要条件D .4.已知26,13x y x y x y+=+均为正数,且,则的最小值为 ( D ) A .12B.C .20D .5.已知函数()sin().()f x x y f x θ=+=甲:函数数()f x 为偶函数;丙:当()x f x π=时,函数取得极值;丁:函数()y f x =图象的一个对称中心为(,0)π.甲、乙、丙、丁四人对函数()f x 的论述中有且只有两人正确,则实数θ的值为 ( B )A .()2k k Z π∈ B. C .1()2k k Z π+∈ D . 6.棱长都相等的正四棱锥的侧面与底面所成的二面角大小为α,两相邻侧面所成的二面角大小为β,则( D )A .4πα<B.C .2αβα<<D .7.已知330,sin sin ,3ln sin 3ln sin ,3sin 3sin 2a b c παββαβαβα<<<==-=-则下列选项正确的是A .b c a >>B.C .b a c >>D .( A )8.等比数列{}10121011101212121111,,()()()0n n na a a a a a a a a a =>-+-++->中,则满足L 的最大整数n 为 A .2021B.C .2023D .二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列结论正确的是 ( BCD ) A .若0,c ca b c a b>>>>则B .C .若1,1,22a ba b a b ⋅+=>为正数满足则 D .若2,,2a b aba b a b+≥+为正数则10.已知函数3()1()f x x x f x αβ'=-++的导函数为,两个极值点为,,则 ( BD )A .()f x 有三个不同的零点B .C .()()1f f αβ+=D .的切线11.已知数列{}11003,n n a a d n S ==-中,,公差前项和为,则 ( ABD ) A .数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列 B .当值取得最大C .存在不同的正整数,i j i j S S =,使得D .值最大12.在正三棱柱111112312,ABC A B C AB AA P AP AB AC AA λλλ-===++中,已知空间点满足uu u r uu u r uu u r uuu r,则( ACD )A .当1231112P B BCC λλλ===时,为正方形对角线交点 B .当 C .当32313P ABC λ=-时,三棱锥的体积为D .当1312,1P AP BC λλλλ=+=⊥且时,有且仅有一个点,使得三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上.13.已知向量(3,1),(1,0),(1,2),()=a b c c a mb m ===⊥+若,则r r r r r r3- .14.已知三个互不相等的一组实数,,a b c 成等比数列,适当调整顺序后,这三个数又能成等差数列,满足条件的一组实数,,a b c 为 4,2,1-- .15.半径为32r O r O O 的球内有一圆锥的高为,底面圆周在球的球面上,则求的体积与该圆锥的体积之比为329. 16.海岛上有一座高塔,高塔顶端是观察台,观察台海拔1000m .在观察台上观察到有一轮船,该轮船航行的速度和方向保持不变,上午11时,测得该轮船在海岛北偏东060,俯角为030处,11时20分测得该轮船在海岛北偏西060,俯角为060处,则该轮船的速度为 100039 /m h ,再经过 10 分钟后,该轮船到达海岛的正西方向.四、解答题:本大题共6小题,共70分,请在答题卡指定区域内作答.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知集合{}2221210.2A x B x x x m x ⎧⎫=≥=--+<⎨⎬-⎩⎭,集合(1)若2()R m C A B =⋂,求;(2)若 ,求实数m 的取值范围.在以下两个条件中任选一个补充在第(2)问中,并给出解答 . ①“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件;②.A B B ⋂=17.解:(1)22,12m A x=≥-中:18.设函数3()log (933)x xf x k k =-⋅-,其中为常数.(1)当2()k f x =时,求的定义域;(2)若对任意[1,)()x x f x x k ∈+∞≥,关于的不等式恒成立,求实数的取值范围. 18.解:(1)32()log (9233)x x k f x ==-⋅-时,,19.在1,,cos sin()sin sin().632ABC A B C a b c C A C A ππ∆+--=中,角,,对边分别, (1)求B ;(2)若1ABC AC ABC ∆=∆为锐角三角形,且,求周长的取值范围.19.解:(1)有条件得1cos cos()sin sin(A )332C A C ππ---=,20.已知数列{}13.12nn n na a n N a a *+∈=+对任意满足(1)如果数列{}n a 为等差数列,求1a ;(2)如果132a =,①是否存在实数λ,使得数列1n a λ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭为等比数列?如果存在,请求出所有的λ,如果不存在,请说明为什么?②求数列{}n a 的通项公式.20.解:(1)112112311211933129,6121218112a a a a a a a a a a a a +====+++++,21.如图,四棱锥.P ABCD PD ABCD -⊥的底面为平行四边形,底面 (1)若平面PDB PBC BC BD ⊥⊥平面,证明:; (2)若四边形32ABCD PD DC M PC PM MC N PB ===是正方形,,点在棱上,且满足,点是棱上的动点,问:当点N PD DMN 在何处时,直线与平面所成角的正弦值取最大值.21.证明:(1)PD ABCD ⊥底面Q ,22.已知函数()ln .1a f x x x =-+ (1)若函数()f x 存在两个不同的极值点12,x x a ,求实数的取值范围; (2)在(1)的条件下,不等式12()()412ln02f x f x kke k x x +-+≥+-恒成立,求实数的最小值,并求此时a 的值.22.解:(1)2221(2)1()0(1)x(1)a x a x f x x x x +++'=+==++,。
江苏省镇江中学2020届高三上学期期中调研试题(强化班)数学试题 含答案解析
江苏省镇江中学2020届高三年级第一学期期中调研试题数学试题一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的位置上..........) 1.已知集合A ={}(3)0x x x -<,B ={﹣1,0,1,2,3},则A I B = . 答案:{1,2} 考点:集合的运算解析:因为集合A ={}(3)0x x x -<, 所以A =(0,3),又B ={﹣1,0,1,2,3}, 所以A I B ={1,2}. 2.i 是虚数单位,复数15i1i--= . 答案:2i 3-+ 考点:复数解析:2215i (15i)(1i)5i 4i 164i2i 31i (1i)(1i)1i 2--+--+-====-+--+-. 3.函数y =的定义域为 .答案:(1,2]考点:函数的定义域解析:由题意得:12log (1)010x x -≥⎧⎪⎨⎪->⎩,则21x x ≤⎧⎨>⎩,故原函数的定义域为(1,2].4.已知α是第二象限角,其终边上一点P(x),且2cos 3α=-,则x 的值为 .答案:﹣2考点:三角函数的定义解析:由α终边上一点P(x,得2cos 3α==-,解得:24x =,α是第二象限角,所以x 的值为﹣2.5.右图是一个算法流程图,则输出的i 的值为 .答案:3考点:程序框图解析:第一次,S =400,不满足退出的循环条件,i =1; 第二次,S =800,不满足退出的循环条件,i =2; 第三次,S =1200,不满足退出的循环条件,i =3;第四次,S =1600,满足退出的循环条件.故输出的i 的值为3.6.若同时抛掷两枚骰子,则向上的点数之差的绝对值为3的慨率是 . 答案:16考点:古典概型解析:同时抛掷两枚骰子,基本事件总数为36,其中向上的点数之差的绝对值为3的事件数为6,故P =636=16. 7.若正四棱锥的底面边长为22,侧面积为422,则它的体积为 . 答案:8考点:棱锥体积解析:设四棱锥为P —ABCD ,底面ABCD 的中心为O 取CD 中点E ,连结PE ,OE ,则PE ⊥CD ,OE =2, ∵S 侧面=4S △PCD =4×12×CD ×PE =422, ∴PE =11,PO =3,∴正四棱锥体积V =12222383⨯⨯⨯=.8.设等差数列{}n a 的前n 项的和为n S ,若3a =5,且1S ,5S ,7S 成等差数列,则数列{}n a 的通项公式n a = . 答案:21n -考点:等差数列的通项公式解析:∵1S ,5S ,7S 成等差数列,∴25S =1S +7S ,即314107a a a =+故3331027()a a d a d =-++,又3a =5,求得d =2, ∴n a =5(3)2n +-=21n -. 9.在△ABC 中,B =4π,BC 边上的高等于13BC ,则cosA = .答案:10-考点:余弦定理解析:设BC 边上的高AD 为x ,则a =BC =3x ,BD =x ,CD =2x ,故c =ABx ,b =AC=,由余弦定理得:cosA =2222b c a bc +-22210-.10.已知x >0,y >0,且x +y =1,则21x y xy++的最小值为 .答案:5 考点:基本不等式解析:212323232()()55x y x y x y y xx y xy xy x y x y x y+++++==+=++=++≥当且仅当1x y =+=⎪⎩时取“=”.11.已知a ∈R ,设函数2, 1(), 1x x ax a x f x ae x x ⎧-+≥⎪=⎨-<⎪⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为 . 答案:1e≤a ≤4 考点:函数与不等式(恒成立问题)解析:分两部分完成,第一部分20x ax a -+≥对1x ≥恒成立,第二部分0xae x -≥对1x <恒成立.(1)先20x ax a -+≥对1x ≥恒成立,当x =1时,符合题意;当x >1时,参变分离得:211211x a x x x ≤=-++--,因为1121x x -++-≥4,当x =2时取“=”,故上式恒成立时a ≤4; (2)再解0xae x -≥对1x <恒成立,参变分离得:x x a e ≥,令()x x p x e =,1()0xxp x e -'=>,故()p x 单调递增, ∴1()(1)x x p x p e e=<=要使0xae x -≥对1x <恒成立,则a ≥1e.综上所述,a 的取值范围为1e≤a ≤4.12.在△ABC 中,已知(4AB AC -u u u r u u u r )⊥CB u u u r,则sinA 最大值等于 .答案:35考点:余弦定理,平面向量数量积与向量垂直,基本不等式解析:∵(4AB AC -u u u r u u u r )⊥CB u u u r∴(4AB AC -u u u r u u u r )·CB u u u r=0∵CB u u u r =AB AC -u u u r u u u r,代入上式,并化简得:24AB 5AB AC AC 0-⋅+=u u u r u u u r u u u r u u u r ,故2245cos A 0c bc b -+=,得2244cos A 0555b c b cbc c b+==+>, 由同角三角函数关系式,可知sinA 最大时,cosA 最小,由44cos A 555b c c b =+≥,当且仅当b =2c 时取“=”, 此时sinA 最大值等于35.13.已知实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,2142420a a a a a +-=,且1a >2a >3a ,则4a 的取值范围是 . 答案:(12+-,12) 考点:不等式与不等关系,一元二次方程与一元二次不等式 解析:∵1230a a a ++=,1a >2a >3a , ∴1a >0,1a >2a >﹣1a ﹣2a ,得21112a a -<<∵2142420a a a a a +-= ∴22441(1)a a a a =- 当4a =1时,显然不符题意;当4a ≠1时,224141a a a a =∈-(12-,1),解得12+-<4a<12, 故4a 的取值范围是(12+-,12). 14.已知2()(ln )(ln )f x ax x x x x =+--恰有三个不同零点,则a 的取值范围为 .答案:(1,221e e e e-+-)考点:函数与方程解析:令()0f x =,变形得:2ln ln ()(1)(1)0x xa a x x+---=, 令ln xt x=,得2(1)(1)0t a t a +---=, 发现ln x t x =,21ln xt x-'=, 当0<x <e ,0t '>,ln x t x =在(0,e )上单调递增;当x >e ,0t '<,ln xt x =在(e ,+∞)上单调递增,且ln x t x =>0.且ln x t x =在x =e 时有最大值1e.当2(1)(1)0t a t a +---=有唯一根或无解时,原方程最多两解,不符题意; 当2(1)(1)0t a t a +---=有两根时,1t t =或2t t =,规定12t t <,要使原方程有三个解,则直线1y t =,2y t =与ln xy x=的交点恰有三个, 即转化为2(1)(1)0t a t a +---=的两根10t ≤,210t e<<,则22(1)4(1)0(1)011(1)(1)0a a a a a ee ⎧⎪-+->⎪--≤⎨⎪⎪+--->⎩,解得1<a <221e e e e -+-. 二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,DC ∥AB ,∠BAD =90°,且AB =2AD =2DC =2PD ,E 为PA 的中点.(1)证明:DE ∥平面PBC ; (2)证明:DE ⊥平面PAB .证明:(1)设PB 的中点为F ,连结EF 、CF ,EF ∥AB ,DC ∥AB ,所以EF ∥DC ,------2分 ,且EF =DC =12AB . 故四边形CDEF 为平行四边形,-----4分 可得ED ∥CF------5分又ED ⊄平面PBC ,CF ⊂平面PBC ,-------6分 故DE ∥平面PBC --------------7分注:(证面面平行也同样给分)(2)因为PD ⊥底面ABCD ,AB ⊂平面ABCD ,所以AB ⊥PD 又因为AB ⊥AD ,PD I AD =D ,AD ⊂平面PAD ,PD ⊂平面PAD , 所以AB ⊥平面PAD ----11分ED ⊂平面PAD ,故ED ⊥AB .-------12分又PD =AD ,E 为PA 的中点,故ED ⊥PA ;---------13分PA I AB =A ,PA ⊂平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,所以ED ⊥平面PAB ----------14分 16.(本题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,(a ﹣b )sinA =(b +c )(sinC ﹣sinB).(1)求角C 的值; (2)若cos(B +6π)=13,求sinA .17.(本题满分14分)已知a ,b 为实数,函数2()1f x x a x b =---. (1)已知a ≠0,讨论()y f x =的奇偶性;(2)若b =1,①若a =2,求()f x 在x ∈[0,3]上的值域;②若a >2,解关于x 的不等式()f x ≥0.18.(本题满分16分)在路边安装路灯,灯柱AB与地面垂直,灯杆BC与灯柱AB所在平面与道路垂直,且∠ABC=120°,路灯C采用锥形灯罩,射出的光线如图中阴影部分所示,已知∠ACD=60°,路宽AD=27米,设灯柱高AB=h(米),∠ACB=θ(30°≤θ≤45°).(1)求灯柱的高h(用θ表示);(2)若灯杆BC与灯柱AB所用材料相同,记此用料长度和为S,求S关于θ的函数表达式,并求出S的最小值.19.(本题满分16分)对于给定的正整数k ,若正项数列{}n a 满足1111n k n k n n n k n k a a a a a a --+-+--+++++L L 2()k n a =,对任意的正整数n (n >k )总成立,则称数列{}n a 是“G(k )数列”.(1)证明:正项等比数列{}n a 是“”;(2)已知正项数列{}n a 既是“G(2)数列”,又是“G(3)数列”,①证明:{}n a 是等比数列;②若21a qa =,N q *∈,且存在N t *∈,使得2134t t a a ++-为数列{}n a 中的项,求q的值.20.(本题满分16分)已知函数321()13f x x ax bx =+++(a ,b ∈R). (1)若b =0,且()f x 在(0,+∞)内有且只有一个零点,求a 的值;(2)若a 2+b =0,且()f x 有三个不同零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由;(3)若a =1,b <0,试讨论是否存在0x ∈(0,12)U (12,1),使得01()()2f x f =.。
13-江苏省镇江一中、大港、南三等八校2020 届高三年级调研数学试题--原卷
切线: y ae x1 ae x1 (x x1)
即: y ae x1 x ax1e x1 ae x1
设 g(x) ea ln x b 上的切点 B(x, ea ln x b)
g'(x)
ea x
b ,则 kB
ea xB
切线:
y
ea ln
x2
b
ea x2
2020 届江苏省镇江一中 大港 南三等八校高三年级调研试题
一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分,请把答案填写在答.题.卡.相.应.位.置.上.
1. 已知集合 A {1} , B {1,5} ,则 A B _____________.
2.
i
是虚数单位,复数
1 5i 1i
【答案】14 解:以 A 为坐标原点, AC, AB 分别为 x, y 轴的 正半轴,建立直角坐标系
AB 6 3 , AC 6 B(0, 6 3) , C(6,0) D 为 BC 中点 D(3,3 3)
令 E(x, y) ,则 AE (x, y) ED (3 x,3 3 y)
与曲线 y f (x) 和 y g(x) 均相切,则 b 最大值是_____________. a
【答案】 e
解:设 f (x) ae x 上的切点 A(x1, ae x1 )
b a
e x1
x1e x1
ex1
f '(x) ae x ,则 k A ae x1
令 g(x) ex xex ex
当 x (1,1) 时,
2020届江苏省镇江市高三一检考试数学试卷含答案
江苏省镇江市2019—2020学年高三上学期第一次调研考试数学试卷2020.01一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的位置上..........) 1.已知集合A ={}220x x x -≤,B ={﹣1,1,2},则A I B = .2.设复数21iz =+(其中i 为虚数单位),则z = . 3.右图是一个算法的伪代码,则输出的结果是 .4.顶点在原点且以双曲线221124x y -=的右焦点为焦点的抛物 线方程是 . 第3题 5.已知在平面直角坐标系xOy 中,直线l 1:20x my m -+-=,l 2:(2)10mx m y +--=,若直线l 1∥l 2,则m = .6.从“1,2,3,4,5”这组数据中随机去掉两个不同的数,则剩余三个数能构成等差数列的概率是 .7.若实数x ,y 满足条件1010330x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则32z x y =+的最大值为 .8.将函数()cos 2f x x =的图象向左平移6π个单位长度后,再将图象上各点的纵坐标变为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,则()4g π= .9.已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1棱长为1,点E 是棱AD 上的任意一点,点F 是棱B 1C 1上的任意一点,则三棱锥B —ECF 的体积为 .10.等比数列{}n a 的前三项和342S =,若1a ,23a +,3a 成等差数列,则公比q = .11.记集合A =[a ,b ],当θ∈[6π-,4π]时,函数2()23sin cos 2cos f θθθθ=+的值域为B ,若“A x ∈”是“B x ∈”的必要条件,则b ﹣a 的最小值是 .12.已知函数331()0()220x x x x f x x x ⎧-+<⎪=⎨⎪--≥⎩,,,若对任意的x ∈[m ,m +1],不等式(1)f x -≤()f x m +恒成立,则实数m 的取值范围是 .13.过直线l :2y x =-上任意一点P 作圆C :221x y +=的一条切线,切点为A ,若存在定点B(0x ,0y ),使得PA =PB 恒成立,则0x ﹣0y = .14.在平面直角坐标系xOy 中,已知三个点A(2,1),B(1,﹣2),C(3,﹣1),点P(x ,y )满足(OP OA)(OP OB)1⋅⨯⋅=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,则2OP OC OP⋅u u u r u u u ru u u r 的最大值为 .二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.(本题满分14分)在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是平行四边形,E 是AP 的中点,AB ⊥BD, PB ⊥PD ,平面PBD ⊥底面ABCD .(1)求证:PC ∥平面BDE ; (2)求证:PD ⊥平面PAB .16.(本题满分14分)如图,在△ABC 中,点D 是边BC 上一点,AB =14,BD =6,BA BD 66⋅=u u u r u u u r.(1)若C >B ,且cos(C ﹣B)=1314,求角C ; (2)若△ACD 的面积为S ,且1CA CD 2S =⋅u u ur u u u r ,求AC 的长度.17.(本题满分14分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆E:22221x ya b+=(a>b>0)的长轴长为4,左准线l的方程为x=﹣4.(1)求椭圆的标准方程;(2)直线l1过椭圆E的左焦点F1,且与椭圆E交于A,B两点.①若AB=247,求直线l1的方程;②过A作左准线l的垂线,垂足为A1,点G(52-,0),求证:A1,B,G三点共线.18.(本题满分16分)某游乐场过山车轨道在同一竖直钢架平面内,如图所示,矩形PQRS的长PS为130米,宽RS为120米,圆弧形轨道所在圆的圆心为O,圆O与PS,SR,QR分别相切于点A,D,C,T为PQ的中点.现欲设计过山车轨道,轨道由五段连接而成.出发点N在线段PT 上(不含端点,游客从点Q处乘升降电梯至点N),轨道第一段NM与圆O相切于点M,再沿着圆弧轨道¼MA到达最高点A,然后在点A处沿垂直轨道急速下降至点O处,接着沿直线轨道OG滑行至地面点G处(设计要求M,O,G三点共线),最后通过制动装置减速沿水平轨道GR滑行到达终点R.记∠MOT为α,轨道总长度为l米.(1)试将l 表示为α的函数()l α,并写出α的取值范围; (2)求l 最小时cos α的值.19.(本题满分16分)已知函数2()ln ()f x x a x x =+-(a ∈R). (1)当a =0,证明:()1f x x <-;(2)如果函数()f x 有两个极值点1x ,2x (1x <2x ),且12()()f x f x k +<恒成立,求实数k 的取值范围;(3)当a <0时,求函数()f x 的零点个数. 20.(本题满分16分)已知N n *∈,数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11n n S a a +=-;数列{}n b 的前n 项和为n T ,且满足1(1)2n n n T b n n b +=++,且12a b =.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n b 的通项公式;(3)设n n na cb =,问:数列{}n c 中是否存在不同两项i c ,j c (1≤i <j ,i ,j N *∈),使i c +j c 仍是数列{}n c 中的项?若存在,请求出i ,j ;若不存在,请说明理由.参考答案11.3 12. 13.14.15.16.17.18.19.。
江苏省镇江市镇江一中2020届高三期初考试数学试卷(原卷版)
江苏省镇江市镇江一中2020届高三期初考试数学试卷 2019.9一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应的位置上.)1.已知集合A ={}2x x <,B ={﹣2,0,1,2},则AB = . 2.已知i 是虚数单位,则复数212i (2i)2i++-对应的点在第 象限. 3.一种水稻品种连续5年的平均单位面积产量(单位:t/hm 2)分别为:9.4,9.2,10.0,10.6,10.8,则这组样本数据的方差为 .4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果为 .5.在区间[﹣1,1]上随机地取一个数k ,则事件“直线y =kx 与圆(x ﹣5)2+y 2=9相交”发生的概率为 .6.已知函数ln 20()0x x f x x a x ->⎧=⎨+≤⎩,,,若(())f f e =2a ,则实数a =. 第4题 7.若实数x ,y ∈R ,则命题p :69x y xy +>⎧⎨>⎩是命题q :33x y >⎧⎨>⎩的 条件.(填“充分不8.已知函数1(12)31()21x a x a x f x x --+<⎧=⎨≥⎩,,的值域为R ,则实数a 的取值范围是 . 9.若a =21.4,b =80.2,c =2log 41()2-,则a ,b ,c 的大小关系是 (用“>”连接).10.已知函数()f x 是定义在[2﹣a ,3]上的偶函数,在[0,3]上单调递减,且2()5af m -->2(22)f m m -+-,则实数m 的取值范围是 .11.已知P 是曲线211ln 42y x x =-上的动点,Q 是直线324y x =-上的动点,则PQ 的最小值为 .12.若正实数m ,n ,满足226m n m n+++=,则mn 的取值范围为 . 13.若关于x 的方程222(1)1+40x x x ax ---=恰有4个不同的正根,则实数a 的取值范围是 .14.设()f x '和()g x '分别是()f x 和()g x 的导函数,若()f x '·()g x '<0在区间I 上恒成立,则称()f x 和()g x 在区间I 上单调性相反.若函数31()2(0)3f x x ax a =->与()g x=2x 2bx +在区间(a ,b )上单调性相反,则b ﹣a 的最大值为 .二、解答题(本大题共6小题,共计90分,请在答题纸指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分14分)己知集合A ={}2320x x x -+≤,集合B 为函数22y x x a =-+的值域,集合C ={x }240x ax --≤.命题p :A B ≠∅,命题q :A ⊆C .(1)若命题p 为假命题,求实数a 的取值范围;(2)若命题p 且q 为真命题,求实数a 的取值范围.16.(本小题满分14分) 已知函数2()(0)1x f x x x =>+. (1)求证:函数()f x 在(0,+∞)上为增函数;(2)设2()log ()g x f x =,求函数()g x 的值域;(3)若奇函数()h x 满足x >0时()()h x f x =,当x ∈[2,3]时,(log )a h x -的最小值为43-,求实数a 的值.17.(本小题满分14分) 已知函数1()212x x f x =+-. (1)解关于x 的不等式()(2)f x f x ≥;(2)若对任意x ∈R ,不等式[()1](2)12k f x f x +<+恒成立,求实数k 的取值范围.18.(本小题满分16分)设函数()(1)()f x x x x a =--(a ∈R),()f x 的取得极值时两个对应点为A(α,()f α),B(β,()f β),线段AB 的中点为M .(1)如果函数()f x 为奇函数,求实数a 的值,并求此时()f α·()f β的值;(2)如果M 点在第四象限,求实数a 的取值范围.19.(本小题满分16分)下图1是一座斜拉桥的航拍图,为了分析大桥的承重情况,研究小组将其抽象成图2所示的数学模型.索塔AB ,CD 与桥面AC 均垂直,通过测量知两索塔的高度均为60 m ,桥面AC 上一点P 到索塔AB ,CD 距离之比为21:4,且点P 对两塔顶的视角为135°.(1)求两索塔之间桥面AC 的长度;(2)研究表明索塔对桥面上某处的“承重强度”与多种因素有关,可简单抽象为:某索塔对桥面上某处的“承重强度”与索塔的高度成正比(比例系数为正数a ),且与该处到索塔的距离的平方成反比(比例系数为正数b ).问:两索塔对桥面何处的“承重强度”之和最小?并求出最小值.20.(本小题满分16分)已知函数()xf x e =,()g x ax b =+,a ,b ∈R . (1)若(1)0g -=,且函数()g x 的图象是函数()f x 图象的一条切线,求实数a 的值; (2)若不等式2()f x x m >+对任意x ∈(0,+∞)恒成立,求实数m 的取值范围;(3)若对任意实数a ,函数()()()F x f x g x =-在(0,+∞)上总有零点,求实数b 的取值范围.。
江苏省镇江市第一中学2020-2021学年高三上学期12月阶段性考试数学试题
镇江市第一中学高三12月份月考一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.设集合{}214A x x =<-<,{}24120B x x x =--≥,则()A B =R( )A .()2,1--B .()3,6-C .(]3,6-D .()6,2-2.己知复数1z i =-,z 为z 的共轭复数,则1zz+=( ) A .32i+ B .12i + C .132i - D .132i +3.已知向量()0,2a =,()23,x b =,且a 与b 的夹角为3π,则x =( )A .2-B .2C .1D .1-4.“ln ln m n <”是“22m n <”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5.若双曲线()2210mx ny m +=>mn=( ) A .14B .14-C .4D .4-6.张衡是中国东汉时期伟大的天文学家、数学家,他曾经得出圆周率的平方除以十六等于八分之五.已知三棱锥A BCD -的每个顶点都在球O 的球面上,AB ⊥底面BCD ,BC CD⊥,且AB CD ==2BC =,利用张衡的结论可得球O 的表面积为( )A .30B .C .33D .7.已知1()x x e f x e a-=+是定义在R 上的奇函数,则不等式()2(3)9f x f x -<-的解集为( )A .()2,6-B .()6,2-C .()4,3-D .()3,4-8.已知等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S 和n T ,且521n n S n T n +=-,则76a b =( ) A .67B .1211C .1825 D .1621二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.将函数()sin 33cos31f x xx =-+的图象向左平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图象,给出下列关于()g x 的结论,中正确的是( ) A .它的图象关于直线59x π=对称; B .它的最小正周期为23π; C .它的图象关于点11,118π⎛⎫⎪⎝⎭对称; D .它在519,39ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增.其中正确的结论的编号是( ) 10.若104a=,1025b=,则( )A .2a b +=B .1b a -=C .28lg 2ab >D .lg 6b a ->11.已知函数()sin cos f x x x x x =+-的定义域为[)2,2ππ-,则( )A .()f x 为奇函数B .()f x 在[)0,π上单调递增C .()f x 恰有4个极大值点D .()f x 有且仅有4个极值点12.如图所示,ABC 是由具有公共边的两块直角三角板(RT ACD 和RT BCD )组成的三角形,其中45CAD ∠=︒,60BCD ∠=︒,现将DAC 沿斜边AC 翻折成1D AC (1D 不在平面ABC 内).若M ,N 分别为BC 和BD 的中点,则在翻折过程中,下列命题正确的是( ) A .在线段BD 上存在一定点E ,使得EN 的长度为定值; B .点N 在某个球面上运动;C .存在某个位置,使得直线AD 与DM 所成角为60︒;D .对于任意位置,二面角1D AC B --始终大于二面角1D BC A --三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数212,0()34log ,0xx x f x x x ⎧⎛⎫-≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪-+>⎩,则((8))f f =___________.14.某工厂质检部要对即将出厂的1000个零件进行质检,己知每个零件质检合格的概率为0.95,且每个零件质检是否合格是相互独立的,设质检合格的零件数为X ,则随机变量X 的方差DX =___________. 15.已知0a >,0b >,且2a b +=,则515a b+的最小值是___________. l6.已知MN 是边长为26的等边ABC 的外接圆的一条动弦,4MN =,P 为ABC 的边上的动点,则MP PN ⋅的最小值为___________.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.在①cos 23sin 20B B -+=,②2cos 2b C a c =-,③3sin b a A=,三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若_________,且a ,b ,c 成等差数列,则ABC 是否为等边三角形?若是,写出证明:若不是,说明理由. 注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.18.设等差数列{}n n a b -的公差为2,等比数列{}n n a b +的公比为2,且12a =,11b =.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}22n n a +的前n 项和n S .19.在四棱锥P ABCD -中,PAB 是边长为2的等边三角形,底面ABCD 为直角梯形,//AB CD ,AB BC ⊥,1BC CD ==,2PD =.(1)证明:AB PD ⊥.(2)求二面角A PB C --的余弦值.20.某工厂为提高生产效率,需引进一条新的生产线投入生产,现有两条生产线可供选择,生产线①:有A ,B 两道独立运行的生产工序,且两道工序出现故障的概率依次是0.02,0.03.若两道工序都没有出现故障,则生产成本为15万元:若A 工序出现故障,则生产成本增加2万元:若B 工序出现故障,则生产成本增加3万元:若A ,B 两道工序都出现故障,则生产成本增加5万元.生产线②:有a ,b 两道独立运行的生产工序,且两道工序出现故障的概率依次是0.04,0.01.若两道工序都没有出现故障,则生产成本为14万元:若a 工序出现故障,则生产成本增加8万元:若b 工序出现故障,则生产成本增加5万元:若a ,b 两道工序都出现故障,则生产成本增加13万元. (1)若选择生产线①,求生产成本恰好为18万元的概率;(2)为最大限度节约生产成本,你会给工厂建议选择哪条生产线?请说明理由.21.已知O 为坐标原点,()2,0A -,()2,0B ,直线AG ,BG 相交于点G ,且它们的斜率之积为34-.记点G 的轨迹为曲线C .(1)若射线 0)x y =≥与曲线C 交于点D ,且E 为曲线C 的最高点,证明://OD AE .(2)直线:0()l y kx k =≠与曲线C 交于M ,N 两点,直线AM ,AN 与y 轴分别交于P ,Q 两点.试问在x 轴上是否存在定点T ,使得以PQ 为直径的圆恒过点T ?若存在,求出T 的坐标:若不存在,请说明理由.22.己知函数cos ()(,)a xf x b a b x=+∈R . (1)当1a =,0b =时,判断函数()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭内的单调性; (2)已知曲线cos ()a x f x b x =+在点,22f ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为62y x π=-+.判断方程3()12f x π=-在区间()0,+∞上解的个数,并说明理由. 2020年镇江市第一中学高三12月份月考数学试题答案一、单选选择题二、多项选择题三、填空题13.5 14.47.515.18516.8--四、解答题17.解析:若选择①cos 23sin 20B B -+=,证明:则由余弦降幂公式可得212sin 3sin 20B B --+=,即()()2sin 3sin 30B B -+=,由0B π<<可得3sin B =, 又因为a ,b ,c 成等差数列,则B 为锐角, 则2b a c =+,3B π=,由余弦定理可知2222cos b a c ac B =+-,代入可得22()3b a c ac =+-,即2b ac =,则22a c ac +⎛⎫= ⎪⎝⎭,化简可得2()0a c -=, 即a c =,又因为3B π=,所以ABC 为等边三角形. 若选择②则2cos 2b C a c =-,则1cos 2B =,3B π=,下同选①的情形 若选择③则3sin b a A=,化简得()1sin 302B -︒=,解得3B π=,下同选①的情形 18.解析(1)因为12a =,11b =,所以111a b -=,113a b +=,依题意可得,12(1)21n n a b n n -=+-=-,132n n n a b -+=⨯,故121322n n n a --+⨯=;(2)由(1)可知,1222152n n n a n -+=-+⨯,故()1(1321)5122n n S n -=+++-+⨯+++()2(121)5215252n n n n n +-=+⨯-=⨯+-.19.解析:(1)证明:连接BD ,∵在四棱锥P ABCD -中,PAB 是边长为2的等边三角形,底面ABCD 为直角梯形,//AB CD ,AB BC ⊥,1BC CD ==,2PD=.∴112BD AD ==+=,∴222AD PD AP +=,222BD PD PB +=, ∴AD PD ⊥,BD PD ⊥, ∵ADBD D =,∴PD ⊥平面ABCD ,∵AB ⊂平面ABCD ,∴AB PD ⊥.(2)解:∵222AD BD AB +=,∴AD BD ⊥,以D 为原点,DA 为x 轴,DB 为y 轴,DP 为z 轴,建立空间直角坐标系,则)2,0,0A,()2,0B ,22,022C ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,(2P , (2,0,2PA =-,(2,2PB =-,222PC ⎛=- ⎝,设平面ABP 的法向量(,,)n x y z =,则220220n PA x z n PB y z ⎧⋅==⎪⎨⋅==⎪⎩,取1x =,得()1,1,1n =, 设平面PBC 的法向量()111,,m x y z =,则11111220222022m PB y z m PC x y z ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,取1z =,得()1,1,1m =-, 设二面角A PB C --的平面角为θ,则二面角A PB C --的余弦值为:1cos 3m n m n θ⋅==⋅. 20.解析:(1)若选择生产线①,生产成本恰好为18万元,即A 工序不出现故障B 工序出现故障,故所求的概率为(10.02)0.030.0294-⨯=.(2)若选择生产线①,设增加的生产成本为ξ(万元),则ξ的可能取值为0,2,3,5.(0)(10.02)(10.03)0.9506P ξ==-⨯-=, (2)0.02(10.03)0.0194P ξ==⨯-=, (3)(10.02)0.030.0294P ξ==-⨯=, (5)0.020.020.0006P ξ==⨯=,所以()00.950620.019430.029450.00060.13E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=万元; 故选生产线①的生产成本期望值为150.1315.13+=(万元).若选生产线②,设增加的生产成本为η(万元),则η的可能取值为0,8,5,13.(0)(10.04)(10.01)0.9504P η==-⨯-=, (8)0.04(10.01)0.0396P η==⨯-=, (5)(10.04)0.010.0096P η==-⨯=, (13)0.040.010.0004P η==⨯=,所以()00.950480.039650.0096130.00040.37E η=⨯+⨯+⨯+⨯=, 故选生产线②的生产成本期望值为140.3714.37+=(万元), 故应选生产线②.21.解析:(1)设点(),G x y ,因为34GA GB k k ⋅=-,即3224y y x x ⋅=-+-, 整理得点G 的轨迹方程为221(2)43xy x +=≠±, 联立方程组221430)x y xy ⎧+=⎪⎨⎪=≥⎩,解得D ⎭且(E ,所以2OD AE k k ==,所以//OD AE . (2)设()00,M x y ,则()00,N x y --,所以直线AM 的方程为00(2)2y y x x =++, 令0x =,解得0022P y v x =+, 同理可得022Q y y x =- 假设定点T ,使得PQ 为直径的圆恒过点T ,则2OP OQ OT ⋅=,即2TP Q x y y =-,又由2200143x y +=, 可得22020434Ty x x ==-,所以()T ,即在x轴上存在定点()T ,使得以PO 为直径的圆恒过点T .22.解析:(1)当1a =,0b =时,()2sin cos x x xf x x --'=,因为0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以sin 0x >,cos 0x >, 所以()0f x '<,所以()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭内单调递减; (2)2sin cos ()x x x f x a x --'=⋅,由262f a πππ⎛⎫⎛⎫'=⋅-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得3a =, 又由点,22f ππ⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为62y x π=-+.得21f π⎛⎫⎪⎭=-⎝,所以1b =-, 所以方程3()12f x π=-可化为cos 12x x π=. ①当2x π>时,1102x π<<,由cos 1x <得cos 12x x π<;②当2x π=时,cos 12x x π=,符合题意; ③当02x π<<时,令cos ()x g x x =,则2sin cos ()x x xg x x--'=, 令()sin cos h x x x x =+,则()cos h x x x '= 当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x '>,()h x 单调递增, 所以()()10h x h >=,所以()0g x '<,所以()g x 单调递减, 所以因为31322g πππ⎛⎫=> ⎪⎝⎭,1022g ππ⎛⎫=< ⎪⎝⎭, 所以cos 12x x π=有且仅有一解. 当3,22x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0h x '<,()h x 单调递减, 且22h ππ⎛⎫=⎪⎝⎭,33022h ππ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,所以存在13,22x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭使得()10h x =, 且1,2x x π⎛⎫∈⎪⎝⎭时,()0h x >,13,2x x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0h x < 所以()g x 在1,2x x π⎛⎫∈⎪⎝⎭时单调递减,13,2x x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭单调递增, 因为310222g g πππ⎛⎫⎛⎫==<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以cos 12x x π=无解. 同理可得当3,22x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,存在23,22x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭使得()20h x =,且()g x 在23,2x x π⎛⎫∈⎪⎝⎭时单调递增,()2,2x x π∈单调递减, 因为31022g ππ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,1(2)2g ππ=,所以cos 12x x π=有2解.综上3()12f x π=-在区间()0,+∞上共有3解.。
江苏省镇江中学2020届高三年级第一学期期中调研试题强化班数学试题原卷版
江苏省镇江中学2020届高三年级第一学期期中调研试题(强化班) 数学试题 一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的位置上..........) 1.已知集合A ={}(3)0x x x -<,B ={﹣1,0,1,2,3},则A B = .2.i 是虚数单位,复数15i 1i --= . 3.函数12log (1)y x =-的定义域为 .4.已知α是第二象限角,其终边上一点P(x ,5),且cos α23=-,则x 的值为 . 5.右图是一个算法流程图,则输出的i 的值为 .6.若同时抛掷两枚骰子,则向上的点数之差的绝对值为3的慨率是 .7.若正四棱锥的底面边长为22,侧面积为422,则它的 第5题体积为 .8.设等差数列{}n a 的前n 项的和为n S ,若3a =5,且1S ,5S ,7S 成等差数列,则数列{}n a 的通项公式n a = .9.在△ABC 中,B =4π,BC 边上的高等于13BC ,则cosA = . 10.已知x >0,y >0,且x +y =1,则21x y xy ++的最小值为 . 11.已知a ∈R ,设函数2, 1(), 1x x ax a x f x ae x x ⎧-+≥⎪=⎨-<⎪⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为 .12.在△ABC 中,已知(4AB AC -)⊥CB ,则sinA 最大值等于 .13.已知实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,2142420a a a a a +-=,且1a >2a >3a ,则4a 的取值范围是 .14.已知2()(ln )(ln )f x ax x x x x =+--恰有三个不同零点,则a 的取值范围为 .二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,DC ∥AB ,∠BAD =90°,且AB =2AD =2DC =2PD ,E 为PA 的中点.(1)证明:DE ∥平面PBC ;(2)证明:DE ⊥平面PAB .16.(本题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,(a ﹣b )sinA =(b +c )(sinC ﹣sinB).(1)求角C 的值;(2)若cos(B +6π)=13,求sinA .17.(本题满分14分)已知a ,b 为实数,函数2()1f x x a x b =---.(1)已知a ≠0,讨论()y f x =的奇偶性;(2)若b =1,①若a =2,求()f x 在x ∈[0,3]上的值域;②若a >2,解关于x 的不等式()f x ≥0.18.(本题满分16分)在路边安装路灯,灯柱AB 与地面垂直,灯杆BC 与灯柱AB 所在平面与道路垂直,且∠ABC =120°,路灯C 采用锥形灯罩,射出的光线如图中阴影部分所示,已知∠ACD =60°,路宽AD =27米,设灯柱高AB =h (米),∠ACB =θ(30°≤θ≤45°).(1)求灯柱的高h (用θ表示);(2)若灯杆BC 与灯柱AB 所用材料相同,记此用料长度和为S ,求S 关于θ的函数表达式,并求出S 的最小值.19.(本题满分16分)对于给定的正整数k ,若正项数列{}n a 满足1111n k n k n n n k n k a a a a a a --+-+--+++++2()k n a =,对任意的正整数n (n >k )总成立,则称数列{}n a 是“G(k )数列”.(1)证明:正项等比数列{}n a 是“”;(2)已知正项数列{}n a 既是“G(2)数列”,又是“G(3)数列”,①证明:{}n a 是等比数列;②若21a qa =,N q *∈,且存在N t *∈,使得2134t t a a ++-为数列{}n a 中的项,求q 的值.20.(本题满分16分) 已知函数321()13f x x ax bx =+++(a ,b ∈R). (1)若b =0,且()f x 在(0,+∞)内有且只有一个零点,求a 的值;(2)若a 2+b =0,且()f x 有三个不同零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由;(3)若a =1,b <0,试讨论是否存在0x ∈(0,12)(12,1),使得01()()2f x f =.。
2020届江苏省镇江中学高三(强化班)上学期期中数学试题(解析版)
2020届江苏省镇江中学高三(强化班)上学期期中数学试题一、填空题1.已知集合(){}{}|30,1,0,1,2,3A x x x B =-<=-,则A B =I _______________. 【答案】{}1,2【解析】化简集合A ,再根据交集运算定义计算可得. 【详解】由(3)0x x -<得03x <<,所以{|03}A x x =<<, 所以{1,2}A B =I , 故答案为: {}1,2 【点睛】本题考查了集合的交集运算,属于基础题. 2.i 是虚数单位,复数151ii-=-________. 【答案】32i -【解析】根据复数的化简:“分母实数化”即可求解 【详解】2215(15)(1)14564321(1)(1)12i i i i i ii i i i i --+---====---+- 【点睛】本题考查复数的基本运算,属于基础题. 3.函数y =________.【答案】(1,2]【解析】根据对数函数的真数大于0,二次根号下被开方数大于等于0,即可求出答案. 【详解】11221log (1)log 1112110x x x x x -⎧-≤⎧⎪⇒⇒<≤⎨⎨>⎩⎪->⎩… 故答案为:(1,2] 【点睛】本题主要考查了函数定义域的求法,属于基础题.4.已知α是第二象限角,其终边上一点(),5P x ,且2cos 3α=-,则x 的值为______. 【答案】2-【解析】直接根据三角函数定义得到24x =,根据α是第二象限角得到答案. 【详解】由α终边上一点(),5P x ,得22cos 35x α==-+,解得24x =,α是第二象限角,所以x 的值为2-.故答案为:2-. 【点睛】本题考查根据三角函数定义求参数,意在考查学生的计算能力. 5.下图是一个算法流程图,则输出的i 的值为____.【答案】3【解析】第一次循环后S=400,i=1; 第二次循环后S=800,i=2; 第三次循环后S=1200,i=3;第四次循环后S=1600>1200,输出i=3.点睛:本题考查的是算法与流程图.对算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.6.若同时抛掷两枚骰子,则向上的点数之差的绝对值为3的慨率是______. 【答案】16【解析】计算基本事件总数为36,满足条件的事件数为6,相除得到概率. 【详解】同时抛掷两枚骰子,基本事件总数为36,向上的点数之差的绝对值为3的事件数有()()()()()()1,4,2,5,3,6,4,1,5,2,6,36种, 故61366P ==. 故答案为:16. 【点睛】本题考查了古典概率的计算,意在考查学生的计算能力.7.若正四棱锥的底面边长为,侧面积为,则它的体积为___. 【答案】8【解析】由题意可得:侧面三角形的面积:1=2S h h ⨯=侧侧侧, 棱锥的高3h == ,该四棱锥的体积:(21383V =⨯⨯= .8.设等差数列{}na 的前n 项和为n S .若35a =,且1S ,5S ,7S 成等差数列,则数列{}n a 的通项公式n a =____.【答案】21n -【解析】设等差数列{}n a 的公差为d , ∵35a =,且1S ,5S ,7S 成等差数列,∴111125,7211020a d a a d a d +=⎧⎨++=+⎩解得11,2a d =⎧⎨=⎩∴21n a n =- 9.在ABC V 中,4B π=,BC 边上的高等于13BC ,则cos A =______________.【答案】. 【解析】设BC 边上的高为AD ,则3BC AD=,求出AC=,AB =.再利用余弦定理求出cos A . 【详解】设BC 边上的高为AD ,则3BC AD =,所以AC =,AB =.由余弦定理,知222222cos210AB AC BC A AB AC +-===⋅.故答案为 【点睛】本题主要考查余弦定理,意在考查学生对该知识的理解掌握水平,属于基础题. 10.已知0x >,0y >,且1x y +=,则21x y xy++的最小值为______.【答案】5【解析】变换得到21325x y y xxy x y++=++,再利用均值不等式计算得到答案. 【详解】()21232323255x y x y x y y xx y xy xy x y x y x y⎛⎫+++++==+=++=++≥ ⎪⎝⎭,当且仅当1x y =+=⎪⎩,即32x y =-=时等号成立.故答案为:5. 【点睛】本题考查了利用均值不等式求最值,灵活应用1x y +=是解题的关键.11.已知a R ∈,设函数()2,1,1x x ax a x f x ae x x ⎧-+≥=⎨-<⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x 的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为______.【答案】14a e≤≤ 【解析】考虑1x ≥和1x <两种情况,分别计算得到211211x a x x x ≤=-++--,利用均值不等式得到4a ≤;x x a e ≥,证明()xx p x e=单调递增,得到1a e ≥,得到答案. 【详解】当1x ≥时,()0f x ≥,即20x ax a -+≥对1x ≥恒成立, 当1x =时,符合题意;当1x >时,参变分离得:211211x a x x x ≤=-++--,因为11241x x -++≥-,当2x =时等号成立,故上式恒成立时4a ≤; 当1x <时,()0f x ≥,即0x ae x -≥对1x <恒成立, 参变分离得:x x a e ≥,令()x x p x e =,()10xxp x e-'=>,故()p x 单调递增, ∴()()11x x p x p e e=<= 要使0x ae x -≥对1x <恒成立,则1a e≥. 综上所述:a 的取值范围为14a e≤≤. 故答案为:14a e≤≤. 【点睛】本题考查了恒成立问题,参数分离转化为函数的最值问题是解题的关键.12.在ABC ∆中,已知()4AB AC CB -⊥u u u r u u u r u u u r,则sin A 最大值等于______.【答案】35【解析】根据()4AB AC CB -⊥u u u r u u u r u u u r,得到2245cos 0c bc A b -+=,根据余弦定理得到44cos 555b c A c b =+≥,得到答案. 【详解】∵()4AB AC CB -⊥u u u r u u u r u u u r ,∴()40AB AC CB -⋅=u u u r u u u r u u u r∵CB AB AC =-u u u r u u u r u u u r ,代入上式,并化简得:22450AB AB AC AC -⋅+=u u u r u u u r u u u r u u u r ,故2245cos 0c bc A b -+=,得2244cos 0555b c b cA bc c b+==+>,由同角三角函数关系式,可知sin A 最大时,cos A 最小, 由44cos 555b c A c b =+≥,当且仅当2b c =时等号成立,此时sin A 最大值等于35.故答案为:35. 【点睛】本题考查了向量运算,余弦定理,均值不等式,意在考查学生的综合应用能力.13.已知实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,2142420a a a a a +-=,且123a a a >>,则4a 的取值范围是_______.【答案】⎝⎭【解析】由实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,且123a a a >>,得出12a a >,从而得出21a a 的范围,用21a a 表示4a ,构建函数,求解取值范围. 【详解】解:实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,且123a a a >>, 所以130,0a a ><, 若20,a ≥则12a a >,若20,a <则123232a a a a a a =--=->, 所以,12a a >,因为关于4a 的方程为2142420a a a a a +-=,所以解得:24111•2a a a ==- 设21a t a =,由12a a >得,(1,1)t ∈-,则412a t =- 因为240t t +≥要成立, 故[0,1)t ∈,设函数1()2f t t =-[0,1)t ∈ 因为1()02f t ='--<在[0,1)t ∈上恒成立,故函数()f t 单调递减,所以min 1()(1)2f t f ->=,max ()(0)0f t f ==,所以此时()f t 在[0,1)t ∈的值域为1(2-,即当412a t =-时,4a ∈;设函数1()2g t t =-+[0,1)t ∈因为1()2g t =-+='0=>在[0,1)t ∈上恒成立,故函数()g t 单调递增,所以max ()(1)g t g <=,min()(0)0g t g ==,所以此时()g t 在[0,1)t ∈的值域为,即当412a t =-+41[0,2a -+∈,综上:411(,22a --+∈. 【点睛】本题本质上考查了函数的最值问题,解题的关键是要能构建出关于4a 的函数,通过函数思想求解取值范围,还考查了学生整体换元的思想.14.已知()()()2ln ln f x ax x x x x =+--恰有三个不同零点,则a 的取值范围为______.【答案】2211,2e e e ⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭【解析】变形得到()()2ln ln 110x x a a x x ⎛⎫+---= ⎪⎝⎭,设ln x t x =,()()2110t a t a +---=,讨论得到方程有唯一根或无解时不成立,有两解时,直线1y t =,2y t =与ln xy x=的交点恰有三个,计算得到答案. 【详解】令()0f x =,变形得:()()2ln ln 110x x a a x x ⎛⎫+---= ⎪⎝⎭, 令ln x t x =,得()()2110t a t a +---=,ln x t x =,故21ln x t x¢-=, 当0x e <<,0t '>,ln xt x=在()0,e 上单调递增; 当x e >,0t '<,ln xt x=在(),e +∞上单调递减, 且ln 0x t x=>,故ln xt x =在x e =时有最大值1e .当()()2110t a t a +---=有唯一根或无解时,原方程最多两解,不符题意;当()()2110t a t a +---=有两根时,1t t =或2tt =,规定12t t <,要使原方程有三个解,则直线1y t =,2y t =与ln xy x=的交点恰有三个, 即转化为()()2110t a t a +---=的两根10t ≤,210t e<<, 则()()()()()2214101011110a a a a a ee ⎧⎪-+->⎪--≤⎨⎪⎪+--->⎩,解得2211e e a e e -+<<-. 故答案为:2211,2e e e ⎛⎫-+ ⎪-⎝⎭.【点睛】本题考查了函数的零点问题,意在考查学生的计算能力和转化能力,综合应用能力.二、解答题15.如图,在四棱锥P ABCD -中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,DC AB ∥,90BAD ∠=︒,且222AB AD DC PD ===,E 为PA 的中点.(1)证明:DE P 平面PBC ; (2)证明:DE ⊥平面PAB .【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析 【解析】(1)由线面平行的判定定理即可证明. (2)由线面垂直的判断定理即可证明. 【详解】证明:(1)取PB 中点F ,连接CF ,EF ∵在PAB ∆中,点E ,F 分别是PA ,PB 中点 ∴EF AB ∥,且12EF AB =∵DC AB ∥,2AB DC = ∴EF CD ∥且EF CD = ∴四边形EDCF 为平行四边形 ∴FC DE P∵FC ⊂平面PBC ,DE ⊂/平面PBC ∴DE P 平面PBC .(2)∵PD ⊥底面ABCD ,AB Ì平面ABCD ∴PD AB ⊥∵90BAD ∠=︒,∴AD AB ⊥又∴AD PD D =I ,AD ⊂平面PAD ,PD ⊂平面PAD∴AB ⊥平面PAD ∵DE ⊂平面PAD ∴AB DE ⊥∵在PAD ∆中,PD AD =,E 为PA 的中点 ∴DE AP ⊥∵AB AP A =I ,AB Ì平面PAB ,AP ⊂平面PAB∴DE ⊥平面PAB . 【点睛】本题考查了立体几何中线面平行、线面垂直的证明; (1)要证线面平行,需先证线线平行.(2)要证线面垂直,先证线线垂直,同时注意是平面两条相交直线. 16.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,()()()sin sin sin a b A b c C B -=+-.(1)求角C 的值; (2)若1cos 63B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,求sin A .【答案】(1)3C π=(2 【解析】(1)根据正弦定理将已知条件角化边,变形后再用余弦定理可得; (2)利用sin sin[()]sin()sin()366A B C B B ππππ=-+=+=++,再用两角和的正弦公式可计算得. 【详解】解:(1)在ABC ∆中,由正弦定理sin sin sin a b cA B C==得:()()()a b a b c c b -=+-, 即222a b c ab +-=,在ABC ∆中,由余弦定理得:222cos 122a b c C ab +-==,因为0C π<<∴3C π=;(2)在ABC ∆中,∵3C π=,∴203B π<<,∴5666B πππ<+<,因为1cos 63B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,∴sin 6B π⎛⎫+== ⎪⎝⎭, 因为A B C π++=,∴()sin sin sin sin 366A B C B B ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=+=++⎡⎤ ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎣⎦ sin cos cos sin 6666B B ππππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1132=⨯16=. 【点睛】本题考查了正弦定理角化边,余弦定理,两角和的正弦公式,属于中档题. 17.已知a ,b 为实数,函数()21f x x a x b =---.(1)已知0a ≠,讨论()y f x =的奇偶性;(2)若1b =,①若2a =,求()f x 在[]0,3x ∈上的值域; ②若2a >,解关于x 的不等式()0f x ≥.【答案】(1)答案不唯一,具体见解析(2)①[]3,4-②{1x x a ≥-或1x a ≤--或}1x = 【解析】(1)讨论0b =,0b ≠两种情况,分别讨论函数的奇偶性得到答案.(2)①()2221,1323,01x x x f x x x x ⎧-+≤≤=⎨+-≤<⎩,()f x 在[]1,3上单调递增,在[)0,1上单调递增,得到函数值域.②()()()2211,111,1x a x x f x x a x x ⎧---≥⎪=⎨+--<⎪⎩,当1x ≥时,()()110x x a -+-≥,故1x =,或1x a ≥-,当1x <时,()()110x x a -++≥,解得1x a ≤--,得到答案.【详解】(1)若0b =,则()21f x x a x =--,则定义域为R ,且()()f x f x -=,故()f x 为偶函数;若0b ≠,则()21f x x a x b =---,()11f a b =--,()11f a b -=-+,由于0a ≠,则()()11f f -≠-,且()()11f f -≠,故()f x 既不是奇函数也不是偶函数;(2)因为1b =,则()211f x x a x =---,①若2a =,则()22221,13,21123,01,x x x f x x x x x x ⎧-+≤≤=---=⎨+-≤<⎩当13x ≤≤时,()f x 在[]1,3上单调递增,故()f x 的取值范围为[]0,4; 当01x ≤<时,()f x 在[)0,1上单调递增,故()f x 的取值范围为[]3,0-; 所以()f x 在[]0,3上的取值范围为[]3,4-.②因为1b =,则()()()22211,11111,1x a x x f x x a x x a x x ⎧---≥⎪=---=⎨+--<⎪⎩,当1x ≥时,不等式可化为()()110x x a -+-≥,又因为2a ≥,则此时不等式的解为1x =,或1x a ≥-;当1x <时,不等式可化为()()110x x a -++≥,又因为2a ≥,则此时不等式的解为1x a ≤--;故关于x 的不等式()0f x ≥的解为{1x x a ≥-或1x a ≤--或}1x =. 【点睛】本题考查了函数的奇偶性,值域,解不等式,意在考查学生的分类讨论的能力和综合应用能力.18.在路边安装路灯,灯柱AB 与地面垂直,灯杆BC 与灯柱AB 所在平面与道路垂直,且120ABC ∠=︒,路灯C 采用锥形灯罩,射出的光线如图中阴影部分所示,已知60ACD ∠=︒,路宽27AD =米,设灯柱高AB h =(米),ACB θ∠=(3045θ︒≤≤︒).(1)求灯柱的高h (用θ表示);(2)若灯杆BC 与灯柱AB 所用材料相同,记此用料长度和为S ,求S 关于θ的函数表达式,并求出S 的最小值.【答案】(1)18sin 2θ(米)(2)()18sin 260S θ=+︒;S 的最小值为()9米.【解析】(1)计算60BAC θ∠=︒-,根据正弦定理得到AC θ=,cos sin120AC AB θ=︒,得到答案.(2)根据正弦定理得到29sin 2BC θθ=-,()18sin 260S θ=+︒,根据120260150θ︒≤+︒≤︒计算得到答案.【详解】(1)因为120ABC =︒,ACB θ∠=,所以60BAC θ∠=︒-, 又因为灯柱AB 与地面垂直,即90BAD ∠=︒,所以30CAD θ∠=︒+, 因为60ACD ∠=︒,所以90ADC θ∠=︒-,在ACD ∆中,因为sin sin AD AC ACD ADC =∠∠,所以27cos sin 60AC θθ==︒, 在ABC ∆中,因为sin sin AB AC ACB B =∠,所以cos 18sin 2sin120AC AB θθ==︒. (2)在ABC ∆中,因为sin sin BC ACBAC B=∠,所以()()sin 6036cos sin 6029sin 2sin120AC BC θθθθθ︒-==︒-=-︒,则()9sin 218sin 260S AB BC θθθ=+=+=+︒, 因为3045θ︒≤≤︒,所以120260150θ︒≤+︒≤︒,所以当45θ=︒时,min 9S =. 【点睛】本题考查了正弦定理,三角恒等变换,三角函数最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.19.对于给定的正整数k ,若正项数列{}n a 满足()21111kn k n k n n n k n k n a a a a a a a --+-+--+++++=L L ,对任意的正整数n (n k >)总成立,则称数列{}n a 是“()G k 数列”.(1)证明:若{}n a 是正项等比数列,则{}n a 是“()2G 数列”; (2)已知正项数列{}n a 既是“()2G 数列”,又是“()3G 数列”, ①证明:{}n a 是等比数列;②若21a qa =,q *∈N ,且存在t *∈N ,使得2134i i a a ++-为数列{}n a 中的项,求q 的值.【答案】(1)证明见解析(2)①证明见解析②2q =【解析】(1){}n a 是各项均为正数的等比数列,设公比为q ,则42112n n n n n a a a a a --++=,得到答案.(2)①2n ∀>,42112n n n n n a a a a a --++=,3n ∀>,6321123n n n n n n n a a a a a a a ---+++=,变换得到211n n n a a a -+=,得到证明.②11n n a a q -=,根据题意存在p *∈N ,使得2134t t p a a a -+-=,即134p t q q ---=,讨论1q =和2q ≥,两种情况,分别计算得到答案. 【详解】(1){}n a 是“()2G 数列”,理由如下:因为{}n a 是各项均为正数的等比数列,不妨设公比为q .当2n >时,有()432114211211111n n n n n n n n n na a a a a q a q a q a q a q a ------++=⋅⋅⋅==. 所以{}n a 是“()2Q 数列”.(2)①因为{}n a 既是“()2Q 数列”,又是“()3Q 数列”,所以2n ∀>,42112n n n n n a a a a a --++=,①,3n ∀>,6321123n n n n n n n a a a a a a a ---+++=.② 出①得,1n ∀>,41231n n n n n a a a a a -+++=,③,3n ∀>,43211n n n n n a a a a a ----=.④③⨯④÷②得,3n ∀>,442116n n nna aa a -+⋅=.因为数列{}n a 各项均为正数,所以3n ∀>,211n n n a a a -+=.所以数列{}n a 从第3项起成等比数列,不妨设公比为q '.①中,令4n =得,423564a a a a a =,所以32a a q='. ①中,令3n =得,412453a a a a a =,所以21a a q ='. 所以数列{}n a 是公比为q '的等比数列.②由①知,{}n a 是等比数列,又因为21a qa =,则公比为q ,故11n n a a q -=,所以存在t *∈N ,使得2134t t a a ++-为数列{}n a 中的项, 即存在p *∈N ,使得2134t t p a a a -+-=, 即1134t t p qq q +--=,也即134p t q q ---=(),因为q *∈N ,若1q =,()式不成立;则2q ≥,故342q -≥,因为p *∈N ,t *∈N ,故1p t --∈N ,若10p t --=,()式不成立; 若11p t --=,则2q =符合题意;若12p t --≥,则1234340p t q q q q ---+≥-+>,()式不成立;所以2q =. 【点睛】本题考查了数列的新定义问题,等比数列的证明,意在考查学生对于数列公式方法的综合应用.20.已知函数()32113f x x ax bx =+++(a ,b R ∈). (1)若0b =,且()f x 在()0,∞+内有且只有一个零点,求a 的值;(2)若20a b +=,且()f x 有三个不同零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由; (3)若1a =,0b <,试讨论是否存在0110,,122x ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U ,使得()012f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 【答案】(1)1334⎛⎫- ⎪⎝⎭(2)存在;a 的值为1335⎛⎫- ⎪⎝⎭(3)答案不唯一,具体见解析【解析】(1)()32113f x x ax =++,()22f x x ax '=+,讨论0a ≥和0a <两种情况,分别计算函数的单调性,再根据零点个数得到参数. (2)()322113f x x ax a x =+-+,根据题意()()()()13f x x m d x m x m d =----+,计算得到m a -=,335a =-,计算得到答案.(3)()32113f x x x bx =+++,()()200001114147122122f x f x x x b ⎛⎫⎛⎫-=-+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故必须2004147120x x b +++=在110,,122⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭上有解,解方程得到答案. 【详解】(1)若0b =,则()32113f x x ax =++,()22f x x ax '=+, 若0a ≥,则在()0,∞+,则()0f x '>,则()f x 在()0,∞+上单调递增, 又()010f =>,故()f x 在()0,∞+上无零点,舍;若0a <,令()220f x x ax '=+=,得()0f x '=,10x =,22x a =-,在()0,2a -上,()0f x '<,()f x 在上单调递减, 在()0,2a -上,()0f x '>,()f x 在上单调递增, 故()()33384241133f x f a a a a =-=-++=+极小值, 若34103a +>,则()20f a ->,()f x 在()0,∞+上无零点,舍; 若34103a +>,则()20f a -=,()f x 在()0,∞+上恰有一零点,此时1334a ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;若34103a +<,则()20f a -<,()010f =>,()()()23310f a a a a -=--++>,则()f x 在()0,2a -和()2,3a a --上有各有一个零点,舍;故a 的值为1334⎛⎫- ⎪⎝⎭.(2)因为20a b +=,则()322113f x x ax a x =+-+,若()f x 有三个不同零点,且成等差数列,可设()()()()()()322232113333f x x m d x m x m d x mx m d x m md =----+=-+--+,故m a -=,则()0f a -=,故3331103a a a -+++=,3513a =-,335a =-.此时,335m =,d =,故存在三个不同的零点. 故符合题意的a 的值为1335⎛⎫- ⎪⎝⎭.(3)若1a =,0b <,()32113f x x x bx =+++, ()3232000011111111233222f x f x x bx b ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+++-+++⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦()323220000001111114147123222122x x b x x x x b ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-=-+++⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ ∴若存在0110,,122x ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭U ,使得()012f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,必须2004147120x x b +++=在110,,122⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭上有解. 0b <Q ,()()21416712421480b b ∴∆=-+=->=0x >Q ,0x ∴依题意01<<,即711<,492148121b ∴<-<即2571212b-<<-,12=,得54b=-,故欲使满足题意的x存在,则54b≠-,∴当25557,,124412b⎛⎫⎛⎫∈----⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U时,存在唯一的110,,122x⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U满足()01 2f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当2575,,012124b⎛⎤⎡⎫⎧⎫∈-∞---⎨⎬⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭⎩⎭U U时,不存在110,,122x⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U使()12f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查了函数的零点问题,解方程,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.。
江苏省镇江中学2020届高三上学期期中调研试题(强化班)数学试题 Word版含解析
江苏省镇江中学2020届高三年级第一学期期中调研试题(强化班)数学试题2019.11一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的位置上..........) 1.已知集合A ={}(3)0x x x -<,B ={﹣1,0,1,2,3},则A I B = . 答案:{1,2} 考点:集合的运算解析:因为集合A ={}(3)0x x x -<, 所以A =(0,3),又B ={﹣1,0,1,2,3}, 所以A I B ={1,2}. 2.i 是虚数单位,复数15i1i--= . 答案:2i 3-+ 考点:复数解析:2215i (15i)(1i)5i 4i 164i2i 31i (1i)(1i)1i 2--+--+-====-+--+-. 3.函数y =的定义域为 .答案:(1,2]考点:函数的定义域解析:由题意得:12log (1)010x x -≥⎧⎪⎨⎪->⎩,则21x x ≤⎧⎨>⎩,故原函数的定义域为(1,2].4.已知α是第二象限角,其终边上一点P(x),且2cos 3α=-,则x 的值为 .答案:﹣2考点:三角函数的定义解析:由α终边上一点P(x,得2cos 3α==-,解得:24x =,α是第二象限角,所以x 的值为﹣2.5.右图是一个算法流程图,则输出的i 的值为 .答案:3考点:程序框图解析:第一次,S =400,不满足退出的循环条件,i =1; 第二次,S =800,不满足退出的循环条件,i =2; 第三次,S =1200,不满足退出的循环条件,i =3;第四次,S =1600,满足退出的循环条件.故输出的i 的值为3.6.若同时抛掷两枚骰子,则向上的点数之差的绝对值为3的慨率是 . 答案:16考点:古典概型解析:同时抛掷两枚骰子,基本事件总数为36,其中向上的点数之差的绝对值为3的事件数为6,故P =636=16. 7.若正四棱锥的底面边长为22,侧面积为422,则它的体积为 . 答案:8考点:棱锥体积解析:设四棱锥为P —ABCD ,底面ABCD 的中心为O 取CD 中点E ,连结PE ,OE ,则PE ⊥CD ,OE =2, ∵S 侧面=4S △PCD =4×12×CD ×PE =422, ∴PE =11,PO =3,∴正四棱锥体积V =12222383⨯⨯⨯=.8.设等差数列{}n a 的前n 项的和为n S ,若3a =5,且1S ,5S ,7S 成等差数列,则数列{}n a 的通项公式n a = . 答案:21n -考点:等差数列的通项公式解析:∵1S ,5S ,7S 成等差数列,∴25S =1S +7S ,即314107a a a =+故3331027()a a d a d =-++,又3a =5,求得d =2, ∴n a =5(3)2n +-=21n -. 9.在△ABC 中,B =4π,BC 边上的高等于13BC ,则cosA = .答案:10-考点:余弦定理解析:设BC 边上的高AD 为x ,则a =BC =3x ,BD =x ,CD =2x ,故c =ABx ,b =AC=,由余弦定理得:cosA =2222b c a bc +-22210-.10.已知x >0,y >0,且x +y =1,则21x y xy++的最小值为 .答案:5 考点:基本不等式解析:212323232()()55x y x y x y y xx y xy xy x y x y x y+++++==+=++=++≥当且仅当1x y =+=⎪⎩时取“=”.11.已知a ∈R ,设函数2, 1(), 1x x ax a x f x ae x x ⎧-+≥⎪=⎨-<⎪⎩(其中e 是自然对数的底数),若关于x的不等式()0f x ≥在R 上恒成立,则a 的取值范围为 . 答案:1e≤a ≤4 考点:函数与不等式(恒成立问题)解析:分两部分完成,第一部分20x ax a -+≥对1x ≥恒成立,第二部分0xae x -≥对1x <恒成立.(1)先20x ax a -+≥对1x ≥恒成立,当x =1时,符合题意;当x >1时,参变分离得:211211x a x x x ≤=-++--,因为1121x x -++-≥4,当x =2时取“=”,故上式恒成立时a ≤4; (2)再解0xae x -≥对1x <恒成立,参变分离得:x x a e ≥,令()x x p x e =,1()0xxp x e -'=>,故()p x 单调递增, ∴1()(1)x x p x p e e=<=要使0xae x -≥对1x <恒成立,则a ≥1e.综上所述,a 的取值范围为1e≤a ≤4.12.在△ABC 中,已知(4AB AC -u u u r u u u r )⊥CB u u u r,则sinA 最大值等于 .答案:35考点:余弦定理,平面向量数量积与向量垂直,基本不等式解析:∵(4AB AC -u u u r u u u r )⊥CB u u u r∴(4AB AC -u u u r u u u r )·CB u u u r=0∵CB u u u r =AB AC -u u u r u u u r,代入上式,并化简得:24AB 5AB AC AC 0-⋅+=u u u r u u u r u u u r u u u r ,故2245cos A 0c bc b -+=,得2244cos A 0555b c b cbc c b+==+>, 由同角三角函数关系式,可知sinA 最大时,cosA 最小,由44cos A 555b c c b =+≥,当且仅当b =2c 时取“=”, 此时sinA 最大值等于35.13.已知实数1a ,2a ,3a ,4a 满足1230a a a ++=,2142420a a a a a +-=,且1a >2a >3a ,则4a 的取值范围是 . 答案:(12+-,12) 考点:不等式与不等关系,一元二次方程与一元二次不等式 解析:∵1230a a a ++=,1a >2a >3a , ∴1a >0,1a >2a >﹣1a ﹣2a ,得21112a a -<<∵2142420a a a a a +-= ∴22441(1)a a a a =- 当4a =1时,显然不符题意;当4a ≠1时,224141a a a a =∈-(12-,1),解得12+-<4a<12, 故4a 的取值范围是(12+-,12). 14.已知2()(ln )(ln )f x ax x x x x =+--恰有三个不同零点,则a 的取值范围为 .答案:(1,221e e e e-+-)考点:函数与方程解析:令()0f x =,变形得:2ln ln ()(1)(1)0x xa a x x+---=, 令ln xt x=,得2(1)(1)0t a t a +---=, 发现ln x t x =,21ln xt x-'=, 当0<x <e ,0t '>,ln x t x =在(0,e )上单调递增;当x >e ,0t '<,ln xt x =在(e ,+∞)上单调递增,且ln x t x =>0.且ln x t x =在x =e 时有最大值1e.当2(1)(1)0t a t a +---=有唯一根或无解时,原方程最多两解,不符题意; 当2(1)(1)0t a t a +---=有两根时,1t t =或2t t =,规定12t t <,要使原方程有三个解,则直线1y t =,2y t =与ln xy x=的交点恰有三个, 即转化为2(1)(1)0t a t a +---=的两根10t ≤,210t e<<,则22(1)4(1)0(1)011(1)(1)0a a a a a ee ⎧⎪-+->⎪--≤⎨⎪⎪+--->⎩,解得1<a <221e e e e -+-. 二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,DC ∥AB ,∠BAD =90°,且AB =2AD =2DC =2PD ,E 为PA 的中点.(1)证明:DE ∥平面PBC ; (2)证明:DE ⊥平面PAB .证明:(1)设PB 的中点为F ,连结EF 、CF ,EF ∥AB ,DC ∥AB ,所以EF ∥DC ,------2分 ,且EF =DC =12AB . 故四边形CDEF 为平行四边形,-----4分 可得ED ∥CF------5分又ED ⊄平面PBC ,CF ⊂平面PBC ,-------6分 故DE ∥平面PBC --------------7分注:(证面面平行也同样给分)(2)因为PD ⊥底面ABCD ,AB ⊂平面ABCD ,所以AB ⊥PD 又因为AB ⊥AD ,PD I AD =D ,AD ⊂平面PAD ,PD ⊂平面PAD , 所以AB ⊥平面PAD ----11分ED ⊂平面PAD ,故ED ⊥AB .-------12分又PD =AD ,E 为PA 的中点,故ED ⊥PA ;---------13分PA I AB =A ,PA ⊂平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,所以ED ⊥平面PAB ----------14分 16.(本题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,(a ﹣b )sinA =(b +c )(sinC ﹣sinB).(1)求角C 的值; (2)若cos(B +6π)=13,求sinA .17.(本题满分14分)已知a ,b 为实数,函数2()1f x x a x b =---. (1)已知a ≠0,讨论()y f x =的奇偶性;(2)若b =1,①若a =2,求()f x 在x ∈[0,3]上的值域;②若a >2,解关于x 的不等式()f x ≥0.18.(本题满分16分)在路边安装路灯,灯柱AB与地面垂直,灯杆BC与灯柱AB所在平面与道路垂直,且∠ABC=120°,路灯C采用锥形灯罩,射出的光线如图中阴影部分所示,已知∠ACD=60°,路宽AD=27米,设灯柱高AB=h(米),∠ACB=θ(30°≤θ≤45°).(1)求灯柱的高h(用θ表示);(2)若灯杆BC与灯柱AB所用材料相同,记此用料长度和为S,求S关于θ的函数表达式,并求出S的最小值.19.(本题满分16分)对于给定的正整数k ,若正项数列{}n a 满足1111n k n k n n n k n k a a a a a a --+-+--+++++L L 2()k n a =,对任意的正整数n (n >k )总成立,则称数列{}n a 是“G(k )数列”.(1)证明:正项等比数列{}n a 是“”;(2)已知正项数列{}n a 既是“G(2)数列”,又是“G(3)数列”,①证明:{}n a 是等比数列;②若21a qa =,N q *∈,且存在N t *∈,使得2134t t a a ++-为数列{}n a 中的项,求q的值.20.(本题满分16分)已知函数321()13f x x ax bx =+++(a ,b ∈R). (1)若b =0,且()f x 在(0,+∞)内有且只有一个零点,求a 的值;(2)若a 2+b =0,且()f x 有三个不同零点,问是否存在实数a 使得这三个零点成等差数列?若存在,求出a 的值,若不存在,请说明理由;(3)若a =1,b <0,试讨论是否存在0x ∈(0,12)U (12,1),使得01()()2f x f =.。
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江苏省镇江市镇江一中2020届高三期初考试
数学试卷 2019.9
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应的位置上.)
1.已知集合A ={}2x x <,B ={﹣2,0,1,2},则A
B = . 2.已知i 是虚数单位,则复数212i (2i)2i
++-对应的点在第 象限. 3.一种水稻品种连续5年的平均单位面积产量(单位:t/hm 2)分别为:9.4,9.2,10.0,10.6,10.8,则这组样本数据的方差为 .
4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果为 .
5.在区间[﹣1,1]上随机地取一个数k ,则事件“直线y =kx 与圆(x ﹣5)2
+y 2=9相交”发生的概率为 .
6.已知函数ln 20()0
x x f x x a x ->⎧=⎨+≤⎩,,,若(())f f e =2a ,则实数a =
. 第4题 7.若实数x ,y ∈R ,则命题p :69x y xy +>⎧⎨
>⎩是命题q :33x y >⎧⎨>⎩的 条件.(填“充分不
8.已知函数1(12)31()21
x a x a x f x x --+<⎧=⎨≥⎩,,的值域为R ,则实数a 的取值范围是 . 9.若a =21.4,b =80.2,c =2log 41
()2-,则a ,b ,c 的大小关系是 (用“>”连接).
10.已知函数()f x 是定义在[2﹣a ,3]上的偶函数,在[0,3]上单调递减,且2()5
a
f m -->2(22)f m m -+-,则实数m 的取值范围是 .
11.已知P 是曲线211ln 42y x x =
-上的动点,Q 是直线324y x =-上的动点,则PQ 的最小值为 .
12.若正实数m ,n ,满足226m n m n
+++=,则mn 的取值范围为 . 13.若关于x 的方程222(1)1+40x x x ax ---=恰有4个不同的正根,则实数a 的取值范围是 .
14.设()f x '和()g x '分别是()f x 和()g x 的导函数,若()f x '·
()g x '<0在区间I 上恒成立,则称()f x 和()g x 在区间I 上单调性相反.若函数31()2(0)3
f x x ax a =
->与()g x
=
2x 2bx +在区间(a ,b )上单调性相反,则b ﹣a 的最大值为 .
二、解答题(本大题共6小题,共计90分,请在答题纸指定区域内作答,解答时应写出文
字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(本小题满分14分)
己知集合A ={}2320x x x -+≤,集合B 为函数22y x x a =-+的值域,集合C ={
x }240x ax --≤.命题p :A B ≠∅,命题q :A ⊆C .
(1)若命题p 为假命题,求实数a 的取值范围;
(2)若命题p 且q 为真命题,求实数a 的取值范围.
16.(本小题满分14分) 已知函数2()(0)1
x f x x x =>+. (1)求证:函数()f x 在(0,+∞)上为增函数;
(2)设2()log ()g x f x =,求函数()g x 的值域;
(3)若奇函数()h x 满足x >0时()()h x f x =,当x ∈[2,3]时,(log )a h x -的最小值为43
-
,求实数a 的值.
17.(本小题满分14分) 已知函数1()212
x x f x =+-. (1)解关于x 的不等式()(2)f x f x ≥;
(2)若对任意x ∈R ,不等式[()1](2)12k f x f x +<+恒成立,求实数k 的取值范围.
18.(本小题满分16分)
设函数()(1)()f x x x x a =--(a ∈R),()f x 的取得极值时两个对应点为A(α,()f α),B(β,()f β),线段AB 的中点为M .
(1)如果函数()f x 为奇函数,求实数a 的值,并求此时()f α·()f β的值;
(2)如果M 点在第四象限,求实数a 的取值范围.
19.(本小题满分16分)
下图1是一座斜拉桥的航拍图,为了分析大桥的承重情况,研究小组将其抽象成图2所示的数学模型.索塔AB ,CD 与桥面AC 均垂直,通过测量知两索塔的高度均为60 m ,桥面AC 上一点P 到索塔AB ,CD 距离之比为21:4,且点P 对两塔顶的视角为135°.
(1)求两索塔之间桥面AC 的长度;
(2)研究表明索塔对桥面上某处的“承重强度”与多种因素有关,可简单抽象为:某索塔对桥面上某处的“承重强度”与索塔的高度成正比(比例系数为正数a ),且与该处到索塔的距离的平方成反比(比例系数为正数b ).问:两索塔对桥面何处的“承重强度”之和最小?并求出最小值.
20.(本小题满分16分)
已知函数()x
f x e =,()
g x ax b =+,a ,b ∈R . (1)若(1)0g -
=,且函数()g x 的图象是函数()f x 图象的一条切线,求实数a 的值; (2)若不等式2
()f x x m >+对任意x ∈(0,+∞)恒成立,求实数m 的取值范围;
(3)若对任意实数a ,函数()()()F x f x g x =-在(0,+∞)上总有零点,求实数b 的取值范围.。