2023年12月10日发(作者:数学试卷怎么调字号的)
2023年新高考数学选填压轴题汇编(十三)一、单选题1.(2022·广东·盐田高中高三阶段练习)若sin10°=3tan10°-1⋅sinα-20°,则sin2α+50°=( )A.18B.-18C.-78D.78【答案】D【解析】∵sin10∘=3tan10∘-1⋅sinα-20∘,,3sin10∘-cos10∘∘∴sin10=⋅sinα-20∘∘cos1023sin10∘-1cos10∘2sin(-20∘)22∘=⋅sinα-20=⋅sinα-20∘∘∘cos10cos10∘∘∘∘∴sin10cos10=-2sin20⋅sinα-20,1sin20∘∘∘sin10cos1012∴sinα-20∘==∘∘=-4-2sin20-2sin20则sin2α+50∘=sin2α-40∘+90∘=cos2α-20∘127=1-2sin2α-20∘=1-2×=48故选:D2.(2022·广东·盐田高中高三阶段练习)已知a>0,若对任意的x∈成立,则实数a的取值范围是( )2A.e,+∞【答案】A【解析】因为a>0,不等式ln(2x)1axln(2x)1e-≥0恒成立,即eax≥成立,即aeax≥2ln(2x),进而转2a2a化为axeax≥2xln(2x)=eln(2x)⋅ln(2x)恒成立.1令g(x)=xex,则g(x)=(x+1)ex,当x>0时,g(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,则不等式eax2ln(2x)-≥0恒成立等价于g(ax)≥g(ln(2x))恒成立.a11因为a>0,x∈,+∞,所以ax>0,ln(2x)>0,所以ax≥ln2x对任意的x∈,+∞恒成立,所以22ln(2x)a≥恒成立.22xlnt1-lnt设h(t)=(t>1),可得h(t)=.当10,h(t)单调递增;当t>e时,h(t)<0,2tt1a1h(t)单调递减.所以当t=e时,函数h(t)取得最大值,最大值为h(e)=,此时2x=e,所以≥,解得e2e22a≥,即实数a的取值范围是e,+∞.e故选:Aey1B.e,+∞C.[1,+∞)1D.2e,+∞ln(2x)11,+∞,不等式eax-≥0恒22a3.(2022·湖南省桃源县第一中学高三阶段练习)已知x>0,y>0,且ex=x2+lny,则( )A.x2eC.y2>exD.x2≤e2-1ex【解析】对于A,由x2=e2-lny,则需证ex-lny0,即fx单调递增,当x>0时,fx>f0=1,由ex-x2=lny,则lny>1,即y>e,故B正确;对于C,由B的证明过程,易知C正确;对于D,由x2≤e2-1,则ex-x2≥ex-e2+1,易知hx=ex-e2+1单调递增,无最大值,故D错误.故选:-2x,x>04.(2022·湖南长沙同升湖实验学校高三阶段练习)已知函数fx=23的图像上有且仅有四x+x,x≤02个不同的点关于直线y=-1的对称点在y=kx-1的图像上,则实数k的取值范围是( )A.2,11B.2,413C.3,11D.2,21【答案】A【解析】可求得直线y=kx-1关于直线y=-1的对称直线为y=mx-1m=-k,当x>0时,fx=xlnx-2x,f\'x=lnx-1,当x=e时,f\'x=0,则当x∈0,e时,f\'x<0,fx单减,当x∈e,+∞时,f\'x>0,fx单增;33333当x≤0时,fx=x2+x,f\'x=2x+,当x=-,f\'x=0,当x<-时,fx单减,当-<22444x<0时,fx单增;根据题意画出函数大致图像,如图:3当y=mx-1与fx=x2+x(x≤0)相切时,得Δ=0,解得m=21-;2当y=mx-1与fx=xlnx-2x(x>0)相切时,满足y=xlnx-2xy=mx-1,m=lnx-11,即-k∈2解得x=1,m=-1,结合图像可知m∈-1,-11,k∈2,12故选:A-1,-5.(2022·湖南长沙同升湖实验学校高三阶段练习)定义在R上的函数f(x)满足:f(x-2)的对称轴为x=24,f(x+1)=,(f(x)≠0),且f(x)在区间(1,2)上单调递增,已知α,β是钝角三角形中的两锐角,则f(x)f(sinα)和f(cosβ)的大小关系是( )A.fsinα>fcosβ【答案】A【解析】由题意知fx-2的对称轴为x=2,可得y=fx的对称轴为x=0,即有f-x=fx,函数fx为偶函数,4又f(x+1)=,(f(x)≠0),即fxfx+1=4,可得fx+1fx+2=4,f(x)即为fx+2=fx, 即2为函数的f(x)的周期,f(x)在区间(1,2)上单调递增,所以fx在区间-1,0上单调递增,可得fx在0,1上递减,由α,β是钝角三角形中两锐角,可得α+β<则0fcosβ,πππ,即有0<α<-β<,222B.fsinα6PO2=OO12+PO12⇒6a-R2=R2+3a2,解得R=a,4126平面ABC到平面QPN的距离为h-h=a,所以O到平面ABC332656的距离为a-R=a>R,3123a2故截角八面体的内切球半径亦为R,则截角八面体的内切球的表面积为S=4πR2=故选:B.8.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)设a=cosA.b0,f=+-=>0,662236ππππ所以f=a-b=cos+sin-2×>0,即a>b;11111111sinπcos2π-sinππππ111111a-c=cos-tan=cos-=,111111ππcoscos1111π令g(x)=cos2x-sinx,00,6642πππ所以g=cos2-sin>0,111111sinπcos2π-sinππππ111111所以a-c=cos-tan=cos-=>0,111111ππcoscos1111所以a>c;ππππc-b=tan+sin-2×,令h(x)=tanx+sinx-2x,00,因此h(x)在0,上单调递增,26cosxπ又h(0)=0,所以h(x)>0,所以h>0,故c>b.11所以a>c>b.故选:A9.(2022·湖南岳阳·高三阶段练习)已知直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AA1=2,BC=3AC,当该三棱柱体积最大时,其外接球的体积为( )A.2821π27B.32π3C.205π3D.287π9【答案】C【解析】因为三棱柱ABC-A1B1C1为直三棱柱,所以,AA1⊥平面ABC所以,要使三棱柱的体积最大,则△ABC面积最大,1因为S△ABC=BC⋅AC⋅sin∠ACB,2令AC=x32因为BC=3AC,所以S△ABC=x⋅sin∠ACB,2AC2+BC2-AB24x2-4在△ABC中,cos∠ACB==,2AC⋅BC23x216(x2-1)2-4x4+32x2-162所以,sin∠ACB=1-=,12x412x4-x2-42+12343-x4+8x2-422所以,(S△ABC)=x⋅sin∠ACB=⋅=≤3,4434所以,当x2=4,即AC=2时,(S△ABC)2取得最大值3,所以,当AC=2时,S△ABC取得最大值3,此时△ABC为等腰三角形,AB=AC=2,BC=23,AB2+AC2-BC24+4-121所以,cos∠BAC===-,∠BAC∈0,π,2×2×222AB⋅AC2π所以∠BAC=,323所以,由正弦定理得△ABC外接圆的半径r满足=4=2r,即r=2,2πsin3AA12所以,直三棱柱ABC-A1B1C1外接球的半径R2=r2+=5,即R=5,24π3205所以,直三棱柱ABC-A1B1C1外接球的体积为R=π.33故选:C10.(2022·湖北·高三阶段练习)设a=55111ln,b=e5,c=,则( )4454A.a8π-2φ>5π且x=-2φ+4kπ≥-2φ+8π>8π3333-2φ>5π,即所有根都大于5π,π5ππ5π综上:k=0,1,即fx在0,5π内的三个零点为-2φ,-2φ,-2φ+4π,-2φ+4π中的三3333个.5π5πππ由于上述4个值是依次从小到大排列,且-2φ≥-π>0,-2φ+4π≤+4π<5π3333故有两种情况,分别为:π-2φ≥0φ≤ππ36,解得,故0≤φ≤,5π-2φ+4π>5π6φ<π33π-2φ<0φ>πππ36或,解得,故≤φ≤,5π-2φ+4π≤5π32φ≥π33ππππππ故0≤φ≤或≤φ≤,即φ∈0,∪,.632632故选:D.12.(2022·湖北·高三阶段练习)直线y=k与两条曲线fx=xlnx并且从x和gx=x共有三个不同的交点,e左到右三个交点的横坐标依次是x1、x2、x3,则下列关系式正确的是( )A.x2=x1+x3【答案】DB.2x2=x1+x3C.x2=x1x32D.x2=x1x3xlnxx2【解析】当x=时,则有x=lnx,xee2x(2-x)x设函数h(x)=x(x>0),则h(x)=,eex当00,h(x)单调递增,当x>2时,h(x)<0,h(x)单调递减,411而h(0)=0,而h(x)max=h(2)=2<,=lne0,f(x)单调递增,当x>1时,f(x)<0,f(x)单调递减,且当x→+∞时,y→0,且f(0)=0,图象如下图所示,lnx1-lnxgx=⇒g(x)=,xx2当00,g(x)单调递增,当x>e时,g(x)<0,g(x)单调递减,且当x→+∞时,y→0,当x→0时,y→-∞,图象如下图所示,xlnx当直线y=k经过曲线fx=x和gx=唯一的公共点xe时,直线与两条曲线恰好有三个不同的交点,如上图所示,xxlnx2lnx3则有0e,且函数gx=在e,+∞上单调递减,x∴ex=x3③由方程②③可得:x1⋅x3=lnx2⋅ex,再结合方程①可得:x2=x1x3.故选:D2-4x2-8x,x≤013.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三阶段练习)已知f(x)满足f(x)=1,若在区间(-1,f(x-2),x>023)内,关于x的方程f(x)=kx+k(k∈R)有4个根,则实数k的取值范围是A.002141D.02,则实数m的取值x,1+e1-171+172,21-171+17D.-∞,∪2,+∞2B.由函数单调性的性质可知g(x)在R上单调递减.因为fm2-3+f(1-m)>2,所以gm2-3+1+g(1-m)+1>2,即gm2-3>-g(1-m)=g(m-1),所以m2-30,解得x>,所以xy=log23x-2=xx>令a=b,33=1,c=3,显然a+b21D.若fx与x轴相切,则a=eA.当a≤0或a=【答案】AD【解析】令fx=0可得xlnx-ax=0,化简可得设h(x)=lnx1-lnx,则h(x)=,xx2当x>e,h(x)<0,函数h(x)在e,+∞单调递减,lnx=a,x当00,函数h(x)在0,e单调递增,1lnx又h(1)=0,h(e)=,由此可得函数h(x)=图像如下:ex1lnx所以当a≤0或a=时,=a有且仅有一个零点ex1所以当a≤0或a=时,fx有且仅有一个零点,A对,e函数fx=xlnx-ax的定义域为0,+∞,fx=lnx-2ax+1,若fx与x轴相切,设fx与x轴相切相切与点(x0,0),则fx0=0,fx0=0,所以lnx0-ax0=0,lnx0-2ax0+1=01所以x0=e,a=,故D正确;e若fx为单调递减函数,则fx≤0在0,+∞上恒成立,lnx+1所以≤a在0,+∞上恒成立,2xlnx+1-lnx设g(x)=,则g(x)=,2x2x2lnx+1当x>1时,g(x)<0,函数g(x)=单调递减,2xlnx+1当00,函数g(x)=单调递增,2x111且g(1)=,g=0,当x>时,g(x)>0,2eelnx+1由此可得函数g(x)=的图像如下:2x所以若fx为单调递减函数,则a≥所以当a=故选:AD.1时,函数f(x)在0,+∞上没有极值点,B错,2π,ω>0,下列说法正确的是( )31,C错,218.(2022·广东·盐田高中高三阶段练习)设函数fx=2sinωx+A.当ω=2时,fx的图象关于直线x=π对称124B.当ω=π时,fx的图象关于点-,0成中心对称31πC.当ω=时,fx在0,上单调递增22D.若fx在0,π上的最小值为-2,则ω的取值范围为ω≥【答案】ABD【解析】当ω=2时,fx=2sin2x+选项正确;当ω=π时,fx=2sinπx+76πππππ,2×+=,所以fx的图象关于直线x=对称,A3123212π4π4,2sinπ×-+=0,所以fx的图象关于点-,0成中心对3333称,B选项正确;11ππ1ππ7ππ7π当ω=时,fx=2sinx+,当x∈0,时,x+∈,,y=sinx在23,12上不单22323312调递增,C选项错误;ππ1π若fx在0,π上的最小值为-2,由x∈0,π,得ωx+∈,ω+π,sinωx+可取得-1,所3333137以ω+π≥π,解得ω≥,D选项正确.326故选:ABD.19.(2022·湖南省桃源县第一中学高三阶段练习)已知过点Aa,0作曲线y=1+xex的切线有且仅有1条,则a的可能取值为( )A.-5【答案】AC【解析】由已知得y=2+xex,则切线斜率k=2+x0ex,切线方程为y-1+x0ex=00B.-3C.-1D.12+x0e0x-x0,x2直线过点Aa,0,则-1+x0ex=2+x0exa-x0,化简得x0+1-ax0-2a-1=0,00切线有且仅有1条,即Δ=a-12+42a+1=0,化简得a2+6a+5=0,即a+1a+5=0,解得a=-1或a=-5.故选:2θ1-θ0+cos2θ2-θ0+⋯+cos2θn-θ020.(2022·湖南省桃源县第一中学高三阶段练习)定义:μ=nππ为集合A=θ1,θ2,⋯,θn相对常数θ0的“余弦方差”.若θ∈0,,则集合A=,0相对θ的“余弦方23差”的取值可能为( )A.38B.12C.34D.45【答案】ABCcos2π-θ0+cos20-θ03【解析】依题意μ=2πcosθ+sinπsinθ2+cos2θcos00033=21cosθ+3sinθ2+cos2θ00022=21cos2θ+3cosθsinθ+3sin2θ+cos2θ00000424=21cos2θ+3cosθsinθ+3000224=21cos2θ+3sin2θ+10044=21131=cos2θ0+sin2θ0+42221π1=sin2θ0++,462πππ7ππ1因为θ0∈0,,所以2θ+∈,,所以sin2θ+∈-,1,0026666233所以μ∈8,4;故选:ABC21.(2022·湖南长沙同升湖实验学校高三阶段练习)已知函数fx=sincosx+cossinx,其中x表示不超过实数x的最大整数,下列关于fx结论正确的是π=cos12C.fx在0,π上单调递减A.f【答案】ABD【解析】由fx=sincosx+cossinx,π对于A,f=sin0+cos1=cos1,故A正确;2对于B,因为fx+2π=sincosx+2π+cossinx+2π=sincosx+cossinx=fx,所以fx的一个周期是2π,故B正确;π对于C,当x∈0,时,0+1>2,故D正确;2故选:ABD22.(2022·湖南长沙同升湖实验学校高三阶段练习)已知函数f(x)=)=0有8个不同的实根,则a的值可能为.A.-6【答案】CDB.8C.9D.12B.fx的一个周期是2πD.fx的最大值大于2x2-ax,x+2a,x<0x≥0,若关于x的方程f(f(x)【解析】当a≤0时, f(x)=0仅x=0一根,故f(f(x))=0有8个不同的实根不可能成立.当a>0时, 画出图象,当f(f(x))=0时, f1(x)=-2a,f2(x)=0,f3(x)=a又f(f(x))=0有8个不同的实根,故f1(x)=-2a有三根,且y=a2a22x-ax=x--.242a故-2a>-⇒a>8.又f2(x)=0有三根, f3(x)=a有两根,且4满足a<2a⇒a>0.综上可知,a>8.故选:CD23.(2022·湖南·周南中学高三阶段练习)若函数fx=lnx+ax2-2x+1(a∈R)存在两个极值点x1,x2则( )x10,x2>0∴Δ>0 ,即(-2a)2-4×2a×1=4a2-8a=4a(a-2)>0 ,∴a>2或a<0x1+x2=1>0又x1>0,x2>0,∴ ,解得a>0x1x2=1>02a综上,a>2 ,故B错误B.a<0或a>2D.fx1+fx2>1-2ln2对于C,由B选项可得,x1+x2=1 ,∴x2=1-x1 ,∴1-x1>x1 ,∴02)1a-1h(a)=1-=>0aa有h(a) 在(2,+∞) 上单调递增,∴h(a)>h(2)=2-ln2-ln2-1=1-2ln2 ,故D正确故选:ACD24.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)设定义在R上的函数f(x)与g(x)的导函数分别为f(x)和g(x),若g(x)-f(3-x)=2,f(x)=g(x-1),且g(x+2)为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )A.函数g(x)的图象关于x=1对称C.g(k)=0k=12023B.f(2)+f(4)=4D.f(k)=-4046k=12023【答案】AC【解析】因为f(x)=g(x-1), 则f(x)+a=g(x-1)+b,因为 g(x)-f(3-x)=2,所以g(x)=f(3-x)+2,用3-x去替x,所以有f(x)=g(3-x)-2,所以有g(3-x)-2+a=g(x-1)+b,取 x=2 代入得到 g(1)-2+a=g(1)+b则 a-2=b,故g(3-x)=g(x-1),用x+1换x,可得g(2-x)=g(x),函数g(x)的图象关于x=1对称,故A正确;g(x+2)在R上为奇函数, 则 g(x+2)过(0,0), 图像向右移动两个单位得到g(x)过(2,0),故g(x)图像关于(2,0)对称,g(2)=0;g(x+2)=-g(-x+2),而g(2-x)=g(x),所以有g(x+2)=-g(x),则 g(x) 的周期 T=4;又因为g(x)图像关于(2,0)对称,g(2)=0;函数g(x)的图象关于x=1对称,,故g(1)=-g(3),g(2)=g(4)=0,2023k=1g(k)=g(1)+g(2)+⋯+g(2023)=g(1)+g(2)+g(3)=0,故C正确.f(x)=g(3-x)-2, 是由 g(x) 的图像移动变化而来, 故 f(x) 周期也为 4 ,因为 g(1)=-g(3),g(2)=g(4)=0,所以 f(2)=g(1)-2,f(4)=g(-1)-2=g(-1+4)-2=g(3)-2,所以f(2)+f(4)=g(1)-2+g(3)-2=-4,故B错误;
f(x)=g(3-x)-2,f(x)周期为 4 , f(1)=g(2)-2=-2,f(2)=g(1)-2,f(3)=g(0)-2=-2,f(4)=g(-1)-2=g(-1+4)-2=g(3)-2故f(k)=f(1)+f(2)+⋯+f(2023)=505×(-8)+f(1)+f(2)+f(3)=-4046+g(1),k=12023由于g(1)的值未知,g(1)不一定为0,所以无法判断f(k)的值为-4046,k=12023故D错误;故选:AC.25.(2022·湖南岳阳·高三阶段练习)在直四棱柱中ABCD-A1B1C1D1中,∠BAD=60∘,AB=AD=AA1=2,P为CC1中点,点Q满足DQ=λDC+μDD1,λ∈0,1,μ∈0,1.下列结论正确的是( )A.若λ+μ=1,则四面体A1BPQ的体积为定值.B.若AQ∥平面A1BP,则AQ的最小值为5.C.若△A1BQ的外心为M,则A1B⋅A1M为定值2.2D.若A1Q=7,则点Q的轨迹长度为π.3【答案】ABD【解析】对于A,因为DQ=λDC+μDD1,λ∈0,1,μ∈0,1,λ+μ=1,所以Q,C,D1三点共线,所以点Q在CD1,因为CD1∥A1B,CD1⊄平面A1BP,A1B⊂平面A1BP,所以CD1∥平面A1BP,所以点Q到平面A1BP的距离为定值,因为△A1BP的面积为定值,所以四面体A1BPQ的体积为定值,所以A正确,对于B,取DD1,DC的中点分别为M,N,连接AM,MN,AN,则AM∥BP,因为AM⊄平面A1BP,BP⊂平面A1BP,所以AM∥平面A1BP,因为MN∥CD1,A1B∥CD1,所以MN∥A1B,因为MN⊄平面A1BP,A1B⊂平面A1BP,MN∥平面A1BP,因为MN∩AM=M,MN,AM⊂平面AMN,所以平面AMN∥平面A1BP,因为AQ⊂平面AMN,所以AQ平面A1BP,所以当AQ⊥MN时,AQ最小,因为∠BAD=60∘,AB=AD=AA1=2,所以AM=5,MN=2,AN=4+1-2×2×1×-1=7,所以2AM2+MN2=AN2,所以Q,M重合,所以AQ的最小值为5,所以B正确,AD2+DN2-2AD⋅DNcos120°=对于C,若△A1BQ的外心为M,过M作MH⊥A1B于H,因为A1B=1222+22=22,所以A1B⋅A1M=A1B=4,所以C错误,2对于D,过A1作A1O⊥C1D1于点O,因为则可得DD1⊥平面A1B1C1D1,A1O⊂平面A1B1C1D1,所以DD1⊥A1O,因为C1D1∩DD1=D1,C1D1,DD1⊂平面DD1C1C,所以A1O⊥平面DD1C1C,OD1=πA1D1cos=1,3在DD1,D1C1上取点A3,A2,使得D1A3=3,D1A2=1,则A1A3=A1A2=7,OA3=OA2=7-3=2,所以若A1Q=7,则Q在以O为圆心,2为半径的圆弧A2A3上运动,因为D1O=1,D1A3=3,所以∠A3OA2=D正确,故选:ABD26.(2022·湖北·高三阶段练习)已知函数fx=3x2-12-8x3-a,则( )A.fx的极大值为1-aB.fx的最小值为-5-a20,127D.不等式fx≤-a的解的最大值与最小值之差小于1.2C.当fx的零点个数最多时,a的取值范围为【答案】ACD【解析】因为fx=3x2-12-8x3-a,所以fx=23x2-1×6x-24x2=12xx-13x+1.11当-1时,fx>0;当x<-或00,解得a∈,1,C正确.32727不等式fx≤-a,即3x2-12-8x3≤0,令gx=3x2-12-8x3,则π2π,则圆弧A2A3等于,所以33gx=23x2-1×6x-24x2=12xx-13x+1.11当-1时,gx>0;当x<-或00,g1.4=4.882-8×1.43>0,则gx≤0的解的最大值与最小值之差小于1.4-0.2=1.2,即不等式fx≤-a的解的最大值与最小值之差小于1.4-0.2=1.2,D正确.故选:ACD27.(2022·湖北·高三阶段练习)若由函数fx构造的数列an满足an=fn,∀n∈N*,01+++++++=1,524488882故fx=不是单位收敛函数.5x22211若fx=则an==2-,2,20,xnn09时,lgn+1>1,故fx=lg1+不是单位收敛函数.x故选:BC.2(x+2)21D.fx=lg1+xB.fx=28.(2022·湖北·高三阶段练习)已知函数fx=cosx-2sinx,以下结论不正确的是( )A.π是函数fx的一个周期C.函数fx的值域为-5,12π上单调递减3D.函数fx在-2π,2π内有6个零点B.函数fx在0,【答案】ABD【解析】对于A:因为fx=cos|x|-2|sinx|,所以f0=cos0-2|sin0|=1,fπ=cosπ-2sinπ=-1,因为fπ≠f0,所以π不是函数fx的一个周期,即选项A错误;对于B:当0≤x≤2π3时,
fx=cosx-2sinx=555cosx-255sinx=5cos(x+φ),其中cosφ=55,sinφ=255,不妨设φ为锐角,则π<φ<π,因为0≤x≤2π323,所以φ≤x+φ≤2π3+φ,因为2π3+φ>π,所以函数fx在0,2π3无单调性,即选项B错误;对于C:因为2π是函数f(x)的一个周期,可取一个周期[-π,π]上研究值域,当x∈0,π,f(x)=cosx-2sinx=5cos(x+φ),其中cosφ=55,sinφ=25,不妨设φ为锐角,则π53<φ<π2,则φ≤x+φ≤π+φ<3π2,所以5cosπ≤fx≤5cosφ,即f(x)∈[-5,1];又因为f(x)是偶函数,所以当x∈[-π,0]时,f(x)∈[-5,1],故函数f(x)在R上的值域为[-5,1],故选项C正确;对于D:当x∈[0,π],令f(x)=0,得cosx=2sinx,即tanx=12,只有1个解;当x∈π,2π,令f(x)=0,得cosx=-2sinx,即tanx=-12,只有1个解;所以f(x)在[0,2π]上有2个零点,又因为函数f(x)为偶函数,所以在区间-2π,2π内有4个零点,即选项D错误.故选:ABD.29.(2022·湖北·高三阶段练习)函数f(x)=ekx⋅lnx(k为常数)的图象可能是() A.B.C.【答案】ABCD.【解析】显然f(x)有唯一零点x=1,故D错误;ekxf(x)=(kxlnx+1),(xlnx)=lnx+1,x11∴y=xlnx在0,上单减,,+∞上单增,ee1∴xlnx∈且x→0时xlnx→0,x→+∞时xlnx→+∞,-e,+∞,故当0≤k≤e时,f(x)≥0,f(x)单增,选项A可能;1当k>e时,f(x)存在两个零点01,f(x)在0,x0上单增,在x0,+∞上单减,选项C可能.故选:ABC.30.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三阶段练习)设函数f(x)定义域为R,f(x-1)为奇函数,f(x+1)为偶函数,当x∈(-1,1]时,f(x)=-x2+1,则下列结论正确的是( )73=-24C.f(x)在(6,8)上为减函数A.f【答案】ABD【解析】对于选项A:f(x+1)为偶函数,故f(x+1)=f(-x+1),令x=f-3,2113=-+1=,244575得:f=f-+1=222B.f(x+7)为奇函数D.方程f(x)+lgx=0仅有6个实数解又f(x-1)为奇函数,故f(x-1)=-f(-x-1),令x=f-1311得:f-=-f-1=-f-,其中22227313=f-=-f-=-,2224故选项A正确;所以f对于选项B:因为f(x-1)为奇函数,所以f(x)关于-1,0对称,又f(x+1)为偶函数,则f(x)关于x=1对称,所以f(x)周期为4×2=8,故f(x+7)=f(x-1),所以f(-x+7)=f(-x-1)=-fx-1=-fx-1+8=-fx+7,从而f(x+7)为奇函数,故选项B正确;对于选项C:f(x)=-x2+1在x∈(-1,0)上单调递增,又f(x)关于-1,0对称,所以f(x)在-2,0上单调递增,且f(x)周期为8,故f(x)在(6,8)上单调递增,故选项C错误;对于选项D:根据题目条件画出f(x)与y=-lgx的函数图象,如图所示:其中y=-lgx单调递减且-lg12<-1,所以两函数有6个交点,故方程f(x)+lgx=0仅有6个实数解,故选项D正确.故选:ABD31.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三阶段练习)已知函数fx=fx2=fx3=fx4,且x10时,gx=2xln2-2-xln2=2x-2-xln2>0,所以gx在0,+∞上单调递增,又gx是偶函数,所以gx在-∞,0上单调递减.把gx=2x+2-x-2的图象向左平移一个单位长度,得到函数y=21+x+2-1-x-2的图象,故函数y=21+x+2-1-x-2的图象关于直线x=-1对称,故可得到函数fx在-∞,0上的图象.作出函数fx的大致图象,如图所示.11又f0=,故函数fx的图象与y轴的交点为0,.22作平行于x轴的直线y=a,1当00,若fx1=由fx3=fx4,得log2x3=log2x4,又根据题意知x3<10,tanβ>0,tanα+tanβ=tanα+tanπ时取等号,故B正确;4θ3设l1与两个函数图象分别切于M,N两点,∠OQN=,则tanθ=,242tanθ3θ12即=,解得tan=或-3(舍去),4231-tan2θ21+1θ3故kMN=tan+45°==2,211-3xx对于y=e,则y=e,令y=ex=2,解得x=ln2,所以切点为ln2,2,当且仅当tanα=1,即α=β=所以曲线y=ex的斜率为2的切线方程为y=2x-2ln2+2,故曲线y=aex=ex+lna的斜率为2的切线方程为y=2(x+lna)-2ln2+2,同理可得y=lnx的斜率为2的切线方程为y=2x-ln2-1,故曲线y=lnx-lna的斜率为2的切线方程为y=2x-ln2-1-lna,2所以-ln2-1-lna=2lna-2ln2+2,则lna3=ln2-3,则a3=3,故C正确;e由图可知点Q必在第一象限,故D错误.α+tanβ≥2D.点Q可能在第三象限π1-α=tanα+≥2,2tanα故选:ABC.33.(2022·湖北·高三阶段练习)已知函数f(x)=sinωx+acosωx(a>0,ω>0),f则( )πω3=63B.a=3C.ω≥1D.f(x)在0,π上单调递增6ππ=3,且f(x)≤f6,3【答案】AC【解析】f(x)=sinωx+acosωx=a2+1sin(ωx+φ),sinφ=a1,cosφ=,因为f(x)在x=a2+1a2+1ππωπππω处取得最大值,所以+φ=2kπ+,k∈Z,即φ=2kπ+-,k∈Z,所以tanφ=66226ππωππω1πω1πtan2kπ+-=tan-==a,所以tan=,因为f=3,所以2626πω6a3tan6πωπωπωπωππω3,a2+1sin+φ=3,即sin+φ=所以sin+φ=sin+2kπ+-=2333326a+1ππωπωπωπωπω1πω3,3,sin+=cos=所以sin=tan×cos=又sin222266666aa+16a+122πω1πω133+cos2=+=1,解得a2=3,又a>0,所以a=3,所以sin=,226aa+162a+1πω3πωπtan=,故A正确,B错误;所以=2kπ+,k∈Z,解得ω=12k+1,k∈Z,又ω>0,所以ω6366π13ππ≥1,故C正确;当ω=13时,因为0△=b2-4ac≤0 ,【解析】因为∀x∈R,f(x)=ax2+bx+c≥0 恒成立,0<2a2,则≥==a4(t-1)4(t-1)f0-f(-1)f11919+6当且仅当t-1= 时取等号,此时t=4,
≥×6+6=3,(t-1)+44t-1(t-1)f0-f-1取最小值是3,故答案为3.36.(2022·湖南·周南中学高三阶段练习)已知平面向量a,b,c均为单位向量,且a-b=1,则a-b⋅b-c的最大值为______.22211【答案】【解析】由a-b=1得:a-b=a-2a⋅b+b=2-2a⋅b=1,解得:a⋅b=;221∴a-b⋅b-c=a-b⋅b-a-b⋅c=a⋅b-b2-a-b⋅ccos=-1-cos=--cos,231∵cos∈-1,1,∴a-b⋅b-c∈-2,2,1则a-b⋅b-c的最大值为.21故答案为:.237.(2022·湖南·周南中学高三阶段练习)公比为q的等比数列an满足:a8=lna9>0,记Tn=a1a2a3a⋯an,则当q最小时,使Tn≥1成立的最小n值是______.【答案】15a9eaex【解析】q==,构造函数fx= x>0,a8a8xex(x-1)f(x)=,当01时f(x)>0,2xf(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,8fxmin=f1=e=q,此时an=a8⋅qn-8=e,a1=q-7,Tn=enn-152n-8≥1=e0;∴n≥15.故答案为:15y2x238.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)F1,F2为双曲线C:2-2=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1且斜abAF11率为1的直线与两条渐近线分别交于A,B两点,若=,P(4,3)为双曲线C上一点,△PF1F2的内3BF1切圆圆心为I,过F2作F2T⊥PI,垂足为T,则|OT|=_____.【答案】2【解析】设直线AB方程为y=x+c,两条渐近线方程分别为y=bbx,y=-x,aay=x+cy=x+cbcbc联立解得yB=-,联立解得yA=,bba-ba+by=xy=-xaaAF11bc3bc因为=,a>b>0,所以=,解得a=2b⋯①3a-ba+bBF1163又点P(4,3)在双曲线上,所以2-2=1⋯②,ab联立①②解得a=2,b=1,延长F2T交PF1于点F,因为I为△PF1F2的内切圆圆心,所以∠IPF=∠IPF2,又F2T⊥PT,所以△TPF≅△TPF2,TP=TP,所以T为F2F的中点,且PF2=PF1又O为F1F2的中点,所以OT=F1F2由双曲线定义可知,F1F=PF1-PF=PF1-PF2=2a=4,1所以OT=F1F=2,2故答案为:239.(2022·湖南·长沙一中高三阶段练习)用符号[x]表示不超过x的最大整数(称为x的整数部分),如[-1.2]=-2,[0.2]=0,已知函数f(x)=lnx+1-mx2-mx有两个不同的零点x1,x2,若x1+x2=2,则实数m的取值范围是_____.ln3+1ln2+1【答案】0时,画出二者图象;先考虑二者相切时,设切点为Pm,n,1=2mx+mx0+1012则有x0,可得lnx0+1=,x0+x0=2x2x2x+10+100lnx0+1=mx0-x01x+112即lnx0+1-0=0,即lnx0+-=0,2x0+122x0+11111112记hx=lnx+-,显然此函数为增函数,且h=ln+<0,h1=>0,说明x0∈22x+122431
2,1,所以当两个函数有两个交点时,一个交点的横坐标x1必小于1,又x1+x2=2,另一个交点的横坐标x2∈2,3,根据上面的图象可得,ln2+1≥m4+2ln3+1ln2+1,解得,0,x2∈R,使得fx1=xe1-lnx,x2∴当x∈(0,e)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,又f(1)=0,所以x∈(0,1)时,f(x)<0;x∈(1,e)时,f(x)>0;x∈(e,+∞)时,f(x)>0,xlnex同时注意到g(x)=x=x=f(ex),ee所以若存在x1∈(0,+∞),x2∈R,使得f(x1)=g(x2)<0成立,则00,h(x)单调递增;当x∈(-∞,-1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,所以h(x)最小值11=h(-1)=-,即(x1x2)最小值=-.ee1故答案为:-.e41.(2022·湖南岳阳·高三阶段练习)将正整数N分解为两个正整数k1,k2的积,即N=k1⋅k2,当k1,k2两数差的绝对值最小时,我们称其为最优分解.如6=1×6=2×3,2×3即为6的最优分解,当k1,k2是N的最优分解时,定义φn=k1-k2,则数列φ5n的前100项和为___________.【答案】550-1【解析】当n=2kk∈N∗时,由于52k=5k×5k,此时φ52k=0,当n=2k-1k∈N∗时,由于52k-1=5k-1×5k,此时φ52k-1=5k-5k-1,所以φ5n的前100项和为5-1+52-5+53-52+⋯+550-549=550-1.故答案为:550-142.(2022·湖北·高三阶段练习)如图,现要铸造一个四面体的零件,已知平面ABC⊥平面BCD,△ABC为正三角形,BC⊥CD,且AB+CD=3dm,则该零件(四面体ABCD)体积的最大值为___________dm3.33【解析】因为面ABC⊥面BCD,面ABC∩面BCD=BC,BC⊥CD,BC⊂面BCD,【答案】所以CD⊥面ABC.设AB=adm,则CD=3-adm,四面体ABCD的体积为Vadm3,1323323则Va=×3-a×a=则Va=a2-a.3a-a(00,即Va递增;当2x2,则实数m的取值范围是______.【答案】π,2π+1【解析】由fx=2x-cosx-m⇒f(x)=2+sinx,因为x∈-π,π,所以-1≤sinx≤1,因此f(x)>0,所以f(x)单调递增,故f(x)∈(-2π+1-m,2π+1-m),因为fx=2x-cosx-m在-π,π上存在唯一的零点x1,所以有-2π+1-m<02π+1-m>0⇒-2π+10单调递增,g-π=π2+mπ>0要想x1>x2,只需g(π)=π2-mπ≤0⇒m≥π,综上所述:m∈π,2π+1.故答案为:π,2π+145.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三阶段练习)函数fx=3sinωx+φω>0,φ<=3且对于任意的x∈R都有f-为______.【答案】5【解析】因为函数fx=3sinωx+φω>0,φ<所以fππ=33sinω·+φ=3,33πωππkπ所以+φ=+kπ(k∈Z),φ=-+k1π(k1∈Z),3223ππππ因为于任意的x∈R都有f-+x+f--x=0,所以f-+x=-f--x,6666ππ所以sinx-⋅ω+φ=-sin-ω⋅x++φ,66ωπωπ所以sinωx-+φ=sinωx+-φ,66ωπωπ所以ωx-+φ=ωx+-φ+2k2π(k2∈Z)66ωπωπ或ωx-+φ+ωx+-φ=k3π(k3∈Z),66ωπ所以φ=+k2π(k2∈Z)或2ωx=k3π(k3∈Z),6kπωπ即x=3(k3∈Z)(舍去),所以φ=+k2π(k2∈Z),2ω6πkππkπωπ因为φ=-+k1π(k1∈Z),所以-+k1π=+k2π(k1∈Z),即ω=1+2(k1-k2),232365π2π令t=k1-k2,所以ω=1+2t(t∈Z),fx在,上单调,
369πTπ所以≤=,所以ω≤12,而ω=1+2t(t∈Z),122ωππ5π2π当ω=11,φ=-,所以fx=3sin11x-,函数在,不单调,舍去;663693π当ω=9,φ=+kπ(k∈Z),舍去;2ππ5π2π当ω=7,φ=,所以fx=3sin7x+,函数在,不单调,舍去;66369ππ5π2π当ω=5,φ=-,所以fx=3sin5x-,函数在,单调,
66369所以ω的最大值为5.故答案为:5.ππ46.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三阶段练习)已知偶函数fx定义域为-,0∪0,,其导函数22ππ是f\'x.当02fcosx的解集24ππ,f=3,23ππ,已知f23ππ5π2π+x+f--x=0,若fx在,上单调,则ω的最大值66369为______.ππ【答案】-,0∪0,44【解析】根据题意,设g(x)=又由02fcosx,4fπf(x)4∴>,cosxπcos4π∴g(x)>g4ππππ又由g(x)为偶函数且在0,上为减函数,且定义域为-,0∪0,,则有x<,2224ππ解可得:-44ππ故答案为:-,0∪0,4447.(2022·湖北·高三阶段练习)已知a>3b>0,则3a2+【答案】12【解析】根据题意,由a>3b>0可得a-3b>0,所以利用基本不等式可得:a2+≥3a2+=3a+≥23a⋅2=12当且仅当3a2=2=3a+22a-3b+3ba3b(a-3b)ab-3ba2122a-3b=3b时取“=”,即a=2,b=时“=”成立,2,6a1所以3a2+的最小值为-3b2故答案为:12.四、双空题48.(2022·广东·盐田高中高三阶段练习)已知函数f(x)=1+lnx,其单调增区间为_______;若对于∀xx1,x2∈(1,+∞),x1≠x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤k|lnx1-lnx2|,则k的取值范围是______.1【答案】 0,1 e,+∞1+lnxlnx【解析】f(x)=,fx=-2,令fx>0,得出01时,fx<0,fx单调递减,设x1
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