江西省信丰中学2020届高三数学上学期第二次周考理A层13班2(含解析)
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江西省信丰中学 2020 届高三数学上学期第二次周考(理 A 层)(13 班)
一选择题(50 分)
1 设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上的一点,且 cos α=1
5
x,则 tan α=( )
A.4
3
B.3
4
C.-3
4
D.-4
3
2 要得到函数 y=sin
4x-π
3 的图像,只需将函数 y=sin 4x 的图像( )
A.向左平移π
12
个单位 B.向右平移π
12
个单位
C.向左平移π
3
个单位 D.向右平移π
3
个单位
3 若函数 y=cos
ωx+π
6 (ω∈N*)图像的一个对称中心是
π
6
,0
,则ω的最小值为
( )
A.1 B.2
C.4 D.8
4 设函数 f′(x)是奇函数 f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当 x>0 时,xf′(x)-f(x)<0,
则使得 f(x)>0 成立的 x 的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(-1,0) D.(0,1)∪(1,+∞)
5 已 知 函 数 log 1 ( 0, 1)af x x a a , 若 1 2 3 4x x x x , 且
1 2 3 4f x f x f x f x ,则
1 2 3 4
1 1 1 1
x x x x
( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 随 a 值变化
6 若函数 f(x)=sin
ωx+π
6 (ω>0)的图像的相邻两条对称轴之间的距离为π
2
,且该函数
图像关于点(x0,0)成中心对称,x0∈
0,π
2 ,则 x0=( )
- 2 -
A.5π
12
B.π
4
C.π
3
D.π
6
7.若函数 f(x)=sin(ωx+φ)
ω>0,且|φ|<π
2 在区间
π
6
,2π
3 上是单调减函数,
且函数值从 1 减少到-1,则 f
π
4 =( )
A.1
2
B. 2
2
C. 3
2
D.1
8 函数 f(x)=cos(ωx+φ)的部分图像如图所示,则 f(x)的单调递减区间为( )
A.
kπ-1
4
,kπ+3
4 ,k∈Z
B.
2kπ-1
4
,2kπ+3
4 ,k∈Z
C.
k-1
4
,k+3
4 ,k∈Z
D.
2k-1
4
,2k+3
4 ,k∈Z
9 已知函数 f(x)= 3sin ωx+cos ωx(ω>0),x∈R.在曲线 y=f(x)与直线 y=1 的交点
中,若相邻交点距离的最小值为π
3
,则 f(x)的最小正周期为( )
A.π
2
B.2π
3
C.π D.2π
10 已知函数 f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当 x=2π
3
时,函数 f(x)取得最小值,则下列结论正确的是( )
A.f(2)<f(-2)<f(0) B.f(0)<f(2)<f(-2)
C.f(-2)<f(0)<f(2) D.f(2)<f(0)<f(-2)
- 3 -
二填空题(20 分)
11.已知函数 f(x)=sin
2x+π
6 ,其中 x∈
-π
6
,α
.当α=π
3
时,f(x)的值域是______;
若 f(x)的值域是
-1
2
,1
,则 a 的取值范围是______.
12 已知 cos
π
6
-θ
=a(|a|≤1),则 cos
5π
6
+θ
+sin
2π
3
-θ
的值是________.
13 已知函数 f(x)=
a-2x-1,x≤1,
logax,x>1, 若 f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,则实数 a
的取值范围为________.
14 已知函数 0cos3sin xxxf ,若方程 1xf 在 ,0 上有且只有四个实
数根,则实数 的取值范围为 .
三。解答题(46 分)
15(10 分)在平面直角坐标系 xOy 中,直线 l 的参数方程为 1 cos
1 sin
x t
y t
( t 为参数,
0 a ),
以坐标原点 O 为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线 C 的极坐标方程为
2cos .
- 4 -
(Ⅰ)若
4
,求直线 l 的普通方程及曲线 C 的直角坐标方程;
(Ⅱ)若直线l 与曲线C 有两个不同的交点,求 sin 的取值范围.
16(10 分)在直角坐标系 xOy 中,以原点O 为极点, x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已
知曲线C : )0(cossin 2 aa ,直线l 过点 )4,2( P ,且倾斜角为
4
.
(Ⅰ)写出曲线C 的平面直角坐标方程和直线l 的参数方程;
(Ⅱ)设曲线 C 经过伸缩变换
yy
xx
'
'
2
1
得到曲线 'C ,直线 l 与曲线 'C 分别交于 NM、 ,若
PM , MN , PN 成等比数列,求 a 的值.
17(13 分)已知函数 1(xf x e ax a 为常数),曲线 y f x 在与 y 轴的交点 A 处的
切线斜率为 1 .
(1)求 a 的值及函数 y f x 的单调区间;
(2)若 21
lx x ,且 1 2f x f x ,试证明: 1 2 2ln2x x .
18(本小题满分 13 分)设函数 lnxf x ae x x ,其中 Ra , e 是自然对数的底数.
(Ⅰ)若 f x 是 0, 上的增函数,求 a 的取值范围;
(Ⅱ)若 2
2
ea ,证明: 0f x .
- 5 -
2019 高三(13)班第二次周考试卷参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B A A A C D C A
5 . A 【 解 析 】 不 妨 设 1a> , 则 令 1 0af x log x b ( ) > , 则 1alog x b 或
1alog x b ;故 1 2 3 41 1 1 1b b b bx a x a x a x a , , , ,
故 2 2
1 4 2 3
1 1 2 1 1 2
1 1b bx x a x x a
, ;
2
2 2 2 2
1 2 3 4
1 1 1 1 2 2 2 2 21 1 1 1
b
b b b b
a
x x x x a a a a
故 故选 A.
6 解析:选 A 由题意得T
2
=π
2
,T=π,ω=2.又 2x0+π
6
=kπ(k∈Z),x0=kπ
2
-π
12
(k
∈Z),而 x0∈
0,π
2 ,所以 x0=5π
12
.
7 解析:选 C 由题意得函数 f(x)的周期 T=2
2π
3
-π
6 =π,所以ω=2,此时 f(x)=
sin(2x+φ),将点
π
6
,1
代入上式得 sin
π
3
+φ
=1
|φ|<π
2 ,所以φ=π
6
,所以 f(x)
=sin
2x+π
6 ,于是 f
π
4 =sin
π
2
+π
6 =cosπ
6
= 3
2
.
8 解析:选 D 由图像知,周期 T=2
5
4
-1
4 =2,
∴2π
ω
=2,∴ω=π.
由π×1
4
+φ=π
2
+2kπ,得φ=π
4
+2kπ,k∈Z,
不妨取φ=π
4
,∴f(x)=cos
πx+π
4 .
- 6 -
由 2kπ<πx+π
4
<2kπ+π,
得 2k-1
4
<x<2k+3
4
,k∈Z,
∴f(x)的单调递减区间为
2k-1
4
,2k+3
4 ,k∈Z,故选 D.
9 解析:选 C 由题意得函数 f(x)=2sin
ωx+π
6 (ω>0),又曲线 y=f(x)与直线 y=1
相邻交点距离的最小值是π
3
,由正弦函数的图像知,ωx+π
6
=π
6
和ωx+π
6
=5π
6
对应的 x 的
值相差π
3
,即2π
3ω
=π
3
,解得ω=2,所以 f(x)的最小正周期是 T=2π
ω
=π.
10 解析:选 A 由题意,得 T=2π
ω
=π,∴ω=2,
∴f(x)=Asin(2x+φ),
而当 x=2π
3
时,2×2π
3
+φ=2kπ+3π
2
(k∈Z),
∴φ=2kπ+π
6
(k∈Z),
又φ>0,∴可取 f(x)=Asin
2x+π
6 .
当 2x+π
6
=2kπ+π
2
(k∈Z),
即 x=π
6
+kπ(k∈Z)时,f(x)取得最大值.
下面只需判断 2,-2,0 与最近的最大值处的对称轴距离大小,距离越大,函数值越小,
当 k=0 时,x=π
6
,|0-π
6 |≈0.52,|2-π
6 |≈1.48,
当 k=-1 时,x=-5π
6
,|-2-
-5π
6 |≈0.6,
二。填空题
- 7 -
11 解析:若-π
6
≤x≤π
3
,则-π
6
≤2x+π
6
≤5π
6
,
此时-1
2
≤sin
2x+π
6 ≤1,
即 f(x)的值域是
-1
2
,1
.
若-π
6
≤x≤α,则-π
6
≤2x+π
6
≤2α+π
6
.
因为当 2x+π
6
=-π
6
或 2x+π
6
=7π
6
时,
sin
2x+π
6 =-1
2
,所以要使 f(x)的值域是
-1
2
,1
,
则π
2
≤2α+π
6
≤7π
6
,即π
3
≤2α≤π,
所以π
6
≤α≤π
2
,即α的取值范围是
π
6
,π
2 .
11 答案:
-1
2
,1 π
6
,π
2
12 答案:0 13 答案:(2,3] 14 7 25
2 6
,
三解答题
15、解:(Ⅰ)当
4
时,直线的l 参数方程为
21 2
21 2
x t
y t
.
所以其普通方程为 y x . 对于曲线C ,由 2cos ,得 2 2 cos ,
所以其直角坐标方程为 2 2 2x y x .
(Ⅱ)由题意得,直线 l 过定点 1, 1P , 为其倾斜角,曲线C : 2 21 1x y ,表
示以 1,0C 为圆心,以 1 为半径的圆. 当
2
时,直线 l 为 1x ,此时直线 l 与圆C
- 8 -
不相交.
当
2
时,设 tank 表示直线的斜率,则 l : 1 0kx y k .
设圆心C 到直线l 的距离为
2
2 1
1
kd
k
. 当直线 l 与圆C 相切时,令 1d ,解得 0k 或
4
3k .
则当直线 l 与圆C 有两个不同的交点时, 40 3k . 因为 0, ,由 40 tan 3
,可
得 40 sin 5
, 即 sin 的取值范围为 40, 5
.
16 解:(Ⅰ)由 cossin 2 a 得, cossin 22 a ……….. 1 分
又∵
sin
cos
y
x ,∴曲线C 的平面直角坐标方程为: axy 2 ……….. 3 分
直线l 的参数方程为:
ty
tx
2
24
2
22
……….. 5 分
(Ⅱ)由(Ⅰ)曲线C : axy 2 ,经过伸缩变换
yy
xx
'
'
2
1
得到曲线 'C 的方程为:
axy 22 ……….. 6 分
ty
tx
2
24
2
22
将 得,代入 axy 22 0)4(8)4(222 atat
设这个方程的两个实数根分别为 1t , 2t ,则
)4(8
)4(22
21
21
att
att ……….. 8 分
由 PM , MN , PN 成等比数列,得 2)(MN PM PN ,
由参数t 的几何意义知 21
2
21 tttt )( ,即 21
2
21 5 tttt )(
所以 )( aa 440)4(8 2 ,
- 9 -
又因为 0a ,所以 1a 。 ……….. 10 分
17.(1)由 1xf x e ax ,得 xf x e a ,
因为曲线 y f x 在与 y 轴的焦点 A 处的切线斜率为 1 ,
所以 0 1 1f a ,所以 2a ,
所以 2 1 2x xf x e x f x e ,
由 2 0xf x e ,得 ln2x ,由 2 0xf x e ,得 ln2x ,
所以函数 y f x 的单调递减区间为 ,ln2 ,单调递增区间为 ln2, .(5 分)
所以 2ln2g x f x f x 在 ln2, 上单调递增,
又 ln2 0g ,所以当 ln2x 时, 2ln2 ln2 0g x f x f x g ,
即 2ln2f x g x ,所以 2 22ln2f x g x ,
又因为 1 2f x f x ,所以 1 22ln2f x f x ,
由于 2 ln2x ,所以 22ln2 ln2x ,
因为 1 ln2x ,由(1)知函数 y f x 在区间 ,ln2 上单调递增,
所以 1 22ln2x x ,即 1 2 2ln2x x . (13 分)
18.解:(Ⅰ) e 1 lnxf x a x ,............1 分
f x 是 0, 上的增函数等价于 0f x 恒成立. ............2 分
- 10 -
令 0f x ,得 1 ln
ex
xa ,令 1 ln
ex
xg x ( 0x ).以下只需求 g x 的最大值.
求导得 1e 1 lnxg x xx
,............3 分
令 1 1 lnh x xx
, 2
1 1 0h x x x
, h x 是 0, 上的减函数,
又 1 0h ,故 1 是 h x 的唯一零点,
当 0,1x , 0h x , 0g x , g x 递增;
当 1,x , 0h x , 0g x , g x 递减;
故当 1x 时, g x 取得极大值且为最大值 11 eg ,
所以 1
ea ,即 a 的取值范围是 1 ,e
.............6 分
(Ⅱ) 0f x e ln 0
xa xx
.
令 e ln
xaF x xx
( 0x ),以下证明当 2
2
ea 时, F x 的最小值大于 0.
求导得
2
1 e 1xa xF x x x
2
1 1 exa x xx
.
①当 0 1x 时, 0F x , 1F x F e 0a ;
②当 1x 时,
2
1a xF x x
e 1
x x
a x
,令 e 1
x xG x a x
,
则 exG x 2
1 0
1a x
,又 2 22 eG a
2e 2 0a
a
,
取 1,2m 且使
2e1
m
a m
,即
2
2
e1 e 1
am a
,
则 e 1
m mG m a m
2 2e e 0 ,
因为 2 0G m G ,故 G x 存在唯一零点 0 1,2x ,............9 分
即 F x 有唯一的极值点且为极小值点 0 1,2x ,又 0
0 0
0
e ln
xaF x xx
,
- 11 -
且
0 0
0
0
e 01
x xG x a x
,即
0 0
0
e 1
x x
a x
,故 0 0
0
1 ln1F x xx
,
因为 0 2
00
1 1 0
1
F x xx
,故 0F x 是 1,2 上的减函数.
所以 0 2F x F 1 ln 2 0 ,所以 0F x .
综上,当 2
2
ea 时,总有 0f x .............13 分