河南省顶级名校2021届高三上学期9月月考 数学(理)试题

河南省顶级名校2021届高三上学期9月月考 数学(理)试题
河南省顶级名校2021届高三上学期9月月考 数学(理)试题

2020-2021学年第一学期高三年级9月月考理科数学试卷

考试时长:120分钟

一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.设集合{|42}x A x =>,2{|0}B x x x =-<,则A B =

.(0,1)A 1.(0,)2B 1

.(,1)

2

C

.

D ? 2.已知1()1x

f x x =-,则()f x 的解析式为

1.()(0x A f x x x -=≠,且1)x ≠ 1

.()(01B f x x x =≠-,且1)x ≠

1.()(01C f x x x =≠-,且1)x ≠ .()(01

x

D f x x x =≠-,且1)x ≠

3.已知命题:,?∈p x R 210-+≥x x ;命题:q 若22

.∧A p q .∧?B p q .?∧C p q .?∧?D p q

4.若2a b =,34b =,4c ab =,则abc =

1

.2

A .1

B .2

C .4

D 5.函数2()ln(3)f x x ax =--在(1,)+∞上单调递增,则a 的取值范围是

.(,2]A -∞- .(,2)B -∞- .(,2]C -∞ .(,2)D -∞

6. 设命题p :2,2n n N n ?∈>,则p ?为

2.,2n A n N n ?∈> 2.,2n B n N n ?∈≤ 2.,2n C n N n ?∈≤ 2.,=2n D n N n ?∈ 7.函数2

2ln(1)

()(1)

x f x x +=

+的大致图象为

A B C D

8.已知函数3

21()(1)m f x m m x -=--是幂函数,对任意的12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠,满足

1212

()()

0f x f x x x ->-,若,,0a b R a b ∈+<,则()()f a f b +的值

.A 恒大于0 .B 恒小于0 .C 等于0 .D 无法判断

9.已知函数()x x f x e e -=+,若 1.12(2),(1),(log 3)a f b f c f ==-=,则实数,,a b c 的大小关系为

.Aa b c << .B a c b << .C c b a << .Db c a <<

10.已知直线y kx =是曲线x y e =的切线,则实数k 的值为

1.A e 1

.B e

- .C e - .D e 11.若函数2()x f x e ax =-有三个不同零点,则a 的取值范围是

22.(,+) .(,) .(1,) .(1,)4242

e e e e A B C D ∞+∞

12.若定义域为R 的偶函数()f x 满足()(2)0f x f x +-=,且当01x ≤≤时,()1f x x =-,则函 数()x f x e ?在[2,2]-上的最大值为

.A e - .1B .C e .2D e

二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分。

13.函数2()ln(1)f x x =+的图象在点(1,(1))f 处的切线的斜率为_________. 14.已知函数()ln

2ex

f x x

=-,则()(2)f x f x +-=____ . 15.函数2log (1),0,

()4, 0.

x x x f x x -

16.已知函数21()ln 2f x x x x =+,0x 是函数()f x 的极值点,给出以下几个命题:①01

0x e

<<;

②01

x e

>;③00()0f x x +<;④00()0f x x +>.其中正确的命题是__________.(填出所有正确

命题的序号)

三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。 17.(本小题满分12分)

已知数列{}n a 的前n 项和1n n S a λ=+,其中0λ≠.

(1)证明{}n a 是等比数列,并求其通项公式;

(2)若531

32

S =

,求λ. 18.(本小题满分12分)

在ABC ?中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2(tan tan )A B +tan cos A B =

tan cos B

A

+.

(1)证明:2a b c +=; (2)求cos C 的最小值. 19.(本小题满分12分)

设函数2()[(31)32]x f x ax a x a e =-+++.

(1)若曲线()y f x =在点(2,(2))f 处的切线斜率为0,求a ; (2)若()f x 在1x =处取得极小值,求a 的取值范围.

20.(本小题满分12分)

如图,已知三棱柱111ABC A B C -中,平面11AA C C ⊥平面ABC ,1,AA AC AC BC =⊥.

(1)证明:11A C AB ⊥;

(2)设o 12,60AC CB A AC =∠=,求二面角11C AB B --的余弦值.

21.(本小题满分12分)

已知函数2()()x x f x e e a a x =--. (1)讨论()f x 的单调性;

(2)若()0f x ≥,求a 的取值范围.

请考生在第22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时, 请用2B 铅笔在答题卡上,将所选题号对应的方框涂黑. 22.(本小题满分10分)选修4-4:极坐标和参数方程选讲

以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.

已知直线l 的参数方程为1cos (2

sin x t t y t α

α

?

=+???=?为参数,0απ<<),曲线C 的极坐标方程为 22cos sin θ

ρθ

=

. (1)求曲线C 的直角坐标方程;

(2)设直线l 与曲线C 相交于,A B 两点,当α变化时,求||AB 的最小值.

23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲

已知函数()|31||31|f x x x =++-,M 为不等式()6f x <的解集. (1)求集合M ;

(2)若a ,b M ∈,求证:|1|||ab a b +>+.

1

高三9月月考理科数学参考答案

一、选择题: C C B B A C D B D D A B

二、填空题:13.1 14.2 15.11 16.①③

三、解答题

17.(1)1111a S a λ==+,1λ∴≠,111

,01a a λ

=

≠-. ……2分 由1n n S a λ=+,111n n S a λ++=+得11n n n a a a λλ++=-,即1(1)n n a a λλ+-=. ……4分

10,0,0n a a λ≠≠∴≠,101n n a a λλ+∴

=≠-,所以{}n a 是首项为11λ-,公比为1

λ

λ-的等比数列, 其通项公式为11()11

n n a λλλ-=

--. ……6分 (2)由(1)得11()1n n n S a λλλ=+=--. 由53132S =得531

1()132

λλ-=

-, ……10分 51(),1132

λλλ==--. ……12分 18.(1)由tan tan 2(tan tan )cos cos A B

A B B A

+=+

得 sin sin sin 2cos cos cos cos cos cos C A B

A B A B A B

?=+

, ……3分 所以2sin sin sin C B C =+, ……5分 由正弦定理,得2a b c +=. ……6分

(2)由22222

()2cos 22a b c a b ab c C ab ab

+-+--== ……8分

2223331

1112222()2

c c a b ab =-≥-=-=+. ……10分

所以cos C 的最小值为1

2

. ……12分 19.解:(1)

2()[(31)32]x f x ax a x a e =-+++,

2()[(1)1]x f x ax a x e '=-++,2(2)(21)f a e '=-. ……3分

由题设知(2)0f '=,即2(21)0a e -=,解得1

2

a =

. ……5分 (2)由(1)得2()[(1)1](1)(1)x x f x ax a x e ax x e '=-++=--. ……7分

若1a >,则当1

(,1)x a

∈时,()0f x '<;

当(1,)x ∈+∞时,()0f x '>.

所以()f x 在1x =处取得极小值. ……8分

若1a ≤,则当(0,1)x ∈时,110ax x -≤-<,

所以()0f x '>. ……10分 所以1不是()f x 的极小值点. ……11分 综上可知,a 的取值范围是(1,)+∞. ……12分 20.解:(1)连1AC . ∵1AA AC =,四边形11AAC C 为菱形,∴11AC AC ⊥. ……1分 ∵平面11AAC C ⊥平面ABC ,平面11AAC C 平面ABC AC =, BC ?平面ABC ,BC ⊥AC , ∴BC ⊥平面11AAC C . ……2分 又∵11//BC B C ,∴11B C ⊥平面11AAC C ,∴111B C AC ⊥. ……3分 ∵1111AC B C C =,

∴1A C ⊥平面11AB C , ……4分 而1AB ?平面11AB C ,

∴1A C ⊥1AB . ……5分 (2)取11A C 的中点为M ,连结CM . ∵1AA AC =,四边形11AAC C 为菱形,160A AC ∠=, ∴11CM AC ⊥,CM AC ⊥. ……6分 又∵CM BC ⊥,以C 为原点,CA CB CM ,,为正方向建立空间直角坐标系,如图. 设1CB =,22AC CB ==,1AA AC =,160A AC ∠=, ……7分 ∴C (0,0,0),1A (1,0

,A (2,0,0),B (0,1,0),1B (-1,1

由(1)知,平面11C AB

的一个法向量为(110CA =,. ……9分

设平面1ABB 的法向量为()n x y z =,,,则1 n AB n AB ⊥⊥,

,∴100

n AB n AB ??=?

??=??.

∵()2 1 0AB =-,,

,(13 1AB =-,,∴20330

x y x y z -+=??

?

-++=??.

令1x =,得2

3

y z ==,,即 (12n =,. (10)

∴111cos 4

2CA n CA n CA n

?<>=

==

??

, ……11分 ∴二面角11C AB B --的余弦值为……12分 21.解:(1)函数()f x 的定义域为(,)-∞+∞,

22()2(2)()x x x x f x e ae a e a e a '=--=+-. ……2分

① 若0a =,则2()x f x e =,在(,)-∞+∞单调递增. ……3分 ②若0a >,则由()0f x '=得ln x a =.

当(,ln )x a ∈-∞时,()0f x '<;当(ln ,)x a ∈+∞时,()0f x '>,

所以()f x 在(,ln )a -∞单调递减,在(ln ,)a +∞单调递增. ……4分

③若0a <,则由()0f x '=得ln()2

a

x =-.

当(,ln())2a x ∈-∞-时,()0f x '<;当(ln(),)2

a

x ∈-+∞时,()0f x '>,

故()f x 在(,ln())2a -∞-单调递减,在(ln(),)2

a

-+∞单调递增. ……6分

(2)①若0a =,则2()x f x e =,所以()0f x ≥. ……7分 ②若0a >,则由(1)得,当ln x a =时,()f x 取得最小值,最小值为

2(ln )ln f a a a =-.从而当且仅当2ln 0a a -≥,即1a ≤时,()0f x ≥.……8分

② 若0a <,则由(1)得,当ln()2

a

x =-时,()f x 取得最小值,最小值为

23(ln())[ln()]242

a a

f a -=--. ……10分

从而当且仅当2

3[ln()]042

a

a --≥,即3

42e a ≥-时()0f x ≥. ……11分

综上,a 的取值范围为3

4

[2e ,1]-. ……12分

22.解:(1)由2

2cos sin θρθ

=

,得22

sin 2cos ρθρθ=, …… 3分 所以曲线C 的直角坐标方程为22y x =. …… 5分 (2)将直线l 的参数方程代入22y x =,得22sin 2cos 10t t αα--=. 设,A B 两点对应的参数分别为12,t t ,则

121222

2cos 1

,sin sin t t t t ααα

+==-, …… 7分

∴122

2

||||sin AB t t α

=-===, …… 9分 当2

π

α=时,||AB 取最小值2. ……10分

23.解:(1)()31316f x x x =++-<.

当1

3x <-时,()31316f x x x x =---+=-,

由66x -<解得1x >-,1

13

x ∴-<<-;

当11

33

x -≤≤时,()31312f x x x =+-+=,

26<恒成立,11

33

x ∴-≤≤;

当1

3

x >时,()31316f x x x x =++-=,

由66x <解得1x <,1

13

x ∴<<. …… 3分

综上,()6f x <的解集{}11M x x =-<<. ……5分 (2)()()22

2222121(2)ab a b a b ab a b ab +-+=++-++

22221a b a b =--+22

(1)(1)a b =--, …… 7分

由,a b M ∈得1,1a b <<,2210,10a b ∴-<-<, …… 9分

22(1)(1)0a b ∴-->,1ab a b ∴+>+. ……10分

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