2021届湖北襄阳市四校高三上学期期中联考数学(文)试卷

2021届湖北襄阳市四校高三上学期期中联考数学(文)试卷
2021届湖北襄阳市四校高三上学期期中联考数学(文)试卷

2021年湖北襄阳市四校高三上学期期中联考数学(文)试卷

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

一、单选题

1.已知,m n R ∈,集合{}72,log A m =,集合{},B m n =,若}0{=?B A ,则m n -=( )

A .1

B .2

C .4

D .8 2

.函数()f x =的定义域是( ) A .[1,3)- B .[1,3]-

C .(1,3)-

D .(,1][3,)-∞-?+∞

3.已知)10,4(),,2(-==λ,且⊥,则实数λ的值为( ) A .5- B .5 C .54-

D .5

4

4.已知cos

,0()2

(1)1,0

x x f x f x x π?

≤?=??-+>?,则(2)f =( ) A .

12 B .1

2

- C .-3 D.3 5.设0>x ,R y ∈,则“y x >”是“||y x >”的 ( ) A .充要条件 B .充分而不必要条件 C .必要而不充分条件 D .既不充分也不必要条件 6.在ABC ?中,角,,A B C 所对的边分别为c b a ,,,

若a =

,2b =

sin cos B B +=A 的大小为( )

A .0

60 B .0

30 C .0

150 D .0

45 7.

已知命题00:,sin 3

p x R x ?∈=;命题2

:,10q x R x x ?∈++>,给出下列结论: (1)命题p q ∧是真命题; (2)命题()p q ∧?是假命题; (3)命题()p q ?∨是真命题;

(4)()()p q ?∨?是假命题. 其中正确的命题是 ( ) A .(2)(3)

B .(2)(4)

C .(3)(4)

D .(1)(2)(3)

8.将函数()2sin(2)13f x x π

=-

+的图像上各点的纵坐标不变,

横坐标缩短为原来的1

2

,所得图像的一个对称中心可能是( )

A . (,0)3

π B . 2(,0)3

π

C . (,1)3π

D . 2(,1)3

π

9.已知函数()ln ||f x x x =-,则()f x 的图象大致为( )

10.函数3

()32x

f x x =+-在区间(0,1)内的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3

11.我国古代数学名著《九章算术》中,有已知长方形面积求一边的算法,其方法的前两步为: 第一步:构造数列

.①

第二步:将数列①的各项乘以,得到一个新数列

.

则( )

A .24

n

B .

(1)

24n - C .(1)4n n -

D .

(1)

4

n n +

12.若函数)(sin )(a x e x f x

+=在区间(0,)π上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .[2,)-+∞ B .[1,)+∞ C .(,2]-∞ D .(,1]-∞

二、填空题

13.已知)3,(),4,3(t =-=,向量在方向上的投影为3-,则t =_____________. 14.已知(

,)2π

θπ∈,且3cos()45πθ-=,则tan()4

π

θ+=_________________. 15.定义22?矩阵1

214233

4a a a a a a a a ??=-

???,则函数21()3x x

f x x x

??- ?

= ? ??

?

的图象在点(1,1)-处的切线方程是_______________.

16.已知集合M 是满足下列条件的函数)(x f 的全体:(1))(x f 是偶函数但不是奇函数;(2)函数)(x f 有零点.那么在下列函数中: ①()1||f x x =-; ②()2x

x

f x e e

-=+-;

③??

?

??<+=>-=0,20,00

,2)(x x x x x x f ;

④x x x x f ln 1)(2

+--=; ⑤()2sin()12

f x x π

=-

-

属于集合M 的有___________________ .(写出所有符合条件的序号)

三、解答题

17.已知等差数列{}n a 满足:5179,14a a a =+=. (1)求数列{}n a 的通项公式;

(2)若n

n n a b 3+=,求数列}{n b 的前n 项和n S .

18.设命题:p 实数x 满足:0342

2<+-a ax x ,其中0>a .命题:q 实数x 满足

1

21-??

? ??=m x ,其中()2,1∈m

(1)若4

1

=

a ,且q p ∧为真,求实数x 的取值范围; (2)p ?是q ?的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.

19.已知,,a b c 分别为ABC ?三个内角,,A B C 的对边,

sin cos 20A a B a +-=.

(1)求B ∠的大小 ;

(2)若b ABC =

?,求,a c 的值. 20.已知某服装厂每天的固定成本是30000元,每天最大规模的生产量是m 件.每生产一件服装,成本增加100元,生产件服装的收入函数是R(x)=?1

3x 2+400,记L(x),

P(x)分别为每天生产x 件服装的利润和平均利润....

(平均利润=总利润

总产量

). (1)当m =500时,每天生产量x 为多少时,利润L(x)有最大值;

(2)每天生产量x 为多少时,平均利润....

P(x)有最大值,并求P(x)的最大值. 21.在△ABC 中,c b a ,,是角C B A ,,对应的边,向量),(),,(c b a c b a +=-+=,且ab )32(+=? (1)求角C ;

(2)函数2

1

()2sin()cos ()cos()sin(2)2

f x A B x A B x ωω=+-+-(0)ω>的相邻两条对称轴分别为00,2

x x x x π

==+,求)(x f 在区间[,]ππ-上的单调递增区间.

22.已知函数233

()ln 22

f x x x ax a =-

+(R a ∈)

,其导函数为()f x '. (1)求函数()()(31)g x f x a x '=+-的极值;

(2)当1x >时,关于x 的不等式()0f x <恒成立,求a 的取值范围.

参考答案

1.A 【解析】 试题分析:因为0A

B =,

则0A ∈且0B ∈,所以7log 0m =,0n =,即1m =,0n =,所以1m n -=,故选A .

考点:1、集合的元素;2、集合的交集运算. 2.B 【解析】

试题分析:由题意,和2230x x -++≥,解得13x -≤≤,所以函数()f x 的定义域为[1,3]-,故选B .

考点:函数的定义域. 3.D 【解析】

试题分析:由a b ⊥,得210(4)0λ?+?-=,解得5λ=,故选B . 考点:向量垂直的充要条件. 4.D 【解析】

试题分析:(2)(1)1(0)2(1)3cos()332

f f f f π

=+=+=-+=-+=,故选D . 考点:分段函数. 5.C 【解析】

试题分析:当1,2x y ==-时,||x y >不成立;又由||x y >知,0x >且x y >,

所以当0x >,y ∈R 时 “x y >”是“||x y >”的必要不充分条件.

考点:充分条件与必要条件. 6.B 【解析】

试题分析:由22sin cos sin cos 1

B B B B ?+=??+=??

,解得sin 2B =,则由正弦定理sin sin a b A B =,得

sin sin a B

A b

=

=1222

=,所以30A =?,故选B . 考点:正弦定理. 7.A 【解析】

1>,而1sin 1x -≤≤,故p 为假命题,p ?为真命题;命题q 中,因为?=2141130-??=-<,所以q 为真命题,q ?为假命题,则由复合命题的真假知(2)(3)正确,故选A .

考点:1、特称命题的否定;2、命题真假的判定. 8.C 【解析】

试题分析:将函数()f x 的图像上各点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的

1

2

,得2sin(4)13y x π=-+,令43x k π-=π,得412k x ππ=+

()k Z ∈,当1k =时,3

x π

=.把3x π=代入2sin(4)13y x π=-+,得1y =,所以所得图象的一个对称中心可能是(,1)3

π

故选C .

考点:1、三角函数图象的伸缩变换;2、正弦函数的图象与性质. 9.A 【解析】

试题分析:当0x <时,()ln()f x x x =--,函数()f x 在(,0)-∞为增函数,故排除B 、D ;当0x >时,()ln f x x x =-,11

()1x f x x x

-'=-

=

,当01x <<时,()0f x '<,当1x >时,()0f x '>,所以()f x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,故排除C ,故选A . 考点:1、函数的图象;2、函数的单调性.

【技巧点睛】排除、筛选错误与正确的选项,可以从如下几个方面入手:(1)从函数的定义域与值域(或有界性);(2)从函数的单调性,判断图象的升降变化趋势;(3)从函数的奇偶性,奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称,在对称的区间上单调性相反. 10.B

【解析】

试题分析:由于函数3

()32x

f x x =+-在区间(0,1)内为单调递增函数,且

()010,(1)20f f =-<=>,

即()()010f f <,所以函数3

()22x f x x =+-在区间(0,1)内只有一个零点,故选B . 考点:函数的零点.

【方法点晴】本题解答中涉及到函数的单调性的应用、函数零点的判定方法、指数函数与幂函数的性质等知识点的综合考查,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,根据题意得出函数()f x 在区间(0,1)内为单调递增函数且()()010f f <是解答的关键. 11.C 【解析】

试题分析:由题意,知所得新数列为

12

,

1

2

2

,

1

3

2

,,

1

2

n

n

n

n

n

?

?

?

?

,所以

2

4

[

1

12

1

23

1

34

1

(1)]

n

n n

?+

?+

?+

+

-?=

1

2

)

(

1

2

1

3

)

(

1

3

1

4

)

(

1

1

1

)]

n

n

n -

+-++

--

2

4(11)

n

n -

(1)

4

n n -,故选C .

考点:数列求和. 12.C 【解析】

试题分析:由题意,知()(sin cos )0x

f x e x x a '=++≤在区间(0,)π上恒成立,即

)4a x π≤+在区间(0,)π上恒成立.因为(,)444

x ππ5π

+∈,所以

sin()(42x π+∈-,所以)[4

x π

+∈,所以a ≤C .

考点:1、利用导数研究函数的单调性;2、两角和的正弦公式;3、正弦函数的图象与性质.

【方法点睛】判断函数()f x 的单调性,一是利用基本初等函数的单调性结论;二是利用导数的知识:不等式()0f x '>的解集区间是函数()f x 的单调递增区间;不等式()0f x '<的解集区间是函数()f x 的单调递减区间. 13.9 【解析】

试题分析:因为向量()()3,4,,3a b t =-=,向量b 在a 方向上的投影长为3-, 所以

(3)a b a

?=

-=3-,解得9t =.

考点:1、平面向量数量积公式;2、向量投影的应用. 14.34

-

【解析】

试题分析:因为(

,)2

π

θπ∈,所以3(,)424π

ππθ-

∈,所以4

sin()45

πθ-=,所以4tan()43πθ-=,即

tan tan

4431tan tan 4π

θπθ-=+,解得tan 7θ=-,所以tan()4πθ+=tan tan

71341741tan tan 4

π

θπθ+-+==-+-. 考点:1、同角三角形函数间的基本关系;2、两角和与差的正切公式.

【方法点睛】根据已知单角或复角的三角函数值求和角(或差角或单角)的三角函数,通常将结论角利用条件角来表示,利用同角三角函数基本关系化为相关角的三角函数后,再利用两角和与差的三角函数公式可求解. 15.2310x y ++= 【解析】

试题分析:由新定义,得322

()()1333x x x f x x x x x =-?-?=

--,则22()3

x

f x x '=-,又点(1,1)-在函数()f x 上,所以所求切线方程的斜率1

(1)3

k f '== 考点:1、新定义;2、导数的几何意义.

【思路点晴】求函数的切线方程的注意事项:(1)首先应判断所给点是不是切点,如果不是,要先设出切点.(2)切点既在原函数的图象上也在切线上,可将切点代入两者的函数解析式建立方程组.(3)在切点处的导数值就是切线的斜率,这是求切线方程最重要的条件. 16.①②⑤ 【解析】

试题分析:①中函数为偶函数,且当1x =±时,()0f x =,故①正确;②中

()2()x x f x e e f x --=+-=为偶函数,又(0)0f =,故②正确;③中,当0,x >有0x -<,

()2(2)()

f x x x f x -=-+=--=-,而当

x <时,

x ->,

()2(2)()f x x x f x -=--=-+=-,所以此函数为奇函数,故③不正确;④中,因函数的

定义域为(0,)+∞,所以此函数为非奇非偶函数,故④不正确;⑤中,()2sin()12

f x x π

=--=2cos 1x -为偶函数,又当23

x k π

=π±时,(0)0f =,故⑤正确.综上所述①②⑤属于集合M .

考点:1、函数的奇偶性;2、函数的零点;3、零点存在性定理.

17.(1)21n a n =-;(2)12

33

22

n n ++-. 【解析】

试题分析:(1)设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,然后列出首项及公比的方程组即可求出首项和公比,从而求出通项公式;(2)首先由(1)可求出数列{}n b 的通项公式,然后利用分组相求和法即可求解.

试题解析:(1)设{}n a 的首项为1a ,公差为d ,则 由5179,14a a a =+=得1149

2614

a d a d +=??+=?,解得11,2a d ==,

所以21n a n =-;

(Ⅱ)由21n a n =-得213n

n b n =-+.

12[135(21)](333)

n n S n =+++

+-++++

12

2

3(13)331322

n n n n +-=+=+--

考点:1、等差数列的通项公式;2、数列求和. 18.(1)??????<<432

1x x ;

(2)11

[,]32. 【解析】

试题分析::(1)先解出p q ,下的不等式,然后由p q ∧为真知p q ,都为真,由此可求得

实数x 的取值范围;(2)由p ?是q ?的充分不必要条件便可得到1231a a ?

=???>?或1231

a a ?<

???≥?,解该

不等式组即得实数a 的取值范围.

试题解析:(1)()03:><

1

:

<

a 时 4341:<

??????

?<<<<1

2

14341x x 得4321<

?????<<4321

x x

(2)p ?是q ?的充分不必要条件,即q p ???且p q ??? 等价于p q ?且q p ? 记?

??

???<<=121x x

A {}0,3><<=a a x a x

B 则A B 是的真子集 ?????

>=∴1321a a 或?????≥<

1

321a a 得2131≤≤a

考点:1、命题的真假;2、充分条件与必要条件.

【方法点睛】对于充要条件的判断三种常用方法:(1)利用定义判断.如果已知p q ?,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件;(2)利用等价命题判断;(3) 把充要条件“直

观化”,如果p r ?,可认为p 是q 的“子集”;如果q p ?,可认为p 不是q 的“子集”,由此根据集合的包含关系,可借助韦恩图说明. 19.(1)23B π

=,(2)1221a a c c ?=-=???==??

或. 【解析】

试题分析:(1)首先利用正弦定理把条件等式中的边化成角,然后利用两角和的正弦公式可求得B ∠的大小;(2)根据三角形的面积公式和余弦定理建立关于,a c 的方程组,即可求得

,a c 的值.

试题解析:(1)

sin cos 20A a B a +-=,∴由正弦定理

sin sin cos 2sin 0B A A B A +-=,

cos 2,sin 16B B B π??

+=+

= ??

?,∴3

B π

= (2)∵2221sinB 2

2cos ABC S ac b a c ac B

??=???=+-?

,∴221sin 2322cos 33ac a c ac ππ?=????+-=??, 即22

2

5ac a c =??+=?

, 所以1

2

21

a a c c ?==??

?==??或 考点:1、正弦定理与余弦定理;2、两角和的正弦公式;3、三角形面积公式.

【方法点睛】在三角形中处理边角关系时,一般全部转化为角的关系,或全部转化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用正弦定理,出现边的二次式一般采用余弦定理,应用正弦、余弦定理时,注意公式变形的应用,解决三角形问题时,注意角的限制范围. 20.(1)x =450时,L(x)有最大值;(2)x =300时,P(x)取得最大值为100元. 【解析】

试题分析:(1)首先根据利润=收入-成本,而成本包含固定成本和每生产一件产品,成本增加100元,即

,由此得到L(x)的解析式,然后求二次函数取得最大值时的值;(2)

平均利润

,利用导数确定函数的单调区间和极大值点,并确定定义域内(0,300]

的单调性和最大值.

试题解析:(1)依题意得利润L(x)=?1

3

x 2+400x ?100x ?30000

=?1

3x 2+300x ?30000,x ∈(0,500] ∴ L(x)=?1

3(x ?450)2+37500,x ∈(0,500]

∵x ∈(0,500],∴当x =450时,L(x)有最大值. (2)依题意得

P(x)=

?1

3x 2+300x ?30000

x

=?13(x +90000x

)+300,0

P ′

(x)=?

x 2?900003x 2

当x ∈(0,300)时,P ′(x)>0,在(0,300)递增, 当x ∈(300,+∞)时,P ′(x)<0,

在(300,+∞)递减,

所以(1)当0

m 3

?

30000m

)元

(2)当m ≥300时,x =300时,

取得最大值为100元

考点:1、函数的应用;2、利用导数研究函数的单调性. 21.(1)6

C π

=;(2)52[,],[,],[,]6363

ππππ

ππ--

-. 【解析】

试题分析:(1)首先利用向量数量积的坐标运算得到关于,,a b c 的关系式,然后结合余弦定理求得cos C 的值,由此求得角C ;(2)首先利用三角形内角和定理结合两角和的正弦公式化得函数()f x 的解析式,然后根据正弦函数的图象与性质求解即可. 试题解析:(1)因为),(),,(c b a c b a +=-+=,ab )32(+=?, 所以ab c b a 3222=-+,故2

3

cos =

C ,0,6

C C π

π<<∴=

(2)2

1)2sin()cos()(cos )sin(2)(2-

+-+=x B A x B A x f ωω

=2

1)2sin(cos )(cos sin 22-+x C x C ωω=21)2sin(23)(cos 2-+x x ωω

=)6

2sin(π

ω+

x

因为相邻两条对称轴分别为00,2

x x x x π

==+,所以)(x f 的最小正周期为π=T ,1=ω,

所以)6

2sin()(π

+=x x f

由222,2

6

2

k x k k Z π

π

π

ππ-<+

<+

得,3

6

k x k k Z π

π

ππ-

≤≤+

又因为[,]x ππ∈-,

所以)(x f 的单调递增区间为52[,],[,],[,]6363

ππππ

ππ--

- 考点:1、向量的数量积;2、余弦定理;3、两角和的正弦公式;4、正弦函数的图象与性质. 22.(1)极大值0)1(=g ,无极小值;(2)1

[,)3

+∞. 【解析】

试题分析:(1)首先由()f x 的解析式,得到()g x 的解析式,然后求()g x ',判定出函数()g x 的单调性,由此求得函数()g x 的极值;(2)首先将问题转化为()f x 的最大值大于0,只需求解函数()f x 的最大值即可,求得()f x ',然后分0,0a a ≤>两类情形,讨论函数()f x 的单调性,求得函数()f x 的最大值,由此求得a 的取值范围.

试题解析:(1)由题知0>x ,'

()ln 31f x x ax =-+,则'

()()(31)g x f x a x

=+-1ln +-=x x ,x x x g -=

1)(',当10<

>-=x

x x g ,)(x g 为增函数;当1>x 时,01)('

<-=x

x

x g ,)(x g 为减函数.所以当1=x 时,)(x g 有极大值0)1(=g ,)(x g 无极小值.

(2)由题意,'

()ln 31f x x ax =-+

(I )当0≤a 时,'

()ln 310f x x ax =-+>在1>x 时恒成立,则)(x f 在),1(+∞上单调递增,所以0)1()(=>f x f 在),1(+∞上恒成立,与已知矛盾,故0≤a 不符合题意

(II )当0>a 时,令'

()()ln 31x f x x ax ?==-+,则'

1()3x a x ?=

-,且)1,0(1

∈x

①当31a ≥,即13a ≥

时,'

1()30x a x

?=-<,于是)(x ?在),1(+∞∈x 上单调递减, 所以()(1)130x a ??<=-≤,0)('

②当031a <<,即103a <<

时,113a >,'1

3()1

3()3a x a x a x x

?--

=-=,

若1(1,)3x a ∈,则0)('

>x ?,)(x ?在1(1,)3a 上单调递增;

若1(,)3x a ∈+∞,则0)('

+∞上单调递减.

又(1)130a ?=->,所以0)(>x ?在1(1,)3a 上恒成立,即0)('

>x f 在1(1,)3a

上恒成立,

所以)(x f 在1(1,)3a 上单调递增,则0)1()(=>f x f 在1

(1,)3a 上恒成立,

所以1

03

a <<不符合题意.

综上所述,a 的取值范围为1

[,)3

+∞

考点:1、利用导数研究函数的单调性;2、函数极值与导数的关系;3、不等式恒成立问题. 【技巧点睛】解决不等式恒成立问题或有解问题,最终转化为最值问题的主要方法是分离变量法.在使用该方法时一定要明确,在分离的过程中,把题目中所求范围的量放在左边,其余的放在右边. 注意在不等式中这种分离过程是否为恒等变形.

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