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江苏省扬州中学高三数学(文科)月考试卷
2021.10
数 学
(满分160分,考试时间120分钟)
一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分.)
1、已知集合M={x|x<1},N={x|lg(2x+1)>0},则M∩N= .
2、复数z=为纯虚数,则实数a的值为 .
3、抛物线的焦点到准线的距离是 .
4、“”是“”的 条件.
5、向量(1,2)、(-3,2),若()∥(),则实数k=_________.
6、已知m为任意实数,则直线(m-1)x+(2m-1)y=m-5必过定点_________.
7、若关于x的方程cos2x+4sinx-a=0有解,则实数a的取值范围是 .
8、将y=sin2x的图像向右平移φ单位(φ>0),使得平移后的图像仍过点,则φ的最小值为_______.
9、若函数f (x)=mx2+lnx-2x在定义域内是增函数,则实数m的取值范围是_________.
10、已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是________.
11、已知△ABC是等边三角形,有一点D满足+=,且||=,
那么·= .
12、已知椭圆的左右焦点分别为,点 P是椭圆上某一点,椭圆的左准线为,于点,若四边形为平行四边形,则椭圆的离心率的取值范围是
13、已知函数f (x)=,若x1, x2∈R,x1≠x2,使得f (x1)=f (x2)成立,则实数a的取值范围是 .
14、已知函数f (x)满足f (x)=f (),当x∈[1,3]时,f (x)=lnx,若在区间[,3]内,函数g(x)=f (x)-ax与x轴有三个不同的交点,则实数a的取值范围是 .
二、解答题(本大题共6小题,共90分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)
已知直线和.
问:m为何值时,有:(1); (2).
16、(本小题满分14分)
已知函数f (x)=sin(ωx+φ) (ω>0,0<φ<π),其图像经过点M,且与x轴两个相邻的交点的距离为π.
(1)求f (x)的解析式;
(2)在△ABC中,a=13,f (A)=,f (B)=,求△ABC的面积.
17、(本小题满分15分)
已知|a|=3,|b|=2,a与b的夹角为120º,当k为何值时,
(1)ka-b与a-kb垂直;
(2)|ka-2b|取得最小值?并求出最小值.
18、(本小题满分15分)
如图①,一条宽为1km的两平行河岸有村庄A和供电站C,村庄B与A、C的直线距离都是2km,BC与河岸垂直,垂足为D.现要修建电缆,从供电站C向村庄A、B供电.修建地下电缆、水下电缆的费用分别是2万元/km、4万元/km.
(1)已知村庄A与B原来铺设有旧电缆,但旧电缆需要改造,改造费用是0.5万元/km.现打算利用此段旧电缆修建供电线路,并要求水下电缆长度最短,试求该方案总施工费用的最小值.
(2)如图②,点E在线段AD上,且铺设电缆的线路为CE、EA、EB.若∠DCE=θ(0≤θ≤),试用θ表示出总施工费用y (万元)的解析式,并求y的最小值.
19、(本小题满分16分)
已知椭圆的两个焦点为,离心率为 ,点是椭圆上某一点,的周长为,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)以椭圆的上顶点为直角顶点作椭圆的内接等腰直角三角形,设直线的斜率为(),求全部满足要求的.
20、(本小题满分16分)
已知a为实数,函数f (x)=a·lnx+x2-4x.
(1)是否存在实数a,使得f (x)在x=1处取极值?证明你的结论;
(2)若函数f (x)在[2, 3]上存在单调递增区间,求实数a的取值范围;
(3)设g(x)=2alnx+x2-5x-,若存在x0∈[1, e],使得f (x0)<g(x0)成立,求实数a的取值范围.
高三数学(文科)月考试卷 答案2021.10.6
1、(0,1) 2、1 3、 4、充分不必要” 5、-
6、 (9,-4) 7、[-4,4] 8、 9、[,+∞) 10、4
11、3 12、 13、 (-∞,4) 14、,
15、解:(1)∵,∴,得或;
当m=4时,l1:6x+7y-5=0,l2:6x+7y=5,即l1与l2重合,故舍去.
当时,即
∴当时,. ………7分
(2)由得或;
∴当或时,. ………14分
16、解:(1)依题意知,T=2π,∴ω=1,∴f (x)=sin(x+φ)
∵f ()=sin(+φ)=,且0<φ<π ∴<+φ< ∴+φ= 即φ=
∴f (x)=sin=cosx. ………6分
(2)∵f (A)=cosA=,f (B)=cosB=, ∴A,B∈(0,)
∴sinA=,sinB= ………8分
∴sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB= ………10分
∵在△ABC中= ∴b=15. ………12分
∴S△ABC=absinC=×13×15×=84. ………14分
17、解:(1)∵ka-b与a-kb垂直,∴(ka-b)·(a-kb)=0.
∴ka2-k2a·b-b·a+kb2=0.∴9k-(k2+1)×3×2·cos120°+4k=0.
∴3k2+13k+3=0.∴k=. ………7分
(2)∵|ka-2b|2=k2a2-4ka·b+4b2=9k2-4k×3×2·cos120°+4×4
=9k2+12k+16=(3k+2)2+12.
∴当k=-时,|ka-2b|取得最小值为2. ………15分
18、解:(1)由已知可得△ABC为等边三角形,∵AD⊥CD,∴水下电缆的最短线路为CD.过D作DE⊥AB于E,可知地下电缆的最短线路为DE、AB. ………3分
又CD=1,DE=,AB=2,故该方案的总费用为
1×4+×2+2×0.5=5+ (万元). …………6分
(2)∵∠DCE=θ (0≤θ≤)
∴CE=EB=,ED=tanθ,AE=-tanθ.
则y=×4+×2+(-tanθ)×2=2×+2 ……9分
令f (θ)= (0≤θ≤)
则f ¢(θ)== ,……11分
∵0≤θ≤,∴0≤sinθ≤,记sinθ0=,θ0∈(0,)
当0≤θ<θ0时,0≤sinθ<,∴f ¢(θ)<0
当θ0<θ≤时,<sinθ≤,∴f ¢(θ)>0
∴f (θ)在[0,θ0)上单调递减,在(θ0,]上单调递增.……13分
∴f (θ)min=f (θ0)==2,从而ymin=4+2,此时ED=tanθ0=,
答:施工总费用的最小值为(4+2)万元,其中ED=. ……15分
19、解:(1)由题意得,
椭圆的标准方程为: ---------------------6分
(2)设的直线方程为设,(不妨设)
由得,
----------------------8分
由得,即,即或
注:求出给2分
20、解:(1)函数f (x)定义域为(0,+∞),f ¢(x)=+2x-4=
假设存在实数a,使f (x)在x=1处取极值,则f ¢(1)=0,∴a=2, ……2分
此时,f ¢(x)=,
∴当0<x<1时,f ¢(x)>0,f (x)递增;当x>1时,f ¢(x)>0,f (x)递增.
∴x=1不是f (x)的极值点.
故不存在实数a,使得f (x)在x=1处取极值. ………4分
(2)f ¢(x)==,
①当a≥2时,∴f ¢(x)≥0,∴f (x)在(0,+∞)上递增,成立; ………6分
②当a<2时,令f ¢(x)>0,则x>1+或x<1-,
∴f (x)在(1+,+∞)上递增,
∵f (x)在[2, 3]上存在单调递增区间,∴1+<3,解得:6<a<2
综上,a>-6. ………10分
(3)在[1,e]上存在一点x0,使得成立,即在[1,e]上存在一点,使得,即函数在[1,e]上的最小值小于零.
有
①当,即时, 在上单调递减,
所以的最小值为,由可得,
由于,所以; ………12分
②当,即时,在上单调递增,
所以最小值为,由可得; ………14分
③当,即时,可得最小值为,
由于,所以, ,
故 此时不存在使成立.
综上可得所求的范围是:或. ………16分
解法二:由题意得,存在x∈[1, e],使得a(lnx-)>x+成立.
令m(x)=lnx-,∵m(x)在[1, e]上单调递增,且m(1)=-1<0, m(e)=1->0
故存在x1∈(1,e),使得x∈[1, x1)时,m(x)<0;x∈(x1, e]时,m(x)>0
故存在x∈[1, x1)时,使得a<成立,·························(☆)
或存在x∈(x1, e]时,使得a>成立,·························(☆☆) ………12分
记函数F(x)=,F ¢(x)=
当1<x≤e时,(x2-1)lnx-(x+1)2=(x2-1)·
∵G(x)=lnx-=lnx--1递增,且G(e)=-<0
∴当1<x≤e时,(x2-1)lnx-(x+1)2<0,即F ¢(x)<0
∴F(x)在[1, x1)上单调递减,在(x1, e]上也是单调递减, ………14分
∴由条件(☆)得:a<F(x)max=F(1)=-2
由条件(☆☆)得:a>F(x)min=F(e)=
综上可得,a>或a<-2. ………16分
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