内容正文:
滚动测试卷(二)
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知集合A={2,3,5,7,8,9},B={x|x=3k-1,k∈Z},则A∩B=( )
A.{5,8} B.{7}
C.{2,5,8} D.{3,5,7,9}
2.若函数f(x)=ln(ex+1)+ax为偶函数,则实数a的值为( )
A.- B.0
C. D.1
3.已知x>0,y>0,xln 4+yln 8=2ln 2,则+的最小值是( )
A. B.
C.2 D.3
4.若实数m满足log2(-m)<m+1,则m的取值范围为( )
A.(-∞,0) B.(0,+∞)
C.(-∞,-1) D.(-1,0)
5.如图为函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象,则( )
A.函数f(x)的周期为4π
B.对任意的x∈R,都有f(x)≤f
C.函数f(x)在区间[0,5π]上恰好有三个零点
D.函数f是偶函数
6.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2bcos C=a(2-c),且B=,则a=( )
A.1 B.
C. D.2
7.如图,在平面四边形ABCD中,AB=AD=2,∠B=2∠D=120°,记△ABC与△ACD的面积分别为S1,S2,则S2-S1的值为( )
A.2 B.
C.1 D.
8.给出定义:若函数f(x)在D上可导,即f′(x)存在,且导函数f′(x)在D上也可导,则称f(x)在D上存在二阶导数,记f ″(x)=(f′(x))′.若f ″(x)<0在D上恒成立,则称f(x)在D上为凸函数.以下四个函数在上不是凸函数的是( )
A.f(x)=sin x+cos x
B.f(x)=ln x-2x
C.f(x)=-x3+2x-1
D.f(x)=-xe-x
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.在△ABC中,角A,B,C所对的边依次为a,b,c,已知sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则下列结论中正确的是( )
A.(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5∶6∶7
B.△ABC为钝角三角形
C.若△ABC的外接圆半径是R,内切圆半径为r,则5R=16r
D.若a+b+c=18,则△ABC的面积是6
10.已知函数g(x)=sin(ωx+φ)(0<ω<π,0<φ<π),对于任意x∈R,有g=g=-g,则( )
A.函数g(x)的最小正周期为
B.函数g(x)的图象关于点对称
C.函数g(x)在上单调递减
D.函数g(x)在(-π,π)上共有6个极值点
11.我们知道,函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x)为奇函数.有同学发现可以将其推广为:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.已知函数f(x)=,则下列结论正确的有( )
A.函数f(x)的值域为(0,2]
B.函数f(x)的图象关于点(1,1)成中心对称图形
C.函数f(x)的导函数f′(x)的图象关于直线x=1对称
D.若函数g(x)满足y=g(x+1)-1为奇函数,且其图象与函数f(x)的图象有2024个交点,记为Ai(xi,yi)(i=1,2,…,2024),则(xi+yi)=4048
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知f(x)=则f=________.
13.tan 5°+tan 10°+(2-)tan 5°tan 10°=________.
14.已知f′(x)是定义域为的函数f(x)的导函数,且f′(x)sin x+f(x)cos x<0,则不等式f(x)sin x>f的解集为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知函数f(x)=sin.
(1)若f(x0)=,x0∈[0,2π],求x0的值;
(2)设g(x)=f(x)·cos x,求g(x)在区间上的最大值和最小值.
16.(15分)已知函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a>0)在区间[2,3]上有最大值4和最小值1.设f(x)=.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(2x)-k·2x≥0在x∈[-1,1]上有解,求实数k的取值范围.
17.(15分)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知=.
(1)求角A的值;
(2)若∠BAC的角平分线与BC交于点D,AD=2,AC=2,求a+c的值.
18.(17分)己知函数f(x)=ln x-ax,其中a∈R.
(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线在两坐标轴上的截距相等,求a的值;
(2)是否存在实数a,使得f(x)在x∈(0,e]上的最大值是-3?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
19.(17分)英国数学家泰勒发现了如下公式:sin x=x-+-+…,其中n!=1×2×3×…×n.利用该公式可以得到:当x∈时,sin x<x,sin x>x-,sin x<x-+,….
(1)证明:当x∈时,>;
(2)设f(x)=msin x,当f(x)的定义域为[a,b]时,值域也为[a,b],则称[a,b]为f(x)的“和谐区间”,当m=-2时,f(x)是否存在“和谐区间”?若存在,求出f(x)的所有“和谐区间”;若不存在,请说明理由.
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滚动测试卷(二)
1.C 由B={x|x=3k-1,k∈Z},集合B中的元素是被3整除余2的整数.
则集合A={2,3,5,7,8,9}中的元素2,5,8在集合B中,所以A∩B={2,5,8}.故选C.
2.A f(x)=ln(ex+1)+ax的定义域为R,
f(-x)=ln(e-x+1)-ax=ln-ax=ln(ex+1)-x-ax,
由于f(x)=ln(ex+1)+ax为偶函数,
故f(-x)=f(x),即ln(ex+1)-(1+a)x=ln(ex+1)+ax⇒(1+2a)x=0,故1+2a=0,解得a=-,
故选A.
3.C 由xln 4+yln 8=2ln 2可得ln 4x+ln 8y=ln 4,
即4x·8y=4,
所以22x+3y=22,所以2x+3y=2,
所以+=(2x+3y)
=≥=2,
当且仅当即时,等号成立.故选C.
4.D log2(-m)<m+1⇔log2(-m)-m-1<0,因函数y=log2(-x),y=-x-1在(-∞,0)上单调递减,则函数f(x)=log2(-x)-x-1在(-∞,0)上单调递减,又f(-1)=0,则f(m)<0⇔f(m)<f(-1)⇔-1<m<0.故选D.
5.C 从图象可看出f(x)的最小正周期为T=×2=3π,故A错误;
因为ω>0,所以=3π,解得ω=,
f(x)=2sin,代入(0,1)得2sin φ=1,
因为0<φ<,所以φ=,故f(x)=2sin,
f=2sin=2sin≠2,故不满足对任意的x∈R,都有f(x)≤f,故B错误;
x∈[0,5π],则x+∈,
由f(x)=0可得x+={π,2π,3π},
可得x=,
故函数f(x)在区间[0,5π]上恰好有三个零点,故C正确;
f=2sin=2sinx,为奇函数,故D错误.故选C.
6.A 因为2bcos C=a(2-c),两边同时乘以a得2abcos C=a2(2-c),由余弦定理可得a2+b2-c2=2abcos C,
则a2+b2-c2=a2(2-c),所以有a2+c2-b2=a2c,
又a2+c2-b2=2accos B,所以a2c=2accos B,又因为B=,所以a=1.故选A.
7.B 在△ABC中,由余弦定理得
cos B=,
即-=,得BC2-AC2=-2BC-4,①
在△ACD中,由余弦定理得cos D=,即=,得CD2-AC2=2CD-4,②
又S1=AB·BCsin 120°=BC,
S2=AD·CDsin 60°=CD,
所以S2-S1=CD-BC=(CD-BC),③
由②-①,得CD2-BC2=2(CD+BC),由CD+BC>0,
得CD-BC=2,代入③得S2-S1=.故选B.
8.D 对于A,f(x)=sin x+cos x,f′(x)=cos x-sin x,f″(x)=-sin x-cos x,
则f(x)在上恒有f″(x)<0,故A错误;
对于B,f(x)=ln x-2x,f′(x)=-2,f″(x)=-,
则f(x)在上恒有f″(x)<0,故B错误;
对于C,f(x)=-x3+2x-1,f′(x)=-3x2+2,
f″(x)=-6x,
则f(x)在上恒有f″(x)<0,故C错误;
对于D,f(x)=-xe-x,f′(x)=-e-x+xe-x,
f″(x)=(2-x)e-x,
则f(x)在上恒有f″(x)>0,故D正确.故选D.
9.BC 因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,由正弦定理知a∶b∶c=2∶3∶4,
令a=2t,b=3t,c=4t(t>0),
对于选项A,(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5t∶7t∶6t=5∶7∶6,所以选项A错误;
对于选项B,因为cos C===-<0,所以角C为钝角,故选项B正确;
对于选项C,由选项B知sin C==,
由正弦定理得=2R,
所以2R==,得到R=,
又absin C=(a+b+c)r,得到r=,所以5R=16r,故选项C正确;
对于选项D,a+b+c=9t=18,得到t=2,所以a=4,b=6,又sin C=,
所以△ABC的面积为S=absin C=×4×6×=3,故选项D错误,故选BC.
10.ACD 因为g=-g,
所以g=-g(x),
因此g=g(x),从而=×n(n∈N*),注意到0<ω<π,故n=1,ω=3,
所以g(x)=sin(3x+φ),又g=g,
所以g(x)的图象关于直线x=对称,
从而sin=±1,
即+φ=kπ+,k∈Z,所以φ=kπ-,k∈Z,
又0<φ<π,所以φ=,
所以g(x)=sin,所以g(x)的最小正周期为,故A正确;
因为g=-1,所以函数g(x)的图象不关于点对称,故B错误;
当x∈时,3x+∈,故函数g(x)在上单调递减,故C正确;
令3x+=kπ+,k∈Z,得x=-,k∈Z,
令-π<-<π,得-<k<,故k=-2,-1,0,1,2,3,
易知函数g(x)在,,,上单调递增,
在,,上单调递减,
故函数g(x)在(-π,π)上共有6个极值点,故D正确.故选ACD.
11.BCD 对于A,显然f(x)的定义域为R,2x>0,则0<<2,即函数f(x)的值域为(0,2),A错误;
对于B,令h(x)=f(x+1)-1
=-1=-1=,
h(-x)===-h(x),
即函数y=f(x+1)-1是奇函数,因此函数f(x)的图象关于点(1,1)成中心对称图形,B正确;
对于C,由选项B知,f(-x+1)-1=-[f(x+1)-1],即f(1-x)+f(1+x)=2,
两边求导得-f′(1-x)+f′(1+x)=0,
即f′(1-x)=f′(1+x),
因此函数f(x)的导函数f′(x)的图象关于直线x=1对称,C正确;
对于D,由函数g(x)满足y=g(x+1)-1为奇函数,得函数g(x)的图象关于点(1,1)成中心对称,
由选项B知,函数g(x)的图象与函数f(x)的图象有2024个交点关于点(1,1)对称,
因此(xi+yi)=i+i=1012×2+1012×2=4048,D正确.故选BCD.
12.解析 f=-+1=-+1=,
则f=f=-2+1=1-=.
答案
13.解析 tan 15°=tan(60°-45°)=
==2-,
又tan 15°=tan(10°+5°)==2-,
所以2--(2-)tan 10°tan 5°=tan 10°+tan 5°,
所以tan 5°+tan 10°+(2-)tan 5°tan 10°
=2--(2-)tan 10°tan 5°+(2-)tan 5°tan 10°=2-.
答案 2-
14.解析 设g(x)=f(x)sin x,x∈,
g′(x)=f′(x)sin x+f(x)cos x<0,
所以函数g(x)在上单调递减,
f(x)sin x>f⇔f(x)sin x>fsin,
即g(x)>g,得
所以0<x<,所以不等式的解集为.
答案
15.解析 (1)因为f(x)=sin,由f(x0)=,
得到sin=,解得x0-=+2kπ,k∈Z或x0-=+2kπ,k∈Z,
即x0=+2kπ,k∈Z或x0=+2kπ,k∈Z,
又x0∈[0,2π],
所以x0=或.
(2)因为g(x)=f(x)·cos x=sin·cos x
=(sin xcos x-cos2x)=
=sin-,
令t=2x-,因为x∈,得到t∈,
由y=sin x的图象与性质知,sin t∈,
所以g(x)∈,
所以g(x)在区间上的最大值为-,最小值为-.
16.解析 (1)g(x)=a(x-1)2+1+b-a,
因为a>0,所以g(x)在区间[2,3]上是增函数,
故解得
(2)由(1)可得g(x)=x2-2x+1,
所以f(x)=x+-2,
所以f(2x)-k·2x≥0可化为2x+-2≥k·2x,
即1+2-2·≥k.
令t=,则k≤t2-2t+1.
因为x∈[-1,1],所以t∈.
记h(t)=t2-2t+1,因为t∈,
所以h(t)max=1,
所以实数k的取值范围是(-∞,1].
17.解析 (1)依题意,由正弦定理可得=,
所以sin C-sin B=sin(A-B),
又sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B),
所以sin B=sin(A+B)-sin(A-B)=2cos Asin B,
因为B∈(0,π),所以sin B≠0,所以cos A=,
又A∈(0,π),所以A=.
18.解析 (1)f′(x)=-a,则f′(1)=1-a,f(1)=-a,
故曲线y=f(x)在x=1处的切线为y+a=(1-a)(x-1),即y=(1-a)x-1,
当a=1时,此时切线为y=-1,不符合要求.
当a≠1时,令x=0,有y=-1,
令y=0,有x=,故=-1,即a=2,故a=2.
(2)∵f(x)=ln x-ax,∴f′(x)=-a=,
①当a≤0时,f(x)在(0,e]上单调递增,
∴f(x)的最大值是f(e)=1-ea=-3,解得a=>0,舍去;
②当a>0时,由f′(x)=-a==0,得x=,
当0<<e,即a>时,当x∈时,
f′(x)>0;x∈时,f′(x)<0,
∴f(x)的单调递增区间是,单调递减区间是,
又f(x)在(0,e]上的最大值为-3,
∴f(x)max =f=-1-ln a=-3,∴a=e2;
当≥e,即0<a≤时,f(x)在(0,e]上单调递增,
∴f(x)max =f(e)=1-ea=-3,
解得a=,舍去.综上,存在a符合题意,此时a=e2.
19.(1)证明 由题意,得sin x>x-,
所以>1->1-=1->,
所以当x∈时,>.
(2)解析 当m=-2时,假设存在“和谐区间”,则由-2≤f(x)≤2,知-2≤a<b≤2,
①若a,b≥0,则由[a,b]⊆[0,π),知f(x)≤0,矛盾,故不存在“和谐区间”.
②同理a,b≤0时,也不存在“和谐区间”,
下面讨论a≤0≤b,
③若b≥,则⊆[a,b],故f(x)最小值为-2,于是a=-2,所以⊆[a,b],
所以f(x)最大值为2,故b=2,此时f(x)的定义域为[-2,2],值域为[-2,2],符合题意.
④若b<,当a≤-时,同理可得a=-2,b=2,舍去;
当a>-时,f(x)在[a,b]上单调递减,
所以于是a+b=-2(sin a+sin b).
若b>-a,即a+b>0,则sin b>sin(-a),
故sin b+sin a>0,-(sin a+sin b)<0,
与a+b=-2(sin a+sin b)矛盾;
若b<-a,同理,矛盾,
所以b=-a,即=sin b.
由(1)知当x∈时,sin x>,
因为b∈,所以b=0,从而,a=0,从而a=b,矛盾,
综上所述,f(x)有唯一的“和谐区间”[-2,2].
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