2021-2022学年重庆市育才中学高三(上)适应性数学试卷(二)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1.已知集合A={1,25,5x},B={1,x2},若A∪B=A,则实数x的值为( )A.0B.﹣5C.0或﹣5D.0或±52.已知复数z=,则+|z|在复平面内对应的点在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.函数的零点为x0,则不等式x﹣x0>2的最小整数解为( )A.3B.4C.5D.64.函数f(x)=x3cos在[﹣2π,2π]上的图象大致为( )A.B.C.D.5.为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯在公元前二世纪首先提出了“星等”这个概念.星等的数值越小,星星就越亮,星等的数值越大它的光就越暗.到了1850年,由于光度计在天体光度测量的应用,英国天文学家普森又提出了亮度的概念,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m1﹣m2=2.5(lgE2﹣lgE1),其中星等为mk的星的亮度为Ek(k=1,2).已知“心宿二”的星等是1.00,“天津四”的星等是1.25,则“心宿二”的亮度大约是“天津四”的( )倍.(当|x|较小时,10x≈1+2.3x+2.7x2)A.1.27B.1.26C.1.23D.1.226.已知a,b为正实数,直线y=x﹣a与曲线y=ln(x+b)相切,则的最小值是( )A.B.C.D.7.已知e是自然对数的底数,关于x的方程e|x﹣2|=x有两个不同的解x1,x2(x1<x2),则( )A.x1<1,x2>3B.x1>1,x2<3
C.D.8.已知偶函数f(x),当x≥0时,,若a=f(﹣log23),b=f(2log32),,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>cB.a>c>bC.c>a>bD.c>b>a二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。9.下列命题为真命题的是( )A.∀x∈R,不等式B.若x>0,且x≠1,则lgx+logx10≥2C.命题“若a>b>0,且c<0,则的逆否命题”D.若命题“p∨q”为假命题,则p,q均为假命题10.已知函数f(x)=ex+e﹣x+|x|.则下面结论正确的是( )A.f(x)是奇函数B.f(x)在[0,+∞)上为增函数C.若x≠0,则D.若f(x﹣1)<f(﹣1),则0<x<211.已知函数,则函数具有下列性质( )A.函数f(x)的图象关于点(﹣1,﹣1)对称B.函数f(x)在定义域内是减函数C.函数f(x)的图象关于直线x=﹣1对称D.函数f(x)的值域为(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,+∞)12.若函数f(x)的定义域为R,且存在非零常数T,对任意的x∈R,都有f(x+T)=f(x)+T,则称f(x)为类周期函数,T为f(x)的类周期.则( )A.函数f(x)=﹣x为类周期函数B.函数f(x)=2x为类周期函数C.若函数f(x)为类周期函数,则函数F(x)=f(x)﹣x为周期函数D.若函数f(x)=sinx+kx为类周期函数,则常数k=1三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
13.已知幂函数f(x)=(a2﹣3a﹣3)xa在(0,+∞)为增函数,则实数a的值为 .14.请写出一个同时满足下列三个条件的函数f(x): .①f(x)是偶函数;②f(x)在(0,+∞)上单调递减;③f(x)的值域是(0,+∞).15.已知f(x)=ln(2﹣x),把f(x)的图象向左平移2个单位,再把图象上每一点的横坐标缩短一半(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象,则g(x)= .16.已知函数(a<0).若存在x0>1,使得2f(x0)<a,则实数a的取值范围是 .四、解答题:本大题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1≠0,(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)已知数列{bn}满足:log2bn=an,求数列{bn}的前n项和.18.在三角形ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c.已知,b=3,∠A=120°.(1)求△ABC的面积;(2)∠A的角平分线交边BC于点D,求AD的长.19.随着城市规模的扩大和人们生活水平的日益提高,某市近年机动车保有量逐年递增.根据机动车管理部门的统计数据,以5年为一个研究周期,得到机动车每5年纯增数据情况为:年度周期1995~20002000~20052005~20102010~20152015~2020时间变量xi12345纯增数量yi(单位:万辆)3691527其中i=1,2,3,…,时间变量xi对应的机动车纯增数据为yi,且通过数据分析得到时间变量x与对应的机动车纯增数y(单位:万辆)具有线性相关关系.(Ⅰ)求机动车纯增数量y(单位:万辆)关于时间变量x的回归方程,并预测2025~2030年间该市机动车纯增数量的值;
附:回归直线方程=x+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:==,=﹣.(Ⅱ)该市交通管理部门为了了解市民对“单双号限行”的赞同情况,随机采访了200名市民,将他们的意见和是否拥有私家车情况进行了统计,得到如下的2×2列联表:赞同限行不赞同限行合计没有私家车8515100有私家车7525100合计16040200据上面的列联表判断,能否有95%的把握认为“对限行的意见与是否拥有私家车”有关.附:K2=,n=a+b+c+d.P(K2≥k)0.150.100.050.0250.0100.0050.001k2.0722.7063.8415.0246.6357.87910.82820.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,点F在棱CC1上,点E在棱AA1上.(Ⅰ)若A1E=CF(如图1),求证:B、F、D1、E四点共面;(Ⅱ)若E为AA1的中点,过B、E、F三点的平面记为α,平面α与棱DD1相交于G点(如图2),平面α将正方体分割所成的上下两个部分的体积分别为V1、V2,若=,求平面α与平面ABCD所成锐二面角的余弦值.
21.设椭圆(a>b>0)上的任意一点动点M,上顶点为A.(1)当上顶点A坐标为(0,1),离心率时,求|MA|的最大值;(2)过点M作圆的两条切线,切点分别为P和Q,直线PQ与x轴和y轴的交点分别为E和F,求△EOF面积的最小值.22.已知.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)设a>0,b>0,a≠b,求证:.
参考答案一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1.已知集合A={1,25,5x},B={1,x2},若A∪B=A,则实数x的值为( )A.0B.﹣5C.0或﹣5D.0或±5解:∵A={1,25,5x},B={1,x2},且A∪B=A,∴x2=25或x2=5x,解得x=﹣5或5或0,当x=﹣5时,A={1,25,﹣25},B={1,25},符合题意;当x=5时,A={1,25,25},违背集合中元素的互异性,舍去;当x=0时,A={1,25,0},B={1,0},符合题意.故实数x的值为0或﹣5.故选:C.2.已知复数z=,则+|z|在复平面内对应的点在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解:∵z==,∴,|z|=1,则,∴+|z|在复平面内对应的点的坐标为(1,1),在第一象限.故选:A.3.函数的零点为x0,则不等式x﹣x0>2的最小整数解为( )A.3B.4C.5D.6解:由=x+lnx﹣5,可知f(x)在(0,+∞)上单调递增,又f(3)=ln3﹣2<0,f(4)=ln4﹣1>0,∴零点x0∈(3,4),则满足x>x0+2的最小整数为6.故选:D.
4.函数f(x)=x3cos在[﹣2π,2π]上的图象大致为( )A.B.C.D.解:f(﹣x)===﹣f(x)所以f(x)为奇函数,图象关于原点对称,排除BD;而,,所以,排除C,故选:A.5.为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯在公元前二世纪首先提出了“星等”这个概念.星等的数值越小,星星就越亮,星等的数值越大它的光就越暗.到了1850年,由于光度计在天体光度测量的应用,英国天文学家普森又提出了亮度的概念,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m1﹣m2=2.5(lgE2﹣lgE1),其中星等为mk的星的亮度为Ek(k=1,2).已知“心宿二”的星等是1.00,“天津四”的星等是1.25,则“心宿二”的亮度大约是“天津四”的( )倍.(当|x|较小时,10x≈1+2.3x+2.7x2)A.1.27B.1.26C.1.23D.1.22解:由题意可得,1﹣1.25=2.5(lgE2﹣lgE1),,故≈1+2.3×0.1+2.7×0.12=1.257≈1.26.故选:B.6.已知a,b为正实数,直线y=x﹣a与曲线y=ln(x+b)相切,则的最小值是( )A.B.C.D.解:由y=ln(x+b),得y'=,
由切线的方程y=x﹣a,得切线的斜率为1,设切点(x0,y0),则=1,可得x0=1﹣b,切点为(1﹣b,0),代入y=x﹣a,得a+b=1,因为a、b为正实数,所以+=(+)(a+b)=1+2++≥3+2=3+2,当且仅当a=b时取等号,故+的最小值为3+2.故选:D.7.已知e是自然对数的底数,关于x的方程e|x﹣2|=x有两个不同的解x1,x2(x1<x2),则( )A.x1<1,x2>3B.x1>1,x2<3C.D.解:令f(x)=e|x﹣2|=,则h(x)=f(x)﹣x=,所以关于x的方程e|x﹣2|=x有两个不同的解,即h(x)=0有两个不同的零点x1,x2(x1<x2),当x≥2时,h(x)=ex﹣2﹣x,则h'(x)=ex﹣2﹣1=0,解得z=2,当x≥2时,h'(x)≥0,则h(x)单调递增,又h(3)=e﹣3<0,,所以3<x2<;当x<2时,h(x)=e2﹣x﹣x,则h'(x)=﹣e2﹣x﹣1<0,所以h(x)在(﹣∞,2)上单调递减,
又h(1)=e﹣1>0,h(2)=﹣1,所以1<x1<2,故选项A,B错误;又3<x1x2<7<e2,故选项C错误,又4<x1+x2<,故选项D正确.故选:D.8.已知偶函数f(x),当x≥0时,,若a=f(﹣log23),b=f(2log32),,则a,b,c的大小关系为( )A.a>b>cB.a>c>bC.c>a>bD.c>b>a解:当x≥0时,=单调递减,因为log23﹣log34=>,则log23>log34,又44>35,所以,故,所以,则,又函数f(x)为偶函数,所以a=f(﹣log23)=f(log23),且b=f(2log32)=f(log34),故a>b>c.故选:D.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.下列命题为真命题的是( )A.∀x∈R,不等式B.若x>0,且x≠1,则lgx+logx10≥2C.命题“若a>b>0,且c<0,则的逆否命题”D.若命题“p∨q”为假命题,则p,q均为假命题解:对A:sinx+cosx=sin(x+)≤,故A正确;对B:lgx+logx10=lgx+,令t=lgx(t∈R),则lgx+logx10=t+≥2或t+≤﹣2,故B错误;对C:因为a>b>0,所以<,又c<0,则>,故原命题为真命题,所以其逆否命题为真命题,故C正确;对D:因为命题“p∨q”为假命题,所以p,q均为假命题,故D正确;故选:ACD.10.已知函数f(x)=ex+e﹣x+|x|.则下面结论正确的是( )A.f(x)是奇函数B.f(x)在[0,+∞)上为增函数C.若x≠0,则D.若f(x﹣1)<f(﹣1),则0<x<2解:已知函数f(x)=ex+e﹣x+|x|.则f(﹣x)=e﹣x+ex+|﹣x|=e﹣x+ex+|x|=f(x),故函数f(x)为偶函数,故选项A错误;当x>0时,f(x)=ex+e﹣x+x.f′(x)=ex﹣e﹣x+1>0,所以函数f(x)为增函数,故选项B正确;当x>0时,由基本不等式得x+≥2,当且仅当x=1时等号成立,又由f(x)在(0,+∞)上为增函数,所以f(x+)≥f(2)=e2+e﹣2+2>e2+2,又由函数y=x+为奇函数,当x<0时,﹣x﹣≥2,
f(x+)=f(﹣x﹣)>e2+2,综上,当x≠0时,f(x+)>e2+2,选项C正确;由与函数f(x)为偶函数,由f(x﹣1)<f(﹣1),得f(|x﹣1|)<f(|﹣1|),则|x﹣1|<1,解得0<x<2,故选项D正确.故选:BCD.11.已知函数,则函数具有下列性质( )A.函数f(x)的图象关于点(﹣1,﹣1)对称B.函数f(x)在定义域内是减函数C.函数f(x)的图象关于直线x=﹣1对称D.函数f(x)的值域为(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,+∞)解:=﹣1+,故函数f(x)的图像关于点(﹣1,﹣1)对称,故A正确,C错误;函数在(﹣∞,﹣1)递减,在(﹣1,+∞)递减,在定义域无单调性,故B错误;x→∞时,f(x)→﹣1,x→﹣1时,f(x)→∞,故函数f(x)的值域为(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,+∞),故D正确;故选:AD.12.若函数f(x)的定义域为R,且存在非零常数T,对任意的x∈R,都有f(x+T)=f(x)+T,则称f(x)为类周期函数,T为f(x)的类周期.则( )A.函数f(x)=﹣x为类周期函数B.函数f(x)=2x为类周期函数C.若函数f(x)为类周期函数,则函数F(x)=f(x)﹣x为周期函数D.若函数f(x)=sinx+kx为类周期函数,则常数k=1解:因为函数f(x)=﹣x,所以f(x+T)=﹣x﹣T≠f(x)+T,所以f(x)不是类周期函数,故选项A错误;因为函数f(x)=2x,所以f(x+T)=2x+T=2x•2T=f(x)•2T≠f(x)+T,故选项B错误;因为F(x+T)=f(x+T)﹣(x+T),f(x+T)=f(x)+T,
所以F(x+T)=f(x+T)﹣(x+T)=f(x)+T﹣x﹣T=f(x)﹣x=F(x),所以函数F(x)=f(x)﹣x为周期函数,故选项C正确;因为函数f(x)=sinx+kx为类周期函数,即存在非零常数T,对于任意的x∈R,都有f(x+T)=f(x)+T,即f(x+T)=sin(x+T)+k(x+T)=sinx+kx+T=f(x)+T,所以sin(x+T)+k(x+T)=sinx+kx+T,令x=0,可得sinT+kT=T①,令x=π,可得sin(π+T)+k(π+T)=sinπ+kπ+T,化简可得,﹣sinT+kT=T②,由①+②可得,2kT=2T,又T≠0,所以k=1,故选项D正确.故选:CD.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。13.已知幂函数f(x)=(a2﹣3a﹣3)xa在(0,+∞)为增函数,则实数a的值为 4 .解:因为f(x)=(a2﹣3a﹣3)xa为幂函数,所以a2﹣3a﹣3=1,解得a=﹣1或a=4,又f(x)在(0,+∞)为增函数,所以a>0,所以a=4.故答案为:4.14.请写出一个同时满足下列三个条件的函数f(x): f(x)=x﹣2 .①f(x)是偶函数;②f(x)在(0,+∞)上单调递减;③f(x)的值域是(0,+∞).解:从具有奇偶性,单调性的角度进行分析,从基本初等函数进行考虑,则时满足三个条件的函数f(x)可以为:f(x)=x﹣2.故答案为:f(x)=x﹣2.15.已知f(x)=ln(2﹣x),把f(x)的图象向左平移2个单位,再把图象上每一点的横坐标缩短一半(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象,则g(x)= ln(﹣2x) .解:把f(x)=ln(2﹣x)的图象向左平移2个单位,可得函数y=ln[2﹣(x+2)]=ln(﹣x),
再把图象上每一点的横坐标缩短一半(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象,则g(x)=ln(﹣2x).故答案为:ln(﹣2x).16.已知函数(a<0).若存在x0>1,使得2f(x0)<a,则实数a的取值范围是 .【解答】解;由题意得f′(x)=(ax+1)(eax﹣1),令f′(x)=0,解得,x2=0.∵存在x0>1,使得2f(x0)<a,可得a>2f(x)min,x∈(1,+∞).(1)当a≤﹣1,即x1≤1,可以得出当x>1时,f′(x)≥0,∴f(x)在(1,+∞)单调递增,∴∴,解得ea<a,∵ea>0,a≤﹣1∴不等式显然不成立故a≤﹣1,不符合题意.(2)当﹣1<a<0时,即x1>1,可以得出f′(x)在上小于0,在上大于0,故f(x)在区间上单调递减,在区间上单调递增,∴,∴化简得解得,
综上所述a的取值范围为.故答案为:..四、解答题:本大题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1≠0,(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)已知数列{bn}满足:log2bn=an,求数列{bn}的前n项和.解:(1)∵数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,则Sn=,又(n∈N*),∴=,不恒为0,∴n=,又a1=,且a1≠0,∴a1=1,an=2n﹣1.(2)由(1)知,数列{bn}是首项为2,公比为4的等比数列,前n项和Tn,所以.18.在三角形ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c.已知,b=3,∠A=120°.(1)求△ABC的面积;(2)∠A的角平分线交边BC于点D,求AD的长.解:(1)因为,b=3,∠A=120°,所以由a2=b2+c2﹣2bccos∠A,可得37=9+c2+3c,所以c2+3c﹣28=0,解得c=4,所以S△ABC=.(2)法1:由题意可得S△ABC=S△ADC+S△ADB,所以,所以.法2:由三角形内角平分线定理,,可得,
在三角形ABD中,根据余弦定理,得,所以,解得或(舍去).19.随着城市规模的扩大和人们生活水平的日益提高,某市近年机动车保有量逐年递增.根据机动车管理部门的统计数据,以5年为一个研究周期,得到机动车每5年纯增数据情况为:年度周期1995~20002000~20052005~20102010~20152015~2020时间变量xi12345纯增数量yi(单位:万辆)3691527其中i=1,2,3,…,时间变量xi对应的机动车纯增数据为yi,且通过数据分析得到时间变量x与对应的机动车纯增数y(单位:万辆)具有线性相关关系.(Ⅰ)求机动车纯增数量y(单位:万辆)关于时间变量x的回归方程,并预测2025~2030年间该市机动车纯增数量的值;附:回归直线方程=x+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=
=,=﹣.(Ⅱ)该市交通管理部门为了了解市民对“单双号限行”的赞同情况,随机采访了200名市民,将他们的意见和是否拥有私家车情况进行了统计,得到如下的2×2列联表:赞同限行不赞同限行合计没有私家车8515100有私家车7525100合计16040200据上面的列联表判断,能否有95%的把握认为“对限行的意见与是否拥有私家车”有关.附:K2=,n=a+b+c+d.P(K2≥k)0.150.100.050.0250.0100.0050.001k2.0722.7063.8415.0246.6357.87910.828解:(Ⅰ)由表中数据,计算=×(1+2+3+4+5)=3,=×(3+6+9+15+27)=12,xiyi=1×3+2×6+3×9+4×15+5×27=237,=1+4+9+16+25=55;所以===5.7,=﹣=12﹣5.7×3=﹣5.1;所以y关于x的线性回归方程为=5.7x﹣5.1,
x=7,可得=5.7×7﹣5.1=34.8,所以预测2025~2030年间该市机动车纯增数量的值约为34.8万辆;(Ⅱ)根据2×2列联表,计算可得K2===3.125<3.841,所以没有95%的把握认为“对限行的意见与是否拥有私家车”有关.20.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,点F在棱CC1上,点E在棱AA1上.(Ⅰ)若A1E=CF(如图1),求证:B、F、D1、E四点共面;(Ⅱ)若E为AA1的中点,过B、E、F三点的平面记为α,平面α与棱DD1相交于G点(如图2),平面α将正方体分割所成的上下两个部分的体积分别为V1、V2,若=,求平面α与平面ABCD所成锐二面角的余弦值.【解答】如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为2,点F在棱CC1上,点E在棱AA1上.(Ⅰ)证明:在B1B上取点H,使BH=CF,因为BH∥CF,所以BC=HF,BC∥HF,因为BC∥A1D1,BC=A1D1,所以D1F∥A1H,因为BH∥A1E,BH=A1E,所以BE∥A1H,所以D1F∥BE,所以B、F、D1、E四点共面;(Ⅱ)解:取D1D中点K,连接EK、KC,因为E为AA1的中点,所以ABE﹣DCK为直三棱柱,BCF﹣EKG为斜三棱柱,V2=VABE﹣DCK+VBCF﹣EKG==2a+2,,因为=,所以,解得a=,
建立如图所示的空间直角坐标系,=(2,0,),=(0,2,1),设平面α的法向量为=(x,y,z),,令z=4,=(﹣1,﹣2,4),平面ABCD的法向量为=(0,0,1),所以平面α与平面ABCD所成锐二面角的余弦值为==.21.设椭圆(a>b>0)上的任意一点动点M,上顶点为A.(1)当上顶点A坐标为(0,1),离心率时,求|MA|的最大值;(2)过点M作圆的两条切线,切点分别为P和Q,直线PQ与x轴和y轴的交点分别为E和F,求△EOF面积的最小值.解:(1)因为上顶点A坐标为(0,1),离心率,则,解得,所以椭圆的方程为,设M(x,y),则,
故当时,|MA|的最大值为;(2)设M(x0,y0),P(x1,y1),Q(x2,y),由题意可知PQ斜率存在,且不为0,所以x0y0≠0,则直线MP和MQ的方程分别为,,因为点M在MP和MQ上,所以有,,则P,Q两点的坐标满足方程,所以直线PQ的方程为,可得和,所以,因为,,所以,故,当且仅当时取“=”,故△EOF面积的最小值为.22.已知.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)设a>0,b>0,a≠b,求证:.【解答】(1)解:函数的定义域为(0,+∞),因为恒成立,所以函数f(x)在(0,+∞)为减函数,故函数f(x)的单调递减区间为(0,+∞);(2)证明:不妨设a>b>0,
先证,只要证,即证,即证,令,x>1,则需证,由(1)知,在(0,+∞)为减函数,当x>1时,,又f(1)=0,所以,即得证;下面再证,即证,令,t>1,只要证,,令,(t>1),则恒成立,故g(t)在(1,+∞)为减函数,所以g(t)<g(1),则,所以成立.综上所述,.