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高三数学参考答案
一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.
1.A 2.C 3.A 4.B 5.C 6.C 7.B 8.B
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 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 5 分,部分选对的得 3 分,有选错的得 0 分.
9.ABC 10.BD 11.ABD 12.ACD
三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分.
13.02m 14.8 15. 2
2 16.( ),2−
四、解答题:本题共 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.(本小题满分 10 分)
解:(1)因为 (2 )( 3 1) 0x x a− − − ,
当 1a = 时,不等式变为 (2 )( 4) 0xx− − , ………… 1 分
解得 24x. ………… 2 分
所以集合 { 2 4}A x x= . ………… 3 分
(2)由于 22
2 2 2log ( 4 8)=log (( 2) 4) log 4=2y x x x= − + − + ,即集合 B=[2, )+ …… 4 分
因为 xA 是 xB 的充分不必要条件,则 AB ,且 AB , ………… 6 分
①若 2 3 1a+,即 1
3a 时, (2,3 1)Aa=+,满足 AB ,且 AB ,所以 1
3a . …… 7 分
②若 2 3 1a=+,即 1
3a = 时,不合题意; ………… 8 分
③若 2 3 1a+,即 1
3a 时, (3 1,2)Aa=+ ,不满足 AB ,舍去. ………… 9 分
综上所述, 1
3a . ………… 10 分
18.(本小题满分 12 分)
解:(1)函数 ()fx为奇函数, ………… 1 分
证明如下:
函数 ()fx的定义域为 R, ………… 2 分
对任意 xR ,有 11( ) ( )11
xx
xx
aaf x f xaa
−
−
−−− = = = −++
, ………… 4 分
即函数 ()fx为奇函数.
(2)如填的①,即 01a时,函数 ()fx为 R 上的减函数. ………… 5 分
证明如下:
法一:
任取 12xx ,则 12
1 2 1 2 2 112
1 1 2 2 2 2( ) ( ) 1 (1 )=1 1 1 1 1 1
xx
x x x x x x
aaf x f x a a a a a a
−−− = − = − − − −+ + + + + +
1 2 1 2
2 1 2 1
2[( 1) ( 1)] 2( )= ( 1)( 1) ( 1)( 1)
x x x x
x x x x
a a a a
a a a a
+ − + −=+ + + +
………… 8 分 高三数学参考答案 第2页 共 8 页
由于 01a,函数 xya= 单调递减,
又由于 12xx ,从而 12xxaa ,即 120xxaa− ………… 10 分
又 121 0 1 0xxaa+ + , ,所以
12
21
2( ) 0( 1)( 1)
xx
xx
aa
aa
− ++
,即 12( ) ( )f x f x …… 11 分
所以,当 01a时,函数 ()fx为 R 上的减函数. ………… 12 分
法二: '
22
ln ( 1) ( 1) ln 2 ln() ( 1) ( 1)
x x x x x
xx
a a a a a a aafx aa
+ − − ==++ ………… 8 分
由于 01a,所以 ln 0a , ………… 9 分
又 20,( 1) 0xxaa + ,所以 ' ( ) 0fx , ………… 10 分
所以,当 01a时,函数 ()fx为 R 上的减函数. ………… 12 分
如填的②,即 1a 时,函数 ()fx为 R 上的增函数. ………… 5 分
证明如下:
法一:任取 12xx ,则
12
1 2 1 2 2 112
1 1 2 2 2 2( ) ( ) 1 (1 )=1 1 1 1 1 1
xx
x x x x x x
aaf x f x a a a a a a
−−− = − = − − − −+ + + + + +
1 2 1 2
2 1 2 1
2[( 1) ( 1)] 2( )= ( 1)( 1) ( 1)( 1)
x x x x
x x x x
a a a a
a a a a
+ − + −=+ + + +
………… 8 分
由于 1a ,函数 xya= 单调递增,
又由于 12xx ,从而 12xxaa ,即 120xxaa− ………… 10 分
又 121 0, 1 0xxaa+ + ,所以
12
21
2( ) 0( 1)( 1)
xx
xx
aa
aa
− ++
,即 12( ) ( )f x f x …… 11 分
所以,当 1a 时,函数 ()fx为 R 上的增函数. ………… 12 分
法二: 22
ln ( 1) ( 1) ln 2 ln'( ) ( 1) ( 1)
x x x x x
xx
a a a a a a aafx aa
+ − − ==++ ………… 8 分
由于 1a ,所以 ln 0a , ………… 9 分
又 20,( 1) 0xxaa + ,所以 '( ) 0fx , ………… 10 分
所以,当 1a 时,函数 ()fx为 R 上的增函数. ………… 12 分
19.(本小题满分 12 分)
解:(1) ( ) ( 1) .xf x x k e = − + ………… 1 分
令 ( ) 0= xf ,得 1−= kx . ………… 2 分
)(xf 与 )(xf 的情况如下:
x ( ,1k− − ) 1−k ),1( +−k
)(xf − 0 +
)(xf 1−− ke
………… 4 分
所以, )(xf 的单调递减区间是( 1, −− k );单调递增区间是 ),1( +−k ………… 5 分 高三数学参考答案 第3页 共 8 页
(2)当 01−k ,即 1k 时,函数 )(xf 在[0,1]上单调递增, ………… 6 分
所以 )(xf 在区间[0,1]上的最小值为 ;)0( kf −= ………… 7 分
当 0 1 1,k − 即12k时, ………… 8 分
由(1)知 ()fx在[0, 1]k − 上单调递减,在 ( 1,1]k − 上单调递增,所以 ()fx在区间[0,1]上
的最小值为 1( 1) kf k e −− = − ; ………… 9 分
当 1 1,k − 即 2k 时,函数 ()fx在[0,1]上单调递减, ………… 10 分
所以 ()fx在区间[0,1]上的最小值为 (1) (1 ) .f k e=− ………… 11 分
综上, 1
min
, 1,
( ) , 1 2,
(1 ) , 2.
k
k k
f x e k
k e k
−
− = −
−
………… 12 分
20.(本小题满分 12 分)
解:(1)因为当车速 60 /v km h= 时,安全车距 25.76 60d l kl= = ,所以 1
625k = . ………… 2 分
(2)由(1)知, 1
625k = ,从而
2
5.76 625
lvdl==,由于
2
5.76 625 2
lv ldl= = ,所以 25 2 /2v km h .
………… 3 分
当 25 2 /2v km h 时,
2
625
lvd = ; ………… 4 分
当 25 20/2v km h 时, 2
ld = ; ………… 5 分
综上, 2
25 2, 0 ,22
25 2,.625 2
l v
d
lv v
=
………… 6 分
(3)由于一辆车占去道路的长为ld+ ,记 1h 内通过隧道的车辆数为 Q,设隧道的长度为 S,
则 1000vQ ld= + , ………… 7 分
当 25 20/2v km h 时, 25000 21000 2000
33
2
vvQ l l ll
= =
+
, ………… 8 分
在 25 2 /2v km h= 时,取到最大值 25000 2
3l ; ………… 9 分
当 25 2 /2v km h 时, 2
1000 1000 1000 12500
1 1()2625626 625
vQ vllv vll lv v
= = =
++
; ………… 10 分
当且仅当 1
625
v
v = 时即 25 /v km h= ( 25 2 /2v km h )时取等号;………… 11 分
又 25000 212500
3ll ,所以,当 25 /v km h= 时,车流量 Q 最大.
答:在交通繁忙时段,应规定车速为 25 /v km h= 时,可以使隧道的车流量最大.
(注:如用导数求解相应给分.) ………… 12 分
21.(本小题满分 12 分)
解:(1)由于函数 2()f x ax bx=+是二次函数,所以 0a ,又 2( 2) ( 2) ( 2) 0f a b− = − + − = , 高三数学参考答案 第4页 共 8 页
所以 2ba= , ………… 1 分
所以 2( ) 2f x ax ax=+,又 ()f x x= 有两个相等实根,即 2 (2 1) 0ax a x+ − = ( 0a )有两个相
等实根,
所以 2(2 1) 4 0 0aa = − − = ,所以 1 ,2a = ………… 2 分
从而 21() 2f x x x=+. ………… 3 分
(2)由(1)知, 21() 2f x x x=+,所以不等式 3() 2fx 即为 213
22xx+ ,解得 31x− .… 5 分
(3)由(1)知, 21() 2f x x x=+,所以不等式 ()f x t x−即为 21 ( ) ( )2 x t x t x− + − ,……… 6 分
化简得 2( ) 2x t t−,又由于 2( ) 0xt−,所以 20t , ………… 7 分
从而不等式 2( ) 2x t t−的解集为{ 2 2 }x t t x t t− +
………… 8 分
又由于当且仅当 4,xm 时, ()f x t x− ≤ 恒成立,即不等式 ()f x t x− ≤ 的解集为
{ 4 }x x m ,………… 10 分
所以 24tt−=且 2t t m+=,从而解得 8, 12.tm== ………… 12 分
(注:如用方程与不等式的关系,从 4 是对应方程的一个根入手,先解出 t,再代入求出 m,
相应给分.)
22.(本小题满分 12 分)
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