数学(理科)答案
一.选择题:本大题共 10 小题,每小题 5 分.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10[来源:学§科§网] 11 12
C A B B A B A B B C C B
(1)C【解析】 3 1sin 120 +cos( 120 ) sin120 cos120
2 2
.
(2)A【解析】由 A B B 知B A ,故选 A.
(3)B【解析】易知命题 p和 q都是真命题,所以答案为 B.
(4)B【解析】∵ 2(1) log 4 3 0f , 2
3(2) log 5 0
2
f ,∴函数 2
3( ) log ( 3) ( 0)f x x x
x
的零点所在的大致区间是(1,2).
(5)A【解析】 1 2 1
0 02 | ( 1) 1 2x xe x dx e x e e .
(6)B【解析】由函数图像可知,函数的定义域为 | , 0x x a a ,则可排除 C、D两个选项,又当 , ( )x f x ,则可排除 A,故选 B.
(7)A【解析】 0
| | | | | | | | | |
aa b a b a b
a b a b b
,即向量 ,a b
共线且方向相反,由四个选项可知,只有 A选项中向量 ,a b
共线且方向相反,其它均不满足题意.
(8)B【解析】一方面,若 1xf 为偶函数,则函数 f x 图像的一条对称轴为直线 1x ,则 ( )f x 在 1x
处可取得最大或最小值,所以条件不充分,另一方面,若 1xxf 在 处取最大值,则也可知 ( )f x 图像的
一条对称轴为直线 1x ,则函数 1xf 图像的对称轴为 y轴,故 1xf 为偶函数,所以条件必要,综
上,选 B.
(9)B【解析】当 0x 时, ( ) +cosxf x e x , ( ) sinxf ' x e x ,∵ 1xe , sin 1x ,∴ ( ) 0f ' x ,
∴函数 ( )f x 在[0, ) 上为增函数,又函数 ( )f x 是定义在 R上的偶函数,∴ ( ) ( 1)f a f a (| |) (| 1|)f a f a ,∴ | | | 1 |a a ,∴
2 2( 1)a a ,即
1
2
a .
(10)C【解析】∵
2
2 2
sin 1 sin( ) 1
1 1
x x xf x
x x
,∴ 2
sin( ) 1
1
xf x
x
,∴ ( ) ( ) 2f x f x ,又∵
2( )
3
f t ,∴
2 4( ) 2 ( ) 2
3 3
f t f t .
(11)C【解析】在 ABC 中,
2 2 2 22 cos 2 2 cosc a b ab C c ab C ,∴
22 cos 4ab C c ,则
2
cos
ab
C
,则 ABC 的面积
1 1 2sin sin tan
2 2 cos
S ab C C C
C
.
(12)B【解析】设
1( ) ( ) cos 2
2
g x f x x ,则 sin 2 0g' x f ' x x 在 ,0 上成立,故 ( )g x 在
,0 上为减函数,∴
2( ) ( )
6 3
g g
,也即
1 2 1( ) ( )
6 4 3 4
f f
……(*),又
1( ) ( )
6 6 2
f f
,
∴
1( ) ( )
6 2 6
f f
,同理
2 3 2( ) ( )
3 2 3
f f
,代入(*)式得:
3 5 2( ) ( )
4 6 4 3
f f
,即
2 1( ) ( )
3 2 6
f f
,则
2( ) ( )
3 6
f f
一定成立,其他选项不一定正确.
二.填空题:本大题共 4 小题,每小题 5 分.
(13)60; (14) ( 3, 3) ; (15)①②; (16)[ 1,0] .
(13)60【解析】由 | | | |a b a b
可得 a b
,且 | | 2 | |a b a
,画图可知向量 a
与 a b
的夹角为60.
(14) )3,3( 【解析】集合 A表示的是单位圆上的点,集合 B表示恒过点 )2,0( 的直线一侧的区域,
因为A B ,当直线 2 0kx y 与圆相切时, 1
1
|2|
2
k
d ,解得 3k ,画出直线与圆的图像
可知, k的取值范围是 ( 3, 3) .
(15)设OP与 AD相交于点M ,∵ 1AO ,则 3AM ,∴
1 3( ) 1 3
3 2 2
f
,∴①正确;②由对称性, ( ) ( )
2 2
f x f x
恰
好是正方形的面积,∴ ( ) ( ) 4
2 2
f x f x
,∴②正确;③显然 ( )f x 是
增函数,∴ 1 2
1 2
( ) ( ) 0f x f x
x x
,∴③错误.
(16)[ 1,0] 【解析】当 0x 时,
2(1 )'( ) x
xf x
e
,得 ( )f x 在 0,1 上是增函数,在 1, 上是减函数,
当 1x 时有极大值
2
e
,且当 x 时, ( ) 0f x ,故当 0x 时, ( )f x 的取值范围是
20, ]
e
( ;当 0x
时,
2( 1)'( ) 0x
xf x
e
恒成立, ( )f x 是减函数,且 ( 1) 2f e .设 ( )g x t ,由 ( ) 2f t e 得 1t ,
即 ( ) 1g x 对 xR恒成立,
2 2( ) (2 ) 2 1xg x m m m ,当 0m 时,
2( ) 2 1g x m m ,而
22 1 1m m ,不合题意;当 0m 时,
2( ) ( , 1)g x m m ,∴
2 1 1m m ,得 1 0m .
三.解答题.
(17)(本小题满分 10分)
【解析】若命题 p为真,即 01)1()1( 2 xaxa 对任意实数 x恒成立
当 01 a 即 1a 时, 01 恒成立, 1a …… 2 分
当 01 a 时,
0)1(4)1(
01
2 aa
a
, 13 a ……4 分
则命题 p为真时, 13 a . ……5 分
若命题q为真, 0x , 01 x ,则有
2( 3) 2( 1)x ax x 对任意的
*xN 恒成立
即
1( ) 2a x
x
对任意的
*xN 恒成立,
1 1( ) 2 2 2 2 2 0x x
x x
当且仅当 1x 时取“=”, 0a ……7分
由题意 p和 q一真一假
若 p为真 q为假,则
3 1
0
a
a
,即 3 0a ……8分
若 p为假 q为真,则
3 1
0
a a
a
或
, 1a ……9分
综上: 3 0a ,或 1a . ……10
(18)(本小题满分 12分)
【解析】(Ⅰ)由题意 (1,2)A ,当 1a 时,由9 3 6 0x x ,可得 (3 3)(3 2) 0x x
即3 3 0x ,∴ 1x ,则 (1, )B ,∴ (1,2)A B . ……5分
(Ⅱ)若 =A B B ,则 A B
由 29 3 6 0x xa a ,得 (3 3 )(3 2 ) 0x xa a ……(*) ……6分
∴当 0a 时,不等式(*)的解集为 3(log 3 , )a ,则 3log 3 1a ,得0 1a ……8 分
当 0a 时,不等式(*)的解集为R, A B 显然成立 ……9分
当 0a 时,不等式(*)的解集为 3(log ( 2 ) , )a ,则 3log ( 2 ) 1a ,得
3 0
2
a ……11 分
综上,要 A B 成立时实数 a的取值范围为
3[ ,1]
2
. ……12 分
(19)(本小题满分 12分)
【解析】
3 1( ) cos 2 sin 2 cos 2
2 2
f x x x x
3 3cos 2 sin 2 3 cos(2 )
2 2 6
x x x
……3分
(Ⅰ)最小正周期
2
2
T ,由 2 2 2 ( )
6
k x k k Z 得
7 ( )
12 12
k x k k Z
所以 ( )f x 的单调递增区间为
7[ , ]( )
12 12
k k k Z . ……6分
(Ⅱ)由
3( ) 3 cos(2 )
6 2
f A A
可得
3cos(2 )
6 2
A
因为 ABC 是锐角三角形,所以
3
A
……8分
又因为 , ,b a c成等差数列,所以 2a b c ,而
1cos 4, 8
2
AB AC bc A bc bc
……10分
因此
2 2 2 2 2( ) 4 3 1cos 1 1 1=
2 16 16 2
b c a a a aA
bc
,∴ 2 2a . ……12分
(20)(本小题满分 12分)
【解析】(Ⅰ)假设函数
1( )f x
x
有“分拆点” 0x ,则
0 0
1 1 1
1x x
即 2
0 0 1 0x x 由此方程无实根,矛盾,所以函数
1( )f x
x
没有“分拆点”. ……2分
(Ⅱ) 1( ) ( 1) ( ) (1) 2 2 1xh x f x f x f x 令 , (0) 1 (1) 2 (0) (1) 0h h h h 又 , ,
所以 2
0( )=0 0,1 ( )=2xh x x f x x在 上至少有一实根 ,即函数 有“分拆点”. ……5分
(Ⅲ) 2( )=1 0,
1
af x g
x
若 在 上有“分拆点” 0x ,即有
2 2 2 22
0 00 0
1 1 1
2 21 11 1 1 1
a a a a a ag g g
x xx x
成立,即
整理得 2
0 02 2 2 2 0a x ax a ,从而关于 x的方程
2
0( ) 2 2 2 2 0 0,g x a x ax a x 在 上应有实数根 ……8分
1=2
2
a当 时,方程的根为- ,不符合要求
当 2a ,显然也不符合要求
0 2 ( ) 0
2
aa g x x
a
当 时,由于函数 的对称轴 ……10分
可知,只需 24 4 2 2 2 0a a a ,解得3 5 3 5a , 3 5 2a 即有
3 5 2a 的取值范围是 , . ……12分
(21)(本小题满分 12分)
【解析】(Ⅰ) 1
1'( ) x
xg x
e
,令 '( ) 0g x ,得 1x ……2分[来源:学.科.网]
当 1x 时, '( ) 0g x ;当 1x 时, '( ) 0g x ……4分
∴当 1x 时, ( )g x 取得极大值 (1) 1g ,无极小值. ……5分
(Ⅱ)当 1m 时, 0a 时, ( ) 1f x x , (0, )x ,∴ ( )f x 在[2,3]上为增函数
设
11( )
( )
xeh x
g x x
,∵
1
2
( 1)'( ) 0
xe xh x
x
在[2,3]上恒成立,∴ ( )h x 在[2,3]上为增函数……7 分
不妨设 2 1x x ,则
2 1
2 1
1 1| ( ) ( ) |
( )
f x f x
g x g x
等价于:
2 1 2 1( ) ( ) ( ) ( )f x f x h x h x ,即 2 2 1 1( ) ( ) ( ) ( )f x h x f x h x
设 ( ) ( ) ( )u x f x h x
1
1
xex
x
,则证 ( )u x 在[2,3]上为减函数……9分
∵
1 2 1
2 2
( 1) ( 1)'( ) 1 =
x xe x x e xu x
x x
设
2 1( ) ( 1)xx x e x ,∵
1 1'( ) 2 (2 ) 0x xx x xe x e , [2,3]x
∴ ( ) (2) 4 2 0x e ,∴ '( ) 0u x ,则 ( )u x 为减函数 ……11 分
∴
2 1
2 1
1 1| ( ) ( ) |
( )
f x f x
g x g x
. ……12 分
(22)(本小题满分 12分)
【解析】(Ⅰ)
21 2 1( ) 2 1 ( 0)x xf x x x
x x
由 ( ) 0f x ,得 22 1 0x x
又 0x ,所以 1x .所以 ( )f x 的单调减区间为 (1, ) . ……2 分
(Ⅱ)令 2 21( ) ( ) [( 1) 1] ln (1 ) 1
2 2
ag x f x x ax x ax a x
所以
21 (1 ) 1( ) (1 ) ax a xg x ax a
x x
……3分
当 0a 时,因为 0x ,所以 ( ) 0g x
所以 ( )g x 在 (0, ) 上是递增函数
又因为
21 3(1) ln1 1 (1 ) 1 2 0
2 2
g a a a
所以关于 x的不等式 ( )f x 2( 1) 1
2
a x ax 不能恒成立 ……5分
当 0a 时,
2
1( )( 1)(1 ) 1( )
a x xax a x ag x
x x
令 ( ) 0g x ,得
1x
a
所以当
1(0, )x
a
时, ( ) 0g x ;当
1( , )x
a
时, ( ) 0g x
因此函数 ( )g x 在
1(0, )x
a
是增函数,在
1( , )x
a
是减函数
故函数 ( )g x 的最大值为
21 1 1 1 1 1( ) ln ( ) (1 ) 1 ln
2 2
g a a a
a a a a a
……7 分
令
1( ) ln
2
h a a
a
,因为
1(1) 0
2
h ,
1(2) ln 2 0
4
h ,又因为 ( )h a 在 (0, )a 是减函数
所以当 2a 时, ( ) 0h a ,所以整数 a的最小值为 2. ……8 分
(Ⅲ)由 2 2
1 2 1 2 1 2( ) ( ) 2( ) 0f x f x x x x x ,即
2 2
1 1 1 2 2 2 1 2ln ln 0x x x x x x x x
从而
2
1 2 1 2 1 2 1 2( ) ( ) ln( )x x x x x x x x ……10 分
令 1 2t x x ,则由 ( ) lnt t t 得,
1( ) tt
t
可知, ( )t 在区间 (0,1)上单调递减,在区间 (1, ) 上单调递增
所以 ( ) (1) 1t [来源:Z.Com]
所以
2
1 2 1 2( ) ( ) 1x x x x ,又 1 2 0x x
因此 1 2
5 1
2
x x
成立. ……12 分[