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1、湖北省重点高中2020-2021学年高二数学下学期期末联考试题一选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1下列与集合A1,2相等的是()A(1,2)B(1,2)C(x,y)|x1,y2Dx|x2 x202若函数的定义域为()AB CD3下列各函数中,值域为(0,+)的是()A By2-2x-1CyD4若为第三象限角,则()Asincos0Btan0Csin(+2)0Dcos()05下列选项中,y可表示为x的函数是()A3|y|x20 Bxy Clnyx2 Dy2=2x6已知Sn是数列an的前n项和,则“”是“数列an是公差为2的等差数列”的()A充要条件B必要不充分条件C充分不必要条件D既不充
2、分也不必要条件7集合Ax|x1或x1,Bx|ax+20,若BA,则实数a的取值范围是()A-2, 2B-2, 2)C(,2)2,+)D8若函数f(x)2x2+(xa)|xa|在区间3,0上是单调函数,则实数a的取值范围是()A(,-903,+ )B(,-309,+ )C9,3D3,9二多选题(共4小题,每小题5分,共20分;漏选2分,错选0分。)9已知函数f(x)的导函数的图象如图所示,则下列选项中正确的是() A函数f(x)在x1处取得极小值Bx2是函数f(x)的极值点Cf(x)在区间(2,3)上单调递减Df(x)的图象在x0处的切线斜率大于零10若集合A,B满足:xA,xB,则下列关系可能
3、成立的是()AAB BAB CBA DAB11先将曲线上每个点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将图象向下平移个单位,得到g(x)的图象,则下列说法正确的是()A Bg(x)在0,上的值域为Cg(x)的图象关于点对称Dg(x)的图象可由的图象向右平移等个单位长度得到12函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x0时,f(x),则下列结论正确的是()A当x0时,f(x)B关于x的不等式f(x)+f(2x1)0的解集为(,)C关于x的方程f(x)x有三个实数解Dx1,x2R,|f(x2)f(x1)|2三、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)13函数f(x)为定义在R上的奇函数,且满足f(x
4、)f(2x),若f(1)3,则f(1)+f(2)+f(2021) 14请根据右矩形图表信息,补齐不等式: .15.若函数f(x)x3+ax2-4x在区间(0,2)只有一个极值点,则实数a的取值范围为 16. 法国著名的军事家拿破仑波拿巴最早提出的一个几何定理:“以任意三角形的三条边为边向外构造三个等边三角形,则这三个三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形的顶点”在三角形ABC中,角A60,以AB、BC、AC为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为O1、O2、O3,若三角形O1O2O3的面积为,则三角形ABC的周长最小值为 四、解答题(共6小题, 70分)17(10分)设全集为R,不等式的解
5、集为A,不等式|x4|6的解集为B(1)求AB;(2)求R(AB)18(12分)在,中任选一个条件,补充在下面问题中,并解决问题已知,_,(1)求的值;(2)求19(12分)已知函数f(x)xln(x-1)()求定义域及单调区间; ()求的极值点. 20(12分)已知函数(1)求曲线yf(x)过点(1,-3)处的切线方程;(2)求f(x)在2,2上的最大值和最小值21如图所示,某市有一块正三角形状空地ABC,其中测得BC10千米当地政府计划将这块空地改造成旅游景点,拟在中间挖一个人工湖DEF,其中点D在AB边上,点E在BC边上,点F在AC边上,DF2DE,DEF90,剩余部分需做绿化,设DEB
6、(1)若,求DE的长;(2)当变化时,DEF的面积是否有最小值?若有则求出最小值,若无请说明理由22(12分)已知函数f(x)aex+lnx1(aR)(1)当ae时,讨论函数f(x)的单调性:(2)若函数f(x)恰有两个极值点x1,x2(x1x2),且x1+x2,求的最大值数学答案一选择题(共8小题)1【解答】解:x|x2-x-20-1,2,与集合A-1,2相等的是x|x2x20故选:D【点评】本题考查相等集合的判断,考查集合相等的定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题2【解答】解:要使函数有意义,则2sinx10,即sinx,即6k+x6k+,kZ,得6k+x6k+,kZ,即函数的定义域
7、为. 故选:B【点评】本题主要考查函数定义域的求解,根据函数成立的条件建立不等式是解决本题的关键,是基础题3【解答】解:x2+2x+3(x+1)2+22,y的值域是1,+),不满足条件1+2x1,则函数的值域为(1,+),不满足条件y2-2x-10,即函数的值域为(0,+),满足条件(0,1)(1,+),不满足条件故选:B【点评】本题主要考查函数值域的求解和判断,结合函数的性质求出函数的值域是解决本题的关键,是基础题4【解答】解:因为为第三象限角,所以sin0,故sincos符号不定,故选项A错误;tan0,故选项B错误;sin(+2)cos2sin2cos2,故其符号不能确定,故选项C错误;
8、cos()cos,故选项D正确故选:D【点评】本题考查了三角函数在各个象限符号的判定,二倍角公式以及诱导公式的运用,属于基础题5.【解答】解:对于A:令x0,没有y的值与之对应,故A错误,对于B:令x4,y可以取8,故B错误,对于C:,y,是一一对应的关系,符合函数的定义,故C正确对于D:,y2=2x不是函数故D错误,故选:C【点评】本题考查了函数的定义,考查一一对应的关系,是基础题6【解答】解:当时,则a10,当n2时,又a10满足上式,an2n2,所以数列an是公差为2的等差数列,当数列an是公差为2的等差数列时,因为不知首项,所以数列an的前n项和Sn不确定,是数列an是公差为2的等差数
9、列的充分不必要条件,故选:C【点评】本题考查了等差数列的定义、通项公式及求和公式及其性质、简易逻辑的判定方法,属于基础题7【解答】解:BA,当B时,即ax+20无解,此时a0,满足题意当B时,即ax+20有解,当a0时,可得x,要使BA,则需要,解得0a2当a0时,可得x,要使BA,则需要,解得 -2a0,综上,实数a的取值范围是-2,2)故选:B【点评】本题主要考查集合的基本运算,考查了分类讨论思想属基础题8【解答】解:f(x)(1)若a0,当x0时,f(x)x2在3,0上单调递减,符合题意;(2)若a0,在f(x)在(,a)上单调递减,在(a,+)上单调递增,若f(x)在3,0上是单调函数
10、,- a-3,则a3;(3)若a0,则f(x)在(,)上单调递减,在(,+)上单调递增,若f(x)在3,0上是单调函数,则,所以a - 9.即综上,a的取值范围是(,-903,+ )故选:A【点评】本题考查了分段函数的单调性,二次函数的性质,考查分类讨论思想,属于中档题二多选题(共4小题)9【解答】解:结合图像,x(,2)时,0,x(2,+)时,0,f(x)在(,2)递增,在(2,+)递减,故x2是函数的极大值点,故选:BC【点评】本题考查了函数的单调性,极值点问题,考查数形结合思想,是基础题10【解答】解:存在当A1,2;B1,2,3时,不满足xA,xB“,则A不正确,B正确若BA,则“xB
11、,xA”成立,则C正确存在当A1,2;B3,4时满足条件“xA,xB“且有AB,则D正确故选:BCD【点评】本题主要考查集合间的基本关系,解题的关键是找具体的例子使得选项“可能成立”,属于简单题11【解答】解:+sinxcosx+sin2xsin(2x)+,将曲线y上每个点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将图象向下平移个单位,得到g(x)sin(x)则g()sin()1,故A正确;由x0,得x,可得sin(x),1,故B不正确;由g()0,可得g(x)的图象关于点(,0)对称,故C正确;对于D,由ycosx+sin(x+)+的图象向右平移个单位长度,得到ysin(x+)+sin(x)
12、+的图象,故D不正确故选:AC【点评】本题考查命题的真假判断与应用,考查yAsin(x+)型函数的图象与性质,是中档题12【解答】解:设x0,则x0,选项A错误;当x0时,当x0时,f(0)0,结合函数的解析式绘制函数图像如图所示,函数为奇函数,不等式f(x)+f(2x1)0即f(x)f(12x),很明显函数在R上单调递增,故不等式等价于x12x,解得,选项B正确;当x0时,f(x)x即,解得x0或x2,即方程在区间(0,+)上有一个实数根,由对称性可知函数在(,0)上也有一个实数根,选项C正确;由函数的解析式和函数图像可知函数的值域为(1,1),故x1,x2R,|f(x2)f(x1)|2,选
13、项D正确故选:BCD【点评】本题主要考查函数的奇偶性,函数的对称性,数形结合的数学思想,等价转化的数学思想等知识,属于中等题三、填空题(共4小题)13【解答】解:函数f(x)为定义在R上的奇函数,且满足f(x)f(2x),f(x)f(2x)f(x2),即f(x+2)f(x),则f(x+4)f(x),则函数f(x)的周期为4,f(1)3,f(0)0,f(2)f(0)0,f(3)f(1)f(1)3,f(4)f(0)0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)3+03+00,则f(1)+f(2)+f(2021)f(1)+505f(1)+f(2)+f(3)+f(4)3+03,故答案为:3【点评】本题主
14、要考查函数值的计算,结合条件求出函数的周期,利用函数的周期和奇偶性进行转化是解决本题的关键难度不大14【解答】解:由勾股定理知,AB,AC,BC,如图中的ABC,根据三角形的两边之和大于第三边,知ABAC+BC,当且仅当A,B,C三点共线时,等号成立,故答案为:【点评】本题考查利用不等式表示不等关系,考查数形结合思想、逻辑推理能力和运算能力,属于基础题15 【解答】解:f(x)x3+ax2-4x,则3x2+2ax-4,若f(x)在区间(0,2)上只有一个极值点,则=0在(0,2)只有一个异号零点,所以只有一解,又因为故答案为:4,+)【点评】本题考查了函数的单调性,最值问题,考查导数的应用以及
15、函数恒成立问题,考查转化思想,是中档题16. 【解答】解:由题意知O1O2O3为等边三角形,设边长为m,则m2sin60m2,解得|O1O2|m2,设BCa,ACb,ABc,如图所示:在O1AB中,O1ABO1BA30,由BAC60,可知O1AO3120,在等腰BO1A中,由,解得O1A,同理O3A,在O1AO3中,由余弦定理,得O1O32O1A2+O3A22O1AO3Acos120,即4+2(),即b2+c2+bc12,在ABC中,由余弦定理知,a2b2+c22bccosAb2+c2bc,a,又(b+c)2b2+c2+2bc12+bc,b+c,ABC的周长为a+b+c+,又b2+c22bc,
16、b2+c2+bc123bc,0bc4令f(x)+(0x4),则f(x)+0,f(x)在(0,4上单调递减,当x4时取得最小值为f(4)6,a+b+c6,即ABC的周长最小值为6故答案为:6【点评】本题考查了解三角形的应用问题,利用构造函数求最值和利用导数研究函数的单调性,考查了函数思想,属于难题四、解答题(共6小题)17【解答】解:(1)由题意可知,(x+3)(x7)0且x70,解得3x7,则Ax|3x7, (2分)|x4|6,解得2x10,则Bx|2x10,(4分)故ABx|3x10; (6分)(2)根据题意,Ax|3x7,Bx|2x10,则ABx|2x7, (8分)故R(AB)x|x2或x
17、7(x70没考虑的扣2分,不重复扣分)(10分)【点评】本题考查不等式的解法,涉及集合交并补的计算,属于基础题18【解答】解:(1),sin0,cos0, (2分)若选tan4,由sin2+cos2=1得sin,cos (4分)若选,则14sincos8cos,cos0,sin,(2分)则cos (4分)若选,则tan4, (2分)则由sin2+cos2=1得 (3分)则sin,cos综上sin,cos (4分) (6分)(2),0,0, (8分),sin(), (10分)sinsin()sincos()cossin(),(11分) (12分)【点评】本题主要考查三角函数值的计算,结合两角和差
18、的三角公式进行转化是解决本题的关键,是基础题19【解答】解:()f(x)的定义域是(1,+), (1分)f(x)xln(x-1), (2分)令0,解得:x2,令0,解得:1x2, (4分)故f(x)的递减区间是(1,2),递增区间是(2,+), (6分) 【点评】本题考查了函数的单调性,极值问题,考查导数的应用,是一道基础题20【解答】解:(1)由得,3x24, (1分) 设切点,则 (2分)切线方程: 切线过点(1,-3) (4分)为所求 (6分)(2)令f(x)0可得x或x,令f(x)0可得x,函数f(x)在2,上单调递减增 ,, 上单调递减,在,2上单调递减增. (8分) , (10分)
19、 (12分) 【点评】本题考查利用导数求曲线的切线方程,考查利用导数研究函数的单调性及最值,考查运算求解能力,属于基础题21【解答】解:(1)设DEx千米,当时,BDE为等边三角形,所以BEDEx,由DEF90,DF2DE2x,得EFx, (2分)CEF中,CEF30,C60,所以CFE90,所以EC2x,(3分)所以DE+ECBE+EC3xBC10,解得x, 所以DE千米;(5分)(2)BDE中,DEB,由正弦定理得,解得BE; (7分)CEF中,CEF90,由正弦定理得, 解得EC; (8分)由BE+ECBC,得+10,即xsin(120)+sin(30+)5,解得x; (10分)由SDE
20、Fxxx2, (11分)因为x0,所以当x取得最小值xmin时,DEF的面积取得最小值为SDEFmin (12分)22【解答】解:(1)函数的定义域为(0,+), (1分)当a0时,f(x)0恒成立,f(x)在(0,+)上单调递增;(2分)当0ae时,令f(x)0,则exax0,设g(x)exax,则g(x)exa,易知,当0xlna时,g(x)0,g(x)单调递减,当xlna时,g(x)0,g(x)单调递增,g(x)g(lna)elnaalnaa(1lna)0,f(x)0,f(x)在(0,+)上单调递增; (4分)综上,当ae时,f(x)在(0,+)上单调递增; (5分)(2)依题意,f(x1)f(x2)0,则, (6分)两式相除得,设, (7分)则t1,x2tx1, , , (8分)设, (9分)则,设,则,(t)在(1,+)单调递增, (10分)则(t)(1)0,h(t)0,则h(t)在(1,+)单调递增, (11分)又x1+x2,且 h(t),t(1,2e,即的最大值为2e 12