1、河北省衡水中学2021届上学期高三年级二调考试数学一选择题: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,则( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】集合集合集合故选B.2. 要得到函数的图象,只需将函数的图象( )A 向左平移个单位B. 向右平移个单位C. 向上平移个单位D. 向下平移个单位【答案】A【解析】【分析】先变形:,再根据左加右减原理即可得解.【详解】因为,所以由函数的图象得到函数的图象,根据左加右减,只需向左平移个单位.故选:A.3. 已知函数,若函数为偶函数,且,则b的值为( )A. -2B. -1C. 1D. 2
2、【答案】C【解析】【分析】由为偶函数,所以的对称轴为,再结合,即可求得的值.【详解】因为为偶函数,所以的对称轴为.又因为,所以的顶点坐标为.由,得,解得,故选:C.4. 已知等差数列的前项和为,与的等差中项为2,则的值为( )A. 6B. -2C. -2或6D. 2或6【答案】C【解析】【分析】根据题中已知条件及等差数列的性质求得首项a1和公差d,再利用等差数列前n项和公式,求得的值.【详解】设公差为,则由得,解得或,时,时,故选:C【点睛】本题主要考查等差数列通项公式基本量的计算以及等差数列前n项和公式,属于基础题.5. 已知,则( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】换元,
3、可得出,利用诱导公式以及二倍角余弦公式可求得所求代数式的值.【详解】换元,可得,且,所以,.故选:D.6. 已知函数的部分图象如图,则的解析式可能是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】首先通过函数的定义域排除选项A,再通过函数的奇偶性排除选项D,再通过函数的单调性排除选出B,确定答案.【详解】由图象可知,函数的定义域为R,而函数的定义域不是R,所以选项A不符合题意;由图象可知函数是一个奇函数,选项D中,存在实数,使得,所以函数不是奇函数,所以选项D不符合题意;由图象可知函数是增函数,选项B,所以函数是一个非单调函数,所以选项C不符合题意;由图象可知函数是增函数,选项C,所以
4、函数是增函数,所以选项C符合题意.故选:C【点睛】本题主要考查函数的图象和性质,考查利用导数研究函数的单调性,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.7. 已知表示实数m,n中的较小数,若函数,当时,有,则的值为( )A. 6B. 8C. 9D. 16【答案】B【解析】【分析】首先画出函数的图象,由图象确定当有时,即,再根据对数运算公式化简求值.【详解】作出函数的图象,如图中实线所示,由可知,所以,即,所以.故选:B【点睛】关键点点睛:本题一道数形结合分析问题典型题型,关键是理解,并画出函数的图象,属于中档题型.8. 设为数列的前n项和,则( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】
5、由递推式求出数列的首项,当时分为偶数和奇数求出,代入后分组,然后利用等比数列的前项和公式求解.【详解】由,当时,得;当时,即.当n为偶数时,所以(为正奇数),当n为奇数时,所以(为正偶数),所以,所以,所以,所以.因为.故选:A【点晴】方法点睛:本题考查已知数列与的关系式,求通项公式,分组求和,一般数列求和包含:1、公式法,利用等差和等比数列的前项和公式求解;2、错位相减法求和,适用于等差数列乘以等比数列的数列求和;3、裂项相消法求和,适用于能变形为;4、分组转化法求和,适用于;5、倒序相加法求和,适用于倒序相加后,对应的两项的和是常数的数列.二多选题:本题共4小题,每小题5分共20分.在每小
6、题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9. (多选题)等差数列是递增数列,满足,前项和为,下列选择项正确的是( )A. B. C. 当时最小D. 时的最小值为【答案】ABD【解析】【分析】由题设可得基本量的关系,再把看成关于的二次函数.【详解】由题意,设等差数列的公差为,因为,可得,解得,又由等差数列是递增数列,可知,则,故正确;因为,由可知,当或时最小,故错误,令,解得或,即时的最小值为,故正确.故选:ABD【点睛】数列的函数观,通项是关于的一次函数;前项和是关于的二次函数.10. 设函数和,若两函数在区间上的单调性相同,则把区间叫做的“稳定
7、区间”,已知区间为函数的“稳定区间”,则实数a的可能取值是( )A B. C. 0D. 【答案】AB【解析】【分析】首先求函数,根据两个函数同为增函数或同为减函数,确定绝对值里面的正负,根据恒成立求的取值范围.【详解】由题意得与在区间上同增或同减.若同增,则在区间上恒成立,即所以.若同减,则在区间上恒成立,即无解,所以A,B选项符合题意.故选:AB【点睛】思路点睛:本题考查指数函数单调性综合应用,本题的关键是读懂“稳定区间”的定义,同时讨论函数同为增函数或同为减函数,去绝对值后转化为恒成立问题.11. 已知函数图象的一条对称轴为直线,函数,则下列关于函数的说法错误的是( )A. 直线是图象的一
8、条对称轴B. 的最小正周期为C. 点是图象的一个对称中心D. 的最大值为【答案】AC【解析】【分析】由为的一条对称轴,结合的取值范围,即可求出的值,从而求出的解析式,再利用辅助角公式化简,结合余弦函数的性质计算可得;【详解】解:由为的一条对称轴,得,即.又因为,所以,所以,其中.易知,且,故A,C错误,B,D正确.故选:AC12. 已知函数在区间上至少存在两个不同的满足,且在区间上具有单调性,点和直线分别为图象的一个对称中心和一条对称轴,则下列命题中正确的是( )A. 在区间上的单调性无法判断B. 图象的一个对称中心为C. 在区间上的最大值与最小值的和为D. 将图象上所有点的横坐标伸长为原来的
9、2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位得到的图象,则【答案】BC【解析】【分析】根据条件求出,然后利用正弦型函数的图象及其性质逐一判断即可.【详解】由题意得,即,又在区间上至少存在两个最大值或最小值,且在区间上具有单调性,所以,所以所以只有时满足,此时,即,因为,所以,所以在区间上单调递减,故A错误;由,所以为图象的一个对称中心,故B正确;因为,所以,所以最大值与最小值之和为,故C正确;将图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,得到的图象,再向左平移个单位,得到的图象,即,故D错误.综上,BC正确故选:BC【点睛】关键点睛:解答本题的关键是熟练掌握三角函数的图象与性质,细心计算即可得解.三填空题:
10、本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 已知等比数列的前n项和,且成等差数列,则的值为_.【答案】-2【解析】【分析】根据等比数列的前n项和,利用,求得,然后再成等差数列求解.【详解】因为等比数列的前n项和,当时;当时,所以,.又成等差数列,所以,即.由解得,所以.故答案为:-214. 已知函数的最大值为2.若函数在区间上至少取得两次最大值,则的最小整数值为_.【答案】2【解析】【分析】先将函数转化为,根据的最大值为2,由求得a,然后根据在区间上至少取得两次最大值确定的范围即可.【详解】因为,所以的最大值为,解得或(舍去),所以,当时,函数取得最大值,当时,取得前两个最大值时,k分别为0和
11、1,当时,由,得,所以,所以的最小整数值为2.【点睛】方法点睛:解决三角函数图象与性质综合问题的方法:先将yf(x)化为yasin xbcos x的形式,然后用辅助角公式化为yAsin(x)b的形式,再借助yAsin(x)的性质(如周期性、对称性、单调性等)解决相关问题15. 记函数,其中表示不大于的最大整数,若方程在区间上有7个不同的实数根,则实数的取值范围为_.【答案】【解析】【分析】在同一直角坐标系内,画出,的图像,结合图形,由题中条件,即可得出结果.【详解】在同一直角坐标系内,作出函数,的图象,如图所示,由图像可得,函数与在区间内有个交点,即方程在区间上有个实根,故方程在区间上有个不同
12、实根,即只需与在区间内有个交点,当直线经过点时,经过点时,.若在区间上有4个根,则.故答案为:.【点睛】方法点睛:已知函数零点个数(方程根的个数)求参数值(取值范围)的常用方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.16. 在中内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则=_;的取值范围为_.【答案】 (1). 2 (2). 【解析】【分析】由余弦定理可转化条件为,再由正弦定理及三角恒
13、等变换即可得;再由正弦定理可得,换元后结合导数即可得解.【详解】由余弦定理得,即,所以,即,由正弦定理得,即,所以即,因为,所以或(舍去),所以,即;因为,所以,所以,令,则,所以在区间上单调递增,又,所以.故答案为:2;.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用正弦、余弦定理对条件合理变形,再利用换元、导数确定函数的取值范围.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. 如图,在圆内接中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足.(1)求B;(2)若点D是劣弧AC上一点,AB=2,BC=3,AD=1,求四边形ABCD的面积【答案】(1);(2).【解析】
14、【分析】(1)根据正弦定理化简即可(2)在,利用余弦定理求出,已知,可得,再余弦定理求出,即可和面积,可得四边形的面积【详解】解:(1)由正弦定理得,得.因为,所以,即.(2)在中AB=2,BC=3,解得.在中,A,B,C,D在圆上,因为,所以,所以,解得或(舍去),所以四边形ABCD的面积.【点睛】解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”,二是利用余弦定理实现“角化边”;求三角形面积的最大值也是一种常见类型,主要方法有两类,一是找到边之间的关系,利用基本不等式求最值,二是利用正弦定理,转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.18. 已知数列的前项和为,其中为常数.(1)证明:
15、;(2)是否存在实数,使得数列为等比数列,若存在,求出;若不存在,说明理由.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】分析:(1),整理后即得结果;(2)由(1)可得,检验n=1也适合即可.详解:(1),;,(2),相减得:,从第二项起成等比数列,即,得, 若使 是等比数列则,(舍)或经检验得符合题意点睛:已知求的一般步骤:(1)当时,由求的值;(2)当时,由,求得的表达式;(3)检验的值是否满足(2)中的表达式,若不满足则分段表示;(4)写出的完整表达式.19. 在,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并进行求解.问题:在中,内角,所对的边分别为,点,是边上的两个三等分点,_,求的长和
16、外接圆半径.注:如果选择多个条件分别进行解答,按第一个解答进行计分.【答案】答案见解析【解析】【分析】若选择条件,用余弦定理,求得,再用余弦定理求得,最后由正弦定理可得外接圆半径;若选择条件,由三角形面积求得,得,然后用余弦定理求得,利用正弦定理求得外接圆半径;若选择条件,设,用余弦定理表示出后解得,然后同样由余弦定理求得,用正弦定理求得外接圆半径【详解】若选择条件因为,所以,设,所以;又,所以在中,即,即:,所以或-4(舍去).在中,所以,同样,所以,由正弦定理可得:,所以外接圆半径为.若选择条件因为点,是边上的三等分点,且,所以,因为,所以,所以,所以.在中,所以,同样,所以,由正弦定理可
17、得:,所以外接圆半径为.若选择条件设,则,在中,同样在中,因为,所以,所以,在中,所以,同样,所以,由正弦定理可得:,所以外接圆半径为.【点睛】本题考查正弦定理,余弦定理,掌握两个定理的应用是解题关键属于中档题20. 设函数.(1)求函数的单调区间;(2)若函数在处取得最大值,求a的取值范围.【答案】(1)当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为;(2).【解析】【分析】(1)先对求导,对导函数分和两种情况讨论即可.(2)因为函数在处取得最大值,所以,利用分离参数法转化为不等式恒成立问题,求函数的最值即可.【详解】解:(1),当时,所以的单调递增区间为,
18、无单调递减区间;当时,令,得或,所以的单调递增区间为和令,得,所以的单调递减区间为.综上,当时,的单调递增区间为,无单调递减区间;当时,的单调递增区间为和,单调递减区间为.(2)由题意得.因为函数在处取得最大值,所以,即,当时,显然成立.当时,得,即.令,则,恒成立,所以 是增函数,所以,即,所以a的取值范围为.【点睛】思路点睛:对含参数的函数求单调区间,根据导函数分类讨论是解决这类题的一般方法;已知函数的最大值求参数的取值范围,往往转化为不等式恒成立问题,如果能分离参数的话,分离参数是解决这类题的常用方法,然后再求函数的最值即可.21. 甲乙两名同学在复习时发现他们曾经做过的一道数列题目因纸
19、张被破坏导致一个条件看不清,具体如下等比数列的前n项和为,已知_,(1)判断的关系并给出证明.(2)若,设,的前n项和为,证明.甲同学记得缺少的条件是首项的值,乙同学记得缺少的条件是公比q的值,并且他俩都记得第(1)问的答案是成等差数列.如果甲乙两名同学记得的答案是正确的,请通过推理把条件补充完整并解答此题.【答案】补充条件见解析;(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)可补充公比的值,由等比数列的通项公式和等差中项的性质,计算即可得所求得结论;(2)由等比数列的通项公式求得,再利用乘公比错位相减求和结合等比数列求和公式,不等式的性质即可得证.【详解】(1)补充的条件为,的关
20、系为成等差数列.证明如下:若则,可得,因此成等差数列.(2)证明:由,可得,解得,则,上面两式相减可得.整理可得,因为,所以.【点睛】关键点点睛:本题得关键点是利用成等差数列求出等比数列的公比才能求出,在利用乘公比错位相减求和时要仔细,必要时可以用万能公式建议求和的结果,再利用不等式的性质即可得证.22. 定义可导函数在x处的弹性函数为,其中为的导函数在区间D上,若函数的弹性函数值大于1,则称在区间D上具有弹性,相应的区间D也称作的弹性区间(1)若,求的弹性函数及弹性函数的零点;(2)对于函数(其中e为自然对数的底数)()当时,求的弹性区间D;()若在(i)中的区间D上恒成立,求实数t的取值范
21、围【答案】(1),; (2)(),().【解析】【分析】(1)由,可得,根据题设条件,即可求得的弹性函数及弹性零点;(2)()函数,可得函数的定义域为,函数是弹性函数,得出不等式组,进而求得函数的弹性区间;()由在上恒成立,可得在上恒成立,设,利用导数求得函数的单调性与最值,进而求得的取值范围.【详解】(1)由,可得,则,令,解得,所以弹性函数的零点为.(2)()当时,函数,可得函数的定义域为,因为,函数是弹性函数,此不等式等价于下面两个不等式组:() 或(),因为对应的函数就是,由,所以在定义域上单调递增,又由,所以的解为;由可得,且在上恒为正,则在上单调递增,所以,故在上恒成立,于是不等式组()的解为,同的解法,求得的解为;因为时,所以不成立,所以不等式()无实数解,综上,函数的弹性区间.()由在上恒成立,可得在上恒成立,设,则,而,由()可知,在上恒为正,所以,函数在上单调递增,所以,所以,即实数的取值范围是.【点睛】本题主要考查了函数的弹性函数及弹性函数的零点的求法,利用导数研究不等式恒成立或解不等式问题,通常首先要构造函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,进而得出相应的含参不等式,从而求出参数的取值范围;也可分离变量,构造函数,直接把问题转化为函数的最值问题,试题综合性强,属于难题