2022年高三上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試卷(理科) 含解析(VII)
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1、2022年高三上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試卷(理科) 含解析(VII) 一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分,每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)正確 1.已知全集為U=R,A={0,1,2,3},B={y|y=2x,x∈A},則圖中陰影部分表示的集合為( ?。? A.{0,3} B.{1,2,3} C.{0} D.{1,2} 2.已知sin(x+)=,則sin2x的值為( ) A. B.﹣ C. D.﹣ 3.已知命題:p:“?x∈[1,2],x2﹣a≥0”,命題q:“?x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”,若“p且q”是真命題,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( ?。? A.{a|a≤﹣
2、2或a=1} B.{a|a≥1} C.{a|a≤﹣2或1≤a≤2} D.{a|﹣2≤a≤1} 4.由xy=1,y=x,x=3所圍成的封閉區(qū)域的面積為( ?。? A.2ln3 B.2+ln3 C.4﹣2ln3 D.4﹣ln3 5.(理)的值是( ) A. B. C. D. 6.已知函數(shù)f(x)=2sin2(+x)﹣cos2x﹣1,x∈R,若函數(shù)k(x)=f(x+a)的圖象關(guān)于點(diǎn)(﹣,0)對稱,且α∈(0,π),則α=( ) A. B. C. D. 7.若函數(shù)f(x)=2x2﹣lnx在其定義域內(nèi)的一個(gè)子區(qū)間(k﹣1,k+1)內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( ?。? A.[1,
3、+∞) B.[1,) C.[1,2) D.[,2) 8.己知函數(shù)f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),f()+f()=0,且f(x)在區(qū)間(,)上遞減,則ω=( ?。? A.3 B.2 C.6 D.5 9.函數(shù)y=的圖象大致是( ?。? A. B. C. D. 10.已知函數(shù)f(x)=﹣x2+bln(x+1)在[0,+∞)上單調(diào)遞減,則b的取值范圍( ) A.[0,+∞) B.[﹣,+∞) C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,﹣] 11.已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足: (1)函數(shù)y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對稱; (2)對?x∈R,f(﹣x)=f(+x)成立 (
4、3)當(dāng)x∈(﹣,﹣]時(shí),f(x)=log2(﹣3x+1),則f A.﹣5 B.﹣4 C.﹣3 D.﹣2 12.已知函數(shù)y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對稱,且當(dāng)x∈(﹣∞,0),f(x)+xf′(x)<0成立.若a=(20.2)?f(20.2),b=(ln2)?f(ln2),c=(log2)?f(log2),則a,b,c的大小關(guān)系是( ?。? A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.a(chǎn)>c>b 二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分,請將答案填在答題卡的相應(yīng)位置 13.已知函數(shù)f(x)=2f′(1)lnx﹣x,則f(x)在x=1處的切線方程為 .
5、14.若α為銳角,且cos(α+)=,則cosα= ?。? 15.若函數(shù)f(x)=x2﹣ex﹣ax在R上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 ?。? 16.設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且對任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x﹣1),已知當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)=()1﹣x,則 ①2是函數(shù)f(x)的一個(gè)周期; ②函數(shù)f(x)在(1,2)上是減函數(shù),在(2,3)上是增函數(shù); ③函數(shù)f(x)的最大值是1,最小值是0; ④x=1是函數(shù)f(x)的一個(gè)對稱軸; ⑤當(dāng)x∈(3,4)時(shí),f(x)=()x﹣3. 其中所有正確命題的序號是 ?。? 三、解答題:本大題共6小題,共70
6、分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟. 17.設(shè)命題p:函數(shù)f(x)=lg(ax2﹣x+)的值域?yàn)镽;命題q:3x﹣9x<a對一切實(shí)數(shù)x恒成立,如果命題“p且q”為假命題,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 18.求函數(shù)f(x)=3﹣2asinx﹣cos2x,x∈[﹣,]的最小值. 19.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且滿足向量=(cosA,cosB),=(a,2c﹣b),∥. (I)求角A的大??; (II)若a=2,求△ABC面積的最大值. 20.設(shè)函數(shù)f(x)=sin(ωx﹣)﹣2cos2+1(ω>0),直線y=與函數(shù)f(x)的圖象相鄰兩交點(diǎn)的距離為π. (1)求
7、ω的值; (2)在銳角△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別是a,b,c,若點(diǎn)(,0)是函數(shù)y=f(x)圖象的一個(gè)對稱中心,求sinA+sinC的取值范圍. 21.已知函數(shù)f(x)=sinx﹣xcosx. (I)討論f(x)在(0,2π)上的單調(diào)性; (II)若關(guān)于x的方程f(x)﹣x2+2πx﹣m=0在(0,2π)有兩個(gè)根,求實(shí)數(shù)m的取值范圍. (III)求證:當(dāng)x∈(0,)時(shí),f(x)<x3. 22.已知函數(shù)f(x)=. (1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,a+)(a>0)上存在極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍; (2)當(dāng)x≥1時(shí),不等式f(x)≥恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
8、 參考答案與試題解析 一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分,每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)正確 1.已知全集為U=R,A={0,1,2,3},B={y|y=2x,x∈A},則圖中陰影部分表示的集合為( ?。? A.{0,3} B.{1,2,3} C.{0} D.{1,2} 【考點(diǎn)】Venn圖表達(dá)集合的關(guān)系及運(yùn)算. 【分析】先觀察Venn圖,圖中陰影部分表示的集合中的元素是在集合A中,但不在集合B中,得出圖中陰影部分表示的集合,再結(jié)合已知條件即可求解. 【解答】解:圖中陰影部分表示的集合中的元素是在集合A中,但不在集合B中. 由韋恩圖可知陰影部分表示的集合
9、為(CUB)∩A, 又A={0,1,2,3},B={y|y=2x,x∈A}={1,2,4,8} ∴(CUB)∩A={0,3}. 則圖中陰影部分表示的集合是:{0,3}. 故選A. 2.已知sin(x+)=,則sin2x的值為( ?。? A. B.﹣ C. D.﹣ 【考點(diǎn)】兩角和與差的正弦函數(shù);三角函數(shù)的化簡求值. 【分析】利用兩角和的正弦函數(shù)化簡已知條件,通過平方即可求出結(jié)果. 【解答】解:sin(x+)=,可得(sinx+cosx)=, 兩邊平方可得:2(1+2sinxcosx)=. 解得sin2x=﹣. 故選:D. 3.已知命題:p:“?x∈[1,2],
10、x2﹣a≥0”,命題q:“?x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”,若“p且q”是真命題,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( ?。? A.{a|a≤﹣2或a=1} B.{a|a≥1} C.{a|a≤﹣2或1≤a≤2} D.{a|﹣2≤a≤1} 【考點(diǎn)】命題的真假判斷與應(yīng)用. 【分析】先化簡兩個(gè)命題,再由“p且q”是真命題知兩個(gè)命題都是真命題,故求其公共部分即可. 【解答】解:命題:p:“?x∈[1,2],x2﹣a≥0”,得a≤1; 命題q:“?x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”,得△≥0,解得a≥1或a≤﹣2 ∵“p且q”是真命題 ∴a≤﹣2或a=1 故選A 4.由xy=1,y=x,x=
11、3所圍成的封閉區(qū)域的面積為( ?。? A.2ln3 B.2+ln3 C.4﹣2ln3 D.4﹣ln3 【考點(diǎn)】定積分在求面積中的應(yīng)用. 【分析】確定曲線交點(diǎn)的坐標(biāo),確定被積區(qū)間及被積函數(shù),利用定積分表示面積,即可得到結(jié)論. 【解答】解:由曲線xy=1,直線y=x,解得x=±1. 由xy=1,x=3可得交點(diǎn)坐標(biāo)為(3,). ∴由曲線xy=1,直線y=x,x=3所圍成封閉的平面圖形的面積是 S=(x﹣)dx=(x2﹣lnx)=4﹣ln3. 故選D. 5.(理)的值是( ?。? A. B. C. D. 【考點(diǎn)】微積分基本定理;定積分. 【分析】根據(jù)微積分的積分公式和微積分基
12、本定理的幾何意義進(jìn)行計(jì)算即可. 【解答】解: =, 設(shè),則(x﹣1)2+y2=1,(y≥0),表示為圓心在(1,0),半徑為1的上半圓,所以由積分的幾何意義可知, 而, 所以=. 故選C. 6.已知函數(shù)f(x)=2sin2(+x)﹣cos2x﹣1,x∈R,若函數(shù)k(x)=f(x+a)的圖象關(guān)于點(diǎn)(﹣,0)對稱,且α∈(0,π),則α=( ?。? A. B. C. D. 【考點(diǎn)】函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換. 【分析】利用二倍角公式可求得f(x)=2sin(2x﹣),從而知h(x)=f(x+α)=2sin(2x+2α﹣),利用其圖象關(guān)于(﹣,0)對稱即可求得α.
13、 【解答】解:∵f(x)=1﹣cos(+2x)﹣cos2x﹣1 =sin2x﹣cos2x =2sin(2x﹣), ∴h(x)=f(x+α)=2sin(2x+2α﹣), ∵其圖象關(guān)于(﹣,0)對稱, ∴2×(﹣)+2α﹣=kπ,k∈Z, ∴2α=(k+1)π,k∈Z. ∴α=π,又α∈(0,π), ∴α=. 故選B. 7.若函數(shù)f(x)=2x2﹣lnx在其定義域內(nèi)的一個(gè)子區(qū)間(k﹣1,k+1)內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( ?。? A.[1,+∞) B.[1,) C.[1,2) D.[,2) 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性. 【分析】先確定函數(shù)的定義域然后
14、求導(dǎo)數(shù)fˊ(x),在函數(shù)的定義域內(nèi)解方程fˊ(x)=0,使方程的解在定義域內(nèi)的一個(gè)子區(qū)間 (k﹣1,k+1)內(nèi),建立不等關(guān)系,解之即可. 【解答】解:因?yàn)閒(x)定義域?yàn)椋?,+∞),又, 由f'(x)=0,得. 當(dāng)x∈(0,)時(shí),f'(x)<0,當(dāng)x∈(,+∞)時(shí),f'(x)>0 據(jù)題意,, 解得. 故選B. 8.己知函數(shù)f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),f()+f()=0,且f(x)在區(qū)間(,)上遞減,則ω=( ) A.3 B.2 C.6 D.5 【考點(diǎn)】三角函數(shù)中的恒等變換應(yīng)用;正弦函數(shù)的圖象. 【分析】首先通過三角恒等變換把函數(shù)變形成正弦型函數(shù),
15、進(jìn)一步利用整體思想利用區(qū)間與區(qū)間的子集關(guān)系求出ω的范圍,進(jìn)一步利用代入法進(jìn)行驗(yàn)證求出結(jié)果. 【解答】解:f(x)=sinωx+cosωx =2sin() 所以: 當(dāng)k=0時(shí), 由于:f(x)在區(qū)間(,)單調(diào)遞減, 所以: 解不等式組得到: 當(dāng)ω=2時(shí),f()+f()=0, 故選:B. 9.函數(shù)y=的圖象大致是( ?。? A. B. C. D. 【考點(diǎn)】函數(shù)的圖象. 【分析】判斷函數(shù)的奇偶性,利用特殊值判斷函數(shù)值的即可. 【解答】解:函數(shù)y=是奇函數(shù),所以選項(xiàng)A,B不正確; 當(dāng)x=e時(shí),y=>0,圖象的對應(yīng)點(diǎn)在第一象限, D正確;C錯(cuò)誤. 故選:D.
16、 10.已知函數(shù)f(x)=﹣x2+bln(x+1)在[0,+∞)上單調(diào)遞減,則b的取值范圍( ?。? A.[0,+∞) B.[﹣,+∞) C.(﹣∞,0] D.(﹣∞,﹣] 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性. 【分析】由題意知函數(shù)f(x)=﹣x2+bln(x+1)的定義域?yàn)椋ī?,+∞),f(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞減,則f'(x)在[0,+∞)上恒有f'(x)≤0即可. 【解答】解:由題意知函數(shù)f(x)=﹣x2+bln(x+1)的定義域?yàn)椋ī?,+∞); 則f'(x)=﹣2x+; f(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞減,則f'(x)在[0,+∞)上恒有f'(x)≤0; 所以:﹣2x+
17、≤0?b≤2x(x+1) 令g(x)=2x(x+1),則g(x)在[0,+∞)上的最小值為g(0)=0: 所以b的取值范圍為:(﹣∞,0] 故選:C 11.已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足: (1)函數(shù)y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對稱; (2)對?x∈R,f(﹣x)=f(+x)成立 (3)當(dāng)x∈(﹣,﹣]時(shí),f(x)=log2(﹣3x+1),則f A.﹣5 B.﹣4 C.﹣3 D.﹣2 【考點(diǎn)】抽象函數(shù)及其應(yīng)用;函數(shù)的值. 【分析】根據(jù)(1)得函數(shù)f(x)是奇函數(shù),由(2)得到函數(shù)是周期為3的周期函數(shù),結(jié)合函數(shù)的奇偶性和周期性的關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解即可. 【解
18、答】解:∵函數(shù)y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對稱, ∴函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,0)對稱,即函數(shù)f(x)是奇函數(shù), 由f(﹣x)=f(+x)得f(﹣x)=f(+x)=﹣f(x﹣), 則f(+x)=﹣f(x),即f(x+3)=﹣f()=f(x), 則函數(shù)f(x)是周期為3的周期函數(shù), 則f=f(1)=﹣f(﹣1), ∵當(dāng)x∈(﹣,﹣]時(shí),f(x)=log2(﹣3x+1), ∴f(﹣1)=log2(3+1)=log24=2, 則f=﹣f(﹣1)=﹣2, 故選:D 12.已知函數(shù)y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對稱,且當(dāng)x∈(﹣∞,0),f(x)+xf
19、′(x)<0成立.若a=(20.2)?f(20.2),b=(ln2)?f(ln2),c=(log2)?f(log2),則a,b,c的大小關(guān)系是( ?。? A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.a(chǎn)>c>b 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;不等關(guān)系與不等式. 【分析】由y=f(x﹣1)的圖象關(guān)點(diǎn)(1,0)對稱,知f(x)是奇函數(shù);令g(x)=xf(x),得g(x)是偶函數(shù);由x∈(﹣∞,0)時(shí),g′(x)=f(x)+xf′(x)<0,得函數(shù)g(x)在x∈(﹣∞,0)上單調(diào)遞減,從而得g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;再由﹣log2=2>20.2>1>ln2>0,得a,b,c的大
20、小. 【解答】解:∵函數(shù)y=f(x﹣1)的圖象關(guān)于點(diǎn)(1,0)對稱, ∴函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(0,0)對稱, ∴f(x)是奇函數(shù),∴xf(x)是偶函數(shù). 設(shè)g(x)=xf(x), 當(dāng)x∈(﹣∞,0)時(shí),g′(x)=f(x)+xf′(x)<0, ∴函數(shù)g(x)在x∈(﹣∞,0)上單調(diào)遞減, ∴函數(shù)g(x)在x∈(0,+∞)上單調(diào)遞增. ∵﹣log2=2>20.2>1>ln2>0, ∴g(﹣log2)>g(20.2)>g(ln2); 又g(﹣log2)=g(log2), 即(log2)?f(log2)>(20.2)?f(20.2)>(ln2)?f(ln2); ∴c>
21、a>b. 故選:C. 二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分,請將答案填在答題卡的相應(yīng)位置 13.已知函數(shù)f(x)=2f′(1)lnx﹣x,則f(x)在x=1處的切線方程為 x﹣y﹣2=0?。? 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程. 【分析】求出f′(x),由題意可知曲線在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程的斜率等于f′(1),所以把x=1代入到f′(x)中即可求出f′(1)的值,得到切線的斜率,然后把x=1和f′(1)的值代入到f(x)中求出切點(diǎn)的縱坐標(biāo),根據(jù)切點(diǎn)坐標(biāo)和斜率直線切線的方程即可. 【解答】解:f′(x)=f′(1)﹣1, 由題意可知,曲線在(1,f(
22、1))處切線方程的斜率k=f′(1), 則f′(1)=2f′(1)﹣1,解得f′(1)=1, 則f(1)=﹣1,所以切點(diǎn)(1,﹣1), 所以切線方程為:y+1=x﹣1,化簡得x﹣y﹣2=0. 故答案為:x﹣y﹣2=0. 14.若α為銳角,且cos(α+)=,則cosα= ?。? 【考點(diǎn)】兩角和與差的余弦函數(shù). 【分析】由條件利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系求得sin(α+)的值,再利用兩角和差的余弦公式求得cosα=cos[()﹣]的值. 【解答】解:∵α為銳角,且cos(α+)=,∴α+為銳角, sin(α+)==, 則cosα=cos[()﹣]=cos(α+)cos+si
23、n(α+)sin=+=, 故答案為:. 15.若函數(shù)f(x)=x2﹣ex﹣ax在R上存在單調(diào)遞增區(qū)間,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是?。ī仭?,2ln2﹣2) . 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性. 【分析】根據(jù)題意可得a<2x﹣ex有解,轉(zhuǎn)化為g(x)=2x﹣ex,a<g(x)max,利用導(dǎo)數(shù)求出最值即可. 【解答】解:∵函數(shù)f(x)=x2﹣ex﹣ax, ∴f′(x)=2x﹣ex﹣a, ∵函數(shù)f(x)=x2﹣ex﹣ax在R上存在單調(diào)遞增區(qū)間, ∴f′(x)=2x﹣ex﹣a>0, 即a<2x﹣ex有解, 令g′(x)=2﹣ex, g′(x)=2﹣ex=0,x=ln2, g′(
24、x)=2﹣ex>0,x<ln2, g′(x)=2﹣ex<0,x>ln2 ∴當(dāng)x=ln2時(shí),g(x)max=2ln2﹣2, ∴a<2ln2﹣2即可. 故答案為:(﹣∞,2ln2﹣2) 16.設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且對任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x﹣1),已知當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)=()1﹣x,則 ①2是函數(shù)f(x)的一個(gè)周期; ②函數(shù)f(x)在(1,2)上是減函數(shù),在(2,3)上是增函數(shù); ③函數(shù)f(x)的最大值是1,最小值是0; ④x=1是函數(shù)f(x)的一個(gè)對稱軸; ⑤當(dāng)x∈(3,4)時(shí),f(x)=()x﹣3. 其中所有正確命題的序號是?、?/p>
25、②④⑤?。? 【考點(diǎn)】命題的真假判斷與應(yīng)用. 【分析】根據(jù)已知,確定函數(shù)f(x)的周期性,單調(diào)性,奇偶性,對稱性,最值等,進(jìn)而判斷各個(gè)命題的真假,可得答案. 【解答】解:∵f(x+1)=f(x﹣1), ∴f(x+2)=f[(x+1)+1]=f[(x+1)﹣1]=f(x), 即①2是函數(shù)f(x)的一個(gè)周期,正確; 當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)=()1﹣x為增函數(shù); 由函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù), 可得:當(dāng)x∈[﹣1,0]時(shí),f(x)為減函數(shù); 再由函數(shù)的周期為2,可得: ②函數(shù)f(x)在(1,2)上是減函數(shù),在(2,3)上是增函數(shù),正確; 由②得:當(dāng)x=2k,k∈Z時(shí),
26、函數(shù)取最小值, 當(dāng)x=2k+1,k∈Z時(shí),函數(shù)取最大值1, 故③函數(shù)f(x)的最大值是1,最小值是0,錯(cuò)誤; 由②得:④x=k,k∈Z均為函數(shù)圖象的對稱軸, 故④x=1是函數(shù)f(x)的一個(gè)對稱軸,正確; ⑤當(dāng)x∈(3,4)時(shí),4﹣x=(0,1), 即f(4﹣x)=f(2﹣x)=f(﹣x)=f(x)=()1﹣(4﹣x)=()x﹣3, 即④f(x)=()x﹣3.正確 故答案為:①②④⑤ 三、解答題:本大題共6小題,共70分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟. 17.設(shè)命題p:函數(shù)f(x)=lg(ax2﹣x+)的值域?yàn)镽;命題q:3x﹣9x<a對一切實(shí)數(shù)x恒成立,如果
27、命題“p且q”為假命題,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 【考點(diǎn)】復(fù)合命題的真假. 【分析】分別求出兩個(gè)命題的為真命題的等價(jià)條件,利用復(fù)合命題真假之間的關(guān)系進(jìn)行判斷求解. 【解答】解:若函數(shù)f(x)=lg(ax2﹣x+)的值域?yàn)镽, 則當(dāng)a=0時(shí),f(x)=lg(﹣x)的值域?yàn)镽滿足條件, 若a≠0,要使函數(shù)f(x)的值域?yàn)镽, 則,即,即0<a≤2,綜上0≤a≤2; 若3x﹣9x<a對一切實(shí)數(shù)x恒成立, 則設(shè)g(x)=3x﹣9x,則g(x)=3x﹣(3x)2,= 設(shè)t=3x,則t>0,則函數(shù)等價(jià)為y=t﹣t2=﹣(t)2+≤, 即a>, 若“p且q”為真命題,則,即<a≤2 則若
28、“p且q”為假命題,則a>2或a≤. 18.求函數(shù)f(x)=3﹣2asinx﹣cos2x,x∈[﹣,]的最小值. 【考點(diǎn)】二次函數(shù)的性質(zhì);三角函數(shù)的最值. 【分析】f(x)解析式可化為:f(x)═(sinx﹣a)2+2﹣a2,sinx∈[﹣,1],結(jié)合二次函數(shù)的圖象和性質(zhì),分類討論,可得不同情況下,函數(shù)的最小值. 【解答】解:∵f(x)=3﹣2asinx﹣cos2x=sin2x﹣2asinx+2=(sinx﹣a)2+2﹣a2, ∵x∈[﹣,], ∴sinx∈[﹣,1], ∴a<﹣時(shí),當(dāng)sinx=﹣時(shí),函數(shù)f(x)取最小值a+; ﹣≤a≤1時(shí),當(dāng)sinx=a時(shí),函數(shù)f(x
29、)取最小值2﹣a2; a>1時(shí),當(dāng)sinx=1時(shí),函數(shù)f(x)取最小值3﹣2a; 綜上可知: 19.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且滿足向量=(cosA,cosB),=(a,2c﹣b),∥. (I)求角A的大?。? (II)若a=2,求△ABC面積的最大值. 【考點(diǎn)】余弦定理;正弦定理. 【分析】(I)根據(jù)平面向量的共線定理,利用正弦定理,即可求出A的值; (2)根據(jù)余弦定理,利用基本不等式,即可求出三角形面積的最大值. 【解答】解:(I)∵向量=(cosA,cosB),=(a,2c﹣b),∥, ∴(2c﹣b)cosA=acosB, 由正弦定理
30、得:(2sinC﹣sinB)cosA=sinAcosB, 整理得2sinCcosA=sin(A+B)=sinC; 在△ABC中,sinC≠0,∴cosA=, ∵A∈(0,π),故; (2)由余弦定理,cosA==, 又a=2,∴b2+c2﹣20=bc≥2bc﹣20, 得bc≤20,當(dāng)且僅當(dāng)b=c時(shí)取到“=”; ∴S△ABC=bcsinA≤5, 所以三角形面積的最大值為5. 20.設(shè)函數(shù)f(x)=sin(ωx﹣)﹣2cos2+1(ω>0),直線y=與函數(shù)f(x)的圖象相鄰兩交點(diǎn)的距離為π. (1)求ω的值; (2)在銳角△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對的邊分別是a,b,
31、c,若點(diǎn)(,0)是函數(shù)y=f(x)圖象的一個(gè)對稱中心,求sinA+sinC的取值范圍. 【考點(diǎn)】三角函數(shù)中的恒等變換應(yīng)用;正弦函數(shù)的圖象. 【分析】(1)利用二倍角余弦公式及變形,兩角差的正弦公式化簡解析式,由題意和正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)求出周期,由三角函數(shù)的周期公式求出ω的值; (2)由正弦函數(shù)圖象的對稱中心和題意列出方程,由內(nèi)角的范圍求出角B,根據(jù)內(nèi)角和定理用A表示出C,由銳角三角形列出不等式組,求出A的范圍,代入sinA+sinC利用兩角和差的正弦公式化簡,由整體思想、正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì),求出sinA+sinC的范圍. 【解答】解:(1)f(x)=sin(ωx﹣)﹣2cos2+1
32、 =sinωx﹣cosωx﹣cosωx=sinωx﹣cosωx =… ∵直線y=與函數(shù)f(x)的圖象相鄰兩交點(diǎn)的距離為π, ∴周期T=,解得ω=2… (2)∵點(diǎn)(,0)是函數(shù)y=f(x)圖象的一個(gè)對稱中心, ∴2×﹣=kπ(k∈Z),則B=kπ+(k∈Z), 由0<B<π得B=,… 則C=π﹣A﹣B=, 因?yàn)殇J角三角形 所以,得… 所以sinA+sinC=sinA+sin() =sinA+cosA+sinA=sinA+cosA = … 由得,, 則, 所以 … 21.已知函數(shù)f(x)=sinx﹣xcosx. (I)討論f(x)在(0,2π)上的
33、單調(diào)性; (II)若關(guān)于x的方程f(x)﹣x2+2πx﹣m=0在(0,2π)有兩個(gè)根,求實(shí)數(shù)m的取值范圍. (III)求證:當(dāng)x∈(0,)時(shí),f(x)<x3. 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;函數(shù)零點(diǎn)的判定定理. 【分析】(Ⅰ)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),解關(guān)于導(dǎo)函數(shù)的不等式,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可; (Ⅱ)設(shè)h(x)=x2﹣2πx+m=(x﹣π)2+m﹣π2,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求出m的范圍即可; (Ⅲ)令g(x)=f(x)﹣x3,求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出g(x)<0,從而證出結(jié)論即可. 【解答】解:f′(x)=cosx﹣(cosx﹣xsinx)=xsinx, (Ⅰ)f'(x
34、)>0?x∈(0,π),f'(x)<0? x∈(π,2π)f(x)的遞增區(qū)間(0,π),遞減區(qū)間(π,2π); (II) f(x)=x2﹣2πx+m, 設(shè)h(x)=x2﹣2πx+m=(x﹣π)2+m﹣π2, 由,解得,0<m<π2+π; (III)令g(x)=f(x)﹣x3, 則g′(x)=x(sinx﹣x), 當(dāng)x∈(0,)時(shí),設(shè)t(x)=sinx﹣x,則t′(x)=cosx﹣1<0, 所以t(x)在x∈(0,)單調(diào)遞減,t(x)=sinx﹣x<t(0)=0, 即sinx<x,所以g′(x)<0, 所以g(x)在(0,)上單調(diào)遞減,所以g(x)<g(0)=0, 所以f(
35、x)<x3. 22.已知函數(shù)f(x)=. (1)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,a+)(a>0)上存在極值點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍; (2)當(dāng)x≥1時(shí),不等式f(x)≥恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍. 【考點(diǎn)】導(dǎo)數(shù)在最大值、最小值問題中的應(yīng)用;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值. 【分析】(1)求導(dǎo)數(shù),確定函數(shù)f(x)在x=1處取得極大值,根據(jù)函數(shù)在區(qū)間(a,a+)(a>0)上存在極值點(diǎn),可得,即可求實(shí)數(shù)a的取值范圍; (2)當(dāng)x≥1時(shí),分離參數(shù),構(gòu)造,證明g(x)在[1,+∞)上是單調(diào)遞增,所以[g(x)]min=g(1)=2,即可求實(shí)數(shù)k的取值范圍. 【解答】解:(1)函數(shù)f(x)定義域?yàn)椋?
36、,+∞),, 由f′(x)=0?x=1,當(dāng)0<x<1時(shí),f′(x)>0,當(dāng)x>1時(shí),f′(x)<0, 則f(x)在(0,1)上單增,在(1,+∞)上單減, 所以函數(shù)f(x)在x=1處取得唯一的極值. 由題意得,故所求實(shí)數(shù)a的取值范圍為 (2)當(dāng)x≥1時(shí),不等式. 令,由題意,k≤g(x)在[1,+∞)恒成立. 令h(x)=x﹣lnx(x≥1),則,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取等號. 所以h(x)=x﹣lnx在[1,+∞)上單調(diào)遞增,h(x)≥h(1)=1>0 因此,則g(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,g(x)min=g(1)=2 所以k≤2,即實(shí)數(shù)k的取值范圍為(﹣∞,2]. xx11月30日
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