安徽省五校2021届高三上学期12月联考 数学(理)试题word版附答案.docx

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1、理科数学试题 第 1 页 (共 4 页) 怀远一中、颍上一中、蒙城一中、涡阳一中、淮南一中怀远一中、颍上一中、蒙城一中、涡阳一中、淮南一中 20212021 届高三“五校”联考理科数学试题届高三“五校”联考理科数学试题 考试时间:考试时间: 20202020 年年 1212 月月 4 4 日日 考生注意:考生注意: 1.本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 150 分,考试时间 120 分钟。 2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。第卷每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡对应题目的 答案标号涂黑;第卷请用直径 0.5 毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答, 超

2、出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。 3本卷命题范围:集合与常用逻辑用语,函数、导数及其应用(含定积分) ,三角函数、解三角形, 平面向量,复数,数列。 第卷(选择题 共 60 分) 一、选择题:一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 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.设集合24 ,Axx 2 430Bx xx,则AB I A14xx B23xx C 23xx D14xx 2.已知复数z满足i1 iz ,其中i为虚数单位,则z的共轭复数为 A1i B1 i C1 i D1

3、 i 3.设: |1| 1px,: 22qx ,则p是q的 A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件 4.已知点A B,是圆O上两点, 2 3 AOB,AOB的平分线交圆O于点C,则OC A 11 22 OAOB B 33 22 OAOB C 22 33 OAOB DOA OB 5.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.明朝科 学家徐光启在农政全书中用图画描绘了筒车的工作原理(图 1 所示).假定在水流量稳定的情况 理科数学试题 第 2 页 (共 4 页) 下,筒车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动,筒车转轮的中心O

4、到水面的距离h为1.5 m, 筒车的半径r为2.5m,筒车转动的角速度为 rad /s 12 ,如图 2 所示,盛水桶M在 0 P处距水面的 距离为3 m,则2 s后盛水桶M到水面的距离近似为 A3.2 m B3.4 m C3.6 m D3.8 m 图图 1 1 图图 2 2 6.记 n S是等差数列 n a的前n项和,已知 3 0S , 6 8a ,则 10 a A12 B14 C16 D18 7.函数 2 1 ( ) log | f x x 的部分图象可能是 A B C D 8.已知 2 . 0 2a,2 . 0log2b, 2log 2 . 0 c,则, ,a b c的大小关系为 Aab

5、c Bbac Ccba Dacb 9.已知ABC是边长为3的等边三角形,点D为 ABC内一点,且120ADC,1AD , 则BD A 1 2 B 3 2 C. 1 D2 理科数学试题 第 3 页 (共 4 页) 10.已知函数 2 2 ( )log |1|21f xxxx,则不等式(21)(1)fxf x的解集为 A 2 ( ,1)(1,2) 3 B 2 ( 2,0)(0, ) 3 C 2 ( ,2) 3 D 2 (, 2)( ,) 3 11.已知函数 ( )sin(),(0,|) 2 f xx, 4 x 是( )f x的零点,直线 4 x 是( )f x图象的 对称轴,且( )f x在 ()

6、 4 2 ,上单调,则的最大值为 A1 B2 C3 D4 12.若关于x的不等式 2 e(ln ) x a xxx对任意(0,+ )x恒成立,则实数a的取值范围为 A 2 (,e B( ,e C(,1 D 1 (, e 第卷(非选择题 共 90 分) 二、填空题:二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分. 13.已知向量,a b为单位向量,其夹角为 3 ,则|2|ab . 14.函数 2 ( )23lnf xxxx的极小值为 . 15.已知复数 12 ,z z满足 1 | 1z , 2 34iz ,其中i为虚数单位,则 12 |zz的最大值为 . 16.已知 n S是等比数列

7、 n a的前n项和,q为 n a的公比且 43 lnSS.若1 1 S,则下列命题中所有正 确的序号是 . 10q ; 4 0a ; 321 SSS; 321 SSS. 三、解答题:三、解答题:共 70 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 第 17 题满分为 10 分,第 1822 题每题满分为 12 分. 17.(10 分) 已知函数 1 2 2 ( )(1)f xxax . 理科数学试题 第 4 页 (共 4 页) (1)若函数( )f x的定义域为R,求实数a的取值范围; (2)若 1 ,2 2 x ,都有 1 2 f x 成立,求实数a的取值范围. 18.(12 分) 已知

8、向量a=(cos ,sin )xx,b 33 (cossin ,cossin)xxxx,设函数( ) f xab. (1)求函数( )f x的最小正周期及单调递增区间; (2)若关于x的方程( )0f xm在 0, 2 上有两个不同的实数解,求实数m的取值范围. 19.(12 分) 设数列 n a满足 1 3a , 1 233 nn aan . (1)计算 2 a, 3 a,猜想 n a的通项公式并加以证明; (2)求数列 1 3 n n a 的前n项和 n S. 理科数学试题 第 5 页 (共 4 页) 20.(12 分) ABC的内角 , ,A B C的对边分别是, ,a b c.设 si

9、n2sinAC ab . (1)判断ABC的形状; (2)若ABC的外接圆半径为1,求ABC周长的最大值. 21.(12 分) 第二届阜阳花博会 2020 年 9 月 28 日在颍上八里河开幕,其主题为“花漾水上,花开颍上” 据调 研获悉,某花卉基地培育有水生与水陆两生花卉 30 余种,计划在花博会期间举行展销活动经分析预 算,投入展销费x万元时,销售量为m万个单位,且 1 12 x x m(aax 2 0,a为正实数) 假定 销售量与基地的培育量相等, 已知该基地每培育m万个单位还需要投入成本(21)m万元 (不含展销费) , 花卉的销售价定为 4 (11) m 万元/万个单位 (1)写出该

10、花卉基地的销售利润y万元与展销费x万元的函数关系; (2)展销费x为多少万元时,该花卉基地可以获得最大利润? (注:注:利润=销售价 销售量 投入成本展销费) 理科数学试题 第 6 页 (共 4 页) 22.(12 分) 已知函数 ln ( )ex x f xa x ,( )( )g xxf xx. (1)若曲线( )yf x在点(1,(1)f处的切线过点(2,1),求实数a的值; (2)当 2 1 e a 时,证明:( )2g x . 理科数学试题 第 7 页 (共 4 页) 20212021 届高三“五校”联考理数答案届高三“五校”联考理数答案 20202020 年年 1212 月月 4

11、4 日日 一、选择题:一、选择题: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选项 B C A D D C B D C A C B 11.【解析】 由对称轴和零点可知 212 (), 444 k T kNT ,得到Nkk, 12 由( )f x在区间 () 4 2 ,上单调可知 242 T ,得到4 由可知可能取 3. 当3时,可得 4 , 4 3sin xxf 满足在 24 ,上单调,所以 3满足题意,故 的最大值为 3. 12.【解析】 解法一:易知 2 ln0 xxx在 (0,)x时恒成立,从而可知 0a满足题意; 当0a时,原不等式可化为 2 1ln ex xxx a

12、 .记 2 ln ( ) ex xxx g x ,则 max 1 ( )gx a . 而 (1)(ln1) ( ) ex xxx g x ,ln1 0 xx , 因此,(0,1)x时( )0g x ;(1,)x时( )0g x ; 所以, max 1 ( )(1) e gxg, 11 ea ,0ea. 又0a也满足题意,所以a的取值范围为(,e,故选 D. 理科数学试题 第 8 页 (共 4 页) 解法二:原不等式可化为 ln e e(ln ) x xx a xx x ,令lntxx,则1t . 从而etat在1,)t恒成立,由切线法知,ea . 二、填空题:二、填空题: 13 题. 7 14

13、 题.1 15 题.6 16 题. 15.【解析】 由复数的几何意义可知,复数 1 z在复平面内对应的点P在以原点为圆心的单位圆上, 2 z对应的 点为定点(3,4)Q,则 12 zz表示P,Q两点间距离,由解析几何知识得最大值为 22 3416 . 16.【解析】 43 ln,SS 3433 0,ln1SSSS,进而得 4 1a . . 0, 1 1 qa又 22 10,11,qqqqq 若,则 2 113 1,(1)1,1,aaqqS 即 2323 4341 ln0,(1)0, 10,SSSaqqqqqq .1, 0)1)(1 (, 0)1 ()1 ( 22 相矛盾这与qqqqqq 131

14、23 10,.qaaSSS 即 三、解答题:共三、解答题:共 7070 分分. . 17.【解析】 (1)由题意可知 2 10 xax 在R上恒成立,故02 分 可得,解得22a 4 分 理科数学试题 第 9 页 (共 4 页) (2)由题意可得, 1 2 2 1 (1) 2 xax ,也即 1 ,2 2 x 时 2 14xax 恒成立 可化为 2 3x a x , 6 分 设 2 3x g x x ,只要 min ag x即可 8 分 2 3 10gx x ,所以 min 111 22 g xg ,所以 11. 2 a 10 分 18.【解析】 (1) 44 ( )coscos sinsin

15、 cossinf xxxxxxx 2222 (cossin)(cossin)2sin cosxxxxxx cos2sin2xx 2sin 2 4 x 2 分 周期 2 2 T 3 分 由222,Z 242 kxkk 4 分 解得 3 ,Z 88 kxkk 5 分 所以,函数( )f x的单调递增区间为 3 , ,Z 88 kkk .6 分 (2)由方程( )0f xm在 0, 2 上有两个不同的实数解 理科数学试题 第 10 页 (共 4 页) 可得( )mf x在 0, 2 上有两个不同的实数解 即函数ym与函数 ( ),0 2 yf xx的图象有两个交点 8 分 令 2 4 tx,则 5

16、44 t 即函数ym与函数( )2sing tt, 5 44 t 的图象有两个交点 函数( )yg t在 , 4 2 上单调递增,在 5 , 24 上单调递减,草图如下 且 5 ( )2, ( )1, ()1 244 ggg 10 分 故12m. 12 分 19.【解析】 (1). 9, 6 32 aa 2 分 猜想:,3nan 3 分 证明:由已知可得 ),3(2) 1( 3 1 nana nn ,) 1( 323 1 nana nn 理科数学试题 第 11 页 (共 4 页) . 21 32(3)aa .3, 3 1 naa n 6 分. (2),. 33 1 1nn n na )得由(

17、7 分 . 33 1 . 3 3 3 2 3 1 132nn n nn S . 33 1 . 3 3 3 2 3 1 3 1 1432 nn n nn S 8 分 - 可得, 33 1 . 3 1 3 1 3 2 12 nn n n S 10 分 nn n n S 3234 1 4 3 1 12 分 20.【解析】 (1)解法一: ABC中,由 sin2sinAC ab 及正弦定理得, 2sincossin sinsin AAC AB . 2cossinsinABC 2 分 又 sinsin()CAB, 2cossinsin()ABAB ,进而sin()0AB, AB,从而即得ABC为等腰三角

18、形. 5 分 解法二: ABC中,由 sin2sinAC ab 及正弦定理得, 2sincossinAAC ab , 理科数学试题 第 12 页 (共 4 页) 进而 2 cosaAc ab . 2cos c A b . 2 分 由余弦定理, 222 2 2 bcac bcb ,化简得 22 ab,即ab. 所以,ABC为等腰三角形. 5 分 (2)由正弦定理2 sinsinsin abc R ABC (2R为ABC的外接圆直径)及题意, 2sin ,2sin ,2sinaA bB cC, 2(sinsinsin)abcABC 7 分 由(1)知,AB且ABC, 4sin2sin2 , (0,

19、) 2 abcAAA 9 分 令 ( )4sin2sin2 , (0,) 2 f AAAA, 则 2 ( )4cos4cos24(2coscos1)4(2cos1)(cos1)fAAAAAAA, 易知,当 (0,) 3 A时,( )0fA ,( )f A为递增的; 当 (,) 3 2 A时,( )0fA ,( )f A为递减的. 11 分 所以,当 3 A时( )f A有最大值 2 ( )4sin2sin3 3 333 f, 理科数学试题 第 13 页 (共 4 页) 也即ABC周长的最大值为3 3. 12 分 21.【解析】 (1)由题意得,xm m my 12 4 11 2 分 xm39

20、x x x 3 1 12 9 4 分 x x 1 9 21, 所以x x y 1 9 21(aax 2 0,a为正实数) 5 分 (2)由(1)得x x y 1 9 21 1 9 122 x x, 7 分 易知20 x,函数递增,2x,函数递减 8 分 又0 2 aa,a为正实数,故1a 9 分 所以,当2 2 aa,即2a时,31x,2x时,函数取得最大值; 10 分 当2 2 aa,即21a时,aax 2 时,函数取得最大值 11 分 综上所述,当2a时,展销费为2万元时,该花卉基地可以获得最大利润;当21a时,展销 费为 2 ()aa万元时,该花卉基地可以获得最大利润. 12 分 22.

21、【解析】 (1)解法一: 由题意, 2 1 ln ( )e, x x fxa x 1 分 (1)e 1, (1)e.fafa 2 分 理科数学试题 第 14 页 (共 4 页) 从而,曲线( )f x在点(1,(1)f处切线方程为 e( e1)(1)yaax , 3 分 又该切线过点(2,1),则有1ee 1aa, 4 分 解得0a. 5 分 解法二: 由题意, 2 1 ln ( )e, x x fxa x 1 分 (1)e 1, (1)e.fafa 2 分 由曲线( )f x在点(1,(1)f处切线过点(2,1), 则有 (1) 1 e 1 12 f a , 4 分 即1ee 1aa,解得0

22、a. 5 分 (2)解法一: 由题意, 2 ( )eln,(0) x g xxxx x , 则 22 11 ( )(1)e1(1)(e) xx g xxx xx . 7 分 易知10 x ,记 2 1 ( )exh x x ,则可知( )h x在(0,)上递减, 且 1 (1)10 e h , 1 (2)0 2 h , 0 (1,2)x .使得 0 ()0h x. 9 分 从而,当 0 (0,)xx时( )0h x ,即( )0g x;当 0 (,)xx时( )0h x ,即( )0g x. 理科数学试题 第 15 页 (共 4 页) ( )g x在 0 (0,)x递增,在 0 (,)x 递减

23、. 10 分 由 0 ()0h x可得 0 2 0e 1 x x 及 00 ln+2xx , 0 2 max0000 g( )()eln1212 x xg xxxx . (注:此处或者处理为“由 0 ()0h x可得 0 2 0e 1 x x , max000 g( )()1 ln1 ln22ln2 12xg xxx ” ) 从而, ( )2g x . 12 分 解法二: 记 ( )ln1,0h xxxx,则 1 ( )1,h x x 6 分 易知,(0,1), ( )0;(1,), ( )0.xh xxh x时时 所以,在(0,1)递增,在(1,)递减,则( )(1)0h xh.7 分 从而

24、有 ( )ln10,ln1;h xxxxx (e )lnee10,e1. xxxx hx 9 分 由题意及上述结果, 22 5 ( )eln(2) 1(1)312 4 x g xxxxx xxxxx . 12 分 解法三: 由题意, 欲证 2 ( )eln2, x g xxxx ,只需证 2 ln2 ex xx xx . 6 分 ()hx 理科数学试题 第 16 页 (共 4 页) 记 ln ( ),0. xx m xx x 则 1 ln ( ), x m x x 从而易知( )m x在ex处有极大值也是最大值 1 1 e . 8 分 记 2 2 ( )e,0. x n xx x 则 2 2 2 ( )e, x n x x 易知( )n x在(0,)递增,且 11 (1)20,(2)10 e2 nn , 因此 0(1,2), x 0 ()0n x,( )n x有最小值 0 ()n x. 而 0 21 2 0 0 221 ()ee1 2e x n x x 11 分 从而即证( )( )m xn x,也即 ( )2g x . 12 分

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