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2020-2021学年天津市高考数学三模试卷(理科)及答案解析

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-09-30 01:50:26
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2020-2021学年天津市高考数学三模试卷(理科)及答案解析

天津市高考数学三模试卷(理科)一、选择题(每题5分,共40分)1.复数z满足=i(i为虚数单位),则|z|等于()A.2B.C.D.12.若实数x,y满足条件:,则的最大值为()A.0B.C.D.3.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A.1B.C.D.24.设命题P:∃n∈N,n2>2n,则¬P为()A.∀n∈N,n2>2nB.∃n∈N,n2≤2nC.∀n∈N,n2≤2nD.∃n∈N,n2=2n5.如图,在直角△ABC中,AB⊥BC,D为BC的中点,以AB为直径作圆O,分别
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导读天津市高考数学三模试卷(理科)一、选择题(每题5分,共40分)1.复数z满足=i(i为虚数单位),则|z|等于()A.2B.C.D.12.若实数x,y满足条件:,则的最大值为()A.0B.C.D.3.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A.1B.C.D.24.设命题P:∃n∈N,n2>2n,则¬P为()A.∀n∈N,n2>2nB.∃n∈N,n2≤2nC.∀n∈N,n2≤2nD.∃n∈N,n2=2n5.如图,在直角△ABC中,AB⊥BC,D为BC的中点,以AB为直径作圆O,分别
 天津市 高考数学三模试卷(理科)

 

一、选择题(每题5分,共40分)

1.复数z满足=i(i为虚数单位),则|z|等于(  )

A.2    B.    C.    D.1

2.若实数x,y满足条件:,则的最大值为(  )

A.0    B.    C.    D.

3.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为(  )

A.1    B.    C.    D.2

4.设命题P:∃n∈N,n2>2n,则¬P为(  )

A.∀n∈N,n2>2n    B.∃n∈N,n2≤2n    C.∀n∈N,n2≤2n    D.∃n∈N,n2=2n

5.如图,在直角△ABC中,AB⊥BC,D为BC的中点,以AB为直径作圆O,分别交AC、AD于点E,F,若AF=3,FD=1,则AE等于(  )

A.    B.    C.    D.

6.已知双曲线C的左右焦点分别为F1、F2,且F2恰为抛物线y2=8x的焦点.设A为双曲线C与该抛物线的一个交点,若△AF1F2是以AF1的底边的等腰三角形,则双曲线C的离心率为(  )

A.1+    B.1+    C.    D.

7.已知f(x)=2x+2﹣x,f(m)=3,且m>0,若a=f(2m),b=2f(m),c=f(m+2),则a,b,c的大小关系为(  )

A.c<b<a    B.a<c<b    C.a<b<c    D.b<a<c

8.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=,当函数y=f(x﹣1)﹣﹣k(x﹣2)(其中k>0)的零点个数取得最大值时,则实数k的数值范围是(  )

A.(0,6﹣)    B.(6﹣,2)    C.(,6﹣)    D.(,2﹣)

 

二、填空题(每小题5分,共30分)

9.的展开式中x8的系数是______(用数字作答).

10.一个几何体的三视图如图所示(单位cm),则该几何体的体积为______cm3.

11.在极坐标系中,点A的极坐标是(1,π),点P是曲线C:ρ=2sinθ上的一个动点,则|PA|的取值范围是______.

12.如图,在边长为1的正方形OABC内取一点M,则点M恰好落在阴影内部的概率为______.

13.在△ABC中,A=,AB=,B的角平分线BD=,则BC的长为______.

14.在边长为2的正方形ABCD中,动点M和N分别在边BC和CD上,且=, =,则•的最小值为______.

 

三、解答题(本题共6题,共80分)

15.已知函数f(x)=sin(x﹣)sinx﹣cos2x,x∈R.

(1)求函数f(x)的最小正周期和最大值;

(2)求函数f(x)在[,]上的单调区间.

16.某商场五一期间搞促销活动,顾客购物满一定数额可自愿进行以下游戏,花费10元从1,2,3,4,5,6中挑选一个点数,然后掷骰子3次,若所选的点数出现,则先退还顾客10元,然后根据所选的点数出现的次数,每次再额外给顾客10元奖励;若所选的点数不出现,则10元不再退还.

(Ⅰ)某顾客参加游戏,求该顾客获奖的概率;

(Ⅱ)计算顾客在此游戏中的净收益X的分布列与数学期望.

17.如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥底面ABC,点D,E分别在棱PB、PC上,PA=AB=2,∠ABC=60°,∠BCA=90°,且DE∥BC.

(Ⅰ)求证:BC⊥平面PAC;

(Ⅱ)当点D为PB的中点时,求AD与平面PAC所成角的正切值;

(Ⅲ)是否存在点E使得二面角A﹣DE﹣P为直二面角?并说明理由.

18.设椭圆E的方程为+=1(a>b>0),点O为坐标原点,点A的坐标为(a,0),点B的坐标为(0,b),点M在线段AB上.满足|BM|=2|AM|,直线0M的斜率为.

(1)求椭圆的离心率;

(2)设点C的坐标为(﹣a,0),N为线段BC的中点,点N关于直线AB的对称点的纵坐标为,求椭圆E的方程.

19.已知数列{an}和{bn}满足a1a2…an=(),n∈N*,若{an}为等比数列,且a1=2,b3=6+b2.

(Ⅰ)求a3及数列{bn}的通项公式;

(Ⅱ)设cn=﹣,n∈N*,记数列{cn}的前n项和为Sn.

(i)求Sn;

(ii)若Sk≥Sn恒成立,求正整数k的值.

20.已知函数f(x)=x2+ax+1,g(x)=ex(其中e为自然对数的底数).

(Ⅰ)若a=1,求函数y=f(x)•g(x)在区间[﹣2,0]上的最大值;

(Ⅱ)若a=﹣1,关于x的方程f(x)=k•g(x)有且仅有一个根,求实数k的取值范围;

(Ⅲ)若对任意的x1,x2∈[0,2],x1≠x2,不等式|f(x1)﹣f(x2)|<|g(x1)﹣g(x2)|均成立,求实数a的取值范围.

 

 参与试题解析

 

一、选择题(每题5分,共40分)

1.复数z满足=i(i为虚数单位),则|z|等于(  )

A.2    B.    C.    D.1

【考点】复数代数形式的乘除运算.

【分析】把已知等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简求得z,代入复数模的公式得答案.

【解答】解:∵=i,∴1+z=i﹣zi,则(1+i)z=﹣1+i,

∴,

∴|z|=1.

故选:D.

 

2.若实数x,y满足条件:,则的最大值为(  )

A.0    B.    C.    D.

【考点】简单线性规划.

【分析】设z=,作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,结合数形结合进行求解即可.

【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:

设z=,则y=﹣x+z,

平移直线y=﹣x+z,则由图象知当直线经过点时,直线的截距最大,此时z最大,

由得,即A(1,),

此时z=×1+=2,

故选:C

 

3.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为(  )

A.1    B.    C.    D.2

【考点】程序框图.

【分析】根据已知的程序框图可得,该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,利用对数的运算法即可得解.

【解答】解:模拟程序的运行过程,可得

S=0,n=3

执行循环体,M=,S=log2=2﹣log23,

不满足条件S∈Q,执行循环体,n=4,M=,S=log2+log2=log25﹣log23,

不满足条件S∈Q,执行循环体,n=5,M=,S=log2+log2+log2=log26﹣log23,

不满足条件S∈Q,执行循环体,n=11,M=,S=log212﹣log23=log24=2,

满足条件S∈Q,退出循环,输出S的值为2.

故选:D.

 

4.设命题P:∃n∈N,n2>2n,则¬P为(  )

A.∀n∈N,n2>2n    B.∃n∈N,n2≤2n    C.∀n∈N,n2≤2n    D.∃n∈N,n2=2n

【考点】命题的否定.

【分析】利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可.

【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以命题P:∃n∈N,n2>2n,则¬P为:∀n∈N,2n≤2n.

故选:C.

 

5.如图,在直角△ABC中,AB⊥BC,D为BC的中点,以AB为直径作圆O,分别交AC、AD于点E,F,若AF=3,FD=1,则AE等于(  )

A.    B.    C.    D.

【考点】与圆有关的比例线段.

【分析】运用圆的切线的性质和切割线定理,求得BD=2,再由勾股定理,求得AB,AC的值,再由切割线定理,可得CB2=CE•CA,即可得到所求值.

【解答】解:由AB⊥BC,可得DB为切线,

由切割线定理可得,BD2=DF•DA,

由AF=3,FD=1,可得BD2=1×(1+3)=4,

解得BD=2,

在直角三角形ABD中,AB===2,

在直角三角形ABC中,AC===2,

由BC为切线,可得CB2=CE•CA,

即有16=(2﹣AE)•2,

解得AE=.

故选:B.

 

6.已知双曲线C的左右焦点分别为F1、F2,且F2恰为抛物线y2=8x的焦点.设A为双曲线C与该抛物线的一个交点,若△AF1F2是以AF1的底边的等腰三角形,则双曲线C的离心率为(  )

A.1+    B.1+    C.    D.

【考点】抛物线的简单性质.

【分析】求出抛物线的焦点坐标,即可得到双曲线c的值,利用抛物线与双曲线的交点以及△AF1F2是以AF1为底边的等腰三角形,结合双曲线a、b、c关系求出a的值,然后求出离心率.

【解答】解:抛物线的焦点坐标(2,0),所以双曲线中,c=2,

因为双曲线C与该抛物线的一个交点为A,若△AF1F2是以AF1为底边的等腰三角形,

由抛物线的定义可知,抛物线的准线方程过双曲线的左焦点,所以=2c,

c2=a2+b2=4,解得a=2+,双曲线的离心率e==1+.

故选:B.

 

7.已知f(x)=2x+2﹣x,f(m)=3,且m>0,若a=f(2m),b=2f(m),c=f(m+2),则a,b,c的大小关系为(  )

A.c<b<a    B.a<c<b    C.a<b<c    D.b<a<c

【考点】函数的值.

【分析】可得f(m)=2m+2﹣m=3,2m>2,从而化简比较大小.

【解答】解:∵f(m)=2m+2﹣m=3,m>0,

∴2m=3﹣2﹣m>2,

∴b=2f(m)=2×3=6,

a=f(2m)=22m+2﹣2m=(2m+2﹣m)2﹣2=7,

c=f(m+2)=2m+2+2﹣m﹣2=4•2m+2﹣m>8,

∴b<a<c;

故选D.

 

8.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=,当函数y=f(x﹣1)﹣﹣k(x﹣2)(其中k>0)的零点个数取得最大值时,则实数k的数值范围是(  )

A.(0,6﹣)    B.(6﹣,2)    C.(,6﹣)    D.(,2﹣)

【考点】分段函数的应用;函数的图象;函数零点的判定定理.

【分析】画出函数y=f(x﹣1)的图象,可得y=k(x﹣2)+与y=f(x﹣1)的图象最多有5个交点,即函数y=f(x﹣1)﹣﹣k(x﹣2)至多有5个零点,求出函数图象交点为4个时的临界值,可得答案.

【解答】解:∵y=f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=,

∴函数y=f(x﹣1)的图象如下图所示:

y=k(x﹣2)+表示过(2,)点斜率为k的直线,

由图可得:y=k(x﹣2)+与y=f(x﹣1)的图象最多有5个交点,

即函数y=f(x﹣1)﹣﹣k(x﹣2)至多有5个零点,

当k=时,直线y=k(x﹣2)+过原点,

此时y=k(x﹣2)+与y=f(x﹣1)的图象有4交点,即函数y=f(x﹣1)﹣﹣k(x﹣2)有4个零点;

当k=6﹣时,直线y=k(x﹣2)+与y=f(x﹣1)的图象抛物线部分相切,

此时y=k(x﹣2)+与y=f(x﹣1)的图象有4交点,即函数y=f(x﹣1)﹣﹣k(x﹣2)有4个零点;

故当函数y=f(x﹣1)﹣﹣k(x﹣2)(其中k>0)的零点个数取得最大值时,

k∈(,6﹣),

故选:C.

 

二、填空题(每小题5分,共30分)

9.的展开式中x8的系数是  (用数字作答).

【考点】二项式定理.

【分析】先求出二项式展开式的通项公式,再令x的幂指数等于8,求得r的值,即可求得展开式中的x8的系数.

【解答】解:由于的展开式的通项公式为 Tr+1=••,

令15﹣=8,求得r=2,故开式中x8的系数是•=,

故答案为:.

 

10.一个几何体的三视图如图所示(单位cm),则该几何体的体积为 6+ cm3.

【考点】由三视图求面积、体积.

【分析】由三视图可知:该几何体由两部分组成,上面是一个半球,下面是一个正三棱柱.设底面正三角形的内切球的半径为r,则r=.利用球的体积计算公式与三棱柱的体积计算公式.

【解答】解:由三视图可知:该几何体由两部分组成,上面是一个半球,下面是一个正三棱柱.

设底面正三角形的内切球的半径为r,则r==1.

∴该几何体的体积=13+=+6.

故答案为:6+.

 

11.在极坐标系中,点A的极坐标是(1,π),点P是曲线C:ρ=2sinθ上的一个动点,则|PA|的取值范围是  .

【考点】简单曲线的极坐标方程.

【分析】点A的极坐标是(1,π),化为直角坐标A(﹣1,0).曲线C:ρ=2sinθ,即ρ2=2ρsinθ,把y=ρsinθ,ρ2=x2+y2代入即可化为直角坐标方程.可得圆心C,半径r.即可得出|PA|的取值范围是[|CA|﹣r,|CA|+r].

【解答】解:点A的极坐标是(1,π),化为直角坐标A(﹣1,0).

曲线C:ρ=2sinθ,即ρ2=2ρsinθ,化为直角坐标方程:x2+y2=2y,配方为:x2+(y﹣1)2=1.可得圆心C(0,1),半径r=1.

则|CA|=.

则|PA|的取值范围是.

故答案为:.

 

12.如图,在边长为1的正方形OABC内取一点M,则点M恰好落在阴影内部的概率为  .

【考点】几何概型.

【分析】欲求所投的点落在阴影部分内部的概率,须结合定积分计算阴影部分平面区域的面积,再根据几何概型概率计算公式易求解.

【解答】解:根据题意,正方形OABC的面积为1×1=1,而阴影部分的面积为==,

∴在边长为1的正方形OABC内取一点M,点M恰好落在阴影内部的概率为.

故答案为:.

 

13.在△ABC中,A=,AB=,B的角平分线BD=,则BC的长为  .

【考点】余弦定理.

【分析】在△ABD中使用正弦定理求出∠ADB,得出∠ABD,从而得出∠ABC,∠ACB,再在△ABC中使用正弦定理计算BC.

【解答】解:在△ABD中,由正弦定理得,即,

解得sin∠ADB=.∴∠ADB=45°,∴∠ABD=15°,∠ABC=30°.

∴∠C=30°,

在△ABC中,由正弦定理得,即,解得BC=.

故答案为:.

 

14.在边长为2的正方形ABCD中,动点M和N分别在边BC和CD上,且=, =,则•的最小值为 ﹣1 .

【考点】平面向量数量积的运算.

【分析】建立平面直角坐标系,求出•关于λ的函数,利用基本不等式得出最小值.

【解答】解:以CB,CD为坐标轴建立平面直角坐标系如图:

则A(2,2),B(2,0),M(2﹣2λ,0),N(0,2﹣).

∴=(﹣2λ,﹣2),=(﹣2,).

∴•=4λ﹣=4λ+1+﹣5﹣5=﹣1.

当且仅当4λ+1=即λ=时取等号.

故答案为:﹣1.

 

三、解答题(本题共6题,共80分)

15.已知函数f(x)=sin(x﹣)sinx﹣cos2x,x∈R.

(1)求函数f(x)的最小正周期和最大值;

(2)求函数f(x)在[,]上的单调区间.

【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象.

【分析】(1)由三角函数诱导公式及二倍角公式,辅助角公式化简f(x),由此得到最值与周期.

(2)由f(x)解析式得到单调增减区间,由此得到在[,]上的单调性.

【解答】解:(1)∵f(x)=sin(x﹣)sinx﹣cos2x,

=cosxsinx﹣cos2x=sin2x﹣cos2x﹣,

=sin(2x﹣)﹣,

∴f(x)的最小正周期为T=π,

f(x)的最大值为1﹣.

(2)由(1)可知,f(x)在[﹣,]上的单调递增,

在[,]上的单调递减,

而[,]⊆[﹣,],[,]⊆[,].

∴函数f(x)在[,]上的单调递增,在[,]上的单调递减.

 

16.某商场五一期间搞促销活动,顾客购物满一定数额可自愿进行以下游戏,花费10元从1,2,3,4,5,6中挑选一个点数,然后掷骰子3次,若所选的点数出现,则先退还顾客10元,然后根据所选的点数出现的次数,每次再额外给顾客10元奖励;若所选的点数不出现,则10元不再退还.

(Ⅰ)某顾客参加游戏,求该顾客获奖的概率;

(Ⅱ)计算顾客在此游戏中的净收益X的分布列与数学期望.

【考点】离散型随机变量的期望与方差;列举法计算基本事件数及事件发生的概率;离散型随机变量及其分布列.

【分析】(Ⅰ)设“顾客所选噗数出现”为事件A,“顾客所选点数不出现”为事件B,由事件A与事件B为对立事件,能求出该顾客获奖概率.

(Ⅱ)依题意,随机变量X的所有可能取值为﹣10,10,20,30,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和E(X).

【解答】解:(Ⅰ)设“顾客所选噗数出现”为事件A,“顾客所选点数不出现”为事件B,

∵事件A与事件B为对立事件,

∴该顾客获奖概率为P(A)=1﹣P(B)=1﹣()3=.

(Ⅱ)依题意,随机变量X的所有可能取值为﹣10,10,20,30,

P(X=﹣10)=()3=,

P(X=10)==,

P(X=20)=,

P(X=30)=()3=,

∴X的分布列为:

 X﹣10 10 20 30
 P
∴E(X)=+10×++30×=﹣.

 

17.如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥底面ABC,点D,E分别在棱PB、PC上,PA=AB=2,∠ABC=60°,∠BCA=90°,且DE∥BC.

(Ⅰ)求证:BC⊥平面PAC;

(Ⅱ)当点D为PB的中点时,求AD与平面PAC所成角的正切值;

(Ⅲ)是否存在点E使得二面角A﹣DE﹣P为直二面角?并说明理由.

【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.

【分析】(Ⅰ)以A为原点,过A在平面ABC内作AB的垂线为x轴,AB为y轴,AP为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能证明BC⊥平面PAC.

(Ⅱ)求出平面PAC的一个法向量,设AD与平面PAC所成角为θ,则sinθ=|cos<>|,由此能求出AD与平面PAC所成角的正切值.

(Ⅲ)设存在点E,且,求出平面ADE的一个法向量和平面PDE的法向量,由此能求出存在点E(),使得二面角A﹣DE﹣P为直二面角.

【解答】证明:(Ⅰ)如图,以A为原点,过A在平面ABC内作AB的垂线为x轴,AB为y轴,AP为z轴,建立空间直角坐标系,

则A(0,0,0),B(0,2,0),C(,,0),P(0,0,2),

=(,,0),=(0,0,2),

设平面PAC的一个法向量为=(x,y,z),

则,则,取y=﹣1,得=(),

∵=(,﹣,0)=,∴∥,

∴BC⊥平面PAC.

解:(Ⅱ)∵D为PB的中点,D(0,1,1),∴=(0,1,1),

∵平面PAC的一个法向量为=(),

设AD与平面PAC所成角为θ,

则sinθ=|cos<>|===,

∴cosθ==,tanθ==,

∴AD与平面PAC所成角的正切值为.

(Ⅲ)设存在点E,且,

则,∴E(),D(0,2λ,2﹣2λ),λ∈(0,1),

∴=(),=(,0),

设平面ADE的一个法向量为=(a,b,c),

则,取y=1,得=(),

设平面PDE的法向量=(x1,y1,z1),

则,取x1=,得=(),

∵二面角A﹣DE﹣P为直二面角,

∴==0,解得,

∴存在点E(),使得二面角A﹣DE﹣P为直二面角.

 

18.设椭圆E的方程为+=1(a>b>0),点O为坐标原点,点A的坐标为(a,0),点B的坐标为(0,b),点M在线段AB上.满足|BM|=2|AM|,直线0M的斜率为.

(1)求椭圆的离心率;

(2)设点C的坐标为(﹣a,0),N为线段BC的中点,点N关于直线AB的对称点的纵坐标为,求椭圆E的方程.

【考点】椭圆的简单性质.

【分析】(Ⅰ)由题意M(),从而得a=,由此能求出椭圆的离心率.

(Ⅱ)由a=b,得直线AB的方程为+=1,由B(0,b),C(﹣,0),得N(﹣,),设点N关于直线AB的对称点S的坐标为(x1,),由此能求出椭圆E的方程.

【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆E的方程为+=1(a>b>0),点O为坐标原点,点A的坐标为(a,0),

点B的坐标为(0,b),点M在线段AB上.满足|BM|=2|AM|,直线0M的斜率为,

∴M(),

整理,得a=,∴c==2b,

∴椭圆的离心率e===.

(Ⅱ)由(Ⅰ)得a=b,则直线AB的方程为+=1,

由B(0,b),C(﹣,0),得N(﹣,),

设点N关于直线AB的对称点S的坐标为(x1,),

由线段NS的中点T的坐标为(,),

∵点T在直线AB上,且kNS•kAB=﹣1,

∴,

解得,

∴a=3,

∴椭圆E的方程为=1.

 

19.已知数列{an}和{bn}满足a1a2…an=(),n∈N*,若{an}为等比数列,且a1=2,b3=6+b2.

(Ⅰ)求a3及数列{bn}的通项公式;

(Ⅱ)设cn=﹣,n∈N*,记数列{cn}的前n项和为Sn.

(i)求Sn;

(ii)若Sk≥Sn恒成立,求正整数k的值.

【考点】数列的求和;数列与不等式的综合.

【分析】(I)设等比数列{an}的公比为q,由b3=6+b2.可得b3﹣b2=6.由数列{an}和{bn}满足a1a2…an=(),n∈N*,n≥2时,利用递推关系可得:an=,可得a3==8.利用等比数列的通项公式可得an.进而得到bn.

(Ⅱ)(i)cn=﹣=﹣=﹣,利用等比数列的前n项和公式及其“裂项求和”方法可得数列{cn}的前n项和为Sn.

(ii)n≤4时,cn>0.当n≥5时,cn=<0,即可得出.

【解答】解:(I)设等比数列{an}的公比为q,

∵b3=6+b2.∴b3﹣b2=6.

∵数列{an}和{bn}满足a1a2…an=(),n∈N*,

∴n≥2时,a1a2…an﹣1=,可得:an=,

∴a3===8.

又a1=2,∴8=2q2,解得q=2(﹣2舍去).

∴an=2×2n﹣1=2n.

∴()=21+2+…+n=,

∴bn=n(n+1).

(Ⅱ)(i)cn=﹣=﹣=﹣,

∴数列{cn}的前n项和为Sn=﹣=﹣.

(ii)c1=0,c2=,c3=,c4=﹣=.

当n≥5时,cn=.

由﹣=<0,

∴cn<0.

若Sk≥Sn恒成立,

∴k=4.

 

20.已知函数f(x)=x2+ax+1,g(x)=ex(其中e为自然对数的底数).

(Ⅰ)若a=1,求函数y=f(x)•g(x)在区间[﹣2,0]上的最大值;

(Ⅱ)若a=﹣1,关于x的方程f(x)=k•g(x)有且仅有一个根,求实数k的取值范围;

(Ⅲ)若对任意的x1,x2∈[0,2],x1≠x2,不等式|f(x1)﹣f(x2)|<|g(x1)﹣g(x2)|均成立,求实数a的取值范围.

【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的单调性.

【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,得到函数的单调区间,从而求出函数的最大值即可;

(Ⅱ)若a=﹣1,关于x的方程f(x)=k•g(x)有且仅有一个根,即k==,有且只有一个根,令h(x)=,可得h(x)极大=h(2)=,h(x)极小=h(1)=,进而可得当k>或0<k<时,k=h(x)有且只有一个根;

(Ⅲ)设x1<x2,因为g(x)=ex在[0,2]单调递增,故原不等式等价于|f(x1)﹣f(x2)|<g(x2)﹣g(x1)在x1、x2∈[0,2],且x1<x2恒成立,当a≥﹣(ex+2x)恒成立时,a≥﹣1;当a≤ex﹣2x恒成立时,a≤2﹣2ln2,综合讨论结果,可得实数a的取值范围.

【解答】解:(Ⅰ)a=1时,y=(x2+x+1)ex,y′=(x+1)(x+2)ex,

令y′>0,解得:x>﹣1或x<﹣2,令y′<0,解得:﹣2<x<﹣1,

∴函数y=f(x)•g(x)在[﹣2,﹣1]递减,在[﹣1,0]递增,

而x=﹣2时,y=,x=0时,y=1,

故函数在[﹣2,0]上的最大值是1;

(Ⅱ)由题意得:k==有且只有一个根,

令h(x)=,则h′(x)=,

故h(x)在(﹣∞,1)上单调递减,(1,2)上单调递增,(2,+∞)上单调递减,

所以h(x)极大=h(2)=,h(x)极小=h(1)=,

因为h(x)在(2,+∞)单调递减,且函数值恒为正,又当x→﹣∞时,h(x)→+∞,

所以当k>或0<k<时,k=h(x)有且只有一个根.

(Ⅲ)设x1<x2,因为g(x)=ex在[0,2]单调递增,

故原不等式等价于|f(x1)﹣f(x2)|<g(x2)﹣g(x1)在x1、x2∈[0,2],且x1<x2恒成立,

所以g(x1)﹣g(x2)<f(x1)﹣f(x2)<g(x2)﹣g(x1)在x1、x2∈[0,2],且x1<x2恒成立,

即,在x1、x2∈[0,2],且x1<x2恒成立,

则函数F(x)=g(x)﹣f(x)和G(x)=f(x)+g(x)都在[0,2]单调递增,

则有,在[0,2]恒成立,

当a≥﹣(ex+2x)恒成立时,因为﹣(ex+2x)在[0,2]单调递减,

所以﹣(ex+2x)的最大值为﹣1,所以a≥﹣1;

当a≤ex﹣2x恒成立时,因为ex﹣2x在[0,ln2]单调递减,在[ln2,2]单调递增,

所以ex﹣2x的最小值为2﹣2ln2,所以a≤2﹣2ln2,

综上:﹣1≤a≤2﹣2ln2.

 

 

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2020-2021学年天津市高考数学三模试卷(理科)及答案解析

天津市高考数学三模试卷(理科)一、选择题(每题5分,共40分)1.复数z满足=i(i为虚数单位),则|z|等于()A.2B.C.D.12.若实数x,y满足条件:,则的最大值为()A.0B.C.D.3.阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A.1B.C.D.24.设命题P:∃n∈N,n2>2n,则¬P为()A.∀n∈N,n2>2nB.∃n∈N,n2≤2nC.∀n∈N,n2≤2nD.∃n∈N,n2=2n5.如图,在直角△ABC中,AB⊥BC,D为BC的中点,以AB为直径作圆O,分别
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