北京四中2021届上学期高三年级期中考试数学试卷

(试卷满分为150分,考试时间为120分钟)

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)

1. 已知全集,集合,则=( )

A. B. C. D.

2. 下列命题中的假命题是( )

A. B.

C. D.

3. 已知向量,若与b共线,则实数m=

A. -1 B. 1     C. 2 D. -5

4. 已知是R上的奇函数,当时,,则的解集是( )

A. (-1,0) B. (0,1) C. D.

5. 将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则=( )

A. B. C. D.

6. 若,且,则下列不等式中,恒成立的是( )

A. B. C. D.

7. 已知三角形ABC,那么”“是”三角形ABC为锐角三角形”的( )

A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件

C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件

8. 声音的等级(单位:dB)与声音强度x(单位:)满足,喷气式飞机起飞时,声音的等级约为140dB;一般说话时,声音的等级约为60dB,那么喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的( )

A. 倍 B. 倍 C. 倍 D.

9. 函数的大致图象是( )

10. 已知函数给出下列三个结论:

①当时,函数的单调递减区间为

②若函数无最小值,则a的取值范围为

③若,则,使得函数恰有3个零点,且

其中,所有正确结论的个数是( )

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)

11. 函数的定义域是____________。

12. 已知,且,则___________,__________。

13. 已知非零向量满足,则与b的夹角等于__________。

14. 圆与直线相切于点,则圆的半径为__________,直线的方程为________________________。

15. 关于x的方程的实根个数记为

,则=__________;

,存在t使得成立,则a的取值范围是________________。

三、解答题(本大题共6小题,共85分)

16. (本小题满分14分)

在△ABC中,

(Ⅰ)求b,c的值;

(Ⅱ)求的值。

17. (本小题满分14分)

已知函数

(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;

(Ⅱ)求函数上的最大值;

(Ⅲ)求证:存在唯一的,使得

18. (本小题满分14分)

已知函数

(Ⅰ)求的值;

(Ⅱ)从①;②这两个条件中任选一个,作为题目的已知条件,求函数上的最小值,并直接写出函数的一个周期。

19. (本小题满分14分)

已知:函数

(Ⅰ)求

(Ⅱ)求证:当时,

(Ⅲ)若恒成立,求实数k的最大值。

20. (本小题满分14分)

已知O为平面直角坐标系的原点,过点的直线与圆交于两点。

(Ⅰ)若,求直线的方程;

(Ⅱ)若△OMP与△OPQ的面积相等,求直线的斜率。

21. (本小题满分15分)

对于集合M,定义函数对于两个集合,定义集合
。已知

(Ⅰ)写出的值,并用列举法写出集合

(Ⅱ)用表示有限集合M所含元素的个数,求的最小值;

(Ⅲ)有多少个集合对,满足,且

【试题答案】

一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分,

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

A

D

C

C

D

B

B

D

C

二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分

题号

11

12

13

14

15

答案

三、解答题(本大题共6小题,共85分)

16. 解:(Ⅰ)由余弦定理

(Ⅱ)在△ABC中,,由正弦定理有:为锐角,

17. 解:(Ⅰ)由,得, 1分

所以,又 2分

所以曲线在点处的切线方程为:

即:。 3分

(Ⅱ)令,得, 4分

在区间的情况如下:

x

0

极小值

6分

因为

所以函数在区间上的最大值为6。 8分

(Ⅲ)证明:设

, 9分

,得

随x的变化情况如下:

x

-1

1

0

0

极大值

极小值

的增区间为,减区间为。 11分

,所以函数没有零点,

所以函数上有唯一零点

综上,在上存在唯一的,使得。 14分

18. 解:(Ⅰ)

(Ⅱ)选择条件①,的一个周期为

因为,所以,所以,所以

时,即时,取得最小值

选择条件②,的一个周期为

因为,所以

所以,当时,即时,取得最小值-1。

19. 解: 2分

(Ⅰ) 3分

(Ⅱ)令,则, 5分

时,设,则

所以单调递减,

,所以 7分

所以上单调递减,所以, 8分

所以。 9分

(Ⅲ)原题等价于恒成立,

恒成立, 10分

,则。 12分

易知,即单调递增,

所以,所以

单调递减,所以。 14分

综上所述,k的最大值为。 15分

20. 解:(Ⅰ)依题意,直线的斜率存在,

因为直线过点,可设直线, 1分

因为P、Q两点在圆上,所以

因为,所以 3分

所以∠POQ=120°  所以O到直线的距离等于

所以, 4分

, 5分

所以,直线的方程为 6分

(Ⅱ)(解法一)因为△OMP与△OPQ的面积相等,所以, 8分

,所以

所以 (*); 9分

因为P,Q两点在圆上,

所以 把(*)代入,得

所以 12分

所以,直线的斜率,即。 13分

(解法二)因为△OMP与△OPQ的面积相等,所以, 8分

,所以

所以,即 ①;

联立 消去y得, 9分

由韦达定理知

由①②可知,, 12分

带入③得,所以。 14分

21. 解:(Ⅰ)。 3分

(Ⅱ)根据题意可知:对于集合C,X,①若,则

②若,则

所以,要使的值最小,一定属于集合是否属于X不影响的值;集合X不能含有之外的元素。

所以,当X为的子集的并集时,取到最小值4。 8分

(Ⅲ)因为

所以 

由定义可知:

所以,对任意元素x,

所以 

所以

知:

所以

所以

所以,即

因为

所以,满足题意的集合对的个数为。 14分

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