2022-2023 学年江苏省南通市如皋市高三上学期期初调研数
学试题及答案
一、单项选择题: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. 声音是由物体振动产生的声波,我们听到的声音中包含着正弦函数.若某声音对应的函
( )
f x
sin
x
1
2
sin 2
x
数可近似为
,则下列叙述正确的是( )
A.
x
为
2
f x 的对称轴
B.
3 ,0
2
为
f x 的对称中心
f x 在区间
0,10 上有 3 个零点
D.
f x 在区间
5
7,
3
3
上单调递
C.
增
【答案】D
【解析】
【分析】利用
f x a
f a x
知 ( )
f x 关于直线 x a 对称的性质验证 A;求得
f
3
2
1 0
可判断 B;化简 ( )
f x
sin (1 cos )
x
x
,令
f x ,得
0
x
k Z
,
k
(
)
进而判断 C;利用导数研究函数的单调性可判断 D.
【详解】对于 A,由已知得
f
(
x
)
sin(
x
)
1
2
sin 2(
x
)
sin
x
1
2
sin 2
x
,即
f
(
x
)
f x ,故
( )
f x 不关于
x
对称,故 A 错误;
2
对于 B,
f
3
2
sin
3
2
1
2
sin 3
1 0
,故 B 错误;
对于 C,利用二倍角公式知 ( )
f x
sin (1 cos )
x
x
,令
f x 得sin
0
x 或cos
0
x ,
1
即
x
k Z
,所以该函数在区间
k
(
)
0,10 内有 4 个零点,故 C 错误;
对于 D,求导
( )
f x
cos
x
cos2
x
2cos
2
x
cos
x
,令 cos x
1
t ,由
x
5
7,
3
3
,知
t
1 ,1
2
,即
( )
g t
2
2
t
,利用二次函数性质知 ( ) 0
g t ,即
x
f
1
t
,可知
0
f x
在区间
x
7,
5
3
3
故选:D.
上单调递增,故 D 正确;
2. 已知 ( )
f x 是定义在 (0,
) 上的增函数,且恒有
f
( )
f x
ln
x
1
,则“ 1a ”是
“ ( )
f x
ax
1
恒成立”的(
)
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
【答案】B
【解析】
【分析】
D. 既不充分也不必要条件
令
t
( )
f x
ln
于
a
x
ln
,由题可求得 1t ,得出 ( )
f x
2x
x
x 恒成立,利用导数求出
对
0
ln
x
( )
x
,因为 ( )
f x
1
ln
2
ax
1
恒成立等价
的最大值即可判断.
x
x
t
ln
t
1
【详解】令
t
( )
f x
,则 ( )
f x
ln
x
ln
x
. ( )
t
t
f
( )
g t
ln
t
t
1
是增函数且 (1) 0
,
g
1t
( )
f x
ln
x
1
,
( )
f x
令
( )
x
ax
ln
1
ln
1
x
2
x
x
,
( )
x
a
1
ax
ln
x
2
x
,
1
ln
2
x
x
对
x 恒成立.
0
时, ( )
x
, ( ) x 单调递增;当
0
x
1 ,
e
时, ( )
x
, ( ) x 单调
0
当
x
10,
e
递减;
( )
x
1
e
max
e
, a
e .
Q
1a
是 a
e 的必要不充分条件.
故选:B.
【点睛】关键点睛:本题考查必要不充分条件的判断,解题的关键是求出 ( )
f x
ln
x
1
,
将 ( )
f x
ax
1
恒成立等价于
a
ln
对
x 恒成立,利用导数求最值.
0
3. 如果对一切正实数 x , y ,不等式
cos
2
x
a
sin
x
恒成立,则实数 a 的取值范
9
y
2x
x
y
4
围是(
)
A.
4,
3
【答案】D
【解析】
【分析】将不等式
造函数 f(y)
y
4
B. [3,
)
C. [ 2 2 ,2 2]
D. [ 3,3]
y cos2x≥asinx
4
9
y
恒成立转化为
y
4
9
y
asinx+1﹣sin2x恒成立,构
,利用基本不等式可求得 f(y)min=3,于是问题转化为 asinx﹣sin2x
9
y
≤2 恒成立.通过对 sinx>0、sinx<0、sinx=0 三类讨论,可求得对应情况下的实数 a的
取值范围,最后取其交集即可得到答案.
【详解】解:∀实数 x、y,不等式
恒成立,
令 f(y)
y
4
,
9
y
则 asinx+1﹣sin2x≤f(y)min,
∵y>0,f(y)
y
4
9
y
2
y
4
9
y
y cos2x≥asinx
4
9
y
恒成立⇔
y
4
9
y
asinx+1﹣sin2x
3(当且仅当 y=6 时取“=”),f(y)min=3;
所以,asinx+1﹣sin2x≤3,即 asinx﹣sin2x≤2 恒成立.
①若 sinx>0,a≤sinx
2
sinx
<t≤1),则 a≤g(t)min.
恒成立,令 sinx=t,则 0<t≤1,再令 g(t)=t
(0
2
t
由于 g′(t)=1
<0,
所以,g(t)=t
在区间(0,1]上单调递减,
2
2
t
2
t
因此,g(t)min=g(1)=3,
所以 a≤3;
②若 sinx<0,则 a≥sinx
2
sinx
恒成立,同理可得 a≥﹣3;
③若 sinx=0,0≤2 恒成立,故 a∈R;
综合①②③,﹣3≤a≤3.
故选:D.
【点睛】本题考查恒成立问题,将不等式
y cos2x≥asinx
4
9
y
恒成立转化为
y
4
9
y
asinx+1﹣sin2x恒成立是基础,令 f(y)
y
4
,求得 f(y)min=3 是关键,也
9
y
是难点,考查等价转化思想、分类讨论思想的综合运用,属于难题.
4. 黄金分割〔Golden Section 〕是一种数学上的比例关系.黄金分割具有严格的比例性、
艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值.应用时一般取 0.618 ,就像圆周率在应用时取3.14
一样.高雅的艺术殿堂里,自然也留下了黄金数的足迹.人们还发现,一些名画、雕塑、摄影
作品的主题,大多在画面的 0.618 处.艺术家们认为弦乐器的琴马放在琴弦的 0.618 处,能
使琴声更加柔和甜美.黄金矩形 (
Golden Rec
tan
gle 的长宽之比为黄金分割率,换言之,
)
矩形的长边为短边1.618 倍.黄金分割率和黄金矩形能够给画面带来美感,令人愉悦.在很多
艺术品以及大自然中都能找到它.希腊雅典的巴特农神庙就是一个很好的例子,达 芬奇的
《维特鲁威人》符合黄金矩形.《蒙娜丽莎》中蒙娜丽莎的脸也符合黄金矩形,《最后的晚餐》
同样也应用了该比例布局.2000 多年前,古希腊雅典学派的第三大算学家欧道克萨斯首先提
出黄金分割.所谓黄金分割,指的是把长为 L的线段分为两部分,使其中一部分对于全部之
比,等于另一部分对于该部分之比,黄金分割比为 5 1 0.618.
2
其实有关“黄金分割”,
我国也有记载,虽没有古希腊的早,但它是我国数学家独立创造的.如图,在矩形 ABCD 中,
AC , BD 相交于点O , BF
, DH AC
,CG BD
AC
, AE
BD
,
BE
BO
,则 BF
5 1
2
(
)
A. 3
2
5
BA
5
5
BG
10
C.
5 1
2
BA
5
5
BG
10
【答案】D
【解析】
B. 3
D. 3
2
2
5
BA
5
5
BG
10
5
BA
BG
5
5
【分析】利用平面向量的线性运算和平面向量基本定理即可求解.
【详解】解:
BE
BO
5 1
2
,显然 BE DG
,
BO OD
1
2
BD
,
BG
所以
2
5 1
2
BO
5
2
5
BO
,
BO
2
5
5
BG
5
10
5
BG
,
BF BA AF BA
BF
3
2
5
BA
5
5
故选:D.
5 1
2
BG
AO BA
5 1
2
(
BO BA
)
3
5
BA
2
BO
5 1
2
,
,
3
, AE
,过 ABC
AC
uuur
AB
的外心 O的直线(不经过点 A )分别
,则 的取值范围是(
)
5. 在 ABC
中,
AB
3,
AC
,
2
A
uuur
交线段 ,AB AC 于 ,D E ,且 AD
A.
C.
11 4 6 13,
10
18
14 3 6 13,
10
18
【答案】B
B.
D.
11 4 6 23,
15
18
14 3 6 23,
15
18
【解析】
【分析】求得
BC ,外接圆的半径
7
r
,设 AO xAB y AC
,
(
BO x
AD
1)
AB y AC
AC
AB AE
,
,D O E 三点共线,得到
,
CO xAB
(
y
1)
,
,根据
AO BO CO
7
3
,结合
和
1
4
9
6
,进而求得
1
8 10
[
15 3
,
]
,利用基本不等式和函数的
7
3
AC
性质,即可求得 取值范围.
【详解】因为 ABC
中,
AB
3,
AC
由余弦定理可得 2
BC
2
AB
2
AC
即
BC ,且
7
r
BC
2sin
A
7
3
,
A
2,
,
3
AB AC
cos
3
2
,
9 4 2 3 2
7
1
2
设 AO xAB y AC
,
(
BO BA AO x
AB y AC
1)
,
则
AO
所以
2
9
x
4(
y
2
1)
6 (
x y
1)
2
4
y
,所以
2
x
解得
同理可得
9(
4
9
uuur
又因为 AD
,
y
x
1)
1
6
uuur
AB
, AE
x
6(
AO
1)
y
4
AB
9
AC
, 2
9
x
AC
7
3
1
6
AO
,所以
,
CO CA AO xAB
7
3
,
4(
y
2
1)
6 (
x y
(
y
1)
AC
,
1)
,
7
3
AD
4 1
9
AE
1 1
6
,
因为 ,
,D O E 三点共线,可得
4
1
6
9
,
1
因为 [0,1]
,所以
(
4
1
)
9
6
[0,1]
,所以
,
10
3
同理可得 0
1 ,所以
8
15
所以
(
) (
4
1
)
6
9
11
18
6
4
9
,
设
t
8 10
[
15 3
,
]
,可得
11
18
,
t
6
4
9
t
令
g t
11
18
t
,可得
g t
6
4
9
t
,令 0
g t
1
6
4
2
9
t
,解得 2 2
3
t
,
当
t
8 2 2
[
15
3
,
)
时, 0
g x
, g t 单调递减;
当
t
(
2 2 10
3
3
,
时, 0
g x
, g t 单调递增,
]
t
所以当 2 2
3
23
15
时, 取得最小值,最小值 为 11
18
10
(
g
3
23
15
8
(
15
t 时, 取得最大值,最大值为
,可得
8
(
15
10
(
3
,
39
30
8
15
所以当
又由
g
g
g
)
)
)
,
)
,
2
1 4
6 9
11 4 6
18
;
所以 的取值范围是
11 4 6 23,
15
18
.
故选:B.
6. P 、Q 、 R 是等腰直角三角形 ABC (
)内的点,且满足
A
2
CBQ
, ACQ
BAQ
,
0
,则下列说法正确的是(
)
BPC
CPA
BRB
B
AP
ARA
sin
sin
sin
CRC
A. PA PB QA QB RA RB
B. QA QB PA PB RA RB
C. RA RB PA PB QA QB
D. RA RB QA QB PA PB
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意画出图形,结合图形分别计算 PA PB
, RB RA
和 QA QB
的值,再比
较大小
BRB
RC
sin
0
CRC
0
(正弦定理)
sin
c
2
R
0
ARA
RB
RA
【详解】 sin
b
2
R
a
2
R
aRA bRB cRC
cRC
cRC
aRA bRB
a RC CA b RC CB
AC
b
a b c OC aAC bBC ab
ab
BC
a
ab
AC
AC
BC
BC
R 在 ACB
的角平分线上, 同理可证 R 在
R 为内心
如图所示
BAC ABC
,
的角平分线上,
由
AP
B
BPC
CPA
知,这三个角都是120
且 P 在 BAC
的平分线 AR 上,延长 AR 交 BC 于点 D
取
AB ,则
6
BD AD
3 2
,
PBC
30
得
PD
所以
BD
3
PA PB
6,
PB
2 6
,
PA AD PD
3 2
6
3 2
6 2 6 cos120
6 6 3