?2020-2021學(xué)年浙江省杭州市高一(下)期末數(shù)學(xué)試卷
一.選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.每小題列出的四個選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分.
1.(5分)設(shè)全集U是實(shí)數(shù)集R,M={x||x|≥2},N={x|1<x<3},則圖中陰影部分所表示的集合是( ?。?br />
A.{x|﹣2<x<1} B.{x|﹣2<x<2} C.{x|1<x<2} D.{x|x<2}
2.(5分)設(shè)復(fù)數(shù)z滿足zi=1﹣2i(i是虛數(shù)單位),則z=( ?。?br /> A.2+i B.2﹣i C.﹣2+i D.﹣2﹣i
3.(5分)已知a=log20.2,b=20.2,c=sin2,則(  )
A.a(chǎn)<b<c B.a(chǎn)<c<b C.c<a<b D.b<c<a
4.(5分)風(fēng)光秀麗的千島湖盛產(chǎn)鳙魚,記鳙魚在湖中的游速為vm/s,鳙魚在湖中的耗氧量的單位數(shù)為x,已知鳙魚的游速v與log2(x≥100)成正比,當(dāng)鳙魚的耗氧量為200單位時,其游速為m/s.若某條鳙魚的游速提高了1m/s,那么它的耗氧量的單位數(shù)是原來的( ?。?br /> A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍
5.(5分)兩個體積分別為V1,V2的幾何體夾在兩個平行平面之間,任意一個平行于這兩個平面的平面截這兩個幾何體,截得的截面面積分別為S1,S2,則“V1=V2“是“S1=S2”的( ?。?br />
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
6.(5分)如圖,一個半徑為2的水輪,圓心O距離水面1米,水輪做勻速圓周運(yùn)動,每分鐘逆時針旋轉(zhuǎn)4圈.水輪上的點(diǎn)P到水面的距離y(米)與時間x(秒)滿足y=Asin(ωx+φ)+k(A>0),則( ?。?br />
A.ω B.A=3 C.k=2 D.φ=0
7.(5分)如圖是第24屆國際數(shù)學(xué)家大會的會標(biāo),是根據(jù)中國古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計的.已知圖中正方形ABCD的邊長為1,∠DAE=θ,則小正方形EFGH的面積為( ?。?br />
A.1﹣sin2θ B.1﹣cos2θ C.1﹣2sinθ D.1﹣2cosθ
8.(5分)設(shè)x0∈R,△x>0,函數(shù)f(x)滿足,n∈N*,則函數(shù)y=f(x)可能是(其中a>0且a≠1)( ?。?br /> A.f(x)=ax B.f(x)=xa C.f(x)=ax D.f(x)=logax
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分,有選錯的得0分,部分選對的得2分.
(多選)9.(5分)已知不等式ax2+bx+c≥0的解集是{x|﹣1≤x≤2},則( ?。?br /> A.b<0 B.a(chǎn)+b+c>0 C.c>0 D.a(chǎn)+b=0
(多選)10.(5分)已知平面向量,,若||=3,||,?6,則(  )
A.
B.向量與向量的夾角為
C.
D.向量與向量的夾角為
(多選)11.(5分)已知某湖泊藍(lán)藻面積y(單位:m2)與時間t(單位:月)滿足y=at.若第1個月的藍(lán)藻面積為2m2,則(  )
A.藍(lán)藻面積每個月的增長率為100%
B.藍(lán)藻每個月增加的面積都相等
C.第6個月時,藍(lán)藻面積就會超過60m2
D.若藍(lán)藻面積到2m2,3m2,6m2所經(jīng)過的時間分別是t1,t2,t3,則t1+t2=t3
(多選)12.(5分)某演講比賽冠軍獎杯由一個水晶球和一個金屬底座組成(如圖①).已知球的體積為,金屬底座是由邊長為4的正三角形ABC沿各邊中點(diǎn)的連線向上垂直折疊而圍成的幾何體(如圖 ②),則( ?。?br />
A.A,B,D,F(xiàn)四點(diǎn)共面
B.經(jīng)過A,B,C三點(diǎn)的球的截面圓的面積為
C.直線AD與平面DEF所成的角為
D.獎杯整體高度為
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13.(5分)已知lg2=a,lg3=b,則log212=  ?。ㄓ胊,b表示).
14.(5分)半正多面體亦稱為“阿基米德多面體“,是由邊數(shù)不全相同的正多邊形為面圍成的多面體,如圖所示.這是一個將正方體沿交于一頂點(diǎn)的三條棱的中點(diǎn)截去一個三棱錐,共截去八個三棱,得到八個面為正三角形,六個面為正方形的“阿基米德多面體”花崗巖石凳,已知此石凳的棱長為,則此石積的體積是    cm3.

15.(5分)已知區(qū)間(0,1)中的實(shí)數(shù)m在數(shù)軸上的對應(yīng)點(diǎn)為M,如圖1,將線段AB圍成一個圓(端點(diǎn)A,B重合),如圖2,再將這個圓放在平面直角坐標(biāo)系中,使其圓心在y軸上,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),如圖3,直線AM與x軸交于點(diǎn)N(n,0),把m與n的函數(shù)關(guān)系記作n=f(m),則方程f(x)=﹣1的解是x=   .

16.(5分)已知||=1,向量滿足||?,當(dāng)向量,夾角最大時,||=   .
四、解答題:本題共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.(10分)在①a,②ScosB,③C這三個條件中任選﹣一個,補(bǔ)充在下面問題中,并對其進(jìn)行求解.
問題:在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,面積為S,bcosA=acosC+ccosA,b=1,_____,求c的值.
18.(12分)如圖,在△OAB中,P為邊AB上的一點(diǎn),且與的夾角為60°.
(1)設(shè),求x,y的值;
(2)求的值.

19.(12分)四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的所有棱長都相等,∠A1AB=∠A1AD=∠BAD=60°.
(1)求證:AA1⊥BD;
(2)求直線A1B與平面AA1D1D所成角的正弦值.

20.(12分)如圖是函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分圖象,f(0)=f(),f()=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)將f(x)的圖象向右平移,得函數(shù)g(x),記h(x)=f(x)+g(x),求h(x)的單調(diào)遞減區(qū)間.

21.(12分)將一張長8cm,寬6cm的長方形紙片沿著直線MN折疊,折痕MN將紙片分成兩部分,面積分別為S1cm2,S2cm2.設(shè)MN=lcm.若S1:S2=1:2,求l的取值范圍.

22.(12分)設(shè)函數(shù)f(x)=x|x﹣a|+a|x﹣2|(a>0),方程f(x)=t有三個不同的實(shí)數(shù)根x1,x2,x3,且x1<x2<x3.
(1)當(dāng)a=2時,求實(shí)數(shù)t的取值范圍;
(2)當(dāng)t=2時,求正數(shù)a的取值范圍;
(3)在(2)的條件下,若恒成立,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.

2020-2021學(xué)年浙江省杭州市高一(下)期末數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.每小題列出的四個選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分.
1.(5分)設(shè)全集U是實(shí)數(shù)集R,M={x||x|≥2},N={x|1<x<3},則圖中陰影部分所表示的集合是( ?。?br />
A.{x|﹣2<x<1} B.{x|﹣2<x<2} C.{x|1<x<2} D.{x|x<2}
【解答】解:∵M(jìn)={x||x|≥2}={x|x≥2或x≤﹣2}N={x|1<x<3}
∵陰影部分表示集合(?UM)∩N,
∴陰影部分表示的集合是(1,2).
故選:C.
2.(5分)設(shè)復(fù)數(shù)z滿足zi=1﹣2i(i是虛數(shù)單位),則z=( ?。?br /> A.2+i B.2﹣i C.﹣2+i D.﹣2﹣i
【解答】解:因?yàn)閺?fù)數(shù)z滿足zi=1﹣2i,
所以.
故選:D.
3.(5分)已知a=log20.2,b=20.2,c=sin2,則( ?。?br /> A.a(chǎn)<b<c B.a(chǎn)<c<b C.c<a<b D.b<c<a
【解答】解:∵,
∴a<c<b,
故選:B.
4.(5分)風(fēng)光秀麗的千島湖盛產(chǎn)鳙魚,記鳙魚在湖中的游速為vm/s,鳙魚在湖中的耗氧量的單位數(shù)為x,已知鳙魚的游速v與log2(x≥100)成正比,當(dāng)鳙魚的耗氧量為200單位時,其游速為m/s.若某條鳙魚的游速提高了1m/s,那么它的耗氧量的單位數(shù)是原來的( ?。?br /> A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍
【解答】解:∵鳙魚的游速v與log2(x≥100)成正比,
∴,
∵當(dāng)x=200時,v,
∴,解得k,
∴,
設(shè)鳙魚開始的速度為v0,耗氧的單位數(shù)為x0,提速后的速度為v1,提速后的耗氧的單位數(shù)為x1,

又∵,
∴x1=4x0,
故選:B.
5.(5分)兩個體積分別為V1,V2的幾何體夾在兩個平行平面之間,任意一個平行于這兩個平面的平面截這兩個幾何體,截得的截面面積分別為S1,S2,則“V1=V2“是“S1=S2”的( ?。?br />
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
【解答】解:根據(jù)祖暅原理,
①由S1=S2,得到V1=V2,∴必要性成立,
②由V1=V2,則只需要底面積和高相等即可,則S1,S2不一定相等,∴充分性不成立,
∴V1=V2是S1=S2的必要不充分條件,
故選:B.
6.(5分)如圖,一個半徑為2的水輪,圓心O距離水面1米,水輪做勻速圓周運(yùn)動,每分鐘逆時針旋轉(zhuǎn)4圈.水輪上的點(diǎn)P到水面的距離y(米)與時間x(秒)滿足y=Asin(ωx+φ)+k(A>0),則( ?。?br />
A.ω B.A=3 C.k=2 D.φ=0
【解答】解:∵水輪的半徑為2,水輪圓心O距離水面1m,由題意可得,
∴解得A=2,k=1,可得B,C選項(xiàng)錯誤,
又水輪每分鐘旋轉(zhuǎn)4圈,故轉(zhuǎn)一圈需要15秒,
∴T=15,
∴ω,可得A正確,
又由題意,未指明初始位置φ的值無法確定,故D錯誤.
故選:A.
7.(5分)如圖是第24屆國際數(shù)學(xué)家大會的會標(biāo),是根據(jù)中國古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計的.已知圖中正方形ABCD的邊長為1,∠DAE=θ,則小正方形EFGH的面積為( ?。?br />
A.1﹣sin2θ B.1﹣cos2θ C.1﹣2sinθ D.1﹣2cosθ
【解答】解:正方形ABCD中,AD=1,∠DAE=θ,
所以DH=ADsin∠DAE=sinθ,
AH=ADcos∠DAE=cosθ,
又因?yàn)镽t△ADH≌Rt△BAE≌Rt△CBF≌Rt△DCG,
所以GH=DH﹣AH=sinθ﹣cosθ,
所以小正方形EFGH的面積為:
S=GH2=(sinθ﹣cosθ)2=sin2θ﹣2sinθcosθ+cos2θ=1﹣sin2θ.
故選:A.
8.(5分)設(shè)x0∈R,△x>0,函數(shù)f(x)滿足,n∈N*,則函數(shù)y=f(x)可能是(其中a>0且a≠1)(  )
A.f(x)=ax B.f(x)=xa C.f(x)=ax D.f(x)=logax
【解答】解:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)滿足,n∈N*,
當(dāng)f(x)=ax時,a△x.
故選:C.
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分,有選錯的得0分,部分選對的得2分.
(多選)9.(5分)已知不等式ax2+bx+c≥0的解集是{x|﹣1≤x≤2},則( ?。?br /> A.b<0 B.a(chǎn)+b+c>0 C.c>0 D.a(chǎn)+b=0
【解答】解:不等式ax2+bx+c≥0的解集是{x|﹣1≤x≤2},
所以a<0且,
解得b=﹣a,c=﹣2a;
所以a+b=0,選項(xiàng)D正確;
設(shè)二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c,且a<0,
且函數(shù)的零點(diǎn)是﹣1和2,所以f(1)=a+b+c>0,選項(xiàng)B正確;
因?yàn)閏=﹣2a>0,所以選項(xiàng)C正確;
因?yàn)閎=﹣a>0,所以選項(xiàng)A錯誤.
故選:BCD.
(多選)10.(5分)已知平面向量,,若||=3,||,?6,則( ?。?br /> A.
B.向量與向量的夾角為
C.
D.向量與向量的夾角為
【解答】解:∵||,
∴13,
∵||=3,?6,
∴,故A選項(xiàng)正確,
,
∴向量與的夾角為,故選項(xiàng)B錯誤,選項(xiàng)D正確,
9+12+16=37,故選項(xiàng)C錯誤,
故正確的選項(xiàng)為AD.
故選:AD.
(多選)11.(5分)已知某湖泊藍(lán)藻面積y(單位:m2)與時間t(單位:月)滿足y=at.若第1個月的藍(lán)藻面積為2m2,則( ?。?br /> A.藍(lán)藻面積每個月的增長率為100%
B.藍(lán)藻每個月增加的面積都相等
C.第6個月時,藍(lán)藻面積就會超過60m2
D.若藍(lán)藻面積到2m2,3m2,6m2所經(jīng)過的時間分別是t1,t2,t3,則t1+t2=t3
【解答】解:由題意可知,函數(shù)y=at 圖象經(jīng)過(1,2),即a1=2,
∴a=2,
∴y=2t,
∵2t+1﹣2t=2t,
∴藍(lán)藻每個月的面積時上個月的2倍,
∴每個月的增長率為100%,故A選項(xiàng)正確,
∵2t+1﹣2t=2t,即每個月增長量為2t,非常數(shù),故B選項(xiàng)錯誤,
當(dāng)t=6時,y=26=64>60,故C選項(xiàng)正確,
∵若藍(lán)藻面積到2m2,3m2,6m2所經(jīng)過的時間分別是t1,t2,t3,
∴,
∴t1=log22,t2=log23,t3=log26,
∴t1+t2=log22+log23=log26=t3,故D選項(xiàng)正確.
故選:ACD.
(多選)12.(5分)某演講比賽冠軍獎杯由一個水晶球和一個金屬底座組成(如圖①).已知球的體積為,金屬底座是由邊長為4的正三角形ABC沿各邊中點(diǎn)的連線向上垂直折疊而圍成的幾何體(如圖 ②),則( ?。?br />
A.A,B,D,F(xiàn)四點(diǎn)共面
B.經(jīng)過A,B,C三點(diǎn)的球的截面圓的面積為
C.直線AD與平面DEF所成的角為
D.獎杯整體高度為
【解答】解:根據(jù)圖形的形成可知,點(diǎn)A,B,C三點(diǎn)在底面DEF上的射影分別是△DEF三邊的中點(diǎn),如圖所示,
則△ABC與△MNP全等且所在的面平行,
平面ABNM∩平面ABC=AB,平面ABNM∩平面DEF=MN,
所以MN∥AB,又MN∥DF,
所以AB∥DF,
故A,B,D,F(xiàn)四點(diǎn)共面,
故選項(xiàng)A正確;
因?yàn)椤鰽BC與△MNP全等且所在的面平行,所以截面圓就是△ABC的外接圓與△MNP的外接圓相同,
由題意可知,△MNP的邊長為1,其外接圓的半徑為,
則經(jīng)過A,B,C三點(diǎn)的球的截面圓的面積為,
故選項(xiàng)B錯誤;
由平面ADE與平面DEF垂直可知,AE在平面AEF內(nèi)的射影是DE,
所以∠ADE為直線AD與平面DEF所成的角,則∠ADE,
所以直線AD與平面DEF所成的角為,
故選項(xiàng)C正確;
因?yàn)锳B=BC=CA=1,設(shè)O為球心,半徑為R,
則,解得R=1,
所以O(shè)﹣ABC是正四面體,棱長為1,
設(shè)H為△ABC的外心,則OH⊥平面ABC,
又CH?平面ABC,
所以O(shè)H⊥CH,
又,則,
又AM,
所以獎杯整體高度為,
故選項(xiàng)D正確.
故選:ACD.

三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分.
13.(5分)已知lg2=a,lg3=b,則log212=  (用a,b表示).
【解答】解:∵lg2=a,lg3=b,
∴l(xiāng)og212.
故答案為:.
14.(5分)半正多面體亦稱為“阿基米德多面體“,是由邊數(shù)不全相同的正多邊形為面圍成的多面體,如圖所示.這是一個將正方體沿交于一頂點(diǎn)的三條棱的中點(diǎn)截去一個三棱錐,共截去八個三棱,得到八個面為正三角形,六個面為正方形的“阿基米德多面體”花崗巖石凳,已知此石凳的棱長為,則此石積的體積是   cm3.

【解答】解:如圖所示,該石凳是由棱長為40cm的正方體
沿各棱中點(diǎn)截去8個三棱錐所得到的,
∴該石凳的體積為:Vcm3.
故答案為:cm3.

15.(5分)已知區(qū)間(0,1)中的實(shí)數(shù)m在數(shù)軸上的對應(yīng)點(diǎn)為M,如圖1,將線段AB圍成一個圓(端點(diǎn)A,B重合),如圖2,再將這個圓放在平面直角坐標(biāo)系中,使其圓心在y軸上,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),如圖3,直線AM與x軸交于點(diǎn)N(n,0),把m與n的函數(shù)關(guān)系記作n=f(m),則方程f(x)=﹣1的解是x= ?。?br />
【解答】解:由題意知,N(﹣1,0),A(0,1),
故△NOA為等腰直角三角形,
故∠NAO,故弦AM對應(yīng)的圓心角為,
故是圓周長的,即m,
故方程f(x)=﹣1的解是x,
故答案為:.
16.(5分)已知||=1,向量滿足||?,當(dāng)向量,夾角最大時,||= ?。?br /> 【解答】解:設(shè)(1,0),,
∵||?,
∴,化簡后可得y2=2x﹣1,,
∴,

設(shè)t,即0<t≤2,則,當(dāng)t=1,即x=1,
取得最小值,即向量,夾角最大時,
∴.
故答案為:.
四、解答題:本題共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.(10分)在①a,②ScosB,③C這三個條件中任選﹣一個,補(bǔ)充在下面問題中,并對其進(jìn)行求解.
問題:在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,面積為S,bcosA=acosC+ccosA,b=1,_____,求c的值.
【解答】解:在△ABC中,因?yàn)椋?br /> 所以根據(jù)正弦定理得,
所以,
因?yàn)閟inB≠0,
所以,
選擇①,由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,得,
解得,
選擇②,,
所以
所以,即,
解得,
選擇③,,因?yàn)椋?br /> 所以由,得c33.
18.(12分)如圖,在△OAB中,P為邊AB上的一點(diǎn),且與的夾角為60°.
(1)設(shè),求x,y的值;
(2)求的值.

【解答】解:(1)∵2,∴(),
∴(),
∴x,y.
(2)∵36,2=4,6×2×cos60°=6,
∴()?()242.
19.(12分)四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的所有棱長都相等,∠A1AB=∠A1AD=∠BAD=60°.
(1)求證:AA1⊥BD;
(2)求直線A1B與平面AA1D1D所成角的正弦值.

【解答】(1)證明:取BD的中點(diǎn)O,連結(jié)OA,OA1,
因?yàn)锳BCD為菱形,則BD⊥AO,
因?yàn)椤螦1AB=∠A1AD,四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的所有棱長都相等,
則A1D=A1B,O為BD的中點(diǎn),則BD⊥A1O,
又A1O∩AO=O,A1O,AO?平面A1AO,
所以BD⊥平面A1AO,
又A1A?平面A1AO,
所以BD⊥A1A;
(2)解:由題意可知,B﹣A1AD為正四面體,
在正四面體B﹣A1AD中,設(shè)頂點(diǎn)B在底面正三角形A1AD中的射影為O',連結(jié)A1O',
則∠BA1O'即為直線A1B與平面AA1D1D所成的角,
設(shè)A1B=1,則,則,
在Rt△BA1O'中,sin∠BA1O',
所以直線A1B與平面AA1D1D所成角的正弦值為.

20.(12分)如圖是函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分圖象,f(0)=f(),f()=0.
(1)求f(x)的解析式;
(2)將f(x)的圖象向右平移,得函數(shù)g(x),記h(x)=f(x)+g(x),求h(x)的單調(diào)遞減區(qū)間.

【解答】解:(1)由函數(shù)的圖象頂點(diǎn)可得A=2,
∵f(0)=f(),
∴f(x)關(guān)于x稱軸,
那么周期T,
可得T=π,
則ω,
∴y=2sin(2x+φ),圖象過點(diǎn)(,﹣2),
可得﹣2=2sin(φ),
∵|φ|<π,
∴φ.
故得f(x)的解析式為;f(x)=2sin(2x).
(2)f(x)的圖象向右平移,得y=2sin[2(x)]=2sin2x.
∴函數(shù)g(x)=2sin2x,
h(x)=f(x)+g(x)=f(x)=2sin(2x)+2sin2x=2sin2xcos2cos2xsin2sin2x
cos2x+sin2x
=2sin(2x)
令2x,k∈Z,
可得x,
∴h(x)單調(diào)遞減區(qū)間為[,],k∈Z.
21.(12分)將一張長8cm,寬6cm的長方形紙片沿著直線MN折疊,折痕MN將紙片分成兩部分,面積分別為S1cm2,S2cm2.設(shè)MN=lcm.若S1:S2=1:2,求l的取值范圍.

【解答】解:∵長方形的長為8,寬為6,
∴長方形的面積為S=6×8=48,
∵S1:S2=1:2,
∴S1=16,S2=32,
當(dāng)折痕為情形①時,設(shè)AM=x,AN=y(tǒng),
∴,即xy=32,可得y,
∵0≤x≤8,且,
∴,
由勾股定理可得,,
設(shè)g(x),,
觀察可知g(x)為對勾函數(shù),
當(dāng) 時,即x,滿足定義域,即g(x)min=32+32=64,
當(dāng)x=8時,g(x)max=64+16=80,
∴l(xiāng)的取值范圍為[],
當(dāng)折痕為情形②時,設(shè)AM=x,DN=y(tǒng),
∴,即,
∵0≤x≤8,且0,
∴,
∵,
當(dāng)x時,l2 為最小值36,
當(dāng)x時,l2 為最大值,
∴l(xiāng)的取值范圍為[],
當(dāng)折痕是情形③時,設(shè)BN=x,AM=y(tǒng),
,即y=4﹣x,
∵0≤x≤6,且0≤4﹣x≤6,
∴0≤x≤4,
∵l2=82+(x﹣y)2=82+4(x﹣2)2,
當(dāng)x=2時,l2 為最小值64,
當(dāng)x=4時,l2 為最大值80,
∴l(xiāng)的取值范圍為[],
綜上所述,l的取值范圍為[6,].
22.(12分)設(shè)函數(shù)f(x)=x|x﹣a|+a|x﹣2|(a>0),方程f(x)=t有三個不同的實(shí)數(shù)根x1,x2,x3,且x1<x2<x3.
(1)當(dāng)a=2時,求實(shí)數(shù)t的取值范圍;
(2)當(dāng)t=2時,求正數(shù)a的取值范圍;
(3)在(2)的條件下,若恒成立,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
【解答】解:(1)當(dāng)a=2時,,
如圖所示,

易知f(x)在(﹣∞,0)單調(diào)遞增,在(0,2)單調(diào)遞減,在(2,+∞)單調(diào)遞增,
∴f(2)<t<f(0),則0<t<4;
(2)①當(dāng)0<a≤2時,,
如圖所示,

f(x)在(﹣∞,0)單調(diào)遞增,在(0,a)單調(diào)遞減,在(a,+∞)單調(diào)遞增,
∴f(a)<2<f(0),則2a﹣a2<2<2a,解得1<a≤2;
②當(dāng)a>2時,,
如圖所示,

f(x)在(﹣∞,0)單調(diào)遞增,在(0,2)單調(diào)遞減,在(2,+∞)單調(diào)遞增,
∴f(2)<2<f(0),則2a﹣4<2<2a,解得2<a<3;
綜上,正數(shù)a的取值范圍為(1,3);
(3)由(2)可知,
①當(dāng)1<a≤2時,f(x)在(﹣∞,0)單調(diào)遞增,在(0,a)單調(diào)遞減,在(a,2)單調(diào)遞增,在(2,+∞)單調(diào)遞增,
∵f(2)=4﹣2a<2,
∴x1,x2為方程﹣x2+2a=2的兩根,則x1+x2=0,x3是方程x2﹣2a=2的正根,則,
∴,則;
②當(dāng)2<a<3時,同理,x1,x2為方程﹣x2+2a=2的兩根,則x1+x2=0,
f(x)在(﹣∞,0)單調(diào)遞增,在(0,2)單調(diào)遞減,在(2,a)單調(diào)遞增,在(a,+∞)單調(diào)遞增,f(a)=a2﹣2a=(a﹣1)2﹣1,
(i)當(dāng)f(a)≥2,即時,x3是方程﹣x2+2ax﹣2a=2的較小根,
在單調(diào)遞減,則,
∴;
(ii)當(dāng)f(a)<2,即時,x3是方程x2﹣2a=2的正根,故,
∴,則,
綜上,.
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2022/5/26 10:14:13;用戶:高中數(shù)學(xué);郵箱:sdgs@xyh.com;學(xué)號:28144983

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