2021届重庆市第一中学高三上学期第一次月考数学试题一、单选题1.设集合(){}ln 1A y y x ==-,{B y y ==,则A B =()A .[)0,2B .()0,2C .[]0,2D .[)0,1【答案】A【解析】先分别利用对数型函数以及指数型函数求值域的方法求出集合,A B ,注意集合中的代表元素,再利用集合的交集运算求解即可. 【详解】∵(){}ln 1A y y x R ==-=,{[)0,2B y y ===,∴[)0,2AB =.故选:A. 【点睛】本题主要考查了集合间的运算以及对数函数和指数函数.属于较易题.2.设a ,()0,b ∈+∞,A =+,B =,则A ,B 的大小关系是()A .AB < B .A B >C .A B ≤D .A B ≥【答案】B【解析】根据题意计算做差可得22A B >,得到答案. 【详解】由a ,()0,b ∈+∞,得0A =>,0B =>22220A B -=-=>,∴22A B >,故A B >, 故选:B. 【点睛】本题考查了做差法比较大小,意在考查学生的计算能力和推断能力.3.已知直线l 是曲线2y x =的切线,则l 的方程不可能是()A .5210x y -+=B .4210x y -+=C .13690x y -+=D .9440x y -+=【答案】B【解析】利用导数求出曲线2y x =的切线的斜率的取值范围,然后利用导数的几何意义判断各选项中的直线是否为曲线2y x =的切线,由此可得出结论.【详解】对于函数2y x =,定义域为[)0,+∞,则22y '=+>,所以,曲线2y x =的切线l 的斜率的取值范围是()2,+∞.对于A 选项,直线5210x y -+=的斜率为52,令522y '=+=,解得1x =,此时3y =,点()1,3在直线5210x y -+=上,则直线5210x y -+=与曲线2y x =相切;对于B 选项,直线4210x y -+=的斜率为2,该直线不是曲线2y x =的切线;对于C 选项,直线13690x y -+=的斜率为1326>, 令1326y '=+=,解得9x =,此时21y =,点()9,21在直线13690x y -+=上,所以,直线13690x y -+=与曲线2y x=相切;对于D 选项,直线9440x y -+=的斜率为924>, 令924y '==,解得4x =,此时10y =,点()4,10在直线9440x y -+=上,所以,直线9440x y -+=与曲线2y x =相切. 故选:B. 【点睛】本题考查利用导数的几何意义验证函数的切线方程,考查计算能力,属于中等题. 4.中国传统扇文化有着极其深厚的底蕴.一般情况下,折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成,设扇形的面积为1S ,圆面中剩余部分的面积为2S ,当1S 与2S 的比值为512-时,扇面看上去形状较为美观,那么此时扇形的圆心角的弧度数为()A .(35)π-B .(51)πC .51)πD .52)π【答案】A【解析】根据扇形与圆面积公式,可知面积比即为圆心角之比,再根据圆心角和的关系,求解出扇形的圆心角. 【详解】1S 与2S 所在扇形圆心角的比即为它们的面积比,设1S 与2S 所在扇形圆心角分别为,αβ,则51αβ-=,又2αβπ+=,解得(35)απ=- 故选:A 【点睛】本题考查圆与扇形的面积计算,难度较易.扇形的面积公式:21122S r lr α==,其中α是扇形圆心角的弧度数,l 是扇形的弧长.5.若函数()(),2log 2,xa a x af x x x a⎧<<⎪=⎨->⎪⎩(其中0a >,1a ≠)存在零点,则实数a 的取值范围是() A .()1,11,32⎛⎫⋃⎪⎝⎭B .(]1,3C .()2,3D .(]2,3【答案】C【解析】根据题中所给的函数有零点,结合解析式的特征,求得函数的零点,再根据分段函数的意义再结合式子的特征求得结果. 【详解】因为x a >时,()log (2)a f x x =-,所以2a >,若函数若有零点,则()log 20a x -=,解得3x =, 故3a >,又2a >,∴实数a 的取值范围是()2,3. 故选:C. 【点睛】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有根据分段函数有零点求参数的取值范围,属于简单题目.6.已知02ω<≤,函数()sin f x x x ωω=,对任意R x ∈,都有()3f x f x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,则ω的值为() A .12B .1C .32D .2【答案】D【解析】化简函数()y f x =的解析式为()2sin 3f x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由题意可知,点,06π⎛⎫⎪⎝⎭是函数()y f x =的一个对称中心,结合02ω<≤可求得ω的值. 【详解】()sin 2sin 3f x x x x πωωω⎛⎫==- ⎪⎝⎭,根据()3f x f x π⎛⎫-=-⎪⎝⎭,得,06π⎛⎫⎪⎝⎭是函数()y f x =的一个对称中心,则2sin 0663f ππωπ⎛⎫⎛⎫=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得sin 063πωπ⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 02ω<≤,0363ππωπ∴-<-≤,所以063πωπ-=,解得2ω=.故选:D. 【点睛】本题考查利用正弦型函数的对称性求参数值,同时也考查了辅助角公式的应用,考查计算能力,属于中等题.7.函数()2cos sin 2f x x x =+的一个单调减区间是()A .,42ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .0,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭C .,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .5,6ππ⎛⎫⎪⎝⎭【答案】A【解析】利用导数求得函数()y f x =的单调递减区间,利用赋值法可得出结果. 【详解】()2cos sin 2f x x x =+,该函数的定义域为R ,()()()222sin 2cos2212sin 2sin 22sin sin 1f x x x x x x x '=-+=--=-+-()()2sin 12sin 1x x =-+-,1sin 1x -≤≤,可得sin 10x +≥,令()0f x '<,可得2sin 10x ->,即1sin 2x >,解得()52266k x k k Z ππππ+<<+∈. 所以,函数()y f x =的单调递减区间为()52,266k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭. 当0k =时,函数()y f x =的一个单调递减区间为5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭, 5,,4266ππππ⎛⎫⎛⎫⊆ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 对任意的k Z ∈,50,2,2666k k πππππ⎛⎫⎛⎫⊄++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,5,2,2266k k ππππππ⎛⎫⎛⎫⊄++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,55,2,2666k k ππππππ⎛⎫⎛⎫⊄++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故函数()y f x =的一个单调递减区间为,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查利用导数求解函数的单调区间,考查计算能力,属于中等题. 8.设函数()f x 在R 上存在导数()f x ',对任意的R x ∈,有()()2cos f x f x x +-=,且在[)0,+∞上有()sin f x x '>-,则不等式()cos sin 2f x f x x x π⎛⎫--≥- ⎪⎝⎭的解集是()A .,4π⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .,4π⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .,6π⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .,6π⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】B【解析】构造函数,由已知得出所构造的函数的单调性,再利用其单调性解抽象不等式,可得选项. 【详解】设()()cos F x f x x =-,∵()()2cos f x f x x +-=,即()()cos cos f x x x f x -=--,即()()F x F x =--,故()F x 是奇函数,由于函数()f x 在R 上存在导函数()f x ',所以,函数()f x 在R 上连续,则函数()F x 在R 上连续.∵在[)0,+∞上有()sin f x x '>-,∴()()sin 0F x f x x ''=+>, 故()F x 在[)0,+∞单调递增,又∵()F x 是奇函数,且()F x 在R 上连续,∴()F x 在R 上单调递增, ∵()cos sin 2f x f x x x π⎛⎫--≥-⎪⎝⎭, ∴()cos sin cos 222f x x f x x f x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-≥--=---⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 即()2F x F x π⎛⎫≥- ⎪⎝⎭,∴2x x π≥-,故4x π≥,故选:B . 【点睛】本题考查运用导函数分析函数的单调性,从而求解抽象不等式的问题,构造合适的函数是解决问题的关键,属于较难题. 二、多选题9.已知ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2sin sin sin B A C =,则角B 的值不可能是() A .45°B .60°C .75°D .90°【答案】CD【解析】先利用正弦定理得到2b ac =,再利用余弦定理和基本不等式得到0,3B π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,即可判断. 【详解】∵2sin sin sin B A C =, 由正弦定理得: ∴2b ac =,∴2222221cos 2222a cb ac ac ac ac B ac ac ac +-+--==≥=,当且仅当a c =时取等号, 又0B π<<,故0,3B π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.故选:CD. 【点睛】本题主要考查了正弦定理以及余弦定理,考查了基本不等式.属于较易题. 10.下列说法正确的是() A .“4x π=”是“tan 1x =”的充分不必要条件B .命题:p “若a b >,则22am bm >”的否定是真命题C .命题“0R x ∃∈,0012x x +≥”的否定形式是“R x ∀∈,12x x+>” D .将函数()cos2f x x x =+的图象向左平移4π个单位长度得到()g x 的图象,则()g x 的图象关于点0,4π⎛⎫⎪⎝⎭对称 【答案】ABD【解析】解方程tan 1x =,利用集合的包含关系可判断A 选项的正误;判断命题p 的真假,可判断出该命题的否定的真假,进而可判断B 选项的正误;利用特称命题的否定可判断C 选项的正误;利用图象平移得出函数()y g x =的解析式,利用对称性的定义可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,解方程tan 1x =,可得()4x k k Z ππ=+∈,4π⎧⎫⎨⎬⎩⎭ ,4x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭,所以,“4x π=”是“tan 1x =”的充分不必要条件, A 选项正确;对于B 选项,当0m =时,22am bm =,则命题p 为假命题,它的否定为真命题,B 选项正确;对于C 选项,命题“0R x ∃∈,0012x x +≥”的否定形式是“R x ∀∈,12x x+<”,C 选项错误;对于D 选项,将函数()cos2f x x x =+的图象向左平移4π个单位长度, 得到()cos 2sin 2444g x x x x x πππ⎛⎫=+++=-++ ⎪⎝⎭, ()()sin 2sin 244g x x x x x ππ-=---+=-+,则()()2g x g x π+-=,故函数()y g x =的图象关于点0,4π⎛⎫⎪⎝⎭对称,D 选项正确; 故选:ABD. 【点睛】本题考查命题真假的判断,考查了充分不必要条件、命题的否定的真假、特称命题的否定的判断,同时也考查了函数对称性的验证,考查推理能力,属于中等题.11.在数学中,布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它可应用到有限维空间,并构成一般不动点定理的基石,布劳威尔不动点定理得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔(L.E.J.Brouwer ),简单的讲就是对于满足一定条件的连续函数()f x ,存在一个点0x ,使得()00f x x =,那么我们称该函数为“不动点”函数,下列为“不动点”函数的是() A .()2xf x x =+B .()23g x x x =--C .()21,12,1x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩D .()ln 1f x x =-【答案】BC【解析】只要解方程00()f x x =,观察它有没有实解即可得, 【详解】选项A ,若()00f x x =,则020x =,该方程无解,故A 中函数不是“不动点”函数;选项B ,若()00g x x =,则200230x x --=,解得03x =或-1,故B 中函数是“不动点”函数;选项C ,若()00f x x =,则01x ≤,0021xx -=,或01x >,002x x -=,解得01x =,故C 中函数是:“不动点”函数;选项D ,若()00f x x =,则00ln 1x x -=,该方程无解,故D 中函数不是“不动点”函数. 故选:BC. 【点睛】本题考查新定义“不动点”,解题关键是根据新定义把问题转化为方程有无实数解. 12.已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,关于()f x 有下述四个结论,正确的是() A .()f x 的一个周期是2π B .()f x 是非奇非偶函数C .()f x 在(0,)π单调递减D .()f x【答案】ABD【解析】先根据周期函数定义判断选项A ,再根据[]y x =函数的意义,转化()f x 为分段函数判断B 选项,结合三角函数的图象与性质判断C ,D 选项. 【详解】[][]()2sin co (cos in )s s f x x x f x π+=+=,()f x ∴的一个周期是2π,故A 正确;sin11,01,0,2cos1,21sin1,,2()3cos1sin1,,23cos1,,22cos1,,02x x x x f x x x x πππππππππ+=⎧⎪⎛⎫⎪∈ ⎪⎪⎝⎭⎪⎪=⎪⎪⎛⎤⎪-∈ ⎪⎥=⎝⎦⎨⎪⎛⎫⎪-∈ ⎪⎝⎭⎪⎪⎡⎫⎪∈⎪⎢⎪⎣⎭⎪⎛⎫⎪∈- ⎪⎪⎝⎭⎩,()f x ∴是非奇非偶函数,B 正确;对于C ,(0,)2x π∈时,()1f x =,不增不减,所以C 错误;对于D ,[0,)2x π∈,()sin11sin11 1.742f x π=+>+=+>>D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了函数的周期性,单调性,奇偶性,考查了特例法求解选择题,属于中档题. 三、填空题13.若幂函数()f x 过点()2,8,则满足不等式(3)(1)f a f a -≤-的实数a 的取值范围是______. 【答案】(,2]-∞【解析】先求得幂函数()f x 的解析式,在根据()f x 的单调性求得不等式(3)(1)f a f a -≤-的解集.【详解】设()f x x α=,代入点()2,8,得28,3αα==,所以()3f x x =,所以()f x 在R 上递增,所以(3)(1)31f a f a a a -≤-⇒-≤-,解得2a ≤,所以实数a 的取值范围是(,2]-∞.故答案为:(,2]-∞ 【点睛】本小题主要考查幂函数解析式的求法,考查幂函数的单调性,属于基础题. 14.已知1a >,1b >,则log log 216a b b a +的最小值是______. 【答案】8【解析】利用换底公式可得log log 1a b b a ⨯=,再利用基本不等式可得答案. 【详解】因为1a >,1b >,所以log 0,log 0b a a b >>,因为lg log lg log log 1lg log lg aa b bb b a b a a a b ⎧=⎪⎪⇒⨯=⎨⎪=⎪⎩,所以,log log 2168a b b a +≥==,当log 2a b =时取“=”. 故答案为:8. 【点睛】本题主要考查指数式的运算、考查了换底公式与基本不等式的应用,属于中档题. 15.4cos50tan40-=______.【解析】【详解】4sin 40cos40sin 404cos50tan 40cos 40--=2cos10sin 30cos10sin10cos30cos 40--=,1sin102cos 40⎫-⎪⎝⎭=40340==【考点】三角函数诱导公式、切割化弦思想.16.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2b =,()cos25cos 3A B C ++=-,点P 是ABC 的重心,且27AP =,则c =______.【答案】4【解析】首先根据余弦二倍角公式得到1cos 2A =,设BC 边上的中线为AD ,得到7AD =,从而得到()12AD AB AC =+,再平方解方程即可得到答案. 【详解】因为()cos25cos 3A B C +-+=,所以22cos 5cos 20A A -+=, 所以1cos 2A =或cos 2A =(舍去). 设BC 边上的中线为AD ,如图所示:因为27AP =,所以7AD = 又因为()12AD AB AC =+, 所以()222124AD AB AC AB AC =++⋅, 所以()22172cos 4c b bc A =++,2211722242⎛⎫=++⨯⨯ ⎪⎝⎭c c ,化简得22240c c +-=,解得4c =或6c =-(舍去). 故答案为:4 【点睛】本题主要平面向量数量积的应用,同时考查了余弦二倍角公式,属于简单题. 四、解答题17.已知点()2,1P -在角α的终边上,且02απ≤<. (1)求值:2sin cos 4sin cos αααα-+;(2)若32ππβ<<,且sin 210αβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,求2αβ+的值.【答案】(1)2;(2)724απβ+=. 【解析】先利用同角三角函数的基本关系得到sin ,cos ,tan ααα;(1)原式分子分母同除cos α得到正切,代入已知量即可得出结果;(2)先利用已知角的范围求得5224παπβ<-<,求出cos 2αβ⎛⎫- ⎪⎝⎭,再利用22ααββα⎛⎫+=-+ ⎪⎝⎭,最后利用两角和的余弦公式求解即可得出结果. 【详解】由题意:sin α=,cos α=, 1tan 2α=-,且2παπ<<,(1)2sin cos 2tan 124sin cos 4tan 1αααααα--==++;(2)∵32ππβ<<,224παπ-<-<-,∴5224παπβ<-<,∴cos 210αβ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, ∴cos cos cos cos sin sin 2222ααααββαβαβα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+=--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,2⎛=- ⎭=⎝, ∵5242παβπ<+<, ∴724απβ+=. 【点睛】本题主要考查了同角三角函数的基本关系以及两角和的余弦公式.属于中档题.18.已知函数()22sin 24f x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭. (1)当,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求()f x 的值域;(2)是否存在实数()2,t ∈+∞,使得()f x 在()2,t 上单调递增?若存在,求出t 的取值范围,若不存在,说明理由.【答案】(1)()[]2,3f x ∈;(2)不存在,理由见解析.【解析】(1)由二倍角公式降幂,再由两角差的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后由正弦函数性质求得值域;(2)求出函数的单调区间,由2在减区间内部,得结论. 【详解】解:(1)∵()22sin 24f x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭1cos 21sin 212sin 223x x x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+-=+-=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.又∵,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴22633x πππ≤-≤,即212sin 233π⎛⎫≤+-≤ ⎪⎝⎭x ,∴()[]2,3f x ∈; (2)由222232k x k πππππ-+≤-≤+()k Z ∈得51212k x ππππ-+≤≤+()k Z ∈, 所以()f x 的递增区间是5,1212k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈,递减区间是511,1212k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈,令0k =,函数在511,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上递减,而5112,1212ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即函数在112,12π⎛⎫⎪⎝⎭上是递减的,故不存在实数()2,t ∈+∞,使得()f x 在()2,t 上递增. 【点睛】本题考查正弦型函数的值域,考查正弦型函数的单调性,解题方法由二倍角公式,两角和与差的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后由正弦函数性质求解. 19.已知R a ∈,函数()1ln f x ax x =--在1x =处取得极值. (1)求函数()f x 的单调区间;(2)若对()0,x ∀∈+∞,()2f x bx ≥-恒成立,求实数b 的最大值.【答案】(1)函数()f x 在0,1上单调递减,在1,上单调递增;(2)211e -. 【解析】(1)首先对函数求导,根据函数()1ln f x ax x =--在1x =处取得极值,得到()110f a '=-=,求得1a =,根据导数的符号求得其单调区间; (2)将不等式转化为1ln 1x b x x +-≥,之后构造新函数()1ln 1xg x x x=+-,利用导数求得其最小值,进而求得最值,得到结果. 【详解】()11ax f x a x x-'=-=,由()110f a '=-=得1a =,()1ln =--f x x x , (1)()1x f x x-'=,由0f x 得1x >,由0f x 得01x <<,故函数()f x 在0,1上单调递减,在1,上单调递增.(2)()1ln 21x f x bx b x x≥-⇒+-≥, 令()1ln 1x g x x x =+-,则()2ln 2x g x x -'=,由0g x,得2x e >,由0g x ,得20x e <<,故()g x 在()20,e上递减,在()2e ,+∞上递增,∴()()22min 1e1e g x g ==-,即211e b ≤-, 故实数b 的最大值是211e-. 【点睛】该题考查的是有关应用导数研究函数的问题,涉及到的知识点有根据极值点求参数的值,利用导数求函数的单调区间,利用导数求参数的取值范围,属于中档题目. 20.已知函数()1f x x ax =-,其中0a >. (1)求关于x 的不等式()2f x a>的解集; (2)若12a =,求[]0,x m ∈时,函数()f x 的最大值. 【答案】(1)2,a ⎛⎫+∞⎪⎝⎭;(2)2max 2,0121,112,12m m m y m m m m ⎧-<<⎪⎪⎪=≤≤⎨⎪⎪->⎪⎩.【解析】(1)根据分段函数定义域解不等式可求得答案; (2)画出函数()f x 的图象,数形结合可求得()f x 的最大值 【详解】(1)()()()11,11,x ax x af x x x x a α⎧-≥⎪⎪=⎨⎪-<⎪⎩,(0)a >当1x a ≥时,由()2>f x a ,得(12)x ax a ->,1(2)()0ax x a-+>,20ax ->,2x a>, 当1x a <时,由()2>f x a ,即(1)2x ax a ->,220ax x a -+<,令220ax x a-+=,180∆=-<,方程无解,而0a >,所以220ax x a-+<无解,综上所述,2x a >,所以不等式()2f x a >的解集为2,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. (2)12a =时()22,21212,22x x x f x x x x x x ⎧-≤⎪⎪=-=⎨⎪->⎪⎩,∵()112f =,由1122x x -=得另一个根21x =,由()f x 的图像可知,当01m <<时,函数的最大值为()2122m m f m m m ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭;当121m ≤≤时,函数的最大值为12; 当21m >+时,函数的最大值为()22m f m m =-综上所述,函数的最大值为2max2,0121,1212,212mm my mmm m⎧-<<⎪⎪⎪=≤≤+⎨⎪⎪->+⎪⎩.【点睛】本题考查了解分段函数不等式的问题,分段函数求最值的问题,考查了数形结合的思想. 21.重庆、武汉、南京并称为三大“火炉”城市,而重庆比武汉、南京更厉害,堪称三大“火炉”之首.某人在歌乐山修建了一座避暑山庄O(如图).为吸引游客,准备在门前两条夹角为6π(即AOB∠)的小路之间修建一处弓形花园,使之有着类似“冰淇淋”般的凉爽感,已知弓形花园的弦长23AB=且点A,B落在小路上,记弓形花园的顶点为M,且6MAB MBAπ∠=∠=,设OBAθ∠=.(1)将OA,OB用含有θ的关系式表示出来;(2)该山庄准备在M点处修建喷泉,为获取更好的观景视野,如何规划花园(即OA,OB长度),才使得喷泉M与山庄O距离即值OM最大?【答案】(1)43OAθ=;436OBπθ⎛⎫=+⎪⎝⎭;(2)当632OB OA==时,OM取最大值.【解析】(1)在OAB中,利用正弦定理即可将OA,OB用含有θ的关系式表示出来;(2)在OMB△中,由余弦定理得出2OM21632283πθ⎛⎫=-++⎪⎝⎭,结合三角函数的性质,即可得出OM的最大值,再求出,OA OB的长度即可.【详解】(1)在ABC中,由正弦定理可知sin sin6OA ABπθ=,则43OAθ=;同理由正弦定理可得sin sin 6OB ABOABπ=∠,则6OB OAB πθ⎛⎫=∠=+⎪⎝⎭, (2)∵AB =6MAB MBA π∠=∠=,∴2AM BM ==,在OMB △中,由余弦定理可知2222cos 6OM OB BM OB BM πθ⎛⎫=+-⋅+ ⎪⎝⎭248sin 4cos 666πππθθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭241cos 24233ππθθ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2823cos 228228333πππθθθ⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++++=-++ ⎪ ⎪ ⎪⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎦, ∵50,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴2272,333πππθ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,∴2sin 21,32πθ⎡⎫⎛⎫+=-⎪⎢ ⎪⎪⎝⎭⎣⎭, 当2sin 213πθ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时,即512πθ=时, OM4=+,此时5sin cos cos sin 124646OA πππππ⎫==+=⎪⎭,5551261212OB πππππ⎛⎫⎛⎫=+=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即当OB OA ==OM 取最大值.【点睛】本题主要考查了正弦定理和余弦定理的实际应用,涉及了三角函数求值域,属于中档题.22.已知函数()sin ln()f x x a x b =++,()g x 是()f x 的导函数.(1)若0a >,当1b =时,函数()g x 在(,4)π内有唯一的极小值,求a 的取值范围; (2)若1a =-,1e 2b π<<-,试研究()f x 的零点个数.【答案】(1)(0,25sin 4)a ∈-;(2)()f x 有3个零点. 【解析】(1)先求导得2sin )(1)(ag x x x '=--+,求出2()0(1)a g ππ'=-<+()4sin 425a g '=--,再由sin 4025a --≤和sin 4025a-->两种情况讨论求得a 的取值范围;(2)分析可知,只需研究(,)b π-时零点的个数情况,再分(,),(,)22x b x πππ∈-∈两种情形讨论即可. 【详解】解:(1)当1b =时,si ()(l )n 1n f x a x x =++,cos 1()()x x ag f x x '==++, 2sin )(1)(a g x x x '=--+()0a >在(),4π是增函数,2()0(1)ag ππ'=-<+,(4)sin 425ag '=--, 当(4)sin 4025ag '=--≤时,()g x 在(,4)π是减函数,无极值; 当(4)sin 4025ag '=-->时,0(,4)x π∃∈,使得00()g x '=, 从而()g x 在0(,)x π单调递减,在0(,4)x 单调递增,0x 为()g x 唯一的极小值点,所以()0,25sin 4a ∈-(2)当1a =-时,()sin ln()f x x x b =-+,(1,)2b e π∈-,可知,(i )(),x π∈+∞时,()0f x <,无零点;所以只需研究(,)b π-,1()cos f x x x b'=-+, (ii )(,)2x ππ∈时,1()cos 0f x x x b'=-<+,可知()f x 单调递减, ()1ln()1ln()02222f b e ππππ=-+>-+-=,()0f π<,存在唯一的(,)2s ππ∈,()0f s =;(iii )当(,)2x b π∈-,21()sin ()f x x x b ''=-++是减函数,且21(0)00f b''=+>,21()102()2f b ππ''=-+<+ 则1(0,)2x π∃∈,1()0f x ''=,()f x '在1(,)b x -是增函数,1()2x π,是减函数,并且 lim ()0x b f x +→-'<,()1010f b'=->,1()022f b ππ'=-<+, 所以2(,0)x b ∃∈-,2()0f x '=;3(0,)2x π∃∈,3()0f x '=,且知()f x()f x 在()2,b x -减,在()23,x x 增,在3(,)2x π减,又因为()lim 0x b x f +→->,()00ln 0f b =-<,()02f π>,(,0)m b ∃∈-,()0f m =, (0,)2n π∃∈,()0f n =,综上所述,由(i )(ii )(iii )可知,()f x 有3个零点. 【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的极值和零点问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.。