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2023年全国高考猜题密卷(二)文理 数学试卷答案
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7.设定义R上在函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{{2}^{-x},x<0}\\{a{x}^{3}+(b-4a){x}^{2}-(4b+m)x+n,0≤x≤4}\\{a(lo{g}_{4}x-1),x>4}\end{array}\right.$(a,b,m,n为常数,且a≠0)的图象不间断.
(1)求m,n的值;
(2)设a,b互为相反数,且f(x)是R上的单调函数,求a的取值范围;
(3)若a=1,b∈R,试讨论函数g(x)=f(x)+b的零点的个数,并说明理由.
分析(1)已知等式第一项利用诱导公式化简,第二项利用单项式乘多项式法则计算,整理后根据sinA不为0求出tanB的值,由B为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出B的度数;
(2)由b+c=1,利用基本不等式的性质化为bc≤$(\frac{b+c}{2})^{2}$=$\frac{1}{4}$,由余弦定理可得:a2=b2+c2-2bccosA=(b+c)2-2bc-bc=1-3bc,利用基本不等式的性质即可得出.
解答解:(1)cosC+(cosB-$\sqrt{3}$sinB)cosA=0,
∴-cos(A+B)+cosAcosB-$\sqrt{3}$sinBcosA=0,
∴sinAsinB-$\sqrt{3}$sinBcosA=0,
∵sinB≠0,
∴sinA-$\sqrt{3}$cosA=0,
∵cosA≠0,
∴tanA=$\sqrt{3}$,
∵A∈(0,π).
解得A=$\frac{π}{3}$.
(2)∵b+c=1,
∴bc≤$(\frac{b+c}{2})^{2}$=$\frac{1}{4}$,
由余弦定理可得:a2=b2+c2-2bccosA=(b+c)2-2bc-bc=1-3bc≥1-$\frac{3}{4}$=$\frac{1}{4}$,当且仅当b=c=$\frac{1}{2}$时取等号.
又a<b+c=1.
∴a的取值范围是[$\frac{1}{2}$,1).
点评本题考查了余弦定理、两角和差的正弦公式、诱导公式、三角函数的内角和定理、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
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