高三数学上学期期中试题(扫描版)

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2025届南京协同体七校高三上学期期中联考数学试题

南京市协同体七校2024-2025学年第一学期期中联合考试高三数学试题考试时间：120分钟满分：150分注意事项：1.本试卷所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分.2.答题务必将自己妵名，准考证信息用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷答题卡上，第I 卷（选择题共58分）一､选择题：本题共8小輀，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.已知集合{}{}2log 2,2A x x B x x =<=>∣∣，则A B ∪=（）A.()0,2B.()0,∞+C.()2,∞+D.(),2∞−2.若21i z −=，则z =（） B.1 C.22D.12 3.已知向量()()()0,4,3,6,1,6a b c ===− ，若c a b λµ=+ ，则λµ+=（） A.73 B.53C.13−D.23− 4.已知0,0m n >>，且1m n +=，则14m n +的最小值为（） A.12 B.9 C.6 D.35.已知直径为12的球内有一内接圆柱（圆柱上下底面圆在球面上），则圆柱体积的最大值为（）A. B.96π C. D.192π6.已知函数()224,,1,x x a f x x x a+ = +> 在R 上单调递增，则实数a 的取值范围是（） A.(]1,3− B.(],3∞− C.[)3,∞+ D.][(),13,∞∞−−∪+7.将一枚均匀的骰子掷两次，记事件A 为“第一次出现偶数点”，事件B 为“两次出现的点数和为9”，则下列结论中正确的是（） A.()19P AB =B.()()()P A B P A P B ∪=+C.()13P A B =∣D.A 与B 相互独立8.已知()f x 是定义在R 上的周期函数，周期1T =，且当[)0,1x ∈时()2f x x =，若()g x kx b =+，则下列结论中一定正确的是（）A.1k =时，()()f x g x =可以有三个解B.12k =时，()()f x g x =可以有三个解 C.1k =−时，()()f x g x =可以有一个解 D.12k =−时，()()f x g x =可以有四个解二､多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分.9.已知抛物线2:4C y x =，直线:l y kx k =−与抛物线C 交于,P Q 两点，分别过,P Q 两点作抛物线准线的垂线,PM QN ，垂足分别是,M N ，下列说法正确的是（）A.直线l 过抛物线C 的焦点B.当1k =时，,P Q 两点横坐标的和为5C.当1k =时，直线l 截抛物线所得的弦长为8D.以MN 为直径的圆与直线l 相切10.已知正方体1111ABCD A B C D −，点P 满足][1,0,1,0,1BP BC BB λµλµ =+∈∈ ，则下列说法正确的是（）A.存在唯一一点P ，使得过1,,D B P 的平面与正方体的截面是菱形B.存在唯一一点P ，使得AP ⊥平面11B D CC.存在无穷多个点P ，使得AP ∥平面1A CDD.存在唯一一点P ，使得11D P BC ⊥11.如果X 服从二项分布(),B n p ，当10np >且()110n p −>时，可以近似的认为X 服从正态分布()2,N µσ，据统计高中学生的近视率0.6P =，某校有600名高中学生.设X 为该校高中学生近视人数，且X 服从正态分布()2,N µσ，下列说法正确的是（）（参考数据：()0.682,(22)0.9545P X P X µσµσµσµσ−<<+≈−<<+≈）A.变量X 服从正态分布()360,144NB.()3720.159P X ≈C.()(384)348P X P X <=>D.(384)0.9773P X <≈第II 卷（非选择题共92分）三､填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分.12.在等差数列{}n a 中，()*21n a n n =−∈N ，则20S =__________.13.已知函数()π2sin 06yx ωω =−> 在区间π0,2上有且仅有2个零点，则实数ω的取值范围是__________.__________. 14.已知e 为自然对数的底数，若函数ln y x ax =+的最大值与函数e x y x =−的最小值相等，则实数a 的值是__________.四､解答题：本题共5小题，共77分.解答应写出文字说明､证明过程或演算步骤. 15.（本题满分13分）在ABC 中，角,,A B C 所对的边长分别为,,a b c ，已知5,3,cos 2c b c b a C ===−. （1）求A ∠；（2）若D 是BC 中点，求AD 的长度.16.（本题满分15分）已知公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为51413,35,,,n S S a a a =成等比数列.（1）求{}n a 的通项公式；（2）若m n <，且1111,,m na a a 成等差数列，求出所有的正整数,m n . 17.（本题满分15分）如图，在四棱锥P ABCD −中，PA ⊥面ABCD ，四边形ABCD 是梯形，AB ∥,DC AC BD ⊥，3,24PA AC DC AB ====.（1）求证：平面PAC ⊥平面PBD ；（2）求二面角D PC B −−的正弦值.18.（本题满分17分）已知函数()()211ln ,2f x x a x a x a =−++∈R . （1）若1a =−，求函数()f x 在1x =处的切线方程；（2）讨论函数()f x 的单调性；（3）若函数()()1y f x a x =++的最小值为0，求a 的值.19.（本题满分17分）已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的短轴长为2，离心率为22,,3A B 分别是椭圆C 的上下顶点，过A 作两条互相垂直的直线,AP AQ ，分别交椭圆C 于,P Q 两点.（1）求椭圆C 的标准方程；（2）求证：直线PQ 恒过定点；（3）求APQ 面积的最大值.南京市协同体七校2024—2025学年第一学期期中联合考试高三数学参考答案一､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.B2.C3.B4.B5.A6.C7.D8.B二､多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分.9.ACD 10.BD 11.ABD三､填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分. 12.400 13.713,33 14.21e − 四､解答题：本题共5小题，共77分.解答应写出文字说明､证明过程或演算步骤. 15.（本题满分13分）解：（1）方法一：因为cosC 2c b a =−，由正弦定理得：1sin sin cos sin 2B A C C =−，又sin sin cos cos sin B A C A C =+，所以1cos 2A =−，又因为在ABC 中，所以2π3A =. 方法二：因为cosC ,5,32c b a b c =−==，由余弦定理得：225935252a a a +−=−×，解得249a =，所以259491cos 2532A +−==−××，又因为在ABC 中，所以2π3A =. （2）方法一：在ABC 中，D 是BC 中点，所以1122AD AB AC =+ ，222111111119||9352542442244AD AB AB AC AC =++=×+×××−+×= ，AD = ，即AD. 方法二：由（1）方法二，知7a =，又D 是BC 中点，72BD CD ==，在ABD 中由余弦定理有：22792cos 722AD ADB AD ∠ +−=×，在ABD 中由余弦定理有：227252cos 722AD ADC AD ∠ +− =×，因为πADB ADC ∠∠+=，所以cos cos ADB ADC ∠∠=−，即22227792522772222AD AD AD AD +−+−=−××，解得AD =，即AD . 16.（本题满分15分）解：（1）51545352S a d ×=+=，所以127a d +=… 又因为1413,,a a a 成等比数列，所以24113a a a =×，()()221111312,96a d a a d d a d +=×+=又因为0d ≠，所以132d a =所以13,2a d == 所以21na n =+ （2）由题意：1211m na a a =+ 所以21121321m n =+++ 方法一：2242163n m n +=++ 所以63921622n m n n ++==−++，因为m n <且*,m n ∈N ，所以2,7m n == 方法二：2111213213m n =+>++，所以，52m <，又*m ∈N ，所以1m =或2m =，当1m =时，1n =，与m n <矛盾，当2m =时，7n =，符合条件，所以2,7m n == 17.（本题满分15分）（1）证明：因为PA ⊥面,ABCD BD ABCD ⊂，所以PA BD ⊥又因为,,,AC BD PA AC A PA PAC AC PAC ⊥∩=⊂⊂，所以BD PAC ⊥又因为BD PBD ⊂，所以平面PAC ⊥平面PBD（2）法一：作AE DC ⊥交DC 于E ，以点A 为坐标原点AE 为x 轴，AB 为y 轴如图建立空间直角坐标系，设AC BD M ∩=，因为AB ∥DC ，所以ABM CDM ∽，又2,4,3AB DC AC ===，所以1,2AM MC ==，又因为AC BD ⊥，所以3,23BM DM == 所以ππ,36BAC EAC ∠∠==，故()3330,0,3,,,022P C，()35,,0,0,2,022D B −.所以()333331,,3,0,4,0,,,02222PC DC BC =−==−设面PDC 一个法向量为()1111,,n x y z =所以1111330240x y z y +−= = ，所以(1n =设面PBC 一个法向量为()2222,,n x y z =所以222223302102x y z x y +−=−=，所以(2n =所以sin θ=法二：设AC BD O ∩=，又因为AC BD ⊥，以点O 为坐标原点，OD 为x 轴，OC 为 y 轴如图建立空间直角坐标系，因为AB ∥DC ，所以ABO CDO ∼ ，又因为2,4,3AB DC AC ===，所以1,2AO OC ==，又因为AC BD ⊥，所以3,23BO DO ==故()()0,1,3,0,2,0P C −，()()3,0,0,3,0,0D B −所以()0,3,3PC =− ，()23,2,0CD =− ，)2,0BC =设面PDC 一个法向量为()1111,,n x y z =所以111133020y z y −= −+= ，所以(1n = 设面PBC 一个法向量为()2222,,n x y z =所以222233020y z y −= +=，所以(22,n =所以sin θ=18.（本题满分17分）解：（1）当1a =−时，()()()2111ln ,1,22f x x x f f x x x =−′==−，所以()10f ′=，所以切线方程为12y = （2）()()()()()()2111,0x a x a x x a a f x x a x x x x−+′+−−=−++==> 若0a ，则()0,1x ∈时()()0,f x f x ′<单调递减，()1,x ∞∈+时()()0,f x f x ′>单调递增；若01a <<，则()0,x a ∈时()()0,f x f x ′>单调递增，(),1x a ∈时()()0,f x f x ′<单调递减，()1,x ∞∈+时()()0,f x f x ′>单调递增若1a =，则()0,x ∞∈+时()()0,f x f x ′>单调递增若1a >，则()0,1x ∈时()()0,f x f x ′>单调递增，()1,x a ∈时()()0,f x f x ′<单调递减，(),x a ∞∈+时()()0,f x f x ′>单调递增（3）令()()()211ln 2h x f x a x x a x =++=+， ()()2,0,a x a h x x x x x′+=+=> 当0a 时，()0h x ′ ，故无最小值所以0a <，由()0h x ′=得x =所以(x ∈时()()0,h x h x ′<单调递减，)x ∞∈+时()()0,h x h x ′>单调递增单增，所以min 1()02h x h a a ==−+=，所以()ln 1,e a a −==−. 19.（本题满分17分）（1）解：因为22,cb a ==，又222a bc =+解得：3,,a b c === 故椭圆的标准方程为：2219x y += （2）证明：方法一：当PQ x ⊥轴时，,AP AQ 不可能垂直，故可设直线PQ 方程为：y kx n =+ 由2219y kx n x y =+ += ，得()2221918990k x knx n +++−=，设()()1122,,,P x y Q x y 则：21212221899,1919kn n x x x x k k−−+==++，所以，()()1122,1,,1PA x y PQ x y =−=− ，又因为PA PB ⊥，所以0PA PQ ⋅=即()()1212110x x y y +−−=即：()()1212110x x kx n kx n ++−+−=，所以，()()221212121(1)0x x k x x k n x x n ++−++−= 代入可得：222222222222229999818(1)9(1)019191919n n k k n k k n n k n k k k k−−−+−+−+++=++++，整理：210280n n −−=，所以：1n =（舍）或45n =−，所以直线PQ 的方程为：45y kx =−，令0x =，得45y =−，所以直线PQ 过定点40,5 −，方法二：显然,AP AQ 均不可能与坐标轴垂直，故可设():10AP y kx k =+≠ 由22119y kx x y =+ += ，得()2219180k x kx ++= 设()()1122,,,P x y Q x y所以：211221819,1919k k x y k k −−==++，因为,AP AQ 互相垂直，同理得22222189,99k k x y k k−==++ 所以直线PQ 的斜率为：2110PQ k k k−=，直线PQ 的方程为：222219118191019k k k y x k k k −− −=+ ++，令0x =得()()222291194195519k k y k k −−=+=−++，即直线PQ 过定点40,5 − . （3）方法一：由（2）知：()227281190525k x kx +−−= ()()1212227281,5192519k x x x x k k +==−++，所以APQ 面积121925S x x =×− ()()22121228125142519k x x x x k +=+−=+ 1t = ，所以22125t k −=代入可得： 281818127169162489t S t t t===++此时4,3t k ==，所以APQ 面积的最大值是278 方法二：由（2）知()2219180k x kx ++=，所以AP =因为,AP AQ互相垂直，同理得AQ = 所以APQ 面积12S AP AQ ==()242221162116299829982k k k k k k k k + + =++++ 令21116227,162162649644889t k t S k t t t+==×=×=++ ，此时83t =，解得3k =±或13k =±，所以APQ 面积的最大值是278.。

上海市复旦大学附属中学2023-2024学年高三上学期期中考试数学试题(含答案)

复旦大学附属中学2023-2024学年高三上学期期中数学试题2023.11(满分 150分, 时间120分钟)学校:___________姓名：___________班级：___________考号：_________一、填空题(本大题共有12题，满分54分，第1-6题每题4分，第7-12题每题5分)1.已知复数 (i是虚数单位)，则z的虚部是 .2.已知3sinα=cosα,则tan(π-α)的值是 .3.已知某班全体学生在某次数学考试中的成绩(单位：分)的频率分布直方图如图所示，则图中a所代表的数值是 .4.已知两点P(3,4),Q(-5,6),则以线段PQ为直径的圆的标准方程是 .5.已知向量则向量在向量上的投影向量的坐标为 .6 已知一个圆锥的轴截面是等边三角形，侧面积为8π，则该圆锥的体积等于 .7.齐王与田忌赛马，田忌的上等马优于齐王的中等马，劣于齐王的上等马；田忌的中等马优于齐王的下等马，劣于齐王的中等马；田忌的下等马劣于齐王的下等马.现各从双方的马匹中随机选一匹进行一场比赛，则田忌的马获胜的概率为 .8.已知一组数据: 10, 11, 12, 13, 13, 14, 15, 16, 记这组数据的第60百分位数为a, 众数为b,则a和b的大小关系是 . (用“<”,“>”,“=”连接)9.已知函数f(x)=3sinx+2cosx, 当f(x)取得最大值时,= .10.已知则abc的值为 .11. 如图在△ABC中, AB=2,AC=．5,∠BAC=60°,边BC、 AC上的中线AM、 BN相交于点P,则cos∠MPN= .l2.已知函数若有且仅有一个正整数使得不等式成立，则实数a的取值范围是 .二、选择题(本大题共有4题, 13、14每题4分, 15、16每题5分, 满分18分)13. 设ab>0, 则“a>b”是的 ( ) .A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件14. 定义在区间(-∞,0)∪(0,+∞)的函数f(x), 如果对于任意给定的非常数等比数列{an},{f(an)}仍是等比数列，则称f(x)为“保等比数列函数”，下列函数是“保等比数列函数”的是( ) .B. f(x)=2x+1 D. f(x)=log ₃|x|15.《周髀算经》中“侧影探日行”一文有记载：“即取竹空，径一寸，长八尺，捕影而视之，空正掩目，而日应空之孔.”意为：“取竹空这一望筒，当望筒直径d 是一寸，筒长t 是八尺时(注：一尺等于十寸)，从筒中搜捕太阳的边缘观察，则筒的内孔正好覆盖太阳，而太阳的外缘恰好填满竹管的内孔.”如图所示， O 为竹空底面圆心，则太阳角∠AOB 的正切值为 ( ) . A.16. 已知F ₁、F ₂是椭圆的左、右焦点，Q 是Γ上一动点，记 ₁ ₂ ₁ ₂ ₁ ₂ 若 ₁ ₂ ₂ ₁ 则的值为( ) .三、解答题(本题共5道题，满分78分)17. (本题满分14分,第1题 6分, 第2题8分)如图，长方体 ₁ ₁ ₁ ₁的底面ABCD 是正方形, 点E 在棱AA ₁上, BE⊥EC ₁. (1)证明: BE⊥平面EB ₁C ₁;(2)若AA ₁=2,AB=1, 求四棱锥 ₁ ₁ 的体积.18. (本题满分14分,第1题6分,第2题8分)已知数列，若对于任意正整数n ， ₂ ₁仍为数列中的项，则称数列为“回归数列”. (1)已知判断数列是否为“回归数列”，并说明理由；(2)若数列为“回归数列”，且对于任意正整数n ，均有 ₁成立，证明：数列为等差数列.19. (本题满分14分,第1题6分, 第2题8分)“我将来要当一名麦田里的守望者，有那么一群孩子在一大块麦田里玩，几千几万的小孩子，附近没有一个大人，我是说，除了我.”《麦田里的守望者》中的主人公霍尔顿将自己的精神生活寄托于那广阔无垠的麦田.假设霍尔顿在一块平面四边形ABCD的麦田里成为守望者.如图所示，为了分割麦田，他将B、D连接,经测量知AB=BC=CD=1,AD=2.(1) 霍尔顿发现无论BD多长，2cosA-cosC都为一个定值. 请你证明霍尔顿的结论，并求出这个定值；(2) 霍尔顿发现小麦的生长和发育与分割土地面积的平方和呈正相关关系. 记△ABD与的面积分别为S₁和S₂，为了更好地规划麦田，请你帮助霍尔顿求出的最大值.20.(本题满分18分,第1题4分, 第2题6分,第3小题满分8分)已知椭圆过点且Γ的左焦点为直线l与Γ交于M,N两点.(1)求椭圆Γ的方程;(2)若且点P的坐标为(0，1)，求直线l的斜率；(3)若其中O为坐标原点，求△MON面积的最大值.21. (本题满分18分,第1题4分,第2题6分,第3小题满分8分)已知函数其中λ为实数.(1)若y=h(x)是定义域上的单调函数，求实数λ的取值范围；(2)若函数y=h(x)有两个不同的零点，求实数λ的取值范围；(3)记g(x)=h(x)-λx,若p,q(p<q)为g(x)的两个驻点,当λ在区间上变化时，求|g(p)-g(q)|的取值范围.复旦大学附属中学2023-2024学年高三上学期期中数学试题解析 2023.11(满分 150分, 时间120分钟)学校:___________姓名：___________班级：___________考号：_________一、填空题(本大题共有12题，满分54分，第1-6题每题4分，第7-12题每题5分)1. 2.3.0.0154. =175.6.7.8.= 9.10. 或者11.12.10. 或者【详解】得 ,由得所以所以 1；即即所以或故答案为：10或11.【分析】根据题意建立直角坐标系，从而得到各点坐标，进而利用向量夹角余弦的坐标表示即可得解. 【详解】依题意，以A 为原点，AC 所在直线为x 轴，过A 作AC 的垂线为y 轴，如图所示，因为所以，，则，即为向量与的夹角，则, 则故答案为：12.【详解】函数有且仅有一个正整数使得不等式成立，① ②③恒成立，由②-①且③-②得：④ ⑤恒成立，恒成立,.二、选择题(本大题共有4题, 13、14每题4分, 15、16每题5分, 满分18分)13. C 14.A 15.B 16.A14.A.【分析】根据等比数列的定义及函数的性质计算即可一一选定.【详解】不妨设的公比为即；对于A项，仍是常数，即B项符合题意；对于B项，由题意可得，因为an非常数，则非常数，故非常数，即B项不符合题意；对于C项，,同B项可知，该比值非常数，即C项不符合题意；对于D项，，同B项可知，该比值非常数，即D项不符合题意.故选: A.16.A.【详解】中由勾股定理得：===即=,= ===,又 ₁ ₂ ₂ ₁，6=4,,=, c=a=, 故选A三、解答题(本题共5道题，满分78分)17.(1)证明：由长方体的性质可知，平面 ₁ ₁ 平面 ₁ ₁∴⊥平面E .(2)取棱 ₁的中点F, 连接EF、 ₁ 则由(1)知, ₁由题设可知， ₁ ₁₁ ₁ ₁∵在长方体 ₁ ₁ ₁ ₁中, ₁ 平面 ₁ ₁ ₁平面 ₁ ₁ ∴点E到平面 ₁ ₁ 的距离∴四棱锥 ₁ ₁ 的体积棱锥侧18.(1)对于任意仍为数列中的项，则称数列为“回归数列”.己知则 ₂ ₁显然不是数列中的项，故：数列不为“回归数列”.(2)由题意知:必存在使得： ₂ ₁由题意可知： ₁₂ ₁故 ₂ 因此即: ₂ ₁ ₁整理得： ₂ ₁ ₁则数列为等差数列.19.【详解】(1)在中,在中,,则为定值.(2)因为设则,所以，当时,取得最大值即时,的最大值为.20.【详解】(1)由题意得解得:∴椭圆C的标准方程为(2)设 ₁ ₁ ₂ ₂直线l的方程为代入椭圆的方程消去y得：①②，,=-2代入①和②得：③④③④得：=-2，解得：;(2)设 ₁ ₁ ₂ ₂直线l的方程为代入椭圆的方程消去y得：①②由解得=③把①和②代入③得：=4,④又+=16,又,,④中当且仅当即时，等号成立，的面积的最大值为21.已知函数其中λ为实数.(1)若y=h(x)是定义域上的单调函数，求实数λ的取值范围；(2)若函数y=h(x)有两个不同的零点，求实数λ的取值范围；(3)记g(x)=h(x)-λx,若p,q(p<q)为g(x)的两个驻点,当λ在区间上变化时，求|g(p)-g(q)|的取值范围.【详解】(1)易得定义域为，-=,①当且仅当0时，恒成立，y=h(x)是定义域上的单调递增函数，符合题意；而当0时，既不恒正，也不恒负，即y=h(x)不是定义域上的单调函数，不符合题意，舍去；所以，由题意得:实数λ的取值范围为，；(2)函数y=h(x)有两个不同的零点，y=h(x)不是定义域上的单调函数，即0；由①得：y=h(x)在上为单调递减函数，在，上为单调递增函数，函数y=h(x)有两个不同的零点=;(3)p,q(p<q)为g(x)=h(x)-λx=-λx的两个驻点,p,q(0p<q)为=--λ=0一元二次方程-x+的两个不同的正根，即, 又，===又=或者=, =- =,在p上为单调递增函数，=，.。

福建省三明第一中学2024-2025学年高三上学期11月期中考试数学试题(解析)

三明一中2024-2025学年上学期半期考高三数学试卷（考试时间：120分钟试卷满分：150分）第一部分（选择题共58分）一､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. 复数3i 1i z =++在复平面内对应的点位于（）A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】D 【解析】【分析】根据复数的运算法则化简z ，再写出其对应的点即得.【详解】3i 1iz =++()()()()31i 331i i 1i i 1i 1i 222-=+=+-=-+-，故其在复平面对应的点为31,22⎛⎫- ⎪⎝⎭，在第四象限.故选：D.2. 设,a b 均为单位向量，则“a b a b -=+ ”是“a b ⊥”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【答案】C 【解析】【分析】根据向量的运算法则和公式22a a = 进行化简，结合充分条件和必要条件的判定方法，即可求解.【详解】由a b a b -=+ ，则22a b a b -=+ ，即222222a b a b a b a b +-⋅=++⋅，可得0a b ⋅= ，所以a b ⊥，即充分性成立；反之：由a b ⊥ ，则0a b ⋅=，可得2222()a b a b a b -=-=+ 且2222()a b a b a b +=+=+ ，所以a b a b -=+，即必要性成立，综上可得，a b a b -=+ 是a b ⊥的充分必要条件.故选：C.3. 已知数列{}n a 满足()111n n a a +-=，若11a =-，则10a =（）A. 2 B. ―2C. 1- D.12【答案】C 【解析】【分析】根据递推式求出2a ,3a ,4a 的值,可以发现数列为周期数列,从而推出10a 的值.【详解】因为111n n a a +=-,11a =-,所以212a =,32a =,41a =-,所以数列{}n a 的周期为3,所以101a =-．故选:C ．4. 已知实数1a >，0b >，满足3a b +=，则211a b+-的最小值为（）A.B.C.D.【答案】B 【解析】【分析】根据给定条件，利用基本不等式“1”的妙用求解即得.【详解】实数1a >，0b >，由3a b +=，得(1)2a b -+=，因此211211211[(1)]()(3)(3121212b a a b a b a b a b -+=-++=++≥+---，当且仅当211-=-b a a b，即14a -==-所以211a b +-.故选：B5. 中国古建筑的屋檐下常系挂风铃，风吹铃动，悦耳清脆，亦称惊鸟铃．若一个惊鸟铃由铜铸造而成，且可近似看作由一个较大的圆锥挖去一个较小的圆锥，两圆锥的轴在同一条直线上，截面图如下，其中1320cm O O =，122cm O O =，16cm AB =，若不考虑铃舌，则下列数据比较接近该惊鸟铃质量的是（参考数据：π3≈，铜的密度为8.963g /cm ）（）A. 1kgB. 2kgC. 3kgD. 0.5kg【答案】A 【解析】【分析】根据圆锥的体积公式，结合质量公式求解即可.【详解】由题意可得惊鸟铃的体积约为长()22311π820π818128cm 33⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=，所以该惊鸟铃的质量约为()1288.961146.88g 1⨯=≈（kg ）．故选：A ．6. 已知函数()()sin 10f x x ωω=+>在区间()0,π上有且仅有2个零点，则ω的取值范围是（）A. 711,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭B. 711,22⎛⎤ ⎥⎝⎦C. [)3,5D. (]3,5【答案】B 【解析】【分析】利用三角函数的性质结合整体思想计算即可.【详解】因为0πx <<，所以0πx <ω<ω，令()sin 10f x x ω=+=，则方程sin 1x ω=-有2个根，所以711πππ22ω<≤，解得71122ω<≤，则ω的取值范围是711,22⎛⎤ ⎥⎝⎦．故选：B7. 在ABC V 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且222a c b +-==sin 21cos 2CC+，则角A 的大小为（）A.π12B.5π12C.7π12D.3π4【答案】B 【解析】【分析】借助余弦定理计算可得π6B =，4BC π⎛⎫=- ⎪⎝⎭，代入计算即可得角A 的大小.【详解】因为222a c b +-=，由余弦定理得2cos ac B =，所以cos B =(0,π)B ∈，所以π6B =，2sin 22sin cos sin 1cos 22cos cos C C C CCC C ===+，所以cos cos sin sin C A C C A C +=-，)sin cos A C C C +=-，又πA C B +=-4B C π⎛⎫=- ⎪⎝⎭，所以π4B C =-或π4B C π+-=（舍），所以56412C πππ=+=，所以5561212A B C πππ=π--=π--=.故选：B.8. 已知函数()()()e ln 0xf x a ax a a a =--+>，若存在x 使得关于x 的不等式()0f x <成立，则实数a 的取值范围（）A. ()20,eB.()e0,e C.()2e ,+∞ D.()ee ,+∞【答案】C 【解析】【分析】将不等式变形为()ln eln 1ln 1x ax a x x -+-<-+-，构造函数()ln g x x x =+，分析可知该函数为增函数，可得出()ln ln 1a x x >--，求出函数()()ln 1h x x x =--的最小值，可得出关于实数a 的不等式，即可得出实数a 的取值范围.【详解】因为0a >，由0ax a ->可得1x >，即函数()f x 的定义域为()1,+∞，()()e ln ln 10xf x a a a x a =---+<可得()e ln ln 11x a x a-<--，即()ln eln 1ln 1x ax a x x -+-<-+-，构造函数()ln g x x x =+，其中0x >，则()110g x x'=+>，故函数()g x 在()0,∞+上单调递增，所以，()()ln e 1x agg x -<-，可得ln e1x ax -<-，则()ln ln 1x a x -<-，即()ln ln 1a x x >--，其中1x >，令()()ln 1h x x x =--，其中1x >，则()12111x h x x x -'=-=--，当12x <<时，()0h x '<，此时函数()h x 单调递减，当2x >时，()0h x '>，此时函数()h x 单调递增，所以，()()min ln 22a h x h >==，解得2e a >.故选：C.【点睛】关键点点睛：解本题的关键在于将不等式变形为()ln eln 1ln 1x ax a x x -+-<-+-，结合不等式的结果构造函数()ln g x x x =+，转化为函数()g x 的单调性以及参变量分离法求解.二､多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分.9. 下列说法中正确的是（）A. 若//a b ，//b c，则//a cB. 若ABC V 是锐角三角形，则sin cos A B>C. 若点G 为ABC V 的重心，则0GA GB GC ++=D. 命题：x ∀∈R ，21x >-的否定是：x ∃∈R ，21x ≤-．【答案】BCD 【解析】【分析】若0b =可判断A ；根据正弦函数单调性和诱导公式可判断B ；由重心的向量表示可判断C ；由全称命题的否定可判断D.【详解】对于A ，若0b = ，则,a c不一定平行，故A 不正确；对于B ，若ABC V 是锐角三角形，则可得π2A B +>且π,0,2A B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，可得2A B π>-，且0,22B ππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭，根据正弦函数的单调性，可得πsin sin 2A B ⎛⎫>-⎪⎝⎭，所以sin cos A B >，所以B 正确；对于C ，分别取BC ，AC ，AB 中点D ，,E F ，则2GB GC GD +=，G 为ABC V 的重心，2GD AG ∴=，20GA GB GC GA GD ∴++=+=，故C 正确；对于D ，根据全称命题的否定可得：x ∀∈R ，21x >-的否定是：x ∃∈R ，21x ≤-，故D 正确.故选：BCD.10. 已知数列{}n a 的前n 项和为2113622n S n n =-+，则下列说法正确的是（）A. 7n a n =- B.23344556111145a a a a a a a a +++=C. 使0n S >的最小正整数n 为13 D.nS n的最小值为3-【答案】BCD 【解析】【分析】对A ，根据n S 与n a 关系，求出通项n a 判断；对B ，利用裂项求和得解可判断；对C ，令0n S >求得答案；对D ，求出nS n，利用对勾函数单调性求最值.【详解】对于A ，由2113622n S n n =-+，当1n =时，110a S ==，当2n ≥时，()()221113113611672222n n n a S S n n n n n -⎛⎫=-=-+----+=- ⎪⎝⎭，0,17,2n n a n n =⎧∴=⎨-≥⎩，故A 错误；对于B ，因为()()111118787n na a n n n n -==-----，2n ≥，所以23344556111111111111411453423255a a a a a a a a +++=-+-+-+-=-=，故B 正确；对于C ，由0n S >，即21136022n n -+>，解得12n >，故C 正确；对于D ，101S =，2n ≥时，1613112132222n S n n n n n ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭，因为函数12y x x =+在(0,上单调递减，在()∞+上单调递增，∴当3n =或4时，n Sn取得最小值为3-，故D 正确．故选：BCD.11. 已知函数()ln 1x xf x x -=+，则下列结论中正确的是（）A. 函数()f x 有两个零点B. ()13f x <恒成立C. 若方程()2k f x x x =+有两个不等实根，则k 的范围是10,2e ⎛⎫⎪⎝⎭D. 直线14y x =-与函数()f x 图象有两个交点【答案】BCD 【解析】【分析】分01x <<和1x >两种情况探讨()f x 的符号，判断A 的真假；转化为研究函数()11ln 33g x x x x =++的最小值问题，判断B 的真假；把方程()2k f x x x=+有两个不等实根，为2ln k x x =-有两个根的问题，构造函数()2ln m x x x =-，分析函数()m x 的图象和性质，可得k 的取值范围，判断C 的真假；直线14y x =-与函数()f x 图象有两个交点转化为11ln 044x x --=有两解，分析函数()11ln 44n x x x =--的零点个数，可判断D 的真假.【详解】对A ：当01x <<时，()0f x >；当1x >时，()0f x <；1x =时，()0f x =，所以函数()f x 只有1个零点.A 错误；对B ：欲证()13f x <，须证ln 113x x x -<+⇔11ln 033x x x ++>在()0,∞+上恒成立.设()11ln 33h x x x x =++，则()4ln 3h x x '=+，由()0h x '>⇒43e x ->；由()0h x '<⇒430e x -<<.所以()h x 在430,e -⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减，在43e ,-⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增.所以()h x 的最小值为443343111e e 33e h --⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭，因为433e <，所以43e 0h -⎛⎫> ⎪⎝⎭.故B 正确；对C ：()2k f x x x=+⇒()1ln 1x x k x x x =++-⇒2ln k x x =-.设()2ln m x x x =-，0x >则()()2ln 2ln 1m x x x x x x '=--=-+，0x >.由()0m x '>⇒120e x -<<；由()0m x '<⇒12e x ->.所以()m x 120,e -⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增，在12e ,-⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递减.所以()m x 的最大值为：121e 2em -⎛⎫= ⎪⎝⎭，又当120,e x -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，()0m x >.如图所示：所以2ln k x x =-有两个解时，10,2e k ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.故C 正确；对D ：问题转化为方程：ln 114x x x x -=-+有两解，即11ln 044x x --=有两解.设()11ln 44n x x x =--，0x >，所以()11444xn x x x-'=-=.由()0n x '>⇒04x <<；由()0n x '<⇒4x >.所以()n x 在()0,4上单调递增，在()4,+∞上单调递减.所以()n x 的最大值为()54ln 44n =-.因为82256=，53243=，所以85523e >>⇒454e >⇒544e >⇒5ln 44>在所以()54ln404n =->.且当0x >且0x →时，()0n x <；x →+∞时，()0n x <.所以函数()11ln 44n x x x =--的图象如下：所以11ln 044x x --=有两解成立，所以D 正确.故选：BCD【点睛】方法点睛：导数问题中，求参数的取值范围问题，通常有如下方法：（1）分离参数，转化为不含参数的函数的值域问题求解.（2）转化为含参数的函数的极值问题求解.第二部分（非选择题共92分）三､填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分.12. =______.【答案】12##0.5【解析】【分析】利用二倍角公式结合诱导公式化简，即可求得答案.sin50sin 40cos40sin 40cos10cos10===sin 80cos1012cos102cos102=== .故答案为：1213. 已知集合2{|290}A x x x a =-+-=，2{|4100}B x ax x a =-+=≠，，若集合A ，B 中至少有一个非空集合，实数a 的取值范围_______.【答案】{8a a ≥或4a ≤且}0a ≠【解析】【分析】先考虑A ，B 为空集得出a 的范围，再利用补集思想求得结果.【详解】对于集合A ，由()Δ4490a =--<，解得8a <;对于集合B ，由1640a ∆=-<，解得4a >.因为A,B 两个集合中至少有一个集合不为空集,所以a 的取值范围是{8a a ≥或4a ≤，且}0a ≠故答案为：{8a a ≥或4a ≤且}0a ≠14. 在四面体V ABC -中，VA VB ==3VC =，4CA CB ==，VC 的中点为P ，AB 的中点为Q ，则PQ 的取值范围为______.【答案】43⎛ ⎝【解析】【分析】设出线段AB 的长度，然后利用勾股定理表示出QV 和QC ，进而利用2221)4||QP QP QV QC ==(+ 表示出线段PQ 的长度，然后转化为函数求最值即可，但是要注意确定解析式中自变量的取值范围.【详解】如图所示，连接VQ 和CQ，根据VA VB ==4CA CB ==可知，VQ AB ⊥和CQ AB ⊥.不妨设2AB x =，则根据勾股定理可知VQ =，CQ =，其中根据三角形中三边的长度关系可知，0280233x x <<⎧⎪<<⎪>-<，解得2287036x <<.因为12QP QV QC =(+) ，所以22222222113123944442||||||||||||||||||QV QC QP QV QC QV QC QV QC x QV QC +-=(+)=(++⋅⋅)=(-)⋅.因2287036x <<，所以2163994||QP <<，即43QP <<.为。

江苏省苏州市部分学校2024届高三上学期期中数学试题(含答案解析)

江苏省苏州市部分学校2024届高三上学期期中数学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________二、多选题三、填空题四、双空题五、解答题（1）若矩形MNPQ 是正方形，求tan θ的值；（2）为方便市民观赏绿地景观，从P 点处向,OA OB 修建两条观赏通道不计），使PS OA ⊥，PT OB ⊥，其中PT 依PN 而建，为让市民有更多时间观赏，希望PS PT +最长，试问：此时点P 应在何处？说明你的理由.21．ABC 中，内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，32,sin 2B a b +=(1)求sin A ；(2)如图，点M 为边AC 上一点，π,2MB MC ABM =∠=，求ABC 22．已知二次函数()y f x =的图象与直线y =-6只有一个交点，满足(2)f x -是偶函数．()()f x g x x=（1）求二次函数()y f x =的解析式；（2）若对任意2[1,2],[4,4],()x t g x m tm ∈∈-≥-+恒成立，求实数m （3）若函数2(||3)11||3y g x k x =++⋅-+恰好三个零点，求k 的值及该函数的零点．参考答案：【详解】由余弦定理得2222BC AB BC AB =+-正确；0=.5，则()1,2AD AB AC =+∴ 正确；由图知函数()f x 有2个零点，故函数()f x 没有最值，故C 选项正确；函数()f x 在()0,1上单调递减，在由于方程()()21f x mf x --=令()t f x =则210t mt --=有因为2m 40∆=+>恒成立，设210t mt --=两个不等的实根为当13n =时，0x =；当24n =时，1;7x k =±∴=，函数的零点为0,1±。

上海市光明中学2024届高三上学期期中数学试题(含解析)

2023学年第一学期期中考试高三数学试卷考生注意：1.本试卷满分150分，考试时间120分钟，全卷包括三大题，共21题，第一大题为填空题､第二大题为选择题.第三大题为解答题.2.所有题目均做在答题卷上.3.答卷前，务必在答题卷上将班级､姓名､学号､准考证号等填写清楚.友情提示：细心耐心，沉着冷静，诚信应考，收获自信!一､填空题：（本大题共有12题，要求在答题纸相应位置直接填写结果，每个空格填对得分，否则一律得零分，满分54分，1-6题每题4分，7-12题每题5分）1.设集合{}02A x x =≤≤，集合{}10B x x =-≤，则A B = ________．【答案】[]0,1【解析】【分析】求出集合B ，再求交集可得答案.【详解】集合{}{}101B x x x x =-≤=≤，则{}01A B x x ⋂=≤≤.故答案为：[]0,1.2.不等式2102x x +<-的解集为______.【答案】1|22x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭【解析】【分析】直接根据分式不等式计算方法进行求解即可.【详解】由2102x x +<-，得()()2120x x +-<，解得122x -<<，即不等式的解集为1|22x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭.故答案为：1|22x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭3.若对数函数log (0a y x a =>且1a ≠）的图象经过点(4,2)，则实数=a ______.【答案】2【解析】【分析】直接将点代入计算即可.【详解】将点(4,2)代入log a y x =得2log 4a =，解得2a =故答案为：2.4.当1x >时，41x x +-的最小值为____________________.【答案】5【解析】【分析】利用基本不等式求最小值，注意取值条件即可.【详解】由10x ->，则44(1)11511x x x x +=-++≥+=--，当且仅当4131x x x -=⇒=-时等号成立，故目标式最小值为5.故答案为：55.向量()3,4a = 在向量()1,0b = 上的投影的坐标为______．【答案】()3,0【解析】【分析】利用数量积的定义式，求得投影，利用数乘，可得答案.【详解】设向量a 与b的夹角为θ，向量a 在向量b上的投影为cos 3a b a bθ⋅===r r r r ，则该投影向量为()33,0b =r.故答案为：()3,0.6.若π10,,tan 22⎛⎫∈= ⎪⎝⎭θθ，则sin cos θθ-=________．【答案】5-【解析】【分析】根据同角三角关系求sin θ，进而可得结果.【详解】因为π0,2θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，则sin 0,cos 0θθ>>，又因为sin 1tan cos 2θθθ==，则cos 2sin θθ=，且22222cos sin 4sin sin 5sin 1+=+==θθθθθ，解得5sin 5θ=或sin 5θ=-（舍去），所以5sin cos sin 2sin sin 5-=-=-=-θθθθθ.故答案为：55-.7.正方形ABCD 的边长是2,E 是AB 的中点，则EC ED ⋅= __________.【答案】3【解析】【分析】以{},AB AD 为基底向量表示EC ，ED ，再结合数量积的运算律运算求解即可.【详解】由题意，2AB AD == ，AB AD ⊥ ，则12EC EB BC AB AD =+=+ ，12ED EA AD AB AD =+=-+ ，所以22111224EC ED AB AD AB AD AB AD ⎛⎫⎛⎫⋅=+-+=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭143=-+=.故答案为：3.8.若()()2π1sin 2f x x ax x ⎛⎫=-+++ ⎪⎝⎭为偶函数，则=a ________．【答案】2【解析】【分析】利用偶函数的性质得到ππ22f f ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，从而求得2a =，再检验即可得解.【详解】因为()()()22π1sin 1cos 2y f x x ax x x ax x ⎛⎫==-+++=-++ ⎪⎝⎭为偶函数，定义域为R ，所以ππ22f f ⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即22ππππππ222222s a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=-+ ⎪ -⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭--⎝+⎭，则22πππ2π1212a -⎛⎫⎛⎫=+- ⎪⎪⎭⎝⎭= ⎝，故2a =，此时()()2212cos 1cos f x x x x x x =-++=++，所以()()()()221cos s 1co f x x x x x f x -=-++++-==，又定义域为R ，故()f x 为偶函数，所以2a =.故答案为：2.9.某中学举办思维竞赛，现随机抽取50名参赛学生的成绩制作成频率分布直方图（如图），估计学生的平均成绩为______分【答案】107【解析】【分析】利用直方图求学生的平均成绩即可.【详解】由直方图知：平均成绩为(950.031050.041150.0151250.011350.005)10107⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=分.故答案为：10710.已知函数()cos 1(0)f x x ωω=->在区间[]0,2π有且仅有3个零点，则ω的取值范围是________．【答案】[2,3)【解析】【分析】令()0f x =，得cos 1x ω=有3个根，从而结合余弦函数的图像性质即可得解.【详解】因为02x π≤≤，所以02x πωω≤≤，令()cos 10f x x ω=-=，则cos 1x ω=有3个根，令t x ω=，则cos 1t =有3个根，其中[0,2π]t ω∈，结合余弦函数cos y t =的图像性质可得4π2π6πω≤<，故23ω≤<，故答案为：[2,3).11.某人去公园郊游，在草地上搭建了如图所示的简易遮阳篷ABC ，遮阳篷是一个直角边长为6的等腰直角三角形，斜边AB 朝南北方向固定在地上，正西方向射出的太阳光线与地面成30°角，则当遮阳篷ABC 与地面所成的角大小为______时，所遮阴影面ABC '面积达到最大.【答案】60︒##π3【解析】【分析】遮阴影面ABC '面积达到最大即是点C '到AB 的距离最大，根据正弦定理表示出点C '到AB 的距离，即可找出角度取值与面积之间的关系．【详解】如图，过点C 作CD AB ⊥交AB 于D ，连接C D '，由题可知C D AB'⊥因此C DC '∠就是遮阳篷ABC 与地面所成的角，因为C D AB '⊥，所以求遮阴影面ABC '面积最大，即是求C D '最大，其中已知30CC D '∠=︒，32CD =设DCC θ'∠=，()0,150θ∈︒︒，根据正弦定理62sin 30sin CD C D C D θθ''=⇒=︒当90θ=︒时遮阴影面ABC '面积最大，此时60C DC '∠=︒故答案为：60︒12.已知函数1122y x ⎫=-≤≤⎪⎭的图像绕着原点按逆时针方向旋转()0θθπ≤≤弧度，若得到的图像仍是函数图像，则θ可取值的集合为________.【答案】π2π0π33⎡⎤⎡⎤⎢⎢⎥⎣⎦⎣⎦ ，，【解析】【分析】题中函数为圆221x y +=的一段劣弧，在旋转过程中，只需根据函数的定义考虑一个x 只有唯一确定的y 与之对应，即图形与x m =只有一个交点时旋转的角度符合题意.【详解】画出函数1122y x ⎫=-≤≤⎪⎭的图象，如图1所示：圆弧所在的圆方程为221x y +=，1(,22A -，1(,22B ，在图象绕原点旋转的过程中，当A 从图1的位置旋转到()10-，点时，根据函数的定义知这个旋转过程所得的图形均为函数的图象，如图2所示：此时绕着原点旋转弧度为0π3θ≤≤；若函数图象在图2位置绕着原点继续旋转，当点B 在x 轴上方，点A 在x 轴下方时，根据函数的定义知，所得图形不是函数的图象，如图3所示：此时转过的角度为π2π33θ<<，不满足题意；若函数的图象在图3位置绕着原点继续旋转，当整个图象都在x 轴下方时，根据函数的定义知，所得图形是函数的图象，如图4所示：此时转过的角度为2ππ3θ≤≤；故答案为：π2π0,,π33⎡⎤⎡⎤⋃⎢⎢⎥⎣⎦⎣⎦.二､选择题：（本大题共4题，每题有且只有一个正确答案，考生必须在答题纸的相应位置，将代表正确选项的小方格涂黑，13-14题每题4分，15-16题每题5分，共18分）13.设a ∈R ，则“1a <”是“2a a <”的（）A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分也非必要条件【答案】B【解析】【分析】解不等式2a a <，根据集合的包含关系分析充分、必要条件.【详解】因为2a a <，即20a a -<，解得01a <<，且{}|01a a <<是{}|1a a <的真子集，所以“1a <”是“2a a <”的必要非充分条件.故选：B.14.下列函数中，在区间(0,)+∞上单调递增的是（）A.()ln f x x=- B.1()2x f x =C.1()f x x =-D.|1|()3x f x -=【答案】C【解析】【分析】利用基本初等函数的单调性，结合复合函数的单调性判断ABC ，举反例排除D 即可.【详解】对于A ，因为ln y x =在()0,∞+上单调递增，y x =-在()0,∞+上单调递减，所以()ln f x x =-在()0,∞+上单调递减，故A 错误；对于B ，因为2x y =在()0,∞+上单调递增，1y x =在()0,∞+上单调递减，所以()12xf x =在()0,∞+上单调递减，故B 错误；对于C ，因为1y x =在()0,∞+上单调递减，y x =-在()0,∞+上单调递减，所以()1f x x=-在()0,∞+上单调递增，故C 正确；对于D ，因为111221332f -⎛⎫=== ⎪⎝⎭()()112101331,233f f --=====，显然()13x f x -=在()0,∞+上不单调，D 错误.故选：C.15.如图，在矩形ABCD 中，E F 、分别为边AD BC 、上的点，且3AD AE =，3BC BF =，设P Q 、分别为线段AF CE 、的中点，将四边形ABFE 沿着直线EF 进行翻折，使得点A 不在平面CDEF 上，在这一过程中，下列关系不能．．成立的是（）A.直线//AB 直线CDB.直线AB ⊥直线PQC.直线//PQ 直线EDD.直线//PQ 平面ADE【答案】C【解析】【分析】画出翻折之后的立体图形，根据点线面之间的位置关系以及平行与垂直的相关定理，可以证明或证伪相关命题.【详解】翻折之后如图所示：①因为3AD AE =，3BC BF =，所以//AB EF 且//EF CD ，因此//AB CD ，故选项A 成立；②连接FD ，因为P Q 、分别为FA FD 、的中点，所以//PQ AD ，又因为AB AD ⊥，所以AB PQ ⊥，故选项B 成立；③因为//PQ AD ，⋂=ED AD D ，所以PQ 与ED 不平行，故选项C 不成立；④因为//PQ AD ，且PQ ⊄平面ADE ，AD ⊂平面ADE ，所以//PQ 平面ADE ，故选项D 成立.故选：C16.设函数()22,0ln ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩，现有如下命题，①若方程()f x a =有四个不同的实根1x 、2x 、3x 、4x ，则1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围是()0,1；②方程()()2110f x a f x a ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭的不同实根的个数只能是1，2，3，8.下列判断正确的是（）A.①和②均为真命题B.①和②均为假命题C.①为真命题，②为假命题D.①为假命题，②为真命题【答案】C【解析】【分析】首先画出函数()y f x =的图象.根据二次函数的对称性得122x x +=-，根据34ln ln x x =得341x x ⋅=，从而求得1234x x x x ⋅⋅⋅的取值范围，进而判断出命题①的真假；先根据方程求出()f x 的根，再对根的大小分类讨论，并结合()y f x =的图象判断出根的个数，进而判断出命题②的真假.【详解】当0x ≤时，()22f x x x =--，图象为抛物线的一部分，抛物线开口向下，对称轴为=1x -，顶点为(1,1)-，过(2,0)-和(0,0)；当0x >时，()ln f x x =，图象过(1,0)，如图所示.对于①，当方程()f x a =有四个不同的实根1x 、2x 、3x 、4x 时，不妨假设1234x x x x <<<，则01a <<，12342101e x x x x -<<-<<<<<<，且122x x +=-，34ln ln x x =，所以34ln ln x x -=，所以341x x ⋅=.因此12341222(2)x x x x x x x x ⋅⋅⋅=⋅=--⋅222222(1)1x x x =--=-++，210x -<<，所以1234(0,1)x x x x ⋅⋅⋅∈，故①为真命题.对于②，方程()()2110f x a f x a ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭等价于()()()10f x a f x a ⎛⎫--= ⎪⎝⎭且0a ≠，所以()f x a =或()1f x a=.当1a >时，101a<<，由()y f x =的图象得()f x a =有2个不同实根，()1f x a =有4个不同实根，故原方程有6个不同实根；当1a =时，11a a ==，由()y f x =的图象得()1f x =有3个不同实根，故原方程有3个不同实根；当01a <<时，11a>，由()y f x =的图象得()f x a =有4个不同实根，()1f x a =有2个不同实根，故原方程有6个不同实根；当1a =-时，11a a==-，由()y f x =的图象得()1f x =-有1个实根，故原方程有1个实根；当a<0且1a ≠-时，10a a ≠<且11a ≠-，由()y f x =的图象得()f x a =有1个实根，()1f x a=有1个实根，故原方程有2个不同实根；综上所述，方程()()2110f x a f x a ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭的不同实根的个数可能是1，2，3，6.故②为假命题.故选：C三､解答题：（本大题共有5题，共78分，解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要步骤）17.如图，已知AB ⊥平面BCD ，BC CD ⊥.（1）求证：平面ACD ⊥平面ABC ；（2）若1,2AB CD BC ===，求直线AD 与平面ABC 所成的角的大小.【答案】（1）证明见解析（2）2arcsin 3．【解析】【分析】（1）由已知结合线线和线面垂直，证明面面垂直；（2）由线面角的定义，直线AD 与平面ABC 所成的角为CAD ∠，然后解三角形即可．【小问1详解】证明：AB ⊥平面BCD ，CD ⊂平面BCD ，则AB CD ⊥，又BC CD ⊥，,AB BC ⊂平面ABC ，AB BC B ⋂=，则CD ⊥平面ABC ，因为CD ⊂平面ACD ，所以平面ACD ⊥平面ABC ；因为CD ⊥平面ABC ，所以CAD ∠为直线AD 与平面ABC 所成的角，因为2BC CD ==，90BCD ∠=︒，所以BD =，AB ⊥平面BCD ，BD ⊂平面BCD ，则AB BD ⊥，1AB =，则3AD ==，Rt ACD △中，sin 32CD CAD AD ∠==，即直线AD 与平面ABC 所成的角为2arcsin3．18.已知函数()()221,23f x ax xg x x x =+-=++（1）若关于x 的不等式()()0f x g x <的解集为()1,b -，求实数,a b 的值：（2）若函数()()(1)y f x g x a =->在[]3,1--上的最大值为2，求实数a 的值.【答案】（1）2a =，12b =（2）43【解析】【分析】（1）由()2g x ≥，则问题转化为关于x 的不等式210ax x -<+的解集为()1,b -，再根据三个二次之间的关系理解运算；（2）令()()()y h x f x g x ==-，求出()h x 的解析式，由1a >结合二次函数的性质计算可得.【小问1详解】因为()()2223122g x x x x =++=++≥，所以关于x 的不等式()()0f x g x <等价于()0f x <，即关于x 的不等式210ax x -<+的解集为()1,b -，所以关于x 的方程210ax x +-=的两根是1-，b ，且01a b >⎧⎨>-⎩，所以1111b a b a ⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=-⎪⎩，解得212a b =⎧⎪⎨=⎪⎩.令()()()y h x f x g x ==-，则()()214h x a x x =---，[]3,1x ∈--，因为1a >，所以二次函数()()214h x a x x =---开口向上，对称轴为()1021x a =>-，所以()h x 在[]3,1--上单调递减，所以()()max 32h x h =-=，即()91342a -+-=，解得43a =.19.设函数π()sin cos cos sin 0,||2f x x x ωϕωϕωϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭．（1）若(0)2f =-，求ϕ的值．（2）已知()f x 在区间π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，2π13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知，使函数()f x 存在，求,ωϕ的值．条件①：π3f ⎛⎫= ⎪⎝⎭；条件②：π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭；条件③：()f x 在区间ππ,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减．注：如果选择的条件不符合要求，第（2）问得0分；如果选择多个符合要求的条件分别解答，按第一个解答计分．【答案】（1）π3ϕ=-.（2）条件①不能使函数()f x 存在；条件②或条件③可解得1ω=，π6ϕ=-.【解析】【分析】（1）把0x =代入()f x 的解析式求出sin ϕ，再由π||2ϕ<即可求出ϕ的值；（2）若选条件①不合题意；若选条件②，先把()f x 的解析式化简，根据() f x 在π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调性及函数的最值可求出T ，从而求出ω的值；把ω的值代入()f x 的解析式，由π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭和π||2ϕ<即可求出ϕ的值；若选条件③：由() f x 的单调性可知() f x 在π3x =-处取得最小值1-，则与条件②所给的条件一样，解法与条件②相同．【小问1详解】因为π()sin cos cos sin ,0,||2f x x x ωϕωϕωϕ=+><所以()()(0)sin 0cos cos 0sin sin 2f ωϕωϕϕ=⋅+⋅==-，因为π||2ϕ<，所以π3ϕ=-.【小问2详解】因为π()sin cos cos sin ,0,||2f x x x ωϕωϕωϕ=+><，所以()π()sin ,0,||2f x x ωϕωϕ=+><，所以() f x 的最大值为1，最小值为1-.若选条件①：因为()()sin f x x ωϕ=+的最大值为1，最小值为1-，所以π3f ⎛⎫= ⎪⎝⎭无解，故条件①不能使函数()f x 存在；若选条件②：因为() f x 在π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，且2π13f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭所以2πππ233T ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,所以2πT =,2π1Tω==,所以()()sin f x x ϕ=+，又因为π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭，所以πsin 13ϕ⎛⎫-+=- ⎪⎝⎭，所以ππ2π,Z 32k k ϕ-+=-+∈，所以π2π,Z 6k k ϕ=-+∈，因为||2ϕπ<，所以π6ϕ=-.所以1ω=，π6ϕ=-；若选条件③：因为() f x 在π2π,33-⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，在ππ,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减，所以() f x 在π3x =-处取得最小值1-，即π13f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭.以下与条件②相同．20.某农场有一块农田，如图所示，它的边界由圆O 的一段圆弧MPN （P 为此圆弧的中点）和线段MN 构成.已知圆O 的半径为40米，点P 到MN 的距离为50米.现规划在此农田上修建两个温室大棚，大棚I 内的地块形状为矩形ABCD ，大棚II 内的地块形状为CDP ，要求,A B 均在线段MN 上，,C D 均在圆弧上.设OC 与MN 所成的角为θ.（1）用θ分别表示矩形ABCD 和CDP 的面积；（2）确定sin θ的取值范围；（3）若大棚I 内种植甲种蔬菜，大棚II 内种植乙种蔬菜，且甲､乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3.求当θ.何值时，能使甲､乙两种蔬菜的年总产值最大.【答案】（1）矩形ABCD 的面积为()8004sin cos cos θθθ+，CDP △的面积为()1600cos sin cos θθθ-.（2）1sin ,14θ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭（3）当π6θ=时，能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大．【解析】【分析】（1）先根据条件求矩形长与宽，三角形的底与高，再根据矩形面积公式以及三角形面积公式得结果；（2）根据实际意义确定sin θ的取值范围；（3）根据条件列函数关系式，利用导数求极值点，再根据单调性确定函数最值.【小问1详解】连接PO 并延长交MN 与点H ，则PH MN ⊥，所以10OH =，作OE BC ⊥于E ，则//OE MN ，所以COE θ∠=，在Rt OEC △中，可得40cos OE θ=，40sin EC θ=，所以矩形ABCD 的面积为()()240cos 40sin 108004sin cos cos θθθθθ⨯+=+，CDP △的面积为()()1240cos 4040sin 1600cos sin cos 2θθθθθ⨯⨯-=-.【小问2详解】过N 作GN MN ⊥，分别交圆弧以及OE 的延长线于G ，K ，则10GK KN ==，令0GOK θ∠=，则01sin 4θ=，0π0,6θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，由题只有当0,2πθθ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时，才能作出矩形ABCD ，所以1sin ,14θ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.【小问3详解】因为甲乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4:3，设甲种蔬菜的单位面积年产值4k ，乙种蔬菜的单位面积年产值()30k k >，则年总产值为()()48004sin cos cos 31600cos sin cos k k θθθθθθ⨯++⨯-()8000sin cos cos k θθθ=+，0,2πθθ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭，设()sin cos cos fθθθθ=+，0,2πθθ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭，则()()()()222cos sin sin 2sin +sin 12sin 1sin 1f θθθθθθθθ'=--=--=--+，令()0f θ'=，解得π6θ=，当0π,6θθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，()0f θ'>，即()f θ为增函数，当ππ,62θ∈⎛⎫⎪⎝⎭时，()0f θ'<，即()f θ为减函数，因此，当π6θ=时，()f θ取到最大值，即当π6θ=时，能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大．21.已知函数()()1ln 1f x a x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭.（1）当1a =-时，求曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线方程；（2）是否存在,a b ，使得曲线1y f x ⎛⎫=⎪⎝⎭关于直线x b =对称，若存在，求,a b 的值，若不存在，说明理由.（3）证明：0a ≤时，()f x 在()0,∞+上不存在极值【答案】（1）()ln 2ln 20x y +-=（2）存在11,22a b ==-满足题意，理由见解析.（3）证明见解析【解析】【分析】（1）由题意首先求得导函数的解析式，然后由导数的几何意义确定切线的斜率和切点坐标，最后求解切线方程即可；（2）首先求得函数的定义域，由函数的定义域可确定实数b 的值，进一步结合函数的对称性利用特殊值法可得关于实数a 的方程，解方程可得实数a 的值，最后检验所得的,a b 是否正确即可；（3）求出函数的导函数()()221ln 11ax x f x x xx ⎡⎤+=-+-⎢⎥+⎣⎦'，令()()2ln 11h x ax xx x ++=-+，()0,x ∈+∞，利用导数说明函数的单调性，即可得到()f x 的单调性，从而得证.【小问1详解】当1a =-时，()()11ln 1f x x x ⎛⎫=-+⎪⎝⎭，则()()2111ln 111x f x x x x ⎛⎫'=-⨯++-⨯ ⎪+⎝⎭，据此可得()()10,1ln 2f f '==-，函数在()()1,1f 处的切线方程为()0ln 21y x -=--，即()ln 2ln 20x y +-=.【小问2详解】令()()11ln 1g x f x a x x ⎛⎫⎛⎫==++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，函数的定义域满足1110x x x ++=>，即函数的定义域为()(),10,-∞-⋃+∞，定义域关于直线12x =-对称，由题意可得12b =-，由对称性可知111222g m g m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=--> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，取32m =可得()()12g g =-，即()()11ln 22ln 2a a +=-，则12a a +=-，解得12a =，经检验11,22a b ==-满足题意，故11,22a b ==-.即存在11,22a b ==-满足题意.【小问3详解】因为()()1ln 1f x a x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭，()0,x ∈+∞，所以()()()2221111ln 1ln 111ax x f x x a x x x x x x ⎡⎤+⎛⎫⎛⎫=-+++=-+- ⎪ ⎪⎢⎥'++⎝⎭⎝⎭⎣⎦，令()()2ln 11h x ax xx x ++=-+，()0,x ∈+∞，则()()()2211xa a x h x x '+=--+，当0a ≤时()0h x '>，所以()h x 在区间()0,∞+上单调递增，则()()00h x h >=，又210x-<，所以()0f x '<恒成立，即()f x 在()0,∞+上单调递减，故函数()f x 在()0,∞+上不存在极值.。

山东省潍坊市2023届高三上学期期中考试数学试题(含解析)

试卷类型： A山东省潍坊市2023届高三上学期期中考试高三数学2022. 11本试卷共4页.满分150分，考试时间120分钟. 注意事项：1．答题前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名.2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效. 3．考试结束，考生必须将试题卷和答题卡一并交回.一、单项选择题：本大题共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.已知集合{}240,{|lg(1)|M x x N x y x =-==-…∣,则M N ⋃= A.(,2]-∞ B.(,2]-∞- C.[2,1)- D.(,2][2,)-∞-⋃+∞ 2.若命题“2[1,2],30x x a ∃∈-<”为假命题,则实数a 的取值范围是 A.(,4]-∞ B.[2,)+∞ C.(,3]-∞ D.(,2)-∞3.设4,0,,sin ,cos()255παβααβ⎛⎫∈=+=- ⎪⎝⎭,则cos β=A. D. 4.为调查推广眼保健操对改善学生视力的效果,学校决定采用随机数表法从高三800名学生中随机抽取80名进行调查,将800名学生进行编号,编号分别为001,002,,799,800.下面提供的是随机数表的第4行到第6行:32 21 18 34 29 78 64 54 07 32 52 42 06 44 38 12 23 43 56 77 35 78 90 56 42 84 42 12 53 31 34 57 86 07 36 25 30 07 32 86 23 45 78 89 07 23 68 96 08 04 32 56 78 08 43 67 89 53 55 77 34 89 94 83 75 22 53 55 78 32 43 77 89 23 45若从随机数表中第5行第6列开始向右依次读取3个数据作为抽取学生的编号,则抽到的第5名学生的编号是 A.007 B.253 C.328 D.7365.在学习《数学探究活动:得到不可达两点之间的距离》时,小明所在的小组决定测量本校人工湖两侧$C,D$两点间的距离,除了观测点,C D 外,他们又选了两个观测点12,P P ,测得121221,,PPm PP D P PD αβ=∠=∠=,则利用已知观测数据和下面三组新观测角中的一组,就可以求出,C D 间的距离是①1DPC ∠和1DCP ∠;②12PP C ∠和12PCP ∠;③1PDC ∠和1DCP ∠. A.①和② B.①和③ C.②和③ D.①和②和③6.函数(1)y k x =-与ln y x =的图像有且只有一个公共点,则实数k 的取值范围为 A.1k = B.k e … C.1k =或0k … D.0k …或1k =或k e …7.对于函数()()f x x D ∈,若存在常数(0)T T >,使得对任意的x D ∈,都有()()f x T f x +…成立,我们称函数()f x 为“T 同比不增函数”.若函数()cos f x kx x =+是“3π同比不增函数",则实数k 的取值范围是 A.3,π⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ B.3,π⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦ C.3,π⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭ D.3,π⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦8.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足()1*132n n n a S n -⎛⎫+=-∈ ⎪⎝⎭N ,则下列结论正确的是A.23a a <B.68742a a a +=C.数列{}2nn a 是等比数列 D.13n S <…二、多项选择题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9.某市新冠肺炎疫情工作取得阶段性成效,为加快推进各行各业复工复产,对当地进行连续11天调研,得到复工复产指数折线图(如图所示),下列说法错误．．的是A ．这11天复工指数和复产指数均逐日增加B ．这11天期间，复产指数的极差大于复工指数的极差C ．第3天至第11天复工复产指数均超过80％D ．第9天至第11天复工指数的增量大于复产指数的增量 10.已知0,0a b 厖,且1a b +=,则A.22a b +…B.221a b +…C.23log 12a b ⎛⎫-+>- ⎪⎝⎭D.ln(1)a a +…的充要条件是1b = 11.佼波那契数列又称黄金分割数列,因意大利数学家列昂纳多-斐波那契以兔子繁殖为例子而引人,故又称为“兔子数列”,在现代物理、准晶体结构、化学等领域都有直接的应用.在数学上,芠波那契数列被以下递推的方法定义:数列{}n a 满足:121a a ==,()*21n n n a a a n ++=+∈N.则下列结论正确的是A.813a =B.2023a 是奇数C.2222123202*********a a a a a a ++++= D.2022a 被4除的余数为012.定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ',对于任意实数x ,都有2()()xf x ef x -=,且满足22()()21x f x f x x e '-+=+-,则A.函数2()()F x e f x =为偶函数 B.(0)0f = C.不等式()x xxe f x e e +<的解集为(1,)+∞ D.若方程2()()0f x x a x--=有两个根12,x x ,则122x x a +> 三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置.13.522x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭展开式中4x 的系数为_______.14.设函数sin ,0,()(1)1,0,x x f x f x x π>⎧=⎨+-⎩…,则53f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭________. 15.一个盒子中有4个白球,m 个红球,从中不放回地每次任取1个,连取2次,已知第二次取到红球的条件下,第一次也取到红球的概率为59,则m =________. 16.在ABC 中,点D 是$BC$上的点,$AD$平分,BAC ABD ∠面积是ADC 面积的2倍,且AD AC λ=,则实数λ的取值范围为________；若ABC 的面积为1,当BC 最短时,λ=______.(第一空2分,第二空3分) 四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步聚. 17.（10分)定义在(1,1)-上的函数()f x 和()g x ,满足()()0f x g x +-=,且1()log 2a xg x +=,其中1a >. (1)若122f ⎛⎫=⎪⎝⎭,求()f x 的解析式;(2)若不等式()1f x >的解集为1,3m ⎛⎫- ⎪⎝⎭,求m a -的值. 18.(12分)在(1)(0)1f =,(2)函数()f x 图像的一个最低点为4,23π⎛⎫-⎪⎝⎭,(3)函数()f x 图像上相邻两个对称中心的距离为π,这三个条件中任选两个补充在下面问题中,并给出问题的解答.已知函数()2sin()02,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+<<<< ⎪⎝⎭,满足 (1)求函数()f x 的解析式及单调递增区间;(2)在锐角ABC 中,()2,f B b ==求ABC 周长的取值范围. 19．（12分）2022年2月22日，中央一号文件发布，提出大力推进数字乡村建设，推进智慧农业发展.某乡村合作社借助互联网直播平台，对本乡村的农产品进行销售，在众多的网红直播中，随机抽取了10名网红直播的观看人次和农产品销售量的数据，如下表所示：参考数据:()()10102211600,768,80i i i i x x y y x==-=-==∑∑.（1）已知观看人次x 与销售量y 线性相关,且计算得相关系数16r =,求回归直线方程ˆˆˆy bx a =+; (2)规定:观看人次大于等于80(万次)为金牌主播,在金牌主播中销售量大于等于90(百件)为优秀,小于90(百件)为不优秀,对优秀赋分2,对不优秀赋分1.从金牌主㨨中随机抽取3名,若用X 表示这3名主播赋分的和,求随机变量X 的分布列和数学期望.(附:()()()121ˆˆˆ,niii nii x x y y bay bx x x ==--==--∑∑,相关系数()()niix x y y r --=∑20.(12分)已知等差数列{}n a 的前n 项和为512,35,8n S S a a =+=,记数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T . (1)求数列{}n a 的通项公式及n S ;(2)是否存在实数λ,使得211(1)n n T λ+--…恒成立?若存在,求出实数λ的取值范围;若不存在,请说明理由.21.(12分)为了解新研制的抗病毒药物的疗效,某生物科技有限公司进行动物试验.先对所有白鼠服药,然后对每只白鼠的血液进行抽样化验,若检测样本结果呈阳性,则白鼠感染病毒;若检测样本结果呈阴性,则白鼠末感染病毒.现随机抽取()*,2n n n ∈N …只白鼠的血液样本进行检验,有如下两种方案: 方案一:逐只检验,需要检验n 次;方案二:混合检验,将n 只白鼠的血液样本混合在一起检验,若检验结果为阴性,则n 只白鼣末感染病毒;若检验结果为阳性,则对这n 只白鼠的血液样本逐个检验,此时共需要检验1n +次.(1)若10n =,且只有两只白鼠感染病毒,采用方案一,求恰好检验3次就能确定两只咸染病聿白业的概率; (2)已知每只白鼠咸染病暃的概率为(01)p p <<.①采用方案二,记检验次数为X ,求检验次数X 的数学期望;②若20n =,每次检验的费用相同,判斨哪种方案检验的费用更少?并说明理由. 22.(12分)已知函数1()ln f x x a x x=++,其中a ∈R . (1)求函数()f x 的最小值()h a ,并求()h a 的所有零点之和; (2)当1a =时,设()()g x f x x =-,数列{}()*n x n ∈N 满足1(0,1)x ∈,且()1n n xg x +=,证明:1322n n n x x x ++++>.高三数学试题参考答案及评分标准2022.11一、单项选择题（每小题5分，共40分） 1—5 ACCAD 6—10 CBD二、多项选择题（每小题5分，共20分）9．ABD10．AD11．BCD12．ABD三、填空题（每小题5分，共20分） 13．40142- 15．616．40,3⎛⎫ ⎪⎝⎭四、解答题：本大题共6小题，共70分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤． 17．解：（1）由题意知，()()2log 1a f x g x x=--=-，又因为122f ⎛⎫=⎪⎝⎭，所以log 42a =，即2a =．所以函数()f x 的解析式是()22log 111y x x=-<<-．（2）由()1f x >，得21a x >-，由题意知10x ->，所以211x a-<<，所以21131a m ⎧-=-⎪⎨⎪=⎩，即321a m ⎧=⎪⎨⎪=⎩，所以12m a -=-． 18．解：（1）若选①②，由①得，()02sin 1f ϕ==，所以26k πϕπ=+或()526k k πϕπ=+∈Z ，又因为02πϕ<<，所以6πϕ=，由②得，函数()f x 图像的一个最低点为4,23π⎛⎫-⎪⎝⎭，所以432362k πππωπ+=+，()k ∈Z ，所以312k ω=+，()k ∈Z ，又因为02ω<<，所以1ω=，所以()2sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，x ∈R ，当22262k x k πππππ-+≤+≤+，()k ∈Z ，函数()f x 单调递增，即22233k x k ππππ-+≤≤+，()k ∈Z ，所以函数()f x 单调递增区间为22,233k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦，k ∈Z ，若选①③，由①得，()02sin 1f ϕ==，所以26k πϕπ=+或526k πϕπ=+，()k ∈Z ，又因为02πϕ<<，所以6πϕ=，由③得，函数()f x 图像上相邻对称中心的距离为π，所以2T π=，所以1ω=，所以()2sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，x ∈R ，当22262k x k πππππ-+≤+≤+，()k Z ∈，函数()f x 单调递增，即22233k x k ππππ-+≤≤+，()k Z ∈，所以函数()f x 单调递增区间为22,233k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦，k ∈Z若选②③，由③得，函数()f x 图像上相邻对称中心的距离为π．所以2T π=，所以1ω=，由②得，函数()f x 图像的一个最低点为4,23π⎛⎫-⎪⎝⎭，所以431232k ππϕπ⨯+=+，()k ∈Z ，即26k πϕπ=+，()k ∈Z ，又因为02πϕ<<，所以6πϕ=，所以()2sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭，x ∈R ，当22262k x k πππππ-+≤+≤+，()k ∈Z ，函数()f x 单调递增，即22233k x k ππππ-+≤≤+，()k ∈Z ，所以函数()f x 单调递增区间为22,233k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦，k ∈Z ，（2）()2sin 26f B B π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭，所以sin 16B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，又因为锐角三角形，所以3B π=．因为b =2sin bB==，由正弦定理可得22sin 2sin 3a A C π⎛⎫==- ⎪⎝⎭，2sin c C =，所以ABC △的周长22sin 2sin 2sin 2sin 36ABC L a b c A C C C C ππ⎛⎫⎫=++=++=-+=+ ⎪⎪⎝⎭⎭△因为ABC △是锐角三角形，由022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩，得62C ππ<<，所以2,633C πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭，所以sin 62C π⎛⎤⎛⎫+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦，所以(36ABC L C π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭△，所以ABC △周长的取值范围为(3+．19．解：（1）因为()()niix x y y r --=∑，所以()()1016iix x y y --=∑所以()()101660i i i x xy y =--=∑，所以()()()10110216601160010iii i i x x y y b x x==--===-∑∑， ()18087778310y =+++=118380510a y bx =-=-⨯=-，所以回归直线方程为11510y x =-．（2）金牌主播有5人，2人赋分为2，3人赋分为1，则随机变量X 的取值范围是{}3,4,5()33351310C P X C ===，()122335345C C P X C ===，()2123353510C C P X C ===，所以X 的分布列为：所以()345105105E X =⨯+⨯+⨯=．20．解：（1）因为{}n a 为等差数列，设公差为d ，首项为1a ，53535S a ==，解得37a =，12128a a a d +=+=，又因为3127a a d ++=，13a =，2d =所以()32121n a n n =+-=+()21122n n n S na d n n -=+=+．（2）证明：由（1）知22n S n n =+，所以()21111112222n S n n n n n n ⎛⎫===- ⎪+++⎝⎭，所以11111111111111131121324112212122212n T n n n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+-=+--=-- ⎪ ⎪ ⎪-++++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭，因为n T 为递增数列，所以当1n =时，n T 取得最小值为131112211123⎛⎫--= ⎪++⎝⎭，又因为0n >，所以34n T <，所以1334n T ≤<．当n 为奇数时，21n T λ-≤恒成立，即2113λ-≤，解得λ≤≤，当n 为偶数时，21n T λ-≤-恒成立，即2314λ-≤-，解得1122λ-≤≤，综上所述，实数λ的取值范围为11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦． 21．解：（1）根据题意恰好在第一、三次确定两只感染病毒白鼠的概率12811109845P =⨯⨯=，恰好在第二、三次确定有两只感染病毒白鼠的概率28211109845P =⨯⨯=，所以恰好检验3次就能确定有两只白鼠感染病毒的概率28182121098109845P =⨯⨯+⨯⨯=．（2）①设检验次数为X ，可能取得值为1，1n +．则()()11nP X p ==-，()()111nP X n p =+=--，所以()()()()()()111111n n nE X p n p n n p ⎡⎤=-++--=+--⎣⎦．②方案二的检验次数期望为()()()11n E X n n p =+--，所以()()20201201E X p -=-⨯-，设()()201201g p p =-⨯-，因为011p <-<，所以()g p 单调递增，由()0g p =得1p =01p <<()0g p <，则()20E X <，当11p <<时，()0g p >，则()20E X >，故当01p <<时，选择方案二检验费用少，当11p -<<时，选择方案一检验费用少，当1p = 22．解：（1）函数()f x 的定义域为()0,+∞，且()221x ax f x x+-'=，令()0f x '=，得210x ax +-=，解得1x =2x =（舍去），所以()f x 在()10,x 上单调递减，在()1,x +∞单调递增，所以()()111min 11ln f x f x x a x x ==++，即()ln 2ah a a =，由1x 是方程210x ax +-=的根，则111a x x =-，所以()1111111ln h a x x x x x ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭，令()11ln H x x x x x x ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭，可知()1H H x x ⎛⎫= ⎪⎝⎭．又因为()211ln H x x x ⎛⎫'=-+⎪⎝⎭，所以()H x 在()0,1单调递增，在()1,+∞单调递减．而222130H e e e⎛⎫=-<⎪⎝⎭，()120H =>，所以有且仅有唯一()00,1x ∈，使得()00H x =，所以()011,x ∈+∞，有010H x ⎛⎫= ⎪⎝⎭．所以方程()0H x =有且仅有两个根0x ，01x ，即1111111ln 0x x x x x ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭有且仅有两根0x ，01x ，又因为()11110a x x x =->单调递减，所以()y h a =有两个零点设为1a ，2a （不妨设12a a <），则12000011101a a x x x x ⎛⎫⎪⎛⎫ ⎪+=-+-= ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭．（2）由题意知1a =时，()()1ln g x f x x x x =-=+，因为()22111x g x x x x-'=-=，令()0g x '>，得1x >，()0g x '<，得1x <．所以()g x 在()0,1上递减，在()1,+∞递增，则有()()11g x g ≥=，因为()10,1x ∈，所以()211x g x =>，()321x g x =>，…，()11n n x g x +=>．令()()1ln m x g x x x x x=-=+-，1x ≥，()2222131240x x x m x x x ⎛⎫--- ⎪-+-⎝⎭'==<，所以()m x 在区间[)1,+∞单调递减，所以()()10m x m ≤=．所以()21110n n n n x x g x x ++++-=-<，即21n n x x ++< 又因为函数()m x 单调递减，所以()()21n n m x m x ++>，即22112111ln ln n n n n n n x x x x x x +++++++->+-，即3221n n n n x x x x ++++->-，所以1322n n n x x x ++++>．。

2023-2024学年北京西城区八中高三(上)期中数学试题及答案

2023-2024学年度第一学期期中练习题年级：高三科目：数学考试时间120分钟，满分150分一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）1.已知集合{|5}A x N x =∈≤与集合{|(2)0}B x x x =->，则A B =()A ．{2,3,4}B ．{3,4,5}C ．[2,5)D ．(2,5]2.复数2i12iz -=+的虚部为()A ．1B ．1-C ．iD ．i-3.下列函数中最小值为4的是()A.224y x x =++ B.4|sin ||sin |y x x =+C.222xxy -=+ D.4ln ln y x x=+4.在空间中，若,,a b c 是三条直线，,αβ是两个平面，下列判断正确的是()A ．若a 的方向向量与α的法向量垂直，则//a α；B ．若//a α，βα⊥，则a β⊥；C ．若αβ⊥，c αβ= ，a c ⊥，则a α⊥；D ．若,αβ相交但不垂直，c α⊂，则在β内一定存在直线l ，满足l c ⊥.5.“0x >”是“+sin 0x x >”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件6.已知向量a，b 满足||5a = ，||6b = ，6a b ⋅=- ，则cos ,a a b <+> =()A ．3135-B ．1935-C ．1735D ．19357.如图，点O 为坐标原点，点(1,1)A .若函数x y a =(0a >且1a ≠)及log b y x =（0b >且1b ≠）的图象与线段OA 分别交于点M ，N ，且M ，N 恰好是线段OA 的两个三等分点，则,a b 满足()A.1a b << B.1b a << C.1b a >> D.1a b >>8.在ABC △中，π4B =，BC 边上的高等于13BC ,则cos A =()A ．31010B.1010C.1010-D .31010-9.某公司招聘员工，指定三门考试课程，有两种考试方案.方案一：考试三门课程，至少有两门及格为考试通过；方案二：在三门课程中，随机选取两门，这两门都及格为考试通过.假设某应聘者对三门指定课程考试及格的概率分别是,,a b c ，且三门课程考试是否及格相互之间没有影响.则哪种方案能通过考试的概率更大()A ．方案一B ．方案二C ．相等D ．无法比较10.如图，已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1，,E F 分别是棱11,AD B C 上的动点，设1,AE x B F y ==.若棱．1DD 与平面BEF 有公共点，则x y +的取值范围是()A.[0,1]B.13[,]22C.[1,2]D.3[,2]2二、填空题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）11.已知直线1:(2)10l ax a y +++=，2:20l x ay ++=.若12l l ⊥，则实数a =.12.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，33a =，410S =，则11nk kS ==∑____________．13.函数sin 3cos y x x =-的图像可由函数sin 3cos y x x =+的图像至少向右平移________个单位长度得到.14.已知直线:330l mx y m ++-=与圆2212x y +=交于,A B 两点，过,A B 分别做l 的垂线与x 轴交于,C D 两点，若||23AB =，则||CD =______.ABCD1D 1A 1B 1C E F15.对于函数()y f x =，若在其定义域内存在0x ，使得00()1x f x =成立，则称函数()f x 具有性质P.（1）下列函数中具有性质P 的有.①()2f x x =-+②()sin f x x =([0,2])x π∈③1()f x x x=+，((0,))x ∈+∞④()ln(1)f x x =+（2）若函数()ln f x a x =具有性质P ，则实数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13分)已知函数21()sin cos sin 2f x x x x =-+.（Ⅰ）求()f x 的单调递增区间；（Ⅱ）在△ABC 中,,,a b c 为角,,A B C 的对边，且满足cos 2cos sin b A b A a B =-，且02A π<<，求角A 的值，进而再求()f B 的取值范围.17.（本小题满分14分）随着“中华好诗词”节目的播出，掀起了全民诵读传统诗词经典的热潮.某社团为调查大学生对于“中华诗词”的喜好，从甲、乙两所大学各随机抽取了40名学生，记录他们每天学习“中华诗词”的时间，按照[0,10),[10,20),[20,30),[30,40),[40,50),[50,60]分组，并整理得到如下频率分布直方图：图1：甲大学图2：乙大学根据学生每天学习“中华诗词”的时间，可以将学生对于“中华诗词”的喜好程度分为三个等级:学习时间t (分钟/天)20t <2050t ≤<50t ≥等级一般爱好痴迷（Ⅰ）从甲大学中随机选出一名学生，试估计其“爱好”中华诗词的概率；（Ⅱ）从这两组“痴迷”的同学中随机选出2人，记ξ为选出的两人中甲大学的人数，求ξ的分布列和数学期望()E ξ；（Ⅲ）试判断选出的这两组学生每天学习“中华诗词”时间的平均值X 甲与X 乙的大小，及方差2S 甲与2S 乙的大小．(只需写出结论)18.（本小题满分14分）羡除是《九章算术》中记载的一种五面体.如图五面体ABCDEF ，四边形ABCD 与四边形ADEF 均为等腰梯形，其中EF ∥AD ∥BC ，4AD =，2EF BC AB ===，ED =M为AD 中点，平面BCEF 与平面ADEF 交于EF .再从条件①，条件②，条件③中选择一个作为已知，使得羡除ABCDEF 能够确定，然后解答下列各题：（Ⅰ）求证：BM ∥平面CDE ；（Ⅱ）求二面角B AE F --的余弦值.（Ⅲ）在线段AE 上是否存在点Q ，使得MQ 与平面ABE 所成的角的正弦值为77，若存在，求出AQ AE 的值，若不存在，请说明理由.条件①：平面CDE ⊥平面ABCD ；条件②：平面ADEF ⊥平面ABCD ；条件③：EC =.19.（本小题满分15分）已知椭圆22220:1()x y W a ba b +=>>的焦距为4，短轴长为2，O 为坐标原点．（Ⅰ）求椭圆W 的方程；（Ⅱ）设,,A B C 是椭圆W 上的三个点，判断四边形OABC 能否为矩形？并说明理由．20.（本小题满分15分）已知函数212)(1()e 2x f x ax x -=-+．（Ⅰ）求曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线的方程；（Ⅱ）若函数()f x 在0x =处取得极大值，求a 的取值范围；（Ⅲ）若函数()f x 存在最小值，直接写出a 的取值范围．21.（本小题满分14分）设数阵111202122,a a A a a ⎛⎫= ⎪⎝⎭其中11122122,,,{1,2,,6}a a a a ∈⋅⋅⋅，设12{,,,}{1,2,,6},l S e e e =⋅⋅⋅⊆⋅⋅⋅其中*12, 6.l e e e l N l <<⋅⋅⋅<∈≤且定义变换k ϕ为“对于数列的每一行，若其中有k 或k -，则将这一行中每个数都乘以-1，若其中没有k 且没有k -，则这一行中所有数均保持不变”12(,,,).l k e e e =⋅⋅⋅0()s A ϕ表示“将0A 经过1e ϕ变换得到1A ，再将1A 经过2e ϕ变换得到2A ，⋅⋅⋅，以此类推，最后将1l A -经过le ϕ变换得到l A ”，记数阵l A 中四个数的和为0()s T A .（Ⅰ）若011A ⎛= ⎝25⎫⎪⎭，写出0A 经过2ϕ变换后得到的数阵1A ；（Ⅱ）若013A ⎛=⎝36⎫⎪⎭，{1,3},S =求0()s T A 的值；（Ⅲ）对任意确定的一个矩阵0A ，证明：0()s T A 的所有可能取值的和不超过4-.2023-2024学年度第一学期期中练习题答案年级：高三科目：数学考试时间120分钟，满分150分一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分）BBCDCDACAC二、填空题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）11.-3或012.21n n +13.23π14.415.①②④；(,](0,)e -∞-+∞ 三、解答题（本大题共6小题，共85分）16.（本小题共13分）解：（Ⅰ）由题知111()sin 2(1cos 2)222f x x x =--+11=sin 2cos 222x x +2=sin(2)24x π+.由222242k x k ππππ-≤+≤π+（k ∈Z ），解得88k x k 3πππ-≤≤π+.所以()f x 单调递增区间为3[,]88k k πππ-π+（k ∈Z ）.……………6分（Ⅱ）依题意，由正弦定理，sin cos 2sin cos sin sin B A B A A B =-.因为在三角形中sin 0B ≠，所以cos 2cos sin A A A =-.即(cos sin )(cos sin 1)0A A A A -+-=当cos sin A A =时，4A π=；当cos sin 1A A +=时，2A π=.由于02A π<<，所以4A π=.则3+4B C =π.则304B <<π.又2444B ππ7π<+<，所以1sin(214B π-≤+≤.由2())24f B B π=+，则()f B 的取值范围是2222⎡-⎢⎥⎣⎦，.………………13分17.（本小题满分14分）解：（Ⅰ）由图知，甲大学随机选取的40名学生中，“爱好”中华诗词的频率为(0.0300.0200.015)100.65++⨯=，所以从甲大学中随机选出一名学生，“爱好”中华诗词的概率为0.65.………3分（Ⅱ）甲大学随机选取的40名学生中“痴迷”的学生有400.005102⨯⨯=人，乙大学随机选取的40名学生中“痴迷”的学生有400.015106⨯⨯=人，所以，随机变量ξ的取值为0,1,2=ξ.所以，(0)==P ξ022628C C 1528C =，(1)==P ξ112628C C 123287C==，(2)==P ξ202628C C 128C =.所以ξ的分布列为ξ012P152837128ξ的数学期望为15311()012287282=⨯+⨯+⨯=E ξ.……………11分（Ⅲ）X <甲X 乙;22ss >甲乙……………13分（Ⅰ）等腰梯形ABCD M 是AD 中点MD BC ∴=MD BC∴∥∴平行四边形BCDM BM CD ∴∥BM ∉ 平面CDE CD ∈平面CDE BM ∴∥平面CDE .（Ⅱ）选②和选③，过程仅在建系之前有区别.选②：取BC 中点为N ，EF 中点为P ，连接MP 和MN平面ADEF ⊥平面ABCD 平面ADEF 平面ABCD AD = PM AD ⊥PM ∈ 平面ADEF PM ∴⊥平面ABCD MN AD ⊥ ，如图建系选③：取MD 中点Q ，连接CQ 和EQ EC = 3EQ=CQ =∴EQ CQ⊥∴二面角2E AD C π--=∴平面ADEF ⊥平面ABCD 取BC 中点为N ，EF 中点为P ，连接MP 和MN平面ADEF ⊥平面ABCD 平面ADEF 平面ABCD AD = PM AD ⊥PM ∈ 平面ADEF PM ∴⊥平面ABCD MN AD ⊥ ，如图建系(0,2,0)A-1,0)B-C (0,2,0)D (0,1,3)E (0,1,3)F -(0,0,0)M (1,0)BA =- (0,3,3)AE = 设平面BAE 的一个法向量(,,)n x y z =00n BA n AE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩0330y y z ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩令x =，则3y =-，3z =，则3,3)n =- 易知(1,0,0)m =-是平面AEF的一个法向量cos ,||||7m n m n m n ⋅<>==-经检验，B AE F --为钝角，所以二面角B AE F --的余弦值为77-（Ⅲ）设,[0,1]AQAEλλ=∈，(0,3,3)AQ AE λλλ== ，(0,32,3)MQ MA AQ λλ=+=- ||7|cos ,|7||||MQ n MQ n MQ n ⋅<>==⋅解得153λ±=,均不满足题意，故不存在点Q .解：（Ⅰ）由题意，椭圆W 的方程为2215x y +=.（Ⅱ）设:AC y kx m =+,1122(,),,(),C x A x y y AC 中点00(,)M x y ,33(,)B x y ，2222255(15)10550x y k x kmx m y kx m⎧+=⇒+++-=⎨=+⎩，222(10)4(15)(55)0km k m ∆=-+->，1221015km x x k +=-+,21225515m x x k-=+.(1)由条件OA OC ⊥，得12120x x y y +=，即1212()()0x x kx m kx m +++=，整理得221212(1)()0k x x km x x m ++++=，将(1)式代入得2222(1)(55)(10)(15)0k m km km m k +-+-++=即22655m k =+(2)又20125215x x km x k +==-+,00215m y kx m k =+=+且M 同时也是OB 的中点,所以30302,2x x y y ==因为B 在椭圆上,所以223355x y +=，即02024205x y +=，222254()20(51515km m k k -+=++，所以22451m k =+(3)由(2)(3)解得2272,5k m ==，验证知222(10)4(15)(55)1200km k m ∆=-+-=>，所以四边形OABC 可以为矩形.20.（本小题满分15分）解：（Ⅰ）111(0)e 22f e-=⋅=，∴切点为1(0,2e ，又21221()e ]2(1)[22(e 1)x x f x ax x x ax a a --+-'==+-，∴(0)0f '=，∴切线方程为102y e-=.（Ⅱ）定义域为R ，21()2(1)e x f x x ax a -'=+-1当0a =时，21()2e x f x x -'=-，令0()f x '>得0x <，∴()f x 增区间为(,0)-∞；令0()f x '<得0x >，∴()f x 增区间为(0,)+∞；∴()f x 在0x =取极大值，合题意.2当0a <时，由21()2(1)e 0x f x x ax a -'=-=+可得1210,0ax x a-==<，x 1(,)aa --∞1a a-1(,0)a a -0(0,)+∞()f x '-0+0-()f x 减极小值增极大值减∴()f x 在0x =处取得极大值，∴0a <合题意.3当0a >时，由21()2(1)e 0x f x x ax a -'=-=+可得1210,a x x a-==(i)当10aa-<即1a >时，()f x '，()f x 变化情况如下表：x 1(,)aa --∞1a a-1(,0)a a -0(0,)+∞()f x '+0-0+()f x 增极大值减极小值增∴()f x 在0x =处取得极小值，不合题意.(ii)当10aa-=即1a =时,()0f x '≥在R 上恒成立，∴()f x 在R 上增，无极大值点.北京八中2023-2024学年度第一学期期中练习题答案第6页，共6页(iii)当10a a->即01a <<时，()f x '，()f x 变化情况如下表：x(,0)-∞01(0,)a a -1a a -1(,)a a -+∞()f x '+0-0+()f x 增极大值减极小值增∴()f x 在0x =处取得极大值，∴01a <<合题意.综上可得：a 的取值范围是(,1)-∞（Ⅲ）1(0,]221.（本小题满分14分）解：（Ⅰ）经过2f 变换111A æ-ç=ççè25ö-÷÷÷÷ø（Ⅱ）013A æç=ççè36ö÷÷÷÷ø经过1j 变换得到113A æ-ç=ççè36ö-÷÷÷÷ø经过3j 变换得到313A æç=ççè36ö÷÷÷÷-ø，所以0()13(3+S T A =++-）（-6)= -5（Ⅲ）因为集合S 共有含空集在内的子集64个，令00()A A f j =,对于第一行11a 和12a ①若1112a a =，则含11a 的子集有32个，这32个l A 中第一行为11a -，12a -；不含有11a 的子集有32个，这32个l A 中第一行为11a ，12a ，所有l A 中第一行的和为0。

山东省德州市2023-2024学年高三上学期期中考试数学试题(含答案解析)

山东省德州市2023-2024学年高三上学期期中考试数学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________x．B．．D ．．已知平行六面体1111ABCD A B C D -的所有棱长都为30DAB =︒，则1AC 的长为（）A ．53+B ．5-C ．53+D ．5．若π5sin α⎛⎫-=，则5πsin 2α⎛⎫+的值为（A ．3872πcmB ．872π4C ．3432πcm 2D ．432πcm 8．函数()f x 的定义域为D ，若存在闭区间[],a b D ⊆，使得函数[],a b 上是单调递增函数，且()f x 在[],a b 上的值域为[ka 二、多选题三、填空题四、双空题五、解答题(1)求S 关于x 的函数关系式；(1)求证：⊥AE 平面ABCD ；(2)求平面PBA 与平面PBC 所成锐二面角的余弦值．22．已知函数()()2e lnf x ax x =-有两个极值点对数的底数．(1)求实数a 的取值范围；(2)若()1212eln e 2ln ln ln x x x x λ≥⋅+-恒成立，求λ的取值范围．参考答案：故选：C.5．D【分析】根据诱导公式可得cos 【详解】由π5sin 35α⎛⎫-= ⎪⎝⎭可得即π5cos 65α⎛⎫+=-⎪⎝⎭所以5ππsin 2=sin 263αα⎛⎫⎛++ ⎪ ⎝⎭⎝故选:D 6．C【分析】根据给定条件，求出数列【详解】依题意，52n a n =-，显然数列因此22805805(n S n n n n +++==取等号，【详解】如图，作出函数()y f x =的图象，对于选项A ：令()10f x x --=，可得()1f x x =+，则函数()1y f x x =--的零点个数即为()y f x =与1y x =+的交点个数；由图象可知()y f x =与1y x =+有三个交点，即函数()1y f x x =--有三个零点，故A 正确；对于选项B ：令()0=-=y f x t ，可得()f x t =，则函数()y f x t =-的零点个数即为()y f x =与y t =的交点个数；若函数()y f x t =-有两个零点，由图象可知{}(]03,7t ∈ ，故B 正确；对于选项C ：若关于x 的方程()f x t =有四个不等实根，则()y f x =与y t =有四个交点，不妨设1234x x x x <<<，由图象可得：(]1,3t ∈，且12342,6+=-+=x x x x ，所以12344x x x x +++=，故C 错误；对于选项D ：因为()()2320f x f x -+=，解得()1f x =或()2f x =，结合图象可知：()1f x =有三个根，()2f x =有四个根，所以关于x 的方程()()2320f x f x -+=有7个不等实数根，故D 正确；故选：ABD.11．BD【分析】根据等比数列基本量的计算可得2q =，11a =，进而根据求和公式即可判断AB,根据等差等比数列的定义即可求解CD.，因为方程()2f x x =恰好只有一个实数根，即结合图象可得0m <或11m e=+，故结合图象可得021a <<，即102a <<，故60,0,P ⎛⎫60,,0A ⎛⎫-6,B ⎛-由图可知，当02a <<时，直线y a =与函数()2eln x g x x=的图象有两个交点，且当10x x <<或2x x >时，()ln 2e 0x f x a x '=-⋅>；【点睛】结论点睛：利用参变量分离法求解函数不等式恒（能）成立，可根据以下原则进行求解：（1）x D ∀∈，()()min m f x m f x ≤⇔≤；（2）x D ∀∈，()()max m f x m f x ≥⇔≥；（3）x D ∃∈，()()max m f x m f x ≤⇔≤；（4）x D ∃∈，()()min m f x m f x ≥⇔≥.。

无锡市2023-2024学年高三上学期期中测试数学试题(含答案)

故选：D
8．B
【分析】利用导数结合零点存在性定理得出
a
1 2
,1
，
b
(1,
2)
，
c
1 2
,1
，再根据
f
5 8
0
，
h
5 8
0
可得
a
1 2
,
5 8
,
c
5 8
,1
，即可得出答案.
【详解】因为 f x x ln x ， f (x) 1 1 0 ，所以 f (x) 在 (0, ) 上单调递增，
,
时，
g
x
0
，则
g
x
在
0,
1 e
上单调递增，
又因为 g(1) 1 0, g(2) 2 ln 2 1 0,b (1, 2) ，
h( x)
2x 3
1 2
1 x2
0, h(x) 在 (0, ) 上单调递增，
h
1 2
0,h 1
0
，所以存在
c
1 2
,1
使得
h
c
0
，所以
b
最大，
51 1 1 1 因为 8 8 1.6 2.56 e ，
模长公式及三角恒等变换表示出
a
b
c
15
12
sin
π 3
，进而根据正弦函数的性质可
得
a
b
c
的取值范围，进而求解.
【详解】由题意，向量 a
，b
是夹角为 60 的单位向量，
c
2
3，
可设
a
(1,
0),
B
1 2
,

上海市七宝中学2024-2025学年高三上学期期中考试数学试题(含答案)

七宝中学2024-2025学年高三上学期期中考试数学试题一、填空题（第1-6题每题4分，第7-12题每题5分，满分54分）1．函数的定义域为______．2．计算______．3．已知是1与9的等比中项，则正实数______．4．在的展开式中，的系数为______（用数字作答）．5．在复平面内，复数对应的点位于第______象限。

6．已知，则______．7．已知集合，其中可以相同，用列举法表示集合中最小的4个元素所构成的集合为______．8．已知是函数的导函数，若函数的图象大致如图所示，则的极大值点为______（从中选择作答）．9．已知函数．在中，，且，则______．10．如图，线段相交于，且长度构成集合，则的取值个数为______．11．抛物线的焦点为，准线为是拋物线上的两个动点，且满足．设线段y =(4log =a a =4(x -2x 2ii-π1sin 42θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭πcos 4θ⎛⎫-= ⎪⎝⎭{}22,,A a a x y x y ==+∈N ,x y A ()f x '()f x ()f x y e '=()f x ,,,a b c d ()22cos 2xf x x =+ABC △()()f A f B =a b ≠C ∠=,AD BC O ,,,AB AD BC CD {}1,3,5,,90x ABO DCO ∠=∠=︒x 24y x =F ,,l A B π3AFB ∠=AB的中点在准线上的投影为，则的最大值是______．12．平面上到两个定点距离之比为常数的动点的轨迹为圆，且圆心在两定点所确定的直线上，结合以上知识，请尝试解决如下问题：已知满足，则的取值范围为______．二、选择题（本大题共4题，满分20分）13．已知是非零实数，则下列不等式中恒成立的是（）A ．B ．C ．D14．已知直线，动直线，则下列结论正确的为（）A ．不存在，使得的倾斜角为B ．对任意的与都不垂直C ．存在，使得与重合D ．对任意的与都有公共点15．一组学生站成一排．若任意相邻的3人中都至少有2名男生，且任意相邻的5人中都至多有3名男生，则这组学生人数的最大值是（）A ．5B ．6C ．7D ．816．若，有限数列的前项和为，且对一切都成立．给出下列两个命题：①存在，使得是等差数列；②对于任意的，都不是等比数列．则（）A ．①是真命题，②是假命题B ．①是假命题，②是真命题C ．①②都是真命题D ．①②都是假命题三、解答题（本大题共有5题，满分76分）17．如图，为正方体，动点在对角线上（不包含端点），记．M l N MNAB(0,1)λλλ>≠,,a b c 1,2,1a c b a b ===⋅=1122c a c b ++-a 1a a>2211a a a a+≥+12a a+>-≥-1:10l x y --=()()2:10l k x ky k k +-+=∈R k 2l π21,k l 2l k 1l 2l 1,k l 2l 3n ≥12,,,n a a a k k S 1k k S S +>11k n ≤≤-3n ≥12,,,n a a a 3n ≥12,,,n a a a 1111ABCD A B C D -P 1BD 11D PD Bλ=（1）求证：；（2）若异面直线与所成角为，求的值．18．已知点是坐标原点．（1）若，求的值：（2）若实数满足，求的最大值．19．英语学习中学生喜爱用背单词"神器"提升自己的英文水平，为了解上海中学生和大学生对背单词“神器”的使用情况，随机抽取了200名中学生和80名大学生，统计他们最喜爱使用的一款背单词“神器”，结果如下：百词斩扇贝单词秒词邦沪江开心词场中学生80604020大学生30202010假设大学生和中学生对背单词“神器”的喜爱互不影响．（1）从该地区的中学生和大学生中各随机抽取1人，用频率估计概率，试估计这2人都最喜爱使用“百词斩”的概率；（2）采用分层抽样的方式先从样本中的大学生中随机抽取8人，再从这8人中随机抽取3人．记X 为这3人中最喜爱使用“扇贝单词”的人数，求X 的分布列和数学期望；（3）记样本中的中学生最喜爱使用这四款背单词“神器”的频率依次为，其方差为；样本中的大学生最喜爱使用这四款背单词“神器”的频率依次为，其方差为的方差为．写出的大小关系．（结论不要求证明）20．在平面直角坐标系中，分别是椭圆的左右焦点，设不经过的直线与椭圆交于两个不同的点，焦点到直线的距离为．（1）求该粗圆的离心率；（2）若直线经过坐标原点，求面积的最大值；（3）如果直线的斜率依次成等差数列，求的取值范围．21．若斜率为的两条平行直线，曲线满足以下两条性质：（Ⅰ）分别与曲线至少有两个切点；（Ⅱ）曲线上的所有点都在之间或两条直线上．则称直线为曲线的一对“双夹线”，把“双夹线”之间的距离称为曲线在“方向上的宽度”，记为．已知曲线1AP B C ⊥AP 11D B π3λ()())1,1,1,1,,A B CO θθ-BC BA -=sin2θ,m n π,0,2mOA nOB OC θ⎛⎫+=∈ ⎪⎝⎭22(3)m n ++1234,,,x x x x 21s 1234,,,y y y y 2212341234;,,,,,,,s x x x x y y y y 23s 222123,,s s s 12,F F 22143x y +=1F l ,A B 2F l d l 2F AB △11,,AF l BF d k 12,l l ():C y f x =12,l l C C 12,l l 12,l l C C k ()d k．（1）判断时，曲线是否存在“双夹线”，并说明理由；（2）若，试问：和是否是函数的一对“双夹线”？若是，求此时的值；若不是，请说明理由．（3）对于任意的正实数，函数是否都存在"双夹线"？若是，求的所有取值构成的集合；若不是，请说明理由．2025届七宝中学高三（上）期中考试参考答案一、填空题1、； 2、； 3、3； 4．18； 5、四；6．；7、； 8、a ； 9、；10、4；11、1； 12、10、【答案】412、【答案】二、选择题13～16、BDBC三、解答题17、（1）证明：如图，连接．由已知可得，平面平面，所以，又是正方形，所以，又平面平面，所以平面，又动点在对角线上，所以平面，所以平面，所以．():sin C f x mx n x =+0,1m n ==C 1,1m n ==-1:1l y x =+2:1l y x =-()y f x =()d k ,m n ()y f x =()d k ()1,+∞3412{}0,1,2,4π311,BC AD AB ⊥111,BCC B B C ⊂11BCC B 1AB B C ⊥11BCC B 11B C BC ⊥1BC ⊂11,ABC D AB ⊂111,ABC D AB BC B = 1B C ⊥11ABC D P 1BD P ∈11ABC D AP ⊂11ABC D 1AP B C ⊥（2）以点为坐标原点，分别以所在的直线为轴，如图建立空间直角坐标系，设，则，则．由已知，可得，设点，则，所以，所以，即，所以，．又异面直线与所成角为，所以，即，解得或0，因为，所以满足条件．18、【答案】（1）；（2）16．19、【答案】（1）；（2）；（3）20．【答案】（1）；（2 （3）．21、【答案】（1）存在；（2）是，3）是，C 1CD CB CC 、、x y z 、、1CD =()()()()()()()1110,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,1,0C D B C D B A ()11111,1,0,D B D B =-=11D PD Bλ=11D P D B λ= ()000,,P x y z ()10001,,1D P x y z =-- 00011x y z λλλ-=-⎧⎪=⎨⎪-=-⎩00011x y z λλλ=-+⎧⎪=⎨⎪=-+⎩()1,,1P λλλ-+-+(),1,1AP λλλ=---+AP ==AP 11D B π311π1cos ,cos 42AP D B 〈==〉 11cos ,2AP D 1λ=01λ<<45λ=12-320[]34E X =222231s s s <<12()d k =()0)d k n =>。

辽宁省滨城高中联盟2024-2025学年高三上学期期中考试数学试题(含答案)

滨城高中联盟2024-2025学年度上学期高三期中Ⅰ考试数学试卷命题人：大连市第二十高级中学卢永娜校对人：大连市第二十高级中学苑清治第Ⅰ卷（选择题共58分）一、选择题：本题共8小题，每题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．已知集合，，则（）A ．B ．C ．D ．2．“”是“函数在上单调递减”的（）A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件3．在中，点D 在边AB 上，．记，，则（）A ．B ．C ．D ．4．函数的值域为（）A ．B ．C ．D ．5．函数的单调递增区间为（）A ．B ．C ．D ．6．已知，，则（）A ．B ．C ．D ．7，设是定义域为R 的偶函数，且在单调递增，则（）A ．B ．C ．D ．8．已知向量，，函数．若对于任意的，，且(){}lg 3M x y x ==-{}2N y y =>M N = ∅()2,3()3,+∞()2,+∞π2ϕ=-()sin 2y x ϕ=+π,02x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ABC △2AD DB =CB a = CD b = CA =32a b-32a b+23a b +23a b-+()cos 2cos f x x x =+[]0,3[]1,3-[]1,2-[]0,2()()23log 4f x x =-()0,+∞(),0-∞()2,+∞(),2-∞-()1os 4c αβ+=tan tan 2αβ=()cos αβ-=34-112-11234()f x ()0,+∞233221log 223f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭233221log 223f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭23322122log 3f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭23322122log 3f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(),1a x = ()sin ,sin cos b x x x =+ ()f x a b =⋅ 1x 2π0,2x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭，均有成立，则实数t 的取值范围为（）A ．B ．C ．D ．二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，部分选对的得部分分，有选错的得0分．9）A ．B ．C ．D．10．已知向量，，则（）A ．B ．与向量共线的单位向量是C ．D ．向量在向量上的投影向量是11．已知函数，且对，都有，把图象上所有的点，纵坐标不变，横坐标变为原来的，再把所得函数的图象向右平移个单位，得到函数的图像，则下列说法正确的是（）A ．B ．C ．为偶函数D ．在上有1个零点第Ⅱ卷（非选择题共92分）三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分．12．已知向量，，若，则实数______．13．已知函数，若，，且，则的最小值是______．14．已知函数，则的最大值是______．四、解答题：本题共5小题，共77分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．15．（本小题满分13分）12x x ≠()()1212x x f x f x t e e ->-[)0,+∞[)1,+∞(],1-∞(],0-∞1tan151tan15+︒-︒tan 20tan 4020tan 40︒+︒︒︒)sin 503tan10︒+︒22tan151tan 15︒-︒()4,2a = ()6,2b =-20a b +=a ()a b a+⊥ a b 12b-()()π2cos 033f x x ωω⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭x ∀∈R ()π3f x f x ⎛⎫''=- ⎪⎝⎭()f x 12π4()g x 1ω=()2π3g x g x ⎛⎫-=-⎪⎝⎭π6g x ⎛⎫+⎪⎝⎭()g x π0,2⎛⎫⎪⎝⎭()4,3a =- (),9b m =-a b ∥m =()323f x x x =+0m >0n >()()()230f m f n f +-=29m n+()2211222024sin log sin 2024cos log cos f x x x x x =+()f x已知．（1）求的值；（2）若，是方程的两个根，求的值．16．（本小题满分15分）已知函数在时取得极大值1．（1）求曲线在点处的切线方程；（2）求过点与曲线相切的直线方程．17．（本小题满分15分）已知函数为奇函数．（1）求实数a 的值；（2）设函数，若对任意的，总存在，使得成立，求实数m 的取值范围．18．（本小题满分17分）已知函数，．（1）求函数的极值；（2）若函数在区间上单调递增，求a 的最小值；（3）如果存在实数m 、n ，其中，使得，求的取值范围．19．（本小题满分17分）已知函数的图象如图所示．()()π2sin πsin 323π135cos 3cos 2π2x x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=⎛⎫++- ⎪⎝⎭tan x sin x cos x 20x mx n -+=23m n +()323f x x x bx c =-++0x =()y f x =()()3,3f ()0,2()y f x =()221x x af x +=+()22log log 24x xg x m =⋅+(]20,1x ∈[]12,8x ∈()()12g x f x =()ln f x x x =()()1,011,02f x x xg x x x +⎧>⎪⎪+=⎨⎪+≤⎪⎩()f x ()xf x y ae x=-()1,2m n <()()g m g n =n m -()()πsin 0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>≤⎪⎝⎭（1）求函数的单调递增区间；（2）求函数在上的最大值和最小值；（3）若函数在内恰有781个零点，求实数m 、n 的值．()f x ()π226x x f f h x =⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦()2π26π1x x g x f mf ⎛⎫- ⎪⎛⎫=+- ⎪⎝⎭⎭⎝()()*0,πn n ∈N滨城高中联盟2024-2025学年度上学期高三期中Ⅰ考试数学参考答案题号1234567891011答案CAD BCA BDABCCDABD12．1213．14．101215．（1）∵，∴，解得；（2）由题意可得，∴，，∴．16．（1），则，由题意可得，解得，即，，令，解得或，故在，上单调递增，在上单调递减，则在处取得极大值1，即，符合题意．（写经检验，当，时，在处取得极大值也给分）∵，，则切点坐标为，切线斜率，∴曲线在点处的切线方程为，即（2）由（1）可得：，，设切点坐标为，切线斜率，323()()π2sin πsin 2sin cos 323π5sin 3cos 135cos 3cos 2π2x x x x x x x x ⎛⎫--+ ⎪-⎝⎭==+⎛⎫++- ⎪⎝⎭2tan 135tan 313x x -=+tan 2x =sin cos sin cos x x mx x n +=⎧⎨=⎩()223sin cos 3sin cos 15sin cos m n x x x x x x +=++=+222sin cos tan 2sin cos sin cos tan 15x x x x x x x x ===++2231535m n +=+⨯=()323f x x x bx c =-++()236f x x x b '=-+()()0001f b f c '==⎧⎪⎨==⎪⎩01b c =⎧⎨=⎩()3231f x x x =-+()236f x x x '=-()0f x '>2x >0x <()f x (),0-∞()2,+∞()0,2()f x 0x =0b =1c =0b =1c =()f x 0x =()31f =()39f '=()3,19k =()y f x =()()3,3f ()193y x -=-9260x y --=()3231f x x x =-+()236f x x x '=-()32000,31x x x -+20036k x x =-则切线方程为，∵切线过点，则，整理得，即或，∴切线方程为或，即或．17．（1）由题意可得，函数的定义域为R ，因为是奇函数，所以，可得，经检验，对于，成立，所以．（2）由（1）可得因为，所以，，，，，所以当时的值域，（其他方法求值域酌情给分）又，，设，，则，当时，取最小值为，当时，取最大值为，即在上的值域，又对任意的，总存在，使得成立，即，所以，解得，即实数m 的取值范围是．18．（1）∵定义域为，，∴当时，；当时，；()()()32200003136y x x x x x x --+=--()0,2()()()322000023136x x x x x --+=--()()2001210x x -+=01x =12-()131y x +=--1151842y x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭320x y +-=15480x y -+=()f x ()10011af +==+1a =-x ∀∈R ()()f x f x -=-1a =-()21212121x xx f x -==-++(]0,1x ∈(]21,2x∈(]212,3x+∈111,2132x ⎡⎫∈⎪⎢+⎣⎭221,213x ⎛⎤-∈-- ⎥+⎝⎦2110,213x ⎛⎤-∈ ⎥+⎝⎦(]0,1x ∈()f x 10,3A ⎛=⎤ ⎥⎝⎦()f x ()()()2222log log log 1log 224x xg x m x x m =⋅+=--+[]2,8x ∈2log t x =[]1,3t ∈()()21232y t t m t t m =--+=-++32t =14m -+3x =2m +()g x []2,8x ∈1,24B m m ⎡⎤=-++⎢⎥⎣⎦(]20,1x ∈[]12,8x ∈()()12g x f x =A B ⊆104123m m ⎧-+≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩5134m -≤≤51,34⎡⎤-⎢⎥⎣⎦()f x ()0,+∞()1ln f x x '=+()10,x e -∈()0f x '<()1,x e -∈+∞()0f x '>∴在上单调递减，在上单调递增，∴的极小值为，无极大值．（2）依题可知，，在上恒成立，显然，所以，设，，，所以在上单调递增，，故，即，即a 的最小值为．（3）方法1：由已知，则函数在、上为增函数，若存在实数m 、n ，其中，使得，则，，由可得，则，故，令，，，可得当时，，此时函数单调递减，当时，，此时函数单调递增，故，，又因为，，且，所以，，因此，的取值范围是．方法2：由已知，则函数在、上为增函数，若存在实数m 、n ，其中，使得，则，，令，则，可得，由可得，令，其中，令可得，()f x ()10,e -()1,e -+∞()f x ()11f e e-=-ln xy ae x =-10x y ae x '=-≥()1,20a >1x xe a≥()xg x xe =()1,2x ∈()()10xg x x e '=+>()g x ()1,2()()1g x g e >=1e a ≥1a e ≥1e()()ln 1,01,02x x g x x x ⎧+>⎪=⎨+≤⎪⎩()g x (],0-∞()0,+∞m n <()()g m g n =20m -<≤01n e <≤-()()g m g n =()1ln 12mn +=+()2ln 12m n =+-()2ln 12n m n n -=-++()()2ln 12x x x ϕ=-++(]0,1x e ∈-()211011x x x x ϕ-'=-==++1x =01x <<()0x ϕ'<()x ϕ11x e <<-()0x ϕ'>()x ϕ()()min 132ln 2x ϕϕ==-()02ϕ=()11e e ϕ-=-12e -<()32ln 22h t -≤<n m -[)32ln 2,2-()()ln 1,01,02x x g x x x ⎧+>⎪=⎨+≤⎪⎩()g x (],0-∞()0,+∞m n <()()g m g n =20m -<≤01n e <≤-()()g m g n t ==()ln 112t n mt ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩122t n e m t ⎧=-⎨=-⎩20m -<≤01t <≤()21th t n m e t =-=-+01t <≤()20th t e '=-=ln 2t =当时，，此时函数单调递减，当时，，此时函数单调递增，故当时，，又因为，，且，所以，，因此，的取值范围是．（其他方法酌情给分）19．（1）由图象可得，最小正周期，则，由，所以，，又，则易求得，所以，由，，得，，所以单调递增区间为，．（2）由题意得，因为，所以，①从而可知，即因此，0ln 2t <<()0h t '<()h t ln 21t <≤()0h t '>()h t 01t <≤()()min ln 232ln 2h t h ==-()02h =()11h e =-12e -<()32ln 22h t -≤<n m -[)32ln 2,2-1A =7ππ2π1212T ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭2π2Tω==77πsin 2π11212f ϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5π2π3k ϕ=-+k ∈Z π2ϕ≤π3ϕ=()πsin 23x x f ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭πππ2π22π232k x k -+≤+≤+k ∈Z 5ππππ1212k x k -+≤≤+k ∈Z 5πππ,π1212k k ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦k ∈Z ()ππsin sin 2263x x h x f f x x⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭111sin sin 2cos 2244x x x x x ⎛⎫==-+ ⎪ ⎪⎝⎭1π1sin 2264x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭π02x ≤≤ππ5π2666x -≤-≤πππsin sin 2sin 662x ⎛⎫⎛⎫-≤-≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1πsin 2126x ⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭1π130sin 22644x ⎛⎫≤-+≤ ⎪⎝⎭故在上的最大值为，最小值为0．（3），令，可得，令，得，易知，方程必有两个不同的实数根、，由，则、异号，①当且或者且时，则方程和在区间均有偶数个根，不合题意，舍去；②当且时，则方程和在区间均有偶数个根，不合题意，舍去；③当，时，当时，只有一根，有两根，所以关于x 的方程在上有三个根，由于，则方程在上有780个根，由于方程在区间上有两个根，方程在区间上有一个根，因此，不合题意，舍去；④当，时，当时，只有一根，有两根，所以关于x 的方程在上有三个根，由于，则方程在上有780个根，由于方程在区间上只有一个根，方程在区间上两个根，此时，满足题意；因此，，，得，综上，，．（其他方法酌情给分）()h x π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦34()ππcos 2sin 1226x g x f x mf x m x ⎛⎫⎛⎫=-+-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()0g x =22sin sin 10x m x --=[]sin 1,1t x =∈-2210t mt --=0∆>1t 2t 1212t t =-1t 2t 11t >210t -<<101t <<21t <-1sin x t =2sin x t =()0,πn 101t <<201t <<1sin x t =2sin x t =()0,πn 11t =-212t =()0,2πx ∈sin 1x =-1sin 2x =22sin sin 10x m x --=()0,2πx ∈78132601=⨯+22sin sin 10x m x --=()0,520π1sin 2x =()520π,521πsin 1x =-()521π,522π11t =212t =-()0,2πx ∈sin 1x =1sin 2x =-22sin sin 1x m x --()0,2πx ∈78132601=⨯+22sin sin 10x m x --=()0,520πsin 1x =()520π,521π1sin 2x =-()521π,522π521n =1122m ⎛⎫⎪⎝=+⎭-1m =1m =521n =。

2023—2024学年北京市海淀区高三上学期期中练习数学试题(含答案)

a
2
2 cos
2
2 sin 2 可看作是点 Q
2 cos, 2 sin 到点 R a, 2 的距离，即可
求解. 【详解】以 M 为圆心，以 MA, MC 为 x, y 轴，建立如图所示的空间直角坐标系，
由于 AB AC 2, 所以 BC 2 2, BM CM 2 ，
(1)求 A, B 两点之间的距离；
(2)判断直线 CD 与直线 AB 是否垂直，并说明理由．
20．已知函数
f x
x a ，且 f 1 1 , f 4 2 ．
x2 b
4
19
(1)求 a,b 的值；
(2)求 f x 的单调区间；
(3)设实数 m 满足：存在 k R ，使直线 y kx m 是曲线 y f x 的切线，且 kx m f x 对
A． 9 4
B．3
6．设
a
log4 6,b
log23, c
3 2
，则（
）
A． a b c
B． c b a
C．9 C． b a c
D．36 D． b c a
7．“ sin tan 0”是“ 为第一或第三象限角”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
x 0, 恒成立，求 m 的最大值．
21．设无穷数列an 的前 n 项和为 Sn ,in 为单调递增的无穷正整数数列，记 An Sin1 Sin ，
n 1, 2, ，定义 Ω j N* Sk S j 0, k j 1, j 2, ．
(1)若 an n, in n2 n 1, 2, ，写出 A1, A2 的值；
因为 y log2 x 是增函数， 6 8 9 ，

2023-2024学年北京西城区三十五中高三(上)期中数学试题及答案

北京市第三十五中学2023-2024学年第一学期期中测试高三数学2023.11行政班教学班姓名学号试卷说明：试卷分值150分，考试时间120分钟，考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效．I 卷一．选择题（共10个小题，每题4分，共40分。

每小题只有一个正确选项，请选择正．．．．确答案填在机读卡相应的题号处．．．．．．．．．．．．．．）1．已知集合{}{1,},28x P x x x N Q x =∈=∣∣ ,则P Q =(A){14}x x <∣ (B){13}x x <∣ (C){1,2}(D){1,2,3}2．下列函数中,既是奇函数又是增函数的为(A)1y x =+(B)1y x=(C)cos y x x =(D)||y x x =3．已知复数1i1iz +=-，则复数z 的共轭复数的虚部为(A)i -(B)i (C)1-(D)14．已知132a -=，21log 3b=，121log 3c =，则(A)a b c >>(B)a c b >>(C)c a b >>(D)c b a>>5．在等腰梯形ABCD 中,2AB CD =,M 为BC 的中点,则AM =(A)1122AB AD +(B)3142AB AD +(C)3144AB AD +(D)1324AB AD +6．“1a =-”是“函数()|sin |f x x a =-在区间π[0,]2上最大值为2”的(A)充分不必要条件(B)必要不充分条件(C)充要条件(D)既不充分也不必要条件7．已知(4,0)A ，点M 为曲线2y x =上一点，点M 在y 轴上的射影为N ，则AM AN ⋅的最小值为(A)13(B)14(C)15(D)168．把函数()sin(2)(0)f x x ϕϕπ=+<<的图象向右平移6π个单位后,得到一个偶函数的图象,则ϕ=(A)6π(B)3π(C)23π(D)56π9．已知函数2212,2,()2,2,x x mx m m x f x x +⎧-++⎪=⎨>⎪⎩ 当2x =时,()f x 取得最小值,则m 的取值范围为(A)[1,4]-(B)[24]，(C)[1,2]-(D)[1,1]-10．十八世纪早期,英国数学家泰勒发现了公式sin x =33!x x -575!7!x x +-+ 211(1)(21)!n n x n --+--+ ，(其中,x n ∈∈R *N ,!123,0!1n n =⨯⨯⨯⨯= ).现用上述公式求111111(1)2!4!6!(22)!n n --+-++-+- 的值,下列选项中与该值最接近的是(A)sin 30︒(B)sin33︒(C)sin 36︒(D)sin 39︒II 卷二、填空题共5小题，每小题5分，共25分．11．函数()f x =R ，请写出满足题意的一个实数a 的值．12．二项式6(2x 展开式的常数项为．13．已知定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足()()()f xy f x f y =+，且当x y >时，()()f x f y >，请写出符合上述条件的一个函数()f x =．14．已知函数2sin()y x ωϕ=+π(0,||2ωϕ><.①若(0)1f =，则ϕ=_______；②若x ∃∈R ，使(2)()4f x f x +-=成立，则ω的最小值是__________.15．已知函数1()sinf x x=，给出下列4个结论：①函数()f x 的值域为[1,1]-②存在正数m ，函数()f x 在区间(,)m +∞上无零点③函数()f x 的周期为12π④对任意正数m ，函数()f x 在区间(0,)m 上有无穷多个零点其中正确的结论序号有．三、解答题共6小题，共85分．解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程．16．（本小题13分）已知函数()2sin sin()f x x x ϕ=+-(0πϕ<<)，π()2f =．(Ⅰ)求ϕ的值；(Ⅱ)求()f x 在[0,π]内的所有零点之和．17．（本小题14分）某校举办知识竞赛，已知学生甲是否做对每个题目相互独立，做对,,A B C 三道题目的概率以及做对时获得相应的奖金如表所示．规则如下：按照,,A B C 的顺序做题，只有做对当前题目才有资格做下一题．[注：甲最终获得的奖金为答对的题目相对应的奖金总和.](Ⅰ)求甲没有获得奖金的概率；(Ⅱ)求甲最终获得的奖金X 的分布列及期望；(Ⅲ)如果改变做题的顺序，最终获得的奖金期望是否相同？如果不同，你认为哪个顺序最终获得的奖金期望最大？（不需要具体计算过程，只需给出判断）18．（本小题13分）在ABC ∆中，AD 为BC边上的中线，AC =，3cos 5DAC ∠=．从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知，使ABC ∆存在且唯一确定，并完成下面问题．条件①：cos C =；条件②：cos C =条件③：ADC ∆的面积为2．(Ⅰ)求AD 的长；(Ⅱ)求AB 的长．注：如果选择的条件不符合要求，本题得0分；如果选择多个符合要求的条件分别解答，按第一个解答计分．题目A BC 做对的概率341214获得的奖金/元326412819．（本小题15分）已知函数21()2xf x e x ax =--，曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线为l ．(Ⅰ)求l 的方程；(Ⅱ)判断曲线()y f x =与直线l 的公共点个数，并证明；(Ⅲ)若0a =，令()()p x f x '=，求证：对任意的123,,[1,1]x x x ∈-，都有123()()()p x p x p x +>成立．20．（本小题15分）已知函数()ln(1)1x af x x x -=-++(a R ∈)．(Ⅰ)求函数()f x 的单调区间；(Ⅱ)已知,m n 是正整数，且1m n <<，证明(1)(1)n m m n +>+.21．（本小题15分）在数字21,2,,()n n ≥的任意一个排列A ：12,,,n a a a 中，如果对于,,i j i j *∈<N ，有ij a a >，那么就称(,)i j a a 为一个逆序对.记排列A 中逆序对的个数为()S A .如=4n 时，在排列B ：3,2,4,1中，逆序对有(3,2)，(3,1)，(2,1)，(4,1)，则()4S B =.（Ⅰ）设排列C ：1234,,,a a a a ，写出两组具体的排列C ，分别满足：①()5S C =，②()4S C =；（Ⅱ）对于数字1，2，，n 的一切排列A ，求所有()S A 的算术平均值；（Ⅲ）如果把排列A ：12,,,n a a a 中两个数字,()i j a a i j <交换位置，而其余数字的位置保持不变，那么就得到一个新的排列A '：12,,,n b b b ，求证：()()S A S A '+为奇数.高三数学2023.11参考答案：一、选择题共10小题，每小题4分，共40分．1．D 2．D 3．C 4．C 5．B 6．A 7．A 8．D 9．B 10．B二、填空题共5小题，每小题5分，共25分．11．(,0]-∞12．6013．lg x 或ln x (答案不唯一)14．①6π②2π15．①②④三、解答题共6小题，共85分．16．（本小题13分）解：(Ⅰ)因为πππ()2sin sin()222f ϕ=+-=，所以cos ϕ=，因为0πϕ<<，所以π6ϕ=．(Ⅱ)π()2sin sin(6f x x x =+12sin cos )2x x x =+2sin cosx x x =+1cos 213(sin 222x x -=+-1sin 2222x x =-πsin(2)3x =-令()0f x =，即πsin(2)03x -=，得π2π3x k -=，k Z ∈，即ππ62k x =+，k Z ∈，因为[0,π]x ∈，所以12π2π,63x x ==，所以()f x 在[0,π]内的所有零点之和为π2π5π636+=．17．（本小题14分）解：(Ⅰ)甲没有获得奖金为事件M ，则31()144P M =-=；(Ⅱ)分别用,,A B C 表示做对题目,,A B C 的事件，则,,A B C 相互独立．由题意，X 的可能取值为0，32，96，224．()()104P X P A ===；()()31332428P X P AB ===⨯=；()()31399642432P X P ABC ===⨯⨯=；()()311322442432P X P ABC ===⨯⨯=．所以甲最终获得的奖金X 的分布列为X 03296224P1438932332()13930329622460483232E X =⨯+⨯+⨯+⨯=．(Ⅲ)不同，按照,,A B C 的顺序获得奖金的期望最大．1813解：选条件①：cos C =(Ⅰ)记DAC α∠=，ADC β∠=．在ADC ∆中，3cos 5α=，cos C =，所以4sin 5α==，sin 5C ==，sin sin(π)sin()C C βαα=--=+sin cos cos sin C Cαα=+4355=因为sin sin AD ACC β=，所以AD AC ==．(Ⅱ)在ADC ∆中，2222cos 4DC AD AC AD AC α=+-⨯⨯=，所以2DC =．【或：sin sin DC ADCα=，所以2DC =】所以4BC =．在ABC 中，2222cos 13AC BC AC BC C =+-⨯⨯=，所以AB =选条件③：ADC ∆的面积为2(Ⅰ)记DAC α∠=，ADC β∠=．在ADC ∆中，3cos 5α=，所以4sin 5α==，1sin 22ADC S AD AC α∆=⨯⨯⨯=，又因为AC =AD =(Ⅱ)在ADC ∆中，2222cos 4DC AD AC AD AC α=+-⨯⨯=，所以2DC =．所以4BC =．法一：因为AC AD ==，所以π(0,2C β=∈，3cos cos(π)cos 25C C αβ=--=-=，即2312cos 5C -=，解得cos 5C =．在ABC 中，2222cos 13AB AC BC AC BC C =+-⨯⨯=，所以AB =法二：取CD 中点E ，因为AC AD ==，所以AE CD ⊥．可求得2AE =，2229413AB AE BE =+=+=，所以AB =1，1，所以切线方程为1(1)y a x -=-，即(1)1y a x =-+；(Ⅱ)令2211()(1)1122x xg x e x ax a x e x x =-----=---，()1x g x e x '=--，令()()1x h x g x e x '==--，()1x h x e '=-，令()0h x '=，得0x =，x (,0)-∞0(0,)+∞()h x '-+()h x (()g x ')所以()(0)0h x h ≥=，即()0g x '≥恒成立，()g x 为R 上的增函数．又(0)0g =，所以()g x 只有唯一零点0，即曲线()y f x =与直线l 的公共点个数为1个．(Ⅲ)当0a =时，函数()x p x e x =-，由(Ⅱ)知，()p x 在(1,0)-上减，在(0,1)上增，又1(1)1,(1)1,(0)1p p e p e-=+=-=，所以()p x 的值域为[1,1]e -，对任意的123,,[1,1]x x x ∈-，都有123()()111()p x p x e p x +≥+>-≥，所以123()()()p x p x p x +>．20．（本小题15分）解:(Ⅰ)函数()f x 的定义域为(1,)-+∞，2()(1)a xf x x -'=+，①当1a ≤-时，()0f x '<在(1,)-+∞上恒成立，()f x 的减区间为(1,)-+∞，无增区间；②当1a >-时，令()0f x '>，解得1x a -<<，令()0f x '<，解得x a >，所以()f x 的增区间为(1,)a -，减区间为(,)a +∞．综上，当1a ≤-时，()f x 的减区间为(1,)-+∞，无增区间；当1a >-时，()f x 的增区间为(1,)a -，减区间为(,)a +∞．(Ⅱ)两边同时取对数，证明不等式成立等价于证明ln(1)ln(1)n m m n +>+，即证明ln(1)ln(1)m n m n++>，构造函数2ln(1)ln(1)1(),()xx x x f x f x xx-+++'==，令()ln(1)1xg x x x =-++，由(Ⅰ)知，当0a =时，()g x 在(0,)+∞上为减函数，故()(0)0g x g <=，所以()0f x '<，所以()f x 为(0,)+∞上的减函数，因为1m n <<，知()()f m f n >，即ln(1)ln(1)m n m n++>，即(1)(1)n m m n +>+．4（Ⅱ）解：考察排列D ：121,,,,n n d d d d - 与排列1121,,,,n n D d d d d - ：，因为数对(,)i j d d 与(,)j i d d 中必有一个为逆序对（其中1i j n <≤≤），且排列D 中数对(,)i j d d 共有2(1)C 2n n n -=个，………………5分所以1(1)()()2n n S D S D -+=.………………6分所以排列D 与1D 的逆序对的个数的算术平均值为(1)4n n -.………………7分而对于数字1，2，，n 的任意一个排列A ：12,,,n a a a ，都可以构造排列A 1：121,,,,n n a a a a - ，且这两个排列的逆序对的个数的算术平均值为(1)4n n -.所以所有()S A 的算术平均值为(1)4n n -.………………9分（Ⅲ）证明：○1当1j i =+，即,i j a a 相邻时，不妨设1i i a a +<，则排列A '为12112,,,,,,,,i i i i n a a a a a a a -++ ，此时排列A '与排列A ：12,,,n a a a 相比，仅多了一个逆序对1(,)i i a a +，所以()()1S A S A '=+，所以()()2()1S A S A S A '+=+为奇数.………………11分○2当1j i ≠+，即,i j a a 不相邻时，假设,i j a a 之间有m 个数字，记排列A ：1212,,,,,,,,,,i m j n a a a k k k a a ，先将i a 向右移动一个位置，得到排列A 1：12112,,,,,,,,,,,,i i m j n a a a k a k k a a - ，由○1，知1()S A 与()S A 的奇偶性不同，再将i a 向右移动一个位置，得到排列A 2：121123,,,,,,,,,,,,i i m j n a a a k k a k k a a - ，由○1，知2()S A 与1()S A 的奇偶性不同，以此类推，i a 共向右移动m 次，得到排列A m ：1212,,,,,,,,,,m i j n a a k k k a a a ，再将j a 向左移动一个位置，得到排列A m +1：1211,,,,,,,,,,i m j i n a a a k k a a a - ，以此类推，j a 共向左移动m +1次，得到排列A 2m +1：121,,,,,,,,,j m i n a a a k k a a ，即为排列A '，由○1，可知仅有相邻两数的位置发生变化时，排列的逆序对个数的奇偶性发生变化，而排列A 经过21m +次的前后两数交换位置，可以得到排列A '，所以排列A 与排列A '的逆序数的奇偶性不同，所以()()S A S A '+为奇数.综上，得()()S A S A '+为奇数.………………15分。

北京市通州区2024届高三上学期期中质量检测数学试题(含解析)

通州区2023—2024学年第一学期高三年级期中质量检测数学试卷2023年11月本试卷共4页，共150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效.考试结束后，请将答题卡交国.第一部分（选择题共40分）一、选择题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项.1. 已知集合，，则（）A. B. C. D. 2. 已知复数，则在复平面内对应的点位于（）A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限3. 已知向量，，，则下列结论中正确的是（）A B.C. D. 与的夹角为120°4. 已知函数，则（）A. 当且仅当，时，有最小值B. 当且仅当时，有最小值2C. 当且仅当时，有最小值D. 当且仅当时，有最小值.25. 下列命题中假命题是（）A. ，B. ，.的{}02A x x =≤<{}1,0,1,2B =-A B = {}1{}0,1{}0,2{}0,1,21iiz -=z ()2,0a =- ()1,2b =(c = a b ∥ 2a b ⋅= 2b c = a c()()1104f x x x x=++>12x =()f x 3212x =()f x 1x =()f x 321x =()f x x ∀∈R 102x⎛⎫> ⎪⎝⎭x ∃∈R 12x x>C ， D. ，6. 已知，，，则（）A. B. C.D.7. 在平面直角坐标系中，角以为始边，则“角的终边过点”是“”的（）A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件8. 下列函数中，在区间上单调递减的是（）A. B. C. D. 9. 已知函数是奇函数，且，将的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍，纵坐标不变，所得图象对应的函数为，则（）A. B. C. D. 10. 已知数列的前项和为，且，则下列四个结论中正确的个数是（）①；②若，则；③若，则；④若数列是单调递增数列，则的取值范围是.A. 1B. 2C. 3D. 4第二部分（非选择题共110分）.x ∀∈R ||21x >x ∃∈R tan 1x >12log 3a =1ln 2b =1213c ⎛⎫= ⎪⎝⎭b ac <<a b c <<a c b <<b c a<<xOy αOx α()1,2-tan 2α=-()0,∞+()()31f x x =-()||2x f x -=()2log f x x =-()12log f x x=()()()cos 20,πf x A x A ϕϕ=+><3π14f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()f x ()g x ()sin g x x =()sin g x x=-()πcos 4g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()πcos 4g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭{}n a n n S 21n n S S n ++=22n n a a +-=10a =501225S =11a =501224S ={}n a 1a 11(,44-二、填空题共5小题，每小题5分，共25分.11. 已知函数，则的定义域为____________.12. 已知数列是等比数列，，，则数列的通项公式________；数列的前9项和的值为__________.13. 已知实数a ，b 满足关于x 的不等式的解集为，且满足关于的不等式的解集为，则满足条件的一组a ，b 的值依次为______.14. 在等腰中，，，则____________；若点满足，则的值为___________.15. 已知函数，，给出下列四个结论：①函数在区间上单调递减；②函数的最大值是；③若关于的方程有且只有一个实数解，则的最小值为；④若对于任意实数a ，b ，不等式都成立，则的取值范围是.其中所有正确结论的序号是_______.三、解答题共6小题，共85分.解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程.16已知函数，.（1）当时，若，求的值域（2）若有两个零点，分别为，，且，求的取值范围.17. 已知函数..()()1lg 2f x x x=++()f x {}n a 22a =-34a ={}n a n a ={}n a 9S (),axb a b >∈R (),1-∞-y 230y y b ++>R ABC 2AB AC ==2BA BC ⋅=BC =P 122CP CA CB =- PA PB ⋅()23,1,1log ,1,2x x m x f x x x ⎧-++<⎪=⎨--≥⎪⎩m ∈R ()21x g x x =+()f x 1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()g x 12x ()()0f x g x -=m 12()()f a g b ≤m 3,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦()23f x x ax a =--+a ∈R 2a =[]0,3x ∈()f x ()f x 1x 2x 120x x >a ()2cos 2sin 1f x x x x =-+（1）求的值；（2）求最小正周期及单调区间；（3）比较与的大小，并说明理由.18. 已知的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，其中，，再从下面给出的条件①，条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知，使存在且唯一.（1）求的值；（2）求的面积.条件①：；条件②：③：.注：如果选择的条件不符合要求，得0分；如果选择多个符合要求的条件分别解答，按第一个解答计分.19. 已知函数.（1）求曲线在点处的切线方程；（2）求的极值；（3）若对于任意，不等式恒成立，求实数的取值范围.20. 已知函数，，.（1）求的值；（2）求在区间上的最大值；（3）当时，求证：对任意，恒有成立.21. 已知数列的各项均为正数，且满足（，且）.（1）若；（i ）请写出一个满足条件的数列的前四项；的5π4f ⎛⎫⎪⎝⎭()f x π5f ⎛⎫- ⎪⎝⎭7π8f ⎛⎫⎪⎝⎭ABC 2a =π3B =ABC c ABC cos =A b =b =()2e 2xf x x =-()y f x =()()0,0f ()f x x ∈R ()()2e 1f x x m >-+m ()e 2x f x x -=()1ln g x a x x =-a ∈R ()1f '()g x []1,21a =()0,x ∈+∞()()cos xf xg x x>-{}n a 112n n n a a a -++≥*n ∈N 2n ≥12a a >{}n a（ii ）求证：存在，使得成立；（2）设数列的前项和为，求证：.()t t ∈R ()*1n a a nt n ->∈N {}n a n n S ()()2212n n n S n n a n n a ++--≥通州区2023—2024学年第一学期高三年级期中质量检测数学试卷2023年11月本试卷共4页，共150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效.考试结束后，请将答题卡交国.第一部分（选择题共40分）一、选择题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项.1. 已知集合，，则（）A. B. C. D. 【答案】B 【解析】【分析】根据题意，由交集的运算，即可得到结果.【详解】因为集合，，则.故选：B 2. 已知复数，则在复平面内对应的点位于（）A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限【答案】C 【解析】【分析】根据复数除法运算化简即可求解.【详解】,故对应的点为，在第三象限，故选：C3. 已知向量，，，则下列结论中正确的是（）A. B. {}02A x x =≤<{}1,0,1,2B =-A B = {}1{}0,1{}0,2{}0,1,2{}02A x x =≤<{}1,0,1,2B =-{}0,1A B = 1iiz -=z ()()()1i i 1i 1i i i i z ---===---()1,1--()2,0a =- ()1,2b=(c = a b ∥ 2a b ⋅=C. D. 与的夹角为120°【答案】D 【解析】【分析】利用向量平行，向量数量积，向量模，向量夹角的坐标表示验证各选项正误即可得答案.【详解】A 选项，因，则与平行，故A 错误；B 选项，因，故B 错误；C 选项，，又，则，故C 错误；D 选项，，又，则，即与的夹角为120°，故D 正确.故选：D.4. 已知函数，则（）A. 当且仅当，时，有最小值B. 当且仅当时，有最小值2C. 当且仅当时，有最小值D. 当且仅当时，有最小值.2【答案】B 【解析】【分析】根据题意，由基本不等式，代入计算，即可得到结果.【详解】因为，则，当且仅当时，即时，等号成立，所以当且仅当时，有最小值2.故选：B5. 下列命题中的假命题是（）2b c = a c ()2210-⨯≠⨯a b202a b ⋅=-+=-b ==2c == 2b c ≠ 21cos ,222a c a c a c⋅-===-⨯ [],0,180a c ∈︒︒ ,120a c =︒ a c()()1104f x x x x=++>12x =()f x 3212x =()f x 1x =()f x 321x =()f x 0x >()11124f x x x =++≥+=14x x =12x =12x =()f xA. ，B. ，C. ，D. ，【答案】C 【解析】【分析】对于A ，根据指数的值域为可判断；对于B ，取可判断；对于C ，取可判断；对于D ，取可判断.【详解】对于A ，因为指数函数的值域为，所以，，A 对；对于B ，当时，，B 对；对于C ，当时，，C 错；对于D ，当时，，D 对.故选：C.6. 已知，，，则（）A. B. C.D.【答案】B 【解析】【分析】利用对数函数的单调性可得，，又，从而可得.【详解】因为，所以，即，因为，所以，即，而，所以.故选：B.x ∀∈R 102x⎛⎫> ⎪⎝⎭x ∃∈R 12x x>x ∀∈R ||21x >x ∃∈R tan 1x >()0,∞+14x =0x =π3x =()0,∞+x ∀∈R 102x⎛⎫> ⎪⎝⎭14x =1122111424x ⎛⎫==> ⎪⎝⎭0x =||0212x ==π3x =πtan tan 13x ==>12log 3a =1ln 2b =1213c ⎛⎫= ⎪⎝⎭b ac <<a b c <<a c b <<b c a<<21a -<<-10b -<<12103c ⎛⎫=> ⎪⎝⎭121123422--⎛⎫⎛⎫=<<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2111122211log log 3log 22--⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭21a -<<-11e 12-<<11lne ln ln12-<<10b -<<12103c ⎛⎫=> ⎪⎝⎭a b c <<7. 在平面直角坐标系中，角以为始边，则“角的终边过点”是“”的（）A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】【分析】根据三角函数的定义即可判断.【详解】当角的终边过点时，根据三角函数的定义，可得，充分性成立；当时，为第二象限角或第四象限角，若为第四象限角，则角的终边不过点，必要性不成立.所以“角的终边过点”是“”的充分不必要条件.故选：A.8. 下列函数中，在区间上单调递减的是（）A. B. C. D. 【答案】C 【解析】【分析】求导可判断A ，根据指数函数以及对数函数的单调性即可判定BC ，根据函数图象即可判定D.【详解】对于A, ,所以在上单调递增，故A 错误，对于B ，由于，所以在上单调递增，B 错误，对于C ，，故在上单调递减，C 正确，对于D ，的图象如下所示：故在单调递减，在单调xOy αOx α()1,2-tan 2α=-α()1,2-tan 2α=-tan 2α=-ααα()1,2-α()1,2-tan 2α=-()0,∞+()()31f x x =-()||2x f x -=()2log f x x =-()12log f x x=()()2310f x x '=-≥()()31f x x =-()0,∞+()220,xx x f x -=>=()||2x f x -=()0,∞+()220,log log x f x x x >=-=-()2log f x x =-()0,∞+()12log f x x =()12log f x x =()0,1()1,+∞递增，故D 错误，故选：C9. 已知函数是奇函数，且，将的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍，纵坐标不变，所得图象对应的函数为，则（）A. B. C. D. 【答案】A 【解析】【分析】根据三角函数的性质及图象变换计算即可.【详解】由题意可知，，所以或，由因为，所以，即，故.故选：A .()()()cos 20,πf x A x A ϕϕ=+><3π14f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()f x ()g x ()sin g x x =()sin g x x=-()πcos 4g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()πcos 4g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭()ππZ 2k k ϕ=+∈π<ϕπ2ϕ=π2ϕ=-3π3π1cos 142f A ϕ⎛⎫⎛⎫=-=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3π0cos 02A ϕ⎛⎫>⇒+< ⎪⎝⎭π,12A ϕ=-=()πcos 2sin 22f x x x ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()sin g x x =10. 已知数列的前项和为，且，则下列四个结论中正确的个数是（）①；②若，则；③若，则；④若数列是单调递增数列，则的取值范围是.A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C 【解析】【分析】由，可得，两式相减得到，进而可得，可判断①，根据的值可判断是否为等差，再根据等差数列得前项和公式即可求解②③；根据条件得，，再根据数列单调递增，则必有，且，求解即可得出的取值范围．【详解】因为，当，，两式相减得，所以，两式相减得，故①错误，当时，令，则，，得，所以，令，则，，得，所以，则，所以，故奇数项是以为首项，2为公差的等差数列，偶数项是以为首项，2为公差的等差数列，则，所以②正确；当时，令，则，，得，所以，{}n a n n S 21n n S S n ++=22n n a a +-=10a =501225S =11a =501224S ={}n a 1a 11(,44-21n n S S n +=-+21(1)n n S S n -=-+-121(2)n n a a n n ++=-≥22(2)n n a a n +-=≥1a {}n a n 21221n a n a =--21122+=+n a n a {}n a 22212n n n a a a ++>>21a a >1a 21n n S S n +=-+2n ≥21(1)n n S S n -=-+-121(2)n n a a n n ++=-≥122(1)121+++=+-=+n n a a n n 22(2)n n a a n +-=≥10a =1n =211S S =-+1211a a a +=-+2121a a =-+21a =2n =324S S =-+112324a a a a a ++=--+312122422=--+=+a a a a 32a =312a a -=22n n a a +-={}n a 10a =21a =50123495013492450()()S a a a a a a a a a a a =+++++=+++++++ 25242524(2502)(2512)122522⨯⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=11a =1n =211S S =-+1211a a a +=-+2121a a =-+21a =-令，则，，得，故偶数项是以为首项，2为公差的等差数列，奇数项从第二项开始以为首项，2为公差的等差数列，则，所以③正确；由于，，，则，又数列单调递增，则必有，且，所以，且，解得，所以的取值范围是，所以④正确．故选：C ．第二部分（非选择题共110分）二、填空题共5小题，每小题5分，共25分.11. 已知函数，则的定义域为____________.【答案】【解析】【分析】依题意可得，，求解即可.【详解】依题意可得，，解得且，所以的定义域为.故答案为：.12. 已知数列是等比数列，，，则数列的通项公式________；数列2n =324S S =-+112324a a a a a ++=--+3122244a a a =--+={}n a 21a =-34a =50123495013492450()()S a a a a a a a a a a a =+++++=+++++++ ()242325241(2442)2512122422⨯⨯⎡⎤=+⨯+⨯+⨯-+⨯=⎢⎥⎣⎦22(2)n n a a n +-=≥2121a a =-+3122=+a a 2222222442211()()()2(1)21221n n n n n a a a a a a a a n a n a ---=-+-++-+=--+=-- 2121212123533311()()()2(1)222222n n n n n a a a a a a a a n a n a n a ++---=-+-++-+=-+=-++=+ {}n a 22212n n n a a a ++>>21a a >111222122221n a n a n a +-->+>--1112->a a 11144a -<<1a 11(,44-()()1lg 2f x x x=++()f x ()()2,00,-⋃+∞020x x ≠⎧⎨+>⎩20x x ≠⎧⎨+>⎩2x >-0x ≠()f x ()()2,00,-⋃+∞()()2,00,-⋃+∞{}n a 22a =-34a ={}n a n a =的前9项和的值为__________.【答案】 ①. ②. 171【解析】【分析】根据等比数列基本量的计算即可求解，，进而根据公式即可求解.【详解】由，可得，，所以，，故答案为：，17113. 已知实数a ，b 满足关于x 的不等式的解集为，且满足关于的不等式的解集为，则满足条件的一组a ，b 的值依次为______.【答案】故答案为：（答案不唯一，只要满足就行）【解析】【分析】利用一元一次不等式的解集和二次不等式恒成立列不等式即可求解.【详解】因为关于x 的不等式的解集为，所以，又关于的不等式的解集为，所以，解得，所以满足条件的一组a ，b 的值依次为，（答案不唯一，只要满足就行）故答案为：（答案不唯一，只要满足就行）14. 在等腰中，，，则____________；若点满足，则的值为___________.【答案】 ①.②. 【解析】【分析】利用余弦定理、平面向量及其线性运算、平面向量数量积的定义及运算分析运算即可得解.{}n a 9S ()12n --2q =-11a =22a =-34a =2q =-11a =()1112n n n a a q --==-()()991217112S --==--()12n --(),ax b a b >∈R (),1-∞-y 230y y b ++>R 3,3a b =-=94b a =->(),ax b a b >∈R (),1-∞-0a b a <⎧⎨=-⎩y 230y y b ++>R 2340b -<94b >3,3a b =-=94b a =->3,3a b =-=94b a =->ABC 2AB AC ==2BA BC ⋅=BC =P 122CP CA CB =- PA PB ⋅224【详解】解：如上图，由题意等腰中，，则，∵，，∴，∴，即，∵由余弦定理得，∴，即，又因边长，∴.∴是等边三角形，则，，∵，∴，，∴.ABC 2AB AC ==2BA =2BA BC ⋅=,=∠ BA BC B cos 2cos 2⋅===BA BC BA BC B BC B cos 1=BC B cos 1⋅=BC B 2222cos AC AB BC AB BC B =+-⋅⋅244221=+-⨯⨯BC 24BC =0BC >2BC =ABC π3A B C ===2C C B A ==122CP CA CB =- 122=-=+ PA CA CP CA CB 132=-=- PB CB CP CB CA 2211312362224⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅-=⋅-+-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭PA PB CA CB CB CA CA CB CA CB CA CB222211116cos 62424=⋅-+=-+CA CB CA CB CA CB C CA CB 221112226224224=⨯⨯⨯-⨯+⨯=故答案为：；.15. 已知函数，，给出下列四个结论：①函数区间上单调递减；②函数的最大值是；③若关于的方程有且只有一个实数解，则的最小值为；④若对于任意实数a ，b ，不等式都成立，则的取值范围是.其中所有正确结论的序号是_______.【答案】①②③【解析】【分析】对于①，由二次函数开口向下，对称轴为，得到①正确；对于②，先得到函数的奇偶性，求导得到函数的单调性，画出的图象，数形结合得到的最大值；对于③，转化为有且只有一个交点，在同一坐标系画出与的图象，数形结合得到不等式，求出；对于④，先由得到，考虑时，两函数在处的切线相同，结合两函数图象得到满足要求，故④错误.【详解】对于①，当时，，二次函数开口向下，对称轴为，故在区间上单调递减，①正确；对于②，定义域为R ，且，故为奇函数，当时，，当时，，单调递减，当时，，单调递增，在224()23,1,1log ,1,2x x m x f x x x ⎧-++<⎪=⎨--≥⎪⎩m ∈R ()21x g x x =+()f x 1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()g x 12x ()()0f x g x -=m 12()()f a g b ≤m 3,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦12x =()21xg x x =+()g x ()(),f x g x ()f x ()g x 12m ≥()()00f g ≤0m ≤0m =0x =0m =1,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭()221124f x x x m x m ⎛⎫=-++=--++ ⎪⎝⎭12x =1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭()21xg x x =+()()21x g x g x x --==-+()21xg x x =+0x >()()22211x g x x-'=+1x >()0g x '<()21xg x x =+01x <<()0g x '>()21xg x x =+且，时,时,画出的图象如下：由图象可得的最大值是，②正确；对于③，关于的方程有且只有一个实数解，即有且只有一个交点，在同一坐标系画出与的图象，要想有且只有一个交点，则，故的最小值为，③正确；对于④，由题意得，，即，当时，，，()112g =0x >()0g x >0x <()0g x <()21x g x x =+()g x 12x ()()0f x g x -=()(),f x g x ()23,1,1log ,1,2x x m x f x x x ⎧-++<⎪=⎨--≥⎪⎩()g x ()(),f x g x 12m ≥m 12()()00f g ≤0m ≤0m =()2f x x x =-+()00f =，，此时在处的切线方程为，而，故在处的切线方程为，画出两函数图象如下：此时满足对于任意实数a ，b ，不等式都成立，故的取值范围不是，D 错误.故答案为：①②③【点睛】函数零点问题：将函数零点问题或方程解的问题转化为两函数的图象交点问题，将代数问题几何化，借助图象分析，大大简化了思维难度，首先要熟悉常见的函数图象，包括指数函数，对数函数，幂函数，三角函数等，还要熟练掌握函数图象的变换，包括平移，伸缩，对称和翻折等，涉及零点之和问题，通常考虑图象的对称性进行解决.三、解答题共6小题，共85分.解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程.16. 已知函数，.（1）当时，若，求的值域（2）若有两个零点，分别为，，且，求的取值范围.【答案】（1）()21f x x '=-+()01f '=()2f x x x =-+0x =y x =()01g '=()21xg x x =+0x =y x =()()f a g b ≤m 3,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦()23f x x ax a =--+a ∈R 2a =[]0,3x ∈()f x ()f x 1x 2x 120x x >a []0,4（2）【解析】【分析】（1）由题意可得在上单调递减，在上单调递增，从而可求解；（2）根据题意可得，进而可求解.【小问1详解】当时，的对称轴为，且开口向上，所以在上单调递减，在上单调递增，所以，又，所以，所以当，的值为；【小问2详解】的两个零点分别为，且，，即，解得或，故取值范围为.17. 已知函数.（1）求的值；（2）求的最小正周期及单调区间；（3）比较与的大小，并说明理由.【答案】（1（2）,递增区间为，递减区间为的(,6)(2,3)-∞- ()f x [)0,1(]1,312Δ00x x >⎧⎨>⎩2a =()()22211f x x x x =-+=-1x =()f x [)0,1(]1,3()()min 10f x f ==()()01,34f f ==()max 4f x =[]0,3x ∈()f x []0,4()f x 12,x x 120x x >12Δ00x x >⎧∴⎨>⎩24(3)030a a a ⎧--+>⎨-+>⎩6a <-23a <<a (,6)(2,3)-∞- ()2cos 2sin 1f x x x x =-+5π4f ⎛⎫⎪⎝⎭()f x π5f ⎛⎫- ⎪⎝⎭7π8f ⎛⎫⎪⎝⎭πT =πππ,π,Z 36k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦π2ππ,π,Z 63k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦（3），理由见解析【解析】【分析】（1）根据二倍角的正余弦公式和两角和的正弦公式化一，从而可求解；（2）根据周期公式可求周期，令，求解可得增区间，令，求解可得减区间；（3）由周期可得，再利用单调性即可求解.小问1详解】，所以；【小问2详解】的最小正周期,令，解得；令，解得，所以的单调递增区间为，单调递减区间为.小问3详解】，理由如下：由（2）可知的最小正周期,所以，由（2）可知，在上单调递增，又，所以，即.【【π7π58f f ⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭πππ2π22π,Z 262k x k k -+≤+≤+∈ππ3π2π22π,Z 262k x k k +≤+≤+∈7ππ88f f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()1π2cos 222cos 22sin 226f x x x x x x ⎫⎛⎫=+=+=+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭5π5π44ππ2sin 22cos 66f ⎫⎛⎫⨯+=⎛ = ⎝⎝⎭⎪⎭=⎪()f x 2ππ2T ==πππ2π22π,Z 262k x k k -+≤+≤+∈ππππ,Z 36k x k k -+≤≤+∈ππ3π2π22π,Z 262k x k k +≤+≤+∈π2πππ,Z 63k x k k +≤≤+∈()f x πππ,π,Z 36k k k ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦π2ππ,π,Z 63k k k ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦π7π58f f ⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()f x 2ππ2T ==7ππ88f f ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()f x ππ,36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ππππ3586-<-<-<ππ85f f ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭π7π58f f ⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭18. 已知的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，其中，，再从下面给出的条件①，条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知，使存在且唯一.（1）求的值；（2）求的面积.条件①：；条件②：③：.注：如果选择的条件不符合要求，得0分；如果选择多个符合要求的条件分别解答，按第一个解答计分.【答案】（1）（2【解析】【分析】（1）若选①，先求出，然后利用正弦定理可求；若选条件②，由余弦定理可检验是否存在；若选条件③，由余弦定理可求；（2）结合三角形面积公式即可求解．【小问1详解】若选①，又因为,所以，所以，由正弦定理得，所以；若选条件②由余弦定理得，整理得，此时方程无解，即这样的三角形不存在，所以条件②不能选；ABC 2a =π3B =ABC c ABC cos =A b =b =3c =sin C c c c cos =A 0πA <<sin A ==1sin sin()sin cos cos sin 2C AB A B A B =+=+=+=sin sin a cA C=sin 3sin a C c A ===b =22227414cos ,224c a c b B acc+-+-==24890c c -+=若选条件③，由余弦定理得，整理得，解得或（舍去），所以.小问2详解】由（1）可知，所以.19. 已知函数.（1）求曲线在点处的切线方程；（2）求的极值；（3）若对于任意，不等式恒成立，求实数的取值范围.【答案】（1）（2）极小值为，无极大值（3）【解析】【分析】（1）求导，即可得斜率，进而可求直线方程，（2）求导，根据导数求解单调性，即可求解极值，（3）将恒成立问题参数分离，构造函数即可求导求解最值求解.【小问1详解】由得，又，所以在切线为【小问2详解】令，则，故在单调递增，当时，单调递减，【b =2222147cos ,224a c b c B ac c+-+-==2230c c --=3c =1c =-3c =3c=11sin 2322ABC S ac B ==⨯⨯=()2e 2xf x x =-()y f x =()()0,0f ()f x x ∈R ()()2e 1f x x m >-+m 1y =()01f =0m <()2e 2e ,xg x x =-()2e 2xf x x =-()22e 2x f x '=-()()00,01f f ='=()y f x =()0,11y =()22e 20xf x '=->0x >()f x ()0,∞+0x <()()0,f x f x '<所以当时，取极小值，无极大值，【小问3详解】由得，故，构造函数则，令，则，故当时，，单调递增，时，单调递减，故当取极小值也是最小值，，所以，即20. 已知函数，，.（1）求的值；（2）求在区间上的最大值；（3）当时，求证：对任意，恒有成立.【答案】（1）（2）时，，时，时，，（3）证明见解析【解析】【分析】（1）求导即可代入求解，（2）分类讨论，即可根据导数求解函数的单调性并求解最值，（3）将问题转化为，对分类讨论，构造函数，求0x =()f x ()01f =()()2e 1f x x m >-+()22e e 21xx m x ->+-2e 2e x m x ->()2e 2e ,xg x x =-2()2e 2e x g x '=-2()2e 2e>0x g x '=-1>2x 1>2x ()0g x '>()g x 12x <()()0,g x g x '<()1,2x g x =1e e 02g ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()min m g x <0m <()e 2x f x x -=()1ln g x a x x =-a ∈R ()1f '()g x []1,21a =()0,x ∈+∞()()cos xf xg x x>-()12f '=1a ≤-()max 1g x =-112a -<<-()max 1ln g x a aa ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭12a -≤()max 1ln 22g x a =-ln e cos 1x x x x <+-x ()=e cos ln 1xh x x x x +--导确定函数的单调性，即可利用单调性求解最值求证.【小问1详解】由得，所以，【小问2详解】由得，当时，，故在区间上单调递增，所以，当时，令，则，令，则，故在上单调递减，在上单调递增，当时，，此时在区间上单调递减，所以，当时，，此时在区间上单调递增，所以，当时，，此时在区间上单调递增，在单调递减，综上可得：时，，时，时，，【小问3详解】要证，即证，即证明，当时，，而，所以()e 2x f x x-=()2e e 2x x x f x x -+'=()12f '=()1ln g x a x x=-()2211a ax g x x x x +'=+=0a ≥()0g x '>()g x []1,2()()max 12ln 22g x g a ==-0a <()0g x '<1x a >-()0g x '>10x a<<-()g x 1x a >-10x a <<-1a ≤-11a-≤()g x []1,2()()max 11g x g ==-102a -≤<12a -≥()g x []1,2()()max 12ln 22g x g a ==-112a -<<-112a <-<()g x 11,a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦1,2a ⎛⎤- ⎥⎝⎦()max 11ln g x g a aa a ⎛⎫⎛⎫=-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1a ≤-()max 1g x =-112a -<<-()max 1ln g x a aa ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭12a -≤()max 1ln 22g x a =-()()cos x f x g x x >-1e cos ln x x x x x ++<ln e cos 1x x x x <+-01x <≤ln 0x x <e cos 11cos 1cos cos10x x x x +->+-=≥>，当时，记，则，记，由于，所以当单调递增，所以，故在单调递增，故，故，综上，对任意，恒有【点睛】方法点睛：利用导数证明不等式的基本步骤(1)作差或变形；(2)构造新的函数；(3)利用导数研究的单调性或最值；(4)根据单调性及最值，得到所证不等式．21. 已知数列的各项均为正数，且满足（，且）.（1）若；（i ）请写出一个满足条件的数列的前四项；（ii ）求证：存在，使得成立；（2）设数列的前项和为，求证：.【答案】（1）（i ）（答案不唯一）（ii ）见解析（2）见解析【解析】【分析】（1）根据不等式的性质证明不等式；（2）根据累加法与不等式的性质证明结论．【小问1详解】（i ）∵即，ln e cos 1x x x x <+-1x >()=e cos ln 1x h x x x x +--()=e sin ln 1xh x x x '---()()()1==e sin ln 1,=e cos x xm x h x x x m x x x''-----()111,=e cos e 1e 110xx x m x x x x'>-->-->-->()1,x h x '>()()1e sin110h x h ''>=-->()h x 1x >()()1e cos110h x h >=+->ln e cos 1x x x x <+-()0,x ∈+∞()()cos xf xg x x>-()h x ()h x {}n a 112n n n a a a -++≥*n ∈N 2n ≥12a a >{}n a ()t t ∈R ()*1n a a nt n ->∈N {}n a n n S ()()2212n n n S n n a n n a ++--≥12342,1,7,15a a a a ====112n n n a a a -++≥11n n n n a a a a +--≥-又，则，∴满足条件的数列的前四项可以为：.（ii ）∵（，且），∴，，，，累加得，则，则，∵，∴，不妨令，故存在，使得成立；【小问2详解】由（1）知：，同理∵即，∴，，，∴，则则，12a a >210a a -<{}n a 12342,1,7,15a a a a ====11n n n n a a a a +--≥-*n ∈N 2n ≥121n n n n a a a a -----≥1223n n n n a a a a -----≥-⋅⋅⋅4332a a a a -≥-3221a a a a -≥-()()2212n a a n a a ≥---()()121212n a a n a a a a -≥--+-()()()()12121211n a a n a a n a a a a -≥--=---210a a -<()121n a a n a a ->-()21t a a =-()t t ∈R ()*1n a a nt n ->∈N ()()1211n a a n a a -≥--112n n n a a a -++≥11n n n n a a a a +--≥-121q q q q a a a a -----≥1223q q q q a a a a -----≥-⋅⋅⋅211k k k k a a a a +++-≥-()()1q k k k a a q k a a +-≥--()()1q k k k a a q k a a +-≥--()()1q n n n a a q n a a +-≥--，，，，累加得：，故：.()()111n n n a a n a a +-≥--()()212n n n a a n a a +-≥--⋅⋅⋅()11n n n n a a a a -+-≥--0n n a a -≥()()112n nn n n n S na a a +--≥--()()2212n n n S n n a n n a ++--≥。

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