高三数学期中考试试卷理科共6页文档
四川省南充市阆中中学2024年高三下学期期中考试(数学试题理)试题
四川省南充市阆中中学2024年高三下学期期中考试(数学试题理)试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知向量()1,2a =-,(),1b x x =-,若()2//b a a -,则x =( ) A .13B .23C .1D .32.在棱长为2的正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,P 为A 1D 1的中点,若三棱锥P −ABC 的四个顶点都在球O 的球面上,则球O 的表面积为( ) A .12πB .21π2C .41π4D .10π3.已知偶函数()f x 在区间(],0-∞内单调递减,()2log3a f =,sin 5b f π⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2314c f ⎛⎫⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则a ,b ,c 满足( )A .a b c <<B .c a b <<C .b c a <<D .c b a <<4.已知集合M ={y |y =,x >0},N ={x |y =lg (2x -)},则M∩N 为( ) A .(1,+∞)B .(1,2)C .[2,+∞)D .[1,+∞)5.若某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .240B .264C .274D .2826.偶函数()f x 关于点()1,0对称,当10x -≤≤时,()21f x x =-+,求()2020f =( ) A .2B .0C .1-D .17.M 是抛物线24y x =上一点,N 是圆()()22121x y -+-=关于直线10x y --=的对称圆上的一点,则MN 最小值是( ) A .1112- B 31 C .221D .328.已知集合{}1,3,A m =,{}1,B m =,若A B A ⋃=,则m =( ) A .0或3B .0或3C .1或3D .1或39.复数满足48i z z +=+,则复数z 在复平面内所对应的点在( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限10.已知ABC 的垂心为H ,且6,8,AB BC M ==是AC 的中点,则HM AC ⋅=( ) A .14B .12C .10D .811.已知复数z 满足:34zi i =+(i 为虚数单位),则z =( ) A .43i +B .43i -C .43i -+D .43i --12.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足122n n S λ+=+,则λ的值是( )A .4B .2C .2-D .4-二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024学年湖北省荆门市龙泉中学高三下期中考试(数学试题理)试题
2024学年湖北省荆门市龙泉中学高三下期中考试(数学试题理)试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.设0.380.3log 0.2,log 4,4a b c ===,则( )A .c b a <<B .a b c <<C .a c b <<D .b a c <<2.已知数列{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,6353a a a +-=,则7S =( ) A .42B .21C .7D .33.定义,,a a b a b b a b≥⎧⊗=⎨<⎩,已知函数21()2sin f x x =-,21()2cos g x x =-,则函数()()()F x f x g x =⊗的最小值为( ) A .23B .1C .43D .24.已知函数2,0()2,0x xx f x ex x x ⎧>⎪=⎨⎪--≤⎩若函数1()()()2g x f x k x =-+在R 上零点最多,则实数k 的取值范围是( ) A .2(0,)3eB .2(,0)3e-C.( D.5.已知1cos ,,32πααπ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,则()sin πα+= ( )A.3B.3-C.3±D .136.若集合{}|sin 21A x x ==,,42k B y y k Z ππ⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭,则( ) A .A B A ⋃=B .R RC B C A ⊆C .AB =∅D .R R C A C B ⊆7.已知函数()(),12,1xe xf x f x x ⎧≤⎪=⎨->⎪⎩,若方程()10f x mx --=恰有两个不同实根,则正数m 的取值范围为( )A .()1,11,12e e -⎛⎫-⎪⎝⎭B .(]1,11,12e e -⎛⎫-⎪⎝⎭C .()1,11,13e e -⎛⎫-⎪⎝⎭D .(]1,11,13e e -⎛⎫-⎪⎝⎭8.已知双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>满足以下条件:①双曲线E 的右焦点与抛物线24y x =的焦点F 重合;②双曲线E 与过点(4,2)P 的幂函数()f x x α=的图象交于点Q ,且该幂函数在点Q 处的切线过点F 关于原点的对称点.则双曲线的离心率是( ) A .312+ B .512+ C .32D .51+9.设复数z 满足31ii z=+,则z =( )A .1122i + B .1122-+i C .1122i - D .1122i -- 10.如图,正方形网格纸中的实线图形是一个多面体的三视图,则该多面体各表面所在平面互相垂直的有( )A .2对B .3对C .4对D .5对11.已知函数()()f x x R ∈满足(1)1f =,且()1f x '<,则不等式()22lg lg f x x <的解集为( )A .10,10⎛⎫⎪⎝⎭B .10,10,10C .1,1010⎛⎫⎪⎝⎭D .()10,+∞ 12.已知定义在R 上的奇函数()f x 和偶函数()g x 满足()()2x xf xg x a a -+=-+(0a >且1a ≠),若(2)g a =,则函数()22f x x +的单调递增区间为( ) A .(1,1)-B .(,1)-∞C .(1,)+∞D .(1,)-+∞二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
甘肃省兰州第一中学2022-2023学年高三上学期期中考试数学(理)试题含答案
兰州一中2022-2023-1学期期中考试试题高三数学(理)说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟. 答案写在答题卷(卡)上,交卷时只交答题卷(卡).第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.已知集合{3,1,0,2,4}U =--,{1,0}A =-,{0,2}B =,则()U A B ⋃=( ) A .{3,1}- B .{3,4}- C .{3,1,2,4}--D .{1,0,2}-2.已知a R ∈,()13ai i i +=+,(i 为虚数单位),则=a ( ) A .1-B .1C .3-D .33.已知()f x 是R 上的偶函数,()g x 是R 上的奇函数,它们的部分图像如图,则()()⋅f x g x 的图像大致是( )A .B .C .D .4.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且918S =,71a =,则1a =( ) A .4B .2C .12-D .1-5.已知x 、y 都是实数,那么“x y >”的充分必要条件是( ).A .lg lg x y >B .22x y >C .11x y> D .22x y >6.我国南北朝时期的数学家祖暅提出了一个原理“幂势既同,则积不容异”,即夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等.现有某几何体和一个圆锥满足祖暅原理的条件,若该圆锥的侧面展开图是半径为2的一个半圆,则该几何体的体积为( ) A 3π B 3πC 3πD 3π 7.设x ,y 满足约束条件23250y x x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+-≥⎩,则z x y =-+的最小值为( )A .2B .1-C .2-D .3-8.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,()x f x e x =+,则32(2)a f =-,2(log 9)b f =,(5)c f =的大小关系为( )A .a b c >>B .a c b >>C .b c a >>D .b a c >>9.设函数()f x 定义域为R ,()1f x -为奇函数,()1f x +为偶函数,当()1,1x ∈-时,()21f x x =-+,则下列结论错误的是( )A .7324f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ B .()7f x +为奇函数C .()f x 在()6,8上为减函数D .()f x 的一个周期为810.已知函数222,2,()366,2,x ax x f x x a x x ⎧--≤⎪=⎨+->⎪⎩若()f x 的最小值为(2)f ,则实数a的取值范围为( ) A .[2,5]B .[2,)+∞C .[2,6]D .(,5]-∞11.已知双曲线2221x y a-=(0a >)的左、右焦点分别为1F ,2F ,过点2F 作一条渐近线的垂线,垂足为P 若12PF F △的面积为22率为( ) A 23B 32C .3D 1412.已知函数3()5()R f x x x x =+∈,若不等式()22(4)0f m mt f t ++<对任意实数2t ≥恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .(2,2-- B .4,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ C .((),22,-∞+∞D .(,2-∞第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.有甲、乙、丙三项任务,甲、乙各需1人承担,丙需2人承担且至少1人是男生,现有2男2女共4名学生承担这三项任务,不同的安排方法种数是______.(用数字作答)14.已知()1,2a =,()1,1b =,且a 与a b λ+的夹角为锐角,则实数λ的取值范围为______.15.已知()f x 是R 上的奇函数,()g x 是在R 上无零点的偶函数,()20f =,当0x >时,()()()()0f x g x f x g x ''-<,则使得()()lg 0lg f x g x <的解集是________16.已知0x >,0y >,且24x y +=,则112x y y ++最小值为________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)(一)必考题:共五小题,每题12分,共60分。
北京市海淀区2024届高三下学期期中练习(一模)数学试题(解析版)
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b 〈〉= .故选:C.5.若双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>上的一点到焦点(的距离比到焦点的距离大b ,则该双曲线的方程为()A.2214x y -= B.2212x y -= C.2212y x -= D.2214y x -=【答案】D 【解析】【分析】根据题意及双曲线的定义可知2a b =,c =,再结合222+=a b c ,求出,a b ,即可求出结果.【详解】由题知c =,根据题意,由双曲线的定义知2a b =,又222+=a b c ,所以255a =,得到221,4a b ==,所以双曲线的方程为2214y x -=,故选:D.6.设,αβ是两个不同的平面,,l m 是两条直线,且,m l αα⊂⊥.则“l β⊥”是“//m β”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】A 【解析】【分析】通过面面平行的性质判断充分性,通过列举例子判断必要性.【详解】l β⊥,且l α⊥,所以//αβ,又m α⊂,所以//m β,充分性满足,如图:满足//m β,,m l αα⊂⊥,但l β⊥不成立,故必要性不满足,所以“l β⊥”是“//m β”的充分而不必要条件.故选:A .7.已知()()3,0lg 1,0x x f x x x ⎧≤⎪=⎨+>⎪⎩,函数()f x 的零点个数为m ,过点(0,2)与曲线()y f x =相切的直线的条数为n ,则,m n 的值分别为()A.1,1B.1,2C.2,1D.2,2【答案】B 【解析】【分析】借助分段函数性质计算可得m ,借助导数的几何意义及零点的存在性定理可得n .【详解】令()0f x =,即0x ≤时,30x =,解得0x =,0x >时,()lg 10x +=,无解,故1m =,设过点(0,2)与曲线()y f x =相切的直线的切点为()00,x y ,当0x <时,()23f x x '=,则有()320003y x x x x -=-,有()3200023x x x -=-,整理可得301x =-,即01x =-,即当00x <时,有一条切线,当0x >时,()lg e1f x x '=+,则有()()000lg 1e lg 1y x x x x -=-++,有()()000l 2g elg 11x x x -+=-+,整理可得()()()000221lg 10lg e x x x ++-++=,令()()()()()2l 0g 2l 1e 1g g x x x x x =++-++>,则()()2lg 1g x x '=-+,令()0g x '=,可得99x =,故当()0,99x ∈时,()0g x '>,即()g x 在()0,99上单调递增,当()99,x ∈+∞时,()0g x '<,即()g x 在()99,∞+上单调递减,由()()992lg e 99220099lg e 0g =+⨯+-=>,()02020g =-=>,故()g x 在()0,99x ∈上没有零点,又()()9992lg e 999210003999lg e 10000g =+⨯+-⨯=-<,故()g x 在()99,999上必有唯一零点,即当00x >时,亦可有一条切线符合要求,故2n =.故选:B.8.在平面直角坐标系xOy 中,角α以Ox 为始边,终边在第三象限.则()A.sin cos tan ααα-≤B.sin cos tan ααα-≥C.sin cos tan ααα⋅<D.sin cos tan ααα⋅>【答案】C 【解析】【分析】对A 、B :举出反例即可得;对C 、D :借助三角函数的商数关系及其值域计算即可得.【详解】由题意可得sin 0α<、cos 0α<,tan 0α>,对A :当sin 0α-→时,cos 1α→-,则sin cos 1αα-→,tan 0α→,此时sin cos tan ααα->,故A 错误;对B :当5π4α=时,1sin cos sinc 5π5π5π0tan 44os 4αα-=-=<=,故B 错误;对C 、D :22sin sin cos cos cos tan cos ααααααα⋅=⋅=⋅,由1cos 0α-<<,故()2cos 0,1α∈,则2cos tan tan ααα⋅<,即sin cos tan ααα⋅<,故C 正确,D 错误.故选:C.9.函数()f x 是定义在(4,4)-上的偶函数,其图象如图所示,(3)0f =.设()f x '是()f x 的导函数,则关于x 的不等式(1)()0f x f x '+⋅≥的解集是()A.[0,2]B.[3,0][3,4)-C.(5,0][2,4)-D.(4,0][2,3)- 【答案】D 【解析】【分析】借助函数图象与导数的关系计算即可得.【详解】由(3)0f =,且()f x 为偶函数,故(3)0f -=,由导数性质结合图象可得当()4,0x ∈-时,()0f x '<,当()0,4x ∈时,()0f x '>,当0x =时,即()00f '=,则由(1)()0f x f x '+⋅≥,有41444x x -<+<⎧⎨-<<⎩,解得43x -<<,亦可得()()100f x f x ⎧+>>'⎪⎨⎪⎩,或()()100f x f x ⎧+<<'⎪⎨⎪⎩,或()10f x +=,或()0f x '=,由()()100f x f x ⎧+>>'⎪⎨⎪⎩可得41304x x -<+<-⎧⎨<<⎩或31404x x <+<⎧⎨<<⎩,即23x <<,由()()100f x f x ⎧+<<'⎪⎨⎪⎩可得31340x x -<+<⎧⎨-<<⎩,即40x -<<,由()10f x +=,可得13x +=±,即2x =或4x =-(舍去,不在定义域内),由()0f x '=,可得0x =,综上所述,关于x 的不等式(1)()0f x f x '+⋅≥的解集为(4,0][2,3)- .故选:D.10.某生物兴趣小组在显微镜下拍摄到一种黏菌的繁殖轨迹,如图1.通过观察发现,该黏菌繁殖符合如下规律:①黏菌沿直线繁殖一段距离后,就会以该直线为对称轴分叉(分叉的角度约为60︒),再沿直线繁殖,…;②每次分叉后沿直线繁殖的距离约为前一段沿直线繁殖的距离的一半.于是,该组同学将整个繁殖过程抽象为如图2所示的一个数学模型:黏菌从圆形培养皿的中心O 开始,沿直线繁殖到11A ,然后分叉向21A 与22A 方向继续繁殖,其中21112260A A A ∠=︒,且1121A A 与1122A A 关于11OA 所在直线对称,112111221112A A A A OA ==….若114cm OA =,为保证黏菌在繁殖过程中不会碰到培养皿壁,则培养皿的半径r (*N r ∈,单位:cm )至少为()A.6B.7C.8D.9【答案】C 【解析】【分析】根据黏菌的繁殖规律可得每次繁殖在11OA 方向上前进的距离,结合无穷等比递缩数列的和的计算公式,即可判断答案.【详解】由题意可知,114cm OA =,只要计算出黏菌沿直线一直繁殖下去,在11OA 方向上的距离的范围,即可确定培养皿的半径的范围,依题意可知黏菌的繁殖规律,由此可得每次繁殖在11OA 方向上前进的距离依次为:1114,2,222482⨯⨯⨯ ,则31353842155722244+⨯++⨯=+>+=,黏菌无限繁殖下去,每次繁殖在11OA 方向上前进的距离和即为两个无穷等比递缩数列的和,即1311432164316841+281142282331144++⎛⎫⎛⎫++++++≈+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭--,综合可得培养皿的半径r (*N r ∈,单位:cm )至少为8cm ,故选:C【点睛】关键点点睛:本题考查了数列的应用问题,背景比较新颖,解答的关键是理解题意,能明确黏菌的繁殖规律,从而求出每次繁殖在11OA 方向上前进的距离的和,结合等比数列求和即可.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ln 2ab=,则22ln ln a b -=_______.【答案】4【解析】【分析】直接利于对数的运算性质求解.【详解】因为ln2ab=,所以22222ln ln ln ln 2ln 4a a a a b b b b ⎛⎫-==== ⎪⎝⎭.故答案为:4.12.已知22:(1)3C x y -+= ,线段AB 是过点(2,1)的弦,则AB 的最小值为_______.【答案】2【解析】【分析】借助直径与弦AB 垂直时,AB 有最小,计算即可得.【详解】由22(21)123-+=<,故点(2,1)在圆的内部,且该圆圆心为()1,0设圆心到直线AB 的距离为d ,由垂径定理可得2222AB r d ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即AB =,故当d 取最大值时,AB 有最小值,又max d ==故2AB =≥=.故答案为:2.13.若443243210(2)x a x a x a x a x a -=++++,则0a =_______;13024a a a a a +=++_______.【答案】①.16②.4041-【解析】【分析】借助赋值法,分别令0x =、1x =、=1x -计算即可得.【详解】令0x =,可得40(02)a -=,即40216a ==,令1x =,可得443210(12)a a a a a -=++++,即()44321011a a a a a ++++=-=,令=1x -,可得443210(12)a a a a a --=-+-+,即()443210381a a a a a -+-+=-=,则()()()4321043210420218182a a a a a a a a a a a a a +++++-+-+=++=+=,即42082412a a a ++==,则()42103114140a a a a a =-++==-+-,故130244041a a a a a +=-++.故答案为:16;4041-.14.已知函数π()sin sin 24f x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则5π4f ⎛⎫= ⎪⎝⎭_________;函数()f x 的图象的一个对称中心的坐标为_______.【答案】①.1-②.π(,0)4-(答案不唯一)【解析】【分析】根据函数表达式,代入即可求出5π4f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的函数值,根据条件,先求出使()0f x =的一个取值π4x =-,再证明π(,0)4-是()f x 的一个对称中心即可.【详解】因为π()sin sin 24f x x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭,所以55ππππsin()sin(214444f ⎛⎫=+⨯=- ⎪⎝⎭,因为()f x 定义域为R ,当π4x =-时,ππππ()sin sin()04442f ⎛⎫-=-+-= ⎪⎝⎭,下证π(,0)4-是()f x 的一个对称中心,在π()sin sin 24f x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭上任取点()00,P x y ,其关于π(,0)4-对称的点为00π(,)2P x y '---,又00000000ππππππ()sin sin 2()sin()sin(π2)sin()sin(2)224244f x x x x x x x y ⎛⎫--=--+--=----=-+=- ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的图象的一个对称中心的坐标为π(,0)4-,故答案为:1-;π(,0)4-(答案不唯一)15.已知函数()f x =①函数()f x 是奇函数;②R k ∀∈,且0k ≠,关于x 的方程0()f x kx -=恰有两个不相等的实数根;③已知P 是曲线()y f x =上任意一点,1,02A ⎛⎫-⎪⎝⎭,则12AP ≥;④设()11,M x y 为曲线()y f x =上一点,()22,N x y 为曲线()y f x =-上一点.若121x x +=,则1MN ≥.其中所有正确结论的序号是_________.【答案】②③④【解析】【分析】对①:计算定义域即可得;对②:对0k >与0k <分类讨论,结合二次函数求根公式计算即可得;对③:借助两点间的距离公式与导数求取最值计算即可得;对④:结合函数性质与③中所得结论即可得.【详解】对①:令30x x -≥,即有()()110x x x +-≥,即[][]1,01,x ∞∈-⋃+,故函数()f x 不是奇函数,故①错误;对②:0()f x kx kx -=-=kx =,当0x =00-=,故0是该方程的一个根;当0x ≠,0k >kx =,故0x >,结合定义域可得[]1,x ∞∈+,有322x x k x -=,即()2210x x k x --=,令2210x k x --=,440k ∆=+>,有242k x +=或242k x -=(负值舍去),则20122k x ++=>=,故2210x k x --=必有一个大于1的正根,即0()f x kx -=必有一个大于1的正根;当0x ≠,0k <kx =,故0x <,结合定义域有[)1,0∈-x ,有322x x k x -=,即()2210x x k x --=,令2210x k x --=,440k ∆=+>,有242k x =或242k x +=(正值舍去),令244k t +=>,即24k t =-,则22211711744242412222k t x ⎫⎛⎫---⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭===>=-,即212k x =>-,故2210x k x --=在定义域内亦必有一根,综上所述,R k ∀∈,且0k ≠,关于x 的方程0()f x kx -=恰有两个不相等的实数根,故②正确;对③:令(),P x y,则有y =222321124AP x x x ⎛⎫=++=++⎪⎝⎭,令()3214g x x x =++,[][]1,01,x ∞∈-⋃+,()()23232g x x x x x =='++,当()21,1,3x ∞⎛⎫∈--⋃+ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,当2,03x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()0g x '<,故()g x 在21,3⎛⎫--⎪⎝⎭、()1,∞+上单调递增,在2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,又()1111144g -=-++=,()110044g =+=,故()14g x ≥恒成立,即214AP ≥,故12AP ≥,故③正确;对④:当12x x =时,由[][]1,01,x ∞∈-⋃+,121x x +=,故1212x x ==-,此时,124y y =-==,则12MN =≥,当12x x ≠时,由()y f x =与()y f x =-关于x 轴对称,不妨设12x x <,则有1210x x -≤<≤或121012x x -≤≤<≤≤,当121012x x -≤≤<≤≤时,由2121x x x -≥≥,有121MN x x =≥-≥,故成立;当1210x x -≤<≤时,即有211x x =-,由③知,点M 与点N 在圆2211:24A x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭上或圆外,设点()1,M x m '与点()2,N x n '在圆上且位于x 轴两侧,则1M N ''=,故1MN M N ''≥=;综上所述,1MN ≥恒成立,故④正确.故答案为:②③④.【点睛】关键点点睛:结论④中的关键点在于借助结论③,结合函数的对称性,从而得到当1x 、2x 都小于零时,MN 的情况.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.在ABC 中,sin cos 2b C B c =.(1)求B ∠;(2)若4a b c =+=,求ABC 的面积.【答案】(1)π6(2【解析】【分析】(1)根据条件,利用正弦定理边转角得到sin 2B B +=,再利用辅助角公式及特殊角的三角函数值,即可求出结果;(2)根据(1)中π6B =及条件,由余弦定理得到22126c b c +-=,再结合4b c +=,即可求出2c =,再利用三角形面积公式,即可求出结果.【小问1详解】因为sin cos 2b C B c =,由正弦定理可得sin sin cos 2sin B C C B C =,又(0,π)C ∈,所以sin 0C ≠,得到sin 2B B +=,即π2sin(23B +=,所以πsin()13B +=,又因为(0,π)B ∈,所以2ππ3B +=,得到π6B =.【小问2详解】由(1)知π6B =,所以2223cos 22a cb B ac +-==,又a =,得到22126c b c +-=①,又4b c +=,得到4b c =-代入①式,得到2c =,所以ABC 的面积为11πsin 2sin 226ABC S ac B ==⨯⨯= .17.如图,在四棱锥P ABCD -中,,AD BC M //为BP 的中点,//AM 平面CDP .(1)求证:2BC AD =;(2)若,1PA AB AB AP AD CD ⊥====,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,使四棱锥P ABCD -存在且唯一确定.(i )求证:PA ⊥平面ABCD ;(ⅱ)设平面CDP ⋂平面BAP l =,求二面角C l B --的余弦值.条件①:BP DP =;条件②:AB PC ⊥;条件③:CBM CPM ∠=∠.注:如果选择的条件不符合要求,第(1)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)证明见解析(2)(i )证明见解析;(ⅱ)77【解析】【分析】(1)借助线面平行的性质定理与中位线的性质即可得;(2)(i )借助线面垂直的判定定理即可得;(ⅱ)结合所给条件建立适当的空间直角坐标系后借助空间向量计算即可得.【小问1详解】取PC 的中点N ,连接,MN ND ,因为M 为BP 的中点,所以1,//2MN BC MN BC =,因为//AD BC ,所以//AD MN ,所以,,,M N D A 四点共面,因为//AM 平面CDP ,平面MNDA 平面CDP DN =,AM ⊂平面MNDA ,所以//AM DN ,所以四边形AMND 为平行四边形,所以MN AD =,所以2BC AD =;【小问2详解】(i )取BC 的中点E ,连接,AE AC ,由(1)知2BC AD =,所以EC AD =,因为//EC AD ,所以四边形AECD 是平行四边形,所以1,EC AD AE CD ===,因为1AB CD ==,所以112AE BC ==,所以90BAC ∠= ,即AB AC ⊥,选条件①:BP DP =,因为1,AB AD PA PA ===,所以PAB 与PAD 全等,所以PAB PAD ∠=∠,因为AB PA ⊥,所以90PAB ∠=o ,所以90PAD ∠= ,即AP AD ⊥,又因为AB AC A ⋂=,AB 、AC ⊂平面ABCD ,所以AP ⊥平面ABCD ;(ⅱ)由(i )知AP ⊥平面ABCD ,而AC ⊂平面ABCD ,所以AP AC ⊥,因为,1PA AB AP ⊥=,建立如图所示空间直角坐标系A xyz -,则()()10,0,1,0,,,22P C D ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以()1313,,0,,,12222CD PD AC ⎛⎫⎛⎫=--=--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,设平面PDC 的法向量为(),,n x y z = ,则0n CD n PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即102213022x y x y z ⎧--=⎪⎪⎨⎪-+-=⎪⎩,令x =,则1,y z =-=,于是1,n =-,因为AC 为平面PAB 的法向量,且7cos ,7AC n AC n AC n ⋅===-⋅,所以二面角C l B --的余弦值为77.选条件③:CBM CPM ∠=∠,(i)因为CBM CPM ∠=∠,所以CB CP =,因为1,AB AP CA CA ===,所以ABC 与APC △全等,所以90∠=∠= PAC BAC ,即PA AC ⊥,因为PA AB ⊥,又因为AB AC A ⋂=,AB 、AC ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥平面ABCD ;(ii)同选条件①.不可选条件②,理由如下:由(i )可得AB AC ⊥,又PA AB ⊥,PA AC A = ,PA 、AC ⊂平面PAC ,所以AB ⊥平面PAC ,又因为PC ⊂平面PAC ,所以AB PC ⊥,即AB PC ⊥是由已知条件可推出的条件,故不可选条件②.18.某学校为提升学生的科学素养,要求所有学生在学年中完成规定的学习任务,并获得相应过程性积分.现从该校随机抽取100名学生,获得其科普测试成绩(百分制,且均为整数)及相应过程性积分数据,整理如下表:科普测试成绩x科普过程性积分人数90100x ≤≤4108090x ≤<3a 7080x ≤<2b 6070x ≤<123060x ≤<02(1)当35a =时,(i )从该校随机抽取一名学生,估计这名学生的科普过程性积分不少于3分的概率;(ⅱ)从该校科普测试成绩不低于80分的学生中随机抽取2名,记X 为这2名学生的科普过程性积分之和,估计X 的数学期望()E X ;(2)从该校科普过程性积分不高于1分的学生中随机抽取一名,其科普测试成绩记为1Y ,上述100名学生科普测试成绩的平均值记为2Y .若根据表中信息能推断12Y Y ≤恒成立,直接写出a 的最小值.【答案】(1)(i )0.45;(ⅱ)589;(2)7.【解析】【分析】(1)(i )求出科普过程性积分不少于3分的学生数,再求出频率,并用频率估计概率即得;(ⅱ)求出X 的所有可能值,由(i )的结论结合独立重复试验的概率问题求出各个取值的概率,再求出期望即得.(2)求出1Y 的最大值,再求出100名学生科普测试成绩的平均值2Y 的最小值,由题设信息列出不等式求解即得.【小问1详解】当35a =时,(i )由表知,科普过程性积分不少于3分的学生人数为103545+=,则从该校随机抽取一名学生,这名学生的科普过程性积分不少于3分的频率为450.45100=,所以从该校随机抽取一名学生,这名学生的科普过程性积分不少于3分的概率估计为0.45.(ⅱ)依题意,从样本中成绩不低于80分的学生中随机抽取一名,这名学生的科普过程性积分为3分的频率为35735109=+,所以从该校学生科普测试成绩不低于80分的学生中随机抽取一名,这名学生的科普过程性积分为3分的概率估计为79,同理,从该校学生科普测试成绩不低于80分的学生中随机抽取一名,这名学生的科普过程性积分为4分的概率估计为29,X 的所有可能值为6,7,8,7749(6)9981P X ==⨯=,7228(7)29981P X ==⨯⨯=,224(8)9981P X ==⨯=,所以X 的数学期望4928458()6788181819E X =⨯+⨯+⨯=.【小问2详解】由表知,10232100a b ++++=,则65b a =-,从该校科普过程性积分不高于1分的学生中随机抽取一名,其科普测试成绩记为1Y ,则1Y 的最大值为69,100名学生科普测试成绩的平均值记为2Y ,要12Y Y ≤恒成立,当且仅当2min ()69Y ≥,显然2Y 的最小值为各分数段取最小值求得的平均分,因此2min 1683()108070(65)602302]10010a Y a a +=⨯++-+⨯+⨯=,则6836910a+≥,解得7a ≥,所以根据表中信息能推断12Y Y ≤恒成立的a 的最小值是7.19.已知椭圆22:G x my m +=的离心率为12,,2A A 分别是G 的左、右顶点,F 是G 的右焦点.(1)求m 的值及点F 的坐标;(2)设P 是椭圆G 上异于顶点的动点,点Q 在直线2x =上,且PF FQ ⊥,直线PQ 与x 轴交于点M .比较2MP 与12MA MA ⋅的大小.【答案】(1)2m =,()1,0F (2)122MA A MP M <⋅【解析】【分析】(1)借助离心率计算即可得;(2)设()00,P x y ,表示出M 与Q 点坐标后,可得2MP 、12MA MA ⋅,借助作差法计算即可得.【小问1详解】由22:G x my m +=,即22:1x G y m+=,由题意可得1m >,故2=,解得2m =,故22:12x G y +=1=,故()1,0F ;【小问2详解】设()00,P x y ,00,0x y ≠,0x <<,有220012x y +=,由PF FQ ⊥,则有()()001210Q x y y -⋅-+⋅=,即01Q x y y -=,由0PQ k ≠,故有0002Q My y y x x x -=--,即有()()()2000000000200000022211M Q y x y x y x x x x x x y y x y y y ---=-=-=------()200320000022000012222422x x x x x x x x x x x ⎛⎫-- ⎪--+⎝⎭=-=---()()32320000002200000002222242222x x x x x x x x x x x x x ----+=-==---,由22:12x G y +=可得()1A、)2A ,则22222222000000022200002444441322x x MP x y x y x x x x x ⎛⎫=-+=-++=-++-=-+ ⎪⎝⎭,1220002242MA MA x x x ⎛⋅==- ⎝,则222001222004432122x x MP MA MA x x -⋅=-+-+=-,由0x <<,故20102x -<,即212MP MA MA <⋅.20.已知函数12()ea x f x x -=.(1)求()f x 的单调区间;(2)若函数2()()e ,(0,)g x f x a x -=+∈+∞存在最大值,求a 的取值范围.【答案】(1)()f x 的增区间为(),2∞-,减区间为(2,)+∞(2)1a ≥-【解析】【分析】(1)对函数求导,得到121(1))e 2(a x f x x -=-',再求出()0f x '>和()0f x '<对应的x 取值,即可求出结果;(2)令2()()e h x f x a -=+,对()h x 求导,利用导数与函数单调性间的关系,求出()h x 的单调区间,进而得出()h x 在(0,)+∞上取值范围,从而将问题转化成1222ee e a a a ---+≥成立,构造函数12()e e x m x x --=+,再利用()m x 的单调性,即可求出结果.【小问1详解】易知定义域为R ,因为12()ea x f x x -=,所以11122211(1)()e2e e 2a x a x a x x x x f ----=-'=,由()0f x '=,得到2x =,当2x <时,()0f x '>,当2x >时,()0f x '<,所以,函数()f x 的单调递增区间为(),2∞-,单调递减区间为()2,∞+.【小问2详解】令2()()e h x f x a -=+,则()()h x f x ''=,由(1)知,函数()f x 的单调递增区间为(),2∞-,单调递减区间为()2,∞+,所以()h x 在2x =时取得最大值12(2)2e e a h a --=+,所以当2x >时,1222()e e e (0)a x h x x a a h ---=+>=,当02x <<时,()(0)h x h >,即当,()0x ∈+∞时,(]()(0),(2)h x h h ∈,所以函数122()ee a x g x x a --=+在(0,)+∞存在最大值的充要条件是1222e e e a a a ---+≥,即122122e e e e +e 02a a a a a -----++=≥,令12()e e x m x x --=+,则12()e e 0x m x --'=+>恒成立,所以12()e e x m x x --=+是增函数,又因为22(1)e e 0m ---=-=,所以12()e e 0a m a a --=+≥的充要条件是1a ≥-,所以a 的取值范围为[)1,-+∞.【点睛】关键点点晴:本题的关键在于第(2)问,构造函数122()e e a x h x x a --=+,利用函数单调性得到,()0x ∈+∞时,(]()(0),(2)h x h h ∈,从而将问题转化成1222e e e a a a ---+≥,构造函数12()e e x m x x --=+,再利用()m x 的单调性来解决问题.21.已知:()2*12:,,,2,m Q a a a m m ≥∈N为有穷正整数数列,其最大项的值为m ,且当0,1,,1k m =- 时,均有(1)km i km j a a i j m ++≠≤<≤.设00b =,对于{0,1,,1}t m ∈- ,定义{}1min ,t t n b n n b a t +=>>,其中,min M 表示数集M 中最小的数.(1)若:3,1,2,2,1,3,1,2,3Q ,写出13,b b 的值;(2)若存在Q 满足:12311b b b ++=,求m 的最小值;(3)当2024m =时,证明:对所有2023,20240Q b ≤.【答案】(1)11b =,36b =(2)4(3)证明见解析【解析】【分析】(1)结合定义逐个计算出1b 、2b 、3b 即可得;(2)当3m =时,可得12310b b b ++≤,故4m ≥,找到4m =时符合要求的数列Q 即可得;(3)结合题意,分两段证明,先证10122024b ≤,定义1120251012,2k k C C C ++⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,再证得2024k C b k ≤,即可得证,【小问1详解】由:3,1,2,2,1,3,1,2,3Q ,00b =,则{}1min 0,0n b n n a =>>,故11b =,则{}2min 1,1n b n n a =>>,故23b =,则{}3min 3,2n b n n a =>>,故36b =;【小问2详解】由题意可知,3m ≥,当3m =时,由1n a ≥,{}1min 0,0n b n n a =>>,故11b =,则{}2min 1,1n b n n a =>>,由题意可得123a a a ≠≠,故2a 、3a 总有一个大于1,即22b =或23b =,{}32min ,2n b n n b a =>>,由456a a a ≠≠,故4a 、5a 、6a 总有一个大于2,故36b ≤,故当3m =时,12310b b b ++≤,不符,故4m ≥,当4m =时,取数列:4,1,3,2,1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4Q ,有11b =,23b =,37b =,即12311b b b ++=,符合要求,故m 的最小值为4;【小问3详解】因为{}11min ,,0,1,,2023t n b nn b a t t +=>>= ∣,所以11,0,1,,2023i b b t +>= ,(i)若12024t b +≤,则当1t n b +<时,至少以下情况之一成立:①n a t ≤,这样的n 至少有t 个,②存在,i i t b n ≤=,这样的n 至多有t 个,所以小于1t b +的n 至多有2t 个,所以1121t b t t t +≤++=+,令212024t +≤,解得11012t +≤,所以10122024b ≤,(ii)对*k ∈N ,若12024t t b k b +≤<,且()1202420241t l k b k ++<≤+,因为{}1min ,t l t l n b nn b a t l +++=>>+∣,所以当()12024,t l n k b ++∈时,至少以下情况之一成立:①n a t l ≤+,这样的n 至多有t l +个;②存在,i t i i l <≤+且i b n =,这样的n 至多有l 个,所以120241202421t l b k t l l k t l ++≤++++=+++,令212024t l ++≤,解得20232t l -⎡⎤≤⎢⎥⎣⎦,即202512t t l +⎡⎤++≤⎢⎥⎣⎦,其中[]x 表示不大于x 的最大整数,所以当12024t t b k b +≤<时,()2025220241t b k +⎡⎤⎢⎥⎣⎦≤+;综上所述,定义1120251012,2k k C C C ++⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,则2024k C b k ≤,依次可得:2345671518,1771,1898,1961,1993,2009C C C C C C ======,89102017,2021,2023C C C ===,所以202320241020240b ≤⨯=.【点睛】关键点点睛:涉及数列新定义问题,关键是正确理解所给出的定义,由给定数列结合新定义探求出数列的相关性质,进行合理的计算、分析、推理等方法综合解决.。
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 ≥⇔≥.。
高三理科数学期中考试卷
高三理科数学期中考试卷一、选择题(每题4分,共40分)1. 下列函数中,为奇函数的是()A. y = x^2B. y = x^3C. y = |x|D. y = x + 12. 已知向量a = (1, 2),向量b = (2, 3),则向量a与向量b的点积为()A. 4B. 5C. 6D. 73. 函数f(x) = x^2 - 4x + 3的零点个数为()A. 0B. 1C. 2D. 34. 已知等差数列{a_n}的首项为1,公差为2,则第5项a_5的值为()A. 9B. 10C. 11D. 125. 圆x^2 + y^2 = 9的圆心坐标为()A. (0, 0)B. (3, 0)C. (0, 3)D. (-3, 0)6. 函数y = sin(x)的周期为()A. πB. 2πC. π/2D. 4π7. 已知集合A = {1, 2, 3},集合B = {2, 3, 4},则A∩B = ()A. {1, 2, 3}B. {2, 3}C. {1, 3, 4}D. {1, 2}8. 已知函数f(x) = x^2 + 2x + 1,g(x) = x^2 - 2x + 1,则f(x) - g(x) = ()A. 4xB. 2xC. 2D. 49. 已知直线y = 2x + 3与x轴的交点坐标为()A. (-3/2, 0)B. (3/2, 0)C. (0, -3)D. (0, 3)10. 函数y = ln(x)的定义域为()A. (-∞, 0)B. [0, +∞)C. (0, +∞)D. (-∞, +∞)二、填空题(每题4分,共20分)11. 已知函数f(x) = 3x - 2,若f(a) = 7,则a = _______。
12. 已知等比数列{b_n}的首项为2,公比为3,则第4项b_4 =_______。
13. 已知函数y = 2x^3 + 3x^2 - 5x + 1,求导数y' = _______。
四川省成都市成都市石室中学2022-2023学年高三上学期期中数学理科试题
【答案】A
【解析】
【分析】由三视图可还原几何体为一个正方体挖去一个圆锥,根据柱体和锥体的体积公式可求得结果.
【详解】由三视图可知几何体是一个棱长为 的正方体挖去一个底面半径为 ,高为 的圆锥,如图所示,
几何体体积 .
故选:A.
6.已知命题p:在 中,若 ,则 ;命题q:向量 与向量 相等的充要条件是 且 .在下列四个命题中,是真命题的是()
A.10B.11C.12D.13
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,化简 ,得 ,可得 ,利用参考数据,可得答案.
【详解】因为 ,所以 .由题意,知 ,得 ,故被测标本的DNA大约扩增12次后,数量会变为原来的125倍.
故选:C
10.设 , , (其中e是自然对数的底数),则()
A. B. C. D.
成都石室中学2022-2023学年度上期高2023届11月半期考试
理科数学
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知复数z满足 ,则在复平面内复数z对应的点在()
A.第四象限B.第三象限C.第二象限D.第一象限
2.已知数列 的前n项和是 ,则 ()
(1)求证: 平面 ;
(2)线段 上是否存在一点 ,使得二面角 的大小为 ?若存在,求出 的长;若不存在,说明理由.
20.已知曲线C上的任意一点到点 的距离和它到直线l: 的距离的比是常数 ,过点F作不与x轴重合的直线与曲线C相交于A,B两点,过点A作AP垂直于直线l,交直线l于点P,直线PB与x轴相交于点M.
(1)求角C
(2)若 ,D为 的中点, ,求 的面积.
18.全国中学生生物学竞赛隆重举行.为做好考试的评价工作,将本次成绩转化为百分制,现从中随机抽取了50名学生的成绩,经统计,这批学生的成绩全部介于40至100之间,将数据按照[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]分成6组,制成了如图所示的频率分布直方图.
甘肃省兰州市西北师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期期中考试理科数学试卷
西北师大附中2022—2023学年第一学期期中考试试题高三数学(理) 命题人:张丽娇 审题人:惠银东一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60项是符合题目要求的.)1.已知集合{}3,2,1,2A =---,{B x =2|56x x --≤}0,则A ⋂C R B =( )A .{}3-B .{}3,2,1---C .{}3,2--D .{}1,2- 2.集合{}{}201A x x ax a =++=⊆,则a 为( )A .12-B .()0,4a ∈C .()[),04,a ∈-∞⋃+∞D .()10,42a ⎧⎫∈-⋃⎨⎬⎩⎭ 3.已知m ∈R ,“函数y =2x +m -1有零点”是“函数y =log m x 在(0,+∞)上为减函数”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4.已知命题000:,3sin 4cos p x x x ∃∈+=R ;命题 1:,1xq x e ⎛⎫∀∈≤ ⎪⎝⎭R ,则下列命题中为真命题的是( )A .p q ∧B .p q ⌝∧C .p q ∨⌝D .()p q ⌝∨5.中国的5G 技术领先世界,5G 技术的数学原理之一便是著名的香农公式:C =W log 2⎝⎛⎭⎫1+S N .它表示:在受噪声干扰的信道中,最大信息传递速度C 取决于信道带宽W ,信道内信号的平均功率S ,信道内部的高斯噪声功率N 的大小,其中S N叫作信噪比.当信噪比比较大时,公式中真数中的1可以忽略不计.按照香农公式,若不改变带宽W ,而将信噪比S N从1000提升到8000,则C 大约增加了(lg 2≈0.301)( )A .10%B .20%C .30%D .50%6.已知,,m n l 是不同的直线,,αβ是不同的平面,以下命题正确的是( )①若m ∥n ,,m n αβ⊂⊂,则α∥β;②若,m n αβ⊂⊂,α∥l m β⊥,,则l n ⊥; ③若,,m n αβα⊥⊥∥β,则m ∥n ;④若αβ⊥,m ∥α,n ∥β,则m n ⊥;A .②③B .③④C .②④D .③7.已知非常数函数f(x)满足f (−x )f (x )=1(x ∈R),则下列函数中,不是奇函数的是( )A .f (x )−1f (x )+1B .f (x )+1f (x )−1C .f (x )−1f (x )D . f (x )+1f (x )8.已知3log 2a =,4log 3b =,23c =,则( ) A .a c b << B .c a b << C .b a c << D .b c a <<9.函数f (x )=3|x |·cos 2x x的部分图象大致是( )10.若()f x 的定义域为R ,对,x y R ∀∈,()()()()(),11f x y f x y f x f y f ++-== 则()221k f k ==∑( )A .-3B .-2C .0D .111.已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一个球面上,若该球的体积为36π, 且3≤l ≤3√3,则该正四棱锥体积的取值范围是( )A.[18,814]B.[274,643]C.[274,814]D.[18,27]12.定义在R 上的函数f(x)的导函数为f′(x),若f′(x)<f(x),则不等式e x f(x +1)<e 4f(2x -3)的解集是( )A .(-∞,2)B .(2,+∞)C .(4,+∞)D .(-∞,4)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.若()3,01,0x x f x x x⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,则()()2f f -=__________. 14.函数y =lg(c +2x -x 2)的定义域是(m ,m +4),则实数c 的值为__________. 15.∫(3−3sinx +√9−x 2)dx =__________.16.已知定义在R 上的偶函数f (x ),满足f (x +4)=f (x )+f (2),且在区间[0,2]上单调递增,则 ①函数f (x )的一个周期为4;②直线x =-4是函数f (x )图象的一条对称轴;③函数f (x )在[-6,-5)上单调递增,在[-5,-4)上单调递减;④函数f (x )在[0,100]上有25个零点.其中正确命题的序号是________.(注:把你认为正确的命题序号都填上)三、解答题(共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)17.(14分)在以下三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并进行解答.“①函数y =√x 2+2x −k 的定义域为R ,②∃x ∈R ,使得|x −1|+|x −2|+k ⩽0, ③方程x 2+k =0有一根在区间[1,+∞)内”问题:已知条件p :______,条件q :函数f(x)=2x 2−kx 在区间(−3,a)上不单调,若p 是q 的必要条件,求实数a 的最大值.18.(14分)已知函数f (x )=ln (m x x+1−1)(其中m ∈R 且m ≠0)是奇函数.(1)求m 的值;(2)若对任意的x ∈[ln2,ln4],都有不等式f (e x )−x +lnk ≥0恒成立, 求实数k 的取值范围.19.(14分)已知函数f (x )=x 2-2x +aln x(a ∈R).(1)若函数在x =1处的切线与直线x -4y -2=0垂直,求实数a 的值;(2)当a >0时,讨论函数f(x)的单调性.20.(14分)已知函数f (x )=2a+1a −1a 2x ,a >0 (1)证明:函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;(2)设0<m <n ,若f (x )的定义域和值域都是[m,n ],求n −m 的最大值.21.(14分)已知函数()212x f x e x ax =--有两个极值点12x x ,, (1)求实数a 的取值范围;(2)求证:()()122f x f x +>.。
高三数学(理科)上学期期中考试试卷(含标准答案)
高三数学(理科)上学期期中考试试卷(含标准答案)满分:150 时间:120分钟一、选择题 (本大题共12小题。
每小题5分,共60分。
每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
) 1.设i 为虚数单位,则复数34ii+的共轭复数为( ) A .43i --B .43i -+C .43i +D . 43i -2、设集合错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
则错误!未找到引用源。
( )A 、错误!未找到引用源。
B 、错误!未找到引用源。
C 、错误!未找到引用源。
D 、错误!未找到引用源。
3.已知向量21cos ,sin ,a b αα=-=(),(),且//,a b 4tan πα-()等于( ) A .-3 B .3 C .31 D .31-4、设函数)0(ln 31)(>-=x x x x f ,则)(x f y =( )A .在区间),1(),1,1(e e 内均有零点B .在区间),1(),1,1(e e 内均无零点C .在区间)1,1(e 内有零点,在区间),1(e 内无零点D .在区间)1,1(e内无零点,在区间),1(e 内有零点5.下列有关命题的说法正确的是A .命题“若0xy =错误!未找到引用源。
,则0x =错误!未找到引用源。
”的否命题为:“若0xy =错误!未找到引用源。
,则0x ≠错误!未找到引用源。
”B .“若0=+y x ,则x ,y 互为相反数错误!未找到引用源。
”的逆命题为真命题C .命题“R ∈∃x 错误!未找到引用源。
,使得2210x -<错误!未找到引用源。
”的否定是:“R ∈∀x 错误!未找到引用源。
,均有2210x -<错误!未找到引用源。
”D .命题“若cos cos x y =错误!未找到引用源。
,则x y =错误!未找到引用源。
”的逆否命题为真命题6、已知a 是实数,则函数ax a x f sin 1)(+=的图象不可能是( )7.已知函数1x y a-=(0a >,且1a ≠)的图象恒过定点,若点在一次函数y mx n=+的图象上,其中,0m n >,则11m n+的最小值为( ) A .4 B .2 C .2 D .18..如果若干个函数的图象经过平移后能够重合,则称这些函数为“互为生成函数”。
2021-2022学年四川省成都七中高三(上)期中数学试卷(理科)(附详解)
2021-2022学年四川省成都七中高三(上)期中数学试卷(理科)一、单选题(本大题共12小题,共60.0分))6的展开式中,x3项的系数为()1.在(x2−1xA. −20B. −15C. 15D. 20(其中i为虚数单位)的虚部为()2.复数z=4−3i2+iA. −2B. −1C. 1D. 23.设全集U={0,1,2,3,4,5,6},集合A={1,2,4},B={1,3,5},则A∩(∁U B)=()A. {0,6}B. {1,4}C. {2,4}D. {3,5}4.已知直线ax+by−1=0(a>0,b>0)与圆x2+y2=4相切,则log2a+log2b的最大值为()A. 3B. 2C. −2D. −35.青少年视力被社会普遍关注,为了解他们的视力状况,经统计得到图2中12名青少年的视力测量值a i(i=1,2,3,⋯,12)(五分记录法)的茎叶图(图1),其中茎表示个位数,叶表示十分位数.如果执行如图所示的算法程序,那么输出的结果是()A. 4B. 5C. 6D. 76.已知一个几何体的三视图如图,则它的表面积为()A. 3πB. 4πC. 5πD. 6π7.如果直线l与两条曲线都相切,则称l为这两条曲线的公切线.如果曲线C1:y=lnx和曲线C2:y=x−ax(x>0)有且仅有两条公切线,那么常数a的取值范围是()A. (−∞,0)B. (0,1)C. (1,e)D. (e,+∞)8.“α为第二象限角”是“sinα−√3cosα>1”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9.抛物线y2=2px(p≠0)上的一点P(−9,12)到其焦点F的距离|PF|等于()A. 17B. 15C. 13D. 1110.关于函数f(x)=sinxcos(x−π6)的叙述中,正确的有()①f(x)的最小正周期为2π;②f(x)在区间[−π6,π3]内单调递增;③f(x+π3)是偶函数;④f(x)的图象关于点(π12,0)对称.A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④11.攒尖在中国古建筑(如宫殿、坛庙、园林等)中大量存在,攒尖式建筑的屋面在顶部交汇成宝顶,使整个屋顶呈棱锥或圆锥形状.始建于1752年的廓如亭(位于北京颐和园内,如图)是全国最大的攒尖亭宇,八角重檐,蔚为壮观.其檐平面呈正八边形,上檐边长为a,宝顶到上檐平面的距离为ℎ,则攒尖坡度(即屋顶斜面与檐平面所成二面角的正切值)为()A. (√2+1)ℎ2aB. 3(√2−1)ℎ2aC. (√2+1)ℎ3aD. 2(√2−1)ℎa12. 在平行四边形ABCD 中,AB =2,AD =1,∠BAD =60°,E 是BC 的中点,则AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =( )A. 3B. 4C. 5D. 6二、单空题(本大题共4小题,共20.0分) 13. 命题“∃x ∈N ,2x <x 2”的否定是______.14. 若不等式4x −2a+x +2>0对x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是______. 15. 已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,且两条渐近线互相垂直,若C 上一点P 满足|PF 1|=3|PF 2|,则∠F 1PF 2的余弦值为______. 16. 已知某品牌电子元件的使用寿命X(单位:天)服从正态分布N(98,64).(1)一个该品牌电子元件的使用寿命超过100天的概率为______;(2)由三个该品牌的电子元件组成的一条电路(如图所示)在100天后仍能正常工作(要求K 能正常工作,A ,B 中至少有一个能正常工作,且每个电子元件能否正常工作相互独立)的概率为______.(参考公式:若X ~N(μ,σ2),则P(μ−0.25σ<X ≤μ+0.25σ)=0.2.)三、解答题(本大题共7小题,共82.0分) 17. 设M 为不等式|x +1|+4≥|3x −1|的解集.(1)求M ;(2)若a ,b ∈M ,求|ab −a −b|的最大值.)内存在极值点α.18.已知函数f(x)=e x−ksinx在区间(0,π2(1)求实数k的取值范围;(2)求证:在区间(0,π)内存在唯一的β,使f(β)=1,并比较β与2α的大小.19.如图,在直四棱柱ABCD−A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,E是BC的中点.(1)求证:BD1//平面C1DE;(2)已知∠ABC=120°,AA1=√2AB,求直线A1D与平面C1DE所成角的正弦值.20.某企业有甲、乙两条生产线,其产量之比为4:1.现从两条生产线上按分层抽样的方法得到一个样本,其部分统计数据如表(单位:件),且每件产品都有各自生产线的标记.(1)请将2×2列联表补充完整,并根据独立性检验估计:大约有多大把握认为产品的等级差异与生产线有关?(2)为进一步了解产品出现等级差异的原因,现将样本中所有二等品逐个进行技术检验(随机抽取且不放回).设甲生产线的两个二等品恰好检验完毕时,已检验乙生产线二等品的件数为ξ,求随机变量的分布列及数学期望.参考公式:K2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d).21.已知n∈N∗,数列{a n}的首项a1=1,且满足下列条件之一:①a n+1=a n2+12n;②2na n+1=(n+1)a n.(只能从①②中选择一个作为已知)(1)求{a n}的通项公式;(2)若{a n}的前n项和S n<m,求正整数m的最小值.22. 在平面直角坐标系xOy 中,伯努利双纽线C(如图)的普通方程为(x 2+y 2)2=2(x 2−y 2),直线l 的参数方程为{x =tcosαy =tsinα(其中α=(0,π4),t 为参数). (1)为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,求C 和l 的极坐标方程; (2)设A ,B 是C 与x 轴的交点,M ,N 是C 与l 的交点(四点均不同于O),当α变化时,求四边形AMBN 的最大面积.23. 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的短轴长为2√3,左顶点A 到右焦点F 的距离为3. (1)求椭圆C 的方程及离心率;(2)设直线l 与椭圆C 交于不同两点M ,N(不同于A),且直线AM 和AN 的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,求证:l 经过定点.答案和解析1.【答案】A【解析】解:由于(x2−1x)6的展开式的通项公式为T r+1=(−1)r C6r⋅x12−3r,令12−3r=3,可得r=3,故展开式中含x3项的系数为:(−1)3⋅C63=−20.故选:A.先求出二项式展开式的通项公式,再令x的幂指数等于3,即可求解结论.本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,属于基础题.2.【答案】A【解析】解:z=4−3i2+i =(4−3i)(2−i)(2+i)(2−i)=8−6i−4i+3i24−i2=5−10i5=−2i+1,∴复数z的虚部为−2.故选:A.利用i2=−1,将分式化为整式,从而得到虚部的值.该题考查虚数的化简,属于基础题型.3.【答案】C【解析】解:全集U={0,1,2,3,4,5,6},集合A={1,2,4},B={1,3,5},所以∁U B={0,2,4,6},A∩(∁U B)={2,4}.故选:C.根据补集与交集的定义计算即可.本题考查了补集与交集的运算问题,是基础题.4.【答案】D【解析】解:因为直线ax+by−1=0与圆x2+y2=4相切,所以√a2+b2=2,即a2+b2=14,而log2a+log2b=log2ab≤log2a2+b22=log2142=−3,当且仅当a=b=√24时,等号成立,所以log2a+log2b的最小值为−3.故选:D.根据点到直线的距离公式可得a2+b2=14,再结合对数的运算性质和基本不等式,即可得解.本题考查直线与圆的位置关系,利用基本不等式求最值,对数的运算性质等,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.5.【答案】B【解析】解:由程序框图可知,该程序实现了统计a i≤4.3的个数,由茎叶图知,a i≤4.3共有5个,故选:B.该程序实现了统计a i≤4.3的个数,结合茎叶图得到答案.本题综合考查了茎叶图与程序框图,属于中档题.6.【答案】B【解析】解:根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体由一个圆锥和一个半球组成的几何体;如图所示:故S表=12×4⋅π⋅12+π×1×√(√3)2+12=4π.故选:B.首先把三视图转换为几何体的直观图,进一步求出几何体的表面积.本题考查的知识要点:三视图和几何体的直观图之间的转换,球体和圆锥体的表面积,几何体的表面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于中档题.7.【答案】B【解析】解:设曲线C1:y=lnx上一点A(x1,lnx1),由y=lnx,得y′=1x ,∴y′|x=x1=1x1,可得曲线C1:y=lnx在A处的切线方程为y−lnx1=1x1(x−x1);设曲线C2:y=x−ax (x>0)上一点B(x2,1−ax2),由y=1−ax ,得y′=ax,则y′|x=x2=a x22,可得曲线C2:y=x−ax (x>0)在B处的切线方程为y−1+ax2=ax22(x−x2).则{1x1=ax22lnx1−1=1−2ax2,可得√x1(lnx1−2)=−2√a.令f(x)=√x(lnx−2),f′(x)=2√x −2)+√x⋅1x=2√x.当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,∴f(x)min=f(1)=−2,∴要使曲线C1和曲线C2有且仅有两条公切线,则关于x的方程√x(lnx−2)=−2√a有两不同解,又当x→0时,f(x)→0,∴−2<−2√a<0,得0<√a<1,即0<a<1则常数a的取值范围是(0,1).故选:B.设曲线C1:y=lnx上一点A(x1,lnx1),曲线C2:y=x−ax (x>0)上一点B(x2,1−ax2),利用导数求得两曲线在切点处的切线方程,再由两切线的斜率相等,切线在y轴上的截距相等,可得√x1(lnx1−2)=−2√a,令f(x)=√x(lnx−2),利用导数求其最小值,得到−2√a的范围,进一步求得a的范围.本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,考查化归与转化思想,训练了利用导数求最值,是中档题.8.【答案】A【解析】解:由sinα−√3cosα>1⇔12sinα−√32cosα>12⇔sin(α−π3)>12,当α为第二象限角时,∴2kπ+π2<α<2kπ+π,∴2kπ+π6<α−π3<2kπ+2π3,k∈Z.∴12<sin(α−π3)≤1,满足sinα−√3cosα>1;当sinα−√3cosα>1即sin(α−π3)>12时,例如取α=π时,满足sin(α−π3)=sin2π3=√3 2>12,但α=π不满足在第二象限.由上分析可知“α为第二象限角”是“sinα−√3cosα>1”的充分不必要条件.故选:A.由sinα−√3cosα>1⇔12sinα−√32cosα>12⇔sin(α−π3)>12,依次可解决此题.本题考查三角函数图象性质、三角恒等变换及充分、必要条件的判定,考查数学运算能力及推理能力,属于中档题.9.【答案】C【解析】解:因为点P(−9,12)在抛物线y2=2px上,所以122=−18p,解得p=−8,所以抛物线方程为y2=−16x,焦点F的坐标为(−4,0),所以|PF|=√(−9+4)2+122=13.故选:C.将点P的坐标代入抛物线方程中求出p,从而可得焦点F的坐标,利用两点间的距离公式求解即可.本题主要考查抛物线的方程,两点间的距离公式,考查运算求解能力,属于基础题.10.【答案】C【解析】解:f(x)=sinx(cosxcosπ6+sinxsinπ6)=sinx(√32cosx+12sinx)=√3 2sinxcosx+12sin2x=√34sin2x+12×1−cos2x2=√34sin2x−14cos2x+14=12sin(2x−π6)+14,所以f(x)的最小正周期T=π,①错误;当x∈[−π6,π3]时,2x−π6∈[−π2,π2],此时正弦函数为单调递增函数,故②正确;f(x+π3)=12sin[2(x+π3)−π6]+14=12sin(2x+π2)+14=12cos2x+14,令g(x)=f(x+π3),所以g(x)=12cos2x+14g(−x)=12cos(−2x)+14=12cos2x+14=g(x),又函数定义域为R,故函数f(x+π3)是偶函数,③正确;令2x−π6=kπ,k∈Z,解得x=π12+kπ2,k∈Z,所以f(x)的对称中心为(π12+kπ2,14)k∈Z,当k=0时,f(x)有一个对称中心为(π12,14),故④错误;故选:C.先将解析式进行化简整理,根据整理之后的解析式对选项进行逐一验证.本题考查了命题的真假判断,涉及到了三角函数的性质,属于基础题.11.【答案】D【解析】解:由题意,上檐平面的八边形如图所示,其中AB=a,∠OAB=∠OBA=67.5°,且E为AB的中点,所以OE =AEtan∠OAB ,又2tan∠OAB1−tan 2∠OAB =tan2∠OAB =tan135°=−1, 解得tan∠OAB =1+√2,tan∠OAB =1−√2(舍), 又AE =a2, 所以OE =1+√22a ,由题意可知,攒尖坡度为ℎOE=2ℎ(1+√2)a=2(√2−1)ℎa. 故选:D .根据正八边形的性质,结合二倍角正切公式以及正切的定义,求出上檐平面中心到檐边的距离,再根据题设求攒尖坡度即可.本题考查了立体几何的信息题,正八边形几何性质的应用,两角和的正切公式的应用,攒尖坡度的理解,考查了逻辑推理能力、空间想象能力与化简运算能力,属于中档题.12.【答案】D【解析】解:如图,在平行四边形ABCD 中,AB =2,AD =1,∠BAD =60°,E 是BC 的中点,所以AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 则AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2+32AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =4+12+32×2×1×12=6,故选:D .以AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 、AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 为基底分别表示出AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 、AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ,再利用向量数量积运算性质代入计算即可. 本题考查平面向量数量积运算性质,属于中档题.13.【答案】∀x∈N,2x≥x2【解析】解:根据题意,命题“∃x∈N,2x<x2”是特称命题,则其否定为:∀x∈N,2x≥x2;故答案为:∀x∈N,2x≥x2.根据题意,由特称命题与全称命题的关系,分析可得答案.本题考查命题的否定,注意全称命题和特称命题的关系,属于基础题.14.【答案】(−∞,32)【解析】解:令t=2x,则t>0,所以不等式转化为t2−2a t+2>0在(0,+∞)上恒成立,令f(t)=t2−2a t+2,其图象开口向上,且对称轴为t=2a−1>0,所以Δ=22a−8<0,解得a<32,所以实数a的取值范围为(−∞,32).故答案为:(−∞,32).利用换元法将问题转化为t2−2a t+2>0在(0,+∞)上恒成立,利用二次函数图象与性质,列式求解即可.本题考查了不等式恒成立问题的求解,换元法的理解与应用,二次函数图象与性质的应用,要掌握不等式恒成立问题的一般求解方法:参变量分离法、数形结合法、最值法等,属于中档题.15.【答案】13【解析】解:由双曲线的定义可得|PF1|=|PF2|+2a=3|PF2|,可得|PF2|=a,|PF1|=3a,因为双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线互相垂直,所以a=b,c=√2a故|F1F2|=2√2a,在△PF1F2中,cos∠F1PF2=a2+9a2−8a22×a×3a =13.故答案为:13.依题意可得可得a =b ,运用双曲线的定义和三角形的余弦定理,即可求解. 本题考查双曲线的定义和性质,主要是渐近线方程的求法,考查化简变形能力和运算能力,属于中档题.16.【答案】0.4 32125【解析】解:由题意可知,μ=98,σ=8, 所以P(X >100)=1−P(μ−0.25σ<X≤μ+0.25σ)2=0.4;由题意,要使电路能正常工作的概率为P =25×25×25+25×(1−25)×25+25×25×(1−25)=32125. 故答案为:0.4;32125.利用正态分布曲线的对称性求解P(X >100),由相互独立事件的概率乘法公式求解电路能正常工作的概率.本题考查了正态分布曲线的应用,相互独立事件的概率乘法公式的应用,解题的关键是掌握正态分布曲线的对称性,考查了运算能力,属于基础题.17.【答案】解:(1)x <−1时,−x −1+4≥−3x +1,解得x ≥−1,不合题意;−1≤x <13时,x +1+4≥1−3x ,解得:x ≥−1,故−1≤x <13,x ≥13时,x +1+4≥3x −1,解得:x ≤3,故13≤x ≤3, 综上,不等式的解集是M =[−1,3];(2)|ab −a −b|=|ab −a −b +1−1|=|(a −1)(b −1)−1| ∵a ∈[−1,3],b ∈[−1,3], ∴a −1∈[−2,2],b −1∈[−2,2],∴|(a −1)(b −1)−1|≤|(a −1)(b −1)|+1=|a −1||b −1|+1≤5, 当且仅当a −1=b −1=±2时“=”成立, 故|ab −a −b|的最大值是5.【解析】(1)通过讨论x的范围,求出不等式的解集M即可;(2)根据绝对值不等式的性质以及a,b的取值范围求出|ab−a−b|的最大值即可.本题考查了解绝对值不等式问题,考查绝对值不等式的性质,是中档题.18.【答案】(1)解:函数f(x)=e x−ksinx,则f′(x)=e x−kcosx,因为f(x)在区间(0,π2)内存在极值点α,所以f′(α)=0,则k=e αcosα且α∈(0,π2),则k′=e α(cosα+sinα)cos2α>0,所以函数k=e αcosα在(0,π2)上单调递增,则k>1,当k>1时,f′′(x)=e x+ksinx>0在(0,π2)上恒成立,则f′(x)在(0,π2)上单调递增,又f′(0)=1−k<0,f′(π)=eπ+k>0,则当x∈(0,α)时,f′(x)<0,则f(x)单调递增,当x∈(α,π2)时,f′(x)>0,则f(x)单调递减,所以f(x)在x=α处取得极小值,符合题意.综上所述,实数k的取值范围为(1,+∞);(2)证明:要证明在区间(0,π)内存在唯一的β,使f(β)=1,只需证明g(x)=e x−ksinx−1在区间(0,π)内存在唯一的β,因为g′(x)=e x−kcosx,由(1)可知,g(x)在(0,α)上单调递减,在(α,π2)上单调递增,又x∈[π2,π)时,g′(x)>0,则g(x)单调递增,综上所述,g(x)在(0,α)上单调递减,在(α,π)上单调递增,又g(0)=0>g(α),g(π)=eπ−1>0,所以g(x)在(0,α)内无零点,在(α,π)内存在一个零点,故存在唯一的β∈(0,π),使得g(β)=0,即在区间(0,π)内存在唯一的β,使f(β)=1;由(1)可知,eα=kcosα>1,所以g(2α)=e2α−ksin2α−1=e2α−2sinα⋅eα−1=eα(eα−2sinα)−1,令ℎ(x)=e2x−2e x sinx−1,x∈(0,π2),则ℎ′(x)=2e x[e x−(cosx+sinx)],令y=e x−(cosx+sinx),则y′=e x+sinx−cosx>0,故函数y=e x−(cosx+sinx)在(0,π2)上单调递增,所以y>0,即ℎ′(x)>0,故ℎ(x)在(0,π2)上单调递增,所以ℎ(x)>ℎ(0)=0,故在α∈(0,π2)上,g(2α)>0,所以g(2α)>g(β)=0,又g(x)在(α,π)上单调递增,且α<β,2α<π,所以β<2α.【解析】(1)求出f′(x),利用极值点的定义得到f′(α)=0,则k=e αcosα且α∈(0,π2),利用导数研究函数k=e αcosα的单调性,即可得到k的取值范围,然后验证即可;(2)将问题转化为证明g(x)=e x−ksinx−1在区间(0,π)内存在唯一的β,利用导数结合(1)中的结论,即可证明;表示出g(2α),构造函数ℎ(x)=e2x−2e x sinx−1,x∈(0,π2),利用导数研究函数ℎ(x)的单调性以及取值情况,可得ℎ(x)>ℎ(0)=0,从而g(2α)> g(β)=0,再利用g(x)的单调性,即可比较得到答案.本题考查了导数的综合应用,利用导数研究函数单调性的运用,函数极值点的理解与应用,函数零点存在性定理的应用,综合性强,考查了逻辑推理能力与化简运算能力,转化化归数学思想方法的运用,属于难题.19.【答案】(1)证明:由题设,连接CD 1交DC 1于O ,易知:O 是CD 1的中点,连接OE ,∵E 是BC 的中点,∴OE//BD 1,又OE ⊂面C 1DE ,BD 1不在面C 1DE 内, ∴BD 1//面C 1DE .(2)解:底面ABCD 是菱形,∠ABC =120°,即∠DAB =60°,若F 为AB 中点,则DF ⊥AB ,∴∠ADF =30°,故在直四棱柱ABCD −A 1B 1C 1D 1中有DF ⊥DC 、DD 1⊥DC 、DD 1⊥DF , ∴可构建以D 为原点,DF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,DC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 为x 、y 、z 轴正方向的空间直角坐标系, 设AA 1=√2AB =√2, ∴D(0,0,0),E(√34,34,0),C 1(0,1,√2),A 1(√32,−12,√2), 则DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(√34,34,0),DC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,√2),DA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(√32,−12,√2), 若m⃗⃗⃗ =(x,y,z)是面C 1DE 的一个法向量, 则{DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ =√34x +34y =0DC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ =y +√2z =0,令x =√3,则m ⃗⃗⃗ =(√3,−1,√22), ∴|cos <m ⃗⃗⃗ ,DA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >|=|m ⃗⃗⃗ ⋅DA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |m ⃗⃗⃗ ||DA1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||=√3×3√2=√63,故直线A 1D 与平面C 1DE 所成角的正弦值√63.【解析】(1)连接CD 1交DC 1于O ,连接OE ,易得OE//BD 1,再根据线面平行的判定即可证结论.(2)F 为AB 中点,结合已知可构建以D 为原点,DF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,DC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 为x 、y 、z 轴正方向的空间直角坐标系,设AA 1=√2AB =√2,写出对应点坐标,并求出直线A 1D 的方向向量和平面C 1DE 的法向量,由空间向量夹角的坐标表示求直线A 1D 与平面C 1DE 所成角的正弦值. 本题主要考查线面平行的证明,空间向量的应用,线面角的计算等知识,属于中等题.20.【答案】解:由题意可得,一共抽样50个,产量之比为4:1,按分层抽样抽取,故甲生产线抽取50×45=40,乙生产线抽取50×15=10, 故甲生产线抽取一等品40−2=38, 乙生产线抽取二等品10−7=3,填表如下:所以K 2=n(ad−bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)=50(38×2−2×7)240×10×45×5≈5.556>5.024,故有97.5%把握认为产品的等级差异与生产线有关;(2)依题意得,检验顺序的所有可能为甲甲乙乙乙,甲乙甲乙乙,乙甲甲乙乙,甲乙乙甲乙,乙甲乙甲乙,乙乙甲甲乙,甲乙乙乙甲,乙甲乙乙甲,乙乙甲乙甲,乙乙乙甲甲,共10种可能,ξ的所有可能取值为:0,1,2,3, P(ξ=0)=110, P(ξ=1)=210=15,P(ξ=2)=310, P(ξ=3)=410=25, 所以ξ的分布列为:所以E(ξ)=0×110+1×15+2×310+3×25=2.【解析】(1)分析题意完成2×2列联表,直接套公式求出K2,对照参数下结论;(2)直接求出概率,写出分布列,套公式求出数学期望.本题考查了独立性检验,离散型随机变量的均值问题,属于基础题.21.【答案】解:(1)若选择条件①:由a n+1=a n2+12n,得a n+1⋅2n+1=a n⋅2n+2,即a n+1⋅2n+1−a n⋅2n=2,又n=1时,a1×21=2,所以{a n⋅2n}是以2为首项,以2为公差的等差数列,所以a n⋅2n=2+2(n−1)=2n,即a n=2n2n;若选择条件②:由2na n+1=(n+1)a n,得a n+1n+1=12×a nn,又n=1时,a11=1,所以数列{a nn }是以1为首项,以12为公比的等比数列,所以a nn =(12)n−1,即a n=n2n−1=2n2n;(2)由(1)可知S n=221+422+623+⋯+2n2n,则12S n=222+423+⋯+2n−22n+2n2n+1,两式相减得12S n=1+222+223+⋯+22n−2n2n+1=1+2(122+123+⋯+12n)−n2n=1+2×14[1−(12)n−1]1−12−n2n=2−n+22n,所以S n=4−2n+42n<4,故正实数m的最小值为4.【解析】(1)若选择条件①:根据a n+1=a n2+12n可得a n+1⋅2n+1=a n⋅2n+2,即a n+1⋅2n+1−a n⋅2n=2,结合a1×21=2即可得到{a n⋅2n}的通项公式,进一步可得{a n}的通项公式;若选择条件②:由2na n+1=(n+1)a n可得a n+1n+1=12×a nn,结合a11=1即可求出{a nn}的通项公式,进一步可得{a n}的通项公式;(2)由(1)可知S n=221+422+623+⋯+2n2n,则12S n=222+423+⋯+2n−22n+2n2n+1,从而两式相减并化简整理可得出S n =4−2n+42n<4,进一步即可确定正整数m 的最小值.本题考查数列的递推公式,错位相减求和法,考查学生的逻辑推理和运算求解的能力,属于中档题.22.【答案】解:(1)伯努利双纽线C(如图)的普通方程为(x 2+y 2)2=2(x 2−y 2),根据{x =ρcosθy =ρsinθx 2+y 2=ρ2转换为极坐标方程为ρ2=2cos2θ;直线l 的参数方程为{x =tcosαy =tsinα(其中α∈(0,π4),t 为参数),转换为直角坐标方程为y =tanαx ;转换为极坐标方程为θ=α(α∈(0,π4)),(2)当θ=0时,则ρ2=2,所以A(−√2,0),B(√2,0);又θ=α,且α∈(0,π4),是经过原点,结合伯努利双纽线C 的对称性知:点M 和N 的纵标和横标互为相反数;若点M 在第一象限,则点N 在第三象限; 所以S 四边形AMBN =2S △ABM =|AB|⋅y M =2√2⋅|y M |, 联立{ρ2=2cos2θθ=α,则ρ=√2cos2α,y M =ρsinα,所以y M =√2sin 2α(1−2sin 2α)=2√12sin 2α−sin 4α=2√116−(14−sin 2α)2,由于α∈(0,π4), 所以sin 2α∈(0,12), 所以0<y M ≤12.故当y M =12时S 四边形AMBN =2S △ABM =|AB|⋅y M =2√2⋅|y M |=√2.【解析】(1)直接利用转换关系,在参数方程、极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换;(2)利用三角函数的关系式的变换和二次函数性质的应用求出四边形面积的最大值. 本题考查的知识要点:参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间的转换,三角形的面积公式,三角函数的关系式的变换,二次函数性质,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于中档题.23.【答案】解:(1)由题意可得{2b =2√3a +c =3a 2=b 2+c 2,解得{b =√3a =2c =1,所以椭圆方程为x 24+y 23=1, 离心率e =c a =12,证明:(2)当直线l 的斜率存在时,可设l :y =kx +m ,代入椭圆方程x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2−12=0,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),所以{x 1+x 2=−8km 3+4k x 1x 2=4m 2−123+4k 2, 由(1)可知,点A(−2,0),离心率e =12,因为直线AM 和AN 的斜率之积与椭圆的离心率互为相反数,所以k AM ⋅k AN =−12,所以k AM ∗k AN =k 2x 1x 2−km(x 1+x 2)+m 2x 1x 2+2(x 1+x 2)+4=−12, 把{x 1+x 2=−8km 3+4k 2x 1x 2=4m 2−123+4k 2代入,整理得5m 2−8km −4k 2=0, 即(m −2k)(5m +2k)=0,所以m =2k 或m =−25k ,由直线l :y =kx +m ,当m =2k 时,y =kx +2k =k(x +2)经过定点(−2,0),与A 重合,舍去, 当m =−25k 时,v =kx −25k =k(x −25)经过B 定点(25,0).所以l 过定点(25,0).【解析】(1)用待定系数法求出椭圆C 的方程;(2)运用“设而不求法“,结合韦达定理和直线恒过定点的求法,可得直线l 经过定,0).点(25本题考查椭圆的方程及直线与椭圆的综合,属于难题.。
天津市蓟县2022届高三上学期期中数学试卷(理科) Word版含解析
2021-2022学年天津市蓟县高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分)1.函数的定义域为集合A,函数y=ln(2x+1)的定义域为集合B,则A∩B=( )A .B .C .D .2.函数f(x)=|x﹣2|﹣lnx在定义域内零点可能落在下列哪个区间内( )A.(0,1)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,5)3.已知向量,,满足(+2)(﹣)=﹣6,且||=1,||=2,则与的夹角为( )A .B .C .D .4.将函数y=sin2x 的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A.y=2cos2x B.y=2sin2x C .D.y=cos2x5.由直线y=x和曲线y=x3围成的封闭图形面积为( )A .B .C.1 D.26.有四个关于三角函数的命题:p1:∃A∈R ,+=;p2:∃A,B∈R,sin(A﹣B)=sinA﹣sinB;p3:∀x∈[0,π],=sinx,p4:sinx=cosy→x+y=其中假命题是( )A.P1,P4B.P2,P4C.P1,P3D.P2,P37.已知函数f(x)=满足对任意的实数x1≠x2,都有>0成立,则实数a的取值范围是( )A.(0,1)B.(0,)C.[,)D.[,1)8.定义在R上的函数f(x)满足f(4)=1,f′(x)为f(x)的导函数,已知y=f′(x)的图象如图所示,若两个正数a,b 满足的取值范围是( ) A .B .C .D.(﹣∞,3)二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)9.函数f(x)=sinωx•cosωx的最小正周期为2,则ω=__________.10.已知x,y∈R+,x+y=1,则+的最小值为__________.11.已知函数y=f(x)为R上的奇函数,且x≥0时,f(x)=x2+2x﹣2x+1+a ,则f(﹣1)=__________.12.在极坐标系中,过点M(,)的直线l与极轴的夹角α=,l的极坐标方程为__________.13.(几何证明选讲选做题)如图,半径为2的⊙O中,∠AOB=90°,D为OB的中点,AD的延长线交⊙O于点E,则线段DE的长为__________.14.在等腰梯形ABCD中,已知AB∥CD,AB=4,BC=2,∠ABC=60°,动点E和F分别在线段BC和DC上,且=λ,=,则•当λ=__________时有最小值为__________.三、解答题(共6小题,满分80分)15.(13分)在△ABC中,BC=,AC=3,sinC=2sinA.(1)求AB的值;(2)已知D为AB的中点,求线段CD的长.16.(13分)已知函数f(x)=x﹣alnx,g(x)=﹣,(a∈R)(1)若a=1,求函数f(x)的极值;(2)设函数h(x)=f(x)﹣g(x),求函数h(x)的单调区间.17.(13分)已知f(x)=sin(2x﹣),且f(a+)=﹣,<α<.(1)求cosα;(2)求.18.(13分)若函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x+m在区间[0,]的最大值为6.(1)求常数m的值;(2)求函数当x∈R时的最小值,并求出相应的x的取值集合;(3)求该函数x∈[0,π]的单调增区间.19.(14分)设函数f(x)=x+ax2+blnx,曲线y=f(x)过P(1,0),且在P点处的切线斜率为2.(1)求a,b的值;(2)当x∈[1,e]时,求f(x)的最值;(3)证明:f(x)≤2x﹣2.20.(14分)已知函数f(x)=(x2﹣3x+3)•e x,设t>﹣2,f(﹣2)=m,f(t)=n.(1)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[﹣2,t]上为单调函数;(2)试推断m,n的大小并说明理由;(3)求证:对于任意的t>﹣2,总存在x0∈(﹣2,t),满足=,并确定这样的x0的个数.2021-2022学年天津市蓟县高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分)1.函数的定义域为集合A,函数y=ln(2x+1)的定义域为集合B,则A∩B=( )A .B .C .D .【考点】交集及其运算;对数函数的定义域.【专题】计算题.【分析】依据负数没有平方根列出关于x的不等式,求出不等式的解集即为集合A,依据负数和0没有对数列出关于x的不等式,求出不等式的解集即为集合B,然后求出两集合的交集即可.【解答】解:由函数有意义,得到1﹣2x≥0,解得:x ≤,所以集合A={x|x ≤};由函数y=ln(2x+1)有意义,得到2x+1>0,解得:x >﹣,所以集合B={x|x >﹣},在数轴上画出两集合的解集,如图所示:则A∩B=(﹣,].故选A【点评】此题属于以函数的定义域为平台,考查了交集的运算.此类题往往借助数轴来计算,会收到意想不到的收获.2.函数f(x)=|x﹣2|﹣lnx在定义域内零点可能落在下列哪个区间内( )A.(0,1)B.(2,3)C.(3,4)D.(4,5)【考点】函数零点的判定定理.【专题】计算题.【分析】欲求函数的零点所在的区间,依据所给的函数的解析式,把区间的端点代入函数的解析式进行验算,得到函数的值同0进行比较,在推断出区间两个端点的乘积是否小于0,从而得到结论.【解答】解:∵函数f(x)=|x﹣2|﹣lnxf(1)=1>0,f(2)=﹣ln2<0f(3)=1﹣ln3<0,f(4)=2﹣ln4>0 f(5)=3﹣ln5>0∴f(1)f(2)<0,f(3)f(4)<0∴函数的零点在(1,2),(3,4)上,故选C.【点评】本题考查函数的零点的判定定理,本题解题的关键是做出区间的两个端点的函数值,本题是一个基础题.3.已知向量,,满足(+2)(﹣)=﹣6,且||=1,||=2,则与的夹角为( )A .B .C .D .【考点】数量积表示两个向量的夹角.【专题】计算题;平面对量及应用.【分析】利用向量的数量积公式,化简等式,即可求得与的夹角.【解答】解:设与的夹角为θ∵(+2)•(﹣)=﹣6,且||=1,||=2,∴1+•﹣8=﹣6∴•=1∵•=||||cosθ∴cosθ=,又∵θ∈[0,π]∴θ=故选B.【点评】本题考查向量的数量积公式,考查同学的计算力量,属于基础题.4.将函数y=sin2x 的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是( )A.y=2cos2x B.y=2sin2x C .D.y=cos2x【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】依据向左平移,再向上平移,推出函数的解析式,即可.【解答】解:将函数y=sin2x 的图象向左平移个单位,得到函数=cos2x的图象,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式为y=1+cos2x=2cos2x,故选A.【点评】本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,考查图象变化,是基础题.5.由直线y=x和曲线y=x3围成的封闭图形面积为( )A .B .C.1 D.2【考点】定积分在求面积中的应用.【专题】计算题;导数的概念及应用.【分析】作出两个曲线的图象,求出它们的交点,由此可得所求面积为函数x3﹣x在区间[0,1]上的定积分的值的2倍,再用定积分计算公式加以运算即可得到本题答案.【解答】解:∵曲线y=x3和曲线y=x的交点为A(1,1)、原点O和B(﹣1,﹣1)∴由定积分的几何意义,可得所求图形的面积为S=2=2()=2()=故选:B【点评】本题求两条曲线围成的曲边图形的面积,着重考查了定积分的几何意义和积分计算公式等学问,属于基础题.6.有四个关于三角函数的命题:p1:∃A∈R ,+=;p2:∃A,B∈R,sin(A﹣B)=sinA﹣sinB;p3:∀x∈[0,π],=sinx,p4:sinx=cosy→x+y=其中假命题是( )A.P1,P4B.P2,P4C.P1,P3D.P2,P3【考点】命题的真假推断与应用.【专题】计算题.【分析】推断特称命题为真只须举特例即可,推断全称命题为真,则需要严格证明,推断特称命题为假,须严格证明,而推断全称命题为假,只须举反例即可.【解答】解:∵恒成立,∴命题p1为假命题∵当A=0,B=0时,sin(A﹣B)=sinA﹣sinB,∴命题p2为真命题∵==|sinx|,而x∈[0,π],∴sinx≥0,∴=sinx∴命题p3为真命题∵sin=cos0,而+0≠,∴命题p4为假命题故应选A【点评】本题考查了推断全称命题和特称命题真假的方法,解题时要精确把握命题特点,恰当推断7.已知函数f(x)=满足对任意的实数x1≠x2,都有>0成立,则实数a的取值范围是( )A.(0,1)B.(0,)C.[,)D.[,1)【考点】函数单调性的性质.【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】依据条件便有,从而得到f(x)在R上单调递减,这样依据一次函数、对数函数及减函数的定义便可得到,这样解该不等式组便可得出实数a的取值范围.【解答】解:依据条件知,f(x)在R上单调递减;∴;解得;∴实数a的取值范围为[).故选:C.【点评】考查减函数的定义,依据减函数的定义推断一个函数为减函数的方法,以及一次函数、对数函数及分段函数的单调性.8.定义在R上的函数f(x)满足f(4)=1,f′(x)为f(x)的导函数,已知y=f′(x)的图象如图所示,若两个正数a,b 满足的取值范围是( )A .B .C .D.(﹣∞,3)【考点】简洁线性规划的应用;函数的单调性与导数的关系.【专题】压轴题;图表型.【分析】先依据导函数的图象推断原函数的单调性,从而确定a、b的范围得到答案.【解答】解:由图可知,当x>0时,导函数f'(x)>0,原函数单调递增∵两正数a,b满足f(2a+b)<1,∴0<2a+b<4,∴b<4﹣2a,0<a<2,画出可行域如图.k=表示点Q(﹣1,﹣1)与点P(x,y)连线的斜率,当P点在A(2,0)时,k 最小,最小值为:;当P点在B(0,4)时,k最大,最大值为:5.取值范围是C.故选C.【点评】本题主要考查函数的单调性与其导函数的正负之间的关系,即当导函数大于0时原函数单调递增,当导函数小于0时原函数单调递减.二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)9.函数f(x)=sinωx•cosωx的最小正周期为2,则ω=.【考点】三角函数的周期性及其求法.【专题】计算题;函数思想;分析法;三角函数的图像与性质.【分析】由二倍角公式化简函数解析式可得f(x)=sin2ωx,由周期公式即可解得ω的值.【解答】解:∵f(x)=sinωx•cosωx=sin2ωx,最小正周期为2,∴2=,解得:ω=.故答案为:.【点评】本题主要考查了二倍角公式,周期公式的应用,属于基础题.10.已知x,y∈R+,x+y=1,则+的最小值为3.【考点】基本不等式.【专题】转化思想;不等式的解法及应用.【分析】首先,将所给的条件代入,转化为基本不等式的结构形式,然后,利用基本不等式进行求解.【解答】解:∵x,y∈R+,x+y=1,∴+=+=++1≥2+1=3,故答案为:3.【点评】本题重点考查了基本不等式问题,考查等价转化思想的机敏运用,属于中档题.11.已知函数y=f(x)为R上的奇函数,且x≥0时,f(x)=x2+2x﹣2x+1+a,则f(﹣1)=﹣1.【考点】函数奇偶性的性质;函数的值.【专题】计算题;函数思想;函数的性质及应用.【分析】利用函数的奇偶性,直接求解函数值即可.【解答】解:函数y=f(x)为R上的奇函数,且x≥0时,f(x)=x2+2x﹣2x+1+a,可得f(0)=02+2×0﹣20+1+a=0,解得a=2.x≥0时,f(x)=x2+2x﹣2x+1+2,f(﹣1)=﹣f(1)=﹣[12+2﹣21+1+2]=﹣1.故答案为:﹣1.【点评】本题考查函数的奇偶性的性质的应用,考查计算力量.12.在极坐标系中,过点M(,)的直线l与极轴的夹角α=,l的极坐标方程为ρcosθ﹣ρsinθ﹣+1=0.【考点】简洁曲线的极坐标方程.【专题】计算题;函数思想;分析法;坐标系和参数方程.【分析】先把点的极坐标化为直角坐标,再求得直线方程的直角坐标方程,化为极坐标方程.【解答】解:在直角坐标系中,过点M(,)的直线l与极轴的夹角α=的直线的斜率为,其直角坐标方程是y﹣1=(x﹣1),即x+y﹣+1=0,其极坐标方程为ρcosθ﹣ρsinθ﹣+1=0,故答案为:ρcosθ﹣ρsinθ﹣+1=0,【点评】本题考查极坐标方程与直角坐标方程的互化,求出直角坐标系中直线的方程是解题的关键.13.(几何证明选讲选做题)如图,半径为2的⊙O中,∠AOB=90°,D为OB的中点,AD的延长线交⊙O于点E,则线段DE的长为.【考点】与圆有关的比例线段.【专题】计算题.【分析】延长BO交⊙O与点C,我们依据已知中⊙O的半径为2,,∠AOB=90°,D为OB 的中点,我们易得,代入相交弦定理,我们即可求出线段DE的长.【解答】解:延长BO交⊙O与点C,由题设知:,又由相交弦定理知AD•DE=BD•DC,得故答案为:【点评】本题考查的学问是与圆有关的比例线段,其中延长B0交圆于另一点C,从而构造相交弦的模型是解答本题的关键.14.在等腰梯形ABCD中,已知AB∥CD,AB=4,BC=2,∠ABC=60°,动点E和F分别在线段BC和DC上,且=λ,=,则•当λ=时有最小值为.【考点】平面对量数量积的运算.【专题】综合题;转化思想;向量法;平面对量及应用.【分析】利用等腰梯形的性质结合向量的数量积公式将所求表示为关于λ的代数式,依据具体的形式求最值.【解答】解:由题意,得到AD=BC=CD=2,所以=(+)•(+),=(+)(+),=•+λ++•,=4×2×cos60°+λ×2×2×cos60°+×4×2+×2×2×cos120°,=+2λ+≥+2×2=,(当且仅当λ=时等号成立).故答案为:,.【点评】本题考查了等腰梯形的性质以及向量的数量积公式的运用、基本不等式求最值;关键是正确表示所求,利用基本不等式求最小值.三、解答题(共6小题,满分80分)15.(13分)在△ABC中,BC=,AC=3,sinC=2sinA.(1)求AB的值;(2)已知D为AB的中点,求线段CD的长.【考点】余弦定理;正弦定理.【专题】计算题;转化思想;分析法;解三角形.【分析】(1)依据正弦定理即可求值得解.(2)依据余弦定理可求cosA,由D为AB边的中点,可求AD,依据余弦定理即可求得CD的值.【解答】(本题满分13分)解:(1)在△ABC 中,依据正弦定理,,于是.…(2)在△ABC 中,依据余弦定理,得,∵D为AB边的中点,∴AD=,在△ACD 中,由余弦定理有:.…(13分)【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.16.(13分)已知函数f(x)=x﹣alnx,g(x)=﹣,(a∈R)(1)若a=1,求函数f(x)的极值;(2)设函数h(x)=f(x)﹣g(x),求函数h(x)的单调区间.【考点】利用导数争辩函数的极值.【专题】导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)先求出函数f(x)的导数,得到函数的单调区间,从而求出函数的微小值;(Ⅱ)先求出函数h (x)的导数,通过争辩a的范围,从而得到函数的单调性.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域是(0,+∞),当a=1时,f(x)=x﹣lnx,f′(x)=1﹣=,x (0,1) 1 (1,+∞)f′(x)﹣0 +f(x)微小∴f(x)在x=1处取得微小值1;(Ⅱ)h(x)=x+﹣alnx,h′(x)=1﹣﹣=,①当a+1>0时,即a>﹣1时,在(0,1+a)上,h′(x)<0,在(1+a,+∞)上,h′(x)>0,∴h(x)在(0,1+a)递减,在(1+a,+∞)递增;②当1+a≤0,即a≤﹣1时,在(0,+∞)上h′(x)>0,∴h(x)在(0,+∞)上递增.【点评】本题考查了函数的单调性、极值问题,考查导数的应用,分类争辩思想,是一道中档题.17.(13分)已知f(x)=sin(2x ﹣),且f (a+)=﹣,<α<.(1)求cosα;(2)求.【考点】三角函数中的恒等变换应用.【专题】计算题;函数思想;三角函数的求值.【分析】(1)直接利用函数值列出方程,求出,利用两角和与差的三角函数求解即可.(2)求出正切函数值,化简所求的表达式为正切函数的形式,代入求解即可.【解答】解:(Ⅰ).∴,∵,∴,又∵,∴∴=…(Ⅱ)同理(Ⅰ),,∴,,∴原式=…(13分)【点评】本题考查两角和与差的三角函数,同角三角函数的基本关系式的应用,考查计算力量.18.(13分)若函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x+m在区间[0,]的最大值为6.(1)求常数m的值;(2)求函数当x∈R时的最小值,并求出相应的x的取值集合;(3)求该函数x∈[0,π]的单调增区间.【考点】两角和与差的正弦函数;正弦函数的单调性;三角函数的最值.【专题】计算题;函数思想;三角函数的图像与性质.【分析】化简函数的解析式为一个角的一个三角函数的形式,(1)利用已知条件求出相位的范围,然后求解m即可.(2)求出函数的最小值,然后求解x的集合.(3)利用正弦函数的单调区间求解函数的单调区间即可.【解答】解:(1)∵函数f(x )在区间上为增函数,在区间上为减函数,∴在区间的最大值为=6,∴解得m=3.(2)(x∈R)的最小值为﹣2+4=2.此时x 的取值集合由,解得:…(3)函数设z=,函数f(x)=2sinz+4的单调增区间为由,得,设A=[0,π]B={x|},∴∴,x∈[0,π]的增区间为:.…(13分)【点评】本题考查两角和与差的三角函数,函数的最值以及函数的单调区间的求法,考查计算力量.19.(14分)设函数f(x)=x+ax2+blnx,曲线y=f(x)过P(1,0),且在P点处的切线斜率为2.(1)求a,b的值;(2)当x∈[1,e]时,求f(x)的最值;(3)证明:f(x)≤2x﹣2.【考点】利用导数争辩曲线上某点切线方程;利用导数求闭区间上函数的最值.【专题】方程思想;构造法;导数的综合应用;不等式的解法及应用.【分析】(1)求得函数的导数,由题意可得f(1)=0,f′(1)=2,解方程可得a,b的值;(2)求得导数,求得极值点,求出端点处的函数值,可得最值;(3)构造函数g(x)=f(x)﹣(2x﹣2)=2﹣x﹣x2+3lnx,求出导数和单调区间,可得极值和最值,即可证得不等式.【解答】解:(1)函数f(x)=x+ax2+blnx 的导数为.由已知条件得,解得a=﹣1,b=3.(2)f(x)的定义域为(0,+∞),由(1)知f(x)=x﹣x2+3lnx.令f′(x)=0解得.xf′(x)+ 0 ﹣f(x)增减当x=时,取得最大值;当x=e时,取得最小值f(e)=e﹣e2+3.(3)设g(x)=f(x)﹣(2x﹣2)=2﹣x﹣x2+3lnx,,当0<x<1时,g′(x)>0,当x>1时,g′(x)<0,则g(x)在(0,1)递增,在(1,+∞)递减.即有x=1处取得极大值,且为最大值0故当x>0时,g(x)≤0,即f(x)≤2x﹣2.【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调区间、极值和最值,考查构造函数的思想方法证明不等式,属于中档题.20.(14分)已知函数f(x)=(x2﹣3x+3)•e x,设t>﹣2,f(﹣2)=m,f(t)=n.(1)试确定t的取值范围,使得函数f(x)在[﹣2,t]上为单调函数;(2)试推断m,n的大小并说明理由;(3)求证:对于任意的t>﹣2,总存在x0∈(﹣2,t),满足=,并确定这样的x0的个数.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;根的存在性及根的个数推断;利用导数争辩函数的单调性;利用导数争辩函数的极值.【专题】综合题.【分析】(Ⅰ)首先求出函数的导数,然后依据导数与函数单调区间的关系确定t的取值范围,(Ⅱ)运用函数的微小值进行证明,(Ⅲ)首先对关系式进行化简,然后利用根与系数的关系进行判定.【解答】解:(1)由于f′(x)=(2x﹣3)e x+(x2﹣3x+3)e x,由f′(x)>0⇒x>1或x<0,由f′(x)<0⇒0<x<1,∴函数f(x)在(﹣∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,要使函数f(x)在[﹣2,t]上为单调函数,则﹣2<t≤0,(2)由于函数f(x)在(﹣∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,所以f(x)在x=1处取得微小值e,又f(﹣2)=13e﹣2<e,所以f(x)在[2,+∞)上的最小值为f(﹣2),从而当t>﹣2时,f(﹣2)<f(t),即m<n,(3)证:∵,∴,即为x02﹣x0=,令g(x)=x2﹣x ﹣,从而问题转化为证明方程g(x)==0在(﹣2,t)上有解并争辩解的个数,由于g(﹣2)=6﹣(t﹣1)2=﹣,g(t)=t(t﹣1)﹣=,所以当t>4或﹣2<t<1时,g(﹣2)•g(t)<0,所以g(x)=0在(﹣2,t)上有解,且只有一解,当1<t<4时,g(﹣2)>0且g(t)>0,但由于g(0)=﹣<0,所以g(x)=0在(﹣2,t)上有解,且有两解,当t=1时,g(x)=x2﹣x=0,解得x=0或1,所以g(x)=0在(﹣2,t)上有且只有一解,当t=4时,g(x)=x2﹣x﹣6=0,所以g(x)=0在(﹣2,t)上也有且只有一解,综上所述,对于任意的t>﹣2,总存在x0∈(﹣2,t),满足,且当t≥4或﹣2<t≤1时,有唯一的x0适合题意,当1<t<4时,有两个x0适合题意.【点评】本题以函数为载体,考查利用导数确定函数的单调性,考查函数的极值,同时考查了方程解的个数问题,综合性强,尤其第(3)问力量要求比较高.。
高三数学期中考试试卷理科
高三数学期中考试试卷(理科)一. 选择题:(每小题5分,共40分.请将答案填在第二页的表格中)1.满足条件{}{}3,2,12,1= M 的集合M 的个数是( ) 1 )(B 2 )(C 3 )(D 42.已知函数⎩⎨⎧<+≥-=10)]5([103)(n n f f n n n f ,其中*∈N n ,则)8(f 的值为( )2 )(B 4 )(C 6 )(D 73.函数b x x f a +=log )(是偶函数,且在区间()∞+,0上单调递减,则)2(-b f 与)1(+a f 的大小关系为( ))1()2(+=-a f b f )(B )1()2(+>-a f b f )(C )1()2(+<-a f b f )(D 不能确定4.已知数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,其公比1≠q ,且0>i b ( ,3,2,1=i ),若11b a =,1111b a =,则( )66b a = )(B 66b a > )(C 66b a < )(D 66b a >或66b a <5.数列{}n a 、{}n b 满足1=⋅n n b a ,232++=n n a n ,则{}n b 的前10项之和等于( )31 )(B 125 )(C 21 )(D 127 1 6.对于函数⎩⎨⎧<≥=时当时当x x xx x xx f cos sin cos cos sin sin )(,下列结论正确的是( )函数)(x f 的值域是[-1,1])(B 当且仅当22ππ+=k x 时,)(x f 取最大值1函数)(x f 是以π2为最小正周期的周期函数)(D 当且仅当ππππ4522+<<+k x k (Z k ∈)时,0)(<x f7.若向量()ααsin ,cos =,()ββsin ,cos =则与b 满足( )与b 的夹角等于βα- )(B ()()b a b a -⊥+)(C // )(D ⊥8.已知函数)(x f 的导函数为x x f cos 5)('+=,()1,1-∈x ,且0)0(=f ,如果0)1()1(2<-+-x f x f ,则实数x 的取值范围为( )(10,) )(B ()2,1)(C )2,2(-- )(D )2,1()-,(-12 二.填空题(每题5分,共30分,请将答案填在第二页表中) 9.已知命题:“非空集合M 的元素都是集合P 的元素”是假命题,则下列命题:①M 的元素都不是P 的元素 ②M 的元素不都是P 的元素 ③M 中有P 的元素 ④存在M x ∈,使得P x ∉其中真命题的序号是 (将你认为正确的命题的序号都填上)10.已知函数)(x f 是R 上的减函数,其图象经过点)1,4(-A 和)1,0(-B ,函数)(x f 的反函数是)(1x f-,则)1(1-f的值为 ,不等式1)2(<-x f 的解集为11.在如图的表格中,每格填上一个数字,使每一横行成等差数 列,每一纵列成等比数列,则=++c b a 12.已知ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若1=a ,︒=45B ,ABC ∆的面积为2,则ABC ∆的外接圆直径等于13.已知0>a ,函数ax x x f -=3)(在[)∞+,1上是单调增函数,则a 的最大值是 14.函数)(x f 是定义在]1,0[上的函数,满足)2(2)(x f x f =,且1)1(=f ,在每一个区间⎥⎦⎤ ⎝⎛-121,21i i ( ,3,2,1=i )上,)(x f y =的图象都是斜率为同一常数k 的直线的一部分,记直线n x 21=,121-=n x ,x 轴及函数)(x f y =的图象围成的梯形面积为na ( ,3,2,1=n ),则数列{}n a 的通项公式为三.解答题(共80分)15.(12分)已知函数θθθsin 2)sin()sin()(--++=x x x f ,⎪⎭⎫⎝⎛∈πθ23,0,且 432tan -=θ,若对任意R x ∈,都有0)(≥x f 成立,求θcos 的值16.(12分)解关于x 的不等式023≥++x ax ax17.(14分)如图,四棱锥ABCD S -的底面是正方形,⊥SA 底面ABCD ,E 是SC 上一点(1)求证:平面⊥EBD 平面SAC ; (2)设4=SA ,2=AB ,求点A 到平面SBD 的距离;(3)当ABSA的值为多少时,二面角 D SC B --的大小为︒120ED CBAS3 18.(14分)已知一次函数)(x f y =的图象关于直线x y =对称的图象为C ,且0)1(=f ,若点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n a a n A 1,(*∈N n )在C 上,11=a ,当2≥n 时,111=--+n n n n a a a a (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设)!2(!5!4!3321+++++=n a a a a S n n ,求n n S ∞→lim19.(14分)设关于x 的方程0222=--ax x 的两根分别为α、β()βα<,函数14)(2+-=x ax x f (1)证明)(x f 在区间()βα,上是增函数;(2)当a 为何值时,)(x f 在区间[]βα,上的最大值与最小值之差最小4 20.(14分)如果一个数列的各项的倒数成等差数列,我们把这个数列叫做调和数列 (1) 若2a ,2b ,2c 成等差数列,证明c b +,a c +,b a +成调和数列;(2) 设n S 是调和数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n 1的前n 项和,证明对于任意给定的实数N ,总可以找到一个正整数m ,使得当m n >时,N S n >高三数学答案(理科)一.选择题二.填空题9. ②④ ; 10. -4 , (-2,2) ;11. 1 ; 12.25; 13.3; 14.1224+-=n n ka 三.解答题15.解:依题意)1(cos sin 2sin 2cos sin 2)(-=-=x x x f θθθ01cos ≤-x 0sin ≤∴θ πθπ23<≤∴由432tan -=θ得3tan =θ 1010cos -=∴θ16.解:原不等式等价于0)1(2≥++ax ax x当4>a 时,解集为[)∞+-+----,0]24,24[22 aaa a a a a a 当4=a 时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=≥210x x x 或当40<<x 时,解集为[)∞+,0当0=a 时,解集为[)∞+,0当0<a 时,解集为⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---⎥⎥⎦⎤ ⎝⎛-+-∞-a a a a a aa a 24,024,2217.(1)证明: ⊥SA 底面ABCD BD SA ⊥∴且AC BD ⊥ ∴SAC 平面⊥BD 平面⊥EBD 平面SAC(2)解:因为ABD -S SBD -A V V =,且232221S SBD ⨯⨯=∆, 可求得点A 到平面SBD 的距离为34 (3)解:作F SC BF 于⊥,连DF ,则B FD ∠为二面角D SC B --的平面角设1AB =,x SA =,在SB C Rt ∆中,求得2122++=x x BF ,同理,2122++=x x DF ,由余弦定理DF BF BD DF BF ⋅-+=︒2120cos 222 解得1=x , 即ABSA=1时,二面角D SC B --的大小为︒120 18.解:(1)依题意C 过点(0,1),所以设C 方程为1+=kx y ,因为点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n a a n A 1,(*∈N n )在C上,所以11+=+kn a a n n 代入111=--+n n n n a a a a ,得1=k ,所以11+=+n a ann , n a a n n =∴-1,121-=--n a a n n ,…,212=a a,且11=a , 各式相乘得!n a n =(2)2111)2)(1(1)!2(!)!2(+-+=++=+=+n n n n n n n a n,2121211141313121+-=+-+++-+-=∴n n n S n , 21lim =∴∞→n n S 19.(1)证明:222')1()22(2)(+---=x ax x x f , 由方程0222=--ax x 的两根分别为α、β()βα<知()βα,∈x 时,0222<--ax x ,所以此时0)('>x f ,所以)(x f 在区间()βα,上是增函数(2)解:由(1)知在()βα,上,)(x f 最小值为)(αf ,最大值为)(βf ,1]2)[(]44)()[(1414)()(22222+-++-++-=+--+-=-αββαβααββααβααββαβa aa f f2a=+βα ,1-=αβ,可求得442+=-a αβ, 161241)442(44)()(2222+=+++++⋅+=-∴a a a a f f αβ, 所以当0=a 时,)(x f 在区间[]βα,上的最大值与最小值之差最小,最小值为4 20.证明:(1)欲证c b +,a c +,b a +成调和数列,只须证ba cb ac +++=+112 只须证))(())(())((2c b a c b a a c b a c b +++++=++ 化简后,只须证2222c a b +=因为2a ,2b ,2c 成等差数列,所以2222c a b +=成立 所以c b +,a c +,b a +成调和数列(2)nS n 131211++++= 212121211)212121()81818181()4141(21121312112k S k k k k k +=++++=++++++++++++>++++=∴对于任一给定的N ,欲使N S n >,只须N k>+21,即)1(2->N k , 取1]2[)1(2+=-N m (其中]2[)1(2-N 表示)1(22-N 的整数部分),则当m n > 时,N S n >。
昆明市五华区2024届高三上学期期中教学质量检测 数学 试题
秘密★启用前 【考试时间: 10月26日 15∶00—17∶00】昆明市五华区2024届高三上学期期中教学质量检测数 学注意事项:1. 答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的学校、准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码及填涂准考证号。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
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. 考试结束后,将答题卡交回。
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.设集合{|30}M x x =−≤≤,2{1}N x x =≤|,则MN =A .{0}B .{1,0}−C .(1,0)−D .[1,0]−2.i=34i+ A .43+i 55B .43i 55− C .43i 2525+ D .43i 2525−+ 3.已知甲、乙两个班的学生人数分别为45人和55人,在某次考试中,甲、乙两个班的数学平均分分别为110分和90分,则这两个班全体学生的平均分为 A .98分B .99分C .100分D .101分4.已知{}n a 为等差数列,数列{}n b 满足:22()n n a b n n n *=−∈N ,若4357a a =,且112a b +=,则910a b += A .26B .27C .28D .295.工厂需要将某种废气经过过滤后排放,已知该废气的污染物含量P (单位:mg/L )与过滤时间t (单位:h )的关系为0.020e t P P −=(0P 为污染物的初始含量),则污染物减少到初始含量的20%大约需要(参考数据:ln 5 1.6≈) A .60hB .70hC .80hD .90h6.已知函数322()21f x x ax a x =−++在1x =处有极小值,则a 的值为A .1B .3C .1或3D .1−或37.已知(2,3)A −,(,0)B a ,若直线AB 关于x 轴对称的直线与圆22(3)(2)1x y −+−=有公共点,则a 的取值范围是 A .1[,2]4B .1(,][2,)4−∞+∞C .1[,4]2D .1(,][4,)2−∞+∞8.已知ππ,(,)44αβ∈−,7cos(22)9αβ+=−,1sin sin 4αβ=,则cos()αβ−=A .16− B .16 C .13 D .56二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
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高三数学期中考试试卷(理科)1.满足条件{}{}3,2,12,1=Y M 的集合M 的个数是( ) )(A 1 )(B 2 )(C 3 )(D 42.已知函数⎩⎨⎧<+≥-=10)]5([103)(n n f f n n n f ,其中*∈N n ,则)8(f 的值为( ))(A 2 )(B 4 )(C 6 )(D 73.函数b x x f a +=log )(是偶函数,且在区间()∞+,0上单调递减,则)2(-b f 与)1(+a f 的大小关系为( ))(C )1()2(+<-a f b f )(D 不能确定4.已知数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,其公比1≠q ,且0>i b (Λ,3,2,1=i ),若11b a =,1111b a =,则( ))(A 66b a = )(B 66b a > )(C 66b a < )(D 66b a >或66b a <5.数列{}n a 、{}n b 满足1=⋅n n b a ,232++=n n a n ,则{}n b 的前10项之和等于( )16.对于函数⎩⎨⎧<≥=时当时当x x xx x xx f cos sin cos cos sin sin )(,下列结论正确的是( ))(A 函数)(x f 的值域是[-1,1])(B 当且仅当22ππ+=k x 时,)(x f 取最大值1)(C 函数)(x f 是以π2为最小正周期的周期函数)(D 当且仅当ππππ4522+<<+k x k (Z k ∈)时,0)(<x f7.若向量()ααsin ,cos =,()ββsin ,cos =则与满足( ))(A 与b 的夹角等于βα- )(B ()()-⊥+8.已知函数)(x f 的导函数为x x f cos 5)('+=,()1,1-∈x ,且0)0(=f ,如果0)1()1(2<-+-x f x f ,则实数x 的取值范围为( )二.填空题(每题5分,共30分,请将答案填在第二页表中) 9.已知命题:“非空集合M 的元素都是集合P 的元素”是假命题,则下列命题:①M 的元素都不是P 的元素 ②M 的元素不都是P 的元素 ③M 中有P 的元素 ④存在M x ∈,使得P x ∉其中真命题的序号是 (将你认为正确的命题的序号都填上)10.已知函数)(x f 是R 上的减函数,其图象经过点)1,4(-A 和)1,0(-B ,函数)(x f 的反函数是)(1x f-,则)1(1-f的值为 ,不等式1)2(<-x f 的解集为11.在如图的表格中,每格填上一个数字,使每一横行成等差数 列,每一纵列成等比数列,则=++c b a 12.已知ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若1=a ,︒=45B ,ABC ∆的面积为2,则ABC ∆的外接圆直径等于13.已知0>a ,函数ax x x f -=3)(在[)∞+,1上是单调增函数,则a 的最大值是 14.函数)(x f 是定义在]1,0[上的函数,满足)2(2)(x f x f =,且1)1(=f ,在每一个区间⎥⎦⎤ ⎝⎛-121,21i i (Λ,3,2,1=i )上,)(x f y =的图象都是斜率为同一常数k 的直线的一部分,记直线n x 21=,121-=n x ,x 轴及函数)(x f y =的图象围成的梯形面积为n a (Λ,3,2,1=n ),则数列{}n a 的通项公式为 三.解答题(共80分)15.(12分)已知函数θθθsin 2)sin()sin()(--++=x x x f ,⎪⎭⎫⎝⎛∈πθ23,0,且 432tan -=θ,若对任意R x ∈,都有0)(≥x f 成立,求θcos 的值16.(12分)解关于x 的不等式023≥++x ax ax17.(14分)如图,四棱锥ABCD S -的底面是正方形,⊥SA 底面ABCD ,E 是SC 上一点(1)求证:平面⊥EBD 平面SAC ; (2)设4=SA ,2=AB ,求点A到平面SBD 的距离;(3)当ABSA的值为多少时,二面角 D SC B --的大小为︒120318.(14分)已知一次函数)(x f y =的图象关于直线x y =对称的图象为C ,且0)1(=f ,若点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n a a n A 1,(*∈N n )在C 上,11=a ,当2≥n 时,111=--+n nn n a a a a (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设)!2(!5!4!3321+++++=n a a a a S n n Λ,求n n S ∞→lim19.(14分)设关于x 的方程0222=--ax x 的两根分别为α、β()βα<,函数14)(2+-=x ax x f(1)证明)(x f 在区间()βα,上是增函数;(2)当a 为何值时,)(x f 在区间[]βα,上的最大值与最小值之差最小420.(14分)如果一个数列的各项的倒数成等差数列,我们把这个数列叫做调和数列 (1) 若2a ,2b ,2c 成等差数列,证明c b +,a c +,b a +成调和数列;(2) 设n S 是调和数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n 1的前n 项和,证明对于任意给定的实数N ,总可以找到一个正整数m ,使得当m n >时,N S n >高三数学答案(理科)一.选择题二.填空题E D CBAS9. ②④ ; 10. -4 , (-2,2) ;11. 1 ; 12.25; 13.3; 14.1224+-=n n ka 三.解答题15.解:依题意)1(cos sin 2sin 2cos sin 2)(-=-=x x x f θθθ由432tan -=θ得3tan =θ 1010cos -=∴θ16.解:原不等式等价于0)1(2≥++ax ax x当4>a 时,解集为[)∞+-+----,0]24,24[22Y aaa a a a a a 当4=a 时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=≥210x x x 或当40<<x 时,解集为[)∞+,0当0=a 时,解集为[)∞+,0当0<a 时,解集为⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡---⎥⎥⎦⎤ ⎝⎛-+-∞-a a a a a a a a 24,024,22Y 17.(1)证明:Θ⊥SA 底面ABCD BD SA ⊥∴且AC BD ⊥ ∴SAC 平面⊥BD∴平面⊥EBD 平面SAC(2)解:因为ABD -S SBD -A V V =,且232221S SBD ⨯⨯=∆, 可求得点A 到平面SBD 的距离为34 (3)解:作F SC BF 于⊥,连DF ,则B FD ∠为二面角D SC B --的平面角 设1AB =,x SA =,在SB C Rt ∆中,求得2122++=x x BF ,同理,2122++=x x DF ,由余弦定理DF BF BD DF BF ⋅-+=︒2120cos 222 解得1=x , 即ABSA=1时,二面角D SC B --的大小为︒120 18.解:(1)依题意C 过点(0,1),所以设C 方程为1+=kx y ,因为点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n a a n A 1,(*∈N n )在C 上,所以11+=+kn a a n n 代入111=--+n n n n a a a a ,得1=k ,所以11+=+n a ann , n a a n n =∴-1,121-=--n a a n n ,…,212=a a,且11=a , 各式相乘得!n a n =(2)2111)2)(1(1)!2(!)!2(+-+=++=+=+n n n n n n n a n Θ,19.(1)证明:222')1()22(2)(+---=x ax x x f , 由方程0222=--ax x 的两根分别为α、β()βα<知()βα,∈x 时,0222<--ax x ,所以此时0)('>x f ,所以)(x f 在区间()βα,上是增函数(2)解:由(1)知在()βα,上,)(x f 最小值为)(αf ,最大值为)(βf ,2a=+βαΘ,1-=αβ,可求得442+=-a αβ, 所以当0=a 时,)(x f 在区间[]βα,上的最大值与最小值之差最小,最小值为4 20.证明:(1)欲证c b +,a c +,b a +成调和数列,只须证ba cb ac +++=+112 只须证))(())(())((2c b a c b a a c b a c b +++++=++ 化简后,只须证2222c a b +=因为2a ,2b ,2c 成等差数列,所以2222c a b +=成立 所以c b +,a c +,b a +成调和数列(2)nS n 131211++++=Λ对于任一给定的N ,欲使N S n >,只须N k>+21,即)1(2->N k , 取1]2[)1(2+=-N m (其中]2[)1(2-N 表示)1(22-N 的整数部分),则当m n > 时,N S n >(本题解法和答案不唯一)。