北京市海淀区高三数学上学期期中试题 理 新人教B版
北京海淀区高三上学期数学期中考试试卷(附答案)
=
−
3 2
,b3
=
−
3 2
,b4
=
1.
(2) (必要性)当数列 {an} 是等差数列时,设其公差为 d,
当 d > 0 时,an − an−1 = d > 0,
所以 an > an−1,
5
5
根据余弦定理 c2 = a2 + b2 − 2ab
所以 △ABC 的面积 S△ABC
=
1 2
cos C 和 ab sin C
=a +6√b 6=.11,c
=
7,得到
ab
=
30,
19.
(1) 函数 f (x) 的定义域为 (0, +∞) 且 m ̸= 0.
f ′ (x) = 2mx − 1 − 1 = 2m2x2 − mx − 1 = (2mx + 1) (mx − 1) .
B. 4
C. − 3
3
3
4
D. 3 4
5. 在等差数列
{an}
中,a1
=
1,
a6 a5
= 2,则公差 d 的值是 (
)
A. − 1
B. 1
C. − 1
3
3
4
D. 1 4
6. 已知数列 {an} 的通项公式为 an = n +
a n
,则“a2
> a1”是“数列 {an} 单调递增”的 (
)
A. 充分而不必要条件
y
−
( −
3 2a
−
23
3)
=
a
(27 x
−
( −
2
)) ,
【高三】精品解析:北京市海淀区2021届高三上学期期中考试(数学理)
【高三】精品解析:北京市海淀区2021届高三上学期期中考试(数学理)试卷说明:北京市海淀区2021届高三上学期期中考试数学理题第Ⅰ卷(共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5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.下列函数中,值域为的函数是( )A. B. C. D.3.在中,若,则=( )A.B.C.D.【答案】B【解析】试题分析:因为,在中,若,所以,,,故选B.考点:任意角的三角函数4.在平面直角坐标系中,已知点,若,则实数的值为( )A. B. C. D. 5.若,则“”是“”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6.已知数列的通项公式,则数列的前项和的最小值是()A. B. C. D. 【答案】B7.已知,函数若,则实数的取值范围为()A. B.C.D. 8.已知函数,在下列给出结论中:①是的一个周期;②的图象关于直线对称;③在上单调递减.其中,正确结论的个数为()A. 0个B.1个C. 2个D. 3个【答案】C【解析】试题分析:因为,,第Ⅱ卷(共90分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
9.___________.【答案】2【解析】试题分析:,故答案为2.考点:定积分的计算10.已知数列为等比数列,若,则公比____________.11.已知,则的大小关系为____________.12..函数的图象如图所示,则______________,__________.13.已知是正三角形,若与向量的夹角大于,则实数的取值范围是__________.【答案】【解析】试题分析:建立如图所示坐标系,不妨设,则,所以,,14.定义在上的函数满足:①当时,;②.设关于的函数的零点从小到大依次为.若,则 ________ ;若,则________________.【答案】14,【解析】试题分析:因为,定义在上的函数满足:①当时,;②.所以,的构成规律是:对于任意整数,在每一个区间,,,且在此区间满足;当时,的零点从小到大依次为,……,所以,当时,的零点从小到大依次满足,所以,考点:分段函数,函数的零点,等比数列的求和.三、解答题: 本大题共6小题,共80分。
精选题库2017年北京市海淀区高三上学期期中数学试卷含解析答案(理科)
5.(5 分)已知函数 y=ax, y=xb,y=logcx 的图象如图所示,则(
)
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a 【解答】 解:根据函数的图象知, 函数 y=ax 是指数函数,且 x=1 时, y=a∈( 1, 2); 函数 y=xb 是幂函数,且 x=2 时, y=2b∈( 1, 2),∴ b∈( 0,1); 函数 y=logcx 是对数函数,且 x=2 时, y=logc2∈( 0,1),∴ c>2; 综上, a、b、c 的大小是 c>a>b. 故选: C.
8.(5 分)如图所示, A 是函数 f(x)=2x 的图象上的动点,过点 A 作直线平行
于 x 轴,交函数 g(x) =2x+2 的图象于点 B,若函数 f( x)=2x 的图象上存在点 C
使得△ ABC为等边三角形,则称 A 为函数 f (x)=2x 上的好位置点.函数 f (x)
=2x 上的好位置点的个数为(
即
,
化简得
,
解得 a=13,b=﹣ 18; ∴ y=13﹣18sin( x+ ), 当 x=8 时, y=13﹣ 18sin( × 8+ )=31.
=2 ,当且仅当 x= 时,等号成立.
故选: C.
4.(5 分)已知命题 p:? c>0,方程 x2﹣x+c=0 有解,则¬ p 为( )
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A.? c> 0,方程 x2﹣ x+c=0 无解 B.? c≤0,方程 x2﹣x+c=0 有解 C.? c>0,方程 x2﹣ x+c=0 无解 D.? c<0,方程 x2﹣x+c=0 有解 【解答】 解:因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题 p: ? c> 0,方程 x2 ﹣ x+c=0 有解,则¬ p 为? c>0,方程 x2﹣ x+c=0 无解. 故选: A.
5线面、面面垂直的判定与性质练习 新人教B版 试题
乏公仓州月氏勿市运河学校9-5线面、面面垂直的判定与性质根底稳固强化1.(文)(2021·海淀区期末)m 、n 是两条不同的直线,α、β A .假设m ∥α,α∩β=n ,那么m ∥n B .假设m ∥n ,m ⊥α,那么n ⊥α C .假设m ⊥α,m ⊥β,那么α∥β D .假设m ⊥α,m ⊂β,那么α⊥β [答案] A[解析] 选项A 中,直线m 与直线n 也可能异面,因此A 不正确. (理)两条不同的直线m 、n ,两个不同的平面α、β A .假设m ⊥α,n ⊥β,α⊥β,那么m ⊥n B .假设m ∥α,n ∥β,α∥β,那么m ∥n C .假设m ⊥α,n ∥β,α⊥β,那么m ⊥n D .假设m ∥α,n ⊥β,α⊥β,那么m ∥n [答案] A [解析]⎭⎪⎬⎪⎫⎭⎬⎫m ⊥αα⊥β⇒m ∥β或m ⊂β n ⊥β⇒m ⊥n ,故A 正确;如图(1),m ⊥α,n ⊥α满足n ∥β,但m ∥n ,故C 错; 如图(2)知B 错;如图(3)正方体中,m ∥α,n ⊥β,α⊥β,知D 错. 2.(文)(2021·区模拟)设α、β、γ是三个不重合的平面,l①假设α⊥β,β⊥γ,那么α⊥γ;②假设l 上两点到α的距离相等,那么l ∥α;③假设l ⊥α,l ∥β,那么α⊥β;④假设α∥β,l ⊄β,且l ∥α,那么l ∥β.A .①②B .②③C .②④D .③④ [答案] D[解析] 对于①:假设α⊥β,β⊥γ,那么可能α⊥γ,也可能α∥γ.对于②:假设l 上两点到α的距离相等,那么l ∥α,显然错误.当l ⊥α,l ∩α=A 时,l 上到A 距离相等的两点到α的距离相等.③④显然正确.(理)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧面A 1ABB 1⊥BC ,且A 1C 与底面成45°角,AB =BC =2,那么该棱柱体积的最小值为( )A .4 3B .33C .4D .3[答案] C[解析] 由得平面A 1ABB 1⊥平面ABC 且交线为AB ,故A 1在平面ABC 上的射影D 在AB 上.由A 1C 与底面成45°角得A 1D =DC ,∵BC ⊥AB ,∴当CD 最小即CD =BC 时A 1D 最小,此时V min =12×AB ×BC ×A 1D =12×2×2×2=4.应选C.3.(2021·临漳一中模拟)一个几何体的三视图如下列图,那么这个几何体的体积是( ) A.12 B .3 C.32 D .2[答案] A[解析] 由三视图知,该几何体是一个横放的四棱锥P -ABCD ,其底面ABCD 为直角梯形,AB =1,CD =2,高BC =1,棱锥的高PC =1,∴体积V =13×[12×(1+2)×1]×1=12. 4.(2021·高三调研)如图,在立体图形D -ABC 中,假设AB =CB ,AD =CD ,E 是AC 的中点,那么以下结论正确的选项是( )A .平面ABC ⊥平面ABDB .平面ABD ⊥平面BDCC .平面ABC ⊥平面BDE ,且平面ADC ⊥平面BDED .平面ABC ⊥平面ADC ,且平面ADC ⊥平面BDE [答案] C[解析] 要判断两个平面的垂直关系,就需找一个平面内的一条直线与另一个平面垂直.因为AB =CB ,且E 是AC 的中点,所以BE ⊥AC ,同理有DE ⊥AC ,于是AC ⊥平面BDE .因为AC 在平面ABC 内,所以平面ABC⊥平面BDE .又由于AC ⊂平面ACD ,所以平面ACD ⊥平面BDE .所以选C.5.定点A 和B 都在平面α内,定点P ∉α,PB ⊥α,C 是α内异于A 和B 的动点,且PC ⊥AC .那么,动点C 在平面α内的轨迹是( )A .一条线段,但要去掉两个点B .一个圆,但要去掉两个点C .一个椭圆,但要去掉两个点D .半圆,但要去掉两个点 [答案] B[解析] 连接BC ,∵PB ⊥α,∴AC ⊥PB . 又∵PC ⊥AC ,∴AC ⊥BC .∴C 在以AB 为直径的圆上.应选B.6.(文)(2021·一模)l 、m 是不同的两条直线,α、β A .假设l ⊥α,α⊥β,那么l ∥β B .假设l ∥α,α⊥β,那么l ∥β C .假设l ⊥m ,α∥β,m ⊂β,那么l ⊥α D .假设l ⊥α,α∥β,m ⊂β,那么l ⊥m [答案] D[解析]⎭⎬⎫⎭⎬⎫l ⊥αα∥β⇒l ⊥βm ⊂β⇒l ⊥m . (理)(2021·三模)在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,假设AB =2,AA 1=1,那么点A 到平面A 1BC 的距离为( ) A.34B.32C.334D.3[答案] B[解析] 解法1:取BC 中点E ,连接AE 、A 1E ,过点A 作AF ⊥A 1E ,垂足为F . ∵A 1A ⊥平面ABC ,∴A 1A ⊥BC , ∵AB =AC .∴AE ⊥BC . ∴BC ⊥平面AEA 1.∴BC ⊥AF ,又AF ⊥A 1E , ∴AF ⊥平面A 1BC .∴AF 的长即为所求点A 到平面A 1BC 的距离. ∵AA 1=1,AE =3,∴AF =32. 解法2:VA 1-ABC =13S △ABC ·AA 1=13×3×1=33.又∵A 1B =A 1C =5,在△A 1BE 中,A 1E =A 1B 2-BE 2=2.∴S △A 1BC =12×2×2=2.∴VA -A 1BC =13×S △A 1BC ·h =23h .∴23h =33,∴h =32.∴点A 到平面A 1BC 距离为32. 7.如图,在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,∠ADC =90°,且AA 1=AD =DC =2,M ∈平面ABCD ,当D 1M ⊥平面A 1C 1D 时,DM =________.[答案] 22[解析] ∵DA =DC =AA 1=DD 1且DA 、DC 、DD 1两两垂直,故当点M 使四边形ADCM 为正方形时,D 1M ⊥平面A 1C 1D ,∴DM =2 2.8.如下列图,在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,且底面各边都相等,M 是PC 上的一动点,当点M 满足______时,平面MBD ⊥平面PCD .(只要填写一个你认为是正确的条件即可)[答案] DM ⊥PC (或BM ⊥PC 等)(不唯一) [解析]连接AC ,∵四边形ABCD 为菱形, ∴AC ⊥BD , 又∵PA ⊥平面ABCD , ∴PA ⊥BD ,又AC ∩PA =A ,∴BD ⊥平面PAC , ∴BD ⊥PC .∴当DM ⊥PC (或BM ⊥PC 等)时, 即有PC ⊥平面MBD ,而PC⊂平面PCD,∴平面MBD⊥平面PCD.9.正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,E、F、G分别是AB、BC、B1C1①以正方体的顶点为顶点的三棱锥的四个面最多只有三个面是直角三角形;②P在直线FG上运动时,AP⊥DE;③Q在直线BC1上运动时,三棱锥A-D1QC的体积不变;④M是正方体的面A1B1C1D1内到点D和C1距离相等的点,那么M点的轨迹是一条线段.[答案] ②③④[解析]三棱锥A1-ABC的四个面都是Rt△,故①错;P在FG上运动时,PF⊥平面ABCD,∴PF⊥DE,又在正方体ABCD中,E、F为AB、BC中点,∴AF⊥DE,∴DE⊥平面PAF,∴DE⊥PA,故②真;VA-D1QC=VQ-AD1C,∵BC1∥AD1,∴BC1∥平面AD1C,∴无论点Q在BC1上怎样运动,Q到平面AD1C距离都相等,故③真;到点D和C1距离相等的点在经过线段C1D的中点与DC1垂直的平面α上,故点M为平面α与正方体的面A1B1C1D1相交线段上的点,这条线段即A1D1.10.(2021·东城二模)如图,矩形AMND所在的平面与直角梯形MBCN所在的平面互相垂直,MB∥NC,MN ⊥MB.(1)求证:平面AMB∥平面DNC;(2)假设MC⊥CB,求证BC⊥AC.[证明] (1)因为MB∥NC,MB⊄平面DNC,NC⊂平面DNC,所以MB∥平面DNC.因为四边形AMND是矩形,所以MA∥DN.又MA⊄平面DNC,DN⊂平面DNC,所以MA∥平面DNC.又MA∩MB=M,且MA、MB⊂平面AMB,所以平面AMB∥平面DNC.(2)因为四边形AMND是矩形,所以AM⊥MN.因为平面AMND⊥平面MBCN,且平面AMND∩平面MBCN=MN,所以AM⊥平面MBCN.因为BC⊂平面MBCN,所以AM⊥BC.因为MC⊥BC,MC∩AM=M,所以BC⊥平面AMC.因为AC⊂平面AMC,所以BC⊥AC.能力拓展提升11.(文)(2021·一调)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AA 1⊥平面ABC ,A 1A =AB =2,BC =1,AC =5,假设规定正(主)视方向垂直平面ACC 1A 1,那么此三棱柱的侧(左)视图的面积为( ) A.455B .25C .4D .2[答案] A [解析]过B 作BE ⊥AC ,垂足为E ,平面B 1BE 交A 1C 1于E 1,那么BE =255,由题意根据三视图的规那么知,几何体的侧视图表示长为255,宽为2的矩形,所以几何体的侧视图的面积为S =255×2=455,应选A.(理)如图,在棱长均为1的三棱锥S -ABC 中,E 为棱SA 的中点,F 为△ABC 的中心,那么直线EF 与平面ABC 所成角的正切值是( )A .2 2B .1 C. 2 D.22 [答案] C[解析] ∵F 为正三棱锥底面中心,∴SF ⊥平面ABC ,∴平面SAF ⊥平面ABC ,∴∠EFA 为EF 与平面ABC 所成的角,易知AE =12,AF =33,又EF =12SA =12, ∴cos ∠FAE =AF 2+AE 2-EF 22AF ·AE =33,∴sin ∠FAE =1-cos 2A =63,∴tan ∠FAE = 2. 由于Rt △SAF 中E 为SA 的中点, ∴∠FAE =∠EFA ,故tan ∠EFA = 2.12.(文)(2021·理,6)设平面α与平面β相交于直线m ,直线a 在平面α内,直线b 在平面β内,且b ⊥m ,那么“α⊥β〞是“a ⊥b 〞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[解析] ①∵α∩β=m ,b ⊂β,α⊥β,b ⊥m ,∴b ⊥α,又∵a ⊂α,∴b ⊥a .②当a ⊂α,a ∥m 时,∵b ⊥m ,∴b ⊥a ,而此时平面α与平面β不一定垂直,应选A.(理)过正方形ABCD 之顶点A 作PA ⊥平面ABCD ,假设PA =AB ,那么平面ABP 与平面CDP 所成二面角的度数为( )A .30°B .45°C .60°D .90°[答案] B[解析] 过P 作直线l ∥AB ,那么l 为二面角的棱,易证∠APD 即为所求. ∵AP =AD ,∠PAD =90°,∴∠APD =45°.13.(2021·联考)四棱锥P -ABCD 的顶点都在球O 的球面上,底面ABCD 是矩形,平面PAD ⊥底面ABCD ,△PAD 为正三角形,AB =2AD =4,那么球O 的外表积为________.[答案]643π [解析] 过P 作PE ∥AB 交球面于E ,连接BE 、CE ,那么BE ∥AP ,CE ∥DP , ∴三棱柱APD -BEC 为正三棱柱,∵△PAD 为正三角形,∴△PAD 外接圆的半径为233, ∴球O 的半径R =22+2332=43,∴球O 的外表积S =4πR 2=643π.14.在正三棱锥P -ABC 中,D 、E 分别是AB 、BC 的中点,有以下三个论断:①AC ⊥PB ;②AC ∥平面PDE ;③AB ⊥平面PDE .其中正确论断的序号为________.[答案] ①② [解析]如图,∵D 、E 为AB 、BC 的中点,∴DE ∥AC , ∵AC ⊄平面PDE ,∴AC ∥平面PDE ; 取AC 中点M ,那么由正三棱锥知,PM ⊥AC ,BM ⊥AC ,∴AC ⊥平面PBM ,∵AC ∥DE ,DE ⊥BM ,∴BM ⊥DE .故AB 与DE 不垂直,从而AB ⊥平面PDE ,错误.15.如图,AB ⊥平面ACD ,DE ∥AB ,△ACD 是正三角形,AD =DE =2AB ,且F 是CD 的中点. (1)求证:AF ∥平面BCE ; (2)求证:平面BCE ⊥平面CDE . [证明] (1)取CE 的中点P ,连接FP 、BP , ∵F 为CD 的中点, ∴FP ∥DE ,且FP =12DE . 又AB ∥DE ,且AB =12DE , ∴AB ∥FP ,且AB =FP ,∴四边形ABPF 为平行四边形,∴AF ∥BP . 又∵AF ⊄平面BCE ,BP ⊂平面BCE , ∴AF ∥平面BCE .(2)∵△ACD 为正三角形,∴AF ⊥CD . ∵AB ⊥平面ACD ,DE ∥AB ,∴DE ⊥平面ACD , 又AF ⊂平面ACD ,∴DE ⊥AF .又AF ⊥CD ,CD ∩DE =D ,∴AF ⊥平面CDE . 又BP ∥AF ,∴BP ⊥平面CDE .又∵BP ⊂平面BCE ,∴平面BCE ⊥平面CDE .16.(文)(2021·模拟)如图,正方形ADEF 与梯形ABCD 所在的平面互相垂直,AD ⊥CD ,AB ∥CD ,AB =AD =2,CD =4,M 为CE 的中点.(1)求证:BM ∥平面ADEF ; (2)求证:平面BDE ⊥平面BEC .[证明] (1)证明:延长DA 与CB 相交于P , ∵AB =AD =2,CD =4,AB ∥CD ,∴B 为PC 的中点, 又M 为CE 的中点,∴BM ∥EP , ∵BM ⊄平面ADEF ,EP ⊂平面ADEF ,∴BM ∥平面ADEF .(2)证明:由(1)知,BC =12PC =12PD 2+CD 2=22, 又BD =AD 2+AB 2=22,∴BD 2+BC 2=CD 2,∴BD ⊥BC .又平面ADEF ⊥平面ABCD ,ED ⊥AD , ∴ED ⊥平面ABCD ,∴ED ⊥BC , ∵ED ∩BD =D ,∴BC ⊥平面BDE , 又BC ⊂平面BEC ,∴平面BDE ⊥平面BEC .(理)(2021·文,16)如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,D 、E 分别为AC 、AB 的中点,点F 为线段CD 上的一点,将△ADE 沿DE 折起到△A 1DE 的位置,使A 1F ⊥CD ,如图2.(1)求证:DE ∥平面A 1CB ; (2)求证:A 1F ⊥BE ;(3)线段A 1B 上是否存在点Q ,使A 1C ⊥平面DEQ ?说明理由. [分析] (1)利用线面平行判定定理证明(关键证明DE ∥BC ). (2)由平面图形知⎩⎨⎧DE ⊥AD ,DE ⊥CD .折叠后,⎩⎨⎧DE ⊥A 1D ,DE ⊥CD .由线面垂直判定定理证得DE ⊥平面A 1CD ,那么DE⊥A 1F ,又由A 1F ⊥CD ,易证得A 1F ⊥平面BCDE ,那么A 1F ⊥BE .(3)采取先找再证的方法处理.由DA 1=DC 联想到等腰三角形底边上的中线是底面边上的高,可取A 1C 中点,再由“中点找中点〞原那么取A 1B 中点Q ,证明A 1C ⊥平面DEQ (利用(2)中的DE ⊥平面A 1DC 这一结论).[解析] (1)证明:因为D 、E 分别为AC 、AB 的中点, 所以DE ∥BC .又因为DE ⊄平面A 1CB ,所以DE ∥平面A 1CB . (2)证明:由得AC ⊥BC 且DE ∥BC , 所以DE ⊥AC ,所以DE ⊥A 1D ,DE ⊥CD . 所以DE ⊥平面A 1DC .而A 1F ⊂平面A 1DC ,所以DE ⊥A 1F . 又因为A 1F ⊥CD ,所以A 1F ⊥平面BCDE . 所以A 1F ⊥BE .(3)线段A 1B 上存在点Q ,使A 1C ⊥平面DEQ .理由如下:如图,分别取A 1C 、A 1B 的中点P 、Q ,那么PQ ∥BC . 又因为DE ∥BC ,所以DE ∥PQ , 所以平面DEQ 即为平面DEP . 由(2)知,DE ⊥平面A 1DC , 所以DE ⊥A 1C .又因为P 是等腰直角三角形DA 1C 底边A 1C 的中点, 所以A 1C ⊥DP . 所以A 1C ⊥平面DEP . 从而A 1C ⊥平面DEQ .故线段A 1B 上存在点Q ,使得A 1C ⊥平面DEQ .[点评] 1.此题考查了线面平行,线面垂直的判定定理,性质定理,折叠问题,存在性问题等. 2.对于折叠问题,关键是看清折叠前后各量的变化与不变(包括长度、角度、位置关系等),对于存在性问题,一般采取先找再证(取特例)的方法解决.1.(2021·高三年级调研测试)如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面PAD ⊥平面ABCD ,AB ∥DC ,△PAD 是等边三角形,BD =2AD =4,AB =2DC =2 5.(1)求证:BD ⊥平面PAD ; (2)求三棱锥A -PCD 的体积.[解析] (1)证明:在△ABD 中,由于AD =2,BD =4,AB =25,∴AD 2+BD 2=AB 2.∴AD ⊥BD .又平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD ∩平面ABCD =AD ,BD ⊂平面ABCD ,∴BD ⊥平面PAD . (2)过P 作PO ⊥AD 交AD 于O .又平面PAD ⊥平面ABCD ,∴PO ⊥平面ABCD . ∵△PAD 是边长为2的等边三角形,∴PO = 3. 由(1)知,AD ⊥BD ,在Rt △ABD 中, 斜边AB 边上的高为h =AD ×BD AB =455. ∵AB ∥DC ,∴S △ACD =12CD ×h =12×5×455=2. ∴V A -PCD =V P -ACD =13S △ACD ×PO =13×2×3=233.2.(2021·豫东、豫北十所名校联考)如下列图的七面体是由三棱台ABC -A 1B 1C 1和四棱锥D -AA 1C 1C 对接而成,四边形ABCD 是边长为2的正方形,BB 1⊥平面ABCD ,BB 1=2A 1B 1=2.(1)求证:平面AA 1C 1C ⊥平面BB 1D ;(2)求二面角A -A 1D -C 1的余弦值.[解析] 因为BB 1⊥平面ABCD 且ABCD 是边长为2的正方形,所以以B 为原点建立如下列图的空间直角坐标系B -xyz ,那么有A (2,0,0),B (0,0,0),C (0,2,0),D (2,2,0),A 1(1,0,2),B 1(0,0,2),C 1(0,1,2).(1)证明:∵BB 1→·AC →=(0,0,2)·(-2,2,0)=0,BD →·AC →=(2,2,0)·(-2,2,0)=0,∴BB 1→⊥AC →,BD →⊥AC →,∴BB 1⊥AC ,BD ⊥AC ,∵BB 1与DB 是平面BB 1D 内的两条相交直线.∴AC ⊥平面BB 1D ,又AC ⊂平面AA 1C 1C ,∴平面AA 1C 1C ⊥平面BB 1D .(2)AA 1→=(-1,0,2),AD →=(0,2,0),A 1C 1→=(-1,1,0),A 1D →=(1,2,-2).设n =(x 1,y 1,z 1)为平面A 1AD 的一个法向量,那么n ·AA 1→=-x 1+2z 1=0,n ·AD →=2y 1=0,于是y 1=0,取z 1=1,那么x 1=2,n =(2,0,1).设m =A 1C 1→=-x 2+y 2=0,m ·A 1D →=x 2+2y 2-2z 2=0,可得3y 2=2z 2,取z 2=3,那么x 2=y 2=2,m =(2,2,3). ∴cos 〈m ,n 〉=m ·n |m ||n |=75×17=78585, 由图知二面角A -A 1D -C 1为钝角,所以其余弦值为-78585. 3.(2021·一模)四棱锥A -BCDE 的正视图和俯视图如下,其中俯视图是直角梯形.(1)假设正视图是等边三角形,F 为AC 的中点,当点M 在棱AD 上移动时,是否总有BF 丄CM ,请说明理由;(2)假设AB =AC ,平面ABC 与平面ADE 所成的锐二面角为45°,求直线AD 与平面ABE 所成角的正弦值.[解析] (1)总有BF ⊥CM ,理由如下:法一:取BC 的中点O ,连接AO ,由俯视图可知,AO ⊥平面BCDE ,CD ⊂平面BCDE ,所以AO ⊥CD .又CD ⊥BC ,所以CD ⊥平面ABC ,故CD ⊥BF .因为△ABC 为正三角形,F 是AC 的中点,所以BF ⊥AC .又AC ∩CD =D ,故BF ⊥平面ACD ,因为CM ⊂平面ACD ,所以BF ⊥CM .法二:取BC 的中点O ,连接AO ,由俯视图可知,AO ⊥平面BCDE ,取DE 中点H ,连接OH ,OH ⊥BC , 以OC 、OH 、OA 分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系O -xyz .那么A (0,0,3),B (-1,0,0),C (1,0,0),D (1,2,0),可求得F (12,0,32), 设点M 的横坐标为x ,可求得点M (x,2x ,3(1-x ))那么BF →=(32,0,32),CM →=(x -1,2x ,3(1-x )), BF →·CM →=32(x -1)+32·3(1-x )=0, 故BF ⊥CM .(2)建系同上,设A (0,0,a ),(a >0),可得ED →=(2,1,0),AD →=(1,2,-a ),设平面ADE 的法向量为m =(x 1,y 1,z 1),那么m ·ED →=0,m ·AD →=0,可得⎩⎨⎧ 2x 1+y 1=0,x 1+2y 1-az 1=0,取x 1=1,y 1=-2,z 1=-3a, 可得m =(1,-2,-3a). 又平面ABC 的法向量为n =(0,1,0),所以cos 〈m ,n 〉=-25+9a 2,由题设平面ABC 与平面ADE 所成的锐二面角为45°,可得25+9a 2=22,解得a =3, 设平面ABE 的法向量为p =(x 2,y 2,z 2),又BA →=(1,0,3),BE →=(0,1,0),故p ·BA →=0,p ·BE →=0,∴⎩⎨⎧ x 2+3z 2=0,y 2=0,取x 2=3,那么z 2=-1,可得p =(3,0,-1),cos 〈AD →,p 〉=AD →·p |AD →|·|p |=232×8=64. 设直线AD 与平面ABE 所成角为α,那么sin α=|cos 〈AD →,p 〉|=64. 4.(2021·十二校联考)如下列图,四棱锥P -ABCD 的底面是梯形,且BA ⊥AD ,CD ⊥AD ,CD =2AB .PA ⊥底面ABCD ,E 为PC 的中点.PA =AD =AB =1.(1)证明:EB ∥平面PAD ;(2)求直线BD 与平面PDC 所成角的大小.[解析](1)证明:取PD 的中点Q ,连接EQ ,AQ ,那么QE ∥CD ∥AB ,且QE =12CD =AB , 故四边形ABEQ 是平行四边形.故EB ∥AQ .又AQ ⊂平面PAD ,EB ⊄平面PAD ,故EB ∥平面PAD .(2)∵CD ⊥AD ,PA ⊥CD ,∴CD ⊥平面PAD .∵AQ ⊂平面PA ,∴AQ ⊥CD .又可得AQ ⊥PD ,故AQ ⊥平面PCD .又BE ∥AQ ,故BE ⊥平面PDC .所以∠BDE 为BD 与平面PDC 所成的角,由题意易知Rt △BDE 中,BE =AQ =12PD =22,BD =2, ∴∠BDE =30°.即直线BD 与平面PDC 所成角为30°.。
【最新经典文档】北京市海淀区高三上学期期中数学试卷含解析答案(文科)
∴ a> 0,其对称 x= >0.
则 f( x)min =f( )
.
即
,
解得: a≥e 故选: D.
二、填空题共 6 小题,每小题 5 分,共 30 分. 9.(5 分)已知等差数列 { an} 满足 a1=2,a2+a4=a6,则公差 d= 2 . 【解答】 解:在等差数列 { an} 中,由 a1=2,a2+a4=a6, 得 2a1+4d=a1+5d,即 4+4d=2+5d,得 d=2. 故答案为: 2.
=
.
令
(k∈Z),
得
所以函数 f( x)的单调递增区间为
【解答】 解:数列 { an} 满足 a1+a2+…+an=2a2(n=1,2,3,…),
n=1 时, a1=2a2;
n=2 时, a1+a2=2a2,
可得 a2=0.
故选: D.
5.(5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,点 A 的纵坐标为 2,点 C 在 x 轴的正半轴
上.在△ AOC中,若
,则点 A 的横坐标为(
那么用列举法表示集合 A 为
.
三、解答题共 6 小题,共 80 分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程. 15.( 13 分)已知函数 f (x)=2sinxcosx+2cos2x﹣1.
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(Ⅰ)求
的值;
(Ⅱ)求函数 f (x)的单调递增区间.
16.( 13 分)已知等比数列 { an} 满足 a1a2a3=8,a5=16.
,小球振动过程中最大的高度差为
2021年海淀高三数学(理科)-年第一学期期中练习答案 doc
2021年海淀高三数学(理科)-年第一学期期中练习答案 doc海淀区高三年级第一学期期中练习数学(理)参考答案及评分标准 2021.11说明:合理答案均可酌情给分,但不得超过原题分数. 一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)题号答案二、填空题(本大题共6小题,每小题5分, 有两空的小题,第一空3分,第二空2分,共30分) 9.e?110.a?b?c11.[2,]1 B2 C3 B4 D5 C6 A7 D8 B 5212.1π 13.3 14.10;{t|t?11或t?,n?N*且n?2}n?1 ln2ln()n三、解答题(本大题共6小题,共80分) 15.(本小题满分13分)解:(I)设{an}的公差为d,依题意,有a2?a1?d??5,S5?5a1?10d??20 ………………2分?a1?d??5联立得?5a?10d??20?1?a1??6解得? ………………5分d?1?所以an??6?(n?1)?1?n?7 ………………7分(II)因为an?n?7,所以Sn?a1?ann(n?13)n? ………………9分 22 数学参考答案第1页,共7页令n(n?13)?n?7,即n2?15n?14?0 ………………11分 2解得n?1或n?14 又n?N*,所以n?14所以n的最小值为15 (13)分16.(本小题满分13分)解:(Ⅰ)因为f(x)?2cos2x?cos(2x?π2) ?2cos2x?sin2x ?1?cos2x?sin2x?2sin(2x?π4)?1 所以f(π8)?2sin(ππ4?4)?1?2?1 (Ⅱ)因为f(x)?2sin(2x?π4)?1所以T?2π2?π 又y?sinx的单调递减区间为(2kπ?π2,2kπ?3π2),(k?Z)所以令2kπ?π2?2x?π4?2kπ?3π2解得kπ?π5π8?x?kπ?8 所以函数f(x)的单调减区间为(kπ+π5π8,kπ?8) ,(k?Z)17.(本小题满分13分)解:(I)在?ABC中,因为A?B?C?π 所以tanC?tan[π?(A?B)]??tan(A?B) 因为tan(A?B)?7,所以tanC??7 数学参考答案第2页,共7页………………2分………………4分………………6分………………7分………………9分………………10分………………11分………………12分………………13分………………1分………………3分………………4分sinC?tanC???7?cosC 又? 22??sinC?cosC?1解得|sinC|?72 ………………5分 10因为C?(0,π),所以sinC?7210 (II)因为A?π1?4,所以tan(A?B)?tanB1?tanB?7 解得tanB?34 因为C?(0,π), 所以sinB?35 由正弦定理bsinB?csinC,代入得到c?7 所以S1?ABC?2bcsinA ?12?32?7?sinπ214?218.(本小题满分13分)解:(I)作PQ?AF于Q,所以PQ?8?y,EQ?x?4在?EDF中,EQPQ?EFFD 所以x?448?y?2 所以y??12x?10,定义域为{x|4?x?8} (II) 设矩形BNPM的面积为S,则数学参考答案第3页,共7页………………6分………………8分………………9分………………11分 13分………………2分………………4分………………6分………………x1S(x)?xy?x(10?)??(x?10)2?50 ………………9分22 所以S(x)是关于x的二次函数,且其开口向下,对称轴为x?10所以当x?(4,8),S(x)单调递增 (11)分所以当x?8米时,矩形BNPM面积取得最大值48平方米………………13分19.(本小题满分14分)解:(Ⅰ)因为 f?(x)?x2?(2a?1)x?(a2?a)?(x?a)[x?(a?1)]令f?(x)?0,得x1?(a?1),x2?a 所以f?(x),f(x)随x的变化情况如下表:………………2分x f'(x) f(x) (??,a) a 0 极大值 (a,a?1) a?1 0 极小值(a?1,??) ? ? ? ………………4分所以a?1 ………………5分(II)因为f?(x)?(x?2a?121)? ………………6分24因为?m?R,直线y?kx?m都不是曲线y?f(x)的切线2a?121)??k对x?R成立………………7分 24只要f?(x)的最小值大于k 所以f?(x)?(x?1所以k?? ………………8分4 (III) 因为a??1,所以a?1?0,当a?1时,f?(x)?0对x?[0,1]成立数学参考答案第4页,共7页12所以当x?1时,f(x)取得最大值f(1)?a? ………………9分6当0?a?1时,在x?(0,a)时,f?(x)?0,f(x)单调递增在x?(a,1)时,f?(x)?0,f(x)单调递减1312所以当x?a时,f(x)取得最大值f(a)?a?a ………………10分32当a?0时,在x?(0,1)时,f?(x)?0,f(x)单调递减所以当x?0时,f(x)取得最大值f(0)?0 ………………11分当?1?a?0时,在x?(0,a?1)时,f?(x)?0,f(x)单调递减在x?(a?1,1)时,f?(x)?0,f(x)单调递增2又f(0)?0,f(1)?a?1, 6当?1?a??当?162时,f(x)在x?1取得最大值f(1)?a?666?a?0时,f(x)在x?0取得最大值f(0)?0 66时,f(x)在x?0,x?1处都取得最大值0. ………………14分 6当a??综上所述,当a?1或?1?a??162时,f(x)取得最大值f(1)?a?661312当0?a?1时,f(x)取得最大值f(a)?a?a32当a??当?6时,f(x)在x?0,x?1处都取得最大值0 66?a?0时,f(x)在x?0取得最大值f(0)?0. 620.(本小题满分14分)解:(Ⅰ)因为 3?1?1,所以{1,3,4} 不具有性质P.因为 2=1?2, 3=1+2, 6=3?3,所以{1,2,3,6}具有性质P ………………4分(Ⅱ)因为集合A={a1,a2,???,an}具有性质P:即对任意的k(2?k?n), ?i, j(1?i?j?n),使得ak=ai+aj成立,又因为1?a1数学参考答案第5页,共7页感谢您的阅读,祝您生活愉快。
2021_2022学年新教材高中数学第三章函数测评含解析新人教B版必修第一册
第三章测评(时间:120分钟 满分:150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.(2021山西运城高一期中)函数f (x )=√x -1+2x 2-4的定义域为( )A.[1,2)B.(2,+∞)C.(-∞,2)∪(2,+∞)D.[1,2)∪(2,+∞),则{x -1≥0,x 2-4≠0,解得{x ≥1,x ≠2.故函数f (x )的定义域是[1,2)∪(2,+∞),故选D .2.(2021北京朝阳高一期末)已知函数y=f (x )可表示为如表所示,则下列结论正确的是( ) A.f (f (4))=3B.f (x )的值域是{1,2,3,4}C.f (x )的值域是[1,4]D.f (x )在区间[4,8]上单调递增f (4)=3,得f (f (4))=f (3)=2,故A 错误;函数的值域为{1,2,3,4},故B 正确,C 错误;由表可知,f (x )在定义域上不单调,故D 错误.故选B .3.(2021山东烟台高一期中)某高三学生去高铁站乘高铁.早上他乘坐出租车从家里出发,离开家不久,发现身份证忘带,于是回到家取上身份证,然后乘坐出租车以更快的速度赶往高铁站,令x (单位:分钟)表示离开家的时间,y (单位:千米)表示离开家的距离,其中等待红绿灯及在家取身份证的时间忽略不计,下列图像中与上述事件吻合最好的是( ),该高三学生离开家的过程中,y 是x 的一次函数,且斜率为正;小明返回家的过程中,y 仍然是x 的一次函数,斜率为负;小明最后由家到高铁站,y 仍然是x 的一次函数,斜率为正值,且斜率比第一段的斜率大,结合图像可知,与上述事件吻合最好的图像为C .故选C .4.(2021山东潍坊高一期中)已知函数f (x )=ax 2+bx+c 满足f (2)<0且f (3)>0,则f (x )在(2,3)上的零点( )A.至多有一个B.有1个或2个C.有且仅有一个D.一个也没有,函数f (x )=ax 2+bx+c 是连续函数,又f (2)<0,f (3)>0,由函数零点存在定理,可知f (x )在(2,3)上的零点个数有且只有一个,故选C .5.(2021浙江杭州中学高一期中)若函数f (x )满足关系式f (x )+2f (1-x )=-3x ,则f (2)的值为( ) A.-3B.32C.-52D.52f (x )+2f (1-x )=-3x,令x=2,则有f (2)+2f (-1)=-32;令x=-1,则有f (-1)+2f (2)=3.由上式可得f (2)=52,故选D .6.(2021河北邯郸高一期中)已知函数f (x )=ax 2+b x是定义在(-∞,b-3]∪[b-1,+∞)上的奇函数.若f (2)=3,则a+b 的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.0函数f (x )是定义在(-∞,b-3]∪[b-1,+∞)上的奇函数,∴b-3+b-1=0,即2b=4,解得b=2,则f (x )=ax 2+2x.∵f (2)=3,∴f (2)=4a+22=3,解得2a+1=3,即a=1.因此a+b=1+2=3,故选C .7.已知函数f (x )={x 2+1(x ≤0),2x (x >0),若f (a )=10,则a 的值是( )A.-3或5B.3或-3C.-3D.3或-3或5a ≤0,则f (a )=a 2+1=10,∴a=-3(a=3舍去),若a>0,则f (a )=2a=10,∴a=5,综上可得,a=5或a=-3,故选A .8.(2021广西北海高一期末)已知定义在[-2,2]上的奇函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈[-2,2]都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则不等式f (x+1)+f (1-4x )>0的解集为( )A.-14,34B.23,34C.-14,1 D.-14,23解析由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0可知函数f (x )在[-2,2]上单调递减,f (x )是奇函数,所以f (x+1)>-f (1-4x )=f (4x-1).所以{-2≤x +1≤2,-2≤1-4x ≤2,x +1<4x -1,解得{-3≤x ≤1,-14≤x ≤34,x >23,所以23<x ≤34,即不等式的解集为23,34.故选B .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 9.下列对应关系f ,能构成从集合M 到集合N 的函数的是 ( )A.M=12,1,32,N={-6,-3,1},f 12=-6,f (1)=-3,f32=1B.M=N={x|x ≥-1},f (x )=2x+1C.M=N={1,2,3},f (x )=2x+1D.M=Z ,N={-1,1},f (x )={-1,x 为奇数,1,x 为偶数解析∵M=12,1,32,N={-6,-3,1},f 12=-6,f (1)=-3,f32=1,由定义知M 中的任一个元素,N 中都有唯一的元素和它相对应,∴构成从集合M 到集合N 的函数,故A 正确;由M=N={x|x ≥-1},f (x )=2x+1,能构成从集合M 到集合N 的函数,故B 正确;由M=N={1,2,3},f (x )=2x+1,∵f (2)=5,f (3)=7,5∉{1,2,3},7∉{1,2,3},因此不能构成从集合M 到集合N 的函数,故C 错误;由M=Z ,N={-1,1},f (x )={-1,x 为奇数,1,x 为偶数,因此能构成从集合M 到集合N 的函数,故D 正确.故选ABD .10.(2021重庆八中高一期中)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是( ) A.y=f (-x ) B.y=f (x )+x 3 C.y=f (x )xD.y=√x 3f (x )F (x )=f (-x ),其定义域为R ,则有F (-x )=f [-(-x )]=f (x )=-f (-x )=-F (x ),函数y=f (-x )为奇函数,故A 正确;设F (x )=f (x )+x 3,其定义域为R ,则有F (-x )=f (-x )+(-x )3=-[f (x )+x 3]=-F (x ),函数y=f (x )+x 3为奇函数,故B 正确;设F (x )=f (x )x,其定义域为{x|x ≠0},则有F (-x )=f (-x )-x=f (x )x=F (x ),是偶函数,故C 错误;由于函数y=√x 3f (x ),其定义域为[0,+∞),其定义域不关于原点对称,不是奇函数,故D 错误. 故选AB.11.(2020山东日照高二期末)如图是二次函数y=ax 2+bx+c 图像的一部分,图像过点A (-3,0),且对称轴为x=-1,则以下选项中正确的为( )A.b 2>4acB.2a-b=1C.a-b+c=0D.5a<ba<0,与y 轴的交点在y 轴的正半轴上得c>0.因为二次函数的图像与x 轴有2个不同交点,所以Δ=b 2-4ac>0,故A 正确; 因为对称轴方程为x=-1,所以-b2a =-1,即2a-b=0,故B 不正确;又因为图像过点A (-3,0),且对称轴方程为x=-1,所以图像与x 轴的另一个交点是(1,0),把点(1,0)代入解析式得a+b+c=0,故C 不正确;把x=-3代入解析式得9a-3b+c=0,与a+b+c=0联立,两式相加并整理得10a-2b=-2c<0,即5a<b ,故D 正确.故选AD.12.(2021山东临沂高一期中)某校学习兴趣小组通过研究发现形如y=ax+bcx+d (ac ≠0,b ,d 不同时为0)的函数图像可以通过反比例函数的图像平移变换而得到,则对于函数y=x+2x -1的图像及性质的下列表述正确的是( )A.图像上点的纵坐标不可能为1B.图像关于点(1,1)成中心对称C.图像与x 轴无交点D.函数在区间(1,+∞)上单调递减y=x+2x -1=x -1+3x -1=1+3x -1,因此函数y=x+2x -1的图像可以看作是由y=3x的图像先向右平移一个单位,再向上平移一个单位而得到,因此函数图像上点的纵坐标不可能为1,函数图像关于点(1,1)成中心对称,函数图像与x 轴交点为(-2,0),函数y 在区间(1,+∞)上单调递减,故选ABD . 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若函数y=f (x )在定义域R 上的值域为[0,1],则函数y=f (x-1)+1的值域为 .,而只有上下平移才改变函数的值域,因此函数y=f (x-1)+1的值域为[1,2].14.某单位为鼓励职工节约用水,作出如下规定:每位职工每月用水不超过10立方米的,按每立方米3元收费;用水超过10立方米的,超过的部分按每立方米5元收费.某职工某月缴水费55元,则该职工这个月实际用水为 立方米.x 立方米,所缴水费为y 元,由题意得y={3x ,0≤x ≤10,30+5(x -10),x >10,即y={3x ,0≤x ≤10,5x -20,x >10.由于该职工这个月的实际用水量超过10立方米,所以5x-20=55,解得x=15. 15.已知函数f (x )=3+x 1+x,记f (1)+f (2)+f (4)+…+f (1 024)=m ,f12+f14+…+f11024=n ,则m+n= .解析由题意得f (x )+f1x=x+3x+1+1x +31x+1=x+3x+1+1+3x x+1=4(x+1)x+1=4,f (1)=3+11+1=2,∴m+n=f (1)+f12+f (2)+f 14+f (4)+…+f11024+f (1024)=2+4×512=2050.16.(2021江苏海门中学高一期中)设函数f (x )={-(x -a )2+a 2,x ≤0,-x 2+2x +1-a ,x >0,若f (0)是f (x )的最大值,则a 的取值范围为 .+∞)a>0,则满足题意的函数f (x )的图像如图所示:由数形结合可得Δ=4+4(1-a )≤0,解得a ≥2.四、解答题:本题共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.(10分)(2021山东德州高一期中)已知函数f (x )=x+1x .(1)用定义法证明f (x )在[1,+∞)上为增函数;(2)若对∀x ∈[2,4],恒有f (x )≤2m-1,求实数m 的取值范围. (1)证明设1≤x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1x 2-x 1-1x 1=(x 2-x 1)+x 1-x2x 1x 2=(x 2-x 1)1-1x 1x 2=(x 2-x 1)(x 1x 2-1)x 1x 2,因为x 2>x 1≥1,所以x 2-x 1>0且x 1x 2>1. 所以(x 2-x 1)(x 1x 2-1)x 1x 2>0,即f (x 2)-f (x 1)>0,f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在[1,+∞)上是增函数.(1)知f (x )在[2,4]上单调递增,所以f (x )max =f (4)=174.所以2m-1≥174,即m ≥218. 所以m 的取值范围是218,+∞.18.(12分)(2020辽宁朝阳一中高一期中)设函数f (x )=ax 2+ax-1(a ∈R ). (1)当a=12时,求函数f (x )的零点; (2)讨论函数f (x )零点的个数.当a=12时,函数f (x )=12x 2+12x-1,令12x 2+12x-1=0,解得x=1或x=-2.函数f (x )的零点为1,-2.(2)当a=0时,f (x )=ax 2+ax-1=-1,函数没有零点; 当a ≠0时,Δ=a 2+4a.若Δ=a 2+4a=0,解得a=-4,此时函数f (x )有1个零点. 若Δ=a 2+4a>0,解得a<-4或a>0,此时函数有2个零点. 若Δ=a 2+4a<0,解得-4<a<0,此时函数没有零点. 综上所述,当a=-4时,函数f (x )有1个零点. 当a<-4或a>0时,函数有2个零点, 当-4<a ≤0时,函数没有零点.19.(12分)(2021云南玉溪一中高一期中)已知二次函数f (x )=ax 2+bx+c (a ≠0),满足f (x+1)-f (x )=2x ,且f (0)=1.(1)求函数f (x )的解析式;(2)函数f (x )在区间[n ,1)上的值域是34,1,求n 的取值范围.因为二次函数f (x )=ax 2+bx+c (a ≠0),满足f (x+1)-f (x )=2x ,且f (0)=1,所以a (x+1)2+b (x+1)+c-ax 2-bx-c=2x ,c=1, 即2ax+a+b=2x ,故a=1,b=-1,c=1. 所以函数f (x )的解析式为f (x )=x 2-x+1.(2)因为f (x )=x 2-x+1的开口向上,对称轴x=12,且f12=34,f (0)=f (1)=1,由f (x )在区间[n ,1)上的值域是34,1可得0<n ≤12.故n 的取值范围为0,12. 20.(12分)(2020江苏启东高一期中)已知函数f (x )=1x-1+12(x>0).(1)若m>n>0时,f (m )=f (n ),求1m +1n 的值;(2)若m>n>0时,函数f (x )的定义域与值域均为[n ,m ],求所有m ,n 的值.∵f (m )=f (n ),∴1m -1+12=1n-1+12.∴1m-1=1n-1,∴1m -1=1n -1或1m -1=1-1n . ∵m>n>0,∴1m +1n =2.(2)由题意f (x )={1x -12,0<x ≤1,32-1x,x >1,∴f (x )在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增. ①0<n<m ≤1,则f (n )=m ,f (m )=n ,∴{1n -12=m ,1m -12=n ,解得m=n=√17-14(舍去).②n<1<m ,则f (x )min =f (1)=12=n ,f (x )max =m=max{f (n ),f (m )}=max 32,f (m ),∴m=32. ③1≤n<m ,则f (n )=n ,f (m )=m ,无解. 综上,m=32,n=12.21.(12分)(2021山东聊城高一期中)为了节能减排,某农场决定安装一个可使用10年的太阳能供电设备.使用这种供电设备后,该农场每年消耗的电费C (单位:万元)与太阳能电池面积x (单位:平方米)之间的函数关系为C (x )={m -4x5,0≤x ≤10,m x ,x >10(m 为常数).已知太阳能电池面积为5平方米时,每年消耗的电费为8万元.安装这种供电设备的工本费为0.6x (单位:万元).记F (x )为该农场安装这种太阳能供电设备的工本费与该农场10年消耗的电费之和. (1)写出F (x )的解析式;(2)当x 为多少平方米时,F (x )取得最小值?最小值是多少万元?(精确到小数点后一位)(已知√3≈1.7,√10≈3.2)当0≤x ≤10时,C (x )=m -4x 5,由题意8=m -4×55,即m=60.∴C (x )={60-4x5,0≤x ≤10,60x,x >10,则F (x )={10×60-4x5+0.6x ,0≤x ≤10,10×60x +0.6x ,x >10,化简可得F (x )={120-7.4x ,0≤x ≤10,600x+0.6x ,x >10.(2)当0≤x ≤10时,F (x )=120-7.4x ,可得F (x )min =F (10)=46(万元), 当x>10时,F (x )=600x+610x ≥2√600x·610x =6√10≈19.2(万元),当且仅当600x=610x ,即x=10√10≈32平方米时,等号成立,故当x 为32平方米时,F (x )取得最小值,最小值是19.2万元.22.(12分)(2021重庆外国语学校高一期中)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≤0时,f (x )=x 2+2x.函数f (x )在y 轴左侧的图像如图所示,并根据图像:(1)画出f (x )在y 轴右侧的图像并写出函数f (x )(x ∈R )的单调递增区间; (2)写出函数f (x )(x ∈R )的解析式;(3)若函数g (x )=f (x )+(4-2a )x+2(x ∈[1,2]),求函数g (x )的最小值.函数f (x )是定义在R 上的偶函数,即函数f (x )的图像关于y 轴对称,则函数f (x )图像如图所示.故函数f (x )的单调递增区间为(-1,0),(1,+∞). (2)根据题意,令x>0,则-x<0,则f (-x )=x 2-2x ,又由函数f (x )是定义在R 上的偶函数,则f (x )=f (-x )=x 2-2x ,则f (x )={x 2+2x ,x ≤0,x 2-2x ,x >0.(3)根据题意,x ∈[1,2],则f (x )=x 2-2x ,则g (x )=x 2-2x+(4-2a )x+2=x 2+(2-2a )x+2, 其对称轴为x=a-1,当a-1<1时,即a<2时,g (x )在区间[1,2]上单调递增,g (x )min =g (1)=5-2a ; 当1≤a-1≤2时,即2≤a ≤3时,g (x )min =g (a-1)=1+2a-a 2;当a-1>2时,即a>3时,g (x )在区间[1,2]上单调递减,g (x )min =g (2)=10-4a , 故g (x )min ={5-2a ,a <2,1+2a -a 2,2≤a ≤3,10-4a ,a >3.。
北京市海淀区高二数学上学期期中试题 理 新人教B版
C.45°) 8.已知数列{}n a 的通项公式为13n a n =-,那么满足119102k k k a a a +++++=的整数k ( )A.有3个B.有2个C.有1个D.不存在 二.填空题:本大题共6小题, 每小题4分,共24分.把答案填在题中横线上.9.抛物线x y 22=上横坐标为2的点到其焦点的距离为________10.在ABC ∆中,3,5,120a b C ===,则=11.渐近线为x y 3±=且过点(1,3)的双曲线的标准方程是_______ ____12. 已知递增的等差数列{}na 满足21321,4a a a ==-,则_____n a = 13.已知数列{}n a 对任意的*,Nq p ∈满足q p q p a a a +=+且62-=a ,那么=10a .14.观察下列各图,并阅读下面的文字,像这样,10条直线相交,交点的个数最多是 ,其通项公式为 .三.解答题:本大题共4小题,共44分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(本题满分7分) 在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为4,,,,cos ,335a b c B A b π===. (1)求sin C 的值; (2)求ABC △的面积.2条直线相交,最多有1个交点3条直线相交,最多有3个交点4条直线相交,最多有6个交点16. (本题满分7分)等比数列{n a }的前n 项和为n S ,已知1S ,3S ,2S 成等差数列 (1)求{n a }的公比q ; (2)求1a -3a =3,求n S .(本题满分8分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (*n ∈N ). 1)证明:数列{}n a 是等比数列;2)若数列{}n b 满足*1()n n n b a b n +=+∈N ,且12b =,求数列{}n b 的通项公式.班级 姓名 学号 装订线18. (本题满分7分)已知椭圆22:184x y C +=的左焦点为1F ,直线2:-=x y l 与椭圆C 交于B A 、两点.(1) 求线段AB 的长;(2)求1ABF ∆的面积.19. (本题满分7分)已知拋物线C : x 2=2py(p>0)的焦点F 在直线10x y -+=上. (1)求拋物线C 的方程;(2)设直线l 经过点A (-1,-2),且与拋物线C 有且只有一个公共点,求直线l 的方程.20. (本题满分8分)给出下面的数表序列:),3,2,1( =n n 有n 行,第1行的n 个数是12,5,3,1-n ,从第2行起,每行中的4,验证表4各行中数的平均数按从上到下的顺序构成等比数列,并将结论推)3(≥n n (不要求证明);1,4,12,记此数列为{}n b32412231n n n b b b b b b b b b ++++ (*N n ∈)选做题已知椭圆C经过点A(1,32),且两个焦点分别为(-1,0),(1,0).(1)求椭圆C的方程;(2)E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF 的斜率为定值,并求出这个定值.2012—2013学年度第一学期期中练习数 学(理科) 参考答案及评分标准一. 选择题.二.填空题.9.5210.7 11. 22162y x -= 12.21n -13. -30 14. 45;(1)12(1)2n n n a n -=+++-=三.解答题. 15.解: (1) ()0,A π∈,4cos 5A =,3sin 5A ∴=233C A B A A ππππ=--=--=-2sin sin sin 33C A A ππ⎛⎫⎛⎫∴=-=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭sin cos cos sin 33A A ππ=+3145252=⋅+⋅ 310+=(2) 法一: sin sin a b A B =65a ∴= ∴△ABC 的面积为1sin 2S ab C =1625=⨯=法二:sin sin b cB C=c ∴=∴△ABC 的面积为1sin 2S bc A = 13433325+=⨯⨯⨯3693+=16.解: 解:(1)依题意有 )(2)(2111111q a q a a q a a a ++=++ 由于 01≠a ,故022=+q q又0≠q ,从而21-=q(2)由已知可得321211=--)(a a 故41=a从而))(()())((n nn 211382112114--=----=S 17.解: (1)证明:由34-=n n a S ,1n =时,3411-=a a ,解得11=a .因为34-=n n a S ,则3411-=--n n a S (2)n ≥, 所以当2n ≥时,1144n n n n n a S S a a --=-=-, 整理得143n n a a -=. 又110a =≠,所以{}n a 是首项为1,公比为43的等比数列. (2)解:因为14()3n n a -=,由*1()n n n b a b n +=+∈N ,得114()3n n n b b -+-=.可得)()()(1231`21--++-+-+=n n n b b b b b b b b=1)34(3341)34(1211-=--+--n n ,(2≥n ),当1n =时也满足,所以数列{}n b 的通项公式为1)34(31-=-n n b .18解: ( 1 ) 设1122(,),(,)A x y B x y .因为22184x y +=和2y x =-相交,把两个方程联立,得222802x y y x ⎧+-=⎨=-⎩ 代入得到222(2)80x x +--= ,即2380x x -=,解得1280,3x x ==所以1222,3y y =-=,所以||AB ==(2) 法一:因为点1(2,0)F -到直线2y x =-的距离为d ==所以11116||223ABF S AB d ∆=⋅== 法二:直线2y x =-通过椭圆的右焦点2(2,0)F ,则2ABF ∆的面积为112121||(||||)2ABF S F F y y ∆=+ 12164(2)233=⨯⨯+= 19解:(1) 由拋物线方程x 2=2py(p>0)为标准方程,知其焦点在y 轴正半轴上,在直线10x y -+=中,令0x =,得焦点坐标为(0,1)F . 所以12p =,即p =2, 故拋物线C 的方程是x 2 = 4y. (2)设直线l 的方程为(1)2y k x =+-,或1x =-.当直线l 的方程为(1)2y k x =+-时,由方程组 2(1)2,4,y k x x y =+-⎧⎨=⎩ 消去y ,得24480x kx k --+=,因为直线l 与拋物线C 有且只有一个公共点, 所以2164(84)0k k ∆=--=,解得2k =-或1k =.此时直线l 的方程为240x y ++=或10x y --=; 当直线l 的方程为1x =-时.验证知直线l 与拋物线C 有且只有一个公共点.综上,可得当直线l 的方程为240x y ++=,10x y --=或1x =-时,直线l 与拋物线C 有且只有一个公共点.20附加题.解:(1)由题意,c =1,可设椭圆方程为2222114x y b b+=+。
新教材人教B版高中数学必修第一册练习-函数及其表示方法答案含解析
3.1.1函数及其表示方法第三章函数3.1 函数的概念与性质3.1.1函数及其表示方法课时1 函数的概念考点1函数的概念1.下列说法正确的是()。
A.函数值域中每一个数在定义域中一定只有一个数与之对应B.函数的定义域和值域可以是空集C.函数的定义域和值域一定是数集D.函数的定义域和值域确定后,函数的对应法则也就确定了答案:C解析:由函数的定义可知,函数的定义域和值域为非空的数集。
2.下列四个图形中,不是以x为自变量的函数的图像是()。
图3-1-1-1-1答案:C解析:根据函数定义,知对自变量x的任意一个值,都有唯一确定的实数(函数值)与之对应。
显然选项A,B,D 满足函数的定义,而选项C不满足。
故选C。
3.(2018·河北衡水中学高一月考)下列四组函数中,表示同一函数的是()。
3 B.y=1与y=x0A.y=√x2与y=√x3C.y=2x+1与y=2t+1D.y=x与y=(√x)2答案:C3=x,它们的对应关系不同,不是同一函数;对于B,y=1(x∈R),y=x0=1(x≠0),它们的解析:对于A,y=√x2=|x|,y=√x3定义域不同,不是同一函数;对于C,y=2x+1与y=2t+1,它们的定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;对于D,y=x(x∈R),y=(√x)2=x(x≥0),它们的定义域不同,不是同一函数。
【易错点拨】考查同一函数的问题,注意把握同一函数的定义,必须保证是三要素完全相同,才是同一函数。
4.(2019·西安高一检测)下列式子中不能表示函数y=f(x)的是()。
A.x=y2B.y=x+1C.x+y=0D.y=x2答案:A5.给出下列两个集合间的对应关系:①A={-1,0,1},B={-1,0,1},f:A中的数的平方;②A={0,1},B={-1,0,1},f:A中的数的开方;③A=Z,B=Q,f:A中的数的倒数;④A=R,B={正实数},f:A中的数取绝对值;⑤A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},f:A中的数的2倍。
2025届北京市海淀区高三数学上学期期中练习试卷及答案解析
北京市海淀区2024-2025学年高三上学期期中练习数学试题本试卷共6页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回.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{0A x x =£或x >1},{}2,0,1,2B =-,则A B =I ( )A. {}2,2- B. {}2,1,2- C. {}2,0,2- D. {}2,0,1,2-【答案】C 【解析】【分析】利用交集的定义可求得集合A B Ç.【详解】因为集合{0A x x =£或x >1},{}2,0,1,2B =-,则{}2,0,2A B =-I .故选:C.2. 若复数z 满足i 1i z ×=-,则z =( )A. 1i +B. 1i-+ C. 1i- D. 1i--【答案】D 【解析】【分析】根据给定条件,利用复数乘法运算计算即得.【详解】由i 1i z ×=-,得2i (1i)(i)z -×=-×-,所以1i z =--.故选:D3. 若0a b <<,则下列不等式成立的是( )A. 22a b < B. 2a ab< C.b a a b> D.2b a a b+>【答案】D 【解析】【分析】根据不等式的性质及基本不等式,逐项分析即可得解.【详解】因为0a b <<,所以0a b ->->,所以()()22a b ->-,即22a b >,故A 错误;因为0a b <<,所以2a ab >,故B 错误;由A 知22a b >,两边同乘以正数1ab ,则>a b b a,故C 错误;因为0a b <<,所以0,0a b b a >>,所以2b a a b +³=(a b ¹,等号不成立),故2b aa b+>,故D 正确.故选:D 4. 已知()sin cos x f x x =,则π4f æö¢=ç÷èø( )A. 1 B. 2C. 1- D. 2-【答案】B 【解析】【分析】求出函数的导函数,计算得解.【详解】因为()sin cos xf x x=,所以2222cos sin ()cos 1cos x x f x x x+¢==,所以π12142f æö¢==ç÷èø,故选:B5. 下列不等式成立的是( )A. 0.3log 0.21< B. 0.20.31< C. 0.3log 0.20< D. 0.30.21>【答案】B 【解析】【分析】根据指数函数和对数函数的单调性判断各选项即可.【详解】因为函数0.3log y x =在()0,¥+上单调递减,所以0.30.3log 0.2log 0.31>=,0.30.3log 0.2log 10>=,故AC 错误;因为函数0.3x y =在R 上单调递减,所以0.200.30.31<=,故B 正确;因为函数0.2x y =在R 上单调递减,所以0.300.20.21<=,故D 错误.故选:B.6. 若()2,,23,x x a f x x x aì³=í+<î在R 上为增函数,则a 的取值范围是( )A. [1,¥+)B. [3,)+¥ C. [1,3]- D. (,1][3,)-¥-+¥U 【答案】B 【解析】【分析】根据分段函数的单调性列式运算得解.【详解】因为()f x 是R 上单调递增函数,所以2023a a a ³ìí³+î,解得3a ³.所以实数a 的取值范围为[)3,+¥.故选:B.7. 已知向量(,1),(1,)a x b y ==-r r,则下列等式中,有且仅有一组实数x ,y 使其成立的是( )A. 0a b ×=r rB. ||||2a b +=r rC. ||||a b =r rD. ||2a b +=r r【答案】B 【解析】【分析】根据向量的坐标运算,向量的模,向量的数量积,建立方程,分析方程的解的个数即可得出答案.【详解】当 0a b ×=r r时,0x y -+=,有无数组解,故A 错误;当||||2a b +=r r2+=1³³,2³,当且仅当0x y ==时,等号成立,故方程有且仅有一组解,故B 正确;当||||a b =r r=,当x y =或x y =-时方程成立,方程有无数组解,故C 错误;当||2a b +=r r2=,即()()22114x y -++=,方程有无数组解,故D 错误.故选:B8. 大面积绿化可以增加地表的绿植覆盖,可以调节小环境的气温,好的绿化有助于降低气温日较差(一天气温的最高值与最低值之差).下图是甲、乙两地某一天的气温曲线图.假设除绿化外,其它可能影响甲、乙两地温度的因素均一致,则下列结论中错误的是( )A. 由上图推测,甲地的绿化好于乙地B. 当日6时到12时,甲地气温的平均变化率小于乙地气温的平均变化率C. 当日12时到18时,甲地气温的平均变化率小于乙地气温的平均变化率D. 当日必存在一个时刻,甲、乙两地气温的瞬时变化率相同【答案】C 【解析】【分析】结合图中数据分析一一判断各选项即可.【详解】对于A ,由图可知,甲地的气温日较差明显小于乙地气温日较差,所以甲地的绿化好于乙地,故A 正确;对于B ,由图可知,甲乙两地的平均变化率为正数,且乙地的变化趋势更大,所以甲地气温的平均变化率小于乙地气温的平均变化率,故B 正确;对于C ,由图可知,甲乙两地的平均变化率为负数,且乙地的变化趋势更大,所以甲地气温的平均变化率大于乙地气温的平均变化率,故C 错误;对于D ,由图可知,存在一个时刻,使得甲、乙两地气温的瞬时变化率相同,故D 正确.故选:C.9. 设无穷等差数列{}n a 的前n 项积为n T .若10a <,则“n T 有最大值”是“公差0d ³”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】分析公差0,0,0d d d >=<三种情况,当0,0d d =<时n T 无最大值,当0d >时,不一有最大值,即可得出论【详解】对于无穷等差数列{a n },由于10a <,当0d >时,若数列中小于0的项为偶数项,且数列中无0时,显然n T没有最大值,.当0d =时,数列为常数列,当1a 不等于1-时,1nn T a =,无最大值,所以公差0d ³不能推出n T 有最大值,当0d <时,0n a <,所以n T 趋于正无穷,{}n T 为正负间隔的摆动数列,没有最大值,所以当n T 有最大值时,只能0d ³,综上,“n T 有最大值”是“公差0d ³”的充分不必要条件,故选:A10. 已知数列{}n a 满足()111(1,2,3,),(0,1)n n n a ra a n a +=-=ÎL ,则( )A. 当2r =时,存在n 使得1n a ³B. 当3r =时,存在n 使得0n a <C. 当3r =时,存在正整数N ,当n N >时,1n n a a +>D. 当2r =时,存在正整数N ,当n N >时,112024n n a a +-<【答案】D 【解析】【分析】需要根据给定的r 值,分析数列{}n a 的性质.通过对递推式的分析和一些特殊情况的探讨,结合二次函数的性质来判断每个选项的正确性.【详解】对于A 选项,当2r =时,12(1)n n n a a a +=-.令2()2(1)22f x x x x x =-=-+,(0,1)x Î.对于二次函数222y x x =-+,其对称轴为12x =,最大值为11(22f =.因为1(0,1)a Î,由递推关系可知(0,1)n a Î,所以不存在n 使得1n a ³,A 选项错误.对于B 选项,当3r =时,13(1)n n n a a a +=-.令1(0,1)a x =Î,23(1)33y x x x x =-=-+.因为233y x x =-+的值域为3(0,]4,且1(0,1)a Î,所以由递推关系可知(0,1)n a Î,不存在n 使得0n a <,B 选项错误.对于C 选项,当3r =时,13(1)n n n a a a +=-.令1(0,1)a x =Î,23(1)33y x x x x =-=-+.设213(1)23n n n n n n n a a a a a a a +-=--=-.令2()23g x x x =-,(0,1)x Î,()g x 对称轴为13x =,()g x 在1(0,3上递增,在1(,1)3上递减.当(0,1)x Î时,()g x 的值不是恒大于0的,所以不存在正整数N ,当N n >时,1n n a a +>,C 选项错误.对于D 选项,当2r =时,12(1)n n n a a a +=-.设212(1)2n n n n n n n n b a a a a a a a +=-=--=-.因为(0,1)n a Î,22y x x =-+在1(0,)4上递增,在(1,14)上递减.当n 足够大时,n a 会趋近于某个值a (01a <<),此时1n n n b a a +=-会趋近于0.所以存正整数N ,当n >N 时,112024n n a a +-<,D 选项正确.故选:D.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102,105a b ==,则a b +=____________.【答案】1【解析】【分析】根据对数的运算求解.【详解】因为102,105a b ==,所以lg 2,lg 5a b ==,故lg 2lg 5lg101a b +=+==,故答案为:112. 在平面直角坐标系xOy 中,角a 的终边经过点(2,1)P .若角a 的终边逆时针旋转π2得到角b 的终边,则sin b =____________.在【解析】【分析】根据三角函数的定义及诱导公式求解.【详解】因为角a 的终边经过点(2,1)P ,所以cos a ==又π2b a =+,所以πsin sin cos 2b a a æö=+==ç÷èø.13. 如图所示,四点,,,O A B C 在正方形网格的格点处.若OC OA OB l m =+uuu ruuu ruuu r,则l =________,m =________.【答案】 ①.23②.13【解析】【分析】建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算得解.【详解】建立平面直角坐标系,如图,则()()()()0,0,3,6,4,5,6,3O A C B ,所以()()()4,5,3,6,6,3OC OA OB ===uuu r uuu r uuu r,由OC OA OB l m =+uuu r uuu r uuu r可得()()()4,53,66,3u l =+,即364635u u l l +=ìí+=î,解得12,33u l ==,故答案为:23;1314. 已知函数π()sin()0,||2w j w j æö=+><ç÷èøf x x 满足()2(0)f x f ³-恒成立.①j 的取值范围是____________;②若2π2(0)3f f æö=-ç÷èø,则w 的最小值为____________.【答案】 ①.ππ62j £< ②. 2【解析】【分析】根据题意可知()201f -£-,解不等式可得j 的取值范围,由2π2(0)3f f æö=-ç÷èø确定2π13f æö=-ç÷èø,解出w ,由0w >可得最小值.【详解】因为()sin()f x x w j =+,所以()min 1f x =-所以由()2(0)f x f ³-可得2(0)1f -£-,即()10sin 2f j =³,由π||2j <可知,ππ62j £<,因为()1012f £<,所以()2201f -<-£-,因为()11f x -££,所以由2π2(0)3f f æö=-ç÷èø可知()201f -=-,即()10sin 2f j ==,π6j =,此时2π2ππsin 1336f w æöæö=+=-ç÷ç÷èøèø,所以2πππ2π,Z 362k k w +=-+Î,解得31,Z k k w =-Î,又0w >,所以min 2w =.故答案为:ππ62j £<;2【点睛】关键点点睛:本题关键点在于对正弦函数最值的理解,理解了正弦函数最值就能根据()2(0)f x f ³-恒成立转化为2(0)1f -£-,也能根据2π2(0)3f f æö=-ç÷èø转化出2π13f æö=-ç÷èø.15. 已知函数ln(1)()ln x f x x+=,其定义域记为集合,,D a b D Î,给出下列四个结论:①{0D xx =>∣且1}x ¹;②若1ab =,则|()()|1f a f b ->;③存在a b ¹,使得()()f a f b =;④对任意a ,存在b 使得()()1f a f b +=.其中所有正确结论的序号是____________.【答案】①②④【解析】【分析】根据解析式求定义域判断①,利用对数运算化简及对数函数的单调性判断②,求函数导数,利用导数分析函数的单调性及范围可判断③,取1b a=后利用对数运算化简可判断④.【详解】由ln(1)()ln x f x x +=知,100x x +>ìí>î且1x ¹,解得0x >且1x ¹,所以{0D xx =>∣且1}x ¹,故①正确;当1ab =时,()()11ln 1ln 1ln 1ln 1()()1ln ln ln a a a a f a f b a a aæöæö++++ç÷ç÷+èøèø-=-=1ln 21log 2ln a a a a a a æö++ç÷æöèø==++ç÷èø,因为112a a a ++>,当01a <<时,1log 21a a a æö++<-ç÷èø,当1a <时,因为12a a a ++>,1log 21a a a æö++>ç÷èø,所以1log 21a a a æö++>ç÷èø,故②正确;()()()22ln ln(1)ln 1ln 11()ln 1ln x x x x x x x x f x x x x x+--+++==+¢,当01x <<时,ln 0x x <,()()1ln 10x x ++>,所以()()ln 1ln 10x x x x -++<,又()21ln 0x x x +>,所以()0f x ¢<,()f x 在(0,1)上单调递减,当1x >时,ln y x x =单调递增,所以()()ln 1ln 1x x x x <++,同理可得()0f x ¢<,()f x 在(1,+∞)上单调递减,又0x →时,()ln 0,ln 10x x +,所以ln(1)()0ln x f x x +=<,当x →+¥时,()ln 1ln 0x x +>>,所以ln(1)()1ln x f x x+=>,即当01x <<时,函数图象在x 轴下方单调递减,当1x >时,函数图象在1y =上方单调递减,所以不存在a b ¹,使得()()f a f b =,故③错误;由②可联想考虑当1b a =时,()()11ln 1ln 1ln 1ln 1ln ()()11ln ln ln ln a a a a a f a f b a a a aæöæö++-+ç÷ç÷+èøèø+=+===,即对任意a ,存在1b a=使得()()1f a f b +=,故④正确.故答案为:①②④【点睛】关键点点睛:判断③时,关键在于求导数后,能分类讨论得到导数的符号,判断出函数的单调性,再分析两段函数图象的上下界,才能作出正确的结论.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. 已知无穷等比数列{}n a 的前n 项和为3nn S b =+.(1)求1,b a 的值;(2)设221,1,2,3,n n c a n n =+-=L ,求数列{}n c 前n 项和n T .【答案】(1)11,2b a =-= (2)()23914nn -+【解析】【分析】(1)根据等比数列中,n n a S 的关系可得解;(2)根据分组求和,利用等比数列、等差数列求和公式得解.【小问1详解】当2n ³时,1123n n n n a S S --=-=´,的因为{}n a 是等比数列,所以12a =,又因为113a S b ==+,所以1b =-.【小问2详解】由(1)知123n n a -=´,因为26a =,且2229n na a +=,所以{}2n a 是以6为首项,9为公比的等比数列,()()2421321n n T a a a n éù=+++++++-ëûL L ()29123691.9124n n n n n -×=´+=-+-17. 设函数2()sin 22sin 1(0)f x A x x A =-+>,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知.(1)求A 的值;(2)若()f x 在(0,)m 上有且仅有两个极大值点,求m 的取值范围.条件①:π7π0412f f æöæö+=ç÷ç÷èøèø;条件②:将()f x 的图象向右平移π12个单位长度后所得的图象关于原点对称;条件③:对于任意的实数()()1212,,x x f x f x -的最大值为4.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1(2)7π13π66,æùçúèû【解析】【分析】(1)化简()f x 后,选条件①,根据π7π0412f f æöæö+=ç÷ç÷èøèø化简得解;选条件②,由平移可知π012f æö-=ç÷èø2=得解;(2)由正弦型函数性质求出极大值点,再根据题意知7π6在区间内,13π6不在区间内即可得解.【小问1详解】条件①()sin 2cos 2f x A x x =+,所以π7πππ7π7πsin cos sin cos 04122266f f A A æöæö+=+++=ç÷ç÷èøèø,所以02A A --=,解得A =条件②()sin 2cos 2f x A x x =+,所以()f x 的图象向右平移π12后所得图象关于原点对称,所以π012f æö-=ç÷èø,即ππsin cos 0662A A æöæö-+-=-=ç÷ç÷èøèø,解得A =,经验证:A =.条件③()sin 2cos 2f x A x x =+,所以()()2f x x j =+,其中1πtan ,0,2A j j æö=Îç÷èø,由题意知,()()max min 4f x f x -=2=,因为0A >,所以A =【小问2详解】()π2cos 22sin 26f x x x x æö=+=+ç÷èø,当ππ22π,Z 62x k k +=+Î时,()f x 取得极大值,即ππ,Z.6x k k =+Î因为()f x 在()0,m 上有且仅有两个极大值点,所以0,1k =符合题意,所以7π13π,.66m æùÎçúèû18. 已知函数2()ex x a f x -=.曲线()y f x =在点(0,(0))f 处的切线方程为3y kx =-.(1)求,a k 的值;(2)求()f x 的最小值.【答案】(1)3a k ==(2)2e-【解析】【分析】(1)求出导函数,根据题意列出方程即可求解;(2)求出导函数的零点,列表即可得出函数最小值.【小问1详解】()()()()()()222222e e 2e e 2e e e x xx x xx x x a x a x x a x x a f x ¢-×--××--×-++===¢,依题意,()()030f a f a k ì=-=-ïí==¢ïî,解得3a k ==.【小问2详解】由(1)得()23.e xx f x -=()()()21323e ex x x x x x f x -+=¢--++=,令()0f x ¢=,解得1x =-或3,(),(),x f x f x ¢的变化情况如下表:x (,1)¥--1-(1,3)-3(3,)+¥()f x ¢-0+0-()f x ]极小值Z 极大值]由表格可知,()f x 有极小值()12e f -=-,因为当(3,)x Î+¥时,()0f x >,所以()f x 最小值为2e -.19. 如图所示,某景区有,MN PQ 两条公路(,MN PQ 在同一平面内),在公路上有两个景点入口,,A C 游客服务中心在点B 处,已知1km,120,cos BC ABC BAC °=Ð=Ð=cos ACQ Ð=.(1)已知该景区工作人员所用的对讲机是同一型号,该型号对讲机的信号有效覆盖距离为3km.若不考虑其他环境因素干扰,则A 处的工作人员与C 处的工作人员能否用对讲机正常通话?(2)已知一点处接收到对讲机的信号强度与到该对讲机的距离的平方成反比.欲在公路CQ 段上建立一个志愿服务驿站D ,且要求在志愿服务驿站D 接收景点入口A 处对讲机的信号最强.若选址D 使2km CD =,请判断该选址是否符合要求【答案】(1)A 处工作人员对讲机能与C 处工作人员正常通话(2)D 点选址符合要求【解析】【分析】(1)由正弦定理求出AC ,与3比较大小即可得出结论;(2)由余弦定理求出AD ,可证明AD PQ ⊥,即可得解.【小问1详解】因为cos 0BAC Ð=>, 所以BAC Ð为锐角,所以sin BAC Ð==在ABC V 中sin sin AC BC ABC BAC =ÐÐ,所以sin sin BC ABC AC BAC Ð==Ð,3<,所以A 处工作人员对讲机能与C 处工作人员正常通话.【小问2详解】由余弦定理,2222cos 74223AD AC CD AC CD ACD =+-××Ð=+-=因为222347AD CD AC +=+==,所以AD 的长为点A 与直线PQ 上所有点的距离的最小值,所以D 点选址符合要求.20. 已知函数21()ln()(21),02f x a x a x a x a =-+-+>.(1)若()f x 在4x =处取得极大值,求(4)f 的值;(2)求()f x 的零点个数.【答案】(1)20-(2)1【解析】【分析】(1)求出函数导数,利用极值点导数为0求出a ,再检验即可得解;(2)分01,1,1a a a <<=>三种情况讨论,讨论时,列出当x 变化时,()(),f x f x ¢的变化情况,再由零点存在性定理判断零点个数即可.【小问1详解】()f x 的定义域为(),a +¥.()()()()()2221312221x a x a x a x a a a f x x a x a x a x aéù--+-+++ëû¢=+-+==---因为4是()f x 的极大值点,所以()40f ¢=,即()()4230a a --=,解得2a =或3a =当2a =时,当x 变化时,()(),f x f x ¢的变化情况如下表:x ()2,33()3,44()4,+¥()f x ¢+0-0+()f x Z 极大值]极小值Z此时,4是()f x 的极小值点,不符合题意;当3a =时,当x 变化时,()(),f x f x ¢的变化情况如下表:x()3,44()4,66()6,+¥()f x ¢+0-0+()f x Z 极大值]极小值Z此时4是()f x 的极大值点,符合题意.因此3a =,此时()420f =-.【小问2详解】①当01a <<时,当x 变化时,()(),f x f x ¢的变化情况如下表:x(),2a a 2a ()2,1a a +1a +()1,a ¥++()f x ¢+0-0+()f x Z 极大值]极小值Z()22ln 220f a a a a a =--<,因此],(1x a a Î+时,()0f x <,又()(42)ln 320f a a a +=+>,因此()f x (1,)a ++¥上有且仅有一个零点,因此()f x 的零点个数是1.②当1a =时,对任意1,()0x f x ¢>³,()f x 在(1,)+¥上是增函数,又(2)10(6)l ,n 50f f =-<=>,由零点存在定理知,有1个零点,因此()f x 的零点个数是1.③当1a >时,当x 变化时,()(),f x f x ¢的变化情况如下表:在x(),1a a +1a +()1,2a a +2a ()2,a +¥()f x ¢+0-0+()f x Z 极大值]极小值Z()()3111022f a a a æö+=--+<ç÷èø,因此(],2x a a Î时,()0f x <,又()(42)ln 320f a a a +=+>,因此()f x 在()2,a +¥上有且仅有1个零点,因此()f x 的零点个数是1.综上,当0a >时,()f x 的零点个数是1.21. 对于n 行n 列(2)n ³的数表111212122212n n n n nn a a a a a a A a a a éùêúêú=êúêúëûL L M M O M L ,定义T 变换:任选一组,,i j 其中{1,2,,},{1,2,,}ÎÎL L i n j n ,对于A 的第i 行和第j 列的21n -个数,将每个数同时加1,或者将每个数同时减1,其余的数不变,得到一个新数表.(1)已知对1111éùêúëû依次进行4次T 变换,如下:123411002120,11010202T T T T a b c d éùéùéùéùéù¾¾¾¾¾→¾¾¾¾¾→¾¾¾¾¾→¾¾¾¾¾→êúêúêúêúêúëûëûëûëûëû第次变换第次变换第次变换第次变换写出a b c d ,,,值;(2)已知000111000,111000111A B éùéùêúêú==êúêúêúêúëûëû.是否可以依次进行有限次T 变换,将A 变换为B ?说明理由;(3)已知11行11列的数表000000000C éùêúêú=êúêúëûL M O M M L L ,是否可以依次进行k 次T 变换,将其变换为111011*********D -éùêúêú=-êúêú--ëûL M O M M L L ?若可以,求k 的最小值;若不可以,说明理由.的【答案】(1)1 3.,,11,a b c d ====(2)不能,理由见解析(3)可以,k 的最小值400【解析】【分析】(1)根据变换的定义直接得解;(2)根据变换的规律,分析变换前后数字和的规律得解;(3)由题意,讨论三种选取,i j 方式,求出加1与减1变换次数之差,由题意得出k 满足条件即可.【小问1详解】根据变换的定义,可得1 3.,,11,a b c d ====【小问2详解】不可以,理由如下:由题可知每次变换T ,数表中所有数的和增加或减少5.因为A 中所有数的和为0,所以其经过有限次变换T 后各数和为5的倍数.而 B 中所有数的和为9,不符合,故无法通过有限次变换T ,将A 变换为B .【小问3详解】可以,且k 的最小值为 400当所选{},1,2,,10i j ÎL 时,所有加l 的变换T 与减1的变换T 次数之差设为x ;当所选11=i 且{}0,,121,j ÎL 或者{}0,,121,i ÎL 且11j =时,所有加1的变换T 与减1的变换T 次数之差设为y ;当所选11i j ==时,加1的变换T 与减1的变换T 次数之差设为z .考虑变换T 对上述三部分各数之和的影响,可知191010021020200100x y x y z y z +=ìï++=-íï+=î,解得100200100x y z =-ìï=íï=-î,所以||||||400k x y z ++=³,其中符合题意的 400 次变换T 构造如下:当所选{},1,2,,10i j ÎL 时,各进行一次减1的变换T ;当所选11=i 且{}0,,121,j ÎL 或者{}0,,121,i ÎL 且11j =时,各进行10次加l 的变换T ;当所选11i j ==时,进行100次减l 的变换T .【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于理解T 变换含义,即一个数表通过T 变换后得到什么数表,核心是理解新定义.。
北京市海淀区2021届高三上学期期中考试考数学试题-含解析
海淀区2020-2021学年第一学期期中练习高三数学本试卷共6页,150分.考试时长120分钟.考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效.考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回.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{|30}A x x =-≤,{0,2,4}B =,则A B =( )A. {0,2}B. {0,2,4}C. {}3x x ≤D.{}03x x ≤≤【答案】A 【解析】 【分析】利用交集的定义运算求解即可.【详解】集合{|30}{|3}A x x x x =-≤=≤,{0,2,4}B =,则A B ={}0,2故选:A2. 已知向量(,2)a m =,(2,1)b =-. 若//a b ,则m 的值为( ) A. 4 B. 1C. -4D. -1【答案】C 【解析】 【分析】利用向量平行的坐标运算公式即可得到答案. 【详解】因为//a b ,所以40m --=,解得4m =- 故选:C3. 命题“0x ∃>,使得21x ≥”的否定为( ) A. 0x ∃>,使得21x < B. 0x ∃≤,使得21x ≥ C. 0x ∀>,都有21x <D. 0x ∀≤,都有21x <【答案】C 【解析】 【分析】利用含有一个量词的命题的否定定义得出选项.【详解】命题“0x ∃>,使得21x ≥”的否定为“0x ∀>,都有21x <” 故选:C4. 设a ,b R ∈,且0a b <<,则( )A.11a b < B.b a a b> C.2a b+> D.2b a a b+> 【答案】D 【解析】 【分析】由0a b <<,可得11a b >,A 错;利用作差法判断B 错;由02a b +<0>,可得C 错;利用基本不等式可得D 正确. 【详解】0a b <<,11a b∴>,故A 错; 0a b <<,22a b ∴>,即220,0b a ab -<>,可得220b a b a a b ab --=<,b a a b∴<,故B 错;0a b <<,02a b +∴<0>,则2a b+<C 错;0a b <<,0,0b a a b ∴>>,2b a a b +>=,等号取不到,故D 正确;故选:D5. 下列函数中,是偶函数且在区间(0,)+∞上为增函数的是( ) A. 2ln y x =B. 3||y x =C. 1y x x=-D.cos y x =【答案】B 【解析】 【分析】根据奇偶性和单调性的定义逐个判断即可. 【详解】对于A ,2ln y x =的定义域为(0,)+∞,故不是偶函数,故A 错误;对于B ,()3f x x =的定义域为R ,关于原点对称,且()()33f x x x f x -=-==,∴3y x =是偶函数,且根据幂函数的性质可得在(0,)+∞上为增函数,故B 正确;对于C ,()1f x x x=-的定义域为{}0x x ≠,关于原点对称,且()()11f x x x f x x x ⎛⎫-=--=--=- ⎪-⎝⎭,故1y x x =-是奇函数,故C 错误; 对于D ,cos y x =在(0,)+∞有增有减,故D 错误. 故选:B.6. 已知函数()ln 4f x x x =+-,在下列区间中,包含()f x 零点的区间是( ) A. (0,1) B. (1,2)C. (2,3)D. (3,4)【答案】C 【解析】 【分析】判断函数的单调性,以及f (2),f (3)函数值的符号,利用零点存在性定理判断即可. 【详解】函数()ln 4f x x x =+-,是增函数且为连续函数, 又f (2)ln2240=+-<,f (3)ln3340=+->,可得()()230f f <所以函数()ln 4f x x x =+-包含零点的区间是(2,3). 故选:C .【点睛】本题主要考查零点存在定理的应用,应用零点存在定理解题时,要注意两点:(1)函数是否为单调函数;(2)函数是否连续.7. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1(),2,3,n n S a n ==,则2020a =( )A. 0B. 1C. 2020D. 2021【答案】A 【解析】 【分析】当1n =时,11a S =,当2n ≥时,利用1n n n a S S -=-,结合题干条件,即可求得答案. 【详解】当1n =时,11a S =,当2n ≥时,11n n n n n a S S a a --=-=-, 所以10n a -=,即1220200a a a ==⋅⋅⋅==, 故选:A8. 已知函数sin()y A x ωϕ=+的部分图象如图所示,将该函数的图象向左平移()0t t >个单位长度,得到函数()y f x =的图象若函数()y f x =为奇函数,则t 的最小值是( )A.12πB.6π C.4π D.3π 【答案】B 【解析】 【分析】 由图象可得6x π=时,函数sin()y A x ωϕ=+的函数值为0,可以解出ϕ的表达式,再利用平移的知识可以得出t 的最小值. 【详解】解:由图象可得6x π=时,函数sin()y A x ωϕ=+的函数值为0,即()6k k Z ωπϕπ+=∈,()6k k Z ωπϕπ∴=-+∈,sin()6y A x k ωπωπ∴=-+,将此函数向左平移()0t t >个单位得,()sin ()6f x A x t k ωπωπ⎡⎤=+-+⎢⎥⎣⎦,又因为()f x 为奇函数,11()6t k k k Z ωπωππ∴-+=∈,11(,)6k kt k Z k Z ππω-∴=+∈∈,因为0t > min 6t π∴=.故选:B .【点睛】已知f (x )=Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A 比较容易看图得出,困难的是求待定系数ω和φ,常用如下两种方法: (1)由ω=2Tπ即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ.(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求. 9. 设x ,y 是实数,则“01x <<,且01y <<”是“22log log 0x y +<”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】首先判断“01x <<,且01y <<”能否推出 “22log log 0x y +<;再判断22log log 0x y +<能否推出“01x <<,且01y <<”,利用充分条件和必要条件的定义即可判断.【详解】若“01x <<,且01y <<”,则01xy <<,2222log log log log 10x y xy +=<=, 所以“01x <<,且01y <<”是“22log log 0x y +<充分条件;若22log log 0x y +<,则2222log log log log 10x y xy +=<=,可得01xy <<,但得不出“01x <<,且01y <<”,如116x =,2y =可得22log log 0x y +<,所以 22log log 0x y +<得不出“01x <<,且01y <<”,所以“01x <<,且01y <<”是“22log log 0x y +<充分不必要条件; 故选:A【点睛】关键点点睛:本题的关键是要熟悉充分条件和必要条件的定义,能正确判断条件能否推出结论,结论能否推出条件.10. 对于函数()f x ﹐若集合()(){}0,x x f x f x >=-中恰有k 个元素,则称函数()f x 是“k 阶准偶函数”.若函数21,()2,xx af x x x a ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩是“2阶准偶函数”,则a 的取值范围是( ) A. (),0-∞ B. [)0,2C. [)0,4D. [)2,4【答案】B 【解析】 【分析】根据“2阶准偶函数”定义,分0a <,0a >,0a =三种情况分析即可得答案.【详解】解:根据题意,函数21,()2,xx a f x x x a ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩是“2阶准偶函数”, 则集合()(){}0,x x f x f x >=-中恰有2个元素.当0a <时,函数21,()2,xx a f x x x a ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩有一段部分为2,y x x a =>,注意的函数2y x 本身具有偶函数性质,故集合()(){}0,x x f x f x >=-中不止有两个元素,矛盾,当0a >时,根据“2阶准偶函数”的定义得()f x 的可能取值为2x 或12x⎛⎫ ⎪⎝⎭,()f x -为122-⎛⎫= ⎪⎝⎭xx ,故当122xx ⎛⎫= ⎪⎝⎭,该方程无解,当22x x =,解得2x =或4x =,故要使得集合()(){}0,x x f x f x >=-中恰有2个元素,则需要满足2a <,即02a <<;当0a =时,函数21,0()2,0xx f x x x ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪>⎩,()f x 的取值为2x ,()f x -为122-⎛⎫= ⎪⎝⎭xx ,根据题意得22x x =满足恰有两个元素,故0a =满足条件. 综上,实数a 的取值范围是[)0,2. 故选:B【点睛】本题解题的关键是根据新定义的“2阶准偶函数”,将问题转化为研究函数()f x ,()f x -可能取何值,进而根据22x x =方程有两个解2x =或4x =求解.考查运算求解能力与综合分析能力,是中档题.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. 若复数(1)z i i =+,则||z = _______.【解析】 【分析】化简可得1z i =-+,利用求模公式,即可求得答案. 【详解】由题意得:2(1)1z i i i i i =+=+=-+,所以z ==12. 已知tan 24πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则tan α=________. 【答案】-3. 【解析】 【分析】由两角差的正切公式展开,解关于tan α的方程. 【详解】因为tan 24πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以tan 12tan 31tan ααα-=⇒=-+. 【点睛】本题考查两角差正切公式的简单应用,注意公式的特点:分子是减号,分母是加号. 13. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若19a =,公差2d =-,则n S 的最大值为_______.【答案】25 【解析】 【分析】由已知求出等差数列{}n a 的通项公式,求出满足0n a ≥的最大n 值,代入可得n S 的最大值. 【详解】19a =,2d =-,912112na n n令0n a ≥,解得112n ≤,又*n N ∈,则15n ≤≤ n S 的最大值为554592252S故答案为:2514. 在边长为2的正三角形ABC 中,M 是BC 的中点,D 是线段AM 的中点. ①若BD xBA yBC =+,则x y +=_______; ②BD BM ⋅= _______.【答案】 (1). 34(2). 1 【解析】 【分析】①用,BA BC 表示出BD ,得出x ,y 的值即可求出x y +; ②结合正三角形的性质,根据平面向量数量积的定义计算. 【详解】①M 是BC 的中点,∴12BMBC , D 是AM 的中点,∴11112224BD BA BM BA BC =+=+, 12x ∴=,14y =,故34x y +=.②ABC ∆是边长为2的正三角形,M 是BC 的中点,AM BC ∴⊥,且1BM =,∴2cos 1BD BM BD BM DBM BM ⋅=⋅⋅∠==.故答案:34,1.【点睛】本题主要考查向量的运算及平面向量数量积公式,平面向量数量积公式有两种形式,一是cos a ba b ,二是1212a b x x y y ⋅=+.15. 唐代李皋发明了“桨轮船”,这种船是原始形态的轮船,是近代明轮航行模式之先导.如图,某桨轮船的子的半径为3m ,它以1rad/s 的角速度逆时针旋转.轮子外边沿有一点P , 点P 到船底的距离是H (单位:m ),轮子旋转时间为t (单位:s ). 当0t =时,点P 在轮子的最高点处.①当点P 第一次入水时,t =__________;②当t t =0时,函数()H t 的瞬时变化率取得最大值,则0t 的最小值是________. 【答案】 (1). 23π (2). 32π【解析】 【分析】(1)根据题意,列出方程cos 13cos 4,0H r t r t t =++=+≥,分类讨论即可求解; (2)求出导数得,'()3sin H t t =-,当3sin 3t -=时,瞬时变化率取得最大值,进而求解 【详解】(1)当0t =时,点P 在轮子最高点处,由图可知,轮船距离船底1m ,半径3m ,设为r ,则cos 13cos 4,0H r t r t t =++=+≥,当点P 第一次入水时,水面高2.5m ,即 2.5H =,代入3cos 4H t =+得,1cos 2t =-,第一次入水即在满足1cos 2t =-的情况下满足现实条件0t ≥后可取的最小值,23t π=(2)瞬时变化率取得最大值,即'()H t 最大,'()3sin H t t =-,当3sin 3t -=时,瞬时变化率取得最大值,此时,0t 的最小值为32π 故答案为:①23π;②32π【点睛】关键点睛:解题的关键在于求出cos 13cos 4,0H r t r t t =++=+≥和'()3sin H t t =-,根据题目的实际情况求解,难度属于中档题三、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 2sin B C =,3cos 4A =. (1)若△ABC 的面积为7,求c 的值; (2)求ac的值. 【答案】(1)2;(2)2. 【解析】 【分析】(1)由正弦定理可得2b c =,根据3cos 4A =可求得7sin 4A =,利用面积公式即可求出c ; (2)由余弦定理即可求出. 【详解】解:(1)由正弦定理得:sin sin b c B C=. 因为sin 2sin B C =,所以2b c =. 因为3cos 4A =,0A π<<, 所以27sin 1cos A A =-=,因为7S =211sin 2sin 722S bc A c A ==⨯⨯=, 所以24c =,所以2c =; (2)由(1)知2b c =,因为3cos 4A =, 所以222222232cos 4424a b c bc A c c c c =+-=+-⨯=,所以a =,所以ac=17. 已知等差数列{}n a 满足59a =,3922a a +=. (1)求{}n a 的通项公式;(2)等比数列{}n b 的前n 项和为n S ,且11b a =,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中任选择两个作为已知条件,求满足2020n S <的n 的最大值. 条件①:312b a a =+;条件②:37S =;条件③:1n n b b +>.【答案】(1)21n a n =-;(2)选择①②:10;选择①③:10;选择②③:10. 【解析】 【分析】(1)利用等差数列的通项公式将已知条件转化为关于1a 和d 的方程,即可求解;(2)选择①②时,根据条件①②可以求出11b =,34b =.,再利用37S =可以求出22b =,即可求出{}n b 的公比,利用等比数列前n 项和公式计算出n S ,解不等式即可; 选择①③时,首先利用312b a a =+和11b a =求出11b =,34b =,再利用1n n b b +>可得2q,利用等比数列前n 项和公式计算出n S ,解不等式即可;选择②③时,37S =,11b =,可得217q q ++=结合1n n b b +>,可得公比2q,利用等比数列前n 项和公式计算出n S ,解不等式即可.【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,则()11n a a n d +-=, 因为59a =,3922a a +=,所以1492102ta d a d +=⎧⎨+=⎩,解得:112a d =⎧⎨=⎩所以21n a n =-; (2)(I )选择①②设等比数列{}n b 的公比为q , 因为11b a =,312b a a =+, 所以11b =,34b =,因为37S =,所以23132b S b b =--=,所以212b q b ==,所以1(1)211n n n b q S q-==--, 因为2020n S <,所以212020n -≤, 所以10n ≤,即n 的最大值为10. (II )选择①③设等比数列{}n b 的公比为q , 因为11b a =,312b a a =+, 所以11b =,34b =, 所以2314b q b ==,2q =±, 因为1n n b b +>,所以2q,所以1(1)211n n n b q S q-==--, 因为2020n S <,所以212020n -<, 所以10n ≤.即n 的最大值为10. 选择②③设等比数列{}n b 的公比为q 因为37S =,11b =, 所以217q q ++=. 所以2q,或3q =-.因为1n n b b +>,所以2q.所以1(1)211n n n b q S q-==-- 因为2020n S <,所以212020n -< 所以10n ≤.即n 的最大值为10.【点睛】关键点点睛:本题的关键是熟记等差和等比数列的通项公式,等比数列的前n 项和公式,关键是利用1n n b b +>得出2q .18. 已知函数2()(23)x f x e x x =-. (1)求不等式()0f x >的解集;(2)求函数()f x 在区间[0,2]上的最大值和最小值. 【答案】(1){|x 0x <或32x ⎫>⎬⎭;(2)最小值e -,最大值22e . 【解析】 【分析】(1)直接解不等式可得不等式的解集;(2)对函数求导,令()0f x '=,求出方程根,得出单调性可得函数的最值. 【详解】(1)因为0x e >,由()2(0)23xf x e x x =->,得2230x x ->.所以0x <或32x >. 所以不等式()0f x >的解集为{|x 0x <或32x ⎫>⎬⎭; (2)由()223()xf x e x x =-得:2()(23)x f x e x x '=+-()()231xex x =+-.令()0f x '=,得1x =,或32x =-(舍). ()f x 与()f x '在区间[0,2]上的情况如下:所以当1x =时,()f x 取得最小值()1f e =-; 当2x =时,()f x 取得最大值()222f e =.19. 已知函数π()2sin 6f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭. (1)求()f x 的单调递减区间;(2)设π()()6g x f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 当[0,]x m ∈时,()g x 的取值范围为0,2⎡⎣,求m 的最大值.【答案】(1)42,2()33k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;(2)56π. 【解析】 【分析】 (1)令322262πππk πx k π+≤+≤+,()k Z ∈,解不等式即可求解;(2)先求出并化简()2sin 23g x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭()g x 的值域可得出sin 23π⎡⎤⎛⎫-∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦x ,结合正弦函数的图象可知42233m πππ≤-≤,即可求出m 的最大值.【详解】(1)令322262πππk πx k π+≤+≤+,k Z ∈. 所以42233ππk πx k π+≤≤+,()k Z ∈.所以函数()f x 的单调递减区间42,2()33k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. (2)()()4sin sin 66g x f x f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭14sin cos sin 22x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭22cos sin x x x =+cos2)sin 2x x =-+2sin 23x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭因为0x m ≤≤, 所以22333x m πππ-≤-≤-.因为()g x 的取值范围为0,2⎡⎣,所以sin 23x π⎛⎫- ⎪⎝⎭的取值范围为,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦所以42233m πππ≤-≤. 解得:55126m ππ≤≤. 所以m 的最大值为56π.【点睛】关键点点睛:本题的关键点是要熟记正弦函数的图象,灵活运用三角恒等变换将()g x 化为一名一角,能结合正弦函数的图象得出42233m πππ≤-≤. 20. 已知三次函数32()324f x ax ax a =-++.(1)当1a =-时,求曲线()y f x =在点(3,(3))f 处的切线方程; (2)若函数()f x 在区间(,3)a a +上具有单调性,求a 的取值范围; (3)当0a >时,若122x x +>,求12()()f x f x +的取值范围. 【答案】(1)925y x =-+;(2)(][),32,-∞-+∞;(3)[4,)+∞. 【解析】 【分析】(1)对函数求导,当1a =-时,(3)2f =-,(3)9f '=-,进而可得切线方程;(2)当0a =时,()2f x =在R 上不具有单调性;对函数求导,令()0f x '=,按0a >和0a <分别判断单调性,列不等式可求得a 的取值范围;(3)先证明:()()12 4f x f x +≥,由(2)知,当0a >时,()f x 的递增区间是(),0-∞,()2,+∞,递减区间是(0,2),因为122x x +>,不妨设12x x ≤,则21>x , 按10x ≤和1>0x 分别证明不等式成立,再证明对任意122x x +>,()()12f x f x m +≤(4)m ≥不成立即可.【详解】由()32324f x ax ax a =-++可得:2()363(2)f x ax ax ax x '=-=-(1)当1a =-时,(3)2f =-,(3)9f '=-.所以曲线( )y f x =在点()()3,3f 处的切线方程为925y x =-+. (2)由已知可得0a ≠①当0a >时,令()0f x '=得0x =,22x =.()f x 与()f x '在区间(),-∞+∞_上的情况如下:因为()f x 在(),3a a +上具有单调性,所以2a ≥.②当0a <时,()f x 与()'f x 在区间(),-∞+∞上的情况如下:因为()f x 在(),3a a +上具有单调性, 所以30a +≤,即3a ≤-. 综上所述,a 的取值范围是(][),32,-∞-+∞.(3)先证明:()()12 4f x f x +≥.由(2)知,当0a >时,()f x 的递增区间是(),0-∞,()2,+∞,递减区间是(0,2). 因为122x x +>,不妨设12x x ≤,则21>x . ①若10x ≤,则2122x x >-≥.所以()()()()12112444f x f x f x f x a +>+-=+>. ②若1>0x ,因为21>x ,所以()()12()()224f x f x f f +≥+=,当且仅当122x x ==时取等号. 综上所述,12())4(f x f x +≥.再证明:12()()f x f x +的取值范围是[4,)+∞.假设存在常数()4m m ≥,使得对任意122x x +>,()()12f x f x m +≤.取12x =,且22x >+则 ()()3222222324f f x ax ax a+=+-++2222222()()222()224ax x a x a x m =+-+-+>-+>,与()()12f x f x m +≤矛盾.所以12()()f x f x +的取值范围是[4,)+∞.【点睛】关键点点睛:本题考查导数的几何意义,考查导数研究函数的单调性,考查导数证明不等式,本题解题的关键为利用第(2)问的单调性,由122x x +>和12x x ≤,确定出21>x ,再按10x ≤和1>0x 分类讨论,利用放缩法证明()()12 4f x f x +≥,以及利用反证法证得()()12f x f x m +≤(4)m ≥不成立,考查了学生分类讨论思想和逻辑思维能力,属于中档题.21. 已知{}n a 是无穷数列,1a a =,2a b =且对于{}n a 中任意两项i a ,()j a i j <在{}n a 中都存在一项(2)k a j k j <<,使得2k j i a a a =-. (1)若3a =,5b =求3a ;(2)若0a b ,求证:数列{}n a 中有无穷多项0;(3)若ab ,求数列{}n a 的通项公式.【答案】(1)7;(2)证明见解析;(3)(1)()n a a n b a =+--,1,2,3,n =.【解析】 【分析】(1)依题意代入计算可得; (2)利用反证法证明即可;(3)分a b <与a b >两种情况讨论,①当a b <时,首先证明数列{}n a 是递增数列,再证明:(1)()n a a n b a =+--,1,2,3,n =即可;②当a b >时,令n n b a =-,1,2,3,n =,结合①的结论即可得解;【详解】解:(1)取1i =,2j =,则存在24)k a k <<(,使得3212a a a =-,即3212a a a =-. 因为13a a ==,25a b ==,所以32127a a a =-=.(2)假设{}n a 中仅有有限项为0,不妨设0m a =,且当n m >时,n a 均不为0,则2m ≥. 取1i =,j m =,则存在2)k a m k m <<(,使得120k m a a a =-=,与0k a ≠矛盾.(3)①当a b <时,首先证明数列{}n a 是递增数列,即证*n N ∀∈,1n n a a +<恒成立. 若不然,则存在最小的正整数0n ,使得001n n a a +≥,且012 n a a a <<<.显然02n ≥.取0j n =,1i =,2,…,01n -,则存在00(2k a n k n <<),使得02k n i a a a =-.因为00000121222n n n n n a a a a a a a -->->>->,所以012n a a -,022n a a -,…,0012n n a a --这01n -个不同数恰为01n a +,02n a +,…,021n a -这01n -项.所以001n n a a +>与001n n a a +≤矛盾.所以数列{}n a 是递增数列.再证明: (1)()n a a n b a =+--,1,2,3,n = 记,d b a =- 即证(1)n a a n d =+-,1,2,3,n =当1,2n =时,结论成立.假设存在最小的正整数0,m 使得 (1)n a a n d =+-对任意01n m ≤≤恒成立, 但010,m a a m d +≠+则02m ≥. 取0j m =,1,2,i =,01m -,则存在()002k a m k m <<,使得02k m i a a a =-因为数列{}n a 是递增数列, 所以00012121m m m a a a a a +-<<<<<<.所以0600121222m m m m a a a a a a --<<-<-.因为0012m m a a --,…022m a a -,012m a a -这01m -个数恰为01m a +,02m a +,…021m a -这01m -项.所以()()004110002212m m m a a a a m d a m d a m d +-=-=+--+-=+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦, 与10n m a a m d +≠+矛盾.所以 (1)()n a a n b a =+--,1,2,3,n =②当a b >时,令n n b a =-,1,2,3,n =,则1b a =-,2b b =-,且12<b b .对于{}n b 中任意两项i b ,()j b i j <,因为对任意i a ,()j a i j <,存在(2),k a j k j <<使得2k j i a a a =-, 所以()2k j i a a a -=---,即存在(2),k b j k j <<使得2k j i b b b =-. 因此数列{}n b 满足题设条件.由① 可知(1)()n b a n a b =-+--,1,2,3,,n =所以(1)()n a a n b a =+--,1,2,3,n =综上所述,(1)()n a a n b a =+--,1,2,3,n =经检验,数列{}n a 满足题设条件.【点睛】本题属于数列新定义问题,考查反证法的应用,以及数学归纳法的证明数列的单调性;。
2021-2022学年海淀区2022届高三第一学期期中数学试题(含答案)
海淀区2021~2022学年第一学期期中练习高三数学参考答案 2021.11一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。
二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。
说明:13题两空前3后2;15题全选对5分,漏选3分,其他情况0分。
三、解答题共6小题,共85分。
(16)(本小题共14分)解:(Ⅰ)因为142n n a a n ++=+,所以当1n =时,216a a +=. ①当2n =时,3210a a +=, ②②—①得314a a -=.因为{}n a 为等差数列,设公差为d ,所以3124d a a =-=,则2d =,由①可得126a d +=,所以12a =,所以1(1)2(1,2,)n a a n d n n =+-==L .(Ⅱ)因为{}n n b a - 是公比为3的等比数列,又知13b =,所以11111()3=(32)3=3n n n n n b a b a ----=-⨯-⨯, 所以11332n n n n b a n --=+=+,所以0121(3333)+2(123)n n S n -=++++++++L L132(1)132n n n -+=+-1(31)(1)2n n n =-++. (17)(本小题共14分)解:(Ⅰ)因为ππ()2cos()cos()44f x x x =-+πππ2cos[()]cos()424x x =+-+ ππ2sin()cos()44x x =++ πsin(2)2x =+ cos2x =或者ππ()2cos()cos()44f x x x =-+ ππππ2(cos cos sin sin )(cos cos sin sin )4444x x x x =+- 22112(cos sin )22x x =- cos2x = 所以()f x 的最小周期2π2ππ||2T ω===. (Ⅱ)因为()()cos g x f x x =-,所以()cos2cos g x x x =-22cos cos 1x x =--2192(cos )48x =-- 因为cos [1,1]x ∈-, 所以依据二次函数的性质可得()g x 的值域为9[,2]8-.(18)(本小题共14分)解:(Ⅰ)公共点(e,1). 因为1'()f x x=, 所以1'(e)e f =, 所以切线的方程为11(e)e y x -=-,即e x y =. (Ⅱ)11e ()|||ln |22S a a AB a a a=⋅=-,(0,e)a ∈. 因为(0,e)a ∈时,e 1,ln 1a a ><,所以e ln a a>, 所以e 1()ln 22S a a a =-,(0,e)a ∈,1'()(1ln )2S a a =-+, 令'()0S a =,得1ea =, 所以'(),()S a S a 的情况如下:因此,()S a 的极大值,也是最大值为()e 22e S =+.(19)(本小题共14分)解:(Ⅰ)由正弦定理sin sin a b A B=及sin cos a B A =得 sin sin cos AB B A ,因为()0,πB ∈,所以sin 0B ≠所以sin A A =,所以tan A因为()0,πA ∈,所以π3A =. (Ⅱ)选②:因为1cos 3C =,()0,πC ∈, 所以sin C==.由正弦定理sin sin a c A C =得sin sin c A a C ===由πA B C ++=得()11sin sin sin cos cos sin 32B A C A C A C =+=+=+=.所以11sin22ABCS ac B∆==⨯=选③:因为π3A=,AB边上的高h=所以2sinhbA===.由余弦定理2222cosa b c bc A=+-得2942c c=+-,即2250c c--=,解得1c=所以1c=所以(11122ABCS ch==⨯=V(20)(本小题共14分)解:(Ⅰ)当9a=-时,2()(39)f x x x x=--,2()3693(1)(3)f x x x x x'=--=+-,'(),()f x f x的情况如下:所以,函数()f x的增区间为(,1]-∞-和[3,)+∞﹒(Ⅱ)由2()(3)f x x x x a=-+得2()36f x x x a'=-+,因为()f x在区间(1,2)上为减函数,所以()0f x'≤在(1,2)内恒成立,因为22()363(1)3f x x x a x a'=-+=-+-,所以(1,2)x∈时,'()(3,)f x a a∈-,所以(,0]a∈-∞.(Ⅲ)所以a的取值范围为9(0,)4﹒(21)(本小题共15分)解:(Ⅰ)1B 是完美集;设112233(0 0 0)λλλ++=,,a a a , 即1230λλλ===. 所以1B 是完美集.2B 不是完美集.设112233(0 0 0)λλλ++=,,a a a , 即12312312324023503460λλλλλλλλλ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩.,,令3=1λ,则12=2=3λλ-,.所以2B 不是完美集.(Ⅱ)因为B 不是完美集,所以存在123()(0 0 0)λλλ≠,,,,,使得112233(0 0 0)λλλ++=,,a a a , 即123123123202(1)0(1)(1)20m m m m m m m m m λλλλλλλλλ++=⎧⎪++-=⎨⎪-+-+=⎩,,.因为{}(21) ( 21) (1 2)B m m m m m m m m m =---,,,,,,,,,由集合的互异性得,0m ≠且1m ≠-.所以12320λλλ++=,3122λλλ=--,12()(0 0)λλ≠,,. 所以1212(2)(1)0(31)(1)0m m m m λλλλ-+++=⎧⎨--+--=⎩., 所以1(41)0m λ-+=. 所以14m =或10λ=. 检验: 当14m =时,存在1235,7,3λλλ==-=-使得112233(0 0 0)λλλ++=,,a a a . 当10λ=时,因为1m ≠-,所以230,0λλ==,舍. 所以14m =. (Ⅲ)B 一定是完美集.假设存在不全为0的实数123,,λλλ满足112233(0 0 0)λλλ++=⋅⋅⋅,,,a a a , 不妨设123λλλ≥≥,则10λ≠(否则与假设矛盾).由1112213310x x x λλλ++=,得3211213111x x x λλλλ=--. 所以32112131213111x x x x x λλλλ≤+≤+.与111121312x x x x >++,即112131x x x >+矛盾.所以假设不成立.所以10λ=.所以230λλ==.所以B 一定是完美集.明同学在物理实验室发现一个电学元件,是由一个标有“2,2 W ”的小灯泡和一个定值电阻R 旋接而成。
人教版数学高三期中测试精选(含答案)8
【答案】A
9.设 a, b, c 是互不相等的整数,则下列不等式中不恒成立的是( )
A.| a b || a c | | b c |
C.
|
a
b
|
a
1
b
2
B. a2
1 a2
a
1 a
D. a 3 a 1 a 2 a
【来源】上海市上海中学 2018-2019 学年高三上学期期中数学试题
x [2, 4] ,不等式 f (x) t 2 恒成立,则 t 的取值范围为__________.
【来源】山东省菏泽一中、单县一中 2016-2017 学年高二下学期期末考试数学(文)试
题 【答案】 (,10]
2x y 1 0,
12.设关于
x
,
y
的不等式组
x m 0,
表示的平面区域为 D ,若存在点
【答案】(1)见解析;(2) 2- n 2 n n2
2n
2
7x 5y 23 0
30.已知
x,y
满足条件:
x
7
y
11
0
,求:
4x y 10 0
(1) 4x 3y 的最小值; x y 1
(2) x 5 的取值范围.
【来源】上海市上海中学 2015-2016 学年高二上学期期中数学试卷
an
2n
的前
n
项和
Sn
.
【来源】江西省抚州市临川一中 2019-2020 届高三上学期第一次联合考试数学(文科)
试题
【答案】(1) an
1 2
n
;(2)
Sn
2n1
n2
n
2
.
34.已知等差数列an 的前 n 项和为 Sn , a2 a8 82 , S41 S9 .
人教B版高三数学上学期模拟试题期中带答案详解
广饶一中二校区期中考试模拟试题 出题 徐英新 审题 吴晓玲数学(理科)本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试用时120分钟第Ⅰ卷 (选择题,50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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{}{}2104M x x ,N x x ,=+≥=<则MN =( )A.(],1-∞-B.()2,+∞C.(]1,2-D.[)1,2-2.已知命题xxR x p 32,:<∈∀,231,:x x R x q -=∈∃,则下列命题中为真命题的是( ) A. p q ∧ B. p q ⌝∧ C. p q ∨⌝ D. p q ⌝∧⌝ 3.函数周期为π,其图像的一条对称轴是3x π=,则此函数的解析式可以是( )A .sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ D .sin 26x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭4. 已知等差数列{}n a 中27a =,432s =,则数列{}n a 的通项公式n a =( ) A.31n - B.43n -C.5n +D.23n +5.已知132a -=,21211log ,log 33b c ==,则( ) A .a b c >> B .a c b >> C .c a b >> D .c b a >>6. 若正数,a b 满足1a b +=,则( )A.11a b +有最大值4 B .ab 有最小值14CD 、22a b +有最小值27. 在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c .若s i n s i n s i n 3s i n aA bB cC a +-=.则角C 等于( ) A .6πB .4π C .3π D .65π 8. 已知实数,x y 满足不等式组2024010x y x y x y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪--≤⎩,那么式子3z x y =+的最大值是( )A.6B.7C.8D.99.已知四个函数:①sin y x x =;②c o s y x x =;③c o s y x x =;④2x y x =⋅的图象如下,但顺序打乱,则按照图象从左到右的顺序,对应的函数正确的一组是( )A .①④②③B .①④③②C .④①②③D .③④②①10.设()f x 与()g x 是定义在同一区间[a ,b]上的两个函数,若函数()()y f x g x =-在[,]x a b ∈上有两个不同的零点,则称()f x 和()g x 在[,]a b 上是“关联函数”,区间[,]a b 称为“关联区间”.若2()34f x x x =-+与()2g x x m =+在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围是( ) A. 9,24⎛⎤-- ⎥⎝⎦B .[-1,0]C .(-∞,-2] D. 9,4⎛⎫--∞ ⎪⎝⎭第Ⅱ卷(非选择题 共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中的横线上 11. 若a x f xx lg 22)(-+=是奇函数,则实数a =_________。
北京市海淀区届高三上学期期中考试数学理试题
海淀区高三年级第一学期期中练习数 学(理科)本试卷共4页,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,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共40分)一、选择题共8小题,每小题5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{2}A x x =>,{(1)(3)0}B x x x =--<,则A B =IA. {1}x x >B. {23}x x <<C. {13}x x <<D. {2x x >或1}x < 2. 已知向量(1,2),(2,4)=-=-a b ,则a 与b A. 垂直B. 不垂直也不平行C. 平行且同向D. 平行且反向3. 函数222x xy =+的最小值为 A. 1B. 2C. 22D. 44. 已知命题:p 0c ∃>,方程20x x c -+= 有解,则p ⌝为 A. 0c ∀>,方程20x x c -+=无解 B. c ∀≤0,方程20x x c -+=有解 C. 0c ∃>,方程20x x c -+=无解 D. c ∃≤0,方程20x x c -+=有解5. 已知函数,,log x b c y a y x y x ===的图象如图所示,则A. a b c >>B. a c b >>C. c a b >>D. c b a >> 6. 设,a b 是两个向量,则“+>-a b a b ”是“0⋅>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7. 已知函数42()cos sin f x x x =+,下列结论中错误..的是 A. ()f x 是偶函数 B. 函数()f x 最小值为34C.π2是函数()f x 的一个周期 D. 函数()f x 在π0,2()内是减函数 8.如图所示,A 是函数()2x f x =的图象上的动点,过点A 作直线平行于x 轴,交函数2()2x g x +=的图象于点B ,若函数()2x f x =的图象上存在点C 使得ABC ∆为等边三角形,则称A 为函数()2x f x =上的好位置点. 函数()2x f x =上的好位置点的个数为A. 0B. 1C. 2D. 大于2第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
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数学(理科) 2013.11本试卷共4页,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,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共8小题,每小题5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{1,1,2}A =-,{|10}B x x =+≥,则A B =( A )A. {1,1,2}-B. {1,2}C. {1,2}-D.{2}2.下列函数中,值域为(0,)+∞的函数是( C )A. ()f x =B. ()ln f x x =C. ()2xf x = D.()tan f x x =3. 在ABC ∆中,若tan 2A =-,则cos A =( B )B.D. 4. 在平面直角坐标系xOy 中,已知点(0,0),(0,1),(1,2),(,0)O A B C m -,若//OB AC ,则实数m 的值为( C )A. 2-B. 12-C. 12D. 25.若a ∈R ,则“2a a >”是“1a >”的(B )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6. 已知数列{}n a 的通项公式2(313)nn a n =-,则数列的前n 项和n S 的最小值是(B )A. 3SB. 4SC. 5SD. 6S7.已知0a >,函数2πsin ,[1,0),()21,[0,),x x f x ax ax x ⎧∈-⎪=⎨⎪++∈+∞⎩若11()32f t ->-,则实数t 的取值范围为(D ) A. 2[,0)3- B.[1,0)- C.[2,3) D. (0,)+∞8.已知函数sin cos ()sin cos x xf x x x+=,在下列给出结论中:①π是()f x 的一个周期;②()f x 的图象关于直线x 4π=对称;③()f x 在(,0)2π-上单调递减. 其中,正确结论的个数为(C ) A. 0个B.1个C. 2个D. 3个二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
9.10(21)d x x +=⎰___________.210. 已知数列{}n a 为等比数列,若13245,10a a a a +=+=,则公比q =____________.211. 已知23log 5,23,log 2ba c ===,则,,abc 的大小关系为____________.a b c >>12.函数π()2sin()(0,||)2f x x =+><ωϕωϕ的图象如图所示,则ω=______________,ϕ=__________.2π3,π613.已知ABC ∆是正三角形,若AC AB λ=-a 与向量AC 的夹角大于90,则实数λ的取值范围是__________.2λ>14.定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足:①当[1,3)x ∈时,()1|2|f x x =--;②(3)3()f x f x =.设关于x 的函数()()F x f x a =-的零点从小到大依次为12,,,,n x x x .若1a =,则123x x x ++=;若(1,3)a ∈,则122n x x x +++=________________.答案:14;6(31)n -三、解答题: 本大题共6小题,共80分。
解答应写出文字说明, 演算步骤或证明过程。
15.(本小题满分13分)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,60A =,32,b c=ABC S ∆. (Ⅰ)求b 的值; (Ⅱ)求sin B 的值. 解:(Ⅰ)由60A =和ABC S ∆可得133sin602bc =---------------------------2分所以6bc =,--------------------------------------3分又32,b c = 所以2,3b c ==.------------------------------------5分 (Ⅱ)因为2,3b c ==,60A =,由余弦定理2222cos a b c bc A=+-可得------------------------------------7分2222367a =+-=,即a =.------------------------------------9分由正弦定理sin sin a bA B=可得------------------------------------11分2sin sin60B =,------------------------------------12分所以sin B =.------------------------------------13分 16. (本小题满分14分)已知函数2π()2cos (2)14f x x x =-++. (I )求()f x 的最小正周期;(II )求()f x 在区间ππ[,]64-上的取值范围.解:(I )π()cos(4)2f x x x =-+------------------------------------2分sin 4x x =+------------------------------------4分π2sin(4)3x =+------------------------------------6分()f x 最小正周期为πT 2=,------------------------------------8分(II )因为ππ64x -≤≤,所以ππ4π4333x -≤+≤-----------------------------------10分所以πsin(4)13x ≤+≤-----------------------------------12分所以π2sin(4)23x +≤, -----------------------------------13分所以()f x 取值范围为[.------------------------------------14分17.(本小题满分13分)如图,已知点(11,0)A ,直线(111)x t t =-<<与函数y =的图象交于点P ,与x轴交于点H ,记APH ∆的面积为()f t . (I )求函数()f t 的解析式; (II )求函数()f t 的最大值. 解:(I)由已知11,AH t PH =--------------------------------------1分所以APH ∆的面积为1()(111112f t t t =--<<. ---------------------4分 (II )解法1. 1'()(11)2f t t =⨯-=分由'()0f t =得3t =,-------------------------------------8分 函数()f t 与'()f t 在定义域上的情况下表:-----------------------------------12分 所以当3t =时,函数()f t 取得最大值8.------------------------------------13分 解法2.由1()(111112f t t t =-=-<< 设2()(11)(1),111g t t t t =-+-<<,-------------------------------------6分则2'()2(11)(1)(11)(11)(1122)3(3)(11)g t t t t t t t t t =--++-=--++=--.-------7分函数()g t 与'()g t 在定义域上的情况下表:------------------------------------11分 所以当3t =时,函数()g t 取得最大值,-----------------------------------12分 所以当3t =时,函数()f t 取得最大值8=.------------------------------------13分18.(本小题满分13分)已知数列{}n a 满足:①20a >;②对于任意正整数,p q 都有2p q p q a a +⋅=成立.(I )求1a 的值;(II )求数列{}n a 的通项公式;(III )若2(1)n n b a =+,求数列{}n b 的前n 项和.解:(I )由②可得2112a a ⋅=,3122a a ⋅= -------------------------------2分由①可得12a =.-------------------------------3分(II )由②可得112n n a a +⋅=, ------------------------------6分所以数列{}n a 的通项公式2nn a =.------------------------------7分(III )由(II )可得21(1)421n n n n b a +=+=++,易得1{4},{2}n n +分别为公比是4和2的等比数列,------------------------------8分由等比数列求和公式可得124(14)4(12)1(416)214123n n n n n S n n ++--=++=-++--.--13分19.(本小题满分14分)已知函数2()2(1)2ln (0)f x x a x a x a =-++>.(I )当1a =时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (II )求()f x 的单调区间;(III )若()0f x ≤在区间[1,e]上恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(I )因为1a =,2()42ln f x x x x =-+,所以2242'()(0)x x f x x x-+=>,------------------------------1分(1)3f =-,'(1)0f =,------------------------------3分所以切线方程为3y =-.------------------------------4分(II )222(1)22(1)()'()(0)x a x a x x a f x x x x-++--==>,----------------------------5分由'()0f x =得12,1x a x ==,------------------------------6分当01a <<时,在(0,)x a ∈或(1,)x ∈+∞时'()0f x >,在(,1)x a ∈时'()0f x <,所以()f x 的单调增区间是(0,)a 和(1,)+∞,单调减区间是(,1)a ; ---------------7分当1a =时,在(0,)x ∈+∞时'()0f x ≥,所以()f x 的单调增区间是(0,)+∞;-----8分 当1a >时,在(0,1)x ∈或(,)x a ∈+∞时'()0f x >,在(1,)x a ∈时'()0f x <.所以()f x 的单调增区间是(0,1)和(,)a +∞,单调减区间是(1,)a . ---------------10分 (III )由(II )可知()f x 在区间[1,e]上只可能有极小值点,所以()f x 在区间[1,e]上的最大值在区间的端点处取到,-------------------------12分即有(1)12(1)0f a =-+≤且2(e)e 2(1)e 20f a a =-++≤,解得2e 2e 2e 2a -≥-. ---------------------14分20.(本小题满分13分)已知数列{}n a 的首项1,a a =其中*a ∈N ,*1*,3,,31,3,.n nn nn a a l l a a a l l +⎧=∈⎪=⎨⎪+≠∈⎩N N 令集合*{|,}n A x x a n ==∈N .(I )若4a 是数列{}n a 中首次为1的项,请写出所有这样数列的前三项; (II )求证:{1,2,3}A ⊆;(III )当2014a ≤时,求集合A 中元素个数()Card A 的最大值. 解:(I )27,9,3;8,9,3;6,2,3.--------------------------------------3分(II )若k a 被3除余1,则由已知可得11k k a a +=+,2312,(2)3k k k k a a a a ++=+=+;若k a 被3除余2,则由已知可得11k k a a +=+,21(1)3k k a a +=+,31(1)13k k a a +≤++;若k a 被3除余0,则由已知可得113k k a a +=,3123k k a a +≤+;所以3123k k a a +≤+,所以312(2)(3)33k k k k k a a a a a +-≥-+=-所以,对于数列{}n a 中的任意一项k a ,“若3k a >,则3k k a a +>”. 因为*k a ∈N ,所以31k k a a +-≥.所以数列{}n a 中必存在某一项3m a ≤(否则会与上述结论矛盾!)若3m a =,则121,2m m a a ++==;若2m a =,则123,1m m a a ++==,若1m a =,则122,3m m a a ++==,由递推关系易得{1,2,3}A ⊆.---------------------------------------8分 (III )集合A 中元素个数()Card A 的最大值为21.由已知递推关系可推得数列{}n a 满足:当{1,2,3}m a ∈时,总有3n n a a +=成立,其中,1,2,n m m m =++.下面考虑当12014a a =≤时,数列{}n a 中大于3的各项: 按逆序排列各项,构成的数列记为{}n b ,由(I )可得16b =或9, 由(II )的证明过程可知数列{}n b 的项满足:3n n b b +>,且当n b 是3的倍数时,若使3n n b b +-最小,需使2112n n n b b b ++=-=-,所以,满足3n n b b +-最小的数列{}n b 中,34b =或7,且33332k k b b +=-,所以33(1)13(1)k k b b +-=-,所以数列3{1}k b -是首项为41-或71-的公比为3的等比数列,所以131(41)3k k b --=-⨯或131(71)3k k b --=-⨯,即331k k b =+或3231k k b =⨯+, 因为67320143<<,所以,当2014a ≤时,k 的最大值是6,所以118a b =,所以集合A 重元素个数()Card A 的最大值为21.---------------13分。