2014-2015高三期中考试数学理科
2014-2015年四川省宜宾市高三(上)期中数学试卷及参考答案(理科)
2014-2015学年四川省宜宾市高三(上)期中数学试卷(理科)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.(5分)tan(﹣210°)=()A.B.﹣C.D.﹣2.(5分)若a>b>0,c>d>0,则一定有()A.>B.<C.>D.<3.(5分)计算的结果为()A.B.2lg7 C.0 D.14.(5分)已知角α的终边经过点P(﹣5,12),则cosα=()A.B.﹣C.D.﹣5.(5分)等比数列的前n项,前2n项,前3n项的和分别为a,b,c,则()A.b+a=c B.b2=ac C.a2+b2=a(b+c)D.(a+b)﹣c=b26.(5分)要得到y=cos2x的图象只需将y=cos(﹣2x+)的图象()A.向左平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向右平移个单位7.(5分)已知x,y满足约束条件,则z=3x+5y的最大值为()A.0 B.5 C.3 D.178.(5分)利用校园内围墙一角和篱笆围成一个面积为128m2的直角梯形花园,已知两围墙所成角为135°(如图),则所用篱笆总长度的最小值为()A.16m B.32m C.64m D.16m9.(5分)已知△ABC中,设角A,B,C所对的边分别为a,b,c,G为△ABC的重心,且a+b+c=,则△ABC为()A.等腰直角三角形 B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形10.(5分)已知函数:①f(x)=3lnx;②f(x)=3e cosx;③f(x)=3e x;④f(x)=3cosx.其中对于f(x)定义域内的任意一个自变量x1都存在唯一一个自变量x2,使=3成立的函数是()A.③B.②③C.①②④D.④二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(5分)已知||=12,||=9,•=﹣54,则与的夹角为.12.(5分)在等差数列{a n}中,a2+a7=20,则数列{a n}的前8项之和S8=.13.(5分)已知函数f(x)=的定义域为R,则实数k的取值范围为.14.(5分)已知长度分别为1、2、3、4、6的5根小棒,只可拼接不可折断,将这5根小棒拼接成一个三角形,当这个三角形的面积最大时,则最大角的余弦值为.15.(5分)已知函数f(x)=,设函数g(x)=f2(x)+f(x)+t,则关于g(x)的零点,下列说法正确的是.(请填上你认为正确答案的序号)①t=时,g(x)有一个零点②﹣2<t<时,g(x)有两个零点③t=﹣2时,g(x)有三个零点④t<﹣2时,g(x)有四个零点.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答须写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(12分)在等比数列{a n}中,a5﹣a1=15,a4为a2与6的等差中项,求数列{a n}的公比及通项公式.17.(12分)已知函数f(x)=sin(2x+)+cos(2x﹣),(x∈R)(Ⅰ)求f(x)的单调增区间;(Ⅱ)若f(﹣)=,α∈(,π),求tan(α﹣)的值.18.(12分)已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5),C(1,﹣2),=+λ.(1)当λ=2时,求的坐标;(2)若⊥,且向量=(2+t,),其中t∈(0,+∞),求•的最大值.19.(12分)在△ABC,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,满足=(Ⅰ)求角C;(Ⅱ)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.20.(13分)已知数列{a n}满足a1=1,且点A(a n,a n+1)(n∈N*)在直线y=x+2上,数列{b n}的前n项和为S n,且S n=2b n﹣2(n∈N*)(Ⅰ)求数列{a n}及{b n}的通项公式;(Ⅱ)设c n=b n sin2﹣a n cos2(n∈N*),求数列{c n}的前2n项和T2n.21.(14分)已知f(x)=lnx,g(x)=(a是常数),F(x)=f(x)﹣g(x)(Ⅰ)当a<0时,求函数F(x)的单调区间;(Ⅱ)若F(x)在[1,e]上的最小值为,求a的值;(Ⅲ)是否存在实数m,使得函数y=g()+m﹣1(a≠0)的图象与函数y=f(x2+1)的图象恰好有四个不同的交点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.2014-2015学年四川省宜宾市高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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.(5分)tan(﹣210°)=()A.B.﹣C.D.﹣【解答】解:tan(﹣210°)=﹣tan210°=﹣tan(180°+30°)=﹣tan30°=﹣,故选:D.2.(5分)若a>b>0,c>d>0,则一定有()A.>B.<C.>D.<【解答】解:∵c>d>0,∴,又a>b>0,∴.故选:C.3.(5分)计算的结果为()A.B.2lg7 C.0 D.1【解答】解:原式=+lg5+1=+1=.故选:A.4.(5分)已知角α的终边经过点P(﹣5,12),则cosα=()A.B.﹣C.D.﹣【解答】解:r==13,则cosα==﹣,故选:B.5.(5分)等比数列的前n项,前2n项,前3n项的和分别为a,b,c,则()A.b+a=c B.b2=ac C.a2+b2=a(b+c)D.(a+b)﹣c=b2【解答】解:由等比数列的性质可知,等比数列的第一个n项和,第二个n项和,第三个n项和仍然构成等比数列,则有:a,b﹣a,c﹣b构成等比数列,∴(b﹣a)2=a(c﹣b),即b2﹣2ab+a2=ac﹣ab,∴a2+b2=a(b+c).故选:C.6.(5分)要得到y=cos2x的图象只需将y=cos(﹣2x+)的图象()A.向左平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向右平移个单位【解答】解:将y=cos(﹣2x+)=cos(2x﹣)的图象向左平移个单位,可得y=cos[2(x+)+]=cos2x的图象,故选:B.7.(5分)已知x,y满足约束条件,则z=3x+5y的最大值为()A.0 B.5 C.3 D.17【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:由z=3x+5y得y=﹣x+,平移直线y=﹣x+,由图象可知当直线y=﹣x+经过点A时,直线y=﹣x+的截距最大,此时z最大,由,解得,即A(),此时z=2×+5×=17,故选:D.8.(5分)利用校园内围墙一角和篱笆围成一个面积为128m2的直角梯形花园,已知两围墙所成角为135°(如图),则所用篱笆总长度的最小值为()A.16m B.32m C.64m D.16m【解答】解:如图,设BD=x,设篱笆长度为y,则CD=y﹣x,AB=y﹣2x,梯形的面积为=128,整理得y=,当=x等号成立,所以篱笆总长度最小为16m.故选:A.9.(5分)已知△ABC中,设角A,B,C所对的边分别为a,b,c,G为△ABC的重心,且a+b+c=,则△ABC为()A.等腰直角三角形 B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形【解答】解:∵G为△ABC的重心,∴,又a+b+c=,∴=,∴a﹣1=b﹣1=c﹣1=0,解得a=b=c=1,∴△ABC是等边三角形.故选:D.10.(5分)已知函数:①f(x)=3lnx;②f(x)=3e cosx;③f(x)=3e x;④f(x)=3cosx.其中对于f(x)定义域内的任意一个自变量x1都存在唯一一个自变量x2,使=3成立的函数是()A.③B.②③C.①②④D.④【解答】解:在①f(x)=3lnx中,∵f(1)=0,∴不存在自变量x 2,使=3成立,故①不成立;在②f(x)=3e cosx中,∵函数不是单调函数,∴对于定义域内的任意一个自变量x 1,使=3成立的自变量x2不唯一,故②不成立;在③f(x)=3e x中,函数是单调函数,且函数值不为0,故定义域内的任意一个自变量x 1都存在唯一一个自变量x2,使=3成立,故③成立;在④f(x)=3cosx中,∵f()=0,∴不存在自变量x 2,使=3成立,故④不成立.故选:A.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(5分)已知||=12,||=9,•=﹣54,则与的夹角为.【解答】解:由||=12,||=9,•=﹣54,可得=12×9cos<,>=﹣54,即cos<,>=﹣,由0≤<,>≤π,则有与的夹角为.故答案为:.12.(5分)在等差数列{a n}中,a2+a7=20,则数列{a n}的前8项之和S8=80.【解答】解:由等差数列的性质可得a1+a8=a2+a7=20,∴数列{a n}的前8项之和S8==80故答案为:8013.(5分)已知函数f(x)=的定义域为R,则实数k的取值范围为[0,4).【解答】解:∵函数f(x)=的定义域为R,∴等价为kx2+kx+1>0恒成立,若k=0,则不等式等价为1>0,成立,若k≠0,要使不等式恒成立,则满足,即,解得0<k<4,综上0≤k<4,故答案为:[0,4)14.(5分)已知长度分别为1、2、3、4、6的5根小棒,只可拼接不可折断,将这5根小棒拼接成一个三角形,当这个三角形的面积最大时,则最大角的余弦值为.【解答】解:最大三角形的边长应为6,5,5,∴由余弦定理可得:最大角的余弦值==.故答案为:.15.(5分)已知函数f(x)=,设函数g(x)=f2(x)+f(x)+t,则关于g(x)的零点,下列说法正确的是①②③.(请填上你认为正确答案的序号)①t=时,g(x)有一个零点②﹣2<t<时,g(x)有两个零点③t=﹣2时,g(x)有三个零点④t<﹣2时,g(x)有四个零点.【解答】解:作出函数f(x)的图象,如右.对于①,t=时,g(x)=f2(x)+f(x)+,令g(x)=0,则f(x)=﹣,由图象可得y=﹣和y=f(x)只有一个交点,则零点个数为1,故①对;对于②,﹣2<t<时,由f2(x)+f(x)+t=0,判别式△=1﹣4t,可得0<<3,解得f(x)=,即有﹣<f(x)<1,或﹣2<f(x)<﹣,由图象可得有两个交点,则有2个零点,故②对;对于③,t=﹣2时,g(x)=0,解得f(x)=﹣2或1,由图象可得x1=0,x2=﹣3,x3=﹣,则有3个零点,故③对;对于④,t<﹣2时,由f2(x)+f(x)+t=0,判别式△=1﹣4t,可得>3,解得f(x)=,则有f(x)>1或f(x)<﹣2,则由图象可得有两个交点,则有2个零点,故④错.故答案为:①②③.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答须写出文字说明,证明过程或演算步骤.16.(12分)在等比数列{a n}中,a5﹣a1=15,a4为a2与6的等差中项,求数列{a n}的公比及通项公式.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,∵a5﹣a1=15,a4为a2与6的等差中项,∴a1q4﹣a1=15,①,a1q3=a1q+6,②由①②得=,解得a=或q=2,当q=时,a1=﹣16,a n=﹣25﹣n;当q=2时,a1=1,a n=2n﹣117.(12分)已知函数f(x)=sin(2x+)+cos(2x﹣),(x∈R)(Ⅰ)求f(x)的单调增区间;(Ⅱ)若f(﹣)=,α∈(,π),求tan(α﹣)的值.【解答】解:(I)f(x)=sin(2x+)+cos(2x﹣)=+==,令:,(k∈Z).解得:,(k∈Z).所以:函数的单调递增区间为:[](k∈Z);(II)根据f(x)=,所以:,解得:2sin,,由于,所以:.tanα=﹣,tan2α==﹣,所以:=.18.(12分)已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5),C(1,﹣2),=+λ.(1)当λ=2时,求的坐标;(2)若⊥,且向量=(2+t,),其中t∈(0,+∞),求•的最大值.【解答】解:(1)由已知=(1,2),=(3,3),λ=2,则=+2=(1,2)+2(3,3)=(7,8).所以=(7,8);(2)若⊥,,=+λ=(1+3λ,2+3λ).所以1+3λ﹣2(2+3λ)=0,即λ=﹣1,所以=(﹣2,﹣1),向量=(2+t,),其中t∈(0,+∞),所以•=﹣4﹣2t﹣=﹣4﹣2(t+)≤﹣4﹣4=﹣8,当且仅当t==1时等号成立;19.(12分)在△ABC,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,满足=(Ⅰ)求角C;(Ⅱ)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.【解答】解:(Ⅰ)由正弦定理=即为=,即b(a﹣b)=(a+c)(a﹣c),即有a2+b2﹣c2=ab,由余弦定理可得cosC===,由于C为三角形的内角,则C=;(Ⅱ)c2=a2+b2﹣2abcos60°=a2+b2﹣ab,即有a2+b2﹣ab=7,即(a+b)2﹣3ab=7,S△ABC=absin60°=,即ab=6,则(a+b)2=7+3ab=7+18=25,则有a+b=5.20.(13分)已知数列{a n}满足a1=1,且点A(a n,a n+1)(n∈N*)在直线y=x+2上,数列{b n}的前n项和为S n,且S n=2b n﹣2(n∈N*)(Ⅰ)求数列{a n}及{b n}的通项公式;(Ⅱ)设c n=b n sin2﹣a n cos2(n∈N*),求数列{c n}的前2n项和T2n.【解答】解:(Ⅰ)数列{a n}满足a1=1,且点A(a n,a n+1)(n∈N*)在直线y=x+2上,∴a n=a n+2,…(1分)+1∴{a n}是等差数列,公差为2,首项a1=1,∴a n=2n﹣1.…(3分)又当n=1时,S1=b1=2b1﹣2,解得b1=2,…(4分)当n≥2时,b n=S n﹣S n﹣1=2b n﹣2b n﹣1,…(5分)∴b n=2b n﹣1,n≥2,∴{b n}是等比数列,公比为2,首项b1=2,∴,…(6分)(Ⅱ)∵c n=b n sin2﹣a n cos2(n∈N*),∴,…(9分)T2n=(b1+b3+…+b2n﹣1)﹣(a2+a4+…+a2n)…(11分)=(2+23+…+22n﹣1)﹣[3+7+…+(4n﹣1)]=﹣2n2﹣n.…(13分)21.(14分)已知f(x)=lnx,g(x)=(a是常数),F(x)=f(x)﹣g(x)(Ⅰ)当a<0时,求函数F(x)的单调区间;(Ⅱ)若F(x)在[1,e]上的最小值为,求a的值;(Ⅲ)是否存在实数m,使得函数y=g()+m﹣1(a≠0)的图象与函数y=f(x2+1)的图象恰好有四个不同的交点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.【解答】解:(I)F(x)=lnx﹣,其定义域为(0,+∞),…(1分)又F′(x)=,…(2分)∵a<0,x∈(﹣a,+∞),F′(x)>0,x∈(0,﹣a),F′(x)<0…(3分)故F(x)的增区间是(﹣a,+∞),减区间是(0,﹣a),…(4分)(Ⅱ)由题可知,F′(x)=,①若a≥﹣1,则x+a≥0,f(x)在[1,e]上为增函数,[F(x)]min=f(1)=﹣a=,∴a=﹣(舍去);…(5分)②若a≤﹣e,则x+a≤0,f(x)在[1,e]上为减函数,[F(x)]min=f(e)=1﹣=,∴a=﹣,(舍去);…(6分)③若﹣e<a<﹣1,1<x<﹣a,F′(x)<0,函数在(1,﹣a)上为减函数,﹣a <x<e,F′(x)>0,函数在(1,﹣a)上为增函数,[F(x)]min=f(﹣a)=ln(﹣a)+1=,∴a=﹣,综上所述,a=﹣.…(8分)(Ⅲ)y=g()+m﹣1=x2+m﹣的图象与函数y=f(1+x2)=ln(1+x2)的图象恰有四个不同的交点,即x2+m﹣=ln(1+x2)有四个不同的根,亦即m=ln(1+x2)﹣x2﹣有四个不同的根;令G(x)=ln(1+x2)﹣x2﹣,则G'(x)=当x变化时,G'(x),G(x)的变化情况如下表,由表格知,G(x)的极小值G(0)=﹣,G(x)的极大值G(1)=G(﹣1)=ln2>0.∴m∈(,ln2),y=G(x)与y=m恰有四个不同的交点,即当m∈(,ln2)时,函数y=g()+m﹣1的图象与函数y=f(1+x2)的图象恰有四个不同的交点.…(14分)。
2014-2015高三期中考试数学理科
2014-2015高三期中考试数学理科D第 2 页共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷第 3 页共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷第 4 页共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷第 5 页共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷第 6 页 共 12 页 2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷15.已知偶函数()f x 在[)0,+∞单调递减,()20f =.若()10f x ->,则x 的取值范围是__________.16.△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为c b a ,,,重心为G ,若33=++c b a ,则∠A= .唐山市开滦一中2014—2015学年度第一学期期中考试高三年级数学试卷(理) 二.填空题:本大题4个小题,每小题5分,共20分。
将答案直接填在题中横线上。
13.________________ ;14.________________ 15.________________; 16.________________.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分) 函数b x ax x f ++=1)((a ,b 为常数),且方程x x f 23)(=有两个 实根为2,121=-=x x . (1)求)(x f y =的解析式;(2)求满足不等式()3>x f的解集第 7 页共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷第 8 页 共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷18. (本题满分12分)已知函数y =x +t x 有如下性质:如果常数t >0,那么该函数在(0,t ]上是减函数,在[t ,+∞)上是增函数.已知f (x )=4x 2-12x -32x +1,x ∈[0,1],利用上述性质, 求函数f (x )的单调区间和值域;19. (本题满分12分)第 9 页 共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷 已知函数)(1cos 2)62sin()(2R x x x x f ∈-+-=π(1)求)(x f 的单调递增区间;(2)在△ABC 中,三内角A,B,C 的对边分别为c b a ,,,已知21)(=A f ,c a b ,,成等差数列,且9=⋅,求a 的值.第 10 页 共 12 页2014-2015学年度第一学期唐山市开滦一中高三期中考试数学理科试卷20. (本题满分12分)设函数f (x )=ln x +(x -a )2,a ∈R.(Ⅰ)若a =0,求函数f (x )在[1,e]上的最小值;(Ⅱ)若函数f (x )在1[,2]2上存在单调递增区间,试求实数a 的取值范围;21. (本题满分12分)已知△ABC 的面积S 满足2323≤≤S ,且3=⋅,与BC 的夹角为θ.(1)求θ的取值范围;(2)求函数θθθθθ22cos cos sin 32sin3)(++=f 的最大值及最小值22. (本小题满分12分)设函数1()ln x x be f x ae x x -=+,曲线()y f x =在点(1,(1)f )处的切线为(1)2y e x =-+. (Ⅰ)求,a b ; (Ⅱ)证明:()1f x >.。
2014--2015高三数学期中考试理科题
2014――2015学年度第一学期期中考试高三数学(理)试题一.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,只有一项符合题目要求的. 1.函数f(x)=ln(x 2-x)的定义域为( ) A.(0,1) B.[0,1]C.(-∞,0)∪(1,+∞)D.(-∞,0]∪[1,+∞) 2.设a=sin 33°,b=cos 55°,c=tan 35°,则( ) A.a>b>c B.b>c>a C.c>b>a D.c>a>b 3.函数f(x)=log 21(x 2-4)的单调递增区间为( )A.(0,+∞)B.(-∞,0)C.(2,+∞)D.(-∞,-2) 4.已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax 2-x(a∈R).若f[g(1)]=1,则a=( ) A.1 B.2 C.3 D.-1 5.已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )A.f(x)是偶函数B.f(x)是增函数C.f(x)是周期函数D.f(x)的值域为[-1,+∞)6.设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=( ) A.0 B.1 C.2 D.37.定积分(2x+e x )dx 的值为( )A.e+2B.e+1C.eD.e-18.已知函数f(x)=ax 3-3x 2+1,若f(x)存在唯一的零点x 0,且x 0>0,则a的取值范围是( )A.(2,+∞)B.(1,+∞)C.(-∞,-2)D.(-∞,-1) 9.为了得到函数y=sin 3x+cos 3x 的图象,可以将函数y=2cos 3x 的图象( )A.向右平移4π个单位B.向左平移4π个单位C.向右平移12π个单位D.向左平移12π个单位10.已知函数f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若方程f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )A.B.C.(1,2)D.(2,+∞)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.已知f(x)是定义在R 上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时, f(x)=.若函数y=f(x)-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是 . 12.已知4a =2,lg x=a,则x= .13.函数f(x)=sin(x+2φ)-2sin φcos(x+φ)的最大值为 . 14.函数f(x)=log 2·lo(2x)的最小值为 .15.已知函数y=cos x 与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一三、解答题(75分) (16)(本小题满分12分)已知函数21()cos (),()1sin 2122f x xg x x π=+=+。
赣州市2014—2015学年第二学期高三理科数学期中试题
俯视图(11题图)2014—2015学年第二学期赣州市十二县(市)期中联考高三年级数学(理科)试卷一、选择题(本大题共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.设集合{})23lg(x y x A -==,集合{}x y y B -==1,则=B A ( ) A . )23,0[ B . (﹣∞,1] C .D .2.已知向量21,e e 是两个不共线的向量,若212e e a -=与21e e b λ+=共线,则λ的值为 ( ) A. 1- B. 21-C. 1D. 213.直线:1l y kx =+与圆221x y +=相交于A ,B 两点,则“△OAB 的面积为43”是“3=k ” 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.设随机变量ξ服从正态分布N (0,1),若=<<-=>)02(,)2(ξξP p P 则 ( ) A .p +21B .p -1C .p -21D .p 21-5.设y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥+≤+1011y x x y x ,则目标函数2-=x y z 的取值范围为 ( )A .[]3,3-B .[]2,2-C .[]1,1-D .⎦⎤⎢⎣⎡-32,32 6.在ABC ∆中,A B C 、、的对边分别为a b c 、、,且cos 3cos cos b C a B c B =-,2BA BC ⋅=, 则ABC ∆的面积为 ( )A .2B .23C . 22D . 247.定义在R 上的偶函数)(x f 满足:对任意的))(0,(,2121x x x x ≠-∞∈,都有0)()(1212<--x x x f x f .则( )A .)5(log )2()3.0(23.02f f f << B .)3.0()2()5(log 23.02f f f << C .)2()3.0()5(log 3.022f f f << D .)2()5(log )3.0(3.022f f f <<8.5)31(y x --的展开式中不含x 的项的系数和为 ( )A .32B .32-错误!未找到引用源。
【数学】2014-2015年北京市海淀区高三(上)期中数学试卷与答案(理科)
2014-2015学年北京市海淀区高三(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,每小题只有一个选项符合题意)1.(5分)设集合A={x∈R|x>1},B={x∈R|﹣1≤x≤2},则A∩B=()A.[﹣1,+∞)B.(1,+∞)C.(1,2]D.[﹣1,1)2.(5分)已知向量=(2,﹣1),=(3,x).若•=3,则x=()A.6 B.5 C.4 D.33.(5分)若等比数列{a n}满足a1+a3=5,且公比q=2,则a3+a5=()A.10 B.13 C.20 D.254.(5分)要得到函数y=sin(2x+)的图象,只需将函数y=sin2x的图象()A.向左平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向右平移个单位5.(5分)设a=(),b=log2,c=log23,则()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a6.(5分)设a,b∈R,则“ab>0,且a>b”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7.(5分)已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=a(x+1)有三个不相等的实数根,则实数a的取值范围是()A.[,+∞)B.(0,+∞)C.C(0,1)D.(0,)8.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,在同一个坐标系中,a n=f(n)及S n=g (n)的部分图象如图所示,则()A.当n=4时,S n取得最大值B.当n=3时,S n取得最大值C.当n=4时,S n取得最小值D.当n=3时,S n取得最大值二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)9.(5分)设复数z=,则|z|=.10.(5分)已知函数y=2|x+a|的图象关于y轴对称,则实数a的值是.11.(5分)(x+sinx)dx=.12.(5分)为净化水质,向一个游泳池加入某种化学药品,加药后池水中该药品的浓度C(单位:mg/L)随时间t(单位:h)的变化关系为C=,则经过h后池水中药品的浓度达到最大.13.(5分)如图所示,在△ABC中,D为BC边上的一点,且BD=2DC.若=m+n (m,n∈R),则m﹣n=.14.(5分)已知函数f(x)=Asin(xω+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0)的最小正周期为π,设集合M={直线l|l为曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线,x0∈[0,π)].若集合M中有且只有两条直线互相垂直,则ω=;A=.三、解答题(共6小题,满分80分)15.(13分)已知函数f(x)=sinx﹣sin(x+)(1)求f()的值;(2)求f(x)的单调递增区间.16.(13分)已知{a n}是各项均为正数的等比数列,a1=,且a1,a3,﹣a2成等差数列.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{a n﹣n}的前n项和S n.17.(13分)如图所示,在四边形ABCD中,∠D=2∠B,且AD=1,CD=3,cos∠B=(1)求△ACD的面积;(2)若BC=2,求AB的长.18.(14分)已知函数f(x)=2alnx﹣x2+1(1)若a=1,求函数f(x)的单调递减区间;(2)若a>0,求函数f(x)在区间[1,+∞)上的最大值;(3)若f(x)≤0在区间[1,+∞)上恒成立,求a的最大值.19.(13分)已知数列{a n}的前n项和S n=(n=1,2,3,…)(1)求a1的值;(2)求证:(n﹣2)a n+1=(n﹣1)a n(n≥2);﹣1(3)判断数列{a n}是否为等差数列,并说明理由.20.(14分)设函数f(x)=,L为曲线C:y=f(x)在点(﹣1,)处的切线.(1)求L的方程;(2)当x<﹣时,证明:除切点(﹣1,)之外,曲线C在直线L的下方;(3)设x1,x2,x3∈R,且满足x1+x2+x3=﹣3,求f(x1)+f(x2)+f(x3)的最大值.2014-2015学年北京市海淀区高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题5分,满分40分,每小题只有一个选项符合题意)1.(5分)设集合A={x∈R|x>1},B={x∈R|﹣1≤x≤2},则A∩B=()A.[﹣1,+∞)B.(1,+∞)C.(1,2]D.[﹣1,1)【解答】解:由题意得,集合A={x∈R|x>1},B={x∈R|﹣1≤x≤2},则A∩B={x∈R|1<x≤2}=(1,2],故选:C.2.(5分)已知向量=(2,﹣1),=(3,x).若•=3,则x=()A.6 B.5 C.4 D.3【解答】解:∵向量=(2,﹣1),=(3,x).•=3,∴6﹣x=3,∴x=3.故选:D.3.(5分)若等比数列{a n}满足a1+a3=5,且公比q=2,则a3+a5=()A.10 B.13 C.20 D.25【解答】解:由等比数列{a n}满足a1+a3=5,且公比q=2,∴a3+a5=a1q2+a3q2=q2(a1+a3)=20,故选:C.4.(5分)要得到函数y=sin(2x+)的图象,只需将函数y=sin2x的图象()A.向左平移个单位B.向左平移个单位C.向右平移个单位D.向右平移个单位【解答】解:由于函数y=sin(2x+)=sin2(x+),∴将函数y=sin2x的图象向左平移个单位长度,可得函数y=sin(2x+)的图象,故选:B.5.(5分)设a=(),b=log2,c=log23,则()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a【解答】解:∵0<a=()<1,b=log2<0,c=log23>1,∴c>a>b.故选:B.6.(5分)设a,b∈R,则“ab>0,且a>b”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【解答】解:∵a>b,ab>0,∴>,∴>,即<;是充分条件,若<,则﹣<0,∴<0,∴或,不是必要条件,故选:A.7.(5分)已知函数f(x)=,若关于x的方程f(x)=a(x+1)有三个不相等的实数根,则实数a的取值范围是()A.[,+∞)B.(0,+∞)C.C(0,1)D.(0,)【解答】解:作出函数f(x)的图象,如右图:作出直线y=a(x+1),则直线恒过(﹣1,0),关于x的方程f(x)=a(x+1)有三个不相等的实数根,即为当直线与曲线y=相交时,与f(x)的图象有三个交点,当直线与曲线y=相切时,设切点为(m,),则y′=,则切线斜率为=a,又a(m+1)=,由此解得,a=(负的舍去),故a的取值范围是(0,).故选:D.8.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,在同一个坐标系中,a n=f(n)及S n=g (n)的部分图象如图所示,则()A.当n=4时,S n取得最大值B.当n=3时,S n取得最大值C.当n=4时,S n取得最小值D.当n=3时,S n取得最大值【解答】解:由图象可知可能:①a7=0.7,S7=﹣0.8,a8=﹣0.4,由a7=0.7,a8=﹣0.4,可得d=﹣1.1,a1=7.3.∴S7=>0,与S7=﹣0.8,矛盾,舍去.②a7=0.7,S7=﹣0.8,S8=﹣0.4.由S7=﹣0.8,S8=﹣0.4,可得a8=0.4,∴=﹣0.4,解得a1=﹣0.5,∴a8=﹣0.5+7d,解得d=≠0.4﹣0.7=﹣0.3,矛盾,舍去.③a7=﹣0.8,S7=0.7,a8=﹣0.4.由a7=﹣0.8,S7=0.7,可得=0.7,解得a1=1,∴﹣0.8=1+6d,解得d=﹣0.3,而﹣0.4﹣(﹣0.8)=0.4,矛盾,舍去.④a7=﹣0.8,S7=0.7,S8=﹣0.4.由a7=﹣0.8,S7=0.7,可得,解得a1=1.∴﹣0.8=1+6d,解得d=﹣0.3,∴a8=﹣0.8﹣0.3=﹣1.1,∴S8=0.7﹣1.1=﹣0.4,满足条件.∴a n=a1+(n﹣1)d=1﹣0.3(n﹣1)=1.3﹣0.3n≥0,解得=4+,因此当n=4时,S n取得最大值.故选:A.二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)9.(5分)设复数z=,则|z|=.【解答】解:z==,∴.故答案为:.10.(5分)已知函数y=2|x+a|的图象关于y轴对称,则实数a的值是0.【解答】解:∵函数y=2|x+a|的图象关于y轴对称,∴函数y=2|x+a|为偶函数,∴f(﹣x)=f(x),即2|x+a|=2|﹣x+a|,即|x+a|=|﹣x+a|=|x﹣a|恒成立,故a=0,故答案为:011.(5分)(x+sinx)dx=0.【解答】解:(x+sinx)dx=(﹣cosx)=﹣cosπ﹣[﹣cos (﹣π)]=0故答案为:0.12.(5分)为净化水质,向一个游泳池加入某种化学药品,加药后池水中该药品的浓度C(单位:mg/L)随时间t(单位:h)的变化关系为C=,则经过2h后池水中药品的浓度达到最大.【解答】解:C===5,当且仅当t=2时取等号.因此经过2h后池水中药品的浓度达到最大.故答案为:2.13.(5分)如图所示,在△ABC中,D为BC边上的一点,且BD=2DC.若=m+n (m,n∈R),则m﹣n=﹣2.【解答】解:在△ABC中,∵BD=2DC,∴=,又∵=﹣,∴=+=+=+(﹣),∴=﹣,∴=﹣=﹣+;又∵=m+n,∴m=﹣,n=,∴m﹣n=﹣2.故答案为:﹣2.14.(5分)已知函数f(x)=Asin(xω+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0)的最小正周期为π,设集合M={直线l|l为曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线,x0∈[0,π)].若集合M中有且只有两条直线互相垂直,则ω=2;A=.【解答】解:∵函数f(x)=Asin(xω+φ)的最小正周期为π,∴,即ω=2.∴f(x)=Asin(2x+φ),f′(x)=2Acos(2x+φ),∵曲线y=f(x)在点(x0,f(x0))处的切线x0∈[0,π)]有且只有两条直线互相垂直,∴f′(x)=2Acos(2x+φ)的最大值为1,即A=.故答案为:.三、解答题(共6小题,满分80分)15.(13分)已知函数f(x)=sinx﹣sin(x+)(1)求f()的值;(2)求f(x)的单调递增区间.【解答】解:(Ⅰ)f()=sin﹣sin(+)=1﹣=.(Ⅱ)f(x)=sinx﹣sin(x+)=sinx﹣(sinxcos)=sinx﹣(sinx+cosx)=sinx﹣cosx=sin(x﹣)函数y=sinx的单调递增区间为[2k,2k](k∈Z)由2k≤x﹣≤2k,(k∈Z)得:2kπ(k∈Z)所以f(x)的单调递增区间为[2kπ](k∈Z).16.(13分)已知{a n}是各项均为正数的等比数列,a1=,且a1,a3,﹣a2成等差数列.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{a n﹣n}的前n项和S n.【解答】解:(1)∵a1,a3,﹣a2成等差数列.∴2a3=a1﹣a2,设等比数列{a n}的公比q>0,则,化为2q2+q﹣1=0,解得q=.∴=.(2)a n﹣n=﹣n.∴其前n项和S n=﹣=﹣.17.(13分)如图所示,在四边形ABCD中,∠D=2∠B,且AD=1,CD=3,cos∠B=(1)求△ACD的面积;(2)若BC=2,求AB的长.【解答】解:(1)因为∠D=2∠B,cos∠B=,所以cosD=cos2B=2cos2B﹣1=﹣.…(3分)因为∠D∈(0,π),所以sinD=.…(5分)因为AD=1,CD=3,所以△ACD的面积S===.…(7分)(2)在△ACD中,AC2=AD2+DC2﹣2AD•DC•cosD=12.所以AC=2.…(9分)因为BC=2,,…(11分)所以=.所以AB=4.…(13分)18.(14分)已知函数f(x)=2alnx﹣x2+1(1)若a=1,求函数f(x)的单调递减区间;(2)若a>0,求函数f(x)在区间[1,+∞)上的最大值;(3)若f(x)≤0在区间[1,+∞)上恒成立,求a的最大值.【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)=2lnx﹣x2+1,f′(x)=,(x>0),令f′(x)<0.∵x>0,∴x2﹣1>0,解得:x>1,∴函数f(x)的单调递减区间是(1,+∞);(Ⅱ)f′(x)=,(x>0),令f′(x)=0,由a>0,解得x1=,x2=﹣(舍去),①当≤1,即0<a≤1时,在区间[1,+∞)上f′(x)≤0,函数f(x)是减函数.所以函数f(x)在区间[1,+∞)上的最大值为f(1)=0;②当>1,即a>1时,x在[1,+∞)上变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表∴函数f(x)在区间[1,+∞)上的最大值为f()=alna﹣a+1,综上所述:当0<a≤1时,函数f(x)在区间[1,+∞)上的最大值为f(1)=0;当a>1时,函数f(x)在区间[1,+∞)上的最大值为f()=alna﹣a+1,(Ⅲ)由(Ⅱ)可知:当0<a≤1时,f(x)≤f(1)=0在区间[1,+∞)上恒成立;当a>1时,由于f(x)在区间[1,]上是增函数,∴f()>f(1)=0,即在区间[1,+∞)上存在x=使得f(x)>0.综上所述,a的最大值为1.19.(13分)已知数列{a n}的前n项和S n=(n=1,2,3,…)(1)求a1的值;(n≥2);(2)求证:(n﹣2)a n+1=(n﹣1)a n﹣1(3)判断数列{a n}是否为等差数列,并说明理由.【解答】(1)解:由S n=,得,解得a1=1;(2)证明:∵S n=,∴.两式作差得:,即(n﹣2)a n+1=(n﹣1)a n﹣1(n≥2);(3)数列{a n}是等差数列.事实上,由S n=,∴..由(2)可得,(n≥3).∴.即(n﹣2)a n﹣2(n﹣2)a n﹣1+(n﹣2)a n﹣2=0.∵n≥3,∴a n﹣2a n﹣1+a n﹣2=0,即a n﹣a n﹣1=a n﹣1﹣a n﹣2(n≥3).∴数列{a n}是以1为首项,a2﹣1为公差的等差数列.20.(14分)设函数f(x)=,L为曲线C:y=f(x)在点(﹣1,)处的切线.(1)求L的方程;(2)当x<﹣时,证明:除切点(﹣1,)之外,曲线C在直线L的下方;(3)设x1,x2,x3∈R,且满足x1+x2+x3=﹣3,求f(x1)+f(x2)+f(x3)的最大值.【解答】(1)解:∵f(x)=,∴,∴.∴L的方程为,即;(2)证明:要证除切点(﹣1,)之外,曲线C在直线L的下方,只需证明∀,恒成立.∵5x2+16x+23>0,∴只需证明∀,5x3+11x2+7x+1<0恒成立即可.设,则g′(x)=15x2+22x+7=(x+1)(15x+7).令g′(x)=0,解得x1=﹣1,.当时,g′(x)>0,g(x)为增函数;当时,g′(x)<0,g(x)为减函数.∴明∀,5x3+11x2+7x+1<0恒成立;(3)①当时,由(2)知,,,.三式相加得:.∵x1+x2+x3=﹣3,∴,当且仅当x1=x2=x3=﹣1时取等号.②当x1,x2,x3中至少有一个大于等于时,不妨设,则,∵,,∴.综上所述,当x1=x2=x3=﹣1时,f(x1)+f(x2)+f(x3)取到最大值.赠送—高中数学知识点二次函数(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=0)(>k f k x y1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f②x 1≤x 2<k ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=k 0)(>k f xy1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f③x1<k <x 2 ⇔ af (k )<0④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合xy1x 2x 0>a O ∙∙1k2k 0)(1>k f 0)(2<k fxy1x 2x O∙<a 1k∙2k 0)(1>k f 0)(2<k f⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =xxx①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p =(Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.x>O-=f (p)f (q)()2b f a-0x x>O -=f(p) f(q)()2b f a-0x x<O-=f (p) f (q) ()2bf a-x<O-=f (p)f(q)()2b f a-x<O-=f (p)f(q)()2bf a-x x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x。
2014-2015年山东省青岛三中高三(上)期中数学试卷及参考答案(理科)
2014-2015学年山东省青岛三中高三(上)期中数学试卷(理科)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.(5分)已知全集U=R,A={x|y=},则∁U A=()A.[1,+∞)B.(﹣∞,1)C.(1,+∞)D.(﹣∞,1]2.(5分)已知命题p,q,“¬p为假”是“p∨q为真”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.(5分)向量,,且∥,则cos2α=()A.B.C.D.4.(5分)已知a>0且a≠1,函数y=log a x,y=a x,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是()A.B. C.D.5.(5分)定义运算=ad﹣bc,若函数f(x)=在(﹣∞,m)上单调递减,则实数m的取值范围是()A.(﹣2,+∞)B.[﹣2,+∞)C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,﹣2] 6.(5分)设x,y满足约束条件,若目标函数的最小值为,则a的值为()A.2 B.4 C.6 D.87.(5分)设、都是非零向量,下列四个条件中,一定能使+=成立的是()A.=﹣B.∥C.=2D.⊥8.(5分)下列命题中正确的是()A.y=x+的最小值是2B.y=的最小值是2C.y=sin2x+的最小值是4D.y=2﹣3x﹣(x<0)的最小值是2﹣49.(5分)已知,则=()A.B.C.﹣1 D.±110.(5分)已知函数f(x)的导函数图象如图所示,若△ABC为锐角三角形,则一定成立的是()A.f(cosA)<f(cosB)B.f(sinA)<f(cosB)C.f(sinA)>f(sinB)D.f(sinA)>f(cosB)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.11.(5分)已知函数f(x)=,则f(f())的值是=.12.(5分)曲线y=sinx(0)与y轴、直线y=1围成的封闭图形的面积为.13.(5分)已知0<<β<π,且cos,sin(α+β)=,则sinα=.14.(5分)已知函数f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图象关于直线x=1对称,当x∈[﹣1,0]时,f(x)=﹣x,则f(2013)+f(2014)=.15.(5分)有以下四个命题:①命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”;②已知a>0,b>0,则>是a>b的充要条件;③命题“若m>0,则方程x2+x﹣m=0有实根”的逆命题为真命题;④命题“∀∈R,|x+4|﹣|x﹣1|<k”是真命题,则k>5.其中正确命题的序号是.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)用数学归纳法证明:l3+23+33+…+n3=(n∈N﹡).17.(12分)已知函数f(x)=x2+alnx(a≠0)(Ⅰ)a=﹣2时,求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)判断函数f(x)在定义域内有无极值,若有,求之.18.(12分)设集合A为函数y=ln(﹣x2﹣2x+8)的定义域,集合B为函数的值域,集合C为不等式的解集.(1)求A∩B;(2)若C⊆∁R A,求a的取值范围.19.(12分)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+2sin2ωx﹣(ω>0)的最小正周期为π.(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象.若y=g(x)在[0,b](b>0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.20.(13分)已知函数f(x)=x2+2x+b(b∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c(c>0)的解集为(k,k+6)(k∈R),求c的值;(Ⅱ)当b=0时,m为常数,且0<m<1,1﹣m≤t≤m+1,求的取值范围.21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣x2﹣ax(a∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的图象在x=0处的切线方程为y=2x+b,求a,b的值;(Ⅱ)若函数在R上是增函数,求实数a取值范围;(Ⅲ)如果函数g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2有两个不同的极值点x1,x2,证明:a>.2014-2015学年山东省青岛三中高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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.(5分)已知全集U=R,A={x|y=},则∁U A=()A.[1,+∞)B.(﹣∞,1)C.(1,+∞)D.(﹣∞,1]【解答】解:A={x|y=}={x|1﹣x>0}={x|x<1},则∁U A={x|x≥1},故选:A.2.(5分)已知命题p,q,“¬p为假”是“p∨q为真”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【解答】解:若¬p为假,则p为真,则p∨q为真,即充分性成立,当p假q真时,满足p∨q为真,但¬p为真,则必要性不成立,则“¬p为假”是“p∨q为真”的充分不必要条件,故选:A.3.(5分)向量,,且∥,则cos2α=()A.B.C.D.【解答】解:∵,,且∥,∴,即,化简得sinα=,∴cos2α=1﹣2sin2α=1﹣=故选:D.4.(5分)已知a>0且a≠1,函数y=log a x,y=a x,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是()A.B. C.D.【解答】解:∵函数y=a x与y=log a x互为反函数,∴它们的图象关于直线y=x对称.再由函数y=a x的图象过(0,1),y=log a x,的图象过(1,0),A选项中的y=a x,a>1,y=log a x,a>1,但y=x+a中的a<1,不符合题意;B选项中的y=a x,a>1,y=log a x,0<a<1,但y=x+a中的a<1,不符合题意;C选项中的y=a x,0<a<1,y=log a x,0<a<1,但y=x+a中的a<1,符合题意;D选项中的y=a x,0<a<1,y=log a x,0<a<1,但y=x+a中的a>1,不符合题意;观察图象知,只有C正确.故选:C.5.(5分)定义运算=ad﹣bc,若函数f(x)=在(﹣∞,m)上单调递减,则实数m的取值范围是()A.(﹣2,+∞)B.[﹣2,+∞)C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,﹣2]【解答】解:∵,∴=(x﹣1)(x+3)﹣2×(﹣x)=x2+4x﹣3=(x+2)2﹣7,∴f(x)的单调递减区间为(﹣∞,﹣2),∵函数在(﹣∞,m)上单调递减,∴(﹣∞,m)⊆(﹣∞,﹣2),即m≤﹣2,∴实数m的取值范围是m≤﹣2.故选:D.6.(5分)设x,y满足约束条件,若目标函数的最小值为,则a的值为()A.2 B.4 C.6 D.8【解答】解:目标函数的几何意义为动点P(x,y)到点M(﹣1,﹣1)的斜率,即k.作出不等式对应的平面区域如图(阴影部分),由图象可知当点P位于点B(,0)时,目标函数有最小值,即,解得a=2,故选:A.7.(5分)设、都是非零向量,下列四个条件中,一定能使+=成立的是()A.=﹣B.∥C.=2D.⊥【解答】解:由+=得若=﹣=,即,则向量、共线且方向相反,因此当向量、共线且方向相反时,能使+=成立,对照各个选项,可得B项中向量、的方向相同或相反,C项中向量向量、的方向相同,D项中向量、的方向互相垂直.只有A项能确定向量、共线且方向相反.故选:A.8.(5分)下列命题中正确的是()A.y=x+的最小值是2B.y=的最小值是2C.y=sin2x+的最小值是4D.y=2﹣3x﹣(x<0)的最小值是2﹣4【解答】解:A.x<0时,y<0,因此最小值不是2;B.∵≥2,当且仅当x=1时取等号,其最小值为2;C.∵0<sin2x≤1,∴y>4,因此不正确;D.∵x<0,∴﹣x>0.∴y=2﹣3x﹣==2+4,当且仅当时取等号.其最小值为:2+4,因此不正确.综上可得:只有B正确.故选:B.9.(5分)已知,则=()A.B.C.﹣1 D.±1【解答】解:∵cos(x﹣)=﹣,∴cosx+cos(x﹣)=cosx+cosx+sinx=cosx+sinx=(cosx+sinx)=cos(x﹣)=﹣1.故选:C.10.(5分)已知函数f(x)的导函数图象如图所示,若△ABC为锐角三角形,则一定成立的是()A.f(cosA)<f(cosB)B.f(sinA)<f(cosB)C.f(sinA)>f(sinB)D.f(sinA)>f(cosB)【解答】解:根据导数函数图象可判断;f(x)在(0,1)单调递增,(1,+∞)单调递减,∵△ABC为锐角三角形,∴A+B,0﹣B<A,∴0<sin(﹣B)<sinA<1,0<cosB<sinA<1f(sinA)>f(sin(﹣B)),即f(sinA)>f(cosB)故选:D.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.11.(5分)已知函数f(x)=,则f(f())的值是=﹣2.【解答】解:∵函数,∴f()=2+=4.=f(4)==﹣2.故答案为:﹣2.12.(5分)曲线y=sinx(0)与y轴、直线y=1围成的封闭图形的面积为﹣1.【解答】解:y=sinx(0)与y轴、直线y=1的交点分别为(0,0),(,1),故曲线y=sinx(0)与y轴、直线y=1围成的封闭图形的面积为S=(1﹣sinx)dx=(x+cosx)|=﹣1,故答案为:﹣1,13.(5分)已知0<<β<π,且cos,sin(α+β)=,则sinα=.【解答】解:由于0<<β<π,cos,则sinβ==.由于,则cos(α+β)=﹣=﹣,则有sinα=sin(α+β﹣β)=sin(α+β)cosβ﹣cos(α+β)sinβ=×(﹣)﹣(﹣)×=.故答案为:.14.(5分)已知函数f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图象关于直线x=1对称,当x∈[﹣1,0]时,f(x)=﹣x,则f(2013)+f(2014)=﹣1.【解答】解:∵f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(x)=f(2﹣x),又f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,∴f(x)=﹣f(x﹣2),∴f(x+4)=﹣f(x+2)=﹣[﹣f(x)]=f(x),即4为f(x)的周期,∴f(2013)=f(4×503+1)=f(1),f(2014)=f(4×503+2)=f(2),由x∈[﹣1,0]时,f(x)=﹣x,得f(1)=﹣f(﹣1)=﹣1,由f(x)=f(2﹣x),得f(2)=f(0)=0,∴f(2013)+f(2014)=﹣1+0=﹣1,故答案为:﹣1.15.(5分)有以下四个命题:①命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”;②已知a>0,b>0,则>是a>b的充要条件;③命题“若m>0,则方程x2+x﹣m=0有实根”的逆命题为真命题;④命题“∀∈R,|x+4|﹣|x﹣1|<k”是真命题,则k>5.其中正确命题的序号是①②④.【解答】解:①命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”,正确;②已知a>0,b>0,则>是a>b的充要条件,正确;③若方程x2+x﹣m=0有实根,则△=1+4m≥0,解得.命题“若m>0,则方程x2+x﹣m=0有实根”的逆命题为“若方程x2+x﹣m=0有实根,则m>0”,是假命题;④令f(x)=|x+4|﹣|x﹣1|,则f(x)=,可得﹣5≤f(x)≤5,因此命题“∀∈R,|x+4|﹣|x﹣1|<k”是真命题,则k>5,正确.其中正确命题的序号是①②④.故答案为:①②④.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)用数学归纳法证明:l3+23+33+…+n3=(n∈N﹡).【解答】证明:①当n=1时,左边=1,右边=1,∴n=1时,等式成立.②假设n=k时,等式成立,即13+23+33++k3+(k+1)3=∴n=k+1时,等式成立.综合①、②原等式获证.17.(12分)已知函数f(x)=x2+alnx(a≠0)(Ⅰ)a=﹣2时,求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)判断函数f(x)在定义域内有无极值,若有,求之.【解答】解:(1)当a=﹣2时,f(x)=x2﹣2lnx,其定义域为(0,+∞),∴f′(x)=2x﹣=,令f′(x)=0,解得x=1,当x>1时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当0<x<1时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.∴函数的单调递增区间为(1,∞);递减区间为(0,1].(2)∵f(x)=x2+alnx,其定义域为(0,+∞),∴f′(x)=2x+=,①当a>0时,f′(x)>0恒成立,故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,无极值,②当a<0时,令f′(x)=0,解得x=,当0<x<时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减;当x>时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增.∴当x=时,函数f(x)取得极小值,f()=﹣+ln(﹣)18.(12分)设集合A为函数y=ln(﹣x2﹣2x+8)的定义域,集合B为函数的值域,集合C为不等式的解集.(1)求A∩B;(2)若C⊆∁R A,求a的取值范围.【解答】解:(1)∵﹣x2﹣2x+8>0,∴解得A=(﹣4,2).∵,∴B=(﹣∞,﹣3]∪[1,+∞);所以A∩B=(﹣4,﹣3]∪[1,2);(2)∵C R A=(﹣∞,﹣4]∪[2,+∞),C⊆C R A,若a<0,则不等式的解集只能是(﹣∞,﹣4]∪[,+∞),故定有≥2得解得﹣≤a<0若a>0,则不等式的解集[﹣4,],但C⊆C R A,故a∈∅.∴a的范围为<0.19.(12分)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+2sin2ωx﹣(ω>0)的最小正周期为π.(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象.若y=g(x)在[0,b](b>0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.【解答】解:(Ⅰ)由题意,可得f(x)==.∵函数的最小正周期为π,∴=π,解之得ω=1.由此可得函数的解析式为.令,解之得∴函数f(x)的单调增区间是.(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,可得函数y=f(x+)+1的图象,∵∴g(x)=+1=2sin2x+1,可得y=g(x)的解析式为g(x)=2sin2x+1.令g(x)=0,得sin2x=﹣,可得2x=或2x=解之得或.∴函数g(x)在每个周期上恰有两个零点,若y=g(x)在[0,b]上至少含有10个零点,则b不小于第10个零点的横坐标即可,即b的最小值为.20.(13分)已知函数f(x)=x2+2x+b(b∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c(c>0)的解集为(k,k+6)(k∈R),求c的值;(Ⅱ)当b=0时,m为常数,且0<m<1,1﹣m≤t≤m+1,求的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由值域为[0,+∞),当x2+2x+b=0时有△=4﹣4b=0,即b=1.则f(x)=x2+2x+1=(x+1)2,由已知f(x)=(x+1)2<c解得,,∵不等式f(x)<c的解集为(k,k+6),∴,解得c=9.(Ⅱ)当b=0时,f(x)=x2+2x,∴.∵0<m<1,1﹣m≤t≤m+1,∴0<1﹣m≤t≤m+1<2.令,则,当0<t<1时,g'(t)>0,g(t)单调增,当1<t<2时,g'(t)<0,g(t)单调减,∴当t=1时,g(t)取最大值,.∵=,∴g(1﹣m)<g(1+m).∴的范围为.21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣x2﹣ax(a∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的图象在x=0处的切线方程为y=2x+b,求a,b的值;(Ⅱ)若函数在R上是增函数,求实数a取值范围;(Ⅲ)如果函数g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2有两个不同的极值点x1,x2,证明:a>.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=e x﹣x2﹣ax,∴f′(x)=e x﹣x﹣a,∴根据导数的几何意义可得,切线的斜率k=f'(0)=1﹣a,∵切线方程为y=2x+b,则k=2,∴1﹣a=2,解得a=﹣1,∴f(x)=e x﹣x2+x,∴f(0)=1,即切点(0,1),∴1=2×0+b,解得b=1;(Ⅱ)由题意f'(x)>0即e x﹣x﹣a≥0恒成立,∴a≤e x﹣x恒成立.设h(x)=e x﹣x,则h′(x)=e x﹣1.当x变化时,h′(x)、h(x)的变化情况如下表:∴h(x)min=h(0)=1,∴a≤1;(Ⅲ)∵g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2,∴g(x)=e x﹣x2﹣ax﹣ax2+x2=e x﹣ax2﹣ax,∴g′(x)=e x﹣2ax﹣a,∵x1,x2是函数g(x)的两个不同极值点(不妨设x1<x2),∴e x﹣2ax﹣a=0(*)有两个不同的实数根x1,x2当时,方程(*)不成立则,令,则由p′(x)=0得:当x变化时,p(x),p′(x)变化情况如下表:∴当时,方程(*)至多有一解,不合题意;当时,方程(*)若有两个解,则所以,.。
2014-2015年第二学期高三期中数学测试及答案
2014-2015学年第二学期高三期中测试卷科目:理科数学时间:120分钟 满分:150分第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:(本大题共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.设集合A={}4,5,7,9,B={}3,4,7,8,9,全集B A U =,则集合()U C A B 中的元素共有 ( )A .3个B .4个C .5个D 6个.2.若复数z 满足i z i 34)43(+=-,则z 的虚部为 ( )A .4-B .54-C . 4D .543.已知55sin =α,则αα44cos sin -的值为 ( ) A .53-B .51- C . 51 D .534.5本不同的书全部分给 4个学生,每个学生至少一本,不同的分法种数为 ( ) A .480种 B .240种 C .120种 D .96种5.一只蚂蚁从正方体 1111D C B A ABCD -的顶点A 处出发,经正方体的表面,按最短路线爬行到顶点1C 处,则下列图形中可以表示正方体及蚂蚁最短爬行路线的正视图的是 ( )A .(1)(2)B .(1)(3)C .(2)(4)D .(3)(4) 6.若c b a ,,是ABC ∆的三个内角的对边,且B b A a C c sin 3sin 3sin +=,则圆M :1222=+y x 被直线l :0=+-c by ax所截得的弦长为 ( ) A .64 B .62 C .6 D . 57.执行如图所示的程序框图,输出的S 值是 ( ) A .23-B .23C .0D .3 8.在数列}{n a 中,21=a ,)11ln(1++=+na a n n ,则=n a ( ) A .n ln 2+ B .n n ln )1(2-+ C .n n ln 2+ D .n n ln 1++9.函数223,0()2ln ,0x x x f x x x ⎧+-≤=⎨-+>⎩的零点个数是 ( )A . 3B .2C .1D .010.若实数y x ,满足1000x y x y x -+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩则23x y z +=的最小值是 ( )A .0B .1 CD . 911.设21,F F 为椭圆)0(1:22221>>b a by a x C =+与双曲线2C 的公共点左右焦点,它们在第一象限内交于点M ,△21F MF 是以线段1MF 为底边的等腰三角形,且21=MF .若椭圆1C 的离心率83=e ,则双曲线2C 的离心率是 ( ) A .45 B .23 C . D .412.已知圆O 的半径为1,PB PA ,为该圆的两条切线, B A ,为切点,则⋅的最小值为 ( ) A .223+- B .23+- C . 224+- D . 24+-第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题:(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.n xx )212(-的二项展开式中只有第四项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是 (用数字做答).14.若函数1)3(log -+=x y a )1,0(≠>a a 的图像恒过定点A ,P 是直线0543=++y x 上的为任意一点,则PA 最小值为 . 15.若数列{}n a 满足d a a nn =-+111为常数)d N n ,(*∈,则称数列{}n a 为调和数列,已知数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n x 1为调和数列,且2002021=+++x x x ,则=+165x x . 16.已知直线a x =)20(π<<a 与函数x x f sin )(=和函数x x g cos )(=的图像分别交于M ,N 两点,若51=MN ,则线段MN 中点的纵坐标为 . 三、解答题:(本题6道小题共70分.解答应写出文字说明、证明过程、演算步骤)17.(本小题满分12分)如图地平面上一旗杆设定为OP ,为测得它的高度h ,在地平面上取一基线a AB AB =,,在A 处测得P 点的仰角030,在B 处测得P 点的仰角045,又测得θ=∠AOB ,求旗杆的高度h .18.(本小题满分12分)如图,在四棱锥PABCD -中,ABCD 是正方形,PD ⊥平面ABCD, AB PD = ,,E F G 分别是,,PC PD BC 的中点.(1)求证:平面//PAB 平面EFG ;(2)在线段PB 上确定一点Q ,使PC ⊥平面ADQ ,并给出证明;19.某校学生会组织部分同学,用“10分制”随机调查“阳光”社区人们的幸福度.现从调查人群中随机抽取16名,如图所示的茎叶图记录了他们的幸福度分数(以小数点前的一位数字为茎,小数点后的一位数字为叶) .(1) 指出这组数据的众数和中位数;(2) 若幸福度不低于9.5分,则称该人 的幸福度为“极幸福”.求从这16人中随机 选取3人,至多有1人是“极幸福”的概率;(3) 以这16人的样本数据来估计整个社区的总体数据,若从该社区任选3人, 记ξ表示抽到“极幸福”的人数,求ξ的分布列及数学期望.20.(本小题满分12分)已知中心在坐标原点O 的椭圆C 经过点)3,2(A ,且点)0,2(F 为其右焦点 (1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在平行于OA 的直线l ,使得直线l 与椭圆C 有公共点,且直线OA 与l 的距离等于4?若存在求出的l 方程;若不存在,说明理由.21.(本小题满分12分)已知函数 ()b xax x f ++=,)0(≠x 其中R b a ∈,. (1)若曲线()x f y =在点))2(,2(f P 处的切线方程为13+=x y ,求函数的解析式; (2)讨论函数()x f 的单调性;(3)若对于任意的]2,21[∈a ,不等式()10≤x f 在]1,41[上恒成立,求b 的取值范围.ABDEF PGCB选考题:(本小题满分10分 请考生在第22、23、24题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分)22. 选修4-1:几何证明选讲如图, AB 为圆O 的直径, CD 为垂直于AB 的一条弦,垂直为E ,弦BM 与CD 交于点F . (1)证明: M F E A ,,,四点共圆; (2)若44==BF MF ,求线段BC 的长.23.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,以坐标原点O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系, 已知直线l 上两点N M ,的极坐标分别为)0,2(、)2,332(π, 圆C 的参数方程⎩⎨⎧+-=+=θθsin 23cos 22y x (θ为参数),(1)设为P 线段MN 的中点,求直线OP 的平面直角坐标方程; (2)判断直线l 与圆C 的位置关系.24.选修4—5:不等式选讲已知121<-x ,122<-x . (1)求证:6221<+<x x .(2)若1)(2+-=x x x f ,求证:21215)()(x x x f x f -<-.高三期中数学试题参考答案一:选择题:1 .C 2. D 3 .A 4 .B 5.C 6.C 7.B 8.A 9.B 10.C 11.B 12.A 二、填空题: 13. 20- 14.1 15. 20 16.107三、解答题:17.解:(Ⅰ)在PAO Rt ∆和PBO Rt ∆中030=∠PAO ,045=∠PBOh AO 3=,h BO = ………………… …5分在BAO ∆中,θ=∠BOA ,由余弦定理得θcos 32)3(222h h h h a ⋅-+= ……………………… 7分解得θcos 32422-=a hθcos 324-=a h … ………………………12分18.解: (1)因为 ,,E F G 分别是,,PC PD BC 的中点.所以AB DC EF ////,⊂AB 平面PAB ,所以 //EF 平面PAB 同理 //FG 平面PAB ,F EF FG =⊂EF FG ,平面EFG所以 平面//PAB 平面EFG ; ……………………………6分(2)取线段PB 的中点为Q ,则PC ⊥平面ADQ 成立。
2014-2015理朝阳高三期中理科试题
北京市朝阳区2014-2015学年度高三年级第一学期期中统一考试数学试卷(理工类) 2014.11(考试时间120分钟 满分150分)本试卷分为选择题(共40分)和非选择题(共110分)两部分第一部分(选择题 共40分)一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项. 1.已知集合{}{}2+20,0A x x x B x x =-<=>,则集合AB 等于A.{}2x x >-B.{}01x x << C. {}1x x < D.{}21x x -<< 2.已知命题p :0x ∀>,44x x+≥;命题q :0x ∃∈R ,021x =-.则下列判断正确的是 A .p 是假命题 B .q 是真命题 C .()p q ⌝∧是真命题 D .()p q ⌝∧是真命题 3. 执行如图所示的程序框图,则输出的k 的值是A.120B.105C.15D.54.曲线xy 1=与直线21,e x x ==及x 轴所围成的图形的面积是 A. 2e B. 2e 1- C. e D. 2开始 k=1,i =1 结束 i =i +2 i>5?输出k 是否 k=k×i 第3题图5.设,a b 是两个非零的平面向量,下列说法正确的是① 若0×a b =,则有+=-a b a b ; ② ⋅=a b a b ;③ 若存在实数λ,使得a =λb ,则+=+a b a b ; ④若+=-a b a b ,则存在实数λ,使得a =λb . A. ①③ B. ①④ C.②③ D. ②④6.某房地产公司计划出租70套相同的公寓房.当每套房月租金定为3000元时,这70套公寓能全租出去;当月租金每增加50元时(设月租金均为50元的整数倍),就会多一套房子不能出租.设租出的每套房子每月需要公司花费100元的日常维修等费用(设租不出的房子不需要花这些费用).要使公司获得最大利润,每套房月租金应定为 A. 3000 B.3300 C.3500 D.40007.如图,某地一天中6时至14时的温度变化曲线近似满足函数()b x A y ++=ϕωsin (其中 0ω>,2ϕπ<<π),则估计中午12时的温度近似为( )A. 30 ℃B. 27 ℃C.25 ℃D.24 ℃ 8.设函数(),()f x g x 满足下列条件:(1)对任意实数12,x x 都有121212()()()()()f x f x g x g x g x x ⋅+⋅=-; (2)(1)1f -=-,(0)0f =,(1)1f =. 下列四个命题:①(0)1g =; ②(2)1g =; ③22()()1f x g x +=;④当2n >,n *∈N 时,[][]()()n nf xg x+的最大值为1. 其中所有正确命题的序号是( ) A. ①③ B. ②④ C. ②③④ D. ①③④30 20 10 Ot/hT /℃ 68 10 12 14第二部分(非选择题 共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卡上. 9.已知平面向量,a b 满足1=a ,(1,1)=b ,且a b ,则向量a 的坐标是_______.10.已知1tan()=47απ+, (,)2απ∈π,则tan α的值是_______;cos α的值是_______. 11.若23,0()0,0,0x x f x x ax b x +>⎧⎪==⎨⎪+<⎩,, 是奇函数,则+a b 的值是_______.12.已知等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和.若13574a a a a +++=-,816S =-, 则公差d =_______;数列{}n a 的前______项和最大.13.已知x ,y 满足条件3260,20,20.x y x y y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(2,0)处取得最大值,则a 的取值范围是 .14.如图,在水平地面上有两座直立的相距60 m 的铁塔1AA 和1BB .已知从塔1AA 的底部看塔1BB 顶部的仰角是从塔1BB 的底部看塔1AA 顶部的仰角的2倍,从两塔底部连线中点C 分别看两塔顶部的仰角互为余角.则从塔1BB 的底部看塔1AA 顶部的仰角的正切值为 ;塔1BB 的高为 m.A 1ABB 1C第14题图三、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)已知函数()3sin cos f x x a x =-(x ∈R )的图象经过点(,1)3π. (Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)求函数()f x 的最小正周期和单调递减区间.16. (本小题满分13分)如图,在△ABC 中,ACB ∠为钝角,π2,2,6AB BC A ===.D 为AC 延长线上一点,且31CD =+. (Ⅰ)求BCD ∠的大小;(Ⅱ)求BD 的长及△ABC 的面积.17. (本小题满分13分)在递减的等比数列{}n a 中,设n S 为其前n 项和,已知214a =,378S =. (Ⅰ)求n a ,n S ;(Ⅱ)设2log n n b S =,试比较22n n b b ++与1n b +的大小关系,并说明理由. 18. (本小题满分14分)已知函数2(),x f x a x aR =-. (Ⅰ)求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若()f x 在(1,2)上是单调函数,求a 的取值范围.DCBA19.(本小题满分14分)已知函数()y f x =,若在区间(2,2)-内有且仅有一个0x ,使得0()1f x =成立,则称函数()f x 具有性质M .(Ⅰ)若()sin 2f x x =+,判断()f x 是否具有性质M ,说明理由;(Ⅱ)若函数2()221f x x mx m =+++具有性质M ,试求实数m 的取值范围.20. (本小题满分13分)对于项数为m 的有穷数列{}n a ,记123m a x {,,,,}(1,2,3,,)k k b a a a a k m ==,即k b 为123,,,,k a a a a 中的最大值,则称{}n b 是{}n a 的“控制数列”,{}n b 各项中不同数值的个数称为{}n a 的“控制阶数”.(Ⅰ)若各项均为正整数的数列{}n a 的控制数列{}n b 为1,3,3,5,写出所有的{}n a ; (Ⅱ)若100m =,2n a tn n =-,其中11(,)42t ∈,{}n b 是{}n a 的控制数列,试用t 表示112233100100()()()()b a b a b a b a -+-+-++-的值;(Ⅲ)在1,2,3,4,5的所有全排列中,将每种排列视为一个数列,对于其中控制阶数为2的所有数列,求它们的首项之和.。
2014-2015年河南省名校高三(上)期中数学试卷及参考答案(理科)
2014-2015学年河南省名校高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题:本大题共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.请把答案填涂在答题纸的相应位置.1.(5分)在复平面内,复数Z=+i2015对应的点位于()A.第四象限B.第三象限C.第二象限D.第一象限2.(5分)已知集合M={x|y=lg},N={y|y=x2+2x+3},则(∁R M)∩N=()A.{x|0<x<1}B.{x|x>1}C.{x|x≥2}D.{x|1<x<2}3.(5分)已知sin2α=﹣,α∈(﹣,0),则sinα+cosα=()A.B.﹣ C.﹣ D.4.(5分)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x﹣e﹣x(e为自然数的底数),则f(ln6)的值为()A.ln6+6 B.ln6﹣6 C.﹣ln6+6 D.﹣ln6﹣65.(5分)已知向量+=(2,﹣8),﹣=(﹣8,16),则与夹角的余弦值为()A.B.C.D.6.(5分)执行如图所示的程序框图,会输出一列数,则这个数列的第3项是()A.870 B.30 C.6 D.37.(5分)函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π)的图象向左平移个单位后关于原点对称,则函数f(x)在[0,]上的最小值为()A.﹣B.﹣ C.D.8.(5分)某几何体的三视图如图所示,且该几何体的体积是3,则正视图中的x的值是()A.2 B.C.D.39.(5分)已知数列{a n}为等差数列,{b n}为等比数列,且满足:a1003+a1013=π,b6•b9=2,则tan=()A.1 B.﹣1 C.D.10.(5分)如图,把圆周长为1的圆的圆心C放在y轴上,顶点A(0,1),一动点M从A开始逆时针绕圆运动一周,记=x,直线AM与x轴交于点N(t,0),则函数t=f(x)的图象大致为()A.B. C.D.11.(5分)已知函数f(x)=,若a、b、c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c的取值范围是()A.(1,2014)B.(1,2015)C.(2,2015)D.[2,2015]12.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=f(1﹣x)且在[1,+∞)上是增函数,不等式f(ax+2)≤f(x﹣1)对任意x∈[,1]恒成立,则实数a 的取值范围是()A.[﹣3,﹣1]B.[﹣2,0]C.[﹣5,﹣1]D.[﹣2,1]二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.请把答案填在答题纸的相应位置.13.(5分)已知tan(θ﹣π)=2,则sin2θ+sinθcosθ﹣2cos2θ+3的值为.14.(5分)图中阴影部分的面积等于.15.(5分)设正实数x,y,z满足x2﹣3xy+4y2﹣z=0,则当取得最大值时,+﹣的最大值为.16.(5分)设f(x)是定义在R上的偶函数,且对于∀x∈R恒有f(x+1)=f(x ﹣1),已知当X∈[0,1]时,f(x)=()1﹣x,则(1)f(x)的周期是2;(2)f(x)在(1,2)上递减,在(2,3)上递增;(3)f(x)的最大值是1,最小值是0;(4)当x∈(3,4)时,f(x)=()x﹣3其中正确的命题的序号是.三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)设函数.(Ⅰ)求f(x)的最大值,并写出使f(x)取最大值是x的集合;(Ⅱ)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若.求a的最小值.18.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,S n=2a n﹣2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=log2a n,c n=,记数列{c n}的前n项和T n,若对n∈N*,T n≤k (n+4)恒成立,求实数k的取值范围.19.(12分)如图,在斜三棱柱ABC﹣A1B1C1中,O是AC的中点,A1O⊥平面ABC,∠BCA=90°,AA1=AC=BC.(Ⅰ)求证:A1B⊥AC1;(Ⅱ)求二面角A﹣BB1﹣C的余弦值.20.(12分)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.21.(12分)已知函数f(x)=x2+a(x+lnx),x>0,a∈R是常数.(1)求函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数y=f(x)图象上的点都在第一象限,试求常数a的取值范围;(3)证明:∀a∈R,存在ξ∈(1,e),使f′(ξ)=.四、请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第22题计分.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)选修4﹣1:几何证明选讲如图,已知圆上的,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点.(Ⅰ)证明:∠ACE=∠BCD;(Ⅱ)若BE=9,CD=1,求BC的长.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.已知直线l:(t为参数)经过椭圆C:(φ为参数)的右焦点F.(Ⅰ)求m的值;(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A,B两点,求|FA|•|FB|的最大值与最小值.【选修4-5:不等式选讲】24.已知函数f(x)=|2x+1|+|2x﹣3|(1)求不等式f(x)≤6的解集;(2)若关于x的不等式f(x)≤|a﹣2|的解集非空,求实数a的取值范围.2014-2015学年河南省名校高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共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.请把答案填涂在答题纸的相应位置.1.(5分)在复平面内,复数Z=+i2015对应的点位于()A.第四象限B.第三象限C.第二象限D.第一象限【解答】解:复数Z=+i2015=﹣i=﹣i=﹣.复数对应点的坐标(),在第四象限.故选:A.2.(5分)已知集合M={x|y=lg},N={y|y=x2+2x+3},则(∁R M)∩N=()A.{x|0<x<1}B.{x|x>1}C.{x|x≥2}D.{x|1<x<2}【解答】解:集合M={x|y=lg},,解得:0<x<1,M={x|0<x<1},∴∁R M={x|x≤0或x≥1}N={y|y=x2+2x+3}={y|y≥2},(∁R M)∩N=[2,+∞)故选:C.3.(5分)已知sin2α=﹣,α∈(﹣,0),则sinα+cosα=()A.B.﹣ C.﹣ D.【解答】解:∵α∈(﹣,0),∴sinα+cosα>0,∴(sinα+cosα)2=1+sin2α=,∴sinα+cosα=,故选:A.4.(5分)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x﹣e﹣x(e为自然数的底数),则f(ln6)的值为()A.ln6+6 B.ln6﹣6 C.﹣ln6+6 D.﹣ln6﹣6【解答】解:∵当x<0时,f (x)=x﹣e﹣x,∴f(﹣ln6)=﹣ln6﹣e ln6=﹣ln6﹣6,又∵f (x)是定义在R上的奇函数,∴f(ln6)=﹣f(﹣ln6)=ln6+6故选:A.5.(5分)已知向量+=(2,﹣8),﹣=(﹣8,16),则与夹角的余弦值为()A.B.C.D.【解答】解:由向量,,得=(﹣3,4),=(5,﹣12),所以||=5,||=13,=﹣63,即与夹角的余弦值cosθ==.故选:B.6.(5分)执行如图所示的程序框图,会输出一列数,则这个数列的第3项是()A.870 B.30 C.6 D.3【解答】解:当N=1时,A=3,故数列的第1项为3,N=2,满足继续循环的条件,A=3×2=6;当N=2时,A=6,故数列的第2项为6,N=3,满足继续循环的条件,A=6×5=30;当N=3时,A=30,故数列的第3项为30,故选:B.7.(5分)函数f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π)的图象向左平移个单位后关于原点对称,则函数f(x)在[0,]上的最小值为()A.﹣B.﹣ C.D.【解答】解:函数f(x)=sin(2x+φ)图象向左平移个单位得,由于函数图象关于原点对称,∴函数为奇函数,又|φ|<π,∴,得,∴,由于,∴0≤2x≤π,∴,当,即x=0时,.故选:A.8.(5分)某几何体的三视图如图所示,且该几何体的体积是3,则正视图中的x的值是()A.2 B.C.D.3【解答】解:根据三视图判断几何体为四棱锥,其直观图是:V==3⇒x=3.故选:D.9.(5分)已知数列{a n}为等差数列,{b n}为等比数列,且满足:a1003+a1013=π,b6•b9=2,则tan=()A.1 B.﹣1 C.D.【解答】解:数列{a n}为等差数列,{b n}为等比数列,且满足:a1003+a1013=π,b6•b9=2,所以a1+a2015=a1003+a1013=π,b7•b8=b6•b9=2,所以tan=tan=.故选:D.10.(5分)如图,把圆周长为1的圆的圆心C放在y轴上,顶点A(0,1),一动点M从A开始逆时针绕圆运动一周,记=x,直线AM与x轴交于点N(t,0),则函数t=f(x)的图象大致为()A.B. C.D.【解答】解:当x由0→时,t从﹣∞→0,且单调递增,由→1时,t从0→+∞,且单调递增,∴排除A,B,C,故选:D.11.(5分)已知函数f(x)=,若a、b、c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则a+b+c的取值范围是()A.(1,2014)B.(1,2015)C.(2,2015)D.[2,2015]【解答】解:作出函数的图象如图,直线y=m交函数图象于如图,不妨设a<b<c,由正弦曲线的对称性,可得(a,m)与(b,m)关于直线x=对称,因此a+b=1,当直线y=m=1时,由log2014x=1,解得x=2014,即x=2014,∴若满足f(a)=f(b)=f(c),(a、b、c互不相等),由a<b<c可得1<c<2014,因此可得2<a+b+c<2015,即a+b+c∈(2,2015).故选:C.12.(5分)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=f(1﹣x)且在[1,+∞)上是增函数,不等式f(ax+2)≤f(x﹣1)对任意x∈[,1]恒成立,则实数a 的取值范围是()A.[﹣3,﹣1]B.[﹣2,0]C.[﹣5,﹣1]D.[﹣2,1]【解答】解:定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=f(1﹣x)且在[1,+∞)上是增函数,可得出函数图象关于x=1对称,且函数在(﹣∞,1)上减,由此得出自变量离1越近,函数值越小,综合考虑四个选项,四个选项中的集合中都有﹣1,0不存在于A,C两个选项的集合中,B中集合是D中集合的子集,故可通过验证a的值取0与1时两种情况得出正确选项.当a=0时,不等式f(ax+2)≤f(x﹣1)变为f(2)≤f(x﹣1),有函数f(x)图象特征可得出|2﹣1|≤|x﹣1﹣1|,解得x≥3或x≤1,满足,不等式f(ax+2)≤f(x﹣1)对任意x∈[,1]恒成立,由此排除A,C两个选项.当a=1时,不等式f(ax+2)≤f(x﹣1)变为f(x+2)≤f(x﹣1),有函数f(x)图象特征可得出|x+2﹣1|≤|x﹣1﹣1|,解得x≤,不满足不等式f(ax+2)≤f (x﹣1)对任意x∈[,1]恒成立,由此排除D选项.综上可知,B选项是正确的.故选:B.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分.请把答案填在答题纸的相应位置.13.(5分)已知tan(θ﹣π)=2,则sin2θ+sinθcosθ﹣2cos2θ+3的值为.【解答】解:∵已知tan(θ﹣π)=2=tanθ,则sin2θ+sinθcosθ﹣2cos2θ+3=+3=+3=+3=,故答案为.14.(5分)图中阴影部分的面积等于1.【解答】解:根据题意,该阴影部分的面积为=x3=(13﹣03)=1故答案为:115.(5分)设正实数x,y,z满足x2﹣3xy+4y2﹣z=0,则当取得最大值时,+﹣的最大值为1.【解答】解:由正实数x,y,z满足x2﹣3xy+4y2﹣z=0,∴z=x2﹣3xy+4y2.∴===1,当且仅当x=2y>0时取等号,此时z=2y2.∴+﹣==≤1,当且仅当y=1时取等号,即+﹣的最大值是1.故答案为1.16.(5分)设f(x)是定义在R上的偶函数,且对于∀x∈R恒有f(x+1)=f(x ﹣1),已知当X∈[0,1]时,f(x)=()1﹣x,则(1)f(x)的周期是2;(2)f(x)在(1,2)上递减,在(2,3)上递增;(3)f(x)的最大值是1,最小值是0;(4)当x∈(3,4)时,f(x)=()x﹣3其中正确的命题的序号是(1)(2)(4).【解答】解:(1)∵对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x﹣1),∴f(x+2)=f[(x+1)﹣1]=f(x),即2是f(x)的周期,(1)正确;(2)∵x∈[0,1]时,f(x)=()1﹣x=2x﹣1为增函数,又f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(x)在区间[﹣1,0]上单调递减,又其周期T=2,∴f(x)在(1,2)上递减,在(2,3)上递增,(2)正确;(3)由(2)x∈[0,1]时,f(x)=()1﹣x=2x﹣1为增函数,f(x)在区间[﹣1,0]上单调递减,且其周期为2可知,f (x )max =f (1)=21﹣1=20=1,f (x )min =f (0)=20﹣1=,故(3)错误; (4)当x ∈(3,4)时,x ﹣4∈(﹣1,0),4﹣x ∈(0,1), ∴f (4﹣x )=()1﹣(4﹣x )=,又f (x )是周期为2的偶函数,∴f (4﹣x )=f (x )=,(4)正确.综上所述,正确的命题的序号是(1)(2)(4), 故答案为:(1)(2)(4).三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)设函数.(Ⅰ)求f (x )的最大值,并写出使f (x )取最大值是x 的集合; (Ⅱ)已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若.求a 的最小值.【解答】解:(Ⅰ)f (x )=cos (2x ﹣)+2cos 2x=(cos2xcos +sin2xsin)+(1+cos2x )=cos2x ﹣sin2x +1=cos (2x +)+1,(3分)∵﹣1≤cos (2x +)≤1,即cos (2x +)最大值为1,∴f (x )的最大值为2,(4分) 要使f (x )取最大值,cos (2x +)=1,即2x +=2kπ(k ∈Z ),解得:x=kπ﹣(k ∈Z ),则x 的集合为{x |x=kπ﹣(k ∈Z )};(6分)(Ⅱ)由题意,f (B +C )=cos [2(B +C )+]+1=,即cos (2π﹣2A +)=,化简得:cos (2A ﹣)=,(8分)∵A ∈(0,π),∴2A ﹣∈(﹣,),则有2A﹣=,即A=,(10分)在△ABC中,b+c=2,cosA=,由余弦定理,a2=b2+c2﹣2bccos=(b+c)2﹣3bc=4﹣3bc,(12分)由b+c=2知:bc≤=1,当且仅当b=c=1时取等号,∴a2≥4﹣3=1,则a取最小值1.(14分)18.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,S n=2a n﹣2.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=log2a n,c n=,记数列{c n}的前n项和T n,若对n∈N*,T n≤k (n+4)恒成立,求实数k的取值范围.【解答】解:(1)当n=1时,a1=S1=2a1﹣2,解得a1=2.当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=2a n﹣2﹣(2a n﹣1﹣2)=2a n﹣2a n﹣1,化为a n=2a n﹣1,∴数列{a n}是以2为公比的等比数列,∴.(2)∵b n=log2a n==n,∴c n==.∴数列{c n}的前n项和T n=+…+==.∵对n∈N*,T n≤k(n+4)恒成立,∴,化为=.∵n++5=9,当且仅当n=2时取等号.∴,∴.∴实数k的取值范围是.19.(12分)如图,在斜三棱柱ABC﹣A1B1C1中,O是AC的中点,A1O⊥平面ABC,∠BCA=90°,AA1=AC=BC.(Ⅰ)求证:A1B⊥AC1;(Ⅱ)求二面角A﹣BB1﹣C的余弦值.【解答】解:(Ⅰ)因为A1O⊥平面ABC,所以A1O⊥BC.又BC⊥AC,所以BC⊥平面A1ACC1,所以AC1⊥BC.…(2分)因为AA1=AC,所以四边形A1ACC1是菱形,所以AC1⊥A1C.所以AC1⊥平面A1BC,所以A1B⊥AC1.…(5分)(Ⅱ)以OC为单位长度,建立如图所示的空间直角坐标系O﹣xyz,则A(0,﹣1,0),B(2,1,0),C(0,1,0),C1(0,2,).=(2,2,0),=(0,1,),设=(x,y,z)是面ABB1的一个法向量,则•=0,•=0,即,取x=,得=(,﹣,1).同理面CBB1的一个法向量为=(0,﹣,1).…(10分)因为cos<>=.二面角A﹣BB 1﹣C是锐二面角,所以二面角A﹣BB1﹣C的余弦值.…(12分)20.(12分)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,右顶点为A,上顶点为B,已知|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过原点O的直线l与该圆相切,求直线l的斜率.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的右焦点为F2(c,0),由|AB|=|F1F2|,可得,化为a2+b2=3c2.又b2=a2﹣c2,∴a2=2c2.∴e=.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得b2=c2.因此椭圆方程为.设P(x0,y0),由F1(﹣c,0),B(0,c),可得=(x0+c,y0),=(c,c).∵,∴=c(x0+c)+cy0=0,∴x0+y0+c=0,∵点P在椭圆上,∴.联立,化为=0,∵x0≠0,∴,代入x0+y0+c=0,可得.∴P.设圆心为T(x1,y1),则=﹣,=.∴T,∴圆的半径r==.设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:y=kx.∵直线l与圆相切,∴,整理得k2﹣8k+1=0,解得.∴直线l的斜率为.21.(12分)已知函数f(x)=x2+a(x+lnx),x>0,a∈R是常数.(1)求函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若函数y=f(x)图象上的点都在第一象限,试求常数a的取值范围;(3)证明:∀a∈R,存在ξ∈(1,e),使f′(ξ)=.【解答】(1)解:函数f(x)=x2+a(x+lnx)的导数f′(x)=2x+a(1+),f(1)=1+a,f′(1)=2+2a,则函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线为y﹣(1+a)=(2+2a)(x﹣1),即y=(1+a)(2x﹣1);(2)解:①a=0时,f(x)=x2,因为x>0,所以点(x,x2)在第一象限,依题意,f(x)=x2+a(x+lnx)>0;②a>0时,由对数函数性质知,x∈(0,1)时,lnx∈(﹣∞,0),alnx∈(﹣∞,0),从而“∀x>0,f(x)=x2+a(x+lnx)>0”不成立;③a<0时,由f(x)=x2+a(x+lnx)>0得,设,g′(x)=+,则g(x)≥g(1)=﹣1,从而,﹣1<a<0;综上所述,常数a的取值范围﹣1<a≤0.(3)证明:直接计算知,设函数g(x)=f′(x)﹣=2x﹣(e+1)+﹣,,,当a>e(e﹣1)2或时,<0,因为y=g(x)的图象是一条连续不断的曲线,所以存在ξ∈(1,e),使g(ξ)=0,即ξ∈(1,e),使f′(ξ)=;当时,g(1)、g(e)≥0,而且g(1)、g(e)之中至少一个为正,由均值不等式知,,等号当且仅当时成立,所以g(x)有最小值,且,此时存在ξ∈(1,e)(或),使g(ξ)=0.综上所述,∀a∈R,存在ξ∈(1,e),使f′(ξ)=.四、请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第22题计分.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)选修4﹣1:几何证明选讲如图,已知圆上的,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点.(Ⅰ)证明:∠ACE=∠BCD;(Ⅱ)若BE=9,CD=1,求BC的长.【解答】(Ⅰ)证明:∵,∴∠ABC=∠BCD.又∵EC为圆的切线,∴∠ACE=∠ABC,∴∠ACE=∠BCD.(Ⅱ)∵EC为圆的切线,∴∠CDB=∠BCE,由(Ⅰ)可得∠BCD=∠ABC.∴△BEC∽△CBD,∴,∴BC2=CD•EB=1×9=9,解得BC=3.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.已知直线l:(t为参数)经过椭圆C:(φ为参数)的右焦点F.(Ⅰ)求m的值;(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A,B两点,求|FA|•|FB|的最大值与最小值.【解答】解:(Ⅰ)椭圆的参数方程化为普通方程,得,∴a=5,b=3,c=4,则点F的坐标为(4,0).∵直线l经过点(m,0),∴m=4.…(4分)(Ⅱ)将直线l的参数方程代入椭圆C的普通方程,并整理得:(9cos2α+25sin2α)t2+72tcosα﹣81=0.设点A,B在直线参数方程中对应的参数分别为t1,t2,则|FA|•|FB|=|t1t2|=.…(8分)当sinα=0时,|FA|•|FB|取最大值9;当sinα=±1时,|FA|•|FB|取最小值.…(10分)【选修4-5:不等式选讲】24.已知函数f(x)=|2x+1|+|2x﹣3|(1)求不等式f(x)≤6的解集;(2)若关于x的不等式f(x)≤|a﹣2|的解集非空,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)∵函数f(x)=|2x+1|+|2x﹣3|,∴不等式f(x)≤6 等价于①,或②,或③.解①求得﹣1≤x<﹣;解②求得﹣≤x≤;解③求得<x≤2.综合可得,原不等式的解集为[﹣1,2].(2)∵f(x)=|2x+1|+|2x﹣3|≥|2x+1﹣(2x﹣3)|=4,则f(x)的最小值为4.若关于x的不等式f(x)≤|a﹣2|的解集非空,则|a﹣2|≥4,a﹣2≥4,或a ﹣2≤﹣4,求得a≥6,或a≤﹣2,故a的范围为{a|a≥6,或a≤﹣2 }.。
2014-2015学年山东省菏泽市高三(上)期中数学试卷和答案(理科)(a卷)
2014-2015学年山东省菏泽市高三(上)期中数学试卷(理科)(A卷)一、选择题(本大题共10题,每小题5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.(5分)已知集合M={0,1,2,3},N={x|x2﹣3x<0},则M∩N=()A.{0}B.{x|x<0}C.{x|0<x<3}D.{1,2}2.(5分)已知函数f(x)=,则f(f())=()A.1 B.﹣2 C.2 D.﹣13.(5分)要得到函数的图象,只需将函数的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度4.(5分)由曲线y=,直线y=x﹣2及y轴所围成的图形的面积为()A.B.4 C.D.65.(5分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,S表示△ABC的面积,若acosB+bcosA=csinC,S=(b2+c2﹣a2),则∠B=()A.90°B.60°C.45°D.30°6.(5分)若a,b为实数,则“0<ab<1”是“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.(5分)已知函数f(x)=,则y=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.8.(5分)已知锐角α,β满足sinα=,cosβ=,则α+β=()A.B.πC.或πD.9.(5分)如果实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最大值为6,最小值为0,则实数k的值为()A.1 B.2 C.3 D.410.(5分)定义域为R的函数y=f(x),若对任意两个不相等的实数x1,x2,都有x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1),则称函数为“H函数”,现给出如下函数:①y=﹣x3+x+1②y=3x﹣2(sinx﹣cosx)③y=e x+1④其中为“H函数”的有()A.①②B.③④C.②③D.①②③二、填空题(大题共5题,每小题5,共25分,把答案填写在答题卡中横线上)11.(5分)知复数z1=4+2i,z2=k+i,且z1•2是实数,则实数k=.12.(5分)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则co s2θ=.13.(5分)若两个非零向量,满足|+|=|﹣|=2||,则+与﹣的夹角为.14.(5分)已知定义在R上的函数y=f(x)满足以下三个条件:①对于任意的x∈R,都有f(x+1)=;②函数y=f(x+1)的图象关于y轴对称;③对于任意的x1,x2∈[0,1],且x1<x2,都有f(x1)>f(x2).则f(),f(2),f(3)从小到大排列是.15.(5分)下列4个命题:①“如果x+y=0,x,y互为相反数”的逆命题②“如果x2+x﹣6≥0,则x>2”的否命题③在△ABC中,“A>30°”是“sinA>”的充分不必要条件④“函数f(x)=tan(x+ϕ)为奇函数”的充要条件是“ϕ=kπ(k∈Z)”其中真命题的序号是.三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(12分)已知p:函数f(x)=x2﹣2mx+4在[2,+∞)上单调递增;q:关于x的不等式mx2+4(m﹣2)x+4>0的解集为R.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求m的取值范围.17.(12分)函数f(x)=6cos2sinωx﹣3(ω>0)在一个周期内的图象如图所示,A为图象的最高点,B、C为图象与x轴的交点,且△ABC为正三角形.(Ⅰ)求ω的值及函数f(x)的值域;(Ⅱ)若f(x0)=,且x0∈(﹣),求f(x0+1)的值.18.(12分)在三角形ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a、b、c且b2+c2=bc+a2(1)求∠A;(2)若,求b2+c2的取值范围.19.(12分)已知一家公司生产某种品牌服装的年固定成本为10万元,每生产1千件需另投入2.7万元.设该公司一年内共生产该品牌服装x千件并全部销售完,每千件的销售收入为R(x)万元,且R(x)=(1)写出年利润W(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获得利润最大?(注:年利润=年销售收入﹣年总成本)20.(13分)已知函数f(x)=2lnx+,(1)求f(x)的单调区间和极值;(2)若∀x∈[1,+∞)及t∈[1,2]不等式f(x)≥t2﹣2mt+2恒成立,求实数m取值范围.21.(14分)设x=3是函数f(x)=(x2+ax+b)e3﹣x,(x∈R)的一个极值点.(Ⅰ)求a与b的关系式(用a表示b),并求f(x)的单调区间;(Ⅱ)设a>0,g(x)=(a2+)e x,若存在ξ1,ξ2∈[0,4],使得|f(ξ1)﹣g (ξ2)|<成立,求实数a的取值范围.2014-2015学年山东省菏泽市高三(上)期中数学试卷(理科)(A卷)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共10题,每小题5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.(5分)已知集合M={0,1,2,3},N={x|x2﹣3x<0},则M∩N=()A.{0}B.{x|x<0}C.{x|0<x<3}D.{1,2}【解答】解:由N中的不等式变形得:x(x﹣3)<0,解得:0<x<3,即N=(0,3),∵M={0,1,2,3},∴M∩N=[1,2}.故选:D.2.(5分)已知函数f(x)=,则f(f())=()A.1 B.﹣2 C.2 D.﹣1【解答】解:函数f(x)=,则f()=﹣tan=﹣1.f(f())=f(﹣1)=2×(﹣1)3=﹣2.故选:B.3.(5分)要得到函数的图象,只需将函数的图象()A .向左平移个单位长度B .向右平移个单位长度C .向左平移个单位长度D .向右平移个单位长度【解答】解:=,故把的图象向左平移个单位,即得函数的图象,即得到函数的图象.故选:C .4.(5分)由曲线y=,直线y=x ﹣2及y 轴所围成的图形的面积为( ) A .B .4C .D .6【解答】解:联立方程得到两曲线的交点(4,2),因此曲线y=,直线y=x ﹣2及y 轴所围成的图形的面积为:S=.故选C .5.(5分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,S 表示△ABC 的面积,若acosB +bcosA=csinC ,S=(b 2+c 2﹣a 2),则∠B=( ) A .90° B .60° C .45° D .30°【解答】解:由正弦定理可知acosB+bcosA=2RsinAcosB+2RsinBcosA=2Rsin(A+B)=2RsinC=2RsinC•sinC∴sinC=1,C=.∴S=ab=(b2+c2﹣a2),解得a=b,因此∠B=45°.故选:C.6.(5分)若a,b为实数,则“0<ab<1”是“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【解答】解:若“0<ab<1”当a,b均小于0时,即“0<ab<1”⇒“”为假命题若“”当a<0时,ab>1即“”⇒“0<ab<1”为假命题综上“0<ab<1”是“”的既不充分也不必要条件故选:D.7.(5分)已知函数f(x)=,则y=f(x)的图象大致为()A.B.C.D.【解答】解:令g(x)=x﹣lnx﹣1,则,由g'(x)>0,得x>1,即函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,由g'(x)<0得0<x<1,即函数g(x)在(0,1)上单调递减,所以当x=1时,函数g(x)有最小值,g(x)min=g(0)=0,于是对任意的x∈(0,1)∪(1,+∞),有g(x)≥0,故排除B、D,因函数g(x)在(0,1)上单调递减,则函数f(x)在(0,1)上递增,故排除C,故选:A.8.(5分)已知锐角α,β满足sinα=,cosβ=,则α+β=()A.B.πC.或πD.【解答】解:∵α、β∈(0,),满足sinα=,cosβ=,∴cosα==,sinβ==.由此可得cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ=•﹣•=.又∵α+β∈(0,π),∴α+β=.故选:A.9.(5分)如果实数x,y满足不等式组,目标函数z=kx﹣y的最大值为6,最小值为0,则实数k的值为()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:作出其平面区域如右图:A(1,2),B(1,﹣1),C(3,0),∵目标函数z=kx﹣y的最小值为0,∴目标函数z=kx﹣y的最小值可能在A或B时取得;∴①若在A上取得,则k﹣2=0,则k=2,此时,z=2x﹣y在C点有最大值,z=2×3﹣0=6,成立;②若在B上取得,则k+1=0,则k=﹣1,此时,z=﹣x﹣y,在B点取得的应是最大值,故不成立,故选:B.10.(5分)定义域为R的函数y=f(x),若对任意两个不相等的实数x1,x2,都有x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1),则称函数为“H函数”,现给出如下函数:①y=﹣x3+x+1②y=3x﹣2(sinx﹣cosx)③y=e x+1④其中为“H函数”的有()A.①②B.③④C.②③D.①②③【解答】解:∵对于任意给定的不等实数x1,x2,不等式x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1)恒成立,∴不等式等价为(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]>0恒成立,即函数f(x)是定义在R上的增函数.①函数y=﹣x3+x+1,则y′=﹣3x2+1,当x<﹣,或x>时,y′<0,此时函数为减函数,不满足条件.②y=3x﹣2(sinx﹣cosx),y′=3﹣2(cosx+sinx)>0,函数单调递增,满足条件.③y=e x+1为增函数,满足条件.④f(x)=,当x>0时,函数单调递增,当x<0时,函数单调递减,不满足条件.综上满足“H函数”的函数为②③,故选:C.二、填空题(大题共5题,每小题5,共25分,把答案填写在答题卡中横线上)11.(5分)知复数z1=4+2i,z2=k+i,且z1•2是实数,则实数k=2.【解答】解:2=k﹣i,z1•2=(4+2i)(k﹣i)=(4k+2)+(2k﹣4)i,又z1•2是实数,则2k﹣4=0,即k=2.故答案为:212.(5分)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则cos2θ=﹣.【解答】解:法一:根据题意可知:角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则tanθ=±2,∴cos2θ==,则cos2θ=2cos2θ﹣1=2×﹣1=故答案为:法二:根据题意可知:根据题意可知:角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则tanθ=±2,∴cos2θ=cos2θ﹣sin2θ===故答案为:13.(5分)若两个非零向量,满足|+|=|﹣|=2||,则+与﹣的夹角为.【解答】解:如图所示,设=,=,∵两个非零向量满足|+|=|﹣|=2||,∴四边形ABCD是矩形,且==cos∠BAC,∴∠BAC=∠OAB=,∴∠OBA=.∵∠COD=π﹣(∠OAB+∠OBA)=.再根据+与﹣的夹角为∠COD,故答案为:.14.(5分)已知定义在R上的函数y=f(x)满足以下三个条件:①对于任意的x∈R,都有f(x+1)=;②函数y=f(x+1)的图象关于y轴对称;③对于任意的x1,x2∈[0,1],且x1<x2,都有f(x1)>f(x2).则f(),f(2),f(3)从小到大排列是f(3)<f()<f(2).【解答】解:∵f(x+2)==f(x),故函数为周期为2的周期函数,∵f(x+1)的图象关于y轴对称,∴f(x)的图象关于x=1对称,∵对于任意的0≤x1<x2≤1,都有f(x1)>f(x2)∴函数在[0,1]上是一个递减函数,∴函数在[﹣1,0]上是一个递增函数,∵f()=f(2﹣0.5)=f(﹣0.5),f(2)=f(2+0)=f(0),f(3)=f(4﹣1)=f (﹣1)∴f(3)<f()<f(2)故答案为:f(3)<f()<f(2)15.(5分)下列4个命题:①“如果x+y=0,x,y互为相反数”的逆命题②“如果x2+x﹣6≥0,则x>2”的否命题③在△ABC中,“A>30°”是“sinA>”的充分不必要条件④“函数f(x)=tan(x+ϕ)为奇函数”的充要条件是“ϕ=kπ(k∈Z)”其中真命题的序号是①②.【解答】解:对于①,该命题的逆命题是“如果x、y互为相反数,则x+y=0”,它是真命题;对于②,该命题的否命题是“如果x2+x﹣6<0,则x≤2”,∵x2+x﹣6<0时,﹣3<x<2,∴x≤2成立,是真命题;对于③,△ABC中,当A>30°时,sinA>不一定成立,即充分性不成立,当sinA>时,A>30°,必要性成立,∴是必要不充分条件,③错误;对于④,当ϕ=kπ(k∈Z)时,函数f(x)=tan(x+ϕ)=tanx为奇函数,充分性成立,当函数f(x)=tan(x+ϕ)为奇函数时,ϕ=kπ(k∈Z)不一定成立,如Φ=时,f(x)=﹣是奇函数,必要性不成立,∴④错误;综上,真命题是①②.故答案为:①②.三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(12分)已知p:函数f(x)=x2﹣2mx+4在[2,+∞)上单调递增;q:关于x的不等式mx2+4(m﹣2)x+4>0的解集为R.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求m的取值范围.【解答】解:若命题p为真,因为函数f(x)的对称轴为x=m,则m≤2;若命题q为真,当m=0时原不等式为﹣8x+4>0,该不等式的解集不为R,即这种情况不存在;当m≠0时,则有,解得1<m<4;若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假;故或解得m≤1或2<m<4;∴m的取值范围为(﹣∞,1]∪(2,4).17.(12分)函数f(x)=6cos2sinωx﹣3(ω>0)在一个周期内的图象如图所示,A为图象的最高点,B、C为图象与x轴的交点,且△ABC为正三角形.(Ⅰ)求ω的值及函数f(x)的值域;(Ⅱ)若f(x0)=,且x0∈(﹣),求f(x0+1)的值.【解答】解:(Ⅰ)由已知可得,f(x)=3cosωx+sinωx=2sin(ωx+),又正三角形ABC的高为2,从而BC=4,∴函数f(x)的周期T=4×2=8,即=8,ω=,∴函数f(x)的值域为[﹣2,2].(Ⅱ)∵f(x0)=,由(Ⅰ)有f(x0)=2sin(x0+)=,即sin(x0+)=,由,知x0+∈(﹣,),∴cos(x0+)==.∴f(x0+1)=2sin(x0++)=2sin[(x0+)+]=2[sin(x0+)cos+cos(x0+)sin]=2(×+×)=.18.(12分)在三角形ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a、b、c且b2+c2=bc+a2(1)求∠A;(2)若,求b2+c2的取值范围.【解答】解:(1)由余弦定理知:cosA==,又A∈(0,π)∴∠A=(2)由正弦定理得:∴b=2sinB,c=2sinC∴b2+c2=4(sin2B+sin2C)=2(1﹣cos2B+1﹣cos2C)=4﹣2cos2B﹣2cos2(﹣B)=4﹣2cos2B﹣2cos(﹣2B)=4﹣2cos2B﹣2(﹣cos2B﹣sin2B)=4﹣cos2B+sin2B=4+2sin(2B﹣),又∵0<∠B<,∴<2B﹣<∴﹣1<2sin(2B﹣)≤2∴3<b2+c2≤6.19.(12分)已知一家公司生产某种品牌服装的年固定成本为10万元,每生产1千件需另投入2.7万元.设该公司一年内共生产该品牌服装x千件并全部销售完,每千件的销售收入为R(x)万元,且R(x)=(1)写出年利润W(万元)关于年产量x(千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获得利润最大?(注:年利润=年销售收入﹣年总成本)【解答】解:(1)当;当x>10时,W=xR(x)﹣(10+2.7x)=98﹣﹣2.7x.∴W=(2)①当0<x<10时,由W'=8.1﹣=0,得x=9,且当x∈(0,9)时,W'>0;当x∈(9,10)时,W'<0,∴当x=9时,W取最大值,且②当x>10时,当且仅当,即x=时,W=38,故当x=时,W取最大值38.综合①②知当x=9时,W取最大值38.6万元,故当年产量为9千件时,该公司在这一品牌服装的生产中所获年利润最大.20.(13分)已知函数f(x)=2lnx+,(1)求f(x)的单调区间和极值;(2)若∀x∈[1,+∞)及t∈[1,2]不等式f(x)≥t2﹣2mt+2恒成立,求实数m取值范围.【解答】解:(1),列表如下:所以,f(x)单调递减区间为,单调递增区间为,极小值是2﹣2ln2,无极大值.(2)由(1)可知f(x)在(1,+∞)上单调递增所以t2﹣2mt+2≤f(x)min=f(1)=1即t2﹣2mt+1≤0对∀t∈[1,2]恒成立所以,解得.21.(14分)设x=3是函数f(x)=(x2+ax+b)e3﹣x,(x∈R)的一个极值点.(Ⅰ)求a与b的关系式(用a表示b),并求f(x)的单调区间;(Ⅱ)设a>0,g(x)=(a2+)e x,若存在ξ1,ξ2∈[0,4],使得|f(ξ1)﹣g(ξ2)|<成立,求实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=(x2+ax+b)e3﹣x∴f′(x)=(2x+a)e3﹣x﹣(x2+ax+b)e3﹣x=﹣[x2+(a﹣2)x+b﹣a]e3﹣x,由题意得:f′(3)=0,即32+3(a﹣2)+b﹣a=0,b=﹣2a﹣3,∴f(x)=(x2+ax﹣2a﹣3)e3﹣x且f′(x)=﹣(x﹣3)(x+a+1)e3﹣x令f′(x)=0得x1=3,x2=﹣a﹣1.∵x=3是函数f(x)=(x2+ax+b)e3﹣x,(x∈R)的一个极值点∴x1≠x2,即a≠﹣4故a与b的关系式b=﹣2a﹣3,(a≠﹣4).(1)当a<﹣4时,x2=﹣a﹣1>3,由f′(x)>0得单增区间为:(3,﹣a﹣1);由f′(x)<0得单减区间为:(﹣∞,3),(﹣a﹣1,+∞);(2)当a>﹣4时,x2=﹣a﹣1<3,由f′(x)>0得单增区间为:(﹣a﹣1,3);由f′(x)<0得单减区间为:(﹣∞,﹣a﹣1),(3,+∞).(Ⅱ)由(Ⅰ)知:当a>0时,x2=﹣a﹣1<0,f(x)在[0,3]上单调递增,在[3,4]上单调递减,∴,f(x)max=f(3)=a+6.∴f(x)在[0,4]上的值域为[﹣2(a+3)e3,a+6].又g(x)=(a2+)e x,在x∈[0,4]上单调递增,∴g(x)在x∈[0,4]上的值域为.由于≥0,∴若存在ξ1,ξ2∈[0,4],使得|f(ξ1)﹣g(ξ2)|<成立,必需,解得0<a<3.∴a的取值范围是(0,3).。
2014-2015学年度第一学期期中考试高三数学理科试题
2014-2015学年度第一学期期中考试高三数学试卷(理科)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.设集合13{|()}x M y y ==,2{|log (1)}N x y x ==-,则M IR N =( ) A .(0,1) B .(]0,1 C .(1,)+∞ D .(0,+∞)2.若120a b <<<,则( )A .22ab a >B .22ab b >C .2log ()1ab >-D .2log ()2ab <-3.等差数列{}n a 的通项公式是12n a n =-,其前项和为n S ,则数列{}nS n的前11项和为( )A .-44 (B)-66 C .-55 D .554.已知函数2()21(0)f x ax ax a =-+<,若12x x <,120x x +=,则1()f x 与2()f x 的大小关系是( )A .1()f x =2()f xB .1()f x >2()f xC .1()f x <2()f xD .与a 的值有关5.抛物线22y x =-上的一点M 到焦点的距离为1,则点M 的纵坐标是( )A .98B .78C .98- D .78-6.已知向量a r 与b r 的夹角为o60,3a =r ,13a b +=r r b r 等于( ) A .1 B .3 C .4 D .57.已知m 、n 是两条直线,,,αβγ是三个平面,给出下列四个命题: ①若,,//,m n m n αβ⊥⊥则//αβ; ②若,,//αγβγαβ⊥⊥则;③若βαβα//,//,,则n m n m ⊂⊂; ④若,m α⊥,n β⊥m n ⊥,则αβ⊥.其中真命题是( )A .①和②B .①和③C .③和④D .①和④8.设函数()y f x =的反函数为()1y f x -=,且()21y f x =+的图像过点()1,2,则()131y f x -=-的图像必过点( )A .()1,3B .()3,1C .()2,3D .()2,19.已知(,1)AB k =u u u r ,(2,4)AC =u u u r ,若k 为满足||4AB ≤u u u r的一随机整数..,则ABC ∆是直角三角形的概率是( )A . 14B .12 C .37 D .3410.将正三棱柱截去三个角(如图1所示A 、B 、C 分别是三边的中点)得到几何体如图2,则该几何体按图2所示方向的侧视图(或称左视图)为( )11.若AB 是过椭圆22221x y a b+=(0)a b >>中心的一条弦,M 是椭圆上任意一点,且AM ,BM 与坐标轴不平行,1k ,2k 分别为直线AM ,BM 的斜率(其中222c a b =-),则12k k ⋅=( )A .22c a -B .22c b -C .22b a -D .22a b -12.已知函数3ax y e x =+()a R ∈有大于零的极值点,则( )A .3a >-B .3a <-C .13a >-D .13a <-二、填空题(4×4′=16分):13.在(51)x 展开式中,1x 的系数是: ;14.抛物线C :2y x x =-+与直线l :10x y --=所围成的平面图形的面积是: ;15.过P (-1,2)的直线⎩⎨⎧-=+-=t y tx 4231(t 为参数)与双曲线22(2)1y x --=相交于A 、B 两点,若C 为AB 的中点,则=PC ;E F DIA H GBC EF D AB C侧视 图1图2 BEABEB BECBED16.曲线2cos ρθ=关于直线4πθ=-对称的曲线方程为 .三、解答题(满分74分):17.(12分)在ABC ∆中,内角A ,B ,C ,的对边分别为,,a b c ,已知角3,23A a π==;设内角B=x ,ABC ∆的周长为y . (1)求函数()y f x =的解析式和定义域; (2)求函数()y f x =的值域.18.(12分)一个口袋中装有编号分别为1,2,3,4,5,6的6个大小相同的球,从中任取3个,用ξ表示取出的3个球中的最大编号.(1)求ξ的分布列;(2)求ξ的数学期望和方差.19.(12分)直三棱柱111ABC-A B C 中,1AC CC 2,AB BC ===,D 是1BA 上一点,且AD ⊥平面1A BC .(1)求证:BC ⊥平面11ABB A ;(2)求异面直线1A C 与AB 所成角的大小; (3)求二面角1A C B A --余弦值的大小.20.(12分)已知中心在原点的双曲线C 的左焦点为)0,2(-,而C 的右准线方程为23=x .(1)求双曲线C 的方程;(2)若过点)2,0(,斜率为k 的直线与双曲线C 恒有两个不同的交点A 和B ,且满足5OA OB ⋅<u u u r u u u r(其中O 为原点),求实数k 的取值范围.21.(12分)已知1=x 是函数1)1(3)(23+++-=nx x m mx x f 的一个极值点,0,,<∈m R n m(1)求m 与n 的关系表达式; (2)求函数)(x f 的单调区间;(3)当]1,1[-∈x 时,函数)(x f y =的图象上任意一点的切线斜率恒大于m 3,求m 的取值范围.22.(14分)已知函数()20y x x =≥的图象上有一列点()111,P x y ,()222,P x y ,…,(),n n n P x y ,…,以点n P 为圆心的圆n P 与以点n+1P 为圆心的圆n+1P 外切,且均与x 轴相切.若11x =,且1n n x x +<.(1)求数列{}n x 的通项;(2)圆n P 的面积为n S ,12n n T S S S =+++L ,求证:5n T π<.高三数学(理科)参考答案一、选择题BDBCD ADACA CB二、填空题13.-80; 14.43; 15.157; 16.2sin ρθ=-三、解答题17.(1)()263)0,y x x ππ=++∈;(2)(y ∈.18.(1)(2) 214E ξ=; 6380D ξ=.19.(1)略; (2)3π ;20.(1)2213x y -=;(2)(k ∈.21.(1)36n m =+;(2)单调递减区间()()2,1,1,m -∞++∞;单调递增区间()21,1m +; (3)()43,0m ∈-.22.(1)121n x n =-; (2)1n =时,1n T T ==<1n >2n ==<=()111111114223141(1)11n n n n T -⎤<+-+-++-=+-⎤⎦⎦L。
2015届高三上学期期中考试数学(理)试题(含答案)
①若 m 1,则 S 1 ;②若 m
11
1
, 则 n 1; ③若 n , 则
24
2
其中正确命题的是( ▲ )
A. ①
B.
①②
C.
②③
D.
①②③
二、填空题(本大题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分)
2 m 0.
2
11. 若 sin cos
3 ,则 sin 2 3
▲.
12. 如图是某几何体的三视图 , 其中正视图和侧视图是全等的矩形 , 底边长为 2,
于 __▲ .
15. 设抛物线 C : y2 4x 的焦点为 F, 过点 F 的直线与抛物线 C 交于 A, B 两点 , 过 AB 的中点 M作准
线的垂线与抛物线交于点
P, 若 PF
3
, 则弦长
AB 等于 __▲
.
2
16. 记数列
an 的前 n 和为 sn ,若
sn an
是公差为 d 的等差数列,则
an 为等差数列时 , d 的值为
▲.
17. 设 x, y 是正实数,且 x y 1,则 x2
y2
的最小值是 ___▲
.
x 2 y1
三、解答题:本大题共 5 小题,共 72 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 18.(本小题满分 14 分)
已知函数 f ( x)
sin
x cos x
sin 2
an
是等比数列,并求
2
an 的通项公式 an ;
( 2 ) 数 列 bn 满 足 bn
(3n
n 1) 2 n an , 数 列 bn
的 前 n 项 和 为 Tn , 若 不 等 式
2014-2015年山东省潍坊市高三(上)期中数学试卷及参考答案(理科)
2014-2015学年山东省潍坊市高三(上)期中数学试卷(理科)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.(5分)已知集合A={x|x=2k﹣1,k∈Z},B={x|≤0},则A∩B=()A.[﹣1,3]B.{﹣1,3}C.{﹣1,1}D.{﹣1,1,3}2.(5分)若a、b、c为实数,则下列命题正确的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a<b<0,则a2>ab>b2C.若a<b,则>D.若a>b>0,则>3.(5分)“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”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.(5分)设等差数列{a n}的前n项为S n,已知a1=﹣11,a3+a7=﹣6,当S n取最小值时,n=()A.5 B.6 C.7 D.85.(5分)若函数f(x)=log a(x+b)(a>0,a≠1)的大致图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的大致图象为()A.B.C.D.6.(5分)△ABC中,∠C=90°,CA=CB=2,点M在边AB上,且满足=3,则•=()A.B.1 C.2 D.7.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)﹣f(﹣a)≤2f(1),则a的取值范围是()A.[1,+∞)B.(﹣∞,1]C.[﹣1,1]D.[﹣2,2]8.(5分)已知函数f(x)=sin2x+cos2x﹣m在[0,]上有两个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣1,2)B.[1,2) C.(﹣1,2]D.[1,2]9.(5分)若实数x,y满足不等式组,且目标函数z=x﹣2y的最大值为1,则a=()A.B.C.2 D.310.(5分)设函数y=f(x)在区间(a,b)上的导函数为f′(x),f′(x)在区间(a,b)上的导函数为f″(x),若在区间(a,b)上f″(x)>0,则称函数f(x)在区间(a,b)上为“凹函数”,已知f(x)=x5﹣mx4﹣2x2在区间(1,3)上为“凹函数”,则实数m的取值范围为()A.(﹣∞,)B.[,5]C.(﹣∞,﹣3]D.(﹣∞,5]二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.(5分)已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,则{a n}的通项公式a n=.12.(5分)已知向量,满足||=1,||=3,|2﹣|=,则与的夹角为.13.(5分)如图,长方形四个顶点为O(0,0),A(,0),B(,2),C(0,2),若幂函数y=f(x)图象经过点B,则图中阴影部分的面积为.14.(5分)某中学举行升旗仪式,如图所示,在坡度为15°的看台上,从正对旗杆的一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离AB=10m,则旗杆CD的高度为m.15.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x)满足:f(x+2)=f(x)+f(1),且当x∈[0,1]时,y=f(x)单调递减,给出以下四个命题:①f(1)=0;②直线x=﹣2为函数y=f(x)图象的一条对称轴;③函数y=f(x)在[4,5]是单调递递增;④若方程f(x)=m在[﹣3,﹣1]上的两根为x1,x2,则x1+x2=﹣4.以上命题正确的是.(请把所有正确命题的序号都填上)三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(12分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE∥AB,AC=AD=DE=2AB,且F是CD 的中点.(Ⅰ)求证:AF∥平面BCE;(Ⅱ)求证:平面BCE⊥平面CDE.17.(12分)已知函数f(x)=sinx•cos(x﹣)+cos2x﹣.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若f(A)=,a=,S=,求b+c的值.△ABC18.(12分)已知a>0,给出下列两个命题:p:函数f(x)=ln(x+1)﹣ln小于零恒成立;q:关于x的方程x2+(1﹣a)x+1=0,一个根在(0,1)上,另一个根在(1,2)上,若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.19.(12分)已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S1,S2,S3成等差数列,16是a2和a8的等比中项.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若等差数列{b n}中,b1=1,前9项和等于27,令c n=2a n•b n,求数列{c n}的前n项和T n.20.(13分)某化工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂厂家的生产成本有以下三个方面:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的平均费用是每单位(x+﹣30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200).(Ⅰ)把生产每单位试剂的成本表示为x的函数关系P(x),并求出P(x)的最小值;(Ⅱ)如果产品全部卖出,据测算销售额Q(x)(元)关于产量x(单位)的函数关系为Q(x)=1240x﹣x3,试问:当产量为多少时生产这批试剂的利润最高?21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣1﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数;(Ⅲ)若g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx,当a=1时,求证:f[g(x)]<f(x).2014-2015学年山东省潍坊市高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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.(5分)已知集合A={x|x=2k﹣1,k∈Z},B={x|≤0},则A∩B=()A.[﹣1,3]B.{﹣1,3}C.{﹣1,1}D.{﹣1,1,3}【解答】解:由B中不等式变形得:(x+1)(x﹣3)≤0,且x﹣3≠0,解得:﹣1≤x<3,即B=[﹣1,3),∵A为奇数集合,∴A∩B={﹣1,1},故选:C.2.(5分)若a、b、c为实数,则下列命题正确的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a<b<0,则a2>ab>b2C.若a<b,则>D.若a>b>0,则>【解答】解:A.c=0时不成立;B.∵a<b<0,∴a2>ab>b2,正确;C.取a=﹣1,b=﹣2时,=﹣1,=﹣,则>不成立;D.若a>b>0,则<,因此不正确.故选:B.3.(5分)“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”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【解答】解:f(x)=2sin(x+)=2cosx,其图象对称轴是x=kπ,k∈Z,“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”的充分不必要条件,故选:A.4.(5分)设等差数列{a n}的前n项为S n,已知a1=﹣11,a3+a7=﹣6,当S n取最小值时,n=()A.5 B.6 C.7 D.8【解答】解:由等差数列的性质得,2a5=a3+a7=﹣6,则a5=﹣3,又a1=﹣11,所以d==2,所以a n=a1+(n﹣1)d=2n﹣13,S n==n2﹣12n,所以当n=6时,S n取最小值,故选:B.5.(5分)若函数f(x)=log a(x+b)(a>0,a≠1)的大致图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的大致图象为()A.B.C.D.【解答】解:由图象可知0<a<1且0<f(0)<1,即即解②得log a1<log a b<log a a,∵0<a<1∴由对数函数的单调性可知a<b<1,结合①可得a,b满足的关系为0<a<b<1,由指数函数的图象和性质可知,g(x)=a x+b的图象是单调递减的,且一定在x 轴上方.故选:B.6.(5分)△ABC中,∠C=90°,CA=CB=2,点M在边AB上,且满足=3,则•=()A.B.1 C.2 D.【解答】解:由题意得AB=2,△ABC是等腰直角三角形,•=()•=0+=×=1.故选:B.7.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)﹣f(﹣a)≤2f(1),则a的取值范围是()A.[1,+∞)B.(﹣∞,1]C.[﹣1,1]D.[﹣2,2]【解答】解:∵f(1)=﹣3,∴f(a)﹣f(﹣a)≤﹣6,a≥0时,﹣a2﹣2a﹣[(﹣a)2+2a]≤﹣6,整理得:a2+2a﹣3≥0,解得:a≥1,a<0时,a2﹣2a﹣[﹣(﹣a)2+2a]≤﹣6,整理得:a2﹣2a+3≤0,无解,故选:A.8.(5分)已知函数f(x)=sin2x+cos2x﹣m在[0,]上有两个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣1,2)B.[1,2) C.(﹣1,2]D.[1,2]【解答】解:由题意可得函数g(x)=2sin(2x+)与直线y=m在[0,]上两个交点.由于x∈[0,],故2x+∈[,],故g(x)∈[﹣1,2].令2x+=t,则t∈[,],函数y=h(t)=2sint 与直线y=m在[,]上有两个交点,如图:要使的两个函数图形有两个交点必须使得1≤m<2,故选:B.9.(5分)若实数x,y满足不等式组,且目标函数z=x﹣2y的最大值为1,则a=()A.B.C.2 D.3【解答】解:约束条件为,由,解得A(2,)是最优解,直线x+2y﹣a=0过点A(2,),∴a=3,故选:D.10.(5分)设函数y=f(x)在区间(a,b)上的导函数为f′(x),f′(x)在区间(a,b)上的导函数为f″(x),若在区间(a,b)上f″(x)>0,则称函数f(x)在区间(a,b)上为“凹函数”,已知f(x)=x5﹣mx4﹣2x2在区间(1,3)上为“凹函数”,则实数m的取值范围为()A.(﹣∞,)B.[,5]C.(﹣∞,﹣3]D.(﹣∞,5]【解答】解:∵f(x)=x5﹣mx4﹣2x2,∴f′(x)=x4﹣mx3﹣4x,∴f″(x)=x3﹣mx2﹣4.∵f(x)=x5﹣mx4﹣2x2在区间(1,3)上为“凹函数”,∴f″(x)>0.∴x3﹣mx2﹣4>0,x∈(1,3).∴,∵在(1,3)上单调递增,∴在(1,3)上满足:>1﹣4=﹣3.∴m≤﹣3.故选:C.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.(5分)已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,则{a n}的通项公式a n=.【解答】解:已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,①根据递推关系式:(n≥2)②所以:①﹣②得:整理得:数列{a n}是以a1为首项,公比为的等比数列.当n=1时,解得:a1=1所以:=故答案为:12.(5分)已知向量,满足||=1,||=3,|2﹣|=,则与的夹角为.【解答】解:设与的夹角为θ,则由题意可得4﹣4+=10,即4﹣4×1×3×cosθ+18=10,求得cosθ=,再结合θ∈[0,π),可得θ=,故答案为:.13.(5分)如图,长方形四个顶点为O(0,0),A(,0),B(,2),C(0,2),若幂函数y=f(x)图象经过点B,则图中阴影部分的面积为3.【解答】解:设幂函数解析式为y=x a,∵曲线经过点B(,2),∴a=3,y=x3,∴长方形部分面积S==4,=4﹣=4﹣x4|=3;阴影部分面积S阴影故答案为:3.14.(5分)某中学举行升旗仪式,如图所示,在坡度为15°的看台上,从正对旗杆的一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离AB=10m,则旗杆CD的高度为30m.【解答】解:如图所示,依题意可知∠PCB=45°,∠PBC=180°﹣60°﹣15°=105°∴∠CPB=180°﹣45°﹣105°=30°由正弦定理可知BP=•sin∠BCP=20米∴在Rt△BOP中,OP=PB•sin∠PBO=20×=30米即旗杆的高度为30米故答案为:30.15.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x)满足:f(x+2)=f(x)+f(1),且当x∈[0,1]时,y=f(x)单调递减,给出以下四个命题:①f(1)=0;②直线x=﹣2为函数y=f(x)图象的一条对称轴;③函数y=f(x)在[4,5]是单调递递增;④若方程f(x)=m在[﹣3,﹣1]上的两根为x1,x2,则x1+x2=﹣4.以上命题正确的是①②④.(请把所有正确命题的序号都填上)【解答】解:对于①,∵f(x+2)=f(x)+f(1),∴f(﹣1+2)=f(﹣1)+f(1),∴f(﹣1)=0,又f(x)为偶函数,∴f(﹣1)=f(1)=0,故①正确;且当x∈[0,1]时,y=f(x)单调递减,对于②,由①知f(1)=0,∴f(x+2)=f(x),∴y=f(x)为周期为2的偶函数,∴f(﹣2﹣x)=f(2+x)=f(﹣2+x),∴y=f(x)关于x=﹣2对称,故②正确;对于③,∵f(x+2)=f(x),∴y=f(x)为周期为2的函数,又x∈[0,1]时,y=f(x)单调递减,∴函数y=f(x)在[4,5]是单调递减函数,故③错误;对于④,∵偶函数y=f(x)在区间[0,1]上单调递减,∴y=f(x)在区间[﹣1,0]上单调递增,又y=f(x)为周期为2的函数,∴y=f(x)在区间[﹣3,﹣2]上单调递增,在区间[﹣2,﹣1]上单调递减,又y=f(x)关于x=﹣2对称,∴当方程f(x)=m在[﹣3,﹣1]上的两根为x1,x2时,x1+x2=﹣4,故④正确.综上所述,①②④正确.故答案为:①②④.三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(12分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE∥AB,AC=AD=DE=2AB,且F是CD 的中点.(Ⅰ)求证:AF∥平面BCE;(Ⅱ)求证:平面BCE⊥平面CDE.【解答】证明:(Ⅰ)取EC中点G,连BG,GF.∵F是CD的中点,∴FG∥DE,且FG=DE.又∵AB∥DE,且AB=DE.∴四边形ABGF为平行四边形.∴AF∥BG.又BG⊂平面BCE,AF⊄平面BCE.∴AF∥平面BCE.(Ⅱ)∵AB⊥平面ACD,AF⊂平面ACD,∴AB⊥AF.∵AB∥DE,∴AF⊥DE.又∵AC=AD,∴AF⊥CD.∵BG∥AF,∴BG⊥DE,BG⊥CD.∵CD∩DE=D,∴BG⊥平面CDE.∵BG⊂平面BCE,∴平面BCE⊥平面CDE.17.(12分)已知函数f(x)=sinx•cos(x﹣)+cos2x﹣.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若f(A)=,a=,S=,求b+c的值.△ABC【解答】解:(Ⅰ)解:f(x)=sinx(cosx+sinx)+cos2x﹣=sinxcosx+cos2x=sin(2x+)+由2x+∈(﹣+2kπ,+2kπ),可得函数f(x)的单调递增区间(﹣+kπ,+kπ)(k∈Z);(Ⅱ)由题意f(A)=sin(2A+)+=,化简得sin(2A+)=,∵A∈(0,π),∴A=;在△ABC中,根据余弦定理,得a2=b2+c2﹣2bccos =(b+c)2﹣3bc=3,∵S==bc•,∴bc=2△ABC∴b+c=3.18.(12分)已知a>0,给出下列两个命题:p:函数f(x)=ln(x+1)﹣ln小于零恒成立;q:关于x的方程x2+(1﹣a)x+1=0,一个根在(0,1)上,另一个根在(1,2)上,若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.【解答】解:由已知条件知ln(x+1)<恒成立,即:恒成立,即:a在x∈(﹣1,2)上恒成立;函数在(﹣1,2)上的最大值为;∴;即p:a;设f(x)=x2+(1﹣a)x+1,则由命题q:,解得3;即q:3;若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假;①若p真q假,则:,∴;②若p假q真,则:,∴a∈∅;∴实数a的取值范围为.19.(12分)已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S1,S2,S3成等差数列,16是a2和a8的等比中项.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若等差数列{b n}中,b1=1,前9项和等于27,令c n=2a n•b n,求数列{c n}的前n项和T n.【解答】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S4,S2,S3成等差数列,则:2S2=S3+S4解得:q=﹣2或1(舍去)由于:16是a2和a8的等比中项解得:a1=1所以:(Ⅱ)等差数列{b n}中,设公差为d,b1=1,前9项和等于27.则:解得:d=所以:令c n=2a n b n==(n+1)(﹣2)n﹣1T n=c1+c2+…+c n﹣1+c n=2•(﹣2)0+3•(﹣2)1+…+(n+1)(﹣2)n﹣1①﹣2T n=2•(﹣2)1+3•(﹣2)2+…+(n+1)(﹣2)n②①﹣②得:3]﹣(n+1)(﹣2)n解得:20.(13分)某化工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂厂家的生产成本有以下三个方面:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的平均费用是每单位(x+﹣30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200).(Ⅰ)把生产每单位试剂的成本表示为x的函数关系P(x),并求出P(x)的最小值;(Ⅱ)如果产品全部卖出,据测算销售额Q(x)(元)关于产量x(单位)的函数关系为Q(x)=1240x﹣x3,试问:当产量为多少时生产这批试剂的利润最高?【解答】解:(Ⅰ)P(x)=[50x+7500+20x+x(x+﹣30)]÷x=x++40,∵50≤x≤200,∴x=90时,P(x)的最小值为220元;(Ⅱ)生产这批试剂的利润L(x)=1240x﹣x3﹣(x2+40x+8100),∴L′(x)=1200﹣x2﹣2x=﹣(x+120)(x﹣100),∴50≤x<100时,L′(x)>0,100<x≤200时,L′(x)<0,∴x=100时,函数取得极大值,也是最大值,即产量为100单位时生产这批试剂的利润最高.21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣1﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数;(Ⅲ)若g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx,当a=1时,求证:f[g(x)]<f(x).【解答】解:(Ⅰ)函数的定义域为(﹣∞,+∞),a=1时,f′(x)=(e x﹣x﹣1)′′=e x ﹣1.由f′(x)<0,得e x﹣1<0,e x<1,∴x<0,所以函数的单调减区间为(﹣∞,0),单调增区间是(0,+∞).(Ⅱ)函数F(x)=f(x)﹣xlnx的定义域为(0,+∞),由F(x)=0,得a=﹣lnx(x>0),令h(x)=﹣lnx(x>0),则h′(x)=,由于x>0,e x﹣1>0,可知当x>1,h′(x)>0;当0<x<1时,h′(x)<0,故函数h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,2]上单调递增,故h(x)≥h(1)=e﹣1.又h(2)=当a=1时,对∀x>0,有f(x)>f(lna)=0,即e x﹣1>x,即>1,当e﹣1<a<<e﹣1时,函数F(x)有两个不同的零点;当a=e﹣1或a=时,函数F(x)有且仅有一个零点;当a<e﹣1或a>时,函数F(x)没有零点.(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当a=1时f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(0)=0;∴对x>0时,有f(x)>0,则e x﹣1>x;故对任意x>0,g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx>0;所以,要证f[g(x)]<f(x),只需证:∀x>0,g(x)<x;只需证:∀x>0,ln(e x﹣1)﹣lnx<x;即证:ln(e x﹣1)<lnx+lne x;即证:∀x>0xe x>e x﹣1;所以,只要证:∀x>0xe x﹣e x+1>0;令H(x)=xe x﹣e x+1,则H′(x)=xe x>0;故函数H(x)在(0,+∞)上单调递增;∴H(x)>H(0)=0;∴对∀x>0,xe x﹣e x+1>0成立,即g(x)<x,∴f[g(x)]<f(x).。
【数学】2014-2015年山东省青岛三中高三(上)期中数学试卷与答案(理科)
2014-2015学年山东省青岛三中高三(上)期中数学试卷(理科)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.(5分)已知全集U=R,A={x|y=},则∁U A=()A.[1,+∞)B.(﹣∞,1)C.(1,+∞)D.(﹣∞,1]2.(5分)已知命题p,q,“¬p为假”是“p∨q为真”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.(5分)向量,,且∥,则cos2α=()A.B.C.D.4.(5分)已知a>0且a≠1,函数y=log a x,y=a x,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是()A.B. C.D.5.(5分)定义运算=ad﹣bc,若函数f(x)=在(﹣∞,m)上单调递减,则实数m的取值范围是()A.(﹣2,+∞)B.[﹣2,+∞)C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,﹣2] 6.(5分)设x,y满足约束条件,若目标函数的最小值为,则a的值为()A.2 B.4 C.6 D.87.(5分)设、都是非零向量,下列四个条件中,一定能使+=成立的是()A.=﹣B.∥C.=2D.⊥8.(5分)下列命题中正确的是()A.y=x+的最小值是2B.y=的最小值是2C.y=sin2x+的最小值是4D.y=2﹣3x﹣(x<0)的最小值是2﹣49.(5分)已知,则=()A.B.C.﹣1 D.±110.(5分)已知函数f(x)的导函数图象如图所示,若△ABC为锐角三角形,则一定成立的是()A.f(cosA)<f(cosB)B.f(sinA)<f(cosB)C.f(sinA)>f(sinB)D.f(sinA)>f(cosB)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.11.(5分)已知函数f(x)=,则f(f())的值是=.12.(5分)曲线y=sinx(0)与y轴、直线y=1围成的封闭图形的面积为.13.(5分)已知0<<β<π,且cos,sin(α+β)=,则sinα=.14.(5分)已知函数f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图象关于直线x=1对称,当x∈[﹣1,0]时,f(x)=﹣x,则f(2013)+f(2014)=.15.(5分)有以下四个命题:①命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”;②已知a>0,b>0,则>是a>b的充要条件;③命题“若m>0,则方程x2+x﹣m=0有实根”的逆命题为真命题;④命题“∀∈R,|x+4|﹣|x﹣1|<k”是真命题,则k>5.其中正确命题的序号是.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)用数学归纳法证明:l3+23+33+…+n3=(n∈N﹡).17.(12分)已知函数f(x)=x2+alnx(a≠0)(Ⅰ)a=﹣2时,求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)判断函数f(x)在定义域内有无极值,若有,求之.18.(12分)设集合A为函数y=ln(﹣x2﹣2x+8)的定义域,集合B为函数的值域,集合C为不等式的解集.(1)求A∩B;(2)若C⊆∁R A,求a的取值范围.19.(12分)已知函数f(x)=2s inωxcosωx+2sin2ωx﹣(ω>0)的最小正周期为π.(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象.若y=g(x)在[0,b](b>0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.20.(13分)已知函数f(x)=x2+2x+b(b∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c(c>0)的解集为(k,k+6)(k∈R),求c的值;(Ⅱ)当b=0时,m为常数,且0<m<1,1﹣m≤t≤m+1,求的取值范围.21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣x2﹣ax(a∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的图象在x=0处的切线方程为y=2x+b,求a,b的值;(Ⅱ)若函数在R上是增函数,求实数a取值范围;(Ⅲ)如果函数g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2有两个不同的极值点x1,x2,证明:a>.2014-2015学年山东省青岛三中高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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.(5分)已知全集U=R,A={x|y=},则∁U A=()A.[1,+∞)B.(﹣∞,1)C.(1,+∞)D.(﹣∞,1]【解答】解:A={x|y=}={x|1﹣x>0}={x|x<1},则∁U A={x|x≥1},故选:A.2.(5分)已知命题p,q,“¬p为假”是“p∨q为真”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【解答】解:若¬p为假,则p为真,则p∨q为真,即充分性成立,当p假q真时,满足p∨q为真,但¬p为真,则必要性不成立,则“¬p为假”是“p∨q为真”的充分不必要条件,故选:A.3.(5分)向量,,且∥,则cos2α=()A.B.C.D.【解答】解:∵,,且∥,∴,即,化简得sinα=,∴cos2α=1﹣2sin2α=1﹣=故选:D.4.(5分)已知a>0且a≠1,函数y=log a x,y=a x,y=x+a在同一坐标系中的图象可能是()A.B. C.D.【解答】解:∵函数y=a x与y=log a x互为反函数,∴它们的图象关于直线y=x对称.再由函数y=a x的图象过(0,1),y=log a x,的图象过(1,0),A选项中的y=a x,a>1,y=log a x,a>1,但y=x+a中的a<1,不符合题意;B选项中的y=a x,a>1,y=log a x,0<a<1,但y=x+a中的a<1,不符合题意;C选项中的y=a x,0<a<1,y=log a x,0<a<1,但y=x+a中的a<1,符合题意;D选项中的y=a x,0<a<1,y=log a x,0<a<1,但y=x+a中的a>1,不符合题意;观察图象知,只有C正确.故选:C.5.(5分)定义运算=ad﹣bc,若函数f(x)=在(﹣∞,m)上单调递减,则实数m的取值范围是()A.(﹣2,+∞)B.[﹣2,+∞)C.(﹣∞,﹣2)D.(﹣∞,﹣2]【解答】解:∵,∴=(x﹣1)(x+3)﹣2×(﹣x)=x2+4x﹣3=(x+2)2﹣7,∴f(x)的单调递减区间为(﹣∞,﹣2),∵函数在(﹣∞,m)上单调递减,∴(﹣∞,m)⊆(﹣∞,﹣2),即m≤﹣2,∴实数m的取值范围是m≤﹣2.故选:D.6.(5分)设x,y满足约束条件,若目标函数的最小值为,则a的值为()A.2 B.4 C.6 D.8【解答】解:目标函数的几何意义为动点P(x,y)到点M(﹣1,﹣1)的斜率,即k.作出不等式对应的平面区域如图(阴影部分),由图象可知当点P位于点B(,0)时,目标函数有最小值,即,解得a=2,故选:A.7.(5分)设、都是非零向量,下列四个条件中,一定能使+=成立的是()A.=﹣B.∥C.=2D.⊥【解答】解:由+=得若=﹣=,即,则向量、共线且方向相反,因此当向量、共线且方向相反时,能使+=成立,对照各个选项,可得B项中向量、的方向相同或相反,C项中向量向量、的方向相同,D项中向量、的方向互相垂直.只有A项能确定向量、共线且方向相反.故选:A.8.(5分)下列命题中正确的是()A.y=x+的最小值是2B.y=的最小值是2C.y=sin2x+的最小值是4D.y=2﹣3x﹣(x<0)的最小值是2﹣4【解答】解:A.x<0时,y<0,因此最小值不是2;B.∵≥2,当且仅当x=1时取等号,其最小值为2;C.∵0<sin2x≤1,∴y>4,因此不正确;D.∵x<0,∴﹣x>0.∴y=2﹣3x﹣==2+4,当且仅当时取等号.其最小值为:2+4,因此不正确.综上可得:只有B正确.故选:B.9.(5分)已知,则=()A.B.C.﹣1 D.±1【解答】解:∵cos(x﹣)=﹣,∴cosx+cos(x﹣)=cosx+cosx+sinx=cosx+sinx=(cosx+sinx)=cos(x﹣)=﹣1.故选:C.10.(5分)已知函数f(x)的导函数图象如图所示,若△ABC为锐角三角形,则一定成立的是()A.f(cosA)<f(cosB)B.f(sinA)<f(cosB)C.f(sinA)>f(sinB)D.f(sinA)>f(cosB)【解答】解:根据导数函数图象可判断;f(x)在(0,1)单调递增,(1,+∞)单调递减,∵△ABC为锐角三角形,∴A+B,0﹣B<A,∴0<sin(﹣B)<sinA<1,0<cosB<sinA<1f(sinA)>f(sin(﹣B)),即f(sinA)>f(cosB)故选:D.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.11.(5分)已知函数f(x)=,则f(f())的值是=﹣2.【解答】解:∵函数,∴f()=2+=4.=f(4)==﹣2.故答案为:﹣2.12.(5分)曲线y=sinx(0)与y轴、直线y=1围成的封闭图形的面积为﹣1.【解答】解:y=sinx(0)与y轴、直线y=1的交点分别为(0,0),(,1),故曲线y=sinx(0)与y轴、直线y=1围成的封闭图形的面积为S=(1﹣sinx)dx=(x+cosx)|=﹣1,故答案为:﹣1,13.(5分)已知0<<β<π,且cos,sin(α+β)=,则sinα=.【解答】解:由于0<<β<π,cos,则sinβ==.由于,则cos(α+β)=﹣=﹣,则有sinα=sin(α+β﹣β)=sin(α+β)cosβ﹣cos(α+β)sinβ=×(﹣)﹣(﹣)×=.故答案为:.14.(5分)已知函数f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图象关于直线x=1对称,当x∈[﹣1,0]时,f(x)=﹣x,则f(2013)+f(2014)=﹣1.【解答】解:∵f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(x)=f(2﹣x),又f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,∴f(x)=﹣f(x﹣2),∴f(x+4)=﹣f(x+2)=﹣[﹣f(x)]=f(x),即4为f(x)的周期,∴f(2013)=f(4×503+1)=f(1),f(2014)=f(4×503+2)=f(2),由x∈[﹣1,0]时,f(x)=﹣x,得f(1)=﹣f(﹣1)=﹣1,由f(x)=f(2﹣x),得f(2)=f(0)=0,∴f(2013)+f(2014)=﹣1+0=﹣1,故答案为:﹣1.15.(5分)有以下四个命题:①命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”;②已知a>0,b>0,则>是a>b的充要条件;③命题“若m>0,则方程x2+x﹣m=0有实根”的逆命题为真命题;④命题“∀∈R,|x+4|﹣|x﹣1|<k”是真命题,则k>5.其中正确命题的序号是①②④.【解答】解:①命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”,正确;②已知a>0,b>0,则>是a>b的充要条件,正确;③若方程x2+x﹣m=0有实根,则△=1+4m≥0,解得.命题“若m>0,则方程x2+x﹣m=0有实根”的逆命题为“若方程x2+x﹣m=0有实根,则m>0”,是假命题;④令f(x)=|x+4|﹣|x﹣1|,则f(x)=,可得﹣5≤f(x)≤5,因此命题“∀∈R,|x+4|﹣|x﹣1|<k”是真命题,则k>5,正确.其中正确命题的序号是①②④.故答案为:①②④.三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分)用数学归纳法证明:l3+23+33+…+n3=(n∈N﹡).【解答】证明:①当n=1时,左边=1,右边=1,∴n=1时,等式成立.②假设n=k时,等式成立,即13+23+33++k3+(k+1)3=∴n=k+1时,等式成立.综合①、②原等式获证.17.(12分)已知函数f(x)=x2+alnx(a≠0)(Ⅰ)a=﹣2时,求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)判断函数f(x)在定义域内有无极值,若有,求之.【解答】解:(1)当a=﹣2时,f(x)=x2﹣2lnx,其定义域为(0,+∞),∴f′(x)=2x﹣=,令f′(x)=0,解得x=1,当x>1时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当0<x<1时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.∴函数的单调递增区间为(1,∞);递减区间为(0,1].(2)∵f(x)=x2+alnx,其定义域为(0,+∞),∴f′(x)=2x+=,①当a>0时,f′(x)>0恒成立,故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,无极值,②当a<0时,令f′(x)=0,解得x=,当0<x<时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减;当x>时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增.∴当x=时,函数f(x)取得极小值,f()=﹣+ln(﹣)18.(12分)设集合A为函数y=ln(﹣x2﹣2x+8)的定义域,集合B为函数的值域,集合C为不等式的解集.(1)求A∩B;(2)若C⊆∁R A,求a的取值范围.【解答】解:(1)∵﹣x2﹣2x+8>0,∴解得A=(﹣4,2).∵,∴B=(﹣∞,﹣3]∪[1,+∞);所以A∩B=(﹣4,﹣3]∪[1,2);(2)∵C R A=(﹣∞,﹣4]∪[2,+∞),C⊆C R A,若a<0,则不等式的解集只能是(﹣∞,﹣4]∪[,+∞),故定有≥2得解得﹣≤a<0若a>0,则不等式的解集[﹣4,],但C⊆C R A,故a∈∅.∴a的范围为<0.19.(12分)已知函数f(x)=2sinωxcosωx+2sin2ωx﹣(ω>0)的最小正周期为π.(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象.若y=g(x)在[0,b](b>0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.【解答】解:(Ⅰ)由题意,可得f(x)==.∵函数的最小正周期为π,∴=π,解之得ω=1.由此可得函数的解析式为.令,解之得∴函数f(x)的单调增区间是.(Ⅱ)将函数f(x)的图象向左平移个单位,再向上平移1个单位,可得函数y=f(x+)+1的图象,∵∴g(x)=+1=2sin2x+1,可得y=g(x)的解析式为g(x)=2sin2x+1.令g(x)=0,得sin2x=﹣,可得2x=或2x=解之得或.∴函数g(x)在每个周期上恰有两个零点,若y=g(x)在[0,b]上至少含有10个零点,则b不小于第10个零点的横坐标即可,即b的最小值为.20.(13分)已知函数f(x)=x2+2x+b(b∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c(c>0)的解集为(k,k+6)(k∈R),求c的值;(Ⅱ)当b=0时,m为常数,且0<m<1,1﹣m≤t≤m+1,求的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由值域为[0,+∞),当x2+2x+b=0时有△=4﹣4b=0,即b=1.则f(x)=x2+2x+1=(x+1)2,由已知f(x)=(x+1)2<c解得,,∵不等式f(x)<c的解集为(k,k+6),∴,解得c=9.(Ⅱ)当b=0时,f(x)=x2+2x,∴.∵0<m<1,1﹣m≤t≤m+1,∴0<1﹣m≤t≤m+1<2.令,则,当0<t<1时,g'(t)>0,g(t)单调增,当1<t<2时,g'(t)<0,g(t)单调减,∴当t=1时,g(t)取最大值,.∵=,∴g(1﹣m)<g(1+m).∴的范围为.21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣x2﹣ax(a∈R).(Ⅰ)若函数f(x)的图象在x=0处的切线方程为y=2x+b,求a,b的值;(Ⅱ)若函数在R上是增函数,求实数a取值范围;(Ⅲ)如果函数g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2有两个不同的极值点x1,x2,证明:a>.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=e x﹣x2﹣ax,∴f′(x)=e x﹣x﹣a,∴根据导数的几何意义可得,切线的斜率k=f'(0)=1﹣a,∵切线方程为y=2x+b,则k=2,∴1﹣a=2,解得a=﹣1,∴f(x)=e x﹣x2+x,∴f(0)=1,即切点(0,1),∴1=2×0+b,解得b=1;(Ⅱ)由题意f'(x)>0即e x﹣x﹣a≥0恒成立,∴a≤e x﹣x恒成立.设h(x)=e x﹣x,则h′(x)=e x﹣1.当x变化时,h′(x)、h(x)的变化情况如下表:∴h(x)min=h(0)=1,∴a≤1;(Ⅲ)∵g(x)=f(x)﹣(a﹣)x2,∴g(x)=e x﹣x2﹣ax﹣ax2+x2=e x﹣ax2﹣ax,∴g′(x)=e x﹣2ax﹣a,∵x1,x2是函数g(x)的两个不同极值点(不妨设x1<x2),∴e x﹣2ax﹣a=0(*)有两个不同的实数根x1,x2当时,方程(*)不成立则,令,则由p′(x )=0得:当x 变化时,p (x ),p′(x )变化情况如下表:∴当时,方程(*)至多有一解,不合题意; 当时,方程(*)若有两个解,则所以,.赠送—高中数学知识点二次函数(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=0)(>k f k x y1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f②x 1≤x 2<k ⇔③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0)(<k f xy1x 2x 0>a O∙kx y1x 2x O∙k<a 0)(>k f④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔xy1x 2x 0>a O ∙∙1k2k 0)(1>k f 0)(2>k f ab x 2-=xy1x 2x O∙<a 1k ∙2k 0)(1<k f 0)(2<k f ab x 2-=⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p =(Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =x>O-=f(p) f (q)()2b f a-x>O-=f (p)f (q)()2b f a-xx>O-=f (p) f (q)()2b f a-0x x>O -=f(p) f(q)()2b f a-0x xfxfx①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.x<O-=f (p)f(q)()2bf a-x x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x。
2014-2015朝阳高三期中理科试题答案
北京市朝阳区2014-2015学年度高三年级第一学期期中统一考试数学试卷答案(理工类) 2014.11一、选择题(满分40分) 题号 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 答案ACCDBBBD二、填空题(满分30分) (注:两空的填空,第一空3分,第二空2分) 三、解答题(满分80分) (15)(本小题满分13分)解:(Ⅰ)由函数()f x 的图象经过点(,1)3π,则3sincos 133a ππ-=. 解得1a =.因此()3sin cos f x x x =-. ……………………….5分 (Ⅱ)()3sin cos f x x x =-312(sin cos )22x x =- 2sin()6x π=-.所以函数()f x 的最小正周期为2T =π.由2+2262k x k ππ3ππ≤-≤π+,k ∈Z . 可得2+233k x k 2π5ππ≤≤π+,k ∈Z . 因此函数()f x 的单调递减区间为[2+,233k k 2π5πππ+],k ∈Z .……………13分题号91011121314答案22(,)22或22(,)22--34-; 45- 1- 2-;33,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭1453;(16)(本小题满分13分) (Ⅰ)在△ABC 中, 因为π2,6AB A ==,2BC =, 由正弦定理可得sin sin AB BCACB A=∠,即22222π1sin sin 62ACB ===∠,所以2sin 2ACB ∠=. 因为ACB ∠为钝角,所以3π4ACB ∠=. 所以π4BCD ∠=. ………………………………………………………………6分 (Ⅱ)在△BCD 中,由余弦定理可知2222cos BD CB DC CB DC BCD =+-⋅⋅∠,即222π(2)(31)22(31)cos 4BD =++-⋅⋅+⋅, 整理得2BD =.在△ABC 中,由余弦定理可知2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅⋅, 即222π(2)222cos6AC AC =+-⋅⋅⋅, 整理得22320AC AC -+=.解得31AC =±. 因为ACB ∠为钝角,所以2AC AB <=.所以31AC =-.所以△ABC 的面积11131sin 2(31)2222S AC AB A -=⋅⋅=⨯⨯-⨯=. …………………….13分(17)(本小题满分13分)(Ⅰ)由已知可得,121147(1)8a q a q q ⎧=⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩解得2q =或12q =.DCBA由上面方程组可知10a >,且已知数列{}n a 为递减数列,所以12q =. 代入求得112a =, 则12nn a 骣÷ç=÷ç÷ç桫. 111()12211212nnn S 轾? 骣犏臌÷ç==-÷ç÷ç桫- ……………………….6分 (Ⅱ)依题意,22222211(log log )log ()222n n n n n n b b S S S S ++++=+=⋅1222log ()n n S S +=⋅; 121log n n b S ++=,由于函数2log y x =在定义域上为增函数, 所以只需比较122()n n S S +⋅与1n S +的大小关系, 即比较2n n S S +×与21n S +的大小关系,2111122n n +轾轾骣骣犏犏鼢珑--鼢珑犏犏鼢珑桫桫犏犏臌臌=2221111222n n n ++骣骣骣鼢珑 --+鼢 珑 鼢 珑 桫桫桫,21112n +轾骣犏÷ç-÷ç犏÷ç桫犏臌122111222n n ++骣骣鼢珑=-?鼢珑鼢珑桫桫,由于2221112222nn n ++骣骣骣鼢珑 +>鼢 珑 鼢 珑 桫桫桫,即211112222n n n ++骣骣骣鼢珑 +> 鼢 珑 鼢 珑 桫桫桫,所以2111122nn +轾轾骣骣犏犏鼢珑--鼢珑犏犏鼢珑桫桫犏犏臌臌21112n +轾骣犏÷ç<-÷ç犏÷ç桫犏臌.即2n n S S +×21n S +<, 即22n n b b ++1n b +< ……………………….13分18. (本小题满分14分)(Ⅰ) ()f x 的定义域为{}x x a ≠.2(2)()()x x a f x x a -¢=-. (1)当0a =时,()(0),f x x x =≠()1f x ¢=,则(),0x ∈-∞,()0,+∞时,()f x 为增函数;(2)当0a >时,由()0f x ¢>得,2x a >或0x <,由于此时02a a <<,所以2x a >时,()f x 为增函数,0x <时,()f x 为增函数;由()0f x ¢<得,02x a <<,考虑定义域,当0x a <<,()f x 为减函数,2a x a <<时,()f x 为减函数;(3)当0a <时,由()0f x ¢>得,0x >或2x a <,由于此时20a a <<,所以 当2x a <时,()f x 为增函数,0x >时,()f x 为增函数.由()0f x ¢<得,20a x <<,考虑定义域,当2a x a <<,()f x 为减函数,0a x <<时,()f x 为减函数.综上,当0a =时,函数()f x 的单调增区间为(),0- ,()0,+.当0a >时,函数()f x 的单调增区间为(),0x ? ,()2,a + ,单调减区间为()0,a ,(),2a a .当0a <时,函数()f x 的单调增区间为(),2x a ? ,()0,+单调减区间为()2,a a ,(),0a .……………………….7分(Ⅱ)解:(1) 当0a ≤时,由(Ⅰ) 可得,()f x 在(1,2)单调增,且(1,2)x Î时x a ≠. (2) 当021a <≤时,即102a <≤时,由(Ⅰ) 可得,()f x 在()2,a + 单调增,即在(1,2)单调增,且(1,2)x Î时x a ≠.(3)当122a <<时,即112a <<时,由(Ⅰ) 可得,()f x 在(1,2)上不具有单调性,不合题意.(4)当22a ≥,即1a ≥时,由(Ⅰ) 可得,()f x 在()0,a (),,2a a 为减函数,同时需注意()1,2a ∉,满足这样的条件时()f x 在(1,2)单调减,所以此时1a =或2a ≥.综上所述,12a ≤或1a =或2a ≥. ……………………….14分19.(本小题满分14分)(Ⅰ) ()sin 2f x x =+具有性质M .依题意,若存在0x ∈(2,2)-,使0()1f x =,则0x ∈(2,2)-时有0si n 21x +=,即0sin 1x =-,022x k π=π-,k ∈Z .由于0x ∈(2,2)-,所以02x π=-.又因为区间(2,2)-内有且仅有一个02x π=-,使0()1f x =成立,所以()f x 具有性质M …5分 (Ⅱ)依题意,若函数2()221f x x mx m =+++具有性质M ,即方程2220x mx m ++=在(2,2)-上有且只有一个实根.设2()22h x x mx m =++,即2()22h x x mx m =++在(2,2)-上有且只有一个零点. 解法一:(1)当2m -≤-时,即2m ≥时,可得()h x 在(2,2)-上为增函数,只需(2)0,(2)0,h h -<⎧⎨>⎩解得2,2,3m m >⎧⎪⎨>-⎪⎩交集得2m >.(2)当22m -<-<时,即22m -<<时,若使函数()h x 在(2,2)-上有且只有一个零点,需考虑以下3种情况:(ⅰ)0m =时,2()h x x =在(2,2)-上有且只有一个零点,符合题意.(ⅱ)当20m -<-<即02m <<时,需(2)0,(2)0,h h -≤⎧⎨>⎩解得2,2,3m m ≥⎧⎪⎨>-⎪⎩交集得∅.(ⅲ)当02m <-<时,即20m -<<时,需(2)0,(2)0,h h ->⎧⎨≤⎩解得2,2,3m m <⎧⎪⎨≤-⎪⎩交集得223m -<≤-.(3)当2m -≥时,即2m ≤-时,可得()h x 在(2,2)-上为减函数只需(2)0,(2)0,h h ->⎧⎨<⎩解得2,2,3m m <⎧⎪⎨<-⎪⎩交集得2m ≤-.综上所述,若函数()f x 具有性质M ,实数m 的取值范围是23m ≤-或2m > 或0m =……………………14分解法二: 依题意,(1)由(2)(2)0h h -⋅<得,(42)(64)0m m -+<,解得23m <-或2m >. 同时需要考虑以下三种情况:(2) 由22,0,m -<-<⎧⎨∆=⎩解得0m =.(3)由20,(2)0,m h -<-<⎧⎨-=⎩解得02,2,m m <<⎧⎨=⎩不等式组无解.(4)由02,(2)0,m h <-<⎧⎨=⎩解得20,2,3m m -<<⎧⎪⎨=-⎪⎩解得23m =-. 综上所述,若函数()f x 具有性质M ,实数m 的取值范围是23m ≤-或2m > 或0m =…………………14分20. (本小题满分13分)(Ⅰ)1,3,1,5; 1,3,2,5;1,3,3,5 ……………………….3分 (Ⅱ)因为2n a tn n =-,11,42t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭所以1(1,2)2t∈. 所以当2n ≥时,总有1n n a a +>. 又11a t =-,393a t =-. 所以31820a a t -=->. 故3n ≥时,总有n n b a =.从而只需比较1a 和2a 的大小.(1) 当1a 2a ≤,即142t t -≤-,即11,32t ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,{}n a 是递增数列,此时n n b a =对一切1,2,3,...100n =均成立. 所以112233100100()()()()0b a b a b a b a -+-+-++-=.(2) 当12a a >时,即142t t ->-,即11,43t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时, 11b a =,21b a =,n n b a =()3n ≥. 所以112233100100()()()()b a b a b a b a -+-+-++-[]0(1)(42)0 0t t =+---+++ 13t =-.综上,原式=1113,,43110,,.32t t t ⎧⎛⎫-∈ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎡⎫⎪∈⎪⎢⎪⎣⎭⎩……………………….9分(Ⅲ)154.首项为1的数列有6个;首项为2的数列有628+=个;首项为3的数列有64212++=个; 首项为4的数列有666624+++=个;所以,控制阶数为2的所有数列首项之和682123244154+⨯+⨯+⨯=. ……………………13分。
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唐山市开滦一中2014—2015学年度第一学期期中考试
高三年级数学试卷(理)
一 选择题 (本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.已知全集,{|0},{|1}U R A x x B x x ==≤=≥,则集合()U C A B =
A .{|0}x x ≥
B .{|1}x x ≤
C .{|01}x x ≤≤
D .{|01}x x <<
2.设复数z 满足(2)(2)5z i i --=,则z =( )
A .23i +
B .23i -
C .32i +
D .32i -
3.已知1
32a -=,21211log ,log 33
b c ==,则( ) A .a b c >> B .a c b >> C .c a b >> D .c b a >>
4.4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率
A .18
B .38
C .58
D .78
5.由直线12x =,2x =,曲线1y x
=及x 轴所围成图形的面积为 A .154 B .174 C .1ln 22
D .2ln 2 6.设x,y 满足约束条件70310350x y x y x y +-⎧⎪-+⎨⎪--⎩
≤≤≥,则2z x y =-的最大值为( )
A. 10
B. 8
C. 3
D. 2
7.设曲线y=a x-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x ,则a =
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
8.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( ).
A .16+8π
B .8+8π
C .16+16π
D .8+16π
9.若数列{}n a 的通项公式为(){}221*2254,55n n n n a n N a --⎛⎫⎛⎫=⋅-∈ ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭的最大项为第x 项,最小项为第y 项,则x y +等于( ) A .3 B .4 C .5 D .6
10. 执行下图的程序框图,若输入的,,a b k 分别为1,2,3,则输出的M =
A .203
B .165
C .72
D .158
11.设F 为抛物线C:23y x =的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( )
A.
33 B. 93 C. 6332 D. 94 12.设函数()3x f x m π=.若存在()f x 的极值点0x 满足()22200x f x m +<⎡⎤⎣⎦,则m 的取值范围是( )
A. ()(),66,-∞-⋃∞
B. ()(),44,-∞-⋃∞
C. ()(),22,-∞-⋃∞
D.()(),14,-∞-⋃∞
二 填空题 (本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.()10x a +的展开式中,7x 的系数为15,则a =_ 14.函数()()()sin 22sin cos f x x x ϕϕϕ=+-+的最大值为_________.
15.已知偶函数()f x 在[)0,+∞单调递减,()20f =.若()10f x ->,则x 的取值范围是__________.
16.△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为c b a ,,,重心为G ,若3
3=+
+c b a ,则∠A= .
唐山市开滦一中2014—2015学年度第一学期期中考试
高三年级数学试卷(理) 二.填空题:本大题4个小题,每小题5分,共20分。
将答案直接填在题中横线上。
13.________________ ;14.________________ 15.________________; 16.________________. 三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分) 函数b x ax x f ++=1)((a ,b 为常数),且方程x x f 23)(=有两个 实根为2,121=-=x x . (1)求)(x f y =的解析式; (2)求满足不等式()3>x f 的解集
18. (本题满分12分)
已知函数y =x +t x
有如下性质:如果常数t >0,那么该函数在(0,t ]上是减函数, 在[t ,+∞)上是增函数.已知f (x )=4x 2-12x -32x +1
,x ∈[0,1],利用上述性质, 求函数f (x )的单调区间和值域;
19. (本题满分12分) 已知函数)(1cos 2)62sin()(2R x x x x f ∈-+-=π
(1)求)(x f 的单调递增区间;
(2)在△ABC 中,三内角A,B,C 的对边分别为c b a ,,,已知2
1)(=
A f ,c a b ,,成等差数列,且9=⋅,求a 的值.
20. (本题满分12分)
设函数f (x )=ln x +(x -a )2,a ∈R .
(Ⅰ)若a =0,求函数f (x )在[1,e]上的最小值;
(Ⅱ)若函数f (x )在1[,2]2
上存在单调递增区间,试求实数a 的取值范围;
21. (本题满分12分) 已知△ABC 的面积S 满足
2
323≤≤S ,且3=⋅,与的夹角为θ. (1)求θ的取值范围; (2)求函数
θθθθθ22cos cos sin 32sin 3)(++=f 的最大值及最小值
22. (本小题满分12分)设函数1
()ln x x
be f x ae x x -=+,曲线()y f x =在点(1,(1)f )处的切线为(1)2y e x =-+. (Ⅰ)求,a b ; (Ⅱ)证明:()1f x >.。