江西省上饶市上饶中学2016届高三数学上学期期中试题(理零、培优、实验、理补)
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上饶中学2015-2016学年高三上学期期中考试数 学 试 卷(理:零、培优、实验、理补班)考试时间:120分钟 分值:150分考察内容:集合与简易逻辑、函数与导数、数列、向量、三角、不等式 一、选择题(每题5分,共60分)1.已知集合A={x|x 2﹣16<0},B={﹣5,0,1},则( )A . A∩B=∅B . B ⊆AC . A∩B={0,1}D . A ⊆B 2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 4+a 25=5,则一定有( )A .a 6是常数B .S 7是常数C .a 13是常数D .S 13是常数3.若10<<<y x ,10<<a ,则下列不等式正确的是( )A .2log log 3y x a a <B .ay ax cos cos <C .y x a a <D .a a y x < 4.记cos(80)k -︒=,那么tan100︒=( )A.5.已知点A (﹣1,0),B (1,0),过定点M (0,2)的直线l 上存在点P ,使得,则直线l 的倾斜角α的取值范围是( )A .B .C .D .6.设(0,),(0,)24ππαβ∈∈,且1sin 2tan cos 2βαβ+=,则下列结论中正确的是( )A .24παβ-=B .24παβ+=C .4παβ-=D .4παβ+=7.已知f (x )=2x+3(x ∈R ),若|f (x )﹣1|<a 的必要条件是|x+1|<b (a ,b >0),则a ,b 之间的关系是( )A .B .C .D .8.已知函数()f x 的定义域是),0(+∞,且满足()()()f xy f x f y =+,1()12f = 如果对于0x y <<,都有()()f x f y >,不等式()()32f x f x -+-≥-的解集为 ( )A .[)(]-1,03,4 B .[)-1,0 C .(]3,4 D .[]-1,49.已知x ,y 满足,则使目标函数z=y ﹣x 取得最小值﹣4的最优解为( )A . (2,﹣2)B . (﹣4,0)C . (4,0)D . (7,3)10.函数14)62sin(2-+=xx x y π的图象大致为( )11.已知点G 是△ABC 的重心,( λ,μ∈R ),若∠A=120°,,则的最小值是( ) A .B .C .D .12.设曲线xe ax y )1(-=在点),(00y x A 处的切线为1l ,曲线xe x y --=)1(在点),(10y x B 处的切线为2l ,若存在]23,0[0∈x ,使得21l l ⊥,则实数a 的取值范围是( )]1,)((-∞A ),21)((+∞B )23,1)((C ]23,1)[(D二、填空题(每题5分,共20分) 13.已知x ,y ∈(0,+∞),,则的最小值为 .14.已知数列{a n }中 n n nn n n n S N n a a a aa a a a ),(2,42,2,1,2*111221∈⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<≥===++++是数列{a n }的前n项和,则S 2015= 。
15.如图,在平面直角坐标系xoy 中,将直线2xy =与直线1=x 及x 轴所围成的图形绕x 轴旋转一周得到一个圆锥,圆锥的体积12|12)2(103210πππ===⎰x dx x V 圆锥 据此类比:将曲线)0(2≥=x x y 与直线y=2及y 轴所围成的图形绕y 轴旋转一周得到一个旋转体,该旋转体的体积V=________.16.已知函数2111,[0,]3242(),()sin()22(0)3221,(,1]22x x f x g x a x a a x x x ππ⎧-+∈⎪⎪==+-+>⎨⎪∈⎪+⎩,给出下列结论:①函数()f x 的值域为2[0,]3; ②函数()g x 在上是增函数; ③对任意0a >,方程()()f x g x =在内恒有解;④若存在12,[0,1]x x ∈使得12()()f x g x =,则实数a 的取值范围是44[,]95. 其中正确命题是 (填上你认为正确的所有命题的序号) 三、解答题(17题10分,其它每题12分)17.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,且(2a ﹣c )cosB ﹣bcosC=0. (1)求∠B ;(2)设函数f (x )=﹣2cos (2x+B ),将f (x )的图象向左平移后得到函数g (x )的图象,求函数g (x )的单调递增区间.18.若m ∈R ,命题p :设x 1,x 2是方程x 2﹣ax ﹣3=0的两个实根,不等式|m+1|≥|x 1﹣x 2|对任意实数a ∈(0,2]恒成立,命题q :函数f (x )=x 3+mx 2+(m+)x+3在(﹣∞,+∞)上有极值,求使p 且¬q 为真命题,求实数m 的取值范围.19.已知数列{a n }是各项均为正数的等差数列,首项a 1=1,其前n 项和为S n ,数列{b n }是等比数列,首项b 1=2,且b 2S 2=16, b 3S 3=72. (Ⅰ)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(Ⅱ)令,其中 3,2,1,,,12121221=+===+-k kb a c a c c k k k k k 求数列{C n }的前2n+1项和T 2k+1 20.定义在R 上的函数()g x 及二次函数()h x 满足:2()2()9,(2)(0)1x xg x g x e h h e +-=+--==且(3)2h -=-. (1)求()g x 和()h x 的解析式;(2)1211222,[1,1],()5()(),x x h x ax g x x g x a ∈-++≥-对于均有成立求的取值范围.21.设正项数列}{n a 的前n 项和n S ,且满足)(2212*∈+=N n na S n n . (Ⅰ)计算321,,a a a 的值,猜想}{n a 的通项公式,并证明你的结论; (Ⅱ)设n T 是数列}1{2na 的前n 项和,证明:124+<n n T n . 22.已知函数ln ()a xf x x +=在点(1,(1))f 处的切线与x 轴平行。
(1)求实数a 的值及()f x 的极值;(2)是否存在区间2(,)(0)3t t t +>,使函数()f x 在此区间上存在极值和零点?若存在,求实数t 的取值范围,若不存在,请说明理由;(3)如果对任意的212,[,)x x e ∈+∞,有121211()()f x f x kx x -≥-,求实数k 的取值范围。
上饶中学2015-2016学年高三上学期期中考试数学参考答案(理:零、培优、实验、理补班)一、选择题CDDBA CABCD CD二、填空题:13.3 14.5239 15. 16.(1)(2)(4)三、解答题17. 解:(1)由(2a﹣c)cosB﹣bcosC=0及正弦定理得,(2sinA﹣sinC)cosB﹣sinBcosC=0,即2sinAcosB﹣sin(B+C)=0,因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sinA,因为sinA≠0,所以cosB=,由B是三角形内角得,B=,(2)由(1)得,B=,则f(x)=﹣2cos(2x+B)=﹣2cos(2x+),所以g(x)=﹣2cos,=﹣2cos(2x+)=2sin2x,由得,,故函数g(x)的单调递增区间是:18. 解:若命题p为真命题,∵x1,x2是方程x2﹣ax﹣3=0的两个实根∴x1+x2=a,x1x2=﹣3,∴|x1﹣x2|==,∵a∈(0,2],∴|x1﹣x2|≤4,∵|m+1|≥|x1﹣x2|对任意实数a∈(0,2]恒成立,则只要|m+1|≥|x 1﹣x 2|max 在a ∈(0,2]成立即可 ∴|m+1|≥4∴m+1≥4或m+1≤﹣4, ∴m≥3,或m≤﹣5, 若命题q 为真命题, ∵f (x )=x 3+mx 2+(m+)x+3,∴f′(x )=3x 2+2mx+(m+),∵函数f (x )=x 3+mx 2+(m+)x+3在(﹣∞,+∞)上有极值, ∴f′(x )=3x 2+2mx+(m+)=0有实根,∴△=4m 2﹣12m ﹣40≥0, 解得m≤﹣2,或m≥5, ∵p 且¬q 为真命题, ∴p 真,q 假,⎩⎨⎧<<--≤≥∴5253m m m 或解得3≤m<5, 19.(Ⅰ)设的公差为,的公比为,则,依题意有,解得:或(舍去),,. (Ⅱ),令①②①-②得:,.20.(Ⅰ) 92)(2)(-+=-+x x ee x g x g ,① ,92)(2)(-+=+---x x e e x g x g 即,912)(2)(-+=+-xxe e x g x g ②由①②联立解得: 3)(-=xe x g .)(x h 是二次函数, 且1)0()2(==-h h ,可设()12)(++=x ax x h ,由2)3(-=-h ,解得1-=a .()1212)(2+--=++-=∴x x x x x h,3)(-=∴x e x g 12)(2+--=x x x h .(Ⅱ)设()625)()(2+-+-=++=x a x ax x h x ϕ,()()33133)(-+-=---=x e x e x e x F x x x ,依题意知:当11x -≤≤时, min max ()()x F x φ≥()()()1333x x x F x e x e xe '=-+--+=-+,在[]1,1-上单调递减, min ()(1)30F x F e ''∴==->)(x F ∴在[]1,1-上单调递增, ()01)(max ==∴F x F()()170,130a a φφ⎧-=-⎪∴⎨=+⎪⎩≥≥解得: 37a -≤≤ ∴实数a 的取值范围为[]7,3-.………………………12分21.(Ⅰ)解:当n=1时,21212111+==a S a ,得11=a ;12122221+==+a S a a ,得22=a ; 2321233321+==++a S a a a ,得33=a . 猜想n a n =………………………………………….3’ 证明:(ⅰ)当n=1时,显然成立.(ⅱ)假设当n=k 时,k a k =…………………….4’ 则当n=k+1时,)221(2121)221(212122122111k k k a k a k a S S a k k k k k k +-++=+-++=-=++++ 结合0>n a ,解得11+=+k a k ………………..6’ 于是对于一切的自然数*∈N n ,都有n a n =…………7’ (Ⅱ)证法一:因为)121121(2411122+--=-<n n n n ,………………10’ 124)1211(2)1211215131311(212111222+=+-=+--++-+-<+++=n n n n n nT n证法二:数学归纳法证明:(ⅰ)当n=1时,11121==T ,3411214=+⨯⨯,341< (ⅱ)假设当n=k 时,124+<k kT k则当n=k+1时,221)1(1124)1(1+++<++=+k k k k T T k k 要证:1)1(2)1(41+++<+k k T k只需证:1)1(2)1(4)1(11242+++<+++k k k k k 由于22)1(11)22(4)12)(32(41241)1(2)1(4+>-+=++=+-+++k k k k k k k k所以1)1(2)1(4)1(11242+++<+++k k k k k 于是对于一切的自然数*∈N n ,都有124+<n nT n 22.(1)221(ln )1ln '()x a x a x x f x x x ⋅-+--==∵()f x 在点(1,(1)f )处的切线与x 轴平行∴21ln1'(0)01a f --==∴a=1 ∴1ln (),0xf x x x +=>2ln '()xf x x =-,当01x <<时,'()0f x >,当1x >时'()0f x <, ∴()f x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞单调递减, 故()f x 在x=1处取得极大值1,无极小值(2)∵1x >时,1ln ()0xf x x +=>,当0x →时,y →-∞,由(1)得()f x 在(0,1)上单调递增,∴由零点存在原理,()f x 在区间(0,1)存在唯一零点, 函数()f x 的图象如图所示∵函数()f x 在区间2(,),03t t t +>上存在极值和零点∴20131ln ()0t t t f t t ⎧<<<+⎪⎪⎨+⎪=<⎪⎩1111313t t e t e ⎧<<⎪⎪⇒⇒<<⎨⎪<⎪⎩∴存在符号条件的区间,实数t 的取值范围为11(,)3e ,(3)由(1)的结论知,()f x 在2[,)e +∞上单调递减,不妨设212x x e >≥,则,212111()()()f x f x k x x ⇔-≥-212111()()f x kf x k x x ⇔-≥-⇔函数()()kF x f x x =-在2[,)e +∞上单调递减,又1ln ()()k x k F x f x x x x +=-=-,∴2ln '()0k x F x x -=≤,在2[,)e +∞上恒成立,∴ln k x ≤在2[,)e +∞上恒成立在2[,)e +∞上2min (ln )ln 2x e ==,∴2k ≤。