2019-2020学年广东省联考联盟高一上学期质量检测数学(A重点)试题(解析版)
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专题10压轴题题型汇总压轴题型一、保值函数型“保值函数”,又称为“k 倍值函数”,“和谐函数”,“美好区间”等等。
1、现阶段主要是一元二次函数为主的。
核心思路是转化为“根的分布”。
2、函数单调性是解决问题的入口之一。
3、方程和函数思想。
特别是通过两个端点值构造对应的方程,再提炼出对应的方程的根的关系。
如第1题1.(江苏省连云港市市区三星普通高中2020-2021学年高一上学期期中联考)对于区间[,]a b 和函数()y f x =,若同时满足:①()f x 在[,]a b 上是单调函数;②函数(),[,]y f x x a b =∈的值域还是[,]a b ,则称区间[,]a b 为函数()f x 的“不变”区间.(1)求函数2(0)y x x =≥的所有“不变”区间;(2)函数2(0)y x m x =+≥是否存在“不变”区间?若存在,求出实数m 的取值范围;若不存在,请说明理由.2.(北京市昌平区2020-2021学年高一上学期期中质量抽测)已知函数2()f x x k =-.若存在实数,m n ,使得函数()f x 在区间上的值域为,则实数k 的取值范围为()A .(1,0]-B .(1,)-+∞C .2,0]D .(2,)-+∞3.(广东省广州市第一中学2020-2021学年高一上学期11月考试)已知函数221()x f x x-=.(1)判断函数()f x 的奇偶性并证明;(2)若不等式23()1x f x kx x +-≥在1,14x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,求实数k 的取值范围;(3)当11,(0,0)x m n m n ⎡⎤∈>>⎢⎥⎣⎦时,函数()()1(0)g x tf x t =+>的值域为[23,23]m n --,求实数t 的取值范围.4.(江苏省盐城市实验高级中学2020-2021学年高一上学期期中)一般地,若()f x 的定义域为[],a b ,值域为[],ka kb ,则称[],a b 为()f x 的“k 倍跟随区间”;特别地,若()f x 的定义域为[],a b ,值域也为[],a b ,则称[],a b 为()f x 的“跟随区间”,(1)若[]1,b 为2()22f x x x =-+的跟随区间,则b =______;(2)若函数()f x m =m的取值范围是______.压轴题型二、方程根的个数1.一元二次型“根的分布”是期中考试的一个难点和热点。
2019-2020学年高三上学期9月质量检测数学试题一、单选题1.设集合{(,)|1,4,2},A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤则 A .对任意实数a ,(2,1)A ∈ B .对任意实数a ,(2,1)A ∉ C .当且仅当a <0时,(2,1)A ∉ D .当且仅当32a ≤ 时,(2,1)A ∉ 【答案】D【解析】分析:求出(2,1)A ∈及(2,1)A ∉所对应的集合,利用集合之间的包含关系进行求解.详解:若(2,1)A ∈,则32a >且0a ≥,即若(2,1)A ∈,则32a >, 此命题的逆否命题为:若32a ≤,则有(2,1)A ∉,故选D.点睛:此题主要结合充分与必要条件考查线性规划的应用,集合法是判断充分条件与必要条件的一种非常有效的方法,根据,p q 成立时对应的集合之间的包含关系进行判断. 设{|()},{|()}A x p x B x q x ==,若A B ⊆,则p q ⇒;若A B =,则p q =,当一个问题从正面思考很难入手时,可以考虑其逆否命题形式.2.在平面直角坐标系中,记d 为点()cos ,sin P θθ到直线20x my --=的距离,当θ、m 变化时,d 的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】P 为单位圆上一点,而直线20x my --=过点()2,0A ,则根据几何意义得d 的最大值为1OA +. 【详解】22cos sin 1θθ+=∴Q ,P 为单位圆上一点,而直线20x my --=过点()2,0A ,所以d 的最大值为1213OA +=+=,选C. 【点睛】与圆有关的最值问题主要表现在求几何图形的长度、面积的最值,求点到直线的距离的最值,求相关参数的最值等方面.解决此类问题的主要思路是利用圆的几何性质将问题转化.3.某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】分析:根据三视图还原几何体,利用勾股定理求出棱长,再利用勾股定理逆定理判断直角三角形的个数.详解:由三视图可得四棱锥P ABCD -,在四棱锥P ABCD -中,2,2,2,1PD AD CD AB ====,由勾股定理可知:22,22,3,5PA PC PB BC ====,则在四棱锥中,直角三角形有:,,PAD PCD PAB ∆∆∆共三个,故选C.点睛:此题考查三视图相关知识,解题时可将简单几何体放在正方体或长方体中进行还原,分析线面、线线垂直关系,利用勾股定理求出每条棱长,进而可进行棱长、表面积、体积等相关问题的求解.4.设的边AB 上一定点0P 满足014P B AB =u u u r u u u r,且对于边AB 上任一点P ,恒有00PB PC P B P C ⋅≥⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,则( )A .2ABC π∠=B .2BAC π∠=C .AB AC =D .AC BC =【答案】D【解析】设||4AB =u u u r,则0||1P B =u u u r ,过点C 作AB 的垂线,垂足为H ,在AB 上任取一点P ,设0HP a =,则由数量积的几何意义可得2||(1)||0PB a PB a -++≥u u u r u u u r恒成立,只需△22(1)4(1)0a a a =+-=-≤即可,由此能求出ABC ∆是等腰三角形,AC BC =.【详解】设||4AB =u u u r,则0||1P B =u u u r ,过点C 作AB 的垂线,垂足为H , 在AB 上任取一点P ,设0HP a =,则由数量积的几何意义可得,2||||||(1)||PB PC PH PB PB a PB ⋅=⋅=-+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,00P B PC a ⋅=-u u u r u u u r , 于是00PB PC P B P C ⋅≥⋅u u u r u u u r u u u r u u u r恒成立,整理得2||(1)||0PB a PB a -++≥u u u r u u u r恒成立,只需△22(1)4(1)0a a a =+-=-≤即可,于是1a =,因此2HB =,即H 是AB 的中点,故ABC ∆是等腰三角形, 所以AC BC =. 故选:D.【点睛】本题考查平面向量的运算、向量的模及向量的数量积的概念、向量运算的几何意义的应用,考查利用向量解决简单的几何问题的能力.二、填空题5.已知集合A={x||x|<2},B={–2,0,1,2},则A I B=_____【答案】{0,1}【解析】根据集合的交运算进行计算即可. 【详解】222,x x <∴-<<Q ,因此A I B ={}(){}2,0,1,22,20,1-⋂-=故答案为:{}0,1 【点睛】本题主要考查集合的基本运算,根据集合交集的定义是解决本题的关键.比较基础.6.若函数()1f x =,()g x =,则()()f x g x +=__________.【答案】1(01)x ≤≤【解析】根据偶次根式被开方数大于等于零可求得()(),f x g x 定义域,取交集得到()()f x g x +的定义域,将()(),f x g x 解析式相加可得所求结果.【详解】Q ()f x 定义域为:{}0x x ≥;()g x 定义域为:{}01x x ≤≤()()f x g x ∴+的定义域为{}01x x ≤≤()())1101f x g x x ∴+==≤≤故答案为:)101x +≤≤ 【点睛】本题考查函数解析式的求解,易错点是忽略了函数定义域的要求,造成所求函数的定义域缺失.7.在()721x -的二项展开式中,第四项的系数为__________. 【答案】560-【解析】利用二项展开式的通项公式,求得第四项的系数. 【详解】二项展开式中,第四项的系数为()334721560C ⋅⋅-=-.故答案为:560- 【点睛】本小题主要考查二项展开式通项公式的运用,属于基础题.8.某兴趣小组有2名男生和3名女生,现从中任选2名学生去参加活动,则恰好选中2名女生的概率为________. 【答案】3.10【解析】分析:先确定总基本事件数,再从中确定满足条件的基本事件数,最后根据古典概型概率公式求概率.详解:从5名学生中抽取2名学生,共有10种方法,其中恰好选中2名女生的方法有3种,因此所求概率为3.10点睛:古典概型中基本事件数的探求方法 (1)列举法.(2)树状图法:适合于较为复杂的问题中的基本事件的探求.对于基本事件有“有序”与“无序”区别的题目,常采用树状图法.(3)列表法:适用于多元素基本事件的求解问题,通过列表把复杂的题目简单化、抽象的题目具体化.(4)排列组合法(理科):适用于限制条件较多且元素数目较多的题目.9.已知某圆锥体的底面半径3r =,沿圆锥体的母线把侧面展开后得到一个圆心角为23π的扇形,则该圆锥体的表面积是 . 【答案】【解析】试题分析:由已知沿圆锥体的母线把侧面展开后得到的扇形的弧长为,从而其母线长为,从而圆锥体的表面积为;故答案为:【考点】圆锥体的表面积.10.已知直线()1:3260l x k y -++=与直线()2:2320l kx k y +-+=,记3D k=()223k k -+-,则D =0是直线1l 与直线2l 平行的__________(选填“充分非必要”、“必要非充分”、“充要”、“既非充分又非必要”)条件. 【答案】必要非充分【解析】解0D =求得k 的值.由此12l l //求得k 的值.由此判断出充分、必要条件. 【详解】令0D =得()()232320,890k k k k k -++=+-=,解得9k=-或1k =.当12l l //时,()()323203260k k k k ⎧-++=⎨⨯-≠⎩,解得9k =-.故D =0是直线1l 与直线2l 平行的必要非充分条件. 故答案为:必要非充分 【点睛】本小题主要考查两条直线平行的条件,考查行列式的计算,考查充分、必要条件的判断,属于基础题.11.设函数()()cos 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为__________. 【答案】23【解析】根据题意()f x 取最大值4f π⎛⎫ ⎪⎝⎭,根据余弦函数取最大值条件解得ω的表达式,进而确定其最小值. 【详解】 因为()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,所以()f x 取最大值4f π⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以22π()8()463k k Z k k Z ωωππ-=∈∴=+∈,,因为0>ω,所以当0k =时,ω取最小值为23.【点睛】函数cos()(0,0)y A x B A ωϕω=++>>的性质 (1)max min =+y A B y A B =-,. (2)周期2π.T ω=(3)由π()x k k Z ωϕ+=∈求对称轴,最大值对应自变量满足2π()x k k ωϕ+=∈Z ,最小值对应自变量满足+2()x k k ωϕππ+=∈Z , (4)由22()22k x k k πππωϕπ-+≤+≤+∈Z 求增区间;由322()22k x k k πππωϕπ+≤+≤+∈Z 求减区间.12.若x ,y 满足x +1≤y ≤2x ,则2y−x 的最小值是__________. 【答案】3 【解析】【详解】分析:作可行域,根据目标函数与可行域关系,确定最小值取法. 详解:作可行域,如图, 平移直线2z y x =-,由图可知直线2z y x =-过点A(1,2)时,z 取最小值3.点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.13.能说明“若()()0f x f >对任意的(]02x ∈,都成立,则()f x 在(]02,上是增函数”为假命题的一个函数是_________.【答案】()232f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭(答案不唯一)【解析】根据题目所给命题为假命题,构造函数()f x 在区间(]02,满足条件“()()0f x f >对任意的(]02x ∈,都成立”且不是增函数. 【详解】由于原命题是假命题,故存在“()()0f x f >对任意的(]02x ∈,都成立”且不是增函数. 设()f x 为二次函数,则()f x 在(]02,必须是先增后减,此时只需二次函数对称轴满足122b a <-<,且二次项系数0a <即可.如()232f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.故答案为:()232f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭(答案不唯一) 【点睛】本小题主要考查函数的单调性和最值,考查二次函数的性质,属于基础题.14.已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>,双曲线2222:1x y N m n -=,若双曲线N 的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的焦距与长轴长的比值为________.1【解析】根据正六边形的性质以及椭圆的定义求得2a ,由此求得椭圆M 的焦距与长轴长的比值(也即离心率) 【详解】由正六边形的性质得椭圆上一点到两焦点距离之和为c +,根据椭圆的定义可知2c a +=,所以椭圆M 的焦距与长轴长的比值为212ca ==.1. 【点睛】本小题主要考查椭圆的定义,考查椭圆的几何性质,考查正六边形的几何性质,属于基础题.15.在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________. 【答案】9【解析】分析:先根据三角形面积公式得条件、再利用基本不等式求最值. 详解:由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c=++=,因此1144(4)()559,c a a c a c a c a c +=++=++≥+=当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9.点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.16.在实数集R 中,我们定义的大小关系“>”为全体实数排了一个“序”.类似地,我们在复数集C 上也可以定义一个称为“序”的关系,记为“>”.定义如下:对于任意两个复数:()111222121212z a bi z a b i a a b b R z z =+=+∈,,,,,>当且仅当“12a a >”或“12a a =”且“12b b >”.按上述定义的关系“>”,给出以下四个命题: ①若12z z >,则12z z >; ②若1223z z z z >,>,则13z z >;③若12z z >,则对于任意12z C z z z z ∈++,>; ④对于复数0z >,若12z z >,则12zz zz >. 其中所有真命题的序号为______________. 【答案】②③【解析】根据新定义“序”的关系,对四个命题逐一分析,由此判断出真命题的序号. 【详解】对于①,由于12z z >,所以“12a a >”或“12a a =且12b b >”. 当121,2a a =-=-,满足12a a >但12z z <,所以①错误.对于②,根据“序”的关系的定义可知,复数的“序”有传递性,所以②正确. 对于③,设z c di =+,由12z z >,所以“12a a >”或“12a a =且12b b >”,可得“12a c a c +>+”或“12a c a c +=+且12b d b d +>+”,即12z z z z +>+成立,所以③正确.对于④,当123,2,2z i z i z i ===时,126,4zz zz =-=-,12zz zz <,故④错误. 故答案为:②③ 【点睛】本小题主要考查新定义复数“序”的关系的理解和运用,考查分析、思考与解决问题的能力,属于基础题.三、解答题17.已知函数()21sin cos cos 2f x x x x =+-. (1)求()f x 的最小正周期和单调递减区间;(2)若()f x 在区间[]0m ,上恰好有十个零点,求正数m 的最小值. 【答案】(1)最小正周期为π,递减区间为π5ππ,π,88k k k Z ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;(2)39π8. 【解析】(1)利用降次公式、二倍角公式和辅助角公式化简()f x 解析式,进而求得()f x 的最小正周期和的单调减区间.(1)令()0f x =求得函数()f x 的零点,结合()f x 在区间[]0m ,上恰好有十个零点,求得m 的最小值. 【详解】 (1)()112πsin 2cos 2sin 22224f x x x x ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以()f x 的最小正周期为2ππ2T ==.由ππ3π2π22π242k x k +≤+≤+,解得π5πππ88k x k +≤≤+,所以()f x 的递减区间为π5ππ,π,88k k k Z ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. (2)令()0f x =,即πsin 204x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即()πππ2π,428k x k x k Z +==-∈.由于[]0,x m ∈内,()f x 恰有十个零点,故由()ππ28k x k Z =-∈得k 取1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,恰好10个零点.当10k =时,39π8x =.所以正数m 的最小值为39π8. 【点睛】本小题主要考查利用二倍角公式、降次公式和辅助角公式进行三角恒等变换,考查三角函数最小正周期、单调区间的求法,考查三角函数零点问题,属于中档题.18.如图,在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =AA 1=2,点P ,Q 分别为A 1B 1,BC 的中点.(1)求异面直线BP 与AC 1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.【答案】(1)310 20(2)5【解析】分析:(1)先建立空间直角坐标系,设立各点坐标,根据向量数量积求得向量1,BP ACu u u v u u u u v的夹角,再根据向量夹角与异面直线所成角的关系得结果;(2)利用平面的方向量的求法列方程组解得平面1AQC的一个法向量,再根据向量数量积得向量夹角,最后根据线面角与所求向量夹角之间的关系得结果.详解:如图,在正三棱柱ABC−A1B1C1中,设AC,A1C1的中点分别为O,O1,则OB⊥OC,OO1⊥OC,OO1⊥OB,以{}1,,OB OC OOu u u v u u u v u u u u v为基底,建立空间直角坐标系O−xyz.因为AB=AA1=2,所以()()()()()()1110,1,0,3,0,0,0,1,0,0,1,2,3,0,2,0,1,2A B C A B C--.(1)因为P为A1B1的中点,所以31,22P⎫-⎪⎪⎝⎭,从而()131,2,0,2,22BP AC⎛⎫=-=⎪⎪⎝⎭u u u v u u u u v,故11114310,20522BP ACcosBP ACBP AC⋅-+===⨯⋅u u u v u u u u vu u u v u u u u vu u u v u u u u v.因此,异面直线BP与AC1所成角的余弦值为31020.(2)因为Q为BC的中点,所以31,02Q⎫⎪⎪⎝⎭,因此3,02AQ ⎫=⎪⎪⎝⎭u u u v ,()()110,2,2,0,0,2AC CC ==u u u u v u u u u v .设n =(x ,y ,z )为平面AQC 1的一个法向量,则10,0,AQ n AC n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u u u v u u u u v即30,22220.x y y z +=⎨⎪+=⎩不妨取)1,1n =-,设直线CC 1与平面AQC 1所成角为θ,则111sin ,CC n cosCC n CC nθ⋅====⋅u u u u v u u u u v u u u u v ,所以直线CC 1与平面AQC 1点睛:本题考查空间向量、异面直线所成角和线面角等基础知识,考查运用空间向量解决问题的能力.利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”:第一,破“建系关”,构建恰当的空间直角坐标系;第二,破“求坐标关”,准确求解相关点的坐标;第三,破“求法向量关”,求出平面的法向量;第四,破“应用公式关”.19.已知抛物线C :2y =2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N . (Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM QO λ=u u u u r u u u r ,QN QO μ=u u u r u u u r,求证:11λμ+为定值.【答案】(1) 取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1) (2)证明过程见解析 【解析】【详解】分析:(1)先确定p,再设直线方程,与抛物线联立,根据判别式大于零解得直线l 的斜率的取值范围,最后根据P A ,PB 与y 轴相交,舍去k=3,(2)先设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),与抛物线联立,根据韦达定理可得12224k x x k -+=-,1221x x k =.再由=QM QO λu u u u v u u u v ,=QN QO μu u u v u u u v得=1M y λ-,1N y μ=-.利用直线P A ,PB 的方程分别得点M ,N 的纵坐标,代入化简11λμ+可得结论.详解:解:(Ⅰ)因为抛物线y 2=2px 经过点P (1,2),所以4=2p ,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x . 由题意可知直线l 的斜率存在且不为0, 设直线l 的方程为y =kx +1(k ≠0).由241y x y kx ⎧=⎨=+⎩得()222410k x k x +-+=. 依题意()2224410k k ∆=--⨯⨯>,解得k<0或0<k<1. 又P A ,PB 与y 轴相交,故直线l 不过点(1,-2).从而k ≠-3. 所以直线l 斜率的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,0)∪(0,1). (Ⅱ)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由(I )知12224k x x k -+=-,1221x x k=. 直线P A 的方程为()112211y y x x --=--. 令x =0,得点M 的纵坐标为1111212211M y kx y x x -+-+=+=+--. 同理得点N 的纵坐标为22121N kx y x -+=+-.由=QM QO λu u u u v u u u v ,=QN QO μu u u v u u u v得=1M y λ-,1N y μ=-.所以()()()2212121212122224211111111=21111111M N k x x x x x x k k y y k x k x k x x k k λμ-+-+--+=+=+=⋅=⋅------. 所以11λμ+为定值.点睛:定点、定值问题通常是通过设参数或取特殊值来确定“定点”是什么、“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角问题,证明该式是恒定的. 定点、定值问题同证明问题类似,在求定点、定值之前已知该值的结果,因此求解时应设参数,运用推理,到最后必定参数统消,定点、定值显现.20.数列{}n a ,定义{}n a ∆为数列{}n a 的一阶差分数列,其中()*1n n n a a a n N+∆=-∈.(1)若2n a n n =-,试断{}n a ∆是否是等差数列,并说明理由;(2)若111,2,2nnn n n n a a a a b -=∆-==,证明{}n b 是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式; (3)对(2)中的数列{}n a ,是否存在等差数列{}n c ,使得1212nn n n n n c C c C c C a ++⋯+=对一切*n N ∈都成立,若存在,求出数列{}n c 的通项公式;若不存在,请说明理由.【答案】(1){}n a ∆是等差数列,理由见解析;(2)证明见解析,12n n a n -=⋅;(3)存在,且n c n =.【解析】(1)通过计算112,2n n a a a +∆∆∆-==证得{}n a ∆是等差数列.(2)根据1n n n a a a +∆=-,2n n n a a ∆-=得到122n n n a a +=+,利用凑配法证得{}n b 是等差数列,并求得数列{}n a 的通项公式.(3)先求得12,c c ,由此求得n c n =,再利用组合数公式,证得n c n =符合要求. 【详解】(1)由于2n a n n =-,所以()()22111n n n a a n a n n n +=-=+-+-+∆2n =,所以()12122n n a n a n +-=+-∆=∆,且2112a a a =-=∆.所以{}n a ∆是首项为2,公差为2的等差数列.(2)由于1n n n a a a +∆=-,2n n n a a ∆-=,所以12n n n n a a a +--=,即122nn n a a +=+,两边除以12n +得111111111,,22222222n n n n n n n n a a a a a ++++=+-==,所以{}nb 是首项为12,公差为12的等差数列,故12n b n =,即11,222n n n na n a n -==⋅. (3)存在,且n c n =符合题意.依题意1212nn n n n n c C c C c C a ++⋯+=.当1n =时,111c a ==;当2n =时,122222C c C a +=,即2224,2c c +==,而{}n c 是等差数列,故只能n c n =.下证n c n=符合题意.由于n c n =,所以根据组合数公式有1212nn n n nc C c C c C ++⋯+1221n n n n C C n C +⋅+⋯+⋅=⋅()01211111n n n n n n C C C C -----=++++L 12n n n a -=⋅=符合题意. 【点睛】本小题主要考查等差数列的证明,考查等差数列通项公式,考查组合数公式,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.21.设n 为正整数,集合A =(){}12{|,,,,0,1,1,2,,}n k t t t t k n αα=∈=L L .对于集合A 中的任意元素()12,,,n x x x α=L 和()12,,,n y y y β=L ,记 M (αβ,)=()()()1111222212n n n n x y x y x y x y x y x y ⎡⎤+--++--+++--⎣⎦L .(Ⅰ)当n =3时,若()1,1,0α=,()0,1,1β=,求M (,αα)和M (,αβ)的值; (Ⅱ)当n =4时,设B 是A 的子集,且满足:对于B 中的任意元素,αβ,当,αβ相同时,M (αβ,)是奇数;当,αβ不同时,M (αβ,)是偶数.求集合B 中元素个数的最大值;(Ⅲ)给定不小于2的n ,设B 是A 的子集,且满足:对于B 中的任意两个不同的元素,αβ,M (αβ,)=0.写出一个集合B ,使其元素个数最多,并说明理由. 【答案】(1)2,1;(2) 最大值为4;(3)【解析】【详解】 (Ⅰ),。
上学期高一数学10月月考试题一、选择题:(10小题,每题5分,共50分)1设集合∈<≤=x x x A 且30{N}的真子集...的个数是( ) (A) 16(B) 8;(C) 7(D) 42设全集U={-2-1,0,1,2},A={-2-1,0},B={0,1,2},则(C U A )∩B=( )A .{0}B . {-2,-1}C .{1,2}D .{0,1,2}3设f (x )=|x -1|-|x |,则f [f (21)]=( ) (A) -21 (B)1 (C)21(D) 0 4.函数)(x f y =的图像在[],a b 内是连续的曲线,若()()0>∙b f a f ,则函数)(x f y =在区间(),a b 内( )A 只有一个零点B 至少有一个零点C 无零点D 无法确定 5.下列各式中成立的是 ( )A .1777()m n m n= B .=C .34()x y =+ D .=6.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .211x y x -=-与1y x =+B .lg y x =与21lg 2y x =C .1y =与1y x =- D .y x =与log(01)xay a a a =≠>且 7、函数y =log 2x +3(x≥1)的值域是( ) A.[)+∞,2 B.(3,+∞) C.[)+∞,3 D.(-∞,+∞)8.四位好朋友在一次聚会上,他们按照各自的爱好选择了形状不同、内空高度相等、杯口半径相等的圆口酒杯,如图所示,盛满酒后他们约定:先各自饮杯中酒的一半.设剩余酒的高度从左到右依次为1h ,2h ,3h ,4h ,则它们的大小关系正确的是( )A.214h h h >> B.123h h h >> C.324h h h >> D.241h h h >>9、下列函数中,在区间]0,(-∞上是增函数的是 ( ) (A )842+-=x x y (B ))(log 21x y -=(C )12+-=x y (D )x y -=1 10. 已知函数()f x 的定义域为A ,若其值域也为A ,则称区间A 为()f x 的保值区间.若2()=-2+g x x x m 的保值区间是[)0,+∞ ,则m 的值为( )A .0B .-1C .1D .2二、填空题:(4小题,每题5分,共20分) 11. 25lg 50lg 2lg )2(lg2+⋅+的值为 .12、定义在)1,1(-上的奇函数1)(2+++=nx x mx x f ,则常数=m ____,=n _____ 13.指数函数()x gx a =的图象过点(2,4),()g x 与()f x 互为反函数,则(2)f =__14、函数)(x f 对于任意实数x 满足条件)(1)2(x f x f =+,若5)1(-=f ,则))5((f f = 。
2019-2020学年高三第一学期期末(文科)数学试卷一、选择题1.若z(1﹣i)=2i,则z=()A.﹣1﹣i B.﹣1+i C.1﹣i D.1+i2.已知集合A={x|x2﹣3x<0},B={0,1,2,3},则A∩B等于()A.{0,1,2,3} B.{1,2,3} C.{1,2} D.{0,3}3.已知向量满足,且与的夹角为60°,则=()A.B.C.D.4.已知数列{a n}为等差数列,S n为其前n项和,a6+a3﹣a5=3,则S7=()A.42 B.21 C.7 D.35.某调查机构对全国互联网行业进行调查统计,得到整个互联网行业从业者年龄分布饼状图和90后从事互联网行业者岗位分布图(90后指1990年及以后出生,80后指1980﹣1989年之间出生,80前指1979年及以前出生),则下列结论中不一定正确的是()A.互联网行业从业人员中90后占一半以上B.互联网行业中从事技术岗位的人数90后比80后多C.互联网行业中从事设计岗位的人数90后比80前多D.互联网行业中从事市场岗位的90后人数不足总人数的10%6.已知P(1,)在双曲线﹣=1(a>0,b>0)的渐近线上,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.7.函数f(x)=(其中e为自然对数的底数)的图象大致为()A.B.C.D.8.为了纪念中华人民共和国成立70周年,某单位计划印制纪念图案.为了测算纪念图案的面积,如图,作一个面积约为12cm2的正六边形将其包含在内,并向正六边形内随机投掷300个点,已知有124个点落在纪念图案部分,据此可以估计纪念图案的面积约为()A.3cm2B.4cm2C.5cm2D.6cm29.已知函数,把函数f(x)的图象上每个点向右平移个单位得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一条对称轴方程为()A.B.x=πC.x=2πD.10.设α是给定的平面,A,B是不在α内的任意两点.有下列四个命题:①在α内存在直线与直线AB异面;②在α内存在直线与直线AB相交;③存在过直线AB的平面与α垂直;④存在过直线AB的平面与α平行.其中,一定正确的是()A.①②③B.①③C.①④D.③④11.已知椭圆C:=1(a>b>0)的左焦点为F,直线y=与C相交于A,B两点,且AF⊥BF,则C的离心率为()A.B.﹣1 C.D.﹣112.已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=﹣f(2﹣x),函数g(x)=a(e x﹣1﹣e1﹣x),若方程f(x)=g(x)有2019个解,记为x i(i=1,2,…,2019),则=()A.2019 B.4038 C.2020 D.4040二、填空题13.已知函数f(x)=,满足f(﹣1)+f(a)=0,则a的值为.14.已知,则=.15.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足b cos A+a cos B=2c cos B,,则△ABC外接圆的面积为.16.如图,六氟化硫(SF6)的分子是一个正八面体结构,其中6个氟原子(F)恰好在正八面体的顶点上,而硫原子(S)恰好是正八面体的中心.若把该分子放入一个球内,则这个球的体积与六氟化硫分子体积之比的最小值为.三、解答题(一)必考题:本大题共5小题,每小题12分,共60分.17.已知各项均为正数的等比数列{a n}满足a1=1,a2+a3=12,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设{b n﹣a n}是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{b n}的前n项和T n.18.某农科所对冬季昼夜温差(最高温度与最低温度的差)大小与某反季节大豆新品种一天内发芽数之间的关系进行了分析研究,他们分别记录了12月1日至12月6日每天昼夜最高、最低的温度(如图1),以及实验室每天每100颗种子中的发芽数情况(如图2),得到如下资料:(1)请画出发芽数y与温差x的散点图;(2)若建立发芽数y与温差x之间的线性回归模型,请用相关系数说明建立模型的合理性;(3)①求出发芽数y与温差x之间的回归方程(系数精确到0.01);②若12月7日的昼夜温差为8℃,通过建立的y关于x的回归方程,估计该实验室12月7日当天100颗种子的发芽数.参考数据:=2051,≈4.2,≈6.5.参考公式:相关系数:r=(当|r|>0.75时,具有较强的相关关系).回归方程中斜率和截距计算公式:=,=.19.如图1,AD,BC是等腰梯形CDEF的两条高,AD=AE=CD=2,点M是线段AE的中点,将该等腰梯形沿着两条高AD,BC折叠成如图2所示的四棱锥P﹣ABCD(E,F重合,记为点P).(1)求证:BM⊥DP;(2)求点M到平面BDP距离h.20.已知函数f(x)=e x﹣2ax(a∈R).(1)若f(x)的极值为0,求实数a的值;(2)若f(x)≥2xlnx﹣2x对于x∈(2,4)恒成立,求实数a的取值范围.21.已知抛物线C:y2=4x,在x轴正半轴上任意选定一点M(m,0)(m>0),过点M作与x轴垂直的直线交C于P,Q两点.(1)设m=1,证明:抛物线C:y2=4x在点P,Q处的切线方程的交点N与点M关于原点O对称;(2)通过解答(1),猜想求过抛物线C:y2=2px(p>0)上一点G(x0,y0)(不为原点)的切线方程的一种做法,并加以证明.(二)选考题:共10分,请考生在第22,23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,圆C的普通方程为x2+y2﹣4x﹣6y+5=0.在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为.(1)写出圆C的参数方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点P在C上,点Q在l上,求|PQ|的最小值及此时点P的直角坐标.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|.(1)解不等式f(x)≤1;(2)记函数f(x)的最大值为s,若=s(a,b,c>0),证明:≥3.参考答案一、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.请把正确选项在答题卡中的相应位置涂黑.1.若z(1﹣i)=2i,则z=()A.﹣1﹣i B.﹣1+i C.1﹣i D.1+i【分析】把已知等式变形,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.解:由z(1﹣i)=2i,得z=.故选:B.2.已知集合A={x|x2﹣3x<0},B={0,1,2,3},则A∩B等于()A.{0,1,2,3} B.{1,2,3} C.{1,2} D.{0,3}【分析】可以求出集合A,然后进行交集的运算即可.解:∵A={x|0<x<3},B={0,1,2,3},∴A∩B={1,2}.故选:C.3.已知向量满足,且与的夹角为60°,则=()A.B.C.D.【分析】根据条件进行数量积的运算即可求出的值,进而得出的值.解:∵,∴,∴.故选:A.4.已知数列{a n}为等差数列,S n为其前n项和,a6+a3﹣a5=3,则S7=()A.42 B.21 C.7 D.3【分析】利用等差数列通项公式求出a1+3d=3,再由S7==7(a1+3d),能求出结果.解:∵数列{a n}为等差数列,S n为其前n项和,a6+a3﹣a5=3,∴a1+5d+a1+2d﹣a1﹣4d=a1+3d=3,∴S7==7(a1+3d)=21.故选:B.5.某调查机构对全国互联网行业进行调查统计,得到整个互联网行业从业者年龄分布饼状图和90后从事互联网行业者岗位分布图(90后指1990年及以后出生,80后指1980﹣1989年之间出生,80前指1979年及以前出生),则下列结论中不一定正确的是()A.互联网行业从业人员中90后占一半以上B.互联网行业中从事技术岗位的人数90后比80后多C.互联网行业中从事设计岗位的人数90后比80前多D.互联网行业中从事市场岗位的90后人数不足总人数的10%【分析】利用整个互联网行业从业者年龄分布饼状图和90后从事互联网行业者岗位分布图直接求解.解:由整个互联网行业从业者年龄分布饼状图和90后从事互联网行业者岗位分布图,知:在A中,互联网行业从业人员中90后占56%,故A正确;在B中,互联网行业中从事技术岗位的人数90后不一定比80后多,故B错误;在C中,互联网行业中从事设计岗位的人数90后比80前多,故C正确;在D中,互联网行业中从事市场岗位的90后人数不足总人数的10%,故D正确.故选:B.6.已知P(1,)在双曲线﹣=1(a>0,b>0)的渐近线上,则该双曲线的离心率为()A.B.2 C.D.【分析】求出双曲线的渐近线方程,由题意可得=,由双曲线的离心率公式,计算可得所求值.解:P(1,)在双曲线﹣=1(a>0,b>0)的渐近线y=x上,可得=,则双曲线的离心率为e====,故选:D.7.函数f(x)=(其中e为自然对数的底数)的图象大致为()A.B.C.D.【分析】由函数为偶函数,排除AC;由x→+∞时,f(x)→0,排除B,由此得到答案.解:,故函数f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,故排除A,C;当x→+∞时,x3(e x﹣1)>>e x+1,f(x)→0,故排除B.故选:D.8.为了纪念中华人民共和国成立70周年,某单位计划印制纪念图案.为了测算纪念图案的面积,如图,作一个面积约为12cm2的正六边形将其包含在内,并向正六边形内随机投掷300个点,已知有124个点落在纪念图案部分,据此可以估计纪念图案的面积约为()A.3cm2B.4cm2C.5cm2D.6cm2【分析】设纪念图案的面积为S,由题意可得:≈,解得S.解:设纪念图案的面积为S,由题意可得:≈,解得S≈5cm2.故选:C.9.已知函数,把函数f(x)的图象上每个点向右平移个单位得到函数g(x)的图象,则函数g(x)的一条对称轴方程为()A.B.x=πC.x=2πD.【分析】根据三角函数的图象平移得出函数g(x)的解析式,再求函数g(x)的对称轴方程即可.解:函数,把函数f(x)的图象上每个点向右平移个单位,得y=f(x﹣)=sin[(x﹣)﹣]=sin(x﹣)=﹣cos x的图象,则函数y=g(x)=﹣cos x;所以函数g(x)的对称轴方程为x=kπ,k∈Z;即x=2kπ,k∈Z;令k=1,得x=2π,所以x=2π是g(x)的一条对称轴方程.故选:C.10.设α是给定的平面,A,B是不在α内的任意两点.有下列四个命题:①在α内存在直线与直线AB异面;②在α内存在直线与直线AB相交;③存在过直线AB的平面与α垂直;④存在过直线AB的平面与α平行.其中,一定正确的是()A.①②③B.①③C.①④D.③④【分析】根据空间中的直线与平面、以及平面与平面的位置关系,判断题目中的命题真假性即可.解:对于①,无论直线AB与α平行,还是直线AB与α相交,都在α内存在直线与直线AB异面,所以①正确;对于②,当直线AB与α平行时,平面α内不存在直线与直线AB相交,所以②错误;对于③,无论直线AB与α平行,还是直线AB与α相交,都存在过直线AB的平面与α垂直,所以③正确;对于④,若直线AB与α相交,则不存在过直线AB的平面与α平行,所以④错误;综上知,正确的命题序号是①③.故选:B.11.已知椭圆C:=1(a>b>0)的左焦点为F,直线y=与C相交于A,B两点,且AF⊥BF,则C的离心率为()A.B.﹣1 C.D.﹣1【分析】可解得点A、B坐标,由AF⊥BF,得•=0,把b2=a2﹣c2代入该式整理后两边同除以a4,得e的方程,解出即可,注意e的取值范围解:由,消y可得得(3a2+b2)x2=a2b2,解得x=±,分别代入y=±,∴A(,),B(﹣,﹣),∴=(+c,),=(c﹣,﹣),∴•=c2﹣﹣=0,∴c2=,(*)把b2=a2﹣c2代入(*)式并整理得4a2c2﹣c4=4a2(a2﹣c2),两边同除以a4并整理得e4﹣8e2+4=0,解得e2=4﹣2∴e=﹣1,故选:D.12.已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=﹣f(2﹣x),函数g(x)=a(e x﹣1﹣e1﹣x),若方程f(x)=g(x)有2019个解,记为x i(i=1,2,…,2019),则=()A.2019 B.4038 C.2020 D.4040【分析】分析可知,函数f(x)与g(x)均关于(1,0)对称,根据对称性即可得解.解:∵f(x)=﹣f(2﹣x),∴f(x)关于(1,0)对称,∵g(x)=a(e x﹣1﹣e1﹣x),∴g(2﹣x)=a(e1﹣x﹣e x﹣1)=﹣a(e x﹣1﹣e1﹣x)=﹣g(x),∴g(x)关于(1,0)对称,∵方程f(x)=g(x)有2019个解,即y=f(x)与y=g(x)有2019个交点,∴必有一个交点的横坐标为1,且其余2018个交点关于关于(1,0)对称,共1009对,而且每对横坐标之和为2,∴.故选:A.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在答题卡的相应位置上.13.已知函数f(x)=,满足f(﹣1)+f(a)=0,则a的值为2018 .【分析】推导出f(a)=﹣f(﹣1)=﹣e0=﹣1.当a<0时,f(a)=e a+1=﹣1,当a ≥0时,f(a)=a﹣2019=﹣1,由此能求出a的值.解:∵函数f(x)=,满足f(﹣1)+f(a)=0,∴f(a)=﹣f(﹣1)=﹣e0=﹣1.当a<0时,f(a)=e a+1=﹣1,无解,当a≥0时,f(a)=a﹣2019=﹣1,解得a=2018.故答案为:2018.14.已知,则=.【分析】利用换元法结合三角函数的诱导公式进行化简即可.解:设θ=α+,则sinθ=,α=θ﹣,则=cos(θ﹣﹣)=cos(θ﹣)=cos(﹣θ)=sinθ=,故答案为:15.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足b cos A+a cos B=2c cos B,,则△ABC外接圆的面积为4π.【分析】由正弦定理,两角和的正弦函数公式化简已知等式可得sin C=2sin C cos B,由sin C≠0,可得cos B=,结合范围B∈(0,π),可得B=,设△ABC外接圆的半径为R,则由正弦定理可求R的值,进而即可得解△ABC外接圆的面积.解:∵b cos A+a cos B=2c cos B,∴由正弦定理可得sin B cos A+sin A cos B=2sin C cos B,∴sin(A+B)=sin C=2sin C cos B,∵sin C≠0,∴可得cos B=,∵B∈(0,π),∴可得B=,∵,∴设△ABC外接圆的半径为R,则由正弦定理可得2R===4,可得R=2,∴△ABC外接圆的面积为S=πR2=4π.故答案为:4π.16.如图,六氟化硫(SF6)的分子是一个正八面体结构,其中6个氟原子(F)恰好在正八面体的顶点上,而硫原子(S)恰好是正八面体的中心.若把该分子放入一个球内,则这个球的体积与六氟化硫分子体积之比的最小值为π.【分析】连结EF,SF,则S在线段EF上,当球半径R=SF=EF时,这个球的体积与六氟化硫分子体积之比取最小值,由此能求出结果.解:连结EF,SF,则S在线段EF上,当球半径R=SF=EF时,这个球的体积与六氟化硫分子体积之比取最小值,六氟化硫(SF6)的分子是一个正八面体结构,这个正八面体结构是两个正四棱锥组合而成,设正四棱锥的底面正方形的边长为x,则2x2=4R2,解得x=,∴这个球的体积与六氟化硫分子体积之比的最小值为:=π.故答案为:π.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.第17至21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:本大题共5小题,每小题12分,共60分.17.已知各项均为正数的等比数列{a n}满足a1=1,a2+a3=12,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设{b n﹣a n}是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{b n}的前n项和T n.【分析】(1)直接利用已知条件和定义求出数列的通项公式.(2)利用(1)的结论,进一步利用分组法求出数列的和.解:(1)因为{a n}是正数等比数列,且a1=1,a2+a3=12,所以,即q2+q﹣12=0,分解得(q+4)(q﹣3)=0,又因为a n>0,所以q=3,所以数列{a n}的通项公式为;(2)因为{b n﹣a n}是首项为1,公差为2的等差数列,所以b n﹣a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1,所以,所以T n=b1+b2+…+b n=(30+1)+(31+3)+…+(3n﹣1+2n﹣1),=(30+31+…+3n﹣1)+(1+3+…+2n﹣1),=,=.18.某农科所对冬季昼夜温差(最高温度与最低温度的差)大小与某反季节大豆新品种一天内发芽数之间的关系进行了分析研究,他们分别记录了12月1日至12月6日每天昼夜最高、最低的温度(如图1),以及实验室每天每100颗种子中的发芽数情况(如图2),得到如下资料:(1)请画出发芽数y与温差x的散点图;(2)若建立发芽数y与温差x之间的线性回归模型,请用相关系数说明建立模型的合理性;(3)①求出发芽数y与温差x之间的回归方程(系数精确到0.01);②若12月7日的昼夜温差为8℃,通过建立的y关于x的回归方程,估计该实验室12月7日当天100颗种子的发芽数.参考数据:=2051,≈4.2,≈6.5.参考公式:相关系数:r=(当|r|>0.75时,具有较强的相关关系).回归方程中斜率和截距计算公式:=,=.【分析】(1)直接根据资料画出发芽数y与温差x的散点图即可;(2)先求出相关系数r,判断r是否大于0.75,再说明建立模型的合理性;(3)直接根据条件求出线性回归方程,再将x=8代入回归方程中计算出发芽数.解:(1)散点图如图所示(2)≈=,∵y与x的相关系数近似为0.952>0.75,说明y与x的线性相关程度较强,从而建立发芽数y与温差x之间的线性回归模型是合理的.(3)①由最小二乘估计公式,得≈=,,∴,②当x=8时,(颗),∴估计该实验室12月7日当天种子的发芽数为20颗,19.如图1,AD,BC是等腰梯形CDEF的两条高,AD=AE=CD=2,点M是线段AE的中点,将该等腰梯形沿着两条高AD,BC折叠成如图2所示的四棱锥P﹣ABCD(E,F重合,记为点P).(1)求证:BM⊥DP;(2)求点M到平面BDP距离h.【分析】(1)由已知可得AD⊥AP,AD⊥AB,得到AD⊥平面ABP,则AD⊥BM;再证明BM ⊥AP;由线面垂直的判定可得BM⊥平面ADP,从而得到BM⊥DP;(2)取BP中点N,连结DN,由题意AD⊥平面ABP,由V M﹣BDP=V D﹣BMP,即可求得点M到平面BDP的距离h.【解答】(1)证明:∵AD⊥EF,∴AD⊥AP,AD⊥AB,又AP∩AB=A,AP,AB⊂平面ABP,∴AD⊥平面ABP.∵BM⊂平面ABP,∴AD⊥BM;由已知得,AB=AP=BP=2,∴△ABP是等边三角形,又∵点M是AP的中点,∴BM⊥AP;∵AD⊥BM,AP⊥BM,AD∩AP=A,AD,AP⊂平面ADP,∴BM⊥平面ADP,∵DP⊂平面ADP,∴BM⊥DP;(2)解:取BP中点N,连结DN,∵AD⊥平面ABP,AB=AP=AD=2,∴,∴DN⊥BP,在Rt△DPN中,,∴,∵AD⊥平面ABP,∴,∵V M﹣BDP=V D﹣BMP,∴,又,∴,即点M到平面BDP的距离为.20.已知函数f(x)=e x﹣2ax(a∈R).(1)若f(x)的极值为0,求实数a的值;(2)若f(x)≥2xlnx﹣2x对于x∈(2,4)恒成立,求实数a的取值范围.【分析】(1)先对函数求导,然后结合导数与单调性,极值的关系可求,(2)分离系数可得,对于x∈(2,4)恒成立,构造函数,原问题转化为2a≤H(x)min,x∈(2,4),结合导数与函数的性质可求.解:(1)由题得f'(x)=e x﹣2a,①当a≤0时,f'(x)>0恒成立∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,没有极值.②当a>0时,由f'(x)=0,得x=ln2a,当x∈(﹣∞,ln2a)时,f'(x)<0,f(x)在(﹣∞,ln2a)上单调递减当x∈(ln2a,+∞)时,f'(x)>0,f(x)在(ln2a,+∞)上单调递增,∴f(x)在x=ln2a时取到极小值,∵f(x)的极值为0,∴f(ln2a)=0,∴e ln2a﹣2aln2a=0即 2a(1﹣ln2a)=0,∴,(2)由题得e x﹣2ax≥2xlnx﹣2x对于x∈(2,4)恒成立,∴对于x∈(2,4)恒成立,令,原问题转化为2a≤H(x)min,x∈(2,4),又,令G(x)=e x x﹣e x﹣2x,则G'(x)=e x x﹣2>0在x∈(2,4)上恒成立,∴G(x)在(2,4)上单调递增,∴G(x)>G(2)=2e2﹣e2﹣4=e2﹣4>0,∴H'(x)>0∴,在(2,4)上单调递增,∴,∴,21.已知抛物线C:y2=4x,在x轴正半轴上任意选定一点M(m,0)(m>0),过点M作与x轴垂直的直线交C于P,Q两点.(1)设m=1,证明:抛物线C:y2=4x在点P,Q处的切线方程的交点N与点M关于原点O对称;(2)通过解答(1),猜想求过抛物线C:y2=2px(p>0)上一点G(x0,y0)(不为原点)的切线方程的一种做法,并加以证明.【分析】(1)m=1时可求得x=1与抛物线的交点P,Q的坐标,设在P处的切线方程,与抛物线联立用判别式为零求出斜率,进而求出在P处的切线方程,同理求出在Q处的切线方程,两式联立求出交点即N的坐标,证出N与点M关于原点O对称;(2)故G做GM⊥x轴交于M,求得M关于原点的对称点M',则GM'为抛物线的切线,将直线GM'与抛物线联立可得判别式为零,证得直线GM'与抛物线相切.解:(1)解法一:证明:当m=1时,点M(1,0),P(1,2),Q(1,﹣2),设在点P处的切线的斜率为k(k≠0),联立得,由,得k=1,故在点P处的切线方程为y=x+1,同理,求得在点Q的切线方程为y=﹣x﹣1,由得交点N(﹣1,0),所以交点N与点M关于原点O对称;解法二:m=1时,点M(1,0),P(1,2),Q(1,﹣2,由y2=4x得,故或,所以在点P处的切线方程为y﹣2=x﹣1即y=x+1,在点Q处的切线方程为y+2=﹣(x﹣1)即y=﹣x﹣1,由得交点N(﹣1,0),所以交点N与M关于原点O对称;(2)解法一:过点G(x0,y0),(x0≠0)作与x轴垂直的直线交x轴于点M(x0,0),作点M关于原点对称的点M'(﹣x0,0),猜想切线方程为直线GM':,即y0y=p(x+x0),其中,联立得,∵,所以y0y=p(x+x0)与抛物线y2=2px相切.解法二:过点G(x0,y0),(x0≠0)作与x轴垂直的直线交x轴于点M(x0,0),作点M关于原点对称的点M'(﹣x0,0),猜想切线方程为直线GM':,即y0y=p(x+x0),其中,由y2=2px得,∴或,所以在点G(x0,y0)处的切线斜率为或故点G(x0,y0)处的切线方程为或,由得或所以在点G(x0,y0)处切线方程为,整理得,即y0y=p(x+x0).(二)选考题:共10分,请考生在第22,23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.在直角坐标系xOy中,圆C的普通方程为x2+y2﹣4x﹣6y+5=0.在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,直线l的极坐标方程为.(1)写出圆C的参数方程和直线l的直角坐标方程;(2)设点P在C上,点Q在l上,求|PQ|的最小值及此时点P的直角坐标.【分析】(1)直接利用转换关系的应用,把参数方程极坐标方程和直角坐标方程之间进行转换.(2)利用点到直线的距离公式的应用和方程组的解法的应用求出结果.解:(1)圆C的方程可化为(x﹣2)2+(y﹣3)2=8,圆心为C(2,3),半径为,∴圆C的参数方程为(α为参数)直线l的极坐标方程可化为ρsinθ+ρcosθ=﹣3,∵,∴直线l的直角坐标方程为x+y+3=0.(2):曲线C是以C(2,3)为圆心,半径为的圆,圆心C(2,3)到直线l:x+y+3=0的距离,所以,此时直线PQ经过圆心C(2,3),且与直线l:x+y+3=0垂直,k PQ•k l=﹣1,所以k PQ=1,PQ所在直线方程为y﹣3=x﹣2,即y=x+1.联立直线和圆的方程,解得或当|PQ|取得最小值时,点P的坐标为(0,1)所以,此时点P的坐标为(0,1).[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|.(1)解不等式f(x)≤1;(2)记函数f(x)的最大值为s,若=s(a,b,c>0),证明:≥3.【分析】(1)先将f(x)写为分段函数的形式,然后根据f(x)≤1分别解不等式即可;(2)先由(1)得到f(x)的最大值s,然后利用基本不等式即可证明≥3成立.解:(1),①当x≤﹣1时,﹣3≤1恒成立,所以x≤﹣1;②当﹣1<x<2时,2x﹣1≤1,即x≤1,所以﹣1<x≤1;③当x≥2时,3≤1显然不成立,所以不合题意;综上,不等式的解集为(﹣∞,1].(2)证明:由(1)知f(x)max=3=s,于是,所以≥=6,当且仅当a=b=c=1时取等号,所以.。
考点17 分组求和法一、单选题1.若数列{}n a 的通项公式是()()131nn a n =--,则1210···+a a a ++= A .15 B .12 C .12-D .15-【试题来源】吉林省蛟河市第一中学校2020-2021学年第一学期11月阶段性检测高二(理) 【答案】A【解析】因为()()131nn a n =--,所以12253a a +=-+=,348113a a +=-+=,5614173a a +=-+=,7820233a a +=-+=,91026293a a +=-+=, 因此1210···+3515a a a ++=⨯=.故选A . 2.已知数列{}n a 满足11n n a a λ+=+,且11a =,23a =,则数列{}n a 前6项的和为 A .115 B .118 C .120D .128【试题来源】河南省豫北名校2020-2021学年高二上学期12月质量检测(文) 【答案】C【分析】由题干条件求得2λ=,得到121n n a a +=+,构造等比数列可得数列{}n a 的通项公式,再结合等比数列求和公式即可求得数列{}n a 前6项的和. 【解析】21113a a λλ=+=+=,则2λ=,可得121n n a a +=+,可化为()1121n n a a ++=+,有12nn a +=,得21n n a =-,则数列{}n a 前6项的和为()()6262122226612012⨯-+++-=-=-.故选C .3.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +a n +1=2n (n ∈N *),则S 2020=A .2020223-B .202022 3+C .202122 3-D .202122 3+【试题来源】河南省濮阳市2019-2020学年高二下学期升级考试(期末)(文) 【答案】C【分析】根据递推公式a n +a n +1 =2n (n ∈N *)的特点在求S 2020时可采用分组求和法,然后根据等比数列的求和公式即可得到正确选项. 【解析】由题意,可知2020122020123420192020()()()S a a a a a a a a a =+++=++++++132019222=+++2021223-=.故选C . 4.定义:在数列{}n a 中,0n a >,且1n a ≠,若1n an a +为定值,则称数列{}n a 为“等幂数列”.已知数列{}n a 为“等幂数列”,且122,4,n a a S ==为数列{}n a 的前n 项和,则2009S 为 A .6026 B .6024 C .2D .4【试题来源】山西省长治市第二中学2019-2020学年高一下学期期末(文) 【答案】A【分析】根据数列新定义求出数列的前几项,得出规律,然后求和.【解析】因为122,4a a ==,所以334242a a a ==,32a =,4216a =,44a =,所以212n a -=,24n a =,*n N ∈,2009(24)100426026S =+⨯+=.故选A . 【名师点睛】本题考查数列的新定义,解题关键是根据新定义计算出数列的项,然后寻找出规律,解决问题. 5.数列111111,2,3,4,,248162n n +++++的前n 项和等于 A .21122n n n +-++B .2122n n n++C .2122n n n +-+D .【试题来源】四川省三台中学实验学校2019-2020学年高一6月月考(期末适应性) 【答案】A 【解析】因,故,故选A .6.已知一组整数1a ,2a ,3a ,4a ,…满足130m m a a +++=,其中m 为正整数,若12a =,则这组数前50项的和为 A .-50 B .-73 C .-75D .-77【试题来源】四川省自贡市旭川中学2020-2021学年高一上学期开学考试 【答案】C【分析】先利用已知条件写出整数列的前五项,得到其周期性,再计算这组数前50项的和即可.【解析】因为130m m a a +++=,12a =,所以2130a a ++=,得25a =-;3230a a ++=,得32a =-;4330a a ++=,得41a =-;5430a a ++=,得52a =-,由此可知,该组整数从第3项开始,以-2,-1,-2,-1,…的规律循环, 故这组数的前50项和为()()25212475+-+--⨯=-.故选C .7.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,且满足11a =,23a =,23n n a a +=,则2020S = A .1010232⨯-B .101023⨯C .2020312-D .1010312+【试题来源】山西省孝义市第二中学校2019-2020学年高一下学期期末 【答案】A【分析】利用递推关系得出数列的奇数项与偶数项分别成等比数列,对2020S 进行分组求和. 【解析】因为11a =,23a =,23n n a a +=,所以数列{}n a 的奇数项成等比数列,偶数项也成等比数列,且仅比均为3,所以101010102020132019242020133(13)()()1313S a a a a a a --=+++++++=+--1010232=⨯-.故选A .【名师点睛】本题考查等比数列的判定,等比数列的前n 项和公式,考查分组求和法,解题时注意对递推式23n n a a +=的认识,它确定数列的奇数项与偶数项分别成等比数列,而不是数列{}n a 成等比数列.8.已知数列{(1)(21)}n n -+的前n 项和为n S ,*N n ∈,则11S = A .13- B .12- C .11-D .10-【试题来源】山东省青岛胶州市2019-2020学年高二下学期期末考试 【答案】A【分析】本题根据数列通项公式的特点可先求出相邻奇偶项的和,然后运用分组求和法可计算出11S 的值,得到正确选项.【解析】由题意,令(1)(21)nn a n =-+,则当n 为奇数时,1n +为偶数, 1(21)[2(1)1]2n n a a n n ++=-++++=,111211S a a a ∴=++⋯+ 123491011()()()a a a a a a a =++++⋯+++222(2111)=++⋯+-⨯+2523=⨯-13=-.故选A .【名师点睛】本题主要考查正负交错数列的求和问题,考查了转化与化归思想,整体思想,分组求和法,以及逻辑推理能力和数学运算能力.本题属中档题.9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,13nn n a a +=,那么100S 的值为A .()50231-B .5031-C .5032-D .50342-【试题来源】吉林省四平市公主岭范家屯镇第一中学2019-2020学年高一下学期期末考试 【答案】A【分析】根据题中条件,得到23n na a +=,推出数列{}n a 的奇数项和偶数项都是成等比数列,由等比数列的求和公式,分别计算奇数项与偶数项的和,即可得出结果.【解析】因为11a =,13nn n a a +=,所以23a =,1123n n n a a +++=,所以1213n n n n a a a a +++=,即23n na a +=,所以135,,,a a a ⋅⋅⋅成以1为首项、3为公比的等比数列,246,,,a a a ⋅⋅⋅也成以3为首项、3为公比的等比数列,所以()()()5050100139924100313131313Sa a a a a a --=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=+--505050313532322-+⋅-==⋅-.故选A .【名师点睛】本题主要考查等比数列求和公式的基本量运算,考查分组求和,熟记公式即可,属于常考题型.10.已知数列{}n a 满足12321111222n n a a a a n -++++=,记数列{2}n a n -的前n 项和为n S ,则n S =A .2222nn n--B .22122nn n---C .212222n n n +--- D .2222nn n--【试题来源】河北省秦皇岛市第一中学2020-2021学年高二上学期第一次月考 【答案】C【分析】利用递推关系求出数列{}n a 的通项公式,然后利用等差数列和等比数列的前n 项和公式进行求解即可.【解析】因为12321111(1)222n n a a a a n -++++=,所以有11a =, 当2,n n N *≥∈时,有1231221111(2)222n n a a a a n --++++=-,(1)(2)-得,111122n n n n a a --=⇒=,显然当1n =时,也适合,所以12()n n a n N -*=∈,令 2n n a n b -=,所以2n n b n =-,因此有:2323(21)(22)(23)(2)(2222)(123)n n n n S n =-+-+-++-=++++-++++22112(12)(1)222 2.1222222n n n n n n n n n ++-+=-=---=----故选C.【名师点睛】本题考查了由递推关系求数列的通项公式,考查了等差数列和等比数列的前n 项和公式,考查了数学运算能力.11.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且(),n P n a 为函数221x y x =+-图象上的一点,则n S =A .2122n n ++-B .212n n ++C .22n -D .22n n +【试题来源】四川省仁寿第二中学2020-2021学年高三9月月考(理) 【答案】A【分析】根据已知条件求得n a ,利用分组求和法求得n S【解析】因为(),n P n a 为函数221x y x =+-图象上的一点,所以()212nn a n =-+,则()()121212322121321222nnn S n n =++++⋅⋅⋅+-+=++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+()()212121212nn n -+-=+-1222n n +=+-.故选A .12.数列112、134、158、1716、的前n 项和n S 为A .21112n n -+-B .2122n n +-C .2112n n +-D .21122n n -+-【试题来源】安徽省亳州市涡阳县第四中学2019-2020学年高一下学期线上学习质量检测 【答案】C【分析】归纳出数列的通项公式为1212nn a n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,然后利用分组求和法可求得n S . 【解析】数列112、134、158、1716、的通项公式为1212nn a n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,所以,2341111113572122222n n S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++++++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()231111211111221352112222212n n n n n ⎛⎫- ⎪+-⎛⎫⎝⎭=++++-+++++=+⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭-2112n n =+-.故选C .13.若数列{}n a 的通项公式是1(1)(32)n n a n +=-⋅-,则122020a a a ++⋯+=A .-3027B .3027C .-3030D .3030【试题来源】江苏省扬州市宝应中学2020-2021学年高二上学期阶段考试 【答案】C【分析】分组求和,结合等差数列求和公式即可求出122020a a a ++⋯+. 【解析】12202014710...60556058a a a ++⋯+=-+-++-()()101010091010100917...6055410...60551010610104622⨯⨯⎛⎫=+++-+++=+⨯-⨯+⨯ ⎪⎝⎭3030=-.故选C .14.在数列{}n a 中,129a =-,()*13n n a a n +=+∈N ,则1220a a a +++=A .10B .145C .300D .320【试题来源】山西省太原市2021届高三上学期期中 【答案】C【分析】由等差数列的性质可得332n a n =-,结合分组求和法即可得解.【解析】因为129a =-,()*13n n a a n N +=+∈,所以数列{}n a 是以29-为首项,公差为3的等差数列,所以()11332n a a n d n =+-=-,所以当10n ≤时,0n a <;当11n ≥时,0n a >;所以()()12201210111220a a a a a a a a a +++=-++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+1101120292128101010103002222a a a a ++--+=-⨯+⨯=-⨯+⨯=.故选C . 15.数列{}n a 的通项公式为2π1sin 2n n a n =+,前n 项和为n S ,则100S = A .50 B .-2400 C .4900-D .9900-【试题来源】河南省焦作市2020—2021学年高三年级第一次模拟考试(理) 【答案】C【分析】由πsin2n y =的周期为4,可得22222210010013579799S =+-+-+⋅⋅⋅+-,利用并项求和可得解.【解析】2111a =+,21a =,2313a =-,41a =,…,考虑到πsin2n y =的周期为4, 所以()222222100100135797991002135799S =+-+-+⋅⋅⋅+-=-⨯++++⋅⋅⋅+(199)50100249002+⨯=-⨯=-.故选C .16.已知{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,当2n ≥时,12n n a S n -+=,则2019S 的值为 A .1008 B .1009 C .1010D .1011【试题来源】广东省广州市增城区增城中学2020-2021学年高二上学期第一次段考 【答案】C【分析】由2n ≥时,可得1n n n S S a -=-,结合题设条件,推得11n n a a -+=,进而求得2019S 的值,得到答案.【解析】由题意,当2n ≥时,可得1n n n S S a -=-,因为12n n a S n -+=,所以2()n n n S a a n +-=,即2n n S a n =+,当2n ≥时,1121n n S a n --=+-,两式相减,可得121n n n a a a -=-+,即11n n a a -+=, 所以2345671,1,1,a a a a a a +=+=+=,所以()()()12345201820120991201911110102a a a a a a a S -=+++++++=+⨯=.故选C . 17.冬春季节是流感多发期,某地医院近30天每天入院治疗流感的人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a =,且满足()211+-=+-nn n a a (n *∈N ),则该医院30天入院治疗流感的共有( )人 A .225 B .255 C .365D .465【试题来源】山东省烟台市2020-2021学年高二上学期期末月考 【答案】B【分析】直接利用分类讨论思想的应用求出数列的通项公式,进一步利用分组法求出数列的和【解析】当n 为奇数时,2n n a a +=,当n 为偶数时,22n n a a +-=,所以13291a a a ==⋅⋅⋅==, 2430,,,a a a ⋅⋅⋅是以2为首项,2为公差的等差数列,所以30132924301514()()1515222552S a a a a a a ⨯=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=+⨯+⨯=,故选B 18.意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即()()121F F ==,()()()12F n F n F n =-+- (3n ≥,n *∈N ),此数列在现代物理、化学等方面都有着广泛的应用,若此数列的每一项被2除后的余数构成一个新数列{}n a ,则数列{}n a 的前2020项的和为 A .1348 B .1358 C .1347D .1357【试题来源】江苏省镇江市八校2020-2021学年高三上学期期中联考 【答案】C【分析】由题意可知,得数列{}n a 是周期为3的周期数列,前3项和为1102++=,又202067331=⨯+,由此可得答案.【解析】由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,各项除以2的余数,可得数列{}n a 为1,1,0,1,1,0,1,1,0,⋅⋅⋅,所以数列{}n a 是周期为3的周期数列,前3项和为1102++=, 因为202067331=⨯+,所以数列{}n a 的前2020项的和为673211347⨯+=,故选C. 19.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,当2n ≥时,12n n a S n -+=,,则S 2019的值为 A .1008 B .1009 C .1010D .1011【试题来源】江苏省南通市2020-2021学年高三上学期期中考前热身 【答案】C【分析】由2n ≥时,12n n a S n -+=,得到121n n a S n ++=+,两式相减,整理得()112n n a a n ++=≥,结合并项求和,即可求解.【解析】当2n ≥时,12n n a S n -+=,①,可得121n n a S n ++=+,②, 由②-①得,112()1n n n n a a S S +--+-=,整理得()112n n a a n ++=≥, 又由11a =,所以20191234520182019()()()1010S a a a a a a a =+++++++=.故选C .20.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()11213n n n n S S a n +++=+-+,现有如下说法:①541a a =;②222121n n a a n ++=-;③401220S =. 则正确的个数为 A .0 B .1 C .2D .3【试题来源】百校联盟2021届普通高中教育教学质量监测考试(全国卷11月)(文)试卷 【答案】D【分析】由()11213n n n n S S a n +++=+-+得到()11132n n n a a n ++=-+-,再分n 为奇数和偶数得到21262k k a a k +=-+-,22165k k a a k -=+-,然后再联立递推逐项判断. 【解析】因为()11213n n n n S S a n +++=+-+,所以()11132n n n a a n ++=-+-,所以()212621k k a a k +=-+-,()221652k k a a k -=+-,联立得()212133k k a a +-+=, 所以()232134k k a a +++=,故2321k k a a +-=,从而15941a a a a ===⋅⋅⋅=,22162k k a a k ++=-,222161k k a a k ++=++,则222121k k a a k ++=-,故()()()4012345383940...S a a a a a a a a =++++++++()()()()234538394041...a a a a a a a a =++++++++()()201411820622k k =+⨯=-==∑1220,故①②③正确.故选D.21.已知正项数列{}n a 中,11a =,前n 项和为n S ,且当*2,n n N ≥∈时,2n a =,数列()1cos 12n n n a π⎧⎫-⋅+⎨⎬⎩⎭的前64项和为 A .240 B .256 C .300D .320【试题来源】重庆市第一中学2019-2020学年高一下学期期末【答案】D【分析】由题意结合数列n a 与n S 2-=,由等差数列的性质即可得21n =-,进而可得当2n ≥时,88n a n =-,结合余弦函数的性质、分组求和法可得()()()642664648264T a a a a a a --=+++⋅⋅⋅+-,即可得解.【解析】由题意,当*2,n n N ≥∈时,12n n n S a S -==-,即2=,由0n S >2=,所以数列1=,公差为2的等差数列,()12121n n =+-=-,所以当2n ≥时,()222121188n a n n n ==-+--=-⎡⎤⎣⎦,设数列()1cos12nn n a π⎧⎫-⋅+⎨⎬⎩⎭的前n 项和为数列n T ,所以该数列前64项的和为 164234234cos 1cos 1cos 1cos 12222T a a a a ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⋅++⋅++-⋅++⋅+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭6464cos 12a π⎛⎫+⋅⋅⋅+⋅+ ⎪⎝⎭ ()()()262642664624486464a a a a a a a a a a =-+-⋅⋅⋅-+=+++⋅⋅⋅--+-641616320=+⨯=.故选D .【名师点睛】本题考查了数列n a 与n S 的关系、等差数列的判断及性质的应用,考查了分组求和法求数列前n 项和的应用,属于中档题. 22.数列{}n a 的前n 项和为n S ,项n a 由下列方式给出1121231234,,,,,,,,,,2334445555⋅⋅⋅⋅⋅⋅.若100k S ≥,则k 的最小值为 A .200 B .202 C .204D .205【试题来源】福建省莆田市第二中学2020-2021学年高二10月阶段性检测 【答案】C【分析】首先观察数列中项的特征,先分组求和,之后应用等差数列求和公式,结合题中所给的条件,建立不等关系式,之后再找其满足的条件即可求得结果. 【解析】11212312112312334442222n n S n nn --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++++++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ (1)1004n n -=≥.所以(1)400n n -≥,21n ≥.而当20n =时,95S =,只需要125212121m++⋅⋅⋅+≥,解得14m ≥. 所以总需要的项数为1231914204+++⋅⋅⋅++=,故选C .【名师点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等差数列求和公式,分组求和法,属于中档题目.23.已知数列{} n a 中,10a =,21a =,且当n 为奇数时,22n n a a +-=;当n 为偶数时,23n n a a +=,则此数列的前20项的和为A .10311102-+B .1131902-+C .1031902-+D .11311102-+【试题来源】福建省莆田市第二中学2020-2021学年高二10月阶段性检测 【答案】C【分析】根据n 为奇数时,22n n a a +-=;n 为偶数时,23n n a a +=,得到数列{}n a 中所有奇数项构成以0为首项,以2为公差的等差数列;所有偶数项构成以1为首项,以3为公比的等比数列;然后分别利用等差数列和等比数列前n 项和求解.【解析】因为10a =,21a =,且当n 为奇数时,22n n a a +-=;当n 为偶数时,23n n a a +=,则此数列的前20项的和:数列{}n a 中所有奇数项构成以0为首项,以2为公差的等差数列; 数列{}n a 中所有偶数项构成以1为首项,以3为公比的等比数列; 所有()()2013192420......S a a a a a a =+++++++()()10113101012100213⨯-+=⨯++-1031902-=+,故选C . 24.已知数列{}n a 的通项公式为2(1)n n a n =-,设1n n n c a a +=+,则数列{}n c 的前200项和为 A .200- B .0 C .200D .10000【试题来源】安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期期中(理)【答案】A【分析】利用分组求和法及等差数列求和公式求解. 【解析】记数列{}n c 的前200项和为n T ,122001223199200200201n T c c c a a a a a a a a =++=++++++++123419920012012[()()()]a a a a a a a a =++++++-+()()()2222[41169200199]1201=-+-++-+-22[3711399]1201=⨯+++++-()2100339921201402004040112002+=⨯+-=-+=-.故选A .25.已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差0d ≠,记n S 为数列(){}1nn a -⋅的前n 项和,且存在*k N ∈,使得10k S +=成立,则 A .10a d > B .10a d < C .1a d >D .1a d <【试题来源】浙江省浙考交流联盟2020-2021学年高三上学期8月线上考试 【答案】B【分析】由题意按照k 为奇数、k 为偶数讨论,利用并项求和法可得1k S +,转化条件得存在*k N ∈且k 为偶数时,102ka d --=,即可得解.【解析】因为等差数列{}n a 的首项为1a ,公差0d ≠,n S 为数列(){}1nn a -⋅的前n 项和,所以当*k N ∈且k 为奇数时,112341k k k S a a a a a a ++=-+-++⋅⋅⋅-+()()()12341102k k k a a a a a a d ++=-++-++⋅⋅⋅+-+=≠; 当*k N ∈且k 为偶数时,1123411k k k k S a a a a a a a +-+=-+-++⋅⋅⋅-+-()()()()1234111122k k k k ka a a a a a a d a kd a d -+=-++-++⋅⋅⋅+-+-=-+=--; 所以存在*k N ∈且k 为偶数时,102k a d --=即102ka d =-≠,当2k =时,1a d =-,此时1a d =,故排除C 、D ;所以1a 与d 异号即10a d <,故A 错误,B 正确.故选B . 26.已知函数()2*()sin2n f n n n N π=∈,且()(1)n a f n f n =++,则1232020a a a a ++++的值为A .4040B .4040-C .2020D .2020-【试题来源】四川省宜宾市叙州区第一中学校2020-2021学年高二上学期开学考试(文) 【答案】A【分析】由题意得2222(1)sin(1)sin sin (1)cos 2222n n n n n a n n n n ππππ+=++=++,从而可求出11a =,222232018201920203,,2019,2021a a a a a ==-⋅⋅⋅==-=,然后通过分组求和可得答案.【解析】因为()2*()sin2n f n n n N π=∈,且()(1)n a f n f n =++, 所以2222(1)sin (1)sin sin (1)cos 2222n n n n n a n n n n ππππ+=++=++, 所以11a =,222223452018201920203,5,,2019,2021a a a a a a a ==-==⋅⋅⋅==-=,所以1232020a a a a ++++13520192462020()()a a a a a a a a =+++++++++22222222222[(13)(57)(20172019)][(35)(79)(20192021)]=-+-+⋅⋅⋅+-+-++-++⋅⋅⋅+-+2(135720172019)2(35720192021)=-++++⋅⋅⋅++++++⋅⋅⋅++10102020101020242222⨯⨯=-⨯+⨯1010202010102024=-⨯+⨯4040=,故选A.27.已知数列{}n a 中,11a =,23a =,*122(3,)n n n a a a n n N --=+≥∈,设211(2)(2)n n n b a a n n --=-≥,则数列{}n b 的前40项的和为A .860B .820C .820-D .860-【试题来源】河南省开封市河南大学附属中学2020-2021学年高二9月质检 【答案】A【分析】本题先对数列{}n a 的递推公式进行转化可发现数列{}12n n a a --是以1为首项,1-为公比的等比数列,通过计算出数列{}12n n a a --的通项公式可得1n b -的表达式,进一步可得数列{}n b 的通项公式,最后在求和时进行转化并应用平方差公式和等差数列的求和公式即可得到前40项的和.【解析】由题意,可知当3n ≥时,122n n n a a a --=+,两边同时减去12n a -,可得112112222(2)n n n n n n n a a a a a a a -------=+-=--,2123211a a -=-⨯=,∴数列{}12n n a a --是以1为首项,1-为公比的等比数列, 11121(1)(1)n n n n a a ---∴-=⋅-=-,*(2,)n n ≥∈N ,21211(2)(1)n n n n b a a n n ---∴==-⋅-,故2(1)(1)n n b n ⋅=-+,令数列{}n b 的前n 项和为n T ,则4012343940T b b b b b b =++++⋯++22222223454041=-+-+-⋯-+222222[(23)(45)(4041)]=--+-+⋯+-[(23)(45)(4041)]=--+-+-⋯-+23454041=++++⋯++40(241)2⨯+=860=.故选A .【名师点睛】本题主要考查数列由递推公式推导出通项公式,以及数列求和问题.考查了转化与化归思想,整体思想,定义法,平方差公式,以及逻辑推理能力和数学运算能力.本题属中档题.28.在数列{}n a 中,122,2a a ==,且11(1)(*),nn n a a n N +-=+-∈则100S =A .5100B .2600C .2800D .3100【试题来源】河南省洛阳市第一中学2020-2021学年高二上学期10月月考 【答案】A【分析】转化条件为22n n a a +-=,进而可得21k a -,2k a ,由分组求和法结合等差数列的前n 项和公式即可得解.【解析】因为11(1)(*)n n n a a n N +-=+-∈,所以1211(1)n n n a a +++-=+-,所以()()122121n n n n a a ++-=+--+=,因为122,2a a ==,所以()211212k a a k k -=+-=,()22212k k a k a =+-=,*k N ∈,所以()()100123499100139924100S a a a a a a a a a a a a =++++⋅⋅⋅++=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+()()2100241002410025051002+=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=⨯⨯=.故选A . 【名师点睛】本题考查了等差数列通项公式及前n 项和公式的应用,考查了分组求和法的应用及转化化归思想,属于中档题.29.正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()2*2n n n S a a n N =+∈,设()2112nn n na c s +=-,则数列{}n c 的前2020项的和为A .20192020-B .20202019-C .20202021-D .20212020-【试题来源】2020届广东省华南师范大学附属中学高三年级月考(三)(理) 【答案】C【分析】先根据和项与通项关系得11n n a a --=,再根据等差数列定义与通项公式、求和公式得,n n a S ,代入化简n c ,最后利用分组求和法求结果. 【解析】因为()2*2,0n n n nS a a n Na=+∈>,所以当1n =时,21112a a a =+,解得11a =,当2n ≥时,()()2211122n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+,所以 ()()1110n n n n a a a a --+--=, 因为0n a >,所以11n n a a --=,所以数列{}n a 是等差数列,公差为1,首项为1, 所以()()111,2n n n n a n n S +=+-==,所以()()21111121n n n n na c s n n +⎛⎫=-=-+ ⎪+⎝⎭,则数列{}n c 的前2020项的和11111111202011223342020202120212021⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+++-++++=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选C . 30.若数列{}n a 的通项公式为21nn a =-,在一个n 行n 列的数表中,第i 行第j 列的元素为()1,2,,,1,2,,ij i j i j c a a a a i n j n =⋅++=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅,则满足11222021nn c c c ++⋅⋅⋅+<的n 的最大值是 A .4B .5C .6D .7【试题来源】山西省运城市2021届高三(上)期中(理) 【答案】B【分析】求得1122nn c c c ++⋅⋅⋅+关于n 的表达式,利用数列的单调性可求得满足11222021nn c c c ++⋅⋅⋅+<的n 的最大值.【解析】数列{}n a 的通项公式为21nn a =-,在一个n 行n 列的数表中,第i 行第j 列的元素为()1,2,,,1,2,,ij i j i j c a a a a i n j n =⋅++=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅, 所以()()2121212121iji j i jij i j i j c a a a a +=⋅++=--+-+-=-.令1122n nn S c c c =+++,则()102,n n nn S S c n n N *--=>≥∈,所以,数列{}n S 为递增数列,当11222021nn c c c +++<时,所有的元素之和为246212121212021n n n S +=-+-+-++-<,当4n =时,24684222243362021S =+++-=<, 当5n =时,246810522222513592021S =++++-=<, 当6n =时,246810126222222654542021S =+++++-=>, 故n 的最大值为5,故选B .【点评】关键点【名师点睛】本题考查数列不等式的求解,解题的关键在于求出1122nn c c c ++⋅⋅⋅+关于n 的表达式,在求解数列不等式时,要充分结合数列的单调性求解.31.公元1202年列昂那多·斐波那契(意大利著名数学家)以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”{}n a :1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,……,即11a =,21a =,()*12,2n n n a a a n n --=+∈>N ,此数列在现代物理、化学等学科都有着十分广泛的应用.若将此数列{}n a 的各项除以2后的余数构成一个新数列{}n b ,设数列{}n b 的前n 项的和为n T ;若数列{}n a 满足:212n n n n c a a a ++=-,设数列{}n c 的前n 项的和为n S ,则20202020T S +=A .1348B .1347C .674D .673【试题来源】浙江省宁波市慈溪市2020-2021学年高三上学期期中 【答案】B【分析】根据题意写出数列{}n a 的前若干项,观察发现此数列是以3为周期的周期数列,可得2020T ,再计算1n nc c +,结合等比数列的通项公式和求和公式,可得2020S ,进而得到所求和. 【解析】“兔子数列”的各项为1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,⋯,∴此数列被2除后的余数依次为1,1,0,1,1,0,1,1,0,⋯⋯,即11b =,21b =,30b =,41b =,51b =,60b =,⋯⋯, ∴数列{}n b 是以3为周期的周期数列,20201231673()673211347T b b b b ∴=+++=⨯+=,由题意知22212112221121222121212()()1n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n c a a a a a a a a a a a c a a a a a a a a a +++++++++++++++++-+---====----, 由于212131c a a a =-=-,所以(1)n n c =-,所以2020(11)(11)(11)0S =-++-++⋯+-+=. 则202020201347T S +=.故选B.【名师点睛】确定数列数列{}n b 是以3为周期的周期数列,利用周期性求出数列的和,摆动数列(1)n n c =-可以利用分组求和,是解决问题的关键,属于中档题. 32.已知函数()()()22,,n n f n n n ⎧⎪=⎨-⎪⎩当为奇数时当为偶数时且()(1)n a f n f n =++,则121100a a a a ++++等于A .0B .100C .-100D .10200【试题来源】广东省普宁市2020-2021学年高二上学期期中质量测试 【答案】B【分析】先求出通项公式n a ,然后两项一组,即可求解数列的前100项的和【解析】()(1)n a f n f n =++,∴由已知条件知,2222(1),(1),n n n n a n n n ⎧-+=⎨-++⎩为奇数为偶数,即()21,21,n n n a n n ⎧-+=⎨+⎩为奇数为偶数,(1)(21)n n a n ∴=-+,12(n n a a n +∴+=是奇数),123100123499100()()()2222100a a a a a a a a a a ∴+++⋯+=++++⋯++=+++⋯+=故选B .【名师点睛】解答本题的关键是求出数列{}n a 的通项(1)(21)n n a n =-+,即得到12(n n a a n ++=是奇数).33.已知数列{}n a 为等差数列,首项为2,公差为3,数列{}n b 为等比数列,首项为2,公比为2,设n n b c a =,n T 为数列{}n c 的前n 项和,则当2020n T <时,n 的最大值是 A .8 B .9 C .10D .11【试题来源】山东省菏泽市2021届高三上学期期中考试(A ) 【答案】A【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列{}n c 的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列{}n c 的前n 项和n T ,验证得答案.【解析】由题意得323(1)1n a n n ⨯-=+-=,2nn b =,2321n n n n b c a a ==⨯-=,123n T c c c ∴=+++…n c +123321321321=⨯-+⨯-+⨯-+…321n +⨯-(1233222=⨯+++…)2nn +-()212312n n ⨯-=⨯-- 1326n n +=⨯--,当8n =时,98326815222020T =⨯--=<;当9n =时,109326930572020T =⨯--=>,n ∴的最大值为8.故选A .【名师点睛】本题解题的关键是求出数列{}n c 的通项公式,利用分组求和求出数列{}n c 的前n 项和n T .34.已知数列{}n a 满足11a =,1(1)(1)n n na n a n n +=+++,*n N ∈,且23n n b π=,记n S 为数列{}n b 的前n 项和,则2020S =A .1B .12C .12-D .-1【试题来源】山西省孝义市第二中学校2019-2020学年高一下学期期末 【答案】C【分析】由题设条件以及等差数列的性质得出2n a n =,进而得出2cos3n n b n π=,利用诱导公式求出32313,,k k k b b b --,即可求得2020S . 【解析】1(1)(1)n n na n a n n +=+++,111n na a n n+∴-=+, ∴数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,公差与首项都为1,21(1)n n a n a n n ∴=+-⇒=,2cos3n n b n π∴=,3241(32)cos 2(32)32k b k k k ππ-⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭, 3121(31)cos 2(31)32k b k k k ππ-⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭,33cos 23k b k k k π==, 3231332k k k b b b --+∴=+,20203674212020(36742)101022b b ⨯-=-⨯-=-=-=, ()()()1234562017201820192020202031673101022b b b b b b b b b S b ++++++++++==⨯-=-故选C .35.设()f n ()*n ∈N 的整数, 如()()()()()11,21,324252f f f f f =====,,,若正整数m 满足()()()()11114034123f f f f m ++++=,则m = A .20162017⨯ B .20172018⨯ C .20182019⨯D .20192020⨯【试题来源】陕西省西安市高新一中2018-2019学年高二上学期期末(理) 【答案】B【解析】设()f x j =,,*x j N ∈,n 是整数,则221124n n n ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭不是整数,因此任意正整数的正的平方根不可能是1()2n n Z +∈形式,所以1122j j -<<+,221144j j x j j -+<<++, 因为,*x j N ∈,所以221j j x j j -+≤≤+,故()f x j =时,2221,2,,x j j j j j j =-+-++共2j 个,设222111(1)(2)()p a f j j f j j f j j =+++-+-++,则22p ja j==,*p N ∈, 由题意()()()()11114034123f f f f m ++++=,403422017=⨯, 所以()()()()1111111111123(1)(2)(3)(4)(5)(6)f f f f m f f f f f f ⎡⎤⎡⎤++++=+++++++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦1114034(220171)(220172)()f m f m f m ⎡⎤+++=⎢⎥-⨯+-⨯+⎣⎦, 故()2017f m =,m 为方程2017f =的最大整数解, 所以22017201720172018m =+=⨯.故选B .【名师点睛】本题主要考查数列与函数的关系、数列的应用,解题关键是设()f x j =,,*x j N ∈,确定x 的范围,得出x 的个数,然后计算出满足()f x j =的所有1()f x 的和为2. 二、多选题1.将2n 个数排成n 行n 列的一个数阵,如下图:111213212223231323331312n n n n n n nna a a a a a a a a a a a a a a a ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中0m >).已知112a =,13611a a =+,记这2n 个数的和为S .下列结论正确的有A .3m =B .767173a =⨯C .1(31)3j ij a i -=-⨯D .()1(31)314n S n n =+- 【试题来源】湖南省长沙市第一中学2020-2021学年高三上学期月考(三) 【答案】ACD【解析】由题意,该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列,且112a =,13611a a =+,可得2213112a a m m ==,6111525a a d m =+=+,所以22251m m =++,解得3m =或12m =-(舍去),所以选项A 是正确的; 又由6666761(253)3173a a m ==+⨯⨯=⨯,所以选项B 不正确;又由1111111(3[((1)][2(1)3]31)3j j j j ij i a ma i m m i i a ----==+-⨯⨯==-⨯+-⨯⨯,所以选项C 是正确的;又由这2n 个数的和为S , 则111212122212()()()n n n n nn S a a a a a a a a a =++++++++++++11121(13)(13)(13)131313n n n n a a a ---=+++---1(231)(31)22nn n +-=-⋅ 1(31)(31)4n n n =+-,所以选项D 是正确的,故选ACD . 【名师点睛】本题主要考查了数表、数阵数列的求解,以及等比数列及其前n 项和公式的应用,其中解答中合理利用等比数列的通项公式和前n 项和公式,准确计算是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.2.将n 2个数排成n 行n 列的一个数阵,如图:该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中m >0).已知a 11=2,a 13=a 61+1,记这n 2个数的和为S .下列结论正确的有A .m =3B .767173a =⨯C .()1313j ij a i -=-⨯D .()()131314n S n n =+- 【试题来源】江苏省扬州市仪征中学2020-2021学年高二上学期期中模拟(2) 【答案】ACD【分析】根据第一列成等差,第一行成等比可求出1361,a a ,列式即可求出m ,从而求出通项ij a ,再按照分组求和法,每一行求和可得S ,由此可以判断各选项的真假. 【解析】因为a 11=2,a 13=a 61+1,所以2m 2=2+5m +1,解得m =3或m 12=-(舍去), 所以a ij =a i 1•3j ﹣1=[2+(i ﹣1)×m ]•3j ﹣1=(3i ﹣1)•3j ﹣1,所以a 67=17×36,所以S =(a 11+a 12+a 13+……+a 1n )+(a 21+a 22+a 23+……+a 2n )+……+(a n 1+a n2+a n 3+……+a nn )11121131313131313nn n n a a a ---=+++---()()()12=(3n ﹣1)•2312n n +-() 14=n (3n +1)(3n ﹣1),故选ACD . 【名师点睛】本题主要考查等差数列,等比数列的通项公式的求法,分组求和法,等差数列,等比数列前n 项和公式的应用,属于中档题. 三、填空题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足112a =-,且()1222n n a a n N n n *++=∈+,则10S =__________.【试题来源】广西桂林市第十八中学2021届高三上学期第二次月考(理) 【答案】1011【分析】根据题中条件,由裂项的方法得到1112n n a a n n ++=-+,根据裂项相消与并项求和的方法,即可得出结果. 【解析】因为()122211222n n a a n n n n n n ++===-+++,则()()()()()1012345678910S a a a a a a a a a a =+++++++++11111111113355779911⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭11011111=-=.2.设n S 为数列{}n a 的前n 项和,10a =,若11(1)(2)n n n na a +⎡⎤=+-+-⎣⎦(*n N ∈),则100S =__________.【试题来源】江苏省徐州市沛县2020-2021学年高三上学期第一次学情调研【答案】101223- 【分析】分n 为奇数、n 为偶数两种情况讨论,可得数列{}n a 的特点,然后可算出答案. 【解析】当n 为奇数时,()12nn a +=-,则()122a =-,()342a =-,,()991002a =-,当n 为偶数时,()12222nn n n n a a a +=+-=+,则232220a a =+=,454220a a =+=,,989998220a a =+=,又10a =,所以10110024100223S a a a -=+++=. 3.已知数列{}n a 满足:11a =,12n n n a a a +=+,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S =__________. 【试题来源】安徽省亳州市涡阳县第四中学2019-2020学年高一下学期第二次质量检测(理) 【答案】122n n +--【分析】根据题中条件,得到11211221n n n a a a +⎛⎫+=+=+ ⎪⎝⎭,判定数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是以2为公比的等比数列,求出121n na =-,由分组求和的方法,即可求出结果. 【解析】由12n n n a a a +=+得12121n n n n a a a a ++==+,所以11211221n n n a a a +⎛⎫+=+=+ ⎪⎝⎭, 因此数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是以2为公比的等比数列,又11a =,所以1112a +=,因此111222n n n a -+=⨯=,所以121n n a =-,因此()()2121222 (22212)n nn n n n S n +-=+++-=-=---.故答案为122n n +--.【名师点睛】求解本题的关键在于,根据12n n n a a a +=+,由构造法,得到111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再根据等比数列的求和公式,以及分组求和的方法求解即可. 4.数列{}n a 的通项公式22cos4n n a n n π=-,其前n 项和为n S ,则2021S =__________. 【试题来源】甘肃省永昌县第一中学2020-2021学年高三上学期第一次月考数学理试题 【答案】1010.【分析】由于22cos(1cos )cos 422n n n n a n n n n n πππ=-=+-=,可得数列{}n a 的所有奇数项为0,前2021项的所有偶数项共有202010102=项,从而可求得其结果 【解析】因为22cos (1cos )cos 422n n n n a n n n n n πππ=-=+-=,所以数列{}n a 的所有奇数项为0,前2021项的所有偶数项共有202010102=项, 所以2021246820182020S a a a a a a =++++⋅⋅⋅++246820182020=-+-+-⋅⋅⋅-+(24)(68)(20182020)=-++-++⋅⋅⋅+-+1010210102=⨯=.故答案为1010 5.2020年疫情期间,某医院30天每天因患新冠肺炎而入院就诊的人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a =,且满足21(1)nn n a a +-=--,则该医院30天内因患新冠肺炎就诊的人数共有__________.【试题来源】山东省聊城市2020-2021学年高三上学期期中 【答案】255【分析】根据题目所给递推关系式,求得数列{}n a 项的规律,由此进行分组求和,求得数列前30项的和.【解析】由于()211nn n a a +-=--,当n 为偶数时,20n na a +-=,因此前30项中的偶数项构成常数列,各项都等于22a =,共有15项,和为15230⨯=;当n 为奇数时,22n n a a +-=;又11a =,所以前30项中的奇数项构成首项为1,公差为2的等差数列,共有15项,和为151415122252⨯⨯+⨯=. 故30天的总人数为30225255+=.故答案为255. 6.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()*1cos2n n a n n N π=+⋅∈,则2020S =__________.【试题来源】上海市复兴高级中学2021届高三上学期期中 【答案】3030【分析】根据题意,先确定cos2n π的周期,再求出一个周期的和,即可得出结果. 【解析】由()4coscos 2cos 222n n n ππππ+⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,知cos 2n π的周期为4,又11cos12a π=+=,212cos 12a π=+=-, 3313cos12a π=+=, 414cos 214a π=+=+,则1234426a a a a +++=+=,所以20202020630304S =⨯=.故答案为3030.7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-.则数列{}n S 的前n 项和n T =__________. 【试题来源】重庆市巴蜀中学2021届高三上学期适应性月考(四) 【答案】122n n +--【分析】通过前n 项和n S 与n a 的关系式以及等比数列的定义得出{}n a 及{}n S 的表达式,进而利用分组求和即可.【解析】由21n n S a =-,得111211a a a =-⇒=,由21n n S a =-,有1121(2)n n S a n --=-≥,两式相减,11222(2)n n n n n a a a a a n --=-⇒=, 故数列{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,12n na ,122112nn n S -==--,()12122212n n n T n n +-∴=-=---.8.设函数()f x 的定义域为R ,满足()()12f x f x +=,且当[)0,1x ∈时,()sin f x x π=,当[)0,x ∈+∞时,函数()f x 的极大值点从小到大依次记为1a 、2a 、3a 、、n a 、,并记相应的极大值为1b 、2b 、3b 、、n b 、,则数列{}n n a b +前9项的和为__________.【试题来源】湖北省荆州中学2020-2021学年高三上学期8月月考 【答案】11032【分析】求出函数()y f x =在区间[)()1,n n n N*-∈上的解析式,利用导数求出函数()y f x =在区间[)()1,n n n N *-∈上的极大值点与极大值,可得出数列{}n n a b +的通项公式,再利用分组求和法可求得数列{}n n a b +的前9项的和. 【解析】函数()f x 的定义域为R ,满足()()12f x f x +=,则()()21=-f x f x ,且当[)0,1x ∈时,()sin f x x π=,则当[)()1,x n n n N *∈-∈,()[)10,1x n --∈,()()()()()2112122212sin 1n n f x f x f x f x n x n ππ--=-=-==--=--⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,()()12cos 1n f x x n πππ-'=--⎡⎤⎣⎦,当[)()1,x n n n N*∈-∈时,()[)10,1x n --∈,则()[)10,x n πππ--∈⎡⎤⎣⎦,令()0f x '=,可得()12x n πππ--=,解得12x n =-, 当112n x n -<<-时,()0f x '>,当12n x n -<<时,()0f x '<. 所以,函数()y f x =在12x n =-处取得极大值,即1122n n b f n -⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,又12n a n =-,1122n n n a b n -∴+=-+,因此,数列{}n n a b +的前9项的和991199121103222122S ⎛⎫+-⨯ ⎪-⎝⎭=+=-. 【名师点睛】本题考查了数列的分组求和,同时也考查了利用导数求函数的极值点和极值,考查计算能力,属于中等题.9.在数列{}n a 中,若121,(1)2nn n a a a +=+-=,记n S 是数列{}n a 的前n 项和,则100S =__________.【试题来源】江苏省盐城市响水中学2020-2021学年高二上学期期中 【答案】2550【分析】当n 为奇数时,可得数列{}n a 的奇数项为公差为2的等差数列,当n 为偶数时,可得偶数项的特征,将所求问题转化为奇数项和偶数项求和即可.【解析】因为121,(1)2nn n a a a +=+-=,所以当n 为奇数时,22n n a a +-=,即数列{}n a 的奇数项为公差为2的等差数列,当n 为偶数时,22n n a a ++=,所以135995049501225002a a a a ⨯++++=⨯+⨯=, ()()()()24681012485022550a a a a a a a a ++++++++=⨯=,所以1002500502550S =+=,故答案为2550.【名师点睛】(1)得到数列{}n a 的奇数项为公差是2的等差数列; (2)得到数列{}n a 的偶数项满足22n n a a ++=.10.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,21122n n a a a =+,=+,则5S 的值为__________. 【试题来源】河南省豫南九校2020-2021学年高二第一学期第二次联考试题 (理) 【答案】732【解析】122n n a a +=+,()1222n n a a +∴+=+,故数列{}2n a +是以2为公比,以223a +=为第二项的等比数列, 故2232n n a -+=⋅,故2322n n a -=⋅-,()5531273225122S -∴=-⨯=-,故答案为732. 【名师点睛】1n n a pa q +=+(1,0p q ≠≠的常数)递推关系求通项,构造等比数列是解题关键,属于基础题. 11.设数列{}n a 是以4为首项,12为公比的等比数列,其前n 项和为{}n S ,则{}n S 的前n 项和为__________.【试题来源】江苏省宿迁中学2020-2021学年高三上学期期中巩固测试 【答案】3288n n -+-【分析】先根据题意得382nn S -=-,由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列,进而利用分组求和法求和即可得答案.【解析】由等比数列的前n 项和公式得()1314112821112n nn na q S q -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦===---, 由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列,。
2024-2025学年高一数学上学期期中模拟卷01
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:人教A版2019必修第一册第一章~第三章。
5.难度系数:0.65。
第一部分(选择题共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
或C或D
由图知:()040f x x >⇒-<<.故选D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部
选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
第二部分(非选择题共92分)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
四、解答题:本题共5小题,共77分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
的取值范围为.
16.(15分)
17.(15分)
18.(17分)
19.(17分)。
2019年-2020 学年高一数学期末模拟考试试题一.选择题(共10小题)1.已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|e x﹣2≤1},则A∪B=()A.(﹣∞,4)B.(1,4)C.(1,2)D.(1,2]2.某同学用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中,设f(x)=3x+3x ﹣8,且计算f(1)<0,f(2)>0,f(1.5)>0,则该同学在第二次应计算的函数值为()A.f(0.5)B.f(1.125)C.f(1.25)D.f(1.75)3.函数的图象大致是()A.B.C.D.4.函数的零点所在的区间是()A.B.C.D.5.已知a,b是非零实数,则“a>b”是“ln|a|>ln|b|”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6.函数的值域为()A.B.C.(0,] D.(0,2]7.若a>b>c>1且ac<b2,则()A.log a b>log b c>log c a B.log c b>log b a>log a cC.log b c>log a b>log c a D.log b a>log c b>log a c8.已知函数f(x)=lg(ax2﹣2x+a)的值域为R,则实数a的取值范围为()A.[﹣1,1] B.[0,1]C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D.(1,+∞)9.若x1是方程xe x=4的解,x2是方程xlnx=4的解,则x1•x2等于()A.4 B.2 C.e D.110.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有蒲生一日,长三尺莞生一日,长一尺蒲生日自半,莞生日自倍.问几何日而长倍?”意思是:“今有蒲草第1天长高3尺,芜草第1天长高1尺以后,蒲草每天长高前一天的一半,芜草每天长高前一天的2倍.问第几天莞草是蒲草的二倍?”你认为莞草是蒲草的二倍长所需要的天数是()(结果采取“只入不舍”的原则取整数,相关数据:lg3≈0.4771,lg2≈0.3010)A.2 B.3 C.4 D.5二.填空题(共5小题)11.已知x>0,y>0,且+=1,则3x+4y的最小值是2512.函数(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,则点P的坐标为(4,),若点P在幂函数g(x)的图象上,则g(9)=.13.函数的递减区间是(3,+∞).14.已知函数f(x)=有3个零点,则实数a的取值范围是(,1).15.对于函数f(x),若在定义域内存在实数x0满足f(﹣x0)=﹣f(x0),则称函数f(x)为“倒戈函数”.设f(x)=3x+2m﹣1(m∈R,且m≠0是定义在[﹣1,1]上的“倒戈函数”,则实数m的取值范围是.三.解答题(共4小题)16.已知函数的定义域为集合A,集合B={x|1<x<8},C={x|a <x<2a+1},(1)求集合(∁R A)∪B;(2)若A∪C=A,求a的取值范围17.(1)已知5a=3,5b=4,用a,b表示log2536.(2)求值.18.已知函数f(x)=log a(1﹣x),g(x)=log a(x+3),其中0<a<1.(1)解关于x的不等式:f(x)<g(x);(2)若函数F(x)=f(x)+g(x)的最小值为﹣4,求实数a的值.19.某工厂今年初用128万元购进一台新的设备,并立即投入使用,计划第一年维修、保养费用8万元,从第二年开始,每年的维修、保养修费用比上一年增加4万元,该设备使用后,每年的总收入为54万元,设使用x年后设备的盈利总额y万元.(1)写出y与x之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该设备开始盈利?(3)使用若干年后,对设备的处理有两种方案:①年平均盈利额达到最大值时,以42万元价格卖掉该设备;②盈利额达到最大值时,以10万元价格卖掉该设备.问哪种方案处理较为合理?请说明理由.2019年-2020 学年高一期末模拟考试试题一.选择题(共10小题)1.已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|e x﹣2≤1},则A∪B=()A.(﹣∞,4)B.(1,4)C.(1,2)D.(1,2]【答案】A【解答】解:A={x|1<x<4},B={x|x≤2},∴A∪B=(﹣∞,4).故选:A.2.某同学用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中,设f(x)=3x+3x ﹣8,且计算f(1)<0,f(2)>0,f(1.5)>0,则该同学在第二次应计算的函数值为()A.f(0.5)B.f(1.125)C.f(1.25)D.f(1.75)【答案】C【解答】解:∵f(1)<0,f(2)>0,f(1.5)>0,∴在区间(1,1.5)内函数f(x)=3x+3x﹣8存在一个零点该同学在第二次应计算的函数值=1.25,故选:C.3.函数的图象大致是()A.B.C.D.【答案】D【解答】解:由,可知当x→﹣∞时,f(x)→﹣∞,排除A,C;当x→+∞时,由指数爆炸可知e x>x3,则→0,排除B.故选:D.4.函数的零点所在的区间是()A.B.C.D.【答案】C【解答】解:由于连续函数满足f()=﹣2<0,f()=>0,且函数在区间(,)上单调递增,故函数函数的零点所在的区间为(,).故选:C.5.已知a,b是非零实数,则“a>b”是“ln|a|>ln|b|”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【答案】D【解答】解:由于ln|a|>ln|b|⇔|a|>|b|>0,由a>b推不出ln|a|>ln|b|,比如a=1,b=﹣2,有a>b,但ln|a|<ln|b|;反之,由ln|a|>ln|b|推不出a>b,比如a=﹣2,b=1,有ln|a|>ln|b|,但a<b;∴“a>b”是“ln(a﹣b)>0”的既不充分也不必要条件.故选:D.6.函数的值域为()A.B.C.(0,] D.(0,2]【答案】A【解答】解:令t(x)=2x﹣x2=﹣(x﹣1)2+1≤1∵单调递减∴即y≥故选:A.7.若a>b>c>1且ac<b2,则()A.log a b>log b c>log c a B.log c b>log b a>log a cC.log b c>log a b>log c a D.log b a>log c b>log a c【答案】B【解答】解:因为a>b>c>1,令a=16,b=8,c=2,则log c a>1>log a b所以A,C错,则故D错,B对.故选:B.8.已知函数f(x)=lg(ax2﹣2x+a)的值域为R,则实数a的取值范围为()A.[﹣1,1] B.[0,1]C.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D.(1,+∞)【答案】B【解答】解:函数f(x)=lg(ax2﹣2x+a)的值域为R,设g(x)=ax2﹣2x+a,则g(x)能取边所有的正数,即(0,+∞)是g(x)值域的子集,当a=0时,g(x)=﹣2x的值域为R,满足条件.当a≠0时,要使(0,+∞)是g(x)值域的子集,则满足得,此时0<a≤1,综上所述,0≤a≤1,故选:B.9.若x1是方程xe x=4的解,x2是方程xlnx=4的解,则x1•x2等于()A.4 B.2 C.e D.1【答案】A【解答】解:由于x1和x2是函数y=e x和函数y=lnx与函数y=的图象的公共点A和B的横坐标,而A(),B()两点关于y=x对称,可得,因此x1x2=4,故选:A.10.我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有蒲生一日,长三尺莞生一日,长一尺蒲生日自半,莞生日自倍.问几何日而长倍?”意思是:“今有蒲草第1天长高3尺,芜草第1天长高1尺以后,蒲草每天长高前一天的一半,芜草每天长高前一天的2倍.问第几天莞草是蒲草的二倍?”你认为莞草是蒲草的二倍长所需要的天数是()(结果采取“只入不舍”的原则取整数,相关数据:lg3≈0.4771,lg2≈0.3010)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【解答】设蒲草每天长的高度为数列{a n},莞草每天长的高度为数列{b n},由题意得:{a n}为等比数列,求首项为3,公比为,所以通项公式a n=3•()n﹣1,前n项和S n=6[1﹣()n],{b n}为等比数列,首项为1,公比为2,所以通项公式b n=2n﹣1,前n项和T n=2n﹣1;由题意得设n天莞草是蒲草的二倍,即2n﹣1=2•6[1﹣()n]⇒(2n)2﹣13•2n+12=0⇒2n=12或1(舍)两边取以10为底的对数,n===2+由相关数据可得,n=4,故选:C.二.填空题(共5小题)11.已知x>0,y>0,且+=1,则3x+4y的最小值是25【答案】25【解答】解:因为x>0,y>0,+=1,所以3x+4y=(3x+4y)(+)=13++≥13+2=25(当且仅当x=2y 时取等号),所以(3x+4y)min=25.故答案为:25.12.函数(a>0且a≠1)的图象恒过定点P,则点P的坐标为(4,),若点P在幂函数g(x)的图象上,则g(9)=.【答案】(4,);.【解答】解:对于函数(a>0且a≠1),令2x﹣7=1,求得x=4,y=,可得它的图象恒过定点P(4,).点P在幂函数g(x)=xα的图象上,则4α=,即22α=2﹣1,∴α=﹣,g(x)==,故g(9)==,故答案为:(4,);.13.函数的递减区间是(3,+∞).【答案】(3,+∞)【解答】解:由2x2﹣5x﹣3>0得x>3或x<﹣,设t=2x2﹣5x﹣3,则当x>3时,函数t为增函数,当x<﹣时,函数t为减函数,∵y=log0.1t为减函数,∴要求y=log0.1(2x2﹣5x﹣3)的递减区间,即求函数t=2x2﹣5x﹣3的递增区间,即(3,+∞),即函数f(x)的单调递减区间为为(3,+∞).故答案为:(3,+∞).14.已知函数f(x)=有3个零点,则实数a的取值范围是(,1).【答案】(,1).【解答】解:∵函数f(x)=有3个零点,∴a>0 且y=ax2+2x+1在(﹣2,0)上有2个零点,∴,解得<a<1,故答案为:(,1).15.对于函数f(x),若在定义域内存在实数x0满足f(﹣x0)=﹣f(x0),则称函数f(x)为“倒戈函数”.设f(x)=3x+2m﹣1(m∈R,且m≠0是定义在[﹣1,1]上的“倒戈函数”,则实数m的取值范围是.【解答】解:∵f(x)=3x+2m﹣1是定义在[﹣1,1]上的“倒戈函数,∴存在x0∈[﹣1,1]满足f(﹣x0)=﹣f(x0),∴3+2m﹣1=﹣3﹣2m+1,∴4m=﹣3﹣3+2,构造函数y=﹣3﹣3+2,x0∈[﹣1,1],令t=3,t∈[,3],y=﹣﹣t+2,y∈[﹣,0],∴﹣<0,∴﹣,故答案为:[﹣,0).三.解答题(共4小题)16.已知函数的定义域为集合A,集合B={x|1<x<8},C={x|a <x<2a+1},(1)求集合(∁R A)∪B;(2)若A∪C=A,求a的取值范围【解答】解:(1)∵函数的定义域为集合A,∴A={x|}={x|﹣1<x<2},∴∁R A={x|x≤﹣1或x≥2},∵集合B={x|1<x<8},∴集合(∁R A)∪B={x|x≤﹣1或x>1}.(2)∵A={x|}={x|﹣1<x<2},C={x|a<x<2a+1},A∪C=A,∴C⊆A,当C=∅时,a≥2a+1,解得a≤﹣1,当C≠∅时,,解得﹣1<x.综上,a的取值范围是(﹣∞,].17.(1)已知5a=3,5b=4,用a,b表示log2536.(2)求值.【解答】解:(1)5a=3,5b=4,得a=log53,b=log54,log2536=,(2)原式=﹣1+2=﹣1﹣2+2=2.5﹣1=1.5.18.已知函数f(x)=log a(1﹣x),g(x)=log a(x+3),其中0<a<1.(1)解关于x的不等式:f(x)<g(x);(2)若函数F(x)=f(x)+g(x)的最小值为﹣4,求实数a的值.【解答】解:(1)不等式即为log a(1﹣x)<log a(x+3),∵0<a<1,∴1﹣x>x+3>0,得解为﹣3<x<﹣1,(2),由﹣x2﹣2x+3>0解得其定义域为(﹣3,1),∵h(x)=﹣x2﹣2x+3z在(﹣3,﹣1)上单调递增,在(﹣1,1)上单调递减,∴h(x)max=h(﹣1)=4.∵0<a<1,且F(x)的最小值为﹣4,∴log a4=﹣4.得a﹣4=4,所以a==.19.某工厂今年初用128万元购进一台新的设备,并立即投入使用,计划第一年维修、保养费用8万元,从第二年开始,每年的维修、保养修费用比上一年增加4万元,该设备使用后,每年的总收入为54万元,设使用x年后设备的盈利总额y万元.(1)写出y与x之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该设备开始盈利?(3)使用若干年后,对设备的处理有两种方案:①年平均盈利额达到最大值时,以42万元价格卖掉该设备;②盈利额达到最大值时,以10万元价格卖掉该设备.问哪种方案处理较为合理?请说明理由.(1)由题意可知x年的维修,使用x年后的总保养、维修费用为8x+【解答】解:=2x2+6x.所以盈利总额y关于x的函数为:y=54x﹣(2x2+6x)﹣128=﹣2x2+48x﹣128(x∈N×).(2)由y>0,得﹣2x2+48x﹣128>0,即x2﹣24x+64<0,解得,由x∈N*,得4≤x≤20.答:第4年该设备开始盈利.(3)方案①年平均盈利,当且仅当,即x=8时取等号,.所以方案①总利润为16×8+42=170(万元),方案②y=﹣2(x﹣12)2+160,x=12时y取得最大值160,所以方案②总利润为160+10=170(万元),答:选择方案①处理较为合理.。
考点48 圆的方程1.(广东省2019届高考适应性考试理)若向量a ,b ,c 满足a b ≠,0c ≠,且()()0c a c b -⋅-=,则a b a bc++-的最小值是()AB .C .2D .32【答案】C 【解析】设向量a OA =,b OB =,c OC =,则由()()0c a c b -⋅-=得0AC BC ⋅=,即C 的轨迹为以AB 为直径的圆,圆心为AB 中点M ,半径为1||2AB , 因此11||||||(||)||22c OC OM r OA OB AB =≤+=++ 1111(||)(||)(||)(||)2222OA OB OA OB a b a b =++-=++- 从而2a b a bc++-≥,选 C.2.(河南省重点高中2019届高三4月联合质量检测数学理)设是圆 上的点,直线与双曲线:的一条斜率为负的渐近线平行,若点到直线距离的最大值为8,则()A .9B .C .9或D .9或【答案】C 【解析】 因为双曲线的一条斜率为负的渐近线的斜率为,所以,解得. 圆的圆心坐标是,半径为,因为圆心到直线距离为, 所以点到直线距离的最大值为,解得或.当时,;当时,.综上,或.故选.3.(广西桂林市、崇左市2019届高三下学期二模联考数学理)过双曲线的右支上一点分别向圆:和圆:作切线,切点分别为,则的最小值为()A.5 B.4 C.3 D.2【答案】A【解析】圆的圆心为,半径为;圆的圆心为,半径为,设双曲线的左右焦点为,,连接,,,,可得.当且仅当为右顶点时,取得等号,即最小值5.故选:.4.(福建省龙岩市2019届高三5月月考数学理)已知点A 在圆22(2)1x y -+=上,点B 在抛物线28y x=上,则||AB 的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】A 【解析】由题得圆()2221x y -+=的圆心为(2,0),半径为1. 设抛物线的焦点为F(2,0),刚好是圆()2221x y -+=的圆心, 由题得|AB|≥|BF|-|AF|=|BF|-1, 设点B 的坐标为(x,y),所以|AB|≥x -(-2)-1=x+1,因为x≥0, 所以|AB|≥1,所以|AB|的最小值为1. 故选:A5.(新疆2019届高三第三次诊断性测试数学理)若直线1ax by +=与圆221x y +=有两个公共点,则点(),P a b 与圆221x y +=的位置关系是( )A .在圆上B .在圆外C .在圆内D .以上都有可能【答案】B 【解析】解:因为直线1ax by +=与圆221x y +=有两个公共点,1<,即1<因为点P 1, 所以点P 在圆外,故选B .6.(河南省焦作市2018-2019学年高三年级第三次模拟考试数学理)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的准线为l ,圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4,l 与圆C 交于A ,B ,圆C 与E 交于M ,N .若A ,B ,M ,N 为同一个矩形的四个顶点,则E 的方程为( )A .y 2=xB .y 2C .y 2=2xD .y 2=x【答案】C 【解析】 【分析】 如图,圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4的圆心C (2p ,0)是抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点, ∵圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4的半径为2, ∴|NC|=2,根据抛物线定义可得:|NA|=|NC|=2. ∵A ,B ,M ,N 为同一个矩形的四个顶点, ∴点A ,N 关于直线x =2p 对称,即22N A P x x P +=⨯=,∴32N x p =, ∴|NA|=322p p ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=2,∴2p =2,则E 的方程为y 2=2x . 故选:C .7.(闽粤赣三省十校2019届高三下学期联考数学理)过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于A B 、两点,分别过A B 、作准线的垂线,垂足分别为A B ''、两点,以线段A B ''为直径的圆C 过点(2,3)-,则圆C 的方程为( )A .22(1)(1)5x y ++-=B .22(1)(1)17x y +++=C .22(1)(2)26x y +++=D .22(1)(2)2x y ++-=【答案】A 【解析】由抛物线方程可知:()1,0F ,准线方程为:1x =-设直线AB 方程为:1x my =+,代入抛物线方程得:2440y my --= 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y m +=,124y y = 又()11,A y '-,()21,B y '-,C 在圆上 0A C B C ''∴⋅=即()()()()1211330y y -⨯-+--= ()12121030y y y y ⇒-++= 即101240m -+= 12m ⇒=∴圆心坐标为:()1,2m -,即()1,1-=∴圆的方程为:()()22115x y ++-=本题正确选项:A .8.(东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2019届高三第一次模拟数学理)Rt ABC ∆中,090ABC ∠=,AB =4BC =,ABD ∆中,0120ADB ∠=,则CD 的取值范围是( ) A.2,2] B.(4,2] C.2,2]+ D.2,2]【答案】C 【解析】由题,以点B 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,BC 所在直线为y轴建立直角坐标系;(0,0);(0,4)B A C设点(,)D x y ,因为0120ADB ∠=,所以由题易知点D 可能在直线AB 的上方,也可能在AB 的下方; 当点D 可能在直线AB 的上方;直线BD 的斜率1yk x=;直线AD的斜率2k =由两直线的夹角公式可得:2121tan12011k k k k x-=⇒=+⋅化简整理的22((1)4x y ++=可得点D的轨迹是以点1)M -为圆心,半径2r =的圆,且点D 在AB 的上方,所以是圆在AB 上方的劣弧部分;此时CD的最短距离为:22CM r -== 当当点D 可能在直线AB 的下方;同理可得点D的轨迹方程:22((1)4x y +-=此时点D的轨迹是以点N 为圆心,半径2r =的圆,且点D 在AB 的下方,所以是圆在AB 下方的劣弧部分;此时CD的最大距离为:22CN r +==所以CD的取值范围为2⎡⎤⎣⎦.9.(湖北省黄冈市2019届高三上学期元月调研理)已知圆关于对称,则的值为A .B.1 C.D.0【答案】A【解析】化圆为.则圆心坐标为,圆关于对称,所以直线经过圆心,,得.当时,,不合题意,.故选A.10.(北京市朝阳区2018-2019学年度高三期末)在平面直角坐标系xOy中,过A(4,4),B(4,0),C (0,4)三点的圆被x轴截得的弦长为()A.2 B.C.4 D.【答案】C【解析】根据题意,设过三点的圆为圆,其方程为,又由,则由,解得,即圆,令,得,解得,即圆M与轴的交点坐标分别为,所以圆M被轴截得的弦长为4,故选C.11.(江西省名校学术联盟2019届高三年级教学质量检测考试12月联考)数学理)已知点,,则以线段为直径的圆的方程为A .B .C .D .【答案】D 【解析】 圆心为的中点,半径为,则以线段为直径的圆的方程为.故选D.12.(四川省南充市2018-2019学年上学期高2019届高三年级第一次高考适应性考试)点,是圆上的不同两点,且点,关于直线对称,则该圆的半径等于A .B .C .1D .3【答案】D 【解析】圆x 2+y 2+kx+2y-4=0的圆心坐标为(,因为点M ,N 在圆x 2+y 2+kx+2y-4=0上,且点M ,N 关于直线l :x-y+1=0对称, 所以直线l :x-y+1=0经过圆心, 所以.所以圆的方程为:x 2+y 2+4x+2y-4=0,圆的半径为:故选:C .13.(2017届四川省成都市石室中学高三二诊模拟考试数学理)在直角坐标系xOy 中,点(0,3)A ,直线:24l y x =-,设圆C 的半径为1,圆心在l 上,若圆C 上存在唯一一点M ,使2M A M O =,则圆心C 的非零横坐标是__________. 【答案】125【解析】圆心在l 上,设(),24C a a -,点(),M x y ,因为2MA MO ==,化简得:()2214x y ++=,所以点(),M x y 在以()0,1D -为圆心,以2为半径的圆上,又点(),M x y 在圆C 上,所以圆C 与圆D 有唯一公共点,即两圆相切,211CD =-=,或者213CD =+=,即251280a a -+=或25120a a -=,解得0a =(舍)或125,故填125. 14.(广东省肇庆市2019届高中毕业班第三次统一检测数学理)已知椭圆C :2212x y +=,直线l :1y x =-与椭圆C 交于A ,B 两点,则过点A ,B 且与直线m :43x =相切的圆的方程为______. 【答案】2211639x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 【解析】解:椭圆C :2212x y +=,直线l :1y x =-与椭圆C 交于A ,B 两点,联立可得:22121x y y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消去y 可得,2225848y xy x xy x +--+,解得0x =或43x =,可得(0,1)A -,41(,)33B , 过点A ,B 且与直线m :43x =相切的圆切点为B ,圆的圆心1(0,)3,半径为:43.所求圆的方程为:2211639x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭.故答案为:2211639x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 15.(宁夏石嘴山市第三中学2019届高三四模考试数学理)点(),M x y 在曲线C :224210x x y -+-=上运动,22+1212150t x y x y a =+---,且t 的最大值为b ,若,a b R +∈,则111a b++的最小值为_____. 【答案】1 【解析】曲线C 可整理为:()22225x y -+= 则曲线C 表示圆心为()2,0,半径为5的圆()()2222+121215066222t x y x y a x y a =+---=++---设d =d 表示圆上的点到()6,6-的距离则max 515d ==2max 15222t a b ∴=--=,整理得:14a b ++=()111111*********b a a b a b a b a b +⎛⎫⎛⎫∴+=+++=⨯+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭又121b a a b ++≥=+(当且仅当11b a a b +=+,即1a =,2b =时取等号) 1114114a b ∴+≥⨯=+,即111a b ++的最小值为1 本题正确结果:116.(贵州省贵阳市2019年高三5月适应性考试二理)圆与曲线相交于,,,四点,为坐标原点,则__________.【答案】.【解析】 ∵圆的圆心为M (-3,2), ∴圆关于M (-3,2)中心对称,又曲线,关于(-3,2)中心对称, ∴圆与曲线的交点关于(-3,2)中心对称,不妨设与,与关于(-3,2)中心对称,则,,∴,故答案为.17.(北京市房山区2019年高考第一次模拟测试数学理)已知点A (-2,0),B (0,2),若点P 在圆(x-3)2+(y+1)2=2上运动,则面积的最小值为______.【答案】4 【解析】∵点A (-2,0),B (0,2),∴AB 的直线方程为=1,即x-y+2=0.圆心C (3,-1)到直线AB 的距离为d=,因为点P 在圆(x-3)2+(y+1)2=2上运动,所以点P到直线AB距离的最小值为:=,且.则ABP面积的最小值为.故答案为:4.18.(湖南省长沙市第一中学2018届高三下学期高考模拟卷三数学理)已知直线过定点,线段是圆的直径,则________.【答案】7.【解析】直线可化为,联立,解得点,∵线段是圆的直径,∴19.(广西桂林市、崇左市2019届高三下学期二模联考数学理)以抛物线:的顶点为圆心的圆交于两点,交的准线于两点.已知,,则等于__________.【答案】.【解析】如图:,,,,,,,,解得:,故答案为:.20.(北京市大兴区2019届高三4月一模数学理)在极坐标系下,点π(1,)2P 与曲线2cos ρθ=上的动点Q距离的最小值为_________.1 【解析】由题得点P 的直角坐标为(0,1),222222cos 2cos +201)1x y x x y ρθρρθ=∴=∴-=∴-+=,,,(,所以曲线是以点(1,0)为圆心,以1为半径的圆,所以点P 11-=.1.21.(江苏省南京市、盐城市2019届高三第二次模拟考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1,0A -,()5,0B .若圆()()22:44M x y m -+-=上存在唯一点P ,使得直线PA ,PB 在y 轴上的截距之积为5,则实数m 的值为______.【答案】【解析】根据题意,设P 的坐标为(,)a b ,直线PA 的方程为(1)1by x a =++,其在y 轴上的截距为1b a +, 直线PB 的方程为(5)5b y x a =--,其在y 轴上的截距为55b a --,若点P 满足使得直线PA ,PB 在y 轴上的截距之积为5,则有5()()515b b a a ⨯-=+-, 变形可得22(2)9b a +-=,则点P 在圆22(2)9x y -+=上,若圆22:(4)()4M x y m -+-=上存在唯一点P ,则圆M 与22(2)9x y -+=有且只有一个公共点,即两圆内切或外切,2,则两圆只能外切, 则有2425m +=,解可得:m =故答案为:22.(湖北省十堰市2019届高三年级元月调研考试理)已知圆22:(6)(6)16M x y -+-=,点(8,4)A ,过点A 的动直线与圆M 交于P ,Q 两点,线段PQ 的中点为N ,O 为坐标原点,则OMN ∆面积的最大值为______. 【答案】12 【解析】由题可知MN PQ ⊥,所以点N 在以线段AM 为直径的圆上,OMN ∆的边OM =N 到直线OM 的距离最大时,OMN ∆的面积最大,以线段AM 为直径的圆的圆心为()7,5,直线OM的方程为0x y -=,点()7,5到直线OM=所以N 到直线OM 的距离的最大值为故OMN ∆的面积的最大值为1122⨯=. 故答案为:1223.(江西省名校学术联盟2019届高三年级教学质量检测考试12月联考数学理)已知圆与轴相切于点,与轴正半轴交于点,,且,设点是圆上的动点,则的取值范围是__________. 【答案】【解析】由题意,可设圆C 的方程为,则,,所以, 则圆C 的方程为,即,可得,设,则== =,由题意可知,,所以.故答案为:. 24.(江苏省苏州市2018届高三调研测试理)在平面直角坐标系中,已知过点的圆和直线相切,且圆心在直线上,则圆的标准方程为__________. 【答案】【解析】根据题意,设圆C 的圆心为(m ,n ),半径为r ,则圆C 的标准方程为(x ﹣m )2+(y ﹣n )2=r 2,则有, 解可得:m =1,n =﹣2,r,则圆C 的方程为:(x ﹣1)2+(y +2)2=2, 故答案为:(x ﹣1)2+(y +2)2=225.(东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)2019届高三第一次模拟数学理)已知椭圆1C :2214x y +=的左、右两个顶点分别为,A B ,点P 为椭圆1C 上异于,A B 的一个动点,设直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,若动点Q 与,A B 的连线斜率分别为34,k k ,且3412(0)kk kk λλ=≠,记动点Q的轨迹为曲线2C .(1)当4λ=时,求曲线2C 的方程;(2)已知点1(1,)2M ,直线AM 与BM 分别与曲线2C 交于,E F 两点,设AMF ∆的面积为1S ,BME ∆的面积为2S ,若[1,3]λ∈,求12S S 的取值范围. 【答案】(1) 224(2)x y x +=≠± (2) []5,7【解析】(1)设()00,P x y ()02x ≠±,则220014x y +=,因为()()2,0,2,0A B -,则2020001222000011422444x y y y k k x x x x -=⋅===-+---(),Q x y 设 ()2x ≠±所以2341222244y y y k k k k x x x λλ=⋅===-+--,整理得 2214x y λ+= ()2x ≠±.所以,当4λ=时,曲线2C 的方程为 ()2242x y x +=≠±.(2)设()()1122,,,E x y F x y . 由题意知,直线AM 的方程为:62x y =-,直线BM 的方程为:22x y =-+.由(Ⅰ)知,曲线2C 的方程为2214x y λ+= ()2x ≠±,联立 ()2262244x y x x y λλ=-⎧≠±⎨+=⎩,消去x ,得()29160y y λλ+-=,得 1691y λλ=+ 联立()2222244x y x x y λλ=-+⎧≠±⎨+=⎩,消去x ,得()2120y y λλ+-=,得 221y λλ=+2212111111sin 91222211111sin 2222MA MF AMF y y MA MF S S MB ME MB ME BME y y λλ∠--+=====+∠-- 设()918911g ,λλλλ+==-++ 则()g λ在[]1,3上递增 又()()15,37g g ==,12S S ∴的取值范围为[]5,7 26.(四川省成都市高新区2019届高三上学期“一诊”模拟考试数学理)已知抛物线,过点的直线与抛物线相切,设第一象限的切点为. (Ⅰ)证明:点在轴上的射影为焦点; (Ⅱ)若过点的直线与抛物线相交于两点,圆是以线段为直径的圆且过点,求直线与圆的方程.【答案】(I )详见解析;(II )详见解析. 【解析】(Ⅰ)由题意知可设过点的直线方程为,由消去整理得,又因为直线与抛物线相切, 所以,解得.当时,直线方程为,可得点坐标为,又因为焦点,所以点在轴上的射影为焦点. (Ⅱ)设直线的方程为,由,其中恒成立.设,,则,所以,.由于圆是以线段为直径的圆过点,则,所以所以,解得或.当时,直线的方程为,圆的方程为;当时,直线的方程为,圆的方程为.27.(江西省抚州市七校2019届高三10月联考数学理)已知圆与直线相切于点,圆心在轴上.(1)求圆的方程;(2)过点且不与轴重合的直线与圆相交于两点,为坐标原点,直线分别与直线相交于两点,记的面积分别是.求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)由题可知,设圆的方程为,,解得,,所以圆的方程为.(2)由题意知,,设直线的斜率为,则直线的方程为,由,得,解得或,则点的坐标为.又直线的斜率为,同理可得点的坐标为.由题可知,,.因此,又,同理,所以,当且仅当时取等号.又,所以的取值范围是.。
2019-2020学年高三第一学期第二次调研(文科)数学试卷一、选择题1.已知集合P={x|﹣2≤x≤2},Q={x|lgx>0},那么P∩Q=()A.(﹣2,0)B.[1,2)C.(1,2] D.(0,2]2.已知复数z满足(1﹣i)z=2+i(其中i为虚数单位),则z的共轭复数是()A.B.C.D.3.若,且,则sin2α的值为()A.B.C.D.4.我国古代有着辉煌的数学研究成果,其中的《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》,有着十分丰富多彩的内容,是了解我国古代数学的重要文献.这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.某中学拟从这5部专著中选择2部作为“数学文化”校本课程学习内容,则所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为()A.B.C.D.5.某工厂为了解产品的生产情况,随机抽取了100个样本.若样本数据x1,x2,…,x100的方差为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x100﹣1的方差为()A.8 B.15 C.16 D.326.以下三个命题:①“x>2”是“x2﹣3x+2≥0”的充分不必要条件;②若p∧q为假命题,则p,q均为假命题;③对于命题p:∃x∈R,使得x2+x+1<0;则¬p是:∀x∈R,均有x2+x+1≥0.其中正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个7.某几何体的三视图如图所示,其中主视图,左视图均是由三角形与半圆构成,俯视图由圆与内接三角形构成,则该此几何体的体积为()A.B.C.D.8.已知双曲线C1:,双曲线C2:的左、右焦点分别为F1、F2,双曲线C1与C2的离心率相同,点M在双曲线C2的一条渐近线上,且OM⊥MF2,O为坐标原点,若,则双曲线C2的实轴长是()A.32 B.4 C.8 D.169.已知是函数f(x)=2sin(2x+φ)(|φ|<)图象的一条对称轴,则下列说法正确的是()A.φ=B.f(x)在[0,]上单调递增C.由f(x)的图象向左平移个单位可得到y=2sin2x的图象D.由f(x)的图象向左平移个单位可得到y=2sin2x的图象10.函数f(x)=的图象大致是()A.B.C.D.11.已知数列{a n}的各项均为正数,a1=2,a n+1﹣a n=,若数列{}的前n 项和为5,则n=()A.119 B.121 C.120 D.122212.已知椭圆(a>b>0)的短轴长为2,上顶点为A,左顶点为B,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且△F1AB的面积为,点P为椭圆上的任意一点,则的取值范围为()A.[1,2] B.[] C.[] D.[1,4]二、填空题13.已知向量,,若,则实数k=.14.设函数,则f(f(﹣4))=.15.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,则A的大小为.16.已知底面边长为a的正三棱柱ABC﹣A1B1C1的六个顶点在球O1上,又知球O2与此正三棱柱的5个面都相切,则球O1与球O2的半径之比为,表面积之比为.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.记S n为等差数列{a n}的前n项和,若a4+a5=20,S6=48.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,T n为数列{b n}的前n项和,证明.18.为响应国家“精准扶贫、精准脱贫”的号召,某贫困县在精准推进上下实功,在精准落实上见实效.现从全县扶贫对象中随机抽取16人对扶贫工作的满意度进行调查,以茎叶图记录了他们对扶贫工作满意度的分数(满分100分)如图所示,已知图中数据的平均数与中位数相同.现将满意度分为“基本满意”(分数低于平均分)、“满意”(分数不低于平均分且低于95分)和“很满意”(分数不低于95分)三个级别.(Ⅰ)求茎叶图中数据的平均数和a的值;(Ⅱ)从“满意”和“很满意”的人中随机抽取2人,求至少有1人是“很满意”的概率.19.如图,AB为圆O的直径,点E、F在圆O上,AB∥EF,矩形ABCD所在平面和圆O所在的平面互相垂直,已知AB=3,EF=1.(1)求证:平面DAF⊥平面CBF;(2)设几何体F﹣ABCD、F﹣BCE的体积分别为V1、V2,求V1:V2.20.已知椭圆C的中心在坐标原点,离心率等于,该椭圆的一个长轴端点恰好是抛物线y2=16x的焦点.(1)求椭圆C的方程;(2)已知直线x=2与椭圆C的两个交点记为P、Q,其中点P在第一象限,点A、B是椭圆上位于直线PQ两侧的动点.当A、B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.21.函数f(x)=(x+b)(e x﹣a)(b>0)的图象在x=﹣1处的切线方程是(e﹣1)x+ey+e ﹣1=0.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)若m≤0,证明:f(x)≥mx2+x.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.答题时请写清题号并将相应信息点涂黑.[选修4-4:坐标系与参数方程] 22.已知在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(α为参数).以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系.(Ⅰ)求圆C的普通方程及其极坐标方程;(Ⅱ)设直线l的极坐标方程为ρsin()=2,射线OM:θ=与圆C的交点为P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.[选修4-5:不等式选讲]23.已知关于x的不等式|x﹣m|+2x≤0的解集为(﹣∞,﹣2],其中m>0.(1)求m的值;(2)若正数a,b,c满足a+b+c=m,求证:++≥2.参考答案一、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,只有一项符合题目要求.1.已知集合P={x|﹣2≤x≤2},Q={x|lgx>0},那么P∩Q=()A.(﹣2,0)B.[1,2)C.(1,2] D.(0,2]【分析】可以求出集合Q,然后进行交集的运算即可.解:∵P={x|﹣2≤x≤2},Q={x|x>1},∴P∩Q=(1,2].故选:C.2.已知复数z满足(1﹣i)z=2+i(其中i为虚数单位),则z的共轭复数是()A.B.C.D.【分析】利用复数的运算法则、共轭复数的定义即可得出.解:(1﹣i)z=2+i,∴,∴,故选:D.3.若,且,则sin2α的值为()A.B.C.D.【分析】直接利用三角函数关系式的变换和诱到公式的应用求出结果.解:由题意,根据诱导公式得,又因为sinα>0,所以,所以,所以=,故选:A.4.我国古代有着辉煌的数学研究成果,其中的《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》,有着十分丰富多彩的内容,是了解我国古代数学的重要文献.这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.某中学拟从这5部专著中选择2部作为“数学文化”校本课程学习内容,则所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为()A.B.C.D.【分析】基本事件总数n==10,所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著,包含的基本事件个数m==9,由此能求出所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率.解:《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《缉古算经》,这5部专著中有3部产生于汉、魏、晋、南北朝时期.某中学拟从这5部专著中选择2部作为“数学文化”校本课程学习内容,基本事件总数n==10,所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著,包含的基本事件个数m==9,∴所选2部专著中至少有一部是汉、魏、晋、南北朝时期专著的概率为p=.故选:D.5.某工厂为了解产品的生产情况,随机抽取了100个样本.若样本数据x1,x2,…,x100的方差为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x100﹣1的方差为()A.8 B.15 C.16 D.32【分析】根据题意,由方差的计算公式分析可得数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x100﹣1的方差为数据x1,x2,…,x100的方差的22倍,计算即可得答案.解:根据题意,样本数据x1,x2,…,x100的方差为8,则数据2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x100﹣1的方差为22×8=32,故选:D.6.以下三个命题:①“x>2”是“x2﹣3x+2≥0”的充分不必要条件;②若p∧q为假命题,则p,q均为假命题;③对于命题p:∃x∈R,使得x2+x+1<0;则¬p是:∀x∈R,均有x2+x+1≥0.其中正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】求解不等式结合充分必要条件的判定判断①;由复合命题的真假判定判断②;写出特称命题的否定判断③.解:由不等式x2﹣3x+2≥0,解得x≥2或x≤1,∴x>2⇒x2﹣3x+2≥0,x2﹣3x+2≥0⇏x>2,则“x>2”是“x2﹣3x+2≥0”的充分不必要条件,①正确;若p∧q为假命题,则p,q至少有一个为假,故②错误;命题p:∃x∈R使得x2+x+1<0,则¬p:∀x∈R,均有x2+x+1≥0,故③正确,∴其中正确的个数是2个.故选:B.7.某几何体的三视图如图所示,其中主视图,左视图均是由三角形与半圆构成,俯视图由圆与内接三角形构成,则该此几何体的体积为()A.B.C.D.【分析】先由三视图还原成原来的几何体,再根据三视图中的长度关系,找到几何体中的长度关系,进而可以求几何体的体积.解:由三视图可得该几何体的上部分是一个三棱锥,下部分是半球,所以根据三视图中的数据可得:V=××()3+××1×1×1=+,故选:A.8.已知双曲线C1:,双曲线C2:的左、右焦点分别为F1、F2,双曲线C1与C2的离心率相同,点M在双曲线C2的一条渐近线上,且OM⊥MF2,O为坐标原点,若,则双曲线C2的实轴长是()A.32 B.4 C.8 D.16【分析】求出双曲线C1:的离心率,然后利用已知条件列出方程求解双曲线C2的实轴长.解:双曲线C1:的离心率为,设F2(c,0),双曲线C2一条渐近线方程为,可得,即有,由,可得,即ab=32,又a2+b2=c2且,解得a=8,b=4,,即有双曲线的实轴长为16.故选:D.9.已知是函数f(x)=2sin(2x+φ)(|φ|<)图象的一条对称轴,则下列说法正确的是()A.φ=B.f(x)在[0,]上单调递增C.由f(x)的图象向左平移个单位可得到y=2sin2x的图象D.由f(x)的图象向左平移个单位可得到y=2sin2x的图象【分析】求出f(x)的对称轴,将代入,根据φ的取值范围求得φ,进而得到函数解析式,根据正弦函数的性质作答;解:由题意得,2×+φ=+kπ,φ=﹣+kπ,∵∴φ=﹣,A 选项不正确;∴f(x)=2sin(2x﹣),由﹣+2kπ≤2x﹣≤+2kπ得函数的单调增区间为﹣+kπ≤x≤+kπ,B选项不正确;f(x)=2sin2(x﹣),D选项正确.故选:D.10.函数f(x)=的图象大致是()A.B.C.D.【分析】由函数的定义域及特殊点的值,运用排除法可以得到答案.解:定义域为(0,1)∪(1,+∞),故排除A;f(100)>0,故排除C;,故排除D.故选:B.11.已知数列{a n}的各项均为正数,a1=2,a n+1﹣a n=,若数列{}的前n 项和为5,则n=()A.119 B.121 C.120 D.1222【分析】由已知推导出a n=.,由此能求出n.解:∵数列{a n}的各项均为正数,a1=2,a n+1﹣a n=,∴=4,∴,∴,∵a1=2,∴=2,=2,=4=2,…由此猜想a n=.∵a1=2,a n+1﹣a n=,数列{}的前n项和为5,∴=,∴,解得n+1=121,∴n=120.故选:C.12.已知椭圆(a>b>0)的短轴长为2,上顶点为A,左顶点为B,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且△F1AB的面积为,点P为椭圆上的任意一点,则的取值范围为()A.[1,2] B.[] C.[] D.[1,4]【分析】根据△F1AB的面积和短轴长得出a,b,c的值,从而得出|PF1|的范围,得到关于|PF1|的函数,从而求出答案.解:由2b=2可得b=1,即A(0,1),又F(﹣c,0),B(﹣a,0),∴==,又a2﹣c2=1,∴a=2,c=.∴|PF1|+|PF2|=2a=4,∴==,∵2﹣≤|PF1|≤2+,|PF1|(4﹣|PF1|)=﹣(|PF1|﹣2)2+4,∴1≤|PF1|(4﹣|PF1|)≤4.∴1≤≤4.故选:D.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分,其中第15题第一空3分,第二空2分.13.已知向量,,若,则实数k=.【分析】由题意利用两个向量垂直的性质,两个向量的数量积公式,求出k的值.解:∵向量,,若,则=12(2+k)+14k=0,解得,故答案为:﹣.14.设函数,则f(f(﹣4))=0 .【分析】根据分段函数的解析式,先求f(﹣4),再求f(f(﹣4))即可.解:根据题意:f(﹣4)=16﹣4﹣2=10,f(10)=1﹣lg10=0,故答案为:015.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,则A的大小为75°.【分析】由正弦定理,两角差的正弦函数公式,特殊角的三角函数值化简已知等式可得sin(A﹣C)=,可求范围﹣120°<A﹣C<120°,利用正弦函数的图象及特殊角的三角函数值可求A﹣C=30°,联立A+C=120°,即可解得A的值.解:∵,∴由正弦定理可得:(sin A cos C﹣sin C cos A)=sin B,可得:sin(A﹣C)=sin B =,∴sin(A﹣C)=,∵A+C=120°,又∵0°<A<120°,0°<C<120°,可得:﹣120°<A﹣C<120°,∴A﹣C=30°,∴解得:A=75°.故答案为:75°.16.已知底面边长为a的正三棱柱ABC﹣A1B1C1的六个顶点在球O1上,又知球O2与此正三棱柱的5个面都相切,则球O1与球O2的半径之比为:1 ,表面积之比为5:1 .【分析】由题意画出图形,设球O1,球O2的半径分别为R,r,由于正三棱柱的六个顶点都在同一个球面上,则球心在上下底面中心的连线的中点上,由AB=a,OA=R,OE=r,利用勾股定理可得R、r与a的关系,则答案可求.解:设球O1,球O2的半径分别为R,r,由于正三棱柱的六个顶点都在同一个球面上,∴球心在上下底面中心的连线的中点上,如图,AB=a,OA=R,OE=r,在△OEA中,,,由于OA2=OE2+AE2,∴,,则球O1与球O2的半径比为;所以球O1与球O2的表面积之比等于,∴面积之比为5:1.故答案为::1;5:1.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共60分.17.记S n为等差数列{a n}的前n项和,若a4+a5=20,S6=48.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,T n为数列{b n}的前n项和,证明.【分析】(1)利用等差数列,联立解方程组求出首项和公差,代入即可;(2)求出b n,裂项相消法求和,求出即可.解:(1)设等差数列{a n}公差为d,依题意,解得,由a n=a1+(n﹣1)d,∴a n=2n+1,n∈N*.(2),∴=因为n∈N*,所以.18.为响应国家“精准扶贫、精准脱贫”的号召,某贫困县在精准推进上下实功,在精准落实上见实效.现从全县扶贫对象中随机抽取16人对扶贫工作的满意度进行调查,以茎叶图记录了他们对扶贫工作满意度的分数(满分100分)如图所示,已知图中数据的平均数与中位数相同.现将满意度分为“基本满意”(分数低于平均分)、“满意”(分数不低于平均分且低于95分)和“很满意”(分数不低于95分)三个级别.(Ⅰ)求茎叶图中数据的平均数和a的值;(Ⅱ)从“满意”和“很满意”的人中随机抽取2人,求至少有1人是“很满意”的概率.【分析】(Ⅰ)根据茎叶图,16个数据的中位数为=88,所以平均数为88,列方程求出a即可;(Ⅱ)依题意,16个人中基本满意的人共有4人,很满意的有4人,列举从中抽出两人的所有情况即可得到至少有1人是“很满意”的概率..解:(Ⅰ)图中16个数据的中位数为=88,所以平均数为88,所以×(9×2+8×3+7×3+6×1+5×4+3×1+2×1+a+70×3+80×7+90×6)=88,解得a=4.(Ⅱ)依题意,16人中基本满意的有8人,满意有4人,很满意有4人,记满意的4人为a,b,c,d.很满意的4人记为1,2,3,4.从中随机抽取2人的一切可能结果所组成的基本事件共28个:(a,b),(a,c),(a,d),(a,1),(a,2),(a,3),(a,4),(b,c),(b,d),(b,1),(b,2),(b,3),(b,4),(c,d),(c,1),(c,2),(c,3),(c,4),(d,1),(d,2),(d,3),(d,4),(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4).用A表示至少有1人是“很满意”的这件事,则事件A包含22个基本事件:(a,b),(a,c),(a,d),(a,1),(a,2),(a,3),(a,4),(b,c),(b,d),(b,1),(b,2),(b,3),(b,4),(c,d),(c,1),(c,2),(c,3),(c,4),(d,1),(d,2),(d,3),(d,4).所以事件A的概率P(A)==.19.如图,AB为圆O的直径,点E、F在圆O上,AB∥EF,矩形ABCD所在平面和圆O所在的平面互相垂直,已知AB=3,EF=1.(1)求证:平面DAF⊥平面CBF;(2)设几何体F﹣ABCD、F﹣BCE的体积分别为V1、V2,求V1:V2.【分析】(1)矩形ABCD中,CB⊥AB,推导出CB⊥平面ABEF,AF⊥CB.AF⊥BF,从而AF⊥平面CBF,由此能证明平面DAF⊥平面CBF.(2)过点F作FH⊥AB,交AB于H,推导出FH⊥平面ABCD.从而,,由此能求出的值.【解答】证明:(1)如图矩形ABCD中,CB⊥AB,∵平面ABCD⊥平面ABEF,平面ABCD∩平面ABEF=AB,∴CB⊥平面ABEF,∵AF⊂平面ABEF,∴AF⊥CB.又∵AB为圆O的直径,∴AF⊥BF,∵CB∩BF=B,CB、BF⊂平面CBF,∴AF⊥平面CBF,∵AF⊂平面ADF,∴平面DAF⊥平面CBF.解:(2)几何体F﹣ABCD是四棱锥、F﹣BCE是三棱锥,过点F作FH⊥AB,交AB于H.∵平面ABCD⊥平面ABEF,∴FH⊥平面ABCD.则,,∴==6.20.已知椭圆C的中心在坐标原点,离心率等于,该椭圆的一个长轴端点恰好是抛物线y2=16x的焦点.(1)求椭圆C的方程;(2)已知直线x=2与椭圆C的两个交点记为P、Q,其中点P在第一象限,点A、B是椭圆上位于直线PQ两侧的动点.当A、B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【分析】(1)利用椭圆的离心率以及抛物线的焦点坐标,转化求解a,b得到椭圆方程.(2)设直线PA的斜率为k,则直线BP的斜率为﹣k,记A(x1,y1),B(x2,y2),设PA的方程为y﹣3=k(x﹣2),联立,利用韦达定理转化求解直线的斜率,推出AB的斜率为定值.解:(1)抛物线焦点为(4,0),所以a=4,,∴c=2,又a2=b2+c2,所以b2=12.所以椭圆C的方程为.(2)由题意,当∠APQ=∠BPQ时,知AP与BP斜率存在且斜率之和为0.设直线PA的斜率为k,则直线BP的斜率为﹣k,记A(x1,y1),B(x2,y2),直线x=2与椭圆C的两个交点P(2,3)、Q(2,﹣3),设PA的方程为y﹣3=k(x﹣2),联立,消y得(3+4k2)x2+8(3k﹣2k2)x+16k2﹣48k﹣12=0,由已知知△>0恒成立,所以,同理可得.所以,,所以.所以AB的斜率为定值.21.函数f(x)=(x+b)(e x﹣a)(b>0)的图象在x=﹣1处的切线方程是(e﹣1)x+ey+e ﹣1=0.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)若m≤0,证明:f(x)≥mx2+x.【分析】(Ⅰ)求得切点坐标,求出f(x)的导数,可得切线的斜率,即可得到所求a,b的值;(Ⅱ)可得x≥mx2+x,令g(x)=(x+1)(e x﹣1)﹣x,根据函数的单调性证明即可.解:(Ⅰ)在(﹣1,f(﹣1))处的切线方程为(e﹣1)x+ey+e﹣1=0,可得f(﹣1)=0,即f(﹣1)=(﹣1+b)(e﹣1﹣a)=0,又函数f(x)=(x+b)(e x﹣a),(b>0),可得导数为f′(x)=(x+b+1)e x﹣a,所以f′(﹣1)=﹣a=﹣1+,若a=,则b=2﹣e<0,与b>0矛盾,故a=b=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)可知f(x)=(x+1)(e x﹣1),f(0)=0,f(﹣1)=0,由m≤0,可得x≥mx2+x,令g(x)=(x+1)(e x﹣1)﹣x,g′(x)=(x+2)e x﹣2,当x≤﹣2时,g′(x)=(x+2)e x﹣2<﹣2<0,当x>﹣2时,设h(x)=g′(x)=(x+2)e x﹣2,h′(x)=(x+3)e x>0,故函数g′(x)在(﹣2,+∞)上单调递增,又g′(0)=0,所以当x∈(﹣∞,0)时,g′(x)<0,当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,所以函数g(x)在区间(﹣∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增,故g(x)≥g(0)=0⇒(x+1)(e x﹣1)≥x≥mx2+x,故f(x)≥mx2+x.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.答题时请写清题号并将相应信息点涂黑.[选修4-4:坐标系与参数方程] 22.已知在平面直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(α为参数).以原点O为极点,x轴的非负半轴为极轴,取相同的单位长度建立极坐标系.(Ⅰ)求圆C的普通方程及其极坐标方程;(Ⅱ)设直线l的极坐标方程为ρsin()=2,射线OM:θ=与圆C的交点为P,与直线l的交点为Q,求线段PQ的长.【分析】(Ⅰ)先将圆的参数方程消去参数得到普通方程,再由普通方程根据x=ρcos θ,y=ρsin θ变换即可得出圆的极坐标方程;(Ⅱ)由题意线段PQ的长|PQ|=|ρP﹣ρQ|,故联立对应方程求出极径,直接代入公式即可求出线段的长度.【解答】(Ⅰ)∵圆C的参数方程为(α为参数),∴消去参数α得普通方程为:x2+(y﹣1)2=1.又x=ρcos θ,y=ρsin θ,∴(ρcos θ)2+(ρsin θ﹣1)2=1,化简得圆C的极坐标方程为:ρ=2sin θ.(Ⅱ)∵射线OM:θ=与圆C的交点为P.∴把θ=代入圆的极坐标方程可得:ρP=2sin=1.又射线OM:θ=与直线l的交点为Q,∴把θ=代入直线l的极坐标方程可得:ρsinθ=2.ρQ=2.∴线段PQ的长|PQ|=|ρP﹣ρQ|=1.[选修4-5:不等式选讲]23.已知关于x的不等式|x﹣m|+2x≤0的解集为(﹣∞,﹣2],其中m>0.(1)求m的值;(2)若正数a,b,c满足a+b+c=m,求证:++≥2.【分析】(1)由已知可转化为|x﹣m|+2x≤0,然后分解绝对值的代数意义进行求解;(2)由(1)可知,a+b+c=2,结合均值不等式及不等式的性质可证.解:(1)由f(x)≤0得|x﹣m|+2x≤0,即或,化简得:或由于m>0,所以不等式组的解集为(﹣∞,﹣m).由题设可得﹣m=﹣2,故m=2.(2)由(1)可知,a+b+c=2,又由均值不等式有:+a≥2b,+b≥2c,+c≥2a,三式相加可得:+a++b++c≥2b+2c+2a,所以++≥a+b+c=2.。
2019-2020 学年度第一学期期末联考高一数学试题第 I 卷(选择题)一、选择题(本大题共 10 小题,每题 5 分,共 50 分.每题只有一个正确答案)1.若 A={0,1,2 } , B = { x 1? x 2} , 则A?B(){ } { 0,1,2 }{}{1,2 }A . 1B .C . 0,1D .2. sin15 o cos15o 值为()A .1B .1C.3 D. 324243. 函数 f ( x)1lg(1 x) 的定义域是 ()1 xA .( - ,- 1)B .(1,+ )C .(-1,1)∪(1,+ )D .(- ,+ )4.已知点 P( x,3) 是角终边上一点,且 cos4),则 x 的值为(B . 55D . 4A . 5C . 45.已知 a0.7 0.8 ,blog 2 0.8, c1.10.8 ,则 a,b, c 的大小关系是()A . a b cB . b a cC . a c bD . b c a6.设函数 y = x 3 与 y( 1 )x 2 的图像的交点为 ( x 0,y 0) ,则 x 0 所在的区间是 ()2A .(0,1)B.(1 ,2) C .(2 , 3) D .(3 ,4)7.在自然界中,存在着大批的周期函数,比方声波,若两个声波随时间的变化规律分别为:y 1 3sin 100 t , y 2 3cos 100 t ,则这两个声波合成后即yy 1 y 2 的振幅为()A . 3B . 6C . 3 2 D. 6 28.以下函数中,不拥有奇偶性的函数是 ( )A . yexexB . y lg1 x1 xC . ycos2xD . y sin x cos x9.若 yAsin( x)( A0,0,| |) 的最小值为2,其图像相邻最高点与最低点横坐标之差为2 ,且图像过点(20, 1),则其分析式是()A . y 2sin( x )6B. y 2sin( x )3C . y2sin( x) 2 6xD . y 2sin( )2 310.如右图,点 P 在半径为 1的半圆上运动, AB 是直径, P当 P 沿半圆弧从 A 到 B 运动时,点 P 经过的行程 x 与 APBxB O A的面积 y 的函数y f ( x) 的图像是以下图中的()yy11 12OC π2πx OD第 II卷(非选择题)π2πx二、填空题(本大题共 5 小题,每题 5 分,共25 分.将答案填在题后横线上)11.(log29)(log 3 4).12.把函数y= 3sin2 x的图象向左平移个单位获得图像的函数分析是.13.已知tan 2 ,则 cos26.14.若函数f x 知足 f ( x 1) f ( x) ,且当x1,1 时, f x x ,则 f 2 f 3f4.15.函数f ( x)| cos x | cos x 具备的性质有.(将全部切合题意的序号都填上)( 1)f (x)是偶函数;( 2)f (x)是周期函数,且最小正周期为;( 3)f (x)在[, ] 上是增添的;2( 4)f (x)的最大值为2.三、解答题(本大题共 6 小题,共75 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.已知会合M ={x 1 < x < 2},会合Nx 3x 4 .2( 1)求AèB;P ={}( 2)设会合x a < x < a + 2,若 P 腿(A B) ,务实数 a 的取值范围.117.(本小题满分12 分)已知tan2, tan,此中0,0.3( 1)求tan() 的值;( 2)求角的值.18.(本小题满分12 分)已知函数 f (x) sin( x)sin( x) .32( 1)求f (x)的最小正周期;3,求 g(x) 在区间[0,] 上的值域.( 2)若g (x) f ( x)4219.(此题满分12 分)辽宁号航母纪念章从2012 年10 月5 日起开始上市.经过市场检查,获得该纪念章每 1 枚的市场价y(单位 : 元) 与上市时间x(单位 : 天 ) 的数据以下:上市时间x 天41036市场价y 元905190(1) 依据上表数据联合散点图,从以下函数中选用一个适合的函数描绘辽宁号航母纪念章的市场价y与上市时间x 的变化关系并说明原因: ①y ax b ;②y ax 2bx c ;③y a log b x .(2)利用你选用的函数,求辽宁号航母纪念章市场价最低时的上市天数及最低的价钱.20. ( 本小题满分13 分)已知函数 f (x)cx1, 0 x c,知足 f (c)9 x.2 c 21, c ≤ x128(1)求常数 c 的值;(2)解对于 x 的不等式 f (x)21.821. ( 本小题满分14 分 ) 已知函数mf( )|x|1( x0).x x( 1)当m 2时,判断f (x)在(,0) 的单一性,并用定义证明.( 2)若对随意x R ,不等式 f (2x)0 恒建立,求 m 的取值范围;( 3)议论f (x)零点的个数.2019-2020 学年度第一学期期末 考高一数学参照答案参照答案: 一、1.A2.B 3 .C4.D5.B 6 .B 7 .C 8 .D 9 .C10.A 二、填空11. 4 12. 13 .3 14. 115.( 1)( 3)(4)56三、解答{ x 1 < x < 4}16.解:( 1) A? B⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 分 ( 2)由(1) A ? B {x 1 < x < 4 }, ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 分ì?a 3 1?1#a2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分í?2 ? 4?a +1tantan217.解:( 1) tan()37⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分1 tan tan1 ( 2) 131tantan2( 2) tan(31⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分)tan tan111( 2)1 3因 tan2 0,tan0 ,3因此, 022因此2,2故4⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分18.解:f (x)( 1 sin x3cos x)cos x⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2 分221 sin x cos x3cos 2 x221sin 2x3(1 cos 2x) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分441sin(2 x3) 3 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 分24( 1)因此T 2.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 分21(2)g (x)) ,sin(2 x23因 0 ≤ x ≤2 ,因此3 ≤ 2x3 ≤ ,3因此3≤ sin(2 x)≤1,233≤ 1sin(2 x) ≤ 1,423 2因此 g(x) 在区 [0,] 上的 域 [3 ,1] .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分24 219.解 :(1) ∵跟着 x 的增添, y 的 先减后增,而所 的三个函数中y ax b 和 ya logb x 然都是 函数,不 足 意,∴ yax 2 bx c .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分(2) 把点 (4 , 90) , (10 , 51) , (36 , 90) 代入 yax 2 bx c 中,16a 4b c90得 100a 10bc 51⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 分1296a 36b c 90解得 a 110, c 126⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 8 分, b1 4 1∴ yx 2 10x 126 (x 20)2 26 ,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10 分44∴当 x 20 , y 有最小 y min 26 .⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 11 分答: 宁号航母 念章市 价最低 的上市天数 20 天,最低的价钱 26 元.⋯⋯⋯⋯12 分20.解: (1)∵ f ( c)9 ,即 c c1 9 ,2 8 28解得 c1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 分.21 x 1, 0 x 1(2) 由 (1) 得 f ( x)21, 1≤ x2 ,2 4x12由 f ( x)2,适当 0x12 x1 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 分1,解得4 ;822当1≤ x 1 ,解得 1≤ x5 . ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12 分228∴不等式 f ( x)2 1的解集 { x | 2 x 5} .⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 13 分8 4821.分析:( 1)当 m2 ,且 x0 , f ( x)x 2 1 是 减的.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 分x明: x 1x 2 0 ,f (x 1)f (x 2 )x 12 1 ( x 22 1)x 1x 2(x 2 x 1 ) (2 2x 1)x 2( x 2 x 1 )2( x 2 x 1)x 1x 2( x 22 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 分x 1 )(1 ) x 1 x 2又 x 1 x 2 0 ,因此 x 2 x 1 0 , x 1x 2 0 ,因此 ( x 2 x 1 )(1 2 0)x 1x 2 因此故当f ( x 1 ) f ( x 2 ) 0 ,即 f (x 1) f (x 2 ) ,m 2 , f ( x) x2在 ( ,0) 上 减的. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 分1 x( 2)由 f (2 x ) 0 得 | 2x | m x1 0 ,形 (2 x )22x22x(2 x ) 2m 0 ,即 m而 2x(2 x )2(2 x 1)21 ,12 41当 2x即 x1 (2 x (2 x )2 )max ,2 14因此 m⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 分.4( 3)由 f (x)0 可得 x | x | xm 0( x 0) , m x | x | x(x 0)令 g( x)x x | x |x 2 x, xx 2x, x 0作 y g (x) 的 像及直y m ,由 像可得:当 m1 1f ( x) 有 1 个零点.或 m,4 4当 m10 或 m1或 m, f (x) 有 2 个零点;41 14当 0mm0 , f ( x) 有 3 个零点.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 14 分或44。