高三数学上学期期中试题

  • 格式:doc
  • 大小:603.50 KB
  • 文档页数:8

位育中学2015学年第一学期期中考试高三数学试卷一、填空题(本大题满分56分,每小题4分)1.设集合{1,2,3,4,5,6},{1,2,4}U U M ==ð;则集合M =______________. 2.已知3sin 25πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则()cos πα-=______________.3.公比为2的等比数列{}n a 的各项都是正数,且31116a a =,则210log a =______________. 4.求值:4arcsin(cos)7π=______________. 5.在等差数列{}n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则82a a +=______________. 6.在∆ABC 中,a =3,b ,3A π=,则B =______________.7.已知数列{}n a 是递增的等比数列,14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于______. 8.若函数6,2,()3log , 2.a x x f x x x -+≤⎧=⎨+>⎩(a >0且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是______________.9.若函数()ln(f x x x =为偶函数,则a =______________.10.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =______________. 11.设函数21()ln(1||)1f x x x =+-+,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是______________. 12.已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω >0),x ∈R ,若函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数f (x )的图像关于直线x =ω 对称,则ω 的值为______________.13.若a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且a ,b ,-2 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p +q 的值等于______________. 14.已知()(2)(3)f x m x m x m =-++,()22x g x =-,若同时满足条件:①对任意实数x 都有()0f x <或()0g x <; ②总存在0(,4)x ∈-∞-时,使00()()0f x g x <成立. 则m 的取值范围是______________. 二、选择题(本大题满分20分,每小题5分) 15.设n S 是公差为d (d ≠0)的无穷等差数列{}n a 的前n 项和,则下列命题错误..的是 ( )A .若d <0,则数列{S n }有最大项B .若数列{S n }有最大项,则d <0C .若数列{S n }是递增数列,则对任意n ∈N *,均有S n >0D .若对任意n ∈N *,均有S n >0,则数列{S n }是递增数列 16.将函数f (x )=sin2x 的图像向右平移ϕ (02πϕ<<)个单位后得到函数g (x )的图像,若对满足|f (x 1)-g (x 2)|=2的x 1,x 2,有12min ||3x x π-=,则ϕ=( )A .512πB .3π C .4π D .6π 17.已知f (x )是定义在R 上的偶函数且以2为周期,则“f (x )为[0,1]上的增函数”是“f (x )为[3,4]上的减函数”的( )A .充分而不必要的条件B .必要而不充分的条件C .充要条件D .既不充分也不必要的条件18.对于函数f (x ),若存在区间A =[m ,n ],使得(){},y y f x x A A =∈=,则称函数f (x )为“可等域函数”,区间A 为函数f (x )的一个“可等域区间”.给出下列4个函数:①()sin 2f x x π⎛⎫= ⎪⎝⎭;②()221f x x =-;③()12x f x =-;④()()2log 22f x x =-.其中存在唯一“可等域区间”的“可等域函数”为( )A .①②③B .②③C .①③D .②③④三、解答题(本大题满分74分)19.(本题满分12分)第1小题5分,第2小题7分.已知二次函数f (x )=mx 2-2x -3,若不等式f (x )<0的解集为(-1,n ) (1) 解关于x 的不等式:2x 2-4x +n >(m +1)x -1;(2) 是否存在实数a ∈(0,1),使得关于x 的函数y =f (a x)-4a x +1(x ∈[1,2])的最小值为-4?若存在,求a 的值;若不存在,说明理由.20.(本题满分14分)第1小题6分,第2小题8分.在ABC ∆中,已知5cos 13A =,10tan cot 223B B +=,21c =. (1) 求cos()A B -的值; (2) 求ABC ∆的面积.21.(本题满分14分)第1小题6分,第2小题8分.已知函数2()cos 10cos 222x x xf x =+.(1) 求函数f (x )的最小正周期; (2) 将函数f (x )的图象向右平移6π个单位长度,再向下平移a (a >0)个单位长度后得到 函数g (x )的图象,且函数g (x )的最大值为2.○1 求函数g (x )的解析式; ○2 证明:存在无穷多个互不相同的正整数x 0,使得g (x 0)>0.22.(本题满分16分)第1小题4分,第2小题6分,第3小题6分.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n a a S S =+对一切正整数n 都成立. (1) 求1a ,2a 的值;(2) 若10a >,设数列{}n b 的前n 项和为nT ,且满足110lgn na b a =,证明{}n b 是等差数列; (3) 当n 为何值时,n T 最大?并求出n T 的最大值.23.(本题满分18分)第1小题4分,第2小题6分,第3小题8分.已知函数()f x ,如果存在给定的实数对),(b a ,使得b x a f x a f =-⋅+)()(恒成立,则称)(x f 为“-Γ函数”.(1) 判断函数x x f x x f 3)(,)(21==是否是“-Γ函数”;(2) 若x x f tan )(3=是一个“-Γ函数”,求出所有满足条件的有序实数对),(b a ;(3) 若定义域为R 的函数)(x f 是“-Γ函数”,且存在满足条件的有序实数对(0,1)和(1,4),当x ∈[0,1]时,()f x 的值域为[1,2],求当x ∈[-2016,2016]时函数()f x 的值域.高三数学期中考试参考答案: 一、填空题 1.{3,5,6} 2.35-3.5 4.14π-5.106.4π 7.21n- 8.(1,2] 9.110.1n-11.1(,1)31213.914.m ∈(-4,-2)二、选择题 15.C 16.D 17.C 18.B三、解答题19.解:(1)由不等式2230mx x --≤的解集为(1,)n -知关于x 的方程2230mx x --=的两根为1-和n ,且0m >,∴,解得13m n =⎧⎨=⎩, 3分原不等式化为(2)(1)0x x -->,∴原不等式的解集为( 1)(2 )-∞+∞,,;5分(2)设x t a =,由(0 1)a ∈,,[1 2]x ∈,得2[ ]t a a ∈,函数2(42)3y t a t =-+-,对称轴21t a a =+>9分∴2min (42)34y a a a =-+-=-,解得13a =或1a =-(舍去) ∴13a =为所求. 12分20.解:(1) 由已知可得:12sin 13A =,3sin 5B =,∵sin A >sin B ,∴A >B ,4cos 5B = 3分 56cos()cos cos sin sin 65A B A B A B -=+=; 6分 (2) 63sin sin()sin cos cos sin 65C A B A B A B =+=+= 9分 由正弦定理:sin 13sin Bb c C== 12分 ∴1sin 1262ABC S bc A ∆==.14分21.解:(1) ∵()5cos 510sin()56f x x x x π=++=++,4分∴函数f (x )的最小正周期T =2π; 6分(2) ○1 将f (x )的图象向右平移6π个单位长度后得到y =10sin x +5的图象, 再向下平移a (a >0)个单位长度后得到g (x )=10sin x +5-a 的图象, 又已知函数g (x )的最大值为2,所以10+5-a =2,解得a =13, ∴g (x )=10sin x -8;9分○2 要证明存在无穷多个互不相同的正整数x 0,使得g (x 0)>0,就是要证明存在无穷多个互不相同的正整数x 0,使得10sin x 0-8>0,即04sin 5x >,由45知,存在003πα<<,使得04sin 5α=, 由正弦函数的性质可知,当00(,)x απα∈-时,均有4sin 5x >, ∵y =sin x 的周期为2π,∴当00(2,2)()x k k k παππα∈++-∈Z 时,均有4sin 5x >, 12分∵对任意的整数k ,000(2)(2)213k k πππαπαπα+--+=->>,∴对任意的正整数k ,都存在正整数00(2,2)()k x k k k παππα∈++-∈Z ,使得4sin 5k x >, 亦即存在无穷多个互不相同的正整数x 0,使得g (x 0)>0. 14分注:也可直接如下证明○2 由4sin 5x >,解得44(2arcsin ,2arcsin )()55x k k k πππ∈++-∈Z 12分∵对任意的整数k ,444(2arcsin )(2arcsin )2arcsin 215553k k ππππππ+--+=->-⋅>,∴对任意的正整数k ,都存在正整数44(2arcsin ,2arcsin )()55k x k k k πππ∈++-∈Z ,使得4sin 5k x >, 亦即存在无穷多个互不相同的正整数x 0,使得g (x 0)>0. 14分22.解:(1) 取1n =,得2121122a a S S a a =+=+ ①,取2n =,得221222a a a =+ ②,又②-①,得 2212()a a a a -= ③ 若20a =,由①知10a =;2分若20a ≠,易知211a a -=,④由①④得:11a =,22a =或11a =,22a =; 4分(2) 当10a >时,由(1)知,11a =,22a = 当2n ≥时,有2(2n n a S S =+,121(2n n a S S --=+,∴1(2)n n a n -=≥,∴111(1n n n a a --==⋅, 7分 令110lgn n a b a =,则111100lg 2lg 21lg 12222n n n b n --=-==-++,∵111lg22n n n n b b -+-=-+=-是常数,∴数列{}n b 是以1lg 22-为公差,且单调递减的等差数列. 10分(3) 123710lg lg108b b b b >>>>=>=,当8n ≥时,811001lg lg1021282n b b ≤=<=,13分 所以,7n =时,n T 取得最大值,且n T 的最大值为1777()217lg 222b b T +==-.16分23.解:(1) 若x x f =)(1是“-Γ函数”,则存在常数),(b a ,使得b x a x a =-+))((. 即b a x -=22时,对x ∈R 恒成立.而b a x -=22最多有两个解,矛盾, 因此x x f =)(1不是“-Γ函数”.2分若x x f 3)(2=是“-Γ函数”,则存在常数b a ,使得2333a x a x a b +-⋅==, 即存在常数对)3,(2a a 满足条件.因此x x f 3)(2=是“-Γ函数”; 4分(2) x x f tan )(3=是一个“-Γ函数”,有序实数对),(b a 满足b x a x a =-⋅+)tan()tan(恒成立, 当,2a k k ππ=+∈Z 时,x x a x a 2cot )tan()tan(-=-⋅+,不是常数.∴,2a k k ππ≠+∈Z ,当,2x m m ππ≠+∈Z 时,有2222tan tan tan tan tan tan 1tan tan 1tan tan 1tan tan a x a x a xb a x a x a x +--⋅==-⋅+⋅-恒成立即0)(tan tan )1tan (222=-+-⋅b a x a b 恒成立.则⇒⎩⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=-=-⋅11tan 0tan 01tan 222b a b a a b ,41a k kb ππ⎧=±⎪∈⎨⎪=⎩Z , 8分当,2x m m ππ=+∈Z ,4ππ±=k a 时,1cot )tan()tan(2==-⋅+a x a x a 成立.因此满足x x f tan )(3=是一个“-Γ函数”,(,)(,1)()4a b k k ππ=±∈Z . 10分(3) 函数)(x f 是“-Γ函数”,且存在满足条件的有序实数对)1,0(和)4,1(, 于是()()1,(1)(1)4f x f x f x f x ⋅-=+⋅-=,(1)(1)4()(2)4f x f x f x f x +⋅-=⇔⋅-=.x ∈[1,2]时,2-x ∈[0,1],f (2-x )∈[1,2],]4,2[)2(4)(∈-=x f x f ,∴x ∈[0,2]时,]4,1[)(∈x f ,12分1()()()1()(2)4()(1)(1)44()(2)f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x ⎧-=⎪⋅-=⎧⎪⇒⇒+=⎨⎨+⋅-=⎩⎪-=⎪+⎩, x ∈[2,4]时,f (x )∈[4,16],x ∈[4,6]时,f (x )∈[16,64],……以此类推可知:x ∈[2k ,2k +2]时,f (x )∈[22k,22k +2],x ∈[2014,2016]时,f (x )∈[22014,22016],因此2016[0,2016]()[1,2]x f x ∈∈时,,15分201620161[2016,0],(),[0,2016],()[1,2]()[2,1]()x f x x f x f x f x -∈-=-∈-∈⇒∈-时, 综上可知当[2016,2016]x ∈-时函数)(x f 的值域为-20162016[22],.18分(2) 另解:sin()sin()cos2cos2tan()tan()cos()cos()cos2cos2a x a x x a a x a x b a x a x x a+--+⋅-===+-+恒成立即(b -1)cos2x +(b +1)cos2a =0恒成立,即cos2a =0,b =1,∴(,)(,1)()24k a b k ππ=+∈Z .。