2019年高三数学上期末一模试卷(带答案)
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2019年高三数学上期末一模试卷(带答案) 一、选择题1.已知数列{}n a的前n项和为n S,且1142n na-⎛⎫=+-⎪⎝⎭,若对任意*Nn∈,都有()143np S n≤-≤成立,则实数p的取值范围是()A.()2,3B.[]2,3C.92,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.92,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭2.在ABC∆中,,,a b c分别为角,,A B C所对的边,若2?a bcos C=,则此三角形一定是( )A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰三角形或直角三角形3.已知在中,,,分别为角,,的对边,为最小角,且,,,则的面积等于()A.B.C.D.4.已知函数223log,0(){1,0x xf xx x x+>=--≤,则不等式()5f x≤的解集为 ( ) A.[]1,1-B.[]2,4-C.(](),20,4-∞-⋃D.(][],20,4-∞-⋃5.数列{}{},n na b为等差数列,前n项和分别为,n nS T,若3n22nnST n+=,则77ab=()A.4126B.2314C.117D.1166.我国的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:将1,2,...,9填入33⨯的方格内,使三行、三列、两对角线的三个数之和都等于15 (如图).一般地,将连续的正整数1,2,3,…,2n填入n n⨯的方格内,使得每行、每列、每条对角线上的数的和相等,这个正方形就叫做n阶幻方.记n阶幻方的一条对角线上数的和为n N(如:在3阶幻方中,315N=),则10N=()A.1020B.1010C.510D.5057.已知集合2A{t|t40}=-≤,对于满足集合A的所有实数t,使不等式2x tx t2x1+->-恒成立的x的取值范围为()A .()(),13,∞∞-⋃+B .()(),13,∞∞--⋃+C .(),1∞--D .()3,∞+8.已知正项等比数列{}n a 的公比为3,若229m n a a a =,则212m n+的最小值等于( ) A .1B .12C .34 D .329.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*21n n S a n N =-∈,则5a 等于( )A .16-B .16C .31D .3210.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,1112n n a S a +=,=, 则n S =( )A .12n -B .13()2n -C .12()3n - D .112n - 11.等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么{}n a 的前7项和7S =( ) A .22B .24C .26D .2812.已知函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()24(3)f a f a ->的解集为( )A .(4,1)-B .(1,4)-C .(1,4)D .(0,4)二、填空题13.已知数列{}n a ,11a =,1(1)1n n na n a +=++,若对于任意的[2,2]a ∈-,*n ∈N ,不等式1321t n a a n +<-⋅+恒成立,则实数t 的取值范围为________ 14.数列{}21n-的前n 项1,3,7..21n-组成集合{}()*1,3,7,21nn A n N=-∈,从集合nA中任取()1,2,3?··n k k =个数,其所有可能的k 个数的乘积的和为(若只取一个数,规定乘积为此数本身),记12n n S T T T =++⋅⋅⋅+,例如当1n =时,{}1111,1,1===A T S ;当2n =时,{}21221,2,13,13,13137A T T S ==+=⨯=++⨯=,试写出n S =___15.在等差数列{}n a 中,12a =,3510a a +=,则7a = .16.已知函数()2xf x =,等差数列{}n a 的公差为2,若()2468104f a a a a a ++++=,则()()()()212310log f a f a f a f a ⋅⋅⋅⋅=⎡⎤⎣⎦L ___________.17.若正数,a b 满足3ab a b =++,则+a b 的取值范围_______________。
18.已知x y 、满足约束条件1{1,22x y x y x y +≥-≥--≤若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为7,则34a b+的最小值为_______. 19.若关于 x 的不等式 ()2221x ax -< 的解集中的整数恰有 3 个,则实数 a 的取值范围是________________.20.已知二次函数f (x )=ax 2+2x+c (x ∈R )的值域为[0,+∞),则11a c c a+++的最小值为_____.三、解答题21.在等差数列{}n a 中,36a =,且前7项和756T =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令3nn n b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S .22.己知数列的前n 项和为,且.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前n 项和.23.ABC V 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知ABC V 的面积21tan 6S b A = (1)证明: 3 b ccos A =; (2)若1,3c a ==求S .24.在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()sin 2sin 0b A a A C -+=. (1)求角A ;(2)若3a =,ABC △的面积为332,求11b c +的值.25.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos 3cos c B b C a B +=.(1)求cos B 的值;(2)若2CA CB -=u u u v u u u v,ABC ∆的面积为22b .26.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且24220a a -=,3128S a -=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)当n 为何值时,数列{}n a 的前n 项和最大?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除1.B 解析:B 【解析】11111444222n n S -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++-+⋅⋅⋅++- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭11221244133212nnn n ⎛⎫-- ⎪⎛⎫⎝⎭=+=+-⋅- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭()143n p S n ≤-≤Q即22113332n p ⎛⎫⎛⎫≤-⋅-≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对任意*n N ∈都成立, 当1n =时,13p ≤≤ 当2n =时,26p ≤≤当3n =时,443p ≤≤ 归纳得:23p ≤≤故选B点睛:根据已知条件运用分组求和法不难计算出数列{}n a 的前n 项和为n S ,为求p 的取值范围则根据n 为奇数和n 为偶数两种情况进行分类讨论,求得最后的结果2.C解析:C 【解析】在ABC ∆中,222222cos ,2cos 222a b c a b c C a b C b ab abQ +-+-=∴==⋅,2222a a b c ∴=+-,,b c ∴=∴此三角形一定是等腰三角形,故选C.【方法点睛】本题主要考查利用余弦定理判断三角形形状,属于中档题.判断三角形状的常见方法是:(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断;(2)利用正弦定理、余弦定理,化角为边,通过代数恒等变换,求出边与边之间的关系进行判断;(3)根据余弦定理确定一个内角为钝角进而知其为钝角三角形.3.C解析:C 【解析】根据同角三角函数求出;利用余弦定理构造关于的方程解出,再根据三角形面积公式求得结果. 【详解】由余弦定理得:,即解得:或为最小角本题正确选项: 【点睛】本题考查余弦定理解三角形、三角形面积公式的应用、同角三角函数关系,关键是能够利用余弦定理构造关于边角关系的方程,从而求得边长.4.B解析:B 【解析】分析:根据分段函数,分别解不等式,再求出并集即可.详解:由于()223log ,01,0x x f x x x x +>⎧=⎨--≤⎩,当x >0时,3+log 2x≤5,即log 2x≤2=log 24,解得0<x≤4, 当x≤0时,x 2﹣x ﹣1≤5,即(x ﹣3)(x+2)≤0,解得﹣2≤x≤0, ∴不等式f (x )≤5的解集为[﹣2,4], 故选B .点睛:本题考查了分段函数以及不等式的解法和集合的运算,分段函数的值域是将各段的值域并到一起,分段函数的定义域是将各段的定义域并到一起,分段函数的最值,先取每段的最值,再将两段的最值进行比较,最终取两者较大或者较小的.5.A解析:A 【解析】依题意,113713113713132412226132a a a S b b b T +⋅===+⋅. 6.D解析:D 【解析】n 阶幻方共有2n 个数,其和为()222112...,2n n n n ++++=Q 阶幻方共有n 行,∴每行的和为()()2221122n n n n n++=,即()()2210110101,50522n n n N N+⨯+=∴==,故选D.7.B解析:B 【解析】 【分析】由条件求出t 的范围,不等式221x tx t x +->-变形为2210x tx t x +--+>恒成立,即不等式()()110x t x +-->恒成立,再由不等式的左边两个因式同为正或同为负处理. 【详解】由240t -≤得,22t -≤≤,113t ∴-≤-≤不等式221x tx t x +->-恒成立,即不等式2210x tx t x +--+>恒成立,即不等式()()110x t x +-->恒成立,∴只需{1010x t x +->->或{1010x t x +-<-<恒成立, ∴只需{11x tx >->或{11x tx <-<恒成立,113t -≤-≤Q只需3x >或1x <-即可. 故选:B . 【点睛】本题考查了一元二次不等式的解法问题,难度较大,充分利用恒成立的思想解题是关键.8.C解析:C 【解析】∵正项等比数列{}n a 的公比为3,且229m n a a a =∴2224222223339m n m n a a a a --+-⋅⋅⋅=⋅=∴6m n +=∴121121153()()(2)(2)62622624m n m n m n n m ⨯++=⨯+++≥⨯+=,当且仅当24m n ==时取等号. 故选C.点睛:利用基本不等式解题的注意点:(1)首先要判断是否具备了应用基本不等式的条件,即“一正、二正、三相等”,且这三个条件必须同时成立.(2)若不直接满足基本不等式的条件,需要通过配凑、进行恒等变形,构造成满足条件的形式,常用的方法有:“1”的代换作用,对不等式进行分拆、组合、添加系数等. (3)多次使用基本不等式求最值时,要注意只有同时满足等号成立的条件才能取得等号.9.B解析:B 【解析】 【分析】令1n =,由11a S =可求出1a 的值,再令2n ≥,由21n n S a =-得出1121n n S a --=-,两式相减可得出数列{}n a 为等比数列,确定出该数列的公比,利用等比数列的通项公式可求出5a 的值. 【详解】当1n =时,1121S a =-,即1121a a =-,解得11a =;当2n ≥时,由21n n S a =-,得1121n n S a --=-,两式相减得122n n n a a a -=-,得12n n a a -=.所以,数列{}n a 是以1为首项,以2为公比的等比数列,则451216a =⨯=,故选:B. 【点睛】本题考查利用n S 来求通项n a ,一般利用公式11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,同时也要注意等差数列和等比数列定义的应用,考查运算求解能力,属于中等题.10.B解析:B 【解析】 【分析】利用公式1n n n a S S -=-计算得到11323,2n n n n S S S S ++==,得到答案. 【详解】由已知1112n n a S a +==,,1n n n a S S -=- 得()12n n n S S S -=-,即11323,2n n n n S S S S ++==, 而111S a ==,所以13()2n n S -=.故选B. 【点睛】本题考查了数列前N 项和公式的求法,利用公式1n n n a S S -=-是解题的关键.11.D解析:D 【解析】试题分析:由等差数列的性质34544123124a a a a a ++=⇒=⇒=,则考点:等差数列的性质12.B解析:B 【解析】 【分析】先判断函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调性,把()24(3)f a f a ->转化为自变量的不等式求解.【详解】可知函数()f x 为减函数,由2(4)(3)f a f a ->,可得243a a -<,整理得2340a a --<,解得14a -<<,所以不等式的解集为(1,4)-. 故选B. 【点睛】本题考查函数不等式,通常根据函数的单调性转化求解,一般不代入解析式.二、填空题13.【解析】【分析】由题意可得运用累加法和裂项相消求和可得再由不等式恒成立问题可得恒成立转化为最值问题可得实数的取值范围【详解】解:由题意数列中即则有则有又对于任意的不等式恒成立即对于任意的恒成立恒成立 解析:(,1]-∞-【解析】 【分析】由题意可得11111(1)1n n a a n n n n n n +-==-+++,运用累加法和裂项相消求和可得11n an ++,再由不等式恒成立问题可得232t a ≤-⋅恒成立,转化为最值问题可得实数t 的取值范围. 【详解】解:由题意数列{}n a 中,1(1)1n n na n a +=++, 即1(1)1n n na n a +-+= 则有11111(1)1n n a a n n n n n n +-==-+++ 则有11111111n n nn n n a a a a a a n n n n n n ++--⎛⎫⎛⎫⎛=-+-+- ⎪ ⎪ ++--⎝⎭⎝⎭⎝2211122n a a a a n -⎫⎛⎫+⋯+-+ ⎪⎪-⎝⎭⎭(11111111121n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+⋯+ ⎪ ⎪ ⎪+---⎝⎭⎝⎭⎝⎭11)12221n -+=-<+ 又对于任意的[2,2]a ∈-,*n ∈N ,不等式1321t n a a n +<-⋅+恒成立, 即232t a ≤-⋅对于任意的[2,2]a ∈-恒成立,21t a ∴⋅≤,[2,2]a ∈-恒成立,∴2211t t ⋅≤⇒≤-, 故答案为:(,1]-∞- 【点睛】本题考查了数列递推公式,涉及数列的求和,注意运用裂项相消求和和不等式恒成立问题的解法,关键是将1(1)1n n na n a +=++变形为11111n n a a n n n n +-=-++. 14.【解析】【分析】通过计算出并找出的共同表示形式进而利用归纳推理即可猜想结论【详解】当时则由猜想:故答案为:【点睛】本题考查元素与集合关系的判断以及数列前项和的归纳猜想属于中档题 解析:1()221n n +-【解析】 【分析】通过计算出3S ,并找出1S 、2S 、3S 的共同表示形式,进而利用归纳推理即可猜想结论. 【详解】当3n =时,{}31,3,7A =,则113711T =++=,213173731T =⨯+⨯+⨯=,313721T =⨯⨯=,∴312311312163S T T T =++=++=,由1212112121S ⨯==-=-,2332272121S ⨯==-=-, 34623632121S ⨯==-=-,⋯猜想:(1)221n n n S +=-.故答案为:1()221n n +-.【点睛】本题考查元素与集合关系的判断以及数列前n 项和的归纳猜想,属于中档题.15.8【解析】【分析】【详解】设等差数列的公差为则所以故答案为8解析:8【解析】 【分析】 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d , 则351712610a a a a a d +=+=+=, 所以71101028a a =-=-=,故答案为8.16.【解析】【分析】根据指数运算出再利用等差中项的性质得出并得出然后再利用等差数列的性质和指数对数的运算法则求出的值【详解】依题意有且则而因此故答案为【点睛】本题考查等差数列基本性质的计算同时也考查了等 解析:6-【解析】 【分析】根据指数运算出2468102a a a a a ++++=,再利用等差中项的性质得出625a =,并得出56825a a =-=-,然后再利用等差数列的性质和指数、对数的运算法则求出()()()()212310log f a f a f a f a ⋅⋅⋅⋅⎡⎤⎣⎦L 的值.【详解】依题意有246810625a a a a a a ++++==,625a ∴=,且56282255a a =-=-=-. 则()()()110123101105610825556255a a a a a a a a a a +⎛⎫++++==+=+=⨯-+=- ⎪⎝⎭L , 而()()()()1231061231022a a a a f a f a f a f a ++++-⋅⋅⋅⋅==L L ,因此,()()()()62123102log log 26f a f a f a f a -⋅⋅⋅⋅==-⎡⎤⎣⎦L .故答案为6-. 【点睛】本题考查等差数列基本性质的计算,同时也考查了等差数列的定义以及指数、对数的运算,解题时充分利用等差中项的性质,可简化计算,考查计算能力,属于中等题.17.【解析】【分析】先根据基本不等式可知a+b≥2代入题设等式中得关于不等式a+b 的方程进而求得a+b 的范围【详解】∵正数ab 满足a+b≥2∴ab≤又ab=a+b+3∴a+b+3≤即(a+b )2﹣4(a 解析:[)6,+∞【解析】 【分析】先根据基本不等式可知a+b 的方程,进而求得a+b 的范围.【详解】∵正数a,b满足a+b≥2 ab,∴ab≤22a b+⎛⎫⎪⎝⎭.又ab=a+b+3,∴a+b+3≤22a b+⎛⎫⎪⎝⎭,即(a+b)2﹣4(a+b)﹣12≥0.解得a+b≥6.故答案为:[6,+∞).【点睛】本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用,考查了学生对基本不等式的整体把握和灵活运用.18.7【解析】试题分析:作出不等式表示的平面区域得到及其内部其中把目标函数转化为表示的斜率为截距为由于当截距最大时最大由图知当过时截距最大最大因此由于当且仅当时取等号考点:1线性规划的应用;2利解析:7【解析】试题分析:作出不等式表示的平面区域,得到及其内部,其中把目标函数转化为,表示的斜率为,截距为,由于当截距最大时,最大,由图知,当过时,截距最大,最大,因此,,由于,当且仅当时取等号,.考点:1、线性规划的应用;2、利用基本不等式求最值.19.【解析】试题分析:关于x 的不等式(2x -1)2<ax2等价于其中且有故有不等式的解集为所以解集中一定含有123可得所以解得考点:含参数的一元二次方程的解法解析:2549,916⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】试题分析:关于x 的不等式(2x -1)2<ax 2等价于2(4)410a x x -+-+<,其中40a ∆=>且有40a ->,故有04a <<,不等式的解集为22x a a<<+-,所以11422a <<+解集中一定含有1,2,3,可得,所以5374a a ≥≤,解得2549916a ≤≤. 考点:含参数的一元二次方程的解法.20.4【解析】【分析】先判断是正数且把所求的式子变形使用基本不等式求最小值【详解】由题意知则当且仅当时取等号∴的最小值为4【点睛】】本题考查函数的值域及基本不等式的应用属中档题解析:4 【解析】 【分析】先判断a c 、是正数,且1ac =,把所求的式子变形使用基本不等式求最小值. 【详解】由题意知,044010a ac ac c =-=∴=V >,,,>, 则111111122224a c a c a c c a c c a a c a c a ac+++=+++=+++≥+=+=()(),当且仅当1a c ==时取等号.∴11a c c a +++的最小值为4. 【点睛】】本题考查函数的值域及基本不等式的应用.属中档题.三、解答题21.(1)2n a n =;(2)S n =212n -•3n +1+32【解析】 【分析】(1)等差数列{a n }的公差设为d ,运用等差数列的通项公式和求和公式,计算可得所求通项公式;(2)求得b n =2n •3n ,由数列的错位相减法求和即可. 【详解】(1)等差数列{a n }的公差设为d ,a 3=6,且前7项和T 7=56. 可得a 1+2d =6,7a 1+21d =56,解得a 1=2,d =2,则a n =2n ; (2)b n =a n •3n =2n •3n ,前n 项和S n =2(1•3+2•32+3•33+…+n •3n ), 3S n =2(1•32+2•33+3•34+…+n •3n +1),相减可得﹣2S n =2(3+32+33+…+3n ﹣n •3n +1)=2•(()31313n --﹣n •3n +1),化简可得S n =212n -•3n +1+32.【点睛】本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列的错位相减法求和,以及化简运算能力,属于中档题. 22.(1);(2)【解析】 【分析】 (1)运用,证明数列是等比数列,计算通项,即可。