2015-2016年湖南省娄底市高三(下)期中数学试卷及参考答案(理科)
- 格式:pdf
- 大小:749.56 KB
- 文档页数:17
2015-2016学年湖南省娄底市高三(下)期中数学试卷(理科)一.选择题:(每题5分)1.(5分)若复数z=i(3﹣2i)(i是虚数单位),则=()A.2﹣3i B.2+3i C.3+2i D.3﹣2i2.(5分)设集合M={x|x2=x},N={x|lgx≤0},则M∪N=()A.[0,1]B.(0,1]C.[0,1) D.(﹣∞,1]3.(5分)设a、b都是不等于1的正数,则“3a>3b>3”是“log a3<log b3”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件4.(5分)要得到函数y=sin(4x﹣)的图象,只需要将函数y=sin4x的图象()个单位.A.向左平移 B.向右平移 C.向左平移 D.向右平移5.(5分)命题“∀n∈N*,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是()A.∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)>n B.∀n∈N*,f(n)∉N*或f(n)>n C.∃n0∈N*,f(n0)∉N*且f(n0)>n0D.∃n0∈N*,f(n0)∉N*或f(n0)>n06.(5分)设函数f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),则f(x)是()A.奇函数,且在(0,1)上是增函数B.奇函数,且在(0,1)上是减函数C.偶函数,且在(0,1)上是增函数D.偶函数,且在(0,1)上是减函数7.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x >0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0) D.(0,1)∪(1,+∞)8.(5分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x=时,函数f(x)取得最小值,则下列结论正确的是()A.f(2)<f(﹣2)<f(0)B.f(0)<f(2)<f(﹣2)C.f(﹣2)<f (0)<f(2)D.f(2)<f(0)<f(﹣2)9.(5分)已知,若P点是△ABC所在平面内一点,且,则的最大值等于()A.13 B.15 C.19 D.2110.(5分)若a,b是函数f(x)=x2﹣px+q(p>0,q>0)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()A.6 B.7 C.8 D.911.(5分)设函数f(x)=,则满足f(f(a))=2f(a)的a的取值范围是()A.[,1]B.[0,1]C.[,+∞)D.[1,+∞)12.(5分)若定义在R上的函数f(x)满足f(0)=﹣1,其导函数f′(x)满足f′(x)>k>1,则下列结论中一定错误的是()A.B.C.D.二.填空题:(每题5分)13.(5分)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为.14.(5分)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=.15.(5分)若非零向量f(x)满足||=||,且,则与的夹角为.16.(5分)曲线y=x2与y=x所围成的封闭图形的面积为.三.解答题:(第17题10分,其余的每题12分)17.(10分)已知向量=(1,3cosα),=(1,4tanα),,且•=5.(Ⅰ)求|+|;(Ⅱ)设向量与的夹角为β,求tan(α+β)的值.18.(12分)设f(x)=sinxcosx﹣cos2(x+).(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f()=0,a=1,求△ABC面积的最大值.19.(12分)设a为实数,给出命题p:函数f(x)=(a﹣)x是R上的减函数,命题q:关于x的不等式()|x﹣1|≥a的解集为∅.(1)若p为真命题,求a的取值范围;(2)若q为真命题,求a的取值范围;(3)若“p且q”为假命题,“p或q”为真命题,求a的取值范围.20.(12分)设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式(2)当d>1时,记c n=,求数列{c n}的前n项和T n.21.(12分)设函数f(x)=(a∈R)(Ⅰ)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.22.(12分)已知函数f(x)=alnx﹣ax﹣3(a≠0).(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若f(x)+(a+1)x+4﹣e≤0对任意x∈[e,e2]恒成立,求实数a的取值范围(e为自然常数);(Ⅲ)求证ln(22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+…+ln(n2+1)<1+2lnn!(n≥2,n ∈N*)(n!=1×2×3×…×n).2015-2016学年湖南省娄底市高三(下)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一.选择题:(每题5分)1.(5分)若复数z=i(3﹣2i)(i是虚数单位),则=()A.2﹣3i B.2+3i C.3+2i D.3﹣2i【解答】解:复数z=i(3﹣2i)=2+3i,则=2﹣3i,故选:A.2.(5分)设集合M={x|x2=x},N={x|lgx≤0},则M∪N=()A.[0,1]B.(0,1]C.[0,1) D.(﹣∞,1]【解答】解:由M={x|x2=x}={0,1},N={x|lgx≤0}=(0,1],得M∪N={0,1}∪(0,1]=[0,1].故选:A.3.(5分)设a、b都是不等于1的正数,则“3a>3b>3”是“log a3<log b3”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件【解答】解:a、b都是不等于1的正数,∵3a>3b>3,∴a>b>1,∵log a3<log b3,∴,即<0,或求解得出:a>b>1或1>a>b>0或b>1,0<a<1根据充分必要条件定义得出:“3a>3b>3”是“log a3<log b3”的充分条不必要件,故选:B.4.(5分)要得到函数y=sin(4x﹣)的图象,只需要将函数y=sin4x的图象()个单位.A.向左平移 B.向右平移 C.向左平移 D.向右平移【解答】解:因为函数y=sin(4x﹣)=sin[4(x﹣)],要得到函数y=sin(4x﹣)的图象,只需将函数y=sin4x的图象向右平移单位.故选:B.5.(5分)命题“∀n∈N*,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是()A.∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)>n B.∀n∈N*,f(n)∉N*或f(n)>n C.∃n0∈N*,f(n0)∉N*且f(n0)>n0D.∃n0∈N*,f(n0)∉N*或f(n0)>n0【解答】解:命题为全称命题,则命题的否定为:∃n0∈N*,f(n0)∉N*或f(n0)>n0,故选:D.6.(5分)设函数f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),则f(x)是()A.奇函数,且在(0,1)上是增函数B.奇函数,且在(0,1)上是减函数C.偶函数,且在(0,1)上是增函数D.偶函数,且在(0,1)上是减函数【解答】解:函数f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),函数的定义域为(﹣1,1),函数f(﹣x)=ln(1﹣x)﹣ln(1+x)=﹣[ln(1+x)﹣ln(1﹣x)]=﹣f(x),所以函数是奇函数.排除C,D,正确结果在A,B,只需判断特殊值的大小,即可推出选项,x=0时,f(0)=0;x=时,f()=ln(1+)﹣ln(1﹣)=ln3>1,显然f(0)<f(),函数是增函数,所以B错误,A正确.故选:A.7.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x >0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0) D.(0,1)∪(1,+∞)【解答】解:设g(x)=,则g(x)的导数为:g′(x)=,∵当x>0时总有xf′(x)<f(x)成立,即当x>0时,g′(x)恒小于0,∴当x>0时,函数g(x)=为减函数,又∵g(﹣x)====g(x),∴函数g(x)为定义域上的偶函数又∵g(﹣1)==0,∴函数g(x)的图象性质类似如图:数形结合可得,不等式f(x)>0⇔x•g(x)>0⇔或,⇔0<x<1或x<﹣1.故选:A.8.(5分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x=时,函数f(x)取得最小值,则下列结论正确的是()A.f(2)<f(﹣2)<f(0)B.f(0)<f(2)<f(﹣2)C.f(﹣2)<f (0)<f(2)D.f(2)<f(0)<f(﹣2)【解答】解:依题意得,函数f(x)的周期为π,∵ω>0,∴ω==2.又∵当x=时,函数f(x)取得最小值,∴2×+φ=2kπ+,k∈Z,可解得:φ=2kπ+,k∈Z,∴f(x)=Asin(2x+2kπ+)=Asin(2x+).∴f(﹣2)=Asin(﹣4+)=Asin(﹣4+2π)>0.f(2)=Asin(4+)<0,f(0)=Asin=Asin>0,又∵>﹣4+2π>>,而f(x)=Asinx在区间(,)是单调递减的,∴f(2)<f(﹣2)<f(0).故选:A.9.(5分)已知,若P点是△ABC所在平面内一点,且,则的最大值等于()A.13 B.15 C.19 D.21【解答】解:由题意建立如图所示的坐标系,可得A(0,0),B(,0),C(0,t),∵,∴P(1,4),∴=(﹣1,﹣4),=(﹣1,t﹣4),∴=﹣4(﹣4)﹣(t﹣1)=17﹣(4t+),由基本不等式可得+4t≥2=4,∴17﹣(4t+)≤17﹣4=13,当且仅当4t=即t=时取等号,∴的最大值为13,故选:A.10.(5分)若a,b是函数f(x)=x2﹣px+q(p>0,q>0)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()A.6 B.7 C.8 D.9【解答】解:由题意可得:a+b=p,ab=q,∵p>0,q>0,可得a>0,b>0,又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,可得①或②.解①得:;解②得:.∴p=a+b=5,q=1×4=4,则p+q=9.故选:D.11.(5分)设函数f(x)=,则满足f(f(a))=2f(a)的a的取值范围是()A.[,1]B.[0,1]C.[,+∞)D.[1,+∞)【解答】解:令f(a)=t,则f(t)=2t,当t<1时,3t﹣1=2t,由g(t)=3t﹣1﹣2t的导数为g′(t)=3﹣2t ln2,在t<1时,g′(t)>0,g(t)在(﹣∞,1)递增,即有g(t)<g(1)=0,则方程3t﹣1=2t无解;当t≥1时,2t=2t成立,由f(a)≥1,即3a﹣1≥1,解得a≥,且a<1;或a≥1,2a≥1解得a≥0,即为a≥1.综上可得a的范围是a≥.故选:C.12.(5分)若定义在R上的函数f(x)满足f(0)=﹣1,其导函数f′(x)满足f′(x)>k>1,则下列结论中一定错误的是()A.B.C.D.【解答】解;∵f′(0)=f′(x)>k>1,∴>k>1,即>k>1,当x=时,f()+1>×k=,即f()﹣1=故f()>,所以f()<,一定出错,另解:设g(x)=f(x)﹣kx+1,g(0)=0,且g′(x)=f′(x)﹣k>0,g(x)在R上递增,k>1,对选项一一判断,可得C错.故选:C.二.填空题:(每题5分)13.(5分)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为3.【解答】解:tanα=﹣2,tan(α+β)=,可知tan(α+β)==,即=,解得tanβ=3.故答案为:3.14.(5分)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=10.【解答】解:由a3+a4+a5+a6+a7=(a3+a7)+(a4+a6)+a5=5a5=25,得到a5=5,则a2+a8=2a5=10.故答案为:10.15.(5分)若非零向量f(x)满足||=||,且,则与的夹角为.【解答】解:根据条件,=;∴;∴;∴与的夹角为.故答案为:.16.(5分)曲线y=x2与y=x所围成的封闭图形的面积为.【解答】解:先根据题意画出图形,得到积分上限为1,积分下限为0直线y=x与曲线y=x2所围图形的面积S=∫01(x﹣x2)dx而∫01(x﹣x2)dx=()|01=﹣=∴曲边梯形的面积是.故答案为:.三.解答题:(第17题10分,其余的每题12分)17.(10分)已知向量=(1,3cosα),=(1,4tanα),,且•=5.(Ⅰ)求|+|;(Ⅱ)设向量与的夹角为β,求tan(α+β)的值.【解答】解:(Ⅰ)由=(1,3cosα),=(1,4tanα),则•=1+12cosαtanα=5,解得,因为,所以,.则=(1,2),=(1,)则=,即有||==;(Ⅱ)由(Ⅰ)知=(1,2),=(1,),则cosβ=cos<>==,即有,所以,所以.18.(12分)设f(x)=sinxcosx﹣cos2(x+).(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f()=0,a=1,求△ABC面积的最大值.【解答】解:(Ⅰ)由题意可知,f(x)=sin2x﹣=sin2x﹣=sin2x﹣由2k≤2x≤2k,k∈Z可解得:k≤x≤k,k∈Z;由2k≤2x≤2k,k∈Z可解得:k≤x≤k,k∈Z;所以f(x)的单调递增区间是[k,k],(k∈Z);单调递减区间是:[k,k],(k∈Z);(Ⅱ)由f()=sinA﹣=0,可得sinA=,由题意知A为锐角,所以cosA=,由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,可得:1+bc=b2+c2≥2bc,即bc,且当b=c时等号成立.因此S=bcsinA≤,所以△ABC面积的最大值为.19.(12分)设a为实数,给出命题p:函数f(x)=(a﹣)x是R上的减函数,命题q:关于x的不等式()|x﹣1|≥a的解集为∅.(1)若p为真命题,求a的取值范围;(2)若q为真命题,求a的取值范围;(3)若“p且q”为假命题,“p或q”为真命题,求a的取值范围.【解答】解:(1)命题p:“函数f(x)=(a﹣)x是R上的减函数”为真命题,得0<a﹣<1,∴<a<;(2)由q为真命题,则由0<|x﹣1|≤1,得a>1;(3)∵p且q为假,p或q为真,∴p、q中一真一假,若p真q假,则a不存在;若p假q真,则1<a≤或a≥;综上,a的取值范围为:1<a≤或a≥.20.(12分)设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式(2)当d>1时,记c n=,求数列{c n}的前n项和T n.【解答】解:(1)设a1=a,由题意可得,解得,或,当时,a n=2n﹣1,b n=2n﹣1;当时,a n=(2n+79),b n=9•;(2)当d>1时,由(1)知a n=2n﹣1,b n=2n﹣1,∴c n==,∴T n=1+3•+5•+7•+9•+…+(2n﹣1)•,∴T n=1•+3•+5•+7•+…+(2n﹣3)•+(2n﹣1)•,∴T n=2+++++…+﹣(2n﹣1)•=3﹣,∴T n=6﹣.21.(12分)设函数f(x)=(a∈R)(Ⅰ)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(Ⅱ)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.【解答】解:(I)f′(x)==,∵f(x)在x=0处取得极值,∴f′(0)=0,解得a=0.当a=0时,f(x)=,f′(x)=,∴f(1)=,f′(1)=,∴曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为,化为:3x﹣ey=0;(II)解法一:由(I)可得:f′(x)=,令g(x)=﹣3x2+(6﹣a)x+a,由g(x)=0,解得x1=,x2=.当x<x1时,g(x)<0,即f′(x)<0,此时函数f(x)为减函数;当x1<x<x2时,g(x)>0,即f′(x)>0,此时函数f(x)为增函数;当x>x2时,g(x)<0,即f′(x)<0,此时函数f(x)为减函数.由f(x)在[3,+∞)上为减函数,可知:x2=≤3,解得a≥﹣.因此a的取值范围为:.解法二:由f(x)在[3,+∞)上为减函数,∴f′(x)≤0,可得a≥,在[3,+∞)上恒成立.令u(x)=,u′(x)=<0,∴u(x)在[3,+∞)上单调递减,∴a≥u(3)=﹣.因此a的取值范围为:.22.(12分)已知函数f(x)=alnx﹣ax﹣3(a≠0).(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若f(x)+(a+1)x+4﹣e≤0对任意x∈[e,e2]恒成立,求实数a的取值范围(e为自然常数);(Ⅲ)求证ln(22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+…+ln(n2+1)<1+2lnn!(n≥2,n ∈N*)(n!=1×2×3×…×n).【解答】解:(Ⅰ)f′(x)=(x>0),当a>0时,f(x)的单调增区间为(0,1],单调减区间为[1,+∞);当a<0时,f(x)的单调增区间为[1,+∞),单调减区间为(0,1];(Ⅱ)令F(x)=alnx﹣ax﹣3+(a+1)x+4﹣e=alnx+x+1﹣e,则F′(x)=,若﹣a≤e,即a≥﹣e,F(x)在[e,e2]上是增函数,F(x)max=F(e2)=2a+e2﹣e+1≤0,a≤,无解.若e<﹣a≤e2,即﹣e2≤a<﹣e,F(x)在[e,﹣a]上是减函数;在[﹣a,e2]上是增函数,F(e)=a+1≤0,即a≤﹣1.F(e2)=2a+e2﹣e+1≤0,即a≤,∴﹣e2≤a≤.若﹣a>e2,即a<﹣e2,F(x)在[e,e2]上是减函数,F(x)max=F(e)=a+1≤0,即a≤﹣1,∴a<﹣e2,综上所述,a≤.(Ⅲ)证明:令a=﹣1,此时f(x)=﹣lnx+x﹣3,所以f(1)=﹣2,由(Ⅰ)知f(x)=﹣lnx+x﹣3在(1,+∞)上单调递增,∴当x∈(1,+∞)时,f(x)>f(1),即﹣lnx+x﹣1>0,∴lnx<x﹣1对一切x∈(1,+∞)成立,∵n≥2,n∈N*,则有ln(+1)<<=﹣,要证ln(22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+…+ln(n2+1)<1+2lnn!(n≥2,n∈N*),只需证ln(+1)+ln(+1)+…+ln(+1)<1(n≥2,n∈N*);ln(+1)+ln(+1)+…+ln(+1)<(1﹣)+(﹣)+…+(﹣)=1﹣<1;所以原不等式成立.。