2016-2017学年黑龙江省哈尔滨师大附中高三(上)期中数学试卷和答案(理科)
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哈师大附中2014级高三上学期期中考试数学试题(理科)第Ⅰ卷 (选择题, 共60分)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)3. 已知函数f (x )是奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2+,则f (﹣1)=( ) A .﹣2B .0C .1D .24.在区间[]0,π上随机取一个数x ,使cos x <<的概率为 ( ) A. 13 B.23 C. 38D. 585. 若||2||||=-=+,则向量+与的夹角为( ) A.3π B.32π C.65π D.6π 6.如果对于任意实数x ,[x ]表示不超过x 的最大整数.例如[3.27]=3,[0.6]=0.那么“[x ]=[y ]”是“|x ﹣y |<1”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 7.在二项式1121xx ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,系数最大的项为 ( )A. 第五项B. 第六项C.第七项D.第六项和第七项 8.根据如图所示程序框图,若输入m=42,n=30,则输出m 的值为( )A .0B .3C .6D .129.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=( ) A .3×44B .3×44+1C .44D .44+110. 若(,)4παπ∈,且3cos 24sin()4παα=-,则sin 2α的值为( ) A .79 B .﹣79C .19D .﹣1911.穿红黄两种颜色的衣服的各有两人,穿蓝色衣服的有一人,现将这五人排成一行,要求穿相同颜色衣服的人不能相邻,则不同的排法种数共有( ) A.24 B.28 C. 36 D.48若234()()()3f a f a f a π++=,则20162=a a ( ) A .2016B .2015C .2014D .2013第Ⅱ卷 (非选择题, 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上) 13.将高三(1)班参加体检的36名学生,编号为:1,2,3,L ,36,若采用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知样本中含有编号为6号、24号、33号的学生,则样本中剩余一名学生的编号是 .14.已知9290129x a a x a x a x =++++L (1-),则0129a a a a ++++L =15. 袋子中装有大小相同的6个小球,2红4白,现从中有放回的随机摸球3次,每次摸出1个小球,则至少有2次摸出白球的概率为16.已知R y x ∈,,满足64222=++y xy x ,则224y x z +=的取值范围是________ 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17. (本小题满分12分)ABC∆的内角,,A B C所对的边分别为,,a b c,向量()(),,12cos ,2cos 1,//m a c n A C m n ==--u r r u r r(Ⅰ)若5b =,求a c +值; (Ⅱ)若1tan 22B =,且角A 是ABC ∆中最大内角,求角A 的大小.18. (本小题满分12分)中国乒乓球队备战里约奥运会热身赛暨选拨赛于2016年7月14日在山东威海开赛,种子选手A 与非种子选手分别进行一场对抗赛,按以往多次比赛的统计,A 获胜的概率分别为,且各场比赛互不影响.(Ⅰ)若A 至少获胜两场的概率大于23,则A 入选征战里约奥运会的最终名单,否则不予入选,问A 是否会入选最终的名单? (Ⅱ)求A 获胜场数X 的分布列和数学期望.19. (本小题满分12分)已知各项为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足22n a +=.(Ⅰ)求证:{}n a 为等差数列,并求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设()*1211111...+n n n n n n n b n N a a a a a a a a +=+++∈++++,求证:38n b ≤.20.(本小题满分12分) 已知函数()2sin f x x x =-. (Ⅰ)求函数()f x 在-22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上的最值; (Ⅱ)若存在0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得不等式()f x ax <成立,求实数a 的取值范围.21. (本小题满分12分)已知函数()21xe f x ax bx =++,其中,,a b c R ∈.(Ⅰ)若1,a b ==求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若0a =,且当0x ≥时,()1f x ≥总成立,求实数b 的取值范围;(Ⅲ)若0,0a b >=,若()f x 存在两个极值点12,x x ,求证;()()12f x f x e +<.选作题:考生在题(22)(23)中任选一题作答,如果多做,则按所做的的第一题计分.做题时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑.22. (本小题满分10分) 已知函数()2f x x a =--.(Ⅰ)若1a =,求不等式()230f x x +->的解集;(Ⅱ)若关于x 的不等式()3f x x <-恒成立,求实数a 的取值范围 .23. (本小题满分10分)(Ⅰ)已知221x y +=,求23x y +的取值范围;(Ⅱ)已知2222220a b c a b c ++---=,求证:2a b c --≤.选择题13.15 14. 512 15. 202716. []412, 17、(本大题满分12分)解:(1)//(2cos 1)(12cos )m n a C c A ⇒-=-所以,sin sin 2sin A C B +=, 由正弦定理得210b a c =+=…………………………………………………………….6 (2)1443tantan 22355B B =⇒=、sinB=、cosB= 又因为sin sin 2sin sin sin()AC B A A B π+==+-- 则,222sin cos 2,sin cos 1A A A A +=+=3cos cos 05A A ==或,由A 是最大角所以,2A π= (12)18、(本大题满分12分)解:(1)记“种子A 与非种子123B B B 、、比赛获胜”分别为事件123A A A 、、 123123123123A A A A A A A A A A A A A =+++ 123123123123()()P A P A A A A A A A A A AA A =+++=172243> 所以,A 入选最终名单 (6)(2)X 的可能值为0123、、、1111(0)432243111211116(1)4324324322432131112111(2)432432432243216(3)43224P x P x P x P x ==⋅⋅===⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅===⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅===⋅⋅=所以,X 的分布列为所以,数学期望:623()01232424242413E X =⨯+⨯+⨯+⨯=………………..12 19、(本大题满分12分) 解:(1)当1n =时,12a =当2n ≥时,28(2)(1)n n S a =+2118(2)(2)n n S a --=+由(1)-(2)得11()(4)0(0)n n n n n a a a a a --+--=>则1=4n n a a -- , 所以,{}n a 是以4为公差的等差数列.42n a n =-…………….6 (2)由题意得 证明:1211111111114444844(1)44111111()412(1)111111()4111111()41n n n n n n n b a a a a a a a a n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n +=++++++++=++++++++-+=++++++++-+<+++++++++=++ 设1n()1f n n n =++,则(1)()0f n f n +-<所以,{()}f n 递减,1113()(1)4148n f n n +≤=+ 即:38n b ≤ (12)20(本大题满分12分)(1)()12cos f x x '=-,()0f x x π'=⇒=±……2分max min ()()()()3333f x f f x f =-===……6分(2)()2sin (1)0f x ax x a x <⇔-->设()2sin (1)g x x a x =--,则()2cos (1)g x x a '=--……7分 由02cos (0,2)2x x π<<⇒∈○1121a a -≥⇔≤-,此时()0()g x g x '<⇒在(0,)2π单调递减,()(0)0g x g <=不成立……8分○2101a a -≤⇔≥,此时()0()g x g x '>⇒在(0,)2π单调递增,()(0)0g x g >=成立……9分○301211a a <-<⇔-<<,令1()0cos 2a g x x -'=⇔=,存在唯一0(0,)2x π∈,使得01cos 2a x -=.当0(0,)x x ∈时,()0g x '>⇒()(0)0g x g >=,∴存在(0,)2x π∈,有()0g x >成立……11分综上可知:1a >-……12分21(本大题满分12分)(1)222(1)(),()1(1)x x e e x x f x f x x x x x -'==++++ ()01f x x '>⇒>或0x <,()001f x x '<⇒<<()f x ∴增区间为(,0),(1,)-∞+∞,减区间为(0,1).……4分(2)()1101xe f x bx bx =≥⇔+≥+在[0,)+∞恒成立0b ⇒≥……5分 当0b ≥时,()110x f x e bx ≥⇔--≥.设()1,()x x g x e bx g x e b '=--=-○1当01b ≤≤时,()0()g x g x '≥⇒在[0,)+∞单调递增,()(0)0g x g ⇒≥=成立 ○2当1b >时,()0ln g x x b '=⇔=,当(0,ln )x b ∈时,()0()g x g x '<⇒在(0,ln )b 单调递减,()(0)0g x g ⇒<=,不成立 综上,01b ≤≤……8分(3)22222(21)(),(),()02101(1)x x e e ax ax f x f x f x ax ax ax ax -+''===⇔-+=++ 有条件知12,x x 为2210ax ax -+=两根,121212,x x x x a+==,且22112212,12ax ax ax ax +=+=1212122112221212()()11222x x x x x x e x e x e e e e f x f x ax ax ax ax ⋅+⋅+=+=+=++ 由121222112()x x x x e x e x x x e+⋅+⋅<+成立,(作差得:12122212(1)()0x x x x eex x +---<)得12222122x x e x e x e e ⋅+⋅<=12()()f x f x e ∴+< (12)或由122x x +=,11(1)1112()()()2x x e x e x f x f x -⋅+⋅+=1-,(可不妨设101x <<)设(1)()()2x x e x e xh x -⋅+⋅=1-(01)x <<2()()()0()2x x x e e h x h x -+'=>⇒1-在(0,1)单调递增,()(1)h x h e <=12()()f x f x e ∴+<成立22(本大题满分10分)解:(1)2(,)(2,)3-∞+∞ …………………..5 (2)设()|||3||3|f x x a x a =---≤- 所以,max ()|3|f x a =- 即:|3|2a -<所以,a 的取值范围为(1,5) (10)23、(本大题满分10分) 解:(1)由柯西不等式得22222()(23)(23)x y x y ++≥+所以,|23|x y +≤23x y +的取值范围为[ (5)(2)2222220a b c a b c ++---=所以,222(1)(1)(1)3a b c -+-+-= 由柯西不等式得,2222222[(1)(1)(1)][2(1)(1)](2)a b c a b c -+-+-+-+-≥--所以,2a b c --≤。
黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学 2016届高三上学期期中考试数学(理)试题考试时间:120分钟 满分:150分第Ⅰ卷(选择题 共60分)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) 1.已知集合,,那么集合 A . B . C . D . 2.已知不共线的向量,,,则 A . B . C . D .3.等差数列中,35710133()2()24a a a a a ++++=,则这个数列的前13项和为 A .13 B .26 C .52 D .156 4.右图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的体积是 A . B . C . D . 5.将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象 关于点对称,则的最小值是 A . B .1 C . D . 2 6.设,则sin()cos()sin()cos()αππααππα-+-=+--A .B .1C .3D . -1 7.设是由正数组成的等比数列,为其前项和,已知,则 A . B . C . D . 8.定义在上的奇函数满足且,则A . -2B .0C .2D .4 9.已知函数命题:(0,),()02p x f x π∀∈<,则A .是真命题,00:(0,),()02p x f x π⌝∃∈≥ B .是真命题,:(0,),()02p x f x π⌝∀∈>C .是假命题,:(0,),()02p x f x π⌝∀∈≥ D .是假命题,00:(0,),()02p x f x π⌝∃∈≥ 10.已知函数(12)3,1()ln ,1a x a x f x x x -+<⎧=⎨≥⎩的值域为,则实数的取值范围是A .B .C .D .11.在中,角的对边分别是,若cos (2)cos c a B a b A -=-,则的形状是A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形12.已知函数,若,且对任意恒成立,则的最大值为P A B C D EA .3B .4C .5D .6第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.等差数列中,12342,4a a a a +=+=,则 .14.设为锐角,若则 . 15.已知向量,,在轴上存在一点使有最小值,则点的坐标是 .16.在平面直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与轴的非负半轴重合.已知点是角终边上一点,,定义.对于下列说法:①函数的值域是; ②函数的图象关于原点对称;③函数的图象关于直线对称; ④函数是周期函数,其最小正周期为; ⑤函数的单调递减区间是32,2,.44k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦其中正确的是 .(填上所有正确命题的序号)三、解答题(本大题共6小题,共70分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本题满分12分)已知数列的前项和为,且1110,910n n a a S +==+. (Ⅰ)求证:是等差数列; (Ⅱ)设,求数列的前项和.18.(本题满分12分)已知向量函数.(Ⅰ)求函数的图象的对称中心和单调递增区间;(Ⅱ)在中,角的对边分别是,且()3,1,f C c ab ===且,求的值.19.(本题满分12分)四棱锥P -ABCD 中,直角梯形ABCD 中,AD ⊥CD ,AB ∥CD ,∠APD =60°,P A =CD =2PD =2AB =2,且平面PDA ⊥平面ABCD ,E 为PC 的中点.(Ⅰ)求证:PD ⊥平面ABCD ;(Ⅱ)求直线PD 与平面BDE 所成角的大小.20.(本题满分12分)如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =AA 1=1,E 为BC 中点. (Ⅰ)求证:C 1D ⊥D 1E ;A 1B 1C 1D 1ABC DE(Ⅱ)在棱AA 1上是否存在一点M ,使得BM ∥平面AD 1E ? 若存在,求的值;若不存在,说明理由;(Ⅲ)若二面角B 1-AE -D 1的大小为90°,求AD 的长.21.(本题满分12分) 设函数()()1ln 2++=x a x x f ,其中.(Ⅰ)当时,求曲线在原点处的切线方程;(Ⅱ)试讨论函数极值点的个数;(Ⅲ)求证:对任意的,不等式恒成立.请从下面所给的22 , 23 ,24三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.(本题满分10分)选修4—1:几何证明选讲已知AB 是半圆O 的直径,AB =4,点C 是半圆O 上一点,过C 作半圆O 的切线CD ,过点A 作AD ⊥CD 于D ,交半圆于E ,DE =1.(Ⅰ)求证:AC 平分∠BAD ; (Ⅱ)求BC 的长.23.(本题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,轴的正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为2sin ,0,.2πρθθ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦(Ⅰ)求C 的参数方程;(Ⅱ)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线垂直,根据(Ⅰ)中的参数方程,确定点D 的坐标. 24.(本题满分10分)选修4—5:不等式选讲 (Ⅰ)已知不等式的解集是,求实数的值; (Ⅱ)已知实数满足,求的最大值.参考答案1-6:BABADC 7-12:BAACDB13、 6 14、 15、(3,0) 16、 ①③④ 17.(1)当时,由,得 ,相减得:当时,11210100109a S a ==+=,∴,n n n a a a lg 1)10lg(lg 1+==∴+, ,又是首项为1,公差为1的等差数列. 6‘(2)()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=111212n n n n b n ,则11111212231n T n n ⎛⎫=-+-++- ⎪+⎝⎭L = 12‘18、解:(1)2()2cos 2cos212==+f x x x x x 2‘ 令,,对称中心为4‘ 令222,262πππππ-≤+≤+∈k x k k Z ,,36ππππ-≤≤+∈k x k k Z增区间:,36ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦k k k Z 6‘(2)()2sin 2136π⎛⎫=++= ⎪⎝⎭f C C ,, ,132,666πππ∴<+<C , 8‘ ()2222222cos 2=+-=+-=+-c a b ab C a b a b ab ,,,且,12‘19、解:(1)2,1,60,==∠=oQ PA PD PAD2222cos 3∴=+-⋅∠=AD PA PD PA PD PAD ,,,又平面,平面平面,平面平面,平面6‘ (2),以分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系EDC B AD 1C 1B 1A 1MNz yx MA 1B 1C 1D1ABC D E1(0,0,0),(0,0,1),(0,1,),2D P EB 1(0,1,),2∴==uuu r uu ur DE DB ,设平面的一个法向量为,则1020⎧+=⎪+=y z y ,令, cos ,∴〈〉==uu u r r DP n ,设直线与平面所成的角为,,直线与平面所成的角为 12‘20.方法一: 证明:(1)连D 1C ,长方体中,EC ⊥平面DCC 1D 1,∴EC ⊥DC 1∵AB=AA 1,∴正方形DCC 1D 1中,D 1C ⊥DC 1又EC∩D 1C=C ,∴DC 1⊥平面ECD 1 ∵D 1E 面ECD 1,∴C 1D ⊥D 1E 4‘解:(2)存在点M 为AA 1中点,使得BM ∥平面AD 1E .证明:取A 1D 1中点N ,连BM ,MN ,NB∵E 为BC 中点,∴ND 1 BE∴四边形BED 1N 是平行四边形,∴BN ∥D 1E 又BN 平面AD 1E ,D 1E 平面AD 1E∴BN ∥平面AD 1E∵MN AD 1,MN 平面AD 1E ,AD 1平面AD 1E ∴MN ∥平面AD 1E ∵BN∩MN=N ,∴平面BMN ∥平面AD 1E∵BM 平面BMN ,∴BM ∥平面AD 1E 此时, 8‘ 方法二:证明:(1)以D 为原点,如图建立空间直角坐标系D-xyz ,设AD=a , 则D(0,0,0),A(a ,0,0),B(a ,1,0),B 1(a ,1,1),C 1(0,1,1),D 1(0,0,1),E(,1,0),∴11(0,1,1),(,1,1)2aC D D E =--=-uuu r uuu r ,∴,∴C 1D ⊥D 1E 4‘解:(2)设,则,∴,1(,1,0),(,0,1)2aAE AD a =-=-uu u r uuu r ,设平面AD 1E 的法向量 ,则1020a AE x y AD ax z ⎧⋅=-+=⎪⎨⎪⋅=-+=⎩uu u r uuu r,∴平面AD 1E 的一个法向量∵BM ∥平面AD 1E ,∴ ,即,∴即在存在AA 1上点M ,使得BM ∥平面AD 1E ,此时.8‘解:(3)设平面B 1AE 的法向量 ,1(,1,0),(0,1,1)2aAE AB =-=uu u r uuu r则1020a AE x y AB y z ⎧''⋅=-+=⎪⎨⎪⋅=+=⎩uu u r uuu r,∴平面B 1AE 的一个法向量∵二面角B 1-AE-D 1的大小为90°,∴ ⊥ ,∴22420a a ⋅=+-=∵a >0,∴a =2,即AD=2. 12‘21.解:(1)当时,,则,曲线在原点处的切线方程为 2‘(2)()1,122122'->+++=++=x x a x x x a x x f ,令()1,222->++=x a x x x g 当时,,所以0,则0,所以在上为增函数,所以无极值点; 当时,,所以0,则0,所以在上为增函数, 所以无极值点; 当时,,令0,则, 当时,,,此时有2个极值点; 当时,,,此时有1个极值点; 综上:当时,无极值点; 当时,有2个极值点;当时,有1个极值点; 8‘ (3)对于函数,令函数()332()ln(1)h x x f x x x x =-=-++则()32213(1)3211x x h x x x x x +-'=-+=++,,所以函数在上单调递增, 又时,恒有 即恒成立. 取,则有()()321111111ln +-+>⎪⎭⎫ ⎝⎛++n n n 恒成立, 即不等式恒成立. 12‘22.解:(1)连接OC, 因为OA=OC,所以∠OAC=∠OCA因为CD 为半圆O 的切线,所以OC ⊥CD,因为AD ⊥CD,所以OC ∥AD,所以∠OCA=∠CAD,∠OAC=∠CAD, 所以AC 平分∠BAD………………5分 (2)连接CE,有(1)知∠OAC=∠CAD,所以BC=CE.因A,B,C,D 四点共圆,故∠ABC=∠CED,因为AB 是半圆O 的直径, 所以∠ACB 是直角, Rt △CDE 相似于Rt △ACB,DE:CE=CB:AB,BC=2.………………10分23. 解 (I)半圆C 的普通方程为; []2220,0,1,x y y x +-=∈ ………………2分半圆C 的参数方程为cos ,,1sin .22x y αππαα=⎧⎛⎫⎡⎤∈-⎨⎪⎢⎥=+⎣⎦⎝⎭⎩为参数 ………………5分(II)设点D 对应的参数为,则点D 的坐标为且 由(1)可知半圆C 的圆心是C(0,1),因半圆C 在D 处的切线与直线垂直,故直线DC 的斜率与直线的斜率相等,(1sin )1tan cos ααα+-==即,,,226πππαα⎡⎤∈-∴=⎢⎥⎣⎦………………8分所以点D 的坐标为3,22⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭………………10分24.解 (I)28,80,8+≤++≥≥-x t t t t 得所以 ,828,44,t x t t t x --≤+≤+--≤≤由的解集是得(II)由柯西不等式得()()222221491234923y z y z x xx y z ⎛⎫⎛⎫++++≥++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()228,77x y z x y z ≥++≤++ 当且仅当320123zy x ==>即22224949y z y z x x ==++=>0且, 亦即x y z ===时()。
哈三中2016—2017学年度上学期 高三学年期中考试 数学(理科) 试卷考试说明:(1)本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分, 满分150分.考试时间为120分钟;(2)第I 卷,第II 卷试题答案均答在答题卡上,交卷时只交答题卡.第I 卷 (选择题, 共60分)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) 1. ︒15sin ︒+15cos 的值为A .22 B .22- C .26D . 26-2. 已知向量=a ),3,2(=b )1,(x ,若b a ⊥,则实数x 的值为A.23 B.23- C. 32 D. 32- 3. 设B A ,是两个集合,则“A B A = ”是“B A ⊇”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4. 若等差数列{}n a 满足π41371=++a a a ,则7tan a 的值为A.3-B.33-C.3±D.3 5. 将函数)62cos()(π-=x x f 的图象向右平移12π个单位长度后,所得图象的一条对称轴方程可以是A.6π=x B. 4π=x C. 3π=x D. 12π=x6. 在边长为4的菱形ABCD 中,︒=∠60BAD ,E 为CD 的中点,则=⋅−→−−→−BD AEA.4B.8C.6-D.4-7. 在ABC ∆中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若C b a cos 2=,则ABC ∆的形状是A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形8. 设P 为ABC ∆所在平面内一点,且=++−→−−→−−→−PC PB PA 220,则PAC ∆的面积与ABC∆的面积之比等于A .14BC D .不确定9. 函数()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-≤+-=01lg 02122x x x x x x f 的零点个数为 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 10. 已知31)cos(,31cos -=+=βαα,且)2,0(,πβα∈,则=-)cos(βα A.21-B. 21C. 2713D. 272311.在ABC ∆中,⊥-)3(,则角A 的最大值为A .6π B .4πC .3π D .2π12.已知O 是锐角ABC ∆的外接圆的圆心,且4A π∠=,若cos cos 2sin sin B CAB AC mAO C B+=,则m =A.21 B. 22 C. 31D. 33第Ⅱ卷 (非选择题, 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上) 13. 已知a ),2,1(=b ()1,1=,则a 在b 方向上的投影为 .14. 已知,3)4tan(=+θπ则θθ2cos 22sin -= .15. 已知,822,0,0=++>>xy y x y x 则y x 2+的最小值是 .16. 设ABC ∆中,角C B A ,,的对边分别为a b c 、、,且2,sin sin sin 2=+=a C B A ,则ABC ∆面积的最大值为 .三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) 17.(本小题满分12分)在ABC ∆中,内角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,,已知m (),1,2a ==n ()C c b c o s ,2-,且n m //.(Ⅰ)求角A 的大小; (Ⅱ)若,3=a ,求c b +的取值范围.18.(本小题满分12分)若向量=a ),sin x x ωω,=b ()sin ,0x ω,其中0ω>,记函数()f x ()12=+⋅-a b b .若函数()f x 的图象与直线y m =(m 为常数)相 切,并且切点的横坐标依次成公差是π的等差数列. (Ⅰ)求()f x 的表达式及m 的值; (Ⅱ)将()f x 的图象向左平移6π个单位,再将得到的图象上各点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变)后得到()y g x =的图象, 求()y g x =在]2,0[π上的值域.19.(本小题满分12分)在ABC ∆中,内角C B A ,,所对的边分别为c b a ,,,已知22=a ,972cos -=A ,1-=⋅AC AB .(Ⅰ)求b 和c ; (Ⅱ)求()B A -sin 的值.20.(本小题满分12分)已知函数()()3log 91xf x mx =++为偶函数,()93x xng x +=为奇函数.(Ⅰ)求m n -的值;(Ⅱ)若函数()y f x =与a x g y x33log ]43)([log +-+=-的图象有且只有一个交点,求实数a 的取值范围.21.(本小题满分12分)已知函数()1ln )(--=x a x x f ,其中a 为实数. (Ⅰ)讨论并求出()x f 的极值;(Ⅱ)在1a <时,是否存在1m >,使得对任意的()1,x m ∈恒有()0>x f ,并说明理由;(III) 确定a 的可能取值,使得存在1n >,对任意的()n x ,1∈,恒有()()21-<x x f .请考生在第22、23二题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xoy 中,已知曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧==ααsin cos 2y x ,(α为参数).以直角坐标系原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为22)4cos(=-πθρ.(Ⅰ)求直线l 的直角坐标方程;(Ⅱ)点P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 距离的最大值.23. (本小题满分10分)已知c b a 、、均为正数.(Ⅰ)求证:22211a b a b ⎛⎫+++≥ ⎪⎝⎭;(Ⅱ)若194=++c b a ,求证:941100a b c++≥.理科答案一、选择题1-12CBCDA ACBDD AB 二、填空题13.223 14.54- 15.4 16.3 三、解答题 17.(1))3π(2)]323,( 18.(1))62sin()(π-=x x f ,1±=m(2)[]2,1-19. (1)3==c b(2)935 20. (1)0(2)1>a21.(1) 当0≤a 时,没有极值;当0>a 时,有极大值a a af ln 1)1(--=,没有极小值. (2) 存在; (3) 1=a22.(1)04=-+y x (2)22210+23.略。
2016-2017学年黑龙江省哈尔滨三中高三(上)期中数学试卷(理科)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)1.(5分)sin15°+cos15°的值为()A.B.C.D.2.(5分)已知向量=(2,3),,若⊥,则实数x的值是()A.B.C.D.3.(5分)设A,B是两个集合,则“A∪B=A”是“A⊇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4.(5分)已知数列{a n}为等差数列,且a1+a7+a13=4π,则tana7=()A.B.C.D.5.(5分)将函数的图象向右平移个单位长度后,所得图象的一条对称轴方程可以是()A.B.C.D.6.(5分)在边长为4的菱形ABCD中,∠BAD=60°,E为CD的中点,则•=()A.4 B.8 C.﹣6 D.﹣47.(5分)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a=2bcosC,则△ABC一定是()A.直角三角形B.等边三角形C.等腰直角三角形 D.等腰三角形8.(5分)设P为△ABC所在平面内一点,且2+2+=,则△PAC的面积与△ABC的面积之比等于()A.B.C.D.不确定9.(5分)函数f(x)=的零点个数为()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个10.(5分)已知cosα=,cos(α+β)=﹣,且α,β∈(0,),则cos(α﹣β)的值等于()A.﹣ B.C.﹣ D.11.(5分)在△ABC中,()⊥,则角A的最大值为()A.B.C.D.12.(5分)已知O是锐角△ABC的外接圆的圆心,且∠A=,若+=2m,则m=()A.B.C.D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上)13.(5分)已知向量=(1,2),=(1,1),则在方向上的投影为.14.(5分)已知tan(+θ)=3,则sin2θ﹣2cos2θ的值为.15.(5分)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值为.16.(5分)设△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,且2sinA=sinB+sinC,a=2,则△ABC面积的最大值为.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.)17.(12分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量=(2a,1),=(2b﹣c,cosC),且∥.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若,求b+c的取值范围.18.(12分)若向量=,=(sinωx,0),其中ω>0,记函数f(x)=(+)•﹣.若函数f(x)的图象与直线y=m(m为常数)相切,并且切点的横坐标依次成公差是π的等差数列.(Ⅰ)求f(x)的表达式及m的值;(Ⅱ)将f(x)的图象向左平移个单位,再将得到的图象上各点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变)后得到y=g(x)的图象,求y=g(x)在上的值域.19.(12分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,.(Ⅰ)求b和c;(Ⅱ)求sin(A﹣B)的值.20.(12分)已知函数f(x)=log3(9x+1)+mx为偶函数,g(x)=为奇函数.(Ⅰ)求m﹣n的值;(Ⅱ)若函数y=f(x)与的图象有且只有一个交点,求实数a的取值范围.21.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣a(x﹣1),其中a为实数.(Ⅰ)讨论并求出f(x)的极值;(Ⅱ)在a<1时,是否存在m>1,使得对任意的x∈(1,m)恒有f(x)>0,并说明理由;(Ⅲ)确定a的可能取值,使得存在n>1,对任意的x∈(1,n),恒有|f(x)|<(x﹣1)2.请考生在第22、23二题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.(10分)在平面直角坐标系xoy中,已知曲线C的参数方程为(α为参数).以直角坐标系原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=2(Ⅰ)求直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)点P为曲线C上的动点,求点P到直线l距离的最大值.23.已知a,b,c均为正数.(Ⅰ)求证:a2+b2+()2≥4;(Ⅱ)若a+4b+9c=1,求证:≥100.2016-2017学年黑龙江省哈尔滨三中高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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)1.(5分)sin15°+cos15°的值为()A.B.C.D.【解答】解:sin15°+cos15°=(sin15°+cos15°)=(sin15°cos45°+cos15°sin45°)=sin(15°+45°)=sin60°=×=.故选:C.2.(5分)已知向量=(2,3),,若⊥,则实数x的值是()A.B.C.D.【解答】解:∵向量=(2,3),,由⊥,得2x+3=0,解得:.故选:B.3.(5分)设A,B是两个集合,则“A∪B=A”是“A⊇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【解答】解:若A∪B=A,则B⊆A,反之若B⊆A,则A∪B=A成立,即A∪B=A”是“B⊆A”的充要条件,故选:C.4.(5分)已知数列{a n}为等差数列,且a1+a7+a13=4π,则tana7=()A.B.C.D.【解答】解:∵数列{a n}为等差数列,∴a1+a13=2a7,又a1+a7+a13=4π,∴3a7=4π,即a7=,则tana7=tan=tan(π+)=tan=.故选:A.5.(5分)将函数的图象向右平移个单位长度后,所得图象的一条对称轴方程可以是()A.B.C.D.【解答】解:将函数y=cos(2x﹣)图象向右平移个单位,所得函数图象对应的函数的解析式为y=cos[2(x﹣)﹣]=cos(2x﹣),令2x﹣=kπ,k∈Z,解得:x=+,k∈Z,当x=0时,可得所得函数图象的一条对称轴的方程是x=.故选:A.6.(5分)在边长为4的菱形ABCD中,∠BAD=60°,E为CD的中点,则•=()A.4 B.8 C.﹣6 D.﹣4【解答】解:如图,根据条件:∠ADC=120°,;且,;∴==16﹣4﹣8=4.故选:A.7.(5分)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a=2bcosC,则△ABC一定是()A.直角三角形B.等边三角形C.等腰直角三角形 D.等腰三角形【解答】解:因为在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,a=2bcosC,由余弦定理可知:a=2b,可得b2﹣c2=0,∴b=c.所以三角形是等腰三角形.故选:D.8.(5分)设P为△ABC所在平面内一点,且2+2+=,则△PAC的面积与△ABC的面积之比等于()A.B.C.D.不确定【解答】解:∵2+2+=,∴﹣=+=,则D在AC上,且AD:CD=1:2,故PD:BD=2:5,即以AC为底时,△PAC的高是△ABC的,即△PAC的面积与△ABC的面积之比等于,故选:B.9.(5分)函数f(x)=的零点个数为()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【解答】解:方程|lgx|=1,(x>0)有两个根10、;方程x2﹣2|x|+=0 (x<0)⇒x2+2x+=0 (x<0)⇒x=<0,故有4个根,所以函数有4个零点,故选:D.10.(5分)已知cosα=,cos(α+β)=﹣,且α,β∈(0,),则cos(α﹣β)的值等于()A.﹣ B.C.﹣ D.【解答】解:∵α∈(0,),∴2α∈(0,π).∵cosα=,∴cos2α=2cos2α﹣1=﹣,∴sin2α==,而α,β∈(0,),∴α+β∈(0,π),∴sin(α+β)==,∴cos(α﹣β)=cos[2α﹣(α+β)]=cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)=(﹣)×(﹣)+×=.故选:D.11.(5分)在△ABC中,()⊥,则角A的最大值为()A.B.C.D.【解答】解:在△ABC中,由于()⊥,则()•=()•()=0,即﹣4+3=0,即c2﹣4bc•cosA+3b2=0.解得cosA==()≥,当且仅当时,即c= b 时,等号成立.故cosA的最小值为,故A的最大值为,故选:A.12.(5分)已知O是锐角△ABC的外接圆的圆心,且∠A=,若+=2m,则m=()A.B.C.D.【解答】解:取AB中点D,则有=+,代入已知式子可得+=2m(+),由⊥,可得•=0,∴两边同乘,化简得:2+•=2m(+)•=2m•=m2,即c2+bc•cosA=mc2,由正弦定理化简可得sin2C+sinBsinC•cosA=sin2C,由sinC≠0,两边同时除以sinC得:cosB+cosAcosC=msinC,∴m===sinA=sin =故选:B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上)13.(5分)已知向量=(1,2),=(1,1),则在方向上的投影为.【解答】解:向量=(1,2),=(1,1),∴•=1×1+2×1=3,||==;∴在方向上的投影为:||cos<,>===.故答案为:.14.(5分)已知tan(+θ)=3,则sin2θ﹣2cos2θ的值为.【解答】解:由,得,解得.所以=.故答案为:﹣15.(5分)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值为4.【解答】解:考察基本不等式x+2y=8﹣x•(2y)≥8﹣()2(当且仅当x=2y 时取等号)整理得(x+2y)2+4(x+2y)﹣32≥0即(x+2y﹣4)(x+2y+8)≥0,又x+2y>0,所以x+2y≥4(当且仅当x=2y时即x=2,y=1时取等号)则x+2y的最小值是4.故答案为:4.16.(5分)设△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,且2sinA=sinB+sinC,a=2,则△ABC面积的最大值为.【解答】解:∵2sinA=sinB+sinC,a=2,∴由正弦定理可得:2a=b+c=4,可得:bc≤4.∴两边平方可得:b2+c2+2bc=16,解得:b2+c2=16﹣2bc,∴由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,可得:22=b2+c2﹣2bccosA=16﹣2bc﹣2bccosA,∴解得:bc=≤4,可得:cosA≥,解得:A∈(0,],∴sinA∈(0,]∴S=bcsinA≤=.△ABC故答案为:.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.)17.(12分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量=(2a,1),=(2b﹣c,cosC),且∥.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若,求b+c的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)向量=(2a,1),=(2b﹣c,cosC),且∥;∴2acosC﹣(2b﹣c)=0,即2acosC=2b﹣c;由正弦定理得,2sinAcosC=2sinB﹣sinC,即2sinAcosC=2sin(A+C)﹣sinC,∴2sinAcosC=2sinAcosC+2cosAsinC﹣sinC,化简得2cosAsinC=sinC,即cosA=;又A∈(0,π),∴A=;(Ⅱ)△ABC中,A=,a=,设△ABC外接圆的直径为2r,由正弦定理得2r===2,∴b+c=2sinB+2sinC=2[sin(120°﹣C)+sinC]=4sin60°cos(60°﹣C)=2cos(60°﹣C);∵﹣60°<60°﹣C<60°,∴1≥cos(60°﹣C)>,∴2≥2cos(60°﹣C)>,即b+c的取值范围是(,2].18.(12分)若向量=,=(sinωx,0),其中ω>0,记函数f(x)=(+)•﹣.若函数f(x)的图象与直线y=m(m为常数)相切,并且切点的横坐标依次成公差是π的等差数列.(Ⅰ)求f(x)的表达式及m的值;(Ⅱ)将f(x)的图象向左平移个单位,再将得到的图象上各点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变)后得到y=g(x)的图象,求y=g(x)在上的值域.【解答】解:(Ⅰ)∵向量=,=(sinωx,0),∴函数f(x)=(+)•﹣=+﹣=+sin2ωx﹣=sin2ωx﹣cos2ωx=sin(2ωx),∵函数f(x)的图象与直线y=m(m为常数)相切时,切点的横坐标依次成公差是π的等差数列.故T=π,m=±1,即2ω=2,ω=1,∴,m=±1(Ⅱ)将f(x)的图象向左平移个单位,可得的图象,再将得到的图象上各点的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变)后得到y=g(x)=的图象,当x∈时,∈,故当=即x=时,函数最最大值2,当=即x=时,函数最最小值﹣1,故y=g(x)在上的值域为:[﹣1,2]19.(12分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,.(Ⅰ)求b和c;(Ⅱ)求sin(A﹣B)的值.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,cos2A=1﹣2sin2A=﹣,解得:sinA=,∵,可得:bccosA=﹣1<0,可得:cosA=﹣=﹣,解得:bc=3,①又∵,由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,可得8=b2+c2+2,∴解得:b2+c2=6,可得:(b+c)2﹣2bc=(b+c)2﹣6=6,解得:b+c=2,②∴联立①②解得:b=c=.(Ⅱ)∵,b=c=,sinA=,∴sinB==,cosB==,∴sin(A﹣B)=sinAcosB﹣cosAsinB=﹣(﹣)×=.20.(12分)已知函数f(x)=log3(9x+1)+mx为偶函数,g(x)=为奇函数.(Ⅰ)求m﹣n的值;(Ⅱ)若函数y=f(x)与的图象有且只有一个交点,求实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=log3(9x+1)+mx为偶函数,∴f(﹣x)=f(x),则log3(9﹣x+1)﹣mx=log3(9x+1)+mx,即2mx=log3(9﹣x+1)﹣log3(9x+1)又右边=log3﹣log3(9x+1)=log39﹣x=log33﹣2x=﹣2x,∴2mx=﹣2x,解得m=﹣1,∵g(x)=为奇函数.∴g(0)=0,则g(0)==0,解得n=﹣1,∴m﹣n=0,即m﹣n的值0;(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=log3(9x+1)﹣x,g(x)=,则=log3(+﹣4)+log3a=log3(3x﹣4)+log3a=log3(3x﹣4)a,∴y=log3(3x﹣4)a,且(a>0,3x>4)即f(x)=log3(9x+1)﹣x与y=log3(3x﹣4)a的图象有且只有一个交点,∴log3(9x+1)﹣x=log3(3x﹣4)a有且仅有一个解,∵log3(9x+1)﹣x=log3(9x+1)﹣log33x=,∴3x+=(3x﹣4)a有且仅有一解,设t=3x,t>4,代入上式得,,则a==,令y=,则y′==,∵函数y=﹣2t2﹣t+2在(4,+∞)上递减,且y<0,∴y′<0,则函数y=在(4,+∞)上递减,∴函数y=在(4,+∞)上的值域是(1,+∞),故实数a的取值范围是a>0.21.(12分)已知函数f(x)=lnx﹣a(x﹣1),其中a为实数.(Ⅰ)讨论并求出f(x)的极值;(Ⅱ)在a<1时,是否存在m>1,使得对任意的x∈(1,m)恒有f(x)>0,并说明理由;(Ⅲ)确定a的可能取值,使得存在n>1,对任意的x∈(1,n),恒有|f(x)|<(x﹣1)2.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=lnx﹣a(x﹣1),∴f'(x)=﹣a,当a≤0时,f'(x)>0恒成立,函数在定义域(0,+∞)递增,没有极值;当a>0时,令f'(x)=0,则x=,当x∈(0,)时,f'(x)>0,函数为增函数,当x∈(,+∞)时,f'(x)<0,函数为减函数,故当x=时,函数有极大值,没有极小值.(Ⅱ)在a<1时,存在m>1,使得对任意的x∈(1,m)恒有f(x)>0,理由如下:当a≤0时,f'(x)>0恒成立,函数在(1,m)递增,此时f(x)>f(1)=0,当0<a<1时,>1,当x∈(1,m)⊂(1,)时,f(x)>f(1)=0,综上可得:在a<1时,存在m>1,使得对任意的x∈(1,m)恒有f(x)>0,(Ⅲ)当a>1时,由(I)知,对于任意x∈(1,+∞),|f(x)|=a(x﹣1)﹣lnx,令M(x)=a(x﹣1)﹣lnx﹣(x﹣1)2,x∈(1,+∞),则有M′(x)=,故当x∈(1,)时,M′(x)>0,M(x)在[1,)上单调递增,故M(x)>M(1)=0,即|f(x)|>(x﹣1)2,∴满足题意的t不存在.当a<1时,由(Ⅱ)知存在x0>0,使得对任意的任意x∈(0,x0),|f(x)|=lnx ﹣a(x﹣1),令N(x)=lnx﹣a(x﹣1)﹣(x﹣1)2,x∈[1,+∞),则有N′(x)=,故当x∈(1,)时,N′(x)>0,M(x)在[1,)上单调递增,故N(x)>N(1)=0,即f(x)>(x﹣1)2,记x0与中较小的为x1,则当x∈(1,x1)时,恒有|f(x)|>(x﹣1)2,故满足题意的t不存在.当a=1,由(1)知,当x∈(0,+∞)时,|f(x)|=x﹣1﹣lnx,令H(x)=x﹣1﹣lnx﹣(x﹣1)2,x∈[1,+∞),则有H′(x)=,当x>1,H′(x)<0,∴H(x)在[1,+∞)上单调递减,故H(x)<H(1)=0,故当x>1时,恒有|f(x)|<(x﹣1)2,此时,任意实数t满足题意.综上,a=1.请考生在第22、23二题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.(10分)在平面直角坐标系xoy中,已知曲线C的参数方程为(α为参数).以直角坐标系原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=2(Ⅰ)求直线l的直角坐标方程;(Ⅱ)点P 为曲线C 上的动点,求点P 到直线l 距离的最大值. 【解答】解:(Ⅰ)∵直线l 的极坐标方程为ρcos (θ﹣)=2,即 ρcosθ+ρsinθ=4,化为直角坐标方程为 x +y ﹣4=0. (Ⅱ)设点P (2cosα,sinα),点P到直线l 距离d==,其中,sinβ=,cosβ=.故当sin (α+β)=﹣1时,d 取得最大值为=+2.23.已知a ,b ,c 均为正数. (Ⅰ)求证:a 2+b 2+()2≥4; (Ⅱ)若a +4b +9c=1,求证:≥100.【解答】证明:(Ⅰ)∵a ,b 均为正数, ∴a 2+b 2≥2ab ,≥, ∴a 2+b 2+≥2ab +, ∴a 2+b 2+()2≥2ab +≥4,当且仅当a=b=时,等号成立.(Ⅱ)∵a +4b +9c=1,∴=(a +4b +9c )()=9+16+9+++≥34+24+18+24=100,当且仅当a=3b=9c 时等号成立.赠送—高中数学知识点二次函数(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=0)(>k f k x y1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f②x 1≤x 2<k ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=k 0)(>k f xy1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0)(<k f xy1x 2x 0>a O∙kx y1x 2x O∙k<a 0)(>k f④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合xy1x 2x 0>a O ∙∙1k2k 0)(1>k f 0)(2<k fxy1x 2x O∙<a 1k∙2k 0)(1>k f 0)(2<k f⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p = x>O-=f(p) f (q)()2b f a-x>O-=f (p)f (q)()2b f a-x第21页(共21页)(Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.x>O -=f(p) f(q)()2b f a-0x x<O-=f (p) f (q) ()2bf a-x<O-=f (p)f(q)()2b f a-x<O-=f (p)f(q)()2bf a-x x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x。
黑龙江省哈尔滨师大附中2017届高三上学期期中考试(理) 本试卷分第I 卷和第Ⅱ卷两部分,共5页,满分150分.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.注意事项:1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上.2.选择题答案使用2B 铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米规格的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚.3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效.4.保持卷面清洁,不折叠,不破损.第I 卷(共50分)一、选择题:本大题共10个小题,每小题5分.共50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.1.已知集合{}512,R ,1,Z 1S x x x T xx x ⎧⎫=-≤∈=≥∈⎨⎬+⎩⎭,则S T ⋂等于( ) A. {}03,Z x x x ≤≤∈ B. {}13,Z x x x -≤≤∈C. {}14,Z x x x -≤≤∈D. {}1,Z x x x -≤<0∈ 2.已知复数22i 1i z -=+,则z 的共轭复数的虚部等于( ) A.2i B. 2i - C.2 D. 2-3.已知11001,cos 1M dx N xdx x ==+⎰⎰,由图示程序框图输出的S 为( ) A.1 B.ln2 C. 2π D.04.为提高信息在传输中的抗干扰能力,通常在原信息中按一定规则加入相关数据组成传输信 息.设定原信息为{}012,0,1i a a a a ∈()0,1,2i =,传输信息为00121h a a a h ,其中 001102,,h a a h h a =⊕=⊕⊕运算规则为00⊕=0,011,101,110⊕=⊕=⊕=.例如原信息 为111,则传输信息为01111.传输信息在传输过程中受到干扰可能导致接受信息出错,则下 列接受信息一定有误的是( )A.11010B.01100C.10111D.000115.函数()()sin 0,2f x x ⎛⎫=+><⎪⎝⎭πωϕωϕ的图象如图所示,为了得到()cos g x x ω=的图象,则只要将()f x 的图象( )A.向右平移6π个单位 B. 向右平移12π个单位 C.向左平移6π个单位 D. 向左平移12π个单位 6.函数()21cos 1x f x x e ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭的图象的大致形状是( )7.一个多面体的直观图和三视图如图所示,M 是AB 的中点.一只蝴蝶在几何体ADF BCE - 内自由飞翔,它飞入几何体F AMCD -内的概率为( )A. 34B. 23C. 13D. 128.已知双曲线()22122:10,0y x C a b a b-=>>的离心率为2,若抛物线()22:20C y px p =>的焦点到双曲线1C 的渐近线的距离是2,则抛物线2C 的方程是( )A. 28y x =B. 2y =C. 2y x =D. 216y x = 9.设ABC ∆中,AD 为内角A 的平分线,交BC 边于点D ,3,2,AB AC BAC ==∠=uuu r uuu u r60°,则AD BC ⋅=uuu r uu u r ( )A. 85-B. 95C. 95-D. 8510.定义在R 上的函数()f x 满足()()()04f x f x f '+>1,=,则不等式()3x x e f x e >+ (其中e 为自然对数的底数)的解集为( )A.()0,+∞B.()(),03,-∞⋃+∞C.()(),00,-∞⋃+∞D.()3,+∞第II 卷(非选择题 共100分)注意事项:将第II 卷答案用0.5mm 规格的黑色签字笔答在答题卡的相应位置上.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.将一批工件的尺寸(在40~100mm 之间)分成六段,即[)[)[)40,50,50,60,,90,100⋅⋅⋅,得到如图的频率分布直方图.图中实数a 的值为________.12.若()5234501234523x a a x a x a x a x a x -=+++++,则122a a +345345a a a +++=__________.13.已知直线():10R l x ay a +-=∈是圆22:421C x y x y +--+=0的对称轴,过点 ()4,A a -作圆C 的一条切线,切点为B ,则AB =__________.14.已知实数,x y 满足1,21,.y y x x y m ≥⎧⎪≤-⎨⎪+≤⎩如果目标函数z x y =-的最小值为1-,则实数m 等于_________.15.已知R a ∈,若关于x 的方程2104x x a a ++-+=有实根,则a 的取值范围________.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. (本小题满分12分)在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且满足()2cos cos 0c a B b A --=.(1)求角B 的大小;(2sin 6A C ⎛⎫+-⎪⎝⎭π的取值范围.17. (本小题满分12分)在三棱柱111ABC A B C -中,已知1AB AC AA ===14,BC A =在底面ABC 的射影是线段BC 的中点O . (1)证明在侧棱1AA 上存在一点E ,使得OE ⊥平面11BB C C ,并求出AE 的长;(2)求二面角111A BC C --的余弦值.18. (本小题满分12分)在集合{}1,2,4,8,16,32,64的所有非空真子集中等可能地取出一个.(1)求所取的子集中元素从小到大排列成等比数列的概率;(2)记所取出的子集的元素个数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.19. (本小题满分12分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T ,且有()1N n n S a n *=-∈, 点(),n n a b 在直线y nx =上.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)试比较22n n n T +与的大小,并加以证明.20. (本小题满分13分)已知函数()ln b f x x ax x =-+,对任意的()0,x ∈+∞,满足()10f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,其中,a b 为常数.(1)若()f x 的图象在1x =处的切线经过点()0,5-,求a 的值;(2)已知01a <<,求证:202a f ⎛⎫> ⎪⎝⎭; (3)当()f x 存在三个不同的零点时,求a 的取值范围.21. (本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:2412x y C +=1,设()00,R x y 是椭圆C 上的任一点,从原点O 向圆(:R x -)()22008x y y +-=作两条 切线,分别交椭圆于P ,Q .(1)若直线OP ,OQ 互相垂直,求圆R 的方程;(2)若直线OP ,OQ 的斜率存在,并记为12,k k ,求证:12210k k +=;(3)22OP OQ +是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.。
黑龙江省哈师大附中 2017届高三上学期期中考试数学试题(理科)一、选择题(每小题5分) 1. 已知i 是虚数单位,()()3i 2+i =i--1( )A .3+iB .3i --C .3+i -D .3i -2. 在平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,若(2,4)AB = ,(1,3)AC =,则BD 等于 )A .(2,4)--B .(3,5)--C .(3,5)D .(2,4) 3. 等差数列{}n a 中,35791120a a a a a ++++=,则8912a a -= ( )A .1B .2C .3D .44. 函数1112xy +⎛⎫=⎪⎝⎭的值域为( )A .(),1-∞B .1,12⎛⎫⎪⎝⎭C .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭5. 已知向量,a b 均为单位向量,若它们的夹角为60,则3a b - 等于 ( )ABCD .46. 函数2()25f x lnx x x =-++的零点个数是 ( )A .0B .1C .2D .37. 已知=2tan α,则22sin 1sin 2αα+= ( )A .53B .134-C .135D .1348. 等比数列{}n a 中,2580a a +=,则62S S = ( )A .10-B .10C .20D .219. 函数2()12sin ()4--f x x π=是( )A .最小正周期为π的偶函数B .最小正周期为π的奇函数C .最小正周期为2π的偶函数D .最小正周期为2π的奇函数10. 等差数列{}n a 的前n 项和满足1020:S S =,下列结论正确的是( ) A .15S 是n S 中最大值 B .15S 是n S 中最小值C .150S =D .300S =11. 设函数()2cos(2)4f x x π=-,将()y f x =的图像向右平移(0)ϕϕ>个单位,使得到的图像关于原点对称,则ϕ的最小值为 ( )A .8πB .38π C .4π D .34π12. 设A .B .C 是半径为1的圆上三点,若AB =AB AC ⋅的最大值为( )A .B .32C .3D 二、填空题(每小题5分)13. 已知角α的终边经过点P (,6)x -,且35tan α=-,则__________x =.14. 已知(1,2),(2,)a b λ=-=,若a 与b夹角为锐角,则实数λ的取值范围为__________.15. 在ABC ∆中,E .F 分别为边AB .AC 上的点,且,2AE EB AF FC ==,若BC mCE nBF=+,则__________m n +=. 16. 在,90Rt ABC C ∆∠=中,且A ∠.B ∠.C ∠所对边分别为,,a b c ,若a b cx +=,则实数x 的取值范围为__________. 三、解答题(共70分)17. (10分)在ABC ∆中,,,a b c 分别为A ∠.B ∠.C ∠的对边,已知-tanB tanA tanB=-⋅,c =ABC ∆面积为2. (1)求C ∠的大小; (2)求a b +的值.18.(12分) 数列{}n a 的前n 项和21n S n =+. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设*11()n n n b n N a a +=∈⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .19.(12分)设a R ∈,cos 2f x x(asinx -cosx)+cos (-x)2π()=,满足()(0)3f f π-=. (1)求()f x 的最大值及此时x 取值的集合; (2)求()f x 的增区间.20.(12分)在数列{}n a 中,*112,21,n n a a a n n N +==-+∈. (1)证明数列{}n a n -是等比数列;(2)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,求使12n n S S +>的最小n 值.21.(12分)如图,有一块半椭圆形钢板,其长半轴长为2r ,短半轴长为r ,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB 是半椭圆的短轴,上底CD 的端点在椭圆上,记2CD x =,梯形面积为S .(1)求面积S 以x 为自变量的函数式,并写出其定义域; (2)求面积S 的最大值.22.(12分)已知函数2()2()f x x x alnx a R =++∈. (1)当4a =-时,求()f x 的最小值;(2)若函数()f x 在区间(0,1)上为单调函数,求实数a 的取值范围; (3)当1t ≥时,不等式(21)2()3f t f t -≥-恒成立,求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题二、填空题13.10 14.{}14-λλλ<≠且 15.1416.(1三、解答题 17.解:(1)由已知得:tan tan 1tan tan A Btan(A+B)=A B+=- t a n C 3∴()0,C π∠∈3C =π∴∠(2)由余弦定理得:2222cos 1sin 25.c a b ab CS ab C a b =+-=∴+=18.解:(1)由已知:当1n =时 112a S == 当2n ≥时 121n n n a S S n -=-=-∴数列{}n a 的通项公式为2(1)21(2)n n a n n =⎧=⎨-≥⎩. (2)由(1)知: 1(1)61111(2)(21)(21)22121n n b n n n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎛⎫⎪=-≥ ⎪⎪-+-+⎝⎭⎩当1n =时 1116T b == 当2n ≥时1211111111623557212111342n n T b b b n n n =++=⎛⎫+-+-++- ⎪-+⎝⎭=-+∴{}n b 的前n 项和11342n T n =-+. 19.解:(1)22()cos sin cos sin 1sin 2cos 22()(0)3f x a x x x x a x x f f a π=-+=--=∴=()cos 2sin()6f x x x x π∴=-=-当22()62x k k Z πππ-=+∈时 sin 216x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ()f x ∴的最大值为2,取最大值时x 的集合为,3x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭.(2)222()262k x k k Z πππππ-<-<+∈所以,函数()f x 的单调递增区间为,()63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦. 20.(1)证明:由已知 1110a -=≠由 121n n a a n +=-+, 得1(1)2(2n n n n a n a n a (n+1)a n+-+=--∴=-){}n a n ∴-是等比数列.(2)解:由(1)知:1122n n n n a n a n ---=∴=+ n (1)=212n n n S +-+215202n n n n S S +---=>使12n n S S +>的最小n 值为3.21. 解: 以AB 所在的直线为x 轴,以AB 的中垂线为y 轴建立直角坐标系.椭圆方程为222214y x r r+= 设(,)C x y则y = (1)1(22)2(2S x r r x =+⋅=+ 定义域为 {}0x x r <<. (2) 由(1)知2(S r x =+=设222g(x)=(r+x)(r -x ) 则22()(2)g (x)x r x r '=-+- 由0g (x)'=得2r x =当02r x << 0g (x)'> 当2rx r << 0g (x)'< ∴当2r x =时g(x)取最大值,S 取最大值,22.解:(1) 当4a =-时, 2()24ln f x x x x =+- 2(2)(1)()x x f x x+-'=当1x =时 函数()f x 取最小值3.(2) 222()(0)x x af x x x++'=> 设222g(x)=x x a ++ 依题意 00(1)0g()g ≥≤或 得 04a a ≥≤-或.(3) 当1t ≥时 (21)2()3f t f t -≥-恒成立⇔ 当1t ≥时 2221242ln0t t t a t --++≥ 恒成立 设2221()242lnt g t t t a t-=-++ 则 []1()2(1)222(21)(21)(21)a t g t t t t a t t t t ⎡⎤-'=--=--⎢⎥--⎣⎦1(1)1t t t ≥∴-≥(1)当2a ≤时,1()0t g t '≥≥则 ()g t 在[)1,+∞单调递增1()(1)0t g t g ∴≥≥=时(2)当2a >时,设()2(21)h t t t a =--(1)20h a =-< ()0h t = 有两个根,一个根大于1,一个根小于1.不妨设 121t t <<当()21,t t ∈时 ()0h t < 即()0g t '< ()g t ∴在()21,t 单调递减 ()(1)0g t g <= 不满足已知条件.综上:a 的取值范围为{}2a a ≤.。
2016-2017学年黑龙江省哈尔滨师大附中高三(上)期中数学试卷(理科)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)1.(5分)复数的虚部()A.i B.﹣i C.1 D.﹣12.(5分)已知集合,则A∩B=()A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.(﹣∞,0]∪(1,+∞) D.[0,1]3.(5分)已知函数f(x)是奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(﹣1)=()A.﹣2 B.0 C.1 D.24.(5分)在区间[0,π]上随机取一个数x,使的概率为()A.B.C.D.5.(5分)若|+|=|﹣|=2||,则向量+与的夹角为()A.B.C. D.6.(5分)如果对于任意实数x,[x]表示不超过x的最大整数.例如[3.27]=3,[0.6]=0.那么“[x]=[y]”是“|x﹣y|<1”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件7.(5分)二项式(x2﹣)11的展开式中,系数最大的项为()A.第五项B.第六项C.第七项D.第六和第七项8.(5分)根据如图所示程序框图,若输入m=42,n=30,则输出m的值为()A.0 B.3 C.6 D.129.(5分)数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,a n+1=3S n(n≥1),则a6=()A.3×44B.3×44+1 C.44D.44+110.(5分)若α∈(,π)且3cos2α=4sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.﹣ C.﹣ D.11.(5分)身穿红、黄两种颜色衣服的各有两人,身穿蓝颜色衣服的有一人,现将这五人排成一行,要求穿相同颜色衣服的人不能相邻,则不同的排法共有()A.24种B.48种C.36种D.28种12.(5分)已知函数f(x)的导函数f′(x)=2+sinx,且f(0)=﹣1,数列{a n}是以为公差的等差数列,若f(a2)+f(a3)+f(a4)=3π,则=()A.2016 B.2015 C.2014 D.2013二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上)13.(5分)将高三(1)班参加体检的36名学生,编号为:1,2,3, (36)若采用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知样本中含有编号为6号、24号、33号的学生,则样本中剩余一名学生的编号是.14.(5分)已知,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=.15.(5分)袋子中装有大小相同的6个小球,2红4白,现从中有放回的随机摸球3次,每次摸出1个小球,则至少有2次摸出白球的概率为.16.(5分)已知x,y∈R,满足x2+2xy+4y2=6,则z=x2+4y2的取值范围为.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)17.(12分)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量=(a,c),=(1﹣2cosA,2cosC﹣1),(Ⅰ)若b=5,求a+c值;(Ⅱ)若,且角A是△ABC中最大内角,求角A的大小.18.(12分)中国乒乓球队备战里约奥运会热身赛暨选拨赛于2016年7月14日在山东威海开赛,种子选手A与非种子选手B1,B2,B3分别进行一场对抗赛,按以往多次比赛的统计,A获胜的概率分别为,且各场比赛互不影响.(Ⅰ)若A至少获胜两场的概率大于,则A入选征战里约奥运会的最终名单,否则不予入选,问A是否会入选最终的名单?(Ⅱ)求A获胜场数X的分布列和数学期望.19.(12分)已知各项为正数的数列{a n}的前n项和为S n,且满足(Ⅰ)求证:{a n}为等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设,求证:.20.(12分)已知函数f(x)=x﹣2sinx.(Ⅰ)求函数f(x)在上的最值;(Ⅱ)若存在,使得不等式f(x)<ax成立,求实数a的取值范围.21.(12分)已知函数,其中a,b,c∈R.(Ⅰ)若a=b=1,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若a=0,且当x≥0时,f(x)≥1总成立,求实数b的取值范围;(Ⅲ)若a>0,b=0,若f(x)存在两个极值点x1,x2,求证;f(x1)+f(x2)<e.[选作题]22.(10分)已知函数f(x)=|x﹣a|﹣2.(Ⅰ)若a=1,求不等式f(x)+|2x﹣3|>0的解集;(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<|x﹣3|恒成立,求实数a的取值范围.[选作题]23.(Ⅰ)已知x2+y2=1,求2x+3y的取值范围;(Ⅱ)已知a2+b2+c2﹣2a﹣2b﹣2c=0,求证:.2016-2017学年黑龙江省哈尔滨师大附中高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、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)1.(5分)复数的虚部()A.i B.﹣i C.1 D.﹣1【解答】解:复数==1﹣i的虚部为﹣1.故选:D.2.(5分)已知集合,则A∩B=()A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.(﹣∞,0]∪(1,+∞) D.[0,1]【解答】解:∵集合,∴A={x|x≤0或x>1},B={y|y≥1},∴A∩B=(1,+∞).故选:A.3.(5分)已知函数f(x)是奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(﹣1)=()A.﹣2 B.0 C.1 D.2【解答】解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),f(﹣1)=﹣f(1),又当x>0时,f(x)=x2+,∴f(1)=12+1=2,∴f(﹣1)=﹣2,故选:A.4.(5分)在区间[0,π]上随机取一个数x,使的概率为()A.B.C.D.【解答】解:∵0≤x≤π,,∴≤x≤π,区间长度为,则对应的概率P==,故选:B.5.(5分)若|+|=|﹣|=2||,则向量+与的夹角为()A.B.C. D.【解答】解:作,,以OA,OB为邻边作平行四边形OACB,则=.∵|+|=|﹣|=2||,∴四边形OACB为矩形,∴==,∴向量+与的夹角为.故选:A.6.(5分)如果对于任意实数x,[x]表示不超过x的最大整数.例如[3.27]=3,[0.6]=0.那么“[x]=[y]”是“|x﹣y|<1”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:[x]=[y]⇒﹣1<x﹣y<1即|x﹣y|<1而取x=1.9,y=2.1,此时|x﹣y|=0.2<1,而[x]=1,[y]=2,[x]≠[y]∴“[x]=[y]”是“|x﹣y|<1”的充分而不必要条件故选:A.7.(5分)二项式(x2﹣)11的展开式中,系数最大的项为()A.第五项B.第六项C.第七项D.第六和第七项=•x22﹣2r•(﹣1)r•x 【解答】解:二项式(x2﹣)11的展式的通项公式为T r+1﹣r =•x22﹣3r,故当r=6时,展开式的系数=最大,故选:C.8.(5分)根据如图所示程序框图,若输入m=42,n=30,则输出m的值为()A.0 B.3 C.6 D.12【解答】解:第一次执行循环体后,r=12,m=30,n=12,不满足退出循环的条件;第二次执行循环体后,r=6,m=12,n=6,不满足退出循环的条件;第三次执行循环体后,r=0,m=6,n=0,满足退出循环的条件;故输出的m值为6,故选:C.9.(5分)数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,a n+1=3S n(n≥1),则a6=()A.3×44B.3×44+1 C.44D.44+1=3S n,得到a n=3S n﹣1(n≥2),【解答】解:由a n+1﹣a n=3(S n﹣S n﹣1)=3a n,两式相减得:a n+1=4a n(n≥2),又a1=1,a2=3S1=3a1=3,则a n+1得到此数列除去第一项后,为首项是3,公比为4的等比数列,所以a n=a2q n﹣2=3×4n﹣2(n≥2)则a6=3×44.故选:A.10.(5分)若α∈(,π)且3cos2α=4sin(﹣α),则sin2α的值为()A.B.﹣ C.﹣ D.【解答】解:∵α∈(,π),且3cos2α=4sin(﹣α),∴3(cos2α﹣sin2α)=4(cosα﹣sinα),化简可得:3(cosα+sinα)=2,平方可得1+sin2α=,解得:sin2α=﹣,故选:C.11.(5分)身穿红、黄两种颜色衣服的各有两人,身穿蓝颜色衣服的有一人,现将这五人排成一行,要求穿相同颜色衣服的人不能相邻,则不同的排法共有()A.24种B.48种C.36种D.28种【解答】解:由题意知先使五个人的全排列,共有A55=120种结果.穿红色相邻或穿黄色相邻两种情况,有2A22A44=96种,穿红色相邻且穿黄色也相邻情况,有A22A22A33=24种,故:穿相同颜色衣服的人不能相邻的排法是120﹣96+24=48,故选:B.12.(5分)已知函数f(x)的导函数f′(x)=2+sinx,且f(0)=﹣1,数列{a n}是以为公差的等差数列,若f(a2)+f(a3)+f(a4)=3π,则=()A.2016 B.2015 C.2014 D.2013【解答】解:∵函数f(x)的导函数f′(x)=2+sinx,可设f(x)=2x﹣cosx+c,∵f(0)=﹣1,∴﹣1+c=﹣1,可得c=0.∴f(x)=2x﹣cosx.∵数列{a n}是以为公差的等差数列,∴a n=a1+(n﹣1)×,∵f(a2)+f(a3)+f(a4)=3π,∴2(a2+a3+a4)﹣(cosa2+cosa3+cosa4)=3π,∴6a2+﹣cosa2﹣﹣=3π,∴6a2﹣=.令g(x)=6x﹣cos﹣,则g′(x)=6+sin在R上单调递增,又=0.∴a2=.则==2015.故选:B.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卡相应的位置上)13.(5分)将高三(1)班参加体检的36名学生,编号为:1,2,3, (36)若采用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知样本中含有编号为6号、24号、33号的学生,则样本中剩余一名学生的编号是15.【解答】解:样本间距为36÷4=9,则另外一个编号为6+9=15,故答案为:15.14.(5分)已知,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|= 512.【解答】解:已知,则|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|,即(1+x)9展开式的各项系数和,令x=1,可得(1+x)9展开式的各项系数和为|a0|+|a1|+|a2|+…+|a9|=29=512,故答案为:512.15.(5分)袋子中装有大小相同的6个小球,2红4白,现从中有放回的随机摸球3次,每次摸出1个小球,则至少有2次摸出白球的概率为.【解答】解:∵袋子中装有大小相同的6个小球,2红4白,现从中有放回的随机摸球3次,每次摸出1个小球,∴每次摸到红球的概率都是,摸到白球的概率都是,∴至少有2次摸出白球的概率为:p=()()2+()3=,故选答案为:.16.(5分)已知x,y∈R,满足x2+2xy+4y2=6,则z=x2+4y2的取值范围为[4,12] .【解答】解:x2+2xy+4y2=6变形为=6,设,,θ∈[0,2π).∴y=sinθ,x=,∴z=x2+4y2==+6=2×(1﹣cos2θ)﹣+6=,∵∈[﹣1,1].∴z∈[4,12].故答案为:[4,12].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)17.(12分)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量=(a,c),=(1﹣2cosA,2cosC﹣1),(Ⅰ)若b=5,求a+c值;(Ⅱ)若,且角A是△ABC中最大内角,求角A的大小.【解答】(本大题满分12分)解:(Ⅰ)因为:,所以,2sinAcosC﹣sinA=sinC﹣2sinCcosA,可得:2sinAcosC+2sinCcosA=2sin(A+C)=sinC+sinA,所以,sinA+sinC=2sinB,由正弦定理得2b=a+c=10.….6分(Ⅱ),又因为sinA+sinC=2sinB=sinA+sin(π﹣A﹣B),则,2sinA+cosA=2,又sin2A+cos2A=1,所以,解得,由于A是最大角,所以,.….12分18.(12分)中国乒乓球队备战里约奥运会热身赛暨选拨赛于2016年7月14日在山东威海开赛,种子选手A与非种子选手B1,B2,B3分别进行一场对抗赛,按以往多次比赛的统计,A获胜的概率分别为,且各场比赛互不影响.(Ⅰ)若A至少获胜两场的概率大于,则A入选征战里约奥运会的最终名单,否则不予入选,问A是否会入选最终的名单?(Ⅱ)求A获胜场数X的分布列和数学期望.【解答】解:(Ⅰ)记“种子A与非种子B1、B2、B3比赛获胜”分别为事件A1、A2、A3=所以,A入选最终名单 (6)(Ⅱ)X的可能值为0、1、2、3所以,X的分布列为所以,数学期望: (12)19.(12分)已知各项为正数的数列{a n}的前n项和为S n,且满足(Ⅰ)求证:{a n}为等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设,求证:.【解答】证明:(1)∵满足,当n=1时,a1=2.当n≥2时,由(1)﹣(2)得(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1﹣4)=0(a n>0)则a n﹣a n﹣1=4,∴{a n}是以4为公差的等差数列.a n=4n﹣2.(2)证明:设,则f(n+1)﹣f(n)<0所以,{f(n)}递减,即:…12.20.(12分)已知函数f(x)=x﹣2sinx.(Ⅰ)求函数f(x)在上的最值;(Ⅱ)若存在,使得不等式f(x)<ax成立,求实数a的取值范围.【解答】(本大题满分12分)(1)f'(x)=1﹣2cosx,…(2分)…(6分)(2)f(x)<ax,∴2sinx﹣(1﹣a)x>0设g(x)=2sinx﹣(1﹣a)x,则g'(x)=2cosx﹣(1﹣a)…(7分)由①1﹣a≥2即a≤﹣1,此时g'(x)<0得出g(x)在单调递减,g(x)<g(0)=0不成立…(8分)②1﹣a≤0即a≥1,此时g'(x)>0得出g(x)在单调递增,g(x)>g(0)=0成立…(9分)③0<1﹣a<2即﹣1<a<1,令,存在唯一,使得.当x∈(0,x0)时,g'(x)>0得出g(x)>g(0)=0,∴存在,有g(x)>0成立…(11分)综上可知:a>﹣1…(12分)21.(12分)已知函数,其中a,b,c∈R.(Ⅰ)若a=b=1,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)若a=0,且当x≥0时,f(x)≥1总成立,求实数b的取值范围;(Ⅲ)若a>0,b=0,若f(x)存在两个极值点x1,x2,求证;f(x1)+f(x2)<e.【解答】解:(Ⅰ),f'(x)>0⇒x>1或x<0,f'(x)<0⇒0<x<1,∴f(x)增区间为(﹣∞,0),(1,+∞),减区间为(0,1).…(4分)(Ⅱ)在[0,+∞)恒成立⇒b≥0…(5分)当b≥0时,f(x)≥1⇔e x﹣bx﹣1≥0.设g(x)=e x﹣bx﹣1,g'(x)=e x﹣b①当0≤b≤1时,g'(x)≥0⇒g(x)在[0,+∞)单调递增,⇒g(x)≥g(0)=0成立②当b>1时,g'(x)=0⇔x=lnb,当x∈(0,lnb)时,g'(x)<0⇒g(x)在(0,lnb)单调递减,⇒g(x)<g(0)=0,不成立综上,0≤b≤1…(8分)(Ⅲ)有条件知x1,x2为ax2﹣2ax+1=0两根,,且,由成立,作差得:,得∴f(x1)+f(x2)<e (12)或由x1+x2=2,,(可不妨设0<x1<1)设(0<x<1),在(0,1)单调递增,h(x)<h(1)=e,∴f(x1)+f(x2)<e成立.[选作题]22.(10分)已知函数f(x)=|x﹣a|﹣2.(Ⅰ)若a=1,求不等式f(x)+|2x﹣3|>0的解集;(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)<|x﹣3|恒成立,求实数a的取值范围.【解答】(本大题满分10分)解:(Ⅰ)函数f(x)=|x﹣a|﹣2.若a=1,不等式f(x)+|2x﹣3|>0,化为:|x﹣1|+|2x﹣3|>2.当x≥时,3x>6.解得x>2,当x∈(1,)时,可得﹣x+2>2,不等式无解;当x≤1时,不等式化为:4﹣3x>2,解得x.不等式的解集为: (5)(Ⅱ)关于x的不等式f(x)<|x﹣3|恒成立,可得|x﹣a|﹣2<|x﹣3|设f(x)=|x﹣a|﹣|x﹣3|,因为|x﹣a|﹣|x﹣3|≤|a﹣3|,所以,f(x)max=|a﹣3|即:|a﹣3|<2所以,a的取值范围为(1,5) (10)[选作题]23.(Ⅰ)已知x2+y2=1,求2x+3y的取值范围;(Ⅱ)已知a2+b2+c2﹣2a﹣2b﹣2c=0,求证:.【解答】(Ⅰ)解:由柯西公式(x2+y2)(4+9)≥(2x+3y)2,则|2x+3y|,∴﹣≤2x+3y≤.(Ⅱ)证明:由a2+b2+c2﹣2a﹣2b﹣2c=0,得(a﹣1)2+(1﹣b)2+(1﹣c)2=3,由柯西公式[(a﹣1)2+(1﹣b)2+(1﹣c)2](4+1+1)≥[2(a+1)+(1﹣b)+(1﹣c)]2得证:18≥(2a﹣b﹣c)2,所以.。