上海市七宝中学2020-2021学年高一下学期期末数学试题
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上海市七宝中学【最新】高一下学期期末数学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、填空题1.方程cosx =sin π6的解集为________.2.设{}n a 为等差数列,若159a a a π++=,则28a a +=_____. 3.求值:2sin arccos 3⎡⎤⎛⎫-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦_____.4.函数()arccos sin y x =,2,33x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭的值域是_____.5.设数列{}n a 的前n 项和n S ,若11a =-,()*1102n n S a n N +-=∈,则{}n a 的通项公式为_____.6.利用数学归纳法证明不等式“()*11112,23212n n n n N +++⋯+>≥∈-”的过程中,由“n k =”变到“1n k =+”时,左边增加了_____项.7.若()2sin 1f x x =-在区间[],a b (,a b ∈R 且a b <)上至少含有30个零点,则b a -的最小值为_____.8.设数列{}n a 的通项公式为 ,1?31,32n n n n a n ≤≤⎧⎪=⎨⎛⎫-> ⎪⎪⎝⎭⎩,则()12lim n n a a a →∞+++=_____.9.已知数列{}n a 中,其前n 项和为n S ,12,21,n n n a n n -⎧=⎨-⎩为正奇数为正偶数,则9S =_____.10.对于正项数列{}n a ,定义12323n nnH a a a na =++++为{}n a 的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为22n H n =+,则数列{}n a 的通项公式为_____. 11.ABC 中,222sin A sin B sin C sinBsinC ≤+-,则A 的取值范围为______. 12.关于x 的方程()224 arctan cos 0x x a π-+⋅=只有一个实数根,则实数a =_____.13.等差数列{}n a 前n 项和为n S ,已知()()3222014220132sin3a a π-+-=,()()3201320132015220132cos6a a π-+-=,则2014S =_____.14.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若数列{}n a 的各项按如下规律排列:12,13,23,14,24,34,15,25,35,45,1n ,2n ,…,1n n -,…有如下运算和结论:①2438a =;②数列1a ,23a a +,456a a a ++,78910a a a a +++,…是等比数列;③数列1a ,23a a +,456a a a ++,78910a a a a +++,…的前n 项和为24n n nT +=;④若存在正整数k ,使10k S <,110k S +≥,则57k a =.其中正确的结论是_____.(将你认为正确的结论序号都填上)二、单选题15.已知{}n a 、{}n b 都是公差不为0的等差数列,且lim 2nn na b →∞=,12n n S a a a =++⋯+,则22lim nn nS nb →∞的值为( ) A .2B .-1C .1D .不存在16.设{}n a 是公比为()01q q <<的无穷等比数列,若{}n a 的前四项之和等于第五项起以后所有项之和,则数列21{}n a -是( ) A .公比为12的等比数列 B.公比为2的等比数列 C.公比为2或-D或-的等比数列 17.函数sin(2)(0)2y x πϕϕ=+<<图象的一条对称轴在(,)63ππ内,则满足此条件的一个ϕ值为( ) A .12πB .6π C .3π D .56π 18.若数列{}n a 的前n 项和为n S ,则下列命题:(1)若数列{}n a 是递增数列,则数列{}n S 也是递增数列; (2)数列{}n S 是递增数列的充要条件是数列{}n a 的各项均为正数;(3)若{}n a 是等差数列(0)d ≠,则120k S S S ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=的充要条件是120k a a a ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=; (4)若{}n a 是等比数列且2k ≥,则120k S S S ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=的充要条件是10k k a a ++=; 其中,正确命题的个数是( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个三、解答题19.已知函数()()222f x x n x n =+--的图象与x 轴正半轴的交点为0(),n A a ,1,2,3,n =⋯.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令13(1)2n n aan n b λ-=+-⋅⋅(n 为正整数),问是否存在非零整数λ,使得对任意正整数n ,都有1n n b b +>?若存在,求出λ的值,若不存在,请说明理由. 20.已知函数22()cos 3sin cos 2f x x x x x =++-,x ∈R . (1)求函数()f x 在(0,)π上的单调递增区间;(2)在ABC △中,内角A 、B 、C 所对边的长分别是,,a b c ,若()2f A =,4Cπ,2c =,求ABC △的面积ABCS的值.21.已知函数()2sin()f x x ω=,其中常数0>ω; (1)令1ω=,判定函数()()()2F x f x f x π=++的奇偶性,并说明理由;(2)令2ω=,将函数()y f x =图像向右平移6π个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图像,对任意a R ∈,求()y g x =在区间],10[a a π+上零点个数的所有可能值;22.已知数列{}n a 满足:11a =,10.52,n n n a n a a n n ++⎧=⎨-⎩为正奇数为正偶数,22n n b a =-.(1)求2a 、3a 、4a ;(2)求证:数列{}n b 为等比数列,并求其通项公式; (3)求和242n n T a a a =++⋯+.23.已知{}n a ,{}n b 为两非零有理数列(即对任意的*i ∈N ,i a ,i b 均为有理数),{}n d为一个无理数列(即对任意的*i ∈N ,i d 为无理数).(1)已知2n n b a =-,并且2210()()n n n n n n a b d a d d +-+=对任意的*n ∈N 恒成立,试求{}n d 的通项公式;(2)若3{}n d 为有理数列,试证明:对任意的*n ∈N ,2211()()n n n n n n a b d a d d +-+=恒成立的充要条件为66111n nn n n a d d b d ⎧=⎪+⎪⎨⎪=⎪+⎩;(3)已知24sin 20252πθθ⎛⎫=<< ⎪⎝⎭,n d =n b .参考答案1.{x|x =2kπ±π3,k ∈Z}【分析】由诱导公式可得cosx =sin π6=cos π3=cos(−π3),由余弦函数的周期性可得:x =2kπ±π3,k ∈Z .【详解】因为方程cosx =sin π6,由诱导公式得sin π6=cos π3=cos(−π3), 所以x =2kπ±π3,k ∈Z , 故答案为{x|x =2kπ±π3,k ∈Z}. 【点睛】本题考查解三角函数的方程,余弦函数的周期性和诱导公式的应用,属于基础题. 2.23π 【解析】 【分析】根据等差数列的性质:在等差数列中若m n p q +=+则m n p q a a a a +=+即可 【详解】15953a a a a π++==53a π∴=285223a a a π∴+==故答案为:23π 【点睛】本题主要考查的等差数列的性质:若m n p q +=+则m n p q a a a a +=+,这一性质是常考的知识点,属于基础题。
3【解析】【分析】根据同角三角函数的基本关系:22sin cos 1a a +=,以及反三角函数即可解决。
【详解】由题意2sin arccos 3⎡⎤⎛⎫-== ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦故答案为:3. 【点睛】本题主要考查了同角三角函数的基本关系,同角角三角函数基本关系主要有:22sin cos 1a a +=,sin tan cos aa a=.属于基础题。
4.50,6π⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】 【分析】首先根据x 的范围求出sin x 的范围,从而求出值域。
【详解】当233x ππ-<<时,sin 1x <≤, 由于反余弦函数是定义域[-1,1]上的减函数,且5arccos ,arccos1026π⎛-== ⎝⎭所以值域为50,6π⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 故答案为:50,6π⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题主要考查了复合函数值域的求法:首先求出内函数的值域再求外函数的值域。
属于基础题。
5.21,123,2n n n a n --=⎧=⎨-⨯≥⎩【解析】 【分析】已知n S 求n a ,通常分11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解即可。
【详解】2n ≥时,111122n n n n n a S S a a -+=-=-,化为:13n n a a +=. 1n =时,12112a a -==,解得22a =-.不满足上式.∴数列{}n a 在2n ≥时成等比数列.∴2n ≥时,223n n a -=-⨯.∴21,123,2n n s n a n --=⎧=⎨-⨯≥⎩. 故答案为: 21,123,2n n n a n --=⎧=⎨-⨯≥⎩.【点睛】本题主要考查了数列通项式的求法:求数列通项式常用的方法有累加法、定义法、配凑法、累乘法等。
6.2k . 【分析】分析题意,根据数学归纳法的证明方法得到1n k =+时,不等式左边的表示式是解答该题的突破口,当1n k =+时,左边11111112321221k k k +=+++⋯+++⋯+--,由此将其对n k =时的式子进行对比,得到结果. 【详解】当n k =时,左边11112321k =++++-…, 当1n k =+时,左边11111112321221k k k +=+++⋯+++⋯+--,观察可知,增加的项数是1121(21)222k k k k k ++---=-=,故答案是2k . 【点睛】该题考查的是有关数学归纳法的问题,在解题的过程中,需要明确式子的形式,正确理解对应式子中的量,认真分析,明确哪些项是添的,得到结果. 7.863π 【解析】 【分析】首先求出()f x 在[]0,π上的两个零点,再根据周期性算出至少含有30个零点时a b 、的值即可 【详解】根据()2sin 10f x x =-=,即1sin 2x =,故26x k ππ=+,或526x k ππ=+, ∵()2sin 1f x x =-在区间[],a b (,a b R ∈且a b <)上至少含有30个零点, ∴不妨假设6a π=(此时,0k =),则此时b 的最小值为5286ππ+,(此时,14k =), ∴b a -的最小值为58628663ππππ+-=, 故答案为:863π 【点睛】本题函数零点个数的判断,解决此类问题通常结合周期、函数图形进行解决。