2020-2021上海 上海师范大学附属高桥实验中学高三数学上期中第一次模拟试卷含答案一、选择题1.已知{}n a 为等差数列,若20191<-a a ,且数列{}n a 的前n 项和n S 有最大值,则n S 的最小正值为( ) A .1SB .19SC .20SD .37S2.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*11n n nS S n N n +>∈+.若870a a +<,则( ) A .n S 的最大值是8S B .n S 的最小值是8S C .n S 的最大值是7SD .n S 的最小值是7S3.已知0,0x y >>,且91x y +=,则11x y+的最小值是 A .10B .12?C .14D .164.已知不等式2230x x --<的解集为A ,260x x +-<的解集为B ,不等式2+0x ax b +<的解集为A B I ,则a b +=( )A .-3B .1C .-1D .35.设{}n a 是公差不为0的等差数列,12a =且136,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =( )A .2744n n +B .2533n n +C .2324n n+D .2n n +6.在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边,若sin cos 0b A B -=,且2b ac =,则a cb+的值为( )A .2BC .2D .47.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( ) A .7B .5C .5-D .7-8.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知(a 4-1)3+2 016(a 4-1)=1,(a 2 013-1)3+2 016·(a 2 013-1)=-1,则下列结论正确的是( ) A .S 2 016=-2 016,a 2 013>a 4 B .S 2 016=2 016,a 2 013>a 4 C .S 2 016=-2 016,a 2 013<a 4 D .S 2 016=2 016,a 2 013<a 49.在数列{}n a 中,12a =,11ln(1)n n a a n+=++,则n a =A .2ln n +B .2(1)ln n n +-C .2ln n n +D .1ln n n ++10.设{}n a 是首项为1a ,公差为-2的等差数列,n S 为其前n 项和,若1S ,2S ,4S 成等比数列,则1a = ( ) A .8B .-8C .1D .-111.若0,0x y >>,且211x y+=,227x y m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(8,1)-B .(,8)(1,)-∞-⋃+∞C .(,1)(8,)-∞-⋃+∞D .(1,8)-12.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若sin 23sin 0b A a B +=,3b c =,则ca的值为( ) A .1B .3 C .5 D .7 二、填空题13.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,2a =,且()()()2sin sin sin b A B c b C +-=-,则ABC ∆面积的最大值为______.14.已知实数x ,y 满足不等式组203026x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪+≤⎩,则2z x y =-的最小值为__________.15.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且136S =,则91032a a -=__________. 16.已知等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列.令114(1)n n n n nb a a -+=-,则数列{}n b 的前100的项和为______. 17.已知数列{}n a 中,11a =,且1113()n nn N a a *+=+∈,则10a =__________.(用数字作答)18.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且221n S n n n N *=++∈,,求n a =.__________.19.已知数列是各项均不为的等差数列,为其前项和,且满足()221n n a S n *-=∈N.若不等式()()11181nn n n a nλ++-+⋅-≤对任意的n *∈N 恒成立,则实数的取值范围是 .20.在锐角ΔABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知24,sin 4sin 6sin sin a b a A b B a B C +=+=,则ABC n 的面积取最小值时有2c =__________.三、解答题21.已知向量113,sin cos 222x x a ⎛⎫+ ⎝=⎪ ⎪⎭v 与()1,b y =v 共线,设函数()y f x =. (1)求函数()f x 的最小正周期及最大值.(2)已知锐角ABC ∆的三个内角分别为,,A B C ,若有33f A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,边217,sin 7BC B ==,求ABC ∆的面积. 22.设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足:对任意的n ∈N *,都有a n +1+S n +1=1,又a 112=. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)令b n =log 2a n ,求12231111n n b b b b b b L ++++(n ∈N *) 23.设a ,b ,c 均为正数,且a+b+c=1,证明: (Ⅰ)ab+bc+ac ≤13; (Ⅱ)2221a b c b c a++≥.24.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,234848a a a =+=,.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设4log .n n b a =证明:{}n b 为等差数列,并求{}n b 的前n 项和n S .25.已知数列为等差数列,且12a =,12312a a a ++=. (1) 求数列的通项公式; (2) 令,求证:数列是等比数列.(3)令11n n n c a a +=,求数列{}n c 的前n 项和n S . 26.设函数2()1f x mx mx =--.(1)若对于一切实数x ,()0f x <恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于[1,3]x ∈,()0f x <恒成立,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D 解析:D 【解析】 【分析】由已知条件判断出公差0d <,对20191<-a a 进行化简,运用等差数列的性质进行判断,求出结果. 【详解】已知{}n a 为等差数列,若20191<-a a ,则2019190a a a +<, 由数列{}n a 的前n 项和n S 有最大值,可得0d <,19193712029000,,0,370a a a a a S <=∴+<>>, 31208190a a a a ∴+=+<,380S <,则n S 的最小正值为37S 故选D 【点睛】本题考查了等差数列的性质运用,需要掌握等差数列的各公式并能熟练运用等差数列的性质进行解题,本题属于中档题,需要掌握解题方法.2.D解析:D 【解析】 【分析】将所给条件式变形,结合等差数列前n 项和公式即可证明数列的单调性,从而由870a a +<可得7a 和8a 的符号,即可判断n S 的最小值.【详解】由已知,得()11n n n S nS ++<, 所以11n n S S n n +<+, 所以()()()()1111221n n n a a n a a n n ++++<+, 所以1n n a a +<,所以等差数列{}n a 为递增数列. 又870a a +<,即871a a <-, 所以80a >,70a <,即数列{}n a 前7项均小于0,第8项大于零, 所以n S 的最小值为7S , 故选D. 【点睛】本题考查了等差数列前n 项和公式的简单应用,等差数列单调性的证明和应用,前n 项和最值的判断,属于中档题.3.D解析:D 【解析】 【分析】通过常数代换后,应用基本不等式求最值. 【详解】∵x >0,y >0,且9x+y=1,∴()111199911016y x x y x y x y x y ⎛⎫+=+⋅+=+++≥+= ⎪⎝⎭当且仅当9y x x y =时成立,即11,124x y ==时取等号. 故选D. 【点睛】本题考查了应用基本不等式求最值;关键是注意“1”的整体代换和几个“=”必须保证同时成立.4.A解析:A 【解析】 【分析】根据题意先求出集合,A B ,然后求出=1,2A B -I (),再根据三个二次之间的关系求出,a b ,可得答案.【详解】由不等式2230x x --<有13x -<<,则(1,3)A =-. 由不等式260x x +-<有,则32x -<<,则(3,2)B =-. 所以=1,2A B -I ().因为不等式2+0x ax b +<的解集为A B I , 所以方程2+=0x ax b +的两个根为1,2-. 由韦达定理有:1212a b -+=-⎧⎨-⨯=⎩,即=12a b -⎧⎨=-⎩.所以3a b +=-. 故选:A.本题考查二次不等式的解法和三个二次之间的关系,属于中档题.5.A解析:A 【解析】 【分析】 【详解】 设公差为d 则解得,故选A.6.A解析:A 【解析】 【分析】由正弦定理,化简求得sin 30B B =,解得3B π=,再由余弦定理,求得()224b a c =+,即可求解,得到答案.【详解】在ABC ∆中,因为sin 3cos 0b A a B -=,且2b ac =, 由正弦定理得sin sin 3cos 0B A A B =, 因为(0,)A π∈,则sin 0A >,所以sin 30B B =,即tan 3B =3B π=,由余弦定理得222222222cos ()3()3b a c ac B a c ac a c ac a c b =+-=+-=+-=+-, 即()224b a c =+,解得2a cb+=,故选A . 【点睛】本题主要考查了正弦定理、余弦定理的应用,其中利用正弦、余弦定理可以很好地解决三角形的边角关系,熟练掌握定理、合理运用是解本题的关键.通常当涉及两边及其中一边的对角或两角及其中一角对边时,运用正弦定理求解;当涉及三边或两边及其夹角时,运用余弦定理求解.7.D解析:D 【解析】由条件可得47a a ,的值,进而由27104a a a =和2417a a a =可得解.【详解】56474747822,4a a a a a a a a ==-+=∴=-=Q 或474,2a a ==-.由等比数列性质可知2274101478,1a a a a a a ==-==或2274101471,8a a a a a a ====-1107a a ∴+=-故选D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的下标的性质,属于中档题.8.D解析:D 【解析】∵(a 4-1)3+2 016(a 4-1)=1,(a 2 013-1)3+2 016(a 2 013-1)=-1, ∴(a 4-1)3+2 016(a 4-1)+(a 2 013-1)3+2 016(a 2 013-1)=0, 设a 4-1=m ,a 2 013-1=n , 则m 3+2 016m +n 3+2 016n =0, 化为(m +n )·(m 2+n 2-mn +2 016)=0, ∵2222132?0162016024m n mn m n n ⎛⎫=-++> ⎪⎝⎭+-+,∴m +n =a 4-1+a 2 013-1=0, ∴a 4+a 2 013=2, ∴()()1201642013201620162016201622a a a a S ++===.很明显a 4-1>0,a 2 013-1<0,∴a 4>1>a 2 013, 本题选择D 选项.9.A解析:A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:在数列{}n a 中,11ln 1n n a a n +⎛⎫-=+⎪⎝⎭112211()()()n n n n n a a a a a a a a ---∴=-+-+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+12lnln ln 2121n n n n -=++⋅⋅⋅⋅⋅⋅++-- 12ln()2121n n n n -=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-- ln 2n =+ 故选A. 10.D解析:D 【解析】 【分析】利用等差数列的通项公式,以及等比中项公式和前n 项和公式,准确运算,即可求解. 【详解】由题意,可得等差数列{}n a 的通项公式为11(1)(2)2(1)n a a n a n =+-⨯-=--, 所以112141,22,412S a S a S a ==-=-,因为1S ,2S ,4S 成等比数列,可得2111(22)(412)a a a -=-,解得11a =-.故选:D . 【点睛】本题主要考查了等差数列通项公式,以及等比中项公式与求和公式的应用,其中解答中熟记等差数列的通项公式和等比中项公式,准确计算是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.11.A解析:A 【解析】 【分析】 将代数式21x y+与2x y +相乘,展开式利用基本不等式求出2x y +的最小值8,将问题转化为解不等式()2min 72m m x y +<+,解出即可. 【详解】由基本不等式得()21422448y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=++≥= ⎪⎝⎭,当且仅当()4,0y xx y x y=>,即当2x y =时,等号成立,所以,2x y +的最小值为8. 由题意可得()2min 728m m x y +<+=,即2780m m +-<,解得81m -<<. 因此,实数m 的取值范围是(8,1)-,故选A. 【点睛】本题考查基本不等式的应用,考查不等式恒成立问题以及一元二次不等式的解法,对于不等式恒成立问题,常转化为最值来处理,考查计算能力,属于中等题.12.D解析:D 【解析】分析:由正弦定理可将sin2sin 0b A B =化简得cosA =,由余弦定理可得222227a b c bccosA c =+-=,从而得解.详解:由正弦定理,sin2sin 0b A B +=,可得sin2sin 0sinB A B +=,即2sin sin 0sinB AcosA B = 由于:0sinBsinA ≠,所以cosA =:, 因为0<A <π,所以5πA 6=.又b =,由余弦定理可得22222222337a b c bccosA c c c c =+-=++=.即227a c =,所以7c a =. 故选:D .点睛:在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息.一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式时,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.二、填空题13.【解析】【分析】根据正弦定理将转化为即由余弦定理得再用基本不等式法求得根据面积公式求解【详解】根据正弦定理可转化为化简得由余弦定理得因为所以当且仅当时取所以则面积的最大值为故答案为:【点睛】本题主要【解析】 【分析】 根据正弦定理将()()()2sin sin sin b A B c b C +-=-转化为()()()a b a b c b c +-=-,即222b c a bc +-=,由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==,再用基本不等式法求得4bc ≤,根据面积公式1sin 2ABC S bc A ∆=求解. 【详解】 根据正弦定理()()()2sin sin sin b A B c b C +-=-可转化为()()()a b a b c b c +-=-,化简得222bc a bc +-=由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-== ()23sin 1cos =-=A A 因为2222+=+≥b c a bc bc 所以4bc ≤,当且仅当b c =时取""= 所以133sin 432∆==≤⨯=ABC S bc A bc 则ABC ∆面积的最大值为3. 故答案为:3 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理,基本不等式的综合应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.14.-6【解析】由题得不等式组对应的平面区域为如图所示的△ABC 当直线经过点A(03)时直线的纵截距最大z 最小所以故填-6解析:-6 【解析】由题得不等式组对应的平面区域为如图所示的△ABC,当直线122zy x =-经过点A(0,3)时,直线的纵截距2z-最大,z 最小.所以min 023 6.z =-⨯=-故填-6. 15.【解析】分析:根据等差数列中下标和的性质和前n 项和公式求解详解:∵等差数列中∴∴设等差数列的公差为则点睛:等差数列的项的下标和的性质即若则这个性质经常和前n 项和公式结合在一起应用利用整体代换的方法可解析:613. 【解析】分析:根据等差数列中下标和的性质和前n 项和公式求解. 详解:∵等差数列{}n a 中136S =, ∴()11371313132622a a a S +⨯===, ∴7613a =. 设等差数列{}n a 的公差为d ,则()9109109976322213a a a a a a d a -=-+=-==. 点睛:等差数列的项的下标和的性质,即若()*,,,,m n p q m n p q Z+=+∈,则m n p q a a a a +=+,这个性质经常和前n 项和公式()12n n n a a S +=结合在一起应用,利用整体代换的方法可使得运算简单.16.【解析】【分析】首项利用已知条件求出数列的通项公式进一步利用裂项相消法求出数列的和【详解】解:设等差数列的首项为公差为2前n 项和为且成等比数列则:解得:所以:所以:所以:故答案为:【点睛】本题考查的 解析:200201【解析】 【分析】首项利用已知条件求出数列的通项公式,进一步利用裂项相消法求出数列的和. 【详解】解:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列.则:()2111(22)412a a a +=+,解得:11a =,所以:()12121n a n n =+-=-, 所以:111411(1)(1)2121n n n n n n b a a n n --+⎛⎫=-=-⋅+ ⎪-+⎝⎭, 所以:100111111335199201S ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++⋯-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12001201201=-=, 故答案为:200201【点睛】本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.17.【解析】【分析】由得为等差数列求得通项公式则可求【详解】则为以首项为1公差为3的等差数列则故答案为:【点睛】本题考查等差数列的定义及通项公式意在考查计算能力是基础题 解析:128【解析】 【分析】由1113()n nn N a a *+=+∈得1n a ⎧⎫⎪⎨⎬⎪⎭⎩为等差数列,求得1n a ⎧⎫⎪⎨⎬⎪⎭⎩通项公式,则10a 可求 【详解】1113()n nn N a a *+=+∈则1n a ⎧⎫⎪⎨⎬⎪⎭⎩为以首项为1,公差为3的等差数列,则 ()10111313228n n n a a =+-=-∴= 故答案为:128【点睛】本题考查等差数列的定义及通项公式,意在考查计算能力,是基础题18.【解析】分析:根据可以求出通项公式;判断与是否相等从而确定的表达式详解:根据递推公式可得由通项公式与求和公式的关系可得代入化简得经检验当时所以所以点睛:本题考查了利用递推公式求通项公式的方法关键是最解析:4,141,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩.【解析】分析:根据1n n n a S S -=-可以求出通项公式n a ;判断1S 与1a 是否相等,从而确定n a 的表达式。