2020届天津市第一中学高三上学期第二次月考数学试题

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天津一中2019-2020高三年级二月考数学试卷本试卷共150分,考试用时120分钟.考生务必将答案涂写在答题纸规定位置上,答在试卷上无效.一、选择题:本大题共9个小题,每小题5分,共45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.复数1012ii-=( ) A. -4+ 2i B. 4- 2iC. 2- 4iD. 2+4i【答案】A2.设函数()ln(1||)f x x =-的定义域为M ,不等式20x x ->的解集为N ,则()R M C N I 为( ) A. (0,1) B. [0,1] C. [0,1) D. (1,0]-【答案】C3.下列命题中是假命题的是( ) A. m ∃∈R ,使243()(1)mm f x m x -+=-是幂函数B. ,αβ∃∈R ,使cos()cos cos αβαβ+=+C. R ϕ∀∈,函数()sin()f x x ϕ=+都不是偶函数D. 0a ∀>,函数2()ln ln f x x x a =+-有零点 【答案】C4.已知ABC ∆中,D 是AC 边上的点,AB AD =,2AB =,2BC BD =,则sin C =( )A.2B.C.D.【答案】D5.已知等差数列{}n a 的公差0d >,前n 项和为n S ,若348,,a a a 成等比数列,则( ) A. 10a d >,40dS > B. 10a d <,40dS < C. 10a d >,40dS < D. 10a d <,40dS >【答案】B6.在ABC ∆中,tan A 是以4-为第三项,4为第七项的等差数列的公差,tan B 是以13为第三项,9为第六项的等比数列的公比,则这个三角形是 A. 钝角三角形 B. 锐角三角形C. 等腰直角三角形D. 以上都不对【答案】B7.数列{}n a 满足11a =,对*n N ∀∈,都有11n n a a a n +=++,则122019111a a a +++=L ( ) A.20182019B.20192020C.40362019D.20191010【答案】D8.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()4f x x x =-,则不等式(2)5f x +<的解集为( ) A. (3,7)- B. ()4,5-C. (7,3)-D. ()2,6-【答案】C9.函数21(0)()(1)(0)x x f x f x x -⎧-≤=⎨->⎩,若方程()f x x a =+有且只有两个不等的实根,则实数a 的取值范围为( ) A. (,1)-∞ B. [0,1)C. (,0)-∞D. [0,)+∞【答案】A二、填空题(每题5分,满分30分,将答案填在答题纸上)10.某校高三年级某班的数学课外活动小组有6名男生4名女生,从中选出4人参加数学竞赛考试,则选出的4人中恰有3名男生的概率_. 【答案】82111.设32ln2a =,21log 3b =,0.31()2c -=,则,,a b c 从小到大顺序为_______.【答案】b a c <<12.已知0,0,2a b a b >>+=,则14y a b=+的最小值是__________. 【答案】9213.已知(0,1)A B ,坐标原点O 在AB 上的射影为点C ,则OA OC ⋅=u u u r u u u r.【答案】3414.等差数列{}n a 中,11a =,74a =,等比数列{}n b 中,16b =,23b a =,则满足261n b a <的最小正整数n 是__________. 【答案】615.对任给实数0x y >>,不等式222()x y cx y x -≤-恒成立,则实数c 的最大值为__________.【答案】4三、解答题:共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.已知()22sin sin(),2f x x x x x R ππ⎛⎫=-+-∈ ⎪⎝⎭. (1)求()f x的最小正周期及对称轴方程;(2)求()f x 在[,]624ππ-的值域;(3)已知锐角ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a bc ,()f A =3a =,求BC 边上的高的最大值.【答案】(1)T π=,对称轴方程为,212k x K Z ππ=-∈(2)()2]f x ∈(3 解:(1)()2sin 22cos 26f x x x x π⎛⎫=-=+⎪⎝⎭T π=,对称轴方程为26x k ππ+=,,212k x k Z ππ=-∈; (2)当[,]612x ππ∈--时,2(,0)66x ππ+∈-,()f x 单调递增;当[,]1224x ππ∈-时,2(0,)64x ππ+∈,()f x 单调递减, 212f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,24f π⎛⎫= ⎪⎝⎭()2cos()66f ππ-=-=所以()2]f x ∈(3)因为()f A =cos 2672666A A ππππ⎧⎛⎫+=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪<+<⎪⎩,解得5266A ππ+=,3A π=, 由余弦定理得2219cos 22b c A bc+-==,即2292b c bc bc +=+≥,解得9bc ≤,当且仅当3==b c 时等号成立, 因为11sin 223ABC S a h bc π∆=⋅=,所以h =≤=当且仅当3b c a ===时,max h =. 17.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,12,F F 分别为椭圆的左右焦点,1B 为椭圆短轴的一个端点,12BF F ∆(1)求椭圆的方程;(2)若,,,A B C D 是椭圆上异于顶点的四个点AC 与BD 相交于点1F ,且0AC BD ⋅=u u u r u u u r,求||||AC BD 的取值范围.【答案】(1)22143x y +=(2)||3131315154,,,||4151513133AC BD ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∈⋃⋃ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 解:(1)11212122B F F c a S c b ∆⎧=⎪⎪⎨⎪=⋅⋅=⎪⎩,2a c b =⎧⎪⎨=⎪⎩222a b c =+可得22234c c c =+, 解得1c =,则2a =,b =椭圆方程:22143x y +=(2)1(1,0)F -,设1122(,),(,)A x y C x y ,直线AC 方程为(1)y k x =+, 联立直线AC 方程与椭圆方程可得()22224384120k x k x k +++-=,221212228412,3434k k x x x x k k-+=-=++()22121||43k AC k +==+,因为0AC BD ⋅=u u u r u u u r,所以直线BD 的方程为1(1)y x k=-+, 把1k -代入()2212143k k ++可得()22121||34k BD k +=+,因为,,,A B C D 是椭圆上异于顶点的四个点AC 与BD ,所以两条直线均不过点(0,3),(2,0)±±,所以30,3,k ≠±±, 222||34371(||4330,3,4443)AC k BD k k k +==+≠±±⋅++ 因为2433k +>,所以2110433k <<+,222334371444344433k k k +<=+⋅<++ ∴||3131315154,,,||4151513133AC BD ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∈⋃⋃ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭18.数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n(n+1)(n∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若数列{b n }满足:3122331313131n n n b b b ba =++++++++L ,求数列{b n }的通项公式; (3)令4n n n a b c =(n∈N *),求数列{c n }的前n 项和T n . 【答案】(1)2n a n = ;(2)()n21+3;(3)()()12133142n n n n --⨯+++ . (1)∵数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n (n+1)(n ∈N *), ∴n≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1=n (n+1)﹣n (n ﹣1)=2n . n=1时,a 1=S 1=2,对于上式也成立. ∴a n =2n .(2)数列{b n }满足:a n =+++…+,∴n≥2时,a n ﹣a n ﹣1==2.∴b n =2(3n +1). n=1时,=a 1=2,可得b 1=8,对于上式也成立.∴b n =2(3n +1). (3)c n ===n•3n +n ,令数列{n•3n }的前n 项和为A n ,则A n =3+2×32+3×33+…+n•3n ,∴3A n =32+2×33+…+(n ﹣1)•3n +n•3n+1, ∴﹣2A n =3+32+…+3n ﹣n•3n+1=﹣n•3n+1,可得A n =.∴数列{c n }的前n 项和T n =+.19.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,5462,,4a a a 成等差数列,且满足2434a a =,数列{}n b 的前n 项和(1)2n n n S b +=,*n N ∈,且11b =. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)设,,n n n b n c a n ⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数,求数列{}n c 的前n 项和n P .(3)设252123n n n n n b d a b b +++=,*n N ∈,{}n d 的前n 项和n T ,求证:13n T <.【答案】(1)12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭;n b n =(2)当n 为偶数时,n p =21114332nn ⎛⎫=+-⋅ ⎪⎝⎭;当n 为奇数时,12(1)1114332n n n P -+⎛⎫=+-⋅ ⎪⎝⎭(3)证明见解析解;(1)因为0n a >,所以0q >,24562431224210414a a a q q a a a q ⎧=+⎧+-=⎪⇒⎨⎨==⎪⎩⎩,解得11212q a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当2n ≥时,11122n n n n n nb n b S S b --+=-=-,即11n n b b n n -=-, ∴{}n b n是首项为1的常数列,1n bn =∴n b n =;(2),1,2nn n n C n ⎧⎪=⎨⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎩为奇数为偶数当n 为偶数时,()()13124n n n p b b b a a a -=++⋯++++⋯+24111[13(1)][()()()]222n n =+++-++++L L22111441112(11)12433214n nnn n ⎛⎫⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭=+-+=+-⋅ ⎪⎝⎭- 当n 为奇数时,11221(1)111(1)11143324332n n n n nn n P P b n ----+⎛⎫⎛⎫=+=+-+=+-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(3)125111(21)(23)2(21)2(23)2n n n nn d n n n n -+=⋅=-++++211111113525272(21)2(23)2n n n T n n -=-+-++-⋅⋅⋅++L1113(23)23n n =-<+ 20.已知函数2()ln f x x x x =-+. (1)求函数()f x 的单调递减区间; (2)若关于x的不等式2()(1)12a f x x ax ≤-+-恒成立,求整数a 的最小值;(3)若正实数12,x x 满足22121212()()2()0f x f x x x x x ++++=,证明:1212x x +≥. 【答案】(1)单调递减区间为(1,)+∞(2)min 2a =(3)证明见解析(1)求出函数的定义域与导数,通过导数的符号求函数的单调区间;(2)问题转化为2()()(1)012a F x f x ax x ⎛⎫=---- ⎪⎭≤⎝恒成立,先求()F x ',然后分别讨论当0a ≤和0a >时函数的单调性,根据单调性求()F x 的最大值,若最大值小于零,则不等式恒成立,否则不恒成立,由此确定整数a 的最小值;(3)由题意得2211122212ln ln 0x x x x x x x x ++++++=,即212121212()()ln()x x x x x x x x +++=-,因为12,x x 均为正实数,令12t x x =,分析()ln h t t t =-确定其最小值,也就是21212()()x x x x +++的最小值,所以解不等式可以确定12x x +≥,命题得证.解:(1)()f x 定义域为(0,)x ∈+∞2121()21x x f x x x x'-++=-+=由()0f x '<,即2210x x -->,解得21x <-或1x > ∴()f x 单调递减区间为(1,)+∞. (2)设2()()(1)12a F x f x ax x ⎛⎫=----⎪⎝⎭2ln (1)12a x x a x =-+-+不等式2()(1)12af x x ax ≤-+-恒成立等价于()0F x ≤恒成立,21(1)1()(1)(0)ax a x F x ax a x x x-+-+'=-+-=>01当0a ≤时,0x >则20ax ->,(1)0a x ->,所以()0F x '>,()F x 在(0,)+∞上单调递增, 因为3(1)ln1112022a F a a =-+-+=-+>,不符合题意; 02当0a >时,1(1)'()a x x a F x x ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭=2max 111111()ln ()(1)1ln 22F x F a a a a a a a a ⎛⎫==-⨯+-⨯+=- ⎪⎝⎭设1()ln 2g a a a =-在(0,)+∞单调递减且1(1)021(2)ln 204g g ⎧=>⎪⎪⎨⎪=-<⎪⎩所以当2a ≥时,()0g a <所以整数a 的最小值为2;(3)由题意得2211122212ln ln 0x x x x x x x x ++++++=, 即212121212()()ln()x x x x x x x x +++=-,令12t x x =,()ln h t t t =-,则1()t h t t-'=, ()h t 在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,)+∞上单调递增,所以()(1)1h t h ≥=,所以21212()()1x x x x +++≥,令120m x x =+>,则210m m +-≥且0m >,解得12m x x =+≥.。