2015-2016学年山东省潍坊市青州市高一上学期期中数学试卷和解析
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2015-2016学年山东省潍坊市青州市高一(上)期中数学试卷一、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M={x|﹣3<x≤5},N={x|x<﹣5或x>5},M∪N等于()A.{x|﹣5<x<5} B.{x|x<﹣5或x>﹣3} C.{x|﹣3<x≤5}D.{x|x<﹣3或x >5}2.函数y=的定义域为()A.{x|x≤1} B.{x|x≥1} C.{x|x≥1或x≤0}D.{x|0≤x≤1}3.若函数g(x+2)=2x+3,则g(3)的值是()A.9 B.7 C.5 D.34.函数y=f(x)在[﹣2,2]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是()A.f(﹣2),0 B.0,2 C.f(﹣2),2 D.f(2),25.如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值3,那么f(x)在区间[﹣5,﹣1]上是()A.增函数且最小值为3 B.增函数最大值为3C.减函数且最小值为﹣3 D.减函数且最大值为﹣36.已知a=30.2,b=0.2﹣3,c=(﹣3)0.2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a7.已知0<m<n<1,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为()A.B.C.D.8.已知函数y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0 的所有实根之和是()A.0 B.1 C.2 D.49.向高为H的水瓶中注水,注满为止.如果注水量V与水深h的函数关系如图,那么水瓶的形状是图中的()A.B.C. D.10.某工厂生产某种产品的月产量y和月份x满足关系y=a•0.5x+b.现已知该厂1月份、2月份生产该产品分别为1万件、1.5万件.则此厂3月份该产品的产量为()A.1.75万件B.1.7万件C.2万件D.1.8万件11.设函数f(x)=,g(x)=﹣,则函数h(x)=f(x)﹣g(x)的零点个数是()A.4 B.3 C.2 D.112.若函数y=f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0,则的解集为()A.(﹣3,3)B.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)C.(﹣3,0)∪(3,+∞)D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.高一某班有学生45人,其中参加数学竞赛的有32人,参加物理竞赛的有28人,另外有5人两项竞赛均不参加,则该班既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有人.14.已知函数y=f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)= .15.设函数f(x)=,若f(x0)=8,则x0= .16.给出下列五种说法:(1)函数y=a x(a>0,a≠1)与函数y=x2得到定义域相同;(2)函数y=x2与y=3x的值域相同;(3)函数y=与y=均是奇函数;(4)函数y=(x﹣1)2与y=2x﹣1在(0,+∞)上都是增函数;(5)记函数f(x)=x﹣[x](注:[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.2]=3;[﹣2.3]=﹣3),则f(x)的值域是[0,1).其中所有正确说法的序号是.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.已知函数f(x)=.(1)求f(f(0))的值;(2)在给出坐标系中画出函数f(x)的大致图象(只画图象不写过程).18.已知集合A={x|a﹣1≤x≤2a+3},B={x|﹣2≤x≤4},全集U=R.(1)当a=2时,求A∩B和(∁R A)∩(∁R B);(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.19.(1)化简:();(2)若a>0,b>0,化简:.20.销售甲、乙两种商品所得利润分别是y1、y2万元,它们与投入资金x万元的关系分别为,y2=bx,(其中m,a,b都为常数),函数y1,y2对应的曲线C1、C2如图所示.(1)求函数y1、y2的解析式;(2)若该商场一共投资4万元经销甲、乙两种商品,求该商场所获利润的最大值.21.已知指数函数y=g(x)满足g(3)=8,定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(1)确定y=f(x)和y=g(x)的解析式;(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明;(3)若对任意x∈[﹣5,﹣1]都有f(1﹣x)+f(1﹣2x)>0成立,求x的取值范围.22.函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数,且a>0).(1)若f(﹣1)=0,且f(x)=0有且仅有一个实数根,求a,b的值;(2)在(1)的条件下,当x∈[﹣2,2]时,g(x)=f(x)﹣kx是单调函数,求实数k的取值范围;(3)若f(x)为偶函数,设F(x)=,mn<0,m+n>0,试比较F(m)+F(n)的值与0的大小.2015-2016学年山东省潍坊市青州市高一(上)期中数学试卷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.已知集合M={x|﹣3<x≤5},N={x|x<﹣5或x>5},M∪N等于()A.{x|﹣5<x<5} B.{x|x<﹣5或x>﹣3} C.{x|﹣3<x≤5}D.{x|x<﹣3或x >5}【考点】并集及其运算.【专题】计算题.【分析】根据题意,在数轴上表示集合M、N,由并集的定义,分析可得答案.【解答】解:根据题意,集合M={x|﹣3<x≤5},N={x|x<﹣5或x>5},在数轴上表示可得:则M∪N={x|x<﹣5或x>﹣3};故选B.【点评】本题考查集合并集的计算,可以借助数轴来分析、求解.2.函数y=的定义域为()A.{x|x≤1} B.{x|x≥1} C.{x|x≥1或x≤0}D.{x|0≤x≤1}【考点】函数的定义域及其求法.【分析】根据根式有意义的条件求函数的定义域.【解答】解:∵函数y=,∴1﹣x≥0,x≥0,∴0≤x≤1,故选D.【点评】此题主要考查了函数的定义域和根式有意义的条件,是一道基础题.3.若函数g(x+2)=2x+3,则g(3)的值是()A.9 B.7 C.5 D.3【考点】函数的值.【专题】计算题.【分析】由函数的解析式得,必须令x+2=3求出对应的x值,再代入函数解析式求值.【解答】解:令x+2=3,解得x=1代入g(x+2)=2x+3,即g(3)=5.故选C.【点评】本题的考点是复合函数求值,注意求出对应的自变量的值,再代入函数解析式,这是易错的地方.4.函数y=f(x)在[﹣2,2]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是()A.f(﹣2),0 B.0,2 C.f(﹣2),2 D.f(2),2【考点】函数的图象.【专题】函数的性质及应用.【分析】由函数图象可知,函数的最小值、最大值.【解答】解:由函数图象可知,当x=1时,函数有最大值,最大值为2,当x=﹣2时,函数有最小值,最小值为f(﹣2),故选:C.【点评】本题考查了函数图象的识别和函数值的求法,属于基础题.5.如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值3,那么f(x)在区间[﹣5,﹣1]上是()A.增函数且最小值为3 B.增函数最大值为3C.减函数且最小值为﹣3 D.减函数且最大值为﹣3【考点】奇偶性与单调性的综合.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据函数的奇偶性和单调性之间的关系即可得到结论.【解答】解:由奇函数的性质可知,若奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值3,则那么f(x)在区间[﹣5,﹣1]上为减函数,且有最大值为﹣3,故选:D【点评】本题主要考查函数奇偶性和单调性之间的关系的应用,比较基础.6.已知a=30.2,b=0.2﹣3,c=(﹣3)0.2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a【考点】指数函数的单调性与特殊点.【专题】计算题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】借助于中间量,确定a,b,c可得到结论.【解答】解:∵a=30.2<3,b=0.2﹣3=53=125,即b>a,c=(﹣3)0.2<0,∴b>a>c,故选:B.【点评】本题考查大小比较和指数函数的单调性,属于基础题.7.已知0<m<n<1,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为()A.B.C.D.【考点】函数的图象.【专题】计算题;数形结合;函数思想;函数的性质及应用.【分析】利用指数函数的图象与性质判断即可.【解答】解:因为0<m<n<1,可得.则指数函数①y=m x,②y=n x都是减函数,当x=﹣1时,,所以x<0时,①的图象在②的上方.故选:C.【点评】本题考查指数函数的图象的应用,特殊值方法的应用.考查计算能力.8.已知函数y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0 的所有实根之和是()A.0 B.1 C.2 D.4【考点】奇偶函数图象的对称性.【专题】规律型.【分析】由函数y=f(x)是偶函数,知其图象关于y轴对称,与x轴有四个交点自然也关于y轴对称可得结论.【解答】解:∵函数y=f(x)是偶函数∴其图象关于y轴对称∴其图象与x轴有四个交点也关于y轴对称∴方程f(x)=0 的所有实根之和为0故选A【点评】本题主要考查偶函数的图象关于y轴对称,同时考查函数与方程的转化.9.向高为H的水瓶中注水,注满为止.如果注水量V与水深h的函数关系如图,那么水瓶的形状是图中的()A.B.C. D.【考点】函数的图象;旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】数形结合.【分析】本题利用排除法解.从所给函数的图象看出,V不是h的正比例函数,由体积公式可排除一些选项;从函数图象的单调性及切线的斜率的变化情况看,又可排除一些选项,从而得出正确选项.【解答】解:如果水瓶形状是圆柱,V=πr2h,r不变,V是h的正比例函数,其图象应该是过原点的直线,与已知图象不符.故D错;由已知函数图可以看出,随着高度h的增加V也增加,但随h变大,每单位高度的增加,体积V的增加量变小,图象上升趋势变缓,其原因只能是瓶子平行底的截面的半径由底到顶逐渐变小.故A、C错.故选:B.【点评】本题主要考查知识点:旋转体(圆柱、圆锥、圆台)等简单几何体和函数的图象,属于基础题.本题还可从注水一半时的状况进行分析求解.10.某工厂生产某种产品的月产量y和月份x满足关系y=a•0.5x+b.现已知该厂1月份、2月份生产该产品分别为1万件、1.5万件.则此厂3月份该产品的产量为()A.1.75万件B.1.7万件C.2万件D.1.8万件【考点】根据实际问题选择函数类型.【专题】应用题;方程思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】由题意知,从而y=0.5x+0.5,由此能求出此工厂3月份该产品的产量.【解答】解:由题设可得,解得a=﹣2,b=2所以y=﹣2×0.5x+2将x=3代入解得,y=1.75故选:A.【点评】本题是指数函数应用题,解答的关键是求出模型中的两个参数,属于容易题.11.设函数f(x)=,g(x)=﹣,则函数h(x)=f(x)﹣g(x)的零点个数是()A.4 B.3 C.2 D.1【考点】根的存在性及根的个数判断.【专题】计算题;作图题;函数思想;数形结合法;函数的性质及应用.【分析】作函数f(x)=与函数g(x)=﹣的图象,对0<x≤1时单独讨论即可.【解答】解:作函数f(x)=与函数g(x)=﹣的图象如下,,当0<x≤1时,h(x)=4x﹣4+≥0,(当且仅当4x=,即x=时,等号成立);故两个函数图象共有三个公共点,故函数h(x)=f(x)﹣g(x)的零点个数是3,故选:B.【点评】本题考查了数形结合的思想应用及基本不等式的应用.注意对0<x≤1时单独讨论.12.若函数y=f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0,则的解集为()A.(﹣3,3)B.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)C.(﹣3,0)∪(3,+∞)D.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)【考点】奇偶性与单调性的综合.【专题】函数的性质及应用.【分析】利用函数的奇偶性将不等式进行化简,然后利用函数的单调性确定不等式的解集.【解答】解:因为y=f(x)为偶函数,所以,所以不等式等价为.因为函数y=f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0,所以解得x>3或﹣3<x<0,即不等式的解集为(﹣3,0)∪(3,+∞).故选C.【点评】本题主要考查函数奇偶性的应用,利用数形结合的思想是解决本题的关键.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.高一某班有学生45人,其中参加数学竞赛的有32人,参加物理竞赛的有28人,另外有5人两项竞赛均不参加,则该班既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有20 人.【考点】交集及其运算;元素与集合关系的判断.【专题】集合.【分析】利用元素之间的关系,利用Venn图即可得到结论.【解答】解:设既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有x人,则只参加数学的有32﹣x,只参加物理的有28﹣x,则5+32﹣x+28﹣x+x=45,即x=20,故答案为:20【点评】本题主要考查集合元素的确定,利用Venn图是解决本题的关键,比较基础.14.已知函数y=f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)= ﹣﹣1 .【考点】函数解析式的求解及常用方法;函数奇偶性的性质.【专题】函数思想;整体思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】当x<0时,﹣x>0,整体代入已知函数的解析式,由奇函数化简可得.【解答】解:当x<0时,﹣x>0,∵当x>0时,f(x)=,∴整体代入可得f(﹣x)=+1,又函数y=f(x)是奇函数,∴﹣f(x)=f(﹣x)=+1,∴f(x)=﹣﹣1,故答案为:﹣﹣1.【点评】本题考查函数解析式的求解方法,涉及函数的奇偶性,属基础题.15.设函数f(x)=,若f(x0)=8,则x0= 4或.【考点】分段函数的解析式求法及其图象的作法.【专题】计算题.【分析】按照x0≤2与x0>2两种情况,分别得到关于x0的方程,解之并结合大前提可得到方程的解,最后综合即可.【解答】解:由题意,得①当x0≤2时,有x02+2=8,解之得x0=±,而>2不符合,所以x0=﹣;②当x0>2时,有2x0=8,解之得x0=4.综上所述,得x0=4或.故答案为:4或.【点评】本题给出一个关于分段函数的方程,求满足方程的自变量值,着重考查了函数的解析式和方程的解法,考查了分类讨论的数学思想,属于基础题.16.给出下列五种说法:(1)函数y=a x(a>0,a≠1)与函数y=x2得到定义域相同;(2)函数y=x2与y=3x的值域相同;(3)函数y=与y=均是奇函数;(4)函数y=(x﹣1)2与y=2x﹣1在(0,+∞)上都是增函数;(5)记函数f(x)=x﹣[x](注:[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.2]=3;[﹣2.3]=﹣3),则f(x)的值域是[0,1).其中所有正确说法的序号是(1)(3)(5).【考点】命题的真假判断与应用.【专题】综合题;函数思想;数学模型法;函数的性质及应用;简易逻辑.【分析】求出两函数的定义域判断(1);求出两函数的值域判断(2);利用奇函数的定义判断(3);判出函数y=(x﹣1)2的单调性判断(4);由新定义求出函数f(x)=x﹣[x]的值域判断(5).【解答】解:(1)函数y=a x(a>0,a≠1)与函数y=x2的定义域都是R,相同,(1)正确;(2)函数y=x2的值域为[0,+∞),y=3x的值域为(0,+∞),(2)错误;(3)==﹣f(x),y=为奇函数,f(﹣x)===,﹣f(x)=﹣()=,函数y=是奇函数,(3)正确;(4)函数y=(x﹣1)2在(0,1)上是减函数,(4)错误;(5)记函数f(x)=x﹣[x](注:[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.2]=3;[﹣2.3]=﹣3,则f(x)的值域是[0,1),(5)正确.故答案为:(1)(3)(5).【点评】本题考查命题的真假判断与应用,考查了函数定义域和值域的求法,训练了函数奇偶性的判断,是中档题.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.已知函数f(x)=.(1)求f(f(0))的值;(2)在给出坐标系中画出函数f(x)的大致图象(只画图象不写过程).【考点】函数的图象;函数的值.【专题】计算题;函数思想;函数的性质及应用.【分析】(1)根据函数的解析式求得f(0)的值,从而求得f[f(0)]的值.(2)根据函数的解析式做出函数f(x)的图象.【解答】解:(1)∵函数f(x)=,∴f(0)=1,∴f(f(0))=f(1)=0.(2)函数f(x)的图象如图所示:【点评】本题主要考查求函数的值,做函数的图象,体现了数形结合的数学思想,属于中档题.18.已知集合A={x|a﹣1≤x≤2a+3},B={x|﹣2≤x≤4},全集U=R.(1)当a=2时,求A∩B和(∁R A)∩(∁R B);(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.【考点】交、并、补集的混合运算.【专题】计算题;分类讨论;分析法;集合.【分析】(1)根据集合的混合运算法则计算即可;(2)由A∩B=A,得到A⊆B,分两种情况讨论即可.【解答】解:(1)当a=2时,A={x|1≤x≤7},B={x|﹣2≤x≤4},全集U=R,∴A∩B={x|1≤x≤4},(∁R A)∩(∁R B)={x|x<﹣2,或x>7},(2)∵A∩B=A,∴A⊆B,当A=∅时,则a﹣3>2a+3,解得a<﹣4,当A≠∅,则,解得﹣1≤a≤,综上;a的取值范围是{a|a<﹣4,或﹣1≤a≤}【点评】本题考查了集合的运算性质、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.19.(1)化简:();(2)若a>0,b>0,化简:.【考点】有理数指数幂的化简求值.【专题】计算题;数学模型法;函数的性质及应用.【分析】(1)(2)利用指数的运算法则即可得出.【解答】解:(1)原式==﹣.(2)原式=﹣(4a﹣1)=4a﹣(4a﹣1)=1.【点评】本题考查了指数的运算法则,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.20.销售甲、乙两种商品所得利润分别是y1、y2万元,它们与投入资金x万元的关系分别为,y2=bx,(其中m,a,b都为常数),函数y1,y2对应的曲线C1、C2如图所示.(1)求函数y1、y2的解析式;(2)若该商场一共投资4万元经销甲、乙两种商品,求该商场所获利润的最大值.【考点】根据实际问题选择函数类型;函数解析式的求解及常用方法.【专题】函数的性质及应用.【分析】(1)根据所给的图象知,两曲线的交点坐标为,由此列出关于m,a 的方程组,解出m,a的值,即可得到函数y1、y2的解析式;(2)对甲种商品投资x(万元),对乙种商品投资(4﹣x)(万元),根据公式可得甲、乙两种商品的总利润y(万元)关于x的函数表达式;再利用配方法确定函数的对称轴,结合函数的定义域,即可求得总利润y的最大值.【解答】解:(1)由题意,解得,…又由题意得,(x≥0)…(不写定义域扣一分)(2)设销售甲商品投入资金x万元,则乙投入(4﹣x)万元由(1)得,(0≤x≤4)…令,则有=,,当t=2即x=3时,y取最大值1.答:该商场所获利润的最大值为1万元.…(不答扣一分)【点评】本题考查了函数模型的构建以及换元法、配方法求函数的最值,体现用数学知识解决实际问题,属于基础题.21.已知指数函数y=g(x)满足g(3)=8,定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(1)确定y=f(x)和y=g(x)的解析式;(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明;(3)若对任意x∈[﹣5,﹣1]都有f(1﹣x)+f(1﹣2x)>0成立,求x的取值范围.【考点】奇偶性与单调性的综合;函数恒成立问题.【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】(1)由g(3)=8,利用待定系数法即可求出指数函数g(x)=2x,从而得到f(x)=,而根据f(x)在R上为奇函数,便有f(﹣1)=﹣f(1),这样即可求出m=2,从而得出;(2)容易判断f(x)为减函数,根据减函数的定义,设任意的x1,x2∈R,且x1<x2,然后作差,通分,证明f(x1)>f(x2)便可得出f(x)在R上单调递减;(3)根据定义在[﹣5,﹣1]上的f(x)为奇函数,且单调递减,从而可以得到f(1﹣x)>f(2x﹣1),进一步可得到,从而解该不等式组便可得出x的取值范围.【解答】解:(1)设g(x)=a x,则g(3)=a3=8;∴a=2;∴g(x)=2x;∴;f(x)为R上的奇函数;∴f(﹣1)=﹣f(1);即;∴m=2;∴;(2)x增大时,2x增大,∴f(x)减小;∴f(x)在R上单调递减,证明如下:设x1,x2∈R,且x1<x2,则:=;∵x1<x2;∴,;又;∴f(x1)>f(x2);∴f(x)在R上单调递减;(3)根据前面知,f(x)在R上单调递减,且为奇函数;∴由f(1﹣x)+f(1﹣2x)>0得,f(1﹣x)>f(2x﹣1);∴;∴2≤x≤3;∴x的取值范围为[2,3].【点评】考查指数函数的一般形式,待定系数法求函数解析式,奇函数的定义,分离常数法的运用,减函数的定义,以及根据减函数的定义证明一个函数为减函数的方法和过程,根据减函数的定义解不等式.22.函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数,且a>0).(1)若f(﹣1)=0,且f(x)=0有且仅有一个实数根,求a,b的值;(2)在(1)的条件下,当x∈[﹣2,2]时,g(x)=f(x)﹣kx是单调函数,求实数k的取值范围;(3)若f(x)为偶函数,设F(x)=,mn<0,m+n>0,试比较F (m)+F(n)的值与0的大小.【考点】二次函数的性质.【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】(1)f(﹣1)=0⇒a﹣b+1=0,又f(x)=0有且仅有一个实数根,即最小值为0⇒4a ﹣b2=0,求出f(x)的表达式再求F(x)的表达式即可;(2)把g(x)的对称轴求出和区间端点值进行分类讨论即可.(3)把F(m)+F(n)转化为f(m)﹣f(n)=a(m2﹣n2)再利用m>0,n<0,m+n>0,a >0来判断即可.【解答】解:(1)∵f(﹣1)=0,∴a﹣b+1=0①又f(x)=0有且仅有一个实数根,所以a≠0, =0即4a﹣b2=0②由①②得a=1,b=2∴f(x)=x2+2x+1=(x+1)2.(2)由(1)有g(x)=f(x)﹣kx=x2+2x+1﹣kx=x2+(2﹣k)x+1=(x+)2+1﹣,当≥2或≤﹣2时,即k≥6或k≤﹣2时,g(x)是具有单调性.(3)∵f(x)为偶函数,∴b=0,∴f(x)=ax2+1,∴F(x)=,∵m>0,n<0,则m>n,则n<0.又m+n>0,m>﹣n>0,∴|m|>|﹣n|∴F(m)+F(n)=f(m)﹣f(n)=(am2+1)﹣an2﹣1=a(m2﹣n2)>0,∴F(m)+F(n)>0..【点评】本题是对二次函数性质的综合考查.其中(1)考查了二次函数解析式的求法.二次函数解析式的确定,应视具体问题,灵活的选用其形式,再根据题设条件列方程组,即运用待定系数法来求解.在具体问题中,常常会与图象的平移,对称,函数的周期性,奇偶性等知识有机的结合在一起.。
青州市2016届高三上学期第一次阶段性检测数学(理)试题一、选择题1、已知集合A ={}0x <2x|log ,B =1|2x x ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭,则A B I = A 、1(,]2-∞ B 、(0,1] C 、1(0,]2 D 、1(,0)[,1)2-∞U2、若平面向量(1,2),(2,)a b y ==-r ,且a b ⊥r r ,则||b r=A 、2B 、5C 、22D 、5 3、设0.3121log 3,(),ln 3a b c π===,则A 、a <c <bB 、a <b <cC 、c <a <bD 、b <a <c 4、若将函数()sin(2)6f x x π=-的图象向左平移ϕ个单位,所得图象关于y 轴对称,则ϕ的值不可能是 A 、-6π B 、3πC 、23πD 、56π5、下列四个命题中,真命题的序号是①若,,a b c R ∈,则“22ac bc >”是“a >b ”成立的充分不必要条件 ②当(0,)4x π∈时,函数1sin sin y x x=+的最小值为2; ③命题“若|x |≥2,则x ≥2或x ≤-2”的否命题是“若|x |<2,则-2<x <2” ④3()ln 2f x x x =+-在区间(1,2)上有且仅有一个零点 A 、①②③ B 、①②④ C 、①③④ D 、②③④6、若实数x ,y 满足201020x y x y a -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩,目标函数2z x y =-的最大值为2,则实数a 的值是A 、-2B 、0C 、1D 、2 7、函数()cos(2)f x x x π=-的图象大致为8、已知函数f (x )的导函数图象如图所示,若△ABC 为锐角三角形,则一定成立的是A 、(cos )()f A f cosB < B 、(sin )(sin )f A f B <C 、(sin )(sin )f A f B >D 、(sin )(cos )f A f B >9、已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且f(0)=-1,对任意x R ∈,有f (x )=-f (2-x )成立,则f (2015)的值为 A 、1 B 、-1 C 、0 D 、210、函数()sin 2'(),'()3f x x xf f x π=+为()f x 的导函数,令12a =,3log 2b =,则下列关系正确的是A 、()f a >()f bB 、()f a <()f bC 、()f a =()f bD 、以上都不正确 二、填空题(25分)11、已知函数sin ,5(),8(1),5x x f x f x x π⎧<⎪=⎨⎪-≥⎩则f (6)=_____12、13、已知命题:“[1,2]x ∃∈,使220x x a ++≥”为真命题,则实数a 的取值范围是___ 14、设α为锐角,若3sin(),sin(2)356ππαα-=--则=____ 15、对于函数()f x ,若在定义域内存在实数x 使f (-x )=-f (x )成立,则称f (x )为“局部奇函数”,若2()1xx f x e me =--为定义域R 上的“局部奇函数”,则实数m 的最小值为___三、解答题(75分) 16、(本小题满分 12分)已知函数2()sin cos 3f x x x x =(I )求()f x 的最小正周期; (II )求()f x 在区间[,]62ππ-上最大值和最小值。
山东省潍坊市2015届高三上学期期中数学试卷(理科)一、选择题(本大题共10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.(5分)已知集合A={x|x=2k﹣1,k∈Z},B={x|≤0},则A∩B=()A.B.{﹣1, 3} C.{﹣1,1} D.{﹣1,1,3}2.(5分)若a、b、c为实数,则下列命题正确的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a<b<0,则a2>ab>b2C.若a<b,则>D.若a>b>0,则>3.(5分)“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”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)设等差数列{a n}的前n项为S n,已知a1=﹣11,a3+a7=﹣6,当S n取最小值时,n=()A.5 B.6 C.7 D.85.(5分)若函数f(x)=log a(x+b)(a>0,a≠1)的大致图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的大致图象为()A.B.C.D.6.(5分)△ABC中,∠C=90°,CA=CB=2,点M在边AB上,且满足=3,则•=()A.B.1 C.2 D.7.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)﹣f(﹣a)≤2f(1),则a的取值范围是()A.C.D.8.(5分)已知函数f(x)=sin2x+cos2x﹣m在上有两个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣1,2)B.D.9.(5分)若实数x,y满足不等式组,且目标函数z=x﹣2y的最大值为1,则a=()A.B.C.2 D.310.(5分)设函数y=f(x)在区间(a,b)上的导函数为f′(x),f′(x)在区间(a,b)上的导函数为f″(x),若在区间(a,b)上f″(x)>0,则称函数f(x)在区间(a,b)上为“凹函数”,已知f(x)=x5﹣mx4﹣2x2在区间(1,3)上为“凹函数”,则实数m的取值范围为()A.(﹣∞,)B.C.(﹣∞,﹣3)D.(﹣∞,5]二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.(5分)已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,则{a n}的通项公式a n=.12.(5分)已知向量,满足||=1,||=3,|2﹣|=,则与的夹角为.13.(5分)如图,长方形四个顶点为O(0,0),A(,0),B(,2),C(0,2),若幂函数y=f(x)图象经过点B,则图中阴影部分的面积为.14.(5分)某中学举行升旗仪式,如图所示,在坡度为15°的看台上,从正对旗杆的一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离AB=10m,则旗杆CD的高度为m.15.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x)满足:f(x+2)=f(x)+f(1),且当x∈时,y=f(x)单调递减,给出以下四个命题:①f(1)=0;②直线x=﹣2为函数y=f(x)图象的一条对称轴;③函数y=f(x)在是单调递递增;④若方程f(x)=m在上的两根为x1,x2,则x1+x2=﹣4.以上命题正确的是.(请把所有正确命题的序号都填上)三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(12分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE∥A B,AC=AD=DE=2AB,且F是CD的中点.(Ⅰ)求证:AF∥平面BCE;(Ⅱ)求证:平面BCE⊥平面CDE.17.(12分)已知函数f(x)=sinx•cos(x﹣)+cos2x﹣.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若f(A)=,a=,S△ABC=,求b+c的值.18.(12分)已知a>0,给出下列两个命题:p:函数f(x)=ln(x+1)﹣ln小于零恒成立;q:关于x的方程x2+(1﹣a)x+1=0,一个根在(0,1)上,另一个根在(1,2)上,若p∨q 为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.19.(12分)已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S1,S2,S3成等差数列,16是a2和a8的等比中项.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若等差数列{b n}中,b1=1,前9项和等于27,令c n=2a n•b n,求数列{c n}的前n项和T n.20.(13分)某化工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂厂家的生产成本有以下三个方面:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的平均费用是每单位(x+﹣30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200).(Ⅰ)把生产每单位试剂的成本表示为x的函数关系P(x),并求出P(x)的最小值;(Ⅱ)如果产品全部卖出,据测算销售额Q(x)(元)关于产量x(单位)的函数关系为Q(x)=1240x﹣x3,试问:当产量为多少时生产这批试剂的利润最高?21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣1﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数;(Ⅲ)若g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx,当a=1时,求证:f<f(x).山东省潍坊市2015届高三上学期期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共10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.(5分)已知集合A={x|x=2k﹣1,k∈Z},B={x|≤0},则A∩B=()A.B.{﹣1,3} C.{﹣1,1} D.{﹣1,1,3}考点:交集及其运算.专题:集合.分析:求出B中不等式的解集确定出B,由A为奇数集,求出A与B的交集即可.解答:解:由B中不等式变形得:(x+1)(x﹣3)≤0,且x﹣3≠0,解得:﹣1≤x<3,即B=“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”的充分不必要条件,故选:A.点评:在充要条件判断时,抓住“小能推大,大不能推小”,认真判断,不可出错.4.(5分)设等差数列{a n}的前n项为S n,已知a1=﹣11,a3+a7=﹣6,当S n取最小值时,n=()A.5 B.6 C.7 D.8考点:等差数列的前n项和.专题:等差数列与等比数列.分析:由等差数列的性质和题意求出a5的值,再求出公差d、a n和S n,对S n化简后利用二次函数的性质,求出S n取最小值时对应的n的值.解答:解:由等差数列的性质得,2a5=a3+a7=﹣6,则a5=﹣3,又a1=﹣11,所以d==2,所以a n=a1+(n﹣1)d=2n﹣13,S n==n2﹣12n,所以当n=6时,S n取最小值,故选:B.点评:本题考查等差数列的性质、通项公式,以及利用二次函数的性质求S n最小值的问题.5.(5分)若函数f(x)=log a(x+b)(a>0,a≠1)的大致图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的大致图象为()A.B.C.D.考点:对数函数的图像与性质;指数函数的图像变换.专题:函数的性质及应用.分析:由图象可知对数的底数满足0<a<1,且0<f(0)<1,再根据指数函数g(x)=a x+b的性质即可推得.解答:解:由图象可知0<a<1且0<f(0)<1,即即解②得log a1<log a b<log a a,∵0<a<1∴由对数函数的单调性可知a<b<1,结合①可得a,b满足的关系为0<a<b<1,由指数函数的图象和性质可知,g(x)=a x+b的图象是单调递减的,且一定在x轴上方.故选:B.点评:本小题主要考查对数函数的图象、指数函数的图象、对数函数的图象的应用、方程组的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,属于基础题.6.(5分)△ABC中,∠C=90°,CA=CB=2,点M在边AB上,且满足=3,则•=()A.B.1 C.2 D.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由•=()•,再利用向量和的夹角等于45°,两个向量的数量积的定义,求出•的值.解答:解:由题意得 AB=2,△ABC是等腰直角三角形,•=()•=0+=×=1.故选B.点评:本题考查两个向量的数量积的定义,注意向量和的夹角等于45°这一条件的运用.7.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)﹣f(﹣a)≤2f(1),则a的取值范围是()A.C.D.考点:二次函数的性质.专题:函数的性质及应用.分析:先求出f(1)的值,通过讨论a的范围,得到不等式,从而求出a的范围.解答:解:∵f(1)=﹣3,∴f(a)﹣f(﹣a)≤﹣6,a≥0时,﹣a2﹣2a﹣≤﹣6,整理得:a2+2a﹣3≥0,解得:a≥1,a<0时,a2﹣2a﹣≤﹣6,整理得:a2﹣2a+3≤0,无解,故选:A.点评:本题考查了二次函数的性质,考查了分类讨论思想,是一道基础题.8.(5分)已知函数f(x)=sin2x+cos2x﹣m在上有两个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣1,2)B.D.考点:两角和与差的正弦函数;函数的零点.专题:三角函数的图像与性质.分析:由题意可知g(x)=sin2x+cos2x与直线y=m在上两个交点,数形结合可得m 的取值范围.解答:解:由题意可得函数g(x)=2sin(2x+)与直线y=m在上两个交点.由于x∈,故2x+∈,故g(x)∈.令2x+=t,则t∈,函数y=h(t)=2sint 与直线y=m在上有两个交点,如图:要使的两个函数图形有两个交点必须使得1≤m<2,故选B.点评:本题主要考查方程根的存在性及个数判断,两角和差的正弦公式,体现了转化与数形结合的数学思想,属于中档题.9.(5分)若实数x,y满足不等式组,且目标函数z=x﹣2y的最大值为1,则a=()A.B.C.2 D.3考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:由目标函数z=x﹣2y的最大值为1,确定约束条件中a的值即可.解答:解:约束条件为,由,解得A(2,)是最优解,直线x+2y﹣a=0过点A(2,),∴a=3,故选:D.点评:本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.10.(5分)设函数y=f(x)在区间(a,b)上的导函数为f′(x),f′(x)在区间(a,b)上的导函数为f″(x),若在区间(a,b)上f″(x)>0,则称函数f(x)在区间(a,b)上为“凹函数”,已知f(x)=x5﹣mx4﹣2x2在区间(1,3)上为“凹函数”,则实数m的取值范围为()A.(﹣∞,)B.C.(﹣∞,﹣3)D.(﹣∞,5]考点:利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.分析:本题根据二阶导数的定义及函数特征,研究原函数的二阶导数,求出m的取值范围,得到本题结论.解答:解:∵f(x)=x5﹣mx4﹣2x2,∴f′(x)=x4﹣mx3﹣4x,∴f″(x)=x3﹣mx2﹣4.∵f(x)=x5﹣mx4﹣2x2在区间(1,3)上为“凹函数”,∴f″(x)>0.∴x3﹣mx2﹣4>0,x∈(1,3).∴,∵在(1,3)上单调递增,∴在(1,3)上满足:>1﹣4=﹣3.∴m≤﹣3.故答案为:C.点评:本题考查了二阶导数和恒成立问题,本题难度不大,属于基础题.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.(5分)已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,则{a n}的通项公式a n=.考点:数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:首先利用数列的递推关系求出,然后利用相减法得到,进一步求得数列是等比数列,利用关系式直接求出结果.解答:解:已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,①根据递推关系式:(n≥2)②所以:①﹣②得:整理得:数列{a n}是以a1为首项,公比为的等比数列.当n=1时,解得:a1=1所以:=故答案为:点评:本题考查的知识要点:数列的递推关系式的应用,等比数列通项公式的求法.12.(5分)已知向量,满足||=1,||=3,|2﹣|=,则与的夹角为.考点:数量积表示两个向量的夹角.专题:平面向量及应用.分析:设与的夹角为θ,则由题意可得 4﹣4+=10,求得cosθ的值,再结合θ∈14.(5分)某中学举行升旗仪式,如图所示,在坡度为15°的看台上,从正对旗杆的一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离AB=10m,则旗杆CD的高度为30m.考点:解三角形的实际应用.专题:计算题;解三角形.分析:先画出示意图,根据题意可求得∠PCB和∠PEC,转化为∠CPB,然后利用正弦定理求得BP,最后在Rt△BOP中求出OP即可.解答:解:如图所示,依题意可知∠PCB=45°,∠PBC=180°﹣60°﹣15°=105°∴∠CPB=180°﹣45°﹣105°=30°由正弦定理可知BP=•sin∠BCP=20米∴在Rt△BOP中,OP=PB•sin∠PBO=20×=30米即旗杆的高度为30米故答案为:30.点评:本题主要考查了解三角形的实际应用.此类问题的解决关键是建立数学模型,把实际问题转化成数学问题,利用正弦定理以及解三角形解答.15.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x)满足:f(x+2)=f(x)+f(1),且当x∈时,y=f(x)单调递减,给出以下四个命题:①f(1)=0;②直线x=﹣2为函数y=f(x)图象的一条对称轴;③函数y=f(x)在是单调递递增;④若方程f(x)=m在上的两根为x1,x2,则x1+x2=﹣4.以上命题正确的是①②④.(请把所有正确命题的序号都填上)考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用.分析:①,令x=﹣1,即可得到f(1)=0;②,利用y=f(x)为周期为2的偶函数,即可得到f(﹣2﹣x)=f(2+x)=f(﹣2+x),从而可判断②;③,利用y=f(x)为周期为2的函数,及x∈时,y=f(x)单调递减,可判断函数y=f(x)在是单调递减函数,可判断③;④,由②知y=f(x)关于x=﹣2对称,从而可判断④.解答:解:对于①,∵f(x+2)=f(x)+f(1),∴f(﹣1+2)=f(﹣1)+f(1),∴f(﹣1)=0,又f(x)为偶函数,∴f(﹣1)=f(1)=0,故①正确;且当x∈时,y=f(x)单调递减,对于②,由①知f(1)=0,∴f(x+2)=f(x),∴y=f(x)为周期为2的偶函数,∴f(﹣2﹣x)=f(2+x)=f(﹣2+x),∴y=f(x)关于x=﹣2对称,故②正确;对于③,∵f(x+2)=f(x),∴y=f(x)为周期为2的函数,又x∈时,y=f(x)单调递减,∴函数y=f(x)在是单调递减函数,故③错误;对于④,∵偶函数y=f(x)在区间上单调递减,∴y=f(x)在区间上单调递增,又y=f(x)为周期为2的函数,∴y=f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减,又y=f(x)关于x=﹣2对称,∴当方程f(x)=m在上的两根为x1,x2时,x1+x2=﹣4,故④正确.综上所述,①②④正确.故答案为:①②④.点评:本题考查考查命题的真假判断与应用,注重考查函数的单调性、周期性、对称性及函数的零点,考查分析与综合应用能力,属于难题.三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(12分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE∥AB,AC=AD=DE=2AB,且F是CD的中点.(Ⅰ)求证:AF∥平面BCE;(Ⅱ)求证:平面BCE⊥平面CDE.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)取EC中点G,连BG,GF,证明四边形ABGF为平行四边形,可得AF∥BG,利用线面平行的判定定理,即可得出结论;(Ⅱ)证明BG⊥DE,BG⊥CD,可得BG⊥平面CDE,利用面面垂直的判定定理,即可得出结论解答:证明:(Ⅰ)取EC中点G,连BG,GF.∵F是CD的中点,∴FG∥DE,且FG=DE.又∵AB∥DE,且AB=DE.∴四边形ABGF为平行四边形.∴AF∥BG.又BG⊂平面BCE,AF⊄平面BCE.∴AF∥平面BCE.(Ⅱ)∵AB⊥平面ACD,AF⊂平面ACD,∴AB⊥AF.∵AB∥DE,∴AF⊥DE.又∵△ACD为正三角形,∴AF⊥CD.∵BG∥AF,∴BG⊥DE,BG⊥CD.∵CD∩DE=D,∴BG⊥平面CDE.∵BG⊂平面BCE,∴平面BCE⊥平面CDE.点评:本题考查线面平行,面面垂直,考查学生分析解决问题的能力,考查学生的计算能力,属于中档题.17.(12分)已知函数f(x)=sinx•cos(x﹣)+cos2x﹣.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若f(A)=,a=,S△ABC=,求b+c的值.考点:余弦定理的应用;三角函数中的恒等变换应用.专题:综合题;解三角形.分析:(Ⅰ)先对函数解析式化简,利用三角函数的性质求得函数f(x)的单调递增区间.(Ⅱ)利用f(A)求得A,进而根据余弦定理构建b,c和a的关系,结合三角形的面积公式,即可求b+c的值.解答:解:(Ⅰ)解:f(x)=sinx(cosx+sinx)+cos2x﹣=sinxcosx+cos2x=sin(2x+)+由2x+∈(﹣+2kπ,+2kπ),可得函数f(x)的单调递增区间(﹣+kπ,+kπ)(k∈Z);(Ⅱ)由题意f(A)=sin(2A+)+=,化简得 sin(2A+)=,∵A∈(0,π),∴A=;在△ABC中,根据余弦定理,得a2=b2+c2﹣2bccos =(b+c)2﹣3bc=3,∵S△ABC==bc•,∴bc=2∴b+c=3.点评:本题主要考查三角函数恒等变换的运用,余弦定理及三角形的面积公式的基本知识.18.(12分)已知a>0,给出下列两个命题:p:函数f(x)=ln(x+1)﹣ln小于零恒成立;q:关于x的方程x2+(1﹣a)x+1=0,一个根在(0,1)上,另一个根在(1,2)上,若p∨q 为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.考点:复合命题的真假.专题:函数的性质及应用;简易逻辑.分析:先根据对数函数的单调性,二次函数的最值以及二次函数的图象即可求出命题p,q下a的取值范围,而根据p∨q为真名题,p∧q为假命题知p真q假,或p假q真,分别求出这两种情况下的a的取值范围再求并集即可.解答:解:由已知条件知ln(x+1)<恒成立,即:恒成立,即:a在x∈(﹣1,2)上恒成立;函数在(﹣1,2)上的最大值为;∴;即p:a;设f(x)=x2+(1﹣a)x+1,则由命题q:,解得3;即q:3;若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假;①若p真q假,则:,∴;②若p假q真,则:,∴a∈∅;∴实数a的取值范围为.点评:考查对数函数的单调性,对数函数的定义域,以及配方法求二次函数的最值,二次函数的图象的运用,以及p∨q,p∧q真假和p,q真假的关系.19.(12分)已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S1,S2,S3成等差数列,16是a2和a8的等比中项.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若等差数列{b n}中,b1=1,前9项和等于27,令c n=2a n•b n,求数列{c n}的前n项和T n.考点:数列的求和;等比数列的通项公式;等差数列与等比数列的综合.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)直接利用前n项和公式及等比中项求出数列的通项公式.(Ⅱ)根据(Ⅰ)的结论及等差数列的通项公式,进一步利用乘公比错位相减法求出新数列的前n项和.解答:解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S4,S2,S3成等差数列,则:2S2=S3+S4解得:q=﹣2或1(舍去)由于:16是a2和a8的等比中项解得:a1=1所以:(Ⅱ)等差数列{b n}中,设公差为d,b1=1,前9项和等于27.则:解得:d=所以:令c n=2a n b n==(n+1)(﹣2)n﹣1T n=c1+c2+…+c n﹣1+c n=2•(﹣2)0+3•(﹣2)1+…+(n+1)(﹣2)n﹣1①﹣2T n=2•(﹣2)1+3•(﹣2)2+…+(n+1)(﹣2)n②①﹣②得:3]﹣(n+1)(﹣2)n解得:点评:本题考查的知识要点:等比数列通项公式和前n项和公式,等差数列的通项公式和前n项和公式,利用乘公比错位相减法求数列的和及相关的运算问题20.(13分)某化工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂厂家的生产成本有以下三个方面:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的平均费用是每单位(x+﹣30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200).(Ⅰ)把生产每单位试剂的成本表示为x的函数关系P(x),并求出P(x)的最小值;(Ⅱ)如果产品全部卖出,据测算销售额Q(x)(元)关于产量x(单位)的函数关系为Q(x)=1240x﹣x3,试问:当产量为多少时生产这批试剂的利润最高?考点:根据实际问题选择函数类型.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)根据生产这批试剂厂家的生产成本有三个方面,可得函数关系P(x),利用配方法求出P(x)的最小值;(Ⅱ)生产这批试剂的利润L(x)=1240x﹣x3﹣(x2+40x+8100),利用导数,可得结论.解答:解:(Ⅰ)P(x)=÷x=x++40,∵50≤x≤200,∴x=90时,P(x)的最小值为220元;(Ⅱ)生产这批试剂的利润L(x)=1240x﹣x3﹣(x2+40x+8100),∴L′(x)=1200﹣x2﹣2x=﹣(x+120)(x﹣100),∴50≤x<100时,L′(x)>0,100<x≤200时,L′(x)<0,∴x=100时,函数取得极大值,也是最大值,即产量为100单位时生产这批试剂的利润最高.点评:本题考查根据实际问题选择函数类型,考查配方法,考查导数知识的综合运用,属于中档题.21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣1﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数;(Ⅲ)若g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx,当a=1时,求证:f<f(x).考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的单调性.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)求函数f(x)=e x﹣x﹣1的单调递减区间,可以先求函数f(x)=e x﹣x﹣1的导函数,然后由导函数式小于零求出x的范围,从而得到函数的减区间.(Ⅱ)对F(x)=f(x)﹣xlnx进行化简,构造函数h(x)=﹣xlnx(x>0),研究函数h(x)的单调性和最值,即可确定F(x)=f(x)﹣xlnx在定义域内是否存在零点;(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当a=1时f(x)在(0,+∞)上单调递增,要证明f(g(x))<f(x),只要证明g(x)<x即可.解答:解:(Ⅰ)函数的定义域为(﹣∞,+∞),a=1时,f′(x)=(e x﹣x﹣1)′′=e x ﹣1.由f′(x)<0,得e x﹣1<0,e x<1,∴x<0,所以函数的单调减区间为(﹣∞,0),单调增区间是(0,+∞).(Ⅱ)函数F(x)=f(x)﹣xlnx的定义域为(0,+∞),由F(x)=0,得a=﹣lnx(x>0),令h(x)=﹣lnx(x>0),则h′(x)=,由于x>0,e x﹣1>0,可知当x>1,h′(x)>0;当0<x<1时,h′(x)<0,故函数h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,2]上单调递增,故h(x)≥h(1)=e﹣1.又h(2)=当a=1时,对∀x>0,有f(x)>f(lna)=0,即e x﹣1>x,即>1,当e﹣1<a<<e﹣1时,函数F(x)有两个不同的零点;当a=e﹣1或a=时,函数F(x)有且仅有一个零点;当a<e﹣1或a>时,函数F(x)没有零点.(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当a=1时f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(0)=0;∴对x>0时,有f(x)>0,则e x﹣1>x;故对任意x>0,g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx>0;所以,要证f<f(x),只需证:∀x>0,g(x)<x;只需证:∀x>0,ln(e x﹣1)﹣lnx<x;即证:ln(e x﹣1)<lnx+lne x;即证:∀x>0xe x>e x﹣1;所以,只要证:∀x>0xe x﹣e x+1>0;令H(x)=xe x﹣e x+1,则H′(x)=xe x>0;故函数H(x)在(0,+∞)上单调递增;∴H(x)>H(0)=0;∴对∀x>0,xe x﹣e x+1>0成立,即g(x)<x,∴f<f(x).点评:本题以函数为载体,主要考查导数的几何意义,考查导数在研究函数的单调性和最值中的应用,考查恒成立问题的解决方法,属于中档题.。
2015-2016学年山东省潍坊市青州市高二(上)期中数学试卷(文科)一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.不等式的解集是()A.B.C.D.2.已知{a n}是等差数列,且a2+a3+a10+a11=48,则a6+a7=()A.12 B.16 C.20 D.243.设0<a<b<1,则下列不等式成立的是()A.a3>b3B.<C.0<b﹣a<1 D.a2>b24.在△ABC中,已知sin2A=sin2B+sin2C,且sinA=2sinBcosC,则△ABC的形状是()A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形5.设S n是等差数列{a n}的前n项和,若,则=()A.B.C.D.6.等比数列{a n}的各项均为正数,且a5a6+a4a7=18,则log3a1+log3a2+…log3a10=()A.12 B.10 C.8 D.2+log357.若变量x,y满足约束条件且z=3x+y的最小值为﹣8,则k=()A.2 B.﹣2 C.3 D.﹣38.已知等差数列{a n}中,S n是它的前n项和,若S16>0,S17<0,则当S n最大时n的值为()A.8 B.9 C.10 D.169.已知数列{a n}中,a1=1,且满足a n+1=a n+2n,n∈N+,则a10=()A.19 B.91 C.101 D.12110.设x,y均为正数,且,则xy的最小值为()A.1 B.3 C.6 D.9二、填空题(共5小题,每小题5分,满分25分)11.等比数列{a n}中,a4a10=16,则a7= .12.在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.已知bcosC+ccosB=2b,则= .13.已知两等差数列{a n}和{b n},前n项和分别为S n,T n,若,则= .14.不等式对任意实数x都成立,则实数m的取值范围是.15.下列四种说法:①函数y=(x>1)的最小值为5;②等差数列{a n}中,a1,a3,a4成等比数列,则公比为;③已知a>0,b>0,a+b=1,则的最小值为5+2;④方程x2+ax+2b=0的两个实数根为x1,x2,且0<x1<1<x2<2,则的取值范围是(,1).其中正确的命题为(填上所有正确命题的序号).三、解答题(共6小题,满分75分)16.如图,在△A BC中,AB=3,B=,D是BC边上一点,且∠ADB=.(1)求AD的长;(2)若CD=10,求AC的长及△ACD的面积.17.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,满足a1+a2=10,S5=40.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=,求数列{b n}的前n项和T n.18.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,acosC+asinC﹣b﹣c=0.(1)求A;(2)若b+c=4,求△ABC的周长的最小值.19.解关于x的不等式ax2﹣2(a+1)x+4>0(a∈R)20.某汽车公司购买了4辆大客车,每辆200万元,用于长途客运,预计每辆车每年收入约100万元,每辆车每年各种费用约为16万元,且从第二年开始每年比上一年所需费用要增加16万元.(1)写出4辆车运营的总利润y(万元)与运营年数x(x∈N*)的函数关系式;(2)这4辆车运营多少年,可使年平均运营利润最大?21.各项均为正数的等比数列{a n},a1=1,a2a4=16,数列{b n}的前n项和为S n,且S n=(n∈N+).(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)c n=a n b n(n∈N+),求数列{c n}的前n项和T n;(3)若d n=a n+(﹣1)n b n,设数列{d n}的前n项和为U n,求U n.2015-2016学年山东省潍坊市青州市高二(上)期中数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)1.不等式的解集是()A. B.C.D.【考点】一元二次不等式的解法.【专题】计算题.【分析】根据两数相乘的符号法则:同号得正,异号得负,原不等式可化为或,即可求出不等式的解集,【解答】解:不等式,可化为①或②,解①得:﹣≤x≤,解②得:x∈∅,故选A.【点评】本小题主要考查一元二次不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力、化归与转化思想.属于基础题.2.已知{a n}是等差数列,且a2+a3+a10+a11=48,则a6+a7=()A.12 B.16 C.20 D.24【考点】等差数列的通项公式.【专题】等差数列与等比数列.【分析】利用等差数列的性质可得:a2+a11=a3+a10=a6+a7.代入已知即可得出.【解答】解:∵{a n}是等差数列,∴a2+a11=a3+a10=a6+a7.又a2+a3+a10+a11=48,∴2(a6+a7)=48,解得a6+a7=24.故选D.【点评】本题考查了等差数列的性质,属于基础题.3.设0<a<b<1,则下列不等式成立的是()A.a3>b3B.<C.0<b﹣a<1 D.a2>b2【考点】不等式的基本性质.【专题】不等式的解法及应用.【分析】利用不等式的性质即可得出.【解答】解:∵0<a<b<1,∴0<b﹣a<1,故选:C.【点评】本题考查了不等式的性质,属于基础题.4.在△ABC中,已知sin2A=sin2B+sin2C,且sinA=2sinBcosC,则△ABC的形状是()A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形【考点】正弦定理;余弦定理.【专题】综合题;数形结合;数形结合法;解三角形.【分析】由sin2A=sin2B+sin2C,可得△ABC为直角三角形.再由 sinA=2sinBcosC,可得sin (B﹣C)=0,B=C,由此可得△ABC为等腰三角形.【解答】解:在△ABC中,∵sin2A=sin2B+sin2C,∴a2=b2+c2,故△ABC为直角三角形.再由 sinA=2sinBcosC,可得 sin(B+C)=2sinBcosC,即 sinBcosC+cosBsinC=2sinBcosC,∴sin(B﹣C)=0,∴B=C,故△ABC为等腰三角形.综上,△ABC为等腰直角三角形.故选:D.【点评】本题主要考查正弦定理、两角和的正弦公式的应用,属于中档题.5.设S n是等差数列{a n}的前n项和,若,则=()A.B.C.D.【考点】等差数列的性质.【专题】等差数列与等比数列.【分析】先利用等差数列的前n项和公式化简得出,然后将其代入化简即可得出答案.【解答】解:∵∴=∴=则==故选:A.【点评】此题考查了等差数列的前n项和公式,化简已知条件是解题的关键,属于中档题.6.等比数列{a n}的各项均为正数,且a5a6+a4a7=18,则log3a1+log3a2+…log3a10=()A.12 B.10 C.8 D.2+log35【考点】等比数列的性质;对数的运算性质.【专题】计算题.【分析】先根据等比中项的性质可知a5a6=a4a7,进而根据a5a6+a4a7=18,求得a5a6的值,最后根据等比数列的性质求得log3a1+log3a2+…log3a10=log3(a5a6)5答案可得.【解答】解:∵a5a6=a4a7,∴a5a6+a4a7=2a5a6=18∴a5a6=9∴log3a1+log3a2+…log3a10=log3(a5a6)5=5log39=10故选B【点评】本题主要考查了等比数列的性质.解题的关键是灵活利用了等比中项的性质.7.若变量x,y满足约束条件且z=3x+y的最小值为﹣8,则k=()A.2 B.﹣2 C.3 D.﹣3【考点】简单线性规划.【专题】不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数z=3x+y的最小值为﹣8,建立条件关系即可求出k的值.【解答】解:目标函数z=3x+y的最小值为﹣8,∴y=﹣3x+z,要使目标函数z=3x+y的最小值为﹣1,则平面区域位于直线y=﹣3x+z的右上方,即3x+y=﹣8,作出不等式组对应的平面区域如图:则目标函数经过点A时,目标函数z=3x+y的最小值为﹣8,由,解得,即A(﹣2,2),同时A也在直线x+k=0时,即﹣2+k=0,解得k=2,故选:A【点评】本题主要考查线性规划的应用,根据目标函数z=3x+y的最小值为﹣8,确定平面区域的位置,利用数形结合是解决本题的关键.8.已知等差数列{a n}中,S n是它的前n项和,若S16>0,S17<0,则当S n最大时n的值为()A.8 B.9 C.10 D.16【考点】数列的求和.【专题】计算题;等差数列与等比数列.【分析】根据所给的等差数列的S16>0且S17<0,根据等差数列的前n项和公式,看出第九项小于0,第八项和第九项的和大于0,得到第八项大于0,这样前8项的和最大.【解答】解:∵等差数列{a n}中,S16>0且S17<0∴a8+a9>0,a9<0,∴a8>0,∴数列的前8项和最大故选A【点评】本题考查等差数列的性质和前n项和,本题解题的关键是看出所给的数列的项的正负,本题是一个基础题.9.已知数列{a n}中,a1=1,且满足a n+1=a n+2n,n∈N+,则a10=()A.19 B.91 C.101 D.121【考点】数列递推式.【专题】转化思想;数学模型法;等差数列与等比数列.【分析】由于a1=1,且满足a n+1=a n+2n,n∈N+,利用a10=(a10﹣a9)+(a9﹣a8)+…+(a2﹣a1)+a1即可得出.【解答】解:∵a1=1,且满足a n+1=a n+2n,n∈N+,∴a10=(a10﹣a9)+(a9﹣a8)+…+(a2﹣a1)+a1=2×(10﹣1)+2×(9﹣1)+…+2+1=+1=91.故选:B.【点评】本题考查了等差数列的通项公式及其前n项和公式、“累加求和”,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.10.设x,y均为正数,且,则xy的最小值为()A.1 B.3 C.6 D.9【考点】基本不等式.【专题】方程思想;综合法;不等式.【分析】由已知式子变形可得xy=x+y+3,由基本不等式可得xy≥2+3,解关于的一元二次不等式可得.【解答】解:∵x,y均为正数,且+=,∴=,整理可得xy=x+y+3,由基本不等式可得xy≥2+3,整理可得()2﹣2﹣3≥0,解得≥3,或≤﹣1(舍去)∴xy≥9,当且仅当x=y时取等号,故选:D.【点评】本题考查基本不等式和不等式的解法,属基础题.二、填空题(共5小题,每小题5分,满分25分)11.等比数列{a n}中,a4a10=16,则a7= ±4.【考点】等比数列的通项公式.【专题】转化思想;数学模型法;等差数列与等比数列.【分析】由等比数列的性质可得: =a4a10,即可得出.【解答】解:由等比数列{a n}的性质,及其a4a10=16,∴=a4a10=16,∴a7=±4.故答案为:±4.【点评】本题考查了等比数列的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.已知bcosC+ccosB=2b,则= 2 .【考点】正弦定理.【专题】解三角形.【分析】已知等式利用正弦定理化简,再利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,再利用正弦定理变形即可得到结果.【解答】解:将bcosC+ccosB=2b,利用正弦定理化简得:sinBcosC+sinCcosB=2sinB,即sin(B+C)=2sinB,∵sin(B+C)=sinA,∴sinA=2sinB,利用正弦定理化简得:a=2b,则=2.故答案为:2【点评】此题考查了正弦定理,以及两角和与差的正弦函数公式,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.13.已知两等差数列{a n}和{b n},前n项和分别为S n,T n,若,则= .【考点】等差数列的前n项和.【专题】计算题;函数思想;综合法;等差数列与等比数列.【分析】由等差数列的通项公式和前n项和公式推导出=,由此能求出结果.【解答】解:∵两等差数列{a n}和{b n},前n项和分别为S n,T n,,∴====.故答案为:.【点评】本题考查两个等差数列的前19项和的比值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.14.不等式对任意实数x都成立,则实数m的取值范围是m≤2.【考点】基本不等式.【专题】函数思想;转化思想;分类法;不等式的解法及应用.【分析】不等式对任意实数x都成立⇔(3﹣m)x2+(2﹣m)x+(2﹣m)≥0.对任意实数x都成立,对m分类讨论即可得出.【解答】解:不等式,化为(3﹣m)x2+(2﹣m)x+(2﹣m)≥0.∵不等式对任意实数x都成立,∴(3﹣m)x2+(2﹣m)x+(2﹣m)≥0.对任意实数x都成立,当m=3时,化为x+1≤0,不满足要求,舍去;当m≠3时,变形满足,解得:m≤2.故答案为:m≤2.【点评】本题考查了一元二次不等式的解集与判别式的关系,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.15.下列四种说法:①函数y=(x>1)的最小值为5;②等差数列{a n}中,a1,a3,a4成等比数列,则公比为;③已知a>0,b>0,a+b=1,则的最小值为5+2;④方程x2+ax+2b=0的两个实数根为x1,x2,且0<x1<1<x2<2,则的取值范围是(,1).其中正确的命题为①③④(填上所有正确命题的序号).【考点】命题的真假判断与应用.【专题】转化思想;数学模型法;等差数列与等比数列;不等式的解法及应用.【分析】根据基本不等式,可判断①③;根据常数列也满足条件,可判断②;利用线性规划,可判断④【解答】解:当x>1时,x﹣1>0,∴y==(x﹣1)++1≥2+1=5,故①正确;等差数列{a n}中,a1,a3,a4成等比数列,则a32=a1•a4,即(a1+2d)2=a1•(a1+3d),解得:a1=﹣4d,或d=0,则公比为或1,故②错误;a>0,b>0,a+b=1,则=()(a+b)=(+)+5≥5+2;故③正确;令f(x)=x2+ax+2b,若方程x2+ax+2b=0的两个实数根为x1,x2,且0<x1<1<x2<2,则,即,表示的平面区域Ω如图所示:表示平面区域Ω内一点(为包含边界)与(1,2)点连线的斜率,故的取值范围是(,1).故④正确;故答案为:①③④【点评】本题考查的知识点是基本不等式,线性规划,等差数列与等比数列,难度中档.三、解答题(共6小题,满分75分)16.如图,在△ABC中,AB=3,B=,D是BC边上一点,且∠ADB=.(1)求AD的长;(2)若CD=10,求AC的长及△ACD的面积.【考点】余弦定理.【专题】解三角形.【分析】(1)在△ABD中,由正弦定理可得AD=,即可求值.(2)在△ADC中,由余弦定理可求AC=的值,由三角形面积公式即可得解.【解答】解:(1)在△ABD中,由正弦定理可得:AD===6…6分(2)在△ADC中,由余弦定理可得:AC===14…12分所以S△ACD===15…14分【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,三角形面积公式在解三角形中的综合应用,属于基础题.17.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,满足a1+a2=10,S5=40.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=,求数列{b n}的前n项和T n.【考点】数列的求和;数列递推式.【专题】计算题;方程思想;数学模型法;等差数列与等比数列.【分析】(1)设等差数列{a n}的公差为d,利用等差数列的通项公式及其前n项和公式即可得出.(2)b n==.利用“裂项求和”即可得出.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,∵a1+a2=10,S5=40.∴,解得a1=4,d=2.∴a n=4+2(n﹣1)=2n+2.(2)b n==.∴数列{b n}的前n项和T n=++…+==.【点评】本题考查了等差数列的通项公式及其前n项和公式、“裂项求和”方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.18.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,acosC+asinC﹣b﹣c=0.(1)求A;(2)若b+c=4,求△ABC的周长的最小值.【考点】解三角形.【专题】综合题;转化思想;解三角形.【分析】(1)利用正弦定理,结合和差的正弦公式,化简可得结论;(2)利用余弦定理结合基本不等式,可求△ABC的周长的最小值.【解答】解:(1)∵acosC+asinC﹣b﹣c=0,∴由正弦定理可得sinAcosC+sinAsinC=sinB+sinC=0,∴sinAcosC+sinAsinC=sin(A+C)+sinC,∴sinA﹣cosA=1,∴sin(A﹣30°)=,∴A﹣30°=30°,∴A=60°;(2)由余弦定理a2=(b+c)2﹣3bc≥(b+c)2(当且仅当b=c时取等号),∴a≥2,∴a+b+c=a+4≥6,∴△ABC的周长的最小值为6.【点评】本题考查正弦定理、余弦定理的运用,考查基本不等式,考查学生的计算能力,属于中档题.19.解关于x的不等式ax2﹣2(a+1)x+4>0(a∈R)【考点】一元二次不等式的解法.【专题】不等式的解法及应用.【分析】对a分类:a=0,a<0,0<a<1,a=1,a>1,分别解不等式即可.【解答】解:ax2﹣2(a+1)x+4>0⇔(ax﹣2)(x﹣2)>0…(ⅰ)a=0时,x﹣2<0⇔x∈(﹣∞,2)…(ⅱ)0<a<1时,…(ⅲ)a=1时,(x﹣2)2>0⇔x∈(﹣∞,2)∪(2,+∞)…(ⅳ)a>1时,…(ⅴ)a<0时,…【点评】本题考查不等式的解法,考查分类讨论思想,是中档题.20.某汽车公司购买了4辆大客车,每辆200万元,用于长途客运,预计每辆车每年收入约100万元,每辆车每年各种费用约为16万元,且从第二年开始每年比上一年所需费用要增加16万元.(1)写出4辆车运营的总利润y(万元)与运营年数x(x∈N*)的函数关系式;(2)这4辆车运营多少年,可使年平均运营利润最大?【考点】函数模型的选择与应用.【专题】应用题.【分析】(1)先分别计算出每辆车x年总收入与总支出,从而可求总利润y(万元)与运营年数x(x∈N*)的函数关系式;(2)年平均运营利润为,利用基本不等式可求年平均运营利润最大值.【解答】解:(1)由题意得,每辆车x年总收入为100x万元,每辆车x年总支出为万元,∴=16(﹣2x2+23x﹣50)(x∈N*)(2)年利润为∵∴,当且仅当x=5年时,等号成立.答:这4辆车运营5年,可使年平均运营利润最大【点评】本题以函数为载体,考查函数模型的关键,关键是确定每辆车x年总收入与总支出,利用基本不等式求最值,应注意其条件.21.各项均为正数的等比数列{a n},a1=1,a2a4=16,数列{b n}的前n项和为S n,且S n=(n∈N+).(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)c n=a n b n(n∈N+),求数列{c n}的前n项和T n;(3)若d n=a n+(﹣1)n b n,设数列{d n}的前n项和为U n,求U n.【考点】数列的求和;数列递推式.【专题】综合题;方程思想;分类法;等差数列与等比数列.【分析】(1)运用等比数列的通项公式可得a n=2n﹣1:再由数列的通项和求和的关系,可得n>1时,a n=S n﹣S n﹣1,注意检验n=1的情况;(2)求得c n=a n b n=(3n﹣1)•2n﹣1,运用错位相减法,结合等比数列的求和公式,即可得到;(3)d n=a n+(﹣1)n b n=2n﹣1+(﹣1)n•(3n﹣1),讨论n为偶数和奇数,运用分组求和,结合等比数列和等差数列的求和公式,计算即可得到.【解答】解:(1)设等比数列{a n}的公比为q,由a1=1,a2a4=16,可得q4=16,解得q=2,(﹣2舍去),即有a n=2n﹣1:由S n=(n∈N+),可得a1=S1=2,n>1时,a n=S n﹣S n﹣1=﹣=3n﹣1,对n=1也成立,则b n=3n﹣1;(2)c n=a n b n=(3n﹣1)•2n﹣1,T n=2+5•2+8•22+…+(3n﹣1)•2n﹣1,2T n=2•2+5•22+8•23+…+(3n﹣1)•2n,两式相减可得,﹣T n=2+3(2+22+…+2n﹣1)﹣(3n﹣1)•2n,=2+3•﹣(3n﹣1)•2n,化简可得T n=4+(3n﹣4)•2n;(3)d n=a n+(﹣1)n b n=2n﹣1+(﹣1)n•(3n﹣1),当n为偶数时,U n=(1+2+…+2n﹣1)+(﹣2+5)+(﹣8+11)+…+(﹣3n+4+3n﹣1)=+=n+2n﹣1;当n为奇数时,U n=U n﹣1+d n=(n﹣1)+2n﹣1﹣1+2n﹣1﹣(3n﹣1)=2n﹣.即有U n=.【点评】本题考查等差数列和等比数列的通项公式及求和公式的运用,考查数列的求和方法:错位相减法和分组求和,考查分类讨论的思想方法,属于中档题.。
高三数学(理)2014.11第Ⅰ卷一、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1{|21,},{|0}3x A x x k k Z B x x +==-∈=≤-,则A B =( ) A .[]1,3- B .{}1,3- C .{}1,1- D .{}1,1,3- 2、若,,a b c 为实数,则下列命题正确的是( )A .若a b >,则22ac bc >B .若0a b <<,则22a ab b >>C .若0a b <<,则11a b < D .若0a b <<,则b aa b> 3、“直线2()x k k Z π=∈”是“函数()2sin()2f x x π=+图象的对称轴”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、设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知1371,6a a a =-+=-,当n S 取得最小值是,n =( )A .5B .6C .7D .85、若函数()log ()(0,1)a f x x b a a =+>≠的大致图象如右图所示,则函数()xg x a b =+的大致图象为( )6、ABC ∆中,90,2C CA CB ∠===,点M 在边AB 上,且满足3BM MB =,则CM CB ⋅=( ) A .12 B .1 C .2 D .137、已知函数()222020x x x f x x x x ⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩,若()()()21f a f a f --≤,则a 的取值范围是( )A .[)1,+∞B .(],1-∞C .[]1,1-D .[]2,2- 8、已知函数()2cos 2f x x x m =+-在[0,]2π上有两个零点,则实数m 的取值范围是( )A .()1,2-B .[)1,2C .(]1,2-D .[]1,29、若实数,x y 满足不等式201020x y x y a -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩,且目标函数2z x y =-的最大值为1,则a =( )A .13 B .12C .2D .3 10、设函数()y f x =在区间(),a b 上的导函数为()f x ',()f x '在区间(),a b 上的导函数为()f x '',若区间(),a b 上()0f x ''>,则称函数()f x 在区间(),a b 上为“凹函数”,已知()54112012f x x x =- 22x +在()1,3上为“凹函数”,则实数m 的取值范围是( ) A .31(,)9-∞ B .31[,5]9C .(),3-∞D .(),5-∞第Ⅱ卷(非选择题 共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在答题卷的横线上。
2015-2016学年山东省潍坊市高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10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.(5分)(2015秋•潍坊期中)若集合M={﹣1,0,1},N={x|x=coskπ,k∈Z},则∁M N=()A.∅B.0 C.{0}D.{﹣1,1}2.(5分)(2015秋•潍坊期中)已知命题p:∀x>1,log x>0,命题q:∃x∈R,x3≥3x.则下列命题为真命题的是()A.p∨q B.p∨(¬q)C.p∧(¬q)D.(¬p)∧q3.(5分)(2016•大庆一模)已知数列{a n}和{b n}都是等差数列,若a2+b2=3,a4+b4=5,则a7+b7=()A.7 B.8 C.9 D.104.(5分)(2014•天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.55.(5分)(2015秋•潍坊期中)函数f(x)=e x+4x﹣3的零点所在的区间为()A.(0,) B.(,)C.(,)D.(,1)6.(5分)(2016•福安市校级模拟)《张丘建算经》是公元5世纪中国古代内容丰富的数学著作,书中卷上第二十三问:“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈.问日益几何?”其意思为“有个女子织布,每天比前一天多织相同量的布,第一天织五尺,一个月(按30天计)共织390尺.问:每天多织多少布?”已知1匹=4丈,1丈=10尺,估算出每天多织的布的布约有()A.0.55尺B.0.53尺C.0.52尺D.0.5尺7.(5分)(2015秋•潍坊期中)设函数f(x)=,若f(f())=4,则b=()A.﹣1 B.﹣C.﹣1或﹣D.28.(5分)(2015秋•长春校级期末)函数y=(x+2)ln|x|的图象大致为()A.B.C.D.9.(5分)(2015秋•潍坊期中)如图,在△ABC上,D是BC上的点,且AC=CD,2AC=AD,AB=2AD,则sinB等于()A.B.C.D.10.(5分)(2015秋•巴彦淖尔校级期末)设函数f(x)=lnx﹣ax2﹣bx,若x=1是f(x)的极大值点,则a的取值范围为()A.(﹣1,0)B.(﹣1,+∞)C.(0,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(0,+∞)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(5分)(2015秋•长春校级期末)(1﹣2sin2)dx=______.12.(5分)(2015秋•潍坊期中)不等式|x|﹣|x﹣3|<2的解集为______.13.(5分)(2015秋•潍坊期中)函数f(x)=cos(x+2φ)+2sinφsin(x+φ)的最大值为______.14.(5分)(2015秋•潍坊期中)把数列{3n}(n∈N*)中的数按上小下大,左小右大的原则排成如图所示三角形表:设a(i,j)(i,j∈N*)是位于从上往下第i行且从左往右第j个数,则a(37,6)=______.15.(5分)(2015秋•潍坊期中)已知定义域为R的奇函数满足f(x+4)=f(x),且x∈(0,2)时,f (x)=ln(x2+a),a>0,若函数f(x)在区间[﹣4,4]上有9个零点,则实数a的取值范围为______.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.(12分)(2015秋•潍坊期中)如图,D、E分别是△ABC的边BC的三等分点,设=m,=n,∠BAC=.(1)用、分别表示,;(2)若•=15,||=3,求△ABC的面积.17.(12分)(2015秋•潍坊期中)设p:A={x|2x2﹣3ax+a2<0},q:B={x|x2+3x﹣10≤0}.(Ⅰ)求A;(Ⅱ)当a<0时,若¬p是¬q的必要不充分条件,求a的取值范围.18.(12分)(2015秋•潍坊期中)已知函数f(x)=sin2ωx+2sinωxcosωx﹣cos2ωx(ω>0),f(x)的图象相邻两条对称轴的距离为.(Ⅰ)求f()的值;(Ⅱ)将f(x)的图象上所有点向左平移m(m>0)个长度单位,得到y=g(x)的图象,若y=g(x)图象的一个对称中心为(,0),当m取得最小值时,求g(x)的单调递增区间.19.(12分)(2015秋•长春校级期末)某公司生产一批A产品需要原材料500吨,每吨原材料可创造利润12万元.该公司通过设备升级,生产这批A产品所需原材料减少了x吨,且每吨原材料创造的利润提高0.5x%;若将少用的x吨原材料全部用于生产公司新开发的B产品,每吨原材料创造的利润为12(a﹣x)万元(a>0).(Ⅰ)若设备升级后生产这批A产品的利润不低于原来生产该批A产品的利润,求x的取值范围.(Ⅱ)若生产这批B产品的利润始终不高于设备升级后生产这批A产品的利润,求a的最大值.20.(13分)(2015秋•潍坊期中)已知递增等比数列{a n},满足a1=1,且a2a4﹣2a3a5+a4a6=36.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=log3a n+,求数列{a n2•b n}的前n项和S n;(3)在(2)的条件下,令c n=,{c n}的前n项和为T n,若T n>λ恒成立,求λ的取值范围.21.(14分)(2015秋•潍坊期中)己知函数f(x)=xlnx.(1)求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)对∀x≥1,f(x)≤m(x2﹣1)成立,求实数m的最小值;(3)证明:1n.(n∈N*)2015-2016学年山东省潍坊市高三(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10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.(5分)(2015秋•潍坊期中)若集合M={﹣1,0,1},N={x|x=coskπ,k∈Z},则∁M N=()A.∅B.0 C.{0}D.{﹣1,1}【分析】化简集合N,求出它在M中的补集.【解答】解:∵集合M={﹣1,0,1},N={x|x=coskπ,k∈Z}={x|x=1或x=﹣1}={1,﹣1},∴∁M N={0}.故选:C.【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题目.2.(5分)(2015秋•潍坊期中)已知命题p:∀x>1,log x>0,命题q:∃x∈R,x3≥3x.则下列命题为真命题的是()A.p∨q B.p∨(¬q)C.p∧(¬q)D.(¬p)∧q【分析】分别判断出p,q的真假,从而判断出复合命题的真假.【解答】解:关于命题p:∀x>1,log x>0,则0<x<1,命题p是假命题;关于命题q:∃x∈R,x3≥3x,则是假命题,故选:B.【点评】本题考查了对数函数、指数函数的性质,考查复合命题的判断,是一道基础题.3.(5分)(2016•大庆一模)已知数列{a n}和{b n}都是等差数列,若a2+b2=3,a4+b4=5,则a7+b7=()A.7 B.8 C.9 D.10【分析】由数列{a n}和{b n}都是等差数列,得{a n+b n}为等差数列,由已知求出{a n+b n}的公差,再代入等差数列通项公式求得a7+b7.【解答】解:∵数列{a n}和{b n}都是等差数列,∴{a n+b n}为等差数列,由a2+b2=3,a4+b4=5,得d=.∴a7+b7=(a4+b4)+3×1=5+3=8.故选:B.【点评】本题考查等差数列的通项公式,关键是由数列{a n}和{b n}都是等差数列,得{a n+b n}为等差数列,是基础题.4.(5分)(2014•天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+2y的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.5【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.【解答】解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣,平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点B(1,1)时,直线y=﹣的截距最小,此时z最小.此时z的最小值为z=1+2×1=3,故选:B.【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.5.(5分)(2015秋•潍坊期中)函数f(x)=e x+4x﹣3的零点所在的区间为()A.(0,) B.(,)C.(,)D.(,1)【分析】根据导函数判断函数f(x)=e x+4x﹣3单调递增,运用零点判定定理,判定区间.【解答】解:∵函数f(x)=e x+4x﹣3∴f′(x)=e x+4当x>0时,f′(x)=e x+4>0∴函数f(x)=e x+4x﹣3在(﹣∞,+∞)上为单调递增函数,∵f(0)=e0﹣3=﹣2<0,f()=﹣2<0,f()=﹣1>0,∴函数f(x)=e x+4x﹣3的零点所在的区间为(,),故选:B.【点评】本题考察了函数零点的判断方法,借助导数,函数值,属于中档题.6.(5分)(2016•福安市校级模拟)《张丘建算经》是公元5世纪中国古代内容丰富的数学著作,书中卷上第二十三问:“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈.问日益几何?”其意思为“有个女子织布,每天比前一天多织相同量的布,第一天织五尺,一个月(按30天计)共织390尺.问:每天多织多少布?”已知1匹=4丈,1丈=10尺,估算出每天多织的布的布约有()A.0.55尺B.0.53尺C.0.52尺D.0.5尺【分析】设每天多织d尺,由题意a1=5,{a n}是等差数列,公差为d,前30项和为390,由此利用等差数列前n项和公式能求出结果.【解答】解:设每天多织d尺,由题意a1=5,{a n}是等差数列,公差为d∴,解得d≈0.55.故选:A.【点评】本题考查等差数列在生产生活中的实际应用,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.7.(5分)(2015秋•潍坊期中)设函数f(x)=,若f(f())=4,则b=()A.﹣1 B.﹣C.﹣1或﹣D.2【分析】利用分段函数列出方程求解即可.【解答】解:函数f(x)=,若f(f())=4,可得4=f(1﹣b),当1﹣b<1,即b>0时,2(1﹣b)﹣b=4,解得b=﹣,(舍去).当1﹣b≥1,即b≤0时,21﹣b=4,解得b=﹣1,故选:A.【点评】本题看看菜分段函数的应用,分类讨论思想的应用,考查计算能力.8.(5分)(2015秋•长春校级期末)函数y=(x+2)ln|x|的图象大致为()A.B.C.D.【分析】根据函数的零点,单调性及极限思想结合选项使用排除法得出答案.【解答】解:令y=(x+2)ln|x|=0得x=﹣2或x=1或x=﹣1,∴该函数由三个零点,排除B;当x<﹣2时,x+2<0,|x|>2,∴ln|x|>ln2>0,∴当x<﹣2时,y=(x+2)ln|x|<0,排除C,D.故选A.【点评】本题考查了函数图象的判断,常从单调性、奇偶性、特殊点、定义域等几个方面进行判断.9.(5分)(2015秋•潍坊期中)如图,在△ABC上,D是BC上的点,且AC=CD,2AC=AD,AB=2AD,则sinB等于()A.B.C.D.【分析】由题意设AD=2x,则AC=CD=x,AB=4x,在△ADC中由余弦定理可得cos∠ADC,进而可得sin∠ADB,在△ADB中由正弦定理可得sinB.【解答】解:由题意设AD=2x,则AC=CD=x,AB=4x,在△ADC中由余弦定理可得cos∠ADC==,∴sin∠ADB=sin∠ADC==,∴在△ADB中由正弦定理可得sinB===,故选:C【点评】本题考查解三角形,涉及正余弦定理的应用,属中档题.10.(5分)(2015秋•巴彦淖尔校级期末)设函数f(x)=lnx﹣ax2﹣bx,若x=1是f(x)的极大值点,则a的取值范围为()A.(﹣1,0)B.(﹣1,+∞)C.(0,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(0,+∞)【分析】求出函数的f(x)的定义域,f'(x),由f'(1)=0,得b=1﹣a,通过讨论a的范围,去掉函数的单调区间,结合已知条件求出a的取值范围即可.【解答】解:f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=﹣ax﹣b,由f'(1)=0,得b=1﹣a.所以f'(x)=.①若a≥0,由f'(x)=0,得x=1.当0<x<1时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增;当x>1时,f'(x)<0,此时f(x)单调递减.所以x=1是f(x)的极大值点.②若a<0,由f'(x)=0,得x=1,或x=﹣.因为x=1是f(x)的极大值点,所以﹣>1,解得﹣1<a<0.综合①②:a的取值范围是a>﹣1.故选:B.【点评】本题考查函数的单调性、极值等知识点的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.11.(5分)(2015秋•长春校级期末)(1﹣2sin2)dx=1.【分析】根据二倍角公式得到1﹣2sin2=cosx,再根据定积分的计算法则计算即可.【解答】解:(1﹣2sin2)dx=cosxdx=sinx|=1,故答案为:1.【点评】本题考查了定积分的计算,关键是利用二倍角公式化简,属于基础题.12.(5分)(2015秋•潍坊期中)不等式|x|﹣|x﹣3|<2的解集为{x|x<2.5} .【分析】由条件利用绝对值的意义,求得不等式|x|﹣|x﹣3|<2的解集.【解答】解:由于|x|﹣|x﹣3|表示数轴上的x对应点到0对应点的距离减去它到3对应点的距离,而2.5对应点到0对应点的距离减去它到3对应点的距离正好等于2,故不等式|x|﹣|x﹣3|<2的解集为{x|x<2.5}.故答案为:{x|x<2.5}.【点评】本题主要考查绝对值的意义,绝对值不等式的解法,属于基础题.13.(5分)(2015秋•潍坊期中)函数f(x)=cos(x+2φ)+2sinφsin(x+φ)的最大值为1.【分析】由条件利用两角和差的余弦公式把函数f(x)的解析式化为cosx,再利用余弦函数的值域求得它的最大值.【解答】解:∵函数f(x)=cos(x+2φ)+2sinφsin(x+φ)=cos(x+φ)cosφ﹣sin(x+φ)sinφ+2sinφsin (x+φ)=cos(x+φ)cosφ+sin(x+φ)sinφ=cos(x+φ﹣φ)=cosx,故函数f(x)的最大值为1.【点评】本题主要考查两角和差的余弦公式,余弦函数的值域,属于基础题.14.(5分)(2015秋•潍坊期中)把数列{3n}(n∈N*)中的数按上小下大,左小右大的原则排成如图所示三角形表:设a(i,j)(i,j∈N*)是位于从上往下第i行且从左往右第j个数,则a(37,6)=2016.【分析】由已知可得前36行共有1+2+3+…+36=666个数,即a(37,6)为672个数,再由数列的通项公式,可得答案.【解答】解:由已知可得前36行共有1+2+3+…+36=666个数,即a(37,6)为672个数,∴a(37,6)=672×3=2016,故答案为:2016【点评】归纳推理的一般步骤是:(1)通过观察个别情况发现某些相同性质;(2)从已知的相同性质中推出一个明确表达的一般性命题(猜想).15.(5分)(2015秋•潍坊期中)已知定义域为R的奇函数满足f(x+4)=f(x),且x∈(0,2)时,f (x)=ln(x2+a),a>0,若函数f(x)在区间[﹣4,4]上有9个零点,则实数a的取值范围为(0,1).【分析】根据f(x+4)=f(x)推得f(x)是以4为周期的函数,再根据函数的奇偶性原问题等价为:x ∈(0,2)时,f(x)必有唯一零点.【解答】解:因为f(x+4)=f(x),所以f(x)是以4为周期的函数,且f(x)为奇函数,所以f(0)=0,因此f(4)=f(0)=0,再令x=﹣2代入f(x+4)=f(x)得,f(﹣2)=f(2)=﹣f(2),所以,f(﹣2)=f(2)=0,因此,要使f(x)=0在[﹣4,4]上有9个零点,则f(x)在(0,4]上必有4个零点,且已有零点x=2,x=4,所以,当x∈(0,2)时,f(x)必有唯一零点,(依据:若在(0,2)有唯一零点,则(﹣2,0)有唯一零点,则(2,4)有唯一零点)即令f(x)=ln(x2+a)=0,分离a得,a=1﹣x2,x∈(0,2),解得a∈(﹣3,1),且a>0,所以,a∈(0,1),故答案为:(0,1).【点评】本题主要考查了函数零点的判定,涉及函数的图象和性质,尤其是奇偶性和周期性,属于中档题.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.(12分)(2015秋•潍坊期中)如图,D、E分别是△ABC的边BC的三等分点,设=m,=n,∠BAC=.(1)用、分别表示,;(2)若•=15,||=3,求△ABC的面积.【分析】(1),,=,代入可得;同理可得:.(2)=c,=b.由•=15,||=3,∠BAC=.分别利用数量积运算性质、余弦定理可得bc,再利用三角形面积计算公式即可得出.【解答】解:(1),,=,∴===;同理可得:=.(2)=c,=b.∵•=15,||=3,∴•=++=+b2+bccos=+b2+bc=15,=,化为b2+c2﹣bc=27.∴bc=18.∴S△ABC===.【点评】本题考查了数量积运算性质、余弦定理、三角形面积计算公式、向量三角形法则,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.(12分)(2015秋•潍坊期中)设p:A={x|2x2﹣3ax+a2<0},q:B={x|x2+3x﹣10≤0}.(Ⅰ)求A;(Ⅱ)当a<0时,若¬p是¬q的必要不充分条件,求a的取值范围.【分析】(Ⅰ)通过讨论a的范围,解不等式求出集合A即可;(Ⅱ)先求出集合A,B,问题转化为A 是B的子集,得到关于a的不等式组,解出即可.【解答】解:(Ⅰ)关于p:A={x|2x2﹣3ax+a2<0},解不等式2x2﹣3ax+a2<0,得:a>0时:<x<a;a<0时:a<x<,∴a>0时:A=[,a];a<0时:A=[a,];(Ⅱ)当a<0时:A=[a,],B=[﹣5,2],若¬p是¬q的必要不充分条件,则q是p的必要不充分条件,即A⊆B,∴,解得:﹣5≤a<0.【点评】本题考查了充分必要条件,考查集合问题,是一道基础题.18.(12分)(2015秋•潍坊期中)已知函数f(x)=sin2ωx+2sinωxcosωx﹣cos2ωx(ω>0),f(x)的图象相邻两条对称轴的距离为.(Ⅰ)求f()的值;(Ⅱ)将f(x)的图象上所有点向左平移m(m>0)个长度单位,得到y=g(x)的图象,若y=g(x)图象的一个对称中心为(,0),当m取得最小值时,求g(x)的单调递增区间.【分析】(Ⅰ)由三角函数恒等变换的应用可求函数解析式f(x)=2sin(2ωx﹣),由题意可求周期T=,由周期公式可求ω,从而可得函数解析式,进而得解.(Ⅱ)由(Ⅰ)可求g(x)=2sin(4x+4m﹣),由题意可得4×+4m﹣=kπ(k∈Z),可得:m=﹣,可求m的最小值,由2k≤4x+≤2k,k∈Z,解得g(x)的单调递增区间.【解答】(本题满分为12分)解:(Ⅰ)由题意可得:f(x)=sin2ωx+2sinωxcosωx﹣cos2ωx=﹣(cos2ωx﹣sin2ωx)+sin2ωx=sin2ωx﹣cos2ωx=2sin(2ωx﹣)∵f(x)的图象相邻两条对称轴的距离为.∴周期T=,由=,可得ω=2.∴f(x)=2sin(4x﹣),∴f()=2sin(4×﹣)=2sin=1…6分(Ⅱ)由(Ⅰ)可知f(x)=2sin(4x﹣),则g(x)=2sin(4x+4m﹣),∵(,0)为y=g(x)图象的一个对称中心,∴2sin(4×+4m﹣)=0,解得:4×+4m﹣=kπ(k∈Z),可得:m=﹣,当k=1时,m取得最小值…10分本题此时g(x)=2sin(4x+),由2k≤4x+≤2k,k∈Z,解得g(x)的单调递增区间为:[﹣,+],k∈Z…12分【点评】本题主要考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,三角函数恒等变换的应用,周期公式,正弦函数的图象和性质,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.19.(12分)(2015秋•长春校级期末)某公司生产一批A产品需要原材料500吨,每吨原材料可创造利润12万元.该公司通过设备升级,生产这批A产品所需原材料减少了x吨,且每吨原材料创造的利润提高0.5x%;若将少用的x吨原材料全部用于生产公司新开发的B产品,每吨原材料创造的利润为12(a﹣x)万元(a>0).(Ⅰ)若设备升级后生产这批A产品的利润不低于原来生产该批A产品的利润,求x的取值范围.(Ⅱ)若生产这批B产品的利润始终不高于设备升级后生产这批A产品的利润,求a的最大值.【分析】(Ⅰ)由题意,12(500﹣x)(1+0.5x%)≥12×500,即可求x的取值范围.(Ⅱ)利用生产这批B产品的利润始终不高于设备升级后生产这批A产品的利润,建立不等式,即可求a的最大值.【解答】解:(Ⅰ)由题意,12(500﹣x)(1+0.5x%)≥12×500,∴x2﹣300x≤0,∵x>0,∴0<x≤300;(Ⅱ)生产B产品创造利润12(a﹣x)x万元,设备升级后生产这批A产品的利润12(500﹣x)(1+0.5x%),∴12(a﹣x)x≤12(500﹣x)(1+0.5x%),∴a≤++.∵+≥2=4,当且仅当=,即x=250时等号成立,∴0<a≤5.5,∴a的最大值是5.5.【点评】本题考查利用数学知识解决实际问题,考查学生解不等式的能力,属于中档题.20.(13分)(2015秋•潍坊期中)已知递增等比数列{a n},满足a1=1,且a2a4﹣2a3a5+a4a6=36.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=log3a n+,求数列{a n2•b n}的前n项和S n;(3)在(2)的条件下,令c n=,{c n}的前n项和为T n,若T n>λ恒成立,求λ的取值范围.【分析】(1)设递增等比数列{a n}的公比为q,由等比数列的通项和性质,计算即可得到q,进而得到通项公式;(2)化简b n=log3a n+=(n﹣1)log3+=,再由数列的求和方法:错位相减法可得前n项和S n;(3)求得c n===4(﹣),运用裂项相消求和,可得T n,判断单调性,求得最小值,再由不等式恒成立思想可得λ的取值范围.【解答】解:(1)设递增等比数列{a n}的公比为q,由等比数列的性质可得,a32﹣2a3a5+a52=36,即有(a3﹣a5)2=62,可得a5﹣a3=6,即q4﹣q2=6,解得q2=3(﹣2舍去),即有q=,数列{a n}的通项公式为a n=()n﹣1;(2)b n=log3a n+=(n﹣1)log3+=,数列{a n2•b n}的通项为n•3n﹣1.前n项和S n=(1+2•3+3•32+4•33+…+n•3n﹣1),3S n=(1•3+2•32+3•33+4•34+…+n•3n),两式相减可得,﹣2S n=(1+3+32+33+…+3n﹣1﹣n•3n)=(﹣n•3n),化简可得S n=﹣;(3)c n===4(﹣),{c n}的前n项和为T n=4(﹣+﹣+…+﹣)=4(﹣)=2﹣,由2﹣为递增数列,即有n=1时,取得最小值2﹣=.由T n>λ恒成立,可得λ<.【点评】本题考查等比数列的通项和求和公式的运用,考查数列的求和方法:错位相减法和裂项相消求和,考查运算能力,属于中档题.21.(14分)(2015秋•潍坊期中)己知函数f(x)=xlnx.(1)求曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)对∀x≥1,f(x)≤m(x2﹣1)成立,求实数m的最小值;(3)证明:1n.(n∈N*)【分析】(1)由f(1)=0,f′(1)=1;从而写出切线方程即可;(2)化简可得m(x﹣)﹣lnx≥0,从而令g(x)=m(x﹣)﹣lnx,x≥1;则问题等价于∀x≥1,g (x)≥0恒成立;从而求导确定函数的单调性及取值情况,从而解得.(3)由(2)知,当m=时,对∀x≥1,xlnx≤(x2﹣1)恒成立,从而化简可得lnx≤(当且仅当x=1时等号成立);再设i∈N*,则>1,从而证明.【解答】解:(1)f(1)=ln1=0,f′(1)=ln1+1=1;故曲线f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y﹣0=x﹣1,即x﹣y﹣1=0;(2)∵x≥1,f(x)≤m(x2﹣1),∴xlnx≤m(x2﹣1),∴m(x﹣)﹣lnx≥0,设g(x)=m(x﹣)﹣lnx,x≥1;则问题等价于∀x≥1,g(x)≥0恒成立;注意到g(1)=0,∵g′(x)=m(1+)﹣,∵x≥1,∴,∴当m≤0时,g(x)在[1,+∞)上单调递减,∴g(x)≤g(1)=0,故不成立;当m>0时,g′(x)=,令h(x)=mx2﹣x+m,∵△=1﹣4m2,①若△=1﹣4m2≤0,即m≥时;此时,h(x)≥0,故g′(x)≥0,故g(x)在[1,+∞)上单调递增,故g(x)≥g(1)=0,故成立;②若△=1﹣4m2>0,即0<m<时;此时,h(x)=0存在两个不同的实数根x1,x2,不妨设x1<x2,故x1x2=1,故x1<1<x2,故g(x)在[1,x2)上单调递减,故g(x)≤g(1)=0,故不成立;综上所述,实数m的最小值为;(3)证明:由(2)知,当m=时,对∀x≥1,xlnx≤(x2﹣1)恒成立,即lnx≤(当且仅当x=1时等号成立);设i∈N*,则>1,故ln<(+1)(﹣1)=,故ln<,故,即1n.(n∈N*).【点评】本题考查了导数的综合应用及恒成立问题,同时考查了分类讨论的思想应用及联加的应用,属于难题.。
山东省潍坊市2015届高三上学期期中数学试卷(文科)一、选择题(本大题共10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.(5分)已知集合A={x|x=2k﹣1,k∈Z},B={x|≤0},则A∩B=()A.B.{﹣1,3} C.{﹣1,1} D.{﹣1,1,3}2.(5分)若a、b、c为实数,则下列命题正确的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a<b<0,则a2>ab>b2C.若a<b,则>D.若a>b>0,则>3.(5分)“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”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)设等差数列{a n}的前n项为S n,已知a1=﹣11,a3+a7=﹣6,当S n取最小值时,n=()A.5B.6C.7D.85.(5分)若函数f(x)=log a(x+b)(a>0,a≠1)的大致图象如图所示,则函数g(x)=a x+b 的大致图象为()A.B.C.D.6.(5分)△ABC中,∠C=90°,CA=CB=2,点M在边AB上,且满足=3,则•=()A.B.1C.2D.7.(5分)若实数x,y满足不等式组,则目标函数z=x﹣2y的最大值是()A.1B.2C.3D.48.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)﹣f(﹣a)≤2f(1),则a的取值范围是()A.C.D.9.(5分)已知函数f(x)=sin2x+cos2x﹣m在上有两个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣1,2)B.D.10.(5分)设函数y=f(x)在区间(a,b)上的导函数为f′(x),f′(x)在区间(a,b)上的导函数为f″(x),若在区间(a,b)上f″(x)<0,则称函数f(x)在区间(a,b)上为“凸函数”,已知f(x)=x5﹣mx4﹣x2在区间(﹣1,2)上为“凸函数”,则实数m 的取值范围为()A.(﹣∞,]B.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.(5分)已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,则{a n}的通项公式a n=.12.(5分)已知向量,满足||=1,||=3,|2﹣|=,则与的夹角为.13.(5分)已知函数f(x)=,则f(6)=.14.(5分)某中学举行升旗仪式,如图所示,在坡度为15°的看台上,从正对旗杆的一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离AB=10m,则旗杆CD的高度为m.15.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x)满足:f(x+2)=f(x)+f(1),且当x∈时,y=f(x)单调递减,给出以下四个命题:①f(1)=0;②直线x=﹣2为函数y=f(x)图象的一条对称轴;③函数y=f(x)在是单调递递增;④若方程f(x)=m在上的两根为x1,x2,则x1+x2=﹣4.以上命题正确的是.(请把所有正确命题的序号都填上)三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(12分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE∥AB,AC=AD=DE=2AB,且F是CD的中点.(Ⅰ)求证:AF∥平面BCE;(Ⅱ)求证:平面BCE⊥平面CDE.17.(12分)已知向量=(sinx,cosx),=(cosx,cosx),函数f(x)=•.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若f(A)=,a=,S△ABC=,求b+c的值.18.(12分)已知命题p:不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0,对∀x∈R恒成立;命题q:关于x的方程x2+(a﹣1)x+1=0的一个根在(0,1)上,另一个根在(1,2)上,若p∨q 为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.19.(12分)已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S1,S2,S3成等差数列,16是a2和a8的等比中项.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若等差数列{b n}中,b1=1,前9项和等于27,令c n=2a n•b n,求数列{c n}的前n项和T n.20.(13分)某化工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂厂家的生产成本有以下三个方面:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的平均费用是每单位(x+﹣30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200).(Ⅰ)把生产每单位试剂的成本表示为x的函数关系P(x),并求出P(x)的最小值;(Ⅱ)如果产品全部卖出,据测算销售额Q(x)(元)关于产量x(单位)的函数关系为Q(x)=1240x﹣x3,试问:当产量为多少时生产这批试剂的利润最高?21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣1﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数;(Ⅲ)若g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx,当a=1时,求证:f<f(x).山东省潍坊市2015届高三上学期期中数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共10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.(5分)已知集合A={x|x=2k﹣1,k∈Z},B={x|≤0},则A∩B=()A.B.{﹣1,3} C.{﹣1,1} D.{﹣1,1,3}考点:交集及其运算.专题:集合.分析:求出B中不等式的解集确定出B,由A为奇数集,求出A与B的交集即可.解答:解:由B中不等式变形得:(x+1)(x﹣3)≤0,且x﹣3≠0,解得:﹣1≤x<3,即B=B.利用不等式的基本性质由a<b<0,可得a2>ab>b2;C.取a=﹣1,b=﹣2时,即可判断出;D.由a>b>0,可得<.解答:解:A.c=0时不成立;B.∵a<b<0,∴a2>ab>b2,正确;C.取a=﹣1,b=﹣2时,=﹣1,=﹣,则>不成立;D.若a>b>0,则<,因此不正确.故选:B.点评:本题考查了基本不等式的性质,考查了推理能力,属于基础题.3.(5分)“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”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考点:充要条件.专题:简易逻辑.分析:先将“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”求出其等价命题,然后判断.解答:解:f(x)=2sin(x+)=2cosx,其图象对称轴是x=kπ,k∈Z,“直线x=2kπ(k∈Z)”是“函数f(x)=2sin(x+)图象的对称轴”的充分不必要条件,故选:A.点评:在充要条件判断时,抓住“小能推大,大不能推小”,认真判断,不可出错.4.(5分)设等差数列{a n}的前n项为S n,已知a1=﹣11,a3+a7=﹣6,当S n取最小值时,n=()A.5B.6C.7D.8考点:等差数列的前n项和.专题:等差数列与等比数列.分析:由等差数列的性质和题意求出a5的值,再求出公差d、a n和S n,对S n化简后利用二次函数的性质,求出S n取最小值时对应的n的值.解答:解:由等差数列的性质得,2a5=a3+a7=﹣6,则a5=﹣3,又a1=﹣11,所以d==2,所以a n=a1+(n﹣1)d=2n﹣13,S n==n2﹣12n,所以当n=6时,S n取最小值,故选:B.点评:本题考查等差数列的性质、通项公式,以及利用二次函数的性质求S n最小值的问题.5.(5分)若函数f(x)=log a(x+b)(a>0,a≠1)的大致图象如图所示,则函数g(x)=a x+b 的大致图象为()A.B.C.D.考点:对数函数的图像与性质;指数函数的图像变换.专题:函数的性质及应用.分析:由图象可知对数的底数满足0<a<1,且0<f(0)<1,再根据指数函数g(x)=a x+b的性质即可推得.解答:解:由图象可知0<a<1且0<f(0)<1,即即解②得log a1<log a b<log a a,∵0<a<1∴由对数函数的单调性可知a<b<1,结合①可得a,b满足的关系为0<a<b<1,由指数函数的图象和性质可知,g(x)=a x+b的图象是单调递减的,且一定在x轴上方.故选:B.点评:本小题主要考查对数函数的图象、指数函数的图象、对数函数的图象的应用、方程组的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,属于基础题.6.(5分)△ABC中,∠C=90°,CA=CB=2,点M在边AB上,且满足=3,则•=()A.B.1C.2D.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由•=()•,再利用向量和的夹角等于45°,两个向量的数量积的定义,求出•的值.解答:解:由题意得AB=2,△ABC是等腰直角三角形,•=()•=0+=×=1.故选B.点评:本题考查两个向量的数量积的定义,注意向量和的夹角等于45°这一条件的运用.7.(5分)若实数x,y满足不等式组,则目标函数z=x﹣2y的最大值是()A.1B.2C.3D.4考点:简单线性规划.专题:数形结合;不等式的解法及应用.分析:由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.解答:解:由约束条件作出可行域如图,化目标函数z=x﹣2y为,由图可知,当直线过C(2,)时,直线在y轴上的截距直线,z最大.∴.故选:A.点评:本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.8.(5分)已知函数f(x)=,若f(a)﹣f(﹣a)≤2f(1),则a的取值范围是()A.C.D.考点:二次函数的性质.专题:函数的性质及应用.分析:先求出f(1)的值,通过讨论a的范围,得到不等式,从而求出a的范围.解答:解:∵f(1)=﹣3,∴f(a)﹣f(﹣a)≤﹣6,a≥0时,﹣a2﹣2a﹣≤﹣6,整理得:a2+2a﹣3≥0,解得:a≥1,a<0时,a2﹣2a﹣≤﹣6,整理得:a2﹣2a+3≤0,无解,故选:A.点评:本题考查了二次函数的性质,考查了分类讨论思想,是一道基础题.9.(5分)已知函数f(x)=sin2x+cos2x﹣m在上有两个零点,则实数m的取值范围是()A.(﹣1,2)B.D.考点:两角和与差的正弦函数;函数的零点.专题:三角函数的图像与性质.分析:由题意可知g(x)=sin2x+cos2x与直线y=m在上两个交点,数形结合可得m 的取值范围.解答:解:由题意可得函数g(x)=2sin(2x+)与直线y=m在上两个交点.由于x∈,故2x+∈,故g(x)∈.令2x+=t,则t∈,函数y=h(t)=2sint 与直线y=m在上有两个交点,如图:要使的两个函数图形有两个交点必须使得1≤m<2,故选B.点评:本题主要考查方程根的存在性及个数判断,两角和差的正弦公式,体现了转化与数形结合的数学思想,属于中档题.10.(5分)设函数y=f(x)在区间(a,b)上的导函数为f′(x),f′(x)在区间(a,b)上的导函数为f″(x),若在区间(a,b)上f″(x)<0,则称函数f(x)在区间(a,b)上为“凸函数”,已知f(x)=x5﹣mx4﹣x2在区间(﹣1,2)上为“凸函数”,则实数m 的取值范围为()A.(﹣∞,]B.考点:导数的运算.专题:导数的概念及应用.分析:函数在区间(﹣1,2)上为“凸函数”,所以f″(x)<0,即对函数y=f(x)二次求导,分离参数,求参数的最小值即可;解答:解:∵f(x)=x5﹣mx4﹣x2,∴f′(x)=x4﹣mx3﹣3x,∴f″(x)=x3﹣mx2﹣3(3分)若f(x)为区间(﹣1,3)上的“凸函数”,则有f″(x)=x3﹣mx2﹣3<0在区间(﹣1,2)上恒成立,当x=0时,f″(0)=﹣3<0,恒成立,当x≠0时,mx2>x3﹣3,即m>x﹣,设g(x)=x﹣,则g′(x)=1+=当x∈(0,2),g′(x)>0,函数g(x)为增函数,当x=2时,函数g(2)=2﹣=当x∈(﹣1,0),g(x)<0,故函数g(x)在(﹣1,2)的最大值为g(2)=,故m≥,故实数m的取值范围为故选:C点评:本题考查函数的导数与不等式恒成立问题的解法,关键是要理解题目所给信息(新定义),考查知识迁移与转化能力,属于中档题二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.(5分)已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,则{a n}的通项公式a n=.考点:数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:首先利用数列的递推关系求出,然后利用相减法得到,进一步求得数列是等比数列,利用关系式直接求出结果.解答:解:已知数列{a n}的前n项和S n=a n+,①根据递推关系式:(n≥2)②所以:①﹣②得:整理得:数列{a n}是以a1为首项,公比为的等比数列.当n=1时,解得:a1=1所以:=故答案为:点评:本题考查的知识要点:数列的递推关系式的应用,等比数列通项公式的求法.12.(5分)已知向量,满足||=1,||=3,|2﹣|=,则与的夹角为.考点:数量积表示两个向量的夹角.专题:平面向量及应用.分析:设与的夹角为θ,则由题意可得4﹣4+=10,求得cosθ的值,再结合θ∈时,y=f(x)单调递减,给出以下四个命题:①f(1)=0;②直线x=﹣2为函数y=f(x)图象的一条对称轴;③函数y=f(x)在是单调递递增;④若方程f(x)=m在上的两根为x1,x2,则x1+x2=﹣4.以上命题正确的是①②④.(请把所有正确命题的序号都填上)考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用.分析:①,令x=﹣1,即可得到f(1)=0;②,利用y=f(x)为周期为2的偶函数,即可得到f(﹣2﹣x)=f(2+x)=f(﹣2+x),从而可判断②;③,利用y=f(x)为周期为2的函数,及x∈时,y=f(x)单调递减,可判断函数y=f(x)在是单调递减函数,可判断③;④,由②知y=f(x)关于x=﹣2对称,从而可判断④.解答:解:对于①,∵f(x+2)=f(x)+f(1),∴f(﹣1+2)=f(﹣1)+f(1),∴f(﹣1)=0,又f(x)为偶函数,∴f(﹣1)=f(1)=0,故①正确;且当x∈时,y=f(x)单调递减,对于②,由①知f(1)=0,∴f(x+2)=f(x),∴y=f(x)为周期为2的偶函数,∴f(﹣2﹣x)=f(2+x)=f(﹣2+x),∴y=f(x)关于x=﹣2对称,故②正确;对于③,∵f(x+2)=f(x),∴y=f(x)为周期为2的函数,又x∈时,y=f(x)单调递减,∴函数y=f(x)在是单调递减函数,故③错误;对于④,∵偶函数y=f(x)在区间上单调递减,∴y=f(x)在区间上单调递增,又y=f(x)为周期为2的函数,∴y=f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减,又y=f(x)关于x=﹣2对称,∴当方程f(x)=m在上的两根为x1,x2时,x1+x2=﹣4,故④正确.综上所述,①②④正确.故答案为:①②④.点评:本题考查考查命题的真假判断与应用,注重考查函数的单调性、周期性、对称性及函数的零点,考查分析与综合应用能力,属于难题.三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答时写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(12分)如图,已知AB⊥平面ACD,DE∥AB,AC=AD=DE=2AB,且F是CD的中点.(Ⅰ)求证:AF∥平面BCE;(Ⅱ)求证:平面BCE⊥平面CDE.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(Ⅰ)取EC中点G,连BG,GF,证明四边形ABGF为平行四边形,可得AF∥BG,利用线面平行的判定定理,即可得出结论;(Ⅱ)证明BG⊥DE,BG⊥CD,可得BG⊥平面CDE,利用面面垂直的判定定理,即可得出结论解答:证明:(Ⅰ)取EC中点G,连BG,GF.∵F是CD的中点,∴FG∥DE,且FG=DE.又∵AB∥DE,且AB=DE.∴四边形ABGF为平行四边形.∴AF∥BG.又BG⊂平面BCE,AF⊄平面BCE.∴AF∥平面BCE.(Ⅱ)∵AB⊥平面ACD,AF⊂平面ACD,∴AB⊥AF.∵AB∥DE,∴AF⊥DE.又∵△ACD为正三角形,∴AF⊥CD.∵BG∥AF,∴BG⊥DE,BG⊥CD.∵CD∩DE=D,∴BG⊥平面CDE.∵BG⊂平面BCE,∴平面BCE⊥平面CDE.点评:本题考查线面平行,面面垂直,考查学生分析解决问题的能力,考查学生的计算能力,属于中档题.17.(12分)已知向量=(sinx,cosx),=(cosx,cosx),函数f(x)=•.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若f(A)=,a=,S△ABC=,求b+c的值.考点:余弦定理;平面向量数量积的运算;两角和与差的正弦函数.专题:解三角形.分析:(1)由两向量的坐标,以及平面向量的数量积运算法则列出f(x)解析式,利用二倍角的正弦、余弦函数公式化简,再利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,利用正弦函数的单调性确定出f(x)的递增区间即可;(2)由f(A)=,求出A的度数,利用三角形面积公式列出关系式,把sinA与已知面积代入求出bc的值,再利用余弦定理列出关系式,把a,cosA的值代入,利用完全平方公式变形,把bc的值代入计算求出b+c的值即可.解答:解:(1)∵=(sinx,cosx),=(cosx,cosx),∴f(x)=•=sinxcosx+cos2x=sin2x+cos2x+=sin(2x+)+,令﹣+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得到﹣+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,则f(x)的单调递增区间为,k∈Z;(2)由f(A)=,得到sin(2A+)+=,即sin(2A+)=,∴2A+=,即A=,∵a=,S△ABC=,∴由三角形面积公式得:bcsinA=,即bc=2,由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bccosA,即3=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=(b+c)2﹣6,即(b+c)2=9,解得:b+c=3.点评:此题考查了余弦定理,平面向量的数量积运算,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.18.(12分)已知命题p:不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0,对∀x∈R恒成立;命题q:关于x的方程x2+(a﹣1)x+1=0的一个根在(0,1)上,另一个根在(1,2)上,若p∨q 为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.考点:复合命题的真假.专题:简易逻辑.分析:先根据二次函数的最大值及二次函数的图象求出命题p,q下a的取值范围,再根据p∨q为真命题,p∧q为假命题得到p真q假,和p假q真两种情况,求出每种情况下a 的取值范围再求并集即可.解答:解:由命题p知,函数(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4的最大值小于0;a=2时,﹣4<0,∴符合题意;a≠2时,则a需满足:,解得﹣2<a<2;∴命题p:﹣2<a≤2;根据命题q,设f(x)=x2+(a﹣1)x+1,所以:,解得;∴命题q:;若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假:p真q假时,,∴;p假q真时,,∴a∈∅;∴实数a的取值范围为.点评:考查二次函数的最大值的计算公式,注意讨论二次项的系数是否为0的情况,注意结合二次函数图象,以及p∨q,p∧q真假和p,q真假的关系.19.(12分)已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S1,S2,S3成等差数列,16是a2和a8的等比中项.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若等差数列{b n}中,b1=1,前9项和等于27,令c n=2a n•b n,求数列{c n}的前n项和T n.考点:数列的求和;等比数列的通项公式;等差数列与等比数列的综合.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)直接利用前n项和公式及等比中项求出数列的通项公式.(Ⅱ)根据(Ⅰ)的结论及等差数列的通项公式,进一步利用乘公比错位相减法求出新数列的前n项和.解答:解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,已知S n是等比数列{a n}的前n项和,a1>0,S4,S2,S3成等差数列,则:2S2=S3+S4解得:q=﹣2或1(舍去)由于:16是a2和a8的等比中项解得:a1=1所以:(Ⅱ)等差数列{b n}中,设公差为d,b1=1,前9项和等于27.则:解得:d=所以:令c n=2a n b n==(n+1)(﹣2)n﹣1T n=c1+c2+…+c n﹣1+c n=2•(﹣2)0+3•(﹣2)1+…+(n+1)(﹣2)n﹣1①﹣2T n=2•(﹣2)1+3•(﹣2)2+…+(n+1)(﹣2)n②①﹣②得:3]﹣(n+1)(﹣2)n解得:点评:本题考查的知识要点:等比数列通项公式和前n项和公式,等差数列的通项公式和前n项和公式,利用乘公比错位相减法求数列的和及相关的运算问题20.(13分)某化工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂厂家的生产成本有以下三个方面:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的平均费用是每单位(x+﹣30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200).(Ⅰ)把生产每单位试剂的成本表示为x的函数关系P(x),并求出P(x)的最小值;(Ⅱ)如果产品全部卖出,据测算销售额Q(x)(元)关于产量x(单位)的函数关系为Q(x)=1240x﹣x3,试问:当产量为多少时生产这批试剂的利润最高?考点:根据实际问题选择函数类型.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)根据生产这批试剂厂家的生产成本有三个方面,可得函数关系P(x),利用配方法求出P(x)的最小值;(Ⅱ)生产这批试剂的利润L(x)=1240x﹣x3﹣(x2+40x+8100),利用导数,可得结论.解答:解:(Ⅰ)P(x)=÷x=x++40,∵50≤x≤200,∴x=90时,P(x)的最小值为220元;(Ⅱ)生产这批试剂的利润L(x)=1240x﹣x3﹣(x2+40x+8100),∴L′(x)=1200﹣x2﹣2x=﹣(x+120)(x﹣100),∴50≤x<100时,L′(x)>0,100<x≤200时,L′(x)<0,∴x=100时,函数取得极大值,也是最大值,即产量为100单位时生产这批试剂的利润最高.点评:本题考查根据实际问题选择函数类型,考查配方法,考查导数知识的综合运用,属于中档题.21.(14分)已知函数f(x)=e x﹣1﹣ax(a∈R).(Ⅰ)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)当x∈(0,2]时,讨论函数F(x)=f(x)﹣xlnx零点的个数;(Ⅲ)若g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx,当a=1时,求证:f<f(x).考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的单调性.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(Ⅰ)求函数f(x)=e x﹣x﹣1的单调递减区间,可以先求函数f(x)=e x﹣x﹣1的导函数,然后由导函数式小于零求出x的范围,从而得到函数的减区间.(Ⅱ)对F(x)=f(x)﹣xlnx进行化简,构造函数h(x)=﹣xlnx(x>0),研究函数h(x)的单调性和最值,即可确定F(x)=f(x)﹣xlnx在定义域内是否存在零点;(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当a=1时f(x)在(0,+∞)上单调递增,要证明f(g(x))<f(x),只要证明g(x)<x即可.解答:解:(Ⅰ)函数的定义域为(﹣∞,+∞),a=1时,f′(x)=(e x﹣x﹣1)′′=e x﹣1.由f′(x)<0,得e x﹣1<0,e x<1,∴x<0,所以函数的单调减区间为(﹣∞,0),单调增区间是(0,+∞).(Ⅱ)函数F(x)=f(x)﹣xlnx的定义域为(0,+∞),由F(x)=0,得a=﹣lnx(x>0),令h(x)=﹣lnx(x>0),则h′(x)=,由于x>0,e x﹣1>0,可知当x>1,h′(x)>0;当0<x<1时,h′(x)<0,故函数h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,2]上单调递增,故h(x)≥h(1)=e﹣1.又h(2)=当a=1时,对∀x>0,有f(x)>f(lna)=0,即e x﹣1>x,即>1,当e﹣1<a<<e﹣1时,函数F(x)有两个不同的零点;当a=e﹣1或a=时,函数F(x)有且仅有一个零点;当a<e﹣1或a>时,函数F(x)没有零点.(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当a=1时f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(0)=0;∴对x>0时,有f(x)>0,则e x﹣1>x;故对任意x>0,g(x)=ln(e x﹣1)﹣lnx>0;所以,要证f<f(x),只需证:∀x>0,g(x)<x;只需证:∀x>0,ln(e x﹣1)﹣lnx<x;即证:ln(e x﹣1)<lnx+lne x;即证:∀x>0xe x>e x﹣1;所以,只要证:∀x>0xe x﹣e x+1>0;令H(x)=xe x﹣e x+1,则H′(x)=xe x>0;故函数H(x)在(0,+∞)上单调递增;∴H(x)>H(0)=0;∴对∀x>0,xe x﹣e x+1>0成立,即g(x)<x,∴f<f(x).点评:本题以函数为载体,主要考查导数的几何意义,考查导数在研究函数的单调性和最值中的应用,考查恒成立问题的解决方法,属于中档题.。
2015-2016学年山东省潍坊市青州市高一(上)期中数学试卷一、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)已知集合M={x|﹣3<x≤5},N={x|x<﹣5或x>5},M∪N等于()A.{x|﹣5<x<5}B.{x|x<﹣5或x>﹣3}C.{x|﹣3<x≤5}D.{x|x<﹣3或x>5}2.(5分)函数y=+的定义域为()A.{x|x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|x≥1或x≤0}D.{x|0≤x≤1} 3.(5分)若函数g(x+2)=2x+3,则g(3)的值是()A.9 B.7 C.5 D.34.(5分)函数y=f(x)在[﹣2,2]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是()A.f(﹣2),0 B.0,2 C.f(﹣2),2 D.f(2),25.(5分)如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值3,那么f(x)在区间[﹣5,﹣1]上是()A.增函数且最小值为3 B.增函数最大值为3C.减函数且最小值为﹣3 D.减函数且最大值为﹣36.(5分)已知a=30.2,b=0.2﹣3,c=(﹣3)0.2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a7.(5分)已知0<m<n<1,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为()A.B.C.D.8.(5分)已知函数y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0 的所有实根之和是()A.0 B.1 C.2 D.49.(5分)向高为H的水瓶中注水,注满为止.如果注水量V与水深h的函数关系如图,那么水瓶的形状是图中的()A.B.C. D.10.(5分)某工厂生产某种产品的月产量y和月份x满足关系y=a•0.5x+b.现已知该厂1月份、2月份生产该产品分别为1万件、1.5万件.则此厂3月份该产品的产量为()A.1.75万件B.1.7万件 C.2万件D.1.8万件11.(5分)设函数f(x)=,g(x)=﹣,则函数h(x)=f(x)﹣g(x)的零点个数是()A.4 B.3 C.2 D.112.(5分)若函数f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0则<0的解集为()A.(﹣3,3)B.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)C.(﹣3,0)∪(3,+∞)D.(﹣∞,﹣3)∪(0,+3)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.(5分)高一某班有学生45人,其中参加数学竞赛的有32人,参加物理竞赛的有28人,另外有5人两项竞赛均不参加,则该班既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有人.14.(5分)已知函数y=f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)=.15.(5分)设函数f(x)=,若f(x0)=8,则x0=.16.(5分)给出下列五种说法:(1)函数y=a x(a>0,a≠1)与函数y=x2得到定义域相同;(2)函数y=x2与y=3x的值域相同;(3)函数y=与y=均是奇函数;(4)函数y=(x﹣1)2与y=2x﹣1在(0,+∞)上都是增函数;(5)记函数f(x)=x﹣[x](注:[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.2]=3;[﹣2.3]=﹣3),则f(x)的值域是[0,1).其中所有正确说法的序号是.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.(10分)已知函数f(x)=.(1)求f(f(0))的值;(2)在给出坐标系中画出函数f(x)的大致图象(只画图象不写过程).18.(12分)已知集合A={x|a﹣1≤x≤2a+3},B={x|﹣2≤x≤4},全集U=R.(1)当a=2时,求A∩B和(∁R A)∩(∁R B);(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.19.(12分)(1)化简:();(2)若a>0,b>0,化简:.20.(12分)销售甲、乙两种商品所得利润分别是y1、y2万元,它们与投入资金x万元的关系分别为,y 2=bx,(其中m,a,b都为常数),函数y1,y2对应的曲线C1、C2如图所示.(1)求函数y1、y2的解析式;(2)若该商场一共投资4万元经销甲、乙两种商品,求该商场所获利润的最大值.21.(12分)已知指数函数y=g(x)满足g(3)=8,定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(1)确定y=f(x)和y=g(x)的解析式;(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明;(3)若对任意x∈[﹣5,﹣1]都有f(1﹣x)+f(1﹣2x)>0成立,求x的取值范围.22.(12分)函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数,且a>0).(1)若f(﹣1)=0,且f(x)=0有且仅有一个实数根,求a,b的值;(2)在(1)的条件下,当x∈[﹣2,2]时,g(x)=f(x)﹣kx是单调函数,求实数k的取值范围;(3)若f(x)为偶函数,设F(x)=,mn<0,m+n>0,试比较F(m)+F(n)的值与0的大小.2015-2016学年山东省潍坊市青州市高一(上)期中数学试卷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)已知集合M={x|﹣3<x≤5},N={x|x<﹣5或x>5},M∪N等于()A.{x|﹣5<x<5}B.{x|x<﹣5或x>﹣3}C.{x|﹣3<x≤5}D.{x|x<﹣3或x>5}【解答】解:根据题意,集合M={x|﹣3<x≤5},N={x|x<﹣5或x>5},在数轴上表示可得:则M∪N={x|x<﹣5或x>﹣3};故选:B.2.(5分)函数y=+的定义域为()A.{x|x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|x≥1或x≤0}D.{x|0≤x≤1}【解答】解:要使原函数有意义,则需,解得0≤x≤1,所以,原函数定义域为[0,1].故选:D.3.(5分)若函数g(x+2)=2x+3,则g(3)的值是()A.9 B.7 C.5 D.3【解答】解:令x+2=3,解得x=1代入g(x+2)=2x+3,即g(3)=5.故选:C.4.(5分)函数y=f(x)在[﹣2,2]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是()A.f(﹣2),0 B.0,2 C.f(﹣2),2 D.f(2),2【解答】解:由函数图象可知,当x=1时,函数有最大值,最大值为2,当x=﹣2时,函数有最小值,最小值为f(﹣2),故选:C.5.(5分)如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值3,那么f(x)在区间[﹣5,﹣1]上是()A.增函数且最小值为3 B.增函数最大值为3C.减函数且最小值为﹣3 D.减函数且最大值为﹣3【解答】解:由奇函数的性质可知,若奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值3,则那么f(x)在区间[﹣5,﹣1]上为减函数,且有最大值为﹣3,故选:D.6.(5分)已知a=30.2,b=0.2﹣3,c=(﹣3)0.2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.b>c>a【解答】解:∵a=30.2<3,b=0.2﹣3=53=125,即b>a,c=(﹣3)0.2<0,∴b>a>c,故选:B.7.(5分)已知0<m<n<1,则指数函数①y=m x,②y=n x的图象为()A.B.C.D.【解答】解:因为0<m<n<1,可得.则指数函数①y=m x,②y=n x都是减函数,当x=﹣1时,,所以x<0时,①的图象在②的上方.故选:C.8.(5分)已知函数y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0 的所有实根之和是()A.0 B.1 C.2 D.4【解答】解:∵函数y=f(x)是偶函数∴其图象关于y轴对称∴其图象与x轴有四个交点也关于y轴对称∴方程f(x)=0 的所有实根之和为0故选:A.9.(5分)向高为H的水瓶中注水,注满为止.如果注水量V与水深h的函数关系如图,那么水瓶的形状是图中的()A.B.C. D.【解答】解:如果水瓶形状是圆柱,V=πr2h,r不变,V是h的正比例函数,其图象应该是过原点的直线,与已知图象不符.故D错;由已知函数图可以看出,随着高度h的增加V也增加,但随h变大,每单位高度的增加,体积V的增加量变小,图象上升趋势变缓,其原因只能是瓶子平行底的截面的半径由底到顶逐渐变小.故A、C错.故选:B.10.(5分)某工厂生产某种产品的月产量y和月份x满足关系y=a•0.5x+b.现已知该厂1月份、2月份生产该产品分别为1万件、1.5万件.则此厂3月份该产品的产量为()A.1.75万件B.1.7万件 C.2万件D.1.8万件【解答】解:由题设可得,解得a=﹣2,b=2所以y=﹣2×0.5x+2将x=3代入解得,y=1.75故选:A.11.(5分)设函数f(x)=,g(x)=﹣,则函数h(x)=f(x)﹣g(x)的零点个数是()A.4 B.3 C.2 D.1【解答】解:作函数f(x)=与函数g(x)=﹣的图象如下,,当0<x≤1时,h(x)=4x﹣4+≥0,(当且仅当4x=,即x=时,等号成立);故两个函数图象共有三个公共点,故函数h(x)=f(x)﹣g(x)的零点个数是3,故选:B.12.(5分)若函数f(x)为偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,又f(3)=0则<0的解集为()A.(﹣3,3)B.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)C.(﹣3,0)∪(3,+∞)D.(﹣∞,﹣3)∪(0,+3)【解答】解:由题意画出符合条件的函数图象:∵函数y=f(x)为偶函数,∴<0转化为xf(x)<0,由图得,当x>0时,f(x)<0,则x>3;当x<0时,f(x)>0,则﹣3<x<0;综上得,<0的解集是:(﹣3,0)∪(3,+∞),故选:C.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.(5分)高一某班有学生45人,其中参加数学竞赛的有32人,参加物理竞赛的有28人,另外有5人两项竞赛均不参加,则该班既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有20人.【解答】解:设既参加数学竞赛又参加物理竞赛的有x人,则只参加数学的有32﹣x,只参加物理的有28﹣x,则5+32﹣x+28﹣x+x=45,即x=20,故答案为:2014.(5分)已知函数y=f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)=﹣﹣1.【解答】解:当x<0时,﹣x>0,∵当x>0时,f(x)=,∴整体代入可得f(﹣x)=+1,又函数y=f(x)是奇函数,∴﹣f(x)=f(﹣x)=+1,∴f(x)=﹣﹣1,故答案为:﹣﹣1.15.(5分)设函数f(x)=,若f(x0)=8,则x0=4或.【解答】解:由题意,得①当x0≤2时,有x02+2=8,解之得x0=±,而>2不符合,所以x0=﹣;②当x0>2时,有2x0=8,解之得x0=4.综上所述,得x0=4或.故答案为:4或.16.(5分)给出下列五种说法:(1)函数y=a x(a>0,a≠1)与函数y=x2得到定义域相同;(2)函数y=x2与y=3x的值域相同;(3)函数y=与y=均是奇函数;(4)函数y=(x﹣1)2与y=2x﹣1在(0,+∞)上都是增函数;(5)记函数f(x)=x﹣[x](注:[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.2]=3;[﹣2.3]=﹣3),则f(x)的值域是[0,1).其中所有正确说法的序号是(1)(3)(5).【解答】解:(1)函数y=a x(a>0,a≠1)与函数y=x2的定义域都是R,相同,(1)正确;(2)函数y=x2的值域为[0,+∞),y=3x的值域为(0,+∞),(2)错误;(3)==﹣f(x),y=为奇函数,f(﹣x)===,﹣f(x)=﹣()=,函数y=是奇函数,(3)正确;(4)函数y=(x﹣1)2在(0,1)上是减函数,(4)错误;(5)记函数f(x)=x﹣[x](注:[x]表示不超过x的最大整数,例如[3.2]=3;[﹣2.3]=﹣3,则f(x)的值域是[0,1),(5)正确.故答案为:(1)(3)(5).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.(10分)已知函数f(x)=.(1)求f(f(0))的值;(2)在给出坐标系中画出函数f(x)的大致图象(只画图象不写过程).【解答】解:(1)∵函数f(x)=,∴f(0)=1,∴f(f(0))=f(1)=0.(2)函数f(x)的图象如图所示:18.(12分)已知集合A={x|a﹣1≤x≤2a+3},B={x|﹣2≤x≤4},全集U=R.(1)当a=2时,求A∩B和(∁R A)∩(∁R B);(2)若A∩B=A,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)当a=2时,A={x|1≤x≤7},B={x|﹣2≤x≤4},全集U=R,∴A∩B={x|1≤x≤4},(∁R A)∩(∁R B)={x|x<﹣2,或x>7},(2)∵A∩B=A,∴A⊆B,当A=∅时,则a﹣3>2a+3,解得a<﹣4,当A≠∅,则,解得﹣1≤a≤,综上;a的取值范围是{a|a<﹣4,或﹣1≤a≤}19.(12分)(1)化简:();(2)若a>0,b>0,化简:.【解答】解:(1)原式==﹣.(2)原式=﹣(4a﹣1)=4a﹣(4a﹣1)=1.20.(12分)销售甲、乙两种商品所得利润分别是y1、y2万元,它们与投入资金x万元的关系分别为,y 2=bx,(其中m,a,b都为常数),函数y1,y2对应的曲线C1、C2如图所示.(1)求函数y1、y2的解析式;(2)若该商场一共投资4万元经销甲、乙两种商品,求该商场所获利润的最大值.【解答】解:(1)由题意,解得,…(4分)又由题意得,(x≥0)…(7分)(不写定义域扣一分)(2)设销售甲商品投入资金x万元,则乙投入(4﹣x)万元由(1)得,(0≤x≤4)…(10分)令,则有=,,当t=2即x=3时,y取最大值1.答:该商场所获利润的最大值为1万元.…(14分)(不答扣一分)21.(12分)已知指数函数y=g(x)满足g(3)=8,定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(1)确定y=f(x)和y=g(x)的解析式;(2)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明;(3)若对任意x∈[﹣5,﹣1]都有f(1﹣x)+f(1﹣2x)>0成立,求x的取值范围.【解答】解:(1)设g(x)=a x,则g(3)=a3=8;∴a=2;∴g(x)=2x;∴;f(x)为R上的奇函数;∴f(﹣1)=﹣f(1);即;∴m=2;∴;(2)x增大时,2x增大,∴f(x)减小;∴f(x)在R上单调递减,证明如下:设x1,x2∈R,且x1<x2,则:=;∵x1<x2;∴,;又;∴f(x1)>f(x2);∴f(x)在R上单调递减;(3)根据前面知,f(x)在R上单调递减,且为奇函数;∴由f(1﹣x)+f(1﹣2x)>0得,f(1﹣x)>f(2x﹣1);∴;∴2≤x≤3;∴x的取值范围为[2,3].22.(12分)函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数,且a>0).(1)若f(﹣1)=0,且f(x)=0有且仅有一个实数根,求a,b的值;(2)在(1)的条件下,当x∈[﹣2,2]时,g(x)=f(x)﹣kx是单调函数,求实数k的取值范围;(3)若f(x)为偶函数,设F(x)=,mn<0,m+n>0,试比较F(m)+F(n)的值与0的大小.【解答】解:(1)∵f(﹣1)=0,∴a﹣b+1=0①(1分)又f(x)=0有且仅有一个实数根,所以a≠0,=0即4a﹣b2=0②由①②得a=1,b=2(3分)∴f(x)=x2+2x+1=(x+1)2.(5分)(2)由(1)有g(x)=f(x)﹣kx=x2+2x+1﹣kx=x2+(2﹣k)x+1=(x+)2+1﹣,(7分)当≥2或≤﹣2时,即k≥6或k≤﹣2时,g(x)是具有单调性.(9分)(3)∵f(x)为偶函数,∴b=0,∴f(x)=ax2+1,∴F(x)=,(11分)∵m>0,n<0,则m>n,则n<0.又m+n>0,m>﹣n>0,∴|m|>|﹣n|(13分)∴F(m)+F(n)=f(m)﹣f(n)=(am2+1)﹣an2﹣1=a(m2﹣n2)>0,∴F(m)+F(n)>0.(16分).赠送初中数学几何模型【模型五】垂直弦模型:图形特征:运用举例:1.已知A、B、C、D是⊙O上的四个点.(1)如图1,若∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD,求证AC⊥BD;(2)如图2,若AC⊥BD,垂足为E,AB=2,DC=4,求⊙O的半径.O DAB CEAOD CB2.如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC⊥BD于P,设⊙O的半径是2。