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- 2021-06-16 发布
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南阳市 2016 年秋期高中三年级期中质量评估
数学试题(文)
第Ⅰ卷(共 60 分)
一、选择题:本大题共 12 个小题,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 {1,2,3}A , { | ( 1)( 2) 0, }B x x x x Z ,则 A B ( )
A.{1} B.{1,2} C.{0,1,2,3} D.{ 1,0,1,2,3}
2.设复数 z 满足 3z i i ,则 z ( )
A.3 2i B. 3 2i C.1 2i D. 1 2i
3.已知向量 (1, )a m , (3, 2)b ,且 ( )a b b ,则 m ( )
A. 8 B. 6 C. -6 D. -8
4.已知不等式 2 2 3 0x x 的解集为 A ,不等式 2 6 0x x 的解集为 B ,不等式 2 0x ax b
的解集为 A B ,那么 a b 等于( )
A. -3 B. 1 C. -1 D.3
5.已知等差数列{ }na 前 9 项的和为 27, 10 8a ,则 100a ( )
A. 97 B. 98 C. 99 D.100
6. ABC 的内角 , ,A B C 的对边分别为 , ,a b c ,已知 5a , 2c , 2cos 3A ,则b ( )
A. 2 B. 3 C. 2 D.3
7.在同一直角坐标系中,函数 ( ) ( 0)af x x x , ( ) logag x x 的图象可能是( )
8.若 0a b , 0 1c ,则( )
A. a bc c B. c ca b C. log logc ca b D. log loga bc c
9.如图是函数 sin( )( 0, 0)y A x A 的图象的一段,它的解析式为( )
A. 2 sin(2 )3 3y x B. 2 sin( )3 2 3
xy
C. 2 sin( )3 3y x D. 2 2sin(2 )3 3y x
10. O 为平面上的定点, , ,A B C 是平面上不共线的三点,若 ( ) ( 2 ) 0OB OC OB OC OA ,
则 ABC 是( )
A. 以 AB 为底边的等腰三角形 B.以 BC 为底边的等腰三角形
C. 以 AB 为斜边的直角三角形 D.以 BC 为斜边 的直角三角形
11.下面四个图象中,有一个是函数 3 2 21( ) ( 1) 1( )3f x x ax a x a R 的导函数 ' ( )y f x 的图
象,则 ( 1)f ( )
A. 1
3
或 5
3
B. 1
3
C. 5
3
D. 1
3
12.若 a 满足 lg 4x x ,b 满足 10 4xx ,函数
2 ( ) 2, 0( )
2, 0
x a b x xf x
x
,则关于 x 的
方程 ( )f x x 的解的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D.4
第Ⅱ卷(共 90 分)
二、填空题(每题 5 分,满分 20 分,将答案填在答题纸上)
13.设等比数列{ }na 的各项均为正数,其前 n 项和为 nS ,若 1 1a , 3 4a , 63kS ,则
k .
14.设函数 3 1, 1
( )
2 , 1x
x x
f x
x
,则满足 ( )( ( )) 2 f af f a 的 a 的取值范围是 .
15.设函数
12016 2015( ) 2017sin ( [ , ])2016 1 2 2
x
xf x x x
的最大值为 M ,最小值为 N ,那么
M N .
16.某企业生产甲、乙两种产品均需用 ,A B 两种原料,已知生产 1 吨每种产品所需原料及每天原料
的可用限额如表所示,如果生产 1 吨甲、乙产品可获利润分别为 3 万元、4 万元,则该企业每天可
获得最大利润为 万元.
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 10 分)
已知数列{ }na 是首项为 1,公差不为 0 的等差数列,且 1 2 5, ,a a a 成等比数列.
(1)求数列{ }na 的通项公式;
(2)若
1
1
n
n n
b a a
, nS 是数列{ }nb 的前 n 项和,求证: 1
2nS .
18. (本小题满分 12 分)
在 ABC 中, , ,a b c 分别是角 , ,A B C 的对边,且 cos
cos 2
B b
C a c
.
(1)求角 B 的大小;
(2)若 3b ,求 ABC 的面积的最大值.
19. (本小题满分 12 分)
已知数列{ }na ,当 2n 时,满足 11 n n nS a a .
(1)求该数列的通项公式;
(2)令 ( 1)n nb n a ,求数列{ }nb 的前 n 项和 nT .
20. (本小题满分 12 分)
设函数 3 2( )f x x ax bx c ,曲线 ( )y f x 在点 (1, (1))P f 处的切线方程为 3 1y x .
(1)若 ( )y f x 在 2x 时有极值,求 ( )f x 的表达式;
(2)若函数 ( )y f x 在区间[ 2,1] 上单调递增,求实数b 的取值范围.
21. (本小题满分 12 分)
已知向量 3 3(cos ,sin )2 2
x xa , (cos , sin )2 2
x xb ,且 [0, ]2x .
(1)求 a b 及| |a b ;
(2)若 ( ) 2 | |f x a b a b 的最小值是 3
2
,求 的值.
22. (本小题满分 12 分)
已知函数 ( ) (ln 1)f x ax x ( a R 且 0a ).
(1)求函数 ( )y f x 的单调递增区间;
(2)当 0a 时,设函数 31( ) ( )6g x x f x ,函数 '( ) ( )h x g x .
①若 ( ) 0h x 恒成立,求实数 a 的取值范围;
②证明: 2 2 2 2 2 *ln(1 2 3 ) 1 2 3 ( )en n n N .
试卷答案
一、选择题
1.C 2.B 3.A 4.A 5.B 6.D 7.D 8. C 9. D 10.B 11.A 12.C
解析:1. 1 2 0 ZB x x x x , 1 2 Zx x x , ,
∴ 0 1B , ,∴ 0 1 2 3A B , , , ,故选 C.
2.由 i 3 iz 得 3 2iz ,所以 3 2iz ,故选 B.
3. 4 2a b m , ,∵ ( )a b b ,∴ ( ) 12 2( 2) 0a b b m 解得 8m ,故选 A.
4.由题意得 A={x|-1<x<3},B={x|-3<x<2},A∩B={x|-1<x<2},由根与系数
的关系可知,a=-1,b=-2,∴a+b=-3, 故选 A
5.由等差数列性质可知: 1 9 5
9 5
9 9 2 9 272 2
a a aS a
,故选
5 3a ,
而 10 8a ,因此公差 10 5 110 5
a ad
∴ 100 10 90 98a a d .故选 B.
6.由余弦定理得
3
22245 2 bb ,解得 3b (
3
1b 舍去),故选 D.
7.根据对数函数性质知,a>0,所以幂函数是增函数,排除 A(利用(1,1)点也可以排除);
选项 B 从对数函数图像看 a<1,与幂函数图像矛盾;选项 C 从对数函数图像看 a>1,
与幂函数图像矛盾,故选 D.
8.根据指数函数与对数函数的性质分析比较可得, 故选 C.
9.由图像知 A=2
3
,1
2
T=π
2
,所以 T=π,所以ω=2,
又由-7π
12
×2+φ=2kπ+3
2
π,k∈Z,所以当 k=-1 时,φ=2π
3
;
所以 y=2
3
sin
2x+2π
3 .故选 D.
10 . 因 为 ( ) ( 0 2 ) 0OB OC OB C OA , 所 以 ( 0 ) 0CB OB OA C OA ,
( ) ( ) 0AB AC AB AC , 2 2
0AB AC , 2 2
=0AB AC ,即 =AB AC
,
故选 B.
11.∵f′(x)=x2+2ax+a2-1,∴f′(x)的图像开口向上.
根据图像分析,若图像不过原点,则 a=0,f(-1)=5
3
;
若图像过原点,则 a2-1=0,又对称轴 x=-a>0,∴a=-1,
∴f(-1)=-1
3
.故选 A.
12.∵a 满足 x+lgx=4,b 满足 x+10x=4,
∴a,b 分别为函数 y=4-x 与函数 y=lgx,y=10x 图象交点的横坐标
由于 y=x 与 y=4-x 图象交点的横坐标为 2,函数 y=lgx,y=10x 的图象关于 y=x 对称
∴a+b=4
∴函数 f(x)=
当 x≤0 时,关于 x 的方程 f(x)=x,即 x2+4x+2=x,即 x2+3x+2=0,
∴x=-2 或 x=-1,满足题意
当 x>0 时,关于 x 的方程 f(x)=x,即 x=2,满足题意
∴关于 x 的方程 f(x)=x 的解的个数是 3 故选 C.
二、填空题
13.6 14.
2
3
,+∞
15.4 031 16.18
解析:13.设等比数列 na 公比为 q,由已知 a1=1,a3=4,得 q2=a3
a1
=4.又 na 的各项均为正数,
∴q=2.而 Sk=1-2k
1-2
=63,∴2k-1=63,解得 k=6.
14.由 f(f(a))=2f(a)得,f(a)≥1.
当 a<1 时,有 3a-1≥1,∴a≥2
3
,∴2
3
≤a<1.
当 a≥1 时,有 2a≥1,∴a≥0,∴a≥1. 综上,a≥2
3
.
15.依题意得,f(x)=2 016- 1
2016 1x
+2 017sin x,
注意到 1
2016 1x
+ 1
2016 1x
=1,且函数 f(x)在
-π
2
,π
2 上是增函数(注:函数 y=-
1
2016 1x
与 y=2 017sin x
在
-π
2
,π
2 上都是增函数),故 M+N=f
π
2 +f
-π
2 =4 032-1=4 031.
16.设每天生产甲、乙产品分别为 x 吨、y 吨,每天所获利润为
z 万元,则由题意可得,
3x+2y≤12,
x+2y≤8,
x≥0,y≥0,
z=3x+4y,作出可行域如图阴影部分所示,由图形可知,当直线 z=3x+4y 经
过点 A(2,3)时,z 取最大值,最大值为 3×2+4×3=18.
三、解答题
17.解析:(I)设数列 na 公差为 d,且 d≠0,∵a1,a2,a5 成等比数列,a1=1
∴(1+d)2=1×(1+4d)解得 d=2,∴an=2n-1.……………………………………5 分
(Ⅱ)
1
1
nn
n aab = 1 1 1( )2 2 1 2 1n n
∴Sn=b1+b2+…+bn= 1
2
(1- 1
3
)+ 1
2
( 1
3
- 1
5
)+…+ 1 1 1( )2 2 1 2 1n n
= 1
2
(1- 1
3
+ 1
3
- 1
5
+…+ 1 1 )2 1 2 1n n
= 1
2
(1- 1 )2 1n
< 1
2
………………………………………………………………10 分
18. 解析:(Ⅰ)∵在△ABC 中, ,
∴根据正弦定理,得 =﹣ ,
去分母,得 cosB(2sinA+sinC)=﹣sinBcosC,……… ……………………………2 分
即 2cosBsinA+(sinBcosC+cosBsinC)=0,可得 2cosBsinA+sin(B+C)=0,
∵△ABC 中,sinA=sin (B+C),
∴2cosBsinA+sinA=0,即 sinA(2cosB+1)=0.……………………………………4 分
又∵△ABC 中,sinA>0,∴2cosB+1=0,可得 cosB=﹣ .
∵B∈(0,π),∴B= 2
3
. …………………………………………………………6 分
(Ⅱ)∵b=3,cosB=cos π=﹣ ,
∴由余弦定理 b2=a2+c2﹣2accosB,即 9=a2+c2+ac≥3ac,即 ac≤3, ……………8 分
∴S△ABC= acsinB≤ ×3× = (当且仅当“a=c”时取“=”号),
则△ABC 面积最大值为 . ………………………………………………………12 分
19.解析:(Ⅰ)当 2n 时, nnn aaS 11 ,则 1 11 n n nS a a ,
作差得: 1 1 12n n n na a a a , 1
1
2n na a .………………………………2 分
又 2 1 2 1 2 1 2 1
11 1 2S a a a a a a a 即 ,
由已知 0na ,
1
1
2
n
n
a
a
,
na 是首项为 1
2
,公比为 1
2
的等比数列,………………………………………4 分
11 1 1
2 2 2
n
n na ( ) . ……………………………………………………………6 分
(Ⅱ)由(Ⅰ)得: 1
2n n
nb , ……………………………………………………7 分
1 2 3 1
2 3 4 1
2 2 2 2 2n n n
n nT
,①
2 3 4 1
1 2 3 4 1
2 2 2 2 2 2n n n
n nT
,②
33 2n n
nT . ………………………………………………………………………12 分
20. 解析:(Ⅰ)由 cbxaxxxf 23)( 得 baxxxf 23)(' 2 ,
)(xfy 在点 ))1(,1( fP 处的切线方程为 )1)(1(')1( xffy ,
即 )1)(23()1( xbacbay .
而 )(xfy 在点 ))1(,1( fP 处的切线方程为 13 xy ,
故
3
02
41
323
cba
ba
cba
ba 即 ……………………………………………3 分
∵ )(xfy 在 2x 处有极值,故 .124-02-' baf ,)(
联立解得 542)(,5,4,2 23 xxxxfcba . ………………………6 分
(Ⅱ)因为 baxxxf 23)(' 2 ,由(Ⅰ)知 bbxxxfba 23)('.02 ,
依题意在 ]1,2[ 上恒有 0)(' xf ,即 03 2 bbxx
即 23)1( xxb 在 ]1,2[ 上恒成立.
当 1x 时恒成立;
当 )1,2[x 时, )0,3[1 x , 61
3)1(31
3 2
xxx
xb ……………8 分
而 ))0,3[1(61
3)1(3 xxx 当且仅当 0x 时成立
061
3)1(3
xx
要使 61
3)1(3
xxb 恒成立,只须 0b . …………………………………11 分
所以实数 b 的取值范围 0, ……………………………………………………12 分
21.解析:(Ⅰ)a·b=cos 3x
2
·cos x
2
-sin 3x
2
·sin x
2
=cos 2x. ………………2 分
|a+b|= a2+2a·b+b2
= 2+2cos 2x=2 cos2x=2|cos x|. …………………………………………4 分
∵x∈
0,π
2 ,∴cos x≥0,
∴|a+b|=2cos x. …………………………………………………………6 分
(Ⅱ)f(x)=cos 2x-4λcos x,
即 f(x)=2(cos x-λ)2-1-2λ2. ………………………………………………7 分
∵x∈
0,π
2 ,∴0≤cos x≤1.
①当λ<0 时,当且仅当 cos x=0 时,f(x)取得最小值-1,这与已知矛盾.
②当 0≤λ≤1 时,当且仅当 cosx=λ时,f(x)取得最小值-1-2λ2,
即-1-2λ2=-3
2
,解得λ=1
2
.
③当λ>1 时,当且仅当 cos x=1 时,f(x)取得最小值 1-4λ,
即 1-4λ=-3
2
,解得λ=5
8
,这与λ>1 相矛盾. ………………………………11 分
综上所述,λ=1
2
即为所求.…………………………………………………………12 分
22.解析:(Ⅰ)∵ ( ) (ln 1)f x ax x ,∴x>0 ……………………………1 分
又 1ln 1 lnf x a x x a xx
, ……………………………2 分
令 0f x ,
当 0a 时,解得 1x ;当 0a 时,解得 0 1x , …………………………3 分
所以当 0a 时,函数 y f x 的单调递增区间是 1, ;
当 0a 时,函数 y f x 的单调递增区间是 0,1 .……………………………4 分
(Ⅱ)(1) 2 21 1( ) ( ) ( ) ln2 2h x g x x f x x a x ,由题意得 min 0h x ,
因为
2a x ah x x x x
( )( )x a x a
x
,
所以当 (0, )x a 时, 0h x , h x 单调递减;
当 ( , )x a 时, 0h x , h x 单调递增; ……………………………6 分
min
1( ) ( ) ln2h x h a a a a ,
由 1 ln 02 a a a ,得 ln 1a ,解得 0 ea ,
所以实数 a 的取值范围是 0,e .……………………………………………………8 分
(2)由(1)知 ea 时, 21 eln 02h x x x 在 0,x 上恒成立,
当 ex 时等号成立,
*x N 时, 22eln x x ,令 1,2,3 ,x n ,累加可得
2 2 2 22e ln1 ln 2 ln3 ln 1 2 3n n ,
即 2 2 2 2e 2ln 1 2 3 1 2 3 ,n n *nN .……………………12 分
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