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  • 2021-06-16 发布

南阳市 2016 年秋期高中三年级期中质量评估 数学试题(文)

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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 3b ( 3 1b 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 2n 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 2x 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 1x 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 0x 时成立 061 3)1(3  xx 要使 61 3)1(3  xxb 恒成立,只须 0b . …………………………………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           *nN .……………………12 分