2020年高三数学上期末试卷(及答案)

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2020年河北省衡水市第六中学高三数学理期末试题含解析

2020年河北省衡水市第六中学高三数学理期末试题含解析

2020年河北省衡水市第六中学高三数学理期末试题含解析一、 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,只有是一个符合题目要求的1. 设集合,,则( )A .B .C .D .参考答案:A 因为集合,,所以。

2. 执行右图所示的程序框图,输出结果的值是___ .参考答案: 1略3. 已知集合( )A .{1,2,3}B .{1,2,4}C .{2,3,4}D .{1,2,3,4}参考答案:D4. 设变量x ,y 满足约束条件,则x 2+y 2的最小值为( )A .0B .C .1D .参考答案:B【考点】简单线性规划.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用z 的几何意义进行求解即可.【解答】解:作出不等式组,对应的平面区域如图,z 的几何意义为区域内的点到原点的距离的平方, 由图象知:OA 的距离最小,原点到直线2x+y ﹣2=0的距离最小.由=,则x 2+y 2的最小值为:,故选:B .5. 设是双曲线的两个焦点,P 是C 上一点,若,且的最小内角为,则C 的离心率为A .B .C .D .参考答案:C6. 若直线(a >0,b >0)被圆截得的弦长为4,则的最小值为( )A. B. C. D.参考答案:C圆的标准方程为,所以圆心坐标为,半径为.因为直线被圆截得的弦长为4,所以线长为直径,即直线过圆心,所以,即,所以,所以,当且仅当,即,时取等号,所以的最小值为,选C.7. 设函数,数列是公差不为0的等差数列,,则A.0 B.7 C.14D.21参考答案:D略8. 给定函数①,②,③,④, 其中在区间上单调递减的函数序号是( )A.①②B.②③C.③④D.①④参考答案:B9. 设变量满足约束条件:的最大值为()A.10 B.8 C.6 D.4 参考答案:C略10. 设a、b是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )A.若a∥b,a∥α,则b∥αB.若α⊥β,a∥α,则a⊥βC.若α⊥β,a⊥β,则a∥αD.若a⊥b,a⊥α,b⊥β,则α⊥β参考答案:D考点:空间中直线与平面之间的位置关系.专题:证明题;综合法.分析:A选项a∥b,a∥α,则b∥α,可由线面平行的判定定理进行判断;B选项α⊥β,a∥α,则a⊥β,可由面面垂直的性质定理进行判断;C选项α⊥β,a⊥β,则a∥α可由线面的位置关系进行判断;D选项a⊥b,a⊥α,b⊥β,则α⊥β,可由面面垂直的判定定理进行判断;解答:解:A选项不正确,因为b?α是可能的;B选项不正确,因为α⊥β,a∥α时,a∥β,a?β都是可能的;C选项不正确,因为α⊥β,a⊥β时,可能有a?α;D选项正确,可由面面垂直的判定定理证明其是正确的.故选D点评:本题考查线面平行、线面垂直以及面面垂直的判断,主要考查空间立体的感知能力以及组织相关知识进行判断证明的能力.二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. (2015?上海模拟)已知数列{a n}满足a n=,且f(n)=a1+a2+a3+…+a2n﹣1,(n∈N*),则f(4)﹣f(3)的值为.参考答案:139【考点】:数列的求和.【专题】:计算题.【分析】:由已知先求出f(4),f(3),然后代入数列的通项公式即可求解解:∵a n=,f(n)=a1+a2+a3+…+a2n﹣1,∴f(4)﹣f(3)=a1+a2+a3+…+a7﹣(a1+a2+a3+…+a5)=a6+a7=11+27=139故答案为:139【点评】:本题主要考查了利用数列的递推公式求解数列的和,属于基础试题12. 如图,在矩形ABCD中,AB =2.AD =3,AB中点为E,点F,G分别在线段AD,BC上随机运动,则∠FEG为锐角的概率为。

海淀区2020届高三第一学期期末数学试题及答案(官方版)

海淀区2020届高三第一学期期末数学试题及答案(官方版)

海淀区高三年级第一学期期末练习数学 2020. 01本试卷共4页,150分。

考试时长120分钟。

考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。

考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。

第一部分(选择题 共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。

在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。

(1)已知集合{}1,2,3,4,5,6U =,{}1,3,5A =,{}2,3,4B =,则集合U A B I ð是 (A ){1,3,5,6}(B ){1,3,5} (C ){1,3} (D ){1,5}(2)抛物线24y x =的焦点坐标为 (A )(0,1)(B )(10,) (C )(0,1-) (D )(1,0)-(3)下列直线与圆22(1)(1)2x y -+-=相切的是(A )y x =- (B )y x =(C )2y x =- (D )2y x =(4)已知,a b R Î,且a b >,则 (A )11ab <(B )sin sin a b >(C )11()()33ab<(D )22a b >(5)在51()x x-的展开式中,3x 的系数为 (A )5-(B )5(C )10-(D )10(6)已知平面向量,,a b c 满足++=0a b c ,且||||||1===a b c ,则⋅a b 的值为(A )12-(B )12(C )32-(D )32(7)已知α, β, γ是三个不同的平面,且=m αγI ,=n βγI ,则“m n ∥”是“αβ∥”的(A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件(D )既不充分也不必要条件(8)已知等边△ABC 边长为3. 点D 在BC 边上,且BD CD >,7AD =. 下列结论中错误的是(A )2BDCD= (B )2ABDACDS S ∆∆= (C )cos 2cos BADCAD∠=∠ (D )sin 2sin BAD CAD ∠=∠ (9)声音的等级()f x (单位:dB )与声音强度x (单位:2W/m )满足12()10lg110x f x -=⨯⨯.喷气式飞机起飞时,声音的等级约为140dB ;一般说话时,声音的等级约为60dB ,那么喷气式飞机起飞时声音强度约为一般说话时声音强度的 (A )610倍(B )810倍(C )1010倍(D )1210倍(10)若点N 为点M 在平面a 上的正投影,则记()N f M a =. 如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,记平面11AB C D 为b ,平面ABCD 为g ,点P 是棱1CC 上一动点(与C ,1C 不重合),1[()]Q f f P g b =,2[()]Q f f P b g =. 给出下列三个结论:①线段2PQ 长度的取值范围是12[,)22;②存在点P 使得1PQ ∥平面b ; ③存在点P 使得12PQ PQ ^. 其中,所有正确结论的序号是 (A )①②③(B )②③(C )①③(D )①②第二部分(非选择题 共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。

2020-2021学年浙江省杭州市高三(上)期末数学试卷 (解析版)

2020-2021学年浙江省杭州市高三(上)期末数学试卷 (解析版)

2020-2021学年浙江省杭州市高三(上)期末数学试卷一、选择题(共10小题).1.若集合A={x|1≤x≤3},B={x|(x﹣1)(x﹣2)≥0},则A∪B=()A.{x|1≤x≤2}B.{x|2≤x≤3}C.{x|1≤x≤3}D.R2.已知a∈R,若(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i(i为虚数单位),则a=()A.﹣1B.0C.1D.23.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.1B.C.D.4.若a>0,b>0,则“a>b”是“lna﹣b>lnb﹣a”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5.函数f(x)=(﹣1)cos x(其中e为自然对数的底数)图象的可能是()A.B.C.D.6.已知随机变量ξ满足P(ξ=x)=ax+b(x=﹣1,0,1),其中a,b∈R.若E(ξ)=,则D(ξ)=()A.B.C.D.7.已知(x2+1)(2x﹣1)7=a0+a1(x﹣1)+a2(x﹣1)2+…+a9(x﹣1)9(x∈R),则a1=()A.﹣30B.30C.﹣40D.408.已知实数a,b满足|b|≤2﹣a,且a≥﹣1,则2a+b的最小值为()A.﹣7B.﹣5C.﹣3D.﹣19.设函数f(x)=lnx﹣﹣2mx+n,若不等式f(x)≤0对x∈(0,+∞)恒成立,则的最大值为()A.B.C.e D.2e10.设数列{a n}满足a1=3,a2=6,a n+2=(n∈N*),()A.存在n∈N*,a n∉QB.存在p>0,使得{a n+1﹣pa n}是等差数列C.存在n∈N*,a n=D.存在p>0,使得{a n+1﹣pa n}是等比数列二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.计算lg2﹣lg=;4=.12.在△ABC中,A=,b=4,a=2,则B=,△ABC的面积等于.13.若a>0,b>0,且a+b=1,则a2+b2的最小值等于,+的最大值等于.14.已知tanα=cosα,则cos2α+cos4α=,=.15.一排11个座位,现安排2人就座,规定中间的3个座位不能坐,且2人不相邻,则不同排法的种数是.16.平面向量,的夹角为60°,且|﹣|=1,则•(+2)的最大值为.17.在棱长为的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,棱BB1,B1C1的中点分别为E,F,点P在平面BCC1B1内,作PQ⊥平面ACD1,垂足为Q.当点P在△EFB1内(包含边界)运动时,点Q的轨迹所组成的图形的面积等于.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.已知函数f(x)=sin(ωx+)cos(ωx+)(ω>0)的最小正周期为π.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在锐角△ABC中,若sin A sin C﹣sin2C=sin2A﹣sin2B,求f(B)的值.19.已知函数f(x)=x2﹣ax﹣|ax﹣2|(a>0).(Ⅰ)若a=2,解不等式f(x)<0;(Ⅱ)设x1,x2,x3,x4是函数y=f(x)+1的四个不同的零点,且x1<x2<x3<x4.问是否存在实数a,使得x2,x3,x4成等差数列?若存在,求出所有a的值;若不存在,说明理由.20.在三棱锥A﹣BCD中,△BCD为等腰直角三角形,点E,G分别是线段BD,CD的中点,点F在线段AB上,且BF=2FA.若AD=1,AB=,CB=CD=.(Ⅰ)求证:AG∥平面CEF;(Ⅱ)求直线AD与平面CEF所成的角.21.在数列{a n}中,a1=1,a2k﹣1,a2k,a2k+1(k∈N*)成等比数列,公比为q k>0.(Ⅰ)若q k=2,求a1+a3+a5+…+a2k﹣1;(Ⅱ)若a2k,a2k+1,a2k+2(k∈N*)成等差数列,公差为d k,设b k=.①求证:{b n}为等差数列;②若d1=2,求数列{d k}的前k项和D k.22.已知函数f(x)=xlnx﹣a(x+1)2,a∈R恰好有两个极值点x1,x2(x1<x2).(Ⅰ)求证:存在实数m∈(),使0<a<m;(Ⅱ)求证:﹣<f(x1)<﹣.参考答案一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40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.若集合A={x|1≤x≤3},B={x|(x﹣1)(x﹣2)≥0},则A∪B=()A.{x|1≤x≤2}B.{x|2≤x≤3}C.{x|1≤x≤3}D.R解:∵A={x|1≤x≤3},B={x|x≤1或x≥2},∴A∪B=R.故选:D.2.已知a∈R,若(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i(i为虚数单位),则a=()A.﹣1B.0C.1D.2解:因为(2+ai)(a﹣2i)=﹣4i,所以4a+(a2﹣4)i=﹣4i,则有4a=0,a2﹣4=﹣4,解得a=0.故选:B.3.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A.1B.C.D.解:由三视图知几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个平行四边形,有两个等腰直角三角形,直角边长为1组成的平行四边形,四棱锥的一条侧棱与底面垂直,且侧棱长为1,∴四棱锥的体积是.故选:B.4.若a>0,b>0,则“a>b”是“lna﹣b>lnb﹣a”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解:当a>0,b>0时,若a>b,则lna>lnb,此时a+lna>b+lnb成立,即充分性成立,设f(x)=x+lnx,当x>0时,f(x)为增函数,则由a+lna>b+lnb得f(a)>f(b),即a>b,即必要性成立,则“a>b”是“a+lna>b+lnb”的充要条件,故选:C.5.函数f(x)=(﹣1)cos x(其中e为自然对数的底数)图象的可能是()A.B.C.D.解:f(x)=•cos x=•cos x,则f(﹣x)=•cos x=•cos x=﹣f(x),则f(x)是奇函数,排除A,C,当0<x<时,f(x)<0,排除B,故选:D.6.已知随机变量ξ满足P(ξ=x)=ax+b(x=﹣1,0,1),其中a,b∈R.若E(ξ)=,则D(ξ)=()A.B.C.D.解:由已知可得:P(ξ=﹣1)=﹣a+b,P(ξ=0)=b,P(ξ=1)=a+b,则﹣a+b+b+a+b=1,即b=,又E(ξ)=﹣1×(﹣a+b)+0×b+1×(a+b)=,所以a=,所以ξ的分布列如下:ξ﹣101P所以D(ξ)=,故选:B.7.已知(x2+1)(2x﹣1)7=a0+a1(x﹣1)+a2(x﹣1)2+…+a9(x﹣1)9(x∈R),则a1=()A.﹣30B.30C.﹣40D.40解:∵(x2+1)(2x﹣1)7=a0+a1(x﹣1)+a2(x﹣1)2+…+a9(x﹣1)9(x∈R),令f(x)=(x2+1)(2x﹣1)7=a0+a1(x﹣1)+a2(x﹣1)2+…+a9(x﹣1)9(x∈R),则f′(x)=2x=a1+a2(x﹣1)1+…+a9(x﹣1)8,f′(x)=2x•(2x﹣1)7+(x2+1)•14(2x﹣1)6,∴a1=f′(1)=2×1+2×14×(2﹣1)6=30故选:B.8.已知实数a,b满足|b|≤2﹣a,且a≥﹣1,则2a+b的最小值为()A.﹣7B.﹣5C.﹣3D.﹣1解:不等式|b|≤2﹣a可化为﹣2+a≤b≤2﹣a,且a≥﹣1,所以约束条件为,画出约束条件表示的平面区域,如阴影部分所示:设z=2a+b,平移目标函数知,当目标函数过点A时,z取得最小值;由,求得A(﹣1,﹣3),所以z=2a+b的最小值为z min=2×(﹣1)+(﹣3)=﹣5.故选:B.9.设函数f(x)=lnx﹣﹣2mx+n,若不等式f(x)≤0对x∈(0,+∞)恒成立,则的最大值为()A.B.C.e D.2e解:不等式f(x)≤0对x∈(0,+∞)恒成立,即为lnx﹣﹣2mx+n≤0,即lnx﹣≤2m(x﹣)对x>0恒成立,设g(x)=lnx﹣,由g′(x)=+>0,可得g(x)在(0,+∞)递增,且g(e)=0,当x→0时,g(x)→﹣∞;x→+∞,g(x)→+∞,作出y=g(x)的图象,再设h(x)=2m(x﹣),x>0,可得h(x)表示过(,0),斜率为2m的一条射线(不含端点),要求的最大值,且满足不等式恒成立,可求的最大值,由于点(,0)在x轴上移动,只需找到合适的m>0,且与g(x)=lnx﹣切于点(,0),如图所示:此时=e,即有的最大值为2e,故选:D.10.设数列{a n}满足a1=3,a2=6,a n+2=(n∈N*),()A.存在n∈N*,a n∉QB.存在p>0,使得{a n+1﹣pa n}是等差数列C.存在n∈N*,a n=D.存在p>0,使得{a n+1﹣pa n}是等比数列解:由a n+2=(n∈N*),可得①,则②①﹣②可得,a n+2a n﹣a n+1a n﹣1=a n+12﹣a n2,所以a n(a n+2+a n)=a n+1(a n+1+a n﹣1),则,由此可得,,所以,则a n+2=3a n+1﹣a n且a1=3∈Z,a2=6∈Z,所以a n∈Z,故选项A,C错误;由a n+3=3a n+2﹣a n+1,可得a n+3﹣a n+2=5a n+1﹣2a n不是常数,所以不存在p>0,使得{a n+1﹣pa n}是等差数列,故选项B错误;假设存在p>0,使得{a n+1﹣pa n}是等比数列,公比为q,则有a n+1﹣pa n=q(a n﹣pa n﹣1),所以a n+1=(p+q)a n﹣pqa n﹣1,由a n+2=3a n+1﹣a n,则,解得,所以存在,使得{a n+1﹣pa n}是等比数列,故选项D正确.故选:D.二、填空题:本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.11.计算lg2﹣lg=1;4=9.解:lg2﹣lg=lg2+lg5=lg10=1;4==9.故答案为:1;9.12.在△ABC中,A=,b=4,a=2,则B=,△ABC的面积等于2.解:因为在△ABC中,A=,b=4,a=2,由正弦定理,可得=,可得sin B=1,因为B∈(0,π),则B=,所以c===2,所以S△ABC=ac==2.故答案为:,2.13.若a>0,b>0,且a+b=1,则a2+b2的最小值等于,+的最大值等于.解:∵a>0,b>0,a+b=1,∴,,∴,∴a2+b2的最小值等于;∵,∴,∴的最大值等于.故答案为:.14.已知tanα=cosα,则cos2α+cos4α=1,=1.解:因为tanα==cosα,可得sinα=cos2α,则cos2α+cos4α=cos2α+sin2α=1,=====1.故答案为:1,1.15.一排11个座位,现安排2人就座,规定中间的3个座位不能坐,且2人不相邻,则不同排法的种数是44.解:根据题意,分2种情况讨论,①两个都在左边的4个座位或右边的4个座位就坐,有2×A22×3=12种排法,②两个人一人在左边4个座位,一个在右边4个座位就坐,有2×CA41×C41=32种排法,则一共有12+32=44种不同的排法,故答案为:4416.平面向量,的夹角为60°,且|﹣|=1,则•(+2)的最大值为.解:设||=a,||=b,则由|﹣|=1,平方得||2+||2﹣2•=1,即a2+b2﹣2ab×=1,即a2+b2﹣ab=1,则•(+2)=||2+2•=a2+ab,∵a2+ab===,令m=,则m>0,则原式==,再设t=1+m,则t>1,则m=t﹣1.则===≤===,当且仅当t=,即t=时,取等号,即•(+2)的最大值为,故答案为:.17.在棱长为的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,棱BB1,B1C1的中点分别为E,F,点P在平面BCC1B1内,作PQ⊥平面ACD1,垂足为Q.当点P在△EFB1内(包含边界)运动时,点Q的轨迹所组成的图形的面积等于.解:连结BD交AC于点O,连结OD1,B1D交于点H,设G为CD1的中点,因为AC⊥BD,AC⊥BB1,BB1∩BD=B,BB1,BD⊂平面BB1D,所以AC⊥平面BB1D,因为B1D⊂平面BB1D,所以B1D⊥AC,同理可证B1D⊥AD1,又AC∩AD1=A,AC,AD1⊂平面ACD1,所以B1D⊥平面ACD1,即点B1在平面ACD1的投影为H,且D1H=2HO,同理,点E,F在面ACD1的投影分别为O,G,所以△EFB1在平面ACD1的投影为△OGH,又,所以,所以点Q的轨迹所组成的图形的面积S=.故答案为:.三、解答题:本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.已知函数f(x)=sin(ωx+)cos(ωx+)(ω>0)的最小正周期为π.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)在锐角△ABC中,若sin A sin C﹣sin2C=sin2A﹣sin2B,求f(B)的值.解:(I)函数f(x)=sin(ωx+)cos(ωx+)=(sinωx+cosωx)(cosωx﹣sinωx)=cos2ωx﹣sin2ωx=×﹣×=cos2ωx﹣,因为函数f(x)最小正周期为π,由T==π,且ω>0,解得ω=1,所以f(x)=cos2x﹣,令2kπ﹣π≤2x≤2kπ,k∈Z,解得kπ﹣≤x≤kπ,k∈Z,可得函数f(x)的单调递增区间为:[kπ﹣,kπ],k∈Z.(II)由sin A sin C﹣sin2C=sin2A﹣sin2B得:ac﹣c2=a2﹣b2,即a2+c2﹣b2=ac,∴cos B===,又B为锐角,可得B=,∴f(B)=cos﹣=﹣=.19.已知函数f(x)=x2﹣ax﹣|ax﹣2|(a>0).(Ⅰ)若a=2,解不等式f(x)<0;(Ⅱ)设x1,x2,x3,x4是函数y=f(x)+1的四个不同的零点,且x1<x2<x3<x4.问是否存在实数a,使得x2,x3,x4成等差数列?若存在,求出所有a的值;若不存在,说明理由.解:(Ⅰ)当a=2时,不等式f(x)<0,即x2﹣2x﹣|2x﹣2|=|x﹣1|2﹣2|x﹣1|﹣1<0,所以0≤|x﹣1|<,解得,故不等式f(x)<0的解集为{x|};(Ⅱ)因为f(x)=x2﹣ax﹣|ax﹣2|(a>0),则,又y=f(x)+1有四个不同的零点,所以△=4a2﹣12>0且,解得,因为x1<x2<x3<x4,当时,f(x)+1=x2﹣1=0,可得x1=﹣1,x2=1,所以x3,x4是x2﹣2ax+3=0的两个根,若x2,x3,x4成等差数列,则,所以,代入方程x2﹣2ax+3=0可得,,解得或﹣2(舍),综上可知,存在使得x2,x3,x4成等差数列.20.在三棱锥A﹣BCD中,△BCD为等腰直角三角形,点E,G分别是线段BD,CD的中点,点F在线段AB上,且BF=2FA.若AD=1,AB=,CB=CD=.(Ⅰ)求证:AG∥平面CEF;(Ⅱ)求直线AD与平面CEF所成的角.【解答】(Ⅰ)证明:连接BG交EC于H,连接FH,则点H为△BCD的重心,有,∵,∴FH∥AG,且FH⊂平面CEF,AG⊄平面CEF,则AG∥平面CEF;(Ⅱ)解:∵BF=,BE=1,∠ABD=30°,∴EF2=BF2+BE2﹣2BE•BF•cos∠ABD==,故BF2=BE2+EF2,∴BE⊥EF,又由已知,CE⊥BD,CE∩EF=E,则BD⊥平面CEF,过F作AD的平行线FP,交BD于P,则PE⊥CEF,故∠PFE为直线AD与平面CEF所成的角,且FP=,EP=,∠FEP=90°,∴sin,得直线AD与平面CEF所成的角为.21.在数列{a n}中,a1=1,a2k﹣1,a2k,a2k+1(k∈N*)成等比数列,公比为q k>0.(Ⅰ)若q k=2,求a1+a3+a5+…+a2k﹣1;(Ⅱ)若a2k,a2k+1,a2k+2(k∈N*)成等差数列,公差为d k,设b k=.①求证:{b n}为等差数列;②若d1=2,求数列{d k}的前k项和D k.【解答】(Ⅰ)解:因为a1=1,a2k﹣1,a2k,a2k+1(k∈N*)成等比数列,公比为q k>0,所以,则a1+a3+a5+…+a2k﹣1==;(Ⅱ)①证明:因为a2k,a2k+1,a2k+2(k∈N*)成等差数列,所以2a2k+1=a2k+a2k+2,即,则,即b k+1﹣b k=1,所以数列{b n}为等差数列,公差为1;②解:若d1=2,所以a3=a2+2,则有,所以a2=2或a2=﹣1;当a2=2时,q1=2,所以b1=1,则b k=1+(k﹣1)×1=k,即,解得,所以,则=,所以,则d k=a2k+1﹣a2k=k+1,故;若a2=﹣1时,q1=﹣1,所以,则,即,解得,则=,则,所以d k=a2k+1﹣a2k=4k﹣2,故.综上所述,或.22.已知函数f(x)=xlnx﹣a(x+1)2,a∈R恰好有两个极值点x1,x2(x1<x2).(Ⅰ)求证:存在实数m∈(),使0<a<m;(Ⅱ)求证:﹣<f(x1)<﹣.【解答】证明:(Ⅰ)f′(x)=lnx+1﹣a(x+1),x>0,结合题意,lnx+1﹣a(x+1)=0,即lnx+1=a(x+1)存在2个不同正根,先考虑y=a(x+1)与y=lnx+1相切,记切点横坐标为x0,则,解得:,记g(x)=xlnx﹣1,x>0,则g′(x)=1+lnx,令g′(x)=0,解得:x=,故y=g(x)在(0,)递减,在(,+∞)递增,且g(1)=﹣1<0,g(2)=ln4﹣1>0,故存在唯一x0∈(1,2),使得x0lnx0=1成立,取m=∈(,1),则0<a<m时,f(x)恰有2个极值点,得证;(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f′(x1)=lnx1+1﹣a(x1+1),且<x1<x0<2,故a=,代入f(x1),得f(x1)=(x1lnx1﹣x1﹣lnx1﹣1),设h(x)=(xlnx﹣x﹣lnx﹣1),h′(x)=(lnx﹣),<x<2,由h′(x0)=0,得lnx0=,即x0lnx0=1,则x∈(,x0)时,h′(x)<0,x∈(x0,2),h′(x)>0,故h(x)在(,x0)递减,在(x0,2)递增,h(x)>h(x0)=(x0lnx0﹣lnx0﹣x0﹣1)=(1﹣﹣x0﹣1)=﹣(x0+),∵x0∈(1,2),∴x0+∈(2,),∴h(x0)∈(﹣,﹣1),故h(x)>﹣,即f(x1)>﹣,而h(x)<h()=﹣>h(2)=(ln2﹣3),故:﹣<f(x1)<﹣.。

2019-2020学年山东省泰安市高三上期末数学测试卷(理)(含答案)

2019-2020学年山东省泰安市高三上期末数学测试卷(理)(含答案)

山东省泰安市高三(上)期末测试数学试卷(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.设全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={1,2,3,5},B={2,4,6},则图中的阴影部分表示的集合为( )A .{2}B .{4,6}C .{1,3,5}D .{4,6,7,8}2.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 3=10,且a 1a 3=16,则a 11+a 12+a 13等于( ) A .75 B .90 C .105 D .1203.已知p :0<a <4,q :函数y=x 2﹣ax+a 的值恒为正,则p 是q 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.下列命题错误的是( )A .如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面βB .如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面βC .如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l ,那么l ⊥平面γD .如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β 5.不等式|x ﹣5|+|x+1|<8的解集为( ) A .(﹣∞,2) B .(﹣2,6) C .(6,+∞)D .(﹣1,5)6.已知点F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点,过F 1且垂直于x 轴的直线与椭圆交于 M 、N 两点,若△M NF 2为等腰直角三角形,则该椭圆的离心率e 为( )A .B .C .D .7.设f (x )在定义域内可导,其图象如图所示,则导函数f ′(x )的图象可能是( )A. B.C.D.8.已知实数a,b满足2a=3,3b=2,则函数f(x)=a x+x﹣b的零点所在的区间是()A.(﹣2,﹣1)B.(﹣1,0)C.(0,1)D.(1,2)9.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1(ω>0,|φ|≤),其图象与直线y=﹣1相邻两个交点的距离为π.若f(x)>1对任意x∈(﹣,)恒成立,则φ的取值范围是()A.[,] B.[,] C.[,] D.(,]10.已知函数f(x)=,若a<b,f(a)=f(b),则实数a﹣2b的取值范围为()A.B.C.D.二、填空题:本大题共5个小题,每小题5分,共25分,请把答案填写在答题卡相应位置.11.若α∈(0,)且cos2α+cos(+2α)=,则tanα= .12.直线ax+y+1=0被圆x2+y2﹣2ax+a=0截得的弦长为2,则实数a的值是.13.如果实数x,y满足条件,则z=x+y的最小值为.14.某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为扇形,则该几何体的体积为.15.规定记号“*”表示一种运算,a*b=a 2+ab ,设函数f (x )=x*2,且关于x 的方程f (x )=ln|x+1|(x ≠﹣1)恰有4个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4= .三、解答题:本大题共有6小题,满分75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边a 、b 、c ,且(Ⅰ)求角A(Ⅱ)若,求a 的最小值.17.如图,多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是矩形,EF ∥AD ,FA ⊥面ABCD ,AB=AF=EF=1,AD=2,AC 交BD 于点P(Ⅰ)证明:PF ∥面ECD ; (Ⅱ)求二面角B ﹣EC ﹣A 的大小.18.已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=6,S 4=30,n ∈N *,数列{b n }满足b n •b n+1=a n ,b 1=1 (I )求a n ,b n ;(Ⅱ)求数列{b n }的前n 项和为T n .19.如图,是一曲边三角形地块,其中曲边AB 是以A 为顶点,AC 为对称轴的抛物线的一部分,点B 到边AC 的距离为2km ,另外两边AC ,BC 的长度分别为8km ,2km .现欲在此地块内建一形状为直角梯形DECF的科技园区.(Ⅰ)求此曲边三角形地块的面积; (Ⅱ)求科技园区面积的最大值.20.已知椭圆C :的右顶点A (2,0),且过点(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点B (1,0)且斜率为k 1(k 1≠0)的直线l 于椭圆C 相交于E ,F 两点,直线AE ,AF 分别交直线x=3于M ,N 两点,线段MN 的中点为P ,记直线PB 的斜率为k 2,求证:k 1•k 2为定值. 21.已知函数f (x )=lnx+ax 在点(t ,f (t ))处切线方程为y=2x ﹣1 (Ⅰ)求a 的值(Ⅱ)若,证明:当x >1时,(Ⅲ)对于在(0,1)中的任意一个常数b ,是否存在正数x 0,使得:.2019-2020学年山东省泰安市高三(上)期末数学试卷(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.设全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={1,2,3,5},B={2,4,6},则图中的阴影部分表示的集合为( )A .{2}B .{4,6}C .{1,3,5}D .{4,6,7,8}【考点】Venn 图表达集合的关系及运算.【分析】由韦恩图可知阴影部分表示的集合为(C U A )∩B ,根据集合的运算求解即可. 【解答】解:全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={1,2,3,5},B={2,4,6}, 由韦恩图可知阴影部分表示的集合为(C U A )∩B , ∵C U A={4,6,7,8}, ∴(C U A )∩B={4,6}. 故选B .2.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 3=10,且a 1a 3=16,则a 11+a 12+a 13等于( ) A .75 B .90 C .105 D .120 【考点】等差数列的通项公式.【分析】由已知得a 1<a 3,且a 1,a 3是方程x 2﹣10x+16=0的两个根,解方程x 2﹣10x+16=0,得a 1=2,a 3=8,由此求出公差,从而能求出a 11+a 12+a 13的值.【解答】解:∵{a n }是公差为正数的等差数列,a 1+a 3=10,且a 1a 3=16, ∴a 1<a 3,且a 1,a 3是方程x 2﹣10x+16=0的两个根, 解方程x 2﹣10x+16=0,得a 1=2,a 3=8, ∴2+2d=8,解得d=3,∴a 11+a 12+a 13=3a 1+33d=3×2+33×3=105. 故选:C .3.已知p :0<a <4,q :函数y=x 2﹣ax+a 的值恒为正,则p 是q 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】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】根据函数的性质结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.【解答】解:若函数y=x2﹣ax+a的值恒为正,即x2﹣ax+a>0恒成立,则判别式△=a2﹣4a<0,则0<a<4,则p是q的充要条件,故选:C4.下列命题错误的是()A.如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面βB.如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面βC.如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,α∩β=l,那么l⊥平面γD.如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β【考点】平面与平面之间的位置关系.【分析】命题A,B可以通过作图说明;命题C可以直接进行证明;命题D可以运用反证法的思维方式说明是正确的.【解答】解:A、如图,平面α⊥平面β,α∩β=l,l⊂α,l不垂直于平面β,所以不正确;B、如A中的图,平面α⊥平面β,α∩β=l,a⊂α,若a∥l,则a∥β,所以正确;C、如图,设α∩γ=a,β∩γ=b,在γ内直线a、b外任取一点O,作OA⊥a,交点为A,因为平面α⊥平面γ,所以OA⊥α,所以OA⊥l,作OB⊥b,交点为B,因为平面β⊥平面γ,所以OB⊥β,所以OB⊥l,又OA∩OB=O,所以l⊥γ.所以正确.D 、若平面α内存在直线垂直于平面β,根据面面垂直的判定,则有平面α垂直于平面β,与平面α不垂直于平面β矛盾,所以,如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β,正确; 故选:A .5.不等式|x ﹣5|+|x+1|<8的解集为( ) A .(﹣∞,2) B .(﹣2,6) C .(6,+∞)D .(﹣1,5)【考点】绝对值不等式的解法.【分析】由条件利用绝对值的意义,求得绝对值不等式|x ﹣5|+|x+1|<8的解集. 【解答】解:由于|x ﹣5|+|x+1|表示数轴上的x 对应点到5、﹣1对应点的距离之和, 而数轴上的﹣2和6对应点到5、﹣1对应点的距离之和正好等于8, 故不等式|x ﹣5|+|x+1|<8的解集为(﹣2,6), 故选:B .6.已知点F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点,过F 1且垂直于x 轴的直线与椭圆交于 M 、N 两点,若△M NF 2为等腰直角三角形,则该椭圆的离心率e 为( )A .B .C .D .【考点】椭圆的简单性质.【分析】把x=﹣c 代入椭圆,解得y=±.由于△MNF 2为等腰直角三角形,可得=2c ,由离心率公式化简整理即可得出.【解答】解:把x=﹣c 代入椭圆方程,解得y=±,∵△MNF 2为等腰直角三角形,∴=2c ,即a 2﹣c 2=2ac ,由e=,化为e 2+2e ﹣1=0,0<e <1. 解得e=﹣1+.故选C .7.设f (x )在定义域内可导,其图象如图所示,则导函数f ′(x )的图象可能是( )A .B .C .D .【考点】利用导数研究函数的单调性.【分析】由f (x )的图象可得在y 轴的左侧,图象下降,f (x )递减,y 轴的右侧,图象先下降再上升,最后下降,即有y 轴左侧导数小于0,右侧导数先小于0,再大于0,最后小于0,对照选项,即可判断. 【解答】解:由f (x )的图象可得,在y 轴的左侧,图象下降,f (x )递减, 即有导数小于0,可排除C ,D ;再由y 轴的右侧,图象先下降再上升,最后下降, 函数f (x )递减,再递增,后递减, 即有导数先小于0,再大于0,最后小于0, 可排除A ; 则B 正确. 故选:B .8.已知实数a ,b 满足2a =3,3b =2,则函数f (x )=a x +x ﹣b 的零点所在的区间是( ) A .(﹣2,﹣1) B .(﹣1,0)C .(0,1)D .(1,2)【考点】函数的零点;指数函数的图象与性质.【分析】根据对数,指数的转化得出f (x )=(log 23)x +x ﹣log 32单调递增,根据函数的零点判定定理得出f (0)=1﹣log 32>0,f (﹣1)=log 32﹣1﹣log 32=﹣1<0,判定即可. 【解答】解:∵实数a ,b 满足2a =3,3b =2, ∴a=log 23>1,0<b=log 32<1, ∵函数f (x )=a x +x ﹣b ,∴f (x )=(log 23)x +x ﹣log 32单调递增, ∵f (0)=1﹣log 32>0f (﹣1)=log 32﹣1﹣log 32=﹣1<0,∴根据函数的零点判定定理得出函数f (x )=a x +x ﹣b 的零点所在的区间(﹣1,0), 故选:B .9.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1(ω>0,|φ|≤),其图象与直线y=﹣1相邻两个交点的距离为π.若f(x)>1对任意x∈(﹣,)恒成立,则φ的取值范围是()A.[,] B.[,] C.[,] D.(,]【考点】正弦函数的图象.【分析】由题意求得sin(ωx+φ)=﹣1,函数y=sin(ωx+φ)的图象和直线y=﹣1邻两个交点的距离为π,根据周期性求得ω的值,可得f(x)的解析式.再根据当x∈(﹣,)时,f(x)>1,可得sin(2x+φ)>0,故有﹣+φ≥2kπ,且+φ≤2kπ+π,由此求得φ的取值范围.【解答】解:函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1(ω>0,|φ|≤)的图象与直线y=﹣1相邻两个交点的距离为π,令2sin(ωx+φ)+1=﹣1,即sin(ωx+φ)=﹣1,即函数y=sin(ωx+φ)的图象和直线y=﹣1邻两个交点的距离为π,故 T==π,求得ω=2,∴f(x)=2sin(2x+φ)+1.由题意可得,当x∈(﹣,)时,f(x)>1,即 sin(2x+φ)>0,故有﹣+φ≥2kπ,且+φ≤2kπ+π,求得φ≥2kπ+,且φ≤2kπ+,k∈Z,故φ的取值范围是[2kπ+,2kπ+],k∈Z,结合所给的选项,故选:B.10.已知函数f(x)=,若a<b,f(a)=f(b),则实数a﹣2b的取值范围为()A.B.C.D.【考点】函数的值.【分析】由已知得a≤﹣1,a﹣2b=a﹣e a﹣1,再由函数y=﹣e x+a﹣1,(x≤﹣1)单调递减,能求出实数a﹣2b的范围.【解答】解:∵函数f(x)=,a<b,f(a)=f(b),∴a≤﹣1,∵f(a)=e a,f(b)=2b﹣1,且f(a)=f(b),∴e a=2b﹣1,得b=,∴a﹣2b=a﹣e a﹣1,又∵函数y=﹣e x+a﹣1(x≤﹣1)为单调递减函数,∴a﹣2b<f(﹣1)=﹣e﹣1=﹣,∴实数a﹣2b的范围是(﹣∞,﹣).故选:B.二、填空题:本大题共5个小题,每小题5分,共25分,请把答案填写在答题卡相应位置.11.若α∈(0,)且cos2α+cos(+2α)=,则tanα= .【考点】三角函数中的恒等变换应用;同角三角函数基本关系的运用.【分析】首先根据诱导公式和同角三角函数的关系式进行恒等变换,整理成正切函数的关系式,进一步求出正切的函数值.【解答】解:cos2α+cos(+2α)=,则:,则:,整理得:3tan2α+20tanα﹣7=0,所以:(3tanα﹣1)(tanα+7)=0解得:tan或tanα=﹣7,由于:α∈(0,),所以:.故答案为:12.直线ax+y+1=0被圆x2+y2﹣2ax+a=0截得的弦长为2,则实数a的值是﹣2 .【考点】直线与圆的位置关系.【分析】由圆的方程,得到圆心与半径,再求得圆心到直线的距离,利用勾股定理解.【解答】解:圆x2+y2﹣2ax+a=0可化为(x﹣a)2+y2=a2﹣a∴圆心为:(a,0),半径为:圆心到直线的距离为:d==.∵直线ax+y+1=0被圆x2+y2﹣2ax+a=0截得的弦长为2,∴a2+1+1=a2﹣a,∴a=﹣2.故答案为:﹣2.13.如果实数x,y满足条件,则z=x+y的最小值为.【考点】简单线性规划.【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案.【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得A(),化目标函数z=x+y为y=﹣x+z,由图可知,当直线y=﹣x+z过A时,直线在y轴上的截距最小,z有最小值为.故答案为:.14.某几何体的三视图如图所示,其中俯视图为扇形,则该几何体的体积为.【考点】由三视图求面积、体积.【分析】根据三视图判断几何体是圆锥的一部分,再根据俯视图与左视图的数据可求得底面扇形的圆心角为120°,又由侧视图知几何体的高为4,底面圆的半径为2,把数据代入圆锥的体积公式计算. 【解答】解:由三视图知几何体是圆锥的一部分, 由正视图可得:底面扇形的圆心角为120°, 又由侧视图知几何体的高为4,底面圆的半径为2,∴几何体的体积V=××π×22×4=.故答案为:15.规定记号“*”表示一种运算,a*b=a 2+ab ,设函数f (x )=x*2,且关于x 的方程f (x )=ln|x+1|(x ≠﹣1)恰有4个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4= ﹣4 . 【考点】根的存在性及根的个数判断.【分析】由题意可得f (x )=x 2+2x ,可得图象关于x=﹣1对称,由函数图象的变换可得函数y=ln|x+1|(x ≠﹣1)的图象关于直线x=﹣1对称,进而可得四个根关于直线x=﹣1对称,由此可得其和. 【解答】解:由题意可得f (x )=x*2=x 2+2x , 其图象为开口向上的抛物线,对称轴为x=﹣1, 函数y=ln|x+1|可由y=ln|x|向左平移1个单位得到, 而函数函数y=ln|x|为偶函数,图象关于y 轴对称, 故函数y=ln|x+1|的图象关于直线x=﹣1对称,故方程为f (x )=ln|x+1|(x ≠﹣1)四个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,x 4, 也关于直线x=﹣1对称,不妨设x 1与x 2对称,x 3与x 4对称, 必有x 1+x 2=﹣2,x 3+x 4=﹣2,故x1+x2+x3+x4=﹣4,故答案为:﹣4.三、解答题:本大题共有6小题,满分75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.△ABC的内角A、B、C所对的边a、b、c,且(Ⅰ)求角A(Ⅱ)若,求a的最小值.【考点】正弦定理.【分析】(Ⅰ)由正弦定理化简已知可得sinAsinB=sinBcosA,又sinB≠0,从而可求tanA,由于0<A <π,即可解得A的值.(Ⅱ)利用平面向量数量积的运算和余弦定理化简已知等式可得bc=8,利用余弦定理及基本不等式即可求得a的最小值.【解答】(本题满分为12分)解:(Ⅰ)因为,由正弦定理,得sinAsinB=sinBcosA,又sinB≠0,从而tanA=,由于0<A<π,所以A=.…4分(Ⅱ)由题意可得:=+•(﹣)﹣=+﹣•﹣=c2+b2﹣bccosA﹣a2=2bccosA﹣bccosA=bc=4,∵bc=8,由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2bccosA=b2+c2﹣bc≥2bc﹣bc=bc=8,∴a≥2,∴a的最小值为.…12分17.如图,多面体ABCDEF中,四边形ABCD是矩形,EF∥AD,FA⊥面ABCD,AB=AF=EF=1,AD=2,AC交BD 于点P(Ⅰ)证明:PF∥面ECD;(Ⅱ)求二面角B﹣EC﹣A的大小.【考点】二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.【分析】(Ⅰ)取CD中点G,连结EG、PG,推导出四边形EFPG是平行四边形,由此能证明FP∥平面ECD.(Ⅱ)以AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,AF所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角B﹣EC﹣A的大小.【解答】证明:(Ⅰ)取CD中点G,连结EG、PG,∵点P为矩形ABCD对角线交点,∴在△ACD中,PG AD,又EF=1,AD=2,EF∥AD,∴EF PG,∴四边形EFPG是平行四边形,∴FP∥EG,又FP⊄平面ECD,EG⊂平面ECD,∴FP∥平面ECD.解:(Ⅱ)由题意,以AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,AF所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,则F(0,0,1),B(1,0,0),C(1,2,0),E(0,1,1),∴=(0,2,0),=(1,1,﹣1),=(1,2,0),取FB中点H,连结AH,则=(),∵=0, =0,∴AH⊥平面EBC,故取平面AEC法向量为=(),设平面AEC 的法向量=(x ,y ,1),则,∴=(2,﹣1,1),cos <>===,∴二面角B ﹣EC ﹣A 的大小为.18.已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=6,S 4=30,n ∈N *,数列{b n }满足b n •b n+1=a n ,b 1=1 (I )求a n ,b n ;(Ⅱ)求数列{b n }的前n 项和为T n . 【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(I )设正项等比数列{a n }的公比为q (q >0),由等比数列的通项公式,解方程可得首项和公比均为2,可得a n =a 1q n ﹣1=2n ;再由n 换为n+1,可得数列{b n }中奇数项,偶数项均为公比为2的等比数列,运用等比数列的通项公式,即可得到所求b n ;(Ⅱ)讨论n 为奇数和偶数,运用分组求和和等比数列的求和公式,化简整理即可得到所求和. 【解答】解:(I )设正项等比数列{a n }的公比为q (q >0), 由题意可得a 1+a 1q=6,a 1+a 1q+a 1q 2+a 1q 3=30, 解得a 1=q=2(负的舍去), 可得a n =a 1q n ﹣1=2n ; 由b n •b n+1=a n =2n ,b 1=1, 可得b 2=2,即有b n+1•b n+2=a n =2n+1,可得=2,可得数列{b n }中奇数项,偶数项均为公比为2的等比数列,即有b n =;(Ⅱ)当n 为偶数时,前n 项和为T n =(1+2+..+)+(2+4+..+)=+=3•()n ﹣3;当n 为奇数时,前n 项和为T n =T n ﹣1+=3•()n ﹣1﹣3+=()n+3﹣3.综上可得,T n =.19.如图,是一曲边三角形地块,其中曲边AB 是以A 为顶点,AC 为对称轴的抛物线的一部分,点B 到边AC 的距离为2km ,另外两边AC ,BC 的长度分别为8km ,2km .现欲在此地块内建一形状为直角梯形DECF的科技园区.(Ⅰ)求此曲边三角形地块的面积; (Ⅱ)求科技园区面积的最大值.【考点】扇形面积公式;弧度制的应用.【分析】(Ⅰ)以AC 所在的直线为y 轴,A 为坐标原点建立平面直角坐标系,求出曲边AB 所在的抛物线方程,利用积分计算曲边三角形ABC 地块的面积;(Ⅱ)设出点D 为(x ,x 2),表示出|DF|、|DE|与|CF|的长,求出直角梯形CEDF 的面积表达式,利用导数求出它的最大值即可.【解答】解:(Ⅰ)以AC 所在的直线为y 轴,A 为坐标原点,建立平面直角坐标系xOy ,如图所示;则A(0,0),C(0,8),设曲边AB所在的抛物线方程为y=ax2(a>0),则点B(2,4a),又|BC|==2,解得a=1或a=3(此时4a=12>8,不合题意,舍去);∴抛物线方程为y=x2,x∈[0,2];又x2=x3=,∴此曲边三角形ABC地块的面积为﹣x2=×(8+4)×2﹣=;S梯形ACBM(Ⅱ)设点D(x,x2),则F(0,x2),直线BC的方程为:2x+y﹣8=0,∴E(x,8﹣2x),|DF|=x,|DE|=8﹣2x﹣x2,|CF|=8﹣x2,直角梯形CEDF的面积为S(x)=x[(8﹣2x﹣x2)+(8﹣x2)]=﹣x3﹣x2+8x,x∈(0,2),求导得S′(x)=﹣3x2﹣2x+8,令S′(x)=0,解得x=或x=﹣2(不合题意,舍去);当x∈(0,)时,S(x)单调递增,x∈(,2)时,S(x)单调递减,∴x=时,S(x)取得最大值是S ()=﹣﹣+8×=;∴科技园区面积S 的最大值为.20.已知椭圆C :的右顶点A (2,0),且过点(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点B (1,0)且斜率为k 1(k 1≠0)的直线l 于椭圆C 相交于E ,F 两点,直线AE ,AF 分别交直线x=3于M ,N 两点,线段MN 的中点为P ,记直线PB 的斜率为k 2,求证:k 1•k 2为定值. 【考点】椭圆的简单性质.【分析】(Ⅰ)由题意可得a=2,代入点,解方程可得椭圆方程;(Ⅱ)设过点B (1,0)的直线l 方程为:y=k (x ﹣1),由,可得(4k 12+1)x 2﹣8k 12x+4k 12﹣4=0,由已知条件利用韦达定理推导出直线PB 的斜率k 2=﹣,由此能证明k •k ′为定值﹣.【解答】解:(Ⅰ)由题意可得a=2, +=1,a 2﹣b 2=c 2, 解得b=1,即有椭圆方程为+y 2=1;(Ⅱ)证明:设过点B (1,0)的直线l 方程为:y=k 1(x ﹣1), 由,可得:(4k 12+1)x 2﹣8k 12x+4k 12﹣4=0,因为点B (1,0)在椭圆内,所以直线l 和椭圆都相交, 即△>0恒成立.设点E (x 1,y 1),F (x 2,y 2),则x 1+x 2=,x 1x 2=.因为直线AE 的方程为:y=(x ﹣2),直线AF的方程为:y=(x﹣2),令x=3,得M(3,),N(3,),所以点P的坐标(3,(+)).直线PB的斜率为k2==(+)=•=•=•=﹣.所以k1•k2为定值﹣.21.已知函数f(x)=lnx+ax在点(t,f(t))处切线方程为y=2x﹣1(Ⅰ)求a的值(Ⅱ)若,证明:当x>1时,(Ⅲ)对于在(0,1)中的任意一个常数b,是否存在正数x,使得:.【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】(Ⅰ)求出f(x)的导数,可得切线的斜率和切点,解方程可得a的值;(Ⅱ)求出f(x)=lnx+x,要证原不等式成立,即证xlnx+x﹣k(x﹣3)>0,可令g(x)=xlnx+x﹣k(x ﹣3),求出导数,判断符号,可得单调性,即可得证;(Ⅲ)对于在(0,1)中的任意一个常数b,假设存在正数x,使得:.运用转化思想可令H(x)=(x+1)•e﹣x+x2﹣1,求出导数判断单调性,可得最小值,即可得到结论.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=lnx+ax的导数为f′(x)=+a,在点(t,f(t))处切线方程为y=2x﹣1,可得f′(t)=+a=2,f(t)=2t﹣1=lnt+at,解得a=t=1;(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可得f (x )=lnx+x ,要证当x >1时,,即证lnx >k (1﹣)﹣1(x >1), 即为xlnx+x ﹣k (x ﹣3)>0,可令g (x )=xlnx+x ﹣k (x ﹣3),g ′(x )=2+lnx ﹣k ,由,x >1,可得lnx >0,2﹣k ≥0,即有g ′(x )>0,g (x )在(1,+∞)递增, 可得g (x )>g (1)=1+2k ≥0,故当x >1时,恒成立;(Ⅲ)对于在(0,1)中的任意一个常数b ,假设存在正数x 0,使得:.由e f (x0+1)﹣2x0﹣1+x 02=e ln (x0+1)﹣x0+x 02=(x 0+1)•e ﹣x0+x 02.即对于b ∈(0,1),存在正数x 0,使得(x 0+1)•e ﹣x0+x 02﹣1<0, 从而存在正数x 0,使得上式成立,只需上式的最小值小于0即可.令H (x )=(x+1)•e ﹣x +x 2﹣1,H ′(x )=e ﹣x ﹣(x+1)•e ﹣x +bx=x (b ﹣e ﹣x ), 令H ′(x )>0,解得x >﹣lnb ,令H ′(x )<0,解得0<x <﹣lnb , 则x=﹣lnb 为函数H (x )的极小值点,即为最小值点.故H (x )的最小值为H (﹣lnb )=(﹣lnb+1)e lnb +ln 2b ﹣1=ln 2b ﹣blnb+b ﹣1,再令G (x )=ln 2x ﹣xlnx+x ﹣1,(0<x <1),G ′(x )=(ln 2x+2lnx )﹣(1+lnx )+1=ln 2x >0,则G (x )在(0,1)递增,可得G (x )<G (1)=0,则H (﹣lnb )<0.故存在正数x 0=﹣lnb ,使得.。

2020届高三上学期期末教学质量检测数学理试题含答案及评分标准

2020届高三上学期期末教学质量检测数学理试题含答案及评分标准

理科数学本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

第Ⅰ卷1至2页。

第Ⅱ卷3至4页。

全卷满分150分,考试时间120分钟。

考生注意事项: 1.答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.2.答第Ⅱ卷时,必须答题卡上作答.在试题卷上作答无效. 参考公式:如果事件A 、B 互斥,那么()()()P A B P A P B +=+ 如果事件A 、B 相互独立,那么()()()P AB P A P B =棱柱的体积公式V Sh =,其中S 、h 分别表示棱柱的底面积、高.第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求. 1.12i i +=A .i --2B .i +-2C .i -2D .i +22.集合{||2|2}A x x =-≤,2{|,12}B y y x x ==--≤≤,则A B =IA .RB .{|0}x x ≠C .{0}D .∅3.若抛物线22y px =的焦点与双曲线22122x y -=的右焦点重合,则p 的值为 A .2- B .2 C .4- D .44.不等式10x x->成立的一个充分不必要条件是 A .10x -<<或1x > B .1x <-或01x << C .1x >- D .1x > 5.对于平面α和共面的两直线m 、n ,下列命题中是真命题的为 A .若m α⊥,m n ⊥,则//n α B .若//m α,//n α,则//m nC .若m α⊂,//n α,则//m nD .若m 、n 与α所成的角相等,则//m n6.平面四边形ABCD 中0AB CD +=u u u r u u u r r ,()0AB AD AC -=⋅u u u r u u u r u u u r,则四边形ABCD 是A .矩形B .菱形C .正方形D .梯形 7.等比数列{}n a 中5121=a ,公比21-=q ,记12n n a a a ∏=⨯⨯⨯L (即n ∏表示 数列{}n a 的前n 项之积),8∏ ,9∏,10∏,11∏中值为正数的个数是 A . 1 B . 2 C . 3 D . 48.定义域R 的奇函数()f x ,当(,0)x ∈-∞时()'()0f x xf x +<恒成立,若3(3)a f =,(log 3)(log 3)b f ππ=⋅,()c f =-2-2,则A .a c b >>B .c b a >>C .c a b >>D . a b c >>第Ⅱ卷(非选择题,共110分)二 填空题:本题共6小题,共30分,把答案填在答题卷相应的位置上.9.某校有4000名学生,各年级男、女生人数如表,已知在全校学生中随机抽取一名奥运火炬手,抽到高一男生的概率是0.2,现用分层抽样的方法在全校抽取100名奥运志愿者,则在高二抽取的学生人数为______.10.如果实数x 、y 满足条件101010x y y x y -+≥⎧⎪+≥⎨⎪++≤⎩,那么2x y -的最大值为______.11.在ABC ∆中角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若(2)cos cos b c A a C -=, 则cos A =________. 12.右图给出的是计算201614121+⋅⋅⋅+++的值 的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是i >___?13.由数字0、1、2、3、4组成无重复数字的 五位数,其中奇数有 个. 14.若一个正三棱柱的三视图如下图所示,则这 个正三棱柱的体积为__________.三.解答题(本大题共6小题,共80分 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题共12分)已知函数()sin cos f x x x =+,()f x '是()f x 的导函数. (1)求函数()()'()g x f x f x =⋅的最小值及相应的x 值的集合; (2)若()2()f x f x '=,求tan()4x π+的值.16.(本题满分12分)近年来,政府提倡低碳减排,某班同学利用寒假在两个小区逐户调查人们的生活习惯是否符合低碳观念.若生活习惯符合低碳观念的称为“低碳族”,否则称为“非低碳题12图 主视图 俯视图左视图族”.数据如下表(计算过程把频率当成概率).(1)如果甲、乙来自A小区,丙、丁来自B小区,求这4人中恰有2人是低碳族的概率;(2)A小区经过大力宣传,每周非低碳族中有20%的人加入到低碳族的行列.如果2周后随机地从A小区中任选25个人,记X表示25个人中低碳族人数,求()E X.17.(本小题满分14分)已知点(4,0)M、(1,0)N,若动点P满足6||MN MP NP=⋅u u u u r u u u r u u u r.(1)求动点P的轨迹C;(2)在曲线C上求一点Q,使点Q到直线l:2120x y+-=的距离最小.18.(本小题满分14分)已知梯形ABCD中,AD∥BC,2π=∠=∠BADABC,42===ADBCAB,E、F分别是AB、CD上的点,EF∥BC,xAE=.沿EF将梯形ABCD翻折,使平面AEFD⊥平面EBCF(如图).G是BC的中点,以F、B、C、D为顶点的三棱锥的体积记为()f x.(1)当2=x时,求证:BD⊥EG;(2)求()f x的最大值;(3)当()f x取得最大值时,求异面直线AE与BD所成的角的余弦值.19.(本题满分14分)数列{}na中112a=,前n项和2(1)n nS n a n n=--,1n=,2,….(1)证明数列1{}nnSn+是等差数列;(2)求nS关于n的表达式;(3)设3n nnb S=1,求数列{}nb的前n项和nT.20.(本题满分14分)二次函数()f x满足(0)(1)0f f==,且最小值是14-.A小区低碳族非低碳族频率p0.50.5B小区低碳族非低碳族频率p0.80.2(1)求()f x 的解析式;(2)设常数1(0,)2t ∈,求直线l : 2y t t =-与()f x 的图象以及y 轴所围成封闭图形的面积是()S t ;(3)已知0m ≥,0n ≥,求证:211()()24m n m n +++≥.答案及评分标准:8~1:CCDD ;CBB A ;9.30;10.1;11.12;12.10;13.36;14.以下是各题的提示:1.21222i i i i i i+-+==-.2.[0,4]A =,[4,0]B =-,所以{0}A B =I .3.双曲线22122x y -=的右焦点为(2,0),所以抛物线22y px =的焦点为(2,0),则4p =.4.画出直线y x =与双曲线1y x=,两图象的交点为(1,1)、(1,1)--,依图知10x x->10x ⇔-<<或1x >(*),显然1x >⇒(*);但(*)⇒/1x >.5.考查空间中线、面的平行与垂直的位置关系的判断.6.由0AB CD +=u u u r u u u r r ,得AB CD DC =-=u u u r u u u r u u u r,故平面四边形ABCD 是平行四边形,又()0AB AD AC -=⋅u u u r u u u r u u u r ,故0DB AC =⋅u u u r u u u r,所以DB AC ⊥,即对角线互相垂直.7.等比数列{}n a 中10a >,公比0q <,故奇数项为正数,偶数项为负数,∴110∏<,100∏<,90∏>,80∏>,选B .8.设()()g x xf x =,依题意得()g x 是偶函数,当(,0)x ∈-∞时()'()0f x xf x +<,即'()0g x <恒成立,故()g x 在(,0)x ∈-∞单调递减,则()g x 在(0,)+∞上递增,3(3)(3)a f g ==,(log 3)(log 3)(log 3)b f g πππ==⋅,2(2)(2)(2)c f g g =--=-=.又log 3123π<<<,故a c b >>. 9.依表知400020002000x y z ++=-=,0.24000x=,于是800x =, 1200y z +=,高二抽取学生人数为112003040⨯=.10.作出可行域及直线l :20x y -=,平移直线l 至可行域的点(0,1)-时2x y -取得最大值.11.由(2)cos cos b c A a C -=,得2cos cos cos b A c A a C =+,2sin cos sin cos sin cos B A C A A C =+,故2sin cos sin()B A A C =+,又在ABC ∆中sin()sin 0A C B +=>,故1cos 2A =,12.考查循环结构终止执行循环体的条件.13.1132336636C C A =⨯=⋅⋅.14.由左视图知正三棱柱的高2h =,设正三棱柱的底面边长a ,=,故4a =,底面积142S =⨯⨯=,故2V Sh === 15.解:(1)∵()sin cos f x x x =+,故'()cos sin f x x x =-, …… 2分∴()()'()g x f x f x =⋅(sin cos )(cos sin )x x x x =+-22cos sin cos 2x x x =-=, ……… 4分∴当22()x k k Z ππ=-+∈,即()2x k k Z ππ=-+∈时,()g x 取得最小值1-,相应的x 值的集合为{|,}2x x k k Z ππ=-+∈. ……… 6分评分说明:学生没有写成集合的形式的扣1分. (2)由()2()f x f x '=,得sin cos 2cos 2sin x x x x +=-,∴cos 3sin x x =,故1tan 3x =, …… 10分 ∴11tan tan34tan()2141tan tan 143x x x πππ+++===--. …… 12分 16.解:(1)设事件C 表示“这4人中恰有2人是低碳族”. …… 1分2222112222222222()0.50.20.50.50.20.80.50.8P C C C C C C C =+⨯⨯⨯+⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅0.010.160.160.33=++=. …… 4分 答:甲、乙、丙、丁这4人中恰有2人是低碳族的概率为0.33; …… 5分(2)设A 小区有a 人,两周后非低碳族的概率20.5(120%)0.32a P a⨯⨯-==.故低碳族的概率10.320.68P =-=. ………… 9分 随机地从A 小区中任选25个人,这25个人是否为低碳族相互独立,且每个 人是低碳族的概率都是0.68,故这25个人中低碳族人数服从二项分布,即17~(25,)25X B ,故17()251725E X =⨯=. ………… 12分 17.解:(1)设动点(,)P x y ,又点(4,0)M 、(1,0)N ,∴(4,)MP x y =-u u u r ,(3,0)MN =-u u u u r ,(1,)NP x y =-u u u r. ……… 3分由6||MN MP NP =⋅u u u u r u u u r u u u r,得3(4)x --= ……… 4分∴222(816)4(21)4x x x x y -+=-++,故223412x y +=,即22143x y +=, ∴轨迹C 是焦点为(1,0)±、长轴长24a =的椭圆; ……… 7分 评分说明:只求出轨迹方程,没有说明曲线类型或交代不规范的扣1分. (2)椭圆C 上的点Q 到直线l 的距离的最值等于平行于直线l :2120x y +-=且与椭圆C 相切的直线1l 与直线l 的距离.设直线1l 的方程为20(12)x y m m ++=≠-. ……… 8分由22341220x y x y m ⎧+=⎨++=⎩,消去y 得2242120x mx m ++-= (*). 依题意得0∆=,即0)12(16422=--m m ,故216m =,解得4m =±.当4m =时,直线1l :240x y ++=,直线l 与1l 的距离5d ==当4m =-时,直线1l :240x y +-=,直线l 与1l 的距离d ==由于55<,故曲线C 上的点Q 到直线l 的距离的最小值为5.…12分 当4m =-时,方程(*)化为24840x x -+=,即2(1)0x -=,解得1x =.由1240y +-=,得32y =,故3(1,)2Q . ……… 13分 ∴曲线C 上的点3(1,)2Q 到直线l 的距离最小. ……… 14分18.(法一)(1)证明:作EF DH ⊥,垂足H ,连结BH ,GH , ∵平面AEFD ⊥平面EBCF ,交线EF ,DH ⊂平面EBCF , ∴⊥DH 平面EBCF ,又⊂EG 平面EBCF ,故DH EG ⊥, ∵12EH AD BC BG ===,//EF BC ,90ABC ∠=o . ∴四边形BGHE 为正方形,故BH EG ⊥.又BH 、DH ⊂平面DBH ,且BH DH H =I ,故⊥EG 平面DBH . 又⊂BD 平面DBH ,故BD EG ⊥.(2)解:∵AE EF ⊥,平面AEFD ⊥平面EBCF ,交线EF ,AE ⊂平面AEFD .∴AE ⊥面EBCF .又由(1)⊥DH 平面EBCF ,故//AE DH ,∴四边形AEHD 是矩形,DH AE =,故以F 、B 、C 、D 为顶点的三棱 锥D BCF - 的高DH AE x ==,又114(4)8222BCF S BC BE x x ∆==⨯⨯-=-⋅. ∴三棱锥D BCF -的体积()f x =13BFC S DH ∆⋅13BFC S AE ∆=⋅2128(82)333x x x x =-=-+2288(2)333x =--+≤.∴当2x =时,()f x 有最大值为83.(3)解:由(2)知当()f x 取得最大值时2AE =,故2BE =,由(2)知//DH AE ,故BDH ∠是异面直线AE 与BD 所成的角. 在Rt BEH ∆中222422BH BE EH AD =+=+=,由⊥DH 平面EBCF ,BH ⊂平面EBCF ,故DH BH ⊥ 在Rt BDH ∆中222823BD BH DH AE =+=+=,∴3cos 323DH BDH BD ∠===. ∴异面直线AE 与BD 所成的角的余弦值为33. 法二:(1)证明:∵平面AEFD ⊥平面EBCF ,交线EF ,AE ⊂平面AEFD ,EF AE ⊥,故AE ⊥平面EBCF ,又EF 、BE ⊂平面EBCF ,∴AE ⊥EF ,AE ⊥BE ,又BE ⊥EF ,取EB 、EF 、EA 分别为x 轴、y轴、z 轴,建立空间坐标系E xyz -,如图所示. 当2x =时,2AE =,2BE =,又2AD =,122BG BC ==. ∴(0,0,0)E ,(0,0,2)A ,(2,0,0)B ,(2,2,0)G ,(0,2,2)D .∴(2,2,2)BD =-u u u r ,(2,2,0)EG =u u u r,∴440BD EG ⋅=-+=u u u r u u u r.∴BD EG ⊥u u u r u u u r,即BD EG ⊥;(2)解:同法一;(3)解:异面直线AE 与BD 所成的角θ等于,AE BD <>u u u r u u u r或其补角.又(0,0,2)AE =-u u u r , 故3cos ,3|||2444|AE BD AE BD AE BD <>===-++⋅⋅u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r u u u r ∴3cos 3θ=,故异面直线AE 与BD 所成的角的余弦值为33. 19.(1)证明:由2(1)n n S n a n n =--,得21()(1)(2)n n n S n S S n n n -=---≥.∴221(1)(1)n n n S n S n n ---=-,故111(2)1n n n nS S n n n -+-=≥-.…2分 ∴数列由1{}n n S n+是首项11221S a ==,公差1d =的等差数列; …… 4分 (2)解:由(1)得112(1)11n n S S n d n n n+=+-=+-=.……… 6分∴21n n S n =+; ………8分(3)由(2),得3n n nb S =1=321n n n +g 1=111(1)1n n n n =-++.…… 10分∴数列{}n b 的前n 项和1211111111122311n n n T b b b b n n n n -=++++=-+-++-+--+L L …12分 1111n n n =-=++. ……… 14分 20.解:(1)由二次函数()f x 满足(0)(1)0f f ==.设()(1)(0)f x ax x a =-≠,则221()()24af x ax ax a x =-=--. ……………… 2分 又()f x 的最小值是14-,故144a -=-.解得1a =.∴2()f x x x =-; ………………4分(2)依题意,由22x x t t -=-,得x t =,或1x t =-.(1t -p t)……6分由定积分的几何意义知3232222002()[()()]()|3232t tx x t t S t x x t t dx t x tx =---=--+=-+⎰…… 8分(3)∵()f x 的最小值为14-,故14m -,14n ≥-. …… 10分∴12m n +-≥-,故12m n ++. ……… 12分∵1()02m n +,102m n ++≥≥, ……… 13分∴11()()22m n m n +++≥=,∴211()()24m n m n +++≥. ……… 14分。

北京市西城区2019~2020学年度第一学期期末考试高三数学试题(含答案解析)

北京市西城区2019~2020学年度第一学期期末考试高三数学试题(含答案解析)

北京市西城区2019 — 2020学年度第一学期期末试卷高三数学本试卷共5页.共150分。

考试时长120分钟。

考生务必将答案答在答题卡上•在试 卷上作答无效。

第I 卷(选择题共40分)-S 选择题:本大题共8小题■每小题5分.共40分•在每小题列出的四个选项中,选出 符合题目要求的一项.1. 设集合Λ = {x ∖r<a}. B = {—3,0∙l ∙5}・若集合A∩B 有且仅有2个元索.则实数α 的取值范围为(A) (-3,+∞)(B) (0> 1](C) [l ∙+α□)2. 若复数Z = 注.则在复平面内N 对应的点位于I-TI(A)第一象限 (B)第二象限(C)第三象限3. 在厶ABC 中.若 α=6, A=60o, 3 = 75°,则 C =(A) 4(B) 2√2(C) 2√3(D) 2^4. 设且兀y≠0,则下列不等式中一定成立的是(A)丄>丄(B)InlJrl >ln∣y 丨(C) 2-工<2-,CD) j ∙2>^25. 已知直线T Jry Jr2=0与圆τ ÷j∕2+2jc~2y jra = 0有公共点,则实数"的取值范围为(A) ( — 8. θ](B) [θ∙+oo)(C) [0, 2)(D) (—8, 2)2020. I(D) Eb 5)(D)第四象限6・设三个向b. c互不共线•则∙+b+c=(Γ是^以Iah ∖b∖, ICl为边长的三角形存在"的(A)充分而不必要条件(B)必要而不充分条件(C)充要条件(D)既不充分也不必要条件7.紫砂壶是中国特冇的手工制造陶土工艺品,其制作始于明朝正徳年间.紫砂壶的壶型众多•经典的有西施壶.掇球壶、石瓢壶.潘壶等•其中.石瓢壶的壶体可以近似看成一个圆台(即圆锥用平行于底面的平面截去一个锥体得到的)・下图给出了一个石瓢壶的相关数据(单位cm),那么该壶的容量约为(A)IOO cm5(B)200 cm3(C)300 cm3(D)400 cn√&已知函数∕Q)=√TTΓ+4 若存在区间O M].使得函数/Q)在区间DZ 上的值域为[α + l,6 + l],则实数〃的取值范围为(A) (-l,+oo) (B) (一 1. 0] (C) (一 +,+8) (D)( —斗,0]4 4第JI 卷(非选择题共110分)二、填空题:本大题共6小题■每小题5分,共3。

2020-2021学年山东省济宁市高三(上)期末数学试卷 (解析版)

2020-2021学年山东省济宁市高三(上)期末数学试卷 (解析版)

2020-2021学年山东省济宁市高三(上)期末数学试卷一、选择题(共8小题).1.设集合A={x|x2﹣x﹣2≤0},B={x|y=ln(x﹣1)},则A∩B=()A.(1,2]B.(0,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)2.若复数(i为虚数单位)为纯虚数,则实数a的值为()A.﹣B.﹣C.D.3.若tanα=2,则=()A.B.C.D.14.“a=1”是“直线ax+(2a﹣1)y+3=0与直线(a﹣2)x+ay﹣1=0互相垂直”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5.2020年11月,中国国际进口博览会在上海举行,本次进博会设置了“云采访”区域,通过视频连线,帮助中外记者采访因疫情影响无法来沪参加进博会的跨国企业CEO或海外负责人.某新闻机构安排4名记者和3名摄影师对本次进博会进行采访,其中2名记者和1名摄影师负责“云采访”区域的采访,另外2名记者和2名摄影师分两组(每组记者和摄影师各1人),分别负责“汽车展区”和“技术装备展区”的现场采访.如果所有记者、摄影师都能承担三个采访区域的相应工作,则所有不同的安排方案有()A.36种B.48种C.72种D.144种6.函数f(x)=x﹣ln|e2x﹣1|的部分图象可能是()A.B.C.D.7.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F作斜率为的直线l交抛物线C于A、B两点,若线段AB中点的纵坐标为,则抛物线C的方程是()A.y2=3x B.y2=4x C.y2=6x D.y2=8x8.已知函数f(x)(x∈R)的导函数是f′(x),且满足∀x∈R,f(1+x)=﹣f(1﹣x),当x>1时,f(x)+ln(x﹣1)•f′(x)>0,则使得(x﹣2)f(x)>0成立的x 的取值范围是()A.(0,1)⋃(2,+∞)B.(﹣∞,﹣2)⋃(2,+∞)C.(﹣2,﹣1)⋃(1,2)D.(﹣∞,1)⋃(2,+∞)二、选择题(共4小题).9.已知a,b,c,d均为实数,下列说法正确的是()A.若a>b>0,则>B.若a>b,c>d,则a﹣d>b﹣cC.若a>b,c>d,则ac>bd D.若a+b=1,则4a+4b≥410.直线l过点P(1,2)且与直线x+ay﹣3=0平行,若直线l被圆x2+y2=4截得的弦长为2,则实数a的值可以是()A.0B.C.D.﹣11.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<),其图象相邻两条对称轴之间的距离为,且直线x=﹣是其中一条对称轴,则下列结论正确的是()A.函数f(x)的最小正周期为B.函数f(x)在区间[﹣,]上单调递增C.点(﹣,0)是函数f(x)图象的一个对称中心D.将函数f(x)图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的图象向左平移个单位长度,可得到g(x)=sin2x的图象12.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠ABC=60°,M为BC的中点,将△ABM沿直线AM翻折成△AB1M,连接B1C和B1D,N为B1D的中点,则在翻折过程中,下列说法中正确的是()A.AM⊥B1CB.CN的长为定值C.AB1与CN的夹角为D.当三棱锥B1﹣AMD的体积最大时,三棱锥B1﹣AMD的外接球的表面积是8π三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

湖北省荆州中学宜昌一中等“荆荆襄宜四地七校2020届高三上学期期末考试 数学(理)(含答案)

湖北省荆州中学宜昌一中等“荆荆襄宜四地七校2020届高三上学期期末考试 数学(理)(含答案)

“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”2020届高三元月联考理 科 数 学 试 题本试卷共2页,共23题(含选考题)满分150分,考试用时120分钟★ 祝考试顺利 ★注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.答在试题卷、草稿纸上无效.3.填空题和解答题的作答:用黑色中性笔将答案直接答在答题卡上对应的答题区域内.答在试题卷、草稿纸上无效.4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡上交.一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分.在每个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z 满足(1)z i i -=,则z 在复平面上对应的点位于A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.已知全集U R =,集合2{230}A x x x =--≤|,集合2{log 1}B x x =≤|,则()U A B =I ð A .(2,3] B .φ C .[1,0)(2,3]-U D . [1,0](2,3]-U 3.已知0.20.8512,(),2log 22a b c -===,则A .c a b <<B .c b a <<C .a b c << D. b a c <<4.据有关文献记载:我国古代一座9层塔共挂了126盏灯,且相邻两层中的下一层灯数比上一层灯数都多n (n 为常数)盏,底层的灯数是顶层的13倍,则塔的底层共有灯( )盏. A .2 B .3 C .26 D .27 5.若直线()+2=0>0>0ax by a b +、截得圆()()2221=1x y +++的弦长为2,则12a b+的最小值为 A .4 B .6 C .8 D .106.我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的解析式来琢磨函数的图象的特征.如函数()21cos 21x xf x x +=-的图象大致是7.函数sin 3y x x =的图像可由函数sin 3y x x =+的图像至少向右平移______个单位长度得到.A .6π B .3π C .2πD .23π8.若向量a r 与b r 的夹角为60o ,(2,0)a =r,223a b +=r r ,则b r =A. 3 B .1 C .4 D .3 9.如图,AB 和CD 是圆O 两条互相垂直的直径,分别以OA ,OB ,OC ,OD为直径作四个圆,在圆O 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率是 A .21π- B .112π-C .2πD .1π 10.设函数()f x 的定义域为R ,满足2(1)()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =--.若对任意[,)x m ∈+∞,都有8()9f x ≤,则m 的取值范围是 A .7[,)6-+∞ B .5[,)3-+∞ C .5[,)4-+∞ D .4[,)3-+∞11.SC 是球O 的直径,A 、B 是该球面上两点,3AB =,30ASC BSC ∠=∠=o ,棱锥S ABC-的体积为3,则球O 的表面积为 A.4π B.8π C.16π D.32π12.关于函数()2ln f x x x=+,下列说法正确的是(1)2x =是()f x 的极小值点;(2)函数()y f x x =-有且只有1个零点; (3)1()2f x x >恒成立; (4)设函数2()()4g x xf x x =-++,若存在区间1[,][,)2a b ⊂+∞,使()g x 在[,]a b 上的值域是[(2),(2)]k a k b ++,则92ln 2(1,]10k +∈. A .(1) (2) B .(2)(4) C .(1) (2) (4) D .(1)(2)(3)(4) 二.填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13.已知曲线2sin xy e x =-,则其在点(0,2)处的切线方程是 ▲ .14.已知n S 是等比数列{}n a 的前n 项和,396,,S S S 成等差数列,362a a +=,则9a = ▲ . 15.根据党中央关于“精准”脱贫的要求,我市某农业经济部门派4位专家各自在周一、周二两天中任选一天对某县进行调研活动,则周一、周二都有专家参加调研活动的概率为 ▲ .16.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线22221(0,0)y x a b a b -=>>的上支与焦点为F 的抛物线22(0)y px p =>交于,A B 两点.若4AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 ▲ .A B CDO三.解答题:共70分。

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2020年高三数学上期末试卷(及答案)一、选择题1.下列结论正确的是( ) A .若a b >,则22ac bc > B .若22a b >,则a b > C .若,0a b c ><,则a c b c +<+D .若a b <,则a b <2.数列{}n a 满足()11nn n a a n ++=-⋅,则数列{}n a 的前20项的和为( ) A .100B .-100C .-110D .1103.已知数列{}n a 的通项公式是221sin2n n a n π+=(),则12310a a a a ++++=A .110B .100C .55D .04.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若36=2S =18S ,,则105S S 等于( ) A .-3B .5C .33D .-315.已知等比数列{}n a 的各项都是正数,且13213,,22a a a 成等差数列,则8967a a a a +=+ A .6B .7C .8D .96.已知01x <<,01y <<,则()()()()222222221111x y x y x y x y +++-+-++-+-的最小值为( )A .5B .22C .10D .237.已知数列{}n a 中,()111,21,n n na a a n N S *+==+∈为其前n 项和,5S的值为( )A .63B .61C .62D .578.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若2b c =,6a =,7cos 8A =,则ABC ∆的面积为( ) A .17B .3C .15D .1529.如图,为了测量山坡上灯塔CD 的高度,某人从高为=40h 的楼AB 的底部A 处和楼顶B 处分别测得仰角为=60β,=30α,若山坡高为=35a ,则灯塔高度是( )A .15B .25C .40D .6010.等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么{}n a 的前7项和7S =( ) A .22B .24C .26D .2811.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,1(1)()n n n S nS n N *++∈<.若871a a <-,则( ) A .n S 的最大值为8S B .n S 的最小值为8S C .n S 的最大值为7S D .n S 的最小值为7S12.已知函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()24(3)f a f a ->的解集为( )A .(4,1)-B .(1,4)-C .(1,4)D .(0,4)二、填空题13.设x >0,y >0,x +2y =4,则(4)(2)x y xy++的最小值为_________.14.已知数列{}n a 中,其中199199a =,11()an n a a -=,那么99100log a =________15.(广东深圳市2017届高三第二次(4月)调研考试数学理试题)我国南宋时期著名的数学家秦九韶在其著作《数书九章》中独立提出了一种求三角形面积的方法---“三斜求积术”,即ABC △的面积S =,其中a b c 、、分别为ABC △内角、、A B C 的对边.若2b =,且tan C =,则ABC △的面积S 的最大值为__________.16.若实数,x y 满足约束条件200220x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-+≥⎩,则3z x y =-的最小值等于_____.17.设122012(1)(1)(1)n n n x x x a a x a x a x ++++++=++++,其中n *∈N ,且2n ≥,若0121022n a a a a ++++=,则n =_____18.如果一个数列由有限个连续的正整数组成(数列的项数大于2),且所有项之和为N ,那么称该数列为N 型标准数列,例如,数列2,3,4,5,6为20型标准数列,则2668型标准数列的个数为______.19.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对应的边长分别为a ,b ,c,且cos C =,cos cos 2b A a B +=,则ABC ∆的外接圆面积为__________. 20.设x ,y 满足则220,220,20,x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪++≥⎩则3z x y =-的最小值是______.三、解答题21.已知在等比数列{}n a 中, 11a =,且2a 是1a 和31a -的等差中项. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足()*21n n b n a n N=-+∈,求{}nb 的前n 项和nS.22.已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,且2222cos cos b c a ac C c A +-=+.(1)求A ;(2)在ABC ∆中,3BC =,D 为边AC 的中点,E 为AB 边上一点,且DE AC ⊥,62DE =,求ABC ∆的面积. 23.设{}n a 是等比数列,公比不为1.已知113a =,且1a ,22a ,33a 成等差数列. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设数列n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,求n T .24.如图,在ABC ∆中,45B ︒∠=,10AC =,25cos 5C ∠=点D 是AB 的中点, 求(1)边AB 的长;(2)cos A 的值和中线CD 的长25.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且acos C +3asin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若AD 为BC 边上的中线,cos B =17,AD =1292,求△ABC 的面积. 26.已知等差数列{}n a 的前n 项和为254,12,16n S a a S +==. (1)求{}n a 的通项公式; (2)数列{}n b 满足141n n n b T S =-,为数列{}n b 的前n 项和,是否存在正整数m ,()1k m k <<,使得23k m T T =?若存在,求出m ,k 的值;若不存在,请说明理由.【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】选项A 中,当c=0时不符,所以A 错.选项B 中,当2,1a b =-=-时,符合22a b >,不满足a b >,B 错.选项C 中, a c b c +>+,所以C 错.选项D 中,因为0a ≤<b ,由不等式的平方法则,22a b <,即a b <.选D.2.B解析:B 【解析】 【分析】数列{a n }满足1(1)nn n a a n ++=-⋅,可得a 2k ﹣1+a 2k =﹣(2k ﹣1).即可得出.【详解】∵数列{a n }满足1(1)nn n a a n ++=-⋅,∴a 2k ﹣1+a 2k =﹣(2k ﹣1).则数列{a n }的前20项的和=﹣(1+3+……+19)()101192⨯+=-=-100.【点睛】本题考查了数列递推关系、数列分组求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.3.C解析:C 【解析】 【分析】由已知条件得a n =n 2sin (2n 12+π)=22,,n n n n ⎧-⎨⎩是奇数是偶数,所以a 1+a 2+a 3+…+a 10=22﹣12+42﹣32+…+102﹣92,由此能求出结果. 【详解】∵2n 12+π =n π+2π,n ∈N *,∴a n =n 2sin (2n 12+π)=22,,n n n n ⎧-⎨⎩是奇数是偶数, ∴a 1+a 2+a 3+…+a 10=22﹣12+42﹣32+…+102﹣92=1+2+3+…+10=()101+10=552故选C . 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、分类讨论方法、三角函数的周期性,属于中档题.4.C解析:C 【解析】 【分析】由等比数列的求和公式结合条件求出公比,再利用等比数列求和公式可求出105S S . 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q (公比显然不为1),则()()61636333111119111a q S q q q S qa q q---===+=---,得2q ,因此,()()101105510555111111233111a q S q q q S q a qq---===+=+=---,故选C.本题考查等比数列基本量计算,利用等比数列求和公式求出其公比,是解本题的关键,一般在求解等比数列问题时,有如下两种方法:(1)基本量法:利用首项和公比列方程组解出这两个基本量,然后利用等比数列的通项公式或求和公式来进行计算;(2)性质法:利用等比数列下标有关的性质进行转化,能起到简化计算的作用.5.D解析:D 【解析】 【分析】设各项都是正数的等比数列{a n }的公比为q ,(q >0),由题意可得关于q 的式子,解之可得q ,而所求的式子等于q 2,计算可得. 【详解】设各项都是正数的等比数列{a n }的公比为q ,(q >0)由题意可得31212322a a a ⨯=+, 即q 2-2q-3=0, 解得q=-1(舍去),或q=3,故()26728967679a a qa a q a a a a .++===++ 故选:D . 【点睛】本题考查等差数列和等比数列的通项公式,求出公比是解决问题的关键,属基础题.6.B解析:B 【解析】 【分析】2+≥x y ,边分别相加求解。

【详解】因为222x y xy +≥所以22222)2((2)≥++=++x y xy x y x y2+≥x y所以两边分别相加得当且仅当12x y == 取等号 故选:B 【点睛】本题主要考查了均值不等式,还考查了运算求解的能力,属于中档题.7.D解析:D 【解析】解:由数列的递推关系可得:()11121,12n n a a a ++=++= , 据此可得:数列{}1n a + 是首项为2 ,公比为2 的等比数列,则:1122,21n n n n a a -+=⨯⇒=- ,分组求和有:()5521255712S ⨯-=-=- .本题选择D 选项.8.D解析:D 【解析】 【分析】三角形的面积公式为1sin 2ABC S bc A ∆=,故需要求出边b 与c ,由余弦定理可以解得b 与c . 【详解】解:在ABC ∆中,2227cos 28b c a A bc +-==将2b c =,a =22246748c c c +-=, 解得:2c =由7cos 8A =得sin A ==所以,111515sin 242282ABC S bc A ∆==⨯⨯⨯=故选D. 【点睛】三角形的面积公式常见形式有两种:一是12(底⨯高),二是1sin 2bc A .借助12(底⨯高)时,需要将斜三角形的高与相应的底求出来;借助1sin 2bc A 时,需要求出三角形两边及其夹角的正弦值.9.B解析:B 【解析】 【分析】过点B 作BE DC ⊥于点E ,过点A 作AF DC ⊥于点F ,在ABD ∆中由正弦定理求得AD ,在Rt ADF ∆中求得DF ,从而求得灯塔CD 的高度. 【详解】过点B 作BE DC ⊥于点E ,过点A 作AF DC ⊥于点F ,如图所示,在ABD ∆中,由正弦定理得,sin sin AB ADADB ABD=∠∠,即sin[90(90)]sin(90)h ADαβα=︒--︒-︒+,cos sin()h AD αβα∴=-,在Rt ADF ∆中,cos sin sin sin()h DF AD αβββα==-,又山高为a ,则灯塔CD 的高度是3340cos sin 22356035251sin()2h CD DF EF a αββα⨯⨯=-=-=-=-=-. 故选B .【点睛】本题考查了解三角形的应用和正弦定理,考查了转化思想,属中档题.10.D【解析】试题分析:由等差数列的性质34544123124a a a a a ++=⇒=⇒=,则考点:等差数列的性质11.C解析:C 【解析】 【分析】由已知条件推导出(n 2﹣n )d <2n 2d ,从而得到d >0,所以a 7<0,a 8>0,由此求出数列{S n }中最小值是S 7. 【详解】∵(n +1)S n <nS n +1, ∴S n <nS n +1﹣nS n =na n +1 即na 1()12n n d-+<na 1+n 2d ,整理得(n 2﹣n )d <2n 2d ∵n 2﹣n ﹣2n 2=﹣n 2﹣n <0 ∴d >0 ∵87a a -<1<0 ∴a 7<0,a 8>0 数列的前7项为负, 故数列{S n }中最小值是S 7 故选C . 【点睛】本题考查等差数列中前n 项和最小值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的灵活运用.12.B解析:B 【解析】 【分析】先判断函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭的单调性,把()24(3)f a f a ->转化为自变量的不等式求解.【详解】可知函数()f x 为减函数,由2(4)(3)f a f a ->,可得243a a -<,整理得2340a a --<,解得14a -<<,所以不等式的解集为(1,4)-.【点睛】本题考查函数不等式,通常根据函数的单调性转化求解,一般不代入解析式.二、填空题13.9【解析】【分析】将分式展开利用基本不等式求解即可【详解】又x +2y =4即当且仅当等号成立故原式故填9【点睛】本题考查基本不等式求最值考查等价变换思想与求解能力注意等号成立条件解析:9 【解析】 【分析】将分式展开,利用基本不等式求解即可 【详解】(4)(2)82416161x y xy x y xy xy xy xy xy++++++===+又x +2y =4≥即2xy ≤,当且仅当2,1x y ==等号成立,故原式9≥ 故填9 【点睛】本题考查基本不等式求最值,考查等价变换思想与求解能力,注意等号成立条件14.1【解析】【分析】由已知数列递推式可得数列是以为首项以为公比的等比数列然后利用等比数列的通项公式求解【详解】由得则数列是以为首项以为公比的等比数列故答案为:1【点睛】本题考查数列的递推关系等比数列通解析:1 【解析】 【分析】由已知数列递推式可得数列99{log }n a 是以199991991log 9999log a ==为首项,以19999为公比的等比数列,然后利用等比数列的通项公式求解. 【详解】由11()an n a a -=,得991991log log n n a a a -=,∴199991991l 9og log 9nn a a a -==,则数列99{log }n a 是以199991991log 9999log a ==为首项,以19999为公比的等比数列, ∴19999991001log (99)199a =⋅=. 故答案为:1.【点睛】本题考查数列的递推关系、等比数列通项公式,考查运算求解能力,特别是对复杂式子的理解.15.【解析】由题设可知即由正弦定理可得所以当时故填 解析:3【解析】 由题设可知()sin 3sin sin 3sin cos cos sin cos 13cos C BC B C B C C B=⇒=+-,即sin 3sin C A =,由正弦定理可得3c a =,所以224421441384222a S a a a ⎛⎫-=-=-+- ⎪⎝⎭,当242a a =⇒=时, 4max 1284432S =-+⨯-=,故填3. 16.【解析】【分析】先画出可行域改写目标函数然后求出最小值【详解】依题意可行域为如图所示的阴影部分的三角形区域目标函数化为:则的最小值即为动直线在轴上的截距的最大值通过平移可知在点处动直线在轴上的截距最解析:72-【解析】 【分析】先画出可行域,改写目标函数,然后求出最小值 【详解】依题意,可行域为如图所示的阴影部分的三角形区域,目标函数化为:3y x z =-,则z 的最小值即为动直线在y 轴上的截距的最大值.通过平移可知在A 点处动直线在y 轴上的截距最大.因为20:220x y A x y +=⎧⎨-+=⎩解得11,2A ⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以3z x y =-的最小值()min 173122z =⋅--=-.【点睛】本题考查了线性规划的简单应用,一般步骤:画出可行域,改写目标函数,求出最值17.9【解析】【分析】记函数利用等比数列求和公式即可求解【详解】由题:记函数即故答案为:9【点睛】此题考查多项式系数之和问题常用赋值法整体代入求解体现出转化与化归思想解析:9 【解析】 【分析】记函数122012()(1)(1)(1)n n n f x x x x a a x a x a x =++++++=++++,012222(1)2n n f a a a a =+++=++++,利用等比数列求和公式即可求解. 【详解】由题:记函数212012()(1)(1)(1)n n n f x a a x a x a x x x x =++++=++++++,021222(12)(21)212n nn f a a a a -=++++++=-=+, 即1221022n +-=,121024,9n n +==故答案为:9 【点睛】此题考查多项式系数之和问题,常用赋值法整体代入求解,体现出转化与化归思想.18.6【解析】【分析】由题意公差d=1na1+=2668∴n (2a1+n-1)=5336=23×23×29得出满足题意的组数即可得出结论【详解】由题意公差d=1na1+=2668∴n (2a1+n-1)=解析:6 【解析】 【分析】由题意,公差d=1,na 1+()12n n -=2668,∴n (2a 1+n-1)=5336=23×23×29,得出满足题意的组数,即可得出结论. 【详解】由题意,公差d=1,na 1+()12n n -=2668,∴n (2a 1+n-1)=5336=23×23×29, ∵n <2a 1+n-1,且二者一奇一偶,∴(n ,2a 1+n-1)=(8,667),(23,232),(29,184)共三组; 同理d=-1时,也有三组. 综上所述,共6组. 故答案为6. 【点睛】本题考查组合知识的运用,考查等差数列的求和公式,属于中档题.19.【解析】【分析】根据正弦定理得到再根据计算得到答案【详解】由正弦定理知:即即故故答案为【点睛】本题考查了正弦定理外接圆面积意在考查学生的计算能力 解析:9π【解析】 【分析】根据正弦定理得到()1sin sin A B C R +==,再根据cos 3C =计算1sin 3C =得到答案. 【详解】由正弦定理知:cos cos 2sin cos 2sin cos 2b A a B R B A R A B +=⋅⋅+⋅=,即()1sin sin A B C R +==,cos 3C =,1sin 3C =, 即3R =.故29S R ππ==. 故答案为9π 【点睛】本题考查了正弦定理,外接圆面积,意在考查学生的计算能力.20.-4【解析】【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把最优解的坐标代入目标函数得答案【详解】解:作出可行域如图所示当直线经过点时故答案为:【点睛】本题考查简单的线性解析:-4 【解析】 【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,把最优解的坐标代入目标函数得答案. 【详解】解:作出可行域如图所示,当直线3z x y =-经过点()2,2时,min 2324z =-⨯=-. 故答案为:4- 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,属于中档题.三、解答题21.(1) 12n n a (2) n S 221n n =+-【解析】 【分析】(1)由题意结合等差数列的性质得到关于公比的方程,解方程求得公比的值,然后结合首项求解数列的通项公式即可.(2)结合(1)的结果首先确定数列{}n b 的通项公式,然后分组求和即可求得数列{}n b 的前n 项和n S . 【详解】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,则2a q =,23a q =,∵2a 是1a 和31a -的等差中项, ∴()21321a a a =+-, 即()2211q q =+-, 解得2q =,∴12n n a -=.(2) 121212n n n b n a n -=-+=-+,则()()11321122n n S n -⎡⎤=+++-++++⎣⎦()12112212n n n ⎡⎤+--⎣⎦=+-. 221n n =+-.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.22.(1) 3A π=【解析】 【分析】(1)由余弦定理得2cos cos cos b A a C c A =+,再由正弦定理得2sin cos sin()B A A C ⋅=+,进而得1cos 2A =,即可求解(2)在Rt AED ∆中,求得2AD =,AC =,再ABC ∆中由正弦定理得4B π=,结合三角形的面积公式,即可求解. 【详解】(1)由余弦定理有22cos cos cos bc A ac C c A =+, 化简得2cos cos cos b A a C c A =+,由正弦定理得2sin cos sin cos cos sin sin()B A A C C A A C ⋅=⋅+=+ ∵A B C π++=,∴2sin cos sin B A B ⋅=,∵0B π<<,∴sin 0B ≠,∴1cos 2A = ,又由0A π<<,∴3A π=. (2)在AEC ∆中,D 为边AC 的中点,且DE AC ⊥,在Rt AED ∆中,DE =,3A π=,所以2AD =,AC =ABC ∆中由正弦定理得sin sin AC BC B A =,得sin B 4B π=,512C π=,所以13sin 24ABC S AC BC C ∆=⋅=【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.23.(1)13nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭; (2)13(21)34n n n T ++-⋅=【解析】 【分析】(1)由等差中项可得21343a a a =+,设数列{}n a 的公比为()1q q ≠,则211143a q a a q ⋅=+⋅,可解得q ,即可求得通项公式;(2)由(1)可得3n nnn a =⋅,再利用错位相减法求解即可. 【详解】解:(1)设数列{}n a 的公比为()1q q ≠,且1a ,22a ,33a 成等差数列,所以21343a a a =+,即211143a q a a q ⋅=+⋅,解得13q =, 因为113a =,所以13nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)由(1)知,13nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以3n nn n a =⋅, 所以1231323333n n T n =⨯+⨯+⨯++⋅,则234131323333n n T n +=⨯+⨯+⨯++⋅,作差可得,1231233333n n n T n +-=++++-⋅则()+13312331n n nT n --=-⋅-,即1132322n n T n +⎛⎫-=-⋅- ⎪⎝⎭,所以()132134n n n T ++-⋅=【点睛】本题考查等差中项的应用,考查等比数列的通项公式,考查错位相减法求数列的和. 24.(1)2 (2【解析】 【分析】 【详解】((1)由cos 05ACB ∠=>可知,ACB ∠是锐角,所以,sin 5ACB ∠===由正弦定理sin sin AC AB B ACB=∠,sin 2sin 2AC AB ACB B =∠== (2)cos cos(18045)cos(135)A C C ︒︒︒=--=-(cos sin )2C C =-+= 由余弦定理:CD === 考点:1正弦定理;2余弦定理. 25.(1)A =60°;(2)【解析】 【分析】(1)利用正弦定理,把边化为角,结合辅助角公式可求;(2)利用三角形内角关系求出sin C ,结合正弦定理求出,a c 关系,利用余弦定理可求,a c . 【详解】(1)acos C-b -c =0,由正弦定理得sin Acos C=sin B +sin C ,即sin Acos Csin Asin C =sin(A +C)+sin C ,又sin A -cos A =1,所以sin(A -30°)=12. 在△ABC 中,0°<A <180°,所以A -30°=30°,得A =60°. (2)在△ABC 中,因为cos B =17,所以sin B=7. 所以sin C =sin(A +B)17+12. 由正弦定理得,sin 7sin 5a A c C ==. 设a =7x ,c =5x(x >0),则在△ABD 中,AD 2=AB 2+BD 2-2AB·BDcos B, 即1294=25x 2+14×49x 2-2×5x×12×7x×17,解得x =1,所以a =7,c =5, 故S △ABC =12acsin B =【点睛】本题主要考查利用正弦定理和余弦定理解三角形,合理选择公式是求解的关键.26.(1)*21,n a n n N =-∈(2)存在,2,12m k ==【解析】【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由等差数列的通项公式与前n 项和公式得112512238a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩,从而求出21n a n =-; (2)由(1)得()2122n n n S n n -=+⨯=,由211114122121n b n n n ⎛⎫==- ⎪--+⎝⎭,利用裂项相消法得21n n T n =+,若23k m T T =,则()2232121k m k m =++,整理得223412m k m m =+-,由1k m >>得11m <<+,从而可求出答案. 【详解】解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由2541216a a S +=⎧⎨=⎩得112512238a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩,()*12121,n a n n n N ∴=+-=-∈;(2)()2122n n n S n n -=+⨯=,211114122121n b n n n ⎛⎫∴==- ⎪--+⎝⎭,1211111111111123352321212122121n n n T b b b n n n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-+-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥---+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ,若23k m T T =,则()2232121k m k m =++,整理得223412m k m m =+-,又1k m >>,2234121m m m m m ⎧>⎪∴+-⎨⎪>⎩,整理得222104121m m m m m ⎧-->⎪+-⎨⎪>⎩,解得11m << 又*m N ∈,2m ∴=,12k ∴=, ∴存在2,12m k ==满足题意. 【点睛】本题主要考查等差数列的性质与求和,考查裂项相消法求和,属于中档题.。

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