高考数学模拟试卷复习试题第一学期高三期末考试001
【好题】高三数学上期末第一次模拟试题(附答案)

【好题】高三数学上期末第一次模拟试题(附答案)一、选择题1.已知在中,,,分别为角,,的对边,为最小角,且,,,则的面积等于( ) A .B .C .D .2.ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2b =,6B π=,4C π=,则ABC ∆的面积为( ) A .223+B .31+C .232-D .31-3.“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,干支是天干和地支的总称,把干支顺序相配正好六十为一周,周而复始,循环记录,这就是俗称的“干支表”甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、癸等十个符号叫天干,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥等十二个符号叫地支,如公元1984年农历为甲子年,公元1985年农历为乙丑年,公元1986年农历为丙寅年,则公元2047年农历为 A .乙丑年B .丙寅年C .丁卯年D .戊辰年4.在△ABC 中,若1tan 15013A C BC ︒===,,,则△ABC 的面积S 是( ) A .33- B .33- C .33+ D .33+ 5.我国的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:将1,2,...,9填入33⨯的方格内,使三行、三列、两对角线的三个数之和都等于15 (如图).一般地,将连续的正整数1,2,3,…,2n 填入n n ⨯的方格内,使得每行、每列、每条对角线上的数的和相等,这个正方形就叫做n 阶幻方.记n 阶幻方的一条对角线上数的和为n N (如:在3阶幻方中,315N =),则10N =( )A .1020B .1010C .510D .5056.若a 、b 、c >0且a (a +b +c )+bc =4-3,则2a +b +c 的最小值为( ) A . 31 B . 31 C .3+2D .327.已知等差数列{}n a ,前n 项和为n S ,5628a a +=,则10S =( )A .140B .280C .168D .568.若直线2y x =上存在点(,)x y 满足30,230,,x y x y x m +-≤⎧⎪--≥⎨⎪≥⎩则实数m 的最大值为A .2-B .1-C .1D .39.已知数列{}n a 满足112,0,2121,1,2n n n n n a a a a a +⎧≤<⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩若135a =,则数列的第2018项为 ( )A .15B .25C .35D .4510.已知变量x , y 满足约束条件13230x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最小值为( )A .1B .2C .3D .611.已知x 、y 满足约束条件50{03x y x y x -+≥+≥≤,则24z x y =+的最小值是( )A .6-B .5C .10D .10-12.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 .57二、填空题13.要使关于x 的方程()22120x a x a +-+-=的一根比1大且另一根比1小,则a 的取值范围是__________.14.数列{}n a 满足14a =,12nn n a a +=+,*n N ∈,则数列{}n a 的通项公式n a =______.15.已知数列{}n a 满足:11a =,{}112,,,n n n a a a a a +-∈⋅⋅⋅()*n ∈N ,记数列{}n a 的前n项和为n S ,若对所有满足条件的{}n a ,10S 的最大值为M 、最小值为m ,则M m +=______.16.已知数列{}n a 的首项12a =,且满足()*12n n n a a n N +=∈,则20a =________.17.在数列{}n a 中,“()n 12n a n N*n 1n 1n 1=++⋯+∈+++,又nn n 11b a a +=,则数列{}n b 的前n 项和n S 为______.18.若正项数列{}n a 满足11n n a a +-<,则称数列{}n a 为D 型数列,以下4个正项数列{}n a满足的递推关系分别为:①2211n n a a +-= ②1111n na a +-= ③121n n n a a a +=+④2121n n a a +-=,则D 型数列{}n a 的序号为_______.19.已知数列{}n a 满足51()1,62,6n n a n n a a n -⎧-+<⎪=⎨⎪≥⎩,若对任意*n N ∈都有1n n a a +>,则实数a 的取值范围是_________.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,,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. 22.已知等差数列{}n a 的所有项和为150,且该数列前10项和为10,最后10项的和为50.(1)求数列{}n a 的项数; (2)求212230a a a ++⋅⋅⋅+的值. 23.已知函数()21f x x =-.(1)若不等式121(0)2f x m m ⎛⎫+≥+> ⎪⎝⎭的解集为][(),22,-∞-⋃+∞,求实数m 的值; (2)若不等式()2232y yaf x x ≤+++对任意的实数,x y R ∈恒成立,求正实数a 的最小值.24.已知函数221()cos sin ,(0,)2f x x x x p =-+?. (1)求()f x 的单调递增区间;(2)设ABC V 为锐角三角形,角A 所对边19a =,角B 所对边5b =,若()0f A =,求ABC V 的面积.25.在ABC ∆中,,A B C 的对边分别,,a b c ,若()2sin(2)()26f x x f C π=+=-,,7c =,sin B =2sin A ,(1)求C (2)求a 的值.26.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos 3cos c B b C a B +=.(1)求cos B 的值;(2)若2CA CB -=u u u v u u u v,ABC ∆的面积为22,求边b .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】根据同角三角函数求出;利用余弦定理构造关于的方程解出,再根据三角形面积公式求得结果. 【详解】由余弦定理得:,即解得:或为最小角本题正确选项: 【点睛】本题考查余弦定理解三角形、三角形面积公式的应用、同角三角函数关系,关键是能够利用余弦定理构造关于边角关系的方程,从而求得边长.2.B解析:B 【解析】试题分析:根据正弦定理,,解得,,并且,所以考点:1.正弦定理;2.面积公式.3.C解析:C 【解析】记公元1984年为第一年,公元2047年为第64年,即天干循环了十次,第四个为“丁”,地支循环了五次,第四个为“卯”,所以公元2047年农历为丁卯年. 故选C.4.A解析:A 【解析】 【分析】由正弦定理求出c , 【详解】A 是三角形内角,1tan 3A =,∴10sin A =由正弦定理sin sin a c A C=得sin 10sin 210a C c A ===, 又2222cos c a b ab C =+-,即22512cos150132b b b b =+-︒=+, 23302b b +-=,33b -+=(33b --= ∴113333sin 122ABC S ab C ∆--==⨯︒=.【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式,考查同角间的三角函数关系.解三角形中公式较多,解题时需根据已知条件确定先选用哪个公式,再选用哪个公式.要有统筹安排,不致于凌乱.5.D解析:D 【解析】n 阶幻方共有2n 个数,其和为()222112...,2n n n n ++++=Q 阶幻方共有n 行,∴每行的和为()()2221122n n n n n++=,即()()2210110101,50522n n n N N+⨯+=∴==,故选D.6.D解析:D 【解析】由a (a +b +c )+bc =4-, 得(a +c )·(a +b )=4-∵a 、b 、c >0.∴(a +c )·(a +b )≤22b c 2a ++⎛⎫ ⎪⎝⎭(当且仅当a +c =b +a ,即b =c 时取“=”),∴2a +b +c=1)=-2. 故选:D点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误7.A解析:A 【解析】由等差数列的性质得,5611028a a a a +==+,∴其前10项之和为()11010102814022a a +⨯==,故选A. 8.B解析:B 【解析】 【分析】首先画出可行域,然后结合交点坐标平移直线即可确定实数m 的最大值.不等式组表示的平面区域如下图所示,由2230y x x y =⎧⎨--=⎩,得:12x y =-⎧⎨=-⎩,即C 点坐标为(-1,-2),平移直线x =m ,移到C 点或C 点的左边时,直线2y x =上存在点(,)x y 在平面区域内, 所以,m ≤-1, 即实数m 的最大值为-1.【点睛】本题主要考查线性规划及其应用,属于中等题.9.A解析:A 【解析】 【分析】利用数列递推式求出前几项,可得数列{}n a 是以4为周期的周期数列,即可得出答案. 【详解】1112,0321521,12n n n n n a a a a a a +⎧≤<⎪⎪==⎨⎪-≤<⎪⎩Q , 211215a a =-=,32225a a ==,43425a a ==,5413215a a a =-== ∴数列{}n a 是以4为周期的周期数列,则201845042215a a a ⨯+===. 故选A . 【点睛】本题考查数列的递推公式和周期数列的应用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.10.A解析:A【分析】画出可行域,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,由此求得z 的最小值. 【详解】画出可行域如下图所示,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,此时z 取得最小值为()2111⨯+-=. 故选:A.【点睛】本小题主要考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.11.A解析:A 【解析】 【分析】 【详解】作出不等式50{03x y x y x -+≥+≥≤所表示可行域如图所示,作直线:24l z x y =+,则z 为直线l 在y 轴上截距的4倍, 联立3{x x y =+=,解得3{3x y ==-,结合图象知,当直线l 经过可行域上的点()3,3A -时,直线l 在y 轴上的截距最小, 此时z 取最小值,即()min 23436z =⨯+⨯-=-,故选A. 考点:线性规划12.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.二、填空题13.【解析】【分析】设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小转化为即可求解【详解】由题意设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小根据二次函数的图象与性质则满足即即解得即实数的取值范围是【点睛 解析:21a -<<【解析】 【分析】设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为()10f <,即可求解. 【详解】由题意,设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,根据二次函数的图象与性质,则满足()10f <,即220a a +-<, 即(1)(2)0a a -+<,解得21a -<<,即实数a 的取值范围是21a -<<. 【点睛】本题主要考查了一元二次函数的图象与性质的应用问题,其中解答中把关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为(1)0f <是解得的关键,着重考查了转化思想,以及推理运算能力.14.【解析】【分析】由题意得出利用累加法可求出【详解】数列满足因此故答案为:【点睛】本题考查利用累加法求数列的通项解题时要注意累加法对数列递推公式的要求考查计算能力属于中等题 解析:22n +【解析】 【分析】由题意得出12nn n a a +-=,利用累加法可求出n a .【详解】数列{}n a 满足14a =,12n n n a a +=+,*n N ∈,12nn n a a +∴-=,因此,()()()211213214222n n n n a a a a a a a a --=+-+-++-=++++L L ()121242212n n --=+=+-.故答案为:22n +. 【点睛】本题考查利用累加法求数列的通项,解题时要注意累加法对数列递推公式的要求,考查计算能力,属于中等题.15.1078【解析】【分析】根据数列的递推关系求出数列的前四项的最大最小值得出何时和最大何时和最小进而求得结论【详解】解:因为数列{an}满足:即解得;或或;或所以最小为4最大为8;所以数列的最大值为时解析:1078 【解析】 【分析】根据数列的递推关系,求出数列的前四项的最大,最小值,得出何时和最大,何时和最小,进而求得结论. 【详解】解:因为数列{a n }满足:11a =,{}112,,,n n n a a a a a +-∈⋅⋅⋅()*n ∈N ,{}211a a a ∴-∈即211a a a -=解得22a =;{}3212,a a a a ∴-∈321a a ∴-=或322a a -= 33a ∴=或34a =;{}43123,,a a a a a ∴-∈431a a ∴-=或432a a -=,433a a -=,434a a -=所以4a 最小为4,4a 最大为8;所以,数列10S 的最大值为M 时,是首项为1,公比为2的等比数列的前10项和:()10112102312M ⨯-==-;10S 取最小值m 时,是首项为1,公差为1的等差数列的前10项和:()101011011552m ⨯-=⨯+⨯=; ∴1078M m +=. 故答案为:1078. 【点睛】本题考查了数列的递推关系式,等比数列以及等差数列的通项公式与前n 项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.本题的关键在于观察出数列的规律.16.512【解析】【分析】利用已知将n 换为n+1再写一个式子与已知作比得到数列的各个偶数项成等比公比为2再求得最后利用等比数列的通项公式即可得出【详解】∵anan+1=2n()∴an+1an+2=2n+解析:512 【解析】 【分析】利用已知将n 换为n +1,再写一个式子,与已知作比,得到数列{}n a 的各个偶数项成等比,公比为2,再求得2=1a ,最后利用等比数列的通项公式即可得出. 【详解】∵a n a n +1=2n ,(*n N ∈)∴a n +1a n +2=2n +2.(*n N ∈)∴22n na a +=,(*n N ∈),∴数列{}n a 的各个奇数项513...a a a ,,成等比,公比为2, 数列{}n a 的各个偶数项246...a a a ,,成等比,公比为2, 又∵a n a n +1=2n ,(*n N ∈),∴a 1a 2=2,又12a =,∴2=1a , 可得:当n 为偶数时,1222nn a a -=⋅∴a 20=1•29=512. 故答案为:512. 【点睛】本题考查了等比数列的通项公式、数列递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.【解析】【分析】运用等差数列的求和公式可得可得由数列的裂项相消求和化简可得所求和【详解】解:则可得数列的前n 项和故答案为【点睛】本题考查数列的前项和首先运用数列的裂项法对项进行分解然后重新组合最终达 解析:4nn 1+ 【解析】 【分析】运用等差数列的求和公式可得()n 11na n n 1n 122=⋅+=+,可得()n n n 11411b 4a a n n 1n n 1+⎛⎫===- ⎪++⎝⎭,由数列的裂项相消求和,化简可得所求和. 【详解】 解:()n 12n 11na n n 1n 1n 1n 1n 122=++⋯+=⋅+=++++, 则()n n n 11411b 4a a n n 1n n 1+⎛⎫===- ⎪++⎝⎭, 可得数列{}n b 的前n 项和n 1111111S 4122334n n 1⎛⎫=-+-+-+⋯+- ⎪+⎝⎭14n 41n 1n 1⎛⎫=-=⎪++⎝⎭. 故答案为4nn 1+. 【点睛】本题考查数列的前n 项和,首先运用数列的裂项法对项进行分解,然后重新组合,最终达到求和目的,考查化简整理的运算能力,属于基础题.18.①②③④【解析】【分析】根据D 型数列的定义逐个判断正项数列是否满足即可【详解】对①因为且正项数列故故所以成立对②故成立对③成立对④故成立综上①②③④均正确故答案为:①②③④【点睛】本题主要考查了新定解析:①②③④ 【解析】 【分析】根据D 型数列的定义,逐个判断正项数列{}n a 是否满足11n n a a +-<即可. 【详解】对①,因为2211n n a a +-=,且正项数列{}n a .故()222211211n n n n n a a a a a +=+<++=+,故11n n a a +<+.所以11n n a a +-<成立. 对②,1111111111n n n n n n n a a a a a a a +++-=?=Þ++, 故22101111n n n n nn n n n n n a a a a a a a a a a a +--=---++==<<+成立. 对③, 112221101111n nn n n n n n n n a a a a a a a a a a ++⎛⎫=⇒-=-=-<< ⎪+++⎝⎭成立 对④, ()2222112121211n n n n n n n a a a a a a a ++-=⇒=+<++=+.故11n n a a +<+,11n n a a +-<成立. 综上, ①②③④均正确. 故答案为:①②③④ 【点睛】本题主要考查了新定义的问题,需要根据递推公式证明11n n a a +-<.属于中等题型.19.【解析】【分析】由题若对于任意的都有可得解出即可得出【详解】∵若对任意都有∴∴解得故答案为【点睛】本题考查了数列与函数的单调性不等式的解法考查了推理能力与计算能力属于中档题解析:17,212⎛⎫⎪⎝⎭【解析】 【分析】由题若对于任意的*n N ∈都有1n n a a +>,可得5610012a a a a -<,>,<<. 解出即可得出. 【详解】∵511,62,6n na n n a a n -⎧⎛⎫-+<⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪≥⎩,若对任意*n N ∈都有1n n a a +>, ∴5610012a a a a -<,>,<<.. ∴11 0()510122a a a a --⨯+<,>,<< , 解得17 212a << . 故答案为17,212⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了数列与函数的单调性、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.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) 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AD =,AC =ABC ∆中由正弦定理得sin sin AC BC B A =,得sin B 4B π=,512C π=,所以1sin 2ABC 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. 22.(1)50;(2)30 【解析】 【分析】(1)根据条件结合等差数列的性质可得16n a a +=,再根据{}n a 的所有项和为150,即可求出项数n 的值;(2)根据(1)求出{}n a 的首项1a 和公差d ,然后将212230a a a ++⋅⋅⋅+用1a 和d 表示,再求出其值. 【详解】解:(1)由题意,得1231010a a a a +++⋅⋅⋅+=,12950n n n n a a a a ---+++⋅⋅⋅+=, ∴()()()()1213210960n n n n a a a a a a a a ---++++++⋅⋅⋅++=, 根据等差数列性质,可知12132109n n n n a a a a a a a a ---+=+=+=⋅⋅⋅=+, ∴()11060n a a +=,∴16n a a +=, 又{}n a 的所有项和为150,∴()11502n n a a +=, ∴50n =,即数列{}n a 的项数为50.(2)由(1)知,1501610910102a a a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,即112496292a d a d +=⎧⎨+=⎩,∴11120110a d ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴()2122233021305a a a a a a +++⋅⋅⋅+=+()15249a d =+11152492010⎛⎫=⨯+⨯ ⎪⎝⎭30=.【点睛】本题考查了等差数列的性质和前n 项和公式,考查了转化思想和方程思想,属基中档题. 23.(1) 32m =;(2)4. 【解析】试题分析:(Ⅰ)先根据绝对值定义解不等式解集为][(),22,-∞-⋃+∞,再根据解集相等关系得122m +=,解得32m =.(Ⅱ)不等式恒成立问题,一般转化为对应函数最值问题,即()max212322y yax x --+≤+,根据绝对值三角不等式可得()max21234x x --+=,再利用变量分离转化为对应函数最值问题:()max242y ya ⎡⎤≥-⎣⎦,根据基本不等式求最值: ()()224224242y yy y ⎡⎤+-⎢⎥-≤=⎢⎥⎣⎦,因此4a ≥,所以实数a 的最小值为4.试题解析:(Ⅰ)由题意知不等式221(0)x m m ≤+>的解集为][(),22,-∞-⋃+∞. 由221x m ≤+,得1122m x m --≤≤+,所以,由122m +=,解得32m =. (Ⅱ)不等式()2232y y a f x x ≤+++等价于212322yya x x --+≤+, 由题意知()max212322y yax x --+≤+. 因为()()212321234x x x x --+≤--+=, 所以242y y a +≥,即()242y y a ⎡⎤≥-⎣⎦对任意y R ∈都成立,则()max 242y ya ⎡⎤≥-⎣⎦.而()()224224242y yy y⎡⎤+-⎢⎥-≤=⎢⎥⎣⎦,当且仅当242y y =-,即1y =时等号成立, 故4a ≥,所以实数a 的最小值为4.24.(1),2p p 轹÷ê÷÷êøë;(2【解析】 【分析】(1)利用降次公式化简()f x ,然后利用三角函数单调区间的求法,求得()f x 的单调递增区间.(2)由()0f A =求得A ,用余弦定理求得c ,由此求得三角形ABC 的面积. 【详解】(1)依题意()()2211()cos sin cos 20,π22f x x x x x =-+=+?,由2ππ22πk x k -≤≤得πππ2k x k -≤≤,令1k =得ππ2x ≤≤.所以()f x 的单调递增区间,2pp 轹÷ê÷÷êøë. (2)由于a b <,所以A 为锐角,即π0,02π2A A <<<<.由()0f A =,得11cos 20,cos 222A A +==-,所以2ππ2,33A A ==. 由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-⋅,2560c c -+=,解得2c =或3c =.当2c =时,222cos 0238a cb B ac +-==-<,则B 为钝角,与已知三角形ABC 为锐角三角形矛盾.所以3c =. 所以三角形ABC的面积为11sin 532224bc A =⨯⨯⨯=. 【点睛】本小题主要考查二倍角公式,考查三角函数单调性的求法,考查余弦定理解三角形,考查三角形的面积公式,属于基础题. 25.(1)23C π=;(2)1a =. 【解析】 【分析】(1)由()2f C =,结合特殊角的三角函数值,求得C .(2)利用正弦定理得到2b a =,利用余弦定理列方程,解方程求得a 的值. 【详解】(1)由()2f C =-,得sin(2)16C π+=-,且(0,)C π∈,所以3262c ππ+=,23C π=- (2)因为sin 2sin B A =,由正弦定理得2b a =又由余弦定理2222cos c a b ab C =+-得:2227422cos,3a a a a π=+-⨯ 解得1a = 【点睛】本小题主要考查特殊角的三角函数值,考查利用正弦定理、余弦定理解三角形,属于基础题.26.(1)1cos 3B =;(2)3b = 【解析】 【分析】(1)直接利用余弦定理的变换求出B 的余弦值.(2)利用(1)的结论首先求出sin B 的值,进一步利用平面向量的模的运算求出c ,再利用三角形的面积公式求出a ,最后利用余弦定理的应用求出结果. 【详解】解:在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos 3cos c B b C a B +=.则:2222222223222a c b a b c a c b c b a ac ab ac+-+-+-+=g g g , 整理得:22223ac a c b =+-,所以:2221cos 23a cb B ac +-==; (2)由于1cos 3B =,(0,)B π∈,所以:sin B ==在ABC ∆中,由于:||2CA CB -=u u u r u u u r,则:2BA =u u u r,即:2c =.由于ABC ∆的面积为所以:1sin 2ac B =解得:3a =,故:2222cos b a c ac B =+- 14922393=+-=g g g ,解得:3b =. 【点睛】本题考查的知识要点:平面向量的模的运算的应用,余弦定理和三角形的面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题.。
【典型题】高三数学上期末第一次模拟试卷(附答案)

故选 B.
【点睛】
本题考查了数列前 N 项和公式的求法,利用公式 an Sn Sn1 是解题的关键. 7.C
解析:C 【解析】
试题分析:∵{ a2 a4 4 ,∴{a1 2d 2 ,∴{a1 4 ,
a3 a5 10
a1 3d 5
d 3
∴
S10
10a1
10 9 2
d
40
135
(
x,
y)
满足
x
2
y
3
0,
则实数
m
的最大值为
x m,
A. 2
B. 1
C.1
D. 3
10.已知数列{an}满足 log3 an 1 log3 an1(n N ) 且 a2 a4 a6 9 ,则
log1 (a5 a7 a9 ) 的值是( ) 3
A.-5
B.- 1 5
C.5
D. 1 5
1 q10 1 q5
1 q5
1 25
33 ,故选
C.
1 q
【点睛】 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.
A.138
B.135
C.95
D.23
8.已知集合 A {t | t2 4 0},对于满足集合 A 的所有实数 t,使不等式
x2 tx t 2x 1恒成立的 x 的取值范围为 ( )
A. ,1 3,
B. ,1 3,
新高三数学上期末第一次模拟试卷(及答案)

新高三数学上期末第一次模拟试卷(及答案)一、选择题1.等差数列{}n a 中,已知70a >,390a a +<,则{}n a 的前n 项和n S 的最小值为( ) A .4SB .5SC .6SD .7S2.若正项递增等比数列{}n a 满足()()()243510a a a a R λλ+-+-=∈,则89a a λ+的最小值为( ) A .94-B .94C .274D .274-3.已知数列{}n a 的通项公式是221sin2n n a n π+=(),则12310a a a a ++++=L A .110B .100C .55D .04.若ABC ∆的三个内角满足sin :sin :sin 5:11:13A B C =,则ABC ∆( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形5.已知点(),P x y 是平面区域()4{04y x y x m y ≤-≤≥-内的动点, 点()1,1,A O -为坐标原点, 设()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为M ,若M ≤恒成立, 则实数m 的取值范围是( ) A .11,35⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .11,,35⎛⎤⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C .1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭6.数列{}{},n n a b 为等差数列,前n 项和分别为,n n S T ,若3n 22n n S T n +=,则77a b =( ) A .4126B .2314C .117D .1167.若直线()10,0x ya b a b+=>>过点(1,1),则4a b +的最小值为( ) A .6B .8C .9D .108.设2z x y =+,其中,x y 满足2000x y x y y k +≥⎧⎪-≤⎨⎪≤≤⎩,若z 的最小值是12-,则z 的最大值为( ) A .9-B .12C .12-D .99.已知变量x , y 满足约束条件13230x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最小值为( )A .1B .2C .3D .610.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.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=60βo,=30αo ,若山坡高为=35a ,则灯塔高度是( )A .15B .25C .40D .6012.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7S二、填空题13.已知实数,且,则的最小值为____14.要使关于x 的方程()22120x a x a +-+-=的一根比1大且另一根比1小,则a 的取值范围是__________.15.已知数列{}n a 的前n 项和为2*()2n S n n n N =+∈,则数列{}n a 的通项公式n a =______.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.已知x y 、满足约束条件1{1,22x y x y x y +≥-≥--≤若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为7,则34a b+的最小值为_______. 18.若关于 x 的不等式 ()2221x ax -< 的解集中的整数恰有 3 个,则实数 a 的取值范围是________________.19.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若510S =,105S =-,则公差d =(___). 20.设()32()lg 1f x x x x =+++,则对任意实数,a b ,“0a b +≥”是“()()0f a f b +≥”的_________条件.(填“充分不必要”.“必要不充分”.“充要”.“既不充分又不必要”之一)三、解答题21.设函数()112f x x =++|x |(x ∈R)的最小值为a . (1)求a ;(2)已知两个正数m ,n 满足m 2+n 2=a ,求11m n+的最小值. 22.己知数列的前n 项和为,且.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前n 项和.23.在等差数列{}n a 中,2723a a +=-,3829a a +=-. (1)求数列{}n a 的通项公式.(2)若数列{}n n a b +的首项为1,公比为q 的等比数列,求{}n b 的前n 项和n S . 24.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足()*2N n n S a n n =-∈.(Ⅰ)证明:{}1n a +是等比数列; (Ⅱ)求13521n a a a a -+++⋯+的值.25.已知锐角ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足22sin 1cos A C B =-.(1)若2a =,22c =b ; (2)若14sin 4B =,3a =b . 26.在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()sin 2sin 0b A a A C -+=. (1)求角A ;(2)若3a =,ABC △3311b c +的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除1.C 解析:C 【解析】 【分析】先通过数列性质判断60a <,再通过数列的正负判断n S 的最小值. 【详解】∵等差数列{}n a 中,390a a +<,∴39620a a a +=<,即60a <.又70a >,∴{}n a 的前n 项和n S 的最小值为6S . 故答案选C 【点睛】本题考查了数列和的最小值,将n S 的最小值转化为{}n a 的正负关系是解题的关键.2.C解析:C 【解析】设等比数列的公比为q (q >1),1+(a 2-a 4)+λ(a 3-a 5)=0,可得λ=24531a a a a +--则a 8+λa 9=a 8+666929498385888222535353111a a a a a a a a a q q q a a a a a a a q a a q q --+=++=+-=------令21t q =-,(t >0),q 2=t+1,则设f (t )=()()()()()()3232622213112111t t t t t t q f t q t t t ++-+-+=='=∴-当t >12时,f (t )递增; 当0<t <12时,f (t )递减. 可得t=12处,此时f (t )取得最小值,且为274,则a 8+λa 9的最小值为274; 故选C.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.∵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sin :sin :sin 5:11:13A B C =,得出::5:11:13a b c =,可得出角C 为最大角,并利用余弦定理计算出cos C ,根据该余弦值的正负判断出该三角形的形状. 【详解】由sin :sin :sin 5:11:13A B C =,可得出::5:11:13a b c =, 设()50a t t =>,则11b t =,13c t =,则角C 为最大角,由余弦定理得2222222512116923cos 022511110a b c t t t C ab t t +-+-===-<⨯⨯,则角C 为钝角,因此,ABC ∆为钝角三角形,故选C. 【点睛】本题考查利用余弦定理判断三角形的形状,只需得出最大角的属性即可,但需结合大边对大角定理进行判断,考查推理能力与计算能力,属于中等题.5.C解析:C 【解析】试题分析:直线()4x m y =-恒过定点(0,4),当0m >时,约束条件()4{04y x y x m y ≤-≤≥-对应的可行域如图,则()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为0M =,满足M ≤,当0m =时,直线()4x m y =-与y 轴重合,平面区域()4{04y x y x m y ≤-≤≥-为图中y 轴右侧的阴影区域,则()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为0M =,满足M ≤,当0m <时,由约束条件()4{04y x y x m y ≤-≤≥-表示的可行域如图,点P 与点B 重合时,()OP OA R λλ-∈u u u r uu u r的最小值为M OB =u u u r ,联立{(4)y x x m y ==-,解得44(,)11m mB m m --,所以421m OB m =-u u u r ,由4221m m ≤-,解得1135m -≤≤,所以103m -≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭,故选C.考点:简单的线性规划.【方法点晴】本题主要考查了二元一次不等式组所表示的平面区域、简单的线性规划求最值问题,着重考查了数形结合思想方法及分类讨论的数学思想方法的应用,关键是正确的理解题意,作出二元一次不等式组所表示的平面区域,转化为利用线性规划求解目标函数的最值,试题有一定的难度,属于难题.6.A解析:A 【解析】依题意,113713113713132412226132a a a S b b b T +⋅===+⋅. 7.C解析:C 【解析】 【详解】 因为直线()10,0x ya b a b+=>>过点()1,1,所以11+1a b = ,因此1144(4)(+)5+59b a b aa b a b a b a b+=+≥+⋅= ,当且仅当23b a ==时取等号,所以选C.点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.8.B解析:B 【解析】 【分析】作出不等式对应的可行域,当目标函数过点A 时,z 取最小值,即min 12z =-,可求得k 的值,当目标函数过点B 时,z 取最大值,即可求出答案. 【详解】作出不等式对应的可行域,如下图阴影部分,目标函数可化为2y x z =-+,联立20x y y k +=⎧⎨=⎩,可得()2,A k k -,当目标函数过点A 时,z 取最小值,则()2212k k ⨯-+=-,解得4k =,联立0x y y k-=⎧⎨=⎩,可得(),B k k ,即()4,4B ,当目标函数过点B 时,z 取最大值,max 24412z =⨯+=.故选:B.【点睛】本题考查线性规划,考查学生的计算求解能力,利用数形结合方法是解决本题的关键,属于基础题.9.A解析:A 【解析】 【分析】画出可行域,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,由此求得z 的最小值. 【详解】画出可行域如下图所示,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,此时z 取得最小值为()2111⨯+-=. 故选:A.【点睛】本小题主要考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.10.D解析: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.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.12.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.二、填空题13.3+54【解析】【分析】由a+b =2得出b =2﹣a 代入代数式中化简后换元t =2a ﹣1得2a =t+1得出1<t <3再代入代数式化简后得出2t6t-(t2+5)然后在分式分子分母中同时除以t 利用基本不等 解析:【解析】 【分析】由a+b =2得出b =2﹣a ,代入代数式中,化简后换元t =2a ﹣1,得2a =t +1,得出1<t <3,再代入代数式化简后得出,然后在分式分子分母中同时除以t ,利用基本不等式即可求出该代数式的最小值. 【详解】解:由于a +b =2,且a >b >0,则0<b <1<a <2, 所以,,令t =2a ﹣1∈(1,3),则2a =t +1, 所以,. 当且仅当,即当时,等号成立.因此,的最小值为.故答案为:.【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,解本题的关键就是对代数式进行化简变形,考查计算能力,属于中等题.14.【解析】【分析】设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小转化为即可求解【详解】由题意设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小根据二次函数的图象与性质则满足即即解得即实数的取值范围是【点睛 解析:21a -<<【解析】 【分析】设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为()10f <,即可求解. 【详解】由题意,设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,根据二次函数的图象与性质,则满足()10f <,即220a a +-<, 即(1)(2)0a a -+<,解得21a -<<,即实数a 的取值范围是21a -<<. 【点睛】本题主要考查了一元二次函数的图象与性质的应用问题,其中解答中把关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为(1)0f <是解得的关键,着重考查了转化思想,以及推理运算能力.15.【解析】【分析】由当n =1时a1=S1=3当n≥2时an =Sn ﹣Sn ﹣1即可得出【详解】当且时又满足此通项公式则数列的通项公式故答案为:【点睛】本题考查求数列通项公式考查了推理能力与计算能力注意检验 解析:*2)1(n n N +∈【解析】 【分析】由2*2n S n n n N =+∈,,当n =1时,a 1=S 1=3.当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1,即可得出.【详解】当2n ≥,且*n N ∈时,()()()2212121n n n a S S n n n n -⎡⎤=-=+--+-⎣⎦()2222122n n n n n =+--++-21n =+,又211123S a ==+=,满足此通项公式,则数列{}n a 的通项公式()*21n a n n N =+∈.故答案为:()*21n n N +∈【点睛】本题考查求数列通项公式,考查了推理能力与计算能力,注意检验n=1是否符合,属于中档题.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 17.7【解析】试题分析:作出不等式表示的平面区域得到及其内部其中把目标函数转化为表示的斜率为截距为由于当截距最大时最大由图知当过时截距最大最大因此由于当且仅当时取等号 考点:1线性规划的应用;2利解析:7【解析】试题分析:作出不等式表示的平面区域,得到及其内部,其中把目标函数转化为,表示的斜率为,截距为,由于当截距最大时,最大,由图知,当过时,截距最大,最大,因此,,由于,当且仅当时取等号,.考点:1、线性规划的应用;2、利用基本不等式求最值.18.【解析】试题分析:关于x的不等式(2x-1)2<ax2等价于其中且有故有不等式的解集为所以解集中一定含有123可得所以解得考点:含参数的一元二次方程的解法解析:2549,916⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】试题分析:关于x 的不等式(2x -1)2<ax 2等价于2(4)410a x x -+-+<,其中40a ∆=>且有40a ->,故有04a <<,不等式的解集为22x a a<<+-,所以11422a <<+解集中一定含有1,2,3,可得,所以5374a a ≥≤,解得2549916a ≤≤. 考点:含参数的一元二次方程的解法.19.【解析】【分析】根据两个和的关系得到公差条件解得结果【详解】由题意可知即又两式相减得【点睛】本题考查等差数列和项的性质考查基本分析求解能力属基础题 解析:1-【解析】 【分析】根据两个和的关系得到公差条件,解得结果. 【详解】由题意可知,10551015S S -=--=-,即67891015a a a a a ++++=-, 又1234510a a a a a ++++=,两式相减得2525d =-,1d =-. 【点睛】本题考查等差数列和项的性质,考查基本分析求解能力,属基础题.20.充要【解析】所以为奇函数又为单调递增函数所以即是的充要条件点睛:充分必要条件的三种判断方法1定义法:直接判断若则若则的真假并注意和图示相结合例如⇒为真则是的充分条件2等价法:利用⇒与非⇒非⇒与非⇒非解析:充要 【解析】3232()()lg(1)()lg(1)lg10f x f x x x x x x x +-=+++-+-+== ,所以()f x 为奇函数,又()f x 为单调递增函数,所以0()()()()()()0a b a b f a f b f a f b f a f b +≥⇔≥-⇔≥-⇔≥-⇔+≥ ,即“0a b +≥”是“()()0f a f b +≥”的充要条件点睛:充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若p 则q ”、“若q 则p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.2.等价法:利用p⇒q与非q⇒非p,q⇒p与非p⇒非q,p⇔q与非q⇔非p的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A⊆B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则A是B 的充要条件.三、解答题a=;(2)22.21.(1)1【解析】【分析】【详解】试题分析:f x的最小值,即可求出a的值;(1)根据单调性求出()(2)根据基本不等式的性质求出其最小值即可.试题解析:(1)f(x)=当x∈(-∞,0)时,f(x)单调递减;当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增;∴当x=0时,f(x)的最小值a=1.(2)由(1)知m2+n2=1,则m2+n2≥2mn,得≥2,由于m>0,n>0,则+≥2≥2,当且仅当m=n=时取等号.∴+的最小值为2.22.(1);(2)【解析】【分析】(1)运用,证明数列是等比数列,计算通项,即可。
高考模拟复习试卷试题模拟卷高三数学上学期期末考试001

高考模拟复习试卷试题模拟卷高三数学上学期期末考试高三理科数学考试时间:120分钟 满分:150分一、选择题:每小题5分,共12小题 1.集合{}24,031x y x Q x x xP -==⎭⎬⎫⎩⎨⎧>+-=,则=⋂Q P ()A. (12],B. [12],C. ),1()3,(+∞⋃--∞D. [12), 2.已知复数531iz i+=-,则下列说法正确的是() A .z 的虚部为4i B. z 的共轭复数为14i -C .5z = D. z 在复平面内对应的点在第二象限3.下列命题中正确命题的个数是() (1)cos 0α≠是2()2k k Z παπ≠+∈的充分必要条件(2)()sin cos f x x x =+则()f x 最小正周期是π(3)若将一组样本数据中的每个数据都加上同一个常数后,则样本的方差不变 (4)设随机变量ζ服从正态分布(0,1)N ,若(1)P p ζ>=,则1(10)2P p ζ-<<=- A.4 B.3 C.2 D.14.某几何体三视图如下,图中三个等腰三角形的直角边长 都是2,该几何体的体积为 ( )A .43B. 83C.4D. 1635.函数12log (sin 2coscos 2sin )44y x x ππ=-的单调递减区间为() A.5(,)88k k ππππ++k Z ∈ B. 3(,)88k k ππππ++k Z ∈C. 3(,)88k k ππππ-+k Z ∈D. 35(,)88k k ππππ++k Z ∈6.执行如图程序框图其输出结果是() A .29 B .31 C .33 D .357.变量,x y 满足条件1011x y y x -+≤⎧⎪≤⎨⎪>-⎩,则22(2)x y -+的最小值为()正视图俯视图侧视图92D. 58.哈六中高一学习雷锋志愿小组共有16人,其中一班、二班、三班、四班各4人,现在从中任选3人,要求这三人不能是同一个班级的学生,且在三班至多选1人,不同的选取法的种数为 ( )A.484B. 472C.252D.2329.设不等式组0301xy≤≤⎧⎨≤≤⎩表示的平面区域为D,在区域D内随机取一点,则此点到坐标原点的距离小于2的概率是()A.218πB. 36π-4π10.若抛物线22(0)y px p=>的焦点为F,其准线经过双曲线22221(0,0)x ya ba b-=>>的左焦点,点M为这两条曲线的一个交点,且MF p=,则双曲线的离心率为()A21+11.在平行四边形ABCD中,0AC CB⋅=, 22240BC AC+-=,若将其沿AC折成直二面角D AC B--,则三棱锥D AC B--的外接球的表面积为()A.16π B.8π C. 4π D. 2π12.已知函数()lnf x x x k=-+,在区间1[,]ee上任取三个数,,a b c均存在以()f a,()f b,()f c为边长的三角形,则k的取值范围是()A.(1)-+∞, B.(,1)-∞-C. (,3)e-∞- D. (3)e-+∞,二、填空题:每小题5分,共20分13.在*3)()n n N-∈的展开式中,所有项的系数和为32-,则1x的系数等于14. AOB∆为等腰直角三角形,1OA=,OC为斜边AB的高,点P在射线OC上,则AP OP⋅的最小值为15.椭圆22221(0,0)x ya ba b+=>>的左焦点为F,(,0),(0,),(0,)A aB bC b--分别为其三个顶点. 直线CF与AB交于点D,若椭圆的离心率12e=,则tan BDC∠=16.在ABC∆中,内角,,A B C的对边分别为,,a b c,且2,c b==,则ABC∆的面积最大值为三、解答题:共70分17.已知数列{}n a的前n项和为n S,且满足()*∈+=NnSa nn121.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若n n a b 2log =,11+=n n n b b c ,且数列{}n c 的前n 项和为n T ,求n T 的取值范围.18.为了增强环保意识,我校从男生中随机抽取了60人,从女生中随机抽取了50人参加环保知识测试,统计数据如下表所示:(Ⅰ)试判断是否有99%的把握认为环保知识是否优秀与性别有关;(Ⅱ)为参加市里举办的环保知识竞赛,学校举办预选赛,已知在环保测试中优秀的同学通过预选赛的概率为32,现在环保测试中优秀的同学中选3人参加预选赛,若随机变量X 表示这3人中通过预选赛的人数,求X 的分布列与数学期望.附:2K =2()n ad bc -2()P K k ≥0.500 0.400 0.100 0.010 0.001 k0.4550.7082.7066.63510.82819.ABC ∆为等腰直角三角形,4==BC AC , 90=∠ACB ,D 、E 分别是边AC 和AB 的中点,现将ADE ∆沿DE 折起,使面ADE ⊥面DEBC ,H 、F 分别是边AD 和BE 的中点,平面BCH 与AE 、AF 分别交于I 、G 两点.(Ⅰ)求证:IH //BC ;(Ⅱ)求二面角C GI A --的余弦值;20.已知椭圆14:22=+y x E 的左,右顶点分别为B A ,,圆 优秀 非优秀 总计 男生 40 20 60 女生 20 30 50 总计60 50 110 AHICDBFGE422=+y x 上有一动点P ,点P 在x 轴的上方,()0,1C ,直线PA 交椭圆E 于点D ,连接PB DC ,.(1)若︒=∠90ADC ,求△ADC 的面积S ;(2)设直线DC PB ,的斜率存在且分别为21,k k ,若21k k λ=, 求λ的取值范围.21.设函数21()ln .2f x x ax bx =-- (1)当12a b ==时,求函数)(x f 的最大值; (2)令21()()2aF x f x ax bx x=+++,(03x <≤)其图象上任意一点00(,)P x y 处切线的斜率k ≤21恒成立,求实数a 的取值范围;(3)当0a =,1b =-,方程22()mf x x =有唯一实数解,求正数m 的值.选作题:考生在题(22)(23)(24)中任选一题作答,如果多做,则按所做的的第一题计分.做题时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑. 22.(本小题满分10分)选修4—1:几何证明选讲如图,已知C 点在⊙O 直径的延长线上,CA 切⊙O 于A 点,DC 是ACB ∠的平分线,交AE 于F 点,交AB 于D 点.(Ⅰ)求ADF ∠的度数;(Ⅱ)若AC AB =,求BC AC :.23.(本小题满分10分)选修44:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy 中,曲线M 的参数方程为sin cos sin 2x y θθθ=+⎧⎨=⎩(θ为参数),若以该直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线N 的极坐标方程为:sin()42πρθ+=(其中t 为常数).(Ⅰ)若曲线N 与曲线M 只有一个公共点,求t 的取值范围; (Ⅱ)当2t =-时,求曲线M 上的点与曲线N 上点的最小距离.24.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲 已知实数c b a ,,满足0,0,0>>>c b a ,且1=abc . (Ⅰ)证明:8)1)(1)(1(≥+++c b a ; (Ⅱ)证明:cb ac b a 111++≤++.13.270 14.81- 15.33- 16.2217.(1)当1n =时,11112a S =+,解得12a = 当2n ≥时,11112n n a S --=+……①112n n a S =+……②②①得112n n n a a a --= 即12n n a a -=∴数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列 ∴2n n a = (2)22log log 2n n n b a n ===11111(1)1n n n c b b n n n n +===-++11111111 (223341)n T n n =-+-+-++-+=111n -+n N *∈110,12n ⎛⎤∴∈ ⎥+⎝⎦1,12n T ⎡⎫∴∈⎪⎢⎣⎭18. (I) 22110(40302020)60506050K ⨯-⨯=⨯⨯⨯27.822K ≈27.822 6.635K ≈>∴有99%的把握认为环保知识是否优秀与性别有关. (II)X的可能取值为0,1,2,3271)31()0(3===X P 92)31)(32()1(213===C X P 94)32)(31()2(223===C X P 278)32()3(3===X P()2E X =19. (Ⅰ)因为D 、E 分别是边AC 和AB 的中点,所以BC ED //,因为⊂BC 平面BCH ,⊄ED 平面BCH ,所以//ED 平面BCH 因为⊄ED 平面BCH ,⊂EDHI ED //又因为BC ED //,所以IH //BC .(Ⅱ) 如图,建立空间右手直角坐标系,由题意得,)0,0,0(D ,)0,0,2(E ,)2,0,0(A ,)0,1,3(F ,(E )2,0,2(-=,)0,1,1(=,)1,2,0(-=,=设平面AGI 的一个法向量为),,(1111z y x n =,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅0011n n EA ,⎪⎩⎪⎨⎧=+=+-001111y x z x ,令11=z ,解得11=x ,11-=y ,则)1,1,1(1-=n 设平面CHI 的一个法向量为),,(2222z y x n =,则⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅0022n n ,⎪⎩⎪⎨⎧==+-002221x z y ,令22-=z ,解得11-=y ,则)2,1,0(2--=n 15155321,cos 21=⋅->=<n n ,所以二面角C GI A --的余弦值为1515A20.(1)依题意,)0,2(-A .设),(11y x D ,则142121=+y x .由︒=∠90ADC 得1-=⋅CD AD k k , 1121111-=-⋅+∴x y x y ,()()124112*********-=-+-=-⋅+∴x x x x x y , 解得舍去)(2,3211-==x x 3221=∴y , 2332221=⨯⨯=S . (2)设()22,y x D , 动点P 在圆422=+y x 上, ∴1-=⋅PA PB k k . 又21k k λ=, ∴1212222-⋅=+-x y x y λ, 即()()222212y x x -+-=λ=()()41122222x x x --+- =()()()222244112x x x --+-=21422--⋅x x =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+21142x .又由题意可知()2,22-∈x ,且12≠x , 则问题可转化为求函数()()()1,2,22114≠-∈⎪⎭⎫⎝⎛-+=x x x x f 且的值域. 由导数可知函数()x f 在其定义域内为减函数,∴函数()x f 的值域为()()3,00,⋃∞- 从而λ的取值范围为()()3,00,⋃∞-21解: (1)依题意,知)(x f 的定义域为(0,+∞),当21==b a 时,x x x x f 2141ln )(2--=,xx x x x x f 2)1)(2(21211)('-+-=--=令)('x f =0,解得1=x .(∵0>x ),当10<<x 时,0)('>x f ,此时)(x f 单调递增;当1>x 时,0)('<x f ,此时)(x f 单调递减。
新高三数学上期末第一次模拟试题及答案

新高三数学上期末第一次模拟试题及答案一、选择题1.已知数列121,,,4a a 成等差数列,1231,,,,4b b b 成等比数列,则212a ab -的值是 ( ) A .12B .12-C .12或12- D .142.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若2342S S S =+,12a =,则2a =( ) A .2B .-4C .2或-4D .43.设,x y 满足约束条件 202300x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≤⎩,则46y x ++的取值范围是A .3[3,]7- B .[3,1]- C .[4,1]-D .(,3][1,)-∞-⋃+∞4.在ABC ∆中,,,a b c 分别为角,,A B C 所对的边,若 2?a bcos C =,则此三角形一定是( ) A .等腰直角三角形 B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形5.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若2b c =,a =7cos 8A =,则ABC ∆的面积为( ) AB .3CD.26.已知ABC ∆的三个内角、、A B C 所对的边为a b c 、、,面积为S,且2S =,则A 等于( )A .6π B .4π C .3π D .2π 7.数列{}n a 中,对于任意,m n N *∈,恒有m n m n a a a +=+,若118a =,则7a 等于( ) A .712B .714C .74D .788.已知等差数列{}n a ,前n 项和为n S ,5628a a +=,则10S =( ) A .140B .280C .168D .569.若直线2y x =上存在点(,)x y 满足30,230,,x y x y x m +-≤⎧⎪--≥⎨⎪≥⎩则实数m 的最大值为A .2-B .1-C .1D .310.已知数列{a n }满足331log 1log ()n n a a n N +++=∈且2469a a a ++=,则15793log ()a a a ++的值是( )A .-5B .-15C .5D .1511.设2z x y =+,其中,x y 满足2000x y x y y k +≥⎧⎪-≤⎨⎪≤≤⎩,若z 的最小值是12-,则z 的最大值为( ) A .9-B .12C .12-D .912.在直角梯形ABCD 中,//AB CD ,90ABC ∠=o ,22AB BC CD ==,则cos DAC ∠=( )ABCD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lg lg 2x y +=,则11x y+的最小值是______. 15.若变量,x y 满足约束条件12,{20,20,x y x y x y +≤-≥-≤ 则z y x =-的最小值为_________.16.已知函数1()f x x x=-,数列{}n a 是公比大于0的等比数列,且61a =,1239101()()()()()f a f a f a f a f a a +++⋅⋅⋅++=-,则1a =_______.17.已知数列{}n a 中,其中199199a =,11()an n a a -=,那么99100log a =________18.(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__________.19.已知数列{}n a 的前n 项和为2*()2n S n n n N =+∈,则数列{}n a 的通项公式n a =______.20.若变量,x y 满足约束条件{241y x y x y ≤+≥-≤,则3z x y =+的最小值为_____.三、解答题21.某厂家拟在2020年举行促销活动,经调查测算,某产品的年销售量(即该厂的年产量)m 万件与年促销费用x 万元,满足31km x =-+(k 为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件,已知2020年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件,该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2020年该产品的利润y (万元)表示为年促销费用x (万元)的函数; (2)该厂家2020年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大? 22.设}{n a 是等差数列,公差为d ,前n 项和为n S . (1)设140a =,638a =,求n S 的最大值.(2)设11a =,*2()na nb n N =∈,数列}{n b 的前n 项和为n T ,且对任意的*n N ∈,都有20n T ≤,求d 的取值范围.23.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c,且222sin sin sin sin A C B A C +-.(1)求角B ;(2)点D 在线段BC 上,满足DA DC =,且11a =,cos()A C -=DC 的长.24.已知数列{}n a 中,11a =,121n n a a n +=+-,n n b a n =+. (1)求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .25.已知()f x a b =⋅v v,其中()2cos ,2a x x =v,()cos ,1b x =v ,x ∈R .(1)求()f x 的单调递增区间;(2)在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,()1f A =-,a =且向量()3,sin m B =v 与()2,sin n C =v共线,求边长b 和c 的值. 26.已知函数()2sin(2)(||)2f x x πϕϕ=+<部分图象如图所示.(1)求ϕ值及图中0x 的值;(2)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知7,()2,c f C ==-sin B =2sin A ,求a 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】由题意可知:数列1,a 1,a 2,4成等差数列,设公差为d , 则4=1+3d ,解得d =1, ∴a 1=1+2=2,a 2=1+2d =3.∵数列1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,设公比为q , 则4=q 4,解得q 2=2, ∴b 2=q 2=2.则21221122a ab --==. 本题选择A 选项.2.B解析:B 【解析】 【分析】利用等比数列的前n 项和公式求出公比,由此能求出结果. 【详解】∵n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2342S S S =+,12a =,∴()()()34212122211q q q qq--+=+--,解得2q =-,∴214a a q ==-,故选B . 【点睛】本题主要考查等比数列的性质以及其的前n 项和等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.3.B解析:B 【解析】 【分析】 【详解】 先作可行域,而46y x ++表示两点P (x,y )与A (-6,-4)连线的斜率,所以46y x ++的取值范围是[,][3,1]AD AC k k =-,选B.点睛:线性规划问题,首先明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.4.C解析:C 【解析】在ABC ∆中,222222cos ,2cos 222a b c a b c C a b C b ab abQ +-+-=∴==⋅,2222a a b c ∴=+-,,b c ∴=∴此三角形一定是等腰三角形,故选C.【方法点睛】本题主要考查利用余弦定理判断三角形形状,属于中档题.判断三角形状的常见方法是:(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断;(2)利用正弦定理、余弦定理,化角为边,通过代数恒等变换,求出边与边之间的关系进行判断;(3)根据余弦定理确定一个内角为钝角进而知其为钝角三角形.5.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 8A ==所以,11sin 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.6.C解析:C 【解析】 【分析】利用三角形面积公式可得2tan 1acsinB 2bc c B +=,结合正弦定理及三角恒等变换知识cosA 1-=,从而得到角A. 【详解】∵2tan bc c B S +=∴2tan 1acsinB 2bc c B +=即c tan asinB ab B +==()B sinAcosB sinB sinC sinB sin A B +=+=++cosA 1-= ∴1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, ∴5666A 或πππ-=(舍) ∴3A π=故选C 【点睛】此题考查了正弦定理、三角形面积公式,以及三角恒等变换,熟练掌握边角的转化是解本题的关键.7.D解析:D 【解析】因为11,8m n m n a a a a +=+=,所以2112,4a a == 42122a a ==,3123,8a a a =+= 73478a a a =+=.选D.8.A解析:A 【解析】由等差数列的性质得,5611028a a a a +==+,∴其前10项之和为()11010102814022a a +⨯==,故选A. 9.B解析:B 【解析】 【分析】首先画出可行域,然后结合交点坐标平移直线即可确定实数m 的最大值. 【详解】不等式组表示的平面区域如下图所示,由2230y x x y =⎧⎨--=⎩,得:12x y =-⎧⎨=-⎩,即C 点坐标为(-1,-2),平移直线x =m ,移到C 点或C 点的左边时,直线2y x =上存在点(,)x y 在平面区域内, 所以,m ≤-1, 即实数m 的最大值为-1.【点睛】本题主要考查线性规划及其应用,属于中等题.10.A解析:A 【解析】试题分析:331313log 1log log log 1n n n n a a a a +++=∴-=Q 即13log 1n n a a +=13n naa +∴= ∴数列{}n a 是公比为3的等比数列335579246()393a a a q a a a ∴++=++=⨯=15793log ()5a a a ∴++=-.考点:1.等比数列的定义及基本量的计算;2.对数的运算性质.11.B解析:B 【解析】 【分析】作出不等式对应的可行域,当目标函数过点A 时,z 取最小值,即min 12z =-,可求得k 的值,当目标函数过点B 时,z 取最大值,即可求出答案. 【详解】作出不等式对应的可行域,如下图阴影部分,目标函数可化为2y x z =-+, 联立20x y y k +=⎧⎨=⎩,可得()2,A k k -,当目标函数过点A 时,z 取最小值,则()2212k k ⨯-+=-,解得4k =,联立0x y y k -=⎧⎨=⎩,可得(),B k k ,即()4,4B ,当目标函数过点B 时,z 取最大值,max 24412z =⨯+=.故选:B.【点睛】本题考查线性规划,考查学生的计算求解能力,利用数形结合方法是解决本题的关键,属于基础题.12.C解析:C 【解析】 【分析】设1BC CD ==,计算出ACD ∆的三条边长,然后利用余弦定理计算出cos DAC ∠. 【详解】如下图所示,不妨设1BC CD ==,则2AB =,过点D 作DE AB ⊥,垂足为点D , 易知四边形BCDE 是正方形,则1BE CD ==,1AE AB BE ∴=-=, 在Rt ADE ∆中,222AD AE DE =+=,同理可得225AC AB BC =+=,在ACD ∆中,由余弦定理得2222310cos 210252AC AD CD DAC AC AD +-∠===⋅⨯⨯, 故选C .【点睛】本题考查余弦定理求角,在利用余弦定理求角时,首先应将三角形的边长求出来,结合余弦定理来求角,考查计算能力,属于中等题.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 =422,xy ≥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.【解析】由得:所以当且仅当时取等号故填解析:15【解析】由lg lg 2x y +=得:100xy =,所以11111111()100100505xy x y xy x y x y ⎛⎫+=+=+≥= ⎪⎝⎭,当且仅当10x y ==时,取等号,故填15. 15.【解析】由约束条件作出可行域如图联立解得化目标函数得由图可知当直线过点时直线在y 轴上的截距最小有最小值为故答案为点睛:本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值属简单题求目标函数最值的一般步骤 解析:4-【解析】由约束条件12,20,20,x y x y x y +≤⎧⎪-≥⎨⎪-≤⎩作出可行域如图,联立12 {20x y x y +=-=,解得()84A ,,化目标函数z y x =-,得y x z =+,由图可知,当直线y x z =+过点()84A ,时,直线在y 轴上的截距最小,z 有最小值为4-,故答案为4-.点睛:本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,属简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.16.【解析】【分析】由于是等比数列所以也是等比数列根据题目所给条件列方程解方程求得的值【详解】设数列的公比为则是首项为公比为的等比数列由得即①由得②联立①②解得【点睛】本小题主要考查等比数列的性质考查等解析:2【解析】 【分析】由于{}n a 是等比数列,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭也是等比数列.根据题目所给条件列方程,解方程求得1a 的值. 【详解】设数列{}n a 的公比为0q >,则1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为11a ,公比为1q 的等比数列,由()()()()()1239101f a f a f a f a f a a +++⋅⋅⋅++=-得121011210111a a a a a a a ⎛⎫+++-+++=- ⎪⎝⎭L L ,即()10101111111111a q a q a q q⎛⎫-⎪-⎝⎭-=---①,由61a =,得511a q =②,联立①②解得12a =. 【点睛】本小题主要考查等比数列的性质,考查等比数列的前n 项和公式,考查运算求解能力,属于中档题.17.1【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 9n n 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.18.【解析】由题设可知即由正弦定理可得所以当时故填【解析】由题设可知)sin sin sin cos cos sin cos C C B C B C C =⇒=+,即sin C A =,由正弦定理可得c =,所以S ==242a a =⇒=时,max S ==19.【解析】【分析】由当n =1时a1=S1=3当n≥2时an =Sn ﹣Sn ﹣1即可得出【详解】当且时又满足此通项公式则数列的通项公式故答案为:【点睛】本题考查求数列通项公式考查了推理能力与计算能力注意检验 解析:*2)1(n n N +∈【解析】 【分析】由2*2n S n n n N =+∈,,当n =1时,a 1=S 1=3.当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1,即可得出.【详解】当2n ≥,且*n N ∈时,()()()2212121n n n a S S n n n n -⎡⎤=-=+--+-⎣⎦()2222122n n n n n =+--++-21n =+,又211123S a ==+=,满足此通项公式,则数列{}n a 的通项公式()*21n a n n N =+∈.故答案为:()*21n n N +∈【点睛】本题考查求数列通项公式,考查了推理能力与计算能力,注意检验n=1是否符合,属于中档题.20.8【解析】【分析】【详解】作出不等式组表示的平面区域得到如图的△ABC 及其内部其中A (22)B ()C (32)设z=F (xy )=3x+y 将直线l :z=3x+y 进行平移当l 经过点A (22)时目标函数z 达解析:8 【解析】 【分析】 【详解】作出不等式组 表示的平面区域,得到如图的△ABC 及其内部,其中A (2,2),B (53,22),C (3,2)设z =F (x ,y )=3x +y ,将直线l :z =3x +y 进行平移, 当l 经过点A (2,2)时,目标函数z 达到最小值 ∴z 最小值=F (2,2)=8 故选:C三、解答题21.(1)1628(0)1y x x x =--+≥+;(2)厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,为21万元. 【解析】 【分析】(1)由不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件,可求k 的值,再求出每件产品销售价格的代数式,则利润y (万元)表示为年促销费用x (万元)的函数可求. (2)由(1)得16281y x x =--++,再根据均值不等式可解.注意取等号.【详解】(1)由题意知,当0x =时,1,m = 所以213,2,31k k m x =-==-+, 每件产品的销售价格为8161.5mm+⨯元. 所以2020年的利润816161.581628(0)1m y m m x x x m x +=⨯---=--+≥+; (2)由(1)知,161628(1)292111y x x x x =--+=--++≤++, 当且仅当16(1)1x x =++,即3x =时取等号, 该厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,为21万元. 【点睛】考查均值不等式的应用以及给定值求函数的参数及解析式.题目较易,考查的均值不等式,要注意取等号.22.(1)2020(2)29-,log 10⎛⎤∞ ⎥⎝⎦【解析】 【分析】(1)运用等差数列的通项公式可得公差d ,再由等差数列的求和公式,结合配方法和二次函数的最值求法,可得最大值;(2)由题意可得数列{b n }为首项为2,公比为2d 的等比数列,讨论d =0,d >0,d <0,判断数列{b n }的单调性和求和公式,及范围,结合不等式恒成立问题解法,解不等式可得所求范围. 【详解】(1)a 1=40,a 6=38,可得d 61255a a -==-, 可得S n =40n 12-n (n ﹣1)2155=-(n 2012-)2220120+,由n 为正整数,可得n =100或101时,S n 取得最大值2020;(2)设()*112na n ab n N ==∈,,数列{b n}的前n 项和为T n,可得a n =1+(n ﹣1)d ,数列{b n }为首项为2,公比为2d 的等比数列, 若d =0,可得b n =2;d >0,可得{b n }为递增数列,无最大值; 当d <0时,T n ()21221212dn dd-=--<,对任意的n ∈N *,都有T n ≤20,可得20212d≥-,且d <0, 解得d ≤29log 10. 【点睛】本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列不等式恒成立问题解法,注意运用转化思想,考查化简运算能力,属于中档题. 23.(Ⅰ)6B π=;(Ⅱ)5AD =.【解析】【试题分析】(1)运用正弦定理将已知中的222sin sin sin sin A C B A C +-=等式转化为边的关系,再借助运用余弦定理求解;(2)借助题设条件DA DC =,且11a =,()cos A C -=,再运用正弦定理建立方程求解:(Ⅰ)由正弦定理和已知条件,222a c b +-=所以cos 2B =. 因为()0,B π∈,所以6B π=.(Ⅱ)由条件.由()()cos sin 55A C A C -=⇒-=.设AD x =,则CD x =,11BD x =-,在ABD ∆中,由正弦定理得sin sin BD ADBAD B=∠.故512xx =⇒=.所以5AD DC ==. 24.(1)证明见解析 (2)()11222n n n n S ++=--【解析】 【分析】(1)根据n n b a n =+求得1n b +,化简成含n a 的表达式再得12n n b b +=即可.(2)根据(1)中等比数列的首项与公比求得数列{}n b 的通项公式,再代入n n b a n =+即可求得数列{}n a 的通项公式,再根据分组求和求解即可. 【详解】(1)证明:因为121,n n n n a a n b a n +=+-=+所以()()()11121122n n n n n b a n a n n a n b ++=++=+-++=+=,又因为11120b a =+=≠,则12n nb b +=, 所以数列{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列.(2)由(1)知2n n n a n b +==,所以2nn a n =-,所以()()()()232122232nn S n =-+-+-+⋅⋅⋅+-()()232222123n n =+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+()()()121211221222nn n n n n +-++=-=---【点睛】本题主要考查了数列的递推公式证明等比数列的方法,同时也考查了分组求和与等比等差数列求和的公式等.属于中等题型. 25.(1),()63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)3,2b c ==.【解析】试题分析:(1)化简()f x 得()12cos 23f x x π⎛⎫=++⎪⎝⎭,代入[]()2,2k k k Z πππ-∈,求得增区间为()2,36k k k Z ππππ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦;(2)由()1f A =-求得3A π=,余弦定理得()22222cos 3a b c bc A b c bc =+-=+-.因为向量()3,sin m B =r 与()2,sin n C r=共线,所以2sin 3sin B C =,由正弦定理得23b c =,解得3,12b c ==.试题解析:(1)由题意知,()22cos 21cos 2212cos 23f x x x x x x π⎛⎫==+-=++⎪⎝⎭, cos y x =Q 在[]()2,2k k k Z πππ-∈上单调递增,∴令2223k x k ππππ-≤+≤,得236k x k ππππ-≤≤-,()f x ∴的单调递增区间()2,36k k k Z ππππ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦. (2)()12cos 21,cos 2133f A A A ππ⎛⎫⎛⎫=++=-∴+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Q ,又72,23333A A πππππ<+<∴+=, 即3A π=.2a =Q ,由余弦定理得()22222cos 3a b c bc A b c bc =+-=+-.因为向量()3,sin m B =r 与()2,sin n C r=共线,所以2sin 3sin B C =,由正弦定理得323,,12b c b c =∴==.考点:三角函数恒等变形、解三角形. 26.(1)6π=ϕ,076x π=(2)1a = 【解析】试题分析:(1)根据图象可得()01f =,从而求得ϕ得值,再根据()02f x =,可得022,62x k k Z πππ+=+∈,结合图象可得0x 的值;(2)根据(1)的结论及()2f C =-,可得C 的值,将sin B = 2sin A 根据正弦定理角化边得2b a =,再根据余弦定理即可解得a 的值.试题解析:(1)由图象可以知道:()01f =. ∴1sin 2ϕ= 又∵2πϕ<∴6πϕ=∵()02f x = ∴0sin 216x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,022,62x k k Z πππ+=+∈, 从而0,6x k k Z ππ=+∈. 由图象可以知道1k =, 所以076x π=(2)由()2f C =-,得sin 216C π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,且()0,C π∈. ∴23C π=∵sin 2sin B A = ∴由正弦定理得2b a =又∵由余弦定理2222cos c a b ab C =+-得:2227422cos ,3a a a a π=+-⨯ ∴解得1a =。
【典型题】高三数学上期末第一次模拟试卷(带答案)

【典型题】高三数学上期末第一次模拟试卷(带答案)一、选择题1.已知数列121,,,4a a 成等差数列,1231,,,,4b b b 成等比数列,则212a ab -的值是 ( ) A .12B .12-C .12或12- D .142.若0a b <<,则下列不等式恒成立的是 A .11a b> B .a b -> C .22a b > D .33a b <3.设,x y 满足约束条件330280440x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩,则3z x y =+的最大值是( )A .9B .8C .3D .44.“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,干支是天干和地支的总称,把干支顺序相配正好六十为一周,周而复始,循环记录,这就是俗称的“干支表”甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、癸等十个符号叫天干,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥等十二个符号叫地支,如公元1984年农历为甲子年,公元1985年农历为乙丑年,公元1986年农历为丙寅年,则公元2047年农历为 A .乙丑年B .丙寅年C .丁卯年D .戊辰年5.已知实数x 、y 满足约束条件00134x y x ya a⎧⎪≥⎪≥⎨⎪⎪+≤⎩,若目标函数231x y z x ++=+的最小值为32,则正实数a 的值为( ) A .4B .3C .2D .16.在ABC V 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2cos 22C a b a+=,则ABC V 的形状一定是( ) A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形D .等腰直角三角形7.设变量,x y 、满足约束条件236y xx y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≥-⎩,则目标函数2z x y =+的最大值为( )A .2B .3C .4D .98.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 .99.已知变量x , y 满足约束条件13230x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最小值为( )A .1B .2C .3D .610.变量,x y 满足条件1011x y y x -+≤⎧⎪≤⎨⎪>-⎩,则22(2)x y -+的最小值为( ) A .322B .5C .5D .9211.等差数列{}n a 中,34512a a a ++=,那么{}n a 的前7项和7S =( ) A .22 B .24 C .26 D .2812.在中,,,,则A .B .C .D .二、填空题13.已知,x y 满足约束条件420y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最大值为__________.14.要使关于x 的方程()22120x a x a +-+-=的一根比1大且另一根比1小,则a 的取值范围是__________.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222222142a c b S a c ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,其中a b c 、、分别为ABC △内角、、A B C 的对边.若2b =,且3sin tan 13cos BC B=-,则ABC △的面积S 的最大值为__________.16.若x ,y 满足约束条件1300x y x y x y -≥-⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩,则2z x y =-的最大值是__________.17.已知平面四边形ABCD 中,120BAD ∠=︒,60BCD ∠=︒,2AB AD ==,则AC 的最大值为__________.18.若ABC ∆的三个内角45A =︒,75B =︒,60C =︒,且面积623S =+形的外接圆半径是______19.设等比数列{}n a 满足a 1 + a 2 = –1, a 1 – a 3 = –3,则a 4 = ___________. 20.设()32()lg 1f x x x x =+++,则对任意实数,a b ,“0a b +≥”是“()()0f a f b +≥”的_________条件.(填“充分不必要”.“必要不充分”.“充要”.“既不充分又不必要”之一)三、解答题21.已知实数x 、y 满足6003x y x y x -+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,若z ax y =+的最大值为39a +,最小值为33a -,求实数a 的取值范围.22.在ABC △中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin cos 6b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和()sin 2A B -的值.23.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,公差d ∈N ,25a =,且53545S <<. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设数列{}237n S n -的前n 项和为n T ,若m n T T ≤,对n *∈N 恒成立,求m . 24.设递增等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=3,S 3=13,数列{b n }满足b 1=a 1,点P (b n ,b n +1)在直线x ﹣y +2=0上,n ∈N *. (1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)设c n nnb a =,求数列{c n }的前n 项和T n . 25.已知函数()2sin(2)(||)2f x x πϕϕ=+<部分图象如图所示.(1)求ϕ值及图中0x 的值;(2)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知7,()2,c f C ==-sin B =2sin A ,求a 的值.26.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且24220a a -=,3128S a -=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)当n 为何值时,数列{}n a 的前n 项和最大?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】由题意可知:数列1,a 1,a 2,4成等差数列,设公差为d , 则4=1+3d ,解得d =1, ∴a 1=1+2=2,a 2=1+2d =3.∵数列1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,设公比为q , 则4=q 4,解得q 2=2, ∴b 2=q 2=2.则21221122a ab --==. 本题选择A 选项.2.D解析:D 【解析】 ∵0a b << ∴设1,1a b =-= 代入可知,,A B C 均不正确对于D ,根据幂函数的性质即可判断正确 故选D3.A解析:A 【解析】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知目标还是在点()3,2C 处取得最大值,其最大值为max 33329z x y =+=+⨯=.本题选择A 选项.4.C解析:C【解析】记公元1984年为第一年,公元2047年为第64年,即天干循环了十次,第四个为“丁”,地支循环了五次,第四个为“卯”,所以公元2047年农历为丁卯年.故选C.5.D解析:D【解析】【分析】作出不等式组所表示的可行域,根据目标函数的几何意义,利用直线斜率的几何意义以及数形结合进行求解即可.【详解】目标函数()12123112111x yx y yzx x x++++++===+⨯+++,设11ykx+=+,则k的几何意义是区域内的点与定点(1,1)D--连线的斜率,若目标函数231x yzx++=+的最小值为32,即12z k=+的最小值是32,由3122k+=,得14k=,即k的最小值是14,作出不等式组对应的平面区域如图:由斜率的意义知过D 的直线经过()3,0B a 时,直线的斜率k 最小,此时011314k a +==+, 得314a +=,得1a =. 故选:D. 【点睛】本题考查利用线性规划中非线性目标函数的最值求参数,解题时要结合非线性目标函数的几何意义寻找最优解,考查数形结合思想的应用,属于中等题.6.A解析:A 【解析】 【分析】利用平方化倍角公式和边化角公式化简2cos22C a b a+=得到sin cos sin A C B =,结合三角形内角和定理化简得到cos sin 0A C =,即可确定ABC V 的形状. 【详解】22cos 2a baC +=Q 1cos sin sin 22sin C A BA ++\=化简得sin cos sin A C B = ()B A C p =-+Qsin cos sin()A C A C \=+即cos sin 0A C =sin 0C ≠Qcos 0A ∴=即0A = 90ABC ∴V 是直角三角形 故选A 【点睛】本题考查了平方化倍角公式和正弦定理的边化角公式,在化简2cos22C a b a+=时,将边化为角,使边角混杂变统一,还有三角形内角和定理的运用,这一点往往容易忽略.7.D解析:D 【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,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论. 【详解】画出满足约束条件236y x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≥-⎩的可行域,如图,画出可行域ABC ∆,(2,0)A ,(1,1)B ,(3,3)C , 平移直线2z x y =+,由图可知,直线2z x y =+经过(3,3)C 时 目标函数2z x y =+有最大值,2z x y =+的最大值为9.故选D. 【点睛】本题主要考查线性规划中,利用可行域求目标函数的最值,属于简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.8.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.9.A解析:A 【解析】 【分析】画出可行域,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,由此求得z 的最小值. 【详解】画出可行域如下图所示,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,此时z 取得最小值为()2111⨯+-=. 故选:A.【点睛】本小题主要考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题. 10.C解析:C【解析】由约束条件画出可行域,如下图,可知当过A(0,1)点时,目标函数取最小值5,选C.11.D解析: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12.D解析:D 【解析】 【分析】根据三角形内角和定理可知,再由正弦定理即可求出AB .【详解】 由内角和定理知,所以,即,故选D. 【点睛】本题主要考查了正弦定理,属于中档题.二、填空题13.10【解析】【分析】画出不等式组表示的可行域由得平移直线根据的几何意义求出最优解进而得到所求的最大值【详解】画出不等式组表示的可行域如图阴影部分所示由得平移直线结合图形可得当直线经过可行域内的点A 时 解析:10【解析】【分析】画出不等式组表示的可行域,由2z x y =+得2y x z =-+,平移直线2y x z =-+,根据z 的几何意义求出最优解,进而得到所求的最大值.【详解】画出不等式组表示的可行域,如图阴影部分所示.由2z x y =+得2y x z =-+.平移直线2y x z =-+,结合图形可得,当直线经过可行域内的点A 时,直线在y 轴上的截距最大,此时z 取得最大值.由402x y y +-=⎧⎨=-⎩,解得62x y =⎧⎨=-⎩, 故点A 的坐标为(6,2)-,所以max 26210z =⨯-=.故答案为10.【点睛】用线性规划求目标函数的最值体现了数形结合在数学中的应用,解题时要先判断出目标函数中z 的几何意义,然后再结合图形求解,常见的类型有截距型、斜率型和距离型三种,其中解题的关键是正确画出不等式组表示的可行域.14.【解析】【分析】设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小转化为即可求解【详解】由题意设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小根据二次函数的图象与性质则满足即即解得即实数的取值范围是【点睛 解析:21a -<<【解析】【分析】设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为()10f <,即可求解.【详解】由题意,设()22(1)2f x x a x a =+-+-, 要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小, 根据二次函数的图象与性质,则满足()10f <,即220a a +-<,即(1)(2)0a a -+<,解得21a -<<,即实数a 的取值范围是21a -<<.【点睛】本题主要考查了一元二次函数的图象与性质的应用问题,其中解答中把关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为(1)0f <是解得的关键,着重考查了转化思想,以及推理运算能力.15.【解析】由题设可知即由正弦定理可得所以当时故填【解析】由题设可知)sin sin sin cos cos sin cos C C B C B C C =⇒=+,即sin C A =,由正弦定理可得c =,所以S ==242a a =⇒=时,max S == 16.﹣33【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联立方程组求出最优解的坐标代入目标函数得答案详解:由约束条件作出可行域如图:联立解得化目标函数为直线方程的斜截式 解析:[﹣3,3]【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,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案.详解:由约束条件作出可行域如图:联立13x y x y -=-+=,解得12x y ==,()1,2B , 化目标函数2z x y =-为直线方程的斜截式22x z y =-. 由图可知,当直线22x z y =-过()1,2B ,直线在y 轴上的截距最大,z 最小,最小值为1223-⨯=-; 当直线22x z y =-过()3,0A 时,直线在y 轴上的截距最小,z 最大,最大值为3203-⨯=. ∴2z x y =-的取值范围为[﹣3,3].故答案为:[﹣3,3].点睛:利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.17.4【解析】【分析】由题知:四边形为圆内接四边形的最大值为四边形外接圆的直径由正弦定理即可求出的最大值【详解】因为所以故的最大值为四边形外接圆的直径当为四边形外接圆的直径时得到:又因为所以在中由正弦定 解析:4【解析】【分析】由题知:四边形ABCD 为圆内接四边形,AC 的最大值为四边形外接圆的直径,由正弦定理即可求出AC 的最大值.【详解】因为120BAD ∠=︒,60BCD ∠=︒,所以故AC 的最大值为四边形外接圆的直径.当AC 为四边形外接圆的直径时,得到:90ADC ABC ∠=∠=︒,又因为2AB AD ==,60BCD ∠=︒,所以30ACD ACB ∠=∠=︒.在ABC V 中,由正弦定理得:sin 90sin 30AC AB =︒︒,解得:4AC =. 故答案为:4【点睛】本题主要考查正弦定理得应用,判断四边形ABCD 为圆内接四边形是解题的关键,属于中档题.18.【解析】【分析】设三角形外接圆半径R 由三角形面积公式解方程即可得解【详解】由题:设三角形外接圆半径为R ()根据正弦定理和三角形面积公式:即解得:故答案为:【点睛】此题考查三角形面积公式和正弦定理的应 解析:2【解析】【分析】设三角形外接圆半径R ,由三角形面积公式21sin 2sin sin sin 2S ab C R A B C ==解方程即可得解.【详解】 由题:232162sin sin 75sin(4530)2B +=︒=︒+︒==设三角形外接圆半径为R (0R >),根据正弦定理和三角形面积公式:211sin 2sin 2sin sin 2sin sin sin 22S ab C R A R B C R A B C ==⋅⋅= 即223623226R ++=, 解得:22R =故答案为:【点睛】此题考查三角形面积公式和正弦定理的应用,利用正弦定理对面积公式进行转化求出相关量,需要对相关公式十分熟练.19.-8【解析】设等比数列的公比为很明显结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:由可得:代入①可得由等比数列的通项公式可得【名师点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题解决这类问题的关键在于 解析:-8【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,很明显1q ≠-,结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:()()12121311113a a a q a a a q ⎧+=+=-⎪⎨-=-=-⎪⎩,①,②,由②①可得:2q =-,代入①可得11a =, 由等比数列的通项公式可得3418a a q ==-.【名师点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程.20.充要【解析】所以为奇函数又为单调递增函数所以即是的充要条件点睛:充分必要条件的三种判断方法1定义法:直接判断若则若则的真假并注意和图示相结合例如⇒为真则是的充分条件2等价法:利用⇒与非⇒非⇒与非⇒非解析:充要【解析】33()()lg(()lg(lg10f x f x x x x x +-=++-+-== ,所以()f x 为奇函数,又()f x 为单调递增函数,所以0()()()()()()0a b a b f a f b f a f b f a f b +≥⇔≥-⇔≥-⇔≥-⇔+≥ ,即“0a b +≥”是“()()0f a f b +≥”的充要条件点睛:充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若p 则q ”、“若q 则p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.2.等价法:利用p ⇒q 与非q ⇒非p ,q ⇒p 与非p ⇒非q ,p ⇔q 与非q ⇔非p 的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A =B ,则A 是B 的充要条件.三、解答题21.[]1,1-【解析】【分析】作出不等式组所表示的可行域,利用题中条件找出目标函数z ax y =+取得最大值和最小值的最优解,根据题意将直线z ax y =+与可行域边界线的斜率进行大小比较,可得出实数a 的取值范围.【详解】作出不等式组6003x y x y x -+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩所表示的可行域如下图所示:由z ax y =+得y ax z =-+,Q 目标函数z ax y =+的最大值为39a +,最小值为33a -.∴当直线y ax z =-+经过点()3,9B 时,该直线在y 轴上的截距最大,当直线y ax z =-+经过点()3,3A -时,该直线在y 轴上的截距最小,结合图形可知,直线y ax z =-+的斜率不小于直线0x y +=的斜率,不大于直线60x y -+=的斜率,即11a -≤-≤,解得11a -≤≤,因此,实数a 的取值范围是[]1,1-.【点睛】本题考查线性目标函数最大值和最小值的最优解问题,对于这类问题,一般要利用数形结合思想,利用目标函数对应直线在坐标轴上的截距最值得出目标函数所在直线的斜率与可行域边界直线的斜率的大小关系来求解,考查数形结合思想,属于中等题.22.(Ⅰ)3π;(Ⅱ)7b =33 【解析】 分析:(Ⅰ)由题意结合正弦定理边化角结合同角三角函数基本关系可得3tanB =,则B =π3.(Ⅱ)在△ABC 中,由余弦定理可得b .结合二倍角公式和两角差的正弦公式可得()2sin A B -= 详解:(Ⅰ)在△ABC 中,由正弦定理a b sinA sinB =,可得bsinA asinB =, 又由π6bsinA acos B ⎛⎫=-⎪⎝⎭,得π6asinB acos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即π6sinB cos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,可得tanB = 又因为()0πB ∈,,可得B =π3. (Ⅱ)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,有22227b a c accosB =+-=,故b由π6bsinA acos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,可得sinA =a <c ,故cosA =.因此22sin A sinAcosA ==,212217cos A cos A =-=.所以,()222sin A B sin AcosB cos AsinB -=-=11727214-⨯= 点睛:在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.23.(1)31n a n =-;(2)11m =或12m =【解析】【分析】(1)由5335545S a <=<可解得3d =,进而求出1a ,得到31n a n =-;(2)由(1)可求出n S ,进而求出237n S n -,即可求出其前n 项和的最小值,从而得出结论.【详解】(1)()()5325555S a a d d ==+=+Q ,()355545d <∴+<,即24d <<,d ∈N Q ,3d ∴=,则122a a d =-=,故()21331n a n n =+-⨯=-;(2)由(1)知,()()2313122n n n n n S +-+==, 则2237336n S n n n -=-,令2370n S n -≤,解得012n ≤≤,则()1211min n T T T ==,故11m =或12m =.【点睛】本题考查求等差数列的通项公式及其性质的应用,属于中档题.24.(1)a n =3n ﹣1,b n =2n ﹣1(2)T n =3﹣(n +1)•(13)n ﹣1 【解析】【分析】(1)利用基本量法求解n a ,再代入()1,n n P b b +到直线20x y -+=可得{}n b 为等差数列,再进行通项公式求解即可.(2)利用错位相减求和即可.【详解】(1)递增等比数列{a n }的公比设为q ,前n 项和为S n ,且a 2=3,S 3=13,可得a 1q =3,a 1+a 1q +a 1q 2=13,解得q =3或q 13=, 由等比数列递增,可得q =3,a 1=1,则13-=n n a ;P (b n ,b n +1)在直线x ﹣y +2=0上,可得b n +1﹣b n =2,且b 1=a 1=1,则b n =1+2(n ﹣1)=2n ﹣1;(2)c n n n b a ==(2n ﹣1)•(13)n ﹣1, 前n 项和T n =1•1+3•13+5•19++L (2n ﹣1)•(13)n ﹣1, 13T n =1•13+3•19+5•127++L (2n ﹣1)•(13)n , 相减可得23T n =1+2(1139+++L (13)n ﹣1)﹣(2n ﹣1)•(13)n =1+2•111133113n -⎛⎫- ⎪⎝⎭--(2n ﹣1)•(13)n , 化简可得T n =3﹣(n +1)•(13)n ﹣1. 【点睛】本题主要考查了等比等差数列的通项公式求解以及错位相减的求和方法,属于中档题.25.(1)6π=ϕ,076x π=(2)1a = 【解析】 试题分析:(1)根据图象可得()01f =,从而求得ϕ得值,再根据()02f x =,可得022,62x k k Z πππ+=+∈,结合图象可得0x 的值;(2)根据(1)的结论及()2f C =-,可得C 的值,将sin B = 2sin A 根据正弦定理角化边得2b a =,再根据余弦定理即可解得a 的值.试题解析:(1)由图象可以知道:()01f =. ∴1sin 2ϕ=又∵2πϕ<∴6πϕ=∵()02f x = ∴0sin 216x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,022,62x k k Z πππ+=+∈, 从而0,6x k k Z ππ=+∈. 由图象可以知道1k =, 所以076x π= (2)由()2f C =-,得sin 216C π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,且()0,C π∈. ∴23C π= ∵sin 2sin B A =∴由正弦定理得2b a =又∵由余弦定理2222cos c a b ab C =+-得:2227422cos,3a a a a π=+-⨯ ∴解得1a =26.(1)203n a n =-;(2)当6n =时,数列{}n a 的前n 项和最大.【解析】【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由24220,a a -=3128S a -=.利用通项公式可得()()112320a d a d +-+=,113328a d a +-=,解方程组即得. (2)令0n a ≥,解得n .【详解】解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,24220,a a -=Q 3128S a -=.()()112320,a d a d ∴+-+=113328a d a +-=,联立解得:117,a =3d =-.173(1)203n a n n ∴=--=-.(2)令2030n a n =-≥,解得203n ≤. ∴当6n =时,数列{}n a 的前n 项和最大.【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查等差数列的前n 项和的最值.解题方法是基本量法,对前n 项和的最大值问题,可通过解不等式0n a ≥确定n 值.。
【典型题】高三数学上期末第一次模拟试卷带答案(1)

【典型题】高三数学上期末第一次模拟试卷带答案(1)一、选择题1.在ABC ∆中,,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,若,1,3A b π==ABC ∆的面积为3,则a 的值为( ) A .2B .3C .32D .12.正项等比数列中,的等比中项为,令,则( ) A .6B .16C .32D .643.已知数列{}n a 的通项公式是221sin2n n a n π+=(),则12310a a a a ++++=L A .110B .100C .55D .04.“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,干支是天干和地支的总称,把干支顺序相配正好六十为一周,周而复始,循环记录,这就是俗称的“干支表”甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、癸等十个符号叫天干,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥等十二个符号叫地支,如公元1984年农历为甲子年,公元1985年农历为乙丑年,公元1986年农历为丙寅年,则公元2047年农历为 A .乙丑年B .丙寅年C .丁卯年D .戊辰年5.设x y ,满足约束条件10102x y x y y -+≤⎧⎪+-⎨⎪≤⎩>,则yx 的取值范围是( )A .()[),22,-∞-+∞UB .(]2,2-C .(][),22,-∞-+∞UD .[]22-,6.已知实数x 、y 满足约束条件00134x y x ya a⎧⎪≥⎪≥⎨⎪⎪+≤⎩,若目标函数231x y z x ++=+的最小值为32,则正实数a 的值为( ) A .4B .3C .2D .17.已知点(),P x y 是平面区域()4{04y x y x m y ≤-≤≥-内的动点, 点()1,1,A O -为坐标原点, 设()OP OA R λλ-∈u u u r uu u r的最小值为M ,若2M ≤恒成立, 则实数m 的取值范围是( )A .11,35⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .11,,35⎛⎤⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C .1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭8.数列{}{},n n a b 为等差数列,前n 项和分别为,n n S T ,若3n 22n n S T n +=,则77a b =( ) A .4126B .2314C .117 D .1169.我国的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方:将1,2,...,9填入33⨯的方格内,使三行、三列、两对角线的三个数之和都等于15 (如图).一般地,将连续的正整数1,2,3,…,2n 填入n n ⨯的方格内,使得每行、每列、每条对角线上的数的和相等,这个正方形就叫做n 阶幻方.记n 阶幻方的一条对角线上数的和为n N (如:在3阶幻方中,315N =),则10N =( )A .1020B .1010C .510D .50510.若a 、b 、c >0且a (a +b +c )+bc =4-32a +b +c 的最小值为( ) A . 31 B . 31 C .3+2D .3211.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC ∆为锐角三角形,且满足sin (12cos )2sin cos cos sin B C A C A C +=+,则下列等式成立的是( )A .2a b =B .2b a =C .2A B =D .2B A =12.一个递增的等差数列{}n a ,前三项的和12312a a a ++=,且234,,1a a a +成等比数列,则数列{}n a 的公差为 ( ) A .2±B .3C .2D .1二、填空题13.数列{}n a 满足11,a =前n 项和为n S ,且*2(2,)n n S a n n N =≥∈,则{}n a 的通项公式n a =____;14.已知0a >,0b >,当()214a b ab++取得最小值时,b =__________. 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.ABC ∆内角A 、B 、C 的对边分别是a ,b ,c ,且2cos (32)cos b C a c B =-.当b =2ac =,ABC ∆的面积为______.17.在等差数列{}n a 中,12a =,3510a a +=,则7a = . 18.在数列{}n a 中,“()n 12n a n N*n 1n 1n 1=++⋯+∈+++,又n n n 11b a a +=,则数列{}n b 的前n 项和n S 为______.19.若log 41,a b =-则+a b 的最小值为_________. 20.已知等比数列{}n a 的公比为2,前n 项和为n S ,则42S a =______. 三、解答题21.某厂家拟在2020年举行促销活动,经调查测算,某产品的年销售量(即该厂的年产量)m 万件与年促销费用x 万元,满足31km x =-+(k 为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件,已知2020年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件,该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2020年该产品的利润y (万元)表示为年促销费用x (万元)的函数; (2)该厂家2020年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大? 22.已知数列{}n a 中,11a =,121n n a a n +=+-,n n b a n =+. (1)求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .23.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 1>0,a 8﹣a 4﹣a 3=1,a 4是a 1和a 13的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对一切正整数n .有1211134n S S S +++<L L . 24.已知公比为4的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且485S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{(1)}n n a -的前n 项和n T .25.在ABC ∆中,3sin cos a C c A =. (Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ)若3ABC S ∆=,223b c +=+,求a 的值. 26.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos 3cos c B b C a B +=.(1)求cos B 的值;(2)若2CA CB -=u u u v u u u v,ABC ∆的面积为22,求边b .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【解析】试题分析:由已知条件及三角形面积计算公式得131sin ,2,232c c π⨯⨯=∴=由余弦定理得考点:考查三角形面积计算公式及余弦定理.2.D解析:D 【解析】因为,即,又,所以.本题选择D 选项.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】∵2n1 2+π=nπ+2π,n∈N*,∴a n=n2sin(2n12+π)=22,,n nn n⎧-⎨⎩是奇数是偶数,∴a1+a2+a3+...+a10=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】记公元1984年为第一年,公元2047年为第64年,即天干循环了十次,第四个为“丁”,地支循环了五次,第四个为“卯”,所以公元2047年农历为丁卯年.故选C.5.A解析:A【解析】【分析】根据题意,作出可行域,分析yx的几何意义是可行域内的点(),x y与原点O连线的斜率,根据图象即可求解.【详解】作出约束条件表示的可行域,如图所示,yx的几何意义是可行域内的点(),x y与原点O连线的斜率,由102x yy-+=⎧⎨=⎩,得点A的坐标为()1,2,所以2OAk=,同理,2OBk=-,所以yx的取值范围是()[),22,-∞-+∞U.故选:A【点睛】本题考查简单的线性规划,考查斜率型目标函数问题,考查数形结合思想,属于中等题型. 6.D解析:D【解析】【分析】作出不等式组所表示的可行域,根据目标函数的几何意义,利用直线斜率的几何意义以及数形结合进行求解即可.【详解】目标函数()121 23112111x yx y yzx x x++++++===+⨯+++,设11ykx+=+,则k的几何意义是区域内的点与定点(1,1)D--连线的斜率,若目标函数231x yzx++=+的最小值为32,即12z k=+的最小值是32,由3122k+=,得14k=,即k的最小值是14,作出不等式组对应的平面区域如图:由斜率的意义知过D的直线经过()3,0B a时,直线的斜率k最小,此时011314ka+==+,得314a+=,得1a=.故选:D.【点睛】本题考查利用线性规划中非线性目标函数的最值求参数,解题时要结合非线性目标函数的几何意义寻找最优解,考查数形结合思想的应用,属于中等题.7.C解析:C【解析】试题分析:直线()4x m y=-恒过定点(0,4),当0m>时,约束条件()4{04yx yx m y≤-≤≥-对应的可行域如图,则()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为0M=,满足2M ≤,当0m =时,直线()4x m y =-与y 轴重合,平面区域()4{04y x y x m y ≤-≤≥-为图中y 轴右侧的阴影区域,则()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为0M =,满足2M ≤,当0m <时,由约束条件()4{04y x y x m y ≤-≤≥-表示的可行域如图,点P 与点B 重合时,()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为M OB =u u u r ,联立{(4)y x x m y ==-,解得44(,)11m mB m m --,所以421m OB m =-u u u r ,由4221m m ≤-,解得1135m -≤≤,所以103m -≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭,故选C.考点:简单的线性规划.【方法点晴】本题主要考查了二元一次不等式组所表示的平面区域、简单的线性规划求最值问题,着重考查了数形结合思想方法及分类讨论的数学思想方法的应用,关键是正确的理解题意,作出二元一次不等式组所表示的平面区域,转化为利用线性规划求解目标函数的最值,试题有一定的难度,属于难题.8.A解析:A 【解析】依题意,113713113713132412226132a a a S b b b T +⋅===+⋅. 9.D解析:D 【解析】n 阶幻方共有2n 个数,其和为()222112...,2n n n n ++++=Q 阶幻方共有n 行,∴每行的和为()()2221122n n n n n++=,即()()2210110101,50522n n n N N+⨯+=∴==,故选D.10.D解析:D 【解析】由a (a +b +c )+bc =4-23, 得(a +c )·(a +b )=4-23. ∵a 、b 、c >0.∴(a +c )·(a +b )≤22b c 2a ++⎛⎫ ⎪⎝⎭(当且仅当a +c =b +a ,即b =c 时取“=”),∴2a +b +c ≥2423-=2(3-1)=23-2. 故选:D点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误11.A解析:A 【解析】sin()2sin cos 2sin cos cos sin A C B C A C A C ++=+所以2sin cos sin cos 2sin sin 2B C A C B A b a =⇒=⇒=,选A.【名师点睛】本题较为容易,关键是要利用两角和差的三角函数公式进行恒等变形. 首先用两角和的正弦公式转化为含有A ,B ,C 的式子,用正弦定理将角转化为边,得到2a b =.解答三角形中的问题时,三角形内角和定理是经常用到的一个隐含条件,不容忽视.12.C 解析:C 【解析】 【分析】 【详解】解:∵234,,1a a a +成等比数列, ∴,∵数列{}n a 为递增的等差数列,设公差为d ,∴,即,又数列{}n a 前三项的和,∴,即,即d =2或d =−2(舍去), 则公差d =2. 故选:C .二、填空题13.【解析】【分析】根据递推关系式可得两式相减得:即可知从第二项起数列是等比数列即可写出通项公式【详解】因为所以两式相减得:即所以从第二项起是等比数列又所以故又所以【点睛】本题主要考查了数列的递推关系式解析:21,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩【解析】 【分析】根据递推关系式()*22,n n S a n n N=≥∈可得()*1123,n n Sa n n N --=≥∈,两式相减得:122(3,)n n n a a a n n N *-=-≥∈,即12(3,)nn a n n N a *-=≥∈,可知从第二项起数列是等比数列,即可写出通项公式. 【详解】因为()*22,n n S a n n N=≥∈所以()*1123,n n S a n n N--=≥∈两式相减得:122(3,)n n n a a a n n N *-=-≥∈即12(3,)nn a n n N a *-=≥∈ 所以{}n a 从第二项起是等比数列, 又22221+S a a ==,所以21a =故22(2,n n a n -=≥ *)n N ∈,又11a =所以21,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩.【点睛】本题主要考查了数列的递推关系式,等比数列,数列的通项公式,属于中档题.14.【解析】【分析】根据均值不等式知即再由即可求解注意等号成立的条件【详解】(当且仅当等号成立)(当且仅当等号成立)(当且仅当等号成立)故答案为【点睛】本题主要考查了均值不等式不等式等号成立的条件属于中 解析:14【解析】 【分析】根据均值不等式知,4a b +≥=()2416a b ab +≥,再由41684ab a b +≥=⋅即可求解,注意等号成立的条件. 【详解】4a b +≥=Q (当且仅当4a b =等号成立),()2416a b ab ∴+≥(当且仅当4a b =等号成立),()2444a b a b ∴++≥⋅8=(当且仅当4a b =等号成立), ()224281a a a∴+=⇒=. 故答案为14b =. 【点睛】本题主要考查了均值不等式,不等式等号成立的条件,属于中档题.15.【解析】由题设可知即由正弦定理可得所以当时故填【解析】由题设可知)sin sin sin cos cos sin cos C C B C B C C =⇒=+,即sin C A =,由正弦定理可得c =,所以S ==242a a =⇒=时,max S == 16.【解析】【分析】由利用正弦定理得到再用余弦定理求得b 可得ac 利用面积公式计算可得结果【详解】由正弦定理可化为所以在三角形中所以因为所以又所以由余弦定理得又所以有故的面积为故答案为【点睛】本题考查了正【解析】【分析】由()2cos 32cos b C a c B =-,利用正弦定理得到2cos 3B =,再用余弦定理求得b ,可得a 、c ,利用面积公式计算可得结果.【详解】由正弦定理()2cos 32cos b C a c B =-可化为2sin cos 3sin cos 2sin cos B C A B C B =-, 所以()2sin 3sin cos B C A B +=,在三角形中,()sin sin B C A +=,所以2sin 3sin cos A A B =,因为sin 0A ≠,所以2cos 3B =,又0B π<<,所以sin B ==由余弦定理得2224323b a c ac =+-=,又2a c =,所以有2967c =.故ABC ∆的面积为2219696sin sin sin 277S ac B c B c B ======故答案为7. 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理的应用,考查了三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.8【解析】【分析】【详解】设等差数列的公差为则所以故答案为8 解析:8【解析】【分析】【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则351712610a a a a a d +=+=+=,所以71101028a a =-=-=,故答案为8.18.【解析】【分析】运用等差数列的求和公式可得可得由数列的裂项相消求和化简可得所求和【详解】解:则可得数列的前n 项和故答案为【点睛】本题考查数列的前项和首先运用数列的裂项法对项进行分解然后重新组合最终达解析:4n n 1+ 【解析】【分析】 运用等差数列的求和公式可得()n 11n a n n 1n 122=⋅+=+,可得()n n n 11411b 4a a n n 1n n 1+⎛⎫===- ⎪++⎝⎭,由数列的裂项相消求和,化简可得所求和. 【详解】 解:()n 12n 11n a n n 1n 1n 1n 1n 122=++⋯+=⋅+=++++, 则()n n n 11411b 4a a n n 1n n 1+⎛⎫===- ⎪++⎝⎭, 可得数列{}n b 的前n 项和n 1111111S 4122334n n 1⎛⎫=-+-+-+⋯+- ⎪+⎝⎭ 14n 41n 1n 1⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 故答案为4n n 1+. 【点睛】本题考查数列的前n 项和,首先运用数列的裂项法对项进行分解,然后重新组合,最终达到求和目的,考查化简整理的运算能力,属于基础题. 19.1【解析】试题分析:由得所以(当且仅当即时等号成立)所以答案应填1考点:1对数的运算性质;2基本不等式解析:1【解析】试题分析:由log 41,a b =-得104a b =>,所以114a b b b +=+≥=(当且仅当14b b =即12b =时,等号成立) 所以答案应填1.考点:1、对数的运算性质;2、基本不等式.20.【解析】由等比数列的定义S4=a1+a2+a3+a4=+a2+a2q +a2q2得+1+q +q2= 解析:152【解析】由等比数列的定义,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=2a q +a 2+a 2q +a 2q 2, 得42S a =1q +1+q +q 2=152. 三、解答题21.(1)1628(0)1y x x x =--+≥+;(2)厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,为21万元.【解析】【分析】 (1)由不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件,可求k 的值,再求出每件产品销售价格的代数式,则利润y (万元)表示为年促销费用x (万元)的函数可求.(2)由(1)得16281y x x =--++,再根据均值不等式可解.注意取等号. 【详解】(1)由题意知,当0x =时,1,m = 所以213,2,31k k m x =-==-+, 每件产品的销售价格为8161.5m m+⨯元. 所以2020年的利润816161.581628(0)1m y m m x x x m x +=⨯---=--+≥+; (2)由(1)知,161628(1)292111y x x x x =--+=--++≤++, 当且仅当16(1)1x x =++,即3x =时取等号, 该厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,为21万元.【点睛】考查均值不等式的应用以及给定值求函数的参数及解析式.题目较易,考查的均值不等式,要注意取等号.22.(1)证明见解析(2)()11222n n n n S ++=--【解析】【分析】(1)根据n n b a n =+求得1n b +,化简成含n a 的表达式再得12n n b b +=即可.(2)根据(1)中等比数列的首项与公比求得数列{}n b 的通项公式,再代入n n b a n =+即可求得数列{}n a 的通项公式,再根据分组求和求解即可.【详解】(1)证明:因为121,n n n n a a n b a n +=+-=+所以()()()11121122n n n n n b a n a n n a n b ++=++=+-++=+=,又因为11120b a =+=≠,则12n nb b +=, 所以数列{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列.(2)由(1)知2n n n a n b +==,所以2n n a n =-,所以()()()()232122232n n S n =-+-+-+⋅⋅⋅+- ()()232222123n n =+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+ ()()()121211221222n n n n n n +-++=-=---【点睛】 本题主要考查了数列的递推公式证明等比数列的方法,同时也考查了分组求和与等比等差数列求和的公式等.属于中等题型.23.(1)a n =2n +1;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)利用等比中项的性质,结合等差数列通项公式的基本量计算,求得1,a d ,由此求得数列{}n a 的通项公式.(2)先求得n S ,然后利用裂项求和法证得不等式成立.【详解】(1)解:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意,()12111121(3)120d a a d a a d a -=⎧⎪+=+⎨⎪>⎩,解得132a d =⎧⎨=⎩, ∴数列{a n }的通项公式为a n =3+2(n ﹣1)=2n +1;(2)证明:由(1)知,()()12322n n n S n n n -⨯=+=+. ∴()()()1211111111132435112n S S S n n n n +++=+++++⨯⨯⨯-++L L L12=[111111111132435112n n n n -+-+-++-+--++L ]3111342124n n ⎛⎫=-+< ⎪+⎝⎭.【点睛】本小题主要考查等差数列通项公式的基本量计算,考查等比中项的性质,考查裂项求和法,考查数列不等式的证明,属于中档题.24.(1)14n n a -=,*n N ∈;(2)4(34)49n n n T +-⋅=. 【解析】【分析】(1)设公比为q ,运用等比数列的求和公式,解方程可得首项,进而得到所求通项公式;(2)求得1(1)(1)4n n n a n --=-⋅,由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,化简可得所求和.【详解】(1)设公比q 为4的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且485S =, 可得41(14)8514a -=-,解得11a =, 则14n n a -=,*n N ∈;(2)1(1)(1)4n n n a n --=-⋅,前n 项和2310142434(1)4n n T n -=+⋅+⋅+⋅+⋯+-⋅,23440142434(1)4n n T n =+⋅+⋅+⋅+⋯+-⋅,两式相减可得23134444(1)4n n n T n --=+++⋯+--⋅14(14)(1)414n n n --=--⋅-, 化简可得4(34)49nn n T +-⋅=. 【点睛】本题考查等比数列的通项公式和求和公式的运用、数列的错位相减法,考查化简运算能力,属于中档题.25.(1) 6A π=;(2) 2a =. 【解析】试题分析:(1sin sin cos A C C A ⋅=⋅.消去公因式得到所以tan A =.进而得到角A ;(2)结合三角形的面积公式,和余弦定理得到2b c +=+式得到2a =.解析:(I sin cos C c A =,所以cos 0A ≠,由正弦定理sin sin sin a b c A B C==,sin sin cos A C C A ⋅=⋅.又因为 ()0,C π∈,sin 0C ≠,所以 tan A =. 又因为 ()0,A π∈,所以 6A π=.(II )由11sin 24ABC S bc A bc ∆===bc =, 由余弦定理2222cos a b c bc A =+-, 得2222cos6a b c bc π=+-,即()()222212a b c bc b c =+-=+-,因为2b c +=+解得 24a =.因为 0a >,所以 2a =.26.(1)1cos 3B =;(2)3b = 【解析】【分析】(1)直接利用余弦定理的变换求出B 的余弦值.(2)利用(1)的结论首先求出sin B 的值,进一步利用平面向量的模的运算求出c ,再利用三角形的面积公式求出a ,最后利用余弦定理的应用求出结果.【详解】解:在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos 3cos c B b C a B +=. 则:2222222223222a c b a b c a c b c b a ac ab ac+-+-+-+=g g g , 整理得:22223ac a c b =+-, 所以:2221cos 23a cb B ac +-==; (2)由于1cos 3B =,(0,)B π∈,所以:sin 3B ==, 在ABC ∆中,由于:||2CA CB -=u u u r u u u r , 则:2BA =u u u r ,即:2c =.由于ABC ∆的面积为所以:1sin 2ac B = 解得:3a =,故:2222cos b a c ac B =+-14922393=+-=g g g , 解得:3b =.【点睛】本题考查的知识要点:平面向量的模的运算的应用,余弦定理和三角形的面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题.。
【必考题】高三数学上期末第一次模拟试卷带答案

【必考题】高三数学上期末第一次模拟试卷带答案一、选择题1.已知数列121,,,4a a 成等差数列,1231,,,,4b b b 成等比数列,则212a ab -的值是 ( ) A .12B .12-C .12或12- D .142.已知x ,y 满足2303301x y x y y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,z =2x +y 的最大值为m ,若正数a ,b 满足a +b =m ,则14a b+的最小值为( ) A .3B .32C .2D .523.若n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,其首项10a >,991000a a +>,991000a a ⋅< ,则使0n S >成立的最大自然数n 是( ) A .198B .199C .200D .2014.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若633S S =, 则96S S =( ) A .2B .73C .83D .35.设数列{}n a 是以2为首项,1为公差的等差数列,{}n b 是以1为首项,2为公比的等比数列,则1210b b b a a a ++⋯+=( ) A .1033B .1034C .2057D .20586.在等差数列{}n a 中,若1091a a <-,且它的前n 项和n S 有最大值,则使0n S >成立的正整数n 的最大值是( ) A .15B .16C .17D .147.已知ABC ∆的三个内角、、A B C 所对的边为a b c 、、,面积为S,且2S =,则A 等于( )A .6π B .4π C .3π D .2π8.已知,,a b R +∈且115a b a b+++=,则+a b 的取值范围是( )A .[1,4]B .[)2,+∞C .(2,4)D .(4,)+∞9.若a 、b 、c >0且a (a +b +c )+bc =4-,则2a +b +c 的最小值为( )A . 3-1B . 3+1C .23+2D .23-210.设数列{}n a 是等差数列,且26a =-,86a =,n S 是数列{}n a 的前n 项和,则( ). A .45S S <B .45S S =C .65S S <D .65S S =11.已知x 、y 满足约束条件50{03x y x y x -+≥+≥≤,则24z x y =+的最小值是( )A .6-B .5C .10D .10-12.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.已知lg lg 2x y +=,则11x y+的最小值是______. 14.已知函数1()f x x x=-,数列{}n a 是公比大于0的等比数列,且61a =,1239101()()()()()f a f a f a f a f a a +++⋅⋅⋅++=-,则1a =_______.15.已知等差数列{}n a 的公差为()d d 0≠,前n 项和为n S ,且数列{}n S n +也为公差为d 的等差数列,则d =______.16.设0a >,若对于任意满足8m n +=的正数m ,n ,都有1141a m n ++≤,则a 的取值范围是______. 17.设,,若,则的最小值为_____________.18.若x ,y 满足约束条件1300x y x y x y -≥-⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩,则2z x y =-的最大值是__________.19.已知x ,y 满足3010510x y x y x y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪-+≤⎩,则2z x y =+的最大值为______.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000a b c >,>,>,函数().f x a x x b c =-+++ (1)当1a b c ===时,求不等式()3f x >的解集; (2)当()f x 的最小值为3时,求111a b c++的最小值. 22.已知公比为4的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且485S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{(1)}n n a -的前n 项和n T . 23.在ABC ∆中,3sin cos a C c A =. (Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ)若3ABC S ∆=,223b c +=+,求a 的值. 24.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且3a =9,S 6=60. (I )求数列{a n }的通项公式;(II )若数列{b n }满足b n+1﹣b n =n a (n∈N +)且b 1=3,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和T n . 25.已知0a >,0b >,且1a b +=. (1)若ab m ≤恒成立,求m 的取值范围; (2))若41212x x a b+≥--+恒成立,求x 的取值范围. 26.在四边形ABCD 中,120BAD ︒∠=,60BCD ︒∠=,1cos 7D =-,2AD DC ==.(1) 求cos DAC ∠及AC 的长; (2) 求BC 的长.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A 解析:A 【解析】由题意可知:数列1,a 1,a 2,4成等差数列,设公差为d , 则4=1+3d ,解得d =1, ∴a 1=1+2=2,a 2=1+2d =3.∵数列1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,设公比为q , 则4=q 4,解得q 2=2, ∴b 2=q 2=2.则21221122a ab --==. 本题选择A 选项.2.B解析:B 【解析】 【分析】作出可行域,求出m ,然后用“1”的代换配凑出基本不等式的定值,从而用基本不等式求得最小值. 【详解】作出可行域,如图ABC ∆内部(含边界),作直线:20l x y +=,平移该直线,当直线l 过点(3,0)A 时,2x y +取得最大值6,所以6m =.1411414143()()(5)(5)6662b a b a a b a b a b a b a b +=++=++≥+⨯=,当且仅当4b a a b =,即12,33a b ==时等号成立,即14a b+的最小值为32. 故选:B. 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查用基本不等式求最值,解题关键是用“1”的代换凑配出基本不等式的定值,从而用基本不等式求得最小值.3.A解析:A【解析】 【分析】先根据10a >,991000a a +>,991000a a ⋅<判断出991000,0a a ><;然后再根据等差数列前n 项和公式和等差中项的性质,即可求出结果. 【详解】∵991000a a ⋅<, ∴99a 和100a 异号; ∵1991000,0a a a >+>,991000,0a a ∴><, 有等差数列的性质可知,等差数列{}n a 的公差0d <, 当99,*n n N ≤∈时,0n a >;当100,*n n N ≥∈时,0n a <; 又()()119899100198198198022a a a a S +⨯+⨯==> ,()119919910019919902a a S a+⨯==<,由等差数列的前n 项和的性质可知,使前n 项和0n S >成立的最大自然数n 是198. 故选:A . 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质.考查了学生的推理能力和运算能力.4.B解析:B 【解析】 【分析】首先由等比数列前n 项和公式列方程,并解得3q ,然后再次利用等比数列前n 项和公式,则求得答案. 【详解】设公比为q ,则616363313(1)1113(1)11a q S q q q a q S qq---===+=---, ∴32q =,∴93962611271123S q S q --===--. 故选:B . 【点睛】本题考查等比数列前n 项和公式,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时也可以利用连续等长片断的和序列仍然成等比数列,进行求解.5.A解析:A 【解析】 【分析】 【详解】首先根据数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,求出等差数列和等比数列的通项公式,然后根据a b1+a b2+…+a b10=1+2+23+25+…+29+10进行求和. 解:∵数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列, ∴a n =2+(n-1)×1=n+1, ∵{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列, ∴b n =1×2n-1, 依题意有:a b1+a b2+…+a b10=1+2+22+23+25+…+29+10=1033, 故选A .6.C解析:C 【解析】 【分析】由题意可得90a >,100a <,且9100a a +<,由等差数列的性质和求和公式可得结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和有最大值, ∴等差数列{}n a 为递减数列, 又1091a a <-, ∴90a >,100a <, ∴9100a a +<, 又()118181802a a S +=<,()117179171702a a S a +==>,∴0n S >成立的正整数n 的最大值是17, 故选C . 【点睛】本题考查等差数列的性质,涉及等差数列的求和公式,属中档题.7.C解析:C 【解析】 【分析】利用三角形面积公式可得2tan 1acsinB 2bc c B +=,结合正弦定理及三角恒等变换知识cosA 1-=,从而得到角A. 【详解】∵2tan bc c B S +=∴2tan 1acsinB 2bc c B +=即c tan asinB a b B +==()B sinAcosB sinB sinC sinB sin A B +=+=++ cosA 1-= ∴1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, ∴5666A 或πππ-=(舍) ∴3A π=故选C 【点睛】此题考查了正弦定理、三角形面积公式,以及三角恒等变换,熟练掌握边角的转化是解本题的关键.8.A解析:A 【解析】分析:,a b R +∈,由22a b ab +⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,可得()214ab a b ≥+,又115a b a b +++=,可得()()()214151a b a b ab a b ⎛⎫⎛⎫ ⎪++=≥++ ⎪ ⎪⎝⎭+⎝⎭,化简整理即可得出. 详解:,a b R +∈,由22a b ab +⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,可得()214ab a b ≥+,又115a b a b+++=,可得()()()214151a b a b ab a b ⎛⎫⎛⎫ ⎪++=≥++ ⎪ ⎪⎝⎭+⎝⎭, 化为()()2540a b a b +-++≤, 解得14a b ≤+≤, 则+a b 的取值范围是[]1,4. 故选:A.点睛:本题考查了基本不等式的性质、一元二次不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.9.D解析:D 【解析】由a (a +b +c )+bc =4-, 得(a +c )·(a +b )=4-∵a 、b 、c >0.∴(a +c )·(a +b )≤22b c 2a ++⎛⎫ ⎪⎝⎭(当且仅当a +c =b +a ,即b =c 时取“=”),∴2a +b +c=1)=-2. 故选:D点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误10.B解析:B 【解析】分析:由等差数列的性质,即2852a a a +=,得5=0a ,又由545S S a =+,得54S S =. 详解:Q 数列{}n a 为等差数列, 2852a a a ∴+= 又286,6a a =-=Q ,5=0a ∴由数列前n 项和的定义545S S a =+,54S S ∴= 故选B.点睛:本题考查等差数列的性质与前n 项和计算的应用,解题时要认真审题,注意灵活运用数列的基本概念与性质.11.A解析:A 【解析】 【分析】【详解】作出不等式50{03x y x y x -+≥+≥≤所表示可行域如图所示,作直线:24l z x y =+,则z 为直线l 在y 轴上截距的4倍, 联立3{x x y =+=,解得3{3x y ==-,结合图象知,当直线l 经过可行域上的点()3,3A -时,直线l 在y 轴上的截距最小, 此时z 取最小值,即()min 23436z =⨯+⨯-=-,故选A. 考点:线性规划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)-. 故选B. 【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.【解析】由得:所以当且仅当时取等号故填解析:15【解析】由lg lg 2x y +=得:100xy =,所以1111111()1001005xy x y x y x y ⎛⎫+=+=+≥ ⎪⎝⎭,当且仅当10x y ==时,取等号,故填15. 14.【解析】【分析】由于是等比数列所以也是等比数列根据题目所给条件列方程解方程求得的值【详解】设数列的公比为则是首项为公比为的等比数列由得即①由得②联立①②解得【点睛】本小题主要考查等比数列的性质考查等解析:2【解析】 【分析】由于{}n a 是等比数列,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭也是等比数列.根据题目所给条件列方程,解方程求得1a 的值. 【详解】设数列{}n a 的公比为0q >,则1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为11a ,公比为1q 的等比数列,由()()()()()1239101f a f a f a f a f a a +++⋅⋅⋅++=-得121011210111a a a a a a a ⎛⎫+++-+++=- ⎪⎝⎭L L ,即()10101111111111a q a q a q q⎛⎫-⎪-⎝⎭-=---①,由61a =,得511a q =②,联立①②解得1a =. 【点睛】本小题主要考查等比数列的性质,考查等比数列的前n 项和公式,考查运算求解能力,属于中档题.15.【解析】【分析】表示出再表示出整理并观察等式列方程组即可求解【详解】等差数列的公差为前项和为设其首项为则=又数列也为公差为的等差数列首项为所以=即:整理得:上式对任意正整数n 成立则解得:【点睛】本题解析:12【解析】 【分析】表示出n S【详解】等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠,前n 项和为n S ,设其首项为1a , 则n S =()112n n na d -+,又数列也为公差为d=()1n d -()1n d =-=上式对任意正整数n成立,则)2120122d d d da d d⎧=⎪=⎪-+=⎪⎩,解得:12d =,134a =-【点睛】本题主要考查了等差数列的前n 项和及通项公式,考查了方程思想及转化思想、观察能力,属于中档题.16.【解析】【分析】由题意结合均值不等式首先求得的最小值然后结合恒成立的条件得到关于a 的不等式求解不等式即可确定实数a 的取值范围【详解】由可得故:当且仅当即时等号成立故只需又则即则的取值范围是【点睛】在 解析:[)1,+∞【解析】 【分析】由题意结合均值不等式首先求得141m n ++的最小值,然后结合恒成立的条件得到关于a 的不等式,求解不等式即可确定实数a 的取值范围. 【详解】由8m n +=可得19m n ++=,故:()1411411411419191n m m n m n m n m n +⎛⎫⎛⎫+=+++=+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭114142191n m m n ⎛⎫+⨯++⋅= ⎪ ⎪+⎝⎭≥, 当且仅当12141n mn m mn +=⎧⎪+⎨=⎪+⎩,即3m =,5n =时等号成立,故只需11a≤,又0a >,则1a ≥. 即则a 的取值范围是[)1,+∞. 【点睛】在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.17.3+22【解析】【分析】由已知可得a-1+b=1从而有2a-1+1b=(2a-1+1b)(a-1+b)展开后利用基本不等式即可求解【详解】由题意因为a>1b>2满足a+b=2所以a-1+b=1且a- 解析:【解析】 【分析】 由已知可得,从而有,展开后利用基本不等式,即可求解. 【详解】 由题意,因为满足, 所以,且,则,当且仅当且,即时取得最小值.【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求最值问题的应用,其中解答中根据题意配凑基本不等式的使用条件,合理利用基本不等式求得最值是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.18.﹣33【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联立方程组求出最优解的坐标代入目标函数得答案详解:由约束条件作出可行域如图:联立解得化目标函数为直线方程的斜截式解析:[﹣3,3] 【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,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案. 详解:由约束条件作出可行域如图:联立13x y x y -=-+=,解得12x y ==,()1,2B ,化目标函数2z x y =-为直线方程的斜截式22x zy =-. 由图可知,当直线22x zy =-过()1,2B ,直线在y 轴上的截距最大,z 最小,最小值为1223-⨯=-;当直线22x zy =-过()3,0A 时,直线在y 轴上的截距最小,z 最大,最大值为3203-⨯=. ∴2z x y =-的取值范围为[﹣3,3].故答案为:[﹣3,3].点睛:利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是 (1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解. (4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.19.5【解析】【分析】画出不等式表示的可行域利用目标函数的几何意义当截距最小时取z 取得最大值求解即可【详解】画出不等式组表示的平面区域(如图阴影所示)化直线为当直线平移过点A 时z 取得最大值联立直线得A (解析:5 【解析】 【分析】画出不等式表示的可行域,利用目标函数的几何意义当截距最小时取z 取得最大值求解即可 【详解】画出不等式组表示的平面区域(如图阴影所示),化直线2z x y =+为122z y x =-+当直线平移过点A时,z取得最大值,联立直线3010x yx y+-=⎧⎨-+=⎩得A(1,2),故max 145z=+=故答案为:5【点睛】本题考查画不等式组表示的平面区域、考查数形结合求函数的最值,是基础题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){|11}x x x <->或;(2)3 【解析】 【分析】(1)通过讨论x 的范围,求出不等式的解集即可;(2)先用绝对值不等式的性质求出最小值为a +b +c =3,然后用基本不等式可得. 【详解】(1)()111f x x x =-+++,∴1123x x ≤-⎧⎨->⎩或1133x -<<⎧⎨>⎩或1213x x ≥⎧⎨+>⎩, 解得{|11}x x x 或-.(2)f x x a x b c =-+++ a x x b c a b c ≥-+++=++ 3a b c =++=,()11111113a b c a b c a b c ⎛⎫++=++++ ⎪⎝⎭ 133b a c a c b a b a c b c ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦()1322233≥+++=. 当且仅当1a b c ===时取得最小值3. 【点睛】绝对值不等式的解法:法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想; 法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想. 22.(1)14n n a -=,*n N ∈;(2)4(34)49nn n T +-⋅=.【解析】 【分析】(1)设公比为q ,运用等比数列的求和公式,解方程可得首项,进而得到所求通项公式;(2)求得1(1)(1)4n n n a n --=-⋅,由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,化简可得所求和. 【详解】(1)设公比q 为4的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且485S =,可得41(14)8514a -=-,解得11a =,则14n n a -=,*n N ∈;(2)1(1)(1)4n n n a n --=-⋅,前n 项和2310142434(1)4n n T n -=+⋅+⋅+⋅+⋯+-⋅,23440142434(1)4n n T n =+⋅+⋅+⋅+⋯+-⋅,两式相减可得23134444(1)4n nn T n --=+++⋯+--⋅14(14)(1)414n n n --=--⋅-,化简可得4(34)49nn n T +-⋅=.【点睛】本题考查等比数列的通项公式和求和公式的运用、数列的错位相减法,考查化简运算能力,属于中档题. 23.(1) 6A π=;(2) 2a =.【解析】试题分析:(1sin sin cos A C C A ⋅=⋅.消去公因式得到所以tan A =.进而得到角A ;(2)结合三角形的面积公式,和余弦定理得到2b c +=+式得到2a =. 解析:(I )因为3sin cos a C c A =,所以cos 0A ≠, 由正弦定理sin sin sin a b c A B C==, 得3sin sin sin cos A C C A ⋅=⋅. 又因为 ()0,C π∈,sin 0C ≠, 所以 3tan 3A =. 又因为 ()0,A π∈, 所以 6A π=.(II )由11sin 324ABC S bc A bc ∆===,得43bc =, 由余弦定理2222cos a b c bc A =+-, 得2222cos6a b c bc π=+-,即()()222238312a b c bc bc b c =+--=+--, 因为223b c +=+, 解得 24a =. 因为 0a >, 所以 2a =.24.(Ⅰ)a n =2n+3;(Ⅱ)31142(1)2(2)n n --++. 【解析】试题分析:(Ⅰ)设出等差数列的首项和公差,利用通项公式、前n 项和公式列出关于首项和公差的方程组进行求解;(Ⅱ)利用迭代法取出数列{}n b 的通项公式,再利用裂项抵消法进行求和.试题解析:(Ⅰ)设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 3=9,S 6=60.∴,解得.∴a n =5+(n ﹣1)×2=2n+3. (Ⅱ)∵b n+1﹣b n =a n =2n+3,b 1=3,当n≥2时,b n =(b n ﹣b n ﹣1)+…+(b 2﹣b 1)+b 1 =[2(n ﹣1)+3]+[2(n ﹣2)+3]+…+[2×1+3]+3=.当n=1时,b 1=3适合上式,所以.∴.∴= =点睛:裂项抵消法是一种常见的求和方法,其适用题型主要有: (1)已知数列的通项公式为1(1)n a n n =+,求前n 项和:111(1)1n a n n n n ==-++;(2)已知数列的通项公式为1(21)(21)n a n n =-+,求前n 项和:1111()(21)(21)22121n a n n n n ==--+-+;(3)已知数列的通项公式为1n a n n =++n 项和:.11n a n n n n ==+++25.(1)14m ≥(2)[]6,12- 【解析】 【分析】(1)由已知根据基本不等式得2124a b ab +⎛⎫≤=⎪⎝⎭,再由不等式的恒成立的思想:ab m ≤恒成立,则需()max m ab ≥得所求范围;(2)根据基本不等式得()41419a b a b a b ⎛⎫+=++≥ ⎪⎝⎭,再根据不等式恒成立的思想得到绝对值不等式2129x x --+≤,运用分类讨论法可求出不等式的解集. 【详解】(1)0a >,0b >,且1a b +=,∴2124a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时“=”成立,由ab m ≤恒成立,故14m ≥. (2)∵(),0,a b ∈+∞,1a b +=,∴()41414559b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,故若41212x x a b+≥--+恒成立,则2129x x --+≤, 当2x -≤时,不等式化为1229x x -++≤,解得62x -≤≤-,当122x -<<,不等式化为1229x x ---≤,解得122x -<<, 当12x ≥时,不等式化为2129x x ---≤,解得1122x ≤≤. 综上所述,x 的取值范围为[]6,12-. 【点睛】本题综合考查运用基本不等式求得最值,利用不等式的恒成立的思想建立相应的不等关系,分类讨论求解绝对值不等式,属于中档题. 26.(1) cos DAC ∠=AC =(2) 3 【解析】 【分析】(1)用余弦定理求AC ,再求cos DAC ∠;(2)先求出sin BAC ∠和sin B ,再用正弦定理可求得BC . 【详解】(1)ACD ∆中,由余弦定理可得:222164222277AC ⎛⎫=⨯-⨯⨯-=⎪⎝⎭,解得7AC =,11272cos 27AC DAC AD ∴∠===; (2)设DAC DCA α∠==∠, 由(1)可得:cos sin 77αα==, ()sin sin 120BAC α︒∴∠=-1272714=+⨯=,()sin sin()sin 1802B BAC BCA α︒=∠+∠=-sin 22777α==⨯=在BAC V 中,由正弦定理可得:sin sin BC ACBAC B=∠,3BC∴==.【点睛】本题考查余弦定理,正弦定理,考查两角和与差的正弦公式,诱导公式,二倍角公式等.本题属于中档题.解三角形注意公式运用:①利用正弦定理可解决两类三角形问题:一是已知两角和一角的对边,求其他边或角;二是已知两边和一边的对角,求其他边或角;②利用余弦定理可解决两类三角形问题:一是已知两边和它们的夹角,求其他边或角;二是已知三边求角.由于这两种情形下的三角形是唯一确定的,所以其解也是唯一的.。
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高考数学模拟试卷复习试题第一学期高三期末考试数学(理科)试卷(满分150分,完卷时间120分钟).1一.填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生必须在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分. 1.已知全集{}1,2,3,4U =,A 是U 的子集,满足{}}{1,2,32A =,{}1,2,3A U =,则集合A = ▲ .2.若复数1z ai =+(i 是虚数单位)的模不大于2,则实数a 的取值范围是 ▲ . 3.行列式cos 20sin 20︒︒sin 40cos 40︒︒的值是 ▲ .4.若幂函数()x f的图像过点2,2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,则()12f -= ▲ . 5.若等比数列{}n a 满足135a a +=,且公比2q =,则35a a += ▲ .6.若圆柱的底面直径和高都与球的直径相等,圆柱、球的表面积分别记为1S 、2,S 则有12:S S = ▲ .7.如图所示的程序框图,输出的结果是 ▲ . 8.将函数)32sin(π+=x y 图像上的所有点向右平移6π个单位,再将图像上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),则所得图像的函数解析式为▲ . 9.一只口袋内装有大小相同的5只球,其中3只白球, 2只黑球,从中一次性随机摸出2只球,则恰好有1只是白球的概率为 ▲ (结果用数值表示).10.在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c . 已知14b c a -=,2sin 3sin B C =,则cos A = ▲ .11.若7(13)x -展开式的第4项为280,则()2lim n n x x x →∞+++= ▲ .12.已知抛物线2:4C y x =的准线为l ,过(1,0)M 且斜率为k 的直线与l 相交于点A ,与第7题图A 2A 3O A 6A 5A 4A 1抛物线C 的一个交点为B .若2AM MB =,则 k = ▲ . 13.已知正六边形126A A A 内接于圆O ,点P 为圆O 上一点,向量OP 与i OA 的夹角为i θ(1,2,,6i =),若将126,,,θθθ从小到大重新排列后恰好组成等差数列,则该等差数列的第3项为 ▲ .14.已知函数()f x ,对任意的[1,)x ∈+∞,恒有(2)2()f x f x =成立, 且当[1,2)x ∈时,()2f x x =-. 则方程1()3f x x =在区间[1,100]上所有根的和为 ▲ . 二、选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生必须在答题纸相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分.15.已知双曲线2215x y m -=的右焦点与抛物线212y x =的焦点相同,则此双曲线的渐近线方程为.A y x =.B y x =.C y x =.D y = 16.设,a b R ∈,则“a b >”是“a b >”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 17.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 分别是棱AB 、1AA 的中点,M 、N 分别是线段1D E 与1C F 上的点,则与平面ABCD 平行的直线MN 有.A 0条.B 1条.C 2条.D 无数条18.在一个有穷数列每相邻两项之间添加一项,使其等于两相邻项的和,我们把这样的操作叫做该数列的一次“H 扩展”.已知数列1,2. 第一次“H 扩展”后得到1,3,2;第二次“H 扩展”后得到1,4,3,5,2; 那么第10次“H 扩展”后得到的数列的所有项的和为.A 88572.B 88575.C 29523.D 29526F ED 1C 1B 1A 1C BA D三.解答题(本大题满分74分)本大题共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤.19.(本题满分12分)本题共有2个小题,第1小题满分5分,第2小题满分7分 如图,在三棱锥ABC P -中,⊥PA 平面ABC ,AB AC ⊥,4==BC AP ,︒=∠30ABC ,E D 、分别是AP BC 、的中点.(1)求三棱锥ABC P -的体积;(2)若异面直线AB 与ED 所成的角为θ,求θtan 的值.20.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分7分,第2小题满分7分已知函数2()2sin cos f x x x x =-+.(1)当[0,]2x π∈时,求函数f (x)的值域;(2)求函数y = f (x)的图像与直线y =1相邻两个交点间的最短距离.21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分在一次水下考古活动中,潜水员需潜入水深为30米的水底进行作业.其用氧量包含以下三个方面:①下潜时,平均速度为每分钟x 米,每分钟的用氧量为2190x 升;②水底作业需要10分钟,每分钟的用氧量为0.3升;③返回水面时,速度为每分钟12x 米,每分钟用氧量为0.2升;设潜水员在此次考古活动中的总用氧量为y 升. (1)将y 表示为x 的函数;(1)若[4,8]x ∈,求总用氧量y 的取值范围.E PA BCD22.(本题满分16分,第1小题3分,第2小题中5分、第2小题8分)在平面直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,C 、D 两点的坐标为(1,0),(1,0)C D , 曲线E 上的动点P 满足23PCPD .又曲线E 上的点A 、B 满足OA OB ⊥.(1)求曲线E 的方程;(2)若点A 在第一象限,且OA =,求点A 的坐标; (3)求证:原点到直线AB 的距离为定值.23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分.对于数列{}n a ,称122311()()1k k k P a a a a a a a k -=-+-++--(其中2,k k N ≥∈)为数列{}n a 的前k 项“波动均值”.若对任意的2,k k N ≥∈,都有1()()k k P a P a +<,则称数列{}n a 为“趋稳数列”.(1)若数列1,x ,2为“趋稳数列”,求x 的取值范围;(2)若各项均为正数的等比数列{}n b 的公比(0,1)q ∈,求证:{}n b 是“趋稳数列”; (3)已知数列{}n a 的首项为1,各项均为整数,前k 项的和为k S .且对任意2,k k N ≥∈,都有3()2()k k P S P a =,试计算:()()()23232(1)nn n n n C P a C P a n C P a +++-(2,n n N ≥∈).松江区度第一学期高三期末考试数学(理科)试卷参考答案 .1一.填空题(本大题满分56分)本大题共有14题,考生必须在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分.1.{}2,4. 2.]3,3[-. 3.12. 4.14. 5.20. 6.3:2. 7.15. 8.sin 4x . 9.0.6. 10.14-.11.25-. 12.±. 13.512π.14.11902.二.选择题(本大题满分20分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案,考生必须在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分. 15.A . 16.B . 17.D . 18.B .19.(本题满分12分)本题共有2个小题,第1小题满分5分,第2小题满分7分 解: (1)由已知得,,32,2==AB AC ……………………2分所以 ,体积33831==∆--PA S V ABC ABC P ……………………5分 (2)取AC 中点F ,连接EF DF ,,则DF AB //,所以EDF ∠就 是异面直线AB 与ED 所成的角θ.……………………8分 由已知,52,32,2=====PC AB AD EA AC , EF DF EF AB ⊥∴⊥, . ……………………10分在EFD Rt ∆中,5,3==EF DF ,所以,315tan =θ. ……………………12分 20.(满分14分)本题有3小题,第1小题7分,第2小题3分,第,3小题4分. 解:(1)()f x 22sin cos x x x =-+sin 222sin(2)3x x x π=-=-……………………4分当[0,]2x π∈时,22[,]333x πππ-∈-,所以()f x 的值域为[2]……7分(2)()2sin(2)13f x x π=-=∴1sin(2)32x π-=,……………………9分2236x k πππ-=+或52236x k πππ-=+,k Z ∈……………………12分∴当()1f x =时,两交点的最短距离为3π……………………14分21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分解:(1)下潜所需时间为30x 分钟;返回所需时间为60x分钟 …………2分 ∴213060100.30.290y x x x =⋅+⨯+⋅…………5分1233x y x =++(0)x >…………6分(2)1243x x +≥=,当且仅当123x x=,即6x =时取等号. …8分因为[4,8]x ∈,所以1233x y x=++在[4,6]上单调递减,在[6,8]上单调递增所以6x =时,y 取最小值7 …………11分又4x =时,173y =;8x =时,176y =, …………13分所以y 的取值范围是1[7,7]3.…………14分22.(本题满分16分,第1小题3分,第2小题中5分、第2小题8分) 解(1)由2CD =,232PCPD 知,曲线E 是以C 、D 为焦点,长轴圆, ……………… 1分设其方程为22221x y a b+=,则有1a c ==,∴曲线E 的方程为22132x y +=……………… 3分(2)设直线OA 的方程为(0)y kx k =>,则直线OB 的方程为1(0)y x k k=-> 由22236x y y kx ⎧+=⎨=⎩得222236x k x +=,解得212623x k =+.………………4分 同理,由则222361x y y x k ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩解得2222623k x k =+. ………………5分由OA =知2243OA OB =, 即222226164(1)3(1)2323k k k k k +⋅=+⋅++………………6分 解得26k =,因点A 在第一象限,故k = ………………7分此时点A的坐标为………………8分 (3)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,当直线AB 平行于坐标轴时,由OA OB ⊥知A 、B 两点之一为y x =±与椭圆的交点,由22236x y y x ⎧+=⎨=±⎩解得55x y ⎧=±⎪⎪⎨⎪=±⎪⎩此时原点到直线AB的距离为5d =…10分当直线AB 不平行于坐标轴时,设直线AB 的方程x my b =+,由22236x y x my b⎧+=⎨=+⎩ 得222(23)4260m y bmy b +++-=………………12分 由12120x x y y +=得1212()()0my b my b y y +++=即221212(1)()0m y y mb y y b ++++=因 2121222426,2323bm b y y y y m m -+=-=++………………14分 代入得 2222222264(1)02323b b m m b m m -+-+=++ 即2256(1)b m =+……15分 原点到直线AB的距离5d ===………………16分23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分. 解:(1)由题意1212x x x -+-->,即12x x ->-………………2分解得32x >………………4分 (2)由已知,设111(0)n n b b q b -=>,因10b >且01q <<,故对任意的2,*k k N ≥∈,都有1k k b b ->………………5分∴122311()()1k k k P b b b b b b b k -=-+-++--221122311(1)()(1)11k k k b q b b b b b b q q q k k ---=-+-++-=++++--2111(1)()(1)k k b q P b q q q k -+-=++++, ………………7分因01q <<∴1(1)i k q q i k -><-∴11k q ->,1k q q ->,21k q q ->,,21k k qq -->,∴2211(1)k k q q q k q --++++>-…………………8分∴22221(1)(1)(1)k k k k q q q k q q q q ---++++>-+++++∴22221(1)(1)1k k k q q q q q q q k k---+++++++++>-∴2222111(1)(1)(1)(1)1k k k b q q q q b q q q q q k k----++++-+++++>-即对任意的2,*k k N ≥∈,都有1()()k k P b P b +>,故{}n b 是“趋稳数列”……10分(3) 当2k ≥时,122312311()()()11k k k k P S S S S S S S a a a k k -=-+-++-=+++--当3k ≥时,12311()()2k k P S a a a k --=+++-∴1(1)()(2)()k k k k P S k P S a ----= 同理,11(1)()(2)()k k k k k P a k P a a a -----=-……………… 12分 因3()2()k k P S P a =∴3(1)()2(1)()k k k P S k P a -=-113(2)()2(2)()k k k P S k P a ---=-即132k k k a a a -=-……………… 14分 所以132()k k k a a a -=-或 132()k k k a a a -=--所以 12k k a a -=-或 125k k a a -=因为11a =,且k a Z ∈,所以12k k a a -=-, 从而1(2)k k a -=-………… 16分所以2113(21)()(1(2)(2)(2)(2)(2))11k k kk P a k k --=--+---++---=--()()()()23423423(1)n n n n n n C P a C P a C P a n C P a ++++-2324312343[(2222)()]n n nn n n n n n n n C C C C C C C C -=⋅+⋅+⋅++⋅-++++1133[(321)(21)](321)22n n n n n n +=-----=-+………… 18分高考理科数学普通高等学校招生全国统一考试(附答案)注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。