2017-2018学年湖北省武汉市华中师大一附中高一(上)期中数学试卷
2017-2018学年湖北省华中师范大学第一附属中学高三上学期期中考试数学(理)(详细答案版)

2017-2018学年湖北省华中师范大学第一附属中学高三上学期期中考试数学(理)一、选择题:共12题1.已知复数z =21−i,则下列命题中正确的个数为①|z|=√2 ②z̅=1−i ③z 的虚部为i ④z 在复平面上对应点在第一象限 A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【解析】本题考查复数的代数形式的运算.解答本题时要注意先对复数进行除法运算,然后对命题进行判断,确定真命题的个数.因为z =21−i =1+i ,所以|z|=√2,z̅=1−i,z 的虚部为1,z 在复平面上对应点(1,1)在第一象限.所以正确命题的序号为①②④,合计有3个.故选C.2.下列函数为偶函数且在(0,+∞)上为增函数的是A.f(x)=(∫costdt x0)2 B.f(x)=x 2+3x 2C.f(x)=12x +x 2 D.f(x)=x(e x −e −x ) 【答案】D【解析】本题考查函数的基本性质.解答本题时要注意根据所给的函数进行逐一判断,确定满足条件的函数解析式.由题可得,因为f (x )=(∫costdt x 0)2=(sinx)2是偶函数但在(0,+∞)上不单调,所以排除A;因为f(x)=x 2+3x 2是偶函数,但在(0,+∞)上不单调,所以排除B.因为f(x)=12x +x 2不是偶函数,所以排除C;故选D.3.已知集合A ={x|y =lg2−x x+2},集合B ={y|y =1−x 2},则集合{x|x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B}为A.[−2,1]∪(2,+∞)B.(−2,1)∪(2,+∞)C.(−∞,−2)∪[1,2)D.(−∞,−2]∪(1,2)【答案】D【解析】本题考查集合的基本运算.解答本题时要注意先求得集合A,B,然后求得并集与交集,再求得结论.因为A ={x|y =lg 2−xx+2}={x |−2<x <2}, B ={y |y =1−x 2}={y|y ≤1}.所以A ∪B =(−∞,2),A ∩B =(−2,1].所以{x|x ∈A ∪B 且x ∉A ∩B}=(−∞,−2]∪(1,2).故选D.4.下列说法正确的是A.“∀x,y ∈R ,若x +y ≠0,则x ≠1且y ≠−1”是真命题B.在同一坐标系中,函数y =f(1+x)与y =f(1−x)的图象关于y 轴对称.C.命题“∃x ∈R ,使得x 2+2x +3<0”的否定是“∀x ∈R ,都有x 2+2x +3>0”D.a ∈R ,“1a <1 ”是“a >1”的充分不必要条件【答案】B【解析】本题考查常用逻辑用语.解答本题时要注意对选项进行逐一判断,排除错误说法,确定正确说法.对于选项A,取x =1,y =0,则x +y ≠0,但x ≠1且y ≠−1不成立,所以是假命题,故排除A;对于选项C,命题“∃x ∈R ,使得x 2+2x +3<0”的否定是“∀x ∈R ,都有x 2+2x +3≥0”,故排除C;对于选项D,当1a <1时有a <0或a >1,所以是必要不充分条件,故排除D.所以说法正确的是选项B.故选B.5.如图,在△ABC 中,AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =13NC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,P 是BN 上的一点,若AP⃗⃗⃗⃗⃗ =mAB ⃗⃗⃗⃗⃗ +29AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则实数m 的值为A.19B.13C.1D.3【答案】A【解析】本题考查平面向量的线性运算.解答本题时要注意利用平面向量的基本定理及其线性运算,表示向量,通过向量相等,求得实数的值.由题可得,AP⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BP ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +nBN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1−n )AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +nAN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1−n )AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +n 4AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =mAB ⃗⃗⃗⃗⃗ +29AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以n 4=29,解得n =89,所以m =1−n =19.故选A.6.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织七匹三丈(1匹=40尺,一丈=10尺),问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织5尺,一月织了七匹三丈,问每天增加多少尺布?”若这一个月有31天,记该女子一个月中的第n 天所织布的尺数为a n ,则a 1+a 3+⋅⋅⋅+a 29+a 31a 2+a 4+⋅⋅⋅+a 28+a 30的值为 A.2930B.1615C.13D.15【答案】B【解析】本题考查等差数列求和问题解答本题时要注意根据《九章算术》题中意思,构造等差数列,然后求和比较.由题可得,该问题可转化为等差数列求和问题.已知首项为5,设公差为d ,则31×5+31×322d =310,解得d =516.所以a 1+a 3+⋅⋅⋅+a 29+a 31a2+a 4+⋅⋅⋅+a 28+a 30=16×5+2+302×15×515×5+1+292×15×5=1615.故选B.7.若tanα−1tanα=32,α∈(π4,π2),则sin(2α+π4)的值为 A.±√210B.√25C.√210D.±√25【答案】C【解析】本题考查三角函数恒等变换.解答本题时要注意先根据条件求得tanα,再转化计算得到sinα及cosα.最后计算得到结论.因为tanα−1tanα=32,α∈(π4,π2),所以tanα=−12.所以sinα=√55,cosα=−2√55.所以sin (2α+π4)=√22sin2α+√22cos2α=√2sinαcosα+√22(2cos 2α−1)=√2×√55×(−2√55)+√22(2×25−1)=√210.故选C.8.某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储存温度x (单位:°C )满足函数关系y =e kx+b (e =2.718⋯为自然对数的底数,k,b 为常数),若该食品在0°C 的保鲜时间是192小时,在22°C 的保鲜时间是48小时,则该食品在33°C 的保鲜时间是( )小时. A.22 B.23 C.24 D.33【答案】C【解析】本题考查函数模型的实际应用.解答本题时要注意根据条件确定函数关系式,然后求值计算.由题可得,{192=e b 48=e22k+b ,解得e 11k =12,所以当x =33时,y =e 33k+b =(e 11k )3∙e b=(12)3×192=24.故选C.9.已知函数f(x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如所示,为了得到y =f(x)的图象需将y =cos2x 的图象A.向右平移π3个单位长度 B.向左平移π3个单位长度 C.向右平移π6个单位长度 D.向左平移π6个单位长度【答案】A【解析】本题考查三角函数的图象与性质.解答本题时要注意先根据给出的函数的部分图象确定函数的解析式,然后考查函数图象平移问题.由图可知,T4=7π12−π3=π4,解得T =π=2πω,解得ω=2.由五点法可知,当x =π3时,2π3+φ=π2,解得φ=−π6.所以f (x )=sin (2x −π6)=cos(2x −π3).所以需将y =cos2x 的图象向右平移π3个单位长度即可得到y =f(x)的图象.故选A.10.已知定义在R 上的偶函数f(x),满足f (x +4)=f(x),且x ∈[0,2]时,f (x )=sin πx +2|sin πx |,则方程f (x )−|lg x |=0在区间[0,10]上根的个数是 A.18 B.19C.10D.9【答案】B【解析】本题考查函数与方程.解答本题时要注意利用函数的奇偶性及周期性,画出函数的图象,结合图象判断方程的根的情况.由题可得,因为f (x +4)=f(x),所以函数是周期为4的函数,因为当x ∈[0,2],f (x )=sin πx +2|sin πx |={3sinπx,0≤x ≤1−sinπx,1<x ≤2.因为函数是偶函数,所以可知函数的图象如图所示,在同一坐标系内画出函数y =|lg x |的图象.结合函数的图象可知,方程f (x )−|lg x |=0在区间[0,10]上根的个数是19个.故选B.11.在△ABC 和△AEF 中,B 是EF 的中点,AB =EF =1,BC =6,CA =√33,若AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =2,则EF⃗⃗⃗⃗⃗ 与BC ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角的余弦值为A.12 B.23C.34D.−13【答案】B【解析】本题考查平面向量的数量积运算.解答本题时要注意利用已知的向量数量积,化简求值,再结合数量积的定义,求得向量的夹角.因为AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =2,所以AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ∙(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ )+AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BF ⃗⃗⃗⃗⃗ )=2,即AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ∙BE⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =2.因为AB =1,AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =√33×1×2×√33×1=−1,BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =−BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以1+BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ∙(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )−1=2,即BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ∙BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2.设EF ⃗⃗⃗⃗⃗ 与BC ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为θ,则有BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ∙BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =|BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ||BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |cosθ=3cosθ=2.所以cosθ=23.故选B.12.设函数f(x)=e x (x −ae x )(其中e 为自然对数的底数)恰有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),则下列说法中正确的是 A.0<a <13 B.0<x 2<1 C.−12<f(0)<0 D.f(x 1)+f(x 2)>0【答案】C【解析】本题考查导数及其应用.解答本题时要注意先对函数进行求导,然后利用函数恰有两个极值点,通过函数分解,考查函数图象的交点,判断选项的正确与否.由题可得,f ′(x )=e x (x −ae x )+e x (1−ae x )=e x (x +1−2ae x ).因为函数恰有两个极值点,所以f ′(x )=0有两个根,即x +1−2ae x =0有两个根x 1,x 2(x 1<x 2),所以函数y =x +1与y =2ae x 的图象有两个不同的交点.结合图形(图略)可知,要使满足条件,则0<2a <1,所以0<a <12.所以f (0)=−a ∈(−12,0).所以选项C 正确.故选C.二、填空题:共4题13.函数y =lg(−x 2−2x +3)的单调递增区间是________.【答案】(−3,−1]或(−3,−1)【解析】本题考查函数的单调性.解答本题时要注意根据复合函数的单调性的判断方式,求得函数的单调递增区间.由题可得,令−x 2−2x +3>0,解得−3<x <1.因为函数y =lgx 在定义域内单调递增,函数y =−x 2−2x +3在(-3,-1)上单调递增,在(-1,1)上单调递减,由复合函数的单调性判断方式可知,函数y =lg(−x 2−2x +3)的单调递增区间是(−3,−1)或(−3,−1].14.已知向量a =(6,−2),b =(1,m),且a ⊥b ,则|a −2b|= .【答案】4√5【解析】本题考查平面向量的数量积运算.解答本题时要注意先利用向量垂直,计算得到实数m的值,然后进行求模计算.因为向量a=(6,−2),b=(1,m),且a⊥b,所以6−2m= 0,解得m=3.所以a−2b=(4,-8),所以|a−2b|=√16+64=√80=4√5.15.已知数列{a n}的通项公式为a n=−n2+10n−194,当a1a2a3+a2a3a4+a3a4a5+⋯+a n a n+1a n+2取得最大值时,n的值为_________.【答案】9【解析】本题考查数列的求和.解答本题时要注意根据数列的通项公式,判断数列的项是正项的情况,然后判断使得结论取到最大值时的n的值.令a n=−n2+10n−194>0,由n∈N∗解得n≤9.且有a10<0,a11<0.因为a8a9a10+a9a10a11=−(16−194)(9−194)×19 4+(9−194)×194×(11+194)=(9−194)×194×(−5+192)>0,所以可知当n=9时,a1a2a3+a2a3a4+a3a4a5+⋯+a9a10a11取到最大值.16.若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(a−x)=2b(其中a2+b2≠0),则称函数y=f(x)为“中心对称函数”,称点(a,b)为函数f(x)的“中心点”.现有如下命题:①函数f(x)=sinx+1是“中心对称函数”;②若“中心对称函数”y=f(x)在R上的“中心点”为(a,f(a)),则函数F(x)=f(x+a)−f(a)是R上的奇函数;③函数f(x)=x3−2x2+6x−2是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为(1,2);④函数f(x)=2x−cos x是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为(π2,π).其中正确的命题是___ _____.(写出所有正确命题的序号)【答案】①②③【解析】本题考查函数的性质.解答本题时要注意根据中心对称函数的定义对命题逐一验证,得到正确的命题.由题可得,因为y=sinx图象关于点(0,0)对称,所以f(x)=sinx+1,图象关于点(0,1)对称,所以是中心对称函数,所以①正确;因为函数是中心对称函数,所以有f(a+x)+f(a−x)=2f(a),所以F(−x)=f(−x+a)−f(a)=2f(a)−f(a+x)−f(a)=f(a)−f(a+x)=−[f(a+x)−f(a)]=−F(x),所以函数是奇函数,所以②正确;因为f(1−x)+f(1+x)=(1−x)3−2(1−x)2+6(1−x)−2+(1+x)3−2(1+x)2+6(1+x)−2=1−3x+3x2−x3−2+2x−2x2+6−6x−2+1+3x+3x2+x3−2−2x−2x2+6+6x−2=4=2×2.所以可知函数f(x)=x3−2x2+6x−2是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为(1,2),所以③正确;因为f(π2−x)+f(π2+x)=2(π2−x)−cos(π2−x)+2(π2+x)−cos(π2+x)=2π−2sinx≠2π,所以函数不是中心对称函数,所以④错误.所以正确的命题是①②③.三、解答题:共6题17.已知向量a=(sinx,cos(π−x)),b=(2cosx,2cosx),函数f(x)=a⋅b+1.(1)求f(x)的对称中心;(2)求函数f(x)在区间[0,π2]上的最大值和最小值,并求出相应x的值.【答案】(1)因为f(x)=a⋅b+1=2sin x cos x+cos(π−x)·2cos x+1=2sin x cos x−2cos2x+1=sin2x−cos2x=√2sin(2x−π4),所以f(x)的对称中心为(kπ2+π8,0)(k∈Z).(2)由(1)得,f(x)=sin2x−cos2x=√2sin(2x−π4),因为x∈[0,π2],所以2x−π4∈[−π4,3π4],所以当2x−π4=π2时,即x=3π8时,f(x)的最大值是√2;当2x−π4=π4时,即x=0时,f(x)的最小值是−1.【解析】本题考查三角函数的图象与性质.解答本题时要注意(1)利用平面向量数量积的坐标表示,结合三角恒等变换,化简函数的解析式,利用整体代换,求得函数的对称中心;(2)利用整体代换,结合函数y=sin x的图象与性质,求得函数在给定区间的最大值与最小值.18.已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R).(1)当k=−12时,若方程f(x)−m=0有解,求实数m的取值范围;(2)试讨论f(x)的奇偶性.【答案】(1)由m=f(x)=log4(4x+1)−12x,∴m=log44x+12x=log4(2x+12x).∵2x+12x ≥2,∴m≥12.(2)依题意得定义域为R,关于原点对称∵f(x)=log4(4x+1)+kx,f(−x)=log4(4−x+1)−kx,令f(x)=f(−x),得log44x+14−x+1=−2kx,即log44x=−2kx, ∴x=−2kx对一切k∈R恒成立.∴k=−12时f(x)=f(−x),此时函数f(x)是偶函数,∵f(0)=log 4(40+1)−k ×0=log 42=12,∴函数f(x)不是奇函数, 综上,当k =−12时,函数f(x)是偶函数; 当k ≠−12时,函数f(x)是非奇非偶函数.【解析】本题考查函数的性质及函数与方程.解答本题时要注意(1)利用方程有解,转化为函数值域问题,由此得到实数m 的取值范围;(2)根据实数k 的取值情况,利用函数奇偶性的定义,判断函数的奇偶性.19.已知数列{a n },{b n },S n 为数列{a n }的前n 项和,且满足a 2=4b 1,S n =2a n −2,nb n+1−(n +1)b n =n 2+n(n ∈N ∗). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)试问{bn n}能否为等差数列,请说明理由;(3)若数列{c n }的通项公式为c n ={−a n bn 2,n 为奇数a nb n4,n 为偶数,令T n 为{c n }的前n 项的和,求T 2n .【答案】(1)当n =1时,S 1=2a 1−2⇒a 1=2,当n ≥2时,由{S n=2a n −2S n−1=2a n−1−2,得:a n =2a n −2a n−1,则a n =2a n−1, 综上,{a n }是公比为2,首项为2的等比数列,a n =2n ; (2){bn n}是等差数列,理由如下:∵a 2=4b 1,∴b 1=1,∵nb n+1−(n +1)b n =n 2+n ,∴bn+1n+1−b n n=1综上,{b nn}是公差为1,首项为1的等差数列,且bn n=1+n −1⇒b n =n 2; (3)令p n =c 2n−1+c 2n =−(2n−1)2⋅22n−12+(2n)2⋅22n4=(4n −1)⋅22n−2=(4n −1)⋅4n−1,{T 2n =3×40+7×41+11×42+⋯+(4n −1)×4n−14T 2n=3×41+7×42+11×43+⋯+(4n −5)×4n−1+(4n −1)×4n ①②①-②,得:−3T 2n =3⋅40+4⋅41+4⋅42+⋯+4⋅4n−1−(4n −1)⋅4n =3+16−4⋅4n 1−4−(4n −1)⋅4n ,所以T 2n =79+12n−79⋅4n .【解析】本题考查等比数列及其求和问题.解答本题时要注意(1)根据数列的前n 项和与通项之前的递推关系式,判断得到数列是等比数列,并由此表示得到通项公式;(2)根据递推关系式,判断得到数列{bnn}时等差数列,由此得到其通项公式;(3)通过化简得到数列的通项公式,结合错位相减法,求得数列的前n 项和.20.已知函数f(x)=e x −ax(a ∈R,e 为自然对数的底数).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a =1,函数g(x)=(x −m)f(x)−e x +x 2+x 在(2,+∞)上为增函数,求实数m 的取值范围.【答案】(1)函数f(x)的定义域为R,f ′(x)=e x −a . 当a ≤0时,f ′(x)>0,∴f(x)在R 上为增函数; 当a >0时,由f ′(x)=0得x =lna ,当x ∈(−∞,lna)时,f ′(x)<0,∴函数f(x)在(−∞,lna)上为减函数, 当x ∈(lna,+∞)时,f ′(x)>0,∴函数f(x)在(lna,+∞)上为增函数 (2)当a =1时,g(x)=(x −m)(e x −x)−e x +x 2+x , ∵g(x)在(2,+∞)上为增函数;∴g ′(x)=xe x −me x +m +1≥0在(2,+∞)上恒成立, 即m ≤xe x +1e x −1在(2,+∞)上恒成立, 令ℎ(x)=xe x +1e x −1,x ∈(2,+∞),则ℎ′(x)=(e x )2−xe x −2e x(e −1)=e x (e x −x−2)(e −1),令L(x)=e x −x −2,L ′(x)=e x −1>0在(2,+∞)上恒成立,即L(x)=e x −x −2在(2,+∞)上为增函数,即L(x)>L(2)=e 2−4>0, ∴ℎ′(x)>0,即ℎ(x)=xe x +1e x −1在(2,+∞)上为增函数,∴ℎ(x)>ℎ(2)=2e 2+1e 2−1,∴m ≤2e 2+1e 2−1,所以实数m 的取值范围是(−∞,2e 2+1e 2−1].【解析】本题考查函数与导数的应用.解答本题时要注意(1)对函数进行求导,利用实数a 的取值情况,结合导数的正负,判断函数的单调性,求得函数的单调区间;(2)先确定函数的解析式,利用函数在给定区间的单调性,结合导数大于0恒成立,构造不等式,并参变分离,构造新的函数,求导,利用导数判断函数的单调性,求得最小值,由此计算得到实数m 的取值范围.21.如图所示,某住宅小区一侧有一块三角形空地ABO ,其中OA =3km,OB =3√3km,∠AOB =90∘.物业管理拟在中间开挖一个三角形人工湖OMN ,其中M,N 都在边AB 上(M,N 不与A,B 重合,M 在A,N 之间),且∠MON =30∘.(1)若M 在距离A 点2km 处,求点M,N 之间的距离;(2)为节省投入资金,三角形人工湖OMN 的面积要尽可能小.试确定M 的位置,使△OMN 的面积最小,并求出最小面积.【答案】(1)在△ABO 中,因为OA =3,OB =3√3,∠AOB =90∘,所以∠OAB =60∘, 在△OAM 中,由余弦定理得:OM 2=AO 2+AM 2−2AO ⋅AMcosA =7, 所以OM =√7, 所以cos∠AOM =OA 2+OM 2−AM 22AO⋅AM=2√77,在△OAN 中,sin∠ONA =sin(∠A +∠AON)=sin(∠AOM +90∘)=cos∠AOM =2√77, 在△OMN 中,由MNsin30∘=OMsin∠ONA ,得MN =√72√77×12=74;(2)设∠AOM =θ,0∘<θ<60∘ ,在△OAM 中,由OMsin∠OAB =OAsin∠OMA ,得OM =3√32sin(θ+60∘), 在△OAN 中,由ONsin∠OAB =OAsin∠ONA ,得ON =3√32sin(θ+90∘)=3√32cosθ,所以S △OMN =12OM ⋅ONsin∠MON =12⋅3√32sin(θ+60∘)⋅3√32cosθ⋅12=2716sin(θ+60∘)cosθ=8sinθcosθ+8√3cos 2θ=4sin2θ+4√3cos2θ+4√3=8sin(2θ+60∘)+4√30<θ<60∘.当2θ+60∘=90∘,即θ=15∘时,S △OMN 的最小值为27(2−√3)4.所以应设计∠AOM =15∘,可使△OMN 的面积最小,最小面积是27(2−√3)4km 2【解析】本题考查解三角形的实际应用.解答本题时要注意(1)在三角形中利用余弦定理求得OM 及cos∠AOM 的值,再利用正弦定理求得MN 的值;(2)利用正弦定理分别求得OM 和ON 的值,然后表示三角形的面积,结合三角函数的有界性,求得面积的最小值.22.已知数列{a n }满足a n =n t+1(n,t ∈N ∗,t ≥3,t 为常数,n ≤t).(1)设S n =∑1a ini=1=1a 1+1a 2+⋯+1a n,n ∈N ∗,证明:S n >(t +1)ln(n +1);(2)证明:a n <e a n −1(e 为自然对数底数);(3)设T n =∑(a k )t nk=1=(a 1)t +(a 2)t +(a 3)t +⋯(a n )t ,n ∈N ∗,试比较与T n 与1的大小关系,并说明理由.【答案】(1)即证:1(t+1)a 1+1(t+1)a 2+⋯+1(t+1)a n>ln(n +1),即证:1+12+13+⋯+1n >ln(n +1),设g(x)=x −ln(x +1),g ′(x)=1−1x+1=xx+1,∵当x >0时,g ′(x)>0,g(x)在(0,+∞)上单调递增,当−1<x <0时,g ′(x)<0,g(x)在(−1,0)上单调递减,∴g(x)=x −ln(x +1)≥g(0)=0(当且仅当x =0时等号成立),即x >0时,有x >ln(x +1),∴1+12+13+⋯+1n >ln 2+ln 32+ln 43+⋯+lnn+1n =ln(n +1), ∴1a 1+1a 2+⋯+1a n >(t +1)ln(n +1), (2)由(1)知:当x >−1且x ≠0时,有x >ln(x +1),即当x >0且x ≠1时,有x −1>lnx ,因为0<a n =n t+1≤t t+1<1,所以a n −1>lna n ,即a n <e a n −1(3)T n =∑(a k )t n k=1=(a 1)t +(a 2)t +(a 3)t +⋯+(a n )t <1,理由如下:由(2)知:(a 1)t +(a 2)t +(a 3)t +⋯+(a n )t <(e a 1−1)t +(e a 2−1)t +(e a 3−1)t +⋯+(e a n −1)t =(e t )a 1−1+(e t )a 2−1+(e t )a 3−1+⋯+(e t )a n −1=e −t 2t+1(1−e tn t+1)1−e t t+1≤e −t 2t+1(1−e t 2t+1)1−e t t+1=e −t 2t+1−11−e t t+1, 设e t t+1=q ,因为q =e t t+1≥e 34>2,∴e −t 2t+1−11−e t t+1=q −t −11−q =1−q −t q−1<1q−1<1,所以T n =∑(a k )t n k=1=(a 1)t +(a 2)t +(a 3)t +⋯+(a n )t <1.【解析】本题考查数列与不等式.解答本题时要注意(1)通过将问题转化,构造新的函数,求导,利用导数判断函数的单调性,求得最小值,通过构造,证明不等式成立;(2)根据(1)的结论,构造不等式,通过证明a n −1>lna n ,得到结论成立;(3)利用(2)的结论,结合放缩法,构造等比数列,利用等比数列求和及放缩法,比较得到T n 与1的大小关系.。
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湖北省华中师大一附中2018-2018学年度第一学期期中检测高一年级数学试题考试限时:120分钟 卷面满分:150分 命题人: 高一数学备课组一、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。
请把正确选项写在答题卡中相应的题号下。
1.全集U =R ,A ={x |x 2-x <0},B ={x |1x≤1},则 A .A C U BB .C U B AC .A =C U BD .(C U A )∪B =R2.“p 或q 为真命题”是“p 且q 为真命题”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3.函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4)上是减函数,则A .a ≥3B .a ≤-3C .a ≤5D .a =-34.2115113366221()(3)()3a b a b a b -÷的结果是A .6aB .-aC .-9aD .9a5.函数y1(x ≥1)的反函数是A .y =x 2-2x +2(x <1)B .y =x 2-2x +2(x ≥1)C .y =x 2-2x (x <1)D .y =x 2-2x (x ≥1)6.f (x )=1221(0)(0)x x xx -⎧-≤⎪⎨⎪>⎩若f (x 0)>1,则x 0的取值范围是A .(-1,1)B .(-1,+∞)C .(-∞,-2)∪(0,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)7.函数y =a x (a >0且a ≠1),在[1,2]上的最大值与最小值的差为2a,则a 的值为 A .12B .32C .23或2 D .12或328.若不等式5-x >7|x +1|与不等式ax 2+bx -2>0的解集相同,则a 、b 的值分别是A .a =-4,b =-9B .a =-1,b =9C .a =-8,b =-10D .a =-1,b =2≠ ⊂ ≠ ⊂9.已知函数f (x )的图象过点(0,1),则y =f (x -4)的反函数图象过点A .(1,4)B .(4,1)C .(3,0)D .(0,3)10.已知定义域为R 的函数f (x )满足f (2-x )=-f (x ),x >1时f (x )单调递增,如果x 1<x 2,x 1+x 2<2,且(x 1-1)(x 2-1)<0,则f (x 1)+f (x 2)的值A .恒小于0B .恒大于0C .可能为0D .可正可负二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分,请把答案写在答题卡中相应的横线上。
湖北省华中师范大学第一附属中学2018届高三上学期期中

华中师大一附中2017-2018学年度上学期高三年级期中检测数学(理)试题第I 卷一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.已知复数2z 1i=-,则下列命题中正确的个数为 ①2=z ②i z -=1 ③z 的虚部为i ④z 在复平面上对应点在第一象限 A .1 B .2 C .3 D .4 2.下列函数为偶函数且在(0,+∞)上为增函数的是A .20()(cos )xf x tdt =òB .223()f x x x =+C .21()2f x x x =+ D .()()x x f x x e e -=- 3.已知集合2lg 2x A x y x ⎧-⎫==⎨⎬+⎩⎭,集合{}21B y y x ==-,则集合{x x A B 稳且}x A B 锨为A .[]()2,12,-+∞ B .()()2,12,-+∞C .()[),21,2-∞-D .(](),21,2-∞-4.下列说法正确的是A .“,x y R "?,若0x y +?,则1x ¹且1y ?”是真命题B .在同一坐标系中,函数(1)y f x =+与(1)y f x =-的图象关于y 轴对称.C .命题“x R $?,使得2230x x ++<”的否定是“x R "?,都有2230x x ++>”D .a R Î,“11a< ”是“1a >”的充分不必要条件 5.如图,在ABC V 中,13AN NC =uuu r uuu r,P 是BN 上的一点,若29AP mAB AC =+uu u r uu u r uuu r,则实数m 的值为A .19 B .13C .1D .3 第5题图6.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织七匹三丈(1匹=40尺,一丈=10尺),问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织5尺,一月织了七匹三丈,问每天增加多少尺布?”若这一个月有31天,记该女子一个月中的第n 天所织布的尺数为n a ,则132931242830a a a a a a a a ++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++的值为A .2930 B .1615 C .13D .15 7.若13tan ,(,)tan 242ππααα-=∈,则sin(2)4πα+的值为 A.10±BC.10 D.5±8.某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储存温度x (单位:C )满足函数关系bkx ey +=( 718.2=e 为自然对数的底数,,k b 为常数),若该食品在0C 的保鲜时间是192小时,在22C 的保鲜时间是48小时,则该食品在33C 的保鲜时间是( )小时.A .22B .23C .24D .33 9.已知函数()sin()(0,)2f x x πωϕωϕ=+><的部分图像如所示,为了得到()y f x =的图像需将cos 2y x =的图像A .向右平移3π个单位长度 B .向左平移3π个单位长度 C .向右平移6π个单位长度D .向左平移6π个单位长度 10.已知定义在R 上的偶函数)(x f ,满足)()4(x f x f =+,且]2,0[∈x 时,()sin 2sin f x x xππ=+,则方程0lg )(=-x x f 在区间[0,10]上根的个数是A .18B .19C .10D .9 11.在ABC V 和AEF V 中,B 是EF的中点,16AB EF BC CA ====,,,若2A B A E A C A F ??uu u r uu u r uu u r uu u r ,则EF uu u r 与BC uu ur 的夹角的余弦值为第9题图A .12 B .23 C .34 D .13- 12.设函数()()x x f x e x ae =-(其中e 为自然对数的底数)恰有两个极值点12,x x 12()x x <,则下列说法中正确的是A .103a <<B .201x <<C .1(0)02f -<< D .12()()0f x f x +>第II 卷二、填空题(每题5分,共20分,将答案填在答题纸上) 13.函数2lg(23)y x x =--+的单调递增区间是________.14.已知向量(6,2)a =-,(1,)b m =,且a b ⊥,则2a b -= . 15.已知数列{}n a 的通项公式为219104n a n n =-+-,当123234a a a a a a +345a a a + 12n n n a a a ++++L 取得最大值时,n 的值为_________.16.若函数()y f x =满足b x a f x a f 2)()(=-++(其中220a b +?),则称函数)(x f y =为“中心对称函数”,称点),(b a 为函数()f x 的“中心点”.现有如下命题:①函数()sin 1f x x =+是“中心对称函数”;②若“中心对称函数”()y f x =在R 上的“中心点”为()(),a f a ,则函数()()()F x f x a f a =+-是R 上的奇函数;③函数()32362f x x x x =-+-是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为()1,2;④函数x x x f cos 2)(-=是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为(,)2ππ.其中正确的命题是___ _____.(写出所有正确命题的序号)三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(本小题满分10分)已知向量(,cos())a sinx x π=-,(2cos ,2cos )b x x =r ,函数()1f x a b =?r r.(Ⅰ)求()f x 的对称中心; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值,并求出相应x 的值.18.(本小题满分12分)已知函数()f x =4log (41)x ++kx (k R ∈). (Ⅰ)当12k =-时,若方程()f x -m =0有解,求实数m 的取值范围; (Ⅱ)试讨论()f x 的奇偶性.19.(本小题满分12分)已知数列{}n a ,{}n b ,n S 为数列{}n a 的前n 项和,且满足214a b =,22n n S a =-,21(1)n n nb n b n n +-+=+(*n N ∈). (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)试问{}nb n能否为等差数列,请说明理由; (III )若数列{}n c 的通项公式为,24n n n n n a b n c a b n ⎧-⎪⎪=⎨⎪⎪⎩为奇数,为偶数,令n T 为{}n c 的前n 项的和,求2n T .20.(本小题满分12分)已知函数()-xf x e ax =(a R ∈,e 为自然对数的底数).(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ)若1a =,函数()()()2x g x x m f x e x x =--++在()2,+∞上为增函数,求实数m 的取值范围.21.(本小题满分12分)如图所示,某住宅小区一侧有一块三角形空地ABO ,其中3,OA km=,OB =90AOB?o .物业管理拟在中间开挖一个三角形人工湖OMN ,其中,M N 都在边AB 上(,M N 不与,A B 重合,M 在,A N 之间),且30MON?o .(Ⅰ)若M 在距离A 点2km 处,求点,M N 之间的距离;(Ⅱ)为节省投入资金,三角形人工湖OMN 的面积要尽可能小.试确定M 的位置,使OMN V 的面积最小,并求出最小面积.22.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足1n na t =+(,,3,)n t N t t n t *∈≥≤,为常数. (Ⅰ)设1121111nn i i nS a a a a ===+++åL ,*n N Î,证明:(1)ln(1)n S t n >++; (Ⅱ)证明:1n a na e -<(e 为自然对数底数);(Ⅲ)设1231()=()()()()nttt t t n kn k T a a a a a ==+++∑ ,*n N Î,试比较与n T 与1的大小关系,并说明理由.第21题图1. C 2. D 3. D 4. B5. A 6. B 7. C 8. C 9. A 10. B 11. B 12. C第II 卷二、填空题:每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上. 13. (3,1]--或(3,1)--14. 15. 9n = 16.①②③三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.解:(I )因为()1f x a b =?r r=2sin cos cos(π)2cos 1x x x x +-⋅+22sin cos 2cos 1x x x =-+=sin 2cos 2x x -)4x p- ………4分 所以()f x 的对称中心为(,0)()28k k Z ππ+∈ ……………5分(II )由(I )得,()f x =sin 2cos 2x x -)4x π-, …………7分因为π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以π3π2,444x π⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以当242x ππ-=时,即8x 3π=时,()f x当244x ππ-=-时,即0x =时,()f x 的最小值是1-. …………10分 18.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)由m =()f x =4log (41)x+-12x ,∴m =441log 2x x+=41log (2)2xx +. ∵1222xx +?,∴m ≥12. ……………………………………6分 (Ⅱ)依题意得定义域为R ,关于原点对称∵()f x =4log (41)x ++kx ,()f x -=4log (41)x -+-kx ,令()()f x f x =-,得441log 41x x -++=2kx -,即4log 4x =2kx -,∴2x kx =-对一切k R ∈恒成立. ∴12k =-时()()f x f x =-,此时函数()f x 是偶函数……………………9分 ∵0441(0)log (41)0log 22f k =+-⨯==,∴函数()f x 不是奇函数, 综上,当12k =-时,函数()f x 是偶函数;当12k ?时,函数()f x 是非奇非偶函数. …………12分 19、(本小题满分12分)解:(Ⅰ)当1n =时,111222S a a =-⇒=,当2n ≥时,由112222n n n n S a S a --=-⎧⎨=-⎩,得:122n n n a a a -=-,则12n n a a -=,综上,{}n a 是公比为2,首项为2的等比数列,2n n a =;………………3分 (Ⅱ){}nb n是等差数列,理由如下: ∵214a b =,∴11b =,∵21(1)n n nb n b n n +-+=+,∴111n nb b n n+-=+ 综上,{}n b n 是公差为1,首项为1的等差数列,且211n n bn b n n=+-⇒=;…7分 (Ⅲ)令212n n n p c c -=+22122221(21)2(2)2(41)2(41)424n nn n n n n n ----⋅⋅=-+=-⋅=-⋅01212123123474114(41)443474114(45)4(41)4n n n nn T n T n n --⎧=⨯+⨯+⨯++-⨯⎪⎨=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯⎪⎩ ①② ①-②,得:012121644334444444(41)43(41)414nn nn n T n n --⋅-=⋅+⋅+⋅++⋅--⋅=+--⋅-所以27127499n n n T -=+⋅. ……………… ………12分20.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)函数()f x 的定义域为R ,()xf x e a '=-.当0a ≤时,()0f x '>,∴()f x 在R 上为增函数; 当0a >时,由()0f x '=得ln x a =,当(),ln x a ∈-∞时,()0f x '<,∴函数()f x 在(),ln a -∞上为减函数, 当()ln ,x a ∈+∞时,()0f x '>,∴函数()f x 在()ln ,a +∞上为增函数……4分(Ⅱ)当1a =时,()()()2x x g x x m e x e x x =---++,∵()g x 在()2,+∞上为增函数;∴()10xxg x xe me m '=-++≥在()2,+∞上恒成立,即11x x xe m e +≤-在()2,+∞上恒成立, …………………………6分令()11xx xe h x e +=-,()2,x ∈+∞,则()()()2221x x xxe xe e h x e --'==-()()221x x xe e x e---,令()2xL x e x =--,()10xL x e '=->在()2,+∞上恒成立,即()2xL x e x =--在()2,+∞上为增函数,即()()2240L x L e >=->,∴()0h x '>,即()11x x xe h x e +=-在()2,+∞上为增函数,∴()()222121e h x h e +>=-,∴22211e m e +≤-,所以实数m 的取值范围是2221,1e e ⎛⎤+-∞ ⎥-⎝⎦. ………………12分21.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)在ABO V中,因为390OA OB AOB==?o ,,所以60OAB ?o , 在OAM V 中,由余弦定理得:2222cos 7OM AO AM AO AM A =+-?,所以OM =所以222cos 2OA OM AM AOM AO AM +-?=× 在OAN V 中,sin sin()sin(90)ONA A AON AOM????o cos AOM=? 在OMN V 中,由sin 30sin MN OM ONA =Ðo,得1724MN =;… ………6分 (Ⅱ)解法1:设,060AOMq q ?<<o o ,在OAM V 中,由sin sin OM OA OAB OMA =行,得2sin(60)OM q =+o, 在OAN V 中,由sin sin ON OA OAB ONA =行,得ON ==, 所以11sin 22OMN S OM ON MON =仔=V12=2716sin(60)cos θθ+6060)4θ<<+.当26090θ+=,即15θ=时,OMN S V 的最小值为27(24-.所以应设计15AOM?o ,可使△OMN 2…12分解法2:设AM =x ,0<x <3.在△OAM 中,由余弦定理得OM 2=AO 2+AM 2-2AO ·AM ·cos A =x 2-3x +9,所以OM =x 2-3x +9,所以cos ∠AOM =OA 2+OM 2-AM 22OA ·OM =6-x2x 2-3x +9,在△OAN 中,sin ∠ONA =sin(∠A +∠AON )= sin(∠AOM +90°)=cos ∠AOM =6-x2x 2-3x +9, 由ON sin ∠OAB =OA sin ∠ONA,得ON =36-x2x 2-3x +9·32=33x 2-3x +96-x, 所以S △OMN =12OM ·ON ·sin ∠MON =12·x 2-3x +9·33x 2-3x +96-x ·12=33(x 2-3x +9)4(6-x ),0<x <3,令6-x =t ,则x =6-t ,3<t <6,则:S △OMN =33(t 2-9t +27)4t =334(t -9+27t )≥334·(2t ·27t -9)=27(2-3) 4.当且仅当t =27t ,即t =33,x =6-33时等号成立,S △OMN 的最小值为27(2-3) 4,所以M 的位置为距离A 点6-3 3 km 处,可使△OMN 的面积最小,最小面积是27(2-3) 4km 2.22.(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)即证:12111ln(1)(1)(1)(1)nn t a t a t a +++>++++,即证:1111ln(1)23n n++++>+, 设()ln(1)g x x x =-+,1()111x g x x x '=-=++, ∵当0x >时,()0g x '>,()g x 在(0,)+∞上单调递增, 当10x -<<时,()0g x '<,()g x 在(1,0)-上单调递减, ∴()ln(1)(0)0g x x x g =-+≥=(当且仅当0x =时等号成立), 即0x >时,有ln(1)x x >+, ∴1113411ln 2ln ln lnln(1)2323n n n n+++++>++++=+, ∴12111(1)ln(1)n t n a a a +++>++ ……………………………4分(用数学归纳法给分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知:当1x >-且0x ≠时,有ln(1)x x >+,即当0x >且1x ≠时,有1ln x x ->, 因为0111n n t a t t <=≤<++,所以 1ln n n a a ->, 即1n a na e -< ………………………………………8分(Ⅲ)1231()=()()()()1nt t t t t n k n k T a a a a a ==++++<åL ,理由如下:解法一:由(Ⅱ)知:123()()()()t t t t n a a a a ++++3121111()()()()n a a a a t t t t e e e e ----<++++L 3121111()()()()n a a a a t t t t e e e e ----=++++L2111(1)1t tn t t t t e e e-+++-=-22211111(1)111t t t t t t t t t t e e e e e--+++++--≤=--,设 1t t eq +=,因为3142t t q ee +=≥>,21111t t t t ee-++-∴=-1111111t t q q q q q ----=<<---, 所以1231()=()()()()1nttt t t n kn k T a a a a a ==++++<∑ ………………12分解法二:因为,*n t N ∈, 且n t ≤,所以1231231()=()()()()()()()()nt t t t t t t t t n k n t k T a a a a a a a a a ==++++?+++åL L12()()()111t t tt t t t=++++++L 下面用数学归纳法证明:*3,t tN 澄时,12()()()1111t t tt t t t+++<+++L ,即12(1)t t t t t t +++<+L , ①当3t =时,左边333312336(13)=++=<+,即当3t =时不等式成立; ②假设当(3)t k k =?时不等式成立,即12(1)k k k kk k +++<+L , 则当1t k =+时,111112(1)k k k k k k +++++++++L11122(1)kkkk k k k +=??+?+L1(1)(12)(1)kkkk k k k +<++++++L11(1)(1)(1)2(1)kk k k k k k ++<++++=+,11111112111()(1)1()()1111k k k k k k k C C k k k k +++++++=+=+++++++Q L 111121k C k +>+?+,11(2)2(1)k k k k ++\+>+, 1111112(1)2(1)(2)k k k k k k kkk k ++++++\+++++<+<+L, 所以当1t k =+时,不等式也成立; 综合①②*3,t t N 澄时,12(1)t t t t t t +++<+L ,即12()()()1111t t tt t t t+++<+++L 成立, 所以1231()=()()()()1nt tt t t n kn k T a a a a a ==++++<∑.。
【最新经典文档】2017-2018学年湖北省武汉市华师大一附中高三(上)期中数学试卷和答案(文科)

2017-2018学年湖北省武汉市华师大一附中高三(上)期中数学试卷(文科)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把答案填在答题卡相应位置上)1.(5分)已知集合A={x|2﹣3x﹣2x2>0},B={x|y=ln(x2﹣1)},则A∩B=()A.(﹣2,﹣1)B.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)C.(﹣1,)D.(﹣2,﹣1)∪(l,+∞)是“(a+bi)2=2i”的()2.(5分)已知i是虚数单位,a,b∈R,则“a=b=1”A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.(5分)已知α,β是相异两平面,m,n是相异两直线,则下列命题中不正确的是()A.若m∥n,m⊥α,则m⊥αB.若m⊥α,m⊥β,则α∥βC.若m⊥α,m?β,则α⊥βD.若m∥α,α∩β=n,则m∥n4.(5分)两次抛掷一枚骰子,则向上的点数之差的绝对值等于2的概率是()A.B.C.D.5.(5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=﹣100,且5S7﹣7S5=70,则S101等于()A.100 B.50 C.0 D.﹣506.(5分)已知P(x,y)为区域内的任意一点,当该区域的面积为4时,z=2x﹣y的最大值是()A.6 B.0 C.2 D.27.(5分)设,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.a>c>b C.b>a>c D.c>b>a8.(5分)执行如图所示的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5 B.6 C.7 D.89.(5分)如图所示是一个几何体的三视图,则这个几何体外接球的表面积为()A.8πB.16πC.32πD.64π10.(5分)若向量、满足||=|2+|=2,则在方向上投影的最大值是()A.B.﹣C.D.﹣11.(5分)已知双曲线=1(a>0,b>0)与函数y=的图象交于点P,若函数y=的图象在点P处的切线过双曲线左焦点F1(﹣1,0),则双曲线的离心率是()A.B.C.D.12.(5分)若对于任意的正实数x,y都有成立,则实数m的取值范围为()A. B.C.D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡相应位置上)13.(5分)已知,则sin2x的值为.14.(5分)已知||=1,||=m,∠AOB=π,点C在∠AOB内且=0,若(λ≠0),则m=.15.(5分)已知函数f(x)=cos(x+),把f(x)的图象按向量=(m,0)(m>0)平移后,所得图象恰好为函数y=f′(x),则m的最小值为.16.(5分)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a+2b=4,asinA+4bsinB=6asinBsinC,则△ABC的面积最小值时有c2=.三、解答题(本大题共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(12分)设数列{a n}的前n项和为S n,且S n=,{b n}为等差数列,且a1=b1,a2(b2﹣b1)=a1.(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}通项公式;(Ⅱ)设,求数列{c n}的前n项和T n.18.(12分)近年来,我国许多省市雾霾天气频发,为增强市民的环境保护意识,某市面向全市征召N名义务宣传志愿者,成立环境保护宣传组织.现把该组织的成员按年龄分成5组:第1组[20,25),第2组[25,30),第3组[30,35),第4组[35,40),第5组[40,45],得到的频率分布直方图如图所示,已知第2组有35人.(1)求该组织的人数.(2)若从第3,4,5组中用分层抽样的方法抽取6名志愿者参加某社区的宣传活动,应从第3,4,5组各抽取多少名志愿者?(3)在(2)的条件下,该组织决定在这6名志愿者中随机抽取2名志愿者介绍宣传经验,求第3组至少有一名志愿者被抽中的概率.19.(12分)如图,四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD是菱形,其对角线的交点为O,且SA=SC,SA⊥BD.(1)求证:SO⊥平面ABCD;(2)设∠BAD=60°,AB=SD=2,P是侧棱SD上的一点,且SB∥平面APC,求三棱锥A﹣PCD的体积.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且以原点为圆心,椭圆的焦距为直径的圆与直线x?sinθ+y?cosθ﹣1=0相切(θ为常数).(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)如图,若椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线l与椭圆分别交于两点M、N,求?的取值范围.21.(12分)函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣x﹣m.(1)若函数F(x)=f(x)﹣g(x),求函数F(x)的极值;(2)若f(x)+g(x)<x2﹣(x﹣2)e x在x∈(0,3)恒成立,求实数m的取值范围.二.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴且长度单位相同,建立极坐标系,设曲线C参数方程为(θ为参数),直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=2.(1)写出曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求曲线C上的点到直线l的最大距离,并求出这个点的坐标.[选修4-5:不等式选讲]23.设函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣a|,a∈R.(1)当a=4时,求不等式f(x)≥5的解集;(2)若f(x)≥4对x∈R恒成立,求a的取值范围.2017-2018学年湖北省武汉市华师大一附中高三(上)期中数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把答案填在答题卡相应位置上)1.(5分)已知集合A={x|2﹣3x﹣2x2>0},B={x|y=ln(x2﹣1)},则A∩B=()A.(﹣2,﹣1)B.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)C.(﹣1,)D.(﹣2,﹣1)∪(l,+∞)【解答】解:由A中不等式变形得:(x+2)(2x﹣1)<0,解得:﹣2<x<,即A=(﹣2,);由B中y=ln(x2﹣1),得到x2﹣1>0,即x<﹣1,x>1∴B=(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)则A∩B=(﹣2,﹣1).故选:A.是“(a+bi)2=2i”的()2.(5分)已知i是虚数单位,a,b∈R,则“a=b=1”A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件时,“(a+bi)2=(1+i)2=2i”成立,【解答】解:当“a=b=1”是“(a+bi)2=2i”的充分条件;故“a=b=1”当“(a+bi)2=a2﹣b2+2abi=2i”时,“a=b=1”或“a=b=﹣1”,故“a=b=1”是“(a+bi)2=2i”的不必要条件;是“(a+bi)2=2i”的充分不必要条件;综上所述,“a=b=1”故选:A.3.(5分)已知α,β是相异两平面,m,n是相异两直线,则下列命题中不正确的是()A.若m∥n,m⊥α,则m⊥αB.若m⊥α,m⊥β,则α∥βC.若m⊥α,m?β,则α⊥βD.若m∥α,α∩β=n,则m∥n【解答】解:由α,β是相异两平面,m,n是相异两直线,知:若m∥n,m⊥α,则m⊥α,故A正确;若m⊥α,m⊥β,则α∥β,故B正确;若m⊥α,m?β,则α⊥β,故C正确;若m∥α,α∩β=n,则m与n相交、平行或异面,故D不正确.故选:D.4.(5分)两次抛掷一枚骰子,则向上的点数之差的绝对值等于2的概率是()A.B.C.D.【解答】解:两次抛掷一枚骰子,基本事件总数n=6×6=36,向上的点数之差的绝对值等于2包含的基本事件有:(1,3),(3,1),(2,4),(4,2),(3,5),(5,3),(4,6),(6,4),共8个,∴向上的点数之差的绝对值等于2的概率是p==.故选:B.5.(5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=﹣100,且5S7﹣7S5=70,则S101等于()A.100 B.50 C.0 D.﹣50【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,又a1=﹣100,∴5S7﹣7S5=5(﹣700+d)﹣7(﹣500+d)=70,解得d=2,∴S101=101×(﹣100)+×2=0,故选:C.6.(5分)已知P(x,y)为区域内的任意一点,当该区域的面积为4时,z=2x﹣y的最大值是()A.6 B.0 C.2 D.2【解答】解:由作出可行域如图,由图可得A(a,﹣a),B(a,a),由,得a=2.∴A(2,﹣2),化目标函数z=2x﹣y为y=2x﹣z,∴当y=2x﹣z过A点时,z最大,等于2×2﹣(﹣2)=6.故选:A.7.(5分)设,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.a>c>b C.b>a>c D.c>b>a【解答】解:∵,>20160=1,0=log20161>b=>=,c=<=,∴a>b>c.a,b,c的大小关系为a>b>c.故选:A.8.(5分)执行如图所示的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5 B.6 C.7 D.8【解答】解:第一次执行循环体后,S=,m=,n=1,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=2,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=3,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=4,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=5,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=6,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=7,满足退出循环的条件;故输出的n值为7,故选:C.9.(5分)如图所示是一个几何体的三视图,则这个几何体外接球的表面积为()A.8πB.16πC.32πD.64π【解答】解:由已知中的三视图可得,该几何体是一个以正视图为底面的四棱锥,其外接球,与以俯视图为底面,以4为高的直三棱柱的外接球相同,如图所示:由底面底边长为4,高为2,故底面为等腰直角三角形,可得底面外接圆的半径为:r=2,由棱柱高为4,可得球心距为2,故外接球半径为:R==2,故外接球的表面积S=4πR2=32π,故选:C.10.(5分)若向量、满足||=|2+|=2,则在方向上投影的最大值是()A.B.﹣C.D.﹣【解答】解:∵|2|=2,||=2,∴||2+4+16=4,设的夹角为θ,则||2+8||cosθ+12=0.∴cosθ=﹣.∴在方向上投影为||cosθ=﹣=﹣(+).∵+≥2=.∴||cosθ≤﹣.故选:B.11.(5分)已知双曲线=1(a>0,b>0)与函数y=的图象交于点P,若函数y=的图象在点P处的切线过双曲线左焦点F1(﹣1,0),则双曲线的离心率是()A.B.C.D.【解答】解:设,函数y=的导数为:y′=,∴切线的斜率为,又∵在点P处的切线过双曲线左焦点F(﹣1,0),∴,解得x0=1,∴P(1,1),双曲线的左焦点F1(﹣1,0),则双曲线的右焦点F2(1,0),既c=1.则|PF1|﹣|PF2|=2a,既﹣=2a解得a=所以离心率e===12.(5分)若对于任意的正实数x,y都有成立,则实数m 的取值范围为()A. B.C.D.【解答】解:根据题意,对于(2x﹣)?ln≤,变形可得(2x﹣)ln≤,即(2e﹣)ln≤,设t=,则(2e﹣t)lnt≤,t>0,设f(t)=(2e﹣t)lnt,(t>0)则其导数f′(t)=﹣lnt+﹣1,又由t>0,则f′(t)为减函数,且f′(e)=﹣lne+﹣1=0,则当t∈(0,e)时,f′(t)>0,f(t)为增函数,当t∈(e,+∞)时,f′(t)<0,f(t)为减函数,则f(t)的最大值为f(e),且f(e)=e,若f(t)=(2e﹣t)lnt≤恒成立,必有e≤,解可得0<m≤,即m的取值范围为(0,];故选:D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡相应位置上)13.(5分)已知,则sin2x的值为.【解答】解:∵,则sin2x=﹣cos(2x+)=﹣[2﹣1]=﹣(2×﹣1)=,故答案为:.14.(5分)已知||=1,||=m,∠AOB=π,点C在∠AOB内且=0,若(λ≠0),则m=.【解答】解:如图,过C分别作CD∥OB,CE∥OA,并分别交OA,OB于D,E,则:,;∴,;△OCE为等腰直角三角形;∴;即;∴.故答案为:.15.(5分)已知函数f(x)=cos(x+),把f(x)的图象按向量=(m,0)(m>0)平移后,所得图象恰好为函数y=f′(x),则m的最小值为.【解答】解:图象按向量=(m,0)(m>0)平移后,得到函数f(x)=cos(x﹣m+);函数y=f′(x)=﹣sin(x+)=cos(x+),因为两个函数的图象相同,所以﹣m+=+2kπ,k∈Z,所以m的最小值为:,故答案为:.16.(5分)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a+2b=4,asinA+4bsinB=6asinBsinC,则△ABC的面积最小值时有c2=5﹣.【解答】解:由正弦定理,asinA+4bsinB=6asinBsinC即为a2+4b2=6absinC,又S=absinC,即有a2+4b2=12S,由于a+2b=4,即有a2+4b2=(a+2b)2﹣4ab=16﹣4ab,即有4ab=16﹣12S,由4ab≤2()2=8,即有16﹣12S≤8,解得S≥.当且仅当a=2b=2,取得等号.当a=2,b=1,S取得最小值,sinC=,(C为锐角),则cosC==.则c2=a2+b2﹣2abcosC=4+1﹣2×2×1×=5﹣.故答案为:5﹣.三、解答题(本大题共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(12分)设数列{a n}的前n项和为S n,且S n=,{b n}为等差数列,且a1=b1,a2(b2﹣b1)=a1.(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}通项公式;(Ⅱ)设,求数列{c n}的前n项和T n.【解答】解:(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=1,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=()﹣()=,经验证当n=1时,此式也成立,所以,从而b1=a1=1,,又因为{b n}为等差数列,所以公差d=2,∴b n=1+(n﹣1)?2=2n﹣1,故数列{a n}和{b n}通项公式分别为:,b n=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,所以+(2n﹣1)?2n﹣1①①×2得+(2n﹣3)?2n﹣1+(2n﹣1)?2n②①﹣②得:﹣(2n﹣1)?2n==1+2n+1﹣4﹣(2n﹣1)?2n=﹣3﹣(2n﹣3)?2n.∴数列{c n}的前n项和.18.(12分)近年来,我国许多省市雾霾天气频发,为增强市民的环境保护意识,某市面向全市征召N名义务宣传志愿者,成立环境保护宣传组织.现把该组织的成员按年龄分成5组:第1组[20,25),第2组[25,30),第3组[30,35),第4组[35,40),第5组[40,45],得到的频率分布直方图如图所示,已知第2组有35人.(1)求该组织的人数.(2)若从第3,4,5组中用分层抽样的方法抽取6名志愿者参加某社区的宣传活动,应从第3,4,5组各抽取多少名志愿者?(3)在(2)的条件下,该组织决定在这6名志愿者中随机抽取2名志愿者介绍宣传经验,求第3组至少有一名志愿者被抽中的概率.【解答】解:(1)由题意:第2组的人数:35=5×0.07n,得到:n=100,故该组织有100人.(2)第3组的人数为0.3×100=30,第4组的人数为0.2×100=20,第5组的人数为0.1×100=10.∵第3,4,5组共有60名志愿者,∴利用分层抽样的方法在60,名志愿者中抽取6名志愿者,每组抽取的人数分别为:第3组:×6=3;第4组:×6=2;第5组:×6=1.所以应从第3,4,5组中分别抽取3人,2人,1人.(3)记第3组的3名志愿者为A1,A2,A3,第4组的2名志愿者为B1,B2,第5组的1名志愿者为C1.则从6名志愿者中抽取2名志愿者有:(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,C1),(A2,A3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,C1),(A3,B1),(A3,B2),(A3,C1),(B1,B2),(B1,C1),(B2,C1),共有15种.其中第3组的3名志愿者A1,A2,A3,至少有一名志愿者被抽中的有:(A1,A2),(A1,A3),(A1,B1),(A1,B2),(A1,C1),(A2,A3),(A2,B1),(A2,B2),(A2,C1),(A3,B1),(A3,B2),(A3,C1),共有12种,则第3组至少有一名志愿者被抽中的概率为.19.(12分)如图,四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD是菱形,其对角线的交点为O,且SA=SC,SA⊥BD.(1)求证:SO⊥平面ABCD;(2)设∠BAD=60°,AB=SD=2,P是侧棱SD上的一点,且SB∥平面APC,求三棱锥A﹣PCD的体积.【解答】解:(1)证明:∵底面ABCD是菱形;∴对角线BD⊥AC;又BD⊥SA,SA∩AC=A;∴BD⊥平面SAC,SO?平面SAC;∴BD⊥SO,即SO⊥BD;又SA=SC,O为AC中点;∴SO⊥AC,AC∩BD=O;∴SO⊥平面ABCD;(2)如图,连接PO;∵SB∥平面APC,SB?平面SBD,平面SBD∩平面APC=PO;∴SB∥PO;在△SBD中,O是BD的中点,PO∥SB,∴P是SD的中点;取DO中点,并连接PE,则PE∥SO,SO⊥底面ACD;∴PE⊥底面ACD,且PE=;根据已知条件,Rt△ADO中AD=2,∠DAO=30°,∴DO=1;∴在Rt△SDO中,SD=2,SO=;∴;又;∴V三棱锥A﹣PCD=V三棱锥P﹣ACD=.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且以原点为圆心,椭圆的焦距为直径的圆与直线x?sinθ+y?cosθ﹣1=0相切(θ为常数).(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)如图,若椭圆C的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线l与椭圆分别交于两点M、N,求?的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且以原点为圆心,椭圆的焦距为直径的圆与直线x?sinθ+y?cosθ﹣1=0相切,∴,解得a=,b=1,∴椭圆C的标准方程为.(Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,l⊥x轴,方程为x=1,M(1,),N(1,﹣),∴=(2,),=(2,﹣),∴=.当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x﹣1),则由,得(2k2+1)x2﹣4k2x+2k2﹣2=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则,,,=(x2+1,y2),则=(x1+1)(x2+1)+y1y2=(x1+1)(x2+1)+k(x1﹣1)?k(x2﹣1)=(1+k2)x1x2+(1﹣k2)(x1+x2)+1+k2,代入韦达定理得:=++k2+1==,由k2≥0,得?∈[﹣1,).综上,?的取值范围是[﹣1,].21.(12分)函数f(x)=lnx,g(x)=x2﹣x﹣m.(1)若函数F(x)=f(x)﹣g(x),求函数F(x)的极值;(2)若f(x)+g(x)<x2﹣(x﹣2)e x在x∈(0,3)恒成立,求实数m的取值范围.【解答】解:(1)F(x)=lnx﹣x2+x+m,定义域(0,+∞),F′(x)=﹣2x+1=﹣,F′(x)=0,可得x=1,x(0,1)1(1,+∞)F′(x)+0﹣F(x)递增极大值递减则F(x)的极大值为F(1)=m,没有极小值;(2)f(x)+g(x)<x2﹣(x﹣2)e x在(0,3)恒成立;整理为:m>(x﹣2)e x+lnx﹣x在x∈(0,3)恒成立;设h(x)=(x﹣2)e x+lnx﹣x,则h′(x)=(x﹣1)(e x﹣),x>1时,x﹣1>0,且e x>e,<1,即h′(x)>0;0<x<1时,x﹣1<0,设u=e x﹣,u′=e x+>0,u在(0,1)递增,x→0时,→+∞,即u<0,x=1时,u=e﹣1>0,即?x0∈(0,1),使得u0=e x0﹣=0,∴x∈(0,x0)时,u<0;x∈(x0,1)时,u>0,x∈(0,x0)时,h′(x)>0;x∈(x0,1)时,h′(x)<0.函数h(x)在(0,x0)递增,(x0,1)递减,(1,3)递增,h(x0)=(x0﹣2)e x0+lnx0﹣x0=(x0﹣2)?﹣2x0=1﹣﹣2x0,由x0∈(0,1),﹣<﹣2,h(x0)=1﹣﹣2x0<﹣1﹣2x0<﹣1,h(3)=e3+ln3﹣3>0,即x∈(0,3)时,h(x)<h(3),即m≥h(3),则实数m的取值范围是(e3+ln3﹣3,+∞).二.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴且长度单位相同,建立极坐标系,设曲线C参数方程为(θ为参数),直线l的极坐标方程为ρcos(θ﹣)=2.(1)写出曲线C的普通方程和直线l的直角坐标方程;(2)求曲线C上的点到直线l的最大距离,并求出这个点的坐标.【解答】解:(1)曲线C的普通方程为=1,直线l的直角坐标方程为x+y ﹣4=0.(2)在上任取一点P(cosθ,sinθ)则点P到直线l的距离为d==≤3,∴当sin(θ+)=﹣1时,d max=3,此时这个点的坐标为(﹣,﹣).[选修4-5:不等式选讲]23.设函数f(x)=|x﹣1|+|x﹣a|,a∈R.(1)当a=4时,求不等式f(x)≥5的解集;(2)若f(x)≥4对x∈R恒成立,求a的取值范围.【解答】解:(1)当a=4时,不等式f(x)≥5,即|x﹣1|+|x﹣4|≥5,等价于,或,或,解得:x≤0或x≥5.故不等式f(x)≥5的解集为{x|x≤0,或x≥5 }.…(5分)(2)因为f(x)=|x﹣1|+|x﹣a|≥|(x﹣1)﹣(x﹣a)|=|a﹣1|.(当x=1时等号成立)所以:f(x)min=|a﹣1|.…(8分)由题意得:|a﹣1|≥4,解得a≤﹣3,或a≥5.…(10分)。
湖北省华中师范大学第一附属中学高三上学期期中考试

华中师大一附中2017-2018学年度上学期高三期中检测数学试卷(文科) 第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合)}1ln(|{},0232|{22-==>--=x y x B x x x A ,则=⋂B A ( )A .)21,1(- B .),1()2,(+∞⋃--∞ C .)1,2(-- D .),1()1,2(+∞⋃-- 2.已知i 是虚数单位,R b a ∈,,则“1==b a ”是“i bi a 2)(2=+”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3.已知βα,是两相异平面,n m ,是两相异直线,则下列错误的是( )A .若α⊥m n m ,//,则α⊥nB .若βα⊥⊥n m ,,则βα//C .若βα⊂⊥m m ,,则βα⊥ D .若n m =⋂βαα,//,则n m //4.两次抛掷一枚骰子,则向上的点数之差的绝对值等于2的概率是( ) A .91 B .92 C. 31 D .94 5.等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,已知7075,100571=--=S S a .则101S 等于( ) A .100 B .50 C. 0 D .50-6.已知),(y x P 为区域⎩⎨⎧≤≤≤-ax x y 0022内的任意一点,当该区域的面积为4时,y x z -=2的最大值是( )A .6B .0 C. 2 D .22 7.设201620172017201620171log ,log ,2016===c b a ,则c b a ,,的大小关系为( )A .c b a >>B .b c a >> C. c a b >> D .a b c >> 8.执行如下图的程序框图,如果输入的01.0=t ,则输出的=n ( )A .5B .6 C. 7 D .89.如下图所示是一个几何体的三视图,则这个几何体外接球的表面积为( )A .π8B .π16 C. π32 D .π6410.若向量b a ,满足2|2|||=+=b a a ,则a 在b方向上投影的最大值是( )A .3B .3- C. 6 D .6-11.已知双曲线)0,0(12222>>=-b a by a x 与函数x y =的图象交于点P ,若函数x y =的图象在点P 处的切线过双曲线的左焦点)0,1(-F ,则双曲线的离心率是( )A .215+ B .225+ C. 213+ D .2312.若对于任意的正实数y x ,都有mexx y e y x ≤⋅-ln )2(成立,则实数m 的取值范围为( ) A .)1,1(e B .]1,0(2e C. )1,0( D .]1,0(e第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.已知41)4cos(=+x π,则x 2sin 的值为 . 14.已知π43,||,1||=∠==→→AOB m OB OA ,点C 在AOB ∠内且0=⋅→→OC OA .若)0(2≠+=→→→λλλOB OA OC ,则=m .15.已知函数)4cos(2)(x x f +=π,把)(x f 的图象按向量)0)(0,(>=m m v 平移后,所得图象恰好为函数)(x f y '=的图象,则m 的最小值为 . 16.在锐角ABC ∆中,内角C B A ,,的对边分别为c b a ,,,已知42=+b a ,C B a B b A a sin sin 6sin 4sin =+,则C B A ,,的面积取最小值时有=2c .三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17. 设数列n a 的前n 项和为n S ,且}{,2121n n n b S --=为等差数列,且112211)(,a b b a b a =-=.(1)求数列n a 和}{n b 的通项公式; (2)设nnn a b c =,求数列}{n c 的前n 项和n T . 18. 近年来,我国许多省市雾霾天气频发,为增强市民的环境保护意识,某市面向全市征召n 名义务宣传志愿者,成立环境保护宣传组织,现把该组织的成员按年龄分成5组第1组)25,20[,第2组)30,25[,第3组)35,30[,第4组)40,35[,第5组]45,40[,得到的频率分布直方图如图所示,已知第2组有35人.(1)求该组织的人数;(2)若在第5,4,3组中用分层抽样的方法抽取6名志愿者参加某社区的宣传活动,应从第5,4,3组各抽取多少名志愿者?(3)在(2)的条件下,该组织决定在这6名志愿者中随机抽取2名志愿者介绍宣传经验,求第3组至少有1名志愿者被抽中的概率.19. 如图,四棱锥ABCD S -中,底面ABCD 是菱形,其对角线的交点为O ,且SD SA SC SA ⊥=,.(1)求证:⊥SO 平面ABCD ;(2)设P SD AB BAD ,2,60===∠是侧棱SD 上的一点,且//SB 平面APC ,求三棱锥PCD A -的体积.20. 已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的离心率为22,且以原点为圆心,椭圆的焦距为直径的圆与直线01cos sin =-+θθy x 相切(θ为常数).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)如图,若椭圆的C 左、右焦点分别为21F F 、,过2F 作直线l 与椭圆分别交于两点N M 、,求→→⋅N F M F 11的取值范围.21. 函数m x x x g x x f --==2)(,ln )(.(1)若函数)()()(x g x f x F -=,求函数)(x F 的极值;(2)若xe x x x g xf )2()()(2--<+在)3,0(∈x 恒成立,求实数m 的取值范围. 请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xoy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设曲线C 参数方程为⎩⎨⎧==θθsin cos 3y x (θ为参数),直线l 的极坐标方程为22)4cos(=-πθρ.(1)写出曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的最大距离,并求出这个点的坐标. 23.选修4-5:不等式选讲设函数)(|||1|)(R a a x x x f ∈-+-=. (1)当4=a 时,求不等式5)(≥x f 的解集; (2)若4)(≥x f 对R x ∈恒成立,求a 的取值范围.试卷答案一、选择题1-5:CADBC 6-10:AACCB 11、12:AD 二、填空题 13.87 14. 22 15. π23 16. 5345- 三、解答题17.解:(1)当1=n 时,111==S a ,当2≥n 时,121121)212()212(----=---=-=n n n n n n S S a , 经验证当1=n 时,此时也成立,所以121-=n n a ,从而2,1211211==-==a a b b a b , 又因为}{n b 为等差数列,所以公差122)1(1,2-=⋅-+=∴=n n b d n , 故数列}{n a 和}{n b 通项公式分别为:12,211-==-n b a n n n . (2)由(1)可知112)12(2112--⋅-=-=n n n n n c , 所以12102)12(252321-⋅-++⨯+⨯+⨯=n n n T ①①2⨯得nn n n n T 2)12(2)32(25232121321⋅-+⋅-++⨯+⨯+⨯=- ② ①-②得:nn n n T 2)12()222(2112⋅--++++=--n n n n n n n n 2)32(32)12(4212)12(21)21(22111⋅---=⋅---+=⋅----+=+-∴数列}{n c 的前n 项和n n n T 2)32(3⋅-+=.18.解:(1)由题意第2组的人数为n ⨯⨯=07.0535,得到100=n ,故该组织有100人. (2)第3组的人数为30100506.0=⨯⨯,第4组的人数为20100504.0=⨯⨯,第5组的人数为10100502.0=⨯⨯,所以第5,4,3组共有名志愿者,所以利用分层抽样的方法在60名志愿者中抽取6名志愿者,每组抽取的人数分别为:第3组366030=⨯;第4组266020=⨯;第5组166010=⨯. 所以应从第5,4,3组中分别抽取3人,2人,1人.(3)记第3组的3名志愿者为321,,A A A ,第4组的2名志愿者为21,B B ,第5组的1名志愿者为1C ,则从6名志愿者中抽取2名志愿者有),,(),,(),,(113121B A A A A A ),,(),,(1121C A B A ),,(),,(1232B A A A ),,(22B A),,(12C A ),,(),,(),,(132313C A B A B A ),(),,(),,(121121C B C B B B ,共15有种.其中第3组的3名志愿者321,,A A A 至少有一名志愿者被抽中的有),,(),,(),,(),,(21113121B A B A A A A A),,(11C A ),,(),,(),,(),,(12221232C A B A B A A A ),(),,(),,(132313C A B A B A ,共12有种.则第3组至少有1名志愿者被抽中的概率为541512=. 19.(1)证明: 底面ABCD 是棱形,∴对角线AC BD ⊥,又⊥∴=⋂⊥BD A AC SA SA BD ,,平面⊂SO SAC ,平面SO BD SAC ⊥∴,, 又O SC SA ,=为AC 中点,⊥∴=⋂⊥∴SO O BD AC AC SO ,,平面ABCD . (2)连//,SB PO 平面⊂SB APC ,平面SBD ,平面⋂SBD 平面PO APC =,PO SB //∴,在三角形SBD 中,O 是BD 的中点,P ∴是SD 的中点,取OD 的中点E ,连PE ,则⊥PE SO PE ,//底面ACD ,且SO PE 21=, 在直角三角形ADO 中,1,30,2=∴=∠=DO DAO AD,在直角三角形SDO 中,23,3,2=∴==PE SO SD ,3120sin 2221=⨯⨯⨯= ACD S 三角形,2123331=⨯⨯==∴--ACD P PCD A V V 三棱锥三棱锥.20.(1)由题意⎪⎩⎪⎨⎧===⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+==+=121cos sin 1222222222b a c c b a c a c θθ 故椭圆12:22=+y x C . (2)①若直线l 斜率不存在,则可得x l ⊥轴,方程为)22,1()22,1(,1-=N M x 、, )22,2(),22,2(11-==∴→→N F M F ,故2711=⋅→→N F M F .②若直线l 斜率存在,设直线l 的方程为)1(-=x k y ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+-=12)1(22y x x k y 消去y 得0224)21(2222=-+-+k x k x k , 设),(),,(2211y x N y x M ,则222122212122,214k k x x k k x x +-=+=+.),1(),,1(221111y x N F y x M F +=+=→→,则)1()1()1)(1()1)(1(2121212111-⋅-+++=+++=⋅→→x k x k x x y y x x N F M F2212212111))(1()1(k x x k x x k N F M F +++-++=⋅⇒→→代入韦达定理可得12292712171124412)1(222222422411+-=+-=+++-++-=⋅→→k k k k k k k k k N F M F 由02≥k 可得)27,1[11-∈⋅→→N F M F ,结合当k 不存在时的情况,得]27,1[11-∈⋅→→N F M F .21.解:(1)m x x x x F ++-=2ln )(,定义域xx x x F )1)(12()(),,0(-+-='+∞,由0)(>'x F 得10<<x ,由0)(<'x F 得)(,1x F x ∴>在)1,0(递增,在),1(+∞递减,m F x F ==∴)1()(最大,没有极小值.(2)由xe x x x g xf )2()()(2--<+在)3,0(∈x 恒成立,整理得x x e x m x-+->ln )2(在)3,0(恒成立,设x x e x x h x -+-=ln )2()(,则)1)(1()(xe x x h x --=',1>x 时,01>-x ,且0)(,01,11,>'∴>-∴<>x h xe x e e x x ,10<<x 时,01<-x ,设01)(,1)(2>+='-=xe x u x e x u x x .)(x u ∴在)1,0(递增,又)1,21(,01)1(,02)21(0∈∃>-=<-=x e u e u 使得0)(0=x u ,),0(0x x ∈∴时,)1,(,0)(0x x x u ∈<时,0)(>x u , ),0(0x x ∈∴时,)1,(,0)(0x x x h ∈>'时,0)(<'x h . ∴函数)(x h 在),0(0x 递增,)1,(0x 递减,)3,1(递增,又000000021)2(ln )2()(0x x x x x e x x h x-⋅-=-+-=, 1221)(,22),1,0(00000-<--=∴-<-∴∈x x x h x x , )3,0(,33ln )3(3∈∴-+=x e h 时,)3()(h x h <,)3(h m ≥∴,即m 的取值范围是),33ln [3+∞-+e .22.解:(1)曲线C 的方程为1322=+y x ,直线l 的方程为04=-+y x . (2)在⎩⎨⎧==θθsin cos 3:y x C 上任取一点)sin ,cos 3(θθ,则点P 到直线l 的距离为232|4)3sin(2|2|4sin cos 3|≤-+=-+=πθθθd , ∴当1)3sin(-=+πθ时,23max =d ,此时这个点的坐标为)21,23(-. 23.解:(1)5|4||1|≥-+-x x 等价于⎩⎨⎧≥+-<5521x x 或⎩⎨⎧≥≤≤5341x 或⎩⎨⎧≥->5524x x ,解得0≤x 或5≥x ,故不等式5)(≥x f 的解集为0|{≤x x 或}5≥x . (2)因为:|1||)()1(||||1|)(-=---≥-+-=a a x x a x x x f 所以|1|)(min -=a x f ,由题意的:4|1|≥-a ,解得3-≤a 或5≥a .。
湖北省华中师范大学第一附属中学2017-2018学年高一上学期期中考试数学试题

19.已知函数 f x loga ax 2 x .
(1)若 a 1 ,求 f x 的单调区间;
2
(2)若 f x 在区间2, 4 上是增函数,求实数 a 的取值范围.
20.一片森林原来面积为 a,计划每年砍伐一些树,且每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,
A. f (x) 是奇函数,且在 R 上是增函数
B. f (x) 是奇函数,且在 R 上是减函数
C. f (x) 是奇函数,但在 R 上不是单调函数
D. 无法确定 f (x) 的单调性和奇偶性
10.已知定义域为 R 的函数 f x 满足 f 3 x f x 1 ,当 x 2 时 f x 单调递减且 f a f 0 ,
0.3
,则
(
)
A. a b c
B. b a c
C. a c b
D. c a b
9.若定义在 R 上的函数 f (x) 满足,对任意的 x1 ,x2 R ,都有 f (x1 x2 ) f (x1 ) f (x2 ) ,且当 x 0 时,
f (x) 0 ,则( ).
华中师大一附中 2017—2018 学年度第一学期期中检测
高一年级数学试题
一、选择题:(本大题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题 目要求的)
1.设全集U {1, 2,3, 4,5,6} ,集合 A ={2,3, 4}, B {3, 4,5} ,则 ðU ( A B) ( ).
②f
x 3
1f
1
x
1
f
x
,则
精品解析:湖北省华中师范大学第一附属中学2017-2018学年高一上学期期中考试数学试题(解析版)
湖北省华中师范大学第一附属中学2017-2018学年高一上学期期中考试数学试题1. 设全集,集合,则()A. B. C. D.【答案】D【解析】∵,∴,∴。
选D。
2. 下列对应不是映射的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】选项A,B,C中的对应满足映射的条件,即集合M中的元素具有任意性、集合N中的元素具有唯一性。
选项D中的元素1与集合N中的两个元素对应,不具有唯一性,故选项D中的对应不是映射。
选D。
3. 已知函数,则等于()A. B. C. D.【答案】B【解析】,那么,故选B.点睛:(1)求分段函数的函数值,要先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现的形式时,应从内到外依次求值.(2)求某条件下自变量的值,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.4. 函数的零点所在的一个区间是()A. B. C. D.【答案】B【解析】∵,∴函数的零点在区间内。
选B。
5. 函数的定义域为()A. B. C. D.【答案】B【解析】要使函数有意义,需满足,即,解得,因此函数的定义域为。
选B。
6. 函数的图象是()A. B. C. D.【答案】C【解析】因为,画出函数图象如选项C所示。
选C。
7. 若关于的不等式无解,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】A【解析】令,则。
所以当不等式无解时,实数应满足。
所以实数的取值范围是。
选A。
8. 已知,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】试题分析:因为,又,所以即考点:根据对数单调性比较大小9. 若定义在上的函数满足:对任意的,都有,且当时,,则()A. 是奇函数,且在上是增函数B. 是奇函数,且在上是减函数C. 是奇函数,但在上不是单调函数D. 无法确定的单调性和奇偶性【答案】B【解析】令,则,所以。
令,则,所以,故函数是奇函数。
湖北省华中师范大学第一附属中学2018届高三上学期期中考试数学(理)试题Word版含答案
华中师大一附中2017-2018学年度上学期高三年级期中检测数学(理)试题第I 卷一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.已知复数2z1i,则下列命题中正确的个数为①2=z ②i z -=1 ③z 的虚部为i ④z 在复平面上对应点在第一象限 A .1 B .2 C .3 D .4 2.下列函数为偶函数且在(0,+∞)上为增函数的是A .20()(cos )x f x tdt B .223()f x x x C .21()2f x x x D .()()xx f x x e e3.已知集合2lg 2x A x y x ⎧-⎫==⎨⎬+⎩⎭,集合{}21B y y x ==-,则集合{x x A B 且}x A B 为A .[]()2,12,-+∞ B .()()2,12,-+∞C .()[),21,2-∞-D .(](),21,2-∞-4.下列说法正确的是 A .“,x yR ,若0xy,则1x且1y ”是真命题B .在同一坐标系中,函数(1)y f x =+与(1)y f x =-的图象关于y 轴对称.C .命题“x R ,使得2230x x ”的否定是“x R ,都有2230x x ”D .aR ,“11a”是“1a ”的充分不必要条件5.如图,在ABC 中,13AN NC ,P 是BN 上的一点, 若29AP mABAC ,则实数m 的值为 A .19 B .13C .1D .3 第5题图6.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织七匹三丈(1匹=40尺,一丈=10尺),问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织5尺,一月织了七匹三丈,问每天增加多少尺布?”若这一个月有31天,记该女子一个月中的第n 天所织布的尺数为n a ,则132931242830a a a a a a a a ++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++的值为A .2930 B .1615 C .13D .15 7.若13tan ,(,)tan 242ππααα-=∈,则sin(2)4πα+的值为 A .210±B .25C .210D .25±8.某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储存温度x (单位:C )满足函数关系bkx ey +=( 718.2=e 为自然对数的底数,,k b 为常数),若该食品在0C 的保鲜时间是192小时,在22C 的保鲜时间是48小时,则该食品在33C 的保鲜时间是( )小时.A .22B .23C .24D .33 9.已知函数()sin()(0,)2f x x πωϕωϕ=+><的部分图像如所示,为了得到()y f x 的图像需将cos 2yx 的图像A .向右平移3π个单位长度 B .向左平移3π个单位长度 C .向右平移6π个单位长度D .向左平移6π个单位长度 10.已知定义在R 上的偶函数)(x f ,满足)()4(x f x f =+,且]2,0[∈x 时,()sin 2sin f x x xππ=+,则方程0lg )(=-x x f 在区间[0,10]上根的个数是A .18B .19C .10D .9 11.在ABC 和AEF 中,B 是EF 的中点,1633AB EF BC CA ,,,若2AB AE AC AF ,则EF 与BC 的夹角的余弦值为第9题图A .12 B .23 C .34 D .1312.设函数()()x x f x e x ae (其中e 为自然对数的底数)恰有两个极值点12,x x 12()x x ,则下列说法中正确的是A .103aB .21x C .1(0)02f -<< D .12()()0f x f x第II 卷二、填空题(每题5分,共20分,将答案填在答题纸上) 13.函数2lg(23)y x x =--+的单调递增区间是________.14.已知向量(6,2)a =-,(1,)b m =,且a b ⊥,则2a b -= . 15.已知数列{}n a 的通项公式为219104na n n,当123234a a a a a a 345a a a12n n n a a a 取得最大值时,n 的值为_________.16.若函数()y f x =满足b x a f x a f 2)()(=-++(其中220ab ),则称函数)(x f y =为“中心对称函数”,称点),(b a 为函数()f x 的“中心点”.现有如下命题:①函数()sin 1f x x =+是“中心对称函数”;②若“中心对称函数”()y f x =在R 上的“中心点”为()(),a f a ,则函数()()()F x f x a f a =+-是R 上的奇函数;③函数()32362f x x x x =-+-是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为()1,2;④函数x x x f cos 2)(-=是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为(,)2ππ.其中正确的命题是___ _____.(写出所有正确命题的序号)三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(本小题满分10分)已知向量(,cos())a sinx x π=-,(2cos ,2cos )b x x ,函数()1f x a b .(Ⅰ)求()f x 的对称中心; (Ⅱ)求函数()f x 在区间[0,]2π上的最大值和最小值,并求出相应x 的值.18.(本小题满分12分)已知函数()f x =4log (41)x++kx (k R ∈).(Ⅰ)当12k时,若方程()f x -m =0有解,求实数m 的取值范围; (Ⅱ)试讨论()f x 的奇偶性.19.(本小题满分12分)已知数列{}n a ,{}n b ,n S 为数列{}n a 的前n 项和,且满足214a b =,22n n S a =-,21(1)n n nb n b n n +-+=+(*n N ∈).(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)试问{}nb n能否为等差数列,请说明理由; (III )若数列{}n c 的通项公式为,24n n n n n a b n c a b n ⎧-⎪⎪=⎨⎪⎪⎩为奇数,为偶数,令n T 为{}n c 的前n 项的和,求2n T .20.(本小题满分12分)已知函数()-xf x e ax =(a R ∈,e 为自然对数的底数).(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;(Ⅱ)若1a =,函数()()()2xg x x m f x e x x =--++在()2,+∞上为增函数,求实数m 的取值范围.21.(本小题满分12分)如图所示,某住宅小区一侧有一块三角形空地ABO ,其中3,OA km 33,OBkm90AOB .物业管理拟在中间开挖一个三角形人工湖OMN ,其中,M N 都在边AB 上(,M N 不与,A B 重合,M 在,A N 之间),且30MON .(Ⅰ)若M 在距离A 点2km 处,求点,M N 之间的距离;(Ⅱ)为节省投入资金,三角形人工湖OMN 的面积要尽可能小.试确定M 的位置,使OMN 的面积最小,并求出最小面积.22.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足1n na t =+(,,3,)n t N t t n t *∈≥≤,为常数. (Ⅰ)设1121111nni inS a a a a ,*n N ,证明:(1)ln(1)nS t n ;(Ⅱ)证明:1n a na e -<(e 为自然对数底数);(Ⅲ)设1231()=()()()()nttt t t n kn k T a a a a a ==+++∑ ,*nN ,试比较与n T 与1的大小关系,并说明理由.第21题图1. C 2. D 3. D 4. B 5. A 6. B 7. C 8. C 9. A 10. B 11. B 12. C第II 卷二、填空题:每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上. 13. (3,1]或(3,1) 14. 45 15. 9n16.①②③三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.解:(I )因为()1f x a b =2sin cos cos(π)2cos 1x x x x +-⋅+22sin cos 2cos 1x x x =-+=sin 2cos2x x -=2sin(2)4x………4分所以()f x 的对称中心为(,0)()28k k Z ππ+∈ ……………5分 (II )由(I )得,()f x =sin 2cos2x x -=2sin(2)4x π-, …………7分因为π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以π3π2,444x π⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以当242x ππ-=时,即8x 3π=时,()f x; 当244x ππ-=-时,即0x =时,()f x 的最小值是1-. …………10分 18.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)由m =()f x =4log (41)x+-12x ,∴m =441log 2x x +=41log (2)2xx+. ∵1222xx,∴m ≥12. ……………………………………6分 (Ⅱ)依题意得定义域为R ,关于原点对称∵()f x 4log (41)x ++kx ,()f x 4log (41)x -+-kx ,令()()f x f x ,得441log 41x x-++=2kx -,即4log 4x=2kx -, ∴2x kx 对一切k R ∈恒成立.∴12k时()()f x f x ,此时函数()f x 是偶函数……………………9分∵0441(0)log (41)0log 22f k =+-⨯==,∴函数()f x 不是奇函数, 综上,当12k时,函数()f x 是偶函数;当12k 时,函数()f x 是非奇非偶函数. …………12分 19、(本小题满分12分)解:(Ⅰ)当1n =时,111222S a a =-⇒=,当2n ≥时,由112222n n n n S a S a --=-⎧⎨=-⎩,得:122n n n a a a -=-,则12n n a a -=,综上,{}n a 是公比为2,首项为2的等比数列,2nn a =;………………3分(Ⅱ){}nb n是等差数列,理由如下: ∵214a b =,∴11b =,∵21(1)n n nb n b n n +-+=+,∴111n nb b n n+-=+ 综上,{}n b n 是公差为1,首项为1的等差数列,且211n n bn b n n=+-⇒=;…7分 (Ⅲ)令212n n n p c c -=+22122221(21)2(2)2(41)2(41)424n nn n n n n n ----⋅⋅=-+=-⋅=-⋅01212123123474114(41)443474114(45)4(41)4n n n nn T n T n n --⎧=⨯+⨯+⨯++-⨯⎪⎨=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯⎪⎩ ①② ①-②,得:012121644334444444(41)43(41)414nn nnn T n n --⋅-=⋅+⋅+⋅++⋅--⋅=+--⋅- 所以27127499nn n T -=+⋅. ……………… ………12分20.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)函数()f x 的定义域为R ,()xf x e a '=-.当0a ≤时,()0f x '>,∴()f x 在R 上为增函数; 当0a >时,由()0f x '=得ln x a =,当(),ln x a ∈-∞时,()0f x '<,∴函数()f x 在(),ln a -∞上为减函数, 当()ln ,x a ∈+∞时,()0f x '>,∴函数()f x 在()ln ,a +∞上为增函数……4分 (Ⅱ)当1a =时,()()()2x x g x x m e x e x x =---++,∵()g x 在()2,+∞上为增函数;∴()10xxg x xe me m '=-++≥在()2,+∞上恒成立,即11x x xe m e +≤-在()2,+∞上恒成立, …………………………6分令()11xx xe h x e +=-,()2,x ∈+∞,则()()()2221x x xxe xe e h x e --'==-()()221x x xe e x e---,令()2xL x e x =--,()10xL x e '=->在()2,+∞上恒成立,即()2xL x e x =--在()2,+∞上为增函数,即()()2240L x L e >=->,∴()0h x '>,即()11x x xe h x e +=-在()2,+∞上为增函数,∴()()222121e h x h e +>=-,∴22211e m e +≤-,所以实数m 的取值范围是2221,1e e ⎛⎤+-∞ ⎥-⎝⎦. ………………12分21.(本小题满分12分)解:(Ⅰ)在ABO 中,因为33390OAOBAOB ,,,所以60OAB , 在OAM 中,由余弦定理得:2222cos 7OM AO AM AO AM A,所以7OM,所以22227cos 27OA OM AM AOM AO AM, 在OAN 中,sin sin()sin(90)ONA A AON AOM 27cos 7AOM, 在OMN 中,由sin 30sin MN OMONA,得7172427MN;… ………6分 (Ⅱ)解法1:设,060AOM,在OAM 中,由sin sin OM OAOAB OMA ,得332sin(60)OM,在OAN 中,由sin sin ONOA OAB ONA ,得32sin(90)2cos ON θθ==+, 所以11sin 22OMNSOM ONMON 2sin(60)θ⋅+12=2716sin(60)cos θθ+6060)4θ<<+.当26090θ+=,即15θ=时,OMN S27(23)4.所以应设计15AOM ,可使△OMN 27(23)4km 2…12分解法2:设AM =x ,0<x <3.在△OAM 中,由余弦定理得OM 2=AO 2+AM 2-2AO ·AM ·cos A =x 2-3x +9,所以OM =x 2-3x +9,所以cos ∠AOM =OA 2+OM 2-AM 22OA ·OM =6-x2x 2-3x +9,在△OAN 中,sin ∠ONA =sin(∠A +∠AON )= sin(∠AOM +90°)=cos ∠AOM =6-x2x 2-3x +9, 由ON sin ∠OAB =OA sin ∠ONA,得ON =36-x2x 2-3x +9·32=33x 2-3x +96-x, 所以S △OMN =12OM ·ON ·sin ∠MON =12·x 2-3x +9·33x 2-3x +96-x ·12=33(x 2-3x +9)4(6-x ),0<x <3,令6-x =t ,则x =6-t ,3<t <6,则:S △OMN =33(t 2-9t +27)4t =334(t -9+27t )≥334·(2t ·27t -9)=27(2-3) 4.当且仅当t =27t ,即t =33,x =6-33时等号成立,S △OMN 的最小值为27(2-3) 4,所以M 的位置为距离A 点6-3 3 km 处,可使△OMN 的面积最小,最小面积是27(2-3) 4km 2.22.(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)即证:12111ln(1)(1)(1)(1)nn t a t a t a +++>++++,即证:1111ln(1)23n n++++>+, 设()ln(1)g x x x =-+,1()111xg x x x '=-=++, ∵当0x >时,()0g x '>,()g x 在(0,)+∞上单调递增, 当10x -<<时,()0g x '<,()g x 在(1,0)-上单调递减, ∴()ln(1)(0)0g x x x g =-+≥=(当且仅当0x =时等号成立), 即0x >时,有ln(1)x x >+, ∴1113411ln 2ln ln lnln(1)2323n n n n+++++>++++=+, ∴12111(1)ln(1)n t n a a a +++>++ ……………………………4分(用数学归纳法给分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知:当1x >-且0x ≠时,有ln(1)x x >+,即当0x >且1x ≠时,有1ln x x ->, 因为0111n n t a t t <=≤<++,所以 1ln n n a a ->, 即1n a na e -<………………………………………8分(Ⅲ)1231()=()()()()1nt t t t tnk n k T a a a a a ,理由如下:解法一:由(Ⅱ)知:123()()()()t t tt n a a a a ++++3121111()()()()n a a a a t t t t e e e e 3121111()()()()n a a a a t t t t e e e e2111(1)1t tn t t t t ee e-+++-=-22211111(1)111t t t t t t t t t t ee e e e--+++++--≤=--,设 1t t eq +=,因为3142t t q ee +=≥>,21111t t t t ee-++-∴=-1111111t t q q q q q ----=<<---, 所以1231()=()()()()1nttt t t n kn k T a a a a a ==++++<∑ ………………12分解法二:因为,*n t N ∈, 且n t ≤,所以1231231()=()()()()()()()()nt t t t t t t t t nk n t k T a a a a a a a a a12()()()111tt t t t t t下面用数学归纳法证明:*3,t tN 时,12()()()1111tt t t t t t,即12(1)tt t t t t ,①当3t时,左边333312336(13),即当3t 时不等式成立;②假设当(3)t k k时不等式成立,即12(1)kkkk k k ,则当1tk时,111112(1)k kkk k k 11122(1)k k k k k k k 1(1)(12)(1)k k k k k k k11(1)(1)(1)2(1)kkk kkkk,11111112111()(1)1()()1111k k k k k k k C C k kk k111121kC k,11(2)2(1)k k k k,11111112(1)2(1)(2)kkkkkk k kkk,所以当1t k时,不等式也成立;综合①②*3,t tN 时,12(1)tttt t t ,即12()()()1111tt t t tt t成立,所以1231()=()()()()1nt t t t t n kn k T a a a a a ==++++<∑.。
【数学】2017-2018年湖北省武汉市华师大一附中高三(上)期中数学试卷与答案(理科)
2017-2018学年湖北省武汉市华师大一附中高三(上)期中数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知复数,则下列命题中正确的个数为()①②③z的虚部为i④z在复平面上对应点在第一象限.A.1 B.2 C.3 D.42.(5分)下列函数为偶函数且在(0,+∞)上为增函数的是()A.B.C.D.f(x)=x(e x﹣e﹣x)3.(5分)已知集合,集合B={y|y=1﹣x2},则集合{x|x∈A∪B 且x∉A∩B}为()A.[﹣2,1]∪(2,+∞)B.(﹣2,1)∪(2,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪[1,2) D.(﹣∞,﹣2]∪(1,2)4.(5分)下列说法正确的是()A.“∀x,y∈R,若x+y≠0,则x≠1且y≠﹣1”是真命题B.在同一坐标系中,函数y=f(1+x)与y=f(1﹣x)的图象关于y轴对称C.命题“∃x∈R,使得x2+2x+3<0”的否定是“∀x∈R,都有x2+2x+3>0”D.a∈R,“<1”是“a>1”的充分不必要条件5.(5分)如图,在△ABC中,,P是BN上的一点,若,则实数m的值为()A.B.C.1 D.36.(5分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈(1匹=40尺,一丈=10尺),问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织5尺,一月织了九匹三丈,问每天增加多少尺布?”若一个月按31天算,记该女子一个月中的第n天所织布的尺数为a n,则的值为()A.B.C.D.7.(5分)若tanα﹣=,α∈(,),则sin(2α+)的值为()A.B.C.D.8.(5分)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:°C)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数),若该食品在0°C的保鲜时间是192小时,在22°C的保鲜时间是48小时,则该食品在33°C的保鲜时间是()小时.A.22 B.23 C.24 D.339.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则y=f(x)的图象可由y=cos2x图象()A.向右平移个长度单位B.向左平移个长度单位C.向右平移个长度单位D.向左平移个长度单位10.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x),满足f(x+4)=f(x),且x∈[0,2]时,f(x)=sinπx+2|sinπx|,则方程f(x)﹣|lgx|=0在区间[0,10]上根的个数是()A.17 B.18 C.19 D.2011.(5分)在△ABC和△AEF中,B是EF的中点,,若,则与的夹角的余弦值为()A.B.C.D.12.(5分)设函数f(x)=e x(x﹣ae x)(其中e为自然对数的底数)恰有两个极值点x1,x2(x1<x2),则下列说法中正确的是()A.B.0<x2<1 C.D.f(x1)+f(x2)>0二、填空题(每题5分,共20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)函数y=lg(﹣x2﹣2x+3)的单调递增区间是.14.(5分)已知向量,,且,则=.15.(5分)已知数列{a n}的通项公式为,当a1a2a3+a2a3a4+a3a4a5+…+a n a n+1a n+2取得最大值时,n的值为.16.(5分)若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(a﹣x)=2b(其中a2+b2≠0),则称函数y=f(x)为“中心对称函数”,称点(a,b)为函数f(x)的“中心点”.现有如下命题:①函数f(x)=sinx+1是“中心对称函数”;②若“中心对称函数”y=f(x)在R上的“中心点”为(a,f(a)),则函数F(x)=f (x+a)﹣f(a)是R上的奇函数;③函数f(x)=x3﹣3x2+6x﹣2是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为(1,2);④函数f(x)=2x﹣cosx是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为.其中正确的命题是.(写出所有正确命题的序号)三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(10分)已知向量,,函数.(Ⅰ)求f(x)的对称中心;(Ⅱ)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值,并求出相应x的值.18.(12分)已知函数f(x)=+kx(k∈R).(Ⅰ)当时,若方程f(x)﹣m=0有解,求实数m的取值范围;(Ⅱ)试讨论f(x)的奇偶性.19.(12分)已知数列{a n},{b n},S n为数列{a n}的前n项和,a2=4b1,S n=2a n﹣2,nb n+1﹣(n+1)b n=n2+n(n∈N*)(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明为等差数列;(Ⅲ)若数列{c n}的通项公式为c n=,令T n为{c n}的前n项的和,求T2n.20.(12分)已知函数f(x)=e x﹣ax(a∈R,e为自然对数的底数)(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a=1,函数g(x)=(x﹣m)f(x)﹣e x+x2+x在x∈(2,+∞)上为增函数,求实数m的取值范围.21.(12分)如图所示,某住宅小区一侧有一块三角形空地ABO,其中OA=3km,,∠AOB=90°.物业管理拟在中间开挖一个三角形人工湖OMN,其中M,N都在边AB上(M,N不与A,B重合,M在A,N之间),且∠MON=30°.(Ⅰ)若M在距离A点2km处,求点M,N之间的距离;(Ⅱ)为节省投入资金,三角形人工湖OMN的面积要尽可能小.试确定M的位置,使△OMN的面积最小,并求出最小面积.22.(12分)已知数列{a n}满足(n,t∈N*,t≥3,t为常数,n≤t).(Ⅰ)设,n∈N*,证明:S n>(t+1)ln(n+1);(Ⅱ)证明:(e为自然对数底数);(Ⅲ)设,n∈N*,试比较与T n 与1的大小关系,并说明理由.2017-2018学年湖北省武汉市华师大一附中高三(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知复数,则下列命题中正确的个数为()①②③z的虚部为i④z在复平面上对应点在第一象限.A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:复数===1+i,则|z|==,=1﹣i,z的虚部为﹣1,z在复平面上对应点为(1,1)在第一象限.故①②④正确,③错误.故选:C.2.(5分)下列函数为偶函数且在(0,+∞)上为增函数的是()A.B.C.D.f(x)=x(e x﹣e﹣x)【解答】解:对于A,f(x)=sin2x无单调性,不合题意,对于B,f(x)在(0,)递减,不合题意,对于C,函数不是偶函数,对于D,f(﹣x)=﹣x(e﹣x﹣e x)=x(e x﹣e﹣x)=f(x),是偶函数,函数在(0,+∞)递增,符合题意,故选:D.3.(5分)已知集合,集合B={y|y=1﹣x2},则集合{x|x∈A∪B且x∉A∩B}为()A.[﹣2,1]∪(2,+∞)B.(﹣2,1)∪(2,+∞) C.(﹣∞,﹣2)∪[1,2) D.(﹣∞,﹣2]∪(1,2)【解答】解:∵集合={x|﹣2<x<2},集合B={y|y=1﹣x2}={y|y≤1},∴集合{x|x∈A∪B且x∉A∩B}=(﹣∞,﹣2]∪(1,2).故选:D.4.(5分)下列说法正确的是()A.“∀x,y∈R,若x+y≠0,则x≠1且y≠﹣1”是真命题B.在同一坐标系中,函数y=f(1+x)与y=f(1﹣x)的图象关于y轴对称C.命题“∃x∈R,使得x2+2x+3<0”的否定是“∀x∈R,都有x2+2x+3>0”D.a∈R,“<1”是“a>1”的充分不必要条件【解答】解:对于A,“∀x,y∈R,若x+y≠0,则x≠1且y≠﹣1”是假命题,∵它的逆否命题“∀x,y∈R,若x=1或y=﹣1,则x+y=0”是假命题,∴A错误;对于B,同一坐标系中,点(x,y)在函数y=f(1+x)的图象上,则(﹣x,y)在y=f(1﹣x)的图象上,∴函数y=f(1+x)与y=f(1﹣x)的图象关于y轴对称,B正确;对于C,命题“∃x∈R,使得x2+2x+3<0”的否定是“∀x∈R,都有x2+2x+3≥0”,∴C错误;对于D,当<1时,a<0或a>1,充分性不成立;a>1时,<1,必要性成立,是必要不充分条件;D错误.故选:B.5.(5分)如图,在△ABC中,,P是BN上的一点,若,则实数m的值为()A.B.C.1 D.3【解答】解:∵,∴设=λ,(λ>0)得=+∴m=且=,解之得λ=8,m=故选:A.6.(5分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈(1匹=40尺,一丈=10尺),问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织5尺,一月织了九匹三丈,问每天增加多少尺布?”若一个月按31天算,记该女子一个月中的第n天所织布的尺数为a n,则的值为()A.B.C.D.【解答】解:由题意可得:每天织布的量组成了等差数列{a n},a1=5(尺),S31=9×40+30=390(尺),设公差为d(尺),则31×5+d=390,解得d=.则==•=•=.故选:B.7.(5分)若tanα﹣=,α∈(,),则sin(2α+)的值为()A.B.C.D.【解答】解:由tanα﹣,得2tan2α﹣3tanα﹣2=0,即tanα=2或tanα=.∵α∈(,),∴tanα=2.则sin2α=,cos2α=.∴sin(2α+)=sin2αcos+cos2αsin=.故选:D.8.(5分)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:°C)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数),若该食品在0°C的保鲜时间是192小时,在22°C的保鲜时间是48小时,则该食品在33°C的保鲜时间是()小时.A.22 B.23 C.24 D.33【解答】解:某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储存温度x(单位:°C)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数),该食品在0°C的保鲜时间是192小时,在22°C的保鲜时间是48小时,∴,解得e11k=,∴该食品在33°C的保鲜时间:y=e33k+b=(e11k)3×e b=()3×192=24(小时).故选:C.9.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则y=f(x)的图象可由y=cos2x图象()A.向右平移个长度单位B.向左平移个长度单位C.向右平移个长度单位D.向左平移个长度单位【解答】解:由函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|ω|<)的部分图象可得=•=﹣,求得ω=2.再把点(,0)代入函数的解析式可得sin(2×+φ)=0,∴2×+φ=kπ,k∈z,求得φ=kπ﹣,∴φ=﹣,f(x)=sin(2x﹣).故把y=cos2x=sin(2x+)的图象向右平移个长度单位,即可得到y=sin[2(x﹣)+]=sin(2x﹣)的图象,故选:A.10.(5分)已知定义在R上的偶函数f(x),满足f(x+4)=f(x),且x∈[0,2]时,f(x)=sinπx+2|sinπx|,则方程f(x)﹣|lgx|=0在区间[0,10]上根的个数是()A.17 B.18 C.19 D.20【解答】解:f(x)=sinπx+2|sinπx|=,由f(x+4)=f(x),可知f(x)是以4为周期的周期函数,方程f(x)﹣|lgx|=0即f(x)=|lgx|,方程的根即为两函数y=f(x)与y=|lgx|图象交点的横坐标,作出函数图象如图:由图可知,方程f(x)﹣|lgx|=0在区间[0,10]上根的个数是19.故选:C.11.(5分)在△ABC和△AEF中,B是EF的中点,,若,则与的夹角的余弦值为()A.B.C.D.【解答】解:设与的夹角为θ,由题意可得2=(﹣)2=2+2﹣2•=33+1﹣2•=36,∴•=﹣1,由,可得+•(+)=2+•+•+•=1﹣•﹣1+•=(﹣)=•=2,∴•=4,由•=1×6×cosθ=4,∴cosθ=,故选:B.12.(5分)设函数f(x)=e x(x﹣ae x)(其中e为自然对数的底数)恰有两个极值点x1,x2(x1<x2),则下列说法中正确的是()A.B.0<x2<1 C.D.f(x1)+f(x2)>0【解答】解:∵函数f(x)=e x(x﹣ae x),∴f′(x)=(x+1﹣2a•e x)e x,由于函数f(x)的两个极值点为x1,x2,即x1,x2是方程f′(x)=0的两不等实根,即方程x+1﹣2ae x=0,且a≠0,∴=e x;设y1=(a≠0),y2=e x,在同一坐标系内画出这两个函数的图象,如图所示;要使这两个函数有2个不同的交点,应满足,解得0<a<,所以a的取值范围是(0,),结合图象,C正确,D错误,故选:C.二、填空题(每题5分,共20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)函数y=lg(﹣x2﹣2x+3)的单调递增区间是(﹣3,﹣1] .【解答】解:令t=﹣x2﹣2x+3>0,求得﹣3<x<1,可得函数的定义域为(﹣3,1),则y=lgt,本题即求函数t在定义域内的增区间,利用二次函数的性质可得它的增区间为(﹣3,﹣1],故答案为:(﹣3,﹣1].14.(5分)已知向量,,且,则=.【解答】解:∵,∴=6﹣2m=0,解得m=3.∴=(6,﹣2)﹣2(1,3)=(4,8).∴==4.故答案为:.15.(5分)已知数列{a n}的通项公式为,当a1a2a3+a2a3a4+a3a4a5+…+a n a n+1a n+2取得最大值时,n的值为9.【解答】解:由≥0,解得n≤9.5,∴数列{a n}的前9项均为正数,从第10项(含第10项)开始,全为负数,∴当n=8时,a8a9a10<0,当n=9时,a9a10a11>0,当n≥10时,a n a n+1a n+2<0,∵a8=﹣64+80﹣=16﹣,a11=﹣121+110﹣=﹣11﹣,∴a8+a11=5﹣=﹣<0,∴a8a9a10+a9a10a11>0.∴当a1a2a3+a2a3a4+a3a4a5+…+a n a n+1a n+2取得最大值时,n的值为9.故答案为916.(5分)若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(a﹣x)=2b(其中a2+b2≠0),则称函数y=f(x)为“中心对称函数”,称点(a,b)为函数f(x)的“中心点”.现有如下命题:①函数f(x)=sinx+1是“中心对称函数”;②若“中心对称函数”y=f(x)在R上的“中心点”为(a,f(a)),则函数F(x)=f (x+a)﹣f(a)是R上的奇函数;③函数f(x)=x3﹣3x2+6x﹣2是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为(1,2);④函数f(x)=2x﹣cosx是“中心对称函数”,且它的“中心点”一定为.其中正确的命题是①②③.(写出所有正确命题的序号)【解答】解:①∵函数f(x)=sinx+1,∴f(0+x)+f(0﹣x)=2,∴a=0,b=1,满足“准奇函数”的定义,故①正确;②若F(x)=f(x+a)﹣f(a),则F(﹣x)+F(x)=f(x+a)﹣f(a)+f(﹣x+a)﹣f(a)=f(a﹣x)+f(a+x)﹣2f(a),∵f(x)在R上的“中心点”为(a,f(a)),∴f(a﹣x)+f(a+x)=2f(a),即F(﹣x)+F(x)=f(a﹣x)+f(a+x)﹣2f(a)=0,∴F(﹣x)=﹣F(x),∴函数F(x)=f(x+a)﹣f(a)为R上的奇函数,∴②正确.③函数f(x)=x3﹣3x2+6x﹣2,∴f(1+x)+f(1﹣x)=(1+x)3﹣3(1+x)2+6(1+x)﹣2+(1﹣x)3﹣3(1﹣x)2+6(1﹣x)﹣2=4,∴点(1,2)为函数f(x)的“中心点”,③正确;④f(x)=2x﹣cosx,f(+x)+f(﹣x)=2,得a=,b=2π,它的“中心点”一定为(,2π).∴④错误.故答案为:①②③三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(10分)已知向量,,函数.(Ⅰ)求f(x)的对称中心;(Ⅱ)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值,并求出相应x的值.【解答】解:(I)=2sinxcosx+2cosxcos(π﹣x)+1=sin2x﹣cos2x=.令2x﹣=kπ得x=+.∴f(x)的对称中心为.(II)由(I)得,f(x)=sin(2x﹣),∵x∈[0,],∴2x﹣∈[﹣,],∴当2x﹣=时,即x=时,f(x)的最大值是;当2x﹣=﹣时,即x=0时,f(x)的最小值是﹣1.18.(12分)已知函数f(x)=+kx(k∈R).(Ⅰ)当时,若方程f(x)﹣m=0有解,求实数m的取值范围;(Ⅱ)试讨论f(x)的奇偶性.【解答】解:(Ⅰ)由m=f(x)=log4(4x+1)﹣x=log4(4x+1)﹣log42x,∴m==.∵=2(当且仅当x=0时,取得等号),∴m≥.(Ⅱ)依题意得定义域为R,关于原点对称,∵f(x)=+kx,f(﹣x)=﹣kx,令f(x)=f(﹣x),得=﹣2kx,即=﹣2kx,∴x=﹣2kx对一切k∈R恒成立.∴时f(x)=f(﹣x),此时函数f(x)是偶函数;∵,∴函数f(x)不是奇函数,综上,当时,函数f(x)是偶函数;当时,函数f(x)是非奇非偶函数.19.(12分)已知数列{a n},{b n},S n为数列{a n}的前n项和,a2=4b1,S n=2a n﹣2,nb n+1﹣(n+1)b n=n2+n(n∈N*)(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明为等差数列;(Ⅲ)若数列{c n}的通项公式为c n=,令T n为{c n}的前n项的和,求T2n.【解答】(1)解:当n>1时,当n=1时,S1=2a1﹣2⇒a1=2,综上,{a n}是公比为2,首项为2的等比数列,(2)证明:∵a2=4b1,∴b1=1,∵,∴综上,是公差为1,首项为1的等差数列,.(3)解:令p n=c2n﹣+c2n=,1①﹣②,得,,∴.20.(12分)已知函数f(x)=e x﹣ax(a∈R,e为自然对数的底数)(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若a=1,函数g(x)=(x﹣m)f(x)﹣e x+x2+x在x∈(2,+∞)上为增函数,求实数m的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为x∈R,f'(x)=e x﹣a当a≤0时,f'(x)>0,所以f(x)在R上为增函数;当a>0时,由f'(x)=0得x=lna则:当x∈(﹣∞,lna)时,f'(x)<0,所以函数f(x)在(﹣∞,lna)上为减函数,当x∈(lna,+∞)时,f'(x)>0,所以函数f(x)在(lna,+∞)上为增函数.…(6分)(Ⅱ)当a=1时,g(x)=(x﹣m)(e x﹣x)﹣e x+x2+x,∵g(x)在x∈(2,+∞)上为增函数,∴g'(x)=xe x﹣me x+m+1≥0在x∈(2,+∞)恒成立,即在x∈(2,+∞)恒成立,令,x∈(2,+∞),,令L(x)=e x﹣x﹣2,L'(x)=e x﹣1>0在x∈(2,+∞)恒成立,即L(x)=e x﹣x﹣2在x∈(2,+∞)单调递增,即L(x)>L(2)=e2﹣4>0,∴h'(x)>0即在x∈(2,+∞)单调递增,所以.…(12分)21.(12分)如图所示,某住宅小区一侧有一块三角形空地ABO,其中OA=3km,,∠AOB=90°.物业管理拟在中间开挖一个三角形人工湖OMN,其中M,N都在边AB上(M,N不与A,B重合,M在A,N之间),且∠MON=30°.(Ⅰ)若M在距离A点2km处,求点M,N之间的距离;(Ⅱ)为节省投入资金,三角形人工湖OMN的面积要尽可能小.试确定M的位置,使△OMN的面积最小,并求出最小面积.【解答】(本小题满分12分)解:(Ⅰ)在△ABO中,因为,所以∠OAB=60°,在△OAM中,由余弦定理得:OM2=AO2+AM2﹣2AO•AMcosA=7,所以,所以,在△OAN中,sin∠ONA=sin(∠A+∠AON)=sin(∠AOM+90°)=,在△OMN中,由,得;…(6分)(Ⅱ)解法1:设∠AOM=θ,0°<θ<60°,在△OAM中,由,得,在△OAN中,由,得,所以====.当2θ+60°=90°,即θ=15°时,S的最小值为.△OMN所以应设计∠AOM=15°,可使△OMN的面积最小,最小面积是km2…(12分)解法2:设AM=x,0<x<3.在△OAM中,由余弦定理得OM2=AO2+AM2﹣2AO•AM•cosA=x2﹣3x+9,所以OM=,所以cos∠AOM==,在△OAN中,sin∠ONA=sin(∠A+∠AON)=sin(∠AOM+90°)=cos∠AOM=,由=,得ON=•=,=OM•ON•sin∠MON所以S△OMN=•••=,0<x<3,令6﹣x=t,则x=6﹣t,3<t<6,则:S△OMN==(t﹣9+)≥•(2﹣9)=.的最小值为,当且仅当t=,即t=3,x=6﹣3时等号成立,S△OMN所以M的位置为距离A点6﹣3km处,可使△OMN的面积最小,最小面积是km2.22.(12分)已知数列{a n}满足(n,t∈N*,t≥3,t为常数,n≤t).(Ⅰ)设,n∈N*,证明:S n>(t+1)ln(n+1);(Ⅱ)证明:(e为自然对数底数);(Ⅲ)设,n∈N*,试比较与T n与1的大小关系,并说明理由.【解答】证明:(Ⅰ)即证:,即证:,设g(x)=x﹣ln(x+1),,∵当x>0时,g'(x)>0,g(x)在(0,+∞)上单调递增,当﹣1<x<0时,g'(x)<0,g(x)在(﹣1,0)上单调递减,∴g(x)=x﹣ln(x+1)≥g(0)=0,(当且仅当x=0时等号成立),即x>0时,有x>ln(x+1),∴,∴S n>(t+1)ln(n+1);(Ⅱ)由(Ⅰ)知:当x>﹣1且x≠0时,有x>ln(x+1),即当x>0且x≠1时,有x﹣1>lnx,∵,∴a n﹣1>lna n,即,(Ⅲ),理由如下:解法一:由(Ⅱ)知:,=,=,,设=q,∵,∴=,∴(a1)t+(a2)t+(a3)t+…+(a n)t<1.∴T n<1解法二:∵n,t∈N*,t≥3,t为常数,n≤t,∴=下面用数学归纳法证明:t≥3,t∈N*时,<1,即1t+2t+…+t t<(1+t)t,①当t=3时,左边=13+23+33=36<(1+3)3,即当t=3时不等式成立;②假设当t=k(k≥3)时不等式成立,即1k+2k+…+t k<(1+k)k,则当t=k+1时,1k+1+2k+1+…+k k+1+(k+1)k+1=1×1k+2×2k+…+k×k k+(k+1)k+1<(k+1)(1k+2k+…+k k)+(k+1)k+1<(k+1)(k+1)k+(k+1)k+1=2(k+1)k+1,∵>1+,∴(k+2)k+1>2(k+1)k+1,∴1k+1+2k+1+…+k k+1+(k+1)k+1<2(k+1)k+1<(k+2)k+1,∴当t=k+1时,不等式也成立;综合①②t≥3,t∈N*时,1t+2t+…+t t<(1+t)t,即成立,∴.赠送—高中数学知识点二次函数(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=0)(>k f k x y1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f②x 1≤x 2<k ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=k 0)(>k f xy1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f③x1<k <x 2 ⇔ af (k )<0④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合xy1x 2x 0>a O ∙∙1k2k 0)(1>k f 0)(2<k fxy1x 2x O∙<a 1k∙2k 0)(1>k f 0)(2<k f⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =xxx①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p =(Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.x>O-=f (p)f (q)()2b f a-0x x>O -=f(p) f(q)()2b f a-0x x<O-=f (p) f (q) ()2bf a-x<O-=f (p)f(q)()2b f a-x<O-=f (p)f(q)()2bf a-x x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x。
湖北省武汉市2017_2018学年高一数学上学期期中试题201801080143
2017—2018学年度上学期高一期中检测数学试题一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设全集U{1,2,3,4,5,6},集合A{2,3,4},B{3,4,5},则U(A∩B)= ( )A.{1,2}B.{3,4}C.{1,2,3,4}D.{1,2,5,6}2.下列对应不是映射的是( )x1,x15f)](x)f[f(3.已知函数,则等于( )x3,x121 3 5 9A. B. C. D.2 2 2 24.函数g(x)2x5x的零点x所在的一个区间是( )A.(2,1)B.(1,0)C.(0,1)D.(1,2)lg(2x x)25.函数的定义域为( )|x|xf(x)A.(-2,0)B.(-1,0)C.( -1,2)D. (-1,0)∪(0,2)x6.函数y x的图象是( )x7.若关于x的不等式|x3||x4|a无解,则实数a的取值范围是( )A. a1B. a1C. a1D. a1log0.3c138.已知a5log23.4,,,则( )b log3.6545A.a b cB.b a cC.a c bD.c a b9.若定义在R上的函数f(x)满足:对任意的x1,x2R,都有,f(x x)f(x)f(x)1212且当x0时,f(x)0,则( )- 1 -A. f(x)是奇函数,且在R上是增函数B. f(x)是奇函数,且在R上是减函数C. f(x)是奇函数,但在R上不是单调函数D.无法确定f(x)的单调性和奇偶性10.已知定义域为R的函数f(x)满足f(3x)f(x1),当x2时f(x)单调递减且f(a)f(0)a,则实数的取值范围是( )A.[2,+ ∞)B.[0,4]C. (-∞,0)D.(-∞,0)∪[4,+∞)411.已知函数3,,若对任意的x1[1,2],总存在2[1,3],f2g(x)=kx+2x(x)x2x使得g(x)>f(x),则实数k的取值范围是( ) 12112(1,1)A.(-,1)B.(,)C.D.以上都不对233212.函数f(x)的定义域为D,若对于任意的x1,x2D,当x x时,都有f(x)f(x),1212则称函数f(x)在D上为非减函数.设函数f(x)在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f(0)0;②()1();③,则等于( )f x f x f(1x)1f(x)(1)f3220171111A. B. C. D.163264128二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数y a x3(a0且a1)的图象恒过定点____________.2xf(x)lg(a)(a R)a14.若是奇函数,则常数的值为____________.1xx15.某同学在研究函数f x)()时,给出了下面几个结论:(x R1|x|①等式f(x)f(x)0对任意的x∈R恒成立;②函数的值域为(1,1);③若x 1x2,则一定有(1)f(x);f x2④函数g(x)f(x)x在R上有三个零点. 其中正确结论的序号是____________(写出所有正确结论的序号).|lg x|,x0f(x)x16.设定义域为R的函数,若关于的函数2x2x,x0y2f2(x)2bf(x)1b有8个不同的零点,则实数的取值范围是____________.三、解答题:(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)计算:(1)13(4)(1)0.252(1)304;22- 2 -(2) 1 2 lg 25lg 2lg 0.1log 92log 3 2. 2xf x( )g (x ) ax 5 2a (a0) 18.(本小题满分 12分)设函数,函数.x122xf (x )(1)求函数的值域;x 12(2)若对于任意的 x 1R ,总存在,使得成立,求实数 的取值范围.x 2 0,1g (x ) f (x )21f (x ) log (axx )219. (本小题满分 12分)已知函数.a1f (x )(1)若 a= ,求的单调区间;2(2)若 f (x ) 在区间[2, 4]上是增函数,求实数 a 的取值范围.20.(本小题满分 12分)一片森林原面积为 a .计划从某年开始,每年砍伐一些树林,且每年砍 伐面积的百分比相等.并计划砍伐到原面积的一半时,所用时间是 10年.为保护生态环境,森 12 林面积至少要保留原面积的 .已知到今年为止,森林剩余面积为原面积的.42(1)求每年砍伐面积的百分比;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年? (3)为保护生态环境,今后最多还能砍伐多少年?2x a221.(本小题满分12分)已知函数,且.f(x)f(1)3x(1)求函数f(x)在(,0)上的单调区间,并给出证明;(2)设关于x的方程f(x)x b的两根为x,x,试问是否存在实数m,使得不等式12m2tm x x b[2,13]t[1,1]m 1||对任意的及恒成立?若存在,求出的取值范围;12若不存在,说明理由.- 3 -23 1 ppf (2) f(4) 22.(本小题满分 12分)已知幂函数 f (x ) ( p 3p 3) x满足.222(1)求函数 f (x ) 的解析式; (2)若函数 g (x )f 2 (x ) mf (x ),x [1,9],是否存在实数 m 使得g (x ) 的最小值为 0 ?若存在,求出 m 的值;若不存在,说明理由. (3)若函数 h (x )n f (x 3) ,是否存在实数 a ,b (a b ) ,使函数 h (x ) 在[a ,b ]上的值域为[a ,b ]n?若存在,求出实数 的取值范围;若不存在,说明理由.华中师大一附中 2017——2018学年度上学期期中检测高一数学试题参考答案及评分标准一、选择题:(本大题共 12小题,每小题 5分,共 60分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D D B B B C A C B B A D 二、填空题:(本大题共 4小题,每小题 5分,共 20分) 313.(0, 4)14.a115.①②③16.b22三、解答题:(本大题共 6小题,共 70分)17.解: (1)3………………………………………………………………………………5分1(2)………………………………………………………………………………10分218.解:(1)y | 1 y 1…………………………………………………………………6分(2) 设 Af (x ) | xR[1,1], Bg (x ) | x [0, 1] [5 2a ,5 a ] .依题意 A B0 a5 2a1 即5 a 1 即3a 4 ………………………………………………………………………12分1 119.解:(1)当 a= 时,f(x)=log ( x2-x)1 222定义域为(-∞,0)∪(2,+∞)减区间为(-∞,0) ;增区间为(2,+∞) ……………………………………………5分 (2)令u(x)ax2x,u(x)ax x在[2,4]递减2①当0a 1时,则,2u(x)ax x0,x[2,4]142a∴11u(4)a0164无解;- 4 -②当 a 1时,则2u (x ) ax x 在[2, 4]递增2u (x ) ax x 0,x [2, 4]11 2, a1a 12aa∴又,∴2u (2) 4a 2 0综上所述, a 1………………………………………………………………………12分20.解:(1)设每年降低百分比为 x (0x 1).axa (1 )10 1 (1 )xx10111则, 即,解得1 ( ) …………………………4分1022 2(2)设经过 n 年剩余面积为原的 22 111n1nn5 则 (1)2 , 即 ,,a xa ( )( )n10222 2 10 2到今年为止,已砍伐了 5年……………………………………………………………8分 (3)设从今年开始,以后砍伐了 n 年,则 n 年后剩余面积为 2 (1 ) a x n2令 2 a (1 x ) 1 a ,即 (1 ) 2 , 11 ,, .n3n 3 n15 nxn( )( )1022 4 4 2 2 10 2故今后最多还能砍伐 15年……………………………………………………………12分21.解:(1)∵f(1)3,∴a 1,∴f(x),(,0)12x x12x x 任取,且2x12 x则111 f(x)f(x)2x (2x )(xx)(2)212121x x x x21122111°当时,,∴,又x x x x x221212222x x12x x 210∴,∴,∴在上单调递增f(x)f(x)0()()f x f x f(x)(,2] 212122112°当时,,∴,又x x 00x x x22 01212122x x12x x 210∴,∴,∴在上单调递减f(x)f(x)0()()f x f x f(x)(2,0) 21212∴f(x)在(,0)上的单调递增区间为(,2],单调递减区间为(2,0)22……………………………………………………………………………………………6分(2)∵f(x)x b,∴x2bx 10,|x x |(x x)24x x b24,121212- 5 -又2b13,∴0|x x|312故只须当t[1,1],使m2mt13恒成立,记g(t)mt m2 2g(1)0只须:g(1)02m m20∴m2m20m2或m1∴m1或m2∴m2或m2故存在实数m符合题意,其取值范围是(,2][2,)…………………………12分22.解:(1)∵f(x)是幂函数,∴p23p3=1,解得p1或p2当p1时,f(x)x1,不满足f(2)f(4)1当p2时,,满足f x x f(2)f(4)()21∴p2,…………………………………………………………………3分f(x)x2(2)令t f(x),x[1,9],则t[1,3],记(t)t2mt,t[1,3]m①当1即m2时2min (t)(1)m10m1,解得m②当13即6m2时2m m2m0min(t)()0,解得(舍去)2 4m③当3即m6时2min(t)(3)3m90m3,解得(舍去)综上所述,存在m1使得g(x)的最小值为0…………………………………7分(3)h(x)n f(x 3)n x 3在定义域内为单调递减函数若存在实数a,b(a b),使函数h(x)在[a,b]上的值域为[a,b]则h(a)n a3b()3h b n b a ①②②-①a 3b 3a b (a 3)(b 3)得∴a 3b 31……③将③代入②得,n a b 3a 1a 31令t a 3,a b ,t [0,)2- 6 -29n t t2(,2]…………………………………………………………12分4- 7 -。
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2017-2018学年湖北省武汉市华中师大一附中高一(上)期中数学试卷一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(5分)设全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,4},B={3,4,5},则∁U(A∩B)=()A.{1,2}B.{3,4}C.{1,2,3,4}D.{1,2,5,6}2.(5分)下列对应不是映射的是()A. B. C. D.3.(5分)已知函数,则=()A.B.C.D.4.(5分)函数g(x)=2x+5x的零点x0所在的一个区间是()A.(﹣2,﹣1)B.(﹣1,0)C.(0,1) D.(1,2)5.(5分)函数的定义域为()A.(﹣2,0)B.(﹣1,0)C.(﹣1,2)D.(﹣1,0)∪(0,2)6.(5分)函数y=的图象是()A.B.C.D.7.(5分)若关于x的不等式|x﹣3|﹣|x﹣4|<a无解,则实数a的取值范围是()A.a≤﹣1 B.a<﹣1 C.a≥﹣1 D.a>﹣18.(5分)已知a=,b=,c=,则()A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>a>b9.(5分)若定义在R上的函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),且当x>0时,f(x)<0,则()A.f(x)是奇函数,且在R上是增函数B.f(x)是奇函数,且在R上是减函数C.f(x)是奇函数,但在R上不是单调函数D.无法确定f(x)的单调性和奇偶性10.(5分)已知定义域为R的函数f(x)满足f(3﹣x)=f(x+1),当x≥2时f (x)单调递减且f(a)≥f(0),则实数a的取值范围是()A.[2,+∞)B.[0,4]C.(﹣∞,0)D.(﹣∞,0)∪[4,+∞)11.(5分)已知函数,g(x)=kx+2,若对任意的x1∈[﹣1,2],总存在x2],使得g(x1)>f(x2),则实数k的取值范围是()A.(﹣,1)B.()C.()D.以上都不对12.(5分)函数f(x)的定义域为D,若对于任意的x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)≤f(x2),则称函数f(x)在D上为非减函数.设函数f(x)在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f(0)=0;②f()=;③f(1﹣x)=1﹣f(x),则f()等于()A.B.C.D.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)函数y=a x+3(a>0且a≠1)的图象恒过定点.14.(5分)若是奇函数,则a=.15.(5分)某同学在研究函数f(x)=(x∈R)时,分别给出下面几个结论:①f(﹣x)+f(x)=0在x∈R时恒成立;②函数f(x)的值域为(﹣1,1);③若x1≠x2,则一定有f(x1)≠f(x2);④函数g(x)=f(x)﹣x在R上有三个零点.其中正确结论的序号有.16.(5分)设定义域为R的函数,若关于x的函数f(x)=,若关于x的函数y=2f2(x)+2bf(x)+1有8个不同的零点,则实数b的取值范围是.三、解答题:(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)计算:(1)×.18.(12分)设函数f(x)=,函数g(x)=ax+5﹣2a(a>0).(1)求函数f(x)=的值域;(2)若对于任意的x1∈R,总存在x2∈[0,1],使得g(x2)=f(x1)成立,求实数a的取值范围.19.(12分)已知函数f(x)=log a(ax2﹣x).(1)若a=,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,求实数a的取值范围.20.(12分)一片森林原面积为a.计划从某年开始,每年砍伐一些树林,且每年砍伐面积的百分比相等.并计划砍伐到原面积的一半时,所用时间是10年.为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的.已知到今年为止,森林剩余面积为原面积的.(1)求每年砍伐面积的百分比;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?(3)为保护生态环境,今后最多还能砍伐多少年?21.(12分)已知函数f(x)=,且f(1)=3.(1)求函数f(x)在(﹣∞,0)上的单调区间,并给出证明;(2)设关于x的方程f(x)=x+b的两根为x1,x2,试问是否存在实数m,使得不等式m2+tm+1≥|x1﹣x2|对任意的及t∈[﹣1,1]恒成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.22.(12分)已知幂函数f(x)=(p2﹣3p+3)x满足f(2)<f(4).(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=f2(x)+mf(x),x∈[1,9],是否存在实数m使得g(x)的最小值为0?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.(3)若函数h(x)=n﹣f(x+3),是否存在实数a,b(a<b),使函数h(x)在[a,b]上的值域为[a,b]?若存在,求出实数n的取值范围;若不存在,说明理由.2017-2018学年湖北省武汉市华中师大一附中高一(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(5分)设全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,4},B={3,4,5},则∁U(A∩B)=()A.{1,2}B.{3,4}C.{1,2,3,4}D.{1,2,5,6}【分析】先求出A∩B,由此能求出∁U(A∩B).【解答】解:∵全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,4},B={3,4,5},∴A∩B={3,4},∴∁U(A∩B)={1,2,5,6}.故选:D.【点评】本题考查交集、补集的求法,考查交集、补集等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.2.(5分)下列对应不是映射的是()A. B. C. D.【分析】由映射的定义,对选项一一判断,即可得到结论.【解答】解:对于A,M中的元素与N中的元素一一对应,该对应为映射;对于B,M中的元素都对应c,该对应为映射;对于C,M中的元素都对应集合N中的一个元素,该对应为映射;对于D,M中的1对应N中的两个元素,该对应不为映射.故选:D.【点评】本题考查映射的定义和运用,运用定义法解题是关键,属于基础题.3.(5分)已知函数,则=()A.B.C.D.【分析】由已知中函数,将x=,代入可得的值.【解答】解:∵函数,∴f()=﹣+3=∴=f()=+1=,故选:D.【点评】本题考查的知识点是分段函数的应用,函数求值,难度中档.4.(5分)函数g(x)=2x+5x的零点x0所在的一个区间是()A.(﹣2,﹣1)B.(﹣1,0)C.(0,1) D.(1,2)【分析】判断函数的单调性,根据函数零点的判断条件即可得到结论.【解答】解:函数g(x)单调连续增函数,∵g(﹣1)=2﹣1﹣5<0,g(0)=1>0,∴g(﹣1)g(0)<0,即函数g(x)在(﹣1,0)内存在唯一的零点,故选:B.【点评】本题主要考查函数零点区间的判断,根据函数零点存在的条件是解决本题的关键.5.(5分)函数的定义域为()A.(﹣2,0)B.(﹣1,0)C.(﹣1,2)D.(﹣1,0)∪(0,2)【分析】由对数的真数大于0,分式的分母不等于0,联立不等式组求解即可.【解答】解:由,解得,即﹣1<x<0.∴函数的定义域为(﹣1,0).故选:B.【点评】本题考查了函数的定义域及其求法,考查了不等式的解法,是基础题.6.(5分)函数y=的图象是()A.B.C.D.【分析】通过函数的解析式的变形,得到分段函数,然后判断函数的图象即可.【解答】解:函数y==.所以函数的图象是C.故选:C.【点评】本题考查函数的图象的判断,分段函数的应用,是基础题.7.(5分)若关于x的不等式|x﹣3|﹣|x﹣4|<a无解,则实数a的取值范围是()A.a≤﹣1 B.a<﹣1 C.a≥﹣1 D.a>﹣1【分析】利用不等式的性质对|x﹣3|﹣|x﹣4|进行放缩和分类讨论,求出|x﹣3|﹣|x﹣4|的最小值,即可求解.【解答】解:令f(x)=|x﹣3|﹣|x﹣4|,①x<3,f(x)=3﹣x﹣(4﹣x)=﹣1;②3≤x≤4,f(x)=x﹣3﹣(4﹣x)=2x﹣7,∴﹣1≤f(x)≤1;③x>4,f(x)=x﹣3﹣(x﹣4)=1,∴f(x)=1,综上f(x)≥﹣1,∵关于x的不等式|x﹣3|﹣|x﹣4|<a无解,∴|x﹣3|﹣|x﹣4|≥a,故a≤﹣1,故选:A.【点评】此题考查绝对值不等式的放缩问题及函数的恒成立问题,这类题目是高考的热点,难度不是很大,要注意不等号进行放缩的方向.8.(5分)已知a=,b=,c=,则()A.a>b>c B.b>a>c C.a>c>b D.c>a>b【分析】利用指数与对数函数的运算性质即可得出.【解答】解:∵c==,a=,b=,∵log 43.6=log 3.61=log23.6∴结合图象y=log2x可知,log23.4>log23.6,∴结合y=log2x和y=log3x可知,log23.4>log3>log23.6,∵函数y=5x是增函数,∴a>c>b故选:C.【点评】本题考查了指数函数与对数函数的单调性、对数的运算法则,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.9.(5分)若定义在R上的函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),且当x>0时,f(x)<0,则()A.f(x)是奇函数,且在R上是增函数B.f(x)是奇函数,且在R上是减函数C.f(x)是奇函数,但在R上不是单调函数D.无法确定f(x)的单调性和奇偶性【分析】令x=y=0,再令y=﹣x,分别代入f(x+y)=f(x)+f(y)(x,y∈R),化简可得;利用单调性的定义可证明函数f(x)为R上的增函数.【解答】解:(1)证明:f(x+y)=f(x)+f(y)(x,y∈R),①令x=y=0,代入①式,得f(0+0)=f(0)+f(0),即f(0)=0.令y=﹣x,代入①式,得f(x﹣x)=f(x)+f(﹣x),又f(0)=0,则有0=f(x)+f(﹣x).即f(﹣x)=﹣f(x)对任意x∈R成立,则f(x)是奇函数.设x1,x2∈R,且x1>x2,则x1﹣x2>0,从而f(x1﹣x2)<0,又f(x1)﹣f(x2)=f(x1)+f(﹣x2)=f[x1+(﹣x2)]=f(x1﹣x2).∴f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).∴函数f(x)为R上的减函数,故选:B.【点评】本题考查了抽象函数的奇偶性的证明单调性的证明,属于基础题.10.(5分)已知定义域为R的函数f(x)满足f(3﹣x)=f(x+1),当x≥2时f (x)单调递减且f(a)≥f(0),则实数a的取值范围是()A.[2,+∞)B.[0,4]C.(﹣∞,0)D.(﹣∞,0)∪[4,+∞)【分析】由题意可得f(x)的图象关于直线x=2对称,当x≥2时f(x)单调递减,可得x≤2时f(x)单调递增,即有f(2)为最大值,即可得到所求不等式的解集.【解答】解:定义域为R的函数f(x)满足f(3﹣x)=f(x+1),可得f(x)的图象关于直线x=2对称,当x≥2时f(x)单调递减,可得x≤2时f(x)单调递增,即有f(2)为最大值,则f(a)≥f(0),又f(0)=f(4),可得0≤a≤2或2≤a≤4,即为0≤a≤4.故选:B.【点评】本题考查函数的对称性和单调性的应用,考查不等式的解法,属于基础题.11.(5分)已知函数,g(x)=kx+2,若对任意的x1∈[﹣1,2],总存在x2],使得g(x1)>f(x2),则实数k的取值范围是()A.(﹣,1)B.()C.()D.以上都不对【分析】对任意的x1∈[﹣1,2],总存在x2],使得g(x1)>f(x2),可得g(x1)min>f(x2)min,根据基本不等式求出f(x2)min=1,再分类讨论,求出g(x)min,即可求出k的范围.【解答】解:对任意的x1∈[﹣1,2],总存在x2],使得g(x1)>f(x2),∴g(x1)min>f(x2)min,∵f(x)=x2+﹣3≥2﹣3=4﹣3=1,当且仅当x=时取等号,∴f(x2)min=1,当k>0时,g(x)=kx+2,在x∈[﹣1,2]为增函数,∴g(x)min=f(﹣1)=2﹣k,∴2﹣k>1,解得0<k<1当k<0时,g(x)=kx+2,在x∈[﹣1,2]为减函数,∴g(x)min=f(2)=2k+2,∴2k+2>1,解得﹣<k<0,当k=0时,g(x)=2,2>1成立,综上所述k的取值范围为(﹣,1)故选:A.【点评】本题考查了函数恒成立问题和存在性问题,以及基本不等式,属中档题.12.(5分)函数f(x)的定义域为D,若对于任意的x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)≤f(x2),则称函数f(x)在D上为非减函数.设函数f(x)在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f(0)=0;②f()=;③f(1﹣x)=1﹣f(x),则f()等于()A.B.C.D.【分析】推导出f(1)=1,f()=,f()=,f()=f()=,f()==,进而推导出f()=f()=,f()==,当x1<x2时,都有f(x1)≤f(x2),,从而f()≤f()≤f(),由此能求出f().【解答】解:∵函数f(x)在[0,1]上为非减函数,①f(0)=0;③f(1﹣x)+f (x)=1,∴f(1)=1,令x=,有f()=,又∵②f()=f(x),令x=1,有f()=f(1)=,令x=,有f()=f()=,∴f()=f()=,f()==,f()==,f()==,f()=f()=,又f()==,∴,f()==,f()=,f()==,f()==,∵当x1<x2时,都有f(x1)≤f(x2),,∴f()≤f()≤f(),∴f()=.故选:D.【点评】本题主要考查了抽象函数及其应用,以及新定义的理解,同时考查了计算能力和转化的思想,属于中档题.二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(5分)函数y=a x+3(a>0且a≠1)的图象恒过定点(0,4).【分析】令指数函数的幂指数等于零,求得x、y的值,可得指数函数的图象经过定点的坐标.【解答】解:对于函数y=a x+3(a>0且a≠1),令x=0,可得y=4,故它的图象恒过定点(0,4),故答案为:(0,4).【点评】本题主要考查指数函数的图象经过定点问题,属于基础题.14.(5分)若是奇函数,则a=﹣1.【分析】根据奇函数的定义:在定义域内任意一个x,都有f(﹣x)=﹣f(x).可以用这一个定义,采用比较系数的方法,求得实数m的值.【解答】解:∵∴∵是奇函数∴f(﹣x)=﹣f(x)=∴恒成立即恒成立∴2+a=1⇒a=﹣1故答案为:﹣1【点评】本题着重考查了函数奇偶性的定义、基本初等函数的性质等知识点,属于基础题.请同学们注意比较系数的解题方法,在本题中的应用.15.(5分)某同学在研究函数f(x)=(x∈R)时,分别给出下面几个结论:①f(﹣x)+f(x)=0在x∈R时恒成立;②函数f(x)的值域为(﹣1,1);③若x1≠x2,则一定有f(x1)≠f(x2);④函数g(x)=f(x)﹣x在R上有三个零点.其中正确结论的序号有①②③.【分析】由奇偶性的定义来判断①,由分类讨论结合反比例函数的单调性求解②;由②结合①对称区间上的单调性相同说明③正确;由数形结合来说明④不正确.【解答】解:①∴正确②当x>0时,f(x)=∈(0,1)由①知当x<0时,f(x)∈(﹣1,0)x=0时,f(x)=0∴f(x)∈(﹣1,1)正确;③则当x>0时,f(x)=反比例函数的单调性可知,f(x)在(0,+∞)上是增函数再由①知f(x)在(﹣∞,0)上也是增函数,正确④由③知f(x)的图象与y=x只有(0,0)这一个交点.不正确.故答案为:①②③【点评】本题考查函数的定义域,单调性,奇偶性,值域,考查全面,方法灵活,这四个问题在研究时往往是同时考虑的.16.(5分)设定义域为R的函数,若关于x的函数f(x)=,若关于x的函数y=2f2(x)+2bf(x)+1有8个不同的零点,则实数b的取值范围是﹣<b.【分析】先将函数进行换元,转化为一元二次函数问题.结合函数f(x)的图象,从而确定b的取值范围.【解答】解:令t=f(x),则原函数等价为y=2t2+2bt+1.做出函数f(x)的图象如图,图象可知当由0<t<1时,函数t=f(x)有四个交点.要使关于x的函数y=2f2(x)+2bf(x)+1有8个不同的零点,则函数y=2t2+2bt+1有两个根t1,t2,且0<t1<1,0<t2<1.令g(t)=2t2+2bt+1,则由根的分布可得,解得,即,故实数b的取值范围是﹣<b.故答案为:﹣<b【点评】本题考查复合函数零点的个数问题,以及二次函数根的分布,换元是解决问题的关键,属中档题.三、解答题:(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)计算:(1)×.【分析】(1)根据指数的运算性质,及根式与分数指数幂的互化及其化简运算法则,可得答案.(2)根据对数的运算性质,及换底公式的推论,可得答案.【解答】解:1)×=﹣4﹣1+0.5×4=﹣3=lg5+lg2﹣lg0.1﹣2=1+﹣2=﹣.【点评】本题考查的知识点是根式与分数指数幂的互化及其化简运算,对数的运算性质,难度中档.18.(12分)设函数f(x)=,函数g(x)=ax+5﹣2a(a>0).(1)求函数f(x)=的值域;(2)若对于任意的x1∈R,总存在x2∈[0,1],使得g(x2)=f(x1)成立,求实数a的取值范围.【分析】(1)分x=0、x>0及x<0利用基本不等式求解;(2)设f(x)的值域为A,求出x∈[0,1]时g(x)的值域B,把对于任意的x1∈R,总存在x2∈[0,1],使得g(x2)=f(x1)成立,转化为A⊆B,由此列关于a的不等式组求解.【解答】解:(1)当x=0时,f(x)=0,当x≠0时,f(x)==,若x>0,则f(x)=(当且仅当x=1时取“=”),若x<0,则f(x)=(当且仅当x=﹣1时取“=”).∴函数f(x)=的值域为{y|﹣1≤y≤1};(2)由(1)得:A={f(x)|x∈R}=[﹣1,1],又B={g(x)|x∈[0,1]}=[5﹣2a,5﹣a].依题意A⊆B,即,解得:3≤a≤4,∴实数a的取值范围是[3,4].【点评】本题考查函数的值域及其求法,考查数学转化思想方法,是中档题.19.(12分)已知函数f(x)=log a(ax2﹣x).(1)若a=,求f(x)的单调区间;(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,求实数a的取值范围.【分析】(1)若a=,令t=x2﹣x>0,求得函数的定义域,f(x)=g(t)=.求得t的单调性,可得f(x)的单调性.(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,则,或,由此求得a的取值范围.【解答】解:(1)∵a=,函数f(x)=log a(ax2﹣x)=g(t)=log a t=(x2﹣x),令t=x2﹣x>0,求得x<0,或x>2,故函数的定义域为(﹣∞,0)∪(2,+∞),且函数f(x)=g(t)=.由于t的减区间为(﹣∞,0),故函数f(x)的增区间为(﹣∞,0);由于t的增区间为(2,+∞),故函数f(x)的减区间为(2,+∞).(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,则,或.求得a>1,或0<a≤,即实数a的取值范围为{a|a>1,或0<a≤}.【点评】本题主要考查复合函数的单调性,二次函数、对数函数的性质,属于中档题.20.(12分)一片森林原面积为a.计划从某年开始,每年砍伐一些树林,且每年砍伐面积的百分比相等.并计划砍伐到原面积的一半时,所用时间是10年.为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的.已知到今年为止,森林剩余面积为原面积的.(1)求每年砍伐面积的百分比;(2)到今年为止,该森林已砍伐了多少年?(3)为保护生态环境,今后最多还能砍伐多少年?【分析】(1)根据每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,所用时间是10年,设每年砍伐面积的百分比为x 可建立方程,解之即可得到每年砍伐面积的百分比;(2)设经过m年剩余面积为原来的.根据题意:到今年为止,森林剩余面积为原来的.可列出关于m的等式,解之即可;(3)根据题意设从今年开始,以后砍了n年,再求出砍伐n年后剩余面积,由题意,建立关于n的不等关系,利用一些不等关系即可求得今后最多还能砍伐多少年.【解答】解:(1)设每年降低百分比为x(0<x<1).则a(1﹣x)10=a,即(1﹣x)10=,解得x=1﹣(),(2)设经过n年剩余面积为原来的则a(1﹣x)n=a,即()=(),=,n=5到今年为止,已砍伐了5年(3)设从今年开始,以后砍伐了n年,则n年后剩余面积为a(1﹣x)n,令a(1﹣x)n≥a,即,,,n≤15.故今后最多还能砍伐15年.【点评】本题主要考查函数模型的选择与应用、不等式的解法及指数式与对数式的互化.解决实际问题通常有四个步骤:(1)阅读理解,认真审题;(2)引进数学符号,建立数学模型;(3)利用数学的方法,得到数学结果;(4)转译成具体问题作出解答,其中关键是建立数学模型.21.(12分)已知函数f(x)=,且f(1)=3.(1)求函数f(x)在(﹣∞,0)上的单调区间,并给出证明;(2)设关于x的方程f(x)=x+b的两根为x1,x2,试问是否存在实数m,使得不等式m2+tm+1≥|x1﹣x2|对任意的及t∈[﹣1,1]恒成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.【分析】(1)根据f(1)=3.求解a,可得解析式,利用定义即可证明;(2)由f(x)=x+b,可得x2﹣bx+1=0,利用韦达定理求解|x1﹣x2|的范围,转化为一个新函数在t∈[﹣1,1]恒成立,即可求解m的取值范围.【解答】解:(1)∵f(1)=3,∴a=1,∴则.证明:任取x1,x2∈(﹣∞,0),且x1<x2<0则1°当时,,∴,又x2﹣x1>0∴f(x2)﹣f(x1)>0,∴f(x2)>f(x1),∴f(x)在上单调递增2°当时,,∴,又x2﹣x1>0∴f(x2)﹣f(x1)<0,∴f(x2)<f(x1),∴f(x)在上单调递减,∴f(x)在(﹣∞,0)上的单调递增区间为,单调递减区间为(2)∵f(x)=x+b,∴x2﹣bx+1=0,那么:,又,∴0≤|x1﹣x2|≤3.故只须当t∈[﹣1,1],使m2+mt+1≥3恒成立,记g(t)=mt+m2﹣2只须:,∴∴∴m≤﹣2或m≥2,故存在实数m符合题意,其取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞).【点评】本题主要考查函数单调性的证明以及最值的求解,以及不等式恒成立问题,属于中档题.22.(12分)已知幂函数f(x)=(p2﹣3p+3)x满足f(2)<f(4).(1)求函数f(x)的解析式;(2)若函数g(x)=f2(x)+mf(x),x∈[1,9],是否存在实数m使得g(x)的最小值为0?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.(3)若函数h(x)=n﹣f(x+3),是否存在实数a,b(a<b),使函数h(x)在[a,b]上的值域为[a,b]?若存在,求出实数n的取值范围;若不存在,说明理由.【分析】(1)根据幂函数f(x)是幂函数,可得p2﹣3p+3=1,求解p,可得解析式;(2)由函数g(x)=f2(x)+mf(x),x∈[1,9],利用换元法转化为二次函数问题求解最小值,可得m的值;(3)由函数h(x)=n﹣f(x+3),求解h(x)的解析式,判断其单调性,根据在[a,b]上的值域为[a,b],转化为方程有解问题求解n的取值范围.【解答】解:(1)∵f(x)是幂函数,∴得p2﹣3p+3=1,解得:p=1或p=2当p=1时,f(x)=,不满足f(2)<f(4).当p=2时,f(x)=,满足f(2)<f(4).∴故得p=2,函数f(x)的解析式为f(x)=;(2)由函数g(x)=f2(x)+mf(x),即g(x)=,令t=,∵x∈[1,9],∴t∈[1,3],记k(x)=t2+mt,其对称在t=,①当≤1,即m≥﹣2时,则k(x)min═k(1)=1+m=0,解得:m=﹣1;②当13时,即﹣6<m<﹣2,则k(x)min═k()==0,解得:m=0,不满足,舍去;③当时,即m≤﹣6时,则k(x)min═k(3)=3m+9=0,解得:m=﹣3,不满足,舍去;综上所述,存在m=﹣1使得g(x)的最小值为0;(3)由函数h(x)=n﹣f(x+3)=n﹣在定义域内为单调递减函数,若存在实数存在实数a,b(a<b),使函数h(x)在[a,b]上的值域为[a,b]则h(x)=两式相减:可得:=(a+3)﹣(a+3).∴③将③代入②得,n=a+=a+1令,∵a<b,∴0≤t,得:n=t2﹣t﹣2=(t﹣)2﹣故得实数n的取值范围(,﹣2].【点评】本题主要考查幂函数解析式,函数最值的求解,方程与不等式的性质,讨论思想以及一元二次函数的性质是解决本题的关键.属于难题.。