安徽省合肥一中2017届高三上学期第三次段考数学试卷

发布时间:2020-10-04 21:00:28

2016-2017学年安徽省合肥一中高三(上)第三次段考数学试卷(理科)

 

一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60.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R是实数集,M={x|1}N={y|y=},则(CRMN=(  )

A.(12 B[12] C[12 D[02]

2.下列命题中正确的是((  )

A.若pq为真命题,则pq为真命题

B“a0b0”+2”的充分必要条件

C.命题x23x+2=0,则x=1x=2”的逆否命题为x1x2,则x23x+20”

D.命题px0R,使得x02+x010,则¬pxR,使得x2+x10

3.设mn是两条不同的直线,αβ是两个不同的平面,下列命题是真命题的是(  )

A.若mαmβ,则αβ B.若mααβ,则mβ

C.若mαmβ,则αβ D.若mααβ,则mβ

4.古代数学著作《九章算术》有如下问题:今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?意思是:一女子善于织布,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这女子每天分别织布多少?根据上题的已知条件,可求得该女子第3天所织布的尺数为(  )

A B C D

5.函数的图象大致是(  )

A B C D

6.设DABC所在平面内一点,,则(  )

A B

C D

7.已知实数xy满足约束条件,若函数z=ax+bya0b0)的最大值为1,则8a+16b的最小值为(  )

A B4 C2 D

8.已知函数fx=.则f+f++f=(  )

A2017 B2016 C4034 D4032

9tan20°+4sin20°的值为(  )

A B C D

10.在ABC中,内角ABC的对边分别为abc,角B为锐角,且2sinAsinC=sin2B,则的取值范围为(  )

A B C D

11.定义在R上的可导函数fx)满足f1=1,且2f′x1,当x[]时,不等式f2cosx2sin2的解集为(  )

A.(,) B.(﹣,) C.(0,) D.(﹣,)

12.如图,点列{An}{Bn}分别在某个锐角的两边上,且|AnAn+1|=|An+1An+2|AnAn+2nN*|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|BnBn+2nN*PQ表示PQ不重合).若dn=|AnBn|SnAnBnBn+1的面积,则(  )

A{dn}是等差数列 B{dn2}是等差数列

C{Sn}是等差数列 D{Sn2}是等差数列

 

二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)

13.已知向量,的夹角为,且|=1,, |=  

14.将函数fx=sinωx(其中ω0)的图象向右平移个单位长度,所得图象经过点(,0),则ω的最小值是  

15.已知数列{an}是各项正数首项1等差数列,Sn为其前n项和,若数列{}也为等差数列,则的最小值是  

16.已知fx=,若abcd互不相同,且fa=fb=fc=fd),则a+b+c+d的取值范围为  

 

三、解答题(本大题共6小题,共70.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

17.已知向量=1sinx),=cos2x+),sinx),函数fx=•cos2x

1)求函数fx)的解析式及其单调递增区间;

2)当x[0]时,求函数fx)的值域.

18.已知两数列{an}{bn}满足(nN*),3b1=10a1,其中{an}是公差大于零的等差数列,且a2a7b21成等比数列.

)求数列{an}的通项公式;

)求数列{bn}的前n项和Sn

19.如图,在四棱锥PABCD中,PA平面ABCD,底面ABCD为直角梯形,ABADABCDCD=AD=2AB=2AP

1)求证:平面PCD平面PAD

2)在侧棱PC上是否存在点E,使得BE平面PAD,若存在,确定点E位置;若不存在,说明理由.

20.已知abc分别为ABC三个内角ABC的对边,且acosC+asinCbc=0

1)求A

2)若ADBC边上的中线,cosB=AD=,求ABC的面积.

21.已知函数fx=x+alnxaR).

1)若函数fx)在[1+)上单调递增,求实数a的取值范围;

2)已知gx=x2+m1x+m﹣,hx=fx+gx),当时a=1hx)有两个极值点x1x2,且x1x2,求hx1)﹣hx2)的最小值.

22.已知函数fx=2ex+2axa2aR

)求函数fx)的单调区间和极值;

)若x0时,fxx23恒成立,求实数a的取值范围.

 



2016-2017学年安徽省合肥一中高三(上)第三次段考数学试卷(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.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R是实数集,M={x|1}N={y|y=},则(CRMN=(  )

A.(12 B[12] C[12 D[02]

【考点】交、并、补集的混合运算.

【分析】先通过解不等式及函数的值域求出集合MN,然后进行补集、交集的运算即可.

【解答】解:M={x|x0,或x2}N={y|y0}

CRM={x|0x2}

CRMN=[02]

故选D

 

2.下列命题中正确的是((  )

A.若pq为真命题,则pq为真命题

B“a0b0”+2”的充分必要条件

C.命题x23x+2=0,则x=1x=2”的逆否命题为x1x2,则x23x+20”

D.命题px0R,使得x02+x010,则¬pxR,使得x2+x10

【考点】命题的真假判断与应用.

【分析】A根据且命题和或命题的概念判断即可;

B均值定理等号成立的条件判断;

C或的否定为且;

D对存在命题的否定,应把存在改为任意,然后再否定结论.

【解答】解:A、若pq为真命题,pq至少有一个为真命题,故pq不一定为真命题,故错误;

B“a0b0”要得出+2”,必须a=b时,等号才成立,故不是充分必要条件,故错误;

C、命题x23x+2=0,则x=1x=2”的逆否命题为x1x2,则x23x+20”,故错误;

D、对存在命题的否定,应把存在改为任意,然后再否定结论,

命题px0R,使得x02+x010,则¬pxR,使得x2+x10,故正确.

故选:D

 

3.设mn是两条不同的直线,αβ是两个不同的平面,下列命题是真命题的是(  )

A.若mαmβ,则αβ B.若mααβ,则mβ

C.若mαmβ,则αβ D.若mααβ,则mβ

【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.

【分析】A中,αβ相交或平行;在B中,mβmβ;在C中,由面面垂直的判定定理得αβ;在D中,mβ相交、平行或mβ

【解答】解:由mn是两条不同的直线,αβ是两个不同的平面,知:

A中,若mαmβ,则αβ相交或平行,故A错误;

B中,若mααβ,则mβmβ,故B错误;

C中,若mαmβ,则由面面垂直的判定定理得αβ,故C正确;

D中,若mααβ,则mβ相交、平行或mβ,故D错误.

故选:C

 

4.古代数学著作《九章算术》有如下问题:今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?意思是:一女子善于织布,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这女子每天分别织布多少?根据上题的已知条件,可求得该女子第3天所织布的尺数为(  )

A B C D

【考点】等比数列的前n项和.

【分析】设这女子每天分别织布an尺,则数列{an}是等比数列,公比q=2.利用等比数列的通项公式及其前n项公式即可得出.

【解答】解:设这女子每天分别织布an尺,

则数列{an}是等比数列,公比q=2

=5,解得.

a3==

故选:A

 

5.函数的图象大致是(  )

A B C D

【考点】函数的图象.

【分析】先求出函数为奇函数,再根据当0x1时,y0,当x1时,y0,故排除BCD

【解答】解:函数的定义域为(﹣,﹣1111+),

f(﹣x==fx),

fx)为奇函数,

y=fx)的图象关于原点对称,故排除C

0x1时,y0

x1时,y0,故排除BD

故选:A

 

6.设DABC所在平面内一点,,则(  )

A B

C D

【考点】平行向量与共线向量.

【分析】将向量利用向量的三角形法则首先表示为,然后结合已知表示为的形式.

【解答】解:由已知得到如图

===

故选:A

 

7.已知实数xy满足约束条件,若函数z=ax+bya0b0)的最大值为1,则8a+16b的最小值为(  )

A B4 C2 D

【考点】基本不等式;简单线性规划.

【分析】可以作出不等式的平面区域,根据目标函数z=ax+bya0b0)的最大值为1,得到3a+4b=1,进而用基本不等式解答即可得出8a+16b的最小值.

【解答】解:不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,

当直线ax+by=za0b0

过直线xy+1=0与直线2xy2=0的交点A34)时,

目标函数z=ax+bya0b0)取得最大1

3a+4b=1

8a+16b2=2=2

8a+16b的最小值为2

故选A

 

8.已知函数fx=.则f+f++f=(  )

A2017 B2016 C4034 D4032

【考点】函数的值.

【分析】根据函数的奇偶性求值即可.

【解答】解:fx===2+

gx+=,得gx+)是奇函数,

f+f++f=2×2016=4032

故选:D

 

9tan20°+4sin20°的值为(  )

A B C D

【考点】三角函数的化简求值.

【分析】首先利用弦切互化公式及正弦的倍角公式对原式进行变形,再两次运用和差化积公式,同时结合正余弦互化公式,转化为特殊角的三角函数值,则问题解决.

【解答】解:tan20°+4sin20°

=

=

=

=

=

=

=

=2sin60°=

故选B

 

10.在ABC中,内角ABC的对边分别为abc,角B为锐角,且2sinAsinC=sin2B,则的取值范围为(  )

A B C D

【考点】正弦定理.

【分析】正弦定理化简已知的式子得2ac=b2,结合余弦定理求出(a+c2,代入化简后,由B的范围和余弦函数的性质求出的取值范围.

【解答】解:在ABC中,2sinAsinC=sin2B由正弦定理得2ac=b2

由余弦定理得:b2=a2+c22accosB

a2+c22accosB=2ac,得(a+c2=4ac+2accosB

===

B为锐角,

cosB01),则

故选:B

 

11.定义在R上的可导函数fx)满足f1=1,且2f′x1,当x[]时,不等式f2cosx2sin2的解集为(  )

A.( B.(﹣ C.(0 D.(﹣

【考点】利用导数研究函数的单调性;导数的运算.

【分析】构造函数gx=fx)﹣,可得gx)在定义域R上是增函数,且g1=0,进而根据f2cosx2sin2可得2cosx1,解得答案.

【解答】解:令gx=fx)﹣

g′x=f′x0

gx)在定义域R上是增函数,

g1=f1=0

g2cosx=f2cosx)﹣cosx=f2cosx)﹣cosx

2cosx1

g2cosx0,即f2cosx+cosx

x[],且2cosx1

x(﹣),

故选:D

 

12.如图,点列{An}{Bn}分别在某个锐角的两边上,且|AnAn+1|=|An+1An+2|AnAn+2nN*|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|BnBn+2nN*PQ表示PQ不重合).若dn=|AnBn|SnAnBnBn+1的面积,则(  )

A{dn}是等差数列 B{dn2}是等差数列

C{Sn}是等差数列 D{Sn2}是等差数列

【考点】数列与解析几何的综合.

【分析】设锐角的顶点为O,再设|OA1|=a|OB1|=c|AnAn+1|=|An+1An+2|=b|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|=d,由于ac不确定,判断CD不正确,设AnBnBn+1的底边BnBn+1上的高为hn,运用三角形相似知识,hn+hn+2=2hn+1,由Sn=d•hn,可得Sn+Sn+2=2Sn+1,进而得到数列{Sn}为等差数列.

【解答】解:设锐角的顶点为O|OA1|=a|OB1|=c

|AnAn+1|=|An+1An+2|=b

|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|=d

由于ac不确定,

{dn}不一定是等差数列,

{dn2}不一定是等差数列,

AnBnBn+1的底边BnBn+1上的高为hn

由三角形的相似可得

== ==

两式相加可得, ==2

即有hn+hn+2=2hn+1

Sn=d•hn,可得Sn+Sn+2=2Sn+1

即为Sn+2Sn+1=Sn+1Sn

则数列{Sn}为等差数列.

故选:C

 

二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)

13.已知向量的夹角为,且|=1 |= 3 

【考点】平面向量数量积的运算.

【分析】利用向量的数量积化简求解即可.

【解答】解:向量的夹角为,且|=1

可得: =7

可得

解得|=3

故答案为:3

 

14.将函数fx=sinωx(其中ω0)的图象向右平移个单位长度,所得图象经过点(0),则ω的最小值是 2 

【考点】函数y=Asinωx+φ)的图象变换.

【分析】首先利用三角函数的图象平移得到y=sinωx),代入点(0)后得到sinω=0,由此可得ω的最小值.

【解答】解:将函数y=sinωx(其中ω0)的图象向右平移个单位长度,

所得图象对应的函数为y=sinωx).

再由所得图象经过点(0),可得sinω=sinω=0

ω=kπkz

ω的最小值是2

故答案为:2

 

15.已知数列{an}是各项正数首项1等差数列,Sn为其前n项和,若数列{}也为等差数列,则的最小值是  

【考点】数列与不等式的综合;数列的求和.

【分析】设数列{an}的公差为dd0),即有an=1+n1dSn=n+nn1d,再由数列{}也为等差数列,可得d=2,可得an=2n1Sn=n2,由基本不等式及等号成立的条件,计算n=23的数值,即可得到所求最小值.

【解答】解:设数列{an}的公差为dd0),

即有an=1+n1d

Sn=n+nn1d

=

由于数列{}也为等差数列,

可得1d=0,即d=2

即有an=2n1Sn=n2

==n+2=2

当且仅当n=2取得等号,

由于n为正整数,即有n=23取得最小值.

n=2时,取得3n=3时,取得

故最小值为

故答案为:

 

16.已知fx=,若abcd互不相同,且fa=fb=fc=fd),则a+b+c+d的取值范围为  

【考点】分段函数的应用.

【分析】不妨设abc,作出fx)的图象,根据二次函数的对称轴可得a+d=8,根据对数函数的单调性和值域可得2a+b,进而可求得答案.

【解答】解:不妨设abcd

作出fx)的图象,如图所示:

x2时,fx)的对称轴为x=4

cd关于x=4对称,

a+d=8

由图象可知0a1b2

|log2x|=1,解得x=x=2

2a+b

10a+b+c+d

故答案为:

 

三、解答题(本大题共6小题,共70.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

17.已知向量=1sinx),=cos2x+),sinx),函数fx=cos2x

1)求函数fx)的解析式及其单调递增区间;

2)当x[0]时,求函数fx)的值域.

【考点】三角函数中的恒等变换应用;平面向量数量积的运算.

【分析】1)首先根据=1sinx),=cos2x+),sinx),求出;然后根据函数fx=cos2x,求出函数fx)的解析式;最后根据正弦函数的特征,求出其单调递增区间即可;

2)当x[0]时,可得2x,然后求出函数fx)的值域即可.

【解答】解:(1)函数fx=cos2x

=cos2xcossin2xsin

=

2k

可得k

单调递增区间为:[k]

2)当x[0]时,

可得2x

因此sin2x+

所以函数fx)的值域是[

 

18.已知两数列{an}{bn}满足nN*),3b1=10a1,其中{an}是公差大于零的等差数列,且a2a7b21成等比数列.

)求数列{an}的通项公式;

)求数列{bn}的前n项和Sn

【考点】数列的求和;数列递推式.

【分析】1)由已知求出等差数列的公差和首项即可;

an=2n+1,所以bn=1+2n+1•3n,利用分组、错位相减求和即可.

【解答】解:设数列{an}的公差为dd0),

3b1=10a131+3a1=10a1a1=3

a2=a1+d=3+da7=a1+6d=31+2d),b21=9a2=93+d),

a2a7b21成等比数列得,91+2d2=93+d2d01+2d=3+dd=2

an=3+n1×2=2n+1

an=2n+1,所以bn=1+2n+1•3n

于是, 3n).

T=3×31+5×32++2n+1×3n3T=3×32+5×33++2n+1×3n+1

得﹣2T3×31+2×32++2×3n﹣(2n+1×3n+1=9+2×

 

19.如图,在四棱锥PABCD中,PA平面ABCD,底面ABCD为直角梯形,ABADABCDCD=AD=2AB=2AP

1)求证:平面PCD平面PAD

2)在侧棱PC上是否存在点E,使得BE平面PAD,若存在,确定点E位置;若不存在,说明理由.

【考点】平面与平面垂直的判定.

【分析】1)根据面面垂直的判断定理即可证明平面PCD平面PAD

2)根据线面平行的性质定理即可得到结论.

【解答】1)证明:PA平面ABCD

PACD

ABADABCD

CDAD

①②可得 CD平面PAD

CD平面PCD

平面PCD平面PAD

2)解:当点EPC的中点时,BE平面PAD

证明如下:设PD的中点为F,连接EFAF

易得EFPCD的中位线

EFCDEF=CD

由题设可得 ABCDAF=CD

EFABEF=AB

四边形ABEF为平行四边形

BEAF

BE平面PADAF平面PAD

BE平面PAD

 

20.已知abc分别为ABC三个内角ABC的对边,且acosC+asinCbc=0

1)求A

2)若ADBC边上的中线,cosB=AD=,求ABC的面积.

【考点】正弦定理.

【分析】1)由正弦定理化简已知的式子,由内角和定理、诱导公式、两角和差的正弦公式化简后,由内角的范围和特殊角的三角函数值求出A

2)由题意和平方关系求出sinB,由内角和定理、诱导公式、两角和的正弦公式求出sinC,由正弦定理求出ac关系,根据题意和余弦定理列出方程,代入数据求出ac,由三角形的面积公式求出答案.

【解答】解:(1)由题意知,acosC+asinCbc=0

由正弦定理得:sinAcosC+sinAsinCsinBsinC=0

sinB=sin[π﹣(A+C]=sinA+C)得,

sinAcosC+sinAsinCsinA+C)﹣sinC=0

sinAsinCcosAsinCsinC=0

sinC0,则sinAcosA=1

化简得,,即

0Aπ,所以A=

2)在ABC中,cosB=得,sinB==

sinC=sinA+B=sinAcosB+cosAsinB

==

由正弦定理得, ==

a=7xc=5x

ABD中,由余弦定理得:

AD2=AB2+BD22•AB•BD•cosB

解得x=1

a=7c=5…

所以ABC的面积S==

 

21.已知函数fx=x+alnxaR).

1)若函数fx)在[1+)上单调递增,求实数a的取值范围;

2)已知gx=x2+m1x+mhx=fx+gx),当时a=1hx)有两个极值点x1x2,且x1x2,求hx1)﹣hx2)的最小值.

【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究函数的极值.

【分析】1)利用函数单调性和导数之间的关系进行求解即可.

2)求出函数hx)的表达式,求出函数hx)的导数,利用函数极值,最值和导数之间的关系进行求解.

【解答】解:(1fx=x+alnx

f′x=1++

fx)在[1+)上单调递增,

f′x=1++0[1+)上恒成立,

a﹣(x+)在[1+)上恒成立,

y=x[1+)上单调递减,

y2

a2

2hx=fx+gx=lnx+x2+mx,其定义域为(0+),

求导得,h′x=

h′x=0两根分别为x1x2,则有x1•x2=1x1+x2=m

x2=,从而有m=x1

mx1x2

x1(﹣+

hx1)﹣hx2=hx1)﹣h=2lnx1++(﹣x1)(x1),

φx=2lnxx2),x[1]

[hx1)﹣hx2]minxmin

φ′x=

x1]时,φ′x0

φx)在[1]上单调递减,

φxmin1=0

hx1)﹣hx2)的最小值为0

 

22.已知函数fx=2ex+2axa2aR

)求函数fx)的单调区间和极值;

)若x0时,fxx23恒成立,求实数a的取值范围.

【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

【分析】)求出原函数的导函数,然后对a分类分析,a0时,f'x0恒成立,此时fx)在R上单调递增,无极值;当a0时,由分别由f'x0f'x0求得x的取值范围,得到原函数的单调区间并求得极值;

)令gx=fx)﹣x2+3=2ex﹣(xa2+3x0,求其导函数,由导函数的导数恒大于等于0可得导函数单调递增,然后对a分类分析求解实数a的取值范围.

【解答】解:(f'x=2ex+2a

a0时,f'x0恒成立,此时fx)在R上单调递增,无极值;

a0时,由f'x0,得xln(﹣a);

f'x0,得xln(﹣a),此时fx)在(﹣ln(﹣a))上递减,在[ln(﹣a),+)上递增.

x=ln(﹣a)处取得极小值,fx极小=fln(﹣a))=2aln(﹣a)﹣2aa2

综上可得:a0时,单调递增区间为(﹣+),无极值;a0时,单调递减区间为(﹣ln(﹣a)),

递增区间为[ln(﹣a),+),在x=ln(﹣a)处取得极小值,fx极小=fln(﹣a))=2aln(﹣a)﹣2aa2,无极大值.

)令gx=fx)﹣x2+3=2ex﹣(xa2+3x0

g′x=2exx+a),

又令hx=2exx+a),则h′x=2ex10

hx)在[0+)上递增,且h0=2a+1).

a1时,g′x0恒成立,即函数gx)在[0+)上递增,

从而须满足g0=5a20,解得

a1

a1时,则x00,使hx0=0,且x0x0)时,hx0

g′x0,即gx)递减,xx0+)时,hx0,即g'x0,即gx)递增.

,又

从而,解得0x0ln3

Mx=xex0xln3

M′x=1ex0

Mx)在(0ln3]上递减,

MxMln3=ln33,又MxM0=1

ln33a1

综上ln33a5

 



2017211

安徽省合肥一中2017届高三上学期第三次段考数学试卷

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