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文档介绍
数学·江苏省泰州市泰兴市2017届高三上学期期中数学试卷 Word版含解析]
全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年江苏省泰州市泰兴市高三(上)期中数学试卷 一、填空题(每小题5分,共70分) 1.已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)= . 2. = . 3.函数y=ln(x+1)的定义域是 . 4.等比数列{an}中,若a5=1,a8=8,则公比q= . 5.在△ABC中,sinA:sinB:sinC=2:3:4,则cosC的值为 . 6.命题“∃x∈R,使x2﹣ax+1<0”是真命题,则a的取值范围是 . 7.已知向量=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ),且0<α<β<π,则+与﹣的夹角为 . 8.已知函数f(x)=ax3+bx+1且f(m)=6,则f(﹣m)= . 9.已知直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,AD=2,BC=1,P是腰DC上的动点,则|+|的最小值为 . 10.若函数f(x)=k•cosx的图象过点P(,1),则该函数图象在P点处的切线倾斜角等于 . 11.设函数y=sin(ϖx+)(0<x<π),当且仅当x=时,y取得最大值,则正数ϖ的值为 . 12.已知函数f(x)对于任意的x∈R,都满足f(﹣x)=f(x),且对任意的a,b∈(﹣∞,0],当a≠b时,都有<0.若f(m+1)<f(2),则实数m的取值范围是 . 13.设数列{an}为等差数列,数列{bn}为等比数列.若a1<a2,b1<b2,且bi=ai2(i=1,2,3),则数列{bn}的公比为 . 14.已知,是非零不共线的向量,设=+,定义点集M={K|=},当K1,K2∈M时,若对于任意的r≥2,不等式||≤c||恒成立,则实数c的最小值为 . 二、解答题(本大题6小题,共90分) 15.已知集合A={x|3≤3x≤27},B={x|log2x>1}. (1)求(∁RB)∪A; (2)已知集合C={x|1<x<a},若 C⊆A,求实数a的取值范围. 16.已知函数f(x)=. (1)证明函数f(x)在(﹣1,+∞)上为单调递增函数; (2)若x∈[0,2],求函数f(x)的值域. 17.在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),B(0,2),C(cosα,sinα). (1)若,且α∈(0,π),求角α的值; (2)若,求的值. 18.提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况,在一般情况下,大桥上的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数,当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明:当20≤x≤200时,车流速度v是车流密度x的一次函数. (Ⅰ)当0≤x≤200时,求函数v(x)的表达式; (Ⅱ)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)f(x)=x•v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时). 19.设常数a≥0,函数f(x)=x﹣ln2x+2alnx﹣1 (1)令g(x)=xf'(x)(x>0),求g(x)的最小值,并比较g(x)的最小值与0的大小; (2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数; (3)求证:当x>1时,恒有x>ln2x﹣2alnx+1. 20.设数列{an}的各项均为正数.若对任意的n∈N*,存在k∈N*,使得an+k2=an•an+2k成立,则称数列{an}为“Jk型”数列. (1)若数列{an}是“J2型”数列,且a2=8,a8=1,求a2n; (2)若数列{an}既是“J3型”数列,又是“J4型”数列,证明:数列{an}是等比数列. 2016-2017学年江苏省泰州市泰兴市高三(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析 一、填空题(每小题5分,共70分) 1.已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)= {4} . 【考点】交、并、补集的混合运算. 【分析】根据A与B求出两集合的并集,找出并集的补集即可. 【解答】解:∵集合A={1,2},B={2,3}, ∴A∪B={1,2,3}, ∵全集U={1,2,3,4}, ∴∁U(A∪B)={4}. 故答案为:{4} 2. = . 【考点】二倍角的余弦. 【分析】利用二倍角的余弦公式即可求得. 【解答】解:由二倍角的余弦公式可得, =cos=, 故答案为:. 3.函数y=ln(x+1)的定义域是 (﹣1,+∞) . 【考点】函数的定义域及其求法. 【分析】由对数式的真数大于0得答案. 【解答】解:由x+1>0,得x>﹣1. ∴函数y=ln(x+1)的定义域是(﹣1,+∞). 故答案为:(﹣1,+∞). 4.等比数列{an}中,若a5=1,a8=8,则公比q= 2 . 【考点】等比数列的通项公式. 【分析】直接由已知结合等比数列的通项公式求解. 【解答】解:在等比数列{an}中,由a5=1,a8=8, 得,∴q=2. 故答案为:2. 5.在△ABC中,sinA:sinB:sinC=2:3:4,则cosC的值为 . 【考点】正弦定理;余弦定理. 【分析】由正弦定理可得,可设其三边分别为2k,3k,4k,再由余弦定理求得cosC的值. 【解答】解:在△ABC中,sinA:sinB:sinC=2:3:4,由正弦定理可得, 可设其三边分别为2k,3k,4k,由余弦定理可得 16k2=4k2+9k2﹣12k2cosC, 解方程可得cosC=, 故答案为:. 6.命题“∃x∈R,使x2﹣ax+1<0”是真命题,则a的取值范围是 (﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) . 【考点】特称命题. 【分析】若命题“∃x∈R,使x2﹣ax+1<0”是真命题,则函数y=x2﹣ax+1的图象与x轴有两个交点,故△=a2﹣4>0,解不等式可得答案. 【解答】解:若命题“∃x∈R,使x2﹣ax+1<0”是真命题, 则函数y=x2﹣ax+1的图象与x轴有两个交点, 故△=a2﹣4>0, 解得:a∈(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞), 故答案为:(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞). 7.已知向量=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ),且0<α<β<π,则+与﹣的夹角为 . 【考点】平面向量数量积的运算. 【分析】由已知得,求出(+)•(﹣)=0得答案. 【解答】解:∵=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ), ∴, 则(+)•(﹣)=, ∴+与﹣的夹角为. 故答案为:. 8.已知函数f(x)=ax3+bx+1且f(m)=6,则f(﹣m)= ﹣4 . 【考点】函数奇偶性的性质. 【分析】本题利用函数的奇偶性,得到函数解析式f(﹣x)与f(x)的关系,从面通过f(m)的值求出f(﹣m)的值,得到本题结论. 【解答】解:∵函数f(x)=ax3+bx+1, ∴f(﹣x)=a(﹣x)3+b(﹣x)+1=﹣ax3﹣bx+1, ∴f(﹣x)+f(x)=2, ∴f(﹣m)+f(m)=2. ∵f(m)=6, ∴f(﹣m)=﹣4. 故答案为:﹣4 9.已知直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ADC=90°,AD=2,BC=1,P是腰DC上的动点,则|+|的最小值为 3 . 【考点】平面向量数量积的运算. 【分析】由题意画出图形,把求|+|的最小值转化为求直角梯形ABCD的中位线长得答案. 【解答】解:如图, 以PA、PB为邻边作平行四边形PAQB,则=, 要使||取最小值,只需||取最小值, ∵E为AB的中点,故当PE⊥CD时,||取最小值, 这时PE为梯形的中位线, 即(|BC|+|AD|)=, 故=3. 故答案为:3. 10.若函数f(x)=k•cosx的图象过点P(,1),则该函数图象在P点处的切线倾斜角等于 . 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】把点P(,1)代入解析式求出k的值,由求导公式求出f′(x),由导数的几何意义求出切线的斜率,再由斜率与倾斜角的关系求出倾斜角. 【解答】解:因为f(x)=k•cosx的图象过点P(,1), 所以1=k•cos,解得k=2, 则f(x)=2cosx,所以f′(x)=﹣2sinx, 所以在点P(,1)处的切线斜率是﹣2sin=﹣, 则在P点处的切线倾斜角是, 故答案为:. 11.设函数y=sin(ϖx+)(0<x<π),当且仅当x=时,y取得最大值,则正数ϖ的值为 1 . 【考点】正弦函数的图象. 【分析】由条件利用正弦函数的最值,求得正数ω的值. 【解答】解:因为函数y=sin(ωx+)在x=处取得最大值, 所以ω+=2kπ+,k∈Z, 所以ω=12k+1,k∈Z; 又0<x<π时,当且仅当x=时y取得最大值; 所以正数ω的值为1. 故答案为:1. 12.已知函数f(x)对于任意的x∈R,都满足f(﹣x)=f(x),且对任意的a,b∈(﹣∞,0],当a≠b时,都有<0.若f(m+1)<f(2),则实数m的取值范围是 (﹣3,1) . 【考点】函数单调性的性质. 【分析】由题意可得函数f(x)为偶函数,在(﹣∞,0]上是减函数,故由不等式可得﹣2<m+1<2,由此求得m的范围. 【解答】解:由f(﹣x)=f(x),可得函数f(x)为偶函数. 再根据对任意的a,b∈(﹣∞,0],当a≠b时,都有<0,故函数在(﹣∞,0]上是减函数. 故由f(m+1)<f(2), 可得﹣2<m+1<2,解得﹣3<m<1, 故答案为:(﹣3,1). 13.设数列{an}为等差数列,数列{bn}为等比数列.若a1<a2,b1<b2,且bi=ai2(i=1,2,3),则数列{bn}的公比为 3+2 . 【考点】等比数列的性质. 【分析】设等差数列{an}的公差为d,可得d>0,由数列{bn}为等比数列,可得b22=b1•b3,代入化简可得a1和d的关系,分类讨论可得b1和b2,可得其公比. 【解答】解:设等差数列{an}的公差为d, 由a1<a2可得d>0, ∴b1=a12,b2=a22=(a1+d)2, b3=a32=(a1+2d)2, ∵数列{bn}为等比数列,∴b22=b1•b3, 即(a1+d)4=a12•(a1+2d)2, ∴(a1+d)2=a1•(a1+2d) ① 或(a1+d)2=﹣a1•(a1+2d),② 由①可得d=0与d>0矛盾,应舍去; 由②可得a1=d,或a1=d, 当a1=d时,可得b1=a12= b2=a22=(a1+d)2=,此时显然与b1<b2矛盾,舍去; 当a1=d时,可得b1=a12=, b2=(a1+d)2=, ∴数列{bn}的公比q==3+2, 综上可得数列{bn}的公比q=3+2, 故答案为:3+2 14.已知,是非零不共线的向量,设=+,定义点集M={K|=},当K1,K2∈M时,若对于任意的r≥2,不等式||≤c||恒成立,则实数c的最小值为 . 【考点】平面向量数量积的运算. 【分析】由=+,可得A,B,C共线,再由向量的数量积的几何意义可得KC为∠AKB的平分线,由角平分线的性质定理可得==r,可得K的轨迹为圆,求得圆的直径与AB的关系,即可得到所求最值. 【解答】解:由=+, 可得A,B,C共线, 由=, 可得||cos∠AKC=||cos∠BKC, 即有∠AKC=∠BKC, 则KC为∠AKB的平分线, 由角平分线的性质定理可得==r, 即有K的轨迹为圆心在AB上的圆, 由|K1A|=r|K1B|,可得|K1B|=, 由|K2A|=r|K2B|,可得|K2B|=, 可得|K1K2|=+=|AB| =|AB|, 由r﹣在r≥2递增,可得r﹣≥2﹣=, 即有|K1K2|≤|AB|, 即≤,由题意可得c≥, 故c的最小值为. 故答案为:. 二、解答题(本大题6小题,共90分) 15.已知集合A={x|3≤3x≤27},B={x|log2x>1}. (1)求(∁RB)∪A; (2)已知集合C={x|1<x<a},若 C⊆A,求实数a的取值范围. 【考点】集合的包含关系判断及应用;交、并、补集的混合运算. 【分析】(1)解指数不等式我们可以求出集合A,解对数不等式,我们可以求集合B,再由集合补集的运算规则,求出CRB,进而由并集的运算法则,即可求出(CRB)∪A; (2)由(1)中集合A,结合集合C={x|1<x<a},我们分C=∅和C≠∅两种情况,分别求出对应的实数a的取值,最后综合讨论结果,即可得到答案. 【解答】解:(1)A={x|3≤3x≤27}={x|1≤x≤3}… B={x|log2x>1}={x|x>2}… (CRB)∪A={x|x≤2}∪{x|1≤x≤3}={x|x≤3}… (2)当a≤1时,C=∅,此时C⊆A… 当a>1时,C⊆A,则1<a≤3… 综上所述,a的取值范围是(﹣∞,3]… 16.已知函数f(x)=. (1)证明函数f(x)在(﹣1,+∞)上为单调递增函数; (2)若x∈[0,2],求函数f(x)的值域. 【考点】利用导数研究函数的单调性;函数的值域;函数单调性的判断与证明. 【分析】(1)证法一:设x1,x2是区间(﹣1,+∞)上的两个任意实数,且x1<x2,作差判断f(x1),f(x2)的大小,可得绪论 证法二:求导,根据x∈(﹣1,+∞)时,f′(x)>0恒成立,可得:函数f(x)在(﹣1,+∞)上为单调递增函数; (2)根据(1)中函数的单调性,求出函数的最值,进而可得函数的值域. 【解答】(本题满分14分) (1)证法一:. 设x1,x2是区间(﹣1,+∞)上的两个任意实数,且x1<x2,… 于是=.… 因为x2>x1>﹣1,所以x1+1>0,x2+1>0,x2﹣x1>0, 所以f(x2)﹣f(x1)>0,所以f(x1)<f(x2),… 所以函数f(x)在(﹣1,+∞)上为单调增函数.… 证法二:∵f(x)=. ∴f′(x)=. 当x∈(﹣1,+∞)时, f′(x)>0恒成立, 故函数f(x)在(﹣1,+∞)上为单调递增函数;… (2)由(1)可知,函数在[0,2]上为单调增函数,… 于是,当x∈[0,2]时,f(x)min=f(0)=1,….… 所以,当x∈[0,2]时,函数f(x)的值域为.… 17.在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),B(0,2),C(cosα,sinα). (1)若,且α∈(0,π),求角α的值; (2)若,求的值. 【考点】同角三角函数基本关系的运用;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角. 【分析】(1)求得 和 的坐标,再根据以及α∈(0,π),求得tanα 的值可得α 的值. (2)由,求得 sinα+cosα=,平方可得2sinαcosα=﹣,再根据=2sinαcosα,求得结果. 【解答】解:(1)由题意可得 =(cosα﹣2,sinα),=(cosα,sinα﹣2), ∵,∴(cosα﹣2)2+sin2α=cos2α+(sinα﹣2)2,且α∈(0,π). 整理可得tanα=1,α=. (2)若,则 (cosα﹣2)cosα+sinα(sinα﹣2)=, 化简得 sinα+cosα=,平方可得 1+2sinαcosα=,2sinαcosα=﹣, ∴==2sinαcosα=﹣. 18.提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况,在一般情况下,大桥上的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数,当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明:当20≤x≤200时,车流速度v是车流密度x的一次函数. (Ⅰ)当0≤x≤200时,求函数v(x)的表达式; (Ⅱ)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观测点的车辆数,单位:辆/小时)f(x)=x•v(x)可以达到最大,并求出最大值.(精确到1辆/小时). 【考点】函数模型的选择与应用;基本不等式在最值问题中的应用. 【分析】(Ⅰ)根据题意,函数v(x)表达式为分段函数的形式,关键在于求函数v(x)在20≤x≤200时的表达式,根据一次函数表达式的形式,用待定系数法可求得; (Ⅱ)先在区间(0,20]上,函数f(x)为增函数,得最大值为f(20)=1200,然后在区间[20,200]上用基本不等式求出函数f(x)的最大值,用基本不等式取等号的条件求出相应的x值,两个区间内较大的最大值即为函数在区间(0,200]上的最大值. 【解答】解:(Ⅰ) 由题意:当0≤x≤20时,v(x)=60;当20<x≤200时,设v(x)=ax+b 再由已知得,解得 故函数v(x)的表达式为. (Ⅱ)依题并由(Ⅰ)可得 当0≤x<20时,f(x)为增函数,故当x=20时,其最大值为60×20=1200 当20≤x≤200时, 当且仅当x=200﹣x,即x=100时,等号成立. 所以,当x=100时,f(x)在区间(20,200]上取得最大值. 综上所述,当x=100时,f(x)在区间[0,200]上取得最大值为, 即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为3333辆/小时. 答:(Ⅰ) 函数v(x)的表达式 (Ⅱ) 当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大值,最大值约为3333辆/小时. 19.设常数a≥0,函数f(x)=x﹣ln2x+2alnx﹣1 (1)令g(x)=xf'(x)(x>0),求g(x)的最小值,并比较g(x)的最小值与0的大小; (2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数; (3)求证:当x>1时,恒有x>ln2x﹣2alnx+1. 【考点】复合函数的单调性;函数的最值及其几何意义;函数恒成立问题;简单复合函数的导数;利用导数研究函数的单调性. 【分析】(1)依题意求出g(x)的表示式,用导数研究其单调性求出其最小值再与0比较; (2)利用(1)的结论进行证明,判断时要求注意研究的区间是(0,+∞)这一特征; (3)由(2)的结论知只须证明f(1)非负即可. 【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=x﹣(lnx)(lnx)+2alnx﹣1,x∈(0,+∞) ∴,=, ∴g(x)=xf'(x)=x﹣2lnx+2a,x∈(0,+∞) ∴,令g'(x)=0,得x=2, 列表如下: ∴g(x)在x=2处取得极小值g(2)=2﹣2ln2+2a, 即g(x)的最小值为g(2)=2﹣2ln2+2a.g(2)=2(1﹣ln2)+2a, ∵ln2<1,∴1﹣ln2>0,又a≥0, ∴g(2)>0 证明(Ⅱ)由(Ⅰ)知,g(x)的最小值是正数, ∴对一切x∈(0,+∞),恒有g(x)=xf'(x)>0 从而当x>0时,恒有f'(x)>0 故f(x)在(0,+∞)上是增函数 证明(Ⅲ)由(Ⅱ)知:f(x)在(0,+∞)上是增函数, ∴当x>1时,f(x)>f(1) 又f(1)=1﹣ln21+2aln1﹣1=0 ∴f(x)>0,即x﹣1﹣ln2x+2alnx>0 ∴x>ln2x﹣2alnx+1 故当x>1时,恒有x>ln2x﹣2alnx+1 20.设数列{an}的各项均为正数.若对任意的n∈N*,存在k∈N*,使得an+k2=an•an+2k成立,则称数列{an}为“Jk型”数列. (1)若数列{an}是“J2型”数列,且a2=8,a8=1,求a2n; (2)若数列{an}既是“J3型”数列,又是“J4型”数列,证明:数列{an}是等比数列. 【考点】数列递推式;等比关系的确定. 【分析】(1)利用数列{an}是“J2”型数列,可得数列{an}的奇数项、偶数项分别组成等比数列,根据a2=8,a8=1,求出数列的公比,即可得到通项; (2)由题设知,当n≥8时,an﹣6,an﹣3,an,an+3,an+6成等比数列;an﹣6,an﹣2,an+2,an+6也成等比数列,可得,进而可得,对任意n≥2都成立,由此可得数列{an}为等比数列. 【解答】解:(1)∵数列{an}是“J2”型数列, ∴=an•an+4 ∴数列{an}的奇数项、偶数项分别组成等比数列 设偶数项组成的等比数列的公比为q, ∵a2=8,a8=1,∴,∴q= ∴a2n=8×=24﹣n; (2)由题设知,当n≥8时,an﹣6,an﹣3,an,an+3,an+6成等比数列;an﹣6,an﹣2,an+2,an+6也成等比数列. 从而当n≥8时,an2=an﹣3an+3=an﹣6an+6,(*)且an﹣6an+6=an﹣2an+2. 所以当n≥8时,an2=an﹣2an+2,即 于是当n≥9时,an﹣3,an﹣1,an+1,an+3成等比数列,从而an﹣3an+3=an﹣1an+1,故由(*)式知an2=an﹣1an+1, 即. 当n≥9时,设,当2≤m≤9时,m+6≥8,从而由(*)式知am+62=amam+12, 故am+72=am+1am+13,从而, 于是. 因此对任意n≥2都成立. 因为,所以, 于是. 故数列{an}为等比数列. 2016年12月1日查看更多