1、第 1 页(共 20 页)2017 届 浙江省绍兴市诸暨中学高三(上)期中数学试卷一、选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.1设集合 A=x|x2x20,B=0,1,2,则 A B=( )A0 B1 C0,1,2 D0,12ABC 中, “ ”是“ ”的( )条件A充要条件 B必要不充分C充分不必要 D既不充分也不必要3已知 , ,则向量 在向量 方向上的投影为( )A B C D4设等差数列a n的前 n 项和为 Sn,且满足 S20150,S 20160,若对任意正整数 n,都有|a n|a k|,则 k 的值为( )A1006 B1007 C1008 D10095f
2、(x )=Acos(x+ ) ( A,0)的图象如图所示,为得到 g(x)=Asin( x+ )的图象,可以将 f(x )的图象( )A向右平移 个单位长度 B向右平移 个单位长度C向左平移 个单位长度 D向左平移 个单位长度6偶函数 f(x)在 x0 时,函数 f(x )=x 2+ax+b,则 f(x )的图象大致是( )A B C D第 2 页(共 20 页)7点 P 是ABC 内一点,且 ,则ABP 与ABC 的面积之比是( )A1 :5 B1:2 C2:5 D1:38已知函数 f(x)= (a0,且 a1)在 R 上单调递减,且关于 x 的方程|f( x)|=2x 恰好有两个不相等的实
3、数解,则 a 的取值范围是( )A (0 , B , C , D , ) 二、填空题:本大题共 7 小题,9-12 题:每小题 6 分,13-15 题:每小题 6 分,共 36 分.9 (6 分)已知角 的终边过点(4, 3) ,则 tan= ,= 10 (6 分)已知 loga2=m,log a3=n,其中 a0 且 a1,则 am+2n= ,用m,n 表示 log43 为 11 (6 分)在数列a n中, a1=2,a 2=10,且 ,则 a4= ,数列a n的前 2016 项和为 12 (6 分)若 f(x )是定义在 R 上的奇函数,且 x0 时,f (x)=x 2,则 x0时,f(
4、x)= ,若对任意的 xt,t+2,f(x +t)2f (x)恒成立,则实数t 的取值范围是 13 (4 分) = 14 (4 分)已知平面向量 且 与 的夹角为 150,则(t R)的取值范围是 第 3 页(共 20 页)15 (4 分)已知函数 ,任意的 tR,记函数 f(x )在区间t,t+1上的最大值为 M(t ) ,最小值为 m(t ) ,则函数 h(t )=M(t)m( t)的值域为 三、解答题:本大题共 5 小题,共 74 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16 (14 分)ABC 中,内角 A,B ,C 的对边分别为 a,b ,c ,且cos2A=3cos(B+C )
5、+1()求角 A 的大小;()若 cosBcosC= ,且ABC 的面积为 2 ,求 a17 (15 分)已知a n为公差不为零的等差数列,首项 a1=a,a n的部分项 、 恰为等比数列,且 k1=1,k 2=5,k 3=17(1)求数列a n的通项公式 an(用 a 表示) ;(2)设数列k n的前 n 项和为 Sn,求 Sn18 (15 分)已知二次函数 f(x )=ax 2+bx+c,其中常数 a,b,cR(1)若 f(3)=f(1)= 5,且 f(x )的最大值是 3,求函数 f(x)的解析式;(2)a=1,若对任意的 x1,x 21,1,有|f(x 1)f(x 2)|4,求 b 的
6、取值范围19 (15 分)已知函数 f( x)=lnx ax2+x,a R(1)当 a=1 时,求函数 y=f(x)在点(1,f (1) )处的切线方程;(2)求函数 f(x)的单调区间;(3)是否存在实数 a,使得函数 f(x )的极值大于 0?若存在,求 a 的取值范围;若不存在,请说明理由20 (15 分)数列a n满足 a1=2, 第 4 页(共 20 页)(1)设 ,求数列b n的通项公式;(2)设 ,数列c n的前 n 项和为 Sn,求出 Sn 并由此证明:第 5 页(共 20 页)2017 届浙江省绍兴市诸暨中学高三(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共 8 小
7、题,每小题 5 分,共 40 分.1设集合 A=x|x2x20,B=0,1,2,则 A B=( )A0 B1 C0,1,2 D0,1【分析】求出 A 中不等式的解集确定出 A,找出 A 与 B 的交集即可【解答】解:由 A 中不等式变形得:(x 2) (x+1)0 ,解得:1x2,即 A=( 1,2 ) ,B=0,1,2,AB=0,1,故选:D【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键2ABC 中, “ ”是“ ”的( )条件A充要条件 B必要不充分C充分不必要 D既不充分也不必要【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可【解答】解:在三角形中若 ,则 A,则, “
8、 ”是“ ”的充要条件,故选:A【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据三角函数的公式是解决本题的关键3已知 , ,则向量 在向量 方向上的投影第 6 页(共 20 页)为( )A B C D【分析】先根据向量的垂直得到 = ,再根据投影的定义即可求出【解答】解: , ,(2 + ) ( 2 )=2 3 2 =0, = ,向量 在向量 方向上的投影为 = ,故选:A【点评】本题考查了向量的数量积的运算和向量的投影的定义,属于基础题/4设等差数列a n的前 n 项和为 Sn,且满足 S20150,S 20160,若对任意正整数 n,都有|a n|a k|,则 k 的值为( )A1006
9、 B1007 C1008 D1009【分析】等差数列a n的前 n 项和为 Sn,且满足 S20150,S 20160,利用求和公式可得:=2015a10080, =1008(a 1008+a1009)0,可得 a10080, a10090,即可得出【解答】解:等差数列a n的前 n 项和为 Sn,且满足 S20150,S 20160, =2015a10080, =1008(a 1008+a1009)0,a 10080, a10090,对任意正整数 n,都有|a n|a k|,则 k=1008故选:C【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力
10、,属于中档题第 7 页(共 20 页)5 (2016平果县模拟)f(x)=Acos (x +) (A , 0)的图象如图所示,为得到 g(x )=Asin(x+ )的图象,可以将 f(x)的图象( )A向右平移 个单位长度 B向右平移 个单位长度C向左平移 个单位长度 D向左平移 个单位长度【分析】由函数的最值求出 A,由周期求出 ,由五点法作图求出 的值,可得函数 f(x )的解析式再根据函数 y=Asin(x +)的图象变换规律,得出结论【解答】解:由题意可得 A=1, T= = ,解得 =2,f( x)=Acos(x+)=cos (2x+) 再由五点法作图可得 2 += ,= ,f( x
11、)=cos(2x )=cos2 (x ) ,g( x)= sin(2x+ )=cos(2x+ + )=cos2 (x+ ) ,而 ( )= ,故将 f( x)的图象向左平移 个单位长度,即可得到函数 g(x )的图象,故选:D【点评】本题主要考查由函数 y=Asin(x+ )的部分图象求解析式,函数y=Asin(x+)的图象变换规律,属于中档题6偶函数 f(x)在 x0 时,函数 f(x )=x 2+ax+b,则 f(x )的图象大致是( )A B C D第 8 页(共 20 页)【分析】函数 f(x)是偶函数,图象关于 y 轴对称,排除 A,C ;在 x0 时,函数 f(x)=x 2+ax+
12、b,原函数为三次函数,最多两个极值点,排除 D,即可得出结论【解答】解:函数 f(x)是偶函数,图象关于 y 轴对称,排除 A,C ;在 x0 时,函数 f(x )=x 2+ax+b,原函数为三次函数,最多两个极值点,排除D,故选 B【点评】本题考查函数的图象与性质,考查导数知识的运用,属于中档题7点 P 是ABC 内一点,且 ,则ABP 与ABC 的面积之比是( )A1 :5 B1:2 C2:5 D1:3【分析】可延长 PB 到 B,延长 PC 到 C,并分别使 PB=2PB,PC=3PC ,从而根据条件便得到 = ,这便说明 P 为ABC 的重心这便得到三角形 PAB,三角形 PBC,及三
13、角形 PCA 的面积都相等,设为 S,从而会得到 SABC=S,这样便可求出ABP 与ABC 的面积之比【解答】解:如图,延长 PB 至 PB,使 PB=2PB,延长 PC 至 PC,使 PC=3PC,并连接 AB,BC,CA,则: =P 是 ABC 的重心;PAB,PBC ,PCA 三个三角形的面积相等,记为 S;S APB = , SAPC = ,S BPC = ,S ABC =S,S ABP :S ABC =1:2故选 B第 9 页(共 20 页)【点评】考查向量数乘的几何意义,三角形重心和三顶点构成向量的和为零向量,以及三角形的面积公式8 (2016天津)已知函数 f(x)= (a 0
14、,且 a1)在 R 上单调递减,且关于 x 的方程|f(x)|=2 x 恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( )A (0 , B , C , D , ) 【分析】利用函数是减函数,根据对数的图象和性质判断出 a 的大致范围,再根据 f( x)为减函数,得到不等式组,利用函数的图象,方程的解的个数,推出 a 的范围【解答】解:y=loga(x+1)+1 在0,+)递减,则 0a 1,函数 f( x)在 R 上单调递减,则:;解得, ;由图象可知,在0,+)上,|f(x )|=2x 有且仅有一个解,故在(,0)上,|f(x)|=2 x 同样有且仅有一个解,当 3a2 即 a 时,联立|x
15、 2+(4a3)x+3a|=2 x,第 10 页(共 20 页)则= ( 4a2) 24(3a 2)=0,解得 a= 或 1(舍去) ,当 13a 2 时,由图象可知,符合条件,综上:a 的取值范围为 , ,故选:C【点评】本题考查了方程的解个数问题,以及参数的取值范围,考查了学生的分析问题,解决问题的能力,以及数形结合的思想,属于中档题二、填空题:本大题共 7 小题,9-12 题:每小题 6 分,13-15 题:每小题 6 分,共 36 分.9 (6 分)已知角 的终边过点(4, 3) ,则 tan= ,= 8 【分析】直接利用任意角的三角函数的定义即可求解 tan,利用诱导公式,同角三角函
16、数基本关系式化简所求即可 计算得解【解答】解:角 终边上一点 P(4,3) ,由三角函数的定义可得 tan= , = = =8,故答案为: ,8【点评】本题考查任意角的三角函数的定义,诱导公式,同角三角函数基本关系式在三角函数化简求值中的应用,属于基本知识的考查第 11 页(共 20 页)10 (6 分) (2015 秋 宁波期末)已知 loga2=m,log a3=n,其中 a0 且 a1,则 am+2n= 18 ,用 m,n 表示 log43 为 【分析】直接利用对数式与指数式的互化,化简求解即可【解答】解:log a2=m,log a3=n,其中 a0 且 a 1,可得:a m=2,a
17、n=3,则am+2n=232=18log43= = 故答案为: 【点评】本题考查对数的运算法则的应用,函数的简单性质的应用11 (6 分)在数列a n中, a1=2,a 2=10,且 ,则 a4= 2 ,数列a n的前 2016 项和为 0 【分析】a 1=2,a 2=10,且 ,可得 a3=a2a1=102=8,同理可得:a 4=2,a 5=10,a 6=8,a 7=2,a n+6=an即可得出【解答】解:a 1=2,a 2=10,且 ,a 3=a2a1=102=8,同理可得:a 4=810=2,a 5=10,a 6=8,a 7=2,a 8=10,a n+6=an则 a4=2,数列a n的前
18、 2016 项和=(a 1+a2+a6)336=(2+10+82 108)=0故答案为:2,0【点评】本题考查了数列递推关系、数列的周期性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题12 (6 分)若 f(x )是定义在 R 上的奇函数,且 x0 时,f (x)=x 2,则 x0第 12 页(共 20 页)时,f( x)= x 2 ,若对任意的 xt,t +2,f(x+t )2f(x)恒成立,则实数 t 的取值范围是 , +) 【分析】由当 x0 时,f(x)=x 2,函数是奇函数,可得当 x0 时,f (x)=x2,从而 f(x)在 R 上是单调递增函数,且满足 2f(x)=f( x) ,再根据不
19、等式 f( x+t)2f(x)=f( x)在t ,t+2恒成立,可得 x+t x 在t ,t+2恒成立,即可得出答案【解答】解:f(x)是定义在 R 上的奇函数,且当 x0 时,f (x)=x 2当 x0,有x0,f(x )=( x) 2,f (x )=x 2,即 f(x)=x 2,f( x)= ,f( x)在 R 上是单调递增函数,且满足 2f(x)=f( x) ,f(x+t) 2f(x)=f( x) ,又函数在定义域 R 上是增函数故问题等价于当 x 属于t,t+2时 x+t x 恒成立( 1)x t0 恒成立,令 g( x)= ( 1)xt ,g( x) max=g( t+2)0解得 t
20、 t 的取值范围 t ,故答案为:x 2; ,+ ) 【点评】本题考查了函数恒成立问题及函数的奇偶性,难度适中,关键是掌握函数的单调性与奇偶性13 (4 分) (2012华龙区校级模拟) = 4 第 13 页(共 20 页)【分析】切化弦后通分,利用二倍角的正弦与两角差的正弦即可化简求值【解答】解:原式= = =4 故答案为:4 【点评】本题考查三角函数的化简求值,着重考查用二倍角的正弦与两角差的正弦的应用,属于中档题14 (4 分)已知平面向量 且 与 的夹角为 150,则(t R)的取值范围是 ,+) 【分析】设 = , = ,则 = ,OAB 为等腰三角形,且AOB=120,OAB=OB
21、A=30 ,求得 = cos120= ,再根据 = ,利用二次函数的性质求得它的范围【解答】解:平面向量 且 与 的夹角为 150,如图,设 = , = ,则 = ,OAB 为等腰三角形,且AOB=120,OAB=OBA=30 , = cos120= , = = = = ,故答案为: ,+) 第 14 页(共 20 页)【点评】本题考查了向量的夹角、直角三角形的边角关系、向量共线定理,考查了推理能力与计算能力,属于中档题15 (4 分)已知函数 ,任意的 tR,记函数 f(x )在区间t,t+1上的最大值为 M(t ) ,最小值为 m(t ) ,则函数 h(t )=M(t)m( t)的值域为
22、【分析】利用正弦函数的周期公式可得其周期 T=4,区间t,t +1的长度为T,利用正弦函数的图象与性质,可求得函数 h(t)=M(t)m(t )的值域【解答】解: =sin x,其周期 T=4,区间t ,t+1的长度为 T,又 f(x)在区间t,t +1上的最大值为 Mt,最小值为 mt,由正弦函数的图象与性质可知,当 x4k+ ,4k+ 时,h (t)=M(t ) m(t ) ,取得最小值 1 ;当 x4k+ ,4k+ 时,h(t)=M (t ) m(t)取得最大值 ( )= ;函数 h(t)的值域为 第 15 页(共 20 页)故答案为 【点评】本题考查正弦函数的周期性、单调性与最值,考查
23、分析问题,解决问题的能力,属于中档题三、解答题:本大题共 5 小题,共 74 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16 (14 分) (2015宁波模拟)ABC 中,内角 A,B ,C 的对边分别为a, b,c ,且 cos2A=3cos( B+C)+1()求角 A 的大小;()若 cosBcosC= ,且ABC 的面积为 2 ,求 a【分析】 ()根据余弦函数的倍角公式,进行化简即可求角 A 的大小;()根据余弦定理以及三角形的面积公式进行化简求解即可【解答】解:()由 cos2A=3cos(B +C)+1 得, 2cos2A+3cosA2=0,即(2cosA 1) (cosA +2
24、)=0,所以,cosA= 或 cosA=2(舍去) ,因为 A 为三角形内角,所以 A= ()由()知 cosA=cos(B+C)= ,则 cosBcosCsinBsinC= ;由 cosBcosC= ,得 sinBsinC= ,由正弦定理,有 ,即 b= ,c= ,由三角形的面积公式,得 S= = = ,即 =2 ,第 16 页(共 20 页)解得 a=4【点评】本题主要考查解三角形的应用,利用正弦定理和余弦定理是解决本题的关键17 (15 分)已知a n为公差不为零的等差数列,首项 a1=a,a n的部分项 、 恰为等比数列,且 k1=1,k 2=5,k 3=17(1)求数列a n的通项公
25、式 an(用 a 表示) ;(2)设数列k n的前 n 项和为 Sn,求 Sn【分析】 (1)利用等差数列与等比数列的通项公式即可得出(2)利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出【解答】解:(1)设等差数列的公差为 d,据题有: ,即(a +4d) 2=a(a+16d) ,16d 2=8ad, d0, ,从而 (2)设等比数列的公比为 q,则 ,故 ,另一方面, ,所以 ,a0, , 【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式、数列递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题18 (15 分)已知二次函数 f(x )=ax 2+bx+c,其中常数 a,b,cR(1)若 f(3
26、)=f(1)= 5,且 f(x )的最大值是 3,求函数 f(x)的解析式;(2)a=1,若对任意的 x1,x 21,1,有|f(x 1)f(x 2)|4,求 b 的取值范围【分析】 (1)结合题意得到关于 a,b,c 的方程组,解出即可;第 17 页(共 20 页)(2)若对任意的 x1,x 21,1,有|f(x 1) f(x 2)|4,f(x) maxf(x)min4 ,结合二次函数的图象和性质分类讨论,可得实数 b 的取值范围【解答】解:(1)由题意得: ,解得:a=2,b=4,c=1,f( x)= 2x2+4x+1;(2)函数 f(x)=x 2+bx+c 对任意的 x1,x 21,1,
27、有|f(x 1)f(x 2)|4 恒成立,即 f(x) maxf(x) min4,记 f(x) maxf(x) min=M,则 M4当| |1,即|b|2 时,M=|f(1) f( 1)|=|2b|4,与 M4 矛盾;当| |1,即|b|2 时,M=maxf (1) ,f( 1)f( )=f( )= (1+ ) 24,解得:|b|2,即2 b2 ,综上,b 的取值范围为2b2【点评】本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解答的关键19 (15 分)已知函数 f( x)=lnx ax2+x,a R(1)当 a=1 时,求函数 y=f(x)在点(1,f (1) )处
28、的切线方程;(2)求函数 f(x)的单调区间;(3)是否存在实数 a,使得函数 f(x )的极值大于 0?若存在,求 a 的取值范围;若不存在,请说明理由第 18 页(共 20 页)【分析】 (1)求出函数的导数,计算 f(1) ,f (1)的值,求出切线方程即可;(2)求出函数的导数,然后对 a 分 a=0,a0,与 a0 分类讨论,利用f(x )0,与 f(x) 0 可得其递增区间与递减区间;(3)由(2)可知,当 a0,函数取到极大值,此时 f(x)=0 有两个不等的根,即 lnx= ax2x 有两个不等的根构造函数 y=lnx 与 y= ax2x,则两个图象有两个不同的交点,从而可求
29、a 的取值范围【解答】解:(1)a=1 时,f (x)=lnx x2+x,f(x)= x+1,f(1)= ,f(1)=1,故切线方程是:y =x1,整理得:y=x ;(2)f(x )=lnx ax2+x,a R,f(x )= ax+1= (x 0) ,当 a=0 时,f(x )0,故 f(x )在(0,+)上单调递增;当 a0 时,由于 x0,故 ax20,于是ax 2+x+10,f(x)0,故 f(x)在(0,+)上单调递增;当 a0 时,f(x)0 得,0x ,即 f(x)在(0, )上单调递增;由 f(x)0 得,x ,即 f(x )在( ,+)上单调递减;(3)由(2)可知,当 a0,
30、x= 时函数取到极大值,x0 ,f(x)0,x + ,f(x )0,f( x)=0 有两个不等的根,即 f(x)=lnx ax2+x=0 有两个不等的根,即 lnx= ax2x 有两个不等的根,构造函数 y=lnx 与 y= ax2x,则两个图象有两个不同的交点;第 19 页(共 20 页)y=lnx 过(1,0) ,y= ax2x 的对称轴为直线 x= ,顶点坐标为( , ) ,解得 a2,0a2 【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,利用导数研究函数的极值,突出分类讨论思想与转化思想的渗透与应用,属于难题,第三问把有正的极大值的问题转化为图象开口向下与 X 轴有两个交点,思路巧妙,学习
31、中值得借鉴20 (15 分) (2013南开区模拟)数列a n满足 a1=2,(1)设 ,求数列b n的通项公式;(2)设 ,数列c n的前 n 项和为 Sn,求出 Sn 并由此证明:【分析】 (1)利用数列递推式,结合条件,可得 bn+1bn= ,利用叠加法,可求数列b n的通项公式;(2)确定数列的通项,利用叠加法求和,利用数列的单调性,即可得到结论【解答】解:(1) , =b n+1bn=第 20 页(共 20 页)b n=b1+(b 2b1)+ +(b nbn1)= ,a 1=2,b 1=1b n= ;(2)由(1)知,a n= , , = S n= = = 得到递减, = ,即 【点评】本题考查数列的通项与求和,考查叠加法的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题