2015 学年第一学期期中杭州地区七校联考 高三年级数学(理) 试 题
考生须知: 1.本卷满分 150 分,考试时间 120 分钟; 2.答题前,在答题卷密封区内填写班级、学号和姓名;座位号写在指定位置; 3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效; 4.考试结束后,只需上交答题卷。 一. 选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 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、已知全集 U ? R , M ? x ? 2 ? x ? 2} , N ? x x ? 1 } ,那么 M ? N ? ( ▲ ) A. x ? 2 ? x ? 1 } 2、函数 f ? x ? ? x ? cos ?
3
?
?
?
B. x ? 2 ? x ? 1 }
?
C. x x ? ?2}
?
D . x x ? 2}
?
?? ? ? x ? ? 1 ,若 f ? a ? ? 2 , 则 f ? ?a ? 的值为( ▲ ) ?2 ?
C. ?1 ”是“ sin A ? D. ?2
A. 3
B. 0
3、在 ?ABC 中, “A? A.充分不必要条件
x
?
3
3 ”的( ▲ ) 2
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
B.必要不充分条件
?x
4、若函数 f ? x ? ? ka ? a (a ? 0且a ? 1) 在 R 上既是奇函数又是增函数, 则函数 g ? x ? ? loga ? x ? k ? 的图像是( ▲ )
5 、已知函数 y ? 4 sin(2x ?
?
? 7? ? ), x ? ?0, ? 的图像与直线 y ? m 有三个交点,其横坐标分别为 6 ? 6 ?
x1 , x2 , x3 ? x1 ? x2 ? x3 ? ,那么 x1 ? 2 x2 ? x3 的值是( ▲ )
A.
3? 4
B.
4? 3
C.
5? 3
·1·
D.
3? 2
6、在 ?ABC 中, a, b, c 分别为角 A, B, C 的对边,且 cos 2B ? cos B ? cos ?C ? A? ? 1 , 则( ▲ ) A. a, b, c 成等比数列 C. a, c, b 成等比数列 B. a, b, c 成等差数列 D. a, c, b 成等差数列
2
7、已知点 A、B、C 为直线 l 上不同的三点,点 O ? l ,实数 x 满足关系式 x OA ? 2 xOB ? OC ? 0 , 则下列结论中正确的个数有( ▲ ) ①. OB ? OA ? OC ? 0 ④. x 的值有两个 A. 1 个 B. 2 个
??? ?
??? ? ??? ?
??? ?2 ??? ? ??? ?
②. OB ? OA ? OC ? 0 ⑤.点 B 是线段 AC 的中点 C. 3 个
2
??? ?2 ??? ? ??? ?
③. x 的值有且只有一个
D. 4 个
2 Sn ? ma12 对任意等差数列 ?an ? 及任意正整数 n 都 2 n
8、记数列 ?an ? 的前 n 项和为 Sn ,若不等式 an ? 成立,则实数 m 的最大值为( A. ▲ ) C.
1 2
B.
1 3
1 4
D.
1 5
二. 填空题:本大题共 7 小题,多空题每题 6 分,单空题每题 5 分,共 38 分。 9、计算: log 2
2 ? 2
▲
,2
log 2 3? log 4 3
?
▲
.
10、记公差 d 不为 0 的等差数列 {an } 的前 n 项和为 Sn , S3 ? 9, a3 , a5 , a8 成等比数列, 则公差 d = ▲ ;数列 {an } 的前 n 项和为 Sn = ▲ ;
? 3x ? y ? 0 ? ? 11、已知点 A(3, 3) , O 为坐标原点,点 P ( x, y ) 满足 ? x ? 3 y ? 2 ? 0 , ? y?0 ? ?
则满足条件点 P 所形成的平面区域的面积为 ▲ ▲ 。 ,
??? ? ??? ? 则 OP 在 OA 方向上的投影的最大值是
12 、 已 知 函 数 f ( x ? 1) 是 偶 函 数 , 且 满 足 f ? x ? 1? ?
1 , 当 2 ? x2 ? x1 ? 1 时 , f ? x?
[ f ( x2 ) ? f ( x1 ) ]x( 2 ? x1 ) ? 0 恒成立,设 a ? f (?2016) , b ? f (2015) , c ? f (? ) ,则 a ,b ,
·2·
c 的大小关系为
▲
。
13、设 ?ABC 的三个内角 A, B, C 所对边分别为 a, b, c ,三角形的面积为 S , 若 S ? a 2 ? (b ? c) 2 ,则
sin A = 1 ? cos A
▲
。
14、在等腰梯形 ABCD 中,已知 AB 平行 CD , AB ? 2, BC ? 1, ?ABC ? 60? , 动点 E 和 F 分别在线段 BC 和 DC 上,且 BE ? ? BC , DF ? 则 AE ? AF 的最小值为
??? ?
??? ? ????
1 ???? DC , 9?
??? ? ??? ?
▲
。
15、已知函数 f ? x ? 定义域为 R ,若存在常数 M ,使 | f ? x ? |? M | x | 对一切实数均成立, 则称 f ? x ? 为 F 函数,给出下列函数:
0
① f ? x ? ? 0 ;② f ? x ? ? x2 ;③ f ? x ? ? sin x ? cos x ;④ f ? x ? ?
x ; x ? x ?1
2
⑤ f ? x ? 是定义域在 R 上的奇函数,且满足对一切实数均有 | f ? x1 ? ? f ? x2 ? |?| x1 ? x2 | 。 其中是 F 函数的序号为
0
▲
。 (少选或多选一律不给分)
三. 解答题:本大题共 5 题,共 73 分。解答应写出相应文字说明,证明过程或演算步骤。 16、 (本题满分 14 分) 在 ?ABC 中,角 A, B, C 所对边分别为 a, b, c ,且 (I)、求角 A 的值; (II)、若 a ? 10, b ? c ? 5 时,求 ?ABC 的面积。 17、 (本题满分 14 分)
sin B sin C cos B , , 成等差数列 sin A sin A cos A
n x? 已 知 向 量 a ? ?s i ?
?
c?o xs
? s i? n b ?, x
?
?
? , ?x s i?n x
c o, ? s设 x函 , 2数 3 c o s
?
f
? x ??
? ? ?1 ? a ? ? b ?的图像关于直线 x ? ? 对称,其中 ? , ? 为常数,且 ? ? ? ,1? 。 ?2 ?
(I)、求函数 f ? x ? 的最小正周期及单调减区间; (II)、若 y ? f ?x ? 的图像经过点 ? 求实数 t 的取值范围。
·3·
? ?? ? ? 3? ? ? , 0 ? ,若集合 A ? ? x f ? x ? ? t , x ? ?0, ? ? 仅有一个元素, ?5 ? ? 5 ?? ?
18、 (本题满分 14 分) 在平行四边形 ABCD 中, M , N 分别是线段 AB, BC 的中点,且 DM ? 1, DN ? 2,
?MDN ?
?
3
;
(I)、试用向量 AB, AD 表示向量 DM , DN ; (II)、求 AB , AD ; (III)、设 O 为 ?ADM 的重心(三角形三条中线的交点) ,若 AO ? xAD ? yAM , 求 x, y 的值。
??? ? ????
???? ? ????
??? ? ????
????
????
???? ?
19、 (本题满分 15 分) 已知等比数列 ?an ? 的公比为 q ? 0 ? q ? 1? ,且 a2 ? a5 ? (I) 、求数列 ?an ? 的通项公式; (II) 、若 bn ? an ? ? log2 an ? ,求 bn 的前 n 项和 Tn ; (III) 、设该等比数列 ?an ? 的前 n 项和为 Sn ,正整数 m, n 满足 求出所有符合条件的 m, n 的值. 20、 (本题满分 15 分)
2 ? ? x ? ax ? 1, x ? a 已知函数 f ? x ? ? ? x x ?a ? ?4 ? 4 ? 2 , x ? a
9 1 , a3a4 ? . 8 8
Sn ? m 1 ? , S n ?1 ? m 2
(I) 、若 x ? a 时, f ? x ? ? 1 恒成立,求实数 a 的取值范围; (II) 、若 a ? ?4 时,函数 f ? x ? 在实数集 R 上有最小值,求实数 a 的取值范围。
2015 学年第一学期期中杭州地区七校联考 高三年级数学(理科)参考答案
一. 选择题:本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。 题号 1 2 3 4
·4·
5
6
7
8
答案
A
B
B
C
C
A
B
D
二. 填空题:本大题共 7 小题,多空题每题 6 分,单空题每题 5 分,共 38 分。 9、 第一问
2 ,第二问 3 3 ,每空 3 分 2
n2 ? 3n ,每空 3 分 2
10、 11、 12、 13、 14、 15、
第一问 1 ,第二问
第一问 3 ,第二问 3 ,每空 3 分
b ? a ? c (或者 a ? c ? b )
4
29 18
①④⑤(多选或少选都不给分)
三. 解答题:本大题共 5 题,共 73 分。解答应写出相应文字说明,证明过程或演算步骤。 16、 (本题满分 14 分) (I) 、由
sin B sin C cos B sin B cos B sin C , , ? ?2 成等差数列知 sin A sin A cos A sin A cos A sin A
法 1 ? sin B cos A ? cos B sin A ? 2sin C cos A ? sin( B ? A) ? sin C ? 2sin C cos A 所以 cos A ?
1 ? ? A ? ------------------------------------------------------------------------------6 分 2 3
a 2 ? c 2 ? b2 ? a 2 ? c 2 ? b2 ? b c 法 2 ? ? 2 2ac ? 2 ? b ? 2c ? b2 ? c 2 ? a 2 ? bc ?1 ? 2 2 2 2 2 ? a b ?c ?a a ? b ?c ?a ? 2bc
所以 cos A ?
1 ? ? A ? ------------------------------------------------------------------------------6 分 2 3
2
2 2 2 (II)、由余弦定理知 a ? b ? c ? bc ? ? b ? c ? ? 3bc ------------------------------------------8 分
代入 a ? 10, b ? c ? 5 得 bc ? 5 -------------------------------------------------------------------11 分 所以 S ?
1 5 3 bc sin A ? -----------------------------------------------------------------------14 分 2 4
·5·
17、 (本题满分 14 分)
? ? f ? x ? ? a ? b ? ? ? ? sin ? x ? cos ? x ?? sin ? x ? cos ? x ? ? 2 3 sin ? x cos ? x ? ?
?? ? ? 3 sin 2? x ? cos 2? x ? ? ? 2sin ? 2? x ? ? ? ? ------------------------------------------2 分 6? ?
由 f ? x ? 的图像关于直线 x ? ? 对称知
2?? ?
?
6
?
?
5 ?1 1 ? ?1 ? ? k? ? ? ? ? ? k ? ? ? ,1? , k ? Z ,所以 ? ? ----------------------------4 分 6 2 ?3 2 ? ?2 ?
(I) 、所以 f ? x ? ? 2sin ?
?? 2? 6? ?5 ---------------------6 分 x ? ? ? ? ,其最小正周期 T ? ? 5 6? 5 ?3 3
单调减区间为 ?
6k? ? ? 2? 6k? ? ,? ? , k ? Z (不用区间或集合表示扣 1 分) --------------8 分 5 5 ? ? 5 ?
(I I) 、 y ?f x?
? 的图像经过点 ? ?
? ,0?得 ?5 ?
?
? ?? ? f ? ? ? 2sin ? ? ? 0 ? ? ? ?1--------10 分 6 ?5?
数形结合知实数 t 的取值范围为 t ? 1 或 ?2 ? t ? 0 ---------------------------------------------14 分
18、 (本题满分 14 分) (I)、 DM ?
???? ?
? ???? ???? ??? ? 1 ???? 1 ??? AB ? AD, DN ? AB ? AD ---------------------------------------------------4 分 2 2 ???? ? ??? ? 2 ???? 4 ???? DN ? DM , AB ? 3 3 ? 4 ???? 2 ???? DN ? DM -----------------------------6 分 3 3
(II)、由(I)知 AD ?
???? ? ?2 4 ??? ? ? ?2 2 ? 2 ???? 4 ???? ? 4 ???? 2 ???? 13 -----------10 分 所以 AD ? ? DN ? DM ? ? , AB ? ? DN ? DM ? ? 3 3 3 3 ?3 ? ?3 ? ???? ???? ???? ? ? (III)、由重心性质知: AO ? DO ? MO ? 0 所以 ? ???? ???? ? ??? ? ???? ???? ???? ???? ? ???? 0 ? xAD ? y AM ? OA ? x AO ? DO ? y AO ? MO ? AO ???? ???? ???? ? ? ? x ? y ? 1? AO ? ? ? x ? DO ? ? ? y ? MO
?
? ?
?
所以 ? x ? y ? 1? : ? ? x ? : ? ? y ? ? 1:1:1 ? x ? y ?
1 --------------------------------------------14 分 3
19、 (本题满分 15 分)
?1? (I)、数列 ?an ? 的通项公式为 an ? ? ? ?2?
n?2
------------------------------------------------------4 分
·6·
(II)、 bn ? an ? ? log 2 an ? ? (III)、 Sn ? 4 ?1 ?
? 2 ? n ? 错位相减法得 T
2
n?2
n
?
n 2
n?2
---------------------------9 分
? ?
S ?m 1 1? ,由 n ? ? 2 ? 2n ? 4 ? m ? ? 6 -------------------11 分 n ? Sn?1 ? m 2 2 ?
2n ? 4 ? m? 为偶数,因此只能取 2n ? 4 ? m? ? 4 ,
? 2n ? 2 ?2 n ? 4 ?n ? 1 ?n ? 2 所以有 ? ---------------------------------------15 分 ?? ?? ?? ?4 ? m ? 2 ?4 ? m ? 1 ?m ? 2 ?m ? 3
(采用特殊值求出答案最多给 2 分,即每组答案 1 分)
20.(本小题满分 15 分) 解: (1)因为 x ? a 时, f ( x) ? 4 x ? 4 ? 2 x?a ,所以令 2 ? t ,则有 0 ? t ? 2 ,
x a
所以 f ( x) ? 1 当 x ? a 时恒成立,可转化为 t ? 4 ?
2
t ? 1, 2a
即
4 1 ? t ? 在 t ? (0,2 a ) 上恒成立, -------------------------------------------------------------2 分. a t 2 1 t
a
a 令 g (t ) ? t ? , t ? (0,2 ) ,所以 g (t ) ? t ? 在 (0,2 ) 上单调递增, ------------------------3 分.
1 t
所以 g (t ) ? g (2 ) ? 2 ?
a a
1 4 1 a ,所以有: a ? 2 ? a . a 2 2 2
?
5 ? 2 a ? (2 a ) 2 ? 5 ? 2 a ? 5 ----------------------------------------------------------4 分. 2a
? a ? log2 5 .--------------------------------------------------------------------------------------5 分.
2 (2)当 x ? a 时, f ( x) ? x ? ax ? 1 ,即 f ( x) ? ( x ?
a 2 a2 ) ?1? 2 4
①当
a ? a ? a ? 0 时,此时对称轴在区间左侧,开口向上,所以 f ( x) 在 [a,??) 单调递增, 2
所以 f ( x) min ? f (a) ? 1 ;-------------------------------------------------------------------------6 分. ②当
a a ? a ? ?4 ? a ? 0 时, 此时对称轴在区间内,开口向上,所以 f ( x) 在 [a, ) 递减, 2 2
在 ( ,?? ) 单调递增,所以 f ( x) min ? f ( ) ? 1 ?
a 2
a 2
a2 .---------------------------------------7 分. 4
·7·
所以由①②可得: 当 x ? a 时有: f ( x) min
x
? a2 ? 1? ,?4 ? a ? 0 .-------------------------8 分. ?? 4 ? a?0 ?1,
当 x ? a 时, f ( x) ? 4 x ? 4 ? 2 x?a ,令 2 ? t , t ? (0,2 a ) , 则 h(t ) ? t ?
2
4 2 4 t ? (t ? a ) 2 ? a , a 2 2 4
③当 0 ?
2 1 2 2 ? 2 a ? 2 2 a ? 2 ? a ? 时, h(t ) 在 (0, a ) 递减,在 ( a ,2 a ) 上递增 a 2 2 2 2 2 4 ) ? ? a ;-----------------------------------------------------------------------9 分. a 2 4
h(t ) min ? h(
④当
2 1 ? 2 a ? 2 2 a ? 2 ? a ? 时, h(t ) 在 (0,2 a ) 递减, a 2 2
h(t ) ? (h(2 a ), h(0)) ? (4 a ? 4,0)
所以,此时, h(t ) 在 (0,2 a ) 上无最小值; -----------------------------------------------------------10 分. 所以由③④可得当 x ? a 时有:当 a ? 当a ? 所以,由①②③④可得: 当a ?
1 4 时, f ( x ) min ? h(t ) min ? ? a ; 2 4 1 时,无最小值.----------------- ------------------------11 分. 2
1 4 4 时,因为 ? a ? 1 ,所以函数 f ( x ) min ? ? a ;-------------------------------------12 分. 2 4 4 1 a 时, 因为 4 ? 4 ? 0 ? 1 ,函数 f ( x) 无最小值; -----------------------------13 分. 2
a
当0 ? a ?
当 ? 4 ? a ? 0 时, 4 ? 4 ? ?3 ? 1 ? 综上,当 a ?
a2 ,函数 f ( x) 无最小值.--------- ----------------14 分. 4
1 4 1 时,函数 f ( x) 有最小值为 ? a ;当 ? 4 ? a ? 时,函数 f ( x) 无最小值. 2 2 4 1 2
所以函数 f ( x) 在实数集 R 上有最小值时,实数 a 的取值范围为 ( ,?? ) .--------------15 分.
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·8·