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陜西省漢中市略陽第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三數(shù)學(xué)理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題:本大題共10小題,每小題5分,共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有是一個符合題目要求的1.定義集合運(yùn)算:A⊙B={z︳z=xy(x+y),x∈A,y∈B},設(shè)集合A={0,1},B={2,3},則集合A⊙B的所有元素之和為
(
)
A.
0
B.
6
C.
12
D.
18參考答案:D略2.在△ABC中,角A、B均為銳角,則cosA>sinB是△ABC為鈍角三角形的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件參考答案:C【考點(diǎn)】必要條件、充分條件與充要條件的判斷.【分析】利用誘導(dǎo)公式cos(﹣α)=sinα及余弦函數(shù)的單調(diào)性和充要條件的定義可得答案.【解答】解:因?yàn)閏osA<sinB,所以cosA>cos(﹣B),又因?yàn)榻茿,B均為銳角,所以﹣B為銳角,又因?yàn)橛嘞液瘮?shù)在(0,π)上單調(diào)遞減,所以A<﹣B,所以A+B<△ABC中,A+B+C=π,所以C>,所以△ABC為鈍角三角形,若△ABC為鈍角三角形,角A、B均為銳角所以C>,所以A+B<所以A<﹣B,所以cosA>cos(﹣B),即cosA>sinB故cosA>sinB是△ABC為鈍角三角形的充要條件.故選:C【點(diǎn)評】本題考查誘導(dǎo)公式及正弦函數(shù)的單調(diào)性及三角形的基本知識,以及充要條件的定義,屬中檔題.3.函數(shù)的圖象大致為參考答案:C4.命題p:在△ABC中,∠C>∠B是sinC>sinB的充分不必要條件;命題q:a>b是ac2>bc2的充分不必要條件.則(
)A.p假q真 B.p真q假 C.p∨q為假 D.p∧q為真參考答案:C【考點(diǎn)】命題的真假判斷與應(yīng)用.【專題】計(jì)算題.【分析】先判斷p?q與q?p的真假,再根據(jù)充要條件的定義給出結(jié)論;也可判斷命題p與命題q所表示的范圍,再根據(jù)“誰大誰必要,誰小誰充分”的原則,判斷命題p與命題q的關(guān)系.【解答】解:在△ABC中,若∠C>∠B,根據(jù)大角對大邊,可得c>b再由正弦定理邊角互化,可得sinC>sinB反之也成立.故命題p:在△ABC中,∠C>∠B是sinC>sinB的充分不必要條件是假命題由a>b,當(dāng)C=0時(shí),ac2>bc2不一定成立,但若ac2>bc2成立,C≠0,則a>b成立,所以a>b是ac2>bc2的必要不充分條件,故命題q為假命題,即p假q假,所以p∨q為假.故選C.【點(diǎn)評】判斷充要條件的方法是:①若p?q為真命題且q?p為假命題,則命題p是命題q的充分不必要條件;②若p?q為假命題且q?p為真命題,則命題p是命題q的必要不充分條件;③若p?q為真命題且q?p為真命題,則命題p是命題q的充要條件;④若p?q為假命題且q?p為假命題,則命題p是命題q的即不充分也不必要條件.⑤判斷命題p與命題q所表示的范圍,再根據(jù)“誰大誰必要,誰小誰充分”的原則,判斷命題p與命題q的關(guān)系.5.(05年全國卷Ⅱ理)函數(shù)的反函數(shù)是(A)(B)(C)(D)
參考答案:答案:B6.已知定義在上的函數(shù)是奇函數(shù)且滿足,,數(shù)列滿足,且,(其中為的前項(xiàng)和)。則(
)A.
B.
C.
D.參考答案:C由,可知函數(shù)的對稱軸為,又函數(shù)為奇函數(shù),所以有,所以,即,函數(shù)的周期為3.由得,所以當(dāng)時(shí),,即,所以,所以,因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),所以,由,可得,所以,選C.7.已知數(shù)列為等比數(shù)列,,,,則的取值范圍是(
)A.
B. C.
D.參考答案:D略8.有8張卡片分別標(biāo)有數(shù)字1,2,3,4,5,6,7,8,從中取出6張卡片排成3行2列,要求3行中僅有中間行的兩張卡片上的數(shù)字之和為5,則不同的排法共有A.1344種
B.1248種
C.1056種
D.960種參考答案:解析:首先確定中間行的數(shù)字只能為1,4或2,3,共有種排法.然后確定其余4個數(shù)字的排法數(shù).用總數(shù)去掉不合題意的情況數(shù):中間行數(shù)字和為5,還有一行數(shù)字和為5,有4種排法,余下兩個數(shù)字有種排法.所以此時(shí)余下的這4個數(shù)字共有種方法.由乘法原理可知共有種不同的排法,選B.9.復(fù)數(shù)的虛部為() A.i B. ﹣i C. 1 D. ﹣1參考答案:D10.對于函數(shù),若存在常數(shù),使得取定義域內(nèi)的每一個值,都有,則稱為準(zhǔn)偶函數(shù),下列函數(shù)中是準(zhǔn)偶函數(shù)的是 (A) (B) (C) (D)參考答案:D因?yàn)楹瘮?shù)滿足,所以的圖像關(guān)于直線對稱,而的圖像關(guān)于對稱(不符合題意);的圖像關(guān)于對稱,符合題意.故選D.二、填空題:本大題共7小題,每小題4分,共28分11.擲兩顆均勻的骰子,則點(diǎn)數(shù)之和為6的概率等于______.參考答案:
12.已知點(diǎn)(x,y)滿足約束條件則的最小值是
。參考答案:略13.函數(shù)的定義域?yàn)镈,若對于任意,當(dāng)時(shí),都有,則稱函數(shù)在D上為非減函數(shù)。設(shè)函數(shù)為定義在[0,1]上的非減函數(shù),且滿足以下三個條件:①;②;③
當(dāng)時(shí),恒成立。則
。參考答案:114.已知函數(shù)定義域?yàn)镽,滿足,當(dāng)時(shí),則______.參考答案:【分析】由題可得函數(shù)為周期函數(shù),根據(jù)函數(shù)周期的性質(zhì)以及分段函數(shù)的解析式,即可求解?!驹斀狻亢瘮?shù)定義域?yàn)?,滿足,則為周期函數(shù),由,可得:,,故答案為?!军c(diǎn)睛】本題主要考查周期函數(shù)以及分段函數(shù)的函數(shù)值的計(jì)算,著重考查運(yùn)算與求解能力,屬于基礎(chǔ)題。15.數(shù)列滿足,則的通項(xiàng)公式=
參考答案:16.設(shè)
參考答案:8略17.若f(x)為奇函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f(x)=log2(2﹣x),則f(2)=.參考答案:﹣2分析: f(x)為奇函數(shù),則f(﹣x)=﹣f(x),由已知得到f(﹣2),再由f(2)=﹣f(﹣2),即可得到結(jié)論.解答: 解:f(x)為奇函數(shù),則f(﹣x)=﹣f(x),當(dāng)x<0時(shí),f(x)=log2(2﹣x),則f(﹣2)=log2(2+2)=2,則f(2)=﹣f(﹣2)=﹣2.故答案為:﹣2.點(diǎn)評: 本題考查函數(shù)的奇偶性的運(yùn)用:求函數(shù)值,注意運(yùn)用定義和已知的解析式,考查運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.三、解答題:本大題共5小題,共72分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟18.(本題滿分12分)已知等差數(shù)列滿足:,,該數(shù)列的前三項(xiàng)分別加上1,1,3后順次成為等比數(shù)列
的前三項(xiàng).
(Ⅰ)分別求數(shù)列,的通項(xiàng)公式,.(Ⅱ)設(shè)若恒成立,求c的最小值.參考答案:解:(Ⅰ)設(shè)d、q分別為數(shù)列、數(shù)列的公差與公比.由題知,分別加上1,1,3后得2,2+d,4+2d是等比數(shù)列的前三項(xiàng),
……………4分由此可得
…………6分
(Ⅱ)①當(dāng),當(dāng),②①—②,得………………9分在N*是單調(diào)遞增的,∴滿足條件恒成立的最小整數(shù)值為
………………12分略19.已知橢圓C:+=1,(a>b>0)的離心率等于,點(diǎn)P(2,)在橢圓上.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)橢圓C的左右頂點(diǎn)分別為A,B,過點(diǎn)Q(2,0)的動直線l與橢圓C相交于M,N兩點(diǎn),是否存在定直線l′:x=t,使得l′與AN的交點(diǎn)G總在直線BM上?若存在,求出一個滿足條件的t值;若不存在,說明理由.參考答案:考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問題.專題:圓錐曲線中的最值與范圍問題.分析:(1)由題意可得:,解得即可.(2)當(dāng)l⊥x軸時(shí),M,N,聯(lián)立直線AN、BM的方程可得G.猜測常數(shù)t=8.即存在定直線l′:x=t,使得l′與AN的交點(diǎn)G總在直線BM上.當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)l的方程為:y=k(x﹣2),M(x1,y1),N(x2,y2),G(8,t).把直線方程與橢圓方程聯(lián)立可得根與系數(shù)的關(guān)系,由于=(12,t),=(x2+4,y2),利用三點(diǎn)共線可得t(x2+4)﹣12y2=0,只要證明三點(diǎn)B,M,G共線即可.利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算及其根與系數(shù)的關(guān)系即可證明.解答: 解:(1)∵橢圓C:+=1,(a>b>0)的離心率等于,點(diǎn)P(2,)在橢圓上.∴,解得a2=16,b2=4,c=.∴橢圓C的方程為.(2)當(dāng)l⊥x軸時(shí),M,N,直線AN、BM的方程分別為,.分別化為:=0,=0.聯(lián)立解得G.猜測常數(shù)t=8.即存在定直線l′:x=t,使得l′與AN的交點(diǎn)G總在直線BM上.證明:當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)l的方程為:y=k(x﹣2),M(x1,y1),N(x2,y2),G(8,t).聯(lián)立,化為(1+4k2)x2﹣16k2x+16k2﹣16=0.∴,.∵=(12,t),=(x2+4,y2),三點(diǎn)A,N,G共線.∴t(x2+4)﹣12y2=0,∴=由于=(4,t),=(x1﹣4,y1),要證明三點(diǎn)B,M,G共線.即證明t(x1﹣4)﹣4y1=0.即證明﹣4k(x1﹣2)=0,而3(x2﹣2)(x1﹣4)﹣(x1﹣2)(x2+4)=2x1x2﹣10(x1+x2)+32==0,∴﹣4k(x1﹣2)=0成立.∴存在定直線l′:x=8,使得l′與AN的交點(diǎn)G總在直線BM上.綜上可知:存在定直線l′:x=8,使得l′與AN的交點(diǎn)G總在直線BM上.點(diǎn)評:本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、直線與橢圓相交問題轉(zhuǎn)化為方程聯(lián)立得到根與系數(shù)的關(guān)系、向量的坐標(biāo)運(yùn)算、向量共線定理,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于難題.20.(12分)設(shè)A是符合以下性質(zhì)的函數(shù)且
上是減函數(shù)。
(1)判斷函數(shù)是否屬于集合A,并簡要說明理由;
(2)把(1)中你認(rèn)為是集合A中的一個函數(shù)記為對任意的總成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍。參考答案:解析:(1),不在集合A中。
………………3分又,
………………5分上是減函數(shù),在集合A中。
………………8分
(2)當(dāng),
………………11分又由已知,因此所求的實(shí)數(shù)k的取值范圍是
………………12分21.(本小題滿分14分)已知函數(shù),曲線在點(diǎn)處的切線為:,且時(shí),有極值.(1)求的值;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最大值和最小值.參考答案:(1),
①
.........2分將代入切線方程可得切點(diǎn)坐標(biāo),②
.........4分由題意又有
③
.........6分聯(lián)立①②③,解得(2)由(1)可得,令,得或.極值點(diǎn)不屬于區(qū)間,舍去.分別將代入函數(shù)得
.22.如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,AD∥BC,AB⊥AD,AB⊥PA,BC=2AB=2AD=4BE,平面PAB⊥平面ABCD,(Ⅰ)求證:平面PED⊥平面PAC;(Ⅱ)若直線PE與平面PAC所成的角的正弦值為,求二面角A﹣PC﹣D的平面角的余弦值.參考答案:【考點(diǎn)】用空間向量求平面間的夾角;平面與平面垂直的判定;二面角的平面角及求法.【分析】(I)由面面垂直的性質(zhì)定理證出PA⊥平面ABCD,從而得到AB、AD、AP兩兩垂直,因此以AB、AD、AP為x軸、y軸、z軸,建立坐標(biāo)系o﹣xyz,得A、D、E、C、P的坐標(biāo),進(jìn)而得到、、的坐標(biāo).由數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算公式算出且,從而證出DE⊥AC且DE⊥AP,結(jié)合線面垂直判定定理證出ED⊥平面PAC,從而得到平面PED⊥平面PAC;(II)由(Ⅰ)得平面PAC的一個法向量是,算出、夾角的余弦,即可得到直線PE與平面PAC所成的角θ的正弦值,由此建立關(guān)于θ的方程并解之即可得到λ=2.利用垂直向量數(shù)量積為零的方法,建立方程組算出=(1,﹣1,﹣1)是平面平面PCD的一個法向量,結(jié)合平面PAC的法向量,算出、的夾角余弦,再結(jié)合圖形加以觀察即可得到二面角A﹣PC﹣D的平面角的余弦值.【解答】解:(Ⅰ)∵平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,AB⊥PA∴PA⊥平面ABCD結(jié)合AB⊥AD,可得分別以AB、AD、AP為x軸、y軸、z軸,建立空間直角坐標(biāo)系o﹣xyz,如圖所示…可得A(0,0,0)D(0,2,0),E(2,1,0),C(2,
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