1、 第 1 页(共 14 页) 2020-2021 学年浙江省宁波市慈溪市高三(上)期中数学试卷学年浙江省宁波市慈溪市高三(上)期中数学试卷 一、选择题:本大题共一、选择题:本大题共 10 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只分。在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的。有一项是符合题目要求的。 1 (4 分)已知全集1U ,2,3,4,集合1A ,2,2B ,3,则()( U AB ) A1,3,4 B1,2,3 C4 D2,4 2 (4 分)已知(0,) 2 x ,则函数 4 cos( cos yx x ) A有最小值 4 B有最大值
2、 4 C无最小值 D有最大值 3 (4 分)已知非零向量a,b,c,若(1, )ax,(4, 1)b ,且/ /ac,/ /bc,则(x ) A4 B4 C 1 4 D 1 4 4 (4 分)函数 2 ( )f xx x 的大致图象是( ) A B C D 5 (4 分)要得到函数3sin(2)2 4 yx 的图象只需将函数3cos(2) 2 yx 的图象( ) A先向右平移 8 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度 B.先向左平移 8 个单位长度,再向上平移 2 个单位长度 C.先向右平移 4 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度 D.先向左平移 4 个单位长度,再向上平移 2 个单位长
3、度 6 (4 分)给出下列四组函数: 第 2 页(共 14 页) 2|()yxxR, 2 2()sttR; |( 11)yxx 剟, 2( 1 1)uvv 剟; ( 1yx x ,0,1), 3( 1mn n ,0,1); 2 (0,1)yx x,2|1|(0,1)yxx 其中,表示相同函数的组的序号是( ) A B C D 7 (4 分)设(a,)(bx,)|31 0yxy ,且3 0 xy ,x,yR,则2ba的取值 范围是( ) A0,) B(,0 C(,3 D(,) 8(4 分) 若定义在R上的奇函数( )f x在(,) 单调递增, 且f(2)1, 则不等式|( )| 1f x 的解集
4、为( ) A | 11xx 剟 B | 10 xx 剟 C | 22xx 剟 D |02xx剟 9 (4 分)已知圆 22 1xy与y轴的负半轴交于点A,若B为圆上的一动点,O为坐标原 点,则OA BA的取值范围为( ) A0,2 B0,1 C 2,2 D 1,1 10 (4 分)公元 1202 年列昂那多 斐波那契(意大利著名数学家)以兔子繁殖为例,引入 “兔子数列” :1 n a, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 即 1 1a ,21a , * 12(nnn aaanN , 2)n ,此数列在现代物理、化学等学科都有着十分广泛的应用若将此数列 n a的各项除
5、以 2 后的余数构成一个新数列 n b,设数列 n b的前n项的和为 n T;若数列 n c满足: 2 12nnnn caa a ,设数列 n c的前n项的和为 n S,则 20202020 (TS ) A1348 B1347 C674 D673 二、填空题:本大题共二、填空题:本大题共 7 小题,多空题每题小题,多空题每题 6 分,单空题每题分,单空题每题 4 分,共分,共 36 分。分。 11 (6 分)已知 1 sincos 2 ,(0, ),则是 (填: “锐角” , “钝角” , “直角” 之一) ,且sin2 12 (6 分)设 2 log 3a ,则4a (用数值表示) , 36
6、 4 lg lg (用a表示) 13 (6 分)已知函数 3,2 ( ) (2),2 xx f x f xx ,则( 1)f ,(2021)f 第 3 页(共 14 页) 14 (4 分)设等差数列 n a的前n项和为 n S,且 1 20a , 5 18a ,则 20 S 15 (4 分)已知向量a,b满足:| 1a ba,|7ab,则向量a与b的夹角为 16 (4 分)已知集合 |21Ax xk, * kN, |32Bx xk, * kN,则 AB (用集合的描述法表示) 17 (6 分) 已知a,bR, 且2 11 ab ab , 则ab的最大值为 , 最小值为 三、解答题:本大题共三、
7、解答题:本大题共 5 小题,共小题,共 74 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 18 (14 分) 设ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知 2 4sin4cos5AA ()求角A; ()若2sin a A bc ,求角B,C 19 (15 分)已知平面向量 1 ( ,cos ) 2 ax,(1,2sin() 6 bx ,设函数( )2f xa b ()求函数|( )|f x的最小正周期; ()若不等式1( )1f x 在0, 2 x 上恒成立,求实数的取值范围 20 (15 分)设函数( )|2 | 2f xx xkx,k
8、R (1)当1k 时,解不等式( )3f x ; ()若对任意1x,2时,直线21yx恒在曲线( )yf x的上方,求k的取值范围 21 (15 分)已知数列 n a满足 1 2a , 1 496 nn aan () 问是否存在实数x,y, 使得数列 n axny是等比数列?若存在, 求出x,y的值, 若不存在,请说明理由; ()设 123 1 n in i aaaaa ,求 1 (3 ) n i i i ai 22 (15 分)已知函数 2 2 ( )( x eax f xalnx aR x ,e是自然对数的底数) ()求曲线( )yf x在点(1,f(1))处的切线方程; ()当1a 时,
9、求( )f x的单调区间; ()若( )f x在(0,2)内存在两个极值点,求a的取值范围 第 4 页(共 14 页) 2020-2021 学年浙江省宁波市慈溪市高三(上)期中数学试卷学年浙江省宁波市慈溪市高三(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题:本大题共一、选择题:本大题共 10 小题,每小题小题,每小题 4 分,共分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只分。在每小题给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的。有一项是符合题目要求的。 1 (4 分)已知全集1U ,2,3,4,集合1A ,2,2B ,3,则()( U AB ) A1,3,4 B1,2,
10、3 C4 D2,4 【解答】解:1A,2,2B ,3, 1AB,2,3, 全集1U ,2,3,4, ()4 U AB 故选:C 2 (4 分)已知(0,) 2 x ,则函数 4 cos( cos yx x ) A有最小值 4 B有最大值 4 C无最小值 D有最大值 【解答】解:(0,) 2 x 时,cos(0,1)x, 函数 4 cos cos yx x 是定义域上的单调增函数, 且145y ,其值域是(5,); 所以函数无最大、最小值 故选:C 3 (4 分)已知非零向量a,b,c,若(1, )ax,(4, 1)b ,且/ /ac,/ /bc,则(x ) A4 B4 C 1 4 D 1 4
11、【解答】解:由题意知/ /ac,/ /bc,所以/ /ab; 又(1, )ax,(4, 1)b , 所以1 ( 1)40 x , 解得 1 4 x 第 5 页(共 14 页) 故选:D 4 (4 分)函数 2 ( )f xx x 的大致图象是( ) A B C D 【解答】解:函数( )f x的定义域为(,0)(0,), 2 ()( )fxxf x x , ( )f x为奇函数,其图象关于原点对称,故排除B, 令( )0f x , 2 0 x x ,解得2x ,故排除D, 易知函数( )f x在(,0)和(0,)单调递增,故排除CD, 故选:A 5 (4 分)要得到函数3sin(2)2 4 y
12、x 的图象只需将函数3cos(2) 2 yx 的图象( ) A先向右平移 8 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度 B.先向左平移 8 个单位长度,再向上平移 2 个单位长度 C.先向右平移 4 个单位长度,再向下平移 2 个单位长度 D.先向左平移 4 个单位长度,再向上平移 2 个单位长度 【解答】解:由函数3sin(2)23sin2()2 48 yxx , 所以函数3cos(2)3sin2 2 yxx 的图象, 先向左平移 8 个单位长度,得3sin2()3sin(2) 84 yxx 的图象, 再向上平移 2 个单位长度,得3sin(2)2 4 yx 的图象 故选:B 第 6 页(共
13、14 页) 6 (4 分)给出下列四组函数: 2|()yxxR, 2 2()sttR; |( 11)yxx 剟, 2( 1 1)uvv 剟; ( 1yx x ,0,1), 3( 1mn n ,0,1); 2 (0,1)yx x,2|1|(0,1)yxx 其中,表示相同函数的组的序号是( ) A B C D 【解答】解:对于,2|()yxxR, 2 22| |()stttR;两函数的定义域相同,对 应关系也相同,是相同函数; 对于,|( 11)yxx 剟, 2( 1 1)uvv 剟;两函数的对应关系不同,不是相同函数; 对于,( 1yx x ,0,1), 3( 1mn n ,0,1);两函数的定
14、义域相同,对应关系 也相同,是相同函数; 对于,2 (0,1)yx x,2|1|(0,1)yxx; 两函数的对应关系不同, 不是相同函数 所以表示相同函数的组序号是 故选:C 7 (4 分)设(a,)(bx,)|31 0yxy ,且3 0 xy ,x,yR,则2ba的取值 范围是( ) A0,) B(,0 C(,3 D(,) 【解答】解:令2Zba,由题设知a,b满足 31 0 3 0 ab ab , 点( , )a b满足的平面区域如右图所示, 由图象可知:ZR,即2(,)ba , 故选:D 第 7 页(共 14 页) 8(4 分) 若定义在R上的奇函数( )f x在(,) 单调递增, 且f
15、(2)1, 则不等式|( )| 1f x 的解集为( ) A | 11xx 剟 B | 10 xx 剟 C | 22xx 剟 D |02xx剟 【解答】解:因为定义在R上的奇函数( )f x在(,) 单调递增,且f(2)1, 所以( 2)ff (2)1, 则不等式|( )| 1f x即为1( ) 1f x 剟可转化为( 2)( )ff xf 剟(2) , 所以22x 剟, 故选:C 9 (4 分)已知圆 22 1xy与y轴的负半轴交于点A,若B为圆上的一动点,O为坐标原 点,则OA BA的取值范围为( ) A0,2 B0,1 C 2,2 D 1,1 【解答】 解: 圆 22 1xy与y轴的负半
16、轴交于点A, 若B为圆上的一动点,O为坐标原点, 可得(0, 1)A,设(cos ,sin )B, 所以(0OA BA,1) ( cos,sin1)sin1 0 ,2 故选:A 10 (4 分)公元 1202 年列昂那多 斐波那契(意大利著名数学家)以兔子繁殖为例,引入 “兔子数列” :1 n a, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 即 1 1a ,21a , * 12(nnn aaanN , 2)n ,此数列在现代物理、化学等学科都有着十分广泛的应用若将此数列 n a的各项除 以 2 后的余数构成一个新数列 n b,设数列 n b的前n项的和为 n T;若数列 n
17、 c满足: 2 12nnnn caa a ,设数列 n c的前n项的和为 n S,则 20202020 (TS ) A1348 B1347 C674 D673 【解答】解: “兔子数列”的各项为:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55, 第 8 页(共 14 页) 此数列被 2 除后的余数依次为:1,1,0,1,1,0,1,1,0, 即 1 1b , 2 1b , 3 0b , 4 1b , 5 1b , 6 0b , 数列 n b是以 3 为周期的周期数列, 20201231 673()673211347Tbbbb , 由题意知 222 12112221121 222 121212
18、()() 1 nnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnn caaaaaaaaa aa caa aaa aaa a , 由于 2 121 3 1caaa, 所以( 1)n n c , 所以 2020 ( 1 1)( 1 1)( 1 1)0S 则 20202020 1347TS 故选:B 二、填空题:本大题共二、填空题:本大题共 7 小题,多空题每题小题,多空题每题 6 分,单空题每题分,单空题每题 4 分,共分,共 36 分。分。 11 (6 分)已知 1 sincos 2 ,(0, ),则是 钝角 (填: “锐角” , “钝角” , “直 角”之一) ,且sin2 【解答】解:因为 1 s
19、incos 2 ,(0, ), 两边平方,可得 1 12sincos 4 , 可得 3 2sincos0 4 , 所以cos0,可得是钝角, 可得 3 sin22sincos 4 故答案为:钝角, 3 4 12 (6 分)设 2 log 3a ,则4a 9 (用数值表示) , 36 4 lg lg (用a表示) 【解答】解: 2 log 3a , 22 39 4429 logloga , 42222 36 log 36log 6log (2 3)log 2log 31 4 lg a lg , 故答案为:9,1a 第 9 页(共 14 页) 13 (6 分)已知函数 3,2 ( ) (2),2
20、xx f x f xx ,则( 1)f 4 ,(2021)f 【解答】解:函数 3,2 ( ) (2),2 xx f x f xx , ( 1)1 34f (2021)(2 10101)fff(1)132 故答案为:4,2 14 (4 分)设等差数列 n a的前n项和为 n S,且 1 20a , 5 18a ,则 20 S 305 【解答】解:设等差数列 n a的公差为d, 1 20a , 5 18a , 20418d, 解得 1 2 d 则 20 120 19 2020305 22 S 故答案为:305 15 (4 分) 已知向量a,b满足:| 1a ba,|7ab, 则向量a与b的夹角为
21、 3 【解答】解:| 1,|7a baab, 22 ()1 |27abb ,| 2b , 1 cos, 2| a b a b a b ,且,0, a b, , 3 a b 故答案为: 3 16 (4 分)已知集合 |21Ax xk, * kN, |32Bx xk, * kN,则AB |65x xk, * kN (用集合的描述法表示) 【解答】解:32kn时, |65Ax xn,*nN;21kn时, |65Bx xn, *nN, |65ABx xk,*kN 故答案为: |65x xk, * kN 第 10 页(共 14 页) 17 (6 分)已知a,bR,且2 11 ab ab ,则ab的最大值
22、为 44 2 ,最小 值为 【解答】解:2 11 ab ab ,0ab且 22 ()4(11)abab ,即0ab且 2 ()84()811ababab, 211112ababab ,当且仅当ab时取“ “, 2 ()84()4(2)ababab,当且仅当ab时取“ “, 即 2 ()8() 16 0abab,解得:44 2ab,当且仅当22 2ab时取“ “, 又811 0ab , 2 ()84()811ababab, 2 ()84()abab,当 1 1 a b 或 1 1 b a 时取“ “,解得:22 3ab,当且仅当 1 32 3 a b 或 1 32 3 b a 时取“ “, ()
23、44 2 max ab,()22 3 min ab, 故答案为:44 2,22 3 三、解答题:本大题共三、解答题:本大题共 5 小题,共小题,共 74 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 18 (14 分) 设ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知 2 4sin4cos5AA ()求角A; ()若2sin a A bc ,求角B,C 【解答】解: ()因为 2 4sin4cos5AA, 所以 2 44cos4cos5AA, 2 4cos4cos10AA , 解得 1 cos 2 A , 因为0A,所以 3 A ; ()因为
24、3 A ,所以由余弦定理,得 222 1 cos 22 bca A bc , 3 sin 2 A, 所以 222 bcabc, 又2sin a A bc ,得 3 3 bca, 第 11 页(共 14 页) 将代入得 222 3()bcbcbc, 即 22 2250bcbc,而bc,解得2bc, 所以3ac,故 222 bac, 所以ABC是直角三角形,且角B是直角, 所以 2 B , 6 C 19 (15 分)已知平面向量 1 ( ,cos ) 2 ax,(1,2sin() 6 bx ,设函数( )2f xa b ()求函数|( )|f x的最小正周期; ()若不等式1( )1f x 在0,
25、 2 x 上恒成立,求实数的取值范围 【解答】解: ()因为( )2f xa b, 所以 1 ( )2cos sin()2 26 f xxx 2 5 3sin coscos 2 xxx 31 sin2cos22 22 xx sin(2)2 6 x , 所以|( )| sin(2)2 6 f xx , 所以|( )|f x的最小正周期为; ()因为0 2 x 剟, 所以 5 2 666 x 剟, 所以 3 sin(2)2 3 26 x 剟, 由不等式1( )1f x 恒成立,得 3 1 2 13 ,解得 5 2 2 , 故所求实数的取值范围为 5 (2, ) 2 20 (15 分)设函数( )|
26、2 | 2f xx xkx,kR (1)当1k 时,解不等式( )3f x ; ()若对任意1x,2时,直线21yx恒在曲线( )yf x的上方,求k的取值范围 第 12 页(共 14 页) 【解答】解: ()当1k 时,不等式( )3f x 即|2| 23x xx, 所以 2 (2)23 x x xx 或 2 (2)23 x xxx , 即为 2 33 x xx 或 或 2 13 x x , 解得2x或12x, 所以原不等式的解集是(1,); ()由题意得对任意1x,2时,不等式( )21f xx恒成立, 即|2 | 1x xk当1x,2时恒成立, 即 1 |2 |xk x , 1111 (
27、)() 22 xkx xx , 故只要 11 () 2 xk x 且 11 () 2 kx x 在1x,2恒成立即可, 即当1x,2时,只要k大于 11 () 2 x x 的最大值且k小于 11 () 2 x x 的最小值, 因为当1x,2时, 2 1111 ()(1) 0 22 x xx , 11 () 2 x x 为减函数, 11 ()1 2 max x x , 而 2 1111 ()(1)0 22 x xx , 11 () 2 x x 为减函数, 113 () 24 min x x , 故所求k的取值范围是 3 ( 1,) 4 21 (15 分)已知数列 n a满足 1 2a , 1 4
28、96 nn aan () 问是否存在实数x,y, 使得数列 n axny是等比数列?若存在, 求出x,y的值, 若不存在,请说明理由; ()设 123 1 n in i aaaaa ,求 1 (3 ) n i i i ai 【解答】解: ()假设存在x,yR,则对任意 * nN, 1 (1) n n ax ny q axny (常数) 由 96 4() 496 44 n n nn xxy an anxnxy q axnyaxny , 得 9 4 6 4 x x xy y ,解得 3 1 x y 由3x ,1y 代入验证知数列 n axny是首项为 4,公比为 4 的等比数列, 第 13 页(共
29、 14 页) 故存在实数x,y,使得数列 n axny是等比数列,且3x ,1y ()由()得 1 314 44 nn n an ,431 n n an, 因为(3 )(431 3 )4 ii i i aiiiiii 所以 123 1 (3)(141)(242)(343)(4) n n i i iainn , 123 (1 42 43 44 )(1 23) n nn , (1) 2 n n n S , 其中 1231 1 42 43 4(1) 44 nn n Snn , (1) 所以 2341 41 42 43 4(1) 44 nn n Snn , (2) 由(1)(2)得: 12311 4(
30、14 ) 3444444 14 n nnn n Snn , 所以 1 (31) 44 9 n n n S , 故所求 1 1 (31) 441 (3 )(1) 92 n n i i n i ain n 22 (15 分)已知函数 2 2 ( )( x eax f xalnx aR x ,e是自然对数的底数) ()求曲线( )yf x在点(1,f(1))处的切线方程; ()当1a 时,求( )f x的单调区间; ()若( )f x在(0,2)内存在两个极值点,求a的取值范围 【解答】解: () 32 3 1(2)() ( ) 2(2)(2 ) x xx xeax fxxeaxxeaa xx ,
31、所以切线斜率k f (1)ae,而f(1)2ea, 所以曲线( )yf x在点(1,f(1))处的切线方程为yf(1)(1)k x, 即()23yae xea; ()可知函数( )f x的定义域为(0,),当1a 时, 3 (2)() ( ) x xex fx x , 可知在(0,)x,0 x ex,当02x时,( )0fx;当2x 时,( )0fx, 故( )f x的递减区间为(0,2,递增区间为2,); (注:开闭区间无关) ()函数( )f x在(0,2)内存在二个极值点 ( )yfx在(0,2)内有两个异号零点, x yeax在(0,2)内有两个异号零点, 设( ) x h xeax,则( ) x h xea, 第 14 页(共 14 页) 当1a时,( )0h x,所以( )h x在(0,2)上递增, 所以( )h x在(0,2)内不存在两个不同的根; 当1a 时,由( )0h x可得xlna;由( )0h x可得xlna, 所以( )h x的最小值为()(1)h lnaalna, 所以0 x eax在(0,2)内有两个不同的根 等价于(0)10h 且h(2) 2 20ea且()(1)0h lnaalna且02lna, 解得 2 2 e ea, 综上所述,所求a的取值范围为 2 ( ,) 2 e e