新乡市部分高中2021-2022学年度上学期高三12月联考
数学试卷(文科)
一、选择题 (每题5分共60分)
1.记为等比数列的前n项和.若,,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
2.和是两个等差数列,其中为常值,,,,则( )
A. B. C. D.
3.数列是递增的整数数列,且,,则的最大值为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
4.设是等比数列,且,,则( )
A. 12 B. 24 C. 30 D. 32
5.记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a5–a3=12,a6–a4=24,则=( )
A. 2n–1 B. 2–21–n C. 2–2n–1 D. 21–n–1
6.数列中,,,若,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
7.在等差数列中,,.记,则数列( ).
A. 有最大项,有最小项 B. 有最大项,无最小项
C. 无最大项,有最小项 D. 无最大项,无最小项
8.已知各项均为正数的等比数列的前4项和为15,且,则 ( )
A.16 B.8 C.4 D.2
9.设a,b∈R,数列{an}满足a1=a,an+1=an2+b,,则( )
A. 当 B. 当
C. 当 D. 当
10.设为等差数列的前项和,若,,则
( )
A. B. C. D.
11.记为等差数列的前项和.若,,则的公差为 ( )
A.1 B.2 C.4 D.8
12.几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是 ( )
A.440 B.330 C.220 D.110
二、填空题 (每题5分,共20分)
13.将数列{2n–1}与{3n–2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为________.
14.数列满足,前16项和为540,则 ______________.
15.记为数列的前项和,若,则___________.
16.等差数列的前项和为,,,则___________.
三、解答题 (70分)
17.(12分)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知S9=-a5.
(1)若a3=4,求{an}的通项公式;
(2)若a1>0,求使得Sn≥an的n的取值范围.
18.(12分)已知为等差数列,前n项和为,是首项为2的等比数列,且公比大于0,
.
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
19.(12分)如图,在三棱柱中,,,,.
(1)证明:平面平面.
(2)若,求到平面的距离.
20.(12分)已知抛物线的焦点为,、是该抛物线上不重合的两个动点,为坐标原点,当点的横坐标为时,.
(1)求抛物线的方程;
(2)以为直径的圆经过点,点、都不与点重合,求的最小值.
21.(12分)已知,.
(1)求的单调区间;
(2)若时,恒成立,求m的取值范围.
选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.
22.(10分)2.已知曲线C1:(t为参数),C2:(α为参数且),在以原点O为极点,x轴非负半轴为极轴的极坐标系中,直线C3:θ=(ρ∈R).
(1)求曲线C1,C2的普通方程;
(2)若C2上的点P对应的参数α=,Q为C1上的点,求PQ的中点M到直线C3距离d的最小值.
23.(10分)已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若对任意的恒成立,求的取值范围
数学(文科)
参考答案
一、选择题
1.【答案】A【分析】根据题目条件可得,,成等比数列,从而求出,进一步求出答案.
【详解】∵为等比数列的前n项和,
∴,,成等比数列
∴,
∴,
∴. 故选:A.
2.【答案】B【分析】由已知条件求出的值,利用等差中项的性质可求得的值.
【详解】由已知条件可得,则,因此,.
故选:B.
3.【答案】C【分析】使数列首项、递增幅度均最小,结合等差数列的通项及求和公式即可得解.
【详解】若要使n尽可能的大,则,递增幅度要尽可能小,
不妨设数列是首项为3,公差为1的等差数列,其前n项和为,
则,,,
所以n的最大值为11. 故选:C.
4.【答案】D 【解析】设等比数列的公比为,则,
,
因此,.
5.【答案】B 【解析】设等比数列的公比为,
由可得:,
所以,
因此.
6.【答案】C 【解析】在等式中,令,可得,,
所以,数列是以为首项,以为公比的等比数列,则,
,
,则,解得.
7.【答案】B 【解析】由题意可知,等差数列的公差,
则其通项公式为:,
注意到,
且由可知,
由可知数列不存在最小项,
由于,
故数列中的正项只有有限项:,.
故数列中存在最大项,且最大项为.
8.【答案】C【解析】设正数的等比数列{an}的公比为,则,
解得,,故选C.
9.【答案】A 【解析】①当b=0时,取a=0,则.
②当时,令,即.
则该方程,即必存在,使得,
则一定存在,使得对任意成立,
解方程,得,
当时,即时,总存在,使得,
故C、D两项均不正确.
③当时,,
则,
.
(ⅰ)当时,,
则,
,
,
则,
,
故A项正确.
(ⅱ)当时,令,则,
所以,以此类推,
所以,
故B项不正确.
故本题正确答案为A.
10.【答案】B 【解析】设等差数列的公差为,根据题中的条件可得,
整理解得,所以,故选B.
11.【答案】C 【解析】设公差为,,
,联立解得,故选C.
12.【答案】A 【解析】由题意得,数列如下:
则该数列的前项和为
,
要使,有,此时,所以是第组等比数列的部分和,设,
所以,则,此时,
所以对应满足条件的最小整数,故选A.
二、填空题
13.【答案】 【解析】因为数列是以1为首项,以2为公差的等差数列,
数列是以1首项,以3为公差的等差数列,
所以这两个数列的公共项所构成的新数列是以1为首项,以6为公差的等差数列,
所以的前项和为,
14.【答案】7 【解析】
,
当为奇数时,;当为偶数时,.
设数列的前项和为,
,
.
15.【答案】-63 【解析】根据,可得,两式相减得,即,当时,,解得,所以数列是以 1为首项,以2为公比的等比数列,所以。
16.【答案】 【解析】设等差数列的首项为,公差为,由题意有 ,解得 ,
数列的前n项和,
裂项可得,
所以.
三、解答题
17.【答案】(1);(2).
【解析】(1)设的公差为d.
由得.
由a3=4得.
于是.
因此的通项公式为.
(2)由(1)得,故.
由知,故等价于,解得1≤n≤10.
所以n的取值范围是.
18.【答案】(1),;(2).
【解析】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由已知,得,
而,所以.
又因为,解得,所以.
由,可得;
由,可得,
联立①②,解得,
由此可得.
所以,的通项公式为,的通项公式为.
(2)设数列的前项和为,
由,有
,
,
上述两式相减,得
,得.
所以,数列的前项和为.
19.解:(1)证明:如图,连接,在中,,,,
由余弦定理得,所以,所以,同理.又因为,所以平面.因为平面,
所以平面平面.
(2)过作于D,连接BD,.
由(1)知平面ABC,所以平面ABC.
因为,,所以,.因为,所以.
因为,所以,所以.在中,因为,,,
所以.因为,所以,.在中因为,,,所以,所以,于是的面积为.因为,所以三棱锥的体积为.记到平面的距离为d,因为三棱锥的体积与三棱锥的体积相同,所以,解得,即到平面的距离为.
20.解:设,设点在轴上的射影点为,
,,,.
,则,
所以,,解得,所以,所求抛物线的方程为.
(2)解:设直线的方程为,设点、.
由方程组得.
,即,且,.
,.
因为以为直径的圆经过点,所以,,
,即,
,
,,
或,若,直线过点,不合题意,舍去.所以,.
则,
所以,当时,最小,且最小值为.
21.解:(1),,
①当时,,
在恒成立,,在单调递减,
②当时,令,则在恒成立,
在单调递增,且,在恒成立,
即在恒成立,
在单调递增,
综上所述:在单调递减,在单调递增.
(2)当时,
在恒成立,令,
,令,
由(1)得,在单调递增,且,
在恒成立,在单调递增,,
.
22.解:(1)曲线C1:(t为参数),转换为普通方程为.
曲线C2:(α为参数且,转换为普通方程为.
(2)由于C2上的点P对应的参数α=,所以P(0,1),点Q,
所以PQ的中点坐标为(),直线C3:θ=(ρ∈R)转换为直角坐标方程为x﹣y=0,所以d=,
当时,.
23.解:(1)因为f(x)
所以f(x)等价于或或
解得或,即关于的不等式的解集为或.
(2)
记函数g(x)=f(x)
f(x)对任意的恒成立且且,解得,即的取值范围为.