河南省体育中学2022-2023学年高三上学期期中数学试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.(5分)设集合A={x|x2﹣3x+2<0},B={x|1<x<3},则( )
A.A=B B.A B C.A B D.A∩B=
2.(5分)设x∈R,则“x2﹣5x>0”是“|x﹣1|>1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(5分)已知全集U=R,集合A={x|﹣2≤x≤4,x∈Z}与B={x|x=2k,k∈Z}的关系如图所示,则阴影部分所表示的集合的元素共有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
4.(5分)函数y=lnx的图象可能是( )
A. B.
C. D.
5.(5分)函数的单调递增区间是( )
A. B.
C.[4,+∞) D.
6.(5分)设a=log23,b=log34,c=log58,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a
7.(5分)sin(﹣1020°)=( )
A. B. C. D.
8.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c若c=2,sinA=2sinC,cosB=,则△ABC的面积S=( )
A.1 B. C. D.
9.(5分)函数y=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
10.(5分)已知数列{an}的前n项和Sn=2n(n+1),则a5的值为( )
A.80 B.40 C.20 D.10
11.(5分)设△ABC的三内角A、B、C成等差数列,sinA、sinB、sinC成等比数列,则这个三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
12.(5分)在等差数列{an}中,a10<0,a11>0,且a11>|a10|,则在Sn<0中,n的最大值为( )
A.17 B.18 C.19 D.20
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)某班共50人,其中21人喜爱篮球运动,18人喜爱乒乓球运动,20人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为 .
14.(5分)计算:= .
15.(5分)已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在第 象限.
16.(5分)已知数列{an}满足a1=1,且,那么数列的前10项和为 .
三、解答题(本大题共5小题,前5题必作,每题12分,后2题任选1题作,10分,共70分)
17.(12分)已知A={x|﹣3≤x﹣2≤1},B={x|a﹣1≤x≤a+2}(a∈R).
(1)当a=1时,求A∩B;
(2)若A∪B=A,求实数a的取值范围.
18.(12分)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且.
(1)求B的大小;
(2)若,求△ABC的面积.
19.(12分)已知函数f(x)=3x2﹣5x+2.
(1)求函数f(x)的定义域和值域;
(2)分别求f(3),f(a),f(x+1).
20.(12分)已知函数f(x)=ax3﹣bx2+x+1,且f(1)=1,f(﹣1)=﹣3.
(1)求a,b的值;
(2)若x∈[﹣2,2],求函数f(x)的最大值和最小值.
21.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣n(n∈N*).
(1)求a1,a2,a3的值,猜想数列{an}的通项公式并加以证明;
(2)求a1+a3+a5+ +a2n+3(n∈N*).
选考题:共10分,请在第22题与第23题中任选一道解答即可。
22.(10分)政府鼓励创新、创业,银行给予低息贷款,一位大学毕业生想自主创业,经过市场调研,测算,有两个方案可供选择。方案1:开设一个科技小微企业,需要一次性贷款40万元,第一年获利是贷款额的10%,以后每年比上一年增加25%.的利润;方案2:开设一家食品小店,需要一次性贷款20万元,第一年获利是贷款额的15%,以后每年都比上一年增加利润1.5万元.两种方案使用期限都是10年,到期一次性还本付息,两种方案均按年息2%的复利计算(参考数据:1.259=7.45,1.2510=9.3,1.029=1.20,1.0210=1.22).
(1)10年后,方案1,方案2的总收入分别有多少万元?
(2)10年后,哪一种方案的利润较大?
23.2020年春节前后,一场突如其来的新冠肺炎疫情在武汉出现并很快地传染开来(已有证据表明2019年10月、11月国外已经存在新冠肺炎病毒),对人类生命形成巨大危害.在中共中央、国务院强有力的组织领导下,全国人民万众一心抗击、防控新冠肺炎,疫情早在3月底已经得到了非常好的控制(累计病亡人数3869人),然而国外因国家体制、思想观念的不同,防控不力,新冠肺炎疫情越来越严重.疫情期间造成医用防护用品短缺,某厂家生产医用防护用品需投入年固定成本为100万元,每生产x万件,需另投入流动成本为W(x)万元,在年产量不足19万件时,万元).在年产量大于或等于19万件时,万元).每件产品售价为25元.通过市场分析,生产的医用防护用品当年能全部售完.(注:年利润=年销售收入﹣固定成本﹣流动成本)
(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(万件)的函数解析式;
(2)年产量为多少万件时,某厂家在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?
河南省体育中学2022-2023学年高三上学期期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.(5分)设集合A={x|x2﹣3x+2<0},B={x|1<x<3},则( )
A.A=B B.A B C.A B D.A∩B=
【分析】先求出集合A,再根据集合A与集合B之间的关系即可求解.
【解答】解:∵集合A={x|x2﹣3x+2<0}={x|1<x<2},B={x|1<x<3},
∴A B.
故选:C.
【点评】本题考查一元二次不等式的解法以及集合之间的关系,难度不大.
2.(5分)设x∈R,则“x2﹣5x>0”是“|x﹣1|>1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【分析】分别解不等式x2﹣5x>0,|x﹣1|>1,再由充要条件的定义,即可得出答案.
【解答】解:由x2﹣5x>0,得x<0或x>5,
由|x﹣1|>1,得x<0或x>2,
所以“x2﹣5x>0”是“|x﹣1|>1”的充分不必要条件,
故选:A。
【点评】本题考查充要条件的定义,属于基础题.
3.(5分)已知全集U=R,集合A={x|﹣2≤x≤4,x∈Z}与B={x|x=2k,k∈Z}的关系如图所示,则阴影部分所表示的集合的元素共有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【分析】先计算A∩B={1,2,4},再计算 A(A∩B),即可得出答案.
【解答】解:A={x|﹣2≤x≤4,x∈Z}={﹣2,﹣1,0,1,2,3,4}
B={x|x=2k,k∈Z},
所以A∩B={1,2,4},
所以 A(A∩B)={﹣2,﹣1,0,3},
所以阴影部分的元素有4个,
故选:B。
【点评】本题考查集合的运算,属于基础题.
4.(5分)函数y=lnx的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据对数函数的基本性质求解即可。
【解答】解:∵e>1,
∴函数y=lnx在定义域内单调递增,且过(1,0)点,
故选:C。
【点评】本题主要考查对数函数的基本性质,解题的关键在于掌握对数函数的基本性质,为基础题。
5.(5分)函数的单调递增区间是( )
A. B.
C.[4,+∞) D.
【分析】先求出函数y=的定义域,由复合函数的单调性,即可得出答案.
【解答】解:令x2﹣5x+4≥0,
得x≤1或x≥4,
所以函数y=的定义域为{x|x≤1或x≥4},
令t=x2﹣5x+4,x∈{x|x≤1或x≥4},
对称轴为x=﹣=,
函数t=x2﹣5x+4在[4,+∞)上单调递增,
所以函数y=的单调递增区间为[4,+∞),
故选:C。
【点评】本题考查函数的单调性,属于基础题.
6.(5分)设a=log23,b=log34,c=log58,则( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a
【分析】将b,c利用换底公式可进行比较,再将a、c和进行比较即可求解..
【解答】解:∵b=log34=log2764=,c=log58=log2564=,
又1<lg25<lg27,lg64>1,
∴b<c;
∵82<53,
∴8<,
∴log58<log5=,
∵log23=log49>log48=,
∴a>c,
∴a>c>b.
故选:B.
【点评】本题考查指对式比较大小,难度中等.
7.(5分)sin(﹣1020°)=( )
A. B. C. D.
【分析】根据sin(﹣1020°)=sin(﹣1080°+60°)=sin60°即可求解.
【解答】解:sin(﹣1020°)=sin(﹣1080°+60°)=sin60°=.
故选:B.
【点评】本题考查诱导公式,难度不大.
8.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c若c=2,sinA=2sinC,cosB=,则△ABC的面积S=( )
A.1 B. C. D.
【分析】先由正弦定理结合c=2,可得a=4,再由平方关系求得sinB,最后由三角形的面积公式得解.
【解答】解:由于sinA=2sinC,
则由正弦定理可得,a=2c,
又c=2,则a=4,
又B为△ABC内角,且,则,
所以.
故选:C。
【点评】本题考查正弦定理以及三角形的面积,考查运算求解能力,属于基础题.
9.(5分)函数y=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.
【分析】根据图象可求出周期T以及A,从而求出ω,再根据图象过(,2)即可求解.
【解答】解:由图象可知,T=2×(+)=π,A=2,
∵ω==2,
∴y=2sin(2x+φ),
∵图象过(,2),
∴2×+φ=+2kπ,k∈Z,
∴φ=﹣+2kπ,k∈Z,
∵|φ|<,
∴φ=﹣,
∴y=2sin(2x﹣).
故选:B.
【点评】本题考查正弦型函数的图象与性质,难度中等.
10.(5分)已知数列{an}的前n项和Sn=2n(n+1),则a5的值为( )
A.80 B.40 C.20 D.10
【分析】根据Sn=2n(n+1),a5=S5﹣S4求解即可。
【解答】解:∵Sn=2n(n+1),
∴S5=10×6=60,S4=8×5=40,
∴a5=S5﹣S4=20,
故选:C。
【点评】本题主要考查递推数列的应用,解题的关键在于掌握递推数列的应用和数值运算,为基础题。
11.(5分)设△ABC的三内角A、B、C成等差数列,sinA、sinB、sinC成等比数列,则这个三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【分析】由A、B、C成等差数列,可得,由sinA、sinB、sinC成等比数列,可得b2=ac,结合余弦定理可知a=c,进而得出结论.
【解答】解:由于A、B、C成等差数列,则2B=A+C,
又A+B+C=π,则,
由于sinA、sinB、sinC成等比数列,则sin2B=sinAsinC,即b2=ac,
由余弦定理可得,b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣ac,则a2﹣2ac+c2=(a﹣c)2=0,
所以a=c,
则△ABC为等边三角形.
故选:C。
【点评】本题考查解三角形以及等差数列,等比数列的性质,考查运算求解能力,属于基础题.
12.(5分)在等差数列{an}中,a10<0,a11>0,且a11>|a10|,则在Sn<0中,n的最大值为( )
A.17 B.18 C.19 D.20
【分析】根据题意可得a10+a11>0,由此可得S20>0,S19<0,进而得到答案.
【解答】解:由于a10<0,a11>0,且a11>|a10|,
则a11>﹣a10,即a10+a11>0,
则,而,
则在Sn<0中,n的最大值为19.
故选:C。
【点评】本题考查等差数列的前n项和,考查运算求解能力,属于基础题.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)某班共50人,其中21人喜爱篮球运动,18人喜爱乒乓球运动,20人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为 12 .
【分析】画出veen图,由集合的运算,即可得出答案.
【解答】解:根据题意可得(21﹣18)﹣(50﹣20)=39﹣30=9(人),
所以喜欢篮球且喜欢乒乓球的人数为9人,
所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球的运动员人数为21﹣9=12(人),
故答案为:12.
【点评】本题考查集合的运算,属于基础题.
14.(5分)计算:= 1 .
【分析】根据实数指数幂的运算法则求解即可。
【解答】解:=3+1+6﹣9=1,
故答案为:1。
【点评】本题主要考查实数指数幂的运算法则,解题的关键在于掌握实数指数幂的运算法则,为基础题。
15.(5分)已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在第 二 象限.
【分析】根据点P(tanα,cosα)在第三象限即可求解.
【解答】解:∵点P(tanα,cosα)在第三象限,
∴tanα<0,cosα<0,
∴角α的终边在第第二象限.
故答案为:二.
【点评】本题考查各象限角的三角函数的正负号,难度不大.
16.(5分)已知数列{an}满足a1=1,且,那么数列的前10项和为 .
【分析】先根据数列{an}满足a1=1,且得到当n≥2时,an=(an﹣an﹣1)+(an﹣1﹣an﹣2)+(an﹣2﹣an﹣3)+ +(a2﹣a1)+a1=n+(n﹣1)+ +1=,即,再利用裂项相消法求解即可。
【解答】解:∵数列{an}满足a1=1,且,
∴当n≥2时,an=(an﹣an﹣1)+(an﹣1﹣an﹣2)+(an﹣2﹣an﹣3)+ +(a2﹣a1)+a1=n+(n﹣1)+ +1=,
∴,
∴数列的前10项和为2(+ +)=,
故答案为:。
【点评】本题主要考查递推公式的应用,解题的关键在于掌握裂项相消法的应用,为基础题。
三、解答题(本大题共5小题,前5题必作,每题12分,后2题任选1题作,10分,共70分)
17.(12分)已知A={x|﹣3≤x﹣2≤1},B={x|a﹣1≤x≤a+2}(a∈R).
(1)当a=1时,求A∩B;
(2)若A∪B=A,求实数a的取值范围.
【分析】(1)根据题意可得A={x|﹣1≤x≤3},B={x|0≤x≤3},由交集的定义,即可得出答案.
(2)由(1)可知A={x|﹣1≤x≤3},B={x|a﹣1≤x≤a+2},若A∪B=A,则a﹣1≥﹣1且a+2≤3,即可得出答案.
【解答】解:(1)A={x|﹣3≤x﹣2≤1}={x|﹣1≤x≤3},
当a=1时,B={x|a﹣1≤x≤a+2}={x|0≤x≤3},
A∩B={x|﹣1≤x≤3}∩{x|0≤x≤3}={x|0≤x≤3}.
(2)由(1)可知A={x|﹣1≤x≤3},B={x|a﹣1≤x≤a+2},
若A∪B=A,则a﹣1≥﹣1且a+2≤3,
所以0≤a≤1,
所以实数a的取值范围为[0,1].
【点评】本题考查集合的运算,属于基础题.
18.(12分)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且.
(1)求B的大小;
(2)若,求△ABC的面积.
【分析】(1)由正弦定理可得cosB(2sinA+sinC)=﹣sinBcosC,化简可得,进而求得B;
(2)由余弦定理可得ac=3,结合,即可求得面积.
【解答】解:(1)因为,
所以cosB(2sinA+sinC)=﹣sinBcosC,则sin(B+C)=﹣2cosBsinA,
所以sinA=﹣2cosBsinA,
又A为三角形内角,则sinA≠0,
所以,则;
(2)由余弦定理可得,b2=a2+c2﹣2accosB,即13=(a+c)2﹣2ac+ac,
则ac=42﹣13=3,
又,则.
【点评】本题考查正余弦定理在解三角形中的运用,考查运算求解能力,属于基础题.
19.(12分)已知函数f(x)=3x2﹣5x+2.
(1)求函数f(x)的定义域和值域;
(2)分别求f(3),f(a),f(x+1).
【分析】(1)根据函数f(x)=3x2﹣5x+2的对称轴为x=,函数的二次项系数为正求解即可;
(2)直接根据函数解析式计算即可。
【解答】解:(1)∵函数f(x)=3x2﹣5x+2的对称轴为x=,函数的二次项系数为正,
∴当x=时,f(x)取得最小值,为﹣,
∴函数f(x)的定义域为R,值域为[﹣,+∞);
(2)∵f(x)=3x2﹣5x+2,
∴f(3)=27﹣15+2=14,f(a)=3a2﹣5a+2,f(x+1)=3(x+1)2﹣5(x+1)+2=3x2+x。
【点评】本题主要考查函数定义域、值域的求解,解题的关键在于掌握二次函数的基本性质和数值运算,为基础题。
20.(12分)已知函数f(x)=ax3﹣bx2+x+1,且f(1)=1,f(﹣1)=﹣3.
(1)求a,b的值;
(2)若x∈[﹣2,2],求函数f(x)的最大值和最小值.
【分析】(1)根据f(x)=ax3﹣bx2+x+1,f(1)=1,f(﹣1)=﹣3得到并求解a﹣b+2=1,﹣a﹣b=﹣3即可;
(2)先根据f(x)=x3﹣2x2+x+1得到f′(x)=3x2﹣4x+1=(3x﹣1)(x﹣1),再令f′(x)>0可得x<或x>1,令f′(x)<0可得<x<1,再根据f(x)=x3﹣2x2+x+1在[﹣2,)上单调递增,在[,1]上单调递减,在(1,2]上单调递增求解即可。
【解答】解:(1)∵f(x)=ax3﹣bx2+x+1,f(1)=1,f(﹣1)=﹣3,
∴a﹣b+2=1,﹣a﹣b=﹣3,
∴a=1,b=2;
(2)∵a=1,b=2,
∴f(x)=x3﹣2x2+x+1,
∴f′(x)=3x2﹣4x+1=(3x﹣1)(x﹣1),
令f′(x)>0可得x<或x>1,令f′(x)<0可得<x<1,
∴f(x)=x3﹣2x2+x+1在[﹣2,)上单调递增,在[,1]上单调递减,在(1,2]上单调递增,
∵f(﹣2)=﹣17,f(1)=1,f(2)=3,f()=,
∴函数f(x)的最大值为3,最小值为﹣17。
【点评】本题主要考查函数的值域和函数的区间单调性,解题的关键在于求解函数的导函数,为中等题。
21.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an﹣n(n∈N*).
(1)求a1,a2,a3的值,猜想数列{an}的通项公式并加以证明;
(2)求a1+a3+a5+ +a2n+3(n∈N*).
【分析】(1)先根据Sn=2an﹣n(n∈N*)求得a1=1,an=2an﹣1+1,再根据a1=1,an=2an﹣1+1求解即可;
(2)利用等比数列前n项和公式求解即可。
【解答】解:(1)∵Sn=2an﹣n(n∈N*),
∴当n=1时,S1=a1=2a1﹣1,
∴a1=1,
∴当n≥2时,Sn﹣Sn﹣1=an=(2an﹣n)﹣[2an﹣1﹣(n﹣1)],
∴an=2an﹣1+1,
∴a2=3,a3=7,
∴猜想数列{an}的通项公式为an=2n﹣1(n∈N*),
证明如下:
∵an=2an﹣1+1,
∴当n≥2时,an+1=2an﹣1+2=2(an﹣1+1),
∵a1=1,
∴数列{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,
∴an+1=2n,
∴an=2n﹣1(n∈N*);
(2)∵an=2n﹣1,
∴a1+a3+a5+ +a2n+3=21+23+25+ +22n+3﹣(n+2)=﹣(n+2)=。
【点评】本题主要考查递推公式的应用,解题的关键在于求解数列的通项公式以及掌握等比数列的前n项和公式,为中等题。
选考题:共10分,请在第22题与第23题中任选一道解答即可。
22.(10分)政府鼓励创新、创业,银行给予低息贷款,一位大学毕业生想自主创业,经过市场调研,测算,有两个方案可供选择。方案1:开设一个科技小微企业,需要一次性贷款40万元,第一年获利是贷款额的10%,以后每年比上一年增加25%.的利润;方案2:开设一家食品小店,需要一次性贷款20万元,第一年获利是贷款额的15%,以后每年都比上一年增加利润1.5万元.两种方案使用期限都是10年,到期一次性还本付息,两种方案均按年息2%的复利计算(参考数据:1.259=7.45,1.2510=9.3,1.029=1.20,1.0210=1.22).
(1)10年后,方案1,方案2的总收入分别有多少万元?
(2)10年后,哪一种方案的利润较大?
【分析】(1)利用等比数列的前n项和,可求得方案1的总收入,利用等等差数列的前n项和,可求得方案2的总收入;
(2)分别计算两种方案的贷款利息,进而求得纯收入,由此可得结论.
【解答】解:(1)方案1是等比数列模型,方案2是等差数列模型,
①方案1::一次性贷款40万元,第一年获利是贷款额的10%,即4万元,
总收入:4×[1+(1+25%)+(1+25%)2+……+(1+25%)9]=4×万元,
②方案2:一次性贷款20万元,第一年获利是贷款额的15%,即3万元,
总收入:万元;
(2)方案1银行贷款利息:40×(1+2%)10≈48.8万元;方案2银行贷款利息:20×(1+2%)10=24.4万元;
则方案1利润为132.8﹣48.8=84万元,方案2利润为97.5﹣24.4=73.1万元。
故方案1的利润更大.
【点评】本题考查等差数列和等比数列的实际运用,考查运算求解能力,属于基础题.
23.2020年春节前后,一场突如其来的新冠肺炎疫情在武汉出现并很快地传染开来(已有证据表明2019年10月、11月国外已经存在新冠肺炎病毒),对人类生命形成巨大危害.在中共中央、国务院强有力的组织领导下,全国人民万众一心抗击、防控新冠肺炎,疫情早在3月底已经得到了非常好的控制(累计病亡人数3869人),然而国外因国家体制、思想观念的不同,防控不力,新冠肺炎疫情越来越严重.疫情期间造成医用防护用品短缺,某厂家生产医用防护用品需投入年固定成本为100万元,每生产x万件,需另投入流动成本为W(x)万元,在年产量不足19万件时,万元).在年产量大于或等于19万件时,万元).每件产品售价为25元.通过市场分析,生产的医用防护用品当年能全部售完.(注:年利润=年销售收入﹣固定成本﹣流动成本)
(1)写出年利润L(x)(万元)关于年产量x(万件)的函数解析式;
(2)年产量为多少万件时,某厂家在这一商品的生产中所获利润最大?最大利润是多少?
【分析】(1)根据题意分0<x<19以及x≥19讨论即可;
(2)分别利用二次函数的性质以及基本不等式求得最值,比较即可得出结论.
【解答】解:(1)因为每件产品售价为25元,则x万件产品的销售收入为25x万元,
当0<x<19时,,
当x≥19时,,
则;
(2)当0<x<19时,由二次函数的性质可知,当x=18时,L(x)取得最大值,且最大值为L(18)=116万元;
当x≥19时,,当且仅当,即x=20时,L(x)取得最大值为180万元;
综上,当生产的医用防护用品年产量为20万件时,厂家的利润最大为180万元.
【点评】本题考查函数的实际运用举例,考查运算求解能力,属于基础题.