高二下学期期中考试数学(理科)模拟试题一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共60分) 1.设复数i z i z +=-=3,121,则21z z z =在复平面内对应的点在 A.第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限 2. 用反证法证明命题“三角形的内角中至少有一个不大于︒60”时,反设正确的是A .假设三内角都不大于于︒60 B.假设三内角都大于︒60 C .假设三内角至多有一个大于于︒60 D.假设三内角至多有两个大于︒603.若复数2(4)(3)()z x x i x R =-++∈,则“z 是纯虚数”是“2x =”的 A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 4.函数()y f x =的图象如图所示,若()f x dx m π=⎰,则20()f x dx π⎰等于A .mB .2mC .0 D .m - 5.复数z 满足|3||3|z z -=+,且||5z =,则z 等于 A .5± B .5i ± C .35i ±+ D .34i ±±6.20()x x e dx +⎰的值为A .24e +B .23e +C .22e +D .21e +7.函数)(x f y =的图象如图所示,则)(x f '的图象最有可能是8.电视台某节目的现场观众来自四个单位,分别在图中四个区域内坐定,有四种不同颜色的服装,每个单位的观众必须穿同种颜色的服装,且相邻两个区域的颜色不同,不相邻区域颜色不受限制,那么不同着装的方法有几种。
A.80B.84C.108D.729.用数学归纳法证明*))(12(312)()2)(1(N n n n n n n n ∈-⨯⨯⨯⨯=+++ΛΛ,从“k 到k+1”,左端需要乘的代数式为( ) A.2k+1 B.2(2k+1) C.112++k k D.132++k k 10.若)2ln(21)(2++-=x b x x f 在),1(+∞-上是减函数,则b 的取值范围是( ) A .),1[+∞- B .),1(+∞- C .]1,(--∞ D .)1,(--∞11.对于函数x x x x f +-=2ln 3)(,下列说法正确的是:A 既有极大值,又有极小值B 只有极小值 ,没有极大值C 只有极大值,没有极小值D 没有极值12.定义:若存在常数k ,使得对于定义域D 内的任意两个不同的实数21,x x ,均有2121)()(x x k x f x f -≤-成立,则称函数)(x f 在定义域D 上满足利普希茨条件,对于 函数)1()(≥=x x x f 满足利普希茨条件,则常数k 的最小值应是 A 21B 31C 1D 2二、填空题:(本大题共5小题,每小题4分,共20分)13.曲线)0(2≥=x x y 与直线1=y 及直线2=x 所围成的曲边三角形的面积为 14.函数x e y 2=图像上的点到直线042=--y x 距离的最小值是 15.若复数i x x z )1()1(2-+-=为纯虚数,其中R x ∈,则1-z = 16. 13.如图,将一个边长为1的正三角形的每条边三等分,以中间一段为边向外作正三角形,并擦去中间一段,得图(2),如此下去,得图(3)……,试用n 表示第n 个图形的边数n a =______________. 三、解答题:17.证明下列问题 (1)求证:103112+<+(2)设a ,b,c,为均大于1的数,且10=ab ; 求证:c c c b a lg 4log log ≥+18.已知函数32()3,f x x ax x a R =-+∈(I )若3x =是()f x 的极值点,求()f x 在[1,5]x ∈上的最大值; (Ⅱ)若函数()f x 是R 上的单调递增函数,求实数a 的取值范围。
19.已知函数2()(0,f x ax bx c a b =++>、)c R ∈,曲线()y f x =经过点2(0,28)P a +,且在点(1,(1))Q f --处的切线垂直于y 轴,设()(()16)x g x f x e -=-⋅。
(I )用a 分别表示b 和c ;(Ⅱ)当c b取得最小值时,求函数()g x 的单调递增区间。
20.已知数列{}n a 的前n 项和为121,,2(2,)3n n n nS a S a n n N S =-+=-≥∈。
(I )求234,,S S S 的值;(Ⅱ)猜想n S 的表达式;并用数学归纳法加以证明。
21.已知三次函数)0)(2(3≠bxaxcxf在1-xd+++=ax处取得极大值,且=f是奇函数.x2)(-(1)若函数)(x f的图像在x=0处的切线与直线l:0-y+x垂直,求)(x f的13=解析式;(2)当]1,1[-f恒成立,求实数a的取值范围;x∈x时,不等式0)(≥22.设函数)1(2)(2-=x x x f 给定数列}{n a ,其中*))((,111N n a f a a a n n ∈=>=+.(1) 若}{n a 为常数列,求a 的值;(2) 判断n a 与2的大小,并证明你的结论;(3) 当32<<a 时,求证:n a <2+121-⎪⎭⎫⎝⎛n参考答案及评分标准一、选择题:DBBCBD CBBCCA二、填空题:34 5 5 143-⨯n 三、解答题:17.(1)证明:要证103112+<+, 需要证()()22103112+<+ 1分需证:3021322213+<+ 3分 需证3022< 5分 因为22<30 所以3022<, 故103112+<+. 6分 (2)证明: 要证c c c b a lg 4log log ≥+ 需证c cba c lg 4lg lg lg lg ≥+ 7分 由于c>1,只需要证4lg 1lg 1≥+ba 8分 即证4lg lg lg lg ≥+b a b a 需证4lg lg 1≥ba需证41lg lg 0≤<b a 9分 由于ab=10, 则lgab=1即lga+lgb=1 而a,b 均为大于1 的数,即lga>0且lgb>0,则lga+lgb ≥b a lg lg 241lg lg 0≤<b a 11分 故c c c b a lg 4log log ≥+ 12分 18.解:(I )2'()323f x x ax =-+。
'(3)0f =,即27630,5a a -+=∴=322()53,'()31030f x x x x f x x x =-+=-+=,解得3,x =或13x =(舍去) 当x 变化时,'()f x 、()f x 的变化情况如下表:x1 (1,3)3 (3,5)5 '()f x- 0+()f x1-]9-Z15因此,当5x =时,()f x 在区间[1,5]上有最大值是(5)15f = (Ⅱ)()f x 是R 上的单调递增函数转化为'()0f x ≥在R 上恒成立。
从而有2'()3230f x x ax =-+=的2(2)4330a ∆=--⋅⋅≤,解得[3,3]a ∈-。
19.解:(I )Q 经过点2(0,28)P a + ∴228c a =+;由切线垂直于y 轴可知'(1)0f -=,从而有20a b -+=, 2b a ∴=(Ⅱ)因为0,a >而22844242c a a a b a a a+==+≥⋅=, 当且仅当4a a=,即2a =时取得等号。
22()2416,()(()16)(24)x x f x x x g x f x e x x e --∴=++=-⋅=+ 22'()(44)(24)(1)(42)x x x g x x e x x e e x ---=+++-=-因为0x e ->'()0g x ∴>时()g x为单调递增函数,即(为单调递增区间20.解:(I )12342345,,,3456S S S S =-=-=-=-(Ⅱ)猜想1()2n n S n N n ++=-∈+数学归纳法证明:(1)当1n =时,1123S a ==-猜想成立; (2)假设(2,)n k k k N =≥∈时猜想成立,即有:12k k S k +=-+, 则1n k =+时,因为11112k k k S a S ++++=-, 即:111111()2,2k k k k k k S a a S S S ++++++=-∴=--; 由假设可知;1112(2)(1)32,222k k k k k S k k k ++-++++∴=-+==-+++ 从而有12,13k k S n k k ++=-=++时,猜想成立; 由(1)(2)可知,1()2n n S n N n *+=-∈+成立21.(满分14分).解:(1)f (x )-2是奇函数,∴ f (-x )-2= -[]2)(-x f ,Θf (x )=ax 3+bx 2+cx+d,∴-ax 3+bx 2-cx+d-2=-ax 3-bx 2-cx-d+2, ∴bx 2+d-2=0,Θx ∈R, ∴b=0,d=2,(2分)∴f (x )=ax 3+cx+2,∴f ’(x)=3ax 2+cΘ f (x )在x= -1处取得极大值, ∴f ’(-1)=0,∴3a+c =0, ∴c =-3a3分1,f(x)的图像在原点处的切线与直又Θ直线l:x-3y+1=0的斜率为3线l垂直。
∴f’(0)= -3,c= -3 ∴a=1,5分∴f’(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),Θ当x<-1时,f(x)=x3-3x+2。
f’(x)>0,当-1<x<1时,f’(x) <0,∴f(x)在x= -1处取得极大值,符合题意。
=xxf7分-x23)(3+(2)由(1)知f(x)=ax3-3ax+2,f’(x)=3ax2-3a=3a(x-1)(x+1),8分令f’(x)=0,得x=1或x= -1。
Θf(x)在x= -1处取得极大值,9分∴当x<-1时,f’(x)>0.当-1<a<1时,f’(x)<0∴a>0. 当x∈[]1,1-时,不等式f(x)≥0恒成立等价于f(x)min≥0,11分Θf(x)在[]1,1-上是减函数,∴f(x)的最小值为f(1),12分∴f(1)≥0,∴2-2a≥0,∴a≤1。
13分综上所述,a的取值范围是0<a≤1。
14分22.(满分14分).解析:(1)若{}n a为常数列,则a n=a由a n+1=f(a n),得:a=f(a)Θ)1(2)(2-=x x x f ,∴)1(22-=a a a , Θ a >1,∴a=2(a-1),解得:a=2 (4分)(2)当a=2时,有(1)知a n=2; (5分)当a ≠2时,Θa 1=a ,a n+1=)(n a f =)1(22-n n a a ,∴ a 2=)1(2121-a a =)1(22-a a , ∴2a -2=)1(22-a a -2=)1(2442-+-a a a =)1(2)2(2--a a >0,∴ a 2>2,(6分)Θa 3-2=)1(2222-a a -2=)1(2)2(222--a a >0,∴a 3>2,猜想当n ≥2时,a n >2。