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1、2024-2025学年河南省部分学校高三(上)段考数学试卷(四)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。1.已知全集U=xN|2x112,集合A=1,3,4,5,则UA=()A. 2B. 2,5C. 0,2D. 0,2,52.已知等比数列an满足a1+a3=4,a4+a6=32,则其公比q=()A. 1B. 2C. 3D. 43.若8cos23sin2+1=0,则tan=()A. 3B. 13C. 2D. 124.已知函数f(x)=x2,x5,(x5)3+1,5x0)在区间(0,4)上存在最值,且在区间(34,)上具有单调性,则的取值范围
2、是()A. 103,154B. 73,103C. 113,4D. 113,1548.若m0,且不等式(m2x2+mx+n)lnx0对任意x0恒成立,则mn的最小值是()A. 4B. 3C. 2D. 1二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。9.已知向量a=(2,1),b=(3,m),则()A. |a|b|B. |ab|min=2C. a与b的夹角可能为180D. 向量a+b与ab不可能垂直10.已知对任意两个不相等的正数a,b,总有 abablnalnb0且ab时,lnab0且ab时,eaebabea+eb2C. ln1.011100D. 9e3+eln3
3、11.已知数列an满足an+1=lnan+1an,且0a1anC. a1+a3=2a2不可能成立D. 当n2时,2an+1an+an+2三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。12.若z(3i)=12i,则z的虚部为_13.已知函数f(x)=x3+ax2+2x的图象在点(1,f(1)处的切线方程为y=3x+b,则a+b= _14.已知函数f(x)的定义域为R,f(x+y)+f(xy)=f(x)f(y),且f(1)=1,则f(1)+f(2)+f(3)+f(2025)= _四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。15.(本小题13分)已知函数f(x)=(
4、x2ax)lnx+x的图象在点(e,f(e)处的切线斜率为3(e1)()求a;()求f(x)在区间12,2上的最小值参考数据:ln20.69316.(本小题15分)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(sin2A+sin2Bsin2C)a=2bsin2AsinB,且B为钝角()证明:B=C+2;()若M是边AC上靠近A的三等分点,且BCMB,求ba的值17.(本小题15分)已知在数列an中,a2=4a1,且当n2时,an=3an1+2()求an的通项公式;()设bn=an+1anan+1,数列bn的前n项和为Sn,证明:Sn1418.(本小题17分)在数列an中,已知a1=
5、 22,且an+1an= n2+nan2+n2+n()求a2,a3;()求an的通项公式;()设bn是与 (3n1)an2最接近的整数,求1b1+1b2+1b202519.(本小题17分)已知函数f(x),g(x)的定义域分别为D1,D2,如果存在x1D1,x2D2,使得f(x1)+g(x2)=0,则称f(x)与g(x)为“相斥函数”,且称x1,x2为“相斥数”()试判断函数f(x)=xex12x2与g(x)=lnx12x2是否为“相斥函数”,并说明理由()已知函数f(x)=elnxx(x1)与g(x)=xlnx+x为“相斥函数”,且x1,x2为“相斥数”(i)若x1x2=1,求lnx1,ln
6、x2的值;(ii)若x1x2et,1),常数t(1,0),求lnx1x2的最大值.(用t表示)参考答案1.C2.B3.A4.B5.C6.A7.D8.D9.AD10.BCD11.ACD12.1213.214.215.解:()因为f(x)=(x2ax)lnx+x,所以f(x)=(2xa)lnx+(x2ax)1x+1=(2xa)lnx+xa+1,由导数的几何意义可得f(x)在点(e,f(e)处的切线斜率为f(e)=(2ea)+ea+1=3e2a+1,所以3e2a+1=3(e1),解得a=2()由()知,f(x)=(x22x)lnx+x,12x2,f(x)=2(x1)lnx+x1=(x1)2lnx+1
7、,令f(x)=0,得x=1或e12,所以在(12,1)上f(x)0,f(x)单调递增,所以f(x)min=f(1)=116.()证明:因为(sin2A+sin2Bsin2C)a=2bsin2AsinB,由正弦定理可得:(a2+b2c2)a=2ba2sinB,可得:a2+b2c2=2basinB,由余弦定理可得2abcosC=2basinB,可得sinB=cosC,在ABC中,B为钝角,可得B=C+2;()解:由正弦定理可得ba=sinBsinA,又因为B=C+2,所以A=BC=22C,所以ba=sin(C+2)sin(22C)=cosCcos2C=cosC2cos2C1,因为BCMB,由图知,
8、 ABM=BMBC=C+22=C,所以ABMABC,M是边AC上靠近A的三等分点所以AMAB=ABAC,即AB2=AMAC=13AC2,即cb= 33,所以cb=sinCsinB=sinCsin(C+2)=sinCcosC=tanC= 33,在ABC中,可得C=6,所以cosC= 32,所以ba=cosC2cos2C1= 322( 32)21= 317.解:()在数列an中,a2=4a1,且当n2时,an=3an1+2,可得a2=3a1+2=4a1,解得a1=2,a2=8,又an+1=3(an1+1),即有数列an+1是首项和公比都为3的等比数列,可得an+1=33n1=3n,则an=3n1;
9、()证明:bn=an+1anan+1=3n(3n1)(3n+11)=12(13n113n+11),可得Sn=12(1218+18126+.+13n113n+11) =1412(3n+11)1418.解:()在数列an中,由a1= 22,且an+1an= n2+nan2+n2+n,可得anan+1= 1+an2n2+n,即有an2an+12=1+an2n2+n,可得1an+121an2=1n(n+1),即有1a222=12,解得a2= 105,1a3252=16,解得a3= 64;()由()可得1an+121an2=1n(n+1)=1n1n+1,则1an2=1a12+(1a221a12)+(1a
10、321a22)+.+(1an21an12) =2+112+1213+.+1n11n=31n=3n1n,可得an2=n3n1,对n=1也成立,所以an= n3n1;()bn是与 (3n1)an2= n最接近的整数,由n=1,2,可得bn=1;3n6,bn=2;7n12,bn=3,13n20,bn=4,21n30,bn=5,1893n1980,bn=44,1981n2025,bn=45,则1b1+1b2+1b2025=12+124+136+148+1510+.+14488+14545=244+1=8919.解:()因为f(x)的定义域为R,可得f(x)=exx+1,易知f(x)在R上单调递减,又f
11、(0)=0,所以当x0,f(x)单调递增;当x0时,f(x)0,f(x)单调递减,所以f(x)max=f(0)=1,当x+时,f(x),所以f(x)的取值范围为(,1;易知g(x)的定义域为(0,+),可得g(x)=1xx=(1+x)(1x)x,当0x0,g(x)单调递增;当x1时,g(x)0,g(x)单调递减,所以g(x)max=g(1)=12,当x0时,g(x),所以g(x)的取值范围为(,12,则不存在实数x1,x2,使得f(x1)+g(x2)=0,故f(x)与g(x)不是“相斥函数”;()(i)因为x1x2=1,f(x1)+g(x2)=0,所以elnx1x1+x2lnx2+x2=0,即
12、elnx1x1+1x1ln1x1+1x1=0,解得lnx1=11e,因为x2=1x1,所以lnx2=ln1x1=lnx1=1e1;()因为f(x)=elnxx,x1,所以f(x)0,则elnx1x1=k,即lnx1+kex1=0,x2lnx2+x2=k,可得lnx2kx2+1=0,又lnx1+kex1=0,两式相减得lnx1+lnx2+1=k(x1e1x2),两式相减得lnx1lnx21=k(x1e+1x2),所以lnx1+lnx2+1lnx1lnx21=k(x1e1x2)k(x1e+1x2)=x1x2ex1x2+e,则lnx1lnx2=1+(x1x2+e)(lnx1+lnx2+1)x1x2e=1+(x1x2+e)ln(x1x2)+1x1x2e,设(x)=1+(x+e)(lnx+1)xe,x(1e,1),可得(x)=(lnx+