北京101中学2020-2021学年下学期高二年级期末考试数学试卷
 
一、选择题:共10小题。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
 
1.若全集U=R,A={x|x<1},B={x|x>−1},则(    )
 
(A)A⊆B                (B)B⊆A            (C)B⊆
A            (D)
 
A⊆B
 
2.下列数列中,156是其中一项的是(    )
 
(A){n2+1}            (B){n2−1}        (C){n2+n}            (D){n2+n−1}
 
3.若
,
,
,则(    )
 
(A)x<z<y                (B)x<y<z            (C)y<x<z                (D)z<x<y
 
4.已知a,b,c满足c<b<a,且ac<0,那么下列选项中不一定成立的是(    )
 
(A)ab>ac                (B)c(b−a)>0        (C)cb2<ab2            (D)ac(a−c)<0
 
5.已知x>0,y>0,且x+y=8,则(x+1)(y+1)的最大值为(    )
 
(A)9                    (B)16            (C)25                (D)36
 
6.设a∈R,若关于x的不等式x2−ax+1
0在区间[1,2]上有解,则(    )
 
(A)a≤2                (B)
 
        (C)a≥2                (D)
 
 
7.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若实数α满足
,则α的取值范围是(    )
 
(A)[
 
,+∞)            (B)[
 
,1)        (C)[
 
,2]            (D)(0,2]
 
8.设Sn是等差数列{an}的前n项和,且S6>S7>S5,则下列结论正确的是(    )
 
(A)S11>0                (B)S12<0            (C)S13>0                (D)S8>S6
 
9.已知函数
若关于x的方程a=f(x)恰有两个不同实根,则实数a的取值范围是(    )
 
(A)(−∞,
)∪[1,2)    (B)(0,
)∪[1,2    )    (C)(
 
,1)∪(
,2)    (D)(
,2)
 
10.关于函数f(x)=sinx−xcosx,下列说法错误的是(    )
 
(A)f(x)是奇函数                            (B)0不是f(x)的极值点
 
(C)f(x)在(
,
)上有且仅有3个零点        (D)f(x)的值域是R
 
二、填空题:共5小题。
 
11.若集合A={x|−1≤2x+1≤3},B={x|
},则A∩B=_________.
 
12.写出“
“成立的一个充分不必要条件_________.
 
13.已知函数f(x),g(x)分别由下表给出:
 
x  | 1  | 2  | 3  | 
f(x)  | 1  | 3  | 1  | 
x  | 1  | 2  | 3  | 
g(x)  | 3  | 2  | 1  | 
满足f[g(x)]>g[f(x)]的x的值是_________.
 
14.已知f(x)=ln(x2+1),g(x)=(
)x−m,若∀x1∈[0,3],∃x2∈[1,2],使得f(x1)
g(x2),则实数m的取值范围是_________.
 
15.数列{an}中,如果存在ak,使得“ak>ak−1且ak>ak+1“成立(其中k≥2,k∈N∗),则称ak为{an}的一个峰值.
 
(1)若an=−3n2+11n,则{an}的峰值为_________;
 
(2)若an=−3n2+tn,且{an}不存在峰值,则实数t的取值范围是_________.
 
三、解答题:共4小题。解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程。
 
16.已知函数f(x)=x2+a,x∈R.
 
(1)对任意x1,x2∈R,比较
 [f(x1)+f(x2)]与f(
)的大小;
 
(2)若x∈[−1,1],都有|f(x)|≤1,求实数a的取值范围.
 
17.已知等比数列{an}的首项为2,等差数列{bn}的前n项和为Sn,且a1+a2=6,2b1+a3=b4,S3=3a2.
 
(1)求{an},{bn}的通项公式;
 
(2)设
,求数列{cn}的前n项和.
 
18.已知函数f(x)=
是奇函数,且f(2)=
.
 
(1)求实数m,n的值;
 
(2)设函数g(x)=f(x)+1,曲线y=g(x)在点P(t,g(t))(t≥
)处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为S(t),求S(t)的单调区间及最值.
 
19.若函数f(x)满足:对于s,t∈[0,+∞),都有f(s) ≥0,f(t) ≥0,且f(s)+f(t)≤f(s+t),则称函数f(x)为“T函数“
 
(1)试判断函数f1(x)=x2与f2(x)=ln(x+1)是否是“T函数“,并说明理由;
 
(2)设函数f(x)为“T函数“,且存在x0∈[0,+∞),使f(f(x0))=x0,求证:f(x0)=x0;
 
(3)试写出一个“T函数“,满足f(2)=4,且使集合{y|y=f(x),0≤x≤2}中元素的个数最少(只需写出你的结论).
 
参考答案
 
1.(2020海淀二模1)D
 
2.C
 
3.B
 
4.(2004高考北京理6)C
 
5.C
 
6.B
 
7.C
 
8.A
 
9.C
 
10.(2018海淀二模理6)C
 
A.f(−x)=sin(−x)−(−x)cos(−x)=−sinx+xcosx=−f(x),即f(x)为奇函数,故A正确;
 
B.f‘(x)=cosx−(cosx−xsinx)=xsinx,f′(0)=0,
 
当x∈(
,0)时,f′(x)>0,所以f(x)在(
,0)单调递增,
 
当x∈(0,
)时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,
)单调递增,
 
所以x=0不是极值点,故B正确;
 
C.f′(x)=xsinx,当x∈(
,
)时,f′(x)≥0,f(x)在区间(
,
)上单调递增,
 
又因为f(0)=0,所以f(x)在区间(
,
)上只存在一个零点,故C错;
 
D.f(x)在R上连续,当x=2kπ(k∈Z)时,f(2kπ)=sin2kπ−2kπcos2kπ=−2kπ,
 
所以f(x)的值域为R,故D正确.
 
11.(0,1].
 
12.(2019石景山高三上期末理12)x=−2(答案不唯一).
 
13.2.
 
14.[
,+∞).
 
15.(2012海淀高三上期中理(改编)14)10;{t|t≤9或t=6n+9,n∈N∗}.
 
16.f(x)=x2+a.
 
(1)
 
 
,
 
所以
,当且仅当x1=x2时取到等号.
 
(2)|f(x)|≤1在[−1,1]恒成立;−1≤f(x) ≤1在[−1,1]恒成立;
 
又f(x)对称轴是x=0,且开口向上;
 
fmax(x)=max{f(−1),f(0),f(1)};fmin(x)=min{f(−1),f(0),f(1)};
 
−1≤f(x) ≤1在[−1,1]恒成立等价于
所以
 
所以
,即a的取值范围是[−1,0].
 
17.(2019东城一模文16)
 
(1)设数列{an}的公比为q,数列{bn}的公差为d.
 
由a1+a2=6,得a1+a1q=6.因为a1=2,所以q=2.
 
所以an=a1qn−1=2·2n−1=2n.
 
由
得
解得
 
所以bn=b1+(n−1)d=3n−2.
 
(2)由(1)知an=2n,bn=3n−2.所以
.
 
从而数列{cn}的前n项和
 
.
 
18.(1)f(x)是奇函数,且f(2)=
,所以f(−2)=
,
 
从而
解得
 
经检验,此时
是奇函数.
 
所以m=1,n=0.(2)g(x)=f(x)+1=x−
+1,g′(x)=1+
,切点P(t,t−
+1)(
 
).
 
切线斜率k=1+
,
 
切线方程为y−(t−
+1)=(1+
)(x−t),即y=(1+
)x−
+1,
 
与两数轴的交点为(0,
)和(
,0).
 
由于切线与坐标轴围成三角形,t≠2,
 
,其中
且t≠2,
 
.
 
因为
且t≠2,所以:
 
t  | [  | (2,+∞)  | 
S′(t)  | −  | +  | 
S(t)  | ↘  | ↗  | 
S(t)单调增区间为(2,+∞),单调减区间为[
,2),无极值.
 
,
 
且当t>2时,
,
 
当t∈(
,2)时,S(t)<S(
)=
,
 
所以S(t)的最大值为S(
)=
.
 
由S(t)在区间(
,2)和区间(2,+∞)上的连续性知,S(t)无最小值.
 
19.(1)f1(x)=x2是T函数,f2(x)=ln(x+1)不是T函数,理由如下:
 
对于f1(x)=x2,∀s,t∈[0,+∞),都有f1(s)≥0,f1(t) ≥0,
 
f1(s)+f1(t)−f1(s+t)=s2+t2−(s+t)2=−2st≤0,f1(s)+f1(t)
 ≤f1(s+t),
 
所以f1(x)=x2是T函数.
 
当s>0,t>0时,f2(s)+f2(t)−f2(s+t)=ln(s+1)+ln(t+1)−ln(s+t+1)=ln(1+
).
 
因为s>0,t>0,所以f2(s)+f2(t)−f2(s+t)=ln(1+
)>0,
 
不满足f2(s)+f2(t)≤f2(s+t),所以f2(x)=ln(x+1)不是T函数.
 
(2)设x1,x2∈[0,+∞),x2>x1,设∆x=x2−x1,则∆x>0,x1>0.
 
由已知得:f(x2)=f(x1+∆x)≥f(x1)+f(∆x) ≥f(x1).
 
若存在x0∈[0,+∞),使得f(f(x0))=x0,
 
若f(x0)>x0,则f(f(x0)) ≥f(x0)>x0,与f(f(x0))=x0矛盾;
 
若f(x0)<x0,则f(f(x0))≤f(x0)<x0,与f(f(x0))=x0矛盾.
 
综上f(f(x0))=x0.
 
(3)
 
.(答案不唯一)
 