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文档介绍
数学卷·2018届福建省福州外国语学校高二上学期9月月考数学试卷(文科) (解析版)
2016-2017学年福建省福州外国语学校高二(上)9月月考数学试卷(文科) 一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.已知函数f(x)=sin(2x+),则下列结论中正确的是( ) A.函数f(x)的最小正周期为2π B.函数f(x)的图象关于点对称 C.由函数f(x)的图象向右平移个单位长度可以得到函数y=sin2x的图象 D.由函数f(x)的图象向右平移个单位长度可以得到函数y=sin2x的图象 2.在△ABC中,a,b,c分别为角A、B、C的对边,若a=2,b=2,∠A=30°,则∠B等于( ) A.30° B.30°或150° C.60° D.60°或120° 3.设Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1+a5+a9=18,则S9的值为( ) A.54 B.45 C.27 D.18 4.对于任意实数x,不等式mx2+mx﹣1<0恒成立,则实数a取值范围( ) A.(﹣∞,﹣4) B.(﹣∞,﹣4] C.(﹣4,0) D.(﹣4,0] 5.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若=3,则的值是( ) A.2 B. C. D.3 6.在平面直角坐标系中,若点(2,t)在直线x﹣2y+4=0的左上方区域且包括边界,则t的取值范围是( ) A.t<3 B.t>3 C.t≥3 D.t≤3 7.已知Sn是等差数列{an}(n∈N*)的前n项和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是( ) A.S6和S7均为Sn的最大值. B.a7=0 C.公差d<0 D.S9>S5 8.在△ABC中,若b2tanA=a2tanB,则△ABC的形状是( ) A.直角三角形 B.等腰或直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形 9.下列函数中,最小值为2的是( ) A.y=+ B.y=sinx+(0<x<π) C.y=|x|+ D.y=lgx+(x>0且x≠1) 10.如表定义函数f(x) x 1 2 3 4 5 f(x) 5 4 3 1 2 对于数列{an},a1=4,an=f(an﹣1),n=2,3,…,则a2015的值是( ) A.5 B.4 C.2 D.1 11.x、y满足约束条件,若z=y﹣ax取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为( ) A.或﹣1 B.2或 C.2或1 D.2或﹣1 12.设M是△ABC内一点,且=2,∠BAC=30°,定义f(M)=(m,n,p),其中m、n、p分别是△MBC,△MCA,△MAB的面积,若f(P)=(,x,y)则+的最小值( ) A.8 B.9 C.16 D.18 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.若集合M={x|≤0},N={x|x2﹣2x﹣3<0},则M∩N= . 14.若数列{an}的前n项和,则an= . 15.在高为200米的气球(Q)上测得山下一塔(AB)的塔顶(A)和塔底(B)的俯角分别是30°,60°,则塔高为 米. 16.设数列{an}是集合{3s+3t|0≤s<t,且s,t∈Z}中所有的数从小到大排列成的数列,即a1=4,a2=10,a3=12,a4=28,a5=30,a6=36,…,将数列{an}中各项按照上小下大,左小右大的原则排成如下等腰直角三角形数表如图,a200= (用3s+3t形式表示). 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.△ABC的内角A、B、C所对的边分别为a,b,c. (Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C); (Ⅱ)若a,b,c成等比数列,且c=2a,求cosB的值. 18.等差数列{an}中,a7=4,a19=2a9, (Ⅰ)求{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=,求数列{bn}的前n项和Sn. 19.某小型餐馆一天中要购买A,B两种蔬菜,A,B蔬菜每公斤的单价分别为2元和3元.根据需要A蔬菜至少要买6公斤,B蔬菜至少要买4公斤,而且一天中购买这两种蔬菜的总费用不能超过60元.如果这两种蔬菜加工后全部卖出,A,B两种蔬菜加工后每公斤的利润分别为2元和1元,餐馆如何采购这两种蔬菜使得利润最大,利润最大为多少元? 20.在△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC面积的2倍. (Ⅰ)求; (Ⅱ)若∠BAC=60°,求角B. 21.某动物园要围建一个面积为360m2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其它三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m,新墙的造价为180元/m,设利用的旧墙的长度为x(单位:元). (Ⅰ)将y表示为x的函数; (Ⅱ)试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用. 22.已知二次函数f(x)满足以下两个条件: ①不等式f(x)<0的解集是(﹣2,0) ②函数f(x)在x∈[1,2]上的最小值是3 (Ⅰ)求f(x)的解析式; (Ⅱ)若点(an,an+1)(n∈N*)在函数f(x)的图象上,且a1=9 (ⅰ)求证:数列{lg(1+an)}为等比数列; (ⅱ)令Cn=,是否存在正整数n0使得Cn取到最小值?若有,请求出n0的值;若无,请说明理由. 2016-2017学年福建省福州外国语学校高二(上)9月月考数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.已知函数f(x)=sin(2x+),则下列结论中正确的是( ) A.函数f(x)的最小正周期为2π B.函数f(x)的图象关于点对称 C.由函数f(x)的图象向右平移个单位长度可以得到函数y=sin2x的图象 D.由函数f(x)的图象向右平移个单位长度可以得到函数y=sin2x的图象 【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的图象. 【分析】由条件利用正弦函数的周期性、图象的对称性、单调性以及y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,得出结论. 【解答】解:对于函数f(x)=sin(2x+),它的最小正周期为=π,故排除A; 令x=,求得f(x)=,故函数f(x)的图象不关于点(,0)对称;故排除B; 把函数f(x)=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度, 可以得到函数y=sin2(x﹣)+]=sin2x的图象,故C满足条件,排除D, 故选:C. 2.在△ABC中,a,b,c分别为角A、B、C的对边,若a=2,b=2,∠A=30°,则∠B等于( ) A.30° B.30°或150° C.60° D.60°或120° 【考点】正弦定理. 【分析】由已知利用正弦定理,特殊角的三角函数值即可求解. 【解答】解:∵a=2,b=2,∠A=30°, ∴由正弦定理可得:sinB===, ∵A∈(0,180°), ∴A=60°或120°. 故选:D. 3.设Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1+a5+a9=18,则S9的值为( ) A.54 B.45 C.27 D.18 【考点】等差数列的前n项和. 【分析】由等差数列通项公式先求出a5=6,再由等差数列前n项和能求出S9. 【解答】解:∵Sn为等差数列{an}的前n项和,a1+a5+a9=18, ∴3a5=18,解得a5=6, ∴S9==9a5=9×6=54. 故选:A. 4.对于任意实数x,不等式mx2+mx﹣1<0恒成立,则实数a取值范围( ) A.(﹣∞,﹣4) B.(﹣∞,﹣4] C.(﹣4,0) D.(﹣4,0] 【考点】二次函数的性质. 【分析】当m=0时,不等式显然成立;当m≠0时,根据二次函数图象的性质得到m的取值范围.两者取并集即可得到m的取值范围. 【解答】解:当m=0时,mx2+mx﹣1=﹣1<0,不等式成立; 设y=mx2+mx﹣1,当m≠0时函数y为二次函数,y要恒小于0,抛物线开口向下且与x轴没有交点,即要m<0且△<0 得到:解得﹣4<m<0. 综上得到﹣4<m≤0. 故选D. 5.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若=3,则的值是( ) A.2 B. C. D.3 【考点】等比数列的前n项和;等比数列的性质. 【分析】由题意可得,公比q≠1,根据Sn=,由求得q2的值,从而求得=的值. 【解答】解:由题意可得,公比q≠1,根据Sn=,故由可得 =3,化简可得 q2=2. ∴===, 故选B. 6.在平面直角坐标系中,若点(2,t)在直线x﹣2y+4=0的左上方区域且包括边界,则t的取值范围是( ) A.t<3 B.t>3 C.t≥3 D.t≤3 【考点】二元一次不等式(组)与平面区域. 【分析】由已知中点(2,t)在直线x﹣2y+4=0的左上方区域且包括边界,可得:2﹣2t+4≤0,解得答案. 【解答】解:∵点(2,t)在直线x﹣2y+4=0的左上方区域且包括边界, ∴2﹣2t+4≤0, 解得:t≥3, 故选:C. 7.已知Sn是等差数列{an}(n∈N*)的前n项和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是( ) A.S6和S7均为Sn的最大值. B.a7=0 C.公差d<0 D.S9>S5 【考点】命题的真假判断与应用;等差数列的前n项和;等差数列的性质. 【分析】根据题设条件且S5<S6,S6=S7>S8,则可判断A的正确性; ∵且S5<S6,S6=S7>S8,则a7=0,可判断B正确; ∵在等差数列中Sn存在最大值可判断数列的单调性,这样可判断C的正确性; 利用数列的前n项和定义与等差数列的性质,来判断D的正确性. 【解答】解:∵S5<S6,S6=S7>S8,则A正确; ∵S6=S7,∴a7=0,∴B正确; ∵S5<S6,S6=S7>S8,则a6>0,a7=0,a8<0,∴d<0,C正确; ∵a6+a7+a8+a9=2(a7+a8)<0,∴S9<S5,D错误. 故选D 8.在△ABC中,若b2tanA=a2tanB,则△ABC的形状是( ) A.直角三角形 B.等腰或直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形 【考点】三角形的形状判断. 【分析】三角形ABC中,利用正弦定理化简a2tanB=b2tanA,再利用二倍角的正弦即可得到sin2A=sin2B,从而得到:A=B或A+B=,问题即可解决. 【解答】解:∵三角形ABC中,a2tanB=b2tanA, ∴由正弦定理得:, ∵sinA•sinB>0, 所以sin2A=sin2B,又A、B为三角形中的角, ∴2A=2B或2A=π﹣2B, ∴A=B或A+B=. 故选B. 9.下列函数中,最小值为2的是( ) A.y=+ B.y=sinx+(0<x<π) C.y=|x|+ D.y=lgx+(x>0且x≠1) 【考点】基本不等式. 【分析】根据基本不等式的性质,求出函数的最小值即可. 【解答】解:对于A:y=+>2=2,取不到最小值; 对于B:y=sinx+>2=2,取不到最小值; 对于C:y=|x|+≥2=2,当且仅当x2=2时“=”成立; 对于D:lgx可能小于0; 故选:C. 10.如表定义函数f(x) x 1 2 3 4 5 f(x) 5 4 3 1 2 对于数列{an},a1=4,an=f(an﹣1),n=2,3,…,则a2015的值是( ) A.5 B.4 C.2 D.1 【考点】数列的概念及简单表示法. 【分析】由图表分别求出数列的前几项,得到数列{an}是以4为周期的周期数列,由此求得答案. 【解答】解:由图表可得:a1=4, a2=f(a1)=f(4)=1,a3=f(a2)=f(1)=5,a4=f(a3)=f(5)=2, a5=f(a4)=f(2)=4,… 由上可知,数列{an}是以4为周期的周期数列, ∴a2015 =a4×503+3=a3=5. 故选:A. 11.x、y满足约束条件,若z=y﹣ax取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为( ) A.或﹣1 B.2或 C.2或1 D.2或﹣1 【考点】简单线性规划. 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,得到直线y=ax+z斜率的变化,从而求出a的取值. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC). 由z=y﹣ax得y=ax+z,即直线的截距最大,z也最大. 若a=0,此时y=z,此时,目标函数只在A处取得最大值,不满足条件, 若a>0,目标函数y=ax+z的斜率k=a>0,要使z=y﹣ax取得最大值的最优解不唯一, 则直线y=ax+z与直线2x﹣y+2=0平行,此时a=2, 若a<0,目标函数y=ax+z的斜率k=a<0,要使z=y﹣ax取得最大值的最优解不唯一, 则直线y=ax+z与直线x+y﹣2=0,平行,此时a=﹣1, 综上a=﹣1或a=2, 故选:D 12.设M是△ABC内一点,且=2,∠BAC=30°,定义f(M)=(m,n,p),其中m、n、p分别是△MBC,△MCA,△MAB的面积,若f(P)=(,x,y)则+的最小值( ) A.8 B.9 C.16 D.18 【考点】基本不等式;平面向量数量积的运算. 【分析】利用数量积即可得出三角形ABC的面积和x与y的关系式,再利用基本不等式即可得出. 【解答】解:∵,∠BAC=30°,∴cbcos30°=,化为bc=4. ∴=1. ∴f(P)=,得.(x>0,y>0). ∴==18.当且仅当时取等号. ∴的最小值为18. 故选D. 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.若集合M={x|≤0},N={x|x2﹣2x﹣3<0},则M∩N= (﹣1,2] . 【考点】交集及其运算. 【分析】求出M与N中不等式的解集确定出M与N,找出两集合的交集即可. 【解答】解:由M中不等式变形得:(x﹣2)(x+1)≤0,且x+1≠0, 解得:﹣1<x≤2,即M=(﹣1,2], 由N中不等式变形得:(x﹣3)(x+1)<0, 解得:﹣1<x<3,即N=(﹣1,3), 则M∩N=(﹣1,2], 故答案为:(﹣1,2]. 14.若数列{an}的前n项和,则an= . 【考点】等差数列的前n项和. 【分析】由公式an=,化简可得结果. 【解答】解:当n=1时,代入可得a1=S1=4, 当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1 =n2+2n+1﹣[(n﹣1)2+2(n﹣1)+1] =2n+1,经验证当n=1时,上式不符合, 故an=, 故答案为: 15.在高为200米的气球(Q)上测得山下一塔(AB)的塔顶(A)和塔底(B)的俯角分别是30°,60°,则塔高为 米. 【考点】解三角形的实际应用. 【分析】先画出简图,然后从塔顶向山引一条垂线AM,根据根据直角三角形的正切关系得到QD=DB×tan60°,QM=AM×tan30°,进而可得到QM的长,再相减即可. 【解答】解:依题意,从塔顶向山引一条垂线AM 则QD=DB×tan60°,QM=AM×tan30°,DB=AM ∴QM= 所以塔高AB=200﹣=. 故答案为:. 16.设数列{an}是集合{3s+3t|0≤s<t,且s,t∈Z}中所有的数从小到大排列成的数列,即a1=4,a2=10,a3=12,a4=28,a5=30,a6=36,…,将数列{an}中各项按照上小下大,左小右大的原则排成如下等腰直角三角形数表如图,a200= 319+320, (用3s+3t形式表示). 【考点】归纳推理. 【分析】如果用(t,s)表示3s+3t,分别根据数列an的值,确定an的利取值规律,利用归纳推理即可得到结论. 【解答】解:如果用(t,s)表示3s+3t, 则4=(0,1)=30+31, 10=(0,2)=30+32, 12=(1,2)=31+32, 28=(0,3)=30+33, 30=(1,3)=31+33, 36=(2,3)=32+33, 利用归纳推理即可得: …, t+1表示从左到右的个数代表行数,s表示行数, 当t=19时,最后一项为1+2+…+19=190, 当t=20时,最后一项为1+2+…+20=210, 第191为第20行第一个数,210﹣190=t+1 ∴t=19 ∴a200一定在第20行,则a200=(19,20), 故则a200=319+320, 故答案为:319+320, 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.△ABC的内角A、B、C所对的边分别为a,b,c. (Ⅰ)若a,b,c成等差数列,证明:sinA+sinC=2sin(A+C); (Ⅱ)若a,b,c成等比数列,且c=2a,求cosB的值. 【考点】余弦定理;等差数列的通项公式;等差关系的确定. 【分析】(Ⅰ)由a,b,c成等差数列,利用等差数列的性质得到a+c=2b,再利用正弦定理及诱导公式变形即可得证; (Ⅱ)由a,b,c成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,将c=2a代入表示出b,利用余弦定理表示出cosB,将三边长代入即可求出cosB的值. 【解答】解:(Ⅰ)∵a,b,c成等差数列, ∴a+c=2b, 由正弦定理得:sinA+sinC=2sinB, ∵sinB=sin[π﹣(A+C)]=sin(A+C), 则sinA+sinC=2sin(A+C); (Ⅱ)∵a,b,c成等比数列, ∴b2=ac, 将c=2a代入得:b2=2a2,即b=a, ∴由余弦定理得:cosB===. 18.等差数列{an}中,a7=4,a19=2a9, (Ⅰ)求{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn=,求数列{bn}的前n项和Sn. 【考点】数列的求和;等差数列的通项公式. 【分析】(I)由a7=4,a19=2a9,结合等差数列的通项公式可求a1,d,进而可求an (II)由==,利用裂项求和即可求解 【解答】解:(I)设等差数列{an}的公差为d ∵a7=4,a19=2a9, ∴ 解得,a1=1,d= ∴= (II)∵== ∴sn= == 19.某小型餐馆一天中要购买A,B两种蔬菜,A,B蔬菜每公斤的单价分别为2元和3元.根据需要A蔬菜至少要买6公斤,B蔬菜至少要买4公斤,而且一天中购买这两种蔬菜的总费用不能超过60元.如果这两种蔬菜加工后全部卖出,A,B两种蔬菜加工后每公斤的利润分别为2元和1元,餐馆如何采购这两种蔬菜使得利润最大,利润最大为多少元? 【考点】简单线性规划的应用. 【分析】利用线性规划的内容作出不等式组对应的平面区域,利用线性规划的内容进行图象平移,然后确定目标函数是最值. 【解答】解:依题意,A蔬菜购买的公斤数x和B蔬菜购买的公斤数y之间的满足的不等式组如下:, 画出的平面区域如图. 设餐馆加工这两种蔬菜利润为z元,则目标函数为z=2x+y, ∵y=﹣2x+z∴z表示过可行域内点斜率为﹣2的一组平行线在y轴上的截距. 联立解得即B(24,4), ∴当直线过点B(24,4)时,在y轴上的截距最大, 即zmax=2×24+4=52 答:餐馆应购买A蔬菜24公斤,B蔬菜4公斤,加工后利润最大为52元. 20.在△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC面积的2倍. (Ⅰ)求; (Ⅱ)若∠BAC=60°,求角B. 【考点】正弦定理. 【分析】(Ⅰ)利用三角形面积公式即可已知可求AB=2AC,由正弦定理即可求得=. (II) 由(Ⅰ)可知sinC=2sinB,又C+B=120°,从而可求tanB=,结合范围B∈(0,120°),即可求B的值. 【解答】解:(Ⅰ)∵, AC•AD•sin∠CAD, ∵S△ABD=2S△ACD,∠BAD=∠CAD, ∴AB=2AC, 由正弦定理可知=. (II) 由(Ⅰ)可知sinC=2sinB,又∵C+B=120°, ∴sin=2sinB, ∴cosB+sinB=2sinB, sinB﹣cosB=0, ∴tanB=,B∈(0,120°), ∴B=30°. 21.某动物园要围建一个面积为360m2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其它三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m,新墙的造价为180元/m,设利用的旧墙的长度为x(单位:元). (Ⅰ)将y表示为x的函数; (Ⅱ)试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用. 【考点】基本不等式在最值问题中的应用. 【分析】(Ⅰ)设矩形的另一边长为am,则根据围建的矩形场地的面积为360m2,易得a,此时再根据旧墙的维修费用为45元/m,新墙的造价为180元/m,我们即可得到修建围墙的总费用y表示成x的函数的解析式; (II)根据(Ⅰ)中所得函数的解析式,利用基本不等式,我们易求出修建此矩形场地围墙的总费用最小值,及相应的x值. 【解答】解:(Ⅰ)设矩形的另一边长为am, 则y=45x+180(x﹣2)+180•2a=225x+360a﹣360. 由已知ax=360,得a=, 所以y=225x+﹣360(x>2). (II)因为x>0,所以225x+≥10800, 所以y≥10440,当且仅当225x=时,等号成立. 即当x=24m时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10440元. 22.已知二次函数f(x)满足以下两个条件: ①不等式f(x)<0的解集是(﹣2,0) ②函数f(x)在x∈[1,2]上的最小值是3 (Ⅰ)求f(x)的解析式; (Ⅱ)若点(an,an+1)(n∈N*)在函数f(x)的图象上,且a1=9 (ⅰ)求证:数列{lg(1+an)}为等比数列; (ⅱ)令Cn=,是否存在正整数n0使得Cn取到最小值?若有,请求出n0的值;若无,请说明理由. 【考点】二次函数的性质. 【分析】(Ⅰ)由题意可设可设f(x)=ax(x+1),根据二次函数的对称轴和最小值求出a,得到函数的解析式, (Ⅱ)(i)根据数列和函数的关系,得到an+1=an2+2an,化简得到lg(1+an+1)=2lg(an+1),又首项lg(1+a1)=lg10=1,问题得以证明; (ii)求出数列{Cn}通项公式,比较Cn+1﹣Cn,即可得到所以当n=3时,数列{Cn}取到最小值. 【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)<0的解集是(﹣2,0),且f(x)是二次函数, ∴可设f(x)=ax(x+1),a>0,故f(x)的对称轴为直线 x=﹣1, ∴f(x)在[1,2]上的最小值为f(1)=3a=3, ∴a=1, ∴f(x)=x2+2x. (Ⅱ)(ⅰ)∵点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上, ∴an+1=an2+2an,则1+an+1=1+an2+2an=(an+1)2, ∴lg(1+an+1)=2lg(an+1),又首项lg(1+a1)=lg10=1, ∴数列数列{lg(1+an)}为等比数列,且公比为2. (ⅱ)由上题可知lg(1+an+1)=2n﹣1, 令Cn==, ∵Cn+1﹣Cn=﹣==, 当n=1或2,Cn+1,<Cn;当n≥3,Cn+1,>Cn; 即C1>C2>C3<C4<C5<C6<… 所以当n=3时,数列{Cn}取到最小值. 查看更多