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文档介绍
数学理·辽宁省大连市渤海高中2016-2017学年高二上学期期中数学试卷(理科)+Word版含解析]x
2016-2017学年辽宁省大连市渤海高中高二(上)期中数学试卷(理科) 一、选择题(每小题5分,共60分) 1.若命题“p∧q”为假,且¬p为假,则( ) A.“p∨q”为假 B.q为假 C.p为假 D.q为真 2.若a<b<0,则下列结论中不恒成立的是( ) A.|a|>|b| B. C.a2+b2>2ab D. 3.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2+a8+a11=30,那么S13值的是( ) A.130 B.65 C.70 D.以上都不对 4.若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是( ) A.(0,+∞) B.(0,2) C.(1,+∞) D.(0,1) 5.下列四组不等式中,同解的一组是( ) A.与(x﹣2)(x﹣1)≥0 B.>1与x>1 C.<1与x>1 D.>1与lgx<0 6.设等比数列{an}的公比q=2,前n项和为Sn,则=( ) A.2 B.4 C. D. 7.下列命题中正确的是( ) A.的最小值是2 B.的最小值是2 C.的最小值是 D.的最大值是 8.已知变量x,y满足约束条件,则z=3x+y的最大值为( ) A.12 B.11 C.3 D.﹣1 9.椭圆+=1和+=k(k>0)具有( ) A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长、短轴 10.已知数列{an}的前n项和为Sn=1﹣5+9﹣13+17﹣21+…+(﹣1)n+1(4n﹣3),则S15+S22﹣S31的值是( ) A.﹣76 B.76 C.46 D.13 11.若不等式mx2+2mx﹣4<2x2+4x对任意实数x均成立,则实数m的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣2)∪[2,+∞) B.(﹣2,2) C.(﹣2,2] D.(﹣∞,2] 12.过点M(﹣2,0)的直线m与椭圆+y2=1交于P1、P2两点,线段P1P2的中点为P,设直线m的斜率为k1(k≠0),直线OP的斜率为k2,则k1k2的值为( ) A.2 B.﹣2 C. D.﹣ 二、填空题:(每小题5分,共20分) 13.不等式≤3的解集是 . 14.离心率e=,一个焦点是F(0,﹣3)的椭圆标准方程为 . 15.已知x>0,y>0,且,若x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是 . 16.关于数列有下列命题: (1)数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=an﹣1(a∈R),则{an}为等差或等比数列; (2)数列{an}为等差数列,且公差不为零,则数列{an}中不会有am=an(m≠n), (3)一个等差数列{an}中,若存在ak+1>ak>0(k∈N*),则对于任意自然数n>k,都有an>0; (4)一个等比数列{an}中,若存在自然数k,使ak•ak+1<0,则对于任意n∈N*,都有an•an+1<0, 其中正确命题的序号是 . 三、解答题(共70分) 17.已知不等式x2﹣x﹣m+1>0. (1)当m=3时解此不等式; (2)若对于任意的实数x,此不等式恒成立,求实数m的取值范围. 18.(1)已知命题p:|x2﹣x|≥6,q:x∈Z且“p且q”与“非q”同时为假命题,求x的值. (2)已知p:x2﹣8x﹣20≤0,q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若¬p是¬q的必要而不充分条件,求实数m的取值范围. 19.已知数列{an}中,a1=1,前n项和Sn=an. (1)求a2,a3,及{an}的通项公式. (2)求{}的前n项和Tn,并证明:1≤Tn<2. 20.已知椭圆的焦点在x轴上,短轴长为4,离心率为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线l过该椭圆的左焦点,交椭圆于M、N两点,且,求直线l的方程. 21.数列{an}的前n项和为Sn,若对于任意的正整数n都有Sn=2an﹣3n. (1)设bn=an+3,求证:数列{bn}是等比数列,并求出{an}的通项公式; (2)求数列{nan}的前n项和. 22.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆C的短半轴长为半径的圆与直线x﹣y+2=0相切. (1)求椭圆C的方程; (2)已知点P(0,1),Q(0,2).设M,N是椭圆C上关于y轴对称的不同两点,直线PM与QN相交于点T,求证:点T在椭圆C上. 2016-2017学年辽宁省大连市渤海高中高二(上)期中数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题(每小题5分,共60分) 1.若命题“p∧q”为假,且¬p为假,则( ) A.“p∨q”为假 B.q为假 C.p为假 D.q为真 【考点】命题的真假判断与应用. 【分析】根据复合命题的真值表,先由“¬p”为假,判断出p为真;再根据“p∧q”为假,判断q为假. 【解答】解:因为“¬p”为假, 所以p为真; 又因为“p∧q”为假, 所以q为假. 对于A,p∨q为真, 对于C,D,显然错, 故选B. 2.若a<b<0,则下列结论中不恒成立的是( ) A.|a|>|b| B. C.a2+b2>2ab D. 【考点】不等关系与不等式. 【分析】a,b两数可以是满足a<b<0任意数,代入后看所给不等式是否成立,即可得到正确选项. 【解答】解:若a<b<0,不妨设a=﹣2,b=﹣1代入各个选项,错误的是A、B, 当a=b=﹣2时,C错. 故选D. 3.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2+a8+a11=30,那么S13值的是( ) A.130 B.65 C.70 D.以上都不对 【考点】等差数列的性质. 【分析】设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,,利用等差数列的通项公式化简已知的等式a2+a8+a11=30得到a1+6d的值,然后利用等差数列的前n项和的公式表示出S13,利用等差数列的性质化简后,把a1+6d的值代入即可求出值. 【解答】解:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,由a2+a8+a11=30,可得a1+6d=10, 故S13==13a7=13(a1+6d)=13×10=130 故选A 4.若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是( ) A.(0,+∞) B.(0,2) C.(1,+∞) D.(0,1) 【考点】椭圆的定义. 【分析】先把椭圆方程整理成标准方程,进而根据椭圆的定义可建立关于k的不等式,求得k的范围. 【解答】解:∵方程x2+ky2=2,即表示焦点在y轴上的椭圆 ∴故0<k<1 故选D. 5.下列四组不等式中,同解的一组是( ) A.与(x﹣2)(x﹣1)≥0 B.>1与x>1 C.<1与x>1 D.>1与lgx<0 【考点】其他不等式的解法. 【分析】分别求解各个选项中的不等式,比较即可得到答案. 【解答】解:对于选线A中,的解集为{x|x<1或x≥2},而(x﹣2)(x﹣1)≥0的解集为{x|x≤1或x≥2},故选项A不符合题意; 对于选线B中,>1的解集为{x|x<﹣1或x>1},故选项B不符合题意; 对于选线C中,<1的解集为{x|x<0或x>1},故选项D不符合题意; 对于选线D中,<1的解集为{x|x<0或x>1},lgx<0的解集为{x|x<0或x>1},故选项D符合题意. 故选:D. 6.设等比数列{an}的公比q=2,前n项和为Sn,则=( ) A.2 B.4 C. D. 【考点】等比数列的前n项和. 【分析】由等比数列的通项公式和求和公式,代入要求的式子化简可得. 【解答】解:由等比数列的求和公式和通项公式可得: ==, 故选:C. 7.下列命题中正确的是( ) A.的最小值是2 B.的最小值是2 C.的最小值是 D.的最大值是 【考点】基本不等式. 【分析】当x<0时,<0;y==+≥+=;y==≥2+=;当x<0时,的最大值是不成立. 【解答】解:当x>0时,≥2=2,其最小值是2; 当x=0时,不存在; 当x<0时, =﹣(﹣x﹣)≤﹣2=﹣2,其最大值是﹣2. 故A不成立; 设y=x+,则y′=1﹣,当x>1时,y′>0, ∴y=x+在(1,+∞)内是增函数. ∵y==+,, ∴y==+≥+=, ∴y=的最小值是,故B不正确. ∵y==,, ∴y==≥2+=, ∴y=的最小值是,故C正确; 当x>0时,≤2﹣2=2﹣4,其最大值是; 当x=0时,不存在; x<0时, =2+4,其最小值是2+4,故D不成立. 故选C. 8.已知变量x,y满足约束条件,则z=3x+y的最大值为( ) A.12 B.11 C.3 D.﹣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z的几何意义,利用数形结合,即可得到结论. 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图: 由z=3x+y得y=﹣3x+z, 平移直线y=﹣3x+z,由图象可知当直线y=﹣3x+z,经过点A时, 直线的截距最大,此时z最大. 由,解得, 即A(1,2),此时zmax=3×3+2=11, 故选:B. 9.椭圆+=1和+=k(k>0)具有( ) A.相同的离心率 B.相同的焦点 C.相同的顶点 D.相同的长、短轴 【考点】椭圆的简单性质. 【分析】椭圆+=k(k>0)化为标准方程为:,求出其离心率,即可得到结论. 【解答】解:椭圆+=k(k>0)化为标准方程为: ∴离心率的平方== ∵椭圆+=1离心率的平方= ∴椭圆+=1和+=k(k>0)具有相同的离心率 故选A. 10.已知数列{an}的前n项和为Sn=1﹣5+9﹣13+17﹣21+…+(﹣1)n+1(4n﹣3),则S15+S22﹣S31的值是( ) A.﹣76 B.76 C.46 D.13 【考点】数列的求和. 【分析】由已知得S15=﹣4×7+4×15﹣3=29,S22=﹣4×11=﹣44,S31=﹣4×15+4×31﹣3=61,由此能求出S15+S22﹣S31的值. 【解答】解:∵Sn=1﹣5+9﹣13+17﹣21+…+(﹣1)n+1(4n﹣3), ∴S15=﹣4×7+4×15﹣3=29, S22=﹣4×11=﹣44, S31=﹣4×15+4×31﹣3=61, ∴S15+S22﹣S31=29﹣44﹣61=﹣76. 故选:A. 11.若不等式mx2+2mx﹣4<2x2+4x对任意实数x均成立,则实数m的取值范围是( ) A.(﹣∞,﹣2)∪[2,+∞) B.(﹣2,2) C.(﹣2,2] D.(﹣∞,2] 【考点】函数恒成立问题. 【分析】根据题意,讨论m的取值范围,求出使不等式恒成立的m的取值范围即可. 【解答】解:∵不等式mx2+2mx﹣4<2x2+4x对任意实数x均成立, ∴(m﹣2)x2+2(m﹣2)x﹣4<0, 当m﹣2=0,即m=2时,不等式为﹣4<0,显然成立; 当m﹣2≠0,即m≠2时,应满足, 解得﹣2<m<2; 综上,﹣2<m≤2, 即实数m的取值范围是(﹣2,2]. 故选:C. 12.过点M(﹣2,0)的直线m与椭圆+y2=1交于P1、P2两点,线段P1P2的中点为P,设直线m的斜率为k1(k≠0),直线OP的斜率为k2,则k1k2的值为( ) A.2 B.﹣2 C. D.﹣ 【考点】椭圆的应用;直线与圆锥曲线的综合问题. 【分析】点斜式写出直线m的方程,代入椭圆的方程化简,利用根与系数的关系及中点公式求出P的横坐标,再代入直线m的方程求出P的纵坐标,进而求出直线OP的斜率k2,计算 k1k2的值. 【解答】解:过点M(﹣2,0)的直线m的方程为 y﹣0=k1(x+2 ), 代入椭圆的方程化简得(2k12+1)x2+8k12x+8k12﹣2=0, ∴x1+x2=,∴P的横坐标为, P的纵坐标为k1(x1+2 )=,即点P(,), 直线OP的斜率k2=, ∴k1k2=﹣. 故选D. 二、填空题:(每小题5分,共20分) 13.不等式≤3的解集是 . 【考点】一元二次不等式的应用. 【分析】把原不等式移向变形,转化为一元二次不等式求得解集. 【解答】解:由≤3,得﹣3≤0, 即, 则, 解得:x<0或. ∴不等式≤3的解集是. 故答案为:. 14.离心率e=,一个焦点是F(0,﹣3)的椭圆标准方程为 . 【考点】椭圆的标准方程. 【分析】先设出椭圆方程,根据条件列出关于a,b,c的方程,求出a,b,c即可得到结论. 【解答】解:由题设椭圆的焦点在y轴上,设方程为:,由题得:解得 所以椭圆标准方程为 故答案为:. 15.已知x>0,y>0,且,若x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是 ﹣4<m<2 . 【考点】函数恒成立问题. 【分析】先把x+2y转化为(x+2y)展开后利用基本不等式求得其最小值,然后根据x+2y>m2+2m求得m2+2m<8,进而求得m的范围. 【解答】解:∵,∴x+2y=(x+2y)=4++≥4+2=8 ∵x+2y>m2+2m恒成立, ∴m2+2m<8,求得﹣4<m<2 故答案为:﹣4<m<2. 16.关于数列有下列命题: (1)数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=an﹣1(a∈R),则{an}为等差或等比数列; (2)数列{an}为等差数列,且公差不为零,则数列{an}中不会有am=an(m≠n), (3)一个等差数列{an}中,若存在ak+1>ak>0(k∈N*),则对于任意自然数n>k,都有an>0; (4)一个等比数列{an}中,若存在自然数k,使ak•ak+1<0,则对于任意n∈N*,都有an•an+1<0, 其中正确命题的序号是 ②③④ . 【考点】命题的真假判断与应用. 【分析】(1),当a=0时,a1=﹣1,a2=a3=…=0,由此可判断(1); (2),利用反证法可判断(2)正确; (3),依题意,可得公差d>0,从而可判断(3)正确; (4),个等比数列{an}中,ak•ak+1<0,可知公比q<0,从而可判断(4)正确. 【解答】解:对于(1),数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=an﹣1(a∈R), 当a=0时,a1=﹣1,a2=a3=…=0,{an}既不是等差又不是等比数列,故(1)错误; 对于(2),数列{an}为等差数列,且公差不为零,则数列{an}中不会有am=an(m≠n), 假设am=an(m≠n),则a1+(m﹣1)d=a1+(n﹣1)d,整理可得m=n,这与m≠n矛盾, 故假设不成立,原命题正确,即(2)正确; 对于(3),一个等差数列{an}中,若存在ak+1>ak>0(k∈N*),由ak+1=ak+d知ak+d>ak>0,故d>0, 所以,对于任意自然数n>k,都有an>0,(3)正确; 对于(4),一个等比数列{an}中,若存在自然数k,使ak•ak+1<0,则q<0,即q<0, 则对于任意n∈N*,都有an•an+1=q<0,正确. 综上所述,正确命题的序号是②③④. 故答案为:②③④. 三、解答题(共70分) 17.已知不等式x2﹣x﹣m+1>0. (1)当m=3时解此不等式; (2)若对于任意的实数x,此不等式恒成立,求实数m的取值范围. 【考点】一元二次不等式的解法;一元二次不等式与一元二次方程. 【分析】(1)当m=3时,不等式x2﹣x﹣2>0,解可得答案; (2)不等式x2﹣x﹣m+1>0对任意实数x恒成立,设y=x2﹣x﹣m+1,再利用大于0恒成立须满足的条件:开口向上,判别式小于0来解m的取值范围. 【解答】解:(1)当m=3时, 不等式x2﹣x﹣2>0 解得:x∈(﹣∞,﹣1)∪(2,+∞) (2)设y=x2﹣x﹣m+1 ∵不等式x2﹣x﹣m+1>0对于任意的x都成立 ∴对∀x∈R,y>0恒成立 ∴△=12+4(m﹣1)<0 ∴ 故实数m的取值范围. 18.(1)已知命题p:|x2﹣x|≥6,q:x∈Z且“p且q”与“非q”同时为假命题,求x的值. (2)已知p:x2﹣8x﹣20≤0,q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若¬p是¬q的必要而不充分条件,求实数m的取值范围. 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】(1)解绝对值不等式|x2﹣x|≥6,我们可以求出命题p成立时,x的取值范围,再由p且q与非q都是假命题,可得x应满足P假且q真,由此构造关于x的不等式组,解不等式组即可得到x的取值范围; (2)由绝对值不等式及一元二次不等式的解法,得到p,q的等价命题.又由¬p是¬q的必要而不充分条件的等价命题为:p是q的充分不必要条件,再由判断充要条件的方法,我们可知命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,得到A、B的关系,进而得到m的取值范围. 【解答】解:(1)∵非q是假,则q是真, 又∵P且q是假∴P假即非P真, ∴|x2﹣x|<6,且x∈Z, ∴﹣6<x2﹣x<6且x∈Z, 即, 解之得:, ∴x=﹣1,0,1,2; (2)由题知,若¬p是¬q的必要不充分条件的等价命题为:p是q的充分不必要条件. 由x2﹣8x﹣20≤0,解得﹣2≤x≤10, ∴p:﹣2≤x≤10; 由x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),整理得[x﹣(1﹣m)][x﹣(1+m)]≤0 解得 1﹣m≤x≤1+m, ∴q:1﹣m≤x≤1+m 又∵p是q的充分不必要条件 ∴,∴m≥9, ∴实数m的取值范围是[9,+∞). 19.已知数列{an}中,a1=1,前n项和Sn=an. (1)求a2,a3,及{an}的通项公式. (2)求{}的前n项和Tn,并证明:1≤Tn<2. 【考点】数列的求和. 【分析】(1)根据已知等式确定出a2,a3,得出{an}的通项公式即可; (2)表示出{}的前n项和Tn,根据前n项和Tn为递增数列,确定出Tn的范围,即可得证. 【解答】解:(1)由S2=a2,a1=1,得到3(a1+a2)=4a2, 解得:a2=3a1=3; 由S3=a3得3(a1+a2+a3)=5a3, 解得:a3=(a1+a2)=6. 由题设知a1=1, 当n>1时有an=Sn﹣Sn﹣1=an﹣an﹣1, 整理得:an=an﹣1. 于是a1=1,a2=a1,a3=a2,…,an﹣1=an﹣2,an=an﹣1, 将以上n个等式两端分别相乘,整理得an=, 综上,{an}的通项公式an=; (2)∵=, ∴Tn=2[++…+]=2(1﹣+﹣+…+﹣)=2(1﹣)=2﹣<2,即Tn<2, 又Tn+1>Tn,{Tn}单调增, ∴Tn>=T1=1, 则1≤Tn<2. 20.已知椭圆的焦点在x轴上,短轴长为4,离心率为. (1)求椭圆的标准方程; (2)若直线l过该椭圆的左焦点,交椭圆于M、N两点,且,求直线l的方程. 【考点】直线与圆锥曲线的关系;直线的一般式方程;椭圆的标准方程. 【分析】(1)由短轴长可得b值,由离心率为可得=,结合a2=b2+c2即可求得a值,即可得出椭圆的方程; (2)设直线方程为:y=k(x+1),联立方程组消掉y得到x的二次方程,设M(x1,y1),N(x2,y2),由韦达定理及弦长公式即可表示弦长|MN|,最后利用弦长建立等式,即可求出直线l的方程. 【解答】解:(1),椭圆的标准方程: (2)由题意知,直线l的斜率存在,所以设直线方程为:y=k(x+1), ,联立得:(5k2+4)x2+10k2x+5k2﹣20=0, ∴, 则: ==, ∵, ∴ 即: 即:, 所以,k=±1,所以直线方程为:y=x+1或y=﹣x﹣1. 21.数列{an}的前n项和为Sn,若对于任意的正整数n都有Sn=2an﹣3n. (1)设bn=an+3,求证:数列{bn}是等比数列,并求出{an}的通项公式; (2)求数列{nan}的前n项和. 【考点】数列递推式;等比关系的确定;数列的求和. 【分析】(1)通过递推关系式求出an与an+1的关系,推出{an+3}即数列{bn}是等比数列,求出数列{bn}的通项公式即可求出{an}的通项公式; (2)写出数列{nan}的通项公式,然后写出前n项和的表达式通过错位相减法求解即可. 【解答】解:(1)∵Sn=2an﹣3n,对于任意的正整数都成立, ∴Sn+1=2an+1﹣3n﹣3, 两式相减,得a n+1=2an+1﹣2an﹣3,即an+1=2an+3, ∴an+1+3=2(an+3), 所以数列{bn}是以2为公比的等比数列, 由已知条件得:S1=2a1﹣3,a1=3. ∴首项b1=a1+3=6,公比q=2, ∴an=6•2n﹣1﹣3=3•2n﹣3. (2)∵nan=3×n•2n﹣3n ∴Sn=3(1•2+2•22+3•23+…+n•2n)﹣3(1+2+3+…+n), 2Sn=3(1•22+2•23+3•24+…+n•2n+1)﹣6(1+2+3+…+n), ∴﹣Sn=3(2+22+23+…+2n﹣n•2n+1)+3(1+2+3+…+n) = ∴Sn= 22.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C: +=1(a>b>0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆C的短半轴长为半径的圆与直线x﹣y+2=0相切. (1)求椭圆C的方程; (2)已知点P(0,1),Q(0,2).设M,N是椭圆C上关于y轴对称的不同两点,直线PM与QN相交于点T,求证:点T在椭圆C上. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程. 【分析】(1)利用以原点为圆心,椭圆C的短半轴长为半径的圆与直线x﹣y+2=0相切,可得b的值,利用离心率为,即可求得椭圆C的方程; (2)设M,N的坐标分别为(x0,y0),(﹣x0,y0),求出直线PM、QN的方程,求得x0,y0的值,代入椭圆方程,整理可得结论. 【解答】(1)解:由题意,以原点为圆心,椭圆C的短半轴长为半径的圆与直线x﹣y+2=0相切,∴b==. 因为离心率e==,所以=,所以a=2. 所以椭圆C的方程为. (2)证明:由题意可设M,N的坐标分别为(x0,y0),(﹣x0,y0),则直线PM的方程为y=x+1,① 直线QN的方程为y=x+2. ②… 设T(x,y),联立①②解得x0=,y0=. … 因为,所以()2+()2=1. 整理得=(2y﹣3)2,所以﹣12y+8=4y2﹣12y+9,即. 所以点T坐标满足椭圆C的方程,即点T在椭圆C上.… 2016年11月28日查看更多