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文档介绍
2017-2018学年河南省周口市中英文学校高二上学期期中数学试题(解析版)
2017-2018学年河南省周口市中英文学校高二(上)期中数学试卷 一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求) 1.(5分)数列,的一个通项公式是( ) A. B. C. D. 2.(5分)下列不等式中成立的是( ) A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a>b,则a2>b2 C.若a<b<0,则a2<ab<b2 D.若a<b<0,则> 3.(5分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若a•cosA=bcosB,则△ABC的形状为( ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形或直角三角形 D.等腰直角三角形 4.(5分)在△ABC中,已知a2+b2=c2+ba,则∠C=( ) A.30° B.150° C.45° D.135° 5.(5分)数列的前n项和为( ) A. B. C. D. 6.(5分)若实数x,y满足不等式组合,则x+y的最大值为( ) A.9 B. C.1 D. 7.(5分)设等差数列{an}的 前n项的和为Sn,若a3+a9=2,则S11=( ) A.12 B.10 C.11 D.22 8.(5分)在△ABC中,A=60°,b=1,△ABC面积为,则的值为( ) A. B. C. D.2 9.(5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏 10.(5分)已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=( ) A.21 B.42 C.63 D.84 11.(5分)一船自西向东航行,上午10时到达灯塔P的南偏西75°、距塔68海里的M处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N处,则这只船航行的速度为( ) A.海里/时 B.34海里/时 C.海里/时 D.34海里/时 12.(5分)不等式x2+2x<对任意a,b∈(0,+∞)恒成立,则实数x的取值范围是( ) A.(﹣2,0) B.(﹣∞,﹣2)∪(0,+∞) C.(﹣4,2) D.(﹣∞,﹣4)∪(2,+∞) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.(5分)已知数列{an}中,a1=1,an+1=(﹣1)n(an+1),记Sn为{an}前项的和,则S2013= . 14.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知B=60°,不等式x2﹣4x+1<0的解集为{x|a<x<c},则b= . 15.(5分)若正数x,y满足=5,则4x+3y的最小值为 . 16.(5分)已知x,y满足,则(x﹣1)2+(y﹣2)2的取值范围是 . 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程. 17.(10分)已知关于x的不等式. (Ⅰ)当a=1时,解该不等式; (Ⅱ)当a>0时,解该不等式. 18.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足A=45°,cosB=. (Ⅰ)求sinC的值; (Ⅱ)设a=5,求△ABC的面积. 19.(12分)某家具厂有方木料90m3,五合板600m2,准备加工成书桌和书橱出售.已知生产每张书桌需要方木料0.1m3、五合板2m2;生产每个书橱需要方木料0.2m3、五合板1m2.出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,怎样安排生产可使所得利润最大?最大利润为多少? 20.(12分)设{an}是公比不为1的等比数列,其前项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列. (1)求数列{an}的公比; (2)证明:对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列. 21.(12分)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且=﹣. (1)求角B的大小; (2)若a+c=1,求实数b的取值范围. 22.(12分)已知数列{an}中,其前n项和Sn满足Sn=2an﹣2(n∈N*). (1)求证:数列{an}为等比数列,并求{an}的通项公式; (2)设bn=(n+1)an,求数列{bn}的前n项和Tn; (3)设cn=4n﹣2λan(n∈N*),试确定实数λ的取值范围,使得对任意n∈N*,有cn+1>cn恒成立. 2017-2018学年河南省周口市中英文学校高二(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,有且只有一项符合题目要求) 1.(5分)数列,的一个通项公式是( ) A. B. C. D. 【分析】利用不完全归纳法来求,先把数列中的每一项变成相同形式,再找规律即可. 【解答】解;∵数列,的第三项可写成,这样,每一项都是含根号的数,且每一个被开方数比前一项的被开方数多3,∴ 故选B 【点评】本题考查了不完全归纳法求数列通项公式,做题时要认真观察,及时发现规律. 2.(5分)下列不等式中成立的是( ) A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a>b,则a2>b2 C.若a<b<0,则a2<ab<b2 D.若a<b<0,则> 【分析】运用列举法和不等式的性质,逐一进行判断,即可得到结论. 【解答】解:对于A,若a>b,c=0,则ac2=bc2,故A不成立; 对于B,若a>b,比如a=2,b=﹣2,则a2=b2,故B不成立; 对于C,若a<b<0,比如a=﹣3,b=﹣2,则a2>ab,故C不成立; 对于D,若a<b<0,则a﹣b<0,ab>0,即有<0,即<,则>,故D成立. 故选:D. 【点评】本题考查不等式的性质和运用,注意运用列举法和不等式的性质是解题的关键. 3.(5分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若a•cosA=bcosB,则△ABC的形状为( ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形或直角三角形 D.等腰直角三角形 【分析】利用正弦定理由a•cosA=bcosB可得sinAcosA=sinBcosB,再利用二倍角的正弦即可判断△ABC的形状. 【解答】解:在△ABC中,∵a•cosA=bcosB, ∴由正弦定理得:sinAcosA=sinBcosB, 即sin2A=sin2B, ∴2A=2B或2A=π﹣2B, ∴A=B或A+B=, ∴△ABC的形状为等腰三角形或直角三角形. 故选:C. 【点评】标题考查三角形的形状判断,考查正弦定理与二倍角的正弦的应用,属于中档题. 4.(5分)在△ABC中,已知a2+b2=c2+ba,则∠C=( ) A.30° B.150° C.45° D.135° 【分析】利用余弦定理表示出cosC,将已知等式变形后代入求出cosC的值,即可确定出C的度数. 【解答】解:∵a2+b2=c2+ba,即a2+b2﹣c2=ab, ∴由余弦定理得:cosC==, ∴∠C=45°. 故选:C. 【点评】此题考查了余弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握余弦定理是解本题的关键. 5.(5分)数列的前n项和为( ) A. B. C. D. 【分析】根据数列的特点得到数列的通项公式,然后利用裂项法进行求和即可. 【解答】解:由数列可知数列的通项公式an==, ∴数列的前n项和S=2()=2()=, 故选:C. 【点评】本题只要考查数列和的计算,根据数列特点得到数列的通项公式是解决本题的关键,要求熟练掌握裂项法进行求和,本题容易出错的地方在于数列通项公式求错. 6.(5分)若实数x,y满足不等式组合,则x+y的最大值为( ) A.9 B. C.1 D. 【分析】先根据条件画出可行域,设z=x+y,再利用几何意义求最值,将最大值转化为y轴上的截距,只需求出直线z=x+y,过可行域内的点A(4,5)时的最大值,从而得到z最大值即可. 【解答】解:先根据约束条件画出可行域, 设z=x+y, ∵直线z=x+y过可行域内点A(4,5)时 z最大,最大值为9, 故选A. 【点评】本题主要考查了用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属中档题. 7.(5分)设等差数列{an}的 前n项的和为Sn,若a3+a9=2,则S11=( ) A.12 B.10 C.11 D.22 【分析】等差数列{an}的前11项的和S11==,由此能求出结果. 【解答】解:∵等差数列{an}的 前n项的和为Sn,a3+a9=2, ∴S11====11. 故选:C. 【点评】本题考查等差数列的前11项和的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题. 8.(5分)在△ABC中,A=60°,b=1,△ABC面积为,则的值为( ) A. B. C. D.2 【分析】利用三角形面积公式求得c,进而利用余弦定理求得a,进而根据正弦定理求得===2R,进而推断出=答案可得. 【解答】解:∵S△ABC=bcsinA=×1×c×= ∴c=4 根据余弦定理有:a2=b2+c2﹣2bccosA=1+16﹣2×1×4×=13 所以,a= 根据正弦定理==,则: == 故选A 【点评】本题主要考查了正弦定理和余弦定理的应用.要求考生能利用正弦定理和余弦定理对解三角形问题中边,角问题进行互化或相联系. 9.(5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( ) A.1盏 B.3盏 C.5盏 D.9盏 【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a的值. 【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯, ∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍, ∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列, 又总共有灯381盏, ∴381==127a,解得a=3, 则这个塔顶层有3盏灯, 故选B. 【点评】本题考查了等比数列的定义,以及等比数列的前n项和公式的实际应用,属于基础题. 10.(5分)已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=( ) A.21 B.42 C.63 D.84 【分析】由已知,a1=3,a1+a3+a5=21,利用等比数列的通项公式可求q,然后在代入等比数列通项公式即可求. 【解答】解:∵a1=3,a1+a3+a5=21, ∴, ∴q4+q2+1=7, ∴q4+q2﹣6=0, ∴q2=2, ∴a3+a5+a7==3×(2+4+8)=42. 故选:B 【点评】本题主要考查了等比数列通项公式的应用,属于基础试题. 11.(5分)一船自西向东航行,上午10时到达灯塔P的南偏西75°、距塔68海里的M处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N处,则这只船航行的速度为( ) A.海里/时 B.34海里/时 C.海里/时 D.34海里/时 【分析】根据题意可求得∠MPN和,∠PNM进而利用正弦定理求得MN的值,进而求得船航行的时间,最后利用里程除以时间即可求得问题的答案. 【解答】解:由题意知∠MPN=75°+45°=120°,∠PNM=45°. 在△PMN中,由正弦定理,得 =, ∴MN=68×=34. 又由M到N所用时间为14﹣10=4(小时), ∴船的航行速度v==(海里/时); 故选A. 【点评】本题主要考查了解三角形的实际应用.考查了学生分析问题和解决问题的能力. 12.(5分)不等式x2+2x<对任意a,b∈(0,+∞)恒成立,则实数x的取值范围是( ) A.(﹣2,0) B.(﹣∞,﹣2)∪(0,+∞) C.(﹣4,2) D.(﹣∞,﹣4)∪(2,+∞) 【分析】由已知,只需x2+2x小于的最小值即可,可利用基本不等式求出最小值. 【解答】解:对任意a,b∈(0,+∞),,所以只需x2+2x<8 即(x﹣2)(x+4)<0,解得x∈(﹣4,2) 故选C 【点评】本题考查不等式恒成立问题,往往转化为函数最值问题. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.(5分)已知数列{an}中,a1=1,an+1=(﹣1)n(an+1),记Sn为{an}前项的和,则S2013= ﹣1005 . 【分析】由a1=1,an+1=(﹣1)n(an+1),可求数列的前几项,然后根据前几项的规律可求数列的和 【解答】解:∵a1=1,an+1=(﹣1)n(an+1), ∴a2=﹣2,a3=﹣1,a4=0,a5=1,a6=﹣2… 从而可得数列{an}是以4为周期的数列 ∴S2013=a1+a2+a3+…+a2013 =(a1+a2+a3+a4)×502+a2013 =503×(1﹣2﹣1+0)+1=﹣1005 故答案为:﹣1005 【点评】本题主要考查了利用数列的递推公式求解数列的和,解题的关键是发现数列的周期性的规律. 14.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知B=60°,不等式x2﹣4x+1<0的解集为{x|a<x<c},则b= . 【分析】由不等式x2﹣4x+1<0的解集为{x|a<x<c},说明a,c为方程x2﹣4x+1=0的两个根,然后借助于根与系数关系列式求出a,c,在三角形ABC中运用余弦定理求b的值. 【解答】解:因为不等式x2﹣4x+1<0的解集为{x|a<x<c}, 所以a,c为方程x2﹣4x+1=0的两个根,所以,则a2+c2=14, 在△ABC中,B=60°,所以b2=a2+c2﹣2ac•cos60°=, 所以. 故答案为. 【点评】本题考查了一元二次不等式的解法,考查了方程的根与系数的关系,训练了余弦定理在解三角形中的应用,此题是基础题. 15.(5分)若正数x,y满足=5,则4x+3y的最小值为 5 . 【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出. 【解答】解:正数x,y满足=5, 则4x+3y=(4x+3y)=≥=5,当且仅当y=2x=1时取等号. ∴4x+3y的最小值为5. 故答案为:5. 【点评】本题考查了“乘1法”与基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 16.(5分)已知x,y满足,则(x﹣1)2+(y﹣2)2的取值范围是 [2,29] . 【分析】由约束条件作出可行域,再由(x﹣1)2+(y﹣2)2的几何意义,即可行域内的动点与定点P(1,2)距离的平方求解得答案. 【解答】解:由约束条件作出可行域如图, (x﹣1)2+(y﹣2)2的几何意义为可行域内的动点与定点P(1,2)距离的平方, 由图可知,(x﹣1)2+(y﹣2)2的最小值为=2, (x﹣1)2+(y﹣2)2的最小值为|PA|2=()2=29. ∴(x﹣1)2+(y﹣2)2的取值范围是[2,29]. 故答案为:[2,29]. 【点评】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,是中档题. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程. 17.(10分)已知关于x的不等式. (Ⅰ)当a=1时,解该不等式; (Ⅱ)当a>0时,解该不等式. 【分析】(Ⅰ)代入a的值,求出不等式的解集即可; (Ⅱ)问题等价于,通过讨论a的范围,求出不等式的解集即可. 【解答】解:原不等式可化为<0,等价于(ax﹣2)(x﹣1)<0 (Ⅰ)当a=1时,不等式等价于(x﹣1)(x﹣2)<0,∴1<x<2 ∴原不等式的解集为{x|1<x<2}.…(4分) (Ⅱ)∵原不等式等价于(ax﹣2)(x﹣1)<0,∴ ∵a>0,∴ 当,即0<a<2时,解集为…(6分) 当,即a=2时,解集为Φ…(8分) 当,即a>2时,解集为…(10分) 【点评】本题考查了解分式不等式问题,考查分类讨论思想以及转化思想,是一道中档题. 18.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足A=45°,cosB=. (Ⅰ)求sinC的值; (Ⅱ)设a=5,求△ABC的面积. 【分析】(Ⅰ)利用同角三角函数基本关系式以及两角和与差的三角函数求解sinC的值; (Ⅱ)利用正弦定理求出b,然后求解三角形的面积即可. 【解答】(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)∵cosB=.∴sinB=…2′ ∴sinC=sin(A+B)=sin(45°+B)=cosB+sinB=…6′ (Ⅱ)由正弦定理得,b===4…9′ ∴S△ABC===14…12′ 【点评】本题考查正弦定理的应用,两角和与差的三角函数的应用,考查计算能力. 19.(12分)某家具厂有方木料90m3,五合板600m2,准备加工成书桌和书橱出售.已知生产每张书桌需要方木料0.1m3、五合板2m2;生产每个书橱需要方木料0.2m3、五合板1m2.出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元,怎样安排生产可使所得利润最大?最大利润为多少? 【分析】本题一线性规划的问题,据题意建立起约束条件与目标函数,作出可行域,利用图形求解. 【解答】解:设生产书桌x张,书橱y张,利润z元,则目标函数z=80x+120y, 约束条件为 作出上可行域: 作出一组平行直线2x+3y=t,此直线经过点A(100,400)时,即合理安排生产,生产书桌100张,书橱400个,有最大利润为zmax=80×100+400×120=56000元. 【点评】本题考查了性规划的问题,将应用题转化为线性约束条件,再作出其图形,从图形上找出目标函数取最大值的点.算出最优解. 20.(12分)设{an}是公比不为1的等比数列,其前项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列. (1)求数列{an}的公比; (2)证明:对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列. 【分析】(1)设数列{an}的公比为q(q≠0,q≠1),由a5,a3,a4成等差数列,得,由q≠0,a1≠0能求出q. (2)=,推导出Sk+1+Sk+2=[1﹣(﹣2)k+1+1﹣(﹣2)k+2]=2Sk,由此能证明对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.…( 【解答】(本小题满分12分) 解:(1)设数列{an}的公比为q(q≠0,q≠1), 由a5,a3,a4成等差数列,得2a3=a5+a4, 即,由q≠0,a1≠0…(4分) 得q2+q﹣2=0,解得q1=﹣2,q2=1(舍去), ∴q=﹣2.…(6分) 证明:(2)=,…(8分) ∴Sk+1+Sk+2= =[1﹣(﹣2)k+1+1﹣(﹣2)k+2]…(10分) = =[2﹣2•(﹣2)k]=2Sk, ∴对任意k∈N*,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.…(12分) 【点评】本题考查等比数列的公比的求法,考查等差数列的证明,考查等比数列、等差数列等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题. 21.(12分)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且=﹣. (1)求角B的大小; (2)若a+c=1,求实数b的取值范围. 【分析】(1)运用正弦定理和两角和的正弦公式和诱导公式,化简整理可得B的值; (2)运用余弦定理和基本不等式,即可得到所求b的范围. 【解答】解:(1)由正弦定理可得a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC, 代入已知得, 即2sinAcosB+sinCcosB+cosCsinB=0 即2sinAcosB+sin(B+C)=0, ∵A+B+C=π ∴sin(B+C)=sinA, 故2sinAcosB+sinA=0,即sinA(2cosB+1)=0, ∵sinA≠0,∴, 又B∈(0,π), ∴; (2)因为a+c=1,, ∴b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2+ac =(a+c)2﹣ac=1﹣ac=, ∴, 又∵b<a+c=1, ∴, 即b的取值范围为. 【点评】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理的运用,三角函数的恒等变换,考查基本不等式的运用和运算能力,属于中档题. 22.(12分)已知数列{an}中,其前n项和Sn满足Sn=2an﹣2(n∈N*). (1)求证:数列{an}为等比数列,并求{an}的通项公式; (2)设bn=(n+1)an,求数列{bn}的前n项和Tn; (3)设cn=4n﹣2λan(n∈N*),试确定实数λ的取值范围,使得对任意n∈N*,有cn+1>cn恒成立. 【分析】(1)当n=1时,S1=2a1﹣2,解得a1.由Sn=2an﹣2,当n≥2时,Sn﹣1=2an﹣1﹣2,两式相减得an=Sn﹣Sn﹣1,即an=2an﹣1.即可得出. (2)由(1)知,利用错位相减法即可得出. (3),可得,可得,化为λ<3•2n﹣1恒成立.即可得出. 【解答】解:(1)当n=1时,S1=2a1﹣2,∴a1=2. 因为Sn=2an﹣2 当n≥2时,Sn﹣1=2an﹣1﹣2 两式相减得an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2an﹣1 即an=2an﹣1. ∴数列{an}是以a1=2为首项,公比为2的等比数列. ∴. (2)由(1)知, 它的前n项和Tn=2×2+3×22+4×23+…+(n+1)•2n, 2Tn=2×22+3×23+…+n2n+(n+1)•2n+1, ∴﹣Tn=4+22+23+…+2n﹣(n+1)•2n+1=2+﹣(n+1)•2n+1, ∴Tn=n•2n+1. (3)∵,∴, ∴, ∴λ<3•2n﹣1恒成立. 当n=1时,3•2n﹣1有最小值为3, ∴λ<3. 【点评】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式、错位相减法、数列的单调性、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 查看更多