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- 2021-06-23 发布
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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