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- 2021-06-30 发布
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2016-2017学年湖南省益阳市桃江四中高二(上)期中数学试卷(理科)(B卷)
一、选择题
1.△ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=3,A=60°,b=,则B=( )
A.45° B.30° C.60° D.135°
2.在明朝程大位《算法统宗》中有这样的一首歌谣:“远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯”. 这首古诗描述的这个宝塔古称浮屠,本题说它一共有7层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,共有381盏灯,问塔顶有几盏灯?你算出顶层有( )盏灯.
A.2 B.3 C.5 D.6
3.已知<<0,则下列结论错误的是( )
A.a2<b2 B. C.ab>b2 D.lga2<lgab
4.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S5、S4、S6成等差数列.则数列{an}的公比为q的值等于( )
A.﹣2或1 B.﹣1或2 C.﹣2 D.1
5.已知不等式ax2+5x+b>0的解集是{x|2<x<3},则不等式bx2﹣5x+a>0的解集是( )
A.{x|x<﹣3或x>﹣2} B.{x|x<﹣或x>﹣}
C.{x|﹣<x<﹣} D.{x|﹣3<x<﹣2}
6.若x,y满足约束条件,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
7.如图,从地面上C,D两点望山顶A,测得它们的仰角分别为45°和30°,已知CD=100米,点C位于BD上,则山高AB等于( )
A.100米 B.50米 C.50米 D.50(+1)米
8.在等差数列{an}中,若a2+2a6+a10=120,则a3+a9等于( )
A.30 B.40 C.60 D.80
9.在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且cos2=,则△ABC的形状为( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.直角三角形
10.数列{an}是等差数列,若<﹣1,且它的前n项和Sn有最大值,那么当Sn取的最小正值时,n=( )
A.11 B.17 C.19 D.21
11.已知向量=(3,﹣2),=(x,y﹣1)且∥,若x,y均为正数,则+的最小值是( )
A.24 B.8 C. D.
12.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn与Tn,对一切自然数n,都有=,则等于( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.在△ABC中,若sinA:sinB:sinC=1::3,则∠B的大小为 .
14.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10:S5=1:2,则S15:S5= .
15.不等式的解集为 .
16.如图是网络工作者经常用来解释网络运作的蛇形模型:数字1出现在第1行;数字2,3出现在第2行;数字6,5,4(从左至右)出现在第3行;数字7,8,9,10出现在第4行,依此类推,則第20行从左至右的第4个数字应是 .
三.解答题
17.△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知2cosA(bcosC+ccosB)=a.
(1)求角A;
(2)若a=,b+c=5,求△ABC的面积.
18.已知等差数列{an}的公差d>0,其前n项和为Sn,若S3=12,且2a1,a2,1+a3成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=(n∈N*),且数列{bn}的前n项和为Tn,证明:≤Tn<.
19.已知函数f(x)=x2+3x+a
(1)当a=﹣2时,求不等式f(x)>2的解集
(2)若对任意的x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
20.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a﹣c=b,sinB=sinC.
(1)求cosA的值;
(2)求cos(A+)的值.
21.如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN,要求B点在AM上,D点在AN上,且对角线MN过点C,已知AB=3米,AD=2米.
(Ⅰ)要使矩形AMPN的面积大于32平方米,则DN的长应在什么范围内?
(Ⅱ)当DN的长度为多少时,矩形花坛AMPN的面积最小?并求出最小值.
22.已知数列{an}满足an=3an﹣1+3n﹣1(n∈N*,n≥2)且a3=95.
(1)求a1,a2的值;
(2)求实数t,使得bn=(an+t)(n∈N*)且{bn}为等差数列;
(3)在(2)条件下求数列{an}的前n项和Sn.
2016-2017学年湖南省益阳市桃江四中高二(上)期中数学试卷(理科)(B卷)
参考答案与试题解析
一、选择题
1.△ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=3,A=60°,b=,则B=( )
A.45° B.30° C.60° D.135°
【考点】正弦定理.
【分析】由正弦定理可得sinB==,由a=3>b=,即可根据大边对大角求得B的值.
【解答】解:由正弦定理可得:sinB===,
∵a=3>b=,
∴B为锐角.
∴B=45°
故选:A.
2.在明朝程大位《算法统宗》中有这样的一首歌谣:“远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯”. 这首古诗描述的这个宝塔古称浮屠,本题说它一共有7层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,共有381盏灯,问塔顶有几盏灯?你算出顶层有( )盏灯.
A.2 B.3 C.5 D.6
【考点】等比数列的前n项和.
【分析】由题意知第七层至第一层的灯的盏数构成一个以a为首项,以2为公比的等比数列,由等比数列的求和公式可得a的方程,解方程可得.
【解答】解:设第七层有a盏灯,由题意知第七层至第一层的灯的盏数
构成一个以a为首项,以2为公比的等比数列,
∴由等比数列的求和公式可得=381,解得a=3,
∴顶层有3盏灯,
故选:B.
3.已知<<0,则下列结论错误的是( )
A.a2<b2 B. C.ab>b2 D.lga2<lgab
【考点】不等关系与不等式.
【分析】根据题目给出的不等式,断定出a、b的大小和符号,然后运用不等式的基本性质分析判断.
【解答】解:由,得:b<a<0,
所以有a2<b2,所以A正确;
因为b<a<0,所以,且,所以,所以B正确;
因为a>b,b<0,所以ab<b2,所以C不正确;
因为a>b,a<0,所以a2<ab,所以lga2<lgab,所以D正确.
故选C.
4.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S5、S4、S6成等差数列.则数列{an}的公比为q的值等于( )
A.﹣2或1 B.﹣1或2 C.﹣2 D.1
【考点】等比数列的前n项和.
【分析】S5、S4、S6成等差数列,可得:2S4=S5+S6成等差数列.当q=1时,不成立,舍去.当q≠1时,0=2a5+a6,解出即可得出.
【解答】解:∵S5、S4、S6成等差数列,
∴2S4=S5+S6成等差数列,
∴当q=1时,不成立,舍去.
当q≠1时,0=2a5+a6,
∴a5(2+q)=0,解得q=﹣2.
则数列{an}的公比为q=﹣2.
故选:C.
5.已知不等式ax2+5x+b>0的解集是{x|2<x<3},则不等式bx2﹣5x+a>0的解集是( )
A.{x|x<﹣3或x>﹣2} B.{x|x<﹣或x>﹣}
C.{x|﹣<x<﹣} D.{x|﹣3<x<﹣2}
【考点】一元二次不等式的解法.
【分析】根据不等式与对应方程的关系,利用根与系数的关系求出a、b的值,再代入不等式bx2﹣5x+a>0求解集即可.
【解答】解:不等式ax2+5x+b>0的解集是{x|2<x<3},
∴方程ax2+5x+b=0的实数根为2和3,
∴,
解得a=﹣1,b=﹣6;
∴不等式bx2﹣5x+a>0为﹣6x2﹣5x﹣1>0,
即6x2+5x+1<0,
解得﹣<x<﹣;
∴不等式bx2﹣5x+a>0的解集是{x|﹣<x<﹣}.
故选:C.
6.若x,y满足约束条件,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
【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,利用数形结合确定的最大值.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).
设k=,则k的几何意义为区域内的点到原点的斜率,
由图象知OA的斜率最大,
由,解得,即A(1,3),
则kOA==3,
即的最大值为3.
故选:C.
7.如图,从地面上C,D两点望山顶A,测得它们的仰角分别为45°和30°,已知CD=100米,点C位于BD上,则山高AB等于( )
A.100米 B.50米 C.50米 D.50(+1)米
【考点】解三角形的实际应用.
【分析】设AB=xm,根据俯角的定义得到∠MAC=45°,∠MAD=30°,由平行线的性质得到∠D=30°,∠ACB=45°,再根据等腰三角形的性质得BC=AB=x,根据含30度的直角三角形三边的关系得DB=AB,即100+x=x,解出x即可.
【解答】解:设AB=xm,则由题意,∠D=30°,∠ACB=45°,
在Rt△ABC中,BC=AB=x,
在Rt△ADB中,DB=CD+BC=100+x,
∴DB=AB,即100+x=x,解得x=50(+1)m.
∴山AB的高度为50(+1)米.
故选:D.
8.在等差数列{an}中,若a2+2a6+a10=120,则a3+a9等于( )
A.30 B.40 C.60 D.80
【考点】等差数列的性质.
【分析】由等差数列的性质可得a2+2a6+a10=4a6,从而可求a6,而a3+a9=2a6代入可求
【解答】解:由等差数列的性质可得a2+2a6+a10=4a6=120,
∴a6=30
∵a3+a9=2a6=60
故选C
9.在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且cos2=,则△ABC的形状为( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.直角三角形
【考点】三角形的形状判断.
【分析】利用二倍角的余弦函数公式化简已知等式的左边,整理后表示出cosA,再利用余弦定理表示出cosA,两者相等,整理后得到a2+b2=c2,根据勾股定理的逆定理即可判断出此三角形为直角三角形.
【解答】解:∵cos2=,
∴=,
∴cosA=,又根据余弦定理得:cosA=,
∴=,
∴b2+c2﹣a2=2b2,即a2+b2=c2,
∴△ABC为直角三角形.
故选D.
10.数列{an}是等差数列,若<﹣1,且它的前n项和Sn有最大值,那么当Sn取的最小正值时,n=( )
A.11 B.17 C.19 D.21
【考点】等差数列的性质.
【分析】根据题意判断出d<0、a10>0>a11、a10+a11<0,利用前n项和公式和性质判断出S20<0、S19>0,再利用数列的单调性判断出当Sn取的最小正值时n的值.
【解答】解:由题意知,Sn有最大值,所以d<0,
因为<﹣1,所以a10>0>a11,
且a10+a11<0,
所以S20=10(a1+a20)=10(a10+a11)<0,
则S19=19a10>0,
又a1>a2>…>a10>0>a11>a12
所以S10>S9>…>S2>S1>0,S10>S11>…>S19>0>S20>S21
又S19﹣S1=a2+a3+…+a19=9(a10+a11)<0,
所以S19为最小正值,
故选:C.
11.已知向量=(3,﹣2),=(x,y﹣1)且∥,若x,y均为正数,则+的最小值是( )
A.24 B.8 C. D.
【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示;基本不等式.
【分析】根据向量共线定理列出方程,得出2x+3y=3,再求的最小值即可.
【解答】解:∵∥,
∴﹣2x﹣3(y﹣1)=0,
化简得2x+3y=3,
∴=(+)×(2x+3y)
=(6+++6)≥(12+2)=8,
当且仅当2x=3y=时,等号成立;
∴的最小值是8.
故选:B.
12.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn与Tn,对一切自然数n,都有=,则等于( )
A. B. C. D.
【考点】等差数列的性质;等差数列的前n项和.
【分析】利用等差数列的前n项和公式分别表示出等差数列{an}和{bn}的前n项的和分别为Sn和Tn,利用等差数列的性质化简后,得到a5=S9,b5=T9,然后将n=9代入已知的等式中求出的值,即为所求式子的值.
【解答】解:∵S9==9a5,Tn==9b5,
∴a5=S9,b5=T9,
又当n=9时, ==,
则===.
故选B
二、填空题
13.在△ABC中,若sinA:sinB:sinC=1::3,则∠B的大小为 .
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】sinA:sinB:sinC=1::3,由正弦定理可得:a:b:c=1::3,不妨取a=1,b=,c=3.再利用余弦定理即可得出.
【解答】解:∵sinA:sinB:sinC=1::3,
由正弦定理可得:a:b:c=1::3,
不妨取a=1,b=,c=3.
∴cosB==,
∵B∈(0,π),
∴B=.
故答案为:.
14.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10:S5=1:2,则S15:S5= 3:4 .
【考点】等比数列的前n项和.
【分析】本题可由等比数列的性质,每连续五项的和是一个等比数列求解,由题设中的条件S10:S5=1:2,可得出(S10﹣S5):S5=﹣1:2,由此得每连续五项的和相等,由此规律易得所求的比值.
【解答】解:∵等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10:S5=1:2,
∴(S10﹣S5):S5=﹣1:2,
由等比数列的性质得(S15﹣S10):(S10﹣S5):S5=1:(﹣2):4,
∴S15:S5=3:4,
故答案为:3:4.
15.不等式的解集为 [﹣3,1] .
【考点】其他不等式的解法;指数函数的单调性与特殊点.
【分析】把变为2﹣1,然后利用指数函数的单调性列出关于x的不等式,求出不等式的解集即可.
【解答】解: =2﹣1,
依题意得:x2+2x﹣4≤﹣1,
因式分解得(x+3)(x﹣1)≤0,
可化为:或,解得﹣3≤x≤1,
所以原不等式的解集为[﹣3,1].
故答案为:[﹣3,1]
16.如图是网络工作者经常用来解释网络运作的蛇形模型:数字1出现在第1行;数字2,3出现在第2行;数字6,5,4(从左至右)出现在第3行;数字7,8,9,10出现在第4行,依此类推,則第20行从左至右的第4个数字应是 194 .
【考点】归纳推理.
【分析】注意数字排列的规律,每行的行号数和这一行的数字的个数相同,奇数行的数字从左向右依次减小,偶数行的数字从左向右依次增大,每行中相邻的数字为连续正整数,求出第20行最左边的一个数即可求出所求.
【解答】解:由题意可知:每行的行号数和这一行的数字的个数相同,
奇数行的数字从左向右依次减小,偶数行的数字从左向右依次增大,
故前n﹣1行共有:1+2+…+(n﹣1)=个整数,
故第n行的第一个数为: +1,
第20行的数字从左向右依次增大,可求出第20行最左边的一个数是191,
第20行从左至右的第4个数字应是194.
故答案为:194.
三.解答题
17.△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知2cosA(bcosC+ccosB)=a.
(1)求角A;
(2)若a=,b+c=5,求△ABC的面积.
【考点】余弦定理;正弦定理.
【分析】(1)由已知及正弦定理,三角函数恒等变换的应用可得2cosAsinA=sinA,从而可求cosA=,结合范围A∈(0,π),即可得解A的值.
(2)由已知及余弦定理可得7=25﹣3bc,解得bc=6,利用三角形面积公式即可计算得解.
【解答】(本题满分为12分)
解:(1)由已知及正弦定理可得:2cosA(sinBcosC+sinCcosB)=sinA,…2分
可得:2cosAsin(B+C)=sinA,
解得:2cosAsinA=sinA,即:cosA=,…5分
由于:A∈(0,π),
所以:A=…6分
(2)由已知及余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccsoA=(b+c)2﹣2bc(1+cosA),…7分
因为:a=,b+c=5,cosA=,
所以:7=25﹣3bc,解得:bc=6,…10分
所以:S△ABC=bcsinA=…12分
18.已知等差数列{an}的公差d>0,其前n项和为Sn,若S3=12,且2a1,a2,1+a3成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=(n∈N*),且数列{bn}的前n项和为Tn,证明:≤Tn<.
【考点】数列的求和.
【分析】(1)由等差数列的通项公式和等比数列的性质,解方程可得首项和公差,即可得到所求通项公式;
(2)求得bn=(﹣),再由数列的求和方法:裂项相消求和,结合数列的单调性和不等式的性质,即可得证.
【解答】解:(1)依题意,得,
即,得d2+d﹣12=0.
∵d>0,∴d=3,a1=1.
∴数列{an}的通项公式an=1+3(n﹣1)=3n﹣2;
(2)证明:∵,
前n项和为Tn=(1﹣+﹣+…+﹣)
=×(1﹣)=,
由Tn递增,可得Tn≥T1=,
又Tn<,则.
19.已知函数f(x)=x2+3x+a
(1)当a=﹣2时,求不等式f(x)>2的解集
(2)若对任意的x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】二次函数的性质;一元二次不等式的解法.
【分析】(1)直接利用二次不等式转化求解即可.
(2)利用函数恒成立,分离变量,利用函数的最值求解即可.
【解答】解:(1)当a=﹣2时,不等式f(x)>2可化为x2+3x﹣4>0,
解得{x|x<﹣4或x>1} …
(2)若对任意的x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,
则a>﹣x2﹣3x在x∈[1,+∞)恒成立,
设g(x)=﹣x2﹣3x
则g(x)在区间x∈[1,+∞)上为减函数,当x=1时g(x)取最大值为﹣4,
∴a得取值范围为{a|a>﹣4} ….
20.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a﹣c=b,sinB=sinC.
(1)求cosA的值;
(2)求cos(A+)的值.
【考点】两角和与差的余弦函数;正弦定理.
【分析】(1)由正弦定理得sinA﹣sinC=sinB=×sinC,即有sinA=2sinC,a=2c,b=c,从而可由余弦定理求出cosA的值;
(2)先求出sinA的值,再由两角和的余弦公式求出cos(A+)的值.
【解答】解:(1)∵a﹣c=b,sinB=sinC.
∴由正弦定理得,sinA﹣sinC=sinB=×sinC,
即有sinA=2sinC,a=2c,b=c,
由余弦定理知,cosA====.
(2)∵由(1)知,cosA=.A为三角形内角,sinA==,
∴cos(A+)=cosAcos﹣sinAsin=.
21.如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN,要求B点在AM上,D点在AN上,且对角线MN过点C,已知AB=3米,AD=2米.
(Ⅰ)要使矩形AMPN的面积大于32平方米,则DN的长应在什么范围内?
(Ⅱ)当DN的长度为多少时,矩形花坛AMPN的面积最小?并求出最小值.
【考点】基本不等式在最值问题中的应用;函数模型的选择与应用.
【分析】(Ⅰ)设DN的长为x(x>0)米,则|AN|=(x+2)米,表示出矩形的面积,利用矩形AMPN的面积大于32平方米,即可求得DN的取值范围.
(2)化简矩形的面积,利用基本不等式,即可求得结论.
【解答】解:(Ⅰ)设DN的长为x(x>0)米,则|AN|=(x+2)米
∵,∴
∴
由SAMPN>32得
又x>0得3x2﹣20x+12>0
解得:0<x<或x>6
即DN的长取值范围是
(Ⅱ)矩形花坛的面积为
当且仅当3x=,即x=2时,矩形花坛的面积最小为24平方米.
22.已知数列{an}满足an=3an﹣1+3n﹣1(n∈N*,n≥2)且a3=95.
(1)求a1,a2的值;
(2)求实数t,使得bn=(an+t)(n∈N*)且{bn}为等差数列;
(3)在(2)条件下求数列{an}的前n项和Sn.
【考点】数列的求和;等差数列的通项公式.
【分析】(1)当n=2时,a2=3a1+8,当n=3时,a3=3a3+33﹣1=95,可得a2=23,代入即可求得a1=5;
(2)由等差数列的性质可知:bn﹣bn﹣1=(an+t)﹣(an﹣1+t)=(an+t﹣3an﹣1﹣3t)=(3n﹣1﹣2t).可知:1+2t=0,即可求得t的值;
(3)由等差数列的通项公式可得bn=+(n﹣1)=n+,求得an=(n+)3n+,采用分组求和及“错位相减法”即可求得数列{an}的前n项和Sn.
【解答】解:(1)当n=2时,a2=3a1+8,
当n=3时,a3=3a3+33﹣1=95,
∴a2=23,
∴23=3a1+8,
∴a1=5;
(2)当n≥2时,bn﹣bn﹣1=(an+t)﹣(an﹣1+t)=(an+t﹣3an﹣1﹣3t)=(3n﹣1﹣2t).
要使{bn}为等差数列,则必须使1+2t=0,
∴t=﹣,
即存在t=﹣,使数列{bn}为等差数列.
(3)∵当t=﹣,时,数列{bn}为等差数列,且bn﹣bn﹣1=1,b1=,
∴bn=+(n﹣1)=n+,
∴an=(n+)3n+,
于是,Sn=×3+32+…+•3n+×n,
令S=3×3+5×32+…+(2n+1)•3n,①
3S=3×32+5×33+…+(2n+1)•3n+1,②
①﹣②得﹣2S=3×3+3×32+2×33+…+2•3n﹣(2n+1)•3n+1,②
化简得S=n•3n+1,
∴Sn=+=,
数列{an}的前n项和Sn,Sn=.