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2017-2018学年河北省邯郸市高二(上)期中数学试卷(文科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.(5分)已知集合A={x|(x+2)(3﹣x)>0},B={x|y=lgx},则A∩B=( )
A.(0,3) B.[0,3) C.(3,+∞) D.(0,+∞)
2.(5分)已知命题p:∀x<0,x+≤﹣2,则¬p是( )
A.∀x<0,x+>﹣2 B.∀x≥0,x+>﹣2
C.∃x0<0,x0>﹣2 D.∃x0≥0,x0>﹣2
3.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=2c,,则sinA=( )
A. B. C. D.
4.(5分)设数列{an}满足an=3an﹣1(n≥2),且a1=3,则a20=( )
A.317 B.318 C.319 D.320
5.(5分)设向量,满足•()=0,则“||>1”是“<﹣1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不不用条件
6.(5分)若a=2x2+1,b=x2+2x,c=﹣x﹣3,则( )
A.a≥b>c B.a≥c≥b C.b>a>c D.b≥a>c
7.(5分)若公差为d的等差数列{an}满足an=(3a﹣1)n2+2an,则d=( )
A. B. C. D.
8.(5分)已知椭圆M的焦点为椭圆x2=1在长轴上的顶点,且M经过点(1,﹣),则M的方程为( )
A. B.
C.=1 D.=1
9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=4x﹣y的最小值为( )
A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.3
10.(5分)已知F是椭圆C:的左焦点,P为C上的一点,A(﹣1,2),则|PA|+|PF|的最大值为( )
A.5 B.9 C.6 D.10
11.(5分)设数列{an}的前n项和Sn,满足Sn=n(2n﹣1)an,且a1=1,则S20=( )
A. B. C. D.
12.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,上顶点为B,过椭圆C的右焦点作x轴的垂线交直线AB于点D,若直线OD的斜率是直线AB的斜率的k(k>4)倍,其中,O为坐标原点,则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A.(,1) B.(0,) C.(,1) D.(0,)
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.(5分)写出命题:“若x>2,则x>1”的否命题: .
14.(5分)若椭圆C:=1(m>0)的离心率为,则其长轴长为 .
15.(5分)设Sn为正项数列{an}的前n项和,a1=1,Sn+12﹣Sn2=n,则S16= .
16.(5分)如图,海中有一小岛C,一小船从A地出发由西向东航行,望见小岛C在北偏东60°,航行8海里到达B处,望见小岛C在北偏东15°,若此小船不改变航行的方向继续前行2()海里,则离小岛C的距离为
海里.
三、解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)求分别满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距为8,且经过点A(﹣1,3);
(2)焦点在x轴上,短轴长为8,离心率为.
18.(12分)已知p:∀x∈R,m≥sinx﹣cosx;q:方程mx2+2y2=1表示焦点在x轴上的椭圆.
(1)当m=1时,判断p∨q的真假;
(2)若p∧q为假,求m的取值范围.
19.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且asinB=bcosA.
(1)求A的大小;
(2)若a=7,b=5,求△ABC的面积.
20.(12分)用硬纸做一个体积为80cm3,高为4cm的长方形无盖纸盒,这个纸盒的长,宽各为多少时,表面积最小?并求出最小值.
21.(12分)数列{an}的前n项和Sn满足,且a1﹣5,a3+5,a4﹣15成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前n项和Tn.
22.(12分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,上顶点M到直线=0的距离为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l过点(4,﹣2)且与椭圆C相交于A,B两点,l不经过点M,证明:直线MA的斜率与直线MB的斜率之和为定值.
2017-2018学年河北省邯郸市高二(上)期中数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.(5分)已知集合A={x|(x+2)(3﹣x)>0},B={x|y=lgx},则A∩B=( )
A.(0,3) B.[0,3) C.(3,+∞) D.(0,+∞)
【分析】化简集合A、B,根据交集的定义写出A∩B.
【解答】解:集合A={x|(x+2)(3﹣x)>0}={x|(x+2)(x﹣3)<0}={x|﹣2<x<3}=(﹣2,3),
B={x|y=lgx}={x|x>0}=(0,+∞),
则A∩B=(0,3).
故选:A.
【点评】本题考查了集合的化简与运算问题,是基础题.
2.(5分)已知命题p:∀x<0,x+≤﹣2,则¬p是( )
A.∀x<0,x+>﹣2 B.∀x≥0,x+>﹣2
C.∃x0<0,x0>﹣2 D.∃x0≥0,x0>﹣2
【分析】根据全称命题的否定是特称命题进行判断即可.
【解答】解:命题为全称命题,则命题的否定是特称命题,
则¬p是∃x0<0,x0>﹣2,
故选:C
【点评】本题主要考查含有量词的命题的否定,根据全称命题的否定是特称命题是解决本题的关键.
3.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=2c,,则sinA=( )
A. B. C. D.
【分析】由已知利用正弦定理即可计算得解.
【解答】解:∵a=2c,,
∴由正弦定理可得:sinA=2sinC,
∴sinA=2×=.
故选:D.
【点评】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.
4.(5分)设数列{an}满足an=3an﹣1(n≥2),且a1=3,则a20=( )
A.317 B.318 C.319 D.320
【分析】先求出等比数列的通项公式即可求出答案
【解答】解:数列{an}满足an=3an﹣1(n≥2),且a1=3,
∴{an}设一3为首项,以3为公比的等比数列,
∴an=3n,
∴a20=320,
故选:D
【点评】本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题
5.(5分)设向量,满足•()=0,则“||>1”是“<﹣1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不不用条件
【分析】根据向量的运算得到+•=0,结合充分必要条件的定义判断即可.
【解答】解:∵•()=0,
∴+•=0,
∵||>1,∴•<﹣1,
∴“||>1”是“<﹣1”的充要条件,
故选:C.
【点评】本题考查了充分必要条件,考查向量的运算,是一道基础题.
6.(5分)若a=2x2+1,b=x2+2x,c=﹣x﹣3,则( )
A.a≥b>c B.a≥c≥b C.b>a>c D.b≥a>c
【分析】作差判断差的符号,可得a≥b,且b>c,综合可得答案.
【解答】解:∵a=2x2+1,b=x2+2x,c=﹣x﹣3,
∴a﹣b=(2x2+1)﹣(x2+2x)=x2﹣2x+1=(x﹣1)2≥0,即a≥b,
b﹣c=(x2+2x)﹣(﹣x﹣3)=x2+3x+3=(x+)2+>0,即b>c,
综上可得:a≥b>c,
故选:A
【点评】本题考查的知识点是不等式与不等关系,作差法比较不等式的大小,难度中档.
7.(5分)若公差为d的等差数列{an}满足an=(3a﹣1)n2+2an,则d=( )
A. B. C. D.
【分析】由公差为d的等差数列{an}满足an=(3a﹣1)n2+2an,依次求出前3项,由2a2=a1+a3,求出a=,由此能求出d.
【解答】解:∵公差为d的等差数列{an}满足an=(3a﹣1)n2+2an,
∴a1=3a﹣1+2a=5a﹣1,
a2=(3a﹣1)×4+2a×2=16a﹣4,
a3=(3a﹣1)×9+2a×3=33a﹣9,
∵a1,a2,a3成等差数列,
∴2a2=a1+a3,即2(16a﹣4)=(5a﹣1)+(33a﹣9),
解得a=,
∴d=a2﹣a1=(3a﹣1)×4+4a﹣(3a﹣1+2a)=11a﹣3==.
故选:B.
【点评】本题考查等差数列的公差的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.
8.(5分)已知椭圆M的焦点为椭圆x2=1在长轴上的顶点,且M经过点(1,﹣),则M的方程为( )
A. B.
C.=1 D.=1
【分析】求出椭圆x2=1在长轴上的顶点;设椭圆M的焦点坐标,利用椭圆经过的点,求解椭圆方程即可.
【解答】解:椭圆x2=1在长轴上的顶点(0,±2).所求椭圆的焦点坐标为:(0,±2),
设椭圆M的方程为:(m>n>0),
由题意可得,m2﹣n2=4,,解得:m2=6,n2=2,
即有椭圆M的方程为:.
故选:B.
【点评】本题考查椭圆的方程和性质,注意求出椭圆的基本元素,考查方程的思想的运用,属于基础题.
9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=4x﹣y的最小值为( )
A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.3
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义,即可得到结论.
【解答】解:作出x,y满足约束条件对应的平面区域如图:
由z=4x﹣y得y=4x﹣z,
平移直线y=4x﹣z,
由图象可知当直线y=4x﹣z经过点A时,此时z最小,
由,解得A(1,5),此时z=4×1﹣5=﹣1,
故选:A.
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决本题的关键.
10.(5分)已知F是椭圆C:的左焦点,P为C上的一点,A(﹣1,2),则|PA|+|PF|的最大值为( )
A.5 B.9 C.6 D.10
【分析】涉及|PF|时,一般可以想到椭圆的定义,所以设该椭圆的右焦点为F′,则:|PF|+|PF′|=6,所以|PA|+|PF|=6+|PA|﹣|PF′|.这时候可以作出图形,根据图形即可看出||PA|﹣|PF′||≤|AF′|,这样即可求得|PA|﹣|PF′|的最大值,从而求出|PA|+|PF|的最大值.
【解答】解:F是椭圆C:的左焦点,如图,设椭圆的右焦点为F′,则|PF|+|PF′|=6;F′(2,0),|PF′|==,
∴|PA|+|PF|=|PA|+6﹣|PF′|=6+|PA|﹣|PF′|;
由图形知,当P在直线AF′上时,||PA|﹣|PF′||=|AF′|=,
∴|PA|+|PF|的最大值为6+,
故选:C.
【点评】考查椭圆的标准方程,椭圆的焦点,以及椭圆的定义,以及三角形两边之差小于第三边,及数形结合求最值.
11.(5分)设数列{an}的前n项和Sn,满足Sn=n(2n﹣1)an,且a1=1,则S20=( )
A. B. C. D.
【分析】Sn=n(2n﹣1)an,n≥2时,Sn﹣1=(n﹣1)(2n﹣3)an﹣1,可得an=n(2n﹣1)an﹣(n﹣1)(2n﹣3)an﹣1,化为:=
.利用“累乘求积”即可得出.
【解答】解:∵Sn=n(2n﹣1)an,n≥2时,Sn﹣1=(n﹣1)(2n﹣3)an﹣1,
∴an=n(2n﹣1)an﹣(n﹣1)(2n﹣3)an﹣1,
化为:=.
∴an=•…•••×1
=.
∴S20=20×39×=.
故选:C.
【点评】本题考查了数列递推关系、“累乘求积”方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
12.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,上顶点为B,过椭圆C的右焦点作x轴的垂线交直线AB于点D,若直线OD的斜率是直线AB的斜率的k(k>4)倍,其中,O为坐标原点,则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A.(,1) B.(0,) C.(,1) D.(0,)
【分析】写AB所在直线方程,得到D的坐标,由斜率关系即可求得椭圆离心率,再由k的范围得答案.
【解答】解:(1)直线AB的方程为y=(x+a),将x=c代入得点D(c,b+),
则直线OD的斜率为=,可得a=(k﹣1)c,
则e=,
∵k>4,∴k﹣1>3,
则(0,).
故选:D.
【点评】本题考查椭圆的简单性质,考查了直线与椭圆位置关系的应用,是中档题.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.(5分)写出命题:“若x>2,则x>1”的否命题: 若x≤2,则x≤1 .
【分析】分别求出命题的题设的否定,结论的否定,从而求出命题的否命题.
【解答】解:题设“若x>2”的否是:“若x≤2”,
结论“则x>1”的否是:“则x≤1”,
∴命题:“若x>2,则x>1”的否命题是:“若x≤2,则x≤1”;
故答案为:若x≤2,则x≤1.
【点评】本题考查了四种命题之间的关系,是一道基础题.
14.(5分)若椭圆C:=1(m>0)的离心率为,则其长轴长为 .
【分析】利用椭圆的离心率求出m,然后求解椭圆的长轴长即可.
【解答】解:椭圆C:=1(m>0)的离心率为,
可得:,解得m=2,
椭圆长轴长为:2=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,考查计算能力.
15.(5分)设Sn为正项数列{an}的前n项和,a1=1,Sn+12﹣Sn2=n,则S16= 11 .
【分析】利用已知条件,通过累加法求解即可.
【解答】解:设Sn为正项数列{an}的前n项和,a1=1,Sn+12﹣Sn2=n,
可得:,
S22﹣S12=1,
S32﹣S22=2,
…
S162﹣S152=15,
累加可得:S162=1+1+2+3+4+…+15=1+=121.
则S16=11.
故答案为:11.
【点评】本题考查数列的递推关系式的应用,数列求和,考查计算能力.
16.(5分)如图,海中有一小岛C,一小船从A地出发由西向东航行,望见小岛C在北偏东60°,航行8海里到达B处,望见小岛C在北偏东15°,若此小船不改变航行的方向继续前行2()海里,则离小岛C的距离为 2(+1) 海里.
【分析】利用正弦定理计算AC,再利用余弦定理计算距离.
【解答】解:在△ABC中,AB=8,∠BAC=30°,∠ABC=105°,
∴∠ACB=45°,
由正弦定理得:=,即=,
解得AC=4+4,
设小船继续航行2(﹣1)海里到达D处,则AD=2+6,
在△ACD中,由余弦定理得:CD2=(4+4)2+(2+6)2﹣2(4+4)(2
+6)×=16+8,
∴CD==2(+1).
故答案为:2(+1).
【点评】本题考查了解三角形的应用,正余弦定理,属于中档题.
三、解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)求分别满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距为8,且经过点A(﹣1,3);
(2)焦点在x轴上,短轴长为8,离心率为.
【分析】(1)根据题意,分析可得要求椭圆的焦点为(0,4)和(0,﹣4),结合椭圆经过点的坐标可得2a=+=6,结合椭圆的几何性质可得b的值,将a、b的值代入椭圆的方程即可得答案;
(2)根据题意,分析可得要求椭圆中b=4,由离心率公式变形可得e2===1﹣=,解可得a2的值,将a、b的值代入椭圆的方程即可得答案.
【解答】解:(1)根据题意,要求椭圆的焦点在y轴上,且焦距为8,即c=4,
则椭圆的焦点为(0,4)和(0,﹣4),
又由椭圆经过点A(﹣1,3),
则2a=+=6,则a=3,
又由c=4,
则b2=a2﹣c2=2,
则要求椭圆的方程为+=1;
(2)根据题意,要求椭圆的短轴长为8,即2b=8,则b=4,
离心率为,则有e2===1﹣=,
解可得a2=25;
则要求椭圆的方程为:+=1.
【点评】本题考查椭圆标准方程的求法,要先确定椭圆的焦点位置,不能确定要进行分类讨论.
18.(12分)已知p:∀x∈R,m≥sinx﹣cosx;q:方程mx2+2y2=1表示焦点在x轴上的椭圆.
(1)当m=1时,判断p∨q的真假;
(2)若p∧q为假,求m的取值范围.
【分析】(1)分别判断出p,q为真时的m的范围,从而判断出m=1时,p,q的真假,判断出p∨q的真假即可;
(2)根据p,q均是假命题,得到关于m的不等式组,解出即可.
【解答】解:(1)sinx﹣cosx=(sinx﹣cosx)=sin(x﹣),
故p为真时,m≥,
故m=1时,命题p是假命题;
方程mx2+2y2=1表示焦点在x轴上的椭圆,
则+=1,则>,故0<m<2,
故q为真时:0<m<2,
故m=1时,q是真命题;
故p∨q是真命题;
(2)若p∧q为假,则p假q假,
则,解得:m≤0.
【点评】本题考查了复合命题的判断,考查三角函数以及椭圆的性质,是一道中档题.
19.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且asinB=bcosA.
(1)求A的大小;
(2)若a=7,b=5,求△ABC的面积.
【分析】(1)利用正弦定理边化角得出tanA,从而得出A的值;
(2)根据条件求出sinB,利用三角恒等变换求出sinC,代入面积公式得出三角形的面积.
【解答】解:(1)∵且asinB=bcosA,
∴sinAsinB=sinBcosA,
又sinB≠0,
∴sinA=cosA,即tanA=,
又0<A<π,∴A=.
(2)∵asinB=bcosA,∴sinB==,
又b<a,∴B<,∴cosB=,
∴sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=+=,
∴S△ABC===10.
【点评】本题考查了正弦定理,三角形的面积公式,属于中档题.
20.(12分)用硬纸做一个体积为80cm3,高为4cm的长方形无盖纸盒,这个纸盒的长,宽各为多少时,表面积最小?并求出最小值.
【分析】
首先利用长方体的体积公式求出xy=20,进一步利用表面积公式和均值不等式求出结果.
【解答】解:硬纸做一个体积为80cm3,高为4cm的长方形无盖纸盒,
设这个纸盒的长,宽各为x和y时,
则:4xy=80,
解得:xy=20.
则表面积S=xy+2(4x+4y)≥20+32,
当且仅当x=y=2时表面积的最小值为20+32.
【点评】本题考查的知识要点:长方体面积和体积公式的应用,均值不等式的应用.
21.(12分)数列{an}的前n项和Sn满足,且a1﹣5,a3+5,a4﹣15成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前n项和Tn.
【分析】(1)利用数列的递推关系式判断数列是等比数列,然后求解数列的通项公式.
(2)化简数列的递推关系式,利用错位相减法求解数列的和即可.
【解答】解:(1)∵,∴当n≥2时,.
∴,,故{an}为等比数列.
设{an}公比为q,则a3=9a1,a4=27a1,
∵a1﹣5,a3+5,a4﹣15成等差数列,∴(a1﹣5)+(a4﹣15)=2(a3+5),
∴(a1﹣5)+(27a1﹣15)=2(9a1+5),∴a1=3.
∴.
(2)∵,∴=.
∴,,
相减得:===,
∴.
【点评】本题考查数列的应用,数列的判断以及数列求和,考查计算能力.
22.(12分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,上顶点M到直线=0的距离为3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l过点(4,﹣2)且与椭圆C相交于A,B两点,l不经过点M,证明:直线MA的斜率与直线MB的斜率之和为定值.
【分析】(1)由上顶点M到直线=0的距离为3,可得b,再由离心率及b2=a2﹣c2,解出a即可得到椭圆方程;
(2)依题意直线l的斜率垂直,设直线l的方程为y=k(x﹣4)﹣2,设A(x1,y1),B(x2,y2).
由得(1+4k2)x2﹣(32k2+16k)x+64k2+64k=0,
利用韦达定理可得kMA+kMB====﹣1(定值).
【解答】解:(1)∵椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,
上顶点M(0,b)到直线=0的距离为3,
∴,结合a2=b2+c2,解得a=4,b=2,
∴椭圆C的方程为:.
(2)证明:依题意直线l的斜率垂直,设直线l的方程为y=k(x﹣4)﹣2
设A(x1,y1),B(x2,y2).
由得(1+4k2)x2﹣(32k2+16k)x+64k2+64k=0
,
由(1)得M(0,2)
kMA+kMB==
=
=2k﹣(4k+4)
=2k﹣(4k+4)
=2k﹣(2k+1)
=﹣1(定值).
∴直线MA的斜率与直线MB的斜率之和为定值.
【点评】本题考查了椭圆的方程,直线与椭圆位置关系,考查了转化思想,计算能力,属于中档题.