- 263.50 KB
- 2021-06-01 发布
2017-2018学年河南省郑州市嵩阳高级中学高二(上)第二次段考数学试卷
一、选择题.
1.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为S,且2S=(a+b)2﹣c2,则tanC=( )
A. B. C. D.
2.(5分)在△ABC中,B=135°,C=15°,a=5,则此三角形的最大边长为( )
A. B. C. D.
3.(5分)若sinA=2sinBcosC,那么△ABC是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
4.(5分)已知函数f(x)=cosx(x∈(0,2π))有两个不同的零点x1、x2,方程f(x)=m有两个不同的实根x3、x4.若把这四个数按从小到大排列构成等差数列,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
5.(5分)已知公差不为0的等差数列{an}满足a1,a3,a4成等比关系,Sn为{an}的前n项和,则的值为( )
A.2 B.3 C. D.不存在
6.(5分)下列结论正确的是( )
A.当x>0且x≠1时,lgx+≥2 B.当x>0时,+≥2
C.当x≥2时,x+的最小值为2 D.当0<x≤2时,x﹣无最大值
7.(5分)若变量x、y满足约束条件,则z=3x﹣y的最小值为( )
A.﹣7 B.﹣1 C.1 D.2
8.(5分)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10:S5=1:2,则S15:S5=( )
A.3:4 B.2:3 C.1:2 D.1:3
9.(5分)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第五节的容积为( )
A.1升 B.升 C.升 D.升
10.(5分)已知等比数列{an}的公比为q(q为实数),前n项和为Sn,且S3、S9、S6成等差数列,则q3等于( )
A.1 B.﹣ C.﹣1或 D.1或﹣
11.(5分)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对应边分别为a,b,c.若a,b,c成等差数列,则∠B的范围是( )
A.(0,] B.(0,] C.(0,] D.(,π)
12.(5分)若关于x的不等式x2+ax﹣2>0在区间[1,5]上有解,则实数a的取值范围为( )
A.(﹣,+∞) B.[﹣,1] C.(1,+∞) D.(﹣∞,﹣1)
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若(a2+c2﹣b2)tan B=ac,则角B的值为 .
14.(5分)不等式ax2+bx+2>0的解集是(﹣,),则a+b的值是 .
15.(5分)已知数列{an}的前n项和为Sn,若对于任意p、q∈N*,有ap+aq=ap+q,且a2=4,则S10= .
16.(5分)在约束条件下,目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为1,则ab的最大值等于 .
三、解答题
17.(10分)设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,已知△ABC的周长为+1,且sinA+sinB=sinC
(1)求c的值;
(2)若△ABC的面积为sinC,求角C的度数.
18.(12分)设锐角三角形的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a=2bsinA.
(1)求B的大小;
(2)求cosA+sinC的取值范围.
19.(12分)设函数f(x)=mx2﹣mx﹣1.
(1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求m的取值范围;
(2)对于x∈[1,3],f(x)<﹣m+5恒成立,求m的取值范围.
20.(12分)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨产品要用A原料3吨、B原料2吨;生产每吨乙产品要用A原料1吨,B原料3吨.销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A原料不超过13吨,B原料不超过18吨.如何安排生产该企业可获得最大利润?最大利润为多少?
21.(12分)设数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=2﹣an,n=1,2,3,….
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足b1=1,且bn+1=bn+an,求数列{bn}的通项公式;
(3)设cn=n(3﹣bn),求数列{cn}的前n项和为Tn.
22.(12分)设二次函数f(x)=x2﹣ax+2(x∈R,a<0),关于x的不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素.
(1)设数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*),求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=(n∈N*),则数列{bn}中是否存在不同的三项能组成等比数列?请说明理由.
2017-2018学年河南省郑州市嵩阳高级中学高二(上)第二次段考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题.
1.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为S,且2S=(a+b)2﹣c2,则tanC=( )
A. B. C. D.
【分析】首先由三角形面积公式得到S△ABC=,再由余弦定理,结合2S=(a+b)2﹣c2,得出sinC﹣2cosC=2,然后通过(sinC﹣2cosC)2=4,求出结果即可.
【解答】解:△ABC中,∵S△ABC=,由余弦定理:c2=a2+b2﹣2abcosC,
且 2S=(a+b)2﹣c2,∴absinC=(a+b)2﹣(a2+b2﹣2abcosC),
整理得sinC﹣2cosC=2,∴(sinC﹣2cosC)2=4.
∴=4,化简可得 3tan2C+4tanC=0.
∵C∈(0,180°),∴tanC=﹣,
故选C.
【点评】本题考查了余弦定理、三角形面积公式以及三角函数的化简求值,要注意角C的范围,属于中档题.
2.(5分)在△ABC中,B=135°,C=15°,a=5,则此三角形的最大边长为( )
A. B. C. D.
【分析】由三角形的内角和求出A,推出AC边最长,利用正弦定理,求出最大边长即可.
【解答】解:在△
ABC中,B=135°,C=15°,则此三角形的A=30°,且最大边为AC边,
由正弦定理,可以求出AC===.
故选C.
【点评】本题是基础题,考查三角形中正弦定理的应用,考查计算能力.
3.(5分)若sinA=2sinBcosC,那么△ABC是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
【分析】直接利用正弦定理以及余弦定理推出边的关系,即可判断三角形的形状.
【解答】解:因为sinA=2sinBcosC,所以a=2b,
可得b=c,所以三角形是等腰三角形.
故选C.
【点评】本题考查三角形的形状的判断,正弦定理以及余弦定理的应用,考查计算能力.
4.(5分)已知函数f(x)=cosx(x∈(0,2π))有两个不同的零点x1、x2,方程f(x)=m有两个不同的实根x3、x4.若把这四个数按从小到大排列构成等差数列,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
【分析】由题意可知:x1=,x2=,且x3、x4只能分布在x1、x2的中间或两侧,下面分别求解并验证即可的答案.
【解答】解:由题意可知:x1=,x2=,且x3、x4只能分布在x1、x2的中间或两侧,
若x3、x4只能分布在x1、x2的中间,则公差d==,
故x3、x4分别为、,此时可求得m=cos=﹣;
若x3、x4只能分布在x1、x2的两侧,则公差d==π,
故x3、x4分别为、,不合题意.
故选D
【点评】本题为等差数列的构成问题,涉及分类讨论的思想和函数的零点以及三角函数,属中档题.
5.(5分)已知公差不为0的等差数列{an}满足a1,a3,a4成等比关系,Sn为{an}的前n项和,则的值为( )
A.2 B.3 C. D.不存在
【分析】根据此数列为等差数列,由a1,a3,a4成等比关系得到a32=a1a4,然后利用等差数列的通项公式化简根据d不等于0得到关于a1和d的关系式,并用含d的代数式表示出a1,把所求的式子利用等差数列的性质化简后,把关于a1的代数式代入即可求出值.
【解答】解:因为{an}为等差数列,由a1,a3,a4成等比关系,得到a32=a1a4即(a1+2d)2=a1(a1+3d),
化简得d(a1+4d)=0由d≠0得到a1+4d=0,所以a1=﹣4d即a5=0,
则====2
故选A.
【点评】考查学生掌握等差数列的通项公式及前n项和的公式,灵活运用等差数列的性质解决实际问题.
6.(5分)下列结论正确的是( )
A.当x>0且x≠1时,lgx+≥2 B.当x>0时,+≥2
C.当x≥2时,x+的最小值为2 D.当0<x≤2时,x﹣无最大值
【分析】
本题中各选项都是利用基本不等式求最值,注意验证一正、二定、三相等条件是否满足即可.
A中不满足“正数”,C中“=”取不到.
【解答】解:A中,当0<x<1时,lgx<0,lgx+≥2不成立;由基本不等式B正确;
C中“=”取不到;D中x﹣在0<x≤2时单调递增,当x=2时取最大值.
故选B
【点评】本题主要考查利用基本不等式求最值的三个条件,一正、二定、三相等,在解题中要牢记.
7.(5分)若变量x、y满足约束条件,则z=3x﹣y的最小值为( )
A.﹣7 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】由约束条件作出可行域,由图得到最优解,求出最优解的坐标,数形结合得答案.
【解答】解:由约束条件作出可行域如图,
由图可知,最优解为A,
联立,解得C(0,﹣1).由解得A(﹣2,1),由,解得B(1,1)
∴z=3x﹣y的最小值为3×(﹣2)﹣1=﹣7.
故选:A.
【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.易错点是图形中的B点.
8.(5分)设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10:S5=1:2,则S15:S5=( )
A.3:4 B.2:3 C.1:2 D.1:3
【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=1:1,由此得每连续五项的和相等,由此规律易得所求的比值选出正确选项
【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,
所以S15:S5=3:4
故选A.
【点评】本题考查等比数列的性质,解题的关键是熟练掌握等比数列的性质﹣﹣Sk,S2k﹣Sk,S3k﹣S2k,成公比为qk等比
数列数列,本题查了利用性质进行运算的能力
9.(5分)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第五节的容积为( )
A.1升 B.升 C.升 D.升
【分析】设出竹子自上而下各节的容积且为等差数列,根据上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升列出关于首项和公差的方程,联立即可求出首项和公差,根据求出的首项和公差,利用等差数列的通项公式即可求出第5节的容积.
【解答】解:设竹子自上而下各节的容积分别为:a1,a2,…,a9,且为等差数列,
根据题意得:a1+a2+a3+a4=3,a7+a8+a9=4,
即4a1+6d=3①,3a1+21d=4②,②×4﹣①×3得:66d=7,解得d=,
把d=代入①得:a1=,
则a5=+(5﹣1)=.
故选B
【点评】此题考查学生掌握等差数列的性质,灵活运用等差数列的通项公式化简求值,是一道中档题.
10.(5分)已知等比数列{an}的公比为q(q为实数),前n项和为Sn,且S3、S9、S6成等差数列,则q3等于( )
A.1 B.﹣ C.﹣1或 D.1或﹣
【分析】根据等比数列的求和分别表示出S3、S9、S6代入2S9=S6+S3,即可得到答案.
【解答】解:依题意可知2S9=S6+S3,
即2=+
整理得2q6﹣q3﹣1=0,解q3=1或﹣,
当q=1时,2S9=S6+S3,不成立故排除.
故选B.
【点评】本题主要考查了等比数列的性质.属基础题.
11.(5分)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对应边分别为a,b,c.若a,b,c成等差数列,则∠B的范围是( )
A.(0,] B.(0,] C.(0,] D.(,π)
【分析】根据a、b、c成等差数列,利用余弦定理和基本不等式,
再结合余弦函数的单调性求出B的取值范围.
【解答】解:∵a、b、c成等差数列,∴a+c=2b,
由余弦定理得cosB=
=
=﹣≥﹣
=,当且仅当a=c时取“=”;
又余弦函数在(0,)内单调递减,
∴0<∠B≤,
即∠B的范围是(0,].
故选:B.
【点评】本题考查了等差数列,余弦定理和基本不等式,以及余弦函数的单调性问题,是中档题.
12.(5分)若关于x的不等式x2+ax﹣2>0在区间[1,5]上有解,则实数a的取值范围为( )
A.(﹣,+∞) B.[﹣,1] C.(1,+∞) D.(﹣∞,﹣1)
【分析】利用分离常数法得出不等式a>﹣x在x∈[1,5]上成立,根据函数f(x)=﹣x在x∈[1,5]上的单调性,求出a的取值范围.
【解答】解:关于x的不等式x2+ax﹣2>0在区间[1,5]上有解,
∴ax>2﹣x2在x∈[1,5]上有解,
即a>﹣x在x∈[1,5]上成立;
设函数f(x)=﹣x,x∈[1,5],
∴f′(x)=﹣﹣1<0恒成立,
∴f(x)在x∈[1,5]上是单调减函数,
且f(x)的值域为[﹣,1],
要a>﹣x在x∈[1,5]上有解,则a>﹣,
即实数a的取值范围为(﹣,+∞).
故选:A.
【点评】本题考查了不等式的解法与应用问题,也考查了函数的图象与性质的应用问题,是综合性题目.
二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)
13.(5分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若(a2+c2﹣b2)tan B=ac,则角B的值为 或 .
【分析】先根据余弦定理进行化简,进而得到sinB的值,再由正弦函数的性质可得到最后答案.
【解答】解:∵,∴cosB×tanB=sinB=
∴B=或
故选B.
【点评】本题主要考查余弦定理的应用.考查计算能力.
14.(5分)不等式ax2+bx+2>0的解集是(﹣,),则a+b的值是 ﹣14 .
【分析】由不等式ax2+bx+2>0的解集是(﹣,),可得a<0且方程ax2+bx+2=0的解为﹣,;从而求解.
【解答】解:∵不等式ax2+bx+2>0的解集是(﹣,),
∴,解得:a=﹣12,b=﹣2;
故答案为:﹣14.
【点评】本题考查了二次不等式与二次方程及二次函数的关系,属于基础题.
15.(5分)已知数列{an}的前n项和为Sn,若对于任意p、q∈N*,有ap+aq=ap+q,且a2=4,则S10= 110 .
【分析】先判断出数列{an}是首项为2,公差为2的等差数列,再根据求和公式计算即可.
【解答】解:令p=q=1,则a1+a1=a2=4,
所以a1=2,
令p=n,q=1,则an+a1=an+1,
即an+1﹣an=2,
所以数列{an}是首项为2,公差为2的等差数列,
所以S10=2×10+=110,
故答案为:110.
【点评】本题考查了等差数列的定义和求和公式,属于基础题.
16.(5分)在约束条件下,目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为1,则ab的最大值等于 .
【分析】画出满足约束条件的可行域,再根据目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为1,求出a,b的关系式,利用基本不等式,可求ab的最大值.
【解答】解:约束条件对应的平面区域如图
3个顶点是(1,0),(1,2),(﹣1,2),
由图易得目标函数在(1,2)取最大值1,
此时a+2b=1,
∵a>0,b>0,∴由不等式知识可得:1≥
∴ab,当且仅当a=,b=时,取等号
∴ab的最大值等于
故答案为:
【点评】本题考查线性规划知识,考查数形结合的数学思想.用图解法解决线性规划问题时,分析题目的已知条件,找出约束条件和目标函数是关键.
三、解答题
17.(10分)设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,已知△ABC的周长为+1,且sinA+sinB=sinC
(1)求c的值;
(2)若△ABC的面积为sinC,求角C的度数.
【分析】(1)首先利用三角形的周长公式和正弦定理求出c的值.
(2)进一步利用三角形的面积公式和余弦定理求出角C的度数.
【解答】解:(1)已知△ABC的周长为+1,
则:a+b+c=,
且sinA+sinB=sinC
则:a+b=
解得:c=1.
(2)由于△ABC的面积为sinC,
则:,
所以:ab=2.
由于c2=a2+b2﹣2abcosC,
所以:1=(a+b)2﹣2ab﹣2abcosC,
解得:cosC=﹣,
由于:0<C<π,
所以:C=.
【点评】本题考查的知识要点:三角形面积公式的应用,正弦定理的应用及余弦定理的应用.
18.(12分)设锐角三角形的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a=2bsinA.
(1)求B的大小;
(2)求cosA+sinC的取值范围.
【分析】(1)由a=2bsinA.根据正弦定理,得sinA=2sinBsinA,由sinA≠0.即可得出.
(2)cosA+sinC=cosA+sin=sin.由△ABC为锐角三角形,知=﹣B<A<,
可得<A+<,即可得出.
【解答】解:(1)由a=2bsinA.
根据正弦定理,得sinA=2sinBsinA,sinA≠0.
故sinB=.
因△ABC为锐角三角形,故B=.
(2)cosA+sinC=cosA+sin=cosA+sin=cosA+cosA+sinA
=sin.
由△ABC为锐角三角形,知=﹣B<A<,
∴<A+<,
故<sin<,
<<.
故cosA+sinC的取值范围是.
【点评】本题考查了正弦定理、三角函数的单调性、和差公式、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
19.(12分)设函数f(x)=mx2﹣mx﹣1.
(1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求m的取值范围;
(2)对于x∈[1,3],f(x)<﹣m+5恒成立,求m的取值范围.
【分析】(1)对参数m进行讨论,同时利用判别式,建立不等式组,即可求m的取值范围;
(2)利用分离参数法,再求出对应函数在x∈[1,3]上的最大值,即可求m的取值范围.
【解答】解:(1)由题意,mx2﹣mx﹣1<0对任意实数x恒成立,
若m=0,显然﹣1<0成立;
若m≠0,则,解得﹣4<m<0.
所以﹣4<m≤0.
(2)由题意,f(x)<﹣m+5,即m(x2﹣x+1)<6
因为x2﹣x+1>0对一切实数恒成立,所以m<在x∈[1,3]上恒成立.
因为函数y=x2﹣x+1在x∈[1,3]上的最大值为7,所以只需m<即可.
所以m的取值范围是{m|m}.
【点评】本题考查恒成立问题,考查分离参数法的运用,解题的关键是分离参数,正确求最值,属于中档题.
20.(12分)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨产品要用A原料3吨、B原料2吨;生产每吨乙产品要用A原料1吨,B原料3吨.销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A原料不超过13吨,B原料不超过18吨.如何安排生产该企业可获得最大利润?最大利润为多少?
【分析】先设该企业生产甲产品为x吨,乙产品为y吨,列出约束条件,再根据约束条件画出可行域,设z=5x+3y,再利用z的几何意义求最值,只需求出直线z=5x+3y过可行域内的点时,从而得到z值即可.
【解答】解:设该企业生产甲产品为x吨,乙产品为y吨,
则该企业可获得利润为z=5x+3y,
且,
联立,
解得 x=3 y=4,
由图可知,最优解为P(3,4),
∴z的最大值为z=5×3+3×4=27(万元).
故答案为:27万元.
【点评】在解决线性规划的应用题时,其步骤为:①
分析题目中相关量的关系,列出不等式组,即约束条件⇒②由约束条件画出可行域⇒③分析目标函数Z与直线截距之间的关系⇒④使用平移直线法求出最优解⇒⑤还原到现实问题中.
21.(12分)设数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=2﹣an,n=1,2,3,….
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足b1=1,且bn+1=bn+an,求数列{bn}的通项公式;
(3)设cn=n(3﹣bn),求数列{cn}的前n项和为Tn.
【分析】(1)利用数列中an与 Sn关系解决.
(2)结合(1)所求得出bn+1﹣bn=.利用累加法求bn
(3)由上求出cn=n (3﹣bn)=,利用错位相消法求和即可.
【解答】解:(1)因为n=1时,a1+S1=a1+a1=2,所以a1=1.
因为Sn=2﹣an,即an+Sn=2,所以an+1+Sn+1=2.
两式相减:an+1﹣an+Sn+1﹣Sn=0,即an+1﹣an+an+1=0,故有2an+1=an.
因为an≠0,所以=( n∈N*).
所以数列{an}是首项a1=1,公比为的等比数列,an=( n∈N*).
(2)因为bn+1=bn+an( n=1,2,3,…),所以bn+1﹣bn=.从而有b2﹣b1=1,b3﹣b2=,b4﹣b3=,…,bn﹣bn﹣1=( n=2,3,…).
将这n﹣1个等式相加,得bn﹣b1=1+++…+==2﹣.
又因为b1=1,所以bn=3﹣( n=1,2,3,…).
(3)因为cn=n (3﹣bn)=,
所以Tn=. ①
=. ②
①﹣②,得=﹣.
故Tn=﹣=8﹣﹣=8﹣( n=1,2,3,…).
【点评】本题考查利用数列中an与 Sn关系求数列通项,累加法、错位相消法求和,考查转化、变形构造、计算能力.
22.(12分)设二次函数f(x)=x2﹣ax+2(x∈R,a<0),关于x的不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素.
(1)设数列{an}的前n项和Sn=f(n)(n∈N*),求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=(n∈N*),则数列{bn}中是否存在不同的三项能组成等比数列?请说明理由.
【分析】(1)由题设条件知a2﹣4×2=0⇒a=﹣2,故f(x)=(x+)2.an=Sn﹣Sn﹣1=2n+2﹣1,所以an=.
(2)求出数列{bn}的通项,假设数列{bn}中存在不同的三项构成等比数列,利用等比数列的性质,建立等式,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵关于x的不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素,
∴二次函数f(x)=x2﹣ax+2(x∈R,a<0)的图象与x轴相切,
则△=(﹣a)2﹣4×2=0,
∵a<0,
∴a=﹣2.
∴f(x)=x2+2x+2=(x+)2,
∴数列{an}的前n项和Sn=(n+)2(n∈N*).
于是,当n≥2,n∈N*时,an=Sn﹣Sn﹣1=(n+)2﹣[(n﹣1)+]2=2n+2﹣1,
当n=1时,a1=S1=(1+)2=3+2,不适合上式.
所以数列{an}的通项公式为an=.
(2)由(1)知,Sn=n2+2n+2(n∈N*).
∵bn=,
∴bn===n+2.
假设数列{bn}中存在三项bp,bq,br(正整数p,q,r互不相等)成等比数列,则bq2=bp•br,
即(q+2)2=(p+2)(r+2),
整理,得
(pr﹣q)2+2(p+r﹣2q)=0.
因为p,q,r都是正整数,所以,
于是pr﹣()2=0,即(p﹣r)2=0,从而p=r与p≠r矛盾.
故数列{bn}中不存在不同的三项能组成等比数列.
【点评】本题主要考查数列通项公式的求解及等比数列性质的研究.第(1)问由不等式f(x)≤0的解集有且只有一个元素,得到Sn=f(n),然后由此求出数列{an}的通项公式,由Sn求通项an时注意检验初始项a1是否满足;第(2)问判断数列{bn}中是否存在不同的三项能组成等比数列,基本方法是先假设它们成等比数列,再证明问题是否有解.