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2020-2021重庆巴蜀中学高一数学下期中模拟试卷(带答案)

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2020-2021重庆巴蜀中学高一数学下期中模拟试卷(带答案)一、选择题1．已知a ，b 是两条异面直线，且a b ⊥，直线c 与直线a 成30角，则c 与b 所成的角的大小范围是( )A ．[]60,90︒︒B ．[]30,90︒︒C ．[]30,60︒︒D ．[]45,90︒︒2．如图为某几何体的三视图，则该几何体的表面积为( )A ．202π+B ．203π+C ．242π+D ．243π+3．已知两点()A 3,4-，()B 3,2，过点()P 1,0的直线l 与线段AB 有公共点，则直线l 的斜率k 的取值范围是( )A ．()1,1-B ．()(),11,∞∞--⋃+C ．[]1,1-D ．][(),11,∞∞--⋃+ 4．圆心在x +y =0上，且与x 轴交于点A （-3，0）和B （1，0）的圆的方程为（ ） A ．22(1)(1)5x y ++-=B ．22(1)(1)5x y -++=C ．22(1)(1)5x y -++=D ．22(1)(1)5x y ++-=5．已知直线m 、n 及平面α，其中m ∥n ，那么在平面α内到两条直线m 、n 距离相等的点的集合可能是：（1）一条直线；（2）一个平面；（3）一个点；（4）空集。

其中正确的是（ ）A ．（1）（2）（3）B ．（1）（4）C ．（1）（2）（4）D ．（2）（4）6．设α表示平面，a ，b 表示直线，给出下列四个命题：①a α//，a b b α⊥⇒//； ②a b //，a b αα⊥⇒⊥；③a α⊥，a b b α⊥⇒⊂；④a α⊥，b a b α⊥⇒//，其中正确命题的序号是（ ）A ．①②B ．②④C ．③④D ．①③ 7．正四棱锥的顶点都在同一球面上，若该棱锥的高为4，底面边长为2，则该球的表面积为（ ）A ．814πB ．16πC ．9πD ．274π 8．设有两条直线m ，n 和三个平面α，β，γ，给出下面四个命题：①m αβ=，////n m n α⇒，//n β②αβ⊥，m β⊥，//m m αα⊄⇒；③//αβ，//m m αβ⊂⇒；④αβ⊥，//αγβγ⊥⇒其中正确命题的个数是（ ）A ．1B ．2C ．3D ．49．若圆22240x y x y +--=的圆心到直线0x y a -+=的距离为2，则a 的值为( ) A ．-2或2 B ．12或32 C ．2或0D ．-2或010．若方程124kx k =-+ 有两个相异的实根，则实数k 的取值范围是（ ）A ．13,34⎛⎤ ⎥⎝⎦ B ．13,34⎛⎫ ⎪⎝⎭ C ．53,124⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．53,124 11．已知直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈与圆()()221225x y -+-=交于A ，B 两点，则弦长AB 的取值范围是（ ）A ．[]4,10B ．[]3,5C ．[]8,10D ．[]6,1012．若圆的参数方程为12cos ,32sin x y θθ=-+⎧⎨=+⎩（θ为参数），直线的参数方程为21,61x t y t =-⎧⎨=-⎩（t 为参数），则直线与圆的位置关系是（ ） A ．相交且过圆心 B ．相交但不过圆心C ．相切D ．相离 二、填空题13．在平面直角坐标系xOy 中，A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点，()5,0B ，以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D ．若0AB CD ⋅=，则点A 的横坐标为________．14．光线由点P(2,3)射到直线x+y+1=0上，反射后过点Q(1,1) ，则反射光线方程为__________．15．已知棱长为1的正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E ，F ，M 分别是线段AB 、AD 、AA 1的中点，又P 、Q 分别在线段A 1B 1、A 1D 1上，且A 1P ＝A 1Q ＝x (0<x <1).设平面MEF ∩平面MPQ＝l ，现有下列结论：①l ∥平面ABCD ；②l ⊥AC ；③直线l 与平面BCC 1B 1不垂直；④当x 变化时，l 不是定直线.其中不成立的结论是________.(写出所有不成立结论的序号)16．点(5,2)到直线()1(21)5m x m y m -+-=-的距离的最大值为________.17．已知一束光线通过点()3,5A -，经直线l ：0x y +=反射，如果反射光线通过点()2,5B ，则反射光线所在直线的方程是______.18．在平面直角坐标xOy 系中,设将椭圆()2222110y x a a a +=>-绕它的左焦点旋转一周所覆盖的区域为D ，P 为区域D 内的任一点，射线()02x y x =≥－上的点为Q ，若PQ 的最小值为a ，则实数a 的取值为_____．19．已知平面α，β，γ是空间中三个不同的平面，直线l ，m 是空间中两条不同的直线，若α⊥γ，γ∩α＝m ，γ∩β＝l ，l⊥m，则①m⊥β；②l⊥α；③β⊥γ；④α⊥β.由上述条件可推出的结论有________(请将你认为正确的结论的序号都填上)．20．函数2291041y x x x =++-+的最小值为_________.三、解答题21．如图，在以,,,,A B C D E 为顶点的五面体中，O 为AB 的中点，AD ⊥平面ABC ，AD ∥BE ，AC CB ⊥，22AC =，244AB BE AD ===.（1）试在线段BE 找一点F 使得OF //平面CDE ，并证明你的结论；（2）求证：AC ⊥平面BCE ；（3）求直线DE 与平面BCE 所成角的正切值.22．如图，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，D ，E 分别为BC ，AC 的中点，AB =BC ．求证：（1）A 1B 1∥平面DEC 1；（2）BE ⊥C 1E ．23．如图所示，四棱锥B AEDC -中，平面AEDC ⊥平面ABC ，F 为BC 的中点，P 为BD 的中点，且AE ∥DC ，90ACD BAC ∠=∠=︒，2DC AC AB AE ===．（Ⅰ）证明：平面BDE ⊥平面BCD ；（Ⅱ）若2DC =，求三棱锥E BDF -的体积．24．如图四棱锥C ABDE -的侧面ABC ∆是正三角形，BD ⊥面ABC ，//BD AE 且2BD AE =，F 为CD 的中点.（1）求证：//EF 面ABC（2）若6BD AB ==，求BF 与平面BCE 所成角的正弦值25．如图，四棱锥P ABCD -的底面ABCD 是直角梯形，//AB CD ， 33AB CD ==，AB AD ⊥，AB PA ⊥， 且2AD PA ==，22PD =，13PE PB =（1）证明：//CE 平面PAD ；（2）求点B 到平面ECD 的距离；26．如图，将棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -沿着相邻的三个面的对角线切去四个棱锥后得一四面体11A CB D -．（Ⅰ）求该四面体的体积；（Ⅱ）求该四面体外接球的表面积．【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．A解析：A【解析】【分析】将异面直线所成的角转化为平面角，然后由题意，找出与直线a 垂直的直线b 的平行线，与直线c 平行线的夹角.【详解】在直线a 上任取一点O ，过O 做//c c '，则,a c '确定一平面α，过O 点做直线b 的平行线b '，所有平行线b '在过O 与直线a 垂直的平面β内，若存在平行线1b '不在β内，则1b '与b '相交又确定不同于β的平面，这与过一点有且仅有一个平面与一条直线垂直矛盾，所以b '都在平面β内，且,l αβαβ⊥=，在直线c '上任取不同于O 的一点P ，做PP l '⊥于P '，则PP β'⊥，POP '∠为是c '与β所成的角为60︒，若b l '⊥，则,b b c α'''⊥⊥，若b '不垂直l 且不与l 重合，过P '做P A b ''⊥，垂足为A ，连PA ，则b '⊥平面PP A '，所以b PA '⊥，即1,cos 2OA OP OA PA AOP OP OP '⊥∠=<=， 60AOP ∠>︒，综上b '与c '所成角的范围为[60,90]︒︒，所以直线b 与c 所成角的范围为[]60,90︒︒.故选：A.【点睛】本题考查异面直线所成角，空间角转化为平面角是解题的关键，利用垂直关系比较角的大小，属于中档题.2．B解析：B【解析】该几何体是一个正方体与半圆柱的组合体，表面积为2215221122032S πππ=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+，故选B ． 3．D解析：D 【解析】分析：根据两点间的斜率公式，利用数形结合即可求出直线斜率的取值范围．详解：∵点A （﹣3，4），B （3，2），过点P （1，0）的直线L 与线段AB 有公共点， ∴直线l 的斜率k≥k PB 或k≤k PA ，∵PA 的斜率为4031--- =﹣1，PB 的斜率为2031--=1， ∴直线l 的斜率k≥1或k≤﹣1，点睛：本题主要考查直线的斜率的求法，利用数形结合是解决本题的关键，比较基础．直线的倾斜角和斜率的变化是紧密相联的，tana=k,一般在分析角的变化引起斜率变化的过程时，是要画出正切的函数图像，再分析.4．A解析：A【解析】【分析】由题意得：圆心在直线x=-1上，又圆心在直线x+y=0上，故圆心M 的坐标为（-1，1），再由点点距得到半径。

【详解】由题意得：圆心在直线x=-1上，又圆心在直线x+y=0上，∴圆心M 的坐标为（-1，1），又A （-3，0），半径()()22-1+3+1-0=5则圆的方程为（x+1）2+（y-1）2=5．故选A ．【点睛】这个题目考查的是直线和圆的位置关系，一般直线和圆的题很多情况下是利用数形结合来解决的，联立的时候较少；在求圆上的点到直线或者定点的距离时，一般是转化为圆心到直线或者圆心到定点的距离，再加减半径，分别得到最大值和最小值；涉及到圆的弦长或者切线长时，经常用到垂径定理。

5．C解析：C【解析】【分析】根据题意，对每一个选项进行逐一判定，不正确的只需举出反例，正确的作出证明，即可【详解】如图（1）所示，在平面内不可能由符合题的点；如图（2），直线,a b 到已知平面的距离相等且所在平面与已知平面垂直，则已知平面为符合题意的点；如图（3），直线,a b 所在平面与已知平面平行，则符合题意的点为一条直线， 综上可知（1）（2）（4）是正确的，故选C.【点睛】本题主要考查了空间中直线与平面之间的位置关系，其中熟记空间中点、线、面的位置关系是解答此类问题的关键，着重考查了空间想象能力，以及推理与论证能力，属于基础题. 6．B解析：B【解析】【分析】【详解】①a ∥α，a ⊥b ⇒b 与α平行，相交或b ⊂α，故①错误；②若a ∥b ，a ⊥α，由直线与平面垂直和判定定理得b ⊥α，故②正确；③a ⊥α，a ⊥b ⇒b 与α平行，相交或b ⊂α，故③错误；④若a ⊥α，b ⊥α，则由直线与平面垂直的性质得a ∥b ，故④正确．故选B ．7．A解析：A【解析】【分析】【详解】正四棱锥P-ABCD 的外接球的球心在它的高1PO 上，记为O ，PO=AO=R ，14PO =，1OO =4-R ，在Rt △1AOO 中，12AO =由勾股定理()2224R R =+-得94R =，∴球的表面积814S π=，故选A.考点：球的体积和表面积8．B解析：B【解析】【分析】根据直线与平面、平面与平面的位置关系的性质和定理，逐项判断，即可得到本题答案.【详解】对于选项①，,//m n m αβ⋂=不能得出,////n n αβ，因为n 可能在α或β内，故①错误；对于选项②，由于,,m m αββα⊥⊥⊄，则根据直线与平面平行的判定，可得//m α，故②正确；对于选项③，由于//αβ，m α⊂，则根据面面平行的性质定理可得//m β，故③正确； 对于选项④，由于,αβαγ⊥⊥，则,βγ可能平行也可能相交，故④错误.故选：B【点睛】本题主要考查直线与平面、平面与平面的位置关系的性质和定理，考查学生的空间想象能力和推理判断能力.9．C解析：C【解析】【分析】把圆的方程化为标准方程,找出圆心坐标,根据点到直线的距离公式列出关于a 的方程,求出方程的解得到a 的值即可.【详解】把圆的方程化为标准式为:22(1)(2)5x y -+-=,所以圆心坐标为(1,2).则圆心到直线0x y a -+=的距离22221(1)d ==+-, 即11a -=,化简得11a -=或11a -=-,解得:2a =或0a =.所以a 的值为0或2.故选C.【点睛】本题考查学生会将圆的一般式方程化为标准式方程,灵活运用点到直线的距离公式化简求值.10．D解析：D【解析】【分析】由题意可得，曲线22(1)4(1)x y y +-=与直线4(2)y k x -=-有2个交点，数形结合求得k 的范围.【详解】如图所示，化简曲线得到22(1)4(1)x y y +-=，表示以(0,1)为圆心，以2为半径的上半圆，直线化为4(2)y k x -=-，过定点(2,4)A ，设直线与半圆的切线为AD ，半圆的左端点为(2,1)B -，当AD AB k k k <，直线与半圆有两个交点，AD 221k =+，解得512AD k =， 4132(2)4AB k -==--，所以53,124k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故选：D【点睛】本题考查直线与圆的位置关系，属于中档题.11．D解析：D【解析】【分析】由直线()()21110k x k y ++++=，得出直线恒过定点()1,2P -，再结合直线与圆的位置关系，即可求解.【详解】由直线()()():21110l k x k y k R ++++=∈，可得()210k x y x y ++++=，又由2010x y x y +=⎧⎨++=⎩，解得12x y =⎧⎨=-⎩，即直线恒过定点()1,2P -，圆心()1,2C ，当CP l ⊥时弦长最短，此时2222AB CP r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭，解得min 6AB =，再由l 经过圆心时弦长最长为直径210r =， 所以弦长AB 的取值范围是[]6,10. 故选：D. 【点睛】本题主要考查了直线系方程的应用，以及直线与圆的位置关系的应用，其中解答中熟练利用直线的方程，得出直线恒过定点，再结合直线与圆的位置关系求解是解答的关键，着重考查了分析问题和解答问题的能力，属于中档试题.12．B解析：B 【解析】 【分析】根据题意，将圆和直线的参数方程变形为普通方程，分析可得圆心不在直线上，再利用点到直线的距离公式计算可得圆心(1,3)-到直线320y x --=的距离2d <，得到直线与圆的位置关系为相交． 【详解】根据题意，圆的参数方程为1232x cos y sin θθ=-+⎧⎨=+⎩（θ为参数），则圆的普通方程为22(1)(3)4x y ++-=，其圆心坐标为(1,3)-，半径为2.直线的方程为2161x t y t =-⎧⎨=-⎩（t 为参数），则直线的普通方程为13(1)y x +=+，即320y x --=，圆心不在直线上.∴圆心(1,3)-到直线320y x --=的距离为25d ==<，即直线与圆相交. 故选A. 【点睛】本题考查直线、圆的参数方程，涉及直线与圆的位置关系，解答本题的关键是将直线与圆的参数方程变形为普通方程.二、填空题13．3【解析】分析：先根据条件确定圆方程再利用方程组解出交点坐标最后根据平面向量的数量积求结果详解：设则由圆心为中点得易得与联立解得点的横坐标所以所以由得或因为所以点睛：以向量为载体求相关变量的取值或范解析：3 【解析】分析：先根据条件确定圆方程，再利用方程组解出交点坐标，最后根据平面向量的数量积求结果.详解：设(),2(0)A a a a >，则由圆心C 为AB 中点得5,,2a C a +⎛⎫⎪⎝⎭易得()()():520C x x a y y a --+-=，与2y x =联立解得点D 的横坐标1,D x =所以()1,2D .所以()55,2,1,22a AB a a CD a +⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭， 由0AB CD ⋅=得()()()2551220,230,32a a a a a a a +⎛⎫--+--=--== ⎪⎝⎭或1a =-， 因为0a >，所以 3.a =点睛：以向量为载体求相关变量的取值或范围，是向量与函数、不等式、三角函数、曲线方程等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算，将问题转化为解方程或解不等式或求函数值域，是解决这类问题的一般方法.14．4x －5y+1=0【解析】【分析】先求P 点关于直线x+y+1=0对称点M 再根据两点式求MQ 方程即得结果【详解】因为P 点关于直线x+y+1=0对称点为所以反射光线方程为【点睛】本题考查点关于直线对称问解析：4x －5y +1=0 【解析】 【分析】先求P 点关于直线x+y+1=0对称点M ，再根据两点式求 MQ 方程，即得结果. 【详解】因为P 点关于直线x+y+1=0对称点为(4,3)M --， 所以反射光线方程为13:1(1),451014MQ y x x y +-=--+=+. 【点睛】本题考查点关于直线对称问题，考查基本分析求解能力，属基本题.15．④【解析】【详解】连接BDB1D1∵A1P ＝A1Q ＝x ∴PQ ∥B1D1∥BD ∥EF 则P Q ∥平面MEF 又平面MEF∩平面MPQ ＝l ∴PQ ∥ll ∥EF ∴l ∥平面ABCD 故①成立；又EF ⊥AC ∴l ⊥AC 故解析：④ 【解析】 【详解】连接BD ，B 1D 1，∵A 1P ＝A 1Q ＝x ，∴PQ ∥B 1D 1∥BD ∥EF ，则PQ ∥平面MEF ， 又平面MEF ∩平面MPQ ＝l ，∴PQ ∥l ，l ∥EF ， ∴l ∥平面ABCD ，故①成立；又EF ⊥AC ，∴l ⊥AC ，故②成立；∵l ∥EF ∥BD ，故直线l 与平面BCC 1B 1不垂直，故③成立； 当x 变化时，l 是过点M 且与直线EF 平行的定直线，故④不成立． 即不成立的结论是④.16．【解析】【分析】先判断过定点可得点到直线的距离的最大值就是点与点的距离从而可得结果【详解】化简可得由所以过定点点到直线的距离的最大值就是点与点的距离为故答案为【点睛】本题主要考查直线过定点问题以及两 解析：13【解析】 【分析】先判断()()1215m x m y m -+-=-过定点()9,4-，可得点(5,2)到直线()()1215m x m y m -+-=-的距离的最大值就是点(5,2)与点()9,4-的距离，从而可得结果. 【详解】化简()()1215m x m y m -+-=-可得m ()()2150x y x y +--+-=， 由2109504x y x x y y +-==⎧⎧⇒⎨⎨+-==-⎩⎩，所以()()1215m x m y m -+-=-过定点()9,4-，点(5,2)到直线()()1215m x m y m -+-=-的距离的最大值就是 点(5,2)与点()9,4-()224652213-+==故答案为13 【点睛】本题主要考查直线过定点问题以及两点间距离公式的应用，考查了转化思想的应用，属于中档题. 转化是数学解题的灵魂，合理的转化不仅仅使问题得到了解决，还可以使解决问题的难度大大降低，本解法将求最大值的问题转化成了两点间的距离的问题来解决，转化巧妙.17．【解析】【分析】计算关于直线的对称点为计算直线得到答案【详解】设关于直线的对称点为故故故反射光线为：化简得到故答案为：【点睛】本题考查了直线的反射问题找出对称点是解题的关键 解析：27310x y -+=【解析】 【分析】计算()3,5A -关于直线0x y +=的对称点为()15,3A -，计算直线1A B 得到答案.【详解】设()3,5A -关于直线0x y +=的对称点为()1,A x y ，故51335022y x x y -⎧=⎪⎪+⎨-+⎪+=⎪⎩，故()15,3A -. 故反射光线为1A B ：()532525y x -=-++，化简得到27310x y -+=. 故答案为：27310x y -+=.【点睛】本题考查了直线的反射问题，找出对称点是解题的关键.18．【解析】【分析】先确定轨迹再根据射线上点与圆的位置关系求最值即得结果【详解】所以为以为圆心为半径的圆及其内部设射线的端点为所以的最小值为故答案为：【点睛】本题考查动点轨迹以及点与圆位置关系考查数形结【解析】 【分析】先确定D 轨迹，再根据射线上点与圆的位置关系求最值，即得结果. 【详解】2222222(1)1,111,y x c a a c a a =+∴=--=∴=-， 所以D 为以(1,0)F -为圆心，1a +为半径的圆及其内部， 设射线()02x y x =≥－的端点为(2,2)A ，所以PQ 的最小值为||(1),12,AF a a a a -+===. 故答案为：12-+. 【点睛】本题考查动点轨迹以及点与圆位置关系，考查数形结合思想以及基本分析求解能力，属中档题.19．②④【解析】【分析】对每一个选项分析判断得解【详解】根据已知可得面β和面γ可成任意角度和面α必垂直所以直线m 可以和面β成任意角度①不正确；l ⊂γl ⊥m 所以l ⊥α②正确；③显然不对；④因为l ⊂βl ⊥α解析：②④ 【解析】 【分析】对每一个选项分析判断得解. 【详解】根据已知可得面β和面γ可成任意角度，和面α必垂直．所以直线m 可以和面β成任意角度，①不正确；l ⊂γ，l⊥m，所以l⊥α，②正确；③显然不对；④因为l ⊂β，l⊥α，所以α⊥β，④正确． 故答案为②④ 【点睛】本题主要考查空间线面垂直和面面垂直的证明，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平，属于基础题.20．【解析】【分析】将变形为设则即轴上的一动点到的距离之和作点关于轴的对称点即可求出距离和的最小值；【详解】解：设则即轴上的一动点到的距离之和作点关于轴的对称点连接则即为距离和的最小值故答案为：【点睛】【解析】 【分析】将y y =()0,3A ，()5,4B ，(),0C x ，则y AC BC =+即x 轴上的一动点C 到()0,3A ，()5,4B 的距离之和，作()0,3A 点关于x 轴的对称点()10,3A -，即可求出距离和的最小值； 【详解】解：y ==()0,3A ，()5,4B ，(),0C x ，则y AC BC +，即x 轴上的一动点(),0C x 到()0,3A ，()5,4B 的距离之和，作()0,3A 点关于x 轴的对称点()10,3A -，连接1BA ，则1BA 即为距离和的最小值，1BA ==min y ∴=【点睛】本题考查平面直角坐标系上两点间的距离公式的应用，将军饮马问题，属于中档题.三、解答题21．（1）在BE 上取点F ，使得14BF BE =；证明见解析；（2）证明见解析；（3）223【解析】 【分析】（1）在BE 上取点F ，使得14BF BE =，根据直线和平面平行的判定定理即得；（2）由线面垂直的判定定理即得；（3）取BE 中点G ，连接AG ，CG ，由//DE AG ，可知AG 与平面CBE 所成的角等于DE 与平面CBE 所成的角，已知AC ⊥平面BCE ，根据所给条件计算即得. 【详解】（1）如图，在BE 上取点F ，使得14BF BE =， 理由如下：OF 是ABG 中位线，//,//OF AG FO DE ∴∴，OF ⊄平面CDE ，//OF ∴平面CDE . （2）已知AD ⊥平面ABC ，又//AD BE ，BE ∴⊥平面ABC ，BE AC ∴⊥， 又AC CB ⊥AC ∴⊥平面EBC .（3）取BE 中点G ，连接AG ，CG ，//DE AG ，∴AG 与平面CBE 所成的角等于DE 与平面CBE 所成的角，又AC ⊥平面BCE ， AGC ∴∠是AG 与平面CBE 所成的角，在Rt ABC ∆中，4AB =，22AC =，22BC ∴=，∴在Rt BCG ∆中，223CG BC BG =+=， ∴在Rt ACG ∆中，22tan 3AC AGC CG ∠==，即直线DE 与平面CBE 所成角的正切值为223.【点睛】本题考查直线和平面平行的判定定理，直线和平面垂直的判断定理，以及求直线和平面所成的角的正切值，属于中档题. 22．（1）见解析；（2）见解析. 【解析】 【分析】(1)由题意结合几何体的空间结构特征和线面平行的判定定理即可证得题中的结论； (2)由题意首先证得线面垂直，然后结合线面垂直证明线线垂直即可. 【详解】（1）因为D ，E 分别为BC ，AC 的中点，所以ED ∥AB .在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中，AB ∥A 1B 1，所以A 1B 1∥ED .又因为ED ⊂平面DEC 1，A 1B 1⊄平面DEC 1， 所以A 1B 1∥平面DEC 1.（2）因为AB =BC ，E 为AC 的中点，所以BE ⊥AC . 因为三棱柱ABC-A 1B 1C 1是直棱柱，所以CC 1⊥平面ABC . 又因为BE ⊂平面ABC ，所以CC 1⊥BE .因为C 1C ⊂平面A 1ACC 1，AC ⊂平面A 1ACC 1，C 1C ∩AC =C ， 所以BE ⊥平面A 1ACC 1.因为C 1E ⊂平面A 1ACC 1，所以BE ⊥C 1E . 【点睛】本题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识，考查空间想象能力和推理论证能力. 23．（Ⅰ）证明见解析；（Ⅱ）23. 【解析】 【分析】（Ⅰ）连接PF ，由题意可得//PE AF ，由面面垂直的性质和等腰三角形的性质可得DC ⊥平面ABC ，AF BC ⊥，进而可得AF ⊥平面BCD 即PE ⊥平面BCD ，由面面垂直的判定即可得证；（Ⅱ）由（1）知PE ⊥平面BDF ，计算出PE BF ==BDFS=三棱锥体积公式即可得解. 【详解】（Ⅰ）证明：连接PF ，F 为BC 的中点，P 为BD 的中点，∴//PF CD 且12PF CD =，//AE CD 且2DC AE =，∴//PF AE 且PF AE =，∴四边形AEPF 为平行四边形，∴//PE AF ，平面AEDC ⊥平面ABC ，平面AEDC 平面ABC AC =，90ACD ∠=︒， ∴DC ⊥平面ABC ，∴DC AF ⊥， 又AC AB =，∴AF BC ⊥，BC DC C =，∴AF ⊥平面BCD ，∴PE ⊥平面BCD ，又PE ⊂平面BDE ，∴平面BDE ⊥平面BCD .（Ⅱ）由（Ⅰ）得PE ⊥平面BCD 即PE ⊥平面BDF ，22DC AC AB AE ====，90ACD BAC ∠=∠=︒∴221122222PE AF BF BC ====+= ∴122BDFSBF DC =⋅=， ∴11332223BDFE BDF S PE V -⋅===. 【点睛】本题考查了面面垂直的判定和三棱锥体积的求解，考查了空间思维能力，属于中档题. 24．（1）见解析（2）64【解析】 【分析】（1）取BC 中点G 点，连接AG ，FG ，由F ，G 分别为DC ，BC 中点，知//FG BD 且12FG BD =，又//AE BD 且12AE BD =，故//AE FG 且AE FG =，由此能够证明//EF 平面ABC ．（2）在面EFGA 内过点F 作FO EG ⊥，连接BO ，则FO ⊥面BCE ，OBF ∠即为BF 与平面BCE 所成角，由此可求出答案． 【详解】（1）证：取BC 中点G ，连接AG 和FG ，由于F 为CD 的中点，则//FG BD 且2BD FG =， 又已知//BD AE 且2BD AE =故可得//FG AE 且FG AE =，∴EFGA 是平行四边形. ∴//EF AG ，所以//EF 面ABC ； （2）解：∵//FG BD ，BD ⊥面ABC ， ∴FG ⊥面ABC ∴FG BC ⊥，又正三角形ABC ∆且G 是BC 中点，∴AG BC ⊥， 则得BC ⊥面EFGA ，∴面EFGA ⊥面BCE ， 又面EFGA ⋂面BCE EG =，在面EFGA 内过点F 作FO EG ⊥，连接BO ， 则FO ⊥面BCE ，∴OBF ∠即为BF 与平面BCE 所成角，在矩形EFGA 中，3AE FG ==，33EF AG ==332FO ∴=， 在直角三角形CBD 中，6BC BD ==，1322BF DC == 3362sin 432FO OBF BF ∴∠===．【点睛】本题主要考查空间想象能力、逻辑思维能力、运算求解能力和探究能力，同时考查学生灵活利用图形，借助向量工具解决问题的能力，考查数形结合思想，属于中档题． 25．（1）见解析；（2413【解析】 【分析】（1）取PA 的三等分点F ，法一，利用线面平行的判定定理证明.法二，利用面面平行判定定理证明；（2）法一，利用等积转换即B ECD E BCD V V --=，即可求得，法二，利用空间向量法，求点到面的距离.【详解】(1)解法一：取PA 的三等分点F ，连结,DF EF ，则13PF PA =又因为13PE PB =，所以13EF AB =且//EF AB ， 因为13CD AB =且//AB CD ，所以EF CD =且//EF CD ，四边形CDFE 是平行四边形，所以//CE DF ，又平面DF ⊂平面 PAD ，CE ⊄平面 PAD ，所以//CE 平面 PAD .解法二：取AB 的三等分点G ，连结,FG CG ，则13AG AB =， 又因为13PE PB =， 所以23EG PA =且//EG PA ，EG ⊄平面PAD ， PA ⊂平面PAD ， //EG ∴平面PAD ， 因为13CD AB =且//AB CD ，所以AG CD =且//AG CD ，四边形ADCG 是平行四边形.所以//AD CG ，CG ⊄平面PAD ，DA ⊂平面PAD ，//CG ∴平面PAD ，又因为EG CG G ⋂=，,EG CG ⊂平面CEG ，所以平面//CEG 平面PAD ，又因为CE ⊂平面CEG ，所以//CE 平面PAD .(2)解法一：设点B 到平面ECD 的距离为h .因为2PA AD ==，PD =222PA AD PD +=，所以，PA AD ⊥，因为,PA AB AB AD A ⊥⋂=，所以PA ⊥平面ABCD ， 点E 平面ABCD 的距离是43，3DF ==， 12112BCD S ∆=⨯⨯=，11122ECD S CD DF ∆=⨯⨯=⨯=， 因为B ECD E BCD V V --=，所以，1141,333h h =⨯⨯= 点B 到平面ECD解法二：设点B 到平面ECD 的距离为h .因为2PA AD ==，PD =222PA AD PD +=所以，PA AD ⊥，因为,PA AB AB AD A ⊥⋂=，所以PA ⊥平面ABCD ， 分别以,,AD AB AP 为x 轴y 轴z 轴，建立空间坐标系，4(0,0,0),(0,3,0),(2,1,0),(2,0,0),0,1,3A B C D E ⎛⎫ ⎪⎝⎭’40,2,3BE ⎛⎫=- ⎪⎝⎭， 设平面CDE 法向量1(,,)n x y z =， 因为04203y x z =⎧⎪⎨-+=⎪⎩，所以1(2,0,3)n =， 设BE 与平面ECD 所成角为θ， 则点B 到平面ECD的距离114||cos 1313BE n h BEn θ⋅====， 点B 到平面ECD 的距离为13. 【点睛】 本题主要考查的是直线与平面平行的证明，点到面的距离的求法，以空间向量法求距离的应用，及解题时要注意认真审题，注意等价转化思想的合理应用，是中档题.26．（Ⅰ）8123π（Ⅱ）【解析】【分析】（Ⅰ）利用正方体体积减去截去部分的体积即可求解（Ⅱ）利用正四面体与正方体的外接球一致求解【详解】(Ⅰ)三棱锥1B ABC -的体积1114222323V =⋅⋅⋅⋅=， 切去部分的体积为14164433V =⋅= 正方体的体积为22228V =⋅⋅= ∴四面体的体积3168833V =-= (Ⅱ)∵正方体的棱长为2，∴正方体的体对角线长为∵该四面体外接球即为正方体的外接球，而正方体的外接球直径为其体对角线∴外接球直径2R =R =∴外接球表面积为2412S R ππ==【点睛】本题考查组合体体积，外接球问题，是基础题。

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重庆巴蜀中学2020-2021学年下期高一第一次月考数学试题和参考答案

重庆巴蜀中学2020-2021学年下期高一第一次月考数学试题和参考答案

2sin C 2sin C cos 2 C cos 2C sin C ，即 2 2cos2 C cos 2C=4cos2 C 1 ，
得到 cos C 3 即 C=30 ，进而 A 60 ， B 90 ，由 a 3 ，得到 c 2
由 SABC
1 (a 2
b
c)r
即
33 2
= 1（3+3 2
得到 3 ( AB BC)2 75 ， 4
即 ( AB BC)max 10 km （当且仅当 AB BC 时取得最值）……12 分
22、解析：（1） OA 0, 2 2e2 ， OB 2, 1 2e1 e2 ，其中 e1 、 e2 是成 60 夹角的两单位向量
第4页共5页
则
选项 B : 向量 a 、 b 、 c 都为非零向量时，平行具有传递性，选项 B 正确；
选项 C : 向量 a 与 b 模长相等，但是方向不一定相同或相反，可以为任意夹角，选项 C 错误；
选项 D :
由
|
a
b
||
a
b
|
得到
a
2
2a
b
2 b
a
2
2a
b
b
2
，即 a b 0 ，选项 D 正确。
故选 BD ．
10、解析：由正弦定理
a sin
A
b sin
B
知
sin
2 45
b sin
B
，得
sin
B
b 2
第1页共5页
选项 A : sin B 5 无解，选项 A 正确； 2
选项 B : sin B 1 ，恰有一解 B ，选项 B 正确； 2
选项 C : sin B 3 ，解得 B 或 B 2 ，有两解，选项 C 正确；
2020年重庆市巴蜀中学高一(下)期中数学试卷

2020年重庆市巴蜀中学高一(下)期中数学试卷

期中数学试卷题号一二三总分得分一、选择题（本大题共12小题，共60.0分）1.已知非零实数a＞b，则下列说法一定正确的是（）A. a2＞b2B. |a|＞|b|C.D. a•c2≥b•c22.下列向量组中，能作为表示它们所在平面内的所有向量的基底的是（）A. ，B. ，C. ，D. ，3.如图：在平行四边形ABCD中，已知，，则=（）A. B. C. D.4.在△ABC中，角A、B、C所对的边分别是a、b、c，若向量，，且，则角C=（）A. B. C. D.5.在数列{a n}中：已知a1=1，a n-a n-1=n（n≥2），则数列{a n}的通项公式为（）A. B.C. D.6.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题：“三百七十八里关，出行健步不为难，次日脚疼减一半，六朝才得到其关，要见次日行里数，请公仔细算相还．”其大意为：“有一人走了378里路，第一天健步行走，从第二天起因脚疼每天走的路程为前一天的一半，走了6天后到达目的地．”问此人最后一天走了（）A. 6里B. 12里C. 24里D. 36里7.下列式子的最小值等于4的是（）A. B. 其中C. e x+4e-x（x∈R）D.8.已知向量，，若，则向量在向量方向上的投影等于（）A. B. C. D.9.等差数列{a n}的公差为d，关于x的不等式dx2+2a1x≥0的解集为[0，9]，则使数列{a n}的前n项和S n最大的正整数n的值是（）A. 4B. 5C. 6D. 710.在R上定义运算a※b=（a+1）b，若存在x∈[1，2]使不等式（m-x）※（m+x）＜4，成立，则实数m的取值范围为（）A. （-3，2）B. （-1，2）C. （-2，2）D. （1，2）11.在△ABC中，已知AB=2，AC=4，若点G、W分别为△ABC的重心和外心，则=（）A. 4B. 6C. 10D. 1412.在锐角△ABC中，角A、B、C的对边分别为a、b、c（a＞b＞c），已知不等式恒成立，则当实数t取得最大值T时，T cos B的取值范围是（）A. B. C. D. （2，4）二、填空题（本大题共4小题，共20.0分）13.在△ABC中，角A、B、C所对应的边分别为a，b，c，已知a=，b=，A=，则B=______；S△ABC=______．14.已知向量、满足：，，，则与的夹角的余弦值为______．15.如图：为了测量河对岸的塔高AB，可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D，现测得CD=200米，且在点C和D测得塔顶A的仰角分别为45°和30°，又∠CBD=30°，则塔高AB=______米．16.在数列{a n}中：已知a1=1，n2a n-S n=n2a n-1-S n-1（n≥2，n∈N*），记b n=，T n为数列{b n}的前n项和，则T2021=______．三、解答题（本大题共6小题，共70.0分）17.已知函数f（x）=x2-4x+5（x∈R）．（1）求关于x的不等式f（x）＜2的解集；（2）若不等式f（x）＞|m-3|对任意x∈R恒成立，求实数m的取值范围．18.已知{a n}为等差数列，S n为其前n项和，且a2=4，S4=20．（1）求数列{a n}的通项公式；（2）若{b n}为等比数列，且b1=a1，b4=a8，求数列{b n}的前n项和T n．19.如图：在平面四边形ABCD中，已知∠B+∠D=π，且AD=CD=7，AB=5，BC=3．（1）求角D的大小；（2）求四边形ABCD的面积．20.已知{a n}为等差数列，{b n}为等比数列，满足，且b1=4，2a2=a1+4．（1）分别求数列{a n}和{b n}的通项公式．（2）设c n=a n•b n，求数列{c n}的前n项和S n．21.已知向量，（其中ω＞0），设函数，且函数f（x）的最小正周期为π．（1）将函数f（x）的表达式化成f（x）=k sin（mx+φ）+n（其中k、m、n为常数）的形式；（2）在△ABC中，角A、B、C所对的边分别是a、b、c，若，且，又，，成等差数列，求△ABC的内切圆的面积．22.设各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n，且对任意n∈N+恒有成立；数列{b n}满足：b1=1，且．（1）求a1、a2的值及数列{a n}的通项公式；（2）①记c n=b2n-1+2，证明数列{c n}为等比数列；②若数列{b n}的前n项和为T n，求T2019的值．答案和解析1.【答案】D【解析】解：由非零实数a＞b，取a=1，b=-1，则可排除ABC．故选：D．取a=1，b=-1，则可排除ABC，从而得到正确选项．本题考查了不等式的基本性质，利用特殊值法可排除错误选项，属基础题．2.【答案】B【解析】解：A：由于为零向量，不能作为平面内的所有向量的基底；B：-1×5-2×7≠0，即与不共线，可以作为平面内的所有向量的基底；C：因为3×10-6×5=0，则，不能作为平面内的所有向量的基底；D：因为=0，则，不能作为平面内的所有向量的基底；故选：B．由于向量基底的条件：不共线的非零向量，然后结合向量平行的坐标表示检验各选项．本题主要考查了向量基地的条件的判断，属于基础试题．3.【答案】D【解析】解：==．故选：D．由向量加法的三角形法则可得，=，代入可求．本题主要考查了向量加法的三角形法则的简单应用，属于基础试题．4.【答案】C【解析】解：由向量，，且，所以（a+c）（a-c）-b（a-b）=0，即a2+b2-c2=ab，所以cos C===，又C∈（0，π），所以C=．故选：C．根据平面向量的共线定理和余弦定理求出cos C和角C的值．本题考查了平面向量的共线定理和余弦定理的应用问题，是基础题．5.【答案】C【解析】解：在数列{a n}中：由a1=1，a n-a n-1=n（n≥2），得a n=（a n-a n-1）+（a n-1-a n-2）+（a n-2-a n-3）+…+（a2-a1）+a1=n+（n-1）+（n-2）+…+1=．∴数列{a n}的通项公式为．故选：C．由已知直接利用累加法求数列{a n}的通项公式．本题考查数列递推式，训练了利用累加法求数列的通项公式，是基础题．6.【答案】A【解析】解：记每天走的路程里数为{a n}，可知{a n}是公比q=的等比数列，由S6=378，得S6==378，解得：a1=192，∴a6=192×=6，故选：A．由题意可知，每天走的路程里数构成以为公比的等比数列，由S6=378求得首项，再由等比数列的通项公式求得该人最后一天走的路程．本题考查等比数列的通项公式，考查了等比数列的前n项和，是基础的计算题．7.【答案】C【解析】解：A：当a＜0时，a+没有最小值，不符合题意；B：由x可得sin x∈（0，1），故sin x+＞4，没有最小值，不符合题意；因为e x＞0，则e x+4e-x=4，当且仅当e x=4e-x即x=ln2时取等号，此时取得最小值4，符合题意；D：因为，所以==＞，没有最小值，不符合．故选：C．由已知结合基本不等式，检验不等式的应用条件：一正，二定，三相等是否满足，即可求解．本题考查了基本不等式的性质，使用时注意“一正二定三相等”的法则，属于基础题．8.【答案】A【解析】解：因为，，∴=-2+λ⇒λ=-3；∴=（1，-3）；∴向量在向量方向上的投影为：||cos＜，＞===-；故选：A．先根据数量积求出λ，再根据投影定义求解即可．本题主要考查向量的数量积以及投影，本题解题的关键是看清是哪一个向量在哪一个向量上的投影，不要弄错公式．9.【答案】B【解析】解：∵关于x的不等式dx2+2a1x≥0的解集为[0，9]，∴0，9分别是一元二次方程dx2+2a1x≥0的两个实数根，且d＜0．∴-=9，可得：2a1+9d=0，∴．∴a n=a1+（n-1）d=d，可得：a5=-＞0，＜0．．∴使数列{a n}的前n项和S n最大的正整数n的值是5．故选：B．关于x的不等式dx2+2a1x≥0的解集为[0，9]，可得：0，9分别是一元二次方程dx2+2a1x≥0的两个实数根，且d＜0．可得-=9，．于是a n=d，即可判断出结论．本题考查了等差数列的通项公式、一元二次方程及其一元二次不等式的解法，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．10.【答案】A【解析】【分析】本题考查了新定义与不等式和函数的应用问题，是中档题．由题意把不等式化为（m-x+1）（m+x）＜4，分离出m和x，利用函数的最值求关于m 的不等式的解集即可．【解答】解：由题意知，不等式（m-x）※（m+x）＜4，可化为（m-x+1）（m+x）＜4，即m2+m-4＜x2-x；设f（x）=x2-x，x∈[1，2]，则f（x）的最大值是f（2）=4-2=2；令m2+m-4＜2，即m2+m-6＜0，解得-3＜m＜2，∴实数m的取值范围是（-3，2）．故选A．11.【答案】C【解析】解：如图：因为G为△ABC的重心，连接AG，延长交BC于D，D为BC的中点．则==（+）；∵W分别为△ABC的外心；∴•=0；∴=（+）•=•=×（+）•（-）=×（-）=×（42-22）=10．故选：C．运用三角形的重心和外心的性质和向量的三角形法则及向量的中点表示，以及向量的数量积的几何意义和向量的平方即为模的平方，即可化简求得．本题考查平面向量的数量积的定义和性质，考查三角形的重心和外心的性质及向量中点的向量表示，考查运算能力，属于中档题．12.【答案】B【解析】解：由不等式得，又a＞b＞c，即，∴，当且仅当“，即a+c=2b”时取等号，∴t≤2+2=4，故T=4，∴=，又在锐角三角形中a＞b＞c，故b2+c2＞a2，又a+c=2b，∴，∴，令，则，又在上单调递减，∴，即．故选：B．由不得，再运用基本不等式可求得T=4，然后再用余弦定理表示出T cos B，在锐角三角形中，求出的范围，再利用函数的性质求得所求取值范围．本题考查余弦定理在解三角形中的运用，同时也考查了不等式的恒成立问题，双勾函数的性质，基本不等式的运用等知识点，考查转化思想及函数思想，考查计算能力，属于较难题目．13.【答案】；【解析】解：在△ABC中，由正弦定理得：⇒sin B=∵a＞b，∴A＞B，∴，sin C=sin（B+A）=sin B cos A+cos B sin A=S△ABC==故答案为：，在△ABC中，由正弦定理得sin B=，可得A，再求出sin C，即S△ABC=．本题考查了三角恒等变形，正弦定理，属于中档题．14.【答案】【解析】解：设与的夹角为θ，因为向量、满足：，，，可得||==5；所以：1×5×cosθ=12⇒cosθ=；即与的夹角的余弦值为：；故答案为：．直接根据已知代入数量积即可求解．本题主要考查数量积的应用，属于基础题目．15.【答案】200【解析】解：设AB=h，则BC=h，BD=h，△BCD中，∠CBD=30°，CD=200m，由余弦定理，可得40000=h2+3h2-2h•h•，∴h=200，即AB=200米．故答案为：200．设AB=h，则BC=h，BD=h，△BCD中，由余弦定理，可得方程，即可求塔高AB．本题考查利用数学知识解决实际问题，考查余弦定理，考查学生的计算能力，比较基础．16.【答案】【解析】解：由题意，可知∵当n≥2时，n2a n-S n=n2a n-1-S n-1，∴n2a n-S n+S n-1=n2a n-1，即n2a n-a n=n2a n-1，∴（n2-1）a n=n2a n-1．∴当n≥2时，==．∴=，=，=，…，=，=．各项相乘，可得••…•=••…•=．∵a1=1，∴a n=，n∈N*．∴b n====2（-）．∴T2021=b1+b2+…+b n=2（1-）+2（-）+…+2（-）=2（1-+-+…+-）=2（1-）=．故答案为：．本题先将题干中表达式进行转化得到=，根据递推公式的特点运用累乘法计算出数列{a n}的通项公式，然后再计算出数列{b n}的通项公式，再运用裂项相消法计算出前2021项和T2021．本题主要考查求数列递推公式求通项公式，以及运用裂项相消法求前n项和问题．考查了转化与化归思想，整体思想，累乘法，逻辑推理能力和数学运算能力．本题属中档题．17.【答案】解：（1）由f（x）＜2可得x2-4x+5＜2，即（x-1）（x-3）＜0，解得1＜x ＜3，故不等式的解集为（1，3）；（2）f（x）=x2-4x+5=（x-2）2+1≥1，当且仅当x=2时取等号，∵不等式f（x）＞|m-3|对任意x∈R恒成立，∴|m-3|＜1，即-1＜m-3＜1，∴2＜m＜4，故m的取值范围为（-2，4）．【解析】（1）由题意可得（x-1）（x-3）＜0，解得即可，（2）先求出f（x）的最小值，则可得|m-3|＜1，解得即可．本题主要考查绝对值不等式的解法，考查了转化思想、数形结合思想，体现了转化的数学思想，属于中档题．18.【答案】解：（1）由题意，可设等差数列{a n}的公差为d，则，即，解得．∴a n=2+2（n-1）=2n，n∈N*．（2）由（1）得，b1=a1=2，b4=a8=16．设等比数列{b n}的公比为q，则q3===8，即q=2．∴T n===2n+1-2．【解析】本题第（1）题先设等差数列{a n}的公差为d，然后根据已知条件可列出关于首项a1与公差d的方程组，解出a1与d的值，即可得到数列{a n}的通项公式；第（2）题先根据第（1）题数列{a n}的通项公式计算出b1，b4的值，再设等比数列{b n}的公比为q，根据等比数列的定义可计算出q的值，再根据等比数列的求和公式即可得到前n项和T n．本题主要考查等差数列和等比数列的基础知识．考查了方程思想，定义法，逻辑思维能力和数学运算能力，本题属基础题．19.【答案】解：（1）在△ACD中，由余弦定理有，AC2=AD2+CD2-2AD•CD•cos D，在△ABC中，由余弦定理有，AC2=AB2+BC2-2AB•BC•cos B，∴49+49-2×7×7×cos D=25+9-2×5×3×cos（π-D），∴128cos D=64，∴，又0＜D＜π，∴；（2）由（1）知，，∴S四边形ABCD=S△ACD+S△ABC==．【解析】（1）在△ACD及△ABC中分别运用余弦定理，进而建立方程，求得cos D，由此得解；（2）直接根据三角形面积公式求解即可．本题考查余弦定理以及三角形面积公式在解三角形中的运用，考查计算能力，属于基础题．20.【答案】解：（1）由题意，可知当n=1时，b1===4，解得a1=2．∴2a2=a1+4=2+4=6，即a2=3．设等差数列{a n}的公差为d，则d=a2-a1=3-2=1．∴a n=2+1•（n-1）=n+1，n∈N*．∴=2n（n+1）．当n≥2时，b1•b2…b n-1=2（n-1）n．两式相比，可得：b n==22n=4n．当n=1时，b1=4也满足上式．∴b n=4n，n∈N*．（2）由（1）知，c n=a n•b n=（n+1）•4n．S n=c1+c2+…+c n=2•41+3•42+4•43+…+（n+1）•4n，4S n=2•42+3•43+…+n•4n+（n+1）•4n+1，两式相减，可得：-3S n=2•41+42+43+…+4n-（n+1）•4n+1=8+-（n+1）•4n+1=-•4n+1+．∴S n=（3n+2）•4n+1-8．【解析】本题第（1）题将n=1代入题干表达式可计算出a1=2，然后计算出a2的值，可计算出公差，即可得到数列{a n}的通项公式．根据数列{a n}的通项公式可=2n（n+1），类比可得b1•b2…b n-1=2（n-1）n．两式相比，进一步计算可得数列{b n}的通项公式．第（2）题先根据第（1）题的结果计算出数列{c n}的通项公式，然后运用错位相减法计算出前n项和S n．本题主要考查等差数列和等比数列求通项公式，以及运用错位相减法求前n项和；考查了转化与化归思想，方程思想，逻辑推理能力和数学运算能力，本题属中档题．21.【答案】解：（1）=+•-2=sin2ωx+1+sinωx cosωx+-2=+sin2ωx-=sin 2ωx-cos2ωx=sin（2ωx-），∵函数f（x）的最小正周期为π，∴T==π，∴ω=1，∴f（x）=sin（2x-）（2）∵，∴sin B=，∴cos B=±，∵，∴ac cos B=32，∴cos B=，ac=40，∵又，，成等差数列，∴=+，即5ac=8b（c cos A+a cos C），∴5sin A sin C=8sin B（sin C cos A+sin A cos C）=8sin B sin（A+C）=8sin2B，即5ac=8b2，∴b=5，由余弦定理可得b2=a2+c2-2ac cos B=（a+c）2-2ac-2ac cos B，即25=（a+c）2-80-80×，∴a+c=13，∴S△ABC=ac sin B=×40×=12，设内切圆的半径为r，则S△ABC=（a+b+c）r=9r，∴9r=12，∴r=∴S=πr2=π．【解析】（1）根据平面向量的数量积以及三角函数的化简可得f（x）=sin（2ωx-），再根据周期求出ω，（2）先求出sin B，根据同角的三角函数的关系，以及等差数列，正弦定理边角互化，三角形的面积公式，即可求出内切圆的半径，面积可得．本题考查了三角函数的性质，正余弦定理解三角形，属于中档题．22.【答案】解：（1）各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n，且对任意n∈N+恒有成立；当n=1时，，解得a1=1或a1=0（舍去）．当n=2时，，解得a2=2．猜想a n=n，则．证明如下：①当n=1时，a1=1显然成立．②假设n=k时，成立．当n=k+1时，成立，故==，=，=，==，所以a n=n．（2）①数列{b n}满足：b1=1，且．所以b2=（1+0）b1+1=2，b3=（1+0）b2+0=4，b4=（1+0）b3+1=5，所以b2n+1=2b2n，b2n=b2n-1+1，故b2n+1=2b2n-1+2．整理得b2n+1+2=2（b2n-1+2），所以（常数），所以数列{b2n-1+2}是以2为公比的等比数列．由于c n=b2n-1+2，即数列{c n}为等比数列．则：，整理得，故：．②T2019=（-2+3•20）+（-2+3•21）+（-2+3•22）+…+（-2+3•21009）+（-1+3•20）+（-1+3•21）+（-1+3•22）+…+（-1+3•21008）=（-2）×1010+（-1）×1009+2×（3•20+3•21+3•22+…+3•21008）=（-2）×=-3035+9×21009．【解析】（1）首先猜想数列的通项公式，进一步利用数学归纳法的应用求出结果．（2）①直接利用（1）的结论，进一步利用定义求出数列为等比数列，进一步求出数列的通项公式．②利用①的结论，进一步利用分组法求出数列的和．本题考查的知识要点：数列的通项公式的求法及应用，数学归纳法的应用，分组求和的应用，主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力，属于中档题型．。

重庆市巴蜀中学2020-2021学年高一下学期期中数学试题

重庆市巴蜀中学2020-2021学年高一下学期期中数学试题

A．6里B．12里C．24里D．96里
7．下列式子的最小值等于4的是（）
A． B． ，
C． ， D．
8．已知向量 ， ，若 ，则向量 在向量 方向上的投影等于（）
A． B． C． D．
9．已知等差数列 的公差为 ，关于 的不等式 的解集为 ，则使数列 的前 项和 取得最大值的正整数 的值为（）
A．4B．5C．6D．7
16．在数列 中，已知 ， ，记 ， 为数列 的前 项和，则 ______.
三、解答题
17．已知函数 .
（1）求关于 的不等式 的解集；
（2）若不等式 对任意 恒成立，求实数 的取值范围.
18．已知 为等差数列， 为其前 项和，且 ， .
（1）求数列 的通项公式；
（2）若 为等比数列，且 ， ，求数列 的前 项和 .
【详解】
解：可以作为基底的向量需要是不共线的向量，
中一个向量是零向量，两个向量共线，不合要求
中两个向量是 ， ，则 故 与 不共线，故 正确；
中两个向量是 ，两个向量共线，
项中的两个向量是 ，两个向量共线，
故选： ．
【点睛】
本题考查平面中两向量的关系，属于基础题.
3．D
【分析】
结合平行四边形的性质，利用已知 ， ，可以用 表示出 ,最后用 表示出 .
当 时， ，当且仅当 时，取等号，故函数没有最小值；
选项B: ,令 ，函数
在 时，单调递减，故当 时，是单调递减函数，所以 ，没有最小值；
选项C: ，当且仅当 时，等号，故符合题意；
选项D:令 ，令 ，而函数 在 时，是单调递增函数，故当 时，函数 也是单调递增，所以 ，不符合题意，所以本题选C.
选项D:若 ，由 ，可以得到 ，若 时，由不等式的性质可知：
2020-2021学年重庆高一(下)期中数学试卷

2020-2021学年重庆高一(下)期中数学试卷

2020-2021学年重庆高一（下）期中数学试卷一、单选题（本大题共12小题，共60.0分）1.已知向量a⃗=(3,1)，b⃗ =(−2,5)，那么2a⃗+b⃗ 等于()A. (−1,11)B. (4,7)C. (1,6)D. (5,−4)2.在△ABC中，B=135°，C=15°，a=3，则边b=()A. 5√2B. 4√2C. 3√2D. 2√23.如图是八位同学400米测试成绩的茎叶图(单位：秒)，则()A. 平均数为64B. 众数为7C. 极差为17D. 中位数为64.54.已知点P(1,2)与直线l:x+y+1=0，则点P关于直线l的对称点坐标为()A. (−3,−2)B. (−3,−1)C. (2,4)D. (−5,−3)5.已知直线l经过点A(−2,0)与点B(−5,3)，则该直线的倾斜角为()A. 150°B. 135°C. 60°D. 45°6.在ΔABC中，内角A,B,C的对边分别为a,b,c，若sinA:sinB=2:3，则a:b=()A. 3:2B. 4:9C. 9:4D. 2:37.已知数列{a n}，{b n}，它们的前n项和分别为A n，B n，记c n=a n B n+b n A n−a n b n(n∈N∗)，则数列{c n}的前10项和为()A. A10+B10B. 12(A10+B10) C. A10⋅B10 D. √A10⋅B108.某公司某种产品的定价x(单位：元)与销量y(单位：件)之间的数据统计表如下，根据数据，用最小二乘法得出y与x的线性回归方程为y＾=6.5x+17.5，则表格中n 的值应为()A. 45B. 50C. 55D. 609.已知α，β∈{1,2，3}，则任取一个点(α,β)，满足a>β的概率为()A. 19B. 29C. 13D. 1210. 在△ABC 中，若(CA ⃗⃗⃗⃗⃗ +CB ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2，则( )A. △ABC 是锐角三角形B. △ABC 是直角三角形C. △ABC 是钝角三角形D. △ABC 的形状不能确定11. 已知数列{a n }满足：a 1=1，2a n+1=2a n +1 , n ∈N ∗则数列{a n }=( )A. {a n }是等比数列B. {a n }不是等差数列C. a 2=1.5D. S 5=12212. 已知非零向量a ⃗ ，b ⃗ 的夹角为60°，且满足|a ⃗ −2b ⃗ |=2，则a ⃗ ⋅b ⃗ 的最大值为 ( )A. 12B. 1C. 2D. 3二、单空题（本大题共4小题，共20.0分）13. 已知一组数据为19，18，23，24，21，则这组数据的中位数为____． 14. 下列命题：①若ac 2>bc 2，则a >b ； ②若sin α=sin β，则α=β；③“实数a =0”是“直线x −2ay =1和直线2x −2ay =1平行”的充要条件； ④若f (x )=log 2x ，则f (|x |)是偶函数． 其中正确命题的序号是________．15. 综合实践课中，小明为了测量校园内一棵樟树的高度，如图，他选取了与樟树树根部C 在同一水平面的A 、B 两点(B 在A 的正西方向)，在A 点测得樟树根部C 在西偏北30°的方向上，步行40米到B 处，测得树根部C 在西偏北75°的方向上，树梢D 的仰角为30°，则这棵樟树的高度为______ 米.16. 已知直线l 1：kx −y +1−k =0与l 2：ky −x −2k =0的交点在第一象限，则实数k 的取值范围为________三、解答题（本大题共6小题，共70.0分）17. 已知向量a ⃗ 与b ⃗ 的夹角为120°，|a ⃗ |=2，|b ⃗ |=3，m ⃗⃗⃗ =3a ⃗ −2b ⃗ ，n ⃗ =2a ⃗ +k b ⃗ ．(1)若m ⃗⃗⃗ ⊥n ⃗ ，求实数k 的值；(2)是否存在实数k，使得m⃗⃗⃗ //n⃗？说明理由．18.已知两条直线l1：x+2y−m+3=0，l2：mx+y−1−m=0．(Ⅰ)若l 1⊥l 2，求实数m的值；(Ⅱ)若l 1//l 2，求直线l 1，l 2间的距离．19.2020年决战脱贫攻坚期间，某工作小组为了解本地农民对脱贫攻坚工作的满意度，深入农村贫困一线调查，得出数据制成如下表格和频率分布直方图(分为[40,50)，[50,60)，[60,70)，[70,80)，[80,90)，[90,100]六组).已知评分在[80,100]的人数为1800．满意度评分[40,60)[60,80)[80,90)[90,100]满意度等级不满意基本满意满意非常满意(1)求频率分布直方图中a的值，及满意度评分在[40,70)内的人数；(2)定义满意度指数X=平均分，若X<0.8，则脱贫攻坚工作需要进行大的调整，否100则不需要大调整．根据所学知识判断该区脱贫攻坚工作是否需要进行大调整(同一组中的数据以该数据所在区间的中点值为代表)；(3)为了解部分人员不满意的原因，从不满意的人员(评分在[40,50)，[50,60)内)中用分层抽样的方法抽取6名人员，倾听他们的意见，并从6人中抽取2人担任脱贫攻坚工作的监督员，求这2人中至少有1人对脱贫攻坚工作的评分在[40,50)内的概率．20.设等比数列{a n}的前n项和为S n，已知a1=1，且S1，2S2，3S3成等差数列．3(1)求a n；(2)设b n=n，求数列{b n}的前n项和T n．a n21.在△ABC中，D在边BC上，且BD=2，DC=1，∠B=60°，∠ADC=150°，求AC的长及△ABC的面积22.已知数列{b n}的前n项和为T n，且T n−2b n+3=0，n∈N∗．(Ⅰ)求数列{b n}的通项公式；(Ⅱ)设C n={log2(b n3),n为奇数b n,n为偶数，求数列{c n}的前2n+1项和P2n+1．答案和解析1.【答案】B【解析】解：向量a⃗=(3,1)，b⃗ =(−2,5)，那么2a⃗+b⃗ =(4,7)．故选：B．直接利用向量的坐标运算求解即可．本题考查向量的坐标运算，基本知识的考查．2.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查正弦定理的应用．【解答】∵B=135°，C=15°，∴A=180°−B−C=30°，∴由正弦定理asinA =bsinB，得b=3×√2212=3√2．故选C．3.【答案】D【解析】【分析】本题考查了茎叶图的应用问题，解题时应根据茎叶图中的数据进行有关的计算，是基础题．根据茎叶图中的数据，计算数据的中位数、众数、平均数和极差即可．【解答】解：茎叶图中的数据分别为58，59，61，62，67，67，70，76，所以中位数是62+672=64.5，众数是67，平均数是18(58+59+61+62+67+67+70+76)=65，极差为76−58=18，故选：D ．4.【答案】A【解析】 【分析】本题考查直线方程的应用，属于基础题．依题意先设点P 关于直线对称点的坐标，再根据对称性即可列出方程组，求出坐标． 【解答】解：设点P 关于直线l 的对称点的坐标是(x,y)，依题意可得：{y−2x−1=1x+12+y+22+1=0解得{x =−3y =−2 ∴点P 关于直线的对称点坐标是(−3,−2) 故选A ．5.【答案】B【解析】 【分析】本题考查了直线的斜率计算公式，考查了推理能力与计算能力，属于基础题． 利用斜率计算公式即可得出． 【解答】解：设该直线的倾斜角为θ， 则tanθ=0−3−2−(−5)=−1， ∵θ∈[0∘,180∘),∴θ=135°． 故选B ．6.【答案】D【解析】 【分析】本题考查正弦定理，属于基础题目． 直接利用正弦定理得出即可． 【解答】解：∵sinA:sinB =2:3，∴由正弦定理可得a:b=sinA:sinB=2:3．故选D．7.【答案】C【解析】解：∵a n=A n−A n−1，b n=B n−B n−1，n≥2，c n=a n B n+b n A n−a n b n(n∈N∗)，∴c n=a n(B n−b n)+b n A n=(A n−A n−1)(B n−b n)+b n A n=A n B n−A n−1(B n−b n)=A n B n−A n−1(B n−B n+B n−1)=A n B n−A n−1B n−1，∴数列{c n}的前10项和为：c1+c2+c3+⋯+c10=A1B1+(A2B2−A1B1)+(A3B3−A2B2)+⋯+(A10B10−A9B9)=A10B10．故选：C．由已知条件推导出c n=A n B n−A n−1B n−1，由此利用累加法能求出数列{c n}的前10项和．本题考查数列的前10项和的求法，解题时要认真审题，注意累加法的合理运用．8.【答案】D【解析】【分析】本题考查线性回归方程的运用，解题的关键是利用线性回归方程恒过样本中心点，计算样本中心点，根据线性回归方程恒过样本中心点，即可得到结论．【解答】解：由题意，x=15(2+4+5+6+8)=5，y=15(30+40+n+50+70)=38+n5，∵y关于x的线性回归方程为ŷ=6.5x+17.5 ，∴38+n5=6.5×5+17.5，∴n=60．故选D．9.【答案】C【解析】【分析】本题考查概率的求法，考查列举法等基础知识，考查运算求解能力，考查函数与方程思想，是基础题．α，β∈{1,2，3}，则任取一个点(α,β)，利用列举法能求出满足a >β的概率． 【解答】解：α，β∈{1,2，3}，则任取一个点(α,β)， 基本事件有：(1,1)，(1,2)，(2,1)，(2,2)， (1,3)，(3,1)，(2,3)，(3,2)，(3,3)，共9个，满足a >β包含的基本事件有：(2,1)，(3,1)，(3,2)，共3个， ∴满足a >β的概率为p =39=13． 故选C ．10.【答案】B【解析】 【分析】本题考查了向量的三角形法则和数量积运算法则、勾股定理的逆定理，属于基础题． 由(CA ⃗⃗⃗⃗⃗ +CB ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2，可得(CA ⃗⃗⃗⃗⃗ +CB ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(CB ⃗⃗⃗⃗⃗ −CA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2，进而得到|CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2−|CA⃗⃗⃗⃗⃗ |2=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2， 利用勾股定理的逆定理即可判断出． 【解答】解：∵(CA ⃗⃗⃗⃗⃗ +CB ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2， ∴(CA ⃗⃗⃗⃗⃗ +CB ⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(CB ⃗⃗⃗⃗⃗ −CA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2， ∴|CB⃗⃗⃗⃗⃗ |2−|CA ⃗⃗⃗⃗⃗ |2=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2， 即|CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2=|CA ⃗⃗⃗⃗⃗ |2+|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2， ∴∠A =90°．∴△ABC 是直角三角形． 故选：B ．11.【答案】C【解析】解：由a1=1，2a n+1=2a n+1 , n∈N∗则：a n+1−a n=12．∴数列{a n}是等差数列，公差为12．∴a n=1+12(n−1)=n+12．∴a2=32=1.5．故选：C．变形利用等差数列的通项公式即可得出．本题考查了等差数列的通项公式，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．12.【答案】B【解析】【分析】本题考查了数量积运算性质与基本不等式的性质，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．由题意，利用数量积运算性质与基本不等式的性质可得|a⃗||b⃗ |≤2.即可得出．【解答】解：∵非零向量a⃗，b⃗ 的夹角为60°，且|a⃗−2b⃗ |=2，∴4=a⃗2+4b⃗ 2−4a⃗⋅b⃗=a⃗2+4b⃗ 2−2|a⃗|⋅|b⃗ |≥2|a⃗|×2|b⃗ |−2|a⃗||b⃗ |=2|a⃗||b⃗ |，即|a⃗||b⃗ |≤2．当且仅当|a⃗|=2|b⃗ |时等号成立，∴a⃗⋅b⃗ =12|a⃗||b⃗ |≤1．即a⃗⋅b⃗ 的最大值为1．故选B．13.【答案】21【解析】【分析】本题主要考查对中位数的理解，属于基础题．【解答】解：这组数据从小到大排列依次为18，19，21，23，24，∴这组数据的中位数为21，故答案为21．14.【答案】①③④【解析】对于①，ac2>bc2，c2>0，∴a>b正确；对于②，sin30°=sin150°⇒/30°= 150°，所以②错误；对于③，l1//l2⇔A1B2=A2B1，即−2a=−4a⇒a=0且A1C2≠A2C1，所以③正确；④显然正确．15.【答案】20√63【解析】【分析】本题考查三角形的解法，实际问题的处理方法，正弦定理的应用，是中档题．结合已知条件，利用正弦定理，通过求解三角形即可．【解答】解：根据图形知，△ABC中，∠BAC=30°，∠ACB=75°−30°=45°，AB=40，由正弦定理得，BCsin30∘=40sin45∘，解得BC=40×12√22=20√2，在Rt△BCD中，∠BDC=30°，所以CD=BCtan30°=20√2×√33=20√63．故答案为：20√63．16.【答案】(−∞,−1)∪(−1,0)∪(1,+∞)【解析】【分析】本题考查两直线交点坐标的应用，属于基础题目．【解答】解：由题意可得，两直线不平行，故它们的斜率不相等，故k ≠±1，联立{kx −y +1−k =0ky −x −2k =0可得交点坐标为(k k−1,2k−1k−1)， 因为交点在第一象限，所以{k k−1>02k−1k−1>0， 解得k >1或k <0，综上可得实数k 的取值范围为(−∞,−1)∪(−1,0)∪(1,+∞)．故答案为(−∞,−1)∪(−1,0)∪(1,+∞)．17.【答案】解：(Ⅰ)∵向量a⃗ 与b ⃗ 的夹角为120°，|a ⃗ |=2，|b ⃗ |=3， ∴a ⃗ ⋅b ⃗ =|a ⃗ |⋅|b ⃗ |cos120°=2×3×(−12)=−3，∵m ⃗⃗⃗ =3a ⃗ −2b ⃗ ，n ⃗ =2a ⃗ +k b ⃗ ，m⃗⃗⃗ ⊥n ⃗ ， ∴m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =(3a ⃗ −2b ⃗ )(2a ⃗ +k b ⃗ )=6a ⃗ 2+(3k −4)a ⃗ ⋅b⃗ −2k b ⃗ 2=0， ∴6×22+(3k −4)⋅(−3)−2k ×32=0，解得k =43．(Ⅱ)∵m ⃗⃗⃗ //n ⃗ ，∴∃λ∈R ，使m ⃗⃗⃗ =λn ⃗ ，∴3a ⃗ −2b ⃗ =λ(2a ⃗ +k b ⃗ )=2λa ⃗ +λk b ⃗ ，(3−2λ)a ⃗ =(2+λk)b⃗ ，又向量a ⃗ 与b ⃗ 不共线，∴{3−2λ=02+λk =0， 解得λ=32,k =−43，∴存在实数k =−43时，有m ⃗⃗⃗ //n ⃗ ．【解析】(Ⅰ)推导出a ⃗ ⋅b ⃗ =|a ⃗ |⋅|b⃗ |cos120°=−3，由向量垂直得m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =(3a ⃗ −2b ⃗ )(2a ⃗ +k b ⃗ )=6a ⃗ 2+(3k −4)a ⃗ ⋅b ⃗ −2k b ⃗ 2=0，由此能求出实数k ． (Ⅱ)由m ⃗⃗⃗ //n ⃗ ，得∃λ∈R ，使m ⃗⃗⃗ =λn ⃗ ，从而(3−2λ)a ⃗ =(2+λk)b ⃗ ，由向量a ⃗ 与b ⃗ 不共线，列方程组求出存在实数k =−43时，有m⃗⃗⃗ //n ⃗ ． 本题考查实数值的求法，考查向量垂直、向量平行的性质等基础知识，考查运算求解能力，考查函数与方程思想，是基础题． 18.【答案】解：直线l 1的斜率为k 1=−12，截距为b 1=12m −32，直线l 2的斜率为k 2=−m ，截距为b 2=m +1，(Ⅰ)若l 1⊥l 2，则k 1⋅k 2=12m =−1，解得m =−2；(Ⅱ)若l 1//l 2，则{k 1=k 2b 1≠b 2，即{m =1212m −32≠m +1，解得m =12， 此时直线l 1：x +2y +52=0，直线l 2：x +2y −3=0，所以直线l 1，l 2间的距离d =|52−(−3)|√12+22=11√510．【解析】本题给出含有参数的两条直线方程，在两条直线平行或垂直的情况下，求参数a 的值．着重考查了平面直角坐标系中两条直线平行、垂直的关系及其列式的知识，属于基础题．(Ⅰ)根据两条直线垂直的条件，建立关于a 的关系式，即可得到使l 1⊥l 2的实数a 的值； (Ⅱ)两条直线平行的条件，建立关于a 的方程，解之可得实数a 的值．19.【答案】解：(1)由频率分布直方图知(0.002+0.004+0.014+0.020+0.035+a)×10=1，即10×(0.075+a)=1，解得a =0.025；设总共调查了n人，则0.6n=1800，解得n=3000，即调查的总人数为3000人；满意度评分在[40,70)内共调查的人数为(0.002+0.004+0.014)×10×3000=600;(2)由频率分布直方图知x=45×0.02+55×0.04+65×0.14+75×0.2+85×0.35+95×0.25=80.7所以，满意度指数X=80.7100=0.807>0.8，因此，该区工作不需要大的调整．，(3)由题意可知，评分在[40,50)，[50,60)的频率之比为0.020.04=12，即不满意的人数在两段分别有20、40，所以评分在[40,50)，所抽取的人数为6×13=2，分别记为a、b，评分在[50,60)所抽取的人数为6×23=4，分别记为A、B、C、D，所以抽取两人的基本事件为：ab，aA，aB，aC，aD，bA，bB，bC，bD，AB，AC，AD，BC，BD，CD，共15个，至少有一人来自[40,50)的基本事件有ab，aA，aB，aC，aD，bA，bB，bC，bD共9个，所以所求概率p=915=35．【解析】本题考查频率分布直方图，根据频率分布直方图估计平均数，分层抽样，古典概型的计算与应用，考查计算能力，属于中档题．(1)由频率分布直方图中小长方形的面积和为1，可得a，根据频率，频数可求样本容量；(2)根据频率分布直方图估计总体平均数的计算公式可得；(3)先求出评分在[40,50)，[50,60)两段的人数，再由分层抽样求出在两段抽取的人数，由题意，列出所有的基本事件及至少有一人来自[40,50)的基本事件，由古典概型的概率计算公式可得．20.【答案】解：(1)∵等比数列{a n}的前n项和为S n，a1=13，且S1，2S2，3S3成等差数列，∴4S2=S1+3S2，若q=1，则a n=a1=13，S1=13,S2=23,S3=1，∴4S2=83≠S1+3S3 =103，∴q≠1，4a1(1−q2)1−q =a1+3a1(1−q3) 1−q，∴4(1+q)=1+3(1+q+q2)，整理，得3q2−q=0，解得q=13，q=0(舍)，∴a n=13⋅(13)n−1=13n．(2)∵b n=na n=n⋅3n，∴T n=1⋅3+2⋅32+3⋅33+⋯+n⋅3n，①3T n=1⋅32+2⋅33+3⋅34+⋯+n⋅3n+1，②①−②，得：−2T n=3+32+33+⋯+3n−n⋅3n+1=3(1−3n)1−3−n⋅3n+1，∴T n=(n2−14)⋅3n+1+34．【解析】(1)由已知条件得4S2=S1+3S2，由此求出公比，从而能求出a n=13⋅(13)n−1=13n．(2)由b n=na n =n⋅3n，利用错位相减法能求出数列{bn}的前n项和T n．本题考查数列的通项公式的求法，考查数列的前n项和的求法，解题时要认真审题，注意错位相减法的合理运用．21.【答案】解：由题意，∠B=60°，BC=3，∠ADC=150°，可知ABD是直角三角形，∴AB=1，AD=√3在△ADC中，由余弦定理：AC2=AD2+DC2−2AD⋅DCcos150°=7∴AC=√7；△ABC的面积为S=12AB⋅BC⋅sin60°=12×3×1×√32=3√34．【解析】在△ABC 中，根据∠B =60°，BC =3，∠ADC =150°，可得AB =1，结合正弦定理可得AC 的长．利用面积公式S =12AB ⋅BC ⋅sin60°求△ABC 的面积． 本题考查了正余弦定理的应用和计算．属于基础题． 22.【答案】解：(Ⅰ)∵T n −2b n +3=0，∴当n =1时，b 1=3，当n ≥2时，S n−1−2b n−1+3=0，两式相减，得b n =2b n−1，(n ≥2)∴数列{b n }为等比数列，∴b n =3⋅2n−1.(Ⅱ)c n ={n −1, n 为奇数3⋅2n−1 , n 为偶数. 令a n =n −1，故P 2n+1=(a 1+a 3+⋯+a 2n+1)+(b 2+b 4+⋯+b 2n )=(0+2n)⋅(n+1)2+6(1−4n )1−4，=22n+1+n 2+n −2．【解析】(Ⅰ)当n ≥2时，S n−1−2b n−1+3=0，两式相减，得数列{b n }为等比数列，即可求数列{b n }的通项公式；(Ⅱ)确定数列{c n }的通项，利用分组求和的方法求数列{c n }的前2n +1项和P 2n+1． 本题考查数列递推式，考查数列的通项与求和，确定数列{b n }为等比数列是解题的关键．。