【易错题】高中必修五数学上期末试题(附答案)
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【易错题】高中必修五数学上期末试题(附答案)一、选择题1.数列{}n a 满足()11nn n a a n ++=-⋅,则数列{}n a 的前20项的和为( )A .100B .-100C .-110D .1102.程大位《算法统宗》里有诗云“九百九十六斤棉,赠分八子做盘缠.次第每人多十七,要将第八数来言.务要分明依次弟,孝和休惹外人传.”意为:996斤棉花,分别赠送给8个子女做旅费,从第一个开始,以后每人依次多17斤,直到第八个孩子为止.分配时一定要等级分明,使孝顺子女的美德外传,则第八个孩子分得斤数为( ) A .65B .184C .183D .1763.已知等比数列{}n a 的公比为正数,且239522,1a a a a ⋅==,则1a = ( )A .12 B .2 C .2D .224.若0a b <<,则下列不等式恒成立的是 A .11a b> B .a b ->C .22a b >D .33a b <5.正项等比数列中,的等比中项为,令,则( ) A .6B .16C .32D .646.已知函数223log ,0(){1,0x x f x x x x +>=--≤,则不等式()5f x ≤的解集为 ( )A .[]1,1-B .[]2,4-C .(](),20,4-∞-⋃D .(][],20,4-∞-⋃ 7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,1112n n a S a +=,=, 则n S =( )A .12n -B .13()2n -C .12()3n - D .112n - 8.在△ABC 中,若1tan 15013A C BC ︒===,,,则△ABC 的面积S 是( ) A 33-B 33- C 33+D 33+9.设变量,x y 、满足约束条件236y x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≥-⎩,则目标函数2z x y =+的最大值为( )A .2B .3C .4D .910.已知等比数列{}n a 的各项都是正数,且13213,,22a a a 成等差数列,则8967a a a a +=+A .6B .7C .8D .911.在中,,,,则A .B .C .D .12.已知x ,y 均为正实数,且111226x y +=++,则x y +的最小值为( ) A .20B .24C .28D .32二、填空题13.若,a b ∈R ,0ab >,则4441a b ab++的最小值为___________.14.设{}n a 是公比为q 的等比数列,1q >,令1(1,2,)n n b a n =+=L ,若数列{}n b 有连续四项在集合{}53,23,19,37,82--中,则6q = .15.已知0a >,0b >,且31a b +=,则43a b+的最小值是_______. 16.设等比数列{}n a 满足a 1 + a 2 = –1, a 1 – a 3 = –3,则a 4 = ___________. 17.等差数列{}n a 前9项的和等于前4项的和.若141,0k a a a =+=,则k = . 18.设(32()lg 1f x x x x =++,则对任意实数,a b ,“0a b +≥”是“()()0f a f b +≥”的_________条件.(填“充分不必要”.“必要不充分”.“充要”.“既不充分又不必要”之一)19.已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,122n n S a +=-,若212a =,则5S =__________. 20.设x ,y 满足则220,220,20,x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪++≥⎩则3z x y =-的最小值是______.三、解答题21.已知锐角ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足22sin 1cos A C B =-.(1)若2a =,22c =b ; (2)若14sin 4B =,3a =b . 22.如图,在ABC ∆中,45B ︒∠=,10AC =,25cos 5C ∠=点D 是AB 的中点, 求(1)边AB 的长;(2)cos A 的值和中线CD 的长23.已知{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,且23b =,39b =,11a b =,144a b =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设n n n c a b =+,求数列{}n c 的前n 项和. 24.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且3a =9,S 6=60. (I )求数列{a n }的通项公式;(II )若数列{b n }满足b n+1﹣b n =n a (n∈N +)且b 1=3,求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和T n .25.在ABC ∆中,,A B C 的对边分别,,a b c ,若()2sin(2)()26f x x f C π=+=-,,7c =,sin B =2sin A ,(1)求C (2)求a 的值.26.已知函数()2sin(2)(||)2f x x πϕϕ=+<部分图象如图所示.(1)求ϕ值及图中0x 的值;(2)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知7,()2,c f C ==-sin B =2sin A ,求a 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B解析:B 【解析】 【分析】数列{a n }满足1(1)nn n a a n ++=-⋅,可得a 2k ﹣1+a 2k =﹣(2k ﹣1).即可得出.【详解】∵数列{a n }满足1(1)nn n a a n ++=-⋅,∴a 2k ﹣1+a 2k =﹣(2k ﹣1).则数列{a n }的前20项的和=﹣(1+3+……+19)()101192⨯+=-=-100.故选:B . 【点睛】本题考查了数列递推关系、数列分组求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.2.B解析:B 【解析】分析:将原问题转化为等差数列的问题,然后结合等差数列相关公式整理计算即可求得最终结果.详解:由题意可得,8个孩子所得的棉花构成公差为17的等差数列,且前8项和为996, 设首项为1a ,结合等差数列前n 项和公式有:811878828179962S a d a ⨯=+=+⨯=, 解得:165a =,则81765717184a a d =+=+⨯=. 即第八个孩子分得斤数为184. 本题选择B 选项.点睛:本题主要考查等差数列前n 项和公式,等差数列的应用,等差数列的通项公式等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.3.D解析:D 【解析】设公比为q ,由已知得()22841112a q a q a q ⋅=,即22q=,又因为等比数列{}n a 的公比为正数,所以q 212a a q ===,故选D. 4.D解析:D 【解析】 ∵0a b << ∴设1,1a b =-=代入可知,,A B C 均不正确对于D ,根据幂函数的性质即可判断正确 故选D5.D解析:D 【解析】因为,即,又,所以.本题选择D 选项.6.B解析:B 【解析】分析:根据分段函数,分别解不等式,再求出并集即可.详解:由于()223log ,01,0x x f x x x x +>⎧=⎨--≤⎩,当x >0时,3+log 2x≤5,即log 2x≤2=log 24,解得0<x≤4, 当x≤0时,x 2﹣x ﹣1≤5,即(x ﹣3)(x+2)≤0,解得﹣2≤x≤0, ∴不等式f (x )≤5的解集为[﹣2,4], 故选B .点睛:本题考查了分段函数以及不等式的解法和集合的运算,分段函数的值域是将各段的值域并到一起,分段函数的定义域是将各段的定义域并到一起,分段函数的最值,先取每段的最值,再将两段的最值进行比较,最终取两者较大或者较小的.7.B解析:B 【解析】 【分析】利用公式1n n n a S S -=-计算得到11323,2n n n n S S S S ++==,得到答案. 【详解】由已知1112n n a S a +==,,1n n n a S S -=- 得()12n n n S S S -=-,即11323,2n n n n S S S S ++==, 而111S a ==,所以13()2n n S -=.故选B. 【点睛】本题考查了数列前N 项和公式的求法,利用公式1n n n a S S -=-是解题的关键.8.A解析:A 【解析】 【分析】由正弦定理求出c , 【详解】A 是三角形内角,1tan 3A =,∴sin A =由正弦定理sin sin a c A C=得sin sin 2a C c A ===, 又2222cos c a b ab C =+-,即22512cos15012b b b =+-︒=+,2302b +-=,b =(b =∴11sin 122ABC S ab C ∆==⨯︒=. 故选:A . 【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式,考查同角间的三角函数关系.解三角形中公式较多,解题时需根据已知条件确定先选用哪个公式,再选用哪个公式.要有统筹安排,不致于凌乱.9.D解析:D 【解析】 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论. 【详解】画出满足约束条件236y xx y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≥-⎩的可行域,如图,画出可行域ABC ∆,(2,0)A ,(1,1)B ,(3,3)C , 平移直线2z x y =+,由图可知,直线2z x y =+经过(3,3)C 时 目标函数2z x y =+有最大值,2z x y =+的最大值为9.故选D. 【点睛】本题主要考查线性规划中,利用可行域求目标函数的最值,属于简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.10.D解析:D 【解析】 【分析】设各项都是正数的等比数列{a n }的公比为q ,(q >0),由题意可得关于q 的式子,解之可得q ,而所求的式子等于q 2,计算可得. 【详解】设各项都是正数的等比数列{a n }的公比为q ,(q >0)由题意可得31212322a a a ⨯=+, 即q 2-2q-3=0, 解得q=-1(舍去),或q=3,故()26728967679a a qa a q a a a a .++===++ 故选:D .【点睛】本题考查等差数列和等比数列的通项公式,求出公比是解决问题的关键,属基础题.11.D解析:D 【解析】 【分析】根据三角形内角和定理可知,再由正弦定理即可求出AB .【详解】 由内角和定理知,所以,即,故选D. 【点睛】本题主要考查了正弦定理,属于中档题.12.A解析:A 【解析】分析:由已知条件构造基本不等式模型()()224x y x y +=+++-即可得出. 详解:,x y Q 均为正实数,且111226x y +=++,则116122x y ⎛⎫+= ⎪++⎝⎭(2)(2)4x y x y ∴+=+++-116()[(2)(2)]422x y x y =++++-++ 22226(2)46(22)4202222y x y x x y x y ++++=++-≥+⋅-=++++ 当且仅当10x y ==时取等号.x y ∴+的最小值为20. 故选A.点睛:本题考查了基本不等式的性质,“一正、二定、三相等”.二、填空题13.4【解析】(前一个等号成立条件是后一个等号成立的条件是两个等号可以同时取得则当且仅当时取等号)【考点】均值不等式【名师点睛】利用均指不等式求最值要灵活运用两个公式(1)当且仅当时取等号;(2)当且仅解析:4 【解析】44224141144a b a b ab ab ab ab +++≥=+≥= ,(前一个等号成立条件是222a b =,后一个等号成立的条件是12ab =,两个等号可以同时取得,则当且仅当2224a b ==时取等号). 【考点】均值不等式【名师点睛】利用均指不等式求最值要灵活运用两个公式,(1)22,,2a b a b ab ∈+≥R ,当且仅当a b =时取等号;(2),a b R +∈ ,a b +≥ ,当且仅当a b =时取等号;首先要注意公式的使用范围,其次还要注意等号成立的条件;另外有时也考查利用“等转不等”“作乘法”“1的妙用”求最值.14.【解析】【分析】【详解】考查等价转化能力和分析问题的能力等比数列的通项有连续四项在集合四项成等比数列公比为=-9 解析:9-【解析】 【分析】 【详解】考查等价转化能力和分析问题的能力,等比数列的通项,{}n a 有连续四项在集合{}54,24,18,36,81--,四项24,36,54,81--成等比数列,公比为32q =-,6q = -9. 15.【解析】【分析】利用1的代换将求式子的最小值等价于求的最小值再利用基本不等式即可求得最小值【详解】因为等号成立当且仅当故答案为:【点睛】本题考查1的代换和基本不等式求最值考查转化与化归思想的运用求解 解析:25【解析】 【分析】利用1的代换,将求式子43a b +的最小值等价于求43()(3)a b a b++的最小值,再利用基本不等式,即可求得最小值. 【详解】因为4343123()(3)491325b a a b a b a b a b +=++=+++≥+, 等号成立当且仅当21,55a b ==. 故答案为:25. 【点睛】本题考查1的代换和基本不等式求最值,考查转化与化归思想的运用,求解时注意一正、二定、三等的运用,特别是验证等号成立这一条件.16.-8【解析】设等比数列的公比为很明显结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:由可得:代入①可得由等比数列的通项公式可得【名师点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题解决这类问题的关键在于解析:-8 【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,很明显1q ≠-,结合等比数列的通项公式和题意可得方程组:()()12121311113a a a q a a a q ⎧+=+=-⎪⎨-=-=-⎪⎩,①,②,由②①可得:2q =-,代入①可得11a =, 由等比数列的通项公式可得3418a a q ==-.【名师点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程.17.10【解析】【分析】根据等差数列的前n 项和公式可得结合等差数列的性质即可求得k 的值【详解】因为且所以由等差数列性质可知因为所以则根据等差数列性质可知可得【点睛】本题考查了等差数列的前n 项和公式等差数解析:10 【解析】 【分析】根据等差数列的前n 项和公式可得70a =,结合等差数列的性质即可求得k 的值. 【详解】因为91239S a a a a =+++⋅⋅⋅ 41234S a a a a =+++,且94S S =所以567890a a a a a ++++= 由等差数列性质可知70a = 因为40k a a += 所以4770k a a a a +=+=则根据等差数列性质可知477k +=+ 可得10k = 【点睛】本题考查了等差数列的前n 项和公式,等差数列性质的应用,属于基础题.18.充要【解析】所以为奇函数又为单调递增函数所以即是的充要条件点睛:充分必要条件的三种判断方法1定义法:直接判断若则若则的真假并注意和图示相结合例如⇒为真则是的充分条件2等价法:利用⇒与非⇒非⇒与非⇒非解析:充要 【解析】33()()lg(()lg(lg10f x f x x x x x +-=++-+-== ,所以()f x 为奇函数,又()f x 为单调递增函数,所以0()()()()()()0a b a b f a f b f a f b f a f b +≥⇔≥-⇔≥-⇔≥-⇔+≥ ,即“0a b +≥”是“()()0f a f b +≥”的充要条件点睛:充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若p 则q ”、“若q 则p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.2.等价法:利用p ⇒q 与非q ⇒非p ,q ⇒p 与非p ⇒非q ,p ⇔q 与非q ⇔非p 的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A =B ,则A 是B 的充要条件.19.【解析】【分析】由题意首先求得然后结合递推关系求解即可【详解】由题意可知:且:整理可得:由于故【点睛】本题主要考查递推关系的应用前n 项和与通项公式的关系等知识意在考查学生的转化能力和计算求解能力 解析:3116【解析】 【分析】由题意首先求得1S ,然后结合递推关系求解5S 即可. 【详解】由题意可知:12221S a =-=,且:()122n n n S S S +=--,整理可得:()11222n n S S +-=-, 由于121S -=-,故()455113121,21616S S ⎛⎫-=-⨯=-∴=⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查递推关系的应用,前n 项和与通项公式的关系等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.20.-4【解析】【分析】由约束条件作出可行域化目标函数为直线方程的斜截式数形结合得到最优解把最优解的坐标代入目标函数得答案【详解】解:作出可行域如图所示当直线经过点时故答案为:【点睛】本题考查简单的线性解析:-4 【解析】 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案. 【详解】解:作出可行域如图所示,当直线3z x y =-经过点()2,2时,min 2324z =-⨯=-. 故答案为:4- 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,属于中档题.三、解答题21.(1)2b =2)6b =3【解析】 【分析】(122ac b =,根据已知可求b 的值.(2)利用同角三角函数基本关系式可求cos B ,由余弦定理可得222224ac a c ac =+-g,根据已知可求c ,进而可求b 的值. 【详解】 (1)Q222sin 1cos sin A C B B =-=.∴22ac b =,2a =Q ,22c =22b ∴=(2)14sin 4B =Q ,2cos 4B ∴=,∴由余弦定理2222cos b a c ac B =+-2224a c ac =+-⋅,又a =c =b ∴=经检验,b【点睛】本题考查正弦定理,同角三角函数基本关系式,余弦定理在解三角形中的综合应用,考查计算能力和转化思想,属于基础题. 22.(1)2 (2【解析】 【分析】 【详解】((1)由cos 0ACB ∠=>可知,ACB ∠是锐角,所以,sin ACB ∠===由正弦定理sin sin AC AB B ACB=∠,sin 2sin 5AC AB ACB B =∠== (2)cos cos(18045)cos(135)A C C ︒︒︒=--=-(cos sin ),210C C =-+=- 由余弦定理:CD === 考点:1正弦定理;2余弦定理.23.(1)21n a n =-;(2)2312n n -+【解析】 【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,运用通项公式,可得3,2q d ==,进而得到所求通项公式;(2)由(1)求得1(21)3n n n n c a b n -=+=-+,运用等差数列和等比数列的求和公式,即可得到数列{}n c 和.【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q , 因为233,9b b ==,可得323b q b ==,所以2212333n n n n b b q ---==⋅=, 又由111441,27a b a b ====,所以1412141a a d -==-, 所以数列{}n a 的通项公式为1(1)12(1)21n a a n d n n =+-⨯=+-=-.(2)由题意知1(21)3n n n n c a b n -=+=-+,则数列{}n c 的前n 项和为12(121)1331[13(21)](1393)2132n n n n n n n -+---+++-+++++=+=+-L L . 【点睛】本题主要考查了等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,以及数列的分组求和,其中解答中熟记等差、等比数列的通项公式和前n 项和公式,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 24.(Ⅰ)a n =2n+3;(Ⅱ)31142(1)2(2)n n --++. 【解析】试题分析:(Ⅰ)设出等差数列的首项和公差,利用通项公式、前n 项和公式列出关于首项和公差的方程组进行求解;(Ⅱ)利用迭代法取出数列{}n b 的通项公式,再利用裂项抵消法进行求和.试题解析:(Ⅰ)设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 3=9,S 6=60.∴,解得.∴a n =5+(n ﹣1)×2=2n+3. (Ⅱ)∵b n+1﹣b n =a n =2n+3,b 1=3,当n≥2时,b n =(b n ﹣b n ﹣1)+…+(b 2﹣b 1)+b 1 =[2(n ﹣1)+3]+[2(n ﹣2)+3]+…+[2×1+3]+3=.当n=1时,b 1=3适合上式,所以.∴.∴= =点睛:裂项抵消法是一种常见的求和方法,其适用题型主要有: (1)已知数列的通项公式为1(1)n a n n =+,求前n 项和:111(1)1n a n n n n ==-++;(2)已知数列的通项公式为1(21)(21)n a n n =-+,求前n 项和:1111()(21)(21)22121n a n n n n ==--+-+;(3)已知数列的通项公式为1n a n n =++n 项和:.11n a n n n n ==+++25.(1)23C π=;(2)1a =. 【解析】 【分析】(1)由()2f C =,结合特殊角的三角函数值,求得C .(2)利用正弦定理得到2b a =,利用余弦定理列方程,解方程求得a 的值. 【详解】(1)由()2f C =-,得sin(2)16C π+=-,且(0,)C π∈,所以3262c ππ+=,23C π=- (2)因为sin 2sin B A =,由正弦定理得2b a =又由余弦定理2222cos c a b ab C =+-得:2227422cos,3a a a a π=+-⨯ 解得1a = 【点睛】本小题主要考查特殊角的三角函数值,考查利用正弦定理、余弦定理解三角形,属于基础题.26.(1)6π=ϕ,076x π=(2)1a = 【解析】试题分析:(1)根据图象可得()01f =,从而求得ϕ得值,再根据()02f x =,可得022,62x k k Z πππ+=+∈,结合图象可得0x 的值;(2)根据(1)的结论及()2f C =-,可得C 的值,将sin B = 2sin A 根据正弦定理角化边得2b a =,再根据余弦定理即可解得a 的值.试题解析:(1)由图象可以知道:()01f =. ∴1sin 2ϕ= 又∵2πϕ<∴6πϕ=∵()02f x =∴0sin 216x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,022,62x k k Z πππ+=+∈, 从而0,6x k k Z ππ=+∈. 由图象可以知道1k =, 所以076x π=(2)由()2f C =-,得sin 216C π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,且()0,C π∈. ∴23C π=∵sin 2sin B A = ∴由正弦定理得2b a =又∵由余弦定理2222cos c a b ab C =+-得:2227422cos ,3a a a a π=+-⨯ ∴解得1a =。