【好题】高中三年级数学下期中第一次模拟试题(含答案)(5)
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2020年高中三年级数学下期中第一次模拟试题含答案一、选择题1.下列结论正确的是( ) A .若a b >,则22ac bc > B .若22a b >,则a b > C .若,0a b c ><,则a c b c +<+D<a b <2.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1142n n a -⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,若对任意*N n ∈,都有()143n p S n ≤-≤成立,则实数p 的取值范围是( )A .()2,3B .[]2,3C .92,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .92,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭3.若ABC ∆的三个内角满足sin :sin :sin 5:11:13A B C =,则ABC ∆( ) A .一定是锐角三角形 B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形4.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 10·a 11<0,若此数列的前10项和S 10=36,前18项的和S 18=12,则数列{|a n |}的前18项和T 18的值是 ( ) A .24B .48C .60D .845.已知数列{}n a 满足112,0,2121,1,2n n n n n a a a a a +⎧≤<⎪⎪=⎨⎪-≤<⎪⎩若135a =,则数列的第2018项为 ( )A .15B .25C .35D .456.变量,x y 满足条件1011x y y x -+≤⎧⎪≤⎨⎪>-⎩,则22(2)x y -+的最小值为( ) A.2BC .5D .927.已知{}n a 为等差数列,若20191<-a a ,且数列{}n a 的前n 项和n S 有最大值,则n S 的最小正值为( ) A .1SB .19SC .20SD .37S8.河南洛阳的龙门石窟是中国石刻艺术宝库之一,现为世界文化遗产,龙门石窟与莫高窟、云冈石窟、麦积山石窟并称中国四大石窟.现有一石窟的某处“浮雕像”共7层,每上层的数量是下层的2倍,总共有1016个“浮雕像”,这些“浮雕像”构成一幅优美的图案,若从最下层往上“浮雕像”的数量构成一个数列{}n a ,则()235log a a ⋅的值为( ) A .8B .10C .12D .169.已知不等式2230x x --<的解集为A ,260x x +-<的解集为B ,不等式2+0x ax b +<的解集为A B I ,则a b +=( )A .-3B .1C .-1D .310.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( ) A .7B .5C .5-D .7-11.某校运动会开幕式上举行升旗仪式,旗杆正好处在坡度的看台的某一列的正前方,从这一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为和,第一排和最后一排的距离为56米(如图所示),旗杆底部与第一排在同一个水平面上.若国歌长度约为秒,要使国歌结束时国旗刚好升到旗杆顶部,升旗手升旗的速度应为()(米 /秒)A .110B .310C .12D .71012.若x ,y 满足20400x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则2z y x =-的最大值为( ).A .8-B .4-C .1D .2二、填空题13.要使关于x 的方程()22120x a x a +-+-=的一根比1大且另一根比1小,则a 的取值范围是__________.14.(广东深圳市2017届高三第二次(4月)调研考试数学理试题)我国南宋时期著名的数学家秦九韶在其著作《数书九章》中独立提出了一种求三角形面积的方法---“三斜求积术”,即ABC △的面积222222142a c b S a c ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,其中a b c 、、分别为ABC △内角、、A B C 的对边.若2b =,且3sin tan 13cos C B=-,则ABC △的面积S 的最大值为__________.15.△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若acosB =5bcosA ,asinA ﹣bsinB =2sinC ,则边c 的值为_______.16.若无穷等比数列{}n a 的各项和为2,则首项1a 的取值范围为______.17.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知274sincos 222A B C +-=,且5,a b c +==,则ab 为 .18.设不等式组30,{230,1x y x y x +-<--≤≥表示的平面区域为1Ω,平面区域2Ω与1Ω关于直线20x y +=对称,对于任意的12,C D ∈Ω∈Ω,则CD 的最小值为__________.19.已知等比数列{}n a 的首项为2,公比为2,则112n na a a a a a a a +=⋅⋅⋅L _______________.20.设a ∈R ,若x >0时均有[(a -1)x -1]( x 2-ax -1)≥0,则a =__________.三、解答题21.在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且满足sin cos 6b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)求角B 的大小;(2)若D 为AC 的中点,且1BD =,求ABC S ∆的最大值. 22.已知正项等比数列{}n a 满足26S =,314S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若2log n n b a =,已知数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T 证明:1n T <. 23.已知a ,b ,c 分别为ABC ∆内角A ,B ,C 的对边,222sin 2cos 22B Aa b b c +=+. (1)求B ;(2)若6c =,[2,6]a ∈,求sin C 的取值范围.24.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差0d ≠,且3550S S +=,1a ,4a ,13a 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1公比为2的等比数列,求数列{}n b 前n 项和n T .25.已知在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin cos 0a B b A -=. (1)求角A 的大小:(2)若a =2b =.求ABC V 的面积.26.已知等差数列{}n a 中,235220a a a ++=,且前10项和10100S =.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】选项A 中,当c=0时不符,所以A 错.选项B 中,当2,1a b =-=-时,符合22a b >,不满足a b >,B 错.选项C 中, a c b c +>+,所以C 错.选项D中,因为0≤<,由不等式的平方法则,22<,即a b <.选D.2.B解析:B 【解析】11111444222n n S -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++-+⋅⋅⋅++- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭11221244133212nnn n ⎛⎫-- ⎪⎛⎫⎝⎭=+=+-⋅- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭()143n p S n ≤-≤Q即22113332n p ⎛⎫⎛⎫≤-⋅-≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对任意*n N ∈都成立, 当1n =时,13p ≤≤ 当2n =时,26p ≤≤当3n =时,443p ≤≤ 归纳得:23p ≤≤故选B点睛:根据已知条件运用分组求和法不难计算出数列{}n a 的前n 项和为n S ,为求p 的取值范围则根据n 为奇数和n 为偶数两种情况进行分类讨论,求得最后的结果3.C解析:C 【解析】 【分析】由sin :sin :sin 5:11:13A B C =,得出::5:11:13a b c =,可得出角C 为最大角,并利用余弦定理计算出cos C ,根据该余弦值的正负判断出该三角形的形状. 【详解】由sin :sin :sin 5:11:13A B C =,可得出::5:11:13a b c =, 设()50a t t =>,则11b t =,13c t =,则角C 为最大角,由余弦定理得2222222512116923cos 022511110a b c t t t C ab t t +-+-===-<⨯⨯,则角C 为钝角,因此,ABC ∆为钝角三角形,故选C. 【点睛】本题考查利用余弦定理判断三角形的形状,只需得出最大角的属性即可,但需结合大边对大角定理进行判断,考查推理能力与计算能力,属于中等题.4.C解析:C 【解析】试题分析:∵11011101100000a a a d a a ⋅∴>,<,<,>,<, ∴18110111810181060T a a a a S S S =+⋯+--⋯-=--=(),选C . 考点:1.等差数列的求和;2.数列的性质.5.A解析:A 【解析】 【分析】利用数列递推式求出前几项,可得数列{}n a 是以4为周期的周期数列,即可得出答案. 【详解】1112,0321521,12n n n n n a a a a a a +⎧≤<⎪⎪==⎨⎪-≤<⎪⎩Q , 211215a a =-=,32225a a ==,43425a a ==,5413215a a a =-== ∴数列{}n a 是以4为周期的周期数列,则201845042215a a a ⨯+===. 故选A .【点睛】本题考查数列的递推公式和周期数列的应用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.6.C解析:C 【解析】由约束条件画出可行域,如下图,可知当过A(0,1)点时,目标函数取最小值5,选C.7.D解析:D 【解析】 【分析】由已知条件判断出公差0d <,对20191<-a a 进行化简,运用等差数列的性质进行判断,求出结果. 【详解】已知{}n a 为等差数列,若20191<-a a ,则2019190a a a +<, 由数列{}n a 的前n 项和n S 有最大值,可得0d <,19193712029000,,0,370a a a a a S <=∴+<>>, 31208190a a a a ∴+=+<,380S <,则n S 的最小正值为37S 故选D 【点睛】本题考查了等差数列的性质运用,需要掌握等差数列的各公式并能熟练运用等差数列的性质进行解题,本题属于中档题,需要掌握解题方法.8.C解析:C 【解析】 【分析】数列{}n a ,是等比数列,公比为2,前7项和为1016,由此可求得首项1a ,得通项公式,从而得结论. 【详解】Q 最下层的“浮雕像”的数量为1a ,依题有:公比()717122,7,101612a q n S -====-,解得18a =,则()12*82217,n n n a n n N -+=⨯=≤≤∈,57352,2a a ∴==,从而()()571212352352222,log log 212a a a a ⋅=⨯=∴⋅==,故选C .【点睛】本题考查等比数列的应用.数列应用题求解时,关键是根据题设抽象出数列的条件,然后利用数列的知识求解.9.A解析:A 【解析】 【分析】根据题意先求出集合,A B ,然后求出=1,2A B -I (),再根据三个二次之间的关系求出,a b ,可得答案.【详解】由不等式2230x x --<有13x -<<,则(1,3)A =-. 由不等式260x x +-<有,则32x -<<,则(3,2)B =-. 所以=1,2A B -I ().因为不等式2+0x ax b +<的解集为A B I , 所以方程2+=0x ax b +的两个根为1,2-. 由韦达定理有:1212a b -+=-⎧⎨-⨯=⎩,即=12a b -⎧⎨=-⎩.所以3a b +=-. 故选:A. 【点睛】本题考查二次不等式的解法和三个二次之间的关系,属于中档题.10.D解析:D【分析】由条件可得47a a ,的值,进而由27104a a a=和2417a a a =可得解.【详解】56474747822,4a a a a a a a a ==-+=∴=-=Q 或474,2a a ==-.由等比数列性质可知2274101478,1a a a a a a ==-==或2274101471,8a a a a a a ====-1107a a ∴+=-故选D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的下标的性质,属于中档题.11.B解析:B 【解析】试题分析: 如下图:由已知,在ABC ∆中,105,45,56ABC ACB BC ∠=∠==o o ,从而可得:30BAC ∠=o 由正弦定理,得:56sin 45AB =o 103AB ∴=那么在Rt ADB ∆中,60ABD o ∠=,3sin 6010315AD AB ∴===o , 即旗杆高度为15米,由3155010÷=,知:升旗手升旗的速度应为310(米 /秒). 故选B .考点:解三角形在实际问题中的应用.12.D解析:D作出不等式组20400x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,所表示的平面区域,如图所示,当0x ≥时,可行域为四边形OBCD 内部,目标函数可化为2z y x =-,即2y x z =+,平移直线2y x =可知当直线经过点(0,2)D 时,直线的截距最大,从而z 最大,此时,max 2z =,当0x <时,可行域为三角形AOD ,目标函数可化为2z y x =+,即2y x z =-+,平移直线2y x =-可知当直线经过点(0,2)D 时,直线的截距最大,从而z 最大,max 2z =, 综上,2z y x =-的最大值为2. 故选D .点睛:利用线性规划求最值的步骤: (1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.常见的类型有截距型(ax by +型)、斜率型(y b x a++型)和距离型(()()22x a y b +++型). (3)确定最优解:根据目标函数的类型,并结合可行域确定最优解. (4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值. 注意解答本题时不要忽视斜率不存在的情形.二、填空题13.【解析】【分析】设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小转化为即可求解【详解】由题意设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小根据二次函数的图象与性质则满足即即解得即实数的取值范围是【点睛 解析:21a -<<【解析】 【分析】设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为()10f <,即可求解. 【详解】由题意,设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,根据二次函数的图象与性质,则满足()10f <,即220a a +-<, 即(1)(2)0a a -+<,解得21a -<<,即实数a 的取值范围是21a -<<. 【点睛】本题主要考查了一元二次函数的图象与性质的应用问题,其中解答中把关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为(1)0f <是解得的关键,着重考查了转化思想,以及推理运算能力.14.【解析】由题设可知即由正弦定理可得所以当时故填【解析】由题设可知)sin sin sin cos cos sincos C C B C B C C =⇒=+,即sin C A =,由正弦定理可得c =,所以S ==242a a =⇒=时,max S == 15.3【解析】【分析】由acosB =5bcosA 得由asinA ﹣bsinB =2sinC 得解方程得解【详解】由acosB =5bcosA 得由asinA ﹣bsinB =2sinC 得所以故答案:3【点睛】本题主要解析:3 【解析】 【分析】由acosB =5bcosA 得22223a b c -=,由asinA ﹣bsinB =2sinC 得222a b c -=,解方程得解. 【详解】由acosB =5bcosA 得22222222225,223a cb bc a a b a b c ac bc +-+-⋅=⋅∴-=.由asinA ﹣bsinB =2sinC 得222a b c -=,所以222,33c c c =∴=. 故答案:3【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理解三角形,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.16.【解析】【分析】首先根据无穷等比数列的各项和为2可以确定其公比满足利用等比数列各项和的公式得到得到分和两种情况求得的取值范围得到结果【详解】因为无穷等比数列的各项和为2所以其公比满足且所以当时当时所解析:(0,2)(2,4)U . 【解析】 【分析】首先根据无穷等比数列{}n a 的各项和为2,可以确定其公比满足01q <<,利用等比数列各项和的公式得到121a q=-,得到122a q =-,分01q <<和10q -<<两种情况求得1a 的取值范围,得到结果. 【详解】因为无穷等比数列{}n a 的各项和为2, 所以其公比q 满足01q <<,且121a q=-, 所以122a q =-, 当01q <<时,1(0,2)a ∈, 当10q -<<时,1(2,4)a ∈,所以首项1a 的取值范围为(0,2)(2,4)U , 故答案是:(0,2)(2,4)U . 【点睛】该题考查的是有关等比数列各项和的问题,涉及到的知识点有等比数列存在各项和的条件,各项和的公式,注意分类讨论,属于简单题目.17.6【解析】试题分析:即解得所以在中考点:1诱导公式余弦二倍角公式;2余弦定理解析:6 【解析】 试题分析:274sincos 222A B C +-=Q ,274sin cos 222C C π-∴-=,274cos cos 222C C ∴-=,()72cos 1cos 22C C ∴+-=,24cos 4cos 10C C ∴-+=,即()22cos 11C -=,解得1cos 2C =. 所以在ABC ∆中60C =o .2222cos c a b ab C =+-Q ,()2222cos60c a b ab ab ∴=+--o,()223ca b ab ∴=+-,()22257633a b c ab +--∴===.考点:1诱导公式,余弦二倍角公式;2余弦定理.18.【解析】作出不等式组所表示的可行域如图阴影部分由三角形ABC 构成其中作出直线显然点A 到直线的距离最近由其几何意义知区域内的点最短距离为点A 到直线的距离的2倍由点到直线的距离公式有:所以区域内的点与区 解析:25【解析】作出不等式组所表示的可行域1Ω ,如图阴影部分,由三角形ABC 构成,其中(11),(30),(12)A B C -,,, ,作出直线20x y += ,显然点A 到直线20x y +=的距离最近,由其几何意义知,区域12,ΩΩ 内的点最短距离为点A 到直线20x y +=的距离的2倍,由点到直线的距离公式有:22215521d -==+ ,所以区域1Ω 内的点与区域2Ω 内的点之间的最近距离为25,即255CD = .点睛:本题主要考查了简单的线性规划,以及利用几何意义求最值,属于中档题. 巧妙识别目标函数的几何意义是解答本题的关键.19.【解析】【分析】根据等比数列通项公式求出计算即可得解【详解】由题故答案为:4【点睛】此题考查等比数列通项公式的应用涉及等比数列求和关键在于熟练掌握等比数列的通项公式和求和公式准确进行指数幂的运算化简解析:【解析】 【分析】根据等比数列通项公式,求出()()12112122212n n n n aa a a ++--++=--+=L ,计算()22111111222222n n n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a +++-+++==⋅⋅⋅⋅⋅⋅L L L 即可得解. 【详解】由题2nn a =, ()()12112122212n n n n a a a a ++--++=--+=L()22111111222222n n n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a +++-+++==⋅⋅⋅⋅⋅⋅L L L()2112224n n aa a a +-+++===L .故答案为:4 【点睛】此题考查等比数列通项公式的应用,涉及等比数列求和,关键在于熟练掌握等比数列的通项公式和求和公式,准确进行指数幂的运算化简.20.【解析】【分析】【详解】当时代入题中不等式显然不成立当时令 都过定点考查函数令则与轴的交点为时均有也过点解得或(舍去)故 解析:32a =【解析】 【分析】 【详解】 当时,代入题中不等式显然不成立 当时,令,,都过定点考查函数,令,则与轴的交点为时,均有也过点解得或(舍去),故三、解答题21.(1)3π;(2)3. 【解析】 【分析】(1)利用正弦定理边角互化思想得出sin cos 6B B π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再利用两角差的余弦公式可得出tan B 的值,结合角B 的范围可得出角B 的大小;(2)由中线向量得出2BD BA BC =+uu u r uu r uu u r,将等式两边平方,利用平面向量数量积的运算律和定义,并结合基本不等式得出ac 的最大值,再利用三角形的面积公式可得出ABC ∆面积的最大值. 【详解】(1)由正弦定理及sin cos 6b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭得sin sin sin cos 6B A A B π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 由()0,A π∈知sin 0A >, 则31sin cos cos sin 62B B B B π⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,化简得sin 3cos B B =,tan 3B ∴=. 又()0,B π∈,因此,3B π=;(2)如下图,由13sin 24ABC S ac B ac ∆==,又D 为AC 的中点,则2BD BA BC =+uu u r uu r uu u r, 等式两边平方得22242BD BC BC BA BA =+⋅+u u u r u u u r u u u r u u r u u r , 所以2222423a c BA BC a c ac ac =++⋅=++≥u u u r u u u r, 则43ac ≤,当且仅当a c =时取等号,因此,ABC ∆的面积最大值为343433⨯=. 【点睛】本题考查正弦定理边角互化思想的应用,同时也考查了三角形的中线问题以及三角形面积的最值问题,对于三角形的中线计算,可以利用中线向量进行计算,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.22.(1)2nn a =; (2)见解析.【解析】 【分析】(1)由等比数列前n 项和公式求出公比q 和首项1a ,得通项公式; (2)用裂项相消法求出和n T ,可得结论. 【详解】(1)设等比数列的首项及公比分别为10a >,0q >,26S =Q ,314S =,显然1q ≠,()()21311611141a q q a qq ⎧-⎪=-⎪∴⎨-⎪=⎪-⎩,解得122a q =⎧⎨=⎩, 2n n a ∴=;(2)证明:由(1)知,n b n =,则11111(1)1n n b b n n n n +==-++, 121n n n T b b b b -∴=++⋯⋯++1111111111223111n n n n n =-+-+⋯⋯+-+-=--++, *n N ∈Q ,1n T ∴<.【点睛】本题考查等比数列的前n 项和与通项公式,考查裂项相消法求数列的和.基本量法是解决等差数列和等比数列的常用方法.裂项相消法、错位相减法、分组(并项)求和法是数列求和的特殊方法,它们针对的是特殊的数列求和.23.(1)3B π=;(2)⎤⎥⎣⎦. 【解析】 【分析】(1)利用二倍角公式和正弦定理以及两角和与差的正弦公式进行化简,求解出cos B 的值后即可求出B 的值;(2)根据余弦定理先求解出b 的取值范围,然后根据sin sin c BC b=求解sin C 的取值范围. 【详解】(1)已知得2(1cos )12cos2A a B c b ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭, 由正弦定理得sin sin cos sin sin cos A A B C B A -=-,即sin sin sin()sin()A C A B A B =+-=++sin()2sin cos A B A B -=,∴1cos 2B =,解得3B π=.(2)由余弦定理得222222cos 636(3)27b a c ac B a a a =+-=-+=-+,∵[2,6]a ∈,∴b ∈,sin sin c B C b ⎤=∈⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查解三角形的综合应用,难度一般.(1)解三角形的边角化简过程中要注意隐含条件A B C π++=的使用;(2)求解正弦值的范围时,如果余弦值的范围容易确定也可以从余弦值方面入手,若余弦值不容易考虑则可以通过正弦定理将问题转化为求解边与角的正弦的比值范围.24.(1)21n a n =+;(2)()1212nn +-⋅【解析】 【分析】()1由已知条件利用等差数列的前n 项和公式和通项公式以及等比数列的定义,求出首项和公差,由此能求出21n a n =+.(2()111)2,2212n n n nn n nb b a n a ---==⋅=+⋅,由此利用错位相减法能求出数列{}n b 前n 项和n T . 【详解】解:(1)Q 等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差0d ≠, 且3550S S +=,1a ,4a ,13a 成等比数列.()()1121113254355022312a d a d a d a a d ⨯⨯⎧+++=⎪∴⎨⎪+=⋅+⎩, 解得132a d =⎧⎨=⎩()()1132121n a a n d n n ∴=+-=+-=+,21n a n ∴=+(2)n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭Q 是首项为1公比为2的等比数列,()1112,2212n n n nn n nb b a n a ---∴==⋅=+⋅ ()0121325272212n n T n -∴=⨯+⨯+⨯+⋯++⋅...①()()12312325272212212n n n T n n -=⨯+⨯+⨯+⋯+-⋅++⋅...②两式相减得:()()12123221212n n n T n --=--⨯++⋅-()1212n n =+-⋅【点睛】本题主要考查了等差数列的通项公式,考查等差数列的前n 项和,还考查了错位相减法求和,考查计算能力,属于中档题。
2020-2021高中三年级数学下期中第一次模拟试卷及答案(3)一、选择题1.下列结论正确的是( ) A .若a b >,则22ac bc > B .若22a b >,则a b > C .若,0a b c ><,则a c b c +<+D<a b <2.已知正数x 、y 满足1x y +=,且2211x y m y x +≥++,则m 的最大值为( ) A .163B .13C .2D .43.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若36=2S =18S ,,则105S S 等于( ) A .-3B .5C .33D .-314.已知ABC ∆的三个内角、、A B C 所对的边为a b c 、、,面积为S,且2S =,则A 等于( )A .6π B .4π C .3π D .2π 5.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 .96.已知变量x , y 满足约束条件13230x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最小值为( )A .1B .2C .3D .67.已知数列{}n a 的首项11a =,数列{}n b 为等比数列,且1n n na b a +=.若10112b b =,则21a =( )A .92B .102C .112D .1228.已知,x y 满足0404x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则3x y -的最小值为( )A .4B .8C .12D .169.已知0,0x y >>,且91x y +=,则11x y+的最小值是 A .10B .12?C .14D .1610.已知4213332,3,25a b c ===,则 A .b a c << B .a b c << C .b c a <<D .c a b <<11.若01a <<,1b c >>,则( ) A .()1ab c<B .c a cb a b->- C .11a a c b --< D .log log c b a a <12.等比数列{}n a 的前三项和313S =,若123,2,a a a +成等差数列,则公比q =( ) A .3或13- B .-3或13C .3或13D .-3或13-二、填空题13.如果一个数列由有限个连续的正整数组成(数列的项数大于2),且所有项之和为N ,那么称该数列为N 型标准数列,例如,数列2,3,4,5,6为20型标准数列,则2668型标准数列的个数为______.14.要使关于x 的方程()22120x a x a +-+-=的一根比1大且另一根比1小,则a 的取值范围是__________.15.已知实数x ,y 满足不等式组2202x y y y x+-≥⎧⎪≤⎨⎪≥⎩,则1yx +的最大值为_______.16.已知x y 、满足约束条件1{1,22x y x y x y +≥-≥--≤若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为7,则34a b+的最小值为_______. 17.数列{}n a 满足11a =,对任意的*n N ∈都有11n n a a a n +=++,则122016111a a a +++=L _________. 18.正项等比数列{}n a 满足2418-=a a ,6290-=a a ,则{}n a 前5项和为________. 19.在锐角ΔABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知24,sin 4sin 6sin sin a b a A b B a B C +=+=,则ABC n 的面积取最小值时有2c =__________.20.某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是__________.三、解答题21.解关于x 的不等式()222ax x ax a R -≥-∈.22.已知等差数列{}n a 的前n 项和为254,12,16n S a a S +==. (1)求{}n a 的通项公式; (2)数列{}n b 满足141n n n b T S =-,为数列{}n b 的前n 项和,是否存在正整数m ,()1k m k <<,使得23k m T T =?若存在,求出m ,k 的值;若不存在,请说明理由.23.在ABC △中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()sin 2sin 0b A a A C -+=. (1)求角A ;(2)若3a =,ABC △的面积为332,求11b c +的值.24.为了美化环境,某公园欲将一块空地规划建成休闲草坪,休闲草坪的形状为如图所示的四边形ABCD .其中AB =3百米,AD =5百米,且△BCD 是以D 为直角顶点的等腰直角三角形.拟修建两条小路AC ,BD (路的宽度忽略不计),设∠BAD=θ,θ∈(2π,π).(1)当cos θ=55-时,求小路AC 的长度; (2)当草坪ABCD 的面积最大时,求此时小路BD 的长度. 25.在ABC ∆ 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .已知cos 2cos 2cos A C c aB b--=(1) 求sin sin CA的值 (2) 若1cos ,24B b == ,求ABC ∆的面积. 26.已知数列{}n a 是递增的等比数列,且14239,8.a a a a +== (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设n S 为数列{}n a 的前n 项和,11n n n n a b S S ++=,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】选项A 中,当c=0时不符,所以A 错.选项B 中,当2,1a b =-=-时,符合22a b >,不满足a b >,B 错.选项C 中, a c b c +>+,所以C 错.选项D中,因为0≤<,由不等式的平方法则,22<,即a b <.选D.2.B解析:B 【解析】 【分析】由已知条件得()()113x y +++=,对代数式2211x y y x +++变形,然后利用基本不等式求出2211x y y x +++的最小值,即可得出实数m 的最大值. 【详解】正数x 、y 满足1x y +=,则()()113x y +++=,()()()()()()222222221212111111111111y x y x y x x y y x y x y x y x +-+-⎡⎤⎡⎤----⎣⎦⎣⎦+=+=+=+++++++++444444141465111111y x x y y x x y x y =+-+++-+=+++-=+-++++++()()14441111525311311y x x y x y x y ⎛⎫⎛⎫++=++++-=++-⎡⎤ ⎪ ⎪⎣⎦++++⎝⎭⎝⎭412533⎛≥⨯+-= ⎝, 当且仅当12x y ==时,等号成立,即2211x y y x +++的最小值为13,则13m ≤. 因此,实数m 的最大值为13.故选:B. 【点睛】本题考查利用基本不等式恒成立求参数,对代数式合理变形是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.3.C解析:C 【解析】 【分析】由等比数列的求和公式结合条件求出公比,再利用等比数列求和公式可求出105S S . 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q (公比显然不为1),则()()61636333111119111a q S q q q S qa q q---===+=---,得2q =, 因此,()()101105510555111111233111a q S q q q S q a qq---===+=+=---,故选C. 【点睛】本题考查等比数列基本量计算,利用等比数列求和公式求出其公比,是解本题的关键,一般在求解等比数列问题时,有如下两种方法:(1)基本量法:利用首项和公比列方程组解出这两个基本量,然后利用等比数列的通项公式或求和公式来进行计算;(2)性质法:利用等比数列下标有关的性质进行转化,能起到简化计算的作用.4.C解析:C 【解析】 【分析】利用三角形面积公式可得2tan 1acsinB 2bc c B +=,结合正弦定理及三角恒等变换知识cosA 1-=,从而得到角A. 【详解】∵2tan bc c B S +=∴2tan 1acsinB 2bc c B +=即c tan asinB a b B +==()B sinAcosB sinB sinC sinB sin A B +=+=++ cosA 1-= ∴1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, ∴5666A 或πππ-=(舍) ∴3A π=故选C 【点睛】此题考查了正弦定理、三角形面积公式,以及三角恒等变换,熟练掌握边角的转化是解本题的关键.5.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.6.A解析:A 【解析】 【分析】画出可行域,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,由此求得z 的最小值.【详解】画出可行域如下图所示,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,此时z 取得最小值为()2111⨯+-=. 故选:A.【点睛】本小题主要考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.7.B解析:B 【解析】 【分析】由已知条件推导出a n =b 1b 2…b n-1,由此利用b 10b 11=2,根据等比数列的性质能求出a 21. 【详解】数列{a n }的首项a 1=1,数列{b n }为等比数列,且1n n na b a +=,∴3212212a a b a b a a ==,=4312341233aa b b b a b b b a ∴=∴=,,=,, …101211011211220120219101122n n a b b b b b a b b b b b b b b b -=⋯=∴=⋯=⨯⨯⋯⨯=Q ,,()()() . 故选B . 【点睛】本题考查数列的第21项的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意递公式和等比数列的性质的合理运用.8.A解析:A 【解析】 【分析】作出可行域,变形目标函数并平移直线3y x =,结合图象,可得最值. 【详解】作出x 、y 满足0404x y x y x -≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩所对应的可行域(如图ABC V ),变形目标函数可得3y x z =-,平移直线3y x =可知, 当直线经过点(2,2)A 时,截距z -取得最大值, 此时目标函数z 取得最小值3224⨯-=. 故选:A.【点睛】本题考查简单线性规划,准确作图是解决问题的关键,属中档题.9.D解析:D 【解析】 【分析】通过常数代换后,应用基本不等式求最值.∵x >0,y >0,且9x+y=1,∴()111199911016y x x y x y x y x y ⎛⎫+=+⋅+=+++≥+= ⎪⎝⎭当且仅当9y x x y =时成立,即11,124x y ==时取等号. 故选D. 【点睛】本题考查了应用基本不等式求最值;关键是注意“1”的整体代换和几个“=”必须保证同时成立.10.A解析:A 【解析】 【分析】 【详解】因为422233332=4,3,5a b c ===,且幂函数23y x =在(0,)+∞ 上单调递增,所以b <a <c . 故选A.点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小.11.D解析:D 【解析】 【分析】运用不等式对四个选项逐一分析 【详解】对于A ,1b c >>Q ,1b c ∴>,01a <<Q ,则1ab c ⎛⎫> ⎪⎝⎭,故错误 对于B ,若c a cb a b->-,则bc ab cb ca ->-,即()0a c b ->,这与1b c >>矛盾,故错误对于C ,01a <<Q ,10a ∴-<,1b c >>Q ,则11a a c b -->,故错误 对于D ,1b c >>Q ,c b log a log a ∴<,故正确 故选D 【点睛】本题考查了不等式的性质,由未知数的范围确定结果,属于基础题.解析:C 【解析】很明显等比数列的公比1q ≠,由题意可得:()231113S a q q =++=,①且:()21322a a a +=+,即()211122a q a a q +=+,②①②联立可得:113a q =⎧⎨=⎩或1913a q =⎧⎪⎨=⎪⎩,综上可得:公比q =3或13. 本题选择C 选项.二、填空题13.6【解析】【分析】由题意公差d=1na1+=2668∴n (2a1+n-1)=5336=23×23×29得出满足题意的组数即可得出结论【详解】由题意公差d=1na1+=2668∴n (2a1+n-1)=解析:6 【解析】 【分析】由题意,公差d=1,na 1+()12n n -=2668,∴n (2a 1+n-1)=5336=23×23×29,得出满足题意的组数,即可得出结论. 【详解】由题意,公差d=1,na 1+()12n n -=2668,∴n (2a 1+n-1)=5336=23×23×29, ∵n <2a 1+n-1,且二者一奇一偶,∴(n ,2a 1+n-1)=(8,667),(23,232),(29,184)共三组; 同理d=-1时,也有三组. 综上所述,共6组. 故答案为6. 【点睛】本题考查组合知识的运用,考查等差数列的求和公式,属于中档题.14.【解析】【分析】设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小转化为即可求解【详解】由题意设要使得关于的方程的一根笔译1大且另一根比1小根据二次函数的图象与性质则满足即即解得即实数的取值范围是【点睛 解析:21a -<<【解析】【分析】设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为()10f <,即可求解. 【详解】由题意,设()22(1)2f x x a x a =+-+-,要使得关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,根据二次函数的图象与性质,则满足()10f <,即220a a +-<, 即(1)(2)0a a -+<,解得21a -<<,即实数a 的取值范围是21a -<<. 【点睛】本题主要考查了一元二次函数的图象与性质的应用问题,其中解答中把关于x 的方程22(1)20x a x a +-+-=的一根笔译1大且另一根比1小,转化为(1)0f <是解得的关键,着重考查了转化思想,以及推理运算能力.15.2【解析】【分析】作出不等式组表示的平面区域根据目标函数的几何意义结合图象即可求解得到答案【详解】由题意作出不等式组表示的平面区域如图所示又由即表示平面区域内任一点与点之间连线的斜率显然直线的斜率最解析:2 【解析】 【分析】作出不等式组表示的平面区域,根据目标函数的几何意义,结合图象,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,作出不等式组表示的平面区域,如图所示,又由()011y y x x -=+--,即1y x +表示平面区域内任一点(),x y 与点()1,0D -之间连线的斜率,显然直线AD 的斜率最大, 又由2202x y y +-=⎧⎨=⎩,解得()0,2A ,则02210AD k -==--, 所以1yx +的最大值为2.【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力,属于基础题.16.7【解析】试题分析:作出不等式表示的平面区域得到及其内部其中把目标函数转化为表示的斜率为截距为由于当截距最大时最大由图知当过时截距最大最大因此由于当且仅当时取等号考点:1线性规划的应用;2利解析:7【解析】试题分析:作出不等式表示的平面区域,得到及其内部,其中把目标函数转化为,表示的斜率为,截距为,由于当截距最大时,最大,由图知,当过时,截距最大,最大,因此,,由于,当且仅当时取等号,.考点:1、线性规划的应用;2、利用基本不等式求最值.17.【解析】试题分析:所以所以考点:累加法;裂项求和法 解析:40322017【解析】试题分析:111,n n n n a a n a a n +--=+-=,所以()11221112n n n n n n n a a a a a a a a ---+=-+-++-+=L ,所以11121n a n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,122016111140322120172017a a a ⎛⎫+++=-= ⎪⎝⎭L . 考点:累加法;裂项求和法.18.93【解析】【分析】运用等比数列通项公式基本量的计算先求出首项和公比然后再运用等比数列前项和公式求出前项和【详解】正项等比数列满足即则有代入有又因为则故答案为【点睛】本题考查了求等比数列前项和等比数解析:93 【解析】 【分析】运用等比数列通项公式基本量的计算,先求出首项和公比,然后再运用等比数列前n 项和公式求出前5项和. 【详解】正项等比数列{}n a 满足2418-=a a ,6290-=a a ,即24222218,90a q a a q a -=-=则有()()()22222118,1190a q a q q -=-+= 代入有221=5,4q q +=又因为0q >,则212,6,3q a a =∴==()553129312S ⨯-∴==-故答案为93 【点睛】本题考查了求等比数列前n 项和等比数列通项公式的运用,需要熟记公式,并能灵活运用公式及等比数列的性质等进行解题,本题较为基础.19.【解析】由正弦定理及得又即由于即有即有由即有解得当且仅当a=2b=2时取得等号当a=2b=1S 取得最小值易得(C 为锐角)则则解析:5【解析】由正弦定理及sin 4sin 6sin sin a A b B a B C +=, 得2246sin a b ab C +=, 又1sin 2S ab C =,即22412a b S +=, 由于24a b +=,即有()222424164a b a b ab ab +=+-=-, 即有41612ab S =-,由22422a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,即有16128S -≤,解得23S ≥, 当且仅当a=2b =2时,取得等号, 当a =2,b=1,S 取得最小值23,易得2sin 3C =(C 为锐角),则cos C =,则2222cos 5c a b ab C =+-=. 20.【解析】【详解】总费用为当且仅当即时等号成立故答案为30点睛:在利用基本不等式求最值时要特别注意拆拼凑等技巧使其满足基本不等式中正(即条件要求中字母为正数)定(不等式的另一边必须为定值)等(等号取得 解析:30【解析】 【详解】总费用为600900464()4240x x x x +⨯=+≥⨯=,当且仅当900x x=,即30x =时等号成立.故答案为30.点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.三、解答题21.当0a =时,不等式的解集为{}|1x x ≤-; 当0a >时,不等式的解集为2{|x x a≥或1}x ≤-; 当20a -<<时,不等式的解集为2{|1}x x a≤≤-; 当2a =-时,不等式的解集为{}1-; 当2a <-时,不等式的解集为2{|1}x x a-≤≤. 【解析】 【分析】将原不等式因式分解化为()()210ax x -+≥,对参数a 分5种情况讨论:0a =,0a >,20a -<<,2a =-,2a <-,分别解不等式. 【详解】解:原不等式可化为()2220ax a x +--≥,即()()210ax x -+≥,①当0a =时,原不等式化为10x +≤,解得1x ≤-, ②当0a >时,原不等式化为()210x x a ⎛⎫-+≥ ⎪⎝⎭, 解得2x a≥或1x ≤-, ③当0a <时,原不等式化为()210x x a ⎛⎫-+≤ ⎪⎝⎭. 当21a >-,即2a <-时,解得21x a-≤≤; 当21a=-,即2a =-时,解得1x =-满足题意; 当21a<-,即20a -<<时,解得21x a ≤≤-.综上所述,当0a =时,不等式的解集为{}|1x x ≤-; 当0a >时,不等式的解集为2{|x x a≥或1}x ≤-; 当20a -<<时,不等式的解集为2{|1}x x a≤≤-; 当2a =-时,不等式的解集为{}1-;当2a <-时,不等式的解集为2{|1}x x a-≤≤. 【点睛】本题考查含参不等式的求解,求解时注意分类讨论思想的运用,对a 分类时要做到不重不漏的原则,同时最后记得把求得的结果进行综合表述.22.(1)*21,n a n n N =-∈(2)存在,2,12m k ==【解析】 【分析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由等差数列的通项公式与前n 项和公式得112512238a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩,从而求出21n a n =-; (2)由(1)得()2122n n n S n n -=+⨯=,由211114122121n b n n n ⎛⎫==- ⎪--+⎝⎭,利用裂项相消法得21n n T n =+,若23k m T T =,则()2232121k m k m =++,整理得223412m k m m =+-,由1k m >>得112m <<+,从而可求出答案. 【详解】解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 由2541216a a S +=⎧⎨=⎩得112512238a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩,()*12121,n a n n n N ∴=+-=-∈;(2)()2122n n n S n n -=+⨯=,211114122121n b n n n ⎛⎫∴==- ⎪--+⎝⎭,1211111111111123352321212122121n n n T b b b n n n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-+-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥---+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ,若23k m T T =,则()2232121k m k m =++,整理得223412m k m m=+-, 又1k m >>,2234121m m m m m ⎧>⎪∴+-⎨⎪>⎩,整理得222104121m m m m m ⎧-->⎪+-⎨⎪>⎩,解得11m <<又*m N ∈,2m ∴=,12k ∴=, ∴存在2,12m k ==满足题意. 【点睛】本题主要考查等差数列的性质与求和,考查裂项相消法求和,属于中档题.23.(1)3π;(2【解析】 【分析】(1)可通过化简()sin2sin 0b A a A C -+=计算出cos A 的值,然后解出A 的值。
2020-2021高中三年级数学下期中第一次模拟试卷(附答案)(1)一、选择题1.已知点(),M a b 与点()0,1N -在直线3450x y -+=的两侧,给出以下结论:①3450a b -+>;②当0a >时,+a b 有最小值,无最大值;③221a b +>;④当0a >且1a ≠时,11b a +-的取值范围是93,,44⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .42.若函数y =f (x )满足:集合A ={f (n )|n ∈N *}中至少有三个不同的数成等差数列,则称函数f (x )是“等差源函数”,则下列四个函数中,“等差源函数”的个数是( ) ①y =2x +1;②y =log 2x ;③y =2x+1;④y =sin44x ππ+()A .1B .2C .3D .43.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(,3)n n S +*()n N ∈在函数32xy =⨯的图象上,等比数列{}n b 满足1n n n b b a ++=*()n N ∈,其前n 项和为n T ,则下列结论正确的是( )A .2n n S T =B .21n n T b =+C .n n T a >D .1n n T b +<4.若变量x ,y 满足约束条件1358x y x x y ≥-⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩,,,则2yz x =-的取值范围是( ) A .113⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,B .11115⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,C .111153⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, D .3153⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,5.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC ∆为锐角三角形,且满足sin (12cos )2sin cos cos sin B C A C A C +=+,则下列等式成立的是( )A .2a b =B .2b a =C .2A B =D .2B A =6.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,1(1)()n n n S nS n N *++∈<.若871a a <-,则( ) A .n S 的最大值为8S B .n S 的最小值为8S C .n S 的最大值为7S D .n S 的最小值为7S 7.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,19a =,95495S S -=-,则n S 取最大值时的n 为 A .4B .5C .6D .4或58.在数列{}n a 中,12a =,11ln(1)n n a a n +=++,则n a =A .2ln n +B .2(1)ln n n +-C .2ln n n +D .1ln n n ++9.已知AB AC ⊥u u u v u u u v ,1AB t=u u uv ,AC t =u u u v ,若P 点是ABC V 所在平面内一点,且4AB AC AP AB AC=+u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,则·PB PC u u u v u u u v 的最大值等于( ). A .13B .15C .19D .2110.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( ) A .7B .5C .5-D .7-11.已知ABC ∆中,A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且3b =,33c =,30B =︒,则AB 边上的中线的长为( )A .37B .34 C .32或372D .34或37212.若不等式1221m x x≤+-在()0,1x ∈时恒成立,则实数m 的最大值为( ) A .9B .92C .5D .52二、填空题13.已知lg lg 2x y +=,则11x y+的最小值是______. 14.关于x 的不等式a 34≤x 2﹣3x +4≤b 的解集为[a ,b ],则b -a =________. 15.已知0a >,0b >,当()214a b ab++取得最小值时,b =__________. 16.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 = .17.在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,tan tan 2tan b B b A c B +=-,且8a =,73b c +=,则ABC V 的面积为______.18.已知等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列.令114(1)n n n n nb a a -+=-,则数列{}n b 的前100的项和为______. 19.在中,若,则__________.20.设数列{}n a 中,112,1n n a a a n +==++,则通项n a =___________.三、解答题21.设函数()112f x x =++|x |(x ∈R)的最小值为a . (1)求a ;(2)已知两个正数m ,n 满足m 2+n 2=a ,求11m n+的最小值. 22.在ABC ∆中,角A ,B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,且3sin a bB=. (1)求A ;(2)若2a =,且()cos 2sin sin cos B C B C C -=-,求ABC ∆的面积. 23.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,公差d ∈N ,25a =,且53545S <<. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设数列{}237n S n -的前n 项和为n T ,若m n T T ≤,对n *∈N 恒成立,求m . 24.C ∆AB 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .向量(),3m a b =r与()cos ,sin n =A B r平行.(Ⅰ)求A ; (Ⅱ)若7a =,2b =求C ∆AB 的面积.25.围建一个面积为360m 2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其它三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m 的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,设利用的旧墙的长度为x (单位:元).(Ⅰ)将y 表示为x 的函数;(Ⅱ)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.26.首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为21200800002y x x =-+,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?【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】 【详解】∵点M (a ,b )与点N (0,−1)在直线3x −4y +5=0的两侧,∴()()34530450a b -+⨯++<,即3450a b -+<,故①错误; 当0a >时,54a b +>,a +b 即无最小值,也无最大值,故②错误; 设原点到直线3x −4y +5=0的距离为d ,则22513(4)==+-d ,则22a b +>1,故③正确;当0a >且a ≠1时,11b a +-表示点M (a ,b )与P (1,−1)连线的斜率. ∵当0a =,b =54时,51194114b a ++==---,又直线3x −4y +5=0的斜率为34, 故11b a +-的取值范围为93,,44⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故④正确.∴正确命题的个数是2个. 故选B.点睛:本题是常规的线性规划问题,线性规划问题常出现的形式有:①直线型,转化成斜截式比较截距,要注意z 前面的系数为负时,截距越大,z 值越小;②分式型,其几何意义是已知点与未知点的斜率;③平方型,其几何意义是距离,尤其要注意的是最终结果应该是距离的平方;④绝对值型,转化后其几何意义是点到直线的距离.2.C解析:C【解析】①y =2x +1,n ∈N *,是等差源函数;②因为log 21,log 22,log 24构成等差数列,所以y =log 2x 是等差源函数;③y =2x +1不是等差源函数,因为若是,则2(2p +1)=(2m +1)+(2n +1),则2p +1=2m +2n ,所以2p +1-n =2m -n +1,左边是偶数,右边是奇数,故y =2x +1不是等差源函数; ④y =sin 44x ππ⎛⎫+⎪⎝⎭是周期函数,显然是等差源函数.答案:C.3.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】由题意可得:332,323n nn n S S +=⨯=⨯- ,由等比数列前n 项和的特点可得数列{}n a 是首项为3,公比为2的等比数列,数列的通项公式:132n n a -=⨯ ,设11n nb b q -= ,则:111132n n n b q b q --+=⨯ ,解得:11,2b q == ,数列{}n b 的通项公式12n nb -= ,由等比数列求和公式有:21nn T =- ,考查所给的选项:13,21,,n n n n n n n n S T T b T a T b +==-<< .本题选择D 选项.4.A解析:A 【解析】 【分析】画出满足条件的平面区域,求出角点的坐标,结合2yz x =-的几何意义求出其范围,即可得到答案. 【详解】由题意,画出满足条件的平面区域,如图所示:由358y x x y =⎧⎨+=⎩,解得11A (,),由1x y x =-⎧⎨=⎩,解得(11)B --,, 而2yz x =-的几何意义表示过平面区域内的点与0(2)C ,的直线斜率, 结合图象,可得1AC k =-,13BC k =,所以2y z x =-的取值范围为113⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,, 故选:A.【点睛】本题主要考查了简单的线性规划问题,其中解答中作出约束条件所表示的平面区域,结合图象确定出目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,以及计算能力,属于基础题.5.A解析:A 【解析】sin()2sin cos 2sin cos cos sin A C B C A C A C ++=+所以2sin cos sin cos 2sin sin 2B C A C B A b a =⇒=⇒=,选A.【名师点睛】本题较为容易,关键是要利用两角和差的三角函数公式进行恒等变形. 首先用两角和的正弦公式转化为含有A ,B ,C 的式子,用正弦定理将角转化为边,得到2a b =.解答三角形中的问题时,三角形内角和定理是经常用到的一个隐含条件,不容忽视.6.C解析:C 【解析】 【分析】由已知条件推导出(n 2﹣n )d <2n 2d ,从而得到d >0,所以a 7<0,a 8>0,由此求出数列{S n }中最小值是S 7. 【详解】∵(n +1)S n <nS n +1, ∴S n <nS n +1﹣nS n =na n +1 即na 1()12n n d-+<na 1+n 2d ,整理得(n 2﹣n )d <2n 2d ∵n 2﹣n ﹣2n 2=﹣n 2﹣n <0 ∴d >0∵87a a -<1<0 ∴a 7<0,a 8>0 数列的前7项为负, 故数列{S n }中最小值是S 7 故选C . 【点睛】本题考查等差数列中前n 项和最小值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的灵活运用.7.B解析:B 【解析】由{}n a 为等差数列,所以95532495S S a a d -=-==-,即2d =-, 由19a =,所以211n a n =-+, 令2110n a n =-+<,即112n >, 所以n S 取最大值时的n 为5, 故选B .8.A解析:A 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:在数列{}n a 中,11ln 1n n a a n +⎛⎫-=+⎪⎝⎭112211()()()n n n n n a a a a a a a a ---∴=-+-+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+12lnln ln 2121n n n n -=++⋅⋅⋅⋅⋅⋅++-- 12ln()2121n n n n -=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-- ln 2n =+ 故选A. 9.A 解析:A 【解析】以A 为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图所示,则1(,0)B t,(0,)C t ,10)4(0,1)(1,4)AP =+=u u u r (,,即14)P (,,所以114)PB t=--u u u r (,,14)PC t =--u u u r (,,因此PB PC ⋅u u u r u u u r11416t t =--+117(4)t t =-+,因为114244t t t t+≥⋅=,所以PB PC ⋅u u u r u u u r 的最大值等于13,当14t t =,即12t =时取等号.考点:1、平面向量数量积;2、基本不等式.10.D解析:D 【解析】 【分析】由条件可得47a a ,的值,进而由27104a a a =和2417a a a =可得解.【详解】56474747822,4a a a a a a a a ==-+=∴=-=Q 或474,2a a ==-.由等比数列性质可知2274101478,1a a a a a a ==-==或2274101471,8a a a a a a ====-1107a a ∴+=-故选D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的下标的性质,属于中档题.11.C解析:C 【解析】【分析】由已知利用余弦定理可得29180a a-+=,解得a值,由已知可求中线12BD c=,在BCDV中,由余弦定理即可计算AB边上中线的长.【详解】解:3,33,30b c B===oQ,∴由余弦定理2222cosb ac ac B=+-,可得23927233a a=+-⨯⨯⨯,整理可得:29180a a-+=,∴解得6a=或3.Q如图,CD为AB边上的中线,则1332BD c==,∴在BCDV中,由余弦定理2222cosCD a BD a BD B=+-⋅⋅,可得:222333336()26CD=+-⨯⨯⨯,或222333333()23CD=+-⨯⨯⨯,∴解得AB边上的中线32CD=或37.故选C.【点睛】本题考查余弦定理在解三角形中的应用,考查了数形结合思想和转化思想,属于基础题.12.B解析:B【解析】【分析】设f(x)1221x x=+-,根据形式将其化为f(x)()1152221x xx x-=++-.利用基本不等式求最值,可得当且仅当x13=时()11221x xx x-+-的最小值为2,得到f(x)的最小值为f (13)92=,再由题中不等式恒成立可知m≤(1221x x+-)min,由此可得实数m的最大值.【详解】解:设f (x )11222211x x x x=+=+--(0<x <1) 而1221x x+=-[x +(1﹣x )](1221x x +-)()1152221x x x x -=++- ∵x ∈(0,1),得x >0且1﹣x >0∴()11221x x x x -+≥-=2, 当且仅当()112211x x x x -==-,即x 13=时()11221x x x x -+-的最小值为2 ∴f (x )1221x x =+-的最小值为f (13)92= 而不等式m 1221x x ≤+-当x ∈(0,1)时恒成立,即m ≤(1221x x+-)min 因此,可得实数m 的最大值为92故选:B . 【点睛】本题给出关于x 的不等式恒成立,求参数m 的取值范围.着重考查了利用基本不等式求函数的最值和不等式恒成立问题的处理等知识,属于中档题.二、填空题13.【解析】由得:所以当且仅当时取等号故填解析:15【解析】由lg lg 2x y +=得:100xy =,所以1111111()1001005xy x y x y x y ⎛⎫+=+=+≥ ⎪⎝⎭,当且仅当10x y ==时,取等号,故填15. 14.4【解析】【分析】设f (x )x2﹣3x+4其函数图象是抛物线画两条与x 轴平行的直线y =a 和y =b 如果两直线与抛物线有两个交点得到解集应该是两个区间;此不等式的解集为一个区间所以两直线与抛物线不可能有解析:4 【解析】【分析】设f(x)3 4=x2﹣3x+4,其函数图象是抛物线,画两条与x轴平行的直线y=a和y=b,如果两直线与抛物线有两个交点,得到解集应该是两个区间;此不等式的解集为一个区间,所以两直线与抛物线不可能有两个交点,所以直线y=a应该与抛物线只有一个或没有交点,所以a小于或等于抛物线的最小值且a与b所对应的函数值相等且都等于b,利用f (b)=b求出b的值,由抛物线的对称轴求出a的值,从而求出结果.【详解】解:画出函数f(x)=34x2﹣3x+4=34(x-2)2+1的图象,如图,可得f(x)min=f(2)=1,由图象可知,若a>1,则不等式a≤34x2-3x+4≤b的解集分两段区域,不符合已知条件,因此a≤1,此时a≤x2-3x+4恒成立.又不等式a≤34x2-3x+4≤b的解集为[a,b],所以a≤1<b,f(a)=f(b)=b,可得2233443344a a bb b b⎧-+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩由34b2-3b+4=b,化为3b2-16b+16=0,解得b=43或b=4.当b=43时,由34a2-3a+4-43=0,解得a=43或a=83,不符合题意,舍去,所以b=4,此时a=0,所以b-a=4.故答案为:4【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质的应用问题,解题时应灵活应用函数的思想解决实际问题,是中档题.15.【解析】【分析】根据均值不等式知即再由即可求解注意等号成立的条件【详解】(当且仅当等号成立)(当且仅当等号成立)(当且仅当等号成立)故答案为【点睛】本题主要考查了均值不等式不等式等号成立的条件属于中 解析:14【解析】【分析】根据均值不等式知,4a b +≥=()2416a b ab +≥,再由41684ab a b +≥=⋅即可求解,注意等号成立的条件. 【详解】4a b +≥=Q (当且仅当4a b =等号成立),()2416a b ab ∴+≥(当且仅当4a b =等号成立),()2444a b a b ∴++≥⋅8=(当且仅当4a b =等号成立), ()224281a a a∴+=⇒=. 故答案为14b =. 【点睛】 本题主要考查了均值不等式,不等式等号成立的条件,属于中档题.16.【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. 17.【解析】【分析】由正弦定理和三角函数公式化简已知式子可得cosA 的值由余弦定理可求64=(b+c )2﹣bc 求bc 即可得三角形的面积【详解】∵在△ABC 中btanB+btanA=﹣2ctanB ∴由正弦【解析】【分析】由正弦定理和三角函数公式化简已知式子可得cosA 的值,由余弦定理可求64=(b +c )2﹣bc ,求bc ,即可得三角形的面积.【详解】∵在△ABC 中btanB +btanA=﹣2ctanB ,∴由正弦定理可得sinB (tanA +tanB )=﹣2sinCtanB ,∴sinB (tanA+tanB )=﹣2sinC•sinB cosB, ∴cosB (tanA+tanB )=﹣2sinC , ∴cosB (sinA cosA +sinB cosB )=﹣2sinC , ∴cosB•sinAcosB cosAsinB cosAcosB +=﹣2sinC , ∴cosB•()sin A B cosAcosB +=sinC cosA=﹣2sinC , 解得cosA=﹣12,A=23π;∵a=8,b c +=64=b 2+c 2+bc=(b+c )2﹣bc ,∴bc=9∴△ABC 的面积为S =12bcsinA=1922⨯⨯4,. 【点睛】本题考查正、余弦定理解三角形,涉及同角三角函数基本关系和三角形的面积公式,属于中档题.18.【解析】【分析】首项利用已知条件求出数列的通项公式进一步利用裂项相消法求出数列的和【详解】解:设等差数列的首项为公差为2前n 项和为且成等比数列则:解得:所以:所以:所以:故答案为:【点睛】本题考查的 解析:200201【解析】【分析】首项利用已知条件求出数列的通项公式,进一步利用裂项相消法求出数列的和.【详解】解:设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列.则:()2111(22)412a a a +=+,解得:11a =,所以:()12121n a n n =+-=-,所以:111411(1)(1)2121n n n n n n b a a n n --+⎛⎫=-=-⋅+ ⎪-+⎝⎭, 所以:100111111335199201S ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++⋯-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12001201201=-=, 故答案为:200201【点睛】 本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,裂项相消法在数列求和中的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.19.2π3【解析】∵由正弦定理可得sinA:sinB:sinC=7:8:13∴a:b :c=7:8:13令a=7kb=8kc=13k (k>0)利用余弦定理有cosC=a2+b2-c22ab=49k2+64 解析:【解析】∵由正弦定理可得,∴,令,,(),利用余弦定理有,∵,∴,故答案为. 20.【解析】∵∴将以上各式相加得:故应填;【考点】:此题重点考察由数列的递推公式求数列的通项公式;【突破】:重视递推公式的特征与解法的选择;抓住中系数相同是找到方法的突破口;此题可用累和法迭代法等;解析:()112n n ++【解析】∵112,1n n a a a n +==++∴()111n n a a n -=+-+,()1221n n a a n --=+-+,()2331n n a a n --=+-+,⋯,3221a a =++,2111a a =++,1211a ==+将以上各式相加得:()()()123211n a n n n n ⎡⎤=-+-+-+++++⎣⎦L()()()()11111111222n n n n n n n n ⎡⎤--+-+⎣⎦=++=++=+故应填()112n n ++; 【考点】:此题重点考察由数列的递推公式求数列的通项公式;【突破】:重视递推公式的特征与解法的选择;抓住11n n a a n +=++中1,n n a a +系数相同是找到方法的突破口;此题可用累和法,迭代法等;三、解答题21.(1)1a =;(2)22【解析】【分析】【详解】试题分析:(1)根据单调性求出()f x 的最小值,即可求出a 的值;(2)根据基本不等式的性质求出其最小值即可.试题解析:(1)f(x)=当x ∈(-∞,0)时,f(x)单调递减;当x ∈[0,+∞)时,f(x)单调递增;∴当x =0时,f(x)的最小值a =1.(2)由(1)知m 2+n 2=1,则m 2+n 2≥2mn ,得≥2, 由于m>0,n>0, 则+≥2≥2,当且仅当m =n =时取等号. ∴+的最小值为2. 22.(1) 6A π=3【解析】【分析】 (1)根据正弦定理得到3tan A =,计算得到答案. (2)化简得到()cos cos B C C +=-,即A C =,再计算得到2a c ==,代入面积公式得到答案.【详解】(13sin sin a b a B A ==,∴3tan A =.∵()0,A π∈,∴6A π=. (2)∵()cos 2sin sin cos B C B C C -=-∴cos cos sin sin 2sin sin cos B C B C B C C +=-,∴()cos cos B C C +=-,即cos cos A C =,即A C =. ∵6A π=,∴23B π=.∵2a =,∴2a c ==.∴11sin 22222ABC S ac B ∆==⨯⨯⨯= 【点睛】 本题考查了正弦定理,面积公式,意在考查学生的计算能力.23.(1)31n a n =-;(2)11m =或12m =【解析】【分析】(1)由5335545S a <=<可解得3d =,进而求出1a ,得到31n a n =-;(2)由(1)可求出n S ,进而求出237n S n -,即可求出其前n 项和的最小值,从而得出结论.【详解】(1)()()5325555S a a d d ==+=+Q ,()355545d <∴+<,即24d <<,d ∈N Q ,3d ∴=,则122a a d =-=,故()21331n a n n =+-⨯=-;(2)由(1)知,()()2313122n n n n n S +-+==, 则2237336n S n n n -=-,令2370n S n -≤,解得012n ≤≤,则()1211min n T T T ==,故11m =或12m =.【点睛】本题考查求等差数列的通项公式及其性质的应用,属于中档题.24.(Ⅰ)3π;(Ⅱ 【解析】【分析】【详解】试题分析:(1)根据平面向量//m n r r ,列出方程,在利用正弦定理求出tan A 的值,即可求解角A 的大小;(2)由余弦定理,结合基本不等式求出bc 的最大值,即得ABC ∆的面积的最大值.试题解析:(1)因为向量()m a =r 与()cos ,sin n =A B r平行,所以0asinB =,由正弦定理得sinAsinB -0sinBcosA =,又sin 0B ≠,从而tanA =3,由于0<A<π,所以A =3π. (2)由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccosA ,而a =7,b =2,A =3π, 得7=4+c 2-2c ,即c 2-2c -3=0,因为c>0,所以c =3.故△ABC 的面积为12bcsinA =33. 考点:平面向量的共线应用;正弦定理与余弦定理.25.(Ⅰ)y =225x +2360360(0)x x-〉n (Ⅱ)当x =24m 时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10440元.【解析】试题分析:(1)设矩形的另一边长为am ,则根据围建的矩形场地的面积为360m 2,易得360a x=,此时再根据旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,我们即可得到修建围墙的总费用y 表示成x 的函数的解析式;(2)根据(1)中所得函数的解析式,利用基本不等式,我们易求出修建此矩形场地围墙的总费用最小值,及相应的x 值 试题解析:(1)如图,设矩形的另一边长为a m则45x+180(x-2)+180·2a=225x+360a-360由已知xa=360,得a=, 所以y=225x+(2).当且仅当225x=时,等号成立.即当x=24m 时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10440元.考点:函数模型的选择与应用26.(1)该单位月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元/吨;(2)该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40000元才能不亏损.【解析】【分析】(1)根据已知得平均处理成本为y x,得到关系式后利用基本不等式求得平均处理成本的最小值,并根据基本不等式等号成立条件求得每月处理量;(2)获利()21300350000210x S x y =-=---,根据二次函数图象可求得[]80000,40000S ∈--,可知不获利,同时求得国家至少补贴40000元.【详解】(1)由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为:1800002002002002y x x x =+-≥= 当且仅当1800002x x=,即400x =时取等号 ∴月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元/吨 (2)不获利设该单位每月获利为S 元()222110010020080000113008000030035000222S x y x x x x x x ⎛⎫=-=--+ ⎪=-+-=---⎝⎭[]400,600x ∈Q []80000,40000S ∴∈--故该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40000元才能不亏损【点睛】本题考查构造函数模型解决实际问题,主要涉及的内容是利用基本不等式求解函数的最值、利用二次函数图象求解最值的问题.。
高中三年级数学下期中一模试卷(含答案)一、选择题1.已知在中,,,分别为角,,的对边,为最小角,且,,,则的面积等于( ) A .B .C .D .2.已知实数x 、y 满足约束条件00134x y x ya a⎧⎪≥⎪≥⎨⎪⎪+≤⎩,若目标函数231x y z x ++=+的最小值为32,则正实数a 的值为( ) A .4B .3C .2D .13.ABC ∆中有:①若A B >,则sin sin A>B ;②若22sin A sin B =,则ABC ∆—定为等腰三角形;③若cos acosB b A c -=,则ABC ∆—定为直角三角形.以上结论中正确的个数有( ) A .0B .1C .2D .34.已知点(),P x y 是平面区域()4{04y x y x m y ≤-≤≥-内的动点, 点()1,1,A O -为坐标原点, 设()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为M ,若2M ≤恒成立, 则实数m 的取值范围是( )A .11,35⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .11,,35⎛⎤⎡⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C .1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .1,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭5.设,x y 满足约束条件0,20,240,x y x y x y -≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =+的最大值为( )A .2B .3C .12D .136.已知变量x , y 满足约束条件13230x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最小值为( )A .1B .2C .3D .67.如果111A B C ∆的三个内角的余弦值分别等于222A B C ∆的三个内角的正弦值,则A .111ABC ∆和222A B C ∆都是锐角三角形 B .111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形D .111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形8.设x ,y 满足不等式组110750310x y x y x y +-≤⎧⎪--≥⎨⎪--≤⎩,若Z ax y =+的最大值为29a +,最小值为2a +,则实数a 的取值范围是( ).A .(,7]-∞-B .[3,1]-C .[1,)+∞D .[7,3]--9.若函数1()(2)2f x x x x =+>-在x a =处取最小值,则a 等于( ) A .3B.1C.1+D .410.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( ) A .7B .5C .5-D .7-11.已知x ,y 满足条件0{20x y xx y k ≥≤++≤(k 为常数),若目标函数z =x +3y 的最大值为8,则k =( ) A .-16B .-6C .-83D .612.等比数列{}n a 的前三项和313S =,若123,2,a a a +成等差数列,则公比q =( ) A .3或13- B .-3或13C .3或13D .-3或13-二、填空题13.观察下列的数表: 2 4 68 10 12 1416 18 20 22 24 26 28 30 …… ……设2018是该数表第m 行第n 列的数,则m n ⋅=__________. 14.已知递增等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足:11a =,45234a a a a +=+,则144S S a +=______. 15.已知()()0f x kx k =>,若正数a 、b 满足()()()()f a f b f a f b +=,且4a b f f k k ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为1,则实数k 的值为______. 16.设122012(1)(1)(1)n nn x x x a a x a x a x ++++++=++++L L ,其中n *∈N ,且2n ≥,若0121022n a a a a ++++=L ,则n =_____17.已知对满足4454x y xy ++=的任意正实数x ,y ,都有22210x xy y ax ay ++--+≥,则实数a 的取值范围为______.18.在中,若,则__________.19.设a ∈R ,若x >0时均有[(a -1)x -1]( x 2-ax -1)≥0,则a =__________. 20.点D 在ABC V 的边AC 上,且3CD AD =,2BD =,3sin2ABC ∠=3AB BC +的最大值为______.三、解答题21.在条件①()(sin sin )()sin a b A B c b C +-=-,②sin cos()6a Bb A π=+,③sinsin 2B Cb a B +=中任选一个,补充到下面问题中,并给出问题解答. 在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a bc ,6b c +=,6a =, . 求ABC ∆的面积.22.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 114=,公比q >0,S 1+a 1,S 3+a 3,S 2+a 2成等差数列.(1)求{a n }; (2)设b n ()()22212n n n n c n b b log a +==+,,求数列{c n }的前n 项和T n .23.在ABC △中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin cos 6b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和()sin 2A B -的值.24.已知数列{}n a 是公差为2-的等差数列,若1342,,a a a +成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令12n n n b a -=-,数列{}n b 的前n 项和为n S ,求满足0n S ≥成立的n 的最小值.25.已知n S 是数列{}n a 的前n 项之和,*111,2,n n a S na n N +==∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设211(1)n n n n a b a a ++=-⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和n T ,若112019n T +<,求正整数n 的最小值.26.首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题,某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为21200800002y x x =-+,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】根据同角三角函数求出;利用余弦定理构造关于的方程解出,再根据三角形面积公式求得结果. 【详解】由余弦定理得:,即解得:或为最小角本题正确选项: 【点睛】本题考查余弦定理解三角形、三角形面积公式的应用、同角三角函数关系,关键是能够利用余弦定理构造关于边角关系的方程,从而求得边长.2.D解析:D 【解析】 【分析】作出不等式组所表示的可行域,根据目标函数的几何意义,利用直线斜率的几何意义以及数形结合进行求解即可. 【详解】 目标函数()12123112111x y x y y z x x x ++++++===+⨯+++, 设11y k x +=+,则k 的几何意义是区域内的点与定点(1,1)D --连线的斜率, 若目标函数231x y z x ++=+的最小值为32,即12z k =+的最小值是32, 由3122k +=,得14k =,即k 的最小值是14,作出不等式组对应的平面区域如图:由斜率的意义知过D 的直线经过()3,0B a 时,直线的斜率k 最小,此时011314k a +==+, 得314a +=,得1a =. 故选:D. 【点睛】本题考查利用线性规划中非线性目标函数的最值求参数,解题时要结合非线性目标函数的几何意义寻找最优解,考查数形结合思想的应用,属于中等题.3.C解析:C 【解析】 【分析】①根据正弦定理可得到结果;②根据A B =或,2A B π+=可得到结论不正确;③可由余弦定理推得222a b c =+,三角形为直角三角形. 【详解】①根据大角对大边得到a>b,再由正弦定理sin sin a b A B =知sinA sinB >,①正确;②22sin A sin B =,则A B =或,2A B π+=ABC ∆是直角三角形或等腰三角形;所以②错误;③由已知及余弦定理可得22222222a c b b c a a b c ac bc+-+--=,化简得222a b c =+,所以③正确. 故选C. 【点睛】本题主要考查正弦定理及余弦定理的应用以及三角形面积公式,在解与三角形有关的问题时,正弦定理、余弦定理是两个主要依据,解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷一般来说 ,当条件中同时出现ab 及2b 、2a 时,往往用余弦定理,而题设中如果边和正弦、余弦函数交叉出现时,往往运用正弦定理将边化为正弦函数再结合和、差、倍角的正余弦公式进行解答.4.C解析:C 【解析】试题分析:直线()4x m y =-恒过定点(0,4),当0m >时,约束条件()4{04y x y x m y ≤-≤≥-对应的可行域如图,则()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为0M =,满足M ≤,当0m =时,直线()4x m y =-与y 轴重合,平面区域()4{04y x y x m y ≤-≤≥-为图中y 轴右侧的阴影区域,则()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为0M =,满足M ≤,当0m <时,由约束条件()4{04y x y x m y ≤-≤≥-表示的可行域如图,点P 与点B 重合时,()OP OA R λλ-∈u u u r u u u r的最小值为M OB =u u u r ,联立{(4)y x x m y ==-,解得44(,)11m mB m m --,所以OB =u u u r,由≤1135m -≤≤,所以103m -≤≤,综上所述,实数m 的取值范围是1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭,故选C.考点:简单的线性规划.【方法点晴】本题主要考查了二元一次不等式组所表示的平面区域、简单的线性规划求最值问题,着重考查了数形结合思想方法及分类讨论的数学思想方法的应用,关键是正确的理解题意,作出二元一次不等式组所表示的平面区域,转化为利用线性规划求解目标函数的最值,试题有一定的难度,属于难题.5.C解析:C 【解析】 【分析】由约束条件可得可行域,将问题变成1122y x z =-+在y 轴截距最大问题的求解;通过平移直线可确定最大值取得的点,代入可得结果. 【详解】由约束条件可得可行域如下图所示:当2z x y =+取最大值时,1122y x z =-+在y 轴截距最大 平移直线12y x =-,可知当直线1122y x z =-+过图中A 点时,在y 轴截距最大由240y xx y =⎧⎨--=⎩得:()4,4A max 42412z ∴=+⨯=故选:C 【点睛】本题考查线性规划中最值问题的求解,关键是能够将问题转化为直线在y 轴截距最值问题的求解,属于常考题型.6.A解析:A 【解析】 【分析】画出可行域,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,由此求得z 的最小值. 【详解】画出可行域如下图所示,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,此时z 取得最小值为()2111⨯+-=. 故选:A.【点睛】本小题主要考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.7.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】111A B C ∆的三个内角的余弦值均大于0,则111A B C ∆是锐角三角形,若222A B C ∆是锐角三角形,由,得2121212{22A AB BC C πππ=-=-=-,那么,2222A B C π++=,矛盾,所以222A B C ∆是钝角三角形,故选D.8.B解析:B 【解析】 【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z 的最大值. 【详解】作出不等式组110750310x y x y x y +-≤⎧⎪--≥⎨⎪--≤⎩对应的平面区域(如图阴影部分),目标函数z ax y =+的几何意义表示直线的纵截距,即y ax z =-+,(1)当0a <时,直线z ax y =+的斜率为正,要使得z 的最大值、最小值分别在,C A 处取得,则直线z ax y =+的斜率不大于直线310x y --=的斜率,即3a -≤,30a ∴-≤<.(2)当0a >时,直线z ax y =+的斜率为负,易知最小值在A 处取得,要使得z 的最大值在C 处取得,则直线z ax y =+的斜率不小于直线110x y +-=的斜率 1a -≥-, 01a ∴<≤.(3)当0a =时,显然满足题意. 综上:31a -≤….故选:B . 【点睛】本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法,确定目标函数的斜率关系是解决本题的关键.9.A解析:A 【解析】 【分析】将函数()y f x =的解析式配凑为()()1222f x x x =-++-,再利用基本不等式求出该函数的最小值,利用等号成立得出相应的x 值,可得出a 的值.【详解】当2x >时,20x ->,则()()1122222f x x x x x =+=-++≥-- 4=, 当且仅当()1222x x x -=>-时,即当3x =时,等号成立,因此,3a =,故选A. 【点睛】本题考查基本不等式等号成立的条件,利用基本不等式要对代数式进行配凑,注意“一正、二定、三相等”这三个条件的应用,考查计算能力,属于中等题.10.D解析:D 【解析】 【分析】由条件可得47a a ,的值,进而由27104a a a =和2417a a a =可得解.【详解】56474747822,4a a a a a a a a ==-+=∴=-=Q 或474,2a a ==-.由等比数列性质可知2274101478,1a a a a a a ==-==或2274101471,8a a a a a a ====-1107a a ∴+=-故选D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的下标的性质,属于中档题.11.B解析:B 【解析】 【分析】 【详解】由z =x +3y 得y =-13x +3z,先作出0{x y x ≥≤的图象,如图所示,因为目标函数z =x +3y 的最大值为8,所以x +3y =8与直线y =x 的交点为C ,解得C (2,2),代入直线2x +y +k =0,得k =-6.12.C解析:C 【解析】很明显等比数列的公比1q ≠,由题意可得:()231113S a q q =++=,①且:()21322a a a +=+,即()211122a q a a q +=+,②①②联立可得:113a q =⎧⎨=⎩或1913a q =⎧⎪⎨=⎪⎩,综上可得:公比q =3或13. 本题选择C 选项.二、填空题13.4980【解析】【分析】表中第行共有个数字此行数字构成以为首项以2为公差的等差数列根据等差数列求和公式及通项公式确定求解【详解】解:表中第行共有个数字此行数字构成以为首项以2为公差的等差数列排完第行【解析】 【分析】表中第n 行共有12n -个数字,此行数字构成以2n 为首项,以2为公差的等差数列.根据等差数列求和公式及通项公式确定求解. 【详解】解:表中第n 行共有12n -个数字,此行数字构成以2n 为首项,以2为公差的等差数列.排完第k 行,共用去1124221k k -+++⋯+=-个数字, 2018是该表的第1009个数字, 由19021100921-<<-,所以2018应排在第10行,此时前9行用去了921511-=个数字, 由1009511498-=可知排在第10行的第498个位置, 即104984980m n =⨯=g, 故答案为:4980 【点睛】此题考查了等比数列求和公式,考查学生分析数据,总结、归纳数据规律的能力,关键是找出规律,要求学生要有一定的解题技巧.14.2【解析】【分析】利用已知条件求出公比再求出后可得结论【详解】设等比数列公比为则又数列是递增的∴∴故答案为:2【点睛】本题考查等比数列的通项公式和前项和公式属于基础题解析:2 【解析】 【分析】利用已知条件求出公比q ,再求出144,,S S a 后可得结论. 【详解】设等比数列{}n a 公比为q ,则2454232(1)4(1)a a a q q a a a q ++===++,又数列{}n a 是递增的,∴2q =,∴44121512S -==-,111S a ==,3428a ==,14411528S S a ++==. 故答案为:2. 【点睛】本题考查等比数列的通项公式和前n 项和公式,属于基础题.15.9【解析】【分析】由求出满足的关系然后利用基本不等式求出的最小值再由最小值为1可得【详解】∵∴即∴当且仅当时等号成立∴故答案为:9【点睛】本题考查基本不等式求最值解题时需用凑配法凑出基本不等式所需的解析:9【分析】由()()()()f a f b f a f b +=求出,a b 满足的关系,然后利用基本不等式求出4()()a bf f k k +的最小值,再由最小值为1可得k . 【详解】∵()()()()f a f b f a f b +=,()f x kx =,∴ka kb ka kb +=⋅,即11k a b+=,∴4()()a b f f k k +111144()(4)(5)a b a b a b k a b k b a =+=++=++19(5k k≥+=,当且仅当4a b b a=时等号成立. ∴91k=,9k =. 故答案为:9. 【点睛】本题考查基本不等式求最值.解题时需用凑配法凑出基本不等式所需的定值,然后才可用基本不等式求最值,同时还要注意等号成立的条件,等号成立的条件取不到,这个最值也取不到.16.9【解析】【分析】记函数利用等比数列求和公式即可求解【详解】由题:记函数即故答案为:9【点睛】此题考查多项式系数之和问题常用赋值法整体代入求解体现出转化与化归思想解析:9 【解析】 【分析】记函数122012()(1)(1)(1)n nn f x x x x a a x a x a x =++++++=++++L L ,012222(1)2n n f a a a a =+++=++++L L ,利用等比数列求和公式即可求解.【详解】由题:记函数212012()(1)(1)(1)n nn f x a a x a x a x x x x =++++=++++++L L ,021222(12)(21)212n nn f a a a a -=++++++=-=+L L , 即1221022n +-=,121024,9n n +==故答案为:9 【点睛】此题考查多项式系数之和问题,常用赋值法整体代入求解,体现出转化与化归思想.17.(﹣∞【解析】【分析】由正实数xy 满足可求得x+y≥5由x2+2xy+y2﹣ax ﹣ay+1≥0恒成立可求得a≤x+y+恒成立利用对勾函数的性质即可求得实数a 的取值范围【详解】因为正实数xy 满足而4x解析:(﹣∞,265] 【解析】 【分析】由正实数x ,y 满足4454x y xy ++=,可求得x +y≥5,由x 2+2xy+y 2﹣ax ﹣ay+1≥0恒成立可求得a ≤x+y+1x y+恒成立,利用对勾函数的性质即可求得实数a 的取值范围. 【详解】因为正实数x ,y 满足4454x y xy ++=,而4xy ≤(x+y )2,代入原式得(x +y )2﹣4(x+y )﹣5≥0,解得x +y≥5或x +y≤﹣1(舍去), 由x 2+2xy+y 2﹣ax ﹣ay+1≥0可得a (x +y )≤(x+y )2+1,即a ≤x+y+1x y+,令t=x +y ∈[5,+∞),则问题转化为a ≤t+1t,因为函数y=t +1t在[5,+∞)递增, 所以y min =5+15=265, 所以a ≤265, 故答案为(﹣∞,265] 【点睛】本题考查基本不等式,考查对勾函数的单调性质,求得x +y≥5是关键,考查综合分析与运算的能力,属于中档题.18.2π3【解析】∵由正弦定理可得sinA:sinB:sinC=7:8:13∴a:b :c=7:8:13令a=7kb=8kc=13k (k>0)利用余弦定理有cosC=a2+b2-c22ab=49k2+64 解析:【解析】 ∵由正弦定理可得,∴,令,,(),利用余弦定理有,∵,∴,故答案为.19.【解析】【分析】【详解】当时代入题中不等式显然不成立当时令 都过定点考查函数令则与轴的交点为时均有也过点解得或(舍去)故 解析:32a =【解析】 【分析】 【详解】 当时,代入题中不等式显然不成立 当时,令,,都过定点考查函数,令,则与轴的交点为时,均有也过点解得或(舍去),故20.【解析】【分析】根据条件可得利用余弦定理即可得到的关系再利用基本不等式即可得解【详解】设三角形的边为由由余弦定理得所以①又所以化简得②①②相除化简得故当且仅当成立所以所以的最大值为故答案为:【点睛】 解析:43【解析】 【分析】根据条件可得1cos 3ABC ∠=, cos cos 0ADB BDC ∠+∠=,利用余弦定理即可得到AB 、AC 的关系,再利用基本不等式即可得解. 【详解】设AD x =,3CD x =,三角形ABC 的边为a ,b ,c ,由21cos 12sin23ABC ABC ∠∠=-=, 由余弦定理得222161cos 23a c x ABC ac +-∠==,所以2222163x a c ac =+-, ① 又cos cos 0ADB BDC ∠+∠=,2222=2221238x c a =+-, ②①②相除化简得2232296ac a c ac -=+≥, 故4ac ≤,当且仅当3a c =成立,所以()()2222339632448AB BC c a c a ac ac +=+=++=+≤,所以3AB BC +的最大值为故答案为: 【点睛】本题考查了余弦定理和基本不等式的应用,考查了方程思想和运算能力,属于中档题.三、解答题21.见解析 【解析】 【分析】若选①:利用正弦定理可得(a b)()(c b)a b c +-=-,即222b c a bc +-=,再利用余弦定理求得cos A ,进而求得bc ,从而求得面积;若选②:利用正弦定理可得sin sin sin cos()6A B B A π=+,化简可得tan 3A =,即6A π=,利用余弦定理求得bc ,从而求得面积;若选③:根据正弦定理得sin sin sin sin 2B CB A B +=,整理可得3A π=,进而求得面积 【详解】 解:若选①:由正弦定理得(a b)()(c b)a b c +-=-, 即222b c a bc +-=,所以2221cos 222b c a bc A bc bc +-===,因为(0,)A π∈,所以3A π=.又2222()3a b c bc b c bc =+-=+-,a =6bc +=,所以4bc =,所以11sin 4sin 223ABC S bc A π∆==⨯⨯= 若选②:由正弦定理得sin sin sin cos()6A B B A π=+.因为0B π<<,所以sin 0B ≠,sin cos()6A A π=+,化简得1sin sin 2A A A =-,即tan A =,因为0A π<<,所以6A π=.又因为2222cos6a b c bc π=+-,所以2222bc =,即24bc =-所以111sin (246222ABC S bc A ∆==⨯-⨯=- 若选③:由正弦定理得sin sinsin sin 2B CB A B +=, 因为0B π<<,所以sin 0B ≠, 所以sin sin 2B CA +=,又因为BC A +=π-, 所以cos2sin cos 222A A A =, 因为0A π<<,022A π<<,所以cos 02A≠, 1sin22A ∴=,26A π=,所以3A π=. 又2222()3a b c bc b c bc =+-=+-,a =6bc +=,所以4bc =,所以11sin 4sin 223ABC S bc A π∆==⨯⨯= 【点睛】本题考查正弦定理与余弦定理处理三角形中的边角关系,考查三角形面积公式的应用,考查运算能力22.(1)a n 11()2n +=;(2)T n 2211311436(2)(3)n n ⎡⎤=--⎢⎥++⎣⎦. 【解析】 【分析】(1)根据等差中项的性质列方程,并转化为1,a q 的形式,由此求得q 的值,进而求得数列{}n a 的通项公式.(2)利用裂项求和法求得数列{}n c 的前n 项和n T . 【详解】(1)由S 1+a 1,S 3+a 3,S 2+a 2成等差数列, 可得2(S 3+a 3)=S 2+a 2+S 1+a 1, 即有2a 1(1+q +2q 2)=3a 1+2a 1q , 化为4q 2=1,公比q >0, 解得q 12=. 则a n 14=⋅(12)n ﹣111()2n +=; (2)b n 212222111()(2)(1)n n log a log n --===+,c n =(n +2)b n b n +2=(n +2)⋅22221111(1)(3)4(1)(3)n n n n ⎡⎤=-⎢⎥++++⎣⎦, 则前n 项和T n =c 1+c 2+c 3+…+c n ﹣1+c n14=[22222222221111111111243546(2)(1)(3)n n n n -+-+-++-+-+++L ]2211111449(2)(3)n n ⎡⎤=+--⎢⎥++⎣⎦ 2211311436(2)(3)n n ⎡⎤=--⎢⎥++⎣⎦. 【点睛】本小题主要考查等差中项的性质,考查等比数列通项公式的基本量计算,考查裂项求和法,属于中档题. 23.(Ⅰ)3π;(Ⅱ)b =14. 【解析】分析:(Ⅰ)由题意结合正弦定理边化角结合同角三角函数基本关系可得tanB =,则B =π3.(Ⅱ)在△ABC 中,由余弦定理可得b .结合二倍角公式和两角差的正弦公式可得()214sin A B -=详解:(Ⅰ)在△ABC 中,由正弦定理a b sinA sinB=,可得bsinA asinB =, 又由π6bsinA acos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,得π6asinB acos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即π6sinB cos B ⎛⎫=-⎪⎝⎭,可得tanB = 又因为()0πB ∈,,可得B =π3. (Ⅱ)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,有22227b a c accosB =+-=,故b由π6bsinA acos B ⎛⎫=-⎪⎝⎭,可得sinA =a <c ,故cosA =.因此22sin A sinAcosA ==,212217cos A cos A =-=.所以,()222sin A B sin AcosB cos AsinB -=-=11727214-⨯= 点睛:在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围. 24.(1)92n a n =-;(2)5. 【解析】 【分析】(1)根据等差数列{}n a 的公差为-2,且1342,,a a a +成等比数列列出关于公差d 的方程,解方程可求得d 的值,从而可得数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)可知1292n n b n -=-+,根据分组求和法,利用等差数列与等比数列的求和公式可得结果.【详解】(1)1342,,a a a +Q 成等比数列,()()()2111426a a a ∴-=+-, 解得:17a =,92n a n ∴=-. (2)由题可知()()0121222275392n n S n -=++++-++++-L L ,()212812nn n -=--- 2281n n n =+--,显然当4n ≤时,0n S <,580S =>,又因为5n ≥时,n S 单调递增, 故满足0n S ≥成立的n 的最小值为5. 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式与求和公式以及等比数列的求和公式,利用“分组求和法”求数列前n 项和,属于中档题. 利用“分组求和法”求数列前n 项和常见类型有两种:一是通项为两个公比不相等的等比数列的和或差,可以分别用等比数列求和后再相加减;二是通项为一个等差数列和一个等比数列的和或差,可以分别用等差数列求和、等比数列求和后再相加减.25.(1)n a n =;(2)2019. 【解析】 【分析】(1)由已知递推关系式和1n n n a S S -=-可推出11n n a a n n +=+,则{}n an为常数列,继而可算出n a ;(2)先把n b 表示出来,用裂项相消法求n T ,然后代入不等式可求出n . 【详解】(1)因为12n n S na +=……①, 所以12(1)n n S n a -=-……②,②-①得:12(1),2n n n a na n a n +=--≥, 所以11n n a a n n +=+,则n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数列, 又22122,12n a a a S n ==∴==, (2)n a n n ∴=≥,当1n =时也满足,所以n a n =. (2)2112111(1)(1)(1)(1)1nn n n n n n a n b a a n n n n +++⎛⎫=-=-=-+ ⎪++⎝⎭, 当n 为偶数时,111111112233411n n T n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+++-++⋯++=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 当n 为奇数时,1111111212233411n n T n n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+++-++⋯-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 综上,1,111,1n n n T n n ⎧⎪⎪++=⎨⎪-⎪+⎩为偶数为奇数,则1111201912019n T n n +=<⇒+>+, 2018,n n ∴>的最小值为2019. 【点睛】此题考查数列临差法求数列通项公式、并项求和法,考查方程思想和分类讨论思想,考查逻辑思维能力和运算求解能力,求和时注意对n 分奇偶讨论.26.(1)该单位月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元/吨;(2)该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40000元才能不亏损.【解析】【分析】(1)根据已知得平均处理成本为y x,得到关系式后利用基本不等式求得平均处理成本的最小值,并根据基本不等式等号成立条件求得每月处理量;(2)获利()21300350000210x S x y =-=---,根据二次函数图象可求得[]80000,40000S ∈--,可知不获利,同时求得国家至少补贴40000元.【详解】(1)由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为:1800002002002002y x x x =+-≥= 当且仅当1800002x x=,即400x =时取等号 ∴月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元/吨 (2)不获利设该单位每月获利为S 元()222110010020080000113008000030035000222S x y x x x x x x ⎛⎫=-=--+ ⎪=-+-=---⎝⎭[]400,600x ∈Q []80000,40000S ∴∈--故该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40000元才能不亏损【点睛】本题考查构造函数模型解决实际问题,主要涉及的内容是利用基本不等式求解函数的最值、利用二次函数图象求解最值的问题.。
高中三年级数学下期中第一次模拟试卷(含答案)(5)一、选择题1.已知点(),M a b 与点()0,1N -在直线3450x y -+=的两侧,给出以下结论:①3450a b -+>;②当0a >时,+a b 有最小值,无最大值;③221a b +>;④当0a >且1a ≠时,11b a +-的取值范围是93,,44⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .42.在中,,,,则A .B .C .D .3.已知实数,x y 满足0{20x y x y -≥+-≤则2y x -的最大值是( )A .-2B .-1C .1D .24.设x y ,满足约束条件10102x y x y y -+≤⎧⎪+-⎨⎪≤⎩>,则yx 的取值范围是( )A .()[),22,-∞-+∞UB .(]2,2-C .(][),22,-∞-+∞UD .[]22-,5.已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( ) A .138B .135C .95D .236.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*21n n S a n N =-∈,则5a 等于( )A .16-B .16C .31D .327.已知数列{}n a 的通项公式为()*21log N 2n n a n n +=∈+,设其前n 项和为n S ,则使5n S <-成立的自然数n ( )A .有最小值63B .有最大值63C .有最小值31D .有最大值318.在等差数列{}n a 中,351024a a a ++=,则此数列的前13项的和等于( ) A .16B .26C .8D .139.,x y 满足约束条件362000x y x y x y -≤⎧⎪-+≥⎪⎨≥⎪⎪≥⎩,若目标函数(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为12,则23a b+的最小值为 ( ) A .256B .25C .253D .510.如图,有四座城市A 、B 、C 、D ,其中B 在A 的正东方向,且与A 相距120km ,D 在A 的北偏东30°方向,且与A 相距60km ;C 在B 的北偏东30°方向,且与B 相距6013km ,一架飞机从城市D 出发以360/km h 的速度向城市C 飞行,飞行了15min ,接到命令改变航向,飞向城市B ,此时飞机距离城市B 有( )A .120kmB .606kmC .605kmD .603km11.若a ,b ,c ,d∈R,则下列说法正确的是( ) A .若a >b ,c >d ,则ac >bd B .若a >b ,c >d ,则a+c >b+d C .若a >b >0,c >d >0,则c d a b> D .若a >b ,c >d ,则a ﹣c >b ﹣d12.已知a >0,x ,y 满足约束条件1{3(3)x x y y a x ≥+≤≥-,若z=2x+y 的最小值为1,则a=A .B .C .1D .2二、填空题13.已知不等式250ax x b -+>的解集是{}|32x x -<<-,则不等式250bx x a -+>的解集是_________.14.已知x y 、满足约束条件1{1,22x y x y x y +≥-≥--≤若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为7,则34a b+的最小值为_______. 15.已知递增等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足:11a =,45234a a a a +=+,则144S S a +=______.16.已知数列{}n a 满足51()1,62,6n n a n n a a n -⎧-+<⎪=⎨⎪≥⎩,若对任意*n N ∈都有1n n a a +>,则实数a 的取值范围是_________.17.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,2a =,且()()()2sin sin sin b A B c b C +-=-,则ABC ∆面积的最大值为______.18.已知关于x 的一元二次不等式ax 2+2x+b >0的解集为{x|x≠c},则227a b a c+++(其中a+c≠0)的取值范围为_____.19.数列{}n a 满足1(1)21nn n a a n ++-=-,则{}n a 的前60项和为_____. 20.在△ABC 中,2BC =,7AC =,3B π=,则AB =______;△ABC 的面积是______.三、解答题21.解关于x 的不等式()222ax x ax a R -≥-∈.22.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且acos C +3asin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若AD 为BC 边上的中线,cos B =17,AD =1292,求△ABC 的面积. 23.已知函数()11f x x x =-++. (1)解不等式()2f x ≤;(2)设函数()f x 的最小值为m ,若a ,b 均为正数,且14m a b+=,求+a b 的最小值.24.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知24sin 4sin sin 222A BA B -+=(1)求角C 的大小;(2)已知4b =,ABC ∆的面积为6,求边长c 的值.25.已知数列{}n a 的前n 项和()2*,,n S pn qn p q n =+∈∈R N ,且143,24.a S ==(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设2n an b =,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 满足111,221n n n a a a a +==+. (1)证明数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足12n n nb a =g ,求数列{}n b 的前n 项和n S .【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】 【详解】∵点M (a ,b )与点N (0,−1)在直线3x −4y +5=0的两侧,∴()()34530450a b -+⨯++<,即3450a b -+<,故①错误; 当0a >时,54a b +>,a +b 即无最小值,也无最大值,故②错误; 设原点到直线3x −4y +5=0的距离为d ,则22513(4)==+-d ,则22a b +>1,故③正确;当0a >且a ≠1时,11b a +-表示点M (a ,b )与P (1,−1)连线的斜率. ∵当0a =,b =54时,51194114b a ++==---,又直线3x −4y +5=0的斜率为34,故11b a +-的取值范围为93,,44⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故④正确.∴正确命题的个数是2个. 故选B.点睛:本题是常规的线性规划问题,线性规划问题常出现的形式有:①直线型,转化成斜截式比较截距,要注意z 前面的系数为负时,截距越大,z 值越小;②分式型,其几何意义是已知点与未知点的斜率;③平方型,其几何意义是距离,尤其要注意的是最终结果应该是距离的平方;④绝对值型,转化后其几何意义是点到直线的距离.2.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.3.C解析:C 【解析】作出可行域,如图BAC ∠内部(含两边),作直线:20l y x -=,向上平移直线l ,2z y x =-增加,当l 过点(1,1)A 时,2111z =⨯-=是最大值.故选C .4.A解析:A【解析】【分析】根据题意,作出可行域,分析yx的几何意义是可行域内的点(),x y与原点O连线的斜率,根据图象即可求解.【详解】作出约束条件表示的可行域,如图所示,yx的几何意义是可行域内的点(),x y与原点O连线的斜率,由102x yy-+=⎧⎨=⎩,得点A的坐标为()1,2,所以2OAk=,同理,2OBk=-,所以yx的取值范围是()[),22,-∞-+∞U.故选:A【点睛】本题考查简单的线性规划,考查斜率型目标函数问题,考查数形结合思想,属于中等题型. 5.C解析:C【解析】试题分析:∵24354{10a aa a+=+=,∴1122{35a da d+=+=,∴14{3ad=-=,∴1011091040135952S a d⨯=+⨯=-+=.考点:等差数列的通项公式和前n项和公式.6.B解析:B【解析】【分析】令1n=,由11a S=可求出1a的值,再令2n≥,由21n nS a=-得出1121n nS a--=-,两式相减可得出数列{}n a为等比数列,确定出该数列的公比,利用等比数列的通项公式可求出5a的值.【详解】当1n =时,1121S a =-,即1121a a =-,解得11a =;当2n ≥时,由21n n S a =-,得1121n n S a --=-,两式相减得122n n n a a a -=-,得12n n a a -=.所以,数列{}n a 是以1为首项,以2为公比的等比数列,则451216a =⨯=,故选:B. 【点睛】本题考查利用n S 来求通项n a ,一般利用公式11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,同时也要注意等差数列和等比数列定义的应用,考查运算求解能力,属于中等题.7.A解析:A 【解析】 【分析】利用对数运算,求得n S ,由此解不等式5n S <-,求得n 的最小值. 【详解】 ∵()*21log N 2n n a n n +=∈+, ∴12322223log log log 3142n n S a a a a n n =++++⋯+=++⋯++222312log log 3422n n n +⎛⎫=⨯⨯⋯⨯= ⎪++⎝⎭, 又因为21215log 6232232n S n n <-=⇒<⇒>+, 故使5n S <-成立的正整数n 有最小值:63. 故选:A. 【点睛】本小题主要考查对数运算和数列求和,属于基础题.8.D解析:D 【解析】 【详解】试题分析:∵351024a a a ++=,∴410224a a +=,∴4102a a +=,∴1134101313()13()1322a a a a S ++===,故选D. 考点:等差数列的通项公式、前n 项和公式.9.A解析:A【解析】 【分析】先画不等式组表示的平面区域,由图可得目标函数(0,0)z ax by a b =+>>何时取最大值,进而找到a b ,之间的关系式236,a b +=然后可得23123()(23)6a b a b a b+=++,化简变形用基本不等式即可求解。
2020-2021高中三年级数学下期中第一次模拟试题(附答案)(2)一、选择题1.已知数列{}n a 中,()111,21,n n na a a n N S *+==+∈为其前n 项和,5S的值为( )A .63B .61C .62D .572.设,x y 满足约束条件330280440x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩,则3z x y =+的最大值是( )A .9B .8C .3D .43.若正项递增等比数列{}n a 满足()()()243510a a a a R λλ+-+-=∈,则89a a λ+的最小值为( )A .94-B .94C .274D .274-4.数列{}{},n n a b 为等差数列,前n 项和分别为,n n S T ,若3n 22n n S T n +=,则77a b =( ) A .4126B .2314C .117D .1165.设x y ,满足约束条件70310,350x y x y x y +-⎧⎪-+⎨⎪--⎩,,………则2z x y =-的最大值为( ).A .10B .8C .3D .26.数列{}n a 为等比数列,若11a =,748a a =,数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,则5(S = )A .3116B .158C .7D .317.朱载堉(1536~1611),是中国明代一位杰出的音乐家、数学家和天文历算家,他的著作《律学新说》中制成了最早的“十二平均律”.十二平均律是目前世界上通用的把一组音(八度)分成十二个半音音程的律制,各相邻两律之间的频率之比完全相等,亦称“十二等程律”.即一个八度13个音,相邻两个音之间的频率之比相等,且最后一个音是最初那个音的频率的2倍.设第三个音的频率为1f ,第七个音的频率为2f ,则21f f = A.BCD8.关于x 的不等式()210x a x a -++<的解集中,恰有3个整数,则a 的取值范围是( )A .[)(]3,24,5--⋃B .()()3,24,5--⋃C .(]4,5D .(4,5)9.设函数是定义在上的单调函数,且对于任意正数有,已知,若一个各项均为正数的数列满足,其中是数列的前项和,则数列中第18项( )A .B .9C .18D .3610.已知:0x >,0y >,且211x y+=,若222x y m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .()4,2- B .(][),42,-∞-+∞U C .()2,4-D .(][),24,-∞-⋃+∞11.已知ABC ∆的三边长是三个连续的自然数,且最大的内角是最小内角的2倍,则最小角的余弦值为( ) A .34B .56C .78D .2312.已知正数x 、y 满足1x y +=,则141x y++的最小值为( ) A .2B .92 C .143D .5二、填空题13.已知lg lg 2x y +=,则11x y+的最小值是______.14.已知变数,x y 满足约束条件340{210,380x y x y x y -+≥+-≥+-≤目标函数(0)z x ay a =+≥仅在点(2,2)处取得最大值,则a 的取值范围为_____________.15.数列{}n a 满足11,a =前n 项和为n S ,且*2(2,)n n S a n n N =≥∈,则{}n a 的通项公式n a =____; 16.观察下列的数表: 2 4 68 10 12 1416 18 20 22 24 26 28 30 …… ……设2018是该数表第m 行第n 列的数,则m n ⋅=__________.17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且136S =,则91032a a -=__________. 18.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3=32,S 3=92,则a 1的值为________. 19.已知等比数列{}n a 的首项为2,公比为2,则112n na a a a a a a a +=⋅⋅⋅L _______________.20.设等差数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为,n n S T 若对任意自然数n 都有2343n n S n T n -=-,则935784a ab b b b +++的值为_______. 三、解答题21.设{}n a 是等比数列,公比不为1.已知113a =,且1a ,22a ,33a 成等差数列. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设数列n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,求n T . 22.在等差数列{}n a 中,2723a a +=-,3829a a +=-. (1)求数列{}n a 的通项公式.(2)若数列{}n n a b +的首项为1,公比为q 的等比数列,求{}n b 的前n 项和n S . 23.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24.数列{}n a 中,11a =,121n n a a n +=++. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设141n n b a =-,求出数列{}n b 的前n 项和.25.设数列的前项和为,且.(1)求数列的通项公式; (2)设,求数列的前项和.26.已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程的根.(1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】解:由数列的递推关系可得:()11121,12n n a a a ++=++= , 据此可得:数列{}1n a + 是首项为2 ,公比为2 的等比数列,则:1122,21n n n n a a -+=⨯⇒=- ,分组求和有:()5521255712S ⨯-=-=- .本题选择D 选项.2.A解析:A 【解析】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知目标还是在点()3,2C 处取得最大值,其最大值为max 33329z x y =+=+⨯=.本题选择A 选项.3.C解析:C 【解析】设等比数列的公比为q (q >1),1+(a 2-a 4)+λ(a 3-a 5)=0,可得λ=24531a a a a +--则a 8+λa 9=a 8+666929498385888222535353111a a a a a a a a a q q q a a a a a a a q a a q q --+=++=+-=------令21t q =-,(t >0),q 2=t+1,则设f (t )=()()()()()()3232622213112111t t t t t t q f t q t t t ++-+-+=='=∴-当t >12时,f (t )递增; 当0<t <12时,f (t )递减. 可得t=12处,此时q=62,f (t )取得最小值,且为274,则a 8+λa 9的最小值为274; 故选C.4.A解析:A 【解析】依题意,113713113713132412226132a a a S b b b T +⋅===+⋅.5.B解析:B 【解析】 【分析】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,代入目标函数即可求解. 【详解】 作出可行域如图:化目标函数为2y x z =-,联立70310x y x y +-=⎧⎨-+=⎩,解得5,2A(). 由图象可知,当直线过点A 时,直线在y 轴上截距最小,z 有最大值25-28⨯=. 【点睛】本题主要考查了简单的线性规划,数形结合的思想,属于中档题.6.A解析:A 【解析】 【分析】先求等比数列通项公式,再根据等比数列求和公式求结果. 【详解】Q 数列{}n a 为等比数列,11a =,748a a =,638q q ∴=,解得2q =, 1112n n n a a q --∴==, Q 数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S , 55111111131211248161612S ⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭∴=++++==-.故选A . 【点睛】本题考查等比数列通项公式与求和公式,考查基本分析求解能力,属基础题.7.D解析:D 【解析】 【分析】:先设第一个音的频率为a ,设相邻两个音之间的频率之比为q ,得出通项公式, 根据最后一个音是最初那个音的频率的2倍,得出公比,最后计算第三个音的频率与第七个音的频率的比值。
最新高中三年级数学下期中第一次模拟试题及答案(1)一、选择题1.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若2342S S S =+,12a =,则2a =( )A .2B .-4C .2或-4D .42.已知正数x 、y 满足1x y +=,且2211x y m y x +≥++,则m 的最大值为( ) A .163B .13C .2D .43.已知在中,,,分别为角,,的对边,为最小角,且,,,则的面积等于( ) A .B .C .D .4.已知正项等比数列{}n a 的公比为3,若229m n a a a =,则212m n+的最小值等于( ) A .1B .12C .34 D .325.已知变量x , y 满足约束条件13230x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最小值为( )A .1B .2C .3D .66.已知01x <<,01y <<,则()()()()222222221111x y x y x y x y ++--+-+- )A 5B .2C 10D .237.已知{}n a 为等差数列,若20191<-a a ,且数列{}n a 的前n 项和n S 有最大值,则n S 的最小正值为( ) A .1SB .19SC .20SD .37S8.已知等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则313233310log log log log a a a a +++⋅⋅⋅+=( )A .10B .12C .31log 5+D .32log 5+9.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()*11n n nS S n N n +>∈+.若870a a +<,则( ) A .n S 的最大值是8S B .n S 的最小值是8S C .n S 的最大值是7SD .n S 的最小值是7S10.已知0,0x y >>,且91x y +=,则11x y+的最小值是 A .10B .12?C .14D .1611.已知ABC ∆的三边长是三个连续的自然数,且最大的内角是最小内角的2倍,则最小角的余弦值为( ) A .34B .56C .78D .2312.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若(cos )sin (cos )sin a c B B b c A A -⋅⋅=-⋅⋅,则ABC 的形状为()A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形二、填空题13.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对应的边长分别为a ,b ,c ,且22cos C =,cos cos 2b A a B +=,则ABC ∆的外接圆面积为__________.14.已知数列{}{}n n a b 、满足ln n n b a =,*n ∈N ,其中{}n b 是等差数列,且431007e a a ⋅=,则121009b b b +++=________.15.已知平面四边形ABCD 中,120BAD ∠=︒,60BCD ∠=︒,2AB AD ==,则AC 的最大值为__________.16.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12m S -=-,0m S =,13m S +=.其中*m N ∈且2m ≥,则m =______.17.已知120,0,2a b a b>>+=,2+a b 的最小值为_______________.18.已知数列的前项和,则_______.19.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2cos cos cos b B a C c A =+,则B = ________. 20.若直线1(00)x ya b a b+=>,>过点(1,2),则2a+b 的最小值为______. 三、解答题21.等差数列{}n a 中,71994,2a a a ==. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设1n nb na =,求数列{}n b 的前n 项和n S . 22.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且221n n n S na a =+-. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,证明:4nT <. 23.在ABC ∆中,角A ,B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,且3cos sin a bA B=. (1)求A ;(2)若2a =,且()cos 2sin sin cos B C B C C -=-,求ABC ∆的面积.24.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,各项为正的等比数列{}n b 的前n 项和为n T ,11a =-,11b =,222a b +=.(1)若335a b +=,求{}n b 的通项公式; (2)若321T =,求3S25.已知向量()1sin 2A =,m 与()3sin 3cos A A =+,n 共线,其中A 是△ABC 的内角. (1)求角A 的大小;(2)若BC=2,求△ABC 面积S 的最大值,并判断S 取得最大值时△ABC 的形状. 26.已知数列为等差数列,且12a =,12312a a a ++=. (1) 求数列的通项公式; (2) 令,求证:数列是等比数列.(3)令11n n n c a a +=,求数列{}n c 的前n 项和n S .【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】利用等比数列的前n 项和公式求出公比,由此能求出结果. 【详解】∵n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2342S S S =+,12a =,∴()()()34212122211q q q qq--+=+--,解得2q =-,∴214a a q ==-,故选B .【点睛】本题主要考查等比数列的性质以及其的前n 项和等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.B解析:B 【解析】 【分析】由已知条件得()()113x y +++=,对代数式2211x y y x +++变形,然后利用基本不等式求出2211x y y x +++的最小值,即可得出实数m 的最大值. 【详解】正数x 、y 满足1x y +=,则()()113x y +++=,()()()()()()222222221212111111111111y x y x y x x y y x y x y x y x +-+-⎡⎤⎡⎤----⎣⎦⎣⎦+=+=+=+++++++++444444141465111111y x x y y x x y x y =+-+++-+=+++-=+-++++++()()14441111525311311y x x y x y x y ⎛⎫⎛⎫++=++++-=++-⎡⎤ ⎪ ⎪⎣⎦++++⎝⎭⎝⎭41112253113x y y x ⎛⎫++≥⨯+⋅-= ⎪ ⎪++⎝⎭, 当且仅当12x y ==时,等号成立,即2211x y y x +++的最小值为13,则13m ≤. 因此,实数m 的最大值为13. 故选:B. 【点睛】本题考查利用基本不等式恒成立求参数,对代数式合理变形是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.3.C解析:C 【解析】 【分析】根据同角三角函数求出;利用余弦定理构造关于的方程解出,再根据三角形面积公式求得结果. 【详解】由余弦定理得:,即解得:或为最小角本题正确选项: 【点睛】本题考查余弦定理解三角形、三角形面积公式的应用、同角三角函数关系,关键是能够利用余弦定理构造关于边角关系的方程,从而求得边长.4.C解析:C 【解析】∵正项等比数列{}n a 的公比为3,且229m n a a a =∴2224222223339m n m n a a a a --+-⋅⋅⋅=⋅=∴6m n +=∴121121153()()(2)(2)62622624m n m n m n n m ⨯++=⨯+++≥⨯+=,当且仅当24m n ==时取等号. 故选C.点睛:利用基本不等式解题的注意点:(1)首先要判断是否具备了应用基本不等式的条件,即“一正、二正、三相等”,且这三个条件必须同时成立.(2)若不直接满足基本不等式的条件,需要通过配凑、进行恒等变形,构造成满足条件的形式,常用的方法有:“1”的代换作用,对不等式进行分拆、组合、添加系数等. (3)多次使用基本不等式求最值时,要注意只有同时满足等号成立的条件才能取得等号.5.A解析:A 【解析】 【分析】画出可行域,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,由此求得z 的最小值. 【详解】画出可行域如下图所示,平移基准直线20x y +=到可行域边界的点()1,1C -处,此时z 取得最小值为()2111⨯+-=. 故选:A.【点睛】本小题主要考查线性规划问题,考查数形结合的数学思想方法,属于基础题.6.B解析:B 【解析】 【分析】2222++≥x y x y 222+x y ()2212+-x y ,()2212-+x y ()()22112-+-x y 边分别相加求解。
【典型题】高中三年级数学下期中第一次模拟试卷及答案一、选择题1.已知等比数列{}n a 的公比为正数,且239522,1a a a a ⋅==,则1a = ( )A .12B .2C .2D .2 2.已知数列{}n a 中,()111,21,n n na a a n N S *+==+∈为其前n 项和,5S的值为( )A .63B .61C .62D .573.等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若36=2S =18S ,,则105S S 等于( )A .-3B .5C .33D .-314.在R 上定义运算:A()1B A B =-,若不等式()x a -()1x a +<对任意的实数x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .11a -<<B .02a <<C .1322a -<< D .3122a -<< 5.在△ABC 中,若1tan 15013A C BC ︒===,,,则△ABC 的面积S 是( )A .338- B .334- C .338+ D 33+6.已知01x <<,01y <<,则()()()()222222221111x y x y x y x y ++--+-+- )A 5B .2C 10D .237.数列{}n a 的前n 项和为21n S n n =++,()()1N*nn n b a n =-∈,则数列{}n b 的前50项和为( ) A .49B .50C .99D .1008.下列命题正确的是A .若 a >b,则a 2>b 2B .若a >b ,则 ac >bcC .若a >b ,则a 3>b 3D .若a>b ,则1a <1b9.已知数列{}n a 满足11a =,12nn n a a +=+,则10a =( )A .1024B .2048C .1023D .204710.设{}n a 是首项为1a ,公差为-1的等差数列,n S 为其前n 项和,若124,,S S S 成等比数列,则1a =( ) A .2B .-2C .12D .12-11.若x ,y 满足20400x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则2z y x =-的最大值为( ).A .8-B .4-C .1D .212.若ln 2ln 3ln 5,,235a b c ===,则 A .a b c << B .c a b << C .c b a <<D .b a c <<二、填空题13.已知实数,且,则的最小值为____14.已知不等式250ax x b -+>的解集是{}|32x x -<<-,则不等式250bx x a -+>的解集是_________.15.已知数列{}n a 满足:11a =,{}112,,,n n n a a a a a +-∈⋅⋅⋅()*n ∈N ,记数列{}n a 的前n项和为n S ,若对所有满足条件的{}n a ,10S 的最大值为M 、最小值为m ,则M m +=______.16.已知数列{}n a 为正项的递增等比数列,1582a a +=,2481a a =,记数列2n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,则使不等式112020|1|13n nT a -->成立的最大正整数n 的值是__________.17.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,22a =,且对于任意1n >,*n N ∈,满足11n n S S +-+=2(1)n S +,则10S 的值为__________18.已知的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于_________.19.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3=32,S 3=92,则a 1的值为________. 20.已知实数x ,y 满足约束条件20x y y x y x b -≥⎧⎪≥⎨⎪≥-+⎩,若2z x y =+的最小值为3,则实数b =____ 三、解答题21.在ABC ∆中,,,a b c 分别是角,,A B C 所对的边,且2sin 3tan c B a A =.(1)求222b c a+的值; (2)若2a =,求ABC ∆面积的最大值. 22.如图,测量河对岸的塔高AB 时,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BCD α∠=,BDC β∠=,CD s =,并在点C 测得塔顶A 的仰角为θ,求塔高AB .23.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且22222230a c b ac +-+=. (1)求cos B 的值; (2)求sin 24B π⎛⎫+⎪⎝⎭的值. 24.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知()sin sin sin B C m A m +=∈R ,且240a bc -=.(1)当52,4a m ==时,求,b c 的值; (2)若角为锐角,求m 的取值范围.25.已知在等比数列{a n }中,2a =2,,45a a =128,数列{b n }满足b 1=1,b 2=2,且{12n n b a +}为等差数列. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和 26.围建一个面积为360m 2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其它三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m 的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m ,设利用的旧墙的长度为x (单位:元).(Ⅰ)将y 表示为x 的函数;(Ⅱ)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.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q212a a q ===,故选D. 2.D解析:D 【解析】解:由数列的递推关系可得:()11121,12n n a a a ++=++= , 据此可得:数列{}1n a + 是首项为2 ,公比为2 的等比数列,则:1122,21n n n n a a -+=⨯⇒=- ,分组求和有:()5521255712S ⨯-=-=- .本题选择D 选项.3.C解析:C 【解析】 【分析】由等比数列的求和公式结合条件求出公比,再利用等比数列求和公式可求出105S S . 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q (公比显然不为1),则()()61636333111119111a q S q q q S qa q q---===+=---,得2q ,因此,()()101105510555111111233111a qS qqqS qa qq---===+=+=---,故选C.【点睛】本题考查等比数列基本量计算,利用等比数列求和公式求出其公比,是解本题的关键,一般在求解等比数列问题时,有如下两种方法:(1)基本量法:利用首项和公比列方程组解出这两个基本量,然后利用等比数列的通项公式或求和公式来进行计算;(2)性质法:利用等比数列下标有关的性质进行转化,能起到简化计算的作用.4.C解析:C【解析】【分析】根据新运算的定义,()x a-()x a+22x x a a=-++-,即求221x x a a-++-<恒成立,整理后利用判别式求出a范围即可【详解】A()1B A B=-∴()x a-()x a+()()()()22=11x a x a x a x a x x a a--+=--+-=-++-⎡⎤⎣⎦()x a-()1x a+<对于任意的实数x∈R恒成立,221x x a a∴-++-<,即2210x x a a-++--<恒成立,()()2214110a a∴∆=-⨯-⨯--<,1322a∴-<<故选:C【点睛】本题考查新定义运算,考查一元二次不等式中的恒成立问题, 当x∈R时,利用判别式是解题关键5.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,1tan3A=,∴10sin A=由正弦定理sin sin a c A C=得sin sin 10a C c A ===, 又2222cos c a b ab C =+-,即22512cos15012b b b =+-︒=+,2302b +-=,32b =(32b =舍去),∴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.6.B解析:B 【解析】 【分析】2+≥x y,边分别相加求解。
2020-2021高中三年级数学下期中第一次模拟试卷(附答案)(5)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.ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2b =,6B π=,4C π=,则ABC ∆的面积为( ) A .223+B .31+C .232-D .31-3.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-∞-⋃ 4.已知函数1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()24(3)f a f a ->的解集为( )A .(4,1)-B .(1,4)-C .(1,4)D .(0,4)5.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()cos 4cos a B c b A =-,则cos2A =( ) A .78B .18C .78-D .18-6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若∠C=120°,c=a ,则A .a >bB .a <bC .a =bD .a 与b 的大小关系不能确定7.已知等比数列{}n a ,11a =,418a =,且12231n n a a a a a a k +++⋅⋅⋅+<,则k 的取值范围是( ) A .12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .12,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭8.定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()f x ,如果对于任意给定的等比数列{}n a ,若(){}nf a 仍是比数列,则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在()(),00,-∞⋃+∞上的如下函数: ①()3f x x =;②()xf x e =;③()f x x =④()ln f x x =则其中是“保等比数列函数”的()f x 的序号为( )A .①②B .③④C .①③D .②④9)63a -≤≤的最大值为( )A .9B .92C .3D 10.关于x 的不等式()210x a x a -++<的解集中,恰有3个整数,则a 的取值范围是( )A .[)(]3,24,5--⋃B .()()3,24,5--⋃C .(]4,5D .(4,5)11.已知:0x >,0y >,且211x y+=,若222x y m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .()4,2- B .(][),42,-∞-+∞U C .()2,4-D .(][),24,-∞-⋃+∞12.已知数列{an}的通项公式为an =2()3nn 则数列{an}中的最大项为( ) A .89B .23C .6481D .125243二、填空题13.若ABC ∆的三个内角45A =︒,75B =︒,60C =︒,且面积6S =+形的外接圆半径是______14.设等比数列{}n a 满足a 1 + a 2 = –1, a 1 – a 3 = –3,则a 4 = ___________. 15.设正项数列{}n a 的前n 项和是n S ,若{}n a 和都是等差数列,且公差相等,则1a =_______.16.设(3()lg f 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)17.在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,tan tan 2tan b B b A c B +=-,且8a =,b c +=ABC V 的面积为______.18.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且136S =,则91032a a -=__________. 19.已知数列{}n a 中,11a =,且1113()n nn N a a *+=+∈,则10a =__________.(用数字作答)20.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2cos cos cos b B a C c A =+,则B =________.三、解答题21.已知函数()()22f x x x a x R =++∈(1)若函数()f x 的值域为[0,)+∞,求实数a 的值;(2)若()0f x >对任意的[1,)x ∈+∞成立,求实数a 的取值范围。
2019年高中三年级数学下期中第一次模拟试题(含答案)(3)一、选择题1.已知数列{}n a 中,()111,21,n n na a a n N S *+==+∈为其前n 项和,5S的值为( )A .63B .61C .62D .572.若直线()100,0ax by a b ++=>>把圆()()224116x y +++=分成面积相等的两部分,则122a b+的最小值为( ) A .10B .8C .5D .43.设x y ,满足约束条件70310,350x y x y x y +-⎧⎪-+⎨⎪--⎩,,………则2z x y =-的最大值为( ).A .10B .8C .3D .24.在等差数列{}n a 中,若1091a a <-,且它的前n 项和n S 有最大值,则使0n S >成立的正整数n 的最大值是( ) A .15B .16C .17D .145.在等差数列 {}n a 中, n S 表示 {}n a 的前 n 项和,若 363a a += ,则 8S 的值为( )A .3B .8C .12D .246.变量,x y 满足条件1011x y y x -+≤⎧⎪≤⎨⎪>-⎩,则22(2)x y -+的最小值为( ) A .322B 5C .5D .927.数列{}n a 的前n 项和为21n S n n =++,()()1N*nn n b a n =-∈,则数列{}n b 的前50项和为( ) A .49B .50C .99D .1008.设x ,y 满足不等式组110750310x y x y x y +-≤⎧⎪--≥⎨⎪--≤⎩,若Z ax y =+的最大值为29a +,最小值为2a +,则实数a 的取值范围是( ).A .(,7]-∞-B .[3,1]-C .[1,)+∞D .[7,3]--9.已知关于x 的不等式()224300x ax a a -+<<的解集为()12,x x ,则1212a x x x x ++的最大值是( ) A .6 B .23C .43D .433-10.若函数1()(2)2f x x x x =+>-在x a =处取最小值,则a 等于( ) A .3B .13+C .12+D .411.若正数,x y 满足40x y xy +-=,则3x y+的最大值为 A .13B .38C .37D .112.“中国剩余定理”又称“孙子定理”1852年英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1至2019中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{}n a ,则此数列的项数为( ) A .134B .135C .136D .137二、填空题13.若,a b ∈R ,0ab >,则4441a b ab++的最小值为___________.14.已知实数,且,则的最小值为____15.已知数列{}n a (*n ∈N ),若11a =,112nn n a a +⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则2lim n n a →∞= . 16.设122012(1)(1)(1)n nn x x x a a x a x a x ++++++=++++L L ,其中n *∈N ,且2n ≥,若0121022n a a a a ++++=L ,则n =_____17.已知数列{}n a 是递增的等比数列,14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于 .18.在△ABC 中,2a =,4c =,且3sin 2sin A B =,则cos C =____.19.数列{}n b 中,121,5b b ==且*21()n n n b b b n N ++=-∈,则2016b =___________.20.若已知数列的前四项是2112+、2124+、2136+、2148+,则数列前n 项和为______. 三、解答题21.已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,且2222cos cos b c a ac C c A +-=+.(1)求A ;(2)在ABC ∆中,3BC =D 为边AC 的中点,E 为AB 边上一点,且DE AC ⊥,6DE =,求ABC ∆的面积. 22.已知正项等比数列{}n a 满足26S =,314S =. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若2log n n b a =,已知数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T 证明:1n T <. 23.已知点(1,2)是函数()(0,1)xf x a a a =>≠的图象上一点,数列{}n a 的前n 项和是()1n S f n =-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若1log n a n b a +=,求数列{}n n a b •的前n 项和n T 24.在ABC V 中,3B π∠=,7b =,________________,求BC 边上的高.从①21sin 7A =, ②sin 3sin A C =, ③2a c -=这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.25.已知等差数列{}n a 满足12231()()()2(1)n n a a a a a a n n +++++++=+L (*n N ∈). (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列12n n a -⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S . 26.已知ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,,2cos (cos cos )0.a b c C a C c A b ++=,(1)求角C 的大小;(2)若2,b c ==,求ABC ∆的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【解析】解:由数列的递推关系可得:()11121,12n n a a a ++=++= , 据此可得:数列{}1n a + 是首项为2 ,公比为2 的等比数列,则:1122,21n n n n a a -+=⨯⇒=- ,分组求和有:()5521255712S ⨯-=-=- .本题选择D 选项.2.B解析:B 【解析】 【分析】由于直线将圆平分,故直线过圆的圆心,将圆心坐标代入直线方程,利用“1”的代换的方法以及基本不等式,求得所求和的最小值. 【详解】圆的圆心为()4,1--,由于直线将圆平分,故直线过圆心,即410a b --+=,即41a b +=,故()121284448222b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当82b aa b =,即11,82a b ==时,取得最小值为8.故选B. 【点睛】本小题主要考查直线和圆的位置关系,考查利用“1”的代换和基本不等式求解和式的最小值问题.直线能将圆平分成面积相等的两个部分,则这条直线是经过圆心的.要注意的是,圆的标准方程是()()222x a y b r -+-=,圆心是(),a b ,所以本题的圆心是()4,1--,而不是()4,1.3.B解析:B 【解析】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,代入目标函数即可求解. 【详解】 作出可行域如图:化目标函数为2y x z =-,联立70310x y x y +-=⎧⎨-+=⎩,解得5,2A(). 由图象可知,当直线过点A 时,直线在y 轴上截距最小,z 有最大值25-28⨯=. 【点睛】本题主要考查了简单的线性规划,数形结合的思想,属于中档题.4.C解析:C 【解析】 【分析】由题意可得90a >,100a <,且9100a a +<,由等差数列的性质和求和公式可得结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和有最大值, ∴等差数列{}n a 为递减数列,又1091a a <-, ∴90a >,100a <, ∴9100a a +<, 又()118181802a a S +=<,()117179171702a a S a +==>,∴0n S >成立的正整数n 的最大值是17, 故选C . 【点睛】本题考查等差数列的性质,涉及等差数列的求和公式,属中档题.解析:C 【解析】 【分析】由题意可知,利用等差数列的性质,得18363a a a a +=+=,在利用等差数列的前n 项和公式,即可求解,得到答案。