2016-2017学年江西省上饶市上饶县中学高一(下)期末数学试卷与解析word(理科)
- 格式:doc
- 大小:381.00 KB
- 文档页数:21
2016-2017学年江西省上饶市上饶县中学高一(下)期末数学试卷(理科)一、选择题(每小题5分,共12个小题,本题满分60分)1.(5分)已知点A(2,m),B(3,3),直线AB的斜率为1,那么m的值为()A.1 B.2 C.3 D.42.(5分)α是一个平面,m,n是两条直线,A是一个点,若m⊄α,n⊂α,且A ∈m,A∈α,则m,n的位置关系不可能是()A.垂直B.相交C.异面D.平行3.(5分)设0<a<b<1,则下列不等式成立的是()A.a3>b3B.C.a b>1 D.lg(b﹣a)<04.(5分)已知关于x的不等式kx2﹣6kx+k+8≥0对任意x∈R恒成立,则k的取值范围是()A.0≤k≤1 B.0<k≤1 C.k<0或k>1 D.k≤0或k≥15.(5分)在△ABC中,若a=2,b=2,A=30°,则B为()A.60°B.60°或120°C.30°D.30°或150°6.(5分)已知数列{a n}满足a n+1﹣a n=2,a1=﹣5,则|a1|+|a2|+…+|a6|=()A.9 B.15 C.18 D.307.(5分)一个透明密闭的正方体容器中,恰好盛有该容器一半容积的水,任意转动这个正方体,则水面在容器中的形状可以是:(1)三角形;(2)四边形;(3)五边形;(4)六边形,其中正确的结论是()A.(1)(3)B.(2)(4)C.(2)(3)(4)D.(1)(2)(3)(4)8.(5分)已知圆x2+y2+2x﹣2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,则实数a的值是()A.﹣2 B.﹣4 C.﹣6 D.﹣89.(5分)南北朝时期我国数学著作《张丘建算经》有一道题为:“今有十等人,每等一人,宫赐金以等次差降之,上三人先入,的金四斤,持出,下四人后入得金三斤,持出,中间三人未到者,亦依等次更给,问各得金几何?”则在该问题中,等级较高的二等人所得黄金比等级较低的八等人和九等人两人所得黄金之和A.多斤B.少斤C.多斤D.少斤10.(5分)已知△ABC的三个内角A,B,C依次成等差数列,BC边上的中线AD=,AB=2,则S△ABC=()A.3 B.2 C.3 D.611.(5分)已知如图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积为()A.8πB.16πC.32πD.64π12.(5分)若分别为P(1,0)、Q(2,0),R(4,0)、S(8,0)四个点各作一条直线,所得四条直线恰围成正方形,则该正方形的面积不可能为()A.B.C.D.二、填空题(每小题5分,共4小题,满分20分)13.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=.14.(5分)已知a>0,x,y满足约束条件,若z=2x+y的最小值为1,则a=.15.(5分)设a>0,b>0.若关于x,y的方程组无解,则a+b的取值范围是.16.(5分)直角△ABC中,C=,AC=2.若D为AC中点,且sin∠ABD=,则BC=;若D为AC上靠近点C的三等分点,则∠ABD的最大值为.三、解答题(本大题共6小题,17题10分,18-22题均为12分,共计70分,解答时应写出解答过程或证明步骤)17.(10分)已知线段AB的端点B的坐标为(1,3),端点A在圆C:(x+1)2+y2=4(1)求线段AB的中点M的轨迹;(2)过B点的直线L与圆C有两个交点A,D.当CA⊥CD时,求L的斜率.18.(12分)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,a n+1=2S n+1,数列{b n}满足a1=b1,点P(b n,b n)在直线x﹣y+2=0上,n∈N*.+1(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)设,求数列{c n}的前n项和T n.19.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱PA ⊥底面ABCD,PA=AD=1,E、F分别为PD、AC上的动点,且==λ,(0<λ<1).(Ⅰ)若λ=,求证:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求三棱锥E﹣FCD体积最大值.20.(12分)某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5分钟,生产一个骑兵需7分钟,生产一个伞兵需4分钟,已知总生产时间不超过10小时.若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)用每天生产的卫兵个数x与骑兵个数y表示每天的利润W(元);(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?21.(12分)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,S为△ABC 的面积,sin(B+C)=.(Ⅰ)证明:A=2C;(Ⅱ)若b=2,且△ABC为锐角三角形,求S的取值范围.22.(12分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为P n,且a1=b1=1.(1)设a3=b2,a4=b3,求数列{a n+b n}的通项公式;(2)在(1)的条件下,且a n≠a n,求满足S n=P m的所有正整数n、m;+1(3)若存在正整数m(m≥3),且a m=b m>0,试比较S m与P m的大小,并说明理由.2016-2017学年江西省上饶市上饶县中学高一(下)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(每小题5分,共12个小题,本题满分60分)1.(5分)已知点A(2,m),B(3,3),直线AB的斜率为1,那么m的值为()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:由于A(2,m),B(3,3),直线AB的斜率为1,∴=1,∴m=2,故选:B.2.(5分)α是一个平面,m,n是两条直线,A是一个点,若m⊄α,n⊂α,且A ∈m,A∈α,则m,n的位置关系不可能是()A.垂直B.相交C.异面D.平行【解答】解:∵α是一个平面,m,n是两条直线,A是一个点,m⊄α,n⊂α,∴n在平面a上,m与平面a相交∵A∈m.A∈a∴A是M和平面a相交的点∴m和n 异面或相交,一定不平行.故选:D.3.(5分)设0<a<b<1,则下列不等式成立的是()A.a3>b3B.C.a b>1 D.lg(b﹣a)<0【解答】解:因为0<a<b<1,由不等式的基本性质可知:a3<b3,故A不正确;,所以B不正确;由指数函数的图形与性质可知a b<1,所以C不正确;由题意可知b﹣a∈(0,1),所以lg(b﹣a)<0,正确;故选:D.4.(5分)已知关于x的不等式kx2﹣6kx+k+8≥0对任意x∈R恒成立,则k的取值范围是()A.0≤k≤1 B.0<k≤1 C.k<0或k>1 D.k≤0或k≥1【解答】解:当k=0时,不等式kx2﹣6kx+k+8≥0化为8≥0恒成立,当k<0时,不等式kx2﹣6kx+k+8≥0不能恒成立,当k>0时,要使不等式kx2﹣6kx+k+8≥0恒成立,需△=36k2﹣4(k2+8k)≤0,解得0≤k≤1,故选:A.5.(5分)在△ABC中,若a=2,b=2,A=30°,则B为()A.60°B.60°或120°C.30°D.30°或150°【解答】解:由正弦定理可知=,∴sinB==∵B∈(0,180°)∴∠B=60°或120°故选:B.6.(5分)已知数列{a n}满足a n+1﹣a n=2,a1=﹣5,则|a1|+|a2|+…+|a6|=()A.9 B.15 C.18 D.30﹣a n=2,a1=﹣5,∴数列{a n}是公差为2的等差数列.【解答】解:∵a n+1∴a n=﹣5+2(n﹣1)=2n﹣7.数列{a n}的前n项和S n==n2﹣6n.令a n=2n﹣7≥0,解得.∴n≤3时,|a n|=﹣a n.n≥4时,|a n|=a n.则|a1|+|a2|+…+|a6|=﹣a1﹣a2﹣a3+a4+a5+a6=S6﹣2S3=62﹣6×6﹣2(32﹣6×3)=18.故选:C.7.(5分)一个透明密闭的正方体容器中,恰好盛有该容器一半容积的水,任意转动这个正方体,则水面在容器中的形状可以是:(1)三角形;(2)四边形;(3)五边形;(4)六边形,其中正确的结论是()A.(1)(3)B.(2)(4)C.(2)(3)(4)D.(1)(2)(3)(4)【解答】解:正方体容器中盛有一半容积的水,无论怎样转动,其水面总是过正方体的中心.三角形截面不过正方体的中心,故(1)不正确;过正方体的一对棱和中心可作一截面,截面形状为长方形,故(2)正确;正方体容器中盛有一半容积的水,任意转动这个正方体,则水面在容器中的形状不可能是五边形,故(3)不正确;过正方体一面上相邻两边的中点以及正方体的中心得截面形状为正六边形,故(4)正确.故选:B.8.(5分)已知圆x2+y2+2x﹣2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,则实数a的值是()A.﹣2 B.﹣4 C.﹣6 D.﹣8【解答】解:圆x2+y2+2x﹣2y+a=0 即(x+1)2+(y﹣1)2=2﹣a,故弦心距d==.再由弦长公式可得2﹣a=2+4,∴a=﹣4,故选:B.9.(5分)南北朝时期我国数学著作《张丘建算经》有一道题为:“今有十等人,每等一人,宫赐金以等次差降之,上三人先入,的金四斤,持出,下四人后入得金三斤,持出,中间三人未到者,亦依等次更给,问各得金几何?”则在该问题中,等级较高的二等人所得黄金比等级较低的八等人和九等人两人所得黄金之和()A.多斤B.少斤C.多斤D.少斤【解答】解:设这十等人所得黄金的重量从大到小依次组成等差数列{a n},则a1+a2+a3=4,a7+a8+a9+a10=3,由等差数列的性质得,,∴a2﹣(a8+a9)==﹣.∴级较高的二等人所得黄金比等级较低的八等人和九等人两人所得黄金之和少斤.故选:D.10.(5分)已知△ABC的三个内角A,B,C依次成等差数列,BC边上的中线AD=,AB=2,则S△ABC=()A.3 B.2 C.3 D.6【解答】解:∵由于△ABC的三个内角A、B、C成等差数列,且内角和等于180°,∴B=60°,∵△ABD中,由余弦定理可得:AD2=AB2+BD2﹣2AB•BD•cosB,即:7=4+BD2﹣2BD,∴BD=3或﹣1(舍去),可得:BC=6,===3.∴S△ABC故选:C.11.(5分)已知如图是一个空间几何体的三视图,则该几何体的外接球的表面积为()A.8πB.16πC.32πD.64π【解答】解:由三视图知该几何体是直三棱锥,且底面是等腰直角三角形,直三棱锥的高是2,底面的直角边长为,斜边为2,则直三棱锥的外接球是对应直三棱柱的外接球,设几何体外接球的半径为R,因底面是等腰直角三角形,则底面外接圆的半径为1,∴R2=1+1=2,故外接球的表面积是4πR2=8π,故选:A.12.(5分)若分别为P(1,0)、Q(2,0),R(4,0)、S(8,0)四个点各作一条直线,所得四条直线恰围成正方形,则该正方形的面积不可能为()A.B.C.D.【解答】解:如果过点P(1,0),Q(2,0),R(4,0),S(8,0)作四条直线构成一个正方形,过P点的必须和过Q,R,S的其中一条直线平行和另外两条垂直,假设过P点和Q点的直线相互平行时,如图,设直线PC与x轴正方向的夹角为θ,再过Q作它的平行线QD,过R、S作它们的垂线RB、SC,过点A作x轴的平行线分别角PC、SC于点M、N,则AB=AMsinθ=PQsinθ=sinθ,AD=ANcosθ=RScosθ=4cosθ,因为AB=AD,所以sinθ=4cosθ,则tanθ=4,所以正方形ABCD的面积S=AB•AD=4sinθcosθ===,同理可求,当直线PC和过R的直线平行时正方形ABCD的面积S为,当直线PC和过S点的直线平行时正方形ABCD的面积S为,故选:C.二、填空题(每小题5分,共4小题,满分20分)13.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=98.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,∴,解得a1=﹣1,d=1,∴a100=a1+99d=﹣1+99=98.故答案为:98.14.(5分)已知a>0,x,y满足约束条件,若z=2x+y的最小值为1,则a=.【解答】解:先根据约束条件画出可行域,设z=2x+y,将最大值转化为y轴上的截距,当直线z=2x+y经过点B时,z最小,由得:,代入直线y=a(x﹣3)得,a=;故答案为:15.(5分)设a>0,b>0.若关于x,y的方程组无解,则a+b的取值范围是(2,+∞).【解答】解:∵关于x,y的方程组无解,∴直线ax+y﹣1=0与直线x+by﹣1=0平行,∴﹣a=﹣,且.即a=且b≠1.∵a>0,b>0.∴a+b=b+>2.故答案为:(2,+∞).16.(5分)直角△ABC中,C=,AC=2.若D为AC中点,且sin∠ABD=,则BC=;若D为AC上靠近点C的三等分点,则∠ABD的最大值为.【解答】解:(1)如图所示:设BC=x,∵C=,AC=2,D为AC中点,∴DC=AD=1,且AB=,BD=,∴sin∠BAC==,∵sin∠ABD=,∴在△ABD中,由正弦定理得,则,即3=,化简得x4﹣4x2+4=0,解得x2=2,即x=,∴BD=;(2)设BC=x,∵C=,AC=2,D为AC上靠近点C的三等分点,∴DC=、AD=,且AB=,BD=,∴sin∠BAC==,在△ABD中,由正弦定理得,则,即sin∠ABD======,当且仅当时取等号,∴,∵∠ABD是锐角,∴∠ABD的最大值是,故答案为:.三、解答题(本大题共6小题,17题10分,18-22题均为12分,共计70分,解答时应写出解答过程或证明步骤)17.(10分)已知线段AB的端点B的坐标为(1,3),端点A在圆C:(x+1)2+y2=4上运动.(1)求线段AB的中点M的轨迹;(2)过B点的直线L与圆C有两个交点A,D.当CA⊥CD时,求L的斜率.【解答】解(1)设A(x1,y1),M(x,y),由中点公式得x1=2x﹣1,y1=2y﹣3因为A在圆C上,所以(2x)2+(2y﹣3)2=4,即x2+(y﹣1.5)2=1.点M的轨迹是以(0,1.5)为圆心,1为半径的圆;(2)设L的斜率为k,则L的方程为y﹣3=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k+3=0因为CA⊥CD,△CAD为等腰直角三角形,由题意知,圆心C(﹣1,0)到L的距离为.由点到直线的距离公式得=,∴4k2﹣12k+9=2k2+2∴2k2﹣12k+7=0,解得k=3±.18.(12分)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,a n+1=2S n+1,数列{b n}满足a1=b1,点P(b n,b n+1)在直线x﹣y+2=0上,n∈N*.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)设,求数列{c n}的前n项和T n.【解答】解:(1)由a n+1=2S n+1可得a n=2S n﹣1+1(n≥2),两式相减得a n+1﹣a n=2a n,a n+1=3a n(n≥2).又a2=2S1+1=3,所以a2=3a1.故{a n}是首项为1,公比为3的等比数列.所以a n=3n﹣1.由点P(b n,b n+1)在直线x﹣y+2=0上,所以b n+1﹣b n=2.则数列{b n}是首项为1,公差为2的等差数列.则b n=1+(n﹣1)•2=2n﹣1(2)因为,所以.则,两式相减得:.所以=.19.(12分)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱PA ⊥底面ABCD,PA=AD=1,E、F分别为PD、AC上的动点,且==λ,(0<λ<1).(Ⅰ)若λ=,求证:EF∥平面PAB;(Ⅱ)求三棱锥E﹣FCD体积最大值.【解答】(Ⅰ)证明:分别取PA和AB中点M、N,连接MN、ME、NF,则NF AD,ME AD,所以NF ME,∴四边形MEFN为平行四边形.∴EF∥MN,又EF⊈平面PAB,MN⊂平面PAB,∴EF∥平面PAB.(Ⅱ)解:在平面PAD内作EH⊥AD于H,因为侧棱PA⊥底面ABCD,所以平面PAD⊥底面ABCD,且平面PAD∩底面ABCD=AD,所以EH⊥平面ADC,所以EH∥PA.因为(0<λ<1),所以,EH=λPA=λ.==1﹣λ,,V E﹣DFC=×λ==,(0<λ<1),∴三棱锥E﹣FCD体积最大值.20.(12分)某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5分钟,生产一个骑兵需7分钟,生产一个伞兵需4分钟,已知总生产时间不超过10小时.若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)用每天生产的卫兵个数x与骑兵个数y表示每天的利润W(元);(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?【解答】解:(1)依题意每天生产的伞兵个数为100﹣x﹣y,所以利润W=5x+6y+3(100﹣x﹣y)=2x+3y+300(x,y∈N).(2)约束条件为整理得目标函数为W=2x+3y+300,如图所示,作出可行域.初始直线l0:2x+3y=0,平移初始直线经过点A时,W有最大值.由得最优解为A(50,50),所以W max=550(元).答:每天生产卫兵50个,骑兵50个,伞兵0个时利润最大,为550(元)21.(12分)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,S为△ABC 的面积,sin(B+C)=.(Ⅰ)证明:A=2C;(Ⅱ)若b=2,且△ABC为锐角三角形,求S的取值范围.【解答】(Ⅰ)证明:由,即,∴,sinA≠0,∴a2﹣c2=bc,∵a2=b2+c2﹣2bccosA,∴a2﹣c2=b2﹣2bccosA,∴b2﹣2bccosA=bc,∴b﹣2ccosA=c,∴sinB﹣2sinCcosA=sinC,∴sin(A+C)﹣2sinCcosA=sinC,∴sinAcosC﹣cosAsinC=sinC,∴sin(A﹣C)=sinC,∵A,B,C∈(0,π),∴A=2C.(Ⅱ)解:∵A=2C,∴B=π﹣3C,∴sinB=sin3C.∵且b=2,∴,∴==,∵△ABC为锐角三角形,∴,∴,∴,∵为增函数,∴.22.(12分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为P n,且a1=b1=1.(1)设a3=b2,a4=b3,求数列{a n+b n}的通项公式;(2)在(1)的条件下,且a n≠a n,求满足S n=P m的所有正整数n、m;+1(3)若存在正整数m(m≥3),且a m=b m>0,试比较S m与P m的大小,并说明理由.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q,∵a1=b1=1.a3=b2,a4=b3,∴1+2d=q,1+3d=q2,联立解得d=0,q=1;d=,q=.∴d=0,q=1时,a n=1,b n=1,a n+b n=2.d=,q=时,a n=1﹣(n﹣1),b n=,a n+b n=+.,∴d≠0,d=﹣,q=,(2)在(1)的条件下,且a n≠a n+1S n=n+,P m==2﹣.n+=2﹣<2,解得:n>或n.满足S n=P m的所有正整数n、m为:,,,,(3)存在正整数m(m≥3),且a m=b m>0,1+(m﹣1)d=q m﹣1>0.1,1+d,1+2d,…,1+(m﹣1)d.1,q,q2,…,q m﹣1.下面证明:1+(m﹣2)d≥q m﹣2.①m=3时,若a3=b3,则1+2d=q2,作差1+d﹣q=1+﹣q=≥0,因此S3≥P3.②假设m>3,作差:1+(m﹣2)d﹣q m﹣2=1+(m﹣2)﹣q m﹣2=q m﹣1﹣q m﹣2﹣①若q=1,则(m﹣1)d=0,可得d=0.S m=m+d=m,P m=m,此时S m=P m.②若q≠1,则q>0.S m=,m+d,P m===.此时S m﹣P m>0.∴存在正整数m(m≥3),且a m=b m>0,S m≥P m.赠送初中数学几何模型【模型五】垂直弦模型:图形特征:运用举例:1.已知A、B、C、D是⊙O上的四个点.(1)如图1,若∠ADC=∠BCD=90°,AD=CD,求证AC⊥BD;(2)如图2,若AC ⊥BD ,垂足为E ,AB =2,DC =4,求⊙O 的半径.2.如图,已知四边形ABCD 内接于⊙O ,对角线AC ⊥BD 于P ,设⊙O 的半径是2。