2020-2021高中必修五数学上期中模拟试题(带答案)(10)

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2020-2021高中必修五数学上期中模拟试题(带答案)(10)一、选择题1.设ABC ∆的三个内角, , A B C 成等差数列,sin A 、sin B 、sin C 成等比数列,则这个三角形的形状是 ( ) A .直角三角形B .等边三角形C .等腰直角三角形D .钝角三角形2.下列函数中,y 的最小值为4的是( )A .4y x x=+B .222y x =+C .4x x y e e -=+D .4sin (0)sin y x x xπ=+<< 3.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( ) A .7B .5C .5-D .7-4.,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 .55.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 .3km6.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若341118a a a ++=则11S =( ) A .9B .22C .36D .667.在等比数列{}n a 中,21a a 2-=,且22a 为13a 和3a 的等差中项,则4a 为( ) A .9B .27C .54D .818.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 .219.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c , 2cos 22A b cc+=,则ABC ∆的形状为 A .直角三角形 B .等腰三角形或直角三角形 C .等腰直角三角形D .正三角形10.在等差数列{}n a 中,如果123440,60a a a a +=+=,那么78a a +=( ) A .95B .100C .135D .8011.若0,0x y >>,且211x y+=,227x y m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(8,1)-B .(,8)(1,)-∞-⋃+∞C .(,1)(8,)-∞-⋃+∞D .(1,8)-12.数列{}n a 中,()1121nn n a a n ++-=-,则数列{}n a 的前8项和等于( ) A .32B .36C .38D .40二、填空题13.若变量x ,y 满足22390x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩,则z =2x +y 的最大值是_____.14.设数列{a n }的首项a 1=32,前n 项和为S n ,且满足2a n +1+S n =3(n ∈N *),则满足2188177n n S S <<的所有n 的和为________. 15.已知各项为正数的等比数列{}n a 满足7652a a a =+,若存在两项,m n a a使得1=,则14m n+的最小值为__________. 16.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 _______________.17.已知二次函数22()42(2)21f x x p x p p =----+,若在区间[1,1]-内至少存在一个实数x 使()0f x >,则实数p 的取值范围是__________.18.设等差数列{}na 的前n 项和为n S .若35a =,且1S ,5S ,7S 成等差数列,则数列{}n a 的通项公式n a =____.19.已知数列{}n a 满足1133,2,n n a a a n +=-=则na n的最小值为__________. 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.设a ,b ,c 均为正数,且a+b+c=1,证明: (Ⅰ)ab+bc+ac ≤13; (Ⅱ)2221a b c b c a++≥.22.在等比数列{}n a 中,()*10a n N >∈,且328aa -=,又15,a a 的等比中项为16.(1)求数列{}n a 的通项公式:(2)设4log n n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,是否存在正整数k ,使得1231111nk S S S S ++++<L 对任意*n N ∈恒成立.若存在,求出正整数k 的最小值;若不存在,请说明理由.23.等差数列{}n a 中,24a =,4715a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设22n a n b n -=+,求12310b b b b +++⋅⋅⋅+的值.24.在ABC ∆角中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c,若asinB =. (1)求角A ;(2)若ABC ∆的面积为5a =,求ABC ∆的周长.25.已知ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且sin sin 3a B b A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. (1)求A ; (2)若,b c 成等差数列,ABC ∆的面积为a . 26.设函数2()1f x mx mx =--.(1)若对于一切实数x ,()0f x <恒成立,求实数m 的取值范围; (2)若对于[1,3]x ∈,()0f x <恒成立,求实数m 的取值范围.【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】先由ABC ∆的三个内角, , A B C 成等差数列,得出2,33B AC ππ=+=,又因为sin A 、sin B 、sin C 成等比数列,所以23sin sin sin 4B AC =⋅=,整理计算即可得出答案.【详解】因为ABC ∆的三个内角, , A B C 成等差数列,所以2,33B AC ππ=+=, 又因为sin A 、sin B 、sin C 成等比数列, 所以23sin sin sin 4B AC =⋅= 所以222sin sin sin sin cos sin cos333A A A A A πππ⎛⎫⎛⎫⋅-=⋅-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭21111132sin 2cos 2sin 2424442344A A A A A π⎛⎫=+=-+=-+= ⎪⎝⎭ 即sin 213A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭又因为203A π<< 所以3A π=故选B 【点睛】本题考查数列与三角函数的综合,关键在于求得2,33B AC ππ=+=,再利用三角公式转化,属于中档题.2.C解析:C 【解析】 【分析】由基本不等式求最值的规则:“一正,二定,三相等”,对选项逐一验证即可. 【详解】选项A 错误,x Q 可能为负数,没有最小值;选项B错误,化简可得2y ⎫=,=,即21x =-,显然没有实数满足21x =-;选项D 错误,由基本不等式可得取等号的条件为sin 2x =, 但由三角函数的值域可知sin 1x ≤; 选项C 正确,由基本不等式可得当2x e =, 即ln 2x =时,4x x y e e -=+取最小值4,故选C. 【点睛】本题主要考查利用基本不等式求最值,属于难题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).3.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.4.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。

【详解】不等式组表示的平面区域如图,由36020x yx y--=⎧⎨-+=⎩得点B坐标为B(4,6).由图可知当直线z ax by=+经过点B(4,6)时,Z取最大值。

因为目标函数(0,0)z ax by a b=+>>的最大值为12,所以4612,a b+=即236,a b+=所以2312316616625 ()(23)(13)(132)6666a b a ba ba b a b b a b a+=++=++≥+⨯=。

当且仅当66236a bb aa b⎧=⎪⎨⎪+=⎩即65a b==时,上式取“=”号。

所以当65a b==时,23a b+取最小值256。

故选A。

【点睛】利用基本不等式2a b ab+≥可求最大(小)值,要注意“一正,二定,三相等”。

当a b,都取正值时,(1)若和+a b取定值,则积ab有最大值;(2)若积ab取定值时,则和+a b有最小值。

5.D解析:D【解析】【分析】先判断三角形DAB为直角三角形,求出BD,然后推出CBD∠为直角,可得CD,进一步可得cos BDF∠,最后在三角形EDB中用余弦定理可得BF.【详解】取AB的中点E,连DE,设飞机飞行了15分钟到达F点,连BF,如图所示:则BF即为所求.因为E 为AB 的中点,且120AB km =,所以60AE km =, 又60DAE ∠=o ,60AD km =,所以三角形DAE 为等边三角形,所以60DE km =,60ADE ∠=o ,在等腰三角形EDB 中,120DEB ∠=o ,所以30EDB EBD ∠=∠=o , 所以90ADB ∠=o ,由勾股定理得2BD 22221206010800AB AD =-=-=,所以BD =,因为9030CBE ∠=+o o 120=o ,30EBD ∠=o ,所以CBD ∠90=o ,所以240CD ===km ,所以cos BD BDC CD ∠===, 因为1360904DF km =⨯=, 所以在三角形BDF 中,222222cos 90290BF BD DF BD DF BDF =+-⋅⋅∠=+-⨯g 10800=,所以BF =km .故一架飞机从城市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. 故选D . 【点睛】本题考查了利用余弦定理解斜三角形,属于中档题.6.D解析:D 【解析】分析:由341118a a a ++=,可得156a d +=,则化简11S =()1115a d +,即可得结果. 详解:因为341118a a a ++=, 所以可得113151856a d a d +=⇒+=, 所以11S =()111511666a d +=⨯=,故选D.点睛:本题主要考查等差数列的通项公式与等差数列的求和公式, 意在考查等差数列基本量运算,解答过程注意避免计算错误.7.B解析:B 【解析】 【分析】根据题意,设等比数列{}n a 的公比为q ,由22a 为13a 和3a 的等差中项,可得21322a 3a a ⨯=+,利用等比数列的通项公式代入化简为2q 4q 30-+=,解得q ,又21a a 2-=,即()1a q 12-=,q 1≠,分析可得1a 、q 的值,可得数列{}n a 的通项公式,将n 4=代入计算可得答案. 【详解】解:根据题意,设等比数列{}n a 的公比为q ,若22a 为13a 和3a 的等差中项,则有21322a 3a a ⨯=+,变形可得21114a q 3a a q =+,即2q 4q 30-+=,解得q 1=或3;又21a a 2-=,即()1a q 12-=,则q 3=,1a 1=,则n 1n a 3-=,则有34a 327==;故选:B . 【点睛】本题考查等比数列的性质以及通项公式,关键是掌握等比数列通项公式的形式,属于基础题.8.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144t 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.9.A解析:A 【解析】 【分析】先根据二倍角公式化简,再根据正弦定理化角,最后根据角的关系判断选择. 【详解】 因为2cos22A b c c+=,所以1cosA 22b cc ++=,() ccosA b,sinCcosA sinB sin A C ,sinAcosC 0===+=,因此cosC 0C 2π==,,选A.【点睛】本题考查二倍角公式以及正弦定理,考查基本分析转化能力,属基础题.10.B解析:B 【解析】 【分析】根据等差数列{}n a 性质可知:1234a a a a ++,,56a a +,78a a +构成新的等差数列,然后求出结果 【详解】由等差数列的性质可知:1234a a a a ++,,56a a +,78a a +构成新的等差数列,()()()()781234124140320100a a a a a a a a ⎡⎤∴+=++-+-+=+⨯=⎣⎦故选B 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质运用,等差数列中连续的、等长的、间隔相等的几项的和依然成等差,即可计算出结果。