2014-2015学年安徽省合肥168中、合肥六中高一(下)期末数学试卷(Word版含解析)
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2014-2015学年安徽省合肥168中、合肥六中高一(下)期末数学试卷一、选择题:本大题共有12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的.1.(5分)(2015春•合肥校级期末)若数列{a n}的通项公式是a n=2×(﹣3)n,则该数列是()A.公比为﹣3的等比数列B.公比为2的等比数列C.公比为3的等比数列D.首项为2的等比数列考点:等比数列的通项公式.专题:等差数列与等比数列.分析:根据通项公式结合等比数列的定义进行判断即可.解答:解:当n≥2时,为常数,则数列{a n}是公比为﹣3的等比数列,故选:A.点评:本题主要考查等比数列的判断,根据等比数列的定义是解决本题的关键.2.(5分)(2015•天门模拟)甲、乙两位歌手在“中国好声音”选拔赛中,5位评委评分情况如茎叶图所示,记甲、乙两人的平均得分分别为、,则下列判断正确的是()A.<,甲比乙成绩稳定B.<,乙比甲成绩稳定C.>,甲比乙成绩稳定D.>,乙比甲成绩稳定考点:茎叶图;众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:根据茎叶图的数据,利用平均值和数值分布情况进行判断即可.解答:解:由茎叶图知,甲的得分情况为17,16,28,30,34;乙的得分情况为15,28,26,28,33,因此可知甲的平均分为,乙的平均分为=86,故可知<,排除C、D,同时根据茎叶图数据的分布情况可知,乙的数据主要集中在86左右,甲的数据比较分散,乙比甲更为集中,故乙比甲成绩稳定,选B.故选B.点评:本题主要考查茎叶图的应用,以及平均数的求法要求熟练掌握相应的概念和公式,考查学生的计算能力.3.(5分)(2014•安徽模拟)执行如图所示的程序框图,若输出的S=88,则判断框内应填入的条件是()A.k>7 B.k>6 C.k>5 D.k>4考点:程序框图.专题:算法和程序框图.分析:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是累加并输入S的值,条件框内的语句是决定是否结束循环,模拟执行程序即可得到答案.解答:解:程序在运行过程中各变量值变化如下表:K S 是否继续循环循环前1 0第一圈2 2 是第二圈3 7 是第三圈4 18 是第四圈5 41 是第五圈6 88 否故退出循环的条件应为k>5?故答案选C.点评:算法是新课程中的新增加的内容,也必然是新高考中的一个热点,应高度重视.程序填空也是重要的考试题型,这种题考试的重点有:①分支的条件②循环的条件③变量的赋值④变量的输出.其中前两点考试的概率更大.此种题型的易忽略点是:不能准确理解流程图的含义而导致错误.4.(5分)(2015春•合肥校级期末)已知向量满足,且,则在方向上的投影为()A.3 B.﹣3 C.D.考点:数量积判断两个平面向量的垂直关系;平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由,利用数量积等于0代入向量的模后求解.解答:解:因为,,所以,即,.所以.故选B.点评:本题考查了数量积判断向量垂直的关系,考查了平面向量的数量积运算,关键是对投影概念的理解,是基础题.5.(5分)(2015春•合肥校级期末)已知函数f(x)=2x与g(x)=x3的图象交于A(x1,y1)、B(x2,y2)两点,其中x1<x2.若x2∈(a,a+1),且a为整数,则a=()A.7 B.8 C.9 D.10考点:指数函数的图像与性质.专题:函数的性质及应用.分析:构造函数h(x)=f(x)﹣g(x)=2x﹣x3,根据函数零点存在定理即可求出9<x2<10,再有x2∈(a,a+1),求出a的值.解答:解:设h(x)=f(x)﹣g(x)=2x﹣x3,当x=7时,h(7)=27﹣73=128﹣343<0,当x=8时,h(8)=28﹣83=256﹣512<0,当x=9时,h(9)=29﹣93=512﹣720<0,当x=10时,h(10)=210﹣103=1024﹣1000>0,∴9<x2<10,∵x2∈(a,a+1),∴a=9,故选:C.点评:本题考查函数零点存在定理,以及指数函数的和幂函数的图象与性质.6.(5分)(2015春•合肥校级期末)已知等比数列{a n}公比为q,其前n项和为S n,若S3、S9、S6成等差数列,则q3等于()A.﹣B.1 C.﹣或1 D.﹣1或考点:等比数列的通项公式.专题:等差数列与等比数列.分析:根据等比数列的性质以及等差数列的关系进行求解即可.解答:解:若S3、S9、S6成等差数列,则S3+S6=2S9,若公比q=1,则S3=3a1,S9=9a1,S6=6a1,即3a1+6a1=18a1,则方程不成立,即q≠1,则=,即1﹣q3+1﹣q6=2﹣2q9,即q3+q6=2q9,即1+q3=2q6,即2(q3)2﹣q3﹣1=0,解得q3=,故选:A.点评:本题主要考查等比数列通项公式的应用,根据条件结合等比数列的前n项和公式建立方程关系是解决本题的关键.7.(5分)(2015春•合肥校级期末)已知函数f(x)=sin2x+cos2x﹣m在[0,]上有两个零点x1,x2,则tan(x1+x2)的值为()A.B.C.D.考点:三角函数中的恒等变换应用.专题:计算题;三角函数的图像与性质.分析:利用两角和与差的正弦将f(x)化简为f(x)=2sin(2x+)﹣m,由x∈[0,]⇒2x+∈[,],利用正弦函数的单调性可求对应区间上f(x)=2sin(2x+)﹣m的值域,结合题意可从而可得答案.解答:解:∵f(x)=sin2x+cos2x﹣m=2(sin2x+cos2x)﹣m=2sin(2x+)﹣m,∵x∈[0,],∴2x+∈[,],∴﹣≤sin(2x+)≤1,∴﹣1≤2sin(2x+)≤2,∵f(x)=sin2x+cos2x﹣m在[0,]上有两个零点x1,x2,∴正弦y=m与f(x)=sin2x+cos2x在[0,]上有两个交点,如图:∴x1+x2=,∴tan(x1+x2)=tan=,故选:A.点评:本题考查两角和与差的正弦,考查三角函数的图象与性质,着重考查函数的零点与半角三角函数,求得x1+x2是关键,属于中档题.8.(5分)(2015春•合肥校级期末)已知函数f(x)的定义域为(3﹣2a,a+1),且f(x﹣1)为偶函数,则实数a的值可以是()A.B. 2 C.4 D. 6考点:函数奇偶性的性质.专题:函数的性质及应用.分析:根据f(x﹣1)为偶函数,便知f(x﹣1)的定义域关于原点对称,而由f(x)的定义域即可求出函数f(x﹣1)的定义域为(4﹣2a,a+2),从而有4﹣2a+a+2=0,这样即可求出a的值.解答:解:f(x﹣1)为偶函数;∴f(x﹣1)的定义域关于原点对称;由3﹣2a<x﹣1<a+1得4﹣2a<x<a+2;∴4﹣2a+a+2=0;∴a=6.故选:D.点评:考查偶函数的定义域的特点,弄清函数f(x)和函数f(x﹣1)的不同,也可通过平移的知识求函数f(x﹣1)的定义域.9.(5分)(2015春•合肥校级期末)实数x,y满足,若目标函数z=x+y取得最大值4,则实数a的值为()A.1 B. 2 C. 3 D. 4考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式组表示的可行域,将目标函数变形y=﹣x+z,判断出z表示直线的纵截距,结合图象,求出k的范围.解答:解:作出不等式组表示的平面区域,如图所示:∵y=﹣x+z,则z表示直线的纵截距做直线L:x+y=0,然后把直线L向可行域平移,结合图象可知,平移到C(a,a)时,z最大此时z=2a=4∴a=2故选:B.点评:解决此类问题的关键是正确画出不等式组表示的可行域,将目标函数赋予几何意义.10.(5分)(2015春•合肥校级期末)对于正项数列{a n},定义H n=为{a n}的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为H n=,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=B.a n=C.a n=D.a n=考点:数列递推式.专题:点列、递归数列与数学归纳法.分析:通过定义及H n=可得a1+2a2+…+na n=、a1+2a2+…+(n﹣1)a n﹣1=,两式相减,进而计算可得结论.解答:解:∵H n=,∴a1+2a2+…+na n=,又∵H n=,∴a1+2a2+…+na n=,a1+2a2+…+(n﹣1)a n﹣1=,两式相减得:na n=﹣=,∴a n=,故选:A.点评:本题考查新定义,考查数列的通项,解题的关键是理解新定义,注意解题方法的积累,属于中档题.11.(5分)(2015春•合肥校级期末)已知O是锐角△ABC的外接圆圆心,∠A=30°,•+•=2m•,则m的值为()A.B.C.1 D.考点:向量数乘的运算及其几何意义.专题:平面向量及应用.分析:根据向量的三角形法则结合向量数量积的运算进行化简求解即可.解答:解:∵•+•=2m•,∴•(﹣)+•(﹣)=2m•,即•(﹣)•+•(﹣)•=2m••,则•(•﹣•)+•(•﹣•)=2m••,即•||2(cos2C﹣1)+•||2(cos2B﹣1)=﹣2m||2,即•(cos2C﹣1)+•(cos2B﹣1)=﹣2m,则﹣2cosBsinC﹣2cosCsinB=﹣2m,即﹣2sin(B+C)=﹣2m,则m=sin(B+C)=sinA=sin30°=,故选:D.点评:本题主要考查向量数量积的运算以及向量三角形法则的应用,考查学生的运算和推理能力.12.(5分)(2015•绍兴校级模拟)若等差数列{a n}满足a12+a102=10,则S=a10+a11+…+a19的最大值为()A.60 B.50 C.45 D.40考点:等差数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:设等差数列的公差为d,由等差数列的通项公式得(a10﹣9d)2+a102=10,由求和公式可得a10=代入(a10﹣9d)2+a102=10整理可得关于d的方程,由△≥0可得S的不等式,解不等式可得.解答:解:设等差数列的公差为d,由a12+a102=10得,(a10﹣9d)2+a102=10,因为S=a10+a11+…+a19=10a10+45d,则a10=,代入(a10﹣9d)2+a102=10,并整理可得(1352+452)d2﹣360dS+2S2﹣1000=0,由关于d的二次方程有实根可得△=3602S2﹣4(1352+452)(2S2﹣1000)≥0,化简可得S2≤2500,解得S≤50故选:B.点评:本题考查等差数列的通项公式、前n项和公式,以及二次函数方程根的存在性,考查转化思想,属中档题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在答题卷相应位置.13.(5分)(2014•沛县校级模拟)已知函数y=,其中m,n是取自集合{1,2,3}的两个不同值,则该函数为偶函数的概率为.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:计算题;概率与统计.分析:在m,n是取自集合{1,2,3}的两个不同值时得到的函数y=是幂函数,要保证幂函数为偶函数,则需要的分子为偶数,且分母为奇数.解答:解:m,n是取自集合{1,2,3}的两个不同值,得到的分数为(个).而使函数y=为偶函数的分数需分子为偶数,分母为奇数,共有2,两个.所以函数为偶函数的概率为P=.故答案为.点评:本题考查了古典概型及其概率计算公式,考查了幂函数的奇偶性,是基础题.14.(5分)(2015春•合肥校级期末)在一次考试中,5名学生的数学和物理成绩如表:(已现已知其线性回归方程为=0.36+a,则根据此线性回归方程估计数学得80分的同学的物理成绩为70(四舍五入到整数)考点:线性回归方程.专题:概率与统计.分析:分别做出横标和纵标的平均数,利用最小二乘法做出b的值,再求出a的值,写出线性回归方程,代入x=80,得到y的值即可得到结果.解答:解:由已知数据得,==70,==66,线性回归方程为=0.36+a,则66=0.36×70+a,∴a=40.8.线性回归方程为=0.36x+40.8,x=80时,y=0.36×80+40.8≈70.故答案为:70.点评:本题考查线性回归方程的应用,线性回归方程经过样本中心点,基本知识的考查.15.(5分)(2015春•合肥校级期末)在△ABC中,若(+)•=||2,则= 5.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:由已知得到(+)•()==||2,得到三角形的三边关系,结合余弦定理以及三角函数求出.解答:解:由已知(+)•=||2,所以(+)•()==||2,即CB2=CA2+AB2,又BC2=AB2+AC2﹣2AB×ACcosA,所以CA2+AB2=AB2+AC2﹣2AB×ACcosA,整理得AB=ACcosA,设AB边上的高为CD,则AD=ACcosA,所以BD=5AD,所以==5.故答案为:5.点评:本题考查了平面向量与余弦定理相结合的三角形问题;关键是由已知得到三角形三边关系.16.(5分)(2015春•合肥校级期末)定义数列{x n}:x1=1,x n+1=3x n3+2x n2+x n;数列{y n}:y n=;数列{z n}:z n=;若{y n}的前n项的积为P,{z n}的前n项的和为Q,那么P+Q=1.考点:数列递推式.专题:点列、递归数列与数学归纳法.分析:通过对x n+1=3+2+x n变形可得=,累乘可得P=,通过变形、分离分母可得z n=﹣,并项累加可得Q=﹣,进而计算可得结论.解答:解:∵x n+1=3+2+x n,∴=,∴P=y1•y2•…•y n=••…•=,∵z n===﹣,∴Q=(﹣)+(﹣)+…+(﹣)=﹣,∵x1=1,∴P+Q=+﹣=+1﹣=1,故答案为:1.点评:本题考查了经过变形利用“累乘求积”求数列的乘积、利用“累加求和”求数列的和的基本技能方法,属于难题.三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)(2015春•合肥校级期末)设集合,P={x|x<a}(1)求M∩N(2)若P∪(∁R N)=R,求实数a的取值范围.考点:交、并、补集的混合运算;交集及其运算.专题:集合.分析:利用函数的定义域求出M,不等式的解法求出N,补集的定义求出∁R N,再根据交并运算求出答案.解答:解:(1)对于集合M,得到4﹣2x﹣x2>0,解得﹣1<x<﹣1+,所以集合M={x|﹣1<x<﹣1+|,对于集合N,>1,即<0,即(x﹣2)(x+1)<0,解得﹣1<x<2,所以集合N={x|﹣1<x<2},∴M∩N={x|﹣1<x<﹣1+},(2)有(1)得∁R N={x|x≤﹣1或x≥2},P={x|x<a}∵P∪(∁R N)=R,∴a>2.点评:本题考查分式不等式的解法,函数的定义域,交、并、补的运算,属于基础题.18.(12分)(2015春•合肥校级期末)已知函数的部分图象如图所示.(1)求f(x)的解析式;(2)在△ABC中,角A、B、C的对边a、b、c,若f(B)=,且a=b+c,试判断三角形的形状.考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.专题:三角函数的图像与性质;解三角形.分析:(1)由函数图象可知T,利用周期公式可求ω,又点(,0)是f(x)=sin(2x+φ)的一个对称中心,可得2×+φ=kπ,k∈Z,从而解得φ,即可求得解析式.(2)由sin(2B+)=,结合0<B<π可求B,由正弦定理可得sinA=sinB+sinC,化简可得sin(A﹣)=,从而解得A,C的值,即可得解.解答:(本小题满分12分)(1)∵T=2×(﹣)=π,∴ω==2.又点(,0)是f(x)=sin(2x+φ)的一个对称中心,∴2×+φ=kπ,k∈Z,φ=kπ﹣令k=1,得φ=.f(x)=sin(2x+),(2)sin(2B+)=,∵0<B<π,∴B=,又a=b+c,则sinA=sinB+sinC,∴sinA=sin(﹣A)=,∴,∴sin(A﹣)=,∴A=,所以C=,故△ABC为直角三角形.点评: 本题主要考查了由y=Asin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式,正弦函数的图象和性质,正弦定理的应用,属于基本知识的考查. 19.(12分)(2012•淄博一模)一个盒子中装有4张卡片,每张卡片上写有1个数字,数字分别是1、2、3、4,现从盒子中随机抽取卡片.(I )若一次从中随机抽取3张卡片,求3张卡片上数字之和大于或等于7的概率;(Ⅱ)若第一次随机抽取1张卡片,放回后再随机抽取1张卡片,求两次抽取的卡片中至少一次抽到数字2的概率.考点: 排列、组合及简单计数问题;等可能事件的概率. 专题: 计算题.分析: (1)先写出三张卡片上的数字全部可能的结果,一一列举出,把满足数字之和大于或等于7的找出来,由此求得3张卡片上数字之和大于或等于7的概率.(2)列举出每次抽1张,连续抽取两张全部可能的基本结果,而满足条件的事件是两次抽取中至少一次抽到数字2,从前面列举出的结果中找出来. 解答: 解::(Ⅰ)由题意知本题是一个古典概型,设A 表示事件“抽取3张卡片上的数字之和大于或等于7”,∵任取三张卡片,三张卡片上的数字全部可能的结果是(1、2、3),(1、2、4),(1、3、4),(2、3、4), 其中数字之和大于或等于7的是(1、3、4),(2、3、4),(1,2,4),∴P (A )=. (Ⅱ)设B 表示事件“至少一次抽到2”,∵每次抽1张,连续抽取两张全部可能的基本结果有:(1、1)(1、2)(1、3)(1、4)(2、1)(2、2) (2、3)(2、4)(3、1)(3、2)(3、3)(3、4)(4、1)(4、2)(4、3)(4、4),共16个基本结果.事件B 包含的基本结果有(1、2)(2、1)(2、2)(2、3)(2、4)(3、2)(4、2),共7个基本结果.∴所求事件的概率为P (B )=.点评: 本题主要考查古典概型、等可能事件的概率,用列举法计算,可以列举出所有基本事件和满足条件的事件,应用列举法来解题,是这一部分的最主要思想,属于中档题.20.(12分)(2015春•合肥校级期末)已知 {a n },{b n }均为等差数列,前n 项和分别为 S n ,T n .(1)若对 n ∈N *,有,求 的最大值.(2)若平面内三个不共线向量 满足 ,且A ,B ,C 三点共线.是否存在正整数n ,使 S n 为定值?若存在,请求出此定值;若不存在,请说明理由.考点:等差数列的前n项和;平面向量的基本定理及其意义.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)由题意和等差数列的求和公式和性质可得=,由函数的单调性可得;(2)由题意和向量的知识可得a3+a15=1,进而又等差数列的性质可得a1+a17=1,代入等差数列的求和公式可得,可得结论.解答:解:(1)∵=.由反比例函数的单调性可得当n=1时,式子取最大值33;(2)∵A,B,C三点共线,∴假设存在正整数n,使,即.由平面向量基本定理得,消去λ得a3+a15=1,又a3+a15=a1+a17,∴.即存在n=17时,S17为定值.点评:本题考查等差数列的求和公式,涉及函数和平面向量的知识,属中档题.21.(12分)(2013•宝山区二模)如图所示,扇形AOB,圆心角AOB的大小等于,半径为2,在半径OA上有一动点C,过点C作平行于OB的直线交弧AB于点P.(1)若C是半径OA的中点,求线段PC的大小;(2)设∠COP=θ,求△POC面积的最大值及此时θ的值.考点:余弦定理;两角和与差的正弦函数.专题:解三角形.分析:(1)在△POC中,根据,OP=2,OC=1,利用余弦定理求得PC的值.(2)解法一:利用正弦定理求得CP和OC的值,记△POC的面积为S(θ),则,利用两角和差的正弦公式化为,可得时,S(θ)取得最大值为.解法二:利用余弦定理求得OC2+PC2+OC•PC=4,再利用基本不等式求得3OC•PC≤4,所以,再根据OC=PC 求得△POC面积的最大值时θ的值.解答:解:(1)在△POC中,,OP=2,OC=1,由得PC2+PC﹣3=0,解得.(2)解法一:∵CP∥OB,∴,在△POC中,由正弦定理得,即,∴.又,∴.记△POC的面积为S(θ),则======,∴时,S(θ)取得最大值为.解法二:,即OC2+PC2+OC•PC=4.又OC2+PC2+OC•PC≥3OC•PC,即3OC•PC≤4,当且仅当OC=PC时等号成立,所以,∵OC=PC,∴时,S(θ)取得最大值为.点评:本题主要考查两角和差的正弦公式,正弦定理、余弦定理、基本不等式的,属于中档题.22.(12分)(2015春•合肥校级期末)已知{a n}、{b n}都是各项均为正数且公差不为0的等差数列,满足a n b n+1+a n+1b n=2na n+1(n∈N*).(1)求证:数列{a n}有无穷多个,而数列{b n}惟一确定;(2)设a n+1=,s n=b1+b2+b3+…+b2n﹣1+b2n,求证:2<<6.考点:数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)通过将a n=a1+(n﹣1)d,b n=b1+(n﹣1)d2代入a n b n+1+a n+1b n=2na n+1(n∈N*),计算即得结论;(2)一方面通过a n+1﹣a n计算可得a n<a n+1,放缩可得2n<b n+1+b n,进而有S n=>2[1+3+…+(2n﹣1)],另一方面通过a n b n+1=(2n﹣b n)•a n+1>0,a n+1>0,可得S n=<2(1+2+…+2n),计算可得结论.解答:证明:(1)设{a n}、{b n}公差分别为d1、d2(d1d2≠0),则a n=a1+(n﹣1)d,b n=b1+(n﹣1)d2,代入a n b n+1+a n+1b n=2na n+1(n∈N*),可得[a1+(n﹣1)d1][b1+nd2]+(a1+nd1)[b1+(n﹣1)d2]=2n(a1+nd1)是个恒等式,可得,解得,可得a n=na1,b n=n.∴a1可取无穷多个正实数,可得数列{a n}有无穷多个,而数列{b n}惟一确定;(2)∵a n+1=,∴a n+1﹣a n=a n+1=﹣a n=>0,∴a n<a n+1,∴a n b n+1+a n+1b n=2na n+1<a n+1b n+1+a n+1b n,∴2n<b n+1+b n.∴S n==(b1+b2)+(b3+b4)+…+(b2n﹣1+b2n)>2[1+3+…+(2n﹣1)]=2n2.又a n b n+1=(2n﹣b n)•a n+1>0,a n+1>0,∴2n﹣b n>0.∴S n=<2(1+2+…+2n)=2n(1+2n)=4n2+2n,∴S n∈(2n2,4n2+2n),∴2<<4+≤6.∴.点评:本题是一道关于数列的综合题,考查运算求解能力,考查分析问题、解决问题的能力,注意解题方法的积累,属于中档题.。