河南省郑州一中2013-2014学年高二数学上学期期中试题 理 新人教A版
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2013—2014学年上期中考15届 高二理科数学试题说明: 1、试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,满分150分,时间120分钟.2、将第Ⅰ卷的答案填在第Ⅱ卷的答题栏中.第Ⅰ卷 (选择题、填空题,共80分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 在ABC ∆中,若13,cos 2a A ==-,则ABC ∆的外接圆半径是A.122. ,则 )项.A. 19B. 20C. 21D. 22 3. 若不等式a b >与11a b>同时成立,则必有 A. 0a b >> B. 110a b >> C. 0a b >> D. 110a b>>4. 在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知60A =,b =,为使此三角形只有一个,则a 满足的条件是A. 0a <<6a = C. a ≥6a = D. 0a <≤6a = 5. 已知等差数列{}n a 满足,18130,58a a a >=,则前n 项和n S 取最大值时,n 的值为A .20B .21C .22D .236. 在△ABC 中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若c cos C =b cos B ,则△ABC 的形状一定是A. 等腰三角形B. 直角三角形C. 等腰或直角三角形D. 等边三角形7. 已知正项等比数列{}n a 满足:7652a a a =+,若存在两项,m n a a 使得14a =,则14m n+的最小值为A. 9B.43 C. 53 D. 328. 设ABC ∆的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若三边的长为连续的三个正整数,且A B C >>,320cos b a A =,则sin :sin :sin A B C =A . 4:3:2B . 5:6:7C . 5:4:3D . 6:5:4 9. 设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +9y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,319x y z+-的最大值为A .1B .94C.-1 D .3 10. 数列}{n a 的前n 项和为)()1(,1*2N n a b n n S n n n n ∈-=++=,则}{n b 的前50项的和为A .49B .50C .99D .10011. 已知实数,x y 满足140x x y ax by c ≥⎧⎪+≤⎨⎪++≤⎩,且目标函数2z x y =+的最大值为6,最小值为1, 其中0,cb b≠则的值为 A .1B .2C .3D .412. 数列{}n a 的通项公式为133n a n =- ,12n n n n b a a a ++=⋅⋅,n S 是数列{}n b 的前n 项和,则n S 的最大值为A. 280B. 300C. 310D. 320 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13. 在△ABC 中,三边a 、b 、c 所对的角分别为A 、B 、C,若2220a b c +-+=,则角C 的大小为 .14. 设,x y R ∈,若2241x y xy ++=,则2x y +的最大值是_________. 15. 已知方程2(2)10x a x a b +++++=的两根为12,x x ,且1201,x x <<<则ab的取值范围 . 16.已知数列}{na 满足122n n a qa q +=+-(q 为常数,||1q <),若3456,,,a a a a ∈{18,6,1,6,30}---,则1a = .2013—2014学年上期中考15届 高二理科数学试题答题卷13. 14. 15. 16.第Ⅱ卷三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17. (本小题满分10分)某单位有A 、B 、C 三个工作点,需要建立一个公共无线网络发射点O ,使得发射点到三个工作点的距离相等.已知这三个工作点之间的距离分别为80AB =m ,70BC =m ,50CA =m .假定A 、B 、C 、O 四点在同一平面内.(Ⅰ)求BAC ∠的大小;(Ⅱ)求点O 到直线BC 的距离.18.(本小题满分12分)设{}n a 是公比大于1的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知37S =,且1233,3,4a a a ++构成等差数列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)令n nnb a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .19. (本小题满分12分)在∆ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . 已知2cos 3A =,sin B C =. (Ⅰ)求tan C 的值; (Ⅱ)若a =∆ABC 的面积.20.(本小题满分12分)如图所示,ABCD 是一个矩形花坛,其中NPMD CBAAB = 4米,AD = 3米.现将矩形花坛ABCD 扩建成一个更大的矩形花园AMPN ,要求:B 在AM上,D 在AN 上,对角线MN 过C 点, 且矩形AMPN 的面积小于64平方米.(Ⅰ)设AN 长为x 米,矩形AMPN 的面积为S 平方米,试用解析式将S 表示成x 的函数,并写出该函数的定义域;(Ⅱ)当AN 的长度是多少时,矩形AMPN 的面积最小?并求最小面积.21. (本小题满分12分)已知函数()23f x x ax =++.(Ⅰ)当[]2,2x ∈-时,()f x a ≥恒成立,求实数a 的取值范围; (Ⅱ)若对一切[]3,3a ∈-,()f x a ≥恒成立,求实数x 的取值范围.22. (本小题满分12分)数列{}n a 的前n 项和为n S ,2*131().22n n S a n n n N +=--+∈ (I )证明:数列{}n a n +是等比数列; (Ⅱ)若1(),2n n n n b a c =-=数列{}n c 的前n 项和为n P ,求不超过2013P 的最大整数的值.2013—2014学年上期中考 15届 高二理科数学试题参考答案一、选择题:1-5 DCCCB 6-10 CDDAA 11-12 DC 二、填空题 13.34π(或135) 14.15. 31(,)22-- 16. 126三、解答题:17. 解:(Ⅰ)在△ABC 中,因为80AB =m ,70BC =m ,50CA =m ,由余弦定理得222cos 2AB AC BC BAC AB AC+-∠=⨯⨯ 2228050701280502+-==⨯⨯. 因为BAC ∠为△ABC 的内角,所以3BAC π∠=.……………………5分 (Ⅱ)方法1:设外接圆的半径为R ,因为70BC =,由(1)知3A π=,所以sin A =.所以2R ==,即R = 过点O 作边BC 的垂线,垂足为D , 在△OBD中,OB R ==703522BC BD ===,所以OD ==3=. 所以点O 到直线BCm . 方法2:因为发射点O 到A 、B 、C 三个工作点的距离相等,所以点O 为△ABC 外接圆的圆心.连结OB ,OC ,过点O 作边BC 的垂线,垂足为D ,由(1)知3BAC π∠=,所以3BOC 2π∠=.所以3BOD π∠=.在Rt △BOD 中,703522BC BD ===,所以35tan tan 60BD OD BOD ===∠ 所以点O 到直线BCm .……………………10分 18. 解:(Ⅰ)由已知得1231327:(3)(4)3.2a a a a a a ++=⎧⎪⎨+++=⎪⎩,解得22a =.设数列{}n a 的公比为q ,由22a =,可得1322a a q q ==,.又37S =,可知2227q q++=,即22520q q -+=,解得12122q q ==,.由题意得12q q >∴=,.11a ∴=. 故数列{}n a 的通项为12n n a -=.………………………………6分 (Ⅱ)由于1=2n n n n nb a -=,所以 01112+++,222n n n T -=1211121+++,22222n n n n n T --∴=+ 两式相减得:12111111212(1)2.22222222n n n n n n n n n T -+=++++-=--=-124.2n n n T -+∴=- (12)分19. 解:(Ⅰ)∵cos A =23>0,∴sin A,C =sin B=sin(A +C )=sin A cos C +sin C cos Acos C +23sin C .整理得:tan C ………………………………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知 sin C .又由正弦定理知:sin sin a cA C=,故c =. (1) 由余弦定理得:cos A =222223b c a bc +-=. (2)解(1) (2)得:b =or b 舍去).∴∆ABC 的面积为:S .…………12分20. 解:(Ⅰ)由△NDC ∽△NAM ,可得DN DCNA AM=, ∴34x x AM -=,即43x AM x =-,故24=3x S AN AM x ⋅=-, 由24=643x S x <-且3x >,解得()4,12x ∈, 故所求函数的解析式为24=3x S x -,定义域为()4,12.……………………6分(Ⅱ)令3x t -=,则由()4,12x ∈,可得()1,9t ∈,故()224349==4646483t x S t x t t ⎛⎫+⎛⎫=++≥= ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭, 当且仅当9=t t,即=3t 时,即当6x =时,S 取最小值48. 故当AN 的长为6时,矩形AMPN 的面积最小,最小面积为48平方米. …………12分 21. 解:(Ⅰ)当[]2,2x ∈-时,设()23g x x ax a =++-,分以下三种情况讨论:(1)当22a-≤-时,即4a ≥时,()g x 在[]2,2-上单调递增,()()min =273g x g a -=-, 因此4730a a ≥⎧⎨-≥⎩,a 无解.(2)当22a-≥时,即4a ≤-时,()g x 在[]2,2-上单调递减,()()min =27+g x g a =, 因此47+0a a ≤-⎧⎨≥⎩,解得74a -≤≤-.(3)当222a -<-<时,即44a -<<时, ()2min =324a a g x g a ⎛⎫-=--+ ⎪⎝⎭,因此244304a a a -<<⎧⎪⎨--+≥⎪⎩,解得42a -<≤.综上所述,实数a 的取值范围是72a -≤≤.……………………6分 (Ⅱ) 由()f x a ≥得230x ax a ++-≥,令()()2130g a x a x =-++≥,要使()0g a ≥在区间[]3,3-恒成立,只需()()3030g g -≥⎧⎪⎨≥⎪⎩即2236030x x x x ⎧-+≥⎨+≥⎩,解得3x ≥-或0x ≤.所以实数x 的取值范围是(][),30,-∞-⋃+∞.……………………12分 22. 解:(Ⅰ) 因为213122n n a S n n +=--+, 所以 ① 当1=n 时,121-=a ,则112a =-. ② 当2n ≥时,21113(1)(1)122n n a S n n --+=----+. 所以121n n a a n --=--,即12()1n n a n a n -+=+-,而1112a +=,所以数列{}n a n +是首项为12,公比为12的等比数列,所以1.2n n a n += ……………………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)知n a n n -=)21( , n b n ∴=.n c ===(1)111111(1)(1)1n n n n n n n n ++==+=+-+++, 所以20131111112013(1)()()2014.223201320142014P =+-+-++-=- 故不超过2013P 的最大整数为2013. ……………………12分11。