【必考题】高三数学下期中一模试卷带答案一、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 .若a b <,则a b <2.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.若n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,其首项10a >,991000a a +>,991000a a ⋅< ,则使0n S >成立的最大自然数n 是( ) A .198B .199C .200D .2014.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 .235.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.如图,为了测量山坡上灯塔CD 的高度,某人从高为=40h 的楼AB 的底部A 处和楼顶B 处分别测得仰角为=60βo,=30αo ,若山坡高为=35a ,则灯塔高度是( )A .15B .25C .40D .607.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8.已知数列{}n a 满足11a =,12nn n a a +=+,则10a =( )A .1024B .2048C .1023D .20479.若ABC V 的对边分别为,,a b c ,且1a =,45B ∠=o ,2ABC S =V ,则b =( )A .5B .25C .41D .5210.20,{0,0x y z x y x y x y y k+≥=+-≤≤≤设其中实数、满足若z 的最大值为6,z 的最小值为( )A .0B .-1C .-2D .-311.在ABC V 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,S 表示ABC V 的面积,若cos cos sin ,c B b C a A += ()22234S b a c =+-,则B ∠=A .90︒B .60︒C .45︒D .30︒12.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,且满足21,,n n n S S S ++成等差数列,则3a 等于( ) A .12B .12-C .14D .14-二、填空题13.已知lg lg 2x y +=,则11x y+的最小值是______. 14.已知x y ,满足20030x y y x y -≥⎧⎪≥⎨⎪+-≤⎩,,,,则222x y y ++的取值范围是__________.15.设,,若,则的最小值为_____________.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.若数列{}n a 通项公式是12,123,3n n n n a n --⎧≤≤=⎨≥⎩,前n 项和为n S ,则lim n n S →∞=______. 18.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__________.19.点D 在ABC V 的边AC 上,且3CD AD =,2BD =,3sin23ABC ∠=,则3AB BC +的最大值为______.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.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.设ABC V 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若2cos cos cos c C a B b A =+. (1)求角C .(2)若ABC V 的面积为S ,且224()S b a c =--,2a =,求S .23.已知{}n a 为等差数列,且36a =-,60a =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)若等比数列{}n b 满足18b =-,2123b a a a =++,求数列{}n b 的前n 项和公式. 24.如图,A ,B 是海面上位于东西方向相距()533+海里的两个观测点,现位于A 点北偏东45°,B 点北偏西60°的D 点有一艘轮船发出求救信号,位于B 点南偏西60°且与B 点相距203海里的C 点的救援船立即即前往营救,其航行速度为30海里/小时,该救援船到达D 点需要多长时间?25.数列{}n a 中,11a = ,当2n ≥时,其前n 项和n S 满足21()2n n n S a S =⋅-.(1)求n S 的表达式; (2)设n b =21nS n +,求数列{}n b 的前n 项和n T . 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.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0a ≤<b ,由不等式的平方法则,()()22a b <,即a b <.选D.2.B解析:B 【解析】试题分析:根据正弦定理,,解得,,并且,所以考点:1.正弦定理;2.面积公式.3.A解析:A 【解析】 【分析】先根据10a >,991000a a +>,991000a a ⋅<判断出991000,0a a ><;然后再根据等差数列前n 项和公式和等差中项的性质,即可求出结果. 【详解】∵991000a a ⋅<, ∴99a 和100a 异号; ∵1991000,0a a a >+>,991000,0a a ∴><, 有等差数列的性质可知,等差数列{}n a 的公差0d <, 当99,*n n N ≤∈时,0n a >;当100,*n n N ≥∈时,0n a <; 又()()119899100198198198022a a a a S +⨯+⨯==> ,()119919910019919902a a S a+⨯==<,由等差数列的前n 项和的性质可知,使前n 项和0n S >成立的最大自然数n 是198. 故选:A . 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质.考查了学生的推理能力和运算能力.4.C解析:C 【解析】试题分析:∵24354{10a a a a +=+=,∴1122{35a d a d +=+=,∴14{3a d =-=,∴1011091040135952S a d ⨯=+⨯=-+=. 考点:等差数列的通项公式和前n 项和公式.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.B解析:B 【解析】 【分析】过点B 作BE DC ⊥于点E ,过点A 作AF DC ⊥于点F ,在ABD ∆中由正弦定理求得AD ,在Rt ADF ∆中求得DF ,从而求得灯塔CD 的高度. 【详解】过点B 作BE DC ⊥于点E ,过点A 作AF DC ⊥于点F ,如图所示,在ABD ∆中,由正弦定理得,sin sin AB ADADB ABD=∠∠,即sin[90(90)]sin(90)h ADαβα=︒--︒-︒+,cos sin()h AD αβα∴=-,在Rt ADF ∆中,cos sin sin sin()h DF AD αβββα==-,又山高为a ,则灯塔CD 的高度是3340cos sin 22356035251sin()2h CD DF EF a αββα⨯⨯=-=-=-=-=-. 故选B .【点睛】本题考查了解三角形的应用和正弦定理,考查了转化思想,属中档题.7.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⎛⎫⎛⎫⋅-=⋅-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2313111132sin 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.8.C解析:C 【解析】 【分析】 根据叠加法求结果. 【详解】因为12n n n a a +=+,所以12nn n a a +-=,因此10981010921198122221102312a a a a a a a a -=-+-++-+=++++==-L L ,选C.【点睛】本题考查叠加法求通项以及等比数列求和,考查基本分析求解能力,属基础题.9.A解析:A 【解析】在ABC ∆中,1a =,045B ∠=,可得114522ABC S csin ∆=⨯⨯︒=,解得c =.由余弦定理可得:5b ===. 10.D解析:D 【解析】作出不等式对应的平面区域, 由z=x+y,得y=−x+z,平移直线y=−x+z ,由图象可知当直线y=−x+z 经过点A 时,直线y=−x+z 的截距最大, 此时z 最大为6.即x+y=6.经过点B 时,直线y=−x+z 的截距最小,此时z 最小. 由6{x y x y +=-=得A(3,3),∵直线y=k 过A , ∴k=3. 由3{20y k x y ==+=,解得B(−6,3).此时z 的最小值为z=−6+3=−3, 本题选择D 选项.点睛:求二元一次函数z =ax +by (ab ≠0)的最值,将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:b zy x a b =-+,通过求直线的截距z b的最值间接求出z 的最值.最优解在顶点或边界取得.11.D解析:D 【解析】 【分析】由正弦定理,两角和的正弦函数公式化简已知等式可得sin A =1,即A =900,由余弦定理、三角形面积公式可求角C ,从而得到B 的值. 【详解】由正弦定理及cos cos sin ,c B b C a A +=得2sin cos sin cos sin ,C B B C A +=()2sin sin sin 1C B A A ⇒+=⇒=,因为000180A <<,所以090A =;由余弦定理、三角形面积公式及)2223S b a c =+-,得13sin 2cos 2ab C ab C =, 整理得tan 3C =,又00090C <<,所以060C =,故030B =. 故选D 【点睛】本题考查正、余弦定理、两角和的正弦公式、三角形面积公式在解三角形中的综合应用,考查计算能力和转化思想,属于中档题.12.C解析:C 【解析】试题分析:由21,,n n n S S S ++成等差数列可得,212n n n n S S S S +++-=-,即122n n n a a a ++++=-,也就是2112n n a a ++=-,所以等比数列{}n a 的公比12q =-,从而2231111()24a a q ==⨯-=,故选C.考点:1.等差数列的定义;2.等比数列的通项公式及其前n 项和.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11111111()100100505xy x y xy x y x y ⎛⎫+=+=+≥= ⎪⎝⎭,当且仅当10x y ==时,取等号,故填15. 14.;【解析】【分析】利用表示的几何意义画出不等式组表示的平面区域求出点到点的距离的最值即可求解的取值范围【详解】表示点到点的距离则三角形为等腰三角形则点到点的距离的最小值为:1最大值为所以的最小值为:解析:[]0,9; 【解析】 【分析】 利用()()2201x y -++表示的几何意义,画出不等式组表示的平面区域,求出点(0,1)A -到点(,)x y 的距离的最值,即可求解222x y y ++的取值范围.【详解】()()22222011x y y x y ++=-++-()()2201x y -++表示点(0,1)A -到点(,)x y 的距离1AO =,1910,9110AD AC =+==+=ACD 为等腰三角形则点(0,1)A -到点(,)x y 的距离的最小值为:1,最大值为10 所以222x y y ++的最小值为:2110-=,最大值为:101=9-故222x y y ++的取值范围为[]09,故答案为:[]09,【点睛】本题主要考查了求平方和型目标函数的最值,属于中档题.15.3+22【解析】【分析】由已知可得a-1+b=1从而有2a-1+1b=(2a-1+1b)(a-1+b)展开后利用基本不等式即可求解【详解】由题意因为a>1b>2满足a+b=2所以a-1+b=1且a- 解析:【解析】 【分析】 由已知可得,从而有,展开后利用基本不等式,即可求解. 【详解】 由题意,因为满足, 所以,且,则,当且仅当且,即时取得最小值.【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求最值问题的应用,其中解答中根据题意配凑基本不等式的使用条件,合理利用基本不等式求得最值是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.16.【解析】【分析】由题若对于任意的都有可得解出即可得出【详解】∵若对任意都有∴∴解得故答案为【点睛】本题考查了数列与函数的单调性不等式的解法考查了推理能力与计算能力属于中档题解析:17,212⎛⎫⎪⎝⎭【解析】 【分析】由题若对于任意的*n N ∈都有1n n a a +>,可得5610012a a a a -<,>,<<. 解出即可得出.∵511,62,6n n a n n a a n -⎧⎛⎫-+<⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪≥⎩,若对任意*n N ∈都有1n n a a +>, ∴5610012a a a a -<,>,<<.. ∴11 0()510122a a a a --⨯+<,>,<< , 解得17 212a <<. 故答案为17,212⎛⎫⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了数列与函数的单调性、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 17.【解析】【分析】利用无穷等比数列的求和公式即可得出结论【详解】数列通项公式是前项和为当时数列是等比数列故答案为:【点睛】本题主要考查的是数列极限求出数列的和是关键考查等比数列前项和公式的应用是基础题 解析:5518. 【解析】【分析】 利用无穷等比数列的求和公式,即可得出结论.【详解】Q 数列{}n a 通项公式是12,123,3n n n n a n --⎧≤≤=⎨≥⎩,前n 项和为n S , 当3n ≥时,数列{}n a 是等比数列,331112731115531123118183182313n n n n S --⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎝⎭=++=+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-, 5531lim 5518218l m 3i n n n n S →∞→∞⎡⎤⎛⎫-=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=. 故答案为:5518. 【点睛】本题主要考查的是数列极限,求出数列的和是关键,考查等比数列前n 项和公式的应用,18.【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()42900240x 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. 19.【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 12sin 23ABC 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 ∠+∠=, 22222262x x=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. 20.【解析】【分析】观察得到再利用裂项相消法计算前项和得到答案【详解】观察知故数列的前项和故答案为:【点睛】本题考查了数列的通项公式裂项相消求和意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用 解析:()()3234212n n n +-++ 【解析】【分析】 观察得到21111222n a n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,再利用裂项相消法计算前n 项和得到答案. 【详解】 观察知()2111112222n a n n n n n n ⎛⎫===- ⎪+++⎝⎭. 故数列的前n 项和11111113111...232422212n S n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦ ()()3234212n n n +=-++. 故答案为:()()3234212n n n +-++. 【点睛】本题考查了数列的通项公式,裂项相消求和,意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用.三、解答题21.(1)12n n a +=(2)2222222()()()122311n n S n n n =-+-++-=++L 【解析】【分析】【详解】(1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d.因为71994{2a a a =,=,所以11164{1828a d a d a d +++=,=(). 解得a 1=1,d =12.所以{a n }的通项公式为a n =12n +. (2)b n =1n na =22211n n n n -++=(), 所以S n =2222222()122311n n n n ⎛⎫⎛⎫++⋯+ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭---=+ 22.(1)3C π=;(2)S =【解析】【分析】 (1)利用正弦定理与两角和正弦公式可得到结果;(2)由题意及三角形面积公式可得2cos 22sin ac B ac ac B -+=,结合特殊角的三角函数值得到2B π=,从而得到结果. 【详解】(1)由正弦定理得2sin cos sin cos sin cos C C A B B A =+,∴2sin cos sin()sin C C A B C =+=, ∴1cos 2C =,∵(0,)C π∈, ∴3C π=.(2)222224()22sin S b a c b a c ac ac B =--=--+=,∴由余弦定理得2cos 22sin ac B ac ac B -+=,∴sin cos 1B B +=,∴sin 4B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭, ∵20,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴2B π=,∴S =【点睛】本题考查了正弦、余弦定理,三角形的面积公式,以及三角恒等变换,考查计算能力与推理能力,属于中档题.23.(1)212n a n =-;(2)4(13)n n S =-.【解析】【分析】【详解】本试题主要是考查了等差数列的通项公式的求解和数列的前n 项和的综合运用.、 (1)设{}n a 公差为d ,由已知得1126{50a d a d +=-+=解得110{2a d =-=, 212n a n =-(2)21232324b a a a a =++==-Q ,∴等比数列{}n b 的公比212438b q b -===- 利用公式得到和8(13)4(13)13n n n S -⨯-==--. 24.救援船到达D 点需要1小时.【解析】【分析】【详解】5(33)906030,45,105sin sin •sin 5(33)?sin 455(33)?sin 45sin AB DBA DAB ADB DB AB DAB DAB ADBAB DAB DB ADB =+∠=︒-︒=︒∠=︒∴∠=︒∆=∠∠∠+︒+︒∴===∠解:由题意知海里,在中,由正弦定理得 海里又海里 中,由余弦定理得, 海里,则需要的时间答:救援船到达D 点需要1小时25.(1)1()21n S n N n =∈-;(2)21n n +。