2014-2015学年湖南省衡阳八中高一上学期期末数学试卷和解析

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2014-2015学年湖南省衡阳八中高一(上)期末数学试卷一、选择题(每小题3分,共10小题,满分30分)1.(3.00分)cos45°cos15°﹣sin45°sin15°=()A.B.C.D.2.(3.00分)若a、b、c∈R,a>b,则下列不等式一定成立的是()A.<B.a2>b2C.>1 D.a(c2+1)>b(c2+1)3.(3.00分)已知等差数列{a n}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=()A.﹣4 B.﹣6 C.﹣8 D.﹣104.(3.00分)若△ABC的三内角A、B、C对应的边分别是a、b、c,若a2+c2﹣b2=ac,则B=()A.30°B.60°C.120° D.150°5.(3.00分)数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=()A.2n﹣1 B. C. D.6.(3.00分)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcosC+ccosB=asinA,则△ABC的形状为()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.不确定7.(3.00分)如图所示,D是△ABC的边AB上的中点,记=,=,则向量=()A.B.C.D.8.(3.00分)设x∈R,记不超过x的最大整数为[x],如[2.5]=2,[﹣2.5]=﹣3,令{x}=x﹣[x],则{},[],,三个数构成的数列()A.是等比数列但不是等差数列B.是等差数列但不是等比数列C.既是等差数列又是等比数列D.既不是等差数列也不是等比数列9.(3.00分)灯塔A和灯塔B与海洋观察站C的距离都是10海里,灯塔A在观察站C的北偏东40°,灯塔B在观察站C的南偏东20°,则灯塔A和灯塔B的距离为()A.10海里B.20海里C.10海里D.10海里10.(3.00分)已知S n是等差数列{a n}n∈N*的前n项和,且S6>S7>S5,给出下列五个命题:①d<0;②S11>0;③S12<0;④数列{S n}中最大项为S11;⑤|a6|>|a7|,其中正确命题的个数()A.5 B.4 C.3 D.1二、填空题(每小题3分,共5小题,满分15分)11.(3.00分)已知,若,则λ=.12.(3.00分)已知不等式x2+(m+1)x+m2>0的解集为R,则实数m的取值范围为.13.(3.00分)已知,则=.14.(3.00分)已知等差数列{a n}中,a32+a82+2a3a8=9,且a n<0,则S10为.15.(3.00分)已知平面内n(n∈N+)条直线,任意两条都相交,任意三条不共点,这n条直线将平面分割成a n个区域,则a n=.三、解答题(共6小题,满分55分)16.(7.00分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,若B=60°,且cos (B+C)=﹣.(1)求cosC的值;(2)若a=5,求△ABC的面积.17.(8.00分)已知f(x)=2x2+bx+c,不等式f(x)<0的解集是(0,5),(1)求f(x)的解析式;(2)若对于任意x∈[﹣1,1],不等式f(x)+t≤2恒成立,求t的取值范围.18.(9.00分)若x,y满足,求:(1)z=2x+y的最小值;(2)z=x2+y2的范围.(3)的最大值.19.(9.00分)已知等比数列{a n}的各项均为正数,且.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列的前n项和.(Ⅲ)设,求数列{c n}的前n项和.20.(10.00分)已知向量,设函数且f(x)的最小正周期为π.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)先将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,然后将图象向下平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)在区间上上的取值范围.21.(12.00分)我们把一系列向量(i=1,2,3,…,n)按次序排成一列,称之为向量列,记作{},已知向量列{}满足:=(1,1),=(x n,y n)=(x n﹣1﹣y n﹣1,x n﹣1+y n﹣1)(n≥2).(1)证明:数列{||}是等比数列;(2)设θn表示向量与间的夹角,若b n=θn,对于任意正整数n,不等式++…+>a(a+2)恒成立,求实数a的范围(3)设c n=||•log2||,问数列{c n}中是否存在最小项?若存在,求出最小项;若不存在,请说明理由.2014-2015学年湖南省衡阳八中高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(每小题3分,共10小题,满分30分)1.(3.00分)cos45°cos15°﹣sin45°sin15°=()A.B.C.D.【解答】解:cos45°cos15°﹣sin45°sin15°=cos(45°+15°)=cos60°=.故选:A.2.(3.00分)若a、b、c∈R,a>b,则下列不等式一定成立的是()A.<B.a2>b2C.>1 D.a(c2+1)>b(c2+1)【解答】解:A.取a=2,b=﹣1,满足a>b,但是不成立;B.取a=1,b=﹣2,满足a>b,但是a2>b2不成立;C.取a=2,b=﹣1,满足a>b,但是>1不成立;D.∵a>b,c2+1>0,∴a(c2+1)>b(c2+1),正确.故选:D.3.(3.00分)已知等差数列{a n}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=()A.﹣4 B.﹣6 C.﹣8 D.﹣10【解答】解:∵a4=a1+6,a3=a1+4,a1,a3,a4成等比数列,∴a32=a1•a4,即(a1+4)2=a1×(a1+6),解得a1=﹣8,∴a2=a1+2=﹣6.故选:B.4.(3.00分)若△ABC的三内角A、B、C对应的边分别是a、b、c,若a2+c2﹣b2=ac,则B=()A.30°B.60°C.120° D.150°【解答】解:由题意知,a2+c2﹣b2=ac,则由余弦定理得,cosB==,又0<B<180°,则B=60°,故选:B.5.(3.00分)数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=()A.2n﹣1 B. C. D.【解答】解:∵a1=1,S n=2a n+1,∴S n=2(S n+1﹣S n),化为:S n+1=S n.∴数列{S n}是等比数列,公比为,首项为1.则S n=.故选:D.6.(3.00分)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcosC+ccosB=asinA,则△ABC的形状为()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.不确定【解答】解:∵bcosC+ccosB=asinA,∴sinBcosC+sinCcosB=sin(B+C)=sinA=sin2A,∵sinA≠0,∴sinA=1,A=,故三角形为直角三角形,故选:A.7.(3.00分)如图所示,D是△ABC的边AB上的中点,记=,=,则向量=()A.B.C.D.【解答】解:∵D是△ABC的边AB上的中点,∴.在△BCD中,由向量的三角形法则可得=.故选:B.8.(3.00分)设x∈R,记不超过x的最大整数为[x],如[2.5]=2,[﹣2.5]=﹣3,令{x}=x﹣[x],则{},[],,三个数构成的数列()A.是等比数列但不是等差数列B.是等差数列但不是等比数列C.既是等差数列又是等比数列D.既不是等差数列也不是等比数列【解答】解:由题意得[]=1,{}=﹣[]=﹣1=,∵×==12,∴,1,成等比数列,不成等差数列,故选:A.9.(3.00分)灯塔A和灯塔B与海洋观察站C的距离都是10海里,灯塔A在观察站C的北偏东40°,灯塔B在观察站C的南偏东20°,则灯塔A和灯塔B的距离为()A.10海里B.20海里C.10海里D.10海里【解答】解:在△ABC中,由题意知AC=BC=10,∠ACB=120°,∴由余弦定理知AB===10(海里).故灯塔A和灯塔B的距离为10(海里).故选:D.10.(3.00分)已知S n是等差数列{a n}n∈N*的前n项和,且S6>S7>S5,给出下列五个命题:①d<0;②S11>0;③S12<0;④数列{S n}中最大项为S11;⑤|a6|>|a7|,其中正确命题的个数()A.5 B.4 C.3 D.1【解答】解:∵等差数列{a n}中,S6最大,且S6>S7>S5,∴a1>0,d<0,①正确;∵S6>S7>S5,∴a6>0,a7<0,∴a1+6d<0,a1+5d>0,S6最大,∴④不正确;S11=11a1+55d=11(a1+5d)>0,S12=12a1+66d=12(a1+a12)=12(a6+a7)>0,∴②⑤正确,③错误故选:C.二、填空题(每小题3分,共5小题,满分15分)11.(3.00分)已知,若,则λ=﹣.【解答】解:∵,,∴2×3+4λ=0,解得λ=,故答案为:﹣12.(3.00分)已知不等式x2+(m+1)x+m2>0的解集为R,则实数m的取值范围为(﹣∞,﹣)∪(1,+∞).【解答】解:∵x2+(m+1)x+m2>0的解集为R,∴△=(m+1)2﹣4m2<0,解得:m<﹣,或m>1.故答案为:(﹣∞,﹣)∪(1,+∞).13.(3.00分)已知,则=.【解答】解:∵,故答案为.14.(3.00分)已知等差数列{a n}中,a32+a82+2a3a8=9,且a n<0,则S10为﹣15.【解答】解:∵等差数列{a n}中a32+a82+2a3a8=9,∴(a3+a8)2=9,又∵a n<0,∴a3+a8=﹣3,∴S10==5(a1+a10)=5(a3+a8)=﹣15故答案为:﹣1515.(3.00分)已知平面内n(n∈N+)条直线,任意两条都相交,任意三条不共点,这n条直线将平面分割成a n个区域,则a n=.【解答】解:∵a1=2,a2=4,a3=7,a4=11,注意到a n=a n﹣1+n(n≥2),因为第n(n≥2)条直线与前n﹣1条直线都相交且不共点,则它被前n﹣1条直线分割成n段,每一段将它所在的原区域一分为二,即在原区域数上增加了n个,故a n=a n﹣1+n(n≥2);则a2=a1+2,a3=a2+3,a4=a3+4,…a n=a n﹣1+n将这n﹣1个式子累加得:a n=a1+2+3+…+n=1+=.故答案为:三、解答题(共6小题,满分55分)16.(7.00分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,若B=60°,且cos (B+C)=﹣.(1)求cosC的值;(2)若a=5,求△ABC的面积.【解答】解:(1)∵cos(B+C)=﹣,∴sin(B+C)==.∴cosC=cos[(B+C)﹣B]=cos(B+C)cosB+sin(B+C)sinB=﹣×+×=.(2)由(1)可得sinC==,sinA=sin(B+C)=,在△ABC中,由正弦定理得:,∴c==8,∴S=acsinB==10.△ABC17.(8.00分)已知f(x)=2x2+bx+c,不等式f(x)<0的解集是(0,5),(1)求f(x)的解析式;(2)若对于任意x∈[﹣1,1],不等式f(x)+t≤2恒成立,求t的取值范围.【解答】解:(1)f(x)=2x2+bx+c,不等式f(x)<0的解集是(0,5),∴2x2+bx+c<0的解集是(0,5),∴0和5是方程2x2+bx+c=0的两个根,由韦达定理知,,解得b=﹣10,c=0,∴f(x)=2x2﹣10x;(2)f(x)+t≤2 恒成立等价于2x2﹣10x+t﹣2≤0恒成立,∴2x2﹣10x+t﹣2的最大值小于或等于0.设g(x)=2x2﹣10x+t﹣2≤0,则由二次函数的图象可知,g(x)=2x2﹣10x+t﹣2在区间[﹣1,1]为减函数,∴g(x)max=g(﹣1)=10+t≤0,解得t≥﹣10.18.(9.00分)若x,y满足,求:(1)z=2x+y的最小值;(2)z=x2+y2的范围.(3)的最大值.【解答】解:作出满足已知条件的可行域为△ABC内(及边界)区域,其中A(1,2),B(2,1),C(3,4).(1)目标函数z=2x+y,表示直线l:y=﹣2x+z,z表示该直线纵截距,当l过点A(1,2)时纵截距有最小值,故z min=4.(2)目标函数z=x2+y2表示区域内的点到坐标系点的距离的平方,又原点O到AB的距离且垂足是D在线段AB上,故OD2≤z≤OC2,即.(3)目标函数,记.则k表示区域中的点与坐标原点连线的斜率,当直线过点A时,斜率最大,即k max=2,即.19.(9.00分)已知等比数列{a n}的各项均为正数,且.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列的前n项和.(Ⅲ)设,求数列{c n}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,由得,所以q2=.由条件可知q>0,故q=.由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1所以.故数列{a n}的通项公式为a n=.(Ⅱ)b n=log3a1+log3a2+…+log3a n=,故=﹣2()=+=﹣,所以数列{}的前n项和为.(Ⅲ)由=﹣∴T n=﹣(+…)=﹣(++…+)两式相减可得,=()==∴T n=20.(10.00分)已知向量,设函数且f(x)的最小正周期为π.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)先将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,然后将图象向下平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)在区间上上的取值范围.【解答】解:(1)由题意可得=sinωxcosωx+cos2ωx=sin2ωx+=sin(2ωx+)+,∵函数的周期T=π=,∴ω=1,故f(x)=sin(2x+)+,由﹣≤2x+≤,k∈Z解得≤x≤,k∈Z故f(x)的单调递增区间是…(6分)(2)由题意可得f(x)=sin(2x+)+图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得函数y=sin(x+)+的图象,再向下g(x)=sin(x+)的图象,故y=g(x)=sin(x+)…(9分)∵,∴,∴…(11分)∴,即g(x)的取值范围为.…(12分)21.(12.00分)我们把一系列向量(i=1,2,3,…,n)按次序排成一列,称之为向量列,记作{},已知向量列{}满足:=(1,1),=(x n,y n)=(x n﹣1﹣y n﹣1,x n﹣1+y n﹣1)(n≥2).(1)证明:数列{||}是等比数列;(2)设θn表示向量与间的夹角,若b n=θn,对于任意正整数n,不等式++…+>a(a+2)恒成立,求实数a的范围(3)设c n=||•log2||,问数列{c n}中是否存在最小项?若存在,求出最小项;若不存在,请说明理由.【解答】(1)证明:∵=(x n,y n)=(x n﹣1﹣y n﹣1,x n﹣1+y n﹣1)(n≥2),∴||====||,∴数列{||}是等比数列;(2)解:∵cosθn===•=,∴θn=,∴b n=θn=,∴不等式++…+>a(a+2)恒成立,即++…+>a(a+2)恒成立,记T n=++…+,显然数列{T n}单调递增,∴要使T n>a(a+2)成立,只需1>a(a+2),解得﹣1﹣<a<﹣1+,∴使不等式对于任意正整数恒成立的a的取值范围是:(﹣1﹣,﹣1+);(3)结论:数列{c n}中存在最小项,最小项是c5=﹣•.理由如下:∵=(1,1),即||=,∴||=•=,∴c n=||•log2||=•,假设数列{c n}中的第n项最小,∵c1=,c2=0,∴0≤c2<c1,当n≥3时,有c n<0,,∵c n<c n+1∴•≤•,即≥,∴≥,整理得:n2﹣6n+7≥0,解得:n≥3+或n≤3﹣(舍),∴n≥5,即有c5<c6<c7<…,,得3≤n≤5,由c n>c n+1又0≤c2<c1,∴c5<c4<…<c1,故数列{c n}中存在最小项,最小项是c5=﹣•.。