2017-2018学年浙江省湖州市高一(下)期末数学试卷及答案
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2017-2018学年浙江省湖州市高一(下)期末数学试卷一、选择题:本大题共10个小题,每小题4分,共40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.(4分)直线的倾斜角是()A.30°B.45°C.60°D.75°2.(4分)在等比数列{a n}中,a3=8,a6=64,则公比q是()A.2B.3C.4D.53.(4分)若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.a+c<b+d B.a+c>b+d C.D.4.(4分)若圆与圆C2关于原点对称,则圆C2的方程是()A.(x+1)2+(y﹣2)2=1B.(x﹣1)2+(y+2)2=1C.(x﹣2)2+(y﹣1)2=1D.(x﹣2)2+(y+1)2=15.(4分)若关于x的不等式ax2+bx﹣1>0的解集是{x|1<x<2},则不等式bx2+ax﹣1<0的解集是()A.B.{x|x<﹣1或C.D.或x>1}6.(4分)已知不等式对任意正实数x,y恒成立,则正实数m的最小值是()A.2B.4C.6D.87.(4分)《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一,书中有一道这样的题目:把120个面包分给5个人,使每人所得成等差数列,且使较大的三份之和的是较小的两份之和,则最小一份面包是()A.2个B.13个C.24个D.35个8.(4分)在△ABC中,边a,b,c所对的角分别为A,B,C,若,sin C =2cos B,则()A.B.C.D.c=2a9.(4分)已知数列{a n}的首项a1=1,前n项和为S n,且满足2a n+1+S n=2,则满足的n的最大值是()A.8B.9C.10D.1110.(4分)过点P(﹣3,0)作直线2x+(λ+1)y+2λ=0(λ∈R)的垂线,垂足为M,已知点N(3,2),则当λ变化时,|MN|的取值范围是()A.B.[5﹣,5+]C.D.二、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,满分34分.)11.(6分)已知两点,则直线AB的斜率k的值是,直线AB在y轴的截距是.12.(4分)已知数列{a n}的前n项和.则a1=.13.(6分)已知实数x,y满足,此不等式组表示的平面区域的面积为,目标函数Z=2x﹣y的最小值为.14.(6分)已知a,b都为正实数,且,则ab的最小值是,的最大值是.15.(4分)已知圆与圆相交于M,N 两点,则直线MN的方程是.16.(4分)若锐角△ABC的面积为,AB=5,AC=8,则BC边上的中线AD的长是.17.(4分)已知t∈R,记函数在[﹣1,2]的最大值为,则实数t的值是.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)18.已知直线l1:x+3y﹣5=0,直线l2:ax﹣y+4=0(a∈R).(Ⅰ)若直线l1与直线l2平行,求实数a的值;(Ⅱ)若直线l1与直线l2垂直,求直线l1与l2的交点坐标.19.已知公差不为零的等差数列{a n}的前10项和S9=45,且a2,a4,a8成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足,求数列{b n}的前n项和T n.20.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且2a cos C+c=2b.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若,求b+c的取值范围.21.已知圆心在x轴正半轴上的圆C与直线5x+12y+21=0相切,与y轴交于M,N两点,且∠MCN=120°.(Ⅰ)求圆C的标准方程;(Ⅱ)过点P(0,3)的直线l与圆C交于不同的两点D,E,若时,求直线l的方程;(Ⅲ)已知Q是圆C上任意一点,问:在x轴上是否存在两定点A,B,使得?若存在,求出A,B两点的坐标;若不存在,请说明理由.22.已知数列{a n}满足a1=3,且.(Ⅰ)使用数学归纳法证明:;(Ⅱ)证明:;(Ⅲ)设数列的前n项和为S n,证明:.2017-2018学年浙江省湖州市高一(下)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10个小题,每小题4分,共40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.【考点】I2:直线的倾斜角.【解答】解:直线化为y=x,直线的斜率为k=,它的倾斜角是30°.故选:A.【点评】本题考查了求直线的斜率与倾斜角的计算问题,是基础题.2.【考点】88:等比数列的通项公式.【解答】解:根据题意,等比数列{a n}中,a3=8,a6=64,则q3==8,则q=2;故选:A.【点评】本题考查等比数列的通项公式,关键是掌握等比数列通项公式的形式.3.【考点】R3:不等式的基本性质.【解答】解:由于c<d<0,所以:,进一步求出:,由于:a>b>0,则:,即:,故选:C.【点评】本题考查的知识要点:不等式的基本性质的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.4.【考点】J6:关于点、直线对称的圆的方程.【解答】解:(1)由题意可得圆C1圆心为(﹣2,1),半径为1,由对称性,关于原点对称的圆心(2,﹣1),半径也是1,∴圆C2的圆心为(2,﹣1),半径为1,∴圆C2的方程为:(x﹣2)2+(y+1)2=1;故选:D.【点评】本题考查关于点对称的圆的方程,是基础题5.【考点】73:一元二次不等式及其应用.【解答】解:由题意可知,1和2是关于x的方程ax2+bx﹣1=0的两实根,由韦达定理可得,解得,所以,不等式bx2+ax﹣1<0,即为,即3x2﹣x﹣2<0,解得,故选:C.【点评】本题考查一元二次不等式的解法,问题的关键在于理解一元二次不等式解集的端点值是相应一元二次方程的根,属于中等题.6.【考点】7F:基本不等式及其应用.【解答】解:不等式(x+my)(+)≥9对任意的正实数x,y恒成立,则++1+m≥9对任意的正实数x,y恒成立,又+≥2,∴2+1+m≥9,解得≥2或≤﹣4(不合题意,舍去),∴m≥4,即正实数m的最小值是4.故选:B.【点评】本题考查了基本不等式的应用问题,也考查了一元二次不等式的解法与应用问题,是基础题.7.【考点】84:等差数列的通项公式.【解答】解:设五个人所分得的面包数为:a﹣2d,a﹣d,a,a+d,a+2d(其中d>0),则有(a﹣2d)+(a﹣d)+a+(a+d)+(a+2d)=120,∴5a=120,得a=24.又∵=a﹣2d+a﹣d,∴24d=11a,得d=11.∴最小的一份为a﹣2d=24﹣22=2个,故选:A.【点评】本题考查等差数列的通项公式,是基础的计算题.8.【考点】HR:余弦定理.【解答】解:∵,∴由余弦定理可得:cos A===,可得A=,∴sin A=,∵sin C=2cos B,可得:sin(﹣B)=2cos B,可得:cos B+sin B=2cos B,∴tan B=,由B∈(0,π),可得:B=,C=,∴c=2a.故选:D.【点评】本题主要考查了余弦定理,三角函数恒等变换的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.9.【考点】89:等比数列的前n项和.【解答】解:∵数列{a n}的首项a1=1,前n项和为S n,且满足2a n+1+S n=2,①∴当n=1时,2a1+S1=2,得.当n≥2时,有2a n+S n﹣1=2,②①②两式相减得.再考虑到,所以数列{a n}是等比数列,故有.因此原不等式足化为,化简得,得n=4,5,6,7,8,9,所以n的最大值为9.故选:B.【点评】本题考查数列不等式的项数n的最大值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意等比数列的性质的合理运用.10.【考点】IJ:直线的一般式方程与直线的垂直关系.【解答】解:直线2x+(λ+1)y+2λ=0(λ∈R),即(2x+y)+λ(y+2)=0,由,求得,直线经过定点Q(1,﹣2).由△PQM为直角三角形,斜边为PQ,M在以PQ为直径的圆上运动,可得圆心为PQ的中点H(﹣1,﹣1),半径为r=|PQ|=,则N(2,3)与M的最大值为NH+r=+=5+,则N(2,3)与M的最小值为NH﹣r=﹣=5﹣,故MN的范围为:[5﹣,5+],故选:B.【点评】本题考查直线恒过定点,以及圆的方程的运用,圆外一点与圆上的点的距离的最值求法,考查运算能力,属于中档题.二、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,满分34分.)11.【考点】I3:直线的斜率;IE:直线的截距式方程.【解答】解:根据题意,直线AB上,两点,则直线AB的斜率k==3,则直线AB的方程为y﹣(﹣1)=3(x﹣),变形可得y=3x﹣,则直线AB在y轴的截距是;故答案为:3,.【点评】本题考查直线的截距式方程以及直线的斜率计算,属于基础题.12.【考点】8H:数列递推式.【解答】解:令n=1时,则S1=a1=1.故答案为:1【点评】本题考查的知识要点:数列的赋值法的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.13.【考点】7C:简单线性规划.【解答】解:由题意作出其平面区域,x=1,y=4﹣x,x=2y﹣1两两联立解得,A(1,3),B(1,1),C(,);故S△ABC=×2×(﹣1)=;当x取最小值,y取最大值,即过点A(1,3)时,目标函数Z=2x﹣y有最小值2﹣3=﹣1;故答案为:;﹣1.【点评】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,同时考查了直线交点的求法及三角形的面积公式应用,属于中档题.14.【考点】7F:基本不等式及其应用.【解答】解:∵a,b都为正实数,且,∴3=+≥2,当且仅当a=b=∴ab≥,∴ab的最小值是,∵,∴ab=,∴a=,∵a>0,∴>0,∴b>∴====﹣()2+2()+3=﹣(﹣1)24≤4,∴的最大值是4,故答案为:,4【点评】本题主要考查了二次型函数值域的求解,解题中利用b表示a后要注意由a>0,b>0得到b>的范围不要漏掉,属于中档题15.【考点】JA:圆与圆的位置关系及其判定.【解答】解:根据题意,圆,其一般方程为x2+y2﹣4x﹣4y ﹣2=0,①,圆,②,①﹣②可得:2x﹣2y﹣2=0,变形可得x﹣y﹣1=0,即直线MN的方程是x﹣y﹣1=0,故答案为:x﹣y﹣1=0.【点评】本题考查圆与圆的相交的性质以及直线与圆的位置关系,属于基础题.16.【考点】HT:三角形中的几何计算.【解答】解:锐角△ABC的面积为,AB=5,AC=8,则:,解得:sin A=,所以:A=,所以:BC2=AC2+AB2﹣2AC•AB cos A,解得:BC=7.在△ABD中,利用余弦定理:AB2=BD2+AD2﹣2BD•AD•cos∠BDA②,在△ACD中,利用余弦定理:AC2=CD2+AD2+2CD•AD•cos∠BDA②①+②得:AB2+AC2=BD2+CD2+2AD2,解得:AD=故答案为:【点评】本题考查的知识要点:正弦定理和余弦定理及三角形面积公式,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.17.【考点】3H:函数的最值及其几何意义.【解答】解:函数f(x)=|x+﹣t|在[﹣1,2]的最大值为H(t),﹣1≤x≤2时,x+2∈[1,4},由x+=(x+2)+﹣2≥2﹣2=2,当且仅当x=0时,取得最小值2,当﹣t≥﹣2即t≤2时,x+﹣t≥0,函数f(x)=x+﹣t在{﹣1,0)递减,(0,2)递增,且f(x)的最大值为3﹣t,由3﹣t=,可得t=>2不成立;当﹣t<﹣2即t>2时,x+﹣t<0,由于f(0)=|2﹣t|,f(﹣1)=|3﹣t|,f(2)=|3﹣t|,且f(x)的最大值为区间的端点处取得,或f(0)取得,当﹣3<﹣t<﹣2即2<t<3时,f(x)的最大值|2﹣t|=,解得t=满足题意;当﹣t≤﹣3即t≥3时,f(x)的最大值大于等于1,不满足题意.故答案为:.【点评】本题考查函数的最值求法,注意运用分类讨论思想方法,以及对勾函数的单调性,考查运算能力,属于中档题.三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)18.【考点】II:直线的一般式方程与直线的平行关系;IJ:直线的一般式方程与直线的垂直关系.【解答】解:已知直线l1:x+3y﹣5=0,直线l2:ax﹣y+4=0(a∈R).(Ⅰ)若直线l1与直线l2平行,则有=≠,求得a=﹣.(Ⅱ)若直线l1与直线l2垂直,则有﹣•a=﹣1,求得a=3,两直线即直线l1:x+3y﹣5=0,直线l2:3x﹣y+4=0,由求得,∴直线l1与l2的交点坐标为(﹣,).【点评】本题主要考查两条直线平行和垂直的条件,求两条直线的交点的坐标,属于基础题.19.【考点】84:等差数列的通项公式;8E:数列的求和.【解答】解:(I)设等差数列{a n}的公差为d≠0,∵S9=45,且a2,a4,a8成等比数列.∴9a1+d=45,=a2•a8,即,联立解得a1=d=1.∴a n=1+n﹣1=n.(II)=n+,∴数列{b n}的前n项和T n=+=+2﹣.【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式.考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【解答】解:(Ⅰ)△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知2c cos C+c =2b.所以:2sin A cos C+sin C=2sin B,整理得:2sin A cos C+sin C=2sin(A+C),sin C=2sin C cos A,由于sin C≠0,所以:cos A=,由于0<A<π,所以:A=.(Ⅱ)由(Ⅰ)得:A=,且a=,所以:a2=c2+b2﹣2bc cos A,3=(c+b)2﹣3cb,由于:,3≥(c+b)2﹣=,所以:(b+c)2≤12,则:<b+c,故b+c的取值范围为(,2].【点评】本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变变换,正弦定理和余弦定理及三角形面积公式,基本不等式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.21.【考点】J9:直线与圆的位置关系;JE:直线和圆的方程的应用.【解答】解:(Ⅰ)由题意知圆心C(a,0),且a>0,由∠MCN=120°知Rt△MCO中,∠MCO=60°,|OC|=a,则|CM|=2a,于是可设圆C的方程为(x﹣a)2+y2=4a2又点C到直线5x+12y+21=0的距离为d==2a,所以a=1或a=﹣(舍),故圆C的方程为(x﹣1)2+y2=4,(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+3即kx﹣y+3=0,则由题意可知,圆心C到直线l的距离d=1,故=1,解得k=﹣,又当x=0时满足题意,因此所求的直线方程为y=﹣x+3或x=0,(Ⅲ)方法一:假设在x轴上存在两定点A(a,0),B(b,0),设Q(x,y)是圆C上任意一点,则(x﹣1)2+y2=4即x2+y2=3+2x,则|===,令==,解得或,因此存在A(2,0),B)5,0)或A(0,0),B(﹣3,0)满足题意,方法二:设Q(x,y)是圆C上任意一点,由=得=,化简可得x2+y2﹣x+=0,对照圆C的标准方程(x﹣1)2+y2=4即x2+y2=3+2x,可得,解得解得或,因此存在A(2,0),B(5,0)或A(0,0),B(﹣3,0)满足题意.【点评】本题考查了直线和圆的位置关系,考查了运算能力和转化能力,以及分析解决问题的能力,属于中档题.22.【考点】8E:数列的求和;8H:数列递推式;RG:数学归纳法.【解答】解:(Ⅰ)①当n=1时,a1=3≥3,故当n=1时命题成立;②假设n=k时命题成立,即a k≥3,当n=k+1时,注意y=x2﹣x+4在[3,+∞)单调递增,所以3a k+1=﹣a k+4≥32﹣3+4=10,故a k+1≥>3,故当n=k+1时命题成立.因此对任意的n∈N*,有a n≥3;(Ⅱ)由3a n+1﹣3a n=,由(Ⅰ)知>0,故a n+1>a n.(Ⅲ)因为0,所以S n≥S1==因为3a n+1﹣6=﹣a n﹣2=(a n﹣2)(a n+1),所以==,故有,=+…+==1﹣<1.综上所述,.【点评】本题考查了数学归纳法的运用,考查了数列求和的方法,属于中档题.。