一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42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.sin50°cos20°﹣cos50°sin20°=( ) A.
B.
C.cos70°
D.sin70°
2.已知等差数列{an}中首项a1=2,公差d=1,则a5=( ) A.5 B.6 C.7 D.8
3.已知实数a,b满足a>b,则下列不等式中成立的是( ) A.a3>b3
B.a2>b2
C.>
D.a2>ab
4.b∈{1,2},b) 若实数a,则在不等式x+y﹣3≥0表示的平面区域内的点P(a,共有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.B、C的对边分别为a,b,c,a=1,b=在△ABC中,角A、A.
B.
C.
或
D.
,∠A=
则∠B等于( )
6.若tan(α+A.
)=2,则tanα=( )
D.﹣3
B.﹣ C.3
7.已知正实数a,b满足+=1,则a+b的最小值为( ) A.1
B.2
C.4
D.2
,则a=
8.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a+b=2,c=1,C=( ) A.
B.1
C.
D.
9.已知{an}是一个无穷等比数列,则下列说法错误的是( ) A.若c是不等于零的常数,那么数列{c•an}也一定是等比数列
B.将数列{an}中的前k项去掉,剩余各项顺序不变组成一个新的数列,这个数列一定是等比数列
C.{a2n﹣1}(n∈N*)是等比数列
D.设Sn是数列{an}的前n项和,那么S6、S12﹣S6、S18﹣S12也一定成等比数列 10.已知﹣A.(﹣
,
<x<)
,0<y<B.(﹣
,
,则x﹣y的取值范围( ) )
C.(﹣
,
)
D.(﹣
,
)
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11.如图,已知两灯塔A,D相距20海里,甲、乙两船同时从灯塔A处出发,分别沿与AD所成角相等的两条航线AB,AC航行,经过一段时间分别到达B,C两处,此时恰好B,D,C三点共线,且∠ABD=
,∠ADC=
,则乙船航行的距离AC为( )
A.10+10海里 B.10﹣10海里 C.40海里 D.10+10海里
12.若关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|﹣2<x<1},则函数f(x)=bx2+cx+a的图象可能为( )
A. B. C. D.
13.若钝角三角形的三边长和面积都是整数,则称这样的三角形为“钝角整数三角形”,下列选项中能构成一个“钝角整数三角形”三边长的是( ) A.2,3,4 B.2,4,5 C.5,5,6 D.4,13,15
14.已知实数x,y满足x2+y2﹣xy=2,则x2+y2+xy的取值范围( ) A.(﹣∞,6]
B.[0,6]
C.[,6] D.[1,6]
二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分
15.在等差数列{an}中,若a6=1,则a2+a10= . 16.若变量x,y满足约束条件
,则z=2x+y的最小值为 .
17.设Sn是数列{an}的前n项和,若a1=2,Sn=an+1(n∈N*),则a4= . 18.已知锐角α,β满足
19.已知各项都不为0的等差数列{an},设bn=
,则α+β= .
(n∈N*),记数列{bn}的前n项和
为Sn,则a1•a2018•S2017= .
20.在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠D=150°,BC=1,则四边形ABCD面积的取值范围是 .
三、解答题:本大题共5小题,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 21.已知函数f(x)=
(1)比较f(1)与f(2)的大小关系;
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(2)求不等式f(x)>的解集.
22.已知{an}是等比数列,{bn}是等差数列,且a1=b1=1,a1+a2=b4,b1+b2=a2. (1)求{an}与{bn}的通项公式;
(2)记数列{an+bn}的前n项和为Tn,求Tn. 23.已知函数f(x)=sin(x+
)cosx.
(1)求函数f(x)的单调递增区间; (2)若f(α)=
,求sin4α的值.
24.已知函数f(x)=x2﹣2x+t,g(x)=x2﹣t(t∈R) (1)当x∈[2,3]时,求函数f(x)的值域(用t表示) (2)设集合A={y|y=f(x),x∈[2,3]},B={y|y=|g(x)|,x∈[2,3]},是否存在正整数t,使得A∩B=A.若存在,请求出所有可能的t的值;若不存在,请说明理由. 25.若正项数列{an}满足:
=an+1﹣an(a∈N*),则称此数列为“比差等数列”.
(1)请写出一个“比差等数列”的前3项的值;
(2)设数列{an}是一个“比差等数列” (i)求证:a2≥4;
(ii)记数列{an}的前n项和为Sn,求证:对于任意n∈N*,都有Sn>
.
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2015-2016学年浙江省台州市高一(下)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42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.sin50°cos20°﹣cos50°sin20°=( ) A.
B.
C.cos70°
D.sin70°
【考点】三角函数的化简求值.
【分析】由已知及两角差的正弦函数公式,特殊角的三角函数值即可化简求值得解. 【解答】解:sin50°cos20°﹣cos50°sin20° =sin(50°﹣20°) =sin30° =.
故选:B.
2.已知等差数列{an}中首项a1=2,公差d=1,则a5=( ) A.5 B.6 C.7 D.8 【考点】等差数列的通项公式.
【分析】利用等差数列的通项公式能求出该数列的第5项. 【解答】解:∵等差数列{an}中首项a1=2,公差d=1, ∴a5=2+4×1=6. 故选:B.
3.已知实数a,b满足a>b,则下列不等式中成立的是( ) A.a3>b3
B.a2>b2
C.>
D.a2>ab
【考点】不等式的基本性质;不等式的综合.
【分析】根据已知,结合幂函数的单调性可判断A,举出反例可判断B,C,D,进而得到答案.
【解答】解:若a>b,则a3>b3,故A正确;
当a=1,b=﹣1时,满足a>b,但a2=b2,故B错误; 当a=2,b=1时,满足a>b,但<,故C错误;
当a=0,b=﹣1时,满足a>b,但a2=ab,故D错误; 故选:A 4.b∈{1,2},b) 若实数a,则在不等式x+y﹣3≥0表示的平面区域内的点P(a,共有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【考点】二元一次不等式(组)与平面区域.
【分析】根据题意,写出满足不等式x+y﹣3≥0的点的坐标即可.
第4页(共16页)
【解答】解:∵a,b∈{1,2},
∴P(a,b)共有2×2=4个,分别是(1,1),(1,2),(2,1)和(2,2); 满足不等式x+y﹣3≥0的点是(1,2),(2,1)和(2,2)共3个. 故选:C.
5.B、C的对边分别为a,b,c,a=1,b=在△ABC中,角A、A.
B.
C.
或
D.
,∠A=
则∠B等于( )
【考点】正弦定理.
【分析】直接利用正弦定理求解即可.
【解答】解:在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,a=1,b=
,∠A=
,
由正弦定理可知:sinB===.
B=或.
故选:C.
6.若tan(α+A.
)=2,则tanα=( )
D.﹣3
B.﹣ C.3
【考点】两角和与差的正切函数.
【分析】由条件利用两角和的正切公式,求得tanα的值. 【解答】解:∵tan(α+故选:A.
7.已知正实数a,b满足+=1,则a+b的最小值为( ) A.1
C.4 D.2
【考点】基本不等式.
【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出. 【解答】解:∵正实数a,b满足+=1, 则a+b=(a+b)∴a+b的最小值为4. 故选:C.
=2++≥2+2
=4,当且仅当a=b=2时取等号.
B.2
)=
=2,则tanα=,
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8.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a+b=2,c=1,C=( ) A.
B.1
C.
D.
,则a=
【考点】余弦定理.
【分析】由已知及余弦定理可求ab=1,结合a+b=2,联立即可解得a的值. 【解答】解:∵a+b=2,c=1,C=
,
∴由余弦定理c2=a2+b2﹣2abcosC,可得:1=a2+b2﹣ab=(a+b)2﹣3ab=4﹣3ab, ∴解得:ab=1,
∴a(2﹣a)=1,整理可得:a2﹣2a+1=0, ∴解得:a=1. 故选:B.
9.已知{an}是一个无穷等比数列,则下列说法错误的是( ) A.若c是不等于零的常数,那么数列{c•an}也一定是等比数列
B.将数列{an}中的前k项去掉,剩余各项顺序不变组成一个新的数列,这个数列一定是等比数列
C.{a2n﹣1}(n∈N*)是等比数列
D.设Sn是数列{an}的前n项和,那么S6、S12﹣S6、S18﹣S12也一定成等比数列 【考点】等比关系的确定.
【分析】利用等比数列的定义,分析4个选项,即可得出结论.
【解答】解:对于A,若c是不等于零的常数,那么数列{c•an}也一定是等比数列,首项为a1,公比为cq,正确;
对于B,将数列{an}中的前k项去掉,剩余各项顺序不变组成一个新的数列,这个数列一定是等比数列,首项为ak+1,公比为q,正确;
对于C,等比数列的奇数项仍是等比数列,正确;
对于D,设Sn是数列{an}的前n项和,那么S6、S12﹣S6、S18﹣S12也一定成等比数列,不正确,比如1,﹣1,1,﹣1,…. 故选:D. 10.已知﹣A.(﹣
,
<x<)
,0<y<B.(﹣
,
,则x﹣y的取值范围( ) )
C.(﹣
,
)
D.(﹣
,
)
【考点】不等式的基本性质;不等式的综合.
【分析】根据已知结合不等式的基本性质,可得x﹣y的取值范围. 【解答】解:∵0<y<∴﹣又∵﹣
<﹣y<0, <x<
,
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,
∴﹣即﹣
﹣<x﹣y<
,
,
<x﹣y<
,
∴x﹣y∈(﹣),
故选:D
11.如图,已知两灯塔A,D相距20海里,甲、乙两船同时从灯塔A处出发,分别沿与AD所成角相等的两条航线AB,AC航行,经过一段时间分别到达B,C两处,此时恰好B,D,C三点共线,且∠ABD=
,∠ADC=
,则乙船航行的距离AC为( )
A.10
+10海里 B.10﹣10
【考点】解三角形的实际应用. 【分析】求出∠ACD=【解答】解:∵∠ABD=∴∠BAD=∴∠ACD=
=∠CAD,
海里 C.40海里 D.10+10海里
,△ACD中,由正弦定理可得乙船航行的距离AC. ,∠ADC=
,
△ACD中,由正弦定理可得∴AC=10+10故选:A.
海里,
,
12.若关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|﹣2<x<1},则函数f(x)=bx2+cx+a的图象可能为( )
A. B. C. D.
【考点】函数的图象;二次函数的性质.
【分析】根据韦达定理和不等式的解集得到b=a,c=﹣2a,a<0,即f(x)=a(x﹣1)2,故可判断.
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【解答】解:关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|﹣2<x<1}, ∴a<0且﹣=﹣2+1, =﹣2×1,
即b=a,c=﹣2a,a<0,
∴f(x)=bx2+cx+a=ax2﹣2ax+a=a(x﹣1)2,
故f(x)=bx2+cx+a的图象开口向下,且最大值为0,关于x=1对称, 故选:C.
13.若钝角三角形的三边长和面积都是整数,则称这样的三角形为“钝角整数三角形”,下列选项中能构成一个“钝角整数三角形”三边长的是( ) A.2,3,4 B.2,4,5 C.5,5,6 D.4,13,15 【考点】正弦定理.
【分析】设三角形的最大角为θ,则利用余弦定理可求cosθ,利用同角三角函数基本关系式可求sinθ,利用三角形面积公式可求三角形面积,逐一判断各个选项即可. 【解答】解:设三角形的最大角为θ,则: cosθ=对于A,不能; cosθ=对于B,不能; 对于C,cosθ=对于D,cosθ=符合条件;
故选:D.
14.已知实数x,y满足x2+y2﹣xy=2,则x2+y2+xy的取值范围( ) A.(﹣∞,6]
B.[0,6]
C.[,6] D.[1,6] =
,故三角形为锐角三角形,不符合条件; =﹣
,sinθ=
=
,S=×4×13×
=24,
=﹣
sinθ=,
=
S=×2×4×,
=
,
=﹣,sinθ=
=
S=×2×3×,
=
,
【考点】二维形式的柯西不等式.
【分析】设x2+y2+xy=A,分别求得x2+y2和2xy,分别构造(x+y)2≥0及(x﹣y)2≥0,解关于A的不等式,即可求得A的取范围. 【解答】解:设x2+y2+xy=A, ∵x2+y2﹣xy=2,
两式相加可得,2(x2+y2)=2+A (1) 两式相减得得:2xy=A﹣2 (2) (1)+(2)×2得:
2(x2+y2)+4xy=2(x+y)2=3A﹣2≥0 ∴A≥,
(1)﹣(2)×2得:
第8页(共16页)
2(x﹣y)2=﹣A+6≥0, ∴A≤6
综上:≤A≤6,
故选:C.
二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分 15.在等差数列{an}中,若a6=1,则a2+a10= 2 . 【考点】等差数列的通项公式.
【分析】由已知条件利用等差数列通项公式能求出a2+a10. 【解答】解:∵在等差数列{an}中,a6=1, ∴a2+a10=a1+d+a1+9d=2(a1+5d)=2a6=2. 故答案为:2.
16.若变量x,y满足约束条件
,则z=2x+y的最小值为 4 .
【考点】简单线性规划.
【分析】画出满足条件的平面区域,求出角点的坐标,平移直线结合图象求出z的最小值即可.
【解答】解:画出满足条件的平面区域,如图示:
,
由,解得A(1,2),
由z=2x+y得:y=﹣2x+z,
结合图象直线y=﹣2x+z过A(1,2)时,z最小,z的最小值是4, 故答案为:4.
17.设Sn是数列{an}的前n项和,若a1=2,Sn=an+1(n∈N*),则a4= 8 . 【考点】数列递推式.
【分析】分别令n=1,2,3,由数列递推公式能够依次求出a2,a3,a4. 【解答】解:∵a1=2,an+1=Sn(n∈N*), ∴a2=S1=2, a3=S2=2+2=4,
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a4=S3=2+2+4=8. 故答案为:8.
18.已知锐角α,β满足
【考点】两角和与差的正弦函数. 【分析】由α、β∈(0,
),利用同角三角函数的关系算出cosα、sinβ的值,进而根据两
,结合α+β∈(0,π)可得α+β的值.
,
=•
﹣.
•
=
.
,则α+β= .
角和的余弦公式算出cos(α+β)=【解答】解:∵α、β∈(0,∴cosα=
=
),满足,sinβ=
由此可得cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ=又∵α+β∈(0,π),∴α+β=故答案为:
19.已知各项都不为0的等差数列{an},设bn=为Sn,则a1•a2018•S2017= 2017. .
【考点】数列的求和.
.
(n∈N*),记数列{bn}的前n项和
【分析】利用裂项求和,代入计算,即可得出结论. 【解答】解:设an=kd+b(k≠0,d≠0),则bn=∴Sn=(
﹣
),
﹣
)=a1•a2018•
•
=(﹣),
∴a1•a2018•S2017=a1•a2018•(
=2017,
故答案为:2017.
20.在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠D=150°,BC=1,则四边形ABCD面积的取值范围是 (
,
) .
【考点】解三角形.
【分析】把AB长度调整,两个极端分别为C,D重合,A,D重合分别计算两种极限前提下AB的长度,利用割补法求出四边形ABCD面积的取值范围.
【解答】解:平面四边形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠D=150°,∴∠C=90°. 当把AB长度调整,两个极端分别为C,D重合时,AB=BC=1; 当A,D重合时,由正弦定理得
=
,解得AB=2;
第10页(共16页)
故AB的取值范围是(1,2),
设AD=x,则AO=x,∠OAD=120°四边形ABCD面积S==
﹣
,
,
).
﹣
∵OB=2,∴x∈(0,1),∴S∈(故答案为:(
,
).
三、解答题:本大题共5小题,共40分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 21.已知函数f(x)=
(1)比较f(1)与f(2)的大小关系; (2)求不等式f(x)>的解集.
【考点】分段函数的应用. 【分析】(1)分别算出f(1)和f(2)的值,比较大小即可得出答案;
(2)当x>1时,解出x的范围;当x≤1时,解出x的范围,两者取并集. 【解答】解:(1)∵f(1)=﹣3,f(2)=, ∴f(1)<f(2);
(2)当x>1时,f(x)=>,∴1<x<2, 当x≤1时,f(x)=﹣x﹣2>,∴x<﹣,
∴不等式f(x)>的解集为{x|1<x<2或x<﹣}.
22.已知{an}是等比数列,{bn}是等差数列,且a1=b1=1,a1+a2=b4,b1+b2=a2. (1)求{an}与{bn}的通项公式;
(2)记数列{an+bn}的前n项和为Tn,求Tn. 【考点】数列的求和;数列递推式. 【分析】(1)设出公比和公差,根据等差、等比数列的通项公式,列出方程组求出公比和公差,再求出an、bn;
第11页(共16页)
(2)由(1)求出an+bn,利用分组求和法、等比、等差数列的前n项和公式求出Tn. 【解答】解:(1)设等比数列{an}的公比为q,等差数列{bn}的公差为d, 由a1=b1=1得,an=1×qn﹣1,bn=1+(n﹣1)d, 由a1+a2=b4,b1+b2=a2得,
,
解得d=1,q=3,
所以an=3n﹣1,bn=n;
(2)由(1)得,an+bn=n+3n﹣1,
∴Tn=(1+30)+(2+32)+…+(n+3n﹣1) =(1+2+…+n)+(30+32+…+3n﹣1) =
23.已知函数f(x)=sin(x+
)cosx.
=
.
(1)求函数f(x)的单调递增区间; (2)若f(α)=
,求sin4α的值.
【考点】三角函数中的恒等变换应用;正弦函数的图象. 【分析】(1)由两角和的正弦公式、二倍角的正弦公式化简解析式,由正弦函数的增区间求出f(x)的增区间; (2)由(1)化简f(α)=出sin4α的值.
【解答】解:(1)由题意得f(x)=sin(x+==由
,
∴函数f(x)的单调递增区间是(2)由(1)得,f(α)=∴∴
,
=﹣[1﹣
]
=
,
;
,
得,
=
)cosx
,由角之间的关系、诱导公式、二倍角余弦公式的变形求
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=.
24.已知函数f(x)=x2﹣2x+t,g(x)=x2﹣t(t∈R) (1)当x∈[2,3]时,求函数f(x)的值域(用t表示) (2)设集合A={y|y=f(x),x∈[2,3]},B={y|y=|g(x)|,x∈[2,3]},是否存在正整数t,使得A∩B=A.若存在,请求出所有可能的t的值;若不存在,请说明理由. 【考点】二次函数的性质;函数的值域. 【分析】(1)通过配方求出f(x)的值域;
(2)求出集合A,通过讨论t的范围,求出集合B,解不等式求出t的值即可. 【解答】解:(1)∵f(x)=(x﹣1)2+t﹣1,x∈[2,3], 对称轴x=1,f(x)在[2,3]递增, ∴x=2时,f(x)最小,f(2)=t, x=3时,f(x)最大,f(3)=t+3, ∴f(x)的值域是[t,t+3];
(2)由(1)得:A=[t,t+3],B即为|g(x)|的值域, ∵A∩B=A,∴A⊆B,
∵g(x)=x2﹣t,x∈[2,3], 假设存在正整数t符合要求,
①当1≤≤2时,即1≤t≤4时, |g(x)|的值域是B=[4﹣t,9﹣t], 由4﹣t≤t<t+3≤9﹣t, ∴2≤t≤3, ∴t=2或3,
②当2<<3时,即4<t<9时:
|g(x)|的值域B=[0,M],其中M=max{﹣f(2),f(3)}=max{t﹣4,9﹣t}, 显然当4<t<9时,t+3>t﹣4且t+3>9﹣t,不符舍去, ③当≥3即t≥9时,
|g(x)|的值域是B=[t﹣9,t﹣4], 由t﹣9≤t+3≤t﹣4,解集为空, 综上t=2或3.
25.若正项数列{an}满足:
=an+1﹣an(a∈N*),则称此数列为“比差等数列”.
(1)请写出一个“比差等数列”的前3项的值;
(2)设数列{an}是一个“比差等数列” (i)求证:a2≥4;
(ii)记数列{an}的前n项和为Sn,求证:对于任意n∈N*,都有Sn>
【考点】数列的求和;数列递推式. 【分析】(1)根据“比差等数列”的定义,写出一个“比差等数列”的前3项即可;
.
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(2)(i)当n=1时可得利用基本不等式证明a2≥4; (ii)由an>0得an+1﹣an=
,求出a2利用分离常数法化简,由an>0可得a1>1,
≥0,得an+1≥an>0从而得到an+1﹣an=
,列出n
﹣1个不等式并相加得an≥n+2(n≥2),当n≥2时利用放缩法和等差数列的前n项和公式化简后,得到Sn的不等式再验证n=1时是否成立即可. 【解答】(1)解:一个“比差等数列”的前3项可以是:2,4,
;
(2)(i)证明:当n=1时,,
∴===,
∵an>0,∴,则a1﹣1>0,即a1>1,
∴≥2+2=4,
当且仅当则a2≥4成立;
时取等号,
(ii)由an>0得,an+1﹣an=
≥0,
∴an+1≥an>0,则an+1﹣an=
,
由a2≥4得,a3﹣a2≥1,a4﹣a3≥1,…,an﹣an﹣1≥1, 以上 n﹣1个不等式相加得,an≥(n﹣2)+4=n+2(n≥2), 当n≥2时,Sn=a1+a2+a3+…+an
≥1+4+(3+2)+…+(n+2)≥(1+2)+(2+2)+…+(n+2)﹣2 =
﹣2=
,
当n=1时,由(i)知S1=a1>1≥
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综上可得,对于任意n∈N*,都有Sn>
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2016年8月6日
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