(A卷)
一、选择题(共12小题).
1.若实数a,b满足a>b,则下列不等式成立的是( ) A.|a|>|b|
B.a+c>b+c
C.a2>b2
D.ab2>b3
2.已知数列{an}满足a1>0,2an+1=an,则数列{an}是( ) A.递增数列 3.A.﹣
B.递减数列 的值是( ) B.0
C.
D.
C.常数列
D.摆动数列
4.已知a,b,c是△ABC三边之长,若满足等式(a+b﹣c)( a+b+c)=ab,则∠C的大小为( ) A.60°
B.90°
C.120°
D.150°
5.等差数列{an}的前2项和为30,前4项和为100,则它的前6项和是( ) A.130
B.170
C.210
D.260
6.有一长为1千米的斜坡,它的倾斜角为20°,现要将倾斜角改为10°(坡高不变),则斜坡长为________千米.( ) A.1
B.2sin10°
C.2cos10°
D.cos20°
Sn为其前n项和.S3=7, 7.设{an}是有正数组成的等比数列,已知a2a4=1,则S5=( )A.
B.
C.
D.
8.设x,y满足,则z=x+y( )
A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值
C.有最大值3,无最小值 D.既无最小值,也无最大值 9.设函数
,若f(x0)>1,则x0的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞) 10.在△ABC中,如果4sinA+2cosB=1,A.30°
B.150°
B.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞) D.(﹣∞,﹣3)∪[1,+∞)
,则∠C的大小是( )
C.30°或150°
D.60°或120°
11.在△ABC中,若角A,B,C所对的三边a,b,c成等差数列,给出下列结论,其正确的结论是( ) ①b2≥ac; ②b2≥③④0<B≤A.①②
; ; .
B.②③
C.③④
D.①④
12.若数列{an}满足:存在正整数T,对于任意正整数n都有an+T=an成立,则称数列{an}
为周期数列,周期为T.已知数列{an}满足a1=m(m>0),,
则下列结论中错误的是( )
A.若a3=4,则m可以取3个不同的值 B.若
,则数列{an}是周期为3的数列
C.∀T∈N*且T≥2,存在m>1,使得{an}是周期为T的数列 D.∃m∈Q且m≥2,使得数列{an}是周期数列
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.函数y=
的定义域是 .
14.已知1,a,b,c,4成等比数列,则b= 15.在△ABC中,A=60°,b=12,S△ABC=18
,则
= .
16.如图(1),一个正四棱柱形的密闭容器水平放置,其底部镶嵌了同底的正四棱锥形实心装饰块,容器内盛有a升水时,水面恰好经过正四棱锥的顶点P.如果将容器倒置,水面也恰好过点P(图(2)) 有下列四个命题:
A.正四棱锥的高等于正四棱柱高的一半 B.将容器侧面水平放置时,水面也恰好过点P
C.任意摆放该容器,当水面静止时,水面都恰好经过点P D.若往容器内再注入a升水,则容器恰好能装满. 其中真命题的代号是: (写出所有真命题的代号).
三、解答题(共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.求值与化简.
(1)已知向量=(,tanα),=(cosα,1),且∥.求cos((2)化简:
﹣
.
+α)的值.
18.已知一个几何体的三视图如图所示. (Ⅰ)求此几何体的表面积;
(Ⅱ)在如图的正视图中,如果点A为所在线段中点,点B为顶点,求在几何体侧面上从点A到点B的最短路径的长.
19.已知{an}的前n项和为Sn,且Sn+1=3Sn+2n+1,a1=1, (1)求an;
(2)若bn=n(an+1),求数列{bn}的前n项和Tn.
20.某单位拟建一个扇环面形状的花坛(如图所示),该扇环面是由以点O为圆心的两个同心圆弧和延长后通过点O的两条直线段围成.按设计要求扇环面的周长为30米,其中大圆弧所在圆的半径为10米.设小圆弧所在圆的半径为x米,圆心角为θ(弧度). (1)求θ关于x的函数关系式;
(2)已知在花坛的边缘(实线部分)进行装饰时,直线部分的装饰费用为4元/米,弧线部分的装饰费用为9元/米.设花坛的面积与装饰总费用的比为y,求y关于x的函数关系式,并求出x为何值时,y取得最大值?
21.设△ABC的面积为S,且2S+(1)求角A的大小; (2)若|
|=
•=0
,且角B不是最小角,求S的取值范围.
q≠1, (q是常数且q>0,).
22.已知数列{an}的前n项和Sn和通项an满足(1)求数列{an}的通项公式; (2)当
时,试证明a1+a2+…+an<;
(3)设函数f(x)=logqx,bn=f(a1)+f(a2)+…+f(an),是否存在正整数m,使
对任意n∈N*都成立?若存在,求出m的值,若不存在,说明理
由.
参考答案
一、选择题(共12小题).
1.若实数a,b满足a>b,则下列不等式成立的是( ) A.|a|>|b|
B.a+c>b+c
C.a2>b2
D.ab2>b3
【分析】根据条件分别取a=1,b=﹣1和a=1,b=0,即可排除错误选项. 解:由a>b,取a=1,b=﹣1,则可排除A,C, 取a=1,b=0,则可排除D. 故选:B.
2.已知数列{an}满足a1>0,2an+1=an,则数列{an}是( ) A.递增数列
B.递减数列
C.常数列
D.摆动数列
【分析】直接利用等比数列的定义的应用,数列的通项公式的应用,数列的单调性的应用求出结果.
解:数列{an}满足a1>0,2an+1=an, 所以
(常数),
所以数列{an}是以a1>0为首项,为公比的等比数列, 所以
,
故数列{an}为单调递减数列. 故选:B. 3.A.﹣
的值是( ) B.0
C.
D.
【分析】由题意利用同角三角函数的基本关系,两角差的正切公式,求得要求式子的值.解:原式=故选:D.
4.已知a,b,c是△ABC三边之长,若满足等式(a+b﹣c)( a+b+c)=ab,则∠C的大小为( )
=
=tan30°=
.
A.60° B.90° C.120° D.150°
【分析】由(a+b﹣c)(a+b+c)=ab可得c2=a2+b2+ab,由余弦定理可得,cosC=
=可求C的值.
解:∵(a+b﹣c)(a+b+c)=ab, ∴c2=a2+b2+ab, 由余弦定理可得,cosC=∵0°<C<180°, ∴C=120°, 故选:C.
5.等差数列{an}的前2项和为30,前4项和为100,则它的前6项和是( ) A.130
B.170
C.210
D.260
=
=
=,
【分析】依题意,S2、S4﹣S2、S6﹣S4成等差数列,从而可求得答案. 解:∵等差数列{an}的前2项和为30,前4项和为100,即S2=30,S4=100, 又S2、S4﹣S2、S6﹣S4成等差数列, ∴2(S4﹣S2)=(S6﹣S4)+S2, 即140=S6﹣100+30, 解得S6=210, 故选:C.
6.有一长为1千米的斜坡,它的倾斜角为20°,现要将倾斜角改为10°(坡高不变),则斜坡长为________千米.( ) A.1
B.2sin10°
C.2cos10°
D.cos20°
【分析】根据坡长,坡角与坡高的关系列方程解出. 解:设颇高为h,则h=1•sin20°=sin20°, 设新斜坡长为x,则x•sin10°=h=sin20°, ∴x=故选:C.
Sn为其前n项和.S3=7, 7.设{an}是有正数组成的等比数列,已知a2a4=1,则S5=( )A.
B.
C.
D.
=2cos10°,
【分析】先由等比中项的性质求得a3,再利用等比数列的通项求出公比q及首项a1,最后根据等比数列前n项和公式求得S5. 解:由a2a4=a32=1,得a3=1, 所以S3=
=7,
又q>0,解得=2,即q=.
所以a1==4,
所以=.
故选:B.
8.设x,y满足,则z=x+y( )
A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值
C.有最大值3,无最小值 D.既无最小值,也无最大值
【分析】本题考查的知识点简单线性规划问题,我们先在坐标系中画出满足约束条件
对应的平面区域,根据目标函数z=x+y及直线2x+y=4的斜率的关系,即可
得到结论.
【解答】解析:如图作出不等式组表示的可行域,如下图所示:
由于z=x+y的斜率大于2x+y=4的斜率, 因此当z=x+y过点(2,0)时,z有最小值, 但z没有最大值. 故选:B. 9.设函数
A.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣3)∪(1,+∞)
,若f(x0)>1,则x0的取值范围是( )
B.(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞) D.(﹣∞,﹣3)∪[1,+∞)
【分析】分x0≥1和x0<1两种情况考虑,分别将相应的函数解析式代入不等式中求出相应的解集,找出两解集的并集即为所求x0的取值范围. 解:当x0≥1时,f(x0)=2x0+1,代入不等式得:2x0+1>1, 解得:x0>0,
此时x0的范围为x0≥1;
当x0<1时,f(x0)=x02﹣2x0﹣2,代入不等式得:x02﹣2x0﹣2>1, 解得:x0>3或x0<﹣1, 此时x0的范围为x0<﹣1,
综上,x0的取值范围是(﹣∞,﹣1)∪[1,+∞). 故选:B.
10.在△ABC中,如果4sinA+2cosB=1,A.30°
B.150°
,则∠C的大小是( )
C.30°或150°
D.60°或120°
【分析】把题设等式分别平方后,相加,然后利用同角三角函数的基本关系和二倍角公式求得sin(A+B)的值,进而求得sinC的值,即可求出结果. 解:∵4sinA+2cosB=1,2sinB+4cosA=3 ∴16sin2A+4cos2B+16sinAcosB=1,①
,
4sin2B+16cos2A+16sinBcosA=27② ①+②得16+4+16sin(A+B)=28, ∴sin(A+B)=sin(π﹣C)=sinC= 得出∠C=若C=所以C=故选:A.
11.在△ABC中,若角A,B,C所对的三边a,b,c成等差数列,给出下列结论,其正确的结论是( ) ①b2≥ac; ②b2≥③④0<B≤A.①②
; ; .
B.②③
C.③④
D.①④
或
,
,4cosA<4,2sinB<1,2sinB+4cosA=3
,不成立,
,则A+B=.
【分析】作差,利用基本不等式判断①,作差利用余弦定理判断②,举反例判断③,利用余弦定理判断④.
解:∵a,b,c成等差数列,∴a+c=2b, 又a,b,c都是正数, ∴b2=∵b2﹣∴b2≤
==
,故②错误;
=
,=,
≥﹣
=ac,故①正确; =
=﹣
≤0,
若a=3,b=4,c=5,显然故cosB=
>,故③错误;
=
=
﹣1≥,
=﹣1,
又b2≥ac,故cosB=
∴0<B≤故选:D.
,故④正确.
12.若数列{an}满足:存在正整数T,对于任意正整数n都有an+T=an成立,则称数列{an}
为周期数列,周期为T.已知数列{an}满足a1=m(m>0),,
则下列结论中错误的是( )
A.若a3=4,则m可以取3个不同的值 B.若
,则数列{an}是周期为3的数列
C.∀T∈N*且T≥2,存在m>1,使得{an}是周期为T的数列 D.∃m∈Q且m≥2,使得数列{an}是周期数列 【分析】利用周期数列的定义,分别进行推理证明.
解:对于选项A,因为,
所以,
因为a3=4,所以a2=5或,
又因为,a1=m,所以m=6或m=或m=,所以选项A
正确; 对于选项B,
,
所以数列{an}是周期为3的数列,所以选项B正确; 对于选项C,当B可知当故错误的是D. 故选:D.
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
>1时,数列{an}是周期为3的周期数列,所以C正确.
>1,所以
;所以
,所以
13.函数y=的定义域是 {x|x≤﹣1或x≥5} .
【分析】可看出,要使得原函数有意义,则需满足x2﹣4x﹣5≥0,解出x的范围即可. 解:要使原函数有意义,则x2﹣4x﹣5≥0,解得x≤﹣1或x≥5, ∴原函数的定义域为{x|x≤﹣1,或x≥5}. 故答案为:{x|x≤﹣1或x≥5}.
14.已知1,a,b,c,4成等比数列,则b= 2
【分析】由题意利用等比数列的定义、性质,求得b的值. 解:∵已知1,a,b,c,4成等比数列,∴b2=ac=1×4,b>0, ∴b=2, 故答案为:2.
15.在△ABC中,A=60°,b=12,S△ABC=18
,则
= 12 .
【分析】先根据面积公式求出c=6,再根据余弦定理求出a的值,再根据正弦定理即可求出.
解:△ABC中,A=60°,b=12,S△ABC=18∴S△ABC=bcsinA=×12c×解得c=6,
由余弦定理可得a2=c2+b2﹣2bccosA=36+144﹣2×12×6×=108, 则a=6
,
=
=
=2R=
=12,
=18
,
,
由正弦定理可得
∴
故答案为:12.
==2R=12,
16.如图(1),一个正四棱柱形的密闭容器水平放置,其底部镶嵌了同底的正四棱锥形实心装饰块,容器内盛有a升水时,水面恰好经过正四棱锥的顶点P.如果将容器倒置,水面也恰好过点P(图(2)) 有下列四个命题:
A.正四棱锥的高等于正四棱柱高的一半 B.将容器侧面水平放置时,水面也恰好过点P
C.任意摆放该容器,当水面静止时,水面都恰好经过点P D.若往容器内再注入a升水,则容器恰好能装满. 其中真命题的代号是: BD (写出所有真命题的代号).
【分析】设出图(1)的水高,和几何体的高,计算水的体积,容易判断A、D的正误;对于B,当容器侧面水平放置时,P点在长方体中截面上,根据体积判断它是正确的. 根据当水面与正四棱锥的一个侧面重合时,计算水的体积和实际不符,是错误的. 解:设图(1)水的高度h2几何体的高为h1 图(2)中水的体积为b2h1﹣b2h2=b2(h1﹣h2),
所以b2h2=b2(h1﹣h2),所以h1=h2,故A错误,D正确. 对于B,当容器侧面水平放置时,P点在长方体中截面上, 又水占容器内空间的一半,所以水面也恰好经过P点,故B正确. 对于C,假设C正确,当水面与正四棱锥的一个侧面重合时, 经计算得水的体积为故选BD
三、解答题(共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.求值与化简.
(1)已知向量=(,tanα),=(cosα,1),且∥.求cos((2)化简:
﹣
.
+α)的值.
b2h2>b2h2,矛盾,故C不正确.
【分析】(1)根据向量的平行可得sinα=,再根据诱导公式即可求出; (2)根据两角差的正弦公式,二倍角公式即可求出.
解:(1)向量=(,tanα),=(cosα,1),且∥,
则tanαcosα=,即sinα=, 则cos(
+α)=﹣sinα=﹣;
(2)﹣==
==4.
18.已知一个几何体的三视图如图所示. (Ⅰ)求此几何体的表面积;
(Ⅱ)在如图的正视图中,如果点A为所在线段中点,点B为顶点,求在几何体侧面上从点A到点B的最短路径的长.
【分析】(I)几何体是一个圆锥与一个圆柱的组合体,由三视图判断圆锥与圆柱的底面半径与母线长,根据其表面积是圆锥的侧面积、圆柱的侧面积和圆柱的一个底面积之和,代入公式计算;
(II)利用圆柱的侧面展开图,求得EB的长,再利用勾股定理求AB的圆柱面距离. 解:(Ⅰ)由三视图知:几何体是一个圆锥与一个圆柱的组合体,且圆锥与圆柱的底面半径为2,母线长分别为2
、4,
其表面积是圆锥的侧面积、圆柱的侧面积和圆柱的一个底面积之和. S圆锥侧=×2π×2×2
=4
π;
S圆柱侧=2π×2×4=16π; S圆柱底=π×22=4π. ∴几何体的表面积S=20π+4
π;
(Ⅱ)沿A点与B点所在母线剪开圆柱侧面,如图: 则AB=
=
=2
,
.
∴以从A点到B点在侧面上的最短路径的长为2
19.已知{an}的前n项和为Sn,且Sn+1=3Sn+2n+1,a1=1, (1)求an;
(2)若bn=n(an+1),求数列{bn}的前n项和Tn.
【分析】(1)由Sn+1=3Sn+2n+1可得到Sn=3Sn﹣1+2n﹣1,然后两式相减可得到Sn+1﹣Sn=3(Sn﹣Sn﹣1)+2,即an+1=3an+2,再两边同时加1可得到an+1+1=3(an+1),得到数列{an+1}为等比数列,由等比数列的通项公式得答案; (2)求得bn,再由错位相减法,可得数列{bn}的前n项和Tn. 解:(1)由已知Sn+1=3Sn+2n+1, 得n≥2时,Sn=3Sn﹣1+2n﹣1,
两式相减,得Sn+1﹣Sn=3(Sn﹣Sn﹣1)+2, 即an+1=3an+2,从而an+1+1=3(an+1). 又a1+1=2≠0,
即{an+1}是以a1+1=2为首项,3为公比的等比数列. 则an+1=2•3n﹣1, ∴an=2•3n﹣1﹣1;
﹣
(2)bn=n(an+1)=2n•3n1,
Tn=2•1+4•3+6•32+…+2n•3n﹣1,① 3Tn=2•3+4•32+6•33+…+2n•3n,②
①﹣②得,﹣2Tn=2+2(3+32+…+3n﹣1)﹣2n•3n =2+2•
﹣2n•3n,
化简可得Tn=.
20.某单位拟建一个扇环面形状的花坛(如图所示),该扇环面是由以点O为圆心的两个同心圆弧和延长后通过点O的两条直线段围成.按设计要求扇环面的周长为30米,其中大圆弧所在圆的半径为10米.设小圆弧所在圆的半径为x米,圆心角为θ(弧度). (1)求θ关于x的函数关系式;
(2)已知在花坛的边缘(实线部分)进行装饰时,直线部分的装饰费用为4元/米,弧线部分的装饰费用为9元/米.设花坛的面积与装饰总费用的比为y,求y关于x的函数关系式,并求出x为何值时,y取得最大值?
【分析】(1)利用扇形的弧长公式,结合环面的周长为30米,可求θ关于x的函数关系式;
(2)分别求出花坛的面积、装饰总费用,可求y关于x的函数关系式,换元,利用基本不等式,可求最大值.
解:(1)由题意,30=xθ+10θ+2(10﹣x), ∴θ=
(0<x<10);
﹣
=
=(10﹣x)(5+x);
(2)花坛的面积为
装饰总费用为xθ•9+10θ•9+2(10﹣x)•4=9xθ+90θ+8(10﹣x)=170+10x, ∴花坛的面积与装饰总费用的比为y=令17+x=t, 则y=
∴当x=1时,y取得最大值21.设△ABC的面积为S,且2S+(1)求角A的大小;
,当且仅当t=18时取等号,此时x=1,θ=.
•
=0
,
.
(2)若||=,且角B不是最小角,求S的取值范围.
cosA=0,从而有tanA=﹣
,即可求角A的大小;
)﹣
,又2B+
∈
【分析】(1)化简可得sinA+
c=2sinC,(2)由已知和正弦定理得b=2sinB,故S=(
,
)即可求得S∈(0,
).
sin(2B+
解:(1)设△ABC中角A,B,C所对的边分别为a,b,c由2S+得2×所以tanA=﹣
,
.
,即有sinA+
cosA=0,
,
又A∈(0,π),所以A=
(2)因为||=,所以a=,由正弦定理,得,
所以b=2sinB,c=2sinC, 从而S=bcsinA==
sinB(
,
sinBsinC=
sinBsin((,
sin2B﹣
)
)=
sin(2B+)
)﹣
cosB﹣sinB)=),2B+
∈(
又B∈(),所以S∈(0,
22.已知数列{an}的前n项和Sn和通项an满足(1)求数列{an}的通项公式; (2)当
时,试证明a1+a2+…+an<;
q≠1, (q是常数且q>0,).
(3)设函数f(x)=logqx,bn=f(a1)+f(a2)+…+f(an),是否存在正整数m,使
对任意n∈N*都成立?若存在,求出m的值,若不存在,说明理
由.
【分析】(1)由an=Sn﹣Sn﹣1=
(an﹣1﹣1),知
,由S1=
a1=(a1﹣1)得a1=q,由此知an=q•qn﹣1=qn.
(2),由此能证明出a1+a2+…+an<.
(3)bn=logqa1+logqa2+logqan=logq(a1a2an)=
=
能求出m的值.
解:(1)当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=
(an﹣1﹣1) ,所以
,,由此
⇒
又由S1=a1=(a1﹣1)得a1=q
∴数列an是首项a1=q、公比为q的等比数列,∴an=q•qn﹣1=qn
(2)
=
(3)bn=logqa1+logqa2+logqan=logq(a1a2an)=∴∴∵n=1时∴m≤3 ∵m是正整数,
∴m的值为1,2,3.(16分)
,即
,
=
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