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文档介绍
2017-2018学年吉林省辽源五中高二上学期期中数学试题(理科)(解析版)
2017-2018学年吉林省辽源五中高二(上)期中数学试卷(理科) 一、选择题:(本大题共12个小题,每小题5分,共60分). 1.(5分)若a,b,c∈R,a>b,则下列不等式成立的是( ) A. B.a2>b2 C.a|c|>b|c| D. 2.(5分)为检验某校高一年级学生的身高情况,现采用先分层抽样后简单随机抽样的方法,抽取一个容量为300的样本,已知每个学生被抽取的概率为0.25,且男女生的比例是3:2,则该校高一年级男生的人数是( ) A.600 B.1200 C.720 D.900 3.(5分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则B=( ) A.30° B.45° C.150° D.135° 4.(5分)已知f(x)=,则不等式x+2xf(x+1)>5的解集为( ) A.(1,+∞) B.(﹣∞,﹣5)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣5)∪(0,+∞) D.(﹣5,1) 5.(5分)在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21,则a3+a4+a5=( ) A.33 B.72 C.84 D.189 6.(5分)若实数x,y满足不等式组,则z=2x﹣y的最小值等于( ) A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣2 7.(5分)等差数列x1,x2,x3…x9的公差为1,若以上述数据x1,x2,x3…x9为样本,则此样本的方差为( ) A. B. C.60 D.30 8.(5分)已知正数组成的等比数列{an},若a1•a20=100,那么a7+a14 的最小值为( ) A.20 B.25 C.50 D.不存在 9.(5分)执行如图的程序框图,则输出S的值为( ) A. B.﹣ C.2 D.﹣3 10.(5分)在△ABC中,内角A、b、c的对边长分别为a、b、c.已知a2﹣c2=2b,且sinB=4cosAsinC,则b=( ) A.1 B.2 C.3 D.4 11.(5分)要测量底部不能到达的电视塔AB的高度,在C点测得塔顶A的仰角是45°,在D点测得塔顶A的仰角是30°,并测得水平面上的∠BCD=120°,CD=40m,则电视塔的高度为( ) A.10m B.20m C.20m D.40m 12.(5分)已知在(﹣∞,1]上递减的函数f(x)=x2﹣2tx+1,且对任意的x1,x2∈[0,t+1],总有|f(x1)﹣f(x2)|≤2,则实数t的取值范围为( ) A. B. C.[2,3] D.[1,2] 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.(5分)高三(2)班现有64名学生,随机编号为0,1,2,…,63,依编号顺序平均分成8组,组号依次为1,2,3,…,8.现用系统抽样方法抽取一个容量为8的样本,若在第一组中随机抽取的号码为5,则在第6组中抽取的号码为 . 14.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=﹣3,,Sk=﹣15,则正整数k= . 15.(5分)设[x]表示不超过x的最大整数,如[﹣1.5]=﹣2,[1.5]=1,则方程[x]2﹣[x]﹣2=0的解集为 . 16.(5分)设a,b,c是正实数,满足b+c≤a,则的最大值为 . 三、解答题(本大题共6小题,共70分.) 17.(10分)某市统计局就某地居民的月收入调查了10000人,并根据所得数据画出样本的频率分布直方图(每个分组包括左端点.不包括右端点.如第一组表示收入在[1000,1500) (1)求居民收入在[3000,3500)的频率; (2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数及样本数据的平均数; (3)为了分析居民的收入与年龄、职业等方面的关系,必须按月收入再从这10000人中按分层抽样方法抽出100人作进一步分析,则月收入在[2500,3000)的这段应抽取多少人? 18.(12分)设函数f(x)=ax2+(b﹣2)x+3(n≠0) (1)若不等式f(x)>0的解集为(﹣1,3),求a,b的值; (2)若f(1)=3,a>0,b>0,求的最小值. 19.(12分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且满足 . (1)求角C的大小; (2)若,求△ABC面积的最大值. 20.(12分)已知数列{an}的各项均为正数,观察程序框图,若a1=3,k=3时,有S= (1)求数列{an}的通项; (2)令bn=2,求b1+b2+…+bn的值. 21.(12分)已知x, (1)求函数y=f(x)的单调递增区间; (2)设△ABC的内角A满足f(A)=2,而=,求证:BC≥﹣1. 22.(12分)已知数列{an},{bn},其中,数列{an}的前n项和Sn=n2an(n≥1),数列{bn}满足b1=2,bn+1=2bn. (Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式; (Ⅱ)是否存在自然数m,使得对于任意n∈N*,n≥2,有恒成立?若存在,求出m的最小值; (Ⅲ)若数列{cn}满足当n是偶数时,求数列{cn}的前n项和Tn. 2017-2018学年吉林省辽源五中高二(上)期中数学试卷(理科) 参考答案与试题解析 一、选择题:(本大题共12个小题,每小题5分,共60分). 1.(5分)若a,b,c∈R,a>b,则下列不等式成立的是( ) A. B.a2>b2 C.a|c|>b|c| D. 【分析】本题中a,b,c∈R,a>b,三个参数的关系不定,故可以采用排除法对四个选项依次判断,排除错误的,得出正确选项. 【解答】解:A选项不对,当a>0>b时不等式不成立,故排除; B选项不对,当a=0,b=﹣1时不等式不成立,故排除; C选项不对,当c=0时,不等式不成立,故排除; D选项正确,由于,又a>b故 故选D 【点评】本题考查不等式与不等式关系,考查不等式的性质,根据不等式的性质作出正确判断得出正确选项,本题易因考虑不全面选错答案,如武断认为a>b得出致使出错. 2.(5分)为检验某校高一年级学生的身高情况,现采用先分层抽样后简单随机抽样的方法,抽取一个容量为300的样本,已知每个学生被抽取的概率为0.25,且男女生的比例是3:2,则该校高一年级男生的人数是( ) A.600 B.1200 C.720 D.900 【分析】先求出抽取男生的人数,再计算从高一学生中男生的人数. 【解答】解:抽取的男生的人数位300×=180, 则高一的男生人数为180÷0.25=720, 故选:C. 【点评】本题考查了分层抽样方法的应用问题,是容易题目. 3.(5分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则B=( ) A.30° B.45° C.150° D.135° 【分析】直接利用正弦定理求出结果. 【解答】解:由于, 则: 即:, 由于:0<B<π, 则:B=, 故选:C 【点评】本题考查的知识要点:正弦定理的应用及相关的运算问题. 4.(5分)已知f(x)=,则不等式x+2xf(x+1)>5的解集为( ) A.(1,+∞) B.(﹣∞,﹣5)∪(1,+∞) C.(﹣∞,﹣5)∪(0,+∞) D.(﹣5,1) 【分析】根据分段函数f(x)的解析式,讨论x的取值,解对应的不等式即可. 【解答】解:由f(x)=知, 当x+1>1,即x>0时,不等式x+2xf(x+1)>5可化为x+2•2x>5, 解得x>1; 当x+1≤1,即x≤0时,不等式x+2xf(x+1)>5可化为x﹣2x>5, 解得x<﹣5; 综上,不等式的解集为(﹣∞,﹣5)∪(1,+∞). 故选:B. 【点评】本题考查了分段函数与不等式的解法和应用问题,也考查了分类讨论思想的应用问题,是基础题目. 5.(5分)在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21,则a3+a4+a5=( ) A.33 B.72 C.84 D.189 【分析】根据等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21,可求得q,根据等比数列的通项公式,分别求得a3,a4和a5代入a3+a4+a5,即可得到答案. 【解答】解:在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21 故3+3q+3q2=21, ∴q=2, ∴a3+a4+a5=(a1+a2+a3)q2=21×22=84 故选C. 【点评】本题主要考查了等比数列的性质.要理解和记忆好等比数列的通项公式,并能熟练灵活的应用. 6.(5分)若实数x,y满足不等式组,则z=2x﹣y的最小值等于( ) A.﹣1 B.1 C.2 D.﹣2 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得答案. 【解答】解:由约束条件作出可行域如图: 化目标函数z=2x﹣y为y=2x﹣z,由图可知,当直线y=2x﹣z过点A时直线在y轴上的截距最大,z有最小值为﹣2. 故选:D. 【点评】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,是中档题. 7.(5分)等差数列x1,x2,x3…x9的公差为1,若以上述数据x1,x2,x3…x9为样本,则此样本的方差为( ) A. B. C.60 D.30 【分析】等差数列x1,x2,x3…x9的公差为1,求出=x1+4,由此利用方差公式能求出结果. 【解答】解:等差数列x1,x2,x3…x9的公差为1, ∴=(9x1+)=x1+4, ∴数据x1,x2,x3…x9为样本, 此样本的方差: S2=[(﹣4)2+(﹣3)2+(﹣2)2+(﹣1)2+02+12+22+32+42]=. 故选:A. 【点评】本题考查样本数据方差的计算,是基础题,解题时要注意等差数列的性质的灵活运用. 8.(5分)已知正数组成的等比数列{an},若a1•a20=100,那么a7+a14的最小值为( ) A.20 B.25 C.50 D.不存在 【分析】根据等比数列的性质以及基本不等式得a7+a14≥2=2=2=20. 【解答】解:∵正数组成的等比数列{an},a1•a20=100, ∴a1•a20=a7•a14=100, ∴a7+a14≥2=2=2=20. 当且仅当a7=a14时,a7+a14取最小值20. 故选:A. 【点评】本题考查等比数列性质的应用,结合基本不等式是解决本题的关键.注意均值定理的合理运用. 9.(5分)执行如图的程序框图,则输出S的值为( ) A. B.﹣ C.2 D.﹣3 【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 【解答】解:模拟程序的运行,可得 k=1,S=2 S=﹣3 不满足条件k≥2019,执行循环体,k=2,S=﹣ 不满足条件k≥2019,执行循环体,k=3,S= 不满足条件k≥2019,执行循环体,k=4,S=2 不满足条件k≥2019,执行循环体,k=5,S=﹣3 不满足条件k≥2019,执行循环体,k=6,S=﹣ … 观察规律可知S的取值周期为4,且2019=4×504+3,可得: 不满足条件k≥2019,执行循环体,k=2019,S=, 此时,满足条件k≥2019,退出循环,输出S的值为. 故选:A. 【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题. 10.(5分)在△ABC中,内角A、b、c的对边长分别为a、b、c.已知a2﹣c2=2b,且sinB=4cosAsinC,则b=( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【分析】由sinB=4cosAsinC,利用正弦定理和余弦定理可化为b2=2(b2+c2﹣a2),把a2﹣c2=2b代入即可得出. 【解答】解:由sinB=4cosAsinC, 利用正弦定理和余弦定理可得:b=×c, 化为b2=2(b2+c2﹣a2), ∵a2﹣c2=2b, ∴b2=2(b2﹣2b),化为b2﹣4b=0, ∵b>0,解得b=4. 故选:D. 【点评】本题考查了正弦定理和余弦定理在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题. 11.(5分)要测量底部不能到达的电视塔AB的高度,在C点测得塔顶A的仰角是45°,在D点测得塔顶A的仰角是30°,并测得水平面上的∠ BCD=120°,CD=40m,则电视塔的高度为( ) A.10m B.20m C.20m D.40m 【分析】设出AB=x,进而根据题意可表示出BD,DC,进而在△DBC中利用余弦定理建立方程求得x. 【解答】解:由题可设AB=x,则 , 在△DBC中,∠BCD=120°,CD=40,由余弦定理得BD2=BC2+CD2﹣2BC•CD•cos∠DCB 即:()2=(40)2+x2﹣2×40•x•cos120° 整理得:x2﹣20x﹣800=0 解得x=40或x=﹣20(舍) 所以,所求塔高为40米. 故选D. 【点评】本题主要考查了解三角形的实际应用.考查了运用数学知识,建立数学模型解决实际问题的能力. 12.(5分)已知在(﹣∞,1]上递减的函数f(x)=x2﹣2tx+1,且对任意的x1,x2∈[0,t+1],总有|f(x1)﹣f(x2)|≤2,则实数t的取值范围为( ) A. B. C.[2,3] D.[1,2] 【分析】由条件利用二次函数的性质可得t≥1.故只要f(0)﹣f(t)≤ 2 即可,解不等式可求得t的范围. 【解答】解:由于函数f(x)=x2﹣2tx+1的图象的对称轴为x=t, 函数f(x)=x2﹣2tx+1在区间(﹣∞,1]上单调递减,∴t≥1. 则在区间∈[0,t+1]上,0离对称轴x=t最远, 故要使对任意的x1,x2∈[0,t+1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤2, 只要f(0)﹣f(t)≤2即可,即1﹣(t2﹣2t2+1)≤2,求得﹣≤t≤. 再结合t≥1,可得1≤t≤. 故选:B. 【点评】本题主要二次函数的性质,注意讨论对称轴和区间的关系,不等式的解法,体现了转化的数学思想,属于中档题. 二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上) 13.(5分)高三(2)班现有64名学生,随机编号为0,1,2,…,63,依编号顺序平均分成8组,组号依次为1,2,3,…,8.现用系统抽样方法抽取一个容量为8的样本,若在第一组中随机抽取的号码为5,则在第6组中抽取的号码为 45 . 【分析】先求出分组间隔为,再由在第一组中随机抽取的号码为5,能求出在第6组中抽取的号码. 【解答】解:高三(2)班现有64名学生,随机编号为0,1,2,…,63, 依编号顺序平均分成8组,组号依次为1,2,3,…,8. 分组间隔为, ∵在第一组中随机抽取的号码为5, ∴在第6组中抽取的号码为:5+5×8=45. 故答案为:45. 【点评】本题考查样本号码的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意系统抽样的性质的合理运用. 14.(5分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=﹣3,,Sk=﹣15,则正整数k= 17 . 【分析】设等差数列{an}的公差为d,a1=﹣3,,Sk=﹣15,可得﹣3+kd=,﹣3k+d=﹣15,联立解出即可得出. 【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,∵a1=﹣3,,Sk=﹣15, ∴﹣3+kd=,﹣3k+d=﹣15, 解得k=17,d=. 故答案为:17. 【点评】本题考查了等差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. 15.(5分)设[x]表示不超过x的最大整数,如[﹣1.5]=﹣2,[1.5]=1,则方程[x]2﹣[x]﹣2=0的解集为 [﹣1,0)∪[2,3) . 【分析】因式分解求解[x]的范围,根据[x]表示不超过x的最大整数,可得x的范围. 【解答】解:方程[x]2﹣[x]﹣2=0,即([x]﹣2)([x]+1)=0, 解得:[x]=﹣1,和[x]=2. ∵[x]表示不超过x的最大整数, ∴当[x]=﹣1,可是x∈[﹣1,0) 当[x]=2.可是x∈[2,3) ∴解集为[﹣1,0)∪[2,3). 故答案为:[﹣1,0)∪[2,3). 【点评】本题考查了一元二次方程的解法和新定义的和应用.属于基础题. 16.(5分)设a,b,c是正实数,满足b+c≤a,则的最大值为 . 【分析】利用放缩法和基本不等式的性质进行求解. 【解答】解:∵a,b,c是正实数,满足b+c≤a, ∴≥==, ∵+≥2=4当且仅当b+c=a且2b=c时取等号) 那么≤=, 故答案为:. 【点评】本题主要考查基本不等式的应用和放缩法,属于中等题. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.) 17.(10分)某市统计局就某地居民的月收入调查了10000人,并根据所得数据画出样本的频率分布直方图(每个分组包括左端点.不包括右端点.如第一组表示收入在[1000,1500) (1)求居民收入在[3000,3500)的频率; (2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数及样本数据的平均数; (3)为了分析居民的收入与年龄、职业等方面的关系,必须按月收入再从这10000人中按分层抽样方法抽出100人作进一步分析,则月收入在[2500,3000)的这段应抽取多少人? 【分析】(1)根据频率=小矩形的高×组距来求; (2)根据中位数的左右两边的矩形的面积和相等,所以只需求出从左开始面积和等于0.5的底边横坐标的值即可,运用取中间数乘频率,再求之和,计算可得平均数; (3)求出月收入在[2500,3000)的人数,用分层抽样的抽取比例乘以人数,可得答案. 【解答】解:(1)月收入在[3000,3500)的频率为0.0003×500=0.15; (2)从左数第一组的频率为0.0002×500=0.1; 第二组的频率为0.0004×500=0.2; 第三组的频率为0.0005×500=0.25; ∴中位数位于第三组,设中位数为2000+x,则x×0.0005=0.5﹣0.1﹣0.2=0.2⇒x=400. ∴中位数为2400(元) 由1250×0.1+1750×0.2+2250×0.25+2750×0.25+3250×0.15+3750×0.05=2400, 样本数据的平均数为2400(元); (3)月收入在[2500,3000)的频数为0.25×10000=2500(人), ∵抽取的样本容量为100.∴抽取比例为=, ∴月收入在[2500,3000)的这段应抽取2500×=25(人). 【点评】本题考查了频率分布直方图,分层抽样方法,是统计常规题型,解答此类题的关键是利用频率分布直方图求频数或频率. 18.(12分)设函数f(x)=ax2+(b﹣2)x+3(n≠0) (1)若不等式f(x)>0的解集为(﹣1,3),求a,b的值; (2)若f(1)=3,a>0,b>0,求的最小值. 【分析】(1)由不等式f(x)>0的解集(﹣1,3).﹣1,3是方程f(x)=0的两根,由根与系数的关系可求a,b值; (2)由f(1)=3,得到a+b=2,将所求变形为 (a+b)(+)展开,整理为基本不等式的形式求最小值. 【解答】解:(1)由f(x)>0的解集是(﹣1,3)知﹣1,3是方程f(x)=0的两根, 由根与系数的关系可得﹣1×3=,﹣1+3=﹣, 解得 a=﹣1,b=4; (2)f(1)=3得a+b=2, ∵a>0,b>0 ∴=(a+b)()=(5++≥(5+2 )= 当且仅当b=2a=时取得等号. ∴的最小值是. 【点评】本题考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解答的关键. 19.(12分)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且满足. (1)求角C的大小; (2)若,求△ABC面积的最大值. 【分析】(1)△ABC中,化简 求得cosC的值,从而求得C的值; (2)取BC的中点D,得|﹣|=||; 利用余弦定理和基本不等式求得△ABC面积的最大值. 【解答】解:(1)△ABC中,, ∴4cosC+2cos2C﹣1=2cosC(1+cosC), 解得; 由0<C<π, 得; (2)取BC的中点D,则|﹣|=||=2; 在△ADC中,AD2=AC2+CD2﹣2 AC•CDcosC (注:也可将|﹣|=||=2两边平方), 即, ∴ab≤8,当且仅当a=4,b=2时取等号, 此时,其最大值为. 【点评】本题考查了三角函数的化简与求值问题,也考查了解三角形的应用问题,是中档题. 20.(12分)已知数列{an}的各项均为正数,观察程序框图,若a1=3,k=3时,有S= (1)求数列{an}的通项; (2)令bn=2,求b1+b2+…+bn的值. 【分析】(1)经过分析程序框图为当型循环结构,按照框图题意分析求出S,由已知利用裂项法可求d,进而可求{an}的通项. (2)根据(1)的结论,得到bn=2an=22n+1,然后代入求b1+b2+…+bm的值即可 【解答】(本小题满分12分) 解:(1)由程序框图可知:S=++…+ 且{an}是等差数列,公差为d, 则有=(﹣), ∴= ∵若a1=3,k=3时,有S=, ∴(﹣)=,得d=2, 故an=3+(n﹣1)×2=2n+1, (2)∵bn=2,an=2n+1, ∴bn=22n+1, ∴b1+b2+…+bm=23+25+…+22m+1== 【点评】本题考查程序框图,数列的概念及简单表示方法,数列的求和,通过对知识的熟练把握,分别进行求值,属于基础题. 21.(12分)已知x, (1)求函数y=f(x)的单调递增区间; (2)设△ABC的内角A满足f(A)=2,而=,求证:BC≥﹣1. 【分析】(1)化简函数f(x)为正弦型函数,再求f(x)的单调递增区间; (2)由f(A)=2求得A的值,再由•=求得bc的值, 再利用余弦定理和基本不等式求证a=BC≥﹣1. 【解答】解:(1) =2sinx•cosx+cos2x﹣sin2x =sin2x+cos2x =2sin(2x+), 由, 得, 故所求f(x)的单调递增区间为; (2)证明:由, 得2A+=, ∴; 又•=, 即bccosA=bc×=, ∴bc=2, 又△ABC中,a2=b2+c2﹣2bccosA =b2+c2﹣bc≥2bc﹣bc =(2﹣)bc =(2﹣)×2 =4﹣2, ∴a=. 【点评】本题考查了三角函数化简与解三角形的应用问题,也考查了平面向量数量积应用问题,是中档题. 22.(12分)已知数列{an},{bn},其中,数列{an}的前n项和Sn=n2an(n≥1),数列{bn}满足b1=2,bn+1=2bn. (Ⅰ)求数列{an},{bn}的通项公式; (Ⅱ)是否存在自然数m,使得对于任意n∈N*,n≥2,有恒成立?若存在,求出m的最小值; (Ⅲ)若数列{cn}满足当n是偶数时,求数列{cn}的前n项和Tn. 【分析】(Ⅰ)根据题设条件用累乘法能够求出数列{an}的通项公式.b1=2,bn+1=2bn可知{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,由此能求出{bn} 的通项公式. (Ⅱ)bn=2n.假设存在自然数m,使得对于任意n∈N*,n≥2,有恒成立,由此能导出m的最小值. (Ⅲ)当n是奇数时,,当n是偶数时,,由此能推导出当n是偶数时,求数列{cn}的前n项和Tn. 【解答】解:(Ⅰ)因为Sn=n2an(n≥1), 当n≥2时,Sn﹣1=(n﹣1)2an﹣1. 所以an=Sn﹣Sn﹣1=n2an﹣(n﹣1)2an﹣1. 所以(n+1)an=(n﹣1)an﹣1. 即. 又, 所以==. 当n=1时,上式成立 因为b1=2,bn+1=2bn, 所以{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,故bn=2n. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,bn=2n. 则. 假设存在自然数m,使得对于任意n∈N*,n≥2,有恒成立, 即恒成立. 由,解得m≥16. 所以存在自然数m,使得对于任意n∈N*,n≥2,有 恒成立.此时m的最小值为16. (Ⅲ)当n是奇数时, =(2+4++n+1)+(22+24++2n﹣1)= =. 当n是偶数时, =(2+4++n)+(22+24++2n)==. 因此 【点评】本题是考查数列知识的综合运用题,难度较大,在解题时要认真审题,仔细作答. 查看更多