【文档说明】【精准解析】河南省林州市第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试数学试题.doc,共(18)页,1.606 MB,由小赞的店铺上传
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林州一中2019~2020学年上学期期中考试高二数学一、选择题:1.在ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若::1:1:4ABC=,则::abc=()A.1:1:2B.1:1:2C.1:1:5D.1:1:3【
答案】D【解析】【分析】由角度比例关系,可以算出每个角度,再根据正弦定理的推论,即可求得边长之比.【详解】因为::1:1:4ABC=,故可得2,63ABC===,故可得113113222sinAsinBsinC==::::::由正弦定理可得11
3abcsinAsinBsinC==::::::.故选:D.【点睛】本题考查正弦定理的推论,属基本知识点的考查.2.已知0ab,则下列成立的是()A.baabB.22abC.2abbD.lnlnba【答案】C【解析】【分析】根据已知条件,利用指数函数,对数函数的单调性以及不
等式性质,逐一分析即可.【详解】对baab,等价于220baab−,因为0ab,显然220baab−,不等式不成立;对22ab,因为2xy=是增函数,又因为0ab,故22ab,故不等式不成立;对lnlnba,因为ylnx=是增函数,又因为0ab,故lnalnb
,故不等式不成立;对2abb,等价于()0bab−,因为0ab,显然()0bab−,故不等式成立.故选:C.【点睛】本题考查不等式的性质,以及利用对数和指数函数的单调性比较大小,属基础题.3.“04x
”是“2log1x”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】B【解析】【分析】解不等式2log1x,利用集合的包含关系可对两条件之间的关系进行判断.【详解】由2log1x得02x,故“04x”是“2log1x”的必要不充分条件
.故选B.【点睛】本题考查必要不充分条件的判断,一般转化为两集合的包含关系,同时也可以逻辑关系来进行判断,考查推理能力,属于基础题.4.已知椭圆()222210xyabab+=的两焦点为1F,2F,椭圆上一点M到1
F的距离为4,N为2MF的中点,则ON(O为坐标原点)的长为()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】【分析】首先根据已知可得求出14MF=,进一步利用三角形的中位线求的结果.【详解】∵O,N分别为1F,2F,2MF的中点,∴1122MOFN=
=.故选:B【点睛】本题以椭圆为背景考查了三角形中位线定理,属于基础题.5.关于x的不等式()()101xaxaa−−的解集为()A.|xxaB.1|xxaC.{|xxa或1}xaD.1|
xxaa【答案】C【解析】【分析】求出不等式对应方程的根,结合不等式和二次函数的关系,即可得到结果.【详解】不等式()()101xaxaa−−对应方程()10xaxa−−=的两根为1,aa,
因为1a,故可得1aa,根据二次不等式以及二次函数的关系可得不等式的解集为{|xxa或1}xa.故选:C.【点睛】本题考查含参二次不等式的求解,属基础题.6.下列各选项中叙述错误的是()A.命题“若xy=,则sinsinxy=”的否命题是“若xy,则sinsinxy”B.若命题(
)pq为假命题,则pq为假命题C.命题p:0xR,使得200220xx++,则p:xR,使得2220xx++D.“2m=”是“直线410mxy−+=与直线()120mxmy−−+=垂直”的充要条件【答案】D【解析】【分析】根据逆否命题的改写规则,或且非命题的真假性,以及
带量词命题的否定求解,充要条件的定义,结合具体知识,即可分析选择.【详解】直线410mxy−+=与直线()120mxmy−−+=垂直,等价于()2410mm+−=,解得2m=.故2m=是直线410mxy−+=
与直线()120mxmy−−+=垂直的充要条件,故D错误.根据逆否命题的改写规则,或且非命题的真假性,以及带量词命题的否定,可以判断ABC、、正确;故选:D.【点睛】本题考查逆否命题的改写规则,或且非命题的真假性,以及带量词命题的否定求解,充要条件的判定,属命题综合题.7.在
ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若coscossinaBbAbC+=,则ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不能确定【答案】B【解析】【分析】根据射影定理,以及正弦定理,对目标式进行化简,再根据正弦值,求得角度,即可
判断形状.【详解】因为coscossinaBbAbC+=根据射影定理故可得cbsinC=,再利用正弦定理将边化角,可得sinCsinBsinC=又因为0sinC,故可得1sinB=,又()0,B故可得90B=,故ABC是直角三角形.故选:B.【点睛】本题考查射影定理,正弦定理将边
化角,从而判断三角形形状,属基础题.8.已知等比数列na的前n项和为nS,1010S=,2030S=,则30S=()A.60B.70C.80D.90【答案】B【解析】【分析】根据等比数列前n项和的片段和性质,结合题意,进行具体计算即可.【详解】因为
na是等比数列,故由前n项和的片段和性质,可得1020103020,,SSSSS−−依旧成等比数列,因为1010S=,2030S=,201020SS−=,则302040SS−=故解得3070S=.故选:B.【点睛】本题考查等比数列前n项和的片段和
性质,属基础题.9.已知点F是椭圆()222210xyabab+=的左焦点,直线23by=与椭圆交于A,B两点,且90AFB=,则该椭圆的离心率为()A.14B.33C.12D.55【答案】D【解析】【分析】令椭圆()222210xyabab+=中的23by=,可解得AB、两点的坐标,
根据1AFBFkk=−,即可求得,,abc之间的关系式,利用222bac=−,得到,ac关系式,即可得离心率.【详解】令()222210xyabab+=中的23by=,可解得53xa=,不妨设5252,,,3333bbAaBa
−,又(),0Fc−根据90AFB=,故可得1AFBFkk=−即223315533bbacac=−−++,整理得2224599bac=−又222bac=−,代入可得225ac=,故215,55ee==.故选:D.【点睛】本题考查椭圆离心
率的求解,其重点是根据斜率之积为-1,建立,,abc的齐次式.10.设命题:p若函数()()32xfxa=−−是减函数,则1a,命题:q若函数()224gxxax=++在)2,+上是单调递增,则2a−.那么下列命题为真命题的是()A.pqB.pC.()pq
D.()pq【答案】D【解析】【分析】先判断出命题p、q的真假,然后利用复合命题的真假判断出各选项中命题的真假.【详解】若函数()()32xfxa=−−是减函数,则321a−,解得1a,命题p为真
命题;若函数()224gxxax=++在)2,+上是单调递增,其对称轴为直线xa=−,则2a−,解得2a−,命题q为假命题.因此,pq为假,p为假,()pq为假,()pq为真.故选D.
【点睛】本题考查复合命题真假的判断,同时也考查了指数函数与二次函数的单调性,解题的关键就是判断出各简单命题的真假,考查推理能力,属于中等题.11.已知0x,0y,223xyxy++=,则2zxy=+的最小值为()A.2B.3C.4D.5【答案】A
【解析】【分析】利用均值不等式,根据题意,即可求得目标函数的最小值.【详解】因为223xyxy++=,故可得()223xyxy=−++因为0x,0y,故可得()21224xyxy+即()()212324xyxy−
+++,令z=2x+y,则24120zz+−解得2z或6z−,因为0z,故2z当且仅当2,xy=223xyxy++=时,即1,12xy==时取得最小值.故选:A.【点睛】本题考查均值不等式的直接使用,属
基础题;需要注意取等得条件.12.已知椭圆2222915:xyCaa+=,点P为椭圆C上位于第一象限一点,O为坐标原点,过椭圆左顶点A作直线//lOP,交椭圆于另一点B,若12ABOP=,则直线l的斜率为()A.533B.3
C.355D.5【答案】A【解析】【分析】设点11(,)Bxy,()22,Pxy,由题意得出12ABOP=,可得出12121212xxayy=−=,然后将点B、P的坐标代入椭圆方程,得出2x、2y,即可求出直线l的斜率.【详解】由题知()
,0Aa−,设11(,)Bxy,()22,Pxy.则12ABOP=,可得()112211,,22xayxy+=,1212xxa=−,1212yy=,点P、B都在椭圆C上,2222222222595159522xyayxaa+=
−+=,解得24ax=,2543ay=,因此,直线l的斜率为225453343yaxa==.故选:A.【点睛】本题考查直线斜率的求解,同时也考查了直线与椭圆的综合问题,在涉及平行线截椭圆所得弦长的
比例关系时,可转化为共线向量比的问题求解,考查运算求解能力,属于中等题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.命题“0xR,0sin20x−”的否定为______.【答案】xR,sin20x−【解析】【分析】根据特称命题的
否定的求解原则,根据题意,即可求得.【详解】特称命题的否定是全称命题,故0xR,0sin20x−的否定为:,20xRsinx−.故答案为:,20xRsinx−.【点睛】本题考查特称命题的否定,属基础题;需要注意,命题的结论也要否定.14.已知实数x、y
满足约束条件102101xyxyx−+++,则3zxy=−的最小值为__________.【答案】3−【解析】【分析】作出不等式组所表示的可行域,平移直线3zxy=−,观察该直线在x轴上的截距最小时对应的最优解,代入目标函数即可得出结果.【详解】作出不等式组1
02101xyxyx−+++所表示的可行域如下图所示:联立21010xyxy++=−+=,解得10xy=−=,得点()1,0A−,平移直线3zxy=−,当直线3zxy=−经过可行域的顶点()1,0A−时,该直线在x轴上的截距取最小值,此时,目标函数3zxy=−取得最小值
()min3103z=−−=−.故答案为3−.【点睛】本题考查简单的线性规划问题,考查线性目标函数的最值问题,一般要作出可行域,利用数形结合思想来求解,考查数形结合思想的应用,属于中等题.15.已知三条
线段的长度分别为x、3、4,且03x,若这三条线段能构成锐角三角形,则实数x的取值范围为______.【答案】()7,3【解析】【分析】由最大角的余弦值大于零,结合题中已给条件,即可得到x的范围.【详解】设该锐角三角形的最大边
4对应的角度为,故由题可得291606xcosx+−=,解得27x,即可得7x又因为03x,故可得()7,3x.故答案为:()7,3.【点睛】本题考查余弦定理的推论,需要注意的是,若要构成锐角三角形,只
需最大角为锐角即可.16.已知点A、B为椭圆22:14xCy+=的左、右顶点,点M为x轴上一点,过M作x轴的垂线交椭圆C于P、Q两点,过M作AP的垂线交BQ于点N,则BMNBMQSS=_______.【答案】45【解析】【分析】设点(),Pmn,则(),0Mm,(),Qmn−
,写出直线MN和BQ的方程,联立这两条直线的方程,求出点N的坐标,即可得出BMNBMQSS的值.【详解】如下图所示,设(),Pmn,则(),0Mm,(),Qmn−,由题设知2m且0n,直线AP的斜率2APnkm=+,直线MN斜率2MNmkn+=−.直线MN的方程为()2
myxmn+=−−,直线BQ的方程为()22nyxm=−−.联立()()222myxmnnyxm+=−−=−−,解得()22244Nnmymn−=−−+.又点P在椭圆C上,得2244mn−=,45
Nyn=−.又1225BMNNSBMyBMn==,12BMQSBMn=,45BMNBMQSS=.故答案为45.【点睛】本题考查椭圆中三角形的面积比的计算,解题的关键就是要求出点的坐标,同时也要注意点的坐标满足椭圆方程,结合等式进
行计算,考查运算求解能力,属于中等题.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.17.在前n项和为nS的等差数列na中,14222aaa+=−,348S=.(1)求
数列na的首项和公差;(2)记nnba=,求数列nb前20项的和.【答案】(1)首项为18,公差为2−(2)200【解析】【分析】(1)由基本量法可求得数列的首项和公差;(2)由(1)得202nan=−,这样当110n时0na,当11n时0na,因此{
}nb前20项中,分两类,前10求和,后10项再求和,最后相加即可.【详解】解:(1)设数列na的公差为d,由题意有:()()11113223348aadadad++=+−+=,解得:1182ad==−故数
列na的首项为18,公差为2−,(2)由(1)知()1821202nann=−−=−,可知当110n时0na,当11n时0na,数列nb前20项的和为()()()()92181022018162242
0==20022++++++++++.【点睛】本题考查等差数列的通项公式,前n项和公式,解题方法是基本量法,属于中档题型.18.在ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知2222sinsinsinsinsin3ABC
AB+−=.(1)求cosC的值;(2)若3c=,5ab+=,求a、b的值.【答案】(1)13(2)32ab==或23ab==【解析】【分析】(1)利用正弦定理,将角化边,再反凑余弦定理即可;(2)利用余弦定理,结合5ab+=,解方程组即可求得a、b的值.【详解】(1)由正
弦定理有,22223abcab+−=,由余弦定理有222213cos223ababcCabab+−===;故cosC13=.(2)由余弦定理有2222coscababC=+−,得22293abab=+−,可化为()2893abab=+−,代入5ab+=,得6ab=,解方程组56abab+=
=,可得32ab==或23ab==.故3,2ab==或2,3ab==.【点睛】本题考查正弦定理将角化边,以及余弦定理的应用和逆用,属基础题.19.已知数列na的前n项和为nS,且满足()341nnSa=
−.(1)求数列na的通项公式;(2)求nS,并判断是否存在正整数n使得nS,1157nS+,2nS+成等差数列,若存在,请求出n的值,不存在请说明理由.【答案】(1)4nna=(2)()4413nnS=−,存在,2n=【解析】【分析】(1)
利用1nnnaSS−=−的关系式,即可求得通项公式;(2)由(1)可知,该数列是等比数列,故由公式可得nS,再根据等差中项,列方程求解即可.【详解】(1)当1n=时,()11341aa=−,得14a=,当2n时,1133344nnnnna
SSaa−−=−=−,得14nnaa−=,故数列na是以4为首项,4为公比的等比数列,数列na的通项公式为4nna=;(2)由()()414441143nnnS−==−−,有()()()22444414
11742333nnnnnSS+++=−+−=−,若存在正整数n使得nS,1157nS+,2nS+成等差数列,则有()()141541742241373nn+−=−,解得2n=,由上知,存在2
n=使得nS,1157nS+,2nS+成等差数列.【点睛】本题考查由na和nS之间的关系,求解通项公式,以及利用等差中项的性质解决问题,属综合基础题.20.在ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、
c,已知3sincos2bCcBba−=−.(1)求C;(2)若ABC为锐角三角形,且3a=,求ABC面积的取值范围.【答案】(1)3C=(2)3333,82【解析】【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再利用正弦的和角公式转化,然后解方程即可求得;(2)利用正弦定理,得到b
关于A的函数,再求该函数的值域,结合面积公式即可求得.【详解】(1)由正弦定理有3sinsinsincos2sinsinBCCBBA−=−,又由()sinsinsincoscossinABCBCBC=+=+,代入上式得,3si
nsin2sinsincosBCBBC=−,由0B,有sin0B,上式可化为:31sincos122CC+=,得sin61C+=,由0C,有7666C+,故有62C+=,故3C=;(2)由(1)知,
133sin234ABCbSb==,由正弦定理有23sinsin3sinsinAaBbAA−==313cossin223cos3sin2sin2AAAAA+==+332tan2A=+,由ABC为锐角三
角形,有022032ABA=−,得62A,有3tan3A,可得3232b,故ABC面积的取值范围为3333,82.【点睛】本题考查利用正弦定理将边化角,以及利用正弦定理求解三角形面积的范围,涉及正弦的和角公式,属
解三角形中的经典重点题型.21.已知数列na的前n项和为nS,且()2112nannS++=.(1)求数列na的通项公式;(2)请问是否存在正整数k,使得21kkkaaa++为数列na中的项,若存在,请求出k的值,若不存在,请说明理由.【答案】(1)
31nan=−(2)不存在,理由见详解【解析】【分析】(1)先对原式赋值,求得1a,再利用na与nS关系,求得na;(2)先计算21kkkaaa++的值,根据其为数列na中的项,可得对应的关系式,结合题意,即可求
得.【详解】(1)当1n=时,1122aa+=,得12a=,可得232nnnS+=,当2n时,()()22131133122nnnnnnnaSSn−−+−+=−=−=−,由12a=符合()312nann=−,故数列na的通项公式为31nan=−;(2)由()()2
1313532kkkkkaaak++−+=+()()()23233233293232kkkkk+−+++−==++93232kk=+−+,若21kkkaaa++为数列na中的项,必定有932k+为正整数,
故321k+=或3或9,解得13k=−或13或73,由k为正整数,故不存在正整数k,使得21kkkaaa++为数列na中的项.【点睛】本题考查由nS求解na,以及数列中的存在性问题,属经典好题,尤其第二问的思路,值得总结.22.已知椭圆()222:122xyCaa+=的右焦点为F,
P是椭圆C上一点,PFx⊥轴,22PF=.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线l与椭圆C交于A、B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点,且2OM=,求AOB面积的最大值.【答案】(1)22182xy+=;(2)2.【解析】【分析
】(1)设椭圆C的焦距为()20cc,可得出点2,2c在椭圆C上,将这个点的坐标代入椭圆C的方程可得出2234ca=,结合222ac=+可求出a的值,从而可得出椭圆C的标准方程;(2)分直线AB的斜率不存在与存在两种情况讨论,在ABx⊥轴时,可得
出6AB=,从而求出AOB的面积;在直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为ykxt=+,设点()11,Axy、()22,Bxy,将直线AB的方程与椭圆方程联立,利用韦达定理结合2OM=,得出()2222214116ktk+=
+,计算出AB与AOB的高,可得出AOB面积的表达式,然后可利用二次函数的基本性质求出AOB面积的最大值.【详解】(1)设椭圆C的焦距为()20cc,由题知,点2,2Pc,2b=,则有2222212ca+=,2234ca=,又22222abcc=+=+
,28a=,26c=,因此,椭圆C的标准方程为22182xy+=;(2)当ABx⊥轴时,M位于x轴上,且OMAB⊥,由2OM=可得6AB=,此时132AOBSOMAB==;当AB不垂直x轴时,设直线AB的方程为ykxt=+,与椭圆交于()11,Axy,()22,Bxy,由22182xyyk
xt+==+,得()222148480kxktxt+++−=.122814ktxxk−+=+,21224814txxk−=+,从而224,1414kttMkk−++已知2OM=,可得()2222214116ktk+=+.()(
)()22222212122284814141414kttABkxxxxkkk−−=++−=+−++()()()222221682114ktkk−+=++.设O到直线AB的距离为d,则2221tdk=+,()()()22222222168
2114114AOBkttSkkk−+=+++.将()2222214116ktk+=+代入化简得()()2222219241116AOBkkSk+=+.令2116kp+=,则()()()2222221
1211192414116AOBppkkSpk−−++==+211433433p=−−+.当且仅当3p=时取等号,此时AOB的面积最大,最大值为2.综上:AO
B的面积最大,最大值为2.【点睛】本题考查椭圆标准方程的求解,同时也考查了直线与椭圆中三角形面积最值的计算,一般将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理设而不求法来求解,同时在计算最值时,常用函数的基本性质以及基本不等式进行求解,考查运算求解能力,属于难题.