【文档说明】江西省南昌市第二中学2019-2020学年高一下学期第二次月考数学试题【精准解析】.doc,共(18)页,1.243 MB,由小赞的店铺上传
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南昌二中2019—2020学年度下学期第二次月考高一考数学试卷一、选择题(每小题5分,共60分)1.一元二次不等式2201920200xx−−的解集为().A.(1,2020)−B.(2020,1)−C.(,1)(2020,)−−+D.(
,2020)(1,)−−+【答案】A【解析】【分析】根据一元二次不等式的解法,直接求解,即可得出结果.【详解】由2201920200xx−−得(1)(2020)0+−xx,解得12020x−.故选A【点睛】本题主要考查解不含参数的一元二次不等式,熟记一元二次不等式
的解法即可,属于基础题型.2.设等差数列na的前n项为nS,若537,3aS==,则6a=()A.6B.7C.8D.9【答案】D【解析】【分析】由等差数列的性质得出11473(31)332adad+=−+=,解出1,ad,即可求
出6a.【详解】设等差数列na的公差为d11473(31)332adad+=−+=解得11,2ad=−=61259a=−+=故选:D【点睛】本题主要考查了等差数列基本量的计算,属于基础题.3.已知非零向量a,b的夹角
为30°,且1b=,21ab−=,则a=()A.32B.1C.3D.2【答案】A【解析】【分析】根据模长的性质和向量的数量积公式,即可求解.【详解】22222(2)441ababaabb−=−=−+=,整理得234||2
3||0,||0,||2aaaa−==.故选:A【点睛】本题考查向量的数量积运算,属于基础题.4.在△ABC中,若()()()acacbbc+−=+,则∠A=()A.090B.060C.0120D.0150【答案】C【解析】()()()acacbbc+−=+222acbbc
−=+即:222bcabc+−=−则2221cos22bcaAbc+−==−,000180A,0120A=,选C.5.已知等比数列na,满足23210loglog1aa+=,且3681116aaaa=,则数
列na的公比为()A.4B.2C.2D.4【答案】B【解析】【分析】利用对数运算公式和对数定义可由23210loglog1aa+=得到3102aa=,由等比数列的下标性质和等比数列各项正负性的性质,可由3681116aaaa=
得到3114aa=,最后可以求出等比数列的公比.【详解】等比数列na中,232102310310loglog1log1()2aaaaaa+===①,36821131116)16(aaaaaa==,由等比数列各项正负性的性质可知:311,aa同号,故3114aa=②,②除
以①,得:等比数列的公比3113102aaaaq==,故本题选B.【点睛】本题考查了对数的运算性质及对数的定义,考查了等比数列的下标性质,考查了求等比数列的公比,考查了数学运算能力.6.若不等式210xax++对于一切10,2x成立,则a的取
值范围是()A.0aB.2a−C.52a−D.3a−【答案】C【解析】【分析】将参数a与变量x分离,将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题即可求解.【详解】210xax++对于一切10,2x成立,21xax−−对于
一切10,2x成立,1axx−−对于一切10,2x成立,1yxx=−−在区间1(0,2〕上是增函数,115222xx−−−−=−,52a−.故选:C.【点睛】本题以不
等式恒成立为平台,考查学生会求一元二次不等式的解集,要求学生掌握不等式恒成立时所取的条件,是基础题.7.在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a是b和c的等比中项,则sinsintantanAABC+=()A.1B.12C.23D.34【答案】A【解
析】【分析】切化弦得sinsincoscossintantansinsinAABCABCBC+=+,通分,结合两角和的正弦公式及正弦定理求解即可【详解】由题意有abc=2,sinsincoscossintantansinsinA
ABCABCBC+=+()22sinsinsin1sinsinsinsinABCAaBCBCbc+====.故选A【点睛】本题考查等比中项的应用,两角和的正弦公式及正弦定理边角互化的应用,切化弦是突破点,是中档题8.若点G是ABC的重心,,,abc分别是BAC
,ABC,ACB的对边,且303aGAbGBcGC++=.则BAC等于()A.90°B.60°C.45°D.30°【答案】D【解析】【分析】由点G是ABC的重心可得0GAGBGC++=,即GAGBGC=−−,代入303aG
AbGBcGC++=中可得3()03baGBcaGC−+−=,由,GBGC不共线可得0303baca−=−=,即可求得,,abc的关系,进而利用余弦定理求解即可【详解】因为点G是ABC的重心,所以0GAGBGC++=,所以GAGBGC=−−,代入303aGAbGBcGC
++=可得3()03baGBcaGC−+−=,因为,GBGC不共线,所以0303baca−=−=,即3baca==,所以2223cos22bcaBACbc+−==,故30BAC=,故选:D【点睛】本题考查向量的线性运算,考查利用余弦定理求角
9.数列na满足()11++=−nnnaan,则数列na的前20项的和为()A.100B.-100C.-110D.110【答案】B【解析】【分析】数列{an}满足1(1)nnnaan++=−,可得
a2k﹣1+a2k=﹣(2k﹣1).即可得出.【详解】∵数列{an}满足1(1)nnnaan++=−,∴a2k﹣1+a2k=﹣(2k﹣1).则数列{an}的前20项的和=﹣(1+3+……+19)()101192+=−=−100.故
选B.【点睛】本题考查了数列递推关系、数列分组求和方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.10.在锐角ABC中,若2CB=,则cb的范围()A.()2,3B.()3,2C.()0,2D.()2,2【答案】A【解析】试题分析:由正弦定理得csinCsin2BsinBsin
Bb===2cosB,∵△ABC是锐角三角形,∴三个内角均为锐角,即有0<B<2,0<C=2B<2,0<π-A-B=π-3B<2,解得6<B<4,余弦函数在此范围内是减函数.故22<cosB<32.∴cb()2,3,故选A.考点:本题主要考查正弦定理的应用,余
弦函数的性质.点评:典型题,本题综合考查正弦定理的应用,余弦函数的性质,易因为忽视角的范围,而出错.11.如图,点C是半径为1的扇形圆弧AB上一点,0OAOB=,1OAOB==,若OCxOAyOB=+,则2xy+
的最大值是()A.2B.5C.22D.3【答案】B【解析】【分析】将OCxOAyOB=+两边同时平方可得221xy=+,令cosx=,siny=,利用辅助角公式可得()25sinxy+=+,再利用三角函数的性质即可求解.【详解】C是半径为1的扇形圆弧AB上一点,0OAOB=
,1OAOB==,1OC=,OCxOAyOB=+,两边同时平方可得222222OCxOAyOBxyOAOB=++,221xy=+,则令cosx=,siny=,0,2απ,则()2
2cossin5sinxy+=+=+,其中25sin5=,5cos5=,2++,()5sin15+,即所求的最大值为5.故选:B【点睛】本题主要考查向量数量积的运算性质和三角函数的性质,属于基础题.1
2.若正实数x、y满足1xy+=,则2224+++xyxy的最小值是()A.16B.17C.18D.14【答案】B【解析】【分析】运用换元思想,把要求最值的分母变为单项式,然后利用“1"的代换技巧转化为能利用基本不等式求最值得问题.【详解】设
2xs+=,4yt+=,67stxy+=++=所以2224xyxy+=++22(2)(4)41648stststst−−+=−++−+416416()125ststst=+++−=+−,因为416414436()147774tsstststst
+=++=+++,当且仅当2,1st==时取等号.所以2241652117xyxyst+=+−++.故选:B【点睛】本题考查了基本不等式,考查了换元法和数学转化思想,训练了整体代换技巧,解答此题的关键是运
用换元后使分式的分母由多项式变为了单项式,展开后使问题变得明朗化是中档题.二、填空题(每小题5分,共20分)13.已知向量()()21,2abm==−,,,且ab⊥,则实数m=_______.【答案】1【解析】【分析】根据平面向量数量积的坐标公式、两向量垂
直的性质,可得一个方程,解这个方程即可求出实数m的值.【详解】因为ab⊥,所以021(2)01abmm=+−==.故答案为:1【点睛】本题考查了平面向量数量积的坐标公式,考查了两平面垂直的性质,考查了数学运算能力.14.一货轮航行到M处,测得灯塔S在货轮的北偏东15°,与灯塔
S相距20海里,随后货轮继续沿正西方向航行30分钟到达N处后,又测得灯塔在货轮的北偏东45°,则货轮的速度为______海里/时.【答案】202【解析】【分析】根据题意,画出示意图,利用正弦定理求出MN的长,即可求解货轮的速度,得到答案.
【详解】由题意,如图所示,可知∠SMN=15°+90°=105°,∠SNM=45°,SM=20,∴∠NSM=30°,在△SMN中,由正弦定理可得:sinsinMNSMNSMSNM=,即201222MN=,解得
:MN=102,∴货轮的速度为12MN=202海里/时.故答案为202.【点睛】本题主要考查了解三角形的实际应用问题,其中解答中根据题设条件画出示意图,合理应用正弦定理和余弦定理求解是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.15.已知,,ABC为直线l上的不同三点,O为l外一
点,存在实数(),0,0mnmn,使得4=+OCmOAnOB成立,则14mn+的最小值为__________.【答案】16【解析】【分析】由条件可得41mn+=,巧用“1”结合均值不等式得到最小值.【详解】
∵,,ABC为直线l上的不同三点,且4OCmOAnOB=+,∴41mn+=,又0,0mn,∴()14141648821616nmmnmnmnmn+=++=+++=,当且仅当16nmmn=即142nm==时等号成立,∴14mn+的最小值为16,故答案为:
16【点睛】本题考查向量共线定理,考查了均值不等式求最值,属于常考题型.16.我们把一系列向量(1,2,,)iain=按次序排成一列,称之为向量列,记作{}ia,已知向量列{}ia满足()()111111
(1,1),,,(2)2nnnnnnnaaxyxyxyn−−−−===−+,设n表示向量na与1na−的夹角,若2nnnb=对任意正整数n,不等式122111log(12)annnabbb+++++−恒成立,则实数a的取值范围是__________【答
案】10,3【解析】【分析】由题意结合平面向量数量积可得2cos2n=,即可得()24nn=,进而可得()224nnbn=,求出122111nnnbbb+++++的最小值后,利用对数函数的性质即可得解.【详解】由题意可得,当2n时,()()()()111111
22221111111111222cos122nnnnnnnnnnnnnnnnnxyxxyyxyxyxaayaa−−−−−−−−−−−−−−−++===+−++,()24nn=,()2224nnnbnn=
=,()()()22212211144412nnnbbbnnnn+++++=++++++1111221122nnnnnn=+++=+++,当且仅当1n=时,等号成立,log(12)1logaaaa−
=,由120a−可得12a,102a,12aa−解得13a,综上,实数a的取值范围是10,3.故答案为:10,3.【点睛】本题考查了平面向量、数列及对数函数的综合应用,考
查了运算求解能力和恒成立问题的解决,属于中档题.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.已知a,b为单位向量,12ab=.(1)求2ab+;(2)求2ab+与b的夹角的余弦值.【答案】(1)7;(2)277.【解析】【分析】(1)平方后
再求解即可.(2)根据向量夹角的公式求解即可.【详解】(1)由题意得2214454|2|72ababba=++=+=+.(2)由题意得2ab+与b的夹角的余弦值为()2122cos77||71722bababbba+
++====‖.【点睛】本题主要考查了向量的数量积与模长的公式以及向量夹角的运算等.属于基础题型.18.已知等差数列na,等比数列nb满足5123320,0,13,6,31,21==+=+=nnabababab.(1)求na,nb的通项公式;(2)求nna
b+的前n项和.【答案】(1)23,32=+=nnnanb;(2)214632+=+−+nnSnn【解析】【分析】(1)由等差数列通项公式1(1)naand=+−与等比数列通项公式11nnbbq−=即可求解(2)利用分组求和即可求
解.【详解】(1)设等差数列na的公差为d,等比数列nb的公比为q,因为5123320,0,13,6,31,21nnabababab==+=+=,所以213363113262100dqdqdq−+=−+=,即22dq==,所以23,32nnnanb=+
=;(2)记nnab+前n项和为()()2112124632nnnnSaaabbbnn+=+++++++=+−+.所以214632nnSnn+=+−+【点睛】本题考查等差数列、等比数列的通项公式以及求和公式,比较基础.19
.在ABC中,角,,ABC所对的边分别为,,abc,ABC的面积为S,若222433+−=abcS.(Ⅰ)求角C的大小;(Ⅱ)若3c=,32S=,求+ab的值.【答案】(Ⅰ)3C=(Ⅱ)3【解析】试题分析:
(Ⅰ)由余弦定理及三角形面积公式得4312cossin32=abCabC,因此tan3C=,再根据三角形内角范围得3C=(Ⅱ)将条件3c=,32S=代入222433+−=abcS得225ab+=,再根据余弦定理得223ab
ab+−=,所以2ab=,因此()22229,3.abababab+=++=+=试题解析:(Ⅰ)因为222433+−=abcS,所以4312cossin32=abCabC化简得:tan3C=,又0C,3C=.(Ⅱ)3C=,3c=,223∴+−=abab,()23
3abab+−=①又32=ABCS,13sin232∴=ab,即2ab=②联立①②可得()29ab+=,又0ab+,3ab+=.考点:正余弦定理【方法点睛】解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵
活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是:第一步:定条件,即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向.第二步:定工具,即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化.第三步:求
结果.20.如图,在△ABC中,∠ACB=2,AC=3,BC=2,P是△ABC内的一点.(1)若△BPC是以BC为斜边的等腰直角三角形,求PA长;(2)若∠BPC=23,求△PBC面积的最大值.【答案】(1)5;(2)33【解析】【分析】
(1)由三角形PBC为等腰直角三角形,利用勾股定理求出PC的长,在三角形PAC中,利用余弦定理求出的PA长即可;(2)在三角形PBC中,由PCB∠的度数表示出PBC的度数,利用正弦定理表示出PB与PC,进而表示出三角形PBC面积,利用正弦函数的值域确定出面积的最大值即可.【详解
】(1)由题设,∠PCA=4,PC=2,在△PAC中,由余弦定理得PA2=AC2+PC2-2AC·PCcos4=5,于是PA=5.(2)∠BPC=23,设∠PCB=θ,则θ∈(0,3).在△PBC中,∠PBC=3-θ.由正弦定理得22s
in3=sinPB=sin3PC−,得PB=433sinθ,PC=433sin(3-θ).所以△PBC面积S=12PB·PCsin23=433sin(3-θ)sinθ=233sin(2θ+6)-33.当θ=6∈(0,3)时,
△PBC面积的最大值为33.【点睛】以三角形为载体,三角恒等变换为手段,正弦定理、余弦定理为工具,对三角函数及解三角形进行考查是近几年高考考查的一类热点问题,一般难度不大,但综合性较强.解答这类问题,两角和与差的正余弦公式、诱导公式以及二倍角公式,一定要熟练掌握并灵
活应用,特别是二倍角公式的各种变化形式要熟记于心.21.已知正项数列na的前n项和nS满足222.nnnSaa=+−(1)求数列na的通项公式;(2)若()21nnnnbna−=(n∈N*),求数列
nb的前n项和nT;(3)是否存在实数使得2nnTS+对nN+恒成立,若存在,求实数的取值范围,若不存在说明理由.【答案】(1)()*1nannN=+(2)1221nnTn+=−+(3)存在,49<【解析】【分析】(1)
根据nS与na的关系1112nnnSnaSSn−==−…,即可求出na的通项公式;(2)由()()211nnnbnn−=+,可采用裂项相消法求数列nb的前n项和nT;(3)假设存在实数λ,使得()13212nnnn+++>对一切正整数恒成立,即()()221
3nnnn+++<对一切正整数恒成立,只需满足()()22()13nminnnn+++<即可,利用作差法得出()()()2213nfnnnn+=++其单调性,即可求解.【详解】(1)当n=1时,a1=2或-1(舍去).当n≥2时,()()()221112222nnnnnnnaSSaaa
a−−−=−=+−−+−,整理可得:(an+an-1)(an-an-1-1)=0,可得an-an-1=1,∴{an}是以a1=2为首项,d=1为公差的等差数列.∴()()*2111nannnN=+−=+.(2)由(1)得an=n+1,∴()()1212211n
nnnnbnnnn+−==−++.∴232112222222223211nnnnTnnn++=−+−++−=−++.(3)假设存在实数λ,使得()13212nnnn
+++>对一切正整数恒成立,即()()2213nnnn+++<对一切正整数恒成立,只需满足()()22()13nminnnn+++<即可,令()()()2213nfnnnn+=++,则()()()()()()()1228112+34nnfnfnnnnnn+−+−=+++当()()()()
3,+1;12,+1nfnfnnfnfn故f(1)=1,f(2)=815,f(3)=49,()16435f=>f(5)>f(6)>…当n=3时有最小值()439f=,所以49<.【点睛】本题主要考查利用nS与na的关系111
2nnnSnaSSn−==−…求通项公式,裂项相消法求数列的前n项和,以及不等式恒成立问题的解法应用,综合性较强,属于较难题.22.在ABC中,满足:ABAC⊥,M是BC的中点.(1)若O是线段AM上任意一点,且2ABAC==,求+OAOBOCOA的最小值:(2)若点P是
BAC内一点,且2AP=,2APAC=,1APAB=,求ABACAP++的最小值.【答案】(1)12−;(2)72【解析】【分析】(1)设OAx=,则1OMx=−,根据向量加法的平行四边形法则可得2OBOCOM+=uuuruuuruuur,再利用向量数量
积定义可得+OAOBOCOA22cosOAOMOAOM==,配方即可求最值.(2)设2CAPBAP==−,由题意根据向量数量积的定义可得1cosAC=,12sinAB=,将ABACAP++两边平方展开,利用基
本不等式即可求解.【详解】(1)2ABAC==,1AM=,设OAx=,则1OMx=−,而2OBOCOM+=uuuruuuruuur,()OAOBOCOAOAOBOC+=+22cosOAOMOAOM==()22112122222xxxxx=−−=−=−−,
当且仅当12x=时,+OAOBOCOA的最小值是12−.(2)设2CAPBAP==−,2APAC=,1APAB=,2AP=,12cos2cosACAC==,同理:12cos122sinABAB
−==,2ABACAP++222222ABACAPABACACAPABAP=+++++2211424cos4sin=++++222222sincossincos10cos4sin++=++22222222sincos45sincos
45454921cos4sin4cos4sin444=+++=+=当且仅当2222sincos2tancos4sin2==时,所以min72ABACAP++=.【点睛】本题考查了向量数量积的定义、向量模的运算、基本不等式求最值,考查了考生的运算求解能力,属于中档题.