【文档说明】重庆市外国语学校2019-2020学年高一下学期期末考试数学试题【精准解析】.doc,共(22)页,1.711 MB,由小赞的店铺上传
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重庆外国语学校2019-2020学年(下)高2022届期末考试数学试题一、选择题1.已知等差数列na满足364,2aa==−,则na的公差是()A.1B.1−C.2D.2−【答案】D【解析】【分析】根据等差数列的通
项公式即可求解.【详解】因为等差数列na满足364,2aa==−,所以633aad=+,即243d−=+,解得2d=−,故选:D【点睛】本题主要考查了等差数列的通项公式,属于容易题.2.已知直线20axya++=与直线10xaya++−=垂直,则实数a的值是()A.0B.1−C.1
D.【答案】A【解析】【分析】由题意结合直线垂直的性质可得0aa+=,即可得解.【详解】因为直线20axya++=与直线10xaya++−=垂直,所以0aa+=即0a=,所以实数a的值是0.故选:A.【点睛】本题考查了直线垂
直的应用,考查了运算求解能力,属于基础题.3.过点(32)−,且与22194xy+=有相同焦点的椭圆的方程是()A.2211510xy+=B.221225100xy+=C.2211015xy+=D.221100225xy+=【
答案】A【解析】试题分析:椭圆22194xy+=,∴焦点坐标为:(5,0),(-5,0),c=5,∵椭圆的焦点与椭圆22194xy+=有相同焦点设椭圆的方程为:2222+xyab=1,∴椭圆的半焦距c=5,即a2-b2=5结合2294+1ab=,解得:a
2=15,b2=10∴椭圆的标准方程为2211510xy+=,故选A.考点:本题主要考查椭圆的标准方程及几何性质.点评:常见题型,围绕a,b,c布列方程组.4.已知单调递减的等比数列na满足142318,32aaaa+==,则
5a=()A.32B.16C.2D.1【答案】D【解析】【分析】根据等比数列的性质可得23aa=14aa,联立方程即可求出1416,2aa==,求出公比即可求解.【详解】递减的等比数列na中,由3232aa=可得,1432aa=,又1418aa+=,等比数列单调递减,解得14
16,2aa==,所以34118aqa==,故12q=,所以54112aa==,故选:D【点睛】本题主要考查了等比数列的通项公式的应用,考查了等比数列的性质,属于中档题.5.已知ABC的三个内角,,ABC所对的边分别为,,abc,30,45AB==,则ab=()
A.2B.22C.62D.23【答案】B【解析】【分析】利用正弦定理直接求解即可.【详解】由正弦定理知,sinsinabAB=,即sinsin302sinsin452aAbB===,故选:B【点睛】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,属于
容易题.6.已知定点()00,Pxy在单位圆221xy+=内部,则直线001xxyy+=与圆221xy+=的位置关系是()A.相交B.相切C.相离D.无法确定【答案】C【解析】【分析】根据点在圆的内部可得22001xy+,再利用圆心到直线的距离与半
径关系判断即可.【详解】()00,pxyQ在圆221xy+=的内部22001xy+因为圆心为(0,0),半径为r,所以圆心到直线的距离220011drxy==+直线与圆相离,故选:C【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系,点与圆的位置关系
,点到直线的距离,属于中档题.7.已知ABC的三个内角,,ABC所对的边分别为,,abc,且满足222bcabc+=−,则A=()A.6B.3C.23D.56【答案】C【解析】【分析】利用余弦定理求A的值.【详解】222bcabc+=−,2
22bcabc−+=−,2221cos222bcabcAbcbc+−−===−,0A,23A=,故选:C.【点睛】本题考查余弦定理的运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查运算求解能力,属于基础题.8.过点()1,2M作直线16yxm=−+与椭圆()222
210xyabab+=相交于,AB两点,若M是线段AB的中点,则该椭圆的离心率是()A.23B.63C.1112D.336【答案】B【解析】【分析】设()11,Axy,()22,Bxy,由直线的斜率公式、中点坐标公式及点差法可得2213ba=,再由椭圆离心率公式即可得解.【详解】设()11
,Axy,()22,Bxy,由直线AB的斜率为16−可得121216yyxx-=--,由线段AB的中点为()1,2M可得1212xx+=,1222yy+=,由点,AB在椭圆上可得22112222222211xyabxyab+=+=,作差得22221212220xxyy
ab−−+=,所以()()()()12121212220xxxxyyyyab+−+−+=,即()()121222240xxyyab−−+=,所以()212212213yybaxx−=−=−,所以该椭圆的离心率22613cbeaa=
=−=.故选:B.【点睛】本题考查了直线与椭圆的综合应用、点差法的应用及椭圆离心率的求解,考查了运算求解能力与转化化归思想,属于中档题.9.已知正实数,xy满足2xy+=,则12xy+的最小值是()A.322+B.22C.3D.42
【答案】A【解析】【分析】由题意结合基本不等式可得12312222yxxyxy++,即可得解.【详解】因为正实数,xy满足2xy+=,所以()1211212312332222222yxyxxyxyxyxyxy
+=++=+++=+,当且仅当222yx=即222x=−,422y=−时,等号成立.所以12xy+的最小值是322+.故选:A.【点睛】本题考查了基本不等式的应用,考查了运算求解能力,属于基础题.10.已知非直角ABC的三
个内角,,ABC所对的边分别为,,abc,且满足()4,3,cos3sin30acbCbCac==+−+=,则b=()A.7B.31C.1943+D.1943−【答案】B【解析】【分析】先利用正弦定理把()cos3sin30bCbCac+−+=中的边统一成角,化简求出角
B,再利用余弦定理可求出b.【详解】解:因为()cos3sin30bCbCac+−+=,所以由正弦定理得,()sincos3sinsinsin3sin0BCBCAC+−+=,因为ABC++=,所以()ABC=−+,所以sinsin[()]sin()sincoscossi
nABCBCBCBC=−+=+=+,所以3sinsincossin3sin0BCBCC−−=,因为sin0C,所以3sincos3BB−=,所以3ππ5πsin,62666BB−=−−,所以63B−=或263B−=,解得2B
=(舍去),或56B=,由余弦定理得,22232cos163243()312bacacB=+−=+−−=,所以31b=,故选:B【点睛】此题考查了正弦定理和余弦定理,三角函数恒等变换公式,考查了计算
能力,属于中档题.11.已知12,FF分别是椭圆()222210xyabab+=的左右焦点,过1F的直线与椭圆交于,PQ两点,2PQPF⊥,且234PFPQ=,则11PFQF=()A.32B.43C.54D.3【答案】D【解析】【分析
】由题意设()23,0xPFx=,由平面几何的知识可得4PQx=、25QFx=,由椭圆的定义可得3ax=,再由椭圆的定义可得1QFx=、13PFx=,即可得解.【详解】由题意画出图形,如图:设()23,0xPFx=,则4PQx=,由2PQPF⊥可得
22225QFPFPQx=+=,所以121222412aPFPFQFQFPQPFQFx=+++=++=,所以3ax=,所以122aFxQQF=−=,1223axPFPF=−=,所以1133PFxQFx==.故选:D.【点睛】
本题考查了椭圆定义的应用,考查了运算求解能力与转化化归思想,属于基础题.12.在平行四边形ABCD中,11,BC分别是边,BCCD中点,22,BC分别是线段11,BBCC中点,…,nnBC分别是线段()*11,,2nnBBCCnNn−−中点,设数列
,nnbc满足:向量nnnnBCbABcAC→→→=+,则下列命题正确的是()①nb为常数列,nc为递增数列;②nnbc+为等比数列,其前n项和为112n−;③nnbc为等比数列,其前n项和为112nn−+−;④
若平行四边形ABCD为菱形,23πBAD=,设nnnaBC→=,则数列na不单调.A.①④B.②④C.③④D.①【答案】D【解析】【分析】根据向量的加法、减法运算可归纳出nnBC→,得到数列nb、nc的通项公式11,12nnnbc=−=−,根据通项公式可逐项判断
,即可得出结论.【详解】在平行四边形ABCD中,11,BC分别是边,BCCD中点,22,BC分别是线段11,BBCC中点,…,nnBC分别是线段()*11,,2nnBBCCnNn−−中点,可得112BCBC→→=,234BCBC→→=,378BCBC→→=,,即有212nnnBCBC→→−=
,112CCAB→→=−,214CCAB→→=−,318CCAB→→=−,,即有12nnCCAB→→=−,所以2112111122222nnnnnnnnnnnBCABABCBCCCCABABABAC→→→→→→→→→→−−=−=−−=−+−
+=11,12nnnbc=−=−,所以nb为常数列,nc为递增数列正确,故①正确;111122nnnnbc+=−+−=−Q,数列nnbc+为等比数列,前n项和为11112211212nn−−=−−−,故②错误;1
12nnnbc=−Q,显然不是等比数列,故③错误;设菱形边长为a,222222222(cos)3nnnnnnnnnaBCbABcACabacbcaa→→→==+=+++211122nna=−+,令11(0,]22nt=为减函数,则21ytt=−+在1(0,]2t
上为减函数,又12nt=为减函数,所以211122nnnaa=−+为单调递增数列,故④错误.故选:D【点睛】本题考查数列与向量的综合问题的解法,注意运用向量的加减和数乘运算,考查数列的单调性和最值,以及转化思想和化简运算能力,属于难题.二、填空
题13.1和4的等比中项是.【答案】2【解析】试题分析:设1和4的等比中项是a,则2144,2aa===.考点:等比中项的性质.14.已知ABC的三个内角,,ABC所对的边分别为,,abc,13,26,cos3bcC===,则a=__________.【答案】
5【解析】【分析】由题意结合余弦定理可得2924163aa+−=,解方程即可得解.【详解】由余弦定理得2221cos23abcCab+−==即2924163aa+−=,解得5a=或3a=−(舍去),所以5a=.故答案为:5.【点
睛】本题考查了余弦定理解三角形的应用,考查了运算求解能力,属于基础题.15.已知数列na满足递推公式1121,1nnaaa+=+=.设nS为数列na的前n项和,则na=__________,471n
nnnSa+−−+的最小值是__________.【答案】(1).21n−;(2).174【解析】【分析】由题意可得()1121nnaa++=+,由等比数列的性质可得21nna=−;利用分组求和法可得122nnSn+=−−,进而可得4792212nnnn
nnSa+−−=+−+,再由对勾函数的性质即可得解.【详解】因为121nnaa+=+,所以()1121nnaa++=+,所以数列1na+是首项为112a+=,公比为2的等比数列,所以12nna+=,所以21nna=−;所以()23121222222212nnnnSnnn+−=+++
+−=−=−−−,所以()1427472222921nnnnnnnnnnSan++−−+−−==+−+−−,由对勾函数的性质可得,当1n=时,22n=,9992222222nn+−=+−=;当2n时,24n,所以9222nny=+−单调递增,当2n=时,9917922422442nn+
−=+−=;所以471nnnnSa+−−+的最小值是174.故答案为:21n−;174.【点睛】本题考查了构造新数列求数列的通项公式、等比数列的应用,考查了分组求和法求数列前n项和的应用及对勾函数的应用,属于中档题.16.已知点M在直线3230xy+−=上,若
在圆22:1Oxy+=上存在点N,使得30OMN=,点M的横坐标的取值范围是__________.【答案】[1,2]【解析】【分析】根据圆的切线的性质,可知当过M点作圆的切线,切线与OM所成角是圆上的点与
OM所成角的最大值,所以只需此角大于等于30°即可,转化为||2OM„即可,建立不等式求解即可得出结论.【详解】设00(,)Mxy,过M作O切线交圆于P,如图,根据圆的切线性质,有∠OMN≦∠OMP.如果∠OMP≥30°则O上存在一
点N使得∠OMN=30°若圆O上存在点N,使∠OMN=30°,则∠OMR≥30°||1OP=,||2OM„,又()222222000000||3241212OMxyxxxx=+=+−=−+Q200412124xx−+,解得:012x,故答案为:[1,2]【点
睛】本题主要考查了直线与圆相切时切线的性质,以及一元二次不等式的解法,综合考察了学生的转化能力,计算能力,属于中档题.三、解答题17.已知等差数列na的前n项和为nS,728S=,且248,,aaa成等比数列.(1)求na的通项公式na
;(2)若na的公差不为0,求数列11nnaa+的前n项和nT.【答案】(1)nan=或4na=;(2)1nnTn=+.【解析】【分析】(1)设等差数列na的公差为d,由等比数列的性质可得2428aaa=,再由等差数列通项公式及前n项和公式列方程
即可得1a、d,由等差数列的通项公式即可得解;(2)由题意11111nnaann+=−+,由裂项相消法即可得解.【详解】(1)设等差数列na的公差为d,由248,,aaa成等比数列可得2428aaa=,则()()()7121117672823
7Sadadadad=+=+=++,解得111ad==或140ad==,所以nan=或4na=;(2)若na的公差不为0,则nan=,所以()1111111nnaannnn+==−++,所以111111
111122334111nnTnnnn=−+−+−++−=−=+++.【点睛】本题考查了等差数列、等比数列的综合应用,考查了裂项相消法求数列前n项和的应用,属于基
础题.18.已知圆C经过点()1,4P和点()5,0Q且圆心在直线1xy+=上.(1)求圆C的标准方程;(2)若过点()1,4−的直线l与圆C相交于,AB两点,且120ACB=,求直线l的方程.【答案】(1)22(1)16xy−+=;(2)1x=−或34130xy+−=..【解析】【分析】(1
)求得线段PQ的垂直平分线方程,联立方程组,求得圆心C,根据4CQ=,求得圆的半径,即可求得圆C的方程;(2)根据题意,得到圆心到直线l的距离为2d=,①当直线l的斜率不存在时,直线方程为1x=−,符合
题意;②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为40kxyk−++=,根据点到直线的距离公式,列出方程,求得k,进而得出直线的方程.【详解】(1)设PQ的中点为00(,)Cxy,因为点()1,4P和点()5,0Q,所以0015403,222xy++====
,即()3,2C,又由40115PQk−==−−,所以PQ的垂直平分线的斜率为1k=,所以线段PQ的垂直平分线方程为10xy−−=,联立方程组1010xyxy+−=−−=,解得1,0xy==,即圆心坐标(1,0)C,又由4CQ=,即圆的半径为4r=,所以
圆C的方程为22(1)16xy−+=.(2)过点()1,4−的直线l与圆C相交于,AB两点,且120ACB=,所以圆心到直线l的距离为2d=,①当直线l的斜率不存在时,此时直线方程为1x=−,则圆心到直线l的距离为2d=,符合题意;②当直线l的斜率存在
时,设直线l的方程为4(1)ykx−=+,即40kxyk−++=,则圆心到直线的距离为22242(1)kdk+==+−,解得34k=−,此时直线l的方程为34130xy+−=,综上可得,直线l的方程为1x=−或34130xy+−=.【点睛
】本题主要考查了圆的标准方程的求解,以及直线与圆的位置关系的应用,着重考查推理与运算能力,属于中档试题.19.如图,在ABC中,点D为边BC上一点满足,ADACBADC⊥=,且1sin7C=.(1)求sinB的值;(2)求
BDDC的值.【答案】(1)4749;(2)147.【解析】【分析】(1)由平面几何的知识结合诱导公式可得sincos2BC=,再由余弦的二倍角公式即可得解;(2)设(),0ADxx=,则7CDx=,由正弦定理可得747xBD=,即可得解.【详解】(1)因为1sin7C=,ADAC⊥,BAD
C=,所以()2sinsinsincos212sin2BADCBADCCCC=−=−−==−24714949=−=;(2)设(),0ADxx=,则7CDx=,所以在ABD△中,由正弦定理可得4947sinsin4749BDADxxBADB
===,所以747xBD=,所以7147747BDDCxx==.【点睛】本题考查了三角恒等变换的应用及正弦定理解三角形的应用,考查了转化化归思想与运算求解能力,属于基础题.20.已知数列na的前n项和为nS,且满足21nn
Sa=−.(1)求na的通项公式na;(2)设()()*14nnnnbnNa−=−,则是否存在实数使得数列nb为递增数列?若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】(1)13nna=;(2)存在,413−.【解析】【分析】(1)由题意结合数列na与
nS的关系可得113nnaa−=,再由等比数列的性质即可得解;(2)由题意结合数列的单调性可得当2n时,10nnbb−−恒成立,即()()11341133nnn−−−−−−恒成立,按照n为偶数、n为奇数分类讨论即可得解.【详解】(1)当1n=时,111221aSa
=−=,解得113a=;当2n时,()()11122211nnnnnnnaSSaaaa−−−=−−=−−−=,即113nnaa−=,所以数列na是首项为13,公比为13的等比数列,所以13nna=;(2)由题意()()14413nnnnnnnba−=−=−−,若
数列nb为递增数列,则当2n时,()()11114134130nnnnnnnnbb−−−−−=−−−−−,即()()1113433110nnnn−−−+−−−恒成立,所以()()11341133nnn−−−−−−
对于任意的2n恒成立,当n为偶数时,14433n−−−,当2n=时,1433n−−取最大值213443−−=−,所以44−−,1;当n为奇数时,14433n−−,当
3n=时,1433n−−取最大值31416333−−=−,所以1643−,43−;综上,413−.【点睛】本题考查了数列na与nS的关系的应用、等比数列性质的应用
,考查了数列单调性的应用及运算求解能力,属于中档题.21.已知ABC的三个内角,,ABC所对的边分别为,,abc,其面积为15cR,其中R为ABC的外接圆半径.(1)求sinsinAB的值;(2)若7coscos,1510ABc==,求ABC的周长.【答案】(1)1
5(2)1915+【解析】【分析】(1)由正弦定理及三角形面积即可求解;(2)由三角恒等变换可求出cos,sinCC,由正弦定理可求R,由余弦定理可求+ab,即可求解.【详解】(1)1sin2ABCSabC=,又2sincRC=,sin2cCR=,225ABCabccRSR==V,245R
ab=,又2sinsinabRAB==,252sin2sin4RARBR=,1sinsin5AB=(2)由(1)知,711cos()coscossinsin1052ABABAB+=−=−=,1cosco
s(())2CAB=−+=−,0C23C=,315sin22CR==5R=,2445Rab==,2222coscababC=+−,即222ababc++=,22()19abcab+=+=,19ab+
=,1915labc=++=+,【点睛】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,三角形面积公式,三角恒等变换,属于中档题.22.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆()2222:10xyCabab+=,其短轴长为2,右焦点为()3,0,动点M在椭圆C上,点T满
足2MTMO=−,设点T的轨迹为曲线C.(1)求椭圆C的方程和曲线C的方程;(2)过点M的直线()0ykxmm=+交C于,PQ,求PQT△面积的最大值.【答案】(1)椭圆C的方程为:2214xy+=;曲线C的方程为221369xy+=;(2)18.【解析】【分析】(1)根据题意得:1
b=,3c=,进而用222abc=+求得a即可得椭圆C的方程;设00(,)Mxy,(),Txy通过已知条件得到220014xy+=与0033xxyy==,消去00,xy即可得到曲线C的方程.(2)设()()1122,,
,PxyQxy,由()0ykxmm=+与221369xy+=联立解方程得到()2221484360kxkmxm+++−=,通过韦达定理得到12xx+与12xx,通过判别式得到220914mk+,通过
弦长公式求得PQ,通过点到直线的距离公式求得高d,即可表示PQT△的面积,通过函数的换元法与函数的单调性求得面积的最大值即可.【详解】解:(1)由题知:1b=,3c=,所以()22222134abc=+=+=,所以椭圆C的方程为:2214xy+=.设00(,)Mxy,(),Txy,因为2MTMO=
−,所以000022xxxyyy−=−=,所以0033xxyy==.又因为动点M在椭圆C上,所以220014xy+=,所以223143xy+=,化简得:221369xy+=,所以曲线C的方程为221369x
y+=.(2)因为点00(,)Mxy的过直线()0ykxmm=+,所以()000ykxmm=+.设()()1122,,,PxyQxy,由()2201369ykxmmxy=++=消去y,并整理得:()22214843
60kxkmxm+++−=.因为直线()0ykxmm=+交C于,PQ,所以,所以()()()22284144360kmkm−+−,化简得:229(14)km+,所以220914mk+
.所以21212228436,1414kmmxxxxkk−+=−=++.由(1)知:00(,)Mxy时,()003,3Txy.()22121214PQkxxxx=++−222228436141414kmmkkk−−=+−
++()()()222222264443614114kmmkkk−−+=++()()222229144114kmkk+−=++,点()003,3Txy到直线()0ykxmm=+的距离:()000022233332111kxkxmmkxymmdkkk−++−+=
==+++,所以1122PQTSPQd==()()222229144114kmkk+−++221mk+()()22229142214kmmk+−=+()()22222914414kmmk+
−=+2222491414mmkk=−++设2214mtk=+,则09t,则()229814949424PQTSttttt=−=−+=−−+所以当92t=时,max
819441842PQTS===.所以PQT△的面积最大值为18.【点睛】本题主要考查轨迹方程,椭圆方程,直线与椭圆的位置关系,面积的最值,考查学生的计算能力,属于较难题.