2020-2021学年广西省桂林市高二(上)期末考试数学(理)试卷人教A版word版含答案
展开1. 命题“若x<1,则x2<1”的逆命题是( )
A.若x≥1,则x2≥1B.若x2<1,则x<1
C.若x2≥1,则x≥1D.若x2<1,则x≤1
2. 不等式(x+1)(x−2)<0的解集为( )
A.{x|x<−1或x>2}B.{x|−1
3. 若a,b, c∈R且a>b,则一定有( )
A.a−c>b−cB.a−bc>0C.1a<1bD.a2>b2
4. 在等差数列an中,若a1=2,a2=4,则a4=( )
A.6B.8C.16D.32
5. △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=45∘,B=60∘,a=2,则b=( )
A.6B.2C.3D.26
6. 设x,y满足约束条件 x+y≥0,x≤1,y≤0, 则z=2x+y的最大值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
7. 双曲线x2−y28=1的渐近线方程是( )
A.y=±xB.y=±22xC.y=±2xD.y=±24x
8. 已知命题p:∀x∈R,x>sinx,则( )
A.¬p:∃x0∈R,x0
9. △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=1,c=3,B=π6,则△ABC的面积为( )
A.32B.34C.32D.34
10. 若a∈R,则“a>2”是“|a|>2”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充要条件D.既不充分又不必要条件
11. 已知x>0,y>0,且2x+1y=1,若2x+y>m恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(−∞,7]B.−∞,7C.(−∞,9]D.−∞,9
12. 设抛物线C: y2=4x的焦点为F,过F的直线与C交于A,B两点,O为坐标原点.若|AF|=3,则△AOB的面积为( )
A.22B.2C.322D.32
二、填空题
若x∈0,+∞,则x+4x的最小值是________.
设P是椭圆x242+y232=1上的动点,则P到该椭圆的两焦点距离之和为________.
若等比数列{an}的各项均为正数且a4a7=9,则lg3a1+lg3a2+...+lg3a10=________.
已知F是双曲线C:x2a2−y2b2=1a>0,b>0的右焦点,O为坐标原点,过F的直线与C的两条渐近线的交点分别为M,N,若OM→⋅MF→=0,|MN|=b,则C的离心率为________.
三、解答题
记Sn为等差数列an的前n项和,已知a1=−1,S3=3.
(1)求an的通项公式;
(2)求Sn.
已知a∈R,命题p:∀x∈1,2,a≤x2;命题q:∃x0∈R,x02+2ax0−a−2=0.
(1)若p是真命题,求a的最大值;
(2)若p∨q是真命题, p∧q是假命题,求a的取值范围.
如图,在△ABC中,D是BC上的点,AB=33,BD=4, C=π3,AD=7.
(1)求角B的大小;
(2)求△ACD的面积.
某单位建造一间背面靠墙的小房,地面是面积为12m2的矩形,房高为3m.因地理位置的限制,房屋侧面的宽度x不得超过5m,房屋正面的造价为400元/m2,房屋侧面的造价为150元/m2,屋顶和地面的造价费用合计为5800元,不计房屋背面的费用,设房屋的总造价为y元.
(1)求y用x表示的函数关系式;
(2)当x为多少时,总造价最低?最低总造价是多少?
设数列an满足a1+3a2+⋯+2n−1an=2n.
(1)求an的通项公式;
(2)记数列ann的前n项和为Tn,证明: Tn<3.
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的两个焦点与短轴的一个端点恰好围成面积为3的等边三角形.
(1)求C的方程;
(2)如图,设C的左,右顶点分别为A,B,右焦点为F,P是C上异于A,B的动点,直线AP与直线x=a交于点D,当点P运动时,试判断以BD为直径的圆与直线PF的位置关系,并加以证明.
参考答案与试题解析
2020-2021学年广西省桂林市高二(上)期末考试数学(理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
四种命题间的逆否关系
【解析】
直接根据逆命题的定义即可得解.
【解答】
解:∵ 原命题是:若x<1,则x2<1,
∴ 其逆命题是:若x2<1,则x<1.
故选B.
2.
【答案】
B
【考点】
一元二次不等式的解法
【解析】
利用一元二次不等式(x−x1)(x−x2)<0(x1
解:∵ (x+1)(x−2)<0,
∴ −1
3.
【答案】
A
【考点】
不等式性质的应用
【解析】
利用不等式的基本性质即可判断出结论.
【解答】
解:由a>b,则a−c>b−c,故A正确;
而a−bc与0的大小关系不确定,故B错误;
1a与1b的大小关系不确定,例如取a=2,b=−1,12>−1,故C错误;
a2与b2的大小关系不确定,例如取a=1,b=−2,12<(−2)2,故D错误.
故选A.
4.
【答案】
B
【考点】
等差数列的通项公式
【解析】
利用等差数列通项公式先求出公差d,由此能求出a4.
【解答】
解:设等差数列{an}的公差为d,
∵ a1=2,a2=4,
∴ d=a2−a1=4−2=2,
∴ a4=a1+3d=2+6=8.
故选B.
5.
【答案】
A
【考点】
正弦定理
【解析】
由A,B的度数求出sinA与sinB的值,以及a的值,利用正弦定理即可求出b的值.
【解答】
解:∵ A=45∘,B=60∘,a=2,
∴ 由正弦定理asinA=bsinB得:
b=asinBsinA=2×3222=6.
故选A.
6.
【答案】
C
【考点】
简单线性规划
求线性目标函数的最值
【解析】
(1)画出不等式组表示的平面区域,利用数形结合进行求解即可.
【解答】
解:画出不等式组表示的平面区域如下图所示:
由z=2x+y得y=−2x+z,
平移直线y=−2x+z,
由图象可知当直线y=−2x+z经过点A时,直线的截距最大,此时z最大,
联立y=0,x=1,解得A(1,0),
则zmax=2×1+0=2.
故选C.
7.
【答案】
B
【考点】
双曲线的渐近线
【解析】
根据双曲线渐近线方程的求法,结合题意,直接计算可得答案.
【解答】
解:根据题意,双曲线的方程为x2−y28=1,
则其渐近线方程为x2−y28=0,
化简可得22x±y=0.
故x2−y28=1的渐近线方程为:y=±22x.
故选B.
8.
【答案】
C
【考点】
命题的否定
【解析】
根据全称命题否定的方法,结合已知中原命题,可得答案.
【解答】
解:∵ p:∀x∈R,x>sinx,
∴ p的否定形式为∃x0∈R,x0≤sinx0.
故选C.
9.
【答案】
D
【考点】
三角形的面积公式
【解析】
由已知利用三角形的面积公式即可计算得解.
【解答】
解:因为a=1,c=3,B=π6,
所以S△ABC=12acsinB=12×1×3×12=34.
故选D.
10.
【答案】
A
【考点】
必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】
(1)根据题目所给信息进行解题即可.
【解答】
解:已知|a|>2 ,解得a<−2或a>2,
则“a>2”是“|a|>2”的充分不必要条件.
故选A.
11.
【答案】
D
【考点】
基本不等式及其应用
【解析】
【解答】
解:因为2x+1y=1,且x>0,y>0,
所以2x+y=2x+y2x+1y
=4+1+2xy+2yx≥5+22xy⋅2yx=9,
当且仅当2xy=2yx,即x=y=3时,等号成立,
所以2x+y的最小值为9,
所以m<9.
故选D.
12.
【答案】
C
【考点】
抛物线的应用
三角形的面积公式
【解析】
设直线AB的倾斜角为θ,利用|AF|=3,可得点A到准线l:x=−1的距离为3,从而csθ=13,进而可求|BF|,|AB|,由此可求AOB的面积.
【解答】
解:设直线AB的倾斜角为θ(0<θ<π)及|BF|=m,
∵ |AF|=3,
∴ 点A到准线l:x=−1的距离为3,
∴ 2+3csθ=3,
∴ csθ=13,
∵ m=2+mcs(π−θ),
∴ m=21+csθ=32,
∴ △AOB的面积为S=12×|OF|×|AB|×sinθ
=12×1×(3+32)×223=322.
故选C.
二、填空题
【答案】
4
【考点】
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
直接利用基本不等式求最值即可.
【解答】
解:∵ x∈0,+∞,
∴ x+4x≥2x⋅4x=4,
当且仅当x=4x,即x=2时取等号,
∴ x+4x的最小值为4.
故答案为:4.
【答案】
8
【考点】
椭圆的定义
【解析】
直接利用椭圆方程,结合椭圆定义求解即可.
【解答】
解:椭圆x242+y232=1中,a=4,
由椭圆的定义可知,P到该椭圆的两焦点距离之和为2a=8.
故答案为:8.
【答案】
10
【考点】
等比数列的性质
对数的运算性质
【解析】
利用等比数列和对数的性质,结合题设条件导出lg3a1+lg3a2+...+lg3a10=lg3(a1⋅a2⋅)=lg3(a4a7)5,由此能够求出其结果.
【解答】
解:∵ 等比数列{an}中,每项均是正数,且a4a7=9,
∴ lg3a1+lg3a2+...+lg3a10
=lg3(a1⋅a2⋅)
=lg3(a4a7)5
=lg3310
=10.
故答案为:10.
【答案】
2
【考点】
双曲线的离心率
双曲线的渐近线
双曲线的标准方程
【解析】
根据双曲线渐近线的性质,得到MF|=b,即M是NF的中点,求出M,N的坐标,建立方程进行求解即可.
【解答】
解:依题意作图,
双曲线的渐近线OM:y=bax,ON:y=−bax,Fc,0.
∵OM→⋅MF→=0,|MN|=b,
∴MF是焦点到渐近线的距离,则|MF|=b,
则|MF|=|MN|,即M是NF的中点,
则NF的斜率为k=−ab,NF的方程为y=−ab(x−c),
由y=bax,y=−abx−c,
得x=a2c,y=abc,
即Ma2c,abc,
设Nm,n,则m+c2=a2c,n2=abc,
即m=2a2c−c,n=2abc,.
∵N在直线y=−bax上,
∴2abc=−ba2a2c−c,即−2a2=2a2−c2,
得4a2=c2,即c=2a,
则离心率e=ca=2.
故答案为:2.
三、解答题
【答案】
解:(1)∵ 等差数列an中, a1=−1, S3=3,
∴ a1=−1 ,3a1+3d=3,
解得a1=−1, d=2,
∴ an=−1+2n−1=2n−3.
(2)∵ a1=−1, an=2n−3,
∴ Sn=a1+ann2=−1+2n−3n2 =n2−2n.
【考点】
等差数列的通项公式
等差数列的前n项和
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)∵ 等差数列an中, a1=−1, S3=3,
∴ a1=−1 ,3a1+3d=3,
解得a1=−1, d=2,
∴ an=−1+2n−1=2n−3.
(2)∵ a1=−1, an=2n−3,
∴ Sn=a1+ann2=−1+2n−3n2 =n2−2n.
【答案】
解:(1)令fx=x2−a,
根据题意,若命题p为真命题,
只要x∈1,2时,fxmin≥0即可,
也就是1−a≥0,
即a≤1,
∴ a的最大值为1.
(2)由(1)知,命题p为真命题时,a≤1;
命题q为真命题时, Δ=4a2−42−a≥0,
解得a≤−2或a≥1.
∵ 命题“p∨q”为真命题,命题"p∧q"为假命题,
∴ 命题p与q一真一假,
当命题p为真,命题q为假时,−2当命题p为假,命题q为真时,a>1.
综上:a>1或−2【考点】
复合命题及其真假判断
命题的真假判断与应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)令fx=x2−a,
根据题意,若命题p为真命题,
只要x∈1,2时,fxmin≥0即可,
也就是1−a≥0,
即a≤1,
∴ a的最大值为1.
(2)由(1)知,命题p为真命题时,a≤1;
命题q为真命题时, Δ=4a2−42−a≥0,
解得a≤−2或a≥1.
∵ 命题“p∨q”为真命题,命题"p∧q"为假命题,
∴ 命题p与q一真一假,
当命题p为真,命题q为假时,−2当命题p为假,命题q为真时,a>1.
综上:a>1或−2【答案】
解:(1)在△ABD中,
csB=AB2+BD2−AD22×AB×BD
=27+16−72×33×4
=32.
(2)由(1)知B=π6,C=π3,
所以∠BAC=π2.
又AB=33,所以AC=3,BC=6.
由BD=4,知DC=2,
所以S△ACD=12×AC×DC×sinC
=12×3×2×32=332.
【考点】
余弦定理
三角形的面积公式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)在△ABD中,
csB=AB2+BD2−AD22×AB×BD
=27+16−72×33×4
=32.
(2)由(1)知B=π6,C=π3,
所以∠BAC=π2.
又AB=33,所以AC=3,BC=6.
由BD=4,知DC=2,
所以S△ACD=12×AC×DC×sinC
=12×3×2×32=332.
【答案】
解:(1)因为侧面宽度为x,则正面长度为12x,
由题意可得:y=3(2x×150+12x×400)+5800
=900(x+16x)+5800(0
y=900(x+16x)+5800
≥900×2x⋅16x+5800
=900×8+5800=13000.
当且仅当x=16x,即x=4时,ymin=13000,
所以当x为4m时,总造价最低,最低总造价是13000元.
【考点】
根据实际问题选择函数类型
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
(1)求出正面的长度,即可求出y;(2)利用基本不等式即可求解.
【解答】
解:(1)因为侧面宽度为x,则正面长度为12x,
由题意可得:y=3(2x×150+12x×400)+5800
=900(x+16x)+5800(0
y=900(x+16x)+5800
≥900×2x⋅16x+5800
=900×8+5800=13000.
当且仅当x=16x,即x=4时,ymin=13000,
所以当x为4m时,总造价最低,最低总造价是13000元.
【答案】
(1)解:当n=1时, a1=2,
当n≥2时,
a1+3a2+⋯ +2n−3an−1+2n−1an=2n ①,
a1+3a2+⋯+2n−3an−1=2n−1 ②,
∴ ①−②得: 2n−1an=2,
∴ an=22n−1n≥2.
当n=1时, a1=2,上式也成立,
∴ an=22n−1n∈N∗ .
(2)证明:由(1)知ann=22n−1n.
当n=1时, a1=2,
当n≥2时, ann=22n−1n<22n−2n
=1n−1n=1n−1−1n,
∴ Tn≤2+1−12+12−13+⋯+1n−1−1n
=3−1n<3.
【考点】
数列的概念及简单表示法
数列的求和
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:当n=1时, a1=2,
当n≥2时,
a1+3a2+⋯ +2n−3an−1+2n−1an=2n ①,
a1+3a2+⋯+2n−3an−1=2n−1 ②,
∴ ①−②得: 2n−1an=2,
∴ an=22n−1n≥2.
当n=1时, a1=2,上式也成立,
∴ an=22n−1n∈N∗ .
(2)证明:由(1)知ann=22n−1n.
当n=1时, a1=2,
当n≥2时, ann=22n−1n<22n−2n
=1n−1n=1n−1−1n,
∴ Tn≤2+1−12+12−13+⋯+1n−1−1n
=3−1n<3.
【答案】
解:(1)设椭圆半焦距为c,
依题意有12⋅2c⋅3c=3,
则c=1,b=3,a=2,
故C的方程为x24+y23=1.
(2)以BD为直径的圆与直线PF相切,
证明如下:易知A−2,0,B2,0,F1,0,在点B处的切线方程为x=2,
由题意可设直线AP的方程为y=kx+2k≠0,
则点D坐标为2,4k,BD中点E的坐标为2,2k,
由y=kx+2,x24+y23=1,得3+4k2x2+16k2x+16k2−12=0,
设点P的坐标为x0,y0,则−2x0=16k2−123+4k2,
所以x0=6−8k23+4k2,y0=kx0+2=12k3+4k2,
①当k=±12时,点P的坐标为1,±32,点D的坐标为2,±2,
直线PF⊥x轴,此时以BD为直径的圆x−22+y±12=1与直线PF相切.
②当k≠±12时,则直线PF的斜率kPF=y0x0−1=4k1−4k2,
所以直线PF的方程为y=4k1−4k2x−1,
点E到直线PF的距离:
d=|8k1−4k2−2k−4k1−4k2|16k21−4k22+1=|2k+8k31−4k2|1+4k2|1−4k2|=2|k|,
又因为|BD|=2R=4|k|,故以BD为直径的圆与直线PF相切.
综上得,当点P运动时,以BD为直径的圆与直线PF相切.
【考点】
椭圆的标准方程
直线与椭圆的位置关系
圆与圆锥曲线的综合问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)设椭圆半焦距为c,
依题意有12⋅2c⋅3c=3,
则c=1,b=3,a=2,
故C的方程为x24+y23=1.
(2)以BD为直径的圆与直线PF相切,
证明如下:易知A−2,0,B2,0,F1,0,在点B处的切线方程为x=2,
由题意可设直线AP的方程为y=kx+2k≠0,
则点D坐标为2,4k,BD中点E的坐标为2,2k,
由y=kx+2,x24+y23=1,得3+4k2x2+16k2x+16k2−12=0,
设点P的坐标为x0,y0,则−2x0=16k2−123+4k2,
所以x0=6−8k23+4k2,y0=kx0+2=12k3+4k2,
①当k=±12时,点P的坐标为1,±32,点D的坐标为2,±2,
直线PF⊥x轴,此时以BD为直径的圆x−22+y±12=1与直线PF相切.
②当k≠±12时,则直线PF的斜率kPF=y0x0−1=4k1−4k2,
所以直线PF的方程为y=4k1−4k2x−1,
点E到直线PF的距离:
d=|8k1−4k2−2k−4k1−4k2|16k21−4k22+1=|2k+8k31−4k2|1+4k2|1−4k2|=2|k|,
又因为|BD|=2R=4|k|,故以BD为直径的圆与直线PF相切.
综上得,当点P运动时,以BD为直径的圆与直线PF相切.
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