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吉林省松原市前郭县第五中学2019-2020学年高一下学期期中考试数学试题 Word版含解析
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数学学科试卷
一、选择题(每小题5分)
1.数列,2,,8,,…它的一个通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据数列中的项,依次代入各选项,即可判断通项公式.
【详解】将代入四个选项可得为,B为,C为,D为.所以排除B、C选项.
将代入A、D,得A2,D为,所以排除D
综上可知,A可以是一个通项公式
故选:A
【点睛】本题考查了数列通项公式的判断,属于基础题.
2.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据分子是否为零进行分类讨论,利用转化法,结合一元二次不等式的解法进行求解即可.
【详解】当时,即时,不等式成立;
当时,即时,
所以有,
综上所述:不等式的解集为.
故选:D
【点睛】本题考查了分式不等式的解法,考查了转化思想,考查了数学运算能力.
3.在中,角,,所对的边分别为,,,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由正弦定理,代入即可求解.
【详解】根据正弦定理可知
因为中,,,
代入正弦定理可得
所以
故选:C
【点睛】本题考查了正弦定理的简单应用,属于基础题.
4.已知不等式的解集为,不等式的解集为,不等式的解集为,则( )
A. 1 B. 0 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
解一元二次不等式求出集合、,根据交集的定义求出,结合一元二次方程根与系数进行求解即可.
【详解】因为,所以,
因为,所以,
因此,于是有,
故选:D
【点睛】本题考查了解一元二次不等式,考查了集合交集的定义,考查了已知一元二次不等式的解集求参数问题,考查了数学运算能力.
5.设等差数列的前项和为,若,则( )
A. 36 B. 72 C. 144 D. 70
【答案】B
【解析】
【分析】
根据等差数列下标性质,结合等差数列的前项和公式进行求解即可.
【详解】因为数列是等差数列,
所以由,
因此.
故选:B
【点睛】本题考查了等差数列下标的性质,考查了等差数列前项和公式的应用,考查了数学运算能力.
6.若的三个内角,,满足,则是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 以上都有可能
【答案】C
【解析】
【分析】
根据正弦定理可得三边关系,利用余弦定理可求得,从而得到三角形为钝角三角形.
【详解】由正弦定理可得:,则,
由余弦定理可知:
又
为钝角三角形
本题正确选项:
【点睛】本题考查三角形形状判断,关键是能够灵活运用正余弦定理,通过最大角的余弦值的符号确定三角形形状.
7.当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据二次函数的性质得出参数满足的关系.
【详解】∵时,不等式恒成立,
∴,解得.
故选C.
【点睛】本题考查二次不等式恒成立问题,二次不等式在某个区间上恒成立,可结合二次函数的图象与性质求解.
8.已知各项均为正数的等比数列的前4项和为15,且,则( )
A. 16 B. 8 C. 2 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】
首先根据得到,,根据得到,再计算即可.
【详解】因为,所以,整理得:.
因为,所以.
因,解得,.
故选:D
【点睛】本题主要考查等比数列的前项和,同时考查了等比数列的性质,属于简单题.
9.在中,内角,,的对边分别为,,,若,则角等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
运用正弦定理实现边角转化,然后根据三角形内角和定理、两角和的正弦公式,结合特殊角的三角函数值进行求解即可.
【详解】由正弦定理可知;,
所以由,
因为,所以有,
因此,
又因为,所以,
因此,而,所以.
故选:A
【点睛】本题考查了正弦定理的应用,考查了两角和的正弦公式的应用,考查了数学运算能力.
10.设等差数列的前项和为,若,则满足的正整数的值为( )
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
【答案】C
【解析】
∵,∴,∴,,∴,,∴满足的正整数的值为12,故选C.
11.在等比数列中,,是方程的根,则的值为( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】
根据等比数列的下标性质,结合一元二次方程的根与系数关系进行求解即可.
【详解】因为,是方程的根,
所以有,因此,,
由等比数列的性质可知:,而,
.
故选:B
【点睛】本题考查了等比数列的性质,考查了数学运算能力.
12.“斐波那契”数列是由十三世纪意大利数学家斐波那契发现的.数列中的一系列数字常被人们称为神奇数.具体数列为:1,1,2,3,5,8,13,…,即从该数列的第三项开始,每个数字都等于前两个相邻数字之和.已知数列为“斐波那契”数列,为数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据“斐波那契”数列的定义,可得,,,,,将以上2017个等式相加可得结果.
【详解】因为数列为“斐波那契”数列,所以,,
所以,,,,,
将以上2017个等式相加可得,
,
即,
所以,所以,
所以.
故选:C.
【点睛】本题考查了数列的递推关系式,属于基础题.
二、填空题(每小题5分)
13.在中,内角,,的对边分别为,,,,,,则_______.
【答案】2
【解析】
【分析】
利用同角的三角函数关系式中平方和关系求出的值,最后利用三角形面积公式进行求解即可.
【详解】因为,所以,
因此有,
所以.
故答案为:2
【点睛】本题考查了同角三角函数关系式的应用,考查了三角形面积公式的应用,考查了数学运算能力.
14.已知,,且满足,则的最小值为__________.
【答案】16
【解析】
【分析】
将所求式子变为,整理为符合基本不等式的形式,利用基本不等式求得结果.
【详解】∵,∴,
故答案为16.
【点睛】本题考查基本不等式求解和的最小值的问题,关键是构造出符合基本不等式的形式,从而得到结果,属于常规题型.
15.数列,,,…,,…的前10项和为______.
【答案】
【解析】
【分析】
由,利用裂项求和即可得答案.
【详解】,
,
所以前10项和为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了数列求和的裂项求和方法的应用,解题中要注意右面的系数是解题中容易漏掉的,属于中档题.
16.已知台风中心位于城市东偏北(为锐角)的150千米处,以千米/时沿正西方向快速移动,2.5小时后到达距城市西偏北(为锐角)的200千米处,若,则_______千米/时.
【答案】100
【解析】
【分析】
设台风中心位于处, 台风中心2.5小时后到达处,则在中, ,,,由正弦定理得,得,又,由,可解得,故,,从而可得,由余弦定理得,即可解答答案.
【详解】根据题意,设台风中心位于处, 台风中心2.5小时后到达处,如图
在中, ,,
由余弦定理得
整理得 ①,
由正弦定理得,得
又,由,所以
解得,故,,
故,
代入①解得,即
所以,则.
故答案为:100.
【点睛】本小题主要考查解三角形的实际应用,考查余弦定理解三角形,考查两角和的余弦公式,考查同角三角函数关系.首先要根据题目画出图象,要对方向角熟悉,上北下南左西右东,在点东西向和是平行的,内错角相等,将已知角都转移到中,然后利用正弦定理和余弦定理解三角形,属于中档题.
三、解答题
17.若,满足约束条件,求:
(1)的最大值.
(2)的最小值.
(3)的最大值.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
(1)首先画出不等式表示的可行域,并求出可行域顶点的坐标,再根据目标函数表示直线的轴截距,结合图形即可得到答案.
(2)根据目标函数表示可行域内的点与点连线的斜率,再结合图形即可得到答案.
(3)根据目标函数表示可行域内的点与点距离的平方,再结合图形即可得到答案.
【详解】(1)不等式组表示的可行域如图所示:
,.
,.
由得到,表示直线的轴截距.
当直线过时,取得最大值,.
(2),
表示可行域内的点与点连线的斜率,由图知:
当点与点连线时,斜率最小.
故.
(3)因,
表示可行域内的点与点距离的平方,由图知:
当点与点连线时,距离最大.
故.
【点睛】本题主要考查线性规划问题,理解目标函数的几何意义为解题的关键,属于中档题.
18.已知等差数列的前项和为,等比数列的前项和为,,,.
(1)若,求的通项公式;
(2)若,求.
【答案】(1);(2)或
【解析】
【分析】
(1)根据题意,列出公差和公比的方程,求得基本量,即可求得数列的通项公式;
(2)根据等比数列的前项和,求得公比和公差,利用等差数列的前项和公式,即可求得结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为,
则,
由题意可得:,则
即,解得或(舍去)
因此的通项公式为.
(2)由题意可得:,
则,解得或,
或.
【点睛】本题考查等差数列和等比数列基本量的计算,涉及通项公式和前项和公式,属综合基础题.
19.在中,角所对的边分别是,且.
(1)求;
(2)若,求.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)根据正弦定理到,得到答案.
(2)计算,再利用余弦定理计算得到答案.
【详解】(1)由,可得
,
因为,所以,所以.
(2),又因为,所以.
因为,所以,即.
【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理,意在考查学生的计算能力.
20.在数列中,,.
(1)设,证明数列是等差数列;
(2)求的前项和
【答案】(1)证明见解析(2)
【解析】
【分析】
(1)由已知可得,即,,即可即可证明.
(2)由(1)知,可得,利用错位相减法和等比等比和数列的求和公式即可得出.
【详解】证明:(1)将两边同除以,得
即,
所以是,的等差数列
解:(2),即
①
②
①-②得
解得
【点睛】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与错位相减求和法,考查了推理能力,属于中档题.
21.已知锐角三角形的内角,,的对边分别为,,,.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)利用正弦定理角化边,再用余弦定理可得答案;
(2)根据正弦定理得到,.再利用三角恒等变换公式可得,然后根据锐角三角形可得的范围,再根据正弦函数的图象可得结果.
【详解】(1)由正弦定理以及,
得,所以,
因为,所以.
(2)由,得,.
所以
,
因为三角形为锐角三角形,所以,所以,
所以,∴,
∴.
【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理、锐角三角形概念、三角恒等变换以及利用正弦函数的图象求范围,属于中档题.
22.已知数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式.
(2)当时,不等式总成立,若,对任意正整数,恒成立,求整数的最小值.
【答案】(1);(2)3.
【解析】
【分析】
(1)根据,结合已知的递推公式、等比数列的定义进行求解即可;
(2)由(1)求出数列的通项公式,对已知不等式进行变形,然后运用累加法,结合等比数列前项和公式、指数函数的单调性进行求解即可.
【详解】(1),
,
得:,
所以,
当时,∴,
∴是以1为首项,以2为公比的等比数列.
∴.
(2)由(1)知,,且当时,不等式总成立,∴,∴,,累加:
……
累加得:
,
∴,∴的最小值为3.
【点睛】本题考查了利用递推公式求等比数列的通项公式,考查了利用函数不等式解决数列不等式恒成立问题,考查了累加法的应用,考查了等比数列前项和公式、指数函数的单调性的应用,考查了数学运算能力.
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