上饶县中学2020届高一年级下学期期末考试
数 学 试 卷(理)
时间:120分钟 总分:150分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.若角的终边经过点A. C. 【答案】A 【解析】
由点P的坐标计算可得:
,
本题选择A选项.
点睛:利用三角函数的定义求一个角的三角函数值,需确定三个量:角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x、纵坐标y、该点到原点的距离r.若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意在终边上任取一点有两种情况(点所在象限不同). 2.若向量,满足:
,
,
,则
( )
,
,则: .
B. D.
,则( )
A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】
利用向量垂直的性质直接求解. 【详解】∵向量,满足:
,
,
,
∴,
解得=.
- 1 -
故选:B.
【点睛】本题考查向量的模的求法,考查向量垂直的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,属于基础题. 3.圆
与直线
的位置关系是( )
A. 相交 B. 相切 C. 相离 D. 直线过圆心 【答案】A 【解析】 圆圆心到直线
的圆心为:即
,半径为:1 的距离为:
.
所以直线与圆相交. 故选A.
4.在平面直角坐标系中,角以O𝘺始边,OP为终边,若
是圆
上的四段弧(如图),点P在其中一段上,,则P所在的圆弧是
A. C.
B. D.
【答案】C 【解析】
分析:逐个分析A、B、C、D四个选项,利用三角函数的三角函数线可得正确结论.
详解:由下图可得:有向线段线.
为余弦线,有向线段
为正弦线,有向线段
为正切
- 2 -
A选项:当点在上时,,
,故A选项错误;
B选项:当点在
上时,
,故B选项错误;
C选项:当点在
上时,
,故C选项正确;
D选项:点在综上,故选C.
点睛:此题考查三角函数的定义,解题的关键是能够利用数形结合思想,作出图形,找到5.将函数A. 在区间C. 在区间【答案】A 【解析】 【分析】
将函数y=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,得到的函数为:y=sin2x,增区间为[﹣+kπ,+kπ],k∈Z,减区间为[+kπ,+kπ],k∈Z,由此能求出结果.
【详解】将函数y=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,得到的函数为:y=sin2x,
所对应的三角函数线进行比较.
的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数 上单调递增 B. 在区间上单调递增 D. 在区间
上单调递减 上单调递减
上且
在第三象限,
,故D选项错误.
,
,
,
,
- 3 -
增区间满足:﹣+2kπ≤2x≤减区间满足:+2kπ≤2x≤
,k∈Z, ,k∈Z,
∴增区间为[﹣+kπ,+kπ],k∈Z, 减区间为[+kπ,+kπ],k∈Z,
∴将函数y=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度, 所得图象对应的函数在区间故答案为:A.
【点睛】(1)本题主要考查三角函数的图像的变换,考查三角函数的单调区间的求法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 求函数
的单调区间,
上单调递增.
首先是对复合函数进行分解,接着是根据复合函数的单调性原理分析出分解出的函数的单调性,最后根据分解函数的单调性求出复合函数的单调区间.
6.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验方式为:弧田面积=(弦×矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有圆心角为,半径等于米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是
A. 平方米 B. 平方米 C. 平方米 D. 平方米 【答案】B 【解析】 【分析】
在Rt△AOD中,由题意OA=4,∠DAO=,即可求得OD,AD的值,根据题意可求矢和弦的值,即可利用公式计算求值得解.
- 4 -
【详解】如图,由题意可得:∠AOB=,OA=4, 在Rt△AOD中,可得:∠AOD=,∠DAO=,OD=AO=可得:矢=4﹣2=2, 由AD=AO•sin=4×=2, 可得:弦=2AD=2×2=4,
所以:弧田面积=(弦×矢+矢2)=(4×2+22)=4故答案为:B.
≈9平方米. ,
【点睛】本题主要考查扇形的面积公式,考查学生对新的定义的理解,
意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力. 7.【2018年全国卷Ⅲ文】函数A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 分析:将函数
进行化简即可
的最小正周期为
详解:由已知得
的最小正周期故选C.
点睛:本题主要考查三角函数的化简和最小正周期公式,属于中档题 8.设为等差数列A.
B.
的前项和,若 C. D.
,
,则
【答案】B 【解析】
- 5 -
分析:首先设出等差数列关系式,从而求得结果而求得正确结果.
的公差为,利用等差数列的求和公式,得到公差所满足的等量,之后应用等差数列的通项公式求得
,从
详解:设该等差数列的公差为, 根据题中的条件可得整理解得
,所以
,故选B.
,
点睛:该题考查的是有关等差数列的求和公式和通项公式的应用,在解题的过程中,需要利用题中的条件,结合等差数列的求和公式,得到公差的值,之后利用等差数列的通项公式得到与
的关系,从而求得结果.
中,已知两圆
和
,又点坐标为
,
9.在平面直角坐标系
是上的动点,为上的动点,则四边形AMQN能构成矩形的个数为 A. 个 B. 个 C. 个 D. 无数个 【答案】D 【解析】 【分析】
根据题意画出图形,结合图形得出满足条件的四边形AMQN能构成矩形的个数为无数个. 【详解】如图所示,任取圆C2上一点Q, 以AQ为直径画圆, 交圆C1与M、N两点,
则由圆的对称性知,MN=AQ,且∠AMQ=∠ANQ=90°, ∴四边形AMQN是矩形,
由作图知,四边形AMQN能构成无数个矩形.
- 6 -
故答案为:D.
【点睛】(1)本题主要考查圆和圆的位置关系,意在考察学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)解答本题的关键是“以AQ为直径画圆,交圆C1与M、N两点”,这样可以得到无数个矩形. 10.直线
分别与轴,轴交于A,B两点,点P在圆
上,则
面积
的取值范围是( ) A.
B.
C.
D.
【答案】A 【解析】
分析:先求出A,B两点坐标得到面积公式计算即可 详解:直线点P在圆到直线
分别与轴,轴交于,两点,上,圆心为(2,0),则圆心到直线距离的距离的范围为
,则
,则
,,故点P
,故答案选A.
再计算圆心到直线距离,得到点P到直线距离范围,由
点睛:本题主要考查直线与圆,考查了点到直线的距离公式,三角形的面积公式,属于中档题。 11.已知则A.
是平面向量,是单位向量.若非零向量与的夹角为,向量满足,
的最小值是 B.
C. 2 D.
- 7 -
【答案】A 【解析】 分析:先确定向量求最小值. 详解:设由
的距离
得
减去半径1,为
选A.
,则由
得
因此
的最小值为圆心
, 到直线
所表示的点的轨迹,一个为直线,一个为圆,再根据直线与圆的位置关系
点睛:以向量为载体求相关变量的取值范围,是向量与函数、不等式、三角函数、曲线方程等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,将问题转化为解方程、解不等式、求函数值域或直线与曲线的位置关系,是解决这类问题的一般方法. 12.已知数列
中,
.若对于任意的
恒成立,则实数的取值范围为
A. C. 【答案】C 【解析】 【分析】
根据题意,数列{an}中,n(an+1﹣an)=an+1,可得以及放缩法可得
,利用迭代法和裂项求和,
B. D.
,不等式
<3,则原不等式可转化为2t2+(a+1)t﹣a2+a≤0,在t∈[0,1]上恒成
2
2
立,构造函数f(a)=2t+(a+1)t﹣a+a,t∈[0,1],可得【详解】根据题意,数列{an}中,n(an+1﹣an)=an+1, ∴nan+1﹣(n+1)an=1, ∴∴=(∵
,解得即可.
,
=(
﹣)+(﹣
)+…+(a2﹣a1)+a1,
<3,
)+()+…+(1﹣)+2=3﹣
<﹣2t2﹣(a+1)t+a2﹣a+3恒成立,
- 8 -
∴3≤﹣2t﹣(a+1)t+a﹣a+3
∴2t2+(a+1)t﹣a2+a≤0,在t∈[0,1]上恒成立, 设f(t)=2t2+(a+1)t﹣a2+a,t∈[0,1], ∴即
,
,
22
解得a≤﹣1或a≥3, 故答案为:C.
【点睛】(1)本题主要考查数列累加法求和,考查二次不等式的恒成立问题,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)本题解题的关键是累加法求和得到
.
二、填空题(每小5分,满分20分)
13.在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__________. 【答案】【解析】
分析:由题意利用待定系数法求解圆的方程即可. 详解:设圆的方程为
,解得:
,圆经过三点(0,0),(1,1),(2,0),则: ,则圆的方程为
.
点睛:求圆的方程,主要有两种方法:
(1)几何法:具体过程中要用到初中有关圆的一些常用性质和定理.如:①圆心在过切点且与切线垂直的直线上;②圆心在任意弦的中垂线上;③两圆相切时,切点与两圆心三点共线. (2)待定系数法:根据条件设出圆的方程,再由题目给出的条件,列出等式,求出相关量.一般地,与圆心和半径有关,选择标准式,否则,选择一般式.不论是哪种形式,都要确定三个参数,所以应该有三个等式. 14.已知【答案】【解析】 【分析】
且
.求_________.
- 9 -
先求出sin【详解】因为
,
所以故答案为:
.
.
【点睛】(1)本题主要考查三角化简求值,考查同角的平方关系,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)解答本题的关键是分析得到双解. 15.设点O为
的内部,点D,E分别为边AC,BC的中点,且 .
【答案】6 【解析】 试题分析:∵点∴∴
考点:向量的模.
【思路点睛】本题考查了平面向量加法的几何意义;首先,根据向量的加法法则(三角形法则),用
与
16.对于任一实数序列
,假定序列
【答案】1000 【解析】 依题意知
是公差为的等差数列,设其首项为,通项为,则
,于是.由于
表示出
,然后再,根据用的关系,据此即可求出结果.
,定义
的所有项都是,且
为序列
,则
,它的第项是_________. 表示出
取寻找
分别为边,.
的中点,∴
,∴
,
,
, ,则,否则会出现
- 10 -
,即
.
,解得.故
【点睛】本小题主要考查新定义数列的性质,考查等差数列的前项和公式以及通项公式.题目定义的数列为二阶等差数列.高阶等差数列的定义是这样的:对于对于一个给定的数列,把它的连续两项如果
与的差
记为,得到一个新数列,把数列称为原数列的一阶差数列,
常数,则的二阶等差数列.用累加法求得数列的通项公式.
三、解答题(本大题共6小题,17题10分,其余每小题12分.解答应写出文字说明.证明过程或推演步骤.)
17.已知角的终边经过点(1)求
的值;
.
(2)求的值.
【答案】(1);(2)【解析】
.
试题分析:因为角终边经过点
,
(1)
. 即得解;
,设,,则,所以,
(2)化简 即可得解.
试题解析: 因为角终边经过点所以(1)
,
,设,
,
,则.
,
(2)
- 11 -
18.已知数列直线(1)求数列(2)记
的前项和为,且上. ,
的通项公式;
,求.
,在数列中,,点在
【答案】(1)an=2n,bn=2n-1;(2)Tn=(2n-3)·2n+1+6. 【解析】 【分析】
(1)利用项和公式求数列位相减法求.
【详解】(1)由Sn=2an-2,得Sn-1=2an-1-2(n≥2), 两式相减得an=2an-2an-1,即 又a1=2a1-2,∴a1=2,
∴{an}是以2为首项,以2为公比的等比数列,∴an=2.
∵点P(bn,bn+1)在直线 x-y+2=0上,∴bn-bn+1+2=0,即bn+1-bn=2, ∴{bn}是以2为公差的等差数列,∵b1=1,∴bn=2n-1. (2)∵Tn=1×2+3×2+5×2+…+(2n-3)2
2
3
的通项,再利用等差数列的通项求数列的通项公式.(2)利用错
=2(n≥2),
nn-1
+(2n-1)2①
n ∴2Tn= 1×22+3×23+5×24+… +(2n-3)2n+(2n-1)·2n+1 ② ①-②得:
-Tn=1×2+2(22+23+…+2n)-(2n-1)·2n+1 =2+2·
-(2n-1)2
n+1
n+1
=2+4·2-8-(2n-1)2
nn+1
=(3-2n)·2
n+1
-6
∴Tn=(2n-3)·2+6.
【点睛】(1)本题主要考查项和公式求通项,考查错位相减法求和,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2) 若比数列,令
两式错位相减并化简整理即得. 19.如图,已知圆的方程为设
,其中,则
是等差数列,是公比为等
,过点为定值.
的直线与圆交于点,与轴交于点,
,求证:
- 12 -
【答案】见解析. 【解析】 【分析】
先讨论当AB与x轴垂直时,此时点Q与点O重合,从而λ=2,μ=,λ+μ=;在讨论AB存在斜率时,:
=.
【详解】证明:当AB与x轴垂直时,此时点Q与点O重合, 从而λ=2,μ=,λ+μ=;
当点Q与点O不重合时,直线AB的斜率存在; 设直线AB的方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2), 则Q(﹣,0);
由题设,得x1+=λx1,x2+=μx2, 即λ=1+
,μ=1+
;
所以λ+μ=(1+)+(1+)=2+;
将y=kx+1代入x2+y2=4,得(1+k2)x2+2kx﹣3=0, 则△>0,x1+x2=﹣
,x1x2=﹣
,
所以λ+μ=2+;
综上,λ+μ为定值.
【点睛】(1)本题主要考查直线和圆的位置关系,考查平面向量的坐标运算和韦达定理,意在
- 13 -
考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2)本题的解题关键是将y=kx+1代入x2+y2=4,得(1+k2)x2+2kx﹣3=0,得到韦达定理. 20.【2018年文北京卷】已知函数(Ⅰ)求(Ⅱ)若
的最小正周期; 在区间
上的最大值为,求的最小值.
.
【答案】(Ⅰ) . (Ⅱ). 【解析】 分析:(1)将根据详解: (Ⅰ)所以
的最小正周期为
. .
.
在
上的最大值为1.
,
化简整理成,可求
的形式,利用公式
可求最小正周期;(2)
的范围,结合函数图像的性质,可得参数的取值范围.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知因为要使得所以
在
,即,所以
上的最大值为,即
.
所以的最小值为.
点睛:本题主要考查三角函数的有关知识,解题时要注意利用二倍角公式及辅助角公式将函数化简,化简时要注意特殊角三角函数值记忆的准确性,及公式中符号的正负. 21.如图,在
中,
,
的平分线
交
于点,设
,其中是直线
的倾斜角.
(1)求的大小;
- 14 -
(2)若【答案】(1)【解析】 【分析】 (1)由
,得
,求的最小值及取得最小值时的的值.
;(2)当x=0或x=时,f(x)取得最小值=0.
,又,进而得到
,得在
上单调递增,在
,即可求解.
上单调递减,
(2)由(1)可化简即可求解. 【详解】由题可知
,所以
, 又
所以
由(1)可知因为且
,所以
,因为
或
在时,
上单调递增,在取得最小值为0.
上单调递减,
所以当
【点睛】此类题目是三角函数问题中的典型题目,可谓相当经典,解答本题,关键在于能利用三角公式化简函数解析式、进一步讨论函数的性质,本题易错点在于忽视设定角的范围.难度不大,能较好的考查考生的基本运算求解能力及复杂式子的变形能力等. 22.已知数列(1)求(2)若①求证:数列②求满足
满足的值;
.
为等差数列;
的所有数对
.
,数列
的前项和为.
【答案】(1) ;(2)①见解析;②(10,4). 【解析】 【分析】
- 15 -
(1)给中的n取值n=1,2,即得的值.(2) ①根据已知得到,再代入
得到的
a2n=n+,所以数列{a2n}为等差数列,公差为1.②先求出(2m+p+9)(2m﹣p+3)=27,分析得到所有数对
.
,可得:
,从而得到满足
【详解】(1)由,可得a1+a3=.
(2)①∵∴1=
,∴a2n﹣a2n﹣1=,a2n+1+a2n=,可得a2n+1+a2n﹣1=.
=(a1+a3)+(a3+a5)=4a3,解得a3=,∴a1=.
=……=(﹣1)n﹣1
=0,解得a2n﹣1=,
∴a2n﹣1﹣=﹣可得a2n=n+.
∴数列{a2n}为等差数列,公差为1. ②由①可得:a2n+1=a1, ∴S2n=a1+a2+……+a2n
=(a2+a3)+(a4+a5)+……+(a2n+a2n+1) =
.
由满足,可得:+3p=4,
化为:(2m+p+9)(2m﹣p+3)=27,
∵m,p∈N,可得2m+p+9≥12,且2m+p+9,2m﹣p+3都为正整数, ∴
,解得p=10,m=4.
*
故所求的数对为(10,4).
【点睛】(1)本题主要考查累加法求通项,考查数列性质的证明和求和,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2)本题的解题关键由两处,其一是分析推理得到a2n=n+,其二是求出
.
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