湖北省武汉市部分重点中学2019-2020学年高一下学期期中考试数学试题含解析

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②化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状,此时要注意应用 这个结论.
4.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).这个问题中,甲所得为( )
【答案】(1) 或 (2) .
【解析】
【分析】
(1)设 ,根据 ,得到 ,再根据 ,建立方程组求解.
(2)根据 ,得到 ,结合 , ,求得 ,再求夹角.
【详解】(1)设 , , ,
∴ ,∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,或
∴ 或 .
(2)∵ ,
∴ ,
∴ ,

又∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,

∵ ,∴ .
14. 的内角 的对边分别为 .若 的面积为 ,则 ____________.
【答案】 (或 )
【解析】
【分析】
由已知结合余弦定理及三角形的面积公式进行化简即可求解.
【详解】解:由余弦定理可得a2﹣b2﹣c2=﹣2bccosA,
△ABC的面积为 =﹣ ,
又因为S△ABC= =﹣ ,
所以tanA=﹣ ,
3.在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,若 ,则 为( )
A. 等腰三角形B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形D. 等腰或直角三角形
【答案】D
【解析】
余弦定理得 代入原式得
解得
则形状为等腰或直角三角形,选D.
点睛:判断三角形形状的方法
①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先化简得 ,再利用正弦定理求出外接圆的半径,即得 的外接圆面积.
【详解】由题得 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 .
由正弦定理得
所以 的外接圆面积为 .
故选D
【点睛】本题主要考查正弦定理余弦定理解三角形,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.
A. B. C. D.
【答案】B
【解百度文库】
【分析】
利用向量的数量积运算即可算出.
【详解】解:
, ,
又 在 上

故选:
【点睛】本题主要考查了向量的基本运算的应用,向量的基本定理的应用及向量共线定理等知识的综合应用.
11.若等差数列 的公差 ,前n项和为 ,若 ,都有 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
,由于 与 方向不确定,所以 与 不一定相等,故②不正确;
,可能有A,B,C,D在一条直线上的情况,所以③不正确;
在▱ABCD中, ,所以一定有 ,所以④正确;⑤显然正确;
零向量与任一向量平行,故 , 时,若 ,则 与 不一定平行,故⑥不正确.
故答案为:④⑤.
【点睛】本题考查向量相等,向量共线的概念,关键在于从向量的方向和向量的大小两个方面考虑,对于向量共线,注意零向量与任何向量共线,属于基础题.
武汉市部分重点中学2019-2020学年度下学期高一期中测试
数学试卷
全卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题共80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.在数列 中, , ,则 的值为( )
【详解】∵平面向量 , 是非零向量,| |=2, ⊥( +2 ),
∴ ( +2 ),=0,

即 =﹣2
∴向量 在向量 方向上的投影为 =﹣1,
故选B.
【点睛】本题主要考查向量投影的定义及求解的方法,公式与定义两者要灵活运用.解答关键在于要求熟练应用公式.
6.已知 内角 、 、 的对边分别为 、 、 ,且 ,若 ,则 的外接圆面积为( )
因为 的面积为 ,所以 ,即 ,
所以 ,当且仅当 时取等号,所以 的最小值为 ,
此时 , ,所以 是等边三角形,故 的值最小时 的周长为 .
三、解答题:本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17.已知 , , 在同一平面内,且 .
(1)若 ,且 ,求 ;
(2)若 ,且 ,求 与 的夹角.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
已知 ,若 有两组解,则 ,可解得 的取值范围.
【详解】由已知可得 ,则 ,解得 .故选A.
【点睛】本题考查已知两边及其中一边的对角,用正弦定理解三角形时解的个数的判断.
若 中,已知 且 为锐角,若 ,则无解;若 或 ,则有一解;若 ,则有两解.
9.一艘海轮从 处出发,以每小时60海里的速度沿南偏东15°的方向直线航行,20分钟后到达 处,在 处有一座灯塔,海轮在 处观察此灯塔,其方向是南偏东60°,在 处观察,灯塔在其正东方向,那么 , 两点间的距离是( )
试题解析:(Ⅰ)由
又 所以 .
(Ⅱ)由余弦定理有 ,解得 ,所以
点睛:在利用余弦定理进行求解时,往往利用整体思想,可减少计算量,若本题中的
.
19.设 为等差数列 的前 项和, , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)求 的最大值及此时 的值.
【答案】(1) ;(2)当 时, 有最大值为
【解析】
【分析】
【解析】
【分析】
由 ,都有 ,可得 ,再根据等差数列的性质即可判断.
【详解】 等差数列 的公差 , ,都有 ,

.
故选: .
【点睛】本题考查等差数列的性质,属于基础题.
12.给定两个单位向量 , ,且 ,点 在以 为圆心的圆弧 上运动, ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
∴5<b2+c2≤6.
故 的取值范围是 .
【点睛】本题考查三角函数的恒等变换,正弦定理的应用,其中判断sin(2B﹣ )的取值范围是本题的难点.
22.已知数列 各项均为正数, 为其前n项的和,且 成等差数列.
(1)写出 、 、 的值,并猜想数列 的通项公式 ;
(2)证明(1)中的猜想;
(3)设 , 为数列 的前n项和,求 .
【点睛】本题主要考查平面向量的基本运算,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
18.在 中, 分别是角 的对边,且 .
(1)求 的大小;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
试题分析:(Ⅰ)先由正弦定理将三角形的边角关系转化为角角关系,再利用两角和的正弦公式和诱导公式进行求解;(Ⅱ)先利用余弦定理求出 ,再利用三角形的面积公式进行求解.
①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;
②若 ,则 ;
③若 ,则 四点构成平行四边形;
④在▱ABCD中,一定有 ;
⑤若 , ,则 ;
⑥若 , ,则 ;
【答案】④⑤
【解析】
【分析】
根据向量的相等,向量共线的概念,可得答案.
【详解】两向量起点相同,终点相同,则两向量相等;但两相等向量,不一定有相同的起点和终点,故①不正确;
(1)根据已知条件列出关于 的方程组,求解出 即可求出通项公式;
(2)利用 对应 为递减等差数列,根据 确定出 的取值,从而 的最大值以及取最大值时 的值都可求.
【详解】(1)设 的公差为 ,由 可得 ,由 可得 ,
所以 ,所以 ,
所以 ;
(2)由 ,解得 ,
所以当 时, 有最大值,此时最大值为 .
A. 海里B. 海里C. 海里D. 海里
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意画出图形,利用正弦定理即可直接得解.
【详解】如图所示,易知,在 中, 海里, , ,
根据正弦定理得 ,解得 (海里).
故选:C.
【点睛】本题考查了正弦定理的实际应用,关键是转化出条件,属于基础题.
10.若 , , ,点C在AB上,且 ,设 ,则 的值为( )
(2)先求得 B+C= ,根据B、C都是锐角求出B的范围,由正弦定理得到b=2sinB,c=2sinC,根据 b2+c2=4+2sin(2B﹣ ) 及B的范围,得 <sin(2B﹣ )≤1,从而得到b2+c2的范围.
【详解】(1)由 =
得sinAcosB+sinAcosC=cosAsinB+cosAsinC,
A. 钱B. 钱C. 钱D. 钱
【答案】B
【解析】
设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为 ,则 ,解得 ,又 ,则 ,故选B.
5.已知平面向量 , 是非零向量,| |=2, ⊥( +2 ),则向量 在向量 方向上的投影为()
A. 1B.-1C. 2D.-2
【答案】B
【解析】
【分析】
先根据向量垂直得到 ( +2 ),=0,化简得到 =﹣2,再根据投影的定义即可求出.
∴an+1﹣an>0对于n∈N*恒成立即(n+1)2﹣k(n+1)﹣(n2﹣kn)=2n+1﹣k>0对于n∈N*恒成立
∴k<2n+1对于n∈N*恒成立,即k<3
故选D.
【点睛】本题主要考查了数列的性质,本题易错误地求导或把它当成二次函数来求解,注意n的取值是解题的关键,属于易错题.
8.在 中,已知 ,如果 有两组解,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.以上都不对
【答案】A
【解析】
【分析】
列举出数列的前几项,找到数列的周期,由此求得 的值.
【详解】依题意 ,故数列是周期为 的周期数列,故 ,故选A.
【点睛】本小题主要考查递推数列,考查数列的周期性,考查合情推理,属于基础题.
2.向量 , ,若 , 的夹角为钝角,则 的范围是( )
即sin(A﹣B)=sin(C﹣A),
则A﹣B = C﹣A,即2A=C+B,
即A= ..
(2)当a= 时,∵B+C= ,∴C= ﹣B.由题意得 ,
∴ <B< .由 =2,得 b=2sinB,c=2sinC,
∴b2+c2=4 (sin2B+sin2C)=4+2sin(2B﹣ ).
∵ <B< ,∴ <sin(2B﹣ )≤1,∴1≤2sin(2B﹣ )≤2.
(Ⅰ)由平面向量数量积的坐标运算法则可得: , .
(Ⅱ)首先化简函数的解析式,然后结合三角函数的性质可得 ; .
试题解析:
(1)
(2)由(1)知:
21.在锐角 中,角 的对边分别为 , .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ; (2) .
【解析】
【分析】
(1)利用两角和差的正弦公式进行化简即可,求角A的大小;
所以, =1+(n-1)×1=n,所以, ,所以,
故答案为:
【点睛】本题主要考查了根据递推公式证明等差数列的方法,属于中档题.
16.在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,已知 ,若 的面积为 ,则当 的值最小时 的周长为____________.
【答案】
【解析】
由 及正弦定理可得 ,
所以由余弦定理的推论可得 ,因为 ,所以 .
由A∈(0,π)可得A= .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了余弦定理及三角形的面积公式的简单应用,属于基础试题.
15.设 是数列 的前 项和,且 , ,则 _______.
【答案】
【解析】
【分析】
代入 ,再证明 为等差数列,继而求得 的通项公式再计算 即可.
【详解】因为 ,所以, ,
即: ,所以,数列{ }是以1为首项,1为公差的等差数列,
【点睛】本题考查等差数列通项公式以及前 项和的综合应用,难度较易.其中第二问还可以先将 的表达式求解出来,然后根据二次函数的对称轴以及开口方向亦可确定出 的最大值以及取最大值时 的值.
20.已知向量 , 且 .
(1)求 及 ;
(2)若 ,求 的最大值和最小值.
【答案】(1) (2) ;
【解析】
试题分析:
7.已知数列{an}中,an=n2-kn(n∈N*),且{an}单调递增,则k的取值范围是( )
A. (-∞,2]B. (-∞,2)C. (-∞,3]D. (-∞,3)
【答案】D
【解析】
【分析】
根据函数的单调性可得an+1﹣an>0对于n∈N*恒成立,建立关系式,解之即可求出k的取值范围.
【详解】∵数列{an}中 ,且{an}单调递增
A. B. C. 且 D.
【答案】C
【解析】
【分析】
若 , 的夹角为钝角,则 且不反向共线,进而利用坐标运算即可得解.
【详解】若 , 的夹角为钝角,则 且不反向共线,
,得 .
向量 , 共线时, ,得 .此时 .
所以 且 .
故选C.
【点睛】本题主要考查了利用数量积研究向量的夹角,当为钝角时,数量积为0,容易忽视反向共线时,属于易错题.
给定两个单位向量 , ,且 则 ,
建立如图所示的坐标系,
则A(1,0),B(cos150°,sin150°),即 设∠AOC= ,则 因 则 ,
所以 =
因为 , 所以 有最小值-1.
故选B
第Ⅱ卷(非选择题共70分)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
13.下列命题中正确的有________.(填序号)
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