数学(理)试卷
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求. )
1.下列有关棱柱的命题中正确的是( )
A.有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱 B.有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱 C.一个棱柱至少有五个面、六个顶点、九条棱 D.棱柱的侧棱长有的相等,有的不相等 答案:C
2.设0<a<b,则下列不等式中正确的是( )
a+ba+b
A.a<b<ab<2 B.a<ab<2<b a+ba+b
C.a<ab<b<2 D.ab<a<2<b 答案:B
3.已知两条直线l1:(a-1)x+2y+1=0,l2:x+ay+3=0平行,则a=( )
A.-1 B.2 C.0或-2
D.-1或2
【解析】选D.若a=0,两直线方程为-x+2y+1=0和x=-3, 此时两直线相交,不平行,所以a≠0.当a≠0时,若两直
a121解得a=-1或a=2. 线平行,则有 =,1a3
ππ
4.定义运算a⊕b=a2-ab-b2,则sin6⊕cos6=( )
131313A.-2-4 B.-2+4 C.-2 D.4 ππππππ13
解析:sin6⊕cos6=sin26-sin6cos6-cos26=-2-4. 答案:A
5
5.已知sinα=5,则cos4α的值是( )
- 1 -
471218A.25 B.-25 C.25 D.-25 53
解析:∵sinα=5,∴cos2α=1-2sin2α=5,
73∴cos4α=2cos22α-1=2×52-1=-25. 答案:B
6.不等式x2-|x|-2<0的解集是( )
A.{x|-2<x<2} B.{x|x<-2,或x>2} C.{x|-1<x<1} D.{x|x<-1,或x>1}
解析:原不等式⇔|x|2-|x|-2<0⇔(|x|-2)(|x|+1)<0⇔|x|-2<0⇔-2<x<2.
答案:A
7.若直线ax+2y+1=0与直线x+y-2=0互相垂直,那么a的值等于 ( )
12A.1 B. C. D.233解析:由a·1+2·1=0得a=-2. 答案:D
an-1
8.若数列{an}满足a1=1,a2=2,an=(n≥3,n∈N*),则a2018=( )
an-2
1
A.1 B.2 C.2 D.2-987
11
解析:由已知,得a1=1,a2=2,a3=2,a4=1,a5=2,a6=2,
11
a7=1,a8=2,a9=2,a10=1,a11=2,a12=2, 即an的值以6为周期重复出现,故a2018=2. 答案:B
9.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-4n+2,则|a1|+|a2|+…+|a10|=( )
A.66 B.65 C.61 D.56 解析:当n=1时,a1=S1=-1; 当n≥2时, an=Sn-Sn-1
=n2-4n+2-[(n-1)2-4(n-1)+2] =2n-5.
∴a2=-1,a3=1,a4=3,…,a10=15.
- 2 -
∴|a1|+|a2|+…+|a10|=1+1+答案:A
81+15
=2+64=66. 2
2x+y≥4,
10.设x,y满足x-y≥-1,
x-2y≤2,
则z=x+y( )
A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值 C.有最大值3,无最小值 D.既无最小值,又无最大值 答案:B
11.一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A.48 B.32+817 C.48+817 D.80
解析:换个视角看问题,该几何体可以看成是底面为等腰梯形,高为4
的直棱柱,且等腰梯形的两底分别为2,4,高为4,故腰长为17,所以该几何体的表面积为48+817.
答案:C
π
12.设函数f(x)=2x-cosx,{an}是公差为的等差数列,f(a1)+f(a2)+…+f(a5)=5π,
8则[f(a3)]2-a1a5=( )
A.0 B.
12113π C.π2 D.π2 16816
解析:∵f(x)=2x-cosx,
∴f(a1)+f(a2)+f(a3)+f(a4)+f(a5)
=2a1-cosa1+2a2-cosa2+2a3-cosa3+2a4-cosa4+2a5-cosa5 =10a3-(cosa1+cosa2+cosa3+cosa4+cosa5) ππ
=10a3-cosa3-+cosa3-+cosa3+
48
ππ
cosa3++cosa3+
84
=10a3-(2+2+2+1)cosa3=5π.① ππ
[f(a3)]2-a1a5=(2a3-cosa3)2-a3-a3+
44
- 3 -
π2
=(3a3-cosa3)(a3-cosa3)+.②
16π13π2
由①知a3=,代入②得结果为. 216答案:D
二、填空题: 本题共4小题,每小题5分,共20分。把答案填在答题卡中的横线上。 13.在数列1,1,2,3,5,8,x,21,34,55中,x等于 解析:观察数列可知,后一项是前两项的和,故x=5+8=13.
14.一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速度是每小时 。
解析:如图所示,依题意有 ∠BAC=60°,∠BAD=75°, 所以∠CAD=∠CDA=15°, 从而CD=CA=10(海里), 答案:10海里
15.已知入射光线经过点M(-3,4),被直线l:x-y+3=0反射,反射光线经过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为_________.
解析:设点M(-3,4)关于直线l:x-y+3=0的对称
点为M′(a,b),则反射光线所在直线过点M′,
b411,a3所以
3ab430,22 解得a=1,b=0.
又反射光线经过点N(2,6),
y0x1,所以所求直线的方程为 6 021 即6x-y-6=0.
答案:6x-y-6=0
111
16.已知等比数列{an}中,a2>a3=1,则使不等式a1-a+a2-a+a3-a+…+
1231
an-a≥0成立的最大自然数n是__________. n
a31
解析:∵a2>a3=1,∴0<q=a<1,a1=q2>1,
2
- 4 -
1111
a1-a+a2-a+a3-a+…+an-a 123n111
++…+=(a1+a2+…+an)-aa an12111-qna11-qa1=-1 1-q
1-q
n
a11-qnq1-qn=-≥0,
1-qa11-qqna11-qnq1-qn∴≥. 1-qa11-qqn∵0<q<1,化简,得a21≥
q
n-1,q
1
4
≤qn-1,
∴4≥n-1,n≤5,所以n的最大值为5. 答案:5
三、解答题: 本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或者演算过程。 17. (本题满分10分)设f(x)=ax2+bx,且1≤f(-1)≤2,3≤f(1)≤4,求f(-2)的取值范围. 解析:(此题有多种解法)
∵f(x)=ax2+bx, f1=a+b,∴ f-1=a-b.1a=2[f1+f-1],∴1
b=2[f1-f-1].
(4分)
∵f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1),
∴f(-2)=(a+b)+3(a-b)=f(1)+3f(-1). (7分) ∵1≤f(-1)≤2,3≤f(1)≤4,
∴6≤f(-2)≤10. (10分) 18.(本题满分12分)
已知等差数列{an}满足a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn. (1)求an及Sn; (2)令bn=
(n∈N
a2n-1
1
*
),求数列{bn}的前n项和Tn.
- 5 -
解析:(1)设等差数列{an}的公差为d.
a1+2d=7,a1=3,因为a3=7,a5+a7=26,所以解得 2a1+10d=26,d=2.故an=3+2(n-1)=2n+1,
nn-1
Sn=3n+2×2=n2+2n. (6分) (2)由(1)知,an=2n+1, 11
从而bn=2=
an-12n+12-111=4· nn+1111
=4n-n+1,
111111从而Tn=41-2+2-3+…+n-n+1
111-=4 n+1=
n
,
4n+1
n
即数列{bn}的前n项和Tn=. (12分)
4n+1
19.(本题满分12分)某市2011年共有1万辆燃油型公交车,有关部门计划于2012年投入128辆电力型公交车,随后电力型公交车每年的投入比上一年增加50%,试问:
(1)该市在2018年应该投入多少辆电力型公交车?
1
(2)到哪一年底,电力型公交车的数量开始超过该市公交车总量的3?(lg657≈2.82,lg2≈0.30,lg3≈0.48)
解析:(1)该市逐年投入的电力型公交车的数量组成等比数列{an},其中a1=128,q=1.5,则在2018年应该投入的电力型公交车为a7=a1·q6=128×1.56=1 458(辆). (4分)
Sn1
(2)记Sn=a1+a2+…+an,依据题意,得>3,
10 000+Sn
1281-1.5n657
于是Sn=>5 000(辆),即1.5n>32. 1-1.5
- 6 -
657
两边取常用对数,则n·lg1.5>lg32, 即n>
lg657-5lg2
≈7.3,又n∈N*,因此n≥8.
lg3-lg2
1
所以到2019年底,电力型公交车的数量开始超过该市公交车总量的3.(12分) 20. (本题满分12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且
(1)证明:sinAsinB=sinC. (2)若b2+c2-a2=bc,求tanB.
+
=
.
【解析】(1)由正弦定理形内角,所以sinAsinB≠0,
==,可知原式可以化简为+==1,因为A和B为三角
则两边同时乘以sinAsinB,可得sinBcosA+sinAcosB=sinAsinB, 由和角公式可知:
sinBcosA+sinAcosB=sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,原式得证. (6分) (2)由b2+c2-a2=bc,根据余弦定理可知,cosA=
=.
因为A为三角形内角,A∈(0,π),sinA>0,则sinA==,即=,由(1)可知
+
==1,所以==,所以tanB=4. (12分)
21. (本题满分12分)设直线l的方程为(a+1)x+y-2-a=0(a∈R). (1)若直线l在两坐标轴上的截距相等,求直线l的方程.
(2)若a>-1,直线l与x,y轴分别交于M,N两点,O为坐标原点,求△OMN面积取最小值时,直线l的方程.
【解析】(1)当直线l经过坐标原点时,该直线在两坐标轴上的截距都为0,此时a+2=0,解得a=-2,
此时直线l的方程为-x+y=0,即x-y=0; (3分)
- 7 -
当直线l不经过坐标原点,即a≠-2且a≠-1时,由直线在两坐标轴上的截距相等可得解得a=0,此时直线l的方程为x+y-2=0.
所以直线l的方程为x-y=0或x+y-2=0. (6分) (2)由直线方程可得M
,N(0,2+a),因为a>-1,
=2+a,
所以S△OMN=××(2+a)=×=≥×[2+2]=2,
当且仅当a+1=,即a=0时等号成立.
此时直线l的方程为x+y-2=0. (12分) πππx22.(本题满分12分)设函数f(x)=sin4x-6-2cos28+1.
(1)求f(x)的最小正周期;
4
(2)若函数y=g(x)与y=f(x)的图像关于直线x=1对称,求当x∈0,3时,y=g(x)的最大
值.
ππππ
解析:(1)f(x)=sin4xcos6-cos4xsin6-
3π3ππππxxxcos4=2sin4-2cos4=3sin4x-3, 2π
故f(x)的最小正周期为T=π=8. (5分)
4
(2)在y=g(x)的图像上任取一点(x,g(x)),它关于x=1的对称点(2-x,g(x)). 由题设条件,点(2-x,g(x))在y=f(x)的图像上, 从而g(x)=f(2-x)
ππ
=3sin42-x-3
πππ
=3sin2-4x-3
ππ=3cos4x+3.
- 8 -
4πππ2π
当0≤x≤3时,3≤4x+3≤3,
4π3
因此y=g(x)在区间0,3上的最大值为g(x)max=3cos3=2. (12分)
- 9 -
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