高二期中考试数学试卷 试卷满分:150分一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .ba 11< B .a 2>b 2 C .22+1+1a bc c > D .a|c|>b|c2. 在△ABC 中,若2lg sin lg cos lg sin lg =--C B A ,则△ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B . 等腰直角三角形 C .等边三角形 D .等腰三角形3. 在数列}{n a 中,设32,211+==+n n a a a ,则通项n a 可能是( ). A .53n - B. 1321n -⋅- C.253n - D. 1523n -⋅-4. 如右图所示,一个空间几何体的主(正)视图和左(侧)视图 都是边长为1的正方形,俯视图是一个直径为1的圆, 那么这个几何体的表面积为 ( )A .π3B .π2C .π23 D .π45.不等式组221030x x x ⎧-<⎨-≥⎩的解集是( )A .{}11x x -<< B. {}13x x <≤ C. {}10x x -<≤ D.{}31x x x ≥<或 6. 在等差数列}{n a 中,已知4,184==S S 设17181920=S a a a a +++则=S ( )A .8B .9C .10D .117.有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面各边的中点。
已知最底层正方体的棱长为2,且塔该形的表面积(含最底层正方体的底面面积)超过39,则该塔形中正方体的个数至少是( ) A. 4B.5.C.6D.78. 公比为整数的等比数列}{n a 中,如果,12,183241=+=+a a a a 那么该数列的前8项之和为( ) A .513 B .512 C .510 D .82259.如图所示,点S 在平面ABC 外,SB AC ⊥,2SB AC ==, E 、F 分别是SC 和AB 的中点,则EF 的长度是( ) A .1 B 2 C 2 D .12主视图俯视图左视图10. 正方体1111ABCD A B C D -中12,1AB AA AD ===,E 为1CC 的中点,则1A E 与BD 所成的 角的余弦值( ) A.35 B .3010 A .34A .77 11.在△ABC 中,2,2,3π=∠==A BC AB ,如果不等式AC BC t BA ≥-恒成立,则实数t的取值范围是 ( )A .[)∞+,1B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡121,C .(][)∞+⋃∞-,,10D . [)∞+⋃⎥⎦⎤⎝⎛∞-,,12112. 已知ABCD 是矩形,PA ⊥平面ABCD ,2AB =,4PA AD ==,E 为BC 的中点. 则直线DP 与平面PAE 所成的角.A .30B .45C .60D .90二、填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13、在△ABC 中,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边,且2223b c bc a ++=,则∠A=14设数列}{n a 的前n 项和为21n S n =+如果12231111n n n P a a a a a a +=+++则n P = 15.已知三个不等式: ①0ab >, ○2cdab-<-, ○3.bc ad >(其中a,b,c,d 均为实数) 以其中两个作为条件,余下一个作为结论,那么一定可以组成__ __个正确的命题. 16.已知两条不同直线m 、l ,两个不同平面α、β,给出下列命题:①若l 垂直于α内的两条相交直线,则l ⊥α; ②若l ∥α,则l 平行于α内的所有直线; ③若m ⊂α,l ⊂β且l ⊥m ,则α⊥β; ④若l ⊂β,α⊥l ,则α⊥β;⑤若m ⊂α,l ⊂β且α∥β,则m ∥l . 其中正确命题的序号是 .17.已知不等式2340x x --<的解集为A ,不等式2450x x +-<的解集为B ,(1)求A B ⋃;(2)若不等式20cx ax b ++<的解集是A B ⋃,求20ax cx b ++<的解集.18.已知ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,其外接圆半径为2,且cos (2)cos b C a c B =-. (1)求角B 的大小;(2)求ABC ∆面积的最大值19. (12分)数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1(1)3n n S a =-, (1)求1a ,2a 及3a ;(2)证明:数列{}n a 是等比数列,并求n a 。
20. 要将两种大小不同的钢板截成A 、B 、C 三种规格,每张钢板可同时截得三种规格小钢板的块数如下表所示:每张钢板的面积,第一种为21m ,第二种为22m ,今需要A 、B 、C 三种规格的成品各12、15、27块,问各截这两种钢板多少张,可得所需三种规格成品,且使所用钢板面积最小?21. 已知四棱锥P ABCD -的底面是菱形.60BCD ∠=,2AB PB PD ===,PC =,AC 与BD交于O 点,E,H 分别为PA ,OC 的中点. (Ⅰ)求证:PC ∥平面BDE ; (Ⅱ)求证:PH ⊥平面ABCD ; (III )求二面角B PA D --的大小C22. 设数列{}n a 是公差不为0的等差数列,n S 为其前n 项和,数列{}n b 为等比数列,且 211==b a ,225b S =,3425b S =。
(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式n a 及n b ;(2)设数列{}n c 满足n n n b S c ⨯=,问当n 为何值时,n c 取得最大值?(3)设数列{}n d 满足n n n b a d ⨯=,其前n 项和为n T ,求n T 。
17、(1)解:解不等式2340x x --<,得{14}A x x =-<< 解不等式2450x x +-<,得{51}B x x =-<<{54}A B x x ∴⋃=-<< (6分)(2)由20cx ax b ++<的解集是(-5,4)∴54540ac bc c ⎧-=-+⎪⎪⎪=-⨯⎨⎪>⎪⎪⎩, (8分) 从而可得1200ca ba a ⎧-=-⎪⎪⎪=-⎨⎪<⎪⎪⎩(10分)20ax cx b ∴++<解得解集为{54}x x -<< (12分)18.解:(1)由cos (2)cos b C a c B =-及正弦定理得sin cos (2sin sin )cos 2sin cos sin cos B C A C B A B C B =-=-sin cos sin cos 2sin cos B C C B A B ∴+=sin()2sin cos B C A B ∴+=。
① 又A B C π++=∴由①得1cos 2B =3B π∴=(6分)(2)113sin 44sin sin 222S ac B A C ==⨯⨯⨯ 2243sin()sin 33143(cos sin sin )223sin 23cos 2323sin(2)36C C C C C C C C ππ=-=-=+-=+- 20,3sin(2)16C C ππ<<∴+≤2333S ∴≤-= (12分)19.解:(1)1(1)3n n S a =-1112212331(1)31(1)31(1)3a a a a a a a a a ⎧=-⎪⎪⎪∴+=-⎨⎪⎪++=-⎪⎩解得121111,,248a a a =-==- (5分)(2)当2n ≥时,111111(1)(1)()333n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=- 112n n a a -∴=- {}n a ∴为等比数列 (10分1(1)2nn na ∴=- (12分) 20.解:设需截第一种钢板x 张,第二种钢板y 张,所用钢板面积为2zm ,则有⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥≥≥+≥+≥+0,0,273,152,12y x y x y x y x作出可行域(如图)目标函数为2z x y =+作出一组平行直线2x y t += (t 为参数).由32612x y x y +=⎧⎨+=⎩得(5,7)A ,min 42862720z ∴=+⨯=+⨯=。
(12分)21.解:(Ⅰ)证明:因为E ,O 分别为PA ,AC 的中点, 所以EO ∥PC .又EO ⊂平面BDE ,PC ⊄平面所以PC ∥平面BDE .(6分) (Ⅱ)证明:连结OP , 因为PB PD =,所以OP BD ⊥.在菱形ABCD 中,BD AC ⊥, 又因为OPAC O =,所以BD ⊥平面PAC .(12分)22. (1)解:设数列{}n a 的公差为d ,数列{}n b 的公比为q 。
则 d d a S d a S 682344,21412+=⨯+=+=,q b 22=,232q b = 从而由 225b S =,3425b S =得:⎩⎨⎧=+=+25068104q q qd 消去d 得,0830252=+-q q ,解得:54=q 或52=q 。
代入得 4=d 或0=d ,因为0≠d ,所以⎪⎩⎪⎨⎧==520q d 舍去。
所以 ⎪⎩⎪⎨⎧==544q d所以 244)1(2-=-+=n n a n ,11)54(22--==n n n q b ( 6分)(2)142(42)()5n n n n c a b n -==- 214444[135()(21)()]555n n T n -=+⨯+⨯++-…………………….①CB A23444444[3()5()(21)()]55555n n T n =+⨯+⨯++-……………….②①-②得231111444444[122()2()2()(21)()]55555584(1())4554[1(21)()]45154420[98()(21)()]55n n n n n n n n T n n T n ---=+⨯+⨯+⨯++---=+---∴=-⋅--(12分)。