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2020年山东省青岛二中高一(下)期中数学试卷

期中数学试卷题号一二三总分得分一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)1.下列命题正确的是()A. 若a>b,则a2>b2B. 若a>b,则ac>bcC. 若a>b,则a3>b3D. 若a>b,则<2.设直线a,b是空间中两条不同的直线,平面α,β是空间中两个不同的平面,则下列说法正确的是()A. 若a∥α,b∥α,则a∥bB. 若a∥b,b∥α,则a∥αC. 若a∥α,α∥β,则a∥βD. 若α∥β,a⊂α,则a∥β3.等腰直角三角形,直角边长为.以斜边所在直线为旋转迪,将该直角三角形旋转一周所得几何的体积是()A. B. C. π D.4.△ABC的三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c.已知,,c=6,则A=()A. B. C. 或 D. 或5.一个等差数列共有13项,奇数项之和为91,则这个数列的中间项为()A. 10B. 11C. 12D. 136.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,b=7,,则△ABC的形状可能是()A. 锐角三角形B. 钝角三角形C. 钝角或锐角三角形D. 锐角、钝角或直角三角形7.等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n,且,则=()A. B. C. D.8.设a>0,b>0,若3是3a与9b的等比中项,则的最小值为()A. B. 3 C. D. 49.已知函数f(x)=x2+mx+4,若f(x)>0对任意实数x∈(0,4)恒成立,则实数m的取值范围是()A. [-4,+∞)B. (-4,+∞)C. (-∞,-4]D. (-∞,-4)10.若等差数列{a n}单调递减,a2,a4为函数f(x)=x2-8x+12的两个零点,则数列{a n}的前n项和S n取得最大值时,正整数n的值为()A. 3B. 4C. 4或5D. 5或611.在《九章算术》中,底面是直角三角形的直棱柱成为“堑堵”.某个“堑堵”的高为2,且该“堑堵”的外接球表面积为12π,则该“堑堵”的表面积的最大值为()A. B. C. D.12.已知数列{a n}的前n项和,数列{b n}满足,T n是数列{b n}的前n项和,若,则T n与M n的大小关系是()A. T n≥M nB. T n>M nC. T n<M nD. T n≤M n二、填空题(本大题共4小题,共12.0分)13.已知等比数列{a n}的前n项和,则t=______.14.已知函数a>1,,若实数(a-1)(2b-1)=1,则a+2b的最小值为______.15.在△ABC中,,A的角平分线AD交BC于点D,若,,则AD=______.16.如图所示,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M是棱CD的中点,动点N在体对角线A1C上(点N与点A1,C不重合),则平面AMN可能经过该正方体的顶点是______.(写出满足条件的所有顶点)三、解答题(本大题共7小题,共84.0分)17.证明:对任意实数x∈(-3,+∞),不等式恒成立.18.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且c sin2B+b sin(A+B)=0.(1)求角B;(2)若b=7,△ABC的面积为,求a+c.19.已知数列{a n}的前n项和S n满足nS n+1-(n+1)S n+n(n+1)=0,且a1=10.求数列{|a n|}的前n项和.20.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M为棱AA1的中点.问:在棱A1D1上是否存在点N,使得C1N∥面B1MC?若存在,请说明点N的位置;若不存在,请说明理由.21.已知S n是数列{a n}的前n项和,当n≥2时,,且S1=0,a2=4.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)等比数列{b n}满足b2a2=b3a3=1,求数列{a n•b n}的前n项和T n.22.已知数列{a n}的前n项和S n满足,且a1=1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,且数列{b n}的前n项和T n满足对任意正整数n恒成立,求实数t的取值范围;(3)设,问:是否存在正整数m,使得c m≥c n对一切正整数n恒成立?若存在,请求出实数m的值;若不存在,请说明理由.23.在数列{a n}中,a1=2,a2=6.当n≥2时,a n+1+a n-1=2a n+2.若[x]表示不超过x的最大整数,求[+++…+]的值.答案和解析1.【答案】C【解析】解:A.a>b得不出a2>b2,比如-4>-5,得出(-4)2<(-5)2,∴该命题错误;B.a>b得不出ac>bc,c小于0时,由a>b得出ac<bc,∴该命题错误;C.a>b可以得出a3>b3,∵f(x)=x3是增函数,∴该命题正确;D.a>b得不出,如3>-5,得出,∴该命题错误.故选:C.a=-4,b=-5时,A命题不成立,c<0时,B不成立,而a=3,b=-5时,D不成立,从而只能选C.考查不等式的性质,清楚函数f(x)=x3的单调性.2.【答案】D【解析】解:由直线a,b是空间中两条不同的直线,平面α,β是空间中两个不同的平面,知:在A中,若a∥α,b∥α,则a与b相交、平行或异面,故A错误;在B中,若a∥b,b∥α,则a∥α或a⊂α,故B错误;在C中,若a∥α,α∥β,则a∥β或a⊂β,故C错误;在D中,若α∥β,a⊂α,则由面面平行的性质定理得a∥β,故D正确.故选:D.在A中,a与b相交、平行或异面;在B中,a∥α或a⊂α;在C中,a∥β或a⊂β;在D 中,由面面平行的性质定理得a∥β.本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.3.【答案】B【解析】解:如图为等腰直角三角形旋转而成的旋转体.V=2×==,故选:B.画出图形,根据圆锥的体积公式直接计算即可.本题考查圆锥的体积公式,考查空间想象能力以及计算能力.是基础题.4.【答案】C【解析】解:∵B=,b=2,c=6,由正弦定理可得,=,∴sin C==,∵b<c,∴C>B=,∴C=或,A=π-B-C=或;故选:C.由正弦定理可得,=,可求sin C,然后结合大边对大角可求C,进而可求A.本题主要考查正弦定理在求解三角形中的应用,解题中大边对大角是确定C取值的关键.5.【答案】D【解析】解:由题意可得:a1+a3+a5+a7+a9+a11+a13=91,∴7a7=91,解得a7=13,故选:D.利用等差数列的通项公式及其性质即可得出.本题考查了等差数列的通项公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.6.【答案】C【解析】解:因为,b=7,,由正弦定理可得,,所以sin B=,因为b>a,所以B>A=,故B可能为锐角,也可能为钝角.故选:C.由已知结合正弦定理及三角形的大边对大角即可判断.本题主要考查了正弦定理在判断三角形形状中的应用,属于基础试题.7.【答案】D【解析】解:====,故选:D.利用等差数列的性质可得:==,即可得出.本题考查了等差数列的通项公式求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.8.【答案】C【解析】解:由题意可得,3a•9b=9即a+2b=2,则=()(a+b)×=.当且仅当且a+b=2时取等号.故选:C.由已知结合等比数列的性质求出a+2b=2.然后利用基本不等式可求.本题主要考查了等比数列的性质及利用乘1法配凑基本不等式的应用条件求解最值,属于中档试题.9.【答案】B【解析】解:若f(x)>0对任意实数x∈(0,4)恒成立,即x2+mx+4>0对任意实数x∈(0,4)恒成立,可得-m<x+在x∈(0,4)恒成立,设g(x)=x+,x∈(0,4),由x+≥2=4,当且仅当x=2∈(0,4)时取得等号,即有g(x)的最小值为4,可得-m<4,即m>-4,故选:B.由题意可得x2+mx+4>0对任意实数x∈(0,4)恒成立,由参数分离和基本不等式可得最小值,即可得到所求范围.本题考查含参二次不等式恒成立问题解法,注意运用转化思想和基本不等式,考查化简运算能力和推理能力,属于中档题.10.【答案】C【解析】解:因为a2,a4为函数f(x)=x2-8x+12的两个零点,则,等差数列{a n}单调递减,解得:.所以公差为-2,首项为8,所以a n=8-2(n-1)=10-2n.令10-2n=0,解得,n=5,所以数列{a n}的前n项和S n取得最大值时,正整数n的值为4或5.故选:C.先解出两个零点,再利用等差数列的通项公式,求出数列为0的项,即可推出结果.本题考查知识点函数的零点,等差数列的通项公式;等差数列的性质,考查分析问题解决问题的能力,11.【答案】B【解析】解:由该“堑堵”的外接球表面积为12π,得,解得AB=.∴该“堑堵”的表面积S=2(AC+BC)+=2(AC+BC)+AC•BC+4.令AC+BC=x(<x≤4),则AC•BC=.∴S=2x+=.函数在(2,4]上为增函数,则当x=4时,S取得最大值为12+.故选:B.由已知求得底面斜边长,写出棱柱表面积,换元后利用函数的单调性求最值.本题考查棱柱、棱锥、棱台的侧面积与表面积,考查函数与方程思想的应用,训练了利用换元法求最值,是中档题.12.【答案】B【解析】解:数列{a n}的前n项和,n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-(n-1)2=2n-1.n=1时,a1=S1=1,对于上式成立.∴a n=2n-1,=.A n=••…•=×××…×>××…×=×(2n+1).∴A n>.数列{b n}满足,T n=log a(••…•)>=log a a n+1=M n.∴T n>M n.故选:B.数列{a n}的前n项和,n≥2时,a n=S n-S n-1,n=1时,a1=S1=1,可得a n=2n-1.=.A n=••…•,通过放缩可得:A n>.进而得出结论.本题考查了数列递推关系、放缩法、不等式的性质、对数运算性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.13.【答案】2【解析】解:因为q≠1,S n==,结合等比数列和的特点可知,中,=,故t=2.故答案为:2.由已知结合等比数列的求和公式,=,可求.本题主要考查了等比数列的求和公式的简单应用,属于基础试题.14.【答案】4【解析】解:由a>1,,(a-1)(2b-1)=1,则a+2b=(a-1)+(2b-1)+2=4,当且仅当a=2b=2时,取等号,故a+2b的最小值为4,故答案为:4.由a>1,,(a-1)(2b-1)=1,则a+2b=(a-1)+(2b-1)+2=4,求出结果.本题考查基本不等式的应用,解题的关键是对式子进行恰当的变形,基础题.15.【答案】【解析】解:在△ABC中,由余弦定理有,,∴,∴△ABC为等腰三角形,且AB=BC,∴,∴,在△ACD中,由正弦定理有,,∴.故答案为:.在△ABC中,由余弦定理可解得,由此可知△ABC为等腰三角形,且AB=BC,则,再在△ACD中运用正弦定理即可求得AD的值.本题考查正余弦定理在解三角形中的运用,考查计算能力,属于基础题.16.【答案】C1,B1,D1,A1【解析】解:如图所示,取A1B1的中点G,连接AG,C1G.则四边形AMC1G是平行四边形.经过平移C1G可得:平面AMN可能经过该正方体的顶点是C1,B1,D1,A1.故答案为:C1,B1,D1,A1.如图所示,取A1B1的中点G,连接AG,C1G.可得四边形AMC1G是平行四边形.经过平移C1G可得:平面AMN可能经过该正方体的顶点.本题考查了正方体的性质、平行四边形与点共面,考查了推理能力与空间想象能力,属于基础题.17.【答案】证明:要证明x∈(-3,+∞)时,不等式恒成立,只需证+<+恒成立;即证x+3+2+x+6<x+4+2+x+5恒成立,即证<恒成立,即证(x+3)(x+6)<(x+4)(x+5)恒成立,化简得18<20,显然该不等式恒成立;所以x∈(-3,+∞)时,不等式恒成立.【解析】根据题意,利用分析法证明不等式恒成立即可.本题考查了利用分析法证明不等式恒成立问题,是基础题.18.【答案】解:(1)∵c sin2B+b sin(A+B)=0,由正弦定理可得,sin C sin2B+sin B sin(A+B)=0,化简可得,2sin C sin B cosB+sin B sin C=0,∵sin B sin C≠0,∴cos B=-,∵B∈(0,π),∴B=,(2)b=7,B=,由面积公式可得:ac sin B=,即ac=15,①由余弦定理,可得:a2+c2-2ac cos B=b2,即a2+c2+ac=49②,由②变形可得:(a+c)2=-ac+49,③将①代入③可得(a+c)2=64,故解得:a+c=8.【解析】(1)由已知结合正弦定理化简可求cos B,进而可求B;(2)由面积公式可解得ac=15,①由余弦定理,可得a2+c2+ac=49,即(a+c)2=-ac+49,③将①代入③即可解得a+c的值.本题主要考查了正弦定理,三角形内角和定理,余弦定理,三角形面积公式的综合应用,考查了计算能力,属于中档题.19.【答案】解:nS n+1-(n+1)S n+n(n+1)=0,∴-=-1,∴数列{}是等差数列,公差为-1.∵a1=10,=10.∴=10-(n-1)=11-n,∴S n=11n-n2,∴n≥2时,a n=S n-S n-1=11n-n2-[11(n-1)-(n-1)2]=12-2n,n=1时也成立.∴a n=12-2n,令a n=12-2n≥0,解得n≤6.∴n≤6时,数列{|a n|}的前n项和T n=10+8+……+(12-2n)==n(11-n)=11n-n2.n≥7时,数列{|a n|}的前n项和T n=6×5+2+4+……+(2n-12)=30+=30+(n-6)(n-5)=n2-11n+60.综上可得:T n=.【解析】nS n+1-(n+1)S n+n(n+1)=0,变形为-=-1,利用等差数列的通项公式可得,S n,再利用n≥2时,a n=S n-S n-1,可得a n,利用a n≥0,对n分类讨论,去掉绝对值符号,利用等差数列的求和公式即可得出.本题考查了等差数列的通项公式求和公式、分类讨论、绝对值,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.【答案】解:在棱A1D1上存在中点N,使得C1N∥面B1MC.理由如下:取DD1中点P,A1D1中点N,连结C1P,NP,∵在正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M为棱AA1的中点.∴NP∥B1C,PC1∥MB1,∵NP∩PC1=P,B1C∩MB1=B2,∴平面PNC1∥平面CB1M,∵C1N⊂平面PNC1,∴C1N∥面B1MC.【解析】取DD1中点P,A1D1中点N,连结C1P,NP,则NP∥B1C,PC1∥MB1,从而平面PNC1∥平面CB1M,由此推导出在棱A1D1上存在中点N,使得C1N∥面B1MC.本题考查满足线面平行的点是否存在的判断与求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.21.【答案】解:(1)当n≥2时,,且S1=0,a2=4.∴2S n+4=S n+1+S n-1,∴a n+4=a n+1,即a n+1-a n=4,a2-a1=4.∴数列{a n}为等差数列,公差为4,首项为0.∴a n=4(n-1).(2)解:设等比数列{b n}的公比为q,满足b2a2=b3a3=1,∴4b1q=8b1q2=1,解得:q==b1.∴b n=.∴a n•b n=.∴数列{a n•b n}的前n项和T n=0+1++++……+.∴T n=0+++……++,∴T n=1+++……+-=-,∴T n=4-.【解析】(1)当n≥2时,,且S1=0,a2=4.可得2S n+4=S n+1+S n-1,可得a n+4=a n+1,利用等差数列的通项公式可得a n.(2)设等比数列{b n}的公比为q,满足b2a2=b3a3=1,可得4b1q=8b1q2=1,解得:q,b1.可得b n,a n•b n.利用错位相减法即可得出.本题考查了等差数列与等比数列的通项公式、求和公式、错位相减法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.22.【答案】解:(1)数列{a n}的前n项和S n满足,且a1=1.∴-=1,=1.∴数列{}是等差数列,首项与公差都为1.∴=1+n-1=n,∴S n=n2.n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-(n-1)2=2n-1.n=1时,a1=S1=1,对于上式成立.∴a n=2n-1.(2)==(-),∴数列{b n}的前n项和T n=(1-+-+……+-)=(1-)<,∵满足对任意正整数n恒成立,∴6×≤t2-2t,解得:t≥2或t≤-1.∴实数t的取值范围是t≥2或t≤-1.(3)设=•(2n+1),c n+1-c n=(2n+3)-•(2n+1)=•,可得:c1<c2<c3>c4>…….∴存在正整数m=3,使得c m≥c n对一切正整数n恒成立.【解析】(1)数列{a n}的前n项和S n满足,且a1=1.-=1,利用等差数列的通项公式可得:S n.n≥2时,a n=S n-S n-1.n=1时,a1=S1,可得a n.(2)==(-),利用裂项求和可得:数列{b n}的前n项和T n,根据单调性可得T n的最值情况,再根据满足对任意正整数n恒成立,即可得出实数t的取值范围.(3)设=•(2n+1),通过作差可得其单调性,即可得出结论.本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、裂项求和方法、数列的单调性、作差法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.23.【答案】解:数列{a n}中,a1=2,a2=6.当n≥2时,a n+1+a n-1=2a n+2.所以(a n+1-a n)-(a n-a n-1)=2,利用叠加法的应用,整理得a n+1-a n=a2-a1+2(n-1),所以a n=2+4+6+…+2n=n(n+1).则,若[x]表示不超过x的最大整数,所以[+++…+]==∈(2018,2019).所以[+++…+]的整数值为2018.【解析】首项利用关系式的变换利用叠加法的应用求出数列的通项公式,进一步利用取整的应用求出结果.本题考查的知识要点:叠加法的应用,信息题型的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题型.。

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