2019-2020学年度下学期月考高一数学试卷考生注意:1. 本试卷分选择题和非选择题两部分共22题,共150分,共2页。
考试时间120分钟。
考试结束后,只交答题卡。
2. 客观题请用2B 铅笔填涂在答题卡上,主观题用黑色碳素笔写在答题卡上。
第Ⅰ卷(选择题,共计60分)一、选择题(总计12小题,每小题5分) 1.已知向量(,2),(2,2)a m b ==-,且a b ⊥,则||()a b a a b -⋅+|等于( )A .12-B .12C .0D .12.在各项都是正数的等比数列{}n a 中,若13a ,312a ,22a 成等差数列,则6745a a a a ++的值为( )A .9B .6C .3D .13.已知在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,60,A b ∠=︒=若此三角形有且只有一个,则a 的取值范围是( )A .0a <<B .6a =C .a ≥6a = D .0a <≤4.已知等差数列{}n a 与等差数列{}nb 的前n 项和分别为n S 和n T ,若3123n n S n T n -=+,则1010a b =( ) A .32B .1413C .5641D .29235.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知tan 22,1tan A ca b B b==+=,则C ∠=( ) A .56π B .2π C .512π D .6π 6.已知O 是三角形ABC 内部一点,且20OA OB OC ++=,则AOB ∆的面积与ABC ∆的面积之比为( ) A .12B .13C .14D .157.已知ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,60,3==A b c ,角A 的平分线交BC 于点D ,且7BD =,则cos ADB ∠的值为( )A .217-B .217C .277D .277±8.如图,某景区欲在两山顶A ,C 之间建缆车,需要测量两山顶间的距离.已知山高()1AB km =,()3CD km =,在水平面上E 处测得山顶A 的仰角为30,山顶C 的仰角为60,150AEC ∠=,则两山顶A ,C 之间的距离为( )A .()27kmB .()33kmC .()42kmD .()35km9.已知在ABC ∆内有一点P ,满足0PA PB PC ++=,过点P 作直线l 分别交边AB 、AC 于M 、N ,若AM mAB =,()0,0AN nAC m n =>>,则mn 的最小值为( )A .49B .53C .43D .310.已知数列{}n a ,{}n b 满足111a b ==,112n n n n b a a b ++-==,n ∈+N ,则数列130n a b ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭的前10项的和为( )A .()101413-B .()91413-C .1043D .94311.如图,在等腰直角ABC ∆中,D ,E 分别为斜边BC 的三等分点(D 靠近点B ),过E 作AD 的垂线,垂足为F ,则AF =( )A .3155AB AC + B .2155AB AC + C .481515AB AC + D .841515AB AC + 12.已知数列{}log a n b (0a >且)1a ≠是首项为2,公差为1的等差数列,若数列{}n a 是递增数列,且满足lg n n n a b b =,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭ B .()2,+∞ C .()2,11,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ D .()20,1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭第II 卷(非选择题 共计90分)二、填空题(总计4小题,每小题5分)13.已知向量(1,),(1,2)a m b m ==+,若a 与b 的夹角为钝角,则实数m 的取值范围为_____. 14.在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2a =,4B π=,tan 7C =,则b =__________.15.已知O 为ABC ∆的外心,且3A π=,cos cos 2sin sin B CAB AC mAO C B+=,则实数m =_____ 16.已知正项数列{}n a 满足122n n n a a a ++=+,且221n n S a -=,其中n S 为数列n a 的前n 项和,若实数λ使得不等式()8n n a nλ+≥恒成立,则实数λ的最大值是________.三、解答题(共70分)17.(10分).已知[]0,απ∈,向量()sin ,cos m αα=和()cos ,cos n αα=. (Ⅰ)若m 和n 共线,求α; (Ⅱ)是否存在α,使得()m m n⊥+?若存在,求出α,若不存在,请说明理由.18.(12分)已知正项数列{a n }的前n 项和S n 满足2S n =a n +2﹣2,n ∈N *. (1)若数列{a n }为等比数列,求数列{a n }的公比q 的值. (2)若a 2=a 1=1,b n =a n +a n +1,求数列{b n }的通项公式.19.(12分)在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c . 若22(1sin)2sin cos 222B A Aa ab -=+,12c =,ABC △的面积为36.(1)求a 的值;(2)若点,M N 分别在边AB ,BC 上,且8AM =,AN CM ⊥,求AN 的长.20.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,设ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且a b +=,22sin 3sin sin C A B =.(1)求C ;(2)设()1,cos P A -,()cos ,1Q A -,且A C ≤,OP 与OQ 的夹角为θ,求cos θ的值.33cos ,sin cos ,sin ,0,,22222x x a x x b x π⎛⎫⎛⎫⎡⎤==-∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦21.(12分)已知向量,且求()1a b a b⋅+及()()322-2f x a b a b λλ=⋅-+若的最小值是,求的值。
22.(12分)n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知0n a >,2243n n n a a S +=+(1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,且数列{}n b 的前n 项和为n T ,若对任意*n N ∈,n m T >恒成立,求实数m 的取值范围.2019—2020学年度下学期月考高一数学试卷答案第Ⅰ卷一、选择题二、填空题13.1(,2)(2,)3-∞---⋃ 14 15 16.9三、解答题 17.(10分)(Ⅰ)由m 和n 共线,可得2sin cos cos 0ααα-=, 即()sin cos cos 0ααα-=,所以tan 1α=或cos 0α=.因为[]0,απ∈,当tan 1α=时,4πα=;当cos 0α=时,2πα=.综上所述,4πα=或2π; ---------------5分 (Ⅱ)()()()sin ,cos sin cos ,2cos m m n ααααα+⋅+⋅=()2211sin sin cos 2cos 1cos 2sin 21cos 222ααααααα=++=-+++1133sin 2cos 22222242πααα⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭.上式的最小值为3022->,所以()0m m n ⋅+≠. 即不存在α,使得()m m n ⊥+. ----------------10分18.(12分)(1)根据题意,数列{a n }满足2S n =a n +2﹣2,①,则有2S n ﹣1=a n +1﹣2,② ①﹣②可得:2a n =a n +2﹣a n +1,又由数列{a n }为等比数列,则有2=q 2﹣q , 解可得:q =2或﹣1,又由q >0,则q =2; --------------5分 (2)数列{a n }满足2S n =a n +2﹣2,当n =1时,有a 3=2S 1+2=4, -------------6分当n ≥2时,由(1)的结论,2a n =a n +2﹣a n +1,变形可得:2(a n +1+a n )=a n +2+a n +1, 即2b n =b n +1, ------------8分 又由b 1=a 1+a 2=2, b 2=a 2+a 3=1+4=5.∴数列{b n }从第二项起是以5为首项,2为公比的等比数列.∴221522n n n b n -=⎧=⎨⨯≥⎩,,. --------------12分19(12分) (1)由题意知22cossin 2B a a b A =+,则1cos 2sin 2Ba ab A +⋅=+, 化简,得cos sin a B b A =,由正弦定理得sin cos sin sin A B B A = 因为sin 0A ≠,所以tan 1B =.因为()0,πB ∈,所以π4B =. 因为12c =,36ABCS=,所以1π12sin 3624a ⨯⨯=,解得a = ---------------------6分(2)由(1)知,b ==ABC 为等腰直角三角形,4A B π∴∠=∠= ,所以2C π∠=,在ACM中,CM ==则222cos 2AC CM AM ACM AC CM +-∠==⋅ 且AN CM ⊥ ,从而sin sin ANC ACM ∠=∠==,---------------12分 20(12分)(1)∵22sin 3sin sin C A B = ∴23sin sin sin 2C A B =∴由正弦定理得232c ab =∵a b +=∴22223a b ab c ++=根据余弦定理得:2222221cos 2222a b c c ab ab C ab ab ab +--====∴3C π=------------------6分(2)由(1)知3C π=,代入已知,并结合正弦定理得3sin sin 21sin sin 2A B A B ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得1sin 2A =或sin 1A =(舍去) 所以30A =︒,90B =︒∴2cos OP OQ A ⋅==而27||||11cos 4OP OQA ⋅=+=+=∴22cos cos 1cos 4A A θ===+. --------------12分 21(12分) (1)33coscos sin sin cos 22222x xa b x x x⋅=-=cos a b ⎛+=== ⎝0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,cos 0x ∴>2cos a b x ∴+= --------------- 4分(2)()2f x a b a b λ=⋅-+cos24cos x x λ=-()222cos 12x λλ=--- ---------------6分0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,cos 10x ≤≤∴ ①当0λ<时,当且仅当cos 0x =时,()f x 取得最小值1-,这与已知矛盾; ---------------7分②当01λ≤≤时,当且仅当cos x λ=时,()f x 取得最小值212λ--,由已知得23122λ--=-,解得12λ=;----------9分③当1λ>时,当且仅当cos 1x =时,()f x 取得最小值14λ-,由已知得3142λ-=-解得58λ=,这与1λ>相矛盾,--------------11分综上所述,12λ=为所求.------------12分 22(12分)解:(1)0n a >,2243n n n a a S +=+,2n ≥时,2111243n n n a a S ---+=+,相减可得:()2211224n n n n n a a a a a --+-+=, 化为:()()1120n n n n a a a a --+--=, ∵0n a >,120n n a a -∴--=,即12n n a a --=,又21111243,0a a a a +=+>,解得13a =.∴数列{}n a 是等差数列,首项为3,公差为2.32(1)21n a n n ∴=+-=+; --------------6分(2)111111(21)(23)22123n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪++++⎝⎭,------------8分∴数列{}n b 的前n 项和11111111112355721232323n T n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋯+-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,-----------10分 由*n N ∈得111123236n n T ⎛⎫=-< ⎪+⎝⎭,又对任意*n N ∈,n m T >恒成立,16m ∴≥. -----------------12分。