江苏省泗阳中学2020学年度第二学期高一数学期末试卷
(总分160分,考试时间120分钟)
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分.不写解答过程,将答案写在答题纸的
指定位置上...... 1.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =3∶2∶4,则A 、B 、C 分别所对边::a b c =_____☆______. 2. 在等比数列{}n a 中,12435460,236a a a a a a a <++=,则35a a += ☆ . 3.给出以下四个判断:
①线段AB 在平面α内,则直线AB 不一定在平面α内;②两平面有一个公共点,则它们一定有无数
个公共点;③三条平行直线共面;④有三个公共点的两平面重合. 其中不正确...的判断的个数为 ☆ . 4.在△ABC 中,∠A、∠B、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,若1a =,3b =,∠C=30o;则△ABC 的面积是 ☆ . 5.已知数列4,,,121--a a 成等差数列,4,,,,1321--b b b 成等比数列,则
2
1
2b a a -的值为 ☆ .
6.如图,平面四边形EFGH 的四个顶点分别在空间四边形ABCD 的四条边上,若直线EF 与GH 相交,
则它们的交点M 必在直线 ☆ 上. 7.已知三角形ABC 中,有:22tan tan a B b A =,则三角形ABC 的形状是 ☆ . 8.若数列{}n a 的前n 项和2
25n S n n =++,则=+++6543a a a a ☆ .
9.下列四个命题:
①若αα?b a ,//则b a //, ②若αα//,//b a 则b a //
③若α?b b a ,//则α//a , ④若b a a //,//α则α//b 或α?b 其中为真命题的序号有 ☆ .(填上所有真命题的序号)
10.ABC ?的内角A 、B 、C 的对边分别为,若c b a ,,成等比数列,且2c a =,则cos B = ☆ .
11.已知等比数列{}n a 满足0n a >,n =l ,2,…,且()252523n
n a a n -?=≥,则当3
n ≥时, 212223221log log log log n a a a a -++++= ☆ .
12.等腰△ABC 的周长为23,则△ABC 腰AB 上的中线CD 的长的最小值 ☆ . 13.[选做题]本题包括A 、B 两小题,请选定其中一题作答.........。若多做,则按A 题评分。 A.不等式1
21x a x
+
>-+对于一切非零实数x 均成立,则实数a 的取值范围是 ☆ .
B.若AB 的中点M 到平面α的距离为cm 4,点A 到平面α的距离为cm 6,则点B 到平面
G
E
H
D
C
第6题
α的距离为 __ ☆___cm .
14.对于数列{}n a ,定义数列{}n a ?满足:)(1*+∈-=?N n a a a n n n ,
,定义数列{}
n a 2?满足:)(12
*+∈?-?=?N n a a a n n n ,
,若数列{}
n a 2?中各项均为1,且0201221==a a ,则1a =____☆____.
二、解答题:本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,
请将答案写在答题纸的指定区域内. 15.(本小题满分14分)
在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且32sin a c A =.
(Ⅰ)确定角C 的大小: (Ⅱ)若c =7,且△ABC 的面积为2
33,求a +b 的值。
16.(本小题满分14分)
已知等差数列{}n a 的公差d<0,13a =,前n 项和为n S ,{}n b 为等比数列, 11b =,且
2264,b S = 33960b S =.
(Ⅰ)求n a 与n b ; (Ⅱ)求n S 的最大值.
17.(本小题满分14分)
如图,在四棱锥P -ABCD 中,M 、N 分别是AB 、PC 的中点,若ABCD 是平行四边形, 求证:MN //平面PAD .
18. (本小题满分16分)
如图一个三角形的绿地ABC ,AB 边长8米,由C 点看AB 的张角为45,在AC 边上一点D 处看AB 得张角为60,且2AD DC ,试求这块绿地的面积。
P
N C
B A M D 第17题图 D
C
A
第18题图
A
第19(B )题图
B
C
D
D 1
C 1 B 1
A 1
19.(本小题满分16分)
[选做题]本题包括A 、B 两小题,请选定其中一题作答.........。若多做,则按A 题评分。 A.设计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm 2
,画面的宽与高的比为)(1<λλ,画面的上下各留8cm 的空白,左右各留5cm 的空白.
(1)试确定画面的高与宽的尺寸,使宣传画所用的纸张面积最小;
(2)当]43,32[∈λ时,试确定λ的值,使宣传画所用纸张面积最小。
B.如图,在六面体1111ABCD A B C D -中,11//AA CC ,
11A B A D =,AB AD =.
求证:(1)1AA BD ⊥;(2)11//BB DD .
20.(本小题满分16分)
已知数列{}n a 中,12a =,23a =,其前n 项和n S 满足1121n n n S S S +-+=+,其中2n ≥,
*n ∈N .
(1)求证;数列{}n a 为等差数列,并求其通项公式; (2)设n n n n T a a b ,)
1)(1(1
-+=
为数列{}n b 的前n 项和,求n T 的取值范围.
(3)设λλ(2)1(41n a
n n n c ?-+=-为非零整数,*
n ∈N ),试确定λ的值,使得对任意
*n ∈N ,都有n n c c >+1成立.
江苏省泗阳中学2020学年度第二学期
高一数学期末试卷(答案) (总分160分,考试时间120分钟)
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分.不写解答过程,将答案写在答题纸的
指定位置上...... 1.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =3∶2∶4,则A 、B 、C 分别所对边
::a b c =______☆_______.
2. 在等比数列{}n a 中,12435460,236a a a a a a a <++=,则35a a += ☆ .-6 3.给出以下四个判断:
①线段AB 在平面α内,则直线AB 不一定在平面α内;②两平面有一个公共点,则它们一定有无数个公共点;③三条平行直线共面;④有三个公共点的两平面重合. 其中不正确...的判断的个数为 ☆ .3 4.在△ABC 中,∠A、∠B、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,若1a =,3b =,∠C=30o;则△ABC 的面积是 ☆ .43
5. 已知数列4,,,121--a a 成等差数列,4,,,,1321--b b b 成等比数列,则
212b a a -的值为 ☆ .2
1
6.如图,平面四边形EFGH 的四个顶点分别在空间四边形ABCD 的四条边上,若直线EF 与GH 相交,则它们的交点M 必在直线 ☆ 上。AC 7.已知三角形ABC 中,有:2
2
tan tan a B b A =,则三角形ABC 的形状是 ☆ 等腰三角形或直角三角形
8.若数列{}n a 的前n 项和2
25n S n n =++,则=+++6543a a a a ☆ .40
9.下列四个命题:
①若αα?b a ,//则b a //,②若αα//,//b a 则b a // ③若α?b b a ,//则α//a ,④若b a a //,//α则α//b 或α?b 其中为真命题的序号有 ☆ .(填上所有真命题的序号)④
10.ABC ?的内角A 、B 、C 的对边分别为,若c b a ,,成等比数列,且2c a =,则cos B =
B
G
F
E
H
D
C
第6题图
☆ .3/4
11.已知等比数列{}n a 满足0n a >,n =l ,2,…,且()252523n n a a n -?=≥,则当3n ≥时,
212223221log log log log n a a a a -+++
+= ☆ .()21n n -
12.等腰△ABC 的周长为23,则△ABC 腰AB 上的中线CD 的长的最小值 ☆ .1 13.[选做题]本题包括A 、B 两小题,请选定其中一题作答.........。若多做,则按A 题评分。 A.不等式1
21x a x
+
>-+对于一切非零实数x 均成立,则实数a 的取值范围是 ☆ .(1,3)
B.若AB 的中点M 到平面α的距离为cm 4,点A 到平面α的距离为cm 6,则点B 到平面α的距离为 __ ☆___cm 。2或14
14. 对于数列{}n a ,定义数列{}n a ?满足:)(1*+∈-=?N n a a a n n n ,
,定义数列{}
n a 2?满足:)(12
*+∈?-?=?N n a a a n n n ,
,若数列{}
n a 2?中各项均为1,且0201221==a a ,则1a =____☆____.20200
二、解答题:本大题共6小题,计90分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤,
请将答案写在答题纸的指定区域内. 15.(本小题满分14分)
在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且32sin a c A =.
(Ⅰ)确定角C 的大小: (Ⅱ)若c =7,且△ABC 的面积为
2
3
3,求a +b 的值。
解(1)由32sin a c A =及正弦定理得,2sin sin sin 3
a A A
c C == ………………3分
3
sin 0,sin A C ≠∴=
ABC ?是锐角三角形,3C π
∴=
(6)
分
(2)
7,.3
c C π
==
由面积公式得
133sin ,6232ab ab π==即 ①
………………9分 由余弦定理得
22222cos
7,73
a b ab a b ab π
+-=+-=即 ②………………12分
由②变形得
25,5a b =+=2
(a+b)故 ………………14分 16.(本小题满分14分)
已知等差数列{}n a 的公差d<0,13a =,前n 项和为n S ,{}n b 为等比数列, 11b =,且
2264,b S = 33960b S =.
(1)求n a 与n b ; (2)求n S 的最大值. 解、(1)设等比数列{}n b 的公比为q ,则
3(1)n a n d =+-, 1n n b q -= ..........2分 依题意有23322(93)960
(6)64
S b d q S b d q ?=+=?=+=?①
解得2,8d q =??=?(舍去) 或6
540
3d q ?
=-???
?=??
..........4分 故52156)56
()1(3+-=-?-+=n n a n ,1)3
40
(-=n n b ..........7分 (2)n n S n 518
532+-
= ..........10分 = —5
27)3(532
+-n ..........12分
∴当5
27
3的最大值为时n S n = ..........14分
17.(本小题满分14分)
如图,在四棱锥P -ABCD 中,M 、N 分别是AB 、PC 的中点,若ABCD 是平行四边形, 求证:MN //平面PAD .
证明:取PD 的中点E ,连结EA ,EN………………3分 ∵M 为AB 中点,∴AM=
2
1
AB , ……………5分 ∵E、N 为PD 、PC 中点,
∴EN 平行且等于2
1
DC , ……………7分
∵AB 平行且等于DC ,∴AM∥EN 且AM=EN ……………9分 四边形AMNE 为平行四边形,MN∥AE, ………………11分
又∵MN 不包含于平面PAD ,AE 包含于平面PAD ,…………13分 ∴MN 平行于平面PAD ………………14分 18. (本小题满分16分)
如图一个三角形的绿地ABC ,AB 边长8米,由C 点看AB 的张角
P
N
C
B
A
M D 第17题图
D
C
A
第18题图
为45,在AC 边上一点D 处看AB 得张角为60,且2AD DC =,试求这块绿地的面积。 解法1:设DC=x,在△BDC 中,由正弦定理得: BD=
)
4560sin(45sin ?-??
x =x 213-……………………………3分 BC=
x x 2
)13(6)4560sin()60180sin(+=?-??-?…………………6分
在△ABC 中,由余弦定理得: 82
=[
]232
)
13(62
2-++)(x x [
]???+45cos 32
)
13(6x x ……………9分
故x 2
=
3
32
…………………………………10分 于是,ABC 的面积S =
2
22)13(632145sin 21?+??=???x x BC AC …………………………………13分 =+=
24)13(33x =?+=3
32
4)13(33)33(8+?=(平方米)………15分
答:这块绿地的面积为)33(8+?平方米…………………………16分
解法2:作BE⊥AC.设DE =x (米), 则BE =x x BDA x 360tan tan =
?=∠………………………………3分
由于,?=∠45C 故△BCE 为等腰直角三角形 CE=BE=x 3
DC=CE-DE=x 3-x …………………………………6分 AD = 2DC=2(x 3-x)
故AE=AD-DE =2x 3-3x …………………………………8分 在Rt△ABE 中,根据勾股定理得
BE 2+AE 2=AB 2
(x 3)2+(2x 3-3x )2=82 …………………………………10分
解得x 2=
3
12-2464=
33216)
(+
…………………………………12分
A
第19(B )题图
B
C
D
D 1
C 1 B 1
A 1
AC=AD+DC=3 DC=3x 3-3x
ABC 的面积S =
2)33(2
3
3)333(2121x x x x BE AC ?-?=?-=? 3
3216)33(23)
(+?-?=
)33(8+=(平方米) …………15分
答:这块绿地的面积为)33(8+平方米……………………………16分
19.(本小题满分16分)
[选做题]本题包括A 、B 两小题,请选定其中一题作答.........。若多做,则按A 题评分。 A.设计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm 2
,画面的宽与高的比为)(1<λλ,画面的上下各留8cm 的空白,左右各留5cm 的空白.
(1)试确定画面的高与宽的尺寸,使宣传画所用的纸张面积最小;
(2)当]43,32[∈λ时,试确定λ的值,使宣传画所用纸张面积最小。
B.如图,在六面体1111ABCD A B C D -中,11//AA CC ,
11A B A D =,AB AD =.
求证:(1)1AA BD ⊥;(2)11//BB DD . A.解:设画面的高为xcm ,宽为xcm λ,则48402=x λ,………………………()……2分
(1)设纸张面积为S ,则有)10)(16(++=x x S λ……………………………4分
2(1610)160
50004410(86760
x x λλλλ
=+++=+≥ ……………………………5分 当且仅当λ
λ5
8=
时,即8
5
=
λ时,S 取最小值, ……………………………6分 此时,高cm x 884840
==
λ
,宽 5
88558
x cm λ=?=.……………………………8分
(2)如果
]4
3,32[∈λ,则上述等号不能成立.函数
S(λ)在]4
3,32[上单调递
增.…………11分
A
第19(B )题图
B
C
D D 1
C 1
B 1
A 1
现证明如下: 设
4
33221≤<≤λλ, 则12121
2
()()4410(88S S λλλλλλ-=+
--
1212
4410()(8λλλλ=-
-
因为05
88
5
322
121>-?>≥
λλλλ,
又021<-λλ,
所以0)()(21<-λλS S ,故)(λS 在]4
3,32[上单调递增, ……………………………14分 因此对]43,32[∈λ,当3
2
=
λ时,)(λS 取得最小值. ……………………………16分 B.证明:(1)取线段BD 的中点M ,连结AM 、1A M , 因为11A D A B =,AD AB =, 所以BD AM ⊥,1BD A M ⊥.……………4分 又1AM A M M =,1AM A M ?、平面1A AM ,
所以BD ⊥平面1A AM .
而1AA ?平面1A AM , 所以1AA BD ⊥.……………………8分 (2)因为11//AA CC , 1AA ?平面11D DCC ,1CC ?平面11D DCC , 所以1//AA 平面11D DCC .……………10分 又1AA ?平面11A ADD ,平面
11
A ADD 平面
111D DCC DD =,………13分 所以11//AA DD .同理得11//AA BB ,
所以11//BB DD .…………………………………………16分
20.(本小题满分16分)
已知数列{}n a 中,12a =,23a =,其前n 项和n S 满足1121n n n S S S +-+=+,其中2n ≥,
*n ∈N .
(1)求证;数列{}n a 为等差数列,并求其通项公式; (2)设n n n n T a b ,2
1
?
=为数列{}n b 的前n 项和,求n T . (3)设λλ(2)1(41n a
n n n c ?-+=-为非零整数,*
n ∈N ),试确定λ的值,使得对任意
*n ∈N ,都有n n c c >+1成立.
解:(1)由已知,()()111n n n n S S S S +----=(2n ≥,*
n ∈N ),
即11n n a a +-=(2n ≥,*
n ∈N ),且211a a -=.
∴数列{}n a 是以12a =为首项,公差为1的等差数列.…………….3分 ∴1n a n =+.…………….4分
(2) ∵1n a n =+,∴n n n b 2
1
)1(?
+= ∴)2(..........21)1(21................21321221)1.(. (2)
1
)1(2121321213212+-++?++?+?=?++?++?+?
=n n n n n n n n T n n T 1322
1)1(212121121)2()1(+?+-++++=-n n n n T 得:
n n n T 23
3+-= ……………………………………6分
代入不等式得:012
3
2233<-+>+-n n n n ,即
设02
2
)()1(,123)(1
<+-=-+-+=+n n n n f n f n n f 则 ∴)(n f 在+N 上单调递减, …………………………………8分 ∵04
1
)3(,041)2(,01)1(<-=>=
>=f f f ∴当n=1,n=2时,0)(3,0)(<≥>n f n n f 时,当 所以n 的取值范围为
*∈≥N n n 且,3 ……………………………10分
(3)∵1n a n =+,∴1
12)1(4+-?-+=n n n n c λ,要使n n c c >+1恒成立,
∴02)1(2
)1(44112
11>?--?-+-=-+-+++n n n n n n n n c c λλ恒成立, ∴()
1
1343120n n
n λ-+?-?->恒成立,
∴
()1
1
12n n λ---<恒成
立.……………..12分
(ⅰ)当n 为奇数时,即1
2n λ-<恒成立,当且仅当1n =时,1
2
n -有最小值为1,
∴1λ<.
(ⅱ)当n 为偶数时,即12
n λ->-恒成立,当且仅当2n =时,1
2
n --有最大值2-,
∴2λ>-.
即21λ-<<,又λ为非零整数,则1λ=-.
综上所述,存在1λ=-,使得对任意*
n ∈N ,都有1n n b b +>.…………16分