2016-2017学年河南省郑州外国语学校高二上学期开学数学试卷
一、选择题
1.(2016高二上·郑州开学考)已知角α的终边落在直线y=﹣2x上,则tanα的值为( )
A.2 B.﹣2 C.±2 D.
2.(2016高二上·郑州开学考)已知在等比数列{an}中,a1+a3=10,a4+a6= ,则等比数列{an}的公比q的值为( )
A. B. C.2 D.8
3.(2016高二上·郑州开学考)已知等差数列共有11项,其中奇数项之和为30,偶数项之和为15,则a6为( )
A.5 B.30 C.15 D.21
4.(2016高二上·西安期中)对于实数a,b,c,下列命题正确的是( )
A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.若a<b<0,则 D.若a<b<0,则
5.(2016高二上·郑州开学考)已知向量 =( ,1), =(1,0),则向量 在向量 方向上的投影为( )
A. B. C.1 D.
6.(2016高二上·南宁期中)设x,y满足约束条件 ,则z=3x+y的最大值为( )
A.5 B.3 C.7 D.﹣8
7.(2016高二上·郑州开学考)若三角形三边长之比是1: :2,则其所对角之比是( )
A.1:2:3 B.1: :2 C.1: : D. : :2
8.(2016高二上·郑州开学考)甲、乙两位同学在高一年级的5次考试中,数学成绩统计如茎叶图所示,若甲、乙两人的平均成绩分别是 ,则下列叙述正确的是( )
A. > ,乙比甲成绩稳定
B. > ,甲比乙成绩稳定
C. < ,乙比甲成绩稳定
D. < ,甲比乙成绩稳定
9.(2016高二上·郑州开学考)某船开始看见灯塔A时,灯塔A在船南偏东30°方向,后来船沿南偏东60°的方向航行45km后,看见灯塔A在船正西方向,则这时船与灯塔A的距离是( )
A.15 km B.30km C.15km D.15 km
10.(2016高二上·郑州开学考)如图,在△ABC中,已知AB=5,AC=6, = , =4,则 =( )
A.﹣45 B.13 C.﹣13 D.﹣37
11.(2016高二上·郑州开学考)已知函数f(x)=cosωx(sinωx+ cosωx)(ω>0),如果存在实数x0,使得对任意的实数x,都有f(x0)≤f(x)≤f(x0+2016π)成立,则ω的最小值为( )
A. B. C. D.
12.(2016高二上·郑州开学考)已知△ABC内一点O满足 = ,若△ABC内任意投一个点,则该点△OAC内的概率为( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.(2016高二上·郑州开学考)在△ABC中,若A=60°,C=45°,b=4,则此三角形的最小边是 .
14.(2016高二上·郑州开学考)已知x< ,则函数y=2x+ 的最大值是 .
15.(2016高二上·郑州开学考)某公司的班车在8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 .
16.(2016高二上·郑州开学考)平面向量 , , 两两所成角相等,且| |=1,| |=2,| |=3,则| + + |为 .
三、解答题
17.(2016高二上·郑州开学考)设等差数列{an}满足a3=5,a10=﹣9.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{an}的前n项和Sn及使得Sn最大的序号n的值.
18.(2016高二上·郑州开学考)已知△ABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量 , , .
(1)若 ∥ ,求证:△ABC为等腰三角形;
(2)若 ⊥ ,边长c=2,角C= ,求△ABC的面积.
19.(2016高二上·郑州开学考)某校从参加高三模拟考试的学生中随机抽取60名学生,按其数学成绩(均为整数)分成六组[90,100),[100,110),…,[140,150]后得到如下部分频率分布直方图,观察图中的信息,回答下列问题:
(Ⅰ)补全频率分布直方图;
(Ⅱ)估计本次考试的数学平均成绩(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(Ⅲ)用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生成绩中抽取一个容量为6的样本,再从这6个样本中任取2人成绩,求至多有1人成绩在分数段[120,130)内的概率.
20.(2016高二上·郑州开学考)设{an}是一个公差不为零的等差数列,其前n项和为Sn,已知S9=90,且a1,a2,a4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn= ,求数列{bn}的前n项和Tn.
21.(2016高二上·郑州开学考)如图,OAB是一块半径为1,圆心角为 的扇形空地.现决定在此空地上修建一个矩形的花坛CDEF,其中动点C在扇形的弧 上,记∠COA=θ.
(Ⅰ)写出矩形CDEF的面积S与角θ之间的函数关系式;
(Ⅱ)当角θ取何值时,矩形CDEF的面积最大?并求出这个最大面积.
22.(2016高二上·郑州开学考)已知函数f(x)= ,其中 =(2cosx,﹣ sin2x), =(cosx,1),x∈R
(Ⅰ)求函数y=f(x)的单调递减区间;
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)=﹣1,a= ,且向量 =(3,sinB)与向量 =(2,sinC)共线,求△ABC的面积.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:角α的终边落在直线y=﹣2x上,在直线y=﹣2x上任意取一点(a,﹣2a),a≠0,
则由任意角的三角函数的定义可得tanα= = =﹣2,
故选:B.
【分析】由条件利用任意角的三角函数的定义,求得tanα的值.
2.【答案】B
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:依题意,设公比为q,由于a1+a3=10,a4+a6= ,
所以q3= = ,∴q= ,
故选B
【分析】先设公比为q,用a4+a6除以a1+a3正好等于q3进而求得q.
3.【答案】C
【知识点】等差数列的通项公式
【解析】【解答】解:∵a1+a3+…+a11=30,a2+a4+…+a10=15,
相减可得:a1+5d=15=a6,
故选:C.
【分析】由a1+a3+…+a11=30,a2+a4+…+a10=15,相减即可得出.
4.【答案】B
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:A,当c=0时,有ac2=bc2 故错.
B 若a<b<0,则a2﹣ab=a(a﹣b)>0,a2>ab; ab﹣b2=b(a﹣b)>0,ab>b2,∴a2>ab>b2 故对
C 若a<b<0,取a=﹣2,b=﹣1,可知 ,故错.
D 若a<b<0,取a=﹣2,b=﹣1,可知 ,故错
故选B.
【分析】选项是不等式,可以利用不等式性质,结合特例逐项判断,得出正确结果.
5.【答案】A
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: = ,cos< >= = ,
∴向量 在向量 方向上的投影为| |cos< >=2× = .
故选:A.
【分析】先计算向量夹角,再利用投影定义计算即可.
6.【答案】C
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:如图,作出可行域,作出直线l0:y=﹣3x,将l0平移至过点A(3,﹣2)处时,函数z=3x+y有最大值7.
故选C.
【分析】首先作出可行域,再作出直线l0:y=﹣3x,将l0平移与可行域有公共点,直线y=﹣3x+z在y轴上的截距最大时,z有最大值,求出此时直线y=﹣3x+z经过的可行域内的点A的坐标,代入z=3x+y中即可.
7.【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】解:∵三角形三边长之比是1: :2,设一份为k,
∴三角形三边分别为a=k,b= k,c=2k,
∴cosA= = ,cosB= = ,cosC= =0,
∴A=30°,B=60°,C=90°,
则其所对角之比为1:2:3,
故选:A.
【分析】根据已知三角形三边之比设出三边,利用余弦定理求出每个角,即可得出之比.
8.【答案】C
【知识点】茎叶图
【解析】【解答】解:甲的平均成绩 = (73+78+79+87+93)=82,
甲的成绩的方差 = [(73﹣82)2+(78﹣82)2+(79﹣82)2+(87﹣82)2+(93﹣82)2]=50.4,
乙的平均成绩 = (79+89+89+92+91)=88,
乙的成绩的方差 = [(79﹣88)2+(89﹣88)2+(89﹣88)2+(92﹣88)2+(91﹣88)2]=21.6,
∴ < ,乙比甲成绩稳定.
故选:C.
【分析】分别求出甲、乙二人的平均成绩和方差,由此能求出结果.
9.【答案】D
【知识点】解三角形的实际应用
【解析】【解答】解:根据题意画出图形,如图所示,
可得∠DAB=60°,∠DAC=30°,AB=45km,
∴∠CAB=30°,∠ACB=120°,
在△ABC中,利用正弦定理得:
∴BC=15 (km),
则这时船与灯塔的距离是15 km.
故选:D.
【分析】根据题意画出图形,如图所示,求出∠CAB与∠ACB的度数,在三角形ABC中,利用正弦定理列出关系式,将各自的值代入即可求出BC的长.
10.【答案】D
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: = =
∵ = ,
∴ = ( ﹣ )
= ﹣ +
整理可得:
∴ =4
∴ =﹣12
∴ = = =﹣12﹣25=﹣37.
故选:D.
【分析】先用 和 表示出 = ,再根据 = 用 和 表示出 ,再根据 =4求出 的值,最后将 的值代入 = ,从而得出答案.
11.【答案】D
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】解:由题意可得,f(x0)是函数f(x)的最小值,f(x0+2016π)是函数f(x)的最大值.
显然要使结论成立,只需保证区间[x0,x0+2016π]能够包含函数的至少一个完整的单调区间即可.
又f(x)=cosωx(sinωx+ cosωx)= sin2ωx+ =sin(2ωx+ )+ ,
故2016π≥ ,求得ω≥ ,
故则ω的最小值为 ,
故选:D.
【分析】由题意可得区间[x0,x0+2016π]能够包含函数的至少一个完整的单调区间,利用两角和的正弦公式求得f(x)=sin(2ωx+ )+ ,再根据2016π≥ ,求得ω的最小值.
12.【答案】C
【知识点】几何概型
【解析】【解答】解:以 , 为邻边作平行四边形OBDC,则 + =
∵ = ,
∴3 = ,
作AB的两个三等分点E,F,则 = = ,
∴O到AC的距离是E到AC距离的一半,B到AC的距离是O到AC距离的3倍,如图
∴S△AOC= S△ABC.
故△ABC内任意投一个点,则该点△OAC内的概率为 ,
故选:C.
【分析】要求该概率即求S△AOC:S△ABC=的比值.由 = ,变形为:3 = ,得到O到AC的距离是E到AC距离的一半,B到AC的距离是O到AC距离的3倍,两三角形同底,面积之比转化为概率.
13.【答案】4 ﹣4
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:∵在△ABC中,A=60°,C=45°,
∴B=180°﹣A﹣C=75°,
可得C是最小内角,所以c为此三角形的最小边.
由正弦定理 ,可得c=
= = =4 ﹣4.
故答案为:4 ﹣4.
【分析】由三角形内角和定理,算出B=180°﹣A﹣C=75°,可得C是最小内角,所以c为此三角形的最小边.再根据正弦定理,即可得到答案.
14.【答案】-1
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:∵x< ,2x﹣1<0,则1﹣2x>0;
函数y=2x+
y=2x﹣1+ +1
y=﹣(1﹣2x+ )+1
﹣(y﹣1)=1﹣2x+
∵1﹣2x>0,
∴1﹣2x+ =2,
(当且仅当x= 时,等号成立),
所以:﹣(y﹣1)≥2 y≤﹣1
故答案为:﹣1.
【分析】构造基本不等式的结构,利用基本不等式的性质即可得到答案.
15.【答案】
【知识点】几何概型
【解析】【解答】解:设小明到达时间为y,
当y在7:50至8:00,或8:20至8:30时,
小明等车时间不超过10分钟,
故P= = .
故答案为: .
【分析】求出小明等车时间不超过10分钟的时间长度,代入几何概型概率计算公式,可得答案.
16.【答案】 或6
【知识点】向量加法的三角形法则
【解析】【解答】解:∵平面向量 , , 两两所成角相等,
∴两两所成角为0°或120°.
∵| |=1,| |=2,| |=3,
当所成角为120°时,
∴ =1×2×cos120°=﹣1,
=﹣ ,
=﹣3,
则| + + |= = = .
同理可得:当所成角为0°时,
则| + + |=1+2+3=6.
故答案为: 或6.
【分析】由平面向量 , , 两两所成角相等,可得两两所成角为0°或120°.再利用数量积运算性质即可得出.
17.【答案】(1)解:由an=a1+(n﹣1)d及a3=5,a10=﹣9得
a1+9d=﹣9,a1+2d=5
解得d=﹣2,a1=9,
数列{an}的通项公式为an=11﹣2n
(2)解:由(1)知Sn=na1+ d=10n﹣n2.
因为Sn=﹣(n﹣5)2+25.
所以n=5时,Sn取得最大值
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】(1)设出首项和公差,根据a3=5,a10=﹣9,列出关于首项和公差的二元一次方程组,解方程组得到首项和公差,写出通项.(2)由上面得到的首项和公差,写出数列{an}的前n项和,整理成关于n的一元二次函数,二次项为负数求出最值.
18.【答案】(1)证明:∵m∥n
∴asinA=bsinB
即a =b .其中R为△ABC外接圆半径.
∴a=b
∴△ABC为等腰三角形
(2)证明:由题意,m p=0
∴a(b﹣2)+b(a﹣2)=0
∴a+b=ab
由余弦定理4=a2+b2﹣2ab cos
∴4=a2+b2﹣ab=(a+b)2﹣3ab
∴(ab)2﹣3ab﹣4=0
∴ab=4或ab=﹣1(舍去)
∴S△ABC= absinC
= ×4×sin =
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【分析】(1)利用向量平行的条件,写出向量平行坐标形式的条件,得到关于三角形的边和角之间的关系,利用余弦定理变形得到三角形是等腰三角形.(2)利用向量垂直数量积为零,写出三角形边之间的关系,结合余弦定理得到求三角形面积所需的两边的乘积的值,求出三角形的面积.
19.【答案】解:(Ⅰ)分数在[120,130)内的频率1﹣(0.1+0.15+0.15+0.25+0.05)=1﹣0.7=0.3,
因此补充的长方形的高为0.03,补全频率分布直方图为:
(Ⅱ)估计平均分为
(Ⅲ)由题意,[110,120)分数段的人数与[120,130)分数段的人数之比为1:2,
用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生成绩中抽取一个容量为6的样本,
需在[110,120)分数段内抽取2人成绩,分别记为m,n,
在[120,130)分数段内抽取4人成绩,分别记为a,b,c,d,
设“从6个样本中任取2人成绩,至多有1人成绩在分数段[120,130)内”为事件A,
则基本事件共有{(m,n),(m,a),(m,b),(m,c),(m,d),(n,a),
(n,b),(n,c),(n,d),(a,b),(a,c),
(a,d),(b,c),(b,d),(c,d)},共15个.
事件A包含的基本事件有{(m,n),(m,a),(m,b),
(m,c),(m,d),(n,a),(n,b),(n,c),(n,d)}共9个.
∴P(A)= =
【知识点】频率分布直方图;列举法计算基本事件数及事件发生的概率
【解析】【分析】(Ⅰ)求出分数在[120,130)内的频率,补充的长方形的高,由此能补全频率分布直方图.(Ⅱ)利用频率分布直方图能估计平均分.(Ⅲ)用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生成绩中抽取一个容量为6的样本,需在[110,120)分数段内抽取2人成绩,分别记为m,n,在[120,130)分数段内抽取4人成绩,分别记为a,b,c,d,由此利用列举法能求出至多有1人成绩在分数段[120,130)内的概率.
20.【答案】(1)解:设等差数列{an}的公差为d(d≠0),则a2=a1+d,a4=a1+3d,
由a1,a2,a4成等比数列,可得 ,
即 ,
整理,可得a1=d.
由 ,可得a1=d=2,
∴an=a1+(n﹣1)d=2n
(2)解:由于an=2n,
所以 ,
从而 ,
即数列{bn}的前n项和为 .
【知识点】数列的求和
【解析】【分析】(1)设等差数列{an}的公差为d(d≠0),由a1,a2,a4成等比数列,可得 ,即 ,由 ,联立解出即可得出.(2)利用“裂项求和”即可得出.
21.【答案】解:(Ⅰ)因为:OF=cosθ,CF=sinθ,
所以: , ,
所以: = ,
(Ⅱ)
= ,
因为: ,
所以:
所以:当 ,即 时,矩形CDEF的面积S取得最大值
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【分析】(Ⅰ)先把矩形的各个边长用角α表示出来,进而表示出矩形的面积;(Ⅱ)化简函数,利用角α的范围,结合正弦函数的性质可求矩形面积的最大值.
22.【答案】解:(Ⅰ)
= ,
令 ,
解得: .
∴函数y=f(x)的单调递减区间为 ;
(Ⅱ)∵f(A)=﹣1,
∴ ,即 .
∴ .
∴ .
又∵0<A<π,∴ .
∵ ,
∴由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA=(b+c)2﹣3bc=7 ①
∵向量 与 共线,
∴2sinB=3sinC.
由正弦定理得2b=3c ②
由①②得b=3,c=2.
∴ .
【知识点】平面向量的数量积运算;三角函数中的恒等变换应用
【解析】【分析】(Ⅰ)根据题意,求出f(x)的解析式,利用三角函数的图象与性质求出f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)由f(A)=﹣1得到A的值,由a= ,结合余弦定理得①,由向量 =(3,sinB)与向量 =(2,sinC)共线,结合正弦定理得②,联立①②得b,c的值,再由三角形的面积公式计算得答案.
2016-2017学年河南省郑州外国语学校高二上学期开学数学试卷
一、选择题
1.(2016高二上·郑州开学考)已知角α的终边落在直线y=﹣2x上,则tanα的值为( )
A.2 B.﹣2 C.±2 D.
【答案】B
【知识点】任意角三角函数的定义
【解析】【解答】解:角α的终边落在直线y=﹣2x上,在直线y=﹣2x上任意取一点(a,﹣2a),a≠0,
则由任意角的三角函数的定义可得tanα= = =﹣2,
故选:B.
【分析】由条件利用任意角的三角函数的定义,求得tanα的值.
2.(2016高二上·郑州开学考)已知在等比数列{an}中,a1+a3=10,a4+a6= ,则等比数列{an}的公比q的值为( )
A. B. C.2 D.8
【答案】B
【知识点】等比数列的性质
【解析】【解答】解:依题意,设公比为q,由于a1+a3=10,a4+a6= ,
所以q3= = ,∴q= ,
故选B
【分析】先设公比为q,用a4+a6除以a1+a3正好等于q3进而求得q.
3.(2016高二上·郑州开学考)已知等差数列共有11项,其中奇数项之和为30,偶数项之和为15,则a6为( )
A.5 B.30 C.15 D.21
【答案】C
【知识点】等差数列的通项公式
【解析】【解答】解:∵a1+a3+…+a11=30,a2+a4+…+a10=15,
相减可得:a1+5d=15=a6,
故选:C.
【分析】由a1+a3+…+a11=30,a2+a4+…+a10=15,相减即可得出.
4.(2016高二上·西安期中)对于实数a,b,c,下列命题正确的是( )
A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a<b<0,则a2>ab>b2
C.若a<b<0,则 D.若a<b<0,则
【答案】B
【知识点】命题的真假判断与应用
【解析】【解答】解:A,当c=0时,有ac2=bc2 故错.
B 若a<b<0,则a2﹣ab=a(a﹣b)>0,a2>ab; ab﹣b2=b(a﹣b)>0,ab>b2,∴a2>ab>b2 故对
C 若a<b<0,取a=﹣2,b=﹣1,可知 ,故错.
D 若a<b<0,取a=﹣2,b=﹣1,可知 ,故错
故选B.
【分析】选项是不等式,可以利用不等式性质,结合特例逐项判断,得出正确结果.
5.(2016高二上·郑州开学考)已知向量 =( ,1), =(1,0),则向量 在向量 方向上的投影为( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: = ,cos< >= = ,
∴向量 在向量 方向上的投影为| |cos< >=2× = .
故选:A.
【分析】先计算向量夹角,再利用投影定义计算即可.
6.(2016高二上·南宁期中)设x,y满足约束条件 ,则z=3x+y的最大值为( )
A.5 B.3 C.7 D.﹣8
【答案】C
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:如图,作出可行域,作出直线l0:y=﹣3x,将l0平移至过点A(3,﹣2)处时,函数z=3x+y有最大值7.
故选C.
【分析】首先作出可行域,再作出直线l0:y=﹣3x,将l0平移与可行域有公共点,直线y=﹣3x+z在y轴上的截距最大时,z有最大值,求出此时直线y=﹣3x+z经过的可行域内的点A的坐标,代入z=3x+y中即可.
7.(2016高二上·郑州开学考)若三角形三边长之比是1: :2,则其所对角之比是( )
A.1:2:3 B.1: :2 C.1: : D. : :2
【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】解:∵三角形三边长之比是1: :2,设一份为k,
∴三角形三边分别为a=k,b= k,c=2k,
∴cosA= = ,cosB= = ,cosC= =0,
∴A=30°,B=60°,C=90°,
则其所对角之比为1:2:3,
故选:A.
【分析】根据已知三角形三边之比设出三边,利用余弦定理求出每个角,即可得出之比.
8.(2016高二上·郑州开学考)甲、乙两位同学在高一年级的5次考试中,数学成绩统计如茎叶图所示,若甲、乙两人的平均成绩分别是 ,则下列叙述正确的是( )
A. > ,乙比甲成绩稳定
B. > ,甲比乙成绩稳定
C. < ,乙比甲成绩稳定
D. < ,甲比乙成绩稳定
【答案】C
【知识点】茎叶图
【解析】【解答】解:甲的平均成绩 = (73+78+79+87+93)=82,
甲的成绩的方差 = [(73﹣82)2+(78﹣82)2+(79﹣82)2+(87﹣82)2+(93﹣82)2]=50.4,
乙的平均成绩 = (79+89+89+92+91)=88,
乙的成绩的方差 = [(79﹣88)2+(89﹣88)2+(89﹣88)2+(92﹣88)2+(91﹣88)2]=21.6,
∴ < ,乙比甲成绩稳定.
故选:C.
【分析】分别求出甲、乙二人的平均成绩和方差,由此能求出结果.
9.(2016高二上·郑州开学考)某船开始看见灯塔A时,灯塔A在船南偏东30°方向,后来船沿南偏东60°的方向航行45km后,看见灯塔A在船正西方向,则这时船与灯塔A的距离是( )
A.15 km B.30km C.15km D.15 km
【答案】D
【知识点】解三角形的实际应用
【解析】【解答】解:根据题意画出图形,如图所示,
可得∠DAB=60°,∠DAC=30°,AB=45km,
∴∠CAB=30°,∠ACB=120°,
在△ABC中,利用正弦定理得:
∴BC=15 (km),
则这时船与灯塔的距离是15 km.
故选:D.
【分析】根据题意画出图形,如图所示,求出∠CAB与∠ACB的度数,在三角形ABC中,利用正弦定理列出关系式,将各自的值代入即可求出BC的长.
10.(2016高二上·郑州开学考)如图,在△ABC中,已知AB=5,AC=6, = , =4,则 =( )
A.﹣45 B.13 C.﹣13 D.﹣37
【答案】D
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: = =
∵ = ,
∴ = ( ﹣ )
= ﹣ +
整理可得:
∴ =4
∴ =﹣12
∴ = = =﹣12﹣25=﹣37.
故选:D.
【分析】先用 和 表示出 = ,再根据 = 用 和 表示出 ,再根据 =4求出 的值,最后将 的值代入 = ,从而得出答案.
11.(2016高二上·郑州开学考)已知函数f(x)=cosωx(sinωx+ cosωx)(ω>0),如果存在实数x0,使得对任意的实数x,都有f(x0)≤f(x)≤f(x0+2016π)成立,则ω的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】两角和与差的余弦公式;两角和与差的正弦公式
【解析】【解答】解:由题意可得,f(x0)是函数f(x)的最小值,f(x0+2016π)是函数f(x)的最大值.
显然要使结论成立,只需保证区间[x0,x0+2016π]能够包含函数的至少一个完整的单调区间即可.
又f(x)=cosωx(sinωx+ cosωx)= sin2ωx+ =sin(2ωx+ )+ ,
故2016π≥ ,求得ω≥ ,
故则ω的最小值为 ,
故选:D.
【分析】由题意可得区间[x0,x0+2016π]能够包含函数的至少一个完整的单调区间,利用两角和的正弦公式求得f(x)=sin(2ωx+ )+ ,再根据2016π≥ ,求得ω的最小值.
12.(2016高二上·郑州开学考)已知△ABC内一点O满足 = ,若△ABC内任意投一个点,则该点△OAC内的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】几何概型
【解析】【解答】解:以 , 为邻边作平行四边形OBDC,则 + =
∵ = ,
∴3 = ,
作AB的两个三等分点E,F,则 = = ,
∴O到AC的距离是E到AC距离的一半,B到AC的距离是O到AC距离的3倍,如图
∴S△AOC= S△ABC.
故△ABC内任意投一个点,则该点△OAC内的概率为 ,
故选:C.
【分析】要求该概率即求S△AOC:S△ABC=的比值.由 = ,变形为:3 = ,得到O到AC的距离是E到AC距离的一半,B到AC的距离是O到AC距离的3倍,两三角形同底,面积之比转化为概率.
二、填空题
13.(2016高二上·郑州开学考)在△ABC中,若A=60°,C=45°,b=4,则此三角形的最小边是 .
【答案】4 ﹣4
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:∵在△ABC中,A=60°,C=45°,
∴B=180°﹣A﹣C=75°,
可得C是最小内角,所以c为此三角形的最小边.
由正弦定理 ,可得c=
= = =4 ﹣4.
故答案为:4 ﹣4.
【分析】由三角形内角和定理,算出B=180°﹣A﹣C=75°,可得C是最小内角,所以c为此三角形的最小边.再根据正弦定理,即可得到答案.
14.(2016高二上·郑州开学考)已知x< ,则函数y=2x+ 的最大值是 .
【答案】-1
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:∵x< ,2x﹣1<0,则1﹣2x>0;
函数y=2x+
y=2x﹣1+ +1
y=﹣(1﹣2x+ )+1
﹣(y﹣1)=1﹣2x+
∵1﹣2x>0,
∴1﹣2x+ =2,
(当且仅当x= 时,等号成立),
所以:﹣(y﹣1)≥2 y≤﹣1
故答案为:﹣1.
【分析】构造基本不等式的结构,利用基本不等式的性质即可得到答案.
15.(2016高二上·郑州开学考)某公司的班车在8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 .
【答案】
【知识点】几何概型
【解析】【解答】解:设小明到达时间为y,
当y在7:50至8:00,或8:20至8:30时,
小明等车时间不超过10分钟,
故P= = .
故答案为: .
【分析】求出小明等车时间不超过10分钟的时间长度,代入几何概型概率计算公式,可得答案.
16.(2016高二上·郑州开学考)平面向量 , , 两两所成角相等,且| |=1,| |=2,| |=3,则| + + |为 .
【答案】 或6
【知识点】向量加法的三角形法则
【解析】【解答】解:∵平面向量 , , 两两所成角相等,
∴两两所成角为0°或120°.
∵| |=1,| |=2,| |=3,
当所成角为120°时,
∴ =1×2×cos120°=﹣1,
=﹣ ,
=﹣3,
则| + + |= = = .
同理可得:当所成角为0°时,
则| + + |=1+2+3=6.
故答案为: 或6.
【分析】由平面向量 , , 两两所成角相等,可得两两所成角为0°或120°.再利用数量积运算性质即可得出.
三、解答题
17.(2016高二上·郑州开学考)设等差数列{an}满足a3=5,a10=﹣9.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{an}的前n项和Sn及使得Sn最大的序号n的值.
【答案】(1)解:由an=a1+(n﹣1)d及a3=5,a10=﹣9得
a1+9d=﹣9,a1+2d=5
解得d=﹣2,a1=9,
数列{an}的通项公式为an=11﹣2n
(2)解:由(1)知Sn=na1+ d=10n﹣n2.
因为Sn=﹣(n﹣5)2+25.
所以n=5时,Sn取得最大值
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【分析】(1)设出首项和公差,根据a3=5,a10=﹣9,列出关于首项和公差的二元一次方程组,解方程组得到首项和公差,写出通项.(2)由上面得到的首项和公差,写出数列{an}的前n项和,整理成关于n的一元二次函数,二次项为负数求出最值.
18.(2016高二上·郑州开学考)已知△ABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量 , , .
(1)若 ∥ ,求证:△ABC为等腰三角形;
(2)若 ⊥ ,边长c=2,角C= ,求△ABC的面积.
【答案】(1)证明:∵m∥n
∴asinA=bsinB
即a =b .其中R为△ABC外接圆半径.
∴a=b
∴△ABC为等腰三角形
(2)证明:由题意,m p=0
∴a(b﹣2)+b(a﹣2)=0
∴a+b=ab
由余弦定理4=a2+b2﹣2ab cos
∴4=a2+b2﹣ab=(a+b)2﹣3ab
∴(ab)2﹣3ab﹣4=0
∴ab=4或ab=﹣1(舍去)
∴S△ABC= absinC
= ×4×sin =
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【分析】(1)利用向量平行的条件,写出向量平行坐标形式的条件,得到关于三角形的边和角之间的关系,利用余弦定理变形得到三角形是等腰三角形.(2)利用向量垂直数量积为零,写出三角形边之间的关系,结合余弦定理得到求三角形面积所需的两边的乘积的值,求出三角形的面积.
19.(2016高二上·郑州开学考)某校从参加高三模拟考试的学生中随机抽取60名学生,按其数学成绩(均为整数)分成六组[90,100),[100,110),…,[140,150]后得到如下部分频率分布直方图,观察图中的信息,回答下列问题:
(Ⅰ)补全频率分布直方图;
(Ⅱ)估计本次考试的数学平均成绩(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(Ⅲ)用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生成绩中抽取一个容量为6的样本,再从这6个样本中任取2人成绩,求至多有1人成绩在分数段[120,130)内的概率.
【答案】解:(Ⅰ)分数在[120,130)内的频率1﹣(0.1+0.15+0.15+0.25+0.05)=1﹣0.7=0.3,
因此补充的长方形的高为0.03,补全频率分布直方图为:
(Ⅱ)估计平均分为
(Ⅲ)由题意,[110,120)分数段的人数与[120,130)分数段的人数之比为1:2,
用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生成绩中抽取一个容量为6的样本,
需在[110,120)分数段内抽取2人成绩,分别记为m,n,
在[120,130)分数段内抽取4人成绩,分别记为a,b,c,d,
设“从6个样本中任取2人成绩,至多有1人成绩在分数段[120,130)内”为事件A,
则基本事件共有{(m,n),(m,a),(m,b),(m,c),(m,d),(n,a),
(n,b),(n,c),(n,d),(a,b),(a,c),
(a,d),(b,c),(b,d),(c,d)},共15个.
事件A包含的基本事件有{(m,n),(m,a),(m,b),
(m,c),(m,d),(n,a),(n,b),(n,c),(n,d)}共9个.
∴P(A)= =
【知识点】频率分布直方图;列举法计算基本事件数及事件发生的概率
【解析】【分析】(Ⅰ)求出分数在[120,130)内的频率,补充的长方形的高,由此能补全频率分布直方图.(Ⅱ)利用频率分布直方图能估计平均分.(Ⅲ)用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生成绩中抽取一个容量为6的样本,需在[110,120)分数段内抽取2人成绩,分别记为m,n,在[120,130)分数段内抽取4人成绩,分别记为a,b,c,d,由此利用列举法能求出至多有1人成绩在分数段[120,130)内的概率.
20.(2016高二上·郑州开学考)设{an}是一个公差不为零的等差数列,其前n项和为Sn,已知S9=90,且a1,a2,a4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn= ,求数列{bn}的前n项和Tn.
【答案】(1)解:设等差数列{an}的公差为d(d≠0),则a2=a1+d,a4=a1+3d,
由a1,a2,a4成等比数列,可得 ,
即 ,
整理,可得a1=d.
由 ,可得a1=d=2,
∴an=a1+(n﹣1)d=2n
(2)解:由于an=2n,
所以 ,
从而 ,
即数列{bn}的前n项和为 .
【知识点】数列的求和
【解析】【分析】(1)设等差数列{an}的公差为d(d≠0),由a1,a2,a4成等比数列,可得 ,即 ,由 ,联立解出即可得出.(2)利用“裂项求和”即可得出.
21.(2016高二上·郑州开学考)如图,OAB是一块半径为1,圆心角为 的扇形空地.现决定在此空地上修建一个矩形的花坛CDEF,其中动点C在扇形的弧 上,记∠COA=θ.
(Ⅰ)写出矩形CDEF的面积S与角θ之间的函数关系式;
(Ⅱ)当角θ取何值时,矩形CDEF的面积最大?并求出这个最大面积.
【答案】解:(Ⅰ)因为:OF=cosθ,CF=sinθ,
所以: , ,
所以: = ,
(Ⅱ)
= ,
因为: ,
所以:
所以:当 ,即 时,矩形CDEF的面积S取得最大值
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【分析】(Ⅰ)先把矩形的各个边长用角α表示出来,进而表示出矩形的面积;(Ⅱ)化简函数,利用角α的范围,结合正弦函数的性质可求矩形面积的最大值.
22.(2016高二上·郑州开学考)已知函数f(x)= ,其中 =(2cosx,﹣ sin2x), =(cosx,1),x∈R
(Ⅰ)求函数y=f(x)的单调递减区间;
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)=﹣1,a= ,且向量 =(3,sinB)与向量 =(2,sinC)共线,求△ABC的面积.
【答案】解:(Ⅰ)
= ,
令 ,
解得: .
∴函数y=f(x)的单调递减区间为 ;
(Ⅱ)∵f(A)=﹣1,
∴ ,即 .
∴ .
∴ .
又∵0<A<π,∴ .
∵ ,
∴由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA=(b+c)2﹣3bc=7 ①
∵向量 与 共线,
∴2sinB=3sinC.
由正弦定理得2b=3c ②
由①②得b=3,c=2.
∴ .
【知识点】平面向量的数量积运算;三角函数中的恒等变换应用
【解析】【分析】(Ⅰ)根据题意,求出f(x)的解析式,利用三角函数的图象与性质求出f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)由f(A)=﹣1得到A的值,由a= ,结合余弦定理得①,由向量 =(3,sinB)与向量 =(2,sinC)共线,结合正弦定理得②,联立①②得b,c的值,再由三角形的面积公式计算得答案.