天津市第二中学2020-2021学年高二第一学期期中考试数学试卷
2020-2021学年度天津二中第一学期期中考试
高二数学
一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分)
1.直线320x -=的倾斜角是( ) A .
6
π B .
3
π C .
23
π D .
56
π 2.圆22221x y x y ++-=的圆心和半径分别是( )
A .()1,1-;1
B .()1,1-
C .()1,1-;1
D .()1,1-3.直线230x y ++=与圆C :22(1)1x y ++=的位置关系是( ) A .相交
B .相切
C .相离
D .不确定
4.椭圆22
21x y +=的离心率为( )
A .
12
B .
2
C D .2
5.已知直线()1:2580l x a y ++-=,()2:34350l a x y a +++-=平行,则实数a 的值为( ) A .-1或-7
B .-7
C .-1
D .133
-
6.直线0x y +=被圆226240x y x y +-++=截得的弦长等于( )
A .4
B .2
C .D
7.命题p :“35m <<”是命题q :“曲线22
135x y m m
+=--表示椭圆”的( )
A .充要条件
B .充分不必要条件
C .必要不充分条件
D .既不充分也不必要条件
8.若直线l 的方向向量为 ()
1,3a =,则直线l 的斜率为( )
A .
12
B C D 9.过点(1,0)P 作圆22(2)(2)1x y -+-=的切线,则切线方程为( ) A .1x =或3430x y +-= B .1x =或3430x y --= C .1y =或4340x y -+=
D .1y =或3430x y --=
10. 唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为221x y +≤,若将军从点
()1,2P -处出发,河岸线所在直线方程为35x y +=,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则
“将军饮马回营”的最短总路程为( ) A .4
B .5
C
D
1
二、填空题(本题共5个小题,每题4分,共20分)
11.椭圆22
143
x y +=的通径长为 .
12.两圆2240x y +-=与226860x y x y ++++=的公共弦长为 .
13.已知圆22(4)(5)169x y -+-=,过点()1,1的直线交圆于,A B 两点,则AB 的取值范围为 .
14.如图,过椭圆22
22:1x y E a b
+=()0a b >>的左焦点1F 作直线l 交椭圆E 于,A B 两点,O 为坐标原点,
连接BO 并延长交椭圆E 于C 点,若1CF AB ,且1
13CF AF ,则该椭圆E 的离心率e 为 .
15.已知1F ,2F 分别为椭圆
()2210a b a b
+=>>的左、右焦点,P 为椭圆上任意一点,M 为2PF 上的三等分点,且满足MF 1的取值范围是 .
y x
P
M
O F 2
F 1
A
B
F 1
O
C
x
y
三、解答题(本题共3个小题,,共40分)
16.(本题共10分) 在四棱锥P ABCD -中,底面四边形ABCD 为直角梯形,侧面PAD 为等边三角形,
,M N 分别为,AD PD 的中点,PM ⊥平面ABCD ,//AB CD ,AD AB ⊥,2PD CD ==,1AB =.
(1)求证:AN ∥平面PBC ;
(2)求异面直线PB 与NC 所成角的余弦值; (3)求B 到平面MNC 的距离.
17.(本小题共15分)在边长为2正方体1AC 中, (1)求证:1AC ⊥平面11B CD ;
(2)求直线1CC 与平面11B CD 所成角的正弦值;
(3)线段AB 上是否存在一点M (不与端点重合),使得二面角11A MC C --
,若存在,求AM 的值,若不存在,请说明理由.
N D
C
A
P
B
M
A 1
C 1
A
B
M D 1
C
D
B 1
18.(本小题共15分) 已知椭圆E :22
221(0)x y a b a b
+=>>,21,F F 分别为左右焦点,O 为坐标原点,
过 O 作直线1l 交椭圆于,A B 两点,若1ABF ∆
周长的最小值为1),面积的最大值为1,
(1)求椭圆E 的标准方程; (2)设直线2:l y
kx
m ,(0)m >交椭圆E 于M ,N 两点,
(i
)若2k =
,且MON
的面积为2
,求m 的值; (ii )若x 轴上任意一点到直线2MF 与2NF 的距离均相等,求证:直线2l 恒过一定点,并求出该定点的坐标.
N
y
M B
A
F 2
F 1
x
O。
2022年数学选择性必修1寒假必刷题专题04 直线和圆的方程(解答题)(解析版)
(1)若 l1 ⊥ l2 ,求实数 a 的值; (2)若 l1//l2 ,求实数 a 的值. 10.(四川省宜宾市第四中学 2020-2021 学年高二上学期开学考试数学(文))已知直线 l1 :x + 3y − 5 =0 ,
直线 l2 : ax − y + 4= 0(a ∈ R) .
(1)求 BC 边上的中线所在直线的方程; (2)求 AB 边上的高线所在直线的方程.
6.(福建省普通高中 2019-2020 学年高二 1 月学业水平合格性考试)已知圆 O : x2 + y2 = 8 ,点 P0 (−1,2) ,
直线 l 过点 P0 且倾斜角为α .
1
(1)判断点 P0 与圆 O 的位置关系,并说明理由; (2)若α = 3π ,求直线 l 被圆 O 所戴得的弦 AB 的长.
24.(江西省南昌市第二中学 2020-2021 学年高二上学期第一次月考数学(文))已知以点 A(−1, 2) 为圆心
的圆与直线 m : x + 2 y + 7 =0 相切,过点 B (−2, 0) 的动直线 l 与圆 A 相交于 M,N 两点.
(1)求圆 A 的方程.
(2)当 MN = 2 19 时,求直线 l 方程.
18.(四川省资阳市 2019-2020 学年高一下学期期末)已知直线 l1 : 2x − y +1 =0 和 l2 : x − y − 2 =0 的交
点为 P .
(1)若直线 l 经过点 P 且与直线 l3 : 4x − 3y − 5 =0 平行,求直线 l 的方程; (2)若直线 m 经过点 P 且与 x 轴, y 轴分别交于 A ,B 两点,P 为线段 AB 的中点,求 OAB 的面积(其 中 O 为坐标原点).
天津市和平区2020-2021学年八年级下学期期中考试数学试卷(word版 含答案)
2020-2021学年天津市和平区八年级(下)期中数学试卷一.选择题(共12小题)1.在实数范围内有意义,则x的取值范围是()A.x≥3B.x>3C.x≤3D.x<32.计算:+=()A.8B.C.8a D.153.下列各组数中,能构成直角三角形的是()A.4,5,6B.1,1,C.6,8,11D.5,12,234.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,BC的中点,点F在DE延长线上,添加一个条件使四边形ADFC为平行四边形,则这个条件是()A.∠B=∠BCF B.∠B=∠F C.AC=CF D.AD=CF5.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,若OA=2,则BD的长为()A.4B.3C.2D.16.如图,池塘边有两点A、B,点C是与BA方向成直角的AC方向上一点,测得CB=60m,AC=20m,则A,B两点间的距离是()A.200m B.20m C.40m D.50m7.已知菱形ABCD,AC=6,面积等于24,则菱形ABCD的周长等于()A.20B.25C.20D.15308.利用勾股定理,可以作出长为无理数的线段.如图,在数轴上找到点A,使OA=5,过点A作直线l垂直于OA,在1上取点B,使AB=2,以原点O为圆心,以OB长为半径作弧,弧与数轴的交点为C,那么点C表示的无理数是()A.B.C.7D.299.下列二次根式的运算正确的是()A.=﹣5B.C.D.10.如图,△ABC中,AD⊥BC于D,AB=5,BD=4,DC=2,则AC等于()A.13B.C.D.511.如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB,CD于E、F,连接PB、PD.若AE=2,PF=6,则图中阴影部分的面积为()A.10B.12C.16D.1812.如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,点M是边AB上一点(不与点A,B重合),作ME⊥AC于点E,MF⊥BC于点F,若点P是EF的中点,则CP 的最小值是()A.1.2B.1.5C.2.4D.2.5二.填空题(共6小题)13.直角三角形的两个直角边分别为3和5,这个直角三角形的斜边长为.14.计算(﹣2)×(+2)的结果是.15.依次连接矩形中点得到的四边形一定是.16.如图,菱形ABCD的周长为48cm,对角线AC、BD相交于O点,E是AD的中点,连接OE,则线段OE的长等于.17.如图:已知AB=10,点C、D在线段AB上且AC=DB=2;P是线段CD上的动点,分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作等边△AEP和等边△PFB,连接EF,设EF的中点为G;当点P从点C运动到点D时,则点G移动路径的长是.18.如图,O为矩形ABCD对角线AC,BD的交点,AB=6,M,N是直线BC上的动点,且MN=2,则OM+ON的最小值是.三.解答题(共5小题)19.计算:(﹣)÷+.20.如图,在三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,BC=5,AB=13,在AC上取一点E,以BE为折痕,使AB的一部分与BC重合,点A与BC延长线上的点D重合,求CE的长.21.如图,BE是△ABC的中线,BD∥AC,且BD=AC,连接AD、DE.(1)求证:BC=DE;(2)当∠ABC=90°时,判断四边形ADBE的形状,并说明理由.22.如图,四边形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,AD=1,BC=3,E是边CD的中点,连接BE并延长与AD的延长线相交于点F.(1)求证:四边形BDFC是平行四边形;(2)若△BCD是等腰三角形,求四边形BDFC的面积.23.如图,将矩形OABC放在平面直角坐标系中,O为原点,点A在x轴的正半轴上,B(8,6),点D是射线AO上的一点,把△BAD沿直线BD折叠,点A的对应点为A′.(Ⅰ)若点A′落在矩形的对角线OB上时,OA′的长=;(Ⅱ)若点A′落在边AB的垂直平分线上时,求点D的坐标;(Ⅲ)若点A′落在边AO的垂直平分线上时,求点D的坐标(直接写出结果即可).2020-2021学年天津市和平区八年级(下)期中数学试卷参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.在实数范围内有意义,则x的取值范围是()A.x≥3B.x>3C.x≤3D.x<3【分析】根据二次根式的性质和分式的意义,被开方数大于等于0,就可以求解.【解答】解:根据二次根式有意义,分式有意义得:3﹣x≥0解得:x≤3.故选:C.2.计算:+=()A.8B.C.8a D.15【分析】先把各根式化为最简二次根式,再合并同类项即可.【解答】解:原式=3+5=8.故选:A.3.下列各组数中,能构成直角三角形的是()A.4,5,6B.1,1,C.6,8,11D.5,12,23【分析】根据勾股定理逆定理:a2+b2=c2,将各个选项逐一代数计算即可得出答案.【解答】解:A、∵42+52≠62,∴不能构成直角三角形,故A错误;B、∵12+12=,∴能构成直角三角形,故B正确;C、∵62+82≠112,∴不能构成直角三角形,故C错误;D、∵52+122≠232,∴不能构成直角三角形,故D错误.故选:B.4.如图,在△ABC中,D,E分别是AB,BC的中点,点F在DE延长线上,添加一个条件使四边形ADFC为平行四边形,则这个条件是()A.∠B=∠BCF B.∠B=∠F C.AC=CF D.AD=CF【分析】利用三角形中位线定理得到DE∥AC,DE=AC,结合平行四边形的判定定理对各个选项进行判断即可.【解答】解:∵D,E分别是AB,BC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE∥AC,DE=AC,A、∵∠B=∠BCF,∴CF∥AB,即CF∥AD,∴四边形ADFC为平行四边形,故本选项符合题意;B、根据∠B=∠F不能判定AC∥DF,即不能判定四边形ADFC为平行四边形,故本选项不符合题意;C、根据AC=CF不能判定AC∥DF,即不能判定四边形ADFC为平行四边形,故本选项不符合题意;D、根据AD=CF,FD∥AC不能判定四边形ADFC为平行四边形,故本选项不符合题意;故选:A.5.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,若OA=2,则BD的长为()A.4B.3C.2D.1【分析】因为矩形的对角线相等且互相平分,已知OA=2,则AC=2OA=4,又BD=AC,故可求.【解答】解:∵ABCD是矩形∴OC=OA,BD=AC又∵OA=2,∴AC=OA+OC=2OA=4∴BD=AC=4故选:A.6.如图,池塘边有两点A、B,点C是与BA方向成直角的AC方向上一点,测得CB=60m,AC=20m,则A,B两点间的距离是()A.200m B.20m C.40m D.50m【分析】在直角三角形中已知直角边和斜边的长,利用勾股定理求得另外一条直角边的长即可.【解答】解:∵CB=60m,AC=20m,AC⊥AB,∴AB==40(m).故选:C.7.已知菱形ABCD,AC=6,面积等于24,则菱形ABCD的周长等于()A.20B.25C.20D.1530【分析】先利用菱形的面积公式计算出BD=8,然后根据菱形的性质和勾股定理可计算出菱形的边长=10,从而得到菱形的周长.【解答】解:∵菱形ABCD的面积是24,即×AC×BD=24,∴BD==8,∴菱形的边长==5,∴菱形ABCD的周长=4×5=20.故选:A.8.利用勾股定理,可以作出长为无理数的线段.如图,在数轴上找到点A,使OA=5,过点A作直线l垂直于OA,在1上取点B,使AB=2,以原点O为圆心,以OB长为半径作弧,弧与数轴的交点为C,那么点C表示的无理数是()A.B.C.7D.29【分析】利用勾股定理列式求出OB判断即可.【解答】解:由勾股定理得,OB==,∴点C表示的无理数是.故选:B.9.下列二次根式的运算正确的是()A.=﹣5B.C.D.【分析】根据二次根式的性质对A进行判断;根据二次根式的除法法则对B进行判断;根据二次根式的加减法对C进行判断;根据二次根式的乘法法则对D进行判断.【解答】解:A、原式=5,所以A选项错误;B、原式==,所以B选项正确;C、原式=4,所以C选项错误;D、原式=10×3=30,所以D选项错误.故选:B.10.如图,△ABC中,AD⊥BC于D,AB=5,BD=4,DC=2,则AC等于()A.13B.C.D.5【分析】在Rt△ABD中,由勾股定理可求得AD,则在Rt△ACD中,由勾股定理可求得AC.【解答】解:∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°,在Rt△ABD中,由勾股定理可得AD===3,在Rt△ACD中,由勾股定理可得AC===,故选:B.11.如图,点P是矩形ABCD的对角线AC上一点,过点P作EF∥BC,分别交AB,CD于E、F,连接PB、PD.若AE=2,PF=6,则图中阴影部分的面积为()A.10B.12C.16D.18【分析】由矩形的性质可证明S△PEB=S△PFD,即可求解.【解答】解:作PM⊥AD于M,交BC于N.则有四边形AEPM,四边形DFPM,四边形CFPN,四边形BEPN都是矩形,∴S△ADC=S△ABC,S△AMP=S△AEP,S△PBE=S△PBN,S△PFD=S△PDM,S△PFC=S△PCN,∵MP=AE=2∴S△DFP=S△PBE=×2×6=6,∴S阴=6+6=12,故选:B.12.如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,点M是边AB上一点(不与点A,B重合),作ME⊥AC于点E,MF⊥BC于点F,若点P是EF的中点,则CP 的最小值是()A.1.2B.1.5C.2.4D.2.5【分析】先由勾股定理求出AB=5,再证四边形CEMF是矩形,得EF=CM,当CM⊥AB时,CM最短,此时EF也最小,则CP最小,然后由三角形面积求出CM=2.4,即可得出答案.【解答】解:连接CM,如图所示:∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴AB===5,∵ME⊥AC,MF⊥BC,∠ACB=90°,∴四边形CEMF是矩形,∴EF=CM,∵点P是EF的中点,∴CP=EF,当CM⊥AB时,CM最短,此时EF也最小,则CP最小,∵△ABC的面积=AB×CM=AC×BC,∴CM===2.4,∴CP=EF=CM=1.2,故选:A.二.填空题(共6小题)13.直角三角形的两个直角边分别为3和5,这个直角三角形的斜边长为.【分析】直接利用勾股定理计算即可.【解答】解:∵直角三角形的两个直角边分别为3和5,∴这个直角三角形的斜边长为=.故答案为.14.计算(﹣2)×(+2)的结果是﹣1.【分析】利用平方差公式计算.【解答】解:原式=()2﹣22=3﹣4=﹣1.故答案为﹣1.15.依次连接矩形中点得到的四边形一定是菱形.【分析】连接矩形对角线.利用矩形对角线相等、三角形中位线定理证得四边形EFGH 是平行四边形,且EF=FH=HG=EG;然后由四条边相等的平行四边形是菱形推知四边形EFGH是菱形.【解答】解:如图E、F、G、H是矩形ABCD各边的中点.连接AC、BD.∵AC=BD(矩形的对角线相等),EF AC,HG AC,∴EF∥HG,且EF=HG=AC;同理HE∥GF,且HE=GF=BD,∴四边形EFGH是平行四边形,且EF=FH=HG=EG,∴四边形EFGH是菱形.故答案是:菱形.16.如图,菱形ABCD的周长为48cm,对角线AC、BD相交于O点,E是AD的中点,连接OE,则线段OE的长等于6cm.【分析】由菱形ABCD的周长为48cm,根据菱形的性质,可求得AD的长,AC⊥BD,又由E是AD的中点,根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可求得线段OE 的长.【解答】解:∵菱形ABCD的周长为48cm,∴AD=12cm,AC⊥BD,∵E是AD的中点,∴OE=AD=6(cm).故答案是:6cm.17.如图:已知AB=10,点C、D在线段AB上且AC=DB=2;P是线段CD上的动点,分别以AP、PB为边在线段AB的同侧作等边△AEP和等边△PFB,连接EF,设EF的中点为G;当点P从点C运动到点D时,则点G移动路径的长是3.【分析】分别延长AE、BF交于点H,易证四边形EPFH为平行四边形,得出G为PH 中点,则G的运行轨迹为三角形HCD的中位线MN.再求出CD的长,运用中位线的性质求出MN的长度即可.【解答】解:如图,分别延长AE、BF交于点H.∵∠A=∠FPB=60°,∴AH∥PF,∵∠B=∠EP A=60°,∴BH∥PE,∴四边形EPFH为平行四边形,∴EF与HP互相平分.∵G为EF的中点,∴G正好为PH中点,即在P的运动过程中,G始终为PH的中点,所以G的运行轨迹为三角形HCD的中位线MN.∵CD=10﹣2﹣2=6,∴MN=3,即G的移动路径长为3.18.如图,O为矩形ABCD对角线AC,BD的交点,AB=6,M,N是直线BC上的动点,且MN=2,则OM+ON的最小值是2.【分析】利用轴对称变换以及平移变换,作辅助线构造平行四边形,依据平行四边形的性质以及轴对称的性质,可得当O,N,Q在同一直线上时,OM+ON的最小值等于OQ 长,利用勾股定理进行计算,即可得到OQ的长,进而得出OM+ON的最小值.【解答】解:如图所示,作点O关于BC的对称点P,连接PM,将MP沿着MN的方向平移MN长的距离,得到NQ,连接PQ,则四边形MNQP是平行四边形,∴MN=PQ=2,PM=NQ=MO,∴OM+ON=QN+ON,当O,N,Q在同一直线上时,OM+ON的最小值等于OQ长,连接PO,交BC于E,由轴对称的性质,可得BC垂直平分OP,又∵矩形ABCD中,OB=OC,∴E是BC的中点,∴OE是△ABC的中位线,∴OE=AB=3,∴OP=2×3=6,又∵PQ∥MN,∴PQ⊥OP,∴Rt△OPQ中,OQ===2,∴OM+ON的最小值是2,故答案为:2.三.解答题(共5小题)19.计算:(﹣)÷+.【分析】先根据二次根式的除法法则运算,然后化简后合并即可.【解答】解:原式=﹣+=2﹣+=.20.如图,在三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,BC=5,AB=13,在AC上取一点E,以BE为折痕,使AB的一部分与BC重合,点A与BC延长线上的点D重合,求CE的长.【分析】结合已知条件可知AC=4,利用三角形面积推出S△ABC=S△BCE+S△BDE,即可推出CE的长度.【解答】解:∵∠ACB=90°,BC=5,AB=13,∴AC=12,根据将其三角形纸片ABC对折后点A落在BC的延长线上,则AB=BD=13,∵S△ABC=S△BCE+S△BDE,∴×5×12=BC×EC+EC×BD,∴30=×EC(5+13),∴CE=.21.如图,BE是△ABC的中线,BD∥AC,且BD=AC,连接AD、DE.(1)求证:BC=DE;(2)当∠ABC=90°时,判断四边形ADBE的形状,并说明理由.【分析】(1)首先判定四边形DBCE是平行四边形,然后即可证得BC=DE;(2)首先证得四边形ADBE是平行四边形,然后利用对角线互相垂直的平行四边形是平行四边形判定菱形即可.【解答】解:(1)证明:∵BE是△ABC的中线,∴EC=AC,∵BD=AC,∴BD=CE,∵BD∥AC,∴四边形DBCE是平行四边形,∴BC=DE;(2)四边形ADBE是菱形,理由如下:∵BE是△ABC的中线,∴EA=AC,∵BD=AC,∴BD=AE,∵BD∥AC,∴四边形ADBE是平行四边形,∵∠ABC=90°,∴AB⊥DE,∴四边形ADBE是菱形.22.如图,四边形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,AD=1,BC=3,E是边CD的中点,连接BE并延长与AD的延长线相交于点F.(1)求证:四边形BDFC是平行四边形;(2)若△BCD是等腰三角形,求四边形BDFC的面积.【分析】(1)根据同旁内角互补两直线平行求出BC∥AD,再根据两直线平行,内错角相等可得∠CBE=∠DFE,然后利用“角角边”证明△BEC和△FCD全等,根据全等三角形对应边相等可得BE=EF,然后利用对角线互相平分的四边形是平行四边形证明即可;(2)分①BC=BD时,利用勾股定理列式求出AB,然后利用平行四边形的面积公式列式计算即可得解;②BC=CD时,过点C作CG⊥AF于G,判断出四边形AGCB是矩形,再根据矩形的对边相等可得AG=BC=3,然后求出DG=2,利用勾股定理列式求出CG,然后利用平行四边形的面积列式计算即可得解;③BD=CD时,BC边上的中线应该与BC垂直,从而得到BC=2AD=2,矛盾.【解答】(1)证明:∵∠A=∠ABC=90°,∴BC∥AD,∴∠CBE=∠DFE,在△BEC与△FED中,,∴△BEC≌△FED,∴BE=FE,又∵E是边CD的中点,∴CE=DE,∴四边形BDFC是平行四边形;(2)①BC=BD=3时,由勾股定理得,AB===2,所以,四边形BDFC的面积=3×2=6;②BC=CD=3时,过点C作CG⊥AF于G,则四边形AGCB是矩形,所以,AG=BC=3,所以,DG=AG﹣AD=3﹣1=2,由勾股定理得,CG===,所以,四边形BDFC的面积=3×=3;③BD=CD时,BC边上的中线应该与BC垂直,从而得到BC=2AD=2,矛盾,此时不成立;综上所述,四边形BDFC的面积是6或3.23.如图,将矩形OABC放在平面直角坐标系中,O为原点,点A在x轴的正半轴上,B(8,6),点D是射线AO上的一点,把△BAD沿直线BD折叠,点A的对应点为A′.(Ⅰ)若点A′落在矩形的对角线OB上时,OA′的长=4;(Ⅱ)若点A′落在边AB的垂直平分线上时,求点D的坐标;(Ⅲ)若点A′落在边AO的垂直平分线上时,求点D的坐标(直接写出结果即可).【分析】(Ⅰ)由点B的坐标知OA=8、AB=6、OB=10,根据折叠性质可得BA=BA′=6,据此可得答案;(Ⅱ)连接AA′,利用折叠的性质和中垂线的性质证△BAA′是等边三角形,可得∠A′BD=∠ABD=30°,据此知AD=AB tan∠ABD=2,继而可得答案;(Ⅲ)分点D在OA上和点D在AO延长线上这两种情况,利用相似三角形的判定和性质分别求解可得.【解答】解:(Ⅰ)如图1,由题意知OA=8、AB=6,∴OB=10,由折叠知,BA=BA′=6,∴OA′=4,故答案为:4;(Ⅱ)如图2,连接AA′,∵点A′落在线段AB的中垂线上,∴BA=AA′,∵△BDA′是由△BDA折叠得到的,∴△BDA′≌△BDA,∴∠A′BD=∠ABD,A′B=AB,∴AB=A′B=AA′,∴△BAA′是等边三角形,∴∠A′BA=60°,∴∠A′BD=∠ABD=30°,∴AD=AB tan∠ABD=6tan30°=2,∴OD=OA﹣AD=8﹣2,∴点D(8﹣2,0).(Ⅲ)①如图3,当点D在OA上时,由旋转知△BDA′≌△BDA,∴BA=BA′=6,∠BAD=∠BA′D=90°,∵点A′在线段OA的中垂线上,∴BM=AN=OA=4,∴A′M===2,∴A′N=MN﹣A′M=AB﹣A′M=6﹣2,由∠BMA′=∠A′ND=∠BA′D=90°知△BMA′∽△A′ND,则=,即=,解得:DN=3﹣5,则OD=ON+DN=4+3﹣5=3﹣1,∴D(3﹣1,0);②如图4,当点D在AO延长线上时,过点A′作x轴的平行线交y轴于点M,延长AB 交所作直线于点N,则BN=CM,MN=BC=OA=8,由旋转知△BDA′≌△BDA,∴BA=BA′=6,∠BAD=∠BA′D=90°,∵点A′在线段OA的中垂线上,∴A′M=A′N=MN=4,则MC=BN==2,∴MO=MC+OC=2+6,由∠EMA′=∠A′NB=∠BA′D=90°知△EMA′∽△A′NB,则=,即=,解得:ME=,则OE=MO﹣ME=6+,∵∠DOE=∠A′ME=90°、∠OED=∠MEA′,∴△DOE∽△A′ME,∴=,即=,解得:DO=3+1,则点D的坐标为(﹣3﹣1,0),综上,点D的坐标为(3﹣1,0)或(﹣3﹣1,0).。
天津市第一中学2020-2021学年高二上学期期中数学试题
天津市第一中学2020-2021学年高二上学期期中数学试题 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.直线l 1:ax +2y +6=0与直线l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0平行,则a 等于( ) A .-1 B .-1或2 C .2 D .12.过点P (1,2)引直线使两点A (2,3)、B (4,-5)到它的距离相等,则直线方程是( ) A .4x +y -6=0B .x +4y -6=0C .2x +3y -7=0或x +4y -6=0D .4x +y -6=0或3x +2y -7=03.过点P(1,4)且在x 轴,y 轴上的截距的绝对值相等的直线共有 ( )A .1条B .2条C .3条D .4条4.圆x 2+y 2-4x-4y-10=0上的点到直线x+y-14=0的最大距离与最小距离的差是( ) A .36 B .18 C . D .5.若圆x 2+y 2+ax -by =0的圆心在第二象限,则直线x +ay -b =0一定不经过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 6.已知圆C :x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是( )A .32B .43C .53D .54 7.过椭圆9x 2+25y 2=225的右焦点且倾斜角为45°的弦长AB 的长为( ) A .5 B .6 C .9017 D .78.已知椭圆x 2+4y 2=12的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上,线段PF 1的中点在y 轴上,则∣PF 1∣是∣PF 2∣的( )A .3倍B .4倍C .5倍D .7倍 9.若椭圆2a 2x 2-ay 2=2的一个焦点是(-2,0),则a =( )A B C D 10.已知A 、B 为椭圆的左、右顶点,F 为左焦点,点P 为椭圆上一点,且PF ⊥x 轴,过点A 的直线与线段PF 交于M 点,与y 轴交于E 点,若直线BM 经过OE 中点,则椭圆的离心率为( )A .12 B C .13 D二、填空题11.已知点(1,2),(3,1)A B ,则线段AB 的垂直平分线的方程是________________ 12.如果x 2+y 2-2x +y +k =0是圆的方程,则实数k 的取值范围是_____.13.已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l :1y x =-被该圆所截得的弦长为C 的标准方程为 .14.过直线:0l x y +-=上一点P 作圆:221x y +=的两条切线的夹角为60°,则点P 的坐标为__________.15.椭圆的两焦点为F 1(-4,0),F 2(4,0),点P 在椭圆上,若△PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆方程为________.16.椭圆2212516x y +=的左、右焦点为F 1、F 2,点P 在椭圆上,若Rt F 1PF 2,则点P 到x 轴的距离为_____.三、解答题17.在三棱锥P -ABC 中,∠APB =90°,∠P AB =60°,AB =BC =CA ,平面P AB ⊥平面ABC . (1)求直线PC 与平面ABC 所成角的正弦值;(2)求二面角B -AP -C 的余弦值.18.已知直线x +y -1=0与椭圆C :b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)相交于A ,B 两点,且线段AB 的中点在直线l :x -2y =0上.(1)求此椭圆C 的离心率;(2)若椭圆C 的右焦点关于直线l 的对称点在圆x 2+y 2=4上,求此椭圆C 的方程. 19.已知(0,3)A ,直线:24=-l y x ,设圆C 的半径为1,圆心在l 上.(1)若圆心C 也在直线1y x =-上,过A 作圆C 的切线,求切线方程;(2)若圆C 上存在点M ,使||2||MA MO =,求圆心C 的横坐标a 取值范围. 20.已知直线l :x =my +1过椭圆C :b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)的右焦点F ,且交椭圆C 于A 、B 两点,点A 、B 在直线G :x =a 2上的射影依次为点D 、E .(1)若22113||e OF OA FA +=,其中O 为原点,A 2为右顶点,e 为离心率,求椭圆C 的方程;(2)连接AF ,BD ,试探索当m 变化时,直线AE ,BD 是否相交于一定点N ?若交于定点N ,请求出N 点的坐标,并给予证明;否则说明理由.参考答案1.A【分析】根据直线平行关系可得方程组,解方程组求得结果.【详解】由1l 与2l 平行得:()()()21202161a a a a ⎧--=⎪⎨-≠-⎪⎩,解得:1a =- 故选:A .【点睛】本题考查两直线1111:+0l A x B y C +=与2222:+0l A x B y C +=平行时有12212112=A B A B B C B C ⎧⎨≠⎩, 易错点是忽略直线不能重合,造成增根.2.D【分析】当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =1,不成立;当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为20kx y k --+=,由此利用点到直线的距离公式能求出直线方程.【详解】当直线l 的斜率不存在时,直线l 的方程为x =1,不成立;当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为2(1)y k x -=-,即20kx y k --+=,∵直线l 与两点A (2,3), B (4,-5)的距离相等,=解得4k =-或32k =- .:.直线l 的方程为4420x y --++=或332022x y --++= 整理,得:460x y +-=或3270x y +-=故选:D【点睛】解决本题要注意设直线方程时,分直线的斜率存在、不存在两种情况讨论,然后根据点到直线的距离相等即可求解.3.C【详解】当直线经过原点时,横、纵截距都为0,符合题意, 当直线不经过原点时,设直线方程为1x y a b+=. 由题意得141,,a b a b ⎧+=⎪⎨⎪=⎩解得33a b =-⎧⎨=⎩或55a b =⎧⎨=⎩综上,符合题意的直线共有3条.故选:C .【点睛】首先明白直线的截距的概念,就是直线和坐标轴的交点的坐标,可正,可负,可0,截距不是距离.截距绝对值相等,截距互为相反数,横截距是纵截距的两倍,都要考虑过原点的情况.4.C【分析】先看直线与圆的位置关系,如果相切或相离最大距离与最小距离的差是直径;相交时,圆心到直线的距离加上半径为所求.【详解】圆x 2+y 2-4x-4y-10=0的圆心为(2,2),半径为r =,圆心到到直线x+y-14=0=,所以圆上的点到直线的距离的最大值为d r +=d r -= 因此最大距离与最小距离的差是,故选C .5.C【分析】由圆心位置确定a ,b 的正负,再结合一次函数图像即可判断出结果.【详解】因为圆22+0x y ax by +-=的圆心坐标为,22a b ⎛⎫-⎪⎝⎭, 由圆心在第二象限可得0,0a b >>, 所以直线0x ay b +-=的斜率10a -<,y 轴上的截距为0b a>, 所以直线不过第三象限.故选:C6.B【分析】圆C 化成标准方程,得圆心为C (4,0)且半径r =1,根据题意可得C 到直线y =kx ﹣2的距离小于或等于2,利用点到直线的距离公式建立关于k 的不等式,即可得到k 的最大值.【详解】∵圆C 的方程为x 2+y 2﹣8x +15=0,∴整理得:(x ﹣4)2+y 2=1,可得圆心为C (4,0),半径r=1.又∵直线y =kx ﹣2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点, ∴点C 到直线y =kx ﹣2的距离小于或等于22≤, 化简得:3k 2﹣4k ≤0,解之得0≤k ≤43, 可得k 的最大值是43. 故选:B7.C【分析】求出焦点坐标和直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理和弦长公式可得答案.【详解】由9x 2+25y 2=225得,221259x y +=,2225,9a b ==,所以216c =,右焦点坐标为(4,0),直线AB 的方程为4y x =-,所以2241259y x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩得2342001750x x -+=, 设1122(,),(,)A x y B x y ,所以1212100175,1734x x x x +==,||AB ==9017==. 故选:C.【点睛】本题主要考查直线与椭圆的弦长公式||AB =应用.8.D【分析】由已知得到焦点坐标,设(,)P x y ,根据中点坐标公式得到横坐标等于零得到P 点坐标,再利用两点间的距离公式可得答案.【详解】由椭圆x 2+4y 2=12得,221123x y += ,2222212,3,9a b c a b ===-=, 所以1(3,0)F F (-3,0),,设(,)P x y ,则线段1PF 的中点坐标为3,22x y -⎛⎫ ⎪⎝⎭, 因为线段PF 1的中点在y 轴上,所以302x -=,所以3x =,所以2231123y +=,解得y =P ⎛ ⎝⎭,1||PF ==2||2PF ==,所以12||7||PF PF =, 当3,2P ⎛- ⎝⎭,1||2PF ==,2||2PF ==,所以12||7||PF PF =, 故选:D.9.C【分析】方程化为椭圆的标准方程,根据焦点求解即可.【详解】 由原方程可得222y 112x a a-=, 因为椭圆焦点是(-2,0), 所以2124a a ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,解得14a =±, 因为20a->,即0a <,所以14a =, 故选:C10.C【分析】根据已知条件求出,,B H M 三点坐标,再由三点共线可得斜率相等,从而得出3a c =可得答案.【详解】由题意可设(,0),(,0),(,0)F c A a B a --,设直线AE 的方程(由题知斜率存在)为()y k x a =+,令x c =-,可得(),()M c k a c --,令0x =,可得(0,)E ka ,设OE 的中点为H ,可得0,2ka H ⎛⎫ ⎪⎝⎭,由,,B H M 三点共线,可得BH BM k k =,即()2ka k a c a c a-=---,即为3a c =,可得13c e a ==, 故选:C.【点睛】本题考查求椭圆的离心率,解题关键是根据三点共线找到关于,a c 的等量关系.11.4250x y --=【解析】试题分析:先求出中点的坐标,再求出垂直平分线的斜率,点斜式写出线段AB 的垂直平分线的方程,再化为一般式解:线段AB 的中点为(2,32),垂直平分线的斜率 k=1AB k -=2,∴线段AB 的垂直平分线的方程是 y-32=2(x-2),4x-2y-5=0,故答案为4250x y --=. 考点:直线方程点评:本题考查两直线垂直的性质,线段的中点坐标公式,以及用直线方程的点斜式求直线方程的求法.12.5-4∞⎛⎫ ⎪⎝⎭,【分析】根据2240D E F +->即可求解.【详解】由2240D E F +->即(-2)2+12-4k >0,解得k <54. 所以实数k 的取值范围是5-4∞⎛⎫ ⎪⎝⎭,.故答案为:5-4∞⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 【点睛】本题考查了圆的一般方程,考查了基本运算求解能力,属于基础题. 13.22(3)4x y -+= 【详解】设圆心为(,0)a ,则圆心到直线10x y --=的距离为d =因为圆截直线所得的弦长根据半弦、半径、弦心距之间的关系有222(1)a +=-,即2(1)4a -=,所以3a =或1a =-(舍去),半径r=3-1=2所以圆C 的标准方程为22(3)4x y -+=14.【详解】 设切断为E 、F60EPF ∠=由切线的性质可知30OPF ∠=,因为,OE PE ⊥所以设,由故点P 的坐标为()2,2.【考点定位】此题考查了直线与圆的位置关系,直角三角形的性质,以及切线的性质.已知切线往往连接圆心与切点,借助图形构造直角三角形解决问题,培养了学生数形结合的思想,分析问题,解决问题的能力15.221259x y +=【解析】当点P 为椭圆的短轴顶点时,△PF 1F 2的面积最大,此时△PF 1F 2的面积为S =12×8×b =12,解得b =3.又a 2=b 2+c 2=25,所以椭圆方程为22259x y +=1.16.165或163【分析】设点P (x ,y ),表示出点P 到x 轴的距离为||y ,由哪一个角是直角来分类讨论,在第一类中直接令x =士3得结果,在第二类中要列出方程组,再用等面积法求y. 【详解】设点(,)P x y ,则到x 轴的距离为||y 由于5a =,4b =,3c ∴=,(1)若1290PF F ∠=︒或2190PF F ∠=︒,令3x =±得29y =291616(1)2525-=,16||5y ∴=,即P 到x 轴的距离为165.(2)若1290F PF ∠=︒,则122221210||6PF PF PF PF ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩, 22121||||(106)322PF PF ∴=-=,121211||||||||22PF PF F F y =, 6|1|3y ∴=, 由(1)(2)知:P 到x 轴的距离为165或163, 故答案为:165或163. 【点睛】解决本题的关键是要注意分类讨论的思想,题目中的直角三角形,要分清楚那个角是直角,是解决问题的先决条件. 17.(12【分析】(1)设AB 中点为D ,AD 中点为O ,连接,,OC OP CD ,可以证出∠OCP 为直线PC 与平面ABC 所成的角.不妨设P A =2,则OD = 1 , OP AB =4,在Rt △OCP 中求解;(2)过D 作DE AP ⊥于E ,连接CE ,可证明CED ∠就是二面角B -AP -C 的平面角,解三角求解即可. 【详解】(1)设AB 中点为D ,取AD 中点为O ,连接OC ,连接PD 、CD . 如图,因为∠APB =90°,∠P AB =60°,1,2AP AB AD PD AD ===, 所以PAD 为等边三角形, 所以PO AB ⊥,因为平面P AB ⊥平面ABC ,AB 为交线, 所以PO ⊥平面ABC所以OCP ∠为直线PC 与平面ABC 所成的角 因为AB =BC =CA ,所以CD ⊥AB . 因为∠APB =90°,∠P AB =60°,不妨设P A =2,则OD =1,OP AB =4.所以,OC ==在Rt OCP 中,13tan OP O C C O P ===∠,所以sin 4OCP ∠=故直线PC 与平面ABC (2)过D 作DE AP ⊥于E ,连接CE . 如图,由已知可得,CD ⊥平面P AB. 根据三垂线定理可知,CE ⊥P A ,所以,CED ∠就是二面角B -AP -C 的平面角.由(1)知,DE 在Rt △CDE 中, tan 2CED CDDE==∠,所以cos CED ∠=故二面角B AP C --. 【点睛】求立体几何中空间的角,利用传统做法把握好两方面即可:一是要找到或作出所求角,并要适当证明,二是要把角放在合适的三角形中求解.18.(1)2(2)22184x y +=【分析】(1)联立直线方程与椭圆方程,利用韦达定理以及中点坐标公式解得线段AB 中点M 坐标,代入直线l 的方程,解得离心率;(2)利用方程组解得右焦点关于直线l 的对称点坐标,代入圆方程,结合(1)解得a ,b ,即可求出椭圆标准方程. 【详解】椭圆C :b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0),即22221x y a b+=,(1)设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由2222101x y x y a b +-=⎧⎪⎨+=⎪⎩得:()222222220a b x a x a a b +-+-=. ()()()222222220aab a a b ∆=--+->,即221a b +>.x 1+ x 2=2222a a b+, y 1+ y 2=-( x 1+ x 2)+2=2222b a b +,∴点M 的坐标为(222a a b +,222b a b +). 又点M 在直线l 上,∴2222222a b a b a b -++=0, ∴()222222a b a c ==-,∴222a c =,∴c e a ==. (2)由(1)知b c =,设椭圆的右焦点F (b ,0)关于直线l : 12y x =的对称点为(x 0,y 0),由000001121222y x b y x b -⎧⋅=-⎪-⎪⎨+⎪=⋅⎪⎩,解得003545x b y b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ∵22004x y +=,∴2234455b b ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴24b =,222822b a c =∴==,显然有221a b +>.∴所求的椭圆的方程为22184x y +=.【点睛】解决此题的关键在于求出A ,B 两点的中点坐标,利用中点坐标在直线l :x -2y =0上,建立关于,a b 的方程,结合222a b c =+,转化为关于,a c 的方程,求出椭圆的离心率e . 19.(1)3y =或34120x y +-=;(2)1205a . 【分析】(1)根据圆心在直线:24=-l y x 上也在直线1y x =-上,求得圆心坐标,可得过A 的圆C 的切线方程.(2)设圆C 的方程为22()(24)1x a y a -+-+=,再设(,)M x y ,根据2MA MO =,求得圆22:(1)4D x y ++=,根据题意,圆C 和圆D 有交点,可得2112CD -+,即221(241)3a a +-+,由此求得a 的范围.【详解】解:(1)根据圆心在直线:24=-l y x 上,若圆心C 也在直线1y x =-上,则由241y x y x =-⎧⎨=-⎩,求得32x y =⎧⎨=⎩,可得圆心坐标为(3,2).设过(0,3)A 的圆C 的切线方程为3(0)y k x -=-,即30kx y -+=, 根据圆心到直线30kx y -+=的距离等于半径11=,求得0k =,或34k =-,故切线方程为3y =,或34120x y +-=.(2)根据圆心在直线:24=-l y x 上,可设圆的方程为22()(24)1x a y a -+-+=.若圆C 上存在点M ,使||2||MA MO =,设(,)M x y ,2MA MO =,∴=化简可得22(1)4x y ++=,故点M 在以(0,1)D -为圆心、半径等于2的圆上.根据题意,点M 也在圆C 上,故圆C 和圆D 有交点,2112CD ∴-+,即221(241)3a a +-+,求得251280a a -+,且25120a a -,解得1205a . 【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系的应用,点到直线的距离公式,圆的标准方程,考查学生的数学抽象能力与计算能力,属于中档题.20.(1)22143x y +=(2)相较于定点5(2N ,0),证明见解析.【分析】(1)设椭圆的半焦距为c ,由题意可得1c =,由已知等式可得e ,进而得到a ,b ,即可得到椭圆方程;(2)当0m =时,求得AE ,BD 的交点,猜想定点5(2N ,0).当0m ≠时,分别设A ,B 的坐标为1(x ,1)y ,2(x ,2)y ,由题意可得1(4,)D y ,2(4,)E y ,联立直线l 的方程和椭圆方程,运用韦达定理,结合三点共线的性质,计算直线BN ,DN 的斜率,可判断B ,N ,D 共线,同理可判断A ,E ,N 共线,即可得到定点N .【详解】(1)椭圆的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,设椭圆的半焦距为c ,由题意可得1c =, 由22113||||||e OF OA FA +=,可得113ec a a c+=-, 即有113a ce c a -+-=,即14e e =,解得12e =,则2a =,b ==所以椭圆的方程为22143x y +=;(2)当0m =时,直线AB 垂直于x 轴,可得四边形ABED 为矩形,直线AE ,BD 相交于点5(2,0),猜想定点5(2N ,0);当0m ≠时,分别设A ,B 的坐标为1(x ,1)y ,2(x ,2)y ,由题意可得1(4,)D y ,2(4,)E y ,由2213412x my x y =+⎧⎨+=⎩可得22(43)690m y my ++-=, 122643m y y m+=-+,122943y y m =-+, 由2252BN y k x =-,1542DN y k =-, 由212235()2235()22BN DNy y x k k x ---=-,又212121222353369(1)()()()022224343m y y my y y my y m m m -+-=+-=---=++, 则0BN DN k k -=,即BN DN k k =,所以B ,D ,N 三点共线; 同理可得A ,E ,N 三点共线.则直线AE ,BD 相交于一定点5(2N ,0).【点睛】本题考查椭圆的方程和性质,以及直线和椭圆的位置关系,注意联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和直线的斜率公式,考查方程思想和运算能力,属于中档题.。
考点17 分组求和法(1月)(期末复习热点题型)(人教A版2019)(解析版)
考点17 分组求和法一、单选题1.若数列{}n a 的通项公式是()()131nn a n =--,则1210···+a a a ++= A .15 B .12 C .12-D .15-【试题来源】吉林省蛟河市第一中学校2020-2021学年第一学期11月阶段性检测高二(理) 【答案】A【解析】因为()()131nn a n =--,所以12253a a +=-+=,348113a a +=-+=,5614173a a +=-+=,7820233a a +=-+=,91026293a a +=-+=, 因此1210···+3515a a a ++=⨯=.故选A . 2.已知数列{}n a 满足11n n a a λ+=+,且11a =,23a =,则数列{}n a 前6项的和为 A .115 B .118 C .120D .128【试题来源】河南省豫北名校2020-2021学年高二上学期12月质量检测(文) 【答案】C【分析】由题干条件求得2λ=,得到121n n a a +=+,构造等比数列可得数列{}n a 的通项公式,再结合等比数列求和公式即可求得数列{}n a 前6项的和. 【解析】21113a a λλ=+=+=,则2λ=,可得121n n a a +=+,可化为()1121n n a a ++=+,有12nn a +=,得21n n a =-,则数列{}n a 前6项的和为()()6262122226612012⨯-+++-=-=-.故选C .3.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,a n +a n +1=2n (n ∈N *),则S 2020=A .2020223-B .202022 3+C .202122 3-D .202122 3+【试题来源】河南省濮阳市2019-2020学年高二下学期升级考试(期末)(文) 【答案】C【分析】根据递推公式a n +a n +1 =2n (n ∈N *)的特点在求S 2020时可采用分组求和法,然后根据等比数列的求和公式即可得到正确选项. 【解析】由题意,可知2020122020123420192020()()()S a a a a a a a a a =+++=++++++132019222=+++2021223-=.故选C . 4.定义:在数列{}n a 中,0n a >,且1n a ≠,若1n an a +为定值,则称数列{}n a 为“等幂数列”.已知数列{}n a 为“等幂数列”,且122,4,n a a S ==为数列{}n a 的前n 项和,则2009S 为 A .6026 B .6024 C .2D .4【试题来源】山西省长治市第二中学2019-2020学年高一下学期期末(文) 【答案】A【分析】根据数列新定义求出数列的前几项,得出规律,然后求和.【解析】因为122,4a a ==,所以334242a a a ==,32a =,4216a =,44a =,所以212n a -=,24n a =,*n N ∈,2009(24)100426026S =+⨯+=.故选A . 【名师点睛】本题考查数列的新定义,解题关键是根据新定义计算出数列的项,然后寻找出规律,解决问题. 5.数列111111,2,3,4,,248162n n +++++的前n 项和等于 A .21122n n n +-++B .2122n n n++C .2122n n n +-+D .【试题来源】四川省三台中学实验学校2019-2020学年高一6月月考(期末适应性) 【答案】A 【解析】因,故,故选A .6.已知一组整数1a ,2a ,3a ,4a ,…满足130m m a a +++=,其中m 为正整数,若12a =,则这组数前50项的和为 A .-50 B .-73 C .-75D .-77【试题来源】四川省自贡市旭川中学2020-2021学年高一上学期开学考试 【答案】C【分析】先利用已知条件写出整数列的前五项,得到其周期性,再计算这组数前50项的和即可.【解析】因为130m m a a +++=,12a =,所以2130a a ++=,得25a =-;3230a a ++=,得32a =-;4330a a ++=,得41a =-;5430a a ++=,得52a =-,由此可知,该组整数从第3项开始,以-2,-1,-2,-1,…的规律循环, 故这组数的前50项和为()()25212475+-+--⨯=-.故选C .7.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,且满足11a =,23a =,23n n a a +=,则2020S = A .1010232⨯-B .101023⨯C .2020312-D .1010312+【试题来源】山西省孝义市第二中学校2019-2020学年高一下学期期末 【答案】A【分析】利用递推关系得出数列的奇数项与偶数项分别成等比数列,对2020S 进行分组求和. 【解析】因为11a =,23a =,23n n a a +=,所以数列{}n a 的奇数项成等比数列,偶数项也成等比数列,且仅比均为3,所以101010102020132019242020133(13)()()1313S a a a a a a --=+++++++=+--1010232=⨯-.故选A .【名师点睛】本题考查等比数列的判定,等比数列的前n 项和公式,考查分组求和法,解题时注意对递推式23n n a a +=的认识,它确定数列的奇数项与偶数项分别成等比数列,而不是数列{}n a 成等比数列.8.已知数列{(1)(21)}n n -+的前n 项和为n S ,*N n ∈,则11S = A .13- B .12- C .11-D .10-【试题来源】山东省青岛胶州市2019-2020学年高二下学期期末考试 【答案】A【分析】本题根据数列通项公式的特点可先求出相邻奇偶项的和,然后运用分组求和法可计算出11S 的值,得到正确选项.【解析】由题意,令(1)(21)nn a n =-+,则当n 为奇数时,1n +为偶数, 1(21)[2(1)1]2n n a a n n ++=-++++=,111211S a a a ∴=++⋯+ 123491011()()()a a a a a a a =++++⋯+++222(2111)=++⋯+-⨯+2523=⨯-13=-.故选A .【名师点睛】本题主要考查正负交错数列的求和问题,考查了转化与化归思想,整体思想,分组求和法,以及逻辑推理能力和数学运算能力.本题属中档题.9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,13nn n a a +=,那么100S 的值为A .()50231-B .5031-C .5032-D .50342-【试题来源】吉林省四平市公主岭范家屯镇第一中学2019-2020学年高一下学期期末考试 【答案】A【分析】根据题中条件,得到23n na a +=,推出数列{}n a 的奇数项和偶数项都是成等比数列,由等比数列的求和公式,分别计算奇数项与偶数项的和,即可得出结果.【解析】因为11a =,13nn n a a +=,所以23a =,1123n n n a a +++=,所以1213n n n n a a a a +++=,即23n na a +=,所以135,,,a a a ⋅⋅⋅成以1为首项、3为公比的等比数列,246,,,a a a ⋅⋅⋅也成以3为首项、3为公比的等比数列,所以()()()5050100139924100313131313Sa a a a a a --=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=+--505050313532322-+⋅-==⋅-.故选A .【名师点睛】本题主要考查等比数列求和公式的基本量运算,考查分组求和,熟记公式即可,属于常考题型.10.已知数列{}n a 满足12321111222n n a a a a n -++++=,记数列{2}n a n -的前n 项和为n S ,则n S =A .2222nn n--B .22122nn n---C .212222n n n +--- D .2222nn n--【试题来源】河北省秦皇岛市第一中学2020-2021学年高二上学期第一次月考 【答案】C【分析】利用递推关系求出数列{}n a 的通项公式,然后利用等差数列和等比数列的前n 项和公式进行求解即可.【解析】因为12321111(1)222n n a a a a n -++++=,所以有11a =, 当2,n n N *≥∈时,有1231221111(2)222n n a a a a n --++++=-,(1)(2)-得,111122n n n n a a --=⇒=,显然当1n =时,也适合,所以12()n n a n N -*=∈,令 2n n a n b -=,所以2n n b n =-,因此有:2323(21)(22)(23)(2)(2222)(123)n n n n S n =-+-+-++-=++++-++++22112(12)(1)222 2.1222222n n n n n n n n n ++-+=-=---=----故选C.【名师点睛】本题考查了由递推关系求数列的通项公式,考查了等差数列和等比数列的前n 项和公式,考查了数学运算能力.11.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且(),n P n a 为函数221x y x =+-图象上的一点,则n S =A .2122n n ++-B .212n n ++C .22n -D .22n n +【试题来源】四川省仁寿第二中学2020-2021学年高三9月月考(理) 【答案】A【分析】根据已知条件求得n a ,利用分组求和法求得n S【解析】因为(),n P n a 为函数221x y x =+-图象上的一点,所以()212nn a n =-+,则()()121212322121321222nnn S n n =++++⋅⋅⋅+-+=++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+()()212121212nn n -+-=+-1222n n +=+-.故选A .12.数列112、134、158、1716、的前n 项和n S 为A .21112n n -+-B .2122n n +-C .2112n n +-D .21122n n -+-【试题来源】安徽省亳州市涡阳县第四中学2019-2020学年高一下学期线上学习质量检测 【答案】C【分析】归纳出数列的通项公式为1212nn a n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,然后利用分组求和法可求得n S . 【解析】数列112、134、158、1716、的通项公式为1212nn a n ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,所以,2341111113572122222n n S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++++++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()231111211111221352112222212n n n n n ⎛⎫- ⎪+-⎛⎫⎝⎭=++++-+++++=+⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭-2112n n =+-.故选C .13.若数列{}n a 的通项公式是1(1)(32)n n a n +=-⋅-,则122020a a a ++⋯+=A .-3027B .3027C .-3030D .3030【试题来源】江苏省扬州市宝应中学2020-2021学年高二上学期阶段考试 【答案】C【分析】分组求和,结合等差数列求和公式即可求出122020a a a ++⋯+. 【解析】12202014710...60556058a a a ++⋯+=-+-++-()()101010091010100917...6055410...60551010610104622⨯⨯⎛⎫=+++-+++=+⨯-⨯+⨯ ⎪⎝⎭3030=-.故选C .14.在数列{}n a 中,129a =-,()*13n n a a n +=+∈N ,则1220a a a +++=A .10B .145C .300D .320【试题来源】山西省太原市2021届高三上学期期中 【答案】C【分析】由等差数列的性质可得332n a n =-,结合分组求和法即可得解.【解析】因为129a =-,()*13n n a a n N +=+∈,所以数列{}n a 是以29-为首项,公差为3的等差数列,所以()11332n a a n d n =+-=-,所以当10n ≤时,0n a <;当11n ≥时,0n a >;所以()()12201210111220a a a a a a a a a +++=-++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+1101120292128101010103002222a a a a ++--+=-⨯+⨯=-⨯+⨯=.故选C . 15.数列{}n a 的通项公式为2π1sin 2n n a n =+,前n 项和为n S ,则100S = A .50 B .-2400 C .4900-D .9900-【试题来源】河南省焦作市2020—2021学年高三年级第一次模拟考试(理) 【答案】C【分析】由πsin2n y =的周期为4,可得22222210010013579799S =+-+-+⋅⋅⋅+-,利用并项求和可得解.【解析】2111a =+,21a =,2313a =-,41a =,…,考虑到πsin2n y =的周期为4, 所以()222222100100135797991002135799S =+-+-+⋅⋅⋅+-=-⨯++++⋅⋅⋅+(199)50100249002+⨯=-⨯=-.故选C .16.已知{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,当2n ≥时,12n n a S n -+=,则2019S 的值为 A .1008 B .1009 C .1010D .1011【试题来源】广东省广州市增城区增城中学2020-2021学年高二上学期第一次段考 【答案】C【分析】由2n ≥时,可得1n n n S S a -=-,结合题设条件,推得11n n a a -+=,进而求得2019S 的值,得到答案.【解析】由题意,当2n ≥时,可得1n n n S S a -=-,因为12n n a S n -+=,所以2()n n n S a a n +-=,即2n n S a n =+,当2n ≥时,1121n n S a n --=+-,两式相减,可得121n n n a a a -=-+,即11n n a a -+=, 所以2345671,1,1,a a a a a a +=+=+=,所以()()()12345201820120991201911110102a a a a a a a S -=+++++++=+⨯=.故选C . 17.冬春季节是流感多发期,某地医院近30天每天入院治疗流感的人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a =,且满足()211+-=+-nn n a a (n *∈N ),则该医院30天入院治疗流感的共有( )人 A .225 B .255 C .365D .465【试题来源】山东省烟台市2020-2021学年高二上学期期末月考 【答案】B【分析】直接利用分类讨论思想的应用求出数列的通项公式,进一步利用分组法求出数列的和【解析】当n 为奇数时,2n n a a +=,当n 为偶数时,22n n a a +-=,所以13291a a a ==⋅⋅⋅==, 2430,,,a a a ⋅⋅⋅是以2为首项,2为公差的等差数列,所以30132924301514()()1515222552S a a a a a a ⨯=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=+⨯+⨯=,故选B 18.意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即()()121F F ==,()()()12F n F n F n =-+- (3n ≥,n *∈N ),此数列在现代物理、化学等方面都有着广泛的应用,若此数列的每一项被2除后的余数构成一个新数列{}n a ,则数列{}n a 的前2020项的和为 A .1348 B .1358 C .1347D .1357【试题来源】江苏省镇江市八校2020-2021学年高三上学期期中联考 【答案】C【分析】由题意可知,得数列{}n a 是周期为3的周期数列,前3项和为1102++=,又202067331=⨯+,由此可得答案.【解析】由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,各项除以2的余数,可得数列{}n a 为1,1,0,1,1,0,1,1,0,⋅⋅⋅,所以数列{}n a 是周期为3的周期数列,前3项和为1102++=, 因为202067331=⨯+,所以数列{}n a 的前2020项的和为673211347⨯+=,故选C. 19.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,当2n ≥时,12n n a S n -+=,,则S 2019的值为 A .1008 B .1009 C .1010D .1011【试题来源】江苏省南通市2020-2021学年高三上学期期中考前热身 【答案】C【分析】由2n ≥时,12n n a S n -+=,得到121n n a S n ++=+,两式相减,整理得()112n n a a n ++=≥,结合并项求和,即可求解.【解析】当2n ≥时,12n n a S n -+=,①,可得121n n a S n ++=+,②, 由②-①得,112()1n n n n a a S S +--+-=,整理得()112n n a a n ++=≥, 又由11a =,所以20191234520182019()()()1010S a a a a a a a =+++++++=.故选C .20.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()11213n n n n S S a n +++=+-+,现有如下说法:①541a a =;②222121n n a a n ++=-;③401220S =. 则正确的个数为 A .0 B .1 C .2D .3【试题来源】百校联盟2021届普通高中教育教学质量监测考试(全国卷11月)(文)试卷 【答案】D【分析】由()11213n n n n S S a n +++=+-+得到()11132n n n a a n ++=-+-,再分n 为奇数和偶数得到21262k k a a k +=-+-,22165k k a a k -=+-,然后再联立递推逐项判断. 【解析】因为()11213n n n n S S a n +++=+-+,所以()11132n n n a a n ++=-+-,所以()212621k k a a k +=-+-,()221652k k a a k -=+-,联立得()212133k k a a +-+=, 所以()232134k k a a +++=,故2321k k a a +-=,从而15941a a a a ===⋅⋅⋅=,22162k k a a k ++=-,222161k k a a k ++=++,则222121k k a a k ++=-,故()()()4012345383940...S a a a a a a a a =++++++++()()()()234538394041...a a a a a a a a =++++++++()()201411820622k k =+⨯=-==∑1220,故①②③正确.故选D.21.已知正项数列{}n a 中,11a =,前n 项和为n S ,且当*2,n n N ≥∈时,2n a =,数列()1cos 12n n n a π⎧⎫-⋅+⎨⎬⎩⎭的前64项和为 A .240 B .256 C .300D .320【试题来源】重庆市第一中学2019-2020学年高一下学期期末【答案】D【分析】由题意结合数列n a 与n S 2-=,由等差数列的性质即可得21n =-,进而可得当2n ≥时,88n a n =-,结合余弦函数的性质、分组求和法可得()()()642664648264T a a a a a a --=+++⋅⋅⋅+-,即可得解.【解析】由题意,当*2,n n N ≥∈时,12n n n S a S -==-,即2=,由0n S >2=,所以数列1=,公差为2的等差数列,()12121n n =+-=-,所以当2n ≥时,()222121188n a n n n ==-+--=-⎡⎤⎣⎦,设数列()1cos12nn n a π⎧⎫-⋅+⎨⎬⎩⎭的前n 项和为数列n T ,所以该数列前64项的和为 164234234cos 1cos 1cos 1cos 12222T a a a a ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⋅++⋅++-⋅++⋅+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭6464cos 12a π⎛⎫+⋅⋅⋅+⋅+ ⎪⎝⎭ ()()()262642664624486464a a a a a a a a a a =-+-⋅⋅⋅-+=+++⋅⋅⋅--+-641616320=+⨯=.故选D .【名师点睛】本题考查了数列n a 与n S 的关系、等差数列的判断及性质的应用,考查了分组求和法求数列前n 项和的应用,属于中档题. 22.数列{}n a 的前n 项和为n S ,项n a 由下列方式给出1121231234,,,,,,,,,,2334445555⋅⋅⋅⋅⋅⋅.若100k S ≥,则k 的最小值为 A .200 B .202 C .204D .205【试题来源】福建省莆田市第二中学2020-2021学年高二10月阶段性检测 【答案】C【分析】首先观察数列中项的特征,先分组求和,之后应用等差数列求和公式,结合题中所给的条件,建立不等关系式,之后再找其满足的条件即可求得结果. 【解析】11212312112312334442222n n S n nn --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++++++++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ (1)1004n n -=≥.所以(1)400n n -≥,21n ≥.而当20n =时,95S =,只需要125212121m++⋅⋅⋅+≥,解得14m ≥. 所以总需要的项数为1231914204+++⋅⋅⋅++=,故选C .【名师点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等差数列求和公式,分组求和法,属于中档题目.23.已知数列{} n a 中,10a =,21a =,且当n 为奇数时,22n n a a +-=;当n 为偶数时,23n n a a +=,则此数列的前20项的和为A .10311102-+B .1131902-+C .1031902-+D .11311102-+【试题来源】福建省莆田市第二中学2020-2021学年高二10月阶段性检测 【答案】C【分析】根据n 为奇数时,22n n a a +-=;n 为偶数时,23n n a a +=,得到数列{}n a 中所有奇数项构成以0为首项,以2为公差的等差数列;所有偶数项构成以1为首项,以3为公比的等比数列;然后分别利用等差数列和等比数列前n 项和求解.【解析】因为10a =,21a =,且当n 为奇数时,22n n a a +-=;当n 为偶数时,23n n a a +=,则此数列的前20项的和:数列{}n a 中所有奇数项构成以0为首项,以2为公差的等差数列; 数列{}n a 中所有偶数项构成以1为首项,以3为公比的等比数列; 所有()()2013192420......S a a a a a a =+++++++()()10113101012100213⨯-+=⨯++-1031902-=+,故选C . 24.已知数列{}n a 的通项公式为2(1)n n a n =-,设1n n n c a a +=+,则数列{}n c 的前200项和为 A .200- B .0 C .200D .10000【试题来源】安徽省六安市第一中学2019-2020学年高一下学期期中(理)【答案】A【分析】利用分组求和法及等差数列求和公式求解. 【解析】记数列{}n c 的前200项和为n T ,122001223199200200201n T c c c a a a a a a a a =++=++++++++123419920012012[()()()]a a a a a a a a =++++++-+()()()2222[41169200199]1201=-+-++-+-22[3711399]1201=⨯+++++-()2100339921201402004040112002+=⨯+-=-+=-.故选A .25.已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差0d ≠,记n S 为数列(){}1nn a -⋅的前n 项和,且存在*k N ∈,使得10k S +=成立,则 A .10a d > B .10a d < C .1a d >D .1a d <【试题来源】浙江省浙考交流联盟2020-2021学年高三上学期8月线上考试 【答案】B【分析】由题意按照k 为奇数、k 为偶数讨论,利用并项求和法可得1k S +,转化条件得存在*k N ∈且k 为偶数时,102ka d --=,即可得解.【解析】因为等差数列{}n a 的首项为1a ,公差0d ≠,n S 为数列(){}1nn a -⋅的前n 项和,所以当*k N ∈且k 为奇数时,112341k k k S a a a a a a ++=-+-++⋅⋅⋅-+()()()12341102k k k a a a a a a d ++=-++-++⋅⋅⋅+-+=≠; 当*k N ∈且k 为偶数时,1123411k k k k S a a a a a a a +-+=-+-++⋅⋅⋅-+-()()()()1234111122k k k k ka a a a a a a d a kd a d -+=-++-++⋅⋅⋅+-+-=-+=--; 所以存在*k N ∈且k 为偶数时,102k a d --=即102ka d =-≠,当2k =时,1a d =-,此时1a d =,故排除C 、D ;所以1a 与d 异号即10a d <,故A 错误,B 正确.故选B . 26.已知函数()2*()sin2n f n n n N π=∈,且()(1)n a f n f n =++,则1232020a a a a ++++的值为A .4040B .4040-C .2020D .2020-【试题来源】四川省宜宾市叙州区第一中学校2020-2021学年高二上学期开学考试(文) 【答案】A【分析】由题意得2222(1)sin(1)sin sin (1)cos 2222n n n n n a n n n n ππππ+=++=++,从而可求出11a =,222232018201920203,,2019,2021a a a a a ==-⋅⋅⋅==-=,然后通过分组求和可得答案.【解析】因为()2*()sin2n f n n n N π=∈,且()(1)n a f n f n =++, 所以2222(1)sin (1)sin sin (1)cos 2222n n n n n a n n n n ππππ+=++=++, 所以11a =,222223452018201920203,5,,2019,2021a a a a a a a ==-==⋅⋅⋅==-=,所以1232020a a a a ++++13520192462020()()a a a a a a a a =+++++++++22222222222[(13)(57)(20172019)][(35)(79)(20192021)]=-+-+⋅⋅⋅+-+-++-++⋅⋅⋅+-+2(135720172019)2(35720192021)=-++++⋅⋅⋅++++++⋅⋅⋅++10102020101020242222⨯⨯=-⨯+⨯1010202010102024=-⨯+⨯4040=,故选A.27.已知数列{}n a 中,11a =,23a =,*122(3,)n n n a a a n n N --=+≥∈,设211(2)(2)n n n b a a n n --=-≥,则数列{}n b 的前40项的和为A .860B .820C .820-D .860-【试题来源】河南省开封市河南大学附属中学2020-2021学年高二9月质检 【答案】A【分析】本题先对数列{}n a 的递推公式进行转化可发现数列{}12n n a a --是以1为首项,1-为公比的等比数列,通过计算出数列{}12n n a a --的通项公式可得1n b -的表达式,进一步可得数列{}n b 的通项公式,最后在求和时进行转化并应用平方差公式和等差数列的求和公式即可得到前40项的和.【解析】由题意,可知当3n ≥时,122n n n a a a --=+,两边同时减去12n a -,可得112112222(2)n n n n n n n a a a a a a a -------=+-=--,2123211a a -=-⨯=,∴数列{}12n n a a --是以1为首项,1-为公比的等比数列, 11121(1)(1)n n n n a a ---∴-=⋅-=-,*(2,)n n ≥∈N ,21211(2)(1)n n n n b a a n n ---∴==-⋅-,故2(1)(1)n n b n ⋅=-+,令数列{}n b 的前n 项和为n T ,则4012343940T b b b b b b =++++⋯++22222223454041=-+-+-⋯-+222222[(23)(45)(4041)]=--+-+⋯+-[(23)(45)(4041)]=--+-+-⋯-+23454041=++++⋯++40(241)2⨯+=860=.故选A .【名师点睛】本题主要考查数列由递推公式推导出通项公式,以及数列求和问题.考查了转化与化归思想,整体思想,定义法,平方差公式,以及逻辑推理能力和数学运算能力.本题属中档题.28.在数列{}n a 中,122,2a a ==,且11(1)(*),nn n a a n N +-=+-∈则100S =A .5100B .2600C .2800D .3100【试题来源】河南省洛阳市第一中学2020-2021学年高二上学期10月月考 【答案】A【分析】转化条件为22n n a a +-=,进而可得21k a -,2k a ,由分组求和法结合等差数列的前n 项和公式即可得解.【解析】因为11(1)(*)n n n a a n N +-=+-∈,所以1211(1)n n n a a +++-=+-,所以()()122121n n n n a a ++-=+--+=,因为122,2a a ==,所以()211212k a a k k -=+-=,()22212k k a k a =+-=,*k N ∈,所以()()100123499100139924100S a a a a a a a a a a a a =++++⋅⋅⋅++=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+()()2100241002410025051002+=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+=⨯⨯=.故选A . 【名师点睛】本题考查了等差数列通项公式及前n 项和公式的应用,考查了分组求和法的应用及转化化归思想,属于中档题.29.正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()2*2n n n S a a n N =+∈,设()2112nn n na c s +=-,则数列{}n c 的前2020项的和为A .20192020-B .20202019-C .20202021-D .20212020-【试题来源】2020届广东省华南师范大学附属中学高三年级月考(三)(理) 【答案】C【分析】先根据和项与通项关系得11n n a a --=,再根据等差数列定义与通项公式、求和公式得,n n a S ,代入化简n c ,最后利用分组求和法求结果. 【解析】因为()2*2,0n n n nS a a n Na=+∈>,所以当1n =时,21112a a a =+,解得11a =,当2n ≥时,()()2211122n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+,所以 ()()1110n n n n a a a a --+--=, 因为0n a >,所以11n n a a --=,所以数列{}n a 是等差数列,公差为1,首项为1, 所以()()111,2n n n n a n n S +=+-==,所以()()21111121n n n n na c s n n +⎛⎫=-=-+ ⎪+⎝⎭,则数列{}n c 的前2020项的和11111111202011223342020202120212021⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+++-++++=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选C . 30.若数列{}n a 的通项公式为21nn a =-,在一个n 行n 列的数表中,第i 行第j 列的元素为()1,2,,,1,2,,ij i j i j c a a a a i n j n =⋅++=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅,则满足11222021nn c c c ++⋅⋅⋅+<的n 的最大值是 A .4B .5C .6D .7【试题来源】山西省运城市2021届高三(上)期中(理) 【答案】B【分析】求得1122nn c c c ++⋅⋅⋅+关于n 的表达式,利用数列的单调性可求得满足11222021nn c c c ++⋅⋅⋅+<的n 的最大值.【解析】数列{}n a 的通项公式为21nn a =-,在一个n 行n 列的数表中,第i 行第j 列的元素为()1,2,,,1,2,,ij i j i j c a a a a i n j n =⋅++=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅, 所以()()2121212121iji j i jij i j i j c a a a a +=⋅++=--+-+-=-.令1122n nn S c c c =+++,则()102,n n nn S S c n n N *--=>≥∈,所以,数列{}n S 为递增数列,当11222021nn c c c +++<时,所有的元素之和为246212121212021n n n S +=-+-+-++-<,当4n =时,24684222243362021S =+++-=<, 当5n =时,246810522222513592021S =++++-=<, 当6n =时,246810126222222654542021S =+++++-=>, 故n 的最大值为5,故选B .【点评】关键点【名师点睛】本题考查数列不等式的求解,解题的关键在于求出1122nn c c c ++⋅⋅⋅+关于n 的表达式,在求解数列不等式时,要充分结合数列的单调性求解.31.公元1202年列昂那多·斐波那契(意大利著名数学家)以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”{}n a :1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,……,即11a =,21a =,()*12,2n n n a a a n n --=+∈>N ,此数列在现代物理、化学等学科都有着十分广泛的应用.若将此数列{}n a 的各项除以2后的余数构成一个新数列{}n b ,设数列{}n b 的前n 项的和为n T ;若数列{}n a 满足:212n n n n c a a a ++=-,设数列{}n c 的前n 项的和为n S ,则20202020T S +=A .1348B .1347C .674D .673【试题来源】浙江省宁波市慈溪市2020-2021学年高三上学期期中 【答案】B【分析】根据题意写出数列{}n a 的前若干项,观察发现此数列是以3为周期的周期数列,可得2020T ,再计算1n nc c +,结合等比数列的通项公式和求和公式,可得2020S ,进而得到所求和. 【解析】“兔子数列”的各项为1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,⋯,∴此数列被2除后的余数依次为1,1,0,1,1,0,1,1,0,⋯⋯,即11b =,21b =,30b =,41b =,51b =,60b =,⋯⋯, ∴数列{}n b 是以3为周期的周期数列,20201231673()673211347T b b b b ∴=+++=⨯+=,由题意知22212112221121222121212()()1n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n c a a a a a a a a a a a c a a a a a a a a a +++++++++++++++++-+---====----, 由于212131c a a a =-=-,所以(1)n n c =-,所以2020(11)(11)(11)0S =-++-++⋯+-+=. 则202020201347T S +=.故选B.【名师点睛】确定数列数列{}n b 是以3为周期的周期数列,利用周期性求出数列的和,摆动数列(1)n n c =-可以利用分组求和,是解决问题的关键,属于中档题. 32.已知函数()()()22,,n n f n n n ⎧⎪=⎨-⎪⎩当为奇数时当为偶数时且()(1)n a f n f n =++,则121100a a a a ++++等于A .0B .100C .-100D .10200【试题来源】广东省普宁市2020-2021学年高二上学期期中质量测试 【答案】B【分析】先求出通项公式n a ,然后两项一组,即可求解数列的前100项的和【解析】()(1)n a f n f n =++,∴由已知条件知,2222(1),(1),n n n n a n n n ⎧-+=⎨-++⎩为奇数为偶数,即()21,21,n n n a n n ⎧-+=⎨+⎩为奇数为偶数,(1)(21)n n a n ∴=-+,12(n n a a n +∴+=是奇数),123100123499100()()()2222100a a a a a a a a a a ∴+++⋯+=++++⋯++=+++⋯+=故选B .【名师点睛】解答本题的关键是求出数列{}n a 的通项(1)(21)n n a n =-+,即得到12(n n a a n ++=是奇数).33.已知数列{}n a 为等差数列,首项为2,公差为3,数列{}n b 为等比数列,首项为2,公比为2,设n n b c a =,n T 为数列{}n c 的前n 项和,则当2020n T <时,n 的最大值是 A .8 B .9 C .10D .11【试题来源】山东省菏泽市2021届高三上学期期中考试(A ) 【答案】A【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列{}n c 的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列{}n c 的前n 项和n T ,验证得答案.【解析】由题意得323(1)1n a n n ⨯-=+-=,2nn b =,2321n n n n b c a a ==⨯-=,123n T c c c ∴=+++…n c +123321321321=⨯-+⨯-+⨯-+…321n +⨯-(1233222=⨯+++…)2nn +-()212312n n ⨯-=⨯-- 1326n n +=⨯--,当8n =时,98326815222020T =⨯--=<;当9n =时,109326930572020T =⨯--=>,n ∴的最大值为8.故选A .【名师点睛】本题解题的关键是求出数列{}n c 的通项公式,利用分组求和求出数列{}n c 的前n 项和n T .34.已知数列{}n a 满足11a =,1(1)(1)n n na n a n n +=+++,*n N ∈,且23n n b π=,记n S 为数列{}n b 的前n 项和,则2020S =A .1B .12C .12-D .-1【试题来源】山西省孝义市第二中学校2019-2020学年高一下学期期末 【答案】C【分析】由题设条件以及等差数列的性质得出2n a n =,进而得出2cos3n n b n π=,利用诱导公式求出32313,,k k k b b b --,即可求得2020S . 【解析】1(1)(1)n n na n a n n +=+++,111n na a n n+∴-=+, ∴数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,公差与首项都为1,21(1)n n a n a n n ∴=+-⇒=,2cos3n n b n π∴=,3241(32)cos 2(32)32k b k k k ππ-⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭, 3121(31)cos 2(31)32k b k k k ππ-⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭,33cos 23k b k k k π==, 3231332k k k b b b --+∴=+,20203674212020(36742)101022b b ⨯-=-⨯-=-=-=, ()()()1234562017201820192020202031673101022b b b b b b b b b S b ++++++++++==⨯-=-故选C .35.设()f n ()*n ∈N 的整数, 如()()()()()11,21,324252f f f f f =====,,,若正整数m 满足()()()()11114034123f f f f m ++++=,则m = A .20162017⨯ B .20172018⨯ C .20182019⨯D .20192020⨯【试题来源】陕西省西安市高新一中2018-2019学年高二上学期期末(理) 【答案】B【解析】设()f x j =,,*x j N ∈,n 是整数,则221124n n n ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭不是整数,因此任意正整数的正的平方根不可能是1()2n n Z +∈形式,所以1122j j -<<+,221144j j x j j -+<<++, 因为,*x j N ∈,所以221j j x j j -+≤≤+,故()f x j =时,2221,2,,x j j j j j j =-+-++共2j 个,设222111(1)(2)()p a f j j f j j f j j =+++-+-++,则22p ja j==,*p N ∈, 由题意()()()()11114034123f f f f m ++++=,403422017=⨯, 所以()()()()1111111111123(1)(2)(3)(4)(5)(6)f f f f m f f f f f f ⎡⎤⎡⎤++++=+++++++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦1114034(220171)(220172)()f m f m f m ⎡⎤+++=⎢⎥-⨯+-⨯+⎣⎦, 故()2017f m =,m 为方程2017f =的最大整数解, 所以22017201720172018m =+=⨯.故选B .【名师点睛】本题主要考查数列与函数的关系、数列的应用,解题关键是设()f x j =,,*x j N ∈,确定x 的范围,得出x 的个数,然后计算出满足()f x j =的所有1()f x 的和为2. 二、多选题1.将2n 个数排成n 行n 列的一个数阵,如下图:111213212223231323331312n n n n n n nna a a a a a a a a a a a a a a a ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中0m >).已知112a =,13611a a =+,记这2n 个数的和为S .下列结论正确的有A .3m =B .767173a =⨯C .1(31)3j ij a i -=-⨯D .()1(31)314n S n n =+- 【试题来源】湖南省长沙市第一中学2020-2021学年高三上学期月考(三) 【答案】ACD【解析】由题意,该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列,且112a =,13611a a =+,可得2213112a a m m ==,6111525a a d m =+=+,所以22251m m =++,解得3m =或12m =-(舍去),所以选项A 是正确的; 又由6666761(253)3173a a m ==+⨯⨯=⨯,所以选项B 不正确;又由1111111(3[((1)][2(1)3]31)3j j j j ij i a ma i m m i i a ----==+-⨯⨯==-⨯+-⨯⨯,所以选项C 是正确的;又由这2n 个数的和为S , 则111212122212()()()n n n n nn S a a a a a a a a a =++++++++++++11121(13)(13)(13)131313n n n n a a a ---=+++---1(231)(31)22nn n +-=-⋅ 1(31)(31)4n n n =+-,所以选项D 是正确的,故选ACD . 【名师点睛】本题主要考查了数表、数阵数列的求解,以及等比数列及其前n 项和公式的应用,其中解答中合理利用等比数列的通项公式和前n 项和公式,准确计算是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于中档试题.2.将n 2个数排成n 行n 列的一个数阵,如图:该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中m >0).已知a 11=2,a 13=a 61+1,记这n 2个数的和为S .下列结论正确的有A .m =3B .767173a =⨯C .()1313j ij a i -=-⨯D .()()131314n S n n =+- 【试题来源】江苏省扬州市仪征中学2020-2021学年高二上学期期中模拟(2) 【答案】ACD【分析】根据第一列成等差,第一行成等比可求出1361,a a ,列式即可求出m ,从而求出通项ij a ,再按照分组求和法,每一行求和可得S ,由此可以判断各选项的真假. 【解析】因为a 11=2,a 13=a 61+1,所以2m 2=2+5m +1,解得m =3或m 12=-(舍去), 所以a ij =a i 1•3j ﹣1=[2+(i ﹣1)×m ]•3j ﹣1=(3i ﹣1)•3j ﹣1,所以a 67=17×36,所以S =(a 11+a 12+a 13+……+a 1n )+(a 21+a 22+a 23+……+a 2n )+……+(a n 1+a n2+a n 3+……+a nn )11121131313131313nn n n a a a ---=+++---()()()12=(3n ﹣1)•2312n n +-() 14=n (3n +1)(3n ﹣1),故选ACD . 【名师点睛】本题主要考查等差数列,等比数列的通项公式的求法,分组求和法,等差数列,等比数列前n 项和公式的应用,属于中档题. 三、填空题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足112a =-,且()1222n n a a n N n n *++=∈+,则10S =__________.【试题来源】广西桂林市第十八中学2021届高三上学期第二次月考(理) 【答案】1011【分析】根据题中条件,由裂项的方法得到1112n n a a n n ++=-+,根据裂项相消与并项求和的方法,即可得出结果. 【解析】因为()122211222n n a a n n n n n n ++===-+++,则()()()()()1012345678910S a a a a a a a a a a =+++++++++11111111113355779911⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭11011111=-=.2.设n S 为数列{}n a 的前n 项和,10a =,若11(1)(2)n n n na a +⎡⎤=+-+-⎣⎦(*n N ∈),则100S =__________.【试题来源】江苏省徐州市沛县2020-2021学年高三上学期第一次学情调研【答案】101223- 【分析】分n 为奇数、n 为偶数两种情况讨论,可得数列{}n a 的特点,然后可算出答案. 【解析】当n 为奇数时,()12nn a +=-,则()122a =-,()342a =-,,()991002a =-,当n 为偶数时,()12222nn n n n a a a +=+-=+,则232220a a =+=,454220a a =+=,,989998220a a =+=,又10a =,所以10110024100223S a a a -=+++=. 3.已知数列{}n a 满足:11a =,12n n n a a a +=+,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S =__________. 【试题来源】安徽省亳州市涡阳县第四中学2019-2020学年高一下学期第二次质量检测(理) 【答案】122n n +--【分析】根据题中条件,得到11211221n n n a a a +⎛⎫+=+=+ ⎪⎝⎭,判定数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是以2为公比的等比数列,求出121n na =-,由分组求和的方法,即可求出结果. 【解析】由12n n n a a a +=+得12121n n n n a a a a ++==+,所以11211221n n n a a a +⎛⎫+=+=+ ⎪⎝⎭, 因此数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是以2为公比的等比数列,又11a =,所以1112a +=,因此111222n n n a -+=⨯=,所以121n n a =-,因此()()2121222 (22212)n nn n n n S n +-=+++-=-=---.故答案为122n n +--.【名师点睛】求解本题的关键在于,根据12n n n a a a +=+,由构造法,得到111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再根据等比数列的求和公式,以及分组求和的方法求解即可. 4.数列{}n a 的通项公式22cos4n n a n n π=-,其前n 项和为n S ,则2021S =__________. 【试题来源】甘肃省永昌县第一中学2020-2021学年高三上学期第一次月考数学理试题 【答案】1010.【分析】由于22cos(1cos )cos 422n n n n a n n n n n πππ=-=+-=,可得数列{}n a 的所有奇数项为0,前2021项的所有偶数项共有202010102=项,从而可求得其结果 【解析】因为22cos (1cos )cos 422n n n n a n n n n n πππ=-=+-=,所以数列{}n a 的所有奇数项为0,前2021项的所有偶数项共有202010102=项, 所以2021246820182020S a a a a a a =++++⋅⋅⋅++246820182020=-+-+-⋅⋅⋅-+(24)(68)(20182020)=-++-++⋅⋅⋅+-+1010210102=⨯=.故答案为1010 5.2020年疫情期间,某医院30天每天因患新冠肺炎而入院就诊的人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a =,且满足21(1)nn n a a +-=--,则该医院30天内因患新冠肺炎就诊的人数共有__________.【试题来源】山东省聊城市2020-2021学年高三上学期期中 【答案】255【分析】根据题目所给递推关系式,求得数列{}n a 项的规律,由此进行分组求和,求得数列前30项的和.【解析】由于()211nn n a a +-=--,当n 为偶数时,20n na a +-=,因此前30项中的偶数项构成常数列,各项都等于22a =,共有15项,和为15230⨯=;当n 为奇数时,22n n a a +-=;又11a =,所以前30项中的奇数项构成首项为1,公差为2的等差数列,共有15项,和为151415122252⨯⨯+⨯=. 故30天的总人数为30225255+=.故答案为255. 6.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()*1cos2n n a n n N π=+⋅∈,则2020S =__________.【试题来源】上海市复兴高级中学2021届高三上学期期中 【答案】3030【分析】根据题意,先确定cos2n π的周期,再求出一个周期的和,即可得出结果. 【解析】由()4coscos 2cos 222n n n ππππ+⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,知cos 2n π的周期为4,又11cos12a π=+=,212cos 12a π=+=-, 3313cos12a π=+=, 414cos 214a π=+=+,则1234426a a a a +++=+=,所以20202020630304S =⨯=.故答案为3030.7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-.则数列{}n S 的前n 项和n T =__________. 【试题来源】重庆市巴蜀中学2021届高三上学期适应性月考(四) 【答案】122n n +--【分析】通过前n 项和n S 与n a 的关系式以及等比数列的定义得出{}n a 及{}n S 的表达式,进而利用分组求和即可.【解析】由21n n S a =-,得111211a a a =-⇒=,由21n n S a =-,有1121(2)n n S a n --=-≥,两式相减,11222(2)n n n n n a a a a a n --=-⇒=, 故数列{}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,12n na ,122112nn n S -==--,()12122212n n n T n n +-∴=-=---.8.设函数()f x 的定义域为R ,满足()()12f x f x +=,且当[)0,1x ∈时,()sin f x x π=,当[)0,x ∈+∞时,函数()f x 的极大值点从小到大依次记为1a 、2a 、3a 、、n a 、,并记相应的极大值为1b 、2b 、3b 、、n b 、,则数列{}n n a b +前9项的和为__________.【试题来源】湖北省荆州中学2020-2021学年高三上学期8月月考 【答案】11032【分析】求出函数()y f x =在区间[)()1,n n n N*-∈上的解析式,利用导数求出函数()y f x =在区间[)()1,n n n N *-∈上的极大值点与极大值,可得出数列{}n n a b +的通项公式,再利用分组求和法可求得数列{}n n a b +的前9项的和. 【解析】函数()f x 的定义域为R ,满足()()12f x f x +=,则()()21=-f x f x ,且当[)0,1x ∈时,()sin f x x π=,则当[)()1,x n n n N *∈-∈,()[)10,1x n --∈,()()()()()2112122212sin 1n n f x f x f x f x n x n ππ--=-=-==--=--⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,()()12cos 1n f x x n πππ-'=--⎡⎤⎣⎦,当[)()1,x n n n N*∈-∈时,()[)10,1x n --∈,则()[)10,x n πππ--∈⎡⎤⎣⎦,令()0f x '=,可得()12x n πππ--=,解得12x n =-, 当112n x n -<<-时,()0f x '>,当12n x n -<<时,()0f x '<. 所以,函数()y f x =在12x n =-处取得极大值,即1122n n b f n -⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,又12n a n =-,1122n n n a b n -∴+=-+,因此,数列{}n n a b +的前9项的和991199121103222122S ⎛⎫+-⨯ ⎪-⎝⎭=+=-. 【名师点睛】本题考查了数列的分组求和,同时也考查了利用导数求函数的极值点和极值,考查计算能力,属于中等题.9.在数列{}n a 中,若121,(1)2nn n a a a +=+-=,记n S 是数列{}n a 的前n 项和,则100S =__________.【试题来源】江苏省盐城市响水中学2020-2021学年高二上学期期中 【答案】2550【分析】当n 为奇数时,可得数列{}n a 的奇数项为公差为2的等差数列,当n 为偶数时,可得偶数项的特征,将所求问题转化为奇数项和偶数项求和即可.【解析】因为121,(1)2nn n a a a +=+-=,所以当n 为奇数时,22n n a a +-=,即数列{}n a 的奇数项为公差为2的等差数列,当n 为偶数时,22n n a a ++=,所以135995049501225002a a a a ⨯++++=⨯+⨯=, ()()()()24681012485022550a a a a a a a a ++++++++=⨯=,所以1002500502550S =+=,故答案为2550.【名师点睛】(1)得到数列{}n a 的奇数项为公差是2的等差数列; (2)得到数列{}n a 的偶数项满足22n n a a ++=.10.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,21122n n a a a =+,=+,则5S 的值为__________. 【试题来源】河南省豫南九校2020-2021学年高二第一学期第二次联考试题 (理) 【答案】732【解析】122n n a a +=+,()1222n n a a +∴+=+,故数列{}2n a +是以2为公比,以223a +=为第二项的等比数列, 故2232n n a -+=⋅,故2322n n a -=⋅-,()5531273225122S -∴=-⨯=-,故答案为732. 【名师点睛】1n n a pa q +=+(1,0p q ≠≠的常数)递推关系求通项,构造等比数列是解题关键,属于基础题. 11.设数列{}n a 是以4为首项,12为公比的等比数列,其前n 项和为{}n S ,则{}n S 的前n 项和为__________.【试题来源】江苏省宿迁中学2020-2021学年高三上学期期中巩固测试 【答案】3288n n -+-【分析】先根据题意得382nn S -=-,由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列,进而利用分组求和法求和即可得答案.【解析】由等比数列的前n 项和公式得()1314112821112n nn na q S q -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪-⎝⎭⎢⎥⎣⎦===---, 由于数列{}32n-是以4为首项,12为公比的等比数列,。
2020-2021学年天津市部分区八年级(上)期中数学试卷 (解析版) (1)
2020-2021学年天津市部分区八年级第一学期期中数学试卷一、选择题1.(3分)在美术字中,有的是轴对称图形.下面4个汉字可以看成是轴对称图形的是()A.B.C.D.2.(3分)一个三角形的两边长为12和7,第三边长为整数,则第三边长的最大值是()A.16B.17C.18D.193.(3分)如图,点B、F、C、E在一条直线上,AB∥ED,AC∥FD,那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC≌△DEF的是()A.AB=DE B.AC=DF C.∠A=∠D D.BF=EC4.(3分)等腰三角形的两边长分别为6和12,则这个三角形的周长为()A.18B.24C.30D.24或305.(3分)点P(﹣2,1)关于y轴对称的点的坐标为()A.(﹣2,﹣1)B.(2,1)C.(2,﹣1)D.(﹣2,1)6.(3分)已知在含有30°角的直角三角形中,斜边长为8cm,则这个三角形的最短边长为()A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm7.(3分)已知△ABC≌△DEF,且△DEF的面积为18,BC=6,则BC边上的高等于()A.13B.3C.4D.68.(3分)如图,已知AB=BC,AD=CD,若∠A=80°,∠ABD=35°,则∠BDC的度数是()A.35°B.55°C.65°D.75°9.(3分)如图,已知BA⊥AC,BE为△ABC的角平分线,作ED⊥BC于D,则下列结论①AE=DE;②∠BEA=∠BED;③AB=BD;④∠CED=∠BED,其中一定成立的有()A.1个B.2个C.3个D.4个10.(3分)如图,已知△ABC是等边三角形,且AD=BE=CF,则△DEF是()A.等边三角形B.不等边三角形C.等腰三角形但不是等边三角形D.直角三角形11.(3分)如图,在∠MON内有一点P,点P关于OM的对称点是点G,点P关于ON 的对称点是点H,连接GH分别交OM,ON于点A,B.若GH的长是12cm,则△PAB 的周长为()A.12B.13C.14D.1512.(3分)如图所示,∠E=∠F=90°,AE=AF,AB=AC,下列结论①∠FAN=∠EAM;②EM=FN;③CD=DN;④△ACN≌△ABM.其中下列结论中正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分.将答案直接填在题中横线上. 13.(3分)在△ABC中,已知∠B=3∠A,∠C=5∠A,则∠A=,∠B=,∠C=.14.(3分)一个多边形的内角和等于它的外角和,则它是边形.15.(3分)在△ABC中,已知∠A=∠B=60°,且△ABC的周长为24cm,则AB的长为cm.16.(3分)如图,已知BC=CD,只需补充一个条件,则有△ABC≌△ADC.17.(3分)如图,在△ABC中,已知AB=AC,D为BC的中点,若∠B=50°,则∠DAC的度数为.18.(3分)如图,点B在线段AC上,点E在线段BD上,∠ABD=∠DBC,AB=DB,EB=CB,M,N分别是AE、CD的中点.若BN=4cm,则BM的长为cm.三、解答题:本大题共8小题,其中19题6分,20~24题每题8分,25~26题每题10分,共66分.写出文字说明、演算步骤或证明过程.19.(6分)△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.A、B、C三点在格点上.作出△ABC关于y对称的△A1B1C1,并写出点△A1B1C1的坐标.20.(8分)若一个多边形的内角和是1260°,求这个多边形的边数.21.(8分)如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,AE是BC边上的高线,已知AE =4,△ABD的面积是6,求BC的长.22.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,点D是AB边上的一点,DM⊥AB,且DM =AC,过点M作ME∥BC交AB于点E.求证:△ABC≌△MED.23.(8分)如图,在△ABC中,已知AB=AC=BD,∠BAD=70°,求△ABC中各角的度数.24.(8分)如图,△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AE=3cm,△ABD的周长为13cm.求△ABC的周长.25.(10分)如图所示,在△ABC中,∠B=60°,AB=AC,点D、E分别在BC、AB上,且BD=AE,AD与CE交于点F.(1)求证:△ABC是等边三角形;(2)求证:AD=CE;(3)求∠DFC的度数.26.(10分)如图,已知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点B,D,E在同一直线上,AF⊥BE于点F.(1)求证:△ABD≌△ACE;(2)直接写出BE,CE,AF之间的数量关系.参考答案一、选择题:本大题共12小题,每小题3分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.请将答案选项填在下表中1.(3分)在美术字中,有的是轴对称图形.下面4个汉字可以看成是轴对称图形的是()A.B.C.D.解:A、不是轴对称图形,故本选项不合题意;B、不是轴对称图形,故本选项不合题意;C、是轴对称图形,故本选项符合题意;D、不是轴对称图形,故本选项不合题;故选:C.2.(3分)一个三角形的两边长为12和7,第三边长为整数,则第三边长的最大值是()A.16B.17C.18D.19解:设第三边为a,根据三角形的三边关系,得:12﹣7<a<12+7,即5<a<19,∵a为整数,∴a的最大值为18.故选:C.3.(3分)如图,点B、F、C、E在一条直线上,AB∥ED,AC∥FD,那么添加下列一个条件后,仍无法判定△ABC≌△DEF的是()A.AB=DE B.AC=DF C.∠A=∠D D.BF=EC解:选项A、添加AB=DE可用AAS进行判定,故本选项错误;选项B、添加AC=DF可用AAS进行判定,故本选项错误;选项C、添加∠A=∠D不能判定△ABC≌△DEF,故本选项正确;选项D、添加BF=EC可得出BC=EF,然后可用ASA进行判定,故本选项错误.故选:C.4.(3分)等腰三角形的两边长分别为6和12,则这个三角形的周长为()A.18B.24C.30D.24或30解:(1)当三边是6,6,12时,6+6=12,不符合三角形的三边关系,应舍去;(2)当三边是6,12,12时,符合三角形的三边关系,此时周长是30;所以这个三角形的周长是30.故选:C.5.(3分)点P(﹣2,1)关于y轴对称的点的坐标为()A.(﹣2,﹣1)B.(2,1)C.(2,﹣1)D.(﹣2,1)解:根据两点关于y轴对称的点的坐关系:横坐标互为相反数,纵坐标不变.∴点P(﹣2,1)关于y轴对称的点的坐标为(2,1).故选:B.6.(3分)已知在含有30°角的直角三角形中,斜边长为8cm,则这个三角形的最短边长为()A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm解:在含有30°角的直角三角形中,斜边长为8cm,∴这个三角形的最短边长为×8=4(cm).故选:B.7.(3分)已知△ABC≌△DEF,且△DEF的面积为18,BC=6,则BC边上的高等于()A.13B.3C.4D.6解:设△ABC的面积为S,边BC上的高为h,∵△ABC≌△DEF,BC=6,△DEF的面积为18,∴两三角形的面积相等即S=18,又S=•BC•h=18,∴h=6,故选:D.8.(3分)如图,已知AB=BC,AD=CD,若∠A=80°,∠ABD=35°,则∠BDC的度数是()A.35°B.55°C.65°D.75°解:在△CBD和△ABD中,,∴△CBD≌△ABD(SSS),∴∠C=∠A=80°,∠CBD=∠ABD=35°,∴∠BDC=180°﹣∠C﹣∠CBD=180°﹣80°﹣35°=65°,故选:C.9.(3分)如图,已知BA⊥AC,BE为△ABC的角平分线,作ED⊥BC于D,则下列结论①AE=DE;②∠BEA=∠BED;③AB=BD;④∠CED=∠BED,其中一定成立的有()A.1个B.2个C.3个D.4个解:∵BE为△ABC的角平分线,∴∠ABE=∠DBE,∵BA⊥AC,ED⊥BC,∴∠A=∠BDE=90°,在△ABE和△DBE中,,∴△ABE≌△DBE(AAS),∴AE=DE,∠BEA=∠BED,AB=BD,故①②③成立,∵ED⊥BC,∴∠CED+∠C=90°,∠BED+∠DBE=90°,当∠C=∠DBE时,∠CED=∠BED,故④不一定成立,一定成立的有3个,故选:C.10.(3分)如图,已知△ABC是等边三角形,且AD=BE=CF,则△DEF是()A.等边三角形B.不等边三角形C.等腰三角形但不是等边三角形D.直角三角形解:∵△ABC为等边三角形,∴AB=BC=CA,∠A=∠B=∠C=60°,∵AD=BE=CF,∴BD=CE=AF,∴△ADF≌△BED≌△CFE(SAS),∴DF=ED=EF,∴△DEF为等边三角形,故选:A.11.(3分)如图,在∠MON内有一点P,点P关于OM的对称点是点G,点P关于ON 的对称点是点H,连接GH分别交OM,ON于点A,B.若GH的长是12cm,则△PAB 的周长为()A.12B.13C.14D.15解:∵点P关于OM的对称点是点G,点P关于ON的对称点是点H,∴PA=AG,PB=BH,∵GH=AG+AB+BH=PA+AB+PB=12cm,∴△PAB的周长为12cm.故选:A.12.(3分)如图所示,∠E=∠F=90°,AE=AF,AB=AC,下列结论①∠FAN=∠EAM;②EM=FN;③CD=DN;④△ACN≌△ABM.其中下列结论中正确的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个解:在Rt△AEB与Rt△AFC中,,∴Rt△AEB≌Rt△AFC(HL),∴∠FAM=∠EAN,∴∠EAN﹣∠MAN=∠FAM﹣∠MAN,即∠EAM=∠FAN.故①正确;又∵∠E=∠F=90°,AE=AF,∴△EAM≌△FAN(ASA),∴EM=FN.故②正确;由△AEB≌△AFC知:∠B=∠C,又∵∠CAB=∠BAC,AC=AB,∴△ACN≌△ABM(ASA);故④正确.由于条件不足,无法证得③CD=DN;故正确的结论有:①②④;故选:C.二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分.将答案直接填在题中横线上. 13.(3分)在△ABC中,已知∠B=3∠A,∠C=5∠A,则∠A=20°,∠B=60°,∠C=100°.解:设∠A=x,则∠B=3x,∠C=5x,根据题意得x+3x+5x=180°,解得x=20°,则3x=60°,5x=100°,所以∠A=20°,∠B=60°,∠C=100°.故答案为:20°,60°,100°.14.(3分)一个多边形的内角和等于它的外角和,则它是四边形.解:∵多边形的外角和是360度,多边形的内角和等于它的外角和,则内角和是360度,∴这个多边形是四边形.故答案为:四.15.(3分)在△ABC中,已知∠A=∠B=60°,且△ABC的周长为24cm,则AB的长为8cm.解:在△ABC中,∵∠A=∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∵△ABC的周长为24cm,∴AB=×24=8(cm),故答案为:8.16.(3分)如图,已知BC=CD,只需补充一个条件AB=AD,则有△ABC≌△ADC.解:∵BC=DC,AC=AC,∴若补充条件AB=AD,则△ABC≌△ADC(SSS),若补充条件∠ACB=∠ACD,则△ABC≌△ADC(SAS),故答案为:AB=AD.17.(3分)如图,在△ABC中,已知AB=AC,D为BC的中点,若∠B=50°,则∠DAC 的度数为40°.解:∵AB=AC,D是BC中点,∴AD是∠BAC的角平分线,∵∠B=50°,∴∠BAC=80°,∴∠DAC=40°.故答案为:40°.18.(3分)如图,点B在线段AC上,点E在线段BD上,∠ABD=∠DBC,AB=DB,EB=CB,M,N分别是AE、CD的中点.若BN=4cm,则BM的长为4cm.解:在△ABE和△DBC中,,∴△ABE≌△DBC(SAS),∴∠BAE=∠BDC,∴AE=CD,∵M、N分别是AE、CD的中点,∴AM=DN,在△ABM和△DBN中,,∴△ABM≌△DBN(SAS),∴BM=BN=4cm.故答案为:4.三、解答题:本大题共8小题,其中19题6分,20~24题每题8分,25~26题每题10分,共66分.写出文字说明、演算步骤或证明过程.19.(6分)△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.A、B、C三点在格点上.作出△ABC关于y对称的△A1B1C1,并写出点△A1B1C1的坐标.解:如图所示,由图可知,A1(﹣2,4),B1(﹣1,1),C1(﹣3,2).20.(8分)若一个多边形的内角和是1260°,求这个多边形的边数.解:设这个多边形的边数为n,由题意可得:(n﹣2)×180°=1260°,解得n=9,答:这个多边形的边数为9.21.(8分)如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,AE是BC边上的高线,已知AE =4,△ABD的面积是6,求BC的长.解:∵AD为△ABC的中线,∴S△ABC=2S△ABD=2×6=12,∴×AE•BC=12,即4•BC=12,∴BC=6.22.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,点D是AB边上的一点,DM⊥AB,且DM =AC,过点M作ME∥BC交AB于点E.求证:△ABC≌△MED.【解答】证明:∵MD⊥AB,∴∠MDE=∠C=90°,∵ME∥BC,∴∠B=∠MED,在△ABC与△MED中,,∴△ABC≌△MED(AAS).23.(8分)如图,在△ABC中,已知AB=AC=BD,∠BAD=70°,求△ABC中各角的度数.解:∵AB=AD,∴∠ADB=∠BAD=70°,∴∠B=180°﹣70°﹣70°=40°,∵AB=AC,∴∠B=∠C=40°,∴∠BAC=180°﹣40°﹣40°=100°.24.(8分)如图,△ABC中,DE是AC的垂直平分线,AE=3cm,△ABD的周长为13cm.求△ABC的周长.解:∵DE是AC的垂直平分线,∴DA=DC,∵△ABD的周长为13cm.∴AB+BD+AD=13cm,∵AE=3cm,∴AC=6cm,∴△ABC的周长=AB+BC+AC=AB+BD+AD+AC=19cm.25.(10分)如图所示,在△ABC中,∠B=60°,AB=AC,点D、E分别在BC、AB上,且BD=AE,AD与CE交于点F.(1)求证:△ABC是等边三角形;(2)求证:AD=CE;(3)求∠DFC的度数.【解答】证明:(1)∵∠B=60°,AB=AC,∴△ABC是等边三角形;(2)∵△ABC是等边三角形,∴∠B=∠CAE=∠ACB=60°,AC=AB,在△ABD和△CAE中,,∴△ABD≌△CAE(SAS),∴AD=CE.(3)∵△ABD≌△CAE,∴∠BAD=∠ACE,∴∠DFC=∠FAC+∠ACE=∠FAC+∠BAD=∠CAE=60°.26.(10分)如图,已知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点B,D,E在同一直线上,AF⊥BE于点F.(1)求证:△ABD≌△ACE;(2)直接写出BE,CE,AF之间的数量关系.【解答】证明:(1)∵△ACB和△DAE均为等腰直角三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°,∠ADE=∠AED=45°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△ABD和△ACE中,,∴△ABD≌△ACE(SAS),(2)BE=CE+2AF,理由如下:∵△ABD≌△ACE,∴BD=CE,∠ADB=∠AEC,∵点A,D,E在同一直线上,∴∠ADB=180°﹣45°=135°,∴∠AEC=135°,∴∠BEC=∠AEC﹣∠AED=135°﹣45°=90°;∵∠DAE=90°,AD=AE,AF⊥DE,∴AF=DF=EF,∴DE=DF+EF=2AF,∴BE=BD+DE=CE+2AF.。
2020-2021学年天津市第二中学高二上学期期中数学试题(解析版)
2020-2021学年天津市第二中学高二上学期期中数学试题一、单选题1.直线320x +-=的倾斜角是( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 【答案】C【分析】化直线一般式方程为斜截式,求出直线的斜率,由倾斜角的正切值等于直线的斜率求得倾斜角.【详解】由320x +-=,得3y =+设直线的倾斜角为θ,则tan θ=[)20,,3πθπθ∈∴=, 故选C.【点睛】若直线l 的倾斜角2πα≠,则斜率tan .k α=2.圆22221x y x y ++-=的圆心和半径分别是( )A .()1,1-;1B .(1,1)-C .()1,1-;1D .()1,1-【答案】D【分析】将圆的方程转化为标准方程求解. 【详解】圆22221x y x y ++-=的标准方程是:()()22113x y ++-=,所以圆的圆心和半径分别是()1,1-. 故选:D3.直线230x y ++=与圆22:(1)1C x y ++=的位置关系是( ) A .相交 B .相切C .相离D .不确定【答案】A【分析】利用几何法判断,求出圆心()0,1-到直线的距离与半径比较大小即可判断.【详解】由圆22:(1)1C x y ++=得圆心()0,1C -,半径1r =, 圆心()0,1C -到直线230x y ++=的距离为:15d ==<, 所以直线230x y ++=与圆22:(1)1C x y ++=相交, 故选:A【点睛】方法点睛:直线与圆的位置关系的判断(1)几何法:求圆心到直线的距离d 与半径r 比较大小,d r <时相交,d r =时相切,d r 时相离;(2)代数法:联立直线与圆的方程,消去y 得到关于x 的一元二次方程,0∆>时相交,0∆=时相切,∆<0时相离.4.椭圆2221x y +=的离心率为( )A .12B.2CD .2【答案】B【分析】由方程求出,a c ,再由离心率公式得出答案.【详解】因为22112x y +=,所以1,22a b c ====即212c e a ===故选:B5.已知直线()1:2580l x a y ++-=,()2:34350l a x y a +++-=平行,则实数a 的值为( ) A .1-或7- B .7-C .1-D .133-【答案】B【分析】当1l 与2l 平行时,有(3)(5)248a a ++=⨯=且(5)(35)84a a +-≠-⨯,然后解方程得a 的值即可.【详解】若直线()1:2580l x a y ++-=,()2:34350l a x y a +++-=平行,则有(3)(5)248a a ++=⨯=且(5)(35)84a a +-≠-⨯, 解得:7a =-. 故选:B .【点睛】本题考查根据两条直线的平行求参数的值,解答时,易错解为2534a a +=+,得7a =-或1a =-,注意当1-时,2583435a a a +-==+-,1l 与2l 重合. 6.直线0x y +=被圆226240x y x y +-++=截得的弦长等于( ) A .4 B .2C.D【答案】A【分析】先将圆化成标准方程,求出圆心与半径,再求圆心到直线的距离,然后解弦长即可.【详解】因为226240x y x y +-++= 所以22(3)(1)6x y -++=,圆心到直线的距离为d =直线0x y +=被圆226240x y x y +-++=截得的弦长4l =;故选:A .【点睛】计算圆的弦长通常使用几何法简捷.也可使用代数法计算.7.命题p :“35m <<”是命题q :“曲线22135x y m m+=--表示椭圆”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【分析】根据椭圆的标准方程,满足305035m m m m ->⎧⎪->⎨⎪-≠-⎩,求出m 的取值范围,再利用充分条件、必要条件的定义即可求解.【详解】曲线22135x y m m+=--表示椭圆,可得305035m m m m ->⎧⎪->⎨⎪-≠-⎩,解得35m <<且4m ≠,所以35m <<不能推出35m <<且4m ≠,反之则成立,所以“35m <<”是命题q :“曲线22135x y m m+=--表示椭圆”的必要不充分条件.故选:C8.若直线l 的方向向量为(1,3)a =,则直线l 的斜率为( )A .12B.2C.3D【答案】D【分析】设向量(1,3)a =起点为原点,终点为A ,则直线OA 的斜率即为直线l 的斜率.【详解】取坐标平面内两点()0,0O和A ,则(1,a OA ==,则直线OA 斜率即为直线l 的斜率,而OA k =l . 故选:D .9.过点()1,0P 作圆22(2)(2)1x y -+-=的切线,则切线方程为( ) A .1x =或3430x y +-= B .1x =或3430x y --= C .1y =或4340x y -+= D .1y =或3430x y --=【答案】B【分析】按照过点P 的直线斜率是否存在讨论,结合直线与圆相切的性质及点到直线的距离公式即可得解.【详解】圆22(2)(2)1x y -+-=的圆心为()2,2,半径为1,点P 在圆外,当直线的斜率不存在时,直线方程为1x =,点()2,2到该直线的距离等于1,符合题意; 当直线的斜率存在时,设直线方程为()1y k x =-即kx y k 0--=,1=,解得34k =,所以该切线方程为3430x y --=;所以切线方程为1x =或3430x y --=. 故选:B.【点睛】方法点睛:求过圆外一点()00,x y 的圆的切线方程的方法 几何法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为00()y y k x x -=-,即000kx y y kx -+-=.由圆心到直线的距离等于半径,即可求出k 的值,进而写出切线方程;代数法:当斜率存在时,设为k ,则切线方程为00()y y k x x -=-,即00y kx kx y =-+,代入圆的方程,得到一个关于x 的一元二次方程,由0∆=,求得k ,切线方程即可求出.10.唐代诗人李原的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含带一个有趣的数学问题—“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为221x y +≤,若将军从点()1,2P -处出发,河岸线所在直线方程为35x y +=,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马回首”的最短总路程为( )A .4B .5C D 1【答案】A【分析】先求出点()1,2P -关于直线35x y +=的对称点(),Q a b ,再求得点Q 到圆心O 的距离减去半径即可. 【详解】如图所示:设点()1,2P -关于直线35x y +=的对称点为(),Q a b ,则231123522b a a b +⎧=⎪⎪-⎨+-⎪+⨯=⎪⎩,交点34a b =⎧⎨=⎩,所以()3,4Q ,点Q 到圆心O 的距离为22345OQ =+=, 所以 “将军饮马回首”的最短总路程为4 故选:A二、填空题11.椭圆22143x y +=的通径长为________.【答案】3【分析】根据椭圆方程,求得a ,b ,c ,令x c =与椭圆22143x y+=联立求解.【详解】因为椭圆22143x y +=,所以2,3,1a b c ===,令1x =与椭圆22143x y +=联立解得32y =±, 所以通径长33322⎛⎫--= ⎪⎝⎭,故答案为:312.两圆2240x y +-=与226860x y x y ++++=的公共弦长为______.【答案】【分析】将两圆的方程相减可得两圆公共弦所在直线的方程,求出圆心到公共弦所在直线的距离d ,由.【详解】两圆2240x y +-=与226860x y x y ++++=方程相减得:68100++=x y ,即3450x y ++=,由2240x y +-=得圆心()0,0,半径2r,所以圆心()0,0到直线3450x y ++=的距离为1d ==,所以公共弦长为==,故答案为:【点睛】关键点点睛:本题的关键点是两圆方程相减求出公共弦所在直线的方程,由弦心距、半径、和弦长一半满足勾股定理即可求得弦长.13.已知圆()()2245169x y -+-=,过点()1,1的直线交圆于A ,B 两点,则AB 的取值范围为____________. 【答案】[]24,26【分析】由点与圆的位置关系判断出点(1,1)C 在圆O 内部,由圆的对称性求出AB 的最小值,再由弦AB 恰好为直径求出AB 的最大值. 【详解】由题意可知,该圆的圆心为(4,5)O因为22(14)(15)169-+-<,所以点(1,1)C 在圆O 内部 由圆的对称性可知,当(1,1)C 为弦AB 的中点时,弦AB 最短且24AB === 当弦AB 恰好为直径时,弦AB 最长,即26AB = 则[]24,26AB ∈故答案为:[]24,2614.如图,过椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左焦点1F 作直线l 交椭圆E 于A ,B 两点,O 为坐标原点,连接BO 并延长交椭圆E 于C 点,若1CF AB ⊥,且113CF AF =,则该椭圆E 的离心率e 为____________.【答案】22【分析】设椭圆的右焦点为2F ,连2BF ,2CF ,2AF ,根据点的对称性和1CF AB ⊥推出四边形12BF CF 为矩形,所以2AB BF ⊥,设1||AF m =,利用椭圆定义得到2||AF 和1||BF ,根据勾股定理可得2a c =,从而可得离心率.【详解】设椭圆的右焦点为2F ,连2BF ,2CF ,2AF ,如图:因为,B C 关于原点对称,12,F F 关于原点对称,所以四边形12BF CF 为平行四边形, 又1CF AB ⊥,所以四边形12BF CF 为矩形,所以2AB BF ⊥,设1||AF m =,因为113CF AF =,所以1||3CF m =,所以2||3BF m =,22||AF a m =-,1||23BF a m =-,在直角三角形2ABF 中,由22222||||||AB BF AF +=得222(23)(3)(2)a m m m a m -++=-,化简得3a m =,所以1||BF a =, 2||BF a =,在直角三角形12BF F 中,由2221212||||||BF BF F F +=得2224a a c +=,即2a c =,所以椭圆E 的离心率e 2c a ==. 故答案为:2【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆的离心率,解题关键是找到关于,,a b c 的等量关系.本题中利用椭圆定义以及勾股定理得到所要求的等量关系.考查了学生的运算求解能力,逻辑推理能力.属于中档题.15.已知1F ,2F 分别为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,P 为椭圆上任意一点,M 为2PF 上的三等分点,且满足22MF PM =,若1OP MF ⊥,则该椭圆的离心率e 的取值范围是______.【答案】1,12⎛⎫⎪⎝⎭【分析】设()00,P x y ,根据22MF PM =,求出点M ,再由21MF OP k k ⋅=-可得220002y x x =--,代入椭圆方程可得22200220c x cx b a++=,使方程在[],a a -上有解,利用零点存在性定理即可求解. 【详解】设()00,P x y ,(),M x y ,则()00,PM x x y y =--,()200,PF c x y =--,213PM PF =,()()00001,,3x x y y c x y ∴--=--,00212,333M x c y ⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭,2002324233MF y y k x c x c ∴==++,00OPy k x ∴=, 1OP MF ⊥,22020012MF OPy k k x cx ∴⋅==-+, 220002y x cx ∴=--,又2220021⎛⎫=- ⎪⎝⎭x y b a ,222200022b b x x cx a∴-=--,22200220c x cx b a∴++=, P 存在,0x ∴存在,22222224440c b c c c a a∴∆=-⋅=⋅≥,显然恒成立, 又[]0,x a a ∈-,22200220c x cx b a∴++=在[],a a -上有解,令()22200022cf x x cx b a=++,对称轴202222c a x a c ca =-=-<-, 且P 不在x 上,()2220f a c ac b ∴-=-+<,()2220f a c ac b =++>,解得112e <<,即1,12e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭故答案为:1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】关键点点睛:本题考查了直线与椭圆的位置关系、椭圆的离心率,解题的关键是根据1OP MF ⊥,将问题转化为22200220c x cx b a++=在[],a a -上有解,考查了计算能力.三、解答题16.在四棱锥P ABCD -中,底面四边形ABCD 为直角梯形,侧面PAD 为等边三角形,M 、N 分别为AD 、PD 的中点,PM ⊥平面ABCD ,//AB CD ,AD AB ⊥,2PD CD ==,1AB =.(1)求证://AN 平面PBC ,(2)求异面直线PB 与NC 所成角的余弦值; (3)求B 到平面MNC 的距离. 【答案】(1)证明见解析;(2)35;(3)35719. 【分析】(1)取PC 的中点E ,连接BE 、EN ,证明出四边形ABEN 为平行四边形,进而可得出//AN BE ,利用线面平行的判定定理可证得结论成立;(2)取BC 的中点F ,连接MF ,可得出MF AD ⊥,然后以点M 为坐标原点,MA 、MF 、MP 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,写出PB 、NC 的坐标,利用空间向量法可求得异面直线PB 与NC 所成角的余弦值;(3)求出平面MNC 的一个法向量的坐标,利用空间向量法可求得点B 到平面MNC 的距离.【详解】(1)如下图所示,取PC 的中点E ,连接BE 、EN ,N 、E 分别为PD 、PC 的中点,则//EN CD 且12EN CD =,由已知条件可得//AB CD 且12AB CD =,//EN AB ∴且EN AB =,所以,四边形ABEN 为平行四边形,则//AN BE ,AN ⊄平面PBC ,BE ⊂平面PBC ,//AN ∴平面PBC ;(2)取BC 的中点F ,连接MF , 在梯形ABCD 中,//AB CD ,M 、F 分别为AD 、BC 的中点,则MF 为梯形ABCD 的中位线,//MF AB ∴,AB AD ⊥,MFAD ,PM ⊥平面ABCD ,以点M 为坐标原点,MA 、MF 、MP 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系M xyz -,如下图所示:则()1,1,0B 、()1,2,0C -、(3P 、()0,0,0M 、13,0,22N ⎛- ⎝⎭, (1,1,3PB =-,13,2,22NC ⎛=-- ⎝⎭,3cos ,5PB NC PB NC PB NC ⋅<>==⋅, 因此,异面直线PB 与NC 所成角的余弦值为35; (3)设平面MNC 的法向量为(),,n x y z =,1322MN ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,()1,2,0MC =-,由00n MN n MC ⎧⋅=⎨⋅=⎩,可得130220x z x y ⎧-+=⎪⎨⎪-+=⎩,令23x =3y =2z =, 所以,平面MNC 的一个法向量为()23,3,2n =, 又()1,1,0MB =,所以,点B 到平面MNC 的距离为333571919MB n d n⋅===因此,点B 到平面MNC 357. 【点睛】方法点睛:求点A 到平面BCD 的距离,方法如下:(1)等体积法:先计算出四面体ABCD 的体积,然后计算出BCD △的面积,利用锥体的体积公式可计算出点A 到平面BCD 的距离;(2)空间向量法:先计算出平面BCD 的一个法向量n 的坐标,进而可得出点A 到平面BCD 的距离为AB n d n⋅=.17.在边长为2正方体1AC 中:(1)求证1AC ⊥平面11B CD ;(2)求直线1CC 与平面11B CD 所成角的正弦值;(3)线段AB 上是否存在一点M (不与端点重合,使得二面角11A MC C --所成平面26,若存在,求||AM 的值,若不存在,请说明理由. 【答案】(1)见解析(23(3)见解析 【分析】(1)以点A 为坐标原点,建立空间直角坐标系,求出平面11B CD 的法向量为n ,再由1//AC n 证明1AC ⊥平面11B CD ;(2)利用数量积公式求出直线1CC 与平面11B CD 所成角的正弦值;(3)设,01AM AB λλ<=<,从而得出(2,0,0)M λ,分别求出平面1A MC 、平面1MC C 的法向量,再由数量积公式求出λ的值.【详解】(1)以点A 为坐标原点,建立如下图所示的空间直角坐标系1(0,0,0),(2,2,2)A C ,11(2,0,2),(2,2,0),(0,2,2)B C D1111(2,2,2),(0,2,2),(2,2,0)AC BC B D ==∴-=- 设平面11B CD 的法向量为(,,)n x y z =11102202200B C n y z x y B D n ⎧⋅=-=⎧⎪⇒⎨⎨-+=⋅=⎩⎪⎩,则(1,1,1)n = 又12AC n =,1//AC n ∴ 则1AC ⊥平面11B CD(2)1(0,0,2)CC =11123sin ,323C n nC CC CC n ∴⋅===⨯ 则直线1CC 与平面11B CD 所成角的正弦值为3(3)设,01AM AB λλ<=<,(2,0,0)B ,则(2,0,0)M λ即(2,0,0),(2,0,0)AB AM λ==,11(2,0,2),(2,2,2)AM AC λ=-=- (22,2,0)CM λ=--,1(0,0,2)CC =设平面1A MC 的法向量为()1111,,n x y z =111111111022022200A M n x z x y z AC n λ⎧⋅=-=⎧⎪⇒⎨⎨+-=⋅=⎩⎪⎩,则1(1,1,)n λλ=- 同理可得出平面1MC C 的法向量2(1,1,0)n λ=-2122221(1)cos ,261(1)1(1)n n λλλλ+-==+-+⋅+-∣ 即21210λλ+-=,解得113λ=-(舍),214λ=即存在1||2AM =使得二面角11A MC C --所成平面角的余弦值为2618.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,1F ,2F 分别为左右焦点.O 为坐标原点,过O 作直线1l 交椭圆于A ,B 两点,若△1ABF 周长的最小值为2(21)+,面积的最大值为1.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设直线()2:,0l y kx m m =+>交椭圆E 于M ,N 两点, (i )若2k =MON △的面积为22,求m 的值.(ii )若x 轴上任意一点到直线2MF 与2NF 的距离均相等,求证:直线2l 恒过一定点,并求出该定点的坐标.【答案】(1)2212x y +=;(2)1m =;(2,0)【分析】由椭圆对称性知当AB 与短轴重合时周长最小,△1ABF 面积最大,列方程得解.(2)(i )22y x m =+与椭圆方程联解,得到23(2)MN m =-,求得O 点到直线的距离为26m d =得解(ii )由x 轴上任意一点到直线2MF 与2NF 的距离均相等,得到x 轴为直线2MF 与2NF 的夹角的角平分线,得到220MF NF k k +=化简得2m k =- 得解 【详解】(1)由椭圆对称性知△1ABF 周长等于11122AB AF BF AB AF AF AB a ++=++=+所以当AB 与短轴重合时周长最小,此时△1ABF 面积最大,2222+21)1212a b b c a b c ⎧=⎪⎪⨯⨯=⎨⎪=+⎪⎩解得1,1a b c === 所以椭圆E 的标准方程为2212x y +=(2)(i)2y x m =+与椭圆方程联解得2210x m +-= 设1122(,),(,)M x y N x y则:2200m m ∆=->⇒<<,12,x x += 2121x x m =-12MN x =-== O220y m -+=的距离为d =所以11222d MN ⨯⨯===解得1m =±(舍负),所以1m = (ii )2211221122,,1111MF NF y kx m y kx mk k x x x x ++====---- 若x 轴上任意一点到直线2MF 与2NF 的距离均相等,则x 轴为直线2MF 与2NF 的夹角的角平分线,所以220MF NF k k +=1212121202()()2011kx m kx m kx x m k x x m x x +++=⇒+-+-=-- y kx m =+与椭圆方程2212x y +=联解得222(12)4220k x kmx m +++-=1224,12km x x k-+=+ 21222212m x x k -=+ 所以2222242()201212m kmk m k m k k --⨯+--=++解得2m k =- 2:2(2)l y kx m kx k k x =+=-=-所以直线2l 恒过一定点,该定点的坐标为(2,0) .【点睛】直线过定点问题关键是对直线中的双参变量化为单变量得解.属于难题.。
2020-2021 学年度第一学期期中质量检测(普通校二)
2020- -2021 学年度第一学期期中质量检测(普通校二)九年级数学本试卷共五大题.26小题,满分150分。
考试时间120分钟。
一.选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分11.(2018 名校阶段检利期中真题)下列图形是中心对称图形的是 ( )2.(2018学习之星期中真题)点A(-2.1)关于原点的对称点的坐标为( ) A.(2,1) B.(-2.-1) C.(2.-1) D.(1,- 2)3.(2018学习之星期中真期)一元二次方程y 2-y -43=0配方后可化为( ) A. 1212=⎪⎭⎫ ⎝⎛+y B.121-2=⎪⎭⎫ ⎝⎛y C.43212=⎪⎭⎫ ⎝⎛+y D.4321-2=⎪⎭⎫⎝⎛y4.(2018名校阶段检测期中真题)二次函数y=ax 2 +bx +c 的图象如图所示,则顶点在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限5.(2018金普新区期中真题)若△ABC ~△A’B’C’。
相似比为1:2,则△ABC 与△A'B'C'的面积的比为( )A.1:2B.2:1C.1:4D.4:16.(2018名校阶段检制期中真题)若关于x 的一元二次方程x 2-2x+k -1=0有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是A.k≤2B.k≤0C.k<2D.k<07.(2018金普新区期中真题)如图.在△ABC 中,D.E 两点分别在AB.AC 边上,DE//BC.如果23=BD AD ,AC= 10,那么EC 的长为( ) A.3 B.2 C.6 D.48.(2018 名校阶段检测期中真题)若(- l ,y 1).(2,y 2).(3,y 3)是抛物线y=-x 2+a 上的三点,则y 1,y 2,y 3的大小关系为( )A.y 3>y 2>y 1B.y 1>y 3>y 2C.y 3>y 1>y 2D.y 1>y 2>y 39.(2019名校阶段检测期中真题}如图.,利用标杆BE 测量建筑物的高度。
上海市宝山区行知中学2020-2021高二上学期期中考试数学(含答案)
上海市行知中学2020学年第一学期期中高二年级数学学科试卷11.12考试时间:120分钟 满分:150分一、填空题(本题满分54分,1-6每题4分,7-12每题5分) 1. 1和3的等比中项等于_________.2.行列式123456789中,6的代数余子式的值是_________.3.已知向量(1,0)AB =,(0,2)BC =,则与向量AC 相等的位置向量的坐标为_________.4.过点(4,3)A -,且与向量(1,2)n =垂直的直线方程是_________.(用一般式表示)5.关于x 、y 的二元线性方程组2532x my nx y +=⎧⎨-=⎩的增广矩阵经过变换,最后得到的矩阵为103011⎛⎫⎪⎝⎭,则m n +=_________. 6.已知变量x 、y 满足约束条件1110x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值为_________.7.已知直线:l y =,过点(0,3)A 的直线m 与直线l 夹角为6π,则直线m 的直线方程是_________.8.不等式2x y +≤表示的平面区域面积是_________.9.已知点(2,3)A -,点(3,1)B ,直线:10ax y ++=与线段AB 有一个公共点,则实数a 的取值范围是_________.10.已知点(3,1)A -,点M 、N 分别是x 轴和直线250x y +-=上的两个动点,则AM MN +的最小值等于_________.11.如图,等边ABC ∆是半径为2的圆O 的内接三角形,M 是边BC 的中点,P 是圆外一点,且4OP =,当ABC ∆绕圆心O 旋转时,则OB PM ⋅的取值范围为_________. 12.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2a a =(1a >),211n n n n a a a a d+++-=-+(0d >,*n ∈N ).且{}2n a 、{}21n a -均为等差数列,则2n S =_________.二、选择题(本题满分20分,共4小题,每小题5分) 13.用数学归纳法证明:*111113(2,)12324n n N n n n n n ++++>≥∈++++的过程,从“k 到1k +”左端需增加的代数式为………………………( ) A.121k + B. 122k + C. 112122k k +++ D. 112122k k -++14.已知3,4,()(3)33a b a b a b ==+⋅+=,则a 与b 的夹角为( )A.6π B. 3πC. 23πD. 56π15.已知n S 是实数等比数列{}n a 前n 项和,则在数列{}n S 中( )A. 必有一项为零B. 可能有无穷多项为零C. 至多一项为零D. 任何一项均不为零 16. 如图,四边形ABCD 是正方形,延长CD 至E ,使得DE CD =.若动点P 从点A 出发,沿正方形的边按逆时针方向运动一周回到A 点,其中A P A B A E λμ=+,下列判断正确..的是……………………………………………( ) (A )满足λμ+2=的点P 必为BC 的中点. (B )满足1λμ+=的点P 有且只有一个. (C )λμ+的最大值为3. (D )λμ+的最小值不存在.三、解答题(本大题满分76分,共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应的编号的规定区域内写出必要的步骤.)17. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知(2,1)a =,(1,1)b =-,(5,6)c =,且满足()//a kb c +. (1)求实数k 的值;P (第16题图)(2)求与a垂直的单位向量的坐标.18. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知直线2l a a x ay-+--=.:(24)30A,试写出直线l的一个方向向量;(1)若直线l过点(1,0)a≠,求直线的倾斜角α的取值范围.(2)若实数019. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)2019年某公司投资8千万元启动休闲旅游项目.规划从2020年起,在今后的若千年内,每年继续投资2千万元用于此项目.2019 年该项目的净收入为5百万元,并预测在相当长的年份里,每年的净收入均在上一年的基础上增长50%,记2019年为第1年,a为第1年至n此后第n(n N*∈)年的累计利润(注:含第n年,累计利润=累计净收入-累计投入,单位:千万元),且当a为正值时,认为该项目赢利.n(1)试求a;n(2)根据预测,该项目将从哪年开始并持续赢利?请说明理由,20. (本题满分16分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题6分)数列{}n a ,*111,21,n n a a a n N +==+∈,数列{}n b 前n 项和为. n S ,9n b n =-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n bn t a =(a 为非零实数),求121lim2nn n t t t t →∞+++++;(3)若对任意的n N *∈,都存在m N *∈,使得32nn m a S t -+-≥成立,求实数t 的最大值.21. (本题满分18分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题8分)设q 为不等于1的正常数,{}n a 各项均为正,首项为1,且{}n a 前n 项和为n S ,已知对任意的正整数,n m ,当时n m >,mn m n m S S q S --=恒成立.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n t 是首项为1,公差为3的等差数列,存在一列数12,,,,n k k k :恰好使得1212,,,,n k k k n t a t a t a ===且121,2k k ==,求数列{}n k 的通项公式;(3)当3q =时,设n nnb a =,问数列{}n b 中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出所有这样的三项,若不存在,请说明理由上海市行知中学2020学年第一学期期中高二年级数学学科试卷11.12考试时间:120分钟 满分:150分一、填空题(本题满分54分,1-6每题4分,7-12每题5分) 1. 1和3的等比中项等于_________.【答案】2.行列式123456789中,6的代数余子式的值是_________. 【解析】6的代数余子式为23(1)(1827)6+-⨯-⨯=.3.已知向量(1,0)AB =,(0,2)BC =,则与向量AC 相等的位置向量的坐标为_________. 【答案】(1,2)4.过点(4,3)A -,且与向量(1,2)n =垂直的直线方程是_________.(用一般式表示) 【解析】所求直线方程为(1)2(3)0x y -++=,即250x y ++=.5.关于x 、y 的二元线性方程组2532x my nx y +=⎧⎨-=⎩的增广矩阵经过变换,最后得到的矩阵为103011⎛⎫⎪⎝⎭,则m n +=_________. 【答案】236.已知变量x 、y 满足约束条件1110x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+_________.【解析】作出可行域,如图,最优解为(1,2)A -, max 1223z =-+⨯=.7.已知直线:l y =,过点(0,3)A 的直线m 与直线l 夹角为6π,则直线m 的直线方程是_________.【答案】0x =或3y =+. 8.不等式2x y +≤表示的平面区域面积是_________.【解析】不等式||||2x y +≤表示的平面区域为图中的菱形区域, 14482S =⨯⨯=.9.已知点(2,3)A -,点(3,1)B ,直线:10ax y ++=与线段AB 有一个公共点,则实数a 的取值范围是_________.【解析】(2,1),(3,1)A B -代入得(231(311)0a a -++⋅++≤)即23a ≤-或2a ≥ 10.已知点(3,1)A -,点M 、N 分别是x 轴和直线250x y +-=上的两个动点,则AM MN +的最小值等于_________.【解析】作点(3,1)A -关于x 轴的对称点(3,1)A '--, 则||||||||AM MN A M MN '+=+,最小值即为(3,1)A '--到直线250x y +-=的距离,d ==,所以||||AM MN +的最小值为5.11.如图,等边ABC ∆是半径为2的圆O 的内接三角形,M 是边BC 的中点,P 是圆外一点,且4OP =,当ABC ∆绕圆心O 旋转时,则OB PM ⋅的取值范围为_________.【解析】法一:不妨以O 为原点,OA 方向为y 轴正方形建系, 因为2OA OB OC ===,所以(0,1),1)M B --, 因为4OP =,设(4cos ,4sin )P θθ,所以•(3,1)(4cos ,14sin )OB PM θθ=----[]8s 4i si n(n )17,931πθθθ=-+∈-=-+.法二:向量分解,观察到60,1BOM OM ∠==,()1OB PM OB OM OP OB OM OB OP OB OP ⋅=⋅-=⋅+⋅=+⋅,又因为[]8,8OB OP ⋅∈-,所以[]7,9.OB PM ⋅∈-12.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2a a =(1a >),211n n n n a a a a d+++-=-+(0d >,*n ∈N ).且{}2n a 、{}21n a -均为等差数列,则2n S =_________.【解析】因为211n n n n a a a a d +++-=-+,2111a a a a -=-=-,所以11(1)n n a a a n d +-=-+-①,因为{}{}221,n n a a -分别构成等差数列, 所以221[1(22)](2)n n a a a n d n --=±-+-≥①, 212[1(21)](1)n n a a a n d n +-=±-+-≥①, 2221[12](1)n n a a a nd n ++-=±-+≥①,由①+①,得2121[1(21)][1(22)]n n a a a n d a n d +--=±-+-±-+-, 而{}21n a -是等差数列,所以2121n n a a +--必为常数,所以2121[1(21)][1(22)](2)n n a a a n d a n d d n +--=-+---+-=≥, 或2121[1(21)][1(22)](2)n n a a a n d a n d d n +--=--+-+-+-=-≥, 由①得321a a a d -=-+,即32(1)a a a d -=±-+, 因为2a a =,所以3(1)a a d a =±-++, 因为11a =,所以311(1)a a a a d -=-±-+, 即31a a d -=-或312(1)a a a d-=-+(舍去),PC所以2121n n a a d +--=-,所以211(1)n a n d -=--,同理,由①+①得,222[12][1(21)](1)n n a a a nd a n d n +-=±-+±-+-≥, 所以222n n a a d +-=或222n n a a d +-=-,因为321a a a d -=-+-,而43(12)a a a d -=±-+, 所以421(12)a a a d a d -=-+-±-+, 即42a a d -=或42223a a a d -=-+-(舍去),所以222n n a a d +-=,所以2(1)n a a n d =+-,所以21221221k k k k a a a a a -+++=+=+,所以2122(1)(1)(1)n n S a a a a a n a =+++=++++=+.二、选择题(本题满分20分,共4小题,每小题5分) 13.用数学归纳法证明:*111113(2,)12324n n N n n n n n ++++>≥∈++++的过程,从“k 到1k +”左端需增加的代数式为………………………( D ) A.121k + B. 122k + C. 112122k k +++ D. 112122k k -++【解析】增加的代数式是11111212212122k k k k k +-=-+++++,故选D. 14.已知3,4,()(3)33a b a b a b ==+⋅+=,则a 与b 的夹角为( C )A.6π B. 3πC. 23πD. 56π【答案】C15.已知n S 是实数等比数列{}n a 前n 项和,则在数列{}n S 中( B )A. 必有一项为零B. 可能有无穷多项为零C. 至多一项为零D. 任何一项均不为零 【解析】当公比1q =-时,20n S =,即存在无穷多项为0,故选B.16. 如图,四边形ABCD 是正方形,延长CD 至E ,使得DE CD =.若动点P 从点A 出发,沿正方形的边按逆时针方向运动一周回到A 点,其中A P A B A E λμ=+,下列判断正确..的是……………………………………………( C ) (A )满足λμ+2=的点P 必为BC 的中点. (B )满足1λμ+=的点P 有且只有一个. (C )λμ+的最大值为3. (D )λμ+的最小值不存在.【解析】如图建系,设正方形的边长为1,则(1,0),(1,1),(1,0),(1,1)B E AB AE -==-, 所以(,)AP λAB μAE λμμ=+=-,当1λμ==时,(0,1)AP =,此时点P 和D 重合,不是BC 的中点,故A 错误; 当1,0λμ==时,(1,0)AP =,此时点P 和B 重合,满足1λμ+=, 当11,22λμ==时,10,2AP ⎛⎫= ⎪⎝⎭,此时点P 为AD 中点,满足1λμ+=,故点P 不 唯一,故B 错误;当P AB ∈时,01,0λμμ≤-≤=,所以01λμ≤+≤, 当P BC ∈时,1,01λμμ-=≤≤,所以13λμ≤+≤, 当P CD ∈时,01,1λμμ≤-≤=,所以23λμ≤+≤, 当P AD ∈时,0,01λμμ-=≤≤,所以02λμ≤+≤, 综上,03λμ≤+≤,故C 正确,D 错误,故选C.三、解答题(本大题满分76分,共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应的编号的规定区域内写出必要的步骤.)17. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知(2,1)a =,(1,1)b =-,(5,6)c =,且满足()//a kb c +. (1)求实数k 的值;(2)求与a 垂直的单位向量的坐标. 【解析】(1)(2,1)a kb k k +=-+,(5,6)c =,因为()a kbc +∥,所以6(2)5(1)k k -=+,解得711k =; (2)与a 垂直的向量为(1,2)-和(1,2)-,故所求单位向量为55⎛-⎝⎭和55⎛ ⎝⎭. 18. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知直线2:(24)30l a a x ay -+--=.(1)若直线l 过点(1,0)A ,试写出直线l 的一个方向向量; (2)若实数0a ≠,求直线的倾斜角α的取值范围.【解析】(1)把(1,0)A 代入直线l 的方程,得2210a a -+=,解得1a =, 此时直线l 的方程为330x y --=, 故直线l 的一个方向向量为(1,3);(2)因为0a ≠,所以直线l 的斜率22442(,6][ 2,)a a a k a a-+=+--=∈-∞+∞所以倾斜角arctan 2,,arctan 622ππαπ⎡⎫⎛⎤∈-⎪⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 19. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)2019年某公司投资8千万元启动休闲旅游项目.规划从2020年起,在今后的若千年内,每年继续投资2千万元用于此项目.2019 年该项目的净收入为5百万元,并预测在相当长的年份里,每年的净收入均在上一年的基础上增长50%,记2019年为第1年,n a 为第1年至此后第n (n N *∈)年的累计利润(注:含第n 年,累计利润=累计净收入-累计投入,单位:千万元),且当n a 为正值时,认为该项目赢利. (1)试求n a ;(2)根据预测,该项目将从哪年开始并持续赢利?请说明理由,【解析】(1)由题意得第1年至此后第n 年的累计投入为82(1)26n n +-=+(千万元),第1年至此后第n 年的累计净收入为2111313133122222222n n-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⨯+⨯++⨯=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(千万元), 所以331(26)2722nnn a n n ⎛⎫⎛⎫=--+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(千万元);(2)令113()422nn n f n a a +⎡⎤⎛⎫=-=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,当*3,n n ≤∈N 时,()0f n <,所以4n ≤时,n a 单调递减, 当*4,n n ≥∈N 时,()0g n >,所以4n ≥时,n a 单调递增,又7817815330,210,230222a a a ⎛⎫⎛⎫=-<=-<=-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以该项目从第8年起开始并持续盈利.20. (本题满分16分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题6分)数列{}n a ,*111,21,n n a a a n N +==+∈,数列{}n b 前n 项和为. n S ,9n b n =-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n bn t a =(a 为非零实数),求121lim2nn n t t t t →∞+++++;(3)若对任意的n N *∈,都存在m N *∈,使得32nn m a S t -+-≥成立,求实数t 的最大值.【解析】(1)因为121n n a a +=+,所以12(1)1n n a a +=++,又112a +=,所以{}1n a +是首项为2,公比为2的等比数列,所以12nn a +=,所以21n n a =-;(2)9n n b n t a a -==,记1212nn n t t t T t ++++=+,当1a =时,3n nT =,此时lim n n T →∞不存在,当1a ≠时,()()88888112(1)2n n n n n a a a a a T a a a --------==+-+, 当(1,0)(0,1)a ∈-时,82(1)lim n n a T a -→∞=-,当(,1)(1,)a ∈-∞-+∞时,888111211(1)1lim lim n n n n n a a a a a a T ---→∞→∞--==--⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=, 当1a =-时,lim n n T →∞不存在;(3)由题意得3221nn m t S -+--≥对*m N ∈有解,因为9n b n =-,所以当9n ≤时,0n b ≤,当9n ≥时,0n b ≥, 所以()89min (80)9362m S S S -+⨯====-, 所以322613n n t -+---≥对*n N ∈恒成立, 即25832n n t ≤++对*n N ∈恒成立, 因为*n N ∈,所以min2628n n ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以63541t ≤+=, 所以实数t 的最大值是41.21. (本题满分18分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题8分)设q 为不等于1的正常数,{}n a 各项均为正,首项为1,且{}n a 前n 项和为n S ,已知对任意的正整数,n m ,当时n m >,mn m n m S S q S --=恒成立.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n t 是首项为1,公差为3的等差数列,存在一列数12,,,,n k k k :恰好使得1212,,,,n k k k n t a t a t a ===且121,2k k ==,求数列{}n k 的通项公式;(3)当3q =时,设n nnb a =,问数列{}n b 中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出所有这样的三项,若不存在,请说明理由【解析】(1)因为当n m >时,mn m n m S S q S --=⋅恒成立,所以当2n ≥时,令1m n =-, 得1111n n n n S S q S q ----==,即1n n a q -=, 又11a =,适合,所以1n n a q -=;(2)因为数列{}n t 是首项为1,公差为3的等差数列,所以13(1)32n t n n =+-=-,所以132n n k n t k q-=⋅-=,所以123n n q k -+=,因为22k =,所以223q +=,解得4q =,所以1423n n k -+=;(3)当3q =时,13n n n n n b a -==,因为11203n n n nb b +--=<, 所以数列{}n b 是递减数列,假设数列{}n b 中存在三项,,p q r b b b 成等差数列,其中p q r <<, 则2p r p b b b +=,即1112333p q r p r q---+=⋅, 当2n ≥时,132(1)333n n n n n n -+=≥, 若2p ≥,则112(1)2333pp q p p q--+≥≥(数列{}n b 是递减数列),矛盾, 所以1p =,所以112133r q r q --+=, 因为数列{}n b 是递减数列,232111,3232b b ==><,而1121133q r q r--=+>, 故只能1233q q -=,解得2q =,此时3r =,故存在123,,b b b 成等差数列. 【注】填空12选自2020届闵行一模21.(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分)已知数列{}n a 满足11a =,2a a =(1a >),211n n n n a a a a d +++-=-+(0d >)*n ∈N .(1)当2d a ==时,写出4a 所有可能的值;(2)当1d =时,若221n n a a ->且221n n a a +>对任意*n ∈N 恒成立,求数列{}n a 的通项公式;(3)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若{}2n a 、{}21n a -分别构成等差数列,求2n S .【解析】(1)当2d a ==时,2112n n n n a a a a +++-=-+,即{}1n n a a +-是以1为首项、2为公差的等差数列, 所以1=21n n a a n +--……2分可得:32=3a a -±,43=5a a -±,所以3=5,1a -,43=5a a ±,所以410a =或40a =或4=4a 或4=6a -. ……………………………4分 (2)当1d =时,2111n n n n a a a a +++-=-+,即{}1n n a a +-是首项为1a -、公差为1的等差数列. 所以1||=112n n a a a n a n +--+-=-+,所以212||22n n a a a n +-=-+,221||32n n a a a n --=-+, 因为221n n a a ->且221n n a a +>,所以22122n n a a a n +-=-+,22132n n a a a n --=-+ …………………6分 所以21211n n a a +--=-,所以212n a n -=-,22132+1n n a a n a a n -=-+=-+………8分所以3,2=1,2n nn a n a n -⎧⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩为奇数为偶数. ………10分 (3)由已知得1||=1(1)n n a a a n d +--+-()*n ∈N…………………………………①若{}2n a 、{}21n a -分别构成等差数列, 则[]221=1(22)n n a a a n d--±-+-()2n ≥…①[]212=1(21)n n a a a n d +-±-+-()1n ≥, ……………………………①2221=(12)n n a a a nd ++-±-+()1n ≥, ……………………………①由①+①得:[][]2121=1(21)1(22)n n a a a n d a n d +--±-+-±-+-()2n ≥因为{}21n a -是等差数列,2121n n a a +--必为定值所以[][]2121=1(21)1(22)n n a a a n d a n d +---+---+-或[][]2121=1(21)+1(22)n n a a a n d a n d +----+--+-即2121n n a a d +--=()2n ≥或2121n n a a d +--=-()2n ≥ ………………12分 而由①知321a a a d -=-+,即()321a a a d -=±-+,所以()3111a a a a d -=-±-+,即31a a d -=-或()3121a a a d -=-+(舍) 故2121()n n a a d n *+--=-∈N …………………………………………14分⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎩⎨⎧=-+-=-=k n a k k n k a n 2,112,2或写成所以()*211(1)n a n d n -=--∈N . 同理,由①+①得:[][]222=121(21)n n a a a nd a n d +-±-+±-+-()1n ≥,所以222=n n a a d +-或222n n a a d +-=-,由上面的分析知321a a a d -=-+-, 而()4312a a a d -=±-+,故()42112a a a d a d -=-+-±-+, 即42a a d -=或42222a a a d -=-+-(舍) 所以222=n n a a d +- ………………16分所以2(1)n a a n d =+-, 从而21221221k k k k a a a a a -+++=+=+(*k ∈N )所以21221(1)(1)(1)(1)n n n aS a a a a a a n a +=+++=++++⋅⋅⋅++=+个…18分。
2020-2021学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷(含答案解析)
2020-2021学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷一、选择题:本卷共9小题,每小题4分,共36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.(4分)圆心为(1,﹣1),半径为2的圆的方程为()A.(x+1)2+(y﹣1)2=4B.(x﹣1)2+(y+1)2=2C.(x﹣1)2+(y+1)2=4D.(x+1)2+(y﹣1)2=22.(4分)已知数列{a n},满足a n+1=,若a1=,则a10=()A.B.2C.1D.﹣13.(4分)已知双曲线的一个焦点在直线x+2y=5上,则双曲线的渐近线方程为()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x 4.(4分)已知过点P(2,2)的直线与圆(x﹣1)2+y2=5相切,且与直线ax﹣y+1=0平行,则a=()A.2B.1C.D.5.(4分)已知等差数列{a n}、{b n}的前n项和分别为S n、T n,且有,则=()A.B.C.D.6.(4分)等比数列{a n}中,若a2、a4是方程2x2﹣11x+8=0的两根,则a3的值为()A.2B.±2C.D.±7.(4分)抛物线x2=4y上一点A的纵坐标为4,则点A与抛物线焦点的距离为()A.2B.3C.4D.58.(4分)已知圆C1:x2+y2=4和圆C2:x2+y2+2ay﹣6=0(a>0)的公共弦长为2,则实数a的值为()A.B.C.D.9.(4分)设椭圆的两个焦点分别为F1、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是()A.B.C.D.二、填空题:本大题共5小题.每小题4分,共20分.10.(4分)抛物线y2=﹣8x的焦点坐标是.11.(4分)设直线l1:x+my+6=0和l2:(m﹣2)x+3y+2m=0,若l1⊥l2,则实数m =.12.(4分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E为AB的中点,则点B到平面D1EC的距离为.13.(4分)已知数列{a n},a1=1,a n+1=a n+2n﹣1(n∈N*),则a n=.14.(4分)若直线y=x+b与曲线y=3﹣有公共点,则b的取值范围是.三、解答题:本大题共4题,共44分,要求写出文字说明,解答过程或演算步骤.15.(10分)已知等差数列{a n}满足:a4=7,a10=19,其前n项和为S n.(1)求数列{a n}的通项公式a n及S n;(2)若b n=,求数列{b n}的前n项和为T n.16.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD=DC=2,E是PC的中点.(1)证明:P A∥平面BDE;(2)求平面BDE与平面DEC的夹角的余弦值.17.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为e=,过点(2,0).(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)设左、右焦点分别为F1,F2,经过右焦点F2的直线l与椭圆C相交于A、B两点,若⊥,求直线l方程.18.(12分)已知数列{a n}的前n项和S n=1﹣a n(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{na n}的前n项和T n,并证明:T n<2.2020-2021学年天津市和平区高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本卷共9小题,每小题4分,共36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.(4分)圆心为(1,﹣1),半径为2的圆的方程为()A.(x+1)2+(y﹣1)2=4B.(x﹣1)2+(y+1)2=2C.(x﹣1)2+(y+1)2=4D.(x+1)2+(y﹣1)2=2【解答】解:圆心为(1,﹣1),半径为2的圆的标准方程是:(x﹣1)2+(y+1)2=4.故选:C.2.(4分)已知数列{a n},满足a n+1=,若a1=,则a10=()A.B.2C.1D.﹣1【解答】解:数列{a n},满足a n+1=,当a1=时,解得a2=2,当n=2,解得,当n=3时,解得,所以数列的周期为3.故.故选:A.3.(4分)已知双曲线的一个焦点在直线x+2y=5上,则双曲线的渐近线方程为()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x 【解答】解:根据题意,双曲线的焦点在x轴上,而直线x+2y=5与x轴交点为(5,0),则c=5,进而有9+a2=25,解可得a2=16,则双曲线的方程为:,其渐近线方程为:y=±x;故选:A.4.(4分)已知过点P(2,2)的直线与圆(x﹣1)2+y2=5相切,且与直线ax﹣y+1=0平行,则a=()A.2B.1C.D.【解答】解:已知过点P(2,2)的直线与圆(x﹣1)2+y2=5相切,将点P(2,2)代入圆(x﹣1)2+y2=5恒成立,则点P在圆上.即过点P(2,2)的直线与圆(x﹣1)2+y2=5相切的切线只有一条,令过点P(2,2)的切线的方程为y﹣2=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k+2=0,由此切线与ax﹣y+1=0平行,两直线的斜率相等且y轴截距不等,可得k=a且﹣2k+2≠1;由圆心到切线的距离等于圆的半径,可得圆的半径r==,k=﹣,即a=﹣;故选:C.5.(4分)已知等差数列{a n}、{b n}的前n项和分别为S n、T n,且有,则=()A.B.C.D.【解答】解:由等差数列的性质可得:====.故选:C.6.(4分)等比数列{a n}中,若a2、a4是方程2x2﹣11x+8=0的两根,则a3的值为()A.2B.±2C.D.±【解答】解:由题意a2、a4是方程2x2﹣11x+8=0的两根,故有a2a4=4又{a n}为等比数列∴a2a4=a32,∴a3=±2.故选:B.7.(4分)抛物线x2=4y上一点A的纵坐标为4,则点A与抛物线焦点的距离为()A.2B.3C.4D.5【解答】解:依题意可知抛物线的准线方程为y=﹣1,∴点A到准线的距离为4+1=5,根据抛物线的定义可知点A与抛物线焦点的距离就是点A与抛物线准线的距离,∴点A与抛物线焦点的距离为5,故选:D.8.(4分)已知圆C1:x2+y2=4和圆C2:x2+y2+2ay﹣6=0(a>0)的公共弦长为2,则实数a的值为()A.B.C.D.【解答】解:根据题意,圆C1:x2+y2=4和圆C2:x2+y2+2ay﹣6=0(a>0),则有,联立可得:y=,即两圆公共弦所在直线的方程为y=,圆C1:x2+y2=4,其圆心为(0,0),半径r=2,若公共弦的弦长为2,则圆C1的圆心C1到公共弦的距离d==,又由a>0,则有=,解可得a=,故选:A.9.(4分)设椭圆的两个焦点分别为F1、F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是()A.B.C.D.【解答】解:设点P在x轴上方,坐标为,∵△F1PF2为等腰直角三角形∴|PF2|=|F1F2|,即,即故椭圆的离心率e=故选:D.二、填空题:本大题共5小题.每小题4分,共20分.10.(4分)抛物线y2=﹣8x的焦点坐标是(﹣2,0).【解答】解:∵抛物线方程y2=﹣8x,∴焦点在x轴,p=4,∴焦点坐标为(﹣2,0)故答案为(﹣2,0).11.(4分)设直线l1:x+my+6=0和l2:(m﹣2)x+3y+2m=0,若l1⊥l2,则实数m=.【解答】解:直线l1:x+my+6=0和l2:(m﹣2)x+3y+2m=0,由l1⊥l2,得3m+(m﹣2)=0,即4m=2,解得m=.故答案为:.12.(4分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E为AB的中点,则点B到平面D1EC的距离为.【解答】解:∵在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E为AB的中点,以D为原点,建立空间直角坐标系,如图∴B(1,2,0),C(0,2,0)E(1,1,0),D1(0,0,1),=(0,1,0),=(﹣1,1,0),=(﹣1,﹣1,1),设平面D1EC的法向量=(x,y,z),则,取x=1,得=(1,1,2),∴点B到平面D1EC的距离:d===.故答案为:.13.(4分)已知数列{a n},a1=1,a n+1=a n+2n﹣1(n∈N*),则a n=2n﹣1.【解答】解:数列{a n},a1=1,a n+1=a n+2n﹣1(n∈N*),所以,,…,,所以=,所以.故答案为:2n﹣1.14.(4分)若直线y=x+b与曲线y=3﹣有公共点,则b的取值范围是[1﹣,3].【解答】解:如图所示:曲线y=3﹣,即y﹣3=﹣,平方可得(x﹣2)2+(y﹣3)2=4(1≤y≤3,0≤x≤4),表示以A(2,3)为圆心,以2为半径的一个半圆.由圆心到直线y=x+b的距离等于半径2,可得=2,∴b=1+,或b=1﹣.结合图象可得1﹣≤b≤3,故答案为:[1﹣,3].三、解答题:本大题共4题,共44分,要求写出文字说明,解答过程或演算步骤.15.(10分)已知等差数列{a n}满足:a4=7,a10=19,其前n项和为S n.(1)求数列{a n}的通项公式a n及S n;(2)若b n=,求数列{b n}的前n项和为T n.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,则,解得:a1=1,d=2,∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1,S n==n2.(2)b n===,∴数列{b n}的前n项和为T n=+…+==.16.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD=DC=2,E是PC的中点.(1)证明:P A∥平面BDE;(2)求平面BDE与平面DEC的夹角的余弦值.【解答】解:(1)证明:连接AC,交BD于点O,连接OE,∵ABCD为正方形,∴O是AC的中点,∵E是PC的中点,∴OE∥P A,∵P A⊄平面BDE,OE⊂平面BDE,∴P A∥平面BDE.(2)以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DP为z轴,建立空间直角坐标系,则B(2,2,0),D(0,0,0),E(0,1,1),C(0,2,0),=(2,2,0),=(0,1,1),设平面BDE的法向量=(x,y,z),则,设x=1,则=(1,﹣1,1),平面DEC的法向量=(1,0,0),设平面BDE与平面DEC的夹角为θ,则cosθ===,∴平面BDE与平面DEC的夹角的余弦值为.17.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为e=,过点(2,0).(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)设左、右焦点分别为F1,F2,经过右焦点F2的直线l与椭圆C相交于A、B两点,若⊥,求直线l方程.【解答】解:(Ⅰ)由e==,且a=2,则c=1,b==,故椭圆C的方程为+=1;(Ⅱ)F1(﹣1,0),F2(1,0),设经过右焦点F2的直线l的方程为x=my+1,与椭圆方程3x2+4y2=12联立,可得(4+3m2)y2+6my﹣9=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=﹣,y1y2=﹣,由⊥,即AF1⊥BF1,k•k=•=﹣1,即有(x1+1)(x2+1)+y1y2=(my1+2)(my2+2)+y1y2=(1+m2)y1y2+2m(y1+y2)+4=(1+m2)•(﹣)+2m•(﹣)+4=0,解得m=±,则直线l的方程为x=±y+1,即为y=±(x﹣1).18.(12分)已知数列{a n}的前n项和S n=1﹣a n(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{na n}的前n项和T n,并证明:T n<2.【解答】解:(1)数列{a n}的前n项和S n=1﹣a n①.所以当n=1时,.当n≥2时,S n﹣1=1﹣a n﹣1②,①﹣②得:a n=S n﹣S n﹣1=a n﹣1﹣a n,整理得2a n=a n﹣1,故(常数),所以数列{a n}是以为首项,为公比的等比数列;所以,首项符合通项,所以.证明:(2)设,所以①,②,①﹣②得:=,所以.。
2020-2021 学年高二上学期期中考试英语试卷(新高考)(山东版)听力部分
2020—2021学年高二上学期期中考试英语试卷(新高考)(山东版)听力注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
做题时,先将答案标在试卷上。
录音内容结束后,你将有两分钟的时间将试卷上的答案转涂到答题卡上。
第一节(共5小题;每小题1.5分,满分7.5分)听下面5段对话。
每段对话后有一个小题,从题中所给的A、B、C三个选项中选出最佳选项。
听完每段对话后,你都有10秒钟的时间来回答有关小题和阅读下一小题。
每段对话仅读一遍。
1. Why is it hard to see Tom?A. He is busy this semester.B. He quit the tennis team.C. He moved somewhere else.2. Who is the most famous film star in the man’s ey es?A. Joan.B. Miss Green.C. Austen.3. At what time does the second film start?A. 6:45.B. 8:15.C. 8:20.4. What does the man suggest the woman do?A. Keep on trying.B. Leave the cake there.C. Learn cooking from him.5. What does the woman imply?A. The party should have ended sooner.B. They don’t need to cook food today.C. The man has to spend much time cleaning.第二节(共15题;每小题1.5分,满分22.5分)听下面5段对话或独白。
