1、2017-2018学年广东省广州市增城区高一(下)期末数学试卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分1(5分)sin150的值是()ABCD12(5分)已知sin,为第一象限角,则tan的值是()ABCD3(5分)半径为2,弧长为的扇形的面积为()ABCD4(5分)等差数列an中,a1+a510,a47,则数列an的公差为()A1B2C3D45(5分)若向量(2,3),(4,7),则()A(2,4)B(2,4)C(6,10)D(6,10)6(5分)若sin(),则cos2()ABCD7(5分)两圆x2+y29和x2+y28x+6y+90的位置关系是()A相离B相交C内切D外切8(5
2、分)将函数ysin(2x+)的图象沿x轴向右平移个单位后得到一个偶函数的图象,则一个取值可以为()ABCD09(5分)已知等比数列an中,a12,a518,则a2a3a4等于()A36B216C36D21610(5分)如图,四边形ABCD是正方形,延长CD至E,使得DECD,若点P为CD的中点,且,则+()A3BC2D111(5分)一船以每小时15km的速度向东航行,船在A处看到一个灯塔B在北偏东60,行驶4h后,船到达C处,看到这个灯塔在北偏东15,这时船与灯塔的距离为多少km()A20B30C15D3012(5分)已知函数f(x)asin2x+bcos2x(a,b为常数,ab0,xR),若
3、f(x)f(x)对一切xR恒成立,则函数yf(x)是()A奇函数且它的图象关于(,0)对称B偶函数且它的图象关于(,0)对称C奇函数且它的图象关于(,0)对称D偶函数且它的图象关于(,0)对称二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13(5分)已知cos0,sin0,则为第 象限角14(5分)已知|1,|2,向量与的夹角为60,则|+| 15(5分)已知tan2,tan(+),则tan的值为 16(5分)设函数f(x),数列an满足anf(n),nN*,且数列an是递增数列,则实数a的取值范围是 三、解答题:共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤17(10分)设等差数列
4、an的前n项和为Sn,且a12,a36(1)求数列an的通项公式;(2)若Sk110,求k的值;(3)设数列的前n项和为Tn,求T2015的值18(12分)已知函数f(x)sin2x+cos2x(xR)(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)的最大值以及取得最大值时x的集合19(12分)在平面直角坐标系中,设向量(cosA,sinA),(cosB,sinB),其中A,B为ABC的两个内角(1)若,求证:C为直角;(2)若,求证:tanA3tanB20(12分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cos 2C(1)求sin C的值;(2)当a2,2sin Asin C时,
5、求b和c的长21(12分)若数列an的前n项和Sn满足2Sn3an1(nN*),等差数列bn满足b13a1,b3S2+3(1)求数列an、bn的通项公式;(2)设cn,求数列cn的前n项和为Tn22(12分)已知圆O的方程为x2+y21,直线l1过点A(3,0),且与圆O相切(1)求直线l1的方程;(2)设圆O与x轴相交于P,Q两点,M是圆O上异于P,Q的任意一点,过点A且与x轴垂直的直线为l2,直线PM交直线l2于点P,直线QM交直线l2于点Q求证:以PQ为直径的圆C总经过定点,并求出定点坐标2017-2018学年广东省广州市增城区高一(下)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共
6、12小题,每小题5分,共60分1(5分)sin150的值是()ABCD1【分析】利用sin(180)sin即可求得答案【解答】解:sin150sin(18030)sin30,故选:A【点评】本题考查运用诱导公式化简求值,属于基础题2(5分)已知sin,为第一象限角,则tan的值是()ABCD【分析】由已知求得cos,再由商的关系求解【解答】解:由sin,且为第一象限角,得cos,故选:C【点评】本题考查三角函数的化简求值,考查同角三角函数基本关系式的应用,是基础题3(5分)半径为2,弧长为的扇形的面积为()ABCD【分析】根据S扇形LR,代入计算即可【解答】解:S扇形LR,L,R2,S扇形2故
7、选:B【点评】本题考查扇形的面积公式,熟练掌握扇形的面积公式是解题的关键,属于基础题4(5分)等差数列an中,a1+a510,a47,则数列an的公差为()A1B2C3D4【分析】设数列an的公差为d,则由题意可得 2a1+4d10,a1+3d7,由此解得d的值【解答】解:设数列an的公差为d,则由a1+a510,a47,可得2a1+4d10,a1+3d7,解得d2,故选:B【点评】本题主要考查等差数列的通项公式的应用,属于基础题5(5分)若向量(2,3),(4,7),则()A(2,4)B(2,4)C(6,10)D(6,10)【分析】根据平面向量的线性表示与坐标运算,计算即可【解答】解:向量(
8、2,3),(4,7),则+(24,37)(2,4)故选:A【点评】本题考查了平面向量的线性表示与坐标运算问题,是基础题6(5分)若sin(),则cos2()ABCD【分析】利用诱导公式化简,然后通过二倍角公式转化求解即可【解答】解:sin(),可得cos,cos22cos212故选:C【点评】本题考查二倍角公式的应用,诱导公式的应用,考查计算能力7(5分)两圆x2+y29和x2+y28x+6y+90的位置关系是()A相离B相交C内切D外切【分析】分别由两圆的方程找出两圆心坐标和两个半径R和r,然后利用两点间的距离公式求出两圆心的距离d,比较d与Rr及d与R+r的大小,即可得到两圆的位置关系【解
9、答】解:把x2+y28x+6y+90化为(x4)2+(y+3)216,又x2+y29,所以两圆心的坐标分别为:(4,3)和(0,0),两半径分别为R4和r3,则两圆心之间的距离d5,因为4354+3即RrdR+r,所以两圆的位置关系是相交故选:B【点评】此题考查学生掌握两圆的位置关系的判别方法,利用运用两点间的距离公式化简求值,是一道综合题8(5分)将函数ysin(2x+)的图象沿x轴向右平移个单位后得到一个偶函数的图象,则一个取值可以为()ABCD0【分析】由题意利用yAsin(x+)的变换规律,诱导公式,三角函数的奇偶性,求得的一个取值【解答】解:将函数ysin(2x+)的图象沿x轴向右平
10、移个单位后得到ysin(2x+)的图象,再根据得到的函数是一个偶函数的图象,+k+,kZ则一个取值可以为,故选:A【点评】本题主要考查yAsin(x+)的变换规律,诱导公式,三角函数的奇偶性,属于基础题9(5分)已知等比数列an中,a12,a518,则a2a3a4等于()A36B216C36D216【分析】由等比数列的性质可得 a1a5a2a4a3236,解得a3的值,即可得解【解答】解:由等比数列的性质可得 a1a5a2a4a3236,a36,a2a3a4a33216故选:B【点评】本题考查等比数列的性质,得到a1a5a3236,是解题的关键属于基础题10(5分)如图,四边形ABCD是正方形
11、,延长CD至E,使得DECD,若点P为CD的中点,且,则+()A3BC2D1【分析】建立如图所示的直角坐标系,设正方形的边长为1,可以得到的坐标表示,进而得到答案【解答】解:由题意,设正方形的边长为1,建立坐标系如图,则B(1,0),E(1,1),(1,0),(1,1),(,),又点P为CD的中点,(,1),1,+,故选:B【点评】本题考查的知识点是向量在几何中的应用,向量加减的几何意义,数形结合思想,难度中档11(5分)一船以每小时15km的速度向东航行,船在A处看到一个灯塔B在北偏东60,行驶4h后,船到达C处,看到这个灯塔在北偏东15,这时船与灯塔的距离为多少km()A20B30C15D
12、30【分析】设过B点的南北方向直线与直线AB交于点D,且CDxkm,结合题中数据在RtBCD中算出BD(2+)xkm,然后在RtADB中算出AD(2+3)x,根据ACADCD15460km建立关于x的方程解出x15(1)km,最后在RtBCD中利用三角函数的定义加以计算,即可算出此时的船与灯塔的距离【解答】解:设根据题意,可得RtBCD中,设CDxkm,CBD15,tanCBD(2)x由此可得BD(2+)xkmRtADB中,ABD60ADBD(2+3)x因此,ACADCD(2+3)xx154即(2+2)x60,解之得x15(1)km由此可得RtBCD中,BC30km,即此时的船与灯塔的距离为3
13、0km故选:B【点评】本题给出实际应用问题,求航行过程中船与灯塔的距离着重考查了利用正余弦定理解三角形、直角三角形中三角函数的定义和方位角的概念等知识,属于中档题12(5分)已知函数f(x)asin2x+bcos2x(a,b为常数,ab0,xR),若f(x)f(x)对一切xR恒成立,则函数yf(x)是()A奇函数且它的图象关于(,0)对称B偶函数且它的图象关于(,0)对称C奇函数且它的图象关于(,0)对称D偶函数且它的图象关于(,0)对称【分析】根据三角函数化简,f(x)f(x)对一切xR恒成立,可知函数关于x对称即可建立关系【解答】解:函数f(x)asin2x+bcos2xsin(2x+),
14、其中tan其对称轴x,+,kZ函数yf(x)sin(2(x)+)sin(2x+)cos(2x+k),函数yf(x)是偶函数;当x时,可得函数yf(x)cos(+k)sin(k)0图象关于(,0)对称,故选:D【点评】本题考查正弦函数的对称性,辅助角公式化简是关键,属于中档题二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分13(5分)已知cos0,sin0,则为第四象限角【分析】由cos0,可得为第一,四象限角,或x轴的非负半轴,由sin0可得为第三,四象限角,或y轴的非负半轴,取公共部分即可【解答】解:由三角函数的符号规律可知:由cos0,可得为第一,四象限角,或x轴的非负半轴,同理由sin0
15、可得为第三,四象限角,或y轴的非负半轴,取公共部分可得为第四象限角,故答案为:四【点评】本题考查三角函数值的符号,以及象限角和轴线角的定义,属基础题14(5分)已知|1,|2,向量与的夹角为60,则|+|【分析】由题意可得 1,再根据|+|,计算求得结果【解答】解:由题意可得 |cos60121,|+|,故答案为:【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,求向量的模的方法,属于基础题15(5分)已知tan2,tan(+),则tan的值为3【分析】直接利用两角和的正切函数,求解即可【解答】解:tan2,tan(+),可知tan(+),即,解得tan3故答案为:3【点评】本题考查两角和的正切函数
16、,基本知识的考查16(5分)设函数f(x),数列an满足anf(n),nN*,且数列an是递增数列,则实数a的取值范围是(3,4)【分析】由题意可得4a0,a1,且f(8)f(9),解不等式组求交集,即可得到所求范围【解答】解:函数f(x),数列an满足anf(n),nN*,且数列an是递增数列,可得4a0,且a1,8(4a)+1a2,即a4,且a1,且a3,可得3a4,故答案为:(3,4)【点评】本题考查数列的单调性,注意结合一次函数、指数函数的单调性,考查运算能力,属于中档题三、解答题:共70分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤17(10分)设等差数列an的前n项和为Sn,且a
17、12,a36(1)求数列an的通项公式;(2)若Sk110,求k的值;(3)设数列的前n项和为Tn,求T2015的值【分析】(1)由题意列关于首项和公差的方程组,求得公差,则数列an的通项公式可求;(2)直接利用等差数列的前n项和公式求得k的值;(3)求出等差数列的前n项和,再由裂项相消法求T2015的值【解答】解:(1)设等差数列an的公差为d,由,解得d2,数列an的通项公式an2+(n1)22n;(2)由,解得k10或k11(舍去);(3),T2015【点评】本题考查等差数列的通项公式与前n项和的求法,训练了利用裂项相消法求数列的前n项和,是中档题18(12分)已知函数f(x)sin2x
18、+cos2x(xR)(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)的最大值以及取得最大值时x的集合【分析】(1)利用辅助角公式化简,即可求解f(x)的最小正周期;(2)结合正弦函数的性质,即可求最大值以及取得最大值时x的集合【解答】解:函数f(x)sin2x+cos2x2sin(2x+)(1)f(x)的最小正周期T;(2)有正弦函数的性质可知:当2x+时,kZ函数ysin(2x+)取得最大值为1函数f(x)sin2x+cos2x2sin(2x+)的最大值为2此时的x(kZ)即取得最大值时x的集合为x|x(kZ)【点评】本题考查三角函数的图象及性质的应用,最值的求解属于基础题19(12分)在平面
19、直角坐标系中,设向量(cosA,sinA),(cosB,sinB),其中A,B为ABC的两个内角(1)若,求证:C为直角;(2)若,求证:tanA3tanB【分析】(1)由向量垂直的性质得:0,从而,进而A+B,由此能证明C为直角(2)由,得3sinBcosAsinAcosB0,由此能证明tanA3tanB【解答】证明:(1)向量(cosA,sinA),(cosB,sinB),其中A,B为ABC的两个内角,0,A+B(0,),A+B,C为直角(2)证明:,3sinBcosAsinAcosB0,sinAcosB3sinBcosA,tanA3tanB【点评】本题考查角为直角的证明,考查两个角的正切
20、值的倍数的证明,考查向量垂直、向量平行、三角函数的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题20(12分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cos 2C(1)求sin C的值;(2)当a2,2sin Asin C时,求b和c的长【分析】(1)注意角的范围,利用二倍角公式求得sinC的值;(2)利用正弦定理先求出边长c,由二倍角公式求cosC,再用余弦定理解方程求出边长b【解答】解:(1)由cos2C12sin2C,及0C,解得sinC;(2)当a2,2sinAsinC时,由正弦定理,解得c4;由cos2C2cos2C1,及0C,解得cosC;由余弦定理
21、c2a2+b22abcosC,化简得b2b120,解得b 或b2;所以b或b2,c4【点评】本题考查了正弦、余弦定理的应用问题,也考查了三角恒等变换的应用问题,是中档题21(12分)若数列an的前n项和Sn满足2Sn3an1(nN*),等差数列bn满足b13a1,b3S2+3(1)求数列an、bn的通项公式;(2)设cn,求数列cn的前n项和为Tn【分析】(1)由数列递推式求出a1,在数列递推式中取nn1得另一递推式,作差后得到数列an为等比数列,则数列an的通项公式可求,再由b13a1,b3S2+3求出数列bn的首项和公差,则bn的通项公式可求;(2)把数列an、bn的通项公式代入cn,直接
22、由错位相减法求数列cn的前n项和为Tn【解答】解:(1)当n1时,2S13a11,a11,当n2时,2an2Sn2Sn1(3an1)(3an11),即an3an1,a110,数列an是以a11为首项,3为公比的等比数列,设bn的公差为d,b13a13,b3S2+372d+3,d2bn3+(n1)22n+1;(2)cn,由得,【点评】本题考查数列递推式,考查了等比关系的确定,训练了错位相减法求数列的前n项和,是中档题22(12分)已知圆O的方程为x2+y21,直线l1过点A(3,0),且与圆O相切(1)求直线l1的方程;(2)设圆O与x轴相交于P,Q两点,M是圆O上异于P,Q的任意一点,过点A且
23、与x轴垂直的直线为l2,直线PM交直线l2于点P,直线QM交直线l2于点Q求证:以PQ为直径的圆C总经过定点,并求出定点坐标【分析】(1)由已知中直线l1过点A(3,0),我们可以设出直线的点斜式方程,化为一般式方程后,代入点到直线距离公式,根据直线与圆相切,圆心到直线的距离等于半径,可以求出k值,进而得到直线l1的方程;(2)由已知我们易求出P,Q两个点的坐标,设出M点的坐标,我们可以得到点P与Q的坐标(含参数),进而得到以PQ为直径的圆的方程,根据圆的方程即可判断结论【解答】解:(1)由题意,可设直线l1的方程为yk(x3),即kxy3k0(2分)又点O(0,0)到直线l1的距离为,解得,所以直线l1的方程为,即或(5分)(2)对于圆O的方程x2+y21,令x1,即P(1,0),Q(1,0)又直线l2方程为x3,设M(s,t),则直线PM方程为解方程组,得,同理可得:(9分)所以圆C的圆心C的坐标为,半径长为,又点M(s,t)在圆上,又s2+t21故圆心C为,半径长所以圆C的方程为,(11分)即0即,又s2+t21故圆C的方程为,令y0,则(x3)28,所以圆C经过定点,y0,则x,所以圆C经过定点且定点坐标为(15分)【点评】本题考查的知识是直线和圆的方程的应用,其中熟练掌握直线与圆不同位置关系时,点到直线的距离与半径的关系,弦长公式等是解答本题的关键