1、19市某棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示,经规划调研确定,棚改规划建筑用地区域是半径为R的圆面该圆面的内接四边形ABCD是原棚户建筑用地,测量可知边界ABAD2万米,BC3万米,CD1万米(注解:圆内接四边形对角互补)(1)求原棚户区建筑用地ABCD中对角A,C两点的距离;(2)请计算出原棚户区建筑用地ABCD的面积及圆的半径R;(3)因地理条件的限制,边界AD,DC不能变更,而边界AB,BC可以调整,为了提高棚户区改造建筑用地的利用率,请在圆弧ABC上设计一点P,使得棚户区改造的新建筑用地APCD的面积最大,并求最大值20(16分)设an是首项为a,公差为d的等差数列(d0),Sn是前n
2、项和记bn,nN*,其中c为实数(1)若数列cn满足cn,证明:数列cn等差数列(2)若c0,且b1,b2,b4成等比数列,证明:Snkn2Sk(k,nN*);(3)若bn是等差数列,证明:c02018-2019学年江苏省南京一中高一(下)2月月考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题1(3分)等差数列an中,a1+a510,a47,则数列an的公差为2【分析】由等差数列的性质,结合a1+a510求出a3,由等差数列的定义求得公差【解答】解:在等差数列an中,由a1+a510,得2a310,a35又a47,数列an的公差d为a4a3752故答案为:2【点评】本题考查了等差数列的性质,考查了等差中
3、项的概念,是基础题2(3分)在ABC中,a7,b4,则ABC的最小角为弧度【分析】由三角形中大边对大角可知,边c所对的角C最小,然后利用余弦定理的推论求得cosC,则答案可求【解答】解:在ABC中,a7,b4,由大边对大角可知,边c所对的角C最小,由余弦定理可得:cosC0C,C故答案为:【点评】本题考查余弦定理的应用,考查了三角形中的边角关系,是基础题3(3分)在相距2千米的A、B两点处测量目标点C,若CAB75,CBA60,则A、C两点之间的距离为千米【分析】先由A点向BC作垂线,垂足为D,设ACx,利用三角形内角和求得ACB,进而表示出AD,进而在RtABD中,表示出AB和AD的关系求得
4、x【解答】解:由A点向BC作垂线,垂足为D,设ACx,CAB75,CBA60,ACB180756045ADx在RtABD中,ABsin60xx(千米)答:A、C两点之间的距离为千米故答案为:下由正弦定理求解:CAB75,CBA60,ACB180756045又相距2千米的A、B两点,解得AC答:A、C两点之间的距离为千米故答案为:【点评】本题主要考查了解三角形的实际应用主要是利用了三角形中45和60这两个特殊角,建立方程求得AC4(3分)设Sn为等比数列an的前n项和,若8a2+a50,则11【分析】利用等比数列的通项公式将已知等式8a2+a50用首项和公比表示,求出公比;再利用等比数列的前n项
5、和公式表示,将公比的值代入其中求出值【解答】解:8a2+a508a1q+a1q40q2故答案为:11【点评】解决等比数列、等差数列两个特殊数列的有关问题,一般利用通项及前n项和公式得到关于基本量的方程,利用基本量法来解决5(3分)在ABC中,B30,AB2,面积S,AC2【分析】由已知利用三角形的面积公式可求BC的值,进而根据余弦定理可求AC的值【解答】解:在ABC中,B30,AB2,面积SABBCsinB,解得:BC2,由余弦定理可得:AC2故答案为:2【点评】本题主要考查了三角形的面积公式,余弦定理在解三角形中的应用,考查了转化思想,属于基础题6(3分)等比数列an的前n项和为Sn,已知S
6、1,2S2,3S3成等差数列,则an的公比为【分析】先根据等差中项可知4S2S1+3S3,利用等比数列的求和公式用a1和q分别表示出S1,S2和S3,代入即可求得q【解答】解:等比数列an的前n项和为Sn,已知S1,2S2,3S3成等差数列,ana1qn1,又4S2S1+3S3,即4(a1+a1q)a1+3(a1+a1q+a1q2),解故答案为【点评】本题主要考查了等比数列的性质属基础题7(3分)在ABC中,设a,b,c分别为角A,B,C的对边,若a5,A,cosB,则边c7【分析】利用已知及同角三角函数基本关系式可求sinB,利用正弦定理即可求b的值,利用余弦定理即可解得c的值【解答】解:c
7、osB,a5,A,sinB,由正弦定理可得:b4,由余弦定理可得:b2a2+c22accosB,即:3225+c26c,解得:c7或1(舍去)故答案为:7【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,正弦定理,余弦定理的综合应用,考查计算能力和转化思想,属于中档题8(3分)在ABC中,已知a,b,c分别为内角A、B、C的对边,若b2a,BA+60,则A30【分析】通过正弦定理以及两角和的正弦函数,化简b2a,求出tanA,然后求出A的大小【解答】解:因为b2a由正弦定理得:sinB2sinA,BA+60sin(A+60)2sinAsinA+cosA2sinAcosA3sinAtanA,而A(0
8、,180)所以A30故答案为:30【点评】本题考查正弦定理以及两角和的正弦函数的应用,考查计算能力9(3分)在ABC中,角A,B,C所对边的长分别为a,b,c已知a+c2b,sinBsinC,则cosA【分析】利用正弦定理化简已知第二个等式得到bc,代入第一个等式表示出a,利用余弦定理表示出cosA,将表示出的b与a代入计算即可求出值【解答】解:将sinBsinC利用正弦定理化简得:bc,代入a+c2b中得a+c2c,即ac,cosA故答案为:【点评】此题考查了正弦、余弦定理,熟练掌握定理是解本题的关键10(3分)已知在ABC中,D是AC边上的点,且ABAD,BDAD,BC2AD,则sinC的
9、值为【分析】由已知直接利用正弦定理和余弦定理即可求出结果【解答】解:在ABC中,D是AC边上的点,且ABAD,BDAD,则:在ABD中,利用余弦定理可得:cosA,由于0A,则:sinA,在ABC中,利用正弦定理:,ABAD,BC2AD,解得:sinC故答案为:【点评】本题考查的知识要点:正弦定理和余弦定理的应用,熟练掌握正弦定理,余弦定理是解题的关键,属于基础题11(3分)已知an是公差为d的等差数列,它的前n项和为Sn,S42S2+4,若对任意的nN*,都有SnS8成立,则首项a1的取值范围(8,7【分析】根据S42S2+4可得d1,又因为对任意的nN*,都有SnS8成立,所以,所以,解得
10、8a17【解答】解:依题意,an是公差为d的等差数列,S42S2+4,即4a1+6d4a1+2d+4,所以d1,又因为对任意的nN*,都有SnS8成立,所以,所以,解得8a17故答案为:8,7【点评】本题考查了等差数列的通项公式,等差数列的前n项和公式,等差数列的单调性,属于中档题12(3分)已知两个等差数列an、bn,它们的前n项和分别是Sn、Tn,若,则【分析】因为,所以设Sn(2n2+3n)k,Tn(3n2+n)k,将转化为前n项和处理即可【解答】解:因为,所以设Sn(2n2+3n)k,Tn(3n2n)k,则故答案为:【点评】本题考查了等差数列的前n项和,考查了等差数列前n项和与二次函数
11、的关系属于基中档题13(3分)各项均为实数的等比数列an的前n项和为Sn,若S1010,S3070,则S40等于150【分析】由题意易得公比q1,由求和公式可得和q10的方程组,解得代入求和公式可得S40【解答】解:若公比q1,由S1010可得S303070,故公比q1,S1010,S3070,可得1+q10+q207,解得q102,或q103,等比数列an的各项均为实数,q102,代回式可得10S4010(124)150故答案为:150【点评】本题考查等比数列的前n项和,涉及分类讨论的思想和整体的思想,属中档题14(3分)在ABC中,若tanAtanBtanAtanC+tanctanB,则
12、3【分析】由已知的等式可得 ,即 1,即,由余弦定理求出cosC代入化简 即得的值【解答】解:已知等式即 ,亦即,即1,即 所以,故故答案为:3【点评】本题考查正弦定理,余弦定理的应用,同角三角函数的基本关系,把角的关系转化为边的关系,是解题的关键二、解答题15设等比数列an的前n项的和为Sn,若S2+S32S4,求数列的公比q【分析】由S2+S32S4,可得2a4+a30,即可得出【解答】解:S2+S32S4,2a4+a30,a4a3,q【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题16已知an为等差数列,且a1+a38,a2+a412()求
13、an的通项公式()记an的前n项和为Sn,若a1,ak,Sk+2成等比数列,求正整数k的值【分析】()设等差数列an的公差等于d,则由题意可得,解得 a12,d2,从而得到an的通项公式() 由()可得 an的前n项和为Snn(n+1),再由a1Sk+2 ,求得正整数k的值【解答】解:()设等差数列an的公差等于d,则由题意可得,解得 a12,d2an的通项公式 an2+(n1)22n() 由()可得 an的前n项和为Snn(n+1)若a1,ak,Sk+2成等比数列,a1 Sk+2 ,4k2 2(k+2)(k+3),k6 或k1(舍去),故 k6【点评】本题主要考查等比数列的定义和性质,等差数
14、列的通项公式,属于中档题17在ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,2acosC+2ccosAa+c()若,求的值;()若,且ca8,求ABC的面积S【分析】()由题意,可利用正弦定理化简,可得的值;()利用余弦定理求出b,a的值,即可求解ABC的面积S【解答】解:2acosC+2ccosAa+c由正弦定理:2sinAcosC+2sinCcosAsinA+sinCsinA+sinC2sin(A+C)2sin(B)2sinBa+c2b(),由得:()ca8,a+c2bba+4,ca+8,由余弦定理得:,解得:a6b10故得ABC的面积【点评】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理的运用,考查
15、运算能力,属于基础题18如图,在平面四边形ABCD中,DAAB,DE1,EC,EA2ADC,且CBE,BEC,BCE成等差数列(1)求sinCED;(2)求BE的长【分析】(1)根据三角形边角之间的关系,结合正弦定理和余弦定理即可得到结论(2)利用两角和的余弦公式,结合正弦定理即可得到结论【解答】解:(1)由于CBE,BEC,BCE成等差数列,可得:2BECBCE+CBE,又CBE+BEC+BCE,可得:BEC,设CED,在CDE中,由余弦定理得EC2CD2+ED22CDDEcosCDE,即7CD2+1+CD,则CD2+CD60,解得CD2或CD3,(舍去),在CDE中,由正弦定理得 ,则si
16、n,即sinCED(2)由题设知0,由()知cos,而AEB,cosAEBcos()coscos+sinsin+,在RtEAB中,cosAEB,故BE4【点评】本题主要考查解三角形的应用,根据正弦定理和余弦定理是解决本题本题的关键,考查了计算能力和转化思想,属于中档题19市某棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示,经规划调研确定,棚改规划建筑用地区域是半径为R的圆面该圆面的内接四边形ABCD是原棚户建筑用地,测量可知边界ABAD2万米,BC3万米,CD1万米(注解:圆内接四边形对角互补)(1)求原棚户区建筑用地ABCD中对角A,C两点的距离;(2)请计算出原棚户区建筑用地ABCD的面积及圆的半径
17、R;(3)因地理条件的限制,边界AD,DC不能变更,而边界AB,BC可以调整,为了提高棚户区改造建筑用地的利用率,请在圆弧ABC上设计一点P,使得棚户区改造的新建筑用地APCD的面积最大,并求最大值【分析】(1)由ABC+ADC180及余弦定理,可求ABC60,在ABC中再用余弦定理即可求得AC;(2)S四边形ABCDSABC+SADC,利用三角形面积公式即可求得;(3)S四边形APCDSADC+SAPC,易求SADC,设APx,CPy,由余弦定理得:AC2x2+y22xycos60x2+y2xy28x2+y2xy2xyxyxy,可求xy的最大值,从而可得SAPC的最大值,作AC的垂直平分线与
18、圆弧ABC的交点即为点P【解答】解:(1)ABC+ADC180,ABAD2,BC3,CD1,由余弦定理,得AC2AB2+BC22ABBCcosABCAD2+DC22ADDCcosADCcosABC,ABC(0,180),ABC60,ADC120AC2AB2+BC22ABBCcosABC7,AC,即原棚户区建筑用地ABCD中对角A,C两点的距离为万米;(2)SABCD由正弦定理,得2R,R;(3)SAPCDSADC+SAPC,又SADC,设APx,CPy,则SAPCxy,由余弦定理,得AC2x2+y22xycos60x2+y2xy2xyxyxy,xy7,当且仅当xy时取等号,SAPCD,作AC的
19、垂直平分线与圆弧ABC的交点即为点P,最大面积为【点评】该题考查利用余弦定理解决实际问题,考查学生的运算求解能力,根据实际问题正确建立数学模型是解题关键,属中档题20(16分)设an是首项为a,公差为d的等差数列(d0),Sn是前n项和记bn,nN*,其中c为实数(1)若数列cn满足cn,证明:数列cn等差数列(2)若c0,且b1,b2,b4成等比数列,证明:Snkn2Sk(k,nN*);(3)若bn是等差数列,证明:c0【分析】(1)求出等差数列的前n项和Sn,代入cn并整理,再由等差数列的定义证明数列cn等差数列;(2)写出等差数列的通项公式,前n项和公式,由b1,b2,b4成等比数列得到
20、首项和公差的关系,代入前n项和公式得到Sn,在前n项和公式中取nnk可证结论;(3)把Sn代入bn中整理得到bn,由等差数列的通项公式是bnAn+B的形式,说明,由此可得到c0【解答】证明:(1),cn,cn+1cn为常数,数列cn等差数列;(2)若c0,则ana1+(n1)d,Sn,当b1,b2,b4成等比数列时,则,即:(a+)2a(a+),得:d22ad,又d0,故d2a因此:,Snk(nk)2an2k2a,故:Snkn2Sk(k,nN*);(3)bn 若bn是等差数列,则bn的通项公式是bnAn+B型观察式后一项,分子幂低于分母幂,故有:,即c0,而0,故c0经检验,当c0时bn是等差数列【点评】本题考查了等差数列和等比数列的性质,考查了等差数列的前n项和,考查了推理能力与计算能力,解答此题的关键是理解并掌握非常数等差数列的通项公式是关于n的一次函数,是中档题