2019年高二数学期中考试试卷分析报告
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2019-2020学年马鞍山二中高二下学期期中数学试卷一、单选题(本大题共12小题,共60.0分) 1. 复数(i 为虚数单位)的实部是( )A. −1B. 1C.D.2. 用反证法证明命题“关于x 的方程ax 3+b =0至少有一个实根”时,要做的假设是( )A. 方程ax 3+b =0至多有一个实根B. 方程ax 3+b =0至少有两个实根C. 方程ax 3+b =0至多有两个实根D. 方程ax 3+b =0没有实根3. 设平面向量a ⃗ ,b ⃗ ,c ⃗ 均为非零向量,则“a ⃗ ⋅(b ⃗ −c ⃗ )=0”是“b ⃗ =c ⃗ ”的( )A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件按4. 已知函数f(x)的导函数为f′(x),若∀x 0,x ∈I ,总有f(x)≥f(x 0)+f′(x 0)(x −x 0)成立,则称y =f(x)为区间I 上的U 函数.在下列四个函数y =x 2,y =x +1x ,y =−e x ,y =cos2x 中,在区间(−1,0)上为U 函数的个数是( )A. 1B. 2C. 3D. 45. 复数z =2i−1i在复平面内所表示的点在( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限6. 设f(x)={x 2(0≤x <1)2−x(1<x ≤2),则∫f 20(x)dx =( )A. 56B. 45C. 34D. 不存在7. 若a =ln44,b =ln5.35.3,c =ln66,则a 、b 、c 的大小是( )A. a <b <cB. c <b <aC. c <a <bD. b <a <c8. 如图是f(x)=x 3+bx 2+cx +d 的图象,则x 12+x 22的值是( ) A. 23 B. 43C. 83D. 1699.曲线y=lnx+x−1上的点到直线2x−y+3=0的最短距离是()A. √5B. 2√5C. 3√5D. 010.复数z=t−2i1+2i,(t∈R,i为虚数单位)在复平面上对应的点不可能位于()A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限11.已知数列{a n}满足a1=3,且a n+1=a n+log3(1+1n),则a9=()A. 3B. 4C. log310+3D. 512.已知f(x)=alnx−x2,在区间(0,1)内任取两个不相等的实数p、q,不等式f(p)−f(q)p−q>1恒成立,则实数a的取值范围为()A. (3,5)B. (−∞,0)C. (3,5]D. [3,+∞)二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13.设曲线在点(1,1)处的切线与轴的交点的横坐标为,令,则的值为.14.数列{2n−1}的前n项组成集合A n={1,3,7,…,2n−1},从集合A n中任取k(k=1,2,…,n)个数,其所有可能的k个数的乘积的和为T k(若只取一个数,则规定乘积为此数本身),记S n=T1+ T2+⋯+T n.例如当n=1时,A1={1},T1=1,S1=1;当n=2时,A2={1,3},T1=1+3,T2=1×3,S2=1+3+1×3=7.则S n=______.15.对于函数f(x)=√3sin(ωx−π3)+1(其中ω>0):①若函数y=f(x)的一个对称中心到与它最近一条对称轴的距离为π4,则ω=2;②若函数y=f(x)在(一π3,π4)上单调递增,则ω的范围为[12,103];③若ω=2,则y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为√3x−2y−1=0;④若ω=2,x∈[0,π2],则y=f(x)的最小值为一12;⑤若ω=2则函数y=√3sin2x+1的图象向右平移π3个单位可以得到函数y=f(x)的图象.其中正确命题的序号有______(把你认为正确的序号都填上).16.函数f(x)=−x3+x2+x+m.(1)当m=0时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)有三个零点,求实数m的取值范围.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)(x<0)的最大值,并求y取最大值时相应的x的值.17.求y=3x+4x18.如图,S是圆锥的顶点,AB是圆锥底面圆O的直径,点C在圆锥底面圆O上,D为BC的中点.(1)求证:平面SOD⊥平面SBC;(2)若△SAB为正三角形,且BC=2AC=4,设三棱锥S−ABC的体积为V1,圆锥的体积为V2,求V2.V119.设数列{a n}:1,−2,−2,3,3,3,−4,−4,−4,−4,…,,…,即当(k∈N∗)时,a n=(−1) k −1k.记S n=a 1+a 2+⋯+a n(n∈N∗).对于l∈N∗,定义集合P l={n|S n是a n的整数倍,n∈N∗,且1≤n≤l}.(1)求集合P 11中元素的个数;(2)求集合P 2000中元素的个数.20.已知函数f(x)=x3+2x2+x.(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间与极值;(Ⅱ)若对于任意x∈(0,+∞),f(x)≥ax2恒成立,求实数a的取值范围.21.已知函数.(1)求的单调区间;(2)当时,求证:恒成立..22.(1)函数在上是减函数,求的取值范围(2)设为实数,函数在上是增函数,求的取值范围(3)已知函数()存在单调递增区间,求的取值范围【答案与解析】1.答案:C解析:试题分析:根据题意,由于复数(i为虚数单位)的实部是,故可知选C.考点:复数的运用点评:解决的关键是利用复数的除法运算来得到,属于基础题。
2018-2019学年河北省石家庄二中高二(上)期中数学试卷(理科)一、选择题(本题共12个小题,每小题5分,共6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.双曲线2x2﹣y2=8的实轴长是( )A.2B.2C.4D.42.若平面α与β的法向量分别是,则平面α与β的位置关系是( )A.平行B.垂直C.相交但不垂直D.无法确定3.已知椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),点(0,﹣3)在椭圆上,则椭圆的方程为( )A. +=1B. +=1C. +=1D. +=14.双曲线﹣y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )A.B.C.D.5.若平面α的一个法向量为=(1,2,2),A=(1,0,2),B=(0,﹣1,4),A∉α,B∈α,则点A到平面α的距离为( )A.1B.2C.D.6.已知直线l1:4x﹣3y+7=0和直线l2:x=﹣1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是( )A.B.C.2D.7.椭圆的焦点F1,F2,P为椭圆上的一点,已知PF1⊥PF2,则△F1PF2的面积为( )A .8B .9C .10D .128.已知直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,∠ABC =120°,AB =2,BC =CC 1=1,则异面直线AB 1与BC 1所成角的余弦值为( )A .B .C .D .9.若直线l :y =ax ﹣1与抛物线C :y 2=(a ﹣1)x 恰好有一个公共点,则实数a 的值构成的集合为( )A .{﹣1,0}B .{﹣1, }C .{0, }D .{1,,0}10.直线kx ﹣y ﹣2k +2=0恒过定点A ,若点A 是双曲线﹣=1的一条弦的中点,则此弦所在的直线方程为( )A .x +4y ﹣10=0B .2x ﹣y ﹣2=0C .4x +y ﹣10=0D .4x ﹣y ﹣6=011.如图F 1、F 2是椭圆C 1: +y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A 、B 分别是C 1、C 2在第二、四象限的公共点,若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A .B .C .D .12.已知椭圆C 1:+=1(a >b >0)与双曲线C 2:﹣=1(m >0,n >0)有共同的焦点F 1,F 2,且在第一象限的交点为P ,满足2•=2(其中O 为原点)设C 1,C 2的离心率分别为e 1,e 2当3e 1+e 2取得最小值时,e 1的值为( )A .B .C .D .二、填空题(本题共4个小题,每题5分,共20分)13.设椭圆C1:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为26,若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于4,则曲线C2的标准方程为 .14.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M为棱AA1的中点,则直线D1B与平面MBC所成角的正弦值为 .15.已知F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左,右焦点,现以F2(1,0)为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M,N,若过F1的直线MF1是圆F2的切线,则椭圆的长轴长为 .16.已知双曲线x2﹣=1(b>0)的左右焦点分别为F1,F2,过F2作直线l交双曲线的左支于点A,过F2作直线l的垂线交双曲线的左支于点B,若直线AB过F1,则△ABF2的内切圆圆心到F2的距离为 .三、解答题(本题共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)已知椭圆的对称轴为坐标轴且焦点在x轴上,离心率e=,短轴长为4.(I)求椭圆的方程(Ⅱ)过椭圆的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,求AB的中点坐标及弦长|AB|.18.(12分)在三棱锥PABC中,PA⊥底面ABC,∠BAC=90°.点D,E,N分别为棱PA,PC,BC的中点,M是线段AD的中点,PA=AC=4,AB=2.(1)求证:MN∥平面BDE;(2)求二面角CEMN的正弦值.19.(12分)已知抛物线y2=﹣x与直线l:y=k(x+1)相交于A、B两点,点O为坐标原点.(1)求的值;(2)若△OAB的面积等于,求直线l的方程.20.(12分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,则:(Ⅰ)求双曲线C的渐进线方程.(Ⅱ)当a=1时,已知直线x﹣y+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求m的值.21.(12分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点.(Ⅰ)若,求直线AB的斜率;(Ⅱ)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.22.(12分)已知动点M到定直线x=﹣4的距离是它到定点F1(﹣1,0)的距离的2倍.(Ⅰ)求动点M的轨迹方程.(Ⅱ)是否存在过点P(2,1)的直线l与动点M的轨迹相交于不同的两点A,B,满足•=?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.2018-2019学年河北省石家庄二中高二(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本题共12个小题,每小题5分,共6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.双曲线2x2﹣y2=8的实轴长是( )A.2B.2C.4D.4【分析】根据题意,将双曲线的方程变形可得标准方程,分析可得其a的值,由双曲线实轴的定义计算可得答案.【解答】解:根据题意,双曲线方程为:2x2﹣y2=8,则其标准方程为:﹣=1,其中a==2,则其实轴长2a=4;故选:C.【点评】本题考查双曲线的几何性质,注意要现将其方程变形为标准方程.2.若平面α与β的法向量分别是,则平面α与β的位置关系是( )A.平行B.垂直C.相交但不垂直D.无法确定【分析】先计算向量与向量的数量积,根据数量积为0得到两向量垂直,从而判断出两平面的位置关系.【解答】解: =﹣2+8﹣6=0∴⊥∴平面α与平面β垂直故选:B.【点评】本题主要考查了向量数量积以及向量垂直的充要条件,同时考查了两平面的位置关系,属于基础题.3.已知椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),点(0,﹣3)在椭圆上,则椭圆的方程为( )A. +=1B. +=1C. +=1D. +=1【分析】由条件根据椭圆的标准方程和简单性质可得a2﹣b2=9,0+=1,求得a2和b2的值,可得椭圆的方程.【解答】解:由题意可得a2﹣b2=9,0+=1,∴a2=18,b2=9,故椭圆的方程为+=1,故选:D.【点评】本题主要考查椭圆的标准方程和简单性质,属于基础题.4.双曲线﹣y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )A.B.C.D.【分析】求出双曲线的渐近线方程,顶点坐标,利用点到直线的距离求解即可.【解答】解:双曲线﹣y2=1的顶点坐标(,0),其渐近线方程为x±y=0,所以所求的距离为=.故选:C.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.5.若平面α的一个法向量为=(1,2,2),A=(1,0,2),B=(0,﹣1,4),A∉α,B∈α,则点A到平面α的距离为( )A.1B.2C.D.【分析】求出,点A到平面α的距离:d=,由此能求出结果.【解答】解:∵平面α的一个法向量为=(1,2,2),A=(1,0,2),B=(0,﹣1,4),A∉α,B∈α,∴=(1,1,﹣2),点A到平面α的距离:d===.故选:C.【点评】本题考查点到平面的距离的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.6.已知直线l1:4x﹣3y+7=0和直线l2:x=﹣1,抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值是( )A.B.C.2D.【分析】如图所示,过点F(1,0)作FQ⊥l1,交抛物线于点P,垂足为Q,过点P作PM⊥l2,垂足为M.则|PF|=|PM|,可知:|FQ是|抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值.【解答】解:如图所示,过点F(1,0)作FQ⊥l1,交抛物线于点P,垂足为Q,过点P作PM⊥l2,垂足为M.则|PF|=|PM|,可知:|FQ是|抛物线y2=4x上一动点P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值.|FQ|==.故选:A.【点评】本题考查了抛物线的标准方程及其性质、点到直线的距离公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.7.椭圆的焦点F1,F2,P为椭圆上的一点,已知PF1⊥PF2,则△F1PF2的面积为( )A.8B.9C.10D.12【分析】先设出|PF1|=m,|PF2|=n,利用椭圆的定义求得n+m的值,平方后求得mn和m2+n2的关系,代入△F1PF2的勾股定理中求得mn的值,即可求出△F1PF2的面积.【解答】解:设|PF1|=m,|PF2|=n,由椭圆的定义可知m+n=2a,∴m2+n2+2nm=4a2,∴m2+n2=4a2﹣2nm由勾股定理可知m2+n2=4c2,求得mn=18,则△F1PF2的面积为9.故选:B.【点评】本题主要考查了椭圆的应用,椭圆的简单性质和椭圆的定义.考查了考生对所学知识的综合运用.8.已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为( )A.B.C.D.【分析】【解法一】设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,得出AB1、BC1夹角为MN 和NP夹角或其补角;根据中位线定理,结合余弦定理求出AC、MQ,MP和∠MNP的余弦值即可.【解法二】通过补形的办法,把原来的直三棱柱变成直四棱柱,解法更简洁.【解答】解:【解法一】如图所示,设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,则AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角(因异面直线所成角为(0,]),可知MN=AB1=,NP=BC1=;作BC中点Q,则△PQM为直角三角形;∵PQ=1,MQ=AC,△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC=4+1﹣2×2×1×(﹣)=7,∴AC=,∴MQ=;在△MQP中,MP==;在△PMN中,由余弦定理得cos∠MNP===﹣;又异面直线所成角的范围是(0,],∴AB1与BC1所成角的余弦值为.【解法二】如图所示,补成四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,求∠BC1D即可;BC1=,BD==,C1D=,∴+BD2=,∴∠DBC1=90°,∴cos∠BC1D==.故选:C.【点评】本题考查了空间中的两条异面直线所成角的计算问题,也考查了空间中的平行关系应用问题,是中档题.9.若直线l:y=ax﹣1与抛物线C:y2=(a﹣1)x恰好有一个公共点,则实数a的值构成的集合为( )A.{﹣1,0}B.{﹣1, }C.{0, }D.{1,,0}【分析】讨论若a=1,当a=﹣1时,将直线方程代入曲线方程,运用判别式为0,解方程即可得到所求值.【解答】解:若a=1,则曲线C为y=0,直线l:y=x﹣1,即有直线与曲线的交点为(1,0),满足题意;若a=0,则曲线C为y2=﹣x,直线l:y=﹣1,即有直线与曲线的交点为(﹣1,﹣1),满足题意;若a≠1,a≠0时,则抛物线y2=(a﹣1)x的对称轴为x轴,由y=ax﹣1与抛物线y2=(a﹣1)x相切,可得:a2x2﹣(3a﹣1)x+1=0,由判别式为0,可得(3a﹣1)2﹣4a2=0,解得a=(a=1舍去),综上可得,a=0,1或.故选:D.【点评】本题考查直线与曲线的交点的个数问题,注意讨论直线与曲线相切或与对称轴平行,考查运算能力,属于中档题和易错题.10.直线kx﹣y﹣2k+2=0恒过定点A,若点A是双曲线﹣=1的一条弦的中点,则此弦所在的直线方程为( )A.x+4y﹣10=0B.2x﹣y﹣2=0C.4x+y﹣10=0D.4x﹣y﹣6=0【分析】求出定点A(2,2),设A是弦P1P2的中点,且P1(x1,y1),P2(x2,y2),利用点差法能求出以A(2,2)为中点的双曲线的弦所在的直线方程.【解答】解:直线kx﹣y﹣2k+2=0恒过定点A(2,2),双曲线﹣=1方程可化为:4x2﹣y2=8,设A(2,2)是弦P1P2的中点,且P1(x1,y1),P2(x2,y2),则x1+x2=4,y1+y2=4.∵P1,P2在双曲线上,∴,∴4(x1+x2)(x1﹣x2)﹣(y1﹣y2)(y1+y2)=0,∴4×4(x1﹣x2)=4(y1﹣y2),∴k==4,∴以A(2,2)为中点的双曲线的弦所在的直线方程为:y﹣2=4(x﹣2),整理得4x﹣y﹣6=0.故选:D.【点评】本题考查直线方程的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意点差法和根的判别式的合理运用.11.如图F1、F2是椭圆C1: +y2=1与双曲线C2的公共焦点,A、B分别是C1、C2在第二、四象限的公共点,若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是( )A.B.C.D.【分析】不妨设|AF1|=x,|AF2|=y,依题意,解此方程组可求得x,y的值,利用双曲线的定义及性质即可求得C2的离心率.【解答】解:设|AF1|=x,|AF2|=y,∵点A为椭圆C1: +y2=1上的点,∴2a=4,b=1,c=;∴|AF1|+|AF2|=2a=4,即x+y=4;①又四边形AF1BF2为矩形,∴+=,即x2+y2=(2c)2==12,②由①②得:,解得x=2﹣,y=2+,设双曲线C2的实轴长为2m,焦距为2n,则2m=|AF2|﹣|AF1|=y﹣x=2,2n=2c=2,∴双曲线C2的离心率e===.故选:D.【点评】本题考查椭圆与双曲线的简单性质,求得|AF1|与|AF2|是关键,考查分析与运算能力,属于中档题.12.已知椭圆C1:+=1(a>b>0)与双曲线C2:﹣=1(m>0,n>0)有共同的焦点F1,F2,且在第一象限的交点为P,满足2•=2(其中O为原点)设C1,C2的离心率分别为e1,e2当3e1+e2取得最小值时,e1的值为( )A.B.C.D.【分析】由2•=2,故||=2||cos∠POF2,即x P=,由焦半径公式可得:PF1=a+=x P+m⇒e1e2=2,3e1+e2取,当且仅当3e1=e2时取等号,即.【解答】解:∵2•=2,故||=2||cos∠POF2,即x P=由焦半径公式可得:PF1=a+=x P+m⇒2c2=am⇒e1e2=23e1+e2取,当且仅当3e1=e2时取等号,即故选:A.【点评】本题考查了双曲线离心率,属于中档题.二、填空题(本题共4个小题,每题5分,共20分)13.设椭圆C1:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为26,若曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于4,则曲线C2的标准方程为 ﹣=1 .【分析】在椭圆C1中,由题设条件能够得到a,b,曲线C2是以F1(﹣5,0),F2(5,0),为焦点,实轴长为4的双曲线,由此可求出曲线C2的标准方程.【解答】解:在椭圆C1中,椭圆C1:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为26,a=13,c=5,b=12,椭圆C1的焦点为F1(﹣5,0),F2(5,0),椭圆方程为:.曲线C2上的点到椭圆C1的两个焦点的距离的差的绝对值等于4,a=2,则c=5,则b=.故C2的标准方程为:,故答案为:.【点评】本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用,注意区分椭圆和双曲线的性质.14.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M为棱AA1的中点,则直线D1B与平面MBC所成角的正弦值为 .【分析】设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为2,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线D1B与平面MBC所成角的正弦值.【解答】解:设正方体ABCD﹣A1B1C1D1中棱长为2,如图建立空间直角坐标系,则D1(0,0,2),B(2,2,0),M(2,0,1),C(0,2,0),=(﹣2,﹣2,2),=(0,﹣2,1),=(﹣2,0,0),设平面MBC的法向量=(x,y,z),则,取y=1,得=(0,1,2),设直线D1B与平面MBC所成角为θ,则sinθ===.故直线D1B与平面MBC所成角的正弦值为.故答案为:.【点评】本题考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.15.已知F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左,右焦点,现以F2(1,0)为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M,N,若过F1的直线MF1是圆F2的切线,则椭圆的长轴长为 +1 .【分析】由题意画出图形,利用椭圆定义可得|MF1|=2a﹣1,则Rt△F1MF2中,由勾股定理求得a,则答案可求.【解答】解:如图,由题意可知,|MF2|=c=1,则|MF1|=2a﹣1,则Rt△F1MF2中,由勾股定理可得(2a﹣1)2+12=4,解得:a=.∴椭圆的长轴长为.故答案为:.【点评】本题考查椭圆的简单性质,考查数形结合的解题思想方法,是中档题.16.已知双曲线x2﹣=1(b>0)的左右焦点分别为F1,F2,过F2作直线l交双曲线的左支于点A,过F2作直线l的垂线交双曲线的左支于点B,若直线AB过F1,则△ABF2的内切圆圆心到F2的距离为 2 .【分析】设内切圆的圆心为I,由直线AF2和直线BF2垂直,运用内角平分线定可得ABF2为等腰直角三角形,运用勾股定理和三角形的等积法,可得半径r,即可得到所求距离.【解答】解:设内切圆的圆心为I,由直线AF2和直线BF2垂直,可得I在x轴上, ====1,可得三角形ABF2为等腰直角三角形,设|AF2|=m,则设|BF2|=m,|AB|=m,即有内切圆的半径r满足r•(4m﹣4)=m2,又m=2m﹣4,解得r=2,m=4+2,即有|IF2|=r=2,故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的定义、方程和性质,注意定义法和内角平分线定理的运用,考查三角形的等积法和勾股定理的应用,考查运算能力,属于中档题.三、解答题(本题共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)已知椭圆的对称轴为坐标轴且焦点在x轴上,离心率e=,短轴长为4.(I)求椭圆的方程(Ⅱ)过椭圆的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,求AB的中点坐标及弦长|AB|.【分析】(Ⅰ)由已知, =,2b=4,由此能求出椭圆的标准方程.(Ⅱ)椭圆的右焦点为(1,0),直线AB方程为:y=2(x﹣1),由,得3x2﹣5x=0,由此能求出A(0,﹣2),B(),进而能求出|AB|.【解答】解:(Ⅰ)由已知, =,2b=4,∴b=2∵b2=a2﹣c2=5c2﹣c2=4c2=4,∴c2=1,a2=5,∴椭圆的标准方程为: +=1.……………………(4分)(Ⅱ)椭圆的右焦点为(1,0),∴直线AB方程为:y=2(x﹣1)…………………………设A(x1,y1),B(x2,y2),由,得3x2﹣5x=0,解得x1=0,x2=,…………………………(7分)设AB中点坐标为(x0,y0),则=,,所以AB的中点为(),…………………………(9分)∵A(0,﹣2),B(),∴|AB|==.…………………………(10分)【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查弦长的求法,考查椭圆、直线方程、中点坐标公式等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.18.(12分)在三棱锥PABC中,PA⊥底面ABC,∠BAC=90°.点D,E,N分别为棱PA,PC,BC的中点,M是线段AD的中点,PA=AC=4,AB=2.(1)求证:MN∥平面BDE;(2)求二面角CEMN的正弦值.【分析】(1)取AB中点F,连接MF、NF,由已知可证MF∥平面BDE,NF∥平面BDE.得到平面MFN∥平面BDE,则MN∥平面BDE;(2)由PA⊥底面ABC,∠BAC=90°.可以A为原点,分别以AB、AC、AP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.求出平面MEN与平面CME的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值得二面角CEMN的余弦值,进一步求得正弦值.【解答】(1)证明:取AB中点F,连接MF、NF,∵M为AD中点,∴MF∥BD,∵BD⊂平面BDE,MF⊄平面BDE,∴MF∥平面BDE.∵N为BC中点,∴NF∥AC,又D、E分别为AP、PC的中点,∴DE∥AC,则NF∥DE.∵DE⊂平面BDE,NF⊄平面BDE,∴NF∥平面BDE.又MF∩NF=F.∴平面MFN∥平面BDE,则MN∥平面BDE;(2)解:∵PA⊥底面ABC,∠BAC=90°.∴以A为原点,分别以AB、AC、AP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.∵PA=AC=4,AB=2,∴A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,4,0),M(0,0,1),N(1,2,0),E(0,2,2),则=(1,2,﹣1),=(0,2,1),设平面MEN的一个法向量为=(x,y,z),由,得,取z=2,得=(4,﹣1,2).由图可得平面CME的一个法向量为=(1,0,0).∴cos<,>==.∴二面角CEMN的余弦值为,则正弦值为.【点评】本题考查直线与平面平行的判定,考查了利用空间向量求解空间角,考查计算能力,是中档题.19.(12分)已知抛物线y2=﹣x与直线l:y=k(x+1)相交于A、B两点,点O为坐标原点.(1)求的值;(2)若△OAB的面积等于,求直线l的方程.【分析】(1)联立直线与抛物线方程,化为关于y的一元二次方程,由根与系数关系求出A,B两点的横纵坐标的和与积,直接运用数量积的坐标运算求解;(2)直接代入三角形面积公式求解即可【解答】解:(1)设,由题意可知:k≠0,∴,联立y2=﹣x得:ky2+y﹣k=0显然:△>0,∴,∴=(﹣y12)(﹣y22)+y1y2=(﹣1)2+1=0,(2)∵S△OAB=×1×|y1﹣y2|===,解得:k=±,∴直线l的方程为:2x+3y+2=0或2x﹣3y+2=0.【点评】本题考查了直线和圆锥曲线的关系,考查了平面向量数量积的坐标运算,训练了三角形面积的求法,是中档题.20.(12分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为,则:(Ⅰ)求双曲线C的渐进线方程.(Ⅱ)当a=1时,已知直线x﹣y+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求m的值.【分析】(Ⅰ)由题意通过离心率推出c2=3a2,得到,然后求解双曲线的渐近线方程.(Ⅱ)当a=1时,双曲线C的方程为x2﹣.设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),联立直线与双曲线方程,利用韦达定理,结合已知条件求解m即可.【解答】(本小题满分12分)解:(Ⅰ)由题意,得,∴c2=3a2∴b2=c2﹣a2=2a2,即∴所求双曲线C的渐进线方程………………(Ⅱ)由(1)得当a=1时,双曲线C的方程为x2﹣.……6分设A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),由,得x2﹣2mx﹣m2﹣2=0(判别式△>0),∴x0==m,y0=x0+m=2m,…………(10分)∵点M(x0,y0),在圆x2+y2=5上,∴m2+4m2=5,∴m=±1.……(12分)(本题学生用“点差法”也给分)【点评】本题考查圆锥曲线的综合应用,直线与双曲线的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力.21.(12分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,过点F的直线交抛物线于A,B两点.(Ⅰ)若,求直线AB的斜率;(Ⅱ)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.【分析】(Ⅰ)依题意F(1,0),设直线AB方程为x=my+1.将直线AB的方程与抛物线的方程联立,得y2﹣4my﹣4=0.由此能够求出直线AB的斜率.(Ⅱ)由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点,从而点O与点C到直线AB的距离相等,所以四边形OACB的面积等于2S△AOB.由此能求出四边形OACB的面积最小值.【解答】(本小题满分13分)(Ⅰ)解:依题意F(1,0),设直线AB方程为x=my+1.…(1分)将直线AB的方程与抛物线的方程联立,消去x得y2﹣4my﹣4=0.…(3分)设A(x1,y1),B(x2,y2),所以y1+y2=4m,y1y2=﹣4.①…(4分)因为,所以y1=﹣2y2.②…联立①和②,消去y1,y2,得.…(6分)所以直线AB的斜率是.…(7分)(Ⅱ)解:由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点,从而点O与点C到直线AB的距离相等,所以四边形OACB的面积等于2S△AOB.…(9分)因为…(10分)=,…(12分)所以m=0时,四边形OACB的面积最小,最小值是4.…(13分)【点评】本题考查直线斜率的求法,考查四边形面积的最小值的求法,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化.22.(12分)已知动点M到定直线x=﹣4的距离是它到定点F1(﹣1,0)的距离的2倍.(Ⅰ)求动点M的轨迹方程.(Ⅱ)是否存在过点P(2,1)的直线l与动点M的轨迹相交于不同的两点A,B,满足•=?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.【分析】(Ⅰ)设M(x,y)(x>﹣4),由题意得==|x+4|=2+,由此能求出动点M的轨迹方程.(Ⅱ)设直线l的方程为y=k(x﹣2)+1,由,得(4k2+3)x2﹣8(2k2﹣k)x+8(2k2﹣2k﹣1)=0,利用根的判别式、韦达定理、向量的数量积,结合已知条件能求出存在直线l满足条件,其方程为x﹣2y=0.【解答】解:(Ⅰ)设M(x,y)(x>﹣4),由题意得==|x+4|=2+,…………………………(2分)整理得动点M的轨迹方程为: =1.…………………………(4分)(Ⅱ)假设存在符合题意的直线l,由题意知直线斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣2)+1,由,消去y得(4k2+3)x2﹣8(2k2﹣k)x+8(2k2﹣2k﹣1)=0,由△=64(2k2﹣k)k2﹣32(4k2+3)(2k2﹣2k﹣1)>0,得6k+3>0,解得k>﹣,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,x1x2=,…………………………(8分)由,得(x1﹣2)(x2﹣2)+(y1﹣1)(y2﹣1)=,则(x1﹣2)(x2﹣2)(k2+1)=,即[x1x2﹣2(x1+x2)+4](k2+1)=,所以[﹣+4](k2+1)=,整理得=,解得k=,…………………………(10分)又k>﹣,所以k=,故存在直线l满足条件,其方程为y=,即x﹣2y=0.…………………………(12分)【点评】本题考查动点的轨迹方程的求法,考查满足条件的直线方程是否存在的判断与求法,考查根的判别式、韦达定理、向量的数量积等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,是中档题.。
2019-2020学年北京四中高二年级第一学期期中考试数学试卷 2019.11一、选择题(本大题共13小题,共62.0分)1.不等式x−3x+2<0的解集为()A. {x|−2<x<3}B. {x|x<−2}C. {x|x<−2或x>3}D. {x|x>3}2.已知数列{a n}满足a n+1=a n+n,且a1=2,那么a3=()A. 4B. 5C. 6D. 73.下列命题中的假命题是()A. ∀x∈R,x3>0B. ∃x∈R,使tanx=2C. ∀x∈R,2x>0D. ∃x∈R,使lgx=04.已知等差数列{a n}中,a1=−1,公差d=2,则{a n}的前5项和等于()A. −15B. −17C. 15D. 175.若a<b<0,则下列不等式中成立的是()A. a2<b2B. ab <1 C. 1a<1bD. 1a>1b6.“x2=4”是“x=2”成立的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件7.若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中,恒成立的是()A. a2+b2>2abB. a+b≥2√abC. 1a +1b>√abD. ba+ab≥28.等差数列{a n}前n项和为S n,a4+a6=−6,a1=−11.则当S n取最小值时,n=()A. 6B. 7C. 8D. 99.函数y=tanx+9tanx (π2<x<π)的最大值为()A. 6B. 9C. −6D. −910.已知常数k∈(0,1),数列{a n}满足a n=n⋅k n(n∈N∗).下面说法正确的是()①当k=12时,数列{a n}为递减数列;②当0<k<12时,数列{a n}为递减数列;③当12<k<1时,数列{a n}不一定有最大项;④当k1−k为正整数时,数列{a n}必有两项相等的最大项.A. ①②B. ②③C. ②④D. ③④11.若m<0,n>0且m+n<0,则()A. m<−n<n<−mB. −n<m<−m<nC. m<−n<−m<nD. −n<m<n<−m12.设{a n}是等差数列,{b n}为等比数列,其公比q≠1,且b n>0(n=1,2,3,…).若a1=b1,a11=b11,则a6与b6的大小关系为()A. a6>b6B. a6=b6C. a6<b6D. a6≥b613.已知数列{a n}满足a n+1+a n=4n+3,且a1=2,则a1+a2020=()A. 4043B. 4046C. 4047D. 4049二、填空题(本大题共9小题,共36.0分)14.命题“∀x∈R,x2−1>0”的否定是______.15.设S n为等比数列{a n}的前n项和,8a2−a5=0,则公比q=______,S4S2=______.16.若正数a,b满足1a +4b=1,则a+b的最小值等于______.17.已知函数f(x)的对应关系如表所示:数列{a n}满足a1=3,a n+1=f(a n),则a4=______,a2019=______.18.能够说明“设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题的一组整数a,b,c的值依次为______.19.已知数列{a n}满足a n=4S n−3,n∈N∗,则a1+a3+a5+⋯+a2n+1=______.20.已知a>0,b>0,不等式−b<1x<a的解集是______.21.已知a>b>0,则a2−4b2−ab的最小值是______.22.有穷数列{a n}(n∈N∗,n≤12)满足|a n+1−a n|=1,且a1,a4,a12成等比数列.若a1=1,a12=4,则满足条件的不同数列{a n}的个数为______.三、解答题(本大题共5小题,共52.0分)23.已知{a n}为等差数列,且a3=6,a6=0.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若等比数列{b n}满足b1=3,b2=a4+a5,求{b n}的前n项和公式.24.已知函数f(x)=x2+ax−4.(Ⅰ)当a=3时,解不等式f(x)<0;(Ⅱ)若不等式f(x)+5>0的解集为R,求实数a的取值范围.25.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,且b2=3,b5=81,a1=b1,a14=b4.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)设c n=a n b n,求数列{c n}的前n项和T n.26.已知二次函数f(x)=ax2+bx,f(−1)=−4,恒有f(x)≤6x+2.数列{a n}满足(n∈N∗).a n+1=f(a n),且0<a n<12(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)证明:数列{a n}单调递增;(Ⅲ)记πn i=1ai =a1a2…a n,若a1=13,求πn i=1(1−2a i).27.给定数列a1,a2,…,a n.对i=1,2,3,…,n−1,该数列前i项的最大值记为A i,后n−i项a i+1,a i+2,…,a n的最小值记为B i,d i=A i−B i.(Ⅰ)设数列{a n}为3,4,7,1.写出d1,d2,d3的值;(Ⅱ)设a1,a2,…,a n(n≥4)是公比大于1的等比数列,且a1>0.证明d1,d2,…,d n−1是等比数列;(Ⅲ)若d1=d2=⋯=d n−1=0,证明{a n}是常数列.2019-2020学年北京四中高二年级第一学期期中考试数学试题参考答案1.【答案】A<0,得到(x−3)(x+2)<0【解析】解:∵x−3x+2即x−3>0且x+2<0解得:x>3且x<−2所以无解;或x−3<0且x+2>0,解得−2<x<3,所以不等式的解集为−2<x<3故选A本题的方法是:要使不等式小于0即要分子与分母异号,得到一个一元二次不等式,讨论x的值即可得到解集.本题主要考查学生求不等式解集的能力,是一道基础题.2.【答案】B【解析】解:数列{a n}满足a n+1=a n+n,且a1=2,当n=1时,a2=a1+1=3,当n=2时,a3=a2+2=5,故选:B.直接利用数列的递推关系式的应用求出结果.本题考查的知识要点:数列的递推关系式的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.3.【答案】A【解析】解:对于A,当x=0时,x3=0,与x3>0矛盾;故A为假命题;对于B,由于正切函数值域为R,故∃x∈R,使tanx=2正确,故B为真命题;对于C,由于指数函数值域为(0,+∞),故∀x∈R,2x>0正确,故C为真命题;对于D,当x=1时,使lg1=0,故∃x∈R,使lgx=0正确,故D为真命题.故选:A.对于全称命题,若为假命题,举反例即可,若为真命题,需证明;对于特称命题,若为真命题,举例即可,若为假命题,需要证明.根据含量词的命题判断方法逐一判断即可.本题考查了含量词的命题的真假的判断,属于基础题.4.【答案】C【解析】解:∵等差数列{a n}中,a1=−1,公差d=2,∴{a n}的前5项和为:S5=5×(−1)+5×42×2=15.故选:C.等差数列{a n}中,由a1=−1,公差d=2,能求出{a n}的前5项和.本题考查等差数列的前5项和的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.5.【答案】D【解析】解:a<b<0,则−a>−b>0,故(−a)2>(−b)2,即a2>b2,故A错,若a=−2,b=−1,则ab=2>1,故B不成立,1 a −1b=b−aab>0,故C错,D对,故选:D.利用不等式的性质,作差法,举特例法,a<b<0,则−a>−b>0,故(−a)2>(−b)2,即a2>b2,故A错,若a=−2,b=−1,则ab =2>1,故B不成立,1a−1b=b−aab>0,故C错,D对,故选:D.考查了不等式的性质,用了作差法,举特例法等数学方法,基础题.6.【答案】B【解析】解:由x2=4得x=2或x=−2,则“x2=4”是“x=2”成立的必要不充分条件,故选:B.根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.本题主要考查充分条件和必要条件的判断,比较基础.7.【答案】D【解析】【分析】本题考查基本不等式,属于基础题.利用基本不等式需注意:各数必须是正数,而不等式a2+b2≥2ab的使用条件是a,b∈R.【解答】解:对于A,a2+b2≥2ab,所以A错;对于B,C,ab>0,只能说明a,b同号,若a,b都小于0时,a+b<2√ab,1a +1b<ab,所以B,C错;对于D,因为ab>0,所以ba >0,ab>0,ba+ab≥2,当且仅当ba=ab时等号成立,所以D正确,故选D.8.【答案】A【解析】a1=−11,【分析】此题考查学生灵活运用等差数列的通项公式及前n项和公式化简求值,掌握等差数列的性质,是一道基础题.根据等差数列的性质化简a4+a6=−6,得到a5的值,然后根据a1的值,利用等差数列的通项公式即可求出公差d的值,根据a1和d的值写出等差数列的通项公式,进而写出等差数列的前n项和公式S n,配方后即可得到Sn取最小值时n 的值.【解答】由a4+a6=2a5=−6,解得a5=−3,又a1=−11,∴a5=a1+4d=−11+4d=−3,解得d=2,则a n=−11+2(n−1)=2n−13,∴S n=n(a1+a n)2=n2−12n=(n−6)2−36,∴当n=6时,S n取最小值.故选:A.9.【答案】C【解析】解:函数y =tanx +9tanx (π2<x <π),tanx <0, 由基本不等式,−tanx −9tanx ≥2√9=6, 当且仅当tanx =−3成立, 所以tanx +9tanx ≤−6, 故选:C .函数y =tanx +9tanx (π2<x <π),tanx <0,由基本不等式,−tanx −9tanx ≥2√9=6,得出结论.考查基本不等式的应用,基础题.10.【答案】C【解析】解:①当k =12时,a 1=12,a 2=2×(12)2=12,所以数列{a n }不是递减数列,①不正确; ②当0<k <12时,a n+1a n=(n+1)k n+1nk n=k(n+1)n<nn+1≤1,即a n+1<a n ,数列{a n }是递减数列,②正确;③当12<k <1时,an+1a n=(n+1)k n+1nk n=k(n+1)n,则k <k(n+1)n<2k ,例如取k =78,则a 7=a 8且为最大项,③错误; ④a n+1a n =(n+1)k n+1nk n=k(n+1)n,当k1−k 为正整数时,1>k ≥12, 当k =12时,a 1=a 2>a 3>a 4>⋯…… 当12<k <1 时,令k1−k =m ,解得k =mm+1; 则a n+1a n =(n+1)k n+1nk n =k(n+1)n=(n+1)mn(m+1),当n <m 时,a n+1a n>1,数列{a n }单调递增; 当n >m 时,a n+1a n<1,数列{a n }单调递减;当n =m 时,a n+1=a n ;所以数列{a n }必有两项相等的最大项;④正确; 故选:C .直接用作商比较法计算a n+1a n=(n+1)k n+1nk n=k(n+1)n,对k 的范围进行讨论,得到数列{a n }的单调性.本题考查数列的增减性,作商法比较大小,属于难题.11.【答案】A【解析】解:由m<0,得−m>0,−n>0,得−n<0,由m+n<0,−m>n>0,0>−n>m,所以m<−n<0<n<−m,故选:A.由m<0,得−m>0,−n>0,得−n<0,由m+n<0,−m>n>0,0>−n>m,所以由不等式的传递性得,m<−n<0<n<−m,得出结论.考查不等式的性质,不等式的传递性等,基础题.12.【答案】A【解析】解:由题意可得a1+a11=b1+b11=2a6.∵公比q≠1,b i>0,∴b1+b11>2√b1b11=2b6,∴2a6>2b6,即a6>b6,故选:A.由题意可得a1+a11=b1+b11=2a6,再由b1+b11>2√b1b11=2b6,从而得出结论.本题主要考查等差数列的定义和性质,等比数列的定义和性质,基本不等式的应用,属于基础题.13.【答案】A【解析】解:数列{a n}满足a n+1+a n=4n+3①,则a n+2+a n+1=4n+7②,②−①得a n+2−a n=4(常数),所以数列{a n}的奇数项和偶数项公差都为4的等差数列.由于a1=2,所以a1+a2=7,解得a2=5,所以a n={2n(n为奇数) 2n+1(n为偶数).所以a1+a2020=2+2×2020+1=4043.故选:A.直接利用递推关系式的应用求出数列的通项公式,进一步利用通项公式的应用求出结果.本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法及应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.14.【答案】∃x∈R,x2−1≤0【解析】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以,命题“∀x∈R,x2−1>0”的否定是:∃x∈R,x2−1≤0.故答案为:∃x∈R,x2−1≤0.直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可.本题考查命题的否定,特称命题与全称命题的否定关系,是基础题.15.【答案】2 5【解析】解:∵等比数列{a n}中8a2−a5=0,设首项为a1,∴a5a2=a1q4a1q=q3=8,∴q=2,∴由等比数列前n项和公式得:S4S2=a1(1−q4)1−qa1(1−q2)1−q=1−241−22=22+1=5,故答案为:2;5.利用递推式8a2−a5=0根据等比数列的定义得到公比q,设该数列首项为a1,利用前n 项和公式求解.本题考查了等比数列的通项公式和前n项和公式,是基础的计算题.16.【答案】9【解析】解:若正数a,b满足1a +4b=1,则(a+b)(1a +4b)≥(1+2)2=9,当且仅当a=2b=9时,取等号,故答案为:9.若正数a,b满足1a +4b=1,则(a+b)(1a+4b)≥(1+2)2=9,得出结论.考查基本不等式的应用,本题用了柯西不等式,基础题.17.【答案】3 1【解析】解:由函数对应关系得a1=3,a2=f(a1)=f(3)=2,a3=f(a2)=f(2)=1,a4=f(a3)=f(1)=3,则a4=a1,则数列{a n}的周期是3,则a2019=a672×3+3=a3=1,故答案为:3,1根据函数与数列的对应关系,进行递推,得到数列{a n}是周期为3的周期数列,结合数列的周期性进行转化求解即可.本题主要考查函数与数列的综合,结合数列的递推关系,得到数列{a n}是周期为3的周期数列是解决本题的关键.考查学生的运算推理能力.18.【答案】−1,−2,−3【解析】【分析】本题考查了命题的真假,举例说明即可,属于基础题.直接举例即可,本题答案不唯一.【解答】解:设a,b,c是任意实数.若a>b>c,则a+b>c”是假命题,可设a,b,c的值依次−1,−2,−3,(答案不唯一),故答案为−1,−2,−3.19.【答案】98−18⋅9n【解析】解:数列{a n}满足a n=4S n−3,n∈N∗,可得n=1时,a1=4S1−3=4a1−3,即a1=1,当n≥2时,a n−1=4S n−1−3,又a n=4S n−3,两式相减可得a n−a n−1=4(S n−S n−1)=4a n,可得a n=−13a n−1,可得{a n}为首项为1,公比q为−13的等比数列,则a n=a1q n−1=(−13)n−1,可得a1,a3,a5,…,a2n+1为首项为1,公比为19的等比数列,则a 1+a 3+a 5+⋯+a 2n+1=1−19n+11−19=98−18⋅9n .故答案为:98−18⋅9n .运用数列的递推式:n =1时,a 1=S 1,n ≥2时,a n =S n −S n−1,结合等比数列的定义和通项公式,可得a n =(−13)n−1,可得a 1,a 3,a 5,…,a 2n+1为首项为1,公比为19的等比数列,由等比数列的求和公式,可得所求和.本题考查数列的递推式的运用,考查等比数列的定义、通项公式和求和公式的运用,考查运算能力,属于基础题.20.【答案】(−∞,−1b )∪(1a ,+∞)【解析】解:∵−b <1x <a , ∴1x +b >0且1x −a <0, ∵b >0,由1+bx x>0,解得x >0或x <−1b ;① 1x−a <0,得1−ax x<0⇔ax−1x>0,∵a >0,∴x >1a 或x <0;② 由①②得:x >1a 或x <−1b ;∴不等式−b <1x <a 的解集是(−∞,−1b )∪(1a ,+∞). 故答案为:(−∞,−1b )∪(1a ,+∞).在a >0,b >0的条件下将−b <1x <a 转化为{1+bxx>01−axx<0即可求得答案. 本题考查分式不等式组的解法,将−b <1x <a 转化为{1+bxx>01−axx<0是关键,也是难点,考查化归思想与分析运算的能力,属于中档题.21.【答案】8【解析】解:令t =ab −b 2>0,则a =tb +b ≥2√t ,当且仅当t =b 2时成立, 所以a 2−4b 2−ab =(tb +b)2+4t ≥4t +4t ≥8,当且仅当t =1时成立, 故答案为:8令t =ab −b 2>0,则a =t b +b ≥2√t ,当且仅当t =b 2时成立,所以a 2−4b 2−ab =(tb +b)2+4t≥4t +4t≥8,当且仅当t =1时成立.考查了基本不等式的应用,还用了换元法,中档题.22.【答案】176【解析】解:根据题意,由|a n+1−a n |=1|分析可得必有在a n+1−a n =1和a n+1−a n =−1中,必须且只能有1个成立,∵a 1,a 4,a 12成等比数列.且a 1=1,a 12=4, 则a 4=±2, 分2种情况讨论: ①、若a 4=−2,在1≤n ≤3中,a n+1−a n =−1都成立,在4≤n ≤11中,有1个a n+1−a n =−1,7个a n+1−a n =1成立,则有C 81=8种情况,即有8个不同数列;②、若a 4=2,在1≤n ≤3中,有1个a n+1−a n =−1成立,2个a n+1−a n =1成立,有C 31=3种情况, 在4≤n ≤11中,有3个a n+1−a n =−1,5个a n+1−a n =1成立,有C 83=56种情况,则有3×56=168种情况,即有168个不同数列; 则一共有8+168=176个满足条件的不同数列. 故答案为:176.根据题意,由|a n+1−a n |=1|分析可得必有在a n+1−a n =1和a n+1−a n =−1中,必须且只能有1个成立,由等比数列的性质求得a 4=±2,进而分2种情况讨论,分析由乘法原理计算可得每种情况的数列数目,由分类计数原理计算可得答案.本题考查排列、组合的综合应用,涉及函数的定义以及函数值的计算,关键是将函数值的问题转化为排列、组合问题.23.【答案】解:(Ⅰ)∵{a n }为等差数列,且a 3=6,a 6=0.∴{a 3=a 1+2d =6a 6=a 1+5d =0, 解得d =−2,a 1=10,∴a n =10+(n −1)×(−2)=−2n +12. (Ⅱ)∵等比数列{b n }满足b 1=3,b 2=a 4+a 5=(−8+12)+(−10+12)=6,∴q=6=2,3∴{b n}的前n项和公式为:S n=3(1−2n)=3×2n−3.1−2【解析】(Ⅰ)利用等差数列通项公式列方程组求出首项和公差,由此能求出a n.(Ⅱ)求出等比数列{b n}的首项和公差,由此能求出{b n}的前n项和公式.本题考查等差数列的通项公式和前n项和公式的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.24.【答案】解:(1)函数f(x)=x2+ax−4,当a=3时,f(x)=x2+3x−4=(x+4)(x−1)<0,故不等式的解集为(−4,1).(2)不等式f(x)+5>0的解集为R,x2+ax+1>0在R上恒成立,△=a2−4<0,即a∈(−2,2).【解析】(1)函数f(x)=x2+ax−4,当a=3时,f(x)=x2+3x−4=(x+4)(x−1)< 0,解出即可;(2)不等式f(x)+5>0的解集为R,△=a2−4<0,即a∈(−2,2).考查一元二次不等式的解法,恒成立问题,基础题.25.【答案】解:(Ⅰ){a n}是公差为d的等差数列,{b n}是公比为q的等比数列,且b2=3,b5=81,=27,即q=3,则b n=b2q n−2=3n−1;可得q3=b5b2=2,a1=b1=1,a14=b4=27,则d=a14−a114−1则a n=1+2(n−1)=2n−1:(Ⅱ)c n=a n b n=(2n−1)⋅3n−1,可得前n项和T n=1⋅30+3⋅31+5⋅32+⋯+(2n−1)⋅3n−1,3T n=1⋅3+3⋅32+5⋅33+⋯+(2n−1)⋅3n,两式相减可得−2T n=1+2(3+32+⋯+3n−1)−(2n−1)⋅3n−(2n−1)⋅3n,=1+2⋅3(1−3n−1)1−3化为T n =1+(n −1))⋅3n .【解析】(Ⅰ){a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列,运用等差数列和等比数列的通项公式,解方程即可得到所求通项公式;(Ⅱ)求得c n =a n b n =(2n −1)⋅3n−1,运用数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,计算可得所求和.本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列的错位相减法求和,化简运算能力,属于中档题.26.【答案】解:(Ⅰ)f(−1)=a −b =−4,即b =a +4,因为f(x)=ax 2+bx ≤6x +2恒成立,即对任意x ,ax 2+(b −6)x −2≤0恒成立, 所以{a <0△=(b −6)2+8a ≤0b =a +4,整理得(a +2)2≤0,所以a =−2,b =2,则f(x)=−2x 2+2x ;(Ⅱ)证明:因为a n+1=f(a n )=−2a n 2+2a n ,所以a n+1−a n =−2a n 2+2a n −a n =−2a n 2+a n =−2(a n −14)2+18,因为0<a n <12(n ∈N ∗),所以a n+1−a n ∈(0,18),则a n+1>a n ,所以数列{a n }单调递增;(Ⅲ)因为a n+1=−2a n 2+2a n ,即a n+1−12=−2(a n −12)2,两边同时乘以−2,可得1−2a n+1=(1−2a n )2,两边取对数可得lg(1−2a n+1)=2lg(1−2a n ),则数列{lg(1−2a n )}是以2为公比,lg(1−2a 1)=lg 13为首项的等比数列,所以lg(1−2a n )=2n−1lg 13=lg(13)2n−1,则1−2a n =(13)2n−1,πni =1(1−2a i )=(1−2a 1)(1−2a 2)(1−2a 3)…(1−2a n )=(13)1+2+22+⋯+2n−1=(13)2n −1.【解析】(Ⅰ)根据f(−1)=−4可得a ,b 数量关系,再根据恒有f(x)≤6x +2.可求出a ,进而得f(x)解析式;(Ⅱ)利用二次函数验证a n+1−a n >0即可;(Ⅲ)先求出数列{lg(1−2a n )}是以2为公比,lg(1−2a 1)=lg 13为首相的等比数列,所以1−2a n =(13)2n−1,进而可求出πni =1(1−2a i )的值.本题考查数列与函数的综合运用,能判断出数列{lg(1−2a n )}是等比数列是关键,属于难题.27.【答案】解:(I)d 1=A 1−B 1=2,d 2=A 2−B 2=4−1=3,d 3=A 3−B 3=7−1=6;(II)证明:a 1,a 2,…,a n (n ≥4)是公比大于1的等比数列,且a 1>0,所以a n =a 1q n−1,且数列为递增数列,所以当k =1,2,3,…,n −1时,d k =A k −B k =a k −a k+1,所以d kdk−1=a k−a k+1a k−1−a k=a k−1q(1−q)a k−1(1−q)=q ,所以d 1,d 2,…,d n−1是等比数列; (iii)若d 1=d 2=⋯=d n−1=0,由d 1=A 1−B 1=0,即max{a 1}=min{a 2,…,a n },故存在k ≥2时,a 1=a k ,且对于任意的j ∈{2,3,…,n},都有a j ≥a k ,① 若k =2,则a 1=a 2,若k >2,因为d k−1=0,所以A k−1=B k−1,即max{a 1,…,a k−1}=min{a k ,…,a n }=a k , 又a 1=a k ,所以对于任意的j ∈{2,3,…,k −1},a j ≤a 1=a k ,② 由①②可知,对于任意的j ∈{2,3,…,k −1},都有a j =a k , 故a 1=a 2=⋯=a k ,因为d k =0,所以A k =B k ,所以a k =max{a 1,…,a k }=min{a k+1,…,a n }, 所以存在k′∈{k +1,k +2,…,n},使得a k ′=a k , 根据以上道理,可得故a k =⋯=a k , 依此类推,故{a n }是常数列.【解析】(I)由d 1=A 1−B 1=2,d 2=A 2−B 2=4−1=3,d 3=A 3−B 3=7−1=6,得出结论;(II)根据题意得,d k =A k −B k =a k −a k+1,由d kd k−1=a k −a k+1a k−1−a k=a k−1q(1−q)a k−1(1−q)=q 为定值,得出结论;(III)先证明d 1=A 1−B 1=0,即max{a 1}=min{a 2,…,a n },故存在k ≥2时,a 1=a k ,且对于任意的j ∈{2,3,…,n},都有a j ≥a k ,①再证明对于任意的j ∈{2,3,…,k −1},a j ≤a 1=a k ,②由①②可知,对于任意的j ∈{2,3,…,k −1},都有a j =a k ,故a 1=a 2=⋯=a k ,同理得出结论.本题是一道创新型数列题,结合等比数列的性质,考查了数学的逻辑推理能力和数学运算能力,难度较大,综合性强.。
2019—2020学年第二学期南昌市八一中学高二理科数学期中考试试卷第Ⅰ卷(选择题:共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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. 复数z 满足1i 1i z +=-,则||z =( ) A. 2iB. 2C. iD. 1 【★答案★】D【解析】【分析】 根据复数的运算法则,求得复数zi ,即可得到复数的模,得到★答案★. 【详解】由题意,复数11i i z +=-,解得()()()()111111i i i z i i i i +++===--+,所以1z =,故选D . 【点睛】本题主要考查了复数的运算,以及复数的模的求解,其中解答中熟记复数的运算法则是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2. 已知平面α内一条直线l 及平面β,则“l β⊥”是“αβ⊥”的( )A. 充分必要条件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★】B【解析】【分析】根据面面垂直和线面垂直的定义,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.【详解】解:由面面垂直的定义知,当“l ⊥β”时,“α⊥β”成立,当αβ⊥时,l β⊥不一定成立,即“l β⊥”是“αβ⊥”的充分不必要条件,故选:B .【点睛】本题考查命题充分性和必要性的判断,涉及线面垂直和面面垂直的判定,属基础题.3. 已知水平放置的△ABC 是按“斜二测画法”得到如图所示的直观图,其中B ′O ′=C ′O ′=1,A′O′=32,那么原△ABC的面积是( )A. 3B. 22C.32D.34【★答案★】A【解析】【分析】先根据已知求出原△ABC的高为AO=3,再求原△ABC的面积. 【详解】由题图可知原△ABC的高为AO=3,∴S△ABC=12×BC×OA=12×2×3=3,故★答案★为A【点睛】本题主要考查斜二测画法的定义和三角形面积的计算,意在考察学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.4. 某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积等于()A. 4B. 6C. 8D. 12【★答案★】A【解析】由三视图复原几何体,是如图所示的四棱锥,它的底面是直角梯形,梯形的上底长为2,下底长为4,高为2,棱锥的一条侧棱垂直底面高为2,所以这个几何体的体积:12422432V+=⨯⨯⨯=,故选A.【方法点睛】本题利用空间几何体的三视图重点考查学生的空间想象能力和抽象思维能力,属于难题.三视图问题是考查学生空间想象能力最常见题型,也是高考热点.观察三视图并将其“翻译”成直观图是解题的关键,不但要注意三视图的三要素“高平齐,长对正,宽相等”,还要特别注意实线与虚线以及相同图形的不同位置对几何体直观图的影响.5. 下列命题中,正确的是()A. 经过不同的三点有且只有一个平面B. 分别在两个平面的两条直线一定是异面直线C. 垂直于同一个平面的两条直线是平行直线D. 垂直于同一个平面的两个平面平行【★答案★】C【解析】【分析】根据不在一条直线上的三点确定一个平面,来判断A是否正确;根据分别在两个平面内的两条直线的位置关系不确定,来判断B是否正确;根据垂直于同一平面的两直线平行,来判断C是否正确;根据垂直于同一条直线的两条直线的位置关系是平行、相交或异面,来判断D是否正确.【详解】解:对A,当三点在一条直线上时,平面不唯一,∴A错误;对B,分别在两个平面内的两条直线的位置关系不确定,∴B错误;对C,根据垂直于同一平面的两直线平行,∴C正确;对D,垂直于同一平面的两平面的位置关系是平行、相交,∴D错误.故选C.【点睛】本题考查了空间直线与直线的位置关系及线面垂直的判定与性质,考查了学生的空间想象能力.6. 实数a 使得复数1a i i +-是纯虚数,10b xdx =⎰,1201c x dx =-⎰则a ,b ,c 的大小关系是( ) A. a b c <<B. a c b <<C. b c a <<D. c b a <<【★答案★】C【解析】【分析】 利用复数的乘除运算求出a ,再利用微积分基本定理以及定积分的定义即可求出b ,c ,从而比较其大小关系. 【详解】()()()()11111122a i i a i a a i i i i +++-+==+--+, 1a i i +-是纯虚数, 102a -∴=,1a , 121001122b xdx x ⎛⎫===⎪⎝⎭⎰, 1201c x dx =-⎰表示是以()0,0为圆心, 以1为半径的圆在第一象限的部分与坐标轴围成的14个圆的面积, 21144c ππ∴=⨯⨯=,所以b c a <<. 故选:C【点睛】本题考查了复数的乘除运算、微积分基本定理求定积分、定积分的定义,考查了基本运算求解能力,属于基础题.7. 已知正四棱柱''''ABCD A B C D -的底面是边长为1的正方形,若平面ABCD 内有且仅有1个点到顶点A '的距离为1,则异面直线,AA BC '' 所成的角为 ( ) A. 6π B. 4π C. 3π D. 512π 【★答案★】B【解析】由题意可知,只有点A 到'A 距离为1,即高为1,所以该几何体是个正方体,异面直线11,AA BC 所成的角是4π,故选B.8. 函数3xeyx=的部分图象可能是()A. B.C. D.【★答案★】C【解析】分析:根据函数的奇偶性,及x=1和x=2处的函数值进行排除即可得解.详解:易知函数3xeyx=为奇函数,图象关于原点对称,排除B,当x=1时,y=<1,排除A,当x=4时,4112ey=>,排除D,故选C.点睛:已知函数的解析式判断函数的图象时,可从以下几个方面考虑:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势;(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性;(4)从函数的周期性,判断图象的循环往复;(5)从函数的特征点,排除不合要求的图象.9. 如图所示,三棱锥P ABC -的底面在平面α内,且AC PC ⊥,平面PAC ⊥平面PBC ,点P A B ,,是定点,则动点C 的轨迹是( )A. 一条线段B. 一条直线C. 一个圆D. 一个圆,但要去掉两个点【★答案★】D【解析】 因为平面PAC⊥平面PBC ,AC⊥PC,平面PAC∩平面PBC=PC ,AC ⊂平面PAC ,所以AC⊥平面PBC.又因为BC ⊂平面PBC ,所以AC⊥BC.所以∠ACB=90°.所以动点C 的轨迹是以AB 为直径的圆,除去A 和B 两点.选D.点睛:求轨迹实质是研究线面关系,本题根据面面垂直转化得到线线垂直,再根据圆的定义可得轨迹,注意轨迹纯粹性.10. 如图,以等腰直角三角形ABC 的斜边BC 上的高AD 为折痕,把△ABD 和△ACD 折成互相垂直的两个平面后,某学生得出下列四个结论:①BD ⊥AC ;②△BAC 等边三角形;③三棱锥D -ABC 是正三棱锥;④平面ADC ⊥平面AB C.其中正确的是( )A. ①②④B. ①②③C. ②③④D. ①③④【★答案★】B【解析】【分析】根据翻折后垂直关系得BD ⊥平面ADC ,即得BD ⊥AC ,再根据计算得△BAC 是等边三角形,最后可确定选项.【详解】由题意知,BD ⊥平面ADC ,故BD ⊥AC ,①正确;AD 为等腰直角三角形斜边BC 上的高,平面ABD ⊥平面ACD ,所以AB =AC =BC ,△BAC 是等边三角形,②正确;易知DA =DB =DC ,又由②知③正确;由①知④错.故选B .【点睛】本题考查线面垂直判定与性质,考查推理论证求解能力,属中档题.11. 如图所示,在正三棱锥S —ABC 中,M 、N 分别是SC .BC 的中点,且MN AM ⊥,若侧棱23SA =,则正三棱锥S —ABC 外接球的表面积是()A. 12πB. 32πC. 36πD. 48π【★答案★】C【解析】分析】 根据题目条件可得∠ASB =∠BSC =∠ASC =90∘,以SA ,SB ,SC 为棱构造正方体,即为球的内接正方体,正方体对角线即为球的直径,即可求出球的表面积.【详解】∵M ,N 分别为棱SC ,BC 的中点,∴MN ∥SB∵三棱锥S −ABC 为正棱锥,∴SB ⊥AC (对棱互相垂直)∴MN ⊥AC又∵MN ⊥AM ,而AM ∩AC =A ,∴MN ⊥平面SAC ,∴SB ⊥平面SAC∴∠ASB =∠BSC =∠ASC =90∘以SA ,SB ,SC 为从同一定点S 出发的正方体三条棱,将此三棱锥补成以正方体,则它们有相同的外接球,正方体的对角线就是球的直径. ∴236R SA ==,∴R =3,∴V =36π.故选:C【点睛】本题主要考查了三棱锥的外接球的表面积,考查空间想象能力,由三棱锥构造正方体,它的对角线长就是外接球的直径,是解决本题的关键. 12. 已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点A 关于原点的对称点为点B ,F 为其右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,64ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率e 的取值范围为( ) A. 2,312⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B. 2,12⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭C. 23,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. 36,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦【★答案★】A【解析】【分析】 根据直角三角形性质得A 在圆上,解得A 点横坐标,再根据条件确定A 横坐标满足条件,解得离心率.【详解】由题意得OA OB OF c ===,所以A 在圆222=x y c +上,与22221x y a b +=联立解得22222()Aa cb xc -=, 因为ABF α∠=,且,64ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 所以22sin 22sin ()2sin [,]A A a a c a c a c AF c e x c x c e e eααα---=∴-=∴=∈因此2222222()()()a c a c b a c e c e---≤≤, 解得22222222(2)()(2)2()a c c b a c a c c a a c -≤-≤--≤-≤-,,即222,20a c a c ac ≤--≥,即2212,120312e e e e ≤--≥∴≤≤-,选A. 【点睛】本题考查椭圆离心率,考查基本分析化简求解能力,属中档题.第Ⅱ卷(非选择题:共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请将★答案★填在答题卡的相应位置.13. ()ππsin cos x x dx -+=⎰__________. 【★答案★】0【解析】【分析】求出被积函数的原函数,然后分别代入积分上限和积分下限作差得出★答案★.【详解】()()ππsin cos cos sin x x dx x x ππ--+=-+⎰()()()cos sin cos sin 110ππππ=-+---+-=-=⎡⎤⎣⎦.故★答案★为:0【点睛】本题主要考查了定积分的计算,解题的关键是确定原函数,属于基础题.14. 在三棱锥P ABC -中,6,3PB AC ==,G 为PAC ∆的重心,过点G 作三棱锥的一个截面,使截面平行于直线PB 和AC ,则截面的周长为_________.【★答案★】8【解析】【分析】如图所示,过点G 作EF ∥AC ,分别交PA ,PC 于点E ,F .过点F 作FM ∥PB 交BC 于点M ,过点E 作EN ∥PB 交AB 于点N .可得四点EFMN 共面,进而得到23EF MN AC AC ==,根据比例可求出截面各边长度,进而得到周长. 【详解】解:如图所示,过点G 作EF ∥AC ,分别交PA ,PC 于点E ,F过点F 作FM ∥PB 交BC 于点M ,过点E 作EN ∥PB 交AB 于点N .由作图可知:EN ∥FM ,∴四点EFMN 共面可得MN ∥AC ∥EF ,EN ∥PB ∥FM . ∴23EF MN AC AC == 可得EF =MN =2.同理可得:EN =FM =2.∴截面的周长为8.故★答案★为:8.【点睛】本题考查了三角形重心的性质、线面平行的判定与性质定理、平行线分线段成比例定理,属于中档题.15. 已知一个正三棱柱,一个体积为4π3的球体与棱柱的所有面均相切,那么这个正三棱柱的表面积是______. 【★答案★】183【解析】【分析】由球的体积可以求出半径,从而得到棱柱的高;由球体与棱柱的所有面均相切,得出球的半径和棱柱底面正三角形边长的关系,求出边长,即求出底面正三角形的面积,得出棱柱的表面积.【详解】由球的体积公式可得24433R ππ=,1R ∴=, ∴正三棱柱的高22h R ==,设正三棱柱的底面边长为a , 则其内切圆的半径为:13132a ⋅=,23a ∴=,∴该正三棱柱的表面积为:21333226183222a R a a a a ⋅+⨯⨯=+=. 故★答案★为:183【点睛】本题考查了球的体积公式、多面体的表面积求法,属于基础题.16. 如图,在矩形ABCD 中,E 为边AB 的中点,将ADE ∆沿直线DE 翻转成1A DE ∆.若M 为线段1A C 的中点,则在ADE ∆翻转过程中,正确的命题是______.(填序号)①BM 是定值;②点M 在圆上运动;③一定存在某个位置,使1DE A C ⊥;④一定存在某个位置,使MB平面1A DE .【★答案★】①②④【解析】【分析】取DC 中点N 再根据直线与平面的平行垂直关系判断即可.【详解】对①, 取DC 中点N ,连接,MN BN ,则1//MN A D ,//NB DE .因为MN NB N ⋂=,1A D DE D ⋂=,故平面1//MNB A DE .易得1MNB A DE ∠=∠为定值,故在ADE ∆翻转过程中MNB ∆的形状不变.故BM 是定值.故①正确.对②,由①得, 在ADE ∆翻转过程中MNB ∆沿着NB 翻折,作MO NB ⊥交NB 于O ,则点M 在以O 为圆心,半径为MO 的圆上运动.故②正确.对③,在DE 上取一点P 使得AP DE ⊥,则1A P DE ⊥,若1DE A C ⊥则因为111A P A C A ⋂=,故DE ⊥面1A CP ,故DE PC ⊥,不一定成立.故③错误.对④,由①有1//MNB A DE ,故MB平面1A DE 成立.综上所述,①②④正确.故★答案★为:①②④ 【点睛】本题主要考查了翻折中线面垂直平行的判定,需要画出对应的辅助线分析平行垂直关系,属于中等题型.三、解答题:本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17. 如图,已知点P 是平行四边形ABCD 所在平面外的一点,E ,F 分别是PA ,BD 上的点且PE ∶EA =BF ∶FD ,求证:EF ∥平面PBC .【★答案★】见解析【解析】试题分析:连接AF 并延长交BC 于M .连接PM ,因为AD ∥BC ,∴BF MF FD FA =,又BF PE FD EA =,∴PE MF EA FA=, 所以EF ∥PM ,从而得证.试题解析:连接AF 并延长交BC 于M .连接PM .因为AD ∥BC ,所以=. 又由已知=,所以=. 由平面几何知识可得EF ∥PM ,又EF ⊄平面PBC ,PM ⊂平面PBC ,所以EF ∥平面PBC .18. 如图所示,在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =1,AA 1=2,M 是棱CC 1的中点.证明:平面ABM ⊥平面A 1B 1M .【★答案★】证明见解析【解析】【分析】通过长方体的几何性质证得11BM A B ⊥,通过计算证明证得1BM B M ⊥,由此证得BM ⊥平面11A B M ,从而证得平面ABM ⊥平面11A B M .【详解】由长方体的性质可知A 1B 1⊥平面BCC 1B 1,又BM ⊂平面BCC 1B 1,∴A 1B 1⊥BM .又CC 1=2,M 为CC 1的中点,∴C 1M =CM =1.在Rt△B 1C 1M 中,B 1M 2212C M CM =+=, 同理BM 222BC CM =+=,又B 1B =2, ∴B 1M 2+BM 2=B 1B 2,从而BM ⊥B 1M .又A 1B 1∩B 1M =B 1,∴BM ⊥平面A 1B 1M ,∵BM ⊂平面ABM ,∴平面ABM ⊥平面A 1B 1M .【点睛】本小题主要考查面面垂直的证明,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.19. 以平面直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知点M 的直角坐标为()1,0,若直线l 的极坐标方程为2cos 104ρθπ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,曲线C 的参数方程是244x m y m ⎧=⎨=⎩,(m 为参数).(1)求直线l 的直角坐标方程和曲线C 的普通方程;(2)设直线l 与曲线C 交于,A B 两点,求11MA MB +. 【★答案★】(1)10x y --=,24y x =;(2)1【解析】【试题分析】(1) 2cos 104πρθ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭展开后利用公式直接转化为直角坐标方程.对C 消去m 后得到直角坐标方程.(2)求出直线l 的参数方程,代入抛物线,利用直线参数的几何意义求得11MA MB+的值. 【试题解析】(1)由2cos 104πρθ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,得cos sin 10ρθρθ--=, 令cos x ρθ=,sin y ρθ=,得10x y --=.因为244x m y m⎧=⎨=⎩,消去m 得24y x =, 所以直线l 的直角坐标方程为10x y --=,曲线C 的普通方程为24y x =.(2)点M 的直角坐标为()1,0,点M 在直线l 上. 设直线l 的参数方程为21222t x ty ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,(t 为参数),代入24y x =,得24280t t --=.设点,A B 对应的参数分别为1t ,2t ,则1242t t +=,128t t =-,所以121211t t MA MB t t -+== ()21212224323218t t t t t t +-+==. 20. 如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为直角梯形,//AD BC ,090ADC ∠=,平面PAD ⊥底面ABCD ,为AD 中点,M 是棱PC 上的点,.(1)求证:平面POB ⊥平面PAD ;(2)若点M 是棱的中点,求证://PA 平面.【★答案★】(1)见解析;(2)见解析【解析】【详解】(1)证明: ∵AD 中点,且,∴DO BC =又//AD BC ,090ADC ∠=,∴ 四边形BCDO 是矩形,∴BO OD ⊥,又平面PAD ⊥平面ABCD ,且平面PAD 平面ABCD OD =,BO ⊂平面ABCD ,∴BO ⊥平面PAD ,又BO ⊂平面POB ,∴ 平面POB ⊥平面PAD .(2)如下图,连接AC 交BO 于点E ,连接EM ,由(1)知四边形BCDO 是矩形,∴//OB CD ,又为AD 中点,∴E 为AC 中点,又是棱AC 的中点,∴//EM PA ,又EM ⊂平面,平面, ∴//PA 平面21. 如图,四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为梯形,//AB CD ,223AB DC ==,AC BD F ⋂=.且PAD ∆与ABD ∆均为正三角形,E 为AD 的中点,G 为PAD ∆重心.(1)求证://GF 平面PDC ;(2)求异面直线GF 与BC 的夹角的余弦值.【★答案★】(1)证明见解析;(2)33952. 【解析】试题分析:(1)连接AG 交PD 于H ,连接GH ,由重心性质推导出GFHC ,根据线面平行的判定定理可得GF 平面PDC ;(2)取线段AB 上一点Q ,使得13BQ AB =,可证GFQ ∠ 即是异面直线GF 与BC 的夹角,由余弦定理可得结果.试题解析:(1)方法一:连AG 交PD 于H ,连接CH .由梯形ABCD ,//AB CD 且2AB DC =,知21AF FC = 又E 为AD 的中点,G 为PAD ∆的重心,∴21AG GH =,在AFC ∆中,21AG AF GH FC ==,故GF //HC . 又HC ⊆平面PCD ,GF ⊄ 平面PCD ,∴GF //平面PDC .方法二:过G 作//GN AD 交PD 于N ,过F 作//FM AD 交CD 于M ,连接MN ,G 为PAD ∆的重心,23GN PG ED PE ==,22333GN ED ∴==,又ABCD 为梯形,//AB CD ,12CD AB =,12CF AF ∴=13MF AD ∴=,233MF ∴= ∴GN FM = 又由所作,//FM AD 得GN //FM ,GNMF ∴为平行四边形.//GN AD //,GF MN GF PCD MN PCD ⊄⊆面,面,∴ //GF 面PDC(2) 取线段AB 上一点Q ,使得13BQ AB =,连FQ ,则223FQ BC ==, 1013,33EF GF ==,1316,33EQ GQ == ,在GFQ ∆中 222339cos 2?52GF FQ GQ GFQ GF FQ +-∠== ,则异面直线GF 与BC 的夹角的余弦值为33952. 角函数和等差数列综合起来命题,也正体现了这种命题特点.【方法点晴】本题主要考查线面平行的判定定理、异面直线所成的角、余弦定理,属于中挡题.证明线面平行的常用方法:①利用线面平行的判定定理,使用这个定理的关键是设法在平面内找到一条与已知直线平行的直线,可利用几何体的特征,合理利用中位线定理、线面平行的性质或者构造平行四边形、寻找比例式证明两直线平行.②利用面面平行的性质,即两平面平行,在其中一平面内的直线平行于另一平面. 本题(1)是就是利用方法①证明的.22. 已知函数()1ln (2)(1),f x a x a a R x=+-+∈.(Ⅰ)试求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)若不等式()(ln )x f x a x e ≥-对任意的(0,)x ∈+∞恒成立,求实数a 的取值范围. 【★答案★】(1) 见解析(2) 1,1e ⎡⎫+∞⎪⎢-⎣⎭【解析】 【详解】(Ⅰ)因为()()1ln 21,(,0).f x a x a a R x x ⎛⎫=+-+∈> ⎪⎝⎭所以()()2211.ax a a a f x x x x'-++=-= ①若10a -≤≤,则()0f x '<,即()f x 在区间∞(0,+)上单调递减; ②若0a >,则当10a x a +<<时,()0f x '< ;当1a x a +>时,()0f x '>; 所以()f x 在区间10,a a +⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在区间1,a a +⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增; ③若1a <-,则当10a x a +<<时,()0f x '>;当1a x a+>时,()0f x '<; 所以函数在区间上单调递增,在区间1,a a +⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递减. 综上所述,若10a -≤≤,函数在区间上单调递减;; 若,函数在区间上单调递减,在区间1,a a +⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增; 若1a <-,函数在区间上单调递增,在区间1,a a +⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递减. (Ⅱ)依题意得()()()1ln 210x x f x a x e ae a x ⎛⎫≥-⇔+-+≥ ⎪⎝⎭, 令()()121x h x ae a x ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭.因为()10h ≥,则()11a e -≥,即101a e ≥>-. 于是,由()1210x ae a x ⎛⎫+-+≥ ⎪⎝⎭,得1201x a e a x +-≥+, 即211x a x a xe-≥+对任意0x >恒成立. 设函数()21(0)x x F x x xe -=>,则()()()2211x x x F x x e +-='-. 当01x <<时,()0F x '>;当1x >时,()0F x '<;所以函数()F x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减;所以()()max 11F x F e ⎡⎤==⎣⎦. 于,可知11a a e ≥+,解得11a e ≥-.故a 的取值范围是1,1e ⎡⎫+∞⎪⎢-⎣⎭感谢您的下载!快乐分享,知识无限!不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海!。
2018-2019学年高二第二学期期中(理科)数学试卷一、选择题1.设i是虚数单位,则复数在复平面内所对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.2xdx=()A.18B.9C.6D.33.命题“∃x∈R,2x<x2”的否定为()A.∃x∈R,2x>x2B.∃x∈R,2x<x2C.∀x∈R,2x≥x2D.∀x∈R,2x≥x2 4.如图,平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AC与BD交于点M,设=,则=()A.B.C.D.5.用反证法证明:若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理数根,那么a、b、c 中至少有一个偶数时,下列假设正确的是()A.假设a、b、c都是偶数B.假设a、b、c都不是偶数C.假设a、b、c至多有一个偶数D.假设a、b、c至多有两个偶数6.如图:在直棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=AB=AC,AB⊥AC,P,Q,M分别是A1B1,BC,CC1的中点,则直线PQ与AM所成的角是()A.B.C.D.7.已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,P为抛物线C上任意一点,若M(3,),则|PM|+|PF|的最小值是()A.B.6C.D.8.由xy=1,y=x,x=3所围成的封闭区域的面积为()A.2ln3B.2+ln3C.4﹣2ln3D.4﹣ln39.若z是复数,则“|z|<1”是“﹣1<z<1的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件10.已知曲线C的方程为,给定命题p:若k∈(﹣∞,3),则曲线C为双曲线;命题q:若k∈(3,4),则曲线C是焦点在x轴上的椭圆.下列是真命题的是()A.p∧q B.p∧(¬q)C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)11.已知定义在(0,+∞)的函数f(x)满足:xf′(x)﹣f(x)<0,若a=,b=,c=,则()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.b>a>c12.设双曲线的右焦点与抛物线y2=16x的焦点相同,双曲线C的一条渐近线方程为,则双曲线C的方程为()A.B.C.D.二、填空题13.若直线2x﹣y+c=0是抛物线x2=4y的一条切线,则c=.14.函数f(x)=x2﹣7x﹣4lnx的最小值为.15.如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BDD1B1所成角的正弦值为.16.当直线kx﹣y﹣k+1=0(k∈R)和曲线E:y=ax3+bx2+(ab≠0)交于A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1<x2<x3)三点时,曲线E在点A点C处的切线总是平行的,则点(b,a)的坐标为.三、解答题17.观察下面四个等式第1个:第2个:第3个:第4个:(I)按照以上各式的规律,猜想第n个等式(n∈N*)(Ⅱ)用数学归纳法证明你的猜想成立18.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,A1A=,M是CC1的中点.(1)求证:A1B⊥AM;(2)求二面角B﹣AM﹣C的平面角的大小.19.已知双曲线C:(a>0,b>0)的焦距为4离心率e=,(Ⅰ)求双曲线C的标准方程;(Ⅱ)过双曲线右焦点F,倾斜角为的直线l与双曲线交于A、B两点,O为坐标原点,求△AOB的面积.20.设函数f(x)=(2﹣x)(x+2)2,(Ⅰ)求f(x)的极大值点与极小值点;(Ⅱ)求f(x)的单调区间;(Ⅲ)若f(x)=c有三个不同零点,求c取值范围.21.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,经过点M(1,)(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)已知A,B是椭圆C的长轴左右顶点,P,Q是椭圆C上的两点,记直线AP的斜率为k1,直线BQ的斜率为k2,若k2=2k1,试判断直线PQ是否恒过定点?若是,求出定点的坐标,若不是,请说明理由22.已知函数f(x)=﹣lnx﹣x2+ax,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为x+y﹣2=0(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)若g(x)=+x2﹣2x﹣(e为自然对数的底数),证明;对任意的x∈(0,+∞)都有f(x)+g(x)<0参考答案一、选择题1.设i是虚数单位,则复数在复平面内所对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解:∵=,∴复数在复平面内所对应的点的坐标为(1,﹣1),位于第四象限.故选:D.2.2xdx=()A.18B.9C.6D.3【分析】首先求出被积函数的原函数,进一步求出定积分的值.解:2xdx=.故选:B.3.命题“∃x∈R,2x<x2”的否定为()A.∃x∈R,2x>x2B.∃x∈R,2x<x2C.∀x∈R,2x≥x2D.∀x∈R,2x≥x2【分析】直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可.解:因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“∃x∈R,2x<x2”的否定为:∀x∈R,2x≥x2.故选:D.4.如图,平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AC与BD交于点M,设=,则=()A.B.C.D.【分析】由于=+,,,代入化简即可得出.解:=+,,,∴=+=,故选:D.5.用反证法证明:若整系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理数根,那么a、b、c 中至少有一个偶数时,下列假设正确的是()A.假设a、b、c都是偶数B.假设a、b、c都不是偶数C.假设a、b、c至多有一个偶数D.假设a、b、c至多有两个偶数【分析】本题考查反证法的概念,逻辑用语,否命题与命题的否定的概念,逻辑词语的否定.根据反证法的步骤,假设是对原命题结论的否定,故只须对“b、c中至少有一个偶数”写出否定即可.解:根据反证法的步骤,假设是对原命题结论的否定“至少有一个”的否定“都不是”.即假设正确的是:假设a、b、c都不是偶数故选:B.6.如图:在直棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=AB=AC,AB⊥AC,P,Q,M分别是A1B1,BC,CC1的中点,则直线PQ与AM所成的角是()A.B.C.D.【分析】以A为坐标原点,分别以AB,AC,AA1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,设AA1=AB=AC=2,分别求出与的坐标,利用空间向量求解.解:以A为坐标原点,分别以AB,AC,AA1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.设AA1=AB=AC=2,则A(0,0,0),M(0,2,1),P(1,0,2),Q(1,1,0).,.∴cos<>=.∴直线PQ与AM所成的角是.故选:D.7.已知抛物线C:y2=6x的焦点为F,P为抛物线C上任意一点,若M(3,),则|PM|+|PF|的最小值是()A.B.6C.D.【分析】利用抛物线上的点到焦点距离=到准线的距离,可得|PM|+|PF|=|PM|+P到准线的距离≤M到准线的距离,即可得出结论.解:∵抛物线上的点到焦点距离=到准线的距离,∴|PM|+|PF|=|PM|+P到准线的距离≤M到准线的距离=3+=.∴|PM|+|PF|的最小值是,故选:D.8.由xy=1,y=x,x=3所围成的封闭区域的面积为()A.2ln3B.2+ln3C.4﹣2ln3D.4﹣ln3【分析】确定曲线交点的坐标,确定被积区间及被积函数,利用定积分表示面积,即可得到结论.解:由曲线xy=1,直线y=x,解得x=±1.由xy=1,x=3可得交点坐标为(3,).∴由曲线xy=1,直线y=x,x=3所围成封闭的平面图形的面积是S=(x﹣)dx=(x2﹣lnx)=4﹣ln3.故选:D.9.若z是复数,则“|z|<1”是“﹣1<z<1的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【分析】根据题意,由复数的模的定义分析可得若“|z|<1”,则a2+b2<1,﹣1<z<1不一定成立,反之若﹣1<z<1,必有|z|<1,据此分析可得答案.解:根据题意,若z是复数,设z=a+bi,若“|z|<1”,则a2+b2<1,﹣1<z<1不一定成立,“|z|<1”是“﹣1<z<1的不充分条件,若﹣1<z<1,即z是(﹣1,1)上的实数,必有|z|<1,即“|z|<1”是“﹣1<z<1的必要条件,故“|z|<1”是“﹣1<z<1的必要不充分条件;故选:B.10.已知曲线C的方程为,给定命题p:若k∈(﹣∞,3),则曲线C为双曲线;命题q:若k∈(3,4),则曲线C是焦点在x轴上的椭圆.下列是真命题的是()A.p∧q B.p∧(¬q)C.(¬p)∧q D.(¬p)∧(¬q)【分析】利用双曲线与椭圆的定义判断p,q的真假,再判断复合命题的真假即可.解:∵曲线C的方程为,∴当k<3时,(4﹣k)(k﹣3)<0;故曲线C为双曲线;∴命题p为真命题,¬p为假命题;∵当曲线C是焦点在x轴上的椭圆,∴;∴3;∴命题q为假命题,¬q为真命题;∴p∧q为假命题,p∧(¬q)为真命题,(¬p)∧q为假命题,(¬p)∧(¬q)为假命题;故选:B.11.已知定义在(0,+∞)的函数f(x)满足:xf′(x)﹣f(x)<0,若a=,b=,c=,则()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.b>a>c【分析】可令g(x)=,x>0,然后对其求导,结合导数与单调性的关系可求g (x)的单调性,进而可比较大小.解:令g(x)=,x>0,因为:xf′(x)﹣f(x)<0,则<0,故g(x)在(0,+∞)上单调递减,因为sin3<,所以g(sin3)>g(ln2)>g(20.2).故a>b>c.故选:A.12.设双曲线的右焦点与抛物线y2=16x的焦点相同,双曲线C的一条渐近线方程为,则双曲线C的方程为()A.B.C.D.【分析】由抛物线的方程求出焦点坐标,由题意可得双曲线的c值,再由渐近线的方程设双曲线的方程,由c的值求出参数,进而可得双曲线的方程.解:由抛物线的方程可得抛物线的焦点坐标为(4,0),所以由题意可得双曲线的c=4,再由双曲线的渐近线的方程可得双曲线的方程:﹣=1,λ>0,由题意可得λ+3λ=c2=16,解得λ=4,所以双曲线的方程为:﹣=1;故选:B.二、填空题;共4小题,每小题5分,共20分13.若直线2x﹣y+c=0是抛物线x2=4y的一条切线,则c=﹣4.【分析】利用直线与抛物线联立方程组,通过判别式为0求解即可.解:由题意可得:,可得x2﹣8x﹣4c=0,直线2x﹣y+c=0是抛物线x2=4y的一条切线,可得△=64+16c=0,解得c=﹣4.故答案为:﹣4.14.函数f(x)=x2﹣7x﹣4lnx的最小值为﹣12﹣4ln4.【分析】求导数,确定函数的单调性,即可得出结论.解:∵f(x)=x2﹣7x﹣4lnx,函数的定义域为:{x|x>0},∴f′(x)=2x﹣7﹣,令f′(x)=0,可得x=4,函数在(0,4)单调递减,在(4,+∞)单调递增,∴x=4时,函数取得最小值.最小值为:16﹣28﹣4ln4=﹣12﹣4ln4.故答案为:﹣12﹣4ln4.15.如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则BC1与平面BDD1B1所成角的正弦值为.【分析】连接A1C1交B1D1于O,连接BO,则可得∠C1BO为BC1与平面BBD1B1所成角,利用正弦函数,即可求得结论.解:连接A1C1交B1D1于O,连接BO,则∵长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=BC=2∴C1O⊥平面BDD1B1∴∠C1BO为BC1与平面BDD1B1所成角∵C1O=A1C1=,BC1=∴sin∠C1BO===故答案为:16.当直线kx﹣y﹣k+1=0(k∈R)和曲线E:y=ax3+bx2+(ab≠0)交于A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)(x1<x2<x3)三点时,曲线E在点A点C处的切线总是平行的,则点(b,a)的坐标为(﹣1,).【分析】由题意可知直线恒过定点(1,1),由曲线在A,C处的切线平行,可得A,C 两点关于f(x)的对称中心对称,故B为f(x)的对称中心,由对称性,可得a,b的方程,求出a,b的值即可.解:∵曲线E在点A,点C处的切线总是平行的,∴A,C两点关于f(x)的对称中心对称,故B为f(x)的对称中心,又直线kx﹣y﹣k+1=0恒过点(1,1),∴f(x)的对称中心为(1,1),即B(1,1),∴a+b+=1.①由y=ax3+bx2+,可得y′=3ax2+2bx,令y′=3ax2+2bx=0可得﹣=2,②由①②可得a=,b=﹣1.即(b,a)的坐标为(﹣1,),故答案为:(﹣1,).三、解答题;共6小题,共70分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤17.观察下面四个等式第1个:第2个:第3个:第4个:(I)按照以上各式的规律,猜想第n个等式(n∈N*)(Ⅱ)用数学归纳法证明你的猜想成立【分析】(I)由已知等式,观察等式的左边和右边,可得猜想++…+=,n∈N*;(Ⅱ)运用数学归纳法证明,先检验n=1成立,假设n=k(k∈N*)时,猜想成立,再证n=k+1,注意运用假设,以及因式分解,可得证明.解:(I)由第1个:,第2个:,第3个:,第4个:,可猜想,第n个等式(n∈N*):++…+=,n∈N*:(Ⅱ)数学归纳法证明:当n=1时,=,=,等式成立;假设n=k(k∈N*)时,++…+=,k∈N*.当n=k+1时,++…++=+===,可得n=k+1时,++…+=,n∈N*也成立,综上可得,对一切的n∈N*,++…+=均成立.18.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=1,A1A=,M是CC1的中点.(1)求证:A1B⊥AM;(2)求二面角B﹣AM﹣C的平面角的大小.【分析】(1)以C为原点,CB,CA,CC1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,由此利用向量法能证明A1B⊥AM.(2)求出平面AMC的一个法向量和平面BAM的法向量,由此利用向量法能求出二面角B﹣AM﹣C的平面角的大小.【解答】(1)证明:以C为原点,CB,CA,CC1所在直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则B(1,0,0),A(0,,0),,M(0,0,),=(1,﹣,﹣),=(0,﹣,),∵=0+3﹣3=0,∴A1B⊥AM.(2)解:∵ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,∴CC1⊥平面ABC,又BC⊂平面ABC,∴CC1⊥BC,∵∠ACB=90°,即BC⊥AC,又AC∩CC1=C,∴BC⊥平面ACC1,即BC⊥平面AMC,∴=(1,0,0)是平面AMC的一个法向量,设=(x,y,z)是平面BAM的法向量,=(﹣1,,0),=(﹣1,0,),∴,取z=2,得=(),∴cos<>==.∴二面角B﹣AM﹣C的平面角的大小为45°.19.已知双曲线C:(a>0,b>0)的焦距为4离心率e=,(Ⅰ)求双曲线C的标准方程;(Ⅱ)过双曲线右焦点F,倾斜角为的直线l与双曲线交于A、B两点,O为坐标原点,求△AOB的面积.【分析】(Ⅰ)有题意可得c及a,c的关系再由a,b,c自己的关系求出a,b的值,进而求出双曲线的标准方程;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得右焦点F的坐标,有题意求出直线AB的方程,与双曲线联立求出两根之和及两根之积,进而求出三角形的面积解:(Ⅰ)有题意可得:2c=4,=,b2=c2﹣a2,解得:a2=2,b2=2,所以双曲线的标准方程为:﹣=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得右焦点F(2,0),有题意可得直线l的方程为:x=y+2,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与双曲线的方程:,整理可得y2﹣2y﹣3=0,y1+y2=2,y1y2=﹣3,所以S△AOB=•|y1﹣y2|===2,所以△AOB的面积为2.20.设函数f(x)=(2﹣x)(x+2)2,(Ⅰ)求f(x)的极大值点与极小值点;(Ⅱ)求f(x)的单调区间;(Ⅲ)若f(x)=c有三个不同零点,求c取值范围.【分析】(Ⅰ)先求出导函数f'(x),利用导函数的正负得到函数f(x)的单调性,从而求出f(x)的极大值点与极小值点;(Ⅱ)由(Ⅰ)函数f(x)的单调性即可得到函数f(x)的单调区间;(Ⅲ)f(x)=c有三个不同零点,等价于函数y=f(x)与y=c有三个交点,根据函数f(x)的极值和单调区间,画出函数f(x)的大致图象,即可得到c取值范围.解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(2﹣x)(x+2)2,x∈R,∴f'(x)=﹣3x2﹣4x+4=(x+2)(2﹣3x),令f'(x)>0,解得﹣2<x<;令f'(x)<0,解得x<﹣2或x>,∴函数f(x)在x=处取得极大值,在x=﹣2处取得极小值,∴极大值点为x=,极小值点为x=﹣2;(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,函数f(x)在(﹣2,)上单调递增,在(﹣∞,﹣2)和(,+∞)上单调递减,∴函数f(x)的单调递增区间为(﹣2,),单调递减区间为(﹣∞,﹣2)和(,+∞);(Ⅲ)由(Ⅰ)可知,函数f(x)的极小值为f(﹣2)=0,极大值为f()=,画出函数f(x)的大致图象,如图所示:,∵f(x)=c有三个不同零点,∴函数y=f(x)与y=c有三个交点,由函数f(x)的图象可得:0<c<,∴c的取值范围为:(0,).21.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,经过点M(1,)(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;(Ⅱ)已知A,B是椭圆C的长轴左右顶点,P,Q是椭圆C上的两点,记直线AP的斜率为k1,直线BQ的斜率为k2,若k2=2k1,试判断直线PQ是否恒过定点?若是,求出定点的坐标,若不是,请说明理由【分析】(Ⅰ)由题意,利用离心率公式及待定系数法即可求得a和b的值,求得椭圆的方程;(Ⅱ)设P(x1,y1),AP的方程为y=k1(x+2),联立椭圆方程,求得P的坐标;设Q(x2,y2),同理可得Q的坐标,讨论PQ是否垂直于x轴,结合直线的斜率公式和三点共线的性质可得所求定点.解:(Ⅰ)由题意得e==,则a2=4c2,则a2=b2,将点(1,)代入椭圆方程+=1,解得:b2=3,a2=4,∴所求的椭圆方程为+=1;(Ⅱ)设P(x1,y1),由已知可得AP的方程为y=k1(x+2)代入椭圆方程可得3x2+4k12(x+2)2﹣12=0,解得x1=﹣2(舍去),或x1=,进而y1=k1(x+2)=,即P(,),设Q(x2,y2),同理可得Q(,),故P的坐标为(,),当PQ⊥x轴时,即=,解得k12=,此时PQ的方程为x=,与x轴交于(,0),记该点为N,当PQ不垂直于x轴时,即≠,则直线PN的斜率为=,直线NQ的斜率为kQN==,可得P,N,Q三点共线,则直线PQ恒过定点(,0).22.已知函数f(x)=﹣lnx﹣x2+ax,曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为x+y﹣2=0(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)若g(x)=+x2﹣2x﹣(e为自然对数的底数),证明;对任意的x∈(0,+∞)都有f(x)+g(x)<0【分析】(Ⅰ)利用先将x=1代入切线方程求出f(1),得切点坐标为(1,1),再代入y=f(x)即可求出a;(Ⅱ)将f(x)+g(x)合并之后,先分离,容易看出前者取值在(0,1)之间,所以只需求出后者的最小值,1与后者最小值的差只要小于0即可.解:(Ⅰ)显然切点(1,f(1))在切线x+y﹣2=0上,故f(1)=1,由已知可得f(1)=﹣ln1+a﹣1=a﹣1=1,所以a=2.(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)得f(x)=﹣lnx+2x﹣x2,故f(x)+g(x)=)=﹣lnx﹣x2+2x++x2﹣2x﹣﹣1=,显然,当x>0时,恒成立,设,则,易知,当时,h′(x)<0,当时,h′(x)>0,所以,h(x)在上是减函数,在上是增函数,所以,,故对任意的x>0,都有f(x)+g(x)<1﹣(ln2+1)=﹣ln2<0,所以对任意的x∈(0,+∞),都有f(x)+g(x)<0.。
2018-2019学年河南省郑州市第一中学高二下学期期中考试数学(理)试题一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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.用反证法证明命题55整除”时,其反设正确的是()A. 5整除B. 5整除C. 5整除5整除【答案】C【解析】【分析】5整除的否定即可.55整除,选C.【点睛】本题考查反证法,考查基本分析判断能力,属基础题.2.)A. B. D.【答案】B【解析】【分析】,,对应点为 B.【点睛】本题考查复数代数形式以及复数几何意义,考查基本分析求解能力,属基础题.3.)A. B. D.【答案】D【解析】【分析】先求导数,再根据导数几何意义得结果.D.【点睛】本题考查导数几何意义,考查基本分析求解能力,属基础题.4.a、b、c S,内切圆半径为r可知,四面体S−ABC的四个面的面积分别为S1、S2、S3、S4,内切球半径为R,四面体S−ABC的体积为V,则R等于C.【答案】C【解析】解:设四面体的内切球的球心为O,则球心O到四个面的距离都是R,所以四面体的体积等于以O为顶点,分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和.则四面体的体积为R=B5.)A. 60B. 64C. 160D.【答案】A【解析】【分析】根据二项展开式通项公式求特定项系数.,因此含项的系数为 A.【点睛】本题考查二项展开式通项公式,考查基本分析求解能力,属基础题.6.高二年级的三个班去甲、乙、丙、丁四个工厂参加社会实践,但去哪个工厂可以自由选择,甲工厂必须有班级要去,则不同的分配方案有()A. B. 37种 C. 18种 D. 16种【答案】B【解析】【分析】根据间接法求解甲工厂没有班级去的方法数即可.【详解】高二年级的B.【点睛】本题考查排列组合,考查基本分析求解能力,属基础题. 7.的模等于()A. B. D. 2【答案】D【解析】【分析】.,所以 D.【点睛】本题考查纯虚数以及复数的模,考查基本分析求解能力,属基础题.8.停车场划出一排9个停车位置,今有5辆不同的车需要停放,若要求剩余的4个空车位连在一起,则不同的停车方法有()A. B. D.【答案】D【解析】【分析】剩余的4个空车位看作一个元素,由相邻问题用捆绑法求排列数.【详解】剩余的4个空车位看作一个元素,则不同的停车方法有 D. 【点睛】本题考查排列组合,考查基本分析求解能力,属基础题.9.()A. B. D. 【答案】A【解析】【分析】.得,所以A,【点睛】本题考查利用定积分求面积,考查基本分析求解能力,属基础题.10.)A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】.,选B.【点睛】本题考查函数极值,考查等价转化思想方法与基本求解能力,属中档题.11.在二项式则有理项不相邻的概率为()A. B. D.【答案】A【解析】【分析】.有理项不相邻有种方法,因此所求概率为选A.【点睛】本题考查二项式定理以及古典概型概率,考查综合分析求解能力,属中档题.12.,则称函数.已知函数是区间上的双中值函数,则实数)A. B. D.【答案】C【解析】【分析】转化为函数有两个零点问题,再根据二次函数图象可得不等式,即得结果.或C.【点睛】本题考查函数零点,考查综合分析求解能力,属中档题二、填空题: 本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.袋中有3个白球2个黑球共5个小球,现从袋中每次取一个小球,每个小球被抽到的可能性均相同,不放回地抽取两次,则在第一次取到黑球的条件下,第二次仍取到黑球的概率是________.【解析】 试题分析:记事件A 为“第一次取到白球”,事件B 为“第二次取到白球”,则事件AB 为“两次都取到白球”,考点:条件概率与独立事件. 点评:本题考查条件概率,是高中阶段见到的比较少的一种题目,针对于这道题同学们要好好分析,再用事件数表示的概率公式做一遍,有助于理解本题.14.【解析】 【分析】根据正态分布对称性求解. 【点睛】本题考查正态分布,考查综合分析求解能力,属中档题15.________.【解析】【分析】.,增,时,【点睛】本题考查利用导数研究函数单调性以及利用导数解决不等式恒成立问题,考查综合分析求解能力,属中档题16.________.【答案】【解析】【分析】利用导数求函数最值.【详解】因,对应值为时,,对应值为,【点睛】本题考查利用导数求函数最值,考查综合分析求解能力,属中档题三、解答题:本大题共6小题,共70分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.【答案】(Ⅰ)【解析】【分析】(Ⅰ)根据复数相等列方程组,(Ⅱ)先化复数为代数形式,再根据复数为实数列式,解得实数值.【详解】解:,即为所求.【点睛】本题考查复数相等以及复数概念,考查基本分析求解能力,属中档题18.的通项公式;【答案】【解析】【分析】(Ⅰ)根据递推关系逐一代入求解,再根据规律归纳,(Ⅱ)根据和项与通项关系得递推关系式,再利用求根公式解得相邻项关系,最后根据数学归纳法证明.【详解】解:,解得.时,由(Ⅰ)可知成立,所以当时猜想也成立.【点睛】本题考查数学归纳法求与证数列通项公式,考查基本分析求解能力,属中档题19.(2013•重庆)设f(x)=a(x﹣5)2+6lnx,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与y轴相交于点(0,6).(1)确定a的值;(2)求函数f(x)的单调区间与极值.【答案】(1)(2)见解析【解析】试题分析:(1(2的单调性可知是极大值点还是极小值点.试题解析:(1,得(2)由(1),.令,解得,.考点:导数的几何意义,用导数研究函数的单调性与极值.【名师点睛】导数的几何意义是切点处切线的斜率,应用时主要体现在以下几个方面(1)已知切点A(x0,f(x0))求斜率k,即求该点处的导数值:k=f′(x0);(2)已知斜率k,求切点A(x1,f(x1)),即解方程f′(x1)=k;(3)已知过某点M(x1,f(x1))(不是切点)的切线斜率为k时,常需设出切点A(x0,f(x0)),利用k20..(Ⅰ)假设这名射手射击3次,求至少1次击中目标的概率;(Ⅱ)假设这名射手射击3次,每次击中目标得10分,未击中目标得0分.在3次射击中,若有2次连续3次全部击中,则额外加10分.手射击3次后的总得分,求.【答案】(I(II 的分布列是【解析】试题分析:解:⑴3,所以所求概率为.⑵的所有可能取值为“”,,,.考点:n次独立重复试验中恰好发生k次的概率;离散型随机变量的期望与方差.点评:本题主要考查n次独立重复实验中恰好发生k次的概率,离散型随机变量的数学期望的求法,属于中档题.21.某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为30然对数的底数)万件.已知每件产品的售价为40元时,该产品一年的销售量为500万件.经物价部门核定每35元,最高不超过41元.【答案】(1) L(x)= 500(x-30-a)e40-x(35≤x≤41);(2) 当2≤a≤4时,每件产品的售价为35元,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500(5-a)e5万元;当4<a≤5时,每件产品的售价为(31+a)元时,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500e9-a万元.【解析】试题分析:(1)先根据条件求出k,再根据利润等于销售量乘以单个利润得函数解析式,最后交代定义域(2)先求导数,再求导函数零点,根据零点与定义区间关系分类讨论,确定导函数符号,进而确定最大值试题解析:(1)由题意,该产品一年的销售量为y=.将x=40,y=500代入,得k=500e40.故该产品一年的销售量y(万件)关于x(元)的函数关系式为y=500e40-x.所以L(x)=(x-30-a)y=500(x-30-a)e40-x(35≤x≤41).(2)由(1)得,L′(x)=500[e40-x-(x-30-a)e40-x]=500e40-x(31+a-x).①当2≤a≤4时,L′(x)≤500e40-x(31+4-35)=0,当且仅当a=4,x=35时取等号.所以L(x)在[35,41]上单调递减.因此,L(x)max=L(35)=500(5-a)e5.②当4<a≤5时,L′(x)>0⇔35≤x<31+a,L′(x)<0⇔31+a<x≤41.所以L(x)在[35,31+a)上单调递增,在[31+a,41]上单调递减.因此,L(x)max=L(31+a)=500e9-a.综上所述当2≤a≤4时,每件产品的售价为35元,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500(5-a)e5万元;当4<a≤5时,每件产品的售价为(31+a)元时,该产品一年的利润L(x)最大,最大为500e9-a万元.22.【答案】(1)函数的递增区间为,函数的递减区间为23)见解析.【解析】试题分析:(1(2)由(1上是增函数,由(1)可;(3)由(2)知,,,进而换元可得即可得证.试题解析:(1在上单调递增时,在上单调递增;(2)由(1)知,时,不可能成立;(3)由(2.点睛:(1)导数综合题中对于含有字母参数的问题,一般用到分类讨论的方法,解题时要注意分类要不重不漏;(2)对于恒成立的问题,直接转化为求函数的最值即可;(3)对于导数中,数列不等式的证明,解题时常常用到前面的结论,需要根据题目的特点构造合适的不等式,然后转化成数列的问题解决,解题时往往用到数列的求和.。
2019-2020学年第二学期数学期中线上测试质量分析“停课不停学,听课不停教”。
特别的学习和教学方式,老师宅家当主播,孩子们蜗居在家上网课。
为了摸清学生的学习效果,更好地安排下一步的教学,周五上午,学校统一组织了线上期中考试,对学生、对老师,这都是一场从未有过的特殊的“考试”,老师在钉钉这头视频监考,学生在钉钉那头认真作答。
一、学情分析分数虽然不是最重要的,但是孩子对知识的掌握程度,还得通过考试来检查。
上午考完,下午随即改卷,四(4)班现有学生55人,全部参加考试,本次考试四(7)班的平均成绩为77.69分,有44人及格,11人不及格,及格率80%,优秀人数19人,优秀率34.55%。
四(7)班,现有人数54人,全部参加考试。
平均分78.07分,及格人数46人,不及格人数7人,及格率86.79%,优秀人数25人,优秀率47.17%。
随着在线学习的逐渐适应,孩子们的在线学习状态和老师的直播教学也都悄悄地改变,作为老师,不再像以前那样讲课时的拘束、语无伦次、满头大汗了。
孩子们也不再像以前那样发表情,忙着回复答案、点赞,而是渐渐地提前准备作业本、红笔,边听边对改自己的作业。
两个班的大部分学生都能按时参与名校课堂和每天直播作业反馈课或新课,课下能按时完成作业。
学习效果有所进步,作业质量有所提高。
学习节奏勉强跟得上,但是,学习效果明显不如在校面对面授课。
而且,有部分学生的学习习惯较差,自制能力较差,拿起手机不是在线学习,而是把手机当玩具,把学习当儿戏。
自主学习能力较差,家长监督不到位,只是问问完事儿。
比如:四(7)班:XXX、XXX、XXX,学习态度不够端正,不听课、不写作业,打电话催催动动,不催不动,个别男生作业书写不够整洁;不主动参与线上交流,真是手机成就一帮孩子,也毁掉了部分不自律的孩子。
四(4)班虽然是两级分化明显,但在家长的督促下,整体学风较好,良性循环。
自律、家庭教育良好的孩子越来越优秀,他们自我要求较高,自加压力,把学习放在最重要的位置;但还有几个孩子自己不自觉,家长以上班、忙为理由,给孩子一部手机完事,对孩子学习不管不问。
昆山市2018-2019学年第一学期期中考试高二数学一、填空题1.已知倾斜角为90°的直线经过点A(2m,3),B(2,-1),则m的值为________.【答案】1【解析】【分析】根据直线倾斜角的定义可得,解出即可.【详解】∵倾斜角为90°的直线经过点,,∴,解得,故答案为1.【点睛】本题考查了倾斜角的应用,考查了基本概念,属于基础题.2.已知直线和直线平行,则的值为__________【答案】2【解析】【分析】根据直线平行的等量关系,解得结果.【详解】由题意得,所以,(-1舍).【点睛】本题考查直线平行,考查基本分析求解能力,属基础题.3.若长方体的三个面的对角线分别为,则长方体的对角线长度为______________【答案】【解析】【详解】设长方体长宽高为,则,所以,即对角线长为.【点睛】本题考查长方体对角线长,考查基本分析求解能力,属基础题.4.直线被圆截得的弦长等于_______________【答案】【解析】根据垂径定理求弦长.【详解】因为,所以,因此圆心到直线距离为,弦长为【点睛】本题考查直线与圆位置关系,考查基本分析求解能力,属基础题.5.圆心在直线上,且与直线相切于点的圆的标准方程为_____________【答案】【解析】【分析】设圆标准方程形式,根据条件列方程组,解得结果.【详解】设,则,解得,所以圆的标准方程为.【点睛】本题考查圆得标准方程,考查基本分析求解能力,属基础题.6.半径为的球被两个相互平行的平面截得的圆的半径分别为和,则这两个平面之间的距离是______________【答案】1或7【解析】【分析】先根据条件得球心到两平面距离,再根据两平面位置关系得结果.【详解】由题意得球心到两平面距离分别为,因此这两个平面之间的距离是或【点睛】本题考查球相关性质,考查基本分析求解能力,属基础题.7.过点作直线,使它被两条相交直线和所截得的线段恰好被点平分,则直线斜率为_______________【答案】8【解析】根据中点坐标公式求得弦端点坐标,再根据斜率公式求结果.【详解】设截得的线段AB,则,因为点为AB中点,所以,从而直线斜率为【点睛】本题考查直线位置关系,考查基本分析求解能力,属基础题.8.如图,在棱长为的正方体中,四面体 D 的体积等于________【答案】【解析】【分析】根据割补法得结果.【详解】四面体 D 的体积等于正方体体积减去四个小三棱锥体积,即.【点睛】本题考查锥体体积,考查基本分析求解能力,属基础题.9.如图,空间四边形中,平面,为1的等边三角形,,,为棱AC上的一个动点,则的最小值为_____________【答案】【解析】【分析】先展开,再在平面内利用余弦定理得结果.【详解】先将平面展开到平面,则的最小值为此时BD,.【点睛】本题考查利用展开图求距离最值,考查基本分析求解能力,属基础题.10.设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的最大值是________________【答案】【解析】【分析】可得直线分别过定点(0,0)和(1,3)且垂直,可得|PA|2+|PB|2=10.三角换元后,由三角函数的知识可得PA+PB 的最大值.【详解】由题意可得A(0,0),由于直线mx﹣y﹣m+3=0,即 m(x﹣1)﹣y+3=0,显然经过定点B(1,3),注意到动直线x+my=0和动直线mx﹣y﹣m+3=0始终垂直,P又是两条直线的交点,则有PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=10.设∠ABP=θ,则|PA|=sinθ,|PB|=cosθ.∵|PA|≥0且|PB|≥0,可得θ∈[0,],∴|PA|+|PB|=sinθ+cosθ=2[sinθ+cosθ)=2sin(θ+),∵θ∈[0,],∴θ+∈[,],∴当θ+=时,2sin(θ+)取得最大值为 2,故答案为:2.【点睛】本题考查直线过定点问题,涉及直线的垂直关系和三角恒等变换,正弦函数的定义域和值域,属中档题.11.关于异面直线,有下列四个命题①过直线有且只有一个平面,使得②过直线有且只有一个平面,使得③在空间存在平面,使得,④在空间不存在平面,使得,其中,一定正确的是______________【答案】①③④【解析】【分析】根据异面直线定义说明命题正确①③④,举反例说明命题②错误.【详解】①过直线上任一点P作直线平行线,则直线必相交,即确定一个平面,因为若存在平面,使得,则,与为异面直线矛盾,故过直线有且只有一个平面,使得;②当时可得,这与不一定垂直矛盾,所以②错;③过直线上任一点P作直线平行线,则直线必相交,即确定一个平面,过直线上任一点Q作直线平行线,则直线必相交,即确定一个平面,因此平面平面,再任作平面,使得,,即得,;④若,,则,与为异面直线矛盾,所以不存在平面,使得,;综上,正确的是①③④【点睛】本题考查线面位置关系,考查基本分析判断与论证能力,属中档题.12.已知圆,圆,若圆M上存在点P,过点P做圆O的两条切线,切点为A、B,使得,则实数的取值范围是_____________【答案】【解析】设P(x,y),sin∠OPA=sin30°=,则x2+y2=4 ①.又P在圆M上,则(x-a)2+(y-a+4)2=1 ②.由①②得1≤≤3,所以≤a≤.13.已知P为平面内一点,且,若,,则点P的横坐标等于________【答案】【分析】先根据条件化简得方程组,解得点P的横坐标.【详解】设,则由,得,即,解得【点睛】本题考查轨迹方程及其交点坐标,考查基本分析求解能力,属基础题.14.若实数:满足,,则的最大值为_____________【答案】【解析】【分析】根据条件结构特征,转化为单位圆上两点到定直线距离和的关系,再根据圆的几何性质求最值.【详解】因为,,所以在单位圆上,且因为,所以,因为,其中为AB中点.又因为,所以,即的最大值为【点睛】本题考查向量数列积、点到直线距离公式、以及圆的性质,考查综合分析转化求解能力,属难题.二、解答题15.已知直线经过点且斜率为(1)求直线的一般式方程(2)求与直线平行,且过点的直线的一般式方程(3)求与直线垂直,且过点的直线的一般式方程【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)先写点斜式方程,再化一般式,(2)根据平行设一般式,再代点坐标得结果,(3)根据垂直设一般式,再代点坐标得结果.【详解】(1)(2)设所求方程为因为过点,所以(3) 设所求方程为因为过点,所以【点睛】本题考查直线方程,考查基本分析求解能力,属基础题.16.如图一个圆锥的底面半径为1,高为3,在圆锥中有一个半径为的内接圆柱(1)试用表示圆柱的高(2)当为何值时,圆柱的全面积最大,最大全面积为多少【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)根据比例关系求结果,(2)先列圆柱的全面积函数关系式,再根据二次函数性质求最值.【详解】(1)(2)圆柱的全面积当时,答:当时,圆柱的全面积最大,最大全面积为【点睛】本题考查圆柱全面积以及二次函数性质,考查基本分析求解能力,属基础题.17.如图,在直三棱柱中,点D为AB中点,,若,求证:(1)(2)【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)连接交于,则根据三角形中位线性质得,再根据线面平行判定定理得结果,(2)根据线面垂直判定定理依次证得即得结论.【详解】连接交于,连接DE,因为直三棱柱,所以四边形为矩形,所以为的中点,又因为为的中点,所以,因为,所以(2)因为四边形为矩形,所以,又,所以,因为所以,因为四边形为矩形,,所以四边形为正方形,,因为所以.【点睛】垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.(1)证明线面、面面平行,需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直,需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直,需转化为证明线面垂直.18.如图,在四棱锥中,平面平面,四边形为正方形,△为等边三角形,是中点,平面与棱交于点.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)求证:平面;(III)记四棱锥的体积为,四棱锥的体积为,直接写出的值.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)【解析】【分析】(Ⅰ)由为正方形,可得.再由线面平行的判定可得平面..再由面面平行的性质可得;(Ⅱ)由为正方形,可得.结合面面垂直的性质可得平面.从而得到..再由已知证得.由线面垂直的判定可得平面;(Ⅲ)由(Ⅰ)知,,利用等积法把用表示,则的值可求.【详解】(I)证明:因为正方形,所以.因为平面,平面,所以平面.因为平面,平面平面,所以.(II)证明:因为正方形,所以.因为平面平面,平面平面,平面,所以平面.因为平面,所以.因为为等边三角形,是中点,所以.因为平面,平面,,所以平面.(III)解:由(Ⅰ)知,则.【点睛】本题考查直线与平面平行的判定和性质,考查线面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,训练了利用等积法求多面体的体积,是中档题.19.如图,已知圆O的方程为,过点的直线与圆O交于点、,与负半轴交于点。
2018-2019学年贵州省遵义市高二(下)期中考试数学试卷(理科)一.选择题:(每小题5分,60)1.复数z=1﹣i,则=()A.B.C.D.2.已知p:x≥k,q:<1,如果p是q的充分不必要条件,则实数k的取值范围是()A.[2,+∞)B.(2,+∞)C.[1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)3.的展开式中常数项是()A.﹣160 B.﹣20 C.20 D.1604.如果f′(x)是二次函数,且f′(x)的图象开口向上,顶点坐标为,那么曲线y=f(x)上任一点的切线的倾斜角α的取值范围是()A.B.C.D.5.设随机变量ξ服从正态分布N(2,9),若P(ξ>c)=P(ξ<c﹣2),则c的值是()A.1 B.2 C.3 D.46.已知椭圆=1(a>5)的两个焦点为F1、F2,且|F1F2|=8,弦AB过点F1,则△ABF2的周长为()A.10 B.20 C.D.7.小明有4枚完全相同的硬币,每个硬币都分正反两面.他想把4个硬币摆成一摞,且满足相邻两枚硬币的正面与正面不相对,不同的摆法有()A.4种B.5种C.6种D.9种8.给出如下四个命题:①若“p∨q”为真命题,则p、q均为真命题;②“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a≤b,则2a≤2b﹣1”;③“∀x∈R,x2+x≥1”的否定是“∃x0∈R,x02+x0≤1”;④“x>0”是“x+≥2”的充要条件.其中不正确的命题是()A.①②B.②③C.①③D.③④9.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x﹣2)f′(x)≤0,则必有()A.f(﹣3)+f(3)<2f(2)B.f(﹣3)+f(7)>2f(2)C.f(﹣3)+f(3)≤2f (2)D.f(﹣3)+f(7)≥2f(2)10.如图,四棱锥P﹣ABCD的底面为正方形,PD⊥底面ABCD,PD=AD=1,设点CG到平面PAB的距离为d1,点B到平面PAC的距离为d2,则有()A.1<d1<d2B.d1<d2<1 C.d1<1<d2D.d2<d1<111.已知双曲线(a>0,b>0)的焦点F1(﹣c,0)、F2(c,0)(c>0),过F2的直线l交双曲线于A,D两点,交渐近线于B,C两点.设+=,+=,则下列各式成立的是()A.||>|| B.||<|| C.|﹣|=0 D.|﹣|>012.已知函数f(x)=x n+1(n∈N*)的图象与直线x=1交于点P,若图象在点P处的切线与x轴交点的横坐标为x n,则log2013x1+log2013x2+…+log2013x2012的值为()A.1﹣log20132012 B.﹣1C.﹣log20132012 D.1二.填空题:(每小题5分,20)13.由曲线y=sinx,y=cosx与直线x=0,x=所围成的平面图形(下图中的阴影部分)的面积是.14.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,过点P(﹣1,0)的直线l交抛物线C于两点A,B,点Q为线段AB 的中点,若|FQ|=2,则直线l的斜率等于.15.将全体正奇数排成一个三角形数阵如图:按照以上排列的规律,第n行(n≥3)从左向右的第3个数为.16.已知O是△ABC的外心,AB=2a,AC=,∠BAC=120°,若=x+y,则x+y的最小值是.三.解答题:17.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=BC=2AA1,∠ABC=90°,D是BC的中点.(1)求证:A1B∥平面ADC1;(2)求二面角C1﹣AD﹣C的余弦值.18.已知a,b,c∈R,a2+b2+c2=1.(Ⅰ)求证:|a+b+c|≤;(Ⅱ)若不等式|x﹣1|+|x+1|≥(a﹣b+c)2对一切实数a,b,c恒成立,求实数x的取值范围.19.某商场在店庆日进行抽奖促销活动,当日在该店消费的顾客可参加抽奖.抽奖箱中有大小完全相同的4个小球,分别标有字“生”“意”“兴”“隆”.顾客从中任意取出1个球,记下上面的字后放回箱中,再从中任取1个球,重复以上操作,最多取4次,并规定若取出“隆”字球,则停止取球.获奖规则如下:依次取到标有“生”“意”“兴”“隆”字的球为一等奖;不分顺序取到标有“生”“意”“兴”“隆”字的球,为二等奖;取到的4个球中有标有“生”“意”“兴”三个字的球为三等奖.(Ⅰ)求分别获得一、二、三等奖的概率;(Ⅱ)设摸球次数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.20.已知曲线C:y=e ax.(Ⅰ)若曲线C在点(0,1)处的切线为y=2x+m,求实数a和m的值;(Ⅱ)对任意实数a,曲线C总在直线l:y=ax+b的上方,求实数b的取值范围.21.已知椭圆W:=1,直线l与W相交于M,N两点,l与x轴、y轴分别相交于C、D两点,O为坐标原点.(Ⅰ)若直线l的方程为x+2y﹣1=0,求△OCD外接圆的方程;(Ⅱ)判断是否存在直线l,使得C,D是线段MN的两个三等分点,若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.22.已知函数.(I)当a=1时,求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅲ)求证:(n∈N*).2018-2019学年贵州省遵义市高二(下)期中考试数学试卷(理科)参考答案与试题解析一.选择题:(每小题5分,60)1.复数z=1﹣i,则=()A.B.C.D.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:计算题.分析:把复数z代入后前一部分采用复数的除法运算,然后在把实部和实部相加,虚部和虚部相加.解答:解:因为z=1﹣i,所以=.故选D.点评:本题考查了复数代数形式的乘除运算,复数的除法采用的是分子分母同时乘以分母的共轭复数,是基础题.2.已知p:x≥k,q:<1,如果p是q的充分不必要条件,则实数k的取值范围是()A.[2,+∞)B.(2,+∞)C.[1,+∞)D.(﹣∞,﹣1)考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:简易逻辑.分析:求出不等式q的等价条件,根据充分条件和必要条件的定义即可得到结论.解答:解:∵<1,∴﹣1=<0,即(x﹣2)(x+1)>0,∴x>2或x<﹣1,∵p是q的充分不必要条件,∴k>2,故选:B.点评:本题主要考查充分条件和必要条件的应用,利用不等式之间的关系是解决本题的关键,比较基础.3.的展开式中常数项是()A.﹣160 B.﹣20 C.20 D.160考点:二项式系数的性质.专题:计算题.分析:利用二项展开式的通项公式求出展开式的通项,令x的指数为0,求出r,进而求出展开式的常数项.解答:解:展开式的通项为T r+1=(﹣2)r C6r x3﹣r令3﹣r=0得r=3所以展开式的常数项为(﹣2)3C63=﹣160故选A点评:本题考查利用二项展开式的通项公式解决二项展开式的特定项问题.4.如果f′(x)是二次函数,且f′(x)的图象开口向上,顶点坐标为,那么曲线y=f(x)上任一点的切线的倾斜角α的取值范围是()A.B.C.D.考点:导数的几何意义;直线的倾斜角.专题:计算题.分析:由二次函数的图象可知最小值为,再根据导数的几何意义可知k=tanα≥,结合正切函数的图象求出角α的范围.解答:解:根据题意得f′(x)≥则曲线y=f(x)上任一点的切线的斜率k=tanα≥结合正切函数的图象由图可得α∈故选B.点评:本题考查了导数的几何意义,以及利用正切函数的图象求倾斜角,同时考查了数形结合法的应用,本题属于中档题.5.设随机变量ξ服从正态分布N(2,9),若P(ξ>c)=P(ξ<c﹣2),则c的值是()A.1 B.2 C.3 D.4考点:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.专题:计算题;概率与统计.分析:随机变量ξ服从正态分布N(2,9),得到曲线关于x=2对称,根据P(ξ>c)=P(ξ<c﹣2),结合曲线的对称性得到点c与点c﹣2关于点2对称的,从而做出常数c的值得到结果.解答:解:随机变量ξ服从正态分布N(2,9),∴曲线关于x=2对称,∵P(ξ>c)=P(ξ<c﹣2),∴,∴c=3故选:C.点评:本题考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查概率的性质,是一个基础题.6.已知椭圆=1(a>5)的两个焦点为F1、F2,且|F1F2|=8,弦AB过点F1,则△ABF2的周长为()A.10 B.20 C.D.考点:椭圆的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:根据椭圆=1,得出b=5,再由|F1F2|=8,可得c=4,求得a=,运用定义整体求解△ABF2的周长为4a,即可求解.解答:解:由|F1F2|=8,可得2c=8,即c=4,由椭圆的方程=1(a>5)得:b=5,则a==,由椭圆的定义可得,△ABF2的周长为c=|AB|+|BF2|+|AF2|=|AF1|+|BF1|+|BF2|+|AF2|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=4.故选:D.点评:本题考查了椭圆的方程,定义,整体求解的思想方法,属于中档题.7.小明有4枚完全相同的硬币,每个硬币都分正反两面.他想把4个硬币摆成一摞,且满足相邻两枚硬币的正面与正面不相对,不同的摆法有()A.4种B.5种C.6种D.9种考点:分类加法计数原理.专题:分类讨论.分析:4枚硬币摆成一摞,应该有3类:(1)正反依次相对,(2)有两枚反面相对,(3)有两枚正面相对;本题(1)(2)满足题意.解答:解:记反面为1,正面为2;则正反依次相对有12121212,21212121两种;有两枚反面相对有21121212,21211212,21212112;共5种摆法,故选B点评:本题考查的是排列组合中的分类计数原理,对于元素较少的可以利用列举法求解;属于基本知识和基本方法的考查.8.给出如下四个命题:①若“p∨q”为真命题,则p、q均为真命题;②“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a≤b,则2a≤2b﹣1”;③“∀x∈R,x2+x≥1”的否定是“∃x0∈R,x02+x0≤1”;④“x>0”是“x+≥2”的充要条件.其中不正确的命题是()A.①②B.②③C.①③D.③④考点:命题的真假判断与应用.专题:综合题;简易逻辑.分析:①“p∨q”为真命题,p、q二者中只要有一真即可;②写出一个命题的否命题的关键是正确找出原命题的条件和结论;③直接写出全称命题的否定判断;④利用基本不等式,可得结论.解答:解:①“p∨q”为真命题,p、q二者中只要有一真即可,故不正确;②“若a>b,则2a>2b﹣1”的否命题为“若a≤b,则2a≤2b﹣1”,正确;③“∀x∈R,x2+x≥1”的否定是“∃x0∈R,x02+x0<1”,故不正确;④“x>0”时,“x+≥2”,若“x+≥2”,则“x>0”,∴“x>0”是“x+≥2”的充要条件,故正确.故选:C.点评:本题考查命题的真假判断与应用,考查复合命题的真假判断,考查了命题的否命题、全称命题的否定、充要条件,属于中档题.9.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x﹣2)f′(x)≤0,则必有()A.f(﹣3)+f(3)<2f(2)B.f(﹣3)+f(7)>2f(2)C.f(﹣3)+f(3)≤2f (2)D.f(﹣3)+f(7)≥2f(2)考点:利用导数研究函数的单调性.专题:导数的综合应用.分析:借助导数知识,根据(x﹣2)f′(x)≥0,判断函数的单调性,再利用单调性,比较函数值的大小即可.解答:解:∵对于R上可导的任意函数f(x),(x﹣2)f′(x)≥0∴有,即当x∈[2,+∞)时,f(x)为增函数,当x∈(﹣∞,2]时,f(x)为减函数∴f(1)≥f(2),f(3)≥f(2)∴f(1)+f(3)≥2f(2)故选:C点评:本题考查了利用导数判断抽象函数单调性,以及利用函数的单调性比较函数值的大小.10.如图,四棱锥P ﹣ABCD 的底面为正方形,PD ⊥底面ABCD ,PD=AD=1,设点CG 到平面PAB 的距离为d 1,点B 到平面PAC 的距离为d 2,则有( )A . 1<d 1<d 2B . d 1<d 2<1C . d 1<1<d 2D . d 2<d 1<1考点: 点、线、面间的距离计算.专题: 综合题;空间位置关系与距离;空间角.分析: 过C 做平面PAB 的垂线,垂足为E ,连接BE ,则三角形CEB 为直角三角形,根据斜边大于直角边,再根据面PAC 和面PAB 与底面所成的二面角,能够推导出d 2<d 1<1.解答: 解:过C 做平面PAB 的垂线,垂足为E ,连接BE ,则三角形CEB 为直角三角形,其中∠CEB=90°,根据斜边大于直角边,得CE <CB ,即d 2<1.同理,d 1<1.再根据面PAC 和面PAB 与底面所成的二面角可知,前者大于后者,所以d 2<d 1.所以d 2<d 1<1.故选D .点评: 本题考查空间距离的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意空间角的灵活运用.11.已知双曲线(a >0,b >0)的焦点F 1(﹣c ,0)、F 2(c ,0)(c >0),过F 2的直线l 交双曲线于A ,D 两点,交渐近线于B ,C 两点.设+=,+=,则下列各式成立的是( )A . ||>||B . ||<||C . |﹣|=0D . |﹣|>0考点: 双曲线的简单性质.专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析: 特殊化,取过F 2垂直于x 轴的直线l 交双曲线于A ,D 两点,交渐近线于B ,C 两点,可得+==2,+==2,即可得出结论.解答: 解:取过F 2垂直于x 轴的直线l 交双曲线于A ,D 两点,交渐近线于B ,C 两点,则+==2,+==2,∴|﹣|=0..故选:C点评: 特殊化是我们解决选择、填空题的常用方法.12.已知函数f(x)=x n+1(n∈N*)的图象与直线x=1交于点P,若图象在点P处的切线与x轴交点的横坐标为x n,则log2013x1+log2013x2+…+log2013x2012的值为()A.1﹣log20132012 B.﹣1C.﹣log20132012 D.1考点:利用导数研究曲线上某点切线方程;数列的函数特性.专题:计算题;导数的概念及应用.分析:先求点P(1,1),再求曲线在点P(1,1)处的切线方程,从而得出切线与x轴的交点的横坐标为x n,再求相应的函数值.解答:解:∵函数f(x)=x n+1(n∈N*)的图象与直线x=1交于点P,∴P(1,1),∵y=x n+1,∴y′=(n+1)x n,当x=1时,y′=n+1,即切线的斜率为:n+1,故y=x n+1在(1,1)处的切线方程为y﹣1=(n+1)(x﹣1),令y=0可得x=,即该切线与x轴的交点的横坐标为x n=,所以log2013x1+log2013x2+…+log2013x2012=log2013×××…×==﹣1,故选B.点评:本题考查导数的几何意义的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意利用对数运算的性质求出函数,属中档题.二.填空题:(每小题5分,20)13.由曲线y=sinx,y=cosx与直线x=0,x=所围成的平面图形(下图中的阴影部分)的面积是2﹣2.考点:余弦函数的图象.专题:三角函数的图像与性质.分析:三角函数的对称性可得S=2,求定积分可得.解答:解:由三角函数的对称性和题意可得S=2=2(sinx+cosx)=2(+)﹣2(0+1)=2﹣2故答案为:2﹣2点评:本题考查三角函数的对称性和定积分求面积,属基础题.14.设F为抛物线C:y2=4x的焦点,过点P(﹣1,0)的直线l交抛物线C于两点A,B,点Q为线段AB 的中点,若|FQ|=2,则直线l的斜率等于不存在.考点:直线与圆锥曲线的关系;直线的斜率.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:由题意设直线l的方程为my=x+1,联立得到y2﹣4my+4=0,△=16m2﹣16=16(m2﹣1)>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0).利用根与系数的关系可得y1+y2=4m,利用中点坐标公式可得=2m,x0=my0﹣1=2m2﹣1.Q(2m2﹣1,2m),由抛物线C:y2=4x得焦点F(1,0).再利用两点间的距离公式即可得出m及k,再代入△判断是否成立即可.解答:解:由题意设直线l的方程为my=x+1,联立得到y2﹣4my+4=0,△=16m2﹣16=16(m2﹣1)>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0).∴y1+y2=4m,∴=2m,∴x0=my0﹣1=2m2﹣1.∴Q(2m2﹣1,2m),由抛物线C:y2=4x得焦点F(1,0).∵|QF|=2,∴,化为m2=1,解得m=±1,不满足△>0.故满足条件的直线l不存在.故答案为不存在.点评:本题综合考查了直线与抛物线的位置关系与△的关系、根与系数的关系、中点坐标关系、两点间的距离公式等基础知识,考查了推理能力和计算能力.15.将全体正奇数排成一个三角形数阵如图:按照以上排列的规律,第n行(n≥3)从左向右的第3个数为n2﹣n+5.考点:归纳推理.专题:探究型.分析:根据数阵的排列规律确定第n行(n≥3)从左向右的第3个数为多少个奇数即可.解答:解:根据三角形数阵可知,第n行奇数的个数为n个,则前n﹣1行奇数的总个数为1+2+3+…+(n ﹣1)=个,则第n行(n≥3)从左向右的第3个数为为第个奇数,所以此时第3个数为:1=n2﹣n+5.故答案为:n2﹣n+5.点评:本题主要考查归纳推理的应用,利用等差数列的通项公式是解决本题的关键.16.已知O是△ABC的外心,AB=2a,AC=,∠BAC=120°,若=x+y,则x+y的最小值是2.考点:向量在几何中的应用.专题:平面向量及应用.分析:建立直角坐标系,求出三角形各顶点的坐标,因为O为△ABC的外心,把AB的中垂线m方程和AC的中垂线n的方程,联立方程组,求出O的坐标,利用已知向量间的关系,待定系数法求x和y的值,最后利用基本不等式求最小值即可.解答:解:如图:以A为原点,以AB所在的直线为x轴,建立直角系:则A(0,0),B (2a,0),C(﹣,),∵O为△ABC的外心,∴O在AB的中垂线m:x=a上,又在AC的中垂线n 上,AC的中点(﹣,),AC的斜率为tan120°=﹣,∴中垂线n的方程为y﹣=(x+).把直线m和n 的方程联立方程组,解得△ABC的外心O(a,+),由条件=x+y,得(a,+)=x(2a,0)+y(﹣,)=(2ax﹣,),∴,解得x=+,y=,∴x+y=++=+()=2.当且仅当a=1时取等号.故答案为:2.点评:本题考查求两条直线的交点坐标的方法,三角形外心的性质,向量的坐标表示及向量相等的条件,待定系数法求参数值.属中档题.三.解答题:17.如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=BC=2AA1,∠ABC=90°,D是BC的中点.(1)求证:A1B∥平面ADC1;(2)求二面角C1﹣AD﹣C的余弦值.考点:用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定;二面角的平面角及求法.专题:综合题.分析:(1)连接A1C,交AC1于点O,连接OD.由ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,得四边形ACC1A1为矩形,由此利用三角形中位线能够证明A1B∥平面ADC1.(2)由ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,且∠ABC=90°,知BA,BC,BB1两两垂直.由此能求出二面角C1﹣AD﹣C的余弦值.解答:(1)证明:连接A1C,交AC1于点O,连接OD.由ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,得四边形ACC1A1为矩形,O为A1C的中点,又D为BC中点,所以OD为△A1BC中位线,所以A1B∥OD,因为OD⊂平面ADC1,A1B⊄平面ADC1,所以A1B∥平面ADC1.…(6分)(2)解:由ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,且∠ABC=90°,故BA,BC,BB1两两垂直.以BA为x轴,以BC为y轴,以BB1为z轴,建立空间直角坐标系,∵AB=BC=2AA1,∠ABC=90°,D是BC的中点,∴可设AA1=1,AB=BC=2,BD=DC=1,∴A(2,0,0),D(0,1,0),C(0,2,0),C1(0,2,1),∴=(﹣2,2,1),,设平面ADC1的法向量为,则,,∴,∴=(1,2,﹣2),∵平面ADC的法向量,所以二面角C1﹣AD﹣C的余弦值为|cos<>|=||=.点评:本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角的求法.解题时要认真审题,注意合理地化空间问题为平面问题,注意向量法的合理运用.18.已知a,b,c∈R,a2+b2+c2=1.(Ⅰ)求证:|a+b+c|≤;(Ⅱ)若不等式|x﹣1|+|x+1|≥(a﹣b+c)2对一切实数a,b,c恒成立,求实数x的取值范围.考点:二维形式的柯西不等式;函数恒成立问题.专题:选作题;不等式.分析:(Ⅰ)利用柯西不等式得,(a+b+c)2≤(12+12+12)(a2+b2+c2)=3;(Ⅱ)同理,(a﹣b+c)2≤[12+(﹣1)2+12](a2+b2+c2)=3,问题等价于|x﹣1|+|x+1|≥3.解答:解:(Ⅰ)由柯西不等式得,(a+b+c)2≤(12+12+12)(a2+b2+c2)=3所以﹣≤a+b+c≤所以:|a+b+c|≤;…(5分)(Ⅱ)同理,(a﹣b+c)2≤[12+(﹣1)2+12](a2+b2+c2)=3 …(7分)若不等式|x﹣1|+|x+1|≥(a﹣b+c)2对一切实数a,b,c恒成立,则|x﹣1|+|x+1|≥3,解集为(﹣∞,﹣]∪[,+∞)…(10分)点评:本题考查柯西不等式,考查恒成立问题,正确运用柯西不等式是关键.19.某商场在店庆日进行抽奖促销活动,当日在该店消费的顾客可参加抽奖.抽奖箱中有大小完全相同的4个小球,分别标有字“生”“意”“兴”“隆”.顾客从中任意取出1个球,记下上面的字后放回箱中,再从中任取1个球,重复以上操作,最多取4次,并规定若取出“隆”字球,则停止取球.获奖规则如下:依次取到标有“生”“意”“兴”“隆”字的球为一等奖;不分顺序取到标有“生”“意”“兴”“隆”字的球,为二等奖;取到的4个球中有标有“生”“意”“兴”三个字的球为三等奖.(Ⅰ)求分别获得一、二、三等奖的概率;(Ⅱ)设摸球次数为ξ,求ξ的分布列和数学期望.考点:离散型随机变量的期望与方差;相互独立事件的概率乘法公式.专题:计算题.分析:(Ⅰ)由题意设“摸到一等奖、二等奖、三等奖”分别为事件A,B,C,利用独立事件同时发生的概率公式及互斥事件的概率公式即可求得;(Ⅱ)由于摸球次数为ξ,按题意则ξ=1,2,3,4,利用随机变变量的定义及随机变量的分布列及期望定义即可求得.解答:解:(Ⅰ)设“摸到一等奖、二等奖、三等奖”分别为事件A,B,C.则P(A)=,P(B)==;三等奖的情况有:“生,生,意,兴”;“生,意,意,兴”;“生,意,兴,兴”三种情况.P(C)==;(Ⅱ)设摸球的次数为ξ,则ξ=1,2,3,4.,,,.故取球次数ξ的分布列为ξ 1 2 3 4P=.点评:此题考查了学生的理解及计算能力,考查了独立事件同时发生及互斥事件一个发生的概率公式,还考查了离散型随机变量的定义及分布列,随机变量的期望.20.已知曲线C:y=e ax.(Ⅰ)若曲线C在点(0,1)处的切线为y=2x+m,求实数a和m的值;(Ⅱ)对任意实数a,曲线C总在直线l:y=ax+b的上方,求实数b的取值范围.考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的综合应用.分析:(Ⅰ)根据导数的几何意义,y=e ax在x=0处的切线方程为y﹣1=y′(0)x,再比较已知条件,可得;(Ⅱ)原题意可转化为对于∀x,a∈R,e ax>ax+b恒成立,法1:进一步转化为∀x,a∈R,e ax﹣ax﹣b>0恒成立,令g(x)=e ax﹣ax﹣b,分别从a=0和a≠0两种情况通过求导的方式进一步分析;法2:进一步转化为∀x,a∈R,b<e ax﹣ax恒成立,再令t=ax,则等价于∀t∈R,b<e t﹣t恒成立,再通过研究函数g(t)=e t ﹣t的性质求解.解答:解:(Ⅰ)y'=ae ax,因为曲线C在点(0,1)处的切线为L:y=2x+m,所以1=2×0+m且y'|x=0=2.解得m=1,a=2(Ⅱ)法1:对于任意实数a,曲线C总在直线的y=ax+b的上方,等价于∀x,a∈R,都有e ax>ax+b,即∀x,a∈R,e ax﹣ax﹣b>0恒成立,令g(x)=e ax﹣ax﹣b,①若a=0,则g(x)=1﹣b,所以实数b的取值范围是b<1;②若a≠0,g'(x)=a(e ax﹣1),由g'(x)=0得x=0,g'(x),g(x)的情况如下:x (﹣∞,0)0 (0,+∞)g'(x)﹣0 +g(x)↘极小值↗所以g(x)的最小值为g(0)=1﹣b,所以实数b的取值范围是b<1;综上,实数b的取值范围是b<1.法2:对于任意实数a,曲线C总在直线的y=ax+b的上方,等价于∀x,a∈R,都有e ax>ax+b,即∀x,a∈R,b<e ax﹣ax恒成立,令t=ax,则等价于∀t∈R,b<e t﹣t恒成立,令g(t)=e t﹣t,则g'(t)=e t﹣1,由g'(t)=0得t=0,g'(t),g(t)的情况如下:t (﹣∞,0)0 (0,+∞)g'(t)﹣0 +g(t)↘极小值↗所以g(t)=e t﹣t的最小值为g(0)=1,实数b的取值范围是b<1.点评:本题中的导数的几何意义和利用导数研究函数的性质,是高考中经常考查的知识点和方法,特别是第二小问,通过数形转化后,对于“∀x,a∈R,e ax﹣ax﹣b>0恒成立,”的处理介绍了两种方法,对于拓宽学生的思维,拓展学生的思路有一定的指导作用,不过不管是哪种方法,最终都需要用导数的知识来进一步分析.21.已知椭圆W:=1,直线l与W相交于M,N两点,l与x轴、y轴分别相交于C、D两点,O 为坐标原点.(Ⅰ)若直线l的方程为x+2y﹣1=0,求△OCD外接圆的方程;(Ⅱ)判断是否存在直线l,使得C,D是线段MN的两个三等分点,若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:综合题;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)由直线l的方程为x+2y﹣1=0,求出C,D的坐标,进而可求△OCD外接圆的圆心与半径,即可求△OCD外接圆的方程;(Ⅱ)存在直线l,使得C,D是线段MN的两个三等分点.设直线l的方程为y=kx+m(km≠0),与椭圆方程联立,由C,D是线段MN的两个三等分点,得线段MN的中点与线段CD的中点重合,利用韦达定理,求出k,由C,D是线段MN的两个三等分点,得|MN|=3|CD|,求出m,即可得出结论.解答:解:(Ⅰ)因为直线l的方程为x+2y﹣1=0,所以与x轴的交点C(1,0),与y轴的交点.…(1分)则线段CD的中点,,…(3分)即△OCD外接圆的圆心为,半径为,所以△OCD外接圆的方程为.…(5分)(Ⅱ)存在直线l,使得C,D是线段MN的两个三等分点.理由如下:由题意,设直线l的方程为y=kx+m(km≠0),M(x1,y1),N(x2,y2),则,D(0,m),…(6分)由方程组得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣2=0,…(7分)所以△=16k2﹣8m2+8>0,(*)…(8分)由韦达定理,得,.…(9分)由C,D是线段MN的两个三等分点,得线段MN的中点与线段CD的中点重合.所以,…(10分)解得.…(11分)由C,D是线段MN的两个三等分点,得|MN|=3|CD|.所以,…(12分)即,解得.…(13分)验证知(*)成立.所以存在直线l,使得C,D是线段MN的两个三等分点,此时直线l的方程为,或.…(14分)点评:本题考查圆的方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,综合性强.22.已知函数.(I)当a=1时,求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)若f(x)存在单调递减区间,求a的取值范围;(Ⅲ)求证:(n∈N*).考点:数学归纳法;利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.专题:计算题;证明题.分析:(I)可先求f′(x),从而判断f(x)在x∈[1,+∞)上的单调性,利用其单调性求f(x)在x∈[1,+∞)最小值;(Ⅱ)求h′(x),可得,若f(x)存在单调递减区间,需h′(x)<0有正数解.从而转化为:ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解.通过对a分a=0,a<0与当a>0三种情况讨论解得a的取值范围;(Ⅲ)(法一)根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,⇒,再构造函数,令,有,从而,问题可解决;(法二)可用数学归纳法予以证明.当n=1时,ln(n+1)=ln2,3ln2=ln8>1⇒,成立;设当n=k 时,,再去证明n=k+1时,即可(需用好归纳假设).解答:解:(I),定义域为(0,+∞).∵,∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.当x≥1时,f(x)≥f(1)=1;(3分)(Ⅱ)∵,∵若f(x)存在单调递减区间,∴f′(x)<0有正数解.即ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解.(5分)①当a=0时,明显成立.②当a<0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a为开口向下的抛物线,ax2+2(a﹣1)x+a<0总有x>0的解;③当a>0时,y=ax2+2(a﹣1)x+a开口向上的抛物线,即方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有正根.因为x1x2=1>0,所以方程ax2+2(a﹣1)x+a=0有两正根.,解得.综合①②③知:.(9分)(Ⅲ)(法一)根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.令,则有,∴.∵,∴.(12分)(法二)当n=1时,ln(n+1)=ln2.∵3ln2=ln8>1,∴,即n=1时命题成立.设当n=k时,命题成立,即.∴n=k+1时,.根据(Ⅰ)的结论,当x>1时,,即.令,则有,则有,即n=k+1时命题也成立.因此,由数学归纳法可知不等式成立.(12分)点评:本题考查利用导数研究函数的单调性及数学归纳法,难点之一在于(Ⅱ)中通过求h′(x)后,转化为:ax2+2(a﹣1)x+a<0有x>0的解的问题,再用分类讨论思想来解决;难点之二在于(Ⅲ)中法一通过构造函数,用放缩法证得结论,法二通过数学归纳法,其中也有构造函数的思想,属于难题.。
四川省成都市郫都区2019-2020学年度上期期中考试高二数学(理)试题一、选择题(本大题共12小题)1.直线x+y-1=0的倾斜角为()A. B. C. D.2.抛物线y=4x2的焦点坐标是()A. B. C. D.3.双曲线的一个焦点到它的渐近线的距离为()A. 1B.C.D. 24.下列说法正确的是()A. 命题“3能被2整除”是真命题B. 命题“,”的否定是“,”C. 命题“47是7的倍数或49是7的倍数”是真命题D. 命题“若a、b都是偶数,则是偶数”的逆否命题是假命题5.已知α、β是两个不同的平面,直线a⊂α,直线b⊂β,命题p:a与b没有公共点,命题q:α∥β,则p是q的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件6.直线l1:x+ay+6=0与l2:(a-2)x+3y+2a=0平行,则a的值等于()A. 或3B. 1或3C.D.7.设m、n是两条不同的直线α,β,γ,是三个不同的平面,下列四个命题中正确的序号是()①若m⊥α,n∥α,则m⊥n②若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β③若m∥α,n∥α,则m∥n④若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γA. 和B. 和C. 和D. 和8.若直线y=kx+1与圆x2+y2=1相交于P、Q两点,且∠POQ=120°(其中O为原点),则k的值为()A. B. C. D.9.一空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. 1B. 3C. 6D. 210.已知圆,圆,则这两个圆的公切线条数为()A. 1条B. 2 条C. 3 条D. 4 条11.在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y-4=0相切,则圆C面积的最小值为()A. B. C. D.12.已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,点Q为椭圆上一点.△QF1F2的重心为G,内心为I,且,则该椭圆的离心率为()A. B. C. D.二、填空题(本大题共4小题)13.已知x、y满足不等式组,则z=3x+y的最大值为______.14.体积为4π的球的内接正方体的棱长为______.15.椭圆+=1与双曲线-=1有公共的焦点F1,F2,P是两曲线的一个交点,则cos∠F1PF2= ______ .16.抛物线x2=2py(p>0)上一点A(,m)(m>1)到抛物线准线的距离为,点A关于y轴的对称点为B,O为坐标原点,△OAB的内切圆与OA切于点E,点F为内切圆上任意一点,则的取值范围为______.三、解答题(本大题共6小题)17.已知p:方程x2+2mx+(m+2)=0有两个不等的正根;q:方程表示焦点在y轴上的双曲线.(1)若q为真命题,求实数m的取值范围;(2)若“p或q”为真,“p且q”为假,求实数m的取值范围.18.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且2cos A cos C(tan A tan C-1)=1.(Ⅰ)求B的大小;(Ⅱ)若,,求△ABC的面积.19.已知在等比数列{a n}中,a1=2,且a1,a2,a3-2成等差数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足:,求数列{b n}的前n项和S n.20.如图,多面体ABCDEF中,底面ABCD是菱形,∠BCD=60°,四边形BDEF是正方形且DE⊥平面ABCD.(Ⅰ)求证:CF∥平面ADE;(Ⅱ)若AE=,求多面体ABCDEF的体积V.21.已知动点M(x,y)满足:.(1)求动点M的轨迹E的方程;(2)设过点N(-1,0)的直线l与曲线E交于A,B两点,点A关于x轴的对称点为C(点C与点B不重合),证明:直线BC恒过定点,并求该定点的坐标.22.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且过点(1,).(1)求椭圆C的方程;(2)设与圆O:x2+y2=相切的直线l交椭圆C于A,B两点,求△OAB面积的最大值,及取得最大值时直线l 的方程.答案和解析1.【答案】D【解析】解:设直线x+y-1=0的倾斜角为α.直线x+y-1=0化为.∴tanα=-.∵α∈[0°,180°),∴α=150°.故选:D.利用直线的倾斜角与斜率的关系即可得出.本题考查了直线的倾斜角与斜率的关系,属于基础题.2.【答案】C【解析】解:抛物线y=4x2的标准方程为x2=y,p=,开口向上,焦点在y轴的正半轴上,故焦点坐标为(0,),故选:C.把抛物线y=4x2的方程化为标准形式,确定开口方向和p值,即可得到焦点坐标.本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用;把抛物线y=4x2的方程化为标准形式,是解题的关键.3.【答案】C【解析】解:根据题意,由双曲线的方程为,可得焦点坐标为(-2,0)(2,0),渐近线的方程为y=±x;结合双曲线的对称性,其任一个焦点到它的渐近线的距离相等,故只需计算一个焦点到其中一条渐近线的距离即可,其距离为d==,故选:C.根据双曲线的方称可得其焦点坐标与渐近线的方程,由于双曲线的对称性,只需计算一个焦点到其中一条渐近线的距离即可,由点到直线的距离公式,计算可得答案.本题考查双曲线的性质,解题时注意结合双曲线的对称性,只需计算一个焦点到其中一条渐近线的距离即可.4.【答案】C【解析】解:对于A,3不能被2整除,∴“3能被2整除”是假命题,A错误;对于B,“∃x0∈R,x02-x0-1<0”的否定是“∀x∈R,x2-x-1≥0”,∴B错误;对于C,47不是7的倍数,49是7的倍数,∴“47是7的倍数或49是7的倍数”是真命题,C正确;对于D,“若a、b都是偶数,则a+b是偶数”是真命题,则它的逆否命题也是真命题,∴D错误.故选:C.A,3不能被2整除,判断A是假命题;B,写出命题的否定,即可判断B是假命题;C,由47不是7的倍数,49是7的倍数,利用复合命题的真假性判断即可;D,根据原命题与它的逆否命题真假性相同,判断即可.本题考查了命题真假的判断问题,是基础题.5.【答案】B【解析】解:当a,b都平行于α与β的交线时,a与b无公共点,但α与β相交.当α∥β时,a与b一定无公共点,∴q⇒p,但p⇒/q故选:B.利用量平面平行的定义推出a与b没有公共点;a与b没有公共点时推不出α∥β,举一个反例即可.利用充要条件定义得选项.本题考查两个平面平行的定义:两平面无公共点;充要条件的判断.6.【答案】D【解析】解:因为两条直线平行,两直线的斜率都存在,故它们的斜率相等,由,解得:a=-1,故选:D.直接利用两直线平行的充要条件,列出方程求解,解得a的值.本题考查两直线平行的条件,要注意特殊情况即直线斜率不存在的情况,要进行检验.7.【答案】D【解析】解:由m、n是两条不同的直线α,β,γ,是三个不同的平面,知:∵m⊥α,n∥α,∴m⊥n,故①正确;∵α⊥γ,β⊥γ,∴α∥β或α与β相交,故②不正确;∵m∥α,n∥α,∴m与n相交、平行或异面,故③不正确;∵α∥β,β∥γ,∴α∥γ,∵m⊥α,∴m⊥γ,故④正确.故选:D.由m、n是两条不同的直线α,β,γ,是三个不同的平面,知:m⊥α,n∥α⇒m⊥n;α⊥γ,β⊥γ⇒α∥β或α与β相交;m∥α,n∥α⇒m与n相交、平行或异面,故③不正确;α∥β,β∥γ⇒α∥γ,由m⊥α,知m⊥γ.本题考查平面的基本性质及其推论,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.8.【答案】A【解析】解:如图,直线过定点(0,1),∵∠POQ=120°∴∠OPQ=30°,⇒∠1=120°,∠2=60°,∴k=±.故选:A.直线过定点,直线y=kx+1与圆x2+y2=1相交于P、Q两点,且∠POQ=120°(其中O为原点),可以发现∠QOx的大小,求得结果.本题考查过定点的直线系问题,以及直线和圆的位置关系,是基础题.9.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查由三视图求几何体的体积,在三个图形中,俯视图确定锥体的名称,即是几棱锥,正视图和侧视图确定锥体的高,注意高的大小,侧视图是最不好理解的一个图形,注意图形上的虚线部分,根据体积公式得到结果.【解答】解:由三视图知,几何体是一个四棱锥,四棱锥的底面是一个直角梯形,直角梯形的上底是1,下底是2,垂直于底边的腰是2,一条侧棱与底面垂直,这条侧棱长是2,∴四棱锥的体积是=2.故选D.10.【答案】D【解析】解:根据题意,圆C1:x2+y2+2x-4y+1=0,即(x+1)2+(y-2)2=4,其圆心为(-1,2),半径r1=2,圆C2:(x-3)2+(y+1)2=1,其圆心为(3,-1),半径r2=1,则有|C1C2|==5>r1+r2,两圆外离,有4条公切线;故选:D.根据题意,分析两圆的圆心与半径,进而分析两圆的位置关系,据此分析可得答案.本题考查圆与圆的位置关系以及两圆的公切线,关键是分析两圆的位置关系,属于基础题.11.【答案】A【解析】【分析】本题主要考查了直线与圆的位置关系,考查圆的面积的最小值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意数形结合思想的合理运用.由已知得|OC|=|CE|=r,过点O作直线2x+y-4=0的垂直线段OF,交AB于D,交直线2x+y-4=0于F,则当D恰为AB中点时,圆C的半径最小,即面积最小.【解答】解:如图,设AB的中点为C,坐标原点为O,圆半径为r,由已知得|OC|=|CE|=r,过点O作直线2x+y-4=0的垂直线段OF,交AB于D,交直线2x+y-4=0于F,则当D恰为OF中点时,圆C的半径最小,即面积最小.此时圆的直径为O(0,0)到直线2x+y-4=0的距离为:d==,此时r=,∴圆C的面积的最小值为:S min=π×()2=.故选A.12.【答案】A【解析】解:椭圆的左右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0),设Q(x0,y0),∵G为△F1QF2的重心,∴G点坐标为G(,),∵,则∥,∴I的纵坐标为,又∵|QF1|+|QF2|=2a,|F1F2|=2c,∴=•|F1F2|•|y0|,又∵I为△F1QF2的内心,∴||即为内切圆的半径,内心I把△F1QF2分为三个底分别为△F1MF2的三边,高为内切圆半径的小三角形,∴=(|QF1|+|F1F2|+|QF2|)||,即×2c•|y0|=(2a+2c)||,∴2c=a,∴椭圆C的离心率为e=,∴该椭圆的离心率,故选:A.由题意,设Q(x0,y0),由G为△F1QF2的重心,得G点坐标为(,),利用面积相等可得,×2c•|y0|=(2a+2c)||,从而求椭圆的离心率.本题考查了椭圆的标准方程及其性质、三角形的重心与内心的性质、三角形面积计算公式、向量共线定理,考查了推理能力与计算能力,属于难题.13.【答案】9【解析】解:作出x、y满足不等式组表示的平面区域,得到如图的三角形及其内部,其中A(2,3),设z=F(x,y)=3x+y,将直线l:z=3x+y进行平移,当l经过点A时,目标函数z达到最大值,∴z最大值=F(2,3)=9.故答案为:9.作出题中不等式组表示的平面区域,再将目标函数z=2x+y对应的直线进行平移,可得当x=2,y=3时,求出z=3x+y取得最大值.本题给出二元一次不等式组,求目标函数z=3x+y的最大值,着重考查了二元一次不等式组表示的平面区域和简单的线性规划等知识,属于基础题.14.【答案】2【解析】解:设球的半径为R,正方体的棱长a,则=4,∴R3=,∴R=,则由正方体的性质可知,正方体的体对角线=2R=2,∴a=2,故答案为:2.先确定球的半径,利用球的内接正方体的对角线为球的直径,即可求得结论.本题考查球的内接正方体,解题的关键是利用球的内接正方体的对角线为球的直径,属于基础题.15.【答案】【解析】解:由题意设焦点F2(2,0)、F1(-2,0),∴3+b2=4,求得b2=1,双曲线-=1,即双曲线-y2=1.不妨设点P在第一象限,再根据椭圆、双曲线的定义和性质,可得|PF1|+|PF2|=2,|PF1|-|PF2|=2,可得|PF1|=+,|PF2|=-,且|F1F2|=4.再由余弦定理可得cos∠F1PF2=即=,故答案为:.不妨设点P在第一象限,再根据椭圆、双曲线的定义和性质,可得|PF1|+|PF2|=2,|PF1|-|PF2|=2,求得|PF1|和|PF2|的值,根据|F1F2|=4,利用余弦定理可得cos∠F1PF2的值.本题主要考查椭圆、双曲线的定义和性质及其标准方程,余弦定理的应用,属于中档题.16.【答案】【解析】解:因为点在抛物线上,所以,点A到准线的距离为,解得或p=6.当p=6时,,故p=6舍去,所以抛物线方程为x2=y,∴,所以△OAB是正三角形,边长为,其内切圆方程为x2+(y-2)2=1,如图4,∴.设点F(cosθ,2+sinθ)(θ为参数),则,∴.故答案为:.利用点在抛物线上,求出m,点A到准线的距离为,求出p,即可解出抛物线方程,设点F(cosθ,2+sinθ)(θ为参数),化简数量积,求解范围即可.本题考查抛物线的简单性质,直线与抛物线的位置关系圆的方程的应用,考查转化思想以及计算能力.17.【答案】解:(1)由已知方程表示焦点在y轴上的双曲线,则,得,得m<-3,即q:m<-3.(2)若方程x2+2mx+(m+2)=0有两个不等的正根则,解得-2<m<-1,即p:-2<m<-1.因p或q为真,所以p、q至少有一个为真.又p且q为假,所以p,q至少有一个为假.因此,p,q两命题应一真一假,当p为真,q为假时,,解得-2<m<-1;当p为假,q为真时,,解得m<-3.综上,-2<m<-1或m<-3.【解析】(1)根据双曲线的标准方程进行求解即可.(2)根据复合命题真假关系得到p,q两命题应一真一假,进行求解即可.本题主要考查复合命题的真假应用,根据条件求出命题为真命题的等价条件是解决本题的关键.18.【答案】解:(Ⅰ)由2cos A cos C(tan A tan C-1)=1得:2cos A cos C(-1)=1,∴2(sin A sin C-cos A cos C)=1,即cos(A+C)=-,∴cos B=-cos(A+C)=,又0<B<π,∴B=;(Ⅱ)由余弦定理得:cos B==,∴=,又a+c=,b=,∴-2ac-3=ac,即ac=,∴S△ABC=ac sin B=××=.【解析】(Ⅰ)已知等式括号中利用同角三角函数间基本关系切化弦,去括号后利用两角和与差的余弦函数公式化简,再由诱导公式变形求出cos B的值,即可确定出B的大小;(Ⅱ)由cos B,b的值,利用余弦定理列出关系式,再利用完全平方公式变形,将a+b以及b的值代入求出ac的值,再由cos B的值,利用三角形面积公式即可求出三角形ABC面积.此题考查了余弦定理,三角形面积公式,两角和与差的余弦函数公式,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.19.【答案】解:(Ⅰ)等比数列{a n}的公比设为q,a1=2,a1,a2,a3-2成等差数列,可得2a2=a1+a3-2,即为4q=2+2q2-2,解得q=2,则a n=a1q n-1=2n,n∈N*;(Ⅱ)=+2log22n-1=+2n-1,则数列{b n}的前n项和S n=(++…+)+(1+3+…+2n-1)=+n(1+2n-1)=1-+n2.【解析】(Ⅰ)等比数列{a n}的公比设为q,由等差数列中项性质和等比数列的通项公式,解方程可得q,进而得到所求通项公式;(Ⅱ)求得=+2log22n-1=+2n-1,由数列的分组求和和等差数列、等比数列的求和公式,计算可得所求和.本题考查等差数列中项性质和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列分组求和,以及化简整理的运算能力,属于中档题.20.【答案】(Ⅰ)证明:∵底面ABCD是菱形,∴AD∥BC,∵四边形BDEF是正方形,∴DE∥BF,∵BF∩BC=B,∴平面ADE∥平面BCF,∵CF⊂平面BCF,∴CF∥平面ADE.(Ⅱ)解:连结AC,交BD于O,∵四边形BDEF是正方形且DE⊥平面ABCD.∴DE⊥平面ABCD,又AC⊂平面ABCD,∴AC⊥DE,∵底面ABCD是菱形,∴AC⊥BD,又BD∩DE=D,∴AC⊥平面BDEF,∵AE=,∠BCD=60°,∴AD=DE=BD=1,∴AO=CO=,∴多面体ABCDEF的体积:V=2V A-BDEF=2×=2×=.【解析】(Ⅰ)由已知得AD∥BC,DE∥BF,从而平面ADE∥平面BCF,由此能证明CF∥平面ADE.(Ⅱ)连结AC,交BD于O,由线面垂直得AC⊥DE,由菱形性质得AC⊥BD,从而AC⊥平面BDEF,进而多面体ABCDEF的体积V=2V A-BDEF,由此能求出多面体ABCDEF的体积V.本题考查线面平行证明,考查多面体的体积的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.21.【答案】解:(1)由已知,动点M到点P(-1,0),Q(1,0)的距离之和为2,且|PQ|<2,所以动点M的轨迹为椭圆,而a=,c=1,所以b=1,所以,动点M的轨迹E的方程:+y2=1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则C(x1,-y1),由已知得直线l的斜率存在,设斜率为k,则直线l的方程为:y=k(x+1),由,得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0,所以x1+x2=-,x1x2=,直线BC的方程为:y-y2=(x-x2),所以y=x-,令y=0,则x====-2,所以直BC与x轴交于定点D(-2,0).【解析】(1)分别求出a,b,c的值,求出M的轨迹方程即可;(2)输出直线l的方程为:y=k(x+1),联立直线和椭圆的方程,根据根与系数的关系,求出定点D的坐标即可.本题考查了求椭圆的轨迹方程问题,考查直线和椭圆的关系以及韦达定理的应用,是一道中档题.22.【答案】解:(1)由题意可得,e==,a2-b2=c2,点(1,)代入椭圆方程,可得+=1,解得a=,b=1,即有椭圆的方程为+y2=1;(2)①当k不存在时,x=±时,可得y=±,S△OAB=××=;②当k存在时,设直线为y=kx+m(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),将直线y=kx+m代入椭圆方程可得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0,x1+x2=-,x1x2=,由直线l与圆O:x2+y2=相切,可得=,即有4m2=3(1+k2),|AB|=•=•=•=•=•≤•=2,当且仅当9k2= 即k=±时等号成立,可得S△OAB=|AB|•r≤×2×=,即有△OAB面积的最大值为,此时直线方程y=±x±1.【解析】(1)运用椭圆的离心率公式和点满足椭圆方程,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程;(2)讨论①当k不存在时,②当k存在时,设直线为y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),将直线y=kx+m代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及直线和圆相切的条件:d=r,结合基本不等式即可得到所求面积的最大值和直线l的方程.本题考查椭圆的方程的求法,注意运用离心率公式和点满足椭圆方程,考查三角形的面积的最大值,注意运用分类讨论的思想方法,联立直线方程和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及直线和圆相切的条件:d=r,和基本不等式的运用,属于中档题.。
2018-2019学年山西省太原市高二(上)期中数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)1. 在空间直角坐标系Oxyz 中,点A (1,2,3)关于yOz 平面对称的点的坐标为( )A. (−1,2,3)B. (1,−2,3)C. (1,2,−3)D. (−1,−2,−3) 2. 由下列主体建筑物抽象得出的空间几何体中为旋转体的是( )A.B.C.D.3. 已知A (0,1),B (0,-1),则直线AB 的倾斜角为( )A. 0∘B. 90∘C. 180∘D. 不存在 4. 下列四面体中,直线EF 与MN 可能平行的是( )A.B.C.D.5. 已知点A (2,3)在直线11:2x +ay -1=0上,若l 2∥l 1,则直线l 2的斜率为( )A. 2B. −2C. 12D. −126. 设a ,b ,c 为三条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面,则下列纳论成立的是( )A. 若a ⊥b 且b ⊥c ,则a//cB. 若α⊥β且β⊥γ,则α//γC. 若a ⊥α且a//b ,则b ⊥αD. 若α⊥β且a//α,则a ⊥β7. 已知圆C 的一条直径的端点坐标分别是(4,1)和(-2,3),则圆C 的方程是( )A. (x +1)2+(y +2)2=10B. (x −1)2+(y −2)2=40C. (x −1)2+(y −2)2=10D. (x +1)2+(y +2)2=408. 一个长方体由同一顶点出发的三条棱的长度分别为2,2,3,则其外接球的表面积为( )A. 68πB. 17πC. 28πD. 7π9. 已知x ,y 满足不等式组{x −y +1≥02x −y −1≤0x +y +1≥0,则z =5x +2y 的最大值为( )A. 12B. 16C. 18D. 2010. 直线ax +y +a =0与直线x +ay +a =0在同一坐标系中的图象可能是( )A. B.C. D.11.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1H⊥平面AB1D1,垂足为H,给出下面结论:①直线A1H与该正方体各棱所成角相等;②直线A1H与该正方体各面所成角相等;③过直线A1H的平面截该正方体所得截面为平行四边形;④垂直于直线A1H的平面截该正方体,所得截面可能为五边形,其中正确结论的序号为()A. ①③B. ②④C. ①②④D. ①②③12.一条光线从点P(-2,4)射出,经直线x-y+2=0反射后与圆x2+y2+4x+3=0相切,则反射光线所在直线的方程是()A. x+√15y−2=0B. √15x+y−2=0C. x−√15y−2=0 D. √15x−y−2=0二、填空题(本大题共4小题,共16.0分)13.已知点A(3,-3),B(0,2),则线段AB的中点坐标是______.14.已知直线l1:x-2y=1,l2:mx+(3-m)y+1.若l1⊥l2,则实数m=______.15.某三棱锥的三视图如图所示,图中三个三角形均为直角三角形,则x2+y2=______.16.△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AB=2,M为AB中点,将△BMC沿CM折叠,当平面BMC⊥平面AMC时,A,B两点之间的距离为______.三、解答题(本大题共7小题,共68.0分)17.已知△ABC的三个顶点的坐标是A(1,1),B(2,3),C(3,-2).(1)求BC边所在直线的方程;(2)求△ABC的面积.18.已知正方体ABCD-A1B1C1D1.(1)求证:AD1∥平面C1BD;(2)求证:AD1⊥平面A1DC.19.已知圆C的方程为x2+y2-4tx-2ty+5t2-4=0(t>0).(1)设O为坐标原点求直线OC的方程;(2)设直线y=x+1与圆C交于A,B两点,若|AB|=2√2,求实数t的值.20.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD为矩形,且AD=2AB=√3PA=2,AE⊥PD,垂足为E.(1)求PD与平面ABCD所成角的大小;(2)求三棱锥P-ABE的休积.21.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB=BC,AD=DC,E为棱PC上不与点C重合的点.(1)求证:平面BED⊥平而PAC;(2)若PA=AC=2,BD=4√3,且二面角E-BD-C的平面角为45°,求三棱锥P-BED3的体积.22.已知圆C1:(x-1)2+(y+5)2=50,圆C2:(x+1)2+(y+1)2=10.(1)证明圆C1与圆C2相交;(2)若圆C3经过圆C1与圆C2的交点以及坐标原点,求圆C3的方程.23.已知圆C1:x2+y2+2x-4y+1=0,圆C2:x2+y2-4x-5=0.(1)试判断圆C1与圆C2是否相交,若相交,求两圆公共弦所在直线的方程,若不相交,说明理由;(2)若直线y=kx+1与圆C1交于A,B两点,且OA⊥OB,求实数k的值.答案和解析1.【答案】A【解析】解:在空间直角坐标系Oxyz中,点A(1,2,3)关于yOz平面对称的点的坐标为(-1,2,3).故选:A.根据关于yOz平面对称,x值变为相反数,其它不变这一结论直接写结论即可.本题考查空间向量的坐标的概念,考查空间点的对称点的坐标的求法,属于基础题.2.【答案】B【解析】解:在A中,主体建筑物抽象得出的空间几何体不为旋转体,故A错误;在B中,主体建筑物抽象得出的空间几何体为旋转体,故B正确;在C中,主体建筑物抽象得出的空间几何体不为旋转体,故C错误;在D中,主体建筑物抽象得出的空间几何体不为旋转体,故D错误.故选:B.利用旋转体的定义、性质直接求解.本题考查旋转体的判断,考查旋转体的定义及性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.3.【答案】B【解析】解:∵直线经过A(0,1),B(0,-1)两点,∴直线AB的斜率不存在,∴直线AB的倾斜角90°.故选:B.由直线经过A(0,1),B(0,-1)两点,直线AB的斜率不存在,从而能求出直线AB的倾斜角.本题考查直线的倾斜角的求法,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.4.【答案】C【解析】解:根据过平面内一点和平面外一点的直线,与平面内不过该点的直线异面,可判定A,B中EF,MN异面;D中,若EF∥MN,则过EF的平面与底面相交,EF就跟交线平行,则过点N有两条直线与EF 平行,不可能;故选:C.利用异面直线判定定理可确定A,B错误;利用线面平行的性质定理和过直线外一点有且仅有一条直线与已知直线平行,可判定D错误.此题考查了异面直线的判定方法,线面平行的性质等,难度不大.5.【答案】A【解析】解:∵点A(2,3)在直线11:2x+ay-1=0上,∴2×2+3a-1=0,解得a=-1,∴直线l1:2x-y-1=0,∵l2∥l1,∴直线l2的斜率k=2.故选:A.由点A(2,3)在直线11:2x+ay-1=0上,求出直线l1:2x-y-1=0,再由l2∥l1,能示出直线l2的斜率.本题考查直线的斜率的求法,考查直线与直线平行的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6.【答案】C【解析】解:由a,b,c为三条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面,知:在A中,若a⊥b且b⊥c,则a与c相交、平行或异面,故A错误;在B中,若α⊥β且β⊥γ,则α与γ相交或平行,故B错误;在C中,若a⊥α且a∥b,则由线面垂直的判定定理得b⊥α,故C正确;在D中,若α⊥β且a∥α,则a与β相交、平行或a⊂β,故D错误.故选:C.在A中,a与c相交、平行或异面;在B中,α与γ相交或平行;在C中,由线面垂直的判定定理得b⊥α;在D中,a与β相交、平行或a⊂β.本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.7.【答案】C【解析】解:圆C的一条直径的端点坐标分别是(4,1)和(-2,3),故利用中点公式求得圆心为(1,2),半径为=,故圆的方程为(x-1)2+(y-2)2=10,故选:C.利用中点公式求得圆心坐标,再求出半径,可得圆C的方程.本题主要考查求圆的方程的方法,关键是求出圆心和半径,属于基础题.8.【答案】B【解析】解:长方体的外接球直径即为长方体的体对角线,由题意,体对角线长为:=,外接球的半径R=,=17π,故选:B.利用长方体的外接圆直径为体对角线,容易得解.此题考查了长方体的外接球面积,属容易题.9.【答案】B【解析】解:作出x,y满足不等式组对应的平面区域,由z=5x+2y,得y=x+z,平移直线y=x+z,由图象可知当直线y=x+z,经过点B时,直线y=x+z的截距最大,此时z最大.由,得A(2,3),此时z的最大值为z=5×2+2×3=16,故选:B.作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.10.【答案】D【解析】解:直线ax+y+a=0与直线x+ay+a=0不可能平行,故B错误;当a>0时,直线ax+y+a=0是减函数,直线x+ay+a=0是减函数,故A和C都错误;当a<0时,直线ax+y+a=0是增函数,与y轴交于正半轴,直线x+ay+a=0是增函数,与y轴交于负半轴,故A,B,C和D都错误.综上,正确答案是a>0,直线ax+y+a=0与直线x+ay+a=0在同一坐标系中的图象可能是D.故选:D.根据a的符号,分类讨论,利用数形结合思想和排除法能求出结果.本题考查函数图象的判断,考查直线的图象与性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.11.【答案】D【解析】解:如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1H⊥平面AB1D1,垂足为H,连接A1C,可得A1C⊥AB1,A1C⊥AD1,即有A1C⊥平面AB1D1,直线A1H与直线A1C重合,直线A1H与该正方体各棱所成角相等,均为arctan,故①正确;直线A1H与该正方体各面所成角相等,均为arctan,故②正确;过直线A1H的平面截该正方体所得截面为A1ACC1为平行四边形,故③正确;垂直于直线A1H的平面与平面AB1D1平行,截该正方体,所得截面为三角形或六边形,不可能为五边形.故④错误.故选:D.由A1C⊥平面AB1D1,直线A1H与直线A1C重合,结合线线角和线面角的定义,可判断①②;由四边形A1ACC1为矩形,可判断③;由垂直于直线A1H的平面与平面AB1D1平行,可判断④.本题考查线线角和线面角的求法,以及正方体的截面的形状,考查数形结合思想和空间想象能力,属于中档题.12.【答案】A【解析】解:点P(-2,4)关于直线x-y+2=0的对称点为Q(2,0),设反射光线所在直线方程为:y=k(x-2),即kx-y-2k=0,依题意得:=1,解得:k=±,依题意舍去k=故反射线所在直线方程为:x+y-2=0,故选:A.根据光学性质,点P(-2,4)关于直线x-y+2=0对称的点在反射线所在直线上,设出所求直线方程,然后用点到直线的距离等于半径,求出斜率,舍去正值即可.本题考查了直线与圆的位置关系.属中档题.13.【答案】(32,−12)【解析】解:设A、B的中点为P(x0,y0),由A(3,-3)、B(0,2),再由中点坐标公式得:,.∴线段AB的中点坐标为().故答案为:().直接利用中点坐标公式求解.本题考查了中点坐标公式,是基础题.14.【答案】2【解析】解:∵直线l1:x-2y=1,l2:mx+(3-m)y+1.l1⊥l2,∴1×m+-2×(3-m)=0,解得m=2.故答案为:2.利用直线与直线垂直的性质直接求解.本题考查实数值的求法,考查直线与直线垂直的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.【答案】34【解析】解:由三视图还原原几何体如图,该几何体为三棱锥,侧棱PA⊥底面ABC,底面三角形ABC是以∠ABC为直角的直角三角形.则x2+y2=x2+PA2+AD2=(PA2+AB2)+AD2=52+32=34.故答案为:34.由三视图还原原几何体,该几何体为三棱锥,侧棱PA⊥底面ABC,底面三角形ABC是以∠ABC为直角的直角三角形,然后利用勾股定理转化求解.本题考查由三视图求面积、体积,关键是由三视图还原原几何体,是中档题.16.【答案】√102【解析】解:取MC中点O,连结AO,BO,∵△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AB=2,M为AB中点,∴AC=BM=AM=CM=1,∴AO==,BO===,AO⊥MC,将△BMC沿CM折叠,当平面BMC⊥平面AMC时,AO⊥平面BMC,∴AO⊥BO,∴A,B两点之间的距离|AB|===.故答案为:.取MC中点O,连结AO,BO,推导出AC=BM=AM=CM=1,AO==,BO==,AO⊥MC,AO⊥平面BMC,AO⊥BO,由此能求出A,B两点之间的距离.本题考查两点间距离的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.17.【答案】解:(1)∵B(2,3),C(3,-2),∴边BC所在的直线方程为y−(−2)3−(−2)=x−32−3,即5x+y-13=0;(2)设B到AC的距离为d,则S△ABC=12|AC|⋅d,|AC|=√(3−1)2+(−2−1)2=√13,AC方程为:y−(−2)1−(−2)=x−31−3即:3x+2y-5=0∴d=|3×2+2×3−5|√32+22=7√13.∴S△ABC=12×√13×7√13=72.【解析】(1)直接由两点式直线方程公式求解即可;(2)求出B到AC的距离为d,再求AC的距离,然后利用面积公式求解即可.本题考查两点式直线方程公式,考查点到直线的距离公式的应用,考查计算能力,是中档题.18.【答案】证明:(1)∵正方体ABCD-A1B1C1D1.∴C1D1∥A1B1,C1D1=A1B1,又AB∥A1B1,AB=A1B1,∴C1D1∥AB,C1D1=AB,∴四边形C1D1AB是平行四边形,∴AD1∥C1B,∵C1B⊂平面C1BD,AD1⊄平面C1BD,∴AD1∥平面C1BD.(2)∵正方体ABCD-A1B1C1D1.∴A1D⊥AD1,CD⊥平面A1ADD1,∵AD1⊂平面A1ADD1,∴CD⊥AD1,又A1D∩CD=D,∴AD1⊥平面A1DC.【解析】(1)推导出四边形C1D1AB是平行四边形,从而AD1∥C1B,由此能证明AD1∥平面C1BD.(2)推导出A1D⊥AD1,CD⊥平面A1ADD1,CD⊥AD1,由此能证明AD1⊥平面A1DC.本题考查线面平行、线面垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.19.【答案】解:(1)圆C的方程为x2+y2-4tx-2ty+5t2-4=0(t>0),即(x-2t)2+(y-t)2=4,故圆心C(2t,t),故直线OC的方程为y=12x.(2)圆心C(2t,t)到直线y=x+1的距离为d=√2=√2,根据弦心距、弦长、半径之间的关系,可得(√2)2+(√2)2=4,∴t=1,或t=-3 (舍去),∴t=1.【解析】(1)把圆C的方程化为标准形式,可得C的坐标,从而求得直线OC的方程.(2)求出弦心距,再根据弦心距、弦长、半径之间的关系,求得t的值.本题主要考查圆的一般方程和标准方程,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,属于中档题.20.【答案】解:(1)∵PA⊥平面ABCD,∴∠PDA为PD与平面ABCD所成角,且PA⊥AD,∵AD=2AB=√3PA=2,∴tan∠PDA=PAAD =√3 3,∴PD与平面ABCD所成角的大小为π6.(2)∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥AB,∵底面ABCD为矩形,∴AD⊥AB,∵PA∩AD=A,∴AB⊥平面PAD,∵AE⊥PD,∴S△PAE=12×PE×AE=√36,∴三棱锥P-ABE的体积为:V P-ABE=13×S△PAE×AB=√318.【解析】(1)由PA⊥平面ABCD,得∠PDA为PD与平面ABCD所成角,由此能求出PD 与平面ABCD所成角的大小.(2)推导出PA ⊥AB ,AD ⊥AB ,从而AB ⊥平面PAD ,由此能求出三棱锥P-ABE 的体积.本题考查线面角的求法,考查三棱锥的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题. 21.【答案】证明:(1)∵AB =BC ,AD =DC ,∴AC ⊥BD ,∵PA ⊥平面ABCD ,∴PA ⊥BD , ∵PA ∩AC =A ,∴BD ⊥平面PAC ,∵BD ⊂平面BED ,∴平面BED ⊥平面PAC . 解:(2)设AC 与BD 交于点F ,连结EF , 由(1)知EF ⊥BD ,FC ⊥BD , ∴∠EFC =45°,由(1)知F 为AC 中点, ∴PA =AC =2,∵PA ⊥AC ,∴∠PCF =45°,∴EF =√22,PE =3√22,且EF ⊥PC ,又PC ⊥BD ,∴PC ⊥平面BED , ∴三棱锥P -BED 的体积: V P -BDE =13×S △BDE ×PE=13×12×BD ×EF ×PE =16×4√33×√22×3√22=√33.【解析】(1)推导出AC ⊥BD ,PA ⊥BD ,从而BD ⊥平面PAC ,由此能证明平面BED ⊥平面PAC .(2)设AC 与BD 交于点F ,连结EF ,三棱锥P-BED 的体积V P-BDE =,由此能求出结果.本题考查面面垂直的证明,考查三棱锥的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.22.【答案】解:(1)证明:由已知得C 1:(1,-5),r 1=5√2,C 2(-1,-1),r 2=√10,所以r 1+r 2=5√2+√10,|r 1-r 2|=5√2-√10,|C 1C 2|=2√5, 因为|r 1-r 2|<|C 1C 2|<r 1+r 2,所以两圆相交;(2)解:设圆C 3:(x -1)2+(y +5)2-50+λ[(x +1)2+(y +1)2-10]=0 因为过原点,所以12+52-50+λ(12+12-10)=0,解得λ=-3,代入C 3:(x -1)2+(y +3)2-50+(-3)[(x +1)2+(y +1)2-10]=0, 化简得x 2+y 2+4x -2y =0,所以圆C 3:x 2+y 2+4x -2y =0. 【解析】(1)用圆心距与两圆半径的关系证明;(2)设出经过两圆交点的圆系方程,然后代入原点. 本题考查了圆与圆的位置关系及其判定.属中档题.23.【答案】解(1)由已知得C 1(-1,2),r 1=2,C 2(2,0),r 2=3,所以r 1+r 2=5,|r 1-r 2|=1,|C 1C 2|=√13,因为|r 1-r 2|<|C 1C 2|<r 1+r 2,所以圆C 1与圆C 2相交,将两个圆方程相减,得(x +1)2+(y -2)2-(x -2)2-y 2=-5, 化简得两圆公共弦所在直线方程为:3x -2y +3=0 (2)由{y =kx +1(x+1)2+(y−2)2=4,得(x +1)2+(kx -1)2=4,化简得(1+k 2)x 2+(2-2k )x -2=0且△=(2-2k )2+8(1+k 2)>0, 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则有x 1+x 2=-2−2k1+k 2,x 1x 2=−21+k 2, 因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=0,即x 1x 2+(kx 1+1)(kx 2+1)=0, 化简得:(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1= 所以-2-k(2−2k)1+k 2+1=0,化简得k 2-2k -1=0,解得k =1+√2或k =1-√2. 【解析】(1)用圆心距与两圆半径的关系判断两圆位置关系;用两圆方程相减消去二次项得相交弦所在直线方程;(2)联立直线与圆的方程,根据韦达定理以及两线垂直的向量关系列式可解得k .本题考查了圆与圆的位置关系及其判定.属中档题.。
高二上学期期中考试数学(理)试题注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题1.已知集合 , ,则 A . B . C . D . 2.设 , ,则 是 成立的 A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件3.已知向量 且 ,则 等于 A .3 B . C .D .4.从集合{2,3,4,5}中随机抽取一个数m,从集合{1,3,5}中随机抽取一个数n,则向量 =(m,n)与向量=(1,-1)垂直的概率为 A .B .C .D .5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是A .B .C .D .6.甲、乙两名同学 次数学测验成绩如茎叶图所示, 分别表示甲、乙两名同学 次数学测验成绩的平均数, 分别表示甲、乙两名同学 次数学测验成绩的标准差,则有A . ,B . ,C . ,D . ,7.观察式子:,…,则可归纳出式子为 A . B . C .D .8.设椭圆的焦点与抛物线 的焦点相同,离心率为,则A .B .C .D .9.把函数 的图象向右平移个单位后得到函数 的图象,则A .在 上单调递增B .在上单调递减 C .图象关于点对称 D .图象关于直线对称10.设F 为抛物线 的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若 ,则A .6B .9C .3D .411.已知函数( 为自然对数的底数),若关于 的方程 有两个不相等的实根,则 的取值范围是A .B .C .D . 12.点 在双曲线的右支上,其左,右焦点分别为 ,直线 与以坐标原点 为圆心, 为半径的圆相切于点 ,线段 的垂直平分线恰好过点 ,则双曲线的离心率为A .B .C .D .二、填空题13.命题“ ”的否定是________.此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号14.已知实数 , 满足约束条件,则 的最小值为________.15.已知平面向量 满足 ,则 与 的夹角为___________. 16.以下三个关于圆锥曲线的命题中:①设 、 为两个定点, 为非零常数,若 ,则动点 的轨迹是双曲线; ②方程 的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率; ③双曲线与椭圆有相同的焦点;④已知抛物线 ,以过焦点的一条弦 为直径作圆,则此圆与准线相切,其中真命题为__________.(写出所有真命题的序号)三、解答题17.设函数 . (1)求不等式 的解集;(2)若存在 使不等式 成立,求实数 的取值范围18.在平面直角坐标系 中,以 为极点, 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 的极坐标方程为 ;直线 的参数方程为( 为参数),直线 与曲线 分别交于 , 两点.(1)写出曲线 的直角坐标方程和直线 的普通方程; (2)若点 的极坐标为 , ,求 的值. 19.已知函数(1)求函数 的最小值以及取得最小值时x 的取值集合(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边为a ,b ,c ,且.求△ABC 的面积20.已知命题()2:1,,1x p x m x ∀∈+∞≥-恒成立;命题:q 方程22122x y m m +=-+表示双曲线. (1)若命题p 为真命题,求实数m 的取值范围;(2)若命题“p q ∨”为真命题,“p q ∧”为假命题,求实数m 的取值范围.21.已知 是等差数列, 是等比数列,其中 , , . (Ⅰ)求数列 与 的通项公式;(Ⅱ)记,求数列 的前 项和 .22.已知 是椭圆的两个焦点, 为坐标原点,点在椭圆上,且 , 是以 为直径的圆,直线 与 相切,并且与椭圆交于不同的两点 .(1) 求椭圆的标准方程;(2) 当 ,且满足时,求弦长 的取值范围.数学答案参考答案1.B【解析】【分析】由交集的定义求出,再进行补集的运算即可.【详解】因为集合,,所以,,故选B.【点睛】研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性.研究两集合的关系时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,本题实质求满足不属于集合且不属于集合的元素的集合.2.A【解析】【分析】直接解不等式可得或,根据充分条件,必要条件的定义可以判断。
山西省太原市2018-2019学年高二上学期期中考试数学试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。
)1.在空间直角坐标系中,点关于平面对称的点的坐标为()A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据关于yOz平面对称,x值变为相反数,其它不变这一结论直接写结论即可.【详解】在空间直角坐标系Oxyz中,点A(1,2,3)关于yOz平面对称的点的坐标为(﹣1,2,3).故选:A.【点睛】本题考查空间向量的坐标的概念,考查空间点的对称点的坐标的求法,属于基础题.2.由下列主体建筑物抽象得出的空间几何体中为旋转体的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】利用旋转体的定义、性质直接求解.【详解】在A中,主体建筑物抽象得出的空间几何体不为旋转体,故A错误;在B中,主体建筑物抽象得出的空间几何体为旋转体,故B正确;在C中,主体建筑物抽象得出的空间几何体不为旋转体,故C错误;在D中,主体建筑物抽象得出的空间几何体不为旋转体,故D错误.故选:B.【点睛】本题考查旋转体的判断,考查旋转体的定义及性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.3.已知,则直线AB的倾斜角为()A. 0°B. 90°C. 180°D. 不存在【答案】B【解析】【分析】由直线经过A(0,1),B(0,﹣1)两点,直线AB的斜率不存在,从而能求出直线AB的倾斜角.【详解】∵直线经过A(0,1),B(0,﹣1)两点,∴直线AB的斜率不存在,∴直线AB的倾斜角90°.故选:B.【点睛】本题考查直线的倾斜角的求法,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答,注意合理地进行等价转化.4.下列四面体中,直线EF与MN可能平行的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】利用异面直线判定定理可确定A,B错误;利用线面平行的性质定理和过直线外一点有且仅有一条直线与已知直线平行,可判定D错误.【详解】根据过平面内一点和平面外一点的直线,与平面内不过该点的直线异面,可判定A,B中EF,MN 异面;D中,若EF∥MN,则过EF的平面与底面相交,EF就跟交线平行,则过点N有两条直线与EF平行,不可能;故选:C.【点睛】此题考查了异面直线的判定方法,线面平行的性质等,难度不大.5.已知点在直线上,若,则直线的斜率为()A. 2B. ﹣2C.D.【答案】A【解析】【分析】由点A(2,3)在直线11:2x+ay﹣1=0上,求出直线l1:2x﹣y﹣1=0,再由l2∥l1,能示出直线l2的斜率.【详解】∵点A(2,3)在直线11:2x+ay﹣1=0上,∴2×2+3a﹣1=0,解得a=﹣1,∴直线l1:2x﹣y﹣1=0,∵l2∥l1,∴直线l2的斜率k=2.故选:A.【点睛】本题考查直线的斜率的求法,考查直线与直线平行的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.6.设为三条不同的直线,为三个不同的平面,则下列结论成立的是()A. 若且,则B. 若且,则C. 若且,则D. 若且,则【答案】C【解析】【分析】在A中,a与c相交、平行或异面;在B中,α与γ相交或平行;在C中,由线面垂直的判定定理得b⊥α;在D中,a与β相交、平行或a⊂β.【详解】由a,b,c为三条不同的直线,α,β,γ为三个不同的平面,知:在A中,若a⊥b且b⊥c,则a与c相交、平行或异面,故A错误;在B中,若α⊥β且β⊥γ,则α与γ相交或平行,故B错误;在C中,若a⊥α且a∥b,则由线面垂直的判定定理得b⊥α,故C正确;在D中,若α⊥β且a∥α,则a与β相交、平行或a⊂β,故D错误.故选:C.【点睛】本题考查命题真假的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.7.已知圆C的一条直径的端点坐标分别是和,则圆C的方程是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】利用中点公式求得圆心坐标,再求出半径,可得圆C的方程.【详解】圆C的一条直径的端点坐标分别是(4,1)和(﹣2,3),故利用中点公式求得圆心为(1,2),半径为,故圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=10,故选:C.【点睛】本题主要考查求圆的方程的方法,关键是求出圆心和半径,属于基础题.8.一个长方体由同一顶点出发的三条棱的长度分别为2,2,3,则其外接球的表面积为()A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】利用长方体的外接圆直径为体对角线,容易得解.【详解】长方体的外接球直径即为长方体的体对角线,由题意,体对角线长为:,外接球的半径R=,=17π,故选:B.【点睛】此题考查了长方体的外接球面积,属容易题.一般外接球需要求球心和半径,首先应确定球心的位置,借助于外接球的性质,球心到各顶点距离相等,这样可先确定几何体中部分点组成的多边形的外接圆的圆心,过圆心且垂直于多边形所在平面的直线上任一点到多边形的顶点的距离相等,然后同样的方法找到另一个多边形的各顶点距离相等的直线(这两个多边形需有公共点),这样两条直线的交点,就是其外接球的球心,再根据半径,顶点到底面中心的距离,球心到底面中心的距离,构成勾股定理求解,有时也可利用补体法得到半径,例:三条侧棱两两垂直的三棱锥,可以补成长方体,它们是同一个外接球.9.已知满足不等式组,则的最大值为()A. 12B. 16C. 18D. 20【答案】B【解析】【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.【详解】作出x,y满足不等式组对应的平面区域,由z=5x+2y,得y=x+z,平移直线y=x+z,由图象可知当直线y=x+z,经过点B时,直线y=x+z的截距最大,此时z最大.由,得A(2,3),此时z的最大值为z=5×2+2×3=16,故选:B.【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.常见的类型有截距型(型)、斜率型(型)和距离型(型).(3)确定最优解:根据目标函数的类型,并结合可行域确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值。
山东省烟台市2018-2019学年高二第二学期期中考试试题 数学一、选择题:本大题共13小题,每小题4分,共52分.在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~13题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分. 1.若复数ii 1iz -=+(i 为虚数单位),则||z =( ) A. 2 2C. 55【答案】D 【解析】 【分析】由已知可得(1)z i i i =++,求出z ,再由模长公式,即可求解. 【详解】(1)12,||5,1z i i i i i iz z i=++=-++∴-=∴=. 故选:D.【点睛】本题考查复数乘除法间的关系、乘法运算以及模长,属于基础题. 2.已知i 为虚数单位,则复数22(12i)1i++-的共轭复数是( ) A. 25i + B. 25i -C. 25i --D. 25i -+【答案】C 【解析】 【分析】由复数的乘除法运算法则,化简22(12i)1i++-,即可求出结论. 【详解】2222(1)(12)3425,2511i i i i z i i i+++=-++=-+∴=----. 故选:C.【点睛】本题考查复数的代数运算及共轭复数,属于基础题.3.某社团小组有2名男生和4名女生,现从中任选2名学生参加活动,且至少有1名男生入选,则不同的选法种数有( ) A. 8 B. 9C. 14D. 15【答案】B【解析】 【分析】用间接法求解,求出6名学生任选2人的不同选法,扣除2人都是女生的不同选法,即可求解【详解】6名学生任选2人的不同选法有2615C =,2人都是女生的不同选法有246C =,2∴人中至少有1名男生入选不同选法有9种.故选:B.【点睛】本题考查组合应用问题,“至多”“至少”考虑用间接法处理,也可用直接法求解,属于基础题. 4.某基地蔬菜大棚采用水培、无土栽培方式种植各类蔬菜.为了了解该地区近几年蔬菜的产量,收集了近5年的统计数据,如表所示: 年份 2014 2015 2016 2017 2018 年份代码x 1 2 3 4 5 年产量y (万吨) 4.95.15.55.75.8根据上表可得回归方程ˆˆ0.2yx a =+,预测该地区2019年蔬菜的产量为( ) A. 5.5 B. 6C. 7D. 8【答案】B 【解析】 【分析】求出样本中心点坐标,代入回归方程,求出a ,即可求解. 【详解】3, 5.4x y ==,(3,5.4)在回归直线上,代入回归直线方程得5.40.23, 4.8,0.2 4.8a a y x =⨯+=∴=+,依题意2019年份代码为6,当6,6x y ==. 故选:B.【点睛】本题考查样本中心点与线性回归方程关系,以及线性回归方程的应用,属于基础题. 5.从0,2,4,6,8中任取2个数字,从1,3,5,7中任取1个数字,共可以组成没有重复数字的三位奇数的个数为( )A. 64B. 80C. 96D. 240【答案】A 【解析】 【分析】分类讨论从0,2,4,6,8中任取2个数字是否含有0,根据题意所取的奇数在个位,即可求解. 【详解】若从0,2,4,6,8中取2个数字不含0,满足条件的三位奇数有214448A C =,若从0,2,4,6,8中取2个数字含0,满足条件的三位奇数有114416A C =,所以可组成的三位奇数有64. 故选:A.【点睛】本题考查排列组合应用问题,要注意特殊元素的处理,属于基础题. 6.5211(1)x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭展开式中3x 的系数为( ) A. 11 B. 11-C. 9D. 9-【答案】D 【解析】 【分析】3x 为5(1)x -展开式中的3x 项与“1”相乘和5x 项与“21x-”相乘得到,根据二项展开式定理求出35,x x 的项,即可求解.【详解】5(1)x -通项公式为155()(1)k k k k k k T C x C x +=-=-, 5(1)x ∴-展开式中含35,x x 项分别为335555,C x C x --, 5211(1)x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭∴展开式中3x 的系数为9-. 故选:D.【点睛】本题考查二项展开式指定项的系数,掌握二项展开式通项是解题的关键,属于基础题. 7.甲、乙、丙3位大学毕业生去4个工厂实习,每位毕业生只能选择一个工厂实习,设“3位大学毕业生去的工厂各不相同”为事件A ,“甲独自去一个工厂实习”为事件B ,则(|)P A B =( )A. 23B.13C.34D.58【答案】A 【解析】 【分析】求出甲独自去一个工厂实习有1243C ⨯,3为大学毕业生去的工厂各不相同有34A ,根据条件概率公式,即可求解.【详解】“甲独自去一个工厂实习”为事件B ,事件B 包含的基本事件有124336C ⨯=,“3位大学毕业生去的工厂各不相同”为事件A ,事件A 包含的基本事件有3424A =,242(|)363P A B ==. 故选:A.【点睛】本题考查条件概率,确定基本事件个数是解题关键,属于基础题. 8.已知随机变量ξ服从正态分布()2,N μσ,(0)(4)P P ξξ<=>,且(3)0.4P ξ>=,则(1)P ξ≥=( ) A. 0.4 B. 0.5C. 0.6D. 0.1【答案】C 【解析】 【分析】根据正态分布曲线的对称性可得2μ=,有(3)(1)P P ξξ>=<,再由对立事件概率关系即可求解. 【详解】(0)(4),2P P ξξμ<=>∴=,(3)(1)0.4P P ξξ∴>=<=, (1)1(1)0.6P P ξξ∴≥=-<=.故选:C.【点睛】本题考查正态分布曲线的对称性、对立事件概率关系,属于基础题.9.随着互联网的发展,网络购物用户规模也不断壮大,网上购物越来越成为人们热衷的一种现代消费方式.假设某群体的20位成员中每位成员网购的概率都为p ,各成员的网购相互独立.设X 为该群体中使用网购的人数,() 4.8D X =,(9)(11)P X P X =<=,则p =( ) A. 0.3 B. 0.4C. 0.6D. 0.7【答案】C 【解析】 【分析】由已知可得随机变量X 满足二项分布(20,)XB p ,根据二项分布方差公式求出p ,再由(9)(11)P X P X =<=求出p 的取值范围,即可求出结论.【详解】依题意随机变量X 满足二项分布(20,)XB p ,9911111192020(9)(11),(1)(1)P X P X C p p C p p =<=-<-,22(1)p p -<,解得0.51p <<,() 4.820(1) 4.8D X p p ==-=,整理得20.240p p -+=,解得0.6p =或0.4p =(舍去). 故选:C.【点睛】本题考查二项分布方差、独立重复试验概率,熟记公式是解题关键,属于基础题.10.甲、乙两人进行乒乓球比赛,比赛规则为“5局3胜”,即先赢3局者为胜.根据经验,甲在每局比赛中获胜的概率为23,已知第一局甲胜,则本次比赛中甲获胜的概率为( ) A.49B. 427C. 827D. 89【答案】D 【解析】 【分析】对甲获胜比赛局数分类讨论,打3局甲获胜,甲连赢2,3局;打4局获胜则2,3局甲一胜一负,第4局胜;打5局获胜,则2,3,4局甲胜一局负两局,第5局胜,求出各种情况的概率,按照互斥事件概率关系,即可求解.【详解】甲在每局比赛中获胜的概率为23,第一局甲胜, 打3局甲获胜概率为22()349=;打4局甲获胜概率为122128()3327C ⋅=; 打5局获胜的概率为2223124()()3327C ⋅=,所以甲获胜的概率为4848927279++=. 故选:D.【点睛】本题考查相互独立同时发生的概率、互斥事件的概率,考查计算求解能力,属于基础题. 11.有关独立性检验的四个命题,其中正确的是( )A. 两个变量的2×2列联表中,对角线上数据的乘积相差越大,说明两个变量有关系成立的可能性就越大B. 对分类变量X 与Y 的随机变量2K 的观测值k 来说,k 越小,“X 与Y 有关系”的可信程度越小C. 从独立性检验可知:有95%的把握认为秃顶与患心脏病有关,我们说某人秃顶,那么他有95%的可能患有心脏病D. 从独立性检验可知:有99%的把握认为吸烟与患肺癌有关,是指在犯错误的概率不超过1%的前提下认为吸烟与患肺癌有关 【答案】ABD 【解析】 【分析】2K 观测值越大,两个变量有关系的可能性越大,选项A 正确;根据独立性检验,2K 观测值越小,两个有关系的可信度越低,选项B 正确;独立性检验的结论适合于群体的可能性,不能认为是必然情况,选项C 不正确;根据独立性的解释,选项D 正确.【详解】选项A ,两个变量的2×2列联表中,对角线上数据的乘积相差越大, 则2K 观测值越大,两个变量有关系的可能性越大,所以选项A 正确;选项B ,根据2K 的观测值k 越小,原假设“X 与Y 没关系”成立的可能性越大, 则“X 与Y 有关系”的可信度越小,所以选项B 正确;选项C ,从独立性检验可知:有95%的把握认为秃顶与患心脏病有关, 不表示某人秃顶他有95%的可能患有心脏病,所以选项C 不正确; 选项D ,从独立性检验可知:有99%的把握认为吸烟与患肺癌有关, 是指在犯错误的概率不超过1%的前提下认为吸烟与患肺癌有关, 是独立性检验的解释,所以选项D 正确. 故选:ABD.【点睛】本题考查独立性检验概念辨析、2K观测值与独立性检验的关系,意在考查概念的理解,属于基础题.12.某人参加一次测试,在备选的10道题中,他能答对其中的5道.现从备选的10题中随机抽出3题进行测试,规定至少答对2题才算合格.则下列选项正确的是()A. 答对0题和答对3题的概率相同,都为1 8B. 答对1题的概率为3 8C. 答对2题的概率为5 12D. 合格的概率为1 2【答案】CD【解析】【分析】根据古典概型的概率公式,结合组合数公式,逐项求出各事件的概率.【详解】选项A,答对0题和3题的概率为3531010112012CC==,所以选项A错误;选项B,答对1题的概率为1255310105512012 C CC⨯==所以选项B错误;选项C,答对2题的概率为1255310105512012C CC⨯==,所以选项C正确;选项D,至少答对2题的概率为511 12122+=,所以选项D正确.故选:CD.【点睛】本题考查古典概型概率、互斥事件的概率,要明确各事件的关系,利用组合数求出基本事件的解题的关键,属于基础题.13.某学校共有6个学生餐厅,甲、乙、丙、丁四位同学每人随机地选择一家餐厅就餐(选择到每个餐厅概率相同),则下列结论正确的是()A. 四人去了四个不同餐厅就餐的概率为518B. 四人去了同一餐厅就餐的概率为11296C. 四人中恰有2人去了第一餐厅就餐的概率为25216D. 四人中去第一餐厅就餐的人数的期望为23【答案】ACD 【解析】 【分析】根据互斥事件的概率,分别求出选项,,A B C 对应事件的概率,逐项验证;对于选项D ,根据每个学生随机选择一家餐厅,则选择去第一餐厅的概率为16,所以去第一餐厅就餐的人数X 服从二项分布1(4,)6XB ,即可求出期望,判断选项D 正确.【详解】四位同学随机选择一家餐厅就餐有46选择方法,选项A ,四人去了四个不同餐厅就餐的概率为4645618A =,所以选项A 正确;选项B ,四人去了同一餐厅就餐的概率为4616216=, 所以选项B 不正确;选项C ,四人中恰有2人去了第一餐厅就餐的概率为22445256216C ⨯=,所以选项C 正确; 选项D ,每个同学选择去第一餐厅的概率为16, 所以去第一餐厅就餐的人数X 服从二项分布1(4,)6XB ,12()463E X ∴=⨯=,所以选项D 正确.故选:ACD.【点睛】本题考查互斥事件概率、二项分布期望,应用排列组合、分步乘法原理求出基本事件个数是解题的关键,注意特殊分布的运用,属于中档题.二、填空题:本大题共有4个小题,每小题4分,共16分.14.若1021101211(2)(21)x x a a x a x a x +-=++++,则1211a a a +++=_________.【答案】1 【解析】 【分析】展开式中,令1x =,得到所有系数和,令0,x =得到常数项0a ,相减即可求出结论. 【详解】1021101211(2)(21)x x a a x a x a x +-=++++,令00,2x a ==,令012111,3a a a x a ++++==,12111a a a +++=.故答案为:1.【点睛】本题考查展开式系数和,应用赋值法是解题的关键,属于基础题.15.用红、黄、蓝三种颜色涂四边形ABCD 的四个顶点,要求相邻顶点的颜色不同,则不同的涂色方法共有_________种. 【答案】18 【解析】 【分析】先对A 顶点涂色有3种颜色可供选择,接着B 顶点有2种颜色可供选择,对C 顶点颜色可供选择2种颜色分类讨论,分为与A 同色和A 不同色情况,即可得到D 顶点涂色情况,即可求解. 【详解】如果,A C 同色涂色方法有321212⨯⨯⨯=, 如果,A C 不同色涂色方法有32116⨯⨯⨯=, 所以不同的涂色方法有12618+=种. 故答案为:18.【点睛】本题考查染色问题、分步乘法原理和分类加法原理,注意限制条件,属于基础题.16.为了解高三复习备考情况,某校组织了一次阶段考试.若高三全体考生的数学成绩近似服从正态分布()2100,17.5N .已知成绩在117.5分以上(含117.5分)的学生有80人,则此次参加考试的学生成绩不超过82.5分的概率为_________;如果成绩大于135分的为特别优秀,那么本次考试数学成绩特别优秀的大约有________人. (若()2~,X Nμσ,则()0.68P X μσμσ-<<+≈,(22)0.96)P X μσμσ-<<+≈【答案】 (1). 0.16; (2). 10人. 【解析】 【分析】根据已知100,17.5,82.5,117.5,(82.5)()P X P X μδμδμδμδ==-=+=≤=≤+,结合已知数据,可求出学生成绩不超过82.5分的概率,求出(117.5)()P X P X μδ≥=≥+,进而求出学生总人数,再由(135)(2)P X P X μδ>=>+,即可求解.【详解】(82.5)()0.12()6P X P X P X μδμσμσ≤=≤-=≈-<<+,(117.5)()0.12()6P X P X P X μδμσμσ≥=≥+=≈-<<+,成绩在117.5分以上(含117.5分)的学生有80人, 高三考生总人数有805000.16=人, (135)(2)0.02(22)2P P X P X x μσμσμδ≈->+>=+=<<,本次考试数学成绩特别优秀的大约有5000.0210⨯=人. 故答案为:0.16;10人.【点睛】本题考查正态分布曲线的性质及应用,运用概率估计实际问题,属于中档题.17.近两年来,以《中国诗词大会》为代表的中国文化类电视节目带动了一股中国文化热潮.某台举办闯关答题比赛,共分两轮,每轮共有4类题型,选手从前往后逐类回答,若中途回答错误,立马淘汰,若全部回答正确,就能获得一枚复活币并进行下一轮答题,两轮都通过就可以获得最终奖金.选手在第一轮闯关获得的复活币,系统会在下一轮答题中自动使用,即下一轮重新进行闯关答题时,在某一类题型中回答错误,自动复活一次,视为答对该类题型.若某选手每轮的4类题型的通过率均分别为910、89、34、13,则该选手进入第二轮答题的概率为_________;该选手最终获得奖金的概率为_________. 【答案】 (1). 15; (2). 2571800.【解析】 分析】选手要进入第二轮答题,则第一轮要全部回答正确,根据相互独立同时发生的概率,即可求出其概率;该选手要获得奖金,须两轮都要过关,获得奖金的概率为两轮过关的概率乘积,第二轮通过,答题中可能全部答对四道题,或答错其中一道题,分别求出概率相加,即可得出结论. 【详解】选手进入第二轮答题,则第一轮中答题全部正确,概率为98311109435⨯⨯⨯=, 第二轮通过的概率为11831913198119832510943109431094310943+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ 1111225754540155360=++++=, 该选手最终获得奖金的概率为125725753601800⨯=.故答案为:15;2571800.【点睛】本题考查相互独立同时发生的概率以及互斥事件的概率,考查计算求解能力,属于中档题. 三、解答题:本大题共6个小题,共82分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.已知复平面内的点A ,B 对应的复数分别为1i z m m =-,()222212i z m m =-+-(m ∈R ),设AB 对应的复数为z .(1)当实数m 取何值时,复数z 是纯虚数;(2)若复数z 在复平面上对应的点位于第四象限,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)12m =-;(2)122m -<<-. 【解析】 【分析】(1)求出21z z z =-,z 是纯虚数,虚部不为0,实部为0,即可求解; (2)根据z 的值,求出对应点到坐标,根据已知列出不等式,即可求出结论. 【详解】点A ,B 对应的复数分别为()2212i,212i z m m z m m =-=-+-,AB ∴对应的复数为z ,222121(2)z z z m m m m i ∴=-=--++-,(1)复数z 是纯虚数,2221020m m m m ⎧--=∴⎨+-≠⎩,解得11221m m m m ⎧=-=⎪⎨⎪≠-≠⎩或且, 12m ∴=-;(2)复数z 在复平面上对应的点坐标为22(21,2)m m m m --+-,位于第四象限,2221020 m mm m⎧-->∴⎨+-<⎩,即11221m mm⎧-⎪⎨⎪-<<⎩或,122m∴-<<-.【点睛】本题考查复数的代数表示法、几何意义、复数的分类,属于基础题.19.受传统观念的影响,中国家庭教育过程中对子女教育的投入不遗余力,基础教育消费一直是中国家庭教育的重头戏,升学压力的逐渐增大,特别是对于升入重点学校的重视,导致很多家庭教育支出增长较快,下面是某机构随机抽样调查某二线城市2012-2018年的家庭教育支出的折线图.(附:年份代码1-7分别对应的年份是2012-2018)(1)从图中的折线图看出,可用线性回归模型拟合y与t的关系,请求出相关系数r(精确到0.001),并指出是哪一层次的相关性?(相关系数||[0.75,1]r∈,相关性很强;||[0.30,0.75)r∈,相关性一般;||[0,0.25]r∈,相关性较弱).(2)建立y关于t的回归方程;(3)若2019年该地区家庭总支出为10万元,预测家庭教育支出约为多少万元?附注:参考数据:71259iiy==∑,711178i iit y==∑()72127iiy y=-=∑,()()71126i iit t y y=--=∑,7 2.646≈.参考公式:()()()()12211niii nni i i i t t y y r t ty y===--=--∑∑∑ˆˆˆybt a =+, 其中()()()121ˆniii nii tty y btt==--=-∑∑,ˆˆay bt =- 【答案】(1)详见解析;(2) 4.519y t =+;(3)5.5万元. 【解析】 【分析】(1)由折线图中的数据及已知求出y 与t 的相关系数的近似值,对照参考数据,即可得出结论; (2)由已知结合公式求出b 及a ,可得y 关于t 的回归方程;(3)将2019对应的8t =代入回归方程,求出y ,进一步求得2019年该地区家庭教育支出. 【详解】(1)由折线图中数据及题中给出的参考数据, 可得()2174,28ii t tt==-=∑,所以()()()()1221777170.8822727iii i i i i t t y y r t t y y ===--===≈⨯--∑∑∑, 即y 与t 的相关系数近似值为0.882,所以相关性很强; (2)由71259ii y==∑,得259377y ==, 又()()()71721126ˆ 4.528iii ii tty y btt==--===-∑∑, ˆˆ37 4.5419ay bt =-=-⨯=, 所以y 关于t 的回归方程为 4.519y t =+;(3)将2019年对应的8t =代入回归方程 4.519y t =+,得 4.581955y =⨯+=,所以预测2019年该城市家庭教育支出将达到家庭总支出的55%, 因此当家庭总支出为10万元时,家庭教育支出为1055% 5.5⨯=(万元).【点睛】本题考查线性相关关系、线性回归方程及应用,考查计算求解能力,属于中档题. 20.已知1(21)n x +展开式的二项式系数和比(31)nx -展开式的偶数项的二项式系数和大48,求22nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中:(1)二项式系数最大的项; (2)系数的绝对值最大的项.【答案】(1)8064-;(2)415360x --. 【解析】 【分析】(1)分别求出1(21)n x +展开式的二项式系数和,(31)nx -展开式的偶数项的二项式系数和,利用两者差48列方程,解方程求出n 的值,22nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭二项式系数最大项为第1n +,即可求解;(2)设第1k +项系数绝对值最大,化简二项展开式的通项公式,利用系数绝对值最大项比前后两项的系数绝对值都大列不等式组,解不等式组求得k 的取值范围,由此求得k 的值 【详解】(1)依题意112248,232,5n n n n +--==∴=,102x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中第6项二项式系数最大,即5556102()8064T C x x=-=-;(2)设第1k +项的系数的绝对值最大, 则10102110102()(1)2kkk k k k k k T C xC x x--+=⋅⋅-=-⋅⋅⋅,1110101110102222k k k k k k k k C C C C --++⎧⋅≤⋅∴⎨⋅≥⋅⎩,得110101101022k k k k C C C C -+⎧≤∴⎨≥⎩, 即2221202k k k k -≥⎧⎨+≥-⎩,1922,733k k ∴≤≤∴=, 所以系数的绝对值最大的是第8项,即77744810(1)215360T C x x --=-⋅⋅=-.【点睛】本题考查二项式系数和、二项式系数最大项、系数绝对值最大项,考查计算求解能力,属于中档题.21.为考察高中生的性别与是否喜欢数学课程之间的关系,某校在高中生中随机抽取100名学生进行了问卷调查,得到如下列联表: 喜欢数学 不喜欢数学 合计 男生 40 女生 30 合计 50100(1)请将上面的列联表补充完整;(2)能否在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“喜欢数学”与性别有关?说明你的理由; (3)若在接受调查的所有男生中按照“是否喜欢数学”进行分层抽样,现随机抽取6人,再从6人中抽取3人,求至少有1人“不喜欢数学”的概率. 下面的临界值表供参考:()2P K k ≥ 0.050.010 0.005 0.001 k3.8416.6357.87910828(参考公式:22()()()()()n ad bc K a b c d a c b d -=++++,其中n a b c d =+++).【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)45. 【解析】 【分析】(1)结合题中所给的条件完成列联表即可;(2)结合(1)中的列联表结合题意计算2K 的观测值,即可确定喜欢数学是否与性别有关;(3)随机抽取6人中,根据列联表中数据按照分层抽样原则,分别求出喜欢数学和不喜欢数学的人数,用间接法求出3人都喜欢数学的概率,进而得出结论.【详解】(1)列联表补充如下: 喜欢数学 不喜欢数学 合计 男生 40 20 60 女生 10 30 40 合计 5050100(2)由列联表值的的结论可得2K 的观测值为:28505100(40301020)16.6106047006.82k ⨯⨯=>⨯⨯-⨯≈,则在犯错误的概率不超过0.001的前提下认为“喜欢数学”与性别有关; (3)在接受调查的所有男生中按照“是否喜欢数学”进行分层抽样, 现随机抽取6人,喜欢数学的有4人,不喜欢数学2人, 从6人中抽取3人,记至少有1人“不喜欢数学”为事件A ,则34364114(),()120555C P A P A C ===∴=-=, 所以从6人中抽取3人,记至少有1人“不喜欢数学”的概率为45. 【点睛】本题考查了列联表与独立性检验问题,也考查了分层抽样与对立事件求概率,属于基础题. 22.小明下班回家途经3个有红绿灯的路口,交通法规定:若在路口遇到红灯,需停车等待;若在路口没遇到红灯,则直接通过.经长期观察发现:他在第一个路口遇到红灯的概率为45,在第二、第三个道口遇到红灯的概率依次减小,在三个道口都没遇到红灯的概率为245,在三个道口都遇到红灯的概率为845,且他在各路口是否遇到红灯相互独立.(1)求小明下班回家途中至少有一个道口遇到红灯的概率; (2)求小明下班回家途中在第三个道口首次遇到红灯的概率; (3)记ξ为小明下班回家途中遇到红灯的路口个数,求数学期望E ξ. 【答案】(1)4345;(2)145;(3)95. 【解析】 【分析】(1)根据对立事件的概率关系结合已知,即可求解; (2)设第二、三个道口遇到红灯的概率分别为12214,,5p p p p <<,根据已知列出关于12,p p 方程组,求得12,p p ,即可求出结论;(3)ξ的可能值为0,1,2,3分别求出概率,得出随机变量的分布列,由期望公式,即可求解.【详解】(1)因为小明在三个道口都没遇到红灯的概率为245, 所以小明下班回家途中至少有一个道口遇到红灯的概率为4345;(2)设第二、三个道口遇到红灯的概率分别为12214,,5p p p p <<, 依题意121212(1)(1)54548545p p p p ⎧--=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得122313p p ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或121323p p ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩(舍去),所以小明下班回家途中在第三个道口首次遇到红灯的概率111153345⨯⨯=;(3)ξ的可能值为0,1,2,3,2(0)45P ξ==, 41212211113(1)53353353345P ξ==⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=,42212141122(2)53353353345P ξ==⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=,8(3)45P ξ==,ξ∴分布列为ξ1 2 3p245 1345 2245 8452132289()0123454545455E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯= 【点睛】本题考查互斥事件、对立事件概率关系,考查相互独立同时发生的概率,以及离散型随机变量分布列和期望,属于中档题.23.已知甲箱中装有3个红球,2个黑球,乙箱中装有2个红球,3个黑球,这些球除颜色外完全相同,某商场举行有奖促销活动,规定顾客购物1000元以上,可以参与抽奖一次,设奖规则如下:每次分别从以上两个箱子中各随机摸出2个球,共4个球,若摸出4个球都是红球,则获得一等奖,奖金300元;摸出的球中有3个红球,则获得二等奖,奖金200元;摸出的球中有2个红球,则获得三等奖,奖金100元;其他情况不获奖,每次摸球结束后将球放回原箱中.(1)求在1次摸奖中,获得二等奖的概率;(2)若3人各参与摸奖1次,求获奖人数X的数学期望()E X;(3)若商场同时还举行打9折促销活动,顾客只能在两项促销活动中任选一项参与.假若你购买了价值1200元的商品,那么你选择参与哪一项活动对你有利?【答案】(1)625;(2)219100;(3)详见解答.【解析】【分析】(1)设“在1次摸奖中,获得二等奖”为事件A,利用互斥事件概率计算公式能求出在1次摸奖中,获得二等奖的概率;(2)设“在1次摸奖中,获奖”为事件B,求出()P B,每个人获奖的概率相等,获奖人数X服从二项分布(3,())X P B,求出X可能值0,1,2,3的概率,由此求出X的分布列,应用二项分布期望公式即可求出结论;(3)求出中奖的期望,设中奖的的金额为η,η可能值为300,200,100,0,求出相应的概率,列出分布列,进而求出期望,与打9折的优惠金额对比,即可得出结论.【详解】(1)设“在1次摸奖中,获得二等奖”为事件A,则21111232323222556 ()25C C C C C CP AC C+==,所以在1次摸奖中,获得二等奖的概率6 25;(2)设“在1次摸奖中,获奖”为事件B,则获得一等奖的概率为2232122553100C CPC C==,获得三等奖的概率为2211112233322322222552350C C C C C C C CPC C++==,所以362373 ()1002550100P B=++=,每个人摸奖是相互独立,且获奖概率相等, 获奖人数X 服从二项分布73(3,)100X, 3373270,1,2,3,()()(),0,1,2,3100100i i iX P X i C i -====,X 分布列为: X12 3p327()1001237327()100100C ⋅⋅ 2237327()100100C ⋅⋅ 373()10073219()3100100E X =⨯=; (3)如果选择抽奖,设中奖的的金额为η,η可能值为300,200,100,0,36(300),(200)10025P P ηη====, 23(100)50P η==,1122112223232323225527(0)100C C C C C C C C P C C η++===,η的分布列为: η300200100p31006252350271003244627()3002001000103100100100100E η=⨯+⨯+⨯+⨯=, 如果购买1200选择打九折,优惠金额为120103>,∴选择打九折更有利.【点睛】本题考查互斥事件概率、离散型随机变量分布列期望、二项分布期望,考查计算求解能力,属于中档题.。
2019-2020学年福州市三校联盟高二下学期期中数学试卷一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1. 在复平面内,复数z =1−i 对应的向量为OP⃗⃗⃗⃗⃗ ,复数z 2对应的向量为OQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,那么向量PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ 对应的复数为( )A. 1−iB. 1+iC. −1+iD. −1−i2.等于( )A.B.C.D.3. 用数学归纳法证明时,从k 到k +1时,左端需增乘的代数式为( )A.B.C.D.4. 过原点的直线l 与抛物线y =x 2−2ax(a >0)所围成的图形的面积为y =92a 3,则直线l 的方程为( )A. y =axB. y =ax 或y =−6axC. y =−axD. y =ax 或y =−5ax5. 若函数ℎ(x)在定义域D 上可导,且其导函数ℎ′(x)在D 上也可导,则称ℎ(x)在D 上存在二阶导函数,记作ℎ″(x),即ℎ″(x)=(ℎ′(x))′,当ℎ″(x)<0在D 上恒成立时,称ℎ(x)在D 上是凸函数.下列函数在(0,π2)上不是凸函数的是( )A. f(x)=sinx +cosx +m(m ∈R)B. f(x)=lnx −2015x +m(m ∈R)C. f(x)=−x 3+2020x +m(m ∈R)D. f(x)=xe x +m(m ∈R)6. 已知函数f(x)=aln(x +2)−x 2在(0,1)内任取两个实数p ,q ,且p >q ,若不等式f(p+1)−f(q+1)p−q>2恒成立,则实数a 的取值范围是( )A. (−∞,24]B. (−∞,12]C. [12,+∞)D. [24,+∞)7. 对大于1的自然数2×2的三次幂可用奇数进行以下方式的“裂”:23{35, 33{7911, 43{13151719,…,若m 3的“分裂数”中有一个是345,则m 为( )A. 16B. 17C. 18D. 198. 用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( )A. 324B. 328C. 360D. 6489. 若定义在R 上的函数f(x)满足f(0)=−1,其导函数f′(x)满足f′(x)>k >1,则下列结论中一定错误的是( )A. f(1k )<1k B. f(1k )>1k−1 C. f(1k−1)<1k−1D. f(1k−1)>kk−110. 已知定义在R 上的可导函数y =f(x)的导函数为f′(x),满足f′(x)−f(x)>1,f(0)=2019,则不等式f(x)>2020⋅e x −1(其中e 为自然对数的底数)的解集为( )A. (−∞,0)∪(0,+∞)B. (2020,+∞)C. (0,+∞)D. (−∞,0)∪(2020,+∞)11. 《爸爸去哪儿》的热播引发了亲子节目的热潮,某节目制作组选取了6户家庭到4个村庄体验农村生活,要求将6户家庭分成4组,其中2组各有2户家庭,另外2组各有1户家庭,则不同的分配方案的总数是( )A. 216B. 420C. 720D. 108012. 若函数f(x)=−x +bln(x +2)在[−1,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是( )A. [−1,+∞)B. (−1,+∞)C. (−∞,1]D. (−∞,1)二、单空题(本大题共4小题,共20.0分) 13.14. 若a =∫o πsinxdx ,则(x−ax )2018的展开式中各项系数的和为______.15. 已知函数f(x)=x 3−ax 2−x +a ,其中a 为实数,若f(x)在x =−1处取得极值,则a = ______ . 16. 设函数f(x)满足f(e x )=x −e x ,若对x ∈(0,+∞)都有a ≥f(x),则实数a 的取值范围是______. 三、解答题(本大题共6小题,共70.0分) 17. 已知复数Z =4+3i1+2i (i 为虚数单位),求Z 及|Z|18.设函数f(x)=−x3+2ax2−a2x(x∈R),其中a∈R(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(Ⅱ)当a≠0时,求函数f(x)的极大值和极小值;(Ⅲ)当a>3时,证明存在k∈[−1,0],使得不等式f(k−cosx)≥f(k2−cos2x)对任意的x∈R恒成立.19.设正有理数x是√3的一个近似值,令y=1+2.1+x(1)若x>√3,求证:y<√3;(2)求证:y比x更接近于√3.20.若数列{b n}:对于n∈N∗,都有b n+2−b n=d(常数),则称数列{b n}是公差为d的准等差数列.设数列{a n}满足:a1=a,对于n∈N∗,都有a n+a n+1=2n.(1)求证:{a n}为准等差数列,并求其通项公式;(2)设数列{a n}的前n项和为S n,若S63>2014,求a的取值范围.21.已知实数λ为常数,函数f(x)=3x+λ3x.(1)当λ=−2时,求方程f(x)=1的解集;(2)如果函数f(x)为偶函数,求证函数f(x)在[0,+∞)上是单调增函数(3)若不等式f(x)≤6对任意x∈[0,2]恒成立,求实数λ的取值范围22.已知函数f(x)=lnx,g(x)=32−ax(x为实常数).(1)当a=1时,求函数φ(x)=f(x)−g(x)在x∈[4,+∞)上的最小值;(2)若方程e2f(x)=g(x)(其中e=2.71828…)在区间[12,1]上有解,求实数a的取值范围.【答案与解析】1.答案:D解析:本题主要考查复数的代数表示及其几何意义,复数与复平面内对应点之间的关系,属于基础题. 求出复数z 2 的值,把OQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 对应的复数减去OP ⃗⃗⃗⃗⃗ 对应的复数,解得向量PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ 所对应的复数. 解:复数z =1−i 对应的向量为OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,复数z 2=−2i 对应的向量为OQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 则向量PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ 对应的复数为:−2i −(1−i)=−1−i . 故选D .2.答案:C解析:试题分析:。
高二数学期中考试试卷分析报告
一、总体评价:
这套试卷主要考查基础,考查数学能力,以促进数学教学质量的提高为原则,在训练命题中立意明确,迎合了高考命题的要求,把水平测试和能力测试融为一体,命题科学,区分度强,达到了考查目的,是一份较好的试题。
二、试题分析:
1.试题结构
此试卷继续保持试卷结构和题量不变,试卷包括Ⅰ、Ⅱ两卷,总题量22小题,总分150分,第Ⅰ卷有12道选择题,共60分;第Ⅱ卷由4道填空题和6道解答题组成,共90分,试卷中各部分知识占分比例为选修《2-1》50%,之前知识50%,。
试题各部分难度适中,层次分明,区分度强,信度高,体现了试题测试功能。
2.试题特点
(1)考查全面,重点突出
试题考查了高中数学《选修2-1》以及前面章节的内容,全面考查了学生“双基”,体现了数学教学的基本要求,对重点内容《圆锥曲线》重点考查,符合考纲说明。
(2)突出了对数学思想方法的考查
数学思想方法决定着数学基批知识教学的水平,培养数学能力,优化思维素养和数学基本技能的培养、能力的发展有十分重要的
意义。
也是考纲考查的重点。
本试题考查了数形结合思想、化归转化思想、建模思想等数学思想与方法。
(3)注重双基,突出能力考查
试卷的较多试题来自课本,源于平时的练习,以基本概念、基本原理和公式的应用为切入点,考查了学生对基础知识的掌握程度,同时还有提升,对理解和应用能力、运算能力、空间想象能力及对解决综合问题的能力进行了考查。
(4)重视数学基本方法运用,淡化特殊技巧
试题回避过难、过繁的题目,解题思路不依靠特殊技巧,只要掌握基本方法,就能找到解题思路。
3.答卷中存在的问题
(1)基本概念不强,灵活应用能力差
从学生答卷情况来看,部分考生对教材基本概念,基本性质等基础知识掌握理解不够,知识记忆模糊,灵活运用较差。
(2)分析问题,解决问题能力较差
在答卷中对简单或明显套用公式的题,考生一般可得分,但对常规题的条件或结论稍做改变,或需探索才能得出结果的题,则有相当一部分考生被卡住,这些考生分析问题解决问题的能力较差。
如第18题第二问得分率很低。
(3)运算能力差
对于试卷中的计算题,有许多考生不能计算出准确答案,有的符号错误,有的计算错误,不该失的分失去,表明平时做题不
认真,不严谨。
(4)数学术语不准确,语言表述不规范
试卷中反映出学生对主观题的回答不规范,不能准确运用数学术语,语言欠严谨。
三、期望建议:
建议要求每个学生都准备一本错题本,把平时练习中的错题收集起来。
从现在开始学生考试、练习的次数越来越多,每次考试都相当于在捕鱼,如果发现“网”有漏洞,就要及时修补。
要求学生每次在整理错题时,及时总结出错因,订正时立足通法,尽量不使用猜想、排除等特殊方法,而要求使用直接法,以达到巩固基础知识的目的。