最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
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一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.直线x+2=0的倾斜角为()A. 0B. π4C. π3D. π2【答案】D【解析】解:直线x+2=0的斜率不存在,倾斜角为π2.故选:D.直线x+2=0与x轴垂直,斜率不存在,倾斜角为π2.本题考查了直线方程与倾斜角的应用问题,是基础题.2.抛物线y2=4x的准线方程为()A. x=−1B. x=1C. y=−1D. y=1【答案】A【解析】解:∵y2=4x,2p=4,p=2,∴抛物线y2=4x的准线方程为x=−1.故选:A.利用抛物线的基本性质,能求出抛物线y2=4x的准线方程.本题考查抛物线的简单性质,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.3.如果一个几何体的正视图是矩形,则这个几何体不可能是()A. 三棱柱B. 四棱柱C. 圆锥D. 圆柱【答案】C【解析】解:三棱柱,四棱柱(特别是长方体),圆柱的正视图都可以是矩形,圆锥不可能.几何体放置不同,则三视图也会发生改变.三棱柱,四棱柱(特别是长方体),圆柱的正视图都可以是矩形.几何体放置不同,则三视图也会发生改变.考查了学生的空间想象力.4.设a,b,c为实数,且a<b<0,则下列不等式正确的是()A. 1a <1bB. ac2<bc2C. ba>abD. a2>ab>b2【答案】D【解析】解:对于A:1a −1b=b−aab>0,A不正确;对于B:ac2<bc2在c=0时,不成立,B不正确;对于C:ba −ab=b2−a2ab=(b−a)(b+a)ab<0,C不正确.故选:D.A:作差判断不成立;B:c=0时不成立;C:作差判断不成立.本题考查了不等式的基本性质,属基础题.5.如图是根据某赛季甲、乙两名篮球运动员参加11场比赛的得分情况画出的茎叶图.若甲运动员的中位数为a,乙运动员的众数为b,则a−b的值是()A. 8B. 9C. 10D. 11【答案】A【解析】解:根据茎叶图知,甲运动员的中位数为a=19,乙运动员的众数为b=11,则a−b=19−11=8.故选:A.根据茎叶图中的数据写出甲的中位数a和乙的众数b,再求a−b.本题考查了利用茎叶图求中位数和众数的应用问题,是基础题.6.某公司10位员工的月工资(单位:元)为x1,x2,…,x10,其均值和方差分别为x−和s2,若从下月起每位员工的月工资增加100元,则这10位员工下月工资的均值和方差分别为()A. x−,s2+1002B. x−+100,s2+1002C. x−,s2D. x−+100,s2【答案】D【解析】解:由题意知y i=x i+100,则y−=110(x1+x2+⋯+x10+100×10)=110(x1+x2+⋯+x10)=x−+100,方差s2=110[(x1+100−(x−+100)2+(x2+100−(x−+100)2+⋯+(x10+100−(x−+100)2]=110[(x1−x−)2+(x2−x−)2+⋯+(x10−x−)2]=s2.故选:D.根据变量之间均值和方差的关系和定义,直接代入即可得到结论.本题主要考查样本数据的均值和方差之间的关系,利用均值和方差的定义是解决本题的关键,要求熟练掌握相应的计算公式.7.已知双曲线x25−y2b2=1的焦点到渐近线的距离为2,则其虚轴长为()A. 1B. 4C. 3D. 0 【答案】B【解析】解:双曲线x25−y2b2=1的一个焦点设为(c,0),c>0,且c=√5+b2,一条渐近线的方程设为bx−√5y=0,b>0,由题意可得√b2+5=b=2,即有2b=4,故选:B.设出双曲线的一个焦点和一条渐近线方程,运用点到直线的距离公式可得b=2,可得虚轴长2b.本题考查双曲线的方程和性质,主要是渐近线方程,考查点到直线的距离公式,以及运算能力,属于基础题.8.设α,β,γ是三个不重合的平面,m,n是两条不重合的直线,则下列说法正确的是()A. 若m//α,n//α,则m//nB. 若α⊥β,m⊥β,则m//αC. 若α⊥β,β⊥γ,则α//γD. 若m⊥α,n⊥α,则m//n【答案】D【解析】解:A中m,n还可能相交或异面;B中漏掉了m⊂α的情况;C中α,β也可能相交;D中同垂直于一个平面的两条直线平行,正确,故选:D.A,B,C中的结论都不完整,D中的结论有定理作保证,显然选D.此题考查了线面,面面的各种关系,难度较小.9.某市为调查某社区居民的家庭收入与年支出的关系,现随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据:若该社区居民家庭收入与年支出存在线性相关关系,且根据上表得到的回归直线方程是y^=b^x+a^,其中b^=0.76,据此估计,该社区一户年收入为15万元的家庭的年支出约为()A. 11.4万元B. 11.8万元C. 12.0万元D. 12.2万元【答案】B【解析】解:x−=8.5+9+10+11+11.55=10,y−=6.2+7.5+8+8.5+9.85=8,再根据样本中心点(x−,y−)在回归直线上,所以8=0.76×10+â可得â=0.4,所以线性回归直线方程为y−=0.76x+0.4,当x=15时,y=0.76×15+0.4,解得y=11.8元.故选:B.先根据线性回归直线过样本中心点得â=0.4,从而得回归方程,在将x=15代入可求得y=11.8万元.本题考查了线性回归方程,属中档题.10.如图的程序框图的部分算法思路来源于我国古代内容极为丰富的数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入a,b的值分别为12,15,则输出的m=()A. 3B. 30C. 60D. 180【答案】C【解析】解:模拟程序的运行,可得a=12,b=15,t=12×15= 180,不满足条件a≥b,b=12−5=3满足条件a≥b,a=12−3=9满足条件a≥b,a=9−3=6满足条件a≥b,a=6−3=3此时,不满足条件a≠b,计算并输出m=180=60.故选:C.由3已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量m的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.11.设抛物线C:y2=4x的焦点为F,点M在C上,若以MF为直径的圆过点P(0,−2),则|PM|的值为()A. √5B. 5C. 2√5D. 10【答案】C【解析】解:抛物线C :y 2=4x 的焦点为F(1,0),设M(y 24,y),∵以MF 为直径的圆过点P(0,−2),∴PM ⊥PF ,∴PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅PF ⃗⃗⃗⃗ =(y 24,y +2)⋅(1,2)=0,∴y 24+2(y +2)=0,解得y =−4,∴x M =(−4)24=4,M(4,−4);∴|PM|=√(4−0)2+(−4+2)2=2√5.故选:C .根据抛物线的方程求出焦点F ,利用直径对直角得出PM ⊥PF ,求出点M 的坐标,再计算|PM|的值.本题考查了圆的性质和抛物线的定义应用问题,也考查了推理能力与计算能力,是中档题.12. 已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1(−c,0)、F 2(c,0),A ,B 是圆(x +c)2+y 2=4c 2与双曲线C 位于x 轴上方的两个交点,且∠AF 1B =90∘,则双曲线C 的离心率为()A. √√2+1B. √2+1C. √2√2+1D. 2√2+1【答案】A【解析】解:圆(x +c)2+y 2=4c 2的圆心为(−c,0),半径为2c ,且|AF 1|=2c ,|BF 1|=2c ,由双曲线的定义可得|AF 2|=2a +2c ,|BF 2|=2c −2a ,设∠BF 1F 2=α,。
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一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分) 1、下列四个命题: ①若22||a b a b >>,则 ,②若a >b c >d a -c >b -d ,,则,③若a >b ,c>d ,则a c>bd ④若00c c a b c ab>><>,,则 , 其中正确命题的个数有() A .1个 B .2个 C .3个 D .4个2、已知两直线:3230610x y x my +-=++=与互相平行,则它们之间的距离为()A .4B D 3、已知过两点P (-2,m ),Q (m ,4)的直线的倾斜角为1arctan 2,则实数m 的值为() A .2B .10C .-8D .04、经过三点的平面有( )A .1个B .无数多个C .1个或无数多个D .一个都没有 5、双曲线3x 2 -y 2 =3的渐近线方程是( )A .y = ±3xB .y = ±3x C .y =±31xD .y = ±33x 6、圆x 2 + y 2-2 x = 0和 x 2 + y 2 +4y = 0的位置关系是( )A .相离B .外切C .内切D .相交7、长轴在x 轴上,短半轴长为1,两准线之间的距离最近的椭圆的标准方程是( )A .1222=+y x B .1222=+y xC .1322=+y x D .1422=+y x8、已知F 1、F 2是双曲线16x 2 -9y 2 =144的焦点,P 为双曲线上一点,若 |PF 1||PF 2| =32, 则∠F 1PF 2 = ( )A .6π B .3πC .2π D .32π 9、设F 1、F 2为定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则动点M 的轨迹是 ()A .椭圆B .直线C .圆D .线段10、若点A 的坐标是(3,2),F 是抛物线y 2=2x 的焦点,点P在抛物线上移动,为使得|PA|+|PF|取得最小值,则P 点的坐标是( )A .(1,2)B .(2,1)C .(2,2)D .(0,1) 二、填空题 (本大题共5小题,每小题4分,共20分)11、在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,异面直线A 1B 和AC 所成的角的大小是。
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高二上期末考试模拟试题数学(测试时间:120分钟 满分150分)一. 选择题(12×5分=60分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,将正确结论的代号填入后面的表中)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,有一项是符合题目要求的.)1、设R b a ∈,,现给出下列5个条件:①2=+b a ;②2>+b a ;③222>+b a ;④1>ab ;⑤0log <b a ,其中能推出“a ,b 中至少有一个大于1”的条件为( )(A)②③④(B)②③④⑤(C)①②③⑤(D)②⑤2、若直线0=++c by ax 经过第一、二、三象限,则( )(A)0,0>>bc ab (B)0,0<>bc ab (C)0,0><bc ab (D)0,0<<bc ab3、若不等式组⎩⎨⎧<->-ax a x 2412的解集非空,则实数a 的取值范围是( )(A) (-1,3) (B)(-3,1) (C)(-∞,-1) (D)(-∞,-3)∪(1,+∞)4、“a >1”是直线0=-x a y 与直线a x y =-有且仅有两个交点的( ) (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件5、AB 是过抛物线y x =2的焦点弦,且4=AB ,则AB 的中点到直线01=+y 的距离是( )(A)25(B)2 (C)411(D)3 6、用一个与圆柱母线成︒60角的平面截圆柱,截口是一个椭圆,则此椭圆的离心率是( ) (A)22(B)21(C)23(D)337、已知25≥x , 则4254)(2-+-=x x x x f 有( )(A)最大值45(B)最小值45(C)最大值1 (D)最小值1 8、已知直线)2(2:-=-x k y l 与圆02222=--+y x y x 相切,则直线l 的一个方向向量v为 ( )(A)(2,-2) (B)(1,1) (C)(-3,2) (D)(1,21)9、已知函数42)6()(-+-=a x a x f 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,54上0)(>x f 恒成立,则a 的取值范围是( ) (A)),722(+∞(B)),310(+∞(C)]6,722((D)]6,310( 10、如图,函数)(x f y =的图象是中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆的两段弧,则不等式x x f x f +-<)()(的解集为 ( )(A ){}22,02|≤<<<-x x x 或(B ){}22,22|≤<-<≤-x x x 或 (C)⎭⎬⎫≤<⎩⎨⎧-<≤-222,222|x x x 或 (D ){}0,22|≠<<-x x x 且11、已知动点),(y x P 满足y x y x 43)2()1(1022+=-+-,则此动点P 的轨迹是( )(A)椭圆 (B)双曲线 (C)抛物线 (D)两相交直线12、已知椭圆的一个焦点和对应的准线分别是抛物线22x y =的焦点与准线,则椭圆短轴的右端点的轨迹方程是( )(A))0(212>-=x y x (B))0)(1(22>-=x y x(C))0)(81(412>-=x y x (D))0)(41(212>-=x y x第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题;每小题4分,共16分.把答案填在题中的横线上.)13、若直线)0,0022>>=+-b a by ax (始终平分圆014222=+-++y x y x 的圆周,则ba 11+的最小值为14、),(y x P 是椭圆12322=+y x 上的动点,则y x 2-的的取值范围是15、已知一椭圆的两焦点为)0,5(),0,5(21F F -,有一斜率为98-的直线被椭圆所截得的弦的中点为(2,1),则此椭圆方程为 16、给出下列四个命题①两条直线平行的充要条件是它们的斜率相等;②过点),(00y x 与圆222r y x =+相切的直线方程为200r y y x x =+;③平面内到两定点的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆;④抛物线上任意一点M 到焦点的距离等于该点M 到准线的距离。
北京市海淀区2023-2024学年高二上学期期末练习数学试卷含答案
海淀区高二年级练习数学(答案在最后)2024.01考生须知1.本试卷共7页,共3道大题,19道小题.满分100分.考试时间90分钟.2.在试卷上准确填写学校名称、班级名称、姓名.3.答案一律填涂或书写在试卷上,用黑色字迹签字笔作答.4.考试结束,请将本试卷交回.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.椭圆C :2222x y +=的焦点坐标为()A.(1,0)-,(1,0) B.(0,1)-,(0,1)C.(),)D.(0,,(【答案】B 【解析】【分析】先化为标准方程2212y x +=,求得222,1,1a b c ====,判断焦点位置,写焦点坐标.【详解】因为椭圆C :2222x y +=,所以标准方程为2212y x +=,解得222,1,1a b c ===,因为焦点在y 轴上,所以焦点坐标为(0,1)-,(0,1).故选:B【点睛】本题主要考查椭圆的几何性质,还考查了理解辨析的能力,属于基础题.2.抛物线2y x =的准线方程是()A.12x =-B.14x =-C.12y =-D.14y =-【答案】B 【解析】【分析】由抛物线的标准方程及性质,直接求解.【详解】由抛物线方程2y x =可知1212p p ==,,故准线方程为:124p x =-=-.故选:B.3.直线310x ++=的倾斜角是()A.30°B.60°C.120°D.150°【答案】C 【解析】【分析】先求解出直线的斜率,然后根据倾斜角与斜率的关系求解出倾斜角的大小.【详解】因为直线方程为310x +=,所以斜率k ==设倾斜角为θ,所以tan θ=,所以120θ=°,故选:C.4.已知点P 与(0,2),(1,0)A B -共线,则点P 的坐标可以为()A.(1,1)- B.(1,4)C.1,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭D.(2,1)-【答案】B 【解析】【分析】三点共线转化为向量共线,利用共线条件逐个判断即可.【详解】设(,)P x y ,则(,2),(1,2)AP x y AB =-=--,由,,P A B 三点共线,则//AP AB,所以2(2)0x y -+-=,则220x y -+=.选项A ,21(1)250⨯--+=≠,不满足220x y -+=,故A 错误;选项B ,21420⨯-+=,满足220x y -+=,故B 正确;选项C ,12(1)2202⎛⎫⨯---+=≠ ⎪⎝⎭,不满足220x y -+=,故C 错误;选项D ,2(2)1230⨯--+=-≠,不满足220x y -+=,故D 错误.故选:B.5.已知P 为椭圆222:14x y C b+=上的动点.(1,0),(1,0)A B -,且||||4PA PB +=,则2b =()A.1B.2C.3D.4【答案】C 【解析】【分析】根据题意,结合椭圆的定义,得到点P 的轨迹表示以,A B 为焦点的椭圆,进而求得2b 的值.【详解】因为(1,0),(1,0)A B -,可得2AB =,则||||42A PA PB B +>==,由椭圆的定义,可得点P 的轨迹表示以,A B 为焦点的椭圆,其中24,21a c ==,可得2,1a c ==,所以2223b a c =-=,又因为点P 在椭圆222:14x y C b+=,所以23b =.故选:C.6.已知三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ABB A ⊥底面ABC ,则“1CB BB ⊥”是“CB AB ⊥”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】【分析】由面面垂直的性质定理可证明“1CB BB ⊥”是“CB AB ⊥”的必要条件,由底面为正三角形的直三棱柱模型,可知“1CB BB ⊥”不是“CB AB ⊥”的充分条件.【详解】①已知侧面11ABB A ⊥底面ABC ,且侧面11ABB A 底面ABC AB =,又BC ⊂平面ABC ,若BC AB ⊥,则由面面垂直的性质定理可得BC ⊥平面11ABB A ,1BB ⊂平面11ABB A ,则1CB BB ⊥,所以则“1CB BB ⊥”是“CB AB ⊥”的必要条件;②若三棱柱111ABC A B C -是直三棱柱,底面ABC 是正三角形,则1BB ⊥底面ABC ,1BB ⊂平面11ABB A ,则满足条件侧面11ABB A ⊥底面ABC .又BC ⊂平面ABC ,则1CB BB ⊥,但BC 与AB 不垂直.所以“1CB BB ⊥”不是“CB AB ⊥”的充分条件.综上所述,“1CB BB ⊥”是“CB AB ⊥”的必要不充分条件.故选:B.7.在空间直角坐标系O xyz -中,点(2,3,1)-P 到x 轴的距离为()A.2B.3C.D.【答案】D 【解析】【分析】结合空间直角坐标系,数形结合利用勾股定理求解点(2,3,1)-P 到x 轴的距离.【详解】在空间直角坐标系O xyz -中,过P 作PH ⊥平面xOy ,垂足为H ,则PH x ⊥轴,在坐标平面xOy 内,过H 作1HP x ⊥轴,与x 轴交于1P ,由(2,3,1)-P ,则1(2,0,0)P -,(2,3,0)H -,由1PH HP H = ,PH ⊂平面1PHP ,1HP ⊂平面1PHP ,则x 轴⊥平面1PHP ,1PP ⊂平面1PHP ,则x 轴1PP ⊥,故1PP即点(2,3,1)-P 到x 轴的距离,则1PP ==故选:D.8.已知双曲线222:1y C x b-=的左右顶点分别为12,A A ,右焦点为F ,以1A F 为直径作圆,与双曲线C 的右支交于两点,P Q .若线段PF 的垂直平分线过2A ,则2b 的数值为()A.3B.4C.8D.9【答案】C 【解析】【分析】由双曲线方程得1a =,结合圆的性质及线段垂直平分线的性质得2A 是1A F 的中点,得到,a c 关系求c ,进而求出2b .【详解】由双曲线222:1y C x b-=,得1a =,12(1,0),(1,0),(,0)A A F c -,由题意,点P 在以1A F 为直径的圆上,则1A P PF ⊥,取PF 的中点M ,由线段PF 的垂直平分线过2A ,则2A M PF ⊥,则12//A P A M ,故2A 是1A F 的中点,122A A A F=且12222,1A A a A F c a c ===-=-,所以12c -=,解得3c =,故222918b c a =-=-=.故选:C.9.设动直线l 与()22:15C x y ++= 交于,A B 两点.若弦长AB 既存在最大值又存在最小值,则在下列所给的方程中,直线l 的方程可以是()A.2x y a +=B.2ax y a +=C.2ax y +=D.x ay a+=【答案】D 【解析】【分析】由动直线恒与圆相交得直线过圆内一定点,再验证弦长取最值即可.【详解】()22:15C x y ++= ,圆心(1,0)C -,半径5r =,选项A ,由直线2x y a +=斜率为12-,可得动直线为为平行直线系,圆心(1,0)C -到直线20x y a +-=的距离15a d --=当6a ≤-或4a ≥时,5d ≥A 错误;选项B ,由直线2ax y a +=可化为(2)0a x y -+=,则直线恒过(2,0),因为()2215+>,点(2,0)在圆外,故直线不一定与圆相交,故B 错误;选项C ,由直线2ax y +=恒过(0,2),点(0,2)在圆上,当12a =时,直线方程可化为240x y +-=,此时圆心(1,0)C -到直线240x y +-=的距离1455d r --===,圆与直线相切,不满足题意,故C 错误;选项D ,由直线方程x ay a +=可化为(1)0x a y +-=,则直线恒过(0,1)M ,且点M 在圆C 内,故直线恒与圆C 相交,当直线过圆心C 时,弦长最长,由(1,0)-在直线(1)0x a y +-=上,可得1a =-,AB 取到最大值;如图,取AB 中点T ,则CT AB ⊥,圆心到直线的距离d CT CM=≤AB ==,当d 取最大值CM 时,弦长最短,即当直线与CM 垂直时,弦长最短,由CM 的斜率为01110CM k -==--此时直线斜率为11k a==,即当1a =时,AB 取到最小值.故D 正确.故选:D.10.如图,已知菱形ABCD 的边长为2,且60,,A E F ∠=︒分别为棱,AB DC 中点.将BCF △和ADE V 分别沿,BF DE 折叠,若满足//AC 平面DEBF ,则线段AC 的取值范围为()A. B. C.2,⎡⎣ D.2,⎡⎣【答案】A 【解析】【分析】借助空间直观想象,折叠前在平面图形中求出AC 的长度,折叠过程中证明平面//EAB 平面FDC ,面面距离即为AC 的最小值,由此得到AC 的范围.【详解】折叠前,连接,AC BD .由题意,在菱形ABCD 中,2AB BC ==,18060120ABC ∠=-= ,则由余弦定理得,22212cos 44222122AC AB BC AB BC ABC ⎛⎫=+-⋅∠=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭,所以,AC =,故在折叠过程中,AC ≤.折叠后,若//AC 平面DEBF ,则AC ⊄平面DEBF ,则AC <BD 项错误;折叠前,在菱形ABCD 中,2BA BD ==,60DAB ∠= ,则ABD △是正三角形,由,E F 分别为棱,AB DC 中点,则,,//DE AB BF DC AB DC ⊥⊥,所以//DE BF .折叠后,,,DE AE DE EB AE EB E ⊥⊥= ,又AE ⊂平面EAB ,且EB ⊂平面EAB ,则DE ⊥平面EAB ,同理BF ⊥平面FDC ,所以平面//EAB 平面FDC ,则平面EAB 与平面FDC 的距离即为22DE =⨯=,由点A ∈平面EAB ,点C ∈平面FDC ,则AC ≥.在折叠过程中,当60DFC AEB ∠=∠= 时,由,AE EB DF FC ==,则,EBA DFC 均为正三角形,可构成如图所示的正三棱柱DFC EBA -,满足//AC 平面DEBF ,此时AC DE ==.所以AC A 正确,C 项错误.故选:A.第二部分(非选择题共60分)二、填空题共5小题,每小题4分,共20分.11.双曲线22:14y C x -=的渐近线方程为_________.【答案】2y x =±【解析】【分析】利用双曲线的性质即可求得渐近线方程.【详解】由双曲线的相关知识可知:1a =,2b =所以焦点在x 轴双曲线的渐近线方程为:2by x x a=±=±故答案为:2y x=±12.如图,已知E ,F 分别为三棱锥D ABC -的棱,AB DC 的中点,则直线DE 与BF 的位置关系是__________(填“平行”,“异面”,“相交”).【答案】异面【解析】【分析】假设共面推出矛盾.【详解】假设直线,DE BF 共面,EB ⊂平面DEBF ,由A EB ∈,则AB ⊂平面DEBF ,同理,DC ⊂平面DEBF ,故,AB CD 共面,这与D ABC -是三棱锥矛盾,故假设错误,故直线,DE BF 异面.故答案为:异面.13.经过点(0,1)A 且与直线:210l x y +-=垂直的直线方程为_______________.【答案】210x y -+=【解析】【分析】求出所求直线的斜率,利用点斜式方程可得出所求直线的方程.【详解】直线:210l x y +-=的斜率为12-,则与直线:210l x y +-=垂直的直线的斜率为2,则直线方程为12(0)y x -=-,即210x y -+=.故答案为:210x y -+=14.作为我国古代称量粮食的量器,米斗有着吉祥的寓意,是丰饶富足的象征,带有浓郁的民间文化韵味.右图是一件清代老木米斗,可以近似看作正四棱台,测量得其内高为12cm ,两个底面内棱长分别为18cm 和9cm ,则估计该米斗的容积为__________3cm .【答案】2268【解析】【分析】先画出正四棱台的直观图,再利用台体的体积公式即可求解.【详解】根据题意,正四棱台的直观图如下:由题意可知,高112cm OO h ==,下底面正方形的变长9cm AB =,其面积()219981cmS =⨯=,上底面正方形的变长18cm AB =,其面积()221818324cm S =⨯=,由台体的体积公式可得,该正四面体的体积:()()()3121181324122268cm 33V S S h =++=⨯++⨯=.故该米斗的容积为32268cm .故答案为:2268.15.已知四边形ABCD 是椭圆22:12x M y +=的内接四边形,其对角线AC 和BD 交于原点O ,且斜率之积为13-.给出下列四个结论:①四边形ABCD 是平行四边形;②存在四边形ABCD 是菱形;③存在四边形ABCD 使得91AOD ∠=︒;④存在四边形ABCD 使得2264||||5AC BD +=.其中所有正确结论的序号为__________.【答案】①③④【解析】【分析】利用椭圆的对称性判断①;利用菱形的对角线互相垂直可判断②;利用正切函数的和差公式与性质判断③;利用斜率关系得到22||||OA OB +的表达式,然后利用基本不等式求22||||AC BD +的最大值,可判断④.【详解】因为四边形ABCD 是椭圆22:12x M y +=的内接四边形,AC 和BD 交于原点O ,由椭圆的对称性可知OA OC =且OB OD =,所以四边形ABCD 是平行四边形,故①正确;假设对角线AC 和BD 的斜率分别为12,k k ,若四边形ABCD 是菱形,则其对角线互相垂直,即121k k ×=-,而这与1213k k ⋅=-矛盾,所以不存在四边形ABCD 是菱形,故②错误;不妨设直线AC 的倾斜角为α,直线BD 的倾斜角为β,且αβ>,则12tan ,tan 0k k αβ==>,又1213k k ⋅=-,则1213k k =-,则()122122tan tan 31tan tan 1tan tan 123k k AOD k k k k αβαβαβ⎛⎫--∠=-===-- ⎪++⎝⎭3tan1202≤-⨯=︒,又0180AOD ︒<∠<︒,则90120AOD ︒<∠<︒,所以存在四边形ABCD 使得91AOD ∠=︒,故③正确;直线AC 的方程1y k x =,直线BD 的方程2y k x =,由12212y k xx y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()22122x k x +=,即122122k x =+,可得1222212A C x k x =+=,同理可得2222212B D x k x =+=,则()()22122222221212212111||221212121k kOA OB k k k k +++=+=++++++,由1213k k ⋅=-,得222119k k =,令()22121,09k t k t t==>,则22211119||||222221199t t t ttOA OB +=+++++=+++()()()92221123321922192t t t t t t +-+-=++=+++++2552181321813116333355t t t t t ++++=+=+≤++=,当且仅当218t t =,即221211,33t k k ===时,等号成立;于是()()()22222264||224||5AC BD OA OB OA OB +=+=+≤,当且仅当221213k k ==,即四边形ABCD 矩形时,等号成立,所以存在四边形ABCD 使得2264||||5AC BD +=,故④正确.故答案为:①③④.【点睛】关键点睛:本题结论④的解决关键是利用弦长公式得到22||||AC BD +关于t 的表达式,从而利用基本不等式即可得解.三、解答题共4小题,共40分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.16.已知圆222:(2)(0)C x y r r -+=>与y 轴相切.(1)直接写出圆心C 的坐标及r 的值;(2)直线:3410l x y --=与圆C 交于两点,A B ,求||AB .【答案】(1)圆心(2,0)C ,2r =(2)【解析】【分析】(1)由圆的方程得圆心坐标,结合图形,圆与y 轴相切得半径;(2)法一由弦长公式求解;法二利用几何法勾股定理求解.【小问1详解】圆222:(2)(0)C x y r r -+=>,则圆心(2,0)C ,因为圆222:(2)(0)C x y r r -+=>与y 轴相切,则半径2r =.【小问2详解】由(1)知,圆的方程为22:(2)4C x y -+=,圆心(2,0)C ,半径为2.法一:设()()1122,,,A x y B x y ,联立()22341024x y x y --=⎧⎪⎨-+=⎪⎩,得2257010x x -+=,2(70)42548000∆=--⨯=>,则1212141,525x x x x +==,所以12AB x=-===法二:圆心(2,0)C到直线:3410l x y--=的距离12d==<,则AB===故AB=.17.已知直线:1l y kx=+经过抛物线2:2C x py=的焦点F,且与C的两个交点为P,Q.(1)求C的方程;(2)将l向上平移5个单位得到,l l''与C交于两点M,N.若24MN=,求k值.【答案】(1)24x y=(2)k=【解析】【分析】(1)由直线l与y轴交点得焦点F,待定p可得方程;(2)联立直线l'与抛物线C的方程,由已知弦长利用弦长公式建立关于k的方程,求解可得.【小问1详解】抛物线2:2C x py=的焦点F在y轴上,直线:1l y kx=+,令0x=,得1y=,则焦点(1,0)F,所以12p=,即2p=,所以抛物线C的方程为24x y=;【小问2详解】直线:1l y kx=+向上平移5个单位得到:6l y kx'=+,由246x y y kx ⎧=⎨=+⎩,消y 得24240x kx --=,设直线l '与C 交于两点1122(,),(,)M x y N x y ,则216960k ∆=+>,且12124,24x x k x x +==-,MN =====,由24MN =,化简整理得427300k k +-=,解得210k =-(舍)或23k =,所以k =.18.如图,四棱锥E ABCD -中,⊥AE 平面,,,2,1ABCD AD AB AD BC AE AB BC AD ⊥====∥,过AD 的平面分别与棱,EB EC 交于点M ,N .(1)求证:AD MN ∥;(2)记二面角A DN E --的大小为θ,求cos θ的最大值.【答案】(1)证明见解析(2)33【解析】【分析】(1)由线面平行判定定理与性质定理可证;(2)建立空间直角坐标系,设[],0,1BM BE λλ=∈,利用法向量方法,用λ表示两平面法向量夹角的余弦,再由向量夹角与二面角大小关系求cos θ最大值.【小问1详解】因为//AD BC ,AD ⊄平面BCE ,BC ⊂平面BCE ,所以//AD 平面BCE .因为过AD 的平面分别与棱,EB EC 交于,M N ,所以//AD MN ;【小问2详解】因为⊥AE 平面ABCD ,AB ⊂平面ABCD ,AD ⊂平面ABCD ,所以,AE AB AE AD ⊥⊥,又因为AB AD ⊥,如图,建立空间直角坐标系A xyz -,则(2,0,0),(2,0,2),(0,2,0),(0,0,1)B C E D ,所以(0,2,1),(2,2,2),(2,2,0),(0,0,1)ED EC BE AD =-=-=-=,设[],0,1BM BE λλ=∈,则(2,0,0)(2,2,0)(22,2,0)AM AB BM λλλ=+=+-=-,设平面AND 即平面AMND 的法向量为111(,,)m x y z =,则1110(22)20m AD z m AM x y λλ⎧⋅==⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,令1x λ=,则11y λ=-,于是(,1,0)m λλ=-;设平面END 即平面ECD 的法向量为222(,,)n x y z =,则22222202220n ED y z n EC x y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,令21y =,则222,1z x ==-,于是(1,1,2)n =-,所以cos ,m nm n m n ⋅===⋅,因为[]0,1λ∈,所以cos ,,36m n ⎡∈--⎢⎣⎦,由二面角A DN E --的大小为θ,根据(,1,0),(1,1,2)m n λλ=-=- 的方向判断可得π,m n θ=-,所以,当12λ=时,cos θ的最大值为33.19.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的两个顶点分别为(2,0),(2,0)A B -,离心率()()0001,,02e P x y y =≠为椭圆上的动点,直线,PA PB 分别交动直线x t =于点C ,D ,过点C 作PB 的垂线交x 轴于点H .(1)求椭圆E 的方程;(2)HC HD ⋅是否存在最大值?若存在,求出最大值;若不存在,说明理由.【答案】19.22143x y +=20.存在;12【解析】【分析】(1)由离心率及顶点坐标结合222b c a +=即可求解;(2)结合两点式得直线,PA PB 方程,进而得到点,C D 坐标,由直线CH 与直线PB 垂直得到直线CH 的斜率,结合点斜式得直线CH 的方程,进而的到点H 坐标,结合数量积的坐标运算及二次函数的最值即可求解.【小问1详解】由12ce a==,又两个顶点分别为(2,0),(2,0)A B -,则2,1a c ==,2223b a c =-=,故椭圆E 的方程为22143x y +=;【小问2详解】()()000,0P x y y ≠为椭圆上的动点,则02x ≠±,故直线,PA PB 的斜率存在且不为0,则直线PA :0022y x y x +=+,即00(2)2y y x x =++,则点00(,(2))2y C t t x ++,则直线PB :0022y x y x -=-,即00(2)2y y x x =--,则点00(,(2))2y D t t x --,则直线CH 的斜率为002x y -,故直线CH :00002(2)()2y x y t x t x y --+=-+,令0y =,得2020(2)4H t y x t x +=+-,又()00,P x y 在椭圆上,则2200143x y +=,整理得()2020344x y -=,所以36(2)44H t x t t -=-+=,则6,04t H -⎛⎫⎪⎝⎭,所以()22200020004(2)(2)3636(36),,4242164t y t y t y t t t HC HD x x x -⎛⎫⎛⎫+-+++⋅=⋅=+ ⎪ ⎪+--⎝⎭⎝⎭ ()22234(36)3(6)1216416t t t -+-=-=-+综上,存在6t =,使得HC HD ⋅有最大值12.确,运算要细心,是中档题.。
高二数学上学期期末考试参考答案.doc
高二数学上学期期末考试参考答案一、 选择题:1、(D ),2、(B ),3、(B ),4、(C ),5、(B ),6、(A ),7、(B ), 8、(D ), 9、(C ), 10、(A ), 11、(D ), 12、(B )。
二、 填空题:13、-10, 14、 8, 15、(x-5)2+(y-3)2=42, 16、1352222=+y x 三、 解答题: 17、证明:(a )422466()b a b a b +-+0)()())(()()()()222224422224224426246>+-=--=---=-+-=b a b a b a b a b a b b a a b a b b a a于是422466422466,0)()b a b a b a b a b a b a +>+>+-+即18、解:得15512<+-<-x x,432141320450651551552222<<<<⇒⎩⎨⎧<<><⇒⎪⎩⎪⎨⎧<+->+-⇒⎪⎩⎪⎨⎧<+-->+-x x x x x x x x x x x x x 或或所以原不等式的解集为{}4321|<<<<x x x 或19、解:设点M 的坐标为(x, y) , 点P 的坐标为(x ),00y ,则 x=x 44),(,2,2020220000=+=+=y x y x y x P y y 上所以在圆因为 (1) 将 x 44)1(2,2200=+==y x y y x 得代入方程 即1422=+y x ,所以点M 的轨迹是一个椭圆。
20、解:由抛物线的标准方程可知,抛物线焦点的坐标为F (1,0),所以直线AB 的方程为y=x-1 (1)将方程(1)代入抛物线方程y 化简为得,4)1(,422x x x =-= 223,223016212-=+==+-x x x x 得将x 222,222:),1(,2121-=+=y y x 得的值代入方程即A ,B 的坐标分别为(3+2222,223(),222,2--+) 所以8)24()24(22=+=AB21、解:设水池底面一边的长度为x 米,则另一边的长度为米x34800,又设水池总造价为L 元,根据题意,得297600,40,16002976004027202400001600.2720240000)1600(720240000)348003232(12034800150有最小值时即当L x x x xx xx xx L ===⨯⨯+=⨯+≥++=⨯⨯+⨯+⨯= 答:当水池的底面是边长为40米的正方形时,水池的总造价最低,最低总造价是297600元。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1.设集合M={4,5,6,8},集合N={3,5,7,8},那么M∪N等于( )A.{3,4,5,6,7,8} B.{5,8} C. {3,5,7,8} D.{4,5,6,8}2.在等比数列{}n a中,已知1=2a,2=4a,那么4=a( ) A.6 B.8C.16 D.323.设向量7(5)=-,a,(4)6=--,b,则=a b( ) A.58-B.2-C.2 D.224.函数2siny x x=∈R,的最大值为( )A.2-B.1-C.1 D.25.lg 2516-2lg59+lg3281等于( )A.lg 2B.lg 3C.lg 4 D.lg 56.某几何体的三视图如右图所示,则该几何体是( ) A.棱柱B.圆柱C.棱锥D.圆锥7.执行如图所示的程序框图,输出的结果是( )(第7题图)A.3 B.9C.27 D.648.指数函数()01x且的图像必过定点( )y a a a=>≠A.()01,00,B.()C.()11,10,D.()9.经过点(02)P,且斜率为2的直线方程为( )A.220x y--=x y++=B.220C.220x y+-=x y-+=D.22010.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a b、、c,若1245,,,==b c A则a的长为( )A.1 B2C3.2二、填空题(本大题共4题,每题4分,共16分)11.若函数()2100 x x f x x x +⎧=⎨>⎩,,,,≤则()2f =. 12.已知向量a =(2,1),b =(1,5),则2+a b 的坐标为. 13.若cos α=-45,α是第三象限角,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=. 14.不等式223x x -++≥0的解集为.三、解答题(本大题共4题,共44分)15.(14分)已知函数1()f x x x =+,(Ⅰ) 证明()f x 在[1,)+∞上是增函数;(Ⅱ) 求()f x 在[1,4]上的最大值及最小值.16.已知{a n }是一个等差数列,且a 2=1,a 5=-5.(1)求{a n}的通项公式a n;(2)求{a n}前n项和S n的最大值.17.如图,在四棱锥P-ABCD中,PC⊥平面ABCD, AB∥CD,DC⊥AC.(1)求证:DC⊥平面PAC;(2)设点E为AB的中点,在棱PB上是否存在点F,使得PA∥平面CEF?说明理由.18.已知过原点的动直线l与圆C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的两点A,B.(1)求圆C1的圆心坐标.(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程.。
数学期末考试试卷及答案(高二上学期)
数学期末考试试卷及答案(高二上学期)一、选择题(共40分,每小题2分)1. 一次函数y = 2x - 3的图象是直线,下列说法正确的是()。
A. 过点(-3, 3)B. 过点(0, -3)C. 过点(3, 0)D. 过点(0, 3)答案:C2. 已知函数y = ax² + bx + c的图象经过点(1, 4),则a + b + c的值为()。
A. 4B. 6C. 8D. 10答案:B3. 在直角坐标系中,已知点A(2, 3),点B在x轴上,且AB = 5,则点B的坐标为()。
A. (2, 0)B. (0, -3)C. (7, 0)D. (-3, 0)答案:A4. 设函数f(x) = 2x + 3,g(x) = x² - 4,则f(g(2))的值为()。
A. 3B. 7C. 9D. 11答案:C5. 函数y = x² - 6x + 8的图象是一条抛物线,下列说法正确的是()。
A. 开口向上B. 开口向下C. 与x轴平行D. 与y轴平行答案:A二、解答题(共60分)6. 解方程组:2x - y = 3x + y = 5解答:将第一式两边同时加上第二式得到:2x - y + x + y = 3 + 53x = 8x = 8/3将x的值代入第二式得到:8/3 + y = 5y = 5 - 8/3y = 15/3 - 8/3y = 7/3因此,方程组的解为x = 8/3,y = 7/3。
7. 某商品原价为120元,现在打8折出售,求出售价格。
解答:打8折即为原价乘以0.8,所以出售价格为120元 × 0.8 = 96元。
8. 某数的5倍减去6等于30,求这个数。
解答:设这个数为x,则根据题意可以列出方程:5x - 6 = 305x = 30 + 65x = 36x = 36/5因此,这个数为36/5。
9. 已知等差数列的首项为3,公差为4,求第10项。
解答:第10项可以通过首项加上9倍公差来计算:第10项 = 3 + 9 × 4= 3 + 36= 39因此,第10项为39。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
一、选择题1、数列}{n a 的首项为2,且41-=-n n a a (n ≥2),则通项公式是: A 、n a n 46-= B 、24-=n a n C 、1+=n a n D 、n a n 24-=2、已知数列}{n a 的通项公式为nn n n a )5(43-+=,前n 项的和为n S ,则=∞→nn SlimA 、87- B 、7259-C 、0D 、54- 3、经过点(5、10)且与原点距离为5的直线的斜率是: A 、43B 、2C 、21D 、43或不存在 4、以原点圆心,且截直线01543=++y x 所得弦长为8的圆的方程是:A 、522=+y x B 、2522=+y x C 、422=+y x D 、1622=+y x 5、方程01)2()1(22=-++++m y m mx 所表示的图形是一个圆,则常数m 的值是:A 、2B 、-1C 、2或-1D 、不存在 6、直线02)()32(22=--+-+m y m m x m m 与直线01=--y x 平行,则m 的值是:A 、1B 、-1C 、1或-1D 、不存在7、椭圆1121622=+y x 上的点P 到右焦点距离为38,则P 点的横坐标是:A 、38B 、83C 、316D 、37 8、给出下列四条不等式:①2)1(-x >2)(x ②2)1(-x >x ③x ≥0 ④x >12)1(-x >x 2)1(-x >x以上不等式中与不等式x x >-1同解的有 A 、①③ B 、②④ C 、③ D 、④9、等差数列{}n a 中23=a ,公差1=d ,n S 为前n 项的和,要使+++321321S S S …+nS n 的值最大,则n 为: A 、7 B 、8 C 、9 D 、8或910、数列{}n a 满足21=a ,++=21a a a n …+1-n a (n ≥2),则20a 等于: A 、172 B 、182 C 、192 D 、220 二、填空题:11、直线x y 21=关于直线x y 2=对称的直线方程是__________12、不等式2<|12-x |<8的解集是_________________13、与直线0543=+-y x 垂直, 且与圆4)2()1(22=++-y x 相切的直线方程是_____。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.在等差数列{a n}中,已知a4=3,a12=19,则公差d为()A. 2B. 1C. −2D. −1【答案】A【解析】解:∵在等差数列{a n}中,a4=3,a12=19,∴公差d=19−3 12−4=168=2.故选:A.利用等差数列的通项公式直接求解.本题考查等差数列的公差的求法,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.2.在△ABC中,AB=AC=2,且∠B=π6,则边BC=()A. 2B. 4C. √3D. 2√3【答案】D【解析】解:∵AB=AC=2,且∠B=π6,∴∠C=∠B=π6,∠A=2π3,∴由正弦定理ACsin∠B =BCsin∠A,可得:2sinπ6=BCsin2π3,可得:BC=2×√3212=2√3.故选:D.由已知利用等腰三角形的性质可求∠A=2π3,由正弦定理即可解得BC的值.本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.3.在等比数列{a n}中,已知公比q=2,前n项和为S n,若S2=3,S3=7,则它的前5项之和S5为()A. 62B. 15C. 31D. 21【答案】C【解析】解:在等比数列{a n}中,公比q=2,前n项和为S n,S2=3,S3=7,∴{a1(1−22)1−2=3a1(1−23)1−2=7,解得a1=1,∴它的前5项之和S5=1×(1−25)1−2=31.故选:C.利用等比数列前n项和公式列方程组,求出a1=1,由此能求出它的前5项之和S5.本题考查年平均增长率的求法,考查年平均增长率的性质、计算公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.4.已知△ABC的三内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若b=2√3,a=2,∠B=60∘,则∠A=()A. 120∘B. 60∘C. 45∘D. 30∘【答案】D【解析】解:在△ABC中,由正弦定理得asinA =bsinB,∴sinA=asinBb=2×√32 2√3=12.∵a<b,∴A<B,即A是锐角.∴A=30∘.故选:D.由已知及正弦定理可求得sinA的值,由a<b,可知A是锐角,从而确定∠A的值.本题考查了正弦定理的应用,是基础题.5.已知椭圆x225+y216=1的两个焦点为F1,F2,过F1的直线与椭圆交于A,B两点,则△ABF2的周长为()A. 20B. 10C. 16D. 8【答案】A【解析】解:根据椭圆的定义:|AF1|+|AF2|=2a=10;|BF1|+ |BF2|=2a=10;△ABF1的周长为:|AB|+|AF1|+|BF1|=|AF2|+|BF2|+|AF1|+|BF1|=4a=20.故选:A.利用椭圆的定义:椭圆上的点到两焦点的距离之和为2a;把三角形的周长转化成椭圆上的点到焦点的距离问题解决.本题考查了椭圆的定义,解题的关键是把三角形的周长问题转化成椭圆上的点到焦点的距离问题,利用椭圆的定义解决.6.已知双曲线C的中心在坐标原点,渐近线方程为y=±2x,且它的个焦点为(√5,0),则双曲线C的实轴长为()A. 1B. 2C. 4D. 2√5【答案】B【解析】解:双曲线C的中心在坐标原点,渐近线方程为y=±2x,且它的一个焦点为(√5,0),所以c=√5,ba =2,可得c2−a2a2=4,解得a=1,所以双曲线的实轴长为2.故选:B.一条渐近线方程是y=±2x,焦点为(√5,0),转化求解双曲线的实轴长即可.本题给出焦点在x坐标轴上的双曲线满足的条件,求双曲线的标准方程.着重考查了双曲线的标准方程与简单几何性质等知识,属于基础题.7.下列命题中正确的是()A. 若a,b∈R,则ba +ab≥2√ba⋅ab=2B. 若x>0,则x+1x>2C.若x<0,则x+4x ≥−2√x⋅4x=−4D. 若x∈R,则2x+2−x≥2√2x⋅2−x=2【答案】D【解析】解:A选项必须保证a,b,同号.B选项应取到等号,若x>0,则x+1x≥2,C选项应该为≤,故选:D.由基本不等式成立的条件,正、定、等,可知答案选D.本题考查基本不等式的性质,属于简单题.8. 在等差数列{a n }中,已知a 2+a 5+a 12+a 15=36,则S 16=() A. 288B. 144C. 572D. 72 【答案】B【解析】解:a 2+a 5+a 12+a 15=2(a 2+a 15)=36,∴a 1+a 16=a 2+a 15=18,∴S 16=16(a 1+a 16)2=8×18=144,故选:B .根据等差数列的性质和求和公式计算即可.本题考查了等差数列的求和公式和等差数列的性质,属于基础题9. 含2n +1个项的等差数列,其奇数项的和与偶数项的和之比为() A.2n+1nB.n+1nC.n−1nD.n+12n【答案】B【解析】解:依题意,奇数项的和S 奇数=a 1+a 3+⋯+a 2n+1=(n+1)(a 1+a 2n+1)2=(n+1)×2a n+12=(n +1)a n+1,同理可得S 偶数=na n+1;∴S 奇数S偶数=n+1n.故选:B .利用等差数列的求和公式与等差数列的性质即可求得该题中奇数项的和与偶数项的和之比.本题考查等差数列的性质,着重考查等差数列的求和公式与等差数列的性质的综合应用,属于中档题.10. 已知点M 在抛物线x 2=4y 上,则点M 到直线y =x −3的最小距离为() A. 1B. 2C. √2D. 3 【答案】C【解析】解:设与直线y =x −3平行的直线方程为:y =x −m ,设切点坐标(s,t),x 2=4y 可得:y ′=12x ,可得12s =1,可得s =2,则t =1,所以点M 到直线y =x −3的最小距离为:√2=√2.故选:C .设出直线的平行线方程,利用函数的导数,求解切点坐标,利用点到直线的距离公式求解即可.本题主要考查了抛物线的简单性质,两点距离公式的应用.解此类题设宜先画出图象,进而利用数形结合的思想解决问题.11. 设a >1,则关于x 的不等式(1−a)(x −a)(x −1a )<0的解集是()A. (−∞,a)∪(1a,+∞)B. (a,+∞)C. (a,1a )D. (−∞,1a)∪(a,+∞)【答案】D【解析】解:a >1时,1−a <0,且a >1a ,则关于x 的不等式(1−a)(x −a)(x −1a )<0可化为(x −a)(x −1a )>0,解得x <1a 或x >a ,所以不等式的解集为(−∞,1a )∪(a,+∞).故选:D .根据题意,把不等式化为(x −a)(x −1a )>0,求出解集即可.本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,是基础题.12. 已知直线与抛物线y 2=2px(p >0)交于A ,B 两点,且OA ⊥OB ,OD ⊥AB 交AB 于D ,点D 的坐标为(2,1),则p 的值为() A. 52B. 23C. 54D. 32 【答案】C【解析】解:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),∵直线OD 斜率为12,OD ⊥AB ,∴直线AB 斜率为−2,故直线AB 方程为2x +y −5=0…(1)将(1)代入抛物线方程得y 2+py −5p =0,则y 1y 2=−5p ,∵y 12=2px 1,y 22=2px 2,则(y 1y 2)2=4p 2x 1x 2,故x 1x 2=254,∵OA ⊥OB ∴x 1x 2+y 1y 2=0,∵p >0,∴p =54.故选:C .设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),由直线OD 斜率为12,OD ⊥AB ,知直线AB 方程为2x +y −5=0,代入抛物线方程得y 2+py −5p =0,从而得到y 1y 2=−5p ,再由OA ⊥OB ,能求出p .本题考查直线与抛物线的位置关系的应用,解题时要认真审题,仔细解答,注意等价转化思想的合理运用. 二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 设x 、y 满足约束条件{0≤x ≤10≤y ≤22y −x ≥1,且z =2y −2x +4,则z的最大值为______. 【答案】8【解析】解:作出不等式组对应的平面区域如图:由z =2y −2x +4得y =x +z 2−2,平移直线y =x +z2−2,由图象可知当直线y =x +z2−2经过点A(0,2)时,直线y =x +z2−2的截距最大,此时z 最大,z max =2×2+4=8.即z 的最大值是8,故答案为:8.作出不等式组对应的平面区域,由z =2y −2x +4得y =x +z2−2,利用数形结合即可的得到结论.本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键. 14. 命题:“若A ∪B =A ,则A ∩B =B ”的否命题是______. 【答案】若A ∪B ≠A 则A ∩B ≠B【解析】解:“若A ∪B =A ,则A ∩B =B ”的否命题: “若A ∪B ≠A 则A ∩B ≠B ”故答案为:若A ∪B ≠A 则A ∩B ≠B .对所给命题的条件和结论分别否定,即:A ∪B ≠A 和A ∩B ≠B ,作为否命题的条件和结论.本题考查了否命题的定义,属于基础题.。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案 (5)
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.抛物线y2=4x的准线方程为()A. x=2B. x=−2C. x=1D. x=−1【答案】D【解析】解:抛物线y2=4x的焦点在x轴上,且p2=1,∴抛物线的准线方程是x=−1.故选:D.利用抛物线的标准方程,有2p=4,p2=1,可求抛物线的准线方程.本小题主要考查抛物线的标准方程、抛物线的简单性质等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想.属于基础题.2.已知数列{a n}为等差数列,若a4+a8=10,则a6=()A. 5B. 10C. −5D. √10【答案】A【解析】解:根据题意,等差数列{a n}中,有a4+a8=2a6,若a4+a8=10,则a6=5;故选:A.根据题意,由等差数列的性质可得a4+a8=2a6,代入数据计算可得答案.本题考查等差数列的性质,涉及等差数列的通项,属于基础题.3.如果a>b>0,那么下列不等式中不正确的是()A. 1a <1bB. 1a>1bC. ab>b2D. a2>ab【答案】B【解析】解:∵a>b>0,∴ab>b2,a2>ab,aab >bab即为1b>1a,因此A,C,D正确,而B不正确.故选:B.利用不等式的基本性质即可得出.本题考查了不等式的基本性质,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.已知函数f(x)=log3x,则其导数f′(x)=()A. ln3x B. 3xC. 1xln3D. 1x【答案】C【解析】解:f′(x)=1xln3.故选:C.根据基本初等函数的求导公式求导即可.考查基本初等函数的求导公式.5.平面内到点F1(6,0)、F2(−6,0)的距离之差等于12的点的集合是()A. 双曲线B. 双曲线的一支C. 两条射线D. 一条射线【答案】C【解析】解:∵到两定点F1(6,0)、F2(−6,0)的距离之差的绝对值等于12,而|F1F2|=12,∴满足条件的点的轨迹为两条射线.故选:C.到两定点F1(6,0)、F2(−6,0)的距离之差的绝对值等于12,而|F1F2|=12,即可得出满足条件的点的轨迹为两条射线.本题考查了双曲线的定义及其注意特殊情况,考查了推理能力,属于基础题.6.函数y=|x|⋅ln|x|x的图象可能是()A. B. C. D.【解析】解:函数y =|x|⋅ln|x|x的定义域为{x|x ≠0},又f(−x)=|−x|⋅ln|−x|−x=−|x|⋅ln|x|x=−f(x),∴原函数为奇函数,由此排除A ,C ;由当x 为正数且趋于0时,y =lnx 趋于负无穷,由此排除D .故选:B .判断函数为奇函数排除A ,C ;当x 为正数且趋于0时,y =lnx 趋于负无穷排除D.则答案可求.本题考查函数的图象及图象变换,考查函数的奇偶性及其应用,训练了利用排除法求解选择题,是基础题. 7. “n >m ”是“方程x 2m+y 2n=1表示焦点在y 轴上的双曲线”的()A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 既不充分也不必要条件D. 充要条件 【答案】B 【解析】解:方程x 2m+y 2n=1表示焦点在y 轴上的双曲线⇔{m <0n>0,∵n >m 推不出{m <0n>0,{m <0n>0⇒n >m ,∴n >m 是{m <0n>0的必要而不充分条件,故选:B .首先方程得出x 2m+y 2n=1表示焦点在y 轴上的双曲线的等价条件{m <0n>0,然后根据充分条件和必要条件的定义可作出判断.本题考查了双曲线方程、充要条件的判定,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.8. 已知变量x ,y 满足约束条件{y −x ≤4−2≤x ≤2y ≥1,则z =x −2y 的最小值是()A. 0B. 6C. −10D. 12【解析】解:从满足条件的平面区域,如图示:,由{y−x=4x=2,解得A(2,6),由z=x−2y得:y=12x−z2,结合图象得直线过A(2,6)时,z的值最小,z的最小值是:−10,故选:C.先画出满足条件的平面区域,求出A点的坐标,将z=x−2y转化为y=12x−z2,结合图象求出z的最小值即可.本题考察了简单的线性规划问题,考察数形结合思想,是一道基础题.9.若椭圆x236+y216=1上一点P与椭圆的两个焦点F1、F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为()A. 36B. 16C. 20D. 24【答案】B【解析】解:∵椭圆的方程:x236+y216=1,则a=6,b=4,c=√a2−b2=2√5.由椭圆的定义:|PF1|+|PF2|=2a=12,由勾股定理可知:|PF1|2+|PF2|2=(2c)2=80,∴|PF1||PF2|=32.∴△PF1F2的面积=12|PF1||PF2|=16.△PF1F2的面积为16,故选:B.由题意可知:a=6,b=4,c=2√5.利用椭圆的定义及勾股定理即可求得|PF1||PF2|=32.根据三角形的面积公式,即可求得△PF1F2的面积.本题考查椭圆的标准方程及定义,考查勾股定理的应用,考查计算能力,属于中档题.10.两个正实数x、y满足x+2y=1,且2x +1y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是()A. (−∞,−2)∪(4,+∞)B. (−∞,−4)∪(2,+∞)C. (−2,4)D.(−4,2)【答案】D【解析】解:由题意可知,m2+2m<(2x +1y)min,由基本不等式可得2x +1y=(2x+1y)(x+2y)=4yx+xy+4≥2√4yx⋅xy+4=8,当且仅当4yx =yx(x,y>0),即当x=2y时,等号成立,所以m2+2m<8,即m2+2m−8<0,解得−4<m<2.故选:D.先由题意得出m2+2m<(2x +1y)min,然后将代数式2x+1y和x+2y相乘,展开后利用基本不等式可求出2x +1y的最小值8,然后解不等式m2+2m<8即可得出答案.本题考查基本不等式,对代数式进行灵活配凑是解本题的关键,属于中等题.11.如图,A,F分别是双曲线C:x2a2−y2b2=1(a,b>0)的左顶点、右焦点,过F的直线l与C的一条渐近线垂直且与另一条渐近线和y轴分别交于P,Q两点.若AP⊥AQ,则C的离心率是()A. √2B. √3C. 1+√134D.1+√174【答案】D【解析】解:∵A ,F 分别是双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a,b >0)的左顶点、右焦点,∴A(−a,0)F(c,0),∵过F 的直线l 与C 的一条渐近线垂直,且与另一条渐近线和y 轴分别交于P ,Q 两点,∴直线l 的方程为:y =−a b x +ac b,直线l :y =−a bx +acb与y =−ba x 联立:{y =−ab x +ac by =−b ax,解得P 点(a 2c a 2−b2,abc b 2−a 2)将x =0带入直线l :y =−a bx +ac b,得Q(0,acb ),∵AP ⊥AQ ,∴k AP ⋅k AQ =abcb 2−a 2a 2ca 2−b 2+a ×ac ba=−1,化简得b 2−ac −a 2=−c 2,把b 2=c 2−a 2代入,得2c 2−2a 2−ac =0同除a 2得2e 2−2−e =0,∴e =1+√174,或e =1−√174(舍).故选:D .由已知条件求出直线l 的方程为:y =−a bx +acb ,直线l :y =−ab x +acb与y =−ba x 联立,能求出P 点坐标,将x =0带入直线l ,能求出Q 点坐标,由AP ⊥AQ ,知k AP ⋅k AQ ,由此入手能求出双曲线的离心率.本题考查双曲线的离心率的求法,计算量较大,解题时要仔细解答,要熟练掌握双曲线的性质,是中档题. 12. 已知函数f(x)=lnx+(x−b)22(b ∈R)∃m ,n ∈[12,2],使得对于∀x 1,x 2∈(m,n),且x 1<x 2,都有f(x 1)<f(x 2),则实数b 的取值范围是()A. (−∞,94)B. (−∞,3)C. (−∞,32)D. (−∞,√2)【答案】A【解析】解:由题意得:f(x)在[12,2]存在递增区间,故函数f(x)在区间[12,2]上存在子区间使得不等式f ′(x)>0成立,f ′(x)=2x 2−2bx+12x ,设ℎ(x)=2x 2−2bx +1,则ℎ(2)>0或ℎ(12)>0,故8−4b +1>0或12−b +1>0,解得:b <94,故选:A .求出函数的导数,根据函数的单调性得到关于a 的不等式,解出即可.本题考查了函数的单调性问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道常规题.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 命题:“若x 2<1,则−1<x <1”的否命题是______命题.(填“真”或“假”之一) 【答案】真【解析】解:∵“若x 2<1,则−1<x <1”的否命题为:“若x ≥1或x ≤−1,则x 2≥1”,显然是真命题.故答案为:真.写出“若x 2<1,则−1<x <1”的否命题,即可判断其真假.本题考查四种命题的真假关系,关键是真确写出其否命题,再判断,属于基础题.14. 若数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n +1,则a n =______. 【答案】{2n +1 ,n ≥24 ,n=1【解析】解:当n =1时,代入可得a 1=S 1=4,当n ≥2时,a n =S n −S n−1=n 2+2n +1−[(n −1)2+2(n −1)+1]=2n +1,经验证当n =1时,上式不符合,故a n ={2n +1 n ≥24 n=1,故答案为:{2n +1 n ≥24 n=1由公式a n ={S n −S n−1 n ≥2S 1 n=1,化简可得结果.本题考查由数列的前n 项和求通项公式,注意分类的思想,属基础题.15. 直线l 经过点A(t,0),且与曲线y =x 2相切,若直线l 的倾斜角为45∘,则t =______. 【答案】14【解析】解:设切点为(m,m 2),y =x 2的导数为y ′=2x ,即有切线l 的斜率为k =2m =tan45∘=1,解得m =12,可得切点为(12,14),由1=14−012−t ,解得t =14.故答案为:14.设切点为(m,m 2),求出函数的导数,求得切线的斜率,再由直线的斜率公式解方程可得切点,再由两点你的斜率公式,计算即可得到所求值.本题考查导数的运用:求切线的斜率,考查直线的斜率公式的运用,考查运算能力,属于中档题.16. 设a 、b 、c 是正实数满足a +b ≥c ,则ba +ab+c 的最小值为______. 【答案】√2−12【解析】解:∵a ,b ,c 是正实数,满足a +b ≥c ,∴a +2b ≥b +c ,∴ba +a b+c≥ba+a a+2b=ba+11+2b a=12(2b a+1)+11+2b a−12≥√2−12(当且仅当a +b =c 时取等号)故答案为:√2−12.利用放缩法和基本不等式的性质进行求解.本题主要考查基本不等式的应用和放缩法,属于中等题.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 在等比数列{a n }中,a 3=32,S 3=92.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a 2n+16,且数列{b n }为递减数列,求数列{b n }的前n 项和T n .【答案】解:(1)等比数列{a n }的公比设为q ,a 3=32,S 3=92,可得a 1q 2=32,a 1+a 1q +a 1q 2=92,解得a 1=32,q =1,或a 1=6,q =−12,则a n =32或a n =6⋅(−12)n−1;(2)若a n=32,不满足数列{b n }为递减数列,则b n =log 2a 2n+16=log 2(−12)2n =−2n ,数列{b n }的前n 项和T n =12n(−2−2n)=−n 2−n .【解析】(1)设公比为q ,由等比数列的通项公式可得首项和公比的方程组,解方程即可得到所求通项公式;(2)数列{b n }为递减数列,可得b n =log 2a 2n+16=log 2(−12)2n =−2n ,再由等差数列的求和公式,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,考查方程思想和运算能力,属于基础题. 18. 设函数f(x)=lnx +m x,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f(x)的极小值;(2)若f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,求m 的取值范围.【答案】解(1)当m =e 时,f(x)=lnx +ex ,其定义域为(0,+∞). f ′(x)=1x −e x 2=x−e x 2. 令 f ′(x)=0,得x =e ,f ′(x)>0,则0<x <e ,f ′(x)<0,则x >e . 故当x =e 时,f(x)取得极小值f(e)=ln(e)+ee =2.(2)∵f(x)在(0,+∞)上为单调增函数.∴在(0,+∞)上f ′(x)>0恒成立. 即对任意的x ∈(0,+∞)都有x−m x >0恒成立. 对任意的x ∈(0,+∞)都有x −m >0恒成立. 即m <x ,m ≤0. 故m 的取值范围m ≤0.【解析】(1)对该函数求导,求得极值点从而求得极小值(2)通过函数的单调性与导数的关系,求得m 的取值范围.本题主要考察利用导数研究函数的极值和单调性知识点,重点掌握求导这一数学思想19. 已知椭圆的方程为x 24+y 23=1,点P 的坐标为(2,1),求过点P且与椭圆相切的直线方程. 【答案】解:椭圆的方程为x 24+y 23=1,可得−2≤x ≤2,点P的坐标为(2,1),过点P 且与椭圆相切的直线方程之一是x =2,另一条切线为:y −1=k(x −2).由:{y =k(x −2)+1x 24+y 23=1可得:(3+4k 2)x 2−(8k 2−16k)x +16k 2−16k −8=0,△=(8k 2−16k)2−4(3+4k 2)(16k 2−16k −8)=0,解得k =1.过点P 且与椭圆相切的直线方程:y =x −1或x =2.【解析】设出切线方程,联立方程组,通过判别式为0,转化求解即可.本题考查直线与椭圆的位置关系的综合应用,切线方程的求法,考查转化思想以及计算能力.20. 已知抛物线C :y 2=4x ,点M(m,0)在x 轴的正半轴上,过点M 的直线l 与抛线C 相交于A 、B 两点,O 为坐标原点.(1)若m =1,且直线l 的斜率为1,求证:以AB 为直径的圆与抛物线C 的准线相切;(2)是否存在定点M ,使得不论直线l 绕点M如何转动,1|AM|2+1|BM|2恒为定值?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)当m=1时,且直线l的斜率为1时,直线l的方程为y=x−1,设点A(x1,y1)、B(x2,y2),将直线l的方程代入抛物线C的方程,消去y得,x2−6x+1=0,由韦达定理可得x1+ x2=6,x1x2=1,由弦长公式可得|AB|=√1+12⋅|x1−x2|=√2[(x1+x2)2−4x1x2]=√2(62−4×1)=8,线段AB的中点的横坐标为3,所以,线段AB的中点到抛物线准线x=−1的距离为4,因此,以AB为直径的圆与抛物线C的准线相切;(2)设直线l的方程为x=ty+m,设点A(x1,y1)、B(x2,y2),将直线l的方程代入抛物线方程并化简得y2−4ty−4m=0,由韦达定理可得y1+y2=4t,y1y2=−4m,|AM|2=(1+t2)y12,同理可得|BM|2=(1+t2)y22,所以,1|AM|2+1|BM|2=1(1+t2)y12+1(1+t2)y22=y12+y22 (1+t2)y12y22=(y1+y2)2−2y1y2(1+t2)y12y22=16t2+8m16(1+t2)m2=2t2+m2(1+t2)m2为定值,所以,m 1=21,即m=2时,1|AM|2+1|BM|2恒为定值14.此时,定点M的坐标为(2,0).【解析】(1)先将直线AB的方程写出来为y=x−1,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理与弦长公式计算|AB|的值,并求出线段AB的中点到准线的距离,证明该距离等于|AB|的一半,即可证明结论成立;(2)设直线AB的方程为x=ty+m,并设点A(x1,y1)、B(x2,y2),列出韦达定理,结合弦长公式得出1|AM|2+1|BM|2的表达式,根据表达式为定值得出m的值,从而可求出定点M 的坐标.本题考查直线与抛物线的综合,灵活利用韦达定理求解,是解本题的关键,属于中等题.21. 在平面直角坐标系xOy 中,中心在原点的椭圆C 的上焦点为F(0,√3),离心率等于√32.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过F(0,√3)且不垂直于坐标轴的动直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,问:线段OF 上是否存在一点D ,使得以DA 、DB 为邻边的平行四边形为菱形?作出判断并证明.【答案】解:(1)由中心在原点的椭圆C 的上焦点为F(0,√3),可知c =√3,离心率等于√32,可得a =2,∴b 2=a 2−c 2=1,故椭圆方程为y 24+x 2=1,(2)存在满足条件的D 点.设满足条件的点D(0,m),则(0≤m ≤√3),设l 的方程为:y =kx +√3,(k ≠0),代入椭圆方程,得(k 2+4)x 2+2√3kx −1=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=−2√3kk +4,∴y 1+y 2=k(x 1+x 2)+2√3=8√3k +4∵以DA 、DB 为邻边的平行四边形为菱形,∴(DA ⃗⃗⃗⃗⃗ +DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⊥AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,DA ⃗⃗⃗⃗⃗ +DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1,y 1−m)+(x 2,y 2−m)=(−2√3k k +4,8√3k +4−2m),AB⃗⃗⃗⃗⃗ 的方向向量为(1,k),∴(DA ⃗⃗⃗⃗⃗ +DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,∴−−2√3kk 2+4+8√3k 2+4−2mk =0,即m =3√3k 2+4,∵k 2>0,∴m =3√3k 2+4<3√34<√3,∴0<m <√3,∴存在满足条件的点D .【解析】(1)根据题意可得c =√3,a =2,即可求出椭圆方程,(2)设满足条件的点D(0,m),则(0≤m ≤√3),设l 的方程为:y =kx +√3,(k ≠0),代入椭圆方程,根据韦达定理和向量的运算即可求出.本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到轨迹方程的求法及直线与椭圆的相关知识,解题时要注意合理地进行等价转化.22. 已知函数f(x)=2x +1x 2,直线l :y =kx −1.(1)求f(x)的单调增区间;(2)求证:对于任意k ∈R ,直线l 都不是线y =f(x)的切线;(3)试确定曲线y=f(x)与直线l的交点个数,并说明理由.【答案】(1)解:函数f(x)定义域为{x|x≠0},f′(x)=2−2x=2(x3−1)x =2(x−1)(x2+x+1)x,由f′(x)>0,解得x<0或x>1.∴函数y=f(x)的单调增区间为(−∞,0),(1,+∞);(2)证明:假设存在某个k∈R,使得直线l与曲线y=f(x)相切,设切点为A(x0,2x0+1 x02),又∵f′(x)=2−2x,∴切线满足斜率k=2−2x03,且过点A,∴2x0+1x02=(2−2x03)x0−1,即3x02=−1,此方程显然无解,∴假设不成立.故对于任意k∈R,直线l都不是曲线y=f(x)的切线;(3)解:“曲线y=f(x)与直线l的交点个数”等价于“方程2x+1x2=kx−1的根的个数”.由方程2x+1x =kx−1,得k=1x+1x+2.令t=1x,则k=t3+t+2,其中t∈R,且t≠0.考察函数ℎ(t)=t3+ t+2,其中t∈R,∵ℎ′(t)=3t2+1>0,∴函数ℎ(t)在R单调递增,且ℎ(t)∈R.而方程k=t3+t+2中,t∈R,且t≠0.∴当k=ℎ(0)=2时,方程k=t3+t+2无根;当k≠2时,方程k=t3+t+ 2有且仅有一根,故当k=2时,曲线y=f(x)与直线l没有交点,而当k≠2时,曲线y=f(x)与直线l有且仅有一个交点.【解析】(1)求出函数f(x)定义域,求导,令f′(x)>0,即可求得函数的单调增区间;(2)假设存在某个k∈R,使得直线l与曲线y=f(x)相切,设切点为A(x0,2x0+1x02),求出切线满足斜率,推出3x02=−1,此方程显然无解,假设不成立.推出直线l都不是曲线y=f(x)的切线;(3)“曲线y=f(x)与直线l的交点个数”等价于“方程2x+1x2=kx−1的根的个数”,令t=1x,则k=t3+t+2,其中t∈R,且t≠0.函数ℎ(t)=t3+t+2,其中t∈R,求出导数,判断函数的单调性,然后推出曲线y=f(x)与直线l交点个数.本题考查函数的导数的综合应用,考查函数的单调性,函数的零点,考查转化思想以及计算能力,是中档题.。
西城区2023-2024学年第一学期期末高二数学试题及答案
北京市西城区2023—2024学年度第一学期期末试卷高二数学 2024.1本试卷共5页,共150分.考试时长120分钟.考生务必将答案写在答题卡上,在试卷上作答无效.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.直线3410x y -+=不经过( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.抛物线26x y =的焦点到其准线的距离等于( ) A.32B.3C.6D.8 3.在空间直角坐标系O xyz -中,点()4,2,8A -到平面xOz 的距离与其到平面yOz 的距离的比值等于( ) A.14 B.12C.2D.4 4.在312x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式中,x 的系数为( ) A.3 B.6 C.9 D.125.在正四面体ABCD 中,棱AB 与底面BCD 所成角的正弦值为( )C.136.已知直线,a b 和平面α,且b α⊂,则“直线a ∥直线b ”是“直线a ∥平面α”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件7.设,A B 为双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左、右顶点,M 为双曲线E 上一点,且AMB 为等腰三角形,顶角为120,则双曲线E 的一条渐近线方程是( )A.y x =B.2y x =C.y =D.y =8.在正方体的8个顶点中任选3个,则这3个顶点恰好不在同一个表面正方形中的选法有( )A.12种B.24种C.32种D.36种9.如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,13,4,AB BC CC E ===为棱11B C 的中点,P 为四边形11BCC B 内(含边界)的一个动点.且DP BE ⊥,则动点P 的轨迹长度为( )A.5B.C.10.在直角坐标系xOy 内,圆22:(2)(2)1C x y -+-=,若直线:0l x y m ++=绕原点O 顺时针旋转90后与圆C 存在公共点,则实数m 的取值范围是( )A.⎡⎣B.44⎡--⎣C.22⎡--+⎣D.2⎡-+⎣第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.过点()2,3A -且与直线30x y ++=平行的直线方程为__________.12.在4(21)x +的展开式中,所有项的系数和等于__________.(用数字作答)13.两个顶点朝下竖直放置的圆锥形容器盛有体积相同的同种液体(示意图如图所示),液体表面圆的半径分别为3,6,则窄口容器与宽口容器的液体高度的比值等于__________.14.若方程22124x y m m+=+-m 的取值范围是__________;若此方程表示的曲线为椭圆,则实数m 的取值范围是__________.15.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,2,AB E =为棱1BB 的中点,F 为棱1CC (含端点)上的一个动点.给出下列四个结论:①存在符合条件的点F ,使得1B F ∥平面1A ED ;①不存在符合条件的点F ,使得BF DE ⊥;①异面直线1A D 与1EC 所成角的余弦值为5; ①三棱锥1F A DE -的体积的取值范围是2,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 其中所有正确结论的序号是__________.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.从6男4女共10名志愿者中,选出3人参加社会实践活动.(1)共有多少种不同的选择方法?(2)若要求选出的3名志愿者中有2男1女,且他们分别从事经济、文化和民生方面的问卷调查工作,求共有多少种不同的选派方法?17.(本小题15分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1,3,4BA BC BC AB AA ⊥===.(1)证明:直线1AB ⊥平面1A BC ;(2)求二面角1B CA A --的余弦值.18.(本小题15分)已知C 经过点()1,3A 和()5,1B ,且圆心C 在直线10x y -+=上.(1)求C 的方程;(2)设动直线l 与C 相切于点M ,点()8,0N .若点P 在直线l 上,且PM PN =,求动点P的轨迹方程.19.(本小题15分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的一个焦点为),四个顶点构成的四边形面积等于12.设圆22(1)25x y -+=的圆心为,M P 为此圆上一点.(1)求椭圆C 的离心率;(2)记线段MP 与椭圆C 的交点为Q ,求PQ 的取值范围.20.(本小题15分)如图,在四棱锥P ABCD -中,AD ⊥平面,PAB AB ∥,DC E 为棱PB 的中点,平面DCE 与棱PA 相交于点F ,且22PA AB AD CD ====,再从下列两个条件中选择一个作为已知. 条件①:PB BD =;条件①:PA BC ⊥.(1)求证:AB ∥EF ;(2)求点P 到平面DCEF 的距离;(3)已知点M 在棱PC 上,直线BM 与平面DCEF 所成角的正弦值为23,求PM PC的值.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>左、右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线与椭圆C 相交于,A B 两点.已知椭圆C 的离心率为21,2ABF 的周长为8. (1)求椭圆C 的方程;(2)判断x 轴上是否存在一点M ,对于任一条与两坐标轴都不垂直的弦AB ,使得1MF 为AMB 的一条内角平分线?若存在,求点M 的坐标;若不存在,说明理由.北京市西城区2023—2024学年度第一学期期末试卷高二数学参考答案 2024.1一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分1.D2.B3.B4.D5.B6.D7.A8.C9.B 10.A二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分11.10x y ++= 12.81 13.414.()(),24,∞∞−−⋃+;()()2,11,4−⋃ 15.①②④注:第14题第一问3分,第二问2分;第15题全部选对得5分,有两个选对且无错选得3分,有一个选对且无错选得2分,其他得0分.三、解答题:本大题共6小题,共85分.其他正确解答过程,请参照评分标准给分. 16.(本小题10分)解:(1)从6男4女共10名志愿者中,选出3人参加社会实践活动,选择方法数为310C 120=种.(2)从10名志愿者中选2男1女,选择方法数共有2164C C 60=种,故从10名志愿者中选2男1女,且分别从事经济、文化和民生方面的问卷调查工作的选派方法数为213643C C A 360=种.17.(本小题15分)解:(1)在直三棱柱111ABC A B C −中,因为1AA ⊥.平面,ABC BC ⊂平面ABC ,所以1AA BC ⊥.又因为1,BA BC BA AA A ⊥⋂=,所以BC ⊥平面11AA B B ,所以1BC AB ⊥.由14AB AA ==,得四边形11AA B B 为正方形.所以11AB A B ⊥.又因为1BC A B B ⋂=,所以1AB ⊥平面1A BC .(2)因为1BB ⊥平面,ABC BA BC ⊥,所以1,,BA BC BB 两两互相垂直,故以B 为原点,1,,BA BC BB 的方向分别为x 轴、y .轴、z 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.则()()()()114,0,0,0,3,0,4,0,4,0,0,4A C A B .所以()()14,3,0,0,0,4AC AA =−=.设平面1A AC 的法向量为(),,m x y z =,则10,0,m AC m AA ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即430,40.x y z −+=⎧⎨=⎩ 令3x =,则4,0y z ==.于是()3,4,0m =.由(1)可知:()14,0,4AB =−是平面1A BC 的一个法向量.因为11112cos ,1042||AB mAB m AB m ⋅−===−⨯, 由图可知二面角1B CA A −−的平面角为锐角,所以二面角1B CA A −−的余弦值为10. 18.(本小题15分)解:(1)由题意,设C 的圆心(),1C a a +,半径为r , 则222222(1)(31),(5)(11).a a r a a r ⎧−+−−=⎨−+−−=⎩ 解得:5,5.a r =⎧⎨=⎩所以C 的方程为22(5)(6)25x y −+−=.(2)由平面几何,知PMC 为直角三角形,且PM MC ⊥,所以222||||||PM MC PC +=.由PM PN =,得222||||||PN MC PC +=.设(),P x y ,则2222(8)25(5)(6)x y x y −++=−+−.即36140x y −−=,经检验符合题意.所以动点P 的轨迹方程为36140x y −−=.19.(本小题15分)解:(1)由题意,得222212,c ab a b c ===+,所以3,2a b ==,所以椭圆C 的离心率c e a ==. (2)由题意,得5PQ MP MQ MQ =−=−.设()11,Q x y ,则2211194x y +=.所以MQ ===. 因为[]13,3x ∈−,所以当195x =时,min ||MQ =;当13x =−时,max ||4MQ =.所以PQ 的取值范围为1,5⎡−⎢⎣⎦. 20.(本小题15分)解:选择条件①:(1)因为AB ∥,DC AB ⊄平面,DCEF DC ⊂平面DCEF ,所以AB ∥平面DCEF .又因为AB ⊂平面PAB ,平面PAB ⋂平面DCEF EF =,所以AB ∥EF .(2)因为AD ⊥平面PAB ,所以,AD PA AD AB ⊥⊥.又因为,22PB BD PA AB AD CD ====,所以PAB DAB ≅.因此90PAB DAB ∠∠==,即,,AB AD AP 两两垂直.如图,以A 为原点,,,AB AD AP 的方向分别为x 轴,y 轴,z 轴正方向,建立空间直角坐标系,所以()()()()0,2,0,1,2,0,0,0,2,2,0,0D C P B .由(1),得AB ∥EF ,且E 为棱PB 的中点,所以点F 为棱PA 的中点.()()1,0,1,0,0,1E F ,故()()()0,0,1,0,2,1,1,0,0FP DF CD ==−=−.设平面DCEF 的一个法向量为(),,n x y z =,则20,0,DF n y z CD n x ⎧⋅=−+=⎪⎨⋅=−=⎪⎩ 取1y =,则0,2x z ==,即()0,1,2n =.所以点P 到平面DCEF 的距离255FP n d n ⋅==. (3)设[],0,1PM PCλλ=∈, 则()()1,2,2,2,2PM PC λλλλλ==−=−.所以()2,2,22BM BP PM λλλ=+=−−.设直线BM 与平面DCEF 所成角为θ,所以||sin |cos ,|||||BM n BMn BM n θ⋅=<>== 23=. 化简,得29610λλ−+=,解得13λ=, 即13PM PC =. 选择条件②:(1)与上述解法相同,略.(2)因为AD ⊥平面PAB ,所以,AD PA AD AB ⊥⊥,又因为,PA BC BC ⊥与AD 相交,所以PA ⊥平面ABCD . 所以PA AB ⊥.即,,AB AD AP 两两垂直.以下与上述解法相同,略.21.(本小题15分)解:(1)由题意,得22248,1,2,a c a abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩ 解得2,1.a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩所以椭圆C 的方程为22143x y +=. (2)假设x 轴上存在一点()0,0M x 符合题意.由题意,设直线()()()()1122:10,,,,AB y k x k A x y B x y =+≠.联立方程()221,1,43y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩消去y , 得()22223484120k x k x k +++−=. 所以221212228412,3434k k x x x x k k−+=−=++. 由题意,知直线AM 的斜率存在,且为()11101010AM k x y k x x x x +−==−−, 同理,直线BM 的斜率为()22202010BM k x y k x x x x +−==−−. 所以()()12102011AM BM k x k x k k x x x x +++=+−− ()()()()12120120102022k x x x x x x x x x x x x ⎡⎤++−+−⎣⎦=−−. 因为1MF 为AMB 的一条内角平分线,所以0AM BM k k +=.所以()()1212010220k x x x x x x x x ⎡⎤++−+−=⎣⎦.因为上式要对任意非零的实数k 都成立, 所以2220022241288220343434k k k x x k k k−⨯−+⨯−=+++, 解得04x =−.故x 轴上存在一点()4,0M −,对于任一条与两坐标轴都不垂直的弦AB ,使得1MF 为AMB 的一条内角平分线.。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.若曲线x22?k +y22+k=1表示椭圆,则k的取值范围是()A. k>2B. k<?2C. ?2<k<2< p="">D. ?2<k<0或0<k<2< p="">2.下列说法错误的是()A. 棱柱的侧面都是平行四边形B. 所有面都是三角形的多面体一定是三棱锥C. 用一个平面去截正方体,截面图形可能是五边形D. 将直角三角形绕其直角边所在直线旋转一周所得的几何体是圆锥3.已知直线l1的方程为2x+(5+m)y=8,直线l2的方程为(3+m)x+4y=5-3m,若l1∥l2,则m=()A. ?1或?7B. ?1C. ?7D. ?34.已知圆O1:x2+y2-4x+4y-41=0,圆O2:(x+1)2+(y-2)2=4,则两圆的位置关系为()A. 外离B. 外切C. 相交D. 内切5.某空间几何体的三视图如图所示,该几何体是()A. 三棱柱B. 三棱锥C. 四棱柱D. 四棱锥6.下列命题中,真命题的个数是()①若“p∨q”为真命题,则“p∧q”为真命题;②“?a∈(0,+∞),函数y=a x在定义域内单调递增”的否定;③l为直线,α,β为两个不同的平面,若l⊥β,α⊥β,则l∥α;④“?x∈R,x2≥0”的否定为“?x0?R,x02<0”.A. .1B. .2C. .3D. .47. 已知F 1,F 2是双曲线x 216?y 29=1的左右焦点,P 是双曲线右支上一点,M 是PF 1的中点,若|OM |=1,则|PF 1|是()A. 10B. 8C. 6D. 48. 在正四面体P -ABC 中,M 是棱PA 的中点,则异面直线MB 与AC 所成角的余弦值为()A. 16B. √36C. 13D. √33 9. 对于直线m ,n 和平面α,β,则α∥β的一个充分条件是()A. .m ?α,n ?β,m//β,n//αB. m//n ,m//α,n//βC. m//n ,m ⊥α,n ⊥βD. m ⊥n ,m ⊥α,n ⊥β10. 已知直线l 2:3x -4y -6=0,直线l 2:y =-2,抛物线x 2=4y 上的动点P 到直线l 1与直线l 2距离之和的最小值是()A. 2B. 3C. 4D. 33811. 实数xy 满足x =√1?y 2,则x+y+3x+1的最小值是()A. 34B. 74C. 2D. 3 12. 如图,表面积为12π的球O 内切于正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1,则平面ACD 1截球O 的截面面积为()A. √2πB. √3πC. 2πD. 4π二、填空题(本大题共3小题,共15.0分)13. 已知直线l 1的方向向量为a=(3,2,1),直线l 2的方向向量为b ? =(0,m ,-4),且l 1⊥l 2,则实数m 的值为______.14. 已知命题“?x 0∈[1,2],x 02-2ax 0+1>0”是真命题,则实数a 的取值范围为______.15.已知双曲线x2a2?y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点为F,P,Q为双曲线上关于原点对称的两点,若PF ?QF =0,且∠POF<π6,则该双曲线的离心率的取值范围为______.三、解答题(本大题共7小题,共75.0分)16.直线√3x-y+1=0的倾斜角为______.17.已知p:x2-4ax+3a2<0(a>0),q:8x?1<1,且¬q是¬p 的充分不必要条件,求a的取值范围.18.如图,已知点E是正方形ABCD边AD的中点,现将△ABE沿BE所在直线翻折成到△A'BE,使AC=BC,并连接A'C,A'D.(1)求证:DE∥平面A'BC;(2)求证:A'E⊥平面A'BC.19.已知物线C:y2=2px(p>0)过点M(4,-4√2).(1)求抛物线C的方程;(2)设F为抛物线C的焦点,直线l:y=2x-8与抛物线C交于A,B两点,求△FAB的面积.20.已知动直线l1:x+my-2m=0与动直线l2:mx-y-4m+2=0相交于点M,记动点M的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点P(-1,0)作曲线C的两条切线,切点分别为A,B,求直线AB的方程.21.如图,在四棱锥P-ABCD中,E是PC的中点,底面ABCD为矩形,AB=4,AD=2,PA=PD,且平面PAD⊥平面ABCD,平面ABE与棱PD交于点F.(1)求证:EF∥平面PAB;(2)若PB与平面ABCD所成角的正弦值为2√2121,求二面角P-AE-B 的余弦值.22.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F(2,0),且过点(2√3,√3).(1)求椭圆的标准方程;(2)设直线l:y=kx(k>0)与椭圆在第一象限的交点为M,过点F且斜率为-1的直线与l交于点N,若|FN||MN|=2√23sin∠FON(O为坐标原点),求k的值.答案和解析1.【答案】D【解析】解:∵曲线表示椭圆,∴,解得-2<k<2,且k≠0.故选:D.曲线表示椭圆,列出不等式组,解出即可得出.本题考查了椭圆的标准方程及其性质、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.2.【答案】B【解析】解:由棱柱的性质可得棱柱的侧面都是平行四边形,则A正确;所有面都是三角形的多面体不一定是三棱锥,比如正八面体的各个面都是正三角形,则B错误;用一个平面去截正方体,与正方体的五个面相交,可得截面图形是五边形,则C正确;由圆锥的定义可得直角三角形绕其直角边所在直线旋转一周所得的几何体是圆锥,则D正确.故选:B.由棱柱的性质可判断A;可举正八面体可判断B;用一个平面去截正方体,与正方体的五个面相交,可判断C;由圆锥的定义可判断D.本题考查空间多面体和旋转体的定义,考查定义法的运用,考查判断能力和推理能力,属于基础题.3.【答案】C【解析】解:由(5+m)(3+m)-8=0,化为:m2+8m+7=0,解得m=-1,-7.经过验证m=-1时,两条直线重合,舍去.∴m=-7.故选:C.由(5+m)(3+m)-8=0,解得m.经过验证即可得出.本题考查了直线平行、方程的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.【答案】D【解析】解:由于圆O1:x2+y2-4x+4y-41=0,即(x-2)2+(y+2)2=49,表示以C1(2,-2)为圆心,半径等于7的圆.圆O2:(x+1)2+(y-2)2=4,表示以C2(-1,2)为圆心,半径等于2的圆.由于两圆的圆心距等于=5=7-2.故两个圆相内切.故选:D.把圆的方程化为标准形式,求出圆心和半径,根据两圆的圆心距等于5,与半径差的关系,可得两个圆关系.本题主要考查圆的标准方程,圆和圆的位置关系,圆的标准方程的求法,点到直线的距离公式、弦长公式的应用,属于中档题.5.【答案】D【解析】解:根据三视图知,该几何体是一个立放的四棱锥,如图所示;故选:D.根据三视图知该几何体是一个立放的四棱锥.本题考查了利用三视图判断几何体结构特征的应用问题,是基础题.6.【答案】A【解析】解:①若“p∨q”为真命题,可知两个命题至少一个是真命题,判断为“p∧q”为真命题;不正确;②“?a∈(0,+∞),函数y=a x在定义域内单调递增”的否定:“?a∈(0,+∞),函数y=a x在定义域内单调递减”;例如a=,y=x在定义域内单调递减;所以②正确,③l为直线,α,β为两个不同的平面,若l⊥β,α⊥β,则l∥α;也可能l?α,所以③不正确;④“?x ∈R,x2≥0”的否定为“?x0?R,x02<0”.不满足命题的否定形式,所以④不正确;只有②是真命题;故选:A.利用复合命题的真假判断①的正误;利用指数函数的单调性判断②的正误;直线与平面垂直关系判断③的正误;命题的否定判断④的正误;本</k<0或0<k<2<></k<2<>。
高二数学上学期期末考试试题(及答案)
高二数学上学期期末考试试题(及答案)高二数学上学期期末考试试题及答案第I卷(选择题)1.在三角形ABC中,已知a+b=c-2ab,则C=()。
A。
2π/3 B。
π/3 C。
π D。
3π/4改写:在三角形ABC中,已知a+b=c-2ab,求C的大小。
答案:B2.在三角形ABC中,已知cosAcosB=p,求以下条件p的充要条件。
A。
充要条件B。
充分不必要条件C。
必要不充分条件D。
既非充分也非必要条件改写:在三角形ABC中,已知cosAcosB=p,求p的充要条件。
答案:B3.已知等比数列{an}中,a2a10=6a6,等差数列{bn}中,b4+b6=a6,则数列{bn}的前9项和为()。
A。
9 B。
27 C。
54 D。
72改写:已知等比数列{an}和等差数列{bn}的一些条件,求{bn}的前9项和。
答案:C4.已知数列{an}的前n项和Sn=n+2n,则数列{a1}的前n 项和为()。
A。
n^2/(n-1) B。
n(n+1)/(2n+1) C。
3(2n+3)/(2n+1) D。
3(n+1)/(n-1)改写:已知数列{an}的前n项和Sn=n+2n,求数列{a1}的前n项和。
答案:B5.设 2x-2y-5≤2,3x+y-10≥3,则z=x+y的最小值为()。
A。
10 B。
8 C。
5 D。
2改写:已知不等式2x-2y-5≤2和3x+y-10≥3,求z=x+y的最小值。
答案:C6.对于曲线C:x^2/4+y^2/k^2=1,给出下面四个命题:①曲线C不可能表示椭圆;②“14”的必要不充分条件;④“曲线C表示焦点在x轴上的椭圆”是“1<k<5”的充要条件。
其中真命题的个数为()。
A。
0个 B。
1个 C。
2个 D。
3个改写:对于曲线C:x^2/4+y^2/k^2=1,判断下列命题的真假,并统计真命题的个数。
答案:C7.对于曲线C:x^2+y^2=1与直线y=k(x+3)交于点A,B,则三角形ABM的周长为()。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.在一次数学测试中,成绩在区间[125,150]上成为优秀,有甲、乙两名同学,设命题p是“甲测试成绩优秀”,q是“乙测试成绩优秀”,则命题“甲、乙中至少有一位同学成绩不是优秀”可表示为()A. (¬p)∨(¬q)B. p∨(¬q)C. (¬p)∧(¬q)D. p∨q【答案】A【解析】解:由题意值¬p是“甲测试成绩不优秀”,¬q是“乙测试成绩不优秀”,则命题“甲、乙中至少有一位同学成绩不是优秀”,则用(¬p)∨(¬q)表示,故选:A.求出¬p,¬q,结合或且非的意义进行求解即可.本题主要考查逻辑连接词的应用,结合复合命题之间的关系是解决本题的关键.2.抛物线y=−3x2的焦点坐标是()A. (34,0)B. (−34,0)C. (0,−112)D. (0,112)【答案】C【解析】解:∵在抛物线y=--3x2,即x2=−13y,∴p=16,p2=112,∴焦点坐标是(0,−112),故选:C.先把抛物线的方程化为标准形式,再求出抛物线y=−3x2的焦点坐标.本题考查抛物线的标准方程和简单性质的应用,比较基础.3.2x2−5x−3<0的一个必要不充分条件是()A. −12<x<3B. −12<x<0C. −3<x<12D. −1<x<6【答案】D 【解析】解:2x2−5x−3<0的充要条件为−12<x<3对于A是2x2−5x−3< 0的充要条件对于B,是2x2−5x−3<0的充分不必要条件对于C,2x2−5x−3<0的不充分不必要条件对于D,是2x2−5x−3<0的一个必要不充分条件故选:D.通过解二次不等式求出2x2−5x−3<0的充要条件,通过对四个选项的范围与充要条件的范围间的包含关系的判断,得到2x2−5x−3<0的一个必要不充分条件.解决一个命题是另一个命题的什么条件,应该先化简各个命题,再进行判断,判断时常有的方法有:定义法、集合法.4.已知双曲线C:y2a2−x2b2=1(a>0,b>0)的离心率为√52,则C的渐近线方程为()A. y=±14x B. y=±13x C. y=±12x D. y=±2x【答案】D【解析】解:由题意可得e=ca=√52,即为c2=54a2,由c2=a2+b2,可得b2=14a2,即a=2b,双曲线的渐近线方程为y=±abx,即为y=±2x.故选:D.运用双曲线的离心率公式可得c2=54a2,由a,b,c的关系和双曲线的渐近线方程,计算即可得到所求方程.本题考查双曲线的渐近线方程的求法,注意运用离心率公式和双曲线的方程,考查运算能力,属于基础题.5.四面体OABC 中,M ,N 分别是OA ,BC 的中点,P 是MN 的三等分点(靠近N),若OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =a ⃗ ,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =b ⃗ ,OC ⃗⃗⃗⃗⃗=c ⃗ ,则OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =() A. 13a ⃗ +16b ⃗ +16c ⃗ B. 16a ⃗ +13b ⃗ +13c ⃗ C. 12a ⃗ +16b ⃗ +13c ⃗ D. 16a ⃗ +12b ⃗ +13c ⃗ 【答案】B【解析】解:根据题意得,OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +23MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +23(ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ) =12OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13(OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +OC)⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −13OA ⃗⃗⃗⃗⃗=16OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +13OC ⃗⃗⃗⃗⃗ 故选:B .运用平面向量基本定理可解决此问题. 本题考查平面向量基本定理的简单应用.6.点P(2,3)到直线ax +y −2a =0的距离为d ,则d 的最大值为() A. 3B. 4C. 5D. 7 【答案】A【解析】解:直线ax +y −2a =0即a(x −2)+y =0,令{y =0x−2=0,解得x =2,y =0.可得直线经过定点Q(2,0).则当PQ ⊥l 时,d 取得最大值|PQ|.|PQ|=√(2−2)2+32=3. 故选:A .直线ax +y −2a =0即a(x −2)+y =0,令{y =0x−2=0,解得直线经过定点Q.则当PQ ⊥l 时,d 取得最大值|PQ|.本题考查了直线经过定点、相互垂直的直线,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.7.如图:在直棱柱ABC −A 1B 1C 1中,AA 1=AB =AC ,AB ⊥AC ,P ,Q ,M 分别是A 1B 1,BC ,CC 1的中点,则直线PQ 与AM 所成的角是()A. π6B. π4C. π3D. π2 【答案】D【解析】解:以A 为坐标原点,分别以AB ,AC ,AA 1 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系.设AA 1=AB =AC =2,则A(0,0,0),M(0,2,1),P(1,0,2),Q(1,1,0).PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,−2),AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,1).∴cos <PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=PQ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |PQ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√5×√5=0.∴直线PQ 与AM 所成的角是π2.故选:D .以A 为坐标原点,分别以AB ,AC ,AA 1 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,设AA 1=AB =AC =2,分别求出PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ 与AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标,利用空间向量求解. 本题考查异面直线所成角的求法,训练了利用空间向量求解空间角,是基础题. 8.《九章算术.商功》:“今有堑堵,下广二丈,袤一十八丈六尺,高二丈五尺,问积几何?答曰:四万六千五百尺”所谓堑堵:就是两底面为直角三角形的直棱柱:如图所示的几何体是一个“堑堵”,AB=BC=4,AA1=5,M是A1C1的中点,过BCM的平面把该“堑堵”分为两个几何体,其中一个为三棱台,则三棱台的表面积为()A. 40B. 25+15√2+3√29C. 50D. 30+20√2+3√29【答案】B【解析】解:几何体是一个“堑堵”,AB=BC=4,AA1=5,M是A1C1的中点,过BCM的平面把该“堑堵”分为两个几何体,其中一个为三棱台,取A1B1的中点N,连结MN,BN,∵A1M=12AC=12√16+16=2√2,BN=√22+52=√29,∴三棱台A1MN−ABC的表面积为:S=S△A1MN+S△ABC+S梯形A1MCA +S梯形MNBC+S梯形A1NBA=12×2×2+12×4×4+12(2√2+4√2)×5+12(2+4)×√29+12(2+4)×5=25+15√2+3√29.故选:B.取A1B1的中点N,连结MN,BN,则三棱台A1MN−ABC的表面积为S=S△A1MN+S△ABC+S梯形A1MCA +S梯形MNBC+S梯形A1NBA.本题考查三棱台的表面积的求法,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,考查数形结合思想,是中档题.9.直线l过椭圆x22+y2=1的左焦点F,且与椭圆交于P,Q两点,M为PQ的中点,O为原点,若△FMO是以OF为底边的等腰三角形,则直线l的斜率为()A. ±√33B. ±√22C. ±1D. ±√3【答案】B 【解析】解:由x22+y2=1,得a2=2,b2=1,∴c2=a2−b2=2−1=1.则c=1,则左焦点F(−1,0).由题意可知,直线l的斜率存在且不等于0,则直线l的方程为y=kx+k.设l与椭圆相交于P(x1,y1)、Q(x2,y2),联立{x22+y2=1y=kx+k,得:(2k2+1)x2+4k2x+2k2−2=0.则PQ的中点M的横坐标为x1+x22=−2k21+2k2.∵△FMO是以OF为底边的等腰三角形,∴−2k22k2+1=−12,解得:k=±√22.故选:B.由椭圆方程求得椭圆的焦点坐标,设出直线方程和椭圆方程联立,由根与系数关系结合中点坐标公式求出M的坐标,由−2k22k2+1=−12,求得直线l的斜率.本题考查了椭圆的简单几何性质,考查了直线与圆锥曲线的关系,是中档题.10.已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,直线m过点F,且与抛物线在第一、四象限分别交于A,B两点,过A点作l的垂线,垂足为,若,则|BF|=()A. P3B. P2C. 2P3D. P【答案】C【解析】解:抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F(p2,0),准线为l:x=−p2,当直线m的斜率不存在时,|AA′|=p,不满足题意;当直线m的斜率存在时,设直线m的方程为y=k(x−p2),与抛物线联立,得{y=k(x−p2)y2=2px,消去y整理得k2x2−(k2p+2p)x+k2p24=0,∴x1x2=p24,又|AA′|=2p,∴x A=32p,∴x B=p24×23p=p6,∴|BF|=x B−(−p2)=p6+p2=2p3.故选:C.讨论直线m的斜率不存在时,不满足题意;直线m的斜率存在时,设直线m 的方程为y=k(x−p2),与抛物线联立消去y得x1x2的值;利用|AA′|求出x A的值,再求x B的值,从而求得|BF|的值.本题考查了直线与抛物线方程的应用问题,也考查了分类讨论思想应用问题,是中档题.11.已知椭圆C的两个焦点分别是F1(−1,0),F2(1,0),短轴的两个端点分别为M,N,左右顶点分别为A1,A2,若△F1MN为等腰直角三角形,点T在椭圆C上,且TA2斜率的取值范围是[18,14],那么TA1斜率的取值范围是()A. [1,2]B. [−12,−14]C. [−4,−2]D. [−2,−1]【答案】C【解析】解:设椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).由△F1MN为等腰直角三角形,且F1(−1,0),得{a2−b2=1b=1,解得a=√2,b=1.则椭圆C的方程为x22+y2=1.则A1(−√2,0),A2(√2,0).设T(x0,y0)(x0≠±√2),则x022+y02=1,得y02x02−2=−12,∵k TA2=0x−√2,k TA1=0x+√2,∴k TA2⋅k TA1=y02x02−2=−12,又18≤k TA2≤14,∴18≤−12k TA1≤14,解得:−4≤k TA1≤−2.∴TA1斜率的取值范围是[−4,−2].故选:C.由已知求得椭圆方程,分别求出A1,A2的坐标,再由斜率之间的关系列式求解.本题考查椭圆的简单性质,考查运算求解能力及推理运算能力,是中档题.12.如图:已知双曲线x2a2−y2b2(a>0,b>0)中,A1,A2为左右顶点,F为右焦点,B为虚轴的上端点,若在线段BF上(不含端点)存在不同的两点P i(i=1,2),使得△P i A1A2(i=1,2)构成以A1A2为斜边的直角三角形,则双曲线离心率e的取值范围是()A. (√2,1+√52)B. (1,√2)C. (√2,+∞)D. (1+√52,+∞)【答案】A【解析】解:由题意,F(c,0),B(0,b),则直线BF的方程为bx+cy−bc=0,∵在线段BF上(不含端点)存在不同的两点P i(i=1,2),使得△P i A1A2(i=1,2)构成以线段A1A2为斜边的直角三角形,∴√b2+c2<a,∴e4−3e2+1<0,∵e>1,∴e<1+√52∵在线段BF上(不含端点)有且仅有两个不同的点P i(i=1,2),使得∠A1P i A2=π2,可得a<b,∴a2<c2−a2,∴e>√2,∴√2<e<1+√52.故选:A.求出直线BF的方程为bx+cy−bc=0,利用直线与圆的位置关系,结合a<b,即可求出双曲线离心率e的取值范围.本题考查双曲线的简单性质,考查离心率,考查直线与圆的位置关系,属于中档题.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.“∃x0∈R,x02+2x o+m≤0”是假命题,则实数m的取值范围是______.【答案】(1,+∞)【解析】解:命题“∃x 0∈R,x 02+2x o +m ≤0”是假命题, 则命题的否定是:∀x 0∈R ,x 02+2x 0+m >0”是真命题, 则△=22−4m <0,解得:m >1故答案为:(1,∞).特称命题与其否定的真假性相反,求解全称命题是真命题,求出m 的范围即可. 本题考查命题的真假判断与应用,考查等价转化思想与运算求解能力,属于基础题.14.已知a ⃗ =(2,−1,3),b ⃗ =(−1,4,2),c ⃗ =(−3,5,λ),若a ⃗ ,b ⃗ ,c ⃗ 三向量共面,则实数λ=______. 【答案】−1【解析】解:∵a ⃗ =(2,−1,3),b ⃗ =(−1,4,2),c ⃗ =(−3,5,λ),∴a ⃗ ,b ⃗ 不平行,∵a ⃗ ,b ⃗ ,c ⃗ 三向量共面,∴存在实数x ,y ,使c ⃗ =x a ⃗ +y b ⃗ ,∴{2x −y =−3−x +4y =53x +2y =λ,解得x =−1,y =1,∴λ=−3+2=−1. 故答案为:−1.推导出a ⃗ ,b ⃗ 不平行,由a ⃗ ,b ⃗ ,c ⃗ 三向量共面,得存在实数x ,y ,使c ⃗ =x a ⃗ +y b ⃗ ,列方程组能求出λ.本题考查的知识点是共线向量与向量及平面向量基本定理等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.如图,60∘的二面角的棱上有A ,B 两点,直线AC ,BD 分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB ,已知AB =4,AC =6,BD =8,则CD 的长为______. 【答案】2√17【解析】解:由条件,知CD ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅ AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0, AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅ BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =CA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 所以|CD ⃗⃗⃗⃗⃗ |2=|CA ⃗⃗⃗⃗⃗ |2+|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |2+|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2+2CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +2AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +2CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =62+42+82+2×6×8cos120∘=68 所以CD =2√17. 故答案为:2√17.由已知可得CD ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅ AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0, AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅ BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =CA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,利用数量积的性质即可得出.本题考查面面角,考查空间距离的计算,熟练掌握向量的运算和数量积运算是解题的关键.16.椭圆有如下光学性质:从椭圆的一个焦点射出的光线,经椭圆反射,其反射光线必经过椭圆的另一焦点,已知椭圆C ,其长轴的长为2a ,焦距为2c ,若一条光线从椭圆的左焦点出发,第一次回到焦点所经过的路程为5c ,则椭圆C 的离心率为______. 【答案】23或45或27【解析】解:依据椭圆的光线性质,光线从左焦点出发后,有如图所示三种路径:图1中:4a =5c ,则e =45;图2中:2(a −c)=5c ,则e =27;图3中,2(a +c)=5c ,则e =23.∴椭圆C 的离心率为23或45或27, 故答案为:23或45或27.由题意画出图形,分类求解得答案.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. 三、解答题(本大题共6小题,共70.0分) 17.已知命题p :方程x 24−k+y 2k−1=1表示双曲线;命题q :(x −k)(x −k +1)<0,若¬p 是¬q 的充分不必要条件,求实数k 的取值范围.【答案】解:p真:(4−k)(k−1)<0得k>4或k<1,q真:k−1<x<k,∵¬p是¬q的充分不必要条件,若¬p是¬q的充分不必要条件,则q是p的充分不必要条件∴q⇒p,p≠>q,则有k−1≥4或k≤1,∴k≥5或k≤1,即实数k的取值范围是k≥5或k≤1.【解析】求出命题p,q为真命题的等价条件,结合充分条件和必要条件的定义进行转化即可.本题主要考查充分条件和必要条件的应用,求出p,q为真命题的等价条件以及利用逆否命题的等价性进行转化是解决本题的关键.18.在直角坐标系xOy中,直线C1:x=−2,圆C2:(x−1)2+(y−2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求C1,C2的极坐标方程;(Ⅱ)若直线C3的极坐标方程为θ=π4(ρ∈R),设C2与C3的交点为M,N,求△C2MN的面积.【答案】解:(Ⅰ)由于x=ρcosθ,y=ρsinθ,∴C1:x=−2的极坐标方程为ρcosθ=−2,故C 2:(x−1)2+(y−2)2=1的极坐标方程为:(ρcosθ−1)2+(ρsinθ−2)2=1,化简可得ρ2−(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0.(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程θ=π4(ρ∈R)代入圆C2:(x−1)2+(y−2)2=1,可得ρ2−(2ρcosθ+4ρsinθ)+4=0,求得ρ1=2√2,ρ2=√2,∴|MN|=|ρ1−ρ2|=√2,由于圆C2的半径为1,∴C2M⊥C2N,△C2MN的面积为12⋅C2M⋅C2N=12⋅1⋅1=12.【解析】(Ⅰ)由条件根据x=ρcosθ,y=ρsinθ求得C1,C2的极坐标方程.(Ⅱ)把直线C3的极坐标方程代入ρ2−3√2ρ+4=0,求得ρ1和ρ2的值,结合圆的半径可得C2M⊥C2N,从而求得△C2MN的面积12⋅C2M⋅C2N的值.本题主要考查简单曲线的极坐标方程,点的极坐标的定义,属于基础题.19.如图:直三棱柱ABC−A1B1C1中,∠ACB=90∘,BC=AC=2,AA1=4,D为棱CC1上的一动点,M,N分别是△ABD,△A1B1D的重心,(1)求证:MN⊥BC;(2)若点C在△ABD上的射影正好为M,求DN与面ABD所成角的正弦值.【答案】证明:(1)有题意知,CC1,C1A1,C1B1两两互相垂直,以C1为原点建立空间直角坐系如图所示,则A1(2,0,0),B1(0,2,0),A(2,0,4),B(0,2,4)设D(0,0,a)(0<a<4)C(0,0,4)∵M,N分别为△ABD和△A1B1D的重心∴M(23,23,8+a3),N(23,23,a3),BC⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−2,0),MN⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,0,−83),∴BC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅MN⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,∴BC⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥MN⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴BC⊥MN.解:(2)∵C在△ABD上的射影为M,∴CM⊥面ABD,CM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(23,23,a−43),又AB⃗⃗⃗⃗⃗ = (−2,2,0),DA⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,0,4−a),{CM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB⃗⃗⃗⃗⃗ =0CM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DA⃗⃗⃗⃗⃗ =0,得43−(a−4)23=0,解得得a=2,或a=6(舍)∴a=2,∴D(0,0,2),N(23,23,23),DN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(23,23,−43),设面ABD的法向量为m⃗⃗⃗ =(x,y,z),则{m⃗⃗⃗ ⋅AB⃗⃗⃗⃗⃗ =−2x+2y=0m⃗⃗⃗ ⋅DA⃗⃗⃗⃗⃗ =2x+2z=0,取x=1,得m⃗⃗⃗ =(1,1,−1),。
最新高二数学上学期期末考试试卷 含答案
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分) 1. 命题“∀x >1,x 2−x >0”的否定是()A. ∃x 0≤1,x 02−x 0>0B. ∃x 0>1,x 02−x 0≤0C. ∀x >1,x 2−x ≤0D. ∀x ≤1,x 2−x >0 【答案】B【解析】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以命题“∀x >1,x 2−x >0”的否定是:∃x 0>1,x 02−x 0≤0.故选:B .利用全称命题的否定是特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,是基本知识的考查. 2. 椭圆点x 26+y 28=1的离心率为()A. 12B. 14C. 13D. √33【答案】A 【解析】解:椭圆点x 26+y 28=1,可得a =2√2,b =√b ,c =√2,可得e =c a=√22√2=12.故选:A .求出椭圆的长半轴以及半焦距的大小,然后求解离心率即可.本题考查椭圆的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力.3. 过点P(3,4)且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线有() A. 0条B. 1条C. 2条D. 3条 【答案】C【解析】解:设直线在x 、y 轴上的截距分别为a 和−a(a ≠0),则直线l 的方程为xa −ya =1,∵直线过点A(3,4),∴3a −4a =1,解得:a =−1,此时直线l 的方程为x −y +1=0;当a =0时,直线过原点,设直线方程为y=kx,过点A(3,4),此时直线l的方程为y=43x,即4x−3y=0;综上,直线l的方程有2条.故选:C.过点A且在x、y轴上的截距互为相反数的直线有2条,分别求出即可.本题考查了直线的截距式方程应用问题,容易疏忽过原点的情况,是基础题.4.已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率为34,焦距为10,则双曲线C的方程为()A. x232−y218=1B. x23−y24=1C. x29−y216=1D. x216−y29=1【答案】D【解析】解:∵焦距为10,c=5,∴曲线的焦点坐标为(±5,0),∵双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的一条渐近线的斜率为34,∴ba=34,25=a2+b2,解得a=4,b=3,所求的双曲线方程为:x216−y29=1.故选:D.利用双曲线的渐近线的斜率,转化求出双曲线实半轴与虚半轴的长,即可得到双曲线方程.本题考查椭圆与双曲线的简单性质的应用,双曲线方程的求法,考查计算能力.5.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()A. 6B. 8C. 10D. 12【答案】C【解析】解:由三视图还原原几何体如图,该几何体为组合体,下半部分为正方体,棱长为2,上半部分为直三棱柱,高为2,底面是等腰直角三角形,直角边长为√2,则该几何体的体积V=2×2×2+1×√2×√2×2=10.故选:C.由2三视图还原原几何体,该几何体为组合体,下半部分为正方体,棱长为2,上半部分为直三棱柱,高为2,底面是等腰直角三角形,直角边长为√2,再由正方体与棱柱的体积公式求解.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.6.“m=−3”是“直线(m+1)x+y+1=0与直线2x+(m+2)y+2=0互相平行”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【答案】A【解析】解:直线(m+1)x+y+1=0与直线2x+(m+2)y+ 2=0互相平行,∴(m+1)(m+2)−1×2=0,∴m(m+3)=0解得m=−3或m=0,故m=−3”是“直线(m+1)x+y+1=0与直线2x+(m+2)y+2=0互相平行”的充分不必要条件,故选:A.根据直线平行的等价,利用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,根据直线平行的等价条件求出m 是解决本题的关键.7. 在正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别为AD ,C 1D 1的中点,O 为侧面BCC 1B 1的中心,则异面直线MN 与OD 1所成角的余弦值为() A. 16B. 14C. −16D. −14 【答案】A【解析】解:如图,以D 为坐标原点,分别以DA ,DC ,DD 1 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系.设正方体的棱长为2,则M(1,0,0),N(0,1,2),O(1,2,1),D 1 (0,0,2),∴MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,1,2),OD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,−2,1).则cos <MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,OD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅OD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|OD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√6×√6=16.∴异面直线MN 与OD 1所成角的余弦值为16.故选:A .以D 为坐标原点,分别以DA ,DC ,DD 1 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,求出MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,OD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标,由数量积求夹角公式求解.本题考查利用空间向量求解异面直线所成角,关键是正确标出所用点的坐标,是中档题.8.已知直线l:(a−1)x+2ay+a+1=0(a∈R),圆C:(x−2)2+(y−1)2=9,则下列说法正确的是()A. l与C可能相切或相交B. l与C可能相离或相切C. l与C一定相交D. l与C可能相交或相离【答案】C【解析】解:由直线l:(a−1)x+2ay+a+1=0(a∈R)可得:a(x+2y+1)−(x−1)=0,由{x−1=0x+2y+1=0可得该直线所过的定点为(1,−1),检验可知,该点在圆内,故选:C.由直线系方程可得直线所过定点,检验可得点在圆内,故一定相交.此题考查了直线与圆的位置关系,难度不大.9.已知直线y=−√3(x−2)与抛物线C:y2=2px(p>0)的准线相交于M,与C的其中一个交点为N,若线段MN的中点在x轴上,则p=()A. 2B. 4C. 2√3D. 4√3【答案】B【解析】解:直线y=−√3(x−2)与x轴的交点为T(2,0),由抛物线的准线方程x=−p2,可得M(−p2,√3(2+p2)),由T为MN的中点,可得N(4+p2,−√3(2+p2)),代入抛物线的方程可得3(2+p 2)2=2p(4+p2),化为p2+8p−48=0,解得p=4(−12舍去),故选:B.求得直线与x轴的交点T(2,0),以及抛物线的准线方程,可得M的坐标,由中点坐标公式可得N的坐标,代入抛物线方程可得p的方程,解方程可得p的值.本题考查抛物线的方程和运用,同时考查中点坐标公式,考查方程思想和运算能力,属于基础题.10. 在三棱锥P −ABC 中,PC ⊥底面ABC ,∠BAC =90∘,AB =AC =4,∠PBC =60∘,则点C 到平面PAB 的距离是() A.3√427B. 4√427C. 5√427D. 6√427【答案】B【解析】解:∵在三棱锥P −ABC 中,PC ⊥底面ABC ,∠BAC =90∘,AB =AC =4,∠PBC =60∘,∴以A 为原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴,过A 作平面ABC 的垂线为z 轴,建立空间直角坐标系,则C(0,4,0),P(0,4,4√6),A(0,0,0),B(4,0,0),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,4,0),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(4,0,0),AP⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,4,4√6),设平面PAB 的法向量n ⃗ =(x,y ,z),则{n ⃗ ⋅AP⃗⃗⃗⃗⃗ =4y +4√6z =0n ⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =4x =0,取z =1,得n ⃗ =(0,−√6,1),∴点C 到平面PAB 的距离d =|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ ||n⃗⃗ |=√6√7=4√427.故选:B .以A 为原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴,过A 作平面ABC 的垂线为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出点C 到平面PAB 的距离.本题考查点到平面的距离的求法,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. 11. 点P 在椭圆C 1:x 24+y 23=1上,C 1的右焦点为F ,点Q 在圆C 2:x 2+y 2+6x −8y +21=0上,则|PQ|−|PF|的最小值为()A. 4√2−4B. 4−4√2C. 6−2√5D. 2√5−6 【答案】D【解析】解:点P 在椭圆C 1:x 24+y 23=1上,C 1的右焦点为F(1,0),左焦点E(−1,0),如图:圆C 2:x 2+y 2+6x −8y +21=0上,可得:(x +3)2+(y −4)2=4,圆心坐标(−3,4),半径为2.由椭圆的定义可得:|PE|+|PF|=2a =4,|PF|=4−|PE|,则|PQ|−|PF|=|PQ|+|PE|−4,由题意可得:|PQ|−|PF|的最小值为:|PQ|−|PF|=|PQ|+|PE|−4=|C 2E|−2−4=√(−3+1)2+(4−0)2−6=2√5−6,故选:D .利用椭圆方程求出焦点坐标,求出圆的圆心与半径,利用椭圆的定义,转化求解距离的最小值即可.本题考查椭圆的简单性质的应用,椭圆与圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力.12. 设双曲线M :y 2a 2−x 2b 2=1(a >0,b >0)的上顶点为A ,直线y =√a 2+b 2与M 交于B ,C 两点,过B ,C 分别作AC ,AB 的垂线交于点D 若D 到点(0,2√a 2+b 2)的距离不超过8√a 2+b 2−7a ,则M 的离心率的取值范围是()A. [√7+1,+∞)B. [√7−1,+∞)C. (1,√7+1]D. (1,√7−1] 【答案】D 【解析】解:记c =√a 2+b 2,由题意可得B(b2a,c),C(−b 2a,c),由双曲线的对称性可知D 点在y 轴上,设D(0,t),则c−tb 2a−0×c−a−b 2a−0=−1,则t =c −b 4a (c−a)=c −(c+a)2(c−a)a ,∴2c −[c −(c+a)2(c−a)a 2]≤8√a 2+b 2−7a =8c −7a ,∴(c+a)2(c−a)a 2≤7(c −a),∴c 2+2ac +a 2≤7a 2,即e 2+2e −6≤0,解得−1−√7≤e ≤−1+√7,∵e >1,∴e ∈(1,√7−1],故选:D .求出双曲线的渐近线方程,令x =c ,求得B ,C 的坐标,由双曲线的对称性知D 在x 轴上,设D(0,t),则c−tb 2a−0×c−a−b 2a−0=−1,利用D 到直线BC 的距离不超过8√a 2+b 2−7a ,建立不等式关系,结合双曲线离心率的定义,即可得出结论本题考查双曲线的方程和性质,考查三角形的垂心的概念,以及两直线垂直的条件:斜率之积为−1,考查运算能力,属于中档题. 二、填空题(本大题共4小题,共20.0分) 13. 抛物线x 2=4√3y 的焦点坐标为______. 【答案】(0,√3)【解析】解:抛物线x 2=4√3y 的焦点坐标(0,√3).故答案为:(0,√3).直接利用抛物线的标准方程求解焦点坐标.本题考查抛物线的简单性质的应用,是基本知识的考查.14. 命题“当c >0时,若a >b ,则ac >bc.”的逆命题是______. 【答案】当c >0时,若ac >bc ,则a >b【解析】解:命题“当c >0时,若a >b ,则ac >bc.”的逆命题是当c >0时,若ac >bc ,则a >b ,故答案为:当c >0时,若ac >bc ,则a >b 根据原命题是若P ,则Q ,它的逆命题是若Q ,则P ,本题考查了四种命题之间的关系,解题时应根据原命题直接写出对应的逆命题15. 倾斜角为π3且在x 轴上的截距为a 的直线被圆(x +a)2+y 2=4所截得的弦长为2,则a =______. 【答案】±1【解析】解:倾斜角为π3且在x 轴上的截距为a 的直线方程为:y =√3(x −a),即√3x −y −√3a =0,圆心(−a,0)到直线的距离为:|2√3a 2|=|√3a|,∴3a 2+1=4,得a =±1,故答案为:±1设直线方程,求得圆心到直线的距离,再利用弦心距,半弦长,半径构成的直角三角形可得解.此题考查了圆的弦长问题,难度不大. 16. 已知在长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB =1,BC =2,AA 1=4,E 是侧棱CC 1的中点,则直线AE 与平面A 1ED 所成角的正弦值为______. 【答案】49【解析】解:在长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB =1,BC =2,AA 1=4,E 是侧棱CC 1的中点,以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DD 1为z 轴,建立空间直角坐标系,A(2,0,0),E(0,1,2),A 1(2,0,4),D(0,0,0),EA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,−1,−2),DA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,0,4),DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,2),]设平面A 1ED 的法向量n ⃗ =(x,y ,z),则{n ⃗ ⋅DA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2x +4z =0n ⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =y +2z =0,取z =1,得n⃗ =(−2,−2,1),设直线AE 与平面A 1ED 所成角为θ,则sinθ=|EA⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ ||EA⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗⃗ |=43×3=49,∴直线AE 与平面A 1ED 所成角的正弦值为49.故答案为:49.以D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AE与平面A1ED所成角的正弦值.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,是中档题.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知椭圆W:x2m +y2n=1(m>0,n>0)的离心率为e,长轴为AB,短轴为CD.(1)若W的一个焦点为(3,0),|CD|=6,求W的方程;(2)若|AB|=10,e=35,求W的方程.【答案】解:(1)由已知可得,c=3,2b=6,b=3.∴a2=b2+c2=18.由题意可知,椭圆焦点在x轴上,则椭圆方程为x218+y29=1;(2)由已知可得,2a=10,则a=5,又e=ca =35,∴c=3,则b2=a2−c2=16.若椭圆焦点在x轴上,则椭圆方程为x225+y2 16=1.若椭圆焦点在y轴上,则椭圆方程为x216+y225=1.【解析】(1)由已知求得c与b的值,再由隐含条件求得a,则椭圆方程可求;(2)由已知求得a,结合离心率求得c,再由隐含条件求得b,然后分类写出椭圆方程.本题考查椭圆的简单性质,考查椭圆方程的求法,体现了分类讨论的数学思想方法,是基础题.18.已知p:方程x2m−2−y2m−6=1表示椭圆;q:双曲线x2−y2m=1的离心率e∈(1,2).(1)若p∧q是真命题,求m的取值范围;(2)若p∨q是真命题,p∧q是假命题,求m的取值范围.【答案】解:p :方程x 2m−2−y 2m−6=1表示椭圆;则x 2m−2+y 26−m=1,则{m −2>06−m >0m −2≠6−m ,得{m >2m <6m ≠4,得2<m <4或4<m <6,即p :2<m <4或4<m <6;q :双曲线x 2−y 2m=1的离心率e ∈(1,2).则a =1,b 2=m ,c 2=1+m ,得e 2=c 2a 2=1+m ∈(1,4),则m ∈(0,3),即0<m <3,则q :0<m <3,(1)若p ∧q 是真命题,则p ,q 都是真命题,则{0<m <32<m<4或4<m<6,得2<m <3.(2)若p ∨q 是真命题,p ∧q 是假命题,则p ,q 一个为真命题,一个为假命题,若p 真q 假,则{m ≥3或m ≤02<m<4或4<m<6,得3≤m <4,若p假q 真,则{0<m <3m≥6或m≤2或m=4,此时0<m ≤2,综上0<m ≤2或3≤m <4.【解析】(1)求出命题p ,q 为真命题的等价条件,结合p ∧q 是真命题,则p ,q 同时为真命题,进行计算即可.(2)若p ∨q 是真命题,p ∧q 是假命题,则p ,q 一个为真命题,一个为假命题,进行计算即可.本题主要考查复合命题真假关系的应用,求出命题为真命题的等价条件是解决本题的关键. 19. 如图,四棱锥P −ABCD 的底面是边长为4的菱形,∠BAD =π3,平面PAC ⊥平面ABCD ,PC ⊥PA ,M 为PC的中点.(1)证明:PA//平面BDM ;(2)若直线PA 与底面ABCD 所成角为π6,求三棱锥P −BDM 的体积.【答案】(1)证明:如图,设AC,BD 交于O,连接OM,在△APC中,PA//OM,又OM⊂平面BDM,PA⊄平面BDM,∴PA//平面BDM;(2)解:∵平面PAC⊥平面ABCD,∴∠PAC即为直线PA与底面ABCD所成的角,即∠PAC=π6,又PC⊥PA,∴PC=12AC,PA=√32AC,∵底面是边长为4的菱形,∠BAD=π3,∴AC=4√3,BD=4,∴PC=2√3,PA=6,∴PM=√3,OM=3,∵BD⊥AC,∴BD⊥平面PAC,∴BD⊥PC,BD⊥OM,又PC⊥PA,∴PC⊥OM,而BD,OM为平面MBD内两条相交线,∴PC⊥平面MBD,∴V P−BDM=13S△BDM×PM=13×12×4×3×√3=2√3.故三棱锥P−BDM的体积为:2√3.【解析】(1)利用中位线得线线平行,进而得线面平行;(2)利用两面垂直得到线面所成角,而后在直角三角形APC中可得相关线段长,从而求得底面积和高,得解.本题考查了线面平行,线面所成角,线面垂直,面面垂直,锥体体积等,是中档题.20.如图,四边形ABCD为正方形,BE//DF,且AB=BE=DF=√22EC,AB⊥平面BCE.(1)证明:平面AEC⊥平面BDFE;(2)求二面角A−FC−E的余弦值.【答案】证明:(1)∵四边形ABCD 为正方形,BE//DF ,且AB =BE =DF =√22EC ,AB ⊥平面BCE .∴四边形BDEF 是平行四边形,AB ⊥DF ,AD ⊥DC ,AC ⊥BD ,∵BE 2+BC 2=12EC 2+12EC 2=EC 2,∴BE ⊥BC ,∴BE ⊥平面ABCD ,∴AC ⊥BC ,∵BD ∩BE =B ,∴AC ⊥平面BDFE ,∵AC ⊂平面ACE ,∴平面AEC ⊥平面BDFE .解:(2)以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DF 为z轴,建立空间直角坐标系,设AB =BE =DF =√22EC =√2,则A(√2,0,0),C(0,√2,0),E(√2,√2,√2),F(0,0,√2),FA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(√2,0,−√2),FC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√2,−√2),FE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(√2,√2,0),设平面AFC 的法向量n ⃗ =(x,y ,z),则{n ⃗ ⋅FA⃗⃗⃗⃗⃗ =√2x −√2z =0n ⃗ ⋅FC ⃗⃗⃗⃗⃗ =√2y −√2z =0,取x =1,得n⃗ =(1,1,1),设平面EFC 的法向量m ⃗⃗⃗ =(x,y ,z),则{m ⃗⃗⃗ ⋅FE⃗⃗⃗⃗⃗ =√2x +√2y =0m⃗⃗⃗ ⋅FC ⃗⃗⃗⃗⃗ =√2y −√2z =0,取x =1,得m⃗⃗⃗ =(1,−1,−1),设二面角A −FC −E 的平面角为θ,则cosθ=|m⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ ||m⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗⃗ |=√3⋅√3=13.∴二面角A −FC −E 的余弦值为13.【解析】(1)推导出AB ⊥DF ,AD ⊥DC ,AC ⊥BD ,BE ⊥BC ,从而BE ⊥平面ABCD ,进而AC ⊥BC ,由此能证明AC ⊥平面BDFE ,从而平面AEC ⊥平面BDFE .(2)以D 为原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DF 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出二面角A −FC −E 的余弦值.本题考查面面垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,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,考查数形结合思想,是中档题. 21. 已知过点M(2,3)的直线l 与抛物线E :y 2=8x 交于点A ,B .(1)若弦AB 的中点为M ,求直线l 的方程;(2)设O 为坐标原点,OA ⊥OB ,求|AB|.【答案】解:(1)由题意知直线的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则有y 12=8x 1,y 22=8x 2,两式作差可得:y 12−y 22=8(x 1−x 2),即y 1−y 2x1−x 2=8y 1+y 2=,∵y 1+y 2=2×3=6,∴k AB =43.则直线l 的方程为y −3=43(x −2),即4x −3y +1=0;(2)当AB ⊥x 轴时,不符合题意,故设直线l 方程为y =k(x −2)+3.{y 2=8xy=k(x−2)+3⇒ky 2−8y +24−16k =0.∴y 1y 2=24−16kk,y 1+y 2=8k ,x 1x 2=(y 1y 2)264=(24−16k)264k 2.∵OA ⊥OB ,∴x 1x 2+y 1y 2=0,∴24−16kk +(24−16k)264k 2=0,∵y 1y 2≠0,∴24−16k ≠0.解得k =−12|AB|=√1+1k |y 1−y 2|=√5⋅√(y 1+y 2)2−4y 1y 2=16√10.【解析】(1)由题意知直线的斜率存在,设直线l 的斜率为k ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),利用点差法求得直线斜率,再由直线方程点斜式求解;(2)设直线l 方程为y =k(x −2)+3.由OA ⊥OB 解得k ,由|AB|=√1+1k 2|y 1−y 2|求解.本题主要考查直线与抛物线的位置关系,考查韦达定理得运用,考查等价转化问题的能力. 22. 设A 是圆O :x 2+y 2=16上的任意一点,l 是过点A 且与x 轴垂直的直线,B 是直线l 与x 轴的交点,点Q 在直线l 上,且满足4|BQ|=3|BA|.当点A 在圆O 上运动时,记点Q 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)已知直线y =kx −2(k ≠0)与曲线C 交于M ,N 两点,点M 关于y 轴的对称点为M ′,设P(0,−2),证明:直线M ′N 过定点,并求△PM ′N 面积的最大值.【答案】解:(1)设Q(x,y),A(x 0,y 0),∵4|BQ|=3|BA|,Q 在直线l 上,∴x 0=x ,|y 0|=43|y|.①∵点A 在圆x 2+y 2=16上运动,∴x 02+y 02=16.②将①式代入②式即得曲线C 的方程为x 216+y 29=1.证明:(2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则M ′(−x 1,y 1),联立{x 216+y 29=1y =kx −2,得(16k 2+9)x 2−64kx −80=0,∴x 1+x 2=64k 16k +9,x 1x 2=−8016k 2+9.∵直线M ′N 的斜率k M ′N =y 2−y1x 2+x 1,∴直线M ′N 的方程为y −y 1=y 2−y1x 2+x 1(x +x 1).令x =0,得y =y 2x 1+y 1x 2x 2+x 1=(kx 2−2)x 1+(kx 1−2)x 2x 2+x 1=2kx 1x 2x 2+x 1−2=−92,∴直线M ′N 过定点D(0,−92).△PM ′N 面积S△PM ‘N=12|PQ|⋅(x 1+x 2)=54×64k 16k 2+9=8016k+9k≤2√16k×k=103,当且仅当16k =9k ,即k =±34时取等号,∴△PM ′N 面积的最大值为103.【解析】(1)点A 在圆x 2+y 2=16上运动,引起点Q 的运动,我们可以由4|BQ|=3|BA|,得到点A 和点Q 坐标之间的关系式,并由点A 的坐标满足圆的方程得到点Q 坐标所满足的方程;(2)设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则M ′(−x 1,y 1),联立{x 216+y 29=1y =kx −2,得(16k 2+9)x 2−64kx −80=0,利用直线的斜率,求直线M ′N 的方程,即可直线M ′N 过定点,并求出△PM ′N 面积的最大值.本题考查曲线方程的求法,考查直线过定噗的证明,考查三角形的面积的最大值的求法,考查椭圆、直线方程、韦达定理、三角形面积公式、均值不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,是中档题.。
高二数学上学期期末考试试卷含答案(共3套)
高二上学期期末考试数学试卷含答案(全卷满分:120 分 考试用时:120 分钟)一、选择题(本大题共12小题,共60分)1.某社区有500户家庭,其中高收入家庭125户,中等收入家庭280户,低收入家庭95户,为了调查社会购买力的某项指标,要从中抽取1个容量为100户的样本,记作①;某学校高三年级有12名足球运动员,要从中选出3人调查学习负担情况,记作②那么完成上述两项调查宜采用的抽样方法是( )A. ①用随机抽样法,②用系统抽样法B. ①用系统抽样法,②用分层抽样法C. ①用分层抽样法,②用随机抽样法D. ①用分层抽样法,②用系统抽样法 2.若直线1:(2)10l m x y ---=与直线2:30l x my -=互相平行,则m 的值为( )A. 0或-1或3B. 0或3C. 0或-1D. -1或33.用秦九韶算法求多项式542()42016f x x x x x =++++在2x =-时,2v 的值为( )A. 2B.-4C. 4D. -34.执行右面的程序框图,如果输入的3N =,那么输出的S =( )A. 1B.32C.53D.525.下图所示的茎叶图记录了甲、乙两组各5名工人某日的产量数据(单位:件) 若这两组数据的中位数相等,且平均值也相等,则x 和y 的值分别为( )A. 5,5B. 3,5C. 3,7D. 5,7 6.若点P (3,4)和点Q (a ,b )关于直线10x y --=对称,则( )A.5,2a b ==B. 2,1a b ==-C. 4,3a b ==D. 1,2a b ==-7.直线l 过点(0,2),被圆22:4690c x y x y +--+=截得的弦长为l 的方程是( )A.423y x =+ B. 123y x =-+ C. 2y = D. 423y x =+ 或2y = 8.椭圆221169x y +=中,以点(1,2)M 为中点的弦所在直线斜率为( )A.932-B.932C.964D.9169.刘徽是一个伟大的数学家,他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》是中国最宝贵的文化遗产,他所提出的割圆术可以估算圆周率π,理论上能把π的值计算到任意的精度.割圆术的第一步是求圆的内接正六边形的面积.若在圆内随机取一点,则此点取自该圆内接正六边形的概率是( )C.12πD.14π10.若椭圆22194x y k+=+的离心率为45,则k 的值为( ) A .-21B .21C .-1925或21D.1925或21 11.椭圆221164x y +=上的点到直线x +2y -2=0的最大距离是( ) A .3 B.11 C .2 2D.1012.2=,若直线:12l y kx k =+-与曲线有公共点,则k 的取值范围是( )A.1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B.1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭ C. )1,1,3⎛⎤⎡-∞⋃+∞ ⎣⎥⎝⎦ D. ()1,1,3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭二、填空题(本大题共4小题,共20分)13.命题“20,0x x x ∀>+>”的否定为______________________________ .14.已知x 与y 之间的一组数据:,已求得关于y 与x 的线性回归方程 1.20.55x =+,则a 的值为______ .15.若,x y 满足约束条件103030x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则2z x y =-的最小值为______.16.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,焦距为2c. 若直线y =3(x +c)与椭圆的一个交点M满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(本小题10分)已知直线l 的方程为210x y -+=. (1)求过点A (3,2),且与直线l 垂直的直线1l 的方程; (2)求与直线l 平行,且到点P (3,0)的距离2l 的方程.18.(本小题12分)设命题:p 实数x 满足22430x ax a -+<(0a >);命题:q 实数x 满足32x x -+<0. (1)若1a =且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围;(2)若¬q 是¬p 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.19.(本小题12分)我国是世界上严重缺水的国家,某市为了制定合理的节水方案,对居民用水情况进行了调查,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1), …[4,4.5]分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图. (1)求直方图中的a 值;(2)设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数.说明理由; (3)估计居民月均用水量的中位数.20.(本小题12分)某儿童节在“六一”儿童节推出了一项趣味活动.参加活动的儿童需转动如图所示的转盘两次,每次转动后,待转盘停止转动时,记录指针所指区域中的数.记两次记录的数分别为x 、y . 奖励规则如下:①若xy≤3,则奖励玩具一个;②若xy≥8,则奖励水杯一个;③其余情况奖励饮料一瓶. 假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀,小亮准备参加此项活动. (1)求小亮获得玩具的概率;(2)请比较小亮获得水杯与获得饮料的概率的大小,并说明理由.21.(本小题12分)已知曲线方程为:22240x y x y m +--+=. (1)若此曲线是圆,求m 的取值范围;(2)若(1)中的圆与直线240x y +-=相交于M 、N 两点,且OM⊥ON(O 为坐标原点),求m 的值.22.(本小题12分)已知1(1,0)F -和2(1,0)F 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点,且点3(1,)2P 在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的方程;(2)直线:l y kx m =+(m >0)与椭圆C 有且仅有一个公共点,且与x 轴和y 轴分别交于点M ,N ,当△OMN 面积取最小值时,求此时直线l 的方程.数学参考答案13.20000,0x x x ∃>+≤14. 2.1515. -5117.(1)设与直线l :2x -y +1=0垂直的直线1l 的方程为:x +2y +m =0,-------------------------2分把点A (3,2)代入可得,3+2×2+m =0,解得m =-7.-------------------------------4分 ∴过点A (3,2)且与直线l 垂直的直线1l 方程为:x +2y -7=0;----------------------5分(2)设与直线l :2x -y +1=0平行的直线2l 的方程为:2x -y +c =0,----------------------------7分∵点P (3,0)到直线2l =,解得c =-1或-11.-----------------------------------------------8分∴直线2l 方程为:2x -y -1=0或2x -y -11=0.-------------------------------------------10分18.(1)由x 2-4ax +3a 2<0得(x -3a )(x -a )<0,又a >0,所以a <x <3a ,.------------------------------------------------------2分 当a =1时,1<x <3,即p 为真时实数x 的取值范围是1<x <3.由实数x 满足302x x -<+ 得-2<x <3,即q 为真时实数x 的取值范围是-2<x <3.------4分 若p ∧q 为真,则p 真且q 真,所以实数x 的取值范围是1<x <3.---------------------------------------------- 6分(2)¬q 是¬p 的充分不必要条件,即p 是q 的充分不必要条件 -----------------------------8分由a >0,及3a ≤3得0<a ≤1,所以实数a 的取值范围是0<a ≤1.-------------------------------------------------12分19.(1)∵1=(0.08+0.16+a +0.40+0.52+a +0.12+0.08+0.04)×0.5,------------------------2分整理可得:2=1.4+2a ,∴解得:a =0.3-----------------------------------------------------------------4分(2)估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数为3.6万,理由如下:由已知中的频率分布直方图可得月均用水量不低于3吨的频率为(0.12+0.08+0.04)×0.5=0.12,又样本容量为30万-----6分 则样本中月均用水量不低于3吨的户数为30×0.12=3.6万.---------------------------8分 (3)根据频率分布直方图,得0.08×0.5+0.16×0.5+0.30×0.5+0.40×0.5=0.47<0.5, 0.47+0.5×0.52=0.73>0.5,∴中位数应在(2,2.5]组内,设出未知数x ,---------------------------------------10分 令0.08×0.5+0.16×0.5+0.30×0.5+0.4×0.5+0.5×x =0.5, 解得x =0.06;∴中位数是2+0.06=2.06.--------------------------------------------------------12分 20.(1)两次记录的数为(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4), (4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个, ----------------------------2分 满足xy ≤3,有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1),共5个, ----------4分∴小亮获得玩具的概率为516; -------------------------------------------------------6分 (2)满足xy ≥8,(2,4),(3,4),(4,2),(4,3),(3,3),(4,4)共6个, ----8分∴小亮获得水杯的概率为616; --------------------------------------------------------9分 小亮获得饮料的概率为5651161616--=,----------------------------------------------11分 ∴小亮获得水杯大于获得饮料的概率.-------------------------------------------------12分21.(1)由曲线方程x 2+y 2-2x -4y +m =0.整理得:(x -1)2+(y -2)2=5-m ,------------------------------------------------2分 又曲线为圆,则5-m >0,解得:m <5.------------------------------------------------------------------4分(2)设直线x +2y -4=0与圆:x 2+y 2-2x -4y +m =0的交点为M (x 1,y 1)N (x 2,y 2).则:22240240x y x y x y m +-=⎧⎨+--+=⎩,消去x 整理得:5y 2-16y +8+m =0, 则:1212168,55m y y y y ++==,------------------------------------------------6分 由OM ⊥ON (O 为坐标原点),可得x 1x 2+y 1y 2=0,-------------------------------------8分又x 1=4-2y 1,x 2=4-2y 2,则(4-2y 1)(4-2y 2)+y 1y 2=0.---------------------------------------------------10分 解得:85m =,故m 的值为85.--------------------------------------------------12分 22.(1)∵1(1,0)F -和2(1,0)F 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点,且点3(1,)2P 在椭圆C 上,∴依题意,1c =,又3242a ==,故2a =.---------------------2分由222b c a +=得b 2=3.-----------------------------------------------------------3分故所求椭圆C 的方程为22143x y +=.-----------------------------------------------4分(2)由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消y 得(4k 2+3)x 2+8kmx +4m 2-12=0,由直线l 与椭圆C 仅有一个公共点知,△=64k 2m 2-4(4k 2+3)(4m 2-12)=0,整理得m 2=4k 2+3.-----------------------------6分 由条件可得k ≠0,(,0)mM k-,N (0,m ). 所以.①------------------------------8分将m 2=4k 2+3代入①,得.因为|k |>0,所以,-------------------------------10分当且仅当34k k=,则,即时等号成立,S △OMN 有最小值.-----11分因为m 2=4k 2+3,所以m 2=6,又m >0,解得.故所求直线方程为或.----------------------------12分高二级第一学期期末质量检测数学试卷本试卷分两部分,共4页,满分150分。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.与命题“若x=3,则x2−2x−3=0”等价的命题是()A. 若x≠3,则x2−2x−3≠0B. 若x=3,则x2−2x−3≠0C. 若x2−2x−3≠0,则x≠3D. 若x2−2x−3≠0,则x= 3【答案】C【解析】解:原命题与逆否命题属于等价命题,此命题的逆否命题是:若x2−2x−3≠0,则x≠3.故选:C.原命题与逆否命题属于等价命题,写出命题的逆否命题得答案.本题考查了四种命题间的逆否关系,是基础题.2.在等比数列{a n}中,若a2,a9是方程x2−x−6=0的两根,则a5⋅a6的值为()A. 6B. −6C. −1D. 1【答案】B【解析】解:∵在等比数列{a n}中,a2,a9是方程x2−x−6=0的两根,∴a5⋅a6=a2⋅a9=−6.∴a5⋅a6的值为−6.故选:B.利用韦达定理和等比数列的通项公式直接求解.本题考查等比数列中两项积的求法,考查韦达定理和等比数列的通项公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.3.设x<a<0,则下列不等式一定成立的是()A. x2<ax<a2B. x2>ax>a2C. x2<a2<axD. x2>a2>ax【答案】B【解析】解∵x <a <0,∴ax >a 2,x 2>ax ,∴x 2>ax >a 2故选:B .直接利用不等式性质a >b ,在两边同时乘以一个负数时,不等式改变方向即可判断.本题主要考查了不等式的性质的简单应用,属于基础试题.4. 命题“∀x ∈R ,e x >x ”的否定是()A. ∃x ∈R ,e x <x B. ∀x ∈R ,e x <x C. ∀x ∈R ,e x ≤x D. ∃x ∈R ,e x ≤x【答案】D【解析】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“∀x ∈R ,e >x ”的否定是:∃x ∈R ,e x ≤x .故选:D .直接利用全称命题是否定是特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,基本知识的考查.5. 不等式2x+1x−3≤0的解集为()A. {x|−12≤x ≤3}B. {x|−12<x <3}C. {x|−12≤x <3}D. {x|x ≤12或x ≥3} 【答案】C【解析】解:不等式等价为{x −3≠0(2x+1)(x−3)≤0,得{−12≤≤x ≤3x ≠3,即|−12≤x <3,即不等式的解集为{x|−12≤x <3},故选:C .将分式不等式转化为一元二次不等式,进行求解即可.本题主要考查分式不等式的求解,利用转化转化为一元二次不等式是解决本题的关键.6. 命题甲:x =−2是命题乙:x 2=4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【答案】A【解析】解:x2=4⇔x=±2,∵x=−2⇒x=±2,x=±2推不出x=−2,∴x=−2是x2=4的充分不必要条件.故选:A.把x2=4转化为x=±2,由x=−2⇒x=±2,x=±2推不出x=−2,得x=−2是x2=4的充分不必要条件.本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据充分条件和必要条件的定义是解决本题的关键.7.△ABC中,a,b,C分别是角A,B、C所对应的边,a=4,b=4√3,A=30∘,则B=()A. 60∘或120∘B. 60∘C. 30∘或150∘D. 30∘【答案】A【解析】解:由a=4,b=4√3,A=30∘,可得B>A=30∘;正弦定理:asinA =bsinB,可得412=4√3sinB解得:sinB=√32;∵0<B<π,∴B=60∘或120∘;故选:A.根据正弦定理和大边对大角,可得答案.本题考查三角形的正弦定理和内角和定理的运用,考查运算能力,属于基础题.8.设实数a=√5−√3.b=√3−1,c=√7−√5,则()A. b>a>cB. c>b>aC. a>b>cD. c>a>b【答案】A【解析】解:√5−√3=√5+√3.√3−1=√3+1,√7−√5=√7+√5,∵√3+1<√3+√5<√5+√7,∴√3+1>√5+√3>√7+√5,即b >a >c ,故选:A .利用分子有理化进行化简,结合不等式的性质进行判断即可.本题主要考查不等式的大小比较,利用分子有理化进行化简是解决本题的关键.9. 已知x ,y 满足约束条件{x −y +4≥0x ≤2x +y −2≥0,则z =x +3y 的最小值为()A. 0B. 2C. 6D. 8【答案】B【解析】解:x ,y 满足约束条件{x −y +4≥0x ≤2x +y −2≥0表示的区域如图:由z =x +3y ,当直线经过图中A(2,0)时,直线在y 轴上的截距最小,所以最小值为2;故选:B .画出不等式组表示的平面区域,利用目标函数的几何意义求最大值.本题考查了简单线性规划问题;正确画出可行域,利用目标函数的几何意义求最值是解答的关键.10. 在等差数列{a n }中,已知a 6+a 7<0,且S 11>0,则S n 中最大的是()A. S 5B. S 6C. S 7D. S 8【答案】B【解析】解:∵在等差数列{a n }中,a 6+a 7<0,且S 11>0,∴S 11=112(a 1+a 11)=11a 6>0,∴a 6>0,a 7<0,∴S n 中最大的是S 6.故选:B .由a 6+a 7<0,且S 11=112(a 1+a 11)=11a 6>0,得到a 6>0,a 7<0,由此能求出S n 中最大的是S 6.本题考查等差数列中前n 项和最大时项数的求法,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.11. 如图,在四面体OABC 中,M 、N 分别在棱OA 、BC 上,且满足OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BN ⃗⃗⃗⃗⃗ =NC⃗⃗⃗⃗⃗ ,点G 是线段MN 的中点,用向量OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OC⃗⃗⃗⃗⃗ 表示向量OG⃗⃗⃗⃗⃗ 应为() A. OG ⃗⃗⃗⃗⃗ =13OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +14OC ⃗⃗⃗⃗⃗ B. OG ⃗⃗⃗⃗⃗ =13OA ⃗⃗⃗⃗⃗ −14OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +14OC ⃗⃗⃗⃗⃗ C. OG ⃗⃗⃗⃗⃗ =13OA ⃗⃗⃗⃗⃗ −14OB ⃗⃗⃗⃗⃗ −14OC ⃗⃗⃗⃗⃗ D. OG ⃗⃗⃗⃗⃗ =13OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14OB ⃗⃗⃗⃗⃗ −14OC ⃗⃗⃗⃗⃗ 【答案】A【解析】解:∵在四面体OABC 中,M 、N 分别在棱OA 、BC 上,且满足OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BN ⃗⃗⃗⃗⃗ =NC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,点G 是线段MN 的中点,∴OG⃗⃗⃗⃗⃗ =OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =23OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +12MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =23OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +12(MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AN ⃗⃗⃗⃗⃗ )=23OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +12[13OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )]=23OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14(OB ⃗⃗⃗⃗⃗ −OA ⃗⃗⃗⃗⃗ )+14(OC ⃗⃗⃗⃗⃗ −OA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=13OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +14OC ⃗⃗⃗⃗⃗ .故选:A .利用空间向量加法法则直接求解.本题考查命题真假的判断,考查空间向量加法法则等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是基础题.12.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在抛物线C上,|MF|=5,线段MF中点的横坐标为52,若以MF为直径的圆过点(0,2),则抛物线C的焦点到准线的距离为()A. 4或8B. 2或8C. 2或4D. 4或16【答案】B【解析】解:∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),∴焦点F(p2,0),准线方程为x=−p2,设M(x,y),由抛物线性质|MF|=x+p2=5,可得x=5−p2,因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为5−P2+P22=52,由已知圆半径也为52,据此可知该圆与y轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为2,则M点纵坐标为4,即M(5−p2,4),代入抛物线方程得p2−10p+16=0,所以p=2或p=8,则则C的焦点到准线距离为2或8.故选:B.求得抛物线的焦点和准线方程,运用抛物线的定义和准线和圆相切的条件,求出M(5−P2,4),代入抛物线方程得p2−10p+16=0,求出p.本题考查抛物线的定义和方程、性质,注意运用第一发和中位线定理和直线和圆相切,属于中档题.二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知a⃗=(2,−1,2),b⃗ =(−4,2,x),且a⃗//b⃗ ,则x=______.【答案】解:∵a⃗//b⃗ ,∴2×2=−2×x∴x=−4.故答案为:−4【解析】利用向量共线的充要条件:坐标交叉相乘的积相等,列出方程求出x的值.解决向量共线问题,一般利用向量共线的充要条件:坐标交叉相乘的积相等找解决的思路.14.若一元二次不等式ax2−2x+2>0的解集是(−12,13),则a的值是______.【答案】−12【解析】解:一元二次不等式ax2−2x+2>0的解集是(−12,13 ),则−12和13是一元二次方程ax2−2x+2=0的实数根,∴−12×13=2a,解得a=−12.故答案为:−12.根据一元二次不等式和对应方程的关系,利用根与系数的关系求出a的值.本题考查了一元二次不等式与对应方程的应用问题,是基础题.15.已知两个正实数x,y满足2x +1y=1,且恒有x+2y>m,则实数m的取值范围是______.【答案】(−∞,8)【解析】解:∵x>0,y>0,2x +1y=1,∴x+2y=(x+2y)(2x+1y)=2+2+4yx +xy≥4+2√4yx⋅xy=8,(当且仅当x=4,y=2时,取等号),x+2y>m恒成立等价于8>m,故答案为:(−∞,8).先用基本不等式求出x+2y的最小值8,然后解一元二次不等式得到结果.本题考查了基本不等式及其应,属基础题.16.当双线M:x2m −y2m+4=1的离心率取得最小值时,双曲线M的渐近线方程为______.【答案】y=±2x【解析】解:双曲线M:x2m −y2m2+4=1,显然m>0,双曲线的离心率e=√m2+m+4m =√m+4m+1≥√2√m×4m+1=√5,当且仅当m=2时取等号,此时双曲线M:x22−y28=1的双曲线的渐近线方程为:y=±2x.故答案为:y=±2x.求出双曲线的离心率的表达式,然后求解最小值,求出m,即可情况双曲线的渐近线方程.本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知{a n}为等差数列,且a3=−6,S6=−30.(1)求{a n}的通项公式;(2)若等比数列{b n}满足b1=8,b2=a1+a2+a3,求{b n}的前n项和公式.【答案】解:(1)∵{a n}为等差数列,设公差为d,由已知可得{6a1+15d=−30a1+2d=−6,解得a1=−10,d=2.∴a n=a1+(n−1)d=2n−12;(2)由b1=8,b2=a1+a2+a3=−10−8−6=−24,∴等比数列{b n}的公比q=b2b1=−3,∴{b n}的前n项和公式T n=b1(1−q n)1−q =8[1−(−3)n]1−(−3)=2−2⋅(−3)n.【解析】(1)设等差数列的公差为d,由已知列关于首项与公差的方程组,求得首项与公差,则{a n}的通项公式可求;(2)求出b2,进一步得到公比,再由等比数列的前n项和公式求解.本题考查等差数列的通项公式,考查等比数列的前n项和,是中档题.18.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且asinC1−cosA=√3c.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若b+c=10,S△ABC=4√3,求a的值.【答案】解:(Ⅰ)由正弦定理可得:sinAsinC1−cosA=√3sinC,∵sinC≠0,∴sinA=√3(1−cosA),∴sinA+√3cosA=2sin(A+π3)=√3,可得:sin(A+π3)=√32,∵A+π3∈(π3,4π3),∴A+π3=2π3,可得:A=π3,(Ⅱ)∵S △ABC =4√3=12bcsinA =√34bc ,∴可得:bc =16,∵b +c =10,∴a =√b 2+c 2−2bccos π3=√(b +c)2−2bc −bc =2√13. 【解析】(Ⅰ)由正弦定理化简已知等式可得:sinAsinC 1−cosA =√3sinC ,结合sinC ≠0,利用两角和的正弦函数公式可求sin(A +π3)=√32,结合范围A +π3∈(π3,4π3),可求A 的值.(Ⅱ)利用三角形的面积公式可求bc =16,进而根据余弦定理即可解得a 的值.本题主要考查了正弦定理,两角和的正弦函数公式,三角形的面积公式,余弦定理在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.19. 直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,底面ABC 为等腰直角三角形,AB ⊥AC ,AB =AC =2,AA 1=4,M 是侧棱CC 1上一点,设MC =h ,用空间向量知识解答下列问题.(Ⅰ)若h =1,证明:BM ⊥A 1C ;(Ⅱ)若h =2,求直线BA 1与平面ABM 所成的角的正弦值.【答案】证明:(Ⅰ)直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,底面ABC 为等腰直角三角形,AB ⊥AC ,AB =AC =2,AA 1=4,M 是侧棱CC 1上一点,设MC =h ,h =1,以A 为原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴,AA 1为z 轴,建立空间直角坐标系,B(2,0,0),M(0,2,1),A 1(0,0,4),C(0,2,0),BM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,2,1),A 1C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,−4),∴BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅A 1C ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0+4−4=0,∴BM ⊥A 1C.(Ⅱ)当h =2时,M(0,2,2),BA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,0,4),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ (2,0,0),AM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,2),设平面ABM 的法向量n ⃗ =(x,y ,z),则{n ⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =2x =0n⃗ ⋅AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2y +2z =0,取y =1,得n ⃗ =(0,1,−1),设直线BA 1与平面ABM 所成的角为θ,则sin θ=|BA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n⃗ ||BA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|n⃗ |=√20⋅√2=√105.∴直线BA 1与平面ABM 所成的角的正弦值为√105.【解析】(Ⅰ)以A 为原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴,AA 1为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能证明BM ⊥A 1C. (Ⅱ)当h =2时,求出平面ABM 的法向量,利用向量法能求出直线BA 1与平面ABM 所成的角的正弦值.本题考查线线垂直的证明,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,考查数形结合思想,是中档题.20. 已知椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)过点(√3,√22),(√2,−1),直线l :x −my +1=0与椭圆C 交于M(x 1,y 1),N(x 2,y 2)两点.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)已知点A(−94,0),且A 、M 、N 三点不共线,证明:∠MAN 是锐角.【答案】解:(Ⅰ)将点(√3,√22)、(√2,−1)的坐标代入椭圆C 的方程得{3a 2+12b 2=12a2+1b 2=1,解得{b 2=2a 2=4,所以,椭圆C 的标准方程为x 24+y 22=1;(Ⅱ)将直线l 的方程与椭圆C 的方程联立{x −my +1=0x 24+y 22=1,消去x 并化简得(m 2+2)y 2−2my −3=0,△>0恒成立,由韦达定理得y 1+y 2=2m m +2,y 1y 2=−3m +2.AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1+94,y 1)=(my 1+54,y 1),同理可得AN ⃗⃗⃗⃗⃗ =(my 2+54,y 2)所以,AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AN ⃗⃗⃗⃗⃗ =(my 1+54)(my 2+54)+y 1y 2=(m 2+1)y 1y 2+54m(y 1+y 2)+2516=−3(m 2+1)m 2+2−5m 22(m 2+2)+2516=17m 2+216(m 2+2)>0.由于A 、M 、N 三点不共线,因此,∠MAN 是锐角.【解析】(Ⅰ)将题干中两点坐标代入椭圆C 的方程,求出a 和b的值,即可得出椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)将直线l 的方程与椭圆C 的方程联立,列出韦达定理,利用向量数量积的坐标运算并代入韦达定理计算AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AN ⃗⃗⃗⃗⃗ >0,并结合A 、M 、N 三点不共线,可证明出∠MAN 是锐角.本题考查直线与椭的综合问题,考查椭圆的方程,结合向量数量积的坐标运算进行考察,属于中等题.21. 如图,已知AB ⊥平面ACD ,DE ⊥平面ACD ,△ACD 为等边三角形,AD =DE =2AB ,F 为CD 的中点.(1)求证:AF//平面BCE ;(2)求二面角C −BE −D 的余弦值的大小.【答案】证明:(1)设AD =DE =2AB =2a ,以AC ,AB所在的直线分别作为x 轴、z轴,以过点A 在平面ACD 内和AC 垂直的直线作为y 轴,建立如图所示的坐标系,A(0,0,0),C(2a,0,0),B(0,0,a),D(a,√3a,0),E(a,√3a,2a).∵F 为CD 的中点,∴F(3a 2,√3a 2,0).AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(32a,√3a 2,0),BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(a,√3a,a),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2a,0,−a),∴AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(BE ⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ),AF ⊄平面BCE ,∴AF//平面BCE .解:(2)设平面BCE 的一个法向量m ⃗⃗⃗ =(x,y ,z),则{m ⃗⃗⃗ ⋅BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =ax +√3ay +az =0m ⃗⃗⃗ ⋅BC⃗⃗⃗⃗⃗ =2ax −az =0,令x =1,得m ⃗⃗⃗ =(1,−√3,2).设平面BDE 的一个法向量n ⃗ =(x,y ,z),BD⃗⃗⃗⃗⃗ =(a,√3a,−a),则{n ⃗ ⋅BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =ax +√3ay +az =0n⃗ ⋅BD ⃗⃗⃗⃗⃗ =ax +√3ay −az =0,令x =√3,得n ⃗ =(√3,−1,0).∴cos <m ⃗⃗⃗ ,n ⃗ >=m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ |m ⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗ |=√64.故二面角C −BE −D 的余弦值为√64. 【解析】(1)设AD =DE =2AB =2a ,以AC ,AB 所在的直线分别作为x 轴、z 轴,以过点A 在平面ACD 内和AC 垂直的直线作为y 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能证明AF//平面BCE .(2)求出平面BCE 的一个法向量和设平面BDE 的一个法向量,利用向量法能证明二面角C −BE −D 的余弦值.本题考查线面平行的证明,考查二面角的余弦值的求法,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,考查数形结合思想,是中档题.22. 已知抛物线E :x 2=2px(p >0)的焦点为F ,A(2,y 0)是抛物线E 上一点,且|AF|=2.(Ⅰ)求抛物线E 的标准方程;(Ⅱ)设点B 是抛物线E 上异于点A 的任意一点,直线AB 与直线y =x −3交于点P ,过点P 作x 轴的垂线交抛物线E 于点M ,设直线BM 的方程为y =kx +b ,k ,b 均为实数,请用k 的代数式表示b ,并说明直线BM 过定点.【答案】解:(Ⅰ)根据题意知,4=2py 0,…①因为|AF|=2,所以y 0+p 2=2,…②联立①②解得y 0=1,p =2;所以抛物线E 的标准方程为x 2=4y ;(Ⅱ)设B(x 1,y 1),M(x 2,y 2);又直线BM 的方程为y =kx +b ,代入x 2=4y ,得x 2−4kx −4b =0;由根与系数的关系,得x 1+x 2=4k ,x 1x 2=−4b ;…③由MP ⊥x 轴及点P 在直线y =x −3上,得P(x 2,x 2−3),则由A ,P ,B 三点共线,得x2−4x2−2=kx1+b−1x1−2,整理,得(k−1)x1x2−(2k−4)x1+(b+1)x2−2b−6=0;将③代入上式并整理,得(2−x1)(2k+b−3)=0,由点B的任意性,得2k+b−3=0,即b=3−2k,所以y=kx+ 3−2k=k(x−2)+3;即直线BM恒过定点(2,3).【解析】(Ⅰ)由题意,利用抛物线的定义与性质求得p的值,即可写出抛物线方程;(Ⅱ)设点B(x1,y1),M(x2,y2),由直线BM的方程和抛物线方程联立,消去y,利用根与系数的关系和A,P,B三点共线,化简整理可得BM的方程,从而求出直线BM所过的定点.本题考查了抛物线的性质和直线和抛物线的位置关系,以及直线过定点的应用问题,是中档题.。
最新高二数学上学期期末考试试卷含答案
(1)求证:平面PAD 平面PCD
(2)求直线AM与平面PBC所成角的余弦值.
20.(12分)已知函数
(1)求函数 的极值.
(2)若 ,求证: ;
21.(12分)设F1,F2分别是椭圆C: 的左右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N;
3.已知a,b是两条不同的直线,α是平面, ,那么a//α是“a//b”的( )
A.充分不必要条件B.充要条件
C.既不充分也不必要条件D.必要不充分条件
4.已知 ,则使不等式 都成立的x的取值集合是()
A. B. C. D.
5.若函数 在 处取得最小值,则m=()
A. B. C.4D.5
6.已知双曲线C: (a>0,b>0)的离心率为2, 且右焦点到一条渐近线的距离为 ,双曲线方程为()
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.(10分)设 为数列 的前n项和, ;
(1)求 及 ;
(2)判断这个数列是否是等差数列.
18.(12分)如图,在圆内接四边 形中,AB=1,AD=2,BD= ;
(1)求角C;
(2)若△DCB的面积 ,求△DCB的周长;
第Ⅰ卷
一、选择题(本题共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.如果a<0,b>0,那么下列不等式正确的是()
A.a2>b2B.a2<b2C. D.
2.在△ABC中,角A,B,C所在的对边分别为a,b,c,若 则sinC等于()
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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。
在每题给出的四个选项中,只有
一个选项符合题目要求。
)
1.设集合{}1,0,1,2A =-,{}|22B x x =-≤<,则A B ⋂= ( )
A. {}1,0,1-
B. {}1,0-
C. {}|10x x -<<
D. {|10}x x -≤≤
2.已知向量(1,2)a m =-,(,3)b m =-,若a b ⊥,则实数 m 等于( )
A. 2-或3
B. 2或3-
C. 3
D.
35 3.在ABC ∆中,若2a =,b =30A =︒,则B 为( )
A. 60
B. 60或120
C. 30
D. 30或150
4.已知命题11:,23x x p x R ⎛⎫⎛⎫∀∈> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
;命题2000:,10q x R x x ∃∈--=; 则下列命题为真命题的是( )
A. p q ∧
B. p q ∨⌝
C. p q ⌝∧
D. p q ⌝∧⌝
5.阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出S 的值
为( )
A. 10-
B. 6
C. 14
D. 18
6.若4cos 5α=-, α是第二象限的角,则sin 4πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭
( ) ) A. 72 B. 210
C. 210-
D. 210
7.若某多面体的三视图(单位: cm) 如图所示, 则此多面体的体积是
( )
A .2cm 3
B .32m 3
C .1cm 3
D .31cm 3
8.抛物线214
y x =的准线方程是( )
A. 1y =-
B. 2y =-
C. 1x =-
D. 2x =-
9.已知,x y 满足不等式组⎪⎩
⎪⎨⎧≥-+≤-≥-040
1y x y x x ,则目标函数3z x y =+的最小值是( )
A.4
B.6
C.8
D.10
10.已知数列{}n a 是递增的等比数列, 14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前10项和等于( )
A.1024
B.511
C.512
D.1023
11.函数3()35f x x x =-+在闭区间[3,0]-上的最大值与最小值的和是( )
A.6
B.8
C.-6
D.-8
12.过椭圆()222210x y a b a b
+=>>的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若1260F PF ∠=︒,则椭圆的离心率为( )
A.
2 B. C. 12 D.
13
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。
)
13.已知0>x ,0>y ,且1=+y x ,求y
x 12+的最小值是.
14.若直线l 经过直线032=+-y x 和023=+-y x 的交点,且垂直于直线12-=x y ,则直线l 的方程为. 15.随机从1,2,3,4,5五个数中取两个数,取出的恰好都为偶数的概率为.
16.某单位共有老、中、青职工560人,其中青年职工160人,中年职工人数是老年职工人数的2倍.为了解职工的身体状况,现采用分层抽样方法进行调查,在抽取的样本中有青年职工32人,则该样本中的老年职工人数为.
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.(10分)已知ABC
∆的三个内角所对的边分别为c b a,,,A是钝角,且=⋅.
32sin
b a B
(1).求角A;
(2).若7
∆的面积为10,求22
a=,ABC
b c
+的值.
18.(12分)已知{}n a是等差数列, 24,a a是方程2560
-+=的根
x x
(1).求{}n a的通项;
(2).求数列{}n a的前n项和n S.
19.(12分)某市调研学校师生的环境保护意识,决定在本市所有学校中随机抽取600所进行环境综合考评,成绩达到80分以上(含80分)为
达标,600所学校的考评结果频率分布直方图如图所示,其分组区间为[)[)[)[)[]50,60,60,70,70,80,80,90,90,100.
(1).试根据样本估计全市学校环境综合
考评的达标率和中位数;
(2).若考评成绩在[]90,100内为优秀,
且甲、乙两所学校考评结果均为优秀,从
考评结果为优秀的学校中随机地抽取两
所学校作为经验交流报告,求甲、乙两
所学校至少有一所被选中的概率.
20.(12分)如图,四棱锥P ABCD -中,
侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ,
90,21=∠=∠==ABC BAD AD BC AB .。