贵州省遵义求是高级中学2018-2019高二下学期月考数学(理)试题(解析版)
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湄潭求是高中2018-2019学年度第二学期第一次月考高二理科数学试题一、选择题:(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,共12小题,每小题5分,共60分)
1.“”是“”的()
A. 充要条件
B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件
D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】
由不等式性质及充分必要条件判断即可.
【详解】由不等式性质可知:“”,则“”成立
反之,若x=1,y=0,满足但不成立,所以“”是“”的充分不必要条件故选:B
【点睛】本题考查充分必要条件判断,不等式性质的应用,熟记判定定理是关键,是基础题
2.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先求出直线的斜率,再求直线的倾斜角.
【详解】∵直线x+y﹣20的斜率k,设倾斜角为,则tan=
∴直线x+y﹣2 =0倾斜角为.
故选:C.
【点睛】本题考查直线的倾斜角的求法,熟记斜率与倾斜角的关系是关键,是基础题
3.如图,在等腰中,,M为的中点,沿BM把它折成二面角,折后A与C的距离为,则二面角的大小为()
A. 30°
B. 60°
C. 90°
D. 120°
【答案】D
【解析】
【分析】
由已知得折叠之后AM=CM,AM⊥BM,CM⊥BM,∠AMC是二面角C﹣BM﹣A的平面角,由此能求出二面角C﹣BM﹣A的大小.
【详解】∵等腰直角△BC中,B=BC=2,M为C中点,
∴折之前C2,BM⊥C,
∴折之后AM=CM,AM⊥BM,CM⊥BM,
∴∠AMC是二面角C﹣BM﹣A的平面角,
∵折后A,C间的距离为,
由余弦定理得cos∠AMC=,∵∠AMC
∴二面角C﹣BM﹣A的大小为,即为120°
故选:D.
【点睛】本题考查二面角的大小的求法,是中档题,解题时要注意空间思维能力的培养,证明∠AMC是二面角C ﹣BM﹣A的平面角是关键,是基础题
4.已知椭圆上一点P到椭圆一个焦点的距离是3,则点P到另一个焦点的距离为( )
A. 3
B. 5
C. 7
D. 9
【答案】D
【解析】
【分析】
先根据条件求出a=6;再根据椭圆定义得到关于所求距离d的等式即可得到结论.
【详解】设所求距离为d,由题得:a=6.
根据椭圆的定义椭圆上任意一点到两个焦点距离的和等于2a得:2a=3+d⇒d=2a﹣3=9.
故选:D.
【点睛】本题主要考查椭圆的定义.在解决涉及到圆锥曲线上的点与焦点之间的关系的问题中,圆锥曲线的定义往往是解题的突破口.
5.如图所示,梯形是一平面图形的直观图(斜二测画法),若,,
,,则四边形ABCD的面积是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
如图,根据直观图画法的规则,确定原平面图形四边形ABCD的形状,求出底边边长,上底边边长,以及高,然后求出面积.
【详解】如图,根据直观图画法的规则,
直观图中A1D1∥O′y′,,⇒原图中AD∥Oy,
从而得出AD⊥DC,且AD=,
直观图中,,⇒原图中AB∥CD,AB=CD=4,
即四边形ABCD上底和下底边长分别为4,6,高为4,如图.
故其面积S(4+6)×4=20
故选:D.
【点睛】本题考查平面图形的直观图,考查计算能力,作图能力,熟记斜二测画法是关键,是基础题
6.已知直线,直线,若,则实数的值为( )
A. ±4
B. -4
C. 4
D. ±2
【答案】B
【解析】
∵直线l1:ax+2y-1=0,直线l2:8x+ay+2-a=0,且l1∥l2
∴,且
∴
故选B
点睛:(1)当直线的方程存在字母参数时,不仅要考虑到斜率存在的一般情况,也要考虑到斜率不存在的特殊情况,同时还要注意的系数不能同时为零的这一隐含条件;
(2)在判断两条直线平行、垂直时,也可直接利用直线方程的系数间的关系得出结论.
7.已知抛物线的图象与抛物线的图象关于直线对称,则抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先求出曲线的准线,然后根据对称性的求解关于直线y=﹣x对称的直线,即为所求曲线的准线方程.【详解】因y=2x2的准线方程为y,关于y=﹣x对称方程为x.
所以所求的抛物线的准线方程为:x
故选:B.
【点睛】本题主要考查了抛物线的准线的求解,曲线关于直线对称的求解,属于对基础知识的考查,试题比较容易.
8.两圆与的公共弦长等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
求出圆心和半径以及公共弦所在的直线方程,再利用点到直线的距离公式,弦长公式,求得公共弦的长.【详解】∵两圆为x2+y2+4x﹣4y=0①,x2+y2+2x﹣12=0,②
①﹣②可得:x﹣2y+6=0.
∴两圆的公共弦所在直线的方程是x﹣2y+6=0,
∵x2+y2+4x﹣4y=0的圆心坐标为(﹣2,2),半径为2,
∴圆心到公共弦的距离为d=0,
∴公共弦长=4.
故选:A.
【点睛】本题主要考查圆与圆的位置关系,求两个圆的公共弦所在的直线方程的方法,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,属于基础题.
9.函数在其定义域内可导,其图象如图所示,则导函数的图象可能为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由函数f(x)的图象可知,函数在自变量逐渐增大的过程中,函数先递增,然后递减,再递增,
当x>0时,函数单调递增,
所以导数f′(x)的符号是正,负,正,正。
对应的图象为C.
本题选择C选项.
10.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
三视图还原的几何体是一个长方体与半个圆柱的组合体,依据三视图的数据,得出组合体长、宽、高,即可求出几何体的体积.
【详解】三视图还原的几何体是一个长方体与半个圆柱的组合体,如图,其中长方体长、宽、高分别是:4,2,2,半个圆柱的底面半径为2,母线长为4.
∴长方体的体积=4×2×2=16,
半个圆柱的体积22×π×4=8π
所以这个几何体的体积是16+8π;
故选:C.
【点睛】本题考查了几何体的三视图及直观图的画法,三视图与直观图的关系,柱体体积计算公式,空间想象能力
11.已知圆,则过点的最短弦所在直线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由题可知,当直线l与直线垂直时,所截得弦长最短,再由点斜式确定直线l的方程.
【详解】由题可知,当直线l与直线垂直时,所截得弦长最短,
P(1,2),
圆C:x2+y2-4x-5=0,标准方程为,
,;
;
由点斜式得直线l方程为:,即.
故选D.
【点睛】本题考查求解直线方程的点斜式法,考查直线与圆的位置关系和圆的弦长变化规律,以及互相垂直的两直线斜率关系,考查用几何法解决直线与圆的综合问题的能力.
12.如图,在直三棱柱中,为的中点,,则异面直线BD与AC 所成的角为()
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 90°
【答案】B
【解析】
【分析】
取中点E,连接DE,BE,得∠DEB或其补角为所求,在三角形DEB中求解角即可
【详解】取中点E,连接DE,BE,则DE∥∥AC,故∠DEB或其补角为所求
又BD=BE=在三角形DEB中,cos∠DEB=,又0°<∠DEB< 90°,故∠DEB=45°
故选:B.
【点睛】本题考查异面直线所成角的求法,熟记异面直线所成角的定义,准确计算是关键,考查计算能力,是基础题
二、填空题:(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.命题“对任何”的否定是_______
【答案】存在
【解析】
【分析】
由全称命题的否定即可求解
【详解】由全称命题的否定知,“任意”改为“存在”,否定结论,故“对任何”的否定是:存在
故答案为:存在
【点睛】本题考查全称命题的否定,熟记否定原则是关键,是基础题
14.函数的导函数______________.
【答案】
【解析】
【分析】
利用导数的求导法则求解即可
【详解】由题
故答案为
【点睛】本题考查导数的基本运算,熟记运算法则是关键,是基础题
15.由曲线所围成的封闭图形的面积是_______________.
【答案】
【解析】
【分析】
画出的图像,由对称性,可得两个图象围成的面积等于函数y=2x﹣x2在[0,2]上的积分值的2倍,根据定积分计算公式加以计算,即可得到所求面积.
【详解】由题,画出两函数图像,关于x轴对称,因此,曲线y=及所围成的封闭图形的面积是y=与x轴围成面积的2倍,
故S(2x﹣x2)dx=2(x2x3).
故答案为:.
【点睛】本题考查曲边图形的面积,着重考查了定积分的几何意义和定积分计算公式等知识,属于基础题.16.过点A(4,1)的圆C与直线相切于点B(2,1),则圆C的方程为_________.
【答案】(x-3)2+y2=2
【解析】
直线的斜率为1,
∴过点直径所在直线方程斜率为-1,∵,
∴此直线方程为,即,
设圆心C坐标为,即
解得,
∴圆心坐标为,半径为,
则圆方程为.
故答案为.
【点睛】本题考查圆的标准方程,两点间的距离公式,两直线垂直时斜率满足的关系,求出圆心坐标与半径是解题的关键.
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.(1)用数学归纳法证明12+32+52+…+(2n-1)2=n(2n-1)(2n+1)(n∈N*).
(2)命题P:对于任意实数都有恒成立;命题Q:关于的方程有实数根;若命
题为假命题,且命题为真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)(-∞,0)∪
【解析】
【分析】
(1)先验证时成立,再假设时,等式成立,再证明成立即可;(2)根据二次函数恒成立的充要条件,可以求出命题p为真时,实数a的取值范围,根据二次函数有实根的充要条件,再求出命题q为真时,实数a的取值范围,然后根据为假命题,命题为真命题判断命题p,q一个为真一个为假,分类讨论后,即可得到实数a的取值范围.
【详解】(1)证明:当时,左边,右边,等式成立;
假设当时,等式成立,即
12+32+52+…+(2k-1)2=k(2k-1)(2k+1)(k∈N*),则
当n=k+1时
12+32+52+…+(2k-1)2+(2k+1)2=k(2k-1)(2k+1)+(2k+1)2
= (2k+1)[k(2k-1)+3(2k+1)]=(k+1)[2(k+1)-1][2(k+1)+1],
即当时等式也成立;
由、可知对任意的n∈N*等式都成立.
(2)对任意实数x都有ax2+ax+1>0恒成立⇔a=0或⇔0≤a<4.
关于x的方程x2-x+a=0有实数根⇔1-4a≥0⇔a≤.
由题,P,Q一真一假
如果P正确,Q不正确,有0≤a<4,且a>,所以<a<4.
如果Q正确,P不正确,有a<0或a≥4,且a≤,所以a<0.
所以实数a的取值范围为(-∞,0)∪.
【点睛】本题考查的知识点是命题的真假判断与应用,复合命题的真假,函数恒成立问题,其中判断出命题p 与命题q为真时,实数a的取值范围,是解答本题的关键.
18.已知圆,直线.
(1)判断直线与圆C的位置关系;
(2)设直线与圆C交于A,B两点,若直线的倾斜角为120°,求弦AB的长.
【答案】(1)直线l与圆C必相交(2).
【解析】
【分析】
(1)判断直线过定点,利用点与圆的位置关系即可判断直线与圆的位置关系;(2)根据直线的倾斜角
为,求出直线斜率以及直线的方程,利用弦长公式即可求弦的长.
【详解】(1)直线l可变形为y-1=m(x-1),因此直线l过定点D(1,1),
又=1<,所以点D在圆C内,则直线l与圆C必相交.
(2)由题意知m≠0,所以直线l的斜率k=m,又k=tan 120°=-,即m=-.
此时,圆心C(0,1)到直线l:x+y--1=0的距离d==,
又圆C的半径r=,所以|AB|=2=2=.
【点睛】本题主要考查点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系、点到直线的距离公式以及直线过定点问题,属于中档题. 已知直线方程,判断直线过定点主要形式有:(1)斜截式,,直线过定点;(2)点斜式直线过定点.
19.已知函数在与时都取得极值.
(1)求实数,的值及函数的单调区间;
(2)若对,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),b=-3,增区间为和(1,+∞),减区间为;(2)c<-1或c>2
【解析】
【分析】
1)根据极值的意义,对函数求导,使得导函数等于0,得到关于a,b的关系式,解方程组即可;(2)由(1)得,由于x∈[﹣1,2]恒成立,求出函数的最大值,将不等式恒成立转化为<c2列出不等式,求出c的范围即可.
【详解】(1)f(x)=x3+ax2+bx+c,f′(x)=3x2+2ax+b,由,f′(1)=3+2a+b=0,得
,b=-3,.当x变化时,f′(x),f(x)变化状态如下表:
所以函数f(x)的增区间为和(1,+∞),减区间为.
(2),x[-1,2],由(1)知,当f(x)单调递减,,f(x)单调递增,故f(x)的最大值为或f(2)
又, f(2)=2+c,则函数最大值为2+c,要使f(x)<c2在区间[-1,2]上恒成立.只需c2
>2+c,解得c<-1或c>2.
所以c的取值范围是c<-1或c>2.
【点睛】本题考察了利用导数研究函数的极值,最值问题,是导数的应用问题,准确计算是关键,是一道中档题
20.如图,四棱锥中,,,与都是边长为的等边三角形.
(1)证明:平面底面;
(2)求点到平面的距离.
【答案】(1)见解析;(2)2
【解析】
【分析】
(1)取BD的中点E,连结PE,EA,证明,进而证明底面,再利用平面与平面垂直的判定定理证明即可.(2)证明平面PCD,则BP为所求
【详解】(1)证明:连接,设的中点为,连接,
∵与都是边长为的等边三角形,∴,,
∴.∵,∴.
又,∴,,.
∵,∴底面.又平面,
∴平面底面.
(2)∵,,
∴,.
∵,
∴,,.∴.∵,
∴,.
∵,,∴平面PCD,则BP为所求
∴点到平面的距离为.
【点睛】本题考查空间点线面距离的求法,直线与平面垂直的判定定理的应用,考查空间想象能力以及计算能力.
21.已知双曲线的离心率为,过点和的直线与原点的距离为. (1)求双曲线C的方程;
(2)直线与该双曲线C交于不同的两点C,D,且C,D两点都在以点A为圆心的同一圆上,求的取值范围.
【答案】解答:(1);(2)或
【解析】
分析:(1)利用椭圆的离心率e=,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为,建立方程,求得几何量,即可求得双曲线方程;
(2)直线方程与双曲线方程联立,利用C、D两点都在以A为圆心的同一圆上,可设CD的中点为P,则AP⊥CD,结合直线垂直,即可求得m的取值范围.
详解:(1)-y2=1.
(2)消去y得,(1-3k2)x2-6kmx-3m2-3=0,
由已知,1-3k2≠0且Δ=12(m2+1-3k2)>0⇒m2+1>3k2.①
设C(x1,y1),D(x2,y2),CD的中点P(x0,y0),
则x0==,y0=kx0+m=,
因为AP⊥CD,
所以k AP===-,
整理得3k2=4m+1.②
联立①②得m2-4m>0,
所以m<0或m>4,又3k2=4m+1>0,
所以m>-,因此-<m<0或m>4.
故m的取值范围为∪(4,+∞).
点睛:本题考查了利用双曲线的性质求解双曲线的方程,直线与双曲线的位置关系,考查学生的计算能力和几何分析能力,能正确找出对应几何等式是解题关键,属于中档题.
22.如图,在四棱锥PABCD中,侧面PAD是正三角形,且与底面ABCD垂直,底面ABCD是边长为2的菱形,∠BAD =60°,N是PB的中点,E为AD的中点,过A,D,N的平面交PC于点M.
(1)求证:EN∥平面PDC;
(2)求证:BC⊥平面PEB;
(3)求直线与平面PBC所成角的正弦值.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【解析】
【分析】
(1)先证明AD∥MN,再证明四边形DENM为平行四边形,即DE MN,即可证明EN∥平面PDC(2)先证明PE⊥AD,再由AD⊥EB,得线面垂直即可证明;(3)由(1),(2)以E为原点建立空间直角坐标系,求平面PBC的法向量,利用线面角的向量公式即可求解
【详解】(1)证明:因为AD∥BC,BC⊂平面PBC,AD⊄平面PBC,
所以AD∥平面PBC.又平面ADMN∩平面PBC=MN,所以AD∥MN.
又因为AD∥BC,所以MN∥BC.又因为N为PB的中点,所以M为PC的中点,所以MN=BC.
因为E为AD的中点,DE=AD=BC=MN,所以DE MN,所以四边形DENM为平行四边形,所以EN∥DM.
又因为EN⊄平面PDC,DM⊂平面PDC,所以EN∥平面PDC.
(2)因为四边形ABCD是边长为2的菱形,且∠BAD=60°,E为AD中点,所以BE⊥AD.
又因为PAD是正三角形,E为AD的中点,故PE⊥AD,又面PAD与底面ABCD垂直,且两面的交线为AD,所以PE⊥面ABCD,故PE⊥AD,PE∩BE=E,所以AD⊥平面PEB.因为AD∥BC,所以BC⊥平面PEB.
(3)由(1),(2)知,EP,EA,EB两两互相垂直,以E为原点,EP,EA,EB所在直线为z轴,x轴,y轴,建立空间直角坐标系,如图
则,,,,∴,
,.
设平面的法向量,则,令,则
,设直线与平面PBC所成角为,
sin.
直线与平面PBC所成角的正弦值为.
【点睛】本题主要考察了平面与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,空间向量与立体几何,考查空间想
象能力,是中档题。