江苏省无锡市普通高中2020学年高二数学上学期期终教学质量抽测试题(含解析)
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无锡市普通高中2020年秋学期期终教学质量抽测建议卷
高二数学
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请将答案
填写在答题卡相应的位置上
..........)
1.直线的倾斜角大小为_______.
【答案】
【解析】
试题分析:直线转化为形式为,因此直线的斜率为,而,因此直线的倾斜角为
考点:直线的倾斜角;
2.已知向量=(2,4,5),=(3,x,y),若∥,则xy=_______.
【答案】45
【解析】
【分析】
由∥,可得存在实数k使得k.解出即可得出.
【详解】解:∵∥,∴存在实数k使得k.
∴,则xy45.
故答案为:45.
【点睛】本题考查了向量共线定理、方程的解法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.3.过椭圆的左焦点F1作直线l交椭圆于A,B两点,则△ABF2(其中F2为椭圆的右焦点)的周长为_______.
【答案】8
【解析】
【分析】
由椭圆的定义可得:|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a即可得到三角形的周长.
【详解】解:由椭圆可得a=2;
椭圆的定义可得:|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a=4.
∴△ABF2的周长=|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=8.
故答案为:8.
【点睛】本题考查椭圆的简单性质的应用,熟练掌握椭圆的定义是解题的关键.
4.设m,n是两条不同直线,,,是三个不同平面,给出下列四个命题:①若m⊥,n⊥,则m//n;②若//,//,m⊥,则m⊥;③若m//,n//,则m//n;④⊥,⊥,则//.其中正确命题的序号是_______.
【答案】①②
【解析】
【分析】
在①中,由线面垂直的性质定理得m∥n;在②中,由线面垂直的判定定理得m⊥γ;在③中,m与n相交、平行或异面;在④中,α与β相交或平行.
【详解】解:由m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,知:
在①中,若m⊥α,n⊥α,则由线面垂直的性质定理得m∥n,故①正确;
在②中,若α∥β,β∥γ,m⊥α,则由线面垂直的判定定理得m⊥γ,故②正确;
在③中,若m∥α,n∥α,则m与n相交、平行或异面,故③错误;
在④中,α⊥γ,β⊥γ,则α与β相交或平行,故④错误.
故答案为:①②.
【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,考查数形结合思想,是中档题.
5.以点(﹣2,3)为圆心且过坐标原点的圆的方程是_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由题意求出圆的半径,可得圆的标准方程.
【详解】解:以点(﹣2,3)为圆心且过坐标原点的圆的半径为r,故圆的标准方程为(x+2)2+(y﹣3)2=13,
故答案为:(x+2)2+(y﹣3)2=13.
【点睛】本题主要考查圆的标准方程,求出圆的半径是解题的关键,属于基础题.
6.函数在[a,a+1]上单调递减,则实数a的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
求出原函数的导函数,可知f′(x)在(0,+∞)上为增函数,要使函数在[a,a+1]上单调递减,则,求解不等式组得答案.
【详解】解:由,得f′(x)(x>0),
函数f′(x)在(0,+∞)上为增函数,
要使函数在[a,a+1]上单调递减,
则,解得0<a≤1.
∴实数a的取值范围为(0,1].
故答案为:(0,1].
【点睛】本题考查利用导数研究函数的单调性,考查函数的单调性与导函数之间的关系,考查化归与转化思想方法,是中档题.
7.如果方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用方程表示焦点在x轴上的椭圆,建立不等式,即可求得实数a的取值范围.【详解】解:由题意,∵方程表示焦点在x轴上的椭圆,
∴a2>a+12>0,解得a>4或﹣12<a<﹣3,
∴实数a的取值范围是(﹣12,﹣3)∪(4,+∞).
故答案为:(﹣12,﹣3)∪(4,+∞).
【点睛】本题考查椭圆的标准方程,考查解不等式,利用方程表示焦点在x轴上的椭圆,建立不等式是解题的关键.
8.圆C1:与圆C2:的位置关系为_______.
【答案】相交
【解析】
【分析】
将圆的方程化为标准方程,求出圆心与半径,可得圆心距,即可得出结论.
【详解】解:圆O1:x2+y2+6x﹣7=0,化为标准方程为(x+3)2+y2=16,圆心为(﹣3,0),半径为4,
圆O2:x2+y2+6y﹣27=0,化为标准方程为x2+(y+3)2=36,圆心为(0,﹣3),半径为6,
圆心距为3
∵6﹣4<36+4,
∴两圆相交,
故答案为:相交.
【点睛】本题考查圆与圆的位置关系及其判定,考查学生的计算能力,比较基础.
9.函数,[0,]的最小值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由函数的导函数研究函数的单调性可得:f′(x)=1﹣2cos x,当0时,f′(x)≤0,当时,f′(x)≥0,即函数f(x)在[0,]为减函数,在[,π]为增函数,故得解.【详解】解:因为f(x)=x﹣2sin x,所以f′(x)=1﹣2cos x,
当0时,f′(x)≤0,
当时,f′(x)≥0,
即函数f(x)在[0,]为减函数,在[,π]为增函数,
故f(x)min=f(),
故答案为:.
【点睛】本题考查了利用导数求函数的最值,属于基础题.
10.与双曲线有共同的渐近线,且经过点的双曲线方程是______.
【答案】
【解析】
【详解】设,将代入求得. 双曲线方程是
11.正三棱柱ABC—A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为3,D为BC的中点,则三棱锥A—B1C1D的体积为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由题意画出图形,证明AD为三棱锥A﹣B1C1D的高,再由棱锥体积公式求解.
【详解】解:如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∵D为BC的中点,
∴AD⊥BC,又平面ABC⊥平面BCC1B1,且平面ABC∩平面BCC1B1=BC,
∴AD⊥平面BCC1B1,则.
故答案为:.
【点睛】本题考查多面体体积的求法,考查空间想象能力与思维能力,
是中档题.
12.抛物线的准线交圆于点A,B,若AB=8,则抛物线的焦点为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
求出抛物线的准线方程,利用直线与圆的位置关系转化求解即可.
【详解】解:抛物线的准线方程为:y,
圆x2+y2+6y﹣16=0,可得圆心(0,﹣3),半径为:5,
抛物线x2=2py(p>0)的准线交圆x2+y2+6y﹣16=0于点A,B,若AB=8,
可得:,
解得:p=12.
抛物线x2=24y,
抛物线的焦点坐标:(0,6).
故答案为:(0,6).
【点睛】本题考查抛物线的简单性质的应用,考查计算能力.
13.已知函数,若(<<),则的取值范围为
_______.
【答案】
【解析】
【分析】
分段函数及根的个数问题采用图象辅助解题是常用手段,通过画出函数图象,结合函数的值域即可求出.
【详解】解:当x≤0时,f(x)=xe x,
∴f′(x)=(1+x)e x,
当x<﹣1时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当﹣1<x<0时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
∴f(x)min=f(﹣1),
当x→﹣∞时,f(x)→0,当x=0时,f(0)=0,
∴当x≤0时,f(x)∈[,0),
分别画出y=x与y=xe x的图象,如图所示,
∵﹣1<x2<0,
∴f(x2)<0,
当x30时,
∴x3,
∴∈(﹣1,0).
故答案为:(﹣1,0).
【点睛】本题考查了分段函数的问
题,利用函数的单调性求出函数的值域,属于中档题.
14.有公共焦点F1,F2的椭圆和双曲线的离心率分别为,,点A为两曲线的一个公共点,且满足∠F1AF2=90°,则的值为_______.
【答案】2
【解析】
【分析】
可设P为第一象限的点,|AF1|=m,|AF2|=n,运用椭圆和双曲线的定义,可得m,n,再由勾股定理,结合离心率公式,化简可得所求值.
【详解】解:可设A为第一象限的点,|AF1|=m,|AF2|=n,
由椭圆的定义可得m+n=2a,
由双曲线的定义可得m﹣n=2a'
可得m=a+a',n=a﹣a',
由∠F1AF2=90°,可得
m2+n2=(2c)2,
即为(a+a')2+(a﹣a')2=4c2,
化为a2+a'2=2c2,
则2,
即有2.
故答案为:2.
【点睛】本题考查椭圆和双曲线的定义和离心率公式,考查勾股定理和化简整理的运算能力,属于中档题.
二、解答题(本大题共6小题,共计90分.请在答题纸指定区域
.......内作答,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.如图,在四棱锥P—ABCD中,底面ABCD为矩形,DP⊥平面PBC,E,F分别为PA与BC的中点.
(1)求证:BC⊥平面PDC;
(2)求证:EF//平面PDC.
【答案】(1)详见解析(2)详见解析
【解析】
【分析】
(1)由DP⊥平面PBC,得BC⊥DP,由底面ABCD为矩形,得BC⊥DC,由此能证明BC⊥平面PDC.
(2)取PD中点G,推导出四边形ABCD为矩形,从而四边形EGCF为平行四边形,进而EF∥CG,由此能证明EF∥平面PDC.
【详解】证明:(1)∵平面,平面,
∴.
又底面为矩形,∴.
∵,平面,
∴平面.
(2)取中点,∵为的中点,
∴,且.
又为中点,四边形为矩形,
∴,且.
故与平行且相等,
即四边形为平行四边形,∴.
又平面,平面,
∴平面.
【点睛】本题考查线面垂直、线面平行的证明,考查空间中线
线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查学生的计算能力,是中档题.
16.已知△ABC的内角平分线CD的方程为,两个顶点为A(1,2),B(﹣1,﹣1).(1)求点A到直线CD的距离;
(2)求点C的坐标.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)直接利用点到直线的距离公式,求得点A到直线CD的距离.
(2)先求得A关于直线CD的对称点A′,再根据A′在直线BC上,求出BC的方程,将直线CD和直线BC联立方程组,求得C的坐标.
【详解】(1)点到直线的距离;
(2)依题意,点关于直线的对称点在边上,设.则
,解得,
即.
∴直线的方程为.
联立直线与的方程,解得点的坐标为.
【点睛】本题主要考查点到直线的距离公式,点关于直线的对称点的求法,用两点式求直线的方程,求两条直线的交点,属于中档题.
17.如图,在三棱柱ABC—A1B1C1中,侧棱与底面垂直,∠BAC=90°,AB=AC=AA1=2,点M,N分別为A1B和B1C1的中点.
(1)求异面直线A1B与NC所成角的余弦值;
(2)求A1B与平面NMC所成角的正弦值.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)以点A为原点,分别以AB,AC,AA1为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线A1B与NC所成角的余弦值;
(2)求出平面MNC的一个法向量,利用向量法能求出A1B与平面NMC所成角的正弦值.
【详解】(1)证明:以点为坐标原点,分别以直线,,为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,于是,,,.
∴,,
设异面直线与所成角为,则
.
∴异面直线与所成角的余弦值为.
(2),,,,
设是平面的一个法向量,则
,取,
设向量和向量的夹角为,
则,
∴与平面所成角的正弦值为.
【点睛】本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,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.
18.设直线l的方程为,圆O的方程为.
(1)当m取一切实数时,直线l与圆O都有公共点,求r的取值范围;
(2)当时,直线与圆O交于M,N两点,若,求实数t的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)由直线l的方程可得(y﹣1)m+x﹣1=0,可知直线l过定点P(1,1),要直线l与圆O都有公共点,只要P点在圆内或圆上,即12+12≤r2,求解即可得答案;
(2)设弦MN的中点为E,则,由垂径定理可得MN2=4ME2=4(OM2﹣OE2),结合已知条件可得OE2≥9(OM2﹣OE2),求解可得,又OE2<5,求解即可得答案.
【详解】(1)直线的方程整理可得,所以过定点,
要直线与圆都有公共点,只要点在圆内或者圆上,即,
又,所以.
(2)设弦的中点为,则.
由垂径定理可得,
所以,即为,
则,,
又,
所以,即.
【点睛】本题考查了直线与圆的位置关系,考查了垂径定理的应用,是中档题.
19.已知椭圆C的焦点为(,0),(,0),且椭圆C过点M(4,1),直线l:不过点M,且与椭圆交于不同的两点A,B.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求证:直线MA,MB与x轴总围成一个等腰三角形.
【答案】(1)(2)详见解析
【解析】
【分析】
(1)利用椭圆的定义先求出2a的值,可得出的值,再利用a、b、c之间的关系求出b的值,从而得出椭圆C的标准方程;
(2)将直线l的方程与椭圆C的方程联立,列出韦达定理,利用斜率公式以及韦达定理计算出直线MA、MB的斜率互为相反数来证明结论成立.
【详解】(1)设椭圆的方程为,则,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)将代入并整理得,
则,.
∵直线:与椭圆交于不同的两点,,∴,解得,
∴直线,的斜率存在且不为零.
设直线,的斜率分别为和,只要证明.
设,,
.
故原命题成立.
【点睛】本题考查直线与椭圆的综合问题,考查韦达定理法在椭圆综合问题中的应用,考查计算能力与推理能力,属于中等题.
20.已知函数,.
(1)当a=1时,求:①函数在点P(1,)处的切线方程;②函数的单调区间和极值;(2)若不等式恒成立,求a的值.
【答案】(1)①切线方程;②单调递增区间为,单调递减区间为,极大值为,无极小值;(2)1
【解析】
【分析】
(1)①a=1时,f(x),f′(x),可得f′(1)=1,又f(1)=0.利用点斜式即可得出f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程.
②令f′(x)0,解得x=e.通过列表可得函数f(x)的单调递区间及其极值.(2)由题意可得:x>0,由不等式恒成立,即x﹣1﹣alnx≥0恒成立.令g(x)=x﹣1﹣alnx≥0,g(1)=0,x∈(0,+∞).g′(x)=1.对a分类讨论,利用导数研究函数的单调性极值与最值即可得出.
【详解】(1)①,所以,又,
所以切线方程为,即.
②,得.
+ 0 -
递增极大值递减
可得函数的单调递增区间为,单调递减区间为,极大值为,无极小值.
(2)由题意知,∴不等式恒成立,
即恒成立.
设,则有.
,
(Ⅰ)若,则在上单调递增,
又,所以在上,不符合;
(Ⅱ)若,则在上,即单调递增,
又,所以在上,不符合;
(Ⅲ)若,则在上,即单调递增,在上,即单调递减,又,所以恒成立,符合;
(Ⅳ)若,则在上,即单调递减,
又,所以在上,不符合.
综上可得的值为1.
【点睛】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、方程与不等式的解法、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.。