乾安县二中学校2018-2019学年高二上学期二次月考试卷数学
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乾安县第二中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷数学
班级__________ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 设△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ,△ABC 的面积为S ,内切圆半径为r ,则,类比这个结论可
知:四面体S ﹣ABC 的四个面的面积分别为S 1、S 2、S 3、S 4,内切球半径为r ,四面体S ﹣ABC 的体积为V ,
则r=( )
A .
B .
C .
D .
2. 已知集合{}
ln(12)A x y x ==-,{}
2
B x x x =≤,全集U A
B =,则()U
C A B =( )
(A ) (),0-∞ ( B ) 1,12⎛⎤- ⎥⎝⎦ (C ) ()1,0,12⎡⎤-∞⋃⎢⎥⎣⎦ (D ) 1,02⎛⎤
-
⎥⎝⎦
3. “m=1”是“直线(m ﹣2)x ﹣3my ﹣1=0与直线(m+2)x+(m ﹣2)y+3=0相互垂直”的( )
A .必要而不充分条件
B .充分而不必要条件
C .充分必要条件
D .既不充分也不必要条件
4. 已知,,a b c 为ABC ∆的三个角,,A B C 所对的边,若3cos (13cos )b C c B =-,则sin :sin C A =( )
A .2︰3
B .4︰3
C .3︰1
D .3︰2 【命题意图】本题考查正弦定理、余弦定理,意在考查转化能力、运算求解能力. 5. 某几何体的三视图如图所示,则它的表面积为( )
A .
B .
C .
D .
6. 设函数y=sin2x+cos2x 的最小正周期为T ,最大值为A ,则( )
A .T=π,
B .T=π,A=2
C .T=2π,
D .T=2π,A=2
7. 已知lga+lgb=0,函数f (x )=a x 与函数g (x )=﹣log b x 的图象可能是( )
A .
B .
C .
D .
8. 已知集合M={x|x 2<1},N={x|x >0},则M ∩N=( ) A .∅ B .{x|x >0} C .{x|x <1} D .{x|0<x <1}
可.
9. 设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF|=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )
A .y 2=4x 或y 2=8x
B .y 2=2x 或y 2=8x
C .y 2=4x 或y 2=16x
D .y 2=2x 或y 2=16x
10.若函数f (x )=log a (2x 2+x )(a >0且a ≠1)在区间(0,)内恒有f (x )>0,则f (x )的单调递增区间为( )
A .(﹣∞,)
B .(﹣,+∞)
C .(0,+∞)
D .(﹣∞,﹣)
11.半径R 的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为( )
A .
πR 3
B .
πR 3
C .
πR 3
D .
πR 3
12.在高校自主招生中,某学校获得5个推荐名额,其中清华大学2名,北京大学2名,复旦大学1名.并且北京大学和清华大学都要求必须有男生参加.学校通过选拔定下3男2女共5个推荐对象,则不同的推荐方法共有( )
A .20种
B .22种
C .24种
D .36种
二、填空题
13.在正方形ABCD 中,2==AD AB ,N M ,分别是边CD BC ,上的动点,当4AM AN ⋅=时,则MN 的取值范围为 .
【命题意图】本题考查平面向量数量积、点到直线距离公式等基础知识,意在考查坐标法思想、数形结合思想和基本运算能力.
14.已知偶函数f(x)的图象关于直线x=3对称,且f(5)=1,则f(﹣1)=.
15.已知直线l:ax﹣by﹣1=0(a>0,b>0)过点(1,﹣1),则ab的最大值是.
16.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,sinA,sinB,sinC依次成等比数列,c=2a且•=24,则△ABC的面积是.
17.若函数f(x)=log a x(其中a为常数,且a>0,a≠1)满足f(2)>f(3),则f(2x﹣1)<f(2﹣x)的解集是.
18.在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,M是A1D1的中点,点P在侧面BCC1B1上运动.现有下列命题:
①若点P总保持PA⊥BD1,则动点P的轨迹所在曲线是直线;
②若点P到点A的距离为,则动点P的轨迹所在曲线是圆;
③若P满足∠MAP=∠MAC1,则动点P的轨迹所在曲线是椭圆;
④若P到直线BC与直线C1D1的距离比为1:2,则动点P的轨迹所在曲线是双曲线;
⑤若P到直线AD与直线CC1的距离相等,则动点P的轨迹所在曲线是抛物丝.
其中真命题是(写出所有真命题的序号)
三、解答题
19.某城市决定对城区住房进行改造,在建新住房的同时拆除部分旧住房.第一年建新住房am2,第二年到第四年,每年建设的新住房比前一年增长100%,从第五年起,每年建设的新住房都比前一年减少am2;已知旧住房总面积为32am2,每年拆除的数量相同.
(Ⅰ)若10年后该城市住房总面积正好比改造前的住房总面积翻一番,则每年拆除的旧住房面积是多少m2?(Ⅱ),求前n(1≤n≤10且n∈N)年新建住房总面积S n
20.已知函数()()2
1+2||02
()1()102
x x x x f x x ⎧-≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩.
(1)画出函数()f x 的图像,并根据图像写出函数()f x 的单调区间和值域;
(2)根据图像求不等式3
(x)2
f ≥的解集(写答案即可)
21.(本小题满分12分)
如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的菱形,且60o
ABC ∠=,侧面PDC 为等边三角形,
且与底面ABCD 垂直,M 为PB 的中点. (Ⅰ)求证:PA ⊥DM ;
(Ⅱ)求直线PC 与平面DCM 所成角的正弦值.
22.在ABC ∆中已知2a b c =+,2
sin sin sin A B C =,试判断ABC ∆的形状.
23.如图,四边形ABEF 是等腰梯形,,2,AB EF AF BE EF AB ====
ABCD 是矩形,AD ⊥平面ABEF ,其中,Q M 分别是,AC EF 的中点,P 是BM 的中点.
(1)求证:PQ 平面BCE ; (2)AM ⊥平面BCM .
24.在平面直角坐标系xoy中,已知圆C1:(x+3)2+(y﹣1)2=4和圆C2:(x﹣4)2+(y﹣5)2=4
(1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为2,求直线l的方程
(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别与圆C1和C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,求所有满足条件的点P的坐标.
乾安县第二中学校2018-2019学年高二上学期第二次月考试卷数学(参考答案)
一、选择题
1. 【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= 故选C .
【点评】类比推理是指依据两类数学对象的相似性,将已知的一类数学对象的性质类比迁移到另一类数学对象上去.一般步骤:①找出两类事物之间的相似性或者一致性.②用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(或猜想).
2. 【答案】C
【解析】
[]11,,0,1,0,22A B A B ⎛⎫⎡⎫
=-∞== ⎪⎪⎢⎝⎭⎣⎭
,(],1U =-∞,故选C .
3. 【答案】B
【解析】解:当m=0时,两条直线方程分别化为:﹣2x ﹣1=0,2x ﹣2y+3=0,此时两条直线不垂直,舍去;
当m=2时,两条直线方程分别化为:﹣6y ﹣1=0,4x+3=0,此时两条直线相互垂直;
当m ≠0,2时,两条直线相互垂直,则
×
=﹣1,解得m=1.
综上可得:两条直线相互垂直的充要条件是:m=1,2.
∴“m=1”是“直线(m ﹣2)x ﹣3my ﹣1=0与直线(m+2)x+(m ﹣2)y+3=0相互垂直”的充分不必要条件.
故选:B .
【点评】本题考查了直线相互垂直的充要条件、充要条件的判定,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.
4. 【答案】C
【解析】由已知等式,得3cos 3cos c b C c B =+,由正弦定理,得sin 3(sin cos sin cos )C B C C B =+,则
sin 3sin()3sin C B C A =+=,所以sin :sin 3:1C A =,故选C .
5. 【答案】 A
【解析】解:由三视图知几何体为半个圆锥,且圆锥的底面圆半径为1,高为2,
∴母线长为
,
圆锥的表面积S=S
底面+S 侧面=×π×12
+×2×2+×π×
=2+
.
故选A .
【点评】本题考查了由三视图求几何体的表面积,解题的关键是判断几何体的形状及三视图的数据所对应的几何量.
6. 【答案】B
【解析】解:由三角函数的公式化简可得:
=2(
)
=2(sin2xcos +cos2xsin
)=2sin (2x+
),
∴T=
=π,A=2
故选:B
7. 【答案】B
【解析】解:∵lga+lgb=0
∴ab=1则b=
从而g (x )=﹣log b x=log a x ,f (x )=a x
与
∴函数f (x )与函数g (x )的单调性是在定义域内同增同减 结合选项可知选B , 故答案为B
8.【答案】D
【解析】解:由已知M={x|﹣1<x<1},
N={x|x>0},则M∩N={x|0<x<1},
故选D.
【点评】此题是基础题.本题属于以不等式为依托,求集合的交集的基础题,
9.【答案】C
【解析】解:∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),
∴焦点F坐标为(,0),可得|OF|=,
∵以MF为直径的圆过点(0,2),
∴设A(0,2),可得AF⊥AM,
Rt△AOF中,|AF|==,
∴sin∠OAF==,
∵根据抛物线的定义,得直线AO切以MF为直径的圆于A点,
∴∠OAF=∠AMF,可得Rt△AMF中,sin∠AMF==,
∵|MF|=5,|AF|=
∴=,整理得4+=,解之可得p=2或p=8
因此,抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
故选:C.
方法二:
∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),∴焦点F(,0),
设M(x,y),由抛物线性质|MF|=x+=5,可得x=5﹣,
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=,
由已知圆半径也为,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﹣,4),代入抛物线方程得p2﹣10p+16=0,所以p=2或p=8.
所以抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.
故答案C.
【点评】本题给出抛物线一条长度为5的焦半径MF,以MF为直径的圆交抛物线于点(0,2),求抛物线的方程,着重考查了抛物线的定义与简单几何性质、圆的性质和解直角三角形等知识,属于中档题.
10.【答案】D
【解析】解:当x∈(0,)时,2x2+x∈(0,1),
∴0<a<1,
∵函数f(x)=log a(2x2+x)(a>0,a≠1)由f(x)=log a t和t=2x2+x复合而成,
0<a<1时,f(x)=log a t在(0,+∞)上是减函数,所以只要求t=2x2+x>0的单调递减区间.
t=2x2+x>0的单调递减区间为(﹣∞,﹣),
∴f(x)的单调增区间为(﹣∞,﹣),
故选:D.
【点评】本题考查复合函数的单调区间问题,复合函数的单调区间复合“同增异减”原则,在解题中勿忘真数大于0条件.
11.【答案】A
【解析】解:2πr=πR,所以r=,则h=,所以V=
故选A
12.【答案】C
【解析】解:根据题意,分2种情况讨论:
①、第一类三个男生每个大学各推荐一人,两名女生分别推荐北京大学和清华大学,
共有=12种推荐方法;
②、将三个男生分成两组分别推荐北京大学和清华大学,其余2个女生从剩下的2个大学中选,
共有=12种推荐方法;
故共有12+12=24种推荐方法;
故选:C.
二、填空题
13.【答案】[2,2]
(02
x#,02
y
#)上的点(,)
x y到定点(2,2)22,故MN的取值范围为[2,2].
2
2
y
x
N
M
D C
B
14.【答案】1.
【解析】解:f(x)的图象关于直线x=3对称,且f(5)=1,则f(1)=f(5)=1,
f(x)是偶函数,所以f(﹣1)=f(1)=1.
故答案为:1.
15.【答案】.
【解析】解:∵直线l:ax﹣by﹣1=0(a>0,b>0)过点(1,﹣1),
∴a+b﹣1=0,即a+b=1,
∴ab≤=
当且仅当a=b=时取等号,
故ab的最大值是
故答案为:
【点评】本题考查基本不等式求最值,属基础题.
16.【答案】4.
【解析】解:∵sinA,sinB,sinC依次成等比数列,
∴sin2B=sinAsinC,由正弦定理可得:b2=ac,
∵c=2a,可得:b=a,
∴cosB===,可得:sinB==,
∵•=24,可得:accosB=ac=24,解得:ac=32,
∴S
△ABC=acsinB==4.
故答案为:4.
17.【答案】(1,2).
【解析】解:∵f(x)=log a x(其中a为常数且a>0,a≠1)满足f(2)>f(3),∴0<a<1,x>0,
若f(2x﹣1)<f(2﹣x),
则,
解得:1<x<2,
故答案为:(1,2).
【点评】本题考查了对数函数的性质,考查函数的单调性问题,是一道基础题.
18.【答案】①②④
【解析】解:对于①,∵BD1⊥面AB1C,∴动点P的轨迹所在曲线是直线B1C,①正确;
对于②,满足到点A的距离为的点集是球,∴点P应为平面截球体所得截痕,即轨迹所在曲线为圆,
②正确;
对于③,满足条件∠MAP=∠MAC1的点P应为以AM为轴,以AC1为母线的圆锥,平面BB1C1C是一个与轴AM平行的平面,
又点P在BB1C1C所在的平面上,故P点轨迹所在曲线是双曲线一支,③错误;
对于④,P到直线C1D1的距离,即到点C1的距离与到直线BC的距离比为2:1,
∴动点P的轨迹所在曲线是以C1为焦点,以直线BC为准线的双曲线,④正确;
对于⑤,如图建立空间直角坐标系,作PE⊥BC,EF⊥AD,PG⊥CC1,连接PF,
设点P坐标为(x,y,0),由|PF|=|PG|,得,即x2﹣y2=1,
∴P点轨迹所在曲线是双曲线,⑤错误.
故答案为:①②④.
【点评】本题考查了命题的真假判断与应用,考查了圆锥曲线的定义和方方程,考查了学生的空间想象能力和思维能力,是中档题.
三、解答题
19.【答案】
【解析】解:(I)10年后新建住房总面积为a+2a+4a+8a+7a+6a+5a+4a+3a+2a=42a.
设每年拆除的旧住房为xm2,则42a+(32a﹣10x)=2×32a,
解得x=a,即每年拆除的旧住房面积是am2
(Ⅱ)设第n 年新建住房面积为a ,则a n =
所以当1≤n ≤4时,S n =(2n
﹣1)a ;
当5≤n ≤10时,S n =a+2a+4a+8a+7a+6a+(12﹣n )a=
故
【点评】本小题主要考查函数模型的选择与应用,属于基础题.解决实际问题通常有四个步骤:(1)阅读理解,认真审题;(2)引进数学符号,建立数学模型;(3)利用数学的方法,得到数学结果;(4)转译成具体问题作出解答,其中关键是建立数学模型. 20.【答案】(1)图象见答案,增区间:(],2-∞-,减区间:[)2,-+∞,值域:(],2-∞;(2)[]3,1--。
【解析】
试题分析:(1)画函数()f x 的图象,分区间画图,当0x ≤时,()2
122
f x x x =--,此时为二次函数,开口向下,配方得()()()2
1142222
f x x x x =-
+=-++,可以画出该二次函数在0x ≤的图象,当0x >时,()1()12x f x =-,可以先画出函数1
()2
x y =的图象,然后再向下平移1个单位就得到0x >时相应的函数图
象;(2)作出函数()f x 的图象后,在作直线3
2
y =,求出与函数()f x 图象交点的横坐标,就可以求出x 的
取值范围。
本题主要考查分段函数图象的画图,考查学生数形结合思想的应用。
试题解析:(1)函数()f x 的图象如下图所示:
由图象可知:增区间:(],2-∞-,减区间:[)2,-+∞,值域为:(],2-∞。
(2)观察下图,()3
2
f x ≥
的解集为:[]3,1--。
考点:1.分段函数;2.函数图象。
21.【答案】
【解析】由底面ABCD 为菱形且60o
ABC ∠=,∴ABC ∆,ADC ∆是等边三角形, 取DC 中点O ,有,OA DC OP DC ⊥⊥,
∴POA ∠为二面角P CD A --的平面角, ∴90o
POA ∠=.
分别以,,OA OC OP 所在直线为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系如图,
则(0,1,0),
(0,1,0)A P D B C -. …… 3分
(Ⅰ)由M 为PB 中点,M ∴3
(DM =(3,0,3),PA =-0),0,DC PA DM PA DC =∴== ∴ PA ⊥DM …… 6分
(Ⅱ)由(0,2,0)DC =,0PA DC ⋅=,∴PA ⊥DC , ∴ 平面DCM 的法向量可取(3,0,PA = …… (0,1,PC =, 设直线PC 与平面DCM 所成角为θ则sin |cos ,||
|||||6PC PA PC PA PC PA θ⋅=<>===.即直线PC 与平面DCM .…… 12分 22.【答案】ABC ∆为等边三角形. 【解析】
试题分析:由2sin sin sin A B C =,根据正弦定理得出2
a bc =,在结合2a
b
c =+,可推理得到a b c ==,即可可判定三角形的形状.
考点:正弦定理;三角形形状的判定.
23.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【解析】
考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定.
24.【答案】
【解析】
【分析】(1)因为直线l过点A(4,0),故可以设出直线l的点斜式方程,又由直线被圆C1截得的弦长为2,根据半弦长、半径、弦心距满足勾股定理,我们可以求出弦心距,即圆心到直线的距离,得到一个关于直线斜率k的方程,解方程求出k值,代入即得直线l的方程.
(2)与(1)相同,我们可以设出过P点的直线l1与l2的点斜式方程,由于两直线斜率为1,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,故我们可以得到一个关于直线斜率k的方程,解方程求出k 值,代入即得直线l1与l2的方程.
【解答】解:(1)由于直线x=4与圆C1不相交;
∴直线l的斜率存在,设l方程为:y=k(x﹣4)(1分)
圆C1的圆心到直线l的距离为d,∵l被⊙C1截得的弦长为2
∴d==1(2分)
d=从而k(24k+7)=0即k=0或k=﹣
∴直线l的方程为:y=0或7x+24y﹣28=0(5分)
(2)设点P(a,b)满足条件,
由题意分析可得直线l1、l2的斜率均存在且不为0,
不妨设直线l1的方程为y﹣b=k(x﹣a),k≠0
则直线l2方程为:y﹣b=﹣(x﹣a)(6分)
∵⊙C1和⊙C2的半径相等,及直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,
∴⊙C1的圆心到直线l1的距离和圆C2的圆心到直线l2的距离相等
即=(8分)
整理得|1+3k+ak﹣b|=|5k+4﹣a﹣bk|
∴1+3k+ak﹣b=±(5k+4﹣a﹣bk)即(a+b﹣2)k=b﹣a+3或(a﹣b+8)k=a+b﹣5
因k的取值有无穷多个,所以或(10分)
解得或
这样的点只可能是点P1(,﹣)或点P2(﹣,)(12分)。