江苏省无锡市高二上期末数学测试卷(含答案)
【精品】2017-2018年江苏省无锡市高二上学期数学期末试卷与答案
2017-2018学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷一、填空题(本大题共15小题,每小题5分,共70分.)1.(5分)直线的倾斜角的大小为.2.命题“对任意的x∈R,x3﹣x2+1≤0”的否定是.3.(5分)(理)设,,且∥,则实数m﹣n=.4.(5分)如图,已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为a,则异面直线BC1与AC 所成的角为.5.(5分)以x=1为准线的抛物线的标准方程是.6.(5分)已知命题p:多面体ABCD为正三棱锥,命题q:多面体ABCD为正四面体,则命题p是命题q的条件.(填“充分不必要”,“必要不充分”,“充要”,“既不充分又不必要”之一)7.(5分)若一个正六棱柱的底面边长为a,侧面对角线的长为2a,则它的体积为.8.(5分)函数f(x)=x+2cosx(0≤x≤2π)的单调递减区间为.9.(5分)若双曲线的焦距为8,点在其渐近线上,则C 的方程为.10.(5分)如果一个圆锥的侧面积与其底面积之比是5:3,那么该圆锥的母线与底面所成角的正弦值为.11.(5分)已知点P在抛物线y2=8x上运动,F为抛物线的焦点,点A的坐标为(5,2),则PA+PF的最小值是.12.(5分)椭圆具有如下的光学性质:从一个焦点发出的光线经过椭圆内壁反射后恰好穿过另一个焦点.现从椭圆的左焦点F发出的一条光线,经过椭圆内壁两次反射后,回到点F,则光线所经过的总路程为.13.(5分)已知α,β,γ是三个互不重合的平面,l是一条直线,给出下列四个命题:①若α⊥β,l⊥β,则l∥α;②若l⊥α,l⊥β,则α∥β;③若α⊥γ,β∥γ,则α⊥β;④若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥β.其中所有正确命题的序号是.14.(5分)设k∈R,过定点A的动直线kx+y=0和过定点B的动直线x﹣ky+2k=0交于点M(x,y)(x>0),若MB=2MA,则点M的坐标为.15.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知P是函数f(x)=lnx(x>0)图象上的动点,该图象在点P处的切线l交x轴于点E,过点P作l的垂线交x轴于点F,设线段EF的中点T的横坐标为t,则t的最大值是.二、解答题(本大题共7小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(14分)设直线l1:2x+y﹣1=0,l2:x﹣y+2=0,l3:3x+my﹣6=0.(1)若直线l1,l2,l3交于同一点,求m的值;(2)设直线l过点M(2,0),若l被直线l1,l2截得的线段恰好被点M平分,求直线l的方程.17.(14分)如图,在四面体PABC中,已知PA⊥平面ABC,PA=AC,∠ACB=90°,D为PC的中点.(1)求证:AD⊥BD;(2)若M为PB的中点,点N在直线AB上,且AN:NB=1:2,求证:直线AD∥平面CMN.18.(文科班选做此题)已知m∈R,命题p:{m|方程表示焦点在y轴上的椭圆},命题q:{m|方程表示双曲线},若命题“p∨q”为真,“p∧q”为假,求实数m的取值范围.19.(14分)(理科班选做此题)如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在平面互相垂直,,AF=1.(1)求二面角B﹣DE﹣C的大小;(2)求点F到平面BDE的距离.20.(16分)已知圆C的圆心为(t∈R,t≠0),过定点A(0,a)(a >0),且与x轴交于点B,D.(1)求证:弦长BD为定值;(2)设,t为整数,若点C到直线2x+y﹣6=0的距离为,求圆C的方程.21.(16分)已知函数f(x)=ax3﹣(a+2)x2(a为实数).(1)若函数f(x)在x=1处的切线与直线x+y+6=0平行,求实数a的值;(2)若a=1,求函数f(x)在区间[1,3]上的值域;(3)若函数f(x)在区间[1,3]上是增函数,求a的取值范围.22.(16分)设动点l1,l2,l3是圆x2+y2=9上任意一点,过M作x轴的垂线,垂足为N,若点P在线段MN上,且满足.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)设直线l与C交于A,B两点,点Q坐标为(0,2),若直线QA,QB的斜率之和为定值3,求证:直线l必经过定点,并求出该定点的坐标.2017-2018学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共15小题,每小题5分,共70分.)1.(5分)直线的倾斜角的大小为30°.【解答】解:由直线,可得直线的斜率为k=,设其倾斜角为α,(0°≤α<180°),则tan,∴α=30°.即直线的倾斜角的大小为30°故答案为:30°.2.命题“对任意的x∈R,x3﹣x2+1≤0”的否定是存在x∈R,x3﹣x2+1>0.【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以命题“对任意的x∈R,x3﹣x2+1≤0”的否定是:存在x∈R,x3﹣x2+1>0.故答案为:存在x∈R,x3﹣x2+1>0.3.(5分)(理)设,,且∥,则实数m﹣n= 8.【解答】解:∵∥,∴存在实数k使得=k,则,解得m=5,n=﹣3.则实数m﹣n=8.故答案为:8.4.(5分)如图,已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为a,则异面直线BC1与AC 所成的角为60°.【解答】解:∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为a,∴AC∥A1C1,∴∠A1C1B是异面直线BC1与AC所成的角,∵A1C1=A1B=C1B,∴∠A1C1B=60°,∴异面直线BC1与AC所成的角为60°.故答案为:60°.5.(5分)以x=1为准线的抛物线的标准方程是y2=﹣4x.【解答】解:根据题意,要求抛物线的准线方程为x=1,则抛物线的开口向左,且=1,则抛物线的标准方程为:y2=﹣4x;故答案为:y2=﹣4x6.(5分)已知命题p:多面体ABCD为正三棱锥,命题q:多面体ABCD为正四面体,则命题p是命题q的必要不充分条件.(填“充分不必要”,“必要不充分”,“充要”,“既不充分又不必要”之一)【解答】解:底面是正三角形,且顶点在底面射影是底面三角形中心的三棱锥叫正三棱锥,侧棱和底面三角形的边长不一定相等,二所有棱长都相等的三棱锥叫正四面体,则命题p是命题q的必要不充分条件,故答案为:必要不充分7.(5分)若一个正六棱柱的底面边长为a,侧面对角线的长为2a,则它的体积为.【解答】解:∵正六棱柱ABCDEF﹣A1B1C1D1E1F1k,底面边长AB=a,侧面对角线的长CD1=2a,∴高DD1==,∴该正六棱柱的体积:V=S ABCDEF×DD1=6S△AOB×DD1=6××=.故答案为:.8.(5分)函数f(x)=x+2cosx(0≤x≤2π)的单调递减区间为(,).【解答】解:∵函数y=x+2cosx,∴y′=1﹣2sinx<0,∴sinx>,又∵x∈[0,2π],∴x∈(,),故答案为:(,)9.(5分)若双曲线的焦距为8,点在其渐近线上,则C的方程为.【解答】解:根据题意,双曲线的焦距为8,即2c=8,则c=4,若点在其渐近线上,则双曲线的一条渐近线方程为y=x,又由双曲线的方程为,则有=,又由c=4,则a2+b2=c2=16,解可得a2=4,b2=12,则双曲线的方程为:故答案为:10.(5分)如果一个圆锥的侧面积与其底面积之比是5:3,那么该圆锥的母线与底面所成角的正弦值为.【解答】解:∵一个圆锥的侧面积与其底面积之比是5:3,∴==,∴该圆锥的母线与底面所成角的正弦值:sinα==.故答案为:.11.(5分)已知点P在抛物线y2=8x上运动,F为抛物线的焦点,点A的坐标为(5,2),则PA+PF的最小值是7.【解答】解:抛物线的焦点F(2,0),准线l:x=﹣2,过P作PD⊥准线l,交l于D,由抛物线的定义:|PA|=|PD|,∴当且仅当A,P,D三点共线时,|PA|+|PF|取最小值,最小值为5+2=7,故答案为:7.12.(5分)椭圆具有如下的光学性质:从一个焦点发出的光线经过椭圆内壁反射后恰好穿过另一个焦点.现从椭圆的左焦点F发出的一条光线,经过椭圆内壁两次反射后,回到点F,则光线所经过的总路程为12.【解答】解:依题意可知光线经两次椭圆壁后反弹后回到F点,根据椭圆的性质可知所走的路程正好是4a=4×3=12,故答案为:1213.(5分)已知α,β,γ是三个互不重合的平面,l是一条直线,给出下列四个命题:①若α⊥β,l⊥β,则l∥α;②若l⊥α,l⊥β,则α∥β;③若α⊥γ,β∥γ,则α⊥β;④若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α∥β.其中所有正确命题的序号是②③.【解答】解:由α,β,γ是三个互不重合的平面,l是一条直线,知:在①中,若α⊥β,l⊥β,则l∥α或l⊂α,故①错误;在②中,若l⊥α,l⊥β,则由面面平行的判定定理得α∥β,故②正确;在③中,若α⊥γ,β∥γ,则由面面垂直的判定定理得α⊥β,故③正确;在④中,若m⊂α,n⊂α,m∥β,n∥β,则α与β相交或平行,故④错误.故答案为:②③.14.(5分)设k∈R,过定点A的动直线kx+y=0和过定点B的动直线x﹣ky+2k=0交于点M(x,y)(x>0),若MB=2MA,则点M的坐标为.【解答】解:设k∈R,过定点A的动直线kx+y=0和过定点B的动直线x﹣ky+2k=0交于点M(x,y)(x>0),则A(0,0),B(0,2),且两定直线垂直,即MA⊥MB,设M(x,y),∵MB=2MA,∴=2,且(x,y)•(x,y﹣2)=0,∴,由x>0,解得x=,y=,∴点M的坐标为(,).故答案为:.15.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知P是函数f(x)=lnx(x>0)图象上的动点,该图象在点P处的切线l交x轴于点E,过点P作l的垂线交x轴于点F,设线段EF的中点T的横坐标为t,则t的最大值是.【解答】解:设点P的坐标为(m,lnm);f′(m)=;则切线l的方程为y﹣lnm=(x﹣m);l的垂线的方程为y﹣lnm=﹣m(x﹣m);令y=0解得,E(m﹣mlnm,0),F(m+,0);故t=(2m+﹣mlnm)(m>1);t′=;故t=(2m+﹣mlnm)先增后减,故最大值为(2e+﹣e)=,故答案为:.二、解答题(本大题共7小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(14分)设直线l1:2x+y﹣1=0,l2:x﹣y+2=0,l3:3x+my﹣6=0.(1)若直线l1,l2,l3交于同一点,求m的值;(2)设直线l过点M(2,0),若l被直线l1,l2截得的线段恰好被点M平分,求直线l的方程.【解答】解:(1)解,得交点.…(3分)直线l1,l2,l3交于同一点,则点C在直线l3上,则,解得.…(6分)(2)设l1上一点A(a,1﹣2 a),则点A关于M(2,0)的对称点B (4﹣a,2 a﹣1).…(8分)由点B在l2上,代入得4﹣a﹣(2a﹣1)+2=0,∴a=,∴.…(11分)直线l过两点A、M,斜率为﹣11,∴直线l的方程为11x+y﹣22=0.…(14分)17.(14分)如图,在四面体PABC中,已知PA⊥平面ABC,PA=AC,∠ACB=90°,D为PC的中点.(1)求证:AD⊥BD;(2)若M为PB的中点,点N在直线AB上,且AN:NB=1:2,求证:直线AD∥平面CMN.【解答】证明:(1)∵PA=AC,D为PC的中点,∴AD⊥PC.…(1分)∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,∴PA⊥BC.∵∠ACB=90°,BC⊥AC,且PA∩AC=A,PA,AC⊂平面PAC∴BC⊥平面PAC.…(3分)∵AD⊂平面PAC,∴BC⊥AD.…(4分)且AD⊥PC,AD∩PC=D,PC,BC⊂平面PBC,∴AD⊥平面PBC.…(6分)∵BD⊂平面PBC,∴AD⊥BD.…(7分)(2)连接DM,设BD与CM交于点G,连接NG,∵D、M为中点,∴DM∥BC且,…(9分)∴DG:GB=DM:BC=1:2.∵AN:NB=1:2,∴AN:NB=DG:GB.…(11分)∴△BNG∽△BAD,∴AD∥NG,∵AD⊄平面CMN,NG⊂平面CMN,∴直线AD∥平面CMN.…(14分)18.(文科班选做此题)已知m∈R,命题p:{m|方程表示焦点在y轴上的椭圆},命题q:{m|方程表示双曲线},若命题“p∨q”为真,“p∧q”为假,求实数m的取值范围.【解答】解:命题p:8﹣m>2m﹣1>0,;…(2分)命题q:(m+1)(m﹣2)<0,﹣1<m<2,…(4分)命题p且q:.…(6分)由命题“p∨q”为真,“p∧q”为假,则p、q一个为真命题,一个为假命题,…(8分)则或…(12分)解得2≤m<3或﹣1<m≤.所以实数m的取值范围是.…(14分)19.(14分)(理科班选做此题)如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在平面互相垂直,,AF=1.(1)求二面角B﹣DE﹣C的大小;(2)求点F到平面BDE的距离.【解答】解:∵正方形ABCD和矩形ACEF所在平面互相垂直,分别以AB,AD,AF为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(,0,0),C(,,0),D(0,,0),E(,,1),F(0,0,1).…(1分)(1)设平面CDE的法向量为,平面BDE的法向量,…(2分)由解得.…(4分)∴,…(6分)∴二面角B﹣DE﹣C等于60°.…(7分)(2),…(8分),…(10分).可得.设点到平面BDF的距离为h,则h=|EF||cos|=2×.…(12分)∴.所以点F到平面BDE的距离为.…(14分)20.(16分)已知圆C的圆心为(t∈R,t≠0),过定点A(0,a)(a >0),且与x轴交于点B,D.(1)求证:弦长BD为定值;(2)设,t为整数,若点C到直线2x+y﹣6=0的距离为,求圆C的方程.【解答】证明:(1)圆C的圆心坐标过定点A(0,a),则:r=,则圆的方程为:=.圆与x轴交于B(x1,0)、D(x2,0)两点,则:y=0,圆的方程转化为:(x﹣t)2=a2,解得:x1=t+a,x2=t﹣a则:|BD|=|x1﹣x2|=2a(常数).故:弦长BD为定值;(2)由于,则:C(t,t2),则:点C到直线2x+y﹣6=0的距离d=,整理得:|t2+2t﹣6|=2,则:t2+2t﹣6=2或t2+2t﹣6=﹣2.解得:或t=﹣4或t=2.由于t为整数,则:t=﹣4或2.故圆的方程为:或.21.(16分)已知函数f(x)=ax3﹣(a+2)x2(a为实数).(1)若函数f(x)在x=1处的切线与直线x+y+6=0平行,求实数a的值;(2)若a=1,求函数f(x)在区间[1,3]上的值域;(3)若函数f(x)在区间[1,3]上是增函数,求a的取值范围.【解答】解:(1)f'(x)=3ax2﹣2(a+2)x,f'(1)=3a﹣2(a+2)=﹣1,解得a=3.…(4分)(2)a=1时,f(x)=x3﹣3x2,f'(x)=3x2﹣6x,令f'(x)=0,解得x=0或2,…(6分)x[1,2)2(2,3]f'(x)﹣0+f(x)减函数极小值增函数…(8分)又f(1)=﹣2,f(2)=﹣4,f(3)=0,所以f(x)在[1,3]上的值域为[﹣4,0].…(10分)(3)f'(x)=3ax2﹣2(a+2)x,由f(x)在区间[1,3]上是增函数,则f'(x)=3ax2﹣2(a+2)x≥0对于1≤x≤3恒成立,所以a(3x﹣2)≥4.…(12分)因3x﹣2>0,故,记,则a≥g(x)max,…(14分)而函数g(x)在[1,3]上为减函数,则g(x)max=g(1)=4,所以a≥4.22.(16分)设动点l1,l2,l3是圆x2+y2=9上任意一点,过M作x轴的垂线,垂足为N,若点P在线段MN上,且满足.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)设直线l与C交于A,B两点,点Q坐标为(0,2),若直线QA,QB的斜率之和为定值3,求证:直线l必经过定点,并求出该定点的坐标.【解答】解:(1)设点P点的坐标为(x,y),点M的坐标为(x0,y0),由,得,∴.由点M是圆x2+y2=9上的任一点,故,代入得.∴点P的轨迹C的方程为.(2)①当直线l的斜率不存在时,设直线l的方程为:x=x0,设A,B两点的坐标分别为(x0,y0)、(x0,﹣y0),由题意k QA+k QB=3,得,解得,所以直线l的方程为:.②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+b,与C联立,消元得(4+9k2)x2+18bkx+9(b2﹣4)=0.设A,B两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),则,(*).由题意k QA+k QB=3,得.将y 1=kx 1+b 和y 2=kx 2+b 代入上式, 可得, 所以.(**)将(*)代入(**), 化简得,解得,代入直线l 方程,得.不论b 怎么变化,当=0,即x=时,y=﹣2.综上所述,直线l 恒过定点.赠送—高中数学知识点二次函数(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔②x 1≤x 2<k ⇔③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0)(<k f xy1x 2x 0>a O∙kx y1x 2x O∙k<a 0)(>k f④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合第21页(共22页)⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p = (Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =x>O-=f(p) f (q)()2b f a-x>O-=f (p)f (q)()2b f a-x>O-=f (p)f (q)()2bf a-xx x(q)0x第22页(共22页)①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.x<O-=f (p) f (q) ()2bf a-x<O-=f (p)f(q)()2b f a-x<O-=f (p)f(q)()2bf a-x x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x。
江苏省无锡市精选高二上期末数学测试卷(含详细答案)
2018-2019学年江苏省无锡市高二(上)期末测试数学试卷一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.直线x﹣y+a=0(a∈R,a为常数)的倾斜角是.2.命题“∃x∈R,e x=x﹣1”的否定是.3.过点A(﹣1,1)且与直线x+3y+4=0平行的直线l的方程为.4.已知一个物体的运动方程是s=1﹣t+t2,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么该物体在4秒末的瞬时速度是.5.“x>0”是“x≠0”的条件;(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“非充分非必要”)6.过点(2,)、(,﹣)的椭圆的标准方程为.7.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,B1C与BD所成的角为.8.直线3x+4y=b与圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0相交,则b的取值范围为.9.若正四棱锥的底面边长为,体积为4cm3,则它的侧面积为cm2.10.下列命题,其中正确的是(填写序号).①若m⊥α,m∥n,则n⊥α;②若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β;③若直线m∥n,则直线m就平行于平面α内的无数条直线;④若∠ABC和∠A1B1C1的边AB∥A1B1,AC∥A1C1,则∠ABC=∠A1B1C1.11.椭圆+=1的左焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点M在y轴正半轴上,那么以线段F1P为直径的圆的标准方程为.12.已知双曲线的中心是原点,焦点到渐近线的距离为2,一条准线方程为y=﹣3,则其渐近线方程为.13.定义在R上的函数f(x)满足f′(x)>1,且f(1)=2,在不等式f(x)>x+1的解集为.14.已知动点A、B分别在图中抛物线y2=4x及椭圆的实线上运动,若AB∥x,点N的坐标为(1,0),则三角形ABN的周长l的取值范围是.二、解答题:本大题共7小题,共90分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知圆C:(x﹣1)2+y2=9内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;(2)当弦AB被点P平分时,写出直线l的方程;(3)当直线l的倾斜角为45°时,求弦AB的长.16.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是平行四边形,∠BAD=45°,AB=2,AD=,PA⊥平面ABCD,E是PC的中点,F是AB的中点.(1)求证:BE∥平面PDF;(2)求证:平面PDF⊥平面PAB.17.抛物线y=x2上有一点A的横坐标为a,其中a∈(0,1),过点A的抛物线的切线l交x轴及直线x=1于B,C两点,直线x=1交x轴于D点.(1)求直线l的方程;(2)求△BCD的面积S(a),并求出a为何值时S(a)有最大值.18.(文科班选做此题)已知a>0,命题p:∀x≥1,x﹣+2≥0恒成立,命题q:点P(1,1)在圆(x﹣a)2+(y﹣a)2=4的外部,是否存在正数a,使得p∨q为真命题;p∧q假命题,若存在,请求出a的范围;若不存在,请说明理由.19.求异面直线A1B与C1D所成角的余弦值;(2)求平面ADC1与ABA1所成二面角的正弦值.20.已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取到极值2(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)设函数g(x)=ax﹣lnx.若对任意的,总存在唯一的,使得g(x2)=f(x1),求实数a的取值范围.21.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的短轴为2,离心率为,直线x=my﹣1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,O为坐标原点.(1)求椭圆E的方程;(2)求△OAB面积的最大值;(3)当m∈R时,判断点G(﹣2,0)与AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.2018-2019学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.直线x﹣y+a=0(a∈R,a为常数)的倾斜角是60°.【分析】根据题意,设直线x﹣y+a=0的倾斜角为α,由直线的方程可得直线的斜率k=,进而可得tanα=,结合α的范围,即可得答案.【解答】解:根据题意,设直线x﹣y+a=0的倾斜角为α,直线x﹣y+a=0可以变形为y=x+a,其斜率k=,tanα=且0°≤α<180°,则有α=60°,故答案为:60°【点评】本题考查直线倾斜角的计算,掌握直线的倾斜角与斜率的关系是解题的关键.2.命题“∃x∈R,e x=x﹣1”的否定是∀x∈R,e x≠x﹣1.【分析】由题意,命题“∃x∈R,e x=x﹣1”,其否定是一个全称命题,按书写规则写出答案即可【解答】解:命题“∃x∈R,e x=x﹣1”是一个特称命题,其否定是一个全称命题所以命题“∃x∈R,e x=x﹣1”的否定为“∀x∈R,e x≠x﹣1”故答案为:∀x∈R,e x≠x﹣1.【点评】本题考查特称命题的否定,解题的关键是熟练掌握特称命题的否定的书写规则,依据规律得到答案,要注意理解含有量词的命题的书写规则,特称命题的否定是全称命题,全称命题的否定是特称命题.3.过点A(﹣1,1)且与直线x+3y+4=0平行的直线l的方程为x+3y﹣2=0.【分析】设与直线x+3y+4=0平行的直线l的方程为:x+3y+m=0,把点A(﹣1,1)代入即可得出.【解答】解:设与直线x+3y+4=0平行的直线l的方程为:x+3y+m=0,把点A(﹣1,1)代入可得:﹣1+3+m=0,解得m=﹣2.∴要求的直线方程为:x+3y﹣2=0.故答案为:x+3y﹣2=0.【点评】本题考查了相互平行的直线斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.已知一个物体的运动方程是s=1﹣t+t2,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么该物体在4秒末的瞬时速度是7米/秒.【分析】据对位移求导即得到物体的瞬时速度,求出导函数在t=4时的值,即为物体在4秒末的瞬时速度.【解答】解:∵s=1﹣t+t2,求导函数可得s′=2t﹣1当t=4时,s′=2t﹣1=2×4﹣1=7,故物体在4秒末的瞬时速度是7米/秒,故答案为:7米/秒.【点评】本题考查导数知识的运用,考查导数的物理意义,属于基础题.5.“x>0”是“x≠0”的充分不必要条件;(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“非充分非必要”)【分析】将题设中的命题改写成命题的形式,分别判断它的真假及其逆命题的真假,再依据充分条件,必要条件的定义作出判断得出正确答案【解答】解:原命题:若“x>0”则“x≠0”,此是个真命题其逆命题:若“x≠0”,则“x>0”,是个假命题,因为当“x≠0”时“x<0”,也可能成立,故不一定得出“x>0”,综上知“x>0”是“x≠0”的充分不必要条件故答案为:充分不必要.【点评】本题考查充分条件必要条件的判断,解题的关键是熟练掌握充分条件与必要条件的定义,本题是基本概念考查题,难度较低,在高考中出现的机率较小6.过点(2,)、(,﹣)的椭圆的标准方程为+=1.【分析】设椭圆的方程为mx2+ny2=1,(m,n>0且m≠n),再由点(2,)、(,﹣)代入椭圆方程,解方程即可得到m,n,进而得到所求标准方程.【解答】解:设椭圆的方程为mx2+ny2=1,(m,n>0且m≠n),由题意可得,解得,即有椭圆方程为+=1.故答案为:+=1.【点评】本题考查椭圆的标准方程的求法,注意运用待定系数法,考查运算求解能力,属于基础题.7.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,B1C与BD所成的角为60°.【分析】连接B1D1和D1C,由BD∥B1D1,知∠D1B1C就是异面直线DB与B1C所成角.由△D1B1C是等边三角形,知异面直线DB与B1C所成角为60°.【解答】解:连接B1D1和D1C,∵BD∥B1D1,∴∠D1B1C就是异面直线DB与B1C所成角.在△D1B1C中,∵B1D1=D1C=B1C,∴∠D1B1C=60°.故答案为:60°【点评】本题考查异面直线所成角的大小的求法,解题时要认真审题,仔细求解,注意合理地进行等价转化.8.直线3x+4y=b与圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0相交,则b的取值范围为(2,12).【分析】求出圆的标准方程,利用直线和圆相交的条件建立不等式关系进行求解即可.【解答】解:圆的标准方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=1,则圆心坐标为(1,1),半径r=1,则若直线3x+4y=b与圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0相交,则圆心到直线的距离d==<1,即|b﹣7|<5,则﹣5<b﹣7<5,即2<b<12,故答案为:(2,12)【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系的应用,利用点到直线的距离与半径之间的关系是解决本题的关键.9.若正四棱锥的底面边长为,体积为4cm3,则它的侧面积为8cm2.【分析】设出正四棱锥的底面边长为a=2,h为高,运用体积公式求解得出h=1,求解斜高h′=2,运用面积公式求解即可.【解答】解:∵正四棱锥的底面边长为,体积为4cm3,∴a=2,h为高,即(2)2×h=4,h=1,∴斜高为:=2,∴侧面积为:4×2=8故答案为:【点评】本题考查了三棱锥的几何性质,运用求解斜高,侧面积公式,属于中档题,关键是把立体问题,转化为平面问题.10.下列命题,其中正确的是①(填写序号).①若m⊥α,m∥n,则n⊥α;②若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β;③若直线m∥n,则直线m就平行于平面α内的无数条直线;④若∠ABC和∠A1B1C1的边AB∥A1B1,AC∥A1C1,则∠ABC=∠A1B1C1.【分析】在①中,由线面垂直的性质得n⊥α在②中,α与β相交或平行;在③中,直线m与平面α有可能相交;在④中,∠ABC=∠A1B1C1或∠ABC和∠A1B1C1互补.【解答】解:①若m⊥α,m∥n,则由线面垂直的性质得n⊥α,故①正确;②若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α与β相交或平行,故②错误;③若直线m∥n,则直线m与平面α有可能相交,故③错误;④若∠ABC和∠A1B1C1的边AB∥A1B1,AC∥A1C1,则∠ABC=∠A1B1C1或∠ABC和∠A1B1C1互补,故④错误.故答案为:①.【点评】本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意空间中线线、线面、面面间的位置关系的合理运用.11.椭圆+=1的左焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点M在y轴正半轴上,那么以线段F1P为直径的圆的标准方程为x2+(y﹣)2=.【分析】先根据中位线定理可推断出PF2垂直于x轴,根据椭圆的标准方程求出焦距,进而设|PF1|=t,根据勾股定理求得t和|PF2|,可得M的坐标,可得所求圆的标准方程.【解答】解:∵O是F1F2的中点,M为PF1的中点,∴PF2平行于y轴,即PF2垂直于x轴,∵c===2,∴|F1F2|=4设|PF1|=t,根据椭圆定义可知|PF2|=8﹣t,∴(8﹣t)2+16=t2,解得t=5,∴|PF2|=3,可得M(0,),|PM|=,即有所求圆的方程为x2+(y﹣)2=.故答案为:x2+(y﹣)2=.【点评】本题考查椭圆的定义和方程的运用,考查圆的方程的求法,注意运用中位线定理和椭圆的定义,属于中档题.12.已知双曲线的中心是原点,焦点到渐近线的距离为2,一条准线方程为y=﹣3,则其渐近线方程为y=±x.【分析】双曲线的焦点在y轴上,且=3,焦点到渐近线距离为2,求出a,b,c,即可求出双曲线的渐近线方程.【解答】解:∵一条准线方程为y=﹣3,∴双曲线的焦点在y轴上,且=3,∵焦点到渐近线的距离为2,∴=2,∴b=2,∴a=2,c=4∴渐近线方程为y=±x=±x.故答案为:y=±x.【点评】本题考查了双曲线的标准方程及其渐近线方程、点到直线的距离公式,属于基础题.13.定义在R上的函数f(x)满足f′(x)>1,且f(1)=2,在不等式f(x)>x+1的解集为(1,+∞).【分析】由f′(x)>1,f(x)>x+1可抽象出一个新函数g(x),利用新函数的性质(单调性)解决问题,即可得到答案.【解答】解:设g(x)=f(x)﹣(x+1),因为f(1)=2,f′(x)>1,所以g(1)=f(1)﹣(1+1)=0,g′(x)=f′(x)﹣1>0,所以g(x)在R上是增函数,且g(1)=0.所以f(x)>x+1的解集即是g(x)>0=g(1)的解集.∴x>1.故答案为:(1,+∞).【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,解决此类问题的关键是构造函数g(x)=f(x)﹣(x+1),然后利用导数研究g(x)的单调性,从而解决问题,属于中档题.14.已知动点A、B分别在图中抛物线y2=4x及椭圆的实线上运动,若AB∥x,点N的坐标为(1,0),则三角形ABN的周长l的取值范围是().【分析】可考虑用抛物线的焦半径公式和椭圆的焦半径公式来做,先通过联立抛物线与椭圆方程,求出A,B点的横坐标范围,再利用焦半径公式转换为以B点的横坐标为参数的式子,再根据前面求出的B点横坐标方位计算即可.【解答】解:由得,抛物线y2=4x与椭圆在第一象限的交点横坐标为,设A(x1,y1),B(x2,y2),则0<x1<,<x2<2,由可得,三角形ABN的周长l=|AN|+|AB|+|BN|=x1++x2﹣x1+a﹣ex2=+a+x2=3+x2,∵,<x2<2,∴<3+x2<4故答案为()【点评】本题考查了抛物线与椭圆焦半径公式的应用,做题时要善于把未知转化为已知.二、解答题:本大题共7小题,共90分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知圆C:(x﹣1)2+y2=9内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;(2)当弦AB被点P平分时,写出直线l的方程;(3)当直线l的倾斜角为45°时,求弦AB的长.【分析】(1)求出圆的圆心,代入直线方程,求出直线的斜率,即可求直线l的方程;(2)当弦AB被点P平分时,求出直线的斜率,即可写出直线l的方程;(3)当直线l的倾斜角为45°时,求出直线的斜率,然后求出直线的方程,利用点到直线的距离,半径,半弦长的关系求弦AB的长.【解答】解:(1)已知圆C:(x﹣1)2+y2=9的圆心为C(1,0),因直线过点P、C,所以直线l的斜率为2,直线l的方程为y=2(x﹣1),即2x﹣y﹣2=0.(2)当弦AB被点P平分时,l⊥PC,直线l的方程为y﹣2=(x﹣2),即x+2y﹣6=0.(3)当直线l的倾斜角为45°时,斜率为1,直线l的方程为y﹣2=x﹣2,即x﹣y=0.圆心到直线l的距离为,圆的半径为3,弦AB的长为.【点评】本题是基础题,考查直线与圆的位置关系,计算直线的斜率,点到直线的距离;直线与圆的特殊位置关系的应用是本题的关键.16.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是平行四边形,∠BAD=45°,AB=2,AD=,PA⊥平面ABCD,E是PC的中点,F是AB的中点.(1)求证:BE∥平面PDF;(2)求证:平面PDF⊥平面PAB.【分析】(1)取PD的中点M,由三角形的中位线定理,结合已知条件,易证明四边形MEBF是平行四边形,且BE∥MF,结合线面平行的判定定理,即可得到BE∥平面PDF;(2)连接BD,由∵∠BAD=45°,AB=2,AD=,F为AB的中点,可得DF⊥AB,由PA⊥平面ABCD,可得PA⊥DF,结合线面垂直的判定定理可得DF⊥平面PAB,再由面面垂直的判定定理,即可得到平面PDF⊥平面PAB.【解答】证明:(1)取PD的中点M,∵E是PC的中点,∴ME是△PCD的中位线,∴ME∥FB,∴四边形MEBF是平行四边形,∴BE∥MF,∵BE⊄平面PDF,MF⊂平面PDF,∴BE∥平面PDF.(2)连接BD,∵∠BAD=45°,AB=2,AD=,F为AB的中点,∴DF⊥AB,又∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥DF,又由PA∩AB=A,∴DF⊥平面PAB,又∵DF⊂平面PDF,∴平面PDF⊥平面PAB.【点评】本题考查的知识点是直线与平面平行的判定,平面与平面垂直的判定,其中(1)的关键是证得BE∥MF,(2)的关键是证明DF⊥平面PAB.17.抛物线y=x2上有一点A的横坐标为a,其中a∈(0,1),过点A的抛物线的切线l交x轴及直线x=1于B,C两点,直线x=1交x轴于D点.(1)求直线l的方程;(2)求△BCD的面积S(a),并求出a为何值时S(a)有最大值.【分析】(1)利用导数的运算法则可得y′,利用导数的几何意义即可得到切线的斜率,进而得到切线的方程;(2)利用切线的方程即可得出点B,C的坐标,再利用三角形的面积公式,求得S(a),再由导数求得单调区间和最值,即可得出结论.【解答】解:(1)∵y=x2,∴y'=2x,可得切线l的斜率为2a,∴切线l的方程是y﹣a2=2a(x﹣a),即2ax﹣y﹣a2=0;(2)由2ax﹣y﹣a2=0,令y=0,解得x=,∴B(,0);令x=1,解得y=2a﹣a2,即C(1,2a﹣a2),∴|BD|=1﹣,|CD|=2a﹣a2,∴△BCD的面积S(a)=(1﹣)(2a﹣a2)=(a3﹣4a2+4a),S′(a)=(3a2﹣8a+4)=(3a﹣2)(a﹣2),令S'(a)=0,∵a∈(0,1),∴a=.当0<a<时,S'(a)>0;当<a<1时,S'(a)<0.∴a=时,S(a)有最大值.【点评】熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值与最值,导数的几何意义等是解题的关键.18.(文科班选做此题)已知a>0,命题p:∀x≥1,x﹣+2≥0恒成立,命题q:点P(1,1)在圆(x﹣a)2+(y﹣a)2=4的外部,是否存在正数a,使得p∨q为真命题;p∧q假命题,若存在,请求出a的范围;若不存在,请说明理由.【分析】根据条件求出命题的成立的等价条件,根据复合命题真假关系进行判断即可.【解答】解:若:∀x≥1,x﹣+2≥0,即x+2≥,即x2+2x≥a在x≥1时成立,设f(x)=x2+2x,则f(x)=(x+1)2﹣1,当x≥1时,函数f(x)为增函数,则函数f(x)的最小值为f(1)=1+2=3,则a≤3,即p:a≤3若点P(1,1)在圆(x﹣a)2+(y﹣a)2=4的外部,则(1﹣a)2+(1﹣a)2>4,即(a﹣1)2>2,即a>1+或a<1﹣,若存在正数a,使得p∨q为真命题;p∧q假命题,则p,q为一真一假,则此时p:0<a≤3,q:a>1+,若p真q假,则,得0<a≤1+,若p假q真,则,得a>3,综上0<a≤1+或a>3.【点评】本题主要考查复合命题真假的应用,根据条件求出命题的等价条件是解决本题的关键.19.求异面直线A1B与C1D所成角的余弦值;(2)求平面ADC1与ABA1所成二面角的正弦值.【分析】(1)以{}为单位正交基底建立空间直角坐标系A﹣xyz,利用向量法能求出异面直线A1B与C1D所成角的余弦值.(2)分别求出平面ABA1的法向量和平面ADC1的法向量,利用向量法能求出平面ADC1与ABA1所成二面角的余弦值,再由三角函数知识能求出平面ADC1与ABA1所成二面角的正弦值.【解答】解:(1)以{}为单位正交基底建立空间直角坐标系A﹣xyz,则由题意知A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,2,0),A1(0,0,4),D(1,1,0),C1(0,2,4),∴,=(1,﹣1,﹣4),∴cos<>===,∴异面直线A1B与C1D所成角的余弦值为.(2)是平面ABA1的一个法向量,设平面ADC1的法向量为,∵,∴,取z=1,得y=﹣2,x=2,∴平面ADC1的法向量为,设平面ADC1与ABA1所成二面角为θ,∴cosθ=|cos<>|=||=,∴sinθ==.∴平面ADC1与ABA1所成二面角的正弦值为.【点评】本题考查两条异面直线所成角的余弦值的求法,考查平面与平面所成角的正弦值的求法,解题时要注意向量法的合理运用.20.已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取到极值2(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)设函数g(x)=ax﹣lnx.若对任意的,总存在唯一的,使得g(x2)=f(x1),求实数a的取值范围.【分析】(I)由已知中,函数,易求出导函数的解析式,再由函数在x=1处取到极值2,其导函数在x=1处等0,易构造一个关于m的方程,解方程求出m值,即可得到f(x)的解析式;(Ⅱ)由(I)我们可以求出函数导函数的解析式,进而可分别出函数f(X)的单调性,由此易判断f(x)在区间[,2]上的值域,由对任意的,总存在唯一的,使得g(x2)=f(x1),及函数g(x)=ax﹣lnx.我们分别对a值与e及e2的关系进行分类讨论,即可得到满足条件的实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)==f(x)在x=1处取到极值2,故f′(1)=0,f(1)=2即,解得m=4,n=1,经检验,此时f(x)在x=1处取得极值.故(Ⅱ)由(Ⅰ)知,故f(x)在上单调递增,在(1,2)上单调递减,由,故f(x)的值域为依题意,记,∵x∈M∴(ⅰ)当a≤e时,g'(x)≤0,g(x),依题意由得,故此时(ⅱ)当e<a≤e2时,>>当时,g′(x)<0,当时,g′(x)>0.依题意由,得,即.与a>e矛盾(ⅲ)当a>e2时,<,此时g′(x)>0,g(x).依题意得即此不等式组无解综上,所求a取值范围为0<a≤ e【点评】本题考查的知识点是利用导数求闭区间上函数的最值,函数解析式的求解及常用方法,函数在某点取得极值的条件,其中根据已知条件构造关于m的方程,进而求出函数f(x)的解析式是解答的关键.21.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的短轴为2,离心率为,直线x=my﹣1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,O为坐标原点.(1)求椭圆E的方程;(2)求△OAB面积的最大值;(3)当m∈R时,判断点G(﹣2,0)与AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.【分析】(1)运用椭圆的离心率公式和a,b,c的关系,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程;(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),直线方程与椭圆方程联立,利用根与系数的关系,求出|y1﹣y2|以及|0N|,表示出三角形OAB面积,利用换元法以及函数的单调性求出面积的最大值;(3)设AB中点为H(x0,y0),运用中点坐标公式可得y0,再由两点的距离公式可得|GH|,再由弦长公式,可得|AB|,作差|GH|2﹣|AB|2,化简整理,即可判断G与AB为直径的圆的位置关系.【解答】解:(1)由题意可得2b=2,e==,由a2﹣b2=c2,解得b=1,a=,c=,即有椭圆的方程为+y2=1;(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),由直线x=my﹣1代入椭圆的方程可得,(3+m2)y2﹣2my﹣2=0,判别式为4m2+8(3+m2)>0恒成立,y1+y2=,y1y2=﹣,设直线与x轴的交点为N(﹣1,0),|y1﹣y2|===,S△AOB=|ON||y1﹣y2|=×1×=,令=t(t≥),则m2=t2﹣2,∴S△AOB==,∵t≥,t+是增函数,∴当t=,即m=0时,S△AOB取得最大值,最大值为=.(3)AB中点为H(x0,y0).由(2)可得,y1+y2=,y1y2=﹣,∴y0==.G(﹣2,0),∴|GH|2=(x0+2)2+y02=(my0+1)2+y02=(1+m2)y02+2my0+1=(1+m2)++1,|AB|2=(1+m2)(y1﹣y2)2=(1+m2)[+],故|GH|2﹣|AB|2=(1+m2)++1﹣(1+m2)[+] =>0。
江苏省无锡市-学年高二(上)期末数学试卷(解析版)
2016-2017学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷一、填空题:本大题共15小题,每小题5分,共70分).1.若直线(a﹣2)x﹣y+3=0的倾斜角为45°,则实数a的值为.2.设一辆汽车在公路上做加速直线运动,假设t秒时的速度为v(t)=3t2﹣1米/秒,则在2秒是加速度为米/秒2.3.圆x2+y2+4x﹣4y﹣8=0与圆x2+y2﹣2x+4y+1=0的位置关系是. 4.在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,若AA1=2AB,则异面直线BD1与CC1所成角的正切值为.5.设两条直线x+y﹣2=0,3x﹣y﹣2=0的交点为M,若点M在圆(x﹣m)2+y2=5内,则实数m的取值范围为.6.若点A(﹣6,y)在抛物线y2=﹣8x上,F为抛物线的焦点,则AF的长度为.7.已知一个圆锥的侧面积是50πcm2,若母线与底面所成角为60°,则此圆锥的底面半径为.8.如果正方体、球与等边圆柱(圆柱底面圆的直径与高相等)的体积相等,设它们的表面积依次为S1,S2,S3,则S1,S2,S3大小关系为.9.给出下列三个命题:①若命题p:2是实数,命题q:2是奇数,则p或q为真命题;②记函数f(x)是导函数为f′(x),若f′(x0)=0,则f(x0)是f(x)的极值;x+ay﹣3=0,l2:(a﹣1)x+2ay+1=0平行“的充要条件.③“a=3”是“直线l1::则真命题的序号是.10.设f(x)=sinx﹣2cosx+1的导函数为f′(x),则f′()=.11.(理)设向量=(2,2s﹣2,t+2),=(4,2s+1,3t﹣2),且∥,则实数s+t=.12.如图是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别为DE,BE,EF,EC的中点,在这个正四面体中,有以下结论:①GH与EF平行;②BE与MN为异面直线;③GH与AF成60°角;④MN∥平面ADF;其中正确结论的序号是.13.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左焦点F作圆x2+y2=a2的切线,切点为M,延长FM交双曲线右支于点P,若M为FP的中点,则双曲线的离心率是.14.已知f(x)=ax+,g(x)=e x﹣3ax,a>0,若对∀x1∈(0,1),存在x2∈(1,+∞),使得方程f(x1)=g(x2)总有解,则实数a的取值范围为.15.已知直线ax+by+c=0始终平分圆C:x2+y2﹣2x+4y﹣4=0(C为圆心)的周长,设直线l:(2a﹣b)x+(2b﹣c)y+(2c﹣a)=0,过点P(6,9)作l的垂线,垂足为H,则线段CH长度的取值范围是.二、解答题:本大题共7小题,共90分.解答写出文字说明、证明过程或演算过程.16.(14分)设直线l1:mx﹣2my﹣6=0与l2:(3﹣m)x+my+m2﹣3m=0.∥l2,求l1,l2之间的距离;(1)若l1(2)若直线l2与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积最大,求直线l2的方程.17.(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是梯形,AD∥BC,∠ABC=90°,平面PAB⊥平面ABCD,PB⊥AB且AD=AB=BP=BC.(1)求证:CD⊥平面PBD;(2)已知点Q在PC上,若AC与BD交于点O,且AP∥平面BDQ,求证:OQ∥平面APD.18.(14分)已知直线l:y=2x+n,n∈R,圆M的圆心在y轴,且过点(1,1).(1)当n=﹣2时,若圆M与直线l相切,求该圆的方程;(2)设直线l关于y轴对称的直线为l′,试问直线l′与抛物线N:x2=6y是否相切?如果相切,求出切点坐标;如果不想切,请说明理由.19.(16分)(文科)已知m∈R,集合A={m|m2﹣am<12a2(a≠0)};集合B={m|方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆},若“m∈A”是“m∈B”的充分不必要条件,求a的取值范围.20.(理科)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1,O是AC的中点,E是线段D1O 上一点,且=λ.(1)若λ=,求异面直线DE与CD1所成角的余弦值;(2)若二面角D1﹣CE﹣D为π,求λ的值.21.(16分)已知函数f(x)=lnx+﹣2,a∈R.(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为2x+y﹣3=0,求a的值;(2)求函数y=f(x)的单调区间;(3)若曲线y=f(x)都在直线(a+1)x+y﹣2(a﹣1)=0的上方,求正实数a的取值范围.22.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C: +=1(a>0,b>x轴的直线被椭圆C截得的线段长0)的离心率为,过C的左焦点F1,且垂直于为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,直线l经过点B且垂直于x轴,点P是点C上异于A,B的任意一点,直线AP交直线l于点Q.①设直线OQ,BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1•k2为定值;②当点P运动时,试判断点Q与以BP为直径的圆的位置关系?并证明你的结论.ﻬ2016-2017学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共15小题,每小题5分,共70分).1.若直线(a﹣2)x﹣y+3=0的倾斜角为45°,则实数a的值为3 .【考点】直线的倾斜角.【分析】由题中线的倾斜角和斜率的关系得到a.【解答】解:因为直线(a﹣2)x﹣y+3=0的倾斜角为45°,所以直线的斜率为tan 45°=a﹣2=1,所以a=3;故答案为:3.【点评】本题考查了直线的倾斜角.直线的倾斜角为α,那么它的斜率为tanα(α≠90°).2.设一辆汽车在公路上做加速直线运动,假设t秒时的速度为v(t)=3t2﹣1米/秒,则在2秒是加速度为12 米/秒2.【考点】变化的快慢与变化率.【分析】利用导数的物理意义,可知t=2时物体的加速度为即为v'(2),然后利用导数求解即可.【解答】解:∵v(t)=3t2﹣1,∴v'(t)=6t,根据导数的物理意义,可知t=2时物体的加速度为即为v'(2),∴v'(2)=6×2=12,故答案为:12.【点评】本题主要考查导数的物理意义,以及导数的基本运算,比较基础.3.圆x2+y2+4x﹣4y﹣8=0与圆x2+y2﹣2x+4y+1=0的位置关系是相交.【考点】圆与圆的位置关系及其判定.【分析】把两个圆的方程化为标准方程,分别求出圆心和半径,再根据两个圆的圆心距为5,大于两圆的半径之差而小于半径之和,可得两个圆的位置关系为相交.【解答】解:圆x2+y2+4x﹣4y﹣8=0,即(x+2)2+(y﹣2)2=16,表示以(﹣2,2)为圆心、半径等于4的圆.圆x2+y2﹣2x+4y+1=0,即(x﹣1)2+(y+2)2=4,表示以(1,﹣2)为圆心、半径等于2的圆.两个圆的圆心距为d==5,大于两圆的半径之差而小于半径之和,故两个圆的位置关系为相交,故答案为:相交.【点评】本题主要考查圆的标准方程,圆和圆的位置关系的判定方法,属于基础题.4.在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,若AA1=2AB,则异面直线BD1与CC1所成角的正切值为.【考点】异面直线及其所成的角.【分析】由CC1∥BB1,知∠B1BD1是异面直线BD1与CC1所成角,由此能求出异面直线BD1与CC1所成角的正切值.【解答】解:∵在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,CC1∥BB1,∴∠B1BD1是异面直线BD1与CC1所成角,设AA1=2AB=2,则B1D1=,BB1=2,∴tan∠B1BD1==.与CC1所成角的正切值为.∴异面直线BD1故答案为:.【点评】本题考查异面直线所成角的正切值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.5.设两条直线x+y﹣2=0,3x﹣y﹣2=0的交点为M,若点M在圆(x﹣m)2+y2=5内,则实数m的取值范围为(﹣1,3).【考点】点与圆的位置关系.【分析】求出两条直线的交点坐标,以及圆的圆心的距离小于半径,求解即可得答案.【解答】解:由题意可知:,解得,交点(1,1),交点M在圆(x﹣m)2+y2=5的内部,可得(1﹣m)2+1<5,解得﹣1<m<3.∴实数m的取值范围为:(﹣1,3).故答案为:(﹣1,3).【点评】本题考查点与圆的位置关系的应用,考查计算能力,是基础题.6.若点A(﹣6,y)在抛物线y2=﹣8x上,F为抛物线的焦点,则AF的长度为8.【考点】抛物线的简单性质.【分析】由于抛物线y2=﹣8x的准线方程为x=2,该抛物线的一点A到y轴距离为6,则点A到准线的距离为6+2=8,再由抛物线的定义可得|AF|的值.【解答】解:由于抛物线y2=﹣8x的焦点F(﹣2,0),其准线方程为x=2,该抛物线的一点A到y轴距离为6,则点A到准线的距离为6+2=8,再由抛物线的定义可得|AF|=8,故答案为:8.【点评】本题主要考查抛物线的定义、标准方程,以及简单性质的应用,属于中档题.7.已知一个圆锥的侧面积是50πcm2,若母线与底面所成角为60°,则此圆锥的底面半径为5.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【分析】设圆锥的底面半径为R,则母线长为2R,利用圆锥的侧面积是50πcm2,求出此圆锥的底面半径.【解答】解:设圆锥的底面半径为R,则母线长为2R,∵圆锥的侧面积是50πcm2,∴50π=π×R×2R,解得R=5cm.故答案为5.【点评】本题考查圆锥侧面积公式的灵活运用,掌握公式是关键.8.如果正方体、球与等边圆柱(圆柱底面圆的直径与高相等)的体积相等,设,S2,S3,则S1,S2,S3大小关系为S2<S3<S1.它们的表面积依次为S1【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【分析】设球的半径为R,正方体的棱长为a,等边圆柱的底面半径为r,且它们的体积都为V,则V=,由此能比较S1,S2,S3大小.【解答】解:设球的半径为R,正方体的棱长为a,等边圆柱的底面半径为r,且它们的体积都为V,则V=,解得,a=,r=,∴S1=6×a2=6()2=6=,S2=4πR2=4π()2=,S3=2π=.∴S2<S3<S1.故答案为:S2<S3<S1.【点评】本题考查正方体、球与等边圆柱的表面积的大小的比较,是中档题,解题时要认真审题,注意正方体、球与等边圆柱的体积和表面积的性质的合理运用.9.给出下列三个命题:①若命题p:2是实数,命题q:2是奇数,则p或q为真命题;②记函数f(x)是导函数为f′(x),若f′(x0)=0,则f(x0)是f(x)的极值;③“a=3”是“直线l1::x+ay﹣3=0,l2:(a﹣1)x+2ay+1=0平行“的充要条件.则真命题的序号是①.【考点】命题的真假判断与应用.【分析】①,由命题p为真,得p或q为真命题;②,例如函数f(x)=x3满足f′(0)=0,但f(0)不是f(x)的极值;③,当a=0时,直线l1::x+ay﹣3=0,l2:(a﹣1)x+2ay+1=0平行;【解答】解:对于①,因为命题p为真,∴p或q为真命题,故正确;对于②,例如函数f(x)=x3满足f′(0)=0,但f(0)不是f(x)的极值,故错;对于③,当a=0时,直线l1::x+ay﹣3=0,l2:(a﹣1)x+2ay+1=0平行,故错;故答案为:①【点评】本题考查了命题真假的判定,属于基础题.10.(文)设f(x)=sinx﹣2cosx+1的导函数为f′(x),则f′()=.【考点】导数的运算.【分析】先求导,再代值计算即可.【解答】解:f(x)=sinx﹣2cosx+1的导函数为f′(x)=cosx+2sinx,∴f′()=cos+2sin=﹣+2×=,故答案为:【点评】本题考查了导数的运算法则和导数值得求法,属于基础题.11.(2016秋•无锡期末)(理)设向量=(2,2s﹣2,t+2),=(4,2s+1,3t﹣2),且∥,则实数s+t=.【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示.【分析】利用向量共线定理即可得出.【解答】解:∵∥,∴存在实数k,使得=k,则,解得k=,s=,t=6.∴s+t=.故答案为:.【点评】本题考查了向量共线定理,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.12.如图是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别为DE,BE,EF,EC的中点,在这个正四面体中,有以下结论:①GH与EF平行;②BE与MN为异面直线;③GH与AF成60°角;④MN∥平面ADF;其中正确结论的序号是③④.【考点】棱柱的结构特征.【分析】正四面体的平面展开图还原成正四面体,利用数形结合思想能求出结果.【解答】解:正四面体的平面展开图还原成正四面体,如图:在①中,GH与EF是异面直线,故①错误;在②中,BE与MN相交于点N,故②错误;在③中,∵GH∥AD,∴GH与AF成60°角,故③正确;在④中,∵MN∥AF,∴MN∥平面ADF,故④正确.故答案为:③④.【点评】本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.13.过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左焦点F作圆x2+y2=a2的切线,切点为M,延长FM交双曲线右支于点P,若M为FP的中点,则双曲线的离心率是.【考点】双曲线的简单性质.【分析】作出简图,由图中可得线段的长,从而得到b=2a,进而求双曲线的离心率.【解答】解:如图|OF|=c,|OM|=a,|FG|=2c;∴|F|=b,又∵M为PF的中点,|PG|=2|OM|=2a,|PF|=2b,∴|PF|﹣|PG|=2b﹣2a=2a;∴b=2a,∴c=a,∴e==.故答案为.【点评】本题考查了学生的作图能力及分析转化的能力,考查了学生数形结合的思想应用,同时考查了双曲线的定义,属于中档题.14.已知f(x)=ax+,g(x)=ex﹣3ax,a>0,若对∀x1∈(0,1),存在x2,则实数a的取值范围为[,+∞).∈(1,+∞),使得方程f(x1)=g(x2)总有解【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】对任意的x∈(0,1),f(x)的值域为(2a,+∞),要使∃x2∈R,使f(x1)=g(x2),则g(x)的值域B应满足(2a,+∞)⊆B,对a进行分类讨论,得出a的范围.【解答】解:当x∈(0,1)时,f(x)=ax+为减函数,由f(1)=2a得:f(x)的值域为(2a,+∞),若若对∀x1∈(0,1),存在x2∈(1,+∞),使得方程f(x1)=g(x2)总有解,则g(x)的值域B应满足(2a,+∞)⊆B,令g′(x)=ex﹣3a=0,则e x=3a,即x=ln3a,若ln3a≤1,即3a≤e,此时g(x)>g(1)=e﹣3a,此时由e﹣3a≤2a得:≤a≤,若ln3a>1,即3a>e,g(x)=(1,ln3a)上为减函数,在(ln3a,+∞)上为增函数,此时当x=ln3a时,函数取最小值3a(1﹣ln3a)<0<2a满足条件;综上可得:实数a的取值范围为[,+∞)故答案为:[,+∞).【点评】本题考查了全称命题,对数函数的图象和性质,利用导数研究函数的最值,难度中档.15.已知直线ax+by+c=0始终平分圆C:x2+y2﹣2x+4y﹣4=0(C为圆心)的周长,设直线l:(2a﹣b)x+(2b﹣c)y+(2c﹣a)=0,过点P(6,9)作l的垂线,垂足为H,则线段CH长度的取值范围是[] .【考点】直线与圆的位置关系.【分析】确定直线过定点M(4,﹣5),由题意,H在以PM为直径的圆上,圆心为A(5,2),方程为(x﹣5)2+(y﹣2)2=50,即可求出线段CH长度的取值范围.【解答】解:由题意,圆心C(1,﹣2)在直线ax+by+c=0上,可得a﹣2b+c=0,即c=2b﹣a.直线l:(2a﹣b)x+(2b﹣c)y+(2c﹣a)=0,即a(2x+y﹣3)+b(4﹣x)=0,由,可得x=4,y=﹣5,即直线过定点M(4,﹣5),由题意,H在以PM为直径的圆上,圆心为A(5,2),方程为(x﹣5)2+(y﹣2)2=50,∵|CA|=4∴CH最小为5=,CH最大为4,∴线段CH长度的取值范围是[].故答案为[].【点评】本题考查直线过定点,考查线段CH长度的取值范围,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.二、解答题:本大题共7小题,共90分.解答写出文字说明、证明过程或演算过程.16.(14分)(2016秋•无锡期末)设直线l1:mx﹣2my﹣6=0与l2:(3﹣m)x+my+m2﹣3m=0.(1)若l1∥l2,求l1,l2之间的距离;(2)若直线l2与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积最大,求直线l2的方程.【考点】待定系数法求直线方程;两条平行直线间的距离.【分析】(1)若l1∥l2,求出m的值,即可求l1,l2之间的距离;(2)表示直线l2与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积,配方法求出最大,即可求直线l2的方程.【解答】解:(1)若l1∥l2,则,∴m=6,∴l1:x﹣2y﹣1=0,l2:x﹣2y﹣6=0∴l1,l2之间的距离d==;(2)由题意,,∴0<m<3,直线l2与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积S=m(3﹣m)=+,∴m=时,S最大为,此时直线l2的方程为2x+2y﹣3=0.【点评】本题考查直线方程,考查直线与直线的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.17.(14分)(2016秋•无锡期末)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是梯形,AD∥BC,∠ABC=90°,平面PAB⊥平面ABCD,PB⊥AB且AD=AB=BP=BC. (1)求证:CD⊥平面PBD;(2)已知点Q在PC上,若AC与BD交于点O,且AP∥平面BDQ,求证:OQ∥平面APD.【考点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定.【分析】(1)证明CD⊥PB,CD⊥BD,即可证明CD⊥平面PBD;(2)证明AP∥OQ,即可证明OQ∥平面APD.(1)∵平面PAB⊥平面ABCD,PB⊥AB,平面PAB∩平面ABCD=【解答】证明:AB,∴PB⊥平面ABCD,∵CD⊂平面ABCD,∴CD⊥PB,∵AD=AB=BC,∠BAD=90°,∴BD=AD,BC=2AD,∠DBC=45°,∴∠BDC=90°,∴CD⊥BD,∵PB∩BD=B,∴CD⊥平面PBD;(2)∵AP∥平面BDQ,∴AP∥OQ,∵OQ⊄平面APD,AP⊂平面APD,∴OQ∥平面APD.【点评】本题考查空间线面平行、垂直的证明,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.18.(14分)(2016秋•无锡期末)已知直线l:y=2x+n,n∈R,圆M的圆心在y轴,且过点(1,1).(1)当n=﹣2时,若圆M与直线l相切,求该圆的方程;(2)设直线l关于y轴对称的直线为l′,试问直线l′与抛物线N:x2=6y是否相切?如果相切,求出切点坐标;如果不想切,请说明理由.【考点】直线和圆的方程的应用.【分析】(1)利用待定系数法,求出圆的圆心与半径即可得到圆的标准方程.(2)求出对称直线的方程与抛物线联立方程组,利用相切求解即可.【解答】解:(1)设M的方程为x2+(y﹣b)2=r2,(1,1)代入,可得1+(1﹣b)2=r2,①∵直线l与圆M相切,∴=r,②由①②可得b=3或,∴M的方程为x2+(y﹣3)2=5,或x2+(y﹣)2=,(2)因为直线l的方程为y=2x+n所以直线l′的方程为y=﹣2x+n.与抛物线联立得x2+12x﹣6n=0.△=144+24n①当n=﹣6,即△=0时,直线l′与抛物线C相切;,切点坐标为(﹣6,6)②当n≠﹣6,即△≠0时,直线l′与抛物线C不相切.【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,圆的方程的求法,以及对称知识的应用,考查分析问题解决问题的能力.19.(16分)(2016秋•无锡期末)(文科)已知m∈R,集合A={m|m2﹣am<12a 2(a≠0)};集合B={m|方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆},若“m∈A”是“m∈B”的充分不必要条件,求a的取值范围.【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】通过讨论a的范围,分别求出关于A、B的不等式的解集,结合集合的包含关系,得到关于a的不等式组,解出即可.【解答】解:对于集合A,由m2﹣am<12a2,故(m﹣4a)(m+3a)<0,对于集合B,解,解得:﹣4<m<2;①a>0时,集合A:﹣3a<m<4a,若“m∈A”是“m∈B”的充分不必要条件,则,解得:0<a<;②a<0时,集合A:a<m<﹣3a,若“m∈A”是“m∈B”的充分不必要条件,则,解得:﹣<a<0,综上:a∈(﹣,0)∪(0,).【点评】本题考查了充分必要条件,考查集合的运算以及不等式问题,是一道中档题.20.(2016秋•无锡期末)(理科)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1,O是A C的中点,E是线段D1O上一点,且=λ.(1)若λ=,求异面直线DE与CD1所成角的余弦值;(2)若二面角D1﹣CE﹣D为π,求λ的值.【考点】二面角的平面角及求法.【分析】(1)设正方体的棱长为1,分别以DA、DC、DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线DE与CD1所成角的余弦值.(2)求出平面CD1E的法向量和平面CDE的法向量,利用向量法能求出结果.【解答】解:(1)设正方体的棱长为1,分别以DA、DC、DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,),则A(1,0,0),O(,0),C(0,1,0),D1(0,0,1D(0,0,0),设E(x0,y0,z0),∵=,∴=,∴(x,y0,z0﹣1)=(,,﹣x0),0解得x0=,y0=,z0=,E(,,),∴=(,,),CD1=(0,﹣1,1),∴cos<,>==,所成角的余弦值为.∴异面直线DE与CD1(2)设平面CD1E的法向量为=(x,y,z),=(,0),=(0,﹣1,1),=(0,1,0),则,取z=1,得=(1,1,1),由=λ,得E(,,),=(,,),设平面CDE的法向量=(x,y,z),则,取x=﹣2,得=(﹣2,0,λ),∵二面角D1﹣CE﹣D为π,∴|cos|==,∵λ<2,解得λ=8﹣2.【点评】本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,考查实数值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.21.(16分)(2016秋•无锡期末)已知函数f(x)=lnx+﹣2,a∈R. (1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为2x+y﹣3=0,求a的值;(2)求函数y=f(x)的单调区间;(3)若曲线y=f(x)都在直线(a+1)x+y﹣2(a﹣1)=0的上方,求正实数a的取值范围.【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】(1)求出函数的导数,根据切线方程求出a的值即可;(2)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间即可;(3)令g(x)=f(x)﹣[﹣(a+1)x+2(a﹣1)],求出函数的导数,得到函数g(x)的单调区间,从而求出g(x)的最小值,求出a的范围即可.【解答】解:(1)函数的定义域是(0,+∞),f′(x)=﹣,f′(1)=1﹣a,f(1)=a﹣2,故曲线y=f(x)在(1,f(1))处的曲线方程是:y﹣(a﹣2)=(1﹣a)(x﹣1),即(a﹣1)x+y﹣2a+3=0,又曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线为:2x+y﹣3=0,故a=3;(2)由于f′(x)=,①若a≤0,对于x∈(0,+∞),f′(x)>0恒成立,即f(x)在(0,+∞)递增,故函数的递增区间是(0,+∞);②若a>0,当x∈(0,a)时,f′(x)<0,f(x)递减,x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,故f(x)在(0,a)递减,在(a,+∞)递增;(3)a>0时,直线即y=﹣(a+1)x+2(a﹣1),令g(x)=f(x)﹣[﹣(a+1)x+2(a﹣1)]=lnx++(a+1)x﹣2a,g′(x)=,∵a>0,x>0,∴a+1>0,x+1>0,且∈(0,1),当0<x<时,g′(x)<0,g(x)在(0,)递减,x>时,g′(x)>0,g(x)在(,+∞)递增,故x=时,g(x)取得最小值ln+a+1+a﹣2a=1+ln,∵曲线y=f(x)都在直线(a+1)x+y﹣2(a﹣1)=0的上方,故g(x)≥0,=1+ln>0,>,a>,故g(x)min故a的范围是(,+∞).【点评】本题考查了切线方程问题,考查函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,是一道综合题.22.(16分)(2016秋•无锡期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>0,b>0)的离心率为,过C的左焦点F1,且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为1.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,直线l经过点B且垂直于x轴,点P是点C上异于A,B的任意一点,直线AP交直线l于点Q.①设直线OQ,BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1•k2为定值;②当点P运动时,试判断点Q与以BP为直径的圆的位置关系?并证明你的结论.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(1)由离心率e,可得a2=4b2,由过点F垂直于x轴的直线被椭圆所截得弦长为1,可得=1,解出即可得出.(2)①由椭圆方程求出两个顶点A的坐标,设出P点坐标,写出斜率k1,k2,结合P的坐标适合椭圆方程可证结论;②以BP为直径的圆的方程为(x﹣2)(x﹣x0)+y(y﹣y0)=0,把点Q代入得到方程左边大于0,即可判断Q与以BP为直径的圆外.【解答】解(1):由离心率e===,可得a2=4b2,∵过点F 垂直于x轴的直线被椭圆所截得弦长为1,∴=1,解得b=1,a=2,∴椭圆C方程为+y2=1.(2)①证明:令P(x0,y0),点A(﹣2,0)则直线PA的方程为y=(x+2),令x=2,得y=,则Q点的坐标为(2,)∴k1=,k2=.∴k1•k2=,∵P(x0,y0)满足+y2=1,则∴k1•k2=﹣,②以BP为直径的圆的方程为(x﹣2)(x﹣x0)+y(y﹣y0)=0,把Q点(2,)代入方程左边,得(﹣y0)=4=4•=4•.(*),∵x0∈(﹣2,2),∴x0+2>0,∴(*)>0,∴Q与以BP为直径的圆外,【点评】本题考查了直线的斜率,考查了直线与圆锥曲线的关系,考查了圆系方程,考查了学生的计算能力,是有一定难度题目.。
江苏省无锡市2016-2017学年高二(上)期末数学试卷(含答案解析)
2018-2019学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷一、填空题:本大题共15小题,每小题5分,共70分).1、(5分)若直线(a﹣2)x﹣y+3=0的倾斜角为45°,则实数a的值为、2、(5分)设一辆汽车在公路上做加速直线运动,假设t秒时的速度为v(t)=3t2﹣1米/秒,则在2秒是加速度为米/秒2、3、(5分)圆x2+y2+4x﹣4y﹣8=0与圆x2+y2﹣2x+4y+1=0的位置关系是、4、(5分)在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,若AA1=2AB,则异面直线BD1与CC1所成角的正切值为、5、(5分)设两条直线x+y﹣2=0,3x﹣y﹣2=0的交点为M,若点M在圆(x﹣m)2+y2=5内,则实数m的取值范围为、6、(5分)若点A(﹣6,y)在抛物线y2=﹣8x上,F为抛物线的焦点,则AF的长度为、7、(5分)已知一个圆锥的侧面积是50πcm2,若母线与底面所成角为60°,则此圆锥的底面半径为、8、(5分)如果正方体、球与等边圆柱(圆柱底面圆的直径与高相等)的体积相等,设它们的表面积依次为S1,S2,S3,则S1,S2,S3大小关系为、9、(5分)给出下列三个命题:①若命题p:2是实数,命题q:2是奇数,则p或q为真命题;②记函数f(x)是导函数为f′(x),若f′(x0)=0,则f(x0)是f(x)的极值;③“a=3”是“直线l1::x+ay﹣3=0,l2:(a﹣1)x+2ay+1=0平行“的充要条件、则真命题的序号是、10、(5分)(文)设f(x)=sinx﹣2cosx+1的导函数为f′(x),则f′()=、11、(理)设向量=(2,2s﹣2,t+2),=(4,2s+1,3t﹣2),且∥,则实数s+t=、12、(5分)如图是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别为DE,BE,EF,EC 的中点,在这个正四面体中,有以下结论:①GH与EF平行;②BE与MN为异面直线;③GH与AF成60°角;④MN∥平面ADF;其中正确结论的序号是、13、(5分)过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左焦点F作圆x2+y2=a2的切线,切点为M,延长FM交双曲线右支于点P,若M为FP的中点,则双曲线的离心率是、14、(5分)已知f(x)=ax+,g(x)=e x﹣3ax,a>0,若对∀x1∈(0,1),存在x2∈(1,+∞),使得方程f(x1)=g(x2)总有解,则实数a的取值范围为、15、(5分)已知直线ax+by+c=0始终平分圆C:x2+y2﹣2x+4y﹣4=0(C 为圆心)的周长,设直线l:(2a﹣b)x+(2b﹣c)y+(2c﹣a)=0,过点P(6,9)作l的垂线,垂足为H,则线段CH长度的取值范围是、二、解答题:本大题共7小题,共90分、解答写出文字说明、证明过程或演算过程、16、(14分)设直线l1:mx﹣2my﹣6=0与l2:(3﹣m)x+my+m2﹣3m=0、(1)若l1∥l2,求l1,l2之间的距离;(2)若直线l2与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积最大,求直线l2的方程、17、(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是梯形,AD∥BC,∠ABC=90°,平面PAB⊥平面ABCD,PB⊥AB且AD=AB=BP=BC、(1)求证:CD⊥平面PBD;(2)已知点Q在PC上,若AC与BD交于点O,且AP∥平面BDQ,求证:OQ∥平面APD、18、(14分)已知直线l:y=2x+n,n∈R,圆M的圆心在y轴,且过点(1,1)、(1)当n=﹣2时,若圆M与直线l相切,求该圆的方程;(2)设直线l关于y轴对称的直线为l′,试问直线l′与抛物线N:x2=6y 是否相切?如果相切,求出切点坐标;如果不想切,请说明理由、19、(16分)(文科)已知m∈R,集合A={m|m2﹣am<12a2(a≠0)};集合B={m|方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆},若“m∈A”是“m ∈B”的充分不必要条件,求a的取值范围、20、(理科)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1,O是AC的中点,E是线段D1O上一点,且=λ、(1)若λ=,求异面直线DE与CD1所成角的余弦值;(2)若二面角D1﹣CE﹣D为π,求λ的值、21、(16分)已知函数f(x)=lnx+﹣2,a∈R、(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为2x+y﹣3=0,求a的值;(2)求函数y=f(x)的单调区间;(3)若曲线y=f(x)都在直线(a+1)x+y﹣2(a﹣1)=0的上方,求正实数a的取值范围、22、(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>0,b>0)的离心率为,过C的左焦点F1,且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为1、(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,直线l经过点B且垂直于x 轴,点P是点C上异于A,B的任意一点,直线AP交直线l于点Q、①设直线OQ,BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1•k2为定值;②当点P运动时,试判断点Q与以BP为直径的圆的位置关系?并证明你的结论、2018-2019学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共15小题,每小题5分,共70分).1、(5分)若直线(a﹣2)x﹣y+3=0的倾斜角为45°,则实数a的值为3、【解答】解:因为直线(a﹣2)x﹣y+3=0的倾斜角为45°,所以直线的斜率为tan45°=a﹣2=1,所以a=3;故答案为:3、2、(5分)设一辆汽车在公路上做加速直线运动,假设t秒时的速度为v(t)=3t2﹣1米/秒,则在2秒是加速度为12米/秒2、【解答】解:∵v(t)=3t2﹣1,∴v'(t)=6t,根据导数的物理意义,可知t=2时物体的加速度为即为v'(2),∴v'(2)=6×2=12,故答案为:12、3、(5分)圆x2+y2+4x﹣4y﹣8=0与圆x2+y2﹣2x+4y+1=0的位置关系是相交、【解答】解:圆x2+y2+4x﹣4y﹣8=0,即(x+2)2+(y﹣2)2 =16,表示以(﹣2,2)为圆心、半径等于4的圆、圆x2+y2﹣2x+4y+1=0,即(x﹣1)2+(y+2)2=4,表示以(1,﹣2)为圆心、半径等于2的圆、两个圆的圆心距为d==5,大于两圆的半径之差而小于半径之和,故两个圆的位置关系为相交,故答案为:相交、4、(5分)在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,若AA1=2AB,则异面直线BD1与CC1所成角的正切值为、【解答】解:∵在正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,CC1∥BB1,∴∠B1BD1是异面直线BD1与CC1所成角,设AA 1=2AB=2,则B1D1=,BB1=2,∴tan∠B1BD1==、∴异面直线BD1与CC1所成角的正切值为、故答案为:、5、(5分)设两条直线x+y﹣2=0,3x﹣y﹣2=0的交点为M,若点M在圆(x﹣m)2+y2=5内,则实数m的取值范围为(﹣1,3)、【解答】解:由题意可知:,解得,交点(1,1),交点M在圆(x﹣m)2+y2=5的内部,可得(1﹣m)2+1<5,解得﹣1<m<3、∴实数m的取值范围为:(﹣1,3)、故答案为:(﹣1,3)、6、(5分)若点A(﹣6,y)在抛物线y2=﹣8x上,F为抛物线的焦点,则AF的长度为8、【解答】解:由于抛物线y2=﹣8x的焦点F(﹣2,0),其准线方程为x=2,该抛物线的一点A到y轴距离为6,则点A到准线的距离为6+2=8,再由抛物线的定义可得|AF|=8,故答案为:8、7、(5分)已知一个圆锥的侧面积是50πcm2,若母线与底面所成角为60°,则此圆锥的底面半径为5、【解答】解:设圆锥的底面半径为R,则母线长为2R,∵圆锥的侧面积是50πcm2,∴50π=π×R×2R,解得R=5cm、故答案为5、8、(5分)如果正方体、球与等边圆柱(圆柱底面圆的直径与高相等)的体积相等,设它们的表面积依次为S1,S2,S3,则S1,S2,S3大小关系为S2<S3<S1、【解答】解:设球的半径为R,正方体的棱长为a,等边圆柱的底面半径为r,且它们的体积都为V,则V=,解得,a=,r=,∴S 1=6×a2=6()2=6=,S2=4πR2=4π()2=,S3=2π=、∴S2<S3<S1、故答案为:S2<S3<S1、9、(5分)给出下列三个命题:①若命题p:2是实数,命题q:2是奇数,则p或q为真命题;②记函数f(x)是导函数为f′(x),若f′(x0)=0,则f(x0)是f(x)的极值;③“a=3”是“直线l1::x+ay﹣3=0,l2:(a﹣1)x+2ay+1=0平行“的充要条件、则真命题的序号是①、【解答】解:对于①,因为命题p为真,∴p或q为真命题,故正确;对于②,例如函数f(x)=x3满足f′(0)=0,但f(0)不是f(x)的极值,故错;对于③,当a=0时,直线l1::x+ay﹣3=0,l2:(a﹣1)x+2ay+1=0平行,故错;故答案为:①10、(5分)(文)设f(x)=sinx﹣2cosx+1的导函数为f′(x),则f′()=、【解答】解:f(x)=sinx﹣2cosx+1的导函数为f′(x)=cosx+2sinx,∴f′()=cos+2sin=﹣+2×=,故答案为:11、(理)设向量=(2,2s﹣2,t+2),=(4,2s+1,3t﹣2),且∥,则实数s+t=、【解答】解:∵∥,∴存在实数k,使得=k,则,解得k=,s=,t=6、∴s+t=、故答案为:、12、(5分)如图是正四面体的平面展开图,G,H,M,N分别为DE,BE,EF,EC 的中点,在这个正四面体中,有以下结论:①GH与EF平行;②BE与MN为异面直线;③GH与AF成60°角;④MN∥平面ADF;其中正确结论的序号是③④、【解答】解:正四面体的平面展开图还原成正四面体,如图:在①中,GH与EF是异面直线,故①错误;在②中,BE与MN相交于点N,故②错误;在③中,∵GH∥AD,∴GH与AF成60°角,故③正确;在④中,∵MN∥AF,∴MN∥平面ADF,故④正确、故答案为:③④、13、(5分)过双曲线﹣=1(a>0,b>0)的左焦点F作圆x2+y2=a2的切线,切点为M,延长FM交双曲线右支于点P,若M为FP的中点,则双曲线的离心率是、【解答】解:如图|OF|=c,|OM|=a,|FG|=2c;∴|F|=b,又∵M为PF的中点,|PG|=2|OM|=2a,|PF|=2b,∴|PF|﹣|PG|=2b﹣2a=2a;∴b=2a,∴c=a,∴e==、故答案为、14、(5分)已知f(x)=ax+,g(x)=e x﹣3ax,a>0,若对∀x1∈(0,1),存在x2∈(1,+∞),使得方程f(x1)=g(x2)总有解,则实数a的取值范围为[,+∞)、【解答】解:当x∈(0,1)时,f(x)=ax+为减函数,由f(1)=2a得:f(x)的值域为(2a,+∞),若若对∀x1∈(0,1),存在x2∈(1,+∞),使得方程f(x1)=g(x2)总有解,则g(x)的值域B应满足(2a,+∞)⊆B,令g′(x)=e x﹣3a=0,则e x=3a,即x=ln3a,若ln3a≤1,即3a≤e,此时g(x)>g(1)=e﹣3a,此时由e﹣3a≤2a得:≤a≤,若ln3a>1,即3a>e,g(x)=(1,ln3a)上为减函数,在(ln3a,+∞)上为增函数,此时当x=ln3a时,函数取最小值3a(1﹣ln3a)<0<2a满足条件;综上可得:实数a的取值范围为[,+∞)故答案为:[,+∞)、15、(5分)已知直线ax+by+c=0始终平分圆C:x2+y2﹣2x+4y﹣4=0(C 为圆心)的周长,设直线l:(2a﹣b)x+(2b﹣c)y+(2c﹣a)=0,过点P(6,9)作l的垂线,垂足为H,则线段CH长度的取值范围是[] 、【解答】解:由题意,圆心C(1,﹣2)在直线ax+by+c=0上,可得a﹣2b+c=0,即c=2b﹣a、直线l:(2a﹣b)x+(2b﹣c)y+(2c﹣a)=0,即a(2x+y﹣3)+b(4﹣x)=0,由,可得x=4,y=﹣5,即直线过定点M(4,﹣5),由题意,H在以PM为直径的圆上,圆心为A(5,2),方程为(x﹣5)2+(y﹣2)2=50,∵|CA|=4∴CH最小为5=,CH最大为4,∴线段CH长度的取值范围是[]、故答案为[]、二、解答题:本大题共7小题,共90分、解答写出文字说明、证明过程或演算过程、16、(14分)设直线l1:mx﹣2my﹣6=0与l2:(3﹣m)x+my+m2﹣3m=0、(1)若l1∥l2,求l1,l2之间的距离;(2)若直线l2与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积最大,求直线l2的方程、【解答】解:(1)若l1∥l2,则,∴m=6,∴l1:x﹣2y﹣1=0,l2:x﹣2y﹣6=0∴l 1,l2之间的距离d==;(2)由题意,,∴0<m<3,直线l2与两坐标轴的正半轴围成的三角形的面积S=m(3﹣m)=+,∴m=时,S最大为,此时直线l2的方程为2x+2y﹣3=0、17、(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD是梯形,AD∥BC,∠ABC=90°,平面PAB⊥平面ABCD,PB⊥AB且AD=AB=BP=BC、(1)求证:CD⊥平面PBD;(2)已知点Q在PC上,若AC与BD交于点O,且AP∥平面BDQ,求证:OQ∥平面APD、【解答】证明:(1)∵平面PAB⊥平面ABCD,PB⊥AB,平面PAB∩平面ABCD=AB,∴PB⊥平面ABCD,∵CD⊂平面ABCD,∴CD⊥PB,∵AD=AB=BC,∠BAD=90°,∴BD=AD,BC=2AD,∠DBC=45°,∴∠BDC=90°,∴CD⊥BD,∵PB∩BD=B,∴CD⊥平面PBD;(2)∵AP∥平面BDQ,∴AP∥OQ,∵OQ⊄平面APD,AP⊂平面APD,∴OQ∥平面APD、18、(14分)已知直线l:y=2x+n,n∈R,圆M的圆心在y轴,且过点(1,1)、(1)当n=﹣2时,若圆M与直线l相切,求该圆的方程;(2)设直线l关于y轴对称的直线为l′,试问直线l′与抛物线N:x2=6y 是否相切?如果相切,求出切点坐标;如果不想切,请说明理由、【解答】解:(1)设M的方程为x2+(y﹣b)2=r2,(1,1)代入,可得1+(1﹣b)2=r2,①∵直线l与圆M相切,∴=r,②由①②可得b=3或,∴M的方程为x2+(y﹣3)2=5,或x2+(y﹣)2=,(2)因为直线l的方程为y=2x+n所以直线l′的方程为y=﹣2x+n、与抛物线联立得x2+12x﹣6n=0、△=144+24n①当n=﹣6,即△=0时,直线l′与抛物线C相切;,切点坐标为(﹣6,6)②当n≠﹣6,即△≠0时,直线l′与抛物线C不相切、19、(16分)(文科)已知m∈R,集合A={m|m2﹣am<12a2(a≠0)};集合B={m|方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆},若“m∈A”是“m ∈B”的充分不必要条件,求a的取值范围、【解答】解:对于集合A,由m2﹣am<12a2,故(m﹣4a)(m+3a)<0,对于集合B,解,解得:﹣4<m<2;①a>0时,集合A:﹣3a<m<4a,若“m∈A”是“m∈B”的充分不必要条件,则,解得:0<a<;②a<0时,集合A:a<m<﹣3a,若“m∈A”是“m∈B”的充分不必要条件,则,解得:﹣<a<0,综上:a∈(﹣,0)∪(0,)、20、(理科)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1,O是AC的中点,E是线段D1O上一点,且=λ、(1)若λ=,求异面直线DE与CD1所成角的余弦值;(2)若二面角D1﹣CE﹣D为π,求λ的值、【解答】解:(1)设正方体的棱长为1,分别以DA、DC、DD1为x,y,z轴,建立空间直角坐标系, 则A(1,0,0),O(,0),C(0,1,0),D1(0,0,1), D(0,0,0),设E(x 0,y0,z0),∵=,∴=,∴(x0,y0,z0﹣1)=(,,﹣x0),解得x0=,y0=,z0=,E(,,),∴=(,,),CD1=(0,﹣1,1),∴cos<,>==,∴异面直线DE与CD1所成角的余弦值为、(2)设平面CD1E的法向量为=(x,y,z),=(,0),=(0,﹣1,1),=(0,1,0),则,取z=1,得=(1,1,1),由=λ,0≤λ≤1,得E(,,),=(,,),设平面CDE的法向量=(x,y,z),则,取x=﹣2,得=(﹣2,0,λ),∵二面角D1﹣CE﹣D为π,∴|cos|==,由0≤λ≤1,解得λ=8﹣2、21、(16分)已知函数f(x)=lnx+﹣2,a∈R、(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为2x+y﹣3=0,求a的值;(2)求函数y=f(x)的单调区间;(3)若曲线y=f(x)都在直线(a+1)x+y﹣2(a﹣1)=0的上方,求正实数a的取值范围、【解答】解:(1)函数的定义域是(0,+∞),f′(x)=﹣,f′(1)=1﹣a,f(1)=a﹣2,故曲线y=f(x)在(1,f(1))处的曲线方程是:y﹣(a﹣2)=(1﹣a)(x﹣1),即(a﹣1)x+y﹣2a+3=0,又曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线为:2x+y﹣3=0,故a=3;(2)由于f′(x)=,①若a≤0,对于x∈(0,+∞),f′(x)>0恒成立,即f(x)在(0,+∞)递增,故函数的递增区间是(0,+∞);②若a>0,当x∈(0,a)时,f′(x)<0,f(x)递减,x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,f(x)递增,故f(x)在(0,a)递减,在(a,+∞)递增;(3)a>0时,直线即y=﹣(a+1)x+2(a﹣1),令g(x)=f(x)﹣[﹣(a+1)x+2(a﹣1)]=lnx++(a+1)x﹣2a, g′(x)=,∵a>0,x>0,∴a+1>0,x+1>0,且∈(0,1),当0<x<时,g′(x)<0,g(x)在(0,)递减,x>时,g′(x)>0,g(x)在(,+∞)递增,故x=时,g(x)取得最小值ln+a+1+a﹣2a=1+ln,∵曲线y=f(x)都在直线(a+1)x+y﹣2(a﹣1)=0的上方,故g(x)≥0,故g(x)min=1+ln>0,>,a>,故a的范围是(,+∞)、22、(16分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>0,b>0)的离心率为,过C的左焦点F1,且垂直于x轴的直线被椭圆C截得的线段长为1、(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A,B,直线l经过点B且垂直于x 轴,点P是点C上异于A,B的任意一点,直线AP交直线l于点Q、①设直线OQ,BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1•k2为定值;②当点P运动时,试判断点Q与以BP为直径的圆的位置关系?并证明你的结论、【解答】解(1):由离心率e===,可得a2=4b2,∵过点F 垂直于x轴的直线被椭圆所截得弦长为1,∴=1,解得b=1,a=2,∴椭圆C方程为+y2=1、(2)①证明:令P(x0,y0),点A(﹣2,0)则直线PA的方程为y=(x+2),令x=2,得y=,则Q点的坐标为(2,)∴k1=,k2=、∴k1•k2=,∵P(x0,y0)满足+y2=1,则∴k1•k2=﹣,②以BP为直径的圆的方程为(x﹣2)(x﹣x0)+y(y﹣y0)=0,把Q点(2,)代入方程左边,得(﹣y0)=4=4•=4•、(*),∵x0∈(﹣2,2),∴x0+2>0,∴(*)>0,∴Q与以BP为直径的圆外,。
2021-2021学年江苏省无锡市高二上学期期末考试数学试题—附答案(Word最新版)
2021-2021学年江苏省无锡市高二上学期期末考试数学试题—附答案通过整理的2021-2021学年江苏省无锡市高二上学期期末考试数学试题—附答案相关文档,希望对大家有所帮助,谢谢观看!2021-2021学年第一学期高二期末考试数学学科试题一、选择题:本题共12小题,每小题5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.设,则下列各不等式一定成立的是(▲ ) A.B.C.D.2.已知向量=(0,1,1),=(1,-2,1).若向量+与向量=(m,2,n)平行,则实数n的值是(▲)A.6 B.-6 C.4 D.-4 3.已知椭圆C:,若长轴长为6,且两焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的标准方程为(▲ )A. B. C. D. 4. 《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有大夫、不更、簪裹、上造、公士,凡五人,共猎得五鹿,欲以爵次分之,问各得几何?”其意思:“共有五头鹿,5人以爵次进行分配(古代数学中“以爵次分之”这种表述,一般表示等差分配,在本题中表示等差分配).”在这个问题中,若大夫得“一鹿、三分鹿之二”,则簪裹得(▲ )A.一鹿、三分鹿之一B.一鹿C.三分鹿之二D.三分鹿之一5.已知等比数列为单调递增数列,设其前n项和为,若,,则的值为(▲ )A.16 B.32 C.8 D.6.下列不等式或命题一定成立的是( ▲ ) ①lg(x2+)⩾lg x(x>0);②sin x+⩾2(x≠kπ,k∈Z);③x2+1⩾2|x|(x∈R); ④ (x∈R)最小值为2. A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④ 7.已知关于x的不等式的解集为空集,则实数a的取值范围是( ▲ ) A. B.C. D. 8. 设为数列的前项和,满足,则(▲)A.192 B.96 C.93 D.189 9.若正数a、b满足,设,则y的最大值是(▲ )A.12 B. -12 C. 16 D. -16 10.正四面体ABCD的棱长为2,E、F分别为BC、AD的中点,则的值为(▲ )A.-2 B.4 C.2 D.1 11.已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,离心率为e,若椭圆上存在点P,使得,则该离心率e的取值范围是(▲ ) A. B. C.D. 12.当n为正整数时,定义函数表示n的最大奇因数。
19-20学年江苏省无锡市高二上学期期末数学试卷 (含答案解析)
19-20学年江苏省无锡市高二上学期期末数学试卷一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.已知0<c<1,a>b>1,下列不等式成立的是()A. c a>c bB. a c<b cC. aa−c >bb−cD. log a c>log b c2.已知向量a⃗=(1,3,−2),b⃗ =(2,1,0),则a⃗−2b⃗ =()A. (−3,1,−2)B. (5,5,−2)C. (3,−1,2)D. (−5,−5,2)3.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),若长轴长为6,且两焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的标准方程为()A. x29+y28=1 B. x236+y232=1 C. x29+y25=1 D. x216+y212=14.若函数y=f(x)满足:集合A={f(n)|n∈N∗}中至少有三个不同的数成等差数列,则称函数f(x)是“等差源函数”,则下列四个函数中,“等差源函数”的个数是()①y=2x+1;②y=log2x;③y=2x+1;④y=sin(π4x+π4)A. 1B. 2C. 3D. 45.等比数列{a n}的前n项和为S n,若a2=2,a3=4,则S4=()A. 15B. 14C. 8D. 76.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式中恒成立的是()A. 1ab >12B. 1a+1b⩽1 C. √ab⩾2 D. 1a2+b2⩽187.若关于x的不等式x2−ax−a⩽−3的解集不是空集,则实数a的取值范围是()A. B.C. [−6,2]D.8.已知数列{a n}的前n项和为S n,且a1=3,a n+1=2a n,n∈N∗,则S5等于()A. 32B. 48C. 62D. 939.若正数a、b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是()A. [9,+∞)B. (−∞,1]∪[9,+∞)C. (0,1]∪[9,+∞)D. [1,9]10. 已知正四面体ABCD 的棱长为a.点E ,F 分别是棱AC ,BD 的中点,则AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF⃗⃗⃗⃗⃗ 的值是( ) A. a 2B. 12a 2C. 14a 2D. √34a 211. 已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左右两个焦点,若椭圆上存在点P 使得PF 1⊥PF 2,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A. [√55,1) B. [√22,1) C. (0,√55] D. (0,√22] 12. 当n 为正整数时,定义函数N(n)表示n 的最大奇因数.如N(3)=3,N(10)=5,记S(n)=N(1)+N(2)+N(3)+⋯+N(2n ),则S(5)= ( )A. 341B. 342C. 345D. 346二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13. 已知命题p :∀x ∈R ,x 2−2x +1>0,则¬p 是______ . 14. 不等式x−1x≤0的解集为______ .15. 已知双曲线C :x 2a2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别是F 1、F 2,以F 2为圆心且和双曲线C的渐近线相切的圆与双曲线C 的一个交点为M ,若△F 1MF 2为等腰三角形,则双曲线C 的离心率是______.16. 已知实数x >0,y >0,且4x +1y =2,则xy 的最小值为______. 三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 在等差数列{a n }中,a 1+a 2=5,a 3=7,记数列{1an a n+1}的前n 项和为S n(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求S n .18.已知a∈R,函数f(x)=a−1.|x|(1)若f(x)≤2x对x∈(0,2)恒成立,求实数a的取值范围;(2)当a=1时,解不等式f(x)≥2x.19.在平面直角坐标系xOy中,曲线C上的动点M(x,y)(x>0)到点F(2,0)的距离减去点M到直线x=−1的距离等于1.(1)求曲线C的方程;(2)若直线y=k(x+2)与曲线C交于A,B两点,求证:直线FA与直线FB的倾斜角互补.20.2018年推出一种新型家用轿车,购买时费用为16.9万元,每年应交付保险费、养路费及汽油费共1.2万元,汽车的维修费为:第一年无维修费用,第二年为0.2万元,从第三年起,每年的维修费均比上一年增加0.2万元.(1)设该辆轿车使用n年的总费用(包括购买费用、保险费、养路费、汽油费及维修费)为f(n),求f(n)的表达式;(2)这种汽车使用多少报废最合算(即该车使用多少年,年平均费用最少)?21.如图1,在高为6的等腰梯形ABCD中,AB//CD,且AB=2CD=12,O、O1分别是AB、CD的中点,沿OO1将平面ADO1O折起,使其垂直于BCO1O(如图2).点P是中点,点E是线段AB上不同于A、B的一点,连接OE并延长至点Q,使AQ//OB.(Ⅰ)证明:OD⊥平面PAQ;(Ⅱ)若BE=2AE,求二面角C−BQ−A的余弦值.22.已知椭圆C1:x2a2+y2b2=1(a>b>0),F为左焦点,A为上顶点,B(2,0)为右顶点,若√7|AF⃗⃗⃗⃗⃗ |=2|AB⃗⃗⃗⃗⃗ |,抛物线C2的顶点在坐标原点,焦点为F.(1)求C1的标准方程;(2)是否存在过F点的直线,与C1和C2交点分别是P,Q和M,N,使得S△OPQ=12S△OMN?如果存在,求出直线的方程;如果不存在,请说明理由.-------- 答案与解析 --------1.答案:D解析:本题考查不等式比较大小,关键是掌握不等式的性质并灵活运用,属于中档题.根据题意,依次分析选项:对于A、构造函数y=c x,由指数函数的性质分析可得A错误,对于B、构造函数y=x c,由幂函数的性质分析可得B错误,对于C、由作差法比较可得C错误,对于D、由作差法利用对数函数的运算性质分析可得D正确,即可得答案.解:根据题意,依次分析选项:对于A、构造函数y=c x,由于0<c<1,则函数y=c x是减函数,又由a>b>1,则有c a<c b,故A错误;对于B、构造函数y=x c,由于0<c<1,则函数y=x c是增函数,又由a>b>1,则有a c>b c,故B错误;对于C、aa−c −bb−c=ab−ac−ab+bc(a−c)(b−c)=c(b−a)(a−c)(b−c),又由0<c<1,a>b>1,则a−c>0、b−c>0、b−a<0,进而有aa−c −bb−c<0,故有aa−c<bb−c,故C错误;对于D、log a c−log b c=lgclga −lgclgb=lgc(lgb−lgalga⋅lgb),又由0<c<1,a>b>1,则有lgc<0,lga>lgb>0,则有lgc(lgb−lgalga⋅lgb)>0,即有log a c>log b c,故D正确;故选:D.2.答案:A解析:本题考查空间向量的坐标运算,属于基础题.直接由向量坐标运算公式即得答案.解:a⃗−2b⃗ =(1,3,−2)−2(2,1,0)=(−3,1,−2),故选A.3.答案:A解析:本题给出椭圆的长轴长和焦点的位置,求椭圆的标准方程,着重考查了椭圆的基本概念和标准方程等知识,属于基础题.根据题意,2a =6,且2c =13×2a =2,可得a =3且c =1,再根据椭圆中a 、b 、c 的平方关系得到b 2的值,结合椭圆焦点在x 轴,得到此椭圆的标准方程. 解:椭圆长轴的长为6,即2a =6,得a =3 ∵两个焦点恰好将长轴三等分, ∴2c =13×2a =2,得c =1,因此,b 2=a 2−c 2=9−1=8,再结合椭圆焦点在x 轴上, 可得此椭圆方程为:x 29+y 28=1.故选A .4.答案:C解析:解:①y =2x +1,n ∈N ∗,是等差源函数;②∵log 21,log 22,log 24构成等差数列,∴y =log 2x 是等差源函数;③y =2x +1不是等差源函数,因为若是,则2(2p +1)=(2m +1)+(2n +1),则2p+1=2m +2n , ∴2p+1−n =2m−n +1,左边是偶数,右边是奇数,故y =2x +1不是等差源函数; ④y =sin(π4x +π4)是周期函数,显然是等差源函数. 故选:C .利用新定义,进行验证即可得出结论.本题考查等差源函数的判断与证明,是中档题,解题时要认真审题,注意反证法的合理运用.5.答案:A解析:解:设等比数列{a n }的公比为q . ∵a 2=2,a 3=4,∴{a 1q =2a 1q 2=4,解得{a 1=1q =2.∴S4=1×(24−1)2−1=15.故选A.设等比数列{a n}的公比为q.利用等比数列的通项公式和前n项和公式即可得出.本题考查了等比数列的通项公式和前n项和公式,属于基础题.6.答案:D解析:本题主要考查不等式的基本性质和基本不等式,属于基础题.逐一判断即可求解.解:∵a>0,b>0,且a+b=4,∴4=a+b≥2√ab,∴0<ab≤4,A.∵0<ab≤4,∴1ab ≥14,故A不恒成立;B.∵ab≤4=a+b,∴1a +1b=a+bab=4ab≥1,故B不恒成立;C.∵√ab≤2,∴C不恒成立.D.∵a2+b2=(a+b)2−2ab=16−2ab≥8,∴1a2+b2≤18,故D恒成立.故选D.7.答案:D解析:此题考查了一元二次不等式与对应方程根的关系应用,是基础题目,由已知得方程x2−ax−a=−3有实数根,利用判别式大于等于0,由此求出a的取值范围.解:关于x的不等式x2−ax−a⩽−3的解集不是空集,对应方程x2−ax−a+3=0有实数根,即Δ=a2+4(a−3)≥0,解得a≥2或a≤−6;所以a的取值范围是(−∞,−6]∪[2,+∞).故选D.解析:解:由a 1=3,a n+1=2a n (n ∈N ∗),可知数列是以3为首项,以2为公比的等比数列, 则S 5=3(1−25)1−2=93.故选:D .由已知可得,数列是以3为首项,以2为公比的等比数列,再由等比数列的前n 项和公式求解. 本题考查等比数列的前n 项和,是基础的计算题.9.答案:A解析:本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础题. 由基本不等式可得,ab =a +b +3≥2√ab +3,解不等式可求. 解:正数a 、b 满足ab =a +b +3, ∵a +b ≥2√ab ,当且仅当a =b 时取等号,∴ab =a +b +3≥2√ab +3解不等式可得,√ab ≥3或√ab ≤−1(舍) 则ab ≥9. 故选A .10.答案:C解析:解:如图所示,∵正四面体ABCD 的棱长为a.点E ,F 分别是棱AC ,BD 的中点, ∴AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =a 2cos60°=12a 2. ∴AE ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅12AC⃗⃗⃗⃗⃗ =14(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =14×2×12a 2 =14a 2.如图所示,正四面体ABCD 的棱长为a.点E ,F 分别是棱AC ,BD 的中点,可得AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC⃗⃗⃗⃗⃗ =a 2cos60°.代入即可得出. 本题考查了向量的平行四边形法则、数量积运算性质、正四面体的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.11.答案:B解析:本题考查椭圆的离心率的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意椭圆性质、直线垂直等知识点的灵活运用.解设点P(x,y),由PF 1⊥PF 2,得x 2+y 2=c 2,与椭圆方程式联立方程组,能求出该椭圆的离心率的取值范围. 解:∵F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左右两个焦点,∴离心率0<e <1,F 1(−c,0),F 2(c,0),c 2=a 2−b 2,设点P(x,y),由PF 1⊥PF 2,得(x −c,y)⋅(x +c,y)=0,化简得x 2+y 2=c 2, 联立方程组{x 2+y 2=c 2x 2a 2+y 2b 2=1,整理,得x 2=(2c 2−a 2)⋅a 2c 2≥0,解得e ≥√22,又0<e <1,∴√22≤e <1.故选B .12.答案:B解析:本题考查了归纳推理的能力,找出N(2n)=N(n),N(2n −1)=2n −1,是解题关键,属于中档题. 解:由题设知,N(2n)=N(n),N(2n −1)=2n −1.∴S(n)=[1+3+5+⋯+(2n −1)]+[N(2)+N(4)+N(6)+⋯+N(2n )]=4n−1+[N(2)+N(4)+N(6)+⋯+N(2n )],∴S(n)=4n−1+S(n −1)(n >1),又S 1=N(1)=1,∴S(n)=4n−1+4n−2+⋯+41+40+1=4n +23, ∴则S(5)=45+23=342.故选:B .13.答案:∃x ∈R ,x 2−2x +1≤0解析:解:命题是全称命题,则命题的否定是特称命题,即∃x ∈R ,x 2−2x +1≤0,故答案为:∃x ∈R ,x 2−2x +1≤0根据全称命题的否定是特称命题进行求解即可.本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.14.答案:(0,1]解析:解:不等式x−1x ≤0,即{x ≠0x(x −1)≤0,求得0<x ≤1, 故答案为:(0,1].由不等式可得即{x ≠0x(x −1)≤0,由此求得x 的范围. 本题主要考查分式不等式、一元二次不等式的解法,属于基础题.15.答案:53解析:解:双曲线的左、右焦点分别是F 1、F 2,以F 2为圆心和双曲线的渐近线相切的圆与双曲线的一个交点为M ,若△F 1MF 2为等腰三角形,由双曲线的右焦点(c,0)到渐近线bx −ay =0的距离为d =√b 2+a 2=b ,由|F 1M|=|F 1F 2|=2c ,|F 2M|=b ,2a =|F 1M|−|F 2M|,可得2a +b =2c ,即b =2c −2a ,可得b 2=(2c −2a)2=c 2−a 2,可得3c 2−8ac +5a 2=0,由e =c a ,即3e 2−8e +5=0,e >1,解得e =53.故答案为:53.利用双曲线的定义以及已知条件列出方程,转化求解双曲线的离心率即可.本题考查双曲线的简单性质的应用,离心率的求法,直线与圆相切的条件,考查转化思想以及计算能力,属于中档题. 16.答案:4解析:解:由4x +1y =2可得,4y +x =2xy ≥2√4xy ,所以xy ≥4(当且仅当x =4,y =1时取等号).故答案为:4.先将4x +1y =2整理成4y +x =2xy ,再利用基本不等式的性质即可得解.本题考查基本不等式的应用,属于基础题. 17.答案:解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由{a 1+a 2=5a 3=7,即{2a 1+d =5a 1+2d =7,解得{a 1=1d =3, ∴a n =a 1+(n −1)d =1+3(n −1)=3n −2,∴数列{a n }的通项公式为a n =3n −2,(n ∈N ∗).(2)∵1a n a n+1=1(3n−2)(3n+1)=13(13n−2−13n+1),∴数列{1a n a n+1}的前n 项和 S n =1a 1a 2+1a 2a 3+1a 3a 4+⋯+1a n−1a n +1a n a n+1=13(1−14)+13(14−17)+13(17−110)+⋯+13(13n −5−13n −2)+13(13n −2−13n +1) =13(1−13n+1)=n 3n+1.解析:本题考查等差数列的通项公式及裂项相消法求和,属于基础题.(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由{a 1+a 2=5a 3=7可解得a 1,d ,从而可求得a n ; (2)表示出1a n a n+1,利用裂项相消法可求得S n .18.答案:解:(1)∵f(x)≤2x 对x ∈(0,2)恒成立,∴a ≤1x +2x 对x ∈(0,2)恒成立,∵1x +2x ≥2√2,当且仅当1x =2x ,即x =√22时等号成立, ∴a ≤2√2(2)当a =1时,f(x)=1−1|x|,∵f(x)≥2x ,∴1−1|x|≥2x ,①若x >0,则1−1|x|≥2x 可化为:2x 2−x +1≤0,所以x ∈⌀;②若x <0,则1−1|x|≥2x 可化为:2x 2−x −1≥0,解得:x ≥1或x ≤−12,∵x <0,∴x ≤−12,由①②可得1−1|x|≥2x 的解集为:(−∞,−12]解析:本题考查了不等式恒成立及分类讨论思想.属中档题.(1)分离参数a ,构造函数求最值;(2)分类讨论去绝对值.19.答案:解:(1)由题意得√(x −2)2+y 2−|x +1|=1,即√(x −2)2+y 2=|x +1|+1.因为x >0,所以x +1>0,所以√(x −2)2+y 2=x +2.两边同时平方,整理得曲线C 的方程为y 2=8x ,(2)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),联立,得{y 2=8x,y =k (x +2),得k 2x 2+(4k 2−8)x +4k 2=0,解得x1,2=8−4k2±8√1−k 22k ,所以x 1x 2=4.因为F(2,0),所以k FA+k FB=y1x1−2+y2x2−2=k(x1+2)x1−2+k(x2+2)x2−2=k(x1+2)(x2−2)+k(x1−2)(x2+2)(x1−2)(x2−2)=2k(x1x2−4)(x1−2)(x2−2).将x1x2=4代入,得k FA+k FB=0,所以直线FA和直线FB的倾斜角互补.解析:本题主要考查曲线与方程、抛物线的方程和简单几何性质,直线与抛物线的位置关系,考查考生的运算求解能力,考查的核心素养是数学运算.(1)由题意可得√(x−2)2+y2−|x+1|=1,化简得曲线C的方程;(2)要证直线FA和直线FB的倾斜角互补,只需证明k FA+k FB=y1x1−2+y2x2−2=0即可.20.答案:解:(1)由题意得:每年的维修费构成一等差数列,n年的维修总费用为[0+0.2(n−1)]2n=0.1n2−0.1n(万元),所以f(n)=16.9+1.2n+(0.1n2−0.1n)=0.1n2+1.1n+16.9(万元);(2)该辆轿车使用n年的年平均费用为:f(n) n =0.1n2+1.1n+16.9n=0.1n+1.1+16.9n≥2√0.1n⋅16.9n+1.1=3.7(万元),当且仅当0.1n=16.9n时取等号,此时n=13,答:这种汽车使用13年报废最合算.解析:本题考查函数的实际应用,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力.(1)由已知题中某种汽车购买时费用为16.9万元,每年应交付保险费、养路费及汽油费共1.2万元,维修费用依等差数列逐年递增,根据等差数列前n 项和公式,即可得到f(n)的表达式;(2)由(1)中使用n 年该车的总费用,我们可以得到n 年平均费用表达式,根据基本不等式,我们易计算出平均费用最小时的n 值,进而得到结论.21.答案:(Ⅰ)证明:取OO 1的中点为F ,连接AF ,PF ,则PF//OB ,∵AQ//OB ,∴PF//AQ ,则P ,F ,A ,Q 四点共面,由题意可知,OB ⊥OO 1,∵平面ADO 1O ⊥平面BCO 1O ,且平面ADO 1O ∩平面BCO 1O =OO 1,∴OB ⊥平面ADO 1O ,∴PF ⊥平面ADO 1O ,又OD ⊂平面ADO 1O ,PF ⊥OD .在直角梯形ADO 1O 中,AO =OO 1,OF =O 1D ,∠AOF =∠OO 1D ,∴△AOF≌△OO 1D ,则∠FAO =∠DOO 1,∴∠FAO +∠AOD =∠DOO 1+∠AOD =90°,∴AF ⊥OD ,∵AF ∩PF =F ,且AF ⊂平面PAQ ,PF ⊂平面PAQ ,∴OD ⊥平面PAQ ;(Ⅱ)解:以O 为坐标原点,OA 所在直线为x 轴,OB 所在直线为y 轴,OO 1所在直线为z 轴建立空间直角坐标系,∵BE =2AE ,AQ//OB ,∴AQ =12OB =3,则Q(6,3,0),∴QB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−6,3,0),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−3,6).设平面CBQ 的一个法向量n⃗ =(x,y,z), 由{n ⃗ ⋅QB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =−6x +3y =0n⃗ ⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =−3y +6z =0,取z =1,得n ⃗ =(1,2,1); 平面ABQ 的一个法向量m ⃗⃗⃗ =(0,0,1),设二面角C −BQ −A 的平面角为θ,由图可知,θ为锐角,则cosθ=|n ⃗⃗ ⋅m ⃗⃗⃗ |n ⃗⃗ |⋅|m ⃗⃗⃗ ||=√66. 故二面角C −BQ −A 的余弦值为√66.解析:(Ⅰ)取OO 1的中点为F ,连接AF ,PF ,则PF//OB ,可得PF//AQ ,则P ,F ,A ,Q 四点共面,由题意可知,OB ⊥OO 1,结合面面垂直的性质可得OB ⊥平面ADO 1O ,从而得到PF ⊥平面ADO 1O ,进一步有PF ⊥OD.再求解三角形可得AF ⊥OD ,由线面垂直的判定可得OD ⊥平面PAQ ; (Ⅱ)以O 为坐标原点,OA 所在直线为x 轴,OB 所在直线为y 轴,OO 1所在直线为z 轴建立空间直角坐标系,分别求出平面CBQ 与平面ABQ 的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值可得二面角C −BQ −A 的余弦值.本题考查直线与平面垂直的判定,考查空间想象能力与思维能力,训练了利用空间向量求解二面角的平面角,是中档题.22.答案:解:(1)依题意可知√7|AF⃗⃗⃗⃗⃗ |=2|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |,即√7a =2√a 2+b 2, 由右顶点为B(2,0),得a =2,解得b 2=3,所以C 1的标准方程为x 24+y 23=1.(2)依题意可知C 2的方程为y 2=−4x ,假设存在符合题意的直线,设直线方程为x =ky −1,P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),联立方程组{x =ky −1x 24+y 23=1, 得(3k 2+4)y 2−6ky −9=0,所以Δ=36k 2+36(3k 2+4)=144(k 2+1)>0,由韦达定理得y 1+y 2=6k 3k 2+4,y 1y 2=−93k 2+4,则|y 1−y 2|=√(y 1+y 2)2−4y 1y 2=12√k 2+13k 2+4, 联立方程组{x =ky −1y 2=−4x, 得y 2+4ky −4=0,所以Δ=16k 2+16>0,由韦达定理得,y 3+y 4=−4k ,y 3y 4=−4,所以|y 3−y 4|=√(y 3+y 42−4y 3y 4)=4√k 2+1,若S △OPQ =12S △OMN ,则|y 1−y 2|=12|y 3−y 4|,即12√k2+13k 2+4=2√k 2+1,解得k =±√63,满足题意, 所以存在符合题意的直线方程为x +√63y +1=0或x −√63y +1=0.解析:本题考查直线与椭圆方程的综合应用,椭圆方程的求法,直线与椭圆的位置关系,考查分析问题解决问题的能力.属于较难题.(1)通过√7|AF⃗⃗⃗⃗⃗ |=2|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |,即√7a =2√a 2+b 2,由右顶点为B(2,0),求出a ,b 即可得到椭圆方程. (2)依题意可知C 2的方程为y 2=−4x ,假设存在符合题意的直线,设直线方程为x =ky −1,P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),联立方程组{x =ky −1x 24+y 23=1,由韦达定理得到|y 1−y 2|=12√k 2+13k 2+4, 联立方程组{x =ky −1y 2=−4x,得y 2+4ky −4=0,由韦达定理可得|y 3−y 4|=4√k 2+1,通过S △OPQ =12S △OMN ,求出k ,然后得到直线方程.。
江苏省无锡市高二上学期期末考试(数学理).doc
江苏省无锡市高二上学期期末考试(数学理)注意事项及说明: 本卷考试时间为1, 全卷满分为160分一、填空题(本大题共有14小题,每小题5分,共70分;把结果直接填在题中的横线上)1.直线x +3y -3=0的倾斜角是_______________.2.对于命题p :R x ∈∃,使得x 2+ x +1 < 0.则p ⌝为:_________.3.若双曲线2214x y b-= (b >0) 的渐近线方程为y =±12x ,则b 等于 . 4.以点(2,-1)为圆心且与直线x +y =6相切的圆的方程是 .5.已知M (-1,3),N (2,1),点P 在x 轴上,且使PM +PN 取得最小值,则最小值为 . 6.已知m n 、是不重合的直线,αβ、是不重合的平面,有下列命题:①若,//n m n αβ=,则//,//m m αβ;②若,m m αβ⊥⊥,则//αβ;③若//,m m n α⊥,则n α⊥;④若,m n αα⊥⊂,则.m n ⊥其中所有真命题的序号是 .7.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,二面角B —A 1C 1—B 1的正切值为 .8.若点P 到直线y =-1的距离比它到点(0,3)的距离小2,则点P 的轨迹方程为 .9.设F 1、F 2为曲线C 1:x 26 +y 22 =1的焦点,P 是曲线C 2:x 23-y 2=1与C 1的一个交点,则△PF 1F 2的面积为 .10.函数f (x )=(x -3)e x的单调递增区间是 .11.已知p :一4<x -a <4,q :(x 一2)(3一x )>0,若¬p 是¬q 的充分条件,则实数a 的取值范围是 . 12.正四面体棱长为1,其外接球的表面积为 .13.已知抛物线C 的顶点在坐标原点,焦点为F (1,0),直线l 与抛物线C 相交于A 、B 两点,若AB 中点为(2,2),则直线l 的方程为14.已知函数f (x )=x 3-2x 2+ax +1(a ∈R ),若函数f (x )在区间(13,1)内是减函数,则a 的取值范围是 .二、解答题(本大题共有6小题,满分80分.解答需写出文字说明、推理过程或演算步骤)C D B 1A 1D 1 C 115.如图,直角三角形ABC 的顶点坐标A (-2,0),直角顶点B (0,-22),顶点C在x 轴上,点P 为线段OA 的中点.(Ⅰ)求BC 边所在直线方程;(Ⅱ)M 为直角三角形ABC 外接圆的圆心,求圆M 的方程;(Ⅲ)若动圆N 过点P 且与圆M 内切,求动圆N 的圆心N 的轨迹方程.16.(本题满分14分 )如图,在平行四边形ABCD 中,AB =2BC =2a ,60A ∠=,E 为线段的中点,将△ADE 沿直线DE 翻折成△A ′DE ,使A ′C =2a , F 为线段A ′C 的中点.(Ⅰ)求证:BF ∥平面A ′DE ;(Ⅱ)求证:平面A ′DE ⊥平面ABCD .AE BCFA D17. 如图,某纸箱厂用矩形硬纸板(PQST )割去四个矩形角,设计为按虚线折叠成的长方体纸箱.其中矩形ABCD 为长方体的下底面,两全等矩形EFNM 、HGNM 拼成长方体纸箱盖,设纸箱长AB 为x .(Ⅰ)若长方体纸箱的长、宽、高分别为80cm 、50cm 、40cm 、则硬纸板PQST 的长、宽应为多大?(Ⅱ)若硬纸板PQST 的长PT =240cm ,宽TS =150cm ,按此设计,当纸箱的长AB 为何值时,纸箱体积最大?并计算最大体积.18. (本题满分16分 )在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =AC =1,∠BAC =90°,且异面直线A 1B 与B 1C 1所成的角等于60°,设AA 1=a .(Ⅰ)求a 的值; (Ⅱ)求平面A 1BC 1与平面B 1BC 1所成的锐二面角的大小.C A BDE H M 1N 1 Q T S H 1 E 1 G 1G FF 1 P M N E D GH A B M N F19.(本题满分16分 )在平面直角坐标系中,椭圆C :22221x y a b+= (a >b >0),圆O :x 2+y 2=a 2,且过点A (a 2c ,0)所作圆的两条切线互相垂直.(Ⅰ)求椭圆离心率;(Ⅱ)若直线y =23与圆交于D 、E ;与椭圆交于M 、N ,且DE =2MN ,求椭圆的方程;(Ⅲ)设点T (0,3)在椭圆内部,若椭圆C 上的点到点P 的最远距离不大于52,求椭圆C 的短轴长的取值范围.(本题满分16分)已知f (x )=x ln x ,g (x )=x 3+ax 2-x +2.(Ⅰ)若=1,求函数y = g (x )的图像过点P (-1,3)的切线方程; (Ⅱ)对一切的x ∈(0,+∞),2 f (x )≤g ′(x )+2恒成立,求实数a 的取值范围.江苏省无锡市高二数学试题(理科)参考答案一、填空题(每题5分,共70分)1.56π 2.R x ∈∀,均有x 2+ x +1≥0 3.1. 4.(x -2)2+(y +1)2=252 5.5 6.②④ 7. 2 8.x 2=12y 9. 2 10.(2,+∞) 11.-1≤a ≤6 12. 32π 13. y =x 14.(-∞,1]二、解答题15.(Ⅰ)∵k AB =-2,AB ⊥BC ,∴k CB =22, ……………………………………………………2分 ∴直线BC 方程为:y =22x -22. …………………………………………………4分 (Ⅱ)直线BC 与x 轴交于C,令y =0,得C (4,0),∴圆心M (1,0),………………………7分又∵AM =3,∴外接圆的方程为22(1)9x y -+=. …………………………………10分 (Ⅲ)∵P (-1,0),M (1,0),∵圆N 过点P (-1,0),∴PN 是该圆的半径.又∵动圆N 与圆M 内切,∴MN =3-PN ,即MN + PN =3. ……………………………12分 ∴点N 的轨迹是以M 、P 为焦点,长轴长为3的椭圆, ……………………………13分∴a =32,c =1,b 2=a 2-c 2=54,∴轨迹方程为2219544x y +=. …………………………………14分 16. (Ⅰ) 取A ′D 的中点G ,连结GF ,GE ,由条件易知:FG ∥CD ,FG =12CD ,BE ∥CD ,BE =12CD . ………………………………………3分 ∴FG ∥BE ,FG =BE .∴四边形BEGF 为平行四边形,∴BF ∥EG , …………………………………………………5分 又BF ⊄平面A ′DE 内,∴BF ∥平面A ′DE . …………………………………………………………………………………6分 (Ⅱ)在平行四边形ABCD 中,AB =2BC =2a ,AE =EB =EA ′=AD = DA ′=a ,取DE 中点H ,连结AH 、CH ,则H 为DE 中点,∴AH ⊥DE ,A ′H ⊥DE , ……………8分∵∠A =∠A ′=60°,∴AH = A ′H =32a ,DH =a 2. 在△CHD 中, CH 2=DH 2+DC 2-2 DH ×DC cos60°=(a 2)2+(2a)2-2×a 2×2a ×12=134a 2 . ……………9分在△CHA ′中,∵CH 2+ A ′H 2= 134a 2 +(32a )2=4a 2=A ′C 2,∴A ′H ⊥HC , ………………………………………………11分 又∵HC ∩DE =H ,∴A ′H ⊥面ABCD . ………………………………………………12分 又∵A ′H ⊂面ADE ,∵面ADE ⊥面ABCD . …………………………………………………14分 17.(Ⅰ)由题意:PQ =AB +2H 1A =80+2×40=160(cm ),PT =AD +2AH +2HM =2AD +2AH =2×50+2×40=180(cm ). …………………………4分 (Ⅱ)∵PT =240,PQ =150,AB 为x (0<x <150), ∴AH =AH 1=12(TS -AB )=12(150-x ).∵AD = M 1H +EM ,AH =DE ,∴AD =12(MM 1-2AH )=12(PT -2AH )=12[240-(150-x )]=45+12x , ……………7分∴纸箱体积V (x )=12 x (150-x )(45+12x )=-14 x 3+15 x 2+3375x . …………………8分V ′(x )=-34x 2+30 x +3375.令V ′(x )=0,x 2-40x -4500=0,解得:x 1=90,x 2=-50(不合题意,舍去).………10分当x ∈(0,90)时,V ′(x )>0,V (x )是增函数;当x ∈(90,150)时,V ′(x )<0,V (x )是减函数,∴当x =90时,V (x )取到极大值V (90)=243000. …………………12分 ∵V (x )在(0,150)上只有一个极值,所以它是最大值.∴当纸箱的长AB =90时,纸箱体积最大,最大体积为243000(cm 3).………………14分18.(1)建立如图坐标系,于是)0,0,1(B ,)1,0,1(1B ,)1,1,0(1C ,),0,0(1a A ,(0>a ),)0,1,1(11-=→-C B ,),0,1(1a B A -=→-,∴ 1111-=⋅→-→-B A C B .…………………………………………3分由于异面直线B A 1与11C B 所成的角060,所以→-11C B 与→-B A 1的夹角为0120, 即1120cos ||||0111-=⋅→-→-B A C B ,11)21(122=⇒-=-+⋅⇒a a .………………6分(2)设向量),,(z y x n =→且⊥→n 平面11BC A于是→--→⊥B A n 1且→--→⊥11C A n ,即01=⋅→--→B A n ,且011=⋅→--→C A n ,又)1,0,1(1-=→-B A ,)0,1,0(11=→-C A ,所以0,0,y z y -=⎧⎨=⎩不妨设)1,0,1(=→n …………………………8分同理得)0,1,1(=→m ,使⊥→m 平面11C BB , ……………………………………………………………10分 设→m 与→n 的夹角为θ,所以依θcos ||||⋅⋅=⋅→→→→n m n m ,06021cos 1cos 22=⇒=⇒=⋅⋅⇒θθθ, …………………………………………12分 ⊥→m 平面11C BB ,⊥→n 平面11BC A ,因此平面11BC A 与平面11BC B 所成的锐二面角的大小为060.………………………………………14分19(Ⅰ)由条件:过点A (a 2c ,0)作圆的两切线互相垂直,∴OA =2a ,即:a 2c =2a ,∴e =22. …………………………………………………3分(Ⅱ)∵e =22,∴a 2=2c 2,a 2=2b 2,∴椭圆C :x 22b 2+y 2b 2=1. …………………………………………5分222,x y a y ⎧+=⎪⎨=⎪⎩得x 2=a 2-12,∴DE =2a 2-12, 22221,2x y b by ⎧+=⎪⎨⎪=⎩得x 2=2b 2-24,∴MN =, …………………………………7分由DE =2MN ,得:212a -=4(2b 2-24),∴2b 2-12=4(2b 2-24)解得:b 2=14,a 2=28,∴椭圆方程为:2212814x y +=. …………………………………………………9分 (Ⅲ)∵点T (0,3)在椭圆内部,∴b >3, 设P (x ,y )为椭圆上任一点,则PT 2=x 2+(y -3)2=2b 2-2y 2+(y -3)2=-(y +3)2+2b 2+18,其中,-b <y <b , …………………12分 ∵b >3,∴-b <-3,∴当y =-3时,PT 2的最大值2b 2+18. ……………………………………………………14分依题意:PT ≤52,∴PT 2≤50,∴2b 2+18≤50,∴0<b ≤4,又∵b >3,∴3<b ≤4,即6<2b ≤8,∴椭圆C 的短轴长的取值范围6<b ≤8. …………………………………………………16分:(Ⅰ) a =1时,g (x )=x 3+x 2-x +2, g ′(x )=3x 2+2x -1, ……………………………………………1分 (ⅰ)若P (-1,3)不是切点,设切点坐标是M (x 0,y 0)(x 0≠-1), 有:y 0-3x 0+1=3x 02+2x 0-1, ………………………………………………………3分 将y 0=x 03+x 02-x 0+2代入上式整理得:x 0(x 02+2x 0+1)=0, 得x 0=0,x 0=-1(不合舍去), ……………………………………………………………7分此时切线斜率k 1=3×02+2×0-1=-1, 切线方程为y -3=-(x +1),即x +y -2=0. …………………………………………5分 (ⅱ)若P (-1,3)是切点, 则切线斜率k 2=23(1)2(1)10⨯-+⨯--=.此时切线方程为y =1. ……………………………………………………………………7分 综上, 函数()223+--=x x x x g 的图像过点P (-1,3)的切线方程为x +y -2=0或y =1. ………8分(Ⅱ)由题意:2123ln 22+-+≤ax x x x 在()+∞∈,0x 上恒成立,即123ln 22++≤ax x x x ,可得31ln 22a x x x ≥--, …………………………………………………………………………10分 设()x x x x h 2123ln --=, 则22131(1)(31)()222x x h x x x x -+'=-+=,……………………………………………………………12分令h ′(x )=0,得x =1,x =-13(舍),当10<<x 时,()0'>x h ;当1>x 时, ()0'<x h ,∴当1=x 时,()x h 取得最大值, ()x h max =-2 ,……………………………………………………15分 ∴a ≥-2.∴a 的取值范围是[2,)-+∞. …………………………………………………………………………16分。
江苏省无锡市数学高二上学期理数期末考试试卷
江苏省无锡市数学高二上学期理数期末考试试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题;共24分)1. (2分) (2017高二下·高青开学考) 设双曲线﹣ =1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线y=x2+1相切,则该双曲线的离心率等于()A .B .C .D . 22. (2分)设x∈R,则“x=1”是“x3=x”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3. (2分)总体由编号为01,02,03,…,19,20的20个个体组成,利用下面的随机数表选取5个个体,选取方法是从如表所示的随机数表第一行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第4个个体的编号是()78 16 65 72 08 20 63 14 07 02 43 69 97 28 01 9832 04 92 34 49 35 82 00 36 23 48 69 69 38 74 81A . 08B . 14C . 07D . 024. (2分)椭圆的离心率为,则的值为()A .B .C . 或D . 或5. (2分) (2016高二下·南安期中) 右面茎叶图表示的是甲、乙两人在5次综合测评中的成绩,其中一个数字被污损.则甲的平均成绩超过乙的平均成绩的概率为()A .B .C .D .6. (2分) (2017高二上·孝感期末) 抽取以下两个样本:①从二(1)班数学成绩最好的10名学生中选出2人代表班级参加数学竞赛;②从学校1000名高二学生中选出50名代表参加某项社会实践活动.下列说法正确的是()A . ①、②都适合用简单随机抽样方法B . ①、②都适合用系统抽样方法C . ①适合用简单随机抽样方法,②适合用系统抽样方法D . ①适合用系统抽样方法,②适合用简单随机抽样方法7. (2分) (2016高二上·成都期中) 以椭圆的两个焦点为直径的端点的圆与椭圆交于四个不同的点,顺次连接这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率为()A . ﹣B . ﹣1C .D .8. (2分)(2017·太原模拟) 已知点P在抛物线y2=x上,点Q在圆(x+ )2+(y﹣4)2=1上,则|PQ|的最小值为()A .B .C .D .9. (2分)某工厂对一批产品进行了抽样检测,右图是根据抽样检测后的产品净重(单位:克)数据绘制的频率分布直方图,其中产品净重的范围是[96,106],样本数据分组为[96,98),[98,100),[100,102),[102,104),[l04,l06].已知样本中产品净重小于100克的个数是36,则样本中净重大于或等于98克并且小于102克的产品的个数是()A . 90B . 75C . 60D . 4510. (2分)如图,圆O的半径为定长r,A是圆O外一定点,P是圆上任意一点.线段AP的垂直平分线l和直线OP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹是()A . 椭圆B . 圆C . 双曲线D . 直线11. (2分)已知命题p:设a,b∈R,则“a+b>4”是“a>2且b>2”的必要不充分条件;命题q:“∃x0∈R,使得x02﹣x0>0”的否定是:“∀x∈R,均有x2﹣x<0”;在命题①p∧q;②(¬p)∨(¬q);③p∨(¬q);④(¬p)∨q中,真命题的序号是()A . ①③B . ①④C . ②③D . ②④12. (2分)(2017·民乐模拟) 已知点A(﹣2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为()A .B .C .D .二、填空题 (共4题;共4分)13. (1分) (2018高二上·嘉兴月考) 若,,则的最小值为________.14. (1分) (2017高一下·唐山期末) 执行如图所示的程序框图,若输出的y=6,则输入的x=________.15. (1分)(2018·吉林模拟) 上随机地取一个数k ,则事件“直线y=kx与圆相交”发生的概率为________16. (1分) (2018高三上·云南期末) 设F是抛物线C1:的焦点,点A是抛物线与双曲线C2:的一条渐近线的一个公共点,且轴,则双曲线的离心率为________.三、解答题 (共6题;共50分)17. (10分) (2018高三上·南阳期末) 在直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数),在极坐标系(与直角坐标系取相同的长度单位,且以原点为极点,以轴非负半轴为极轴)中,圆的方程为.(1)求圆的直角坐标方程;(2)若点,设圆与直线交于点,求的最小值.18. (5分)(2018·临川模拟) 已知对函数总有意义,函数在上是增函数;若命题“ ”为真,“ ”为假,求的取值范围.19. (5分) (2018高一上·山西月考) 已知,求的最小值.20. (5分)某班同学利用寒假进行社会实践活动,对[25,55]岁的人群随机抽取n人进行了一次生活习惯是否符合低碳观念的调查,若生活习惯符合低碳观念的称为“低碳族”,否则称为“非低碳族”,得到如下统计表和各年龄段人数频率分布直方图:组数分组低碳族人数占本组的频率第一组[25,30)1200.6第二组[30,35)195p第三组[35,40)1000.5第四组[40,45)a0.4第五组[45,50)300.3第六组[50,55)150.3(1)补全频率分布直方图并求n、a、p的值;(2)从年龄段在[40,50)的“低碳族”中采用分层抽样法抽取6人参加户外低碳体验活动,其中选取2人作为领队,求选取的2名领队中恰有1人年龄在[40,45)岁的概率.21. (15分)(2012·天津理) 如图,在四棱锥P﹣ABCD中,PA⊥平面ABCD,AC⊥AD,AB⊥BC,∠BAC=45°,PA=AD=2,AC=1.(1)证明:PC⊥AD;(2)求二面角A﹣PC﹣D的正弦值;(3)设E为棱PA上的点,满足异面直线BE与CD所成的角为30°,求AE的长.22. (10分)(2018·广东模拟) 已知椭圆的左、右焦点分别为,,点也为抛物线的焦点.(1)若,为椭圆上两点,且线段的中点为,求直线的斜率;(2)若过椭圆的右焦点作两条互相垂直的直线分别交椭圆于,和,,设线段,的长分别为,,证明是定值.参考答案一、单选题 (共12题;共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共4题;共4分)13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共6题;共50分)17-1、17-2、18-1、19-1、20-1、21-1、21-2、21-3、22-1、22-2、。
江苏省无锡市数学高二上学期理数期末考试试卷
江苏省无锡市数学高二上学期理数期末考试试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题;共24分)1. (2分)命题“所有实数的平方都是正数”的否定为()A . 所有实数的平方都不是正数B . 有的实数的平方是正数C . 至少有一个实数的平方是正数D . 至少有一个实数的平方不是正数2. (2分) (2017高二上·长春期中) 设双曲线的﹣个焦点为F,虚轴的一个端点为B,如果直线FB与该双曲线的一条渐近线垂直,那么此双曲线的离心率为()A .B .C .D .3. (2分)某校选修乒乓球课程的学生中,高一年级有30名,高二年级有40名.现用分层抽样的方法在这70名学生中抽取一个样本,已知在高一年级的学生中抽取了6名,则在高二年级的学生中应抽取的人数为()A . 6B . 8C . 10D . 124. (2分) (2016高二上·上海期中) 条件“0<x<5”是条件“|x﹣2|<3”的()A . 充分但非必要条件B . 必要但非充分条件C . 充要条件D . 既非充分又非必要条件5. (2分) (2015高二下·上饶期中) 如果P1 , P2 ,…,Pn是抛物线C:y2=8x上的点,它们的横坐标依次为x1 , x2 ,…,xn , F是抛物线C的焦点,若x1+x2+…+xn=8,则|P1F|+|P2F|+…+|PnF|=()A . n+10B . n+8C . 2n+10D . 2n+86. (2分) (2016高二下·信宜期末) 在空间,下列命题错误的是()A . 一条直线与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个相交B . 一个平面与两个平行平面相交,交线平行C . 平行于同一平面的两个平面平行D . 平行于同一直线的两个平面平行7. (2分) (2019高二上·杭州期中) 设点M(m,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使∠OMN=30°,则m 的取值范围是()A . [-, ]B . [-, ]C . [-2,2]D . [-, ]8. (2分) (2018高一下·河南月考) 如图所示,该程序框图输出的结果为()A . 9B . 8C . 4D . 39. (2分)(2017·蚌埠模拟) 已知椭圆 =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1 , F2 ,过F2作一条直线(不与x轴垂直)与椭圆交于A,B两点,如果△ABF1恰好为等腰直角三角形,该直线的斜率为()A . ±1B . ±2C .D .10. (2分)一个多面体的直观图和三视图如图所示, M是AB的中点.一只小蜜蜂在几何体ADF—BCE内自由飞翔, 则它飞入几何体F—AMCD内的概率为()A .B .C .D .11. (2分)若圆上有且只有两个点到直线的距离为1,则半径的取值范围是()A .B .C .D .12. (2分) (2016高一下·黄陵开学考) 已知双曲线c: =1(a>b>0),以右焦点F为圆心,|OF|为半径的圆交双曲线两渐近线于点M、N(异于原点O),若|MN|=2 a,则双曲线C的离心率是()A .B .C . 2D .二、填空题 (共4题;共4分)13. (1分)(2017·长宁模拟) 把一颗骰子投掷2次,观察出现的点数,记第一次出现的点数为a,第二次出现的点数为b,则方程组只有一个解的概率为________.14. (1分) (2015高三上·苏州期末) 若一组样本数据9,8,x,10,11的平均数为10,则该组样本数据的方差为________ .15. (1分)(2018·河南模拟) 已知点是抛物线的焦点,,是该抛物线上两点,,则线段的中点的横坐标为________16. (1分)已知直线l的方向向量为(﹣1,0,1),平面α的法向量为(2,﹣2,1),那么直线l与平面α所成角的大小为________ .(用反三角表示)三、解答题 (共6题;共65分)17. (15分) (2016高一下·普宁期中) 某城市100户居民的月平均用电量(单位:度),以[160,180),[180,200),[200,220),[220,240),[240,260),[260,280),[280,300)分组的频率分布直方图如图.(1)求直方图中x的值;(2)求月平均用电量的众数和中位数;(3)在月平均用电量为,[220,240),[240,260),[260,280),[280,300)的四组用户中,用分层抽样的方法抽取11户居民,则月平均用电量在[220,240)的用户中应抽取多少户?18. (5分) (2018高二上·武汉期中) 抛物线上一点到抛物线准线的距离为,点关于轴的对称点为,为坐标原点,的内切圆与切于点,点为内切圆上任意一点.(Ⅰ)求抛物线方程;(Ⅱ)求的取值范围.19. (15分) (2019高一下·中山月考) 已知过原点的动直线与圆相交于不同的两点,.(1)求圆的圆心坐标;(2)求线段的中点的轨迹的方程;(3)是否存在实数,使得直线与曲线只有一个交点?若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.20. (10分)(2020·厦门模拟) 根据养殖规模与以往的养殖经验,某海鲜商家的海产品每只质量(克)在正常环境下服从正态分布.附:若随机变量,则,;对于一组数据,,,,其回归线的斜率和截距的最小二乘估计分别为,.(1)随机购买10只该商家的海产品,求至少买到一只质量小于克该海产品的概率.(2) 2020年该商家考虑增加先进养殖技术投入,该商家欲预测先进养殖技术投入为49千元时的年收益增量.现用以往的先进养殖技术投入(千元)与年收益增量(千元)()的数据绘制散点图,由散点图的样本点分布,可以认为样本点集中在曲线的附近,且,,,,,,,其中, = .根据所给的统计量,求关于的回归方程,并预测先进养殖技术投入为49千元时的年收益增量.21. (10分) (2015高一上·福建期末) 如图(1),在正方形SG1G2G3中,E、F分别是G1G2、G2G3的中点,D是EF的中点,现沿SE、SF及EF把这个正方形折成一个几何体如图(2),使G1、G2、G3三点重合于点G.证明:(1) G在平面SEF上的射影为△SEF的垂心;(2)求二面角G﹣SE﹣F的正弦值.22. (10分)(2017·孝义模拟) 设椭圆的左顶点为(﹣2,0),且椭圆C与直线相切,(1)求椭圆C的标准方程;(2)过点P(0,1)的动直线与椭圆C交于A,B两点,设O为坐标原点,是否存在常数λ,使得?请说明理由.参考答案一、单选题 (共12题;共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共4题;共4分)13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共6题;共65分) 17-1、17-2、17-3、18-1、19-1、19-2、19-3、20-1、20-2、21-1、21-2、22-1、22-2、。
2018-2019学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷(解析版)
2018-2019学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷一、填空题(本大题共15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.(5分)直线x﹣y+1=0的倾斜角大小为.2.(5分)(文科)命题“存在x∈R,x2+x<0”的否定是.3.(理科)已知向量=(2,4,5),=(3,x,y),若∥,则xy=.4.(5分)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.5.(5分)设m,n是两条不同直线,α,β,γ是三个不同平面,给出下列四个命题:①若m⊥α,n⊥α,则m∥n;②若α∥β,β∥γ,m⊥α,则m⊥γ;③若m∥α,n∥α,则m ∥n;④α⊥γ,β⊥γ,则α∥β.其中正确命题的序号是.6.(5分)以点(﹣2,3)为圆心且过坐标原点的圆的方程是.7.(5分)函数在[a,a+1]上单调递减,则实数a的取值范围为.8.(5分)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.9.(5分)圆O1:x2+y2+6x﹣7=0与圆O2:x2+y2+6y﹣27=0的位置关系是.10.(5分)函数f(x)=x﹣2sin x,x∈[0,π]的最小值为.11.(5分)与双曲线﹣=1有公共的渐近线,且经过点A(﹣3,2)的双曲线方程是.12.(5分)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.13.(5分)抛物线x2=2py(p>0)的准线交圆x2+y2+6y﹣16=0于点A,B,若AB=8,则抛物线的焦点为.14.(5分)已知函数,若f(x1)=f(x2)=f(x3)(x1<x2<x3),则的取值范围为.15.(5分)有公共焦点F1,F2的椭圆和双曲线的离心率分别为e1,e2,点A为两曲线的一个公共点,且满足∠F1AF2=90°,则的值为.二、解答题(本大题共4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.)16.(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,DP⊥平面PBC,E,F分别为P A与BC的中点.(1)求证:BC⊥平面PDC;(2)求证:EF∥平面PDC.17.(14分)已知△ABC的内角平分线CD的方程为2x+y﹣1=0,两个顶点为A(1,2),B (﹣1,﹣1).(1)求点A到直线CD的距离;(2)求点C的坐标.18.(14分)(文科)已知m为实数,命题P:“x≥m是x≥0的充分不必要条件”;命题Q:“若直线x﹣y+1=0与圆(x﹣m)2+y2=2有公共点”.若“P且Q”为假命题,“P或Q”为真命题,求m的取值范围.19.(理科)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.20.(16分)设直线l的方程为x+my﹣1﹣m=0(m∈R),圆O的方程为x2+y2=r2(r>0).(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x+2y﹣t=0与圆O交于M,N两点,若,求实数t的取值范围.21.(16分)已知椭圆C的焦点为(,0),(,0),且椭圆C过点M(4,1),直线l:y=x+m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.22.(16分)已知函数,a≠0.(1)当a=1时,求:①函数f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程;②函数f(x)的单调区间和极值;(2)若不等式恒成立,求a的值.2018-2019学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共15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.【解答】解:由直线x﹣y+1=0变形得:y=x+1所以该直线的斜率k=1,设直线的倾斜角为α,即tanα=1,∵α∈[0,180°),∴α=45°.故答案为:45°.2.【解答】解:命题“存在x∈R,x2+x<0”的否定是:任意的x∈R,x2+x≥0,故答案为:任意的x∈R,x2+x≥0.3.【解答】解:∵∥,∴存在实数k使得=k.∴,则xy===45.故答案为:45.4.【解答】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:8.5.【解答】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:①②.6.【解答】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=13.7.【解答】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].8.【解答】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,+∞).9.【解答】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<3<6+4,∴两圆相交,故答案为:相交.10.【解答】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:.11.【解答】解:与双曲线﹣=1有公共的渐近线,设所求双曲线的方程为﹣=m(m≠0),代入点A(﹣3,2),得m=.则所求双曲线的方程为﹣=.故答案为:.12.【解答】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:.13.【解答】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).14.【解答】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﹣<x3﹣<0时,∴<x3<,∴∈(﹣1,0).故答案为:(﹣1,0).15.【解答】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:2.二、解答题(本大题共4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.)16.【解答】证明:(1)∵DP⊥平面PBC,BC⊂平面PBC,∴BC⊥DP,又底面ABCD为矩形,∴BC⊥DC,∵DC∩DP=D,∴BC⊥平面PDC.解:(2)取PD中点G,∵E为P A的中点,∴EG∥AD,且EG=,又F为BC中点,四边形ABCD为矩形,∴FC∥AD,且FC=,∴EG与FC平行且相等,即四边形EGCF为平行四边形,∴EF∥CG,又EF⊄平面PDC,CG⊂平面PDC,∴EF∥平面PDC.17.【解答】解:(1)A(1,2)到内角平分线CD:2x+y﹣1=0的距离为=,(2)由题意可得A关于直线CD的对称点A′在直线BC上,设A′(a,b),则由,求得,∴A′(﹣,),故直线BC即直线A′B为=,即9x+2y+11=0.把直线CD和直线BC联立方程组可得,求得,故点C(﹣,).18.【解答】解:当P为真命题时,m>0,当Q为真命题时,由直线与圆的位置关系得:,解得:﹣3≤m≤1,又“P且Q”为假命题,“P或Q”为真命题,即命题P,Q一真一假,故或,解得:﹣3≤m≤0或m>1,即m的取值范围为:[﹣3,0]∪(1,+∞),故答案为:[﹣3,0]∪(1,+∞)19.【解答】证明:(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,则B(2,0,0),A1(0,0,2),C(0,2,0),N(1,1,2),∴=(2,0,﹣2),=(1,1,2),设异面直线A1B与NC所成角为θ,则cos<,>===,∴异面直线A1B与NC所成角的余弦值为.解:(2)M(1,0,1),=(2,0,﹣2),=(﹣1,1,﹣2),=(﹣1,2,﹣1),设=(x,y,z)是平面MNC的一个法向量,则,取y=1,得=(3,1,﹣1),设A1B与平面NMC所成角的为θ,则sinθ==,∴A1B与平面NMC所成角的正弦值为.20.【解答】解:(1)直线l的方程整理可得(y﹣1)m+x﹣1=0,∴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,又r>0,∴;(2)设弦MN的中点为E,则.由垂径定理可得MN2=4ME2=4(OM2﹣OE2),∴即为OE2≥9(OM2﹣OE2),则10OE2≥45,即.又OE2<5,∴,即.21.【解答】解:(1)设椭圆C的标准方程为,由椭圆的定义可得=,∴,b2=a2﹣15=5,因此,椭圆C的标准方程为;(2)设点A(x1,y1)、B(x2,y2),将直线l的方程代入椭圆方程,消去y并化简得5x2+8mx+4m2﹣20=0,由韦达定理可得,,∵直线l与椭圆交于不同的两点A、B,所以,△=64m2﹣20(4m2﹣20)=16(25﹣m2)>0,解得﹣5<m<5,所以,直线MA、MB的斜率都存在且不为零,设直线MA、MB的斜率分别为k1、k2,则====,故原命题成立.22.【解答】解:(1)①a=1时,f(x)=,f′(x)=,∴f′(1)=1,又f (1)=0.∴函数f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y﹣0=1×(x﹣1),即x﹣y﹣1=0.②令f′(x)==0,解得x=e.可得函数f(x)的单调递增区间为(0,e),单调递减区间为(e,+∞),可得极大值为f (e)=,为极小值.(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﹣=.①若a<0,则函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,又g(1)=0,∴x∈(0,1)时,g(x)<0,不符合题意,舍去.②若0<a<1,则函数g(x)在(a,+∞)上g′(x)>0,即函数g(x)单调递增,又g(1)=0,∴x∈(a,1)时,g(x)<0,不符合题意,舍去.③若a=1,则函数g(x)在(1,+∞)上g′(x)>0,即函数g(x)单调递增,x∈(a,1)时,g′(x)<0,函数g(x)单调递减.∴x=1时,函数g(x)取得极小值即最小值,又g(1)=0,∴x>0时,g(x)≥0恒成立.③若1<a,则函数g(x)在(0,a)上g′(x)<0,即函数g(x)单调递减,又g(1)=0,∴x∈(1,a)时,g(x)<0,不符合题意,舍去.综上可得:a=1.。
2019-2020学年江苏省无锡市高二数学上学期期末考试数学试题含解析
A. B.
C. D.
〖答 案〗B
〖解 析〗
椭圆长轴为 ,焦点恰好三等分长轴,所以 椭圆方程为 ,故选B.
4.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有大夫、不更、簪裹、上造、公士、凡五人,共猎得五鹿,欲以爵次分之,问各得几何?”其意思:“共有五头鹿,5人以爵次进行分配(古代数学中“以爵次分之”这种表达,一般表示等差分配,在本题中表示等差分配).”在这个问题中,若大夫得“一鹿、三分鹿之二”,则公士得( )
〖答 案〗A
〖解 析〗
〖分析〗
根据 则 ,将式子换元成关于 的二次函数,利用二次函数的性质求最值,值得注意 的取值范围.
〖详 解〗解:
、
解得
当且仅当 时取得最大值
故选:
〖点 睛〗本题考查二次函数的性质,重要不等式的应用,属于中档题.
10.正四面体 的棱长为2, 、 分别为 、 的中点,则 的值为()
A. B. C. D.
〖答 案〗A
〖解 析〗
〖分析〗
由 结合椭圆离心率的定义可得 ,可求得 ,而 ,从而可求得离心率 的取值范围.
〖详 解〗解:依题意,得 ,
,又 ,
,不等号两端同除以 得,
,
,解得 ,
又 ,
.
即
故选:
〖点 睛〗本题考查椭圆的离心率及椭圆的简单几何性质,求得 ,利用 解决问题是关键,也是难点,属于中档题.
2.已知向量 , .若向量 与向量 平行,则实数 的值是()
A.6B.-6C.4D.-4
〖答 案〗D
〖解 析〗
〖分析〗
求出向量 的坐标,利用向量共线定理即可得出.
2023年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷+答案解析(附后)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知直线:与直线:垂直,则实数a 的值为.( )A.B.C. 1D. 1或2.在平行六面体中,M 为与的交点,若,,,则下列向量中与相等的向量是2023年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷( )A. B. C. D.3.在平面直角坐标系xOy 中,点关于直线的对称点为( )A.B.C.D. 4.已知点B 是在坐标平面xOy 内的射影,则( )A. B.C. 5D.5.已知圆:,圆:,则两圆的位置关系为( )A. 外离B. 外切C. 相交D. 内切6.已知m 是2与8的等比中项,则圆锥曲线的离心率是( )A. 或B.C.D. 或7.椭圆的一个焦点为F ,过原点O 作直线不经过焦点与椭圆交于A ,B 两点,若的面积是20,则直线AB 的斜率为( )A.B.C.D.8.1202年,意大利数学家斐波那契出版了他的《算盘全书》.他在书中收录了一些有意思的问题,其中有一个关于兔子繁殖的问题:如果1对兔子每月生1对小兔子一雌一雄,而每1对小兔子出生后的第3个月里,又能生1对小兔子,假定在不发生死亡的情况下,如果用表示第n 个月的兔子的总对数,则有,设数列满足:,则数列的前36项和为( )A. 11B. 12C. 13D. 18二、多选题:本题共4小题,共20分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.关于无穷数列,以下说法正确的是( )A. 若数列为正项等比数列,则也是等比数列B. 若数列为等差数列,则也是等差数列C. 若数列的前n 项和为,且是等差数列,则为等差数列D. 若数列为等差数列,则依次取出该数列中所有序号为7的倍数的项,组成的新数列一定是等差数列10.关于曲线C :,下列说法正确的是( )A. 曲线C 围成图形的面积为B. 曲线C 所表示的图形有且仅有2条对称轴C. 曲线C 所表示的图形是中心对称图形D. 曲线C 是以为圆心,2为半径的圆11.正四棱锥所有棱长均为2,O 为正方形的中心,E ,F 分别为侧棱,的中点,则( )A. B. 直线与夹角的余弦值为点C. 平面平面D. 直线与平面所成角的余弦值为12.已知点P 在双曲线C :上,,是双曲线C 的左、右焦点,若的面积为20,则下列说法正确的有( )A. 点P到x轴的距离为B.C. 为钝角三角形D.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
江苏省无锡市普通高中2020-2021学年高二上学期期末数学试题
易错点睛:
利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正” 就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
(2) 是 的充分不必要条件, 则 对应集合是 对应集合的真子集;
(3) 是 的充分必要条件,则 对应集合与 对应集合相等;
(4) 是 的既不充分又不必要条件, 对的集合与 对应集合互不包含.
18.已知函数 .
(1)解关于x的不等式 ;
(2)若对 ,都有 成立,求a的最大值.
(1)见详解;(2) .
∴限度为 (米)
∴则车辆通隧道的限制高度是 米,故选:C
5.在三棱锥P-ABC中,已知 是PC的中点,且 ,则( )
A. B.
C. D.
D
是侧棱 的中点,可得 ,又 , .代入化简与 比较即可得出.
解: 是侧棱 的中点, ,
又 , .
,
又 , , .
则 .故选:D
6.若抛物线 的焦点与双曲线 的一个焦点重合,则此双曲线的渐近线方程为( )
(1). (2).
根据题干分析得前 行共有 个奇数,分析得 是第 个奇数,然后根据 的范围可得 在第 行,从左向右第 个数.
观察题干可得,第 行有 个奇数,所以前 行共有 个奇数,而 是第 个奇数, ,所以 在第 行,从左向右第 个数.
故答案为: ; .
四、解答题:本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
江苏省无锡市2021届高二上学期数学期末检测试题
江苏省无锡市2021届高二上学期数学期末检测试题一、选择题1.sin600︒=( )A.12B.12-D. 2.甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问数学考试的成绩老师说:你们四人中有两位优秀、两位良好,我现在给乙看甲、丙的成绩,给甲看丙的成绩,给丁看乙的成绩,看后乙对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则( ) A .甲可以知道四人的成绩 B .丁可以知道四人的成绩 C .甲、丁可以知道对方的成绩D .甲、丁可以知道自己的成绩3.若函数()321f x ax ax =++在点()1,31a +处的切线平行于直线21y x =+,则(a = )A .1-B .1C .35D .254.我国古代“伏羲八卦图”中的八卦与二进制、十进制的互化关系如表,依据表中规律,A ,B 处应分别填写5.平行于直线210x y ++=且与圆225x y +=相切的直线的方程是( )A .250x y ++=或250x y +-=B .20x y ++=或20x y +-=C .250x y -+=或250x y --=D .20x y -+=或20x y -=6.2017年8月1日是中国人民解放军建军90周年,中国人民银行发行了以此为主题的金银纪念币.如图所示的是一枚8克圆形金质纪念币,直径22毫米,面额100元.为了测算图中军旗部分的面积,现向硬币内随机投掷100粒芝麻,已知恰有30粒芝麻落在军旗内,据此可估计军旗的面积大约是( )A.23635mm πB.236310mm πC.236320mm πD.2363100mm π7.设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列结论正确的是( )A .若,则B .若,则C .若,则D .若,则8.定义在上的函数,满足为的导函数,且,若,且,则有( )A .B .C .D .不确定9.设l 为直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( ) A .若//l α,//l β,则//αβ B .若l α⊥,l β⊥,则//αβ C .若l α⊥,//l β,则//αβ D .若αβ⊥,//l α,则l β⊥10.有下列四个命题:①“相似三角形周长相等”的否命题; ②“若x y >,则||x y >”的逆命题; ③“若1x =,则220x x +-=”的否命题;④“若0b ≤,则方程2220x bx b b -++=有实根”的逆否命题; 其中真命题的个数是( ) A.0个 B.1个C.2个D.3个11.若,,则一定有A.B.C.D.12.已知集合{}0,1,2M =,{}02N x x =≤<,那么集合M N ⋂= A .{}0 B .{}0,1C .{}1,2D .{}0,2二、填空题13.在ABC ∆中,3B π=,AC =222cos cos sin C A B --sin B C =,则BC =__________.14.若函数()22313x mx f x +-⎛⎫= ⎪⎝⎭在区间()1,1-上单调递减,则实数m 的取值范围是__________.15.抛物线的焦点到双曲线的渐近线的距离是_____.16.已知函数log (3)1(0,1)a y x a a =+->≠的图象恒过定点A ,若点A 也在函数()3xf x b =+的图象上,则()3log 2f =____. 三、解答题17.已知椭圆C:的左、右焦点分别为F 1、F 2,焦距为2,过点F 2作直线交椭圆C于M 、N 两点,△F 1MN 的周长为。
2020-2021学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷+详解
2020-2021学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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,请把答案填涂在答题卡相应位置上.1.(5分)命题“x R ∀∈,210x x -+>”的否定是()A .x R ∃∈,210x x -+B .x R ∃∈,210x x -+<C .x R ∀∈,210x x -+D .x R ∀∈,210x x -+<2.(5分)已知数列{}n a 是等差数列,若35715a a a ++=,8212a a -=,则10a 等于()A .10B .12C .15D .183.(5分)若m ,n 都是正整数,则m n mn +>成立的充要条件是()A .2m n ==B .1m n ==C .1m >且1n >D .m ,n 至少有一个为14.(5分)有一个隧道内设双行线公路,其截面由一长方形和抛物线构成,如图所示.为了保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少为0.7m ,若行车道总宽度为7.2m ,则车辆通过隧道时的限制高度为()A .3.3mB .3.5mC .3.8mD .4.5m5.(5分)在三棱锥P ABC -中,已知N 是PC 的中点,且(,,)BN xAB y AC z AP x y z R =++∈ ,则()A .z x y =+B .x y z =+C .1x y z ++=D .0x y z ++=6.(5分)若抛物线212x y =的焦点与双曲线22215y x a -=的一个焦点重合,则此双曲线的渐近线方程为()A .52y x =±B .54y x=±C .255y x =±D .45y x=±7.(5分)已知等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列.令21n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,若对于*n N ∀∈,不等式n T λ<恒成立,则实数λ的取值范围是()A .13λB .15λ>C .15λD .0λ>8.(5分)若椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上的点5(2,)3到右准线的距离为52,过点(0,1)M 的直线l 与C 交于两点A ,B ,且23AM MB =,则l 的斜率为()A .13B .13±C .12±D .19二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.(5分)下列命题正确的是()A .若a b >,则11a b<B .若ac bc >,则a b >C .若a b >,c d >,则a d b c->-D .若a b <,则a b<10.(5分)如图,已知1111ABCD A B C D -为正方体,E ,F 分别是BC ,1A C 的中点,则()A .1111()0A C AB A A ⋅-= B .221111()6B A B B B C CD ++= C .向量1A B 与向量1AD的夹角是60︒D .异面直线EF 与1DD 所成的角为45︒11.(5分)某集团公司有一下属企业A 从事一种高科技产品的生产.A 企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了40%,预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.集团公司要求A 企业从第一年开始,每年年底上缴资金t 万元(800)t <,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n 年年底A 企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元.则()A .22800a t =-B .175n n a a t +=-C .1n na a +>D .当400t =时,33800a >12.(5分)我们把离心率为512-的椭圆称为黄金椭圆,类似地,也把离心率为512+的双曲线称为黄金双曲线,则()A .曲线2213x -=是黄金双曲线B .如果双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>是黄金双曲线,那么2(b ac c =为半焦距)C .如果双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>是黄金双曲线,那么右焦点2F 到一条渐近线的距离等于焦距的四分之一D .过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点2F 且垂直于实轴的直线l 交C 于M 、N两点,O 为坐标原点,若90MON ∠=︒,则双曲线C 是黄金双曲线三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填写在答题卡相应位置上.13.(5分)已知空间向量(23a m =-,2n +,3),(21b m =+ ,32n -,6),若//a b ,则2m n +=.14.(5分)某公司建造一间背面靠墙的房屋,地面是一个矩形,面积为260m ,房屋正面每平方米的造价为1500元,房屋侧面每平方米的造价为1000元,屋顶的造价为6000元.如果墙高为3m ,且不计房屋背面和地面的费用,那么把地面矩形较长的一边设计为m 时,能使房屋的总造价最低(结果用根式表示).15.(5分)已知点(2,4)P 在抛物线2:2C y px =上,过其焦点F 且倾斜角为45︒的直线l 与C 交于M ,N 两点,则PMN ∆的面积为.16.(5分)将正奇数按如图所示的规律排列:则2021在第行,从左向右第个数.四、解答题:本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)设m R ∈,命题2:043p x x <-<,命题:(1)(3)0q x m x m -+--<.(1)若p 为真命题,求实数x 的取值范围;(2)若p 是q 的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.18.(12分)已知函数2()(4)3()f x x a x a a R =-++∈.(1)解关于x 的不等式()0f x x +<;(2)若对[2x ∀∈,6],都有()10f x a -成立,求a 的最大值.19.(12分)已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,若4a ,6a 的等比中项是81,且24241181()a a a a +=+,数列{}n b 的前n 项和n S 满足2432n n n S b b +=+,且0n b >.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求证:{}n b 是等差数列,并求数列{}n b 的前n 项和.20.(12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的焦距为,坐标原点O 到直线BD 的距离是31313,其中B ,D 的坐标分别为(0,)b ,3(,0)2-.(1)求双曲线C 的方程;(2)是否存在过点D 的直线l 与双曲线C 交于M ,N 两点,使得BMN ∆构成以B 为顶点的等腰三角形?若存在,求出所有直线l 的方程;若不存在,请说明理由.21.(12分)如图,已知ABCD 为正方形,GD ⊥平面ABCD ,//AD EG ,且2AD EG =,//GD CF 且2GD FC =,2DA DG ==.(1)求平面BEF 与平面CDGF 所成二面角的余弦值;(2)设M 为FG 的中点,N 为正方形ABCD 内一点(包含边界),当//MN 平面BEF 时,求线段MN 的最小值.22.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为3且过定点(D .(1)求椭圆C 的方程;(2)设平行于OD 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点(如图所示).①线段AB 的长度是否有最大值?并说明理由;②若直线DA ,DB 与x 轴分别交于M ,N 两点,记M ,N 的横坐标为m ,n ,求证:m n +为定值.2020-2021学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40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,请把答案填涂在答题卡相应位置上.1.(5分)命题“x R ∀∈,210x x -+>”的否定是()A .x R ∃∈,210x x -+B .x R ∃∈,210x x -+<C .x R ∀∈,210x x -+D .x R ∀∈,210x x -+<【解答】解:命题“x R ∀∈,210x x -+>”是全称命题,否定时将量词对任意的x R ∈变为x R ∃∈,再将不等号>变为即可.故选:A .2.(5分)已知数列{}n a 是等差数列,若35715a a a ++=,8212a a -=,则10a 等于()A .10B .12C .15D .18【解答】解:35715a a a ++=,则5315a =,则55a =,8212a a -= ,612d ∴=,解得2d =,105551015a a d ∴=+=+=,故选:C .3.(5分)若m ,n 都是正整数,则m n mn +>成立的充要条件是()A .2m n ==B .1m n ==C .1m >且1n >D .m ,n 至少有一个为1【解答】解:因为m n mn +>,所以(1)(1)1m n --<.而m ,*n N ∈,所以(1)(1)m n Z --∈,所以(1)(1)0m n --=.所以1m =或1n =.故选:D .4.(5分)有一个隧道内设双行线公路,其截面由一长方形和抛物线构成,如图所示.为了保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少为0.7m ,若行车道总宽度为7.2m ,则车辆通过隧道时的限制高度为()A .3.3mB .3.5mC .3.8mD .4.5m【解答】解:如图所示建立直角坐标系,设抛物线的方程为:22x py =-,点C 的纵坐标坐标为2.47.2 4.8-=-,横坐标为9.62 4.8÷=,所以点C 的坐标为(4.8, 4.8)-,代入抛物线方程可得:2.4p =,所以抛物线方程为:2 4.8x y =-,在点B 时, 3.6x =,则 2.7y =-,则限制高度为0.7 2.77.2h ++=,解得 3.8h =,故选:C .5.(5分)在三棱锥P ABC -中,已知N 是PC 的中点,且(,,)BN xAB y AC z AP x y z R =++∈ ,则()A .z x y =+B .x y z =+C .1x y z ++=D .0x y z ++=【解答】解:在三棱锥P ABC -中,N 是PC 的中点,BN BA AC CN=++ 12AB AC CP=-++ 1()2AB AC AP AC =-++- 1122AB AC AP =-++ ,(,,)BN xAB y AC z AP x y z R =++∈,1x ∴=-,12y =,12z =,0x y z ∴++=.故选:D .6.(5分)若抛物线212x y =的焦点与双曲线22215y x a -=的一个焦点重合,则此双曲线的渐近线方程为()A .2y x =±B .54y x=±C .y =D .45y x=±【解答】解:抛物线212x y =的焦点与双曲线22215y x a -=的一个焦点重合,可得焦点坐标(0,3),所以259a +=,解得2a =,所以双曲线的渐近线方程为:y =.故选:C .7.(5分)已知等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列.令21n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,若对于*n N ∀∈,不等式n T λ<恒成立,则实数λ的取值范围是()A .13λB .15λ>C .15λD .0λ>【解答】解:由题意,可知11S a =,2122S a =+,41143424(3)2S a a ⨯=+⨯=+,1S ,2S ,4S 成等比数列,∴2214S S S =,即2111(22)4(3)a a a +=+,解得11a =,故12(1)21n a n n =+-=-,*n N ∈,∴211111()(21)(23)42123n n n b a a n n n n +===--+-+,则1231n n n T b b b b b -=+++⋯++11111111111111(1()(()(454374594232142123n n n n =⋅-+⋅-+⋅-+⋯+⋅-+⋅--+-+1111111111(1)45375923212123n n n n =⋅-+-+-+⋯+-+--+-+1111(1)432123n n =⋅+--++113(21)(23)n n n +=-++13<, 对于*n N ∀∈,不等式n T λ<恒成立,13λ∴.故选:A .8.(5分)若椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上的点5(2,)3到右准线的距离为52,过点(0,1)M 的直线l 与C 交于两点A ,B ,且23AM MB =,则l 的斜率为()A .13B .13±C .12±D .19【解答】解:由已知可知椭圆的右准线方程为:2a x c =,所以2522a c -=,即292a c =,又由已知可得:2242519a b+=,且222a b c =+,联立方程解得:29a =,25b =,所以椭圆的方程为:22195x y +=,①当l 的斜率不存在时,l 与x 轴垂直,方程为0x =,不符题意,②当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为:1y kx =+,联立方程221195y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 可得:222(59)18360k x x kx ++-=,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,则1221859k x x k -+=+,1223659x x k -=+,由23AM MB = 可得:1(x ,12221)(,1)3y x y -=--,则1223x x =-,所以22118359k x k -=+,222236359x k --=+,联立解得13k =±,故选:B .二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.9.(5分)下列命题正确的是()A .若a b >,则11a b<B .若ac bc >,则a b >C .若a b >,c d >,则a d b c->-D<,则a b<【解答】解:A .由0a b <<,取2a =-,1b =-,则11a b>不成立,故A 错误;B .当0c <时,由ac bc >,可得a b <,故B 错误;C .当c d >时,d c ->-,又a b >,a d b c ∴->-,故C 正确;D .<,∴由不等式的基本性质,可知a b <,故D 正确.故选:CD .10.(5分)如图,已知1111ABCD A B C D -为正方体,E ,F 分别是BC ,1A C 的中点,则()A .1111()0A C AB A A ⋅-= B .221111()6B A B B B C CD ++= C .向量1A B 与向量1AD的夹角是60︒D .异面直线EF 与1DD 所成的角为45︒【解答】解:在正方体1111ABCD A B C D -中,以点A 为坐标原点,分别以AB ,AD ,1AA 为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,则(0A ,0,0),1(0A ,0,2),(2B ,0,0),1(2B ,0,2),(2C ,2,0),(0D ,2,0),1(0D ,2,2),所以11111(2,2,2),(2,0,2)A C A B A A AB =--==,故111111()440A C A B A A A C AB ⋅-=⋅=-=,故选项A 正确;又111111(2,0,2)(0,2,2)(2,2,4)B A B B B C B A B C ++=+=--+-=--,又(2,0,0)CD =-,所以21111()441624B A B B B C ++=++= ,2624CD = ,则221111()6B A B B B C CD ++= ,故选项B 正确;11(2,0,2),(0,2,2)A B AD =-=,所以1111111cos ,2||||A B AD A B AD A B AD ⋅<>==-,因此1A B 与1AD的夹角为120︒,故选项C 错误;因为E ,F 分别是BC ,1A C 的中点,所以(2E ,1,0),(1F ,1,1),则1(1,0,1),(0,0,2)EF DD =-=,所以111cos ,||||EF DD EF DD EF DD ⋅<>==又异面直线的夹角大于0︒小于等于90︒,所以异面直线EF 与1DD 所成的角为45︒,故选项D 正确;故选:ABD.11.(5分)某集团公司有一下属企业A 从事一种高科技产品的生产.A 企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了40%,预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.集团公司要求A 企业从第一年开始,每年年底上缴资金t 万元(800)t <,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n 年年底A 企业上缴资金后的剩余资金为n a 万元.则()A .22800a t =-B .175n n a a t +=-C .1n na a +>D .当400t =时,33800a >【解答】解:第一年年底剩余资金12000(140%)2800a t t =⨯+-=-,第二年年底剩余资金211712(140%)392055a a t a t t =⨯+-=-=-,故选项A 错误;第三年年底剩余资金3227109(140%)5488525a a t a t t =⨯+-=-=-,⋯所以第1n +年年底剩余资金为17(140%)5n n n a a t a t +=⋅+-=-,故选项B 正确;因为212277777()()55555n n n n a a t a t t a t t ---=-=--=--12217777([1()()]5555n n a t --=⋯=-+++⋯+117[1()]75()(2800)7515n n t t ---=---11757()(2800)[()1]525n n t t --=---1775()(2800522n t t -=-+,所以17255n n n n n a a a t a a t +-=--=-12775[()(2800)]5522n t tt -=-+-1277()(2800)552n t -=-,因为800t <,所以7280002t->,所以11277()(28000552n n n ta a -+-=->,即1n n a a +>,故选项C 正确;当400t =时,310910940054805488374438002525t a ⨯=-=-≈<,故选项D 错误.故选:BC .12.(5分)我们把离心率为512-的椭圆称为黄金椭圆,类似地,也把离心率为512+的双曲线称为黄金双曲线,则()A.曲线2213x -=是黄金双曲线B .如果双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>是黄金双曲线,那么2(b ac c =为半焦距)C .如果双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>是黄金双曲线,那么右焦点2F 到一条渐近线的距离等于焦距的四分之一D .过双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的右焦点2F 且垂直于实轴的直线l 交C 于M 、N两点,O 为坐标原点,若90MON ∠=︒,则双曲线C 是黄金双曲线【解答】解:对于A ,曲线2213x -=为双曲线的方程,且23a =,21b =+,24c =,则2453e =,可得512e +=≠,故A 错误;对于B ,如果双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>是黄金双曲线,则512e +=,可得210e e --=,即为2210c c a a --=,即220c ac a --=,即2b ac =,故B 正确;对于C ,如果双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>是黄金双曲线,可得2b ac =,那么右焦点2F 到一条渐近线0bx ay -=b =,若12b c =,可得4c a =,这与c e a ==矛盾,故C 错误;对于D ,设2(,0)F c ,令x c =,可得2(,)b M c a ,2(,)b N c a-,若90MON ∠=︒,可得4220b c a-=,可得2b ac =,由选项B 可得D 正确,故选:BD .三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把答案填写在答题卡相应位置上.13.(5分)已知空间向量(23a m =-,2n +,3),(21b m =+ ,32n -,6),若//a b ,则2m n +=13.【解答】解: 空间向量(23a m =-,2n +,3),(21b m =+ ,32n -,6),//a b ,∴232321326m n m n -+==+-,解得72m =,6n =,27613m n ∴+=+=.故答案为:13.14.(5分)某公司建造一间背面靠墙的房屋,地面是一个矩形,面积为260m ,房屋正面每平方米的造价为1500元,房屋侧面每平方米的造价为1000元,屋顶的造价为6000元.如果墙高为3m ,且不计房屋背面和地面的费用,那么把地面矩形较长的一边设计为m 时,能使房屋的总造价最低(结果用根式表示).【解答】解:设底面的长为xm ,宽为ym ,则60xy =,设房屋总造价为()f x ,则60360000()31500231000600045006000f x x x x x=⋅+⋅⋅⋅+=++60006000+=(元).当且仅当3600004500xx =,即x =时,上式等号成立,此时y ==.故把地面矩形较长的一边设计为时,能使房屋的总造价最低.故答案为:.15.(5分)已知点(2,4)P 在抛物线2:2C y px =上,过其焦点F 且倾斜角为45︒的直线l 与C交于M ,N 两点,则PMN ∆的面积为【解答】解:把点(2,4)P 代入抛物线方程可得:1622p =⨯,所以4p =,则抛物线方程为:28y x =,所以抛物线的焦点坐标为(2,0)F ,直线l 的斜率为tan 451k =︒=,所以直线l 的方程为:2y x =-即2x y =+,代入抛物线方程可得:28160y y --=,设1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,则128y y +=,1216y y =-,所以||16MN ==,而点P 到直线l 的距离为d ==,所以三角形PMN 的面积为11||1622S d MN =⋅⋅=⨯=,故答案为:16.(5分)将正奇数按如图所示的规律排列:则2021在第32行,从左向右第个数.【解答】解:由题意知,第一行有1个奇数,第二行有3个奇数,⋯第n 行有21n -个奇数,则前n 行共有正奇数213521n n +++⋯+-=个,所以第n 行的最后一个正奇数为221n -,当31n =时,第31行的最后一个正奇数为1921当32n =时,第32行的最后一个正奇数为2047,所以2021在第32行,前31行共有231961=个正奇数,2021是第1011个正奇数,101196150-=,所以2021在第32行,从左向右第50个数.四、解答题:本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)设m R ∈,命题2:043p x x <-<,命题:(1)(3)0q x m x m -+--<.(1)若p 为真命题,求实数x 的取值范围;(2)若p 是q 的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.【解答】解:(1)由题意可得p 为真命题时,224043x x x ⎧->⎨-<⎩,解得2214x x x ⎧-⎨-<<⎩或,即24x <<,所以实数x 的取值范围为(2,4);(2)由(1)得:24p x <<,由命题q 得13m x m -<<+,因为p 是q 的充分不必要条件,所以3412m m +⎧⎨-⎩,且等号不同时成立,解得:13m ,故实数m 的取值范围为[1,3].18.(12分)已知函数2()(4)3()f x x a x a a R =-++∈.(1)解关于x 的不等式()0f x x +<;(2)若对[2x ∀∈,6],都有()10f x a -成立,求a 的最大值.【解答】解:(1)()0f x x +<即为2(3)30x a x a -++<,可得(3)()0x x a --<,当3a =时,2(3)0x -<,可得x ∈∅;当3a >时,解得3x a <<;当3a <时,解得3a x <<.所以3a =时,解集为∅;3a <时,解集为(,3)a ;3a >时,解集为(3,)a ;(2)[2x ∀∈,6],都有()10f x a -成立,可得2(4)310x a x a a -++-,即2(2)410a x x x --+对[2x ∈,6]恒成立,可令2(04)t x t =-,当2x =即0t =时,原不等式显然成立;当04t <时,2(2)4(2)10at t t +-++,即6a t t+对04t <恒成立,由6t t+,当且仅当(0t =,4]时,取得等号,所以6t t+的最小值为则a ,即a的最大值为19.(12分)已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,若4a ,6a 的等比中项是81,且24241181()a a a a +=+,数列{}n b 的前n 项和n S 满足2432n n n S b b +=+,且0n b >.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求证:{}n b 是等差数列,并求数列{}n b 的前n 项和.【解答】解:(1)设各项均为正数的等比数列{}n a 的公比为q ,0q >,由4a ,6a 的等比中项是81,且24241181()a a a a +=+,可得2246581a a a ==,解得581a =,又242424241181()81a a a a a a a a ++=+=⋅,由20a >,40a >,可得2481a a =,即2381a =,即有39a =,则2539a q a ==,解得3q =(负的舍去),11a =,所以31933n n n a --=⋅=,*n N ∈;(2)证明:数列{}n b 的前n 项和n S 满足2432n nn S b b +=+,且0n b >,可得1n =时,2111143432b S b b +=+=+,解得13(1b =-舍去),当2n 时,2111432n n n S b b ---+=+,又2432n n n S b b +=+,两式相减可得2211144422n n n n n n n S S b b b b b ----==+--,即为1112()()()n n n n n n b b b b b b ---+=+-,由于0n b >,可得12n n b b --=,则{}n b 是首项为3,公差为2的等差数列,所以数列{}n b 的前n 项和为213(1)222n n n n n +-⨯=+.20.(12分)已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的焦距为,坐标原点O 到直线BD 的B ,D 的坐标分别为(0,)b ,3(,0)2-.(1)求双曲线C 的方程;(2)是否存在过点D 的直线l 与双曲线C 交于M ,N 两点,使得BMN ∆构成以B 为顶点的等腰三角形?若存在,求出所有直线l 的方程;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由题知,2c =,c =,因为B ,D 的坐标分别为(0,)b ,3(,0)2-.直线BD 的方程为32by b x -=,即2330bx y b -+=,原点O 到直线BD的距离13d ==,解得21b =,222514a c b =-=-=,所以双曲线的方程为2214x y -=.(2)由(1)知B 点坐标为(0,1),设直线l 为3(2y k x =+,1(M x ,1)y ,2(N x ,2)y ,当0k =时,直线l 与双曲线交点M ,N 分别为双曲线的左右顶点,此时MBN ∆成以B 为顶点的等腰三角形,所以此时直线l 的方程为0y =,当0k ≠时,由223()214y k x x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,得2222(14)12(94)0k x k x k ---+=,因直线l 与双曲线有两个交点,所以2140k -≠且△2222(12)4(14)[(94)]0k k k =--⨯--+>,所以247k <且214k ≠,所以2122(94)14k x x k -+=-,21221214k x x k +=-,2121222123(3)(3)1414k ky y k x x k k k +=++=+=--,要使得MBN ∆成以B 为顶点的等腰三角形,则||||BM BN =,取MN 中点E ,点E 坐标为12(2x x +,12)2y y +,即226(14k k-,23)28kk -,22231128614BEkk k k k k --=-=-,即2213(28)26k k k k ---=⨯,解得18k =或2k =-,又因为247k <且214k ≠,所以18k =,所以直线l 的方程为0y =或13816y x =+.21.(12分)如图,已知ABCD 为正方形,GD ⊥平面ABCD ,//AD EG ,且2AD EG =,//GD CF 且2GD FC =,2DA DG ==.(1)求平面BEF 与平面CDGF 所成二面角的余弦值;(2)设M 为FG 的中点,N 为正方形ABCD 内一点(包含边界),当//MN 平面BEF 时,求线段MN 的最小值.【解答】解:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则(0D ,0,0),(0C ,2,0),(2B ,2,0),(2A ,0,0),(0G ,0,2),(0F ,2,1),(1E ,0,2),则(1,2,2),(1,2,1)BE FE =--=- ,(2,0,0)DA =,设平面BEF 的法向量为(,,)n x y z =,则有22020x y z x y z --+=⎧⎨-+=⎩,令2x =,则3y =,4z =,所以(2,3,4)n =,而平面CDGF 的法向量为(2,0,0)DA =,设平面BEF 与平面CDGF 所成二面角为θ,显然二面角的平面角为锐角,则有||cos 29||||n DA n DA θ⋅== ;(2)设(N x ,y ,0),x ,[0y ∈,2],根据题意可得3(0,1,)2M ,所以3(,1,2MN x y =-- ,因为//MN 平面BEF ,所以0MN n ⋅=,即2390x y +-=,所以MN ==又因为函数2133147422y x x =-+,其对称轴为31213x =>,图象开口向上,所以函数2133147422y x x =-+在[0,2]上单调递减,故当2y =时,MN 有最小值为222,此时3(,2,0)2N ,所以线段MN 的最小值为222.22.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为3且过定点(D .(1)求椭圆C 的方程;(2)设平行于OD 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点(如图所示).①线段AB 的长度是否有最大值?并说明理由;②若直线DA ,DB 与x 轴分别交于M ,N 两点,记M ,N 的横坐标为m ,n ,求证:m n +为定值.【解答】解:(1)由题意可得2222263311c e a ab c a b ⎧==⎪⎪⎪+=⎨⎪=-⎪⎪⎩,解得:26a =,22b =,所以椭圆的方程为:22162x y +=;(2)①由(D 1)可得直线OD的斜率为3-,由题意设直线AB的方程为:y m =+,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立直线AB与椭圆的方程22162y m x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,整理可得:222360x m -+-=,△22128(36)0m m =-->,可得:24m <,即22m -<<,且12x x +=,212362m x x -=,所以弦长||AB ==,当0m =时,弦长||AB4=,所以线段AB 的长度有最大值4;②证明:直线DA的方程为:1y x -=,令0y =,则1x =所以可得1(M 0),同理可得222(1x N y +--,0),所以由题意可得112212()11x x m n y y ++=-+--11222112(3)(1)(3)(1)(1)(1)x y x y y y +-++-=---1221121212121223()3()()1x y x y y x x y y y y y y ++-+-+=--++,而11y m =+,22y m =+,所以1212)22y y x x m m m +=++=+=,222221212121313632()13332322m m m y y x x x x m m --=-++=⋅-⋅+=-,2212211221121236()()()33332m x y x y x x m x x m x x m x x -+=+++=-++=-⋅+=,所以2221)21(2)1122m m n m m m m +---+=-==----+,可证得:m n +为定值-。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
江苏省无锡市高二(上)期末测试数学试卷一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.直线x ﹣y+a=0(a ∈R ,a 为常数)的倾斜角是 .2.命题“∃x ∈R ,e x =x ﹣1”的否定是 .3.过点A (﹣1,1)且与直线x+3y+4=0平行的直线l 的方程为 .4.已知一个物体的运动方程是s=1﹣t+t 2,其中s 的单位是米,t 的单位是秒,那么该物体在4秒末的瞬时速度是 .5.“x >0”是“x ≠0”的 条件;(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“非充分非必要”)6.过点(2,)、(,﹣)的椭圆的标准方程为 .7.在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,B 1C 与BD 所成的角为 .8.直线3x+4y=b 与圆x 2+y 2﹣2x ﹣2y+1=0相交,则b 的取值范围为 .9.若正四棱锥的底面边长为,体积为4cm 3,则它的侧面积为 cm 2.10.下列命题,其中正确的是 (填写序号).①若m ⊥α,m ∥n ,则n ⊥α;②若m ∥n ,m ⊂α,n ⊂β,则α∥β;③若直线m ∥n ,则直线m 就平行于平面α内的无数条直线;④若∠ABC 和∠A 1B 1C 1的边AB ∥A 1B 1,AC ∥A 1C 1,则∠ABC=∠A 1B 1C 1.11.椭圆+=1的左焦点为F 1,点P 在椭圆上,如果线段PF 1的中点M 在y 轴正半轴上,那么以线段F 1P 为直径的圆的标准方程为 .12.已知双曲线的中心是原点,焦点到渐近线的距离为2,一条准线方程为y=﹣3,则其渐近线方程为 .13.定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )>1,且f (1)=2,在不等式f (x )>x+1的解集为 .14.已知动点A 、B 分别在图中抛物线y 2=4x 及椭圆的实线上运动,若AB ∥x ,点N 的坐标为(1,0),则三角形ABN 的周长l 的取值范围是 .二、解答题:本大题共7小题,共90分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知圆C:(x﹣1)2+y2=9内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;(2)当弦AB被点P平分时,写出直线l的方程;(3)当直线l的倾斜角为45°时,求弦AB的长.16.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是平行四边形,∠BAD=45°,AB=2,AD=,PA⊥平面ABCD,E是PC的中点,F是AB的中点.(1)求证:BE∥平面PDF;(2)求证:平面PDF⊥平面PAB.17.抛物线y=x2上有一点A的横坐标为a,其中a∈(0,1),过点A的抛物线的切线l交x轴及直线x=1于B,C两点,直线x=1交x轴于D点.(1)求直线l的方程;(2)求△BCD的面积S(a),并求出a为何值时S(a)有最大值.18.(文科班选做此题)已知a>0,命题p:∀x≥1,x﹣+2≥0恒成立,命题q:点P(1,1)在圆(x ﹣a)2+(y﹣a)2=4的外部,是否存在正数a,使得p∨q为真命题;p∧q假命题,若存在,请求出a的范围;若不存在,请说明理由.19.求异面直线A1B与C1D所成角的余弦值;(2)求平面ADC1与ABA1所成二面角的正弦值.20.已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取到极值2(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)设函数g(x)=ax﹣lnx.若对任意的,总存在唯一的,使得g(x)2),求实数a的取值范围.=f(x121.已知椭圆E: +=1(a>b>0)的短轴为2,离心率为,直线x=my﹣1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,O为坐标原点.(1)求椭圆E的方程;(2)求△OAB面积的最大值;(3)当m∈R时,判断点G(﹣2,0)与AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.2019-2020学年江苏省无锡市高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.直线x﹣y+a=0(a∈R,a为常数)的倾斜角是60°.【分析】根据题意,设直线x﹣y+a=0的倾斜角为α,由直线的方程可得直线的斜率k=,进而可得tanα=,结合α的范围,即可得答案.【解答】解:根据题意,设直线x﹣y+a=0的倾斜角为α,直线x﹣y+a=0可以变形为y=x+a,其斜率k=,tanα=且0°≤α<180°,则有α=60°,故答案为:60°【点评】本题考查直线倾斜角的计算,掌握直线的倾斜角与斜率的关系是解题的关键.2.命题“∃x∈R,e x=x﹣1”的否定是∀x∈R,e x≠x﹣1 .【分析】由题意,命题“∃x∈R,e x=x﹣1”,其否定是一个全称命题,按书写规则写出答案即可【解答】解:命题“∃x∈R,e x=x﹣1”是一个特称命题,其否定是一个全称命题所以命题“∃x∈R,e x=x﹣1”的否定为“∀x∈R,e x≠x﹣1”故答案为:∀x∈R,e x≠x﹣1.【点评】本题考查特称命题的否定,解题的关键是熟练掌握特称命题的否定的书写规则,依据规律得到答案,要注意理解含有量词的命题的书写规则,特称命题的否定是全称命题,全称命题的否定是特称命题.3.过点A(﹣1,1)且与直线x+3y+4=0平行的直线l的方程为x+3y﹣2=0 .【分析】设与直线x+3y+4=0平行的直线l的方程为:x+3y+m=0,把点A(﹣1,1)代入即可得出.【解答】解:设与直线x+3y+4=0平行的直线l的方程为:x+3y+m=0,把点A(﹣1,1)代入可得:﹣1+3+m=0,解得m=﹣2.∴要求的直线方程为:x+3y﹣2=0.故答案为:x+3y﹣2=0.【点评】本题考查了相互平行的直线斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.已知一个物体的运动方程是s=1﹣t+t2,其中s的单位是米,t的单位是秒,那么该物体在4秒末的瞬时速度是7米/秒.【分析】据对位移求导即得到物体的瞬时速度,求出导函数在t=4时的值,即为物体在4秒末的瞬时速度.【解答】解:∵s=1﹣t+t2,求导函数可得s′=2t﹣1当t=4时,s′=2t﹣1=2×4﹣1=7,故物体在4秒末的瞬时速度是7米/秒,故答案为:7米/秒.【点评】本题考查导数知识的运用,考查导数的物理意义,属于基础题.5.“x>0”是“x≠0”的充分不必要条件;(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“非充分非必要”)【分析】将题设中的命题改写成命题的形式,分别判断它的真假及其逆命题的真假,再依据充分条件,必要条件的定义作出判断得出正确答案【解答】解:原命题:若“x>0”则“x≠0”,此是个真命题其逆命题:若“x ≠0”,则“x >0”,是个假命题,因为当“x ≠0”时“x <0”,也可能成立,故不一定得出“x >0”,综上知“x >0”是“x ≠0”的充分不必要条件故答案为:充分不必要.【点评】本题考查充分条件必要条件的判断,解题的关键是熟练掌握充分条件与必要条件的定义,本题是基本概念考查题,难度较低,在高考中出现的机率较小6.过点(2,)、(,﹣)的椭圆的标准方程为 +=1 .【分析】设椭圆的方程为mx 2+ny 2=1,(m ,n >0且m ≠n ),再由点(2,)、(,﹣)代入椭圆方程,解方程即可得到m ,n ,进而得到所求标准方程.【解答】解:设椭圆的方程为mx 2+ny 2=1,(m ,n >0且m ≠n ),由题意可得,解得,即有椭圆方程为+=1.故答案为: +=1.【点评】本题考查椭圆的标准方程的求法,注意运用待定系数法,考查运算求解能力,属于基础题.7.在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,B 1C 与BD 所成的角为 60° .【分析】连接B 1D 1和D 1C ,由BD ∥B 1D 1,知∠D 1B 1C 就是异面直线DB 与B 1C 所成角.由△D 1B 1C 是等边三角形,知异面直线DB 与B 1C 所成角为60°.【解答】解:连接B 1D 1和D 1C ,∵BD ∥B 1D 1,∴∠D 1B 1C 就是异面直线DB 与B 1C 所成角.在△D 1B 1C 中,∵B 1D 1=D 1C=B 1C ,∴∠D 1B 1C=60°.故答案为:60°【点评】本题考查异面直线所成角的大小的求法,解题时要认真审题,仔细求解,注意合理地进行等价转化.8.直线3x+4y=b与圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0相交,则b的取值范围为(2,12).【分析】求出圆的标准方程,利用直线和圆相交的条件建立不等式关系进行求解即可.【解答】解:圆的标准方程为(x﹣1)2+(y﹣1)2=1,则圆心坐标为(1,1),半径r=1,则若直线3x+4y=b与圆x2+y2﹣2x﹣2y+1=0相交,则圆心到直线的距离d==<1,即|b﹣7|<5,则﹣5<b﹣7<5,即2<b<12,故答案为:(2,12)【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系的应用,利用点到直线的距离与半径之间的关系是解决本题的关键.9.若正四棱锥的底面边长为,体积为4cm3,则它的侧面积为8cm2.【分析】设出正四棱锥的底面边长为a=2,h为高,运用体积公式求解得出h=1,求解斜高h′=2,运用面积公式求解即可.【解答】解:∵正四棱锥的底面边长为,体积为4cm3,∴a=2,h为高,即(2)2×h=4,h=1,∴斜高为: =2,∴侧面积为:4×2=8故答案为:【点评】本题考查了三棱锥的几何性质,运用求解斜高,侧面积公式,属于中档题,关键是把立体问题,转化为平面问题.10.下列命题,其中正确的是①(填写序号).①若m⊥α,m∥n,则n⊥α;②若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α∥β;③若直线m∥n,则直线m就平行于平面α内的无数条直线;④若∠ABC和∠A1B1C1的边AB∥A1B1,AC∥A1C1,则∠ABC=∠A1B1C1.【分析】在①中,由线面垂直的性质得n⊥α在②中,α与β相交或平行;在③中,直线m与平面α有可能相交;在④中,∠ABC=∠A1B1C1或∠ABC和∠A1B1C1互补.【解答】解:①若m⊥α,m∥n,则由线面垂直的性质得n⊥α,故①正确;②若m∥n,m⊂α,n⊂β,则α与β相交或平行,故②错误;③若直线m∥n,则直线m与平面α有可能相交,故③错误;④若∠ABC和∠A1B1C1的边AB∥A1B1,AC∥A1C1,则∠ABC=∠A1B1C1或∠ABC和∠A1B1C1互补,故④错误.故答案为:①.【点评】本题考查命题真假的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意空间中线线、线面、面面间的位置关系的合理运用.11.椭圆+=1的左焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点M在y轴正半轴上,那么以线段F1P为直径的圆的标准方程为x2+(y﹣)2=.【分析】先根据中位线定理可推断出PF2垂直于x轴,根据椭圆的标准方程求出焦距,进而设|PF1|=t,根据勾股定理求得t和|PF2|,可得M的坐标,可得所求圆的标准方程.【解答】解:∵O是F1F2的中点,M为PF1的中点,∴PF2平行于y轴,即PF2垂直于x轴,∵c===2,∴|F1F2|=4设|PF1|=t,根据椭圆定义可知|PF2|=8﹣t,∴(8﹣t)2+16=t2,解得t=5,∴|PF2|=3,可得M(0,),|PM|=,即有所求圆的方程为x2+(y﹣)2=.故答案为:x2+(y﹣)2=.【点评】本题考查椭圆的定义和方程的运用,考查圆的方程的求法,注意运用中位线定理和椭圆的定义,属于中档题.12.已知双曲线的中心是原点,焦点到渐近线的距离为2,一条准线方程为y=﹣3,则其渐近线方程为y=±x .【分析】双曲线的焦点在y轴上,且=3,焦点到渐近线距离为2,求出a,b,c,即可求出双曲线的渐近线方程.【解答】解:∵一条准线方程为y=﹣3,∴双曲线的焦点在y轴上,且=3,∵焦点到渐近线的距离为2,∴=2,∴b=2,∴a=2,c=4∴渐近线方程为y=±x=±x.故答案为:y=±x.【点评】本题考查了双曲线的标准方程及其渐近线方程、点到直线的距离公式,属于基础题.13.定义在R上的函数f(x)满足f′(x)>1,且f(1)=2,在不等式f(x)>x+1的解集为(1,+∞).【分析】由f′(x)>1,f(x)>x+1可抽象出一个新函数g(x),利用新函数的性质(单调性)解决问题,即可得到答案.【解答】解:设g(x)=f(x)﹣(x+1),因为f(1)=2,f′(x)>1,所以g(1)=f(1)﹣(1+1)=0,g′(x)=f′(x)﹣1>0,所以g(x)在R上是增函数,且g(1)=0.所以f(x)>x+1的解集即是g(x)>0=g(1)的解集.∴x>1.故答案为:(1,+∞).【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,解决此类问题的关键是构造函数g(x)=f(x)﹣(x+1),然后利用导数研究g(x)的单调性,从而解决问题,属于中档题.14.已知动点A、B分别在图中抛物线y2=4x及椭圆的实线上运动,若AB∥x,点N的坐标为(1,0),则三角形ABN的周长l的取值范围是().【分析】可考虑用抛物线的焦半径公式和椭圆的焦半径公式来做,先通过联立抛物线与椭圆方程,求出A ,B 点的横坐标范围,再利用焦半径公式转换为以B 点的横坐标为参数的式子,再根据前面求出的B 点横坐标方位计算即可.【解答】解:由得,抛物线y 2=4x 与椭圆在第一象限的交点横坐标为,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则0<x 1<,<x 2<2,由可得,三角形ABN 的周长l=|AN|+|AB|+|BN|=x 1++x 2﹣x 1+a ﹣ex 2=+a+x 2=3+x 2,∵,<x 2<2,∴<3+x 2<4故答案为() 【点评】本题考查了抛物线与椭圆焦半径公式的应用,做题时要善于把未知转化为已知.二、解答题:本大题共7小题,共90分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知圆C :(x ﹣1)2+y 2=9内有一点P (2,2),过点P 作直线l 交圆C 于A 、B 两点.(1)当l 经过圆心C 时,求直线l 的方程;(2)当弦AB 被点P 平分时,写出直线l 的方程;(3)当直线l 的倾斜角为45°时,求弦AB 的长.【分析】(1)求出圆的圆心,代入直线方程,求出直线的斜率,即可求直线l 的方程;(2)当弦AB 被点P 平分时,求出直线的斜率,即可写出直线l 的方程;(3)当直线l 的倾斜角为45°时,求出直线的斜率,然后求出直线的方程,利用点到直线的距离,半径,半弦长的关系求弦AB 的长.【解答】解:(1)已知圆C :(x ﹣1)2+y 2=9的圆心为C (1,0),因直线过点P 、C ,所以直线l 的斜率为2,直线l 的方程为y=2(x ﹣1),即2x ﹣y ﹣2=0.(2)当弦AB 被点P 平分时,l ⊥PC ,直线l 的方程为y ﹣2=(x ﹣2),即x+2y ﹣6=0.(3)当直线l 的倾斜角为45°时,斜率为1,直线l 的方程为y ﹣2=x ﹣2,即x ﹣y=0.圆心到直线l 的距离为,圆的半径为3,弦AB 的长为.【点评】本题是基础题,考查直线与圆的位置关系,计算直线的斜率,点到直线的距离;直线与圆的特殊位置关系的应用是本题的关键.16.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是平行四边形,∠BAD=45°,AB=2,AD=,PA⊥平面ABCD,E是PC的中点,F是AB的中点.(1)求证:BE∥平面PDF;(2)求证:平面PDF⊥平面PAB.【分析】(1)取PD的中点M,由三角形的中位线定理,结合已知条件,易证明四边形MEBF是平行四边形,且BE∥MF,结合线面平行的判定定理,即可得到BE∥平面PDF;(2)连接BD,由∵∠BAD=45°,AB=2,AD=,F为AB的中点,可得DF⊥AB,由PA⊥平面ABCD,可得PA⊥DF,结合线面垂直的判定定理可得DF⊥平面PAB,再由面面垂直的判定定理,即可得到平面PDF⊥平面PAB.【解答】证明:(1)取PD的中点M,∵E是PC的中点,∴ME是△PCD的中位线,∴ME∥FB,∴四边形MEBF是平行四边形,∴BE∥MF,∵BE⊄平面PDF,MF⊂平面PDF,∴BE∥平面PDF.(2)连接BD,∵∠BAD=45°,AB=2,AD=,F为AB的中点,∴DF⊥AB,又∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥DF,又由PA∩AB=A,∴DF⊥平面PAB,又∵DF⊂平面PDF,∴平面PDF⊥平面PAB.【点评】本题考查的知识点是直线与平面平行的判定,平面与平面垂直的判定,其中(1)的关键是证得BE∥MF,(2)的关键是证明DF⊥平面PAB.17.抛物线y=x2上有一点A的横坐标为a,其中a∈(0,1),过点A的抛物线的切线l交x轴及直线x=1于B,C两点,直线x=1交x轴于D点.(1)求直线l的方程;(2)求△BCD的面积S(a),并求出a为何值时S(a)有最大值.【分析】(1)利用导数的运算法则可得y′,利用导数的几何意义即可得到切线的斜率,进而得到切线的方程;(2)利用切线的方程即可得出点B,C的坐标,再利用三角形的面积公式,求得S(a),再由导数求得单调区间和最值,即可得出结论.【解答】解:(1)∵y=x2,∴y'=2x,可得切线l的斜率为2a,∴切线l的方程是y﹣a2=2a(x﹣a),即2ax﹣y﹣a2=0;(2)由2ax﹣y﹣a2=0,令y=0,解得x=,∴B(,0);令x=1,解得y=2a﹣a2,即C(1,2a﹣a2),∴|BD|=1﹣,|CD|=2a﹣a2,∴△BCD的面积S(a)=(1﹣)(2a﹣a2)=(a3﹣4a2+4a),S′(a)=(3a2﹣8a+4)=(3a﹣2)(a﹣2),令S'(a)=0,∵a∈(0,1),∴a=.当0<a<时,S'(a)>0;当<a<1时,S'(a)<0.∴a=时,S(a)有最大值.【点评】熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值与最值,导数的几何意义等是解题的关键.18.(文科班选做此题)已知a>0,命题p:∀x≥1,x﹣+2≥0恒成立,命题q:点P(1,1)在圆(x ﹣a)2+(y﹣a)2=4的外部,是否存在正数a,使得p∨q为真命题;p∧q假命题,若存在,请求出a的范围;若不存在,请说明理由.【分析】根据条件求出命题的成立的等价条件,根据复合命题真假关系进行判断即可.【解答】解:若:∀x≥1,x﹣+2≥0,即x+2≥,即x2+2x≥a在x≥1时成立,设f(x)=x2+2x,则f(x)=(x+1)2﹣1,当x≥1时,函数f(x)为增函数,则函数f(x)的最小值为f(1)=1+2=3,则a≤3,即p:a≤3若点P(1,1)在圆(x﹣a)2+(y﹣a)2=4的外部,则(1﹣a)2+(1﹣a)2>4,即(a﹣1)2>2,即a>1+或a<1﹣,若存在正数a,使得p∨q为真命题;p∧q假命题,则p,q为一真一假,则此时p:0<a≤3,q:a>1+,若p真q假,则,得0<a≤1+,若p假q真,则,得a>3,综上0<a≤1+或a>3.【点评】本题主要考查复合命题真假的应用,根据条件求出命题的等价条件是解决本题的关键.19.求异面直线A1B与C1D所成角的余弦值;(2)求平面ADC1与ABA1所成二面角的正弦值.【分析】(1)以{}为单位正交基底建立空间直角坐标系A ﹣xyz ,利用向量法能求出异面直线A 1B 与C 1D 所成角的余弦值. (2)分别求出平面ABA 1的法向量和平面ADC 1的法向量,利用向量法能求出平面ADC 1与ABA 1所成二面角的余弦值,再由三角函数知识能求出平面ADC 1与ABA 1所成二面角的正弦值.【解答】解:(1)以{}为单位正交基底建立空间直角坐标系A ﹣xyz ,则由题意知A (0,0,0),B (2,0,0),C (0,2,0),A 1(0,0,4),D (1,1,0),C 1(0,2,4),∴, =(1,﹣1,﹣4),∴cos <>===,∴异面直线A 1B 与C 1D 所成角的余弦值为.(2)是平面ABA 1的一个法向量,设平面ADC 1的法向量为,∵,∴,取z=1,得y=﹣2,x=2,∴平面ADC 1的法向量为, 设平面ADC 1与ABA 1所成二面角为θ,∴cos θ=|cos <>|=||=,∴sin θ==.∴平面ADC 1与ABA 1所成二面角的正弦值为.【点评】本题考查两条异面直线所成角的余弦值的求法,考查平面与平面所成角的正弦值的求法,解题时要注意向量法的合理运用.20.已知函数f(x)=(m,n∈R)在x=1处取到极值2(Ⅰ)求f(x)的解析式;(Ⅱ)设函数g(x)=ax﹣lnx.若对任意的,总存在唯一的,使得g(x2)=f(x1),求实数a的取值范围.【分析】(I)由已知中,函数,易求出导函数的解析式,再由函数在x=1处取到极值2,其导函数在x=1处等0,易构造一个关于m的方程,解方程求出m值,即可得到f(x)的解析式;(Ⅱ)由(I)我们可以求出函数导函数的解析式,进而可分别出函数f(X)的单调性,由此易判断f(x)在区间[,2]上的值域,由对任意的,总存在唯一的,使得g(x2)=f(x1),及函数g(x)=ax﹣lnx.我们分别对a值与e及e2的关系进行分类讨论,即可得到满足条件的实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)f′(x)==f(x)在x=1处取到极值2,故f′(1)=0,f(1)=2即,解得m=4,n=1,经检验,此时f(x)在x=1处取得极值.故(Ⅱ)由(Ⅰ)知,故f(x)在上单调递增,在(1,2)上单调递减,由,故f(x)的值域为依题意,记,∵x∈M∴(ⅰ)当a≤e时,g'(x)≤0,g(x),依题意由得,故此时(ⅱ)当e<a≤e2时,>>当时,g′(x)<0,当时,g′(x)>0.依题意由,得,即.与a>e矛盾(ⅲ)当a>e2时,<,此时g′(x)>0,g(x).依题意得即此不等式组无解综上,所求a取值范围为0<a≤ e【点评】本题考查的知识点是利用导数求闭区间上函数的最值,函数解析式的求解及常用方法,函数在某点取得极值的条件,其中根据已知条件构造关于m的方程,进而求出函数f(x)的解析式是解答的关键.21.已知椭圆E: +=1(a>b>0)的短轴为2,离心率为,直线x=my﹣1(m∈R)交椭圆E于A,B两点,O为坐标原点.(1)求椭圆E的方程;(2)求△OAB面积的最大值;(3)当m∈R时,判断点G(﹣2,0)与AB为直径的圆的位置关系,并说明理由.【分析】(1)运用椭圆的离心率公式和a,b,c的关系,解方程可得a,b,进而得到椭圆方程;(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),直线方程与椭圆方程联立,利用根与系数的关系,求出|y1﹣y2|以及|0N|,表示出三角形OAB面积,利用换元法以及函数的单调性求出面积的最大值;(3)设AB中点为H(x0,y),运用中点坐标公式可得y,再由两点的距离公式可得|GH|,再由弦长公式,可得|AB|,作差|GH|2﹣|AB|2,化简整理,即可判断G与AB为直径的圆的位置关系.【解答】解:(1)由题意可得2b=2,e==,由a 2﹣b 2=c 2,解得b=1,a=,c=,即有椭圆的方程为+y 2=1; (2)设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由直线x=my ﹣1代入椭圆的方程可得,(3+m 2)y 2﹣2my ﹣2=0,判别式为4m 2+8(3+m 2)>0恒成立,y 1+y 2=,y 1y 2=﹣,设直线与x 轴的交点为N (﹣1,0),|y 1﹣y 2|===,S △AOB =|ON||y 1﹣y 2|=×1×=,令=t (t ≥),则m 2=t 2﹣2,∴S △AOB ==,∵t ≥,t+是增函数,∴当t=,即m=0时,S△AOB 取得最大值,最大值为=.(3)AB 中点为H (x 0,y 0).由(2)可得,y 1+y 2=,y 1y 2=﹣,∴y 0==.G (﹣2,0),∴|GH|2=(x 0+2)2+y 02=(my 0+1)2+y 02=(1+m 2)y 02+2my 0+1=(1+m 2)++1,|AB|2=(1+m 2)(y 1﹣y 2)2=(1+m 2)[+],故|GH|2﹣|AB|2=(1+m2)++1﹣(1+m2)[+]=>0。