2015-2016年天津市河西区高二(上)期末数学试卷和答案(理科)
2015-2016学年高二上学期期末考试数学(理)试卷及答案
2015-2016学年度 第一学期期末质量监测高二数学(理科)试卷一、选择题:本大题供8小题,每小题5分,供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.1. 直线023=+-y x 的倾斜角是A.6π B.3π C.23π D.56π 2. 直线l 过点(2,2)P -,且与直线032=-+y x 垂直,则直线l 的方程为 A. 220x y +-= B. 260x y --=C. 260x y --=D. 250x y -+=3. 一个几何体的三视图如图所示,如果该几何体的侧面面积为π12, 则该几何体的体积是A. π4B. 12πC. 16πD. 48π 4. 在空间中,下列命题正确的是 A. 如果直线m ∥平面α,直线α⊂n 内,那么m ∥n ;B. 如果平面α内的两条直线都平行于平面β,那么平面α∥平面βC. 如果平面α外的一条直线m 垂直于平面α内的两条相交直线,那么m α⊥D. 如果平面α⊥平面β,任取直线m α⊂,那么必有m β⊥5. 如果直线013=-+y ax 与直线01)21(=++-ay x a 平行.那么a 等于A. -1B.31 C. 3 D. -1或316. 方程)0(0222≠=++a y ax x 表示的圆A. 关于x 轴对称B. 关于y 轴对称C. 关于直线x y =轴对称D. 关于直线x y -=轴对称7. 如图,正方体1111ABCD A BC D -中,点E ,F 分别是1AA ,AD 的中点,则1CD 与EF 所成角为A. 0︒B. 45︒C. 60︒D. 90︒8. 如果过点M (-2,0)的直线l 与椭圆1222=+y x 有公共点,那么直线l 的斜率k 的取值范围是A.]22,(--∞ B.),22[+∞ C.]21,21[-D. ]22,22[-二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.9. 已知双曲线的标准方程为116422=-y x ,则该双曲线的焦点坐标为,_________________渐近线方程为_________________.10. 已知向量)1,3,2(-=a,)2,,5(--=y b 且a b ⊥ ,则y =________.11. 已知点),2,(n m A -,点)24,6,5(-B 和向量(3,4,12)a =-且AB ∥a .则点A 的坐标为________.12. 直线0632=++y x 与坐标轴所围成的三角形的面积为________. 13. 抛物线x y 82-=上到焦点距离等于6的点的坐标是_________________.14. 已知点)0,2(A ,点)3,0(B ,点C 在圆122=+y x 上,当ABC ∆的面积最小时,点C 的坐标为________.三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.15. (本小题共13分)如图,在三棱锥A BCD -中,AB ⊥平面BCD ,BC CD ⊥,E ,F ,G 分别是AC ,AD ,BC 的中点. 求证:(I )AB ∥平面EFG ;(II )平面⊥EFG 平面ABC .16. (本小题共13分)已知斜率为2的直线l 被圆0241422=+++y y x 所截得的弦长为求直线l 的方程.17. (本小题共14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,平面⊥PAB 平面ABCD ,AB ∥CD ,AB AD ⊥,2CD AB =,E 为PA 的中点,M 在PD 上(点M 与D P ,两点不重合).(I ) 求证:PB AD ⊥;(II )若λ=PDPM,则当λ为何值时, 平面⊥BEM 平面PAB ?(III )在(II )的条件下,求证:PC ∥平面BEM .18. (本小题共13分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是正方形,平面PCD ⊥底面ABCD ,PD CD ⊥,PD CD =,E 为PC 的中点. (I ) 求证:AC ⊥PB ; (II ) 求二面角P --BD --E 的余弦值.19. (本小题共14分)已知斜率为1的直线l 经过抛物线22y px =(0)p >的焦点F ,且与抛物线相交于A ,B 两点,4=AB .(I ) 求p 的值;(II ) 设经过点B 和抛物线对称轴平行的直线交抛物线22y px =的准线于点D ,求证:DO A ,,三点共线(O 为坐标原点).20. (本小题共13分)已知椭圆2222:1(0)x y G a b a b +=>>的左焦点为F ,离心率为33,过点)1,0(M 且与x 轴平行的直线被椭圆G 截得的线段长为6. (I ) 求椭圆G 的方程;(II )设动点P 在椭圆G 上(P 不是顶点),若直线FP 的斜率大于2,求直线OP (O 是坐标原点)的斜率的取值范围.2015-2016学年度第一学期期末质量检测高二数学(理科)试卷参考答案2016.1一、ABB C BA CD二、9.(±52,0),2y x =±10. -411. (1,-2,0)12. 313. (-4,24±)14. (13133,13132) 说明:1.第9题,答对一个空给3分。
2015-2016高二期末考试理科数学试卷题(含答案)
2015-2016学年第一学期宝安区期末调研测试卷高二理科数学2016.1本试卷共6页,22小题,满分150分•考试用时120分钟.注意事项:1 •答卷前,考生首先检查答题卡是否整洁无缺损,监考教师分发的考生信息条形码是否正确;之后务必用 0.5毫米黑色字迹的签字笔在答题卡指定位置填写自 己的学校、姓名和考生号,同时,将监考教师发放的条形码正向准确粘贴在答 题卡的贴条形码区,请保持条形码整洁、不污损2 •选择题每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在试卷上.不按要求 填涂的,答案无效.3 .非选择题必须用 0.5毫米黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上,请注意每题答题空间,预先合理安排;如需改动,先 划掉原来的答案,然后再写上新的答案; 不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求 作答无效. 4 •作答选做题时,请先用2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点,再做答.漏涂、错涂、多涂的答案无效.一、选择题:本大题共 12小题,每小题5分,满分 60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1 .不等式X 2-2x -5 - 2x 的解集是()A .| x 亠 5或 x _ -1 匚B .^x | x 5或 x ::: -1C . :x|-1 :: x ::5;—&—¥■—FD—►.| - 仁 x 二 5』 2.已知向量a =(-1,0,2),b = (1,1,0),且a kb 与2b -a 相互垂直,则k 值为( )2 24.若方程E :-上 y 1表示焦点在y 轴上的双曲线,则实数m 的取值范围为1 -m m -2() A . 1,2 B .:,1) (2, :: C . (-::,2) D . (1,::)5.在=ABC 中,a = 2、3,b= 2、2,B = 45,则角 A 等于()7 3 A .B .-553.“ x 2 = y 2”是“ x = y ”的()A .充分不必要条件C .必要不充分条件C .丄D . 15B .充分必要条件D .既不充分也不必要条件A. 30 B . 60 C . 60 或120 D . 30 或1506•已知-14盘,8成等差数列,—1,b ib ,b 3,-4成等比数列,那么 岂空 的值为( )b 255A • 5B • -5C •D •-227.若动点M(x, y)始终满足关系式.x 2 (y 2)^ . x 2 (y-2)2=8,则动点M 的轨迹方程为()2 2 2 2 2 2 2 2xy, xy, xy, xy,A •1 B •1 C •1 D • 116 12 12 16 12 16 16 128 •已知等差数列:a n [的前n 项和S n ,且满足S n 1 =n 2 -n -2,则a ^:()A • 4B • 2C • 0D • -2x - y _ 09•已知x, y 满足约束条件《x + yE2,若z = x + ay 的最大值为4,则a=()、y 兰0A • 3B • 2C • -2D • -310 •在 ABC 中,a =2,c =1,则角C 的取值范围是()(八31A •陀丿B • —,—<6 3 .丿C •—,— 丨 <6 2丿D • (0,611 •已知直线l :^kx 2k 1与抛物线C : y 2 = 4x ,若I 与C 有且仅有一个公共点,则实数k 的取值集合为()尸r f1 IA • J -1,- >B • {-1,。
天津市河西区高二上学期期末考试数学理试卷
2017-2018学年天津市河西区高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24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.命题若“x2+y2=0,则x=y=0”的否命题是()A.若x2+y2=0,则x,y中至少有一个不为0B.若x2+y2≠0,则x,y中至少有一个不为0C.若x2+y2≠0,则x,y都不为0D.若x2+y2=0,则x,y都不为02.在空间直角坐标系中,已知点P(x,y,z),给出下列4条叙述:①点P关于x轴的对称点的坐标是(x,﹣y,z);②点P关于yOz平面的对称点的坐标是(x,﹣y,﹣z);③点P关于y轴的对称点的坐标是(x,﹣y,z);④点P关于原点的对称点的坐标是(﹣x,﹣y,﹣z).其中正确的个数是()A.3 B.2 C.1 D.03.准线方程为y=4的抛物线的标准方程是()A.x2=16y B.x2=8y C.x2=﹣16y D.x2=﹣8y4.在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,=()A.B.C.D.5.设双曲线的渐近线方程为3x±2y=0,则a的值为()A.4 B.3 C.2 D.16.设a,b∈R,则“a+b>4”是“a>2且b>2”的()A.充分非必要条件 B.必要非充分条件C.充分必要条件D.既非充分又非必要条件7.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=18.已知点M(﹣3,0)、N(3,0)、B(1,0),动圆C与直线MN切于点B,过M、N与圆C相切的两直线相交于点P,则P点的轨迹方程为()A.B.C.D.二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)9.已知命题p:∀x>0,总有(x+1)e x>1.则¬p为.10.已知向量m,分别是直线l的方向向量和平面α的法向量,cos<m,>=﹣,则l与α所成的角为.11.设双曲线C经过点(2,2),且与﹣x2=1具有相同的渐近线,则C的方程为.12.已知p:x,若p且q为真,则x的取值范围是.13.已知A,B两点均在焦点为F的抛物线y2=2px(p>0)上,若|AF|+|BF|=4,线段AB的中点到直线x=的距离为1,则p的值为.14.设椭圆C:+=1(a>b>0)的左右焦点为F1,F2,过F2作x轴的垂线与C相交于A,B两点,F1B与y轴相交于点D,若AD⊥F1B,则椭圆C的离心率等于.三、解答题(本大题共6小题,共52分)15.已知=(1,5,﹣1),=(﹣2,3,5).(Ⅰ)若(k+)∥(﹣3),求实数k的值;(Ⅱ)若(k+)⊥(﹣3),求实数k的值.16.求双曲线9y2﹣16x2=144的实半轴长和虚半轴长、焦点坐标、离心率、渐近线方程.17.命题p:设c>0,c≠1,函数y=c x是R上的单调减函数,命题q:1﹣2c<0,若p∨q是真命题,p∧q是假命题,求常数c的取值范围.18.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|,求C的方程.19.如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD,PD∥QA,QA=AB=PD.(Ⅰ)证明:平面PQC⊥平面DCQ(Ⅱ)求二面角Q﹣BP﹣C的余弦值.20.已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.2017-2018学年天津市河西区高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。
2015-2016年天津市新华中学高二(上)期末数学试卷及答案
2015-2016学年天津市新华中学高二(上)期末数学试卷一、选择题1.(3分)若抛物线的准线方程为x=﹣7,则抛物线的标准方程为()A.x2=﹣28y B.x2=28y C.y2=﹣28x D.y2=28x2.(3分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的中位数为15,乙组数据的平均数为16.8,则x,y的值分别为()A.2,5B.5,5C.5,8D.8,83.(3分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,如果输入某个正整数n 后,输出的S∈(10,20),那么n的值为()A.3B.4C.5D.64.(3分)记集合A={(x,y)|x2+y2≤16}和集合B={(x,y|)x+y﹣4≤0,x≥0,y≥0}表示的平面区域分别为Ω1,Ω2,若在区域Ω1内任取一点M(x,y),则点M落在区域Ω2内的概率为()A.B.C.D.5.(3分)若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为()A.B.C.D.6.(3分)下列命题中,说法正确的个数是()(1)若p∨q为真命题,则p,q均为真命题(2)命题“∃x0∈R,2≤0”的否定是“∀x∈R,2x>0”(3)“a≥5”是“∀x∈[1,2],x2﹣a≤0恒成立”的充分条件(4)在△ABC中,“a>b”是“sinA>sinB”的必要不充分条件(5)命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1”A.1B.2C.3D.47.(3分)已知抛物线y2=2px的焦点F与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与x轴的交点为K,点A在抛物线上且|AK|=|AF|,则△AFK的面积为()A.4B.8C.16D.328.(3分)设F1,F2是双曲线的两个焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为30°,则C的离心率为()A.B.C.D.二、填空题9.(3分)一个单位共有职工200人,其中不超过45岁的有120人,超过45岁的有80人.为了调查职工的健康状况,用分层抽样的方法从全体职工中抽取一个容量为25的样本,应抽取超过45岁的职工人.10.(3分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为.11.(3分)从某高中随机选取5名高三男生,其身高和体重的数据如下表所示:根据上表可得回归直线方程:=0.56x+,据此模型预报身高为172cm的高三男生的体重为.12.(3分)已知双曲线(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为.13.(3分)已知命题p:实数m满足m﹣1≤0,命题q:函数y=(9﹣4m)x是增函数.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则实数m的取值范围为.14.(3分)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F.短轴的一个端点为M,直线l:3x﹣4y=0交椭圆E于A,B两点.若|AF|+|BF|=4,点M到直线l的距离不小于,则椭圆E的离心率的取值范围是.三、解答题15.已知圆C的圆心在直线y=x上,半径为5且过点A(4,5),B(1,6)两点(1)求圆C的方程;(2)过点M(﹣2,3)的直线l被圆C所截得的线段的长为8,求直线l的方程.16.某校从参加高三模拟考试的学生中随机抽取部分学生,将其数学成绩(均为整数)分成六组[90,100),[100,110),…,[140,150]后得到如下部分频率分布直方图,图中从左到右各小长方形的高之比是2:3:3:x:5:1,最后一组的频率数3,观察图形的信息,回答下列问题:(1)求分数落在[120,130)的频率及从参加高三模拟考试的学生中随机抽取的学生的人数;(2)估计本次考试的中位数;(3)用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生中抽取一个容量为6的样本,将该样本看成一个总体,从中任取2人,求至多有1人在分数段[120,130)内的概率.17.设点,动圆P经过点F且和直线相切.记动圆的圆心P的轨迹为曲线W.(Ⅰ)求曲线W的方程;(Ⅱ)过点F作互相垂直的直线l1,l2,分别交曲线W于A,B和C,D.求四边形ACBD面积的最小值.18.过椭圆Γ:+=1(a>b>0)右焦点F2的直线交椭圆于A,B两点,F1为其左焦点,已知△AF1B的周长为8,椭圆的离心率为.(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆Γ恒有两个交点P,Q,且⊥?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.2015-2016学年天津市新华中学高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题1.(3分)若抛物线的准线方程为x=﹣7,则抛物线的标准方程为()A.x2=﹣28y B.x2=28y C.y2=﹣28x D.y2=28x【解答】解:∵准线方程为x=﹣7∴﹣=﹣7p=14∴抛物线方程为y2=28x故选:D.2.(3分)以下茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的中位数为15,乙组数据的平均数为16.8,则x,y的值分别为()A.2,5B.5,5C.5,8D.8,8【解答】解:乙组数据平均数=(9+15+18+24+10+y)÷5=16.8;∴y=8;甲组数据可排列成:9,12,10+x,24,27.所以中位数为:10+x=15,∴x=5.故选:C.3.(3分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,如果输入某个正整数n后,输出的S∈(10,20),那么n的值为()A.3B.4C.5D.6【解答】解:框图首先给累加变量S赋值0,给循环变量k赋值1,输入n的值后,执行S=1+2×0=1,k=1+1=2;判断2>n不成立,执行S=1+2×1=3,k=2+1=3;判断3>n不成立,执行S=1+2×3=7,k=3+1=4;判断4>n不成立,执行S=1+2×7=15,k=4+1=5.此时S=15∈(10,20),是输出的值,说明下一步执行判断时判断框中的条件应该满足,即5>n满足,所以正整数n的值应为4.故选:B.4.(3分)记集合A={(x,y)|x2+y2≤16}和集合B={(x,y|)x+y﹣4≤0,x≥0,y≥0}表示的平面区域分别为Ω1,Ω2,若在区域Ω1内任取一点M(x,y),则点M落在区域Ω2内的概率为()A.B.C.D.【解答】解:根据题意可得集合A={(x,y)|x2+y2≤16}所表示的区域即为如图所表示的圆及内部的平面区域,面积为16π,集合B={(x,y)|x+y﹣4≤0,x≥0,y≥0}表示的平面区域即为图中的Rt△AOB,S△AOB=×4×4=8,根据几何概率的计算公式可得P==,故选:A.5.(3分)若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戊中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为()A.B.C.D.【解答】解:设“甲或乙被录用”为事件A,则其对立事件表示“甲乙两人都没有被录取”,则==.因此P(A)=1﹣P()=1﹣=.故选:D.6.(3分)下列命题中,说法正确的个数是()(1)若p∨q为真命题,则p,q均为真命题(2)命题“∃x0∈R,2≤0”的否定是“∀x∈R,2x>0”(3)“a≥5”是“∀x∈[1,2],x2﹣a≤0恒成立”的充分条件(4)在△ABC中,“a>b”是“sinA>sinB”的必要不充分条件(5)命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2=1,则x≠1”A.1B.2C.3D.4【解答】解:(1)若p∨q为真命题,则p,q至少有一个为真命题,因此不正确;(2)命题“∃x0∈R,2≤0”的否定是“∀x∈R,2x>0”,正确;(3)∀x∈[1,2],x2﹣a≤0恒成立,∴a≥{x2}max=4,∴“a≥5”是“∀x∈[1,2],x2﹣a≤0恒成立”的充分不必要条件,正确;(4)在△ABC中,由正弦定理可得:“a>b”⇔“sinA>sinB”,因此在△ABC中,“a >b”是“sinA>sinB”的充要条件,不正确;(5)命题“若x2=1,则x=1”的否命题为:“若x2≠1,则x≠1”,不正确.综上可得:正确的命题个数是2.故选:B.7.(3分)已知抛物线y2=2px的焦点F与双曲线的右焦点重合,抛物线的准线与x轴的交点为K,点A在抛物线上且|AK|=|AF|,则△AFK的面积为()A.4B.8C.16D.32【解答】解:由双曲线得右焦点为(4,0)即为抛物线y2=2px的焦点,∴,解得p=8.∴抛物线的方程为y2=16x.其准线方程为x=﹣4,∴K(﹣4,0).过点A作AM⊥准线,垂足为点M.则|AM|=|AF|.∴|AK|=|AM|.∴∠MAK=45°.∴|KF|=|AF|.∴=32.故选:D.8.(3分)设F1,F2是双曲线的两个焦点,P是C上一点,若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为30°,则C的离心率为()A.B.C.D.【解答】解:不妨设|PF1|>|PF2|,则|PF1|﹣|PF2|=2a,又|PF1|+|PF2|=6a,解得|PF1|=4a,|PF2|=2a.则∠PF1F2是△PF1F2的最小内角为30°,∴﹣,∴(2a)2=(4a)2+(2c)2﹣,化为=0,解得.故选:C.二、填空题9.(3分)一个单位共有职工200人,其中不超过45岁的有120人,超过45岁的有80人.为了调查职工的健康状况,用分层抽样的方法从全体职工中抽取一个容量为25的样本,应抽取超过45岁的职工10人.【解答】解:本题是一个分层抽样,∵单位共有职工200人,取一个容量为25的样本,∴依题意知抽取超过45岁的职工为.故答案为:10.10.(3分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出S的值为105.【解答】解:第一次循环,S=1,i=1,T=3,S=1×3=3,i=2不满足条件,第二次循环,S=3,i=2,T=5,S=3×5=15,i=3不满足条件,第三次循环,S=15,i=3,T=7,S=15×7=105,i=4不满足条件,第四次循环,i=4,满足条件,输出S=105,故答案为:10511.(3分)从某高中随机选取5名高三男生,其身高和体重的数据如下表所示:根据上表可得回归直线方程:=0.56x+,据此模型预报身高为172cm的高三男生的体重为70.12kg.【解答】解:由表中数据可得==170,==69,∵(,)一定在回归直线方程y=0.56x+a上,∴69=0.56×170+a,解得a=﹣26.2∴y=0.56x﹣26.2,当x=172时,y=0.56×172﹣26.2=70.12.故答案为:70.12kg.12.(3分)已知双曲线(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为y=.【解答】解:∵双曲线(a>0,b>0)的离心率为,∴===,∴1+=,∴=,解得,∴C的渐近线方程为y==.故答案为:y=.13.(3分)已知命题p:实数m满足m﹣1≤0,命题q:函数y=(9﹣4m)x是增函数.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则实数m的取值范围为(1,2).【解答】解:∵命题p:实数m满足m﹣1≤0,命题q:函数y=(9﹣4m)x是增函数,∴命题p:m≤1,命题q:9﹣4m>1,m<2,∵p∨q为真命题,p∧q为假命题,∴p真q假,或p假q真.当p真q假时,,无解;当p假q真时,,故1<m<2.故答案为:(1,2).14.(3分)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F.短轴的一个端点为M,直线l:3x﹣4y=0交椭圆E于A,B两点.若|AF|+|BF|=4,点M到直线l的距离不小于,则椭圆E的离心率的取值范围是.【解答】解:如图所示,设F′为椭圆的左焦点,连接AF′,BF′,则四边形AFBF′是平行四边形,∴4=|AF|+|BF|=|AF′|+|AF|=2a,∴a=2.取M(0,b),∵点M到直线l的距离不小于,∴≥,解得b≥1.∴e==≤=.∴椭圆E的离心率的取值范围是(0,].故答案为:.三、解答题15.已知圆C的圆心在直线y=x上,半径为5且过点A(4,5),B(1,6)两点(1)求圆C的方程;(2)过点M(﹣2,3)的直线l被圆C所截得的线段的长为8,求直线l的方程.【解答】解:(1)由题意,设圆心坐标为(a,a),则(a﹣1)2+(a﹣6)2=(a ﹣4)2+(a﹣5)2=25∴a=1∴圆C的方程(x﹣1)2+(y﹣1)2=25.(2)当直线l的斜率不存在时,过点A(﹣2,3)的直线l:x=﹣2,此时过点A(﹣2,3)的直线l被圆所截得的线段的长为:2=8,∴l:x=﹣2符合题意.当直线l的斜率存在时,设过点A(﹣2,3)的直线l的方程为y﹣3=k(x+2),即kx﹣y+2k+3=0,圆心到l的距离d=,由题意,得()2+42=52,解得k=.∴直线l的方程为x﹣y+=0.即5x﹣12y+46=0.综上,直线l的方程为x=﹣2,或5x﹣12y+46=0.16.某校从参加高三模拟考试的学生中随机抽取部分学生,将其数学成绩(均为整数)分成六组[90,100),[100,110),…,[140,150]后得到如下部分频率分布直方图,图中从左到右各小长方形的高之比是2:3:3:x:5:1,最后一组的频率数3,观察图形的信息,回答下列问题:(1)求分数落在[120,130)的频率及从参加高三模拟考试的学生中随机抽取的学生的人数;(2)估计本次考试的中位数;(3)用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生中抽取一个容量为6的样本,将该样本看成一个总体,从中任取2人,求至多有1人在分数段[120,130)内的概率.【解答】解:(1)由已知得分数落在[100,110)的频数为3×3=9人,频率为0.015×10=0.15,∴分数落在[120,130)的频率为:1﹣(2×+0.15+0.15+5×+1×)=0.30.参加高三模拟考试的学生中随机抽取的学生的人数为:=60(人).(2)由题意,[110,120)分数段的人数为60×0.15=9(人)[120,130)分数段的人数为60×0.3=18(人).∵用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生中抽取一个容量为6的样本∴需在分数段[110,120)内抽取2人,在[120,130)内抽取4人,至多有1人在分数段[120,130)内的概率:p=1﹣=1﹣=.(3)由频率分布直方图,得最高的小矩形的面积是0.3,其左边各小组的面积和是0.4,右边各小组的面积和是0.3.故中位数是120+×10≈123.33.17.设点,动圆P经过点F且和直线相切.记动圆的圆心P的轨迹为曲线W.(Ⅰ)求曲线W的方程;(Ⅱ)过点F作互相垂直的直线l1,l2,分别交曲线W于A,B和C,D.求四边形ACBD面积的最小值.【解答】解:(Ⅰ)过点P作PN垂直直线于点N.依题意得|PF|=|PN|,所以动点P的轨迹为是以为焦点,直线为准线的抛物线,即曲线W的方程是x2=6y(Ⅱ)依题意,直线l1,l2的斜率存在且不为0,设直线l1的方程为,由l1⊥l2得l2的方程为.将代入x2=6y,化简得x2﹣6kx﹣9=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=6k,x1x2=﹣9.∴,同理可得.∴四边形ACBD的面积,当且仅当,即k=±1时,S min=72.故四边形ACBD面积的最小值是72.18.过椭圆Γ:+=1(a>b>0)右焦点F2的直线交椭圆于A,B两点,F1为其左焦点,已知△AF1B的周长为8,椭圆的离心率为.(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆Γ恒有两个交点P,Q,且⊥?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.【解答】解:(Ⅰ)由已知,得,解得:,∴b2=a2﹣c2=4﹣3=1.故椭圆Γ的方程为;(Ⅱ)假设满足条件的圆存在,其方程为x2+y2=r2(0<r<1).当直线PQ的斜率存在时,设其方程为y=kx+t,由,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,①∵,∴x1x2+y1y2=0,又y1=kx1+t,y2=kx2+t,∴x1x2+(kx1+t)(kx2+t)=0,即(1+k2)x1x2+kt(x1+x2)+t2=0.②将①代入②,得,即t2=(1+k2).∵直线PQ与圆x2+y2=r2相切,∴r==∈(0,1),∴存在圆x2+y2=满足条件.当直线PQ的斜率不存在时,易得=,代入椭圆Γ的方程,得=,满足.综上所述,存在圆心在原点的圆x2+y2=满足条件.。
2015-2016年天津市红桥区高二(上)期末数学试卷(理科)及答案
2015-2016学年天津市红桥区高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(本大题12小题,每小题3分,共36分,每小题都给出代号为A,B,C,D的四个答案,其中只有一个是正确的)1.(3分)“∀x∈R,x2+x+1>0“的否定是()A.∃x0∈R,x02+x0+1>0B.∃x0∈R,x02+x0+1≤0C.∀x∈R,x2+x+1>0D.∀x∈R,x2+x+1≤02.(3分)设p、q是两个命题.如果命题p是命题q的充分不必要条件.那么¬p是¬q的()A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件3.(3分)2x2﹣5x﹣3<0的一个必要不充分条件是()A.﹣<x<3B.﹣<x<0C.﹣3<x<D.﹣1<x<6 4.(3分)过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线斜率等于1,那么m的值等于()A.1或3B.4C.1D.1或45.(3分)椭圆的一焦点与短轴两顶点组成一个等边三角形,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.6.(3分)已知椭圆+=1(a>5)的两个焦点为F1、F2,且|F1F2|=8.弦AB过点F1,则△ABF2的周长为()A.10B.20C.2D.47.(3分)焦点为(0,6),且与双曲线=1有相同的渐近线的双曲线方程是()A.B.C.D.8.(3分)双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,∠F1MF2=120°,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.9.(3分)抛物线y=2x2的焦点坐标是()A.(0,)B.(,0)C.(1,0)D.(0,)10.(3分)已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,﹣3)到焦点的距离为5,則抛物线方程为()A.x2=8y B.x2=4y C.x2=﹣4y D.x2=﹣8y 11.(3分)已知双曲线方程为,过P(1,0)的直线L与双曲线只有一个公共点,则L的条数共有()A.4条B.3条C.2条D.1条12.(3分)已知a,b为两个不相等的非零实数,则方程ax﹣y+b=0与bx2+ay2=ab 所表示的曲线可能是()A.B.C.D.二、填空题(每小题3分,共24分)13.(3分)在直角坐标系中,直线x+y﹣3=0的倾斜角是.14.(3分)已知直线l过点A(﹣2,0)且与直线x+2y﹣l=0平行.则直线l的方程是.15.(3分)已知圆的﹣条直径的两端点是(2,0),(2,﹣2).则此圆方程是.16.(3分)离心率e=,一个焦点是F(0,﹣3)的椭圆标准方程为.17.(3分)已知双曲线的焦点在x轴上.两个顶点的距离为2,焦点到渐近线的距离为,则双曲线的渐近线方程为.18.(3分)若直线l过抛物线y=ax2(a>0)的焦点,并且与y轴垂直,若l被抛物线截得的线段长为4,则a=.19.(3分)已知M为抛物线y2=4x上一动点,F为这条抛物线的焦点,有一个定点A(3,2),则|MA|+|MF|的最小值=.20.(3分)有红盒、黄盒、蓝盒各一个,只有一个盒子里有金币.红盒上写有命题p:金币在这个盒子里;黄盒上写有命题q:金币不在这个金子里;蓝盒上写有命题r:金币不在红盒里.p、q、r中有且只有一个是真命题,则金币在盒子里.三、解答题(本题共4小题,共40分)21.(6分)已知两条直线l1:x﹣ay=0(a≠0),l2:x+y﹣3=0.(1)若l1⊥l2,求a的值;(2)在(1)的条件下,如果直线l3经过l1与l2的交点,且经过点A(2,4),求直线l3的方程.22.(8分)圆的方程为x2+y2﹣6x﹣8y=0,过坐标原点作长为8的弦,求弦所在的直线方程.23.(10分)已知双曲线与椭圆共焦点,它们的离心率之和为,求双曲线方程.24.(16分)已知椭圆的离心率,过点A(0,﹣b)和B(a,0)的直线与原点的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)已知定点E(﹣1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点,问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.2015-2016学年天津市红桥区高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题12小题,每小题3分,共36分,每小题都给出代号为A,B,C,D的四个答案,其中只有一个是正确的)1.(3分)“∀x∈R,x2+x+1>0“的否定是()A.∃x0∈R,x02+x0+1>0B.∃x0∈R,x02+x0+1≤0C.∀x∈R,x2+x+1>0D.∀x∈R,x2+x+1≤0【解答】解:∵全称命题的否定是特称命题,∴“∀x∈R,x2+x+1>0“的否定是:∃x0∈R,x02+x0+1≤0,故选:B.2.(3分)设p、q是两个命题.如果命题p是命题q的充分不必要条件.那么¬p是¬q的()A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:若命题p是命题q的充分不必要条件,则根据逆否命题的等价性得命题¬q是命题¬p的充分不必要条件,即¬p是¬q的必要不充分条件,故选:B.3.(3分)2x2﹣5x﹣3<0的一个必要不充分条件是()A.﹣<x<3B.﹣<x<0C.﹣3<x<D.﹣1<x<6【解答】解:2x2﹣5x﹣3<0的充要条件为对于A是2x2﹣5x﹣3<0的充要条件对于B,是2x2﹣5x﹣3<0的充分不必要条件对于C,2x2﹣5x﹣3<0的不充分不必要条件对于D,是2x2﹣5x﹣3<0的一个必要不充分条件故选:D.4.(3分)过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线斜率等于1,那么m的值等于()A.1或3B.4C.1D.1或4【解答】解:∵过点P(﹣2,m)和Q(m,4)的直线斜率等于1,∴k==1,解得m=1.故选:C.5.(3分)椭圆的一焦点与短轴两顶点组成一个等边三角形,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【解答】解:由题意画出椭圆的图象,得到△ABC为等比三角形,则a=2b,则根据椭圆的性质得到:a2=b2+c2=4b2,解得c=b,所以e===.故选:A.6.(3分)已知椭圆+=1(a>5)的两个焦点为F1、F2,且|F1F2|=8.弦AB过点F1,则△ABF2的周长为()A.10B.20C.2D.4【解答】解:由题意可得椭圆+=1的b=5,c=4,a==,由椭圆的定义可得|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a,即有△ABF2的周长为|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=4.故选:D.7.(3分)焦点为(0,6),且与双曲线=1有相同的渐近线的双曲线方程是()A.B.C.D.【解答】解:由题意知,可设所求的双曲线方程是,∵焦点(0,6)在y 轴上,∴k<0,所求的双曲线方程是,由﹣k+(﹣2k)=c2=36,∴k=﹣12,故所求的双曲线方程是,故选:B.8.(3分)双曲线虚轴的一个端点为M,两个焦点为F1、F2,∠F1MF2=120°,则双曲线的离心率为()A.B.C.D.【解答】解:根据双曲线对称性可知∠OMF2=60°,∴tan∠OMF2===,即c=b,∴a==b,∴e==.故选:B.9.(3分)抛物线y=2x2的焦点坐标是()A.(0,)B.(,0)C.(1,0)D.(0,)【解答】解:抛物线y=2x2的方程即x2=y,∴p=,故焦点坐标为(0,),故选:A.10.(3分)已知抛物线的顶点在原点,焦点在y轴上,其上的点P(m,﹣3)到焦点的距离为5,則抛物线方程为()A.x2=8y B.x2=4y C.x2=﹣4y D.x2=﹣8y【解答】解:依题意,设抛物线方程为为x2=﹣2py (p>0)点P在抛物线上,到准线的距离为5,又点P到x轴的距离为3,所以准线到x 轴的距离为2,∴=2,∴p=4,∴抛物线方程为x2=﹣8y.故选:D.11.(3分)已知双曲线方程为,过P(1,0)的直线L与双曲线只有一个公共点,则L的条数共有()A.4条B.3条C.2条D.1条【解答】由题意可得:双曲线x2﹣=1的渐近线方程为:y=±2x,点P(1,0)是双曲线的右顶点,故直线x=1 与双曲线只有一个公共点;过点P (1,0)平行于渐近线y=±2x时,直线L与双曲线只有一个公共点,有2条所以,过P(1,0)的直线L与双曲线只有一个公共点,这样的直线共有3条故选:B.12.(3分)已知a,b为两个不相等的非零实数,则方程ax﹣y+b=0与bx2+ay2=ab 所表示的曲线可能是()A.B.C.D.【解答】解:把曲线方程整理成=1的形式,整理直线方程得y=ax+bA,C选项中,直线的斜率a>0,截距b<0,则曲线方程为双曲线,焦点在x轴,故C正确,A错误.B项中直线斜率a<0,则曲线一定不是椭圆,故B项错误.对于D选项观察直线图象可知a>0,b>0,则曲线的方程的图象一定是椭圆,故D不符合.故选:C.二、填空题(每小题3分,共24分)13.(3分)在直角坐标系中,直线x+y﹣3=0的倾斜角是150°.【解答】解:由已知直线的方程得到直线的斜率为,设倾斜角为α,则tanα=,α∈[0,180°),所以α=150°;故答案为:150°.14.(3分)已知直线l过点A(﹣2,0)且与直线x+2y﹣l=0平行.则直线l的方程是x+2y+2=0.【解答】解:设与直线x+2y﹣l=0平行的直线方程为x+2y+c=0,把点A(﹣2,0)代入,得﹣2+0+c=0,解得c=2,∴过点A(﹣2,0)且与直线x+2y﹣l=0平行的直线方程为x+2y+2=0.故答案为:x+2y+2=0.15.(3分)已知圆的﹣条直径的两端点是(2,0),(2,﹣2).则此圆方程是(x ﹣2)2+(y+1)2=1.【解答】解:∵圆的﹣条直径的两端点是(2,0),(2,﹣2).∴圆心坐标为(,),即(2,﹣1),则半径r=1,则圆的方程为(x﹣2)2+(y+1)2=1,故答案为:(x﹣2)2+(y+1)2=116.(3分)离心率e=,一个焦点是F(0,﹣3)的椭圆标准方程为.【解答】解:由题设椭圆的焦点在y轴上,设方程为:,由题得:解得所以椭圆标准方程为故答案为:.17.(3分)已知双曲线的焦点在x轴上.两个顶点的距离为2,焦点到渐近线的距离为,则双曲线的渐近线方程为y=±x.【解答】解:设双曲线的方程为﹣=1(a,b>0),由题意可得a=1,设焦点F为(c,0),可得F到渐近线y=x的距离为=b=,可得渐近线方程为y=±x.故答案为:y=±x.18.(3分)若直线l过抛物线y=ax2(a>0)的焦点,并且与y轴垂直,若l被抛物线截得的线段长为4,则a=.【解答】解:抛物线方程整理得x2=y,焦点(0,)l被抛物线截得的线段长即为通径长,故=4,a=;故答案为.19.(3分)已知M为抛物线y2=4x上一动点,F为这条抛物线的焦点,有一个定点A(3,2),则|MA|+|MF|的最小值=4.【解答】解:设点M在准线上的射影为D,则根据抛物线的定义可知|MF|=|MD|,∴要求|MA|+|MF|取得最小值,即求|MA|+|MD|取得最小,当D,M,A三点共线时|MA|+|MD|最小,为3﹣(﹣1)=4.故答案为:4.20.(3分)有红盒、黄盒、蓝盒各一个,只有一个盒子里有金币.红盒上写有命题p:金币在这个盒子里;黄盒上写有命题q:金币不在这个金子里;蓝盒上写有命题r:金币不在红盒里.p、q、r中有且只有一个是真命题,则金币在黄盒子里.【解答】解:金币藏在黄盒里.原因是:①若是红盒子的命题p是真的,那么命题q是真的,r是假的,不满足条件,故p是假的,即金币不在红盒里.②若q是真的,则r也是真的,不满足条件,故q是假的,即金币藏在黄盒里.故答案为:黄.三、解答题(本题共4小题,共40分)21.(6分)已知两条直线l1:x﹣ay=0(a≠0),l2:x+y﹣3=0.(1)若l1⊥l2,求a的值;(2)在(1)的条件下,如果直线l3经过l1与l2的交点,且经过点A(2,4),求直线l3的方程.【解答】解:(1)由l1⊥l2,∴A1B2﹣A2B1=0,…2'∴1﹣a=0即a=1…3'(2)…4'交点坐标为(1.5,1.5)…6'设直线l3的方程为:y=kx+b由直线l3过点(2,4)和点(1.5,1.5),得直线l3的方程为5x﹣y﹣6=0…8'22.(8分)圆的方程为x2+y2﹣6x﹣8y=0,过坐标原点作长为8的弦,求弦所在的直线方程.【解答】解:x2+y2﹣6x﹣8y=0即(x﹣3)2+(y﹣4)2=25,斜率存在时设所求直线为y=kx.∵圆半径为5,圆心M(3,4)到该直线距离为3,∴,∴9k2﹣24k+16=9(k2+1),∴.∴所求直线为y=;当斜率不存在是直线为x=0,验证其弦长为8,所以x=0也是所求直线.故所求直线为:y=或x=0.23.(10分)已知双曲线与椭圆共焦点,它们的离心率之和为,求双曲线方程.【解答】解:依题意可知椭圆方程中a=5,b=3,∴c==4∴椭圆焦点为F(0,±4),离心率为e=所以双曲线的焦点为F(0,±4),离心率为2,从而双曲线中求得c=4,a=2,b=.所以所求双曲线方程为24.(16分)已知椭圆的离心率,过点A(0,﹣b)和B(a,0)的直线与原点的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)已知定点E(﹣1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点,问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.【解答】解:(1)直线AB方程为bx﹣ay﹣ab=0,依题意可得:,解得:a2=3,b=1,∴椭圆的方程为.(2)假设存在这样的值.,得(1+3k2)x2+12kx+9=0,∴△=(12k)2﹣36(1+3k2)>0…①,设C(x1,y1),D(x2,y2),则而y1•y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4,要使以CD为直径的圆过点E(﹣1,0),当且仅当CE⊥DE时,则y1y2+(x1+1)(x2+1)=0,∴(k2+1)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0…③将②代入③整理得k=,经验证k=使得①成立综上可知,存在k=使得以CD为直径的圆过点E.。
2015-2016学年高二数学期末试卷及答案
2015—2016学年第一学期期末测试高二理科数学复习题必修3,选修2-3,选修2-1简易逻辑、圆锥曲线参考公式:用最小二乘法求线性回归方程y bx a =+的系数公式:121()()()niii ni i x x y y b x x ==--=-∑∑,a y bx =-,其中x ,y 是数据的平均数.第♊卷(本卷共 分)一、选择题:(本大题共 题,每小题 分,共 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).从一副扑克牌☎ 张✆中抽取一张牌,抽到牌❽❾的概率是☎ ✆✌ 154 127 118 227.设随机变量~(0,1)N ξ,若()1P pξ>=,则()10P ξ-<<= ☎ ✆✌ 2p 1p - 12p - 12p -.如图 所示的程序框图的功能是求♊、♋两处应分别填写图✌.5?i <,2S S =+.5?i ≤,2S S =.5?i <,2S S =+ .5?i ≤,2S S =.将参加夏令营的 名学生编号为: ,⑤, ,采用系统抽样方法抽取一个容量为 的样本,且随机抽得的号码为 这 名学生分住在三个营区,从 到 在第♊营区,从 到 在第♋营区,从 到 在第♌营区.三个营区被抽中的人数依次为 ☎ ✆✌. . . . .如图 ,分别以正方形ABCD 的四条边为直径画半圆,重叠部分如图中阴影区域,若向该正方形内随机投一点,则该点落在阴影区域的概率为 ☎ ✆✌24π- 22-π 44π- 42-π(82x 展开式中不含..4x 项的系数的和为 ☎ ✆✌. . . ..学校体育组新买2颗同样篮球,3颗同样排球,从中取出 颗发放给高一 个班,每班1颗,则不同的发放方法共☎ ✆✌. 种 . 种 . 种. 种.容量为100的样本数据,按从小到大的顺序分为8组,如下表:第三组的频数和频率分别是☎ ✆✌.14和0.14 .0.14和14 .141和0.14 . 31和141.“2012”含有数字0, 1, 2,且恰有两个数字 .则含有数字0, 1, 2,且恰有两个相同数字的四位数的个数为☎ ✆✌.18 .24 .27 .36一射手对靶射击,直到第一次命中为止每次命中的概率为 ,现有 颗子弹,命中后的剩余子弹数目ξ的期望为☎ ✆✌ 经回归分析可得⍓与⌧线性相关,并由最小二乘法求得回归直线方程为ˆ 1.1y x a =+,则♋= ☎ ✆✌、 、 、 、 设随机变量ξ~ ☎☐✆η~ ☎☐✆若95)1(=≥ξp ,则)2(≥ηp 的值为 ☎ ✆☎✌✆8132 ☎✆ 2711 ☎✆ 8165 ☎✆ 8116第♋卷(本卷共计 分)二、填空题:(本大题共 小题,每小题 分,共 分).甲从学校乘车回家,途中有 个交通岗,假设在各交通岗遇红灯的事件是相互独立的,并且概率都是52,则甲回家途中遇红灯次数的期望为 。
2015-2016学年高二上期末数学(理)试卷
2015-2016学年度高二第一学期期末(理科)数学试题一.选择题 (本大题共12小题,每小题3分,共36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.“若α=4π,则tan α=1”的逆否命题是 ( )A .若α≠4π,则tan α≠1B .若α=4π,则tan α ≠12.若平面α,β垂直,则下面可以作为这两个平面的法向量的是( )A 。
n 1=(1,2,1),n 2=(-3,1,1)B .n 1=(1,1,2),n 2=(-2,1,1)C .n 1=(1,1,1),n 2=(-1,2,1)D .n 1=(1,2,1),n 2=(0,-2,-2)3.下列说法中,正确的是( )A .命题“若,则”的逆命题是真命题B .命题“,”的否定是:“,”C .命题“p 或q”为真命题,则命题“p”和命题“q”均为真命题D .已知,则“”是“”的充分不必要条件C .若tan α≠1,则α≠4πD .若tan α≠1,则α=4π4.如图,在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,已知→AB =a ,→AD =b ,→AA1=c ,则用向量a ,b ,c 可表示向量→BD1等于( )A .a +b +cB .a -b +cC .a +b -cD .-a +b +c5.若平面α的法向量为n ,直线l 的方向向量为a ,直线l 与平面α的夹角为θ,则下列关系式成立的是( )A .sin θ=|n||a||n ·a|B .cos θ=|n||a||n ·a|C .sin θ=|n||a|n ·aD .cos θ=|n||a|n ·a 6.已知命题p :对任意x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))·(x 2-x 1)≥0,则非p 是 ( )A .对任意x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0B .存在x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0C .存在x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0D .对任意x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<07.“”是“方程表示焦点在y 轴上的椭圆”的 ( )A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件8 . 如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,O 是底面正方形ABCD 的中心,M 是D 1D的中点,N 是棱A 1B 1上任意一点,则直线NO 、AM 的位置关系是 ( )A .平行B .相交C .异面不垂直D .异面垂直9. 如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,线段B 1D 1上有两个动点E ,F ,且EF =21,则下列结论中错误的是 ( )A .△AEF 的距离与△BEF 的面积相等B .EF ∥平面ABCDC .三棱锥A -BEF 的体积为定值D .AC ⊥BE10.若△ABC 顶点B , C 的坐标分别为(-4, 0), (4, 0),AC , AB 边上的中线长之和30则△ABC 的重心G 的轨迹方程为( )A .B .C .D . 11.已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x 0∈R ,x 02+2ax 0+2-a =0”.若命题“(非p )∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-2或a =1B .a ≤2或1≤a ≤2C .a >1D .-2≤a ≤112.如图,设动点P 在棱长为1的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的对角线BD 1上,记D1B D1P =λ.当∠APC 为钝角时,则λ的取值范围是( ) A.31 B.21 C.,11 D.,11二.填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分.将答案填写在题中的横线上)13.已知命题存在.若命题是假命题,则实数的取值范围是 .14.如图,椭圆的中心在坐标原点,当→FB ⊥→AB 时,此类椭圆称为“黄金椭圆”,可推算出“黄金椭圆”的离心率e =________.15.(如图)一个结晶体的形状为平行六面体,其中,以顶点 为端点的三条棱长都等于1,且它们彼此的夹角都是,那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长为 。
2015年天津市高考数学试卷及解析(理科)
2015年天津市高考数学试卷(理科)一.选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1、(5分)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩∁U B=()A、{2,5}B、{3,6}C、{2,5,6}D、{2,3,5,6,8}2、(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+6y的最大值为()A、3B、4C、18D、403、(5分)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A、﹣10B、6C、14D、184、(5分)设x∈R,则“|x﹣2|<1”是“x2+x﹣2>0”的()A、充分而不必要条件B、必要而不充分条件C、充要条件D、既不充分也不必要条件5、(5分)如图,在圆O中,M、N是弦AB的三等分点,弦CD,CE分别经过点M,N,若CM=2,MD=4,CN=3,则线段NE的长为()A、B、3 C、D、6、(5分)已知双曲线﹣=1 (a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则双曲线的方程为()A、﹣=1 B、﹣=1C、﹣=1D、﹣=17、(5分)已知定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为()A、a<b<cB、a<c<bC、c<a<bD、c<b<a8、(5分)已知函数f(x)=,函数g(x)=b﹣f(2﹣x),其中b ∈R,若函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,则b的取值范围是()A、(,+∞)B、(﹣∞,)C、(0,)D、(,2)二.填空题(每小题5分,共30分)9、(5分)i是虚数单位,若复数(1﹣2i)(a+i)是纯虚数,则实数a的值为、10、(5分)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3、11、(5分)曲线y=x2与y=x所围成的封闭图形的面积为、12、(5分)在(x﹣)6的展开式中,x2的系数为、13、(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c、已知△ABC的面积为3,b﹣c=2,cosA=﹣,则a的值为、14、(5分)在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°、动点E和F分别在线段BC和DC上,且=λ,=,则•的最小值为、三.解答题(本大题共6小题,共80分)15、(13分)已知函数f(x)=sin2x﹣sin2(x﹣),x∈R、(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在区间[﹣,]内的最大值和最小值、16、(13分)为推动乒乓球运动的发展,某乒乓球比赛允许不同协会的运动员组队参加,现有来自甲协会的运动员3名,其中种子选手2名,乙协会的运动员5名,其中种子选手3名,从这8名运动员中随机选择4人参加比赛、(Ⅰ)设A为事件“选出的4人中恰有2名种子选手,且这2名种子选手来自同一个协会”,求事件A发生的概率;(Ⅱ)设X为选出的4人中种子选手的人数,求随机变量X的分布列和数学期望、17、(13分)如图,在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,侧棱AA1⊥底面ABCD,AB⊥AC,AB=1,AC=AA1=2,AD=CD=,且点M和N分别为B1C和D1D的中点、(Ⅰ)求证:MN∥平面ABCD(Ⅱ)求二面角D1﹣AC﹣B1的正弦值;(Ⅲ)设E为棱A1B1上的点,若直线NE和平面ABCD所成角的正弦值为,求线段A1E的长、18、(13分)已知数列{a n}满足a n+2=qa n(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列(1)求q的值和{a n}的通项公式;(2)设b n=,n∈N*,求数列{b n}的前n项和、19、(14分)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F(﹣c,0),离心率为,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x2+y2=截得的线段的长为c,|FM|=、(Ⅰ)求直线FM的斜率;(Ⅱ)求椭圆的方程;(Ⅲ)设动点P在椭圆上,若直线FP的斜率大于,求直线OP(O为原点)的斜率的取值范围、20、(14分)已知函数f(x)=nx﹣x n,x∈R,其中n∈N•,且n≥2、(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设曲线y=f(x)与x轴正半轴的交点为P,曲线在点P处的切线方程为y=g (x),求证:对于任意的正实数x,都有f(x)≤g(x);(Ⅲ)若关于x的方程f(x)=a(a为实数)有两个正实数根x1,x2,求证:|x2﹣x1|<+2、参考答案与试题解析一.选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1、(5分)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},则集合A∩∁U B=()A、{2,5}B、{3,6}C、{2,5,6}D、{2,3,5,6,8}题目分析:由全集U及B,求出B的补集,找出A与B补集的交集即可;试题解答解:∵全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},∴∁U B={2,5,8},则A∩∁U B={2,5}、故选:A、点评:此题考查了交、并、补集的混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键、2、(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+6y的最大值为()A、3B、4C、18D、40题目分析:作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值、试题解答解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分)、由z=x+6y得y=﹣x+z,平移直线y=﹣x+z,由图象可知当直线y=﹣x+z经过点A时,直线y=﹣x+z的截距最大,此时z最大、由,解得,即A(0,3)将A(0,3)的坐标代入目标函数z=x+6y,得z=3×6=18、即z=x+6y的最大值为18、故选:C、点评:本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法、3、(5分)阅读如图的程序框图,运行相应的程序,则输出S的值为()A、﹣10B、6C、14D、18题目分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的i,S的值,当i=8时满足条件i>5,退出循环,输出S的值为6、试题解答解:模拟执行程序框图,可得S=20,i=1i=2,S=18不满足条件i>5,i=4,S=14不满足条件i>5,i=8,S=6满足条件i>5,退出循环,输出S的值为6、故选:B、点评:本题主要考查了循环结构的程序框图,正确写出每次循环得到的i,S的值是解题的关键,属于基础题、4、(5分)设x∈R,则“|x﹣2|<1”是“x2+x﹣2>0”的()A、充分而不必要条件B、必要而不充分条件C、充要条件D、既不充分也不必要条件题目分析:根据不等式的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可、试题解答解:由“|x﹣2|<1”得1<x<3,由x2+x﹣2>0得x>1或x<﹣2,即“|x﹣2|<1”是“x2+x﹣2>0”的充分不必要条件,故选:A、点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,比较基础、5、(5分)如图,在圆O中,M、N是弦AB的三等分点,弦CD,CE分别经过点M,N,若CM=2,MD=4,CN=3,则线段NE的长为()A、B、3 C、D、题目分析:由相交弦定理求出AM,再利用相交弦定理求NE即可、试题解答解:由相交弦定理可得CM•MD=AM•MB,∴2×4=AM•2AM,∴AM=2,∴MN=NB=2,又CN•NE=AN•NB,∴3×NE=4×2,∴NE=、故选:A、点评:本题考查相交弦定理,考查学生的计算能力,比较基础、6、(5分)已知双曲线﹣=1 (a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x的准线上,则双曲线的方程为()A、﹣=1 B、﹣=1C、﹣=1D、﹣=1题目分析:由抛物线标准方程易得其准线方程,从而可得双曲线的左焦点,再根据焦点在x轴上的双曲线的渐近线方程渐近线方程,得a、b的另一个方程,求出a、b,即可得到双曲线的标准方程、试题解答解:由题意,=,∵抛物线y2=4x的准线方程为x=﹣,双曲线的一个焦点在抛物线y2=4x 的准线上,∴c=,∴a2+b2=c2=7,∴a=2,b=,∴双曲线的方程为、故选:B、点评:本题主要考查双曲线和抛物线的标准方程与几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题、7、(5分)已知定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为()A、a<b<cB、a<c<bC、c<a<bD、c<b<a题目分析:根据f(x)为偶函数便可求出m=0,从而f(x)=2|x|﹣1,这样便知道f(x)在[0,+∞)上单调递增,根据f(x)为偶函数,便可将自变量的值变到区间[0,+∞)上:a=f(|log0.53|),b=f(log25),c=f(0),然后再比较自变量的值,根据f(x)在[0,+∞)上的单调性即可比较出a,b,c的大小、试题解答解:∵f(x)为偶函数;∴f(﹣x)=f(x);∴2|﹣x﹣m|﹣1=2|x﹣m|﹣1;∴|﹣x﹣m|=|x﹣m|;(﹣x﹣m)2=(x﹣m)2;∴mx=0;∴m=0;∴f(x)=2|x|﹣1;∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,并且a=f(|log0.53|)=f(log23),b=f(log25),c=f(0);∵0<log23<log25;∴c<a<b、故选:C、点评:考查偶函数的定义,指数函数的单调性,对于偶函数比较函数值大小的方法就是将自变量的值变到区间[0,+∞)上,根据单调性去比较函数值大小、对数的换底公式的应用,对数函数的单调性,函数单调性定义的运用、8、(5分)已知函数f(x)=,函数g(x)=b﹣f(2﹣x),其中b ∈R,若函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,则b的取值范围是()A、(,+∞)B、(﹣∞,)C、(0,)D、(,2)题目分析:求出函数y=f(x)﹣g(x)的表达式,构造函数h(x)=f(x)+f(2﹣x),作出函数h(x)的图象,利用数形结合进行求解即可、试题解答解:∵g(x)=b﹣f(2﹣x),∴y=f(x)﹣g(x)=f(x)﹣b+f(2﹣x),由f(x)﹣b+f(2﹣x)=0,得f(x)+f(2﹣x)=b,设h(x)=f(x)+f(2﹣x),若x≤0,则﹣x≥0,2﹣x≥2,则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2+x+x2,若0≤x≤2,则﹣2≤﹣x≤0,0≤2﹣x≤2,则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2﹣x+2﹣|2﹣x|=2﹣x+2﹣2+x=2,若x>2,﹣x<﹣2,2﹣x<0,则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=(x﹣2)2+2﹣|2﹣x|=x2﹣5x+8、即h(x)=,作出函数h(x)的图象如图:当x≤0时,h(x)=2+x+x2=(x+)2+≥,当x>2时,h(x)=x2﹣5x+8=(x﹣)2+≥,故当b=时,h(x)=b,有两个交点,当b=2时,h(x)=b,有无数个交点,由图象知要使函数y=f(x)﹣g(x)恰有4个零点,即h(x)=b恰有4个根,则满足<b<2,故选:D、点评:本题主要考查函数零点个数的判断,根据条件求出函数的解析式,利用数形结合是解决本题的关键、二.填空题(每小题5分,共30分)9、(5分)i是虚数单位,若复数(1﹣2i)(a+i)是纯虚数,则实数a的值为﹣2、题目分析:由复数代数形式的乘除运算化简,再由实部等于0且虚部不等于0求得a的值、试题解答解:由(1﹣2i)(a+i)=(a+2)+(1﹣2a)i为纯虚数,得,解得:a=﹣2、故答案为:﹣2、点评:本题考查了复数代数形式的乘法运算,考查了复数为纯虚数的条件,是基础题、10、(5分)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m3、题目分析:根据几何体的三视图,得出该几何体是圆柱与两个圆锥的组合体,结合图中数据求出它的体积、试题解答解:根据几何体的三视图,得;该几何体是底面相同的圆柱与两个圆锥的组合体,且圆柱底面圆的半径为1,高为2,圆锥底面圆的半径为1,高为1;∴该几何体的体积为V几何体=2×π•12×1+π•12•2=π、故答案为:π、点评:本题考查了利用空间几何体的三视图求体积的应用问题,是基础题目、11、(5分)曲线y=x2与y=x所围成的封闭图形的面积为、题目分析:先根据题意画出区域,然后依据图形得到积分下限为0,积分上限为1,从而利用定积分表示出曲边梯形的面积,最后用定积分的定义求出所求即可、试题解答解:先根据题意画出图形,得到积分上限为1,积分下限为0直线y=x与曲线y=x2所围图形的面积S=∫01(x﹣x2)dx而∫01(x﹣x2)dx=()|01=﹣=∴曲边梯形的面积是、故答案为:、点评:本题主要考查了学生会求出原函数的能力,以及考查了数形结合的思想,同时会利用定积分求图形面积的能力,解题的关键就是求原函数、12、(5分)在(x﹣)6的展开式中,x2的系数为、题目分析:在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于2,求出r的值,即可求得x2的系数、=•(x)6﹣r•(﹣)r=(﹣试题解答解:(x﹣)6的展开式的通项公式为T r+1)r••x6﹣2r,令6﹣2r=2,解得r=2,∴展开式中x2的系数为×=,故答案为:、点评:本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,属于中档题、13、(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c、已知△ABC的面积为3,b﹣c=2,cosA=﹣,则a的值为8、题目分析:由cosA=﹣,A∈(0,π),可得sinA=、利用S△ABC==,化为bc=24,又b﹣c=2,解得b,c、由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA即可得出、试题解答解:∵A∈(0,π),∴sinA==、==bc=,化为bc=24,∵S△ABC又b﹣c=2,解得b=6,c=4、由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA=36+16﹣48×=64、解得a=8、故答案为:8、点评:本题考查了余弦定理、同角三角函数基本关系式、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题、14、(5分)在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°、动点E和F分别在线段BC和DC上,且=λ,=,则•的最小值为、题目分析:利用等腰梯形的性质结合向量的数量积公式将所求表示为关于λ的代数式,根据具体的形式求最值、试题解答解:由题意,得到AD=BC=CD=1,所以•=()•()=()•()==2×1×cos60°+λ1×1×cos60°+×2×1+×1×1×cos120°=1++﹣≥+=(当且仅当时等号成立);故答案为:、点评:本题考查了等腰梯形的性质以及向量的数量积公式的运用、基本不等式求最值;关键是正确表示所求,利用基本不等式求最小值、三.解答题(本大题共6小题,共80分)15、(13分)已知函数f(x)=sin2x﹣sin2(x﹣),x∈R、(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)求f(x)在区间[﹣,]内的最大值和最小值、题目分析:(Ⅰ)由三角函数公式化简可得f(x)=﹣sin(2x﹣),由周期公式可得;(Ⅱ)由x∈[﹣,]结合不等式的性质和三角函数的知识易得函数的最值、试题解答解:(Ⅰ)化简可得f(x)=sin2x﹣sin2(x﹣)=(1﹣cos2x)﹣[1﹣cos(2x﹣)]=(1﹣cos2x﹣1+cos2x+sin2x)=(﹣cos2x+sin2x)=sin(2x﹣)∴f(x)的最小正周期T==π;(Ⅱ)∵x∈[﹣,],∴2x﹣∈[﹣,],∴sin(2x﹣)∈[﹣1,],∴sin(2x﹣)∈[﹣,],∴f(x)在区间[﹣,]内的最大值和最小值分别为,﹣点评:本题考查两角和与差的三角函数公式,涉及三角函数的周期性和最值,属基础题、16、(13分)为推动乒乓球运动的发展,某乒乓球比赛允许不同协会的运动员组队参加,现有来自甲协会的运动员3名,其中种子选手2名,乙协会的运动员5名,其中种子选手3名,从这8名运动员中随机选择4人参加比赛、(Ⅰ)设A为事件“选出的4人中恰有2名种子选手,且这2名种子选手来自同一个协会”,求事件A发生的概率;(Ⅱ)设X为选出的4人中种子选手的人数,求随机变量X的分布列和数学期望、题目分析:(Ⅰ)利用组合知识求出基本事件总数及事件A发生的个数,然后利用古典概型概率计算公式得答案;(Ⅱ)随机变量X的所有可能取值为1,2,3,4,由古典概型概率计算公式求得概率,列出分布列,代入期望公式求期望、试题解答解:(Ⅰ)由已知,有P(A)=,∴事件A发生的概率为;(Ⅱ)随机变量X的所有可能取值为1,2,3,4、P(X=k)=(k=1,2,3,4)、∴随机变量X的分布列为:X1234P随机变量X的数学期望E(X)=、点评:本题主要考查古典概型及其概率计算公式,互斥事件、离散型随机变量的分布列与数学期望等基础知识,考查运用概率知识解决简单实际问题的能力,是中档题、17、(13分)如图,在四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,侧棱AA1⊥底面ABCD,AB⊥AC,AB=1,AC=AA1=2,AD=CD=,且点M和N分别为B1C和D1D的中点、(Ⅰ)求证:MN∥平面ABCD(Ⅱ)求二面角D1﹣AC﹣B1的正弦值;(Ⅲ)设E为棱A1B1上的点,若直线NE和平面ABCD所成角的正弦值为,求线段A1E的长、题目分析:(Ⅰ)以A为坐标原点,以AC、AB、AA1所在直线分别为x、y、z轴建系,通过平面ABCD的一个法向量与的数量积为0,即得结论;(Ⅱ)通过计算平面ACD1的法向量与平面ACB1的法向量的夹角的余弦值及平方关系即得结论;(Ⅲ)通过设=λ,利用平面ABCD的一个法向量与的夹角的余弦值为,计算即可、试题解答(Ⅰ)证明:如图,以A为坐标原点,以AC、AB、AA1所在直线分别为x、y、z轴建系,则A(0,0,0),B(0,1,0),C(2,0,0),D(1,﹣2,0),A1(0,0,2),B1(0,1,2),C1(2,0,2),D1(1,﹣2,2),又∵M、N分别为B1C、D1D的中点,∴M(1,,1),N(1,﹣2,1)、由题可知:=(0,0,1)是平面ABCD的一个法向量,=(0,﹣,0),∵•=0,MN⊄平面ABCD,∴MN∥平面ABCD;(Ⅱ)解:由(I)可知:=(1,﹣2,2),=(2,0,0),=(0,1,2),设=(x,y,z)是平面ACD1的法向量,由,得,取z=1,得=(0,1,1),设=(x,y,z)是平面ACB1的法向量,由,得,取z=1,得=(0,﹣2,1),∵cos<,>==﹣,∴sin<,>==,∴二面角D1﹣AC﹣B1的正弦值为;(Ⅲ)解:由题意可设=λ,其中λ∈[0,1],∴E=(0,λ,2),=(﹣1,λ+2,1),又∵=(0,0,1)是平面ABCD的一个法向量,∴cos<,>===,整理,得λ2+4λ﹣3=0,解得λ=﹣2或﹣2﹣(舍),∴线段A1E的长为﹣2、点评:本题考查直线与平面平行和垂直、二面角、直线与平面所成的角等基础知识,考查用空间向量解决立体几何问题的方法,考查空间想象能力、运算能力和推理能力,注意解题方法的积累,属于中档题、18、(13分)已知数列{a n}满足a n+2=qa n(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列(1)求q的值和{a n}的通项公式;(2)设b n=,n∈N*,求数列{b n}的前n项和、=qa n、a1、a2,可得a3、a5、a4,利用a2+a3,a3+a4,a4+a5题目分析:(1)通过a n+2成等差数列,计算即可;(2)通过(1)知b n=,n∈N*,写出数列{b n}的前n项和T n、2T n的表达式,利用错位相减法及等比数列的求和公式,计算即可、=qa n(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,试题解答解:(1)∵a n+2∴a3=q,a5=q2,a4=2q,又∵a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列,∴2×3q=2+3q+q2,即q2﹣3q+2=0,解得q=2或q=1(舍),∴a n=;(2)由(1)知b n===,n∈N*,记数列{b n}的前n项和为T n,则T n=1+2•+3•+4•+…+(n﹣1)•+n•,∴2T n=2+2+3•+4•+5•+…+(n﹣1)•+n•,两式相减,得T n=3++++…+﹣n•=3+﹣n•=3+1﹣﹣n•=4﹣、点评:本题考查求数列的通项与前n项和,考查分类讨论的思想,利用错位相减法是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题、19、(14分)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F(﹣c,0),离心率为,点M在椭圆上且位于第一象限,直线FM被圆x2+y2=截得的线段的长为c,|FM|=、(Ⅰ)求直线FM的斜率;(Ⅱ)求椭圆的方程;(Ⅲ)设动点P在椭圆上,若直线FP的斜率大于,求直线OP(O为原点)的斜率的取值范围、题目分析:(Ⅰ)通过离心率为,计算可得a2=3c2、b2=2c2,设直线FM的方程为y=k(x+c),利用勾股定理及弦心距公式,计算可得结论;(Ⅱ)通过联立椭圆与直线FM的方程,可得M(c,c),利用|FM|=计算即可;(Ⅲ)设动点P的坐标为(x,y),分别联立直线FP、直线OP与椭圆方程,分x ∈(﹣,﹣1)与x∈(﹣1,0)两种情况讨论即可得到结论、试题解答解:(Ⅰ)∵离心率为,∴==,∴2a2=3b2,∴a2=3c2,b2=2c2,设直线FM的斜率为k(k>0),则直线FM的方程为y=k(x+c),∵直线FM被圆x2+y2=截得的线段的长为c,∴圆心(0,0)到直线FM的距离d=,∴d2+=,即()2+=,解得k=,即直线FM的斜率为;(Ⅱ)由(I)得椭圆方程为:+=1,直线FM的方程为y=(x+c),联立两个方程,消去y,整理得3x2+2cx﹣5c2=0,解得x=﹣c,或x=c,∵点M在第一象限,∴M(c,c),∵|FM|=,∴=,解得c=1,∴a2=3c2=3,b2=2c2=2,即椭圆的方程为+=1;(Ⅲ)设动点P的坐标为(x,y),直线FP的斜率为t,∵F(﹣1,0),∴t=,即y=t(x+1)(x≠﹣1),联立方程组,消去y并整理,得2x2+3t2(x+1)2=6,又∵直线FP的斜率大于,∴>,6﹣2x2>6(x+1)2,整理得:x(2x+3)<0且x≠﹣1,解得﹣<x<﹣1,或﹣1<x<0,设直线OP的斜率为m,得m=,即y=mx(x≠0),联立方程组,消去y并整理,得m2=﹣、①当x∈(﹣,﹣1)时,有y=t(x+1)<0,因此m>0,∴m=,∴m∈(,);②当x∈(﹣1,0)时,有y=t(x+1)>0,因此m<0,∴m=﹣,∴m∈(﹣∞,﹣);综上所述,直线OP的斜率的取值范围是:(﹣∞,﹣)∪(,)、点评:本题考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程和圆的方程、直线与圆的位置关系、一元二次不等式等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质,考查运算求解能力、以及用函数与方程思想解决问题的能力,属于中档题、20、(14分)已知函数f(x)=nx﹣x n,x∈R,其中n∈N•,且n≥2、(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设曲线y=f(x)与x轴正半轴的交点为P,曲线在点P处的切线方程为y=g (x),求证:对于任意的正实数x,都有f(x)≤g(x);(Ⅲ)若关于x的方程f(x)=a(a为实数)有两个正实数根x1,x2,求证:|x2﹣x1|<+2、题目分析:(Ⅰ)由f(x)=nx﹣x n,可得f′(x),分n为奇数和偶数两种情况利用导数即可得函数的单调性、(Ⅱ)设点P的坐标为(x0,0),则可求x0=n,f′(x0)=n﹣n2,可求g(x)=f′(x0)(x﹣x0),F′(x)=f′(x)﹣f′(x0)、由f′(x)=﹣nx n﹣1+n在(0,+∞)上单调递减,可求F(x)在∈(0,x0)内单调递增,在(x0,+∞)上单调递减,即可得证、(Ⅲ)设x1≤x2,设方程g(x)=a的根为,由(Ⅱ)可得x2≤、设曲线y=f(x)在原点处的切线方程为y=h(x),可得h(x)=nx,设方程h(x)=a的根为,可得<x1,从而可得:x2﹣x1<﹣=,由n≥2,即2n﹣1=(1+1)n﹣1≥1+=1+n﹣1=n,推得:2=x0,即可得证、试题解答(本题满分为14分)解:(Ⅰ)由f(x)=nx﹣x n,可得f′(x)=n﹣nx n﹣1=n(1﹣x n﹣1),其中n∈N•,且n≥2、下面分两种情况讨论:(1)当n为奇数时,令f′(x)=0,解得x=1,或x=﹣1,当x变化时,f′(x),f (x)的变化情况如下表:x(﹣∞,﹣1)(﹣1,1)(1,+∞)f′(x)﹣+﹣f(x)所以,f(x)在(﹣∞,﹣1),(1,+∞)上单调递减,在(﹣1,1)单调递增、(2)当n为偶数时,当f′(x)>0,即x<1时,函数f(x)单调递增;当f′(x)<0,即x>1时,函数f(x)单调递减;所以,f(x)在(﹣∞,1)单调递增,在(1,+∞)上单调递减;(Ⅱ)证明:设点P的坐标为(x0,0),则x0=n,f′(x0)=n﹣n2,曲线y=f(x)在点P处的切线方程为y=f′(x0)(x﹣x0),即g(x)=f′(x0)(x﹣x0),令F(x)=f(x)﹣g(x),即F(x)=f(x)﹣f′(x0)(x﹣x0),则F′(x)=f′(x)﹣f′(x0)、由于f′(x)=﹣nx n﹣1+n在(0,+∞)上单调递减,故F′(x)在(0,+∞)上单调递减,又因为F′(x0)=0,所以当x∈(0,x0)时,F′(x)>0,当x∈(x0,+∞)时,F′(x)<0,所以F(x)在∈(0,x0)内单调递增,在(x0,+∞)上单调递减,所以对应任意的正实数x,都有F(x)≤F(x0)=0,即对于任意的正实数x,都有f(x)≤g(x)、(Ⅲ)证明:不妨设x1≤x2,由(Ⅱ)知g(x)=(n﹣n2)(x﹣x0),设方程g(x)=a的根为,可得=,由(Ⅱ)知g(x2)≥f(x2)=a=g(),可得x2≤类似地,设曲线y=f(x)在原点处的切线方程为y=h(x),可得h(x)=nx,当x∈(0,+∞),f(x)﹣h(x)=﹣x n<0,即对于任意的x∈(0,+∞),f(x)<h(x),设方程h(x)=a的根为,可得=,因为h(x)=nx在(﹣∞,+∞)上单调递增,且h()=a=f(x1)<h(x1),因此<x1,由此可得:x2﹣x1<﹣=,因为n≥2,所以2n﹣1=(1+1)n﹣1≥1+=1+n﹣1=n,故:2=x0所以:|x2﹣x1|<+2点评:本题主要考查导数的运算、导数的几何意义、利用导数研究函数的性质、证明不等式等基础知识和方法,考查分类讨论思想、函数思想和化归思想,考查综合分析问题和解决问题的能力。
2015-2016年天津市六校联考高二上学期期末数学试卷(理科)与解析
2015-2016学年天津市六校联考高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(每小题5分共40分,每个小题只有一个正确答案)1.(5分)k>9是方程表示双曲线的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件 D.既不充分又不必要条件2.(5分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则()A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若m∥α,m∥β,则α∥βC.若m∥n,n⊥α,则m⊥αD.若m∥α,α⊥β,则m⊥β3.(5分)下列四个命题中的真命题为()A.∃x0∈R,使得sinx0﹣cosx0=﹣1.5B.∀x∈R,总有x2﹣2x﹣3≥0C.∀x∈R,∃y∈R,y2<xD.∃x0∈R,∀y∈R,y•x0=y4.(5分)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为()A.B.1 C.D.5.(5分)设F1,F2是双曲线=1的两个焦点,P在双曲线上,当△F1PF2的面积为2时,的值为()A.2 B.3 C.4 D.66.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.64 B.72 C.80 D.1127.(5分)在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,若直线y=kx+2上至少存在一点,使得以该点为圆心,半径为1的圆与圆C有公共点,则k的最小值是()A.B.C.D.8.(5分)我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”.已知F1、F2是一对相关曲线的焦点,P是它们在第一象限的交点,当∠F1PF2=60°时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是()A.B.C.D.2二、填空题、(每小题5分,共30分)9.(5分)直线l1:(3+a)x+4y=5﹣3a和直线l2:2x+(5+a)y=8平行,则a=.10.(5分)双曲线8kx2﹣ky2=8的一个焦点为(0,3),则k的值为.11.(5分)用半径为6的半圆形铁皮卷成一个圆锥的侧面,则此圆锥的体积是.12.(5分)若点(3,1)是抛物线y2=2px的一条弦的中点,且这条弦所在直线的斜率为2,则p=.13.(5分)已知椭圆=1(a>b>0)上一点A关于原点O的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=α,且,则椭圆离心率的范围是.14.(5分)若曲线y=与直线x+y﹣m=0有一个交点,则实数m的取值范围是.三、解答题(共80分,解答时请写出必要的解题过程、演算步骤)15.(13分)命题p:直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A,B两点;命题q:曲线﹣=1表示焦点在y轴上的双曲线,若p∧q为真命题,求实数k的取值范围.16.(13分)已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圆C关于直线x+y﹣1=0对称,圆心在第二象限,半径为.(1)求圆C的方程;(2)已知不过原点的直线l与圆C相切,且与x轴、y轴上的截距相等,求直线l的方程.17.(13分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(Ⅰ)证明AB⊥A1C;(Ⅱ)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB=2,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.18.(13分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,直线l过点M(4,0).(Ⅰ)若点F到直线l的距离为,求直线l的斜率;(Ⅱ)设A,B为抛物线上两点,且AB不与x轴重合,若线段AB的垂直平分线恰过点M,求证:线段AB中点的横坐标为定值.19.(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q 为AD的中点.(1)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;(2)点M在线段PC上,,若平面PAD⊥平面ABCD,且PA=PD=AD=2,求二面角M﹣BQ﹣C的大小.20.(14分)已知椭圆M:+=1(a>b>0)的长轴长为4,且与椭圆+=1有相同的离心率.(Ⅰ)求椭圆M的方程;(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与M有两个交点A、B,且⊥?若存在,写出该圆的方程,并求|AB|的取值范围,若不存在,说明理由.2015-2016学年天津市六校联考高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(每小题5分共40分,每个小题只有一个正确答案)1.(5分)k>9是方程表示双曲线的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件 D.既不充分又不必要条件【解答】解:∵k>9,∴9﹣k<0,k﹣4>0,∴方程表示双曲线,∵方程表示双曲线,∴(9﹣k)(k﹣4)<0,解得k>9或k<4,∴k>9是方程表示双曲线的充分不必要条件.故选:B.2.(5分)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,则()A.若m∥α,n∥α,则m∥n B.若m∥α,m∥β,则α∥βC.若m∥n,n⊥α,则m⊥αD.若m∥α,α⊥β,则m⊥β【解答】解:对于A,若m∥α,n∥α,则m∥n,或m,n相交、异面,故不正确;对于B,若m∥α,m∥β,则α∥β或α,β相交,故不正确;对于C,因为如果两条平行线中有一条和一个平面垂直,则另一条一定和这个平面垂直,故正确;对于D,若m∥α,α⊥β,则m、β相交或平行,或m⊂β,故不正确.故选:C.3.(5分)下列四个命题中的真命题为()A.∃x0∈R,使得sinx0﹣cosx0=﹣1.5B.∀x∈R,总有x2﹣2x﹣3≥0C.∀x∈R,∃y∈R,y2<xD.∃x0∈R,∀y∈R,y•x0=y【解答】解:∵sinx﹣cosx=sin(x﹣)>﹣>﹣1.5,故A错误;当x=0时,x2﹣2x﹣3=﹣3<0,故B错误;当x=0时,y2<x恒不成立,故C错误;当x=1时,∀y∈R,y•x=y,故D正确;故选:D.4.(5分)已知F是抛物线y2=x的焦点,A,B是该抛物线上的两点,|AF|+|BF|=3,则线段AB的中点到y轴的距离为()A.B.1 C.D.【解答】解:∵F是抛物线y2=x的焦点,F()准线方程x=,设A(x1,y1),B(x2,y2),根据抛物线的定义抛物线上的点到焦点的距离等于到准线的距离|AF|=,|BF|=,∴|AF|+|BF|==3解得,∴线段AB的中点横坐标为,∴线段AB的中点到y轴的距离为.故选:C.5.(5分)设F1,F2是双曲线=1的两个焦点,P在双曲线上,当△F1PF2的面积为2时,的值为()A.2 B.3 C.4 D.6【解答】解:双曲线的两个焦点坐标为F1(﹣2,0),F2(2,0)设P的坐标为(x,y),则∵△F1PF2的面积为2∴∴|y|=1,代入双曲线方程解得|x|=∴=(﹣2﹣x,﹣y)•(2﹣x,﹣y)=x2﹣4+y2=3故选:B.6.(5分)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是()A.64 B.72 C.80 D.112【解答】解:由几何体的三视图可知,该几何体下部为正方体,边长为4,体积为43=64,上部为三棱锥,以正方体上底面为底面,高为3.体积×,故该几何体的体积是64+8=72.故选:B.7.(5分)在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,若直线y=kx+2上至少存在一点,使得以该点为圆心,半径为1的圆与圆C有公共点,则k的最小值是()A.B.C.D.【解答】解:∵圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,整理得:(x﹣4)2+y2=1,即圆C是以(4,0)为圆心,1为半径的圆;又直线y=kx+2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,∴只需圆C′:(x﹣4)2+y2=4与直线y=kx+2有公共点即可.设圆心C(4,0)到直线y=kx+2的距离为d,则d=≤2,即3k2≤﹣4k,∴﹣≤k≤0.∴k的最小值是.故选:A.8.(5分)我们把焦点相同,且离心率互为倒数的椭圆和双曲线称为一对“相关曲线”.已知F1、F2是一对相关曲线的焦点,P是它们在第一象限的交点,当∠F1PF2=60°时,这一对相关曲线中双曲线的离心率是()A.B.C.D.2【解答】解:设F1P=m,F2P=n,F1F2=2c,由余弦定理得(2c)2=m2+n2﹣2mncos60°,即4c2=m2+n2﹣mn,设a1是椭圆的长半轴,a2是双曲线的实半轴,由椭圆及双曲线定义,得m+n=2a1,m﹣n=2a2,∴m=a1+a2,n=a1﹣a2,将它们及离心率互为倒数关系代入前式得3a22﹣4c2+=0,a1=3a2,e1•e2=•==1,解得e2=.故选:A.二、填空题、(每小题5分,共30分)9.(5分)直线l1:(3+a)x+4y=5﹣3a和直线l2:2x+(5+a)y=8平行,则a=﹣7.【解答】解:直线l1:(3+a)x+4y=5﹣3a和直线l2:2x+(5+a)y=8平行,则(3+a)(5+a)﹣4×2=0,即a2+8a+7=0.解得,a=﹣1或a=﹣7.又∵5﹣3a≠8,∴a≠﹣1.∴a=﹣7.故答案为:﹣7.10.(5分)双曲线8kx2﹣ky2=8的一个焦点为(0,3),则k的值为﹣1.【解答】解:根据题意可知双曲线8kx2﹣ky2=8在y轴上,即,∵焦点坐标为(0,3),c2=9,∴,∴k=﹣1,故答案为:﹣1.11.(5分)用半径为6的半圆形铁皮卷成一个圆锥的侧面,则此圆锥的体积是.【解答】解:设圆锥底面的半径为r,由题意可得圆锥的母线长为6,再根据圆锥底面的周长等于半圆的弧长,可得2πr=•2π•6,求得r=3,故圆锥的高为h==3,故此圆锥的体积是•πr2•h=•π•9•3=9π,故答案为:9π.12.(5分)若点(3,1)是抛物线y2=2px的一条弦的中点,且这条弦所在直线的斜率为2,则p=2.【解答】解:过点(3,1)且斜率为2的直线方程为y=2x﹣5,代入抛物线y2=2px,可得(2x﹣5)2=2px,即4x2﹣(20+2p)x+25=0,∴=6,∴p=2,故答案为:2.13.(5分)已知椭圆=1(a>b>0)上一点A关于原点O的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=α,且,则椭圆离心率的范围是.【解答】解:∵B和A关于原点对称,∴B也在椭圆上,设左焦点为F′,根据椭圆定义:|AF|+|AF′|=2a,又∵|BF|=|AF′|,∴|AF|+|BF|=2a,①O是Rt△ABF的斜边中点,∴|AB|=2c,又|AF|=2csinα,②|BF|=2ccosα,③把②③代入①,得2csinα+2ccosα=2a,∴=,即e==,∵α∈[],∴,∴,∴.故答案为:.14.(5分)若曲线y=与直线x+y﹣m=0有一个交点,则实数m的取值范围是.【解答】解:x2﹣9≥0,曲线y=,可化为x2﹣y2=9(y≥0),x2﹣9<0,曲线y=,可化为x2+y2=9(y≥0),图象如图所示,直线与半圆相切时,m=3,双曲线的渐近线为y=±x∴实数m的取值范围是.故答案为:.三、解答题(共80分,解答时请写出必要的解题过程、演算步骤)15.(13分)命题p:直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A,B两点;命题q:曲线﹣=1表示焦点在y轴上的双曲线,若p∧q为真命题,求实数k的取值范围.【解答】解:∵命题p:直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A,B两点,∴圆心到直线的距离,∴,(5分)∵命题q:曲线﹣=1表示焦在y轴上的双曲线,∴,解得k<0,(10分)∵p∧q为真命题,∴p,q均为真命题,∴,解得k<﹣2.(13分)16.(13分)已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圆C关于直线x+y﹣1=0对称,圆心在第二象限,半径为.(1)求圆C的方程;(2)已知不过原点的直线l与圆C相切,且与x轴、y轴上的截距相等,求直线l的方程.【解答】解:(1)圆C:x2+y2+Dx+3=0的坐标C(﹣,),∵圆C关于直线x+y﹣1=0对称,∴C(﹣,)在直线x+y﹣1=0上,即﹣﹣1=0,即D+E+2=0,半径R=,即D2+E2=20,解得或,此时圆心为(2,﹣1),或(﹣1,2),∵圆心在第二象限,∴圆心坐标为(﹣1,2),则圆C的方程为(x+1)2+(y﹣2)2=2.(2)设不经过直线截距相等的直线方程为x+y=a,即x+y﹣a=0,则圆心到直线的距离d==,即|a﹣1|=2,解得a=﹣1或a=3,故直线方程为x+y+1=0或x+y﹣3=0.17.(13分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,AB=AA1,∠BAA1=60°.(Ⅰ)证明AB⊥A1C;(Ⅱ)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB=2,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.【解答】解:(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,因为CA=CB,所以OC⊥AB,由于AB=AA1,∠BAA1=60°,所以△AA1B为等边三角形,所以OA1⊥AB,又因为OC∩OA1=O,所以AB⊥平面OA1C,又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C;(Ⅱ)由(Ⅰ)知OC⊥AB,OA1⊥AB,又平面ABC⊥平面AA1B1B,交线为AB,所以OC⊥平面AA1B1B,故OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,的方向为x轴的正向,||为单位长,建立如图所示的坐标系,可得A(1,0,0),A1(0,,0),C(0,0,),B(﹣1,0,0),则=(1,0,),=(﹣1,,0),=(0,﹣,),设=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则,即,可取y=1,可得=(,1,﹣1),故cos<,>==,又因为直线与法向量的余弦值的绝对值等于直线与平面的正弦值,故直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值为:.18.(13分)已知抛物线y2=4x的焦点为F,直线l过点M(4,0).(Ⅰ)若点F到直线l的距离为,求直线l的斜率;(Ⅱ)设A,B为抛物线上两点,且AB不与x轴重合,若线段AB的垂直平分线恰过点M,求证:线段AB中点的横坐标为定值.【解答】解:(Ⅰ)由已知,x=4不合题意.设直线l的方程为y=k(x﹣4),由已知,抛物线C的焦点坐标为(1,0),…(1分)因为点F到直线l的距离为,所以,…(3分)解得,所以直线l的斜率为.…(5分)(Ⅱ)设线段AB中点的坐标为N(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB不垂直于x轴,则直线MN的斜率为,直线AB的斜率为,…(7分)直线AB的方程为,…(8分)联立方程消去x得,…(10分)所以,…(11分)因为N为AB中点,所以,即,…(13分)所以x0=2.即线段AB中点的横坐标为定值2.…(14分)19.(14分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD的中点.(1)若PA=PD,求证:平面PQB⊥平面PAD;(2)点M在线段PC上,,若平面PAD⊥平面ABCD,且PA=PD=AD=2,求二面角M﹣BQ﹣C的大小.【解答】解:(1)证明:由题意知:PQ⊥AD,BQ⊥AD,PQ∩BQ=Q,∴AD⊥平面PQB,又∵AD⊂平面PAD,∴平面PQB⊥平面PAD.(2)∵PA=PD=AD,Q为AD的中点,∴PQ⊥AD,∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,∴PQ⊥平面ABCD,以Q这坐标原点,分别以QA,QB,QP为x,y,z轴,建立如图所求的空间直角坐标系,由题意知:Q(0,0,0),A(1,0,0),P(0,0,),B(0,,0),C(﹣2,,0)∴=(﹣,,),设是平面MBQ的一个法向量,则,,∴,∴,又∵平面BQC的一个法向量,∴cos<>=,∴二面角M﹣BQ﹣C的大小是60°.20.(14分)已知椭圆M:+=1(a>b>0)的长轴长为4,且与椭圆+=1有相同的离心率.(Ⅰ)求椭圆M的方程;(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与M有两个交点A、B,且⊥?若存在,写出该圆的方程,并求|AB|的取值范围,若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆M:+=1(a>b>0)的长轴长为4,∴2a=4,解得a=2,又∵椭圆M与椭圆+=1有相同的离心率,∴e==,解得c=2,∴b2==4,∴椭圆M的方程为.(Ⅱ)假设存在圆C:x2+y2=r2(r>0),(i)若l的斜率不存在,设l:x=r,则A(r,y0),B(r,﹣y0),由,得到,又,消去y0,得到,∴.(ii)若l的斜率存在,设l:y=kx+m,∵l与C相切,∴r=,即m2=r2(1+k2),①又将直线l方程代入椭圆M的方程.得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣8=0,(*)设A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理,得,,由=0,得到+m2=0,化简,得3m2=8+8k2,②联立①②得,综上所述,存在圆C:,由,得|AB|2=(1+k2)[(x1+x2)2﹣4x1x2]=(1+k2)[()2﹣4•]===∈(].当k=0时,,∴|AB|∈[,].又当k不存在时,|AB|=,∴|AB|的取值范围是[,].赠送—高中数学知识点【1.3.1】单调性与最大(小)值(1)函数的单调性②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u=为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减. (2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在[,0)a -、]a 上为减函数.(3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤; (2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,yxo都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.【1.3.2】奇偶性(4)函数的奇偶性①定义及判定方法②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反.④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.。
2015-2016第一学期高二期末考试理科数学试题及答案
2016学年度第一学期高二年级期末教学质量检测理科数学试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分。
考试时间120分钟。
注意事项:1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级和考号填写在答题卷上。
2、必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
第Ⅰ卷 选择题(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.“0x >”是0>”成立的A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .非充分非必要条件D .充要条件 2.抛物线24y x =的焦点坐标是A .(1,0)B .(0,1)C .1(,0)16 D .1(0,)163.与圆8)3()3(22=-+-y x 相切,且在y x 、轴上截距相等的直线有A .4条B .3条C .2条D .1条 4.设l 是直线,,αβ是两个不同的平面,则下列结论正确的是A .若l ∥α,l ∥β,则//αβB .若//l α,l ⊥β,则α⊥βC .若α⊥β,l ⊥α,则l ⊥βD .若α⊥β, //l α,则l ⊥β 5.已知命题p :∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≥0,则⌝p 是A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<06.设(2,1,3)a x = ,(1,2,9)b y =-,若a 与b 为共线向量,则A .1x =,1y =B .12x =,12y =- C .16x =,32y =- D .16x =-,32y =7.已知椭圆2215x y m +=的离心率5e =,则m 的值为 A .3 BCD .253或38.如图,在正方体1111ABCD A BC D -中,,,M N P 分别是111,,B B B C CD 的中点,则MN 与1D P 所成角的余弦值为 A.5-B.5CD .9.如图,G 是ABC ∆的重心,,,OA a OB b OC c ===,则OG =A .122333a b c ++B .221333a b c ++C .222333a b c ++D .111333a b c ++10.已知双曲线22214x yb-=的右焦点与抛物线y 2=12x 的焦 点重合,则该双曲线的焦点到其渐近线的距离等于A. BC .3D .5 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,满分20分11.若直线x +a y+2=0和2x+3y+1=0互相垂直,则a =12.若一个圆锥的侧面展开图是面积为π2的半圆面,则该圆锥的体积为 。
2016天津河西区一模理科数学试题及答案
(14)已知 f x x 1 x kx 在 0,2 上有两个零点,则实数 k 的取值范围是
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三.解答题:本大题共 6 小题,共 60 分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤 (15) (本小题满分 13 分) 已知函数 f x
2015-2016˙高三˙模拟试题
河西区 2015-2016 学年度第二学期高三年级总复习质量调查(一) 数学试卷(理工类)
一.选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的 (1)设 i 是虚数单位, z 表示复数 z 的共轭复数,若复数 z 满足 2 - 5i z 29 ,则 z (A) 2 - 5i (C) - 2 - 5i (B) 2 5i (D) - 2 5i
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(10)某空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为
2015-2016˙高三˙模拟试题
(11)已知直线 AB : x y 6 0 与抛物线 y x 2 及 x 轴正半轴围成的阴影部分如图所示, 若从 RtAOB 区域内任取一点 M x, y , 则点 M 取自阴影部分的概率为
x y 0 (2)已知 x, y 满足的约束条件 x y 4 0, 则 z 2 x y 的 y 1
最大值是 (A) - 1 (C) - 5 (B) - 2 (D) 1
(3)如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的 S 值为 (A) 12 (B) 24 (C) 48 (D) 120
(8) 如 图 所 示 , 在 ABC 中 , AD DB, 点 F 在 线 段 CD 上 , 设 则 AB a, AC b, AF x a yb,
2015年天津市高考数学试卷(理科)答案与解析
2015年天津市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一.选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(5分)(2015?天津)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6},集合B={1,3,4,6,7},满足约束条件,则目标函数﹣x+z﹣x+z﹣x+x+,解得∴NE=6.(5分)(2015?天津)已知双曲线﹣=1 (a>0,b>0)的一条渐近线过点(2,),且双曲线的一个焦2﹣=1 ﹣=1==4,双曲线的一个焦点在抛物线=4x,b=∴双曲线的方程为.8.(5分)(2015?天津)已知函数f(x)=,函数g(x)=b﹣f(2﹣x),其中b∈R,若函数,+∞)(﹣∞,))(=,)+,)≥b=时,则满足二.填空题(每小题5分,共30分),解得:=2×π故答案为:π(﹣=∴曲边梯形的面积是.故答案为:.12.(5分)(2015?天津)在(x﹣)6的展开式中,x2的系数为.)=(﹣(﹣?x 的系数为=,故答案为:.13.(5分)(2015?天津)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为3,b ﹣c=2,的值为 8 .,sinA=.利用==,化为),∴sinA===﹣48×=64=λ,=,则?的最小值为 ,所以?(1×1×cos60°+×2×1++﹣≥=(当且仅当故答案为:15.(13分)(2015?天津)已知函数f (x )=sin 2x ﹣sin 2(x ﹣),x ∈R .(Ⅰ)求f (x )的最小正周期; ﹣﹣,﹣)()﹣﹣(1+cos2x+(﹣cos2x+sin ﹣)T==﹣,],]﹣)],∴﹣,,]内的最大值和最小值分别为,﹣16.(13分)(2015?天津)为推动乒乓球运动的发展,某乒乓球比赛允许不同协会的运动员组队参加,现有来自甲协会的运动员3名,其中种子选手2名,乙协会的运动员5名,其中种子选手3名,从这8名运动员中随机选择4人参加比赛.(Ⅰ)设A 为事件“选出的4人中恰有2名种子选手,且这2名种子选手来自同一个协会”,求事件A 发生的概率; (Ⅱ)设X 为选出的4人中种子选手的人数,求随机变量X 的分布列和数学期望.发生的概率为.,求线段的数量积为(Ⅲ)通过设=,利用平面的夹角的余弦值为,计算即可.,由题可知:=的一个法向量,,?=0)可知:=),=,得,==,得,=∵cos<,>=,∴sin<,>==,(Ⅲ)解:由题意可设,其中=又∵∴cos<,>===﹣的长为﹣=,;===1+2?+3?+4??=2+2+3?+4?+5?+n?=3+++…+=3+﹣﹣天津)已知椭圆+=1=截得的线段的长为|FM|=,求直线,计算可得,|FM|=(﹣,﹣解:(Ⅰ)∵离心率为=,截得的线段的长为,即(k=的斜率为)得椭圆方程为:cc∵|FM|=,∴=,222即椭圆的方程为+),∴t=,即联立方程组,消去的斜率大于,∴>,解得﹣<,即联立方程组,消去﹣(﹣∴m=,∴m();∴m=﹣,∴m的斜率的取值范围是:(﹣∞,﹣)∪(,20.(14分)(2015?天津)已知函数f(x)=nx﹣x,x∈R,其中n∈N,且n≥2.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;<+2=n,f′n﹣1,由(Ⅱ)可得.设曲线的根为,可得﹣=,由≥1+2的根为,可得=,由(Ⅱ)),可得≤.的根为,可得=,因为()),因此<﹣=≥1+2<。
2015-2016学年高二上学期期末考试数学(理)试题及答案
N D 1C 1B 1A 12015-2016学年第一学期高二年级期末质量抽测数 学 试 卷(理科)(满分150分,考试时间 120分钟)2016.1考生须知: 1. 本试卷共6页,分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分。
2. 答题前考生务必将答题卡上的学校、班级、姓名、考试编号用黑色字迹的签字笔填写。
3. 答题卡上第I 卷(选择题)必须用2B 铅笔作答,第II 卷(非选择题)必须用黑色字迹的签字笔作答,作图时可以使用2B 铅笔。
请按照题号顺序在各题目的答题区内作答,未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均不得分。
4. 修改时,选择题部分用塑料橡皮擦涂干净,不得使用涂改液。
保持答题卡整洁,不要折叠、折皱、破损。
不得在答题卡上做任何标记。
5. 考试结束后,考生务必将答题卡交监考老师收回,试卷自己妥善保存。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.)(1)抛物线210y x =的焦点到准线的距离为(A )52(C )5 (C )10 (D )20 (2)过点(2,1)-且倾斜角为060的直线方程为(A) 10y --=( B) 330y --=( C)10y -+=( D) 330y -+=(3)若命题p 是真命题,命题q 是假命题,则下列命题一定是真命题的是(A)p q ∧ (B )()p q ⌝∨ (C)()p q ⌝∧ (D )()()p q ⌝∨⌝(4)已知平面α和直线,a b ,若//a α,则“b a ⊥”是“b α⊥”的(A)充分而不必要条件 ( B )必要而不充分条件 ( C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件 (5)如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,点,M N 分别是面对角线111A B B D 与的中点,若1,,,DA DC DD === a b c 则MN =CA 1俯视图侧(左)视图正(主)视图(A)1()2+-c b a ( B) 1()2+-a b c ( C) 1()2-a c ( D) 1()2-c a(6)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>(A) y =( B) y x = ( C) 12y x =± ( D) 2y x =±(7)某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的表面积是(A )2+( B)2( C)4+( D)4(8)从点(2,1)P -向圆222220x y mx y m +--+=作切线,当切线长最短时m 的值为(A )1- (B )0 (C )1 (D )2(9)已知点12,F F 是椭圆22:14x C y +=的焦点,点M 在椭圆C上且满足12MF MF +=uuu r uuu u r 则12MF F ∆的面积为(A)(B) (C ) 1 (D) 2 (10) 如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,点M 是左侧面11ADD A 上的一个动点,满足11BC BM ⋅= ,则1BC 与BM的夹角的最大值为(A) 30︒ ( B) 45︒ ( C ) 60︒ ( D) 75︒P D 1C 1B 1A 1D C BA第Ⅱ卷(非选择题 共100分)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)(11)若命题2:R,220p x x x ∃∈++>,则:p ⌝ . (12) 已知(1,3,1)=-a ,(1,1,3)=--b ,则-=a b ______________.(13)若直线()110a x y +++=与直线220x ay ++=平行,则a 的值为____ .(14)如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,设 11AD AA ==, 2AB =,P 是11C D 的中点,则11BC A P 与所成角的大小为____________, 11BC A P ⋅=___________.(15)已知P 是抛物线28y x =上的一点,过点P 向其准线作垂线交于点E ,定点(2,5)A ,则PA PE +的最小值为_________;此时点P 的坐标为_________ .(16)已知直线:10l kx y -+=()k ∈R .若存在实数k ,使直线l 与曲线C 交于,A B 两点,且||||AB k =,则称曲线C 具有性质P .给定下列三条曲线方程: ① y x =-; ② 2220x y y +-=; ③ 2(1)y x =+. 其中,具有性质P 的曲线的序号是________________ .三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) (17)(本小题满分14分)已知圆22:2410C x y x y +--+=. (I)求过点(3,1)M 的圆C 的切线方程;(II)若直线:40l ax y -+=与圆C 相交于,A B 两点,且弦AB的长为a 的值.(18)(本小题满分14分)OD 1C 1B 1A 1D CBA N MDCBAP在直平行六面体1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 是菱形,60DAB ∠=︒,AC BD O = ,11AB AA ==.(I)求证:111//OC AB D 平面;(II)求证:1111AB D ACC A ⊥平面平面; (III)求三棱锥111A AB D -的体积. (19)(本小题满分14分)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>(0,1)A -.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)如果过点3(0,)5B 的直线与椭圆交于,M N 两点(,M N 点与A 点不重合),求证:AMN ∆为直角三角形.(20)(本小题满分14分)如图,在四棱锥P A B C D -中,P A A B C D ⊥底面,底面A B C D 为直角梯形,//,90A D B C B A D ∠=︒22PA AD AB BC ====,过AD 的平面分别交PB PC ,于,M N 两点.(I )求证://MN BC ;(II )若,M N 分别为,PB PC 的中点,①求证:PB DN ⊥;②求二面角P DN A --的余弦值.(21)(本小题满分14分)抛物线22(0)y px p =>与直线1y x =+相切,112212(,),(,)()A x y B x y x x ≠是抛物线上两个动点,F 为抛物线的焦点,且8AF BF +=. (I ) 求p 的值;(II ) 线段AB 的垂直平分线l 与x 轴的交点是否为定点,若是,求出交点坐标,若不是,说明理由;(III )求直线l 的斜率的取值范围.2015-2016学年第一学期高二年级期末质量抽测数学试卷参考答案及评分标准 (理科) 2016.1一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)(11)2:,220p x x x ⌝∀∈++≤R(12) 6 (13)1或2- (14)60︒;1 (15)5;(2,4) (16)②③ 三、解答题(本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.) (17)(本小题满分14分)解:(I )圆C 的方程可化为22(1)(2)4x y -+-=,圆心(1,2)C ,半径是2. …2分①当切线斜率存在时,设切线方程为1(3)y k x -=-,即310kx y k --+=. ……3分因为2d ===,所以34k =. …………6分 ②当切线斜率不存在时,直线方程为3x =,与圆C 相切. ……… 7分所以过点(3,1)M 的圆C 的切线方程为3x =或3450x y --=. ………8分(II )因为弦AB 的长为O 1ABCDA 1B 1C 1D 1O所以点C 到直线l的距离为11d ==. ……10分即11d ==. …………12分所以34a =-. …………14分(18)(本小题满分14分)证明:(I) 如图,在直平行六面体1111ABCD A B C D -中,设11111AC B D O = ,连接1AO .因为1111//AA CC AA CC =且,所以四边形11AAC C 是平行四边形.所以1111//AC AC AC AC =且. ……1分因为底面ABCD 是菱形, 所以1111//O C AO O C AO =且. 所以四边形11AOC O 是平行四边形.所以11//AO OC . ……2分 因为111AO AB D ⊂平面,111OC AB D ⊄平面所以111//OC AB D 平面. ……4分(II)因为11111AA A B C D ⊥平面,111111B D A B C D ⊂平面,所以111B D AA ⊥. ……5分 因为底面ABCD 是棱形,所以1111B D AC ⊥. ……6分因为1111AA AC A = ,所以1111B D ACC A ⊥平面. ……7分 因为1111B D AB D ⊂平面, ……8分 所以1111AB D ACC A ⊥平面平面. ……9分 (III)由题意可知,11111AA A B C D ⊥平面,所以1AA 为三棱锥111A A B D -的高. ……10分因为111111111111111332A AB D A A B D A B D V V S AA --∆==⋅=⨯⨯=.所以三棱锥111A AB D -. ……14分(19)(本小题满分14分)解:(Ⅰ)因为椭圆经过点(0,1)A -,e =,所以1b =. ……1分由c e a ===2a =. ……3分 所以椭圆C 的标准方程为2214x y +=. ……4分(Ⅱ)若过点3(0,)5的直线MN 的斜率不存在,此时,M N 两点中有一个点与A 点重合,不满足题目条件. ……5分若过点3(0,)5的直线MN 的斜率存在,设其斜率为k ,则MN 的方程为35y kx =+,由223514y kx x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩可得222464(14)0525k x kx ++-=. ……7分设1122(,),(,)M x y N x y ,则122122245(14)64,25(14)0k x x k x x k ⎧+=-⎪+⎪⎪⋅=-⎨+⎪⎪∆>⎪⎩, ……9分 所以1212266()55(14)y y k x x k +=++=+, 221212122391009()52525(14)k y y k x x k x x k -+⋅=⋅+++=+. ……11分因为(0,1)A -,所以1122121212(,1)(,1)()1AM AN x y x y x x y y y y ⋅=+⋅+=++++22264100925(14)25(14)k k k -+=-+++26105(14)k ++=+所以AM AN ⊥,AMN ∆为直角三角形得证. ……14分(20)(本小题满分14分)证明:(I )因为底面ABCD 为直角梯形, 所以//BC AD .因为,,BC ADNM AD ADNM ⊄⊂平面平面所以//BC ADNM 平面. ……2分 因为,BC PBC PBC ADNM MN ⊂= 平面平面平面,所以//MN BC . ……4分 (II )①因为,M N 分别为,PB PC 的中点,PA AB =,所以PB MA ⊥. ……5分 因为90,BAD ∠=︒ 所以DA AB ⊥.因为PA ABCD ⊥底面,所以DA PA ⊥. 因为PA AB A = ,所以DA PAB ⊥平面.所以PB DA ⊥. ……7分 因为AM DA A = ,所以PB ADNM ⊥平面因为DN ADNM ⊂平面,所以PB DN ⊥. ……9分 ②如图,以A 为坐标原点,建立空间直角坐标系A xyz -. ……10分 则(0,0,0),(2,0,0),(2,1,0),(0,2,0),(0,0,2)A B C D P . ……11分由(II )可知,PB ADNM ⊥平面,所以ADNM 平面的法向量为(2,0,2)BP =-. ……12分设平面PDN 的法向量为(,,)x y z =n因为(2,1,2)PC =- ,(0,2,2)PD =-,所以00PC PD ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩n n .即220220x y z y z +-=⎧⎨-=⎩. 令2z =,则2y =,1x =. 所以(1,2,2)=n所以cos ,6BP BP BP ⋅〈〉===n n n所以二面角P DN A --……14分(21)(本小题满分14分)解:(I )因为抛物线22(0)y px p =>与直线1y x =+相切,所以由221y px y x ⎧=⎨=+⎩ 得:2220(0)y py p p -+=>有两个相等实根. …2分即2484(2)0p p p p ∆=-=-=得:2p =为所求. ……4分 (II )法一:抛物线24y x =的准线1x =.且8AF BF +=,所以由定义得1228x x ++=,则126x x +=. ………5分 设直线AB 的垂直平分线l 与x 轴的交点(,0)C m . 由C 在AB 的垂直平分线上,从而AC BC = ………6分即22221122()()x m y x m y -+=-+. 所以22221221()()x m x m y y ---=-.即12122112(2)()444()x x m x x x x x x +--=-=-- ………8分 因为12x x ≠,所以1224x x m +-=-. 又因为126x x +=,所以5m =, 所以点C 的坐标为(5,0).即直线AB 的垂直平分线l 与x 轴的交点为定点(5,0). ………10分 法二:由112212(,),(,)()A x y B x y x x ≠可知直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为y kx m =+.由24y x y kx m⎧=⎨=+⎩可得222(24)0k x km x m +-+=. ………5分 所以12221224216160km x x k m x x k km -⎧+=⎪⎪⎪⋅=⎨⎪∆=-+>⎪⎪⎩. ………6分因为抛物线24y x =的准线1x =.且8AF BF +=,所以由定义得1228x x ++=,则126x x +=. ………7分所以232km k +=.设线段AB 的中点为00(,)M x y . 则12003,32x x x y k m +===+. 所以(3,3)M k m +. ………8分 所以线段AB 的垂直平分线的方程为13(3)y k m x k--=--. ………9分 令0y =,可得2335x m mk =++=.即直线AB 的垂直平分线l 与x 轴的交点为定点(5,0).………10分 (III )法一:设直线l 的斜率为1k ,由(II )可设直线l 方程为1(5)y k x =-.设AB 的中点00(,)M x y ,由12032x x x +==.可得0(3,)M y .因为直线l 过点0(3,)M y ,所以012y k =-.………11分 又因为点0(3,)M y 在抛物线24y x =的内部,所以2012y <.…12分 即21412k < ,则213k <.因为12x x ≠,则10k ≠. …13分所以1k 的取值范围为( .………14分 法二:设直线l 的斜率为1k ,则11k k =-.由(II )可知223km k =-.因为16160km ∆=-+>,即1km <, …11分所以2231k -<.所以213k >. 即21113k >. 所以2103k <<. …12分 因为12x x ≠,则10k ≠. …13分 所以1k的取值范围为( . ………14分。
(新课标)2015-2016学年高二上学期期末考试数学试卷(理)
2015-2016学年度上学期(期末)考试高二数学理试题【新课标】试卷说明:1、本试卷满分150分,答题时间120分钟。
2、请将答案直接填涂在答题卡上,考试结束只交答题卡。
第Ⅰ卷(选择题 满分60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.复数z =-3+i2+i的共轭复数是( )A .-1+iB .-1-iC .2+iD .2-i2.已知命题p :∃x 0∈C ,x 20+1<0,则 ( )A .¬p:∀x ∈C ,x 2+1≤0B .¬p:∀x ∈C ,x 2+1<0C .¬p:∀x ∈C ,x 2+1≥0D .¬p:∀x ∈C ,x 2+1>03.某单位有职工75人,其中青年职工35人,中年职工25人,老年职工15人,为了了解该单位职工的健康情况,用分层抽样的方法从中抽取样本,若样本容量为15,则样本中的青年职工人数为 ( )A .7B .15C .25D .35 4.已知一个家庭有两个小孩,则两个孩子都是女孩的概率为( )A .14B .13C .12D .235.双曲线x 2-y 2m=1的离心率大于2的充分必要条件是( )A .m >12B .m ≥1 C.m >1 D .m >26.下列命题中,假命题...是( ) A .若命题p 和q 满足p ∨q 为真,p ∧q 为假,,则命题p 与q 必一真一假 B .互为逆否命题的两个命题真假相同C .“事件A 与B 互斥”是“事件A 与B 对立”的必要不充分条件D .若f (x ) =2x ,则f ′(x )=x ·2x -17.阅读右面的程序框图,若输入的n 是100,则输出的变量S 的值是( )A .5 049B .5 050C .5 051D .5 0528.用秦九韶算法求多项式f (x )=7x 7+6x 6+5x 5+4x 4+3x 3+2x 2+x 的值,当x =3时,v 3的值为( )A .789B .262C .86D .279.椭圆满足这样的光学性质:从椭圆的一个焦点发射光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点。
天津市六校联考2015-2016年高二上期末数学试卷(理)(有答案)AwwMMK
2015-2016学年天津市六校联考高二(上)期末数学试卷(文科)一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知直线ax+y+2=0的倾斜角为π,则该直线的纵截距等于()A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣22.f(x)=x3﹣3x2+2在区间[﹣1,1]上的最大值是()A.﹣2 B.0 C.2 D.43.下列命题错误的是()A.“若x≠a且x≠b,则x2﹣(a+b)x+ab≠0”的否命题是“若x=a或x=b,则x2﹣(a+b)x+ab=0”B.若p∧q为假命题,则p,q均为假命题C.命题“∃x0∈(0,+∞)lnx0=x0﹣1”的否定是“∀x∈(0,+∞),lnx≠x﹣1D.“x>2”是“<”的充分不必要条件4.已知函数y=的图象如图所示(其中f′(x)是定义域为R函数f(x)的导函数),则以下说法错误的是()A.f′(1)=f′(﹣1)=0B.当x=﹣1时,函数f(x)取得极大值C.方程xf′(x)=0与f(x)=0均有三个实数根D.当x=1时,函数f(x)取得极小值5.设α、β、γ为平面,m、n、l为直线,则m⊥β的一个充分条件是()A.α⊥β,α∩β=l,m⊥l B.α∩γ=m,α⊥γ,β⊥γC.α⊥γ,β⊥γ,m⊥α D.n⊥α,n⊥β,m⊥α6.已知圆x2+y2+2x﹣2y+2a=0截直线x+y+2=0所得弦长为4,则实数a的值是()A.﹣1 B.﹣2 C.﹣3 D.﹣47.设F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2的直线交椭圆于P,Q两点,若∠F1PQ=60°,|PF1|=|PQ|,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.8.抛物线y2=2px与直线2x+y+a=0交于A,B两点,其中A(1,2),设抛物线焦点为F,则|FA|+|FB|的值为()A.4 B.5 C.6 D.7二、填空题(每小题5分,共30分,将答案写在答题纸上)9.已知直线l1:x﹣3y+1=0,l2:2x+my﹣1=0.若l1∥l2,则实数m=.10.用半径为6的半圆形铁皮卷成一个圆锥的侧面,则此圆锥的体积是.11.图中的三个直角三角形是一个体积为20cm的几何体的三视图,该几何体的外接球表面积为cm212.已知函数f(x)=x3+bx(x∈R)在[﹣1,1]上是减函数,则b的取值范围是.13.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x﹣3)2+y2=225相切,双曲线=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点是该抛物线的焦点,则双曲线实轴长.14.给出下列命题:①函数f(x)=x3+ax2+ax﹣a既有极大值又有极小值,则a<0或a>3;②若f(x)=(x2﹣8)e x,则f(x)的单调递减区间为(﹣4,2);③过点A(a,a)可作圆x2+y2﹣2ax+a2+2a﹣3=0的两条切线,则实数a的取值范围为a<﹣3或a>1;④双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为e1,双曲线=1的离心率为e2,则e1+e2的最小值为2.其中为真命题的序号是.三、解答题(共80分)15.命题p:直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A,B两点;命题q:曲线﹣=1表示焦点在y轴上的双曲线,若p∧q为真命题,求实数k的取值范围.16.已知圆N经过点A(3,1),B(﹣1,3),且它的圆心在直线3x﹣y﹣2=0上.(Ⅰ)求圆N的方程;(Ⅱ)求圆N关于直线x﹣y+3=0对称的圆的方程.(Ⅲ)若点D为圆N上任意一点,且点C(3,0),求线段CD的中点M的轨迹方程.17.在如图所示的四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,AD∥BC,∠BAD=90°,PA=AB=BC=1,AD=2,E为PD的中点.(Ⅰ)求证:CE∥面PAB(Ⅱ)求证:平面PAC⊥平面PDC(Ⅲ)求直线EC与平面PAC所成角的余弦值.18.已知函数f(x)=ax3+bx(x∈R),g(x)=f(x)+3x﹣x2﹣3,t(x)=+lnx(Ⅰ)若函数f(x)的图象在点x=3处的切线与直线24x﹣y+1=0平行,且函数f(x)在x=1处取得极值,求函数f(x)的解析式,并确定f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,如果对于任意的x1,x2∈[,2],都有x1t(x1)≥g(x2)成立,试求实数c的取值范围.19.给定椭圆C:=1(a>b>0),称圆x2+y2=a2+b2为椭圆C的“伴随圆”,已知椭圆C的短轴长为2,离心率为.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)若直线l与椭圆C交于A,B两点,与其“伴随圆”交于C,D两点,当|CD|=时,求△AOB面积的最大值.20.已知函数f(x)=lnx﹣ax在x=2处的切线l与直线x+2y﹣3=0平行.(1)求实数a的值;(2)若关于x的方程f(x)+m=2x﹣x2在上恰有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围;(3)记函数g(x)=f(x)+﹣bx,设x1,x2(x1<x2)是函数g(x)的两个极值点,若b≥,且g(x1)﹣g(x2)≥k恒成立,求实数k的最大值.2015-2016学年天津市六校联考高二(上)期末数学试卷(文科)参考答案与试题解析一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知直线ax+y+2=0的倾斜角为π,则该直线的纵截距等于()A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2【考点】直线的倾斜角.【专题】计算题;数形结合;转化思想;直线与圆.【分析】直线ax+y+2=0的倾斜角为π,可得=﹣a,解得a.再利用斜截式即可得出.【解答】解:∵直线ax+y+2=0的倾斜角为π,∴=﹣a,解得a=1.∴直线化为:y=﹣x﹣2,∴该直线的纵截距等于﹣2.故选:D.【点评】本题考查了直线的倾斜角与斜率之间的关系、斜截式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.2.f(x)=x3﹣3x2+2在区间[﹣1,1]上的最大值是()A.﹣2 B.0 C.2 D.4【考点】利用导数求闭区间上函数的最值.【分析】由题意先对函数y进行求导,解出极值点,然后再根据函数的定义域,把极值点和区间端点值代入已知函数,判断函数在区间上的增减性,比较函数值的大小,求出最大值,从而求解.【解答】解:f'(x)=3x2﹣6x=3x(x﹣2),令f'(x)=0可得x=0或2(2舍去),当﹣1<x<0时,f'(x)>0,当0<x<1时,f'(x)<0,∴当x=0时,f(x)取得最大值为f(0)=2.故选C【点评】此题考查导数的定义及利用导数来求闭区间函数的最值,解题的关键是求导要精确.3.下列命题错误的是()A.“若x≠a且x≠b,则x2﹣(a+b)x+ab≠0”的否命题是“若x=a或x=b,则x2﹣(a+b)x+ab=0”B.若p∧q为假命题,则p,q均为假命题C.命题“∃x0∈(0,+∞)lnx0=x0﹣1”的否定是“∀x∈(0,+∞),lnx≠x﹣1D.“x>2”是“<”的充分不必要条件【考点】命题的真假判断与应用.【专题】对应思想;定义法;简易逻辑.【分析】A.根据否命题的定义进行判断.B.根据复合命题的真假关系进行判断.C.根据含有量词的命题的否定进行判断.D.根据充分条件和必要条件的定义进行判断.【解答】解:A.“若x≠a且x≠b,则x2﹣(a+b)x+ab≠0”的否命题是“若x=a或x=b,则x2﹣(a+b)x+ab=0”,正确,B.若p∧q为假命题,则p,q至少有一个为假命题,故B错误,C.命题“∃x0∈(0,+∞)lnx0=x0﹣1”的否定是“∀x∈(0,+∞),lnx≠x﹣1,正确,D.由<得x>2或x<0,即“x>2”是“<”的充分不必要条件,正确,故选:B【点评】本题主要考查命题的真假判断,涉及的知识点较多,但难度不大.4.已知函数y=的图象如图所示(其中f′(x)是定义域为R函数f(x)的导函数),则以下说法错误的是()A.f′(1)=f′(﹣1)=0B.当x=﹣1时,函数f(x)取得极大值C.方程xf′(x)=0与f(x)=0均有三个实数根D.当x=1时,函数f(x)取得极小值【考点】利用导数研究函数的单调性;函数的图象;导数的运算.【专题】导数的综合应用.【分析】根据函数单调性和导数之间的关系,分别进行判断即可.【解答】解:A.由图象可知x=1或﹣1时,f′(1)=f′(﹣1)=0成立.B.当x<﹣1时,<0,此时f′(x)>0,当﹣1<x<0时,>0,此时f′(x)<0,故当x=﹣1时,函数f(x)取得极大值,成立.C.方程xf′(x)=0等价为,故xf′(x)=0有两个,故C错误.D.当0<x<1时,<0,此时f′(x)<0,当x>1时,>0,此时f′(x)>0,故当x=1时,函数f(x)取得极小值,成立.故选:C【点评】本题主要考查导数的应用,利用函数单调性和导数之间的关系是解决本题的关键.5.设α、β、γ为平面,m、n、l为直线,则m⊥β的一个充分条件是()A.α⊥β,α∩β=l,m⊥l B.α∩γ=m,α⊥γ,β⊥γC.α⊥γ,β⊥γ,m⊥α D.n⊥α,n⊥β,m⊥α【考点】直线与平面垂直的判定.【专题】证明题;转化思想.【分析】根据面面垂直的判定定理可知选项A是否正确,根据平面α与平面β的位置关系进行判定可知选项B和C是否正确,根据垂直于同一直线的两平面平行,以及与两平行平面中一个垂直则垂直于另一个平面,可知选项D正确.【解答】解:α⊥β,α∩β=l,m⊥l,根据面面垂直的判定定理可知,缺少条件m⊂α,故不正确;α∩γ=m,α⊥γ,β⊥γ,而α与β可能平行,也可能相交,则m与β不一定垂直,故不正确;α⊥γ,β⊥γ,m⊥α,而α与β可能平行,也可能相交,则m与β不一定垂直,故不正确;n⊥α,n⊥β,⇒α∥β,而m⊥α,则m⊥β,故正确故选D【点评】本小题主要考查空间线面关系、面面关系以及充分条件的判定等知识,考查化归与转化的数学思想方法,以及空间想象能力、推理论证能力,属于基础题.6.已知圆x2+y2+2x﹣2y+2a=0截直线x+y+2=0所得弦长为4,则实数a的值是()A.﹣1 B.﹣2 C.﹣3 D.﹣4【考点】直线与圆的位置关系.【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆.【分析】把圆的方程化为标准形式,求出弦心距,再由条件根据弦长公式求得a的值.【解答】解:圆x2+y2+2x﹣2y+2a=0 即(x+1)2+(y﹣1)2=2﹣2a,故弦心距d==.再由弦长公式可得2﹣2a=2+4,∴a=﹣2故选:B.【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,属于基础题.7.设F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2的直线交椭圆于P,Q两点,若∠F1PQ=60°,|PF1|=|PQ|,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【考点】椭圆的简单性质.【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】设|PF1|=t,则由∠F1PQ=60°,|PF1|=|PQ|,推出PQ|=t,|F1Q|=t,且F2为PQ的中点,根据椭圆定义可知|PF1|+|PF2|=2a用t表示,根据等边三角形的高,求出2c用t表示,再由椭圆的离心率公式e=,即可得到答案.【解答】解:设|PF1|=t,∵|PF1|=|PQ|,∠F1PQ=60°,∴|PQ|=t,|F1Q|=t,由△F1PQ为等边三角形,得|F1P|=|F1Q|,由对称性可知,PQ垂直于x轴,F2为PQ的中点,|PF2|=,∴|F1F2|=,即2c=,由椭圆定义:|PF1|+|PF2|=2a,即2a=t=t,∴椭圆的离心率为:e===.故选D.【点评】本题主要考查了椭圆的简单性质,离心率的求法,考查了学生对椭圆定义的理解和运用.8.抛物线y2=2px与直线2x+y+a=0交于A,B两点,其中A(1,2),设抛物线焦点为F,则|FA|+|FB|的值为()A.4 B.5 C.6 D.7【考点】抛物线的简单性质.【专题】计算题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】把点A(1,2)代入直线2x+y+a=0,可得a=﹣4.把点A(1,2)代入抛物线y2=2px可得4=2p,解得p=2.把直线与抛物线方程联立,利用焦点弦长公式即可得出.【解答】解:把点A(1,2)代入直线2x+y+a=0,可得2+2+a=0,解得a=﹣4.把点A(1,2)代入抛物线y2=2px可得4=2p,解得p=2.联立直线与抛物线,化为:x2﹣5x+4=0,解得x=1或4,∴|FA|+|FB|=1+4+2=7.故选:D.【点评】本题考查了直线与抛物线相交问题、焦点弦长公式,考查了计算能力,属于基础题.二、填空题(每小题5分,共30分,将答案写在答题纸上)9.已知直线l1:x﹣3y+1=0,l2:2x+my﹣1=0.若l1∥l2,则实数m=﹣6.【考点】直线的一般式方程与直线的平行关系.【专题】计算题.【分析】求出已知直线的斜率,利用两条直线的平行斜率相等,求出m的值即可.【解答】解:直线l1:x﹣3y+1=0的斜率为:,因为直线l1:x﹣3y+1=0,l2:2x+my﹣1=0.l1∥l2,所以=,解得m=﹣6;故答案为:﹣6.【点评】不考查直线与直线平行的充要条件的应用,考查计算能力.10.用半径为6的半圆形铁皮卷成一个圆锥的侧面,则此圆锥的体积是.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】转化思想;综合法;立体几何.【分析】根据圆锥底面的周长等于半圆的弧长,求得圆锥底面的半径,可得圆锥的高,从而求得此圆锥的体积.【解答】解:设圆锥底面的半径为r,由题意可得圆锥的母线长为6,再根据圆锥底面的周长等于半圆的弧长,可得2πr=2π6,求得r=3,故圆锥的高为h==3,故此圆锥的体积是πr2h=π93=9π,故答案为:9π.【点评】本题主要考查旋转体的侧面展开图问题,注意利用圆锥底面的周长等于半圆的弧长,属于基础题.11.图中的三个直角三角形是一个体积为20cm的几何体的三视图,该几何体的外接球表面积为77πcm2【考点】由三视图求面积、体积.【专题】数形结合;数形结合法;立体几何.【分析】作出直观图,求出棱锥的体积,根据棱锥的结构特征作出球心位置计算半径.【解答】解:由三视图可知几何体为三棱锥,作出其直观图三棱锥A﹣BCD.由三视图可知AB⊥平面BCD,BC⊥BD,BD=5,BC=6,AB=h,∴三棱锥的体积V=×=20,∴AB=4.取AC,BC,CD的中点E,F,G连结EF,FG,过G作GH⊥平面BCD,GH=AB=2,连结EH,则H为三棱锥外接球的球心.∵CD==,∴CG==.∴CH==.∴外接球的面积S=4πCH2=77π.故答案为77π.【点评】本题考查了三棱锥的结构特征,多面体与外接球的计算,寻找外接球球心是关键.12.已知函数f(x)=x3+bx(x∈R)在[﹣1,1]上是减函数,则b的取值范围是(﹣∞,﹣3].【考点】函数单调性的性质.【专题】计算题;函数思想;综合法;函数的性质及应用;导数的综合应用.【分析】求导数f′(x)=3x2+b,根据题意便有f′(x)≤0在[﹣1,1]上恒成立,从而得到b≤﹣3x2在[﹣1,1]上恒成立,容易求出函数y=﹣3x2在[﹣1,1]上的最小值,从而便可得出b的取值范围.【解答】解:f′(x)=3x2+b;f(x)在[﹣1,1]上是减函数;∴f′(x)≤0在[﹣1,1]上恒成立;∴3x2+b≤0,即b≤﹣3x2在[﹣1,1]上恒成立;y=﹣3x2在[﹣1,1]上的最小值为﹣3;∴b≤﹣3;∴b的取值范围为(﹣∞,﹣3].故答案为:(﹣∞,﹣3].【点评】考查函数导数符号和函数单调性的关系,以及二次函数在闭区间上的最值的求法.13.已知抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x﹣3)2+y2=225相切,双曲线=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点是该抛物线的焦点,则双曲线实轴长12.【考点】抛物线的简单性质.【专题】综合题;方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】求出抛物线y2=2px(p>0)的准线方程,利用抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x﹣3)2+y2=225相切,可得p,利用双曲线=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点是该抛物线的焦点,=,a2+b2=144,即可求出双曲线实轴长.【解答】解:抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为x=﹣,∵抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x﹣3)2+y2=225相切,∴3+=15,∴p=24,∵双曲线=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点是该抛物线的焦点,∴=,a2+b2=144,∴a=6,b=6,∴2a=12,∴双曲线实轴长为12.故答案为:12.【点评】本题考查双曲线实轴长,考查双曲线、抛物线的性质,属于中档题.14.给出下列命题:①函数f(x)=x3+ax2+ax﹣a既有极大值又有极小值,则a<0或a>3;②若f(x)=(x2﹣8)e x,则f(x)的单调递减区间为(﹣4,2);③过点A(a,a)可作圆x2+y2﹣2ax+a2+2a﹣3=0的两条切线,则实数a的取值范围为a<﹣3或a>1;④双曲线=1(a>0,b>0)的离心率为e1,双曲线=1的离心率为e2,则e1+e2的最小值为2.其中为真命题的序号是①②④.【考点】命题的真假判断与应用.【专题】对应思想;转化法;简易逻辑.【分析】①根据函数极值和导数之间的关系进行判断.②令f′(x)=(x+4)(x﹣2)e x<0,解得即可得出f(x)的单调递减区间;③根据点与圆的位置关系进行判断.④由于e1+e2=+=≥即可判断出.【解答】解:①∵f(x)=x3+ax2+ax﹣a,∴f′(x)=3x2+2ax+a若函数f(x)=x3+ax2+ax﹣a既有极大值又有极小值∴△=(2a)2﹣4×3×a>0,∴a>3或a<0,故①正确,②若f(x)=(x2﹣8)e x,则f′(x)=(x2+2x﹣8)e x,由f′(x)<0,得x2+2x﹣8<0.即﹣4<x<2,即f(x)的单调递减区间为(﹣4,2);故②正确,③过点A(a,a)可作圆x2+y2﹣2ax+a2+2a﹣3=0的两条切线,则点A在圆的外部,圆的标准方程为(x﹣a)2+y2=3﹣2a,可得圆心P坐标为(a,0),半径r=,且3﹣2a>0,即a<,∵点A在圆外,是|AP|=>r=,即有a2>3﹣2a,整理得:a2+2a﹣3>0,即(a+3)(a﹣1)>0,解得:a<﹣3或a>1,又a<,可得a<﹣3或1<a<,故③错误;④双曲线=1的离心率为e1,双曲线=1的离心率为e2,则e1+e2=+=≥=2,当且仅当a=b时取等号.其最小值为2,正确.故答案为:①②④.【点评】本题考查了命题的真假判断,涉及利用导数研究函数的单调性极值、圆锥曲线的标准方程及其性质,点与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,涉及的指数点交点,综合性较强.三、解答题(共80分)15.命题p:直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A,B两点;命题q:曲线﹣=1表示焦点在y轴上的双曲线,若p∧q为真命题,求实数k的取值范围.【考点】复合命题的真假.【专题】转化思想;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程;简易逻辑.【分析】命题p:直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A,B两点,可得圆心到直线的距离,解得k范围.命题q:曲线﹣=1表示焦在y轴上的双曲线,可得,解得k范围.由于p∧q为真命题,可得p,q均为真命题,即可得出.【解答】解:∵命题p:直线y=kx+3与圆x2+y2=1相交于A,B两点,∴圆心到直线的距离,∴,(5分)∵命题q:曲线﹣=1表示焦在y轴上的双曲线,∴,解得k<0,(10分)∵p∧q为真命题,∴p,q均为真命题,∴,解得k<﹣2.(13分)【点评】本题考查了直线与圆的位置关系、双曲线的标准方程及其性质、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.16.已知圆N经过点A(3,1),B(﹣1,3),且它的圆心在直线3x﹣y﹣2=0上.(Ⅰ)求圆N的方程;(Ⅱ)求圆N关于直线x﹣y+3=0对称的圆的方程.(Ⅲ)若点D为圆N上任意一点,且点C(3,0),求线段CD的中点M的轨迹方程.【考点】轨迹方程;直线与圆的位置关系.【专题】计算题;方程思想;综合法;直线与圆.【分析】(Ⅰ)首先设出方程,将点坐标代入得到关于参数的方程组,通过解方程组得到参数值,从而确定其方程;(Ⅱ)求出N(2,4)关于x﹣y+3=0的对称点为(1,5),即可得到圆N关于直线x﹣y+3=0对称的圆的方程;(Ⅲ)首先设出点M的坐标,利用中点得到点D坐标,代入圆的方程整理化简得到的中点M的轨迹方程.【解答】解:(Ⅰ)由已知可设圆心N(a,3a﹣2),又由已知得|NA|=|NB|,从而有,解得:a=2.于是圆N的圆心N(2,4),半径.所以,圆N的方程为(x﹣2)2+(y﹣4)2=10.(5分)(Ⅱ)N(2,4)关于x﹣y+3=0的对称点为(1,5),所以圆N关于直线x﹣y+3=0对称的圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣5)2=10(9分)(Ⅲ)设M(x,y),D(x1,y1),则由C(3,0)及M为线段CD的中点得:,解得:.又点D在圆N:(x﹣2)2+(y﹣4)2=10上,所以有(2x﹣3﹣2)2+(2y﹣4)2=10,化简得:.故所求的轨迹方程为.(13分)【点评】本题考查圆的方程,考查参数法,圆的方程一般采用待定系数法,属于中档题.17.在如图所示的四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,AD∥BC,∠BAD=90°,PA=AB=BC=1,AD=2,E为PD的中点.(Ⅰ)求证:CE∥面PAB(Ⅱ)求证:平面PAC⊥平面PDC(Ⅲ)求直线EC与平面PAC所成角的余弦值.【考点】直线与平面所成的角;直线与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定.【专题】综合题;转化思想;分析法;空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)根据中位线定理求证出四边形MEBC为平行四边形,再根据线面平行的判定定理即可证明;(Ⅱ)先证明线面垂直,再到面面垂直;(Ⅲ)找到∠ECF为直线EC与平面PAC所成的角,再解三角形即可.【解答】证明:(Ⅰ)取PA的中点M,连接BM,ME∥AD且,BC∥AD且,∴ME∥BC且ME=BC,∴四边形MEBC为平行四边形,…(2分)∴平面BME∥CE,CE⊄面PAB,BM⊄面PAB,∴CE∥面PAB…(4分)(Ⅱ):∵PA⊥平面ABCD,∴PA⊥DC,…(5分)又AC2+CD2=2+2=AD2,∴DC⊥AC,…(7分)∵AC∩PA=A,∴DC⊥平面PAC…(8分)又DC⊂平面PDC,所以平面PAC⊥平面PDC…(9分)(Ⅲ)取PC中点F,则EF∥DC,由(Ⅱ)知DC⊥平面PAC,则EF⊥平面PAC,所以∠ECF为直线EC与平面PAC所成的角,…(11分)CF=PC=,EF=,…(12分)∴,即直线EC与平面PAC所成角的正切值为.…(13分)【点评】本题主要考查空间角,线面平行,线面垂直,面面垂直的定义,性质、判定,考查了空间想象能力、计算能力,分析解决问题能力.空间问题平面化是解决空间几何体问题最主要的思想方法.18.已知函数f(x)=ax3+bx(x∈R),g(x)=f(x)+3x﹣x2﹣3,t(x)=+lnx(Ⅰ)若函数f(x)的图象在点x=3处的切线与直线24x﹣y+1=0平行,且函数f(x)在x=1处取得极值,求函数f(x)的解析式,并确定f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,如果对于任意的x1,x2∈[,2],都有x1t(x1)≥g(x2)成立,试求实数c的取值范围.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的单调性.【专题】方程思想;分析法;导数的概念及应用;导数的综合应用;不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)求得函数的导数,求得切线的斜率和两直线平行的条件,可得f′(3)=27a+b=24,且f′(1)=3a+b=0,解方程可得a,b,令导数小于0,可得减区间;(Ⅱ)求出g(x)的导数,求得单调区间和极值、最值,依题意,只需当时,xt(x)≥1恒成立,即恒成立,亦即c≥x﹣x2lnx;令,求出导数,求得单调区间和最大值,即可得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=ax3+bx的导数f′(x)=3ax2+b,又函数f(x)的图象在点x=3处的切线与直线24x﹣y+1=0平行,且函数f(x)在x=1处取得极值,可得f′(3)=27a+b=24,且f′(1)=3a+b=0,解得a=1,b=﹣3,即有f(x)=x3﹣3x(x∈R);令f′(x)=3x2﹣3≤0得:﹣1≤x≤1,所以函数的单调递减区间为[﹣1,1];(Ⅱ)g′(x)=3x2﹣2x=3x(x﹣),,可见,当x∈[,2]时,g′(x)≥0,g(x)在区间[,2]单调递增,当x∈[,]时,g'(x)≤0,g(x)在区间[,]单调递减,而g()=﹣<g(2)=1,所以,g(x)在区间上的最大值是1.依题意,只需当时,xt(x)≥1恒成立,即恒成立,亦即c≥x﹣x2lnx;令,则h'(x)=1﹣x﹣2xlnx,显然h'(1)=0,当时,1﹣x>0,xlnx<0,h′(x)>0,即h(x)在区间[,1]上单调递增;当x∈(1,2]时,1﹣x<0,xlnx>0,h'(x)<0,(1,2]上单调递减;所以,当x=1时,函数h(x)取得最大值h(1)=1,故c≥1,即实数c的取值范围是[1,+∞).【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调区间、极值,考查不等式恒成立问题的解法,注意运用参数分离和构造法,求得最值,考查运算能力,属于中档题.19.给定椭圆C:=1(a>b>0),称圆x2+y2=a2+b2为椭圆C的“伴随圆”,已知椭圆C的短轴长为2,离心率为.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)若直线l与椭圆C交于A,B两点,与其“伴随圆”交于C,D两点,当|CD|=时,求△AOB面积的最大值.【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质.【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(Ⅰ)由题意得,根据离心率公式以及b=1,知a2=3,由此能求出椭圆C的方程.(Ⅱ)分类讨论,当CD⊥x轴时,当CD与x轴不垂直时,设直线CD的方程为y=kx+m,则韦达定理以及弦长公式和基本不等式求出弦长的最大值,由此能求出△AOB的面积取最大值.【解答】解:(Ⅰ)由题意得,e2==1﹣=,又∵b=1,∴a2=3,∴椭圆C的方程为+y2=1,(Ⅱ)“伴随圆”的方程为x2+y2=4,①当CD⊥x轴时,由|CD|=,得|AB|=.②当CD与x轴不垂直时,由|CD|=,得圆心O到CD的距离为.设直线CD的方程为y=kx+m,则由=,得m2=(k2+1),设A(x1,y1),B(x2,y2),由,得(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣3=0.∴x1+x2=,x1x2=.当k≠0时,|AB|2=(1+k2)(x1﹣x2)2,=(1+k2)[﹣],=,=3+,=3+,≤3+=4,当且仅当9k2=,即k=±时等号成立,此时|AB|=2.当k=0时,|AB|=,综上所述:|AB|max=2,此时△AOB的面积取最大值S=|AB|max×=.【点评】本题考查椭圆和“伴随圆”的方程,考查三角形面积最大值的求法,解题时要认真审题,仔细解答,注意挖掘题设中的隐含条件,合理地进行等价转化20.已知函数f(x)=lnx﹣ax在x=2处的切线l与直线x+2y﹣3=0平行.(1)求实数a的值;(2)若关于x的方程f(x)+m=2x﹣x2在上恰有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围;(3)记函数g(x)=f(x)+﹣bx,设x1,x2(x1<x2)是函数g(x)的两个极值点,若b≥,且g(x1)﹣g(x2)≥k恒成立,求实数k的最大值.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程;利用导数研究函数的极值.【专题】导数的综合应用.【分析】(1)求函数的导数,根据导数的几何意义建立方程关系即可求实数a的值;(2)将f(x)+m=2x﹣x2在上恰有两个不相等的实数根,进行转化,利用参数分离法,构造函数的导数,利用导数求出函数的极值即可,求实数m的取值范围;(3)求函数的导数,根据函数极值之间的关系即可证明不等式.【解答】解:(1)…(2分)∵函数在x=2处的切线l与直线x+2y﹣3=0平行,∴,解得a=1;…(4分)(2)由(1)得f(x)=lnx﹣x,∴f(x)+m=2x﹣x2,即x2﹣3x+lnx+m=0,设h(x)=x2﹣3x+lnx+m,(x>0)则h′(x)=2x﹣3+=,令h′(x)=0,得x1=,x2=1,列表得:x (,1) 1 (1,2) 2h′(x)0 ﹣0 +h(x)极大值极小值m﹣2+ln2∴当x=1时,h(x)的极小值为h(1)=m﹣2,又h()=m﹣,h(2)=m﹣2+ln2,…(7分)∵方程f(x)+m=2x﹣x2在上恰有两个不相等的实数根,∴,即,解得≤m<2;(也可分离变量解)…(10分)(3)∵g(x)=lnx+,∴g′(x)=,由g′(x)=0得x2﹣(b+1)x+1=0∴x1+x2=b+1,x1x2=1,∴,∵,∴解得:…(12分)∴g(x1)﹣g(x2)==,设,则∴F(x)在上单调递减;…(14分)∴当时,,∴k≤,∴k的最大值为.…(16分)【点评】本题主要考查导数的综合应用,求函数的导数,利用函数的极值,最值和导数之间是关系是解决本题的关键.综合性较强,运算量较大.。
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2015-2016学年天津市河西区高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:共8题,每小题3分,共24分.1.(3分)命题“若p则q”的逆命题是()A.若q则p B.若¬p则¬q C.若¬q则¬p D.若p则¬q2.(3分)已知向量,,则等于()A.﹣5 B.﹣4 C.2 D.13.(3分)已知命题p:∃x∈R,使得x+<2,命题q:∀x∈R,x2+x+1>0,下列命题为真的是()A.(¬p)∧q B.(¬p)∧(¬q)C.p∧(¬q)D.p∧q4.(3分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=15.(3分)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,=()A.B. C. D.6.(3分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()A.y= B.y= C.y=±x D.y=7.(3分)给定两个命题p,q.若¬p是q的必要而不充分条件,则p是¬q的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件8.(3分)O为坐标原点,F为抛物线C:y2=4x的焦点,P为C上一点,若|PF|=4,则△POF的面积为()A.2 B.2 C.2 D.4二、填空题:共6小题,每题4分,共24分.9.(4分)命题“∀x∈[0,+∞),x3+x≥0”的否定是.10.(4分)如果x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是.11.(4分)已知A(2,﹣5,1),B(2,﹣2,4),C(1,﹣4,1),则向量与的夹角等于.12.(4分)直棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成的角的余弦值为.13.(4分)已知双曲线(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=.14.(4分)已知p:(x﹣m+1)(x﹣m﹣1)<0;q:<x<,若p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围是.三、解答题:本大题共6小题,共52分.15.(8分)已知.(1)若,求实数k的值(2)若,求实数k的值.16.(8分)求经过点(﹣5,2),焦点为的双曲线的标准方程,并求出该双曲线的实轴长,虚轴长,离心率,渐近线方程.17.(8分)已知p:函数y=x2+mx+1在(﹣1,+∞)上单调递增,q:函数y=4x2+4(m﹣2)x+1大于0恒成立.若p∨q为真,p∧q为假,求m的取值范围.18.(8分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=3,BC=4,AA1=4,AB=5,点D是AB的中点.(1)求证:AC⊥BC1;(2)求证:AC1∥平面CDB1.19.(10分)设A(x1,y1).B(x2,y2)两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线.(1)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论;(2)当直线l的斜率为2时,求l在y轴上截距的取值范围.20.(10分)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l 的方程.2015-2016学年天津市河西区高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:共8题,每小题3分,共24分.1.(3分)命题“若p则q”的逆命题是()A.若q则p B.若¬p则¬q C.若¬q则¬p D.若p则¬q【解答】解:将原命题的条件与结论互换,可得逆命题,则命题“若p则q”的逆命题是若q则p.故选:A.2.(3分)已知向量,,则等于()A.﹣5 B.﹣4 C.2 D.1【解答】解:∵向量,,∴=﹣1×2+1×0+(﹣1)×(﹣3)=1.故选:D.3.(3分)已知命题p:∃x∈R,使得x+<2,命题q:∀x∈R,x2+x+1>0,下列命题为真的是()A.(¬p)∧q B.(¬p)∧(¬q)C.p∧(¬q)D.p∧q【解答】解:对于命题p:∃x∈R,使得,当x<0时,命题p成立,命题p为真命题,显然,命题q为真∴根据复合命题的真假判定,p∧q为真,(¬p)∧q为假,p∧(¬q)为假,(¬p)∧(¬q)为假4.(3分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1【解答】解:∵△AF1B的周长为4,∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a,∴4a=4,∴a=,∵离心率为,∴,c=1,∴b==,∴椭圆C的方程为+=1.故选:A.5.(3分)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,=()A.B. C. D.【解答】解:如图所示,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,=(+)+=+=.故选:D.6.(3分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为()A.y= B.y= C.y=±x D.y=【解答】解:由双曲线C:(a>0,b>0),则离心率e===,即4b2=a2,故渐近线方程为y=±x=x,故选:D.7.(3分)给定两个命题p,q.若¬p是q的必要而不充分条件,则p是¬q的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:∵¬p是q的必要而不充分条件,∴q是¬p的充分不必要条件,即q⇒¬p,但¬p不能⇒q,其逆否命题为p⇒¬q,但¬q不能⇒p,则p是¬q的充分不必要条件.故选:A.8.(3分)O为坐标原点,F为抛物线C:y2=4x的焦点,P为C上一点,若|PF|=4,则△POF的面积为()A.2 B.2 C.2 D.4【解答】解:∵抛物线C的方程为y2=4x∴2p=4,可得=,得焦点F()设P(m,n)根据抛物线的定义,得|PF|=m+=4,即m+=4,解得m=3∵点P在抛物线C上,得n2=4×3=24∴n==∵|OF|=∴△POF的面积为S=|OF|×|n|==2故选:C.二、填空题:共6小题,每题4分,共24分.9.(4分)命题“∀x∈[0,+∞),x3+x≥0”的否定是∃x∈[0,+∞),x3+x<0.【解答】解:命题是全称命题,则命题的否定是特称命题,即∃x∈[0,+∞),x3+x<0,故答案为:∃x∈[0,+∞),x3+x<010.(4分)如果x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是0<k<1.【解答】解:根据题意,x2+ky2=2化为标准形式为;根据题意,其表示焦点在y轴上的椭圆,则有>2;解可得0<k<1;故答案为0<k<1.11.(4分)已知A(2,﹣5,1),B(2,﹣2,4),C(1,﹣4,1),则向量与的夹角等于.【解答】解:=(2,﹣2,4)﹣(2,﹣5,1)=(0,3,3),=(1,﹣4,1)﹣(2,﹣5,1)=(﹣1,1,0),∴=(0,3,3)•(﹣1,1,0)=0+3+0=3.再由||=3,||=,设向量与的夹角θ,则有=||•||cosθ=3•cosθ=6cosθ.故有3=6cosθ,∴cosθ=.再由0≤θ≤π,可得θ=.故答案为.12.(4分)直棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成的角的余弦值为.【解答】解:直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,如图:BC的中点为O,连结ON,MN,OB,∴MN OB,∴MN0B是平行四边形,∴BM与AN所成角就是∠ANO,∵BC=CA=CC1,设BC=CA=CC1=2,∴CO=1,AO=,AN=,MB==,在△ANO中,由余弦定理得:cos∠ANO===.故答案为:.13.(4分)已知双曲线(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=2.【解答】解:∵双曲线(a>0,b>0),∴双曲线的渐近线方程是y=±x又抛物线y2=2px(p>0)的准线方程是x=﹣,故A,B两点的纵坐标分别是y=±,又由双曲线的离心率为2,所以,则,A,B两点的纵坐标分别是y=±=±,又△AOB的面积为,x轴是角AOB的角平分线∴××=,得p=2.故答案为:2.14.(4分)已知p:(x﹣m+1)(x﹣m﹣1)<0;q:<x<,若p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围是.【解答】解:p的等价条件是m﹣1<x<m+1,若p是q的必要不充分条件,则,即,即≤m≤,故答案为:.三、解答题:本大题共6小题,共52分.15.(8分)已知.(1)若,求实数k的值(2)若,求实数k的值.【解答】解:(1)∵,∴;又,∴,解得;(2)∵且,∴,即7(k﹣2)﹣4(5k+3)﹣16(5﹣k)=0,解得.16.(8分)求经过点(﹣5,2),焦点为的双曲线的标准方程,并求出该双曲线的实轴长,虚轴长,离心率,渐近线方程.【解答】解:设双曲线的标准方程为:,由题意可知,解得:.∴双曲线的标准方程为.则a=,b=1,c=,e=.∴双曲线的实轴长为2,虚轴长为2,离心率为,渐近线方程为y=±x.17.(8分)已知p:函数y=x2+mx+1在(﹣1,+∞)上单调递增,q:函数y=4x2+4(m﹣2)x+1大于0恒成立.若p∨q为真,p∧q为假,求m的取值范围.【解答】解:若函数y=x2+mx+1在(﹣1,+∞)上单调递增,则﹣≤﹣1,∴m≥2,即p:m≥2 …(3分)若函数y=4x2+4(m﹣2)x+1大于0恒成立,则△=16(m﹣2)2﹣16<0,解得1<m<3,即q:1<m<3 …(6分)∵p∨q为真,p∧q为假,∴p、q一真一假…(7分)当p真q假时,由得m≥3 …(9分)当p 假q真时,由得1<m<2 …(11分)综上,m的取值范围是{m|m≥3或1<m<2}…(12分)18.(8分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=3,BC=4,AA1=4,AB=5,点D是AB的中点.(1)求证:AC⊥BC1;(2)求证:AC1∥平面CDB1.【解答】解:(1)∵ABC﹣A1B1C1为直三棱柱,∴CC1⊥平面ABC,AC⊂平面ABC,∴CC1⊥AC…(2分)∵AC=3,BC=4,AB=5,∴AB2=AC2+BC2,∴AC⊥CB …(4分)又C1C∩CB=C,∴AC⊥平面C1CB1B,又BC1⊂平面C1CB1B,∴AC⊥BC1…(7分)(2)设CB1∩BC1=E,∵C1CBB1为平行四边形,∴E为C1B的中点…(10分)又D为AB中点,∴AC1∥DE…(12分)DE⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1,∴AC1∥平面CDB1…(14分)19.(10分)设A(x1,y1).B(x2,y2)两点在抛物线y=2x2上,l是AB的垂直平分线.(1)当且仅当x1+x2取何值时,直线l经过抛物线的焦点F?证明你的结论;(2)当直线l的斜率为2时,求l在y轴上截距的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)∵抛物线y=2x2,即x2=,∴p=,∴焦点为F(0,)(1)直线l的斜率不存在时,显然有x1+x2=0(2)直线l的斜率存在时,设为k,截距为b即直线l:y=kx+b由已知得:⇒⇒⇒x12+x22=﹣+b≥0⇒b≥.即l的斜率存在时,不可能经过焦点F(0,)所以当且仅当x1+x2=0时,直线l经过抛物线的焦点F(II)解:设直线l的方程为:y=2x+b′,故有过AB的直线的方程为y=﹣x+m,代入抛物线方程有2x2+x﹣m=0,得x1+x2=﹣.由A、B是抛物线上不同的两点,于是上述方程的判别式△=+8m>0,也就是:m>﹣.由直线AB的中点为(,)=(﹣,+m),则+m=﹣+b′,于是:b′=+m>﹣=.即得l在y轴上的截距的取值范围是(,+∞).20.(10分)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l 的方程.【解答】解:(Ⅰ)设F(c,0),由条件知,得又,所以,b2=a2﹣c2=1,故E的方程.….(5分)(Ⅱ)依题意当l⊥x轴不合题意,故设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0,当△=16(4k2﹣3)>0,即时,从而又点O到直线PQ的距离,所以△OPQ的面积=,设,则t>0,,当且仅当t=2,k=±等号成立,且满足△>0,所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为:y=x﹣2或y=﹣x﹣2.…(12分)。