河北省衡水中学2017-2018学年高一下学期期中考试数学(理)试题含答案
2016-2017年河北省衡水中学高一(下)期中数学试卷(理科)和答案
2016-2017学年河北省衡水中学高一（下）期中数学试卷（理科）一、选择题：本大题共12个小题，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．（5分）一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的直观图可以是（）A．B．C．D．2．（5分）如图，在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E、F分别为BC、BB1的中点，则下列直线中与直线EF相交的是（）A．直线AA1B．直线A1B1C．直线A1D1D．直线B1C1 3．（5分）在空间中，设m，n为两条不同直线，α，β为两个不同平面，则下列命题正确的是（）A．若m∥α且α∥β，则m∥βB．若α⊥β，m⊂α，n⊂β，则m⊥nC．若m⊥α且α∥β，则m⊥βD．若m不垂直于α，且n⊂α，则m必不垂直于n4．（5分）如图，△O'A'B'是水平放置的△OAB的直观图，则△OAB的周长为（）A．B．3C．D．125．（5分）若正四棱锥的侧棱长为，侧面与底面所成的角是45°，则该正四棱锥的体积是（）A．B．C．D．6．（5分）已知正三角形ABC的三个顶点都在球心为O、半径为3的球面上，且三棱锥O﹣ABC的高为2，点D是线段BC的中点，过点D作球O的截面，则截面积的最小值为（）A．B．4πC．D．3π7．（5分）若某空间几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积是（）A．48+πB．48﹣πC．48+2πD．48﹣2π8．（5分）已知棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E，F，M分别是AB、AD、AA1的中点，又P、Q分别在线段A1B1、A1D1上，且A1P=A1Q=x，0＜x＜1，设面MEF∩面MPQ=l，则下列结论中不成立的是（）A．l∥面ABCDB．l⊥ACC．面MEF与面MPQ不垂直D．当x变化时，l不是定直线9．（5分）已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的内切球的表面积为（）A．B．C．3πD．4π10．（5分）如图，等边△ABC的中线AF与中位线DE相交于G，已知△A′ED是△AED绕DE旋转过程中的一个图形，下列命题中，错误的是（）A．动点A′在平面ABC上的射影在线段AF上B．恒有平面A′GF⊥平面BCEDC．三棱锥A′﹣EFD的体积有最大值D．异面直线A′E与BD不可能垂直11．（5分）已知边长为2的正方形ABCD的四个顶点在球O的球面上，球O的=，则OA与平面ABCD所成的角的余弦值为（）体积为V球A．B．C．D．12．（5分）在底面为正三角形的直棱柱（侧棱垂直于底面的棱柱）ABC﹣A1B1C1中，AB=2，AA1=3，点D为棱BD的中点，点E为A，C上的点，且满足A1E=mEC （m∈R），当二面角E﹣AD﹣C的余弦值为时，实数m的值为（）A．1B．2C．D．3二、填空题（每题5分，满分20分，将答案填在答题纸上）13．（5分）在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，点A到平面A1DB的距离为．14．（5分）在三棱锥A﹣BCD中，侧棱AB，AC，AD两两垂直，△ABC、△ACD、△ABD的面积分别为、、，则三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为．15．（5分）如图，三棱锥A﹣BCD的顶点B、C、D在平面α内，CA=AB=BC=CD=DB=4，AD=2，若将该三棱锥以BC为轴转动，到点A落到平面α内为止，则A、D 两点所经过的路程之和是．16．（5分）在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中（如图），已知点P在直线BC1上运动．则下列四个命题：①三棱锥A﹣D1BC的体积不变；②直线AP与平面ACD1所成的角的大小不变；③二面角P﹣AD1﹣C的大小不变；④M是平面A1B1C1D1内到点D和C1距离相等的点，则M点的轨迹是直线A1D1其中正确命题的编号是．（写出所有正确命题的编号）三、解答题（本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.）17．（10分）如图，O是圆锥底面圆的圆心，圆锥的轴截面PAB为等腰直角三角形，C为底面圆周上一点．（Ⅰ）若弧的中点为D，求证：AC∥平面POD（Ⅱ）如果△PAB面积是9，求此圆锥的表面积与体积．18．（12分）《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著，书中将底面为直角三角形，且侧棱与底面垂直的棱柱称为堑堵，将底面为矩形的棱台称为刍童．在如图所示的堑堵ABM﹣DCP与刍童的组合体中AB=AD，A1B1=A1D1．棱台体积公式：V=（S′++S）h，其中S′，S分别为棱台上、下底面面积，h为棱台高．（Ⅰ）证明：直线BD⊥平面MAC；（Ⅱ）若AB=1，A1D1=2，MA=，三棱锥A﹣A1B1D1的体积V=，求该组合体的体积．19．（12分）如图1，在Rt△ABC中，∠ABC=60°，AD是斜边BC上的高，沿AD 将△ABC折成60°的二面角B﹣AD﹣C，如图2．（1）证明：平面ABD⊥平面BCD；（2）在图2中，设E为BC的中点，求异面直线AE与BD所成的角．20．（12分）在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E，F分别是AD，DD1的中点，AB=BC=2，过A1，C1，B三点的平面截去长方体的一个角后．得到如图所示的几何体ABCD ﹣A1B1C1D1，且这个几何体的体积为．（1）求证：EF∥平面A1BC1；（2）求A1A的长；（3）在线段BC1上是否存在点P，使直线A1P与C1D垂直，如果存在，求线段A1P的长，如果不存在，请说明理由．21．（12分）如图，四棱锥S﹣ABCD中，AB∥CD，BC⊥CD，侧面SAB为等边三角形，AB=BC=2，CD=SD=1．（Ⅰ）证明：SD⊥平面SAB；（Ⅱ）求AB与平面SBC所成的角的大小．22．（12分）如图，在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中，AD⊥平面A1BC，其垂足D落在直线A1B上．（Ⅰ）求证：BC⊥A1B；（Ⅱ）若P是线段AC上一点，，AB=BC=2，三棱锥A1﹣PBC的体积为，求的值．2016-2017学年河北省衡水中学高一（下）期中数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、选择题：本大题共12个小题，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．（5分）一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的直观图可以是（）A．B．C．D．【解答】解：由俯视图可知，原几何体的上底面应该是圆面，由此排除选项A 和选项C．而俯视图内部只有一个虚圆，所以排除B．故选：D．2．（5分）如图，在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E、F分别为BC、BB1的中点，则下列直线中与直线EF相交的是（）A．直线AA1B．直线A1B1C．直线A1D1D．直线B1C1【解答】解：根据异面直线的概念可看出直线AA1，A1B1，A1D1都和直线EF为异面直线；B1C1和EF在同一平面内，且这两直线不平行；∴直线B1C1和直线EF相交，即选项D正确．故选：D．3．（5分）在空间中，设m，n为两条不同直线，α，β为两个不同平面，则下列命题正确的是（）A．若m∥α且α∥β，则m∥βB．若α⊥β，m⊂α，n⊂β，则m⊥nC．若m⊥α且α∥β，则m⊥βD．若m不垂直于α，且n⊂α，则m必不垂直于n【解答】解：由m，n为两条不同直线，α，β为两个不同平面，知：在A中，若m∥α且α∥β，则m∥β或m⊂β，故A错误；在B中，若α⊥β，m⊂α，n⊂β，则m与n相交、平行或异面，故B错误；在C中，若m⊥α且α∥β，则由线面垂直的判定定理得m⊥β，故C正确；在D中，若m不垂直于α，且n⊂α，则m有可能垂直于n，故D错误．故选：C．4．（5分）如图，△O'A'B'是水平放置的△OAB的直观图，则△OAB的周长为（）A．B．3C．D．12【解答】解：根据斜二侧画法得到三角形OAB为直角三角形，底面边长0B=4，高OA=2O'A'=6，AB=2，∴直角三角形OAB的周长为10+2．故选：A．5．（5分）若正四棱锥的侧棱长为，侧面与底面所成的角是45°，则该正四棱锥的体积是（）A．B．C．D．【解答】解：过棱锥定点S作SE⊥AD，SO⊥平面ABCD，则E为AD的中点，O 为正方形ABCD的中心．连结OE，则∠SEO为侧面SAD与底面ABCD所成角的平面角，即∠SEO=45°．设正四棱锥的底面边长为a，则AE=OE=SO=，∴SE==．在Rt△SAE中，∵SA2=AE2+SE2，∴3=，解得a=2．∴SO=1，∴棱锥的体积V==．故选：B．6．（5分）已知正三角形ABC的三个顶点都在球心为O、半径为3的球面上，且三棱锥O﹣ABC的高为2，点D是线段BC的中点，过点D作球O的截面，则截面积的最小值为（）A．B．4πC．D．3π【解答】解：设正△ABC的中心为O1，连结O1O、O1C、O1D、OD，∵O1是正△ABC的中心，A、B、C三点都在球面上，∴O1O⊥平面ABC，结合O1C⊂平面ABC，可得O1O⊥O1C，∵球的半径R=3，O1O=2，∴Rt△O1OC中，O1C=．又∵D为BC的中点，∴Rt△O1DC中，O1D=O1C=．∴Rt△OO1D中，OD==．∵过D作球O的截面，当截面与OD垂直时，截面圆的半径最小，∴当截面与OD垂直时，截面圆的面积有最小值．此时截面圆的半径r==，可得截面面积为S=πr2=．故选：A．7．（5分）若某空间几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积是（）A．48+πB．48﹣πC．48+2πD．48﹣2π【解答】解：由三视图可知，原几何体为底面边长是2，高是5的正四棱柱内部挖去一个半径为1的半球．其表面积为=48+π．故选：A．8．（5分）已知棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E，F，M分别是AB、AD、AA1的中点，又P、Q分别在线段A1B1、A1D1上，且A1P=A1Q=x，0＜x＜1，设面MEF∩面MPQ=l，则下列结论中不成立的是（）A．l∥面ABCDB．l⊥ACC．面MEF与面MPQ不垂直D．当x变化时，l不是定直线【解答】解：如图作出过M的中截面，∵棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E，F，M分别是AB、AD、AA1的中点，又P、Q分别在线段A1B1、A1D1上，且A1P=A1Q=x，0＜x＜1，QP∥EF，EF∥中截面，由平面与平面平行的性质定理，可知：面MEF∩面MPQ=l，由平面与平面平行的性质定理可知：l∥面ABCD；∵几何体是正方体，∴AC⊥EF，由三垂线定理可知：l⊥AC．过ACC1A1的平面如图，面MEF与面MPQ不垂直，当Q、P与D1，B1重合时，面MEF与面MPQ垂直，直线l与EF平行，是定直线．D错误．故选：D．9．（5分）已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的内切球的表面积为（）A．B．C．3πD．4π【解答】解：由三视图可知，该几何体是一个三棱锥，如图所示，则几何体的表面积为，该几何体的体积为；设其内切球半径为r，则，求得，所以内切球的表面积为．故选：B．10．（5分）如图，等边△ABC的中线AF与中位线DE相交于G，已知△A′ED是△AED绕DE旋转过程中的一个图形，下列命题中，错误的是（）A．动点A′在平面ABC上的射影在线段AF上B．恒有平面A′GF⊥平面BCEDC．三棱锥A′﹣EFD的体积有最大值D．异面直线A′E与BD不可能垂直【解答】解：∵A′D=A′E，△ABC是正三角形，∴A′在平面ABC上的射影在线段AF上，故A正确；由A知，平面A′GF一定过平面BCED的垂线，∴恒有平面A′GF⊥平面BCED，故B正确；三棱锥A′﹣FED的底面积是定值，体积由高即A′到底面的距离决定，当平面A′DE⊥平面BCED时，三棱锥A′﹣FED的体积有最大值，故C正确；当（A′E）2+EF2=（A′F）2时，面直线A′E与BD垂直，故④错误．故选：D．11．（5分）已知边长为2的正方形ABCD的四个顶点在球O的球面上，球O的体积为V=，则OA与平面ABCD所成的角的余弦值为（）球A．B．C．D．【解答】解：如图，设球O的半径为R，由V==，球得，∴R=，即OA=．设正方形ABCD的中心为G，连接OG，则OG⊥平面ABCD，且AG=．∴OA与平面ABCD所成的角的余弦值为．故选：A．12．（5分）在底面为正三角形的直棱柱（侧棱垂直于底面的棱柱）ABC﹣A1B1C1中，AB=2，AA1=3，点D为棱BD的中点，点E为A，C上的点，且满足A1E=mEC （m∈R），当二面角E﹣AD﹣C的余弦值为时，实数m的值为（）A．1B．2C．D．3【解答】解：在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中，取AC中点O，以O为坐标原点，以OB、OC所在直线为x、y轴建立如图所示空间直角坐标系，∵AB=2，AA1=3，点D为棱BC的中点，∴A（0，﹣1，0），C（0，1，0），D（），A1（0，﹣1，3），又点E为A1C上的点，且满足A1E=mEC（m∈R），∴，设E（x，y，z），则，，∴（x，y+1，z﹣3）=（﹣mx，m﹣my，﹣mz），得x=0，y=，z=．∴E（0，，），则，，设平面AED的一个法向量为，由，取x=，得．平面ADC的一个法向量．∴|cos＜＞|=||=||=．解得：m=1．故选：A．二、填空题（每题5分，满分20分，将答案填在答题纸上）13．（5分）在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中，点A到平面A1DB的距离为．【解答】解：构造三棱锥A﹣A 1DB，并且有=，因为=sh=××1×1×1=，所以==．设点A到平面A1DB的距离为x，又因为=×S A1BD×x=×××x=，所以x=，即点A到平面A1DB的距离为．故答案为：14．（5分）在三棱锥A﹣BCD中，侧棱AB，AC，AD两两垂直，△ABC、△ACD、△ABD的面积分别为、、，则三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为8π．【解答】解：三棱锥A﹣BCD中，侧棱AB、AC、AD两两垂直，补成长方体，两者的外接球是同一个，长方体的对角线就是球的直径，设长方体的三边为a，b，c，则由题意得：ab=4，ac=4，bc=4，解得：a=2，b=2，c=2，所以球的直径为：=2所以球的半径为，所以三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为=8π故答案为：8π．15．（5分）如图，三棱锥A﹣BCD的顶点B、C、D在平面α内，CA=AB=BC=CD=DB=4，AD=2，若将该三棱锥以BC为轴转动，到点A落到平面α内为止，则A、D两点所经过的路程之和是．【解答】解：如图，取BC中点O，在△ABC和△BCD中，∵CA=AB=BC=CD=DB=4，∴AO=DO=2，在△AOD中，AO=DO=2，又AD=2，∴cos∠AOD===0，则∠AOD=，∴将该三棱锥以BC为轴转动，到点A落到平面α内时，A、D两点所经过的路程都是以O为圆心，以OA为半径的圆周，∴A、D两点所经过的路程之和是×2π×OA=．故答案为：．16．（5分）在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中（如图），已知点P在直线BC1上运动．则下列四个命题：①三棱锥A﹣D1BC的体积不变；②直线AP与平面ACD1所成的角的大小不变；③二面角P﹣AD1﹣C的大小不变；④M是平面A1B1C1D1内到点D和C1距离相等的点，则M点的轨迹是直线A1D1其中正确命题的编号是①③④．（写出所有正确命题的编号）【解答】解：对于①，显然三棱锥A﹣D1BC体积与P点位置无关，故①正确；对于②，以D1为坐标原点，建立如图所示的空间坐标系，设正方体边长为1，则=（1，1，﹣1）为平面ACD1的法向量，而=（1，0，0），=（1，﹣1，﹣1），∴cos＜＞==，cos＜，＞==，∴AB，AC1与平面ACD1所成的角不相等，即当p在直线BC1上运动时，AP平面ACD1所成的角会发生变化，故②错误；对于③，当P位置变化时，平面PAD1的位置不发生变化，故二面角P﹣AD1﹣C 的大小不变，故③正确；对于④，设Q为直线A1D1上任意一点，则Rt△QDD1≌Rt△QC1D1，∴QD=QC1，∴M的轨迹为直线A1D1，故④正确．故答案为：①③④．三、解答题（本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.）17．（10分）如图，O是圆锥底面圆的圆心，圆锥的轴截面PAB为等腰直角三角形，C为底面圆周上一点．（Ⅰ）若弧的中点为D，求证：AC∥平面POD（Ⅱ）如果△PAB面积是9，求此圆锥的表面积与体积．【解答】（Ⅰ）证明：∵AB是底面圆的直径，∴AC⊥BC．∵的中点为D，∴OD⊥BC．又AC、OD共面，∴AC∥OD．又AC⊄平面POD，OD⊂平面POD，∴AC∥平面POD；（Ⅱ）解：设圆锥底面圆半径为r，高为h，母线长为l，∵圆锥的轴截面PAB为等腰直角三角形，∴h=r，l=，由，得r=3，∴，．18．（12分）《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著，书中将底面为直角三角形，且侧棱与底面垂直的棱柱称为堑堵，将底面为矩形的棱台称为刍童．在如图所示的堑堵ABM﹣DCP与刍童的组合体中AB=AD，A1B1=A1D1．棱台体积公式：V=（S′++S）h，其中S′，S分别为棱台上、下底面面积，h为棱台高．（Ⅰ）证明：直线BD⊥平面MAC；（Ⅱ）若AB=1，A1D1=2，MA=，三棱锥A﹣A1B1D1的体积V=，求该组合体的体积．【解答】解：（Ⅰ）证明：由题可知ABM﹣DCP是底面为直角三角形的直棱柱，∴AD⊥平面MAB，又MA⊂平面MAB，∴AD⊥MA，又MA⊥AB，AD∩AB=A，AD，AB⊂平面ABCD，∴MA⊥平面ABCD，又BD⊂平面ABCD，∴MA⊥BD．又AB=AD，∴四边形ABCD为正方形，∴BD⊥AC，又MA∩AC=A，MA，AC⊂平面MAC，∴BD⊥平面MAC．…（6分）（Ⅱ）设刍童ABCD﹣A1B1C1D1的高为h，则三棱锥A﹣A1B1D1体积V==，∴h=，故该组合体的体积为V==．19．（12分）如图1，在Rt△ABC中，∠ABC=60°，AD是斜边BC上的高，沿AD 将△ABC折成60°的二面角B﹣AD﹣C，如图2．（1）证明：平面ABD⊥平面BCD；（2）在图2中，设E为BC的中点，求异面直线AE与BD所成的角．【解答】证明：（1）∵折起前AD是BC边上的高，∴当折起后，AD⊥CD，AD⊥BD，又CD∩BD=D，∴AD⊥平面BCD，∵AD⊂平面ABD，∴平面ABD⊥平面BCD．解：（2）取CD的中点F，连结EF，由EF∥BD，∴∠AEF是异面直线AE与BD所成角，连结AF、DE，设BD=2，则EF=1，AD=2，CD=6，DF=3，在Rt△ADF中，AF==，在△BCD中，由题设知∠BDC=60°，则BC2=BD2+CD2﹣2BD•CD•cos60°=28，∴BC=2，∴BE=，∴cos，在△BDE中，DE2=BD2+BE2﹣2BD•BE•cos∠CBD=13，在Rt△ADE中，cos∠AEF===，∴∠AEF=60°，'∴异面直线AE与BD所成的角为60°．20．（12分）在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中，E，F分别是AD，DD1的中点，AB=BC=2，过A1，C1，B三点的平面截去长方体的一个角后．得到如图所示的几何体ABCD﹣A1B1C1D1，且这个几何体的体积为．（1）求证：EF∥平面A1BC1；（2）求A1A的长；（3）在线段BC1上是否存在点P，使直线A1P与C1D垂直，如果存在，求线段A1P的长，如果不存在，请说明理由．【解答】证明：（1）如图，连接AD1，∵E，F分别是AD，DD1的中点，∴AD1∥EF．又∵AD1∥BC1，∴EF∥BC1，∵EF⊄平面A1BC1，BC1⊂平面A1BC1，∴EF∥平面A1BC1解：（2）设A1A=h，∵几何体ABCD﹣A1C1D1的体积为，=V ABCD﹣A1B1C1D1﹣V B﹣A1B1C1=，∴V ABCD﹣A1C1D1即S ABCD×h﹣×S△A1B1C1×h=，即2×2×h﹣××2×2×h=，解得h=4．∴A1A的长为4．（3）在平面CC1D1D中作D1Q⊥C1D交CC1于Q，过Q作QP∥CB交BC1于点P，则A1P⊥C1D．（7分）因为A1D1⊥平面CC1D1D，C1D⊂平面CC1D1D，∴C1D⊥A1D1，而QP∥CB，CB∥A1D1，∴QP∥A1D1，又∵A1D1∩D1Q=D1，∴C1D⊥平面A1PQC1，且A1P⊂平面A1PQC1，∴A1P⊥C1D．（10分）∵△D1C1Q∽Rt△C1CD，∴=，∴C1Q=1又∵PQ∥BC，∴PQ=BC=．∵四边形A1PQD1为直角梯形，且高D1Q=，∴A1P==21．（12分）如图，四棱锥S﹣ABCD中，AB∥CD，BC⊥CD，侧面SAB为等边三角形，AB=BC=2，CD=SD=1．（Ⅰ）证明：SD⊥平面SAB；（Ⅱ）求AB与平面SBC所成的角的大小．【解答】（Ⅰ）证明：在直角梯形ABCD中，∵AB∥CD，BC⊥CD，AB=BC=2，CD=1∴AD==∵侧面SAB为等边三角形，AB=2∴SA=2∵SD=1∴AD2=SA2+SD2∴SD⊥SA同理：SD⊥SB∵SA∩SB=S，SA，SB⊂面SAB∴SD⊥平面SAB（Ⅱ）建立如图所示的空间坐标系则A（2，﹣1，0），B（2，1，0），C（0，1，0），作出S在底面上的投影M，则由四棱锥S﹣ABCD中，AB∥CD，BC⊥CD，侧面SAB 为等边三角形知，M点一定在x轴上，又AB=BC=2，CD=SD=1．可解得MD=，从而解得SM=，故可得S（，0，）则设平面SBC的一个法向量为则，即取x=0，y=，z=1即平面SBC的一个法向量为=（0，，1）又=（0，2，0）cos＜，＞===∴＜，＞=arccos即AB与平面SBC所成的角的大小为arcsin22．（12分）如图，在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中，AD⊥平面A1BC，其垂足D落在直线A1B上．（Ⅰ）求证：BC⊥A1B；（Ⅱ）若P是线段AC上一点，，AB=BC=2，三棱锥A1﹣PBC的体积为，求的值．【解答】（Ⅰ）证明∵AD⊥平面A1BC，BC⊂平面A1BC，∴AD⊥BC．∵AA1⊥平面ABC，BC⊂平面ABC，∴AA1⊥BC．又∵AA1∩AD=A，AA1⊂平面AA1B，AD⊂平面AA1B，∴BC⊥平面AA1B，∵A1B⊂平面AA1B，∴BC⊥A1B．（Ⅱ）解：设PC=x，过点B作BE⊥AC于点E．由（Ⅰ）知BC⊥平面AA1B1B，∴BC⊥AB，∵AB=BC=2，∴，．∴，∵AD⊥平面A1BC，其垂足D落在直线A1B上，∴AD⊥A1B．∴BD==1，又∵AA1⊥AB，∴Rt△ABD∽Rt△A1BA，∴，∴．∴=．解得：，∴．∴．。
2017-2018学年河北省衡水中学高二(下)期中数学试卷(理科)-教师用卷
2017-2018学年河北省衡水中学高二（下）期中数学试卷（理科）副标题一、选择题（本大题共12小题，共60.0分）1.与极坐标不表示同一点的极坐标是A. B. C. D.【答案】B【解析】解：与极坐标不表示同一点的极坐标是．故选：B．利用极坐标的表示方法即可得出．本题考查了极坐标的表示方法，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．2.下列表述：综合法是由因到果法；综合法是顺推法；分析法是执果索因法；分析法是间接证明法；分析法是逆推法．其中正确的语句与A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个【答案】C【解析】解：根据综合法的定义可得，综合法是执因导果法，是顺推法，故正确．根据分析法的定义可得，分析法是执果索因法，是直接证法，是逆推法，故正确，不正确．故选：C．根据综合法的定义可得正确；根据分析法的定义可得正确，不正确．本题主要考查综合法、分析法、反证法的定义，属于基础题．3.若复数z满足为复数单位，则z的共轭复数为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】解：，，则z的共轭复数为故选：D．利用复数的运算法则、模的计算公式、共轭复数的定义即可得出．本题考查了复数的运算法则、模的计算公式、共轭复数的定义，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．4.用反证法证明命题“若，则且”时，下列假设的结论正确的是A. 或B. 或C. 且D. 且【答案】B【解析】解：用反证法证明，应先假设要证命题的否定成立．而要证命题的否定为：或，故选：B．根据用反证法证明数学命题的方法和步骤，应先假设要证命题的否定成立根据要证命题的否定，从而得出结论．本题主要考查用反证法证明数学命题的方法和步骤，求一个命题的否定，属于中档题．5.方程为参数表示的曲线是A. 双曲线B. 双曲线的上支C. 双曲线的下支D. 圆【答案】B【解析】解：为参数，可得，，，即，方程为参数表示的曲线是双曲线的上支，故选：B．方程为参数，消去参数，即可得出表示的曲线．本题考查参数方程与普通方程的互化，考查学生的计算能力，比较基础．6.若，，，则a，b，c大小关系是A. B. C. D.【答案】D【解析】解：，，，因为，所以．故选：D．根据的原函数为，的原函数为，的原函数为，分别在0到2上求出定积分的值，根据定积分的值即可得到a，b和c的大小关系．此题考查学生掌握积分与微分的关系，会进行定积分的运算，是一道基础题．7.老王和小王父子俩玩一种类似于古代印度的“梵塔游戏”；有3个柱子甲、乙、丙，在甲柱上现有4个盘子，最上面的两个盘子大小相同，从第二个盘子往下大小不等，大的在下，小的在上如图，把这4个盘子从甲柱全部移到乙柱游戏即结束，在移动过程中每次只能移动一个盘子，甲、乙、丙柱都可以利用，且3个柱子上的盘子始终保持小的盘子不能放在大的盘子之下，设游戏结束需要移动的最少次数为n，则A. 15B. 11C. 8D. 7【答案】A【解析】解：根据题意：盘子数量时，游戏结束需要移动的最少次数；盘子数量时，小盘乙柱，大盘丙柱，小盘再从乙柱丙柱，完成，游戏结束需要移动的最少次数；盘子数量时，小盘丙柱，中盘乙柱，小盘从丙柱乙柱，用的方法把中盘和小盘移到乙柱，大盘移到丙柱，再用的方法把中盘和小盘从乙柱移到丙柱，完成，游戏结束需要移动的最少次数；以此类推，，时，．故选：A．根据移动方法与规律发现，随着盘子数量的增多，都是分两个阶段移动，用盘子数目减1的移动次数都移动到乙柱，然后把最大的盘子移动到丙柱，再用同样的次数从乙柱移动到丙柱，从而完成，然后根据移动次数的数据找出总的规律即可．本题考查了图形变化的规律问题，根据题目信息，得出移动次数分成两段计数，利用盘子少一个时的移动次数移动到乙盘，再把最大的盘子移动到丙盘，然后再用同样的次数从乙柱移动到丙柱，从而完成移动过程是解题的关键，本题对阅读并理解题目住处的能力要求比较高．8.在平面上，我们如果用一条直线去截正方形的一个角，那么截下的一个直角三角形，按图所标边长，由勾股定理有：设想正方形换成正方体，把截线换成如图的截面，这时从正方体上截下三条侧棱两两垂直的三棱锥，如果用，，表示三个侧面面积，表示截面面积，那么你类比得到的结论是A. B. C.D.【答案】B【解析】解：建立从平面图形到空间图形的类比，于是作出猜想：故选：B．从平面图形到空间图形，同时模型不变．本题主要考查学生的知识量和知识迁移、类比的基本能力解题的关键是掌握好类比推理的定义．9.设函数，则函数的所有极大值之和为A. B. C. D.【答案】D【解析】解：函数，，时，，时，，时原函数递增，时，函数递减，故当时，取极大值，其极大值为，又，函数的各极大值之和．故选：D．先求出其导函数，利用导函数求出其单调区间，进而找到其极大值，即可求函数的各极大值之和．本题主要考查利用导数研究函数的极值以及等比数列的求和利用导数求得当时，取极大值是解题的关键，利用导数研究函数的单调性与最值是教学中的重点和难点，学生应熟练掌握．10.已知在平面直角坐标系xOy中，曲线C的参数方程为为参数，M是曲线C上的动点以原点O为极点，x轴的正半轴为极轴，取相同的长度单位建立极坐标系，若曲线T的极坐标方程为，则点M到T的距离的最大值为A. B. C. D.【答案】B【解析】解：曲线C的参数方程为为参数，M是曲线C上的动点．设，曲线T的极坐标方程为，曲线T的直角坐标方程为，点M到T的距离，当时，点M到T的距离的最大值为．故选：B．设，曲线T的直角坐标方程为，点M到T的距离，由此能求出点M到T的距离的最大值．本题考查曲线上的点到直线的距离的最大值求法，考查极坐标、直角坐标的互化公式等基础知识，考查运算求解能力，考查函数与方程思想，是中档题．11.已知函数与的图象如图所示，则函数的递减区间为A. B.C. D. ，【答案】D【解析】解：结合图象：和时，，而，故在，递减，故选：D．结合函数图象求出成立的x的范围即可．本题考查了数形结合思想，考查函数的单调性问题，是一道基础题．12.已知函数关于x的方程，有5不同的实数解，则m的取值范围是A. B. C. D.【答案】C【解析】解：设，则，由，解得，当时，，函数为增函数，当时，，函数为减函数．当时，函数取得极大值也是最大值为．方程化为．解得或．如图画出函数图象：可得m的取值范围是故选：C．利用导数研究函数的单调性并求得最值，求解方程得到或画出函数图象，数形结合得答案．本题考查根的存在性与根的个数判断，考查利用导数求函数的最值，考查数形结合的解题思想方法，是中档题．二、填空题（本大题共4小题，共20.0分）13.复数为虚数单位的虚部为______．【答案】【解析】解：，其虚部为．故答案为：．利用复数的运算法则化简即可得出．本题考查了复数的运算法则、虚部的定义，考查了推理能力与计算能力，属于基础题．14.在极坐标系中，直线l的方程为，则点到直线l的距离为______．【答案】【解析】解：把直线l的方程化为直角坐标方程为，点的直角坐标为，故点A到直线l的距离为，故答案为：．把直线的极坐标方程化为直角坐标方程，把A的极坐标化为直角坐标，再利用点到直线的距离公式求得它到直线的距离．本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法，点到直线的距离公式的应用，属于基础题．15.在一次连环交通事故中，只有一个人需要负主要责任，但在警察询问时，甲说：“主要责任在乙”；乙说：“丙应负主要责任”；丙说“甲说的对”；丁说：“反正我没有责任”四人中只有一个人说的是真话，则该事故中需要负主要责任的人是______．【答案】甲【解析】解：假定甲说的是真话，则丙说“甲说的对”也为真话，这与四人中只有一个人说的是真话相矛盾，故假设不成立，故甲说的是谎话；假定乙说的是真话，则丁说：“反正我没有责任”也为真话，这与四人中只有一个人说的是真话相矛盾，故假设不成立，故乙说的是谎话；假定丙说的是真话，由知甲说的也是真话，这与四人中只有一个人说的是真话相矛盾，故假设不成立，故丙说的是谎话；综上可得：丁说是真话，甲乙丙三人说的均为假话，即乙丙丁没有责任，故甲负主要责任，故答案为：甲利用反证法，可推导出丁说是真话，甲乙丙三人说的均为假话，进而得到答案．本题以命题的真假判断与应用为载体，考查了逻辑推理，正确使用反证法，是解答的关键．16.已知实数a，b满足，，则______．【答案】【解析】解：分别设，，则表示曲线上的点到直线的距离，则的最小值表示为和直线平行的曲线的切线的之间的距离，，，，解得，，曲线过点的切线方程为，即，直线与直线的距离，的最小值为，故答案为：．分别设，，则的点到直线的距离，则的最小值表示为和直线平行的曲线的切线的之间的距离，求出曲线的切线方程，根据平行线间的距离公式即可求出答案．本题考查了导数的几何意义和平行线之间的距离公式，关键是构造曲线和直线，属于中档题．三、解答题（本大题共6小题，共70.0分）17.设复数，其中i为虚数单位，当实数m取何值时，复数z对应的点：位于虚轴上；位于一、三象限；位于以原点为圆心，以4为半径的圆上．【答案】解：复数z对应的点位于虚轴上，则．时，复数z对应的点位于虚轴上．复数z对应的点位于一、三象限，则或．当时，复数z对应的点位于一、三象限．复数z对应的点位于以原点为圆心，以4为半径的圆上，则或．或时，复数z对应的点位于以原点为圆心，以4为半径的圆上．【解析】根据复数的几何意义求出点的坐标，利用点在虚轴上建立方程关系即可根据点在一三象限建立不等式关系即可根据点与圆的方程进行求解即可．本题主要考查复数的几何意义，根据条件求出点的坐标，根据条件建立坐标关系是解决本题的关键．18.已知数列满足．写出，，，并推测的表达式；用数学归纳法证明所得的结论．【答案】解：当，时当时，，同样令，则可求出，，猜测由已得当时，命题成立；假设时，命题成立，即，当时，，且，，即，即当时，命题成立．根据得，都成立．【解析】取，2，3，分别求出，，，然后仔细观察，总结规律，猜测的值．用数学归纳法进行证明，当时，命题成立；假设时，命题成立，即，当时，，，当时，命题成立故都成立．本题考查数列的递推式，解题时注意数学归纳法的证明过程．19.在平面直角坐标系xoy中，曲线过点，其参数方程为为参数，以O为极点，x轴非负半轴为极轴，建立极坐标系，曲线的极坐标方程为．Ⅰ求曲线的普通方程和曲线的直角坐标方程；Ⅱ已知曲线与曲线交于A、B两点，且，求实数a的值．【答案】解：Ⅰ曲线参数方程为，其普通方程，-------分由曲线的极坐标方程为，，即曲线的直角坐标方程-------分Ⅱ设A、B两点所对应参数分别为，，联解得要有两个不同的交点，则，即，由韦达定理有根据参数方程的几何意义可知，，又由可得，即或-------分当时，有，，，符合题意-------分当时，有，，，符合题意-------分综上所述，实数a的值为或-------分【解析】Ⅰ利用三种方程的转化方法，求曲线的普通方程和曲线的直角坐标方程；Ⅱ根据参数方程的几何意义可知，，利用，分类讨论，求实数a的值．本题考查三种方程的转化，考查参数方程的运用，考查参数的几何意义，考查分类讨论的数学思想，属于中档题．20.某中学的环保社团参照国家环境标准制定了该校所在区域空气质量指数与空气质量等级对应关系如下表假设该区域空气质量指数不会超过：分布直方图如图，把该直方图所得频率估计为概率．Ⅰ请估算2017年以365天计算全年空气质量优良的天数未满一天按一天计算；Ⅱ该校2017年6月7、8、9日将作为高考考场，若这三天中某天出现5级重度污染，需要净化空气费用10000元，出现6级严重污染，需要净化空气费用20000元，记这三天净化空气总费用为X元，求X的分布列及数学期望．【答案】解：Ⅰ由直方图可估算2017年以365天计算全年空气质量优良的天数为：天------------分Ⅱ由题可知，4级污染以下的概率．X的所有可能取值为：0，10000，20000，30000，40000，50000，60000，------------分则：，，，，，，．的分布列为分元------------分【解析】利用直方图的性质即可得出．Ⅱ由题可知，X的所有可能取值为：0，10000，20000，30000，40000，50000，60000，利用二项分布列的概率与数学期望计算公式即可得出．本题考查了频率分布直方图的性质、二项分布列的概率与数学期望计算公式，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．21.已知抛物线的焦点为椭圆：的右焦点F，点B为此抛物线与椭圆C在第一象限的交点，且．求椭圆C的方程；Ⅱ过点F作两条互相垂直的直线，，直线与椭圆C交于P，Q两点，直线与直线交于点T，求的取值范围．【答案】解：Ⅰ由得其交点坐标是，设，，则，解得：，，由点B在椭圆C上，得，即，又，解得：，，椭圆C的方程是；Ⅱ设直线PQ的方程为，，，由，得，则，，，，当时，直线FT的方程为，由，得，，即，，，设，则，则，应用在递增，，则，当时，PQ的中点是F，，，，，综上，，故的取值范围是．【解析】Ⅰ输出B的坐标，带入椭圆的方程，求出，的值，求出椭圆方程即可；Ⅱ设直线PQ的方程为，，，联立方程组，得到，表示出，求出其范围即可．本题考查了求椭圆的方程问题，考查直线和圆的位置关系以及不等式的应用，是一道综合题．22.已知，函数．若函数在区间内单调递减，求实数a的取值范围；当时，求函数的最小值的最大值；设函数，，求证：．【答案】解：函数在区间内单调递减，恒有成立，而，故对，恒有成立，而，则满足条件．所以实数a的取值范围为．当时，．x所以的最小值．随x的变化，，的变化情况如下表：所以的最大值为．证明：因为，所以当时，．因为，所以在区间内是增函数，故．当时，，由，解得舍去或．又，故时，，所以在区间内是增函数，所以．综上所述，对，恒成立．【解析】函数在区间内单调递减，恒有成立，即，恒有成立，然后求解即可．当时，求出的最小值转化求解的最大值．，当时，利用函数的导数，判断单调性，转化证明即可．本题考查函数的导数的应用，函数的单调性以及函数的最值的求法，考查分类讨论，以及转化思想的应用，是难题．。
衡水金卷河北衡水中学2017-2018年高二下学期期中考试数学(理)试卷(解析版)
理数试卷第Ⅰ卷一、选择题：本大题共12个小题，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. 与极坐标表示的不是同一点的极坐标是（ ）A.B.C.D.【答案】B【解析】分析：利用极坐标的表示方法，即可得出结果． 详解：点在直角坐标系中表示点，而点在直角坐标系中表示点，所以点和点表示不同的点，故选B ．点睛：本题主要考查了极坐标的表示方法，着重考查了推理与计算能力，属于基础题． 2. 给出下列表述: ①综合法是由因导果法； ②综合法是顺推证法； ③分析法是执果索因法； ④分析法是间接证明法；⑤分析法是逆推证法.其中正确的表述有（ ）A. 个B. 个C. 个D. 个 【答案】C【解析】结合综合法和分析法的定义可知①②③⑤均正确，分析法和综合法均为直接证明法，故④不正确． 考点：综合法和分析法的特征. 3. 设复数满足（为虚数单位），则的共轭复数（ ）A.B.C.D.【答案】D 【解析】，所以,的共轭复数为，故选D.4. 用反证法证明命题“若，则且”时，下列假设的结论正确的是（）A. 或B. 且C. 或D. 且【答案】A【解析】试题分析：反证法要假设所要证明的结论的反面成立，本题中要反设成立考点：反证法5. 方程（为参数）表示的曲线是（）A. 双曲线B. 双曲线的上支C. 双曲线的下支D. 圆【答案】B【解析】由题意得，方程，两式相减，可得，由，所以曲线的方程为，表示双曲线的上支，故选B.考点：曲线的参数方程.6. 若，，，则，，的大小关系是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】分析：利用定积分，将已知化简，即可比较大小．详解：由题意，可得，，，则，所以，故选A．点睛：本题主要考查了定积分的运算，其中根据微积分基本定理，求解的值是解答的关键，着重考查了推理与运算能力．7. 老王和小王父子俩玩一种类似于古代印度的“梵塔游戏”：有甲、乙、丙个柱子，在甲柱上现有个盘子，最上面的两个盘子大小相同，从第二个盘子往下大小不等，大的在下，小的在上（如图），把这个盘子从甲柱全部移到乙柱游戏即结束.在移动过程中每次只能移动一个盘子，甲、乙、丙柱都可以利用，且个柱子上的盘子始终保持小的盘子不能放在大的盘子之下.设游戏结束需要移动的最少次数为，则（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由题意得，根据甲乙丙三图可知最上面的两个是一样大小的，所以比三个操作的此时要多，此四个操作的此时要少，相当与操作三个的时候，最上面的那衣蛾动了几次，就会增加几次，故选C. 考点：归纳推理.8. 在平面上，我们如果用一条直线去截正方形的一个角，那么截下的一个直角三角形，按图所标边长，由勾股定理有.设想正方形换成正方体，把截线换成如图的截面，这时从正方体上截下一个三条侧棱两两垂直的三棱锥，如果用，，表示三个侧面面积，表示截面面积，那么类比得到的结论是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】分析：利用从平面图形到空间图形的类比推理，即可得到结论．详解：建立从平面图形到空间图形的类比，与可得类比得到，故选B．点睛：本题主要考查了从平面图形到空间的类比推理，着重考查了学生的知识量和知识的迁移，类比的基本能力，解答的关键是掌握好类比推理的概念与应用．9. 设函数，则函数的所有极大值之和为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】∵函数，∴，∵时，时，，∴时原函数递增，时，函数递减，故当时，取极大值，其极大值为，又，∴函数的各极大值之和．故选D．10. 已知在平面直角坐标系中，曲线的参数方程为（为参数），是曲线上的动点.以原点为极点，轴的正半轴为极轴，取相同的长度单位建立极坐标系，若曲线的极坐标方程为，则点到的距离的最大值为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】分析：把曲线的极坐标方程，可得曲线的直角坐标方程为，设曲线上点的坐标为，由点到直线的距离公式，即可求得最大值．详解：由曲线的极坐标方程为，可得曲线的直角坐标方程为，由曲线的参数方程，设曲线上点的坐标为，由点到直线的距离公式可得，当时，取得最大值，此时最大值为，故选B．点睛：本题主要考查了极坐标方程与直角坐标方程的互化，以及曲线的参数方程的应用，着重考查了推理与运算能力．11. 已知函数与的图象如图所示，则函数（其中为自然对数的底数）的单调递减区间为（）A. B. ， C. D. ，【答案】D【解析】分析：结合函数的图象求出成立的的取值范围，即可得到结论．详解：结合函数的图象可知：和时，，又由，则，令，解得，所以函数的递减区间为，故选D．点睛：本题主要考查了导数的四则运算，以及利用导数研究函数的单调性，求解单调区间，其中结合图象，得到，进而得到的解集是解答的关键，着重考查了分析问题和解答问题的能力，以及推理与运算能力．12. 已知函数，若关于的方程有个不同的实数解，则实数的取值范围是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】分析：利用导数得函数的单调性并求得最值，求解方程得到或，画出函数的图象，结合图象即可求解．详解：设，则，令，得，当时，，函数为增函数，当时，，函数为减函数，所以当时，函数取得极大值也是函数的最大值，由方程，可得或，画出函数的图象，如图所示，结合图象可得实数的取值范围是，故选C．点睛：本题主要考查了根的存在性与根的个数的判断，考查了利用导数求解函数的单调性与函数的最值，其中把根的存在性与根的个数问题转化为函数的图象的交点问题是解答的关键，着重考查了转化思想方法，以及数形结合思想的应用，试题属于中档试题．第Ⅱ卷二、填空题：本题共4小题，每小题5分.13. 复数（为虚数单位）的虚部为__________．【答案】【解析】分析：利用复数的运算，化简得，即可得到复数的虚部．详解：由题意，复数，所以复数的虚部为．点睛：本题主要考查了复数的运算法则和复数的基本概念，其中熟记复数的四则运算法则和复数的基本概念是解答的关键，着重考查了推理与运算能力．14. 在极坐标系中，直线的方程为，则点到直线的距离为__________．【答案】【解析】分析：把直线的极坐标方程化为直角坐标方程，把的极坐标化为直角坐标，再利用点到直线的距离公式求得它到直线的距离即可．详解：把直线的方程化为直角坐标方程得，点的直角坐标为，由点到直线的距离公式，可得．点睛：本题主要考查了极坐标与直角坐标的互化，以及点到直线的距离公式的应用，着重考查了推理与运算能力，属于基础题．15. 在一次连环交通事故中，只有一个人需要负主要责任，但在警察询问时，甲说：“主要责任在乙”；乙说：“丙应负主要责任”；丙说：“甲说的对”；丁说：“反正我没有责任”.四人中只有一个人说的是真话，则该事故中需要负主要责任的人是__________．【答案】甲【解析】试题分析：若负主要责任的是甲，则甲乙丙都在说假话，只有丁说真话，符合题意．若负主要责任的是乙，则甲丙丁都在说真话，不合题意．若负主要责任的是丙，则乙丁都在说真话，不合题意．若负主要责任的是丁，则甲乙丙丁都在说假话，不合题意．考点：逻辑推理．16. 已知实数，满足，，则的最小值为__________．【答案】【解析】分析：分别设，则表曲线上的点到直线的距离，则最小值表示与直线平行的切线之间的距离，求出曲线的切线方程，根据平行线之间的距离公式，即可求解．详解：分别设，则表曲线上的点到直线的距离，所以最小值表示与直线平行的切线之间的距离，因为，所以，令，解得，所以，所以曲线过点的切线方程为，即，所以直线与直线间的距离为，即最小值．点睛：本题主要考查了利用导数研究曲线在某点处的切线方程，以及两条平行线之间的距离公式的应用，其中解答中把最小值转化为直线平行的切线之间的距离上解答的关键，着重考查了转化与化归思想，以及推理与计算能力，试题属于中档试题．三、解答题：解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17. 设复数，其中为虚数单位，当实数取何值时，复数对应的点：（1）位于虚轴上；（2）位于一、三象限；（3）位于以原点为圆心，以为半径的圆上.【答案】（1）（2）（3）或【解析】分析：（1）根据题设条件得到复数对应点坐标，当复数位于虚轴上时，实部为零，虚部不为零，即可求解；（2）当复数位于一、三象限时，复数满足实部和虚部之积大于零，即可求解；（3）位于以原点为圆心，以为半径的圆上时，满足，即可求解．详解：（1）复数对应的点位于虚轴上，则.∴时，复数对应的点位于虚轴上.（2）复数对应的点位于一、三象限，则或.∴当时，复数对应的点位于一、三象限.（3）复数对应的点位于以原点为圆心，以为半径的圆上，则或. ∴或时，复数对应的点位于以原点为圆心，以为半径的圆上.点睛：本题主要考查了复数表示，解答中根据题设条件求出复数对应点的坐标，结合点的位置列出不等式组或关系式是解答的关键，着重考查了推理与计算能力．18. 已知数列的前项和为，且满足，.（1）写出，，，并推测数列的表达式；（2）用数字归纳法证明（1）中所得的结论.【答案】（1），，.（2）见解析【解析】分析：（1）利用，代入计算，即可得到的值，猜想；（2）利用数学归纳法进行证明，检验当时等式成立，假设是命题成立，证明当时，命题也成立即可．详解：（1）将，，分别代入，可得，，.猜想.（2）①由（1），得时，命题成立；②假设时，命题成立，即，那么当时，，且，所以，所以，即当时，命题也成立.根据①②，得对一切，都成立.点睛：本题主要考查了数列的递推公式的应用，以及数列归纳、猜想、证明，对于数学归纳法的证明，一般分三步：（1）验证成立；（2）假设是命题成立，证明当时，命题也成立，从而得证，这是数列通项的一种求解方法，着重考查了推理与论证能力．19. 在平面直角坐标系中，曲线过点，其参数方程为（为参数，），以为极点，轴的正半轴为极轴，取相同的长度单位建立极坐标系，曲线的极坐标方程为.（1）求曲线的普通方程和曲线的直角坐标方程；（2）已知曲线与曲线交于，两点，且，求实数的值.【答案】（1）,（2）或.【解析】试题分析: （Ⅰ）根据加减相消法将曲线参数方程化为普通方程，利用将曲线（Ⅱ）先将直线参数方程转化为（为参数，），再根据直线参数方程几何意义由得，最后将直线参数方程代入，利用韦达定理得关于的方程，解得的值.试题解析: （Ⅰ）曲线参数方程为,∴其普通方程，由曲线的极坐标方程为,∴∴,即曲线的直角坐标方程.（Ⅱ）设、两点所对应参数分别为，联解得要有两个不同的交点，则,即，由韦达定理有根据参数方程的几何意义可知，又由可得，即或∴当时，有，符合题意．当时，有，符合题意．综上所述，实数的值为或．20. 某中学的环保社团参照国家环境标准制定了该校所在区域空气质量指数与空气质量等级的对应关系，如下表所示（假设该区域空气质量指数不会超过）：级优级良级轻度污染级中度污染级重度污染级严重污染该社团将该校区在年某天的空气质量指数监测数据作为样本，绘制的频率分布直方图如下图，把该直方图所得频率估计为概率.（1）请估算年（以天计算）全年空气质量优良的天数（未满一天按一天计算）；（2）该校年月、、日将作为高考考场，若这三天中某天出现级重度污染，需要净化空气费用元，出现级严重污染，需要净化空气费用元，记这三天净化空气总费用为元，求的分布列及数学期望.【答案】（1）110（2）见解析【解析】试题分析: （Ⅰ）根据频率分布直方图知小长方形面积为对应区间概率，先计算空气质量优良区间对应的概率，再根据频数等于总数乘以概率得空气质量优良的天数，（Ⅱ）先确定随机变量取法，再分别求对应概率，列表得分布列，最后根据期望公式求数学期望.试题解析: （Ⅰ）由直方图可估算年（以天计算）全年空气质量优良的天数为（天）．（Ⅱ）由题可知，的所有可能取值为：，，，，，，，则：，．的分布列为（元）．21. 已知抛物线的焦点为椭圆：的右焦点，点为此抛物线与椭圆在第一象限的交点，且.（1）求椭圆的方程；（2）过点作两条互相垂直的直线，，直线与椭圆交于，两点，直线与直线交于点，求的取值范围.【答案】（1）（2）【解析】【试题分析】（1）依据题设条件建立方程组求解；（2）借助题设条件，运用直线与椭圆的位置关系，通过研究坐标之间的关系进行分析探求：(1)由已知可得的焦点坐标为，设，则，解得，所以，由点在椭圆上，得，即，又，解得，所以椭圆的方程为.(2)设直线的方程为，由，得，则，，当时，直线的方程为，由，得.即，所以，所以，设，则，则，由于，在上为增函数，，则，当时，的中点为，则，，综上，，故的取值范围是.点睛：椭圆是重要的圆锥曲线代表之一，也是高中数学的重要知识点与高考的必考考点。
2016-2017年河北省衡水中学高一下学期期中数学试卷(文科)及参考答案
19． （12 分）如图，在直三棱柱 ABC﹣A1B1C1 中，底面△ABC 是边长为 2 的等边 三角形，D 为 AB 的中点． （Ⅰ）求证：BC1∥平面 A1CD （Ⅱ）若 A1D= ，求直线 A1D 与平面 BCC1B1 所成角的正弦值．
20． （12 分）如图，菱形 ABCD 的对角线 AC 与 BD 交于点 O，点 E、F 分别在 AD， CD 上，AE=CF，EF 交 BD 于点 H，将△DEF 沿 EF 折到△D′EF 的位置． （Ⅰ）证明：AC⊥HD′； （Ⅱ）若 AB=5，AC=6，AE= ，OD′=2 ，求五棱锥 D′﹣ABCFE 体积．
14． （5 分）将边长为 1 的正方形 AA1O1O（及其内部）绕 OO1 旋转一周形成圆柱， 如图，∠AOC=120°，∠A1O1B1=60°，其中 B1 与 C 在平面 AA1O1O 的同侧，则异 面直线 B1C 与 AA1 所成角的大小是 ．
15． （5 分）四棱锥 P﹣ABCD 的底面 ABCD 为正方形，PA⊥底面 ABCD，AB=2，若 该四棱锥的所有顶点都在表面积为 16π 的同一球面上，则 PA= ．
一、选择题：本大题共 12 个小题，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． （5 分）已知直线 2x﹣y﹣3=0 的倾斜角为 θ，则 sin2θ 的值是（ A． B． ） C． D． ）
2． （5 分）下列命题正确的是（
A．两两相交的三条直线可确定一个平面 B．两个平面与第三个平面所成的角都相等，则这两个平面一定平行 C．过平面外一点的直线与这个平面只能相交或平行 D．和两条异面直线都相交的两条直线一定是异面直线 3． （5 分） 如图， △A'B'C'是△ABC 用“斜二测画法”画出的直观图， 其中 O'B'=O'C'=1， O'A'= ，那么△ABC 是一个（ ）
河北省衡水中学2013-2014学年下学期高一年级期中考试数学试卷(理科)
河北省衡水中学2013-2014学年下学期高一年级期中考试数学试卷（理科）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。
第Ⅰ卷（选择题 共60分）一、 选择题（每小题5分，共60分。
下列每小题所给选项只有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1.)210sin(-等于（ ） A.21 B.23 C.-21 D. -23 2．从三件正品、一件次品中随机取出两件，则取出的产品全是正品的概率是（ ） A.41 B. 21 C. 81D. 无法确定 3. 已知点P （ααcos ,tan ）在第四象限，则角α在（ ） A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限4. 某公司现有普通职员人，中级管理人员人，高级管理人员人，要从公司抽取个人进行身体健康检查，如果采用分层抽样的方法，其中高级管理人员仅抽到1人，那么的值为（ ） A ．1B ．3C ．16D ．205.一组数据中的每一个数据都乘以2，再减去80，得到一组新数据，若求得新数据的平均数是1.2，方差是4.4，则原来数据的平均数和方差分别是( )A ．40.6,1.1B ．48.4,4.4C ．81.2,44.4D ．78.8,75.66. 某商品的销售量y （件）与销售价格x （元/件）存在线性相关关系，根据一组样本数据(,)(1,2,)i i x y i n =…,，用最小二乘法建立的回归方程为ˆ10200,y x =-+则下列结论正确的是（ ）A ．y 与x 具有正的线性相关关系B ．若r 表示变量y 与x 之间的线性相关系数，则10r =-C ．当销售价格为10元时，销售量为100件D ．当销售价格为10元时，销售量为100件左右 7．读程序 1603010m m甲： i=1 乙： i=1000 S=0 S=0 WHILE i<=1000 DO S=S+i S=S+i i=i+l i=i-1 WEND Loop UNTIL i<1 PRINT S PRINT S END END对甲乙两程序和输出结果判断正确的是 ( )A ．程序不同，结果不同B ．程序不同，结果相同C ．程序相同，结果不同D ．程序相同，结果相同 8. 函数)254sin(4)(π-=x x f 是（ ） A ．周期为π的奇函数 B ．周期为π的偶函数 C ．周期为2π的奇函数 D ．周期为2π的偶函数9. 已知sin()cos()ααπ--π+=()32απ<<π，则sin()cos()22ααππ+++=( )A ．79-B ．43-C ．43D ． 43± 10. 已知角α的终边与单位圆221x y +=交于点1,2P y ⎛⎫⎪⎝⎭,则=+)2sin(απ（ ）A ．B ．12-C ． 1D ．1211. 已知函数()sin cos f x x a x =+的图像关于直线53x π=对称，则实数a 的值为（ ）A.B. 3-D.212. 在ABC ∆中，060=∠ABC ，6,2==BC AB ，在BC 上任取一点D ，使ABD ∆为钝角三角形的概率为（ ） A ．32 B.31 C. 21 D.52第Ⅱ卷（非选择题 共90分）填空题（每题5分，共20分。
衡水中学2017-2018学年高一下学期期末模拟数学试题(原卷版)
a4a5
1, a8a9
16 ，则
a6a7
等于(
)
A. 16
B. ±4
C. -4
D. 4
3.在等差数列 an 中，若 a1, a2011 为方程 x2 10x 16 0 的两根， a2 a1006 a2010 (
)
A. 10
B. 20
且 a b 0 ，则下列命题正确的是（ ）
A. 14
B. 15
C. 16
D. 17
x5 7.不等式 (x 1)2
2
的 解集是（
)
A.
3，12
B.
1 2
，3
C.
1 2
，1，
1
3
D.
1 2
，1，
1
3
8.已知不等式
x2 ax b
0 的解集为 (1, 2) ， m 是 a 和 b 的等比中项，那么
3m2a a3 2b3
（
）
A. 1
B. -3
二、填空题（每题 5 分，共 20 分.把答案填在答题纸的横线上）
13.用分期付款方式购买家用电器一件,价格为 2 250 元,购买当天支付 250 元,以后每月这一天都交付 100
元,并加付欠款利息,月利率为 1%, 全部欠款付清后,买这件家电实际付钱______元.
Sn 2n 1 a2 a5 a17 a22
an
的通项公式为
an
25n ，数列 bn 的通项公式为 bn
n
k
，
cn
设
bann,,((aann
bn )
bn ) ，若在数列cn中， c5
cn
对任意 n
N*
恒成立，则实数 k
2018年河北省衡水中学高三2017～2018学年度第二学期第7周周考理科数学试题及参考答案
f
x 1 x 1 f
x 2 1 的解集为__________.
19、 ． 如图， 在四棱锥 A EFCB 中， 平面 AEF 平面 EFCB ， EF BC ， AEF 为等边三角形，
16.我国南宋著名数学家秦九韶发现了从三角形三边求三角形面积的“三斜公式”，设△ABC 三个内角 A、 B、 C 所对的边分别为 a、 b、 c， 面积为 S， 则“三斜求积”公式为 S
C. , 8
）
பைடு நூலகம்
3 1 2 4．下列函数： y ， y x ， y x 3 ， y 在 0, 上是增函数且为偶函数的 x 2
有（ A. 1 个 ） B. 2 个 C. 3 个 在点 D. 4 个 处的切线的倾斜角为 ，则 ( )
B.
3．已知命题 p ：“对任意 x 0 ，都有 ln x 1 x ”，则命题 p 的否定是（ A. 对任意 x 0 ，都有 ln x 1 x C. 对任意 x 0 ，都有 ln x 1 x
x
B. 存在 x0 0 ，使得 ln x0 1 x0 D. 存在 x0 0 ，使得 ln x0 1 x0
2 3 e4 3
B.
3 3 e4 2
C.
4 2 e3 3
D.
3 2 e3 4
A.
B.
C.
D. ）
二、填空题 13．已知函数 y f x 的定义域为 , a b, （其中 a b ） ，则“ y f x 在 , a 和
7．若向量 a , b 的夹角为 A.
（填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要条件”）
河北省衡水市重点名校2017-2018学年高一下学期期末达标测试数学试题含解析
河北省衡水市重点名校2017-2018学年高一下学期期末达标测试数学试题一、选择题：本题共12小题，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．将函数()πsin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移π2个单位长度得到()g x 图像，则下列判断错误的是（ ） A ．函数()g x 的最小正周期是πB ．()g x 图像关于直线7π12x =对称C ．函数()g x 在区间ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减 D ．()g x 图像关于点π,03⎛⎫ ⎪⎝⎭对称 【答案】C【解析】【分析】 根据三角函数的图象平移关系求出()g x 的解析式，结合函数的单调性，对称性分别进行判断即可．【详解】由题意，将函数()f x 的图象向右平移2π个单位长度， 可得2()sin[2()]sin(2)233g x x x πππ=-+=-， 对于A ,函数的最小正周期为2=2ππ，所以该选项是正确的； 对于B ，令712x π=，则772()sin(2)sin 1121232g ππππ=⨯-==为最大值， ∴函数()g x 图象关于直线712x π=，对称是正确的； 对于C 中，[,]63x ππ∈-，则22[3x ππ-∈-，0]， 则函数()g x 在区间[,]63ππ-上先减后增，∴不正确； 对于D 中，令3x π=，则2()sin(2)sin 00333g πππ=⨯-==， ()g x ∴图象关于点(,0)3π对称是正确的， 故选C ．【点睛】本题主要考查命题的真假判断，涉及三角函数的单调性，对称性，求出解析式是解决本题的关键． 2．设()()ln 21x g x +＝，则(4)(3)(3)(4)g g g g -+---= A ．-1B ．1C ．l n2D ．-ln2【答案】C【解析】【分析】先把(4)(3)(3)(4)g g g g -+---化为[][](4)(4)(3)(3)g g g g --+--，再根据公式log log log a a aM M N N-=和log +log log ()a a a M N MN =求解. 【详解】 (4)(3)(3)(4)g g g g -+---[][](4)(4)(3)(3)g g g g =--+--4433ln(21)ln(21)ln(21)ln(21)--⎡⎤⎡⎤=+-+++-+⎣⎦⎣⎦43432121ln ln 2121--++=+++ 43ln 2ln 2-=+()43ln 22ln 2-=⋅=故选C.【点睛】本题考查对数、指数的运算，注意观察题目之间的联系.3．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，18a =，42a =且满足()*212n n n a a a n N ++=-∈，若510S a λ=，则λ的值为（ ）A ．13-B ．3-C ．12-D ．2- 【答案】D【解析】【分析】由递推关系可证得数列{}n a 为等差数列，利用等差数列通项公式求得公差2d =-；利用等差数列通项公式和前n 项和公式分别求得10a 和5S ，代入求得结果.【详解】由()*212n n n a a a n N ++=-∈得：211n n n n a a a a +++-=-∴数列{}n a 为等差数列，设其公差为d18a =，42a = 3286d ∴=-=-，解得：2d =-101981810a a d ∴=+=-=-，515454020202S a d ⨯=+=-= 51020210S a λ∴===-- 本题正确选项：D本题考查等差数列基本量的计算，涉及到利用递推关系式证明数列为等差数列、等差数列通项公式和前n 项和公式的应用.4．菱形，是边靠近的一个三等分点，，则菱形面积最大值为（ ） A ．36B ．18C ．12D ．9 【答案】B【解析】【分析】 设出菱形的边长，在三角形中，用余弦定理表示出，利用菱形的面积公式列式，结合二次函数的性质求得菱形面积的最大值.【详解】 设菱形的边长为，在三角形中，，有余弦定理得.所以菱形的面积，故当时，菱形的面积取得最大值为.故选：B【点睛】本小题主要考查余弦定理解三角形，考查同角三角函数的基本关系式，考查菱形的面积公式，考查二次函数最值的求法，属于中档题.5．等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，若230a S +=，则公比q =（ ）A ．1-B ．1C ．2-D ．2【答案】A【解析】【分析】将230a S +=转化为关于q 的方程，解方程可得q 的值．∵()2311230a S a a a a +=+++=，∴()()221231121210a a a a q qa q ++=++=+=， 又10a ≠，∴1q =-．故选A ．【点睛】本题考查等比数列的基本运算，等比数列中共有1,,,,n n a q n a S 五个量，其中1,a q 是基本量，这五个量可“知三求二”，求解的实质是解方程或解方程组．6．已知ABC ∆内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，满足sin sinC A 且ABC S ∆=，则△ABC （ ） A ．一定是等腰非等边三角形B ．一定是等边三角形C ．一定是直角三角形D ．可能是锐角三角形，也可能是钝角三角形 【答案】B【解析】【分析】根据正弦定理可得a c =和sin =2A ，然后对A 进行分类讨论，结合三角形的性质，即可得到结果. 【详解】在ABC ∆中，因为sin sinC A ，所以a c =，又1sin 2ABC S bc A ∆==，所以sin =A ， 又()0,A π∈ 当3A π=时，因为a c =，所以ABC ∆时等边三角形； 当23A π=时，因为a c =，所以ABC ∆不存在，综上：ABC ∆一定是等边三角形. 故选:B.【点睛】本题主要考查了正弦定理的应用，解题过程中注意两解得情况，一般需要检验，本题属于基础题. 7．下列关于四棱柱的说法：①四条侧棱互相平行且相等；②两对相对的侧面互相平行；③侧棱必与底面垂直；④侧面垂直于底面.其中正确结论的个数为（ ）A ．1B ．2C ．3D ．4【答案】A【解析】【分析】根据棱柱的概念和四棱锥的基本特征，逐项进行判定，即可求解，得到答案.【详解】由题意，根据棱柱的定义：有两个面互相平行，其余各面都是四边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的几何体叫做棱柱，侧棱垂直于底面的四棱柱叫做直四棱柱，由四棱柱的各个侧面都是平行四边形，所有的侧棱都平行且相等，①正确；②两对相对的侧面互相平行，不正确，如下图：左右侧面不平行.本题题目说的是“四棱柱”不一定是“直四棱柱”，所以，③④不正确，故选A.【点睛】本题主要考查了四棱柱的概念及其应用，其中解答中熟记棱柱的概念以及四棱锥的基本特征是解答的关键，着重考查了分析问题和解答问题的能力，属于基础题.8．某个命题与自然数n 有关，且已证得“假设()*n k k N=∈时该命题成立，则1n k =+时该命题也成立”．现已知当7n =时，该命题不成立，那么（ ）A ．当8n =时，该命题不成立B ．当8n =时，该命题成立C ．当6n =时，该命题不成立D ．当6n =时，该命题成立 【答案】C【解析】【分析】写出命题“假设()*n k k N =∈时该命题成立，则1n k =+时该命题也成立”的逆否命题，结合原命题与逆否命题的真假性一致进行判断.【详解】由逆否命题可知，命题“假设()*n k k N=∈时该命题成立，则1n k =+时该命题也成立”的逆否命题为“假设当()1n k k N *=+∈时该命题不成立，则当n k =时该命题也不成立”，由于当7n =时，该命题不成立，则当6n =时，该命题也不成立，故选：C.【点睛】本题考查逆否命题与原命题等价性的应用，解题时要写出原命题的逆否命题，结合逆否命题的等价性进行判断，考查逻辑推理能力，属于中等题.9．已知方程22112x y m m+=--表示焦点在y 轴上的椭圆，则m 的取值范围是（ ） A ．(1,2)B ．31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．(,1)(2,)-∞⋃+∞D ．3(,1),2⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】【分析】利用椭圆的性质列出不等式求解即可．【详解】 方程2212x y m m+=--1表示焦点在y 轴上的椭圆， 可得2110m m m --⎧⎨-⎩＞＞，解得1＜m 32＜． 则m 的取值范围为：（1，32）． 故选B ．【点睛】本题考查椭圆的方程及简单性质的应用，基本知识的考查．10．为了解某地区的中小学生视力情况，拟从该地区的中小学生中抽取部分学生进行调查，事先已了解到该地区小学、初中、高中三个学段学生的视力情况有较大差异，而男女生视力情况差异不大，在下面的抽样方法中，最合理的抽样方法是( )A ．简单随机抽样B ．按性别分层抽样C ．按学段分层抽样D ．系统抽样 【答案】C【解析】试题分析：符合分层抽样法的定义，故选C.考点：分层抽样．11．已知1sin 63πα⎛⎫+=⎪⎝⎭，则2cos 23πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值等于（ ） A ．59- B ．79- C ．59 D ．79【答案】B【解析】2cos(2)cos[(2)]cos(2)333πππαπαα-=-+=-+ 2217[12sin ()][12()]639πα=--+=--=-． 12．若过点()2,M m -，(),4N m 的直线与直线50x y -+=平行，则m 的值为（ ）A ．1B ．4C ．1或3D ．1或4【答案】A【解析】【分析】首先设一条与已知直线平行的直线1l ，点()2,M m -，(),4N m 代入直线1l 方程即可求出m 的值.【详解】设与直线50x y -+=平行的直线1l ：0x y c -+=，点()2,M m -，(),4N m 代入直线1l 方程， 有20140m c m m c --+=⎧⇒=⎨-+=⎩. 故选：A.【点睛】本题考查了利用直线的平行关系求参数，属于基础题.注意直线10Ax By C ++=与直线20Ax By C ++=在12C C ≠时相互平行.二、填空题：本题共4小题13．已知数列{}n a 为等差数列，754a a -=，1121a =，若9k S =，则k =________.【答案】3【解析】【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ，根据已知条件列方程组解出1a 和d 的值，可求出k S 的表达式，再由9k S =可解出k 的值.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ，由7511421a a a -=⎧⎨=⎩，得1241021d a d =⎧⎨+=⎩，解得112a d =⎧⎨=⎩， ()()211192k k k S ka d k k k k -∴=+=+-==，k N *∈，因此，3k =，故答案为：3.【点睛】本题考查等差数列的求和，对于等差数列的问题，通常建立关于首项和公差的方程组求解，考查方程思想，属于中等题.14．若存在实数b 使得关于x 的不等式2sin (4)sin 132a x a b x a b ++++2sin 4x -恒成立，则实数a 的取值范围是____.【答案】[]1,1-【解析】【分析】先求得2sin x +的取值范围，将题目所给不等式转化为含2sin x +的绝对值不等式，对a 分成0,0,0a a a =><三种情况，结合绝对值不等式的解法和不等式恒成立的思想，求得a 的取值范围.【详解】由于[]2sin 1,3x +∈，故2sin (4)sin 132a x a b x a b ++++2sin 4x -≤可化简得()92sin 22sin a a x b x+++≤+恒成立. 当0a =时，显然成立.当0a >时，可得()[]92sin 6,102sin a a x a a x ++∈+， ()922sin 22sin a b a x b x--≤++≤-+，可得26b a --≤且210b a -≥，可得26210a b a --≤≤-，即26210a a --≤-，解得01a <≤. 当0a <时，可得()[]92sin 10,62sin a a x a a x++∈+，可得210b a --≤且26b a -≥，可得21026a b a --≤≤-，即21026a a --≤-，解得10a -≤<.综上所述，a 的取值范围是[]1,1-.【点睛】本小题主要考查三角函数的值域，考查含有绝对值不等式恒成立问题，考查存在性问题的求解策略，考查函数的单调性，考查化归与转化的数学思想方法，属于难题.15．在数列{}n a 中，若113,4n n a a a +==+，则5a =____．【答案】19【解析】【分析】根据递推关系式，依次求得2345,,,a a a a 的值.【详解】由于113,4n n a a a +==+，所以21324347,411,415a a a a a a =+==+==+=，54419a a =+=.故答案为：19【点睛】本小题主要考查根据递推关系式求数列某一项的值，属于基础题.16．数列{n a }的前n 项和为n S ，若1cos()2n n a n n N π*=+∈，则{n a }的前2019项和2019S =____. 【答案】1009【解析】【分析】 根据cos 2n π周期性，对2019项进行分类计算，可得结果。
河北省衡水中学2017-2018学年高一下学期二调数学试卷(理科) Word版含解析
2017-2018学年河北省衡水中学高一（下）二调数学试卷（理科）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．空间不共线的四点，可以确定平面的个数是（）A．0 B．1 C．1或4 D．无法确定2．分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是（）A．一定平行 B．一定异面 C．相交或异面D．一定相交3．已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）A．πB．π C．8πD．16π4．有下列命题：①若直线l平行于平面α内的无数条直线，则直线l∥α：②若直线a在平面α外．则a∥α：③若直线a∥b，b∥α，则a∥α：④若直线a∥b．b∥α．则a平行于平面α内的无数条直线．其中真命题的个数是（）A．1 B．2 C．3 D．45．在正六棱柱中，不同在任何侧面而且不同在任何底面的两顶点的连线称为对角线，那么一个正六棱柱对角线的条数共有（）A．24 B．18 C．20 D．326．已知一个几何体的三视图是三个全等的边长为l的正方形，如图所示，则该几何体的体积为（）A．B．C．D．7．已知函数f（x）=ax2+bx+3a+b是定义在[a﹣1，2a]上的偶函数，则的最小正周期是（）A．6πB．5πC．4πD．2π8．给出下列命题，其中正确的命题个数是（）①如果一个几何体的三视图都是矩形，则这个几何体是长方体；②如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形，则这个几何体是长方体；③如果一个几何体的三视图是完全相同的，则这个几何体是正方体；④如果一个几何体的正视图和俯视图都是等腰梯形，则这个几何体是圆台．A．3 B．2 C．1 D．49．函数f（x）=Asinωx（A＞0，ω＞0）的部分图象如图所示，则f（1）+f（2）+f（3）+…+fA．0 B．3C．6D．﹣10．在正四棱柱ABCD﹣A′B′C′D′中，AB=1，A′A=2，则A′C与BC所成角的余弦值为（）A．B．C．D．11．已知函数f（x）=sin（ωx+φ）（ω＞0，|φ|＜）的最小正周期是π，若将其图象向右平移个单位后得到的图象关于原点对称，则函数f（x）的图象（）A．关于直线x=对称B．关于直线x=对称C．关于点（，0）对称 D．关于点（，0）对称12．一个几何体的三视图如图所示，其中正视图是正三角形，则几何体的外接球的表面积为（）A． B．C．D．二、填空题（本大题共4小题，每题5分，共20分）13．一个平面四边形的斜二测画法的直观图是一个边长为2的正方形，则原平面四边形的面积等于．14．已知A，B，C点在球O的球面上，∠BAC=90°，AB=AC=2．球心O到平面ABC的距离为1，则球O的表面积为．15．如图所示，在单位正方体ABCD﹣A1B1C1D1的面对角线A1B上存在一点P使得AP+D1P 最短，则AP+D1P的最小值为．16．已知向量，满足||=2，||=1，且对一切实数x，|+x|≥|+|恒成立，则，的夹角的大小为．三、解答题（本大题共6小题，共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤）17．如图，在四边形ABCD中，∠DAB=90°，∠ADC=135°，AB=5，CD=，AD=2，求四边形绕AD旋转一周所围成几何体的表面积及体积．18．已知E，F，G，H依次为空间四边形ABCD各边的中点．（1）求证：E，F，G，H四点共面；（2）若AC与BD相互垂直，BD=2，AC=4，求EG2+HF2；（3）若，求直线BD与AC的夹角．19．已知△ABC中，，∠ABC=120°，∠BAC=θ，记f（θ）=．（Ⅰ）求f（θ）关于θ的表达式；（Ⅱ）求f（θ）的值域．20．在斜三棱柱ABC﹣A1B1C1中，∠BAC=90°，AB=AC=2，∠AA1B=∠AA1C1=60°，∠BB1C1=90°，侧棱长AA1=3．（1）求此三棱柱的表面积；（2）若，求三棱柱的体积．21．已知正四面体的棱长为a．（1）求正四面体的高；（2）求正四面体内切球的半径和体积．22．函数f（x）=6cos2sinωx﹣3（ω＞0）在一个周期内的图象如图所示，A为图象的最高点，B、C为图象与x轴的交点，且△ABC为正三角形．（Ⅰ）求ω的值及函数f（x）的值域；（Ⅱ）若f（x0）=，且x0∈（﹣），求f（x0+1）的值．2015-2016学年河北省衡水中学高一（下）二调数学试卷（理科）参考答案与试题解析一、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．空间不共线的四点，可以确定平面的个数是（）A．0 B．1 C．1或4 D．无法确定【考点】平面的基本性质及推论．【分析】若有三点共线，则可以确定平面的个数为1个；若任意三点均不共线，则可以确定平面的个数是=4．【解答】解：若有三点共线，则由直线与直线外一点确定一个平面，得：不共线的四点，可以确定平面的个数为1个；若任意三点均不共线，则空间不共线的四点，可以确定平面的个数是=4．∴空间不共线的四点，可以确定平面的个数是1或4个．故选：C．2．分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系是（）A．一定平行 B．一定异面 C．相交或异面D．一定相交【考点】空间中直线与直线之间的位置关系．【分析】根据空间两条直线的位置关系分别判断即可．【解答】解：在空间中分别和两条异面直线平行的两条直线的位置关系异面或相交．故选：C．3．已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为（）A．πB．π C．8πD．16π【考点】由三视图求面积、体积．【分析】由已知中的三视图，可知该几何体是一个圆柱挖去一个同底等高的圆锥，分别计算柱体和圆锥的体积，相减可得答案．【解答】解：由已知中的三视图，可知该几何体是一个圆柱挖去一个同底等高的圆锥，圆柱和圆锥的底面直径为4，故底面半径为2，故底面面积S=4π，圆柱和圆锥的高h=2，故组合体的体积V=（1﹣）Sh=，故选：B4．有下列命题：①若直线l平行于平面α内的无数条直线，则直线l∥α：②若直线a在平面α外．则a∥α：③若直线a∥b，b∥α，则a∥α：④若直线a∥b．b∥α．则a平行于平面α内的无数条直线．其中真命题的个数是（）A．1 B．2 C．3 D．4【考点】空间中直线与平面之间的位置关系．【分析】在①中，直线l与α相交、平行或l⊂α：在②中，a与α平行或相交；在③中，a∥α或a⊂α；在④中，a∥α或a⊂α，故a平行于平面α内的无数条直线．【解答】解：在①中，若直线l平行于平面α内的无数条直线，当这无数条直线不相交时，则直线l与α相交、平行或l⊂α，故①错误：在②中，若直线a在平面α外．则a与α平行或相交，故②错误；在③中，若直线a∥b，b∥a，则a∥α或a⊂α，故③错误；在④中，若直线a∥b．b∥a，则a∥α或a⊂α，∴a平行于平面α内的无数条直线，故④正确．故选：A．5．在正六棱柱中，不同在任何侧面而且不同在任何底面的两顶点的连线称为对角线，那么一个正六棱柱对角线的条数共有（）A．24 B．18 C．20 D．32【考点】棱柱的结构特征．【分析】正六棱柱的空间对角线，投影就是正六边形的对角线．正六棱柱的空间对角线有两条件对角线投影相同．正六棱柱的空间对角线就是正六边形的对角线2倍．【解答】解：∵空间对角线的投影就是正六边形的对角线2倍．多边形的对角线．那么多边形空间对角线的投影就是多边形的对角线2倍．即公式是n（n﹣3）所以：正六棱柱的对角线是：6×（6﹣3）=18故选：B6．已知一个几何体的三视图是三个全等的边长为l的正方形，如图所示，则该几何体的体积为（）A．B．C．D．【考点】由三视图求面积、体积．【分析】判断几何体是正方体削去一个角，先计算被消去的三棱锥体积，再求几何体的体积即可．【解答】解：该几何体是正方体削去一个角，体积为1﹣=1﹣=．故选：D．7．已知函数f（x）=ax2+bx+3a+b是定义在[a﹣1，2a]上的偶函数，则的最小正周期是（）A．6πB．5πC．4πD．2π【考点】函数奇偶性的性质．【分析】由偶函数的定义域关于原点对称求出a的值，由偶函数的定义f（x）=f（﹣x），求出b的值，将a，b代入函数，求出ω，从而求出最小正周期．【解答】解：∵函数f（x）=ax2+bx+3a+b是定义在[a﹣1，2a]的偶函数，∴a﹣1+2a=0，解得a=，由f（x）=f（﹣x）得，b=0，∴=2cos（x﹣），∴T==6π，故选：A．8．给出下列命题，其中正确的命题个数是（）①如果一个几何体的三视图都是矩形，则这个几何体是长方体；②如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形，则这个几何体是长方体；③如果一个几何体的三视图是完全相同的，则这个几何体是正方体；④如果一个几何体的正视图和俯视图都是等腰梯形，则这个几何体是圆台．A．3 B．2 C．1 D．4【考点】简单空间图形的三视图．【分析】找出①如果一个几何体的三视图都是矩形，则这个几何体是长方体；正确；②其它可能几何体是圆柱；③找出满足的其它可能几何体﹣﹣﹣球；找出满足④可能的其它几何体是棱台；然后判断即可．【解答】解：①如果一个几何体的三视图都是矩形，则这个几何体是长方体；正确；②如果一个几何体的正视图和俯视图都是矩形，则这个几何体是长方体；可能是放倒的圆柱，不正确；③如果一个几何体的三视图是完全相同的，则这个几何体是正方体；也可能是球，不正确；④如果一个几何体的正视图和侧视图都是等腰梯形，则这个几何体是圆台．可能是棱台；不正确故选C．9．函数f（x）=Asinωx（A＞0，ω＞0）的部分图象如图所示，则f（1）+f（2）+f（3）+…+fA．0 B．3C．6D．﹣【考点】由y=Asin（ωx+φ）的部分图象确定其解析式．【分析】由已知中的函数的图象，我们易求出函数的解析式，进而分析出函数的性质，根据函数是一个周期函数，我们可以将f（1）+f（2）+…+f=8=，故解得：ω=，可得函数解析式为：f（x）=2sin x，所以，有：f（1）=f（2）=2f（3）=f（4）=0f（5）=﹣f（6）=﹣2f（7）=﹣f（8）=0f（9）=…观察规律可知函数f（x）的值以8为周期，且f（1）+f（2）+f（3）+f（4）+f（5）+f（6）+f（7）+f（8）=0，由于2015=251*8+7，故可得：f（1）+f（2）+f（3）+…+f+f（2）+f（3）+f（4）+f（5）+f （6）+f（7）=0．故选：A．10．在正四棱柱ABCD﹣A′B′C′D′中，AB=1，A′A=2，则A′C与BC所成角的余弦值为（）A．B．C．D．【考点】空间中直线与直线之间的位置关系．【分析】连结A′B，结合几何体的特征，直接求解A′C与BC所成角的余弦值即可．【解答】解：如图：正四棱柱ABCD﹣A′B′C′D′中，AB=1，A′A=2，连结A′B，则A′C与BC所成角就是直角三角形A′BC中的∠A′CB，A′C与BC所成角的余弦值为：==．故选：C．11．已知函数f（x）=sin（ωx+φ）（ω＞0，|φ|＜）的最小正周期是π，若将其图象向右平移个单位后得到的图象关于原点对称，则函数f（x）的图象（）A．关于直线x=对称B．关于直线x=对称C．关于点（，0）对称 D．关于点（，0）对称【考点】函数y=Asin（ωx+φ）的图象变换．【分析】根据三角函数的性质求出函数的解析式进行求解即可．【解答】解：∵函数f（x）=sin（ωx+φ）（ω＞0，|φ|＜）的最小正周期是π，∴T==π，解得ω=2，即f（x）=sin（2x+φ），将其图象向右平移个单位后得到y=sin[2（x﹣）+φ]=sin（2x+φ﹣），若此时函数关于原点对称，则φ﹣=kπ，即φ=+kπ，k∈Z，∵|φ|＜，∴当k=﹣1时，φ=．即f（x）=sin（2x）．由2x=，解得x=+，k∈Z，故当k=0时，函数的对称轴为x=，故选：B12．一个几何体的三视图如图所示，其中正视图是正三角形，则几何体的外接球的表面积为（）A． B．C．D．【考点】由三视图求面积、体积．【分析】几何体是三棱锥，根据三视图知最里面的面与底面垂直，高为2，结合直观图判定外接球的球心在SO上，利用球心到A、S的距离相等求得半径，代入球的表面积公式计算．【解答】解：由三视图知：几何体是三棱锥，且最里面的面与底面垂直，高为2，如图：其中OA=OB=OC=2，SO⊥平面ABC，且SO=2，其外接球的球心在SO上，设球心为M，OM=x，则=2﹣x⇒x=，∴外接球的半径R=，∴几何体的外接球的表面积S=4π×=π．故选：D．二、填空题（本大题共4小题，每题5分，共20分）13．一个平面四边形的斜二测画法的直观图是一个边长为2的正方形，则原平面四边形的面积等于8．【考点】平面图形的直观图．【分析】利用斜二测画法的过程把给出的直观图还原回原图形，即找到直观图中正方形的四个顶点在原图形中对应的点，用直线段连结后得到原四边形，然后直接利用平行四边形的面积公式求面积．【解答】解：还原直观图为原图形如图，∵O′A′=2，∴O′B′=2，还原回原图形后，OA=O′A′=2，OB=2O′B′=4．∴原图形的面积为2×4=8．故答案为：8．14．已知A，B，C点在球O的球面上，∠BAC=90°，AB=AC=2．球心O到平面ABC的距离为1，则球O的表面积为12π．【考点】球的体积和表面积．【分析】由∠BAC=90°，AB=AC=2，得到BC，即为A、B、C三点所在圆的直径，取BC的中点M，连接OM，则OM即为球心到平面ABC的距离，在Rt△OMB中，OM=1，MB=，则OA可求，再由球的表面积公式即可得到．【解答】解：如图所示：取BC的中点M，则球面上A、B、C三点所在的圆即为⊙M，连接OM，则OM即为球心到平面ABC的距离，在Rt△OMB中，OM=1，MB=，∴OA==，即球的半径R为，∴球O的表面积为S=4πR2=12π．故答案为：12π．15．如图所示，在单位正方体ABCD﹣A1B1C1D1的面对角线A1B上存在一点P使得AP+D1P最短，则AP+D1P的最小值为．【考点】点、线、面间的距离计算．【分析】把对角面A1C绕A1B旋转至A1BC′D1′，使其与△AA1B在同一平面上，连接AD1′并求出，就是最小值．【解答】解：如图所示，把对角面A1C绕A1B旋转至A1BC′D1′，使其与△AA1B在同一平面上，连接AD1′，则AD1′==为所求的最小值．故答案为：．16．已知向量，满足||=2，||=1，且对一切实数x，|+x|≥|+|恒成立，则，的夹角的大小为．【考点】数量积表示两个向量的夹角．【分析】设向量，的夹角为θ，由数量积变形已知式子可得x2+4xcosθ﹣1﹣4cosθ≥0恒成立，由△≤0和三角函数可得．【解答】解：设向量，的夹角为θ，则•=2×1×cosθ=2cosθ，∵对一切实数x，|+x|≥|+|恒成立，∴对一切实数x，|+x|2≥|+|2恒成立，∴对一切实数x，2+2x•+x22≥2+2•+2恒成立，代入数据可得对一切实数x，4+4xcosθ+x2≥4+4cosθ+1恒成立，即有x2+4xcosθ﹣1﹣4cosθ≥0恒成立，∴△=16cos2θ+4（1+4cosθ）≤0，整理可得（2cosθ+1）2≤0，又（2cosθ+1）2≥0，∴（2cosθ+1）2=0，即2cosθ+1=0，解得cosθ=﹣，由θ∈[0，π]可得θ=故答案为：三、解答题（本大题共6小题，共70分，解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤）17．如图，在四边形ABCD 中，∠DAB=90°，∠ADC=135°，AB=5，CD=，AD=2，求四边形绕AD 旋转一周所围成几何体的表面积及体积．【考点】旋转体（圆柱、圆锥、圆台）．【分析】旋转后的几何体是圆台除去一个倒放的圆锥，根据题目所给数据，求出圆台的侧面积、圆锥的侧面积、圆台的底面积，即可求出几何体的表面积．求出圆台体积减去圆锥体积，即可得到几何体的体积．【解答】解：四边形ABCD 绕AD 旋转一周所成的 几何体，如右图：S 表面=S 圆台下底面+S 圆台侧面+S 圆锥侧面 =πr 22+π（r 1+r 2）l 2+πr 1l 1===．体积V=V 圆台﹣V 圆锥 = [25π++4π]×4﹣×2π×2×2=×39π×4﹣×8π =．所求表面积为：，体积为：．18．已知E ，F ，G ，H 依次为空间四边形ABCD 各边的中点． （1）求证：E ，F ，G ，H 四点共面；（2）若AC与BD相互垂直，BD=2，AC=4，求EG2+HF2；（3）若，求直线BD与AC的夹角．【考点】异面直线及其所成的角；棱锥的结构特征；直线与平面平行的性质．【分析】（1）如图所示，E，F，G，H依次为空间四边形ABCD各边的中点，利用三角形中位线定理可得：EF∥GH，即可证明E，F，G，H四点共面．（2）由AC=4，EF=2；同理可得：EH=1．可得四边形EFGH为矩形．利用勾股定理即可得出：EG2+HF2．（3）由（1）可知：∠EFG或其补角为直线BD与AC的夹角．利用余弦定理即可得出．【解答】（1）证明：如图所示，∵E，F，G，H依次为空间四边形ABCD各边的中点，∴EF AC，GH AC，∴EF GH，∴四边形EFGH为平行四边形．∴E，F，G，H四点共面．（2）解：∵AC=4，∴EF=2；同理可得：EH=1．又AC⊥BD，∴EF⊥EH，可得四边形EFGH为矩形．∴EG2+HF2=2×（22+12）=10．（3）解：由（1）可知：∠EFG或其补角为直线BD与AC的夹角．cos∠EFG==﹣，∴直线BD与AC的夹角为60°．19．已知△ABC中，，∠ABC=120°，∠BAC=θ，记f（θ）=．（Ⅰ）求f（θ）关于θ的表达式；（Ⅱ）求f（θ）的值域．【考点】平面向量数量积的运算；正弦函数的定义域和值域；正弦定理．【分析】（I）利用三角形的正弦定理求出三角形的边AB，BC，利用向量的数量积公式及和三角函数的和、差角公式表示出f（θ）．（II）先求出角，再利用三角函数的图象求出，求出f（θ）的值域．【解答】解：（I）由正弦定理有：；∴，；∴f（θ）====（II）由；∴；∴f（θ）20．在斜三棱柱ABC﹣A1B1C1中，∠BAC=90°，AB=AC=2，∠AA1B=∠AA1C1=60°，∠BB1C1=90°，侧棱长AA1=3．（1）求此三棱柱的表面积；（2）若，求三棱柱的体积．【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积；棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积．【分析】（1）利用三角形面积公式求出上下底面的面积，由平行四边形面积公式求出侧面ABB1A1和ACC1A1的面积，再由矩形面积公式求出侧面BCC1B1的面积得答案；（2）由，可得AA1⊥平面B1DC1，由已知求解直角三角形可得等腰三角形B1DC1的边长，进一步求其面积，代入棱柱体积公式得答案．【解答】解：（1）由题意知，斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面是一个等腰直角三角形，且AB=AC=2，∴BC=2，∴，∵∠AA1B1=∠AA1C1=60°，AB=AC=2，AA1=3，∴=，又∵∠BB1C1=90°，∴侧面BB1C1C为矩形，∴．∴斜三棱柱ABC﹣A1B1C1的表面积S=；（2）由题意，得AA1⊥平面B1DC1，∵B1D⊂平面B1DC1，∴AA1⊥B1D，又∵∠DA1B1=60°，A1B1=2，∴，同理，∴．21．已知正四面体的棱长为a．（1）求正四面体的高；（2）求正四面体内切球的半径和体积．【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积；棱锥的结构特征．【分析】（1）设正四面体为A﹣BCD，过D作DE⊥BC，交BC于E，作AH⊥底面BCD于点H，交DE于H，先求出DH，由此能求出正四面体的高AH．（2）设正四面体内切球的球心为O，半径为r，O点与A、B、C、D相连得四个小三棱锥，设原三棱锥的底面积为S，则每个侧面积均为S，由此能求出结果．【解答】解：（1）设正四面体为A﹣BCD，过D作DE⊥BC，交BC于E，作AH⊥底面BCD于点H，交DE于H，则DE==，DH=，∴AH==．∴正四面体的高为．（2）设正四面体内切球的球心为O，半径为r，O点与A、B、C、D相连得四个小三棱锥，设原三棱锥的底面积为S，则每个侧面积均为S，∴4×=，∴r=，∴正四面体内切球的体积V==．22．函数f（x）=6cos2sinωx﹣3（ω＞0）在一个周期内的图象如图所示，A为图象的最高点，B、C为图象与x轴的交点，且△ABC为正三角形．（Ⅰ）求ω的值及函数f（x）的值域；（Ⅱ）若f（x0）=，且x0∈（﹣），求f（x0+1）的值．【考点】由y=Asin（ωx+φ）的部分图象确定其解析式；三角函数的化简求值；正弦函数的定义域和值域．【分析】（Ⅰ）将f（x）化简为f（x）=2sin（ωx+），利用正弦函数的周期公式与性质可求ω的值及函数f（x）的值域；（Ⅱ）由，知x0+∈（﹣，），由，可求得即sin（x0+）=，利用两角和的正弦公式即可求得f（x0+1）．【解答】解：（Ⅰ）由已知可得，f（x）=3cosωx+sinωx=2sin（ωx+），又正三角形ABC的高为2，从而BC=4，∴函数f（x）的周期T=4×2=8，即=8，ω=，∴函数f（x）的值域为[﹣2，2]．（Ⅱ）∵f（x0）=，由（Ⅰ）有f（x0）=2sin（x0+）=，即sin（x0+）=，由，知x0+∈（﹣，），∴cos（x0+）==．∴f（x0+1）=2sin（x0++）=2sin[（x0+）+]=2 [sin（x0+）cos+cos（x0+）sin]=2（×+×）=．2016年12月6日。
2018届河北省衡水中学高三下学期期中考试理科数学试题及答案精品
成绩分为优秀、良好、及格三个等级，横向、纵向分别表示语文成绩
与数学成绩，若在该样本中，数学成绩优秀率是 30%，求 a、b 的值；
（ 3）在语文成绩为及格的学生中，已知
a 10,b 8 ，设随机变量
a b ，求① 的分布列、期望 ; ②数学成绩为优秀的人数比及格的
24. （本小题满分 10 分）选修 4-5 ，不等式选讲 在平面直角坐标系中，定义点 P(x1, y1) 、 Q( x2 , y2 ) 之间的直角距离
为 L( P,Q ) | x1 x2 | | y1 y2 |，点 A(x,1) ， B(1,2) ， C (5, 2) （1）若 L ( A, B) L( A,C) ，求 x 的取值范围； （2）当 x R 时，不等式 L ( A, B) t L( A, C ) 恒成立，求 t 的最小值 .
∴ O 为 B1C 中点又 D 为 AC 中点 , 从而 DO // AB1 (4 分)
∵ AB1 平面 BDC 1 , DO 平面 BDC1 ∴ AB1 // 平面 BDC1 (6 分) （Ⅱ）建立空间直角坐标系 B xyz 如图所示 ,
33
则 B(0,0,0) , A(
3,1,0) ,
C (0,2,0)
4
D．2k 或 2k 一 1 （ k∈Z）
4
C． 0
第Ⅱ卷（非选择题 共 90 分） 二、 填空题（每题 5分，共 20分。把答案填在答题纸的横线上）
13．设等比数列 { an} 满足公比 q N * ，a n N * ，且 { a n } 中的任意两项之积
也 是 该 数 列 中 的 一 项 ， 若 a1 281 ， 则 q 的 所 有 可 能 取 值 的 集 合
河北省衡水中学2017-2018学年高三下学期一模考试数学(理)试题 Word版含解析
2017-2018学年一、选择题：本大题共12个小题,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.设甲：2210ax ax ++>的解集是实数集R ；乙：01a <<，则甲是乙成立 的（ ）A ．充分不必要条件B ．充要条件C ．必要不充分条件D ．既不充分也不必要条件 【答案】C考点：必要不充分条件的判定.2.设,a b R ∈且0b ≠，若复数()3a bi +（i 为虚数单位）是实数，则（ ） A ．223b a = B ．223a b = C ．229b a = D ．229a b = 【答案】A 【解析】 试题分析：由题意得()303122233333()()()(a b i Ca C ab i+=+++=-，所以2330a b b -=，即223b a =，故选A.考点：复数概念及二项式定理的应用. 3.等差数列{}n a 中，2nna a 是一个与n 无关的常数，则该常数的可能值的集合为（ ） A ．{}1 B ．11,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭C ．12⎧⎫⎨⎬⎩⎭D ．10,1,2⎧⎫⎨⎬⎩⎭【答案】B 【解析】试题分析：由题意得，因为数列{}n a 是等差数列，所以设数列{}n a 的通项公式为1(1)n a a n d =+-，则21(21)n a a n d =+-，所以121(1)(21)n n a a n da a n d+-=+-，因为2n n a a 是一个与n 无关的常数，所以10a d -=或0d =，所以2n na a 可能是1或12，故选B.考点：等差数列的通项公式. 4.ABC ∆中三边上的高依次为111,,13511，则ABC ∆为（ ） A ．锐角三角形 B ．直角三角形 C ．钝角三角形 D ．不存在这样的三角形 【答案】C 【解析】试题分析：由题意得，根据三角形的面积相等11113511a b c ⨯=⨯=⨯，所以可设13,5,11a b c ===，由余弦定理得22251113cos 02511A +-=<⨯⨯，即(,)2A ππ∈，所以三角形为钝角三角形，故选C. 考点：余弦定理的应用.5.函数()f x 是定义在区间()0,+∞上可导函数，其导函数为()'fx ，且满足()()'20xf x f x +>，则不等式()()()201620165552016x f x f x ++<+的解集为（ ）A ．{}|2011x x >-B ．{}|2011x x <-C ．{}|20162011x x -<<-D ．{}|20110x x -<< 【答案】C考点：函数单调性的应用及导数的运算.6.已知F 是椭圆22:1204x y C +=的右焦点，P 是C 上一点，()2,1A -，当APF ∆周长最小时，其面积为（ ）A ．4B ．8C ．【答案】A考点：椭圆的定义的应用.7.已知等式()()()()432432123412341111x a x a x a x a x b x b x b x b ++++=++++++++，定义映射()()12341234:,,,,,,f a a a a b b b b →，则()4,3,2,1f =（ ）A ．()1,2,3,4B ．()0,3,4,0C ． ()0,3,4,1--D ．()1,0,2,2-- 【答案】C 【解析】 试题分析：由43243212341234[(1)1][(1)1][(1)1][(1)1]x a x a x a x a x b x b x b x b ++++=+-++-++-++-+所以()4,3,2,1f =432[(1)1]4[(1)1]3[(1)1]2[(1)1]1x x x x =+-++-++-++-+，所以102210143243234(1)40,(1)4(1)33,4,1b C C b C C C b b =-+==-+-+=-==-，故选C.考点：二项式定理的应用.8.如图所示是一几何体的三视图，正视图是一等腰直角三角形，且斜边BD 长为2，侧视图是一直角三角形，俯视图为一直角梯形，且1AB BC ==，则异面直线PB 与CD 所成角的正切值是（ ）A ．1B D ．12【答案】C考点：空间几何体的三视图及异面直线所成角的计算.【方法点晴】本题主要考查了异面直线所成角、异面直线所成角的求法、以及空间几何体的三视图等知识的应用，着重考查了空间想象能力、运算能力和推理论证能力及转化思想的应用，属于基础题，本题的解答中线将三视图转化为空间几何体，取AD 的中点E ，连接,,BE PE CE ，将CD 平移到BE ，根据异面直线所成角的定义可知PBE ∠为异面直线PB 与CD 所成角，在直角三角形PBE ∆中，即可求解角的正切值.9.某学校课题组为了研究学生的数学成绩和物理成绩之间的关系，随机抽取高二年级20名学生某次考试成绩（百分制）如下表所示：若数学成绩90分（含90分）以上为优秀，物理成绩85（含85分）以上为优秀.有多少把握认为学生的学生成绩与物理成绩有关系（ ）A ．99.9%B ． 99.5%C ．97.5%D ．95% 参考数据公式：①独立性检验临界值表②独立性检验随机变量2K 的值的计算公式：()()()()()22n ad bc K a b c d a c b d -=++++【答案】B考点：独立性检验的应用.10.在一个棱长为4的正方体内，你认为最多放入的直径为1的球的个数为（ ） A ．64 B ．65 C ．66 D ．67【答案】C 【解析】试题分析：由题意得，底层可以16个，然后在底层每4个球之间放一个，第二层能放9个，依次类推，分别第三、第四、第五层能放16个、9个、16个，一共可放置1691691666++++=个，故选C.考点：空间几何体的机构特征.11.定义：分子为1且分母为正整数的分数成为单位分数，我们可以把1分拆为若干个不同的单位分数之和.如：1111111111111,1,1236246122561220=++=+++=++++，依次类推可得： 11111111111111++++++26123042567290110132156m n =++++++，其中,,m n m n N +≤∈.设1,1x m y n ≤≤≤≤，则21x y x +++的最小值为（ ）A ．232B ．52C ．87D ．343【答案】C 【解析】试题分析：由题意得，13,4520m n ==⨯=，则21111x y y x x +++=+++，因为1,1x m y n ≤≤≤≤，所以1,13y x ==时，21111x y y x x +++=+++有最小值，此时最小值为87，故选C.考点：归纳推理.【方法点晴】本题主要考查了归纳推理的应用，对于归纳推理是根据事物的前几项具备的规律，通过归纳、猜想可得整个事物具备某种规律，是一种特殊到一般的推理模式，同时着重考查了学生分析问题和解答问题的能力以及推理、计算能力，属于中档试题，本题的解答中，根据式子的结构规律，得到,m n 的值是解答的关键. 12.已知,a b R ∈，直线2y ax b π=++与函数()tan f x x =的图像在4x π=-处相切，设()2x g x e bx a =++，若在区间[]1,2上，不等式()22m g x m ≤≤-恒成立，则实数m （ ） A ．有最小值e - B ．有最小值e C ．有最大值e D ．有最大值1e + 【答案】D考点：利用导数研究曲线在某点的切线方程.【方法点晴】本题主要考查了导数的运用：求切线方程和判断函数的单调性，着重考查了函数的单调性的判定及应用、不等式的恒成问题的转化为函数的最值问题，属于中档试题，通知考查了推理、运算能力和转化的数学思想方法的运用，本题的解答中根据题意先求得,a b 的值，得出函数()g x 的解析式，再判断函数()g x 的单调性与最值，把不等式的恒成转化为函数的最值问题，即可求解m 的取值范围.第Ⅱ卷（非选择题共90分）二、填空题（本大题共4小题，每题5分，满分20分．）13.已知函数()2f x x ax =-的图像在点()()1,1A f 处的切线与直线320x y ++=垂直，执行如图所示的程序框图，输出的k 值是 .【答案】6考点：程序框图的计算与输出.14.在直角坐标系xOy 中，已知点()0,1A 和点()3,4B -，若点C 在AOB ∠的平分线上，且2OC =，则OC =.【答案】( 【解析】试题分析：由题意得，1,2OA OB ==，设OC 与AB 交于(,)D x y 点，则:1:5AD BD =，即D 分有向线段AB 所成的比为15，所以110(3)14)1355,221155x y +-⨯+⨯==-==++，即13(,)22D -，因为2OC = ，所以2()OD OC OD=⨯=，即点C 的坐标为(. 考点：向量的运算.15.如图，将平面直角坐标系中的纵轴绕原点O 顺时针旋转30︒后，构成一个斜坐标平面xOy .在此斜坐标平面xOy 中，点(),P x y 的坐标定义如下：过点P 作两坐标轴的平分线，分别交两轴于,M N 两点，则M 在Ox 轴上表示的数为x ，N 在Oy 轴上表示的数为y .那么以原点O 为圆心的单位圆在此斜坐标系下的方程为.【答案】2210x y xy ++-=考点：圆的一般方程.【方法点晴】本题主要考查了与直角坐标有关的新定义的运算问题，对于新定义试题，要紧紧围绕新定义，根据新定义作出合理的运算与变换，同时着重考查了转化与化归的思想方法的应用，属于中档试题，本题的解答中，设出(,)P x y 在直角坐标下的坐标为11(,)P x y '，建立两个点之间的变换关系，代入单位圆的方程，即可曲解轨迹方程，其中正确得到两点之间的变换关系是解答的关键.16.已知ABC ∆的面积为S ，内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，且2s i n ,C A 成等比数列，2213,218322b a c ac =≤+≤241c +的最小值为 .【答案】34考点：等比数列的应用；余弦定理及三角形的面积公式；导数的应用.【方法点晴】本题主要考查了等比数列的通项公式，余弦定理及三角形的面积公式、导数的综合应用，试题有一点的难度，属于难题，着重考查了学生的推理、运算能力及转化与化归思想方法的应用，本题的解答中根据题设条件先得出c a =，在利用三角恒等变换和三角形的面积公式表示成三角形的面积，进而得到a 241c +其单调性确定最值即可.三、解答题（本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.） 17.（本小题满分12分）设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，已知，12a =，且1234,3,2S S S 成等差 数列.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）设25n n b n a =-⋅，求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】（1）()2n n a n N +=∈；（2）()16,110,234272,3n n n T n n n +⎧=⎪==⎨⎪+-⨯≥⎩.考点：等比数列通项公式及数列求和.18．（本小题满分12分）如图，四边形PCBM 是直角梯形，90,//,1,2PCB PM BC PM BC ∠=︒==，又1,120,AC ACB AB PC =∠=︒⊥，直线AM 与直线PC 所成的角为60︒. （1）求证：PC AC ⊥；（2）求二面角M AC B --的余弦值； （3）求点B 到平面MAC 的距离.【答案】（1）证明见解析；（2；（3. （2）在平面ABC 内，过点C 作BC 的垂线，并建立空间直角坐标系，如图所示设()()()130,0,0,0,,0,1,,0,2222P z CP z AM z z ⎛⎫⎛⎫∴==--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2cos 60cos AM CP AM CP AM CP ⋅︒=〈⋅==⋅0z >131,122z AM ⎛⎫=∴=∴= ⎪ ⎪⎝⎭考点：直线与平面垂直的判定与证明；空间中二面角的求解；点到平面的距离.19.（本小题满分12分）电子商务在我国发展迅猛，网上购物成为很多人的选择.某购物网站组织了一次促销活动，在网页的界面上打出广告：高级口香糖，10元钱三瓶，有8种口味供你选择（其中有一种为草莓口味）.小王点击进入网页一看，只见有很多包装完全相同的瓶装口香糖排在一起，看不见具体口味，由购买者随机点击进行选择（各种口味的高级口香糖均超过3瓶，且各种口味的瓶数相同，每点击选择一瓶后，网页自动补充相应的口香糖）.（1）小王花10元钱买三瓶，请问小王共有多少种不同组合选择方式？（2）小王花10元钱买三瓶，由小王随机点击三瓶，请列出有小王喜欢的草莓味口香糖瓶数ξ的分布列，并计算其数学期望和方差.【答案】（1）120种；（2）分布列见解析，38，2164. 【解析】试题分析：（1）若8种口味均不一样，有38C 种，若其中两瓶口味一样，有1187C C 种，若三瓶口味一样，有8种，由此能求出小王共有多少种选择方式；（2）由已知得1(3,)8B ξ ，由此能求出小王喜欢的草莓口香糖瓶数ξ的分布列、数学期望和方差.试题解析：（1）若三瓶口味均不一样，有3856C =若其中两瓶口味不一样，有118756C C =，若三瓶口味一样，有8种，所以小王共有56+56+8=120种选择方式考点：排列组合的应用；离散型随机变量的期望与方差.20.（本小题满分12分）已知椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>的离心率为2，其短轴的下端点在抛物线24x y =的准线上. （1）求椭圆1C 的方程；（2）设O 为坐标原点，M 是直线:2l x =上的动点，F 为椭圆的右焦点，过点F 作OM 的垂线与以OM为直径的圆2C 相交于,P Q 两点，与椭圆1C 相交于,A B 两点，如图所示.①若PQ 2C 的方程；②设2C 与四边形OAMB 的面积分别为12,S S ，若12S S λ=，求λ的取值范围.【答案】（1）2212x y +=；（2）①()()22112x y -+-=或()()22112x y -++=；②,2⎫+∞⎪⎪⎣⎭.试题解析：（1） 椭圆短轴下端点在抛物线24x y =的准线上，1b ∴=2c e a ===，a ∴ 所以椭圆1C 的方程为2212x y += （2）①由（1），知()1,0F ，设()2,M t ，则2C 的圆心坐标为1,2t ⎛⎫⎪⎝⎭2C 的方程为()2221124t t x y ⎛⎫-+-=+ ⎪⎝⎭，当0t =时，PQ 所在直线方程为1x =，此时2PQ =，与题意不符，不成立，0t ∴≠.∴可设直线PQ 所在直线方程为()()210y x t t=--≠，即()2200x ty t +-=≠ 又圆2C的半径r ==由2222PQ d r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭，得()2222114244t ⎛⎛⎫+⨯=+ ⎝⎭解得242t t =⇒=±∴圆2C 的方程为()()22112x y -+-=或()()22112x y -++==，即0t =时取等号又0,t λ≠∴>，当0t =时，直线PQ 的方程为1x =2AB OM ==，212S OM AB ∴=⨯=2112S OM ππ⎛⎫∴== ⎪⎝⎭，12S S λ∴===综上，2λ≥，所以实数λ的取值范围为,⎫+∞⎪⎪⎣⎭.考点：椭圆的标准方程及其简单的几何性质；直线与圆锥曲线的位置关系的应用.【方法点晴】本题主要考查了圆的方程、椭圆的标准方程及其简单的几何性质、直线与圆锥曲线的位置关系的应用，着重考查了的参数的取值范围的求解及分类讨论的数学与思想方法的应用及推理、运算能力，属于中档试题，解答时要认真审题，注意一元二次方程中韦达定理与判别式、弦长公式的灵活应用，同时熟记基本的公式是解答此类问题的基础. 21.（本小题满分12分）设a 为实数，函数()()211x f x x e a x -=--. （1）当1a =时，求()f x 在3,24⎛⎫⎪⎝⎭上的最大值； （2）设函数()()()11,xg x f x a x e-=+--当()g x 有两个极值点()1212,x x x x <时，总有 ()()'211x g x f x λ≤，求实数λ的值（()'f x 为()f x 的导函数）.【答案】（1）最大值是()11f =；（2）21ee λ≤+.试题解析：（1）当1a =时，()()211xf x x ex -=--则()()21'211221x xx x x e fx x xee-----=--=，令()212x h x x x e -=--，则()'122x h x x e -=--显然()'h x 在区间3,24⎛⎫⎪⎝⎭内是减函数，又'31042h ⎛⎫=< ⎪⎝⎭ ，在区间3,24⎛⎫⎪⎝⎭内，总有()'0h x <()h x ∴在区间3,24⎛⎫ ⎪⎝⎭内是减函数，又()10h =∴ 当3,14x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时，()0h x >，()'0f x ∴>，此时()f x 单调递增；当()1,2x ∈时，()0h x <()'0f x ∴<，此时()f x 单调递减；()f x ∴在区间3,24⎛⎫⎪⎝⎭内的极大值也即最大值是()11f =①当10x =，11111210x x x ee λ--⎡⎤-+≤⎣⎦不等式恒成立，R λ∈；②当()10,1x ∈时，1111210x x eeλ---+≤恒成立，111121x x e e λ--≥+令函数()11111122211x x x e k x e e ---==-++显然()k x 是R 内的减函数，当()0,1x ∈，()()22011e ek x k e e λ<=∴≥++ ③()1,0x ∈-∞时，1111210x x eeλ---+≥恒成立，即111121x x e e λ--≤+由②，当(),0x ∈-∞，()()201e k x k e >=+，即21ee λ≤+ 考点：利用导数研究函数的极值；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.【方法点晴】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性，函数的极值问题，取闭区间上的最值问题，着重考查了分类讨论的数学思想和转化与化归的思想方法，是一道综合试题，试题有一定的难度，本题解答中把不等式可化为11111210x x x ee λ--⎡⎤-+≤⎣⎦，对任意的()1,1x ∈-∞恒成立.通过讨论①当10x =时，②当1(0,1)x ∈时，③1(,1)x ∈-∞时的情况是解解答的难点.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题记分.解答时请写清题号.22.（本小题满分10分）选修4-1：几何证明选讲如图，ABC ∆内接于直径为BC 的圆O ，过点A 作圆O 的切线交CB 的延长线于点,P BAC ∠的平分线分别交BC 和圆O 于点,D E ，若210PA PB ==.（1）求证：2AC AB =；（2）求AD DE ⋅的值.【答案】（1）证明见解析；（2）50.（2）由切割线定理，得2,20PA PB PC PC =⋅∴=，又5,15PB BC ==又AD 是BAC ∠的平分线，2AC CD AB DB∴== 由相交弦定理，得50AD DE CD DB ⋅=⋅=.考点：圆的切割线定理；相似三角形的应用.23.（本小题满分10分）选修4-4：坐标系与参数方程已知曲线14cos :3sin x t C y t =-+⎧⎨=+⎩（t 为参数），28cos :3sin x C y θθ=⎧⎨=⎩（θ为参数）.（1）化12,C C 的方程为普通方程，并说明他们分别表示什么曲线；（2）若1C 上的点P 对应的参数为,2t Q π=为2C 上的动点，求PQ 的中点M 到直线332:2x t C y t=+⎧⎨=-+⎩（t 为 参数）距离的最小值.【答案】（1）()()222212:431,:1649x y C x y C ++-=+=；（2）5.试题解析：（1）()()222212:431,:1649x y C x y C ++-=+= 1C 为圆心是()4,3-，半径是1的圆，2C 为中心是坐标原点，焦点在x 轴，长半轴长是8，短半轴长是3的椭圆.（2）当2t π=时，()()4,4,8cos ,3sin P Q θθ-，故324cos ,2sin 2M θθ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭3C 的普通方程为270x y --=，M 到3C 的距离3sin 13d θθ=--所以当43cos ,sin 55θθ==-时，d 取得最小值5. 考点：圆的参数方程；点到直线的距离公式；直线的参数方程.24.（本小题满分10分）选修4-5：不等式选讲已知函数()()21f x x a x a R =---∈.（1）当3a =时，求函数()f x 的最大值；（2）解关于x 的不等式()0f x ≥.【答案】（1）2；（2）当1a >时，不等式的解集为22,3a a +⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，当1a =时，不等式的解集为{}|1x x =当1a <，不等式的解集为2,23a a +⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 试题解析：（1）当3a =时，()()()()1,332135,131,1x x f x x x x x x x --≥⎧⎪=---=-+<<⎨⎪+≤⎩所以当1x =，函数()f x 取得最大值2.（2）由()0f x ≥，得21x a x -≥- 两边平方，得()()2241x a x -≥-即()2232440x a x a +-+-≤ 得()()2320x a x a ---+≤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦，所以当1a >时，不等式的解集为22,3a a +⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 当1a =时，不等式的解集为{}|1x x = 当1a <，不等式的解集为2,23a a +⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 考点：绝对值不等式的求解.。
河北省衡水中学2017-2018学年高一数学下学期期末试卷文(含解析)
2017-2018学年河北省衡水中学高一（下）期末数学试卷（文科）一、选择题：本大题共12个小题，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．若点（，2）在直线l：ax+y+1=0上，则直线l的倾斜角为（）A．30° B．45° C．60° D．120°2．圆x2+y2+2x+6y+9=0与圆x2+y2﹣6x+2y+1=0的位置关系是（）A．相交 B．外切 C．相离 D．内切3．在数列{a n}中，a1=，a n+1=1﹣，则a10=（）A．2 B．3 C．﹣1 D．4．设α，β是两个不同的平面，m是一条直线，给出下列命题：①若m⊥α，m⊂β，则α⊥β；②若m∥α，α⊥β，则m⊥β．则（）A．①②都是假命题B．①是真命题，②是假命题C．①是假命题，②是真命题D．①②都是真命题5．一个等比数列的前n项和为45，前2n项和为60，则前3n项和为（）A．85 B．108 C．73 D．656．在正三棱锥S﹣ABC中，异面直线SA与BC所成角的大小为（）A．B．C．D．7．《算法统宗》是中国古代数学名著．在这部著作中，许多数学问题都是以歌诀形式呈现的，“竹筒容米”就是其中一首：家有八節竹一莖，为因盛米不均平；下頭三節三生九，上梢三節貯三升；唯有中間二節竹，要将米数次第盛；若是先生能算法，也教算得到天明！大意是：用一根8节长的竹子盛米，每节竹筒盛米的容积是不均匀的．下端3节可盛米3.9升，上端3节可盛米3升，要按依次盛米容积相差同一数量的方式盛米，中间两节可盛米多少升．由以上条件，要求计算出这根八节竹筒盛米的容积总共为（）升．A．9.0 B．9.1 C．9.2 D．9.38．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为（）A．36+12πB．36+16πC．40+12πD．40+16π9．若等差数列{a n}的公差为2，且a5是a2与a6的等比中项，则该数列的前n项和S n取最小值时，n的值等于（）A．7 B．6 C．5 D．410．已知圆C：（x+1）2+y2=32，直线l与一、三象限的角平分线垂直，且圆C上恰有三个点到直线l的距离为2，则直线l的方程为（）A．y=﹣x﹣5 B．y=﹣x+3C．y=﹣x﹣5或y=﹣x+3 D．不能确定11．在2013年至2016年期间，甲每年6月1日都到银行存入m元的一年定期储蓄，若年利率为q保持不变，且每年到期的存款本息自动转为新的一年定期，到2017年6月1日甲去银行不再存款，而是将所有存款的本息全部取回，则取回的金额是（）A．m（1+q）4元B．m（1+q）5元C．元D．元12．已知函数f（x）的定义域为R，当x＞0时，f（x）＜2，对任意的x，y∈R，f（x）+f（y）=f（x+y）+2成立，若数列{a n}满足a1=f（0），且f（a n+1）=f（），n∈N*，则a2017的值为（）A．2 B． C． D．二、填空题（每题5分，满分20分，将答案填在答题纸上）13．已知数列{b n}是等比数列，b9是1和3的等差数列中项，则b2b16= ．14．过点A（4，a）和B（5，b）的直线与y=x+m平行，则|AB|的值为．15．将底边长为2的等腰直角三角形ABC沿高线AD折起，使∠BDC=60°，若折起后A、B、C、D四点都在球O的表面上，则球O的体积为．16．若数列{a n}满足a2﹣a1＜a3﹣a2＜a4﹣a3＜…＜a n+1﹣a n＜…，则称数列{a n}为“差递增”数列．若数列{a n}是“差递增”数列，且其通项a n与其前n项和S n满足3S n=1+λ﹣2a n（n∈N*），则λ的取值范围是．三、解答题（本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.）17．已知等差数列{a n}的前n项和为S n，且a2=2，S5=15．（Ⅰ）求数列{a n}的通项公式a n及前n项和S n；（Ⅱ）记b n=，求数列{b n}的前n项和T n．18．如图，在四棱锥S﹣ABCD中，四边形ABCD为矩形，E为SA的中点，SB=2，BC=3，．（Ⅰ）求证：SC∥平面BDE；（Ⅱ）求证：平面ABCD⊥平面SAB．19．已知数列{a n}的各项均为正数，其前n项和为S n，且满足4S n=（a n+1）2，n∈N*．（Ⅰ）求数列{a n}的通项公式；（Ⅱ）设b n=，T n为数列{b n}的前n项和，求证T n＜6：．20．如图（1）所示，已知四边形SBCD是由直角△SAB和直角梯形ABCD拼接而成的，其中∠SAB=∠SDC=90°，且点A为线段SD的中点，AD=2DC=1，AB=SD，现将△SAB沿AB进行翻折，使得二面角S﹣AB﹣C的大小为90°，得到的图形如图（2）所示，连接SC，点E、F 分别在线段SB、SC上．（Ⅰ）证明：BD⊥AF；（Ⅱ）若三棱锥B﹣AEC的体积是四棱锥S﹣ABCD体积的，求点E到平面ABCD的距离．21．已知圆O：x2+y2=9，直线l1：x=6，圆O与x轴相交于点A，B（如图），点P（﹣1，2）是圆O内一点，点Q为圆O上任一点（异于点A、B），直线AQ与l1相交于点C．（1）若过点P的直线l2与圆O相交所得弦长等于4，求直线l2的方程；（2）设直线BQ、BC的斜率分别为k BQ、k BC，求证：k BQ•k BC为定值．22．已知数列{a n}满足：a n+1+a n=2n，且a1=1，b n=a n﹣×2n．（1）求证：数列{b n}是等比数列；（2）设S n是数列{a n}的前n项和，若a n a n+1﹣tS n＞0对任意n∈N*都成立．试求t的取值范围．2016-2017学年河北省衡水中学高一（下）期末数学试卷（文科）参考答案与试题解析一、选择题：本大题共12个小题，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．若点（，2）在直线l：ax+y+1=0上，则直线l的倾斜角为（）A．30° B．45° C．60° D．120°【考点】I2：直线的倾斜角．【分析】设直线l的倾斜角为θ∈[0°，180°）．由点（，2）在直线l：ax+y+1=0上，代入可得a+2+1=0，解得a．利用tanθ=﹣a，即可得出．【解答】解：设直线l的倾斜角为θ∈[0°，180°）．∵点（，2）在直线l：ax+y+1=0上，∴ a+2+1=0，解得a=﹣．∴tanθ=﹣a=．则直线l的倾斜角θ=60°．故选：C．2．圆x2+y2+2x+6y+9=0与圆x2+y2﹣6x+2y+1=0的位置关系是（）A．相交 B．外切 C．相离 D．内切【考点】JA：圆与圆的位置关系及其判定．【分析】把两圆的方程化为标准方程，分别找出圆心坐标和半径，利用两点间的距离公式，求出两圆心的距离d，然后求出R﹣r和R+r的值，判断d与R﹣r及R+r的大小关系即可得到两圆的位置关系．【解答】解：把圆x2+y2+2x+6y+9=0与圆x2+y2﹣6x+2y+1=0的分别化为标准方程得：（x+1）2+（y+3）2=1，（x﹣3）2+（y+1）2=9，故圆心坐标分别为（﹣1，﹣3）和（3，﹣1），半径分别为r=1和R=3，∵圆心之间的距离d==2，R+r=4，R﹣r=2，∵，∴R+r＜d，则两圆的位置关系是相离．故选：C．3．在数列{a n}中，a1=，a n+1=1﹣，则a10=（）A．2 B．3 C．﹣1 D．【考点】8H：数列递推式．【分析】由a1=，a n+1=1﹣，可得a n+3=a n．即可得出．【解答】解：∵a1=，a n+1=1﹣，∴a2=1﹣2=﹣1，同理可得：a3=2，a4=，…，∴a n+3=a n．∴a10=a3×3+1=a1=．故选：D．4．设α，β是两个不同的平面，m是一条直线，给出下列命题：①若m⊥α，m⊂β，则α⊥β；②若m∥α，α⊥β，则m⊥β．则（）A．①②都是假命题B．①是真命题，②是假命题C．①是假命题，②是真命题D．①②都是真命题【考点】2K：命题的真假判断与应用．【分析】由面面垂直的判定①为真命题；若m∥α，α⊥β，m与β不垂直，【解答】解：由面面垂直的判定，可知若m⊥α，m⊂β，则α⊥β，故①为真命题；如图m∥α，α⊥β，m与β不垂直，故②是假命题．故选：B．5．一个等比数列的前n项和为45，前2n项和为60，则前3n项和为（）A．85 B．108 C．73 D．65【考点】89：等比数列的前n项和．【分析】由等比数列的性质得S n，S2n﹣S n，S3n﹣S2n成等比数列，由此能求出结果．【解答】解：由等比数列的性质得：S n，S2n﹣S n，S3n﹣S2n成等比数列，∵等比数列的前n项和为45，前2n项和为60，∴45，60﹣45，S3n﹣60成等比数列，∴（60﹣15）2=45（S3n﹣60），解得S3n=65．故选：D．6．在正三棱锥S﹣ABC中，异面直线SA与BC所成角的大小为（）A．B．C．D．【考点】LM：异面直线及其所成的角．【分析】取BC中点O，连结AO、SO，推导出BC⊥平面SOA，从而得到异面直线SA与BC所成角的大小为90°．【解答】解：取BC中点O，连结AO、SO∵在正三棱锥S﹣ABC中，SB=SC，AB=AC，∴SO⊥BC，AO⊥BC，∵SO∩AO=O，∴BC⊥平面SOA，∵SA⊂平面SAO，∴BC⊥SA，∴异面直线SA与BC所成角的大小为90°．故选：C．7．《算法统宗》是中国古代数学名著．在这部著作中，许多数学问题都是以歌诀形式呈现的，“竹筒容米”就是其中一首：家有八節竹一莖，为因盛米不均平；下頭三節三生九，上梢三節貯三升；唯有中間二節竹，要将米数次第盛；若是先生能算法，也教算得到天明！大意是：用一根8节长的竹子盛米，每节竹筒盛米的容积是不均匀的．下端3节可盛米3.9升，上端3节可盛米3升，要按依次盛米容积相差同一数量的方式盛米，中间两节可盛米多少升．由以上条件，要求计算出这根八节竹筒盛米的容积总共为（）升．A．9.0 B．9.1 C．9.2 D．9.3【考点】8B：数列的应用．【分析】要按依次盛米容积相差同一数量的方式盛米，设相差的同一数量为d升，下端第一节盛米a1升，由等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组求出a1，d，由此能求出中间两节可盛米的容积，可得结论．．【解答】解：要按依次盛米容积相差同一数量的方式盛米，设相差的同一数量为d升，下端第一节盛米a1升，由题意得，解得a1=1.306，d=﹣0.06，∴中间两节可盛米的容积为：a4+a5=（a1+3d）+（a1+4d）=2a1+7d=2.292这根八节竹筒盛米的容积总共为：2.292+3.9+3≈9.2（升）．故选：C．8．某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为（）A．36+12πB．36+16πC．40+12πD．40+16π【考点】L!：由三视图求面积、体积．【分析】几何体为棱柱与半圆柱的组合体，作出直观图，代入数据计算．【解答】解：由三视图可知几何体为长方体与半圆柱的组合体，作出几何体的直观图如图所示：其中半圆柱的底面半径为2，高为4，长方体的棱长分别为4，2，2，∴几何体的表面积S=π×22×2++2×4+2×4×2+2×4+2×2×2=12π+40．故选C．9．若等差数列{a n}的公差为2，且a5是a2与a6的等比中项，则该数列的前n项和S n取最小值时，n的值等于（）A．7 B．6 C．5 D．4【考点】8M：等差数列与等比数列的综合．【分析】由题意可得，运用等差数列的通项公式和等比数列的中项的性质，解方程可得a1，结合已知公差，代入等差数列的通项可求，判断数列的单调性和正负，即可得到所求和的最小值时n的值【解答】解：由a5是a2与a6的等比中项，可得a52=a2a6，由等差数列{a n}的公差d为2，即（a1+8）2=（a1+2）（a1+10），解得a1=﹣11，a n=a1+（n﹣1）d=﹣11+2（n﹣1）=2n﹣13，由a1＜0，a2＜0，…，a6＜0，a7＞0，…可得该数列的前n项和S n取最小值时，n=6．故选：B．10．已知圆C：（x+1）2+y2=32，直线l与一、三象限的角平分线垂直，且圆C上恰有三个点到直线l的距离为2，则直线l的方程为（）A．y=﹣x﹣5 B．y=﹣x+3C．y=﹣x﹣5或y=﹣x+3 D．不能确定【考点】J9：直线与圆的位置关系．【分析】设直线l的方程为y=﹣x+b，圆C的圆心C（﹣1，0），半径r=4，由圆C上恰有三个点到直线l的距离为2，得到圆心C（﹣1，0）到直线l：y=﹣x+b的距离为2，由此能求出直线l的方程．【解答】解：∵直线l与一、三象限的角平分线垂直，∴设直线l的方程为y=﹣x+b，圆C：（x+1）2+y2=32的圆心C（﹣1，0），半径r=4，∵圆C上恰有三个点到直线l的距离为2，∴圆心C（﹣1，0）到直线l：y=﹣x+b的距离为2，∴d==2，解得b=3或b=﹣5，∴直线l的方程为y=﹣x﹣5或y=﹣x+3．故选：C．11．在2013年至2016年期间，甲每年6月1日都到银行存入m元的一年定期储蓄，若年利率为q保持不变，且每年到期的存款本息自动转为新的一年定期，到2017年6月1日甲去银行不再存款，而是将所有存款的本息全部取回，则取回的金额是（）A．m（1+q）4元B．m（1+q）5元C．元D．元【考点】88：等比数列的通项公式．【分析】2013年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q）4，2014年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q）3，2015年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q）2，2016年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q），由此利用等比数列前n项和公式能求出到2017年6月1日甲去银行将所有存款的本息全部取回，取回的金额．【解答】解：2013年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q）4，2014年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q）3，2015年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q）2，2016年6月1日到银行存入m元的一年定期储蓄，到2017年6月1日本息和为：m（1+q），∴到2017年6月1日甲去银行将所有存款的本息全部取回，则取回的金额是：S=m（1+q）（1+q）+m（1+q）2+m（1+q）3+m（1+q）4==．故选：D．12．已知函数f（x）的定义域为R，当x＞0时，f（x）＜2，对任意的x，y∈R，f（x）+f（y）=f（x+y）+2成立，若数列{a n}满足a1=f（0），且f（a n+1）=f（），n∈N*，则a2017的值为（）A．2 B． C． D．【考点】3P：抽象函数及其应用．【分析】计算a1，判断f（x）的单调性得出递推公式a n+1=，两边取倒数化简得出∴{+}是等比数列，从而得出{a n}的通项公式．【解答】解：令x=y=0得f（0）=2，∴a1=2．设x1，x2是R上的任意两个数，且x1＜x2，则x2﹣x1＞0，∵x＞0，f（x）＜2；∴f（x2﹣x1）＜2；即f（x2）=f[（x2﹣x1）+x1]=f（x2﹣x1）+f（x1）﹣2＜2+f（x1）﹣2=f（x1），∴f（x）在R上是减函数，∵f（a n+1）=f（），∴a n+1=，即=+1，∴+=3（+），∴{+}是以1为首项，以3为公比的等比数列，∴+=3n﹣1，∴a n=，∴a2017=．故选C．二、填空题（每题5分，满分20分，将答案填在答题纸上）13．已知数列{b n}是等比数列，b9是1和3的等差数列中项，则b2b16= 4 ．【考点】88：等比数列的通项公式．【分析】利用等差数列与等比数列的性质即可得出．【解答】解：∵b9是1和3的等差数列中项，∴2b9=1+3，解得b9=2．由等比数列的性质可得：b2b16==4．故答案为：4．14．过点A（4，a）和B（5，b）的直线与y=x+m平行，则|AB|的值为．【考点】II：直线的一般式方程与直线的平行关系．【分析】由两点表示的斜率公式求出AB的斜率，再根据AB的斜率等于1，得到b﹣a=1，再代入两点间的距离公式运算．【解答】解：由题意，利用斜率公式求得k AB==1，即b﹣a=1，所以，|AB|==，故答案为：．15．将底边长为2的等腰直角三角形ABC沿高线AD折起，使∠BDC=60°，若折起后A、B、C、D四点都在球O的表面上，则球O的体积为．【考点】LG：球的体积和表面积．【分析】通过底面三角形BCD求出底面圆的半径DM，判断球心到底面圆的距离OM，求出球O的半径OD，即可求解球O的体积．【解答】解：如图，在△BCD中，BD=1，CD=1，∠BDC=60°，底面三角形BCD的外接圆圆半径为r，则∴AD是球的弦，DA=1，∴OM=∴球的半径R=OD=，∴球O的体积为=．故答案为：16．若数列{a n}满足a2﹣a1＜a3﹣a2＜a4﹣a3＜…＜a n+1﹣a n＜…，则称数列{a n}为“差递增”数列．若数列{a n}是“差递增”数列，且其通项a n与其前n项和S n满足3S n=1+λ﹣2a n（n∈N*），则λ的取值范围是（﹣1，+∞）．【考点】8E：数列的求和．【分析】根据数列递推公式得到数列{a n}是以2为公比的等比数列，求出数列{a n}的通项公式，再根据新定义，即可求出λ的范围．【解答】解：∵3S n=1+λ﹣2a n（n∈N*），n≥2时，3S n﹣1=1+λ﹣2a n﹣1，两式相减得5a n=2a n﹣1．故数列{a n}是以为公比的等比数列，当n=1时，a1=，∴a n=，可得a n+1﹣a n=，a n﹣a n﹣1=，由此可得（a n+1﹣a n）﹣（a n﹣a n﹣1）=，可得1+λ＞0⇒λ＞﹣1故答案为：（﹣1，+∞）三、解答题（本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.）17．已知等差数列{a n}的前n项和为S n，且a2=2，S5=15．（Ⅰ）求数列{a n}的通项公式a n及前n项和S n；（Ⅱ）记b n=，求数列{b n}的前n项和T n．【考点】8E：数列的求和；8H：数列递推式．【分析】（Ⅰ）设数列{a n}的公差为d，由题意得解得，利用等差数列通项公式，求和公式即可求解（Ⅱ）由（Ⅰ）得，b n===2（），累加即可．【解答】解：（Ⅰ）设数列{a n}的公差为d，由题意得解得，所以a n=n（n∈N+），（n∈N+）．（Ⅱ）由（Ⅰ）得，b n===2（），．则T n b1+b2+b3+…+b n=2（1﹣）=2（1﹣）=．18．如图，在四棱锥S﹣ABCD中，四边形ABCD为矩形，E为SA的中点，SB=2，BC=3，．（Ⅰ）求证：SC∥平面BDE；（Ⅱ）求证：平面ABCD⊥平面SAB．【考点】LY：平面与平面垂直的判定；LS：直线与平面平行的判定．【分析】（Ⅰ）连接AC交BD于F，则F为AC中点，连接EF，可得EF∥SC，即SC∥平面BDE．（Ⅱ）由SB2+BC2=SC2，得BC⊥SB，又四边形ABCD为矩形，即BC⊥平面SAB，可证平面ABCD ⊥平面SAB．【解答】证明：（Ⅰ）连接AC交BD于F，则F为AC中点，连接EF，∵E为SA的中点，F为AC中点，∴EF∥SC，又EF⊂面BDE，SC⊄面BDE，∴SC∥平面BDE．（Ⅱ）∵SB=2，BC=3，，∴SB2+BC2=SC2，∴BC⊥SB，又四边形ABCD为矩形，∴BC⊥AB，又AB、SB在平面SAB内且相交，∴BC⊥平面SAB，又BC⊂平面ABCD，∴平面ABCD⊥平面SAB．19．已知数列{a n}的各项均为正数，其前n项和为S n，且满足4S n=（a n+1）2，n∈N*．（Ⅰ）求数列{a n}的通项公式；（Ⅱ）设b n=，T n为数列{b n}的前n项和，求证T n＜6：．【考点】8E：数列的求和；8H：数列递推式．【分析】（Ⅰ）当n≥2时，4S n﹣1=（a n﹣1+1）2，4S n=（a n+1）2，n∈N*．两式相减，得（a n+a n）（a n﹣a n﹣1﹣2）=0（a n﹣a n﹣1﹣2）=0，得a n﹣a n﹣1=2即可．﹣1（Ⅱ）由（Ⅰ）知，b n==，利用错位相减法求T n即可证明．【解答】解：（Ⅰ）当n=1时，4S1=（a1+1）2，即a1=1．当n≥2时，4S n﹣1=（a n﹣1+1）2，又4S n=（a n+1）2，n∈N*．两式相减，得（a n+a n﹣1）（a n﹣a n﹣1﹣2）=0（a n﹣a n﹣1﹣2）=0．因为数列{a n}的各项均为正数，所以a n﹣a n﹣1=2．所以数列{a n}是以1为首项，2为公差的等差数列，即a n=2n﹣1（n∈N*）．（Ⅱ）由（Ⅰ）知，b n==，则T n=…①=…②①﹣②，得=1+﹣=3﹣所以T n=6﹣＜6．20．如图（1）所示，已知四边形SBCD是由直角△SAB和直角梯形ABCD拼接而成的，其中∠SAB=∠SDC=90°，且点A为线段SD的中点，AD=2DC=1，AB=SD，现将△SAB沿AB进行翻折，使得二面角S﹣AB﹣C的大小为90°，得到的图形如图（2）所示，连接SC，点E、F 分别在线段SB、SC上．（Ⅰ）证明：BD⊥AF；（Ⅱ）若三棱锥B﹣AEC的体积是四棱锥S﹣ABCD体积的，求点E到平面ABCD的距离．【考点】LF：棱柱、棱锥、棱台的体积；LO：空间中直线与直线之间的位置关系．【分析】（Ⅰ）推导出SA⊥AD，SA⊥AB，从而SA⊥平面ABCD，进而SA⊥BD，再求出AC⊥BD，由此得到BD⊥平面SAC，从而能证明BD⊥AF．（Ⅱ）设点E到平面ABCD的距离为h，由V B﹣AEC=V E﹣ABC，且=，能求出点E到平面ABCD的距离．【解答】证明：（Ⅰ）∵四边形SBCD是由直角△SAB和直角梯形ABCD拼接而成的，其中∠SAB=∠SDC=90°，二面角S﹣AB﹣C的大小为90°，∴SA⊥AD，又SA⊥AB，AB∩AD=A，∴SA⊥平面ABCD，又BD⊂平面ABCD，∴SA⊥BD，在直角梯形ABCD中，∠BAD=∠ADC=90°，AD=2CD=1，AB=2，∴tan∠ABD=tan∠CAD=，又∠DAC+∠BAC=90°，∴∠ABD+∠BAC=90°，即AC⊥BD，又AC∩SA=A，∴BD⊥平面SAC，∵AF⊂平面SAC，∴BD⊥AF．解：（Ⅱ）设点E到平面ABCD的距离为h，∵V B﹣AEC=V E﹣ABC，且=，∴===，解得h=，∴点E到平面ABCD的距离为．21．已知圆O：x2+y2=9，直线l1：x=6，圆O与x轴相交于点A，B（如图），点P（﹣1，2）是圆O内一点，点Q为圆O上任一点（异于点A、B），直线AQ与l1相交于点C．（1）若过点P的直线l2与圆O相交所得弦长等于4，求直线l2的方程；（2）设直线BQ、BC的斜率分别为k BQ、k BC，求证：k BQ•k BC为定值．【考点】J9：直线与圆的位置关系．【分析】（1）若过点P的直线l2与圆O相交所得弦长等于4，圆心O（0，0）到直线的距离，分类讨论，求直线l2的方程；（2）求出相应直线的斜率，即可证明结论．【解答】（1）解：因直线l2与圆O相交所得弦长等于4，所以圆心O（0，0）到直线的距离设直线l2的方程为y﹣2=k（x+1），即kx﹣y+k+2=0由解得又过点P且与x轴垂直的直线x=﹣1显然符合要求所以直线l2的方程是x=﹣1或3x+4y﹣5=0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（2）证明：设点C的坐标为（6，h），则直线AC的方程为由解得从而得点，所以所以k BQ•k BC=﹣3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣22．已知数列{a n}满足：a n+1+a n=2n，且a1=1，b n=a n﹣×2n．（1）求证：数列{b n}是等比数列；（2）设S n是数列{a n}的前n项和，若a n a n+1﹣tS n＞0对任意n∈N*都成立．试求t的取值范围．【考点】8E：数列的求和；88：等比数列的通项公式．【分析】（1）由已知推导出，由此能证明数列{b n}是首项为，公比为1的等比数列．（2）先求出，数列{a n}的前n项和S n= []，从而a n a n+1= [2n﹣（﹣1）n][2n+1﹣（﹣1）n+1]，由此根据n为正奇数和n为正偶数，分类讨论，能求出t的取值范围．【解答】证明：（1）∵数列{a n}满足：a n+1+a n=2n，且a1=1，b n=a n﹣×2n，∴，∴=﹣1，∵=，∴数列{b n}是首项为，公比为1的等比数列．解：（2）由（1）知=，∴，∴数列{a n}的前n项和：S n={（2+22+23+…+2n）﹣[﹣（﹣1）+（﹣1）2+…+（﹣1）n}= []=﹣﹣．∵a n a n+1﹣tS n＞0对任意n∈N*都成立．∴由a n= [2n﹣（﹣1）n]，得a n a n+1= [2n﹣（﹣1）n][2n+1﹣（﹣1）n+1]，S n=﹣﹣．①当n为正奇数时，a n a n+1﹣tS n=（2n+1）（2n+1﹣1）﹣（2n+1﹣1）＞0对任意n∈N*都成立，∵2n+1﹣1＞0，∴（2n+1）﹣＞0，即t（2n+1）对任意正奇数n都成立，又因为数列{}递增，所以当n=1时，有最小值1，∴t＜1；②当n为正偶数时，a n a n+1﹣tS n=（2n﹣1）（2n+1+1）﹣，即（2n﹣1）（2n+1+1）﹣＞0对任意n∈N*都成立，又∵2n﹣1＞0，∴＞0，即t＜任意正偶数n都成立，又数列{（2n+1+1）}递增，∴当n=2时，有最小值．∴t．综上所述，当n为正奇数时，t的取值范围是（﹣∞，1）；当n为正偶数时，t的取值范围是（﹣1，）．。
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河北省衡水中学高一下学期期中考试（数学理）第I 卷一，选择题：（本大题共10小题，每小题5分，共50分，在四个选项中，只有一项是符合要求的）1,已知数列{}n a 的通项公式为()()1121+-=+n a n n ，则=3a （ ） A ．10- B.10 C.4 D.4- 2.求537+和537-的等差中项和等比中项分别是（ ）A ． 7, 2 B.7-，2 C. 7，2± D.7，2-3， 有四个命题：①d b c a d c b a ->-⇒<>,；②bd ac d c b a <⇒<<>>0,0③330b a b a <⇒<<；④22110b a b a >⇒>>；⑤若b a ,为实数，则2>+b aa b 其中命题正确的有（ ）个A ．2B 。
3C 。
4D 。
5 4．在各项均为正数的等比数列{}n a 中，21332a a a +=，则公比q 为（ ）A. 21B.1-C. 23D.325.某环保小组发现衡水市生活垃圾年增长率为b ，衡水市生产垃圾量为a 吨，由此可以预测垃圾量为（ ）A ．)101(b a + 吨B 。
()b a 91+ 吨C 。
10)1(b a + 吨D 。
9)1(b a +吨6. 等差数列{an} 的前m 项和为30，前2m 项和为100，则它的前3m 项和为( )A ．130B 。
170C 。
210D 。
1607. 已知等比数列{}n a 中，102415321=⋅⋅⋅⋅a a a a ，则1185a a a 等于 ·············· （ ）A ．16B 。
4C 。
72D 。
1088. 在数列{}n a 中，12a =， 11ln(1)n n a a n +=++，则n a = （ ）A ．2ln n +B ．2(1)ln n n +-C ．2ln n n +D ．1ln n n ++ 9. 已知等比数列{}n a 中21a =，则其前3项的和3S 的取值范围是( )A ．(]1,-∞-B 。
河北省衡水市高一数学下学期期中试卷理(含解析)
5．如果 a1， a2 ，…， a8 为各项都大于零的等差数列，公差 d≠0，则（
）
A． a1a8＞ a4a5B． a1a8＜a4a5C． a1+a8＞ a4+a5D． a1a8=a4a5
6．已知数列 {a n} 满足 a1=0， an+1=an+2n，那么 a2003 的值是（
）
A． 20032B．2002×2001C．2003×2002D．2003×2004
分析0得到sinab的值根据锐角三角形即可求出度数进而求出角c的度数然后由韦达定理根据已知的方程求出ab的值利用余弦定理表示出cosc的值代入变形后将ab的值代入开方即可求出值利用三角形的面积公式表示出abc的面积把absinc的值代入即可求出值
2015-2016 学年河北省衡水市枣强中学高一（下）期中数学试卷 （理科）
【考点】 等差数列的性质．
【分析】 先根据等差中项的性质可排除 C；然后可令 an=n 一个具体的数列进而可验证
不对，得到答案．
【解答】 解：∵ 1+8=4+5∴ａ1+a8=a4+a5∴排除 C；
若令 an=n，则 a1a8=1?8＜20=4?5=a 4a5∴排除 D， A．
故选 B
D、A
6．已知数列 {a n} 满足 a1=0， an+1=an+2n，那么 a2003 的值是（
值范围是（
）
A． m＞ 1B．1＜ m＜ 8C． m＞ 8D． 0＜ m＜1 或 m＞ 8
0＜ log m（ ab）＜ 1，则 m的取
4．已知 {a n} 是等比数列， a2=2，a5= ，则 a1a2+a2a3+…+anan+1=（
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河北省衡水中学2017-2018学年高一下学期期中考试理数试卷 第Ⅰ卷（共60分）一、选择题：本大题共12个小题，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.1.一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的直观图可以是（ ）A ．B ．C ．D ．2.如图，在正方体1111ABCD A BC D -中， ,E F 分别为棱BC ，1BB 的中点，则下列直线中与直线EF 相交的是（ ）A ．1AAB ．11A BC ． 11AD D ．11B C3.在空间中，设,m n 为两条不同的直线，αβ，为两个不同的平面，则下列命题正确的是（ ）A ．若//m α，且//αβ，则//m βB ．若,,m n αβαβ⊥⊂⊂，则m n ⊥C ．若m α⊥，且//αβ，则m β⊥D ．若m 不垂直与α，且n α⊂，则m 不必垂直于n4.如图， O A B '''∆是水平放置的OAB ∆的直观图，则OAB ∆的周长为（ ）A．10+．10+．125.若正四棱锥（底面为正方形，且顶点在底面的射影为正方形的中心）的侧棱长为45︒，则该正四棱锥的体积是（ ） A ．23 B ．43C. 3 D．36.已知正ABC ∆的三个顶点都在球心为O ，半径为3的球面上，且三棱锥O ABC -的高为2，点D 是线段BC 的中点，过点D 作球O 的截面，则截面面积的最小值为（ ） A ．154π B ．4π C. 72πD ．3π 7.若某空间几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积是（ ）A ．48π+B ．48π- C. 482π+ D ．482π-8.已知棱长为1的正方体1111ABCD A BC D -;中， ,,E F M 分别是棱1,,AB AD AA 的中点，又,P Q 分别在线段11A B ，11A D 上，且11A P AQ x ==，01x << ，设平面1MPQ =，则下列结论中不成立的是（ ）A ．l //平面ABCDB ．l AC ⊥C.平面MEF 与平面MPQ 不垂直 D ．当x 变化时， l 不是定直线9.已知某几何体的三视图如图所示，则该几何体的内切球的表面积为（ ）A ．23πB ．43π C. 3π D ．4π10.如图，等边ABC ∆的中线AF 与中位线DE 相交于G ，已知A ED '∆是AED ∆绕DE 旋转过程中的一个图形，下列命题中，错误的是（ ）A ．动点A '在平面ABC 上的射影在线段AF 上B ．恒有平面A GF '⊥平面BCED C.三棱锥A EFD '-的体积有最大值 D ．异面直线A E '与BD 不可能垂直11.已知边长为2的正方形ABCD 的四个顶点在球O 的球面上，球O的体积为3V =球，则OA 与平面ABCD 所成的角的余弦值为（ ） A．10 B．5C. 5．512.在底面为正三角形的直棱柱（侧棱垂直于底面的棱柱）111ABC A B C -中，2AB = ，13AA =，点D 为棱BD 的中点，点E 为,A C 上的点，且满足1=mECA E （m R ∈），当二面角E AD C --的余弦值为10时，实数m 的值为（ ）A ．1B ．2 C.12D ．3第Ⅱ卷（共90分）二、填空题（每题5分，满分20分，将答案填在答题纸上）13.在棱长为1的正方体1111ABCD A BC D -中，点A 到平面1A BD 的距离为 ．14.在三棱锥A BCD -中，侧棱,,AB AC AD 两两垂直， ABC ACD ABD ∆∆∆、、的面积分别为A BCD -的外接球的体积为 ． 15.如图所示，三棱锥A BCD -的顶点,,BCD 在平面α内，4,CA AB BC CD DB AD ======若将该三棱锥以BC 为轴转动，直到点A 落到平面α内为止，则,A D 两点所经过的路程之和是 ．16.在正方体1111ABCD A BC D -中（如图），已知点P 在直线1BC 上运动. 则下列四个命题：①三棱锥1A D PC -的体积不变；②直线AP 与平面1ACD 所成的角的大小不变； ③二面角1P AD C --的大小不变；④M 是平面1111A B C D 内到点D 和1C 距离相等的点，则M 点的轨迹是直线11A D . 其中正确命题的编号是 ．（写出所有正确命题的编号）三、解答题 （本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.）17. 如图，O 是圆锥底面圆的圆心，圆锥的轴截面PAB 为等腰直角三角形， C 为底面圆周上一点.（Ⅰ）若弧BC 的中点为D ，求证：//AC 平面POD ； （Ⅱ）如果PAB ∆面积是9，求此圆锥的表面积与体积.18. 《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著，书中将底面为直角三角形，且侧棱与底面垂直的棱柱称为堑堵，将底面为矩形的棱台称为刍童.在如图所示的堑堵ABM DCP -与刍童的组合体中1111,AB AD A B A D ==.棱台体积公式：)(13V S S h ='，其中,S S '分别为棱台上、下底面面积，h 为棱台高.（Ⅰ）证明：直线BD ⊥平面MAC ；（Ⅱ）若111,2,AB A D MA ==111A A B D -的体积3V =，求该组合体的体积．19. 如图1，在Rt ABC ∆中， 60ABC ∠=︒，AD 是斜边BC 上的高，沿AD 将ABC∆折成60︒的二面角B AD C --，如图2.（Ⅰ）证明：平面ABD ⊥平面BCD ；（Ⅱ）在图2中，设E 为BC 的中点，求异面直线AE 与BD 所成的角. 20. 在长方体1111ABCD A BC D -中,,,E F G 分别是1,,AD DD CD 的中点，2AB BC == ，过11,,A C B 三点的平面截去长方体的一个角后，得到如图所示的几何体1111ABCD A BC D -，且这个几何体的体积为403．（Ⅰ）求证：//EF 平面111A B C ； （Ⅱ）求1A A 的长；（Ⅲ）在线段1BC 上是否存在点P ，使直线1A P 与1C D 垂直，如果存在，求线段1A P 的长，如果不存在，请说明理由．21. 如图，四棱锥S ABCD -中， //,AB CD BC CD ⊥ ，侧面SAB 为等边三角形，2AB BC ==，1CD SD ==.（Ⅰ）证明：SD ⊥平面SAB ；（Ⅱ）求AB 与平面SBC 所成的角的大小.22. 如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，AD ⊥平面1A BC ，其垂足D 落在直线1A B 上．（Ⅰ）求证：1BC A B ⊥；（Ⅱ）若P 是线段AC上一点，2AD AB BC ==，三棱锥1A PBC -的体积为3，求APPC的值.试卷答案一、选择题1-5: BDCAB 6-10: AADBD 11、12：AA 二、填空题14.15. 16.①③④ 三、解答题17.解：（Ⅰ）∵AB 是底面圆的直径， ∴AC BC ⊥. ∵弧BC 的中点为D ， ∴OD BC ⊥. 又,AC OD 共面， ∴//AC OD .又AC ⊄平面,POD OD ⊂平面POD ， ∴//AC 平面POD .（Ⅱ）设圆锥底面圆半径为r ，高为h ，母线长为l ， ∵圆锥的轴截面PAB 为等腰直角三角形，∴1,h l =由21=292ABP S r h r ∆⨯⨯==，得3r =，∴229(1S mrl r r r ππππ=+=+=表，2193V r h ππ==.18.解：（Ⅰ）由题可知ABM DCP -是底面为直角三角形的直棱柱，AD ∴⊥平面MAB又MA ⊂平面MAB ，AD M A ∴⊥ ，又M A AB ⊥， , AD AB A AD =，AB ⊂平面ABCD ，MA ∴⊥平面ABCD ，又BD ⊂平面ABCD ，M A BD ∴⊥ .又AB AD =，∴四边形ABCD 为正方形，BD AC ∴⊥，又 , MA AC A MA =，AC ⊂平面MAC ，BD ∴⊥平面MAC . …………………6分（Ⅱ）设刍童1111ABCD A B C D -的高为h ， 则三棱锥111A A B D -体积1122323V h =⨯⨯=⨯⨯，∴h =故该组合体的体积为221111(1223236V =⨯++=+=.19.解：（Ⅰ）因为折起前AD 是BC 边上的高， 则当ABD ∆折起后，,AD CD AD BD ⊥⊥，又CD BD D =，则AD ⊥平面BCD ， 因为AD ⊂平面ABD ， 所以平面ABD ⊥平面BCD .（Ⅱ）如图，取CD 的中点F ，连接EF ，则//EF BD ，所以AEF ∠为异面直线AE 与BD 所成的角（或补角）.连接1,6,3EF AD CD DF ====，在Rt ADF ∆中，21AF ==， 在BCD ∆中，因为,AD CD AD BD ⊥⊥， 所以BDC ∠为二面角B AD C --的平面角， 故60BDC ∠=︒，则222228BC BD CD BD CDcos BDC =+-⋅∠=，即BC =从而12BE BC ==2222BD BC CD cos CBD BD BC +-∠==⋅， 在BDE ∆中，222213DE BD BE BD BE BDC =+-⋅∠=，在Rt ADE ∆中，5AE == ，在AEF ∆中， 222122AE EF AF cos AEF AE EF +-∠==⋅ ， 所以异面直线AE 与BD 所成的角为60︒. 20.解：（Ⅰ）连接1AD ，在长方体1111ABCD A BC D -中，1111//,AB DC AB DC =，∴四边形11ABC D 是平行四边形，∴11//AD BC . ∵,E F 分别是1,AD DD 的中点， ∴1//AD EF ，则1//EF BC ，又EF ⊄平面111,A BC BC ⊂平面11A BC A ，则//EF 平面11A BC . 同理//FG 平面11A BC . 又EFFG F =，∴平面//EFG 平面11A BC . （Ⅱ）∵111111111111111104022223233ABCD A C D ABCD A B C D B A B C V V V AA AA AA ---=-=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯==，∴14AA =．（Ⅲ）在平面11CC D D 中作11DQ C D ⊥交1CC 于Q ， 过Q 作//QP CB 交1BC 于点P ， 点P 即为所求的点. 证明如下：∵11A D ⊥平面111,CC D D C D ⊂平面11CC D D ， ∴111C D A D ⊥， 又11//,//QP CB CB A D ，∴11//QP A D ， 又∵1111A D DQ D =， ∴1C D ⊥平面11A PQD ， 又1A P ⊂平面11A PQD ， ∴11A P C D ⊥．∵111Rt DC Q Rt C CD ∆∆∽， ∴1111C Q D C CD C C=， ∴11C Q =.又∵//PQ BC ，∴1142PQ BC ==． ∵四边形11A PQD为直角梯形，且高1DQ =∴12A P ==.21.解：（Ⅰ）取AB 的中点E ，连接,DE SE ， 则四边形BCDE 为矩形， 所以2DE CB ==，所以AD =，因为侧面SAB 为等边三角形， 2AB = ，所以2SA SB AB ===，且SE = 又因为1SD =，所以222222,SA SD AD SE SD ED +=+=， 所以,SD SA SD SE ⊥⊥.又SA SE S =， 所以SD ⊥平面SAB . （Ⅱ）过点S 作SG ⊥DE 于点G ， 因为,,AB SE AB DE SE DE E ⊥⊥=，所以AB ⊥平面SDE .又AB ⊂平面ABCD ， 由平面与平面垂直的性质， 知SG ⊥平面ABCD ，在Rt DSE ∆中，由··SD SE DE SG =，得12SG =，所以SG =. 过点A 作AH ⊥平面SBC 于H ，连接BH ， 则ABH ∠即为AB 与平面SBC 所成的角， 因为//,CD AB AB ⊥平面SDE ， 所以CD ⊥平面SDE ，又SD ⊂平面SDE ， 所以CD SD ⊥.在Rt CDS ∆中，由1CD SD ==，求得SC =在SBC ∆中，2,SB BC SC ===所以122SBCS ∆==， 由A SBC S ABC V V --=，得11··33SBC ABC S AH S SG ∆∆=，即11122332AH =⨯⨯⨯，解得AH =所以7AH sin ABH AB ∠==故AB 与平面SBC所成角的正弦值为7. 22. 解：（Ⅰ）∵AD ⊥平面1,A BC BC ⊂平面1A BC ， ∴AD BC ⊥．在直三棱柱111ABC A B C -中，1A A ⊥平面ABC ， ∴1A A BC ⊥， ∵1A AAD A =，∴BC ⊥平面11AA B B ， ∵1A B ⊂平面11AA B B ， ∴1BC A B ⊥．（Ⅱ）设PC x =，过点B 作BE AC ⊥交AC 于点E ， 由（Ⅰ）知，BC ⊥平面11AA B B ，∴BC AB ⊥，∵2AB BC ==，∴AC =BE=∴PBC S ∆=12·BE PC=x . ∵AD ⊥平面1A BC ，其垂足D 落在直线1A B 上， ∴1AD A B ⊥，∴1BD =. 又∵1A A AB ⊥．∴1Rt ABD Rt A BA ∆∆∽， ∴1BD ADAB AA =，∴12AA=∴1113A PBC PBC V S AA x -∆=⋅=.又三棱锥1A PBC -∴33x =，解得2x =，即2PC =，∴2AP =3AP PC =.。