北京市东城区2021-2022学年高二上学期期末数学试卷(含答案解析)
2021-2022学年北京市东城区七年级(上)期末数学试卷(解析版)

2021-2022学年北京市东城区七年级第一学期期末数学试卷一、选择题(本题共20分,每小题2分)第1-10题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.1.下列四个数中,的倒数是()A.3B.C.D.﹣32.2021年4月29日11时23分,空间站天和核心舱发射升空.7月22日上午8时,核心舱组合体轨道近地点高度约为384000米,用科学记数法表示384000应为()A.3.84×105B.3.84×106C.38.4×104D.384×1033.单项式2x2y的次数是()A.1B.2C.3D.44.下列图形中,能折叠成正方体的是()A.B.C.D.5.比a的平方小1的数可以表示为()A.(a﹣1)2B.a2﹣1C.a2+1D.(a+1)26.如图是一个运算程序,若x的值为﹣1,则运算结果为()A.﹣4B.﹣2C.2D.47.表示有理数a,b的点在数轴上的位置如图所示,以下四个式子中正确的是()A.a+b>0B.ab>0C.a+2>0D.a﹣b<08.据北京市公园管理中心统计数据显示,10月1日至3日,市属11家公园及中国园林博物馆共12个景点接待市民游客105.23万人,比去年同期增长了5.7%,求去年同期这12个景点接待市民游客人数.设去年同期这12个景点接待市民游客x万人,则可列方程为()A.(1+5.7%)x=105.23B.(1﹣5.7%)x=105.23C.x+5.7%=105.23D.x﹣5.7%=105.239.下列说法正确的是()A.若x+1=0,则x=1B.若|a|>1,则a>1C.若点A,B,C不在同一条直线上,则AC+BC>ABD.若AM=BM,则点M为线段AB的中点10.如图所示,在长方形ABCD中,AB=a,BC=b,且a>b,将长方形ABCD绕边AB所在的直线旋转一周形成圆柱甲,再将长方形ABCD绕边BC所在直线旋转一周形成圆柱乙,记两个圆柱的侧面积分别为S甲、S乙.下列结论中正确的是()A.S甲>S乙B.S甲<S乙C.S甲=S乙D.不确定二、填空题(本题共12分,每小题2分)11.若∠A=38°15',∠B=51°45',则∠A与∠B的关系是.(填“互余”或“互补”)12.如图,正方体纸盒上相对两个面上的数互为相反数,则正方体纸盒六个面上的数中,最小的是.13.若(2m﹣1)x+1=0是关于x的一元一次方程,则m的值可以是.(写出一个即可)14.已知m,n为正整数,若a2b+3a﹣4a m﹣1b n合并同类项后只有两项,则m=,n =.15.在数轴上,点A到原点O的距离为4,则线段OA的中点所表示的数为.16.[x]表示不超过数x的最大整数,当x=5.2时,[x]表示的整数为;若x+2[x]+3[x]+4[x]+…+100[x]=10100,则x=.三、解答题(本题共68分,第17题8分,第18-19题,每小题8分,第20题4分,第21题10分,第22题5分,第23题6分,第24题5分,第25题6分,第26-27题,每小题8分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.17.计算:(1)12+(﹣17)﹣(﹣3);(2)2×(﹣7)÷(﹣)+(﹣2)2.18.化简多项式2x+y2﹣(y2﹣x),当x=1,y=时,求该多项式的值.19.如图,A地和B地都是海上观测站,从A地发现它的东北方向(北偏东45°)有一艘船.同时,从B地发现这艘船在它的北偏西60°方向.在图中画出这艘船的位置O.(保留作图痕迹)20.若一个角的补角是它的余角的6倍,求这个角的度数.21.解方程:(1)5x+2=3x﹣18;(2)﹣=1.22.如图,点O在直线AB上,∠BOC=90°,∠BOD和∠COD互补.(1)根据已知条件,可以判断∠AOD=∠COD,将如下推理过程补充完整(括号内填推理依据).推理过程:因为∠BOD和∠COD互补,所以∠BOD+∠COD=°.()因为点O在直线AB上,所以∠AOB=180°.所以∠BOD+∠AOD=180°,所以∠AOD=∠COD.()(2)求∠AOD的度数.23.在数学课上,老师展示了下列问题,请同学们分组讨论解决的方法.中国古代人民很早就在生产生活中发现了许多有趣的数学问题,其中《孙子算经》中有这样一个问题:“今有三人共车,二车空;二人共车,九人步,问人和车各几何?”这个题的意思是:今有若干人乘车.若每3人乘一辆车,则余2辆空车;若每2人乘一辆车.则余9人需步行,问共有多少辆车,多少人?某小组选择用一元一次方程解决问题,请补全他们的分析过程:第一步,设共有x辆车;第二步,由“若每3人乘一辆车,则余2辆空车”,可得人数为(用含x的式子表示);第三步,由“若每2人乘一辆车,则余9人需步行”.可得人数为(用含x的式子表示);第四步,根据两种乘车方式的人数相等,列出方程为.24.如图,∠AOB=120°,射线OC为∠AOB的平分线.(1)画出射线OC;(2)若射线OD在∠AOB的内部,且∠BOD=20°,求∠COD的度数.25.如图,点A,B,C不在同一条直线上.(1)画直线AB;(2)尺规作图:作射线CF交直线AB于点D,使得AD=2AB(不写作法,保留作图痕迹).26.某工厂需将产品分别运送至不同的仓库,为节约运费,考察了甲、乙两家运输公司.甲、乙公司的收费标准如下表:运输公司起步价(单位:元)里程价(单位:元/千米)甲10005乙50010(1)仓库A距离该工厂120千米,应选择哪家运输公司?(2)仓库B,C,D与该工厂的距离分别为60千米、100千米、200千米,运送到哪个仓库时,可以从甲、乙两家运输公司任选一家?(3)根据以上信息,你能给工厂提供选择甲、乙公司的标准吗?27.对于点M,N,给出如下定义:在直线MN上,若存在点P,使得MP=kNP(k>0),则称点P是“点M到点N的k倍分点”.例如:如图,点Q1,Q2,Q3在同一条直线上,Q1Q2=3,Q2Q3=6,则点Q1是点Q2到点Q3的倍分点,点Q1是点Q3到点Q2的3倍分点.已知:在数轴上,点A,B,C分别表示﹣4,﹣2,2.(1)点B是点A到点C的倍分点,点C是点B到点A的倍分点;(2)点B到点C的3倍分点表示的数是;(3)点D表示的数是x,线段BC上存在点A到点D的2倍分点,写出x的取值范围.参考答案一、选择题(本题共20分,每小题2分)第1-10题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.1.下列四个数中,的倒数是()A.3B.C.D.﹣3【分析】根据倒数的概念即可得到答案.解:﹣的倒数是﹣3,故选:D.2.2021年4月29日11时23分,空间站天和核心舱发射升空.7月22日上午8时,核心舱组合体轨道近地点高度约为384000米,用科学记数法表示384000应为()A.3.84×105B.3.84×106C.38.4×104D.384×103【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n 的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.解:384000=3.84×105.故选:A.3.单项式2x2y的次数是()A.1B.2C.3D.4【分析】根据单项式次数的定义来求解.单项式中所有字母的指数和叫做这个单项式的次数.解:根据单项式定义得:单项式2x2y次数是2+1=3.故选:C.4.下列图形中,能折叠成正方体的是()A.B.C.D.【分析】利用正方体及其表面展开图的特点解题.解:A.折叠后有一行两个面无法折起来,缺少一个面,故本选项不合题意;B.折叠后是三棱柱,故本选项不合题意;C.折叠后能折叠成正方体,故本选项符合题意;D.折叠后有一行两个面无法折起来,而且都缺少一个面有两个面重合,不能折成正方体,故本选项不合题意;故选:C.5.比a的平方小1的数可以表示为()A.(a﹣1)2B.a2﹣1C.a2+1D.(a+1)2【分析】直接利用“a的平方”即为a2,再减1得出答案.解:由题意可得:a2﹣1.故选:B.6.如图是一个运算程序,若x的值为﹣1,则运算结果为()A.﹣4B.﹣2C.2D.4【分析】根据运算程序可得算式﹣3﹣|﹣1|,先算绝对值,再算减法即可求解.解:依题意有:﹣3﹣|﹣1|=﹣3﹣1=﹣4.故选:A.7.表示有理数a,b的点在数轴上的位置如图所示,以下四个式子中正确的是()A.a+b>0B.ab>0C.a+2>0D.a﹣b<0【分析】根据所给数值在数轴上的位置,判断出a、b的范围,进而对所给代数式的正误进行判断即可.解:由图可知:﹣3<a<﹣2,1<b<2,∴a+b<0,故A不符合题意;ab<0,故B不符合题意;a+2<0,故C不符合题意;a﹣b<0,故D符合题意;故选:D.8.据北京市公园管理中心统计数据显示,10月1日至3日,市属11家公园及中国园林博物馆共12个景点接待市民游客105.23万人,比去年同期增长了5.7%,求去年同期这12个景点接待市民游客人数.设去年同期这12个景点接待市民游客x万人,则可列方程为()A.(1+5.7%)x=105.23B.(1﹣5.7%)x=105.23C.x+5.7%=105.23D.x﹣5.7%=105.23【分析】根据10月1日至3日接待市民游客人数和增长率列出方程求解即可.解:设去年同期这12个景点接待市民游客x万人,则可列方程为:(1+5.7%)x=105.23.故选:A.9.下列说法正确的是()A.若x+1=0,则x=1B.若|a|>1,则a>1C.若点A,B,C不在同一条直线上,则AC+BC>ABD.若AM=BM,则点M为线段AB的中点【分析】根据线段中点的定义:线段上一点,到线段两端点距离相等的点,可进行判断解答.解:若x+1=0,则x=﹣1,故A错误,不符合题意;若|a|>1,则a>1或a<﹣1,故B错误,不符合题意;若点A,B,C不在同一条直线上,则AC+BC>AB,故C正确,符合题意;若AM=BM,则点M不一定为线段AB的中点,故D错误,不符合题意.故选:C.10.如图所示,在长方形ABCD中,AB=a,BC=b,且a>b,将长方形ABCD绕边AB所在的直线旋转一周形成圆柱甲,再将长方形ABCD绕边BC所在直线旋转一周形成圆柱乙,记两个圆柱的侧面积分别为S甲、S乙.下列结论中正确的是()A.S甲>S乙B.S甲<S乙C.S甲=S乙D.不确定【分析】根据图形分别求出S甲=πab2,S乙=πba2,再求出S甲﹣S乙=πab(b﹣a),根据差的正负即可比较大小.解:∵S甲=π×b2×a=πab2,S乙=π×a2×b=πba2,∴S甲﹣S乙=πab2﹣πba2=πab(b﹣a),∵a>b,∴b﹣a<0,∴S甲﹣S乙<0,∴S甲<S乙,故选:B.二、填空题(本题共12分,每小题2分)11.若∠A=38°15',∠B=51°45',则∠A与∠B的关系是互余.(填“互余”或“互补”)【分析】互为余角的两角和为90°,∠A+∠B计算可判断.解:∵∠A=38°15',∠B=51°45',∴∠A+∠B=90°;∴∠A与∠B的关系是互余.故答案为:互余.12.如图,正方体纸盒上相对两个面上的数互为相反数,则正方体纸盒六个面上的数中,最小的是﹣2.【分析】由图可知,0,1和2是相邻的面,找出它们每一个面的对面上的数,比较即可解答.解:由题意得:0的对面是0,1的对面是﹣1,2的对面是﹣2,∴正方体纸盒六个面上的数中,最小的是﹣2,故答案为:﹣2.13.若(2m﹣1)x+1=0是关于x的一元一次方程,则m的值可以是1(答案不唯一).(写出一个即可)【分析】直接利用一元一次方程的定义进而得出2m﹣1≠0,即可得出答案.解:∵(2m﹣1)x+1=0是关于x的一元一次方程,∴2m﹣1≠0,解得:m,∴m的值可以是1.故答案为:1(答案不唯一).14.已知m,n为正整数,若a2b+3a﹣4a m﹣1b n合并同类项后只有两项,则m=3,n=1.【分析】根据同类项的法则即可求出答案.解:由题意可知:a2b与4a m﹣1b n是同类项,∴m﹣1=2,n=1,∴m=3,n=1,故答案为:3,1.15.在数轴上,点A到原点O的距离为4,则线段OA的中点所表示的数为2或﹣2.【分析】分两种情况,点A在原点的左侧,点A在原点的右侧.解:分两种情况:当点A在原点的左侧,∵点A到原点O的距离为4,∴点A表示的数是:﹣4,∴线段OA的中点所表示的数为:﹣2,当点A在原点的右侧,∵点A到原点O的距离为4,∴点A表示的数是:4,∴线段OA的中点所表示的数为:2,综上所述:线段OA的中点所表示的数为:2或﹣2,故答案为:2或﹣2.16.[x]表示不超过数x的最大整数,当x=5.2时,[x]表示的整数为5;若x+2[x]+3[x]+4[x]+…+100[x]=10100,则x=2.【分析】要解此方程,必须先去掉[],根据[x]是整数,2[x],3[x],n[x]都是整数,所以x必是整数,即可求解.解:[x]表示不超过数x的最大整数,当x=5.2时,[x]表示的整数为5;由于10100是整数,[x]是整数,2[x],3[x],…,100[x]都是整数,所以x必是整数.所以原方程化为x+2x+3x+4x+…+100x=10100,合并同类项得(1+2+3+…+100)x=10100,适于x=10100,所以x=2.故答案为:5,2.三、解答题(本题共68分,第17题8分,第18-19题,每小题8分,第20题4分,第21题10分,第22题5分,第23题6分,第24题5分,第25题6分,第26-27题,每小题8分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.17.计算:(1)12+(﹣17)﹣(﹣3);(2)2×(﹣7)÷(﹣)+(﹣2)2.【分析】(1)原式利用减法法则变形,计算即可得到结果;(2)原式先算乘方,再算乘除,最后算加减即可得到结果.解:(1)原式=12﹣17+3=﹣(17﹣12)+3=﹣5+3=﹣2;(2)原式=2×(﹣7)÷(﹣)+4=(﹣14)÷(﹣)+4=28+4=32.18.化简多项式2x+y2﹣(y2﹣x),当x=1,y=时,求该多项式的值.【分析】先根据整式的加减运算法则进行化简,然后将x的值代入原式即可求出答案.解:原式=2x+y2﹣y2+x=3x+y2,当x=1,时,原式=3×1+=3.19.如图,A地和B地都是海上观测站,从A地发现它的东北方向(北偏东45°)有一艘船.同时,从B地发现这艘船在它的北偏西60°方向.在图中画出这艘船的位置O.(保留作图痕迹)【分析】利用方向角分别得出北偏东45°方向以及北偏西60°方向的位置进而得出答案.解:如图.这艘船的位置O即为所求.20.若一个角的补角是它的余角的6倍,求这个角的度数.【分析】设这个角为x°,则它的余角为(90﹣x)°,补角为(180﹣x)°.根据题意,列方程得180﹣x=6(90﹣x),求解即可.解:设这个角为x°,则它的余角为(90﹣x)°,补角为(180﹣x)°.根据题意,列方程得180﹣x=6(90﹣x),解得x=72.答:这个角是72°.21.解方程:(1)5x+2=3x﹣18;(2)﹣=1.【分析】方程去分母,去括号,移项,合并同类项,系数化为1即可.解:(1)移项,得5x﹣3x=﹣20.合并同类项,得2x=﹣20.系数化为1,得x=﹣10.所以方程的解为x=﹣10.(2)去分母,得3(2x+1)﹣2(x﹣1)=6.去括号,得6x+3﹣2x+2=6.移项,得6x﹣2x=6﹣2﹣3.合并同类项,得4x=1.系数化为1,得.所以方程的解为.22.如图,点O在直线AB上,∠BOC=90°,∠BOD和∠COD互补.(1)根据已知条件,可以判断∠AOD=∠COD,将如下推理过程补充完整(括号内填推理依据).推理过程:因为∠BOD和∠COD互补,所以∠BOD+∠COD=180°.(补角的定义)因为点O在直线AB上,所以∠AOB=180°.所以∠BOD+∠AOD=180°,所以∠AOD=∠COD.(同角的补角相等)(2)求∠AOD的度数.【分析】(1)由同角的互补可证明;(2)由(1)得∠AOD=∠COD,再由∠BOC=90°,可得结论.解:(1)推理过程:因为∠BOD和∠COD互补,所以∠BOD+∠COD=180°.(补角定义)因为点O在直线AB上,所以∠AOB=180°.所以∠BOD+∠AOD=180°.所以∠AOD=∠COD.(同角的补角相等).故答案为:180;补角的定义;同角的互补相等;(2)因为∠AOB=180°,∠BOC=90°,所以∠AOC=∠AOB﹣∠BOC=180°﹣90°=90°.由(1)知∠AOD=∠COD,所以OD是∠AOC的平分线.所以.23.在数学课上,老师展示了下列问题,请同学们分组讨论解决的方法.中国古代人民很早就在生产生活中发现了许多有趣的数学问题,其中《孙子算经》中有这样一个问题:“今有三人共车,二车空;二人共车,九人步,问人和车各几何?”这个题的意思是:今有若干人乘车.若每3人乘一辆车,则余2辆空车;若每2人乘一辆车.则余9人需步行,问共有多少辆车,多少人?某小组选择用一元一次方程解决问题,请补全他们的分析过程:第一步,设共有x辆车;第二步,由“若每3人乘一辆车,则余2辆空车”,可得人数为3(x﹣2)(用含x 的式子表示);第三步,由“若每2人乘一辆车,则余9人需步行”.可得人数为2x+9(用含x的式子表示);第四步,根据两种乘车方式的人数相等,列出方程为3(x﹣2)=2x+9.【分析】直接利用总人数不变得出方程进而得出答案.解:某小组选择用一元一次方程解决问题,请补全他们的分析过程:第一步,设共有x辆车;第二步,由“若每3人乘一辆车,则余2 辆空车”,可得人数为3(x﹣2)(用含x的式子表示);第三步,由“若每2人乘一辆车,则余9人需步行”,可得人数为2x+9(用含x的式子表示);第四步,根据两种乘车方式的人数相等,列出方程为:3(x﹣2)=2x+9.故答案为:3(x﹣2),2x+9,3(x﹣2)=2x+9.24.如图,∠AOB=120°,射线OC为∠AOB的平分线.(1)画出射线OC;(2)若射线OD在∠AOB的内部,且∠BOD=20°,求∠COD的度数.【分析】(1)作∠BOC=60°即可;(2)根据角平分线的定义求出∠BOC=60°,根据∠COD=∠BOC﹣∠BOD即可得出答案.解:(1)如图所示:射线OC即可所求;(2)如图所示:因为OC是∠AOB的平分线,且∠AOB=120°,所以,因为∠BOD=20°,所以∠COD=∠BOC﹣∠BOD=40°.答:∠COD的度数为40°.25.如图,点A,B,C不在同一条直线上.(1)画直线AB;(2)尺规作图:作射线CF交直线AB于点D,使得AD=2AB(不写作法,保留作图痕迹).【分析】(1)根据直线定义即可画直线AB;(2)利用尺规分左右两侧作出AD=2AB,进而可以作射线CF.解:(1)如图,直线AB即为所求;(2)如图,射线CF1和CF2即为所求.26.某工厂需将产品分别运送至不同的仓库,为节约运费,考察了甲、乙两家运输公司.甲、乙公司的收费标准如下表:运输公司起步价(单位:元)里程价(单位:元/千米)甲10005乙50010(1)仓库A距离该工厂120千米,应选择哪家运输公司?(2)仓库B,C,D与该工厂的距离分别为60千米、100千米、200千米,运送到哪个仓库时,可以从甲、乙两家运输公司任选一家?(3)根据以上信息,你能给工厂提供选择甲、乙公司的标准吗?【分析】(1)由收费方式分别求出甲、乙运输公司的收费,然后再比较大小即可.(2)设当运输距离为x千米时,两家公司的收费相同,由两家公司的收费方式列方程,然后解出即可;(3)根据(1)、(2)可以得出结论.解:(1)甲运输公司收费为1000+5×120=1600(元),乙运输公司收费为500+10×120=1700(元).∵1600<1700,∴该工厂选择甲运输公司更划算;(2)设当运输距离为x千米时,甲、乙两家运输公司收费相同,根据题意,得1000+5x=500+10x,解得x=100,答:运送到C仓库时,甲、乙两家运输公司收费相同,可以任选一家;(3)当仓库与工厂的距离大于100千米时,选择甲公司;当仓库与工厂的距离等于100千米时,可以从甲、乙公司中任选一家;当仓库与工厂的距离小于100千米时,选择乙公司.27.对于点M,N,给出如下定义:在直线MN上,若存在点P,使得MP=kNP(k>0),则称点P是“点M到点N的k倍分点”.例如:如图,点Q1,Q2,Q3在同一条直线上,Q1Q2=3,Q2Q3=6,则点Q1是点Q2到点Q3的倍分点,点Q1是点Q3到点Q2的3倍分点.已知:在数轴上,点A,B,C分别表示﹣4,﹣2,2.(1)点B是点A到点C的倍分点,点C是点B到点A的倍分点;(2)点B到点C的3倍分点表示的数是1或4;(3)点D表示的数是x,线段BC上存在点A到点D的2倍分点,写出x的取值范围.【分析】(1)通过计算,的值,利用题干中的定义解答即可;(2)设这点为E,对应的数字为a,利用分类讨论的思想方法根据=3分别列出方程,解方程即可得出结论;(3)分两种情况:①点D在点B的左侧,②点D在点C的右侧,分别计算出x的两个临界值即可得出结论.解:(1)∵点A,B,C分别表示﹣4,﹣2,2,∴BA=﹣2﹣(﹣4)=2,BC=2﹣(﹣2)=4,CA=2﹣(﹣4)=6.∵,∴点B是点A到点C的倍分点,∵,∴点C是点B到点A的倍分点.故答案为:;;(2)设这点为E,对应的数字为a,则=3.当点E在B,C之间时,∵=3,∴,解得:x=1.当点E在C点的右侧时,∵=3,∴=3,解得:x=4.综上,点B到点C的3倍分点表示的数是1或4.故答案为:1或4.(3)①点D在点B的左侧,∵=2,解得:x=﹣3.∴x的最小值为﹣3.②点D在点C的右侧,∵,解得:x=5,∴x的最大值为5,综上,线段BC上存在点A到点D的2倍分点,则x的取值范围为:﹣3≤x≤5.。
2021-2022学年北京八中高二(上)期末数学试卷及答案

2021-2022学年北京八中高二(上)期末数学试卷一、选择题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)已知A (2,√3),B (1,0),则直线AB 的倾斜角为( ) A .π6B .π3C .2π3D .5π62.(5分)(1+x )4展开式中第3项的二项式系数为( ) A .6B .﹣6C .24D .﹣23.(5分)若直线y =kx 与双曲线x 29−y 24=1相交,则k 的取值范围是( )A .(0,23) B .(−23,0)C .(−23,23)D .(−∞,−23)∪(23,+∞)4.(5分)从甲地到乙地要经过3个十字路口,设各路口信号灯工作相互独立,且在各路口遇到红灯的概率分别为12,13,14,一辆车从甲地到乙地,恰好遇到2个红灯的概率为( )A .124B .14C .1124D .385.(5分)已知平面α,β的法向量分别为u →=(3,﹣1,4),v →=(﹣2,3,﹣5),则( ) A .α∥βB .α⊥βC .α,β相交但不垂直D .α,β的位置关系不确定6.(5分)甲、乙、丙、丁、戊五人随机地排成一行,则甲、乙两人相邻,丙、丁两人不相邻的概率为( ) A .15B .14C .13D .5127.(5分)已知长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =4,CC 1=2,则平面A 1BC 1与平面ABCD 所成的锐二面角的余弦值为( ) A .√63B .√33C .√22D .128.(5分)抛掷一枚质地均匀的骰子两次,记A ={两次的点数均为偶数},B ={两次的点数之和为8},则P (B |A )=( ) A .112B .29C .13D .239.(5分)已知直线l 1:x ﹣y +4=0和直线l 2:x =﹣2,抛物线y 2=8x 上一动点P 到直线l 1和直线l 2的距离之和的最小值是( ) A .3√2B .4√2C .52√2D .2+2√210.(5分)为迎接第24届冬季奥运会,某校安排甲、乙、丙、丁、戊共5名学生担任冰球、冰壶和短道速滑三个项目的志愿者,每个比赛项目至少安排1人,每人只能安排到1个项目,则所有排法的总数为( ) A .60B .120C .150D .24011.(5分)如图,在三棱锥A ﹣BCD 中,DA ,DB ,DC 两两垂直,且DB =DC =2,点E 为BC 中点,若直线AE 与CD 所成的角为60°,则三棱锥A ﹣BCD 的体积等于( )A .23B .43C .2D .2√2312.(5分)已知曲线W :√x 2+y 2+|y |=1,则曲线W 上的点到原点距离的最小值是( ) A .12B .√22C .2−√2D .√2−1二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。
2023-2024学年北京市东城区高一上学期期末统一检测数学试卷+答案解析

2023-2024学年北京市东城区高一上学期期末统一检测数学试卷一、单选题:本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,,则()A. B. C. D.2.下列函数中,与是同一函数的是()A. B. C. D.3.下列函数在定义域内既是奇函数又是增函数的是()A. B. C. D.4.下列命题中正确的是()A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则5.若,,则的值为()A. B. C. D.6.下列函数中,满足对任意的,,都有的是()A. B. C. D.7.已知,,,则A. B. C. D.8.“角与的终边关于直线对称”是“”的()A.充分必要条件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9.某品牌可降解塑料袋经自然降解后残留量y与时间单位:年之间的关系为其中为初始量,k为降解系数.已知该品牌塑料袋2年后残留量为初始量的若该品牌塑料袋需要经过n年,使其残留量为初始量的,则n的值约为参考数据:,A.20B.16C.12D.710.已知是定义在上的偶函数,当时,的图象如图所示,则不等式的解集为()A. B.C. D.二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
11.函数的定义域为__________.12.设,则的最小值为__________.13.已知,若,则__________.14.在平面直角坐标系中,角的终边不在坐标轴上,则使得成立的一个值为__________.15.已知函数,则_______________用“>”“<”“=”填空;的零点为__________.16.已知符号表示不超过x的最大整数,若函数,给出下列四个结论:①当时,;②为偶函数;③在单调递减;④若方程有且仅有3个根,则a的取值范围是其中所有正确结论的序号是__________.三、解答题:本题共5小题,共60分。
解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
2021-2022年高二数学上学期期末试卷 理(含解析)

2021-2022年高二数学上学期期末试卷理(含解析)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分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.(5分)已知全集U=R,集合A={x|3≤x<7},B={x|x2﹣7x+10<0},则∁R(A∩B)=()A.(﹣∞,3)∪(5,+∞)B.(﹣∞,3)∪∪∪(5,+∞)2.(5分)若,则下列结论不正确的是()A.a2<b2B.|a|﹣|b|=|a﹣b| C. D.ab<b23.(5分)一个几何体的三视图如图所示,已知这个几何体的体积为,则h=()A.B.C.D.4.(5分)设{an }是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和.已知a2a4=1,S3=7,则S5=()A.B.C.D.5.(5分)已知如程序框图,则输出的i是()A.9 B.11 C.13 D.156.(5分)已知θ是三角形的一个内角,且sinθ+cosθ=,则x2sinθ﹣y2cosθ=1表示()A.焦点在x轴上的椭圆B.焦点在x轴上的双曲线C.焦点在y轴上的椭圆D.焦点在y轴上的双曲线7.(5分)方程|x|(x﹣1)﹣k=0有三个不相等的实根,则k的取值范围是()A.B.C.D.8.(5分)对于任意实数x,符号表示x的整数部分,即是不超过x的最大整数,例如=2;=2;=﹣3,这个函数叫做“取整函数”,它在数学本身和生产实践中有广泛的应用.那么+++…+的值为()A.21 B.76 C.264 D.642二、填空题(每小题5分,共30分)9.(5分)在△ABC中∠A=60°,b=1,S△ABC=,则=.10.(5分)为了调查某班学生做数学题的基本能力,随机抽查了部分学生某次做一份满分为100分的数学试题,他们所得分数的分组区间为11.(5分)已知f(x)=则不等式x+(x+2)•f(x+2)≤5的解集是.12.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为.13.(5分)设点O为坐标原点,A(2,1),且点F(x,y)坐标满足,则||•cos∠AOP 的最大值为.14.(5分)已知抛物线的顶点在原点,焦点在x轴的正半轴上,F为焦点,A,B,C为抛物线上的三点,且满足,,则抛物线的方程为.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(12分)设命题p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0,命题q:实数x满足.(1)若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围;(2)若¬p是¬q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.16.(12分)已知,函数f(x)=.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)已知,且α∈(0,π),求α的值.17.(14分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.(1)证明:D1E⊥A1D;(2)当E为AB的中点时,求点E到面ACD1的距离;(3)AE等于何值时,二面角D1﹣EC﹣D的大小为.18.(14分)如图,某小区有一边长为2(单位:百米)的正方形地块OABC,其中OAE是一个游泳池,计划在地块OABC内修一条与池边AE相切的直路l(宽度不计),切点为M,并把该地块分为两部分.现以点O为坐标原点,以线段OC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,若池边AE满足函数y=﹣x2+2(0≤x≤)的图象,且点M到边OA距离为.(1)当t=时,求直路l所在的直线方程;(2)当t为何值时,地块OABC在直路l不含泳池那侧的面积取到最大,最大值是多少?19.(14分)已知如图,椭圆方程为(4>b>0).P为椭圆上的动点,F1、F2为椭圆的两焦点,当点P不在x轴上时,过F1作∠F1PF2的外角平分线的垂线F1M,垂足为M,当点P在x轴上时,定义M与P重合.(1)求M点的轨迹T的方程;(2)已知O(0,0)、E(2,1),试探究是否存在这样的点Q:Q是轨迹T内部的整点(平面内横、纵坐标均为整数的点称为整点),且△OEQ的面积S△OEQ=2?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,说明理由.20.(14分)对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.如果函数f(x)=(b,c∈N)有且只有两个不动点0,2,且f(﹣2),(1)求函数f(x)的解析式;(2)已知各项不为零的数列{a n}满足4S n•f()=1,求数列通项a n;(3)如果数列{a n}满足a1=4,a n+1=f(a n),求证:当n≥2时,恒有a n<3成立.广东省揭阳一中xx高二上学期期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分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.(5分)已知全集U=R,集合A={x|3≤x<7},B={x|x2﹣7x+10<0},则∁R(A∩B)=()A.(﹣∞,3)∪(5,+∞)B.(﹣∞,3)∪∪∪(5,+∞)考点:交、并、补集的混合运算.分析:先计算集合B,再计算A∩B,最后计算C R(A∩B).解答:解:∵B={x|2<x<5},∴A∩B={x|3≤x<5},∴C R(A∩B)=(﹣∞,3)∪所以四棱锥的体积为:,所以h=.故选B.点评:本题是基础题,考查三视图与直观图的关系,考查几何体的体积的计算,考查计算能力.4.(5分)设{a n}是由正数组成的等比数列,S n为其前n项和.已知a2a4=1,S3=7,则S5=()A.B.C.D.考点:等比数列的前n项和.专题:等差数列与等比数列.分析:由题意可得a3=1,再由S3=++1=7可得q=,进而可得a1的值,由求和公式可得.解答:解:设由正数组成的等比数列{a n}的公比为q,则q>0,由题意可得a32=a2a4=1,解得a3=1,∴S3=a1+a2+a3=++1=7,解得q=,或q=(舍去),∴a1==4,∴S5==故选:C点评:本题考查等比数列的求和公式,求出数列的公比是解决问题的关键,属基础题.5.(5分)已知如程序框图,则输出的i是()A.9 B.11 C.13 D.15考点:循环结构.专题:计算题.分析:写出前5次循环的结果,直到第五次满足判断框中的条件,执行输出.解答:解:经过第一次循环得到S=1×3=3,i=5经过第二次循环得到S=3×5=15,i=7经过第三次循环得到S=15×7=105,i=9经过第四次循环得到S=105×9=945,i=11经过第五次循环得到S=945×11=10395,i=13此时,满足判断框中的条件输出i故选C点评:解决程序框图中的循环结构的问题,一般先按照框图的流程写出前几次循环的结果,找规律.6.(5分)已知θ是三角形的一个内角,且sinθ+cosθ=,则x2sinθ﹣y2cosθ=1表示()A.焦点在x轴上的椭圆B.焦点在x轴上的双曲线C.焦点在y轴上的椭圆D.焦点在y轴上的双曲线考点:椭圆的标准方程.专题:计算题;三角函数的求值;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:运用平方法,可得sinθcosθ<0,再将方程化为标准方程,运用作差法,即可判断分母的大小,进而确定焦点的位置.解答:解:θ是三角形的一个内角,且sinθ+cosθ=,则平方可得,1+2sinθcosθ=,则sinθcosθ=﹣<0,即sinθ>0,cosθ<0,x2sinθ﹣y2cosθ=1即为=1,由于﹣=<0,则<,则方程表示焦点在y轴上的椭圆.故选C.点评:本题考查椭圆的方程和性质,注意转化为标准方程,考查三角函数的化简和求值,属于中档题和易错题.7.(5分)方程|x|(x﹣1)﹣k=0有三个不相等的实根,则k的取值范围是()A.B.C.D.考点:函数的零点与方程根的关系.专题:数形结合法.分析:将方程转化为函数y=k与y=|x|(x﹣1),将方程要的问题转化为函数图象交点问题.解答:解:如图,作出函数y=|x|•(x﹣1)的图象,由图象知当k∈时,函数y=k与y=|x|(x﹣1)有3个不同的交点,即方程有3个实根.故选A.点评:本题研究方程根的个数问题,此类问题首选的方法是图象法即构造函数利用函数图象解题,其次是直接求出所有的根.8.(5分)对于任意实数x,符号表示x的整数部分,即是不超过x的最大整数,例如=2;=2;=﹣3,这个函数叫做“取整函数”,它在数学本身和生产实践中有广泛的应用.那么+++…+的值为()A.21 B.76 C.264 D.642考点:对数的运算性质.专题:压轴题;新定义.分析:利用“取整函数”和对数的性质,先把对数都取整后可知++++…+=1×2+2×4+3×8+4×16+5×32+6,再进行相加运算.解答:解:∵=0,到两个数都是1,到四个数都是2,到八个数都是3,到十六个数都是4,到三十二个数都是5,=6,∴++++…+=0+1×2+2×4+3×8+4×16+5×32+6=264故选C.点评:正确理解“取整函数”的概念,把对数正确取整是解题的关键.二、填空题(每小题5分,共30分)9.(5分)在△ABC中∠A=60°,b=1,S△ABC=,则=2.考点:正弦定理;余弦定理.专题:解三角形.分析:由题意和三角形的面积公式求出c,再由余弦定理求出a,代入式子求值即可.解答:解:由题意得,∠A=60°,b=1,S△ABC=,所以,则,解得c=4,由余弦定理得,a2=b2+c2﹣2bccosA=1+16﹣2×=13,则a=,所以==2,故答案为:2.点评:本题考查正弦定理,余弦定理,以及三角形的面积公式,熟练掌握公式和定理是解题的关键.10.(5分)为了调查某班学生做数学题的基本能力,随机抽查了部分学生某次做一份满分为100分的数学试题,他们所得分数的分组区间为.考点:其他不等式的解法.专题:计算题;压轴题;分类讨论.分析:先根据分段函数的定义域,选择解析式,代入“不等式x+(x+2)•f(x+2)≤5”求解即可.解答:解:①当x+2≥0,即x≥﹣2时.x+(x+2)f(x+2)≤5转化为:2x+2≤5解得:x≤.∴﹣2≤x≤.②当x+2<0即x<﹣2时,x+(x+2)f(x+2)≤5转化为:x+(x+2)•(﹣1)≤5∴﹣2≤5,∴x<﹣2.综上x≤.故答案为:(﹣∞,]点评:本题主要考查不等式的解法,用函数来构造不等式,进而再解不等式,这是很常见的形式,不仅考查了不等式的解法,还考查了函数的相关性质和图象,综合性较强,转化要灵活,要求较高.12.(5分)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为4.考点:等差数列的前n项和;等差数列.专题:压轴题.分析:利用等差数列的前n项和公式变形为不等式,再利用消元思想确定d或a1的范围,a4用d或a1表示,再用不等式的性质求得其范围.解答:解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4≥10,S5≤15,∴,即∴∴,5+3d≤6+2d,d≤1∴a4≤3+d≤3+1=4故a4的最大值为4,故答案为:4.点评:此题重点考查等差数列的通项公式,前n项和公式,以及不等式的变形求范围;13.(5分)设点O为坐标原点,A(2,1),且点F(x,y)坐标满足,则||•cos∠AOP 的最大值为.考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:先画出满足的可行域,再根据平面向量的运算性质,对||•cos∠AOP 进行化简,结合可行域,即可得到最终的结果.解答:解:满足的可行域如图所示,又∵||•cos∠AOP=,∵=(2,1),=(x,y),∴||•cos∠AOP=.由图可知,平面区域内x值最大的点为(5,2)||•cos∠AOP的最大值为:故答案为:.点评:用图解法解决线性规划问题时,分析题目的已知条件,找出约束条件和目标函数是关键,可先将题目中的量分类、列出表格,理清头绪,然后列出不等式组(方程组)寻求约束条件,并就题目所述找出目标函数.然后将可行域各角点的值一一代入,最后比较,即可得到目标函数的最优解.14.(5分)已知抛物线的顶点在原点,焦点在x轴的正半轴上,F为焦点,A,B,C为抛物线上的三点,且满足,,则抛物线的方程为y2=4x.考点:抛物线的标准方程.专题:计算题.分析:设向量的坐标分别为(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)则可知x1+x2+x3=0,进而表示出A,B,C三点的横坐标,根据抛物线定义可分别表示出|FA|,|FB|和|FC|,进而根据,求得p,则抛物线方程可得.解答:解:设向量的坐标分别为(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)由得x1+x2+x3=0∵X A=x1+,同理X B=x2+,X C=x3+∴|FA|=x1++=x1+p,同理有|FB|=x2++=x2+p,|FC|=x3++=x3+p,又,∴x1+x2+x3+3p=6,∴p=2,∴抛物线方程为y2=4x.故答案为:y2=4x.点评:本题主要考查了抛物线的标准方程和抛物线定义的运用.涉及了向量的运算,考查了学生综合运用所学知识解决问题的能力.三、解答题:本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(12分)设命题p:实数x满足x2﹣4ax+3a2<0,其中a>0,命题q:实数x满足.(1)若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围;(2)若¬p是¬q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.考点:复合命题的真假;必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:简易逻辑.分析:(1)现将a=1代入命题p,然后解出p和q,又p∧q为真,所以p真且q真,求解实数a的取值范围;(2)先由¬p是¬q的充分不必要条件得到q是p的充分不必要条件,然后化简命题,求解实数a的范围.解答:解:(1)当a=1时,p:{x|1<x<3},q:{x|2<x≤3},又p∧q为真,所以p真且q真,由得2<x<3,所以实数x的取值范围为(2,3)(2)因为¬p是¬q的充分不必要条件,所以q是p的充分不必要条件,又p:{x|a<x<3a}(a>0),q:{x|2<x≤3},所以解得1<a≤2,所以实数a的取值范围是(1,2]点评:充要条件要抓住“大能推小,小不能推大”规律去推导.16.(12分)已知,函数f(x)=.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)已知,且α∈(0,π),求α的值.考点:三角函数中的恒等变换应用;平面向量数量积的运算.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质;平面向量及应用.分析:(1)首先根据已知条件,利用向量的坐标运算,分别求出向量的数量积和向量的模,进一步把函数的关系式通过三角恒等变换,把函数关系式变形成正弦型函数,进一步求出函数的最小正周期.(2)利用(1)的函数关系式,根据定义域的取值范围.进一步求出角的大小.解答:解:(1)已知:则:f(x)====所以:函数的最小正周期为:…(2分)…(4分)(2)由于f(x)=所以解得:所以:…(6分)因为:α∈(0,π),所以:则:解得:点评:本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,向量的坐标运算,正弦型函数的性质的应用,利用三角函数的定义域求角的大小.属于基础题型.17.(14分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.(1)证明:D1E⊥A1D;(2)当E为AB的中点时,求点E到面ACD1的距离;(3)AE等于何值时,二面角D1﹣EC﹣D的大小为.考点:点、线、面间的距离计算;与二面角有关的立体几何综合题.分析:解法(一):(1)通过观察,根据三垂线定理易得:不管点E在AB的任何位置,D1E⊥A1D总是成立的.(2)在立体几何中,求点到平面的距离是一个常见的题型,同时求直线到平面的距离、平行平面间的距离及多面体的体积也常转化为求点到平面的距离.本题可采用“等积法”:即利用三棱锥的换底法,通过体积计算得到点到平面的距离.本法具有设高不作高的特殊功效,减少了推理,但计算相对较为复杂.根据=既可以求得点E到面ACD1的距离.(3)二面角的度量关键在于找出它的平面角,构造平面角常用的方法就是三垂线法.过D作DH⊥CE于H,连D1H、DE,则D1H⊥CE,则∠DHD1为二面角D1﹣EC﹣D的平面角.解法(二):以D为坐标原点,直线DA,DC,DD1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,设AE=x,则A1(1,0,1),D1(0,0,1),E(1,x,0),A(1,0,0)C(0,2,0).这种解法的好处就是:(1)解题过程中较少用到空间几何中判定线线、面面、线面相对位置的有关定理,因为这些可以用向量方法来解决.(2)即使立体感稍差一些的学生也可以顺利解出,因为只需画个草图以建立坐标系和观察有关点的位置即可.(1)因为=(1,0,1)•(1,x,﹣1)=0,所以.(2)因为E为AB的中点,则E(1,1,0),从而,,设平面ACD1的法向量为,从而,所以点E到平面AD1C的距离为.(3)设平面D1EC的法向量,可求得.,因为二面角D1﹣EC﹣D的大小为,所以根据余弦定理可得AE=时,二面角D1﹣EC﹣D的大小为.解答:解法(一):(1)证明:∵AE⊥平面AA1DD1,A1D⊥AD1,∴A1D⊥D1E(2)设点E到面ACD1的距离为h,在△ACD1中,AC=CD1=,AD1=,故,而.∴,∴,∴.(3)过D作DH⊥CE于H,连D1H、DE,则D1H⊥CE,∴∠DHD1为二面角D1﹣EC﹣D的平面角.设AE=x,则BE=2﹣x在Rt△D1DH中,∵,∴DH=1.∵在Rt△ADE中,DE=,∴在Rt△DHE中,EH=x,在Rt△DHC中CH=,在Rt△CBE中CE=.∴.∴时,二面角D1﹣EC﹣D的大小为.解法(二):以D为坐标原点,直线DA,DC,DD1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,设AE=x,则A1(1,0,1),D1(0,0,1),E(1,x,0),A(1,0,0)C(0,2,0)(1)因为=(1,0,1)•(1,x,﹣1)=0,所以.(2)因为E为AB的中点,则E(1,1,0),从而,,设平面ACD1的法向量为,则也即,得,从而,所以点E到平面AD1C的距离为.(3)设平面D1EC的法向量,∴,由令b=1,∴c=2,a=2﹣x,∴.依题意.∴(不合,舍去),.∴AE=时,二面角D1﹣EC﹣D的大小为.点评:本小题主要考查棱柱,二面角、点到平面的距离和线面关系等基本知识,同时考查空间想象能力和推理、运算能力.18.(14分)如图,某小区有一边长为2(单位:百米)的正方形地块OABC,其中OAE是一个游泳池,计划在地块OABC内修一条与池边AE相切的直路l(宽度不计),切点为M,并把该地块分为两部分.现以点O为坐标原点,以线段OC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,若池边AE满足函数y=﹣x2+2(0≤x≤)的图象,且点M到边OA距离为.(1)当t=时,求直路l所在的直线方程;(2)当t为何值时,地块OABC在直路l不含泳池那侧的面积取到最大,最大值是多少?考点:基本不等式;利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:不等式的解法及应用;直线与圆.分析:(Ⅰ)求当t=时,直路l所在的直线方程,即求抛物线y=﹣x2+2(0≤x≤)在x=时的切线方程,利用求函数的导函数得到切线的斜率,运用点斜式写切线方程;(Ⅱ)求出x=t时的抛物线y=﹣x2+2(0≤x≤)的切线方程,进一步求出切线截正方形在直线右上方的长度,利用三角形面积公式写出面积,得到的面积是关于t的函数,利用导数分析面积函数在(0<t<)上的极大值,也就是最大值.解答:解:(I)∵y=﹣x2+2,∴y′=﹣2x,∴过点M(t,﹣t2+2)的切线的斜率为﹣2t,所以,过点M的切线方程为y﹣(﹣t2+2)=﹣2t(x﹣t),即y=﹣2tx+t2+2,当t=时,切线l的方程为y=﹣x+,即当t=时,直路l所在的直线方程为12x+9y﹣22=0;(Ⅱ)由(I)知,切线l的方程为y=﹣2tx+t2+2,令y=2,得x=,故切线l与线段AB交点为F(),令y=0,得x=,故切线l与线段OC交点为().地块OABC在切线l右上部分为三角形FBG,如图,则地块OABC在直路l不含泳池那侧的面积为S=(2﹣)×2=4﹣t﹣=4﹣(t+)≤2.当且仅当t=1时,取等号.∴当t=100米时,地块OABC在直路l不含游泳池那侧的面积最大,最大值为xx0平方米.点评:本题考查了函数模型的选择与应用,考查了利用导数研究函数的单调性,考查了利用导数求函数的最值,在实际问题中,函数在定义域内仅含一个极值,该极值往往就是最值.属中档题型.19.(14分)已知如图,椭圆方程为(4>b>0).P为椭圆上的动点,F1、F2为椭圆的两焦点,当点P不在x轴上时,过F1作∠F1PF2的外角平分线的垂线F1M,垂足为M,当点P在x轴上时,定义M与P重合.(1)求M点的轨迹T的方程;(2)已知O(0,0)、E(2,1),试探究是否存在这样的点Q:Q是轨迹T内部的整点(平面内横、纵坐标均为整数的点称为整点),且△OEQ的面积S△OEQ=2?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,说明理由.考点:圆与圆锥曲线的综合.专题:计算题;数形结合.分析:(1)延长F1M与F2P的延长线相交于点N,连接OM,利用条件求出M是线段NF1的中点,转化出|OM|=4即可求出M点的轨迹T的方程;(2)可以先观察出轨迹T上有两个点A(﹣4,0),B(4,0)满足S△OEA=S△OEB=2,再利用同底等高的两个三角形的面积相等,,,知道符合条件的点均在过A、B作直线OE的两条平行线l1、l2上,再利用点Q是轨迹T内部的整点即可求出点Q的坐标.解答:解:(1)当点P不在x轴上时,延长F1M与F2P的延长线相交于点N,连接OM,∵∠NPM=∠MPF1,∠NMP=∠PMF1∴△PNM≌△PF1M∴M是线段NF1的中点,|PN|=|PF1||(2分)∴|OM|=|F2N|=(|F2P|+|PN|)=(|F2P|+|PF1|)∵点P在椭圆上∴|PF2|+|PF1|=8∴|OM|=4,(4分)当点P在x轴上时,M与P重合∴M点的轨迹T的方程为:x2+y2=42.(6分)(2)连接OE,易知轨迹T上有两个点A(﹣4,0),B(4,0)满足S△OEA=S△OEB=2,分别过A、B作直线OE的两条平行线l1、l2.∵同底等高的两个三角形的面积相等∴符合条件的点均在直线l1、l2上.(7分)∵∴直线l1、l2的方程分别为:、(8分)设点Q(x,y)(x,y∈Z)∵Q在轨迹T内,∴x2+y2<16(9分)分别解与得与(11分)∵x,y∈Z∴x为偶数,在上x=﹣2,,0,2对应的y=1,2,3在上x=﹣2,0,2,对应的y=﹣3,﹣2,﹣1(13分)∴满足条件的点Q存在,共有6个,它们的坐标分别为:(﹣2,1),(0,2),(2,3),(﹣2,﹣3),(0,﹣2),(2,﹣1).(14分)点评:本题涉及到轨迹方程的求法.在求动点的轨迹方程时,一般多是利用题中条件得出关于动点坐标的等式,整理可得动点的轨迹方程.20.(14分)对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.如果函数f(x)=(b,c∈N)有且只有两个不动点0,2,且f(﹣2),(1)求函数f(x)的解析式;(2)已知各项不为零的数列{a n}满足4S n•f()=1,求数列通项a n;(3)如果数列{a n}满足a1=4,a n+1=f(a n),求证:当n≥2时,恒有a n<3成立.考点:反证法与放缩法;数列的函数特性;数列递推式.专题:综合题;等差数列与等比数列.分析:(1)由=x,化简为(1﹣b)x2+cx+a=0,利用韦达定理可求得,代入f(x)=(b,c∈N),依题意可求得c=2,b=2,从而可得函数f(x)的解析式;(2)由4S n﹣=1,整理得2S n=a n﹣(*),于是有2S n﹣1=a n﹣1﹣(**),二式相减得(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1+1)=0,讨论后即可求得数列通项a n;(3)由a n+1=f(a n)得,a n+1=,取倒数得=﹣2+≤⇒a n+1<0或a n+1≥2,分别讨论即可.解答:解:(1)依题意有=x,化简为(1﹣b)x2+cx+a=0,由韦达定理得:,解得,代入表达式f(x)=,由f(﹣2)=<﹣,得c<3,又c∈N,b∈N,若c=0,b=1,则f(x)=x不止有两个不动点,∴c=2,b=2,故f(x)=,(x≠1).(2)由题设得4S n•=1,整理得:2S n=a n﹣,(*)且a n≠1,以n﹣1代n得2S n﹣1=a n﹣1﹣,(**)由(*)与(**)两式相减得:2a n=(a n﹣a n﹣1)﹣(﹣),即(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1+1)=0,∴a n=﹣a n﹣1或a n﹣a n﹣1=﹣1,以n=1代入(*)得:2a1=a1﹣,解得a1=0(舍去)或a1=﹣1,由a1=﹣1,若a n=﹣a n﹣1得a2=1,这与a n≠1矛盾,∴a n﹣a n﹣1=﹣1,即{a n}是以﹣1为首项,﹣1为公差的等差数列.(3)由a n+1=f(a n)得,a n+1=,=﹣2+≤,∴a n+1<0或a n+1≥2.若a n+1<0,则a n+1<0<3成立;若a n+1≥2,此时n≥2,从而a n+1﹣a n=≤0,即数列{a n}在n≥2时单调递减,由a2=2知,a n≤a2=2<3,在n≥2上成立.综上所述,当n≥2时,恒有a n<3成立.点评:本题考查数列的函数特性,着重考查等差数列的判定,考查推理证明能力,考查转化思想与分类讨论思想的综合应用,属于难题. 36365 8E0D 踍37704 9348 鍈4 27966 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2022-2023学年北京市东城区东直门中学高二(上)期中数学试卷【学生版】

2022-2023学年北京市东城区东直门中学高二(上)期中数学试卷一、选择题:共10小题,每小题4分,共40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.已知数列{a n }中,a n +1=3a n ,a 1=2,则a 4等于( ) A .18B .54C .36D .722.甲、乙两人下棋,和棋的概率为50%.甲不输的概率为90%,则乙不输的概率为( ) A .60%B .50%C .40%D .30%3.已知空间向量a →=(1,﹣1,0),b →=(3,﹣2,1),则|a →+b →|=( ) A .√5B .√6C .5D .√264.如图,在平行六面体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,AB →+AD →−CC →1=( )A .AC 1→B .A 1C →C .D 1B →D .DB 1→5.在公差不为零的等差数列{a n }中,a 1=1,a 5是a 2,a 14的等比中项,则数列{a n }前7项和S 7=( ) A .13B .49C .26D .27﹣16.已知向量a →=(x ,2,4),b →=(3,y ,−2),c →=(1,−1,0),若(a →+c →)∥b →,则x +y =( ) A .﹣1 B .﹣3C .−152D .﹣87.已知a n =1n 2+n,设数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2022的值为( ) A .20222021B .20202021C .20232022D .202220238.在如图所示的电路图中,开关a ,b ,c 闭合与断开的概率都是12,且是相互独立的,则灯灭的概率是( )A .18B .38C .58D .789.数列{a n }满足a n+1={2a n ,0≤a n ≤122a n −1,12≤a n <1,若a 1=25.则a 2022等于( ) A .15B .25C .35D .4510.已知等比数列{a n },a 1=1,a 4=18,且a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1<k ,则k 的取值范围是( ) A .[12,23]B .[12,+∞)C .[12,23)D .[23,+∞)二、填空题(本大题共6小题,共30.0分)11.已知向量a →=(1,2,−2),b →=(−2,−4,k),若a →⊥b →,则k 的值为 .12.已知等差数列{a n }满足a 2=7,a 4=3,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S n 的最大值为 . 13.天气预报说,在今后的三天中每一天下雨的概率均为40%,用随机模拟的方法进行试验,由1、2、3、4表示下雨,由5、6、7、8、9、0表示不下雨,利用计算器中的随机函数产生0〜9之间随机整数的20组如下:907 966 191 925 271 932 812 458 569 683 431 257 393 027 556 488 730 113 537 989通过以上随机模拟的数据可知三天中恰有两天下雨的概率近似为 . 14.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知2S n =4a n −1(n ∈N ∗),则a 8= .15.如图,长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,CC 1=C 1D 1=√3,C 1B 1=1,点P 为线段B 1C 上一点,则C 1P →⋅D 1P →的最小值为 .16.某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20dm ×12dm 的长方形纸对折1次共可以得到10dm ×12dm ,20dm ×6dm 两种规格的图形,它们的面积之和S 1=240dm 2,对折2次共可以得到5dm ×12dm ,10dm ×6dm ,20dm ×3dm 三种规格的图形,它们的面积之和S 2=180dm 2,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为 ;如果对折n (n ∈N *)次,那么S 1+S 2+⋯+S n = dm 2.三、解答题(本大题共6小题,共80分。
2022-2023学年北京市东城区高二(下)期末数学试卷【答案版】

2022-2023学年北京市东城区高二(下)期末数学试卷一、选择题共12小题,每小题3分,共36分。
在每个小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知集合A={x||x|<1},B={﹣1,0,1,2},则A∩B=()A.{﹣1,1,2}B.{﹣1,0,1}C.{0,1}D.{0}2.从集合{1,2,3,4,5}中选取两个不同的元素,组成平面直角坐标系中点的坐标,则可确定的点的个数为()A.10B.15C.20D.253.已知a=lge,b=e2,c=ln1(e=2.71828⋯),那么()10A.b<c<a B.c<b<a C.b<a<c D.c<a<b4.如图,曲线y=f(x)在点(2,2)处的切线为直线l,直线l经过原点O,则f′(2)+f(2)=()A.1B.2C.3D.45.在(x﹣2)10的展开式中,x6的系数为()A.16C104B.32C104C.﹣8C106D.﹣16C1066.如图(1)、(2)、(3)分别为不同样本数据的散点图,其对应的样本相关系数分别是r1,r2,r3,那么r1,r2,r3之间的关系为()A.r3<r2<r1B.r2<r3<r1C.r3<r1<r2D.r1<r3<r27.已知等比数列{a n}的首项和公比相等,那么数列{a n}中与a3a7一定相等的项是()A.a5B.a7C.a9D.a108.已知x=1是函数f(x)=(x﹣1)2(x﹣a)的极小值点,那么a的取值范围是()A.(﹣∞,1)B.(1,+∞)C.(﹣∞,1]D.[1,+∞)9.在函数y =xlnx ,y =cos x ,y =2x ,y =x ﹣lnx 中,导函数值不可能取到1的是( ) A .y =xlnxB .y =cos xC .y =2xD .y =x ﹣lnx10.已知有7件产品,其中4件正品,3件次品,每次从中随机取出1件产品,抽出的产品不再放回,那么在第一次取得次品的条件下,第二次取得正品的概率为( ) A .47B .23C .13D .1611.声压级(SPL )是指以对数尺衡量有效声压相对于一个基准值的大小,其单位为dB (分贝).人类产生听觉的最低声压为20μPa (微帕),通常以此作为声压的基准值.声压级的计算公式为:SPL =20×lgP P ref,其中P 是测量的有效声压值,P ref 声压的基准值,P ref =20μPa .由公式可知,当声压P =20μPa 时,SPL =0dB .若测得某住宅小区白天的SPL 值为50dB ,夜间的SPL 值为30dB ,则该小区白天与夜间的有效声压比为( ) A .53B .10C .32D .2012.已知函数f(x)=ae x −12x 2(a ∈R),①当a ≤0时,f (x )在区间(0,+∞)上单调递减; ②当0<a <1e 时,f (x )有两个极值点; ③当a ≥1e 时,f (x )有最大值. 那么上面说法正确的个数是( ) A .0B .1C .2D .3二、填空题共6小题,每小题3分,共18分。
北京市东城区东直门中学2021-2022学年九年级上学期期中数学试题(含答案解析)

23.抛物线 上部分点的横坐标 ,纵坐标 的对应值如下表:
…
…
…
…
根据上表填空:
①抛物线与 轴的交点坐标是________和________;
②抛物线经过点 ,________ ;
③在对称轴右侧, 随 增大而________;
∴∠BOC=2∠CDB.
又∵∠CDB=20°,∴∠BOC=40°,
又∵CE为圆O的切线,∴OC⊥CE,即∠OCE=90°.则∠E=90°﹣40°=50°.故选B.
7.C
【详解】
试题分析:∵将△ABC以某点为旋转中心,顺时针旋转90°得到△DEF,
∴点A的对应点为点D,点B的对应点为点E,
作线段AD和BE的垂直平分线,它们的交点为P(1,-1),
∴ ,解得:m=2,
故答案是:2.
【点睛】
本题主要考查一元一次方程的解,理解方程的解的意义,是解题的关键.
0.4774
下面有三个推断:
①投掷1000次时,针与直线相交的次数是454,针与直线相交的概率是0.454;
②随着实验次数的增加,针与直线相交的频率总在0.477附近,显示出一定的稳定性,可以估计针与直线相交的概率是0.477;
③若再次用计算机模拟此实验,则当投掷次数为10000时,针与直线相交的频率一定是0.4769.
(1)当每月销售量为70本时,获得的利润为多少元;
(2)该文具店这种笔记本每月获得利润为W元,求每月获得的利润W元与销售单价x之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润,最大利润为多少元?
2023-2024学年北京市东城区东直门中学高二(上)期中数学试卷【答案版】

2023-2024学年北京市东城区东直门中学高二(上)期中数学试卷一.选择题:(本题有12道小题,每小题4分,共48分) 1.已知α∈(π2,π),且sin α=35,则tan α=( ) A .34B .−34C .43D .−432.在等差数列{a n }中,a 2=1,a 4=5,则a 8=( ) A .9B .11C .13D .153.已知数列{a n }是公比为正数的等比数列,S n 是其前n 项和,a 2=2,a 4=8,则S 7=( ) A .31B .63C .127D .2554.已知α,β是两个不同的平面,直线m ⊂α,下列命题中正确的是( ) A .若α⊥β,则m ∥β B .若α⊥β,则m ⊥βC .若m ∥β,则α∥βD .若m ⊥β,则α⊥β5.向量a →=(2,1,x ),b →=(2,y ,﹣1),若|a →|=√5,且a →⊥b →,则x +y 的值为( ) A .﹣1B .1C .﹣4D .46.在△ABC 中,a =2,B =π3,△ABC 的面积等于√32,则b 等于( ) A .√32B .1C .√3D .27.设{a n }是公差不为0的无穷等差数列,则“{a n }为递增数列”是“存在正整数N 0,当n >N 0时,a n >0”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8.在平面直角坐标系xOy 中,角α以Ox 为始边,终边与单位圆交于点P(x 0,√63),则cos2α=( ) A .−13B .±13C .2√33D .139.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 =12,给出下列三个结论: ①AC ⊥BE ;②△AEF 的面积与△BEF 的面积相等; ③三棱锥A ﹣BEF 的体积为定值. 其中,所有正确结论的个数是( )A .0B .1C .2D .310.已知公差不为零的等差数列{a n },首项a 1=﹣7,若a 5,a 6,a 9成等比数列,记T n =a 1•a 2•⋯•a n (n =1,2,3,⋯),则数列{T n }( ) A .有最小项,无最大项 B .有最大项,无最小项 C .无最大项,无最小项D .有最大项,有最小项11.ISO 216是国际标准化组织所定义的纸张尺寸国际标准,该标准定义了A ,B 系列的纸张尺寸.设型号为A i (i =0,1,2,3,4,5,6)的纸张面积分别是a i (i =0,1,2,3,4,5,6),它们组成一个公比为12的等比数列,设型号为B i (i =1,2,3,4,5,6)的纸张的面积分别是b i (i =1,2,3,4,5,6),已知b i 2=a i−1a i (i =1,2,3,4,5,6),则a 4b 5的值为( )A .12B .√22 C .√2D .212.已知数列{a n }满足a n+1=14(a n −6)3+6(n =1,2,3,⋯),则( ) A .当a 1=3时,{a n }为递减数列,且存在常数M ≤0,使得a n >M 恒成立 B .当a 1=5时,{a n }为递增数列,且存在常数M ≤6,使得a n <M 恒成立 C .当a 1=7时,{a n }为递减数列,且存在常数M >6,使得a n >M 恒成立 D .当a 1=9时,{a n }为递增数列,且存在常数M >0,使得a n <M 恒成立 二.填空题:(本题有6道小题,每小题5分,共30分)13.已知函数f(x)=√3sinx −cosx ,则f(π3)= ;若将f (x )的图象向右平行移动π6个单位长度后得到g (x )的图象,则g (x )的一个对称中心为 . 14.在△ABC 中,若BC =3,AC =2√6,B =2A ,则B = .15.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=﹣2,且a n +1=a n +a n +2,n ∈N *,则a 5= ;数列{a n }的前2023项的和为 .16.已知平面α和三条不同的直线m ,n ,l .给出下列六个论断:①m ⊥α;②m ∥α;③m ∥l ;④n ⊥α;⑤n ∥α;⑥n ∥l .以其中两个论断作为条件,使得m ∥n 成立.这两个论断可以是 .(填上你认为正确的一组序号)17.我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就出现了类似于砝码的用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列{a n },该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且a 1=1,a 5=12,a 9=192,则a 7= ,数列{a n }的所有项的和为 . 18.已知函数f(x)=λsin(π2x +φ)(λ>0,0<φ<π)的部分图象如图1所示,A ,B 分别为图象的最高点和最低点,过A 作x 轴的垂线,交x 轴于点A ',点C 为该部分图象与x 轴的交点.将绘有该图象的纸片沿x 轴折成直二面角,如图2所示,此时|AB|=√10,则λ= .给出下列四个结论: ①φ=π3;②图2中,AB →⋅AC →=5;③图2中,过线段AB 的中点且与AB 垂直的平面与x 轴交于点C ;④图2中,S 是△A 'BC 及其内部的点构成的集合.设集合T ={Q ∈S ||AQ |≤2},则T 表示的区域的面积大于π4.其中所有正确结论的序号是 . 三.解答题:(本题有6小题,共72分)19.(10分)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和.20.(10分)已知函数f (x )=A sin x cos x −√3cos2x 的一个零点为π6.(1)求A 和函数f (x )的最小正周期;(2)当x ∈[0,π2]时,若f (x )≤m 恒成立,求实数m 的取值范围.21.(12分)在△ABC 中,2asinB =√2b . (1)求A ;(2)若b =2√6,从下列三个条件中选出一个条件作为已知,使得△ABC 存在且唯一确定,求△ABC 的面积.条件①:cosC =−√1010;条件②:a =2;条件③:sinB =√55. 注:如果选择了不合适的条件,则第(2)问记0分.22.(12分)如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PD ⊥平面ABCD ,PD =AD =2,AB =4,点E 在线段AB 上,且AE =34AB . (1)求证:CE ⊥平面PBD ; (2)求二面角P ﹣CE ﹣D 的余弦值; (3)求点A 到平面PCE 的距离.23.(14分)如图,在多面体ABCDEF 中,平面ADEF ⊥平面ABCD ,四边形ADEF 为正方形,四边形ABCD 为梯形,且AD ∥BC ,∠BAD =90°,AB =AD =1,BC =3. (Ⅰ)求证:AF ⊥CD ;(Ⅱ)求直线BF 与平面CDE 所成角的正弦值;(Ⅲ)线段BD 上是否存在点M ,使得直线CE ∥平面AFM ?若存在,求BM BD的值;若不存在,请说明理由.24.(14分)设λ为正实数,若各项均为正数的数列{a n }满足:∀n ∈N *,都有a n +1≥a n +λ.则称数列{a n }为P (λ)数列.(Ⅰ)判断以下两个数列是否为P (2)数列:数列A :3,5,8,13,21; 数列B :log 25,π,5,10.(Ⅱ)若数列{b n }满足b 1>0且b n +1=b n +√n +3−√n +1,是否存在正实数λ,使得数列{b n }是P (λ)数列?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由.(Ⅲ)若各项均为整数的数列{a n }是P (1)数列,且{a n }的前m (m ≥2)项和a 1+a 2+a 3+⋯+a m 为150,求a m +m 的最小值及取得最小值时a m 的所有可能取值.2023-2024学年北京市东城区东直门中学高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一.选择题:(本题有12道小题,每小题4分,共48分) 1.已知α∈(π2,π),且sin α=35,则tan α=( ) A .34B .−34C .43D .−43解:α∈(π2,π),且sinα=35,∴cos α<0,cos α=−√1−sin 2α=−√1−(35)2=−45, ∴tan α=sinαcosα=−34. 故选:B .2.在等差数列{a n }中,a 2=1,a 4=5,则a 8=( ) A .9B .11C .13D .15解:在等差数列{a n }中,a 2=1,a 4=5,∴{a 1+d =1a 1+3d =5,解得a 1=﹣1,d =2,则a 8=a 1+7d =﹣1+14=13. 故选:C .3.已知数列{a n }是公比为正数的等比数列,S n 是其前n 项和,a 2=2,a 4=8,则S 7=( ) A .31B .63C .127D .255解:设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由a 4=a 2q 2,得8=2q 2,解得q =2或q =﹣2(舍去),又a 1=a 2q =22=1,所以S 7=1−271−2127.故选:C .4.已知α,β是两个不同的平面,直线m ⊂α,下列命题中正确的是( )A .若α⊥β,则m ∥βB .若α⊥β,则m ⊥βC .若m ∥β,则α∥βD .若m ⊥β,则α⊥β解:对于选项A :若α⊥β,则m ∥β也可能m ⊥β,故错误. 对于选项B :若α⊥β,则m ⊥β也可能m ∥β,故错误. 对于选项C :若m ∥β,则α∥β也可能α与β相交,故错误. 对于选项D ,直线m ⊂α,m ⊥β,则α⊥β是面面垂直的判定,故正确. 故选:D .5.向量a →=(2,1,x ),b →=(2,y ,﹣1),若|a →|=√5,且a →⊥b →,则x +y 的值为( ) A .﹣1B .1C .﹣4D .4解:向量a →=(2,1,x ),若|a →|=√5, 则√22+12+x 2=√5,解得x =0; 又向量b →=(2,y ,﹣1),且a →⊥b →, 则a →•b →=4+y +0=0,解得y =﹣4; 所以x +y =﹣4. 故选:C .6.在△ABC 中,a =2,B =π3,△ABC 的面积等于√32,则b 等于( ) A .√32B .1C .√3D .2解:∵a =2,B =π3,△ABC 的面积等于√32=12ac sin B =12×2×c ×√32, ∴解得:c =1,∴由余弦定理可得:b =√a 2+c 2−2accosB =√4+1−2×2×1×12=√3. 故选:C .7.设{a n }是公差不为0的无穷等差数列,则“{a n }为递增数列”是“存在正整数N 0,当n >N 0时,a n >0”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解:因为数列{a n }是公差不为0的无穷等差数列,当{a n }为递增数列时,公差d >0,令a n =a 1+(n ﹣1)d >0,解得n >1−a 1d ,[1−a1d ]表示取整函数,所以存在正整数N0=1+[1−a1d],当n>N0时,a n>0,充分性成立;当n>N0时,a n>0,a n﹣1<0,则d=a n﹣a n﹣1>0,必要性成立;是充分必要条件.故选:C.8.在平面直角坐标系xOy中,角α以Ox为始边,终边与单位圆交于点P(x0,√63),则cos2α=()A.−13B.±13C.2√33D.13解:∵平面直角坐标系xOy中,角α以Ox为始边,终边与单位圆交于点P(x0,√63 ),∴OP2=x02+69=1,∴x0=±√33,∴cosα=±√33,则cos2α=2cos2α﹣1=2×x02−1=−1 3,故选:A.9.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,线段B1D1上有两个动点E,F,且EF=12,给出下列三个结论:①AC⊥BE;②△AEF的面积与△BEF的面积相等;③三棱锥A﹣BEF的体积为定值.其中,所有正确结论的个数是()A.0B.1C.2D.3解:对于①,根据题意,结合图形知,AC⊥面DD1B1B,BE⊂平面DD1B1B,∴AC⊥BE,命题①正确;对于②,∵点B到直线EF的距离与点A到直线EF的距离不相等,∴△AEF与△BEF的面积不相等,命题②错误;对于③,三棱锥A ﹣BEF 的体积为V 三棱锥A ﹣BEF =13•S △BEF •h =13×12×12×1×√22=√224, ∴三棱锥A ﹣BEF 的体积为定值,命题③正确; 对于综上,正确的命题有2个. 故选:C .10.已知公差不为零的等差数列{a n },首项a 1=﹣7,若a 5,a 6,a 9成等比数列,记T n =a 1•a 2•⋯•a n (n =1,2,3,⋯),则数列{T n }( ) A .有最小项,无最大项 B .有最大项,无最小项 C .无最大项,无最小项D .有最大项,有最小项解:在等差数列{a n }中,由a 5,a 6,a 9成等比数列,得a 62=a 5⋅a 9,即(﹣7+5d )2=(﹣7+4d )(﹣7+8d ), 解得d =2或d =0(舍),则a n =2n ﹣9,当n ≤4,n ∈N *时,a n <0;当n ≥5,n ∈N *时,a n >0. ∴{a n }的前6项为:﹣7,﹣5,﹣3,﹣1,1,3, 又T n =a 1•a 2•⋯•a n ,故T 3最小,没有最大值. 故选:A .11.ISO 216是国际标准化组织所定义的纸张尺寸国际标准,该标准定义了A ,B 系列的纸张尺寸.设型号为A i (i =0,1,2,3,4,5,6)的纸张面积分别是a i (i =0,1,2,3,4,5,6),它们组成一个公比为12的等比数列,设型号为B i (i =1,2,3,4,5,6)的纸张的面积分别是b i (i =1,2,3,4,5,6),已知b i 2=a i−1a i (i =1,2,3,4,5,6),则a 4b 5的值为( )A .12B .√22C .√2D .2解:∵b i 2=a i−1a i ,令i =5,∴b 52=a 4a 5,又∵a 0,a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,a 6组成一个公比为12的等比数列,∴b 52=a 4a 5=a 4⋅a 4⋅12=12a 42, 又a 4>0,b 5>0, ∴a 4b 5=√2.故选:C .12.已知数列{a n }满足a n+1=14(a n −6)3+6(n =1,2,3,⋯),则( )A .当a 1=3时,{a n }为递减数列,且存在常数M ≤0,使得a n >M 恒成立B .当a 1=5时,{a n }为递增数列,且存在常数M ≤6,使得a n <M 恒成立C .当a 1=7时,{a n }为递减数列,且存在常数M >6,使得a n >M 恒成立D .当a 1=9时,{a n }为递增数列,且存在常数M >0,使得a n <M 恒成立 解:因为a n+1=14(a n −6)3+6,故a n+1−6=14(a n −6)3, 对于A ,若a 1=3,可用数学归纳法证明:a n ﹣6≤﹣3,即a n ≤3, 证明:当n =1时,a 1﹣6=﹣3≤﹣3,此时不等关系a n ≤3成立; 设当n =k 时,a k ﹣6≤﹣3成立, 则a k+1−6=14(a k −6)3∈(−54,−274),故a k +1﹣6≤﹣3成立, 由数学归纳法可得a n ≤3成立.而a n+1−a n =14(a n −6)3−(a n −6)=(a n −6)[14(a n −6)2−1],14(a n −6)2−1≥94−1=54>0,a n ﹣6<0,故a n +1﹣a n <0,故a n +1<a n ,故{a n }为减数列,注意a k +1﹣6≤﹣3<0,故a n+1−6=14(a n −6)3=(a n −6)×14(a n −6)2≤94(a n −6),结合a n +1﹣6<0, 所以6−a n+1≥94(6−a n ),故6−a n+1≥3(94)n−1,故a n+1≤6−3(94)n−1, 若存在常数M ≤0,使得a n >M 恒成立,则6−3(94)n−1>M , 故6−M 3>(94)n−1,故n <1+log 946−M3,故a n >M 恒成立仅对部分n 成立, 故A 不成立.对于B ,若a 1=5,可用数学归纳法证明:﹣1≤a n ﹣6<0,即5≤a n <6, 证明:当n =1时,﹣1≤a 1﹣6=﹣1≤0,此时不等关系5≤a n <6成立; 设当n =k 时,5≤a k <6成立,则a k+1−6=14(a k −6)3∈(−14,0),故﹣1≤a k +1﹣6<0成立, 即由数学归纳法可得5≤a k +1<6成立.而a n+1−a n =14(a n −6)3−(a n −6)=(a n −6)[14(a n −6)2−1],14(a n −6)2−1<0,a n ﹣6<0,故a n +1﹣a n >0,故a n +1>a n ,故{a n }为增数列,若M =6,则a n <6恒成立,故B 正确.对于C ,当a 1=7时,可用数学归纳法证明:0<a n ﹣6≤1,即6<a n ≤7, 证明:当n =1时,0<a 1﹣6≤1,此时不等关系成立; 设当n =k 时,6<a k ≤7成立,则a k+1−6=14(a k −6)3∈(0,14],故0<a k +1﹣6≤1成立,即6<a k +1≤7 由数学归纳法可得6<a n ≤7成立.而a n+1−a n =(a n −6)[14(a n −6)2−1]<0,故a n +1<a n ,故{a n }为减数列,又a n+1−6=(a n −6)×14(a n −6)2≤14(a n −6),结合a n +1﹣6>0可得:a n+1−6≤(a 1−6)(14)n ,所以a n+1≤6+(14)n ,若a n+1≤6+(14)n ,若存在常数M >6,使得a n >M 恒成立,则M −6≤(14)n 恒成立,故n ≤log 14(M −6),n 的个数有限,矛盾,故C 错误.对于D ,当a 1=9时,可用数学归纳法证明:a n ﹣6≥3即a n ≥9, 证明:当n =1时,a 1﹣6=3≥3,此时不等关系成立; 设当n =k 时,a k ≥9成立, 则a k+1−6=14(a k −6)3≥274>3,故a k +1≥9成立 由数学归纳法可得a n ≥9成立.而a n+1−a n =(a n −6)[14(a n −6)2−1]>0,故a n +1>a n ,故{a n }为增数列,又a n+1−6=(a n −6)×14(a n −6)2>94(a n −6),结合a n ﹣6>0可得:a n+1−6>(a 1−6)(94)n−1=3(94)n−1,所以a n+1≥6+3(94)n−1,若存在常数M >0,使得a n <M 恒成立,则M >6+3(94)n−1, 故M >6+3(94)n−1,故n <log 94(M−63)+1,这与n 的个数有限矛盾,故D 错误. 故选:B .二.填空题:(本题有6道小题,每小题5分,共30分)13.已知函数f(x)=√3sinx −cosx ,则f(π3)= 1 ;若将f (x )的图象向右平行移动π6个单位长度后得到g (x )的图象,则g (x )的一个对称中心为 (π3,0)(答案不唯一) . 解:f(x)=√3sinx −cosx =2sin(x −π6),f(π3)=2sin π6=1,则g(x)=2sin(x−π3),取x−π3=kπ,k∈Z,即x=π3+kπ,k∈Z,取k=0,x=π3,此时对称中心为(π3,0).故答案为:1;(π3,0)(答案不唯一).14.在△ABC中,若BC=3,AC=2√6,B=2A,则B=arccos13.解:由正弦定理得BCsinA =ACsinB,即3sinA=2√6sin2A,所以cos A=√63,所以cos B=cos2A=2cos2A﹣1=13,因为0<B<π,所以B=arccos 1 3.故答案为:arccos 1 3.15.已知数列{a n}满足a1=1,a2=﹣2,且a n+1=a n+a n+2,n∈N*,则a5=2;数列{a n}的前2023项的和为1.解:依题意,由a n+1=a n+a n+2,可得a n+2=a n+1﹣a n,则a1=1,a2=﹣2,a3=a2﹣a1=﹣2﹣1=﹣3,a4=a3﹣a2=﹣3﹣(﹣2)=﹣1,a5=a4﹣a3=﹣1﹣(﹣3)=2,a6=a5﹣a4=2﹣(﹣1)=3,a7=a6﹣a5=3﹣2=1,a8=a7﹣a6=1﹣3=﹣2,…∴数列{a n}是以6为最小正周期的周期数列,∵2023÷6=337……1,∴a2023=a1=1,a1+a2+a3+a4+a5+a6=1﹣2﹣3﹣1+2+3=0,∴数列{a n}的前2023项的和为:a1+a2+…+a2023=(a1+a2+a3+a4+a5+a6)+(a7+a8+a9+a10+a11+a12)+…+(a2017+a2018+a2019+a2020+a2021+a2022)+a2023=0+0+…+0+1=1.故答案为:2;1.16.已知平面α和三条不同的直线m,n,l.给出下列六个论断:①m⊥α;②m∥α;③m∥l;④n⊥α;⑤n∥α;⑥n∥l.以其中两个论断作为条件,使得m∥n成立.这两个论断可以是①④(或③⑥).(填上你认为正确的一组序号)解:由平面α和三条不同的直线m,n,l.①m⊥α;②m∥α;③m∥l;④n⊥α;⑤n∥α;⑥n∥l.得:若①m⊥α,④n⊥α,则由线面垂直的性质得m∥n,若③m∥l,⑥n∥l,则由平行公理得m∥n.∴以其中两个论断作为条件,使得m∥n成立.这两个论断可以是①④(或③⑥).故答案为:①④(或③⑥).17.我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就出现了类似于砝码的用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列{a n},该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且a1=1,a5=12,a9=192,则a7=48,数列{a n}的所有项的和为384.解:∵数列{a n}的后7项成等比数列,a n>0,∴a7=√a5a9=√12×192=48,∴a3=a52a7=12248=3,∴公比q=√a5a3=√123=2.∴a4=3×2=6,又该数列的前3项成等差数列,∴数列{a n}的所有项的和为3(a1+a3)2+6×(26−1)2−1=3×(1+3)2+378=384.故答案为:48;384.18.已知函数f(x)=λsin(π2x+φ)(λ>0,0<φ<π)的部分图象如图1所示,A,B分别为图象的最高点和最低点,过A作x轴的垂线,交x轴于点A',点C为该部分图象与x轴的交点.将绘有该图象的纸片沿x轴折成直二面角,如图2所示,此时|AB|=√10,则λ=√3.给出下列四个结论: ①φ=π3;②图2中,AB →⋅AC →=5;③图2中,过线段AB 的中点且与AB 垂直的平面与x 轴交于点C ;④图2中,S 是△A 'BC 及其内部的点构成的集合.设集合T ={Q ∈S ||AQ |≤2},则T 表示的区域的面积大于π4.其中所有正确结论的序号是 ②③ . 解:在图2中,过B 作BD 垂直x 轴于D , 由题意可得T =2ππ2=4,∴A ′D =2,∴A ′B =√λ2+4,∴AB =√A′B 2+AA′2=√2λ2+4=√10,解得λ=√3或λ=−√3(舍去),∴f (x )=√3sin (π2x +φ),当x =0时,√3sin φ=√32,∵0<φ<π,∴φ=π6或φ=5π6,当φ=π6显然不符合图象的变化情况,故舍去, ∴φ=5π6,故①错误; 由题意可得AC =√3+1=2,BC =2, ∴cos ∠BAC =10+4−42√10×2=√104,∴AB →•AC →=|AB →|•|AC →|•cos ∠BAC =√10×2×√104=5,故②正确;∵AC =BC =2,∴过线段AB 的中点且与AB 垂直的平面与x 轴交于点C ,故③正确; ∵|AQ |≤2,二面角为直二面角可得|A ′Q |≤1,∴T 表示的区域的面积为π×12×∠BA′C 2π<π4,故④错误. 故答案为:√3;②③.三.解答题:(本题有6小题,共72分)19.(10分)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和. 解:(1)设{a n }是公差为d 的等差数列, {b n }是公比为q 的等比数列, 由b 2=3,b 3=9,可得q =b 3b 2=3, b n =b 2q n ﹣2=3•3n ﹣2=3n ﹣1; 即有a 1=b 1=1,a 14=b 4=27, 则d =a 14−a 113=2, 则a n =a 1+(n ﹣1)d =1+2(n ﹣1)=2n ﹣1; (2)c n =a n +b n =2n ﹣1+3n ﹣1,则数列{c n }的前n 项和为[1+3+…+(2n ﹣1)]+(1+3+9+…+3n ﹣1)=12n •2n +1−3n 1−3=n 2+3n−12.20.(10分)已知函数f (x )=A sin x cos x −√3cos2x 的一个零点为π6.(1)求A 和函数f (x )的最小正周期;(2)当x ∈[0,π2]时,若f (x )≤m 恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)∵f (x )=A sin x cos x −√3cos2x =A2sin2x −√3cos2x 的一个零点为π6,∴f (π6)=A 2×√32−√32=0, ∴A =2,f (x )=sin2x −√3cos2x =2sin (2x −π3), ∴T =2π2=π; (2)当x ∈[0,π2]时,2x −π3∈[−π3,2π3],2sin (2x −π3)∈[−√3,2],∴f (x )max =2,∴m ≥2,即m ∈[2,+∞).21.(12分)在△ABC 中,2asinB =√2b .(1)求A;(2)若b=2√6,从下列三个条件中选出一个条件作为已知,使得△ABC存在且唯一确定,求△ABC的面积.条件①:cosC=−√1010;条件②:a=2;条件③:sinB=√55.注:如果选择了不合适的条件,则第(2)问记0分.解:(1)在△ABC中,2asinB=√2b⇒2sinAsinB=√2sinB,因为B∈(0,π),sin B>0,所以2sinA=√2⇒sinA=√22,又A∈(0,π),所以A=π4或A=3π4.(2)若选①,即cosC=−√1010,则π2<C<π,所以0<A<π2,0<B<π2,sinC=3√1010,则A=π4,则sinB=sin(π−(A+C))=sin(A+C)=sin(π4+C)=√22×(−√1010)+3√1010×√22=√55,由正弦定理得:a sinA =bsinB=csinC,a=2655√22=2√15,c=26553√1010=6√3,则△ABC存在且唯一确定,△ABC面积为S=12acsinB=12×2√15×6√3×√55=18.若选②,即a=2,又b=2√6,2asinB=√2b,所以sinB=√3,矛盾,所以②不成立.若选③,由sinB=√55,b=2√6,2asinB=√2b,得a=2√15,由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bc cos A,当A=π4时,60=24+c2﹣2bc cos A,得c2−4√3c−36=0⇒c=6√3或c=−2√3舍;当A=3π4时,60=24+c2﹣2bc cos A,得c2+4√3c−36=0⇒c=2√3或c=−6√3舍,此时△ABC存在但不唯一确定,所以不合题意.22.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,PD=AD=2,AB=4,点E在线段AB上,且AE=34 AB.(1)求证:CE ⊥平面PBD ; (2)求二面角P ﹣CE ﹣D 的余弦值; (3)求点A 到平面PCE 的距离.解:(1)证明:因为PD ⊥平面ABCD ,CE ⊂平面ABCD ,所以PD ⊥CE , 因为AB =4,AE =34AB ,所以AE =3,BE =1, 所以ABAD=BC BE=2,∠ABC =∠EBC ,所以Rt △CBE ∽Rt △BAD ,所以BD ⊥CE ,又因为PD ⊥CE ,PD ∩BD =D ,PD ,BD ⊂平面PBD , 所以CE ⊥平面PBD ;(2)因为PD ⊥平面ABCD ,AD ⊂平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD , 所以PD ⊥AD ,PD ⊥CD ,又因为ABCD 是矩形,AD ⊥CD , 所以AD ,CD ,PD 两两垂直,如图建立空间直角坐标系D ﹣xyz ,则C (0,4,0),P (0,0,2),E (2,3,0),A (2,0,0), 所以PC →=(0,4,﹣2),CE →=(2,﹣1,0), 设平面PCE 的一个法向量为n →=(x ,y ,z ), 则有{n →⋅PC →=4y −2z =0n →⋅CE →=2x −y =0,令x =1,则y =2,z =4,于是n →=(1,2,4),因为PD ⊥平面ABCD ,取平面CED 的法向量为m →=(0,0,1),则cos <m →,n →>=m →⋅n →|m →||n →|=41×1+4+16=4√2121,由图可知二面角P ﹣CE ﹣D 为锐角, 所以二面角P ﹣CE ﹣D 的余弦值为4√2121; (3)由(2)知AP →=(﹣2,0,2), 而平面PCE 的一个法向量为n →=(1,2,4),所以点A 到平面PCE 的距离为|AP⋅n →||n →|=√1+4+16=2√217. 23.(14分)如图,在多面体ABCDEF 中,平面ADEF ⊥平面ABCD ,四边形ADEF 为正方形,四边形ABCD 为梯形,且AD ∥BC ,∠BAD =90°,AB =AD =1,BC =3. (Ⅰ)求证:AF ⊥CD ;(Ⅱ)求直线BF 与平面CDE 所成角的正弦值;(Ⅲ)线段BD 上是否存在点M ,使得直线CE ∥平面AFM ?若存在,求BM BD的值;若不存在,请说明理由.解:(Ⅰ)证明:∵四边形ADEF 为正方形, ∴AF ⊥AD ,又∵平面ADEF ⊥平面ABCD , ∴AF ⊥平面ABCD , ∴AF ⊥CD ;(Ⅱ)取BC 的三等分点G ,H 如图,连接EG ,可由EF ∥AD ,AD ∥BC ,得EF ∥BG , 且EF =AD =BG =1,∴四边形BGEF 为平行四边形, ∴GE ∥BF , ∵DE ∥AF , ∴DE ⊥平面ABCD , ∴平面EDC ⊥平面ABCD , 作GN ⊥CD 于N , 则GN ⊥平面EDC , 连接EN ,则∠GEN 为GE 与平面EDC 所成的角, 在Rt △CGD 中,求得GN =2√5, 又GE =BF =√2, ∴sin ∠GEN =GNGE =√105,故直线BF 与平面CDE 所成角的正弦值为:√105;(Ⅲ)连接FH ,易证四边形EFHC 为平行四边形, ∴EC ∥FH , ∴EC ∥平面AFH , 连接AH 交BD 于M , 则CE ∥平面AFM , 此时BM MD=BH AD=2,∴BM BD=23.24.(14分)设λ为正实数,若各项均为正数的数列{a n }满足:∀n ∈N *,都有a n +1≥a n +λ.则称数列{a n }为P (λ)数列.(Ⅰ)判断以下两个数列是否为P (2)数列: 数列A :3,5,8,13,21; 数列B :log 25,π,5,10.(Ⅱ)若数列{b n }满足b 1>0且b n +1=b n +√n +3−√n +1,是否存在正实数λ,使得数列{b n }是P (λ)数列?若存在,求λ的取值范围;若不存在,说明理由.(Ⅲ)若各项均为整数的数列{a n }是P (1)数列,且{a n }的前m (m ≥2)项和a 1+a 2+a 3+⋯+a m 为150,求a m +m 的最小值及取得最小值时a m 的所有可能取值. 解:(Ⅰ)根据定义,P (2)数列应满足∀n ∈N *,a n +1≥a n +2, 即a n +1﹣a n ≥2恒成立,对于数列A :有5﹣3=2≥2,8﹣5=3≥2,13﹣8=5≥2,21﹣13=8≥2, 均满足,∴数列A 是P (2)数列;对于数列B :∵5﹣π<2,不满足,∴数列B 不是P (2)数列; (Ⅱ)不存在正实数λ,使得数列{b n }是P (λ)数列. 理由如下:假设存在正实数λ,使得数列{b n }是P (λ)数列, 则∀n ∈N *,都有b n +1≥b n +λ,∴b n +1﹣b n ≥λ恒成立, ∵b n+1=b n +√n +3−√n +1, ∴b n +1﹣b n =√n +3−√n +1=2√n+3+√n+11√n , 当n >1λ2时,b n +1﹣b n 1√n λ,这与假设矛盾,∴不存在正实数λ,使得数列{b n }是P (λ)数列; (Ⅲ)∵数列{a n }是P (1)数列,∴a n +1≥a n +1, ∴a m ≥a m ﹣1+1≥a m ﹣2+2≥…≥a 1+m ﹣1≥m ,∴a m ﹣1≤a m ﹣1,a m ﹣2≤a m ﹣1﹣1,a m ﹣3≤a m ﹣2﹣1≤a m ﹣3,…,a 2≤a 3﹣1≤a m ﹣(m ﹣2), a 1≤a 2﹣1≤a m ﹣(m ﹣1),∴a 1+a 2+a 3+…+a m ≤ma m ﹣[1+2+3+…+(m ﹣1)]=ma m −m(m−1)2,∴150≤ma m −m(m−1)2,∴a m ≥150m +m 2−12, ∴a m +m ≥150m +m 2−12=30−12=592, ∵数列{a n }是整数数列,∴a m +m 的最小值不小于30, 假设a m +m =30,必有150m+3m 2−12≤30,解得253≤m ≤12,∵m ∈N *,∴m 可取9,10,11,12, 当m =9时,a m =21,存在满足条件的数列,a 1=10,a 2=14,a 3=15,a 4=16,a 5=17,a 6=18,a 7=19,a 8=20,a 9=21, 当m =10时,a m =20,存在满足条件的数列,a 1=6,a 2=12,a 3=13,a 4=14,a 5=15,a 6=16,a 7=17,a 8=18,a 9=19,a 10=20, 当m =11时,a m =19,存在满足条件的数列,a 1=5,a 2=10,a 3=11,a 4=12,a 5=13,a 6=14,a 7=15,a 8=16,a 9=17,a 10=18,a 11=19, 当m =12时,a m =18,存在满足条件的数列,a 1=7,a 2=8,a 3=9,a 4=10,a 5=11,a 6=12,a 7=13,a 8=14,a 9=15,a 10=16,a 11=17,a 12=18, 以上都是a m +a n =30的充分条件, ∴a m +m 的最小值为30,此时取得最小值时a m 的所有可能取值为18,19,20,21.。
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北京市东城区2021-2022学年高二上学期期末数学试卷班级:_________ 姓名:_________ 分数:_________一、单选题(本大题共10小题,共30分)1、下列直线中,倾斜角为锐角的是( )A. x −y +1=0B. y =−2x +1C. y =1D. x =22、已知{a n }为等差数列,且a 1=1,a 3+a 4+a 5=15,则a 7=( )A. 12B. 9C. 6D. 33、抛物线y 2=−8x 的焦点F 到准线l 的距离为( )A. 16B. 8C. 4D. 24、已知平面α,β的法向量分别为n 1⃗⃗⃗⃗ =(x,1,−1),n 2⃗⃗⃗⃗ =(6,y,3),且α//β,则x +y =( )A. 43B. 1C. −3D. −55、已知△ABC 的三个顶点是A(−3,0),B(6,2),C(0,−6),则边AC 上的高所在的直线方程为( )A. x +2y −2=0B. x −2y −2=0C. x −2y −4=0D. 2x +y −14=06、设数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=7,a n+1=a n −4,n ∈N ∗,则S 1,S 2,S 3,S 4中,最大的是( )A. S 1B. S 2C. S 3D. S 47、在长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB =AD =4,AA 1=3,点E ,F 分别在棱BB 1,B 1C 1上,EF ⃗⃗⃗⃗⃗ //AD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =13BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则|B 1F ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=( )A. 1B. 43C. 2D. 83 8、“a =2”是“圆(x −a)2+(y −b)2=4与y 轴相切”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9、已知抛物线C :y 2=2px(p >0)过点A(2,2),点B 为平面直角坐标系平面内一点,若线段AB 的垂直平分线过抛物线C 的焦点F ,则点B 与原点O 间的距离的最小值为( )A. √2B. 2C. 52D. 310、均匀压缩是物理学一种常见现象.在平面直角坐标系中曲线的均匀压缩,可用曲线上点的坐标来描述.设曲线C 上任意一点P(x,y),若将曲线C 纵向均匀压缩至原来的一半,则点P 的对应点为P 1(x,12y).同理,若将曲线C 横向均匀压缩至原来的一半,则曲线C 上点P 的对应点为P 2(12x,y).若将单位圆x 2+y 2=1先横向均匀压缩至原来的一半,再纵向均匀压缩至原来的13,得到的曲线方程为( ) A. x 24+y 29=1 B. x 29+y 24=1 C. 4x 2+9y 2=1 D. 9x 2+4y 2=1二、填空题(本大题共6小题,共24分)11、若过点O(0,0)和M(1,3)的直线与直线ax −y −2=0平行,则a = .12、写出一个离心率e =2且焦点在x 轴上的双曲线的标准方程 ,并写出该双曲线的渐近线方程 .13、已知数列{a n }满足a n+1=an 2a n +1,n ∈N ∗,若a 3=17,则a 1= . 14、已知点M(−1,2,0),平面α过A(1,0,1),B(1,1,0),C(0,1,1)三点,则点M 到平面α的距离为 .15、1970年4月我国成功发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,这颗卫星的运行轨道是以地心(地球的中心)为一个焦点的椭圆.已知卫星的近地点(离地面最近的点)距地面的高度约为439km ,远地点(离地面最远的点)距地面的高度约为2384km ,且地心、近地点、远地点三点在同一直线上,地球半径约为6371km ,则卫星运行轨道是上任意两点间的距离的最大值为 km .16、如图,在棱长都为1的平行六面体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 两两夹角均为π3,则AC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = ;请选择该平行六面体的三个顶点,使得经过这三个顶点的平面与直线AC 1垂直.这三个顶点可以是 .三、解答题(本大题共5小题,共46分)17、(本小题8.0分)已知圆C的方程为x2+y2−2x−2y−23=0.(Ⅰ)求圆C的圆心及半径;(Ⅱ)是否存在直线l满足:经过点A(2,−1),且____?如果存在,求出直线l的方程;如果不存在,请说明理由.从下列三个条件中任选一个补充在上面问题中并作答:条件①:被圆C所截得的弦长最长;条件②:被圆C所截得的弦长最短;条件③:被圆C所截得的弦长为8.18、(本小题9.0分)某学校一航模小组进行飞机模型飞行高度实验,飞机模型在第一分钟时间内上升了10米高度.若通过动力控制系统,可使飞机模型在以后的每一分钟上升的高度都是它在前一分钟上升高度的75%.(Ⅰ)在此动力控制系统下,该飞机模型在第三分钟内上升的高度是多少米?(Ⅱ)这个飞机模型上升的最大高度能超过50米吗?如果能,求出从第几分钟开始高度超过50米;如果不能,请说明理由.19、(本小题10.0分)如图,四棱锥P−ABCD中,底面ABCD为正方形,PD⊥底面ABCD,PD=AD=2,点E,F,G分别为PA,AB,BC的中点,平面EFGM∩棱PC=M.(Ⅰ)试确定PMPC的值,并证明你的结论;(Ⅱ)求平面EFGM与平面PAD夹角的余弦值.20、(本小题10.0分)已知椭圆C: x 2a2+y2b2=1(a>b>0)过点B (0,√2),且离心率e=√63.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设点F为椭圆C的左焦点,点T(−3,m),过点F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q,连接OT与PQ 交于点H.①若m=√2,求|PQ|;②求|PH|的值.|HQ|21、(本小题9.0分)设等差数列{a n}的各项均为整数,且满足对任意正整数n,总存在正整数m,使得a1+a2+⋯+a n=a m,则称这样的数列{a n}具有性质P.(1)若数列{a n}的通项公式为a n=2n,数列{a n}是否具有性质P?并说明理由;(2)若a1=3,求出具有性质P的数列{a n}公差的所有可能值;(3)对于给定的a1,具有性质P的数列{a n}是有限个,还是可以无穷多个?(直接写出结论)参考答案及解析1.答案:A解析:本题考查了直线的倾斜角问题,是一道基础题.根据斜率的正负判断其倾斜角的范围即可.对于A:斜率k=1,倾斜角是锐角,对于B:斜率k=−2,倾斜角是钝角,对于C:斜率k=0,倾斜角是0°角,对于D:斜率k不存在,倾斜角是直角,所以选:A.2.答案:B解析:本题考查等差数列的性质,考查运算求解能力,是基础题.由已知先求a4,再由等差中项的概念求解a7.在等差数列{a n}中,由a3+a4+a5=15,得3a4=15,即a4=5,又a1=1,且a1+a7=2a4,∴a7=2a4−a1=10−1=9.所以选:B.3.答案:C解析:本题考查抛物线的简单性质的应用,是基础题.直接利用抛物线的性质,求解即可.抛物线y2=−8x,可得p=4,抛物线y2=−8x的焦点F到准线l的距离为:4.所以选:C.4.答案:D解析:由α//β,得n1⃗⃗⃗⃗ //n2⃗⃗⃗⃗ ,列出方程组,能求出结果.本题考查面面平行的运算,考查面面平行的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.∵平面α,β的法向量分别为n1⃗⃗⃗⃗ =(x,1,−1),n2⃗⃗⃗⃗ =(6,y,3),且α//β,∴n1⃗⃗⃗⃗ //n2⃗⃗⃗⃗ ,∴6 x =y1=3−1,解得x=−2,y=−3,∴x+y=−5.所以选:D.5.答案:B解析:本题主要考查了直线的一般方程,考查了两直线垂直时的斜率关系,是基础题.先求出直线AC的斜率,再根据两直线垂直时斜率相乘等于−1求出边AC上的高所在的直线斜率,再利用点斜式即可求出结果.∵A(−3,0),C(0,−6),∴直线AC的斜率为−6−00−(−3)=−2,∴边AC上的高所在的直线斜率为12,又∵B(6,2),∴边AC上的高所在的直线方程为y−2=12(x−6),即x−2y−2=0,所以选:B.6.答案:C解析:本题主要考查了等差数列的性质,属于基础题.根据已知条件判断出数列{a n}为等差数列,且公差d=−4,就可求出结果.∵a n+1=a n−4,∴a n+1−a n=−4,故数列{a n}为等差数列,且公差d=−4,∴a 3=3,a 4=−1<0,∴S 3最大.所以选:C .7.答案:D解析:本题考查的知识要点:平线性的性质,向量的共线,向量的模,主要考查学生的运算能力和数学思维能力,属于基础题.直接利用向量的共线和向量的模的应用求出结果.根据题意,如图所示:连接AD 1和BC 1,根据BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =13BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,EF ⃗⃗⃗⃗⃗ //AD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,AD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ //BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以点F 为B 1C 1靠近C 1的三等分点;故|B 1F ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=23×4=83,所以选:D .8.答案:A解析:圆(x −a)2+(y −b)2=4与y 轴相切,则a =±2,即可判断.本题主要考查圆与直线相切的关系,充分、必要条件的判断,属于基础题.圆(x −a)2+(y −b)2=4与y 轴相切,则a =±2,故“a =2”是“圆(x −a)2+(y −b)2=4与y 轴相切”的充分不必要条件.所以选:A .9.答案:B解析:求出B 的轨迹方程,利用B 的轨迹,判断点B 与原点O 间的距离的最小值即可.本题考查轨迹方程的判断,抛物线的简单性质的应用,考查分析问题解决问题的能力,是中档题. 抛物线C :y 2=2px(p >0)过点A(2,2),可得4=4p ,解得p =1,抛物线方程y 2=2x ,F(12,0), 点B 为平面直角坐标系平面内一点,若线段AB 的垂直平分线过抛物线C 的焦点F ,可知|AF|=|BF|=√(2−12)2+(2−0)2=52. 可知B 的轨迹是以F 为圆心,以52为半径的圆,当B ,O ,F 在一条直线上时,点B 与原点O 间的距离取得最小值:52−12=2. 所以选:B .10.答案:C解析:本题考查曲线的方程,解题中需要理清思路,属于中档题.设曲线x 2+y 2=1上的点为(x,y),对应压缩后点的坐标为(x′,y′),则{x =2x′y =3y′,进而可得(2x′)2+(3y′)2=1,化简即可得出答案.设曲线x 2+y 2=1上的点为(x,y),对应压缩后点的坐标为(x′,y′),所以{x′=12x y′=13y,则{x =2x′y =3y′, 所以(2x′)2+(3y′)2=1,所以4x′2+9y′2=1,所以得到的曲线的方程为4x 2+9y 2=1.所以选:C .11.答案:3解析:利用直线与直线平行的性质、斜率公式直接求解.本题考查直线的斜率的求法,考查直线与直线平行的性质、斜率公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.过点O(0,0)和M(1,3)的直线与直线ax−y−2=0平行,∴31=a,则a=3.所以答案为:3.12.答案:x2−y23=1(答案不唯一)y=±√3x解析:利用离心率,推出a,b关系,然后写出有关双曲线方程,然后写出渐近线方程.本题考查双曲线的简单性质的应用,双曲线方程的求法,渐近线方程的求法.离心率e=2且焦点在x轴上的双曲线,可知ca =2,所以ba=√c2−a2a2=√3,不妨取a=1,则b=√3,所以满足条件的双曲线方程可以为:x2−y23=1,渐近线方程为:y=±√3x,所以答案为:x2−y23=1(答案不唯一);y=±√3x.13.答案:13解析:利用数列的递推关系式逐步求解即可得到数列的首项.本题考查数列的递推关系式的应用,数列项的求法,是基础题.数列{a n}满足a n+1=a n2a n+1,n∈N∗,若a3=17,a 3=a 22a 2+1=17,可得a 2=15, a 2=a 12a 1+1=15,a 1=13. 所以答案为:13.14.答案:√33解析:本题主要考查点面距离的计算,属于基础题.先求得平面ABC 的一个法向量n ⃗ =(x,y,z),然后由d =|AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ ||n⃗ |=√33求解. 因为M(−1,2,0),A(1,0,1),B(1,1,0),C(0,1,1),所以AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−2,2,−1),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,−1),AC⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,1,0), 设平面ABC 的一个法向量为n⃗ =(x,y,z), 则{AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =0AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =0,即{y −z =0−x +y =0, 令x =1,则n⃗ =(1,1,1), 所以则点M 到平面α的距离为d =|AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ ||n ⃗ |=√33,所以答案为:√33.15.答案:15565解析:本题考查椭圆的定义的应用及椭圆的性质的应用,属于基础题.由题意这颗卫星的运行轨道为椭圆,可得椭圆上任意两点的最大距离为长轴长,由题意可得a +c ,a −c 的值,求出2a 的值.这颗卫星的运行轨道是以地心(地球的中心)为一个焦点的椭圆,则卫星运行轨道是上任意两点间的距离的最大值为2a ,由题意可得a +c =2384+6371,a −c =439+6371,所以可得2a =15565,所以答案为:15565.16.答案:0A 1,B ,D 和B 1,D 1,C解析:本题考查了空间向量数量积的运算及其运算,属于中档题.根据向量数量积的定义及其运算性质计算即可.AC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )⋅(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )+AA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2−AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+AA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗=1−1+1⋅1⋅cos π3−1⋅1⋅cos π3=0,所以AC 1⊥BD ,同理AC 1⊥A 1B ,因为BD ∩A 1B =B ,所以AC 1⊥平面A 1BD ,同理AC 1⊥平面B 1D 1C ,所以选择该平行六面体的三个顶点,使得经过这三个顶点的平面与直线AC 1垂直.这三个顶点可以是A 1,B ,D 和B 1,D 1,C ,所以答案为:0;A 1,B ,D 和B 1,D 1,C .17.答案:(I)圆C 的方程x 2+y 2−2x −2y −23=0,化为标准方程为(x −1)2+(y −1)2=25, 则圆C 的圆心C 坐标为(1,1),半径r =5;(II)因为(2−1)2+(−1−1)2=5<25,所以点A(2,−1)在圆C 内,选条件①,若被圆C 所截得的弦长最长,则直线l 过圆心C(1,1),所以k AC =1+11−2=−2, 所以直线的方程为y −1=−2(x −1),即2x +y −3=0.选条件②,最短弦为过A 且与直径垂直的直线与圆相交的弦,故k l ⋅k AC =−1,所以k l =12,所以直线l 的方程为y +1=12(x −2),即x −2y −4=0. 选条件③,若直线l 被圆C 所截得的弦长为8,则圆心C 到直线l 的距离为√25−(82)2=3, 当直线l 的斜率不存在,即直线l 为:x =2时,不满足题意;设直线l 的方程为y +1=k(x −2),化为一般式为kx −y −2k −1=0,则圆心C 到直线l 的距离d =k−1−2k−1√k +1=−k−2√k +1=3,无解,即不存在直线l 被圆C 所截得的弦长为8.解析:本题考查圆的方程的性质,以及考查直线与圆的位置关系,属中档题.(I)求出圆的标准方程,则圆C 的圆心坐标和半径可求;(II)选条件①,直线l 过圆心C(1,1),可求直线l 的方程;选条件②,最短弦为过A 且与直径垂直的直线与圆相交的弦,故k l ⋅k AC =−1,可求直线方程; 选条件③,若直线l 被圆C 所截得的弦长为8,则圆心C 到直线l 的距离为√25−(82)2=3,分类讨论,即可得到不存在直线l 被圆C 所截得的弦长为8.18.答案:(I)∵飞机模型在第一分钟时间内上升了10米高度,且机模型在以后的每一分钟上升的高度都是它在前一分钟上升高度的75%,∴该飞机模型在第三分钟内上升的高度是10×75%×75%=5.625米.(II)不能超过,由题意可得,飞机模型每分钟上升的高度构成a 1=10,q =0.75的等比数列,则S n =a 1(1−0.75n )1−0.75=10(1−0.75n )0.25=40(1−0.75n )<40×1=40,故这个飞机模型上升的最大高度不能超过50米.解析:本题主要考查函数的实际应用,掌握等比数列的前n 项和公式是解本题的关键. (I)根据已知条件,即可直接求得该飞机模型在第三分钟内上升的高度是10×75%×75%=5.625. (II)根据已知条件,结合等比数列的前n 项和公式,即可求解.19.答案:证明:(I)PM PC =12.证明如下:在△APB 中,因为点E ,F 分别为PA ,AB 的中点,所以EF//PB .又EF ⊄平面PBC ,PB ⊂平面PBC ,所以EF//平面PBC .因为EF ⊂平面EFG ,平面EFG ∩平面PBC =GM ,所以EF//GM .所以PB//GM .在△PBC 中,因为点G 为BC 的中点,所以点M 为PC 的中点,即PM PC =12. (II)因为底面ABCD 为正方形,所以AD ⊥CD .因为PD ⊥底面ABCD ,所以PD ⊥AD ,PD ⊥CD .如图,建立空间直角坐标系D −xyz ,则D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),P(0,0,2),因为E ,F ,G 分别为PA ,AB ,BC 的中点,所以E(1,0,1),F(2,1,0),G(1,2,0).所以EF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,−1),FG⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,1,0). 设平面EFGM 的法向量n⃗ =(x,y,z),则 {n ⃗ ⋅EF ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,n⃗ ⋅FG ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{x +y −z =0,−x +y =0. 令x =1,y =1,z =2,于是n⃗ =(1,1,2). 又因为平面PAD 的法向量为m⃗⃗ =(0,1,0),所以cos〈m ⃗⃗⃗ ,n ⃗ 〉=m ⃗⃗⃗ ⋅n⃗ |m ⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗ |=√6=√66.所以平面EFGM 与平面PAD 夹角的余弦值为√66. 解析:(I)PM PC =12,利用线面平行的判定和性质可得答案; (II)以D 为原点,DA ,DC ,DP 所在直线分别为x ,y ,z 的正方向建立空间直角坐标系D −xyz ,求出平面EFGM 的法向量和平面PAD 的法向量由向量夹角公式可得答案.本题考查利用向量法求二面角,考查学生的运算能力.20.答案:(I)由题意得{b =√2,c a =√63,a 2=b 2+c 2,解得a 2=6,b 2=2.所以椭圆C 的方程为x 26+y 22=1. (II)①当m =√2时,直线TF 的斜率k TF =−√2,则TF 的垂线PQ 的方程为y =√22(x +2), 由{y =√22(x +2)x 26+y 22=1得5x 2+12x =0, 解得x 1=0,x 2=−125, 故P(0,√2),Q(−125,−√25),|PQ|=6√65; ②由T(−3,m),F(−2,0),显然TF 斜率存在,k TF =−m ,当m =0时,|PH||HQ|=1,当m ≠0时,直线PQ 过点F 且与直线TF 垂直,则直线PQ 方程为y =1m (x +2), 由{y =1m (x +2)x 26+y 22=1得(m 2+3)x 2+12x +12−6m 2=0, 显然Δ>0,设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),则x 1+x 2=−12m 2+3,x 1x 2=12−6m 2m 2+3, 则P ,Q 中点的横坐标为x 0=x 1+x 22=−6m 2+3,直线OT 的方程为y =−m 3x ,由{y =1m (x +2)y =−m 3x得x H =−6m 2+3, 所以|PH||HQ|=1.综上,|PH||HQ|的值为1.解析:本题考查了椭圆的标准方程,直线与椭圆的综合,属于中档题.(Ⅰ)根据题意列出关于a ,b ,c 的方程组,解方程可得a ,b 的值,从而求得椭圆方程; (Ⅱ)①联立直线PQ 的方程与椭圆的方程,解得P ,Q 坐标可得|PQ|;②依题意显然斜率存在,k TF =−m ,分m =0和m ≠0两种情况分别求解即可. 21.答案:(1)由a n =2n ,对任意正整数n ,a 1+a 2+⋯+a n =2×(1+2+3+⋯+n), 说明a 1+a 2+⋯+a n 仍为数列{a n }中的项,∴数列{a n }具有性质P .(2)设{a n }的公差为d .由条件知:a 1+a 2=a k (k ∈N ∗),k 为某个正整数,则2a 1+d =a 1+(k −1)d ,即(k −2)d =a 1,∴必有k ≠2且d =a 1k−2=3k−2, 则a n =a 1+(n −1)d =a 1+n−1k−2a 1=3+n−1k−2×3, 而此时对任意正整数n ,a 1+a 2+⋯+a n =na 1+n(n−1)2d =a 1+(n −1)[(k −2)+n 2]d , 又n ,n −1为一奇一偶,即(n −1)[(k −2)+n 2]为整数,因此,只要d =3k−2为整数,那么a 1+[(n −1)(k −2)+n(n−1)2]d 为{a n }中的一项. 易知:k −2可取±1,3,对应得到3个满足条件的等差数列.此时公差d 的所有可能值为:3,−3,1.(3)同(2)知:a 1+a 2=a k (k ∈N ∗),k 为某个正整数,则a 1=(k −2)d ,∴必有k ≠2且d =a 1k−2∈Z ,则a 1+a 2+⋯+a n =a 1+(n −1)[(k −2)+n 2]d , 故任意给定a 1,公差d 均为有限个,∴具有性质P的数列{a n}是有限个.解析:(1)由题意a1+a2+⋯+a n=2×(1+2+3+⋯+n),由性质P的定义,即可知{a n}是否具有性质P.(2)由题设,存在a1+a2=a k(k∈N∗),结合已知得k≠2且d=3,则a1+a2+⋯+a n=a1+k−2]d,由性质P的定义只需保证d为整数即可确定公差的所有可能值;[(n−1)(k−2)+n(n−1)2∈Z,由a1+a2+⋯+a n为整数,在a1为定值只需d为整数,(3)根据(2)的思路,可得k≠2且d=a1k−2即可判断数列{a n}的个数是否有限.本题考查数列的应用,考查学生的综合能力,属于难题.。