高二数学(理)上学期期末试卷及答案
2022-2023学年四川省泸县第五中学高二上学期期末考数学(理)试卷带讲解

12.数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念,公式符号,推理论证,思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.平面直角坐标系中,曲线 : 就是一条形状优美的曲线,对于此曲线,给出如下结论:
【详解】∵直线方程 可整理为
∴定点为
∵点A在直线 上
∴
∴ ,当且仅当 时取等号
故答案为:
16.过点 作抛物线 的两条切线,切点分别为 和 ,又直线 经过拋物线 的焦点 ,那么 的最小值为_________.
16
【分析】设 ,写出以 为切点的切线方程,由判别式求出切线斜率,得到以 为切点的切线方程,同理求出以 为切点的切线方程,结合 在两条切线上得直线 的方程,联立直线 与抛物线方程,根据根与系数的关系,结合抛物线定义得出结果.
【考点】圆的方程,点到直线的距离公式
【名师点睛】直线与圆的位置关系有三种情况:相交、相切和相离.已知直线与圆的位置关系时,常用几何法将位置关系转化为圆心到直线的距离d与半径r的大小关系,以此来确定参数的值或取值范围.
9.已知 , ,若不等式 恒成立,则正数 的最小值是()
A. 2B. 4
C. 6D. 8
第八组[190,195].如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数
相同,第六组的人数为4人.
(Ⅰ)求第七组的频率;
(Ⅱ)估计该校的800名男生的身高的中位数以及身高在180cm以上(含180cm)的人数;
2021-2022学年云南省曲靖市宣威市落水镇第一中学高二数学理上学期期末试题含解析

2021-2022学年云南省曲靖市宣威市落水镇第一中学高二数学理上学期期末试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 在区间[0,4]上任取一个实数x,则x>1的概率是()A.0.25 B.0.5 C.0.6 D.0.75参考答案:D【考点】几何概型.【分析】根据几何概型计算公式,用符合题意的基本事件对应的区间长度除以所有基本事件对应的区间长度,可得答案.【解答】解:数集(1,4]的长度为3,数集[0,4]的长度为4,∴在区间[0,4]上任取一个实数x,则x>1的概率为: =0.7,故选:D.2. 安排一张有5个独唱节目和3个合唱节目的节目单,要求任何2个合唱节目不相邻而且不排在第一个节目,那么不同的节目单有()A.7200种B.1440种C.1200种D.2880种参考答案:A【考点】D8:排列、组合的实际应用.【分析】根据题意,分2步进行分析:①、将5个独唱节目全排列,排好后,分析可得有5个空位可以安排合唱节目,②、在5个空位中,任选3个,安排3个合唱节目,分别求出每一步的排法数目,由分步计数原理计算可得答案.【解答】解:根据题意,分2步进行分析:①、将5个独唱节目全排列,有A55=120种排法,排好后,除去第一空位,有5个空位可以安排合唱节目,②、在5个空位中,任选3个,安排3个合唱节目,有A53=60种排法,则不同的节目单有120×60=7200种;故选:A.3. 已知曲线y=x+lnx在点(1,1)处的切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,则a=()A.4 B.8 C.2 D.1参考答案:B【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】求出y=x+lnx的导数,求得切线的斜率,可得切线方程,再由于切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,有且只有一切点,进而可联立切线与曲线方程,根据△=0得到a的值.【解答】解:y=x+lnx的导数为y′=1+,曲线y=x+lnx在x=1处的切线斜率为k=2,则曲线y=x+lnx在x=1处的切线方程为y﹣1=2x﹣2,即y=2x﹣1.由于切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,y=ax2+(a+2)x+1可联立y=2x﹣1,得ax2+ax+2=0,又a≠0,两线相切有一切点,所以有△=a2﹣8a=0,解得a=8.故选:B.4. 关于x的方程,其解得个数不可能是A.1 B.2 C.3 D.4 参考答案:A5. 若一个等差数列的前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )A.13项B.12项C.11项D.10项参考答案:A略6. 在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,则AC1与平面ABCD所成角的余弦值为 ( ).A.B.C.D.参考答案:C7. 已知,,则、的等差中项是()A. B. C.D.参考答案:A8. 正项等比数列{a n}与等差数列{b n}满足且,则,的大小关系为()A. =B.<C.>D.不确定参考答案:B略10、设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若三边的长为连续的三个正整数,且A>B>C,3b=20acos A,则sin A∶sin B∶sin C为( )A.4∶3∶2 B.5∶6∶7 C.5∶4∶3D.6∶5∶4参考答案:D 10. 已知随机变量X服从正态分布且P(X≤4)=0.88,则P(0<X<4)=()A. 0.88B. 0.76C. 0.24D. 0.12参考答案:B【分析】正态曲线关于对称,利用已知条件转化求解概率即可。
人教版高二上学期期末数学试卷(理)(有答案)

黑龙江省大庆高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(5分)向量,若,则x的值为()A.﹣3 B.1 C.﹣1 D.32.(5分)已知函数f(x)=x+lnx,则f′(1)的值为()A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣23.(5分)某学校高一、高二、高三共有学生3500人,其中高三学生数是高一学生数的两倍,高二学生数比高一学生数多300人,现在按的抽样比用分层抽样的方法抽取样本,则应抽取高一学生数为()A.8 B.11 C.16 D.104.(5分)某公司在2014年上半年的收入x(单位:万元)与月支出y(单位:万元)的统计资料如下表所示:月份1月份2月份3月份4月份5月份6月份收入x12.314.515.017.019.820.6支出Y 5.63 5.75 5.82 5.89 6.11 6.18根据统计资料,则()A.月收入的中位数是15,x与y有正线性相关关系B.月收入的中位数是17,x与y有负线性相关关系C.月收入的中位数是16,x与y有正线性相关关系D.月收入的中位数是16,x与y有负线性相关关系5.(5分)齐王与田忌赛马,田忌的上等马优于齐王的中等马,劣于齐王的上等马,田忌的中等马优于齐王的下等马,劣于齐王的中等马,田忌的下等马劣于齐王的下等马,现从双方的马匹中随机选一匹马进行一场比赛,则田忌获胜的概率为()A .B .C .D .6.(5分)点集Ω={(x,y)|0≤x≤e,0≤y≤e},A={(x,y)|y≥e x,(x,y)∈Ω},在点集Ω中任取一个元素a,则a∈A的概率为()A .B .C .D .7.(5分)下列说法错误的是()A.“函数f(x)的奇函数”是“f(0)=0”的充分不必要条件.B.已知A,B,C不共线,若=,则P是△ABC的重心.C.命题“∃x0∈R,sinx0≥1”的否定是:“∀x∈R,sinx<1”.D.命题“若α=,则cos”的逆否命题是:“若cos,则”.8.(5分)过双曲线的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B 两点,D为虚轴上的一个端点,且△ABD为直角三角形,则此双曲线离心率的值为()A.B.C.或D.或9.(5分)若双曲线x2+my2=m(m∈R)的焦距4,则该双曲线的渐近线方程为()A.B.C. D.10.(5分)已知正三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱长与底面边长相等,则AB1与侧面ACC1A1所成角的正弦值等于()A.B.C.D.11.(5分)设函数f(x)=x2﹣9lnx在区间[a﹣1,a+1]上单调递减,则实数a的取值范围是()A.(1,2]B.[4,+∞)C.(﹣∞,2]D.(0,3]12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.(5分)已知命题“∃x∈R,x2﹣ax+1<0”为假命题,则实数a的取值范围是.14.(5分)由动点P向圆x2+y2=1引两条切线PA、PB,切点分别为A、B,若∠APB=120°,则动点P的轨迹方程为.15.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的S值是.16.(5分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x+1(e为自然对数的底数),若f(2x﹣1)+f(4﹣x2)>2,则实数x的取值范围为.三、解答题(本大题共6个小题,17题10分,其余各题各12分,共70分)17.(10分)已知过抛物线y2=8x的焦点,斜率为的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.(1)求线段AB的长度;(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若,求λ的值.18.(12分)已知关于x的二次函数f(x)=ax2﹣4bx+1.(Ⅰ)设集合A={﹣1,1,2}和B={﹣2,﹣1,1},分别从集合A,B中随机取一个数作为a 和b,求函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数的概率.(Ⅱ)设点(a,b)是区域内的随机点,求函数f(x)在区间[1,+∞)上是增函数的概率.19.(12分)已知四棱锥P﹣ABCD,底面ABCD是边长为2的菱形,∠ABC=60°,E为AB的中点,PA⊥平面ABCD,且PA=2(1)在棱PD上求一点F,使AF∥平面PEC;(2)求二面角D﹣PE﹣A的余弦值.20.(12分)已知函数f(x)=e x(ax+b)﹣x2﹣4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处切线方程为y=4x+4.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.21.(12分)已知椭圆的两个焦点分别为,,点M(1,0)与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过点M(1,0)的直线l与椭圆C相交于A,B两点,设点N(3,2),记直线AN,BN 的斜率分别为k1,k2,求证:k1+k2为定值.22.(12分)设函数(1)当x∈(0,+∞),恒成立,求实数a的取值范围.(2)设g(x)=f(x)﹣x在[1,e2]上有两个极值点x1,x2.(A)求实数a的取值范围;(B)求证:.大庆高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(5分)向量,若,则x的值为()A.﹣3 B.1 C.﹣1 D.3【解答】解:∵向量,,∴=﹣4+4x﹣8=0,解得x=3.故选:D.2.(5分)已知函数f(x)=x+lnx,则f′(1)的值为()A.1 B.2 C.﹣1 D.﹣2【解答】解:∵f(x)=x+lnx,∴f′(x)=1+∴f′(1)=1+=2故选B3.(5分)某学校高一、高二、高三共有学生3500人,其中高三学生数是高一学生数的两倍,高二学生数比高一学生数多300人,现在按的抽样比用分层抽样的方法抽取样本,则应抽取高一学生数为()A.8 B.11 C.16 D.10【解答】解:设高一学生有x人,则高三有2x,高二有x+300,∵高一、高二、高三共有学生3500人,∴x+2x+x+300=3500,∴x=800,∵按的抽样比用分层抽样的方法抽取样本,∴应抽取高一学生数为=8故选A.4.(5分)某公司在2014年上半年的收入x(单位:万元)与月支出y(单位:万元)的统计资料如下表所示:月份1月份2月份3月份4月份5月份6月份收入x12.314.515.017.019.820.6支出Y 5.63 5.75 5.82 5.89 6.11 6.18根据统计资料,则()A.月收入的中位数是15,x与y有正线性相关关系B.月收入的中位数是17,x与y有负线性相关关系C.月收入的中位数是16,x与y有正线性相关关系D.月收入的中位数是16,x与y有负线性相关关系【解答】解:月收入的中位数是=16,收入增加,支出增加,故x与y有正线性相关关系,故选:C.5.(5分)齐王与田忌赛马,田忌的上等马优于齐王的中等马,劣于齐王的上等马,田忌的中等马优于齐王的下等马,劣于齐王的中等马,田忌的下等马劣于齐王的下等马,现从双方的马匹中随机选一匹马进行一场比赛,则田忌获胜的概率为()A .B .C .D .【解答】解:设齐王的上,中,下三个等次的马分别为a,b,c,田忌的上,中,下三个等次的马分别为记为A,B,C,从双方的马匹中随机选一匹进行一场比赛的所有的可能为Aa,Ab,Ac,Ba,Bb,Bc,Ca,Cb,Cc,根据题设其中Ab,Ac,Bc是胜局共三种可能,则田忌获胜的概率为=,故选:A6.(5分)点集Ω={(x,y)|0≤x≤e,0≤y≤e},A={(x,y)|y≥e x,(x,y)∈Ω},在点集Ω中任取一个元素a,则a∈A的概率为()A.B.C. D.【解答】解:点集Ω表示的平面区域的面积为:,集合A所表示的平面区域如图所示,其面积为:,结合几何概型计算公式可得所求的概率值为:.故选:B.7.(5分)下列说法错误的是()A.“函数f(x)的奇函数”是“f(0)=0”的充分不必要条件.B.已知A,B,C不共线,若=,则P是△ABC的重心.C.命题“∃x0∈R,sinx0≥1”的否定是:“∀x∈R,sinx<1”.D.命题“若α=,则cos”的逆否命题是:“若cos,则”.【解答】解:对于A,函数f(x)为奇函数,若f(0)有意义,则f(0)=0,则“函数f(x)为奇函数”是“f(0)=0”的非充分非必要条件,故A错误;对于B,已知A,B,C不共线,若=,可得+==2,(D为AB的中点),即有P在AB的中线上,同理P也在BC的中线上,在CA的中线上,则P是△ABC的重心,故B正确;对于C,命题“∃x0∈R,sinx0≥1”的否定是:“∀x∈R,sinx<1”,由命题的否定形式,可得C 正确;对于D,由逆否命题的形式可得,命题“若α=,则cosα=”的逆否命题为“若cosα≠,则α≠”,故D正确.故选:A.8.(5分)过双曲线的右焦点且垂直于x轴的直线与双曲线交于A,B 两点,D为虚轴上的一个端点,且△ABD为直角三角形,则此双曲线离心率的值为()A.B.C.或D.或【解答】解:设双曲线的右焦点F2(c,0),令x=﹣c,可得y=±,可得A(c,﹣),B(c,),又设D(0,b),△ABD为直角三角形,可得∠DBA=90°,即b=或∠BDA=90°,即=0,解:b=可得a=b,c=,所以e==;由=0,可得:(c,)(c,﹣)=0,可得c2+b2﹣=0,可得e4﹣4e2+2=0,e>1,可得e=,综上,e=或.故选:D.9.(5分)若双曲线x2+my2=m(m∈R)的焦距4,则该双曲线的渐近线方程为()A.B.C. D.【解答】解:根据题意,双曲线x2+my2=m(m∈R)的焦距4,可得=2c=4,解可得m=﹣3,则双曲线的方程为:,其渐近线方程为:y=±x;故选:D.10.(5分)已知正三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱长与底面边长相等,则AB1与侧面ACC1A1所成角的正弦值等于()A.B.C.D.【解答】解:取A1C1的中点D1,连接B1D1,AD1,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,B1D1⊥面ACC1A1,则∠B1AD1是AB1与侧面ACC1A1所成的角,∵正三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱长与底面边长相等,∴,故选A.11.(5分)设函数f(x)=x2﹣9lnx在区间[a﹣1,a+1]上单调递减,则实数a的取值范围是()A.(1,2]B.[4,+∞)C.(﹣∞,2]D.(0,3]【解答】解:∵f(x)=x2﹣9lnx,∴函数f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=x﹣,∵x>0,∴由f′(x)=x﹣<0,得0<x<3.∵函数f(x)=x2﹣9lnx在区间[a﹣1,a+1]上单调递减,∴,解得1<a≤2.故选A.12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【解答】解:由题意可得,f(x0)=±,即=kπ+,k∈z,即x0=m.再由x02+[f(x0)]2<m2,即x02+3<m2,可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,∴m2 >m2+3,∴m2>4.求得m>2,或m<﹣2,故选:C.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.(5分)已知命题“∃x∈R,x2﹣ax+1<0”为假命题,则实数a的取值范围是[﹣2,2] .【解答】解:∵命题“存在实数x,使x2﹣ax+1<0”的否定是任意实数x,使x2﹣ax+1≥0,命题否定是真命题,∴△=(﹣a)2﹣4≤0∴﹣2≤a≤2.实数a的取值范围是:[﹣2,2].故答案为:[﹣2,2].14.(5分)由动点P向圆x2+y2=1引两条切线PA、PB,切点分别为A、B,若∠APB=120°,则动点P的轨迹方程为x2+y2=.【解答】解:连接OP,AB,OA,OB,∵PA,PB是单位圆O的切线,∴PA=PB,OA⊥PA,OB⊥PB,∴∠OPA=∠OPB=∠APB=60°,又OA=OB=1,∴OP=,∴P点轨迹为以O为圆心,以为半径的圆,∴P点轨迹方程为x2+y2=.故答案为:x2+y2=.15.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的S值是.【解答】解:模拟程序的运行,可得程序框图的功能是计算并输出S=sin+sin+ (i)的值,由于sin,k∈Z的取值周期为6,且2017=336×6+1,所以S=sin+sin+…sin=336×(sin+sin+…+sin)+sin=.故答案为:.16.(5分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x+1(e为自然对数的底数),若f(2x﹣1)+f(4﹣x2)>2,则实数x的取值范围为(﹣1,3).【解答】解:根据题意,令g(x)=f(x)﹣1=e x﹣e﹣x,有g(﹣x)=f(﹣x)﹣1=e﹣x﹣e x=﹣g(x),则g(x)为奇函数,对于g(x)=e x﹣e﹣x,其导数g′(x)=e x+e﹣x>0,则g(x)为增函数,且g(0)=e0﹣e0=0,f(2x﹣1)+f(4﹣x2)>2⇒f(2x﹣1)﹣1>﹣f(4﹣x2)+1⇒f(2x﹣1)>﹣[f(4﹣x2)﹣1]⇒g(2x﹣1)>g(x2﹣4),又由函数g(x)为增函数,则有2x﹣1>x2﹣4,即x2﹣2x﹣3<0解可得:﹣1<x<3,即实数x的取值范围为(﹣1,3);故答案为:(﹣1,3).三、解答题(本大题共6个小题,17题10分,其余各题各12分,共70分)17.(10分)已知过抛物线y2=8x的焦点,斜率为的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2)两点.(1)求线段AB的长度;(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若,求λ的值.【解答】解:(1)直线AB的方程是y=2 (x﹣2),与y2=8x联立,消去y得x2﹣5x+4=0,由根与系数的关系得x1+x2=5.由抛物线定义得|AB|=x1+x2+p=9,(2)由x2﹣5x+4=0,得x1=1,x2=4,从而A(1,﹣2),B(4,4).设=(x3,y3)=(1,﹣2)+λ(4,4)=(4λ+1,4λ﹣2),又y2=8x3,即[2(2λ﹣1)]2=8(4λ+1),即(2λ﹣1)2=4λ+1,解得λ=0或λ=2.18.(12分)已知关于x的二次函数f(x)=ax2﹣4bx+1.(Ⅰ)设集合A={﹣1,1,2}和B={﹣2,﹣1,1},分别从集合A,B中随机取一个数作为a 和b,求函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数的概率.(Ⅱ)设点(a,b)是区域内的随机点,求函数f(x)在区间[1,+∞)上是增函数的概率.【解答】解:要使函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,需a>0且,即a>0且2b≤a.(Ⅰ)所有(a,b)的取法总数为3×3=9个.满足条件的(a,b)有(1,﹣2),(1,﹣1),(2,﹣2),(2,﹣1),(2,1)共5个,所以所求概率.(Ⅱ)如图,求得区域的面积为.由,求得.所以区域内满足a>0且2b≤a的面积为.所以所求概率.19.(12分)已知四棱锥P﹣ABCD,底面ABCD是边长为2的菱形,∠ABC=60°,E为AB的中点,PA⊥平面ABCD,且PA=2(1)在棱PD上求一点F,使AF∥平面PEC;(2)求二面角D﹣PE﹣A的余弦值.【解答】解:(1)以BD为x轴,CA为y轴,AC与BD的交点为O,过O作平面ABCD的垂线为z轴,建立空间直角坐标系.A(0,1,0),,C(0,﹣1,0),,P(0,1,2),设,,,则=().设平面PEC的法向量为=(x,y,z),,,则,∴,取y=﹣1,得=(﹣,﹣1,1).∵AF∥平面PEC,∴=﹣3λ+λ+2﹣2λ=0,解得,∴F为PD中点.(2)=(,,0),=(,﹣,0),设平面PEA的法向量=(x,y,z),则,取x=,得平面PEA的法向量=(,﹣3,0),设平面PED的法向量=(x,y,z),则,取x=,得=(),cos<>===﹣,由二面角D﹣PE﹣A为锐二面角,因此,二面角D﹣PE﹣A的余弦值为.20.(12分)已知函数f(x)=e x(ax+b)﹣x2﹣4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处切线方程为y=4x+4.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=e x(ax+b)﹣x2﹣4x,∴f′(x)=e x(ax+a+b)﹣2x﹣4,∵曲线y=f(x)在点(0,f(0))处切线方程为y=4x+4∴f(0)=4,f′(0)=4∴b=4,a+b=8∴a=4,b=4;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=4e x(x+1)﹣x2﹣4x,f′(x)=4e x(x+2)﹣2x﹣4=4(x+2)(e x﹣),令f′(x)=0,得x=﹣ln2或x=﹣2∴x∈(﹣∞,﹣2)或(﹣ln2,+∞)时,f′(x)>0;x∈(﹣2,﹣ln2)时,f′(x)<0∴f(x)的单调增区间是(﹣∞,﹣2),(﹣ln2,+∞),单调减区间是(﹣2,﹣ln2)当x=﹣2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(﹣2)=4(1﹣e﹣2).21.(12分)已知椭圆的两个焦点分别为,,点M(1,0)与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过点M(1,0)的直线l与椭圆C相交于A,B两点,设点N(3,2),记直线AN,BN 的斜率分别为k1,k2,求证:k1+k2为定值.【解答】解:(Ⅰ)依题意,,a2﹣b2=2,∵点M(1,0)与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直,∴b=|OM|=1,∴.…(3分)∴椭圆的方程为.…(4分)(II)①当直线l的斜率不存在时,由解得.设,,则为定值.…(5分)②当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=k(x﹣1).将y=k(x﹣1)代入整理化简,得(3k2+1)x2﹣6k2x+3k2﹣3=0.…(6分)依题意,直线l与椭圆C必相交于两点,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,.…(7分)又y1=k(x1﹣1),y2=k(x2﹣1),所以=====..….…(13分)综上得k1+k2为常数2..….…(14分)22.(12分)设函数(1)当x∈(0,+∞),恒成立,求实数a的取值范围.(2)设g(x)=f(x)﹣x在[1,e2]上有两个极值点x1,x2.(A)求实数a的取值范围;(B)求证:.【解答】解:(1)∵,且x>0,∴.令,则.①当a≤0时,U'(x)>0,U(x)在(1,+∞)上为单调递增函数,∴x>1时,U(x)>U(1)=0,不合题意.②当0<a<2时,时,U'(x)>0,U(x)在上为单调递增函数,∴,U(x)>U(1)=0,不合题意.③当a>2时,,U'(x)<0,U(x)在上为单调递减函数.∴时,U(x)>U(1)=0,不合题意.④当a=2时,x∈(0,1),U'(x)>0,U(x)在(0,1)上为单调递增函数.x∈(1,+∞),U'(x)<0,U(x)在(1,+∞)上为单调递减函数.∴U(x)≤0,符合题意.综上,a=2.(2),x∈[1,e2].g'(x)=lnx﹣ax.令h(x)=g'(x),则由已知h(x)=0在(1,e2)上有两个不等的实根.(A)①当时,h'(x)≥0,h(x)在(1,e2)上为单调递增函数,不合题意.②当a≥1时,h'(x)≤0,h(x)在(1,e2)上为单调递减函数,不合题意.③当时,,h'(x)>0,,h'(x)<0,所以,h(1)<0,,h(e2)<0,解得.(B)证明:由已知lnx1﹣ax1=0,lnx2﹣ax2=0,∴lnx1﹣lnx2=a(x1﹣x2).不妨设x1<x2,则,则=.令,(0<x<1).则,∴G(x)在(0,1)上为单调递增函数,∴即,∴,∴,∴,由(A),∴ae<1,2ae<2,∴.。
河南省许昌市中学2021-2022学年高二数学理上学期期末试卷含解析

河南省许昌市中学2021-2022学年高二数学理上学期期末试卷含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 若等差数列{a n}和等比数列{b n}满足,则()A. -1B. 1C. -4D. 4参考答案:B【分析】根据等差数列与等比数列的通项公式,求出公差与公比,进而可求出结果.【详解】设等差数列的公差为,等比数列的公比为,因为,所以,解得,因此,所以.故选B2. 已知f(n)=(2n+7)·3n+9,存在自然数m,使得对任意n∈N,都能使m整除f(n),则最大的m的值为( )A、30B、 26C、 36D、 6参考答案:C略3. 用反证证明:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”时正确的假设为()A.a,b,c都是偶数B.a,b,c都是奇数C.a,b,c中至少有两个偶数D.a,b,c中都是奇数或至少两个偶数参考答案:D【考点】反证法.【分析】用反证法法证明数学命题时,假设命题的反面成立,写出要证的命题的否定形式,即为所求.【解答】解:∵结论:“自然数a,b,c中恰有一个偶数”可得题设为:a,b,c中恰有一个偶数∴反设的内容是假设a,b,c都是奇数或至少有两个偶数.故选:D.4. 命题p:a≥1;命题q:关于x的实系数方程x2﹣2x+a=0有虚数解,则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件参考答案:B【考点】2L:必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】根据复数的有关性质,利用充分条件和必要条件的定义进行判断.【解答】解:若关于x的实系数方程x2﹣2x+a=0有虚数解,则判别式△<0,即8﹣4a<0,解得a>2,∴p是q的必要不充分条件,故选:B5. 已知函数f(x)=xe x,则f′(2)等于()A.e2 B.2e2 C.3e2 D.2ln2参考答案:C【考点】导数的运算.【分析】先根据两乘积函数的导数运算法则求出f(x)的导数,然后将2代入导函数,即可求出所求.【解答】解:∵f(x)=xe x,∴f′(x)=e x+xe x.∴f′(2)=e2+2e2=3e2.故选C.【点评】本题主要考查了导数的运算,以及函数的求值,解题的关键是两乘积函数的导数运算法则,属于基础题.6. 已知函数,若对任意两个不等的正数,都有成立,则实数的取值范围是(A)(B)(C)(D)参考答案:B即在上单增,即恒成立,也就是恒成立,,故选B7. 要描述一个工厂某种产品的生产步骤, 应用A.程序框图B.工序流程图C.知识结构图D.组织结构图参考答案:B略8. 设,则,,()A.都不大于2 B.都不小于2C.至少有一个不大于2 D.至少有一个大于2参考答案:D因为与都不大于2矛盾,所以A错误.若所以B错误.若则a>2,b>2,c>2,所以C错误. 故答案为:D9. 过长方体一个顶点的三条棱长分别为1,2,3,则长方体的一条对角线长为()A. B. C. D. 6参考答案:B10. 若直线与互相垂直,则a等于()A. 3B. 1C. 0或D. 1或-3参考答案:D二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知则.参考答案:-1/9略12. (原创)_____________.参考答案:13. 若曲线在点(1,a)处的切线平行于x轴,则a=__________.参考答案:14. 设向量,.其中.则与夹角的最大值为________.参考答案:【分析】由两向量中的已知坐标和未知坐标间的关系,得出两向量的终点的轨迹,运用向量的夹角公式求解.【详解】向量的终点都在以为圆心,1为半径的圆上;向量的终点都在以为圆心,1为半径的圆上;且为圆与圆的距离为1,如图所示,两向量的夹角最大,为.【点睛】本题考查动点的轨迹和空间直角坐标系中向量的夹角,属于中档题.15. 直线y=kx+3与圆(x﹣3)2+(y﹣2)2=4相交于M,N两点,若MN=2,则实数k的值是.参考答案:0或略16. 定义在R上的函数满足:,且对于任意的,都有,则不等式的解集为 __________________参考答案:略17. (原创)已知函数,则.参考答案:1略三、解答题:本大题共5小题,共72分。
2022-2023学年四川省安岳县周礼中学高二年级上册学期期末测数学(理)试题【含答案】

2022-2023学年四川省安岳县周礼中学高二上学期期末测数学(理)试题一、单选题1.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .23B .46+C .43+D .23+【答案】B【分析】由三视图判断该几何体是有三条棱两两垂直是三棱锥,结合三视图的数据可得结果.【详解】由三视图可得该几何体是如图所示的三棱锥-P ABC ,其中AB ,BC ,BP 两两垂直, 且1,2AB BC BP ===,则ABC ∆和ABP ∆的面积都是1,PBC ∆的面积为2, 在PAC ∆中,2,5PC AC AP === 则PAC ∆的面积为122362⨯所以该几何体的表面积为46 故选:B.【点睛】三视图问题是考查学生空间想象能力最常见题型,也是高考热点.观察三视图并将其“翻译”成直观图是解题的关键,不但要注意三视图的三要素“高平齐,长对正,宽相等”,还要特别注意实线与虚线以及相同图形的不同位置对几何体直观图的影响,对简单组合体三视图问题,先看俯视图确定底面的形状,根据正视图和侧视图,确定组合体的形状.2.已知圆221:1C x y +=和222:540C x y x +-+=,则两圆的位置关系是( )A .内切B .相交C .外切D .外离【答案】C【分析】根据题意,由圆的方程求出两个圆的圆心和半径,求出圆心距,由圆与圆的位置关系分析可得答案.【详解】由题意,知圆1C 的圆心1(0,0)C ,半径1r =.圆2C 的方程可化为225924x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,则其圆心25,02C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,半径32R =.因为两圆的圆心距12531+22C C R r ===+,故两圆外切. 故选:C.3.用斜二测画法画水平放置的ABC 的直观图,得到如图所示的等腰直角三角形A B C '''.已知点O '是斜边B C ''的中点,且1A O,则ABC 的边BC 边上的高为( )A .1B .2C 2D .22【答案】D【分析】在直观图中A C ''∥y '轴,可知原图形中AC ∥y 轴,故AC BC ⊥,12C CA A ,求直观图中A C ''的长即可求解.【详解】∵直观图是等腰直角三角形A B C ''',90,1B A C A O,∴2A C,根据直观图中平行于y 轴的长度变为原来的一半, ∴△ABC 的边BC 上的高222ACA C.故选D.【点睛】本题主要考查了斜二测直观图的画法,属于中档题.4.已知方程221221x y k k +=--表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( )A .1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()1,+∞C .()1,2D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【分析】根据已知条件可得出关于实数k 的不等式组,由此可解得实数k 的取值范围.【详解】因为方程221221x y k k +=--表示焦点在x 轴上的椭圆,则221210k k k ->-⎧⎨->⎩,解得112k <<.故选:D.5.如图,某圆锥SO 的轴截面SAC 是等边三角形,点B 是底面圆周上的一点,且60BOC ∠=︒,点M是SA 的中点,则异面直线AB 与CM 所成角的余弦值是( )A .13B .74C .34D .32【答案】C【分析】建立空间直角坐标系,分别得到,AB CM ,然后根据空间向量夹角公式计算即可. 【详解】以过点O 且垂直于平面SAC 的直线为x 轴,直线OC ,OS 分别为y 轴,z 轴, 建立如图所示的空间直角坐标系.不妨设2OC =,则根据题意可得()0,2,0A -,)3,1,0B ,()0,2,0C ,(0,3M -,所以()3,3,0AB =,(0,3CM =-,设异面直线AB 与CM 所成角为θ, 则()3033033cos cos ,43993AB CM θ⨯+⨯-+⨯===+⋅+. 故选:C .6.鳖臑(biē nào )是我国古代对四个面均为直角三角形的三棱锥的称呼.已知三棱锥A -BCD 是一个鳖臑,其中AB ⊥BC ,AB ⊥BD ,BC ⊥CD ,且AB =6,BC =3,DC =2,则三棱锥A -BCD 的外接球的体积是( ) A .493πB .3432πC .49πD .3436π【答案】D【解析】将三棱锥A -BCD 可放在长方体中确定直径AD ,计算即得结果. 【详解】依题意,三棱锥A -BCD 可放在长方体中,如图所示易得三棱锥A-BCD的外接球的直径为AD,则2226327AD=++=,故三棱锥A-BCD的外接球的半径72R=,所以347343326A BCDVππ-⎛⎫==⎪⎝⎭.故选:D.【点睛】求空间多面体的外接球半径的常用方法:①补形法:侧面为直角三角形,或正四面体,或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;②利用球的性质:几何体中在不同面均对直角的棱必然是球大圆直径,也即球的直径;③定义法:到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可.7.如图,已知圆柱底面圆的半径为2π,高为2,AB,CD分别是两底面的直径,AD,BC是母线.若一只小虫从A点出发,从侧面爬行到C点则小虫爬行路线的最短长度是().A.2B.2C.3D.33【答案】B【分析】展开圆柱侧面,根据两点间直线距离最短求得正确结论.【详解】展开圆柱的侧面如图所示,由图可知小虫爬行路线的最短长度是222222 ACππ⎛⎫=⨯+⎪⎝⎭故选:B8.若直线:20l kx y --=与曲线2:1(1)1C y x --=-有两个不同的交点,则实数k 的取值范围是( ) A .4,23⎛⎤ ⎥⎝⎦B .4,43⎛⎫⎪⎝⎭C .442,,233⎡⎫⎛⎤--⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦D .4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【答案】A【分析】确定曲线C 是半圆(右半圆),直线l 过定点(0,2)P -,求出直线l 过点(1,0)A 时的斜率,再求得直线l 与半圆相切时的斜率,由图形可得k 的范围.【详解】直线:20l kx y --=恒过定点(0,2)P -,曲线2 :1(1)1C y x --=-表示以点(1,1)C 为圆心,半径为1,且位于直线1x =右侧的半圆(包括点(1,2),(1,0).如图,作出半圆C , 当直线 l 经过点(1,0)A 时, l 与曲线C 有两个不同的交点,此时2k =,直线记为1l ; 当l 与半圆相切时,由2|3|11k k -=+,得43k =,切线记为2l .由图形可知当423k <≤时,l 与曲线C 有两个不同的交点, 故选:A .9.若双曲线()222:104y x C a a -=>的一条渐近线被圆()2224x y -+=所截得的弦长为165,则双曲线C的离心率为( ) A 13B 17C .53D 39【分析】首先确定双曲线渐近线方程,结合圆的方程可确定两渐近线截圆所得弦长相等;利用垂径定理可构造方程求得a 的值,进而根据离心率e 可求得结果. 【详解】由双曲线方程得:渐近线方程为2ay x =±; 由圆的方程知:圆心为()2,0,半径2r =;2a y x =与2ay x =-图象关于x 轴对称,圆的图象关于x 轴对称,∴两条渐近线截圆所得弦长相等,不妨取2ay x =,即20ax y -=,则圆心到直线距离d =∴弦长为165=,解得:32a =,∴双曲线离心率53e =. 故选:C.10.已知抛物线C :2y x =的焦点为F ,00(,)A x y 是C 上一点,05||4AF x =,则0x =( ) A .1 B .2C .4D .8【答案】A 【分析】解方程001544x x +=即得解. 【详解】解:由题得抛物线的准线方程为14x =-,则有014AF x =+,即有001544x x +=,解得01x =.故选:A11.设l 是直线,α,β是两个不同的平面( ) A .若//l α,//l β,则//αβ B .若//l α,l β⊥,则αβ⊥ C .若αβ⊥,l α⊥,则l β⊥ D .若αβ⊥,//l α,则l β⊥【答案】B【分析】结合空间中直线、平面的位置关系可逐一判断选项中空间中直线、平面的位置关系是否正确.【详解】若//l α,//l β,则α,β可能平行也可能相交,故A 错误;//l α,l β⊥,则存在m α⊂,//l m ,则m β⊥,故αβ⊥,故B 正确;若αβ⊥,l α⊥,则//l β或l β⊂,故C 错误;若αβ⊥,//l α,则l 与β相交、平行或l β⊂,故D 错误.12.已知三棱锥S ABC -中,1SA SB SC ===,且SA 、SB 、SC 两两垂直,P 是三棱锥S ABC -外接球面上一动点,则P 到平面ABC 的距离的最大值是 A .33B .3C .233D .433【答案】C【分析】,,SA SB SC 是棱长为1的正方体MNQB ADCS -上具有公共顶点S 的三条棱,以B 为原点,,,BM BQ BS 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,三棱锥S ABC -外接球就是正方体MNQB ADCS -的外接球,由正方体及球的几何性质可得点P 与N 重合时,点P 到平面ABC 的距离最大,求出平面ABC 的法向量,由点到直线的距离公式即可得结果.【详解】三棱锥S ABC -,满足,,SA SB SC 两两垂直,且,,1SA SB SC =,∴如图,,SA SB SC 是棱长为1的正方体MNQB ADCS -上具有公共顶点S 的三条棱,以B 为原点,,,BM BQ BS 分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系, 则()()()()()0,0,0,1,0,1,0,1,1,0,0,1,1,1,0B A C S N ,()()()1,0,1,0,1,1,1,1,0BA BC BN ===,设平面ABC 的法向量(),,n x y z =,则00n BA x z n BC y z ⎧⋅=+=⎨⋅=+=⎩,取1x =,得1,1,1n,三棱锥S ABC -外接球就是棱长为1的正方体MNQB ADCS -的外接球, P 是三棱锥S ABC -外接球上一动点,∴由正方体与球的几何性质可得,点P 点与N 重合时,点P 到平面ABC 的距离最大,∴点P 到平面ABC 的距离的最大值为110233BN n d n⋅++===.故选C. 【点睛】求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.二、填空题13.若双曲线22221x y a b -=的离心率为2,则此双曲线的渐近线方程___________.【答案】y =【分析】根据离心率得出2c a =,结合222+=a b c 得出,a b 关系,即可求出双曲线的渐近线方程. 【详解】解:由题可知,离心率2ce a==,即2c a =,又22224a b c a +==,即223b a =,则ba=故此双曲线的渐近线方程为y =.故答案为:y =.14.过点,且与椭圆221259y x +=有相同焦点的椭圆的标准方程为_______.【答案】221204y x +=【分析】由题设条件设出椭圆方程22221y x a b+=,再列出关于a 2与b 2的方程组即可作答.【详解】所求椭圆与椭圆221259y x +=的焦点相同,则其焦点在y 轴上,半焦距c 有c 2=25-9=16,设它的标准方程为22221y x a b+= (a >b >0),于是得a 2-b 2=16,又点在所求椭圆上,即22531a b+=,联立两个方程得2253116b b+=+,即222()8480b b +-=,解得b 2=4,则a 2=20, 所以所求椭圆的标准方程为221204y x +=.故答案为:221204y x +=15.一动圆与圆22650x y x +++=外切,同时与圆226910x y x +--=内切,则动圆圆心的轨迹方程为___________. 【答案】2213627x y += 【分析】先根据两圆位置关系得动圆圆心到两已知圆心距离和为定值,再由椭圆的定义求解, 【详解】圆22650x y x +++=的圆心为(3,0)A -,1=2r ,圆226910x y x +--=的圆心为(3,0)B ,210r =, 设动圆的圆心为P ,半径为r ,由题意得||2PA r =+,||10PB r =-,则||+||=12>212PA PB AB a =||,,3c =, 由椭圆定义得P 的轨迹方程为2213627x y +=,故答案为:2213627x y +=16.已知F 是抛物线24C y x =:的焦点,A B ,是C 上的两个点,线段AB 的中点为(22)M ,,则ABF△的面积等于_______. 【答案】 2【详解】设过M 的直线方程为,由∴,,由题意,于是直线方程为,,∴,焦点F (1,0)到直线的距离∴ABF △的面积是2三、解答题17.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是矩形,M 是PA 的中点,PD ⊥平面ABCD ,且4PD CD ==,2AD =.(1)求AP 与平面CMB 所成角的正弦; (2)求M 点到平面PBC 的距离.【答案】(1)45(2)2【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出平面CMB 的法向量,进而求出AP 与平面CMB 所成角的正弦;(2)先求出平面PBC 的法向量,再利用点到平面距离的向量求法即可求解. 【详解】(1)解:由题意,底面ABCD 是矩形,PD ⊥平面ABCD 可得:DA 、DC 、DP 两两垂直所以以D 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系4PD CD ==,2AD =,M 是PA 的中点()2,0,0A ∴,()0,0,4P ,()1,0,2M ,()0,4,0C ,()2,4,0B()2,0,4AP =-,()1,4,2MB =-,()2,0,0BC =-设平面CMB 的法向量()111,,n x y z = 则111142020MB n x y z BC n x ⎧⋅=+-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,令11y =,即()0,1,2n =设AP 与平面CMB 所成角为θ,则4sin 540165AP n AP nθ⋅===++⋅⋅(2)解:由(1)知,()0,0,4P ,()1,0,2M ,()0,4,0C()0,4,4PC ∴=-,()1,4,2MC =--设平面PBC 的法向量为()222,,m x y z =,则22244020PC m y z BC m x ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩, 令21y =,即()0,1,1m =设M 点到面PBC 的距离为d ,则222MC m d m⋅=== 18.如图,ABC 的外接圆O 的直径2,AB CE =垂直于圆O 所在的平面,,2,1BD CE CE BC BD ===∥.(1)求证:平面AEC ⊥平面BCED ;(2)若13DM DE =,求平面ACM 与平面ADM 夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析; 6【分析】(1)先证明出BC ⊥平面ACE ,利用面面垂直的判定定理可以证明;(2)以C 为原点,直线CA 为x 轴,直线CB 为y 轴,直线CE 为z 轴建立空间直角坐标系,用向量法求解. 【详解】(1)ABC 的外接圆O 的直径AB AC BC ∴⊥.又因为EC ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,所以EC BC ⊥. 又,AC EC C AC ⋂=⊂平面ACE ,EC ⊂平面ACE ,BC ∴⊥平面ACE ,又BC ⊂平面,BCDE ∴平面AEC ⊥平面BCED .(2)以C 为原点,直线CA 为x 轴,直线CB 为y 轴,直线CE 为z 轴建立空间直角坐标系,则 )()()()3,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,2AB D E .设()()()1124,,,,1,10,1,10,,3333M x y z DM DE x y z M ⎛⎫=⇒--=-⇒ ⎪⎝⎭设平面CAM 的法向量为()()11124,,,3,0,0,0,,33m x y z CA CM ⎛⎫=== ⎪⎝⎭则11130024033x m CA y z m CM ⎧⎧=⋅=⎪⎪⇒⎨⎨+=⋅=⎪⎪⎩⎩,不妨令11z =,则()0,2,1m =-. 设平面AMD 的法向量为()222,,n x y z =,同理可求()23,3,3n =. 由图可知,平面ACM 与平面ADM 夹角不是钝角. 因为0636cos 100411299m n m n m n⋅-+⋅===++⨯++,所以平面ACM 与平面ADM 夹角的余弦值为610. 19.如图,四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,△P AB 为等边三角形,平面P AB ⊥底面ABCD ,E 为AD 的中点.(1)求证:CE ⊥PD ;(2)在线段BD (不包括端点)上是否存在点F ,使直线AP 与平面PEF 5在,确定点F 的位置;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)证明见解析(2)存在,点F 为靠近点B 的三等分点,即13BF BD =;【分析】(1)取AB 的中点O ,连结PO ,取CD 的中点G ,连结OG ,利用面面垂直的性质定理证明OB ,OP ,OG 两两垂直,然后建立合适的空间直角坐标系,求出所需点的坐标和两条直线的方向向量的坐标,由向量垂直的坐标表示进行分析证明即可;(2)设(01)BF BD λλ=<<,则(2,2,0)BF λλ=-,即可得到EF 的坐标,表示出平面PEF 的法向量,利用空间向量方程得到方程,解得即可; 【详解】(1)证明:取AB 的中点O ,连结PO , 因为PA PB =,所以PO AB ⊥,又因为平面PAB ⊥平面ABCD ,平面PAB ⋂平面ABCD AB =,PO ⊂平面PAB ,所以PO ⊥底面ABCD ,取CD 的中点G ,连结OG ,则OB ,OP ,OG 两两垂直,分别以OB ,OG ,OP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系如图所示, 设2AB =,则(1,2,0),(1,1,0),(1,2,0)C P E D --,所以(2,1,0),(1,2,CE PD =--=-, 则220CE PD ⋅=-=,故CE PD ⊥, 所以CE PD ⊥;(2)解:由(1)可知,(1,0,0),(1,0,0),(1,1,0),(1,2,0)A B P E D ---,所以(1,1,3),PE AP =--=,(2,2,0),(2,1,0)BD BE =-=-, 设(01)BF BD λλ=<<,则(2,2,0)BF λλ=-, 所以(22,21,0)EF BF BE λλ=-=-+-, 设平面PEF 的法向量为(,,)n x y z =, 则00n PE n EF ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即0(22)(21)0x y x y λλ⎧-+=⎪⎨-++-=⎪⎩,令1y =,则21,22x z λλ-==-故21223(22)n λλλ⎛-=⎪--⎝⎭,所以cos ,2AP n AP n AP nλ⋅===⎛,整理可得29610λλ-+=,解得13λ=,所以在BD 上存在点F ,使得直线AP 与平面PEF 所成角的正弦值为55,此时点F 为靠近点B 的三等分点,即13BF BD =.20.已知圆C :228120x y y +-+=,直线l :20ax y a ++=. (1)当a 为何值时,直线l 与圆C 相切;(2)当直线l 与圆C 相交于A ,B 两点,且|AB |=2l 的方程.【答案】(1)34a =-;(2)20x y -+=或7140x y -+=.【分析】(1)由题设可得圆心为()0,4C ,半径2r =,根据直线与圆的相切关系,结合点线距离公式列方程求参数a 的值即可.(2)根据圆中弦长、半径与弦心距的几何关系列方程求参数a ,即可得直线方程. 【详解】(1)由圆C :228120x y y +-+=,可得()2244x y +-=, 其圆心为()0,4C ,半径2r =,若直线l 与圆C 相切,则圆心C 到直线l 距离24221ad r a +==+,即43a =-,可得:34a =-.(2)由(1)知:圆心到直线的距离2421a d a+=+因为2222AB d r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即222222d +=⎝⎭,解得:2d = 所以24221a d a+=+2870a a ++=,解得:1a =-或7a =-,则直线l 为20x y -+=或7140x y -+=.21.已知抛物线()2:20C y px p =>,拋物线C 上横坐标为1的点到焦点F 的距离为3.(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)过()1,0-的直线l 交抛物线C 于不同的两点A ,B ,交直线4x =-于点E ,直线BF 交直线=1x -于点D ,是否存在这样的直线l ,使得//DE AF ?若不存在,请说明理由;若存在,求出直线l 的方程.【答案】(1)抛物线C 的方程为28y x =,准线方程为2x =-;(2)存在直线1)y x +或1)y x =+. 【分析】(1)根据抛物线的定义即可求得抛物线的标准方程以及准线飞航程.(2)设出直线l 的方程(1)y k x =+(0)k ≠,联立直线的方程和抛物线的方程,消去y 后根据判别式大于零求得k 的取值范围,写出韦达定理.结合//DE AF 得到直线DE 与直线AF 的斜率相等,由此列方程,解方程求得k 的值,也即求得直线l 的方程. 【详解】(1)因为横坐标为1的点到焦点的距离为3,所以132p+=,解得4p =, 所以28y x =, 即准线方程为2x =-.(2)显然直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为(1)y k x =+(0)k ≠,1122(,),(,)A x y B x y .联立得28(1)y xy k x ⎧=⎨=+⎩,消去y 得2222(28)0k x k x k +-+=.由224(28)40k k ∆=-->,解得k <所以k <0k ≠.由韦达定理得212282k x x k-+=,121=x x . 直线BF 的方程为22(2)2y y x x =--,又1D x =-,所以2232D y y x -=-,所以223(1,)2yD x ---, 因为//DE AF ,所以直线DE 与直线AF 的斜率相等 又(4,3)E k --,所以221133232y k x y x -+-=--.整理得121222yy k x x =+--,即1212(1)(1)22k x k x k x x ++=+--,化简得121211122x x x x ++=+--,121212122()412()4x x x x x x x x -+-=-++,即12+7x x =.所以2282=7k k -,整理得289k =,解得k =. 经检验,k =符合题意. 所以存在这样的直线l ,直线l的方程为1)y x +或1)y x =+.22.已知椭圆:2222:1(0)x y E a b a b+=>>的一个顶点为(0,1)A,焦距为(1)求椭圆E 的方程;(2)过点(2,1)P -作斜率为k 的直线与椭圆E 交于不同的两点B ,C ,直线AB ,AC 分别与x 轴交于点M ,N ,当||2MN =时,求k 的值. 【答案】(1)2214x y +=(2)4k =-【分析】(1)依题意可得22212b c c a b =⎧⎪=⎨⎪=-⎩,即可求出a ,从而求出椭圆方程;(2)首先表示出直线方程,设()11,B x y 、()22,C x y ,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线AB 、AC 的方程,表示出M x 、N x ,根据N M MN x x =-得到方程,解得即可; 【详解】(1)解:依题意可得1b =,2c =222c a b =-, 所以2a =,所以椭圆方程为2214x y +=;(2)解:依题意过点()2,1P -的直线为()12y k x -=+,设()11,B x y 、()22,C x y ,不妨令1222x x -≤<≤,由()221214y k x x y ⎧-=+⎪⎨+=⎪⎩,消去y 整理得()()22221416816160k x k k x k k +++++=, 所以()()()222216841416160k k k k k ∆=+-++>,解得0k <,所以212216814k kx x k ++=-+,2122161614k k x x k +⋅=+,直线AB 的方程为1111y y x x --=,令0y =,解得111M x x y =-,直线AC 的方程为2211y y x x --=,令0y =,解得221N xx y =-,所以212111N M x xMN x x y y =-=--- ()()2121121121x x k x k x =--++-++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()212122x x k x k x =+-++()()()()2121212222x x x x k x x +-+=++()()12212222x x k x x -==++,所以()()122122x x k x x -=++, ()212124k x x x x +++⎡⎤⎣⎦22221616168241414k k k k k k k ⎡⎤⎛⎫+++-+⎢⎥ ⎪++⎝⎭⎣⎦()()22221616216841414kk k k k k k⎡⎤=+-+++⎣⎦+ 整理得4k =,解得4k =-。
江苏省徐州市新沂第九中学高二数学理上学期期末试题含解析

江苏省徐州市新沂第九中学高二数学理上学期期末试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 甲、乙两支排球队进行比赛,约定先胜3局者获得比赛的胜利,比赛随即结束.除第五局甲队获胜的概率是外,其余每局比赛甲队获胜的概率都是.假设各局比赛结果相互独立,则甲队以3︰2获得比赛胜利的概率为()A.B.C.D.参考答案:B2. 图2是判断闰年的流程图,以下年份是闰年的为()A. 1995年B.2000年C.2100年D.2005年参考答案:B略3. 已知直线⊥平面,直线平面,则下列命题正确的是()A.若,则 B.若,则C.若,则 D.若,则参考答案:D4. 有关命题的说法错误的是 ( )A.命题“若, 则”的逆否命题为:“若, 则”.B.“”是“”的充分不必要条件.C.若为假命题,则、均为假命题.D.对于命题:使得. 则:均有.参考答案:C5. 在首项为21,公比为的等比数列中,最接近1的项是().A.第三项 B.第四项 C.第五项 D.第六项参考答案:C6. 已知命题p:?x∈R,2x﹣3≤0.若(¬p)∧q是假命题,则命题q可以是()A.椭圆3x2+4y2=2的焦点在x轴上B.圆x2+y2﹣2x﹣4y﹣1=0与x轴相交C.若集合A∪B=A,则B?AD.已知点A(1,2)和点B(3,0),则直线x+2y﹣3=0与线段AB无交点参考答案:D【考点】复合命题的真假.【分析】求出p是假命题,根据(¬p)∧q是假命题,得到q是假命题,判断出A、B、C 是真命题,D是假命题,得到答案即可.【解答】解:命题p:?x∈R,2x﹣3≤0,易判断命题p是假命题,若(¬p)∧q是假命题,则q为假命题,选项A、B、C均正确,对于D,直线x+2y﹣3=0与线段AB有交点,故选:D.【点评】本题考查了复合命题的判断,考查椭圆的定义,集合的定义,是一道基础题.7. 甲船在A处观察到乙船在它的北偏东的方向,两船相距海里,乙船正在向北行驶,若甲船的速度是乙船的倍,则甲船应取北偏东方向前进,才能尽快追上乙船,此时()A. B. C. D.参考答案:A8. 设f(x)是展开式的中间项,若在区间上恒成立,则实数m的取值范围是()A.[0,+∞) B. C. D.[5,+∞)参考答案:D9. 如图,阴影部分的面积是()A.B.C.D.参考答案:C略10. 已知()A. B. C. D.参考答案:C二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知a2+b2+c2=1, x2+y2+z2=9, 则ax+by+cz的最大值为参考答案:312. 如果的展开式中各项系数之和为128,则展开式中的系数是______ . 参考答案:-189令,得展开式中各项系数之和为.由,得,所以展开式的通项为.由,得,展开式中系数是.13. 在区间上随机取一个数,的值介于0至之间的概率为________.参考答案:14. 设抛物线,过焦点的直线交抛物线于两点,线段的中点的横坐标为,则=_____________.参考答案:15. 下面给出了解决问题的算法:S1 输入x S2 若则执行S3,否则执行S4 S3 使y=2x-3 S4 使S5 输出y 当输入的值为时,输入值与输出值相等。
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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人教版高二(理科)第一学期期末考试数学试题-含答案

2015~2016学年度第一学期期末考试试卷 高二(理) 数学 座位号第I 卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1、向量(1,2,2),(2,4,4)a b =-=--,则a b 与 ( ) A 、相交 B 、垂直 C 、平行 D 、以上都不对2、如果双曲线的半实轴长为2,焦距为6,那么该双曲线的离心率是 ( )A 、32B 、62C 、32D 、23、已知命题:,sin 1,p x R x ∀∈≤则p ⌝是 ( ) A 、,sin 1x R x ∃∈≥ B 、,sin 1x R x ∀∈≥ C 、,sin 1x R x ∃∈> D 、,sin 1x R x ∀∈>4、若向量)0,2,1(=a ,)1,0,2(-=b ,则( )A 0120,cos >=<b aB b a ⊥C b a //D ||||b a =5、若原命题“0,0,0a b ab >>>若则”,则其逆命题、否命题、逆否命题中( ) A 、都真 B 、都假 C 、否命题真 D 、逆否命题真6、 “2320x x -+≠”是“1x ≠” 的( )条件 ( ) A 、充分不必要 B 、必要不充分 C 、充要 D 、既不充分也不必要 7、若方程x 225-m +y 2m +9=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数m 的取值范围是( )A 、-9<m <25B 、8<m <25C 、16<m <25D 、m >88、已知△ABC 的周长为20,且顶点B (0,-4),C (0,4),则顶点A 的轨迹方程是( )A .1203622=+y x (x ≠0)B .1362022=+y x (x ≠0)C .120622=+y x (x ≠0)D .162022=+y x (x ≠0)9、一位运动员投掷铅球的成绩是14m ,当铅球运行的水平距离是6m 时,达到最大高度4m .若铅球运行的路线是抛物线,则铅球出手时距地面的高度是( ) A . 1.75m B . 1.85mC . 2.15mD . 2.25m 10、设a R ∈,则1a >是11a< 的( ) A .充分但不必要条件 B .必要但不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 11.抛物线281x y -=的准线方程是 ( ) A . 321=x B . 2=y C . 321=y D . 2-=y12. 若A )1,2,1(-,B )3,2,4(,C )4,1,6(-,则△ABC 的形状是( ) A .不等边锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形第II 卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13、经过点(1,3)A -,并且对称轴都在坐标轴上的等轴双曲线的方程为 。
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上学期期末考试高二数学(理科)试卷考试时间:120分钟试题分数:150分卷I一、选择题:本大题共12小题,每题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.对于常数〃?、〃,是“方程如=]的曲线是双曲线,,的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件2.命题“所有能被2整除的数都是偶数”的否定是♦♦A.所有不能被2整除的数都是偶数B.所有能被2整除的数都不是偶数C.存在一个不能被2整除的数是偶数D.存在一个能被2整除的数不是偶数x2 y23.已知椭圆一+ —— = 1上的一点P到椭圆一个焦点的距离为7,则P到另一焦点距离为25 16A. 2B. 3C. 5D. 74.在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次,设命题〃是“甲降落在指定范围”,g是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降,落在指定范围”可表示为A. (-1/7)v(-ity)B. /?v(-ity)C.(^/?)A(—D. pvq2 25.若双曲线:-二=1的离心率为J5,则其渐近线的斜率为crA. ±2B. ±-C. ±5/2D. ± —2 26 ,曲线),=———一!在点M(三,0)处的切线的斜率为sinx + cosx 2 4A,在 B. 一昱 C. 1 D. -12 2 2 27.已知椭圆£ +奈的焦点与双曲线今旬的焦点恰好是一个正方形的四个顶点,则抛物线少=打2的焦点坐标为A.(4-,0)B. (^- ,0)C. (0,^-)D. (0,^—)8. 一间民房的屋顶有如图三种不同的盖法:①单向倾斜;②双向倾斜:③四向倾斜.记三种盖法屋顶而积分别为4鸟,A,① ② ③若屋顶斜而与水平而所成的角都是。
,则A. 4=E = AB. 4=4<鸟C.D.9.马云常说“便宜没好货”,他这句话•的意思是:“不便宜”是“好货”的A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件10.设。
>0, /(x) = a/+bx + c,曲线y = /(x)在点P ( %,/(X。
))处切线的倾斜角的取值范围是[0,二],则P到曲线y = /(x)对称轴距离的取值范围为4A. [0,—| a11.已知点。
在二面角a— A8 — 4的棱上,点夕在a内,且/P。
? = 60。
.若对于月内异于。
的任意一点。
,都有NR9QN60。
,则二而角。
一48-/7的大小是A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°12.已知双曲线二一二=1(">0,〃>0)的两个焦点为入、F”点A在双曲线第一象限的图象上,若△A^F2的面积为1,且tan/AEE=1, tan/AF?片=-2,则双曲线方程为2 B号—3)'』C.犷一号=1 D. « = 112 3卷II二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.正方体A8C£>-A8]GA中,〃是OR的中点,。
为底而正方形A3CD的中心,P为棱4片上任意一点,则直线OP与直线4W所成的角为.14.函数/(幻=11】工一/'(1)/+5工一4,则/(1)=.15.已知7石是夹角为60的两单位向量,向量c±a,c±b ,且Ic 1= 1, x = 2a - b +c,y = -a + 3b - c 9则cos v 京》> =.16.过抛物线/=2〃),(〃>0)的焦点尸作倾斜角为45°的直线,与抛物线分别交于4、8两点(A在y轴左侧),则凹=呵三、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10分)过点(1,一1)作函数/W = x3-x的切线,求切线方程.18.(本小题满分12分)己知集合人={#(奴—1)(依+2)40},集合8 = {戈1-2 4戈<4}.若是xwA的充分不必要条件,求实数。
的取值范围.19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥产一A8C。
中,底而为直角梯形,AD//BC ,N8AO = 90 ,以J_ 底而A8CO,且PA = AD = AB = 2BC t M,N 分别为PC,PB 的中点.(I )求证:PBLDM ;(II)求CO与平而AZM/N所成的角的正弦值.20.(本小题满分12分)己知三棱柱ABC—A8C如图所示,四边形BCCB'为菱形,N8CC=6(T, AABC为等边三角形,面A3CJL面BCC8, E、尸分别为棱A氏CC1的中点.(I )求证:石方〃而ABC;(II)求二面角。
一44'-8的大小.21.(本小题满分12分)已知椭圆G :二=1 (" >〃 > °)的离心率为当,且椭圆上点到左焦点距离的最小值为cr b"2V2-1.(I)求G的方程:(H)设直线/同时与椭圆G和抛物线C”y2=4x相切,求直线/的方程.22.(本小题满分12分)2 2已知椭圆C:=十二=1(。
>〃>0)过点(>/11),直线y = A(x—D/W0)与椭圆。
交于不cr lr同的两点M、N, MN中息为P,。
为坐标原点,直线。
尸斜率为一1・2k(I )求椭圆C的方程:(II)椭圆。
的右顶点为A,当AAMV得而积为典时,求女的值.3参考答案一.选择题CDBAC CDABB DB二.填空题--1 —至 3-2722 16三.解答题17.解:设切点为(〃?,〃?’ 一〃?),则切线方程为y-m3 +m = (3m2 -l)(x-m) , --- 2分3将点(1,一1)带入,解得〃? = 0或二,--------------- 8分2所以切线方程为丁 = 一工或23x —4y -27=0 -------- 10分2 1 2 1 18.解时,A = [——若xeB是xeA的充分不必要条件,所以一2之一一,44一,a a aa0<a<-,检验。
=1符合题意:-------------------- 4分4 4(2)〃 = 0时,A = R,符合题意:------------- 8分1 ? 1 2(3)〃<0时,4 = [_,——],若是xeA的充分不必要条件,所以一22—,44一二,a aa a—检验1不符合题意.2 2综上a e . ------------- 12 分2 419.解如图,以A为坐标原点建立空间直角坐标系A —JQN,设3C = 1,A(0,0,。
),P(0,0,2), 8(2,0,0), C(2 J 0), M(1,1,1), 0(0,2,0).2----- 3(I) 因为尸=(2,0,—2)・(1,一二,1)=0,所以P3_LDW. 2(ID 因为方亚=(2,0,-2) (0,2,0)=0,所以08_LAT>,又因为依_LZW,所以尸3_L平而ADMM因此 < 而,加〉的余角即是CQ与平而ADMN所成的角.因为COSV而,灰>=\~PB\ADC\ 5所以CO与平而ADMN所成的角的正弦为—20.(I )证明(方法一)取A3中点。
,连接EROC,因为瓦。
分别为中点,所以EO=_L A A,石。
〃AA', ------------ 3 分2所以ED=CF,ED〃CF ,所以四边形石尸C。
为平行四边形,所以EF〃CD,又因为EE© 面ABC, COujffABC,所以EE〃而ABC;-------------- 6 分(方法二)取AA中点G,连接EG,EG, 因为瓦G分别为A&AA中点,所以EG//AB又因为EG分别为CC,AA中点,所以FG//AC------------- 3 分且EGu 而EFG,GF u 而EFG,EGCGF = G .A Cu 面A 8C, A 8 u 面A' BC\8 = A'所以而EFG〃而A,BC,又EFu而EFG,所以石尸〃而48C ------------- 6分(方法三)取8C中点。
,连接AOOC,由题可得AOL8C,又因为而A3C_L而8CC8, 所以AO,而8CC8,又因为菱形BCC8中N8CC=60",所以CO_L8C.可以建立如图所示的空间直角坐标系■ . MB ■ MB . MB , Mi ■ MB ■ MB ■了不妨设3c=2,可得C(l,0,0), 0(0, 万o)1 /o 1 /o40,0,6),8(-1,0,0), A(T Q,扬,夕(一2,后,0),所以E(——,0,J),F(_,上,0)2 2 2 2所以 E 尸=(1, j - -), BC = (1,、反0), 84 = (0,瓜 73), -9 分2 2设面A8c 的一个法向量为方= m/,c ),则+ 仲二° ,不妨取。
=、行,则V3Z? + V3c = 0(a.b,c) =所以 EF -亓=0 ,又因为石万(z 而ABC,所以石尸〃而ABC.---------- 12分(II )(方法一)过F 点作44'的垂线FM 交44,于M ,连接8M,8凡因为 8尸_1_。
,。
〃44', 所以3尸_LAA ,所以AA_L 而 所以N8Mb 为二而角C-AA-B 的平 面角. -------------- 8分因为而ABC±而BCCB : 所以A 点在而BCCB'上的射影落在8c 上,所以cosZACC = cosZBCC'cosZACB =—, 4所以sinNACC 三四=",不妨设6c = 2,所以加/=』工,同理可得4 AC2---------- 10分所以 CO S ZBMF=^—4—=-155~23 arc cos- ------- 12 分5(方法二)接(I )方法三可得而=(-1,0,-75),无彳=(一1,、反0),设而AA3的一个法向所以二而角C-AA-B 的大小为量为% =(X],y,a ),则, * /q 一°,不妨取Xj=J5,贝lJ (X1,y,Zi )=(6,1,一1) . 〔一再+真兑=0 ^- ----- ——8 分又就=(1,0,-百),/=(一1,6,0),设而A4C 的一个法向量为&=5,乃,芍),则 / 一咚 2=° ,不妨取 X,=有,则(X,,),,,z,) = (6,1,1). ---- 1。
分—— 3所以cos < R,人>=二,=-,因为二面角C-AA-B 为锐角,所以二面角C-AA-BI ZL I - I *1 53的大小为arcco 匚 -----521.解:(【)设左右焦点分别为E (—C ,0),F2(C ,°),椭圆上点尸满足I PF, I +1 PF 2 \= 2a^2c <1 I -1 PF 2 l< 2c,所以 a-c<\PF x \<a + c y P 在左顶点时XC一 + /=1.(或者利用设尸解出|尸片\=a + -x 得出\PF } I 取到最小值2 aa-c = 41-\ ,对于直接说明尸在左顶点时1尸耳I 取到最小值的,酌情扣分);(H )由题显然直线/存在斜率,所以设其方程为),=攵%+〃?, ------------- 5分2联立其与f + V = i,得到 2(1 + 2A:2)x 2 + 4kmx + 2m 2 -2 = 0, A = 0,化简得"一一2公 一 1 = 0 -- 8 分联立其与G :),2=4X ,得到—y 2 - y + m = 0, △ = (),化简得攵〃z —1 = 0, --- 10 分4.解得 k ==氏或 k = 一^•,6=-412 2--- 1 2分1尸片I 取到最小值〃 — c =、历一 1,又£ = a解得。