2021-2022年高二数学上学期期末试卷 理(含解析)
上海虹口区实验中学2021-2022学年高二数学理期末试卷含解析

上海虹口区实验中学2021-2022学年高二数学理期末试卷含解析一、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. 设正方体的棱长为2,动点在棱上,动点P,Q分别在棱AD,CD上,若EF=1, 则下列结论错误的是()A.B.二面角P-EF-Q所成的角最大值为C.三棱锥P-EFQ的体积与的变化无关,与的变化有关D.异面直线EQ和所成的角大小与变化无关参考答案:C2. 如图,设两点在河的两岸,一测量者在所在的同侧河岸边选定一点,测出的距离为,,后,就可以计算出两点的距离为A. mB. mC. mD. m参考答案:D略3. 设函数在上的导函数为,在上的导函数为,若在上,恒成立,则称函数函数在上为“凸函数”.已知当时,在上是“凸函数”.则在上()A.既有极大值,也有极小值B.既有极大值,也有极小值C.有极大值,没有极小值D.没有极大值,也没有极小值参考答案:C略4. 命题“存在”的否定是()A.存在 B.不存在C.对任意 D.对任意参考答案:D略5. 已知椭圆C1: +=1(a>b>0)与圆C2:x2+y2=b2,若在椭圆C1上不存在点P,使得由点P所作的圆C2的两条切线互相垂直,则椭圆C1的离心率的取值范围是()A.(0,)B.(0,)C.[,1) D.[,1)参考答案:A【考点】椭圆的简单性质.【分析】作出简图,则>,则e=.【解答】解:由题意,如图若在椭圆C1上不存在点P,使得由点P所作的圆C2的两条切线互相垂直,由∠APO>45°,即sin∠APO>sin45°,即>,则e=,故选A.6. 已知,则下列结论错误的是A. B. C. D.参考答案:B【分析】先由得到a与b大小关系,再判断.【详解】由,得:b<a<0,所以a2<b2,故A正确;因为a>b,b<0,所以ab<b2,故B不正确;因为,且,所以,故C正确;因为a>b,a<0,所以a2<ab,根据对数函数的单调性,所以lga2<lgab,所以D正确;故选B.【点睛】本题考查了不等式的性质,考查了基本不等式,若比较大小的两式是指数型或对数型等,可构造具体函数,利用函数的单调性进行判断.7. 直线与圆的位置关系是()A.相离 B.相切 C.相交 D.不能确定参考答案:C8. 已知,且,则 ( )A. B. C. D.参考答案:C9. 抛物线y2=8x的焦点坐标为()A.(﹣2,0)B.(2,0)C.(0,2)D.(1,0)参考答案:B【考点】抛物线的简单性质.【分析】根据抛物线的标准方程,进而可求得p,根据抛物线的性质进而可得焦点坐标.【解答】解:抛物线y2=8x,所以p=4,∴焦点(2,0),故选B.10. 下列推理所得结论正确的是A. 由类比得到B. 由类比得到C. 由类比得到D. 由类比得到参考答案:C二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知正数a,b满足3ab+a+b=1,则ab 的最大值是参考答案:12. 设含有10个元素的集合的全部子集数为,其中由3个元素组成的子集的个数为,则的值是。
四川省绵阳市安家中学2021-2022学年高二数学理上学期期末试卷含解析

四川省绵阳市安家中学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. 已知某程序框图如图所示,则执行该程序后输出的结果是()2 1参考答案:A2. 若函数f(x)在R上可导,且f(x)>f′(x),则当a>b时,下列不等式成立的是()A.e a f(a)>e b f(b)B.e b f(a)>e a f(b)C.e b f(b)>e a f(a)D.e a f (b)>e b f(a)参考答案:D【考点】利用导数研究函数的单调性.【分析】构造函数g(x)=,求导g′(x)=;从而可判断g(x)=在R上是减函数,从而判断.【解答】解:令g(x)=,则g′(x)=;∵f(x)>f′(x),∴<0,∴g(x)=在R上是减函数,又∵a>b,∴<;故e a f(b)>e b f(a),故选:D.3. 设抛物线的顶点在原点,准线方程为x= -2,则抛物线的方程是A. B.C. D.参考答案:B4. 设m>1,在约束条件下,目标函数z=x+my的最大值小于2,则m的取值范围为() A.B.C.(1,3) D.(3,+∞)参考答案:A5. 下列四个命题中,正确的是().已知函数,则;.设回归直线方程为,当变量增加一个单位时,平均增加个单位;.已知服从正态分布,,且,则.对于命题:,使得,则:,均有参考答案:A略6. 若函数f (x)=+x,则=A. B.C. D.参考答案:C【分析】利用微积分基本定理即可得到结果.【详解】∵f (x)=+x,∴故选:C【点睛】本题考查微积分基本定理,考查函数的表达式,考查运算能力.7. 古希腊亚历山大时期的数学家怕普斯(Pappus, 约300~约350)在《数学汇编》第3卷中记载着一个定理:“如果同一平面内的一个闭合图形的内部与一条直线不相交,那么该闭合图形围绕这条直线旋转一周所得到的旋转体的体积等于闭合图形面积乘以重心旋转所得周长的积”如图,半圆O的直径AB=6cm,点D是该半圆弧的中点,那么运用帕普斯的上述定理可以求得,半圆弧与直径所围成的半圆面(阴影部分个含边界)的重心G位于对称轴OD上,且满足OG= ( )A.2cm B. C. D.参考答案:B以为轴,旋转题设半圆所得的球的体积为。
江西省新余市新钢中学2021-2022学年高二数学理上学期期末试卷含解析

江西省新余市新钢中学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. 设为实数,命题:R,,则命题的否定是( )A.:R,B. :R,C. :R, D .:R,参考答案:A略2. 给出下列四个命题:(1)平行于同一直线的两个平面平行;(2)平行于同一平面的两条直线平行;(3)垂直于同一直线的两条直线平行;(4)垂直于同一平面的两条直线平行.其中正确命题的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个参考答案:A【考点】空间中直线与直线之间的位置关系.【分析】对四个选项逐一分析,找出正确的命题.【解答】解:对于命题(1),平行于同一直线的两个平面有可能相交;故是假命题;对于命题(2)平行于同一平面的两条直线有相交、平行、异面三种可能;故是假命题;对于命题(3)垂直于同一直线的两条直线有相交、平行和异面三种可能;故是假命题;对于命题(4)垂直于同一平面的两条直线平行,根据线面垂直的性质可以判断两直线平行;故是真命题.故选A.3. 已知抛物线:,则其焦点坐标为()A.(0,-1) B.(0,1) C.(-1,0) D.(1,0)参考答案:B,焦点在y轴正半轴,故焦点坐标是(0,1),故选B.4. 函数y=x2(x﹣3)的单调递减区间是()A.(﹣∞,0)B.(2,+∞)C.(0,2)D.(﹣2,2)参考答案:C【考点】利用导数研究函数的单调性.【分析】根据导函数与函数单调性的关系,可得y'<0,建立不等量关系,求出单调递减区间即可.【解答】解:∵y=y=x2(x﹣3)=x3﹣3x2,∴y′=3x2﹣6x,∴3x2﹣6x<0即x(x﹣2)<0∴0<x<2,故函数的单调递减区间是(0,2).故选:C【点评】本小题主要考查运用导数研究函数的单调性等基础知识,考查分析和解决问题的能力.5. 设全集U是实数集R,集合A={y|y=3x,x>0},B={x|y=},则图中阴影部分所表示的集合是()A.{x|0≤x<1} B.{x|0≤x≤1} C.{x| 1<x<2} D.{x| 1<x≤2}参考答案:B6. 已知数列{a n}的通项为a n=log(a+1)(n+2)(n∈N*),我们把使乘积a1?a2?a3?…?a n为整数的n叫做“优数”,则在(0,2015]内的所有“优数”的和为()A.1024 B.2012 C.2026 D.2036参考答案:C【考点】数列递推式.【专题】等差数列与等比数列.【分析】由题意可得,a1?a2…a n=log23?log34…log n+1(n+2)=××…×=log2(n+2),若使log2(n+2)为整数,则n+2=2k,在(1,2010]内的所有整数可求,进而利用分组求和及等比数列的求和公式可求.【解答】解:∵a n=log n+1(n+2)∴a1?a2…a n=log23?log34…log n+1(n+2)=××…×==log2(n+2),若使log2(n+2)为整数,则n+2=2k在(1,2015]内的所有整数分别为:22﹣2,23﹣2,…,210﹣2∴所求的数的和为22﹣2+23﹣2+…+210﹣2=﹣2×9=2026故选:C.【点评】本题以新定义“优数”为切入点,主要考查了对数的换底公式及对数的运算性质的应用,属于中档试题.7. 如果,那么 ( )A. B.C.D.参考答案:C8. 若函数在区间上存在一个零点,则的取值范围是( )A. B.或 C. D.参考答案:B9. 双曲线两条渐近线互相垂直,那么它的离心率为()A.B.C.2 D.参考答案:A【考点】双曲线的简单性质.【分析】设出双曲线的标准方程,则可表示出其渐近线的方程,根据两条直线垂直,推断出其斜率之积为﹣1进而求得a和b的关系,进而根据c=求得a和c的关系,则双曲线的离心率可得.【解答】解:设双曲线方程为=1,则双曲线的渐近线方程为y=±x∵两条渐近线互相垂直,∴×(﹣)=﹣1∴a2=b2,∴c==a∴e==故选A10. 若x>0, y>0,且x+y4,则下列不等式中恒成立的是()A.B.C.D.参考答案:B二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 若三点共线,则的值为参考答案:12. 定义某种运算,运算原理如流程图所示,则式子的值为 .参考答案:12 由题意得,∴,∴.13. 若复数(i 为虚数单位)的实部与虚部相等,则实数a =________。
四川省广安市观音镇中学2022年高二数学理上学期期末试卷含解析

四川省广安市观音镇中学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a∈R,则“a<﹣1”是“|a|>1”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:A【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】根据不等式的性质结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.【解答】解:由|a|>1得a>1或a<﹣1,即“a<﹣1”是“|a|>1”的充分不必要条件,故选:A.2. △ABC中,,,,则等于()A B C 或 D 或参考答案:C略3. △ABC中,若=,则该三角形一定是()A.等腰三角形但不是直角三角形B.直角三角形但不是等腰三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形参考答案:D【考点】HP:正弦定理.【分析】已知等式变形后,利用正弦定理化简,再利用二倍角的正弦函数公式化简,即可确定出三角形形状.【解答】解:由已知等式变形得:acosA=bcosB,利用正弦定理化简得:sinAcosA=sinBcosB,即sin2A=sin2B.∴2A=2B或2A+2B=180°,∴A=B或A+B=90°,则△ABC为等腰三角形或直角三角形.故选:D.4. 已知圆:,是轴上的一点,分别切圆于两点,且,则直线的斜率为()A.0 B. C.1 D.参考答案:A略5. 已知圆(x﹣a)2+y2=4截直线y=x﹣4所得的弦的长度为2,则a等于()A.2 B.6 C.2或6 D.参考答案:C【考点】直线与圆的位置关系.【分析】先求出圆心(a,0)到直线y=x﹣4的距离d=,再由勾股定理能求出a.【解答】解:∵圆(x﹣a)2+y2=4截直线y=x﹣4所得的弦的长度为2,圆心(a,0)到直线y=x﹣4的距离d=,∴=,解得a=2或a=6.故选C.6. 如图21-4所示的程序框图输出的结果是()图21-4A.6 B.-6 C.5 D.-5参考答案:C7. 下列几何体各自的三视图中,有且仅有两个视图相同的是()D略8. 关于x的不等式在R上恒成立的充分不必要条件是A.B.C.D.参考答案:B略9. 若某人在点A测得金字塔顶端仰角为30,此人往金字塔方向走了80米到达点B,测得金字塔顶端的仰角为45,则金字塔的高度最接近于(忽略人的身高)(参考数据)A. 110米 B.112米 C 220米 D.224米参考答案:A略10. 若曲线在点处的切线方程是,则()A. B. C. D.参考答案:B二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 抛物线的焦点到准线的距离是;参考答案:412. 已知一辆轿车在公路上作加速直线运动,设ts时的速度为v(t)=t2+3(m/s),则t=3s时轿车的瞬时加速度为_________ m/s2参考答案:613. 已知下表所示数据的回归直线方程为=﹣1.3x+a,则实数a= .19.2【考点】线性回归方程.【专题】函数思想;综合法;概率与统计.【分析】求出代入回归方程即可求出a.【解答】解: ==4, ==14.∴14=﹣1.3×4+a,解得a=19.2故答案为19.2.【点评】本题考查了线性回归方程的性质,属于基础题.14. 在正方形ABCD的边上任取一点M,则点M刚好取自边AB上的概率为.参考答案:【考点】CF :几何概型.【分析】利用长度为测度,即可得出结论. 【解答】解:设正方形的边长为1,则周长为4,∴在正方形ABCD 的边上任取一点M ,点M 刚好取自边AB 上的概率为, 故答案为.15. 已知函数的定义域为,集合,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是 ▲ . 参考答案:16. 下列四个命题:①若,则;②,的最小值为; ③椭圆比椭圆更接近于圆;④设为平面内两个定点,若有,则动点的轨迹是椭圆;其中真命题的序号为________________.(写出所有真命题的序号)参考答案:①③17. 在立体几何中,下列结论一定正确的是: ▲ (请填所有正确结论的序号) ①一般地,由一个平面多边形沿某一方向平移形成的空间几何体叫做棱柱; ②用一个平面去截棱锥,得到两个几何体,一个仍然是棱锥,另一个我们称之为棱台; ③将直角三角形绕着它的一边所在的直线旋转一周,形成的几何体叫做圆锥; ④将直角梯形绕着它的垂直于底边的腰所在的直线旋转一周,形成的几何体叫做圆台.参考答案:①④三、 解答题:本大题共5小题,共72分。
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。
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。
2021-2022学年辽宁省大连市高二(上)期末数学试卷+答案解析(附后)
2021-2022学年辽宁省大连市高二(上)期末数学试卷一、单选题(本大题共8小题,共40分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.直线,的位置关系是( )A. 垂直B. 平行C. 相交D. 重合2.已知空间向量,若,则实数x的值是A. B. 0 C. 1 D. 23.若直线l经过,两点,则直线l的倾斜角为( )A. B. C. D.4.若直线与圆相切,则b的值是( )A. 或12B. 2或C. 或D. 2或125.直线l过抛物线的焦点,且与抛物线C交于A,B两点,,若AB的中点到y轴的距离为1,则p的值是( )A. 1B. 2C. 3D. 46.如图,空间四边形ABCD的每条边和对角线的长都等于1,E、F、G分别是AB、AD、DC的中点,则( )A. B. C. D.7.阿基米德出生于希腊西西里岛叙拉古,享有“力学之父”的美称,和高斯、牛顿并列为世界三大数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积等于圆周率、椭圆的半长轴长、椭圆的半短轴长三者的乘积.已知椭圆C:的面积为,左右焦点分别为,,M为椭圆C上一点,且的周长为16,则椭圆C的方程为( )A. B. C. D.8.如图1,矩形ABCD ,,,E 为CD 中点,F 为线段除端点外的动点.如图2,将沿AF 折起,使平面平面ABC ,在平面ABD 内,过点D 作,K 为垂足,则AK长度的取值范围为( )A. B. C. D.二、多选题(本大题共4小题,共20分。
在每小题有多项符合题目要求)9.下列圆锥曲线中,焦点在x 轴上的是( )A.B.C.D.10.已知空间向量,,则下列正确的是( )A. B.C.D.,11.如图,正四面体的顶点 A 、 B 、 C 分别在两两垂直的三条射线 Ox , Oy , Oz 上,则下列选项中正确的是( )A. 三棱锥是正三棱锥B. 直线平面ACDC. 直线CD 与平面ABC 所成的角的正弦值为D. 异面直线AB 和CD 所成角是12.已知抛物线,点,,过M作抛物线的两条切线MA,MB,其中A,B为切点,且A在第一象限,直线AB与y轴交于点P,则下列结论正确的有( )A. 点P的坐标为B.C. 的面积的最大值为D. 的取值范围是三、填空题(本大题共4小题,共20分)13.双曲线的渐近线方程是__________.14.已知,,若直线l的方向向量与直线AB的方向向量平行,则实数等于__________.15.已知G是正方形ABCD的中心,点P为正方形ABCD所在平面外一点,若,则实数__________.16.双曲线上一点点P在第一象限,过双曲线C中心O且与坐标轴不平行的直线l交双曲线C左右两支于A,B两点点A,B异于点,设直线PA,PB的斜率分别为、,且,则双曲线C的离心率为__________.四、解答题(本大题共6小题,共70分。
2021-2022学年山东省潍坊市高二上学期期末数学试题(解析版)
2021-2022学年山东省潍坊市高二上学期期末数学试题一、单选题1.直线x -y +1=0的倾斜角是( ) A .30︒ B .45︒C .135︒D .150︒【答案】B【分析】由直线方程求得直线的斜率,再由倾斜角的正切值等于斜率求解.【详解】直线10x y -+=的斜率1k =,设其倾斜角为0180θθ︒≤︒(<),tan 1θ∴=,得45θ=︒.故选B .【点睛】本题考查直线的斜率与倾斜角的关系,是基础的计算题. 2.在二项式()412x +的展开式中,含3x 的项为( ) A .332x B .316x C .38x D .34x【答案】A【分析】先求得二项式展开式的通项公式,再令x 的幂指数等于3,求得r 的值,即可求得含3x 的项.【详解】解:二项式()412x +的展开式的通项公式为142r r rr T C x +=⋅⋅,令3r =,故开式中含3x 项为33334232x C x =⋅⋅, 故选:A3.已知α,β是两个不同的平面,l ,m ,n 是三条不同的直线,下列一定能得到l α⊥的是( ) A .l m ∥,m α⊥ B .l m ⊥,m α∥C .αβ⊥,l β∥D .l m ⊥,l n ⊥,m α⊂,n ⊂α【答案】A【分析】根据线面垂直的定义和空间直线垂直平行的性质即可判定A 正确,举反例可判定BCD 错误.【详解】A. 若m α⊥,则直线m 与平面α内的所有直线都垂直,又l m ∥,∴l 与平面α内的所有直线都垂直,根据线面垂直的定义可得l α⊥,故A 正确;B.若m α∥,设过m 的平面β与α交于n ,则根据线面平行的性质定理可得//m n ,在平面α内,作直线l n ⊥,则l m ⊥,而此时l 在平面α内,故B 错误;C. 若αβ⊥,设=a αβ,在平面α内作直线l a //,则l β⊄,由线面平行的判定定理可得l β∥,而此时l 在平面α内,故C 错误;D.若l m ⊥,l n ⊥,m α⊂,n ⊂α,当,m n 平行时,l 与平面α可平行,可在内,也可斜交,也可垂直,故D 错误. 故选:A.4.现从甲、乙等7名大学生中选出3人担任北京冬奥会的志愿者,要求甲、乙至少1人入选,则不同的选法共有( ) A .10种 B .20种 C .25种 D .35种【答案】C【分析】利用组合数计算总的选法种数和甲、乙都不入选的选法种数,作差即得所求.【详解】从7人中选3人,有3735C =种选法,其中甲、乙都不入选的有3510C =种选法,所以要求甲、乙至少1人入选,则不同的选法共有351025-=种, 故选:C5.已知直线()()1:2220l m x m y +--+=,直线()2:3250l x m y ++-=,若12l l ⊥,则m =( ) A .2或-5 B .-2或-5C .2或5D .-2或5【答案】D【分析】直线1110A x B y C ++=与直线2220A x B y C ++=垂直的充要条件是12120A A B B +=,根据题意即可得到:()()()32220m m m +--+=,然后解得结果即可 【详解】根据题意,由12l l ⊥,则有: ()()()32220m m m +--+= 解得:2m =-或5m = 故选:D6.牙雕套球又称“鬼工球”,取鬼斧神工的意思,制作相当繁复,工艺要求极高.现有某“鬼工球”,由外及里是两层表面积分别为264cm π和236cm π的同心球(球壁的厚度忽略不计),在外球表面上有一点A ,在内球表面上有一点B ,连接AB ,则线段AB 长度的最小值是( )A .1cmB .2cmC .3cmD 41cm【答案】A【分析】利用球的表面积公式分别求的外球和内球的半径,两半径之差即为所求. 【详解】设外球和内球的半径分别为R 和r ,则22464,436R r ππππ==,解得4,3R r ==, 当B 在大球的过A 的半径上时AB 的长最小, ∴AB 长度的最小值是()1R r cm -=, 故选:A7.过等轴双曲线()2220x y a a -=>的右焦点F 作两条渐近线的垂线,垂足分别为M ,N ,若FMN 的面积为2,则a 的值为( ) A 2B .2C .2D .4【答案】B【分析】求出过右焦点F 与y x =垂直的直线,然后与渐近线方程联立,求出点M 的坐标,根据对称性得点N 的坐标,则可得表示出FMN 的面积,然后解方程即可. 【详解】双曲线为22221x y a a-=,右焦点()2,0Fa ,由已知双曲线的一条渐近线方程为y x =, 则过右焦点F 与y x =垂直的直线为2y x a =-+, 联立2y x y x a =⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得2222x a y a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩不妨取22,22M a a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,则根据对称性得22,22N a a ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 2222221222FMNa a Sa a ⎛⎫⎛⎫∴=⨯⨯-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+ 解得2a = 故选:B.8.如图,某系统由A ,B ,C ,D 四个零件组成,若每个零件是否正常工作互不影响,且零件A ,B ,C ,D 正常工作的概率都为()01p p <<,则该系统正常工作的概率为( )A .()211p p p ⎡⎤--⎣⎦ B .()211p p p ⎡⎤--⎣⎦C .()()2111p p p ⎡⎤---⎣⎦D .()211p p p ⎡⎤--⎣⎦【答案】C【分析】要使系统正常工作,则A 、B 要都正常或者C 正常,D 必须正常,然后利用独立事件,对立事件概率公式计算.【详解】记零件或系统X 能正常工作的概率为()P X ,该系统正常工作的概率为:(){}()()P AB C D P AB C P D ⎡⎤⎡⎤⋃⋂=⋃⎣⎦⎣⎦()()()()()()()11P AB P C P D P A B P C P D ⎡⎤=-=-⋃⎣⎦()()()()()()()2111111P AB P C P D p p p ⎡⎤⎡⎤=---=---⎣⎦⎣⎦,故选:C. 二、多选题9.已知圆221:1O x y +=的半径为1r ,圆222:3440O x y x y +--+=的半径为2r ,则( )A .12r r >B .12r r <C .圆1O 与圆2O 外切D .圆1O 与圆2O 外离【答案】BC【分析】根据圆与圆的位置关系即可求解.【详解】解:圆221:1O x y +=的半径为11r =,圆()22239:224O x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭的半径为232r =,故12r r <,故B 对,A 错;圆心距1252d r r ===+,故圆1O 与圆2O 外切,故C 对,D 错;故选:BC. 10.若()20222202201220221x a a x a x a x -=+++⋅⋅⋅+,则( )A .展开式中所有的二项式系数之和为20222B .展开式中二项式系数最大的项为第1012项C .01a =D .12320220a a a a +++⋅⋅⋅+= 【答案】ABC【分析】利用二项式系数的性质可以判定AB;利用赋值法可以判定CD.【详解】展开式中所有项的二项式系数和为01202220222022202220222C C C ++⋯+=,故A 正确;展开式中第1012项的二项式系数为10112022C ,是所有项的二项式系数中的最大值,故B 正确;在二项式展开式中,令0x =可得01a =,故C 正确;令1x =可得0120220a a a ++⋯+=,∴1202201a a a +⋯+=-=-,故D 错误. 故选:ABC11.如图,已知抛物线()220y px p =>的焦点为F ,过点F 线交于两点A ,B ,与抛物线的准线交于点D ,1BF =,则( )A .2BD =B .32p =C .点A 到准线的距离为2D .点F 为线段AD 的中点【答案】ABD【分析】作AC ⊥准线l 于点C ,AM x ⊥轴于M ,BE ⊥准线l 于点E .BH x ⊥轴于M ,计算得到32p =,逐项分析,得到答案. 【详解】如图所示:作AC ⊥准线l 于点C ,AM x ⊥轴于M ,BE ⊥准线l 于点E .BH x ⊥轴于M ,直线的斜率为3,所以tan 3,HFB ∠=∴,3HFB π∠=所以6BDE π∠=,故||2||2||2DB BE BF ===,故A正确; 又∵1BF =,∴1313,,222p HF HB B ⎛==- ⎝⎭代入抛物线,得32p =(12p =-舍去),故B 正确; 对于C ,由B 选项得,直线AB 方程为:333y x = 2590216x x -+=,即91044x x ⎛⎫⎛⎫--= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,故94A x =,故点A 到准线的距离为32A px +=,故C 错误; 对于D, 由C 选项得,3AF FD ==, 点F 为线段AD 的中点, 故D 正确. 故选:ABD .12.如图,点P 在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -的对角线1BD 上运动,过点P 作垂直于平面11BB D D 的直线,与正方体表面相交于E ,F 两点.设BP x =,()EF f x =,则( )A .动点E 5B .线段EF 6C .324f =⎝⎭ D 33x <<())263f x x =【答案】ABD【分析】作出线段EF 运动形成的图形,根据图形特点对选项一一判断即可. 【详解】线段EF 运动形成的图形如图所示: 动点E 运动形成的轨迹长度为112154BE ED +=+=A 正确; 线段EF 运动形成的图形为平行四边行1BED F 其面积为1136222222BEFS SEF BP ==⨯⋅=⨯=B 正确; 当3BP =31222f =⎝⎭,故C 错误; 33x <<332x -=())263f x EF x ==,故D 正确;故选:ABD三、填空题13.计算:2344A C +=______. 【答案】16【分析】根据排列数和组合数的公式计算即可.【详解】234443416A C +=⨯+=故答案为:16.14.已知向量()1,2,3a =-,()1,3,6b λλ=---,若a b ∥,则实数λ=______. 【答案】1- 【分析】由题意可知136123λλ--==--,解方程,即可求出结果. 【详解】因为a b ∥,所以136123λλ--==--,所以1λ=-. 故答案为:1-.15.甲、乙、丙、丁、戊五名学生参加“劳动技术比赛”,决出第一名到第五名的名次,甲、乙、丙去咨询比赛成绩,老师说:“甲的成绩是亚军,乙不是五人中成绩最好的,丙不是五人中成绩最差的,而且五人的成绩各不相同.”则他们五人不同的名次排列共有______种情况.(用数字填写作答) 【答案】14【分析】由题意,可分两类,丙的成绩是最好的和丙的成绩不是最好的,根据分类分步计数原理可得.【详解】解:若丙的成绩是最好的,则有336A =种,若丙的成绩不是最好的,从甲乙丙之外的2人中选1人为成绩最好,再选一人为成绩最差的,其它任意排,故有1122228A A A =种,故共有6814+=种, 故答案为:14.16.如图所示,底面半径为3,高为8的圆柱内放有一个半径为3的球,球与圆柱下底面相切,作不与圆柱底面平行的平面α与球相切于点F,若平面α与圆柱侧面相交所得曲线为封闭曲线C,且C是以F为一个焦点的椭圆,则C的离心率的最大值为______.【答案】8 17【分析】根据题意,找到椭圆离心率最大的位置点是关键,要保证该椭圆是以切点F为焦点,则需要新加一个相同大小的球从圆柱上方放入,使得平面α也与该球相切,最后通过建立平面直角坐标系,求得椭圆的离心率【详解】根据题意,可再新增一个半径为3的球从圆柱上方放入,设平面α分别交两个球于点1F 和点2F ,则可得:点1F 和点2F 是椭圆的两个焦点当且仅当2G 在圆柱上平面上时,此时椭圆的离心率取得最大值如上图所示,2G C 为圆柱的高,11O F 为球的半径,则12F F 为2c ,12G G 为2a ,然后建立以1A 为坐标原点,以11A E 为x 轴,以12AG 为y 轴的平面直角坐标系, 易知:21835G A ,113O F圆1O 的方程为:()2239x y -+=设直线12G G 的斜率为k ,则该直线的方程为:5y kx =+ 根据相切可知:点1O 到直线12G G 的距离为32531k k解得:815k =-故直线12G G 的方程为:8515y x则有:196,5G 则123425G G a因1112O F G G ,则直线11O F 的方程为:1538yx联立直线12G G 和直线11O F 的方程:()85151538y x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩可解得:17545,1717F 则1195G F a c解得:85c =故椭圆的最大离心率为:817c e a故答案为:817【点睛】立体几何与圆锥曲线相结合的题目,难度较大,可先将立体几何转化为平面几何进行分析,进而简化问题,然后运用平面几何的知识求解问题. 四、解答题17.已知双曲线()222:1012x y C a a -=>的左、右两个焦点分别为1F ,2F ,焦距为8,M 是双曲线上的一点.(1)求C 的离心率和渐近线方程; (2)若15MF =,求2MF .【答案】(1)2e =,y = (2)29MF =【分析】(1)由已知直接求a 、b 、c ,再求离心率和渐近线方程;(2)根据双曲线定义直接求解,注意双曲线上的点到焦点的最小距离为c a -. (1)由题知:b =4c =所以222a c b =-=所以双曲线C 的离心率2e =,渐近线方程为3y x =±. (2)由双曲线定义知:1224MF MF a -==15MF =29MF ∴=,或21MF =又12c a <-=,故21MF =不满足29MF ∴=.18.如图所示,在Rt AOB △中,6OAB π∠=,斜边4AB =.现将Rt AOB △以直角边AO为轴旋转一周得到一个圆锥,点C 为圆锥底面圆周上的一点,且2BOC π∠=,点D 是线段AB 的中点.(1)求直线CD 与OA 所成角的余弦值; (2)求点B 到平面OCD 的距离. 【答案】63【分析】(1)取OB 中点M ,连接DM ,则可得CDM ∠为直线CD 与OA 所成角或其补角,在CDM 中计算其余弦值即可;(2)过B 作BN OD ⊥交OD 于N ,通过证明BN ⊥面OCD 可得线段BN 的长即为点B 到平面OCD 的距离,在ODM △中计算BN 的长度即可. (1)取OB 中点M ,连接DM ,CM ,因为D ,M 分别为BA ,BO 的中点,则//DM AO 则CDM ∠为直线CD 与OA 所成角或其补角, 因为AO ⊥面O ,则DM ⊥面O , 又CM ⊂面O ,则DM CM ⊥,2BOC π∠=,222215CM OC OM ∴=+=+=,又11343222DM AO ==⨯⨯=, 228CD CM DM ∴=+=36cos 48DM CDM CD ∴∠===, 即直线CD 与OA 所成角的余弦值为64; (2)过B 作BN OD ⊥交OD 于N , ,,CO OB CO OA OB OA O ⊥⊥=,CO ∴⊥面OAB ,又BN ⊂面OAB , CO BN ∴⊥,又,BN OD CO OD O ⊥=,BN ∴⊥面OCD ,则线段BN 的长即为点B 到平面OCD 的距离,232OBDSBN =⨯=,3BN ∴=.即点B 到平面OCD 的距离为3.【点睛】19.如图,有三个外形相同的箱子,分别编号为1,2,3,其中1号箱装有1个黑球和3个白球,2号箱装有2个黑球和2个白球,3号箱装有3个黑球,这些球除颜色外完全相同.小明先从三个箱子中任取一箱,再从取出的箱中任意摸出一球,记事件()1,2,3i A i =表示“球取自第i 号箱”,事件B 表示“取得黑球”.(1)分别求()1P BA ,()2P BA ,()3P BA 和()P B 的值;(2)若小明取出的球是黑球,判断该黑球来自几号箱的概率最大?请说明理由. 【答案】(1)()1112P BA =,()216P BA =,()313P BA =,()P B 712=.(2)来自3号箱的概率最大,理由见解析.【分析】(1)利用条件概率公式()()(|)i i i P BA P A P B A =,计算即可求得()1P BA ,()2P BA ,()3P BA ;三式求和即得()P B ;(2)利用条件概率公式分别计算()1|P A B ,()2|P A B ,()3|P A B ,最大者即为所求箱号. (1)由已知可得()()()12313P A P A P A ===,()()()123123|,|,|443P B A P B A P B A ===,∴()111111()(|)3412P BA P A P B A ==⨯=,()222121()(|)346P BA P A P B A ==⨯=,()333131()(|)333P BA P A P B A ==⨯=,∴()P B ()()()1231117126312P BA P BA P BA =++=++=. (2)()()()111112|7712P A B P A B P B ===,()()()22126|7712P A B P A B P B ===,()()()33143|7712P A B P A B P B ===,()3|P A B 最大,即若小明取出的球是黑球,该黑球来自3号箱的概率最大.20.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,点()1,M p p -在抛物线C 上.(1)求抛物线C 的方程及其准线方程;(2)过点M 的直线l 与抛物线C 相交于M ,N 两点,且MFN △的面积为3,求直线l 的方程.【答案】(1)24y x =;1x =- (2)2340x y -+=或240x y +-= 【分析】(1)将点M 代入计算即可;(2)设直线l 的方程为()21x k y =-+,()00,N x y ,与抛物线方程联立,消去x ,可求出0y ,再求出直线与x 轴交点坐标,再利用0122MFN S y FQ =-△列方程求解即可. (1)由已知得()221p p p =-,解得2p =.所以抛物线C 的方程为24y x =,其准线方程为1x =-; (2)由(1)得()1,2M ,()1,0F ,设直线l 的方程为()21x k y =-+,()00,N x y ,联立()2421y x x k y ⎧=⎪⎨=-+⎪⎩,消去x 得24840y ky k -+-=,024y k ∴+=,则042y k =-又直线l 与x 轴交点坐标为()21,0Q k -+,()0112242211322MFN S y FQ k k ∴=-=--⋅-+-=△ 解得32k或12k =- 所以直线l 的方程为()3212x y =-+或()1212x y =--+, 即2340x y -+=或240x y +-=.21.如图,在多面体ABCDEF 中,平面ACEF ⊥平面ABCD ,AD BC ∥,AB AD ⊥,2AD =,1AB BC ==.(1)求证:CD AF ⊥;(2)若四边形ACEF 为矩形,且30EDC ∠=︒,求直线DF 与平面DCE 所成角的正弦值; (3)若四边形ACEF 为正方形,在线段AF 上是否存在点P ,使得二面角P BD A --的余弦值为23?若存在,请求出线段AP 的长;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析 21 (3)存在,1AP =【分析】(1)利用直角三角形和余弦定理及勾股定理的逆定理经过计算可证得AC ⊥CD ,然后根据已知条件,利用面面垂直的性质定理可证得CD ⊥平面ACEF ,从而证得结论; (2)根据已知条件利用面面垂直的性质定理可证得AF ,AB ,AD 两两垂直,以A 为原点,以射线AB 、AD 、AF 为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系.然后利用空间向量运算求得; (3)与(2)同样建立空间直角坐标系,利用空间向量的坐标运算求解. (1)∵AD BC ∥,AB AD ⊥,∴四边形ABCD 为直角梯形, 又∵1AB BC ==,∴∠BAC =45°,AC 2∴∠CAD =45°, 又∵AD =2,∴CD 2222?·cos 4222222AD AC AD AC CAD +-∠=+-⨯⨯⨯= ∴222AC CD AD +=,∴AC CD ⊥,又∵平面ACEF ⊥平面ABCD , 平面ACEF ∩平面ABCD =AC ,CD ⊂平面ABCD , ∴CD ⊥平面ACEF , 又∵AF ⊂平面ACEF , ∴CD ⊥AF(2)∵四边形ACEF 为矩形,∴AF ⊥AC ,又∵平面ACEF ⊥平面ABCD , 平面ACEF ∩平面ABCD =AC ,AF ⊂平面ACEF , ∴AF ⊥平面ABCD ,CE ⊥平面ABCD ∴AF ,AB ,AD 两两垂直,以A 为原点,以射线AB 、AD 、AF 为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系如图所示. ∵AF ⊥平面ABCD ,AF //CE ,∴CE ⊥平面ABCD , 又∵30EDC ∠=︒,∴CE =CDtan 30°, ∴A (0,0,0),B (0,1,0),C (1,1,0),D (2,0,0),FE), DF ⎛=- ⎝⎭,由AC ⊥CE ,AC ⊥CD ,CE ∩CD =C ,∴AC ⊥平面CDE , ∴平面CDE 的法向量为()1,1,0AC =,∴直线DF 与平面CDE所成的角的正弦值为··4AC DFAC DF==(3)若ACEF 为正方形,则与(2)同理可得AF ,AB ,AD 两两垂直,以A 为原点,以射线AB 、AD 、AF 为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系.∴A(0,0,0),B (0,1,0),C (1,1,0),D (2,0,0),FE 设()0,0,(0P t t <,平面PBD 的法向量为(),,n x y z =()()2,0,,2,1,0PD t BD =-=-,则2020x tz x y -=⎧⎨-=⎩,令x t =,则2,2y t z ==,(),2,2n t t =,平面ABD 的法向量为()0,0,1m =, ∴22cos ,3m n t ==+,解得1t =, 在线段AF 上存在点P ,使得二面角P BD A --的余弦值为23,线段AP 的长为1.22.如图,已知圆()221:3100F x y -+=,动圆P 过点()23,0F -且与圆1F 内切于点N ,记动圆圆心P 的轨迹为E .(1)求E 的方程;(2)过点()(),05M m m >的直线l (不与x 轴重合)与E 交于A ,B 两点,点C 与点B 关于x 轴对称,直线AC 与x 轴交于点Q ,已知点()5,0D ,试问MD DQMD DQ-是否为定值?若是,请求出该定值,若不是,请说明理由.【答案】(1)2212516x y +=(2)是定值,为15.【分析】(1)设动圆圆心P 的坐标为(),x y ,动圆P 的半径为r ,根据条件可得1210PF PF +=,故动圆圆心P 的轨迹是以12,F F 为焦点的椭圆,根据椭圆定义即可求出轨迹方程;(2)设直线l 的方程为,5x ky m m =+>,11(,)A x y ,22(,)B x y ,22,()C x y - ,与椭圆方程联立,然后利用韦达定理求出直线AC 与x 轴交于点Q 的坐标,,直接计算MD DQMD DQ-即可得答案. (1)设动圆圆心P 的坐标为(),x y ,动圆P 的半径为r , 则由已知2PF r =,110PF r =-, 消去r 得1210PF PF +=,故动圆圆心P 的轨迹是以12,F F 为焦点的椭圆,设为22221,0x y a b a b+=>>,则210a =,5a ∴=,225916b ∴=-=则E 的方程为2212516x y +=;(2)设直线l 的方程为,5x ky m m =+>,11(,)A x y ,22(,)B x y ,22,()C x y -联立221625400x ky m x y =+⎧⎨+=⎩,消去x 得222(1625)32164000k y kmy m +++-=, 21212223216400,16251625km m y y y y k k -∴+=-=++,又直线AC 的方程为121112()y y x x y x x y +=-+- 令0y =, 得112111222122211221()()2()x y x y ky m y ky m ky y m y y x y y y y y y y ++++++===+++2222164003222516251625321625m km k m k k km m k -⎛⎫⋅+- ⎪++⎝⎭==-+, 即25,0Q m ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()()111151255555555MD DQ m MD DQDQ MD m m m m-∴=-=-=-=----MD DQMD DQ -∴是定值,且为15.。
2021-2022学年陕西省渭南市白水县高二上学期期末数学(理)试题(解析版)
2021-2022学年陕西省渭南市白水县高二上学期期末数学(理)试题一、单选题1.在等比数列{}n a 中,66a =,99a =,则3a 等于( ) A .2 B .4 C .169D .32【答案】B【分析】由等比数列的性质进行求解即可.【详解】由等比数列的性质,2639a a a =⋅,∴3369a =,∴34a =. 故选:B.2.若,,a b c R ∈且a b >,则下列不等式中一定成立的是( ) A .ac bc > B .2()0a b c ->C .11a b<D .22a b -<-【答案】D【分析】根据不等式的性质即可判断. 【详解】对于A ,若0c ≤,则不等式不成立; 对于B ,若0c ,则不等式不成立; 对于C ,若,a b 均为负值,则不等式不成立;对于D ,不等号的两边同乘负值,不等号的方向改变,故正确; 故选:D【点睛】本题主要考查不等式的性质,需熟练掌握性质,属于基础题.3.设双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的实轴长与焦距分别为2,4,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .y =B .13y x =±C .y =D .3y x =±【答案】C【分析】由已知可求出,,a b c ,即可得出渐近线方程.【详解】因为22,24a c ==,所以1,2,a c b ===C 的渐近线方程为y =. 故选:C.4.已知命题p :∀x 1,x 2∈R,(f(x 2)-f(x 1))(x 2-x 1)≥0,则⌝p 是 A .∃x 1,x 2∈R,(f(x 2)-f(x 1))(x 2-x 1)≤0B .∀x 1,x 2∈R,(f(x 2)-f(x 1))(x 2-x 1)≤0C .∃x 1,x 2∈R,(f(x 2)-f(x 1))(x 2-x 1)<0D .∀x 1,x 2∈R,(f(x 2)-f(x 1))(x 2-x 1)<0 【答案】C【详解】全称命题的的否定是存在性命题,因为,命题p :∀x 1,x 2∈R,(f(x 2)-f(x 1))(x 2-x 1)≥0,所以,⌝p 是∃x 1,x 2∈R,(f(x 2)-f(x 1))(x 2-x 1)<0,故选C. 【解析】全称命题与存在性命题.点评:简单题,全称命题的的否定是存在性命题.5.设0a >,m =n ). A .m n < B .m n =C .m n >D .m ,n 的大小不定【答案】A【分析】利用作差法即可比较大小.【详解】由已知m =225m a =++n 225n a =++又因为0,0m n >>,且220n m ->,所以n m >. 故选:A6.已知点,,,O A B C 为空间不共面的四点,且向量a OA OB OC =++,向量b OA OB OC =+-,则与,a b 不能构成空间基底的向量是( ) A .OA B .OB C .OC D .OA 或OB【答案】C【分析】利用空间向量的基底的意义即可得出. 【详解】111()()()222OC a b OA OB OC OA OB OC =-=++-+-,∴OC 与a 、b 不能构成空间基底;故选:C .7.在ABC 中,若()()3a b c b c a bc +++-=,且sin 2sin cos A B C =,则ABC 是( ). A .直角三角形 B .等边三角形 C .钝角三角形D .等腰直角三角形【答案】B【分析】将()()3a b c b c a bc +++-=化简并结合余弦定理可得A 的值,再对sin 2sin cos A B C =结合正余弦定理化简可得边长关系,进行判定三角形形状.【详解】由()()3a b c b c a bc +++-=,得22()3b c a bc +-=,整理得222b c a bc +-=,则2221cos 22b c a A bc +-==, 因为()0,πA ∈,所以π3A =, 又由sin 2sin cos A B C =,得22222a b c a b ab+-=⋅化简得b c =,所以ABC 为等边三角形, 故选:B8.若x ,y 满足约束条件1121x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩,则2z x y =+的最大值是( ).A .2B .3C .8D .12【答案】C【分析】画出可行域及目标函数,利用几何意义求出最值.【详解】画出可行域,如图所示,当2z x y =+经过点A 时,取得最大值,联立121x y x y -=-⎧⎨-=⎩,解得:23x y =⎧⎨=⎩,故()2,3A ,此时2268z x y =+=+=, 故2z x y =+的最大值为8. 故选:C9.在正四面体-P ABC 中,棱长为1,且D 为棱AB 的中点,则PD PC ⋅的值为( ).A .14-B .18-C .12-D .12【答案】D【分析】在正四面体-P ABC 中,由中点性质可得()12PD PA PB =+,则PD PC ⋅可代换为()12P PA B C P ⋅+,由向量的数量积公式即可求解. 【详解】如图,因为D 为棱AB 的中点,所以()12PD PA PB =+, ()()1122PD PC P P C P A PB PA P C PC B ⋅=⋅⋅⋅+=+, 由正四面体得性质,PA 与PC 的夹角为60°,同理PB 与PC 的夹角为60°,1PA PB PC ===,111cos602PA PC P PB C ⋅⋅==⨯⨯︒=, 故21211122PC PD ⎛⎫⋅=⨯+= ⎪⎝⎭,故选:D.10.命题p :若1y x <<,01a <<,则11x y a a<,命题q :若1y x <<,a<0,则a a x y <.在命题①p 且q ②p 或q ③非p ④非q 中,真命题是( ) A .①③ B .①④C .②③D .②④【答案】C【分析】先判断命题,p q 的真假,再根据或、且、非命题的真值表判断真假求解即可. 【详解】命题p 中,01a <<,则指数函数1y x a =单调递增,111x yy x a a <<⇒>,所以p 为假命题,命题q 中,a<0则幂函数y a x =在(0,)+∞上单调递减,由1y x <<,知a a x y <, 所以q 为真命题,所以①p 且q 为假命题 ,②p 或q 为真命题,③非p 为真命题,④非q 为假命题. 故选:C11.设椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,P 是C 上的点,212PF F F ⊥,1260F PF ∠=︒,则C 的离心率为( ).A .33B .13C .12D .36【答案】A【分析】()20F c ,,把x c =代入椭圆方程解得y ,可得p y ﹐在12Rt PF F △中,由1260PF F ∠=︒建立等式进而得出结论. 【详解】如图所示,由()20F c ,,212PF F F ⊥,把x c =代入椭圆方程可得 22221c y a b += ,解得 2b y a=±, 取 2P b y a=在12Rt PF F △中,22b PF a =,由1260F PF ∠=︒,∴212b PF a=,由椭圆定义可得22212232b b b PF PF a a a a +=+==,得2223a b =, ∴222212c a b b =-=,则有22223a c =,2213c a =则C 的离心率3c e a ==. 故选:A.12.对于正项数列{}n a ,定义12323nn a a a na G n++++=为数列{}n a 的“匀称值”.已知数列{}n a 的“匀称值”为2n G n =+,则该数列中的9a 等于( ) A .83B .125C .2110D .199【答案】D【分析】由已知得12323(2)n a a a na n n +++⋯+=+,由此推导出21n n a n+=,从而能求出9a . 【详解】解:12323nn a a a na G n+++⋯+=,数列{}n a 的“匀称值”为2n G n =+,12323(2)n a a a na n n ∴+++⋯+=+,①2n ∴时,123123(1)(1)(1)n a a a n a n n -+++⋯+-=-+,②①-②,得21n na n =+,21n n a n+∴=,2n , 当1n =时,113a G ==满足上式,21n n a n+∴=, ∴9199a =. 故选:D二、填空题13.已知向量()2,1,3a =-,()4,2,b x =-,()1,,2c x =-,若()a b c +⊥,则x =____________. 【答案】4-【分析】首先求出a b +的坐标,再根据向量垂直得到()0a b c +⋅=,即可得到方程,解得即可; 【详解】解:因为向量()2,1,3a =-,()4,2,b x =-,()1,,2c x =-,所以向量()2,1,3a b x +=-+,因为()a b c +⊥,所以()0a b c +⋅=,即()()211230x x -⨯+⨯-++=,解得4x =- 故答案为:4-14.已知不等式210ax bx --≥的解集是11|23⎧⎫-≤≤-⎨⎬⎩⎭x x ,则不等式20x bx a --< 的解集是________.【答案】{|23}x x <<【分析】根据给定的解集求出a ,b 的值,再代入解不等式即可作答.【详解】依题意,12-,13-是方程210ax bx --=的两个根,且a<0,于是得11()()23111()()23b aa ⎧-+-=⎪⎪⎨⎪-⨯-=-⎪⎩,解得:6,5ab =-=,因此,不等式20x bx a --<为:2560x x -+<,解得23x <<, 所以不等式20x bx a --< 的解集是{|23}x x <<. 故答案为:{|23}x x <<15.若a ,b ,c 均为实数,试从①2b ac =;②b ③a bb c=中选出“a ,b ,c 成等比数列”的必要条件的序号______. 【答案】①③【分析】依次判断“a ,b ,c 成等比数列”是否能推出序号中的条件即可.【详解】设1p 为“2b ac =”,2p 为“b ,3p 为“a bb c=”, q 为“a ,b ,c 成等比数列”,由于a ,b ,c 成等比数列,故0a ≠,0b ≠,0c ≠, 若i q p ⇒(1i =,2,3),则i p 是q 的必要条件,对于①,由等比中项的定义,“a ,b ,c 成等比数列”⇒“2b ac =”, ∴“2b ac =”是“a ,b ,c 成等比数列”的必要条件,故①正确; 对于②,令1a =,2b =-,4c =,则a ,b ,c 成等比数列,此时“a ,b ,c 成等比数列”“b ,∴“b 不是“a ,b ,c 成等比数列”的必要条件,故②错误; 对于③,由等比数列的定义,“a ,b ,c 成等比数列”⇒b c a b =⇔a b b c=, ∴“a ,b ,c 成等比数列”⇒“a bb c=”, ∴“a bb c=”是“a ,b ,c 成等比数列”的必要条件,故③正确. 综上所述,“a ,b ,c 成等比数列”的必要条件的序号为:①③. 故答案为:①③.16.已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点为F ,抛物线C 的准线与y 轴交于点A ,点)0My 在抛物线C 上,074y MF =,则MAF △的面积为______.【分析】由抛物线的性质以及07||4y MF =,可得p 的值,进而解出三角形MFA △的面积. 【详解】解:由抛物线的定义及其性质可知,007||24y p MF y =+=,023py ∴=,∴2223p p =⨯, 32p ∴=,即23x y =, 3(0,)4A ∴-,M 1),3(0,)4F ,∴1322MFAS=⨯,三、解答题 17.求解下列问题: (1)解不等式3521x x->+; (2)已知1a >,0b >,2a b +=,求141a b+-的最小值. 【答案】(1)()(),17,∞∞--⋃+ (2)9【分析】(1)根据分式不等式的求法求得正确答案. (2)利用基本不等式求得正确答案. 【详解】(1)不等式3521x x->+可化简为701x x ->+, 即()()710x x -+>,解得1x <-或7x >. 故原不等式的解集为()(),17,∞∞--⋃+.(2)∵2a b +=,∴()11a b -+=,且10a ->,0b >,∴()()4114141559111a b a b a b a b a b -⎛⎫+=-++=++≥+=⎡⎤ ⎪⎣⎦---⎝⎭, 当且仅当()411a ba b-=-,即43a =,23b =时等号成立.故141a b+-的最小值为9.18.在ABC sin sin 2C c A =.(1)求角A 的大小;(2)若a =b =ABC 的面积. 【答案】(1)π6A =【分析】(1)根据题意,结合正弦定理和二倍角的正弦公式即可求解;(2)结合(1)的结论,利用余弦定理求出5c =或1c =,然后利用三角形面积公式即可求解.【详解】(1sin sin 2C c A =,sin 2sin sin cos A C C A A =,因为,(0,π)A C ∈,所以sin 0A ≠,sin 0C ≠,则有cos A = 又0πA <<,所以π6A =.(2)因为a =b =,由(1)知:π6A =, 在ABC 中,由余弦定理可得:2222cos a b c bc A =+-,即(2222c =+-⨯, 化简得2650c c -+=,解得5c =或1c =(经检验符合题意),当1c =时,111sin 1222ABC S bc A ==⨯⨯=△当5c =时,111sin 5222ABC S bc A ==⨯⨯=△19.已知数列{}n a 满足11a =,1431n n a a n +=+-,n n b a n =+. (1)证明:数列{}n b 为等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和. 【答案】(1)见证明;(2)()221141322n n n --- 【分析】(1)利用等比数列的定义可以证明;(2)由(1)可求n b 的通项公式,结合n n b a n =+可得n a ,结合通项公式公式特点选择分组求和法进行求和.【详解】证明:(1)∵n n b a n =+,∴111n n b a n ++=++. 又∵1431n n a a n +=+-,∴()1143111n n n n n n a n n b a n b a n a n+++-++++==++()44n n a n a n +==+. 又∵111112b a =+=+=,∴数列{}n b 是首项为2,公比为4的等比数列.解:(2)由(1)求解知,124n n b -=⨯,∴124n n n a b n n -=-=⨯-,∴()()211221412(1444)(123)142n n n n n n S a a a n --+=++⋯+=++++-++++=--()221141322n n n =---. 【点睛】本题主要考查等比数列的证明和数列求和,一般地,数列求和时要根据数列通项公式的特征来选择合适的方法,侧重考查数学运算的核心素养.20.已知过抛物线()2:20C y px p =>的焦点,C 于()11,A x y ,()()2212,B x y x x <两点,16AB =.(1)求抛物线C 的方程;(2)O 为坐标原点,D 为C 上一点,若OD OA OB λ=+,求λ的值. 【答案】(1)212y x =;(2)0λ=或53λ=.【分析】(1)设直线AB 的方程2p y x⎫=-⎪⎭,与抛物线联立,由于直线AB 过焦点,故121622A p px x B =++=+,代入即得解;(2)设()33,D x y ,由OD OA OB λ=+,可得)331931x y λλ=+⎧⎪⎨=-⎪⎩,代入抛物线方程即得解【详解】(1)直线AB 的方程可表示为2p y x ⎫=-⎪⎭,与抛物线方程22y px =联立可得方程组222y pxp y x ⎧=⎪⎨⎫=-⎪⎪⎭⎩, 消去y 得22122030x px p -+=,解得16px =,232p x =.由于直线AB 过焦点,故121622A p p x x B =++=+, 得31626p p p ++=,解得6p , 所以抛物线C 的方程为212y x =.(2)由(1)知()1,23A -,()9,63B .设()33,D x y ,由OD OA OB λ=+,得()()()33,1,239,63x y λ=-+,所以()33192331x y λλ=+⎧⎪⎨=-⎪⎩. 因为点D 在C 上,所以()()212311291λλ-=+,化简得2350λλ-=,解得0λ=或53λ=. 21.在如图所示的几何体中,四边形ABCD 为矩形,AF ⊥平面ABCD ,EF AB ∥,2AD =,21AB AF EF ===,点P 为DF 的中点,请用空间向量知识解答下列问题:(1)求证:BF ∥平面APC ;(2)求直线DE 与平面APC 所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)102163【分析】(1)证明BF ⊥平面APC 的法向量m 即可求解;(2)根据线面角的正弦公式带入即可求解.【详解】(1)证明:易知AB ,AD ,AF 两两相互垂直,∴以A 为坐标原点,AB ,AD ,AF 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,则()0,0,0A ,()1,0,0B ,()1,2,0C ,()0,2,0D ,1,0,12E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()0,0,1F ,10,1,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴()1,0,1BF =-,10,1,2AP ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()1,2,0AC =, 设平面APC 的一个法向量为(),,m x y z =,则00m AP m AC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩, 即10220y z x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,取1y =,解得212x y z =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩. 故平面APC 的法向量为()2,1,2m =--,易知0BF m ⋅=,则BF m ⊥,又BF 平面APC ,∴BF ∥平面APC .(2)1,2,12DE ⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 设直线DE 与平面APC 所成角为θ, 则51021sin cos ,2194DE mDE m DE m θ-⋅====⋅⋅故直线DE 与平面APC 1021. 22.已知1F ,2F 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,M 为C 上的动点,其中M 到1F的最短距离为1,且当12MF F △的面积最大时,12MF F △恰好为等边三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)斜率为k 的动直线l 过点2F ,且与椭圆C 交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点P ,那么,2||PF AB 是否为定值?若是,请证明你的结论;若不是,请说明理由. 【答案】(1)22143x y +=;(2)2||PF AB 为定值,证明见解析 【分析】(1)当点M 在椭圆的左顶点时,M 到1F 的距离最短,可得1a c -=,当点M 在椭圆的上顶点(或下顶点)时,12MF F △的面积最大,此时12MF F △为等边三角形,可得2a c =,从而可求出,,a b c ,即可求出椭圆C 的标准方程;(2)易知直线l 的斜率存在,设其方程为(1)y k x =-,联立22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得到关于x 的一元二次方程,结合韦达定理,可求得AB 的中点的坐标,从而可得到线段AB 的垂直平分线的方程,令0y =,可求出点P 的坐标,从而可得到2PF 的表达式,然后根据弦长公式AB =,可求出AB 的表达式,从而可求得2||PF AB 为定值,经验证当0k =时,2||PF AB 为相同的定值. 【详解】(1)由题意,当点M 在椭圆的左顶点时,M 到1F 的距离最短,则1a c -=,当点M 在椭圆的上顶点(或下顶点)时,12MF F △的面积最大,此时12MF F △为等边三角形,则2a c =,联立22212a c a c a b c ⎧-=⎪=⎨⎪=+⎩,解得2,1,a c b ===故椭圆C 的方程为22143x y +=. (2)2||PF AB 为定值. 证明:由题意可知,动直线l 的斜率存在,设其方程为(1)y k x =-,联立22143(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得()()2222348430k x k x k +-+-=. 设()11,A x y ,()22,B x y ,则2122834k x x k +=+,()21224334k x x k -=+, 设AB 的中点为()00,Q x y ,则212024234x x k x k +==+,()0023134k y k x k -=-=+.当0k ≠时,线段AB 的垂直平分线的方程为2223143434k k y x k k k ⎛⎫--=-- ⎪++⎝⎭, 令0y =,得2234k x k =+,即22,034k P k ⎛⎫ ⎪+⎝⎭, 所以()222223113434k k PF k k +=-=++.AB()2212134k k +=+. 所以()()2222231134||412134k PF k AB k k ++==++. 当0k =时,l 的方程为0y =, 此时,24AB a ==,21PF c ==,21||4PF AB =. 综上,2||PF AB 为定值. 【点睛】方法点睛:求定值问题,常见的方法:(1)从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关;(2)直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.。
2021-2022学年辽宁省营口市高二上学期期末考试数学试卷带讲解
如图所示,由已知可得, 为等腰三角形,且 ,翻折后可得 、 ,平面 平面 ,
对于选项A,平面 平面 ,平面 平面 ,且 ,所以 平面 ,而 平面 ,故 ,该选项正确;
对于选项B, 、 且 ,故 平面 ,所以 与平面BCD的法向量平行,该选项正确;
对于选项C,由选项A可知, ,假设 成立,则 平面 ,此时 ,该结论与 矛盾,故该选项错误;
故选:A.
6.在直三棱柱 中, , , ,则异面直线 与 所成角的余弦值为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以 为坐标原点,向量 , , 方向分别为 、 、 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量夹角公式进行求解即可.
【详解】以 为坐标原点,向量 , , 方向分别为 、 、 轴建立空间直角坐标系,
故选:BCD
【点睛】对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.
第Ⅱ卷
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知双曲线 ,则圆 的圆心C到双曲线渐近线的距离为______.
【答案】2
【解析】
【分析】求出圆心和双曲线的渐近线方程,即得解.
【详解】直线 的斜率不大于0,则直线l斜率可能等于零,此时直线倾斜角为0°,不为钝角,故“直线 的斜率不大于0”不是“直线 的倾斜角为钝角”充分条件;
直线 的倾斜角为钝角时,直线的斜率为负,满足直线 的斜率不大于0,即“直线 的倾斜角为钝角”是“直线 的斜率不大于0”的充分条件,“直线 的斜率不大于0”是“直线 的倾斜角为钝角”的必要条件;
故 故答案为:
16.已知抛物线C: 的焦点为F,过M(4,0)的直线 交C于A、B两点,设 , 的面积分别为 、 ,则 的最小值为______.
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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 6D3E 派z ^Ko32962 80C2 胂T32069 7D45 絅26795 68AB 梫。