河南省天一大联考2019-2020学年高二年级阶段性测试(一)理科数学试题简易答案
2019-2020学年天一大联考高二下学期期末数学试卷(理科)(含答案解析)

2019-2020学年天一大联考高二下学期期末数学试卷(理科)一、单选题(本大题共12小题,共60.0分)1.若复数z满足(−1−z)⋅i=1+i,则|z|=()A. √5B. √2C. 2√2D. 32.下列积分值为2的是()A. ∫(502x−4)dx B. ∫cπ0osxdx C. ∫1x31dx D. ∫sπinxdx3.对于不等式√n2+2n<n+2(n∈N∗),某同学用数学归纳法证明的过程如下:①当n=1时,√12+2<1+2,不等式成立.②假设当n=k(n∈N∗)时,不等式成立,即√k2+2k<k+2,则当n=k+1时,√(k+1)2+2(k+1)=√k2+4k+3<√(k2+4k+3)+(2k+6)=√(k+3)2=(k+1)+2.故当n=k+1时,不等式成立.则上述证法()A. 过程全部正确B. n=1的验证不正确C. n=k的归纳假设不正确D. 从n=k到n=k+1的推理不正确4.在等差数列{a n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有a m+a n+a p=3a r,类比该结论,在等比数列{b n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有()A. b m+b n+b p=3b rB. b m+b n+b p=b r3C. b m b n b p=3b rD. b m b n b p=b r35.已知a,b,c,d成等比数列,且二次函数y=x2−4x+7图象的顶点坐标为(b,c),则ad等于()A. 4B. 5C. 6D. 76.如图所示,已知A(1,0),把一粒黄豆随机投到正方形OABC内,则黄豆落到阴影区域内的概率是()A. 56B. 45C. 34D. 237.关于右面两个程序框图,说法正确的是()A. (1)和(2)都是顺序结构B. (1)和(2)都是条件分支结构C. (1)是当型循环结构,(2)是直到型循环结构D. (1)是直到型循环结构,(2)是当型循环结构8.若向量a⃗=(1,2),b⃗ =(2,−3),则|a⃗+b⃗ |=()A. √7B. 2√2C. 3D. √109.等差数列中,已知a5a3=53,则S9S5=()A. 3B. 4C. 35D. 27910.()A. B. C. D.11.在△ABC中,A=30°,B=60°,a=10,则b等于()A. 20B. 10√3C. 10√63D. 5√312.已知函数f(x)在R上满足f(x)=2f(2−x)−x2+8x−8,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是()A. y=−2x+3B. y=2x−1C. y=−6x+7D. y=3x−2二、单空题(本大题共4小题,共20.0分)13.复数2+i1+i(i是虚数单位)的实部是______ .14.某商场在庆元宵节促销活动中,对元宵节9时至14时的销售额进行统计,其频率分布直方图如图所示,已知9时至10时的销售额为2.5万元,则11时至12时的销售额为______万元.15. 设变量x ,y 满足约束条件:{x ≥−2x +2y ≤2y ≥x ,则z =x 2+y 2的最大值是______.16. 已知,,若:,则.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知a =2√2,b =5,c =√13. (Ⅰ)求角C 的大小; (Ⅱ)求sin A 的值; (Ⅲ)求sin(2A +π4)的值.18. 如图,直四棱柱ABCD −A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为菱形,且∠BAD =60°,A 1A =AB ,E 为BB 1延长线上的一点,D 1E ⊥面D 1AC ,设AB =2.(1)求二面角E −AC −D 1的余弦值;(2)在D 1E 上是否存在一点P ,使A 1P//面EAC ?若存在,求D 1P :PE 的值;若不存在,请说明理由.19. (1)已知a ,b ,c ∈R ,且满足a +b +c =1,求证:a 2+b 2+c 2≥13.提示:(a +b +c)2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc(2)若x ,y 都是正实数,且x +y >2,求证:1+x y<2与1+y x<2中至少有一个成立.20.设f(x)=x3−2x2+2x,g(x)=a(10cosx+1)(1)求f(sinx)的值域;],使得f(x1)+g(x2)=2成立,求a的取值范围.(2)若∀x1∈[−1,0],∃x2∈[0,π221.如图所示,抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过点F且斜率存在的直线l交抛物线C于A,B两点,已知当直线l的斜率为1时,|AB|=8.(Ⅰ)求抛物线C的方程;(Ⅱ)过点A作抛物线C的切线交直线x=p于点D,试问:是否存在定点M在以AD为直径的圆上?2若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由22.已知函数f(x)=e x−mx,g(x)=−x2−m.(1)讨论f(x)的单调性;(2)设函数ℎ(x)=f(x)−g(x),若ℎ(x)在[0,+∞)上有且只有一个零点,求m的取值范围.【答案与解析】1.答案:A解析:解:由(−1−z)⋅i=1+i,得−1−z=1+ii =(1+i)(−i)−i2=1−i,则z=−2+i,∴|z|=√(−2)2+12=√5.故选:A.把已知等式变形,利用复数代数形式的乘除运算化简,再由复数模的计算公式求解.本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.2.答案:D解析:解:∫(502x−4)dx=(x2−4x)|05=5,∫cπosxdx=sinx|0π=0,∫1x31dx=lnx|13=ln3,∫sπinxdx=−cos|0π=2故选D.根据微积分基本定理,根据条件求得即可.本题主要考查了微积分基本定理的简单应用,关键求出原函数,属于基础题.3.答案:D解析:解:n=1的验证及归纳假设都正确,但从n=k到n=k+1的推理中没有使用归纳假设,只是通过不等式的放缩法直接证明,不符合数学归纳法证题的要求.故选:D.数学归纳法证明与自然数有关的命题,一是要验证命题成立的第一个自然数,二是注意从n=k到n= k+1的推理中使用归纳假设.本题考查利用数学归纳法证题的过程,在从n=k到n=k+1的推理中,一定要用到归纳假设,否则证明是错误的,是中档题.4.答案:D解析:解:在等差数列{a n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有a m+a n+a p=3a r,类比该结论,在等比数列{b n}中,如果m,n,p,r∈N∗,且m+n+p=3r,那么必有b m b n b p=b r3,事实上,设等比数列{b n}的首项为b1,公比为q,则b m b n b p=b13q m+n+p−3,b r3=b13q3r−3,∵m+n+p=3r,∴b m b n b p=b r3,故选:D.直接利用类比推理可得结论,再由等比数列的通项公式证明即可.本题考查等差数列与等比数列的性质,考查类比推理的应用,是基础题.5.答案:C解析:解:∵函数y=y=x2−4x+7=(x−2)2+3∵函数y=y=x2−4x+7图象的顶点是(2,3)∵b=2,c=3∵a,b,c,d成等比数列∴ad=bc=6.故选:C.先将二次函数配方,求得函数的顶点坐标,利用a,b,c,d成等比数列,即可求得ad的值.本题考查的重点是等比数列的性质,解题的关键是确定二次函数的顶点坐标.6.答案:D解析:解:由题意,阴影部分的面积为:∫(101−x2)dx=(x−13x3)l 01=23,由几何概型的公式得黄豆落到阴影区域内的概率是P=231×1=23;故选:D.首先利用定积分求出阴影部分的面积,利用面积比求概率.本题考查了定积分计算阴影部分的面积以及几何概型的概率求法,属于中档题.7.答案:C解析:解:(1)观察图(1),它是先判断后循环,故是当型循环的程序框图;(2)观察图(2),它是先循环后判断,故是直到型循环的程序框图.故(1)是当型循环结构,(2)是直到型循环结构.故选C.欲判断选项的正确性,主要讨论程序进行判断前是否执行循环体,如果先执行循环体,则是直到型循环,否则是当型循环.解题的关键是弄清循环体是在判断框前还是后.本题主要考查了循环结构,循环结构有两种形式:当型循环结构和直到型循环结构,当型循环是先判断后循环,直到型循环是先循环后判断,属于基础题.8.答案:D解析:解:∵a⃗=(1,2),b⃗ =(2,−3)∴a⃗+b⃗ =(3,−1)∴|a⃗+b⃗ |=√32+12=√10故选:D.先用向量加法运算求a⃗+b⃗ ,再用向量的模长公式若a⃗=(x,y)则|a⃗|=√x2+y2求解即可本题考查了向量加法运算和向量的模长公式.9.答案:A解析:解:由等差数列的性质可得:S9=9(a1+a9)2=9a5,S5=5(a1+a5)2=5a3.又a5a3=53,则S9S5=9a55a3=95×53=3.故选:A.由等差数列的性质可得:S9=9(a1+a9)2=9a5,S5=5(a1+a5)2=5a3.再根据已知代入即可得出.本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.10.答案:B解析:试题分析:∵,故选B考点:本题考查了定积分的求解点评:熟练掌握定积分的概念及性质是解决此类问题的关键,属基础题11.答案:B解析:解:∵在△ABC中,A=30°,B=60°,a=10,∴由正弦定理可得bsinB =asinA,即bsin60°=10sin30°,∴b=10×√3 212=10√3故选:B由正弦定理可得bsin60°=10sin30°,变形可得.本题考查正弦定理,属基础题.12.答案:B解析:解:取x=1,得f(1)=2f(1)−1,可得f(1)=1.对函数f(x)求导,得f′(x)=−2f′(2−x)−2x+8,∴f′(1)=−2f′(1)+6,得f′(1)=2由此可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率k=2∴所求切线方程为y−1=2(x−1),化简得y=2x−1故选:B.取x=1,可求出f(1)=1.对函数f(x)求导,得f′(x)=−2f′(2−x)−2x+8,再取x=1得曲线y= f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为f′(1)=2,最后用直线方程的点斜率式,可得所求的切线方程.本题给出定义在R上的复合形式的函数,求函数图象在x=1处的切线方程,着重考查了导数的运算法则和导数几何意义等知识点,属于中档题.13.答案:32解析:先将复数化简为代数形式,再根据复数实部的概念作答.本题考查复数的除法运算,复数的实部的概念.属于基础题,复数z=a+bi(a,b∈R)的实部为a,虚部为b(勿记为bi).解:2+i1+i =(2+i)(1−i)(1+i)(1−i)=3−i2=32−12i,实部为32,故答案为:32.14.答案:10解析:本题考查了频率分布直方图的应用问题,也考查了频率、频数与样本容量的应用问题,属于基础题.根据频率分布直方图,先求出9时至14时的总销售额,再计算11时至12时的销售额.解:根据频率分布直方图得:9时至10时的销售额对应的频率为0.10,销售额为2.5万元,∴9时至14时的总销售额为2.50.1=25万元,∴11时至12时的销售额为25×0.40=10万元.故答案为:10.15.答案:8解析:解:作出变量x ,y 满足约束条件:{x ≥−2x +2y ≤2y ≥x所对应的可行域(如图△ABC),A(−2,−2),C(−2,2),而z =x 2+y 2表示可行域内的点(x,y)到原点距离的平方, 数形结合,可得最大距离为OC =2√2或OA =2√2, 则z =x 2+y 2的最大值是8. 故答案为:8.作出可行域,z =x 2+y 2表示可行域内的点(x,y)到原点距离的平方,数形结合可得. 本题考查简单线性规划,准确作图是解决问题的关键,属于基础题.16.答案:解析:17.答案:解:(Ⅰ)由余弦定理以及a =2√2,b =5,c =√13,则cosC =a 2+b 2−c 22ab=2×2√2×5=√22, ∵C ∈(0,π), ∴C =π4;(Ⅱ)由正弦定理,以及C =π4,a =2√2,c =√13, 可得sinA = asinC c =2√2×√22√13=2√1313;(Ⅲ)由a <c ,及sinA =2√1313,可得cosA =√1−sin 2A =3√1313, 则sin2A =2sinAcosA =2×2√1313×3√1313=1213,∴cos2A =2cos 2A −1=513, ∴sin(2A +π4)=√22(sin2A +cos2A)=√22(1213+513)=17√226.解析:本题考了正余弦定理,同角的三角函数的关系,二倍角公式,两角和的正弦公式,属于中档题.(Ⅰ)根据余弦定理即可求出C 的大小; (Ⅱ)根据正弦定理即可求出sin A 的值;(Ⅲ)根据同角的三角函数的关系,二倍角公式,两角和的正弦公式即可求出.18.答案:解:(1)设AC ∩BD =O ,如图所示建立空间直角坐标系O −xyz ,则A(√3,0,0),B(0,1,0),C(−√3,0,0),D(0,−1,0),D 1(0,−1,2), 设E(0,1,2+ℎ),则D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,ℎ),CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2√3,0,0),D 1A ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(√3,1,−2), ∵D 1E ⊥平面D 1AC ,∴D 1E ⊥AC ,D 1E ⊥D 1A , ∴2−2ℎ=0,解得ℎ=1,即E(0,1,3). ∴D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,1),AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√3,1,3). 设平面EAC 的法向量为m⃗⃗⃗ =(x,y,z), 则由 {m ⃗⃗⃗ ⋅CA⃗⃗⃗⃗⃗ =2√3x =0m⃗⃗⃗ ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =−√3x +y +3z =0.令z =−1,得平面EAC 的一个法向量为m ⃗⃗⃗ =(0,3,−1). 又平面D 1AC 的法向量为D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,1), ∴cos <m ⃗⃗⃗ ,D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=6−1√10⋅√5=√22, ∴二面角E −AC −D 1的余弦值为√22.(2)设D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPE ⃗⃗⃗⃗⃗ =λ(D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),得D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λ1+λD 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2λ1+λ,λ1+λ),∴A 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =A 1D 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−√3,λ−11+λ,λ1+λ)∵A 1P//面EAC ,∴A 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥m ⃗⃗⃗ , ∴−√3×0+3×λ−11+λ+(−1)×λ1+λ=0,解得λ=32,∴存在点P 使A 1P//面EAC ,此时D 1P :PE =3:2.解析:(1)设AC ∩BD =O ,建立空间直角坐标系O −xyz ,利用向量法能求出二面角E −AC −D 1的余弦值.(2)设D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPE ⃗⃗⃗⃗⃗ =λ(D 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −D 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),由A 1P//面EAC ,解得λ=32,由此推导出存在点P 使A 1P//面EAC ,此时D 1P :PE =3:2.。
河南省天一大联考2019_2020学年高二数学上学期阶段性测试试题(二)文

河南省天一大联考2019-2020学年高二数学上学期阶段性测试试题(二)文考生注意:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有-项是符合题目要求的。
1.已知集合A={x|x2-5x+6≥0},B={x|-1≤x<3},则A∩B=A.[-1,2]B.[-1,3]C.[2,3]D.[-1,+∞)2.如果b<a<0,那么下列不等式错误的是A.a3>b3B.|b|>|a|C.ln2a<ln2bD.11 b a <3.命题“∀x∈[2,+∞),log2(x-1)>0”的否定为A.∀x∈[2,+∞),log2(x-1)<0B.∃x0∈[2,+∞),log2(x0-1)≤0C.∀x∈(-∞,2),log2(x-1)<0D.∃x0∈(-∞,2),log2(x0-1)≤04.“函数f(x)=(2a-1)x是增函数”是“a>2”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5.已知{a n}是等差数列,且a2,a4038是函数f(x)=x2-16x-2020的两个零点,则a2020=A.8B.-8C.2020D.-20206.已知双曲线C,则该双曲线的实轴长为7.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若(a-b-c)(a-b+c)+ab=0且sinA=-12,则B=A.2πB.3πC.4πD.6π8.已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,准线为l ,点M(2,y 0)在抛物线C 上,⊙M 与直线l 相切于点E ,且∠EMF =3π,则⊙M 的半径为 A.23 B.43 C.2 D.83 9.函数y =f(x)的导函数y=f'(x)的图象如右图所示,则y =f(x)的图象可能是10.已知函数f(x)的导函数为f'(x),在(0,+∞)上满足xf'(x)>f(x),则下列一定成立的是A.2019f(2020)>2020/(2019)B.f(2019)>f(2020)C.2019f(2020)<2020f(2019)D.f(2019)<f(2020)11.已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,直线x -ty =0与椭圆E 交于A ,B 两点。
【20套试卷合集】河南省天一大联考2019-2020学年数学高二上期中模拟试卷含答案

2019-2020学年高二上数学期中模拟试卷含答案注意事项:1.本试卷共4页,22小题,答卷前,考生务必填写答题卷上的有关项目. 2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上.3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效. 4.请考生保持答题卷的整洁.考试结束后,将答题卷交回.第Ⅰ卷(选择题)一、选择题:本大题共12小题 ,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1,,,的一个通项公式是A .n a =B .n a =C .n a =D .n a =2.下列命题中成立的是A .若a b >,则22ac bc >B .若a b >,则22a b >C .若0a b <<,则22a ab b <<D .若0a b <<,则11>a b [来3.设ABC ∆的内角C B A ,,所对边的长分别为c b a ,,,若B b A a cos cos =, 则ABC ∆的形状为A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形 4.数列 11111111111111,,,,,,,,,,,,,,,,223334444nn nn n,则它的前130项的和等于A . 8115 B. 8515 C. 16315D. 161115 5.已知点()3,1和()4,6-在直线 320x y a -+=的两侧,则实数a 的取值范围是A .724a a <->或B .247a a <->或C .724a -<<D .247a -<< 6.若正实数,a b 满足1a b +=,则1a +4b的最小值是 A .4 B .6 C .8 D .97.在ABC ∆中,60A ∠=,a =3b =,则ABC ∆解的情况为A .有两解B .有一解C .无解D .不能确定8.已知数列{}n a 满足111,2nn n a a a +=⋅=,则20162015a a = A .2 B .20152016 C .20162015 D .129.设常数a R ∈,集合{|(1)()0},{|1}A x x x a B x x a =--≥=≥-,若A B R ⋃=, 则a 的取值范围为 A .(,2)-∞B .(,2]-∞C .(2,)+∞D .[2,)+∞10.已知数列{}n a 的其前n 项和26n S n n =-,则数列{}n a 前10项和为A .58B .56C .50D .4511.已知a b c >>,0a b c ++=,当01x <<时,代数式2ax bx c ++的值是A .正数B .负数C .0D .介于1-与0之间12.关于x 的方程22(3)2140mx m x m ++++=有两个不同的实根 ,且一个大于4,另一个小于4 ,则m 的取值范围为A .∅B .),(1-∞-C .),(∞+23D .19(,0)13-第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题:本大共4小题 ,每小题5分,满分20分.13.已知ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且满足3cos 5A =,3AB AC ⋅=. 则ABC ∆的面积_________.14. 已知,,,x y a b 为均实数,且满足22224,9x y a b +=+=,则ax by +的最大值m 与最小值n 的乘积mn = .15.数列23n a n n λ=-+*()n N ∈为单调递减数列,则λ的取值范围是__________.16. 不等式13x x a -+-≥恒成立,则实数a 的取值范围为 .三、解答题:本大题共6小题,满分70分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)DCBA如图,在△ABC 中,D 是边AC 的中点,且1AB AD ==,3BD =. (Ⅰ)求cos A 的值; (Ⅱ)求sin C 的值.18.(本小题满分12分)已知数列{}n a 是递增数列,且满足352616,10.a a a a ⋅=+=(Ⅰ)若{}n a 是等差数列,求数列{}n a 的通项公式及前n 项和n S ; (Ⅱ)若{}n a是等比数列,若n b ={}n b 的前7项的积.7T .19.(本小题满分12分)某家具厂有方木料 90米,五合板 600米,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产一张书桌需要方木料 0.1米,五合板 2米,生产一个书橱需要方木料 0.2米,五合板 1米,出售一张书桌可获利润 80 元,出售一个书橱可获利润 120 元.如何安排生产可使所得利润最大?20.(本小题满分12分)已知△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,2122sin =π-)(C , 且222c b a <+. (Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)求cba +的取值范围.21.(本小题满分12分)已知4)2(2)2()(2--+-=x a x a x f ,(Ⅰ)当R x ∈时,恒有0)(<x f ,求a 的取值范围; (Ⅱ)当)3,1[∈x 时,恒有0)(<x f ,求a 的取值范围; (Ⅲ)当(1,3)a ∈时,恒有0)(<x f ,求x 的取值范围.22.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足:13a =,112(2,)n n n a a n n N -*-=+≥∈. (Ⅰ) 求数列{}n a 的通项;(Ⅱ) 若(1)()n n b n a n N *=-∈,求数列{}n b 的前n 项和n S ; (Ⅲ)设+11n n n c a a =∙,212222()n n n T c c c n N *=+++∈,求证13n T <(*n ∈N ).说明:解答题仅给出一种解法过程,其他正确解法过程请参照给分。
2023-2024学年河南省天一大联考高二(上)期中数学试卷【答案版】

2023-2024学年河南省天一大联考高二(上)期中数学试卷一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一是符合题目要求的.1.已知直线x +3y +λ=0与直线2x +6y +1=0间的距离为√102,则λ=( ) A .−92或112B .﹣9C .﹣9或11D .6或﹣42.已知双曲线C :x 2m +y 24=1的一个焦点为(0,√5),则该双曲线的渐近线方程为( ) A .y =±14xB .y =±12xC .y =±2xD .y =±4x3.已知M (3,2,3)是空间一点,直线l 过点N (2,1,1)且一个方向向量为u →=(−1,−1,0),则M 到直线l 的距离为( ) A .1B .√2C .2D .34.在空间四边形ABCD 中,F ,E 分别为AB ,CD 的中点,EM →=2MF →,BC →=a →,BD →=b →,BA →=c →,AM →=( )A .−16a →−16b →−13c →B .−16a →−16b →+23c →C .16a →+16b →+23c →D .16a →+16b →−23c →5.已知抛物线C :x 2=2ay 的准线为y =1,且C 与直线y =﹣x +b 相切,则b =( ) A .2B .1C .﹣1D .﹣26.已知点M (1,﹣2),N (4,4),H 是直线l :2x ﹣y +1=0上的动点,则|HM |+|NH |的最小值为( ) A .√13B .3√5C .√65D .6√27.已知异面直线m ,n 所成的角为60°,M ,N 在直线m 上,G ,H 在直线n 上,HN ⊥m ,NH ⊥n ,MN =1,NH =3,GH =2,则G ,M 间的距离为( ) A .2√2或2√5B .4C .2√3D .2√3或48.过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点F (﹣c ,0)(c >0)的直线与C 的一个交点为P ,与圆O :x 2+y 2=14c 2相切于点M ,若FM →=MP →,则C 的离心率为( )A .12B .√3−1C .√32D .1−√32二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知方程x 2m 2−1+y 22m+2=1(m ≠±1)表示曲线C ,则下列结论正确的是( )A .若m =3,则曲线C 是圆B .若曲线C 是椭圆,则m >3C .若曲线C 是双曲线,则m <1且m ≠﹣1D .若m <﹣1,则曲线C 是焦点在x 轴上的双曲线10.已知点M (﹣1,2),N (2,3),直线l :mx +y ﹣m +2=0与线段MN 有交点,则m 可以为( ) A .﹣6B .﹣2C .1D .311.已知点A (1,﹣1),B (1,﹣3),P 是圆C :x 2+y 2﹣2ax +4ay +5a 2﹣4=0上一点,AP →⋅BP →=0,则实数a 的可能取值为( ) A .1B .2C .5−√55D .5+3√5512.如图,在棱长为2的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是棱BC ,BB 1的中点,M 为线段A 1D 上的动点,则( )A .存在点M ,使得直线FM ⊥AC 1B .存在点M ,使得EM ∥平面AA 1B 1BC .点M 到直线C 1D 1距离的最小值为√2 D .三棱锥C 1﹣MEF 的体积为√63三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知直线l 过点(2,3)且与以(﹣2,1)为方向向量的直线m 垂直,则直线l 的方程为 . 14.圆C 的圆心在直线y =2x +6上,且C 与x 轴、y 轴均相切,则C 的半径为 .15.已知MN 是圆柱OO 1下底面圆O 的直径,Q 是下底面圆O 上一点,PM 是圆柱的母线,且PM =MQ =NQ =2,则点M 到平面PNQ 的距离为 . 16.已知F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0)是双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,M 是C 右支上的一点,∠F 1MF 2=θ,△MF 1F 2的周长为4a +2c ,面积为3√352a 2cosθ,则C 的离心率为 .四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)已知圆A 关于直线y =x 对称,点M (1,3),N (3,5)在圆A 上. (1)求圆A 的标准方程;(2)若直线l 1,l 2(l 1的倾斜角大于l 2的倾斜角)均与圆A 相切,且l 1,l 2相交于点P (1,0),求l 1,l 2的方程.18.(12分)已知点A (﹣2,0),B (0,﹣1),P (1,0),Q 是圆M :x 2+y 2﹣4x ﹣6y +8=0上的动点. (Ⅰ)求△QAB 面积的最小值; (Ⅱ)求线段PQ 的中点N 的轨迹方程.19.(12分)如图,在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,AB ⊥BC ,P ,M ,N 分别为棱BB 1,CC 1,AA 1的中点,BB 1=4,AB =BC =3.(1)求证:平面BMN ∥平面P A 1C 1;(2)求直线CA 1与平面BMN 所成角的正弦值.20.(12分)已知F 是抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点,A 是C 上在第一象限的一点,点B 在y 轴上,AB ⊥y 轴,|AB |=2,|AF |=3. (1)求C 的方程;(2)过F 作斜率为k 的直线与C 交于M ,N 两点,△MON 的面积为√5(O 为坐标原点),求直线MN 的方程.21.(12分)如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,底面ABCD 为菱形,∠BAD =π3,P A =PD =2,AB =2√3,平面P AD ⊥平面ABCD . (Ⅰ)求证:AD ⊥PB ;(Ⅱ)求平面PCD 与平面PBC 夹角的余弦值.22.(12分)已知E ,F 分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点与左焦点,P ,Q 是C 上关于原点O对称的两点,|PF |+|QF |=4,|EF |=1. (Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)已知过点(﹣3,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,M ,N 是直线x =﹣3上关于x 轴对称的两点,证明:直线MA ,BN 的交点在一条定直线上.2023-2024学年河南省天一大联考高二(上)期中数学试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一是符合题目要求的.1.已知直线x +3y +λ=0与直线2x +6y +1=0间的距离为√102,则λ=( )A .−92或112B .﹣9C .﹣9或11D .6或﹣4解:直线x +3y +λ=0可化为2x +6y +2λ=0,由题意可得:√22+62=√102,解得λ=−92或λ=112.故选:A . 2.已知双曲线C :x 2m +y 24=1的一个焦点为(0,√5),则该双曲线的渐近线方程为( ) A .y =±14xB .y =±12xC .y =±2xD .y =±4x解:由题知,该双曲线的焦点在y 轴上,y 24−x 2−m=1,所以a 2=4,b 2=﹣m ,c 2=(√5)2=5, 由c 2=a 2+b 2可得4﹣m =5,解得:m =﹣1, 所以b 2=1,即双曲线的方程为y 24−x 2=1,所以该双曲线的渐近线方程为y =±2x . 故选:C .3.已知M (3,2,3)是空间一点,直线l 过点N (2,1,1)且一个方向向量为u →=(−1,−1,0),则M 到直线l 的距离为( ) A .1B .√2C .2D .3 解:根据题意可得,NM →=(1,1,2),u→|u →|=√2=(−√22,−√22,0), 所以M 到直线l 的距离为√|NM →|2−(NM →⋅u →|u →|)2=√6−(−22−22)2=2.故选:C .4.在空间四边形ABCD 中,F ,E 分别为AB ,CD 的中点,EM →=2MF →,BC →=a →,BD →=b →,BA →=c →,AM →=( )A .−16a →−16b →−13c →B .−16a →−16b →+23c →C .16a →+16b →+23c →D .16a →+16b →−23c →解:∵AM →=AF →+FM →=−12BA →+13FE →=−12BA →+13(BE →−BF →)=−23BA →+13[12(BC →+BD →)]=16BC →+16BD →−23BA →=16a →+16b →−23c →. 故选:D .5.已知抛物线C :x 2=2ay 的准线为y =1,且C 与直线y =﹣x +b 相切,则b =( ) A .2B .1C .﹣1D .﹣2解:根据题意可知a <0,且−a2=1,所以a =﹣2,所以抛物线C 的方程为x 2=﹣4y . 将y =﹣x +b 代入x 2=﹣4y ,整理得x 2﹣4x +4b =0. 因为C 与直线y =﹣x +b 相切,所以Δ=(﹣4)2﹣4×4b =0,解得b =1. 故选:B .6.已知点M (1,﹣2),N (4,4),H 是直线l :2x ﹣y +1=0上的动点,则|HM |+|NH |的最小值为( ) A .√13B .3√5C .√65D .6√2解:设点M (1,﹣2)关于直线l 的对称点为M '(x 0,y 0), 则{2×x 0+12−y 0−22+1=0y 0+2x 0−1×2=−1,解得{x 0=−3y 0=0即M ′(﹣3,0),∴(|HM|+|NH|)min =(|HM′|+|NH|)min =|NM′|=√(4+3)2+(4−0)2=√65. 故选:C .7.已知异面直线m ,n 所成的角为60°,M ,N 在直线m 上,G ,H 在直线n 上,HN ⊥m ,NH ⊥n ,MN=1,NH =3,GH =2,则G ,M 间的距离为( ) A .2√2或2√5B .4C .2√3D .2√3或4解:以向量NM ,NH ,HG 为基底,由题知:|NM →|=1,|NH →|=3,|HG →|=2,NM →⊥NH →,NH →⊥HG →,<NM →,HG →>=π3或2π3, ∴|MG →|2=(−NM →+NH →+HG →)2=|NM →|2+|NH →|2+|HG →|﹣2|NM →|•|HG →|•cos <NM →,HG →>,当<NM →,HG →>=π3 时,|MG →|2=12+32+22﹣2×1×2×12=12,∴|MG →|=2√3,当<NM →,HG →>=2π3时,|MG →|2=12+32+22﹣2×1×2×(−12)=16,∴|MG →|=4. 故选:D . 8.过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点F (﹣c ,0)(c >0)的直线与C 的一个交点为P ,与圆O :x 2+y 2=14c 2相切于点M ,若FM →=MP →,则C 的离心率为( )A .12B .√3−1C .√32D .1−√32解:如图所示,设椭圆的右焦点为F 1,∵直线FP 与圆O 相切,∴FM ⊥OM ,又|OF |=c ,∴|OM|=12c ,∴∠MFO =π6,又FM →=MP →,∴M 是FP 的中点,又O 是FF 1的中点,∴OM∥PF1,又FM⊥OM,∴PF⊥PF,∴|FF1||PF|+|PF1|=2c2a=√3+1=√3−1,即C的离心率为√3−1.故选:B.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知方程x2m2−1+y22m+2=1(m≠±1)表示曲线C,则下列结论正确的是()A.若m=3,则曲线C是圆B.若曲线C是椭圆,则m>3C.若曲线C是双曲线,则m<1且m≠﹣1D.若m<﹣1,则曲线C是焦点在x轴上的双曲线解:对于A,若m=3,则m2﹣1=2m+2=8,方程化为x2+y2=8,故A正确;对于B,若曲线C是椭圆,则{m2−1>0,2m+2>0,m2−1≠2m+2,解得m>1且m≠3,故B错误;对于C,若曲线C是双曲线,则(m2﹣1)(2m+2)<0,解得m<1且m≠﹣1,故C正确;对于D,若m<﹣1,则m2﹣1>0且2m+2<0,所以曲线C是焦点在x轴上的双曲线,故D正确.故选:ACD.10.已知点M(﹣1,2),N(2,3),直线l:mx+y﹣m+2=0与线段MN有交点,则m可以为()A.﹣6B.﹣2C.1D.3解:∵l:mx+y﹣m+2=0,∴y+2=﹣m(x﹣1),即直线l过定点Q(1,﹣2),斜率为﹣m,k QM=2+2−1−1=−2,k QN=3+22−1=5,由图知,﹣m ≤﹣2 或﹣m ≥5, ∴m ≥2或m ≤﹣5, ∴A ,D 正确,B ,C 错误. 故选:AD .11.已知点A (1,﹣1),B (1,﹣3),P 是圆C :x 2+y 2﹣2ax +4ay +5a 2﹣4=0上一点,AP →⋅BP →=0,则实数a 的可能取值为( ) A .1B .2C .5−√55D .5+3√55解:∵AP →⋅BP →=0,∴P 在以AB 为直径的圆上, 由A (1,﹣1),B (1,﹣3),可知其圆心为C 1(1,﹣2),半径r 1=12|AB|=1,又圆C 的圆心为C (a ,﹣2a ),半径r 2=2, 由题可知,圆C 1与圆C 有公共点, 则r 2﹣r 1≤|CC 1|≤r 1+r 2,即1≤√(a −1)2+(−2a +2)2≤3, 解得5−3√55≤a ≤5−√55或5+√55≤a ≤5+3√55.故选:BCD .12.如图,在棱长为2的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是棱BC ,BB 1的中点,M 为线段A 1D 上的动点,则( )A .存在点M ,使得直线FM ⊥AC 1B .存在点M ,使得EM ∥平面AA 1B 1BC .点M 到直线C 1D 1距离的最小值为√2 D .三棱锥C 1﹣MEF 的体积为√63解:在棱长为2的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是棱BC ,BB 1的中点,M 为线段A 1D 上的动点,以A 为原点,AB ,AD ,AA 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系, 则A (0,0,0),E (2,1,0),F (2,0,1),D (0,2,0),A 1(0,0,2),B 1(0,4,2),C 1(2,2,2),D 1(0,2,2),所以AC 1→=(2,2,2),DA 1→=(0,−2,2),EF →=(0,−1,1), 设DM →=λDA 1→(0≤λ≤1), 则DM →=(0,−2λ,2λ), 所以M (0,2﹣2λ,2λ),对于A 选项,FM →=(−2,2−2λ,2λ−1),所以FM →⋅AC 1→=−2×2+2(2−2λ)+2(2λ−1)=−2≠0, 即不存在点M ,使得直线FM ⊥AC 1, 故A 选项错误;对于B 项,因为AD ⊥面AA 1B 1B ,所以面AA 1B 1B 的一个法向量为n →=(0,1,0), 又因为EM ∥面AA 1B 1B ,EM →=(−2,1−2λ,2λ),所以EM →⋅n →=1−2λ=0,解得λ=12,即DM →=12DA 1→,所以存在点M 位于A 1D 的中点时,使得EM ∥面AA 1B 1B , 故B 选项正确;对于C 选项,因为C 1D 1→=(−2,0,0), 所以u →=C 1D 1→|C 1D 1→|=(−2,0,0)2=(−1,0,0),设a →=C 1M →=(−2,−2λ,2λ−2),则a →⋅u →=2,所以点M 到直线C 1D 1的距离为d =√a →2−(a →⋅u →)2=√4+4λ2+(2λ−2)2−4=√8λ2−8λ+4=√8(λ−12)2+2,(0≤λ≤1),所以当λ=12时,d min =√2,即点M 到直线C 1D 1距离的最小值为√2, 故C 选项正确;对于D 选项,因为A 1D ∥EF ,A 1D ⊄面EFC 1,EF ⊂面EFC 1, 所以A 1D ∥面EFC 1,所以V C 1−MEF =V M−C 1EF =V D−C 1EF , 易得FC 1=EC 1=√5,EF =√2, 所以S △C 1EF =12EF ×√C 1F 2−(EF 2)2=32,所以V C 1−MEF =V D−C 1EF =13S △C 1EF ×CD =13×32×2=1,即三棱锥C 1﹣MEF 的体积为1, 故D 选项错误. 故选:BC .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知直线l 过点(2,3)且与以(﹣2,1)为方向向量的直线m 垂直,则直线l 的方程为 2x ﹣y ﹣1=0 .解:由题意知,直线m 的斜率k m =−12,因为l ⊥m ,所以k l =2, 又直线l 过点(2,3),所以直线l 的方程为y ﹣3=2(x ﹣2),即2x ﹣y ﹣1=0. 故答案为:2x ﹣y ﹣1=0.14.圆C 的圆心在直线y =2x +6上,且C 与x 轴、y 轴均相切,则C 的半径为 2或6 . 解:由圆C 的圆心在直线y =2x +6上, 设C (a ,2a +6),又圆C 与x 轴、y 轴均相切, 所以r =|a |=|2a +6|, 解得a =﹣2或a =﹣6, 所以半径r =2或r =6, 故答案为:2或6.15.已知MN 是圆柱OO 1下底面圆O 的直径,Q 是下底面圆O 上一点,PM 是圆柱的母线,且PM =MQ=NQ =2,则点M 到平面PNQ 的距离为 √2 .解:由题知,MQ ⊥NQ ,以Q 为原点,QM ,QN 所在直线分别为x 轴、y 轴,该圆柱过Q 的母线为z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,则Q (0,0,0),M (2,0,0),N (0,2,0),P (2,0,2), ∴QN →=(0,2,0),QP →=(2,0,2),MP →=(0,0,2), 设平面PNQ 的法向量为 m →=(x ,y ,z ),则{m →⋅QN →=0m →⋅QP →=0,即{2x +2z =02y =0,令 x =1,则 z =﹣1,y =0,∴m →=(1,0,﹣1),∴点M 到平面PNQ 的距离d =|m →⋅MP →||m →|=√1+0+(−1)=√2.16.已知F 1(﹣c ,0),F 2(c ,0)是双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,M 是C 右支上的一点,∠F 1MF 2=θ,△MF 1F 2的周长为4a +2c ,面积为3√352a 2cosθ,则C 的离心率为32. 解:因为△MF 1F 2的周长为4a +2c , 所以|MF 1|+|MF 2|=4a ,由双曲线定义知|MF 1|﹣|MF 2|=2a , 所以|MF 1|=3a ,|MF 2|=a ,此时S △F 1MF 2=12|MF 1||MF 2|sin∠F 1MF 2=12×3a ×asinθ=3√352a 2cosθ,所以sinθ=√35cosθ, 因为1=sin 2θ+cos 2θ=36cos 2θ, 所以cosθ=16,在△MF 1F 2中,由余弦定理得|F 1F 2|2=4c 2=|MF 1|2+|MF 2|2−2|MF 1||MF 2|cosθ=(3a)2+a 2−2×3a ×a ×16,则C的离心率e=ca=32.故答案为:3 2.四、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)已知圆A关于直线y=x对称,点M(1,3),N(3,5)在圆A上.(1)求圆A的标准方程;(2)若直线l1,l2(l1的倾斜角大于l2的倾斜角)均与圆A相切,且l1,l2相交于点P(1,0),求l1,l2的方程.解:(1)因为圆心A在直线y=x上,所以设A(a,a),则设圆的方程为(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2,所以{(1−a)2+(3−a)2=r2(3−a)2+(5−a)2=r2,解得{a=3r=2,所以圆A的标准方程为(x﹣3)2+(y﹣3)2=4.(2)由题意知,l1,l2是过点P(1,0)所作的圆A的两条切线,若切线斜率不存在,其方程为x=1,与圆A相切,符合条件.若切线斜率存在,设其方程为y=k(x﹣1),由圆心A(3,3)到切线的距离为√1+k2=2,解得k=512,所以切线方程为y=512(x−1),即5x﹣12y﹣5=0,又l1的倾斜角大于l2的倾斜角,所以l1:x=1,l2:5x﹣12y﹣5=0.18.(12分)已知点A(﹣2,0),B(0,﹣1),P(1,0),Q是圆M:x2+y2﹣4x﹣6y+8=0上的动点.(Ⅰ)求△QAB面积的最小值;(Ⅱ)求线段PQ的中点N的轨迹方程.解:(Ⅰ)由题知,|AB|=√(0+2)2+(−1−0)2=√5,直线AB的方程为x+2y+2=0.圆M的标准方程为(x﹣2)2+(y﹣3)2=5,可得圆心为M(2,3),半径为r=√5,圆心M到直线AB的距离为d=√1+2=2√5,设点Q到直线AB的距离为d',则d'min=d﹣r=√5,可得△QAB面积的最小值为12|AB|d'min=12×√5×√5=52;(Ⅱ)设N (x ,y ),Q (x 0,y 0), 由题意知x =x 0+12,y =y 0+02, 可得x 0=2x ﹣1,y 0=2y ,将(x 0,y 0)代入x 2+y 2﹣4x ﹣6y +8=0,即为(2x ﹣1)2+(2y )2﹣4(2x ﹣1)﹣6(2y )+8=0, 整理得x 2+y 2−3x −3y +134=0, 则点N 的轨迹方程为x 2+y 2−3x −3y +134=0,即 (x −32)2+(y −32)2=54. 19.(12分)如图,在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,AB ⊥BC ,P ,M ,N 分别为棱BB 1,CC 1,AA 1的中点,BB 1=4,AB =BC =3.(1)求证:平面BMN ∥平面P A 1C 1;(2)求直线CA 1与平面BMN 所成角的正弦值.证明:(1)在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,四边形BB 1C 1C 为矩形, 因为P ,M 分别为BB 1,CC 1的中点,所以BP ∥MC 1,BP =MC 1, 所以四边形BPC 1M 是平行四边形,所以PC 1∥BM ,因为C 1⊂平面P A 1C 1,MB ⊄平面P A 1C 1,所以BM ∥平面P A 1C 1, 同理可得BN ∥平面P A 1C 1,因为BM ⊂平面BMN ,BN ⊂平面BMN ,BN ∩BM =B ,所以平面BMN ∥平面P A 1C 1; 解:(2)由题知,BB 1⊥平面ABC ,AB ⊥BC ,故以B 为原点,BA ,BC ,BB 1所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系B ﹣xyz ,如图所示,则B (0,0,0),N (3,0,2),M (0,3,2),C (0,3,0),A 1(3,0,4), 所以BN →=(3,0,2),BM →=(0,3,2),CA 1→=(3,−3,4). 设平面BMN 的法向量为m →=(x ,y ,z),则m →⊥BM →,m →⊥BN →, 所以{m →⋅BM →=3y +2z =0,m →⋅BN →=3x +2z =0,解得{y =−23z x =−23z ,令z=﹣3,得x=y=2,所以m→=(2,2,−3),设直线CA1与平面BMN所成的角为θ,所以sinθ=|m⋅CA1→||m|⋅|CA1→|=√2+2+(−3)×√3+(−3)+4=6√217,所以直线CA1与平面BMN所成角的正弦值为6√2 17.20.(12分)已知F是抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,A是C上在第一象限的一点,点B在y轴上,AB⊥y轴,|AB|=2,|AF|=3.(1)求C的方程;(2)过F作斜率为k的直线与C交于M,N两点,△MON的面积为√5(O为坐标原点),求直线MN 的方程.解:(1)因为AB⊥y轴,|AB|=2,所以x A=2,此时|AF|=x A+p2=2+p2=3,解得p=2,则C的方程为y2=4x;(2)由(1)知F(1,0),不妨设直线MN的方程为y=k(x﹣1),M(x1,y1),N(x2,y2),联立{y2=4xy=k(x−1),消去y并整理得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0,因为k≠0,由韦达定理得x1+x2=2k2+4k2,x1x2=1,所以|MN|=√1+k2|x1−x2|=√(1+k2)[(x1+x2)2−4x1x2]=√(1+k2)[(2k2+4k2)2−4×1]=4(1+k2)k2,因为点O到直线MN的距离为d=√1+k,所以S △MON=12|MN|⋅d =12×4(1+k 2)k 2×|k|√1+k =2√1+k 2|k|=√5, 解得k =±2,故直线MN 的方程为2x ﹣y ﹣2=0或﹣2x ﹣y +2=0.21.(12分)如图,在四棱锥P ﹣ABCD 中,底面ABCD 为菱形,∠BAD =π3,P A =PD =2,AB =2√3,平面P AD ⊥平面ABCD . (Ⅰ)求证:AD ⊥PB ;(Ⅱ)求平面PCD 与平面PBC 夹角的余弦值.解:(Ⅰ)证明:如图,设O 是AD 的中点,连接PO ,OB ,BD . ∵P A =PD ,∴PO ⊥AD .在菱形ABCD 中,AD =AB ,∠BAD =π3∴△ABD 是等边三角形,∴BO ⊥AD . ∵PO ∩BO =0, ∴AD ⊥平面POB , ∴.AD ⊥PB .(Ⅱ)由(Ⅰ)知,OB =3,PO =1,PO ⊥AD ,OB ⊥AD .∵平面P AD ⊥平面ABCD ,平面P AD ∩平面ABCD =AD ,PO ⊂平面P AD , ∴.PO ⊥平面ABCD ,∵OB ⊂平面ABCD ,∴PO ⊥OB ,∴以O 为原点,OB ,OA ,OP 所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系O ﹣xyz ,如图,则D(0,−√3,0),C(3,−2√3,0),B (3,0,0),P (0,0,1), ∴DC →=(3,−√3,0),BC →=(0,−2√3,0),CP →=(−3,2√3,1),设平面PCD 的法向量为m →=(x 1,y 1,z 1),则{m →⋅DC →=3x 1−√3y 1=0m →⋅CP →=−3x 1+2√3y 1+z 1=0,令x 1=1,则y 1=√3,z 1=﹣3,∴m →=(1,√3,−3),设平面PBC 的法向量为n →=(x 2,y 2,z 2),则{n →⋅BC →=−2√3y 2=0n →⋅CP →=−3x 2+2√3y 2+z 2=0,令x 2=1,则y 2=0,z 2=3,∴n →=(1,0,3).|cos <m →,n →>|=|m →⋅n →||m →||n →|=|1×1+√3×0−3×3|√1+(√3)+(−3)×√1+0+3=4√13065,∴平面PCD 与平面PBC 夹角的余弦值为4√13065. 22.(12分)已知E ,F 分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点与左焦点,P ,Q 是C 上关于原点O对称的两点,|PF |+|QF |=4,|EF |=1. (Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)已知过点(﹣3,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,M ,N 是直线x =﹣3上关于x 轴对称的两点,证明:直线MA ,BN 的交点在一条定直线上.解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c (c >0),右焦点是 F ',连接 PF ',QF '; 由题知,四边形PFQF ′为平行四边形,|PF '|=|QF |, 由椭圆定义知,2a =|PF |+|PF ′|=|PF |+|QF |=4,∴a =2. ∵|EF |=a ﹣c =2﹣c =1,∴c =1,∴b 2=a 2﹣c 2=3, ∴C 的方程为x 24+y 23=1;(Ⅱ)设直线l 的方程为y =k (x +3),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2) 将y =k (x +3)代入x 24+y 23=1,整理得(3+4k 2)x 2+24k 2x +36k 2﹣12=0,∴Δ=(24k 2)2﹣4×(3+4k 2)(36k 2﹣12)>0 且x 1+x 2=−24k 23+4k 2,x 1x 2=36k 2−123+4k2,设M (﹣3,t ),t ≠0,则N (﹣3,﹣t ), 则直线MA 的方程为y −t =y 1−tx 1+3(x +3), 直线NB 的方程为y +t =y 2+tx 2+3(x +3), 两式相减得2t =(y 2+t x 2+3−y 1−tx 1+3)(x +3),∵y2+tx2+3−y1−tx1+3=k(x2+3)+tx2+3−k(x1+3)−tx1+3=t(x1+x2+6)x1x2+3(x1+x2)+9=t(−24k23+4k2+6)36k2−123+4k2−3×24k23+4k2+9=6t5,∴2=65(x+3),∴x=−43,直线MA,BN的交点在定直线x=−43上.。
2019-2020学年河南省天一大联考高二上学期阶段性测试(二)数学(文)试题(解析版)

根据题意, 和 是方程 的两个实根,
所以 ,解得 ,经检验,符合题意.
,解得 ,
所以不等式 的解集为 .
【点睛】
本题主要考查了一元二次不等式恒成立问题,一元二次不等式求解,属于容易题.
18.已知 方程 表示经过第二、三象限的抛物线; 方程 表示焦点在x轴上的椭圆.其中 , .
(1)若 ,且 为真命题,求m的取值范围;
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据函数的单调性与导数符号的关系判断即可.
【详解】
根据导函数为正,则原函数递增,导函数为负,则原函数递减,导函数 从左到右的符号依次为负、正、负、正,则原函数 的单调性从左到右依次为减、增、减、增,且在 附近单调递增,通过对比可知,D中的图象正确.
故选:D.
【点睛】
所以 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查线性规划中非线性目标函数取值范围问题的求解,解题时要明确非线性目标函数的几何意义,利用数形结合思想求解,属于中等题.
16.已知双曲线 的左、右顶点分别为 、 ,虚轴的端点分别为 、 ,渐近线方程为 ,若四边形 的内切圆的面积为 ,则 ________.
【答案】
【解析】可计算出四边形 内切圆的半径 ,设双曲线的半焦距为 ,由双曲线的渐近线方程可得 , ,利用等面积法可得出关于 的等式,解出即可.
A. B. C.2D.
【答案】D
【解析】过点M作 轴,垂足为H,由 知 ,利用抛物线定义即可知 ,求解即可.
【详解】
如图所示,
依题意 ,过点M作 轴,垂足为H,
在 中, ,
由抛物线定义可得 ,则 ,解得 ,
故 的半径为 .
【点睛】
天一大联考2019-2020学年高中毕业班阶段性测试(一)理科数学试题

令 ,得 或 (舍去), ,
则 的最小值为点 到直线 的距离 ,
所以 .
故选:C.
【点睛】
本题考查了导数几何意义的应用,考查了转化化归思想,属于中档题.
12.D
【解析】
【详解】
解:因为 的四条侧棱都相等,底面是边长为 的正方形,则点 在
面 内的射影落在正方形 的中心,连接 交于点 ,设球心为 ,
故答案为:40.
【点睛】
本题考查了二项式定理的应用,属于基础题.
16.
【解析】
【分析】
根据两角和差正切公式可构造方程求得 或 ;利用两角和差余弦公式和二倍角公式可将 化为 ,根据正余弦齐次式的求解方法可化简为 ,代入 即可求得结果.
【详解】
解得: 或
当 时,
当 时,
综上所述,
本题正确结果:
【点睛】
本题考查利用三角恒等变换公式化简求值、正余弦齐次式的求解问题,涉及到两角和差正切公式和余弦公式、二倍角公式的应用、同角三角函数关系的应用等知识;关键是能够将正余弦齐次式配凑出正切的形式.
9.A
【解析】
【分析】
根据 得 为偶函数,利用导数得函数 在 , 上为增函数,结合偶函数的性质 ,将 转化为 ,两边平方解得 的取值范围.
【详解】
根据题意, ,
因为 ,所以 为偶函数;
又由 ,
当 时, ,则函数 在 上为增函数,
所以 ,
即 ,解得: .
故选: .
【点睛】
本题综合考查函数的奇偶性、单调性的应用,利用导数研究函数的单调性,考查分析问题和解决问题的能力,考查数形结合思想的应用.
(1)求 的值.
(2)求四边形 的面积.
2019-2020学年河南省天一大联考高二下学期期末数学试卷(理科) (解析版)
2019-2020学年河南省天一大联考高二第二学期期末数学试卷(理科)一、选择题(共12小题).1.=()A.﹣2+2i B.﹣1+i C.﹣1﹣i D.2+2i2.dx等于()A.B.πC.2πD.4π3.利用数学归纳法证明f(n)=1+2+3+…+(3n+1)(n∈N*)时,第一步应证明()A.f(2)=1+2B.f(1)=1C.f(1)=1+2+3D.f(1)=1+2+3+44.已知数列{a n}是等差数列,且a6=6,a10=8,则公差d=()A.B.C.1D.25.已知函数f(x)=ax2+b的图象开口向下,=4,则a=()A.B.C.2D.﹣26.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中把三角形的田称为“圭田”,把直角梯形的田称为“邪田”,称底是“广”,高是“正从”,“步”是丈量土地的单位.现有一邪田,广分别为八步和十二步,正从为八步,其内部有块广为八步,正从为五步的圭田,若将100棵的果树均匀地种植在邪田,一年后,每棵果树都有60kg的果子收成,则此圭田中的收成约为()A.25kg B.50kg C.1500kg D.2000kg7.根据如图的程序框图,输出的S的值为()A.1007B.1009C.0D.﹣18.在复平面内,虚数z对应的点为A,其共轭复数对应的点为B,若点A与B分别在y2=4x与y=﹣x上,且都不与原点O重合,则•=()A.﹣16B.0C.16D.329.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,……这些数叫做三角形数.设第n个三角形数为a n,则下面结论错误的是()A.a n﹣a n﹣1=n(n>1)B.a20=210C.1024是三角形数D.10.已知图中的三条曲线所对应的函数分别为y1=(x>0),y2=x,y3=x,则阴影部分的面积为()A.1+ln2B.ln2C.1D.211.在△ABC中,∠B=60°,AD是∠BAC的平分线,交BC于D,BD=,cos∠BAC=,则AD=()A.2B.C.D.12.已知方程3x2﹣ax+a2=0的两实根为x1,x2,若函数f(x)=x(x﹣1)(x+1)在x=x1与x=x2处的切线相互垂直,满足条件的a的个数为()A.1B.2C.3D.4二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知复数z的实部与虚部之和为2,且|z|=,则z=.14.某村有农户200户,他们2018年的家庭收入经过统计整理得到如图所示的频率分布直方图.当地政策规定,若家庭收入不足1.5万元,则可以享受一定的国家扶贫政策,则该村享受国家扶贫政策的有户.15.若x,y满足约束条件则z=2x+y的最大值为.16.函数f(x)是连续的偶函数,方程f(x)=0仅有两个实根±1,且当x=(﹣2,0)∪(2,+∞)时f'(x)>0恒成立,则不等式xf(x)<0的解集为.三.解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知函数f(x)=.(Ⅰ)若f(x)=3,求tan x;(Ⅱ)证明:f′(x)=.18.在梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD于点O,BC=2AD,AC=9,将△ABD沿着BD 折起,使得A点到P点的位置,PC=3.(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面BCD;(Ⅱ)M为BC上一点,且BM=2CM,求证:OM∥平面PCD.19.已知a,b,c,d为实数.(Ⅰ)证明:a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0;(Ⅱ)若ab+bc+cd+da=4,证明:a,b,c,d中至少有一个不大于1.20.已知函数f(x)=(ax2+bx)e x.(Ⅰ)若x=0是f(x)的一个极值点,求实数b的值;(Ⅱ)若a=2,b=3,求f(x)在区间[﹣2,0]上的最值.21.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l与抛物线C交于A,B两点,弦AB的中点的横坐标为,|AB|=5.(1)求抛物线C的方程;(2)若直线l的倾斜角为锐角,求与直线l平行且与抛物线C相切的直线方程.22.已知函数f(x)=elnx﹣ax+1.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若a>0,且对任意的x∈[1,e],都有f(x)<a,求a的取值范围.参考答案一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.=()A.﹣2+2i B.﹣1+i C.﹣1﹣i D.2+2i【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.解:=.故选:C.2.dx等于()A.B.πC.2πD.4π【分析】由定积分的几何意义知:dx是如图所示的阴影部分扇形的面积,其面积等于四分之一个圆的面积,求解即可.解:由定积分的几何意义知:dx是如图所示的阴影部分的面积,即表示以原点为圆心以2为半径的圆的面积的四分之一,故dx=π×22=π,故选:B.3.利用数学归纳法证明f(n)=1+2+3+…+(3n+1)(n∈N*)时,第一步应证明()A.f(2)=1+2B.f(1)=1C.f(1)=1+2+3D.f(1)=1+2+3+4【分析】由f(n)的表达式,考虑右边的最后一项,即从1连续加到3n+1,可得所求结论.解:由f(n)=1+2+3+…+(3n+1)(n∈N*),可得f(1)=1+2+3+4,由数学归纳法的证明步骤,可知第一步应证明:f(1)=1+2+3+4.故选:D.4.已知数列{a n}是等差数列,且a6=6,a10=8,则公差d=()A.B.C.1D.2【分析】利用等差数列的通项公式即可得出.解:∵a6=6,a10=8,则公差d==,故选:A.5.已知函数f(x)=ax2+b的图象开口向下,=4,则a=()A.B.C.2D.﹣2【分析】先求出函数的变化率,根据极限的定义,结合二次函数的性质即可求出a的值.解:f(a+△x)﹣f(a)=a(a+△x)2+b﹣a3﹣b=2a2△x+a△x2,则=(2a2+a△x)=2a2=4,∴a=±,∵函数f(x)=ax2+b的图象开口向下,∴a=﹣,故选:B.6.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中把三角形的田称为“圭田”,把直角梯形的田称为“邪田”,称底是“广”,高是“正从”,“步”是丈量土地的单位.现有一邪田,广分别为八步和十二步,正从为八步,其内部有块广为八步,正从为五步的圭田,若将100棵的果树均匀地种植在邪田,一年后,每棵果树都有60kg的果子收成,则此圭田中的收成约为()A.25kg B.50kg C.1500kg D.2000kg【分析】利用几何概型能求出在邪田内随机种植一株茶树,该株茶树恰好种在圭田内的概率,乘以100得到圭田内果树的棵数,乘以产量得答案.解:由题意,邪田的面积;内部圭田的面积.则将100棵的果树均匀地种植在邪田,其中在圭田内果树的棵数为.∵一年后,每棵果树都有60kg的果子收成,则此圭田中的收成约为25×60=1500kg.故选:C.7.根据如图的程序框图,输出的S的值为()A.1007B.1009C.0D.﹣1【分析】循环体的算法功能,先研究随着i的变化,函数值的变化规律(一般是周期性循环出现),然后判断最后一项是多少,最终求出结论.解:由题意可知S是的前2017个函数值的和.∵i=1时,x=﹣1;i=2时,x=;i=3时,x=2;i=4时,x=﹣1;可以看出的值是按﹣1,,2循环的,周期为3.所以=1007.故选:A.8.在复平面内,虚数z对应的点为A,其共轭复数对应的点为B,若点A与B分别在y2=4x与y=﹣x上,且都不与原点O重合,则•=()A.﹣16B.0C.16D.32【分析】设出z,求出A,B的坐标,根据A,B在y2=4x与y=﹣x上求出a,b;再代入数量积求解即可.解:设z=a+bi;则z对应的点为A(a,b);其共轭复数对应的点为B(a,﹣b);又因为:点A与B分别在y2=4x与y=﹣x上,且都不与原点O重合;∴⇒,(0,0)舍;∴A(4,4),B(4,﹣4);∴•=4×4+4×(﹣4)=0;故选:B.9.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,……这些数叫做三角形数.设第n个三角形数为a n,则下面结论错误的是()A.a n﹣a n﹣1=n(n>1)B.a20=210C.1024是三角形数D.【分析】通过数列的项与序号之间的关系,判断选项A的正误,然后推出数列的递推关系式,求解数列的和,即可判断选项的正误.解:1,3,6,10,15,21,28,36,45,……可得a2﹣a1=2,a3﹣a2=3,…得到a n﹣a n﹣1=n,所以A正确;累加可得则a n﹣1=1+2+3+4+…+n﹣1=﹣1;所以a n=,a20==210,所以B正确;,解得n∉N,所以C不正确,==.所以D正确;故选:C.10.已知图中的三条曲线所对应的函数分别为y1=(x>0),y2=x,y3=x,则阴影部分的面积为()A.1+ln2B.ln2C.1D.2【分析】首先求出被积函数的原函数,进一步求出阴影部分的面积.解:根据题意构建方程组,解得(负值舍去),同理构建方程组解得,所以==.故选:B.11.在△ABC中,∠B=60°,AD是∠BAC的平分线,交BC于D,BD=,cos∠BAC =,则AD=()A.2B.C.D.【分析】先由二倍角公式求得,进而由平方关系得到,再在△ABD中,运用正弦定理即可求得AD的值.解:∵AD是∠BAC的平分线,,∴,由题意知,∠BAD为锐角,∴,∴,在△ABD中,由正弦定理可得,,∴.故选:A.12.已知方程3x2﹣ax+a2=0的两实根为x1,x2,若函数f(x)=x(x﹣1)(x+1)在x=x1与x=x2处的切线相互垂直,满足条件的a的个数为()A.1B.2C.3D.4【分析】先根据方程3x2﹣ax+a2=0的两实根为x1,x2,利用韦达定理找到两实根与a的关系,然后利用函数f(x)=x(x﹣1)(x+1)在x=x1与x=x2处的切线相互垂直,即f′(x1)f′(x2)=﹣1得一等量关系,再将刚才的a与两根的关系式代入,构造出关于a的方程求解即可.解:因为方程3x2﹣ax+a2=0的两实根为x1,x2,所以△=3a2≥0,故a∈R,且,∵f′(x)=3x2﹣1,∴整理得:将韦达定理代入整理得a4﹣3a2﹣2=0所以所以,满足条件的a有两个.故选:B.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知复数z的实部与虚部之和为2,且|z|=,则z=1+i.【分析】设z=a+bi,根据条件求出a,b即可求解结论.解:设z=a+bi;a,b∈R;∵复数z的实部与虚部之和为2,且|z|=,∴a+b=2且a2+b2=2;解得:a=b=1;故z=1+i;故答案为:1+i.14.某村有农户200户,他们2018年的家庭收入经过统计整理得到如图所示的频率分布直方图.当地政策规定,若家庭收入不足1.5万元,则可以享受一定的国家扶贫政策,则该村享受国家扶贫政策的有20户.【分析】由频率分布直方图得家庭收入不足1.5万元的频率为0.01×10=0.1,由此能求出该村享受国家扶贫政策户数.解:若家庭收入不足1.5万元,则可以享受一定的国家扶贫政策,由频率分布直方图得家庭收入不足1.5万元的频率为0.01×10=0.1,则该村享受国家扶贫政策的有200×0.1=20(户).故答案为:20.15.若x,y满足约束条件则z=2x+y的最大值为10.【分析】先根据约束条件画出可行域,再利用几何意义求最值,只需求出z最大值即可.解:作出变量x,y满足约束条件可行域如图:由z=2x+y知,所以动直线y=﹣2x+z的纵截距z取得最大值时,目标函数取得最大值.结合可行域可知当动直线经过点B(5,0)时,目标函数取得最大值z=2×5+0=10.故答案为:10.16.函数f(x)是连续的偶函数,方程f(x)=0仅有两个实根±1,且当x=(﹣2,0)∪(2,+∞)时f'(x)>0恒成立,则不等式xf(x)<0的解集为(﹣1,0)∪(1,+∞).【分析】结合函数的导数的符号,以及函数的零点,画出函数的示意图,然后求解不等式的解集即可.解:函数f(x)是连续的偶函数,方程f(x)=0仅有两个实根±1,且当x=(﹣2,0)∪(2,+∞)时f'(x)>0恒成立,可知函数在x∈(﹣2,0),x∈(2,+∞)时,都是增函数,函数的示意图如图:所以不等式xf(x)<0的解集为:(﹣1,0)∪(1,+∞).故答案为:(﹣1,0)∪(1,+∞).三.解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知函数f(x)=.(Ⅰ)若f(x)=3,求tan x;(Ⅱ)证明:f′(x)=.【分析】(Ⅰ)根据同角的三角函数的关系即可求出,(Ⅱ)根据导数基本公式和运算法则即可证明.解:(Ⅰ)==3,解得tan x=2,证明:(2)f′(Ⅱ)===.18.在梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥BD于点O,BC=2AD,AC=9,将△ABD沿着BD 折起,使得A点到P点的位置,PC=3.(Ⅰ)求证:平面PBD⊥平面BCD;(Ⅱ)M为BC上一点,且BM=2CM,求证:OM∥平面PCD.【分析】(Ⅰ)先证明PO⊥平面BCD,再证明平面PBD⊥平面BCD;(Ⅱ)先证明OM∥DC,再证明OM∥平面PCD.【解答】证明:(Ⅰ)∵AD∥BC,BC=2AD,∴CO=2AO,∴CO=6,AO=3,即PO=3,又∵,∴CO2+PO2=PC2,则PO⊥CO,∵AC⊥BD于点O,∴PO⊥BD,又BD∩OC=O,∴PO⊥平面BCD,又PO在平面PBD内,∴平面PBD⊥平面BCD;(Ⅱ)∵AD∥BC,BC=2AD,∴,又,故,∴OM∥DC,又∵OM不在平面PCD内,DC在平面PCD内,∴OM∥平面PCD.19.已知a,b,c,d为实数.(Ⅰ)证明:a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0;(Ⅱ)若ab+bc+cd+da=4,证明:a,b,c,d中至少有一个不大于1.【分析】(Ⅰ)要证a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0,可证a2+b2+c2+d2≥ab+bc+cd+da,再由基本不等式证明;(Ⅱ)假设a,b,c,d都大于1,则a>1,b>1,可得ab>1,同理bc>1,cd>1,da >1,得到ab+bc+cd+da>4,与ab+bc+cd+da=4矛盾,即可说明假设不成立,得到a,b,c,d中至少有一个不大于1.【解答】(Ⅰ)要证a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0,需证a2+b2+c2+d2≥ab+bc+cd+da.∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+d2≥2cd,d2+a2≥2da,∴2(a2+b2+c2+d2)≥2(ab+bc+cd+da),则a2+b2+c2+d2≥ab+bc+cd+da,当且仅当a=b=c=d时等号成立.∴a(a﹣b)+b(b﹣c)+c(c﹣d)+d(d﹣a)≥0;(Ⅱ)假设a,b,c,d都大于1,则a>1,b>1,∴ab>1;同理bc>1,cd>1,da>1.∴ab+bc+cd+da>4,与ab+bc+cd+da=4矛盾,故假设不成立,∴a,b,c,d中至少有一个不大于1.20.已知函数f(x)=(ax2+bx)e x.(Ⅰ)若x=0是f(x)的一个极值点,求实数b的值;(Ⅱ)若a=2,b=3,求f(x)在区间[﹣2,0]上的最值.【分析】(Ⅰ)函数f(x)=(ax2+bx)e x.的f′(x)=e x[ax2+(b+2a)x+b].由f′(0)=0,解得b即可;(Ⅱ)a=2,b=3时,f(x)=(2x2+3x)e x,f′(x)=e x(2x2+7x+3).可得f(x)在[﹣2,﹣]递减,在[﹣,0]递增,即可求得(x)在区间[﹣2,0]上的最值.解:(Ⅰ)函数f(x)=(ax2+bx)e x的f′(x)=e x[ax2+(b+2a)x+b].∵x=0是f(x)的一个极值点,∴f′(0)=0.解得b=0.当b=0时,f′(x)=ae x(x2+2x)..显然x=0是f(x)的一个极值点.∴b=0.(Ⅱ)a=2,b=3时,f(x)=(2x2+3x)e x,f′(x)=e x(2x2+7x+3),令f′(x)=0.可得或x=﹣3.可得f(x)在[﹣2,﹣]递减,在[﹣,0]递增,∵,f(0)=0,所以f(x)在区间[﹣2,0]上的最大值为,最小值为.21.已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,过F的直线l与抛物线C交于A,B两点,弦AB的中点的横坐标为,|AB|=5.(1)求抛物线C的方程;(2)若直线l的倾斜角为锐角,求与直线l平行且与抛物线C相切的直线方程.【分析】(1)由AB弦的中点坐标可得AB两点横坐标之和,由抛物线的性质可得到焦点的距离等于到准线的距离,再由AB的弦长求出p的值,进而求出抛物线的方程;(2)设直线l的方程与抛物线联立,且由题意可得斜率大于0,求出斜率,可得切线的斜率,设切线的方程,与抛物线联立,由题意判别式为0,进而求出切线直线的方程.解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB的中点的横坐标为,所以.根据抛物线定义知|AB|=|AF|+|BF|=p+x1+x2=5.所以p+3=5,解得p=2,所以抛物线C的方程为y2=4x.(2)设直线l的方程为y=k(x﹣1),k>0,则由得k2x2﹣(2k2+4)x+k2=0.所以,即,解得k=2.设与直线l平行的直线的方程为y=2x+b,由得4x2+(4b﹣4)x+b2=0.依题知△=(4b﹣4)2﹣16b2=0,解得.故所求的切线方程为.22.已知函数f(x)=elnx﹣ax+1.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若a>0,且对任意的x∈[1,e],都有f(x)<a,求a的取值范围.【分析】(Ⅰ)对a分a≤0和a>0两种情况讨论,利用导数求函数的单调性;(Ⅱ)当a>0时,由(Ⅰ)知f(x)在上单调递增,在上单调递减,再对a分三种情况讨论,利用导数研究函数的最大值,进而建立关于a的不等式得解.解:(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),,(i)当a≤0时,f′(x)>0恒成立,f(x)在(0,+∞)上单调递增;(ii)当a>0时,令f′(x)>0,解得,令f′(x)<0,解得,∴f(x)在上单调递增,在上单调递减;综上,当a≤0时,f(x)在(0,+∞)上单调递增;当a>0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减;(Ⅱ)当a>0时,由(Ⅰ)知f(x)在上单调递增,在上单调递减,①当,即a≥e时,f(x)在[1,e]上单调递减,则f(x)max=f(1)=1﹣a,由1﹣a<a,解得,∴此时实数a的取值范围为[e,+∞);②当,即a≤1时,f(x)在[1,e]上单调递增,则f(x)max=f(e)=e﹣ae+1,由e﹣ae+1<a,解得a>1,∴此时a∈∅;③当,即1<a<e时,f(x)在上单调递增,在上单调递减,则,故1﹣elna<a,即elna+a﹣1>0,设g(x)=elnx+x﹣1,x∈(1,e),则,∴g(x)在(1,e)上单调递增,又g(1)=0,∴对任意x∈(1,e),都有g(x)>0,∴a∈(1,e)满足题意;综上所述,实数a的取值范围为(1,+∞).。
2019-2020学年人教A版河南省天一大联考高二第一学期(上)段考数学试卷试题及答案(文科) 含解析
2019-2020学年高二第一学期(上)段考数学试卷(文科)一、选择题1.已知集合,则A∩(∁R B)=()A.{x|0<x<1} B.{x|1≤x<3} C.{x|1<x<3} D.{x|0≤x<3} 2.下列说法正确的是()A.命题“若x>y+1,则x>y”的逆否命题为“若x≤y,则x>y+1”B.若x2≥1,则x≤﹣1或x≥1C.若x2﹣2019x=0则x=2019D.若a>b,则3.已知,则()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a4.函数f(x)=x﹣cos x在处的切线方程为()A.2x﹣4y﹣π=0 B.2x﹣πy=0 C.4x﹣πy﹣1=0 D.4x﹣2y﹣π=0 5.朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》卷中“如像招数”五问有如下表述:“今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人,每人日支米三升”.其大意为“官府陆续派遣1864人前往修筑堤坝,第一天派出64人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人,修筑堤坝的每人每天分发大米3升”,则前3天共分发大米()A.234 升B.468 升C.639 升D.903 升6.函数f(x)=﹣10x3ln|x|的图象大致为()A.B.C.D.7.已知,则=()A.B.C.D.8.已知函数g(x)是R上的奇函数,且当x<0时g(x)=﹣ln(1﹣x),设函数f(x)=,若f(2﹣x2)>f(x),则实数x的取值范围是()A.(﹣∞,1)∪(2,+∞)B.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)C.(1,2)D.(﹣2,1)9.已知x,y满足约束条件则目标函数z=2x﹣2y的最大值为.()A.128 B.64 C.D.10.要想得到函数的图象,只需将函数y=(cos x﹣sin x)•(cos x+sin x)的图象()A.向右平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度11.已知菱形ABCD的边长为4,∠ABC=60°,E是BC的中点,则=()A.24 B.﹣7 C.﹣10 D.﹣1212.已知函数,若方程f(x)﹣2m=0恰有三个不同的实数根,则实数m的取值范围是()A.(2,+∞)B.(4,+∞)C.(2,4)D.(3,4)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量=(),向量,的夹角是,且=﹣1,则||=.14.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=5,c=6,,则sin A =.15.已知8a+2b=1(a>0,b>0),则ab的最大值为.16.记数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=4,2a n=﹣a n﹣1+9(n≥2).若对任意的n∈N*,λ(S n﹣3n)≥4恒成立,则实数λ的最小值为.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知p:指数函数f(x)=(2a﹣1)x在R上单调递减,q:关于x的方程x2﹣3ax+2a2+1=0的两个实根均大于0.若“p或q”为真命题,“p且q为假命题,求实数a的取值范围.18.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知tan A=cos B tan A+sin B.(Ⅰ)若a+c=8,△ABC的面积为6,求sin B;(Ⅱ)若b2=3a2,求B.19.已知正项等比数列{a n},a4=9a2,a3﹣a2=6(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=na n,求数列{b n}的前n项和T n.20.记数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=﹣3,2S n S n﹣1+3S n﹣1=3S n﹣1(n≥2)(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)求使成立的n的最大值.21.已知函数f(x)=cos4x﹣sin2x+3(Ⅰ)设正实数T满足f(T)=f(0),求T的最小值;(Ⅱ)当时,求f(x)的值域22.已知函数f(x)=lnx+.(Ⅰ)求f(x)的极值;(Ⅱ)已知函数g(x)=f(x)+,其中a为常数且a≠0,若函数g(x)在区间[1,2]上为单调函数,求实数a的取值范围.参考答案一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合,则A∩(∁R B)=()A.{x|0<x<1} B.{x|1≤x<3} C.{x|1<x<3} D.{x|0≤x<3} 解:∵A={x|0<x<3},B={y|y≥1},∴∁R B={y|y<1},A∩(∁R B)={x|0<x<1}.故选:A.2.下列说法正确的是()A.命题“若x>y+1,则x>y”的逆否命题为“若x≤y,则x>y+1”B.若x2≥1,则x≤﹣1或x≥1C.若x2﹣2019x=0则x=2019D.若a>b,则解:命题“若x>y+1,则x>y”的逆否命题为“若x≤y,则x≤y+1”,所以A不正确;若x2≥1,则x≤﹣1或x≥1,所以B正确;若x2﹣2019x=0则x=2019或x=0,所以C不正确;若a>b,则,反例a>0,b<0,满足条件,但是推不出结果,所以D不正确;故选:B.3.已知,则()A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a解:∵1=20<20.1<2,0.50.5<1,,∴c>a>b.故选:B.4.函数f(x)=x﹣cos x在处的切线方程为()A.2x﹣4y﹣π=0 B.2x﹣πy=0 C.4x﹣πy﹣1=0 D.4x﹣2y﹣π=0 解:由题意知,f'(x)=1+sin x,则切线的斜率k=f'()=2,切点坐标(,)∴切线的方程为y﹣=2(x﹣),即 4x﹣2y﹣π=0,故选:D.5.朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》卷中“如像招数”五问有如下表述:“今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人,每人日支米三升”.其大意为“官府陆续派遣1864人前往修筑堤坝,第一天派出64人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人,修筑堤坝的每人每天分发大米3升”,则前3天共分发大米()A.234 升B.468 升C.639 升D.903 升解:根据题意,第一天派出64人,需要分发大米64×3=192升,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人,则第二天派出64+7=71人,需要分发大米71×3=213升,第三天派出71+7=78人,需要分发大米78×3=234升,则前3天共分发大米192+213+234=639升;故选:C.6.函数f(x)=﹣10x3ln|x|的图象大致为()A.B.C.D.解:因为f(﹣x)=10x3ln|x|=﹣f(x),所以函数为奇函数,故排除A、D;当x→+0时,f(x)→0,故排除B,故选:C.7.已知,则=()A.B.C.D.解:∵,∴sin()﹣=0,∴﹣,∴sin x=cos x,∴tan x=,∴===.故选:B.8.已知函数g(x)是R上的奇函数,且当x<0时g(x)=﹣ln(1﹣x),设函数f(x)=,若f(2﹣x2)>f(x),则实数x的取值范围是()A.(﹣∞,1)∪(2,+∞)B.(﹣∞,﹣2)∪(1,+∞)C.(1,2)D.(﹣2,1)解:∵函数g(x)是R上的奇函数,且当x<0时,g(x)=﹣ln(1﹣x),∴当x>0时,g(x)=﹣g(﹣x)=﹣[﹣ln(1+x)]=ln(1+x).∵函数f(x)=,∴当x≤0时,f(x)=x3为单调递增函数,值域(﹣∞,0].当x>0时,f(x)=lnx为单调递增函数,值域(0,+∞).∴函数f(x)在区间(﹣∞,+∞)上单调递增.∵f(2﹣x2)>f(x),∴2﹣x2>x,即x2+x﹣2<0,∴(x+2)(x﹣1)<0,∴﹣2<x<1.∴x∈(﹣2,1).故选:D.9.已知x,y满足约束条件则目标函数z=2x﹣2y的最大值为.()A.128 B.64 C.D.解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,联立,解得B(4,﹣1).化目标函数z=2x﹣2y可知x﹣2y取得最大值时,z取得最大值,由图可知,当直线x﹣2y=u过点B时,直线在y轴上的截距最小,即u最大.∴z max=24﹣2×(﹣1)=64.故选:B.10.要想得到函数的图象,只需将函数y=(cos x﹣sin x)•(cos x+sin x)的图象()A.向右平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度解:y=(cos x﹣sin x)•(cos x+sin x)=cos2x﹣sin2x=cos2x,=cos(﹣2x﹣)=cos(﹣2x)=cos(2x﹣)=cos2(x﹣),故只需将函数y=(cos x﹣sin x)•(cos x+sin x)的图象向右平移个单位长度,即可得到函数的图象,故选:A.11.已知菱形ABCD的边长为4,∠ABC=60°,E是BC的中点,则=()A.24 B.﹣7 C.﹣10 D.﹣12解:建立如图所示的坐标系,A(0,0),B(4,0),C(2,2),E(3,),D(﹣2,2),F(,),则=(3,)•(﹣,)=﹣14+2=﹣12.故选:D.12.已知函数,若方程f(x)﹣2m=0恰有三个不同的实数根,则实数m的取值范围是()A.(2,+∞)B.(4,+∞)C.(2,4)D.(3,4)解:画出f(x)的图象,如图所示,当x>0,f(x)=x+≥4,设g(x)=2m,则f(x)﹣2m=0恰有三个不同的实数根,即f(x)和g(x)=2m图象有三个交点,由图可知2m>4,即m>2.故选:A.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量=(),向量,的夹角是,且=﹣1,则||=.解:∵,∴,∴.故答案为:.14.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=5,c=6,,则sin A=.解:∵a=5,c=6,,∴由余弦定理可得b===,∴sin B==,∴由正弦定理,可得sin A===.故答案为:.15.已知8a+2b=1(a>0,b>0),则ab的最大值为.解:因为8a+2b=1,a>0,b>0,则ab=×=.当且仅当8a=2b即a=,b=时取等号,此时ab取最大值.故答案为:.16.记数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=4,2a n=﹣a n﹣1+9(n≥2).若对任意的n∈N*,λ(S n﹣3n)≥4恒成立,则实数λ的最小值为8 .解:数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=4,2a n=﹣a n﹣1+9(n≥2).则:,所以数列{a n﹣3}是以a1﹣3=1为首项,﹣为公比的等比数列.所以,整理得,所以,所以>0,故对于任意的正偶数n,,恒成立.等价于,对于任意的正偶数n恒成立.由于,所以,所以,只需满足λ≥8.故答案为:8.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.已知p:指数函数f(x)=(2a﹣1)x在R上单调递减,q:关于x的方程x2﹣3ax+2a2+1=0的两个实根均大于0.若“p或q”为真命题,“p且q为假命题,求实数a的取值范围.解:∵p:指数函数f(x)=(2a﹣1)x在R上单调递减,∴<a<1,∵q:关于x的方程x2﹣3ax+2a2+1=0的两个实根均大于0.∴,解得a>2,∵“p或q”为真命题,“p且q为假命题,∴p真q假,或p假q真,当p真q假时,,解得<a<1,当p假q真时,,解得a>2.∴实数a的取值范围是(,1)∪(2,+∞).18.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知tan A=cos B tan A+sin B.(Ⅰ)若a+c=8,△ABC的面积为6,求sin B;(Ⅱ)若b2=3a2,求B.解:(Ⅰ)∵tan A=cos B tan A+sin B,∴sin A=sin A cos B+sin B cos A=sin(A+B)=sin C,∴由正弦定理可得a=c,又∵a+c=8,∴a=c=4,∵△ABC的面积为6=ac sin B=4×4×sin B,∴解得:sin B=.(Ⅱ)∵由(Ⅰ)可得a=c,又b2=3a2,∴由余弦定理可得cos B===﹣,∵B∈(0,π),∴B=.19.已知正项等比数列{a n},a4=9a2,a3﹣a2=6(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=na n,求数列{b n}的前n项和T n.解:(I)设正项等比数列{a n}的公比为q>0,∵a4=9a2,a3﹣a2=6.∴q2=9,a1(q2﹣q)=6,解得q=3,a1=1,∴a n=3n﹣1.(II)b n=na n=n•3n﹣1.∴数列{b n}的前n项和T n=1+2×3+3×32+4×33+……+n•3n﹣1.∴3T n=3+2×32+3×33+……+(n﹣1)•3n﹣1+n•3n.∴﹣2T n=1+3+32+33……+3n﹣1﹣n•3n=﹣n•3n=,化为:T n=.20.记数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=﹣3,2S n S n﹣1+3S n﹣1=3S n﹣1(n≥2)(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)求使成立的n的最大值.解:(Ⅰ)数列{a n}的前n项和为S n,因为a1=﹣3,2S n S n﹣1+3S n﹣1=3S n﹣1(n≥2),所以两边同除以S n S n﹣1,整理得:所以:,所以数列{}是以为首项,﹣为公差的等差数列.所以.则:a n=S n﹣S n﹣1=(首项不符合通项),所以.(Ⅱ)由于,所以易知n≥2时,,整理得4n2﹣8n+3≤48,解得2,故最大值为4.21.已知函数f(x)=cos4x﹣sin2x+3(Ⅰ)设正实数T满足f(T)=f(0),求T的最小值;(Ⅱ)当时,求f(x)的值域解:(Ⅰ)f(0)=1﹣0+3=4,则f(T)=cos4T﹣sin2T+3=2cos22T+cos2T+=4,即有(cos2T﹣1)(4cos2T+5)=0,因为﹣1≤cos2T≤1,所以cos2T=1,则2T=2kπ,所以T=kπ(k∈Z),又因为T为正实数,所以T最小值为π;(Ⅱ)f(x)=2cos22x+cos2x+=2(cos2x+)2+,因为,所以2x∈(﹣,),则cos2x∈(﹣,1],则f(x)最小值在cos2x=﹣处取到,则最小值为,最大值在cos2x=1处取到,则最大值为4,所以f(x)的值域为[,4].22.已知函数f(x)=lnx+.(Ⅰ)求f(x)的极值;(Ⅱ)已知函数g(x)=f(x)+,其中a为常数且a≠0,若函数g(x)在区间[1,2]上为单调函数,求实数a的取值范围.解:(I),∵=,x>0,当f′(x)<0可得,x∈(0,2),此时f(x)单调递减,当f′(x)>0可得,x∈(2,+∞),此时f(x)单调递增,故函数的极小值f(2)=1+ln2,没有极大值,(II)∵g(x)=f(x)+=lnx+在区间[1,2]上为单调函数,∴g′(x)=≥0或g′(x)=≤0在区间[1,2]上恒成立,即≥或即≤在区间[1,2]上恒成立,∴≥()max或≤()min,令h(x)=,x∈[1,2],则h(x)在[1,2]上单调递增,故h(x)max=h(2)=,h(x)min=h(1)=3,∴或,解可得a<0或或a≥1.故a的范围为{a|a<0或或a≥1}.。
河南省天一大联考2019-2020学年高二上学期阶段性测试(二)数学(理)试题
绝密★启用前 河南省天一大联考2019-2020学年高二上学期阶段性测试(二)数学(理)试题 试卷副标题 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷(选择题) 请点击修改第I 卷的文字说明 一、单选题 1.已知集合{}2560A x x x =-+≥,{}13B x x =-≤<,则A B =I ( ) A .[]1,2- B .[]1,3- C .[]2,3 D .[)1,-+∞ 2.如果0b a <<,那么下列不等式错误的是( ) A .33a b > B .b a > C .ln 2ln 2a b < D .11b a < 3.命题“[)2,x ∀∈+∞,()2log 10x ->”的否定为( ) A .[)2,x ∀∈+∞,()2log 10x -< B .[)02,x ∃∈+∞,()20log 10x -≤ C .(),2x ∀∈-∞,()2log 10x -< D .()0,2x ∃∈-∞,()20log 10x -≤ 4.“函数()(21)x f x a =-是增函数”是“2a >”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 5.已知{}n a 是等差数列,且2a ,4038a 是函数()2162020f x x x =--的两个零点,则2020a =( ) A .8 B .8- C .2020 D .2020- 6.已知双曲线C ,则该双曲线……外…………○…※……内…………○…的实轴长为( ) A .1 B C .2 D .7.在ABC V 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若()()0a b c a b c ab ---++=且1sin 2A =,则B =( ) A .2π B .3π C .4π D .6π 8.已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,准线为l ,点()02,M y 在抛物线C 上,M e 与直线l 相切于点E ,且3EMF π∠=,则M e 的半径为( )A .23B .43 C .2 D .839.设椭圆()2211221:10x y C a b a b +=>>与双曲线()2222222:10x y C a a b-=>有公共焦点,过它们的右焦点F 作x 轴的垂线与曲线1C ,2C 在第一象限分别交于点M ,N ,若12OMNOFM S S =V V (O 为坐标原点),则1C 与2C 的离心率之比为( )A .34 B .23 C .12 D .1310.如图,在三棱锥P ABC -中,PA ⊥平面ABC ,90ABC ∠=︒,60BAC ∠=︒,2PA AB ==.以点B 为原点,分别以BC uuu r ,BA u u u r ,AP u u u r 的方向为x ,y ,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系,设平面P AB 和PBC 的法向量分别为m u r 和n r ,则下面选项中正确的是( )A .点P 的坐标为()0,0,2B .()4,0,2PC =-u u u rC .n r 可能为()0,2,2-D .cos ,n 0m >u r r………订………___________考号:______………订………11.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,直线0x ty -=与椭圆E 交于A ,B 两点.若四边形12AF BF 面积的最大值为8,则a 的最小值为( ) A B .2 C .D .4 12.如图所示的三角形数阵叫做“杨辉三角”,出现在我国南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》中,在欧洲又被称为“帕斯卡三角”.在“杨辉三角”中,从第三行起,每行两端的数都是1,其余的数都为其“肩上”两数之和.现将该数阵从第一行开始,由上到下,由左往右的数字依次排成一列,构成数列1,1,1,1,2,1,1,3,3,1…,若此数列的前m 项和2047m S =,则m =( ) A .36 B .45 C .55 D .66 第II 卷(非选择题) 请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题 13.已知正项等比数列{}n a 中,1231a a a =,4562a a a =,则2122212log log log a a a +++L 的值为________. 14.已知实数,x y 满2025020x y x y y --≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则222z x y y =++的最大值为__________. 15.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的渐近线方程为y x =±,右顶点为点()1,0.若经过点()0,1P -的直线与双曲线C 的右支交于不同的两点M ,N ,则线段MN 的中垂线l 在y 轴上截距t 的取值范围是________. 三、解答题…………○…※※在※※装※※订…………○…16.已知函数()()232f x ax ax a R=++∈.(1)若x R∀∈,()0f x>恒成立,求a的取值范围;(2)若()()30f x ax bx b R-+>∈的解集为112x x x⎧⎫<->-⎨⎬⎩⎭或,解不等式2100ax bx--<.17.已知:p方程()222y m m x=--表示经过第二、三象限的抛物线;:q方程2213x ym a a m+=+-表示焦点在x轴上的椭圆.其中m R∈,0a>.(1)若1a=,且p q∧为真命题,求m的取值范围;(2)若p是q的必要不充分条件,求a的取值范围.18.如图所示,在ABCV中,已知点D在边BC上,且90DAC∠=︒,cos DAB∠=,6AB=.(1)若sin3C=,求线段BC的长;(2)若点E是BC的中点,AE=AC的长.19.已知正项等比数列{}n a的前n项和为n S,3112S S-=,212314a S+=,数列{}n b中,11b=,121n nb b+=+.(1)求数列{}n a和{}n b的通项公式;(2)记nnnbca=,求数列{}nc的前n项和nT.20.如图所示,圆锥的顶点为A,底面的圆心为O,BC是底面圆的一条直径,点D,E在底面圆上,已知2BC OA==,CD=.…………○………………○…… (1)证明:AC OD ⊥; (2)若二面角C OA E --的大小为60︒,求直线OC 与平面ACE 所成角的正弦值. 21.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的右焦点为F ,过点20,9P ⎛⎫- ⎪⎝⎭的直线l 与E 交于A ,B 两点.当l 过点F 时,直线l 的斜率为29,当l 的斜率不存在时,4AB =. (1)求椭圆E 的方程. (2)以AB 为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.参考答案1.A【解析】【分析】化简集合A ,求A ,B 交集即可.【详解】{}(][)2560=,23,A x x x =-+≥-∞⋃+∞,[)1,3B =-,所以[]1,2A B ⋂=-.故选:A【点睛】本题考查一元二次不等式的解法以及集合的运算,属于容易题.2.C【解析】【分析】根据不等式的性质,结合条件分析,即可求出答案.【详解】由不等式性质知,当0b a <<时, 有33a b >,b a >,ln 2ln 2a b>,11b a <成立, 故选:C .【点睛】本题考查不等式的基本性质及对数函数、指数函数的单调性,属于容易题. 3.B【解析】【分析】根据含量词的命题的否定,即可求出答案.【详解】命题“[)2,x ∀∈+∞,()2log 10x ->”的否定为:[)02,x ∃∈+∞,()20log 10x -≤,【点睛】本题主要考查了含量词命题的否定,属于容易题.4.B【解析】【分析】根据指数函数的性质以及充分必要条件的定义判断即可.【详解】()(21)x f x a =-是增函数,需满足211,1a a ->>∴,“函数()(21)x f x a =-是增函数”是“2a >”的必要不充分条件,故选B .【点睛】本题考查了充分必要条件,考查指数函数的性质,是一道基础题. 5.A【解析】【分析】由根与系数的关系及等差中项即可求解.【详解】因为2a ,4038a 是函数()2162020f x x x =--的两个零点, 所以240382020216a a a +==,所以20208a =.故选:A【点睛】本题考查了根与系数的关系,等差数列的基本性质,等差中项,属于容易题. 6.D【解析】【分析】根据双曲线的简单几何性质,焦点到渐近线的距离为b ,即可求解.设双曲线C 的方程为()222210,0x y a b a b-=>>,半焦距为c .,则双曲线的渐近线方程为y x =±,焦点(),0F c 到一条渐近线的距离为d ==所以2c =,a =故实轴长为2a =.【点睛】本题主要考查了双曲线的简单几何性质,点到直线的距离,属于容易题. 7.A【解析】【分析】 由已知条件及余弦定理可求出3C π=,由1sin 2A =可求出A ,即可求解. 【详解】由()()0a b c a b c ab ---++=,可得222a b c ab +-=, 根据余弦定理得222cos 122a b c C ab +-==,又()0,C π∈, 所以3C π=. 因为1sin 2A =,()0,A π∈, 所以6A π=或56A π=. 当6A π=时,2B π=; 当56A π=时,A C π+>,不合题意. 【点睛】本题主要考查了解三角形,余弦定理的应用,分类讨论,属于中档题. 8.D【解析】【分析】过点M 作MH x ⊥轴,垂足为H ,由3EMF π∠=知2MF FH =,利用抛物线定义即可知ME MF =,求解即可.【详解】如图所示,依题意ME l ⊥,过点M 作MH x ⊥轴,垂足为H , 在Rt MFH V 中,2MF FH =, 由抛物线定义可得ME MF =,则22222p p ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,解得43p =, 故M e 的半径为8223p +=. 【点睛】本题考查抛物线的性质,直线与圆相切的性质,属于中档题. 9.B【解析】【分析】 由面积比可得23FMFN =,转化为纵坐标之比,即可得2123a a =,写出离心率之比即可, 【详解】设右焦点为(),0F c ,则2222212c a b a b =-=+. 依题意21,b M c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,22,b N c a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,12a a >, 若12OMN OFM S S =V V ,则23FM FN=, 即222123b b a a ⋅=⋅, 即2123a a =, 所以122123e a e a ==. 【点睛】本题主要考查了椭圆和双曲线的标准方程和几何性质,属于中档题. 10.C 【解析】 【分析】根据空间直角坐标系,写出点坐标()0,0,0B ,()0,2,0A,()C ,()0,2,2P ,分别计算即可求值. 【详解】建立空间直角坐标系如图:由题意可得()0,0,0B ,()0,2,0A,()C ,()0,2,2P ,所以()2,2PC =--u u u r ,()0,2,2BP =u u u r.设(),,n x y z =r,则220220y z z y ⎧--=⎪⎨+=⎪⎩,取2z =,可得()0,2,2n =-v.因为AB BC ⊥,PA BC ⊥, 所以BC ⊥平面P AB , 所以平面PBC ⊥平面P AB , 所以m n ⊥u r r, 所以cos ,0m n =v v.综上所述,A ,B ,D 错,C 正确. 故选:C 【点睛】本题主要考查了空间直角坐标系和空间向量在立体几何中的应用,属于中档题. 11.C 【解析】 【分析】当直线与x 轴垂直,即0t =时,四边形12AF BF 的面积最大,由面积公式及基本不等式求解即可. 【详解】设椭圆E 的半焦距为c .直线0x ty -=过原点,当其与x 轴垂直,即0t =时,四边形12AF BF 的面积最大,此时12282S c b =⨯⨯=, 所以4bc =,所以22228a b c bc ≥=+=,当且仅当b c =时等号成立.故a ≥故选:C 【点睛】本题考查椭圆的标准方程和几何性质,利用基本不等式求最值,属于中档题. 12.D 【解析】 【分析】先计算每行的和,再计算前k 组所有项的和,由2047m S =得k ,再由等差数列求和公式求得m . 【详解】将数列分组:()1,()1,1,()1,2,1,()1,3,3,1,….第一组共1项,和为02;第2组共2项,和为12;…;第k 组共k 项,猜测其和为12k -. 前k 组所有项的和为01211222222112k k k --++++==--L . 令212047k -=,可解得11k =, 则1231166m =++++=L . 【点睛】本题考查等比数列的基本性质及求和公式,等差数列的求和公式,属于中档题. 13.6 【解析】 【分析】根据等比数列的性质可推出{}12n n n a a a ++为等比数列,求其前4项之积即可, 【详解】正项等比数列{}n a 中,12-11=(2,)n n n n n n a a a a a a q n n N ++*+≥∈, 故{}12n n n a a a ++是等比数列,首项为1231a a a =,第二项为4562a a a =, 所以7894a a a =,1011128a a a =,因此数列{}n a 的前12项之积为12124864T =⨯⨯⨯=,6212221222log log log log 64log 26a a a +++===L .故答案为:6 【点睛】本题考查等比数列的性质,证明数列为等比数列,对数和的运算,属于中档题. 14.24 【解析】【分析】本题考查的知识点是线性规划,处理的思路为:根据已知的约束条件,画出满足约束条件的可行域,分析222z x y y =++表示的几何意义,结合图象即可给出222z x y y =++的最大值. 【详解】作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示, 其中(1,2),(3,1),(4,2)A B C ,22222(1)1x y y x y ++=++-,22(1)x y ++表示可行域内的任意一点与(0,1)-之间距离的平方,所以22max 4[2(1)]124z =+---=.故答案为24. 【点睛】平面区域的最值问题是线性规划问题中一类重要题型,在解题时关键是正确地画出平面区域,分析表达式的几何意义,然后结合数形结合的思想,分析图形,找出满足条件的点的坐标,即可求出答案. 15.()2,+?【解析】 【分析】由渐近线及右顶点求出双曲线方程,设直线方程为1y kx =-,联立双曲线求k 范围,写出中垂线方程,求截距范围即可. 【详解】由题可知,双曲线方程为221x y -=.设直线方程为1y kx =-,联立2211x y y kx ⎧-=⎨=-⎩,消去y 得()221220k x kx -+-=.由题可知此方程有两个正根,所以()22224810201201k k kk k⎧∆=+->⎪⎪-⎪>⎨-⎪-⎪>⎪-⎩,解得1k <<.MN 的中点为221,11kk k --⎛⎫⎪--⎝⎭,所以线段MN 的中垂线方程为221111k y x k k k ⎛⎫+=-+ ⎪--⎝⎭. 令0x =,得截距2222211t k k -==>--. 故答案为:()2,+∞ 【点睛】本题考查双曲线的标准方程和性质,双曲线和直线的位置关系,属于中档题. 16.(1)80,9⎡⎫⎪⎢⎣⎭.(2)51,2⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】 【分析】(1)分0a =和0a ≠两种情况分类讨论求解(2)由根与系数的关系求出参数后解一元二次不等式即可. 【详解】(1)当0a =时,()20f x =>显然成立;当0a ≠时,需满足20980a a a >⎧⎨-<⎩,得809a <<.综上可得,a 的取值范围是80,9⎡⎫⎪⎢⎣⎭.(2)()30f x ax bx -+>即220ax bx ++>.根据题意,1x =-和12x =-是方程220ax bx ++=的两个实根,所以202042a b a b -+=⎧⎪⎨-+=⎪⎩,解得46a b =⎧⎨=⎩,经检验,符合题意.()()2461021250x x x x --=+-<,解得512x -<<,所以不等式2100ax bx --<的解集为51,2⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了一元二次不等式恒成立问题,一元二次不等式求解,属于容易题. 17.(1)m 的取值范围是()1,2.(2)20,3a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.【解析】 【分析】(1)分别求出p ,q 为真时的m 的范围,根据“p 且q ”是真命题,得到关于m 的不等式组,解出即可;(2)先求出q 为真时的m 的范围,结合p 是q 的必要不充分条件,得到关于m 的不等式组,解出即可. 【详解】(1)若p 为真:220m m --< 解得12m -<<,若q 为真:则1+3m30m m >-⎧⎨->⎩解得13m <<若“p 且q ”是真命题,则1213m m -<<⎧⎨<<⎩,解得12m <<;(2)若q 为真,则m 30a a m +>->, 即3a m a <<,由p 是q 的必要不充分条件, 则可得{|3}m a m a <<{|12}m m -<<即032a a >⎧⎨≤⎩,解得203a <…. 【点睛】本题考查了充分必要条件,考查复合命题的判断,考查集合的包含关系,是一道中档题. 18.(1)46BC =(2)AC 的长为8. 【解析】 【分析】(1)求出sin BAC ∠,利用正弦定理求解即可(2)求出1cos 3BAC ∠=-,利用()224AB ACAE +=u u u r u u u r u u u r ,解关于AC u u u r 的一元二次方程即可.【详解】(1)由条件可得()22sin sin 90cos 3BAC DAB DAB ∠=︒+∠=∠=. 在ABC V 中,sin sin BC ABBAC C=∠,2233=得46BC =(2)由(1)知22sin BAC ∠=, 因为BAC ∠为钝角,所以1cos 3BAC ∠=-. 因为2AB AC AE +=u u u r u u u r u u u r,所以()22222cos 4AB ACAB AC AB AC BAC AE +=++⋅∠=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以213626683AC AC ⎛⎫++⨯⨯-⨯= ⎪⎝⎭u u u r u u ur ,整理得24320AC AC --=u u u r u u u r,解得8AC =u u u r(负值舍去),所以线段AC 的长为8. 【点睛】本题考查解三角形、正弦定理、诱导公式以及平面向量数量积的应用.19.(1)2nn a =;21nn b =-.(2)112nn ⎛⎫+- ⎪⎝⎭.【解析】 【分析】(1)根据条件,列出关于d ,q 的方程组求解即可; (2)利用分组求和及等比数列的求和公式即可求解. 【详解】(1)设数列{}n a 的公比为q ,由已知可得0q >,由题意得21111123214a q a q a a q ⎧+=⎨+=⎩,所以275180q q --=, 解得2q =,12a =.因此数列{}n a 的通项公式为2nn a =.由121n n b b +=+可得()1121n n b b ++=+,易知10n b +≠, 所以1121n n b b ++=+,所以数列{}1n b +是以112b +=为首项,2为公比的等比数列, 所以11222n n n b -+=⋅=,所以21nn b =-.(2)由(1)可知211122nn n n c -⎛⎫==- ⎪⎝⎭.所以数列{}n c 的前n 项和211122111111111222212nn n n T n n ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=-+-++-=-=+- ⎪⎝⎭-L .【点睛】本题考查等差数列和等比数列的性质、通项公式,数列求和的运算,属于中档题. 20.(1)证明见解析(2)19. 【解析】 【分析】(1)由222DC OC OD =+可得OD OC ⊥,易证OD ⊥平面OAC ,即可求得AC OD ⊥(2)建立空间直角坐标系,利用线面角计算公式求解即可. 【详解】(1)因为OC OD =,CD =,所以222DC OC OD =+,所以OD OC ⊥.在圆锥AO 中,AO 与底面垂直, 所以AO OD ⊥. 因为AO OC O =I , 所以OD ⊥平面OAC , 因为AC ⊂平面OAC , 所以AC OD ⊥.(2)由(1)可知0A ,OC ,OD 两两垂直,以O 为原点建立如图所示的空间直角坐标系.则()0,0,0O,()0,1,0C ,()0,0,2A .因为AO OC ⊥,AO OE ⊥,所以COE ∠为二面角C OA E --的平面角,所以60COE ∠=︒,从而可得1,022E ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭.所以()0,1,2AC =-u u u r,1,,022CE ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭u u u r ,()0,1,0OC =u u ur .设平面ACE 的法向量为(),,n x y z =r.则20102AC n y z CE n x y ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩u u u v vu u u v v .令1z =,则2,1n ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭r . 设直线OC 与平面ACE 所成的角为θ,则sin cos ,19OC n OC n OC nθ⋅====u u u r ru u u r ru u u r r .【点睛】本题主要考查了线线垂直,线面垂直的证明,空间向量在立体几何中的应用,属于中档题.21.(1)22154x y +=.(2)以AB 为直径的圆恒过定点()0,2.【解析】 【分析】(1)根据直线的斜率公式求得c 的值,由24b =,即可求得a 的值,求得椭圆方程; (2)当直线的斜率存在,设直线AB 的方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及以AB 直径的圆的方程,令0x =,即可求得2y =,即可判断以AB 为直径的圆过定点(0,2). 【详解】(1)设椭圆半焦距为c ,由题意202909AF k c ⎛⎫-- ⎪⎝⎭==-,所以1c =. l 的斜率不存在时,24AB b ==,所以2b =,a =所以椭圆E 的方程为22154x y +=. (2)以AB 为直径的圆过定点()0,2Q .理由如下:当直线l 的斜率存在时,设l 的方程29y kx =-,1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 联立方程组2229154y kx x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,消去y , 整理得22201600(45)0981k k x x +--=, 所以122209(45)k x x k +=+,122160081(45)x x k =-+, 所以12122416()99(45)y y k x x k +=+-=-+,22121212224161620()98181(45)k k y y k x x x x k -=-++=+, 以AB 为直径的圆的方程:1212()()()()0--+--=x x x x y y y y ,即2212121212()()0x x x x x x y y y y y y -+++-++=,令0x =,则2222164(4544)09(45)9(45)y k y k k ++-=++, 解得2y =或222(4544)9(45)k y k +=-+, 所以AB 为直径的圆过定点(0,2).当直线l 的斜率不存在时,()0,2A ,()0,2B -,此时以AB 为直径的圆的方程为224x y +=.显然过点(0,2).综上可知,以AB 为直径的圆过定点(0,2).【点睛】本题考查椭圆的标准方程,直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理及圆的标准方程,考查转化思想,分类讨论思想,考查计算能力,属于中档题.。