2015-2016年江苏省南通市如皋市高二(上)期中数学试卷及参考答案
江苏省如皋中学2015-2016学年高二下学期4月阶段练习数学文试题Word版含答案

江苏省如皋中学2015—2016学年度第二学期4月阶段练习高二数学(文)试卷满分160分,考试时间120分钟命题、审核:陈高峰一. 填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在答题卷相应的位置上)1.命题“若0x ≥,则20x ≥”的否命题是 ▲ .2.已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,集合{}1,2,3,4A =,{}1,3,5B =,则()U C A B ⋃= ▲ .3.函数()()lg 1f x x =-+的定义域为 ▲ . 4.已知函数22,0,()1,0x x f x x x ⎧≤⎪=⎨-+>⎪⎩,若()21=a f ,则实数a 的值为 ▲ .5.曲线2ln y x x =-在点(1,2)处的切线方程是 ▲ .6.若命题“x R ∃∈,使得()2110x a x +-+<”是假命题...,则实数a 的取值范围是▲ . 7.函数()1ln f x x x=+的单调减区间为 ▲ . 8.“2:{|20}p x x x x ∈--≥”,“{}312:+≤≤-∈a x a x x q ”,若p ⌝是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围是 ▲ .9.已知函数()=2xf x x +,且满足()()12f a f -<,则实数a 的取值范围是 ▲ .10.已知奇函数()f x 的图像关于直线2x =-对称,当[]0,2x ∈时,()2f x x =, 则()9f -= ▲ .11.若函数()()ln 3xf x ae x =--的定义域为R ,则实数a 的取值范围是 ▲ .12.若函数()22f x x a x =+-在()0+∞,上单调递增,则实数a 的取值范围是 ▲ .13.已知函数()()ln mf x x m R x=-∈在区间[]1,e 取得最小值4,则m = ▲ . 14.已知函数()212f x x m =+的图像与函数()ln g x x =的图像有四个交点,则实数m 的取值范围是 ▲ .二.解答题:(本大题共6小题,共90分.请在答题纸指定区域作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)已知a R ∈,命题2:"[1,2],0"p x x a ∀∈-≥,命题2:",220"q x R x ax a ∃∈++-=. ⑴若命题p 为真命题,求实数a 的取值范围;⑵若命题""p q ∨为真命题,命题""p q ∧为假命题,求实数a 的取值范围.16. (本小题满分14分)已知函数()()2ln f x ax x a R =-∈.(1)若函数()y f x =图像上点()()11f ,处的切线方程为()y x b b R =+∈,求实数,a b 的值;(2)若()x f y =在2x =处取得极值,求函数()f x 在区间1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.17. (本小题满分14分)已知二次函数)(x f y =的最小值等于4,且6)2()0(==f f . (1)求)(x f 的解析式;(2)设函数()()g x f x kx =-,且函数()g x 在区间[1,2]上是单调函数,求实数k 的取值范围;(3)设函数()()2xh x f =,求当[]1,2x ∈-时,函数()h x 的值域.18. (本小题满分16分)如图, 有一块半径为R 的半圆形空地,开发商计划征地建一个矩形游泳池ABCD 和其附属设施,附属设施占地形状是等腰CDE ∆,其中O 为圆心,,A B 在圆的直径上,,,C D E 在圆周上.(1)设BOC θ∠=,征地(五边形ABCED )面积记为()f θ,求()f θ的表达式;(2)当θ为何值时,征地面积最大?19. (本小题满分16分)设()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,函数()g x 与()f x 的图象关于y 轴对称,且当(]0,1x ∈时,()2ln g x x ax =-.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若对于区间(]0,1上任意的x ,都有()1f x ≥成立,求实数a 的取值范围.20. (本小题满分16分)已知函数()()3223,2ln f x x ax x g x x x =-+-=.(1)若函数()f x 在R 上是单调函数,求实数a 的取值范围; (2)判断函数()g x 的奇偶性,并写出()g x 的单调区间;(3)若对一切()0,x ∈+∞,函数()f x 的图像恒在()g x 图像的下方,求实数a 的取值范围2015—2016学年度高二年级第二学期第一次阶段检测数学(文)试题参考答案一.填空题1. 若0x <,则20x <;2. {}6;3. ()1,2;4. 1-或22; 5. 10x y -+=; 6. []1,3-; 7. (]0,1(或()0,1); 8. []0,1-; 9. ()1,3-; 10. 2-; 11. 2a e >; 12. []4,0-; 13. 3e -; 14. 12m <-. 二.解答题15. 解:⑴因为命题2:"[1,2],0"p x x a ∀∈-≥,令2()f x x a =-,根据题意,只要[1,2]x ∈时,min ()0f x ≥即可, ……………4分 也就是101a a -≥⇒≤; ……………7分 ⑵由⑴可知,当命题p 为真命题时,1a ≤,命题q 为真命题时,244(2)0a a ∆=--≥,解得21a a ≤-≥或 ……………11分 因为命题""p q ∨为真命题,命题""p q ∧为假命题,所以命题p 与命题q 一真一假,当命题p 为真,命题q 为假时,12121a a a ≤⎧⇒-<<⎨-<<⎩,当命题p 为假,命题q 为真时,11-21a a a a >⎧⇒>⎨≤≥⎩或,综上:1a >或21a -<<. …………………………14分 16. 解:(1) 因为()x f 的定义域为()()xax x f 12,,0-='+∞,函数()y f x =图像上点()()11f ,处的切线方程为()y x b b R =+∈,所以:()121=11f a a '=-=,,当1a =时,()2ln f x x x =-,()11f =,又点()1,1在直线y x b =+上,所以0b =所以:1,0a b == …………………………………7分 (2)因为()x f 的定义域为()()xax x f 12,,0-='+∞。
江苏省启东中学2015-2016学年高二上学期期中考试数学理试题 Word版含答案[ 高考]
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江苏省启东中学2015-2016学年度第一学期期中考试高二年级数学试卷(理科)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分﹒请把答案填写在答题卡相应位置.......上.﹒ 1. “为真且q p ”是“为真或q p ”的 ▲ .条件。
(填充要,充分不必要,必要不充分,既不充分又不必要) 答案:充分不必要2.命题“2lg ,-=∈∃x x R x ”的否定是 ▲ . 答案:2lg ,-≠∈∀x x R x3.已知),1,1(t t t a --=, ),,3(t t b =,则||b a-的最小值 ▲ . 答案:54.若椭圆11322=++-ky k x 的焦点在x 轴上,则k 的取值范围为 ▲ . 答案:)1,1(-5. 双曲线22122:1x y C a b -=与双曲线22222:1x y C a b -=-的离心率分别为1e 和2e ,则221211e e +=▲ .答案:16. 抛物线2ax y =的准线方程为1=y ,则焦点坐标是 ▲ . 答案:)1,0(-7.已知)2,1,2(-=a ,)3,3,1(--=b ,),6,13(λ=c ,若向量c b a,,共面,则λ= ▲ .答案:38.下列命题:① 01,2>+∈∀x R x ; ② 1,2≥∈∀x N x ; ③ 1,3<∈∃x Z x ;④ 3,2=∈∃x Q x ; ⑤ 023,2=+-∈∀x x R x ⑥01,2=+∈∃x R x .其中所有真命题的序号是 ▲ . 答案:①③9.椭圆125922=+y x 上的一点p 到两焦点的距离的乘积为m ,则当m 取最大值时,点P 的坐标是 ▲ .答案:)0,3(或)0,3-(10.在长方体1111D C B A ABCD -中,2,4==BC AB ,61=DD ,则AC 与1BD 所成角的余弦值为 ▲ . 答案:70703 11. 已知点P 是椭圆22221(0,0)x y a b xy a b+=>>≠上的动点,1(,0)F c -、2(,0)F c 为椭圆的左、右焦点,O 为坐标原点,若M 是12F PF ∠的角平分线上的一点,且1F M MP ⊥,则||OM 的取值范围是 ▲ . 答案:(0,)c 12.下列说法:①函数63ln )(-+=x x x f 的零点只有1个且属于区间)2,1(; ②若关于x的不等式0122>++ax ax 恒成立,则)1,0(∈a ; ③函数x y =的图象与函数x y sin =的图象有3个不同的交点; ④已知函数xxa x f +-=1log )(2为奇函数,则实数a的值为1. 正确的有 ▲ .(请将你认为正确的说法的序号都写上) 答案:①④13.已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的离心率是22,过椭圆上一点M 作直线,MA MB 交椭圆于,A B 两点,且斜率分别为12,k k ,若点,A B 关于原点对称,则12k k ⋅的值为 ▲ . 答案:21-14.直线02243=+-y x 与抛物线y x 222=和圆21)22(22=-+y x ,从左到右的交点依次为,A B C D 、、、则CDAB的值为 ▲ . 答案:161 二、解答题:本大题共6小题,共计90分﹒请在答题..卡的指定区域内作答.........,解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤﹒15.(本小题满分14分)已知命题p :实数m 满足)0(012722><+-a a am m ,命题q :实数m 满足方程12122=-+-my m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,若q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,求a 的取值范围.解:由)0(012722><+-a a am m ,则a m a 43<< 即命题p :a m a 43<<由12122=-+-my m x 表示焦点在y 轴上椭圆可得:012>->-m m ,--------------4分 ∴231<<m 即命题q :231<<m -------------------------------------------------------------------------------8分 由q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,则p 是q 的充分不必要条件从而有: ⎪⎩⎪⎨⎧≤≥23413a a ----------------------------------------------------------------------------------12分 ∴8331≤≤a -------------------------------------------------------------------------------------------14分 16.(本小题满分14分)在直角坐标系xOy 中,已知(3,0)A -,B(3,0),动点(,)C x y ,若直线,AC BC 的斜率,AC BCk k 满足条件49AC BC k k ⋅=-。
2023学年江苏省南通市如皋市高二(上)期中数学试卷+答案解析(附后)

2020-2021学年江苏省南通市如皋市高二(上)期中数学试卷一、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.在中,设角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,,,的面积,则a等于( )A. B. C. 或 D.2.,的否定是( )A. ,B. ,C., D. ,3.已知甲、乙、丙三个社区现分别有低收入家庭360户、270户、180户.若政府计划援助这三个社区中90户低收入家庭,现采用分层随机抽样的方法决定各社区户数,则甲社区中接受援助的低收入家庭的户数为( )A. 20B. 30C. 36D. 404.古希腊欧几里得在《几何原本》里提出:“球的体积与它的直径的立方成正比”,此即,欧几里得未给出k的值世纪日本数学家们对求球的体积的方法还不了解,他们将体积公式中的常数k称为“立圆率”或“玉积率”.类似地,对于正四面体、正方体也可利用公式求体积在正四面体中,D表示正四面体的棱长;在正方体中,D表示棱长假设运用此体积公式求得球直径为、正四面体正四面体棱长为、正方体棱长为的“玉积率”分别为,,,那么::的值为( )A. B. C. D.5.已知抛物线C:的焦点为F,抛物线C上一点到焦点F的距离为则实数p值为( )A. 2B. 1C.D.6.设A为平面上一点,过点A的直线AO在平面上的射影为AB,AC为平面内的一条直线,令,,,则这三个角存在一个余弦关系:其中和只能是锐角,称为最小张角定理.直线l与平面所成的角是,若直线l 在内的射影与内的直线m 所成角为,则直线l 与直线m 所成的角是( )A. B. C.D.7.在三棱锥中,,,则异面直线PC 与AB 所成角的余弦值是( )A.B. C. D.8.已知双曲线的右焦点为F ,关于原点对称的两点A 、B 分别在双曲线的左、右两支上,,且点C 在双曲线上,则双曲线的离心率为( )A.B.C.D. 2二、多选题(本大题共4小题,共20分。
2015-2016年江苏省南京一中高二上学期期中数学试卷及答案(理科)

2015-2016学年江苏省南京一中高二(上)期中数学试卷(理科)一、填空题(本大题共14小题,每题5分,共70分)1.(5分)过点(0,1),且与直线2x+y﹣3=0平行的直线方程是.2.(5分)命题“∃x∈R,x2﹣x>1”的否定是.3.(5分)已知直线x+2y=0与直线ax﹣y+2=0垂直,则a=.4.(5分)已知椭圆+=1上的一点P到椭圆一个焦点的距离为4,则P到另一焦点距离为.5.(5分)设变量x,y满足,则x+2y的最大值为.6.(5分)下列命题中,真命题是.A.∃x0∈R,e x0≤0 B.∀x∈R,2x>x2C.a+b=0的充要条件是=﹣1 D.a>1,b>1是ab>1的充分条件.7.(5分)直线x+y﹣1=0与圆x2+y2=1相交于A,B两点,则线段AB的长度为.8.(5分)圆C1:x2+y2﹣2x+4y+4=0与圆C2:x2+y2+6x﹣2y﹣15=0的公切线有条.9.(5分)已知点(﹣3,﹣1)和(4,﹣6)在直线3x﹣2y﹣a=0的两侧,则a 的取值范围是.10.(5分)抛物线y2=4x上一点M到焦点的距离为2,则点M的横坐标是.11.(5分)已知双曲线的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为.12.(5分)已知圆x2+y2+mx﹣=0与抛物线x2=4y的准线相切,则m的值等于.13.(5分)设f(x)是定义在区间[﹣2,2]上的偶函数,命题p:f(x)在[0,2]上单调递减,命题q:f(1﹣m)≥f(m).若“¬p或q”为假,则实数m的取值范围是.14.(5分)如图,在平面直角坐标系xOy中,A1,A2,B1,B2为椭圆=1(a>b>0)的四个顶点,F为其右焦点,直线A1B2与直线B1F相交于点T,线段OT与椭圆的交点为M,且则该椭圆的离心率为.二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(14分)已知命题p:关于x的方程x2+ax+1=0有实根;命题q:关于x的函数y=2x2+ax﹣3在(2,+∞)上是增函数,若“p或q”是真命题,“p且q”是假命题,求实数a的取值范围.16.(14分)已知直线l经过直线2x+y﹣5=0与x﹣2y=0的交点,(1)若点A(5,0)到l的距离为3,求l的方程;(2)求点A(5,0)到l的距离d的最大值,并求当d最大时直线l的方程.17.(14分)已知圆C的圆心坐标为(2,﹣1),且与x轴相切.(1)求圆C的方程;(2)求过点P(3,2)且与圆C相切的直线方程;(3)求过点Q(4,2)且与圆C相切于点M(2,0)的圆的方程.18.(16分)如图,l1、l2是通过某城市开发区中心O的两条南北和东西走向的街道,连接M、N两地之间的铁路线是圆心在l2上的一段圆弧.若点M在点O 正北方向,且|MO|=3km,点N到l1、l2的距离分别为4km和5km.(1)建立适当坐标系,求铁路线所在圆弧的方程;(2)若该城市的某中学拟在点O正东方向选址建分校,考虑环境问题,要求校址到点O的距离大于4km,并且铁路线上任意一点到校址的距离不能少于,求该校址距点O的最近距离(注:校址视为一个点).19.(16分)已知P(x0,y0)(x0≠±a)是椭圆E:上一点,M,N分别是椭圆E的左、右顶点,直线PM,PN的斜率之积为﹣.(1)求椭圆的离心率;(2)过椭圆E的右焦点且斜率为1的直线交椭圆与A、B两点,O为坐标原点,C为椭圆上一点,满足,求λ的值.20.(16分)一束光线从点F1(﹣1,0)出发,经直线l:2x﹣y+3=0上一点P反射后,恰好穿过点F2(1,0).(1)求P点的坐标;(2)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆C的方程;(3)设点Q是椭圆C上除长轴两端点外的任意一点,试问在x轴上是否存在两定点A、B,使得直线QA、QB的斜率之积为定值?若存在,请求出定值,并求出所有满足条件的定点A、B的坐标;若不存在,请说明理由.2015-2016学年江苏省南京一中高二(上)期中数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每题5分,共70分)1.(5分)过点(0,1),且与直线2x+y﹣3=0平行的直线方程是2x+y﹣1=0.【解答】解:设所求的直线方程为2x+y+c=0,把点(0,1)代入可得,c=﹣1,故所求的直线方程为2x+y﹣1=0,故答案为2x+y﹣1=0.2.(5分)命题“∃x∈R,x2﹣x>1”的否定是∀x∈R,x2﹣x≤1.【解答】解:因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“∃x∈R,x2﹣x>1“的否定是:∀x∈R,x2﹣x≤1.给答案为:∀x∈R,x2﹣x≤1.3.(5分)已知直线x+2y=0与直线ax﹣y+2=0垂直,则a=2.【解答】解:∵直线x+2y=0与直线ax﹣y+2=0垂直,∴﹣=﹣1,解得a=2.故答案为:2.4.(5分)已知椭圆+=1上的一点P到椭圆一个焦点的距离为4,则P到另一焦点距离为6.【解答】解:由椭圆+=1,得a=5,则2a=10,∵点P到椭圆一焦点的距离为4,∴由定义得点P到另一焦点的距离为2a﹣4=10﹣4=6.故答案为:6.5.(5分)设变量x,y满足,则x+2y的最大值为2.【解答】解:由约束条件,得如图所示的三角形区域,由可得顶点A(0,1),令z=x+2y,平移直线z=x+2y,直线z=x+2y过点A(0,1)时,z取得最大值为2;故答案为:2.6.(5分)下列命题中,真命题是D.A.∃x0∈R,e x0≤0 B.∀x∈R,2x>x2C.a+b=0的充要条件是=﹣1 D.a>1,b>1是ab>1的充分条件.【解答】解:A.由∀x∈R,可得e x>0.因此∃x0∈R,e x0≤0 是假命题.B.∀x∈R,2x>x2,是假命题,例如取x=2,4时,2x=x2.C.=﹣1⇒a+b=0,反之不成立,例如取b=0时,因此a+b=0是=﹣1的必要不充分条件,是假命题.D.a>1,b>1⇒ab>1,反之不成立,例如取a=4,b=.∴a>1,b>1是ab >1的充分条件.是真命题.故答案为:D.7.(5分)直线x+y﹣1=0与圆x2+y2=1相交于A,B两点,则线段AB的长度为.【解答】解:因为直线x+y﹣1=0与圆x2+y2=1相交于A,B两点,圆的圆心(0,0),半径为1,所以==,则线段AB的长度为.故答案为:.8.(5分)圆C1:x2+y2﹣2x+4y+4=0与圆C2:x2+y2+6x﹣2y﹣15=0的公切线有2条.【解答】解:圆C1:x2+y2﹣2x+4y+4=0,转化为:(x﹣1)2+(y+2)2=1,所以圆C1是以(1,﹣2)为圆心1为半径的圆.圆C2:x2+y2+6x﹣2y﹣15=0,转化为:(x+3)2+(y﹣1)2=25,所以圆C2是以(﹣3,1)为圆心5为半径的圆.故圆心距为d=,故:4<d<6,所以两圆相交.故两元的公切线有2条.故答案为:29.(5分)已知点(﹣3,﹣1)和(4,﹣6)在直线3x﹣2y﹣a=0的两侧,则a 的取值范围是﹣7<a<24.【解答】解:因为点(﹣3,﹣1)和点(4,﹣6)在直线3x﹣2y﹣a=0的两侧,所以,(﹣3×3+2×1﹣a)[3×4+2×6﹣a]<0,即:(a+7)(a﹣24)<0,解得﹣7<a<24故答案为:﹣7<a<24.10.(5分)抛物线y2=4x上一点M到焦点的距离为2,则点M的横坐标是1.【解答】解:抛物线y2=4x的准线方程为x=﹣1,∵抛物线y2=4x上点到焦点的距离等于2,∴根据抛物线点到焦点的距离等于点到准线的距离,∴可得所求点的横坐标为1.故答案为:111.(5分)已知双曲线的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,则C的方程为.【解答】解:∵双曲线的焦距为10,点P(2,1)在C的渐近线上,∴,解得,a=2∴双曲线的方程为故答案为:12.(5分)已知圆x2+y2+mx﹣=0与抛物线x2=4y的准线相切,则m的值等于±.【解答】解:抛物线x2=4y的准线为y=﹣1,圆的圆心O(﹣,0),半径r=,∵圆与抛物线x2=4y的准线相切,∴圆心O(﹣,0)到准线为y=﹣1的距离d=r,∴,解得m=,故答案为:.13.(5分)设f(x)是定义在区间[﹣2,2]上的偶函数,命题p:f(x)在[0,2]上单调递减,命题q:f(1﹣m)≥f(m).若“¬p或q”为假,则实数m的取值范围是.【解答】解:“¬p或q”为假,则命题p为真命题,命题q为假命题故f(x)在[0,2]上单调递减,又∵f(x)是定义在区间[﹣2,2]上的偶函数,∴f(x)在[﹣2,0]上单调递增若f(1﹣m)≥f(m)为假命题则解得﹣1≤m<故答案为[﹣1,)14.(5分)如图,在平面直角坐标系xOy中,A1,A2,B1,B2为椭圆=1(a>b>0)的四个顶点,F为其右焦点,直线A1B2与直线B1F相交于点T,线段OT与椭圆的交点为M,且则该椭圆的离心率为.【解答】解:直线A1B2的方程为y=+b,直线B1F的方程为y=x﹣b,联立方程组,解得T(,).∵,∴M(,),把M代入椭圆方程得:+=a2b2,即4c2+(a+c)2=9(a﹣c)2,化简得:2a2+c2﹣5ac=0,∴e2﹣5e+2=0,解得e=或e=(舍去).故答案为:.二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(14分)已知命题p:关于x的方程x2+ax+1=0有实根;命题q:关于x的函数y=2x2+ax﹣3在(2,+∞)上是增函数,若“p或q”是真命题,“p且q”是假命题,求实数a的取值范围.【解答】解:命题p:关于x的方程x2+ax+1=0有实根;则△=a2﹣4≥0,解得a ≥2或a≤﹣2.命题q:关于x的函数y=2x2+ax﹣3在(2,+∞)上是增函数,∴≤2,解得a ≥﹣2.若“p或q”是真命题,“p且q”是假命题,则命题p与q必然一真一假,∴,或,解得a<﹣2,或﹣2<a<2.∴实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2)∪(﹣2,2).16.(14分)已知直线l经过直线2x+y﹣5=0与x﹣2y=0的交点,(1)若点A(5,0)到l的距离为3,求l的方程;(2)求点A(5,0)到l的距离d的最大值,并求当d最大时直线l的方程.【解答】解:(1)经过两已知直线交点的直线系方程为(2x+y﹣5)+λ(x﹣2y)=0,即(2+λ)x+(1﹣2λ)y﹣5=0,∵点A(5,0)到l的距离为3,∴,解得:.故直线的方程为:x=2或4x﹣3y﹣5=0.(2))由解得,交点P(2,1),如图,过P作任一直线l,设d为点A到l的距离,则d≤|PA|,(当l⊥PA时等号成立).∴d max=|PA|=.①当直线l为x=2时,直线的方程为y=0.②当直线l为4x﹣3y﹣5=0时,直线的方程为y=﹣,整理得:3x+4y﹣5=0.故直线的方程为:y=0或3x+4y﹣5=0.17.(14分)已知圆C的圆心坐标为(2,﹣1),且与x轴相切.(1)求圆C的方程;(2)求过点P(3,2)且与圆C相切的直线方程;(3)求过点Q(4,2)且与圆C相切于点M(2,0)的圆的方程.【解答】解:(1)因为圆C的圆心坐标为(2,﹣1),且与x轴相切.所以圆的半径为1,所以所求圆的方程为:(x﹣2)2+(y+1)2=1;(2)①切线的斜率存在时,设过点P(3,2)且与圆C相切的直线方程为y﹣2=k (x﹣3),即kx﹣y﹣3k+2=0,则:,解得:k=所求的直线方程为:4x﹣3y﹣6=0.②当直线的斜率不存在时,x=3也是圆的切线,所以所求直线方程为:4x﹣3y﹣6=0或x=3.(3)过点Q(4,2)且与圆C相切于点M(2,0)的圆的方程,则:圆心的在直线x=2上,设圆心的坐标为:(2,a),由于,解得:a=2.故圆的方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=4.18.(16分)如图,l1、l2是通过某城市开发区中心O的两条南北和东西走向的街道,连接M、N两地之间的铁路线是圆心在l2上的一段圆弧.若点M在点O 正北方向,且|MO|=3km,点N到l1、l2的距离分别为4km和5km.(1)建立适当坐标系,求铁路线所在圆弧的方程;(2)若该城市的某中学拟在点O正东方向选址建分校,考虑环境问题,要求校址到点O的距离大于4km,并且铁路线上任意一点到校址的距离不能少于,求该校址距点O的最近距离(注:校址视为一个点).【解答】解:(1)分别以l2、l1为x轴,y轴建立如图坐标系.据题意得M(0,3),N(4,5),∴,MN中点为(2,4),∴线段MN的垂直平分线方程为:y﹣4=﹣2(x﹣2)),故圆心A的坐标为(4,0),半径,(5分)∴弧的方程为:(x﹣4)2+y2=25(0≤x≤4,5≥y≥3).(8分)(2)设校址选在B(a,0)(a>4),则,对0≤x≤4恒成立.即,对0≤x≤4恒成立.整理得:(8﹣2a)x+a2﹣17≥0,对0≤x≤4恒成立(﹡).(10分)令f(x)=(8﹣2a)x+a2﹣17.∵a>4,∴8﹣2a<0,∴f(x)在[0,4]上为减函数,(12分)∴要使(﹡)恒成立,当且仅当,即,解得a≥5,(14分)即校址选在距O最近5km的地方.(16分)19.(16分)已知P(x0,y0)(x0≠±a)是椭圆E:上一点,M,N分别是椭圆E的左、右顶点,直线PM,PN的斜率之积为﹣.(1)求椭圆的离心率;(2)过椭圆E的右焦点且斜率为1的直线交椭圆与A、B两点,O为坐标原点,C为椭圆上一点,满足,求λ的值.【解答】解:(1)∵P(x0,y0)(x0≠a)是椭圆E:上一点,∴,∵M,N分别是椭圆E的左、右顶点,直线PM,PN的斜率的乘积等于﹣,∴,∴a2=5b2,c2=4b2,得e==;(2)联立方程组,得6x2+10cx+15b2=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,再设C(x3,y3),由,得x3=λx1+x2,y3=λy1+y2,由于C为椭圆上的点,即,则(λx1+x2)2+5(λy1+y2)2=5b2,整理得:=5b2 ①,由于A(x1,y1),B(x2,y2)在椭圆上,即,,又x1x2+5y1y2=x1x2+5(x1+c)(x2+c)=6x1x2+5c(x1+x2)+5c2=6•+5c(﹣)+5c2==,代入①得,即,解得:λ=0,或λ=﹣.20.(16分)一束光线从点F1(﹣1,0)出发,经直线l:2x﹣y+3=0上一点P反射后,恰好穿过点F2(1,0).(1)求P点的坐标;(2)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆C的方程;(3)设点Q是椭圆C上除长轴两端点外的任意一点,试问在x轴上是否存在两定点A、B,使得直线QA、QB的斜率之积为定值?若存在,请求出定值,并求出所有满足条件的定点A、B的坐标;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)设F1关于l的对称点为F(m,n),则且,解得,,即.由,解得.(2)因为PF1=PF,根据椭圆定义,得2a=PF1+PF2=PF+PF2=FF2=,所以a=.又c=1,所以b=1.所以椭圆C的方程为.(3)假设存在两定点为A(s,0),B(t,0),使得对于椭圆上任意一点Q(x,y)(除长轴两端点)都有k Qt•k Qs=k(k为定值),即•,将代入并整理得(*).由题意,(*)式对任意x∈(﹣,)恒成立,所以,解之得或.所以有且只有两定点(,0),(﹣,0),使得k Qt•k Qs为定值﹣.赠送初中数学几何模型【模型一】“一线三等角”模型:图形特征:60°60°60°45°45°45°运用举例:1.如图,若点B 在x 轴正半轴上,点A (4,4)、C (1,-1),且AB =BC ,AB ⊥BC ,求点B 的坐标;xyB CAO2.如图,在直线l 上依次摆放着七个正方形(如图所示),已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是1S 、2S 、3S 、4S ,则14S S += .ls 4s 3s 2s 13213. 如图,Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =2,点D 在BC 上运动(不与点B ,C 重合),过D 作∠ADE =45°,DE 交AC 于E . (1)求证:△ABD ∽△DCE ;(2)设BD =x ,AE =y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (3)当△ADE 是等腰三角形时,求AE 的长.EB4.如图,已知直线112y x =+与y 轴交于点A ,与x 轴交于点D ,抛物线212y x bx c =++与直线交于A 、E 两点,与x 轴交于B 、C 两点,且B 点坐标为 (1,0)。
2015-2016学年江苏如皋中学高二(下)4月月考数学(理)试题(解析版)

2015-2016学年江苏如皋中学高二(下)4月月考数学(理)试题一、填空题1.设集合{}0,2,3A =,{}21,4B x x =++,{}3A B = ,则实数x 的值为 . 【答案】2【解析】试题分析:因{}3A B = ,故}4,1{32++∈x x ,即2=x .【考点】交集及运算.2.命题“若1a >,则2a >”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数为 . 【答案】2【解析】试题分析:由题设可知原命题是假的,故其逆否命题是假的,而否命题是:若1≤a ,则2≤a 是真的,故其逆命题是真的即假命题的个数是2. 【考点】命题的四种形式及真假的判断.3.若命题p :R x ∀∈,21x >,则该命题的否定是 .【答案】x R ∃∈,21x ≤【解析】试题分析:依据全称命题的否定是存在性命题可得答案为x R ∃∈,21x ≤. 【考点】含有一个量词的命题的否定及求法.【易错点晴】本题考查的是全称命题的否定与存在性命题之间的关系.求解时要充分借助“全称命题的否定是存在性命题”、“ 存在性命题的否定是全称命题”这一事实,先搞清所给的命题是全称命题还是存在性命题,然后再依据上述结论加以判别求解写出答案.解答这类问题时,常常会和命题四种形式中“否命题”混淆,从造成解答上的错误.4.已知函数()f x =M ,值域为N ,则M N = .【答案】(0,1)【解析】试题分析:由01>-x 可得1<x ,即)1,(-∞=M ,而0)(>x f ,故),0(+∞=N ,所以)1,0(=N M .【考点】定义域、值域、交集.5.函数2cos y x x =+在[0,]2π上取最大值时,x 的值是 .【答案】6π 【解析】试题分析:因x x f sin 21)(/-=,故当6π=x 时,函数取最大值.【考点】导数在求函数的最值中的运用.【易错点晴】本题是一道典型的运用导数求函数最值的问题.求解时先对所给的函数进行求导,再找出导函数的零点,即函数的极值点,最后依据函数的单调求出极大值和极小值,进而依据实际情况求出其最大值和最小值,求解时可直接将极值点代入函数的解析式中,先算出函数的值再判断其是最大值或最小值,然后写出答案这样求解过程较为简便.6.曲线21x y xe x =++在点(0,1)处的切线方程为 . 【答案】31y x =+【解析】试题分析:因2)1()(/++=x e x x f ,故切线的斜率为321=+=k ,所以切线方程为13+=x y .【考点】导数的几何意义及运用. 7.函数12ln y x x=+的单调减区间为 . 【答案】1(0,)2【解析】试题分析:由01221)(22/<-=+-=x x x x x f 可得210<<x .【考点】导数在研究函数的单调性中的运用.8.已知函数32()31f x ax x x =+-+在R 上是减函数,则a 的取值范围是 . 【答案】(,3]-∞-【解析】试题分析:由题设可知0163)(2/≤-+=x ax x f 在R 上恒成立,若0=a ,则016≤-x ,61≤x 不合题设;故0≠a ,所以由判别式01236≥+a 可得3-≤a . 【考点】导数在函数的单调性中的运用.【易错点晴】本题考查的单调性与函数的导数的关系的一道典型的问题.这类问题解答思路是依据导函数值与单调性的关系建立不等式.导函数的值大于零等价于函数是增函数;导函数的值小于零等价于函数是减函数;反之,函数是增函数则导函数的值不小于零;函数是减函数则导函数的值不大于零.本题在解答时充分借助这一条件建立不等式,最后使本题获解. 9.已知函数()x mf x e x=-在区间[]1,2上的最小值为1,则实数m 的值为 . 【答案】1e -【解析】试题分析:由于2/)(xm x f =,因此当0≤m 时,函数()x mf x e x =-是[]1,2上的减函数,故12=-me ,解之得022>-=e m ,不合题设;当0>m 时, 函数()xmf x e x=-是[]1,2上的增函数,故1=-m e ,即1-=e m . 【考点】导数在研究函数的最值中的运用. 【易错点晴】本题考查的是导函数在求函数的最值中的运用,是一道逆向型问题.解答时充分借助函数在闭区间[]1,2在有最小值1这一条件和信息,先对函数()x mf x e x=-进行求解,进而分类讨论参数m 的取值情形,分别求出其最小值,最后再依据题设进行分析求解,去掉不合题设和已知条件的参数m 的值,从而写出符合题设条件的参数m 的值. 10.已知函数()2ln 2a f x x x x x =--在定义域内为单调函数,则实数a 的取值范围是 . 【答案】1[,)e+∞【解析】试题分析:由于ax x ax x x f -=--+=ln 1ln 1)(/,因此问题可转化为求函数x x h ln )(=的切线斜率k ,讨论斜率k 与a 的大小关系,进而断定axx x f -=ln )(/的正负.因x x h 1)(/=,设切点为)ln ,(t t P ,则t k 1=,切线方程为)(1ln t x tt y -=-,由题设可切线过原点)0,0(O ,所以e k e t t 1,,1ln ===,结合函数的图象可知当ea 1≥时,x ax ln ≥,即0)(/≤x f ,函数)(x f 单调递减.【考点】导数在函数的单调性中的运用.11.已知)(x f 为定义在),0(+∞上的可导函数且0)(>x f ,若)()(x f x x f '<恒成立,则不等式0)()1(2>-x f xf x 的解集为 .【答案】)1,0(【解析】试题分析:构造函数x x f x F )()(=,则0)()()(2//>-=x x f x xf x F ,由于不等式0)()1(2>-x f xf x 等价于x x f xx f )(1))1(>,即)()1(x F x F >,故借助函数x x f x F )()(=的单调性可得x x >1,解之得10<<x .【考点】导数在研究函数的单调性中的运用.12.若关于x 的方程3x e x kx -=有四个实数根,则实数k 的取值范围是 . 【答案】(0,3)e -【解析】试题分析:当0<x 时,方程为k x e x =--|3|;当0>x 时,方程为k x e x=-|3|,令3)(-=x e x h x ,画出函数3)(-=xe x h x的图象,从图象中可以看出当10<<x 时,函数单调递减,当1>x 时单调递增,所以当1=x 时取最小值03)1()(min <-==e h x h ,因此存在+∞<<<<2110x x ,函数|3|)(-=x e x h x在),1(),,0(21x x 单调减;在),(),1,(21+∞x x 增,而当0<x 时,函数|3|)(--=x e x g x恒在x 轴的下方,所以当e k -<<30时函数|3|)(-=xe x h x的图象与直线k y =有四个交点.【考点】导数在研究函数的图象及函数的单调性中的运用.13.设曲线()1x y ax e =-在点()01,A x y 处的切线为1l ,曲线()1x y x e -=-在点()02,B x y 处的切线为2l ,若存在030,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得12l l ⊥,则实数a 的取值范围是 .【答案】31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】试题分析:由于x e a ax y )1(/+-=,因此切线1l 的斜率为0)1(01x e a ax k +-=;又由于x x x e x e e x y ----=---=)2()1)(1(/,因此切线2l 的斜率为0)2(02x e x k --=,由题设1)2)(1(00-=-+-x a ax 在]23,0[上有解,即)1)(2(3000+--=x x x a ,令t x =-30,则541++=tt a ,所以问题转化为求函数541)(++=tt t g 在]23,3[--∈t 上的值域问题.令54)(++=t t t h ,当]23,3[--∈t 时,]1,32[54)(∈++=t t t h ,所以]23,1[∈a . 【考点】导数的几何意义及函数方程思想的运用.【易错点晴】本题考查的是函数方程思想在解决实际问题中的运用.解答本题的关键在于先要依据题设条件分别求出两条曲线在给定点处的切线的斜率0)1(01x e a ax k +-=和0)2(02x ex k --=,再利用其互相垂直这一条件和信息建立关于切点的横坐标为变量的方程,最后再将参数a 分离出来)1)(2(3000+--=x x x a ,将方程问题转化为0x 函数问题,最终通过换元转化借助函数的图象和单调性求出其值域,使问题获解. 14.若函数()()20fx a x b x c a =++≠的图象与直线l 交于两点3(,)A t t t -,232(23,)B t t t t ++,其中0t ≠且1t ≠-,则2(2)f t t '+的值为 .【答案】12【解析】试题分析:由题设可得⎪⎩⎪⎨⎧++++=+++=-c t t b t t a t t cbt at t t )32()32(2222323两式左右两边相减可得)22()22)(42(2222t t b t t t t a t t ++++=+,即b t t a 2)42(212++=,也即b t t a ++=)2(2212,而b ax x f +=2)(/,所以=+)2(2/t t f 21)2(22=++b t t a ,所以21)2(2/=+t t f .【考点】导数及函数方程思想的灵活运用.二、解答题15.已知集合()(){}2310A x x x a =---<,函数()()22lg 11a xy a x a -=≠-+的定义域为集合B ,若A B =,求实数a 的值. 【答案】1-.【解析】试题分析:先将集合B A ,明确化,再借助B A =建立方程分类求解即可. 试题解析:由()2201a x x a ->-+且1a ≠得:221a x a <<+,即2(2,1)B a a =+. 当312a +=即13a =时,A =∅,不满足A B =;当312a +>即13a >时,(2,31)A a =+,由A B =得,222,131,a a a =⎧⎨+=+⎩此时无解;当312a +<即13a <时,(31,2)A a =+,由A B =得,2231,12,a a a =+⎧⎨+=⎩ 解得1a =-. 故所求实数a 的值为1-.【考点】集合相等的条件及运用.16.命题p :“关于x 的方程012=++ax x 有解”,命题q :“R x ∈∀,022≥+-a ex e x 恒成立”,若“p ∧q ”为真,求实数a 的取值范围. 【答案】[0,)+∞.【解析】试题分析:借助复合命题的真假建立不等式求解即可获解. 试题解析:若p 为真,则042≥-=∆a ,故2-≤a 或2≥a .若q 为真,则令=)(x h a ex e x +-22,则)1(222)(122-=-='-x x e e e e x h , 令0)(<'x h ,则21<x ,所以)(x h 在)21,(-∞上单调递减; 令0)(>'x h ,则21>x ,所以)(x h 在),21(+∞上单调递增. ∴当21=x 时,)(x h 有最小值,a a e e h x h =+-==)21()(min .0)(,≥∈∀x h R x 恒成立,∴0)(min ≥x h ,即0≥a . “q p ∧”为真,∴p 为真且q 为真.∴22,0,a a a ≤-≥⎧⎨≥⎩或 解得0≥a .从而所求实数a 的取值范围为[0,)+∞.【考点】命题的真假及充分必要条件.【易错点晴】本题考查的是复合命题的真假为背景,真正考查函数的最值和解不等式的能力的一道试题.求解时要充分借助题设条件中要求“p ∧q ”为真”,该条件等价于“命题q p ,都是真命题”,从而将命题转化为不等式的形式,最后将问题转化为求两个不等式交集的问题,命题中含参数的取值范围问题一般有两条思路,其一是建立不等式求其解集,其二是建立函数求其值域.17.已知函数)0(3)(3≠+-=a b ax x x f 的图象在点(2,(2))f 处的切线方程为8=y . (1)求实数b a ,的值;(2)求函数)(x f 的单调区间; (3)求函数)(x f 的极值.【答案】(1)24,4==b a ;(2)增区间为)2,(--∞和),2(+∞,减区间为)2,2(-;(3)极大值40,极小值8. 【解析】试题分析:(1)借助切点既在切线上,又在曲线上建立方程求解;(2)解导函数大于和小于零的不等式即可获解;(3)依据极大小值的定义求解. 试题解析:(1) 切点())2(,2f 在切线8=y 上,又b a f +-=62)2(3,∴862)2(3=+-=b a f ,得a b 6=,①a x x f 33)(2-=',且)(x f y =在点(2,(2))f 处的切线斜率为0,∴0323)2(2=-⨯='a f ,②由①②得,4=a ,246==a b . (2) 2412)(3+-=x x x f ,∴123)(2-='x x f .令0)(='x f ,则2-=x 或2,单调减区间为:)2,2(-.(3) 由(2)得:当2-=x 时,)(x f 有极大值,为40, 当2=x 时,)(x f 有极小值,为8.【考点】导数及在研究函数的单调性和极值中的运用.18.如图,在半径为2,圆心角为变量的扇形OAB 内作一内切圆P ,再在扇形内作一个与扇形两半径相切并与圆P 外切的小圆Q ,设圆P 与圆Q 的半径之积为y .(1)按下列要求写出函数关系式:B①设202AOB πθθ⎛⎫∠=<< ⎪⎝⎭,将y 表示成θ的函数;②设圆P 的半径()01x x <<,将y 表示成x 的函数. (2)请你选用(1)中的一个函数关系式,求y 的最大值. 【答案】(1) ①()()234sin 1sin (0)21sin y θθπθθ-=<<+;②()3201y x x x =-+<<;(2)max 427y =. 【解析】试题分析:(1)直接借助题设条件建立函数关系式;(2)选择其中一个函数利用导数工具求其最大值即可获解. 试题解析:(1)①如图,设圆P 与圆Q 的半径分别为R 、r . 由(2)sin R R θ=-⋅得2sin 1sin R θθ=+,又222r R rR R--=-,2222sin 2sin 2sin (1sin )()1sin 1sin (1sin )r R R θθθθθθθ⋅-∴=-=-=+++,()()234sin 1sin (0)21sin y r R θθπθθ-∴=⋅=<<+;②圆Q 的半径分别为r ,由222r x rx x--=-得2r x x =-, ()3201y r x x x x ∴=⋅=-+<<.(2)选择②:由()3201y x x x =-+<< 得232(01)y x x x '=-+<<, 令0y '>,得203x <<; 令0y '<,得213x <<. ()3201y x x x ∴=-+<<在区间2(0,)3上是增函数,在区间2(,1)3上是减函数.∴当23x =时,max 427y =. 【考点】导数在球最值中的运用及抽象概括能力和阅读理解能力. 19.已知函数21()34f x x x =-+-,()(1)ln m g x x m x x =-+- ,m R ∈.(1)求函数()g x 的极值;(2)若对任意12,[1,]x x e ∈ 12()()1f x g x -≤恒成立,求m 的取值范围.【答案】(1) 当0m ≤时,极小值为1m -,无极大值,当01m <<时,极小值为1m -,极大值为()1ln 1m m m -+-,当1m =时,无极值,当1m >时,极小值为()1ln 1m m m -+-,极大值为1m -;(2)(],0-∞. 【解析】试题分析:(1)借助导数及对m 的分类求其极值;(2)借助导数及分类整合思想建立不等式求实数m 的范围.试题解析:(1)()()()()210x m x g x x x --'=>①当0m ≤时,()f x 在区间(0,1)上是减函数,在区间(1,)+∞上是增函数,()f x ∴极小值(1)1f m ==-,无极大值.②当01m <<时,()f x 在区间(0,)m 上是增函数,在区间(,1)m 上是减函数,在区间(1,)+∞上是增函数,()f x ∴极大值()(1)ln 1f m m m m ==-+-,()f x 极小值(1)1f m ==-.③当1m =时,()f x 在区间()0,+∞是增函数,()f x ∴无极值.④当1m >时,()f x 在区间(0,1)上是增函数,在区间(1,)m 上是减函数,在区间(,)m +∞上是增函数,()f x ∴极小值()(1)ln 1f m m m m ==-+-,()f x 极大值(1)1f m ==-.(2)23()()22f x x =--+ ,max 3()()22f x f ∴==.由题意,当[1,]x e ∈时,max min ()()1f x g x -≤即min ()1g x ≥. ①当1m ≤时,min ()(1)1g x g m ==-,11m -≥ ,0m ∴≤. ②当1m e <<时,min ()()(1)ln 1g x g m m m m ==-+-, 令()(1)ln 1(1)F m m m m m e =-+-<<,则1()10F m m'=--<, ()F m ∴是减函数,()(1)0F m F ∴<=,()0g m ∴<,不合题意.③当m e ≥时,min ()()(1)m g x g e e m e ==-+-,(1)1me m e-+-≥ , 221e em e -∴≤+,这与m e ≥矛盾,舍去. 综上,m 的取值范围是(,0]-∞.【考点】函数的导数的有关知识在实际解决问题中的运用.【易错点晴】本题考查的是函数的极值和在不等式恒成立的情形下参数的取值范围.求解过程中充分借助题设条件,运用分类整合的数学思想,对参数m 进行分类整合从而求出极值和不等式中参数m 的取值范围.对于问题(1),因为()()()()210x m x g x x x --'=>,所以其中的参数m 要分类才能求出其极值,所以容易出错.对于问题(2),由于两个函数都在变化,所以将问题转化为先求函数)(x f 的最大值,再求函数)(x g 的最小值,要使其差小于1,只要最大值域最小值的差小于1即可,从而使问题合得以合理的化归与转化.20.已知函数xx x f 1ln )(-=,b ax x g +=)(. (1)若函数)()()(x g x f x h -=在),0(+∞上单调递增,求实数a 的取值范围;(2)若直线b ax x g +=)(是函数xx x f 1ln )(-=图象的切线,求b a +的最小值; (3)当0=b 时,若)(x f 与)(x g 的图象有两个交点11(,)A x y ,22(,)B x y ,求证:2122x x e ⋅>.(参考数据: e ≈7.2,2ln ≈7.0,2≈4.1)【答案】(1) 0≤a ;(2)1-;(3)证明见解析. 【解析】试题分析:(1)借助函数单调性与导数值是非负数建立不等式求解;(2)将参数b a ,用切点的横坐标表示,再借助导数求最小值;(3)先分析转化再构造函数,运用导数的有关知识进行推证.试题解析:(1) )()()(x g x f x h -=--=)1(ln x x b ax xx b ax ---=+1ln )(,∴a xx x h -+='211)(.)(x h 在),0(+∞上单调递增, ∴∀),0(+∞,011)(2≥-+='a xx x h 恒成立 即∀),0(+∞,min 211⎪⎭⎫⎝⎛+≤x xa 恒成立令41)211(11)(22-+=+=x xx x H , 0>x ,∴01>x , ∴0>x 时,0)(>x H ,∴0≤a .(2) 设切点为),(00y x ,则0211x x a +=, 又0001ln x x b ax -=+,∴12ln 00--=x x b , ∴1ln 11002-+-=+x x x b a , 令1ln 11)(2-+-=x x x x ϕ,则323)1)(2(111)(x x x x x x x -+=++-='ϕ ∴当0)(>'x ϕ时,),1(+∞∈x ,所以)(x ϕ在),1(+∞上单调递增;当0)(<'x ϕ时,)1,0(∈x ,所以)(x ϕ在)1,0(上单调递减.∴当1=x 时,)(x ϕ取得最小值,为1-,即b a +的最小值为1-.(3) 证明:由题意得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-②①2221111ln 1ln axx x ax x x∴①+②得:)()ln(21212121x x a x x x x x x +=+- ③①-②得:)(ln 12212112x x a x x x x x x -=--,即a x x x x x x =+-2112121ln④④代入③得: ))(1ln()ln(21211212212121x x x x x x x x x x x x x x ++-=+-,即121221212121ln )(2)ln(x x x x x x x x x x x x -+=+-,不妨令210x x <<,记112>=x x t , 令)1(1)1(2ln )(>+--=t t t t t F ,则0)1()1()(2>+-='t t t t F , ∴1)1(2ln )(+--=t t t t F 在),1(+∞上单调递增,则0)1(1)1(2ln )(=>+--=F t t t t F ,∴1)1(2ln +->t t t ,故211212)(2ln x x x x x x +->,∴2ln )(2)ln(121221212121>-+=+-x x x x x x x x x x x x .又21212121212121214ln 24)ln()(2)ln(x x x x x x x x x x x x x x x x -=-<+-∴24ln22121>-x x x x ,即12ln 2121>-x x x x ,令xx x G 2ln )(-=,则0>x 时,021)(2>+='x x x G ,∴xx x G 2ln )(-=在),0(+∞上单调递增,又183.0212ln 21222ln <≈-+=-ee e ∴ee x x x x x x G 222ln 12ln )(212121->>-=,∴e x x 221>∴2122x x e ⋅>【考点】导数及在研究函数的单调性最值中的应用.21.长方体1111A B C D ABCD -中,2AB AD ==,1A A =,M 为棱1C C 的中点,1C D 与1D C 交于点N ,求证:1AM A N ⊥.【答案】证明见解析.【解析】试题分析:建立空间直角坐标系运用向量推证即可.试题解析:以{}1,,AB AD AA 为正交基底建立空间直角坐标系, 则(0,0,0)A,M,1A,(1N .AM ∴=,1(1,2,A N = ,12122(0AM A N ⋅=⨯+⨯= ,1AM A N ∴⊥.【考点】空间向量的数量积公式.22.已知2011A ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦,2435B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,且二阶矩阵M 满足AM B =. (1)求1A -;(2)求矩阵M .【答案】(1) 1102112A -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦;(2)⎢⎣⎡41 ⎥⎦⎤72. 【解析】试题分析:(1)直接运用逆矩阵的计算公式即可.(2)借助矩阵的乘法运算即可获解.试题解析:(1)1102112A -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦; (2)AM B =得,110241221354712M A B -⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 【考点】矩阵及逆矩阵的乘法运算.23.设二阶矩阵M 是把坐标平面上点的横坐标不变、纵坐标沿y 方向伸长为原来5倍的伸压变换.(1)求直线4101x y -=在M 作用下的方程;1A 1BC 1AM B C D N1D(2)求M 的特征值与特征向量.(3)求523M ⎡⎤⎢⎥⎣⎦的值.【答案】(1) 4210x y --=;(2) 11λ=,110α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,25λ=,201α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦;(3)⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅5532. 【解析】试题分析:(1)借助矩阵变换的公式即可获解;(2)依据矩阵特征多项式和特征方程即可获解;(3)借助特征向量的特征值的求解方法求解.试题解析:(1) 1005M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦, 设(,)x y ''是所求曲线上的任一点,则1005x x y y '⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥'⎣⎦⎣⎦⎣⎦,所以,5,x x y y '=⎧⎨'=⎩从而,1,5x x y y '=⎧⎪⎨'=⎪⎩代入4101x y -=得,4210x y ''--=, 所以所求曲线的方程为4210x y --=.(2)矩阵M 的特征多项式10()(1)(5)05f λλλλλ-==---, 由()0f λ=得,矩阵M 的特征值为11λ=,25λ=.当11λ=时,对应的一个特征向量110α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦; 当25λ=时,对应的一个特征向量201α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. (3) 122233αα⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦ ,55552210213501335M ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤∴=⨯+⨯=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⋅⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 【考点】矩阵的乘法法则、特征向量和特征值.24.如图,四棱锥S ABCD -的底面是正方形,SD ⊥平面ABCD ,SD AD a ==,点E 是SD 上的点,且(01)DE a λλ=<≤.(1)求证:对任意的(0,1]λ∈,都有AC BE ⊥;(2)若二面角C AE D --的大小为60︒,求λ的值.【答案】(1)证明见解析;(2)λ=.【解析】试题分析:(1)建立空间直角坐标系借助向量的计算即可获证;(2)借助向量的数量积建立方程求解即可获解.试题解析:(1)证明:如图,建立空间直角坐标系D xyz -,则(,0,0)A a ,B(,,0)a a ,(0,,0)C a ,(0,0,0)D ,(0,0,)E a λ.(,,0)AC a a ∴=- ,(,,)BE a a a λ=-- ,0AC BE ∴⋅= 对任意(0,1]λ∈都成立,即对任意的(0,1]λ∈,都有AC BE ⊥.(2)显然(0,1,0)n = 是平面ADE 的一个法向量,设平面ACE 的法向量为(,,)m x y z = ,(,,0)AC a a =- ,(,0,)AE a a λ=- ,∴0,0,m AC m AE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ 即0,0,ax ay ax az λ-+=⎧⎨-+=⎩ ∴0,0,x y x z λ-=⎧⎨-=⎩ 取1z =,则x y λ==,∴(,,1)m λλ= ,∵二面角C AE D --的大小为60︒,∴1cos ,2n m n m n m ⋅〈〉===⋅ , ∵(0,1]λ∈,∴λ=.【考点】空间向量的有关知识及运用.。
江苏省南通市海安2015-2016上学期高二数学期末试题带答案

6 7 8
556 34 01
(第 1 题)
3. 根据如图所示的伪代码,当输入 a,b 的值分别为 2,3 时, 最后输出的 m 的值为 【答案】3 4. 三个不同平面把空间分成 n 部分,则 n 的取值集合为 【答案】{4,6,7,8}
5. 在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y = 4x2 的焦点到准线的距离为
▲
.
▲ .
Read a,b If a > b Then m←a Else m←b End If Print m
(第 3 题)
▲ .
开始
【答案】 1 (或 0.125) 8 6. 如图是一个算法的流程图,若输出的结果是 1 023,则判断框 中的整数 M 的值是 【答案】9 7. 分别在集合 A = {1,2,3,4}和集合 B = {5,6,7,8}中各取 一个数相乘,则乘积为偶数的概率为 【答案】 3 (或 0.75) 4 8. 【答案】 29 9. 在平面直角坐标系 xOy 中,与双曲线 双曲线的标准方程为 ▲ . 【答案】 ▲ . ▲ .
…………14 分
16.
甲、乙两企业生产同一产品,为了解产品质量,从甲、乙两企业某一天生产的产品中,采用 分层抽样的方法分别抽取了 5 件和 12 件,检测产品中微量元素 p 和 q 的含量 (单位:毫克) .下 表是甲企业抽取的 5 件产品的测量数据: 编号
1 85.5 12.5
2 89 10
3 83 11.5
n ← 1 ,S ← 1
n≤M
N
Y
S ←S+2
n ← n +1
n
输出 S 结束
(第 6 题)
长方体中有三个面的面积分别为 6 cm2, 8 cm2 和 12 cm2, 则该长方体的对角线的长为 ▲ cm.
2015-2016年江苏省镇江中学高二(上)期中数学试卷及参考答案
第1页(共17页) 2015-2016学年江苏省镇江中学高二(上)期中数学试卷 一、填空题(每空5分) 1.(5分)若集合A={x|﹣2≤x≤3},B={x|x<﹣1或x>4},则集合A∩B= . 2.(5分)函数y=的定义域是 .
3.(5分)已知指数函数f(x)=(a﹣1)x在R上单调递减,则实数a的取值范围是 . 4.(5分)已知函数f(1﹣2x)=4x2+2x,则f(3)= . 5.(5分)已知函数y=loga(x+3)﹣(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,则A的坐标是 . 6.(5分)若二次函数f(x)=x2﹣ax﹣a﹣1在[1,+∞)上单调递增,则a的取值范围为 .
7.(5分)已知函f(x)=,则f(f())= .
8.(5分)计算:= . 9.(5分)已知a=0.4﹣0.5,b=0.50.5,c=log0.22,将a,b,c这三个数按从小到大的顺序排列 .(用“<”连接) 10.(5分)函数f(x)=(x+1)(x﹣a)是偶函数,则f(2)= . 11.(5分)若函数f(x)=loga(4﹣ax)在区间[1,2]上单调递减,则a的范围为 . 12.(5分)若函数f(x)同时满足:①对于定义域上的任意x,恒有f(x)+f(﹣
x)=0;②对于定义域上的任意x1,x2,当x1≠x2时,恒有,则称函数f(x)为“理想函数”.给出下列四个函数中: (1)f(x)= (2)f(x)=x2 (3)f(x)= 第2页(共17页)
(4)f(x)=, 能被称为“理想函数”的有 (填相应的序号). 13.(5分)设已知函数f(x)=|log2x|,正实数m,n满足m<n,且f(m)=f(n),若f(x)在区间[m,n2]上的最大值为4,则n+m= .
14.(5分)函数fM(x)的定义域为R,且定义如下:(其中M是非空实数集).若非空实数集A,B满足A∩B=∅,则函数g(x)=fA∪B(x)+fA(x)•fB(x)的值域为 .
江苏省常熟市2015-2016学年高二上学期期中考试数学试题 Word版含答案[ 高考]
2015-2016常熟市第一学期高二期中调研试卷数学 2015.11.9一、填空题:1.点)2,1(关于点)3,2(的对称点的坐标为 .2.已知)1,1(A ,)5,4(B ,则=AB .3.已知过两点),5(),3,(a B a A --的直线斜率为1,则=a .4.已知圆锥的底面半径为3,高是4,则圆锥侧面积等于 .5.经过点)1,2(-P 作圆24222=+-y x x 的弦为AB ,使得点P 平分弦AB ,则弦AB 所在的直线方程为 .6.设βα,是互不重合的平面,n m ,是互不重合的直线,给出下列四个命题,其中真命题的序号是: .①若,,//α⊂n n m 则α//m ;②若ββαα//,//,,n m n m ⊂⊂,则βα//;③若,,,//βαβα⊂⊂n m 则n m //;④若,,,,m n n m ⊥⊂=⋂⊥αβαβα则β⊥n . 7.点)1,2(M 关于直线01=++y x 的对称点的坐标是 .8.如图AB 为圆O 的直径,点C 在圆周上(异于B A ,两点),直线PA 垂直于圆所在的平面,点M 为线段PB 的中点,有以下四个命题,其中真命题的序号是 .①//PA 平面MOB ;②//MO 平面PAC ;③⊥OC 平面PAB ;④PC BC ⊥9.已知一个球与一个正三棱柱的三个侧面和两个底面都相切,若这个球的表面积为π12,则这个三棱柱的体积为 .10.如图,各条棱长均为2的正三棱柱111C B A ABC -中,M 为11C A 中点,则三棱锥CAB M 1-的体积为 .11.设点)2,0(),0,1(B A ,若圆1)()(22=-+-a y a x 上存在点P ,使PB PA =,则实数a 的取值范围是 .12.若直线01:=-+ny mx l 与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B ,且l 与圆422=+y x 相交所得的弦长为2,则OAB ∆面积的最小值为 .13.设集合}43|),{(},|),{(2x x y y x N b x y y x M --==+==,当φ≠⋂N M 时,则实数b 的取值范围是 .14.已知点)1,1(),1,(),0,4(),2,1(+-a N a P B A ,当四边形PABN 的周长最小时,则a 的值为 .二、解答题:15.如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,F C AF DC BD AC AB 1,,===.(1)求证:平面⊥1ADC 平面11B BCC ; (2)求证://DF 平面11ABB A .16.如图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是菱形,PB PA =,且侧面⊥PAB 平面ABCD ,点E 是棱AB 的中点. (1)求证:AD PE ⊥; (2)若3π=∠ADC ,求证:平面⊥PEC 平面PAB .17.矩形ABCD 的两条对角线相交于点)0,2(M ,AB 边所在直线的方程为063=--y x ,点)1,1(-T 在AD 边所在直线上.(1)求AD 边所在直线的方程;(2)若直线l :01=+++b y ax 平分矩形ABCD 的面积,求出原点与),(b a 距离的最小值.18.已知半径为5的圆的圆心在x 轴上,圆心的横坐标是整数,且圆与直线02934=-+y x 相切,设直线)0(05>=+-a y ax 与圆相交于B A ,两点. (1)求圆的标准方程; (2)求实数a 的取值范围;(3)是否存在实数a ,使得先AB 的垂直平分线l 过点)4,2(-P ?19.已知圆1:22=+y x O ,圆O 关于直线02=++y x 对称的圆C . (1)求圆C 的方程;(2)在直线032:=-+y x l 上是否存在点P ,过点P 分别作圆O ,圆C 的两条切线PB PA ,分别为B A ,,有PB PA =?若存在,求出点P 的坐标,若不存在说明理由;20.已知ABC ∆的三个顶点为)2,3(),0,1(),0,1(C B A -,设其外接圆为圆H . (1)若直线l 过点C ,且被圆H 截得的弦长为2,求直线l 的方程;(2)对于直线BH 上的任意一点P ,若在以C 为圆心的圆上都存在不同的两点N M ,,使得点M 是线段PN 的中点,求圆C 的半径r 的取值范围.参考答案1、(3,4)2、53、-44、15π5、30x y --=6、④7、(-2,-3)8、②④9、54 10、11、12、3 13、[1-3] 14、5215、(1)由AB =AC ,BD =DC ,可得AD ⊥BC , 又直三棱柱111C B A ABC -中AD ⊥CC 1, 从而可证AD ⊥平面BCC 1B 1 所以,平面⊥1ADC 平面11B BCC ;(2)连结CA 1,BA 1,可证DF ∥BA 1,所以,有//DF 平面11ABB A . 16、(I )因为PA=PB ,点E 是棱AB 的中点, 所以PE ⊥AB ,因为平面PAB ⊥平面ABCD ,平面PAB ∩平面ABCD=AB ,PE ⊂平面PAB , 所以PE ⊥平面ABCD , 因为AD ⊂平面ABCD ,所以PE ⊥AD .(II )依题意,有CA=CB ,点E 是棱AB 的中点, 所以CE ⊥AB ,由(Ⅱ)可得PE ⊥AB , 所以AB ⊥平面PEC , 又因为AB ⊂平面PAB , 所以平面PAB ⊥平面PEC .17、解:(1)因为AB 边所在直线的方程为x-3y-6=0,且AD 与AB 垂直, 所以直线AD 的斜率为-3,又因为点T (-1,1)在直线AD 上,所以AD 边所在的直线的方程为y-1=-3(x+1),即3x+y+2=0。
江苏省如东高级中学2015-2016学年高二下学期期中考试数学试题 Word版含答案
一、选择题:本大题共14个小题,每小题5分,共70分.不需写出解答过程,请把答案直接填写 在答题卡相应位置上.1.在复平面内,复数1312iz i-=+ 对应的点位于第________象限. 2.某校现有高一学生210人,高二学生270人,高三学生300人,用分层抽样的方法从这三个年级的学生中随机抽取n 名学生进行问卷调查,如果已知从高一学生中抽取的人数为7,那么从高三学生中抽取的人数为_______.3.曲线3231y x x =-+在点()1,0处的切线方程为________.4.总体由编号为01,02,…,19,20的20个个体组成,利用截取的随机数表(如下图)选取6个个体,选取方法是从所给的随机数表第1行的第5列和第6列数字开始由左到右依次选取两个数字,则选出来的第6个个体的编号为________. 7816 6572 0802 6314 0702 4369 1128 0598 3204 9234 4935 8200 3623 4869 6938 74815.如图是一个算法流程图,则输出的k 的值是________.6.将参加夏令营的600名学生编号为:001,002,…,600.采用系统抽样方法抽取一个容量为50的样本,且随机抽得的号码为004,这600名学生分住在三个营区.从001到300在第I 营区,从301到495在第II 营区,从496到600在第III 营区.则第三个营区被抽中的人数为________.7.为了了解我校今年准备报考飞行员的学生的体重情况,将所得的数据整理后,画出了频率分布直方图(如图),已知图中从左到右的前3个小组的频率之比为1:2:3,第2小组的频数12,则抽取的学生总人数是_______.8.在如图所示的算法中,输出的i 的值是_________.9.甲、乙、丙三人站成一排,则甲、乙相邻的概率是________.10.一只小蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个表面的距离均大于1,称其为“安全飞行”,则蜜蜂“安全飞行”的概率为_______, 11.观察下列等式,332333233332123,1236,123410+=++=+++= 根据上述规律,333333123456+++++= ________,12.已知函数()()21ln ,2f x xg x x a ==+(a 为常数),直线l 与函数()(),f x g x 的图像都相切,且l 与函数()f x 的图像的切点的横坐标为1,则a 的值为_______.13.已知()f x ' 是奇函数()f x 的导函数,()10f -=,当0x >时,()()0xf x f x '->,则使得()0f x >成立的x 的取值范围是_________.14.已知函数()f x ,若对于任意的()()()123123,,,,,x x x R f x f x f x ∈为某一三角形的三边长,则称()f x 为“可构成三角形的函数”.已知函数()1x x e t f x e +=+是“可构成三角形的函数”,则实数t 的取值范围是__________.二、解答题:本大题共6小题,共90分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分) (1)已知11123x yi i i+=+-+ ,求实数,x y 的值; (2)已知12,z z C ∈,若121234,5,z i z z z =+=是纯虚数,求2z . 16.(本小题满分14分)甲、乙两名运动员参加“选拨测试赛”,在相同条件下,两人5次测试的成绩(单位:分)记录如下:甲 86 77 92 72 78 乙 78 82 88 82 95 (1)用茎叶图表示这两组数据;(2)现要从中选派一名运动员参加比赛,你认为选派谁参赛更好?说明理由; (3)若从甲、乙两人的5次成绩中各随机抽取一个,求甲的成绩比乙高的频率. 17.(本小题满分14分) 已知函数()ln xf x x=.(1)判断()f x 在[),e +∞上的单调性;(2)分别取1,2,3,4,5n =,试比较1n n+与()1nn +的大小;并写出一个一般性结论,并利用(1)的结论加以证明.18.如图所示,AB 是半径为1的半圆的一条直径,现要从中截取一个内接等腰梯形ABCD ,设梯形ABCD 的面积为y .(1)设2CD x =,将y 表示成x 的函数关系式并写出其定义域; (2)求梯形ABCD 面积y 的最大值.19.已知()()()2ln ,f x a x g x f x bx cx ==++,且()()21,f g x '=在12x =和2x =处有极值.(1)求实数,,a b c 的值;(2)若0k >,判断()g x 在区间(),2k k 内的单调性.20.给出定义在()0,+∞上的三个函数:()()()()2ln ,,f x x g x x af x h x x ==-=-已知()g x 在1x =处取最值. (1)确定函数()h x 的单调性; (2)求证:当21x e <<时,恒有()()22f x x f x +<-成立;(3)把函数()h x 的图象向上平移6个单位得到函数()1h x ,试确定函数()()1y g x h x =-的零点个数,并说明理由.高二数学(加试)解答题:本大题共4小题,共40分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.已知221,,2,12x R a x b x c x x ∈=+=-=-+,试用反证法证明中,,a b c 至少有一个不小于1.2.函数()()3123,3xf x x xg x m =-+=-,若对[][]()()12121,5,0,2,x x f x g x ∀∈-∃∈≥,求实数m 的最小值.3.某高校在2016年的自主招生考试成绩中随机抽取了50名学生的笔试成绩,按成绩分组得到频率分布表如下:(1)写出表中①②位置的数据;(2)为了选拨出更优秀的学生,高校决定在第三、四、五组中用分层抽样法抽取6名学生进行第二轮考核,然后在这6名学生中录取2名学生,求2人中至少有1名是第四组的概率. 4.已知函数()()2ln f x x a x x =+--在0x =处取得极值. (1)求实数a 的值; (2)若关于x 的方程()52f x x b =-+在区间[]0,2上恰有两个不同的实数根,求实数b 的取值范围;(3)证明:对任意的正整数n ,不等式()23412ln 149n n n +++++>+都成立.参考答案一、填空题1. 三2. 103. 33y x =-4. 055. 176. 97. 488. 79.2310. 12711. 221 12. 12- 13. ()()1,01,-+∞ 14. 1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦二、解答题: 15.解:(1)12213i ix yi +-+=+......................................2分 177,2626x y ==................................................6分(2)2,,z a bi a b R =+∈()()()12343443z z i a bi a b a b i =++=-++2225340430a b a b a b ⎧+=⎪-=⎨⎪+≠⎩……………………………………………………………………9分 所以43a b =⎧⎨=⎩或43a b =-⎧⎨=-⎩………………………………………………12分所以243z i =+或243z i =--……………………………………………………14分 16.解:(1)茎叶图如下:………………………4分(2)选派乙参赛更好……………………………………5分因为乙的平均成绩为85,高于甲的平均成绩81…………………………………9分 (3)记“甲的成绩比乙高”为事件A ,则()3472525p A +==……………………………………………13分 答:甲的成绩比乙高的概率是725………………………………14分17.解:(1)∵()ln x f x x =,∴()21ln xf x x -'=,而x e ≥时,()0f x '≤, 故()ln xf x x=在[),e +∞上单调递减的……………………………………6分 (2)211,12n =<,∴()11nn nn +<+322,23n =<,∴()11nn n n +<+,………………………………………………7分 433,34n =<,∴()11nn n n +>+, 544,45n =<,∴()11n n n n +>+,证明:由(1)有3n ≥时,()ln nf n n=是递减的 ∴()ln 1ln 1n n n n +>+………………………………………………12分∴()()1ln ln 1n n n +>+即()1ln ln 1nn nn +>+,而函数ln y x =是单调递增的, 所以3n ≥时,11n n nn +>+………………………………………14分18.解:(1)过点C 作CE AB ⊥于E ,∵2CD x =,∴()01OE x x =<<,CE =2分()(112222y AB CD CE x =+=+,∴()101y x x =+<<……………………………………………7分(说明:若函数的定义域漏写或错误,则扣2分)(2)y ==,令43221t x x x =--++, 则()()()2323246222312121t x x x x x x '=--+=-+-=-+-,............................10分 所以当102x <<时,0t '>,∴函数在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 当112x <<时,0t '<∴函数在1,12⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,所以当12x =时,t 有最大值2716,max 4y =…………………………………15分答:梯形ABCD 面积的最大值为4平方米………………………………16分 19.解:(1)()ln f x a x =,得()(),212a af x f x ''===即2a =, 所以()2ln f x x =………………………………2分所以()22ln g x x bx cx =++,从而()22222bx cx g x bx c x x++'=++=,因为()22ln g x x bx cx =++在12x =和2x =处有极值. 所以()2211221222222,202b c b c g g x x ⎛⎫++ ⎪⨯++⎛⎫⎝⎭''=== ⎪⎝⎭,解得1,5b c ==-……………………………………………………………6分 经检验1,5b c ==-满足题意.所以2,1,5a b c ===-…………………………………………………7分 (2)由(1)知()22ln 5g x x x x =+-,()()22520x x g x x x-+'=>,易知:()g x 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭和()2,+∞上单调递增;在1,22⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减……………………………………9分若122k ≤,且0k >, 即104k <≤时,()g x 在区间(),2k k 内的单调递增; (10)分 若10222k k <<<<,即1142k <<时, ()g x 在区间1,2k ⎛⎫ ⎪⎝⎭内的单调递增,在区间1,22k ⎛⎫⎪⎝⎭内的单调递减; (12)分 若1222k k ≤<≤,即112k ≤≤时,()g x 在区间(),2k k 内的单调递减;……………………13分 若1222k k <<<,即12k <<时, ()g x 在区间(),2k 内的单调递减,在区间()2,2k 内的单调递增……………………………15分若2k ≥,()g x 在区间(),2k k 内的单调递增………………………………16分20.解:(1)由题设,()2ln g x x a x =-,则()2ag x x x'=-, 由已知,()10g '=,即202a a -=⇒=, 经检验2a =满足题意,于是()h x x =-()1h x '=, 由()101h x x '=->⇒>,()1001h x x '=-<⇒<<, 所以()h x 在()1,+∞上是增函数,在()0,1上是减函数………………………………………5分(2)当21x e <<时,0ln 2x <<,即()02f x <<,欲证()()22f x x f x +<-,只需证()()22x f x f x -<+⎡⎤⎣⎦,即证()()211x f x x ->+,设()()()()2121ln 11x x x f x x x x ϕ--=-=-++,则()()()()()()22221211111x x x x x x x x ϕ+---'=-=++, 当21x e <<时,()0x ϕ'>,所以()x ϕ在()21,e 上为增函数.从而当21x e <<时,()()10x ϕϕ>=,即()()211x f x x ->+,故()()22f x x f x +<-…………………10分 (3)由题设,()16h x x =-,令()()10g x h x -=,则()22l n 20x x x ---=,设()()()())()))222ln 6,21211111222m x x x x m x x x x x m x xx'=---=--=+'==令()0m x '=得1x =,当()0,1x ∈时,()0m x '<,当()1,x ∈+∞时,()0m x '>, 所以()()min 140m x m ==-<,()()()()()384224481121210,0e e e e e e m e m e e e ---++++-=<=>,()()()44421270m e e e e =-+->,故由零点存在定理,函数()m x 在()4,1e -,存在一个零点,函数()m x 在()41,e 存在一个零点,也就是说函数()()1y g x h x =-有两个零点…………………………16分附加题参考答案1. 解:假设,,a b c 均小于1,即1,1,1a b c <<<,则有3a b c ++<............................................4分 而2212232332a b c x x x ⎛⎫++=-+=-+≥ ⎪⎝⎭矛盾 所以原命题成立…………………………………………………10分2. 解:由题意()()()()()2min min ,312322f x g x f x x x x '≥=-=-+, ()f x 在[]1,2-递减,在[]2,5递增,所以()()min 2824313f x f ==-+=-,…………………………………3分()3x g x m =-在[]0,2单调递增,()()min 01g x g m ==-,…………………………………………6分13114m m -≥-⇒≥;………………………………………………………10分3.解:(1)①②位置的数据分别为12、0.3;…………………………………4分(2)设6人为abcdef (其中第四 组的两人分别为,d e ),则从6人中任取2人的所有情形为:{},,,,,,,,,,,,,,ef ab ac ad ae af bc bd be bf cd ce cf de df 共有15种,……………………………8分记“2人中至少有一名是第四组”为事件A ,则事件A 所含的基本事件的种数有9种, 所以,()93155P A ==,故2人中至少有一名是第四组的概率为35…………………………10分4.解:()121f x x x a'=--+, 因为0x =时,()f x 取得极值,所以()0f x '=, 故120100a-⨯-=+,解得1a =, 经检验1a =符合题意…………………………………………………………………2分(2)由1a =知()()2ln 1f x x x x =+--,由()52f x x b =-+,得()23ln 102x x x b +-+-=, 令()()23ln 12x x x x b ϕ=+-+-, 则()52f x x b =-+在区间[]0,2上恰有两个不同的实数根等价于()0x ϕ=在区间[]0,2上恰有两个不同的实数根. ()()()()4511321221x x x x x x ϕ-+-'=-+=++, 当[]0,1x ∈时,()0x ϕ'>,于是()x ϕ在[]0,1上单调递增;当(]1,2x ∈时,()0x ϕ'<,于是()x ϕ在(]1,2上单调递减.依题意有()()()()()0031ln 11022ln 12430b b b ϕϕϕ=-≤⎧⎪⎪=++->⎨⎪=+-+-≤⎪⎩ 解得1ln 31ln 22b -≤<+…………………………………………5分 (3)()()2ln 1f x x x x =+--,定义域为{}|1x x >- 由(1)知()()231x x f x x -+'=+, 令()0f x '=得:0x =或者32x =-(舍去) 当10x -<<时,()0f x '>,()f x 在10x -<<上单调递增,当0x >时,()0f x '< ,()f x 在0x >上单调递减,()0f 为()f x 在{}|1x x >-上的最大值,所以()()0f x f ≤,故()2ln 10x x x +--≤(当且仅当0x =时取等号) 对任意正整数n ,取10x n =>, 得:2111ln 1n n n ⎛⎫+<+⎪⎝⎭故211ln n n n n ++<, 即23413412ln 2ln ln ln 4923n n n n++++++>++++, 即()23412ln 149n n n +++++>+…………………………………………10分。
2015-2016年江苏省南通市启东中学高二上学期期末数学试卷与解析
2015-2016学年江苏省南通市启东中学高二(上)期末数学试卷一、填空题:(本大题共14大题,每小题5分,共70分)1.(5分)已知命题p:∀x∈R,sinx≤1,则¬p为.2.(5分)复数=.3.(5分)女子国际象棋世界冠军中国江苏选手侯逸凡与某计算机进行人机对抗赛,若侯逸凡获胜的概率为0.65,人机和棋的概率为0.25,那么侯逸凡不输的概率为.4.(5分)若命题“∃x∈R,使x2+(a﹣1)x+1<0”是假命题,则实数a的取值范围为.5.(5分)若双曲线的一条准线方程是y=1,则实数m的值是.6.(5分)现有一个关于平面图形的命题:如图,同一个平面内有两个边长都是a的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为.类比到空间,有两个棱长均为a的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为.7.(5分)双曲线=1上的点P到点(5,0)的距离为8.5,则点P到左准线的距离为.8.(5分)抛物线x2=4y的弦AB过焦点F,且AB的长为6,则AB的中点M的纵坐标为.9.(5分)复数z满足|z﹣2+i|=1,则|z+1﹣2i|的最小值为.10.(5分)当a为任意实数时,直线(2a+3)x+y﹣4a+2=0恒过定点P,则过点P的抛物线的标准方程是.11.(5分)甲、乙两船驶向一个不能同时停泊两艘船的码头,它们在一昼夜内到达该码头的时刻是等可能的.如果甲船停泊时间为1h,乙船停泊时间为2h,则它们中的任意一艘都不需要等待码头空出的概率.12.(5分)已知椭圆E的左右焦点分别为F1,F2,过F1作斜率为2的直线交椭圆E于P点,若△PF1F2为直角三角形,则椭圆E的离心率为.13.(5分)若f(n)为n2+1(n∈N*)的各位数字之和,如142+1=197,1+9+7=17,(n)=f(f k(n)),则f(14)=17;记f1(n)=f(n),f2(n)=f(f1(n)),…,f k+1k∈N*,则f2016(8)=.14.(5分)设点A1,A2分别为椭圆C:的左右顶点,若在椭圆C上存在异于点A1,A2的点P,使得PO⊥PA2,其中O为坐标原点,则椭圆C的离心率的取值范围是.二、简答题:(本大题共6小题,共90分)15.(14分)一个袋中有红、白两种球各若干个,现从中一次性摸出两个球,假设摸出的两个球至少有一个红球的概率为,至少一个白球的概率为,求摸出的两个球恰好红球白球各一个的概率.16.(14分)设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的必要不充分要条件,求实数a的取值范围.17.(15分)从含有两件正品a1,a2和一件次品b1的3件产品中每次任取1件,每次取出后不放回,连续取两次.(1)求取出的两件产品中恰有一件次品的概率;(2)如果将“每次取出后不放回”这一条件换成“每次取出后放回”,则取出的两件产品中恰有一件次品的概率是多少?18.(15分)已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点M.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)是否存过点P(2,1)的直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,满足?若存在,求出直线l1的方程;若不存在,请说明理由.19.(16分)已知关于x的绝对值方程|x2+ax+b|=2,其中a,b∈R.(1)当a,b满足什么条件时,方程的解集M中恰有3个元素?(2)在条件(1)下,试求以方程解集M中的元素为边长的三角形,恰好为直角三角形的充要条件.20.(16分)已知椭圆(a>b>0)上的一动点P到右焦点的最短距离为,且右焦点到右准线的距离等于短半轴的长.(1)求椭圆C的方程;(2)设P(4,0),A,B是椭圆C上关于x轴对称的任意两个不同的点,连接PB交椭圆C于另一点E,证明直线AE与x轴相交于定点Q;(3)在(2)的条件下,过点Q的直线与椭圆C交于M,N两点,求的取值范围.附加题21.已知P是椭圆上的任意一点,F1、F2是它的两个焦点,O为坐标原点,,求动点Q的轨迹方程.22.已知(n∈N*)的展开式中第五项的系数与第三项的系数的比是10:1.(1)求展开式中各项系数的和;(2)求展开式中含的项.23.如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥底面ABC,PA=AB,∠ABC=60°,∠BCA=90°,点D,E分别在棱PB,PC的中点,求AD与平面PAC所成的角的正弦值的大小.24.是否存在常数a,b,c使得等式1•22+2•32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)对于一切正整数n都成立?并证明你的结论.2015-2016学年江苏省南通市启东中学高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题:(本大题共14大题,每小题5分,共70分)1.(5分)已知命题p:∀x∈R,sinx≤1,则¬p为∃x∈R,sinx>1.【分析】根据命题p:∀x∈R,sinx≤1是全称命题,其否定为特称命题,将“任意的”改为“存在”,“≤“改为“>”可得答案.【解答】解:∵命题p:∀x∈R,sinx≤1是全称命题∴¬p:∃x∈R,sinx>1故答案为:∃x∈R,sinx>1.2.(5分)复数=﹣i.【分析】根据复数的运算性质计算即可.【解答】解:===﹣i,故答案为:﹣i.3.(5分)女子国际象棋世界冠军中国江苏选手侯逸凡与某计算机进行人机对抗赛,若侯逸凡获胜的概率为0.65,人机和棋的概率为0.25,那么侯逸凡不输的概率为0.9.【分析】侯逸凡不输包含侯逸凡获胜与人机和棋两种情况,由此利用互斥事件加法定理能求出结果.【解答】解:∵侯逸凡获胜的概率为0.65,人机和棋的概率为0.25,∴侯逸凡不输的概率p=0.65+0.25=0.9.故答案为:0.9.4.(5分)若命题“∃x∈R,使x2+(a﹣1)x+1<0”是假命题,则实数a的取值范围为﹣1≤a≤3.【分析】先求出命题的否定,再用恒成立来求解【解答】解:命题“∃x∈R,使x2+(a﹣1)x+1<0”的否定是:““∀x∈R,使x2+(a﹣1)x+1≥0”即:△=(a﹣1)2﹣4≤0,∴﹣1≤a≤3故答案是﹣1≤a≤35.(5分)若双曲线的一条准线方程是y=1,则实数m的值是﹣3.【分析】由题意可得双曲线﹣=1,求得a,b,c,可得准线方程,解m 的方程即可得到m=﹣3.【解答】解:由题意可得双曲线(m<0),即为﹣=1,可得a=,b=,c=,即有双曲线的准线方程为y=±,由题意可得=1,解得m=﹣3.故答案为:﹣3.6.(5分)现有一个关于平面图形的命题:如图,同一个平面内有两个边长都是a的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为.类比到空间,有两个棱长均为a的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为.【分析】首先平面正方形的知识可知一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为,结合空间正方体的结构特征,即可类比推理出两个两个正方体重叠部分的体积.【解答】解:∵同一个平面内有两个边长都是a的正方形,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方形重叠部分的面积恒为,类比到空间有两个棱长均为a的正方体,其中一个的某顶点在另一个的中心,则这两个正方体重叠部分的体积恒为,故答案为.7.(5分)双曲线=1上的点P到点(5,0)的距离为8.5,则点P到左准线的距离为.【分析】求得双曲线的a,b,c,以及离心率e,由双曲线的性质可得P为右支上一点,运用双曲线的第二定义,可得P到右准线的距离,由准线方程即可得到所求距离.【解答】解:双曲线=1的a=4,b=3,可得c==5,离心率e==,点P到点(5,0)的距离为8.5,即为P到右焦点F的距离为8.5,若P在左支上,即有|PF|≥c+a=9,可得P为右支上一点,即有e=(d为P到由准线的距离),可得d===,由两准线的距离为=,可得点P到左准线的距离为+=.8.(5分)抛物线x2=4y的弦AB过焦点F,且AB的长为6,则AB的中点M的纵坐标为2.【分析】设A(x1,y1),B(x2,y2),由AB的长为6,|AB|=y1+y2+p,知y1+y2=4,可得A、B中点的纵坐标.【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则∵AB的长为6,∴|AB|=y1+y2+2=6∴y1+y2=4,∴A、B中点的纵坐标为2.故答案为:2.9.(5分)复数z满足|z﹣2+i|=1,则|z+1﹣2i|的最小值为3﹣1.【分析】由题意知复数z对应的点到(2,﹣1)点的距离为2,然后求解与到(﹣1,2)的距离的最小值.【解答】解:∵复数z满足|z﹣2+i|=1,∴复数z到(2,﹣1)点的距离为1,∴|z+1﹣2i|的几何意义是复数对应点,与(﹣1,2)的距离,所求的最小值为:﹣1=3﹣1,故答案为:.10.(5分)当a为任意实数时,直线(2a+3)x+y﹣4a+2=0恒过定点P,则过点P的抛物线的标准方程是y2=32x或x2=﹣y.【分析】将直线方程转化为(2x﹣4)a+3x+y+2=0求出定点坐标,然后分别设焦点在x轴和在y轴两种情况的抛物线的方程,将定点代入即可得到答案.【解答】解:将直线方程化为(2x﹣4)a+3x+y+2=0,可得定点P(2,﹣8),①设抛物线y2=ax代入点P可求得a=32,故y2=32x;②设抛物线x2=by代入点P可求得b=﹣,故x2=﹣y.综上所述,过点P的抛物线的标准方程是y2=32x或x2=﹣y.故答案为:y2=32x或x2=﹣y.11.(5分)甲、乙两船驶向一个不能同时停泊两艘船的码头,它们在一昼夜内到达该码头的时刻是等可能的.如果甲船停泊时间为1h,乙船停泊时间为2h,则它们中的任意一艘都不需要等待码头空出的概率.【分析】建立甲先到,乙先到满足的条件,画出0≤x≤24且0≤y≤24可行域面积,求出满足条件的可行域面积,由概率公式求解即可.【解答】解:甲船停泊的时间是1h,乙船停泊的时间是2h,设甲到达的时刻为x,乙到达的时刻为y,则(x,y)全部情况所对应的平面区域为;若不需等待则x,y满足的关系为,如图所示;它们中的任意一艘都不需要等待码头空出的概率为P==.故答案为:.12.(5分)已知椭圆E的左右焦点分别为F1,F2,过F1作斜率为2的直线交椭圆E于P点,若△PF1F2为直角三角形,则椭圆E的离心率为或..【分析】①当PF2⊥x轴时,可得P,由于直线的斜率为2,可得=2,即可得出.②当PF1⊥PF2时,设|PF1|=m,|PF2|=n,则即可得出.【解答】解:分类讨论:①当PF2⊥x轴时,可得P,∵直线的斜率为2,∴=2,化为b2=4ac=a2﹣c2,∴e2+4e﹣1=0,1>e>0,解得.②当PF1⊥PF2时,设|PF1|=m,|PF2|=n,则化为9c2=5a2,解得.综上可知:椭圆的离心率为或.故答案为:或.13.(5分)若f(n)为n2+1(n∈N*)的各位数字之和,如142+1=197,1+9+7=17,(n)=f(f k(n)),则f(14)=17;记f1(n)=f(n),f2(n)=f(f1(n)),…,f k+1k∈N*,则f2016(8)=8.【分析】通过计算f1(8)、f2(8)和f3(8),得到f n(8)=f n(8)对任意n∈+3N*成立,由此可得f2016(8)=f3(8)=8,得到本题答案.【解答】解:根据题意,可得f1(8)=f(8)=64+1=656+5=11,f2(8)=f[f1(8)]=f(11)=121+1=122=1+2+2=5,f3(8)=f[f2(8)]=f(5)=25+1=26=8,f4(8)=f[f3(8)]=f(8)=11,…(8)=f n(8)对任意n∈N*成立,因此,可得f n+3∴f2016(8)=f3(8)=8.故答案为:8.14.(5分)设点A1,A2分别为椭圆C:的左右顶点,若在椭圆C上存在异于点A1,A2的点P,使得PO⊥PA2,其中O为坐标原点,则椭圆C的离心率的取值范围是(,1).【分析】由PO⊥PA2,可得y2=ax﹣x2>0,故0<x<a,代入椭圆C:,整理得(b2﹣a2)x2+a3x﹣a2b2=0 在(0,a )上有解,令f(x)=(b2﹣a2)x2+a3x﹣a2b2=0,结合图形,求出椭圆的离心率e的范围.【解答】解:∵A1(﹣a,0),A2(a,0),设P(x,y),则=(﹣x,﹣y),=(a﹣x,﹣y),∵PO⊥PA2,∴=(a﹣x)(﹣x)+(﹣y)(﹣y)=0,y2=ax﹣x2>0,∴0<x<a.代入+=1,整理得(b2﹣a2)x2+a3x﹣a2b2=0 在(0,a )上有解,令f(x)=(b2﹣a2)x2+a3x﹣a2b2=0,∵f(0)=﹣a2b2<0,f(a)=0,如图:△=(a3)2﹣4×(b2﹣a2)×(﹣a2b2)=a2(a4﹣4a2b2+4b4)=a2(a2﹣2c2)2≥0,∴对称轴满足0<﹣<a,即0<<a,∴<1,>,又0<<1,∴<<1.故答案为:.二、简答题:(本大题共6小题,共90分)15.(14分)一个袋中有红、白两种球各若干个,现从中一次性摸出两个球,假设摸出的两个球至少有一个红球的概率为,至少一个白球的概率为,求摸出的两个球恰好红球白球各一个的概率.【分析】设摸到的两个球均为红色的事件为A,一红一白的事件为B,均为白球的事件为C.A、B、C为互斥事件,由此列出方程组能求出两个球恰好红球白球各一个的概率.【解答】15.解:设摸到的两个球均为红色的事件为A,一红一白的事件为B,均为白球的事件为C.A、B、C为互斥事件,依题意:,,P(B)=.∴两个球恰好红球白球各一个的概率为.16.(14分)设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的必要不充分要条件,求实数a的取值范围.【分析】(1)分别求出关于p,q的x的范围,根据且p∨q为真,即可求出x 的范围,(2)根据¬p是¬q的必要不充分要条件,得到关于a的不等式组,解出即可.【解答】解:(1)化简p:x∈(a,3a),(1分)化简q:x∈[﹣2,9]∩((﹣∞﹣4)∪(2,+∞))=(2,9]…(3分),∵a=1,∴p:x∈(1,3)依题意有p∨q为真,∴x∈(1,3)∪(2,9]…(5分)(2)若¬p是¬q的必要不充分要条件,则¬q⇒¬p且逆命题不成立,即p⊂q.(7分)∴(a,3a)⊂(2,9],即2≤a<3a≤9…(9分)∴a∈[2,3]…(10分)17.(15分)从含有两件正品a 1,a2和一件次品b1的3件产品中每次任取1件,每次取出后不放回,连续取两次.(1)求取出的两件产品中恰有一件次品的概率;(2)如果将“每次取出后不放回”这一条件换成“每次取出后放回”,则取出的两件产品中恰有一件次品的概率是多少?【分析】(1)列出基本事件总数,然后找出满足条件的基本事件的个数进行计算即可.(2)列出基本事件总数,然后找出满足条件的基本事件的个数进行计算即可.【解答】解:(1)每次取一件,取后不放回地连续取两次,其一切可能的结果组成的基本事件空间为:Ω={(a1,a2),(a1,b1),(a2,a1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)},其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产品.Ω由6个基本事件组成,而且可以确定这些基本事件的出现是等可能的.用A表示“取出的两件中,恰好有一件次品”这一事件,则A={(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)}.事件A由4个基本事件组成,所以P(A)==.(2)有放回地连续取出两件,其一切可能的结果组成的基本事件空间为:Ω={(a1,a1),(a1,a2),(a1,b1),(a2,a1),(a2,a2),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2),(b1,b1)},由9个基本事件组成.由于每一件产品被取到的机会均等,因此可以确定这些基本事件的出现是等可能的.用B表示“恰有一件次品”这一事件,则B={(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)}.事件B由4个基本事件组成,所以P(A)=.18.(15分)已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点M.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)是否存过点P(2,1)的直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,满足?若存在,求出直线l1的方程;若不存在,请说明理由.【分析】(1)先设椭圆的标准方程,将点M代入得到一个方程,根据离心率得到一个关系式,再由a2=b2+c2可得到a,b,c的值,进而得到椭圆的方程.(2)假设存在直线满足条件,设直线方程为y=k1(x﹣2)+1,然后与椭圆方程联立消去y得到一元二次方程,且方程一定有两根,故应△大于0得到k的范围,进而可得到两根之和、两根之积的表达式,再由,可确定k1的值,从而得解.【解答】解:(Ⅰ)设椭圆C的方程为(a>b>0),∵e==,且经过点M,∴,解得c2=1,a2=4,b2=3,故椭圆C的方程为.…(4分)(Ⅱ)若存在直线l满足条件,由题意直线l存在斜率,设直线l的方程为y=k1(x﹣2)+1,由,得(3+4k12)x2﹣8k1(2k1﹣1)x+16k12﹣16k1﹣8=0.因为直线l与椭圆C相交于不同的两点A,B,设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),所以△=[﹣8k1(2k1﹣1)]2﹣4•(3+4k12)•(16k12﹣16k1﹣8)>0.整理得32(6k1+3)>0.解得k1>﹣,又,因为,即,所以=.即.所以,解得.因为A,B为不同的两点,所以.于是存在直线l1满足条件,其方程为.…(12分)19.(16分)已知关于x的绝对值方程|x2+ax+b|=2,其中a,b∈R.(1)当a,b满足什么条件时,方程的解集M中恰有3个元素?(2)在条件(1)下,试求以方程解集M中的元素为边长的三角形,恰好为直角三角形的充要条件.【分析】(1)根据绝对值的性质结合一元二次函数的性质进行求解即可.(2)根据直角三角形的性质结合充分条件和必要条件的定义进行求解判断即可.【解答】解(1)原方程等价于x2+ax+b=2,①或x2+ax+b=﹣2,②由于△1=a2﹣4b+8>a2﹣4b﹣8=△2,∴△2=0时,原方程的解集M中恰有3个元素,即a2﹣4b=8;(2)必要性:由(1)知方程②的根x=﹣,方程①的根x1=﹣﹣2,x2=﹣+2,如果它们恰为直角三角形的三边,即(﹣)2+(﹣﹣2)2=(﹣+2)2,解得a=﹣16,b=62.充分性:如果a=﹣16,b=62,可得解集M为{6,8,10},以6,8,10为边长的三角形恰为直角三角形.∴a=﹣16,b=62为所求的充要条件.20.(16分)已知椭圆(a>b>0)上的一动点P到右焦点的最短距离为,且右焦点到右准线的距离等于短半轴的长.(1)求椭圆C的方程;(2)设P(4,0),A,B是椭圆C上关于x轴对称的任意两个不同的点,连接PB交椭圆C于另一点E,证明直线AE与x轴相交于定点Q;(3)在(2)的条件下,过点Q的直线与椭圆C交于M,N两点,求的取值范围.【分析】(1)利用椭圆的定义和性质即可解出a、b、c;(2)利用点斜式方程得出直线PB的方程,与椭圆的方程联立,利用根与系数之间的关系得出点P、B的坐标之间的关系,再利用点斜式表示直线AE的方程,进而即可证明过定点;(3)分类讨论直线MN是否与x轴垂直,与椭圆方程联立得出点MN的坐标之间的关系,再表示出,进而即可求出其取值范围.【解答】解:(1)由题意可得解得,∴椭圆C的方程为;(2)如图所示:设直线PB的方程为y=k(x﹣4),B(x1,y1),E(x2,y2),则A(x1,﹣y1).联立,消去y化为方程(1+2k2)x2﹣16k2x+32k2﹣4=0,∵直线PB与椭圆有两个不同的交点,∴△=(16k2)2﹣4(1+2k2)(32k2﹣4)>0.(*)x1+x2=,.直线AE的方程为,令y=0,则====.故直线AE过定点Q(1,0).(3)①当直线MN与x轴重合时,=(2,0)•(﹣2,0)=﹣4;②当直线MN与x轴不重合时,设直线MN的方程为my=x﹣1,联立消去x化为方程(2+m2)y2+2my﹣3=0,可知△>0.可得y M+y N=,y M y N=.∴=x M x N+y M y N=(my M+1)(my N+1)+y M y N=(1+m2)y M y N+m(y M+y N)+1==﹣4+,∵m2≥0,∴,∴,∴的取值范围是.综上可知:的取值范围是.附加题21.已知P是椭圆上的任意一点,F1、F2是它的两个焦点,O为坐标原点,,求动点Q的轨迹方程.【分析】设Q(x,y),推导出=﹣=﹣(x,y)=(﹣,﹣),由此能求出动点Q的轨迹方程.【解答】解:由,又==2=﹣2,设Q(x,y),则=﹣=﹣(x,y)=(﹣,﹣),即P点坐标为(﹣,﹣),又P在椭圆上,则.即.∴动点Q的轨迹方程为.22.已知(n∈N*)的展开式中第五项的系数与第三项的系数的比是10:1.(1)求展开式中各项系数的和;(2)求展开式中含的项.【分析】(1)利用二项展开式的通项公式求出二项展开式的通项,求出第五项的系数与第三项的系数,根据已知条件列出方程,求出n的值,将n的值代入二项式,给二项式中的x赋值1,求出展开式中各项系数的和.(2)令二项展开式的通项中的x的指数为,求出r的值,将r的值代入通项求出展开式中含的项.【解答】解:由题意知,展开式的通项为则第五项系数为C n4•(﹣2)4,第三项的系数为C n2•(﹣2)2则有,化简,得n2﹣5n﹣24=0解得n=8或n=﹣3(舍去)(1)令x=1,得各项系数的和为(1﹣2)8=1(2)令,则r=1故展开式中含的项为23.如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥底面ABC,PA=AB,∠ABC=60°,∠BCA=90°,点D,E分别在棱PB,PC的中点,求AD与平面PAC所成的角的正弦值的大小.【分析】以A为原点建立空间直角坐标系A﹣xyz,利用向量法能求出AD与平面PAC所成的角的正弦值.【解答】解:如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA⊥底面ABC,PA=AB,∠ABC=60°,∠BCA=90°,以A为原点建立空间直角坐标系A﹣xyz,设PA=a,由已知可得,,,=(,0,0),∵,∴,∴BC⊥AP.又∵∠BCA=90°,∴BC⊥AC,∴BC⊥平面PAC.∴平面PAC的一个法向量,设AD与平面PAC所成的角为α,∴∴AD与平面PAC所成的角的正弦值是.24.是否存在常数a,b,c使得等式1•22+2•32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)对于一切正整数n都成立?并证明你的结论.【分析】先假设存在符合题意的常数a,b,c,再令n=1,n=2,n=3构造三个方程求出a,b,c,再用用数学归纳法证明成立,证明时先证:(1)当n=1时成立.(2)再假设n=k(k≥1)时,成立,即1•22+2•32+…+k(k+1)2=(3k2+11k+10),再递推到n=k+1时,成立即可.【解答】证明:假设存在符合题意的常数a,b,c,在等式1•22+2•32+…+n(n+1)2=(an2+bn+c)中,令n=1,得4=(a+b+c)①令n=2,得22=(4a+2b+c)②令n=3,得70=9a+3b+c③由①②③解得a=3,b=11,c=10,于是,对于n=1,2,3都有1•22+2•32+…+n(n+1)2=(3n2+11n+10)(*)成立.下面用数学归纳法证明:对于一切正整数n,(*)式都成立.(1)当n=1时,由上述知,(*)成立.(2)假设n=k(k≥1)时,(*)成立,即1•22+2•32+…+k(k+1)2=(3k2+11k+10),那么当n=k+1时,1•22+2•32+…+k(k+1)2+(k+1)(k+2)2=(3k2+11k+10)+(k+1)(k+2)2=(3k2+5k+12k+24)=[3(k+1)2+11(k+1)+10],由此可知,当n=k+1时,(*)式也成立.综上所述,当a=3,b=11,c=10时题设的等式对于一切正整数n都成立.赠送—高中数学知识点【1.3.1】单调性与最大(小)值(1)函数的单调性②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减. (2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x分别在(,-∞、)+∞上为增函数,分别在[、上为减函数.(3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤; (2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.【1.3.2】奇偶性(4)函数的奇偶性①定义及判定方法yxo②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反.④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.。
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第1页(共23页) 2015-2016学年江苏省南通市如皋市高二(上)期中数学试卷 一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分) 1.(5分)命题“∀x>1,x2>1”的否定是 . 2.(5分)等轴双曲线的两条渐近线夹角为 . 3.(5分)“x>3”是“x≥2”的 条件,(从“充分不必要”,“必要不充分”,“充要”或“既不充分又不必要”选一个填空) 4.(5分)椭圆mx2+y2=1的一个焦点坐标为(1,0),则实数m的值为 .
5.(5分)已知双曲线的一个焦点是抛物线 y2=8x的焦点,且双曲线C 的离心率为2,那么双曲线C 的方程为 . 6.(5分)椭圆上的一点P到左焦点的距离为1,则点P到椭圆右准线的距离为 . 7.(5分)已知圆C经过A(5,2),B(﹣1,4)两点,且圆心在x轴上,则圆C的方程为 .
8.(5分)直线l与椭圆相交于A、B两点,且线段AB的中点为M(1,1),则直线l的方程为 . 9.(5分)已知圆x2+y2=4上存在两点到点(m,m)(m>0)的距离为1,则实数m的取值范围为 . 10.(5分)如图,A,A′,B分别是椭圆顶点,从椭圆上一点P向x轴作垂线,垂足为左焦点F,且AB∥OP,则椭圆的离心率为 .
11.(5分)已知抛物线y2=4x上一点P在y轴上的射影为N,动点M在直线y=x+2上,则PM+PN的最小值为 . 12.(5分)已知等边△ABC边长为4,动点P满足PA2+PB2=12,则线段PC长度 第2页(共23页)
的取值范围是 . 13.(5分)已知直线l过椭圆上任意一点A(x1,y1)(y1≠0)且斜率
为﹣,设原点到直线l的距离为d,点A到椭圆两个焦点的距离分别为r1、r2,则= . 14.(5分)已知M,N为y轴正半轴上的两个动点,点P(异于原点O)为x轴上的一个定点,若以MN为直径的圆与圆(x﹣3)2+y2=4相外切,且∠MPN的大小恒为定值,则线段OP的长为 .
二、解答题(共10小题,满分90分) 15.(14分)已知命题P:方程x2+y2+2ax+a=0表示圆;命题Q:方程ax2+2y2=1表示焦点在x轴上的椭圆,若P∧Q为假命题,求实数a的取值范围.
16.(14分)已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,过点F1作倾斜角为的直线交椭圆于A、B两点,求: (1)弦AB的长 (2)△F2AB的面积. 17.(14分)已知直线l过定点P(1,0)且与圆C:(x﹣2)2+(y﹣2)2=4相交于A、B两点 (1)若直线l的倾斜角为,求线段AB中点为M的坐标 (2)求当△ABC的面积最大时直线l的方程. 18.(16分)如图1,一座抛物线型拱桥,水面离拱顶8m,水面宽16m,如图2,一艘船的宽度为12m,船的甲板与水面距离为1m,船上两根高为a m的杆垂直于船的甲板,且到甲板左右两边的距离为2m,现船正面正对桥洞(船截面的中轴线与抛物线对称轴重合时)通过该拱桥 (1)当a=3时,该渔船是否能安全通过该拱桥? (2)若该渔船能安全通过该拱桥,求a的最大值. 第3页(共23页)
19.(16分)如图,已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1、F2,椭圆上存在一点A,使得AF1=2AF2,且∠F1AF2=90° (1)求椭圆C的方程; (2)已知直线l:x=1与椭圆C交于P,Q两点,点M为椭圆C上一动点,直线PM,QM与x轴分别交于点R,S,求证:|OR|•|OS|为常数(O为原点),并求出这个常数.
20.(16分)已知椭圆C:的离心率为,右焦点到右准线的距离为. (1)求椭圆C的方程 (2)如图,点M,N为椭圆上相异的两点,其中点M在第一象限,且直线AM与直线BN的斜率互为相反数. ①证明:直线MN的斜率为常数 ②求四边形AMBN面积S的取值范围. 第4页(共23页)
21.在极坐标系中,已知直线pcosθ+psinθ+a=0与圆p=2cosθ相切,求实数a的值.
22.已知圆C的参数方程为(α为参数). (1)求圆C的普通方程; (2)在直角坐标系xoy中,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,求圆C的极坐标方程. 23.已知动圆M过点P(0,2),且在x轴上截得的弦AB的长为4. (1)求动圆圆心M的轨迹C的方程; (2)过点(﹣1,1)的直线l与轨迹C有且只有一个公共点,求直线l的方程.
24.已知点F是抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,点A(m,2)在抛物线C上,且AF=2 (1)求抛物线C的方程; (2)已知点G(﹣1,0),过点F的直线交抛物线于M、N两点,求证:∠MGF=∠NGF. 第5页(共23页) 第6页(共23页)
2015-2016学年江苏省南通市如皋市高二(上)期中数学试卷 参考答案与试题解析
一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分) 1.(5分)命题“∀x>1,x2>1”的否定是 ∃x>1,x2≤1 . 【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“∀x>1,x2>1”的否定是:“∃x>1,x2≥1”. 故答案为:∃x>1,x2≤1.
2.(5分)等轴双曲线的两条渐近线夹角为 . 【解答】解:∵双曲线是等轴双曲线, ∴a=b,可得渐近线方程即y=±x. ∵两条渐近线的斜率分别为k1=1、k2=﹣1, ∴k1×k2=﹣1,两条渐近线互相垂直. 因此两条渐近线夹角为
故答案为:
3.(5分)“x>3”是“x≥2”的 充分不必要 条件,(从“充分不必要”,“必要不充分”,“充要”或“既不充分又不必要”选一个填空) 【解答】解:“x>3”⇒“x≥2”,反之不成立, ∴“x>3”是“x≥2”的充分不必要条件. 故答案为:充分不必要.
4.(5分)椭圆mx2+y2=1的一个焦点坐标为(1,0),则实数m的值为 . 【解答】解:椭圆mx2+y2=1的一个焦点坐标为(1,0),可得b=1,c=1, 第7页(共23页)
a=, 即,解得m=.
故答案为:.
5.(5分)已知双曲线的一个焦点是抛物线 y2=8x的焦点,且双曲线C 的离心率为2,那么双曲线C 的方程为 . 【解答】解:由抛物线y2=8x,可得其焦点为(2,0). 由题意双曲线的一个焦点是抛物线 y2=8x的焦点,∴c=2. 又双曲线的离心率为2,∴=2,得到a=1,∴b2=c2﹣a2=3.
∴双曲线的方程为. 故答案为:.
6.(5分)椭圆上的一点P到左焦点的距离为1,则点P到椭圆右准线的距离为 2 . 【解答】解:设P(x0,y0),由椭圆上一点P到左焦点F1的距离为1,即|PF1|=a+ex0=1, ∴,解得x0=.
∴P到右准线的距离d===2. 故答案为:2.
7.(5分)已知圆C经过A(5,2),B(﹣1,4)两点,且圆心在x轴上,则圆C的方程为 (x﹣1)2+y2=20 . 第8页(共23页)
【解答】解:设圆心为C(a,0) 由两点的距离公式,得|CA|=,|CB|= ∵两点A(5,2),B(﹣1,4)在圆上 ∴|CA|=|CB|,得= 解之得a=1,可得圆心C(1,0),半径R=2 因此可得所求圆的方程为(x﹣1)2+y2=20 故答案为:(x﹣1)2+y2=20.
8.(5分)直线l与椭圆相交于A、B两点,且线段AB的中点为M(1,1),则直线l的方程为 x+3y﹣4=0 . 【解答】解:依题意,设直线l方程为:x=m(y﹣1)+1,
联立,消去x整理得: (3+m2)y2﹣2m(m﹣1)y+m2﹣2m﹣8=0, 设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=,
∵且线段AB的中点为M(1,1), ∴=2,即m=﹣3,
∴直线l方程为x=﹣3(y﹣1)+1,即x+3y﹣4=0, 故答案为:x+3y﹣4=0.
9.(5分)已知圆x2+y2=4上存在两点到点(m,m)(m>0)的距离为1,则实数m的取值范围为 <a< .
【解答】解:由题意得,点(m,m)到圆心(0,0)的距离大于1小于3, 即 1<<3,∴<a<,
故答案为:<a<. 第9页(共23页)
10.(5分)如图,A,A′,B分别是椭圆顶点,从椭圆上一点P向x轴作垂线,垂足为左焦点F,且AB∥OP,则椭圆的离心率为 .
【解答】解:设F1(﹣c,0),将x=﹣c代入,得y=± ∴PF1=,OF1=c ∵AB∥OP,∴tan∠POF1=tan∠BAO=
∴在直角三角形POF1中,tan∠POF1=== ∴b=c,∴a=c ∴e==.
故答案为:.
11.(5分)已知抛物线y2=4x上一点P在y轴上的射影为N,动点M在直线y=x+2上,则PM+PN的最小值为 .
【解答】解:依题意,作抛物线的准线x=﹣1,过点P作x轴平行线交y轴、准线分别为N、Q点, 记抛物线焦点F(1,0),连结PF、PM, 则点F到直线y=x+2的距离d==, 由抛物线定义可知PF=PN+QN=PN+1, 于是PM+PN的最小值即为PF+PM﹣1的最小值, 通过图象可知PF+PM的最小值为d, ∴PM+PN的最小值为﹣1=,
故答案为:.