【易错题】高中必修二数学下期末试题附答案
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高二年级下学期期末考试数学试题(一)注意事项:1.本试卷共22题。
全卷满分150分。
考试用时120分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
3.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。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.记S n为等差数列{a n}的前n项和,若a2=3,a5=9,则S6为()A.36 B.32 C.28 D.242.的展开式中的常数项为()A.﹣60 B.240 C.﹣80 D.1803.设曲线在处的切线与直线y=ax+1平行,则实数a等于()A.﹣1 B.C.﹣2 D.24.在2022年高中学生信息技术测试中,经统计,某校高二学生的测试成绩X~N(86,σ2),若已知P(80<X≤86)=0.36,则从该校高二年级任选一名考生,他的测试成绩大于92分的概率为()A.0.86 B.0.64 C.0.36 D.0.145.设函数,若f(x)在点(3,f(3))的切线与x轴平行,且在区间[m﹣1,m+1]上单调递减,则实数m的取值范围是()A.m≤2 B.m≥4 C.1<m≤2 D.0<m≤36.利用独立性检验的方法调查高中生的写作水平与喜好阅读是否有关,通过随机询问120名高中生是否喜好阅读,利用2×2列联表,由计算可得K2=4.236.P(K2≥0.100 0.050 0.025 0.010 0.001k0)k0 2.706 3.841 5.024 6.635 10.828参照附表,可得正确的结论是()A.有95%的把握认为“写作水平与喜好阅读有关”B.有97.5%的把握认为“写作水平与喜好阅读有关”C.有95%的把握认为“写作水平与喜好阅读无关”D.有97.5%的把握认为“写作水平与喜好阅读无关”7.某人设计一项单人游戏,规则如下:先将一棋子放在如图所示正方形ABCD(边长为2个单位)的顶点A处,然后通过掷骰子来确定棋子沿正方形的边按逆时针方向行走的单位,如果掷出的点数为i(i=1,2,…,6),则棋子就按逆时针方向行走i个单位,一直循环下去.则某人抛掷三次骰子后棋子恰好又回到点A处的所有不同走法共有()A.22种B.24种C.25种D.27种8.若两个等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为A n、B n,且满足,则的值为()A.B.C.D.二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
人教版高中数学必修二期末检测卷一、单项选择题(本大题共8小题,共40.0分)1.如图,在正方体EFGH−E1F1G1H1中,下列四对截面中,彼此平行的一对截面是()A. 平面E1FG1与平面EGH1B. 平面FHG1与平面F1H1GC. 平面F1H1H与平面FHE1D. 平面E1HG1与平面EH1G2.设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,给出如下命题:①若α⊥β,α∩β=m,n⊂a,n⊥m,则n⊥β;②若α⊥γ,β⊥γ,则α//β;③若α⊥β,m⊥β,m⊄α.则m//α;④若α⊥β,m//α,则m⊥β.其中正确命题的个数为()A. 1B. 2C. 3D. 43.如果直线l,m与平面α,β,γ之间满足:l=β∩γ,l//α,m⊂α和m⊥γ,那么()A. α⊥γ且l⊥mB. α⊥γ,且m//βC. m//β且l⊥mD. α//β且α⊥γ4.著名数学家华罗庚曾说过,“数无形时少直觉,形少数时难入微”,事实上,很多代数问题都可以转化为几何问题加以解决,如:√(x−a)2+(y −b)2可以转化为平面上点M(x,y)与点N(a,b)的距离.结合上述观点,可得f(x)=√x2+4x+20+√x2+2x+10的最小值为()A. 2√5B. 5√2C. 4D. 85.已知直线l1:ax+(a+2)y+2=0与l2:x+ay+1=0平行,则实数a的值为()A. −1或2B. 0或2C. 2D. −16.已知两直线的方程分别为l1:x+ay+b=0,l2:x+cy+d=0,它们在坐标系中的位置如图所示,则()A. b>0,d<0,a<cB. b>0,d<0,a>c1C. b <0,d >0,a >cD. b <0,d >0,a <c7. 对于两条平行直线和圆的位置关系定义如下:若两直线中至少有一条与圆相切,则称该位置关系为“平行相切”;若两直线都与圆相离,则称该位置关系为“平行相离”;否则称为“平行相交”.已知直线l 1:ax +3y +6=0,l 2:2x +(a +1)y +6=0,圆C:x 2+y 2+2x =b 2−1(b >0)的位置关系是“平行相交”,则b 的取值范围为 ( )A. (√2,3√22)B. (0,√2)C. (0,3√22)D. (√2,3√22)∪(3√22,+∞) 8. 直线y =kx +3与圆(x −3)2+(y −2)2=4相交于M ,N 两点,若|MN|=2√3,则k 的值是( )A. −34B. 0C. 0或−34D. 34 二、填空题(本大题共5小题,共25.0分)9. 如图所示,在长方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AA 1=1,则BC 1与平面BB 1D 1D 所成角的正弦值为 .10. 过两圆x 2+y 2−2y −4=0与x 2+y 2−4x +2y =0的交点,且圆心在直线l :2x +4y −1=0上的圆的方程是_________________.11. 与直线x +y −2=0和曲线x 2+y 2−12x −12y +54=0都相切的半径最小的圆的标准方程是_____________.12. 如图所示,在棱长为2的正方体ABCD −A 1B 1C 1D 1中,A 1B 1的中点是P ,过点A 1作与截面PBC 1平行的截面,则截面的面积为 .13. 已知点M 是点P(4,5)关于直线y =3x −3的对称点,则过点M 且平行于直线y =3x −3的直线的方程是________.三、解答题(本大题共7小题,共84.0分)14. 如图,在三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,O 为AB 的中点,CA =CB ,AB =AA 1,∠BAA 1=60∘.(1)证明:AB⊥平面A1OC;(2)若AB=CB=2,OA1⊥OC,求三棱锥A1−ABC的体积.15.已知直线m:(a−1)x+(2a+3)y−a+6=0,n:x−2y+3=0.(1)当a=0时,直线l过m与n的交点,且它在两坐标轴上的截距相反,求直线l的方程;(2)若坐标原点O到直线m的距离为√5,判断m与n的位置关系.16.求过点P(4,−1)且与直线3x−4y+6=0垂直的直线方程.317.在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,点A(0,3),设圆C的半径为1,圆心C(a,b)在直线l:y=2x−4上.(1)若圆心C也在直线y=−x+5上,求圆C的方程;(2)在上述的条件下,过点A作圆C的切线,求切线的方程;(3)若圆C上存在点M,使|MA|=|MO|,求圆心C的横坐标a的取值范围.18.如图,在直三棱柱ABC−A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,AB=BC.求证:(1)A1B1//平面DEC1;(2)BE⊥C1E.19.已知ΔABC的顶点B(3,4),AB边上的高所在的直线方程为x+y−3=0,E为BC的中点,且AE所在的直线方程为x+3y−7=0.(Ⅰ)求顶点A的坐标;(Ⅱ)求过E点且在x轴、y轴上的截距相等的直线l的方程.20.已知直线l:x−ay+1=0与圆C:x2+y2−4x−2y+1=0交于A,B两点,|AB|=2√3.(1)求a的值;(2)求与直线l平行的圆C的切线方程.答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】本题考查了线面平行的判定,面面平行的判定,属于中档题.根据几何体中的线段特征确定平行关系,再确定线面的平行关系,E1G1//面EGH1,E1F//面EGH1,即可得出确定的平行平面.【解答】解:如图:在正方体EFGH−E1F1G1H1中,连接EG,E1F,E1G1,H1E,H1G,∵EG//E1G1,EG⊂面EGH1,E1G1⊄面EGH1,∴E1G1//面EGH1,∵E1F//H1G,H1G⊂面EGH1,E1F⊄面EGH1,∴E1F//面EGH1,∵E1G1∩E1F=E1,E1G1,E1F⊂面E1FG1,∴面EGH1//面E1FG1,故选A.2.【答案】B【解析】【分析】本题以命题的真假判断为载体,考查了空间直线与平面的位置关系及平面与平面的位置关系,熟练掌握空间线面关系的几何特征及判定方法是解答的关键.根据空间线面平行和垂直的几何特征及判定方法,逐一分析四个命题的真假,最后综合讨论5结果,可得答案.【解答】解:根据面面垂直的性质,故①正确;由α⊥γ,β⊥γ,得到α//β或相交,故②错误;由α⊥β,且m⊥β,得到m与α可能平行,也可能m在平面面α内,又m⊄α,则m//α,故③正确;若α⊥β,m//α,则m与β可能平行,可能相交,也可能线在面内,故④错误;其中正确命题的个数为2.故选B.3.【答案】A【解析】【分析】本题考查空间直线与平面之间的位置关系,画出图形,帮助分析,考查逻辑思维能力和分析判断能力,属于基础题.m⊂α和m⊥γ⇒α⊥γ,l=β∩γ,l⊂γ.然后推出l⊥m,得到结果.【解答】解:∵m⊂α且m⊥γ,∴α⊥γ,∵l=β∩γ,∴l⊂γ.又∵m⊥γ,∴l⊥m,即α⊥γ且l⊥m,故选A.4.【答案】B【解析】【分析】本题考查利用函数的几何意义求函数的最值,考查两点之间的距离公式的运用,属于中档题.由题意得到f(x)的几何意义为点M(x,0)到两定点A(−2,4)与B(−1,3)的距离,即要求f(x)的最小值,可转化为求|MA|+|MB|的最小值,利用对称思想可知|MA|+|MB|=|MA′|+|MB|≥|A′B|即可求解.【解答】解:∵f(x)=√x2+4x+20+√x2+2x+10=√(x+2)2+(0−4)2+√(x+1)2+(0−3)2,∴f(x)的几何意义为点M(x,0)到两定点A(−2,4)与B(−1,3)的距离之和.设点A(−2,4)关于x轴的对称点为A′,则A′的坐标为(−2,−4).要求f(x)的最小值,可转化为求|MA|+|MB|的最小值,利用对称思想可知|MA|+|MB|=|MA′|+|MB|≥|A′B|=√(−1+2)2+(3+4)2=5√2,即f(x)=√x2+4x+20+√x2+2x+10的最小值为5√2.故选B.5.【答案】D【解析】【分析】本题考查了两条直线平行的充要条件,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.由a·a−(a+2)=0,即a2−a−2=0,解得a.经过验证即可得出.【解答】解:由题意知a⋅a−(a+2)=0,即a2−a−2=0,解得a=2或−1.经过验证可得:a=2时两条直线重合,舍去.∴a=−1.故选D.6.【答案】C【解析】【分析】本题考查直线的一般式向斜截式转化,属于基础题.将直线转化成斜截式,根据图象得两直线斜率、截距的不等关系,解不等式即可得解.【解答】解:l1 :y=−1a x−ba,l2 : y=−1cx−dc,由图象知:①−1a >−1c>0,②−ba<0,③−dc>0,,故选C.77.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查直线与圆的位置关系及应用,属于中档题.结合新定义,求出圆心到直线的距离,根据相离相切的条件求出b 的范围,进而求出平行相交时b 的范围.【解答】解:圆C 的标准方程为(x +1)2+y 2=b 2,由两直线平行得a(a +1)−6=0,解得a =2或a =−3.又当a =2时,直线l 1,l 2重合,应舍去,∴两平行线的方程分别为x −y −2=0和x −y +3=0.由直线x −y −2=0与圆(x +1)2+y 2=b 2相切,得b =√2=3√22; 由直线x −y +3=0与圆相切,得b =√2=√2.当两直线与圆都相离时,b <√2.∴“平行相交”时,b 满足{b >√2,b ≠3√22, ∴b 的取值范围是(√2,3√22)∪(3√22,+∞). 故选D . 8.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式,弦长公式的应用,属于中档题. 由点到直线距离公式可得弦心距d =√k 2+1,再由弦长,半径,弦心距之间关系列出关于k 的等式,由此解得k 的值.【解答】解:圆心(3,2)到直线y =kx +3的距离d =√k 2+1,则|MN|=2 √4−(3k+1)2k 2+1=2√3,解得k =0或k =−34. 故选C .9.【答案】√105.【解析】【分析】本题主要考查直线与平面所成的角、线面垂直的判定,属于中档题.根据正方形条件得到线线垂直,再由线面垂直得到线线垂直,进而证明线面垂直找到点C1在面BB1D1D上的射影O,即线面角∠OBC1,进一步利用锐角三角形求解.【解答】解:如图所示,在长方体ABCD−A1B1C1D1中,连接A1C1、B1D1,交于O点,连接OB,由已知四边形A1B1C1D1是正方形,∴A1C1⊥B1D1,又∵BB1⊥平面A1B1C1D1,OC1⊂平面A1B1C1D1,∴OC1⊥BB1,而BB1∩B1D1=B1,∴OC1⊥平面BB1D1D.∴OB是BC1在平面BB1D1D内的射影.∴∠C1BO是BC1与平面BB1D1D所成的角.在正方形A1B1C1D1中,OC1=12A1C1=12√22+22=√2.在矩形BB1C1C中,BC1=√BC2+CC12=√4+1=√5.9∴sin∠C1BO=OC1BC1=√2√5=√105.故答案为√105.10.【答案】x2+y2−3x+y−1=0【解析】【分析】本题考查求圆的一般方程,圆系方程及其应用,属于中档题.可设新圆方程为x2+y2−4x+2y+λ(x2+y2−2y−4)=0(λ≠−1),通过整理,不难表示出新圆的圆心坐标,接下来根据新圆的圆心在直线l上,将所得圆心坐标代入,解方程即可得解.【解答】解:设所求圆的方程为x2+y2−4x+2y+λ(x2+y2−2y−4)=0(λ≠−1).整理得x2+y2+−41+λx+2−2λ1+λy−4λ1+λ=0,所以圆心坐标为(21+λ,λ−11+λ),因为圆心在直线2x+4y=1上,故41+λ+4(λ−1)1+λ=1,解得λ=13.所以所求圆的方程为x2+y2−3x+y−1=0.故答案为x2+y2−3x+y−1=0.11.【答案】(x−2)2+(y−2)2=2【解析】【试题解析】【分析】本题考查直线与圆相切的性质的应用,求圆的标准方程,难度一般.先求出圆心C1(6,6)到直线x+y−2=0的距离为d=√2=5√2.再求过点C1且垂直于x+ y−2=0的直线y=x,所求的最小圆的圆心C2在直线y=x上,圆心C2到直线x+y−2=0的距离为5√2−3√22=√2,则圆C2的半径长为√2.设C2的坐标为(x0,x0),则00√2=√2,解得x0=2(x0=0舍去),所以圆心坐标为(2,2),即可求出所求.【解答】解:曲线化为(x−6)2+(y−6)2=18,=5√2.其圆心C1(6,6)到直线x+y−2=0的距离为d=|6+6−2|√2过点C1且垂直于x+y−2=0的直线为y−6=x−6,即y=x,所以所求的最小圆的圆心C2在直线y=x上,如图所示,=√2,圆心C2到直线x+y−2=0的距离为5√2−3√22则圆C2的半径长为√2.设C2的坐标为(x0,x0),=√2,解得x0=2(x0=0舍去),则00√2所以圆心坐标为(2,2),所以所求圆的标准方程为(x−2)2+(y−2)2=2.故答案为(x−2)2+(y−2)2=2.12.【答案】2√6【解析】【分析】本题考查截面面积的求法,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养,属于中档题.取AB、C1D1的中点M、N,连结A1M、MC、CN、NA1.由已知得四边形A1MCN是平行四边形,连接MN,作A1H⊥MN于H,由题意能求出截面的面积.【解答】解:分别取AB,C1D1的中点M,N,连接A1M,MC,CN,NA1,11∵A1N//PC1//MC,且A1N=PC1=MC,∴四边形A1MCN是平行四边形.又∵A1N//PC1,A1N⊄平面PBC1,PC1⊂平面PBC1,∴A1N//平面PBC1,同理可证A1M//平面PBC1,∵A1N∩A1M=A1,且A1N,A1M⊂平面A1MCN,∴平面A1MCN//平面PBC1,因此,过点A1与截面PBC1平行的截面是平行四边形A1MCN,连接MN,作A1H⊥MN于点H,∵A1M=A1N=√5,MN=2√2,∴△A1MN为等腰三角形.∴A1H=√3,∴S△A1MN =12×2√2×√3=√6.故S▱A1MCN =2S△A1MN=2√6.故答案为2√6.13.【答案】3x−y+1=0【解析】【分析】本题考查了点关于直线的对称点的求法,考查了直线方程的点斜式,是基础题.设出M的坐标,利用点到直线的距离以及两平行线间的距离公式求解.【解答】解:因为点M是点P(4,5)关于直线y=3x−3的对称点,所以两点到直线y=3x−3的距离相等,所以过点M且平行于直线y=3x−3的直线与y=3x−3之间的距离等于点P到直线y=3x−3的距离.点P(4,5)到直线3x−y−3=0距离为√12+32=√10.设过点M且与直线y=3x−3平行的直线的方程为3x−y+c=0,13所以由两平行线间的距离公式有√12+32=√10,即|c +3|=4,解得c =1或c =−7, 即所求直线的方程为3x −y −7=0或3x −y +1=0.由于点P(4,5)在直线3x −y −7=0上,故过M 点且平行于直线y =3x −3的直线方程是3x −y +1=0.14.【答案】(1)证明:∵CA =CB ,O 为AB 的中点,∴OC ⊥AB .∵AB =AA 1,∠BAA 1=60∘,∴△AA 1B 为等边三角形,∴OA 1⊥AB ,又OC ∩OA 1=O ,∴AB ⊥平面A 1OC .(2)解:∵AB =CB =2,∴△ABC 为边长是2的等边三角形,则S △ABC =12×2×√3=√3.∵OA 1⊥AB ,OA 1⊥OC ,AB ∩OC =O ,∴OA 1⊥平面ABC ,即OA 1是三棱锥A 1−ABC 的高,又OA 1=√3,∴三棱锥A 1−ABC 的体积V =13×√3×√3=1.【解析】本题考查线面垂直的证明,考查三棱锥的体积的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.(1)推导出CO ⊥AB ,A 1O ⊥AB ,由此能证明AB ⊥平面A 1OC .(2)推导出A 1O ⊥平面ABC ,由此能求出三棱锥A 1−ABC 的体积.15.【答案】解:(1)当a =0时,直线m:x −3y −6=0,由{x −3y −6=0x −2y +3=0,解得{x =−21y =−9, 即m 与n 的交点为(−21,−9).当直线l 过原点时,直线l 的方程为3x −7y =0; 当直线l 不过原点时,设l 的方程为x b +y −b =1,将(−21,−9)代入得b =−12,所以直线l 的方程为x −y +12=0.故满足条件的直线l 的方程为3x −7y =0或x −y +12=0.(2)设原点O 到直线m 的距离为d ,则d =√(a−1)2+(2a+3)2=√5,解得a =−14或a =−73,当a =−14时,直线m 的方程为x −2y −5=0,此时m//n;当a =−73时,直线m 的方程为2x +y −5=0,此时m ⊥n.【解析】本题主要考查了直线的截距式方程,两条直线平行与垂直的判定,点到直线的距离公式,属于中档题.(1)当a =0时,由题意可求出x 与y ,可求出m 与n 的交点,当直线l 过原点时,直线l 的方程为3x −7y =0,当直线l 不过原点时,设l 的方程为x b +y −b =1,将(−21,−9)代入即可求解.(2)求出原点O 到直线m 的距离d ,求出a ,当a =−14时,证明m//n ,当a =−73时,证明m ⊥n. 16.【答案】解:∵所求直线与直线3x −4y +6=0垂直,∴设其为4x +3y +m =0.∵该直线过点P(4,−1),∴4×4+3×(−1)+m =0,解得m =−13.故所求直线方程为4x +3y −13=0.【解析】考查对于直线方程的求解问题,利用垂直性质求解,属于基础.17.【答案】解:(1)由{y =2x −4y =−x +5 得圆心C 为(3,2),∵圆C 的半径为1,∴圆C 的方程为:(x −3)2+(y −2)2=1;(2)由题意知切线的斜率一定存在,设所求圆C 的切线方程为y =kx +3,即kx −y +3=0,∴√k 2+1=1,∴|3k +1|=√k 2+1,∴2k(4k +3)=0,∴k =0或者k =−34,∴所求圆C 的切线方程为:y =3或者y =−34x +3,即y =3或者3x +4y −12=0;(3)设M 为(x,y),由√x 2+(y −3)2=√x 2+y 215整理得直线m :y =32, ∴点M 应该既在圆C 上又在直线m 上,即:圆C 和直线m 有公共点,∴|2a −4−32|≤1,∴94≤a ≤134,终上所述,a 的取值范围为:[94,134].【解析】此题考查了圆的切线方程,点到直线的距离公式,涉及的知识有:两直线的交点坐标,直线的点斜式方程,圆的标准方程,是一道综合性较强的试题.(1)联立直线l 与直线y =−x +5,求出方程组的解得到圆心C 坐标,可得圆C 的方程;(2)根据A 坐标设出切线的方程,由圆心到切线的距离等于圆的半径,列出关于k 的方程,求出方程的解得到k 的值,确定出切线方程即可;(3)设M(x,y),由|MA|=|MO|,利用两点间的距离公式列出关系式,整理后得到点M 的轨迹为直线y =32,由M 在圆C 上,得到圆C 与直线相交,利用两点间的距离公式列出不等式,求出不等式的解集,即可得到a 的范围.18.【答案】证明:(1)∵在直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,D ,E 分别为BC ,AC 的中点,∴DE//AB ,AB//A 1B 1,∴DE//A 1B 1,∵DE ⊂平面DEC 1,A 1B 1⊄平面DEC 1,∴A 1B 1//平面DEC 1.解:(2)∵在直三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,E 是AC 的中点,AB =BC .∴BE ⊥AA 1,BE ⊥AC ,又AA 1∩AC =A ,∴BE ⊥平面ACC 1A 1,∵C 1E ⊂平面ACC 1A 1,∴BE ⊥C 1E .【解析】(1)推导出DE//AB ,AB//A 1B 1,从而DE//A 1B 1,由此能证明A 1B 1//平面DEC 1.(2)推导出BE ⊥AA 1,BE ⊥AC ,从而BE ⊥平面ACC 1A 1,由此能证明BE ⊥C 1E .本题考查线面平行、线线垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是中档题.19.【答案】解:(1)AB 边上的高所在的直线方程为x +y −3=0,∴k AB =−1−1=1. ∴直线AB 方程为:y −4=x −3,化为:x −y +1=0,联立{x −y +1=0x +3y −7=0,解得x =1,y =2.∴A(1,2).(2)设E(a,b),则C(2a −3,2b −4).联立{(2a −3)+(2b −4)−3=0a +3b −7=0,解得a =4,b =1.∴E(4,1). 由直线l 与x 轴、y 轴截距相等,①当直线l 经过原点时,设直线l 的方程为:y =kx .把E 的坐标代入可得:1=4k ,解得k =14.∴直线l 的方程为:y =14x.②当直线l 不经过原点时,设直线l 的方程为:x +y =m .把E 的坐标代入可得:m =5.∴直线l 的方程为:x +y =5.综上直线l 的方程为:x −4y =0或x +y −5=0.【解析】本题考查了直线的方程、直线的交点、相互垂直的直线斜率之间的关系、中点坐标公式、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.(1)AB 边上的高所在的直线方程为x +y −3=0,可得k AB =1.把直线AB 方程与AE 的方程联立解得A 的坐标.(2)设E(a,b),则C(2a −3,2b −4).联立{(2a −3)+(2b −4)−3=0a +3b −7=0,解得E 坐标.由直线l 与x 轴、y 轴截距相等,对截距分类讨论即可得出.20.【答案】解:(1)∵圆C :(x −2)2+(y −1)2=4,∴圆心为(2,1),半径r =2,∴圆心到直线x −ay +1=0的距离为:d =√12+a 2=√r 2−(√3)2=√4−3=1, 解得a =43,(2)由(1)知直线l :3x −4y +3=0,因为切线与直线l 平行,所以设所求的切线方程为3x −4y +D =0.因为直线与圆相切,所以圆心到切线的距离d =√32+(−4)2=|2+D |5=2.所以D =8或D =−12.所以所求切线方程为3x −4y +8=0或3x −4y −12=0.【解析】本题主要考查了点到直线的距离公式,考查直线与圆的位置关系,属于基础题.(1)首先确定圆心和半径,然后利用点到直线的距离公式可以列出等式,由此求出a的值.(2)由(1)知直线l:3x−4y+3=0,依题意,设所求切线方程为3x−4y+D=0,则圆心到=2.求解即可得结果切线的距离d=|2+D|517。
必修2易错填空题集锦2011-10—261. 下列四个命题:① 两条直线和第三条直线成等角,则这两条直线平行;② 和两条异面直线都垂直的直线是这两条异面直线的公垂线;③ 平行移动两条异面直线中的任一条,它们所成的角不变;④ 四条边相等且四个角也相等的四边形是正方形。
其中错误的说法有 ①、② 、④.2. 有下列四个命题:① 平行于同一条直线的两个平面平行; ② 平行于同一个平面的两个平面平行;③ 垂直于同一条直线的两个平面平行; ④ 与同一条直线成等角的两个平面平行。
其中正确的命题是 ②、③ 。
(写出所有正确命题的序号)3. 以下四个命题:① PA 、PB 是平面α的两条相等的斜线段,则它们在平面α内的射影必相等;② 平面α内的两条直线l 1、l 2,若l 1、l 2均与平面β平行,则α//β;③ 若平面α内有无数个点到平面β的距离相等,则α//β;④ α、β为两斜相交平面,面α内有一定直线a ,则在平面β内有无数条直线与a 垂直.其中正确命题的序号是 ④4. 两条异面直线在同一平面内的射影可能是:①两条平行线;②两条相交直线;③一条直线;④两个点;⑤一条直线和一个点。
上述五个结论正确的是 ①②⑤ 。
(写出所有正确结论的序号)5. 直线,l m 与平面,αβ满足,l m αβ⊥⊂,有下列命题:①//l m αβ⇒⊥ ;②//;l m αβ⊥⇒; ③//.l m αβ⇒⊥其中正确的命题是 ① ③ .(写出所有正确命题的序号)6. 已知m n 、是不重合的直线,αβ、是不重合的平面,有下列命题:(1)若,//n m n αβ=,则//,//m m αβ; (2)若,m m αβ⊥⊥,则//αβ;(3)若//,m m n α⊥,则n α⊥; (4)若,m n αα⊥⊂,则.m n ⊥其中所有正确命题的序号是 (2)(4)7. 已知直线a 、b 、c ,平面α、β、γ,并给出以下命题:①若α∥β,β∥γ,则α∥γ,②若a ∥b ∥c ,且α⊥a ,β⊥b ,γ⊥c ,则α∥β∥γ,③若a ∥b ∥c ,且a ∥α,b ∥β,c ∥γ,则α∥β∥γ;④若a ⊥α,b ⊥β,c ⊥γ,且α∥β∥γ,则a ∥b ∥c .其中正确的命题有 。
【易错题】高中必修二数学下期末试卷(带答案)(2)一、选择题1.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B =( ) A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,52.某程序框图如图所示,若输出的S=57,则判断框内为 A .k >4? B .k >5? C .k >6?D .k >7?3.在ABC ∆中,2AB =2AC =,E 是边BC 的中点.O 为ABC ∆所在平面内一点且满足222OA OB OC ==u u u v u u u v v ,则·AE AO u u u v u u u v 的值为( )A .12B .1C .22D .324.已知不等式220ax bx ++>的解集为{}12x x -<<,则不等式220x bx a ++<的解集为( ) A .112x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭B .112x x x ⎧⎫<->⎨⎬⎩⎭或 C .{}21x x -<<D .{}21x x x <->或5.已知函数()y f x =为R 上的偶函数,当0x ≥时,函数()()210216()122xx x f x x ⎧≤≤⎪⎪=⎨⎛⎫⎪> ⎪⎪⎝⎭⎩,若关于x 的方程[]()2()()0,f x af x b a b R ++=∈有且仅有6个不同的实数根,则实数a 的取值范围是( )A .51,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .11,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .1111,,2448⎛⎫⎛⎫---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U D .11,28⎛⎫-- ⎪⎝⎭6.要得到函数2sin 2y x x =+2sin 2y x =的图象( ) A .向左平移3π个单位 B .向右平移3π个单位 C .向左平移6π个单位 D .向右平移6π个单位7.若||1OA =u u u v ,||OB u u u v 0OA OB ⋅=u u u v u u u v,点C 在AB 上,且30AOC ︒∠=,设OC mOA nOBu u u v u u u v u u u v =+(,)m n R ∈,则mn的值为( )A .13B .3C .3D 8.已知01a b <<<,则下列不等式不成立...的是 A .11()()22ab>B .ln ln a b >C .11a b> D .11ln ln a b> 9.有5支彩笔(除颜色外无差别),颜色分别为红、黄、蓝、绿、紫.从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,则取出的2支彩笔中含有红色彩笔的概率为 A .45B .35 C .25D .1510.设函数,则()sin 2cos 244f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则( ) A .()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,其图象关于直线4x π=对称B .()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,其图象关于直线2x π=对称 C .()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,其图象关于直线4x π=对称D .()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,其图象关于直线2x π=对称11.1()xf x e x=-的零点所在的区间是( )A .1(0,)2B .1(,1)2C .3(1,)2D .3(,2)212.如图,点N 为正方形ABCD 的中心,ECD ∆为正三角形,平面ECD ⊥平面,ABCD M 是线段ED 的中点,则( )A .BM EN =,且直线,BM EN 是相交直线B .BM EN ≠,且直线,BM EN 是相交直线C .BM EN =,且直线,BM EN 是异面直线D .BM EN ≠,且直线,BM EN 是异面直线二、填空题13.在平面直角坐标系xOy 中, 已知圆C 1 : x 2 + y 2=8与圆C 2 : x 2+y 2+2x +y -a =0相交于A ,B 两点.若圆C 1上存在点P ,使得△ABP 为等腰直角三角形,则实数a 的值组成的集合为______.14.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 分别是1DD 、DC 上靠近点D 的三等分点,则异面直线EF 与11A C 所成角的大小是______.15.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米,水位下降1米后,水面宽 米.16.已知圆的方程为x 2+y 2﹣6x ﹣8y =0,设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为17.已知点()M a b ,在直线3415x y +=22a b +_______. 18.若a 10=12,a m =22,则m =______. 19.设α为锐角,若4cos()65πα+=,则sin(2)12πα+的值为______. 20.若两个向量a v 与b v 的夹角为θ,则称向量“a b ⨯v v”为向量的“外积”,其长度为sin a b a b θ⨯=v v v v .若已知1a =v ,5b =v ,4a b ⋅=-v v ,则a b ⨯=v v .三、解答题21.已知:a b c v v v、、是同一平面内的三个向量,其中()1,2a =v(1)若25c =v ,且//c a v v ,求c v的坐标;(2)若5b =v2a b +v v 与2a b -v v 垂直,求a v 与b v 的夹角θ. (3)若()1,1b =v ,且a v 与a b λ+v v的夹角为锐角,求实数λ的取值范围.22.设ABC ∆的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且4cos ,25B b ==. (1)当π6A =时,求a 的值; (2)当ABC ∆的面积为3时,求a+c 的值.23.已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求123b b b ,,; (2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由; (3)求{}n a 的通项公式.24.已知ABC ∆中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若()20a c cosB bcosC --=. (1)求角B 的大小;(2)若2b =,求a c +的取值范围. 25.已知数列{a n }满足a 1=1,1114n na a +=-,其中n ∈N *.(1)设221 nnba=-,求证:数列{b n}是等差数列,并求出{a n}的通项公式.(2)设41nnacn=+,数列{c n c n+2}的前n项和为T n,是否存在正整数m,使得11nm mTc c+<对于n∈N*,恒成立?若存在,求出m的最小值;若不存在,请说明.26.以原点为圆心,半径为r的圆O222:()0O x y r r+=>与直线380x y--=相切.(1)直线l过点(2,6)-且l截圆O所得弦长为43求直线l l的方程;(2)设圆O与x轴的正半轴的交点为M,过点M作两条斜率分别为12,k k12,k k的直线交圆O于,A B两点,且123k k⋅=-,证明:直线AB恒过一个定点,并求出该定点坐标.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】∵集合{}124A,,=,{}2|40B x x x m=-+=,{}1A B⋂=∴1x=是方程240x x m-+=的解,即140m-+=∴3m=∴{}{}{}22|40|43013B x x x m x x x=-+==-+==,,故选C2.A解析:A【解析】试题分析:由程序框图知第一次运行112,224k S=+==+=,第二次运行213,8311k S=+==+=,第三次运行314,22426k S=+==+=,第四次运行4154,52557k S =+=>=+=,输出57S =,所以判断框内为4?k >,故选C.考点:程序框图.3.D解析:D 【解析】 【分析】根据平面向量基本定理可知()12AE AB AC =+u u u v u u u v u u u v,将所求数量积化为1122AB AO AC AO ⋅+⋅u u uv u u u v u u u v u u u v ;由模长的等量关系可知AOB ∆和AOC ∆为等腰三角形,根据三线合一的特点可将AB AO ⋅u u u v u u u v 和AC AO ⋅u u u v u u u v 化为212AB u u uv 和212AC u u u v ,代入可求得结果.【详解】E Q 为BC 中点 ()12AE AB AC ∴=+u u u v u u u v u u u v()111222AE AO AB AC AO AB AO AC AO ∴⋅=+⋅=⋅+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v222OA OB OC ==u u u v u u u v u u u v Q AOB ∴∆和AOC ∆为等腰三角形211cos 22AB AO AB AO OAB AB AB AB ∴⋅=∠=⋅=u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,同理可得:212AC AO AC ⋅=u u u v u u u v u u u v22111314422AE AO AB AC ∴⋅=+=+=u u u v u u u v u u u v u u u v本题正确选项:D 【点睛】本题考查向量数量积的求解问题,关键是能够利用模长的等量关系得到等腰三角形,从而将含夹角的运算转化为已知模长的向量的运算.4.A解析:A 【解析】 【分析】根据一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,结合韦达定理可构造方程求得,a b ;利用一元二次不等式的解法可求得结果.【详解】220ax bx ++>Q 的解集为{}12x x -<<1∴-和2是方程220ax bx ++=的两根,且0a <1212122baa⎧-=-+=⎪⎪∴⎨⎪=-⨯=-⎪⎩,解得:11a b =-⎧⎨=⎩ 222210x bx a x x ∴++=+-< 解得:112x -<<,即不等式220x bx a ++<的解集为112x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭故选:A 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法、一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系等知识的应用;关键是能够通过一元二次不等式的解集确定一元二次方程的根,进而利用韦达定理构造方程求得变量.5.B解析:B 【解析】 【分析】作出函数()y f x =的图像,设()f x t =,从而可化条件为方程20t at b ++=有两个根,利用数形结合可得114t =,2104t <<,根据韦达定理即可求出实数a 的取值范围. 【详解】由题意,作出函数()y f x =的图像如下,由图像可得,10()(2)4f x f ≤≤=Q 关于x 的方程[]()2()()0,f x af x b a b R ++=∈有且仅有6个不同的实数根,设()f x t =,20t at b ∴++=有两个根,不妨设为12,t t ;且114t =,2104t << 又12a t t -=+Q11,24a ⎛⎫∴∈-- ⎪⎝⎭故选:B 【点睛】本题主要考查函数与方程、由方程根的个数求参数的取值范围,考查学生运用数形结合思想解决问题的能力,属于中档题.6.C解析:C 【解析】 【分析】化简函数2sin 2y x x =+-. 【详解】依题意2ππsin 22sin 22sin 236y x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故只需将函数2sin 2y x =的图象向左平移6π个单位.所以选C. 【点睛】本小题主要考查三角函数降次公式和辅助角公式,考查三角函数图象变换的知识,属于基础题.7.B解析:B 【解析】 【分析】利用向量的数量积运算即可算出. 【详解】解:30AOC ︒∠=Qcos ,2OC OA ∴<>=u u u r u u u rOC OA OC OA⋅∴=u u u r u u u r u u u r u u u r()2mOA nOB OA mOA nOBOA+⋅∴=+u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r u u u r=1OA =Q,OB =,0OA OB ⋅==229m n∴=又CQ在AB上m∴>,0n>3mn∴=故选:B【点睛】本题主要考查了向量的基本运算的应用,向量的基本定理的应用及向量共线定理等知识的综合应用.8.B解析:B【解析】【分析】根据指数函数、对数函数的单调性,以及不等式的性质,对选项逐一分析,由此得出不等式不成立的选项.【详解】依题意01a b<<<,由于12xy⎛⎫= ⎪⎝⎭为定义域上的减函数,故11()()22a b>,故A选项不等式成立.由于lny x=为定义域上的增函数,故ln ln0a b<<,则11ln lna b>,所以B选项不等式不成立,D选项不等式成立.由于01a b<<<,故11a b>,所以C选项不等式成立.综上所述,本小题选B.【点睛】本小题主要考查指数函数和对数函数的单调性,考查不等式的性质,属于基础题.9.C解析:C【解析】选取两支彩笔的方法有25C种,含有红色彩笔的选法为14C种,由古典概型公式,满足题意的概率值为142542105CpC===.本题选择C选项.考点:古典概型名师点睛:对于古典概型问题主要把握基本事件的种数和符合要求的事件种数,基本事件的种数要注意区别是排列问题还是组合问题,看抽取时是有、无顺序,本题从这5支彩笔中任取2支不同颜色的彩笔,是组合问题,当然简单问题建议采取列举法更直观一些.10.D解析:D 【解析】()sin(2)cos(2))2442f x x x x x πππ=+++=+=,由02,x π<<得02x π<<,再由2,x k k Z ππ=+∈,所以,22k x k Z ππ=+∈. 所以y=f(x)在()y f x =在(0,)2π单调递减,其图象关于直线2x π=对称,故选D.11.B解析:B 【解析】函数f (x )=e x ﹣1x 是(0,+∞)上的增函数,再根据f (12)2<0,f (1)=e ﹣1>0,可得f (12)f (1)<0,∴函数f (x )=e x ﹣1x 的零点所在的区间是(12,1),故选B .点睛:判定函数的零点所在区间,只需计算区间端点处的函数值,并判断是否异号,只要异号,则区间内至少有一个零点存在.12.B解析:B 【解析】 【分析】利用垂直关系,再结合勾股定理进而解决问题. 【详解】如图所示, 作EO CD ⊥于O ,连接ON ,过M 作MF OD ⊥于F . 连BF ,Q 平面CDE ⊥平面ABCD .,EO CD EO ⊥⊂平面CDE ,EO ∴⊥平面ABCD ,MF ⊥平面ABCD ,MFB ∴∆与EON ∆均为直角三角形.设正方形边长为2,易知12EO ON EN ===,5,2MF BF BM ==∴=BM EN ∴≠,故选B .【点睛】本题考查空间想象能力和计算能力, 解答本题的关键是构造直角三角性.二、填空题13.【解析】【分析】先求得直线为:再分别讨论或和的情况根据几何性质求解即可【详解】由题则直线为:当或时设到的距离为因为等腰直角三角形所以即所以所以解得当时经过圆心则即故答案为:【点睛】本题考查圆与圆的位 解析:{}8,825,825-+【解析】 【分析】先求得直线AB 为:280x y a ++-=,再分别讨论90PAB ∠=︒或90PBA ∠=︒和90APB ∠=︒的情况,根据几何性质求解即可 【详解】由题,则直线AB 为:280x y a ++-=,当90PAB ∠=︒或90PBA ∠=︒时,设1C 到AB 的距离为d , 因为ABP △等腰直角三角形, 所以12d AB =,即2182d d =-,所以2d =, 228221a d -==+,解得825a =±当90APB ∠=︒时,AB 经过圆心1C ,则80a -=,即8a =, 故答案为:{}8,825,825-+ 【点睛】本题考查圆与圆的位置关系的应用,考查点到直线距离公式的应用,考查分类讨论思想和数形结合思想14.【解析】【分析】连接可得出证明出四边形为平行四边形可得可得出异面直线与所成角为或其补角分析的形状即可得出的大小即可得出答案【详解】连接在正方体中所以四边形为平行四边形所以异面直线与所成的角为易知为等 解析:60o【解析】 【分析】连接1CD ,可得出1//EF CD ,证明出四边形11A BCD 为平行四边形,可得11//A B CD ,可得出异面直线EF 与11A C 所成角为11BA C ∠或其补角,分析11A BC ∆的形状,即可得出11BA C ∠的大小,即可得出答案.【详解】连接1CD 、1A B 、1BC ,113DEDF DD DC ==Q,1//EF CD ∴, 在正方体1111ABCD A B C D -中,11//A D AD ,//AD BC ,11//A D BC ∴, 所以,四边形11A BCD 为平行四边形,11//A B CD ∴, 所以,异面直线EF 与11A C 所成的角为11BA C ∠.易知11A BC ∆为等边三角形,1160BA C ∴∠=o.故答案为:60o . 【点睛】本题考查异面直线所成角的计算,一般利用平移直线法,选择合适的三角形求解,考查计算能力,属于中等题.15.2米【解析】【分析】【详解】如图建立直角坐标系设抛物线方程为将A (2-2)代入得m=-2∴代入B 得故水面宽为米故答案为米考点:抛物线的应用解析:6米 【解析】 【分析】 【详解】如图建立直角坐标系,设抛物线方程为2x my =, 将A (2,-2)代入2x my =, 得m=-2,∴22x y =-,代入B ()0,3x -得06x =故水面宽为266 考点:抛物线的应用16.20【解析】【分析】根据题意可知过(35)的最长弦为直径最短弦为过(35)且垂直于该直径的弦分别求出两个量然后利用对角线垂直的四边形的面积等于对角线乘积的一半求出即可【详解】解:圆的标准方程为(x ﹣解析:6 【解析】 【分析】根据题意可知,过(3,5)的最长弦为直径,最短弦为过(3,5)且垂直于该直径的弦,分别求出两个量,然后利用对角线垂直的四边形的面积等于对角线乘积的一半求出即可. 【详解】解:圆的标准方程为(x ﹣3)2+(y ﹣4)2=52, 由题意得最长的弦|AC |=2×5=10,根据勾股定理得最短的弦|BD |=2251-=6,且AC ⊥BD , 四边形ABCD 的面积S =|12AC |•|BD |12=⨯10×6=6. 故答案为6. 【点评】考查学生灵活运用垂径定理解决数学问题的能力,掌握对角线垂直的四边形的面积计算方法为对角线乘积的一半.17.3【解析】【分析】由题意可知表示点到点的距离再由点到直线距离公式即可得出结果【详解】可以理解为点到点的距离又∵点在直线上∴的最小值等于点到直线的距离且【点睛】本题主要考查点到直线的距离公式的应用属于解析:3 【解析】 【分析】22a b +()0,0到点(),a b 的距离,再由点到直线距离公式即可得出结果.【详解】()0,0到点(),a b的距离,又∵点(),M a b在直线:3425l x y+=()0,0到直线34150x y+-=的距离,且3d==.【点睛】本题主要考查点到直线的距离公式的应用,属于基础题型.18.5【解析】解析:5【解析】5,52a m====19.【解析】试题分析:所以考点:三角恒等变形诱导公式二倍角公式同角三角函数关系【思路点晴】本题主要考查二倍角公式两角和与差的正弦公式题目的已知条件是单倍角并且加了我们考虑它的二倍角的情况即同时求出其正弦解析:50【解析】试题分析:247cos(2)213525πα⎛⎫+=⋅-=⎪⎝⎭,24sin(2)325πα+=,所以sin(2)sin(2)1234πππαα+=+-2472252550⎫=-=⎪⎝⎭.考点:三角恒等变形、诱导公式、二倍角公式、同角三角函数关系.【思路点晴】本题主要考查二倍角公式,两角和与差的正弦公式.题目的已知条件是单倍角,并且加了6π,我们考虑它的二倍角的情况,即247cos(2)213525πα⎛⎫+=⋅-=⎪⎝⎭,同时求出其正弦值24sin(2)325πα+=,而要求的角sin(2)sin(2)1234πππαα+=+-,再利用两角差的正弦公式,就能求出结果.在求解过程中要注意正负号.20.3【解析】【分析】【详解】故答案为3【点评】本题主要考查以向量的数量积为载体考查新定义利用向量的数量积转化是解决本题的关键解析:3【解析】【分析】【详解】44 155a b a b a b cos cos a b θθ⋅-⋅∴-⨯v v v v v vv v Q ====33[0sin 15355sin a b a b θπθθ∈∴⨯=⨯⨯v v Q v v ,),=,==故答案为3. 【点评】本题主要考查以向量的数量积为载体考查新定义,利用向量的数量积转化是解决本题的关键,三、解答题21.(1)(2,4)或(-2,-4) (2)π (3)()5,00,3⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】(1)设(,)c x y =r,根据条件列方程组解出即可;(2)令(2)(2)0a b a b +⋅-=r rr r 求出a b ⋅r r ,代入夹角公式计算;(3)利用()0a a b λ+>⋅r r r ,且a r 与a λb +r r 不同向共线,列不等式求出实数λ的取值范围.【详解】 解:设(,)c x y =r,∵c =r //c a r r,∴222020y x x y -=⎧⎨+=⎩,解得24x y =⎧⎨=⎩或24x y =-⎧⎨=-⎩, ∴(2,4)c =r 或(2,4)c =--r;(2)∵2a b +r r 与2a b -r r垂直,∴(2)(2)0a b a b +⋅-=r rr r ,即222320a a b b +⋅-=r r r r ,∴52a b ⋅=-r r ,∴5cos 1||||a ba b θ-⋅===-r r r r ,∴a r与b r的夹角为π;(3)a r Q 与a λb +r r的夹角为锐角则()0a a b λ+>⋅r r r ,且a r 与a λb +rr 不同向共线,()25(12)0a aa ab b λλλ+==+>∴⋅++⋅r r r r rr ,解得:53λ>-, 若存在t ,使()a b a t λ=+r r r,0t > ()()1,21,1(1,2)a b λλλλ+=+=++r rQ则()1,2(1,2)t λλ=++,122t t t t λλ+=⎧∴⎨+=⎩,解得:10t λ=⎧⎨=⎩, 所以53λ>-且0λ≠, 实数λ的取值范围是()5,00,3⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查了平面向量的数量积运算,利用数量积研究夹角,注意夹角为锐角,数量积大于零,但不能同向共线,夹角为钝角,数量积小于零,但不能反向共线,本题是中档题. 22.(1)53a =(2)a c +=【解析】试题分析:(1)利用同角三角函数的基本关系式,求出sin B ,利用正弦定理求出a 即可.(2)通过三角形的面积求出ac 的值,然后利用余弦定理即可求出a +c 的值. 试题解析: 解:(1)43cos ,sin 55B B =∴=Q . 由正弦定理得10,sin sin 3sin 6a b a A B π==可得. 53a ∴=. (2)ABC ∆Q 的面积13sin ,sin 25S ac B B ==, 33,1010ac ac ∴==. 由余弦定理2222cos b a c ac B =+-, 得4=22228165a c ac a c +-=+- ,即2220a c +=.∴()()22220,40a c ac a c +-=+=,∴a c +=点睛:解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是:第一步:定条件,即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向. 第二步:定工具,即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化. 第三步:求结果.23.(1)11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列.理由见解析;(3)12n n a n -=⋅.【解析】 【分析】(1)根据题中条件所给的数列{}n a 的递推公式()121n n na n a +=+,将其化为()121n n n a a n++=,分别令1n =和2n =,代入上式求得24a =和312a =,再利用nn a b n=,从而求得11b =,22b =,34b =; (2)利用条件可以得到121n na a n n+=+,从而 可以得出12n n b b +=,这样就可以得到数列{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列;(3)借助等比数列的通项公式求得12n n a n-=,从而求得12n n a n -=⋅.【详解】(1)由条件可得()121n n n a a n++=.将1n =代入得,214a a =,而11a =,所以,24a =. 将2n =代入得,323a a =,所以,312a =. 从而11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列. 由条件可得121n na a n n+=+,即12n n b b +=,又11b =, 所以{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列; (3)由(2)可得11122n n nn a b n--==⨯=,所以12n n a n -=⋅. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有根据数列的递推公式确定数列的项,根据不同数列的项之间的关系,确定新数列的项,利用递推关系整理得到相邻两项之间的关系确定数列是等比数列,根据等比数列通项公式求得数列{}n b 的通项公式,借助于{}n b 的通项公式求得数列{}n a 的通项公式,从而求得最后的结果. 24.(1)3B π=;(2)(]2,4.【解析】 【分析】(1)利用正弦定理化简()20a c cosB bcosC --=得:() 2sinA sinC cosB sinBcosC -=,再由正弦两角和差公式和化为:()2sinAcosB sinBcosC cosBsinC sin B C =+=+,再由()sin B C sinA +=得出cos B的值即可;(2)由sin 3b B =得出a A =,c C =,得到a c A C +=+,进而得到sin 6a c A π+=+⎛⎫ ⎪⎝⎭,再根据角的范围得到sin 6A π⎛⎫ ⎪⎝⎭+的范围即可.【详解】(1)Q 由()20a c cosB bcosC --=, 可得:() 2sinA sinC cosB sinBcosC -=,2sinAcosB sinBcosC cosBsinC ∴=+,可得:()2sinAcosB sin B C sinA =+=,(0,)A π∈Q ,0sinA >,∴可得12cosB =, 又由(0,)B π∈得:3B π=,(2)sin b B =Qa A =,c C =, Q 23A C π+=,]sin sin sin()333a c A C A A B ∴+=+=++1sin sin()sin sin 32A A A A A π⎤⎤=++=+⎥⎥⎦⎣⎦14cos 4sin()26A A A π⎤=+=+⎥⎣⎦,203A π<<Q ,5666A πππ<+<, 可得:1sin ,162A π⎛⎫⎛⎤+∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦, ∴a c +的取值范围(]2,4.【点睛】本题主要考查解三角形,侧重考查正弦定理的应用,考查辅助角公式的运用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于中档题. 25.(1)12n n a n+=;(2)3 【解析】 试题分析:(1)结合递推关系可证得b n +1-b n =2,且b 1=2,即数列{b n }是首项为2,公差为2的等差数列,据此可得数列{}n a 的通项公式为12n n a n+=. (2)结合通项公式裂项有21122n n c c n n ,+⎛⎫=-⎪+⎝⎭求和有111213212n T n n ⎛⎫=+--< ⎪++⎝⎭.据此结合单调性讨论可得正整数m 的最小值为3. 试题解析: (1)证明:b n +1-b n 1222121n n a a +=---222112114n n a a =--⎛⎫-- ⎪⎝⎭ 4222121n n n a a a =-=--. 又由a 1=1,得b 1=2,所以数列{b n }是首项为2,公差为2的等差数列,所以b n =2+(n -1)×2=2n ,由221n n b a =-,得12n n a n+=. (2)解:2n c n =,()2411222n n c c n n n n +⎛⎫==- ⎪++⎝⎭所以111213212n T n n ⎛⎫=+--< ⎪++⎝⎭.依题意,要使11n m m T c c +<对于n ∈N *恒成立,只需()134m m +≥,解得m ≥3或m ≤-4.又m >0,所以m ≥3,所以正整数m 的最小值为3.26.(1)2x =-或20x +-=100x +-=;(2)(2,0). 【解析】分析:(1)先由直线和圆相切得到圆的方程,再由垂径定理列式,分直线斜率存在与不存在两种情况得到结果;(3)联立直线和圆,由韦达定理得到交点的坐标,由这两个点写出直线方程,进而得到直线过定点. 详解:(1)∵圆222:(0)O x y r r +=>与直线0x y -+=80x --=相切, ∴圆心O到直线的距离为4d ==,∴圆O 的方程为:2216x y +=若直线l 的斜率不存在,直线l 为2x =- 1x =, 此时直线l截圆所得弦长为若直线l 的斜率存在,设直线l为()2y k x =+()1y k x =-,由题意知,圆心到直线的距离为1d == 2d =,解得:k = 此时直线l为100x +-=,则所求的直线l 为2x =-或20x +-=-100x += (2)由题意知,()4,0M ()2,0A -,设直线()1:4MA y k x =-,与圆方程联立得:()12224y k x x y ⎧=+⎨+=⎩ ()122416y k x x y ⎧=-⎨+=⎩, 消去y 得:()()222211114440k x k x k +++-= ()22221111816160k x k x k +-+-=,∴()21211611M A k x x k -=+∴()2121411Ak xk -=+,12181Ak yk -=+ 用13k -换掉1k 得到B 点坐标 ∴21213649B k x k -=+,121249B k y k =+ 12141B k y k =+ ∴直线AB 的方程为21112221118444131k k k y x k k k ⎛⎫-+=- ⎪+-+⎝⎭整理得:()121423k y x k =-- 则直线AB 恒过定点为()2,0.点睛:本题主要考查直线与圆锥曲线位置关系,所使用方法为韦达定理法:因直线的方程是一次的,圆锥曲线的方程是二次的,故直线与圆锥曲线的问题常转化为方程组关系问题,最终转化为一元二次方程问题,故用韦达定理及判别式是解决圆锥曲线问题的重点方法之一,尤其是弦中点问题,弦长问题,可用韦达定理直接解决,但应注意不要忽视判别式的作用.。
【易错题】高中必修二数学下期末试卷(附答案)一、选择题1.设集合{}1,2,4A =,{}240B x x x m =-+=.若{}1A B ⋂=,则B = ( )A .{}1,3-B .{}1,0C .{}1,3D .{}1,52.已知函数y=f (x )定义域是[-2,3],则y=f (2x-1)的定义域是( ) A .50,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .[]1,4- C .1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ D .[]5,5- 3.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+,那么它的通项公式是( )A .21n a n =-B .21n a n =+C .41n a n =-D .41n a n =+4.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为A .1B .2C .3D .45.设函数f (x )=cos (x +3π),则下列结论错误的是 A .f(x)的一个周期为−2π B .y=f(x)的图像关于直线x=83π对称 C .f(x+π)的一个零点为x=6π D .f(x)在(2π,π)单调递减6.已知函数21(1)()2(1)a x x f x x x x x ⎧++>⎪=⎨⎪-+≤⎩在R 上单调递增,则实数a 的取值范围是 A .[]0,1B .(]0,1C .[]1,1-D .(]1,1- 7.函数2ln ||y x x =+的图象大致为( )A .B .C .D .8.定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x +=-,且当[]0,1x ∈时,()2cos x f x x =-,则下列结论正确的是( )A .()20202019201832f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .()20202019201832f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()20192020201823f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()20192020201823f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭9.下列四个正方体图形中,A ,B 为正方体的两个顶点,M ,N ,P 分别为其所在棱的中点,能得出//AB 平面MNP 的图形的序号是( )A .①③B .②③C .①④D .②④ 10.若tan()24πα+=,则sin cos sin cos αααα-=+( )A .12B .2C .2-D .12- 11.若函数()(),1231,1x a x f x a x x ⎧>⎪=⎨-+≤⎪⎩是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭ B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦ D .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭12.在正三棱柱111ABC A B C -中,侧棱长为2,底面三角形的边长为1,则1BC 与侧面1ACC A 所成角的大小为( )A .30B .45C .60D .90二、填空题13.函数2sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭([]0,x π∈)为增函数的区间是 . 14.若直线1x y -=与直线(3)80m x my ++-=平行,则m =______________.15.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 分别是1DD 、DC 上靠近点D 的三等分点,则异面直线EF 与11A C 所成角的大小是______.16.在四面体ABCD 中,=2,60,90AB AD BAD BCD =∠=︒∠=︒,二面角A BD C --的大小为150︒,则四面体ABCD 外接球的半径为__________.17.函数sin 3y x x =-的图像可由函数2sin y x =的图像至少向右平移________个单位长度得到.18.在△ABC 中,85a b ==,,面积为12,则cos 2C =______.19.设α为锐角,若4cos()65πα+=,则sin(2)12πα+的值为______. 20.已知()()2,3,4,3A B -,点P 在直线AB 上,且32AP PB =,则点P 的坐标为________三、解答题21.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 点为圆心的圆22:1412600M x y x y +--+=及其上一点(4,2)A .(1)设圆N 与y 轴相切,与圆M 外切,且圆心在直线6y =上,求圆N 的标准方程; (2)设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于B ,C 两点且BC OA =,求直线l 的方程.22.已知函数()f x =πsin (0,0)6A x A ωω⎛⎫+>> ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求,A ω的值;(2)求()f x 的单调增区间;(3)求()f x 在区间ππ,64⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值. 23.已知函数2()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-.(1)当1a =时,求不等式()()f x g x ≥的解集;(2)若不等式()()f x g x ≥的解集包含[–1,1],求a 的取值范围.24.已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示. (1)求函数()f x 的解析式,并写出()f x 的最小正周期;(2)令()1π212g x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若在[]0,x π∈内,方程()()212320a g x ag x ⎡⎤-+-=⎣⎦有且仅有两解,求a 的取值范围.25.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求n S ,并求n S 的最小值.26.已知函数f(x)=log 4(4x +1)+kx(k ∈R)是偶函数.(1)求k 的值;(2)设g(x)=log 44•23x a a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦-,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】∵ 集合{}124A ,,=,{}2|40B x x x m =-+=,{}1A B ⋂= ∴1x =是方程240x x m -+=的解,即140m -+=∴3m =∴{}{}{}22|40|43013B x x x m x x x =-+==-+==,,故选C 2.C解析:C【解析】∵函数y =f (x )定义域是[−2,3],∴由−2⩽2x −1⩽3,解得−12⩽x ⩽2, 即函数的定义域为1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,本题选择C 选项.3.C解析:C【解析】分类讨论:当1n =时,11213a S ==+=,当2n ≥时,221(2)2(1)141n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=-⎣⎦,且当1n =时:1414113n a -=⨯-==据此可得,数列的通项公式为:41n a n =-.本题选择C 选项. 4.B解析:B【解析】分析:由题意结合流程图运行程序即可求得输出的数值.详解:结合流程图运行程序如下:首先初始化数据:20,2,0N i T ===,20102N i ==,结果为整数,执行11T T =+=,13i i =+=,此时不满足5i ≥; 203N i =,结果不为整数,执行14i i =+=,此时不满足5i ≥; 2054N i ==,结果为整数,执行12T T =+=,15i i =+=,此时满足5i ≥; 跳出循环,输出2T =.本题选择B 选项.点睛:识别、运行程序框图和完善程序框图的思路:(1)要明确程序框图的顺序结构、条件结构和循环结构.(2)要识别、运行程序框图,理解框图所解决的实际问题.(3)按照题目的要求完成解答并验证.5.D解析:D【解析】f (x )的最小正周期为2π,易知A 正确; f 8π3⎛⎫ ⎪⎝⎭=cos 8ππ33⎛⎫+ ⎪⎝⎭=cos3π=-1,为f (x )的最小值,故B 正确; ∵f (x +π)=cos ππ3x ⎛⎫++⎪⎝⎭=-cos π3x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴f ππ6⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-cos ππ63⎛⎫+ ⎪⎝⎭=-cos 2π=0,故C 正确;由于f 2π3⎛⎫ ⎪⎝⎭=cos 2ππ33⎛⎫+ ⎪⎝⎭=cosπ=-1,为f (x )的最小值,故f (x )在,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上不单调,故D 错误.故选D.6.C解析:C【解析】x ⩽1时,f (x )=−(x −1)2+1⩽1,x >1时,()()21,10a a f x x f x x x=++'=-在(1,+∞)恒成立, 故a ⩽x 2在(1,+∞)恒成立,故a ⩽1,而1+a +1⩾1,即a ⩾−1,综上,a ∈[−1,1],本题选择C 选项. 点睛:利用单调性求参数的一般方法:一是求出函数的单调区间,然后使所给区间是这个单调区间的子区间,建立关于参数的不等式组即可求得参数范围;二是直接利用函数单调性的定义:作差、变形,由f (x 1)-f (x 2)的符号确定参数的范围,另外也可分离参数转化为不等式恒成立问题.7.A解析:A【解析】【分析】先确定函数定义域,再确定函数奇偶性,最后根据值域确定大致图像。
(A)(B ) (C) (D)图1 高一数学必修二期末测试题(总分100分 时间100分钟)班级:______________:______________一、选择题(8小题,每小题4分,共32分)1.如图1所示,空心圆柱体的主视图是( )2.过点()4,2-且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线有 ( ) (A)1条 (B )2条 (C)3条 (D)4条3.如图2,已知E 、F 分别是正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱BC ,CC 1的中点,设α为二面角D AE D --1的平面角,则αsin =( )(A)32(B )35(C) 32 (D)322 4.点(,)P x y 是直线l :30x y ++=上的动点,点(2,1)A ,则AP 的长的最小值是( )(A)2 (B ) 22 (C)32 (D)425.一束光线从点(1,1)A -出发,经x 轴反射到圆22:(2)(3)1C x y -+-=上的最短 路径长度是( )(A )4(B )5 (C )321- (D )26图26.下列命题中错误..的是( ) A .如果平面α⊥平面β,那么平面α内一定存在直线平行于平面β B .如果平面α不垂直于平面β,那么平面α内一定不存在直线垂直于平面β C .如果平面α⊥平面γ,平面β⊥平面γ,l =βα ,那么l ⊥平面γ D .如果平面α⊥平面β,那么平面α内所有直线都垂直于平面β7.设直线过点(0,),a 其斜率为1,且与圆222x y +=相切,则a 的值为( ) (A )4± (B )2± (C ) 22± (D )2±8.将一张画有直角坐标系的图纸折叠一次,使得点)2,0(A 与点B(4,0)重合.若此时点)3,7(C 与点),(n m D 重合,则n m +的值为( ) (A)531(B)532 (C) 533 (D)534二、填空题(6小题,每小题4分,共24分)9.在空间直角坐标系中,已知)5,2,2(P 、),4,5(z Q 两点之间的距离为7,则z =_______. 10.如图,在透明塑料制成的长方体1111D C B A ABCD -容器内灌进一些水,将容器底面一边BC 固定于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下列四个说法:①水的部分始终呈棱柱状;②水面四边形EFGH 的面积不改变; ③棱11D A 始终与水面EFGH 平行; ④当1AA E ∈时,BF AE +是定值. 其中正确说法是 .11.四面体的一条棱长为x ,其它各棱长均为1,若把四面体的体积V 表示成关于x 的函数)(x V ,则函数)(x V 的单调递减区间为 .12.已知两圆2210x y +=和22(1)(3)20x y -+-=相交于A B ,两点,则公共弦AB 所在直线的直线方程是 .13.在平面直角坐标系中,直线033=-+y x 的倾斜角是 .14.正六棱锥ABCDEF P -中,G 为侧棱PB 的中点,则三棱锥D GAC 与三棱锥P GAC 的体积之比GAC P GAC D V V --:= .三、解答题(4大题,共44分)15.(本题10分)已知直线l 经过点)5,2(-P ,且斜率为43-. (Ⅰ)求直线l 的方程;(Ⅱ)求与直线l 切于点(2,2),圆心在直线110x y +-=上的圆的方程.16.(本题10分)如图所示,在直三棱柱111C B A ABC -中,︒=∠90ABC ,1CC BC =,M 、N 分别为1BB 、11C A 的中点.(Ⅰ)求证:11ABC CB 平面⊥; (Ⅱ)求证:1//ABC MN 平面.17.(本题12分)已知圆04222=+--+m y x y x . (1)此方程表示圆,求m 的取值范围;(2)若(1)中的圆与直线042=-+y x 相交于M 、N 两点,且ON OM ⊥ (O 为坐标原点),求m 的值;(3)在(2)的条件下,求以MN 为直径的圆的方程.18.(本题12分)已知四棱锥P-ABCD ,底面ABCD 是60=∠A 、边长为a 的菱形,又ABCD PD 底面⊥,且PD=CD ,点M 、N 分别是棱AD 、PC 的中点. (1)证明:DN//平面PMB ;(2)证明:平面PMB ⊥平面PAD ; (3)求点A 到平面PMB 的距离.数学必修二期末测试题及答案CA一、选择题(8小题,每小题4分,共32分)1C , 2C, 3B , 4C , 5A , 6D , 7B , 8D.二、填空题(6小题,每小题4分,共24分)9. 111或-=z ; 10. ①③④; 11. ⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡3,26 ; 12. 30x y +=; 13. 150°; 14. 2:1.三、解答题(4大题,共44分)15.(本题10分)已知直线l 经过点)5,2(-P ,且斜率为43-. (Ⅰ)求直线l 的方程;(Ⅱ)求与直线l 切于点(2,2),圆心在直线110x y +-=上的圆的方程. 解析:(Ⅰ)由直线方程的点斜式,得),2(435+-=-x y 整理,得所求直线方程为.01443=-+y x……………4分 (Ⅱ)过点(2,2)与l 垂直的直线方程为4320x y --=, ……………5分由110,4320.x y x y +-=⎧⎨--=⎩得圆心为(5,6),……………7分∴半径22(52)(62)5R -+-=, ……………9分故所求圆的方程为22(5)(6)25x y -+-=. ………10分 16.(本题10分) 如图所示,在直三棱柱111C B A ABC -中,︒=∠90ABC ,1CC BC =,M 、N 分别为1BB 、11C A 的中点.(Ⅰ)求证:11ABC CB 平面⊥; (Ⅱ)求证:1//ABC MN 平面.解析:(Ⅰ)在直三棱柱111C B A ABC -中,侧面C C BB 11⊥底面ABC ,且侧面C C BB 11∩底面ABC =BC , ∵∠ABC =90°,即BC AB ⊥,∴⊥AB 平面C C BB 11 ∵⊂1CB 平面C C BB 11,∴AB CB ⊥1. ……2分 ∵1BC CC =,1CC BC ⊥,∴11BCC B 是正方形, ∴11CB BC ⊥,∴11ABC CB 平面⊥. …………… 4分 (Ⅱ)取1AC 的中点F ,连BF 、NF . ………………5分 在△11C AA 中,N 、F 是中点,∴1//AA NF ,121AA NF =,又∵1//AA BM ,121AA BM =,∴BM NF //,BM NF =,………6分故四边形BMNF 是平行四边形,∴BF MN //,…………8分而BF ⊂面1ABC ,MN ⊄平面1ABC ,∴//MN 面1ABC ……10分 17.(本题12分)已知圆04222=+--+m y x y x .(1)此方程表示圆,求m 的取值范围;(2)若(1)中的圆与直线042=-+y x 相交于M 、N 两点,且ON OM ⊥ (O 为坐标原点),求m 的值;(3)在(2)的条件下,求以MN 为直径的圆的方程. 解析:(1)方程04222=+--+m y x y x ,可化为 (x -1)2+(y -2)2=5-m , ∵此方程表示圆, ∴5-m >0,即m <5.(2)⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2x -4y +m =0,x +2y -4=0,消去x 得(4-2y )2+y 2-2×(4-2y )-4y +m =0, 化简得5y 2-16y +m +8=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则⎩⎨⎧y 1+y 2=165, ①y 1y 2=m +85. ②由OM ⊥ON 得y 1y 2+x 1x 2=0, 即y 1y 2+(4-2y 1)(4-2y 2)=0, ∴16-8(y 1+y 2)+5y 1y 2=0. 将①②两式代入上式得NM BD CA16-8×165+5×m +85=0,解之得m =85. (3)由m =85,代入5y 2-16y +m +8=0,化简整理得25y 2-80y +48=0,解得y 1=125,y 2=45.∴x 1=4-2y 1=-45,x 2=4-2y 2=125. ∴M ⎝⎛⎭⎫-45,125,N ⎝⎛⎭⎫125,45, ∴MN 的中点C 的坐标为⎝⎛⎭⎫45,85.又|MN |= ⎝⎛⎭⎫125+452+⎝⎛⎭⎫45-1252=855, ∴所求圆的半径为455.∴所求圆的方程为⎝⎛⎭⎫x -452+⎝⎛⎭⎫y -852=165. 18.(本题12分)已知四棱锥P-ABCD ,底面ABCD 是60=∠A 、边长为a 的菱形,又ABCD PD 底面⊥,且PD=CD ,点M 、N 分别是棱AD 、PC 的中点. (1)证明:DN//平面PMB ;(2)证明:平面PMB ⊥平面PAD ; (3)求点A 到平面PMB 的距离.解析:(1)证明:取PB 中点Q ,连结MQ 、NQ ,因为M 、N 分别是棱AD 、PC 中点,所以QN//BC//MD ,且QN=MD ,于是DN//MQ .PMB DN PMB DN PMB MQ MQDN 平面平面平面////⇒⎪⎭⎪⎬⎫⊄⊆. …………………4分(2)MB PD ABCD MB ABCD PD ⊥⇒⎭⎬⎫⊆⊥平面平面又因为底面ABCD 是60=∠A ,边长为a 的菱形,且M 为AD 中点, 所以AD MB ⊥.又所以PAD MB 平面⊥..PAD PMB PMB MB PAD MB 平面平面平面平面⊥⇒⎭⎬⎫⊆⊥………………8分(3)因为M 是AD 中点,所以点A 与D 到平面PMB 等距离.过点D 作PM DH ⊥于H ,由(2)平面PMB ⊥平面P AD ,所以PMB DH 平面⊥.故DH 是点D 到平面PMB 的距离..55252a a aaDH =⨯=所以点A 到平面PMB 的距离为a 55.………12分。
高中数学必修二期末考试试卷(三)(含答案解析)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.直线l 经过原点和(1,-1),则l 的倾斜角是( ) A.45° B.-45° C.135° D.45°和135° 答案 C解析 ∵直线l 经过坐标原点和点(1,-1),∴直线l 的斜率k =-11=-1,∴直线l 的倾斜角α=135°,故选C.2.已知过点M (-2,a ),N (a,4)的直线的斜率为-12,则|MN |等于( )A.10B.180C.6 3D.6 5考点 两点间的距离公式 题点 求两点间的距离 答案 D 解析 k MN =a -4-2-a=-12,解得a =10,即M (-2,10),N (10,4),所以|MN |=(-2-10)2+(10-4)2=65,故选D.3.设点A (2,-3),B (-3,-2),直线过P (1,1)且与线段AB 相交,则l 的斜率k 的取值范围是( )A.k ≥34或k ≤-4B.-4≤k ≤34C.-34≤k ≤4D.以上都不对考点 直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系 题点 倾斜角和斜率关系的其他应用 答案 A解析 建立如图所示的直角坐标系.由图可得k ≥k PB 或k ≤k P A .∵k PB =34,k P A =-4,∴k ≥34或k ≤-4.4.若光线从点P (-3,3)射到y 轴上,经y 轴反射后经过点Q (-1,-5),则光线从点P 到点Q 走过的路程为( ) A.10 B.5+17 C.4 5D.217考点 对称问题的求法 题点 光路可逆问题 答案 C解析 Q (-1,-5)关于y 轴的对称点为Q 1(1,-5),易知光线从点P 到点Q 走过的路程为|PQ 1|=42+(-8)2=4 5.5.到直线3x -4y -1=0的距离为2的直线方程是( ) A.3x -4y -11=0B.3x -4y -11=0或3x -4y +9=0C.3x -4y +9=0D.3x -4y +11=0或3x -4y -9=0 答案 B解析 直线3x -4y -11=0与3x -4y +9=0到直线3x -4y -1=0的距离均为2, 又因为直线3x -4y +11=0到直线3x -4y -1=0的距离为125,故不能选择A ,C ,D ,所以答案为B.6.过两点(-1,1)和(3,9)的直线在x 轴上的截距为( ) A.-32 B.-23 C.25 D.2考点 直线的两点式方程 题点 利用两点式求直线方程 答案 A解析 由两点式y -19-1=x +13+1,得y =2x +3,令y =0,得x =-32,即为在x 轴上的截距.7.若直线mx +ny +2=0平行于直线x -2y +5=0,且在y 轴上的截距为1,则m ,n 的值分别为( ) A.1和2 B.-1和2 C.1和-2D.-1和-2 考点 直线的一般式方程与直线的平行关系 题点 根据平行求参数的值答案 C解析 由已知得直线mx +ny +2=0过点(0,1),则n =-2,又因为两直线平行,所以-m n =12,解得m =1.8.若直线(2m -3)x -(m -2)y +m +1=0恒过某个点P ,则点P 的坐标为( ) A.(3,5) B.(-3,5) C.(-3,-5) D.(3,-5)答案 C解析 方程(2m -3)x -(m -2)y +m +1=0可整理得m (2x -y +1)-(3x -2y -1)=0,联立⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y +1=0,3x -2y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =-5.故P (-3,-5).9.若直线l 1:y =k (x -4)与直线l 2关于点(2,1)对称,则直线l 2过定点( ) A.(0,4) B.(0,2) C.(-2,4)D.(4,-2)考点 对称问题的求法 题点 直线关于点的对称问题 答案 B解析 ∵l 1:y =k (x -4)过定点M (4,0), 而点M 关于点(2,1)的对称点为N (0,2), 故直线l 2过定点(0,2).10.直线y =ax +1a的图象可能是( )考点 直线的斜截式方程 题点 直线斜截式方程的应用 答案 B解析 根据斜截式方程知,斜率与直线在y 轴上的纵截距同正负.11.若直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m 等于( ) A.-1 B.1 C.12 D.-12考点 直线的一般式方程与直线的垂直关系 题点 根据垂直求参数的值 答案 B解析 由两直线垂直,得12×⎝⎛⎭⎫-2m =-1,解得m =1. 12.已知直线x -2y +m =0(m >0)与直线x +ny -3=0互相平行,且两者之间的距离是5,则m +n 等于( ) A.-1 B.0 C.1 D.2考点 两条平行直线间的距离公式及应用 题点 利用两条平行直线间的距离求参数的值 答案 B解析 由题意知,所给两条直线平行,∴n =-2. 由两条平行直线间的距离公式,得d =|m +3|12+(-2)2=|m +3|5=5,解得m =2或m =-8(舍去),∴m +n =0.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.过点(-2,-3)且在x 轴,y 轴上的截距相等的直线方程为____________. 考点 直线的截距式方程 题点 利用截距式求直线方程 答案 x +y +5=0或3x -2y =0解析 当直线过原点时,所求直线的方程为3x -2y =0;当直线不过原点时,所求直线的方程为x +y +5=0.14.过两直线x -3y +1=0和3x +y -3=0的交点,并且与原点的最短距离为12的直线的方程为________.答案 x =12或x -3y +1=0解析 易求得两直线交点的坐标为⎝⎛⎭⎫12,32,当斜率不存在时,显然直线x =12满足条件.当斜率存在时,设过该点的直线方程为y -32=k ⎝⎛⎭⎫x -12, 化为一般式得2kx -2y +3-k =0, 因为直线与原点的最短距离为12,所以|3-k |4+4k 2=12,解得k =33,所以所求直线的方程为x -3y +1=0.15.已知直线x -2y -2k =0与两坐标轴围成的三角形的面积不大于1,则实数k 的取值范围是________________. 答案 [-1,0)∪(0,1]解析 令x =0,得y =-k ,令y =0,得x =2k , ∴三角形的面积S =12|xy |=k 2.又S ≤1,即k 2≤1.∴-1≤k ≤1.又当k =0时,直线过原点,与两坐标轴构不成三角形,故应舍去. ∴实数k 的取值范围是[-1,0)∪(0,1].16.已知直线l 与直线y =1,x -y -7=0分别相交于P ,Q 两点,线段PQ 的中点坐标为(1,-1),那么直线l 的斜率为________. 考点 中点坐标公式 题点 求过中点的直线方程 答案 -23解析 设P (x,1),则Q (2-x ,-3),将点Q 的坐标代入x -y -7=0,得2-x +3-7=0. ∴x =-2,∴P (-2,1),∴k l =-23.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知点M 是直线l :3x -y +3=0与x 轴的交点,将直线l 绕点M 旋转30°,求所得直线l ′的方程. 考点 直线的一般式方程题点 求直线的一般式方程及各种方程的互化 解 在3x -y +3=0中,令y =0,得x =-3, 即M (-3,0).∵直线l 的斜率k =3,∴其倾斜角θ=60°. 若直线l 绕点M 逆时针方向旋转30°, 则直线l ′的倾斜角为60°+30°=90°, 此时斜率不存在,故其方程为x =- 3.若直线l 绕点M 顺时针方向旋转30°,则直线l ′的倾斜角为60°-30°=30°,此时斜率为tan 30°=33, 故其方程为y =33(x +3),即x -3y +3=0. 综上所述,所求直线方程为x +3=0或x -3y +3=0.18.(12分)已知直线l 经过点(0,-2),其倾斜角的大小是60°. (1)求直线l 的方程;(2)求直线l 与两坐标轴围成的三角形的面积.解 (1)由直线的点斜式方程得直线l 的方程为y +2=tan 60°·x ,即3x -y -2=0. (2)设直线l 与x 轴、y 轴的交点分别为A ,B , 令y =0得x =233;令x =0得y =-2.所以S △AOB =12|OA |·|OB |=12×233×2=233,故所求三角形的面积为233.19.(12分)已知直线l 1的方程为x +2y -4=0,若l 2在x 轴上的截距为32,且l 1⊥l 2.(1)求直线l 1与l 2的交点坐标;(2)已知直线l 3经过l 1与l 2的交点,且在y 轴上的截距是在x 轴上的截距的2倍,求l 3的方程. 解 (1)设l 2的方程为2x -y +m =0, 因为l 2在x 轴上的截距为32,所以3-0+m =0,m =-3, 即l 2:2x -y -3=0.联立⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y -4=0,2x -y -3=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =1.直线l 1与l 2的交点坐标为(2,1). (2)当l 3过原点时,l 3的方程为y =12x .当l 3不过原点时,设l 3的方程为x a +y2a =1(a ≠0),又直线l 3经过l 1与l 2的交点, 所以2a +12a =1,得a =52,l 3的方程为2x +y -5=0.综上,l 3的方程为x -2y =0或2x +y -5=0.20.(12分)已知点A (5,1)关于x 轴的对称点为B (x 1,y 1),关于原点的对称点为C (x 2,y 2). (1)求△ABC 中过AB ,BC 边上中点的直线方程; (2)求△ABC 的面积. 考点 中点坐标公式 题点 与中位线有关的问题解 (1)∵点A (5,1)关于x 轴的对称点为B (x 1,y 1),∴B (5,-1), 又∵点A (5,1)关于原点的对称点为C (x 2,y 2), ∴C (-5,-1),∴AB 的中点坐标是(5,0),BC 的中点坐标是(0,-1).过(5,0),(0,-1)的直线方程是y -0-1-0=x -50-5, 整理得x -5y -5=0.(2)易知|AB |=|-1-1|=2,|BC |=|-5-5|=10,AB ⊥BC , ∴△ABC 的面积S =12|AB |·|BC |=12×2×10=10.21.(12分)已知直线l 1:y =-k (x -a )和直线l 2在x 轴上的截距相等,且它们的倾斜角互补,又知直线l 1过点P (-3,3).如果点Q (2,2)到直线l 2的距离为1,求l 2的方程. 考点 直线的一般式方程题点 求直线的一般式方程及各种方程的互化 解 由题意,可设直线l 2的方程为y =k (x -a ), 即kx -y -ak =0,∵点Q (2,2)到直线l 2的距离为1,∴|2k -2-ak |k 2+1=1,①又∵直线l 1的方程为y =-k (x -a ), 且直线l 1过点P (-3,3),∴ak =3-3k .② 由①②得|5k -5|k 2+1=1,两边平方整理得12k 2-25k +12=0,解得k =43或k =34.∴当k =43时,代入②得a =-34,此时直线l 2的方程为4x -3y +3=0;当k =34时,代入②得a =1,此时直线l 2的方程为3x -4y -3=0.综上所述,直线l 2的方程为4x -3y +3=0或3x -4y -3=0.22.(12分)已知直线l :y =4x 和点P (6,4),点A 为第一象限内的点且在直线l 上,直线P A 交x 轴的正半轴于点B ,(1)当OP ⊥AB 时,求AB 所在直线的方程;(2)求△OAB 面积的最小值,并求当△OAB 面积取最小值时点B 的坐标. 考点 点到直线的距离题点 与点到直线的距离有关的最值问题解 (1)∵点P (6,4),∴k OP =23.又∵OP ⊥AB ,∴k AB =-32.∵AB 过点P (6,4),∴直线AB 的方程为y -4=-32(x -6),化为一般式可得3x +2y -26=0.(2)设点A (a,4a ),a >0,点B 的坐标为(b,0),b >0,当直线AB 的斜率不存在时,a =b =6,此时△OAB 的面积S =12×6×24=72.当直线AB 的斜率存在时,有4a -4a -6=0-4b -6,解得b =5aa -1, 故点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫5a a -1,0,故△OAB 的面积S =12·5a a -1·4a =10a 2a -1,即10a 2-Sa +S =0.①由题意可得方程10a 2-Sa +S =0有解, 故判别式Δ=S 2-40S ≥0,∴S ≥40,故S 的最小值为40,此时①为a 2-4a +4=0,解得a =2. 综上可得,△OAB 面积的最小值为40, 当△OAB 面积取最小值时,点B 的坐标为(10,0).。