2019天津市高二上学期数学期末考试试题

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高二数学第一学期期末联考一、选择题(每小题5分,共8小题,共40分) 1.复数121iz i i-=++,则z =( ) A .0B .C .1D .2.已知等差数列{}n a 的公差为2,前项和为,且,则8a 的值为( ) A .16B .15C .14D .133.下列叙述中正确的是( )A .若,,a b c R ∈,则“2,0x R ax bx c ∀∈++≥”的充分条件是“240b ac -≤”B .若,,a b c R ∈,则“22ab cb >”的充要条件是“a c >”C .命题“2,0x R x ∀∈≥”的否定是“200,0x R x ∃∈<”D .{}n a 是等比数列,则01q <<是{}n a 为单调递减数列的充分条件4.已知直线02422=+-y x 经过椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点1F ,且与椭圆在第二象限的交点为M ,与y 轴的交点为N ,2F 是椭圆的右焦点,且2MF MN =,则椭圆的方程为( )A .144022=+y xB .2215x y +=C .22110x y +=D .22195x y +=5.如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AD =AA 1=2,AB =4,点E 是棱AB 的中点,则点E 到平面ACD 1的距离为( ) A . B .23C .13D .26.已知,,则是的( ) 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7.已知函数是定义在R 上的偶函数,当0x >时,'()()xf x f x >,若,则不等式()0x f x ⋅>的解集为( ) A .或 B .或C .或D .或8.过双曲线12222=-by a x 的左焦点作圆222x y a +=的切线,切点为,延长交抛物线24y cx =于点,若1112F E F P =,则双曲线的离心率是( ) A .152+ B .132+C .352+ D .52二、填空题(每小题5分,共6小题,共30分)9.已知方程221542x y k k+=+-表示椭圆,则的取值范围为__________.10.设公比为的正项等比数列的前项和为,且,若,则__________.11.在正四面体P ABC -中,棱长为2,且E 是棱中点,则PE BC ⋅uur uu u r的值为__________.12.已知,,且111a b +=,则42ba b a++的最小值等于__________. 13.设抛物线22y px = (0p >)的焦点为F ,准线为l .过焦点的直线分别交抛物线于,A B两点,分别过,A B 作l 的垂线,垂足为,C D . 若3AF BF =,且三角形CDF 的面积为3,则p 的值为___________.14.已知函数3()3ln (1)x e f x k x k x x=++-,若3x =是函数唯一的极值点,则实数的取值范围为__________. 三、解答题(共6小题,共80分) 15.(13分)数列的前项和为,已知11a =,1(21)(23)n n n a n S +-=+. 其中*n N ∈(Ⅰ)证明:数列21n S n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等比数列; (Ⅱ)求数列{}n S 的前项和.16.(13分)已知函数2()ln()f x x a x x =+--在0x =处取得极值. (Ⅰ)求函数()f x 在点(1,(1))f 处的切线方程; (Ⅱ)若关于的方程5()2f x x b =-+在区间上恰有两个不同的实数根,求实数的取值范围.17.(13分)在如图所示的多面体中,EA ⊥平面ABC ,DB ⊥平面ABC ,AC BC ⊥,且22AC BC BD AE ====,M 是AB 的中点. (Ⅰ)求证:CM EM ⊥;(Ⅱ)求平面EMC 与平面BCD 所成的二面角的正弦值; (Ⅲ)在棱DC 上是否存在一点N ,使得直线MN 与平面EMC 所成的角是60︒. 若存在,指出点N 的位置; 若不存在,请说明理由.18.(13分)已知数列{}n a 满足11a =,1114n na a +=-,其中*n N ∈ (Ⅰ)设221n n b a =-,求证:数列{}n b 是等差数列,并求出{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设41nn a c n =+,数列{}2n n c c +的前n 项和为n T ,是否存在正整数m ,使得11n m m T c c +<⋅对于*n N ∈恒成立,若存在,求出m 的最小值,若不存在,请说明理由.19.(14分)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率12e =,左顶点为()4,0A -,过点A 作斜率为()0k k ≠的直线l 交椭圆C 于点D ,交y 轴于点E . O 点为坐标原点. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)已知P 为AD 的中点,是否存在定点Q ,对于任意的()0k k ≠都有OP EQ ⊥,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在说明理由;(Ⅲ)若过O 点作直线l 的平行线交椭圆C 于点M ,求OM AD AE+的最大值.20.(14分)已知函数2()ln 2f x x x ax =+-,a R ∈. (Ⅰ)若在处取得极值,求的值;(Ⅱ)设()()(4)g x f x a x =+-,试讨论函数()g x 的单调性;(Ⅲ)当时,若存在正实数满足121212()()3f x f x x x x x ++=+,求证:1212x x +>.高二数学参考答案1.D 2.B 3.C 4.D 5.B 6.A 7.C 8.A9.1523k k-<<≠-且10.2 11.1-12.643+13.6214.327ek<15.(Ⅰ)证明:∵,∴,∴,又,∴,∴数列是以1为首项,2为公比的等比数列.…………… …………… 6分(Ⅱ)由(1)知,,∴,∴,①. ②①-②得,∴. …………… …………… 7分16.(Ⅰ)时,取得极值,故解得.经检验符合题意。

Q(1)ln22 f=-5 '(1)2 f=-5212ln20x y∴+--=切线方程为:…………… …………… 6分(Ⅱ)由知,得令则在上恰有两个不同的实数根, 等价于上恰有两个不同实数根.当时,,于是上单调递增;当时,,于是在上单调递增;依题意有解得. …………… ……………7分17.(Ⅰ)证明:∵AC BC =, M 是AB 的中点,∴CM AB ⊥, 又EA ⊥平面ABC ,∴CM EA ⊥, ∵EA AB A ⋂=,∴CM ⊥平面AEM ,∴CM EM ⊥. …………… …………… 3分(Ⅱ)以M 为原点,分别以MB , MC 为x , y 轴,如图建立坐标系M xyz -.则:()0,0,0M , ()0,2,0C , ()2,0,0B, ()2,0,2D , ()2,0,1E -,()2,0,1ME =-, ()0,2,0MC =, ()0,0,2BD =, ()2,2,0BC =-,设平面EMC 的一个法向量()111,,m x y z =,则: 11120{20x z y -+==,取11x =, 10y =, 12z =,所以()1,0,2m =, 设平面DBC 的一个法向量()222,,n x y z =,则:222220,{20,x y y -+==取11x =, 11y =, 10z =,所以()1,1,0n =,16cos 623m n m n m n ⋅⋅===⨯. 故平面EMC 与平面BCD 所成的二面角的正弦值为306. …………… …………… 5分 (Ⅲ)在棱DC 上存在一点N ,使得直线MN 与平面EMC 所成的角是60︒, 设(),,N x y z 且DN DC λ=, ()01λ≤≤, ∴()()2,,22,2,2x y z λ--=--, ∴22x λ=-, 2y λ=, 22z λ=-,∴()22,2,22MN λλλ=--,若直线MN与平面EMC所成的的角为60︒,则:()()()222222223cos ,sin602321241MN m λλλλλ-+-==︒=⋅-++-, 解得12λ=, 所以在棱DC 上存在一点N ,使直线MN 与平面EMC 所成的角是60︒, 点N 为棱DC 的中点. …………… …………… 5分 18.(Ⅰ)证明:114222222212121212112114n n n n n n n n n a b b a a a a a a ++-=-=-=-=-----⎛⎫-- ⎪⎝⎭,所以数列{}n b 是等差数列,111,2a b ==,因此()2122n b n n =+-⨯=,由21212n n n n b a a n+=⇒=-. …………… …………… 6分 (Ⅱ)由2n c n=()24112()22n n c c n n n n +⇒==-++, 所以111111121324112n T n n n n ⎛⎫=-+-++-+- ⎪-++⎝⎭, 所以11121212n T n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭,因为n N +∈,所以3n T <恒成立, 依题意要使11n m m T c c +<⋅对于*n N ∈,恒成立,只需()134m m +≥,且0m >解得3m ≥,m ∴的最小值为3. …………… …………… 7分19.(Ⅰ)∵左顶点为()4,0A - ∴4a = 又∵12e =∴2c = 又∵22212b a c =-= ∴椭圆C 的标准方程为2211612x y+=.…………… ……3分(Ⅱ)直线l 的方程为()4y k x =+,由()221{16124x y y k x +==+消元得()22411612k x x ⎡⎤+⎣⎦+= 化简得, ()()2244316120x k x k ⎡⎤+++-=⎣⎦,则212216124,43k x x k -+=-=+ 当22161243k x k -+=+时, 22216122444343k k y k k k ⎛⎫-+=+= ⎪++⎝⎭, ∴2221612244343k k D k k ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭, ∵点P 为AD 的中点∴点P 的坐标为22216124343k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭,,则()304op k k k =-≠.直线l 的方程为()4y k x =+,令0x =,得点E 的坐标为()04k ,,假设存在定点()(),0Q m n m ≠使得OP EQ ⊥,则1OP EQ k k =-,即34•14n kk m--=-恒成立, ∴()41230m k n +-=恒成立 ∴4120{30m n +=-=即-3{m n ==∴定点Q 的坐标为()30-,. …………… …………… 5分 (Ⅲ)∵//OM l∴OM 的方程可设为y kx =,由221{1612x y y kx+==得M 点的横坐标为24343x k =±+ 由OMl ,得22222161282149434334343D AE A D A M M k x x x x x x AD AE k k OM x x k k -++-+--+++====⋅++22164322343k k ⎛⎫=++≥ ⎪+⎝⎭, 当且仅当2264343k k =++即32k =±时取等号,∴当32k =±时, AD AE OM +的最小值为22.所以,原式最大值为24…………… …………… 6分 20.(Ⅰ)解:因为2()ln 2f x x x ax =+-,所以1'()22f x ax x=+-, 因为在处取得极值,所以'(1)1220f a =+-=,解得32a =. 验证:当32a =时,在处取得极大值. …………… …………3分(Ⅱ)解:因为()()(4)g x f x a x =+- 2ln (2)x ax a x =-+-所以. ①若,则当时,,所以函数在上单调递增;当时,,函数在上单调递减.②若,,当时,易得函数在和上单调递增,在上单调递减; 当时,恒成立,所以函数在上单调递增; 当时,易得函数在和上单调递增,在上单调递减. …………… …………… 5分(Ⅲ)证明:当时,2()ln 2f x x x ax =+-,因为121212()()3f x f x x x x x ++=+, 所以,即,所以.令,,则,当时,,所以函数在上单调递减;当时,,所以函数在上单调递增.所以函数在时,取得最小值,最小值为.所以,即,所以或.因为为正实数,所以. 当时,,此时不存在满足条件,学习资料收集于网络,仅供参考所以.…………… …………… 6分倚窗远眺,目光目光尽处必有一座山,那影影绰绰的黛绿色的影,是春天的颜色。