2014-2015年辽宁省大连市高一上学期数学期末试卷(解析版)

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2014-2015学年辽宁省大连市高一(上)期末数学试卷一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(5.00分)已知点A(﹣3,1,5)与点B(0,2,3),则A,B之间的距离为()A. B.2 C. D.2.(5.00分)集合A={(x,y)|y=ax+1},B={(x,y)|y=x+3},且A∩B={(2,5)},则()A.a=3 B.a=2 C.a=﹣3 D.a=﹣23.(5.00分)a,b,c为空间中三条直线,若a⊥b,b⊥c,则直线a,c的关系是()A.平行B.相交C.异面D.以上都有可能4.(5.00分)直线ax+by+c=0经过第一、第二、第四象限,则a,b,c应满足()A.ab>0,bc>0 B.ab>0,bc<0 C.ab<0,bc>0 D.ab<0,bc<0 5.(5.00分)两条平行线l1:3x﹣4y﹣1=0与l2:6x﹣8y﹣7=0间的距离为()A.B.C.D.16.(5.00分)若一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,则这个圆柱的全面积与侧面积的比是()A.B.C.D.7.(5.00分)若a=20.5,b=logπ3,c=log20.3,则()A.b>c>a B.b>a>c C.c>a>b D.a>b>c8.(5.00分)若一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底角为45°且腰和上底均为1的等腰梯形,则原平面图形的面积是()A.B.C.2+D.1+9.(5.00分)已知圆C:x2+y2=10,过点P(1,3)作圆C的切线,则切线方程为()A.x+3y﹣10=0 B.x﹣3y+8=0 C.3x+y﹣6=0 D.3x﹣y+10=010.(5.00分)如图所示,已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的所有棱长均为1,且AA1⊥底面ABC,则三棱锥B1﹣ABC1的体积为()A.B.C.D.11.(5.00分)已知函数f(x)=3﹣2|x|,g(x)=x2,构造函数F(x)=,那么函数y=F(x)()A.有最大值1,最小值﹣1 B.有最小值﹣1,无最大值C.有最大值1,无最小值D.有最大值3,最小值112.(5.00分)若半径均为2的四个球,每个球都与其他三个球外切,另有一个小球与这四个球都外切,则这个小球的半径为()A.B.﹣2 C.﹣3 D.2﹣2二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答卷卡的相应位置上)13.(5.00分)计算(lg2)2+lg20•lg5=.14.(5.00分)一个几何体的三视图如图所示,俯视图为等边三角形,若其体积为8,则a=.15.(5.00分)已知两圆相交于两点(1,3)和(m,1),且两圆的圆心都在直线上,则m+c的值是.16.(5.00分)过点(2,3)且与圆(x﹣1)2+y2=1相切的直线方程.三.解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10.00分)如图,平面α⊥平面β,在α与β的交线l上取线段AB=4,AC、BD分别在平面α和平面β内,它们都垂直于交线l,并且AC=3,BD=12,求CD 的长.18.(12.00分)设,其中a为常数;(1)f(x)为奇函数,试确定a的值;(2)若不等式f(x)+a>0恒成立,求实数a的取值范围.19.(12.00分)圆C过点A(6,0),B(1,5),且圆心在直线l:2x﹣7y+8=0上.(1)求圆C的方程;(2)P为圆C上的任意一点,定点Q(8,0),求线段PQ中点M的轨迹方程.20.(12.00分)如图,菱形ABCD的边长为6,∠BAD=60°,对角线AC,BD相交于点O,将菱形ABCD沿对角线AC折起,得到三棱锥B﹣ACD,点M是棱BC的中点,DM=3.求证:(1)OM∥平面ABD;(2)平面ABC⊥平面MDO.21.(12.00分)已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3)(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.22.(12.00分)在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y=2x﹣4.(1)求以点A为圆心,以为半径的圆与直线l相交所得弦长;(2)设圆C的半径为1,圆心在l上.若圆C上存在点M,使|MA|=2|MO|,求圆心C的横坐标a的取值范围.2014-2015学年辽宁省大连市高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一.选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(5.00分)已知点A(﹣3,1,5)与点B(0,2,3),则A,B之间的距离为()A. B.2 C. D.【解答】解:∵A(﹣3,1,5),B(0,2,3),∴|AB|===,故选:C.2.(5.00分)集合A={(x,y)|y=ax+1},B={(x,y)|y=x+3},且A∩B={(2,5)},则()A.a=3 B.a=2 C.a=﹣3 D.a=﹣2【解答】解:联立得:,把x=2,y=5代入得:5=2a+1,解得:a=2,故选:B.3.(5.00分)a,b,c为空间中三条直线,若a⊥b,b⊥c,则直线a,c的关系是()A.平行B.相交C.异面D.以上都有可能【解答】解:如图满足a⊥b,b⊥c,则a,c的关系可能平行,可能相交,可能异面,故选:D.4.(5.00分)直线ax+by+c=0经过第一、第二、第四象限,则a,b,c应满足()A.ab>0,bc>0 B.ab>0,bc<0 C.ab<0,bc>0 D.ab<0,bc<0【解答】解:直线ax+by+c=0化为:,∵直线ax+by+c=0经过第一、第二、第四象限,∴,>0,∴ab>0,bc<0.故选:B.5.(5.00分)两条平行线l1:3x﹣4y﹣1=0与l2:6x﹣8y﹣7=0间的距离为()A.B.C.D.1【解答】解:两条平行线l1:3x﹣4y﹣1=0,即6x﹣8y﹣2=0,与它平行的直线l2:6x﹣8y﹣7=0,故它们之间的距离为d==,故选:A.6.(5.00分)若一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,则这个圆柱的全面积与侧面积的比是()A.B.C.D.【解答】解:∵圆柱的侧面展开图是一个正方形,∴设正方形的边长为a,可得圆柱的母线长为a,底面周长也等于a底面半径r满足:2πr=a,得r=,因此,该圆柱的底面圆面积为S=πr2=,底圆柱的全面积与侧面积的比为=,故选:D.7.(5.00分)若a=20.5,b=logπ3,c=log20.3,则()A.b>c>a B.b>a>c C.c>a>b D.a>b>c【解答】解:∵a=20.5>1,1>b=logπ3>0,c=log20.3<0,∴a>b>c.故选:D.8.(5.00分)若一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底角为45°且腰和上底均为1的等腰梯形,则原平面图形的面积是()A.B.C.2+D.1+【解答】解:水平放置的图形为一直角梯形,由题意可知上底为1,高为2,下底为1+,S=(1++1)×2=2+.故选:C.9.(5.00分)已知圆C:x2+y2=10,过点P(1,3)作圆C的切线,则切线方程为()A.x+3y﹣10=0 B.x﹣3y+8=0 C.3x+y﹣6=0 D.3x﹣y+10=0【解答】解:由点P(1,3),圆x2+y2=10,得到P在圆上,则过P作圆的切线与CP所在的直线垂直,因为CP所在直线的斜率为3,所以切线的斜率为﹣,则切线方程为:y﹣3=﹣(x﹣1)即x+3y﹣10=0.故选:A.10.(5.00分)如图所示,已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的所有棱长均为1,且AA1⊥底面ABC,则三棱锥B1﹣ABC1的体积为()A.B.C.D.【解答】解:∵三棱柱ABC﹣A1B1C1的所有棱长均为1,==∴底面△ABC为正三角形,面积S△ABC又∵AA1⊥底面ABC,AA1=1∴三棱柱ABC﹣A 1B1C1的体积V=S△ABC•AA1=∵三棱锥A﹣A1B1C1、三棱锥C1﹣ABC与三棱柱ABC﹣A1B1C1等底等高∴V=V=V=﹣ABC1的体积V=V﹣V﹣V=由此可得三棱锥B故选:A.11.(5.00分)已知函数f(x)=3﹣2|x|,g(x)=x2,构造函数F(x)=,那么函数y=F(x)()A.有最大值1,最小值﹣1 B.有最小值﹣1,无最大值C.有最大值1,无最小值D.有最大值3,最小值1【解答】解:由g(x)﹣f(x)=x2﹣3+2|x|≥0得,|x|≥1;故F(x)=;故作F(x)=的图象如下,故有最大值1,没有最小值.故选:C.12.(5.00分)若半径均为2的四个球,每个球都与其他三个球外切,另有一个小球与这四个球都外切,则这个小球的半径为()A.B.﹣2 C.﹣3 D.2﹣2【解答】解:连接四个球的球心,得到一个棱长为4的正四面体,可将该正四面体补成一个正方体,设正方体的边长为a,则有4=a,由正方体的对角线长即为球的直径,可得a=2r,则该正四面体的外接球半径为,若这四个球之间有一个小球和这四个球都外切,则小球的球心与四面体的外接球球心重合,因为由小球与其它四球外切,所以球心距(即正四面体外接球半径)等于大球半径与小球半径之和,所以小球的半径为﹣2.故选:B.二.填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在答卷卡的相应位置上)13.(5.00分)计算(lg2)2+lg20•lg5=1.【解答】解:原式=(lg2)2+(lg2+1)•l g5=lg2(lg2+lg5)+lg5=lg2+lg5=1.故答案为:1.14.(5.00分)一个几何体的三视图如图所示,俯视图为等边三角形,若其体积为8,则a=2.【解答】解:由三视图可知:该几何体为正三棱柱,底面正三角形的边上的高为2,棱柱的高为a,∴底面正三角形的边长=4,∴该正三棱柱的体积V==,解得a=2.故答案为:2.15.(5.00分)已知两圆相交于两点(1,3)和(m,1),且两圆的圆心都在直线上,则m+c的值是3.【解答】解:已知两圆相交于两点(1,3)和(m,1),且两圆的圆心都在直线上,所以公共弦方程为:y﹣3=﹣1(x﹣1),所以x+y﹣4=0,因为(m,1)在公共弦上,m=3;中点在连心线上,即(2,2)在连心线上,所以c=0,所以m+c=3;故答案为:3.16.(5.00分)过点(2,3)且与圆(x﹣1)2+y2=1相切的直线方程4x﹣3y+1=0或x=2.【解答】解:当切线的斜率不存在时,切线的方程为x=2,当切线的斜率存在时,设切线的斜率为k,则切线的方程为y﹣3=k(x﹣2),即kx﹣y+3﹣2k=0,由圆心(1,0)到切线的距离等于半径得∴k=,此切线的方程4x﹣3y+1=0,综上,圆的切线方程为x=2或4x﹣3y+1=0,故答案为:x=2或4x﹣3y+1=0.三.解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10.00分)如图,平面α⊥平面β,在α与β的交线l上取线段AB=4,AC、BD分别在平面α和平面β内,它们都垂直于交线l,并且AC=3,BD=12,求CD 的长.【解答】解连接BC.∵AC⊥l,∴BC===5.又∵BD⊥l,α⊥β,α∩β=l,∴BD⊥α.又∵BC⊂α,∴BD⊥BC.∴CD===13.∴CD长为13cm.18.(12.00分)设,其中a为常数;(1)f(x)为奇函数,试确定a的值;(2)若不等式f(x)+a>0恒成立,求实数a的取值范围.【解答】解:(1)∵f(x)为奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),即a﹣=﹣a+,∴2a=+=+=2,∴a=1;(2)f(x)+a>0恒成立,即a﹣+a>0,2a>恒成立,等价于2a>()max,而2x>0,2x+1>1,∴0<<2,故2a≥2,解得a≥1,故实数a的取值范围[1,+∞).19.(12.00分)圆C过点A(6,0),B(1,5),且圆心在直线l:2x﹣7y+8=0上.(1)求圆C的方程;(2)P为圆C上的任意一点,定点Q(8,0),求线段PQ中点M的轨迹方程.【解答】解:(1)直线AB的斜率,所以AB的垂直平分线m的斜率为1.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)AB的中点的横坐标和纵坐标分别为.因此,直线m的方程为.即x﹣y﹣1=0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)又圆心在直线l上,所以圆心是直线m与直线l的交点.联立方程组解得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)所以圆心坐标为C(3,2),又半径,则所求圆的方程是(x﹣3)2+(y﹣2)2=13.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)(2)设线段PQ的中点M(x,y),P(x0,y0)M为线段PQ的中点,则,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)解得.P(2x﹣8,2y)代入圆C中得(2x﹣8﹣3)2+(2y﹣2)2=13,即线段PQ中点M的轨迹方程为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)20.(12.00分)如图,菱形ABCD的边长为6,∠BAD=60°,对角线AC,BD相交于点O,将菱形ABCD沿对角线AC折起,得到三棱锥B﹣ACD,点M是棱BC的中点,DM=3.求证:(1)OM∥平面ABD;(2)平面ABC⊥平面MDO.【解答】证明:(1)由题意知,O为AC的中点,∵M为BC的中点,∴OM∥AB.,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分).又∵OM⊄平面ABD,BC⊂平面ABD.∴OM∥平面ABD,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)(2)由题意可知:OM=OD=3,DM=,∴OM2+OD2=DM2.∴∠DOM=90°,即OD⊥OM,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)又∵四边形ABCD是菱形,∴OD⊥AC,∵OM∩AC=O,AC⊂平面ABC,∴OD⊥平面ABC,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)∵OD⊂平面ADO,∴平面ABC⊥平面MDO,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)21.(12.00分)已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3)(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.【解答】解:(1)∵f(x)=log4(ax2+2x+3)且f(1)=1,∴log4(a•12+2×1+3)=1⇒a+5=4⇒a=﹣1可得函数f(x)=log4(﹣x2+2x+3)∵真数为﹣x2+2x+3>0⇒﹣1<x<3∴函数定义域为(﹣1,3)令t=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4可得:当x∈(﹣1,1)时,t为关于x的增函数;当x∈(1,3)时,t为关于x的减函数.∵底数为4>1∴函数f(x)=log4(﹣x2+2x+3)的单调增区间为(﹣1,1),单调减区间为(1,3)(2)设存在实数a,使f(x)的最小值为0,由于底数为4>1,可得真数t=ax2+2x+3≥1恒成立,且真数t的最小值恰好是1,即a为正数,且当x=﹣=﹣时,t值为1.∴⇒⇒a=因此存在实数a=,使f(x)的最小值为0.22.(12.00分)在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y=2x﹣4.(1)求以点A为圆心,以为半径的圆与直线l相交所得弦长;(2)设圆C的半径为1,圆心在l上.若圆C上存在点M,使|MA|=2|MO|,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.【解答】解:(1)设直线l :y=2x ﹣4与圆A 相交的弦为线段BC 则圆心到直线l 的距离.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分) 由题意知,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分) 解得.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)(2)因为圆心在直线y=2x ﹣4上,所以圆C 的方程为(x ﹣a )2+[y ﹣2(a ﹣2)]2=1.设点M (x ,y ),因为|MA |=2|MO |, 所以,化简得x 2+y 2+2y ﹣3=0,即x 2+(y +1)2=4,所以点M 在以D (0,﹣1)为圆心,2为半径的圆上.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)由题意,点M (x ,y )在圆C 上,所以M 是圆C 与圆D 的公共点,则|2﹣1|≤|CD |≤2+1,所以.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分) 即得所以点C 的横坐标a 的取值范围为.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)赠送—高中数学知识点二次函数(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=-③判别式:∆ ④端点函数值符号. ①k <x 1≤x 2 ⇔②x 1≤x 2<k ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=k 0)(>k f xy1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0)(<k f xy1x 2x 0>a O∙kx y1x 2x O∙k<a 0)(>k f④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b m f a =- ③若2b q a->,则()m f q =①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p = (Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2b M f a =- ③若2b q a->,则()M f q =x>O-=f(p) f (q)()2b f a-x>O-=f (p)f (q)()2b f a-x>O-=f (p)f (q)()2bf a-xx x(q)0x①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.x<O-=f (p) f (q) ()2bf a-x<O-=f (p)f(q)()2b f a-x<O-=f (p)f(q)()2bf a-x x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x<O-=f (p)f (q)()2b f a-x。