2016-2017年福建南平市高一(上)数学期末试卷及答案
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2016-2017学年福建省南平市高一(上)期末数学试卷一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5.00分)若集合P={x|4<x<10},Q={x|3<x<7},则P∪Q等于()A.{x|3<x<7}B.{x|3<x<10}C.{x|3<x<4}D.{x|4<x<7}2.(5.00分)若直线2x﹣y+2=0与直线y=kx+1平行,则实数k的值为()A.﹣2 B.﹣ C.2 D.3.(5.00分)已知函数f(x)=,则f(f())等于()A.﹣3 B.C.3 D.84.(5.00分)若a=20.6,b=lg0.6,c=lg0.4,则()A.a<c<b B.a<b<c C.c<b<a D.b<c<a5.(5.00分)下列命题中,正确的命题是()A.平行于同一直线的两个平面平行B.共点的三条直线只能确定一个平面C.若一个平面中有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行D.存在两条异面直线同时平行于同一个平面6.(5.00分)已知直线3x﹣2y=0与圆(x﹣m)2+y2=1相交,则正整数m的值为()A.1 B.2 C.3 D.47.(5.00分)函数f(x)=x+lg(x﹣2)的零点所在区间为()A.(2,2.0001)B.(2.0001,2.001)C.(2.001,2.01)D.(2.01,3)8.(5.00分)如图,网格纸上校正方形的边长为1,粗线画出的某几何体的三视图,其中俯视图的右边为一个半圆,则此几何体的体积为()A.16+4πB.16+2πC.48+4πD.48+2π9.(5.00分)若圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4上有n个点到直线4x+3y﹣2=0的距离为1,则n等于()A.1 B.2 C.3 D.410.(5.00分)已知函数f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=log f(x)的单调递增区间为()A.(﹣∞,0)B.(4,+∞)C.(﹣∞,2)D.(2,+∞)11.(5.00分)点A,B分别为圆M:x2+(y﹣3)2=1与圆N:(x﹣3)2+(y﹣8)2=4上的动点,点C在直线x+y=0上运动,则|AC|+|BC|的最小值为()A.7 B.8 C.9 D.1012.(5.00分)设函数f(x)=﹣4x+2x+1﹣1,g(x)=lg(ax2﹣4x+1),若对任意x1∈R,都存在x2∈R,使f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围为()A.(0,4]B.(﹣∞,4]C.(﹣4,0]D.[4,+∞)二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5.00分)在空间直角坐标系中,设A(m,2,3),B(1,﹣1,1),且|AB|=,则m=.14.(5.00分)已知f(x)为R上的偶函数,当x>0时,f(x)=log6x,则f(﹣4)+f(9)=.15.(5.00分)过点A(4,﹣1)且在x轴和y轴上的截距相等的直线方程是.16.(5.00分)在正三棱锥P﹣ABC中,点P,A,B,C都在球O的球面上,PA,PB,PC两两互相垂直,且球心O到底面ABC的距离为,则球O的表面积为.三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10.00分)已知两平行直线4x﹣2y+7=0,2x﹣y+1=0之间的距离等于坐标原点O到直线l:x﹣2y+m=0(m>0)的距离的一半.(1)求m的值;(2)判断直线l与圆C:x2+(y﹣2)2=的位置关系.18.(12.00分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是正方形,分E,F,G别为PD,AB,CD的中点,PD⊥平面ABCD(1)证明AC⊥PB(2)证明:平面PBC∥平面EFG.19.(12.00分)已知函数y=f(x)满足f(x+1)=x+3a,且f(a)=3.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若g(x)=x•f(x)+λf(x)+1在(0,2)上具有单调性,λ<0,求λ的取值范围.20.(12.00分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AB=AA1=2,AC=,BC=3,M,N分别为B1C1,AA1的中点(1)求证:AB⊥平面AA1C1C(2)判断MN与平面ABC1的位置关系,求四面体ABC1M的体积.21.(12.00分)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数),已知该食品在0℃的保鲜时间是192小时,在33℃的保鲜时间是24小时(1)求k的值(2)该食品在11℃和22℃的保鲜时间.22.(12.00分)已知圆心在x轴上的圆C与直线l:4x+3y﹣6=0切于点M(,)(1)求直线12x﹣5y﹣1=0被圆C截得的弦长(2)已知N(2,1),经过原点,且斜率为正数的直线L与圆C交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点(i)求证:为定值(ii)若|PN|2+|QN|2=24,求直线L的方程.2016-2017学年福建省南平市高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5.00分)若集合P={x|4<x<10},Q={x|3<x<7},则P∪Q等于()A.{x|3<x<7}B.{x|3<x<10}C.{x|3<x<4}D.{x|4<x<7}【解答】解:集合P={x|4<x<10},Q={x|3<x<7},则P∪Q={x|3<x<10},故选:B.2.(5.00分)若直线2x﹣y+2=0与直线y=kx+1平行,则实数k的值为()A.﹣2 B.﹣ C.2 D.【解答】解:∵直线2x﹣y+2=0等价于y=2x+2,与直线y=kx+1平行,∴k=2;故选:C.3.(5.00分)已知函数f(x)=,则f(f())等于()A.﹣3 B.C.3 D.8【解答】解:∵函数f(x)=,∴f()=﹣()2=﹣2,f(f())=f(﹣2)==8.故选:D.4.(5.00分)若a=20.6,b=lg0.6,c=lg0.4,则()A.a<c<b B.a<b<c C.c<b<a D.b<c<a【解答】解:∵a=20.6>20=1,c=lg0.4<b=lg0.6<lg1=0,∴c<b<a.故选:C.5.(5.00分)下列命题中,正确的命题是()A.平行于同一直线的两个平面平行B.共点的三条直线只能确定一个平面C.若一个平面中有无数条直线与另一个平面平行,则这两个平面平行D.存在两条异面直线同时平行于同一个平面【解答】解:对于A,平行于同一直线的两个平面平行可能相交,故错;对于B,共点的三条直线可能不在一个平面内,故错;对于C,无数条直线平行时,不能确定这两个平面平行,故错;对于D,根据线面平行的判定,存在两条异面直线同时平行于同一个平面,故正确.故选:D.6.(5.00分)已知直线3x﹣2y=0与圆(x﹣m)2+y2=1相交,则正整数m的值为()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:∵直线3x﹣2y=0与圆(x﹣m)2+y2=1相交,∴圆心(m,0)到直线3x﹣2y=0的距离d小于半径r=1,∴d=<1,解得|m|<,∵m是正整数,∴m=1.故选:A.7.(5.00分)函数f(x)=x+lg(x﹣2)的零点所在区间为()A.(2,2.0001)B.(2.0001,2.001)C.(2.001,2.01)D.(2.01,3)【解答】解:f(2.001)=2.001+lg(2.001﹣2)=2.001﹣3<0,f(2.01)=2.001+lg (2.01﹣2)=2.01﹣2>0,由函数零点的存在性定理,函数ff(x)=x+lg(x﹣2)的零点所在的区间为(2.001,2.01)故选:C.8.(5.00分)如图,网格纸上校正方形的边长为1,粗线画出的某几何体的三视图,其中俯视图的右边为一个半圆,则此几何体的体积为()A.16+4πB.16+2πC.48+4πD.48+2π【解答】解:由三视图可知,该几何体的左边是底面面积为16,高为3的四棱锥,右边为半个圆锥,且其底面半径为2,高为3,故体积为=16+2π,故选:B.9.(5.00分)若圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4上有n个点到直线4x+3y﹣2=0的距离为1,则n等于()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4是一个以(5,﹣1)为圆心,2为半径的圆.圆心到4x+3y﹣2=0的距离为d==3,所以圆C:(x﹣5)2+(y+1)2=4上有n个点到直线4x+3y﹣2=0的距离为1,n=1,故选:A.10.(5.00分)已知函数f(x)的图象如图所示,则函数g(x)=log f(x)的单调递增区间为()A.(﹣∞,0)B.(4,+∞)C.(﹣∞,2)D.(2,+∞)【解答】解:令u=f(x),函数g(x)=log u在(0,+∞)上递减,结合复合函数的单调性可知:函数g(x)=log f(x)的单调递增区间,就是f(x)的递减区间,且f(x)>0,故有函数的图象,可知函数g(x)=log f(x)的单调递增区间为:(﹣∞,0).故选:A.11.(5.00分)点A,B分别为圆M:x2+(y﹣3)2=1与圆N:(x﹣3)2+(y﹣8)2=4上的动点,点C在直线x+y=0上运动,则|AC|+|BC|的最小值为()A.7 B.8 C.9 D.10【解答】解:设圆C'是圆M:x2+(y﹣3)2=1关于直线x+y=0对称的圆可得M'(﹣3,0),圆M'方程为(x+3)2+y2=1,可得当点P位于线段NM'上时,线段AB长是圆N与圆M'上两个动点之间的距离最小值,此时|AC|+|BC|的最小值为AB,N(3,8),圆的半径R=2,∵|NM'|===10,可得|AB|=|NM'|﹣R﹣r=10﹣2﹣1=7因此|AC|+|BC|的最小值为7,故选:A.12.(5.00分)设函数f(x)=﹣4x+2x+1﹣1,g(x)=lg(ax2﹣4x+1),若对任意x1∈R,都存在x2∈R,使f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围为()A.(0,4]B.(﹣∞,4]C.(﹣4,0]D.[4,+∞)【解答】解:∵f(x)=﹣4x+2x+1﹣1=﹣(2x)2+2×2x﹣1=﹣(2x﹣1)2≤0,∴∀x 1∈R,f(x)=﹣4x+2x+1﹣1∈(﹣∞,﹣1],∵∃x2∈R,使f(x1)=g(x2),∴g(x)=lg(ax2﹣4x+1)的值域包含(﹣∞,0],当a=0时,g(x)=lg(﹣4x+1),成立;当a>0时,△=16﹣4a≥0,解得0<a≤4.当a<0时,y max=≥1,即1﹣≥1恒成立.综上,a≤4.故选:B.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5.00分)在空间直角坐标系中,设A(m,2,3),B(1,﹣1,1),且|AB|=,则m=1.【解答】解:∵A(m,2,3),B(1,﹣1,1),∴,解得:m=1.故答案为:1.14.(5.00分)已知f(x)为R上的偶函数,当x>0时,f(x)=log6x,则f(﹣4)+f(9)=2.【解答】解:∵f(x)为R上的偶函数,当x>0时,f(x)=log6x,∴f(﹣4)+f(9)=f(4)+f(9)=log64+log69=log6(4×9)=log636=2,故答案为:2.15.(5.00分)过点A(4,﹣1)且在x轴和y轴上的截距相等的直线方程是x+y ﹣3=0,或x+4y=0.【解答】解:设直线在x轴为a,y轴截距为b,①当a=b=0时,直线过点(4,﹣1)和(0,0),其方程为=,即x+4y=0.②当a=b≠0时,直线方程为x+y=a,把点(4,﹣1)代入,得4﹣1=a,解得a=3,∴直线方程为x+y﹣3=0.故答案为:x+y﹣3=0,或x+4y=016.(5.00分)在正三棱锥P﹣ABC中,点P,A,B,C都在球O的球面上,PA,PB,PC两两互相垂直,且球心O到底面ABC的距离为,则球O的表面积为12π.【解答】解:∵正三棱锥P﹣ABC,PA,PB,PC两两垂直,∴此正三棱锥的外接球即以PA,PB,PC为三边的正方体的外接球O,设球O的半径为R,则正方体的边长为,球心到截面ABC的距离即正方体中心到截面ABC的距离,设P到截面ABC的距离为h,则正三棱锥P﹣ABC的体积V=S△ABC ×h=S△PAB×PC=,△ABC为边长为R的正三角形,S△ABC=(R)2=R2,∴h=,∴球心(即正方体中心)O到截面ABC的距离为R﹣==,∴,∴S=4πR2=12π.故答案为:12π.三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10.00分)已知两平行直线4x﹣2y+7=0,2x﹣y+1=0之间的距离等于坐标原点O到直线l:x﹣2y+m=0(m>0)的距离的一半.(1)求m的值;(2)判断直线l与圆C:x2+(y﹣2)2=的位置关系.【解答】解:(1)2x﹣y+1=0化为4x﹣2y+2=0,则两平行直线4x﹣2y+7=0,2x ﹣y+1=0之间的距离等于=,∴点O到直线l:x﹣2y+m=0(m>0)的距离==,∵m>0∴m=5;(2)圆C:x2+(y﹣2)2=的圆心C(0,2),半径r=,∵C到直线l的距离d==,∴l与圆C相切.18.(12.00分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是正方形,分E,F,G别为PD,AB,CD的中点,PD⊥平面ABCD(1)证明AC⊥PB(2)证明:平面PBC∥平面EFG.【解答】证明:(1)连结BD,∵PD⊥平面ABCD,∴PD⊥AC,∵底面ABCD是正方形,∴BD⊥AC,又PD∩BD=D,∴AC⊥平面PBD,∵PB⊂平面PBD,∴AC⊥PB.(2)∵G、E分别为CD、PD的中点,∴CE∥PC,又GE⊄平面PBC,PC⊂平面PBC,∴GE∥平面PBC,在正方形ABCD中,G、F分别为CD、AB的中点,∴GF∥BC,又GF⊄平面PBC,BC⊂平面PBC,∴GF∥平面PBC,∵GF∩GE=G,∴平面PBC∥平面EFG.19.(12.00分)已知函数y=f(x)满足f(x+1)=x+3a,且f(a)=3.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若g(x)=x•f(x)+λf(x)+1在(0,2)上具有单调性,λ<0,求λ的取值范围.【解答】解:(1)∵f(x+1)=x+3a=x+1+3a﹣1,∴f(x)=x+3a﹣1,∵f(a)=3,∴f(a)=a+3a﹣1=4a﹣1=3,得4a=4,则a=1,(2)g(x)=x•f(x)+λf(x)+1=x•(x+2)+λ(x+2)+1=x2+(2+λ)x+2λ+1,函数的对称轴为x=﹣,若函数g(x)在(0,2)上具有单调性,λ<0,则﹣≤0或﹣≥2,即λ≥﹣2或λ≤﹣6,∵λ<0,∴λ≤﹣6或﹣2≤λ<0,则λ的取值范围是λ≤﹣6或﹣2≤λ<0.20.(12.00分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥平面ABC,AB=AA1=2,AC=,BC=3,M,N分别为B1C1,AA1的中点(1)求证:AB⊥平面AA1C1C(2)判断MN与平面ABC1的位置关系,求四面体ABC1M的体积.【解答】证明:(1)∵在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB=AA1=2,AC=,BC=3,AB2+AC2=BC2,∴AB⊥AC,∵AA1⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,∴AA1⊥AB,∵AC∩AA1=A,∴AB⊥平面AA1C1C.解:(2)MN∥平面ABC1.取BB1中点D,∵M,N分别为B1C1,AA1的中点,∴MD∥BC1,又四边形ABB1A1为平行四边形,∴DN∥AB,∵MD∩DN=D,∴平面MND∥平面ABC1,∴MN∥平面ABC1,过N作NH⊥AC1于H,∵平面ABC1⊥平面AA1C1C,∴NH⊥平面ABC1,∴NH===,∴M到平面ABC1的距离为,∴四面体ABC 1M的体积===.21.(12.00分)某食品的保鲜时间y(单位:小时)与储藏温度x(单位:℃)满足函数关系y=e kx+b(e=2.718…为自然对数的底数,k,b为常数),已知该食品在0℃的保鲜时间是192小时,在33℃的保鲜时间是24小时(1)求k的值(2)该食品在11℃和22℃的保鲜时间.【解答】解:(1)由题意可得,x=0时,y=192;x=33时,y=24.代入函数y=e kx+b,得:e k×0+b=192①,e k×33+b=24②②÷①,解得:k=﹣;(2)由(1)得:x=11时,e11k+b=x③,∴③÷①得:e11k==,解得:x=96,故该食品在11℃的保鲜时间是96小时;x=22时,e22k+b=y④,∴④÷①得:e22k==,解得:y=48,故该食品在22℃的保鲜时间是48小时.22.(12.00分)已知圆心在x轴上的圆C与直线l:4x+3y﹣6=0切于点M(,)(1)求直线12x﹣5y﹣1=0被圆C截得的弦长Q(x2,y2)两点(i)求证:为定值(ii)若|PN|2+|QN|2=24,求直线L的方程.【解答】解:(1)由题意,C(a,0),z\则k CM=,∴•(﹣)=﹣1,∴a=﹣1,∴C(﹣1,0),|CM|=2,即r=2,∴圆C的标准方程为(x+1)2+y2=4.圆心到直线12x﹣5y﹣1=0的距离为1,∴所求弦长为2=2;(2)设直线l的方程为y=kx(k>0),与圆的方程联立,可得(1+k2)x2+2x﹣3=0,∴x1+x2=﹣,x1x2=﹣.(i)==为定值;(ii)|PN|2+|QN|2=+=﹣(4+2k)(x1+x2)+10=+16=24,∴k=1或﹣,经检验k=1满足题意,∴直线L的方程为y=x.。