江苏省连云港市2019-2020年下学期高一数学期末试卷【含答案】
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江苏省连云港市2019-2020年下学期高一数学期末试卷2020.7一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上) 1.22cossin 88ππ-=A .24 B .24- C .22 D .22- 2.不等式28x >的解集是A .(22-,22)B .(-∞,22-)(22,+∞)C .(42-,42)D .(-∞,42-)(42,+∞)3.若从甲,乙,丙,丁4位同学中选出3名代表参加学校会议,则甲被选中的概率是 A .14 B .13 C .23 D .344.某校为了了解教科研工作开展状况与教师年龄 之间的关系,将该校不小于35岁的80名教师 按年龄分组,分组区间为[35,40),[40,45), [45,50),[50,55),[55,60],由此得到频率 分布直方图如图,则这80名教师中年龄小于45岁的人数有 第4题A .45B .46C .48D .50 5.过圆x 2+y 2=5上一点M(﹣1,2)作圆的切线l ,则l 的方程是A .230x y +-=B .250x y -+=C .250x y --=D .250x y +-=6.两条平行直线6x ﹣4y +5=0与y =32x 的距离是 A .1313 B .1326 C .51313 D .513267.如图,在三棱锥S —ABC 中,SB =SC =AB =AC =BC =4,SA =23,则异面直线SB 与AC 所成角的余弦值是 A .18 B .18-C .14 D .14- 第7题 8.圆222220x y x y +---=的圆心为C ,直线l 过点(0,3)且与圆C 交于A ,B 两点,若△ABC 3l 的条数为A .1B .2C .3D .4二、 多项选择题(本大题共4小题,每小题5分, 共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上) 9.在4件产品中,有一等品2件,二等品1件(一等品与二等品都是正品),次品1件,现从中任取2件,则下列说法正确的是 A .两件都是一等品的概率是13 B .两件中有1件是次品的概率是12C .两件都是正品的概率是13D .两件中至少有1件是一等品的概率是5610.关于异面直线a ,b ,下列四个命题正确的有 A .过直线a 有且仅有一个平面β,使b ⊥β B .过直线a 有且仅有一个平面β,使b ∥β C .在空间存在平面β,使a ∥β, b ∥β D .在空间不存在平面β,使a ⊥β,b ⊥β11.正方体的外接球与内切球上各有一个动点M ,N ,若线段MN 31,则 A .正方体的外接球的表面积为12π B .正方体的内切球的体积为3π C .正方体的棱长为1 D .线段MN 3112.瑞士著名数学家欧拉在1765 年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC ,AB =AC =4,点B(﹣1,3),点C(4,﹣2),且其“欧拉线”与圆M :222(3)x y r -+=相切,则下列结论正确的是A .圆M 上点到直线x ﹣y +3=0的最小距离为22B .圆M 上点到直线x ﹣y +3=0的最大距离为32C .若点(x ,y )在圆M 上,则x 3y 的最小值是3﹣22D .圆22(1)()8x a y a --+-=与圆M 有公共点,则a 取值范围是[122-122+ 三、填空题(本大题共4小题, 每小题5分,共计20分.其中第16题共有2空,第一个空2分,第二个空3分;其余题均为一空, 每空5分.请把答案填写在答题卡相应位置上) 13.已知两点A(3,2),B(8,12),则直线AB 的一般式方程为 .14.用半圆形纸片卷成一个圆锥筒,3则半圆形纸片的半径为 . 15.设cos x =t ,用t 的代数式表示cos2x = ,用t 的代数式表示cos3x = . 16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足a 2﹣(b ﹣c )2=S ,b +c =2,则S 的最大值是 .四、解答题(本大题共6小题,共计70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) 17.(本小题满分10分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A =60°,b =1,S △ABC 3. (1)求c 的值;(2)求sinC 的值. 18.(本小题满分12分)已知tan(α+β)=13,tan α=﹣2. (1)求tan β; (2)求sin2α.19.(本小题满分12分)已知函数2()(3)2f x ax a x =+-+(其中a ∈R ). (1)当a =﹣1时,解关于x 的不等式()0f x <; (2)若()1f x ≥-的解集为R ,求实数a 的取值范围.20.(本小题满分12分)如图,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 为棱DD 1的中点,求证: (1)BD 1∥平面EAC ;(2)平面EAC ⊥平面AB 1C .21.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,圆C:x2+y2+4x﹣2ay+a2=0.(1)若圆C与x轴相切,求实数a的值;(2)若M,N为圆C上不同的两点,过点M,N分别作圆C的切线l1,l2,若l1与l2相交于点P,圆C上异于M,N另有一点Q,满足∠MQN=60°,若直线l:x﹣y﹣6=0上=,求实数a的值.存在唯一的一个点T,使得TP2OC22.(本小题满分12分)已知梯形ABCD中,AB=1,∠A=60°,∠ABC=90°,∠CBD=45°,如图(1)所示.现将△ABC沿边BC翻折至△A′BC,记二面角A′—BC—D的大小为.(1)当θ=90°时,如图(2)所示,过点B作平面与A′D垂直,分别交A′C,A′D于点E,F,求点E到平面A′BF的距离;(2)当θ=30°时,如图(3)所示,求二面角A′—CD—B的正切值.答案一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上) 1.22cossin 88ππ-=A .24 B .24- C .22 D .22- 答案:C考点:二倍角的余弦公式 解析:222cossin cos(2)8882πππ-=⨯=,故选C . 2.不等式28x >的解集是A .(22-,22)B .(-∞,22-)(22,+∞)C .(42-,42)D .(-∞,42-)(42,+∞)答案:B考点:一元二次不等式解析:∵28x >,∴22x >或22x <-,故选B .3.若从甲,乙,丙,丁4位同学中选出3名代表参加学校会议,则甲被选中的概率是 A .14 B .13 C .23 D .34答案:D考点:古典概型 解析:P =34,故选D . 4.某校为了了解教科研工作开展状况与教师年龄之间的关系,将该校不小于35岁的80名教师 按年龄分组,分组区间为[35,40),[40,45), [45,50),[50,55),[55,60],由此得到频率 分布直方图如图,则这80名教师中年龄小于45岁的人数有 第4题 A .45 B .46 C .48 D .50 答案:C考点:频率分布直方图解析:(0.0800.040)58048+⨯⨯=,故选C .5.过圆x 2+y 2=5上一点M(﹣1,2)作圆的切线l ,则l 的方程是A .230x y +-=B .250x y -+=C .250x y --=D .250x y +-= 答案:B考点:圆的切线方程解析:根据切线方程公式可得切线方程为25x y -+=,即250x y -+=,故选B .6.两条平行直线6x ﹣4y +5=0与y =32x 的距离是 A .1313 B .1326 C .51313 D .51326答案:D考点:两平行直线间的距离公式 解析:根据两平行间的距离公式可得225513266(4)d ==+-,故选D . 7.如图,在三棱锥S —ABC 中,SB =SC =AB =AC =BC =4,SA =23,则异面直线SB 与AC 所成角的余弦值是 A .18 B .18-C .14 D .14- 第7题 答案:A考点:异面直线所成的角解析:取AB 、BC 、SC 、SA 的中点分别为D 、E 、F 、G , 则∠EFG 就是异面直线SB 与AC 所成的角或补角,首先可判断出三角形SAE 是等边三角形,求得三角形SAE 高EG =3,FG =FE =2, 所以4491cos EFG 2228+-∠==-⨯⨯,故异面直线SB 与AC 所成角的余弦值是18,故选A .8.圆222220x y x y +---=的圆心为C ,直线l 过点(0,3)且与圆C 交于A ,B 两点,若△ABC 3l 的条数为A .1B .2C .3D .4 答案:D考点:直线与圆相交解析:圆222220x y x y +---=化为标准方程为22(1)(1)4x y -+-=,则1CA CB cos ACB 2sin ACB 32⋅⋅∠=∠=ACB =60°或120°, 故圆心到直线AB 的距离为13,当l 斜率不存在时,符合题意, 当l 斜率为k 时,设直线为3y kx =+,221k d k +==+13,解得k =34-,或61,综上所述,共有4条,故选D .二、 多项选择题(本大题共4小题,每小题5分, 共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上) 9.在4件产品中,有一等品2件,二等品1件(一等品与二等品都是正品),次品1件,现从中任取2件,则下列说法正确的是 A .两件都是一等品的概率是13 B .两件中有1件是次品的概率是12C .两件都是正品的概率是13D .两件中至少有1件是一等品的概率是56答案:BD考点:几何概型解析:两件都是一等品的概率16,故A 错误;两件中有1件是次品的概率为12,故B 正确; 两件都是正品的概率是12,故C 错误;两件中至少有1件是一等品的概率是56,故D 正确.故选BD .10.关于异面直线a ,b ,下列四个命题正确的有 A .过直线a 有且仅有一个平面β,使b ⊥β B .过直线a 有且仅有一个平面β,使b ∥β C .在空间存在平面β,使a ∥β, b ∥β D .在空间不存在平面β,使a ⊥β,b ⊥β 答案:BCD考点:空间中的位置关系解析:当直线a ⊥b ,过直线a 有无数个平面β,能使b ⊥β,故A 错误; 异面直线a ,b ,过直线a 有且仅有一个平面β,使b ∥β,故B 正确; 异面直线a ,b ,在空间存在平面β,使a ∥β, b ∥β,故C 正确;如果a ⊥β,b ⊥β,则a ∥b ,即直线a ,b 共面,反之异面直线a ,b ,在空间不存在平面β,使a ⊥β,b ⊥β故D 正确.故选BCD .11.正方体的外接球与内切球上各有一个动点M ,N ,若线段MN 31,则 A .正方体的外接球的表面积为12π B .正方体的内切球的体积为3π C .正方体的棱长为1 D .线段MN 31 答案:AD考点:正方体的外接球与内切球 解析:设正方体棱长为a ,则313122a -=,解得a =2, 3,内切球半径为1,正方体外接球表面积为243)12ππ=,故A 正确;内切球体积为3441=33ππ,故B 错误; 正方体的棱长为2,故C 错误;线段MN 31,故D 正确.故选AD .12.瑞士著名数学家欧拉在1765 年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC ,AB =AC =4,点B(﹣1,3),点C(4,﹣2),且其“欧拉线”与圆M :222(3)x y r -+=相切,则下列结论正确的是A .圆M 上点到直线x ﹣y +3=0的最小距离为22B .圆M 上点到直线x ﹣y +3=0的最大距离为32C .若点(x ,y )在圆M 上,则x 3y 的最小值是3﹣22D .圆22(1)()8x a y a --+-=与圆M 有公共点,则a 取值范围是[122-122+ 答案:ACD考点:与圆有关的位置关系 解析:取BC 中点D(32,12),515BC k ==--,1AD k =,故直线AD 为x ﹣y ﹣1=0, 故22r d ===M 到直线x ﹣y +3=0的距离为32 故圆M 上点到直线x ﹣y +3=0的最小距离为2242,所以A 正确,B 错误;设32x θ=,2y θ=,则3326x θθ+=322)6πθ=++,则x 3的最小值是3﹣22,故C 正确;222(2)32a a ≤-+≤122122a -≤≤+D 正确.故选ACD .三、填空题(本大题共4小题, 每小题5分,共计20分.其中第16题共有2空,第一个空2分,第二个空3分;其余题均为一空, 每空5分.请把答案填写在答题卡相应位置上) 13.已知两点A(3,2),B(8,12),则直线AB 的一般式方程为 . 答案:240x y --= 考点:直线的两点式、一般式 解析:2312283y x --=--,化为一般式为240x y --=.14.用半圆形纸片卷成一个圆锥筒,3则半圆形纸片的半径为 .答案:2考点:圆锥的侧面展开图解析:半圆形纸片做成的圆锥,母线是底面半径的23,故半圆形纸片的半径为2.15.设cos x =t ,用t 的代数式表示cos2x = ,用t 的代数式表示cos3x = . 答案:221t -,343t t - 考点:三角恒等变换解析:22cos 22cos 121x x t =-=-,2223cos3cos 2cos 2sin cos (21)2(1)43x x x x x t t t t t t =-=---=-.16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足a 2﹣(b ﹣c )2=S ,b +c =2,则S 的最大值是 . 答案:417考点:余弦定理,解三角形 解析:22221()sin 2cos 2a b c bc A b c bc A =-+=+-, 化简得sin 4cos 4A A +=-,又22sin cos 1A A +=, 解得cos 1A =-(舍),或15cos 17A =-,则8sin 17A =, 211844sin (2)(1)22171717S bc A b b b ==-=--+, 当b =1时,S 有最大值为417. 四、解答题(本大题共6小题,共计70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) 17.(本小题满分10分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A =60°,b =1,S △ABC 3. (1)求c 的值;(2)求sinC 的值. 解:(1)在ABC ∆中,1sin 32ABC S bc A ∆==所以1332b c ⨯⨯=4c =; (2)在ABC ∆中,由余弦定理得:2222cos a b c bc A =+-所以22114214132a =+-⨯⨯⨯=,所以13a = 在ABC ∆中,由正弦定理得:sin sin a cA C=, 所以sin 239sin c A C a =18.(本小题满分12分)已知tan(α+β)=13,tan α=﹣2. (1)求tan β; (2)求sin2α.解:(1)tan()tan tan =tan()1tan()tan αβαβαβααβα+-+-=++,因为1tan()3αβ+=,tan 2α=-,所以tan =7β (2)2222sin cos 2tan sin 22sin cos sin cos tan 1ααααααααα===++,因为tan 2α=-,所以4sin 25α=-19.(本小题满分12分)已知函数2()(3)2f x ax a x =+-+(其中a ∈R ). (1)当a =﹣1时,解关于x 的不等式()0f x <; (2)若()1f x ≥-的解集为R ,求实数a 的取值范围. 解:(1)当1a =-时,由()0f x <得,2420x x --+<,所以2420x x +->,所以不等式的解集为(62)(62)-∞--+∞,,;(2)因为()1f x -≥解集为R ,所以2(3)21ax a x +-+-≥在R 恒成立,当0a =时,得321x -+-≥,不合题意;当0a >时,由2(3)30ax a x +-+≥在R 恒成立,得2(3)120a a a >⎧⎨--⎩≤,所以962962a -+≤≤20.(本小题满分12分)如图,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 为棱DD 1的中点,求证: (1)BD 1∥平面EAC ;(2)平面EAC ⊥平面AB 1C .证明:(1)连接BD 交AC 与O ,连接OE , 因为O 是BD 中点,E 是棱1DD 的中点,所以OE ∥BD 1,又BD 1⊄平面EAC ,OE ⊂平面EAC , 所以1BD ∥平面EAC ;(2)方法一:连接11B O B E ,,设正方体边长为1在△AEC 中,EA EC =,O 是AC 中点,得OE AC ⊥,同理1OB AC ⊥,故1EOB ∠为1E AC B --所成二面角的平面角,在△1EOB 中,32OE =,162B O =, 132B E =得22211OE B E B O += 故1=90EOB ∠︒故平面EAC ⊥平面1AB C法二:连接1A B ,在正方体1111ABCD A B C D -中,A 1B 1B 1D 1 ABCDEO11A D ⊥面11ABB A ,1AB ⊂面11ABB A ,得11A D ⊥1AB 11ABB A 是正方形,得1A B ⊥1AB ,又1111A BA D A =,得1AB ⊥面11A BD ,1BD ⊂面11A BD ,故1AB ⊥1BDOE ∥1BD 得1OE AB ⊥,在△AEC 中,EA EC =,O 是AC 中点,得OE AC ⊥ 又1AB AC A =,得OE ⊥面1AB C ,OE ⊂平面EAC故平面EAC ⊥平面1AB C .21.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,圆C :x 2+y 2+4x ﹣2ay +a 2=0. (1)若圆C 与x 轴相切,求实数a 的值;(2)若M ,N 为圆C 上不同的两点,过点M ,N 分别作圆C 的切线l 1,l 2,若l 1与l 2相交于点P ,圆C 上异于M ,N 另有一点Q ,满足∠MQN =60°,若直线l :x ﹣y ﹣6=0上存在唯一的一个点T ,使得TP 2OC =,求实数a 的值.解:(1)圆C 的方程可以化为:22(2)()4x y a ++-=,所以圆心(2)C a -,,半径为2,因为圆C 与x 轴相切,所以||2a =,所以2a =± (2)因为点M N ,在圆C 上,且60MQN ∠=, 所以120MCN ∠=,因为PM PN ,分别是圆C 的切线,所以4PC =,即点P 在以C 为圆心,4为半径的圆上,所以点P 的轨迹方程为22(2)()16x y a ++-=,设00()T x y ,,()P m n ,,由2TP OC =得,00()2(2)m x n y a --=-,,所以0042m x n y a -=-⎧⎨-=⎩,即0042m x n y a=-⎧⎨=+⎩,所以2200(2)()16x y a -++=,因为直线l 60x y --=上一存在唯一点T ,使得2TP OC =,所以220000(2)()1660x y a x y ⎧-++=⎪⎨--=⎪⎩只有一组解,42=,所以442a =±22.(本小题满分12分)已知梯形ABCD 中,AB =1,∠A =60°,∠ABC =90°,∠CBD =45°,如图(1)所示.现将△ABC 沿边BC 翻折至△A′BC ,记二面角A′—BC —D 的大小为.(1)当θ=90°时,如图(2)所示,过点B 作平面与A′D 垂直,分别交A′C ,A′D 于点E ,F ,求点E 到平面A′BF 的距离;(2)当θ=30°时,如图(3)所示,求二面角A′—CD —B 的正切值.解:(1)因为平面'A BC ⊥平面BCD ,平面'A BC平面BCD BC =,CD BC ⊥,CD ⊂平面BCD ,所以CD ⊥平面'A BC ,又BE ⊂平面'A BC ,所以CD BE ⊥, 因为'A D BEF ⊥平面,BE BEF ⊂平面,所以'A D BE ⊥ 又'CDA D D =,''CD A D A CD ⊂,平面,所以'BE A CD ⊥平面,又''A C A CD ⊂平面,所以'BE A C ⊥, 在'Rt A BC ∆中,3A B BC BE A C '⋅=', 又'A BC BCD ⊥平面平面,'A BCBCD BC =平面平面,'A B BC ⊥,''A B A BC ⊂面所以'A B BCD ⊥平面,又BD BCD ⊂平面,所以'A B BD ⊥, 在'Rt A BD ∆中,67A B BD BF A D '⋅==',所以22'7A F A B A F ''=-=, 在Rt BEF ∆中,22327EF BF BE =-=,设点E 到平面A BF '的距离为d ,因为''A BEF E A BF V V --=,所以'11'33BEF A BF S A F S d ∆∆⋅=⋅,所以68d =; (2)过点B 作直线l //CD ,过'A 作'A H l ⊥交l 于点H .因为CD BC ⊥,所以l BC ⊥,又因为'A B BC ⊥,所以'A BH ∠就是二面角'A BC D --的平面角, 所以'30A BH ∠=︒,因为'1A B =,所以1'2A H =, 过点H 作HQ CD ⊥交CD 于点Q ,连接'A Q , 因为'BC A B ⊥,BC l ⊥,'lA B B =,所以'BC A BH ⊥平面,又BC BCD ⊂平面,所以'BCD A BH ⊥平面平面 又因为'BCDA BH l =平面平面,'A H l ⊥,''A H A BH ⊂平面所以'A H BCD ⊥平面,因为HQ CD ⊥,所以'CD A HQ ⊥平面, 因为''A Q A CD ⊂平面,所以'CD A Q ⊥,所以'A QH ∠是二面角A CD B '--的平面角, 在'Rt A QH ∆中,'3tan '6A H A QH HQ ∠==, 所以二面角A CD B '--的正切值为36.B CDQHl。