广东省揭阳市汕尾普宁华美实验学校2017-2018学年高二数学下学期期中试题 理
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广东省揭阳市汕尾普宁华美实验学校2017-2018学年高二数学下学期期中试题 理考试时间:120分钟;满分:150分;注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、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.请将正确答案......填涂..在答题...卷.上.). 1.设为虚数单位,则复数( ) A. 0 B. 2 C. D.2.命题“若a >b ,则a +c >b +c ”的否命题是( )A. 若a ≤b ,则a +c ≤b +cB. 若a +c ≤b +c ,则a ≤bC. 若a +c >b +c ,则a >bD. 若a >b ,则a +c ≤b +c3.方程421414-=x x C C 的解集为( ) A. {4} B. {14} C. {14,2} D. {4,6} 4.在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为,若,则△ABC 的面积为( )A. B. 1 C. D. 25.从5名志愿者中选派4人在星期六和星期日参加公益活动,每人一天,每天两人,则不同的 选派方法共有( ) A. 60种 B. 48种 C. 30种 D. 10种6.ABC ∆中,角,,A B C 成等差数列,则222sin sin sin sin sin A C BA C+-=( )A.127.已知函数()1,10 1x x f x x +-≤≤=<≤,则⎰-11)(dx x f 的值为( )A. 12π+B. 124π+C. 14π+D. 122π+ 8.已知圆1C : ()2251x y ++=, 2C : ()225225x y -+=,动圆C 满足与1C 外切且2C 与内切,若M 为1C 上的动点,且10CM C M ⋅=,则CM 的最小值为( )A.4D. 9.某学校计划在周一至周四的艺术节上展演《雷雨》《茶馆》《天籁》《马蹄声碎》四部话剧,每天一部,受多种因素影响,话剧《雷雨》不能在周一和周四上演,《茶馆》不能在周一和周三上演,《天籁》不能在周三和周四上演,《马蹄声碎》不能在周一和周四上演,那么下列说法正确的是( ) A. 《雷雨》只能在周二上演 B. 《茶馆》可能在周二或周四上演 C. 周三可能上演《雷雨》或《马蹄声碎》 D. 四部话剧都有可能在周二上演 10.用数学归纳法证明()1112f n n n =+++ 1253124n +⋅⋅⋅+>+ ()n N +∈过程中:假设()n k k N +=∈时,不等式()2524f k >成立,则需证当1n k =+时, ()25124f k +>也成立,则()()1f k f k +-=( )A.134k + B. 11341k k -++ C.112323433k k k +-+++ D.111323334k k k +++++11.己知曲线()3211332f x x x ax =-++上存在两条斜率为3的切线,且切点的横坐标都大于零, 则实数a 的取值范围为 ( )A. 133,4⎛⎫⎪⎝⎭B. 133]4(,C. 13]4-∞(,D. 134-∞(,)12.已知表面积为100的球内接一个圆锥,则该圆锥体积的最大值为 A. B.C.D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分).13.已知O 为坐标原点, ()()3,2,4,0,5,1A B --,若23OC AB =,则C 的坐标是__________.14.设,x y 满足10{2320 20x y x y y -+≥-+≤-≤,则34z x y =-+的最大值是_____.15.如图,小明从街道的E 处出发,先到F 处与小红会合,再一起到位于G 处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为_______________.16.设函数()()2221,x e x e xf xg x x e +==,对任意的()12,0,x x ∈+∞,不等式()()121g x f x k k ≤+恒成立,则正数k 的取值范围是__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明或演算步骤.) 17.(10分)在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),以为极点,轴的非负半轴为极轴的极坐标系中,直线的极坐标方程为 .(1)求曲线的极坐标方程; (2)设直线与曲线相交于两点,求的值.18.(12分)已知是数列{}的前项和,.(Ⅰ)求数列{}的通项公式;(Ⅱ)已知=,求数列{}的前项和.19.(12分)已知函数()214ln 52f x x x x =+-. ()1求()f x 的极值;()2若()f x 在区间()21m m +,上单调递减,求实数m 的取值范围.20.(12分)如图,在四棱锥P ABCD -中, PA ⊥底面ABCD , AD AB ⊥,DC ∥AB , 1PA =, 2,AB PD BC ===(1)求证:平面PAD ⊥平面PCD ; (2)若棱PB 上存在一点E ,使得二面角E AC P -- 求AE 与平面ABCD 所成角的正弦值.21.(12分)已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,且经过点31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)是否存在过点()2,1P 的直线l 与C 相交于不同的两点,A B ,满足2PA PB PM ⋅=?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.22.已知函数()()1ln f x a x a R x=+∈. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若(]()0,,0x e f x ∈≥恒成立,求实数a 的取值范围.参考答案1.C 2.A 3.D 4.A5.C 6.B7.B8.A9.C10.C11.A 12.B8. 【解析】∵圆1C :()2251x y ++=,圆2C :()225225x y -+=,动圆C 满足与1C 外切且2C 与内切,设圆C 的半径为r ,由题意得1211516CC CC r r +=++-=()(), ∴则C 的轨迹是以(()()505,0-,, 为焦点,长轴长为16的椭圆,∴其方程为221,6439x y += 因为10CM C M ⋅= ,即CM 为圆1C 的切线,要CM 的最小,只要1CC 最小,设()00,M x y ,则CM ===088,x =-≤≤min CM ∴=== ,选 A.12【解析】设球的半径为,内接圆锥的底面半径为,高为,由题意知,,解得=5,则球心到圆锥底面的距离为,所以,所以该圆锥的体积为,设,则=(),所以= =,当时,>0,当时,<0,所以当时,=,故选B .13.14102,,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭14.5 15.18 16.1k ≥【解析】 当0x >时, ()222112e x f x e x e x x +==+≥=, ()10,x ∴∈+∞时,函数()1f x 有最小值()()()()222212,,'x x x x xe e xe e x e x e g x g x e e e ⋅--=∴== ,当1x <时, ()'0g x >,则函数()g x 在()0,1上单调递增;当1x >时, ()'0g x <,则函数()g x 在()1,+∞上单调递减,1x ∴=时,函数()g x 有最大值()1g e =,则有()12,0,x x ∈+∞,()()12min max 2f x e g x e =>=, ()()121g x f x kk ≤+恒成立且0k >, 2,11e ek k k ∴≤≥+,故答案为1k ≥. 17.(1)(2)【解析】(1)将方程消去参数得,∴曲线的普通方程为,将代入上式可得,∴曲线的极坐标方程为:.(2)设两点的极坐标方程分别为,由消去得,根据题意可得是方程的两根,∴,∴.18.(Ⅰ);(Ⅱ).(Ⅰ)∵,当时,,解得=1,……2分当时,,∴,………………4分∴数列{}是首项为1,公比为3的等比数列, ∴.………………6分(Ⅱ)由(Ⅰ)知,=,…………7分∴=,①=,②………………9分②得,===…………………………11分∴.……………………12分19.(1) 极大值为92-,极小值为8ln212-;(2)112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,. ()()()()1441'5x x f x x x x--=+-=, 1和4别是()'0f x =的两根, 根据单调性可知极大值为()9f 12=-,极小值为()f 48ln212=-. ()2由上得()()()144'5(0)x x f x x x xx--=+-=>,由()'014f x x <⇒<<.故()f x 的单调递减区间为()14,,21{2 1 14m m m m ≥∴<++≤,解得:m 的取值范围: 112⎡⎫⎪⎢⎣⎭,.20.(1)见解析(2【解析】(1)证明: ,AD AB CD ⊥ ∥AB DC AD ∴⊥PA ⊥ 平面ABCD , DC ⊂平面ABCD DC PA ∴⊥ AD PA A ⋂= DC ∴⊥平面PAD DC ⊂ 平面PCD∴平面PAD ⊥平面PCD(2)解: 以A 为坐标原点,以AD , AB , AP 所在射线分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系A xyz -如图所示,则1AD ==,由点C 向AB 作垂线CH, 则1BH =,∴1DC AH AB BH ==-=∴()()()()0,0,0,0,0,1,0,2,0,1,1,0A P B C 设(),,E x y z . ∵E 在棱PB 上,∴PE PB λ=(01λ<<) ∴()0,2,1E λλ-设平面PAC 的法向量()111,,u x y z =,∴·0{ ·0u AP u AC ==, ()()()()111111111,,?0,0,100{ ,{ ,,?1,1,000x y z z x y z x y ===+=,取11x =,则11y =-,则()1,1,0u =-. 设平面EAC 的法向量()222,,v x y z =,∴·0{ ·0v AE v AC ==,()()()()()2222222222,,?0,2,10210{ ,{ ,,?1,1,000x y z y z x y z x y λλλλ-=+-==+=,取21,x =则22221,(0)11y z λλλλ=-=>--. ∴21,1,1v λλ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭∴cos u v u vθ⋅== ,()21,1,0?1,1,λ⎛⎫-- ⎪=,解得12λ=. ∴10,1,2E ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 10,1,2AE ⎛⎫= ⎪⎝⎭易知平面ABCD 的法向量()0,0,1m =,所以AE 与平面ABCD 所成角的正弦值sin m AE m AEα⋅== 21.(1) 22143x y +=;(2) 20x y -=.【解析】(Ⅰ)设椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>由12c e a ==得2a c =,则22223b a c c =-= 所以C 的方程为2222143x y c c+=且经过点31,2M ⎛⎫ ⎪⎝⎭则2213144c c+=,解得21c = 故椭圆C 的方程为22143x y +=(Ⅱ)假设存在符合题意的直线l ,由题意直线l 存在斜率,设直线l 的方程为()21y k x =-+,由()221,{ 432 1.x y y k x +==-+,消去y 得()()()2222438282210k x k k x k k +--+--= 由()()()222264232432210k kk k k ∆=--+-->得630k +>,解得12k >-设()11,A x y , ()22,B x y ,则()21228243k k x x k -+=+, ()2122822143k k x xk --=+由2PA PB PM ⋅=得()()()()1222522114x x y y --+--=则()()()21252214x x k --+=即()()2121252414x x x x k ⎡⎤-+++=⎣⎦ 所以()()()22222822116254143434k k k k k k k ⎡⎤---⎢⎥-++=++⎢⎥⎣⎦整理得()22415434k k +=+,解得12k =±又12k >-,所以12k = 故存在直线l 满足条件,其方程为12y x =,即20x y -= 22.(1)答案见解析;(2) 1,e e⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【解析】(1)由题得, ()f x 的定义域为()()22110,,a ax f x x x x -+∞=-=', 当0a ≤时, ()0f x '<恒成立,故()f x 在区间()0,+∞上单调递减,无递增区间; 当0a >,由()0f x '<,得10x a<<, 由()0f x '>,得1x a>. 所以()f x 的单调递减区间为10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,单调递增区间为1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭.(2)若(]()0,,0x e f x ∈≥恒成立,即()f x 在区间(]0,e 上的最小值大于等于0,由(1)可知,当0a ≤时, ()0f x '<恒成立,即()f x 在区间(]0,e 上单调递减,故()f x 在区间(]0,e 上的最小值为()11ln f e a e a e e =+=+, 由10a e +≥,得1a e ≥-,故10a e-≤≤, 当0a >时, 若1e a ≤,即10a e <≤时, ()0f x '≤对(]0,x e ∈恒成立, 所以()f x 在区间(]0,e 上单调递减,则()f x 在区间(]0,e 上的最小值为()11ln 0f e a e a e e=+=+>, 显然()f x 的区间(]0,e 上的最小值大于等于0成立. ②若10e <<,即1a >时,则有所以()f x 在区间(]0,e 上的最小值为11ln f a a a a ⎛⎫=+⎪⎝⎭, 由1ln 0a a a+≥,得1ln 0a -≥, 解得a e ≤,即1a e e <≤.综上所述,实数a 的取值范围是1,e e ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.。