2014-2015学年河南省豫北名校联考高一(上)数学期末试卷 及解析
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2014-2015学年河南省豫北名校联考高一(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)全集U={1,﹣2,3,﹣4,5,﹣6},M={1,﹣2,3,﹣4},则∁U M ()A.{1,3}B.{5,﹣6}C.{1,5}D.{﹣4,5}2.(5.00分)一个几何体的三视图中的正(主)视图、侧(左)视图、俯视图均是大小形状完全相同的图形,那么这个几何体可能是()A.球B.圆柱C.三棱柱D.圆锥3.(5.00分)函数y=1﹣2x(x≤0)的值域是()A.(0,1) B.(﹣∞,1)C.(0,1]D.[0,1)4.(5.00分)已知直线l⊥平面α,P∈α,那么过点P且垂直于l的直线()A.只有一条,在平面α内B.只有一条,且不在平面α内C.有无数条,且都在平面α内D.有无数条,不一定都在平面α内5.(5.00分)若直线x+ay﹣1=0和直线(a+1)x+3y=0垂直,则a等于()A.B.﹣ C.D.﹣6.(5.00分)已知函数f(x)=5x,若f(a+b)=3,则f(a)•f(b)等于()A.3 B.4 C.5 D.257.(5.00分)设α是空间中的一个平面,l,m,n是三条不同的直线,则下列命题中正确的是()A.若m⊂α,n⊂α,l⊥m,l⊥n,则l⊥αB.若m⊂α,n⊥α,l⊥n,则l∥m C.若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l∥n D.若l⊥m,l⊥n,则n∥m8.(5.00分)函数f(x)=2x﹣的零点在区间()A.(﹣1,0)B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)9.(5.00分)斜率为l且原点到直线距离为的直线方程为()A.x+y+2=0或x+y﹣2=0 B.x+y+=0或x+y﹣=0C.x﹣y+2=0或x﹣y﹣2=0 D.x﹣y+=0或x﹣y﹣=010.(5.00分)若圆(x﹣3)2+(y+5)2=r2上有且只有三个点到直线4x﹣3y=2的距离等于l,则半径r等于()A.3 B.4 C.5 D.611.(5.00分)已知函数f(x)=是定义域上的单调减函数,则a的取值范围是()A.(1,+∞)B.[2,+∞)C.(1,2) D.[]12.(5.00分)设m,n∈R,若直线(m+1)x+(n+1)y﹣2=0与圆(x﹣1)2+(y﹣1)2=1相切,则(m﹣1)•(n﹣1)等于()A.2 B.1 C.﹣1 D.﹣2二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5.00分)直线x+2y=0被曲线x2+y2﹣6x﹣2y﹣15=0所截得的弦长等于.14.(5.00分)已知点A(﹣2,2),B(﹣1,﹣1),若直线y=kx﹣2k+1与线段AB有公共点,则k的取值范围是.15.(5.00分)一个几何体按比例绘制的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为m2.16.(5.00分)在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD 的中点,点M在线段PC上,PM=tPC,PA∥平面MQB,则实数t=.三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10.00分)若直线l经过P(1,﹣3),它与两坐标轴围成等腰直角三角形,求直线l的方程.18.(12.00分)如图所示,正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点.(1)求证:BD1∥平面A1DE(2)求证:D1E⊥A1D;(3)求点B到平面A1DE的距离.19.(12.00分)设函数f(x)=的图象经过点(﹣).(1)求实数a;(2)判断函数f(x)的奇偶性,并写出f()的值.20.(12.00分)三棱柱ABC﹣A1B1C1的各棱相等,AA1⊥底面ABC,E是AA1的中点.(Ⅰ)求证:BE⊥CB1;(Ⅱ)在AB上找一点P,使P﹣CBE的体积等于C﹣ABE体积的.21.(12.00分)已知函数f(x)=|log2x﹣m|log2x+2log2x﹣3(m∈R).(1)若m=1,求函数f(x)在区间[]的值域;(2)若函数y=f(x)在(0,+∞)上为增函数,求m的取值范围.22.(12.00分)已知圆M的圆心M在x轴上,半径为2,直线l:3x﹣4y+1=0被圆M截得的弦长为2,且圆心M在直线l的上方.(1)求圆M的方程;(2)设A(0,t),B(0,t+6)(﹣4≤t≤﹣2),若圆M是△ABC的内切圆,求△ABC的面积S的最大值及对应的t值.2014-2015学年河南省豫北名校联考高一(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)全集U={1,﹣2,3,﹣4,5,﹣6},M={1,﹣2,3,﹣4},则∁U M ()A.{1,3}B.{5,﹣6}C.{1,5}D.{﹣4,5}【解答】解:∵全集U={1,﹣2,3,﹣4,5,﹣6},M={1,﹣2,3,﹣4},则∁U M={5,﹣6}.故选:B.2.(5.00分)一个几何体的三视图中的正(主)视图、侧(左)视图、俯视图均是大小形状完全相同的图形,那么这个几何体可能是()A.球B.圆柱C.三棱柱D.圆锥【解答】解:球的三视图,都是圆,满足几何体的三视图中的正(主)视图、侧(左)视图、俯视图均是大小形状完全相同的图形,所以A正确;圆柱的三视图中正(主)视图、侧(左)视图、相同,俯视图是圆,不满足题意,B不正确.三棱柱的三视图,可能三个视图都不相同,不满足题意,C不正确;圆锥的三视图中正(主)视图、侧(左)视图、相同,俯视图是圆,不满足题意,D不正确.故选:A.3.(5.00分)函数y=1﹣2x(x≤0)的值域是()A.(0,1) B.(﹣∞,1)C.(0,1]D.[0,1)【解答】解:∵x≤0,∴0<2x≤1,∴0≤1﹣2x<1,故选:D.4.(5.00分)已知直线l⊥平面α,P∈α,那么过点P且垂直于l的直线()A.只有一条,在平面α内B.只有一条,且不在平面α内C.有无数条,且都在平面α内D.有无数条,不一定都在平面α内【解答】解:∵直线l⊥平面α,∴直线l垂直平面α内的所有直线,则过点P且垂直于l的直线有无数条,且都在平面α内,故选:C.5.(5.00分)若直线x+ay﹣1=0和直线(a+1)x+3y=0垂直,则a等于()A.B.﹣ C.D.﹣【解答】解:当a=0或﹣1时,不满足两条直线垂直,舍去;当a≠0或﹣1时,两条直线的斜率分别为:,.∵两条直线垂直,∴=﹣1,解得a=﹣.故选:D.6.(5.00分)已知函数f(x)=5x,若f(a+b)=3,则f(a)•f(b)等于()A.3 B.4 C.5 D.25【解答】解:因为f(x)=5x,若f(a+b)=3,所以5a+b=3,则f(a)•f(b)=5a•5b=5a+b=3;故选:A.7.(5.00分)设α是空间中的一个平面,l,m,n是三条不同的直线,则下列命题中正确的是()A.若m⊂α,n⊂α,l⊥m,l⊥n,则l⊥αB.若m⊂α,n⊥α,l⊥n,则l∥m C.若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l∥n D.若l⊥m,l⊥n,则n∥m【解答】解:对于A,根据线面垂直的判定,当m,n相交时,结论成立,故A 不正确;对于B,m⊂α,n⊥α,则n⊥m,∵l⊥n,∴可以选用正方体模型,可得l,m平行、相交、异面都有可能,如图所示,故B不正确;对于C,由垂直于同一平面的两直线平行得m∥n,再根据平行线的传递性,即可得l∥n,故C正确;对于D,l⊥m,l⊥n,则n、m平行、相交、异面均有可能,故D不正确故选:C.8.(5.00分)函数f(x)=2x﹣的零点在区间()A.(﹣1,0)B.(0,1) C.(1,2) D.(2,3)【解答】解:当x<0时,f(x)=>0,且当x→0+时,f(x)<0,f(1)=2﹣1>0;且函数f(x)=在(0,+∞)上连续,故f(x)=所在区间为(0,1).故选:B.9.(5.00分)斜率为l且原点到直线距离为的直线方程为()A.x+y+2=0或x+y﹣2=0 B.x+y+=0或x+y﹣=0C.x﹣y+2=0或x﹣y﹣2=0 D.x﹣y+=0或x﹣y﹣=0【解答】解:因为直线的斜率是1,故设直线的方程为:x﹣y+b=0,原点到直线的距离:=,解得:b=±2,故选:C.10.(5.00分)若圆(x﹣3)2+(y+5)2=r2上有且只有三个点到直线4x﹣3y=2的距离等于l,则半径r等于()A.3 B.4 C.5 D.6【解答】解:若圆(x﹣3)2+(y+5)2=r2上有且只有三个点到直线4x﹣3y=2的距离等于l,则圆心(3,﹣5)到直线的距离等于半径r﹣1,即=r﹣1,求得r=6,故选:D.11.(5.00分)已知函数f(x)=是定义域上的单调减函数,则a的取值范围是()A.(1,+∞)B.[2,+∞)C.(1,2) D.[]【解答】解:若函数f(x)定义域上的单调减函数,则满足,即,即,故选:D.12.(5.00分)设m,n∈R,若直线(m+1)x+(n+1)y﹣2=0与圆(x﹣1)2+(y﹣1)2=1相切,则(m﹣1)•(n﹣1)等于()A.2 B.1 C.﹣1 D.﹣2【解答】解:圆心为(1,1),半径为1,若直线(m+1)x+(n+1)y﹣2=0与圆(x﹣1)2+(y﹣1)2=1相切,则圆心到直线的距离d=,平方得(m+n)2=(m+1)2+(n+1)2,即2mn=2m+2n+2,mn=m+n+1则(m﹣1)•(n﹣1)=mn﹣(m+n)+1=m+n+1﹣(m+n)+1=2,故选:A.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5.00分)直线x+2y=0被曲线x2+y2﹣6x﹣2y﹣15=0所截得的弦长等于4.【解答】解:过点A作AC⊥弦BD,垂足为C,连接AB,可得C为BD的中点.由x2+y2﹣6x﹣2y﹣15=0,得(x﹣3)2+(y﹣1)2=25.知圆心A为(3,1),r=5.由点A(3,1)到直线x+2y=0的距离AC==.在直角三角形ABC中,AB=5,AC=,根据勾股定理可得BC===2,则弦长BD=2BC=4.故答案为:414.(5.00分)已知点A(﹣2,2),B(﹣1,﹣1),若直线y=kx﹣2k+1与线段AB有公共点,则k的取值范围是[] .【解答】解:由y=kx﹣2k+1,得y=k(x﹣2)+1,∴直线y=kx﹣2k+1过定点P(2,1),又A(﹣2,2),B(﹣1,﹣1),如图,∴,.∴满足直线y=kx﹣2k+1与线段AB有公共点的k的取值范围是[].故答案为:[].15.(5.00分)一个几何体按比例绘制的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为2m2.【解答】解:由三视图可知:该几何体为一个组合体,该几何体的体积V=2×13=2.故答案为:2.16.(5.00分)在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为菱形,∠BAD=60°,Q为AD 的中点,点M在线段PC上,PM=tPC,PA∥平面MQB,则实数t=.【解答】解:连AC交BQ于N,交BD于O,连接MN,如图则O为BD的中点,又∵BQ为△ABD边AD上中线,∴N为正三角形ABD的中心,令菱形ABCD的边长为a,则AN=a,AC=a.∵PA∥平面MQB,PA⊂平面PAC,平面PAC∩平面MQB=MN∴PA∥MN∴PM:PC=AN:AC即PM=PC,t=;故答案为:三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10.00分)若直线l经过P(1,﹣3),它与两坐标轴围成等腰直角三角形,求直线l的方程.【解答】解:∵直线l经过P(1,﹣3),它与两坐标轴围成等腰直角三角形,∴可设直线方程为或x+y=b,把点P(1,﹣3)代入可得:,1﹣3=b,解得a=4或b=﹣2.因此直线l的方程为y=x﹣4或y=﹣x﹣2.18.(12.00分)如图所示,正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点.(1)求证:BD1∥平面A1DE(2)求证:D1E⊥A1D;(3)求点B到平面A1DE的距离.【解答】(1)证明:∵正方形AA1D1D与矩形ABCD所在平面互相垂直,AB=2AD=2,点E为AB的中点,设O为AD1的中点,则由三角形的中位线性质可得OE∥BD1.由于OE⊂平面A1DE,BD1不在平面A1DE内,故BD1∥平面A1DE.(2)证明:由题意可得D1A 是D1E在平面AA1D1D内的射影,由正方形的性质可得D1A⊥A1D,由三垂线定理可得D1E⊥A1D.(3)设点B到平面A1DE的距离为h,由于线段AB和平面A1DE交于点E,且E 为AB的中点,故A、B两点到平面A1DE的距离相等,即求点A到平面A1DE的距离h.由于==,==,∵=,∴=,即=,解得h=.19.(12.00分)设函数f(x)=的图象经过点(﹣).(1)求实数a;(2)判断函数f(x)的奇偶性,并写出f()的值.【解答】解:(1)∵函数f(x)=的图象经过点(﹣).∴,解得a=3;(2)由得﹣1<x<1,即函数定义域为(﹣1,1),则f(﹣x)=log a=log a()﹣1=﹣=﹣f(x),∴函数f(x)是奇函数,则f()=﹣f(﹣)=1.20.(12.00分)三棱柱ABC﹣A1B1C1的各棱相等,AA1⊥底面ABC,E是AA1的中点.(Ⅰ)求证:BE⊥CB1;(Ⅱ)在AB上找一点P,使P﹣CBE的体积等于C﹣ABE体积的.【解答】(Ⅰ)证明:取AB的中点H,连结CH,HB1,∵△ABC是等边三角形,∴CH⊥BE,∵四边形AA1B1B是正方形,且E,H分别是AA1,AB的中点,∴BE⊥B1H,∵BE∩B1H=D,∴BE⊥平面CHB1,∵CB1⊂平面CHB1,∴BE⊥CB1.=V A﹣CBE,(Ⅱ)解:∵V C﹣ABE∴==,其中d1,d2分别是点P,A到BE的距离,∵=,∴根据相似三角形的关系得=,∴BP=,∴点P在有向线段BA的三分之一处.21.(12.00分)已知函数f(x)=|log2x﹣m|log2x+2log2x﹣3(m∈R).(1)若m=1,求函数f(x)在区间[]的值域;(2)若函数y=f(x)在(0,+∞)上为增函数,求m的取值范围.【解答】解:(1)设log2x=t,当x∈[]时,t∈[﹣2,2];当m=1时,f(x)=g(t)=t|t﹣1|+2t﹣3=;∴g(t)在[1,2]上单调递增,在[﹣2,1]上也单调递增,且g(2)=3,g(﹣2)=﹣13,∴f(x)的值域为[﹣13,3];(2)f(x)=g(t)=t|t﹣m|+2t﹣3==,∵f(x)在(0,+∞)上为增函数,∴,即;解得m∈[﹣2,2].22.(12.00分)已知圆M的圆心M在x轴上,半径为2,直线l:3x﹣4y+1=0被圆M截得的弦长为2,且圆心M在直线l的上方.(1)求圆M的方程;(2)设A(0,t),B(0,t+6)(﹣4≤t≤﹣2),若圆M是△ABC的内切圆,求△ABC的面积S的最大值及对应的t值.【解答】解:(1)设圆心M(a,0),由已知,得M到l:3x﹣4y+1=0的距离为=1,∴=1,又∵M在l的上方,∴3a+1<0,∴﹣3a﹣1=5,∴a=﹣2,故圆的方程为(x+2)2+y2=4;(2)设AC斜率为k1,BC斜率为k2,则直线AC的方程为y=k1x+t,直线BC的方程为y=k2x+t+6.联立得C点的横坐标为,∵|AB|=t+6﹣t=6,∴S=||×6=||由于圆M与AC相切,所以=2,∴k1=同理,k2=,∴k1﹣k2=﹣(1+),∵﹣4≤t≤﹣2,∴﹣9≤t2+6t≤﹣8,∴﹣8≤t2+6t+1≤﹣4,∴|k1﹣k2|≤,∴S max=24.此时t2+6t=﹣8,t=﹣2或﹣4.。