南开区高中2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析
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2018-2019学年天津市五区县高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)1.直线3x+y+1=0的倾斜角是()A.30°B.60°C.120°D.150°2.如图所示,最左边的几何体由一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得,现用一个竖直的平面去截这个几何体,则截面图形可能是()A.①②B.②③C.③④D.①⑤3.已知圆M:(x﹣5)2+(y﹣3)2=9,圆N:x2+y2﹣4x+2y﹣9=0,则两圆圆心的距离等于()A.25 B.10 C.2D.54.抛物线x2﹣4y=0的准线方程是()A.y=﹣1 B.y=﹣C.x=﹣1 D.x=﹣5.以椭圆+=1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线渐近线方程是()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x6.“a=”是“直线l1:(a+2)x+(a﹣2)y=1与直线l2:(a﹣2)x+(3a﹣4)y=2相互垂直”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件7.设L、m、n表示不同的直线,α、β、γ表示不同的平面,给出下列三个命题:正确的是()①若m∥L且m⊥α,则L⊥α②若m∥L且m∥α,则L∥α③若α∩β=L,β∩γ=m,γ∩α=n,则L∥m∥n.A.0个B.1个C.2个D.3个8.已知M、N分别是四面体OABC的棱OA,BC的中点,P点在线段MN上,且MP=2PN,设=,=,=,则=()A.++B.++C.++D.++9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1 10.有下列命题:①设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},则“a∈M”的充分而不必要条件是“a∈N”;②命题“若a∈M,则b∉M”的逆否命题是“若b∈M,则a∉M”;③若p∧q是假命题,则p,q都是假命题;④命题P:“∃x0∈R,x02﹣x0﹣1>0”的否定¬P:“∀x∈R,x2﹣x﹣1≤0”则上述命题中为真命题的是()A.①②④B.①③④C.②④D.②③二、填空题(共5小题,每小题4分,满分20分)11.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为.12.点A(﹣2,3)关于直线l:3x﹣y﹣1=0的对称点坐标是.13.过双曲线的右焦点F作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A,B两点,设双曲线的左顶点M,若△MAB是直角三角形,则此双曲线的离心率e的值为.14.斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线相交于A,B两点,则|AB|=.15.椭圆+y2=1上的点到直线x﹣y+3=0的距离的最小值是.三、解答题(共5小题,满分60分)16.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4及圆内一点P(2,5).(1)求过P点的弦中,弦长最短的弦所在的直线方程;(2)求过点M(5,0)与圆C相切的直线方程.17.如图,在三棱锥P﹣ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,侧面PAB为等边三角形,侧棱.(Ⅰ)求证:PC⊥AB;(Ⅱ)求证:平面PAB⊥平面ABC.18.已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别为(﹣2,0),(2,0),且AC,BC所在直线的斜率之积等于﹣.(1)求顶点C的轨迹方程;(Ⅱ)若斜率为1的直线l与顶点C的轨迹交于M,N两点,且|MN|=,求直线l的方程.19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,侧棱PA⊥底面ABCD,底面ABCD为矩形,AD=2AB=2PA,E为PD的上一点,且PE=2ED,F为PC的中点.(Ⅰ)求证:BF∥平面AEC;(Ⅱ)求二面角E﹣AC﹣D的余弦值.20.已知椭圆M的中心为坐标原点,且焦点在x轴上,若M的一个顶点恰好是抛物线y2=8x的焦点,M的离心率,过M的右焦点F作不与坐标轴垂直的直线l,交M于A,B两点.(1)求椭圆M的标准方程;(2)设点N(t,0)是一个动点,且,求实数t的取值范围.2018-2019学年天津市五区县高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(共10小题,每小题4分,满分40分)1.直线3x+y+1=0的倾斜角是()A.30°B.60°C.120°D.150°【考点】直线的倾斜角.【专题】计算题;规律型;直线与圆.【分析】求出直线的斜率,然后求解直线的倾斜角.【解答】解:直线3x+y+1=0的斜率为:,直线的倾斜角为:θ,tan,可得θ=120°.故选:C.【点评】本题考查直线的斜率与倾斜角的关系,考查计算能力.2.如图所示,最左边的几何体由一个圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得,现用一个竖直的平面去截这个几何体,则截面图形可能是()A.①②B.②③C.③④D.①⑤【考点】平面的基本性质及推论.【专题】对应思想;分析法;空间位置关系与距离.【分析】根据圆锥曲线的定义和圆锥的几何特征,分截面过旋转轴时和截面不过旋转轴时两种情况,分析截面图形的形状,最后综合讨论结果,可得答案【解答】解:当截面过旋转轴时,圆锥的轴截面为等腰三角形,此时(1)符合条件;当截面不过旋转轴时,圆锥的轴截面为双曲线的一支,此时(5)符合条件;故截面图形可能是(1)(5),故选:D.【点评】本题考查的知识点是旋转体,圆锥曲线的定义,熟练掌握圆锥曲线的定义是解答的关键.3.已知圆M:(x﹣5)2+(y﹣3)2=9,圆N:x2+y2﹣4x+2y﹣9=0,则两圆圆心的距离等于()A.25 B.10 C.2D.5【考点】圆与圆的位置关系及其判定.【专题】计算题;函数思想;方程思想;转化思想;直线与圆.【分析】求出两个圆的圆心坐标,利用距离公式求解即可.【解答】解:圆M:(x﹣5)2+(y﹣3)2=9的圆心坐标(5,3),圆N:x2+y2﹣4x+2y﹣9=0的圆心坐标(2,﹣1),则两圆圆心的距离等于:=5.故选:D.【点评】本题考查圆的方程的应用,两点距离公式的应用,考查计算能力.4.抛物线x2﹣4y=0的准线方程是()A.y=﹣1 B.y=﹣C.x=﹣1 D.x=﹣【考点】抛物线的简单性质.【专题】计算题;规律型;函数思想;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用抛物线方程,直接求出准线方程即可.【解答】解:抛物线x2﹣4y=0,即x2=4y,抛物线的直线方程为:y=﹣1,故选:A.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,是基础题.5.以椭圆+=1的焦点为顶点,顶点为焦点的双曲线渐近线方程是()A.y=±x B.y=±x C.y=±x D.y=±x【考点】椭圆的简单性质;双曲线的简单性质.【专题】计算题;规律型;函数思想;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】求出椭圆的焦点与顶点坐标,即可求出双曲线的顶点与焦点坐标,然后求解双曲线渐近线方程.【解答】解:椭圆+=1的焦点(±1,0),顶点(±2,0),可得双曲线的a=1,c=2,b=,双曲线渐近线方程是:y=x.故选:B.【点评】本题考查椭圆与双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.6.“a=”是“直线l1:(a+2)x+(a﹣2)y=1与直线l2:(a﹣2)x+(3a﹣4)y=2相互垂直”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【专题】分类讨论;转化思想;简易逻辑.【分析】对a与直线的斜率分类讨论,可得两条直线相互垂直的充要条件.即可判断出结论.【解答】解:当a=2时,两条直线分别化为:4x=1,y=1,此时两条直线相互垂直;当a=时,两条直线分别化为:10x﹣2y=3,x=﹣3,此时两条直线不相互垂直,舍去;当a≠,2时,由于两条直线相互垂直,∴﹣×=﹣1,解得a=.综上可得:两条直线相互垂直的充要条件为:a=或3.∴“a=”是“直线l1:(a+2)x+(a﹣2)y=1与直线l2:(a﹣2)x+(3a﹣4)y=2相互垂直”的充分不必要条件.故选:A.【点评】本题考查了两条直线相互垂直的充要条件,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题.7.设L、m、n表示不同的直线,α、β、γ表示不同的平面,给出下列三个命题:正确的是()①若m∥L且m⊥α,则L⊥α②若m∥L且m∥α,则L∥α③若α∩β=L,β∩γ=m,γ∩α=n,则L∥m∥n.A.0个B.1个C.2个D.3个【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.【专题】空间位置关系与距离.【分析】利用空间中线线、线面、面面间的位置关系求解.【解答】解:由L、m、n表示不同的直线,α、β、γ表示不同的平面,知:①若m∥L且m⊥α,则由直线与平面垂直的判定定理得L⊥α,故①正确;②若m∥L且m∥α,则L∥α或L⊂α,故②错误;③正方体中相交的两个侧面同时与底相交,得到交线并不平行,故③错误.故选:B.【点评】本题考查命题真假的判断,是基础题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.8.已知M、N分别是四面体OABC的棱OA,BC的中点,P点在线段MN上,且MP=2PN,设=,=,=,则=()A.++B.++C.++D.++【考点】空间向量的基本定理及其意义.【专题】数形结合;转化思想;空间向量及应用.【分析】如图所示,=,=,=,=,=.代入化简整理即可得出.【解答】解:如图所示,=,=,=,=,=.∴=+=+=+=++=+.故选:C.【点评】本题考查了向量的三角形法则、平行四边形法则、线性运算,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1【考点】椭圆的简单性质.【专题】圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用△AF1B的周长为4,求出a=,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程.【解答】解:∵△AF1B的周长为4,∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a,∴4a=4,∴a=,∵离心率为,∴,c=1,∴b==,∴椭圆C的方程为+=1.故选:A.【点评】本题考查椭圆的定义与方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.10.有下列命题:①设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},则“a∈M”的充分而不必要条件是“a∈N”;②命题“若a∈M,则b∉M”的逆否命题是“若b∈M,则a∉M”;③若p∧q是假命题,则p,q都是假命题;④命题P:“∃x0∈R,x02﹣x0﹣1>0”的否定¬P:“∀x∈R,x2﹣x﹣1≤0”则上述命题中为真命题的是()A.①②④B.①③④C.②④D.②③【考点】命题的真假判断与应用.【专题】计算题;规律型;函数思想;简易逻辑.【分析】利用充要条件判断①的正误;逆否命题判断②的正误;复合命题的真假判断③的正误;命题的否定形式判断④的正误.【解答】解:对于①,设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},a∈N则“a∈M”,a∈M不一定有a∈N,所以“a∈M”的充分而不必要条件是“a∈N”;①正确;对于②,命题“若a∈M,则b∉M”的逆否命题是“若b∈M,则a∉M”;满足逆否命题的形式,所以②正确.对于③,若p∧q是假命题,则p,q至少一个是假命题;所以③不正确;对于④,命题P:“∃x0∈R,x02﹣x0﹣1>0”的否定¬P:“∀x∈R,x2﹣x﹣1≤0”满足命题的否定形式,所以④正确.故①②④正确.故选:A.【点评】本题考查命题的真假的判断与应用,充要条件以及四种命题的逆否关系,复合命题的真假以及命题的否定的判断,基本知识的考查.二、填空题(共5小题,每小题4分,满分20分)11.已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为.【考点】由三视图求面积、体积.【专题】计算题.【分析】由已知中的三视图,我们可以判断出几何体的形状,进而求出几何体的底面面积和高后,代入棱锥体积公式,可得答案.【解答】解:由已知中的三视图可得几何体是一个三棱锥且棱锥的底面是一个以(2+1)=3为底,以1为高的三角形棱锥的高为3故棱锥的体积V=(2+1)13=故答案为:【点评】本题考查的知识点是由三视图求体积,其中根据已知判断出几何体的形状是解答本题的关键.12.点A(﹣2,3)关于直线l:3x﹣y﹣1=0的对称点坐标是(4,1).【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程.【专题】方程思想;数形结合法;直线与圆.【分析】设所求对称点的坐标为(a,b),由对称性可得,解方程组可得.【解答】解:设所求对称点的坐标为(a,b),则,解得,∴所求对称点的坐标为(4,1),故答案为:(4,1).【点评】本题考查点与直线的对称性,涉及中点公式和直线的垂直关系,属基础题.13.过双曲线的右焦点F作实轴所在直线的垂线,交双曲线于A,B两点,设双曲线的左顶点M,若△MAB是直角三角形,则此双曲线的离心率e的值为2.【考点】双曲线的简单性质.【专题】计算题;转化思想;数形结合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由题意,△AMF为等腰直角三角形,|AF|为|AB|的一半,|AF|=.而|MF|=a+c,由题意可得,a+c=,即可得出结论.【解答】解:由题意,△AMF为等腰直角三角形,|AF|为|AB|的一半,|AF|=.而|MF|=a+c,由题意可得,a+c=,即a2+ac=b2=c2﹣a2,即c2﹣ac﹣2a2=0.两边同时除以a2可得,e2﹣e﹣2=0,解之得,e=2.故答案为:2.【点评】本题主要考查双曲线的基本性质,考查学生的计算能力,属于中档题.14.斜率为1的直线经过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线相交于A,B两点,则|AB|=8.【考点】抛物线的简单性质.【专题】计算题.【分析】先根据抛物线方程求得抛物线的焦点坐标,进而根据点斜式求得直线的方程与抛物线方程联立,消去y,根据韦达定理求得x1+x2=的值,进而根据抛物线的定义可知|AB|=x1++x2+求得答案.【解答】解:抛物线焦点为(1,0)则直线方程为y=x﹣1,代入抛物线方程得x2﹣6x+1=0∴x1+x2=6根据抛物线的定义可知|AB|=x1++x2+=x1+x2+p=6+2=8故答案为:8【点评】本题主要考查了抛物线的简单性质.解题的关键是灵活利用了抛物线的定义.15.椭圆+y2=1上的点到直线x﹣y+3=0的距离的最小值是.【考点】直线与圆锥曲线的关系.【专题】计算题;规律型;数形结合;转化思想;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】设与直线x﹣y+3=0平行的直线方程为:x﹣y+c=0,与椭圆方程联立,消元,令△=0,可得c的值,求出两条平行线间的距离,即可求得椭圆+y2=1一点P到直线x﹣y+3=0的距离最小值.【解答】解:设与直线x﹣y+3=0平行的直线方程为:x﹣y+c=0,与椭圆方程联立,消元可得5x2+8cx+4c2﹣4=0令△=64c2﹣20(4c2﹣4)=0,可得c=±,∴两条平行线间的距离为=2或,∴椭圆+y2=1上的点到直线x﹣y+3=0的距离的最小值是:.故答案为:.【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系,解题的关键是求出与直线x﹣y+3=0平行,且与椭圆相切的直线方程.三、解答题(共5小题,满分60分)16.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4及圆内一点P(2,5).(1)求过P点的弦中,弦长最短的弦所在的直线方程;(2)求过点M(5,0)与圆C相切的直线方程.【考点】直线与圆相交的性质.【专题】方程思想;转化法;直线与圆.【分析】(1)过P点且与CP垂直的弦长最短,由此能求出点的弦中,弦长最短的弦所在的直线方程.(Ⅱ)当直线垂直x轴时,直线x=5与圆C相切,当直线不垂直x轴时,设直线方程kx﹣y ﹣5k=0,由圆心C到直线的距离等于半径,能求出切线方程.【解答】解:(1)∵圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4及圆内一点P(2,5),∴由题意,过P点且与CP垂直的弦长最短,(1分)∵圆心C点坐标为(3,4),∴,(3分)∴所求直线的斜率k=1,代入点斜式方程,(4分)得y﹣5=x﹣2,即x﹣y+3=0.∴P点的弦中,弦长最短的弦所在的直线方程为x﹣y+3=0.(6分)(Ⅱ)当直线垂直x轴时,即x=5,圆心C到直线的距离为2,此时直线x=5与圆C相切,(8分)当直线不垂直x轴时,设直线方程为y=k(x﹣5),即kx﹣y﹣5k=0,圆心C到直线的距离(10分)解得,∴所求切线方程为3x+4y﹣15=0,或x=5.(12分)【点评】本题考查直线方程的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意点到直线距离公式的合理运用.17.如图,在三棱锥P﹣ABC中,AC=BC=2,∠ACB=90°,侧面PAB为等边三角形,侧棱.(Ⅰ)求证:PC⊥AB;(Ⅱ)求证:平面PAB⊥平面ABC.【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质.【专题】证明题;转化思想;综合法;空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)设AB中点为D,连结PD,CD,推导出PD⊥AB,CD⊥AB,从而AB⊥平面PCD,进而PC⊥AB.(Ⅱ)由已知推导出,,,从而CD⊥PD,进而CD⊥平面PAB,由此能证明平面PAB⊥平面ABC.【解答】证明:(Ⅰ)设AB中点为D,连结PD,CD,(1分)∵侧面PAB为等边三角形,AP=BP,∴PD⊥AB,(2分)又AC=BC,∴CD⊥AB.(3分)∵PD∩CD=D,∴AB⊥平面PCD.(5分)∵PC⊂平面PCD,∴PC⊥AB.(6分)(Ⅱ)由已知∠ACB=90°,AC=BC=2,∴,.(7分)又△PAB为正三角形,且PD⊥AB,∴.(8分)∵,∴PC2=CD2+PD2.∴∠CDP=90°,∴CD⊥PD(9分)∵CD⊥AB,∴CD⊥平面PAB,(11分)∵CD⊂平面ABC,∴平面PAB⊥平面ABC.(12分)【点评】本题考查线线垂直、面面垂直的证明,是中档题,解题时要认真审题,注意空间思维能力的培养.18.已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别为(﹣2,0),(2,0),且AC,BC所在直线的斜率之积等于﹣.(1)求顶点C的轨迹方程;(Ⅱ)若斜率为1的直线l与顶点C的轨迹交于M,N两点,且|MN|=,求直线l的方程.【考点】轨迹方程;直线与圆锥曲线的关系.【专题】综合题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)设出C的坐标,利用AC、BC所在直线的斜率之积等于﹣,列出方程,求出点C的轨迹方程;(Ⅱ)设直线l的方程为y=x+m,与椭圆方程联立,利用韦达定理,结合|MN|=,即可求直线l的方程.【解答】解:(Ⅰ)设C的坐标为(x,y),则直线AC的斜率,直线BC的斜率,(2分)由已知有,化简得顶点C的轨迹方程,.(5分)(Ⅱ)设直线l的方程为y=x+m,M(x1,y1),N(x2,y2),由题意,解得5x2+8mx+4m2﹣4=0,(7分)△=64m2﹣20(4m2﹣4)>0,解得(8分)∴,(10分)代入解得m2=1,m=±1,∴直线l的方程为y=x±1.(12分)【点评】本题是中档题,考查点的轨迹方程的求法,考查直线与椭圆的位置关系,考查计算能力,属于中档题.19.如图,在四棱锥P﹣ABCD中,侧棱PA⊥底面ABCD,底面ABCD为矩形,AD=2AB=2PA,E为PD的上一点,且PE=2ED,F为PC的中点.(Ⅰ)求证:BF∥平面AEC;(Ⅱ)求二面角E﹣AC﹣D的余弦值.【考点】用空间向量求平面间的夹角;直线与平面平行的判定.【专题】综合题.【分析】(Ⅰ)建立空间直角坐标系A﹣xyz,设B(1,0,0),则D(0,2,0),P(0,0,1),C(1,2,0),,.设平面AEC的一个法向量为,由,知,由,得,由此能够证明BF∥平面AEC.(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面AEC的一个法向量为,由为平面ACD的法向量,能求出二面角E﹣AC﹣D的余弦值.【解答】解:建立如图所示空间直角坐标系A﹣xyz,设B(1,0,0),则D(0,2,0),P(0,0,1),C(1,2,0),(2分)(Ⅰ)设平面AEC的一个法向量为,∵,,∴由,得,令y=﹣1,得(4分)又,∴,(5分),BF⊄平面AEC,∴BF∥平面AEC.(7分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知平面AEC的一个法向量为,又为平面ACD的法向量,(8分)而,(11分)故二面角E﹣AC﹣D的余弦值为(12分)【点评】本题考查直线与平面平行的证明,考查二面角的余弦值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.20.已知椭圆M的中心为坐标原点,且焦点在x轴上,若M的一个顶点恰好是抛物线y2=8x的焦点,M的离心率,过M的右焦点F作不与坐标轴垂直的直线l,交M于A,B两点.(1)求椭圆M的标准方程;(2)设点N(t,0)是一个动点,且,求实数t的取值范围.【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.【专题】计算题;向量与圆锥曲线.【分析】(Ⅰ)由题意可求a,由=可求c,然后由b2=a2﹣c2可求b,进而可求椭圆方程(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),设l:x=my+1(m≠0),联立直线与椭圆方程,根据方程的根与系数关系可求y1+y2,由可得|NA|=|NB|,利用距离公式,结合方程的根与系数关系可得,结合二次函数的性质可求t的范围【解答】解:(Ⅰ)∵抛物线y2=8x的焦点F(2,0)∴a=2∵=∴c=1∴b2=a2﹣c2=3∴椭圆M的标准方程:(4分)(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),设l:x=my+1(m∈R,m≠0)联立方程可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0由韦达定理得①(6分)∵∴|NA|=|NB|∴=∴将x1=my1+1,x2=my2+1代入上式整理得:,由y1≠y2知(m2+1)(y1+y2)+m(2﹣2t)=0,将①代入得(10分)所以实数t(12分)【点评】本题主要考查了椭圆的性质在椭圆的方程求解中的应用,直线与椭圆的相交关系的应用及方程的根与系数关系的应用,属于直线与曲线关系的综合应用。
南开区第一中学2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. 抛物线y=4x 2的焦点坐标是( )A .(0,1)B .(1,0)C .D .2. 函数y=2x 2﹣e |x|在[﹣2,2]的图象大致为( )A .B .C .D .3. 某高二(1)班一次阶段考试数学成绩的茎叶图和频率分布直方图可见部分如图,根据图中的信 息,可确定被抽测的人数及分数在[]90,100内的人数分别为( )A .20,2B .24,4C .25,2D .25,4 4. 如图所示,网格纸表示边长为1的正方形,粗实线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )A .15B .C .15D .15【命题意图】本题考查三视图和几何体体积等基础知识,意在考查空间想象能力和基本运算能力. 5. 定义在[1,+∞)上的函数f (x )满足:①当2≤x ≤4时,f (x )=1﹣|x ﹣3|;②f (2x )=cf (x )(c 为正常数),若函数的所有极大值点都落在同一直线上,则常数c 的值是( )A .1B .±2C .或3D .1或26. 已知,,x y z 均为正实数,且22log x x =-,22log y y -=-,22log z z -=,则( )A .x y z <<B .z x y <<C .z y z <<D .y x z <<7. 已知a=,b=20.5,c=0.50.2,则a ,b ,c 三者的大小关系是( )A .b >c >aB .b >a >cC .a >b >cD .c >b >a 8. 直径为6的球的表面积和体积分别是( )A .144,144ππB .144,36ππC .36,144ππD .36,36ππ9. 若函数21,1,()ln ,1,x x f x x x ⎧-≤=⎨>⎩则函数1()2y f x x =+的零点个数为( )A .1B .2C .3D .410.已知直线34110m x y +-=:与圆22(2)4C x y -+=:交于A B 、两点,P 为直线3440n x y ++=:上任意一点,则PAB ∆的面积为( )A . B.C. D. 11.(m+1)x 2﹣(m ﹣1)x+3(m ﹣1)<0对一切实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(1,+∞) B .(﹣∞,﹣1)C .D .12.若向量=(3,m ),=(2,﹣1),∥,则实数m 的值为( )A .﹣B .C .2D .613.集合{}|42,M x x k k Z ==+∈,{}|2,N x x k k Z ==∈,{}|42,P x x k k Z ==-∈,则M ,N ,P 的关系( )A .M P N =⊆B .N P M =⊆C .M N P =⊆D .M P N == 14.函数f (x )=3x +x 的零点所在的一个区间是( ) A .(﹣3,﹣2) B .(﹣2,﹣1) C .(﹣1,0) D .(0,1)15.以下四个命题中,真命题的是( ) A .2,2x R x x ∃∈≤-B .“对任意的x R ∈,210x x ++>”的否定是“存在0x R ∈,20010x x ++<C .R θ∀∈,函数()sin(2)f x x θ=+都不是偶函数D .已知m ,n 表示两条不同的直线,α,β表示不同的平面,并且m α⊥,n β⊂,则“αβ⊥”是 “//m n ”的必要不充分条件【命题意图】本题考查量词、充要条件等基础知识,意在考查逻辑推理能力.二、填空题16.椭圆的两焦点为F 1,F 2,一直线过F 1交椭圆于P 、Q ,则△PQF 2的周长为 .17.设集合 {}{}22|27150,|0A x x x B x x ax b =+-<=++≤,满足A B =∅ ,{}|52A B x x =-<≤ ,求实数a =__________.18.在等差数列{}n a 中,17a =,公差为d ,前项和为n S ,当且仅当8n =时n S 取得最大值,则d 的取值范围为__________.19.在等差数列}{n a 中,20161-=a ,其前n 项和为n S ,若2810810=-S S ,则2016S 的值等于 . 【命题意图】本题考查等差数列的通项公式、前n 项和公式,对等差数列性质也有较高要求,属于中等难度.三、解答题20.已知函数f (x )=e ﹣x (x 2+ax )在点(0,f (0))处的切线斜率为2. (Ⅰ)求实数a 的值;(Ⅱ)设g (x )=﹣x (x ﹣t ﹣)(t ∈R ),若g (x )≥f (x )对x ∈[0,1]恒成立,求t 的取值范围;(Ⅲ)已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=(1+)a n ,求证:当n ≥2,n ∈N 时 f()+f()+L+f()<n •()(e 为自然对数的底数,e ≈2.71828).21.(本题满分12分)如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中, E 、F 分别是棱DD 1 、C 1D 1的中点. (1)求直线BE 和平面ABB 1A 1所成角θ的正弦值; (2)证明:B 1F ∥平面A 1BE .22.(本小题满分12分)一个盒子里装有编号为1、2、3、4、5的五个大小相同的小球,第一次从盒子里随机抽取2个小球,记下球的编号,并将小球放回盒子,第二次再从盒子里随机抽取2个小球,记下球的编号. (Ⅰ)求第一次或第二次取到3号球的概率;(Ⅱ)设ξ为两次取球时取到相同编号的小球的个数,求ξ的分布列与数学期望.23.已知a >0,a ≠1,命题p :“函数f (x )=a x 在(0,+∞)上单调递减”,命题q :“关于x 的不等式x 2﹣2ax+≥0对一切的x ∈R 恒成立”,若p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,求实数a 的取值范围.A 1B 1C 1DD 1 C BA E F24.如图,在四棱锥 P ABCD -中,底面ABCD 是平行四边形,45,1,ADC AD AC O ∠=== 为AC 的中点,PO ⊥平面ABCD ,2,PO M =为 BD 的中点. (1)证明: AD ⊥平面 PAC ;(2)求直线 AM 与平面ABCD 所成角的正切值.25.【无锡市2018届高三上期中基础性检测】在一块杂草地上有一条小路AB,现在小路的一边围出一个三角形(如图)区域,在三角形ABC 内种植花卉.已知AB 长为1千米,设角,C θ=AC 边长为BC 边长的()1a a >倍,三角形ABC 的面积为S (千米2). 试用θ和a 表示S ;(2)若恰好当60θ=时,S 取得最大值,求a 的值.南开区第一中学2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析(参考答案) 一、选择题1. 【答案】C【解析】解:抛物线y=4x 2的标准方程为 x 2=y ,p=,开口向上,焦点在y 轴的正半轴上,故焦点坐标为(0,),故选C .【点评】本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用;把抛物线y=4x 2的方程化为标准形式,是解题的关键.2. 【答案】D【解析】解:∵f (x )=y=2x 2﹣e |x|,∴f (﹣x )=2(﹣x )2﹣e |﹣x|=2x 2﹣e |x|,故函数为偶函数,当x=±2时,y=8﹣e 2∈(0,1),故排除A ,B ;当x ∈[0,2]时,f (x )=y=2x 2﹣e x, ∴f ′(x )=4x ﹣e x=0有解,故函数y=2x 2﹣e |x|在[0,2]不是单调的,故排除C ,故选:D3. 【答案】C 【解析】考点:茎叶图,频率分布直方图. 4. 【答案】C【解析】还原几何体,由三视图可知该几何体是四棱锥,且底面为长6,宽2的矩形,高为3,且VE ^平面ABCD ,如图所示,所以此四棱锥表面积为1S =262创?1123+22622创创?15=,故选C .4646101011326E VD CBA5. 【答案】D【解析】解:∵当2≤x ≤4时,f (x )=1﹣|x ﹣3|. 当1≤x <2时,2≤2x <4,则f (x )=f (2x )=(1﹣|2x﹣3|), 此时当x=时,函数取极大值; 当2≤x ≤4时, f (x )=1﹣|x ﹣3|;此时当x=3时,函数取极大值1; 当4<x ≤8时,2<≤4,则f (x )=cf ()=c (1﹣|﹣3|), 此时当x=6时,函数取极大值c .∵函数的所有极大值点均落在同一条直线上, 即点(,),(3,1),(6,c )共线,∴=,解得c=1或2. 故选D .【点评】本题考查的知识点是三点共线,函数的极值,其中根据已知分析出分段函数f (x )的解析式,进而求出三个函数的极值点坐标,是解答本题的关键.6. 【答案】A 【解析】考点:对数函数,指数函数性质.7.【答案】A【解析】解:∵a=0.50.5,c=0.50.2,∴0<a<c<1,b=20.5>1,∴b>c>a,故选:A.8.【答案】D【解析】考点:球的表面积和体积.9.【答案】D【解析】考点:函数的零点.【易错点睛】函数零点个数的判断方法:(1)直接求零点:令0)(=x f ,如果能求出解,则有几个解就有几个零点.(2)零点存在性定理法:要求函数在],[b a 上是连续的曲线,且0)()(<b f a f .还必须结合函数的图象和性质(如单调性)才能确定函数有多少个零点.(3)图象法:先把所求函数分解为两个简单函数,再画两个函数图象,看其交点的个数有几个,其中交点的横坐标有几个不同的值,就有几个不同的零点.10.【答案】 C【解析】解析:本题考查圆的弦长的计算与点到直线、两平行线的距离的计算.圆心C 到直线m 的距离1d =,||AB ==m n 、之间的距离为3d '=,∴PAB ∆的面积为1||2AB d '⋅=,选C . 11.【答案】C【解析】解:不等式(m+1)x 2﹣(m ﹣1)x+3(m ﹣1)<0对一切x ∈R 恒成立,即(m+1)x 2﹣(m ﹣1)x+3(m ﹣1)<0对一切x ∈R 恒成立若m+1=0,显然不成立若m+1≠0,则解得a .故选C .【点评】本题的求解中,注意对二次项系数的讨论,二次函数恒小于0只需.12.【答案】A【解析】解:因为向量=(3,m ),=(2,﹣1),∥,所以﹣3=2m ,解得m=﹣. 故选:A .【点评】本题考查向量共线的充要条件的应用,基本知识的考查.13.【答案】A 【解析】试题分析:通过列举可知{}{}2,6,0,2,4,6M P N ==±±=±±± ,所以M P N =⊆. 考点:两个集合相等、子集.1 14.【答案】C【解析】解:由函数f (x )=3x +x 可知函数f (x )在R 上单调递增,又f (﹣1)=﹣1<0,f (0)=30+0=1>0,∴f (﹣1)f (0)<0,可知:函数f (x )的零点所在的区间是(﹣1,0). 故选:C .【点评】本题考查了函数零点判定定理、函数的单调性,属于基础题.15.【答案】D二、填空题16.【答案】 20 .【解析】解:∵a=5,由椭圆第一定义可知△PQF 2的周长=4a . ∴△PQF 2的周长=20., 故答案为20.【点评】作出草图,结合图形求解事半功倍.17.【答案】7,32a b =-= 【解析】考点:一元二次不等式的解法;集合的运算.【方法点晴】本题主要考查了集合的综合运算问题,其中解答中涉及到一元二次不等式的解法、集合的交集和集合的并集的运算、以及一元二次方程中韦达定理的应用,试题有一定的难度,属于中档试题,着重考查了学生分析问题和解答问题的能力,同时考查了转化与化归思想的应用,其中一元二次不等式的求解是解答的关键. 18.【答案】871-<<-d 【解析】试题分析:当且仅当8=n 时,等差数列}{n a 的前项和n S 取得最大值,则0,098<>a a ,即077>+d ,087<+d ,解得:871-<<-d .故本题正确答案为871-<<-d . 考点:数列与不等式综合. 19.【答案】2016-三、解答题20.【答案】【解析】解:(Ⅰ)∵f (x )=e ﹣x (x 2+ax ),∴f ′(x )=﹣e ﹣x (x 2+ax )+e ﹣x (2x+a )=﹣e ﹣x (x 2+ax ﹣2x ﹣a );则由题意得f ′(0)=﹣(﹣a )=2, 故a=2.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f (x )=e ﹣x (x 2+2x ),由g (x )≥f (x )得,﹣x (x ﹣t ﹣)≥e ﹣x (x 2+2x ),x ∈[0,1];当x=0时,该不等式成立;当x∈(0,1]时,不等式﹣x+t+≥e﹣x(x+2)在(0,1]上恒成立,即t≥[e﹣x(x+2)+x﹣]max.设h(x)=e﹣x(x+2)+x﹣,x∈(0,1],h′(x)=﹣e﹣x(x+1)+1,h″(x)=x•e﹣x>0,∴h′(x)在(0,1]单调递增,∴h′(x)>h′(0)=0,∴h(x)在(0,1]单调递增,∴h(x)max=h(1)=1,∴t≥1.(Ⅲ)证明:∵a n+1=(1+)a n,∴=,又a1=1,∴n≥2时,a n=a1••…•=1••…•=n;对n=1也成立,∴a n=n.∵当x∈(0,1]时,f′(x)=﹣e﹣x(x2﹣2)>0,∴f(x)在[0,1]上单调递增,且f(x)≥f(0)=0.又∵f()(1≤i≤n﹣1,i∈N)表示长为f(),宽为的小矩形的面积,∴f()<f(x)dx,(1≤i≤n﹣1,i∈N),∴[f()+f()+…+f()]=[f()+f()+…+f()]<f(x)dx.又由(Ⅱ),取t=1得f(x)≤g(x)=﹣x2+(1+)x,∴f(x)dx≤g(x)dx=+,∴[f()+f()+…+f()]<+,∴f()+f()+…+f()<n(+).【点评】本题考查函数、导数等基础知识,考查推理论证能力和运算求解能力,考查函数与方程的思想、化归与转化的思想、数形结合的思想,考查运用数学知识分析和解决问题的能力.21.【答案】解:(1)设G 是AA 1的中点,连接GE ,BG .∵E 为DD 1的中点,ABCD —A 1B 1C 1D 1为正方体,∴GE ∥AD ,又∵AD ⊥平面ABB 1A 1,∴GE ⊥平面ABB 1A 1,且斜线BE 在平面ABB 1A 1内的射影为BG ,∴Rt △BEG 中的∠EBG 是直线BE 和平面ABB 1A 1所成角,即∠EBG =θ.设正方体的棱长为a ,∴a GE =,a BG 25=,a GE BG BE 2322=+=, ∴直线BE 和平面ABB 1A 1所成角θ的正弦值为:=θsin 32=BE GE ;……6分 (2)证明:连接EF 、AB 1、C 1D ,记AB 1与A 1B 的交点为H ,连接EH . ∵H 为AB 1的中点,且B 1H =21C 1D ,B 1H ∥C 1D ,而EF =21C 1D ,EF ∥C 1D , ∴B 1H ∥EF 且B 1H =EF ,四边形B 1FEH 为平行四边形,即B 1F ∥EH , 又∵B 1F ⊄平面A 1BE 且EH ⊆平面A 1BE ,∴B 1F ∥平面A 1BE . ……12分 22.【答案】【解析】解:(Ⅰ)事件“第一次或第二次取到3号球的概率”的对立事件为“二次取球都没有取到3号球”,∴所求概率为2244225516125C C P C C =-⋅=(6分)(Ⅱ)0,1,2,ξ= 23253(0)10C P C ξ===,1123253(1)5C C P C ξ⋅===,22251(2)10C P C ξ===,(9分) 故的分布列为:(10分)∴3314012105105E ξ=⨯+⨯+⨯= (12分) 23.【答案】【解析】解:若p 为真,则0<a <1; 若q 为真,则△=4a 2﹣1≤0,得,又a>0,a≠1,∴.因为p∧q为假命题,p∨q为真命题,所以p,q中必有一个为真,且另一个为假.①当p为真,q为假时,由;②当p为假,q为真时,无解.综上,a的取值范围是.【点评】1.求解本题时,应注意大前提“a>0,a≠1”,a的取值范围是在此条件下进行的..24.【答案】(1)证明见解析;(2)5【解析】111]考点:直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.【方法点晴】本题主要考查了直线与平面垂直的判定、直线与平面所成角的求解,其中解答中涉及到直线与平面垂直的判定定理与性质定理、直线与平面所成角的求解等知识点综合考查,解答中熟记直线与平面垂直的判定定理和直线与平面所成角的定义,找出线面角是解答的关键,注重考查了学生的空间想象能力和推理与论证能力,属于中档试题. 25.【答案】(1)21sin 212cos a S a a θθ=⋅+- (2)2a =【解析】试题解析:(1)设边BC x =,则AC ax =, 在三角形ABC 中,由余弦定理得:22212cos x ax ax θ=+-,所以22112cos x a a θ=+-,所以211sin 2212cos a S ax x sin a a θθθ=⋅⋅=⋅+-,(2)因为()()222cos 12cos 2sin sin 1212cos a a a a a S a a θθθθθ+--⋅=+-'⋅, ()()2222cos 121212cos a a aa a θθ+-=⋅+-, 令0S '=,得022cos ,1aaθ=+ 且当0θθ<时,022cos 1aa θ>+,0S '>,当0θθ>时,022cos 1aaθ<+,0S '<, 所以当0θθ=时,面积S 最大,此时0060θ=,所以22112a a =+,解得2a = 因为1a >,则2a =点睛:解三角形的实际应用,首先转化为几何思想,将图形对应到三角形,找到已知条件,本题中对应知道一个角,一条边,及其余两边的比例关系,利用余弦定理得到函数方程;面积最值的处理过程中,若函数比较复杂,则借助导数去求解最值。
2018-2019学年天津市南开区高二(上)期末数学试卷一、选择题(本大题共10小题,共50.0分)1. 命题“,”的否定是A. ,B. ,C. ,D. ,【答案】C【解析】解:根据特称命题的否定为全称命题可知:命题“,”的否定是“,“,故选:C.根据特称命题的否定为全称命题,分别对量词和结论进行否定即可本题主要考查了全称命题与特称命题的否定的应用,属于基础试题2. 设a,,若,则下列不等式中正确的是A. B. C. D.【答案】C【解析】解:因为,当,时,,排除A;,排除B;,排除D故选:C.取,代入计算可排除A,B,D本题考查了不等式的基本性质,属基础题.3. 不等式的解集是A. B.C. D.【答案】D【解析】解:不等式可化为,解得,不等式的解集是.故选:D.把不等式化为,求出解集即可.本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,是基础题.4. 命题::,则p是q的A. 充分不必要条件B. 必要不充分C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】解:要使成立,则且,解得或.是q的充分不必要条件.故选:A.根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.本题主要考查充分条件和必要条件的应用,利用充分条件和必要条件的定义是解决本题的关键,比较基础.5. 200辆汽车经过某一雷达地区,时速频率分布直方图如图所示,则时速超过的汽车数量为A. 65辆B. 76辆C. 88 辆D. 95辆【答案】B【解析】解:根据频率分布直方图得,时速超过的频率是,所求的汽车数量为辆.故选:B.根据频率分布直方图求出时速超过的频率,再计算频数即可.本题考查了频率分布直方图与频率、频数的计算问题,是基础题目.6. 如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是A.B.C.D.【答案】B【解析】解:根据图象的对称性知,黑色部分为圆面积的一半,设圆的半径为1,则正方形的边长为2,则黑色部分的面积,则对应概率,故选:B.根据图象的对称性求出黑色图形的面积,结合几何概型的概率公式进行求解即可.本题主要考查几何概型的概率计算,根据对称性求出黑色阴影部分的面积是解决本题的关键.7. 已知等差数列中,,则该数列前9项和等于A. 4B. 8C. 36D. 72【答案】C【解析】解:由等差数列的性质可得:,则该数列前9项和.故选:C.利用等差数列的性质及其求和公式即可得出.本题考查了等差数列的性质及其求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.8. 对某商店一个月内每天的顾客人数进行了统计,得到样本的茎叶图如图所示,则该样本的中位数、众数、极差分别是A. 46,45,56B. 46,45,53C. 47,45,56D. 45,47,53【答案】A【解析】解:由题意可知茎叶图共有30个数值,所以中位数为第15和16个数的平均值:.众数是45,极差为:.故选:A.直接利用茎叶图求出该样本的中位数、众数、极差,即可.本题考查该样本的中位数、众数、极差,茎叶图的应用,考查计算能力.9. 已知双曲线的焦点到渐近线的距离是其顶点到渐近线距离的3倍,则双曲线的渐近线方程是A. B. C. D.【答案】C【解析】解:双曲线的焦点到渐近线的距离为,顶点到渐近线距离:,双曲线的焦点到渐近线的距离是其顶点到渐近线距离的3倍,可得:,可得,可得,,则C的渐近线方程为:故选:C.利用双曲线的焦点到渐近线的距离是顶点到渐近线距离的3倍,求出a,b的关系式,然后求解双曲线的渐近线方程.本题考查双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.10. 设,,若,则的最小值为A. 4B. 8C. 1D.【答案】A【解析】解:,,,,当且仅当时取等号.故选:A.利用“乘1法”和基本不等式的性质即可得出.熟练掌握“乘1法”和基本不等式的性质是解题的关键.二、填空题(本大题共5小题,共25.0分)11. 先后抛掷三枚均匀的硬币,至少出现一次正面的概率是______.【答案】【解析】解:先后抛掷三枚均匀的硬币,全是反面的概率为,故至少出现一次正面的概率是,故答案为.先求出先后抛掷三枚均匀的硬币,全是反面的概率,再用1减去此概率,即得所求.本题考查古典概型及其概率计算公式的应用,事件和它的对立事件概率之间的关系,属于基础题.12. 某中学采用系统抽样方法,从该校高一年级全体600名学生中抽50名学生做生涯规划调查,现将600名学生从1到600进行编号,已知从~这12个数中取得数是31,则在第1小组~中随机抽到的数是______.【答案】7【解析】解:样本间隔为,从~这12个数中取得数是31,从~这12个数中取得数是第7个数,第1小组~中随机抽到的数是7,故答案为:7.根据系统抽样的定义进行求解即可.本题主要考查系统抽样的应用,比较基础.13. 对于回归直线方程,当时,y的估计值为______.【答案】390【解析】解:回归方程.当时,y的估计值是故答案为:390根据所给的线性回归方程,把x的值代入线性回归方程,得到对应的y的值,这里所得的y的值是一个估计值.本题考查回归分析的初步应用,本题解题的关键是理解用线性回归方程得到的y的值是一个预报值而不是准确值.14. 在数列中,,,则______.【答案】【解析】解:根据题意,,,当时,有,当时,有,当时,有,当时,有,则数列是周期为4的数列,则;故答案为:.根据题意,将变形可得,求出该数列的前5项,分析可得数列是周期为4的数列,则,即可得答案.本题考查数列的递推公式,注意分析数列的变化规律,属于基础题.15. 如图,过抛物线的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,交其准线于点C,若,且,则此抛物线的方程为______.【答案】.【解析】解:设,,作AM、BN垂直准线于点M、N,则,又,得,,有,设,则,而,,由直线AB:,代入抛物线的方程可得,,即有,,得.故答案为:.根据过抛物线的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,作AM、BN垂直准线于点M、N,根据,且,和抛物线的定义,可得,设,,,而,,且,,可求得p的值,即求得抛物线的方程.此题是个中档题考查抛物线的定义以及待定系数法求抛物线的标准方程体现了数形结合的思想,特别是解析几何,一定注意对几何图形的研究,以便简化计算.三、解答题(本大题共5小题,共75.0分)16. 在等差数列中,已知求数列的通项公式;设,求数列的前10项和.【答案】解:等差数列的公差设为d,,可得,解得,则;,则前10项和.【解析】设等差数列的公差为d,由等差数列通项公式解方程可得首项和公差,即可得到所求通项;求得,由等比数列的求和公式,计算可得所求和.本题考查等差数列的通项公式和等比数列的求和公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.17. 已知双曲线的中心在原点,焦点,在坐标轴上,离心率为,且过点,点在双曲线上.Ⅰ求双曲线方程;Ⅱ求的值;Ⅲ求的面积.【答案】解:Ⅰ,可设双曲线方程为.过点,,即,双曲线方程为;Ⅱ证明:,,,,,点在双曲线上,,即,;Ⅲ的底,由知.的高,.【解析】Ⅰ双曲线方程为,点代入求出参数的值,从而求出双曲线方程;Ⅱ先求出的解析式,把点M的坐标代入双曲线,可得出;Ⅲ求出三角形的高,即的值,可得其面积.本题考查双曲线的标准方程和向量的数量积的坐标表示、双曲线的性质,属于中档题.18. 如图所示,四棱锥中,平面ABCD,,,.Ⅰ设PD的中点为M,求证:平面PBC;Ⅱ求PA与平面PBC所成角的正弦值;Ⅲ求二面角的正弦值.【答案】Ⅰ证明:建立如图所示空间直角坐标系,设,又,则0,,,2,,0,,0,.,,设平面PBC的一个法向量为y,,则,令,得1,,而0,,,即,又平面PBC,故A平面PBC;Ⅱ解:0,,设PA与平面PBC所成角为,由直线与平面所成角的向量公式有;Ⅲ解:平面PBC的一个法向量为1,,由题意可知,平面PCD的一个法向量为,.可得二面角的正弦值为.【解析】Ⅰ建立空间直角坐标系,设,结合已知求出平面PBC的一个法向量,再求出,由即可证明平面PBC;Ⅱ求出,利用向量夹角公式,即可求得PA与平面PBC所成角的正弦值;Ⅲ由Ⅰ中求得的平面PBC的一个法向量,再由平面PDC的法向量为0,,利用向量夹角公式,即可求二面角的正弦值.本题考查线面平行,考查线面角,点到平面距离的计算,解题的关键是建立空间直角坐标系,确定平面的法向量,属于中档题.19. 已知为等差数列,前n项和为,是首项为2的等比数列,且,,.Ⅰ求和的通项公式;Ⅱ求数列的前n项和.【答案】解:为公差为d的等差数列,是首项为2,公比为q的等比数列,,,,可得,,,解得,,即有;;,前n项和为.【解析】设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q,由等差数列和等比数列的通项公式,解方程可得d,q,进而得到所求通项;求得,由裂项相消求和即可得到所求和.本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,考查数列的裂项相消求和,以及化简运算能力,属于中档题.20. 椭圆C:经过点,且A到右焦点F的距离为A到直线的距离之比为离心率.Ⅰ求椭圆C的方程;Ⅱ经过点,且斜率为k的直线与椭圆C交于不同的两点P、均异于点,设直线AP与AQ的斜率分别为,,证明:.【答案】解:Ⅰ椭圆C:经过点,到右焦点F的距离为A到直线的距离之比为离心率,即.椭圆C的方程为:;Ⅱ证明:Ⅱ由题设可设直线PQ的方程为,,化简,得,代入,得,由已知,设,,,则,,分从而直线AP,AQ的斜率之和,【解析】Ⅰ可得,,即即可得椭圆C的方程Ⅱ设直线PQ的方程为,,代入椭圆C的方程,得,由此利用根的判别式、韦达定理,结合已知条件能证明直线AP与AQ斜率之和为定值.本题考查椭圆方程的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意根的判别式、韦达定理、椭圆性质的合理运用属于中档题.。
高二年级上学期期末质量评估试卷数学一、选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30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. 直线的倾斜角为()A. B. C. D.【答案】D【解析】直线化为,斜率设直线的倾斜角为,则,结合,可得,故选D.2. 已知圆锥底面半径为,母线长为,则圆锥的侧面积为()A. B. C. D.【答案】C【解析】因为圆锥的母线长为,底面半径,则由圆锥的侧面积公式得,故选C.3. 抛物线的准线方程为()A. B. C. D.【答案】D【解析】抛物线的焦点在轴上,且开口向右,抛物线的准线方程为,故选D.4. 圆心为,半径长为的圆的方程为()A. B.C. D.【答案】A【解析】以为圆心,为半径的圆的标准方程为,可化为,故选A.5. 已知球的表面积为,则球的体积为()A. B. C. D.【答案】D【解析】因为球的表面积是,所以球的半径为,所以球的体积为,故选D.6. 已知直线,,平面,若,则“”是“”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】B【解析】由于线面垂直的判定定理成立的条件是直线与平面内的两条相交直线垂直,所以“”不能推出“”,若“”,由线面垂直的定义可得“”,所以“”是“”的必要不充分条件,故选B.【方法点睛】本题线面垂直的判断主要考查充分条件与必要条件,属于中档题. 判断充要条件应注意:首先弄清条件和结论分别是什么,然后直接依据定义、定理、性质尝试.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想化抽象为直观外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题;对于范围问题也可以转化为包含关系来处理.7. 已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为()A. B. C. D.【答案】B【解析】方程,化为表示焦点在轴上的椭圆,可得,解得,实数的取值范围为,故选B.8. 如图,二面角的大小为,,为棱上相异的两点,射线,分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于棱.若线段,和的长分别为,和,则的长为()A. B.C. D.【答案】A【解析】与夹角的大小就是二面角,可得,故选A.9. 已知,是双曲线的左,右焦点,点在双曲线上,且,则下列结论正确的是()A. 若,则双曲线离心率的取值范围为B. 若,则双曲线离心率的取值范围为C. 若,则双曲线离心率的取值范围为D. 若,则双曲线离心率的取值范围为【答案】C【解析】若,,得,若,时,双曲线离心率范围,故选C.【方法点晴】本题主要考查利用双曲线的简单性质求双曲线的离心率,属于中档题. 求解与双曲线性质有关的问题时要结合图形进行分析,既使不画出图形,思考时也要联想到图形,当涉及顶点、焦点、实轴、虚轴、渐近线等双曲线的基本量时,要理清它们之间的关系,挖掘出它们之间的内在联系.求离心率范围问题应先将用有关的一些量表示出来,再利用其中的一些关系构造出关于的不等式,从而求出的值. 本题是利用焦半径的范围构造出关于的不等式,最后解出的范围.10. 若正方体表面上的动点满足,则动点的轨迹为()A. 三段圆弧B. 三条线段C. 椭圆的一部分和两段圆弧D. 双曲线的一部分和两条线段【答案】A【方法点睛】本题主要考查空间想象能力、空间向量在立体几何中的应用及数学的转化与划归思想,属于难题.转化与划归思想解决高中数学问题的一种重要思想方法,是中学数学四种重要的数学思想之一,尤其在解决知识点较多以及知识跨度较大的问题发挥着奇特功效,大大提高了解题能力与速度.运用这种方法的关键是将题设条件研究透,这样才能快速找准突破点.以便将问题转化为我们所熟悉的知识领域,进而顺利解答,希望同学们能够熟练掌握并应用于解题当中.本题中,通过建立空间直角坐标系,将问题转化为轨迹方程求解,是解题的关键.填空题:本大题共6小题,单空题每题3分,多空题每题4分,共20分。
天津市部分区2018~2019学年度第一学期期末考试高二数学第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40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.请把正 确答案填在下表中.1.双曲线2212x y -=的焦点坐标为 (A )(3,0)-,(3,0)(B )(0,3)-,(0,3) (C)(,0)(D)(0,,2.命题“0(0,)x ∃∈+∞,使得00x ex <”的否定是(A )0(0,)x ∃∈+∞,使得00x e x > (B )0(0,)x ∃∈+∞,使得00x ex ≥(C )(0,)x ∀∈+∞,均有xe x > (D )(0,)x ∀∈+∞,均有xe x ≥ 3.复数1ii-(i 为虚数单位)的共轭复数为 (A )1i -- (B )1i -+(C )1i -(D )1i +4.已知a ∈R ,则“1a >”是“2a a >”的(A )充分而不必要条件(B )必要而不充分条件(C )充要条件(D )既不充分也不必要条件5.设公比为2-的等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若5112S =,则4a 等于 (A )8 (B )4(C )4-(D )8-6.已知函数21()ln 2f x x x =-,则()f x (A )有极小值,无极大值(B )无极小值,有极大值 (C )既有极小值,又有极大值(D )既无极小值,又无极大值7.在数列{}n a 中,13a =,121n n a a +=-()n ∈*N ,则数列{}n a 的通项公式为(A )21n a n =+(B )41n a n =-(C )21nn a =+(D )122n n a -=+8.在空间四边形ABCD 中,向量(0,2,1)AB =-,(1,2,0)AC =-,(0,2,0)AD =-,则直线AD 与平面ABC 所成角的正弦值为(A )13 (B )3(C )13-(D )3-9.已知双曲线22221x y a b-=(0,0)a b >>的两条渐近线与抛物线28y x =的准线分别交于M ,N 两点,A 为双曲线的右顶点,若双曲线的离心率为2,且AMN ∆为正三角形,则双曲线的方程为(A )221824x y -= (B )2211648x y -= (C )2212472x y -=(D )22164192x y -= 10.已知()f x 是定义在R 上的函数,()f x '是()f x 的导函数,且满足()()0f x f x '+<,设()()xg x e f x =⋅,若不等式2(1)()g t g mt +<对于任意的实数t 恒成立,则实数m 的取值范围是 (A )(),0(1,)-∞+∞(B )()0,1 (C )(),2(2,)-∞-+∞(D )()2,2-第Ⅱ卷(共80分)二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.11.曲线1()2f x x x=+在点(1,3)处的切线方程为__________________. 12.已知向量(2,1,3)a =-与9(3,,)2b λ=平行,则实数λ的值为_____________.13.已知a ,b 均为正数,4是2a 和b 的等比中项,则a b +的最小值为__________. 14.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,已知12a =,986S a =,则数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前10项的和为_____________.15.已知离心率为322221x y a b+=(0)a b >>的两个焦点分别为1F ,2F ,点P 在椭圆上,若120PF PF ⋅=,且12PF F ∆的面积为4,则椭圆的方程为__________. 三、解答题:本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)已知复数22(2)(23)z m m m m i =++--,m ∈R (i 为虚数单位). (Ⅰ)当1m =时,求复数1zi+的值; (Ⅱ)若复数z 在复平面内对应的点位于第二象限,求m 的取值范围.17.(本小题满分12分)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且232n n nS -=()n ∈*N ,正项等比数列{}n b 满足11b a =,56b a =.(Ⅰ)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式;(Ⅱ)设n n n c a b =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n T .18.(本小题满分12分)如图,已知多面体111ABCA B C 中,1AA ,1BB ,1CC 均垂直于平面ABC ,AB AC ⊥,14AA =,11CC =,12AB AC BB ===.(Ⅰ)求证:1AC ⊥平面1ABC ; (Ⅱ)求二面角111B A B C --的余弦值.得 分 评卷人19.(本小题满分12分)已知椭圆C:221 2xy+=.(Ⅰ)求C的离心率;(Ⅱ)若直线l :y x m =+(m 为常数)与C 交于不同的两点A 和B ,且23OA OB ⋅=,其中O 为坐标原点,求线段AB 的长.20.(本小题满分12分)已知函数3222()32a f x x x x +=-+,a ∈R . (Ⅰ)当1a =时,求()f x 在[]1,1-上的最大值和最小值; (Ⅱ)若()f x 在区间1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,求a 的取值范围;(Ⅲ)当0m <时,试判断函数2()(2)1()ln 1f x a x mxg x x x x '++-=--(其中()f x '是()f x 的导函数)是否存在零点,并说明理由.天津市部分区2018~2019学年度第一学期期末考试高二数学参考答案一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.11.20x y -+= 12.32- 13. 14.51215.221124x y += 三、解答题:本大题共5小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(12分) 解:(Ⅰ)当1m =时,34z i =-,∴34171122z i i i i -==--++. ………….……………6分 (Ⅱ)∵复数z 在复平面内对应的点位于第二象限,∴2220230m m m m ⎧+<⎨-->⎩…………………………………………9分解得21m -<<-,所以m 的取值范围是(2,1)--. …………………………………12分17.(12分) 解:(Ⅰ)当2n ≥时1n n n a S S -=-,2233(1)(1)22n n n n ----=-32n =-, …….…………………………3分当1n =时,111a S ==也适合上式,∴32n a n =-. …….…………………………4分 ∴11b =,516b =.设数列{}n b 的公比为q ,则416q =.∵0q >,∴2q =,∴12n n b -= …………………………………………7分 (Ⅱ)由(1)可知,1(32)2n n c n -=-⋅,∴12n n T c c c =+++22114272(35)2(32)2n n n n --=+⨯+⨯++-⋅+-⋅ ①,21212422(35)2(32)2n n n T n n -=⨯+⨯++-⋅+-⋅ ②, ……9分由①-②得,2113(222)(32)2n n n T n --=+⨯+++--⋅122213(32)212n n n --⨯=+⨯--⋅- ………………………11分 ∴5(35)2nn T n =+-⋅. ………………………………12分18.(12分)解:以A 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则(0,0,0)A ,(2,0,0)B ,()0,2,0C ,()10,0,4A ,()12,0,2B ,()10,2,1C . ………………1分(Ⅰ)证明:1(2,2,1)BC =-,1(0,2,4)AC =-,(2,0,0)AB = ∵110440BC AC ⋅=+-=, 10000AB AC ⋅=++=, 所以11BC AC ⊥,1AB A C ⊥. ∵1ABBC B =,∴1AC ⊥平面1ABC ..…………………5分(Ⅱ)由题意可知,1AA ⊥平面ABC ,AC ⊂平面ABC , ∴1AA ⊥AC 又∵AB AC ⊥,1ABAA A =,∴AC ⊥平面ABC .∴平面1ABB 的一个法向量为(0,2,0)AC =. .……………………7分∵11(2,0,2)A B =-,11(0,2,3)AC =-, 设平面111A B C 的一个法向量为n (,,)x y z =,则1111220230A B n x z AC n y z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,取2x =, 所以平面111A B C 的一个法向量为n (2,3,2)=, .……………………9分∴317cos ,17AC n AC n AC n⋅==.……………………11分 显然二面角111B A BC --为锐二面角, ∴二面角111B A B C --. …………………………12分 19.解:(12分)(Ⅰ)由题意可知:22a =,21b =,∴2221c a b =-=,∴2c e a ==. ………………………………………3分 (Ⅱ)设11(,)A x y 22(,)B x y ,由2212y x mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩, 消去y 得2234220x mx m ++-=,()2221612222480mm m =--=->.∴m << ① .……………………5分则1243mx x +=-,212223m x x -=,()()()212121212y y x m x m x x m x x m =++=+++223m -=. .…………………………7分又∵23OA OB ⋅=.∴2121243y y x x m +=-, 即:24233m -=. ……………………9分∴m =满足①式,∴AB == 43=. ∴线段AB 的长为43. …………………………………12分 20.(12分)解:(Ⅰ)当1a =时,3223()32f x x x x =-+, 2()231f x x x '=-+,令()0f x '=得12x =或1x =. ……………………1分 当x 变化时,)(x f ',)(x f 的变化情况如下表:∴min 19()(1)6f x f =-=-,max 15()()224f x f ==. ……………………4分 (Ⅱ)2()2(2)1f x x a x '=-++ ∵()f x 在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数,∴2()2(2)10f x x a x '=-++≥在1,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立. ………5分即:min 12(2)a x x+≤+.∵1,22x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴当且仅当2x =时,12x x+≥.∴2a ≤ . ……………………7分(Ⅲ)由题意可知,22()ln 1x mx g x x x =-- (0,1)(1,)x ∈+∞ 2()ln 1mx x x x =--. ……………………8分 要判断()g x 是否存在零点,只需判断方程20ln 1mxx x -=-在(0,1)(1,)+∞内是否有解,即要判断方程2(1)ln 0x m x x --=在(0,1)(1,)+∞内是否有解.设2(1)()ln x h x m x x-=-, ………………10分2222()m mx h x x x x -'=-=(0,1)(1,)x ∈+∞, 可见,当0m <时,()0h x '<在(0,1)(1,)+∞上恒成立.∴()h x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+∞上单调递减.∵(1)0h =,∴()h x 在(0,1)和(1,)+∞内均无零点. …………………12分。
南开区第二高级中学2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. 直线l 过点P (2,﹣2),且与直线x+2y ﹣3=0垂直,则直线l 的方程为( )A .2x+y ﹣2=0B .2x ﹣y ﹣6=0C .x ﹣2y ﹣6=0D .x ﹣2y+5=02. 设函数,则有( )A .f (x )是奇函数,B .f (x )是奇函数, y=b xC .f (x )是偶函数D .f (x )是偶函数,3. 已知定义域为R 的偶函数)(x f 满足对任意的R x ∈,有)1()()2(f x f x f -=+,且当]3,2[∈x 时,18122)(2-+-=x x x f .若函数)1(log )(+-=x x f y a 在),0(+∞上至少有三个零点,则实数的取值范围是( )111]A .)22,0( B .)33,0( C .)55,0( D .)66,0(4. 已知2,0()2, 0ax x x f x x x ⎧+>=⎨-≤⎩,若不等式(2)()f x f x -≥对一切x R ∈恒成立,则a 的最大值为( )A .716-B .916-C .12-D .14-5. 设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF|=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8xB .y 2=2x 或y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x6. 已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =a n +,则S 2015的值是( )A .B .C .2015D .7. 如图,棱长为1的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,M 为线段A 1B 上的动点,则下列结论正确的有( ) ①三棱锥M ﹣DCC 1的体积为定值 ②DC 1⊥D 1M ③∠AMD 1的最大值为90° ④AM+MD 1的最小值为2.A .①②B .①②③C .③④D .②③④8. 在长方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,底面是边长为2的正方形,高为4,则点A 1到截面AB 1D 1的距离是( )A .B .C .D .9. 集合A={1,2,3},集合B={﹣1,1,3},集合S=A ∩B ,则集合S 的子集有( ) A .2个 B .3 个 C .4 个 D .8个10.在△ABC 中,已知a=2,b=6,A=30°,则B=( ) A .60° B .120° C .120°或60°D .45°11.下列哪组中的两个函数是相等函数( )A .()()4f x x =g B .()()24=,22x f x g x x x -=-+C .()()1,01,1,0x f x g x x >⎧==⎨<⎩ D .()()=f x x x =,g12.把函数y=cos (2x+φ)(|φ|<)的图象向左平移个单位,得到函数y=f (x )的图象关于直线x=对称,则φ的值为( )A .﹣B .﹣C .D .二、填空题13.若数列{a n}满足:存在正整数T,对于任意的正整数n,都有a n+T=a n成立,则称数列{a n}为周期为T的周期数列.已知数列{a n}满足:a1>=m (m>a ),a n+1=,现给出以下三个命题:①若m=,则a5=2;②若a3=3,则m可以取3个不同的值;③若m=,则数列{a n}是周期为5的周期数列.其中正确命题的序号是.14.数列{ a n}中,a1=2,a n+1=a n+c(c为常数),{a n}的前10项和为S10=200,则c=________.15.对任意实数x,不等式ax2﹣2ax﹣4<0恒成立,则实数a的取值范围是.16.给出下列四个命题:①函数y=|x|与函数表示同一个函数;②奇函数的图象一定通过直角坐标系的原点;③函数y=3x2+1的图象可由y=3x2的图象向上平移1个单位得到;④若函数f(x)的定义域为[0,2],则函数f(2x)的定义域为[0,4];⑤设函数f(x)是在区间[a,b]上图象连续的函数,且f(a)•f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b]上至少有一实根;其中正确命题的序号是.(填上所有正确命题的序号)17.某工厂产生的废气经过过虑后排放,过虑过程中废气的污染物数量P(单位:毫克/升)与时间t(单位:小时)间的关系为0e ktP P-=(P,k均为正常数).如果前5个小时消除了10%的污染物,为了消除27.1%的污染物,则需要___________小时.【命题意图】本题考指数函数的简单应用,考查函数思想,方程思想的灵活运用.18.已知sinα+cosα=,且<α<,则sinα﹣cosα的值为.三、解答题19.已知向量(+3)⊥(7﹣5)且(﹣4)⊥(7﹣2),求向量,的夹角θ.20.(本题12分)正项数列{}n a 满足2(21)20n n a n a n ---=. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)令1(1)n nb n a =+,求数列{}n b 的前项和为n T .21.已知f ()=﹣x ﹣1.(1)求f (x );(2)求f (x )在区间[2,6]上的最大值和最小值.22.已知函数上为增函数,且θ∈(0,π),,m ∈R .(1)求θ的值;(2)当m=0时,求函数f (x )的单调区间和极值;(3)若在上至少存在一个x 0,使得f (x 0)>g (x 0)成立,求m 的取值范围.23.已知函数f(x)=•,其中=(2cosx,sin2x),=(cosx,1),x∈R.(1)求函数y=f(x)的单调递增区间;(2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)=2,a=,且sinB=2sinC,求△ABC的面积.24.设不等式的解集为.(1)求集合;(2)若,∈,试比较与的大小。
南开区高级中学2018-2019学年上学期高二数学12月月考试题含解析班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,以其名命名的函数f(x)=被称为狄利克雷函数,其中R为实数集,Q为有理数集,则关于函数f(x)有如下四个命题:①f(f(x))=1;②函数f (x)是偶函数;③任取一个不为零的有理数T,f(x+T)=f(x)对任意的x=R恒成立;④存在三个点A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),C(x3,f(x3)),使得△ABC为等边三角形.其中真命题的个数有()A.1个B.2个C.3个D.4个2.一个几何体的三视图如图所示,如果该几何体的侧面面积为12π,则该几何体的体积是()A.4πB.12πC.16πD.48π3.函数f(x)=ax2+bx与f(x)=log x(ab≠0,|a|≠|b|)在同一直角坐标系中的图象可能是()A.B.C.D.4.与向量=(1,﹣3,2)平行的一个向量的坐标是()A.(,1,1)B.(﹣1,﹣3,2)C.(﹣,,﹣1)D.(,﹣3,﹣2)5.四棱锥的八条棱代表8种不同的化工产品,由公共点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是危险的,没有公共点的两条棱代表的化工产品放在同一仓库是安全的,现打算用编号为①、②、③、④的4个仓库存放这8种化工产品,那么安全存放的不同方法种数为()A.96 B.48 C.24 D.06.利用独立性检验来考虑两个分类变量X和Y是否有关系时,通过查阅下表来确定断言“X和Y有关系”的可信度,如果k>5.024,那么就有把握认为“X和Y有关系”的百分比为()P(K2>k)0.50 0.40 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001k 0.455 0.708 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828A.25% B.75% C.2.5% D.97.5%7.已知一组函数f n(x)=sin n x+cos n x,x∈[0,],n∈N*,则下列说法正确的个数是()①∀n∈N*,f n(x)≤恒成立②若f n(x)为常数函数,则n=2③f4(x)在[0,]上单调递减,在[,]上单调递增.A.0 B.1 C.2 D.38.如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别是AA1,AD的中点,则CD1与EF所成角为()A.0°B.45°C.60°D.90°9.某市重点中学奥数培训班共有14人,分为两个小组,在一次阶段考试中两个小组成绩的茎叶图如图所示,其中甲组学生成绩的平均数是88,乙组学生成绩的中位数是89,则m n 的值是()A.10B.11C.12D.13【命题意图】本题考查样本平均数、中位数、茎叶图等基础知识,意在考查识图能力和计算能力.10.(m+1)x2﹣(m﹣1)x+3(m﹣1)<0对一切实数x恒成立,则实数m的取值范围是()A.(1,+∞)B.(﹣∞,﹣1)C.D.11.设定义在R上的函数f(x)对任意实数x,y,满足f(x)+f(y)=f(x+y),且f(3)=4,则f(0)+f (﹣3)的值为()A.﹣2 B.﹣4 C.0 D.412.已知数列{a n}满足log3a n+1=log3a n+1(n∈N*),且a2+a4+a6=9,则log(a5+a7+a9)的值是()A.﹣B.﹣5 C.5 D.二、填空题13.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入的X的值为2,则输出的结果是.14.函数f(x)=log(x2﹣2x﹣3)的单调递增区间为.15.将全体正整数排成一个三角形数阵:按照以上排列的规律,第n行(n≥3)从左向右的第3个数为.16.若正数m、n满足mn﹣m﹣n=3,则点(m,0)到直线x﹣y+n=0的距离最小值是.17.记等比数列{a n}的前n项积为Πn,若a4•a5=2,则Π8=.18.已知一个动圆与圆C:(x+4)2+y2=100相内切,且过点A(4,0),则动圆圆心的轨迹方程.三、解答题19.如图1,∠ACB=45°,BC=3,过动点A作AD⊥BC,垂足D在线段BC上且异于点B,连接AB,沿AD将△ABD折起,使∠BDC=90°(如图2所示),(1)当BD的长为多少时,三棱锥A﹣BCD的体积最大;(2)当三棱锥A﹣BCD的体积最大时,设点E,M分别为棱BC,AC的中点,试在棱CD上确定一点N,使得EN⊥BM,并求EN与平面BMN所成角的大小。
2018-2019学年天津市南开区高二(上)期末数学试卷一、选择题:本大题工10个小题,每小题5分,共50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.(★)命题“∀x∈R,x 2≥0”的否定是()A.∀x∈R,x2<0B.∀x∈R,x2≤0C.∃x0∈R,x02<0D.∃x0∈R,x02≥02.(★)设a,b∈R,若a-|b|>0,则下列不等式中正确的是()A.b-a>0B.a3+b3<0C.b+a>0D.a2-b2<03.(★)不等式2x 2-x-1<0的解集是()A.(-∞,-)∪(1,+∞)B.(1,+∞)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.()4.(★)命题,则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分C.充要条件D.既不充分也不必要条件5.(★★)200辆汽车经过某一雷达地区,时速频率分布直方图如图所示,则时速超过60km/h 的汽车数量为()A.65辆B.76辆C.88 辆D.95辆6.(★)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是()A.B.C.D.7.(★)已知等差数列{a n}中,a 3+a 7=8,则该数列前9项和S 9等于()A.4B.8C.36D.728.(★)对某商店一个月内每天的顾客人数进行了统计,得到样本的茎叶图(如图所示),则该样本的中位数、众数、极差分别是()A.46,45,56B.46,45,53C.47,45,56D.45,47,539.(★★)已知双曲线=1(a>0,b>0)的焦点到渐近线的距离是其顶点到渐近线距离的3倍,则双曲线的渐近线方程是()A.y=B.y=C.y=D.y=±3x10.(★)设a>0,b>0,若a+b=1,则的最小值为()A.4B.8C.1D.二、填空题:本大题工5个小题,每小题5分,共25分,请将答案填在题中横线上.11.(★★)先后抛掷三枚均匀的硬币,至少出现一次正面的概率是.12.(★)某中学采用系统抽样方法,从该校高一年级全体600名学生中抽50名学生做生涯规划调查,现将600名学生从1到600进行编号,已知从25~36这12个数中取得数是31,则在第1小组1~12中随机抽到的数是.13.(★★)对于回归直线方程=4.75x+257,当x=28时,y的估计值为.14.(★)在数列{a n}中,a 1=-2,a n+1a n-a n+1+a n+1=0,则a 2018= .15.(★★★)如图,过抛物线y 2=2px(p>0)的焦点F的直线l交抛物线于点A、B,交其准线于点C,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的方程为.三、解答题:(本大题工5个小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(★★)在等差数列{a n}中,已知a 1+a 3=a 4=4(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)设b n=2 ,求数列{b n}的前10项和S 10.17.(★★★)已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为,且过点(3,-1),点M(3 ,m)在双曲线上.(Ⅰ)求双曲线方程;(Ⅱ)求的值;(Ⅲ)求△F 1MF 2的面积.18.(★★★)如图所示,四棱锥P-ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=DC=2AD=2,AD⊥DC,∠BCD=45°.(Ⅰ)设PD的中点为M,求证:AM∥平面PBC;(Ⅱ)求PA与平面PBC所成角的正弦值;(Ⅲ)求二面角B-PC-D的正弦值.19.(★★★)已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N*),{b n}是首项为2的等比数列,且b 1+b 2=6,b 4=a 2+2a 3,S 5=5b 3-10.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{ }的前n项和.20.(★★)椭圆C:=1(a>b>0)经过点A(0,-1),且A到右焦点F的距离为A到直线x=2的距离之比为离心率.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆C交于不同的两点P、Q(均异于点A),设直线AP与AQ的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1+k 2=a 2.。
2018-2019学年天津市高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10个小题,每小题3分,共30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.(3分)“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的()A.充而分不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件2.(3分)已知F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P满足|PF1|﹣|PF2|=4,则点P 的轨迹是()A.双曲线B.双曲线的一支C.一条射线D.不存在3.(3分)在空间直角坐标中,点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离是()A.1 B.2 C.3 D.4.(3分)已知空间两点A(3,3,1),B(﹣1,1,5),则线段AB的长度为()A.6 B.C.D.5.(3分)抛物线y2=﹣x的准线方程是()A.y= B.y= C.x= D.x=6.(3分)焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为,则椭圆的标准方程为()A.B.C.D.7.(3分)直线l1、l2的方向向量分别为,,则()A.l1⊥l2B.l1∥l2C.l1与l2相交不平行D.l1与l2重合8.(3分)已知在空间四边形ABCD中,,,,则=()A.B.C.D.9.(3分)已知F1,F2是双曲线的两个焦点,PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,若∠PF2Q=90°,则双曲线的离心率为()A.2 B.C.D.10.(3分)若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为()A.2 B.3 C.6 D.8二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)11.(5分)顶点在原点,对称轴是y轴,且顶点与焦点的距离等于6的抛物线标准方程是.12.(5分)已知双曲线与椭圆有相同的焦点,且其中一条渐近线为,则该双曲线的标准方程是.13.(5分)已知椭圆的三个顶点B1(0,﹣b),B2(0,b),A(a,0),焦点F(c,0),且B1F⊥AB2,则椭圆的离心率为.14.(5分)(理)已知A(1,0,0),B(0,﹣1,1),+λ与的夹角为120°,则λ=.三、解答题(本大题共5小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(10分)求满足下列条件的椭圆的标准方程.(1)焦点在y轴上,c=6,;(2)经过点(2,0),.16.(10分)已知A、B为抛物线E上不同的两点,若抛物线E的焦点为(1,0),线段AB恰被M(2,1)所平分.(Ⅰ)求抛物线E的方程;(Ⅱ)求直线AB的方程.17.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,BC=4,AB=PA=2,M为线段PC的中点,N在线段BC上,且BN=1.(Ⅰ)证明:BM⊥AN;(Ⅱ)求直线MN与平面PCD所成角的正弦值.18.(10分)已知椭圆+=1(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)是否存在实数k,使直线y=kx+2交椭圆于P、Q两点,以PQ为直径的圆过点D(1,0)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.19.(10分)如图是一个直三棱柱(以A1B1C1为底面)被一平面所截得到的几何体,截面为ABC.已知∠A1B1C1=90°,AA1=4,BB1=2,CC1=3,A1B1=B1C1=1.(1)设点O是AB的中点,证明:OC∥平面A1B1C1;(2)求二面角B﹣AC﹣A1的正弦值.高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共10个小题,每小题3分,共30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.(3分)“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的()A.充而分不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:当“m>n>0”时”方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”成立,即“m>n>0”⇒”方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”为真命题,当“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”时“m>n>0”也成立,即“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”⇒“m>n>0”也为真命题,故“m>n>0”是”方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的充要条件,故选:C.2.(3分)已知F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P满足|PF1|﹣|PF2|=4,则点P 的轨迹是()A.双曲线B.双曲线的一支C.一条射线D.不存在【解答】解:F1(﹣3,0),F2(3,0),动点P满足|PF1|﹣|PF2|=4,因为|F1F2|=6>4,则点P的轨迹满足双曲线定义,是双曲线的一支.故选:B.3.(3分)在空间直角坐标中,点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离是()A.1 B.2 C.3 D.【解答】解:∵点P(﹣1,﹣2,﹣3),∴点P(﹣1,﹣2,﹣3)到平面xOz的距离是2,故选B.4.(3分)已知空间两点A(3,3,1),B(﹣1,1,5),则线段AB的长度为()A.6 B.C.D.【解答】解:空间两点A(3,3,1),B(﹣1,1,5),则线段AB的长度为|AB|==6.故选:A.5.(3分)抛物线y2=﹣x的准线方程是()A.y= B.y= C.x= D.x=【解答】解:抛物线y2=﹣x的开口向左,且2p=,∴=∴抛物线y2=﹣x的准线方程是x=故选D.6.(3分)焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为,则椭圆的标准方程为()A.B.C.D.【解答】解:焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为,可得a+b=10,2c=4,c=2,即a2﹣b2=20,解得a2=36,b2=16,所求椭圆方程为:.故选:C.7.(3分)直线l1、l2的方向向量分别为,,则()A.l1⊥l2B.l1∥l2C.l1与l2相交不平行D.l1与l2重合【解答】解:∵直线l1、l2的方向向量分别为,,∴1×8﹣3×2﹣1×2=0,∴l1⊥l2.故选A.8.(3分)已知在空间四边形ABCD中,,,,则=()A.B.C.D.【解答】解:∵在空间四边形ABCD中,,,,∴==()﹣=()﹣=.故选:B.9.(3分)已知F1,F2是双曲线的两个焦点,PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,若∠PF2Q=90°,则双曲线的离心率为()A.2 B.C.D.【解答】解:∵PQ是经过F1且垂直于x轴的双曲线的弦,∠PF2Q=90°,∴|PF1|=|F1F2|∴=2c,∴e2﹣2e﹣1=0,∵e>1,∴e=1+.故选:D.10.(3分)若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为()A.2 B.3 C.6 D.8【解答】解:由题意,F(﹣1,0),设点P(x0,y0),则有,解得,因为,,所以=,此二次函数对应的抛物线的对称轴为x0=﹣2,因为﹣2≤x0≤2,所以当x0=2时,取得最大值,故选C.二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)11.(5分)顶点在原点,对称轴是y轴,且顶点与焦点的距离等于6的抛物线标准方程是x2=±24y.【解答】解:顶点在原点,对称轴是y轴,且顶点与焦点的距离等于6,可得抛物线方程p=12,所求抛物线方程为:x2=±24y.故答案为:x2=±24y.12.(5分)已知双曲线与椭圆有相同的焦点,且其中一条渐近线为,则该双曲线的标准方程是.【解答】解:双曲线与椭圆有相同的焦点(,0),焦点坐标在x轴,双曲线的一条渐近线为,可得=,a2+b2=13,可得a2=4,b2=9.所求双曲线方程为:.故答案为:.13.(5分)已知椭圆的三个顶点B1(0,﹣b),B2(0,b),A(a,0),焦点F(c,0),且B1F⊥AB2,则椭圆的离心率为.【解答】解:椭圆的三个顶点B1(0,﹣b),B2(0,b),A(a,0),焦点F(c,0),且B1F⊥AB2,可得:=0,即b2=ac,即a2﹣c2﹣ac=0,可得e2+e﹣1=0,e∈(0,1),解得e=.故答案为:.14.(5分)(理)已知A(1,0,0),B(0,﹣1,1),+λ与的夹角为120°,则λ=.【解答】解:+λ=(1,0,0)+λ(0,﹣1,1)=(1,﹣λ,λ).∵+λ与的夹角为120°,∴cos120°==,化为,∵λ<0,∴λ=.故答案为:.三、解答题(本大题共5小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.(10分)求满足下列条件的椭圆的标准方程.(1)焦点在y轴上,c=6,;(2)经过点(2,0),.【解答】(1)解:由得,,解得,a=9,∵a2=b2+c2,∴b2=a2﹣c2=81﹣36=45,∵焦点在y轴上,∴椭圆的标准方程为;(2)解:由e=,设a=2k,c=(k>0),则b=,由于椭圆经过点为(2,0),即为椭圆的顶点,且在x轴上,若点(2,0)为长轴的顶点,则a=2,此时2k=2,∴k=1,得b=1,则椭圆的标准方程为.若点(2,0)为短轴的顶点,则b=2,此时k=2,得a=4,则椭圆的标准方程为.16.(10分)已知A、B为抛物线E上不同的两点,若抛物线E的焦点为(1,0),线段AB恰被M(2,1)所平分.(Ⅰ)求抛物线E的方程;(Ⅱ)求直线AB的方程.【解答】解:(Ⅰ)令抛物线E的方程:y2=2px(p>0)∵抛物线E的焦点为(1,0),∴p=2∴抛物线E的方程:y2=4x(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则y12=4x1,y22=4x2,两式相减,得(y2﹣y1)/(y1+y2)=4(x2﹣x1)∵线段AB恰被M(2,1)所平分∴y1+y2=2∴=2∴AB的方程为y﹣1=2(x﹣2),即2x﹣y﹣3=0.17.(10分)如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD为矩形,PA⊥底面ABCD,BC=4,AB=PA=2,M为线段PC的中点,N在线段BC上,且BN=1.(Ⅰ)证明:BM⊥AN;(Ⅱ)求直线MN与平面PCD所成角的正弦值.【解答】(本题满分12分)解:如图,以A为原点,分别以,,的方向为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系A﹣xyz,则A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,4,0),D(0,4,0),P(0,0,2),M (1,2,1),N(2,1,0),…(3分)(Ⅰ)∵=(2,1,0),=(﹣1,2,1),…(4分)∴•=0…(5分)∴⊥,即AN⊥BM…(6分)(Ⅱ)设平面PCD的法向量为=(x,y,z),…(7分)∵=(2,4,﹣2),=(0,4,﹣2),由,可得,…(9分)解得:,取y=1得平面MBD的一个法向量为=(0,1,2),…(10分)设直线MN与平面PCD所成的角为θ,则由=(﹣1,1,1),…(11分)可得:sinθ=|cos<,>|=||==…(12分)18.(10分)已知椭圆+=1(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为.(1)求椭圆的方程;(2)是否存在实数k,使直线y=kx+2交椭圆于P、Q两点,以PQ为直径的圆过点D(1,0)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)∵椭圆+=1(a>b>0)过点A(a,0),B(0,b)的直线倾斜角为,原点到该直线的距离为,∴,,解得a=,b=1,∴椭圆方程是.(2)将y=kx+2代入,得(3k2+1)x2+12kx+9=0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),以PQ为直径的圆过D(1,0)则PD⊥QD,即(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=0,又y1=kx1+2,y2=kx2+2,得(k2+x)x1x2+(2k﹣1)(x1+x2)+5=0,又,,代上式,得k=,∵此方程中,△=144k2﹣36(3k2+1)>0,∴k>1,或k<﹣1.∴存在k=﹣满足题意.19.(10分)如图是一个直三棱柱(以A1B1C1为底面)被一平面所截得到的几何体,截面为ABC.已知∠A1B1C1=90°,AA1=4,BB1=2,CC1=3,A1B1=B1C1=1.(1)设点O是AB的中点,证明:OC∥平面A1B1C1;(2)求二面角B﹣AC﹣A1的正弦值.【解答】(本题满分10分)(1)证明:如图,以B1为原点,分别以的方向为x轴,y 轴,z轴的正方向建立空间直角坐标系.…(1分)依题意,,因为,…(3分)所以,所以,又OC⊄平面A1B1C1,所以OC∥平面A1B1C1.…(4分)(2)解:依题意,结合(1)中的空间直角坐标系,得A(0,1,4),B(0,0,2),C(1,0,3),A1(0,1,0),则,…(5分)设为平面ABC的一个法向量,由得解得不妨设z1=1,则x1=﹣1,y1=﹣2,所以.…(7分)设为平面ACA1的一个法向量,由得解得不妨设y2=1,则x2=1,所以.…(9分)因为,,于是,所以,二面角B﹣AC﹣A1的正弦值为.…(10分)。
南开区第二中学校2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. 下列式子中成立的是( )A .log 0.44<log 0.46B .1.013.4>1.013.5C .3.50.3<3.40.3D .log 76<log 672. 满足集合M ⊆{1,2,3,4},且M ∩{1,2,4}={1,4}的集合M 的个数为( )A .1B .2C .3D .43. 下列说法中正确的是( )A .三点确定一个平面B .两条直线确定一个平面C .两两相交的三条直线一定在同一平面内D .过同一点的三条直线不一定在同一平面内4. 设n S 是等比数列{}n a 的前项和,425S S =,则此数列的公比q =( )A .-2或-1B .1或2C.1±或2D .2±或-15. 在某校冬季长跑活动中,学校要给获得一、二等奖的学生购买奖品,要求花费总额不得超过200元.已知一等奖和二等奖奖品的单价分别为20元、10元,一等奖人数与二等奖人数的比值不得高于,且获得一等奖的人数不能少于2人,那么下列说法中错误的是( )A .最多可以购买4份一等奖奖品B .最多可以购买16份二等奖奖品C .购买奖品至少要花费100元D .共有20种不同的购买奖品方案6. 抛物线y=4x 2的焦点坐标是( )A .(0,1)B .(1,0)C .D .7. 已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若=4,则=()A .3B .4C .D .138. 若f (x )=x 2﹣2x ﹣4lnx ,则f ′(x )>0的解集为( )A .(0,+∞)B .(﹣1,0)∪(2,+∞)C .(2,+∞)D .(﹣1,0)9. 已知α∈(0,π),且sin α+cos α=,则tan α=( )A .B .C .D .10.一个正方体的顶点都在球面上,它的棱长为2cm ,则球的表面积是( )A .8πcm 2B .12πcm 2C .16πcm 2D .20πcm 211.下列判断正确的是( )A .①不是棱柱B .②是圆台C .③是棱锥D .④是棱台12.若函数f (x )=﹣a (x ﹣x 3)的递减区间为(,),则a 的取值范围是()A .a >0B .﹣1<a <0C .a >1D .0<a <1二、填空题13.从等边三角形纸片ABC 上,剪下如图所示的两个正方形,其中BC=3+,则这两个正方形的面积之和的最小值为 .14.考察正三角形三边中点及3个顶点,从中任意选4个点,则这4个点顺次连成平行四边形的概率等于 . 15.已知、、分别是三内角的对应的三边,若,则a b c ABC ∆A B C 、、C a A c cos sin -=的取值范围是___________.3cos(4A B π-+【命题意图】本题考查正弦定理、三角函数的性质,意在考查三角变换能力、逻辑思维能力、运算求解能力、转化思想.16.已知函数f (x )=sinx ﹣cosx ,则= .17.过原点的直线l 与函数y=的图象交于B ,C 两点,A 为抛物线x 2=﹣8y 的焦点,则|+|= . 18.二项式展开式中,仅有第五项的二项式系数最大,则其常数项为 .三、解答题19.已知双曲线过点P (﹣3,4),它的渐近线方程为y=±x .(1)求双曲线的标准方程;(2)设F 1和F 2为该双曲线的左、右焦点,点P 在此双曲线上,且|PF 1||PF 2|=41,求∠F 1PF 2的余弦值.20.(本小题满分12分)已知函数().2()(21)ln f x x a x a x =-++a R ∈ (I )若,求的单调区间;12a >)(x f y = (II )函数,若使得成立,求实数的取值范围.()(1)g x a x =-0[1,]x e ∃∈00()()f x g x ≥a21.圆锥底面半径为,其中有一个内接正方体,求这个内接正方体的棱长.1cm 22.已知集合A={x|a ﹣1<x <2a+1},B={x|0<x <1}(1)若a=,求A ∩B .(2)若A ∩B=∅,求实数a 的取值范围.23.如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.(1)证明:BC1∥平面ACD1.(2)当时,求三棱锥E﹣ACD1的体积.24.如图,⊙O的半径为6,线段AB与⊙相交于点C、D,AC=4,∠BOD=∠A,OB与⊙O相交于点.(1)求BD长;(2)当CE⊥OD时,求证:AO=AD.南开区第二中学校2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析(参考答案)一、选择题1. 【答案】D【解析】解:对于A :设函数y=log 0.4x ,则此函数单调递减∴log 0.44>log 0.46∴A 选项不成立对于B :设函数y=1.01x ,则此函数单调递增∴1.013.4<1.013.5 ∴B 选项不成立对于C :设函数y=x 0.3,则此函数单调递增∴3.50.3>3.40.3 ∴C 选项不成立对于D :设函数f (x )=log 7x ,g (x )=log 6x ,则这两个函数都单调递增∴log 76<log 77=1<log 67∴D 选项成立故选D 2. 【答案】B【解析】解:∵M ∩{1,2,4}={1,4},∴1,4是M 中的元素,2不是M 中的元素.∵M ⊆{1,2,3,4},∴M={1,4}或M={1,3,4}.故选:B . 3. 【答案】D【解析】解:对A ,当三点共线时,平面不确定,故A 错误;对B ,当两条直线是异面直线时,不能确定一个平面;故B 错误;对C ,∵两两相交且不共点的三条直线确定一个平面,∴当三条直线两两相交且共点时,不一定在同一个平面,如墙角的三条棱;故C 错误;对D ,由C 可知D 正确.故选:D . 4. 【答案】D 【解析】试题分析:当公比1-=q 时,0524==S S ,成立.当1-≠q 时,24,S S 都不等于,所以42224==-q S S S , 2±=∴q ,故选D.考点:等比数列的性质.5. 【答案】D【解析】【知识点】线性规划【试题解析】设购买一、二等奖奖品份数分别为x ,y ,则根据题意有:,作可行域为:A(2,6),B(4,12),C(2,16).在可行域内的整数点有:(2,6),(2,7),…….(2,16),(3,9),(3,10),……..(3,14),(4,12),共11+6+1=18个。
南开区高中2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. 已知全集为R ,且集合}2)1(log |{2<+=x x A ,}012|{≥--=x x x B ,则)(B C A R 等于( ) A .)1,1(- B .]1,1(- C .)2,1[ D .]2,1[【命题意图】本题考查集合的交集、补集运算,同时也考查了简单对数不等式、分式不等式的解法及数形结合的思想方法,属于容易题.2. 执行如图所示的程序框图,则输出结果S=( )A .15B .25C .50D .1003. 已知抛物线24y x =的焦点为F ,(1,0)A -,点P 是抛物线上的动点,则当||||PF PA 的值最小时,PAF ∆的 面积为( )A.2B.2C.D. 4【命题意图】本题考查抛物线的概念与几何性质,考查学生逻辑推理能力和基本运算能力.4. “互联网+”时代,倡导读书称为一种生活方式,调查机构为了解某小区老、中、青三个年龄阶 段的阅读情况,拟采用分层抽样的方法从该小区三个年龄阶段的人群中抽取一个容量为50的样本进行调 查,已知该小区有老年人600人,中年人600人,青年人800人,则应从青年人抽取的人数为( ) A .10 B .20 C .30 D .40 5. 函数f (x )=kx +bx +1,关于点(-1,2)对称,且f (-2)=3,则b 的值为( )A .-1B .1C .2D .46. 函数的零点所在区间为( )A .(3,4)B .(2,3)C .(1,2)D .(0,1)7. 设集合{}|22A x R x =∈-≤≤,{}|10B x x =-≥,则()R A B =ð( )A.{}|12x x <≤B.{}|21x x -≤<C. {}|21x x -≤≤D. {}|22x x -≤≤【命题意图】本题主要考查集合的概念与运算,属容易题.8. 《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).这个问题中,甲所得为( )A .钱B .钱C .钱D .钱9. 复数的虚部为( )A .﹣2B .﹣2iC .2D .2i10.设抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,点M 在C 上,|MF|=5,若以MF 为直径的圆过点(0,2),则C 的方程为( )A .y 2=4x 或y 2=8xB .y 2=2x 或y 2=8xC .y 2=4x 或y 2=16xD .y 2=2x 或y 2=16x11.如图Rt △O ′A ′B ′是一平面图形的直观图,斜边O ′B ′=2,则这个平面图形的面积是( )A .B .1C .D .12.在△ABC 中,AB 边上的中线CO=2,若动点P 满足=(sin 2θ)+(cos 2θ)(θ∈R ),则(+)•的最小值是( )A .1B .﹣1C .﹣2D .0二、填空题13.已知关于的不等式20x ax b ++<的解集为(1,2),则关于的不等式210bx ax ++>的解集 为___________.14.已知平面上两点M(﹣5,0)和N(5,0),若直线上存在点P使|PM|﹣|PN|=6,则称该直线为“单曲型直线”,下列直线中:①y=x+1 ②y=2 ③y=x ④y=2x+1是“单曲型直线”的是.15.如图所示2×2方格,在每一个方格中填入一个数字,数字可以是1、2、3中的任何一个,允许重复.若填A B方格的数字,则不同的填法共有种(用数字作答).16.如图,△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,PA⊥平面ABC,此图形中有个直角三角形.17.在△ABC中,若角A为锐角,且=(2,3),=(3,m),则实数m的取值范围是.18.某高中共有学生1000名,其中高一年级共有学生380人,高二年级男生有180人.如果在全校学生中抽取1名学生,抽到高二年级女生的概率为19.0,先采用分层抽样(按年级分层)在全校抽取100人,则应在高三年级中抽取的人数等于.三、解答题19.如图,已知椭圆C:+y2=1,点B坐标为(0,﹣1),过点B的直线与椭圆C另外一个交点为A,且线段AB的中点E在直线y=x上(Ⅰ)求直线AB的方程(Ⅱ)若点P为椭圆C上异于A,B的任意一点,直线AP,BP分别交直线y=x于点M,N,证明:OM•ON 为定值.20.如图,直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面是等腰梯形,AB=CD=AD=1,BC=2,E,M,N分别是所在棱的中点.(1)证明:平面MNE⊥平面D1DE;(2)证明:MN∥平面D1DE.21.在平面直角坐标系xoy中,已知圆C1:(x+3)2+(y﹣1)2=4和圆C2:(x﹣4)2+(y﹣5)2=4(1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为2,求直线l的方程(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别与圆C1和C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,求所有满足条件的点P的坐标.22.(本小题满分12分)已知函数2()(21)ln f x x a x a x =-++(a R ∈).(I )若12a >,求)(x f y =的单调区间; (II )函数()(1)g x a x =-,若0[1,]x e ∃∈使得00()()f x g x ≥成立,求实数a 的取值范围.23.(14分)已知函数1()ln ,()e x x f x mx a x m g x -=--=,其中m ,a 均为实数.(1)求()g x 的极值; 3分(2)设1,0m a =<,若对任意的12,[3,4]x x ∈12()x x ≠,212111()()()()f x f xg x g x -<-恒成立,求a 的最小值; 5分(3)设2a =,若对任意给定的0(0,e]x ∈,在区间(0,e]上总存在1212,()t t t t ≠,使得120()()()f t f t g x == 成立,求m 的取值范围. 6分24.在平面直角坐标系xOy 中,点B 与点A (﹣1,1)关于原点O 对称,P 是动点,且直线AP 与BP 的斜率之积等于﹣.(Ⅰ)求动点P 的轨迹方程;(Ⅱ)设直线AP 和BP 分别与直线x=3交于点M ,N ,问:是否存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,说明理由.南开区高中2018-2019学年高二上学期数学期末模拟试卷含解析(参考答案)一、选择题1.【答案】C2.【答案】C【解析】解:根据程序框图,S=(﹣1+3)+(﹣5+7)+…+(﹣97+99)=50,输出的S为50.故选:C.【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图,模拟执行程序框图,正确得到程序框图的功能是解题的关键,属于基础题.3.【答案】B【解析】设2(,)4yP y,则21||||yPFPA+=.又设214yt+=,则244y t=-,1t…,所以||||2PFPA==,当且仅当2t=,即2y=±时,等号成立,此时点(1,2)P±,PAF∆的面积为1||||22222AF y⋅=⨯⨯=,故选B.4.【答案】B【解析】试题分析:设从青年人抽取的人数为800,,2050600600800xx x∴=∴=++,故选B.考点:分层抽样.5.【答案】【解析】解析:选B.设点P(m,n)是函数图象上任一点,P关于(-1,2)的对称点为Q(-2-m,4-n),则⎩⎪⎨⎪⎧n=km+b m+14-n=k(-2-m)+b-1-m,恒成立.由方程组得4m+4=2km+2k恒成立,∴4=2k ,即k =2,∴f (x )=2x +b x +1,又f (-2)=-4+b-1=3,∴b =1,故选B. 6. 【答案】B【解析】解:函数的定义域为(0,+∞),易知函数在(0,+∞)上单调递增,∵f (2)=log 32﹣1<0,f (3)=log 33﹣>0, ∴函数f (x )的零点一定在区间(2,3),故选:B .【点评】本题考查函数的单调性,考查零点存在定理,属于基础题.7. 【答案】B【解析】易知{}{}|10|1B x x x x =-≥=≥,所以()R A B =ð{}|21x x -≤<,故选B.8. 【答案】B【解析】解:依题意设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为a ﹣2d ,a ﹣d ,a ,a+d ,a+2d , 则由题意可知,a ﹣2d+a ﹣d=a+a+d+a+2d ,即a=﹣6d , 又a ﹣2d+a ﹣d+a+a+d+a+2d=5a=5,∴a=1,则a ﹣2d=a ﹣2×=.故选:B .9. 【答案】C【解析】解:复数===1+2i 的虚部为2.故选;C .【点评】本题考查了复数的运算法则、虚部的定义,属于基础题.10.【答案】 C【解析】解:∵抛物线C 方程为y 2=2px (p >0),∴焦点F 坐标为(,0),可得|OF|=, ∵以MF 为直径的圆过点(0,2), ∴设A (0,2),可得AF ⊥AM ,Rt △AOF 中,|AF|==,∴sin∠OAF==,∵根据抛物线的定义,得直线AO切以MF为直径的圆于A点,∴∠OAF=∠AMF,可得Rt△AMF中,sin∠AMF==,∵|MF|=5,|AF|=∴=,整理得4+=,解之可得p=2或p=8因此,抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.故选:C.方法二:∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),∴焦点F(,0),设M(x,y),由抛物线性质|MF|=x+=5,可得x=5﹣,因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为=,由已知圆半径也为,据此可知该圆与y轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为2,则M点纵坐标为4,即M(5﹣,4),代入抛物线方程得p2﹣10p+16=0,所以p=2或p=8.所以抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.故答案C.【点评】本题给出抛物线一条长度为5的焦半径MF,以MF为直径的圆交抛物线于点(0,2),求抛物线的方程,着重考查了抛物线的定义与简单几何性质、圆的性质和解直角三角形等知识,属于中档题.11.【答案】D【解析】解:∵Rt△O'A'B'是一平面图形的直观图,斜边O'B'=2,∴直角三角形的直角边长是,∴直角三角形的面积是,∴原平面图形的面积是1×2=2故选D.12.【答案】C【解析】解:∵=(sin2θ)+(cos2θ)(θ∈R),且sin2θ+cos2θ=1,∴=(1﹣cos2θ)+(cos2θ)=+cos2θ•(﹣),即﹣=cos2θ•(﹣),可得=cos2θ•,又∵cos2θ∈[0,1],∴P在线段OC上,由于AB边上的中线CO=2,因此(+)•=2•,设||=t,t∈[0,2],可得(+)•=﹣2t(2﹣t)=2t2﹣4t=2(t﹣1)2﹣2,∴当t=1时,(+)•的最小值等于﹣2.故选C.【点评】本题着重考查了向量的数量积公式及其运算性质、三角函数的图象与性质、三角恒等变换公式和二次函数的性质等知识,属于中档题.二、填空题13.【答案】),1()21,(+∞-∞ 【解析】考点:一元二次不等式的解法. 14.【答案】 ①② .【解析】解:∵|PM|﹣|PN|=6∴点P 在以M 、N 为焦点的双曲线的右支上,即,(x >0).对于①,联立,消y 得7x 2﹣18x ﹣153=0,∵△=(﹣18)2﹣4×7×(﹣153)>0,∴y=x+1是“单曲型直线”.对于②,联立,消y 得x 2=,∴y=2是“单曲型直线”.对于③,联立,整理得144=0,不成立.∴不是“单曲型直线”.对于④,联立,消y 得20x 2+36x+153=0,∵△=362﹣4×20×153<0∴y=2x+1不是“单曲型直线”.故符合题意的有①②. 故答案为:①②.【点评】本题考查“单曲型直线”的判断,是中档题,解题时要认真审题,注意双曲线定义的合理运用.15.【答案】27【解析】解:若A方格填3,则排法有2×32=18种,若A方格填2,则排法有1×32=9种,根据分类计数原理,所以不同的填法有18+9=27种.故答案为:27.【点评】本题考查了分类计数原理,如何分类是关键,属于基础题.16.【答案】4【解析】解:由PA⊥平面ABC,则△PAC,△PAB是直角三角形,又由已知△ABC是直角三角形,∠ACB=90°所以BC⊥AC,从而易得BC⊥平面PAC,所以BC⊥PC,所以△PCB也是直角三角形,所以图中共有四个直角三角形,即:△PAC,△PAB,△ABC,△PCB.故答案为:4【点评】本题考查空间几何体的结构特征,空间中点线面的位置关系,线面垂直的判定定理和性质定理的熟练应用是解答本题的关键.17.【答案】.【解析】解:由于角A为锐角,∴且不共线,∴6+3m>0且2m≠9,解得m>﹣2且m.∴实数m的取值范围是.故答案为:.【点评】本题考查平面向量的数量积运算,考查了向量共线的条件,是基础题.18.【答案】25【解析】考点:分层抽样方法.三、解答题19.【答案】【解析】(Ⅰ)解:设点E(t,t),∵B(0,﹣1),∴A(2t,2t+1),∵点A在椭圆C上,∴,整理得:6t2+4t=0,解得t=﹣或t=0(舍去),∴E(﹣,﹣),A(﹣,﹣),∴直线AB的方程为:x+2y+2=0;(Ⅱ)证明:设P(x0,y0),则,直线AP方程为:y+=(x+),联立直线AP与直线y=x的方程,解得:x M=,直线BP的方程为:y+1=,联立直线BP与直线y=x的方程,解得:x N=,∴OM•ON=|x M||x N|=2•||•||=||=||=||=.【点评】本题是一道直线与圆锥曲线的综合题,考查求直线的方程、线段乘积为定值等问题,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.20.【答案】【解析】证明:(1)由等腰梯形ABCD中,∵AB=CD=AD=1,BC=2,N是AB的中点,∴NE⊥DE,又NE⊥DD1,且DD1∩DE=D,∴NE⊥平面D1DE,又NE⊂平面MNE,∴平面MNE⊥平面D1DE.…(2)等腰梯形ABCD中,∵AB=CD=AD=1,BC=2,N是AB的中点,∴AB∥DE,∴AB∥平面D1DE,又DD1∥BB1,则BB1∥平面D1DE,又AB∩BB1=B,∴平面ABB1A1∥平面D1DE,又MN⊂平面ABB1A1,∴MN∥平面D1DE.…21.【答案】【解析】【分析】(1)因为直线l过点A(4,0),故可以设出直线l的点斜式方程,又由直线被圆C1截得的弦长为2,根据半弦长、半径、弦心距满足勾股定理,我们可以求出弦心距,即圆心到直线的距离,得到一个关于直线斜率k的方程,解方程求出k值,代入即得直线l的方程.(2)与(1)相同,我们可以设出过P点的直线l1与l2的点斜式方程,由于两直线斜率为1,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,故我们可以得到一个关于直线斜率k的方程,解方程求出k 值,代入即得直线l1与l2的方程.【解答】解:(1)由于直线x=4与圆C1不相交;∴直线l的斜率存在,设l方程为:y=k(x﹣4)(1分)圆C1的圆心到直线l的距离为d,∵l被⊙C1截得的弦长为2∴d==1(2分)d=从而k(24k+7)=0即k=0或k=﹣∴直线l的方程为:y=0或7x+24y﹣28=0(5分)(2)设点P(a,b)满足条件,由题意分析可得直线l1、l2的斜率均存在且不为0,不妨设直线l1的方程为y﹣b=k(x﹣a),k≠0则直线l2方程为:y﹣b=﹣(x﹣a)(6分)∵⊙C1和⊙C2的半径相等,及直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,∴⊙C1的圆心到直线l1的距离和圆C2的圆心到直线l2的距离相等即=(8分)整理得|1+3k+ak﹣b|=|5k+4﹣a﹣bk|∴1+3k+ak﹣b=±(5k+4﹣a﹣bk)即(a+b﹣2)k=b﹣a+3或(a﹣b+8)k=a+b﹣5因k的取值有无穷多个,所以或(10分)解得或这样的点只可能是点P1(,﹣)或点P2(﹣,)(12分)22.【答案】【解析】【命题意图】本题考查导数的应用等基础知识,意在考查转化与化归思想的运用和综合分析问题解决问题的能力.请23.【答案】解:(1)e(1)()e xx g x -'=,令()0g x '=,得x = 1. 列表如下:∵g (1) = 1,∴y =()g x 的极大值为1,无极小值. 3分(2)当1,0m a =<时,()ln 1f x x a x =--,(0,)x ∈+∞.∵()0x af x x-'=>在[3,4]恒成立,∴()f x 在[3,4]上为增函数. 设1e ()()e x h x g x x ==,∵12e (1)()x x h x x --'=> 0在[3,4]恒成立,∴()h x 在[3,4]上为增函数. 设21x x >,则212111()()()()f x f xg x g x -<-等价于2121()()()()f x f xh x h x -<-, 即2211()()()()f x h x f x h x -<-.设1e ()()()ln 1e xu x f x h x x a x x=-=---⋅,则u (x )在[3,4]为减函数.∴21e (1)()10e xa x u x x x -'=--⋅≤在(3,4)上恒成立. ∴11e e x x a x x---+≥恒成立. 设11e ()e x x v x x x --=-+,∵112e (1)()1e x x x v x x ---'=-+=121131e [()]24x x ---+,x ∈[3,4],∴1221133e [()]e 1244x x --+>>,∴()v x '< 0,()v x 为减函数.∴()v x 在[3,4]上的最大值为v (3) = 3 -22e 3.∴a ≥3 -22e 3,∴a 的最小值为3 -22e 3. 8分(3)由(1)知()g x 在(0,e]上的值域为(0,1].∵()2ln f x mx x m =--,(0,)x ∈+∞,当0m =时,()2ln f x x =-在(0,e]为减函数,不合题意.当0m ≠时,2()()m x m f x x-'=,由题意知()f x 在(0,e]不单调, 所以20e m <<,即2em >.①此时()f x 在2(0,)m 上递减,在2(,e)m上递增,∴(e)1f ≥,即(e)e 21f m m =--≥,解得3e 1m -≥.②由①②,得3e 1m -≥.∵1(0,e]∈,∴2()(1)0f f m =≤成立.下证存在2(0,]t m∈,使得()f t ≥1.取e m t -=,先证e 2m m-<,即证2e 0m m ->.③设()2e x w x x =-,则()2e 10x w x '=->在3[,)e 1+∞-时恒成立.∴()w x 在3[,)e 1+∞-时为增函数.∴3e ))01((w x w ->≥,∴③成立.再证()e m f -≥1.∵e e 3()1e 1m m f m m m --+=>>-≥,∴3e 1m -≥时,命题成立. 综上所述,m 的取值范围为3[,)e 1+∞-. 14分24.【答案】【解析】解:(Ⅰ)因为点B 与A (﹣1,1)关于原点O 对称,所以点B 得坐标为(1,﹣1). 设点P 的坐标为(x ,y )化简得x 2+3y 2=4(x ≠±1).故动点P 轨迹方程为x 2+3y 2=4(x ≠±1)(Ⅱ)解:若存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等,设点P 的坐标为(x 0,y 0)则.因为sin ∠APB=sin ∠MPN ,所以所以=即(3﹣x 0)2=|x 02﹣1|,解得因为x 02+3y 02=4,所以故存在点P 使得△PAB 与△PMN 的面积相等,此时点P 的坐标为.【点评】本题主要考查了轨迹方程、三角形中的几何计算等知识,属于中档题.。