2014~2015学年度第二学期期中考试高一数学试卷附答案
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2024年高一第一学期期中试卷数学(答案在最后)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.已知集合{}31M x x =-<<,{}14N x x =-≤<,则M N = ()A.{}31x x -<< B.{}3x x >- C.{}11x x -≤< D.{}4x x <2.设命题p : n ∃∈N ,225n n >+,则p 的否定是()A. n ∀∈N ,225n n >+ B. n ∀∈N ,225n n ≤+C.n ∃∈N ,225n n ≤+ D.n ∃∈N ,N 225n n <+3.下列各组函数中,两个函数相同的是()A.3y =和y x=B.2y =和y x=C.y =和2y =D.y =和2x y x=4.下列函数在区间()0,+∞上为增函数的是()A.2xy = B.()21y x =- C.1y x-= D.3xy -=5.若实数a ,b 满足a b >,则下列不等式成立的是()A.a b> B.a c b c+>+ C.22a b > D.22ac bc>6.“4a ≥”是“二次函数()2f x x ax a =-+有零点”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7.在下列区间中,一定包含函数()25xf x x =+-零点的区间是()A.()0,1 B.()1,2 C.()2,3 D.()3,48.已知函数()1,01,0x f x x x≤⎧⎪=⎨>⎪⎩,则使方程()x f x m +=有解的实数m 的取值范围是()A.()1,2 B.(),2-∞- C.()(),12,-∞+∞ D.(][),12,-∞+∞ 9.定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的[)()1212,0,x x x x ∈+∞≠,都有()()21210f x f x x x -<-,且()30f =,则不等式()0f x >的解集是()A.()(),30,3-∞-B.()()3,03,-+∞C.()3,3- D.()(),33,-∞-+∞ 10.现实生活中,空旷田野间两根电线杆之间的电线与峡谷上空横跨深涧的观光索道的钢索有相似的曲线形态,这类曲线在数学上常被称为悬链线.在合适的坐标系中,这类曲线可用函数()()2e 0,e 2.71828ex xa bf x ab +=≠=⋅⋅⋅来表示.下列结论正确的是()A.若0ab >,则()f x 为奇函数B.若0ab >,则()f x 有最小值C.若0ab <,则()f x 为增函数D.若0ab <,则()f x 存在零点二、填空题(共5小题,每小题5分,共25分)11.函数()f x =的定义域为__________.12.已知函数()()1104f x x x x=++>,则当且仅当x =_________时,()f x 有最小值________.13.已知集合{}2,0A a =,{}3,9B a =-,若满足{}9A B = ,则实数a 的值为________.14.已知函数()y f x =在R 上是奇函数,当0x ≤时,()21xf x =-,则()1f =________;当0x >时,()f x =________.15.已知非空集合A ,B 满足以下四个条件:①{}1,2,3,4,5,6A B = ;②A B =∅ ;③A 中的元素个数不是A 中的元素;④B 中的元素个数不是B 中的元素.(ⅰ)如果集合A 中只有1个元素,那么集合A 的元素是__________;(ⅱ)有序集合对(),A B 的个数是__________.三、解答题(共6小题,第16题9分,第17-19题6分,第20题7分,第21题6分)16.已知集合{}14A x x =-≤≤,{}11B x a x a =-≤≤+.(1)若4a =,求A B ;(2)若A B A = ,求a 的取值范围.17.解下列关于x 的不等式:(1)2112x x +≤-(2)213x -≥(3)()()2220ax a x a +--≥∈R 18.已知函数()22xxf x a -=⋅-是定义在R 上的奇函数.(1)求a 的值,并用定义法证明()f x 在R 上单调递增;(2)解关于x 的不等式()()23540f x x f x -+->.19.某工厂要建造一个长方体的无盖贮水池,其容积为34800m ,深为3m ,如果池底造价为每平方米150元,池壁每平方米造价为120元,怎么设计水池能使总造价最低?最低造价是多少?20.已知函数()()21f x mx m x m =--+.(1)若不等式()0f x >的解集为R ,求m 的取值范围;(2)若不等式()0f x ≤对一切()0,x ∈+∞恒成立,求m 的取值范围;21.设k 是正整数,集合A 至少有两个元素,且* N A ⊆.如果对于A 中的任意两个不同的元素x ,y ,都有x y k -≠,则称A 具有性质()P k .(1)试判断集合{}1,2,3,4B =和{}1,4,7,10C =是否具有性质()2P ?并说明理由;(2)若集合{}{}1212,,,1,2,,20A a a a =⋅⋅⋅⊆⋅⋅⋅,求证:A 不可能具有性质()3P ;(3)若集合{}1,2,,2023A ⊆⋅⋅⋅,且同时具有性质()4P 和()7P ,求集合A 中元素个数的最大值.高一第一学期期中试卷数学参考答案与试题解析一、选择题(共10小题)CBAABABDCD二、共填空题(共5小题)11.[)1,+∞12.12;213.-314.12;()12xf x -=-15.5;10三、解答题(共6小题)17.(1){}23A B x x =≤≤ .(2)a 的取值范围是7,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.16.(1)()3,2-;(2)(][),12,-∞-+∞ (3)综上所述:当0a =时,不等式解集为(],1-∞-;当0a >时,不等式解集为(]2,1,a ⎡⎫-∞-+∞⎪⎢⎣⎭;当20a -<<时,不等式解集为2,1a⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;当2a =-时,不等式解集为{}1-;当2a <-时,不等式解集为21,a⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.18.(1)1a =,证明略(2)()()()()()2235403544f x x f x f x x f x f x -+->⇒->--=-∴23542x x x x ->-⇒>或23x <-.19.水池总造价()()16001502331207201600150x f x xy x y x ⎛⎫=⨯++⨯=+⨯+⨯ ⎪⎝⎭72024000057600240000297600≥+=+=元.当且仅当40x m =,40y m =时取等号.∴设计水池底面为边长为40m 的正方形能使总造价最低,最低造价是297600元.20.(1)m 的取值范围为1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭;(2)m 的取值范围为(],1-∞-;21.(1)集合B 不具有性质()2P ,集合C 具有性质()2P (2)证明:将集合{}1,2,,20⋅⋅⋅中的元素分为如下11个集合,{1,4},{2,5},{3,6},{7,10},{8,11}.{9,12},{13,16},{14,17},{15,18},{19},{20},所以从集合{}1,2,,20⋅⋅⋅中取12个元素,则前9个集合至少要选10个元素,所以必有2个元素取自前9个集合中的同一集合,即存在两个元素其差为3,所以A 不可能具有性质()3P ;(3)先说明连续11项中集合A 中最多选取5项,以1,2,3……,11为例.构造抽屉{1,8},{2,9},{3,10},{4,11},{5},{6},{7}.①5,6,7同时选,因为具有性质()4P 和()7P ,所以选5则不选1,9;选6则不选2,10;选7则不选3,11;则只剩4,8.故1,2,3……,11中属于集合A 的元素个数不超过5个.②5,6,7选2个,若只选5,6,则1,2,9,10,7不可选,又{4,11}只能选一个元素,3,8可以选,故1,2,3……,11中属于集合A 的元素个数不超过5个.若选5,7,则只能从2,4,8,10中选,但4,8不能同时选,故1,2,3……,11中属于集合A 的元素个数不超过5个.若选6,7,则2,3,10,11,5不可选,又{1,8}只能选一个元素,4,9可以选,故1,2,3……,11中属于集合A 的元素个数不超过5个.③5,6,7中只选1个,又四个集合{1,8},{2,9},{3,10},{4,11}每个集合至多选1个元素,故1,2,3……,11中属于集合A 的元素个数不超过5个.由上述①②③可知,连续11项自然数中属于集合A 的元素至多只有5个,如取1,4,6,7,9.因为2023=183×11+10,则把每11个连续自然数分组,前183组每组至多选取5项;从2014开始,最后10个数至多选取5项,故集合A 的元素最多有184×5=920个.给出如下选取方法:从1,2,3……,11中选取1,4,6,7,9;然后在这5个数的基础上每次累加11,构造183次.此时集合A的元素为:1,4,6,7,9;12,15,17,18,20;23,26,28,29,31;……;2014,2017,2019,2020,2022,共920个元素.经检验可得该集合符合要求,故集合A的元素最多有920个.。
六盘水市纽绅2024~2025学年度高二(上)期中考试数学试卷(答案在最后)考生注意:1.满分150分,考试时间120分钟.2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.3.本卷命题范围:人教A 版必修第二册第十章,选择性必修第一册第一章~第二章2.3.一、选择题:本题共8小题,每小题5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.1.设m ∈R ,向量()1,,1b m =,()2,4,2c =-,且//b c,则m =()A.3-B.1- C.1D.2-【答案】D 【解析】【分析】根据空间向量平行的坐标表示分析求解.【详解】因为向量()1,,1b m = ,()2,4,2c =-,且//b c,则11242m ==-,解得2m =-.故选:D.2.已知直线l 的一个方向向量为(3,,则直线l 的倾斜角α=()A.30°B.60°C.120°D.150°【答案】D 【解析】【分析】由题意可以先得到直线的斜率,再根据斜率和倾斜角的关系即可得解.【详解】因为直线l 的一个方向向量为(3,,所以直线l 的斜率为3tan ,01803k αα==≤< ,从而直线l 的倾斜角150α= .故选:D.3.已知点P 在ABC V 所在平面内,O 为空间中任一点,若1123OP OA OB xOC =++,则x =()A.56B.56-C.16D.16-【答案】C 【解析】【分析】根据四点共面的结论运算求解即可.【详解】因为1123OP OA OB xOC =++,且,,,P A B C 四点共面,则11123x ++=,解得16x =.故选:C.4.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,,,,E F G H 分别为1111111,,,A B B C A D BB 的中点,则2GF GH EG ++=()A.B. C.D.【答案】A 【解析】【分析】应用向量加法法则得到2GF GH EG =++ EF EH +,再应用向量数量积的运算律求模.【详解】由题设,易知EFH △的正三角形,所以2GF GH EG EG GF EG GH EF EH ++=+++=+==故选:A5.已知点()2,4A 、()3,2B -,则线段AB 的垂直平分线的方程为()A.10470x y +-= B.10420x y ++=C.104170x y +-=D.41070x y +-=【答案】A 【解析】【分析】利用斜率计算公式可得:AB k ,线段AB 的中点为(2,1)-,即可得出线段AB 的垂直平分线的方程.【详解】422235AB k -==+,线段AB 的中点为1(,3)2-,∴线段AB 的垂直平分线的方程是513()22y x -=-+,化为:10470x y +-=,故选:A .6.袋中装有红球3个、白球2个、黑球1个,从中任取2个,则互斥而不对立的两个事件是()A.至少有一个白球;都是白球B.至少有一个白球;至少有一个红球C.至少有一个白球;红、黑球各一个D.恰有一个白球;一个白球一个黑球【答案】C 【解析】【分析】根据给定条件,利用互斥事件、对立事件的定义逐项分析判断作答.【详解】对于A ,至少有一个白球和都是白球的两个事件能同时发生,不是互斥事件,A 不是;对于B ,至少有一个白球和至少有一个红球的两个事件能同时发生,不是互斥事件,B 不是;对于C ,至少有一个白球和红、黑球各一个的两个事件不能同时发生但能同时不发生,是互斥而不对立的两个事件,C 是;对于D ,恰有一个白球和一个白球一个黑球的两个事件能同时发生,不是互斥事件,D 不是.故选:C7.已知点P 到直线1l :40x y --=和直线2l :20x y --=的距离相等,则点P 到坐标原点距离的最小值为()A. B.2C.322D.4【答案】C 【解析】【分析】由两直线平行可判断点P 所在直线,垂直时距离最小,再由点到直线的距离公式求出即可.【详解】因为直线1l :40x y --=和直线2l :20x y --=平行,且点P 到他们的距离相等,所以点P 在直线:30l x y --=上,当OP l ⊥时,点P 到坐标原点距离的最小,2=故选:C8.某中学的“信息”“足球”“摄影”三个社团考核挑选新社员,已知高一某新生对这三个社团都很感兴趣,决定三个考核都参加,假设他通过“信息”“足球”“摄影”三个社团考核的概率依次为13,m ,n ,且他是否通过每个考核相互独立,若他三个社团考核都通过的概率为130,三个社团考核都没有通过的概率为415,则m n +=()A.45B.710C.23D.35【答案】B 【解析】【分析】根据题意结合独立事件以及对立事件概率求法,列式求解.【详解】因为他三个社团考核都通过的概率为130,则11330mn =,即110mn =,又因为三个社团考核都没有通过的概率为415,则()()14111315m n ⎛⎫---= ⎪⎝⎭,整理可得()215m n mn -++=,所以271510m n mn +=+-=.故选:B.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.下列说法不正确的是()A.某种福利彩票的中奖概率为11000,那么买1000张这种彩票一定能中奖B.随着试验次数的增加,频率一般会越来越接近概率C.某医院治疗一种疾病的治愈率为10%,前9个病人没有治愈,则第10个病人一定治愈D.某市气象台预报“明天本市降水概率为70%”,指的是该市气象台专家中,有70%认为明天会降水,30%认为不降水【答案】ACD 【解析】【分析】根据频率和概率之间的关系、概率的定义可得正确的选项.【详解】对于A ,中奖概率为11000是指买一次彩票,可能中奖的概率为11000,不是指1000张这种彩票一定能中奖,故A 错误;对于B ,试验次数越多,频率就会稳定在概率的附近,故B 正确;对于C ,某医院治疗一种疾病的治愈率为10%,是指一位病人被治愈的概率为10%,不是说每10名患者就一定有一人被治愈,故C 错误.对于D ,“明天本市降水概率为70%”指下雨的可能性为0.7,故D 错.故选:ACD .10.已知直线1l :0ax y b --=,2l :0bx y a -+=,当a ,b 满足一定的条件时,它们的图形可能是()A. B.C. D.【答案】ACD 【解析】【分析】首先将直线的一般式方程化为斜截式,根据斜率和截距之间的关系,结合图形逐一判断.【详解】直线1:0l ax y b --=可化为y ax b =-的斜率为a ,在y 轴上的截距为b -.直线2:0l bx y a -+=可化为y bx a =+的斜率为b ,在y 轴上的截距为a .当0a b =<时,直线1l 与2l 平行且图象满足A 所示,故A 正确.选项B 中,由直线2l 在y 轴上的截距可得0a >,0b <,而由直线1l 的斜率为a ,可得0a <,故B 不正确.选项C 中,由直线2l 的斜率为0b <,而直线1l 在y 轴上的截距0b ->.直线2l 在y 轴上的截距为0a >,直线1l 的斜率为0a >,故C 正确.选项D 中,由直线2l 的斜率为0b >,而直线1l 在y 轴上的截距0b -<.直线2l 在y 轴上的截距为0a <,直线1l 的斜率为0a <,故D 正确.故选:ACD .11.已知正方体1111ABCD A B C D -的边长为2,E 、F 、G 、H 分别为1CC 、BC 、CD 、1BB 的中点,则下列结论正确的是()A .1//B G EFB.1//A H 平面AEFC.点1B 到平面AEF 的距离为2D.二面角E AF C --的大小为4π【答案】BC 【解析】【分析】建立空间直角坐标系,运用空间向量的方法对线线垂直,线面平行,点面距离,二面角进行计算,对选项进行分析,由此确定正确答案【详解】解:以D 为坐标原点,1,,DA DC DD 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,如图所示,11(2,2,2),(0,1,0),(0,2,1),(1,2,0),(2,0,0),(2,0,2),(2,2,1),B G E F A A H 所以1(2,1,2),(1,0,1)B G EF =---=- ,所以1220B G EF ⋅=-+=,所以1B G EF ⊥,故A 选项错误;1(0,2,1),(1,2,0),A H AF =-=-设平面AEF 的法向量为(),,=n x y z ,则020n EF x z n AF x y ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,令2,x =则1,2y z ==,所以()212n = ,,,所以1220A H n ⋅=-=,由于1A H ⊄平面AEF ,所以1//A H 平面AEF ,故B 选项正确;1(0,2,2)B A =-- ,所以1B 到平面AEF 的距离为162,||3n B A d n ⋅=== 故C 选项正确;由正方体可得1DD ⊥平面AFC ,所以平面AFC 的一个法向量为()10,0,2DD =,设二面角E AF C --的平面角为θ,由图可知,θ为锐角,1142cos ,323||n DD n DD θ⋅===⨯⋅ 所以θ≠4π,故D 选项错误,故选:BC三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.在一次羽毛球男子单打比赛中,运动员甲、乙进入了决赛.比赛规则是三局两胜制.根据以往战绩,每局比赛甲获胜概率为0.4,乙获胜概率为0.6,利用计算机模拟实验,产生[]1,5内的整数随机数,当出现随机数1或2时,表示一局比赛甲获胜,现计算机产生15组随机数为:421,231,344,114,522,123,354,535,425,232,233,351,122,153,533,据此估计甲获得冠军的概率为__________.【答案】715【解析】【分析】根据题意,由随机数组来确定胜负情况,根据15组数据中满足条件的数组个数,除以总数即可得解.【详解】由计算机产生的15组数据中,甲获得冠军的数据有421,231,114,522,123,232,122,共7组,据此估计甲获得冠军的概率为715.故答案为:715.13.直线:(2)(31)4l a y a x -=--不过第二象限,则a 的取值范围为_________.【答案】[)2,+∞【解析】【分析】分类讨论,将直线的方程化为斜截式求解即可.【详解】当20a -=时,即2a =,方程为45x =,此直线不过第二象限,符合题意;当20a -≠时,将直线:(2)(31)4l a y a x -=--化为斜截式为:(31)4(2)(2)a y x a a -=---.由于不过第二象限,所以(31)0(2)40(2)a a a -⎧>⎪-⎪⎨⎪-<⎪-⎩,解得2a >;综上:2a ≥,故a 的取值范围为:[)2,+∞.故答案为:[)2,+∞.14.阅读材料:数轴上,方程0Ax B +=(0A ≠)可以表示数轴上的点;平面直角坐标系xOy 中,方程0Ax By C ++=(A 、B 不同时为0)可以表示坐标平面内的直线;空间直角坐标系O xyz -中,方程0Ax By Cz D +++=(A 、B 、C 不同时为0)可以表示坐标空间内的平面.过点()000,,P x y z 且一个法向量为(),,n a b c =的平面α的方程可表示为()()()0000a x x b y y c z z -+-+-=.阅读上面材料,解决下面问题:已知平面α的方程为3570x y z -+-=,直线l 是两平面370x y --=与4210y z ++=的交线,则直线l 与平面α所成角的正弦值为______.【答案】35【解析】【分析】根据题意得到不同平面的法向量,两个平面的交线与两个平面的法向量均垂直,我们可以求得两个平面交线的方向向量,然后利用向量夹角与线面角的关系求解即可.【详解】平面α的方程为3570x y z -+-=,所以平面α的法向量可取()3,5,1m =-,平面370x y --=的法向量为()1,3,0a =-,平面4210y z ++=的法向量为()0,4,2b = ,设两平面的交线l 的方向向量为(),,c p q r = ,由30420c a p q c b q r ⋅=-=⎧⎪⎨⋅=+=⎪⎩,令3p =,则1q =,2r =-,所以()3,1,2c =-.设直线l 与平面α所成角的大小为θ,则sin cos ,35c m θ==.故答案为:35.四、解答题:本题共5小题,共77分.“解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.15.(1)设平面直角坐标系内三点(),3A m m --、()2,1B m -、()1,4C -,若直线AC 的斜率是直线BC 的斜率的3倍,求实数m 的值;(2)已知直线l 经过原点,且经过两条直线2380,10x y x y ++=--=的交点,求直线l 的方程.【答案】(1)1或2;(2)20x y -=.【解析】【分析】(1)利用斜率公式列方程求解即可;(2)先求出两直线的交点,然后由两点式可得.【详解】解:(1)由3AC BC k k =,即()()43413112m m m-----=⋅----,解得1m =或2m =,经检验均符合题意,故m 的值是1或2.(2)因为方程组238010x y x y ++=⎧⎨--=⎩的解为12x y =-⎧⎨=-⎩,所以两条直线2380x y ++=和10x y --=的交点坐标为()1,2--,由题意知直线l 经过点()1,2--.又直线l 经过原点,所以直线l 的方程为002010y x --=----,即20x y -=.16.“盲盒”是指商家将动漫、影视作品的周边或设计师单独设计出玩偶放入盒子里,当消费者购买这个盒子,因盒子上没有标注,只有打开才会知道抽到什么,不确定的刺激会加强重复决策,从而刺激消费.某商家将编号为1,2,3的三个玩偶随机放入编号为1,2,3的三个盒子里,每个盒子放一个玩偶,每个玩偶的放置是相互独立的.(1)共有多少种不同的放法?请列举出来;(2)求盒中放置的玩偶的编号与所在盒的编号均不相同的概率.【答案】(1)6种,()1,2,3;()1,3,2;()2,3,1;()2,1,3;()3,1,2;()3,2,1(2)13【解析】【分析】(1)根据题意列出全部基本事件即可.(2)根据题意得到玩偶的编号与所在盒的编号均不相同有()2,3,1,()3,1,2两个基本事件,再利用古典概型公式计算即可.【小问1详解】共有6种不同的放法,按盒子号1,2,3的顺序放入玩偶的情况为()1,2,3;()1,3,2;()2,3,1;()2,1,3;()3,1,2;()3,2,1.【小问2详解】设所求事件为A ,则A 包含有()2,3,1,()3,1,2两个基本事件,并且每个基本事件等可能,故()2163P A ==.17.在直三棱柱111ABC A B C -中,AB AC ⊥,2AB AC ==,14AA =,E 、F 分别为1BB 、1CC 的中点.(1)求直线AE 与1A F 所成角的大小;(2)判断直线1A F 与平面ABF 的关系.【答案】(1)π3(2)垂直【解析】【分析】(1)以A 为坐标原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴,1AA 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AE 与1A F 所成角的大小;(2)利用向量法求出1AF A F ⊥,1A F AB ⊥,从而直线1A F 与平面ABF 垂直.【小问1详解】在直三棱柱111ABC A B C -中,AB AC ⊥,2AB AC ==,14AA =,E 、F 分别为1BB 、1CC 的中点.以A 为坐标原点,AB 为x 轴,AC 为y 轴,1AA 为z轴,建立空间直角坐标系,则(0A ,0,0),(2B ,0,0),(0C ,2,0),1(0A ,0,4),(2E ,0,2),(0F ,2,2),∴(2AE = ,0,2),1(0A F = ,2,2)-,设直线AE 与1A F 所成角为θ,则1141cos 82AE A F AE A F θ⋅===⋅ ,π3θ∴=,∴直线AE 与1A F 所成角的大小为π3;【小问2详解】直线1A F 与平面ABF 垂直,理由如下:由(1)知(0AF = ,2,2),(2AB = ,0,0),∴10440AF A F ⋅=+-= ,10A F AB ⋅=,1AF A F ∴⊥,1A F AB ⊥,AF AB A = ,AF 、AB ⊂平面ABF ,∴直线1A F 与平面ABF 垂直.18.某快餐配送平台针对外卖员送餐准点情况制定了如下的考核方案:每一单自接单后在规定时间内送达、延迟5分钟内送达、延迟5至10分钟送达、其他延迟情况,分别评定为,,,A B C D 四个等级,各等级依次奖励3元、奖励0元、罚款3元、罚款6元.假定评定为等级,,A B C 的概率分别是313,,4832.(1)若某外卖员接了一个订单,求其不被罚款的概率;(2)若某外卖员接了两个订单,且两个订单互不影响,求这两单获得的奖励之和为3元的概率.【答案】(1)78(2)316【解析】【分析】(1)利用互斥事件的概率公式,即可求解;(2)由条件可知两单共获得的奖励为3元即事件()()1221A B A B ⋃,同样利用互斥事件和的概率,即可求解.【小问1详解】设事件,,,A B C D 分别表示“被评为等级,,,A B C D ”,由题意,事件,,,A B C D 两两互斥,所以()31311483232P D =---=,又A B = “不被罚款”,所以317()()()488P A B P A P B ⋃=+=+=.因此“不被罚款”的概率为78;【小问2详解】设事件,,,i i i i A B C D 表示“第i 单被评为等级,,,A B C D ”,1,2i =,则“两单共获得的奖励为3元”即事件()()1221A B A B ⋃,且事件1221,A B A B 彼此互斥,又()()12213134832P A B P A B ==⨯=,所以()()()()122112213323216P P A B A B P A B P A B =⋃=+=⨯=⎡⎤⎣⎦.19.如图,四棱柱1111ABCD A B C D -的底面ABCD 为直角梯形,90DAB ADC ∠=∠=︒,1AB AD ==,2CD =,1BD CD ⊥.点M 为1CD 的中点,且12CD BM =.(1)证明:平面BDM ⊥平面1BCD ;(2)若钝二面角B DM C --的余弦值为15-,当1BD BD >时,求1BD 的长.【答案】(1)证明见解析(2)2【解析】【分析】(1)先证1BD BD ⊥,BC BD ⊥得到BD ⊥平面1BCD ,可得平面BDM ⊥平面1BCD .(2)根据(1)中的结论,建立空间直角坐标系,利用空间向量解决问题.【小问1详解】因为M 为1CD 中点,且12CD BM =,所以190D BC ∠=︒,即1BD BC ⊥,又1BD CD ⊥,BC CD C ⋂=,,BC CD ⊂平面ABCD ,所以1BD ⊥平面ABCD .又BD ⊂平面ABCD ,所以1BD BD ⊥.因为90DAB ADC ∠=∠=︒,所以//AB CD .又1AB AD ==,2CD =,所以BD BC ==所以222CD BD BC =+,则BC BD ⊥.又1BD BC B = ,1,BD BC ⊂平面1BCD ,所以BD ⊥平面1BCD .又BD ⊂平面BDM ,所以:平面BDM ⊥平面1BCD .【小问2详解】由(1)可知:BC ,BD ,1BD 两两垂直,故可以B 为原点,建立如图空间直角坐标系.则()0,0,0B,)C,()D ,设()10,0,D a(a >,则,0,22a M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭.所以()BD =,,22a DM ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,)DC = .设平面BDM 的一个法向量为 =1,1,1,由00BD m DM m ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩⇒11110022a x z =+=⎪⎩,可取2,0,12m a ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ .设平面CDM 的一个法向量为 =2,2,2,由00DC n DM n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩⇒222220022a x z =-+=⎪⎩,可取,,122n a a ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭ .11152cos ,15a m n -=- ,整理得:42133314042a a -+=⇒24a =(214213a =<舍去)所以2a =,即12BD =.。
人教版高一下学期期中考试数学试卷(一)注意事项:本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共22题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是()A.B.C.D.2.已知复数z满足z(3+i)=3+i2020,其中i为虚数单位,则z的共轭复数的虚部为()A.B.C.D.3.如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,延长AB至点E,且AB=BE,则•的值为()A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.4.设i是虚数单位,则2i+3i2+4i3+……+2020i2019的值为()A.﹣1010﹣1010i B.﹣1011﹣1010iC.﹣1011﹣1012i D.1011﹣1010i5.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1B与CD所成的角为()A.30°B.45°C.60°D.135°6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(a﹣2b)cos C=c(2cos B﹣cos A),△ABC的面积为a2sin,则C=()A.B.C.D.7.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,下列四个结论中错误的是()A.直线B1C与直线AC所成的角为60°B.直线B1C与平面AD1C所成的角为60°C.直线B1C与直线AD1所成的角为90°D.直线B1C与直线AB所成的角为90°8.如图,四边形ABCD为正方形,四边形EFBD为矩形,且平面ABCD与平面EFBD互相垂直.若多面体ABCDEF的体积为,则该多面体外接球表面积的最小值为()A.6πB.8πC.12πD.16π二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,选对得分,选错、少选不得分)9.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2=b2+bc,则角A可为()A.B.C.D.10.如图,四边形ABCD为直角梯形,∠D=90°,AB∥CD,AB=2CD,M,N分别为AB,CD的中点,则下列结论正确的是()A.B.C.D.11.下列说法正确的有()A.任意两个复数都不能比大小B.若z=a+bi(a∈R,b∈R),则当且仅当a=b=0时,z=0C.若z1,z2∈C,且z12+z22=0,则z1=z2=0D.若复数z满足|z|=1,则|z+2i|的最大值为312.如图,已知ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,E,F分别是BC,A1C的中点,则()A.B.C.向量与向量的夹角是60°D.异面直线EF与DD1所成的角为45°三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)13.已知正方形ABCD的边长为2,点P满足=(+),则||=;•=.14.若虛数z1、z2是实系数一元二次方程x2+px+q=0的两个根,且,则pq=.15.已知平面四边形ABCD中,AB=AD=2,BC=CD=BD=2,将△ABD沿对角线BD折起,使点A到达点A'的位置,当A'C=时,三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为.16.已知一圆锥底面圆的直径为3,圆锥的高为,在该圆锥内放置一个棱长为a 的正四面体,并且正四面体在该几何体内可以任意转动,则a的最大值为.四、解答题(本大题共6小题,共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.在四边形ABCD中,AB∥CD,AD=BD=CD=1.(1)若AB=,求BC;(2)若AB=2BC,求cos∠BDC.18.(1)已知z1=1﹣2i,z2=3+4i,求满足=+的复数z.(2)已知z,ω为复数,(1+3i)﹣z为纯虚数,ω=,且|ω|=5.求复数ω.19.如图,墙上有一壁画,最高点A离地面4米,最低点B离地面2米.观察者从距离墙x(x>1)米,离地面高a(1≤a≤2)米的C处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.(1)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角θ最大?(2)若tanθ=,当a变化时,求x的取值范围.20.如图,已知复平面内平行四边形ABCD中,点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,对应的复数为4﹣4i.(Ⅰ)求D点对应的复数;(Ⅱ)求平行四边形ABCD的面积.21.如图所示,等腰梯形ABFE是由正方形ABCD和两个全等的Rt△FCB和Rt△EDA组成,AB=1,CF=2.现将Rt△FCB沿BC所在的直线折起,点F移至点G,使二面角E﹣BC﹣G的大小为60°.(1)求四棱锥G﹣ABCE的体积;(2)求异面直线AE与BG所成角的大小.22.如图,四边形MABC中,△ABC是等腰直角三角形,AC⊥BC,△MAC是边长为2的正三角形,以AC为折痕,将△MAC向上折叠到△DAC的位置,使点D在平面ABC内的射影在AB上,再将△MAC向下折叠到△EAC的位置,使平面EAC⊥平面ABC,形成几何体DABCE.(1)点F在BC上,若DF∥平面EAC,求点F的位置;(2)求直线AB与平面EBC所成角的余弦值.参考答案一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是()A.B.C.D.【答案】D【分析】根据共线向量的定义即可得结论.【解答】解:由题,点C是线段AB靠近点B的三等分点,=3=﹣3,所以选项A错误;=2=﹣2,所以选项B和选项C错误,选项D正确.故选:D.【知识点】平行向量(共线)、向量数乘和线性运算2.已知复数z满足z(3+i)=3+i2020,其中i为虚数单位,则z的共轭复数的虚部为()A.B.C.D.【答案】D【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用共轭复数的概念得答案.【解答】解:∵z(3+i)=3+i2020,i2020=(i2)1010=(﹣1)1010=1,∴z(3+i)=4,∴z=,∴=,∴共轭复数的虚部为,故选:D.【知识点】复数的运算3.如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,延长AB至点E,且AB=BE,则•的值为()A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.【答案】C【分析】利用图形,求出数量积的向量,然后转化求解即可.【解答】解:由题意,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,延长AB至点E,且AB=BE,可知=+=,=﹣=﹣2,所以•=()•(﹣2)=﹣2﹣2=1.故选:C.【知识点】平面向量数量积的性质及其运算4.设i是虚数单位,则2i+3i2+4i3+……+2020i2019的值为()A.﹣1010﹣1010i B.﹣1011﹣1010iC.﹣1011﹣1012i D.1011﹣1010i【答案】B【分析】利用错位相减法、等比数列的求和公式及其复数的周期性即可得出.【解答】解:设S=2i+3i2+4i3+ (2020i2019)∴iS=2i2+3i3+ (2020i2020)则(1﹣i)S=i+i+i2+i3+……+i2019﹣2020i2020.==i+==﹣2021+i,∴S==.故选:B.【知识点】复数的运算5.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1B与CD所成的角为()A.30°B.45°C.60°D.135°【答案】B【分析】易知∠ABA1即为所求,再由△ABA1为等腰直角三角形,得解.【解答】解:因为AB∥CD,所以∠ABA1即为异面直线A1B与CD所成的角,因为△ABA1为等腰直角三角形,所以∠ABA1=45°.故选:B.【知识点】异面直线及其所成的角6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(a﹣2b)cos C=c(2cos B﹣cos A),△ABC的面积为a2sin,则C=()A.B.C.D.【答案】C【分析】先利用正弦定理将已知等式中的边化角,再结合两角和公式与三角形的内角和定理,可推出sin B=2sin A;然后利用三角形的面积公式、正弦定理,即可得解.【解答】解:由正弦定理知,==,∵(a﹣2b)cos C=c(2cos B﹣cos A),∴(sin A﹣2sin B)cos C=sin C(2cos B﹣cos A),即sin A cos C+sin C cos A=2(sin B cos C+cos B sin C),∴sin(A+C)=2sin(B+C),即sin B=2sin A.∵△ABC的面积为a2sin,∴S=bc sin A=a2sin,根据正弦定理得,sin B•sin C•sin A=sin2A•sin,化简得,sin B•sin cos=sin A•cos,∵∈(0,),∴cos>0,∴sin==,∴=,即C=.故选:C.【知识点】正弦定理、余弦定理7.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,下列四个结论中错误的是()A.直线B1C与直线AC所成的角为60°B.直线B1C与平面AD1C所成的角为60°C.直线B1C与直线AD1所成的角为90°D.直线B1C与直线AB所成的角为90°【答案】B【分析】连接AB1,求出∠ACB1可判断选项A;连接B1D1,找出点B1在平面AD1C上的投影O,设直线B1C与平面AD1C所成的角为θ,由cosθ=可判断选项B;利用平移法找出选项C和D涉及的异面直线夹角,再进行相关运算,即可得解.【解答】解:连接AB1,∵△AB1C为等边三角形,∴∠ACB1=60°,即直线B1C与AC所成的角为60°,故选项A正确;连接B1D1,∵AB1=B1C=CD1=AD1,∴四面体AB1CD1是正四面体,∴点B1在平面AD1C上的投影为△AD1C的中心,设为点O,连接B1O,OC,则OC=BC,设直线B1C与平面AD1C所成的角为θ,则cosθ===≠,故选项B错误;连接BC1,∵AD1∥BC1,且B1C⊥BC1,∴直线B1C与AD1所成的角为90°,故选项C正确;∵AB⊥平面BCC1B1,∴AB⊥B1C,即直线B1C与AB所成的角为90°,故选项D正确.故选:B.【知识点】直线与平面所成的角、异面直线及其所成的角8.如图,四边形ABCD为正方形,四边形EFBD为矩形,且平面ABCD与平面EFBD互相垂直.若多面体ABCDEF的体积为,则该多面体外接球表面积的最小值为()A.6πB.8πC.12πD.16π【答案】A【分析】由题意可得AC⊥面EFBD,可得V ABCDEF=V C﹣EFBD+V A﹣EFBD=2V A﹣EFBD,再由多面体ABCDEF 的体积为,可得矩形EFBD的高与正方形ABCD的边长之间的关系,再由题意可得矩形EFBD的对角线的交点为外接球的球心,进而求出外接球的半径,再由均值不等式可得外接球的半径的最小值,进而求出外接球的表面积的最小值.【解答】解:设正方形ABCD的边长为a,矩形BDEF的高为b,因为正方形ABCD,所以AC⊥BD,设AC∩BD=O',由因为平面ABCD与平面EFBD互相垂直,AC⊂面ABCD,平面ABCD∩平面EFBD=BD,所以AC⊥面EFBD,所以V ABCDEF=V C﹣EFBD+V A﹣EFBD=2V A﹣EFBD=2•S EFBD•CO'=•a•b•a =a2b,由题意可得V ABCDEF=,所以a2b=2;所以a2=,矩形EFBD的对角线的交点O,连接OO',可得OO'⊥BD,而OO'⊂面EFBD,而平面ABCD⊥平面EFBD,平面ABCD∩平面EFBD=BD,所以OO'⊥面EFBD,可得OA=OB=OE=OF都为外接球的半径R,所以R2=()2+(a)2=+=+=++≥3=3×,当且仅当=即b=时等号成立.所以外接球的表面积为S=4πR2≥4π•3×=6π.所以外接球的表面积最小值为6π.故选:A.【知识点】球的体积和表面积二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,选对得分,选错、少选不得分)9.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2=b2+bc,则角A可为()A.B.C.D.【答案】BC【分析】由已知利用余弦定理整理可得cos A=,对于A,若A=,可得b=<0,错误;对于B,若A=,可得b=>0,对于C,若A=,可得b=>0,对于D,若A=,可得c=0,错误,即可得解.【解答】解:因为在△ABC中,a2=b2+bc,又由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bc cos A,所以b2+bc=b2+c2﹣2bc cos A,整理可得:c=b(1+2cos A),可得:cos A=,对于A,若A=,可得:﹣=,整理可得:b=<0,错误;对于B,若A=,可得:=,整理可得:b=>0,对于C,若A=,可得:cos==,整理可得:b=>0,对于D,若A=,可得:cos=﹣=,整理可得:c=0,错误.故选:BC.【知识点】余弦定理10.如图,四边形ABCD为直角梯形,∠D=90°,AB∥CD,AB=2CD,M,N分别为AB,CD的中点,则下列结论正确的是()A.B.C.D.【答案】ABC【分析】由向量的加减法法则、平面向量基本定理解决【解答】解:由,知A正确;由知B正确;由知C正确;由N为线段DC的中点知知D错误;故选:ABC.【知识点】向量数乘和线性运算、平面向量的基本定理11.下列说法正确的有()A.任意两个复数都不能比大小B.若z=a+bi(a∈R,b∈R),则当且仅当a=b=0时,z=0C.若z1,z2∈C,且z12+z22=0,则z1=z2=0D.若复数z满足|z|=1,则|z+2i|的最大值为3【答案】BD【分析】通过复数的基本性质,结合反例,以及复数的模,判断命题的真假即可.【解答】解:当两个复数都是实数时,可以比较大小,所以A不正确;复数的实部与虚部都是0时,复数是0,所以B正确;反例z1=1,z2=i,满足z12+z22=0,所以C不正确;复数z满足|z|=1,则|z+2i|的几何意义,是复数的对应点到(0,﹣2)的距离,它的最大值为3,所以D正确;故选:BD.【知识点】复数的模、复数的运算、虚数单位i、复数、命题的真假判断与应用12.如图,已知ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,E,F分别是BC,A1C的中点,则()A.B.C.向量与向量的夹角是60°D.异面直线EF与DD1所成的角为45°【答案】ABD【分析】在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,建立合适的空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,根据空间向量的坐标运算,以及异面直线所成角的向量求法,逐项判断即可.【解答】解:在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,以点A为坐标原点,分别以AB,AD,AA1为x 轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,则A(0,0,0),A1(0,0,2),B(2,0,0),B1(2,0,2),C (2,2,0),D(0,2,0),D1(0,2,2),所以,故,故选项A正确;又,又,所以,,则,故选项B正确;,所以,因此与的夹角为120°,故选项C错误;因为E,F分别是BC,A1C的中点,所以E(2,1,0),F(1,1,1),则,所以,又异面直线的夹角大于0°小于等于90°,所以异面直线EF与DD1所成的角为45°,故选项D正确;故选:ABD.【知识点】异面直线及其所成的角三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)13.已知正方形ABCD的边长为2,点P满足=(+),则||=;•=.【分析】根据向量的几何意义可得P为BC的中点,再根据向量的数量积的运算和正方形的性质即可求出.【解答】解:由=(+),可得P为BC的中点,则|CP|=1,∴|PD|==,∴•=•(+)=﹣•(+)=﹣2﹣•=﹣1,故答案为:,﹣1.【知识点】平面向量数量积的性质及其运算14.若虛数z1、z2是实系数一元二次方程x2+px+q=0的两个根,且,则pq=.【答案】1【分析】设z1=a+bi,则z2=a﹣bi,(a,b∈R),根据两个复数相等的充要条件求出z1,z2,再由根与系数的关系求得p,q的值.【解答】解:由题意可知z1与z2为共轭复数,设z1=a+bi,则z2=a﹣bi,(a,b∈R 且b≠0),又,则a2﹣b2+2abi=a﹣bi,∴(2a+b)+(a+2b)i=1﹣i,∴,解得.∴z1=+i,z2=i,(或z2=+i,z1=i).由根与系数的关系,得p=﹣(z1+z2)=1,q=z1•z2=1,∴pq=1.故答案为:1.【知识点】复数的运算15.已知平面四边形ABCD中,AB=AD=2,BC=CD=BD=2,将△ABD沿对角线BD折起,使点A到达点A'的位置,当A'C=时,三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为.【分析】由题意画出图形,找出三棱锥外接球的位置,求解三角形可得外接球的半径,再由棱锥体积公式求解.【解答】解:记BD的中点为M,连接A′M,CM,可得A′M2+CM2=A′C2,则∠A′MC=90°,则外接球的球心O在△A′MC的边A′C的中垂线上,且过正三角形BCD的中点F,且在与平面BCD垂直的直线m上,过点A′作A′E⊥m于点E,如图所示,设外接球的半径为R,则A′O=OC=R,,A′E=1,在Rt△A′EO中,A′O2=A′E2+OE2,解得R=.故三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为.故答案为:.【知识点】球的体积和表面积16.已知一圆锥底面圆的直径为3,圆锥的高为,在该圆锥内放置一个棱长为a的正四面体,并且正四面体在该几何体内可以任意转动,则a的最大值为.【分析】根据题意,该四面体内接于圆锥的内切球,通过内切球即可得到a的最大值.【解答】解:依题意,四面体可以在圆锥内任意转动,故该四面体内接于圆锥的内切球,设球心为P,球的半径为r,下底面半径为R,轴截面上球与圆锥母线的切点为Q,圆锥的轴截面如图:则OA=OB=,因为SO=,故可得:SA=SB==3,所以:三角形SAB为等边三角形,故P是△SAB的中心,连接BP,则BP平分∠SBA,所以∠PBO=30°;所以tan30°=,即r=R=×=,即四面体的外接球的半径为r=.另正四面体可以从正方体中截得,如图:从图中可以得到,当正四面体的棱长为a时,截得它的正方体的棱长为a,而正四面体的四个顶点都在正方体上,故正四面体的外接球即为截得它的正方体的外接球,所以2r=AA1=a=a,所以a=.即a的最大值为.故答案为:.【知识点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台)四、解答题(本大题共6小题,共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.在四边形ABCD中,AB∥CD,AD=BD=CD=1.(1)若AB=,求BC;(2)若AB=2BC,求cos∠BDC.【分析】(1)直接利用余弦定理的应用求出结果;(2)利用余弦定理的应用建立等量关系式,进一步求出结果.【解答】解:(1)在四边形ABCD中,AD=BD=CD=1.若AB=,所以:cos∠ADB==,由于AB∥CD,所以∠BDC=∠ABD,即cos∠BDC=cos∠ABD=,所以BC2=BD2+CD2﹣2•BD•CD•cos∠BDC==,所以BC=.(2)设BC=x,则AB=2BC=2x,由余弦定理得:cos∠ADB==,cos∠BDC===,故,解得或﹣(负值舍去).所以.【知识点】余弦定理18.(1)已知z1=1﹣2i,z2=3+4i,求满足=+的复数z.(2)已知z,ω为复数,(1+3i)﹣z为纯虚数,ω=,且|ω|=5.求复数ω.【分析】(1)把z1,z2代入=+,利用复数代数形式的乘除运算化简求出,进一步求出z;(2)设z=a+bi(a,b∈R),利用复数的运算及(1+3i)•z=(1+3i)(a+bi)=a﹣3b+(3a+b)i为纯虚数,可得,又ω==i,|ω|=5,可得,即可得出a,b,再代入可得ω.【解答】解:(1)由z1=1﹣2i,z2=3+4i,得=+==,则z=;(2)设z=a+bi(a,b∈R),∵(1+3i)•z=(1+3i)(a+bi)=a﹣3b+(3a+b)i为纯虚数,∴.又ω===i,|ω|=5,∴.把a=3b代入化为b2=25,解得b=±5,∴a=±15.∴ω=±(i)=±(7﹣i).【知识点】复数的运算19.如图,墙上有一壁画,最高点A离地面4米,最低点B离地面2米.观察者从距离墙x(x>1)米,离地面高a(1≤a≤2)米的C处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.(1)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角θ最大?(2)若tanθ=,当a变化时,求x的取值范围.【分析】(1)首项利用两角和的正切公式建立函数关系,进一步利用判别式确定函数的最大值;(2)利用两角和的正切公式建立函数关系,利用a的取值范围即可确定x的范围.【解答】解:(1)如图,作CD⊥AF于D,则CD=EF,设∠ACD=α,∠BCD=β,CD=x,则θ=α﹣β,在Rt△ACD和Rt△BCD中,tanα=,tanβ=,则tanθ=tan(α﹣β)==(x>0),令u=,则ux2﹣2x+1.25u=0,∵上述方程有大于0的实数根,∴△≥0,即4﹣4×1.25u2≥0,∴u≤,即(tanθ)max=,∵正切函数y=tan x在(0,)上是增函数,∴视角θ同时取得最大值,此时,x==,∴观察者离墙米远时,视角θ最大;(2)由(1)可知,tanθ===,即x2﹣4x+4=﹣a2+6a﹣4,∴(x﹣2)2=﹣(a﹣3)2+5,∵1≤a≤2,∴1≤(x﹣2)2≤4,化简得:0≤x≤1或3≤x≤4,又∵x>1,∴3≤x≤4.【知识点】解三角形20.如图,已知复平面内平行四边形ABCD中,点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,对应的复数为4﹣4i.(Ⅰ)求D点对应的复数;(Ⅱ)求平行四边形ABCD的面积.【分析】(I)利用复数的几何意义、向量的坐标运算性质、平行四边形的性质即可得出.(II)利用向量垂直与数量积的关系、模的计算公式、矩形的面积计算公式即可得出.【解答】解:(Ⅰ)依题点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,得A(﹣1,0),=(2,2),可得B(1,2).又对应的复数为4﹣4i,得=(4,﹣4),可得C(5,﹣2).设D点对应的复数为x+yi,x,y∈R.得=(x﹣5,y+2),=(﹣2,﹣2).∵ABCD为平行四边形,∴=,解得x=3,y=﹣4,故D点对应的复数为3﹣4i.(Ⅱ)=(2,2),=(4,﹣4),可得:=0,∴.又||=2,=4.故平行四边形ABCD的面积==16.【知识点】复数的代数表示法及其几何意义21.如图所示,等腰梯形ABFE是由正方形ABCD和两个全等的Rt△FCB和Rt△EDA组成,AB=1,CF=2.现将Rt△FCB沿BC所在的直线折起,点F移至点G,使二面角E﹣BC﹣G的大小为60°.(1)求四棱锥G﹣ABCE的体积;(2)求异面直线AE与BG所成角的大小.【分析】(1)推导出GC⊥BC,EC⊥BC,从而∠ECG=60°.连接DG,推导出DG⊥EF,由BC⊥EF,BC⊥CG,得BC⊥平面DEG,从而DG⊥BC,进而DG⊥平面ABCE,DG是四棱锥G ﹣ABCE的高,由此能求出四棱锥G﹣ABCE的体积.(2)取DE的中点H,连接BH、GH,则BH∥AE,∠GBH既是AE与BG所成角或其补角.由此能求出异面直线AE与BG所成角的大小.【解答】解:(1)由已知,有GC⊥BC,EC⊥BC,所以∠ECG=60°.连接DG,由CD=AB=1,CG=CF=2,∠ECG=60°,有DG⊥EF①,由BC⊥EF,BC⊥CG,有BC⊥平面DEG,所以,DG⊥BC②,由①②知,DG⊥平面ABCE,所以DG就是四棱锥G﹣ABCE的高,在Rt△CDG中,.故四棱锥G﹣ABCE的体积为:.(2)取DE的中点H,连接BH、GH,则BH∥AE,故∠GBH既是AE与BG所成角或其补角.在△BGH中,,,则.故异面直线AE与BG所成角的大小为.【知识点】异面直线及其所成的角、棱柱、棱锥、棱台的体积22.如图,四边形MABC中,△ABC是等腰直角三角形,AC⊥BC,△MAC是边长为2的正三角形,以AC为折痕,将△MAC向上折叠到△DAC的位置,使点D在平面ABC内的射影在AB上,再将△MAC向下折叠到△EAC的位置,使平面EAC⊥平面ABC,形成几何体DABCE.(1)点F在BC上,若DF∥平面EAC,求点F的位置;(2)求直线AB与平面EBC所成角的余弦值.【分析】(1)点F为BC的中点,设点D在平面ABC内的射影为O,连接OD,OC,取AC 的中点H,连接EH,由题意知EH⊥AC,EH⊥平面ABC,由题意知DO⊥平面ABC,得DO∥平面EAC,取BC的中点F,连接OF,则OF∥AC,从而OF∥平面EAC,平面DOF∥平面EAC,由此能证明DF∥平面EAC.(2)连接OH,由OF,OH,OD两两垂直,以O为坐标原点,OF,OH,OD所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与平面EBC所成角的余弦值.【解答】解:(1)点F为BC的中点,理由如下:设点D在平面ABC内的射影为O,连接OD,OC,∵AD=CD,∴OA=OC,∴在Rt△ABC中,O为AB的中点,取AC的中点H,连接EH,由题意知EH⊥AC,又平面EAC⊥平面ABC,平面EAC∩平面ABC=AC,∴EH⊥平面ABC,由题意知DO⊥平面ABC,∴DO∥EH,∴DO∥平面EAC,取BC的中点F,连接OF,则OF∥AC,又OF⊄平面EAC,AC⊂平面EAC,∴OF∥平面EAC,∵DO∩OF=O,∴平面DOF∥平面EAC,∵DF⊂平面DOF,∴DF∥平面EAC.(2)连接OH,由(1)可知OF,OH,OD两两垂直,以O为坐标原点,OF,OH,OD所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,则B(1,﹣1,0),A(﹣1,1,0),E(0,1,﹣),C(1,1,0),∴=(2,﹣2,0),=(0,2,0),=(﹣1,2,﹣),设平面EBC的法向量=(a,b,c),则,取a=,则=(,0,﹣1),设直线与平面EBC所成的角为θ,则sinθ===.∴直线AB与平面EBC所成角的余弦值为cosθ==.【知识点】直线与平面平行、直线与平面所成的角人教版高一下学期期中考试数学试卷(二)注意事项:本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共22题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(2﹣i)z对应的点位于虚轴的正半轴上,则复数z对应的点位于()1.已知复平面内,A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.平行四边形ABCD中,点E是DC的中点,点F是BC的一个三等分点(靠近B),则=()A.B.C.D.3.已知向量=(6t+3,9),=(4t+2,8),若(+)∥(﹣),则t=()A.﹣1 B.﹣C.D.14.已知矩形ABCD的一边AB的长为4,点M,N分别在边BC,DC上,当M,N分别是边BC,DC的中点时,有(+)•=0.若+=x+y,x+y=3,则线段MN的最短长度为()A.B.2 C.2D.25.若z∈C且|z+3+4i|≤2,则|z﹣1﹣i|的最大和最小值分别为M,m,则M﹣m的值等于()A.3 B.4 C.5 D.96.已知球的半径为R,一等边圆锥(圆锥母线长与圆锥底面直径相等)位于球内,圆锥顶点在球上,底面与球相接,则该圆锥的表面积为()A.R2B.R2C.R2D.R27.农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽籺,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.小明在和家人一起包粽子时,想将一丸子(近似为球)包入其中,如图,将粽叶展开后得到由六个边长为4的等边三角形所构成的平行四边形,将粽叶沿虚线折起来,可以得到如图所示的粽子形状的六面体,则放入丸子的体积最大值为()A.πB.πC.πD.π8.已知半球O与圆台OO'有公共的底面,圆台上底面圆周在半球面上,半球的半径为1,则圆台侧面积取最大值时,圆台母线与底面所成角的余弦值为()A.B.C.D.二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,选对得分,选错、少选不得分)9.下列有关向量命题,不正确的是()A.若||=||,则=B.已知≠,且•=•,则=C.若=,=,则=D.若=,则||=||且∥10.若复数z满足,则()A.z=﹣1+i B.z的实部为1 C.=1+i D.z2=2i11.如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为线段AD,CD的中点,AF∩CE=G,则()A.B.C.D.12.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,棱长为2,E为线段B1C上的动点,O为AC的中点,P 为棱CC1上的动点,Q为棱AA1的中点,则以下选项中正确的有()A.AE⊥B1CB.直线B1D⊥平面A1BC1C.异面直线AD1与OC1所成角为D.若直线m为平面BDP与平面B1D1P的交线,则m∥平面B1D1Q三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)13.已知向量=(m,1),=(m﹣6,m﹣4),若∥,则m的值为.14.将表面积为36π的圆锥沿母线将其侧面展开,得到一个圆心角为的扇形,则该圆锥的轴截面的面积S=.15.如图,已知有两个以O为圆心的同心圆,小圆的半径为1,大圆的半径为2,点A 为小圆上的动点,点P,Q是大圆上的两个动点,且•=1,则||的最大值是.16.如图,在三棱锥A﹣BCD的平面展开图中,已知四边形BCED为菱形,BC=1,BF=,若二面角A﹣CD﹣B的余弦值为﹣,M为BD的中点,则CD=,直线AD与直线CM所成角的余弦值为.四、解答题(本大题共6小题,共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.已知,.(1)若与同向,求;(2)若与的夹角为120°,求.18.已知a、b、c是△ABC中∠A、∠B、∠C的对边,a=4,b=6,cos A=﹣.(1)求c;(2)求cos2B的值.19.已知:复数z1与z2在复平面上所对应的点关于y轴对称,且z1(1﹣i)=z2(1+i)(i为虚数单位),|z1|=.(Ⅰ)求z1的值;(Ⅱ)若z1的虚部大于零,且(m,n∈R),求m,n的值.20.(Ⅰ)在复数范围内解方程|z|2+(z+)i=(i为虚数单位)(Ⅱ)设z是虚数,ω=z+是实数,且﹣1<ω<2.(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;(2)设,求证:μ为纯虚数;(3)在(2)的条件下求ω﹣μ2的最小值.21.如图,直三棱柱A1B1C1﹣ABC中,AB=AC=1,,A1A=4,点M为线段A1A 的中点.(1)求直三棱柱A1B1C1﹣ABC的体积;(2)求异面直线BM与B1C1所成的角的大小.(结果用反三角表示)22.如图所示,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点G在棱D1C1上,且D1G=D1C1,点E、F、M分别是棱AA1、AB、BC的中点,P为线段B1D上一点,AB=4.(Ⅰ)若平面EFP交平面DCC1D1于直线l,求证:l∥A1B;(Ⅱ)若直线B1D⊥平面EFP.(i)求三棱锥B1﹣EFP的表面积;(ii)试作出平面EGM与正方体ABCD﹣A1B1C1D1各个面的交线,并写出作图步骤,保留作图痕迹.设平面EGM与棱A1D1交于点Q,求三棱锥Q﹣EFP的体积.答案解析一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(2﹣i)z对应的点位于虚轴的正半轴上,则复数z对应的点位于()1.已知复平面内,A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】B【分析】直接利用复数的运算和几何意义的应用求出该点所表示的位置.【解答】解:设z=a+bi(a,b∈R),所以(2﹣i)(a+bi)=2a+b+(2b﹣a)i,由于对应的点在虚轴的正半轴上,所以,即,所以a<0,b>0.故该点在第二象限.故选:B.【知识点】复数的代数表示法及其几何意义2.平行四边形ABCD中,点E是DC的中点,点F是BC的一个三等分点(靠近B),则=()A.B.C.D.【答案】D【分析】利用平行四边形的性质以及向量相等的概念,再利用平面向量基本定理进行转化即可.【解答】解:因为ABCD为平行四边形,所以,故.故选:D.【知识点】平面向量的基本定理3.已知向量=(6t+3,9),=(4t+2,8),若(+)∥(﹣),则t=()A.﹣1 B.﹣C.D.1【答案】B【分析】根据平面向量的坐标表示和共线定理,列方程求出t的值.【解答】解:向量=(6t+3,9),=(4t+2,8),所以+=(6t+3,11),﹣=(4t+2,5).又(+)∥(﹣),所以5(6t+3)﹣11(4t+2)=0,解得t=﹣.故选:B.【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示4.已知矩形ABCD的一边AB的长为4,点M,N分别在边BC,DC上,当M,N分别是边BC,DC的中点时,有(+)•=0.若+=x+y,x+y=3,则线段MN的最短长度为()A.B.2 C.2D.2【答案】D【分析】先根据M,N满足的条件,将(+)•=0化成的表达式,从而判断出矩形ABCD为正方形;再将+=x+y,左边用表示出来,结合x+y =3,即可得NC+MC=4,最后借助于基本不等式求出MN的最小值.【解答】解:当M,N分别是边BC,DC的中点时,有(+)•===,所以AD=AB,则矩形ABCD为正方形,设,,则=.则x=2﹣λ,y=2﹣μ.又x+y=3,所以λ+μ=1.故NC+MC=4,则MN==(当且仅当MC=NC=2时取等号).故线段MN的最短长度为2.故选:D.【知识点】平面向量数量积的性质及其运算5.若z∈C且|z+3+4i|≤2,则|z﹣1﹣i|的最大和最小值分别为M,m,则M﹣m的值等于()A.3 B.4 C.5 D.9【答案】B【分析】由题意画出图形,再由复数模的几何意义,数形结合得答案.【解答】解:由|z+3+4i|≤2,得z在复平面内对应的点在以Q(﹣3,﹣4)为圆心,以2为半径的圆及其内部.如图:|z﹣1﹣i|的几何意义为区域内的动点与定点P得距离,则M=|PQ|+2,m=|PQ|﹣2,则M﹣m=4.故选:B.【知识点】复数的运算6.已知球的半径为R,一等边圆锥(圆锥母线长与圆锥底面直径相等)位于球内,圆锥顶点在球上,底面与球相接,则该圆锥的表面积为()A.R2B.R2C.R2D.R2【答案】B【分析】设圆锥的底面半径为r,求得圆锥的高,由球的截面性质,运用勾股定理可得r,由圆锥的表面积公式可得所求.【解答】解:如图,设圆锥的底面半径为r,则圆锥的高为r,则R2=r2+(r﹣R)2,解得r=R,则圆锥的表面积为S=πr2+πr•2r=3πr2=3π(R)2=πR2,故选:B.【知识点】球内接多面体、旋转体(圆柱、圆锥、圆台)7.农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽籺,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.小明在和家人一起包粽子时,想将一丸子(近似为球)包入其中,如图,将粽叶展开后得到由六个边长为4的等边三角形所构成的平行四边形,将粽叶沿虚线折起来,可以得到如图所示的粽子形状的六面体,则放入丸子的体积最大值为()A.πB.πC.πD.π【答案】A【分析】先根据题意求得正四面体的体积,进而得到六面体的体积,再由图形的对称性得,内部的丸子要是体积最大,就是丸子要和六个面相切,设丸子的半径为R,则,由此求得R,进而得到答案.【解答】解:由题意可得每个三角形面积为,由对称性可知该六面体是由两个正四面体合成的,可得该四面体的高为,故四面体的体积为,∵该六面体的体积是正四面体的2倍,。
六盘水市2024-2025学年度第一学期期中质量监测高一年级数学试题卷(考试时长:120分钟试卷满分:150分)注意事项:1.答题前,务必在答题卡上填写姓名和准考证号等相关信息并贴好条形码.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试题卷上无效.3.考试结束后,将答题卡交回.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求.)1. 命题“,”的否定为()A. ,B. ,C. ,D. ,2. 已知集合,,则下列关系正确的是()A.B. C. D. 3. “”是“”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件4. 下列函数中既是奇函数又在区间上为增函数是()A. B. C. D.5. 已知,,,则的最小值为()A. 9B. 8C. 4D. 36. 已知函数的部分图象如图所示,则()的x ∃∈Q 220x -=x ∃∉Q 220x -≠x ∃∈Q 220x -≠x ∀∈Q 220x -≠x ∀∉Q 220x -≠{}22A x x =-≤≤{}0,1,2B =AA ⊆Z 1B ⊆B A⊆1x >2x >()0,∞+1y x=21y x =+y x x =1y x x=+0a >0b >21a b +=12a b+()1f x x x=-A. 的定义域为B. 的值域为C. 在区间上单调递减D. 的解集为7. 若关于的不等式对一切实数都成立,则的取值范围为()A. B. C. D. 8. 已知是上的偶函数,当时,.若,则的取值范围为()A. B. C. D. 二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,至少有两个符合题目要求,全选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.)9. 下列命题为真命题的是()A. 若,则 B. 若,,则C. 若,,则 D. 若,则10. 下列说法正确的是()A 若,则B. 若,则C. 若是偶函数,则是偶函数D. 若是奇函数,则的图象关于轴对称11. 已知函数,.,用表示,中的较大者,记为,则()()f x ()f x ()f x (),0∞-()0f x >()()1,01,∞-⋃+x ()()21110a x a x -+--<x a (]3,1-()3,1-()(),31,-∞-+∞ ()[),31,-∞-⋃+∞()y f x =R 0x ≥()11f x x =+()1122f m ->m ()1,+∞()0,1()(),01,-∞⋃+∞(),0-∞a b >22ac bc >a b >c d >a d b c ->-a b >c d >ac bd >a b >1212b a->-()21f x x +=()39f =()21f x x =-()212f x x x+=+()y f x =()2y f x =-()y f x =()y f x =y ()3f x x =+()()21g x ax =+x ∀∈R ()M x ()f x ()g x ()()(){}max ,M x f x g x =A. 的解集为B. 当时,的值域为C. 若在上单调递增,则D. 当时,不等式有4个整数解三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分.)12. 函数的定义域为_________.13. 如图所示,动物园要建造一面靠墙的矩形熊猫居室,墙长.如果可供建造围墙的材料总长是,则当宽为_________时,才能使所建造的熊猫居室面积最大,熊猫居室的最大面积是_________.14. 已知定义在上的函数满足:①;②,,;③在上单调递减.则不等式解集为_________.四、解答题(本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15. 已知函数(1)求,的值;(2)若,求的取值范围.16. 设全集,集合,.(1)若,求,;(2)若,求的取值范围.17. 已知二次不等式的解集为.的()0f x >()3,-+∞1a =()M x [)1,+∞()M x 2,9⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭3a ≥-106a -≤<()214g x x >()1f x =-20m 36m x m 2m R ()f x ()124f =x ∀y ∈R ()()()f x y f x f y +=()f x R ()()244f xf x ≥+()22,0,1,0.x x x f x x x ⎧-<=⎨+≥⎩()1f -()()3ff -()3f a ≤a U =R {}13A x m x m =+≤≤224B y y x x ⎧⎫==+⎨⎬⎩⎭2m =U A ðA B A B A = m 220ax bx ++<()2,1--(1)求不等式的解集;(2)已知,且,求最小值.18. 已知函数.(1)若是偶函数,求的值;(2)求关于的不等式的解集;(3)若在区间上最小值为,求的值.19. 已知集合,其中且.若集合满足:①;②对于中的任意两个元素,(,),满足;则称集合是关于实数的“压缩集”.例如,集合是关于的“压缩集”,理由如下:①;②,,.(1)判断集合是否是关于的“压缩集”,并说明理由:(2)若集合是关于的“压缩集”,(i )求证:,;(提示:)(ii )求中元素个数的最大值.的的2340x x a -+≥0m >0n >mn m n b =++m n +()()2122f x x a x a =-++-()f x a x ()0f x <()f x []1,2-1-a {}123,,,,n A x x x x +=⊆N n +∈N 3n ≥A 123n x x x x <<<< A i x j x i {}1,2,3,,j n ∈ 111i j x x K-≥A K {}2,3,4A =12K =234<<1112412-≥1113412-≥1112312-≥{}3,4,5A =20K =A 20K =1120i n n i x x --≥{}1,2,3,,i n ∈ 11202020n in i --++= A六盘水市2024-2025学年度第一学期期中质量监测高一年级数学试题卷一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求.)1.【答案】C2.【答案】D3.【答案】B4.【答案】C5.【答案】A6.【答案】D7.【答案】A8.【答案】B二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,至少有两个符合题目要求,全选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.)9.【答案】BD10.【答案】BCD11.【答案】ABD三、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分.)12.【答案】13.【答案】 ①. ②. 14.【答案】四、解答题(本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)15.【答案】(1),(2)16. 【解析】【分析】(1)利用基本不等式求得函数的值域,从而解得集合,再求结果即可;(2)根据题意可得,对参数的取值进行分类讨论,列出满足题意的不等式,求解即可.【小问1详解】因,当且仅当,也即,故,又时,,故或,.【小问2详解】由可得:;①若,即时,,满足题意;②若时,要满足题意,则,解得.综上所述,实数的取值范围为:.17.【解析】为[)3,∞-+9162[]1,2-()13f -=()()316f f -=[]1,2-224y x x=+B m 2244y x x =+≥=224x x =x =[)4,+∞224B y y x x ⎧⎫==+⎨⎬⎩⎭[)4,=+∞2m ={|36}A x x =≤≤U A ð{|3x x =<6}x >A B {|3}x x =≥A B A = 13m m +>12m <A =∅12m ≥14m +≥[)3,m ∈+∞m [)1,3,2⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据不等式的解集,求得,再解一元二次不等式即可;(2)根据(1)中所求,结合不等式,即可求得的最小值.【小问1详解】根据题意可得:,且,解得,经检验满足题意;,也即,,解得,故不等式的解集为:.【小问2详解】由(1)可知,也即,因为,故可得,也即,故,解得或,又,故,当且仅当,也即时取得等号;故的最小值为.18.【答案】(1)(2)答案见解析(3)【解析】【分析】(1)求出二次函数的对称轴,代入计算,即可得到结果;(2)将不等式因式分解,然后按照两根的大小关系讨论,即可得到结果;(3)求出二次函数的对称轴,然后结合二次函数的图像特点,分类讨论,即可得到结果.【小问1详解】因为二次函数的对称轴为,,a b b ()214mn m n ≤+m n +()()221,21b a a-+-=--⨯-=1,3a b ==2340x x a -+≥23410x x -+≥()()3110x x --≥[)1,1,3x ⎛⎤∈-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦2340x x a -+≥[)1,1,3⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦mn m n b =++3mn m n =++()214mn m n ≤+()2134m n m n ++≤+()()24120m n m n +-+-≥()()620m n m n +-++≥6m n +≥2m n +≤-0,0m n >>6m n +≥,3m n mn m n ==++3m n ==m n +61a =-1a =()()2122f x x a x a =-++-12a x +=若是偶函数,则对称轴为,即.【小问2详解】由可得,即,当时,即,不等式的解集为;当时,即,不等式的解集为;当时,即,不等式的解集为;综上所述,当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;【小问3详解】二次函数的对称轴为,当时,即,此时函数在上单调递减,则,不符合题意;当时,即,此时,即,化简可得,解得或(舍);当时,即,此时函数在上单调递增,则,即,解得(舍);综上所述,.19. 【解析】【分析】(1)根据的“压缩集”定义判断即可;(2)设且,则,()f x 102a x +==1a =-()0f x <()21220x a x a -++-<()()210x x a ---<⎡⎤⎣⎦12a ->3a >21x a <<-12a -=3a =∅12a -<3a <12a x -<<3a >{}21x x a <<-3a =∅3a <{}12x a x -<<()()2122f x x a x a =-++-12a x +=122a +≥3a ≥()f x []1,2-()()min 20f x f ==1122a +-<<33a -<<()min 112a f x f +⎛⎫==- ⎪⎝⎭()211122122a a a a ++⎛⎫-+⋅+-=- ⎪⎝⎭()()150a a --=1a =5a =112a +≤-3a ≤-()f x []1,2-()()min 11f x f =-=-31a =-13a =-1a =20K =12{,,,,,,,}N i j n A x x x x x +=⊆ 121i j n n x x x x x x -<<<<<<<< 1211111i j nx x x x x >>>>>>>(i)根据,结合即可证;(ii )根据定义,要使中元素个数最大必有,以为界点判断两侧最多能有几个元素属于集合A ,即可得答案.【小问1详解】集合是关于的“压缩集”,理由如下:由题意,对于有,且,,,所以,对于其中任意两个元素都有成立,故是关于的“压缩集”.【小问2详解】设且,所以,(i )由题意,中的任意两个元素,(),满足,所以,得证;(ii )由题意随递减,而,,所以中元素个数最大,则,即,若存在,则,可得,所以,若时,此时,显然与矛盾,所以,若必有,以下讨论和两种情况,当,1111120i j i j x x x x -=-≥112111111111i i n i n i i n x x x x x x x x ++-+-=-+-++- A {1,2,3,4,5}A ⊆20k x ={}3,4,5A =20K ={}3,4,5A =345<<111||3412-=112||3515-=111||4520-=11120i j x x -≥{}3,4,5A =20K ={}121,,,,,,N i n n A x x x x x -+=⊆ 121i n n x x x x x -<<<<<< A i x j x i <j 1111120i j i j x x x x -=-≥11211111111111202020n ii n i i i n i n n i x x x x x x x x ++-+---=-+-++-≥++=111n n x x --N n +∈1114520-=1111563020-=<A 1234512345x x x x x =<=<=<=<={1,2,3,4,5}A ⊆6x 6111520x -≥661320203x x ≤⇒≥67x ≥120n x -≥1111111102020n n n n x x x x ---≥⇒≤-≤n x +∈N 20n x ≥120n x -<20n x =20n x >20n x =则,此时,即,由,故在区间中最多有一个元素属于集合,当时,,显然与矛盾,此时最大元素为,同理可证均有,所以,,有,其中,即最多有7个元素;当,若,则,得且,即,同时,得且,即,而,且,故有,此时,综上,,则,其中,即最多有8个元素;同理讨论,均可得,即最多有8个元素;综上,中元素个数的最大值为8.120n x -<111120n n x x -≥+11111010n n x x --≥⇒≤11317107020-=<[7,10]A 67x =67711111120720x x x -≥⇒≤-⇒71401113x ≥>110n x -≤A 7n x x =68,9,10x =7n x x =20n x =6{1,2,3,4,5,,20}A x =6{7,8,9,10}x ∈20n x >119n x -=1111920n x -≥11380n x ≤n x +∈N 380n x ≥21111920n x --≥2139380n x -≥2n x -+∈N 29n x -≤67x ≥1121796320-=<26n x x -=268n n -=⇒=8380x ≥{}681,2,3,4,5,,19,A x x =6{7,8,9}x ∈1{11,12,13,14,15,16,17,18}n x -∈{}6781,2,3,4,5,,,A x x x =A。
2014-2015学年高一下学期期中考试数学试卷-Word版含答案2014——2015学年下学期高一年级期中考数学学科试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟第Ⅰ卷(选择题 共60分)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。
1. 不等式0121≤+-x x 的解集为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12∪[1,+∞) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[1,+∞) D. ⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12. 若0<<b a ,则下列不等式不能成立的是 ( ) A.ba11> B .b a 22> C .b a > D .b a )21()21(> 3. 不等式16)21(1281≤<x 的整数解的个数为 ( )A .10B .11C .12D .134. 等差数列{}n a 中,如果39741=++a a a ,27963=++a a a ,则数列{}n a 前9项的和为( )A .297B .144C .99D .665. 已知直线1l :01)4()3(=+-+-y k x k 与2l :032)3(2=+--y x k 平行,则k 的值是( )A .1或3B .1或5C .3或5D .1或26. 在△ABC 中,80=a ,70=b ,45=A ,则此三角形解的情况是 ( ) A 、一解 B 、两解 C 、一解或两解 D 、无解7. 如果0<⋅C A ,且0<⋅C B ,那么直线0=++C By Ax 不通过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限8.已知点()5,x 关于点),1(y 的对称点为()3,2--,则点()y x p ,到原点的距离为( )A .4B .13C .15D .179. 计算机是将信息转换成二进制进行处理的,二进制即“逢二进一”,如(1 101)2表示二进制数,将它转换成十进制数是1×23+1×22+0×21+1×20=13,那么将二进制数(11…114个01)2转换成十进制数是( )A .216-1B .216-2C .216-3D .216-4 10. 数列{}n a 满足21=a ,1111+-=++n n n a a a ,其前n 项积为n T ,则=2014T ( ) A.61B .61- C .6 D .6- 11. 已知0,0>>y x ,且112=+yx,若m m y x 222+>+恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,-2]∪[4,+∞)B .(-2,4)C .(-∞,-4]∪[2,+∞)D .(-4,2) 12. 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,令nS S S T nn +++=21,称n T 为数列n a a a ,,,21 的“理想数”,已知数列50021,,,a a a 的“理想数”为2004,那么数列12,50021,,,a a a 的“理想数”为( ) A .2012 B .2013 C .2014 D .2015第Ⅱ卷(非选择题 共90分)19.(12分) 已知直线l 过点)2,3(P ,且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,如图所示,求OAB ∆的面积的最小值及此时直线l 的方程.20. (12分) 某观测站C 在城A 的南偏西20˚的方向上,由A 城出发有一条公路,走向是南偏东40˚,在C 处测得距C 为31千米的公路上B 处有一人正沿公路向A 城走去,走了20千米后,到达D 处,此时C 、D 间距离为21千米,问还需走多少千米到达A 城?21. (12分) 在各项均为正数的等差数列{}n a 中,对任意的*N n ∈都有12121+=+++n n n a a a a a . (1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)设数列{}n b 满足11=b ,na n nb b 21=-+,求证:对任意的*N n ∈都有212++<n n n b b b .22. (12分)设函数())0(132>+=x xx f ,数列{}n a 满足11=a ,)1(1-=n n a f a ,*N n ∈,且2≥n .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)对*N n ∈,设13221111++++=n n n a a a a a a S ,若ntS n 43≥恒成立,求实数t 的取值范围.答案一、选择题:(每题5分,共60分)13、 3 14、349π15、 2 16、 ①②⑤三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17. 解:(1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 3a 6=55,a 3+a 6=a 2+a 7=16.∵公差d>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3=5,a 6=11,∴d =2,a n =2n -1.(2)∵b n =a n +b n -1(n≥2,n ∈N *), ∴b n -b n -1=2n -1(n≥2,n ∈N *).∵b n =(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 2-b 1)+b 1(n≥2,n ∈N *),且b 1=a 1=1,∴b n =2n -1+2n -3+…+3+1=n 2(n≥2,n ∈N *). ∴b n =n 2(n ∈N *).题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D BBCCACDCDDA18. 解析 27(1)4sin cos 2180,:22B C A A B C +-=++=︒由及得 22272[1cos()]2cos 1,4(1cos )4cos 5214cos 4cos 10,cos ,20180,60B C A A A A A A A A -+-+=+-=-+=∴=︒<<︒∴=︒即 22222222(2):cos 211cos ()3.2223123,3: 2 :.221b c a A bcb c a A b c a bc bc b c b b a b c bc bc c c +-=+-=∴=∴+-=+===⎧⎧⎧=+==⎨⎨⎨===⎩⎩⎩由余弦定理得代入上式得由得或 19. 解:由题意设直线方程为x a +y b =1(a >0,b >0),∴3a +2b =1.由基本不等式知3a +2b ≥26ab,即ab≥24(当且仅当3a =2b,即a =6,b =4时等号成立).又S =12a ·b ≥12×24=12,此时直线方程为x 6+y4=1,即2x +3y -12=0.∴△ABO 面积的最小值为12,此时直线方程为2x +3y -12=0. 20. 解 据题意得图02,其中BC=31千米,BD=20千米,CD=21千米,∠CAB=60˚.设∠ACD = α ,∠CDB = β . 在△CDB 中,由余弦定理得:71202123120212cos 222222-=⨯⨯-+=⋅⋅-+=BD CD BC BD CD β,734cos 1sin 2=-=ββ.()CDA CAD ∠-∠-︒=180sin sin α ()β+︒-︒-︒=18060180sin()143523712173460sin cos 60cos sin 60sin =⨯+⨯=︒-︒=︒-=βββ在△ACD 中得1514352321143560sin 21sin sin =⨯=⋅︒=⋅=αA CD AD . 所以还得走15千米到达A 城. 21. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d.令n =1,得a 1=12a 1a 2.由a 1>0,得a 2=2.令n =2,得a 1+a 2=12a 2a 3,即a 1+2=a 1+2d ,得d =1.从而a 1=a 2-d =1.故a n =1+(n -1)·1=n. (2)证明:因为a n =n ,所以b n +1-b n =2n ,所以b n =(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 2-b 1)+b 1 =2n -1+2n -2+…+2+1 =2n -1.又b n b n +2-b 2n +1=(2n -1)(2n +2-1)-(2n +1-1)2=-2n <0, 所以b n b n +2<b 2n +1.22. 解:(1)由a n =f ⎝⎛⎭⎪⎫1a n -1,可得a n -a n -1=23,n ∈N *,n≥2.所以{a n }是等差数列.又因为a 1=1,所以a n =1+(n -1)×23=2n +13,n ∈N *.(2)因为a n =2n +13,所以a n +1=2n +33,所以1a n a n +1=92n +12n +3=92⎝⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3.所以S n =92⎝ ⎛⎭⎪⎫13-12n +3=3n 2n +3,n ∈N *. S n ≥3t 4n ,即3n 2n +3≥3t 4n ,得t≤4n 22n +3(n ∈N *)恒成立.令g(n)=4n 22n +3(n ∈N *),则g(n)=4n 22n +3=4n 2-9+92n +3=2n +3+92n +3-6(n ∈N *).令p =2n +3,则p≥5,p ∈N *.g(n)=p +9p -6(n ∈N *),易知p =5时,g(n)min =45.所以t≤45,即实数t 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,45.。
2024~2025学年度第一学期期中检测九年级数学试题注意事项1.本卷共6页,满分140分,考试时间100分钟。
2.答题前,请将姓名、文化考试证号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写本卷和答题卡的指定位置。
3.答案全部涂、写在答题卡上,写在本卷上无效。
考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置)1.方程的解是( )A .,B .C .,D .,2.的半径长为4,若点P 到圆心的距离为3,则点P 与的位置关系是( )A .点P 在内B .点P 在上C .点P 在外D .无法确定3.方程的两根为、,则( )A .6B .-6C .3D .-34.下列函数的图象与的图象形状相同的是( )A .B .C .D .5.如图,A 、B 、C 、D 为一个正多边形的顶点,O 为正多边形的中心.若,则这个正多边形的边数为( )A .7B .8C .9D .10(第5题)6.如图,在半径为5的中,弦,点C 是弦AB 上的一动点,若OC 长为整数,则满足条件的点C 有()240x x -=12x =-22x =4x =10x =24x =14x =-24x =O e O e O e O e O e 2261x x -=1x 2x 25y x =22y x=252y x =-+251y x x =++51y x =-20ADB ∠=︒O e 8AB =(第6题)A .3个B .4个C .5个D .6个7.为响应“坚持绿色低碳,建设一个清洁美丽的世界”的号召,已知某市一共有285个社区,第一季度已有60个社区实现垃圾分类,第二、三季度实现垃圾分类的小区个数较前一季度平均增长率为x ,要在第三季度将所有社医都进行垃圾分类,下列方程正确的是( )A .B .C .D .8.当时,函数的最小值为1,则a 的值为( )A .0B .2C .0或2D .0或3二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分.不需写出解题过程,请将答案直接填写在答题卡相应位置)9.一元二次方程的根是______.10.请在横线上写一个常数,使得关于x 的方程有两个相等的实数根.11.若是一元二次方程的一个根,则______.12.如图,是的内切圆,若,,则______°.(第12题)13.已知二次函数的图像经过点、,则______(填“>”“<”或“=”).14.如图,将一个圆锥展开后,其侧面是一个圆心角为108°,半径为12cm 的扇形,则该圆锥的底面圆的半径为______cm.()2601285x +=()2601285x -=()()2601601285x x +++=()()260601601285x x ++++=1a x a -≤≤221y x x =-+213x -=26______0x x -+=1x =20x mx n --=2024m n ++=O e ABC △60ABC ∠=︒50ACB ∠=︒BOC ∠=()()210y a x c a =-+<()11,y -()24,y 1y 2y(第14题)15.平面直角坐标系中,若平移二次函数的图象,使其与x 轴交于两点,且此两点的距离为1个单位,则平移方式为______.16.已知如图,二次函数的图像交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于C 点,连接BC ,点M 是BC 上一点,射线MN 与以A 为圆心,1为半径的相切于点N ,则线段MN 的最小值是______.(第16题)三、解答题(本大题共9小题,共84分,请在答题卡指定区域内作答,解答时写出相应文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本题10分)解下列方程:(1);(2).18.(本题8分)已知关于x 的一元二次方程.求证:不论m 为何值,该方程总有两个实数根.19.(本题8分)如图,AB 是的直径,弦AD 平分,,垂足为E .试判断DE 与的位置关系,并说明理由.(第19题)()()202420254y x x =--+2y =+A e 2420x x --=()()323x x x +=+210x mx m ++-=O e BAC ∠DE AC ⊥O e20.(本题8分)某小区有一块矩形绿地,长为20m ,宽为8m .为美化小区环境,现进行如下改造,将绿地的长减少a m ,宽增加a m ,改造后的面积比原来增加,求a 的值.21.(本题10分)已知y 是x 的函数,下表中给出了几组x 、y 的对应值:x …-2-1.5-101 4.55…y…3m-2-31.3753…(1)建立直角坐标系,以表中各对对应值为坐标描出各点,用平滑曲线顺次连接,由图像可知,它是我们学过的哪类函数?求出函数表达式,并直接写出m 的值;(2)结合图像回答问题:当x 的取值范围是____________时,.(第21题)22.(本题10分)如图,在中,,以AB 为直径作,分别交AC 、BC 于点D 、E .(1)求证:;(2)当时,求的度数;(3)过点E 作的切线,交AB 的延长线于点F ,当时,求图中阴影部分面积.(第22题)23.(本题10分)商场将进货价为40元每件的某商品以50元售出,平均每月能售出700件,调查表明:售价在50元至100元范围内,这种商品的售价每上涨1元,其销售量就将减少10件,设商场决定每件商品的售价为元.(1)该商场平均每月可售出______件商品(用含x 的代数式表示);(2)商品售价定为多少元时,每月销售利润最大?227m 0y ≥ABC △AB AC =O e BE CE =40BAC ∠=︒ADE ∠O e 2AO BE ==()50100x x <<(3)该商场决定每销售一件商品就捐赠a 元利润给希望工程,通过销售记录发现,每件商品销售价格大于85元时,扣除捐款后每天的利润随x 增大而减小,求a 的取值范围.24.(本题10分)(1)如图①,点A 、B 、C 、D 在上,,则______°:(2)如图②,A 、B 两点分别在x 轴和y 轴上,是的外接圆,利用直尺和圆规在第一象限内作出一点P ,使,且;(保留作图痕迹)(3)如图③,已知线段AB 和直线l ,利用直尺和圆规在l 上作出点P ,使;(保留作图痕迹)(4)如图④,在平面直角坐标系的第一象限内有一点B ,坐标为,过点B 作轴,轴,垂足分别为A 、C ,若点P 在线段AB 上滑动(点P 可以与点A 、B 重合),使得的位置有两个,则m 的取值范围为______.(第24题)25.(本题10分)如图,二次函数的图像与x 轴交于点、,与y 轴交于点C .连接AC 、BC .(1)填空:______,______;(2)如图①,若点D 是此二次函数图像的第一象限上一点,设D 点横坐标为m ,当四边形OCDB 的面积最大时,求m 的值;(3)如图②,若点P 在第四象限,点Q 在PA 的延长线上,当时,求点P 的坐标.(第25题)()1a ≥O e 35BAC ∠=︒BOC ∠=C e AOB △OPA OBA ∠=∠OP AP =30APB ∠=︒()2,m AB y ⊥BC x ⊥45OPC ∠=︒212y x bx c =-++()1,0A -()4,0B b =c =45CAQ CBA ∠=∠+︒2024~2025学年度第一学期期中检测九年级数学参考答案一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)题号12345678答案CACBCCDD二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)9.,10.911.202512.12513.>14.3.615.向下平移4个单位长度16三、解答题(本大题共9小题,共84分)17.(本题10分)解:(1)移项,得配方,得即直接开平方,得∴(2)移项,得因式分解,得∴或∴,18.(本题8分)解:∵,,∴∵不论m 为何值∴不论m 为何值,该方程总有两个实数根.19.(本题8分)解:DE 与相切理由是:连接OD∵∴∵AD 平分∴∴∴∵∴∴DE 与相切.12x =22x =-242x x -=24424x x -+=+()226x -=2x -=12x =+22x =()()3230x x x +-+=()()230x x -+=20x -=30x +=12x =23x =-1a =b m =1c m =-()2²4411b ac m m -=-⨯⨯-²44m m =-+()22m =-()220m -≥O e OD OA =ODA OAD∠=∠BAC ∠OAD CAD ∠=∠ODA CAD ∠=∠AC OD ∥DE AC ⊥OD DE ⊥O e(第19题)20.(本题8分)解:根据题意得:即:解得:,答:a 的值为3或9.21.(本题10分)(1)描点、连线如图是二次函数,设函数的表达式为:把点,,代入得解得:∴函数得表达式为(2)或.22.(本题10分)(1)证明:连接AE∵AB 是直径∴∴∵∴()()20820827a a -+-⨯=212270a a -+=13a =29a =()20y ax bx c a =++≠()1,0-()0,2-()1,3-023a b c c a b c -+=⎧⎪=-⎨⎪++=-⎩12322a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎪⎩213222y x x =--1.375m =1x ≤-4x ≥O e 90AEB ∠=︒AE BC ⊥AB AC =BE CE=(第22题)(2)解:∵,∴∵四边形ABED 是的内接四边形∴∴.(3)解:连接OE 则∵∴∴是等边三角形∴∵EF 是切线∴∴∴∴∴阴影部分的面积.23.(本题10分)(1)(2)设每月销售利润为y 元则∵,∴当时,y 有最大值16000答:商品售价定为80元时,每月销售利润最大;(3)设每月销售利润为y 元则∴对称轴为直线∵∴当时,y 随x 得增大而减小∵每件商品销售价格大于85元时,扣除捐款后每天的利润随x 增大而减小∴解得:∵∴a 的取值范围是.24.(本题10分)(1)35,702分AB AC =40BAC ∠=︒180180407022BAC ABC ︒-∠︒-︒∠===︒O e 180ADE ABC ∠+∠=︒180********ADE ABC ∠=︒-∠=︒-︒=︒OE OA OB==2OA BE ==OA OB BE ==OBE △60BOE ∠=︒O e OE EF ⊥30F ∠=︒24OF OE ==EF ===2160π222π23603OEF BOE S S ⨯=-=⨯⨯=-扇形△101200x -+()()()224010120010160048000108016000y x x x x x =--+=-+-=--+100-<50100x <<80x =()()()24010120010160010480001200y x a x x a x a=---+=-++--()160010802102a a x +=-=+⨯-100-<802ax >+80852a+≤10a ≤1a ≥110a ≤≤(2)如图(3)如图(4)25.(本题10分)(1),2(2)∵点D 横坐标为m ,且点D 在二次函数的图像上∴点D 坐标为对于二次函数,当时,∴设BC :则解得:∴BC :21m ≤<32213222y x x =-++213,222m m m ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭213222y x x =-++0x =2y =()0,2C y kx b =+402k b b +=⎧⎨=⎩122k b ⎧=-⎪⎨⎪=⎩122y x =-+过点D 作轴,交BC 于点E 则∴∴到DE 的距离到DE 的距离(C 到DE 的距离到DE 的距离)∵,∴当时,有最大值8∴.(3)∵,,∴,,∴∴设,则∵∴∴DE y ∥1,22E m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭2213112222222DE m m m m m ⎛⎫=-++--+=-+ ⎪⎝⎭OBC BCD OCDB S S S =+四边形△△OBC CDE BDES S S =++△△△1122OC OB DE C =⨯⨯+⨯⨯12DE B +⨯⨯112422DE =⨯⨯+⨯⨯B +1442DE =+⨯⨯214222m m ⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭244m m =-++()()22804m m =--+<<10a =-<04m <<2m =OCDB S 四边形2m =()1,0A -()4,0B ()0,2C 25AC =220BC =225AB =222AC BC AB +=90ACB ∠=︒ABC x ∠=90CAB x∠=︒-45CAQ CBA ∠=∠+︒45CAQ x ∠=+︒()()180459045PAB x x ∠=︒-+︒-︒-=︒设直线AP 交y 轴于F则∴设AP :则解得:∴AP :设∵点P 在二次函数的图象上∴解得:,(舍去)当时,∴点P 的坐标为.1OF OA ==()0,1F -y kx b =+01k b b -+=⎧⎨=-⎩11k b =-⎧⎨=-⎩1y x =--()(),10P n n n -->213222y x x =-++2132122n n n -++=--16n =21n =-6n =17n --=-()6,7-。
南京师大附中2024—2025学年度第1学期高二年级期中考试数学试卷命题人:高二数学备课组 审阅人:高二数学备课组一.选择题1.过两点()2,4-和()4,1-的直线在x 轴上的截距为( )A .145B .145-C .73D .73-2.过圆225x y +=上一点()2,1M --作圆的切线l ,则直线l 的方程为( ) A .230x y -+=B .250x y ++=C .250x y --=D .250x y +-=3.若k ∈R ,则“22k -<<”是“方程221362x y k k+=+-表示椭圆”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.若抛物线24y x =上的一点M 到坐标原点O M 到该抛物线焦点的距离为( ) A .5B .3C .2D .15.设直线l 的方程为()sin 10x y θθ+-=∈R ,则直线l 的倾斜角α的范围是( ) A .()0,πB .πππ3π,,4224⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦C .π3π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .ππ,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭6.若直线上存在到曲线T 上一点的距离为d 的点,则称该直线为曲线T 的d 距离可相邻直线.已知直线:430l x y m +-=为圆()()22:2716C x y -++=的3距离可相邻直线,则m 的取值范围是( )A .[]48,22-B .[]18,8--C .(][),4822,-∞-+∞D .(][),188,-∞--+∞7.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为双曲线右支上的一点.若M 在以12F F 为直径的圆上,且12π5π,312MF F ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,则该双曲线离心率的取值范围为( )A .(B .)+∞C .()1D .)18.已知A ,B 分别是椭圆2214x y +=的左、右顶点,P 是椭圆在第一象限内一点.若2PBA PAB ∠=∠,则PA PB的值是( )A .5BC .5D .5二.多选题9.已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆C 上一点.则下列说法错误的是( )A .椭圆CB .12PF F △的周长为5C .1290F PF ∠<︒D .113PF ≤≤10.已知()0,2M ,()0,3N ,在下列方程表示的曲线上,存在点P 满足2MP NP =的有( ) A .370x -=B .4320x y +-=C .221x y +=D .2222140x y x y +-+-=11.天文学家卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现:同一平面内到两个定点的距离之积为常数的点的轨迹是卡西尼卵形线.已知定点()1,0F c -,()2,0F c ,动点P 满足212PF PF a ⋅=(a ,0c >且均为常数).设动点P 的轨迹为曲线E .则下列说法正确的是( ) A .曲线C 既是轴对称图形,又是中心对称图形B .12PF PF +的最小值为2aC .曲线E 与x 轴可能有三个交点D .2ca ≥时,曲线E 上存在Q 点,使得12QF QF ⊥ 三.填空题12.与双曲线2212x y -=有公共渐近线,且过点的双曲线的方程为______.13.若直线l 过抛物线24y x =的焦点.与抛物线交于A ,B 两点.且线段AB 中点的横坐标为2.则弦AB 的长为______.14.已知点()5,4P ,点F 为抛物线2:8C y x =的焦点.若以点P ,F 为焦点的椭圆与抛物线有公共点,则椭圆的离心率的最大值为______.四.解答题15.已知直线1:220l ax y +-=与直线2:220l x ay +-=.(1)当12l l ⊥时,求a 的值;(2)当12l l ∥时,求1l 与2l 之间的距离.16.已知点()1,2A ,()1,2B --,点P 满足4PA PB ⋅=. (1)求点P 的轨迹Γ的方程;(2)过点()2,0Q -分别作直线MN ,RS ,交曲线Γ于M ,N ,R ,S 四点,且MN RS ⊥,求四边形MRNS 面积的最大值与最小值.17.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的一个焦点坐标为()2,0,离心率为23.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设动圆22211:C x y t +=与椭圆E 交于A ,B ,C ,D 四点.动圆()222222212:C x y t t t +=≠与椭圆E 交于A ',B ',C ',D '四点.若矩形ABCD 与矩形A B C D ''''的面积相等,证明:2212t t +为定值.18.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>和抛物线()2:20E y px p =>.从两条曲线上各取两个点,将其坐标混合记录如下:(1P -,(22,P,)31P -,()49,3P .(1)求椭圆C 和抛物线E 的方程;(2)设m 为实数,已知点()3,0T -,直线3x my =+与抛物线E 交于A ,B 两点.记直线TA ,TB 的斜率分别为1k ,2k ,判断2121m k k +是否为定值,并说明理由. 19.设a 为实数,点()2,3在双曲线2222:12x y C a a -=+上. (1)求双曲线C 的方程; (2)过点1,12P ⎛⎫⎪⎝⎭作斜率为k 的动直线l 与双曲线右支交于不同的两点M ,N ,在线段MN 上取异于点M ,N 的点H ,满足PM MHPN HN=. (ⅰ)求斜率k 的取值范围;(ⅱ)证明:点H 恒在一条定直线上.南京师大附中2024—2025学年度第1学期高二年级期中考试数学试卷命题人:高二数学备课组 审阅人:高二数学备课组一.选择题1.【答案】A【解析】直线的斜率()415246k --==---,∴直线的方程为()5426y x -=-+,即5763y x =-+, ∴直线在x 轴上的截距为145,故选A . 2.【答案】B【解析】00525xx yy x y +=⇒--=,故选B . 3.【答案】B【解析】方程221362x y k k +=+-表示椭圆3602021362k k k k k+>⎧⎪⇒->⇒-<<-⎨⎪+≠-⎩或12k -<<,故选B . 4.【答案】C【解析】设点2,4y M y ⎛⎫⎪⎝⎭,由MO =()2220054y y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭, ∴24y =或220y =-(舍去),即214y x ==, ∴M 到抛物线24y x =的准线1x =-的距离()112d =--=,根据抛物线定义得选项C .5.【答案】C【解析】当sin 0θ=时,则直线的斜率不存在,即直线的倾斜角为π2, 当sin 0θ≠时,则直线的斜率(][)1,11,sin k θ=-∈-∞-+∞,即直线倾斜角为πππ3π,,4224⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦, 综上所述,直线的倾斜角的范围为π3π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选C . 6.【答案】A【解析】圆C 的半径为4,直线l 上存在到圆C 上一点的距离为3的点, 故圆心()2,7C -到直线l 的距离7d ≤,即()423775m⨯+⨯--≤,解得[]48,22m ∈-,故选A .7.【答案】D【解析】设21MF F θ∠=,则12sin MF c θ=,22cos MF c θ=, 根据双曲线定义122sin 2cos 2MF MF c c a θθ-=-=,1π4c aθ=⎛⎫- ⎪⎝⎭,π5π,312θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故πππ,4126θ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭1c e a =<,故选D . 8.【答案】C【法一】由题意知()2,0A -,()2,0B ,设()00,P x y , 直线P A ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,则1214k k =-, 由正弦定理得sin 2cos sin PA PBAPAB PB PAB∠==∠∠, 又22tan tan tan 21tan PABPBA PAB PAB∠∠=∠=-∠,则122121k k k -=-, 联立解得2119k =,即22211cos tan 9cos PAB PAB PAB -∠=∠=∠,所以cos PAB ∠=,即5PA PB =, 【法二】设()00,P x y ,则00tan 2y PAB x ∠=+,00tan 2y PBA x ∠=--, 0000200022102tan tan 221312y y x PBA PAB PBA PAB x x y x +∠=∠⇒-=∠=∠=⇒=-⎛⎫- ⎪+⎝⎭,20144169y =5PAPB==二.多选题9.【答案】AB对于选项A :由题意可知2a =,1c ===,∴离心率12c e a ==,故选项A 错误, 对于选项B :由椭圆的定义1224PF PF a +==,1222F F c ==, ∴12PF F △的周长为426+=,故选项B 错误,对于选项C :当点P 为椭圆短轴端点时,12tan23F PF c b ∠==, 又∵120902F PF ∠︒<<︒,∴12302F PF∠=︒,即1260F PF ∠=︒, ∴1290F PF ∠<︒,故选项C 正确, 对于选项D :由椭圆的几何性质可知1a c PF a c -≤≤+,∴113PF ≤≤,故选项D 正确.10.【答案】BC【解析】()2254,39P x y x y ⎛⎫⇒=+-= ⎪⎝⎭对于A ,7233d R -=>=,所以直线与圆相离,不存在点P ; 对于B ,5232553d R -==<=,所以直线与圆相交,存在点P ; 对于C ,121252133C C R R ==+=+,所以两圆外切,存在点P ;对于D ,()()22121221116433x y C C R R -++=⇒=<-=-,所以两圆内含,不存在点P . 11.【答案】ACD【解析】212a PF PF =⋅==对于A ,用x -代x 得222x y c ++=y 轴对称,用y -代y 得222x y c ++=x 轴对称,用x -代x ,y -代y 得222x y c ++=所以曲线C 既是中心对称图形,又是轴对称图形,所以A 正确;对于B ,当0a >时,122PF PF a +≥=,当0a =时,显然P 与1F 或2F 重合,此时122PF PF c +=,所以B 错误; 对于C ,根据对称性可得,曲线E 与x 轴可能有三个交点,所以C 正确; 对于D ,若存在点P ,使得12PF PF ⊥,则12PF PF ⊥,因为()1,PF c x y =---,()2,PF c x y =--,所以222x y c +=,由222x y c ++=22c =222c a ≥,所以D 正确.三.填空题12.【答案】2212x y -= 【解析】设所求双曲线方程为()2202x y λλ-=≠,将点代入双曲线方程得121λ=-=-,故方程为2212x y -=.13.【答案】6【解析】设A 、B 两点横坐标分别为1x ,2x , 线段AB 中点的横坐标为2,则1222x x +=,故12426AB x x p =++=+=. 14.【答案】57【解析】由抛物线方程得()2,0F ,准线方程为2x =-, 又点()5,4P ,则25c PF ==,在抛物线上取点H ,过H 作HG 垂直直线2x =-,交直线2x =-于点G , 过P 作PM 垂直直线1x =-,交直线1x =-于点M ,由椭圆和抛物线定义得()2527a HF HP HG HP PM =+=+≥=--=,故椭圆离心率2527c e a =≤.四.解答题15.【解析】(1)由12l l ⊥,则20a a +=,解得0a =.(2)由12l l ∥得22244a a ⎧=⎨-≠-⎩,解得1a =-,直线2l 的方程为220x y -+-=,即220x y -+=, 直线1l 的方程为220x y --=, 因此,1l 与2l 之间的距离为d ==. 16.【解析】(1)设(),P x y ,则()()41,21,2PA PB x y x y =⋅=--⋅----,故轨迹方程为229x y +=. (2)假设点O 到MN 的距离为m ,到RS 的距离为n,则12S MN RS == 因为MN RS ⊥,所以224m n +=,所以)204S m ==≤≤,所以S ⎡⎤∈⎣⎦,所以四边形MRNS 面积的最大值14,最小值17.【解析】(1) 222249253a b a b e ⎧-=⎧=⎪⎪⇒⇒⎨⎨=⎪==⎩⎪⎩椭圆22:195x y E += (2)设()33,A x y ',矩形ABCD 与矩形A B C D ''''的面积相等 ∴331144x y x y =,即22221133x y x y=∵A ,A '均在椭圆上,∴22223113515199x x x x ⎛⎫⎛⎫⨯-=⨯- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即22139x x +=,222231135151599x x y y ⎛⎫⎛⎫+=-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故()()()()()22222222222212113313131314t t x y x y x x x x y y +=+++=+=+++=为定值. 18.【解析】(1)将四个点带入抛物线方程解得12p =-,12,2,12,故抛物线E 方程为2y x =故(1P -,)31P -为椭圆上的点22222242186141a a b b a b ⎧+=⎪⎧=⎪⎪⇒⇒⇒⎨⎨=⎪⎩⎪+=⎪⎩椭圆C 方程22184x y += (2)设()12,A x x ,()22,B x y ,则1222123303x my y y m y my y y y x =++=⎧⎧⇒--=⇒⎨⎨=-=⎩⎩()()()121222212121212666136212my my m y y m m m k k y y y y y y ++++=+=++=-为定值. 19.【解析】(1)因为点()2,3在双曲线C 上,所以22222312a a -=+,整理得42780a a +-=, 即()()22180a a -+=,解得21a =,则双曲线C 的方程为2213y x -=; (2)(ⅰ)易知直线l 的方程为112y k x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,即112y kx k =+-, 联立2211213y kx k y x ⎧=+-⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,消去y 并整理得()()222132404k x k k x k k ⎛⎫-+---+= ⎪⎝⎭, 设()11,M x y ,()22,N x y ,因为直线l 与双曲线的右支有两个不同的交点M ,N , 所以关于x 的方程()()222132404kxk k x k k ⎛⎫-+---+= ⎪⎝⎭有两个不同的正数根1x ,2x ,()()()()()()()()()22222222212434033416043202301303404k k k k k k k k k k k k k k k k k ⎧⎛⎫-+--+> ⎪⎪⎧-+->⎝⎭⎪⎪⎪⎪--<⇒-->⎨⎨⎪⎪-<⎛⎫⎪⎪⎩---+> ⎪⎪⎝⎭⎩,解得k ∈⎝则斜率k的取值范围为⎝; (ⅱ)设()00,H x y ,由(ⅰ)得()()12222233k k k k x x k k --+=-=--,()222122221144416443343k k k k k k x x k k k ⎛⎫--+-+ ⎪-+⎝⎭===---, 因为1112x a ≥=>,2112x a ≥=>,()()01020x x x x --<, 又P ,M ,N ,H 在同一直线l 上,所以111222112122112122x x PM x PN x x x ---===---,0120MH x x HN x x -=-, 由PM MH PN HN=得0112202121x x x x x x --=--,即()()()()1202012121x x x x x x --=--, 化简得()()()1201212214x x x x x x x +-=-+,所以()()202222241621333k k k k k k x k k k --⎛⎫-+-=- ⎪---⎝⎭, 整理得()()()2202234162k k k x k k k k --+=-+--,解得0832kx k -=-,即003821x k x -=- 又点()00,H x y 在直线112y k x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭上,所以()001136911223264k k y k x k k +⎛⎫=-+=+= ⎪--⎝⎭ 即00000386921386421x x y x x -+⋅-=--⋅-,故点H 恒在定直线3260x y --=上.。
第1页 共10页 ◎ 第2页 共10页绝密★启用前2014-2015学年度期中卷高一数学考试范围:必修一;考试时间:120分钟;命题人: 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第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明一、选择题(题型注释)1.已知集合{}1,2,3M =,{}2,3,4N =,则 ( ) A .M N ⊆ B .N M ⊆ C .{}1,4MN = D .{}2,3M N =【答案】D【解析】解:因为根据已知 的集合,可以判定集合间的关系,以及集合的运算,那么显然选项D 成立。
2.设集合}1,0,1{-=M ,},{2a a N =,则使M∩N=N 成立的a 的值是( ) A .1 B .0 C .-1 D .1或-1 【答案】C 【解析】试题分析:由于集合中的元素互不相同,所以20,1a a a a ≠⇒≠≠.又因为M∩N=N ,所以1a =-. 考点:集合的特征及集合的基本运算. 3.设,则( )A .﹣2<x <﹣1B .﹣3<x <﹣2C .﹣1<x <0D .0<x <1 【答案】A【解析】因为y=3x在R 上单调递增,又,故﹣2<x <﹣1故选A4.若0.90.48 1.54,8,0.5a b c -===则( )A .c b a >> B. a c b >> C.b a c >> D.b c a >> 【答案】D【解析】0.9 1.80.48 1.44 1.5 1.542,82.(0.5)2.-===函数2x y =是增函数,1.8 1.5 1.44,>>所以.a c b >>故选D5.函数()f x =的定义域是 A. {x ︱34x >} B. {01x x <≤} C. {1x x ≥} D. {x ︱314x <≤} 【答案】D 【解析】略6.设函数))((R x x f ∈为奇函数,),2()()2(,21)1(f x f xf f +=+=则=)5(f ()A.0B .1C .25D .5【答案】C【解析】令x=-1可得(1)(1)(2)(1)(2),(2)2(1)1,f f f f f f f =-+=-+∴==13(3)(1)(2)122f f f ∴=+=+=,35(5)(3)(2)122f f f =+=+=.7.某同学家门前有一笔直公路直通长城,星期天,他骑自行车匀速前往旅游,他先前进了a km ,觉得有点累,就休息了一段时间,想想路途遥远,有些泄气,就沿原路返回骑了b km(b <a ), 当他记起诗句“不到长城非好汉”,便调转车头继续前进. 则该同学离起点的距离s 与时间t 的函数关系的图象大致为 ( )【答案】C【解析】分析:本题根据运动变化的规律即可选出答案.依据该同学出门后一系列的动作,匀速前往对应的图象是上升的直线,匀速返回对应的图象是下降的直线,等等,从而选出答案. 解答:解:根据他先前进了akm ,得图象是一段上升的直线,DCBA第3页 共10页 ◎ 第4页 共10页由觉得有点累,就休息了一段时间,得图象是一段平行于t 轴的直线,由想想路途遥远,有些泄气,就沿原路返回骑了bkm (b <a ),得图象是一段下降的直线, 由记起诗句“不到长城非好汉”,便调转车头继续前进,得图象是一段上升的直线, 综合,得图象是C , 故选C .点评:本小题主要考查函数的图象、运动变化的规律等基础知识,考查数形结合思想.属于基础题. 8.函数的单调增区间为( )A .B .(3,+∞)C .D .(﹣∞,2)【答案】D【解析】由题意知,x 2﹣5x+6>0∴函数定义域为(﹣∞,2)∪(3,+∞),排除A 、C , 根据复合函数的单调性知的单调增区间为(﹣∞,2),故选D9.若函数()1(0,1)1x mf x a a a =+>≠-是奇函数,则m 为 A.1- B.2 C.1 D.2-【答案】B 【解析】 试题分析:111111x a(),()()xxxm m mf x f x aaa --=+=+-=-+--- 由于函数是奇函数,()(),f x fx ∴-=-即x a (1)1(1)2111x x x x m m m a a a a -+=-+∴=--- 所以2m =,故选:B.考点:函数的奇偶性10. 下列每组中两个函数是同一函数的组数共有( ) (1)2()1f x x =+和2()1f v v =+(2) y =和y =(3) y=x 和321x xy x +=+ (4) y=和y(A) 1组 (B) 2组 (C) 3组 (D) 4组 【答案】C【解析】根据同意哈函数的定义可知选项A 中定义域和对应关系相同,成立,选项B 中,定义域相同,对应关系相同,选项C 中,相同,选项D 中,定义域不同,故是同一函数的 组数有3组,故选C 11.已知1a >,函数x y a =与log ()a y x =-的图像可能是( )【答案】B【解析】试题分析:因为根据1a >,可知指数函数递增函数,排除C ,D 选项,同时在选项A,B 中,由于对数函数log ()a y x =-的图像与log a y x =的图像关于y 轴堆成,那么可知.排除A.正确的选项为B.考点:本题主要是考查同底的指数函数与对数函数图像之间的关系的运用。
上海宝山世外学校高中国内部2023/2024学年第二学期期中考试 高一数学 试卷(考试时间: 120分钟 满分: 150分)班级 学号 姓名一. 填空题(本大题共有12题, 满分54分, 第1~6题每题4分, 第7~12题每题5分)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.1. 已知角α的终边经过点P(-3,4), 则cosα= .【答案】−35.2、复数 11−i的共轭复数的模是 .【答案】223、在复数范围内,方程.x²-2x+2=0的解为 .【答案】 1+3或 1−i.4.在△ABC 中, AB =c ,AC =b , 若点D 满足 BD =2DC ,则 AD =¯.【答案】23b +1c 5.已知 sin (π2+2α)=−13,则cos(π+2α)= 【答案】−136 关于x 的实系数一元二次方程. x²+kx +3=0有两个虚根x ₁和x ₂,若 |x 1−x 2|=22,则实数k= .【答案】 k =2或 k =−2.7.已知向量ā在向量b 方向上的投影向量为-2b ,且 |b |=3,则 a ⋅b =¯..(结果用数值表示)【答案】 −18.8 已知点A 的坐标为( (43,1),,将OA 绕坐标原点O 逆时针旋转π/3至OB ,则点B 的坐标为【答案】1329.正方体的6个面无限延展后把空间分成个部分【答案】 2710.如图,为计算湖泊岸边两景点B与C之间的距离,在岸上选取A和D两点, 现测得AB=5km, AD=7km, ∠ABD=60°,∠CBD=23°,∠BCD=117°,据以上条件可求得两景点B与C之间的距离为 km(精确到0.1km).【答案】5.811.在△ABC中, a=2, b=3, 若该三角形为钝角三角形, 则边C的取值范围是 .【答案】(1,5)∪(13,5).12 将函数f(x)=4cos(π2x)和直线g(x)=x-1的所有交点从左到右依次记为.A₁,A₂,……,Aₙ,若P的坐标为(0,5),则|PA1+PA2+⋯+PAn|的值为 .【答案】30二、选择题(本大题共有4题, 满分18分, 第13、14题每题4分, 第15、16题每题5分)每题有且只有一个正确选项.考生应在答题纸的相应位置,将代表正确选项的小方格涂黑.13.下列说法正确的是 ( )A. 四边形一定是平面图形B.不在同一条直线上的三点确定一个平面C.梯形不一定是平面图形D.平面α和平面β一定有交线【答案】B14. 设z₁、z₂为复数, 则.z21+z22=0是z₁=z₂=0的 ( )A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【答案】C15.设函数f(x)=asinx+bcosx,其中a>0,b>0,若f(x)≤f(π4)对任意的x∈R恒成立,则下列结论正确的是 ( )Af(π2)>f(π6)в f(x)的图像关于直线x=3π4对称C. f(x)在[π4,5π4]上单调递增D.过点(a,b)的直线与函数f(x)的图像必有公共点【答案】D16 给定方程: (12)x+sin x−1=0,给出下列4个结论:①该方程没有小于0的实数解;②该方程有无数个实数解;③该方程在(-∞,0)内有且只有一个实数根;④若x₀是方程的实数根,则x₀>−1.其中正确结论的个数是A.1B.2C.3D.4【答案】C三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸相应位置写出必要的步骤.17.(本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)已知复数z是纯虚数,(z+2)²−8i是实数.(1) 求z; (2) 若1z1=1z+2−z,求|z1|.【答案】z=2i,2824118. (本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)已知平面内给定三个向量a=(3,2),b=(−1,2),c=(4,1).(1) 若a=mb−nc,求实数m,n的值;(2) 若(a−kc)⋅(kb)<6,求实数k的取值范围.【答案】m=59,n=−89, (−2,32)19. (本题满分14分,第1小题满分6分,第2小题满分8分)在△ABC中, 角A, B, C所对的边分别为a, b, c.(1) 若c=2,C=π3,且△ABC的面积.S=3,求a, b的值;(2) 若sinC+sin(B--A)=sin2A, 判断△ABC的形状.【答案】a=b=2,△ABC 为等腰或直角三角形20. (本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分)已知函数 f (x )=3sin ωx cos ωx +sin 2ωx−12(其中常数ω>0)的最小正周期为π.(1) 求函数y=f(x)的表达式;(2)作出函数y=f(x),x∈[0,π]的大致图像,并指出其单调递减区间;(3) 将y=f(x)的图像向左平移φ(0<φ<π)个单位长度得到函数y=g(x)的图像,若实数x ₁,x ₂满足. f (x₁)g (x₂)=−1,且 |x₁−x₂||的最小值是 π6,求φ的值.【答案】 y =f (x )=sin (2x−π6), [π3 , 5π6],φ=π3或 2π3【解析】(1)∵函数f (x )=3sin ωx cos ωx +sin 2ωx−12=32sin 2ωx +1−2cos 2ωx2−12=sin (2ωx−π6)(其中常数 ω>0)的最小正周期为 2π2ω=π,∴ω=1.函数 y =f (x )=sin (2x−π6).(2)作出函数 y =f (x ),x ∈[0,π]的大致图像:作图:2x-π6-π6π2π3π211π6xπ12π37π125π6πf(x)-12010—1-12作图:结合图像,可得其单调递减区间为[π3,5π6].(3)将y=f(x)=sin(2x−π6)的图像向左平移φ(0<φ<π)个单位长度,得到函数y=g(x)=sin(2x+2−π6)的图像,若实数x₁, x₂满足f(x₁)g(x₂)=−1,则f(x₁)与g(x₂)一个等于1,另一个等于.−1,且|x₁−x₂|的最小值为|T2−φ|=π6,即|122π2−φ|=π6求得φ=π3或2π3.21. (本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分)在平面直角坐标系中,我们把函数y=f(x),x∈D上满足.x∈N°,y∈N*(其中N⁺表示正整数)的点P(x,y)称为函数y=f(x)的“正格点”.(1)写出当m=π2时, 函数f(x)=sin mx, x∈R图像上所有正格点的坐标;(2)若函数f(x)=sinmx, x∈R,m∈(1,2)与函数g(x)=lgx的图像有正格点交点, 求m的值,并写出两个图像所有交点个数,需说明理由.(3) 对于 (2) 中的m值和函数f(x)=sinmx, 若当x∈[0,59]时,不等式log a x>22f(x)恒成立,求实数a的取值范围.【答案】(4k+1,1)(k∈N),4,(2581,1)【解析】(1) 因为 m =π2,一所以 f (x )=sin π2x,所以函数 f (x )=sin π2x 的正格点为(1,1),(5,1), (9,1), ……, (4k+1,1)(k∈N).(2)作出两个函数图像,如图所示:可知函数. f (x )=sinmx,x ∈R,与函数 g (x )=lg x 的图像只有一个“正格点”交点(10,1),所以 2kπ+π2=10m,m =4k +120π, k ∈Z,又 m ∈(1,2),可得 m =9π20,根据图像可知,两个函数图像的所有交点个数为4;(3)由 (2) 知 f (x )=sin 9π20x,x ∈(0,59]所以 9π20x ∈(0,π4],所以f (x )=sin 9π20x ∈(0,22],故22f (x )∈(0,12],当 a >1时,不等式 log a x >22f (x )不能恒成立,当 0<a <1时, 由下图可知log a 59>22sin π4=12,由loga 59>12=logaa,.综上,实数a的取值范围是2581<a<1。
2014~2015学年度第二学期期中考试高一数学试卷(考试时间:100分钟 总分:100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,只有一项是符合要求的.1. 对于α∈R ,下列等式中恒成立的是 ()A .cos()cos αα-=-B .sin()sin αα-=-C .sin(180)sin αα︒+=D .cos(180)cos αα︒+=2.已知向量(4,2)a =,向量(,3)b x =,且//a b ,那么x 等于 ( ) A .8 B .7 C .6 D .53.下列函数中,在区间[0,]2π上为减函数的是 ( )A .cos y x =B .sin y x =C .tan y x =D .sin()3y x π=-4.已知02A π<<,且2cos 3A =,那么sin 2A 等于 ( )A .19B .79C .89D .4595.已知),1,5(),2,3(---N M 若,21MN MP =则P 点的坐标为 ( )A .(8,1)-B .(8,1)- C.3(1,)2-- D .3(1,)26.如果函数3sin(2)y x φ=+的图像关于点(,0)3π中心对称,那么φ的一个值可以为 ( ) A .3π B . 3π- C . 6π D . 6π-7.有下列四种变换方式:①向左平移4π,再将横坐标变为原来的21; ②横坐标变为原来的21,再向左平移8π;③横坐标变为原来的21,再向左平移4π; ④向左平移8π,再将横坐标变为原来的21;其中能将正弦曲线x y sin =的图像变为)42sin(π+=x y 的图像的是 ( )A .①和②B .①和③C .②和③D .②和④ 8.函数)sin(ϕω+=x A y ,(0,0,0)A ωϕπ>><<在一个周期内的图象如右图,此函数的解析式为 ( )A .)322sin(2π+=x y B .)32sin(2π+=x yC .)32sin(2π-=x yD .)32sin(2π-=x y9.已知,A B 均为锐角,5sin 5A =,10sin 10B =,则A B +的值为( )A .47π B.45π C .43π D .4π 10.已知动点111(,cos )P x x ,222(,cos )P x x ,O 为坐标原点,则当1211x x -≤≤≤时,下列说法正确的是 ( )A .1OP 有最小值1B .1OP 有最小值,且最小值小于1C .120OP OP ?恒成立 D .存在12,x x 使得122OP OP ?二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.11. 已知3cos 2α=-,且[0,)απ∈,那么α的值等于____________. 12.已知tan 2α=,3tan()5αβ-=-,则tan β= .13.函数x y 3tan =的图像的相邻两支截直线3π=y 所得的线段长为 .14.函数2cos y x =在区间[,]33π2π-上的最大值为________,最小值为___________. 15.如图,若AB a =,AC b =,3BD DC =,则向量AD 可用a ,b 表示为___________.16.关于函数()221sin ()32xf x x =-+,有下面四个结论: ①()f x 是偶函数;②无论x 取何值时,()12f x <恒成立; ③()f x 的最大值是32;④()f x 的最小值是12-. 其中正确的结论是__________________.三、解答题:本大题共4小题,共36分. 解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.(本小题共9分)已知向量(1,2)a =,(2,)b x =-.(Ⅰ)当a b ⊥时,求x 的值;(Ⅱ)当1x =-时,求向量a 与b 的夹角的余弦值; (Ⅲ)当(4)a a b ⊥+时,求||b .18. (本小题共9分) 已知55cos =θ(0,)2πθ∈.(I )求sin θ的值; (Ⅱ)求cos 2θ的值; (III )若10sin(),0102πθϕϕ-=<<,求cos ϕ的值.19. (本小题共9分)已知函数()sin 23cos2f x x x =+. (I )求)(x f 的最小正周期; (II )求)(x f 的单调递减区间; (III )若函数()()g x f x k =-在[0,]6π上有两个不同的零点,求实数k 的取值范围.20.(本小题共9分)已知函数()2sin()3f x x πω=+,且0ω≠,R ω∈.(I )若函数()f x 的图象经过点(,2)3π,且03ω<<,求ω的值;(II )在(I )的条件下,若函数()()()0g x mf x n m =+>,当[2,]3x ππ∈--时,函数()g x的值域为[2,1]-,求m ,n 的值;(III )若函数()()3h x f x πω=-在[,]33ππ-上是减函数,求ω的取值范围.高一数学试卷答案及评分标准一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分. 1------5BCADC 6------10AAADA二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.11.56π 12. 13- 13. 3π14. 2,1- 15. 1344AD a b =+ 16. ①④三、解答题:本大题共4小题,共36分.17.解:(Ⅰ)∵a ⊥b ,∴1(2)20x ⨯-+=,即1x =. ……………………2分 (Ⅱ)∵1x =-,∴1(2)+2(1)=4a b ⋅=⨯-⨯--, ……………………3分 且5a =,5b =. ……………………4分 ∴向量a 与向量b 的夹角的余弦值为4cos =5a ba bθ⋅=-. ……………………5分(Ⅲ)依题意 ()42,8a b x +=+. ……………………6分∵(4)a a b ⊥+,∴(4)0a a b ⋅+=. ……………………7分 即21620x ++=,∴9x =-.∴(2,9)b =--. ……………………8分 ∴||48185b =+=. ……………………9分17.解:(Ⅰ)由55cos =θ(0,)2πθ∈.得225sin 1cos5θθ=-=…………………2分 (Ⅱ)213cos 22cos 12155θθ=-=⨯-=- …………………4分 (Ⅲ)∵20πθ<<,20πϕ<<,∴22πϕθπ<-<-…………………5分∵()1010sin =-ϕθ, ∴()10103cos =-ϕθ …………………6分∴()[]ϕθθϕ--=cos cos()()ϕθθϕθθ-+-=sin sin cos cos …………………8分10105521010355⨯+⨯=22= …………………9分19. 解:(Ⅰ)由13()sin 23cos 22(sin 2cos 2)2sin(2)223f x x x x x x π=+=+=+ …………2分 得)(x f 的最小正周期为π. …………………3分 (Ⅱ)由3222()232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈得 …………………4分 7()1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈ …………………5分 所以函数)(x f 的递减区间为7[,]()1212k k k Z ππππ++∈. …………………6分 (Ⅲ)由0,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得23x π+∈2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 而函数)(x f 在,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,()[3,2]f x ∈, …………………7分 在2,23ππ⎛⎤⎥⎝⎦上单调递减,()[3,2)f x ∈, …………………8分 所以若函数()()g x f x k =-在0,6π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个不同的零点,则[3,2)k ∈. …………………9分 20.解: (Ⅰ) 因为函数()2sin 3f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象经过点,23π⎛⎫⎪⎝⎭, 所以2sin 233ππω⎛⎫+=⎪⎝⎭ …………………1分所以2,332k k Z πππωπ+=+∈ ………………2分所以16,2k k Z ω=+∈因为03ω<<,所以1063,.2k k Z <+<∈所以0k =所以12ω= ……………… 3分(Ⅱ)因为21=ω, 所以1()2sin .23g x m x n π⎛⎫=⋅++ ⎪⎝⎭,:Z#因为23x ππ-≤≤-, 所以213236x πππ-≤+≤. 所以111sin .232x π⎛⎫-≤+≤⎪⎝⎭ ……………… 4分所以()2.m n g x m n -+≤≤+因为函数()g x 的值域为[]2,1-,所以22,1.m n m n -+=-⎧⎨+=⎩ ……………… 5分解得 1,0.m n == ……………… 6分(Ⅲ)因为()3h x f x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 所以()2sin 2sin .33h x x x ππωωω⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ ………… 7分 因为函数()x h在,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是减函数, 所以函数()2sin .h x x ω=的图象过原点,且减区间是.0,2-,2<⎥⎦⎤⎢⎣⎡ωωπωπ 所以⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>--≤<.32,32,0πωππωπω ……………… 8分解得 302ω-≤<所以ω的取值范围是302ω-≤< ……………… 9分。