2020-2021学年高二上学期期中考试数学复习题 (60)(有解析)
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2020-2021学年山东省实验中学高二(上)期中数学试卷一、选择题(共8小题).1.直线3x+2y﹣1=0的一个方向向量是()A.(2,﹣3)B.(2,3)C.(﹣3,2)D.(3,2)2.椭圆+=1的离心率是()A.B.C.D.3.两条平行直线2x﹣y+3=0和ax﹣3y+4=0间的距离为d,则a,d分别为()A.a=6,B.a=﹣6=﹣6,C.a=﹣6,D.a=6,4.如图,四棱锥P﹣OABC的底面是矩形,设,,,E是PC的中点,则()A.B.C.D.5.空间直角坐标系O﹣xyz中,经过点P(x0,y0,z0)且法向量为的平面方程为A(x﹣x0)+B(y﹣y0)+C(z﹣z0)=0,经过点P(x0,y0,z0)且一个方向向量为的直线l的方程为,阅读上面的材料并解决下面问题:现给出平面α的方程为3x﹣5y+z﹣7=0,经过(0,0,0)直线l 的方程为,则直线1与平面α所成角的正弦值为()A.B.C.D.6.已知圆x2+y2﹣6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.47.已知l,m是异面直线,A,B∈l,C,D∈m,AC⊥m,BD⊥m,AB=2,CD=1,则异面直线l,m所成的角等于()A.30°B.45°C.60°D.90°8.已知F1,F2是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P 在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为()A.B.C.D.二.多选题(共4小题).9.过点P(2,3),并且在两轴上的截距相等的直线方程为()A.x+y﹣5=0B.2x+y﹣4=0C.3x﹣2y=0D.4x﹣2y+5=0 10.已知曲线C:mx2+ny2=1.()A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上B.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在x轴上C.若m=n>0,则C是圆,其半径为D.若m=0,n>0,则C是两条直线11.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1和两点A(﹣m,0),B(m,0)(m>0)若圆C 上存在点P,使得∠APB=90°,则m的可能取值为()A.7B.6C.5D.812.已知F1,F2是椭圆的左、右焦点,动点在椭圆上,∠F1PF2的平分线与x轴交于点M(m,0),则m的可能取值为()A.1B.2C.0D.﹣1三、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)13.已知平面α的一个法向量,平面β的一个法向量,若α⊥β,则y﹣x=.14.在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是线段DD1的中点,F是线段BB1的中点,则直线FC1到平面AB1E的距离为.15.已知F1,F2是椭圆的左、右焦点,弦AB过点F1,若△ABF2的内切圆的周长为2π,A,B两点的坐标是(x1,y1)(x2,y2),则|y1﹣y2|=.16.2020年是中国传统的农历“鼠年”,有人用3个圆构成“卡通鼠”的形象,如图:Q (0,﹣3)是圆Q的圆心,圆Q过坐标原点O;点L、S均在x轴上,圆L与圆S的半径都等于2,圆S、圆L均与圆Q外切.已知直线l过点O.(1)若直线l与圆L、圆S均相切,则l截圆Q所得弦长为;(2)若直线l截圆L、圆S、圆Q所得弦长均等于d,则d=.四、解答题(本题共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.(10分)已知平行四边形ABCD的三个顶点的坐标为A(﹣1,4),B(﹣2,﹣1),C(2,3).(Ⅰ)在△ABC中,求边AC中线所在直线方程;(Ⅱ)求平行四边形ABCD的顶点D的坐标及边BC的长度;(Ⅲ)求△ABC的面积.18.(12分)已知△ABC的边AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0,M(2,0)满足,点T(﹣1,1)在AC边所在直线上且满足.(1)求AC边所在直线的方程;(2)求△ABC外接圆的方程;(3)若动圆P过点N(﹣2,0),且与△ABC的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程.19.(12分)在如图所示的试验装置中,两个正方形框架ABCD,ABEF的边长都是1,且它们所在的平面互相垂直,活动弹子M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且CM和BN的长度保持相等,记CM=BN=a(0<a<).(Ⅰ)求MN的长;(Ⅱ)a为何值时,MN的长最小并求出最小值;(Ⅲ)当MN的长最小时,求平面MNA与平面MNB夹角的余弦值.20.(12分)椭圆C1:的长轴长等于圆C2:x2+y2=4的直径,且C1的离心率等于,已知直线l:x﹣y﹣1=0交C1于A、B两点.(Ⅰ)求C1的标准方程;(Ⅱ)求弦AB的长.21.(12分)如图所示,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,四边形ABB1A1为菱形,∠AA1B1=,平面ABB1A1⊥平面ABC,AB=BC,AC=,E为AC的中点.(Ⅰ)求证:B1C1⊥平面ABB1A1;(Ⅱ)求平面EB1C1与平面BB1C1C所成角的大小.22.(12分)已知点A(1,0),点P是圆C:(x+1)2+y2=8上的任意一点,线段PA的垂直平分线与直线CP交于点E.(Ⅰ)求点E的轨迹方程;(Ⅱ)过点A的直线l与轨迹E交于不同的两点M,N,则△CMN的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及直线l的方程;若不存在,请说明理由.参考答案一、单选题(共8小题).1.直线3x+2y﹣1=0的一个方向向量是()A.(2,﹣3)B.(2,3)C.(﹣3,2)D.(3,2)解:依题意,(3,2)为直线的一个法向量,∴则直线的一个方向向量为(2,﹣3),故选:A.2.椭圆+=1的离心率是()A.B.C.D.解:椭圆+=1,可得a=3,b=2,则c==,所以椭圆的离心率为:=.故选:B.3.两条平行直线2x﹣y+3=0和ax﹣3y+4=0间的距离为d,则a,d分别为()A.a=6,B.a=﹣6=﹣6,C.a=﹣6,D.a=6,解:根据两条平行直线2x﹣y+3=0和ax﹣3y+4=0,可得=≠,可得a=6,可得两条平行直线即6x﹣3y+9=0和6x﹣3y+4=0,故它们间的距离为d==,故选:D.4.如图,四棱锥P﹣OABC的底面是矩形,设,,,E是PC的中点,则()A.B.C.D.解:∵四棱锥P﹣OABC的底面是矩形,,,,E是PC的中点,∴=+=﹣+=﹣+(+)=﹣+(﹣+)=﹣﹣+,故选:B.5.空间直角坐标系O﹣xyz中,经过点P(x0,y0,z0)且法向量为的平面方程为A(x﹣x0)+B(y﹣y0)+C(z﹣z0)=0,经过点P(x0,y0,z0)且一个方向向量为的直线l的方程为,阅读上面的材料并解决下面问题:现给出平面α的方程为3x﹣5y+z﹣7=0,经过(0,0,0)直线l 的方程为,则直线1与平面α所成角的正弦值为()A.B.C.D.解:∵平面α的方程为3x﹣5y+z﹣7=0,∴平面α的一个法向量为=(3,﹣5,1),∵经过(0,0,0)直线l的方程为,∴直线l的一个方向向量为=(3,2,﹣1),设直线1与平面α所成角为θ,则sinθ=|cos<,>|=||=||=,∴直线1与平面α所成角的正弦值为.故选:B.6.已知圆x2+y2﹣6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.4解:由圆的方程可得圆心坐标C(3,0),半径r=3;设圆心到直线的距离为d,则过D(1,2)的直线与圆的相交弦长|AB|=2,当d最大时弦长|AB|最小,当直线与CD所在的直线垂直时d最大,这时d=|CD|==2,所以最小的弦长|AB|=2=2,故选:B.7.已知l,m是异面直线,A,B∈l,C,D∈m,AC⊥m,BD⊥m,AB=2,CD=1,则异面直线l,m所成的角等于()A.30°B.45°C.60°D.90°解:由AC⊥m,BD⊥m,可得AC⊥CD,BD⊥CD,故可得=0,=0,∴=()•=+||2+=0+12+0=1,∴cos<,>==,∵与夹角的取值范围为[0,π],故向量的夹角为60°,∴异面直线l,m所成的角等于60°.故选:C.8.已知F1,F2是椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点,A是C的左顶点,点P 在过A且斜率为的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为()A.B.C.D.解:由题意可知:A(﹣a,0),F1(﹣c,0),F2(c,0),直线AP的方程为:y=(x+a),由∠F1F2P=120°,|PF2|=|F1F2|=2c,则P(2c,c),代入直线AP:c=(2c+a),整理得:a=4c,∴题意的离心率e==.故选:D.二.多选题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分.)9.过点P(2,3),并且在两轴上的截距相等的直线方程为()A.x+y﹣5=0B.2x+y﹣4=0C.3x﹣2y=0D.4x﹣2y+5=0解:当直线经过原点时,直线的斜率为k=,所以直线的方程为y=x,即3x﹣2y=0;当直线不过原点时,设直线的方程为x+y=a,代入点P(2,3)可得a=5,所以所求直线方程为x+y=5,即x+y﹣5=0.综上可得,所求直线方程为:x+y﹣5=0或3x﹣2y=0.故选:AC.10.已知曲线C:mx2+ny2=1.()A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上B.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在x轴上C.若m=n>0,则C是圆,其半径为D.若m=0,n>0,则C是两条直线解:曲线C:mx2+ny2=1.若m>n>0,方程化为,得>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上,故A 正确;B错误;若m=n>0,方程化为,则C是圆,其半径为,故C错误;若m=0,n>0,方程化为,即y=,则C是两条直线,故D正确.故选:AD.11.已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1和两点A(﹣m,0),B(m,0)(m>0)若圆C 上存在点P,使得∠APB=90°,则m的可能取值为()A.7B.6C.5D.8解:圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1的圆心C(3,4),半径为1,∵圆心C到O(0,0)的距离为5,∴圆C上的点到点O的距离的最大值为6,最小值为4,再由∠APB=90°,可得以AB为直径的圆和圆C有交点,得PO=|AB|=m,即4≤m≤6,结合选项可得,m的值可能取6和5.故选:BC.12.已知F1,F2是椭圆的左、右焦点,动点在椭圆上,∠F1PF2的平分线与x轴交于点M(m,0),则m的可能取值为()A.1B.2C.0D.﹣1解:由椭圆方程可得F1(,0),F2(),由y1>,可得<x1<,则直线PF1的方程为,即,直线PF2的方程为,即.∵M(m,0)在∠F1PF2的平分线,∴,①∵=,=,﹣<m<,∴①式转化为,即m=,又<x1<,∴<m<.结合选项可得m的可能取值为1,0,﹣1,故选:ACD.三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知平面α的一个法向量,平面β的一个法向量,若α⊥β,则y﹣x=1.解:∵平面α的一个法向量,平面β的一个法向量,α⊥β,∴=﹣x+y﹣1=0,解得y﹣x=1.故答案为:1.14.在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E是线段DD1的中点,F是线段BB1的中点,则直线FC1到平面AB1E的距离为.解:如图,取C1C的中点G,连接BG,可得BF∥C1G,BF=C1G,则四边形BGC1F为平行四边形,∴C1F∥BG.连接EG,得EG∥CD∥AB,EG=CD=AB,则四边形ABGE为平行四边形,得BG∥AE,则FC1∥AE,∵AE⊂平面AB1E,FC1⊄平面AB1E,∴FC1∥平面AB1E,∴直线FC1到平面AB1E的距离等于F到平面AB1E的距离,∵正方体ABCD﹣A1B1C1D1中的棱长为1,∴,AE=,,则cos∠EAB1=,∴sin,则=.设F到平面AB1E的距离为h,由,得,即h=.∴直线FC1到平面AB1E的距离为.故答案为:.15.已知F1,F2是椭圆的左、右焦点,弦AB过点F1,若△ABF2的内切圆的周长为2π,A,B两点的坐标是(x1,y1)(x2,y2),则|y1﹣y2|=.解:由椭圆,得a2=25,b2=16,∴a=5,b=4,c==3,∴椭圆的焦点分别为F1(﹣3,0)、F2(3,0),设△ABF2的内切圆半径为r,∵△ABF2的内切圆周长为2π,∴r=1,根据椭圆的定义,得|AB|+|AF2|+|BF2|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=20.∴△ABF2的面积S=(|AB|+|AF2|+|BF2|)×r=×20×1=10,又∵△ABF2的面积S=+=×|y1|×|F1F2|+×|y2|×|F1F2|=×(|y1|+|y2|)×|F1F2|=3|y2﹣y1|(A、B在x轴的两侧),∴3|y1﹣y2|=10,解得|y1﹣y2|=.故答案为:.16.2020年是中国传统的农历“鼠年”,有人用3个圆构成“卡通鼠”的形象,如图:Q (0,﹣3)是圆Q的圆心,圆Q过坐标原点O;点L、S均在x轴上,圆L与圆S的半径都等于2,圆S、圆L均与圆Q外切.已知直线l过点O.(1)若直线l与圆L、圆S均相切,则l截圆Q所得弦长为3;(2)若直线l截圆L、圆S、圆Q所得弦长均等于d,则d=.解:(1)根据条件得到两圆的圆心坐标分别为(﹣4,0),(4,0),设公切线方程为y=kx+m(k≠0)且k存在,则,解得k=±,m=0,故公切线方程为y=±x,则Q到直线l的距离d=,故l截圆Q的弦长=2=3;(2)设方程为y=kx+m(k≠0)且k存在,则三个圆心到该直线的距离分别为:d1=,d2=,d3=,则d2=4(4﹣d12)=4(4﹣d22)=4(9﹣d32),即有()2=()2,①4﹣()2=9﹣()2,②解①得m=0,代入②得k2=,则d2=4(4﹣)=,即d=,故答案为:3;.四、解答题(本题共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.(10分)已知平行四边形ABCD的三个顶点的坐标为A(﹣1,4),B(﹣2,﹣1),C(2,3).(Ⅰ)在△ABC中,求边AC中线所在直线方程;(Ⅱ)求平行四边形ABCD的顶点D的坐标及边BC的长度;(Ⅲ)求△ABC的面积.解:(1)设AC边的中点为M,则M(,),∴直线BM斜率k==,∴直线BM的方程为y+1=(x+2),化为一般式可得9x﹣5y+13=0,∴AC边中线所在直线的方程为:9x﹣5y+13=0(2)设点D坐标为(x,y),由已知得M为线段BD中点,∴有,解得,∴D(3,8),∵B(﹣2,﹣1),C(2,3)∴;(3)由B(﹣2,﹣1),C(2,3)可得直线BC的方程为x﹣y+1=0,∴点A到直线BC的距离d==2,∴△ABC的面积S=×4×2=8.18.(12分)已知△ABC的边AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0,M(2,0)满足,点T(﹣1,1)在AC边所在直线上且满足.(1)求AC边所在直线的方程;(2)求△ABC外接圆的方程;(3)若动圆P过点N(﹣2,0),且与△ABC的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程.解:(1)∵∴AT⊥AB,又T在AC上∴AC⊥AB,△ABC为Rt△ABC,又AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0,所以直线AC的斜率为﹣3.又因为点T(﹣1,1)在直线AC上,所以AC边所在直线的方程为y﹣1=﹣3(x+1).即3x+y+2=0.(2)AC与AB的交点为A,所以由解得点A的坐标为(0,﹣2),∵∴M(2,0)为Rt△ABC的外接圆的圆心又r=.从△ABC外接圆的方程为:(x﹣2)2+y2=8.(3)因为动圆P过点N,所以|PN|是该圆的半径,又因为动圆P与圆M外切,所以,即.故点P的轨迹是以M,N为焦点,实轴长为的双曲线的左支.因为实半轴长,半焦距c=2.所以虚半轴长.从而动圆P的圆心的轨迹方程为.19.(12分)在如图所示的试验装置中,两个正方形框架ABCD,ABEF的边长都是1,且它们所在的平面互相垂直,活动弹子M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且CM和BN的长度保持相等,记CM=BN=a(0<a<).(Ⅰ)求MN的长;(Ⅱ)a为何值时,MN的长最小并求出最小值;(Ⅲ)当MN的长最小时,求平面MNA与平面MNB夹角的余弦值.解:如图建立空间直角坐标系,A(1,0,0),C(0,0,1),F(1,1,0),E(0,1,0),∵CM=BN=a,∴M(,0,1﹣),N(,,0).(Ⅰ)=;(Ⅱ)=,当a=时,|MN|最小,最小值为;(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当M,N为中点时,MN最短,则M(,0,),N(,,0),取MN的中点G,连接AG,BG,则G(,,),∵AM=AN,BM=BN,∴AG⊥MN,BG⊥MN,∴∠AGB是平面MNA与平面MNB的夹角或其补角.∵,,∴cos<>==.∴平面MNA与平面MNB夹角的余弦值是.20.(12分)椭圆C1:的长轴长等于圆C2:x2+y2=4的直径,且C1的离心率等于,已知直线l:x﹣y﹣1=0交C1于A、B两点.(Ⅰ)求C1的标准方程;(Ⅱ)求弦AB的长.解:(Ⅰ)由题意可得2a=4,∴a=2,∵,∴c=1,∴b=,∴椭圆C1的标准方程为:.(Ⅱ)联立直线l与椭圆方程,消去y得:7x2﹣8x﹣8=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,∴|AB|===.21.(12分)如图所示,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,四边形ABB1A1为菱形,∠AA1B1=,平面ABB1A1⊥平面ABC,AB=BC,AC=,E为AC的中点.(Ⅰ)求证:B1C1⊥平面ABB1A1;(Ⅱ)求平面EB1C1与平面BB1C1C所成角的大小.【解答】(Ⅰ)证明:∵四边形ABB1A1为菱形,AB=BC,AC=,∴AC2=AB2+BC2,得AB⊥BC,又平面ABB1A1⊥平面ABC,平面ABB1A1∩平面ABC=AB,∴BC⊥平面ABB1A1,又B1C1∥BC,∴B1C1⊥平面ABB1A1;(Ⅱ)取A1B1的中点O,A1C1的中点N,连接OA,ON,∵B1C1⊥平面ABB1A1,∴ON⊥平面ABB1A1,得ON⊥OA1,ON⊥OA,又四边形ABB1A1为菱形,,O是A1B1的中点,∴OA⊥A1B1,故OA1,ON,OA两两互相垂直.以O为坐标原点,分别以OA1、ON、OA所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,∴B1(﹣1,0,0),C1(﹣1,2,0),E1(﹣1,1,),B(﹣2,0,),由图可知,平面EB1C1的一个法向量为,设平面BB1C1C的一个法向量为,则,取z=1,得.设平面EB1C1与平面BB1C1C所成角的大小为θ,则cosθ=|cos<>|=||=,又∵θ∈(0,],∴,故平面EB1C1与平面BB1C1C所成角的大小为.22.(12分)已知点A(1,0),点P是圆C:(x+1)2+y2=8上的任意一点,线段PA的垂直平分线与直线CP交于点E.(Ⅰ)求点E的轨迹方程;(Ⅱ)过点A的直线l与轨迹E交于不同的两点M,N,则△CMN的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及直线l的方程;若不存在,请说明理由.解:(Ⅰ)由题意可知:|EP|=|EA|,|CE|+|EP|=2,∴|CE|+|EA|=2>|CA|=2,∴点E的轨迹是以C,A为焦点的椭圆,且2a=2,c=1,∴其轨迹方程为.(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2),不妨设y1>0,y2<0,由题意可知,直线l的斜率不为零,可设直线l的方程为x=my+1,联立方程,消去x得:(m2+2)y2+2my﹣1=0,则,,∴=,∴===,当且仅当即m=0时,△CMN的面积取得最大值,此时直线l的方程为x=1.。
高二文科数学上学期期中考试题目一、选择题 1.直线的倾斜角为A.B. C. D.2.若点()1,a 到直线10x y -+=的距离是322,则实数a 的值为( ) A .1-B .5C .1-或5D .3-或33.一圆锥形物体的母线长为4,其侧面积为4π,则这个圆锥的体积为( ) A .153π B .833C .153D .833π 4.一个平面图形用斜二测画法作的直观图是一个边长为1cm 的正方形,则原图形的周长是( )A. 6cmB. 8cmC.D.5.某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个 数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 6.《九章算术》是我国古代的数学专著.在《九章算术》中,将底面是直角三角形的直三棱柱称为“堑堵”.已知“堑堵”ABC-A 1B 1C 1的所有顶点都在球O 的球面上,且AB=AC=1.若球O 的表面积为3π,则这个三棱柱的体积是( ) A.61 B.31 C.21D.17.已知光线从点A(-3,4)射出,到x 轴上的点B 后,被x 轴反射,这时反射光线恰好过点C(1,6),则BC 所在直线的方程为( ) A.5x-2y+7=0 B.2x-5y+7=0 C.5x+2y-7=0 D.2x+5y-7=08.已知点A (2,-3),B (-3,-2),直线l 过点P (1,1),且与线段AB 相交,则直线l 的斜率k 的取值范围为( )A .34k ≥或4k ≤- B .34k ≥或14k ≤- C .434≤≤-kD .443≤≤k 10.已知b a 、为不重合的直线,α为平面,下列命题:(1)若//,//a b a α,则//b α;(2)若//a α,b α⊂,则//a b ;(3)若,//a b b ⊥α,则a α⊥;(4)若a ⊥α,b a ⊥,则//b α,其中正确的个数有( ) A .0 B .1 C .2D .39.球面上有三点A,B,C 组成这个球的一个截面的内接三角形的三个顶点,其中AB=18,BC=24,AC=30,球心到这个截面的距离为球半径的一半,则该球的表面积为( ) A.1200πB.1400πC.1600πD.1800π11.如图,正方体1111D C B A ABCD -的棱长为1,动点E 在线段11C A 上, F 、M 分别是AD 、CD 的中点,则下列结论中错误的是( ) A .11//FM AC B .BM ⊥平面1CC FC .存在点E ,使得平面BEF //平面11CCD D D .三棱锥B CEF -的体积为定值12.如图所示,在棱长为1的正方体1111D C B A ABCD -中,点F E ,分别是棱1,CC BC 的中点,P 是侧面11B BCC 内一点,若//1P A 平面AEF ,则线段P A 1长度的取值范围为( )A .⎥⎦⎤⎢⎣⎡25,1B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡25,423C .⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,25 D .]3,2[二、填空题13.过点)3,2(A 且垂直于直线052=-+y x 的直线方程为 .14. 圆台的上、下两个底面圆的半径分别为1和2,母线与底面的夹角是60∘,则圆台的侧面积为____ .15.直线l 过250x y ++=和70x y -+=的交点,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l 的方程为 .16.已知三棱锥ABC S -的所有顶点都在球O 的球面上,ABC ∆是边长为1的正三角形,SC 为球O 的直径,且2=SC ,则此棱锥的体积为 . 三、解答题17.已知直线01)3(2:1=+-+y m mx l ,022:2=++m my x l . (1)若21l l ⊥,求实数m 的值; (2)若21//l l ,求实数m 的值.18.如图,ABCD 是正方形,O 是正方形的中心,PO ⊥底面ABCD ,E 是PC 的中点.求证:(1)P A ∥平面BDE ;(2)平面P AC ⊥平面BDE .19.如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,N M 、分别为棱11B A AC 、的中点,且BC AB =.(1)求证:平面⊥BMN 平面11A ACC ; (2)求证:MN ∥平面11B BCC .20.已知直线l :kx -y +1+2k =0(k ∥R) (1)证明:直线l 过定点;(2)若直线l 不经过第四象限,求实数k 的取值范围;(3)若直线l 交x 轴负半轴于点A ,交y 轴正半轴于点B ,O 为坐标原点,设∥AOB 的面积为S ,求S 的最小值及此时直线l 的方程.DABCOEP21.在边长为的正方形中,分别为的中点,分别为的中点,现沿折叠,使三点重合,重合后的点记为,构成一个三棱锥.(1)请判断与平面的位置关系,并给出证明;(2)证明:平面;(3)求三棱锥B-AEN的体积.22.如图,在四棱锥P-ABCD中,AB//CD,且90BAP CDP∠=∠=.(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PA=PD=AB=DC,90APD∠=,且四棱锥P-ABCD的体积为83,求该四棱锥的侧面积.4cm ABCD E F、BC CD、M N、AB CF、AE AF EF、、B C D、、BMN AEFAB⊥BEF1-5.DCABC 6-10.CAAAA 11-12.CB13.x -2y +4=0 14.π6 15.3x +4y =0或x +y +1=0 16.62 17.18.19.(1) 证明:因为M 为棱AC 的中点,且BC AB =,所以AC BM ⊥, 因为111C B A ABC -是直三棱柱,所以⊥1AA 平面ABC , 因为⊂BM 平面ABC ,所以BM AA ⊥1,又⊂1AA AC 、平面11A ACC ,且A AA AC =1 ,所以⊥BM 平面11A ACC , 因为⊂BM 平面BMN ,所以平面⊥BMN 平面11A ACC ;(2)取BC 的中点P ,连接P B 1和MP ,因为P M 、为棱BC AC 、的中点,所以AB MP //,且AB MP 21=, 因为111C B A ABC -是棱柱,所以1111,//B A AB B A AB =, 因为N 为棱11B A 的中点,所以BA N B //1,且BA N B 211=, 所以MP N B //1,且MP N B =1,所以P MNB 1是平行四边形, 所以1//PB MN ,又因为⊄MN 平面11B BCC ,⊂1PB 平面11B BCC , 所以//MN 平面11B BCC .20.(1) 因为直线l :kx -y +1+2k =0(k ∥R )⇔ y -1=k (x +2),所以直线l 过定点(-2,1); (2) 由于直线l 恒过定点(-2,1),画出图形,知: 要使直线l 不经过第四象限必须且只需0≥k , 故k ∥[0, ∞+);(3)由直线l 交x 轴负半轴于点A ,交y 轴正半轴于点B 知:k >0, 由直线l :kx -y +1+2k =0中,令,120k x y --=⇒=则)0,12(k A --, 再令120+=⇒=k y x ,则)12,0(+k B ,所以有:()2212k 11441111(44)842222k k s k k k k +++=⋅=⋅=++≥⨯=((当且仅当 21=k 时,取等号), 所以,S 的最小值为4,此时l 的方程为:x -2 y +4=0. 21.22.。
2020-2021学年山西省太原市高二(上)期中数学试卷一、选择题(共12小题).1.(3分)直线x﹣2y+6=0的斜率为()A.2B.﹣2C.D.﹣2.(3分)长方体的长、宽、高分别为,,1,且其顶点都在同一球面上,则该球的表面积为()A.3πB.6πC.12πD.24π3.(3分)已知A(0,0),B(1,1),直线l过点(2,0)且和直线AB平行,则直线l的方程为()A.x﹣y﹣2=0B.x+y﹣2=0C.2x﹣y﹣4=0D.2x+y﹣4=0 4.(3分)圆(x﹣1)2+(y+2)2=1的一条切线方程是()A.x﹣y=0B.x+y=0C.x=0D.y=05.(3分)已知直线a,b,c满足a⊥b,a⊥c,且a⊂α,b,c⊂β,有下列说法:①a⊥β;②α⊥β;③b∥c.则正确的说法有()A.3个B.2个C.1个D.0个6.(3分)直线x﹣2y+2=0关于直线x=1对称的直线方程是()A.x+2y﹣4=0B.2x+y﹣1=0C.2x+y﹣3=0D.2x+y﹣4=0 7.(3分)在三棱锥A﹣BCD中,E,F分别为AC,AD的中点,设三棱锥A﹣BCD的体积为V1,四棱锥B﹣CDFE的体积为V2,则V1:V2=()A.4:3B.2:1C.3:2D.3:18.(3分)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.19.(3分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,不能证明AP⊥BC的条件是()A.BC⊥平面APCB.BC⊥PC,AP⊥PCC.AP⊥PB,AP⊥PCD.AP⊥PC,平面APC⊥平面BPC10.(3分)已知半径为1的圆经过直线x+2y﹣11=0和直线2x﹣y﹣2=0的交点,那么其圆心到原点的距离的最大值为()A.4B.5C.6D.711.(3分)如图,正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,DD1的中点为N,则异面直线AB1与CN 所成角的余弦值是()A.B.C.D.012.(3分)在同一平面直角坐标系中,直线y=k(x﹣1)+2和圆x2+y2﹣4x﹣2ay+4a﹣1=0的位置关系不可能是()A.①③B.①④C.②④D.②③二、填空题(共4小题).13.(4分)空间直角坐标系中,已知点A(4,1,2),B(2,3,4),则|AB|=.14.(4分)已知一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的侧面积为.15.(4分)已知圆C:x2+y2﹣2mx﹣4y+m2=0(m>0)被直线l:x﹣y+3=0截得的弦长为2,则m=.16.(4分)已知四棱锥的底面是边长为2的正方形,侧棱长均为,若圆柱的一个底面的圆周经过四棱锥四条侧棱的中点,另一个底面的圆心为四棱锥底面的中心,则该圆柱的体积为.三、解答题(本大题共3小题,共48分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(8分)已知直线l1经过点M(2,1),在两坐标轴上的截距相等且不为0.(1)求直线l1的方程;(2)若直线l2⊥l1,且过点M,求直线l2的方程.18.(10分)如图,P为圆锥的顶点,O是圆锥底面的圆心,AC,BD为圆锥底面的两条直径,M为母线PD上一点,连接MA,MO,MC.(1)若M为PD的中点,证明:PB∥平面MAC;(2)若PB∥平面MAC,证明:M为PD的中点.19.(10分)已知圆C经过点A(0,1),B(2,1),M(3,4).(1)求圆C的方程;(2)设点P为直线l:x﹣2y﹣1=0上一点,过点P作圆C的两条切线,切点分别为E,F.若∠EPF=60°,求点P的坐标.四.(本小题满分10分)说明:请同学们在(20)、(21)两个小题中任选一题作答。
2020-2021学年山东省烟台市高二(上)期中数学试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是( )A. 任何三个不共线的向量可构成空间向量的一个基底B. 空间的基底有且仅有一个C. 两两垂直的三个非零向量可构成空间的一个基底D. 直线的方向向量有且仅有一个2.直线的倾斜角是( )A. B. C.D.3.已知,,,若P ,A ,B ,C 四点共面,则( )A. 9B.C. D. 34.已知实数x ,y 满足,那么的最小值为( )A. B.C. 2D. 45.直线的一个方向向量是( )A.B.C.D.6.正四面体ABCD 中,M ,N 分别是BC ,AD 的中点,则直线AM 和CN 夹角的余弦值为( )A.B.C. D.7.棱长为1的正方体中,O 是面的中心,则O 到平面的距离是( )A.B.C. D.8.已知圆C 的方程为,过直线l :上任意一点作圆C 的切线,若切线长的最小值为,则直线l 的斜率为( )A. 4B.C.D.二、多选题:本题共4小题,共20分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.下列叙述正确的有( )A. 平面直角坐标系中的任意一条直线都有斜率B. 平面直角坐标系中的任意一条直线都有倾斜角C. 若,则D. 任意两个空间向量共面10.古希腊数学家阿波罗尼奥斯著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,著作中有这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数且的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.已知,,圆C:上有且仅有一个点P满足,则r的取值可以为( )A. 2B. 4C. 6D. 811.如图,棱长为1的正方体中,E,F分别为,的中点,则( )A. 直线与底面ABCD所成的角为B. 平面与底面ABCD夹角的余弦值为C.直线与直线AE的距离为D. 直线与平面的距离为12.设有一组圆:,下列说法正确的是( )A. 这组圆的半径均为1B.直线平分所有的圆C.直线被圆截得的弦长相等D. 存在一个圆与x轴和y轴均相切三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高二数学上学期期中试题(含分析)一、选择题(本大题共 12 小题)1.设 x ∈R ,则“ 0< x <5”是“|x -1| <1”的()A. 充足而不用要条件B. 必需而不充足条件C. 充要条件D. 既不充足也不用要条件2. 已知等差数列 { a n } 中, a 7+a 9=16, a 4=1,则 a 12 的值是()A. 64B. 31C. 30D. 153. 己知对于 x 的不等式 x 2- ax +2a > 0 在 R 上恒成立,则实数 a 的取值范围是()A.B.C.D.4. 椭圆 =1 的离心率为,则k 的值为()A.B. 21C. 或21D. 或215. 已知双曲线 +=1,焦点在 y 轴上,若焦距为 4,则 a 等于()A.B. 5C. 7D. 6. 不等式ax 2+ +2> 0 的解集是( - ,),则+ 的值是()bxa bA. 10B.C. 14D.7. 已知数列 {n },假如a1, 2-a1, 3- 2 , ,a n-a n-1, ,是首项为1,公比为的等比a a a a数列,则 a =()nA.B.C.D.8. 已知等差数列 { a } 的公差 d ≠0,且 a 1、 a 3、 a 9 成等比数列,则的值为()nA.B.C.D.9. 已知正项等比数列的公比为3, 若, 则的最小值等于 ()A. 1B.C.D.10. 己知数列 { a n } 的通项公式是.设数列 { a n } 的前 n 项和为 S n ,则使 S n < -4 成立的最小自然数 n 的值是( )A. 13B. 14C. 15D. 1611. 我们把由半椭圆与半椭圆合成的曲线称作“果圆”(此中 a 2=b 2+c 2, a > b > c > 0).如图,设点F 0,F 1,F 2 是相应椭圆的焦点, A 1、A 2 和 B 1、B 2 是“果1圆”与 x , y 轴的交点,若△ F 0F 1F 2 是边长为 1 的等边三角形,则 a , b 的值分别为()A.B.C. 5,3D. 5,412. 已知椭圆C 的焦点为,过2的直线与C 交于 , 两点 . 若,,则C 的方程为( )FA BA.B.C.D.二、填空题(本大题共 4 小题)13. 记Sn 为等比数列 {} 的前 n 项和 . 若,则4 =___________.anS14. 己知命题 : ?∈ [-1 ,1] , a 2-5 a -3 < +2,且 p 是假命题,则实数a 的取值范围p mm是 ______.15. 规定记号“⊙”表示一种运算,定义 a ⊙ b =+a +b ( a , b 为非负数),若 1⊙ k 2< 3,则实数 k 的取值范围是 ______.16. 设 F 1,F 2 为椭圆 C :的两个焦点, M 为 C 上一点且在第一象限.若△ MF 1F 2 为等腰三角形,则 M 的坐标为 ________.三、解答题(本大题共6 小题)17. 求合适以下条件的椭圆的标准方程:( 1)焦点在 y 轴上,焦距是 4,且经过点 M ( 3, 2);( 2) c : a =5:13,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.18. ( 1)设函数 f 2,若对于 m ∈ [-2 ,2] , f ( x )<0 恒成立,务实数( x ) =mx - mx +m -6 x 的取值范围; ( 2)对于 x 的方程 8x 2-2 ( m -1 ) x +m -6=0 的两个根,一个在区间( 0, 1)内,另一个在区间( 1, 2),务实数的取值范围.m219. 设 { a n } 是等差数列, a 1=-10 ,且 a 2+10, a 3+8, a 4+6 成等比数列.(Ⅰ)求 { a n } 的通项公式;(Ⅱ)记 { a n } 的前 n 项和为 S n ,求 S n 的最小值.20. 某单位有职工 1000 名,均匀每人每年创建收益 10 万元,为了增添公司竞争力,决定优化家产结构,调整出( ∈ * )名职工从事第三家产,调整后他们均匀每人每x n N年创建收益为 10( a - )万元( > 0),剩下的职工均匀每人每年创建的收益能够a提升 0.2 x %.( 1)若要保证节余与职工创建的年总收益不低于本来 1000 名职工创建的年总利润,则最多调整出多少名职工从事第三家产?( 2)在( 1)的条件下,若调整出的职工创建的年总收益一直不高于节余与职工创建的年总收益,则 a 的取值范围是多少?21. 已知椭圆 C :的左、右极点分别为 A , B ,离心率为,点 P ( 1,)为椭圆上一点.( 1)求椭圆 C 的标准方程;( 2)如图,过点 C ( 0, 1)且斜率大于 1 的直线 l 与椭圆交于 M , N 两点,记直线AM 的斜率为 k 1,直线 BN 的斜率为 k 2,若 k 1=2k 2,求直线 l 斜率的值.322.各项为正的数列 { a n} 知足,( 1)当λ=a n+1时,求证:数列 { a n} 是等比数列,并求其公比;( 2)当λ=2 时,令,记数列 { b n} 的前n项和为S n,数列 { b n} 的前n项之积为T n,求证:对随意正整数 n,2n+1T n+S n为定值.4答案和分析1. 【答案】 B【分析】【剖析】此题考察了充足必需条件,考察解不等式问题,是一道基础题. 解出对于 x 的不等式,联合充足必需条件的定义,从而求出答案. 【解答】解:∵ | x -1| < 1,∴ 0< x < 2,∵ 0< x <5 推不出 0< x < 2,0< x < 2? 0< x < 5,∴ 0< x <5 是 0< x < 2 的必需不充足条件,即 0< x <5 是 | x -1| < 1 的必需不充足条件.应选 B .2. 【答案】 D【分析】【剖析】此题考察了等差数列的性质,属于基础题.【解答】解:因为 { a n } 是等差数列,因此 a 7+a 9=a 4 +a 12 ,因此. 应选 D . 3. 【答案】 A【分析】解:不等式x 2-ax +2 >0在R 上恒成立,a△ =a 2-8 a =a ( a -8 )< 0,即 a ∈( 0,8),应选: A .利用鉴别式法判断即可.考察二次函数恒成立问题,基础题. 4. 【答案】 C【分析】解:若a 2=9,b 2=4+k ,则c =,由 =,即 =得 k =- ; 若 a 2=4+k ,b 2=9,则 c =,由 =,即 =,解得k =21.应选: C .5依题意,需对椭圆的焦点在x 轴与在 y 轴分类议论,从而可求得 k 的值.此题考察椭圆的简单性质,对椭圆的焦点在 x 轴, y 轴分类议论是重点,考察推理运算能力,属于中档题. 5. 【答案】 D【分析】解:依据题意,双曲线 +=1,焦点在 y 轴上,则有,解可得 a < 2,又由其焦距为 4,即 c =2, 2则有 c =( 2- a ) +( 3- a ) =4, 解可得 a =;应选: D .依据题意,由双曲线焦点的地点可得,解可得a 的范围,又由其焦距为 4,即 c =2,由双曲线的几何性质可得c 2=(2- a ) +(3- a ) =4,解可得 a 的值.此题考察双曲线的几何性质,注意双曲线的焦点在 y 轴上,先求出 a 的范围.6. 【答案】 B【分析】 剖析:利用一元二次不等式的解集与相应的一元二次方程的实数根的关系即可得出.娴熟掌握一元二次不等式的解法是解题的重点. 解:不等式 ax 2+bx +2> 0 的解集是( - ,),∴ - ,是方程 ax 2+bx +2=0 的两个实数根,且 a < 0,∴ -=-+ ,=- ×,解得 a =-12 , b =-2 ,∴ a +b =-14应选: B .7. 【答案】 A【分析】解:由题意a n= 1+( 2- 1 )+( 3- 2 )+ +(a n-n-1) =aa aa aa应选: .A因为数列 a 1,( a 2- a 1),( a 3- a 2), ,( a - a -1 ), ,此数列是首项为1,公比为nn的等比数列,依据等比数列的通项公式可得数列{ a } 的通项.n考察学生平等比数列性质的掌握能力,属于基础题. 8. 【答案】 C【分析】解:等差数列 { a n } 中, a 1=a 1, a 3=a 1+2d , a 9=a 1+8d ,因为 a 1、 a 3、a 9 恰巧是某等比数列,因此有a 2,即(a2( 1+8),解得 = 1,3= 1 91+2)=1a a da a d d a因此该等差数列的通项为 a n =nd则的值为 =.6应选: C .因为 { a n } 是等差数列,故a 1、 3、 9 都可用 d 表达,又因为1、 3 、 9 恰巧是等比数列,a aa a a 2因此有 a 3 =a 1 a 9,即可求出 d ,从而可求出该等比数列的公比,最后即可求比值.此题考察等差数列的通项公式、 等比数列的定义和公比, 属基础知识、 基本运算的考察.9. 【答案】 C【分析】【剖析】此题考察等比数列的应用,函数的最值的求法,考察计算能力 , 属于较易题 .利用等比数列的性质推出 m 、 n 的关系,而后利用基本不等式求最小值即可.【解答】解:正项等比数列 { a n } 的公比为 3, 2若 =a 3 ,可得 m +n =6, m , n ∈ . = ,当且仅当 m =2n , 即 m =4, n =2 时,的最小值等于.应选: C .10. 【答案】 D【分析】解: a n =log 2=log 2n -log 2( n +1),可得前 n 项和为 S n =a 1+a 2+ +a n =log 21-log 22+log 22-log 23++log 2n -log 2(n +1)=log 21-log 2( n +1) =-log 2( n +1)< -4 , 则 n +1> 16,即 n >15,使 S n < -4 成立的最小自然数 n 的值是 16.应选: D .求得 a n =log 2=log 2n -log 2( n +1),再由数列的裂项相消乞降,可得前n 项和 S n ,再由对数不等式的解法可得n 的最小值.此题考察数列的裂项相消乞降,对数不等式的解法,考察运算能力,属于基础题. 11. 【答案】 A【分析】解:,,∴ b =1,∴,得,即, b =1.应选: A . 由题意可知求得c ,再由求得 b ,最后由 a 2=b 2+c 2 求得 a .此题主要考察椭圆的性质.属基础题. 12. 【答案】 B【分析】【剖析】此题考察了椭圆的性质,属中档题.依据椭圆的定义以及余弦定理列方程可解得a =,b =,可得椭圆的方程.7【解答】解:∵ | AF2|=2| BF2| ,∴ | AB|=3| BF2| ,又 | AB|=| BF1| ,∴ | BF1|=3|BF2| ,又 | BF1|+| BF2|=2 a,∴ |BF2|= ,∴ | AF2|= a, | BF1|= a,则 | AF2|=||= a,因此A为椭圆短轴端点,在 Rt△ AF2O中,cos∠ AF2O=,在△ BF1F2中,由余弦定理可得cos∠BF2F1=,依据 cos ∠AF2O+cos∠BF2F1=0,可得 +=0,解得 a2=3,∴a=,b2=a2- c2=3-1=2.因此椭圆 C的方程为:+=1.应选 B.13.【答案】【分析】【剖析】此题主要考察了等差数列的通项公式及乞降公式的简单应用,属于基础试题,利用等比数列的通项公式及乞降公式表示已知,可求公比,而后再利用等比数列的乞降公式即可求解 .【解答】解:∵数列 { a n} 为等比数列,a1=1, S3=,∴q≠1,=,整理可得,解得 q=-,故 S4===.故答案为 .14.【答案】( - ∞, -1] ∪ [6 ,+∞)【分析】解:∵命题p:? m∈[-1,1], a2-5 a-3< m+2,且 p 是假命题,则∴? m∈ [-1 , 1] ,a2-5 a- 3≥m+2 恒成立,∴a2-5 a- 3≥3,∴a≤-1或 a≥6,故答案为:(- ∞, -1] ∪ [6 ,+∞).命题 p 是假命题,利用分别m求解.此题考察复合命题真假的关系,参数取值范围,考察转变、逻辑推理、计算能力.15.【答案】( -1 ,1)8【分析】解:由a ⊙b =+a +b ,∵ 1⊙ k 2< 3,∴,化简可得, | k |+1+| k 2| < 2, ∴( | k |-1 )( | k |+2 )< 0,∴ | k | < 1, ∴ -1 < k < 1,原不等式的解集为( -1 ,1).故答案为:( -1 , 1).由已知新定义可转变不等式得,化简后解二次不等式及绝对值不等式即可求解.此题以新定义为载体,主要考察了二次不等式与绝对值不等式的求解,属于基础试题. 16. 【答案】( 3,)【分析】【剖析】此题主要考察椭圆的方程和性质,考察分类议论思想方法,考察方程思想和运算能力,属于中档题.设( , ), , >0,求得椭圆的 , , ,因为 为 C 上一点且在第M m n m n a b c M 一象限,可得 |1| >| 2| ,△1 2 为等腰三角形,可能 | 1|=2 或 |2|=2 c .分类讨MFMFMFFMF cMF论即可得出 M 的坐标 . 【解答】解:设 M (m , n ), ( m , n > 0) ,椭圆 C : +=1 的 a =6,b =2,c =4, ,因为 M 为 C 上一点且在第一象限,可得 | MF 1| > | MF 2| , △ MF 1F 2 为等腰三角形,可能 | MF 1|=2 c 或 | MF 2|=2 c , 因此解得因此 M ( 3,).故答案为( 3,).17. 【答案】解:( 1)由题意可设椭圆的方程为,焦距是 4,且经过点 M ( 3, 2);可得,解得 a =4, c =2, b 2=12.∴椭圆的标准方程是:.( 2)由题意可得,解得.故所求的椭圆方程为:或.【分析】( 1)由题意可设椭圆的方程,利用已知条件列出方程,求出a ,b ,即可解出椭圆方程.(2)由题意可得a,b的方程组,求解即可.娴熟掌握椭圆的标准方程及其性质是解题的重点,是中档题.218. 【答案】解:(1)对于m∈ [-2 ,2] ,f(x)< 0 恒成立,即mx- mx+m-6<0,9可得 m( x2- x+1)-6<0,因为 x2- x+1>0恒成立令= (2 - +1) -6 ,当作对于与y 的一次函数,且在∈ [-2 , 2] 上单一递加,y m x x m m∴m=2时获得最大值为2( x2- x+1)-6,∴2(x2- x+1) -6 < 0,解得 -1 <x< 2,故得 x 的取值范围(-1,2);(2)记f(x) =8x2-2 (m-1 )x+m-6 ,∵方程的一根在区间(0, 1)上,另一根在区间(1, 2)上,∴有 f (0)>0, f (1)<0, f (2)>0,即;解得: 4<m< 6;∴实数 m的取值范围是(4, 6).【分析】( 1)主元换位,即可求解;(2)结构函数,依据方程的一根在区间(0, 1)上,另一根在区间( 1, 2)上,有f(0)> 0,f( 1)< 0,f( 2)> 0,从而务实数m的取值范围此题考察了变元的思想,经过变元,转变为m的函数,利用函数的单一性求函数最大值;在把恒成立问题转变为求函数的最值问题的过程中,表现了转变的思想方程;还考察了对根的议论,函数与方程思想,以及学生的计算能力,正确成立不等式是重点;此题属于中档题.19. 【答案】解:(Ⅰ)∵{ a n} 是等差数列,a1=-10,且 a2+10,a3+8, a4+6成等比数列.∴( a3+8)2=( a2+10)( a4+6),∴( -2+2 d)2=d( -4+3 d),解得 d=2,∴a n=a1+( n-1) d=-10+2 n-2=2 n-12.(Ⅱ)由 a1=-10, d=2,得:S n=-10 n+=n2-11 n=( n-)2-,∴ n=5或 n=6时, S n取最小值-30.【分析】此题考察数列的通项公式、前n 项和的最小值的求法,考察等差数列、等比数列的性质等基础知识,考察推理能力与计算能力,属于基础题.(Ⅰ)利用等差数列通项公式和等比数列的性质,列出方程求出d=2,由此能求出{ a }n 的通项公式;(Ⅱ)由 a =-10, d=2,得 S 2 2 S 的最小值.=-10 n+=n -11 n=(n- ) - ,由此能求出1 n n20.【答案】解:( 1)由题意得: 10(1000- x)( 1+0.2 x%)≥ 10×1000,即 x2-500 x≤0,又 x>0,因此0< x≤500.即最多调整500 名职工从事第三家产.(2)从事第三家产的职工创建的年总收益为万元,从事本来家产的职工的年总收益为万元,则( 1+0.2 x%)10因此, 因此 ax ≤,即 a ≤恒成立,因为,当且仅当,即 x =500 时等号成立.因此 a ≤5,又 a > 0,因此 0< a ≤5,即 a 的取值范围为( 0, 5] .【分析】( 1)依据题意可列出10( 1000- x )( 1+0.2 x %)≥ 10×1000,从而解不等式求得 x 的范围,确立问题的答案.( 2)依据题意分别表示出从事第三家产的职工创建的年总收益和从事本来家产的职工的年总收益,从而依据题意成立不等式,依据均值不等式求得求a 的范围.此题主要考察了基本不等式在求最值问题中的应用.考察了学生综合运用所学知识,解决实质问题的能力.21. 【答案】解:( 1)依据题意,椭圆的离心率为,即 e ==,则 a =2c .又∵ a 2=b 2+c 2,∴. ∴椭圆的标准方程为:.又∵点 P (1,)为椭圆上一点,∴,解得: c =1.∴椭圆的标准方程为:. ( 2)由椭圆的对称性可知直线l 的斜率必定存在,设其方程为 y =kx +1.设 M ( x 1, y 1), N ( x 2,y 2). 联列方程组:,消去y 可得:( 3+4k 2)x 2+8kx -8=0 .∴由韦达定理可知:,. ∵,,且 k 1=2k 2,∴,即.①又∵ M ( x 1, y 1), N (x 2,y 2)在椭圆上,∴,.②将②代入①可得:,即3x 1x 2+10( x 1+x 2) +12=0.∴,即 12k 2-20 k +3=0. 解得:或. 又由 k > 1,则.【分析】此题考察椭圆的几何性质,波及直线与椭圆的地点关系,重点是求出椭圆的标准方程,属于综合题.( 1)依据题意,由椭圆离心率可得a =2c ,从而可得,则椭圆的标准方程为,将P 的坐标代入计算可得 c 的值,即可得答案;( 2)依据题意,设直线1122),将直线的方 l 的方程为 y =kx +1,设 M ( x ,y ), N (x , y程与椭圆联立,可得( 223+4k )x +8kx -8=0 ,由根与系数的关系剖析,:,,联合椭圆的方程与直线的斜率公式可得,即 12k 2-20 k +3=0,解可得 k 的值,即可得答案.22. 【答案】证明:( 1)当 λ=a n+1 时, a n+1=+a n , a n >0,∴ =+1,11令 =q> 0,则q=+1,化为q2- q-1=0 ,解得q=.∴数列 { a n} 是等比数列,其公比q=.(2)当λ=2 时,a n+1=+a n,∴ 2a n+1=a n(a n+2),∴ =.∴ T n=b1b2b3 b n=?? ?==.又b n====-,∴S n=b1+b2+b3+ +b n=- ++ +-=-,∴2n+1T n+S n=+-==2 .∴对随意正整数n,2n+1 T n+S n为定值2.【分析】( 1)递推式两边同除a n,得出对于的方程,求出=,得出结论;(2)化简整理可得b n=,求出S n,T n即可得出结论.此题考察了数列递推关系、等比数列的判断,乞降公式,考察了推理能力与计算能力,属于中档题.2020-2021年高二数学上册期中试题含解析1221 / 21。
第 1 页 共 21 页 2020-2021学年高二上学期期中考试数学试题一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.“10x ->”是“210x ->”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2.已知命题:p x ∀∈R ,2210x +>,则p ⌝是( ).A .x ∀∈R ,2210x +≤B .x ∃∈R ,2210x +>C .x ∃∈R ,2210x +<D .x ∃∈R ,2210x +≤3.设某大学的女生体重y (单位:kg )与身高x (单位:cm )具有线性相关关系,根据一组样本数据(,)(1,2,,)i i x y i n =L ,用最小二乘法建立的回归方程为$0.8585.71y x =-,则下列结论中不正确的是( ).A .y 与x 有正的线性相关关系B .回归直线过样本点的中心(,)x yC .若该大学某女生身高增加1cm ,则其体重约增加0.85kgD .若该大学某女生身高为170cm ,则可断定其体重必为58.79kg4.设α,β是两个不同的平面,l 是一条直线,下列命题中:①若l α⊥,αβ⊥,则l β∥;②若l α∥,αβ∥,则l β∥;③若l α⊥,αβ∥,则l β⊥;④若l α∥,αβ⊥,则l β⊥.其中正确命题的个数是( ).A .1B .2C .3D .45.已知两条直线2y ax =-和3(2)10x a y -++=互相平行,则a 等于( ).A .1或3-B .1-或3C .1或3D .1-或3- 6.已知θ为第一象限角,设(3,sin )a θ=-r ,(cos ,3)b θ=r ,且a b r r ⊥,则θ一定为( ). A .ππ()3k k +∈Z B .π2π()6k k +∈Z C .π2π()3k k +∈Z D .ππ()6k k +∈Z 7.已知数列}{n a 为等比数列,n S 是它的前n 项和,若2312a a a ⋅=,且4a 与72a 的等差中项为54,则5S =( ).A .35B .33C .31D .29 8.若正三棱锥的正视图与俯视图如右图所示,底面是正三角形,则它的侧视图的面积为( ).。
2020—2021学年度上学期期中考试高二数学(文)试卷一、选择题 (每小题5分,共60分)1.经过点()1,4A -且在x 轴上的截距为3的直线方程是( ) A .3y x =--B .3y xC .3y x =-+D .5y x =-+2.已知()2,0A ,()1,2B -,则以AB 为直径的圆的方程为( )A .()2233124x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭ B .()2233124x y ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭C .()2235124x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭ D .()2235124x y ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭3.两条平行直线3450x y +-=与6890x y +-=间的距离等于( )A .110B .15C .45D .4104.已知点,点Q 是直线l :上的动点,则的最小值为 A .2B .C .D .5.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的实轴长为4,左焦点F 到C 的一条渐近线的距离为3,则C 的方程为( )A .22123x y -=B .22143x y -=C .22149x y -=D .221169x y -= 6.已知圆()22:22440C x y x my m m R ++---=∈,则当圆C 的面积最小时,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为( ) A .5 B .6C .51-D .51+7.若直线2244mx ny x y +=+=和圆没有交点,则过点(,)m n 的直线与椭圆22194x y +=的交点个数为( ) A .2个B .至多一个C .1个D .0个8.与圆221x y +=及圆22870x y x +-+=都外切的圆的圆心在( ). A .一个圆上 B .一个椭圆上 C .双曲线的一支上 D .抛物线上 9.过点作圆(x+1)2+(y-2)2=169的弦,其中弦长为整数的弦共有( ) A .16条 B .17条 C .32条 D .34条10.已知斜率为k (0)k >的直线l 过抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点F ,与抛物线C 交于A ,B 两点,又直线l 与圆222304x y py p +--=交于C ,D 两点.若||3||AB CD =,则k 的值为( ) A .2B .22C .4D .811.点P 为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>右支上的一点,其左、右焦点分别为12,F F ,若12PF F ∆的内切圆I 与x 轴相切于点A ,过2F 作PI 的垂线,垂足为,B O 为坐标原点,那么OAOB的值为( ) A .1B .2C .b aD .a b12.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行.已知椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的中心与F 在同一直线上,设椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长半轴长分别为1a ,2a ,半焦距分别为1c ,2c ,则以下四个关系①1122a c a c ->-,②1212c c a a >,③a 1+c 2=a 2+c 1,④1212c ca a <中正确的是( ) A.①②B.①④C.②③D.③④二、填空题(每小题5分,共20分)13.直线()2120mx m y ++-=和直线310x my ++=垂直,则实数m 的值为_______.14.若圆()2244x y -+=与双曲线C :()222210,0y x a b a b-=>>的渐近线相切,则双曲线C 的离心率为_______.15.若过点(01)-,的直线l 与抛物线22y x =有且只有一个交点,则这样的直线l 共有_____条. 16.已知直线y=-x+1与椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 相交于A ,B 两点,且OA OB ⊥(O 为坐标原点),若椭圆的离心率13,22e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则a 的最大值为___________.三、解答题(共70分)17.(10分)设直线的方程为(1)20,a x y a a R +++-=∈.(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程; (2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求a 的值.18.(12分)在平面直角坐标系xoy 中,已知中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线C 的离心率为2,且双曲线C 与斜率为2的直线l 相交,且其中一个交点为P (﹣3,0).(1)求双曲线C 的方程及它的渐近线方程;(2)求以直线l 与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程.19.(12分)已知抛物线E :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,直线x=2与x 轴的交点为M ,与抛物线E 的交点为N ,且4|FN|=5|MN|.(1)求p 的值;(2)若直线y=kx+2与E 交于A ,B 两点,C (0,-2),记直线CA ,CB 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 12+k 22-2k 2为定值. 20.(12分)已知直线:(1)2530()l k x y k k R --+-=∈恒过定点P ,圆C 经过点(4,0)A 和点P ,且圆心在直线-2 10x y +=上.(1)求定点P 的坐标与圆C 的标准方程;(2)已知点P 为圆C 直径的一个端点,若另一个端点为点Q ,问:在y 轴上是否存在一点(0, )M m ,使得PMQ ∆为直角三角形,若存在,求出m 的值,若不存在,请说明理由.21.(12分)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴,焦距为2,且长轴长是短轴长的倍.(1)求椭圆的标准方程; (2)设,过椭圆左焦点的直线交于、两点,若对满足条件的任意直线,不等式()恒成立,求的最小值.22.(12分)已知F 为抛物线()21:201C y px p =<<的焦点,E 为圆()222:41C x y -+=上任意点,且EF 最大值为194. (1)求抛物线1C 的方程;(2)若()()000,24M x y y ≤≤在抛物线1C 上,过M 作圆2C 的两条切线交抛物线1C 于A 、B (A 、B 异于点M ),求AB 中点D 的纵坐标的取值范围.高二期中考试数学(文)试卷参考★答案★1.经过点()1,4A -且在x 轴上的截距为3的直线方程是( ) A .3y x =-- B .3yx C .3y x =-+ D .5y x =-+【★答案★】C 【详解】根据题意,所求直线过点()1,4A -,故可设为()41y k x -=+,0k ≠ ,令0y =,得134kx =--=,即1k =-,即所求直线的方程为3y x =-+.故选C.2.已知()2,0A ,()1,2B -,则以AB 为直径的圆的方程为( )A .()2233124x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭ B .()2233124x y ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭ C .()2235124x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭ D .()2235124x y ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭ 【★答案★】D【详解】由()2,0A ,()1,2B -,且AB 为直径, 所以圆的圆心为,A B 的中点,即为3,12⎛⎫- ⎪⎝⎭, 又()()2221025AB =-++=,所以522AB r ==, 所以以AB 为直径的圆的标准方程为()2235124x y ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭,故选:D3.两条平行直线3450x y +-=与6890x y +-=间的距离等于( ) A .110B .15C .45D .410【★答案★】A 【详解】直线6890x y +-=方程可化为:93402x y +-=, 由平行直线间距离公式可知所求距离2295211034d ⎛⎫--- ⎪⎝⎭==+.故选:A . 4.已知点,点Q 是直线l :上的动点,则的最小值为 A .2B .C .D .【★答案★】B 解:点,点Q 是直线l :上的动点, 的最小值为点Q 到直线l 的距离, 的最小值为.故选:B .5.已知双曲线C :22221x y a b-=(0a >,0b >)的实轴长为4,左焦点F 到C 的一条渐近线的距离为3,则C 的方程为( )A .22123x y -=B .22143x y -=C .22149x y -=D .221169x y -=【★答案★】C 【详解】因为实轴长24a =,所以2a =,(),0F c -,由对称性,双曲线的一个焦点到两条渐近线的距离相等,不妨取渐近线为by x a=,即0bx ay -=, 点(),0F c -到渐近线的距离()220b c bcd b c a b⋅--===+,所以3b =,所以C 的方程为22149x y -=,故选:C.6.已知圆()22:22440C x y x my m m R ++---=∈,则当圆C 的面积最小时,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为( ) A .5 B .6 C .51- D .51+【★答案★】D 【详解】由2222440x y x my m ++---=得()()222145x y m m m ++-=++,因此圆心为()1,C m -,半径为()2245211r m m m =++=++≥,当且仅当2m =-时,半径最小,则面积也最小;此时圆心为()1,2C --,半径为1r =, 因此圆心到坐标原点的距离为()()22125d r =-+-=>,即原点在圆C 外,根据圆的性质,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为51d r +=+.故选:D.7.若直线2244mx ny x y +=+=和圆没有交点,则过点(,)m n 的直线与椭圆22194x y +=的交点个数为( )A .2个B .至多一个C .1个D .0个【★答案★】A 【详解】直线2244mx ny x y +=+=和圆没有交点,故40242222<+<∴>+n m n m ,点P(m,n)在以原点为圆心,半径为2的圆内,故圆22m n +=2内切于椭圆,故点P(m,n)在椭圆内,则过点(,)m n 的直线与椭圆22194x y +=的交点个数为2个8.与圆221x y +=及圆22870x y x +-+=都外切的圆的圆心在( ).A .一个圆上B .一个椭圆上C .双曲线的一支上D .抛物线上【★答案★】C 【详解】设动圆的圆心为P ,半径为r ,而圆221x y +=的圆心为(0,0)O ,半径为1;圆22870x y x +-+=的圆心为(4,0)F ,半径为3.依题意得3,1PF r PO r =+=+,则()()312PF PO r r FO -=+-+=<, 所以点P 的轨迹是双曲线的一支(除(1,0)). 故选C . 9.过点作圆(x+1)2+(y-2)2=169的弦,其中弦长为整数的弦共有( ) A .条 B .条 C .条 D .条 【★答案★】C 【解析】试题分析:圆的标准方程是:,圆心,半径,过点的最短的弦长为10,最长的弦长为26,(分别只有一条)还有长度为的各2条,所以共有弦长为整数的条.选C .10.已知斜率为k (0)k >的直线l 过抛物线2:2(0)C x py p =>的焦点F ,与抛物线C 交于A ,B两点,又直线l 与圆222304x y py p +--=交于C ,D 两点.若||3||AB CD =,则k 的值为( ) A .2B .22C .4D .8【★答案★】A 【详解】设直线l 的方程为2p y kx =+代入抛物线2:2(0)C x py p =>消去x , 整理得:222(2)04p y p pk y -++=,则2122y y p pk +=+,所以2212||222AB y y p p pk p p pk =++=++=+,圆22222230()42px y py p x y p +--=⇒+-=, 圆心为(0,)2p,半径为p , 因为直线过圆心,所以||2CD p =,因为||3||AB CD =,所以22262p pk p k +=⇒=.故选:A.11.点P 为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>右支上的一点,其左、右焦点分别为12,F F ,若12PF F ∆的内切圆I 与x 轴相切于点A ,过2F 作PI 的垂线,垂足为,B O 为坐标原点,那么OAOB的值为( ) A .1B .2C .b aD .a b【★答案★】A 【解析】F 1(−c ,0)、F 2(c ,0),内切圆与x 轴的切点是点A ∵|PF 1|−|PF 2|=2a ,及圆的切线长定理知, |AF 1|−|AF 2|=2a ,设内切圆的圆心横坐标为x , 则|(x +c )−(c −x )|=2a ∴x =a ; 即|OA |=a ,在三角形PCF 2中,由题意得,它是一个等腰三角形,PC =PF 2, ∴在三角形F 1CF 2中,有:OB =12CF 1=12 (PF 1−PC )=1 2 (PF 1−PF 2)=1 2×2a =a , ∴|OB |=|OA |,所以1OAOB=,故选A.12.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行.已知椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的中心与F 在同一直线上,设椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长半轴长分别为1a ,2a ,半焦距分别为1c ,2c ,则以下四个关系①1122a c a c ->-,②1212c c a a >,③a 1+c 2=a 2+c 1,④1212c ca a <中正确的是( )A.①②B.①④C.②③D.③④【★答案★】C【详解】由图可知,11a c PF -=,22a c PF -=,故①不正确; 由①可得1122a c a c -=-,则1221a c a c +=+,故③正确;由③可得()()221221a c a c +=+,则22221212212122a c a c a c a c ++=++,即22221112222122a c a c a c a c -+=-+,所以2211222122b a c b a c +=+,因为12b b >,所以1221a c a c <,则1212a a c c <,所以1212c c a a >,故②正确,④错误. 故★答案★为:C13.直线()2120mx m y ++-=和直线310x my ++=垂直,则实数m 的值为_______. 【★答案★】-2或0【详解】因为直线()2120mx m y ++-=和直线310x my ++=垂直,所以()3210m m m ++=, 即()240m m +=,解得0m =或2-.14.若圆()2244x y -+=与双曲线C :()222210,0y x a b a b-=>>的渐近线相切,则双曲线C 的离心率为_______. 【★答案★】2 【详解】设双曲线的一条渐近线为ay x b=,即0ax by -= 因为其与圆()2244x y -+=相切,故2242a a b=+ 整理可得223b a =,故离心率为2212?b e a=+=.15.若过点(01)-,的直线l 与抛物线22y x =有且只有一个交点,则这样的直线l 共有_______条. 【★答案★】3解:(1)当过点(01)-,的直线斜率不存在时,显然0x =与抛物线22y x =有且只有一个交点, (2)①当过点(01)-,且直线抛物线22y x =的对称轴平行,即斜率为0时,显然1y =-与抛物线22y x =有且只有一个交点,②当直线过点(01)-,且斜率存在,且与抛物线相切时,直线与抛物线只有一个交点,设直线方程为1y kx =-,代入到抛物线方程 22y x =,消y 得:222(1)10k x k x -++=,由已知有0k ≠,则224(1)40k k ∆=+-= ,解得:12k =-,即直线线方程为112y x =--,综上可得:过点(01)-,的直线l 与抛物线22y x =有且只有一个交点的直线l 共有3条, 16.已知直线1y x =-+与椭圆)0(12222>>=+b a b ya x 相交于A ,B 两点,且OA OB ⊥(O 为坐标原点),若椭圆的离心率13,22e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则a 的最大值为___________.【★答案★】102解:设()()1122,,,A x y B x y ,由222211y x x y ab =-+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,可得()()222222210a b x a x a b +-+-=, ∴则()2221212222212,a b a x x x x a b a b-+==++, 由()()()2222222410a a a b b ∆=--+->,整理得221a b +>.()()()12121212111y y x x x x x x ∴=-+-+=-++.OA OB ⊥(其中O 为坐标原点),可得0OA OB ⋅=, 12120x x y y ∴+=,即()()1212110x x x x +-+-+=,化简得()1212210x x x x -++=.()222222212210a b a a b a b -∴⋅-+=++.整理得222220a b a b +-=. 222222b a c a a e =-=-,∴代入上式,化简得221211a e=+-, 2211121a e ⎛⎫∴=+ ⎪-⎝⎭. 13,22e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,平方得21344e ≤≤, 213144e ∴≤-≤,可得 241431e≤≤-, 因此2227175215,3162a a e ≤=+≤≤≤-,可得2a 的最大值为52, 满足条件221a b +>,∴当椭圆的离心率32e =时,a 的最大值为102. 故★答案★为:102. 17.设直线的方程为(1)20,a x y a a R +++-=∈.(1)若在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程; (2)若与两坐标轴围成的三角形的面积为1,求a 的值. 【★答案★】(1)30x y +=或20x y ++=(2)37a =± 【详解】(1)由题意知,当直线过原点时,该直线在两条坐标轴上的截距都为0, 此时2a =,直线的方程为30x y +=; 当直线不过原点时,由截距相等,得221a a a --=+,则0a =, 直线的方程为20x y ++=,综上所述,所求直线的方程为30x y +=或20x y ++=. (2)由题意知,直线在x 轴,y 轴上的截距分别为21a a -+、2a -, ()122121a a a -⨯-=+,解得37a =±.18.在平面直角坐标系xoy 中,已知中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线C 的离心率为2,且双曲线C 与斜率为2的直线l 相交,且其中一个交点为P (﹣3,0). (1)求双曲线C 的方程及它的渐近线方程;(2)求以直线l 与坐标轴的交点为焦点的抛物线的标准方程.【★答案★】(1)22199x y -=,y x =±;(2)y 2=﹣12x ,x 2=24y. 试题解析:(1)由题意,设双曲线的方程为()222210,0x y a b a b-=>>,∵点P (﹣3,0)在双曲线上,∴a=3.∵双曲线C 的离心率为:2,∴32c =,∵c 2=a 2+b 2,∴b=3,∴双曲线的方程为:22199x y -=,其渐近线方程为:y=±x . (2)由题意,直线l 的方程为y=2(x+3),即y=2x+6,直线l 与坐标轴交点分别为 F 1(﹣3,0),F 2(0,6),∴以F 1为焦点的抛物线的标准方程为y 2=﹣12x ; 以F 2为焦点的抛物线的标准方程为x 2=24y.19.已知抛物线E :x 2=2py (p >0)的焦点为F ,直线x=2与x 轴的交点为M ,与抛物线E 的交点为N ,且4|FN|=5|MN|. (1)求p 的值;(2)若直线y=kx+2与E 交于A ,B 两点,C (0,-2),记直线CA ,CB 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 12+k 22-2k 2为定值. 【★答案★】(1)P=1;(2)见解析 【详解】(1)设N (2,y 0),代入x 2=2py ,得02y p =,而M (2,0),则2MN p =.又p F 02⎛⎫⎪⎝⎭,,0p 2p NF y 2p 2=+=+,由4|FN|=5|MN|,得8102p p p+=,则p=1,(2)设点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),由2x 2yy kx 2⎧=⎨=+⎩,得x 2-2kx-4=0.由韦达定理可得x 1+x 2=2k ,x 1x 2=-4.△=4k 2+16>0,2222121212y 2y 2k k ()()x x +++=+=22122212(kx 4)(kx 4)x x +++=222211222212k x 8kx 16k x 8kx 16x x +++++ =222121211112k 8k 16x x x x ⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=()212212122212128k x x (x x )2x x 2k 16x x x x ++-++⋅ =2k 2-4k 2+4k 2+8=2k 2+8,因此,22212k k 2k 8+-=.20.已知直线:(1)2530()l k x y k k R --+-=∈恒过定点P ,圆C 经过点(4,0)A 和点P ,且圆心在直线-2 10x y +=上.(1)求定点P 的坐标与圆C 的标准方程;(2)已知点P 为圆C 直径的一个端点,若另一个端点为点Q ,问:在y 轴上是否存在一点(0, )M m ,使得PMQ ∆为直角三角形,若存在,求出m 的值,若不存在,请说明理由. 【★答案★】(1)(3,1),22(7)(4)25x y -+-=;(2)存在,5m =或653. 【详解】(1)由(1)2530k x y k --+-=得,(3)(25)0k x x y --+-=, 令30250x x y -=⎧⎨+-=⎩,得31x y =⎧⎨=⎩,即定点P 的坐标为(3,1). 设圆C 的方程为220x y Dx Ey F ++++=,由条件得1640913021022D F D E F D E ⎧⎪++=⎪⎪++++=⎨⎪⎛⎫⎛⎫⎪---+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩,解得14840D E F =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩.所以圆C 的方程为22148400x y x y +--+=,所以化为标准方程为22(7)(4)25x y -+-=.(2)设点(3,1)P 关于圆心(7,4)的对称点为()00,x y ,则有0031418x y +=⎧⎨+=⎩,解得011x =,07y =,故点Q 的坐标为(11,7).因为M 在圆外,所以点M 不能作为直角三角形的顶点,若点P 为直角三角形的顶点,因为413734CP k -==-则有131,5034m m -⋅=-=-, 若点Q 是直角三角形的顶点,则有73651,01143m m -⋅=-=-, 综上,5m =或653. 21.已知椭圆的中心在原点,焦点在轴,焦距为2,且长轴长是短轴长的倍.(1)求椭圆的标准方程; (2)设,过椭圆左焦点的直线交于、两点,若对满足条件的任意直线,不等式()恒成立,求的最小值.【★答案★】(1)(2)的最小值为()恒成立,只需,即的最小值为.试题解析:(1)依题意,,,解得,,∴椭圆的标准方程为.(2)设,,所以,当直线垂直于轴时,,且,此时,,所以.当直线不垂直于轴时,设直线:, 由整理得,所以,,所以. 要使不等式()恒成立,只需 ,即的最小值为.22.已知F 为抛物线()21:201C y px p =<<的焦点,E 为圆()222:41C x y -+=上任意点,且EF 最大值为194. (1)求抛物线1C 的方程;(2)若()()000,24M x y y ≤≤在抛物线1C 上,过M 作圆2C 的两条切线交抛物线1C 于A 、B (A 、B 异于点M ),求AB 中点D 的纵坐标的取值范围. 【★答案★】(1)2y x =;(2)42,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.【详解】(1)抛物线1C 的焦点为,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,圆2C 的圆心为()24,0C ,半径为1, 所以,2max1914124p EF FC =+=-+=,01p <<,解得12p =, 因此,抛物线1C 的方程为2y x =;[],即在时当两条切线的斜率都存;得,的方程:,得由)即(的方程:设),,(的斜率不存在,则不妨设),(时,则,另一条切线斜率存在当一条切线斜率不存在5y ,453-y 25-y 5-x 552y 5-x 552y 552k 11554d ,0555-x k 5-y 5-55516,4)2(022200≠=⇒=⎪⎩⎪⎨⎧===∴==++-==+--=∈=DB xy MB k k k k y kx MB A MA M y x设点()11,A x y 、()22,B x y ,设过点M 的圆2C 的切线方程为()200y y k x y-=-,则()22411y k y k-+=+,整理得()()42222000008152410y y k y y k y -++-+-=,设两切线的斜率分别为1k 、()212k k k ≠,则1k 、2k 是上述方程的两根,由韦达定理得()()20012420024815y y k k y y -+=-+,201242001815y k k y y -=-+, 将方程()200y y k x y -=-代入抛物线2C 的方程得()2200y y k y y -=-, 整理得()()0010y y ky ky -+-=,所以,1011y y k =-,2021y y k =-, 线段AB 中点D 的纵坐标为012121202120001123312221y y y y k k k k y y k k y y y +-++===-=-=---)5(0≠y ,函数()1f x x x=-在区间[][]4,55,2⋃上为增函数,.54)(453453)(2,415)(554554)(23-≤<--<≤-∴≤<<≤x f x f x f x f 或或因此,线段AB 的中点D 的纵坐标的取值范围是42,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.感谢您的下载!快乐分享,知识无限!。
海南中学2020-2021学年高二上学期期中考试化学试题(本试卷总分150分,总时量120分钟)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分. 1. 椭圆22:416C x y +=的焦点坐标为( )A .(±B .(±C .(0,±D .(0,±2. 已知向量(2,4,5)a =,(3,,)b x y =分别是直线12,l l 的方向向量,若12l l ∥,则( )A .6,15x y ==B .3,15x y ==C .810,33x y ==D .156,2x y ==3. 设0,0a b k >>>且1k ≠,则椭圆22122:1x y C a b +=和椭圆22222:x y C k a b+=具有相同的( )A .顶点B .焦点C .离心率D .长轴和短轴4. 已知直线1l 的方向向量(2,4,)a x =,直线2l 的方向向量(2,,2)b y =,若||6a =,且a b ⊥,则x y +的值是( ) A .1-或3B .1或3-C .3-D .15. 若直线0x y k --=与圆22(1)2x y -+=有两个不同的交点,则( )A .03k <<B .13k -≤≤C .1k <-或3k >D .13k -<<6. 已知平行六面体''''ABCD A B C D -中,4AB =,3AD =,'5AA =,90BAD ∠=,''60BAA DAA ∠=∠=.则'AC 的长为( )A B . C .12 D .7. 光线从(3,4)A -点射出,到x 轴上的B 点后,被x 轴反射到y 轴上的C 点,又被y 轴反射,这时反射线恰好过点(1,6)D -,则BC 所在直线的方程是( ) A .5270x y -+= B .310x y +-= C .3240x y -+= D .230x y --=8. 四棱锥-P ABCD 中,底面ABCD 是一个平行四边形,PA ⊥底面ABCD ,(2,1,4)AB =--,(4,2,0)AD =,(1,2,1)AP =--.则四棱锥-P ABCD 的体积为( )A .8B .16C .32D .48二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 9. 若,,a b c 是空间任意三个向量,R λ∈,下列关系中,不成立...的是( ) A .||||a b b a +=-B .()()a b c a b c +⋅=⋅+C .()a b a b λλλ+=+D .b a λ=10. 已知直线:10l y -+=,则下列结论正确的是( )A .直线l 的倾斜角是6πB .若直线:10m x -+=,则l m ⊥C .点0)到直线l 的距离是2D .过2)与直线l 40y --=11. 已知平面上一点(5,0)M ,若直线上存在点P ,使||4PM =,则称该直线为“点M 相关直线”,下列直线中是“点M 相关直线”的是( ) A .1y x =+B .2y =C .430x y -=D .210x y -+=12. 设椭圆22193x y +=的右焦点为F ,直线(0y m m =<<与椭圆交于,A B 两点,则( )A .||||AF BF +为定值B .ABF 的周长的取值范围是[6,12]C .当m =时,ABF 为直角三角形D .当1m =时,ABF三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 若椭圆221(4)4x y m m+=<的离心率为12,则m = .14. 已知A ,B ,C 三点不共线,O 是平面ABC 外任一点,若1253OP OA OB OC λ=++,且P ∈平面ABC ,则λ= .15. 已知空间向量(3,0,4),(3,2,1)a b ==-,则向量b 在向量a 上的投影向量是 .16. 过点()3,0P -做直线()()21340m x m y m +-+--=的垂线,垂足为M ,已知点()2,3N ,则MN 的取值范围是 .四、解答题:本题共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. (10分)已知三角形的三个顶点是(4,0)A ,(6,7)B -,(0,3)C -.(1)求BC 边上的中线所在直线的方程; (2)求BC 边上的高所在直线的方程.18. (12分)已知(1,0)A -,(2,0)B ,动点M 满足||1||2MA MB =,设动点M 的轨迹为C , (1)求动点M 的轨迹方程; (2)点(,)P x y 在轨迹C 上,求2yx -的最小值.19. (12分)如图,四边形ABCD 是正方形,EA ⊥平面ABCD ,EA PD ∥,22AD PD EA ===,,,F G H 分别为,,PB EB PC 的中点. (1)求证:FG ∥平面PED ;(2)求平面FGH 与平面PBC 夹角的大小.20. (12分)已知关于x ,y 的方程22:240C x y x y m +--+=.(1)若圆C 与圆22812360x y x y +--+=外切,求m 的值; (2)若圆C 与直线:240l x y +-=相交于M ,N 两点,且45||MN =,求m 的值.21. (12分)四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,=90PAB ∠,2PA PD AD ===,(1)求证:平面PAD⊥平面ABCD.(2)在下列①②③三个条件中任选一个,补充在下面问题处,若问题中的四棱锥存在,求AB的长度;若问题中的四棱锥不存在,说明理由.①CF与平面PCD所成角的正弦值等于15;②DA与平面PDF所成角的正弦值等于34;③P A与平面PDF所成角的正弦值等于3.问题:若点F是AB的中点,是否存在这样的四棱锥,满足?(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)22.(12分)已知椭圆2222:1(0)x yM a ba b+=>>的离心率为223,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形的周长为6+42.(1)求椭圆M的方程;(2)设直线:l x ky m=+与椭圆M交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过椭圆的右顶点C,求m的值.参考答案一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分. 23. 椭圆22:416C x y +=的焦点坐标为( )CA .(±B .(±C .(0,±D .(0,±24. 已知向量(2,4,5)a =,(3,,)b x y =分别是直线12,l l 的方向向量,若12l l ∥,则( )DA .6,15x y ==B .3,15x y ==C .810,33x y ==D .156,2x y ==25. 设0,0a b k >>>且1k ≠,则椭圆22122:1x y C a b +=和椭圆22222:x y C k a b+=具有相同的( )CA .顶点B .焦点C .离心率D .长轴和短轴26. 已知直线1l 的方向向量(2,4,)a x =,直线2l 的方向向量(2,,2)b y =,若||6a =,且a b ⊥,则x y +的值是( )B A .1-或3B .1或3-C .3-D .127. 若直线0x y k --=与圆22(1)2x y -+=有两个不同的交点,则( )DA .03k <<B .13k -≤≤C .1k <-或3k >D .13k -<<28. 已知平行六面体''''ABCD A B C D -中,4AB =,3AD =,'5AA =,90BAD ∠=,''60BAA DAA ∠=∠=.则'AC 的长为( )AA B . C .12 D .29. 光线从(3,4)A -点射出,到x 轴上的B 点后,被x 轴反射到y 轴上的C 点,又被y 轴反射,这时反射线恰好过点(1,6)D -,则BC 所在直线的方程是( )A A .5270x y -+= B .310x y +-= C .3240x y -+= D .230x y --=30. 四棱锥-P ABCD 中,底面ABCD 是一个平行四边形,PA ⊥底面ABCD ,(2,1,4)AB =--,(4,2,0)AD =,(1,2,1)AP =--.则四棱锥-P ABCD 的体积为( )BA .8B .16C .32D .48二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分. 31. 若,,a b c 是空间任意三个向量,R λ∈,下列关系中,不成立...的是( )ABD A .||||a b b a +=-B .()()a b c a b c +⋅=⋅+C .()a b a b λλλ+=+D .b a λ=32. 已知直线:10l y -+=,则下列结论正确的是( )CDA .直线l 的倾斜角是6πB .若直线:10m x -+=,则l m ⊥C .点0)到直线l 的距离是2D .过点2)且与直线l 40y --=33. 已知平面上一点(5,0)M ,若直线上存在点P ,使||4PM =,则称该直线为“点M 相关直线”,下列直线中是“点M 相关直线”的是( )BC A .1y x =+B .2y =C .430x y -=D .210x y -+=34. 设椭圆22193x y +=的右焦点为F ,直线(0y m m =<<与椭圆交于,A B 两点,则( )ACDA .||||AF BF +为定值B .ABF 的周长的取值范围是[6,12]C .当2m =时,ABF 为直角三角形D .当1m =时,ABF【解析】设椭圆的左焦点为F ',则||||AF BF '=,所以||||||||AF BF AF AF '+=+为定值6,A 正确;ABF ∆的周长为||||||AB AF BF ++,因为||||AF BF +为定值6,易知||AB 的范围是(0,6),所以ABF ∆的周长的范围是(6,12),B 错误;将y 与椭圆方程联立,可解得(A ,B ,又易知F ,所以2(60AF BF =+=,所以ABF ∆为直角三角形,C 正确;将1y =与椭圆方程联立,解得(A ,B ,所以112ABF S ∆=⨯=D 正确.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.35. 若椭圆221(4)4x y m m+=<的离心率为12,则m = .336. 已知A ,B ,C 三点不共线,O 是平面ABC 外任一点,若1253OP OA OB OC λ=++,且P ∈平面ABC ,则λ= .21537. 已知空间向量(3,0,4),(3,2,1)a b ==-,则向量b 在向量a 上的投影向量是 .34(,0,)55--38. 过点()3,0P -做直线()()21340m x m y m +-+--=的垂线,垂足为M ,已知点()2,3N ,则MN 的取值范围是 .【解析】直线()()21340m x m y m +-+--=化为 (3)240m x y x y --+--=,令30{ 240x y x y --=--=,解得1{2x y -=.=∴直线()()21340m x m y m +-+--=过定点12Q -(,). ∴点M 在以PQ 为直径的圆上,圆心为线段PQ 的中点11C --(,)线段MN 长度的最大值5CN r =+==线段MN 长度的最大值5CN r =-==故答案为5⎡+⎣.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 39. (10分)已知三角形的三个顶点是(4,0)A ,(6,7)B -,(0,3)C -.(1)求BC 边上的中线所在直线的方程; (2)求BC 边上的高所在直线的方程. 解:(1)设线段BC 的中点为D . 因为B(6,−7),C(0,−3), 所以BC 的中点D(3,−5),所以BC 边上的中线所在直线的方程为y−0−5−0=x−43−4, 即5x −y −20=0.(2)因为B(6,−7),C(0,−3), 所以BC 边所在直线的斜率k BC =−3−(−7)0−6=−23,所以BC 边上的高所在直线的斜率为32,所以BC 边上的高所在直线的方程为y =32(x −4), 即3x −2y −12=0.40. (12分)已知(1,0)A -,(2,0)B ,动点M 满足||1||2MA MB =,设动点M 的轨迹为C , (1)求动点M 的轨迹方程; (2)求2yx -的最小值. 解:(1)设动点M(x,y), 根据题意得,√(x+1)2+y 2√(x−2)2+y 2=12,化简得,(x +2)2+y 2=4,所以动点M 的轨迹方程为(x +2)2+y 2=4. (2)设过点(2,0)的直线方程为y =k(x −2), 圆心到直线的距离d =√k 2+1≤2,解得−√33≤k ≤√33, 所以yx−2的最小值为−√33.41. (12分)如图,四边形ABCD 是正方形,EA ⊥平面ABCD ,EA PD ∥,22AD PD EA ===,,,F G H 分别为,,PB EB PC 的中点. (1)求证:FG ∥平面PED ;(2)求平面FGH 与平面PBC 夹角的大小. (1)证明:∵F,G 分别为PB,EB 中点,∴FG PE ∥,,FG PED PE PED ⊄⊂平面平面,FG PED ∴平面∥. (2)解:EA ABCD EA PD ⊥平面,∥,PD ABCD ∴⊥平面. 又ABCD 四边形为矩形,,,DA DC DP ∴两两垂直.故以D 为坐标原点,DA,DC,DP 所在直线分别为x,y,z 轴建立空间直角坐标系,、则1(0,0,2),(2,2,0),(0,2,0),(2,0,1),(1,1,1),(2,1,),(0,1,1)2P B C E F G H ,(0,2,2),(2,0,0)PC CB =-=设平面PBC 的法向量为(,,)n x y z =,则0n PC n CB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即22020y z x -=⎧⎨=⎩,所以可取(0,1,1)n =,同理可取平面FGH 的法向量为(0,1,0)m =,设平面FGH 与平面PBC 的夹角为θ, 则||2cos ||||m n m n θ⋅==⋅,又[0,]2πθ∈,∴平面FGH 与平面PBC 夹角为4π.42. (12分)已知关于x ,y 的方程22:240C x y x y m +--+=.(1)若圆C 与圆22812360x y x y +--+=外切,求m 的值; (2)若圆C 与直线:240l x y +-=相交于M ,N 两点,且||MN =,求m 的值. 解:(1)把圆x 2+y 2−8x −12y +36=0, 化为标准方程得(x −4)2+(y −6)2=16, 所以圆心坐标为(4,6),半径为R =4,则两圆心间的距离d =√(42+(6−2)2=5, 因为两圆的位置关系是外切,所以d =R +r ,即4+√5−m =5,解得m =4, 故m 的值为4;(2)因为圆心C 的坐标为(1,2), 所以圆心C 到直线l 的距离d =√5=√55, 所以(√5−m)2=(12|MN|)2+d 2=(2√55)2+(√55)2,即5−m =1,解得m =4, 故m 的值为4.43. (12分)四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,=90PAB ∠,2PA PD AD ===,(1)求证:平面PAD ⊥平面ABCD .(2)在下列①②③三个条件中任选一个,补充在下面问题 处,若问题中的四棱锥存在,求AB 的长度;若问题中的四棱锥不存在,说明理由.①CF 与平面PCD 所成角的正弦值等于15; ②DA 与平面PDF 所成角的正弦值等于34; ③P A 与平面PDF 所成角的正弦值等于3. 问题:若点F 是AB 的中点,是否存在这样的四棱锥,满足 ? (注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.) (1)证明:=90PAB ∠,AB PA ∴⊥, ∵底面ABCD 为矩形,∴AB AD ⊥, 又,PA AD PAD ⊂平面,且PAAD A =,AB PAD ∴⊥平面,又AB ABCD ⊂平面,故平面PAD ⊥平面ABCD.(2)解:取AD 中点为O ,∵4PA PD AD ===,∴OA ⊥OP ,以O 为原点,OA,OP 所在直线分别为x,z 轴建立空间直角坐标系,设2(0)AB a a =>, 则(1,0,0),(1,0,0),(0,0,3),(1,2,0),(1,2,0),(1,,0)A D P B a C a F a --, 选①:(2,,0),(0,2,0),(1,0,3)CF a DC a DP =-==,设平面PCD 的法向量为(,,)n x y z =,则00n DC n DP ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即2030ay x z =⎧⎪⎨+=⎪⎩,∴可取(3,0,1)n =-,设CF 与平面PCD 所成角为θ,则2||315sin 5||||4CF n CF n aθ⋅===⋅+,解得1a =, ∴符合题意的四棱锥存在,此时22AB a ==. 选②:(2,0,0),(1,0,3)(2,,0)DA DP DF a ===,,设平面PDF 的法向量为(,,)n x y z =,则00n DP n DF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即3020x z x ay ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,∴可取(3,)n a a =--,设DA 与平面PDF 所成角为θ, 则||3sin 4||||2DA n DA n θ⋅===⋅,解得3a =, ∴符合题意的四棱锥存在,此时26AB a ==. 选③:易知P A 与平面PDF 所成角小于APD ∠,设P A 与平面PDF 所成角为θ,则sin sin sin32APD πθ<∠==,故不存在符合题意的四棱锥.44. (12分)已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b +=>>的离心率为3,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形的周长为(1)求椭圆M 的方程;(2)设直线:l x ky m =+与椭圆M 交于A ,B 两点,若以AB 为直径的圆经过椭圆的 右顶点C ,求m 的值.解:(Ⅰ)因为椭圆M 上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为6+4√2, 所以2a +2c =6+4√2,又椭圆的离心率为2√23, 即c a =2√23, 所以c =2√23a , 所以a =3,c =2√2.所以b =1, 椭圆M 的方程为x 29+y 2=1;(Ⅱ)由{x =ky +m x 29+y 2=1消去x 得(k 2+9)y 2+2kmy +m 2−9=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则有y 1+y 2=−2km k +9,y 1y 2=m 2−9k +9.①因为以AB 为直径的圆过点C ,所以CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0.由CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1−3,y 1),CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 2−3,y 2), 得(x 1−3)(x 2−3)+y 1y 2=0. 将x 1=ky 1+m ,x 2=ky 2+m 代入上式, 得(k 2+1)y 1y 2+k(m −3)(y 1+y 2)+(m −3)2=0. 将①代入上式,解得m =125或m =3.。
上海市行知中学2020学年第一学期期中高二年级数学学科试卷11.12考试时间:120分钟 满分:150分一、填空题(本题满分54分,1-6每题4分,7-12每题5分) 1. 1和3的等比中项等于_________.2.行列式123456789中,6的代数余子式的值是_________.3.已知向量(1,0)AB =,(0,2)BC =,则与向量AC 相等的位置向量的坐标为_________.4.过点(4,3)A -,且与向量(1,2)n =垂直的直线方程是_________.(用一般式表示)5.关于x 、y 的二元线性方程组2532x my nx y +=⎧⎨-=⎩的增广矩阵经过变换,最后得到的矩阵为103011⎛⎫⎪⎝⎭,则m n +=_________. 6.已知变量x 、y 满足约束条件1110x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+的最小值为_________.7.已知直线:l y =,过点(0,3)A 的直线m 与直线l 夹角为6π,则直线m 的直线方程是_________.8.不等式2x y +≤表示的平面区域面积是_________.9.已知点(2,3)A -,点(3,1)B ,直线:10ax y ++=与线段AB 有一个公共点,则实数a 的取值范围是_________.10.已知点(3,1)A -,点M 、N 分别是x 轴和直线250x y +-=上的两个动点,则AM MN +的最小值等于_________.11.如图,等边ABC ∆是半径为2的圆O 的内接三角形,M 是边BC 的中点,P 是圆外一点,且4OP =,当ABC ∆绕圆心O 旋转时,则OB PM ⋅的取值范围为_________. 12.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2a a =(1a >),211n n n n a a a a d+++-=-+(0d >,*n ∈N ).且{}2n a 、{}21n a -均为等差数列,则2n S =_________.二、选择题(本题满分20分,共4小题,每小题5分) 13.用数学归纳法证明:*111113(2,)12324n n N n n n n n ++++>≥∈++++的过程,从“k 到1k +”左端需增加的代数式为………………………( ) A.121k + B. 122k + C. 112122k k +++ D. 112122k k -++14.已知3,4,()(3)33a b a b a b ==+⋅+=,则a 与b 的夹角为( )A.6π B. 3πC. 23πD. 56π15.已知n S 是实数等比数列{}n a 前n 项和,则在数列{}n S 中( )A. 必有一项为零B. 可能有无穷多项为零C. 至多一项为零D. 任何一项均不为零 16. 如图,四边形ABCD 是正方形,延长CD 至E ,使得DE CD =.若动点P 从点A 出发,沿正方形的边按逆时针方向运动一周回到A 点,其中A P A B A E λμ=+,下列判断正确..的是……………………………………………( ) (A )满足λμ+2=的点P 必为BC 的中点. (B )满足1λμ+=的点P 有且只有一个. (C )λμ+的最大值为3. (D )λμ+的最小值不存在.三、解答题(本大题满分76分,共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应的编号的规定区域内写出必要的步骤.)17. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知(2,1)a =,(1,1)b =-,(5,6)c =,且满足()//a kb c +. (1)求实数k 的值;P (第16题图)(2)求与a垂直的单位向量的坐标.18. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知直线2l a a x ay-+--=.:(24)30A,试写出直线l的一个方向向量;(1)若直线l过点(1,0)a≠,求直线的倾斜角α的取值范围.(2)若实数019. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)2019年某公司投资8千万元启动休闲旅游项目.规划从2020年起,在今后的若千年内,每年继续投资2千万元用于此项目.2019 年该项目的净收入为5百万元,并预测在相当长的年份里,每年的净收入均在上一年的基础上增长50%,记2019年为第1年,a为第1年至n此后第n(n N*∈)年的累计利润(注:含第n年,累计利润=累计净收入-累计投入,单位:千万元),且当a为正值时,认为该项目赢利.n(1)试求a;n(2)根据预测,该项目将从哪年开始并持续赢利?请说明理由,20. (本题满分16分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题6分)数列{}n a ,*111,21,n n a a a n N +==+∈,数列{}n b 前n 项和为. n S ,9n b n =-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n bn t a =(a 为非零实数),求121lim2nn n t t t t →∞+++++;(3)若对任意的n N *∈,都存在m N *∈,使得32nn m a S t -+-≥成立,求实数t 的最大值.21. (本题满分18分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题8分)设q 为不等于1的正常数,{}n a 各项均为正,首项为1,且{}n a 前n 项和为n S ,已知对任意的正整数,n m ,当时n m >,mn m n m S S q S --=恒成立.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n t 是首项为1,公差为3的等差数列,存在一列数12,,,,n k k k :恰好使得1212,,,,n k k k n t a t a t a ===且121,2k k ==,求数列{}n k 的通项公式;(3)当3q =时,设n nnb a =,问数列{}n b 中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出所有这样的三项,若不存在,请说明理由上海市行知中学2020学年第一学期期中高二年级数学学科试卷11.12考试时间:120分钟 满分:150分一、填空题(本题满分54分,1-6每题4分,7-12每题5分) 1. 1和3的等比中项等于_________.【答案】2.行列式123456789中,6的代数余子式的值是_________. 【解析】6的代数余子式为23(1)(1827)6+-⨯-⨯=.3.已知向量(1,0)AB =,(0,2)BC =,则与向量AC 相等的位置向量的坐标为_________. 【答案】(1,2)4.过点(4,3)A -,且与向量(1,2)n =垂直的直线方程是_________.(用一般式表示) 【解析】所求直线方程为(1)2(3)0x y -++=,即250x y ++=.5.关于x 、y 的二元线性方程组2532x my nx y +=⎧⎨-=⎩的增广矩阵经过变换,最后得到的矩阵为103011⎛⎫⎪⎝⎭,则m n +=_________. 【答案】236.已知变量x 、y 满足约束条件1110x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =+_________.【解析】作出可行域,如图,最优解为(1,2)A -, max 1223z =-+⨯=.7.已知直线:l y =,过点(0,3)A 的直线m 与直线l 夹角为6π,则直线m 的直线方程是_________.【答案】0x =或3y =+. 8.不等式2x y +≤表示的平面区域面积是_________.【解析】不等式||||2x y +≤表示的平面区域为图中的菱形区域, 14482S =⨯⨯=.9.已知点(2,3)A -,点(3,1)B ,直线:10ax y ++=与线段AB 有一个公共点,则实数a 的取值范围是_________.【解析】(2,1),(3,1)A B -代入得(231(311)0a a -++⋅++≤)即23a ≤-或2a ≥ 10.已知点(3,1)A -,点M 、N 分别是x 轴和直线250x y +-=上的两个动点,则AM MN +的最小值等于_________.【解析】作点(3,1)A -关于x 轴的对称点(3,1)A '--, 则||||||||AM MN A M MN '+=+,最小值即为(3,1)A '--到直线250x y +-=的距离,d ==,所以||||AM MN +的最小值为5.11.如图,等边ABC ∆是半径为2的圆O 的内接三角形,M 是边BC 的中点,P 是圆外一点,且4OP =,当ABC ∆绕圆心O 旋转时,则OB PM ⋅的取值范围为_________.【解析】法一:不妨以O 为原点,OA 方向为y 轴正方形建系, 因为2OA OB OC ===,所以(0,1),1)M B --, 因为4OP =,设(4cos ,4sin )P θθ,所以•(3,1)(4cos ,14sin )OB PM θθ=----[]8s 4i si n(n )17,931πθθθ=-+∈-=-+.法二:向量分解,观察到60,1BOM OM ∠==,()1OB PM OB OM OP OB OM OB OP OB OP ⋅=⋅-=⋅+⋅=+⋅,又因为[]8,8OB OP ⋅∈-,所以[]7,9.OB PM ⋅∈-12.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2a a =(1a >),211n n n n a a a a d+++-=-+(0d >,*n ∈N ).且{}2n a 、{}21n a -均为等差数列,则2n S =_________.【解析】因为211n n n n a a a a d +++-=-+,2111a a a a -=-=-,所以11(1)n n a a a n d +-=-+-①,因为{}{}221,n n a a -分别构成等差数列, 所以221[1(22)](2)n n a a a n d n --=±-+-≥①, 212[1(21)](1)n n a a a n d n +-=±-+-≥①, 2221[12](1)n n a a a nd n ++-=±-+≥①,由①+①,得2121[1(21)][1(22)]n n a a a n d a n d +--=±-+-±-+-, 而{}21n a -是等差数列,所以2121n n a a +--必为常数,所以2121[1(21)][1(22)](2)n n a a a n d a n d d n +--=-+---+-=≥, 或2121[1(21)][1(22)](2)n n a a a n d a n d d n +--=--+-+-+-=-≥, 由①得321a a a d -=-+,即32(1)a a a d -=±-+, 因为2a a =,所以3(1)a a d a =±-++, 因为11a =,所以311(1)a a a a d -=-±-+, 即31a a d -=-或312(1)a a a d-=-+(舍去),PC所以2121n n a a d +--=-,所以211(1)n a n d -=--,同理,由①+①得,222[12][1(21)](1)n n a a a nd a n d n +-=±-+±-+-≥, 所以222n n a a d +-=或222n n a a d +-=-,因为321a a a d -=-+-,而43(12)a a a d -=±-+, 所以421(12)a a a d a d -=-+-±-+, 即42a a d -=或42223a a a d -=-+-(舍去),所以222n n a a d +-=,所以2(1)n a a n d =+-,所以21221221k k k k a a a a a -+++=+=+,所以2122(1)(1)(1)n n S a a a a a n a =+++=++++=+.二、选择题(本题满分20分,共4小题,每小题5分) 13.用数学归纳法证明:*111113(2,)12324n n N n n n n n ++++>≥∈++++的过程,从“k 到1k +”左端需增加的代数式为………………………( D ) A.121k + B. 122k + C. 112122k k +++ D. 112122k k -++【解析】增加的代数式是11111212212122k k k k k +-=-+++++,故选D. 14.已知3,4,()(3)33a b a b a b ==+⋅+=,则a 与b 的夹角为( C )A.6π B. 3πC. 23πD. 56π【答案】C15.已知n S 是实数等比数列{}n a 前n 项和,则在数列{}n S 中( B )A. 必有一项为零B. 可能有无穷多项为零C. 至多一项为零D. 任何一项均不为零 【解析】当公比1q =-时,20n S =,即存在无穷多项为0,故选B.16. 如图,四边形ABCD 是正方形,延长CD 至E ,使得DE CD =.若动点P 从点A 出发,沿正方形的边按逆时针方向运动一周回到A 点,其中A P A B A E λμ=+,下列判断正确..的是……………………………………………( C ) (A )满足λμ+2=的点P 必为BC 的中点. (B )满足1λμ+=的点P 有且只有一个. (C )λμ+的最大值为3. (D )λμ+的最小值不存在.【解析】如图建系,设正方形的边长为1,则(1,0),(1,1),(1,0),(1,1)B E AB AE -==-, 所以(,)AP λAB μAE λμμ=+=-,当1λμ==时,(0,1)AP =,此时点P 和D 重合,不是BC 的中点,故A 错误; 当1,0λμ==时,(1,0)AP =,此时点P 和B 重合,满足1λμ+=, 当11,22λμ==时,10,2AP ⎛⎫= ⎪⎝⎭,此时点P 为AD 中点,满足1λμ+=,故点P 不 唯一,故B 错误;当P AB ∈时,01,0λμμ≤-≤=,所以01λμ≤+≤, 当P BC ∈时,1,01λμμ-=≤≤,所以13λμ≤+≤, 当P CD ∈时,01,1λμμ≤-≤=,所以23λμ≤+≤, 当P AD ∈时,0,01λμμ-=≤≤,所以02λμ≤+≤, 综上,03λμ≤+≤,故C 正确,D 错误,故选C.三、解答题(本大题满分76分,共有5题,解答下列各题必须在答题纸相应的编号的规定区域内写出必要的步骤.)17. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知(2,1)a =,(1,1)b =-,(5,6)c =,且满足()//a kb c +. (1)求实数k 的值;(2)求与a 垂直的单位向量的坐标. 【解析】(1)(2,1)a kb k k +=-+,(5,6)c =,因为()a kbc +∥,所以6(2)5(1)k k -=+,解得711k =; (2)与a 垂直的向量为(1,2)-和(1,2)-,故所求单位向量为55⎛-⎝⎭和55⎛ ⎝⎭. 18. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)已知直线2:(24)30l a a x ay -+--=.(1)若直线l 过点(1,0)A ,试写出直线l 的一个方向向量; (2)若实数0a ≠,求直线的倾斜角α的取值范围.【解析】(1)把(1,0)A 代入直线l 的方程,得2210a a -+=,解得1a =, 此时直线l 的方程为330x y --=, 故直线l 的一个方向向量为(1,3);(2)因为0a ≠,所以直线l 的斜率22442(,6][ 2,)a a a k a a-+=+--=∈-∞+∞所以倾斜角arctan 2,,arctan 622ππαπ⎡⎫⎛⎤∈-⎪⎢⎥⎣⎭⎝⎦. 19. (本题满分14分,第(1)小题6分,第(2)小题8分)2019年某公司投资8千万元启动休闲旅游项目.规划从2020年起,在今后的若千年内,每年继续投资2千万元用于此项目.2019 年该项目的净收入为5百万元,并预测在相当长的年份里,每年的净收入均在上一年的基础上增长50%,记2019年为第1年,n a 为第1年至此后第n (n N *∈)年的累计利润(注:含第n 年,累计利润=累计净收入-累计投入,单位:千万元),且当n a 为正值时,认为该项目赢利. (1)试求n a ;(2)根据预测,该项目将从哪年开始并持续赢利?请说明理由,【解析】(1)由题意得第1年至此后第n 年的累计投入为82(1)26n n +-=+(千万元),第1年至此后第n 年的累计净收入为2111313133122222222n n-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⨯+⨯++⨯=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(千万元), 所以331(26)2722nnn a n n ⎛⎫⎛⎫=--+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(千万元);(2)令113()422nn n f n a a +⎡⎤⎛⎫=-=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,当*3,n n ≤∈N 时,()0f n <,所以4n ≤时,n a 单调递减, 当*4,n n ≥∈N 时,()0g n >,所以4n ≥时,n a 单调递增,又7817815330,210,230222a a a ⎛⎫⎛⎫=-<=-<=-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以该项目从第8年起开始并持续盈利.20. (本题满分16分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题6分)数列{}n a ,*111,21,n n a a a n N +==+∈,数列{}n b 前n 项和为. n S ,9n b n =-.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n bn t a =(a 为非零实数),求121lim2nn n t t t t →∞+++++;(3)若对任意的n N *∈,都存在m N *∈,使得32nn m a S t -+-≥成立,求实数t 的最大值.【解析】(1)因为121n n a a +=+,所以12(1)1n n a a +=++,又112a +=,所以{}1n a +是首项为2,公比为2的等比数列,所以12nn a +=,所以21n n a =-;(2)9n n b n t a a -==,记1212nn n t t t T t ++++=+,当1a =时,3n nT =,此时lim n n T →∞不存在,当1a ≠时,()()88888112(1)2n n n n n a a a a a T a a a --------==+-+, 当(1,0)(0,1)a ∈-时,82(1)lim n n a T a -→∞=-,当(,1)(1,)a ∈-∞-+∞时,888111211(1)1lim lim n n n n n a a a a a a T ---→∞→∞--==--⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=, 当1a =-时,lim n n T →∞不存在;(3)由题意得3221nn m t S -+--≥对*m N ∈有解,因为9n b n =-,所以当9n ≤时,0n b ≤,当9n ≥时,0n b ≥, 所以()89min (80)9362m S S S -+⨯====-, 所以322613n n t -+---≥对*n N ∈恒成立, 即25832n n t ≤++对*n N ∈恒成立, 因为*n N ∈,所以min2628n n ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以63541t ≤+=, 所以实数t 的最大值是41.21. (本题满分18分,第(1)小题4分,第(2)小题6分,第(3)小题8分)设q 为不等于1的正常数,{}n a 各项均为正,首项为1,且{}n a 前n 项和为n S ,已知对任意的正整数,n m ,当时n m >,mn m n m S S q S --=恒成立.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n t 是首项为1,公差为3的等差数列,存在一列数12,,,,n k k k :恰好使得1212,,,,n k k k n t a t a t a ===且121,2k k ==,求数列{}n k 的通项公式;(3)当3q =时,设n nnb a =,问数列{}n b 中是否存在不同的三项恰好成等差数列?若存在,求出所有这样的三项,若不存在,请说明理由【解析】(1)因为当n m >时,mn m n m S S q S --=⋅恒成立,所以当2n ≥时,令1m n =-, 得1111n n n n S S q S q ----==,即1n n a q -=, 又11a =,适合,所以1n n a q -=;(2)因为数列{}n t 是首项为1,公差为3的等差数列,所以13(1)32n t n n =+-=-,所以132n n k n t k q-=⋅-=,所以123n n q k -+=,因为22k =,所以223q +=,解得4q =,所以1423n n k -+=;(3)当3q =时,13n n n n n b a -==,因为11203n n n nb b +--=<, 所以数列{}n b 是递减数列,假设数列{}n b 中存在三项,,p q r b b b 成等差数列,其中p q r <<, 则2p r p b b b +=,即1112333p q r p r q---+=⋅, 当2n ≥时,132(1)333n n n n n n -+=≥, 若2p ≥,则112(1)2333pp q p p q--+≥≥(数列{}n b 是递减数列),矛盾, 所以1p =,所以112133r q r q --+=, 因为数列{}n b 是递减数列,232111,3232b b ==><,而1121133q r q r--=+>, 故只能1233q q -=,解得2q =,此时3r =,故存在123,,b b b 成等差数列. 【注】填空12选自2020届闵行一模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)已知数列{}n a 满足11a =,2a a =(1a >),211n n n n a a a a d +++-=-+(0d >)*n ∈N .(1)当2d a ==时,写出4a 所有可能的值;(2)当1d =时,若221n n a a ->且221n n a a +>对任意*n ∈N 恒成立,求数列{}n a 的通项公式;(3)记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若{}2n a 、{}21n a -分别构成等差数列,求2n S .【解析】(1)当2d a ==时,2112n n n n a a a a +++-=-+,即{}1n n a a +-是以1为首项、2为公差的等差数列, 所以1=21n n a a n +--……2分可得:32=3a a -±,43=5a a -±,所以3=5,1a -,43=5a a ±,所以410a =或40a =或4=4a 或4=6a -. ……………………………4分 (2)当1d =时,2111n n n n a a a a +++-=-+,即{}1n n a a +-是首项为1a -、公差为1的等差数列. 所以1||=112n n a a a n a n +--+-=-+,所以212||22n n a a a n +-=-+,221||32n n a a a n --=-+, 因为221n n a a ->且221n n a a +>,所以22122n n a a a n +-=-+,22132n n a a a n --=-+ …………………6分 所以21211n n a a +--=-,所以212n a n -=-,22132+1n n a a n a a n -=-+=-+………8分所以3,2=1,2n nn a n a n -⎧⎪⎪⎨⎪+-⎪⎩为奇数为偶数. ………10分 (3)由已知得1||=1(1)n n a a a n d +--+-()*n ∈N…………………………………①若{}2n a 、{}21n a -分别构成等差数列, 则[]221=1(22)n n a a a n d--±-+-()2n ≥…①[]212=1(21)n n a a a n d +-±-+-()1n ≥, ……………………………①2221=(12)n n a a a nd ++-±-+()1n ≥, ……………………………①由①+①得:[][]2121=1(21)1(22)n n a a a n d a n d +--±-+-±-+-()2n ≥因为{}21n a -是等差数列,2121n n a a +--必为定值所以[][]2121=1(21)1(22)n n a a a n d a n d +---+---+-或[][]2121=1(21)+1(22)n n a a a n d a n d +----+--+-即2121n n a a d +--=()2n ≥或2121n n a a d +--=-()2n ≥ ………………12分 而由①知321a a a d -=-+,即()321a a a d -=±-+,所以()3111a a a a d -=-±-+,即31a a d -=-或()3121a a a d -=-+(舍) 故2121()n n a a d n *+--=-∈N …………………………………………14分⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎩⎨⎧=-+-=-=k n a k k n k a n 2,112,2或写成所以()*211(1)n a n d n -=--∈N . 同理,由①+①得:[][]222=121(21)n n a a a nd a n d +-±-+±-+-()1n ≥,所以222=n n a a d +-或222n n a a d +-=-,由上面的分析知321a a a d -=-+-, 而()4312a a a d -=±-+,故()42112a a a d a d -=-+-±-+, 即42a a d -=或42222a a a d -=-+-(舍) 所以222=n n a a d +- ………………16分所以2(1)n a a n d =+-, 从而21221221k k k k a a a a a -+++=+=+(*k ∈N )所以21221(1)(1)(1)(1)n n n aS a a a a a a n a +=+++=++++⋅⋅⋅++=+个…18分。
2020-2021学年浙江省杭州十四中高二上学期期中数学试卷一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1. 已知集合A ={1,3,6},B ={2,4,5},则A ∪B =( )A. φB. {2,4,5}C. {1,3,6}D. {1,2,3,4,5,6} 2. 在△ABC 中,a =2,b =4,C =30°,则BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CA⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A. 4√3 B. 4 C. −4√3 D. −4 3. 若函数f(x)=2|x+a |的单调递减区间是(−∞,3],则实数a 的值为( )A. −3B. 3C. −6D. 6 4. cos6°cos36°+sin6°cos54°=( )A. 12B. √32C. 0D. −12 5. 在半径为R 的半球内有一内接圆柱,则这个圆柱的体积的最大值是( )A. 2√39πR 3 B. 4√39πR 3 C. 2√33πR 3 D. 49πR 36. 已知圆x 2+y 2−4x −5=0,则过点P(1,2)的最短弦所在直线l 的方程是( ) A. 3x +2y −7=0B. 2x +y −4=0C. x −2y −3=0D. x −2y +3=0 7. 与直线平行,且与圆相切的直线方程是( ) A.B. C.D. 8. 已知非零向量AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 与AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 满足(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |+AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |AC⃗⃗⃗⃗⃗ |)⋅BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,且2AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |,则△ABC 为( ) A. 三边都不等的三角形B. 直角三角形C. 等腰不等边三角形D. 等边三角形9. 如图BC 是单位圆A 的一条直径,F 是线段AB 上的点,且,若DE 是圆A 中绕圆心A 运动的一条直径,则的值是( ) A.B.C.D.10. 若实数m 、n 满mn >0,且不等式m 2+mn ≤a(m 2+n 2)恒成立,则实数a 的最小值为( ) A. √2+12 B. √2−12 C. 1 D. √2+1二、单空题(本大题共6小题,共24.0分) 11. 已知函数f(x)=2cosωx(ω≥0)在区间[0,π3]上的最小值为√2,则f(x)的最小正周期为 .12. 如图是△OAB 用斜二测画法画出的直观图,则△OAB 的面积为______.13. 若实数x ,y 满足1+cos 2πx =(x+2y)2+1x+2y ,则x 2+(y +1)2的最小值为______ .14. 若不等式(m 2+4m −5)x 2−4(m −1)x +3>0一切实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是______ .15. 在极坐标系中,已知点P(2,π3),Q 为曲线ρ=cosθ上任意一点,则|PQ|的最小值为______ .16. 已知向量OP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,1),OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,7),OB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(5,1),设X 是直线OP 上的一点(O 为坐标原点),那么XA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅XB ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最小值是______.三、多空题(本大题共1小题,共4.0分)17. 等差数列{}的公差不为零,首项=1,是和的等比中项,则公差= ;数列的前10项之和是 .四、解答题(本大题共5小题,共60.0分)18. (本题满分13分)如图,某巡逻艇在处发现北偏东相距海里的处有一艘走私船,正沿东偏南的方向以海里/小时的速度向我海岸行驶,巡逻艇立即以海里/小时的速度沿着正东方向直线追去,小时后,巡逻艇到达处,走私船到达处,此时走私船发现了巡逻艇,立即改变航向,以原速向正东方向逃窜,巡逻艇立即加速以海里/小时的速度沿着直线追击.(Ⅰ)当走私船发现了巡逻艇时,两船相距多少海里⋅(Ⅱ)问巡逻艇应该沿什么方向去追,才能最快追上走私船⋅19. 若x,y满足约束条件{x+y≥1 x−y≥−1 2x−y≤2(Ⅰ)求目标函数z=x−2y的值域;(Ⅱ)若目标函数z=λx+2y仅在点(1,0)处取得最小值,求λ的取值范围.20. 已知直线l:4x−3y−8=0与圆M:(x+1)2+(y−1)2=m相交.(1)求m的取值范围;(2)若l与M相交所得弦长为8,求直线l′:x+y−4=0与M相交所得弦长.21. 已知数列{a n}满足a1=m,a n≠2,2a n+1−a n⋅a n+1−1=0.(1)求a2,a3,a4;(2)猜想{a n}的通项公式,并用数学归纳法加以证明.22. 已知实数a,b,c满足am+2+bm+1+cm=0,其中m为正数,对于f(x)=ax2+bx+c.(1)若a≠0,求证:af(mm+1)<0;(2)若a≠0,证明:方程f(x)=0在(0,1)内有实根.【答案与解析】1.答案:D解析:解:A ∪B ={1,2,3,4,5,6}.故选:D .进行并集的运算即可.考查列举法的定义,以及并集的运算.2.答案:A解析:解:在△ABC 中,a =2,b =4,C =30°,则BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =a ⋅bcos30°=2×4×√32=4√3. 故选:A .直接利用向量的数量积的公式求解即可.本题考查向量的数量积的求法,考查计算能力.3.答案:A解析:解:函数f(x)=2|x+a |,设t =|x +a|在(−∞,−a]递减,[−a,+∞)递增,y =2t 在R 上递增,由题意可得−a =3,即a =−3.故选:A .可设t =|x +a|,求得单调区间,再由指数函数的单调性,结合复合函数的单调性:同增异减,即可得到所求值.本题考查函数的单调区间和应用,考查复合函数的单调性:同增异减,考查指数函数和绝对值函数的单调性,考查运算能力,属于中档题.4.答案:B解析:解:cos6°cos36°+sin6°cos54°=cos6°cos36°+sin6°sin36°=cos(36°−6°)=cos30°=√32, 故选:B两角和的与余弦公式和诱导公式计算即可.本题考查了两角和的与余弦公式和诱导公式,属于基础题.5.答案:A解析:。
2020-2021学年高二上学期期中考试数学复习题 (60)一、选择题(本大题共12小题,共60.0分)1.如果角θ的终边经过点(−√3,1),那么cosθ的值是()A. −√32B. −12C. 12D. √322.已知等差数列{a n}中,a2=3,a4=7,则数列{a n}的前5项之和等于()A. 30B. 25C. 20D. 163.已知0<c<1,a>b>1,下列不等式成立的是()A. c a>c bB. a c<b cC. aa−c >bb−cD. log a c>log b c4.若变量x,y满足约束条件{x≥1x−y≤0x−2y+2≥0,则yx的最大值为()A. 1B. 3C. 32D. 55.已知m,n是两条不同直线,a,β是两个不同平面,则下列命题正确的是()A. 若a,β垂直于同一平面,则a与β平行B. 若m,n平行于同一平面,则m与n平行C. 若a,β不平行,则在a内不存在与β平行的直线D. 若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面6.“孝感八校期末联考”马上要进行,组委会为了解各所学校学生的学情,来更好的做出高一新高考质量分析.欲从四地选取200人作样本开展调研.若来自孝感一中的考生有1000人,孝昌一中的考生有2000人,安陆一中的考生有3000人,汉川一中的考生有2000人.为保证调研结果相对准确,下列判断正确的有()①用分层抽样的方法分别抽取孝感一中学生25人、孝昌一中学生50人、安陆一中学生75人、汉川一中学生50人;②可采用简单随机抽样的方法从所有考生中选出200人开展调研;③汉川一中学生小刘被选中的概率为140;④安陆一中学生小张被选中的概率为18000.A. ①④B. ①③C. ②④D. ②③7.三棱椎A−BCD的三视图为如图所示的三个直角三角形,则三棱锥A−BCD的表面积为()A. 2+2√5B. 4+4√5C. 4+4√53D. 4+√68.执行如图的程序框图,若输入的是,则输出的()A. 10B. 15C. 21D. 289.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且b2=ac,a2+bc=c2+ac,则cbsinB的值为()A. 12B. √32C. 2D. 2√3310.若直线y=−2x+3k+14与直线x−4y=−3k−2的交点位于第四象限,则实数k的取值范围是()A. −6<k<−2B. −5<k<−3C. k<−6D. k>−211.函数y=sin(x−π3)的一个递增区间是()A. [−5π6,π6] B. [−π6,5π6] C. [−π2,π2] D. [−π3,2π3]12.在长方体ABCD−A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为√2的正方形,AA1=3,E是AA1的中点,过C1作C1F⊥平面BDE与平面ABB1A1交于点F,则AF AA1等于()A. 47B. 58C. 59D. 12二、填空题(本大题共4小题,共20.0分)13.已知一个回归方程为ŷ=1.5x+4.5,y∈{1,5,7,13,19},则x=______ .14.已知a⃗,b⃗ 是夹角为60°的两个单位向量,则|a⃗+b⃗ |=______ .15.把89(10)化成二进制数为______.16.如图,在平面四边形ABCD中,AB=BC=1,AD=CD=√2,∠DAB=∠DCB=90°,点P为AD中点,M,N分别在线段BD,BC上,则PM+√22MN 的最小值为______.三、解答题(本大题共6小题,共70.0分)17.已知平面向量m⃗⃗⃗ =(2−sin(2x+π6),−2),n⃗=(1,sin2x),f(x)=m⃗⃗⃗ ⋅n⃗,其中x∈[0,π2].(Ⅰ)求函数f(x)的单调增区间;(Ⅱ)设△ABC的内角A,B,C的对边长分别为a,b,c若f(B2)=1,b=1,c=√3,求a的值.18.已知数列{a n}是首项为a1=a,公差为2的等差数列,数列{b n}满足2b n−a n=na n.(1)若a1,a3,a4成等比数列,求数列{a n}的通项公式.(2)数列{c n }满足c n+1−c n =(12)n,其中c 1=1,f(n)=b n +c n .当a =−20时,求f(n)的最小值.19. 已知直线l 1:kx −y +1+k =0(k ∈R),l 2:x −y +5=0.(1)证明:直线l 1过定点;(2)已知直线l 1//l 2,O 为坐标原点,A ,B 为直线l 1上的两个动点,|AB|=√2,若△OAB 的面积为S ,求S .20. 从某市主办的科技知识竞赛的学生成绩中随机选取了40名学生的成绩作为样本,已知这些成绩全部在40分至100分之间,现将成绩按如下方式分成6组:第一组[40,50);第二组[50,60);…;第六组[90,100],并据此绘制了如图所示的频率分布直方图.(1)求成绩在区间[80,90)内的学生人数;(2)估计这40名学生成绩的众数和中位数.21.如图,在四棱锥P−ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,PD=BD=√3AD,且PD⊥底面ABCD.(Ⅰ)证明:BC⊥平面PBD;(Ⅱ)求A到平面PBC的距离.22.已知圆C1:x2+y2−x+y−2=0及圆C2:x2+y2=5相交于A、B两点.(1)求圆C1与圆C2相交于弦AB所在的直线方程;(2)求圆C1与圆C2公共弦AB的长;(3)求线段AB的中垂线的方程.-------- 答案与解析 --------1.答案:A解析:【分析】由条件利用任意角的三角函数的定义,求得cosθ的值.本题主要考查任意角的三角函数的定义,属于基础题.解:∵角θ的终边经过点(−√3,1),∴x=−√3,y=1,r=|OP|=√3+1=2,∴cosθ=xr =−√32=−√32,故选A.2.答案:B解析:解:由等差数列的性质可得a1+a5=a2+a4=3+7=10,∴数列{a n}的前5项之和S5=5(a1+a5)2=5×102=25故选:B由等差数列的性质可得a1+a5=10,代入求和公式计算可得.本题考查等差数列的求和公式和性质,属基础题.3.答案:D解析:本题考查不等式比较大小,关键是掌握不等式的性质并灵活运用,属于中档题.根据题意,依次分析选项:对于A、构造函数y=c x,由指数函数的性质分析可得A错误,对于B、构造函数y=x c,由幂函数的性质分析可得B错误,对于C、由作差法比较可得C错误,对于D、由作差法利用对数函数的运算性质分析可得D正确,即可得答案.解:根据题意,依次分析选项:对于A、构造函数y=c x,由于0<c<1,则函数y=c x是减函数,又由a>b>1,则有c a<c b,故A错误;对于B、构造函数y=x c,由于0<c<1,则函数y=x c是增函数,又由a>b>1,则有a c>b c,故B错误;对于C、aa−c −bb−c=ab−ac−ab+bc(a−c)(b−c)=c(b−a)(a−c)(b−c),又由0<c<1,a>b>1,则a−c>0、b−c>0、b−a<0,进而有aa−c −bb−c<0,故有aa−c<bb−c,故C错误;对于D、log a c−log b c=lgclga −lgclgb=lgc(lgb−lgalga⋅lgb),又由0<c<1,a>b>1,则有lgc<0,lga>lgb>0,则有lgc(lgb−lgalga⋅lgb)>0,即有log a c>log b c,故D正确;故选:D.4.答案:C解析:本题考查线性规划的应用,作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义,利用数形结合即可得到结论.解:令z=yx作出不等式组对应的平面区域如图:由z=yx得y=zx,平移由图象可知当直线y=zx经过点(1,32)时,斜率最大,即z最大,得z的最大值为32故选C.5.答案:D解析:本题考查了空间线面关系的判断;用到了面面垂直、线面平行的性质定理和判定定理.利用面面垂直、线面平行的性质定理和判定定理对选项分别分析解答.解:对于A,若α,β垂直于同一平面,则α与β不一定平行,例如墙角的三个平面;故A错误;对于B,若m,n平行于同一平面,则m与n平行.相交或者异面;故B错误;对于C,若α,β不平行,则在α内存在无数条与β平行的直线;故C错误;对于D,若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面;假设两条直线同时垂直同一个平面,则这两条在平行;故D正确;故选D.6.答案:B解析:本题考查抽样方法的定义,以及性质,难度一般.解:依题意在①用分层抽样的方法分别抽取孝感一中学生25人、孝昌一中学生50人、安陆一中学生75人、汉川一中学生50人;;正确;②总体由差异明显的几部分构成,应采取分层抽样进行,所以采用简单随机抽样的方法从所有考生中选出200人开展调研错误;③每位同学被选中的概率为2001000+2000+3000+2000=140,所以汉川一中学生小刘被选中的概率为140;正确;④每位同学被选中的概率为2001000+2000+3000+2000=140,所以安陆一中学生小张被选中的概率为18000,错误.故选B.7.答案:A解析:解:由三视图知:几何体为三棱锥,如图:其中SA⊥平面ABC,AB⊥BC,SA=BC=2,AB=1,AC=√5,SB=√5,BC⊥平面SAB,SB⊂平面SAB,∴SB⊥BC,∴几何体的表面积S=2×12×2×1+2×12×2×√5=2+2√5.故选:A.几何体为三棱锥,根据三视图判断几何体的结构特征,并结合直观图判断相关几何量的数据,把数据代入棱锥的表面积公式计算.本题考查了由三视图求几何体的表面积,根据三视图判断几何体的结构特征是解题的关键.8.答案:A解析:本题主要考查程序框图的应用,属于基础题.解:运行程序如下:n=1,s=1,1<9,n=2,s=3;3<9.n=3,s=,6<9,n=4,s=10,10>9,s=10.故选A.9.答案:D解析:本题主要考查了正弦定理余弦定理解有关三角形的问题,熟练掌握相关知识点是解决此类问题的关键.由cosA=b2+c2−a22bc =12求得A,即可得.解:由题意可知,b2=ac,a2+bc=c2+ac,∴ a 2+bc =c 2+b 2,∴cosA =b 2+c 2−a 22bc =12,∴A =60°,又b 2=ac ,∴bsinB =csinA ,∴c bsinB =1sinA =√32=2√33,故选D .10.答案:A解析:本题首先可以联立直线y =−2x +3k +14与直线x −4y =−3k −2方程解出交点坐标,然后根据交点位于第四象限解出k 的取值范围。