高二数学(理)上学期期末试卷及答案
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高二数学上学期期末复习题四(理科)(2013.12)1. 命题“存在Z x ∈,使022≤++m x x ”的否定是( )A .存在Z x ∈,使022>++m x x B. 不存在Z x ∈,使022>++m x xC .对于任意 Z x ∈,都有022≤++m x x D.对于任意Z x ∈,都有022>++m x x2. 7.已知两条直线01:1=-+y x l ,023:2=++ay x l 且21l l ⊥,则a =C . -3D .33.双曲线mx 2+y 2=1的虚轴长是实轴长的2倍,则m 等于( )A.-14B.-4C.4D.144.直线l 的方程为Ax +By +C =0,若直线l 过原点和二、四象限,则 ( )A .C =0,B >0 B .A >0,B >0,C =0 C .AB <0,C =0D .AB >0,C =05.过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,2F 为右焦点,若 1260F PF ∠=,则椭圆的离心率为A.2 BC .12D .136. 如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别在A 1D 、AC 上,且A 1E =23A 1D ,AF =13AC ,则( )A .EF 至多与A 1D 、AC 之一垂直B .EF 与A 1D 、AC 都垂直 C .EF 与BD 1相交 D .EF 与BD 1异面 7.设α、β、γ为平面,l 、m 、n 为直线,则m ⊥β的一个充分条件为A .α⊥β,α∩β=l ,m ⊥lB .n ⊥α,n ⊥β,m ⊥αC .α∩γ=m ,α⊥γ,β⊥γD .α⊥γ,β⊥γ,m ⊥α8.设α、β、γ是三个互不重合的平面,m 、n 是两条不重合的直线,下列命题中正确的是( )A .若α⊥β,β⊥γ,则α⊥γB .若m ∥α,n ∥β,α⊥β,则m ⊥nC .若α⊥β,m ⊥α,则m ∥βD .若α∥β,m ⊄β,m ∥α,则m ∥β9.下已知m n 、是两条不同的直线,αβ、是两个不同的平面,有下列命题: ①若,//m n αα⊂,则//m n ; ②若//m α,//m β,则//αβ;③若,m m n α⊥⊥,则α//n ; ④若,m m αβ⊥⊥,则//αβ;其中真命题的个数是( )(A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个10.在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,BC =1,DD 1=3,则AC 与BD 1所成角的余弦值是 ( ).A .0B.37070 C .-37070 D.707011.已知双曲线)0(12222>=-b b y x 的左、右焦点分别是1F 、2F ,其一条渐近线方程为x y =,点),3(0y P 在双曲线上.则1PF ·2PF =A. -12B. -2C. 0D. 412.已知动点P (x ,y )满足5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -11|,则P 点的轨迹是( ).A .直线B .抛物线C .双曲线D .椭圆13.已知圆x 2+y 2+Dx +Ey =0的圆心在直线x +y =1上,则D 与E 的关系是D +E =-214. 直线l 1:kx +(1-k )y -3=0和l 2:(k -1)x +(2k +3)y -2=0互相垂直,则k =-3或115.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么C 的方程为________.x 216+y 28=116.如图是一几何体的三视图,那么这个几何体的体积为( ).32+π817.过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1的直线l 与圆C :(x -1)2+y 2=4交于A ,B 两点,C 为圆心,当∠ACB 最小时,直线l 的方程为________.2x -4y +3=018.已知F (1,0),M 点在x 轴上,P 点在y 轴上,且MN →=2MP →,PM →⊥PF →.当点P在y 轴上运动时,N 点的轨迹C 的方程为________. 答案 y 2=4x (x >0)19.如图,四棱锥P ABCD -中,,AB AC AB PA ⊥⊥,,2AB CD AB CD =∥,,,,,E F G M N 分别为,,,,PB AB BC PD PC 的中点.(Ⅰ)求证:CE PAD ∥平面; (Ⅱ)求证:EFG EMN ⊥平面平面.20.如图,已知圆O :x 2+y 2=1和定点A (2,1),由圆O 外一点P (a ,b )向圆O 引切线PQ ,切点为Q ,且有|PQ |=|P A |. (1)求a 、b 间关系; (2)求|PQ |的最小值;(3)以P 为圆心作圆,使它与圆O 有公共点,试在其中求出半径最 小的圆的方程.解 (1)连接OQ 、OP ,则△OQP 为直角三角形,又|PQ |=|P A |,所以|OP |2=|OQ |2+|PQ |2=1+|P A |2,所以a 2+b 2=1+(a -2)2+(b -1)2,故2a +b -3=0. (2) |PQ |min =255. (3)所以所求圆的方程为(x -65)2+(y -35)2=(355-1)2.21.如图,在菱形ABCD 中,60DAB ∠=,E 是AB 的中点, MA ⊥平面ABCD ,且在矩形ADNM 中,2AD =,AM =(Ⅰ)求证:AC ⊥BN ; (Ⅱ)求证:AN // 平面MEC ; (Ⅲ)求二面角M EC D --的大小.CDNM解:(Ⅰ)连结BD ,则AC BD ⊥. 由已知DN ⊥平面ABCD , 因为DN DB D = ,所以AC ⊥平面NDB .……………………2分 又因为BN ⊂平面NDB ,所以AC BN ⊥.……………………4分 (Ⅱ)CM 与BN 交于F ,连结EF . 由已知可得四边形BCNM 是平行四边形,所以F 是BN 的中点. 因为E 是AB 的中点,所以//AN EF .…………………………7分 又EF ⊂平面MEC ,AN ⊄平面MEC ,所以//AN 平面MEC . ……………………………………………………………9分(Ⅲ)由于四边形ABCD 是菱形,E 是AB 的中点,可得DE AB ⊥. 如图建立空间直角坐标系D xyz -,则(0,0,0)D,E , (0,2,0)C ,M -.2.0)CE =-,(0,EM =- .…………………………………………10分错误!未找到引用源。
江苏省无锡市宜兴第一中学高二数学理上学期期末试卷含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 已知复数,那么等于( )A. B. C. D.参考答案:C略2. 已知函数,则的解集为A. B.C. D.参考答案:B略3. 已知直线经过两个点,则直线的方程为()A. B.C. D.参考答案:C略4. 8名学生和2位老师站成一排合影,2位老师不相邻的排法种数为 ().A. B. C. D.参考答案:A5. 已知,那么复数z在复平面内对应的点位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限参考答案:C略6. 在△ABC中,分别是三内角的对边, ,,则此三角形的最小边长为()A.B. C.D.参考答案:C7. 设g(x)为R上不恒等于0的奇函数,(a>0且a≠1)为偶函数,则常数b的值为()A.2B.1C. D.与a有关的值参考答案:A【考点】函数奇偶性的判断.【分析】由g(x)是奇函数,f(x)是偶函数,则根据函数奇偶性的性质可得出函数为奇函数,然后利用f(﹣x)=﹣f(x),建立方程求出常数b的值.【解答】解:因为g(x)是奇函数,f(x)是偶函数,则根据函数奇偶性的性质可得出函数为奇函数,所以m(﹣x)=﹣m(x),即即,解得b=2.故选A.8. 已知点、,直线过点,且与线段AB相交,则直线的斜率的取值范围是()(A)或(B)或(C)(D)参考答案:A略9. 已知,,是实数,则下列结论中一定正确的是()A.若,则 B.若,则C.若,则 D.若,则参考答案:D10. 给出下列两个命题:命题p:是有理数;命题q:若a>0,b>0,则方程表示椭圆.那么下列命题中为真命题的是()A. p∧qB. p∨qC. (﹁p)∧qD. (﹁p)∨q 参考答案:D略二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 在一组样本数据(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)(n≥2,x1,x2,…,x n不全相等)的散点图中,若所有样本点(x i,y i)( i=1,2…,n)都在直线上,则这组样本数据的样本相关系数r =参考答案:112. 双曲线的渐近线方程为y=,则双曲线的离心率为________参考答案:13. 设扇形的周长为,面积为,则扇形的圆心角的弧度数是.参考答案:214. 中心在坐标原点,一焦点为F(2,0)的等轴双曲线的标准方程为▲。
鹤岗一中2018-2019学年度上学期期末考试高二数学试卷(理科)一、单选题。
1.命题“,使”的否定为()A. ,使B. ,使C. ,D. ,【答案】D【解析】因为命题“”的否定为“”,所以命题“,使”的否定为,,选D.点睛:1.命题的否定与否命题区别“否命题”是对原命题“若p,则q”的条件和结论分别加以否定而得到的命题,它既否定其条件,又否定其结论;“命题的否定”即“非p”,只是否定命题p的结论. 2命题的否定的注意点(1)注意命题是全称命题还是存在性命题,是正确写出命题的否定的前提;(2)注意命题所含的量词,对于量词隐含的命题要结合命题的含义显现量词,再进行否定;(3)注意“或”“且”的否定,“或”的否定为“且”,且”的否定为“或”.2. “a>0”是“|a|>0”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【答案】A【解析】试题分析:本题主要是命题关系的理解,结合|a|>0就是{a|a≠0},利用充要条件的概念与集合的关系即可判断.解:∵a>0⇒|a|>0,|a|>0⇒a>0或a<0即|a|>0不能推出a>0,∴a>0”是“|a|>0”的充分不必要条件故选A考点:必要条件.3.有50件产品,编号为0,1,2,…,49,现从中抽取5个进行检验,用系统抽样的方法抽取样本的编号可以为( )A. 5,10,15,20,25B. 5,13,21,29,37C. 8,22,23,1,20D. 1,11,21,31,41【解析】试题分析:系统抽样首先按照一定顺序分成5组每组10个个体,在每组中抽取样本抽取的样本间隔为10;所以选D. 考点:系统抽样.4.已知x、y的取值如下表所示:若从散点图分析,y与x线性相关,且,则的值等于()A. 2.6B. 6.3C. 2D. 4.5【答案】A【解析】试题分析:若与线性相关,则样本点中心必在回归直线上,由表中数据,,,将点代入回归方程,得,解得,故选A.考点:线性回归方程中,样本点中心在回归直线上.5.与二进制数相等的十进制数是()A. 6B. 7C. 10D. 11【答案】A【解析】由题意,110(2)=1×22+1×21+0×20=6,故选A.6.下列说法中,正确的是()A. 数据5,4,4,3,5,2的众数是4B. 一组数据的标准差是这组数据的方差的平方C. 数据2,3,4,5的标准差是数据4,6,8,10的标准差的一半D. 频率分布直方图中各小长方形的面积等于相应各组的频数【答案】C【解析】试题分析:A选项众数为4、5;B选项应该是方差是标准差的平方;C正确;D选项频率分布直方图中各小长方形的面积等于相应各组的频率.7.5个人站成一排,若甲、乙两人之间恰有1人,则不同的站法数有()A. 18B. 26C. 36D. 48【答案】C【解析】试题分析:先排列其余三人后甲乙两人插空,所以有种考点:排列问题8.在面积为的的边上任取一点,则的面积大于的概率是( )A. B. C. D.【答案】B【解析】试题分析:△的面积大于只需|PB|>,所以概率考点:几何概型9.已知的展开式中没有常数项,则n不能是()A. 5B. 6C. 7D. 8【答案】D【解析】【分析】本题首先可以根据解出二项式的通项,再对通项进行化简,然后通过展开式中没有常数项可知,不能为0,最后将选项依次代入,得出结果。
高二(上)期末数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12个小题,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.(5分)命题“∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)≤n”的否定形式是()A.∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)>nB.∀n∈N*,f(n)∉N*或f(n)>nC.且f(n0)>n0D.或f(n0)>n02.(5分)若复数=2﹣i其中a,b是实数,则复数a+bi在复平面内所对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.(5分)已知a,b,c均为实数,则“b2=ac”是“a,b,c构成等比数列”的()A.必要不充分条件 B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.(5分)抛物线x2=y的准线方程是()A.y=1 B.y=﹣1 C.y=D.y=﹣5.(5分)在等差数列{a n}中,a1=1,a3+a4+a5+a6=20,则a8=()A.7 B.8 C.9 D.106.(5分)已知△ABC的两个顶点A(5,0),B(﹣5,0),周长为22,则顶点C 的轨迹方程是()A.B.C.D.7.(5分)函数,则()A.x=e为函数f(x)的极大值点B.x=e为函数f(x)的极小值点C.为函数f(x)的极大值点D.为函数f(x)的极小值点8.(5分)如图所示,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,已知M,N分别是BD和AD 的中点,则B1M与D1N所成角的余弦值为()A.B.C.D.9.(5分)已知数列{a n},a1=1,,则a10的值为()A.5 B.C.D.10.(5分)若函数y=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,则实数m的取值范围是()A.(,+∞)B.(﹣∞,]C.[,+∞)D.(﹣∞,)11.(5分)已知x,y∈(0,+∞),且满足,那么x+4y的最小值为()A.B.C.D.12.(5分)如图,F1,F2是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点.若直线y=x与双曲线C交于P、Q两点,且四边形PF1QF2为矩形,则双曲线的离心率为()A.2+B.2+C.D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)若,则=.14.(5分)=.15.(5分)椭圆C的中心在坐标原点,左、右焦点F1,F2在x轴上,已知A,B 分别是椭圆的上顶点和右顶点,P是椭圆上一点,且PF1⊥x轴,PF2∥AB,则此椭圆的离心率为.16.(5分)已知f(x,y)=ax+by,若1≤f(1,1)≤2且﹣1≤f(1,﹣1)≤1,则f(2,1)的取值范围为.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.(10分)设数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n,n∈N+.(Ⅰ)求{a n}的通项公式及前n项和S n;(Ⅱ)已知{b n}是等差数列,且满足b1=a2,b3=a1+a2+a3,求数列{b n}的通项公式.18.(12分)已知抛物线y2=2px(p>0),焦点对准线的距离为4,过点P(1,﹣1)的直线交抛物线于A,B两点.(1)求抛物线的方程;(2)如果点P恰是线段AB的中点,求直线AB的方程.19.(12分)如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点,AA1=AC=CB=2,AB=2.(Ⅰ)证明:BC1∥平面A1CD;(Ⅱ)求锐二面角D﹣A1C﹣E的余弦值.20.(12分)在圆x2+y2=4上任取一点P,点P在x轴的正射影为点Q,当点P 在圆上运动时,动点M满足,动点M形成的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求曲线C的方程;(Ⅱ)点A(2,0)在曲线C上,过点(1,0)的直线l交曲线C于B,D两点,设直线AB斜率为k1,直线AD斜率为k2,求证:k1k2为定值.21.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,,PD⊥AD,PD⊥DC.(Ⅰ)证明:平面PBC⊥平面PBD;(Ⅱ)若二面角P﹣BC﹣D为,求AP与平面PBC所成角的正弦值.22.(12分)设函数f(x)=x2e x.(1)求曲线f(x)在点(1,e)处的切线方程;(2)若f(x)<ax对x∈(﹣∞,0)恒成立,求a的取值范围;(3)求整数n的值,使函数F(x)=f(x)﹣在区间(n,n+1)上有零点.2017-2018学年江西省赣州市高二(上)期末数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12个小题,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.(5分)命题“∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)≤n”的否定形式是()A.∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)>nB.∀n∈N*,f(n)∉N*或f(n)>nC.且f(n0)>n0D.或f(n0)>n0【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)≤n”的否定形式是:或f(n0)>n0.故选:D.2.(5分)若复数=2﹣i其中a,b是实数,则复数a+bi在复平面内所对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解答】解:复数=2﹣i,其中a,b是实数,∴a+i=(2﹣i)(b﹣i)=2b﹣1﹣(2+b)i,∴,解得b=﹣3,a=﹣7.则复数a+bi在复平面内所对应的点(﹣7,﹣3)位于第三象限.故选:C.3.(5分)已知a,b,c均为实数,则“b2=ac”是“a,b,c构成等比数列”的()A.必要不充分条件 B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解答】解:由“b2=ac”推不出“a,b,c构成等比数列,比如a=b=c=0,反之成立,故选:A.4.(5分)抛物线x2=y的准线方程是()A.y=1 B.y=﹣1 C.y=D.y=﹣【解答】解:因为抛物线的标准方程为:x2=y,焦点在y轴上;所以:2p=,即p=,所以:=,所以准线方程y=﹣.故选:D.5.(5分)在等差数列{a n}中,a1=1,a3+a4+a5+a6=20,则a8=()A.7 B.8 C.9 D.10【解答】解:设公差为d,则1+2d+1+3d+1+4d+1+5d=20,∴d=,∴a8=1+7d=9,故选C.6.(5分)已知△ABC的两个顶点A(5,0),B(﹣5,0),周长为22,则顶点C 的轨迹方程是()A.B.C.D.【解答】解:△ABC的两个顶点A(5,0),B(﹣5,0),周长为22,则顶点C 的轨迹是椭圆,可知c=5,2a=12,解得a=6,c=.则顶点C的轨迹方程是:.故选:B.7.(5分)函数,则()A.x=e为函数f(x)的极大值点B.x=e为函数f(x)的极小值点C.为函数f(x)的极大值点D.为函数f(x)的极小值点【解答】解:的定义域(0,+∞),求导f′(x)=,令f′(x)=>0,解得:0<x<e,令f′(x)=<0,解得:x>e,∴函数在(0,e)上递增,在(e,+∞)上递减,∴当x=e时,函数有极大值,故选A.8.(5分)如图所示,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,已知M,N分别是BD和AD 的中点,则B1M与D1N所成角的余弦值为()A.B.C.D.【解答】解:建立如图所示的坐标系,设正方体的棱长为2,则B1(2,2,2),M(1,1,0),D1(0,0,2),N(1,0,0),∴=(﹣1,﹣1,﹣2),=(1,0,﹣2),∴B1M与D1N所成角的余弦值为||=,故选:A.9.(5分)已知数列{a n},a1=1,,则a10的值为()A.5 B.C.D.【解答】解:∵数列{a n},a1=1,,∴=,=,=,由此猜想a n=.下面利用数学归纳法进行证明:①,成立;②假设a k=,则==,成立,∴,∴a10=.故选:D.10.(5分)若函数y=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,则实数m的取值范围是()A.(,+∞)B.(﹣∞,]C.[,+∞)D.(﹣∞,)【解答】解:若函数y=x3+x2+mx+1是R上的单调函数,只需y′=3x2+2x+m≥0恒成立,即△=4﹣12m≤0,∴m≥.故选C.11.(5分)已知x,y∈(0,+∞),且满足,那么x+4y的最小值为()A.B.C.D.【解答】解:∵x,y∈(0,+∞),且满足,那么x+4y=(x+4y)=≥==+,当且仅当x=2=时取等号.故选:C.12.(5分)如图,F1,F2是双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的左、右两个焦点.若直线y=x与双曲线C交于P、Q两点,且四边形PF1QF2为矩形,则双曲线的离心率为()A.2+B.2+C.D.【解答】解:由题意,矩形的对角线长相等,y=x代入﹣=1,可得x=±,∴•=c,∴2a2b2=(b2﹣a2)c2,∴2a2(c2﹣a2)=(c2﹣2a2)c2,∴2(e2﹣1)=e4﹣2e2,∴e4﹣4e2+2=0,∵e>1,∴e2=2+,∴e=.故选:C.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.(5分)若,则=﹣7.【解答】解:,则=(﹣2,﹣1,5)•(7,﹣2,1)=﹣14+2+5=﹣7;故答案为:﹣7.14.(5分)=1.【解答】解:∫1e dx=lnx|1e=lne﹣ln1=1,故答案为115.(5分)椭圆C的中心在坐标原点,左、右焦点F1,F2在x轴上,已知A,B 分别是椭圆的上顶点和右顶点,P是椭圆上一点,且PF1⊥x轴,PF2∥AB,则此椭圆的离心率为.【解答】解:如图所示,把x=﹣c代入椭圆标准方程:+=1(a>b>0).则=1,解得y=±.取P,又A(0,b),B(a,0),F2(c,0),∴k AB=﹣,==﹣.∵PF2∥AB,∴﹣=﹣,化为:b=2c.∴4c2=b2=a2﹣c2,即a2=5c2,解得a=c,∴e==.故答案为:.16.(5分)已知f(x,y)=ax+by,若1≤f(1,1)≤2且﹣1≤f(1,﹣1)≤1,则f(2,1)的取值范围为.【解答】解:f(x,y)=ax+by,若1≤f(1,1)≤2且﹣1≤f(1,﹣1)≤1,可得,画出不等式组的可行域如图:则f(2,1)=2a+b,当直线z=2a+b经过A时取得最小值,经过B时取得最大值,由可得B(,),f(2,1)=2a+b的最小值为:!,最大值为:.故答案为:.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.(10分)设数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n,n∈N+.(Ⅰ)求{a n}的通项公式及前n项和S n;(Ⅱ)已知{b n}是等差数列,且满足b1=a2,b3=a1+a2+a3,求数列{b n}的通项公式.【解答】解:(Ⅰ)由题设可知{a n}是首项为1,公比为3的等比数列,…(2分)所以,…(4分)…(6分)(Ⅱ)设数列{b n}的公差为d∵b1=a2=3,b3=a1+a2+a3=S3=13,∴b3﹣b1=10=2d,∴d=5,…(8分)∴b n=5n﹣2…(10分)18.(12分)已知抛物线y2=2px(p>0),焦点对准线的距离为4,过点P(1,﹣1)的直线交抛物线于A,B两点.(1)求抛物线的方程;(2)如果点P恰是线段AB的中点,求直线AB的方程.【解答】解:(1)由题设焦点对准线的距离为4,可知p=4,所以抛物线方程为y2=8x;(2)方法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2,y1+y2=﹣2,又,相减整理得,所以直线AB的方程是y=﹣4(x﹣1)﹣1,即4x+y﹣3=0.方法二:由题设可知直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k(x﹣1)﹣1,A(x1,y1),B(x2,y2),由,消去x,得ky2﹣8y﹣8k﹣8=0,易知,又y1+y2=﹣2所以,所以直线AB的方程是y=﹣4(x﹣1)﹣1,即4x+y﹣3=0.19.(12分)如图,直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点,AA1=AC=CB=2,AB=2.(Ⅰ)证明:BC1∥平面A1CD;(Ⅱ)求锐二面角D﹣A1C﹣E的余弦值.【解答】解:(Ⅰ)连结AC1,交A1C于点O,连结DO,则O为AC1的中点,因为D为AB的中点,所以OD∥BC1,又因为OD⊂平面A1CD,BC1⊄平面A1CD,∴BC1∥平面A1CD…(4分)(Ⅱ)由,可知AC⊥BC,以C为坐标原点,方向为x 轴正方向,方向为y轴正方向,方向为z轴正方向,建立空间直角坐标系Cxyz,则D(1,1,0),E(0,2,1),A1(2,0,2),,,设是平面A1CD的法向量,则即可取.…(6分)同理,设是平面A1CE的法向量,则,可取.…(8分)从而…(10分)所以锐二面角D﹣A1C﹣E的余弦值为…(12分)20.(12分)在圆x2+y2=4上任取一点P,点P在x轴的正射影为点Q,当点P 在圆上运动时,动点M满足,动点M形成的轨迹为曲线C.(Ⅰ)求曲线C的方程;(Ⅱ)点A(2,0)在曲线C上,过点(1,0)的直线l交曲线C于B,D两点,设直线AB斜率为k1,直线AD斜率为k2,求证:k1k2为定值.【解答】解:(Ⅰ)设点M的坐标为(x,y),则由题意知点P的坐标为(x,2y)因为P在圆O:x2+y2=4,所以x2+4y2=4故所求动点M的轨迹方程为.…(4分)(Ⅱ)方法一:由题意知直线l斜率不为0,设直线l方程为x=my+1,B(x1,y1),D(x2,y2)由消去x,得(m2+4)y2+2my﹣3=0,易知△=16m2+48>0,得…(8分)=.所以为定值…(12分)方法二:(ⅰ)当直线l斜率不存在时,所以…(6分)(ⅱ)当直线l斜率存在时,设直线l方程为y=k(x﹣1),B(x1,y1),D(x2,y2)由消去y,得(1+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0,易知△=48k2+16>0,…(8分)=.所以为定值…(12分)21.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为平行四边形,AB=2AD=2,,PD⊥AD,PD⊥DC.(Ⅰ)证明:平面PBC⊥平面PBD;(Ⅱ)若二面角P﹣BC﹣D为,求AP与平面PBC所成角的正弦值.【解答】证明:(Ⅰ)∵PD⊥AD,PD⊥CDAD∩CD=D,AD⊂平面ABCDCD⊂平面ABCD∴PD⊥平面ABCD,BC⊂平面ABCD∴PD⊥BC…(2分)又∴又∴,∠ADB=90°,AD⊥BD,又AD∥BC∴BC⊥BD…(4分)又∵PD∩BD=D,BD⊂平面PBD,PD⊂平面PBD∴BC⊥平面PBD而BC⊂平面PBC,∴平面PBC⊥平面PBD…(6分)解:(Ⅱ)由(Ⅰ)所证,BC⊥平面PBD∴∠PBD即为二面角P﹣BC﹣D的平面角,即∠PBD=而,所以PD=1…(8分)分别以DA、DB、DP为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系.则A(1,0,0),,,P(0,0,1)∴,=(﹣1,0,0),,设平面PBC的法向量为,则,即,取y=1,得…(10分)∴AP与平面PBC所成角的正弦值为:.…(12分)22.(12分)设函数f(x)=x2e x.(1)求曲线f(x)在点(1,e)处的切线方程;(2)若f(x)<ax对x∈(﹣∞,0)恒成立,求a的取值范围;(3)求整数n的值,使函数F(x)=f(x)﹣在区间(n,n+1)上有零点.【解答】解:(1)f'(x)=(x2+2x)e x,∴f'(1)=3e,∴所求切线方程为y﹣e=3e(x﹣1),即y=3ex﹣2e;(2)∵f(x)<ax,对x∈(﹣∞,0)恒成立,∴,设g(x)=xe x,g'(x)=(x+1)e x,令g'(x)>0,得x>﹣1,令g'(x)<0得x<﹣1,∴g(x)在(﹣∞,﹣1)上递减,在(﹣1,0)上递增,∴,∴;(3)令F(x)=0,得,当x<0时,,∴F(x)的零点在(0,+∞)上,令f'(x)>0,得x>0或x<﹣2,∴f(x)在(0,+∞)上递增,又在(0,+∞)上递减,∴方程仅有一解x0,且x0∈(n,n+1),n∈Z,∵,∴由零点存在的条件可得,则n=0.。