福建省泉州市晋江市季延中学_学年高二数学上学期期中试卷文(含解析)【含答案】

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2015-2016学年福建省泉州市晋江市季延中学高二(上)期中数学试卷(文科)一.选择题(每小题5分,共60分)1.“x≠0”是“x>0”是的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件2.若方程C:x2+=1(a是常数)则下列结论正确的是()A.∀a∈R+,方程C表示椭圆B.∀a∈R﹣,方程C表示双曲线C.∃a∈R﹣,方程C表示椭圆D.∃a∈R,方程C表示抛物线3.设0<a<b且a+b=1,则下列四数中最大的是()A.a2+b2 B.2ab C.a D.4.不等式﹣x2﹣2x+3≤0的解集为()A.{x|x≥3或x≤﹣1} B.{x|﹣1≤x≤3}C.{x|﹣3≤x≤1}D.{x|x≤﹣3或x≥1}5.双曲线:的渐近线方程和离心率分别是()A.B.C.D.6.已知x>1,则函数的最小值为()A.4 B.3 C.2 D.17.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若m>1,且a m﹣1+a m+1﹣a m2=0,S2m﹣1=38,则m等于()A.38 B.20 C.10 D.98.等比数列{a n}中,a3,a9是方程3x2﹣11x+9=0的两个根,则a6=()A.3 B.C.±D.以上皆非9.有以下四个命题:①若=,则x=y.②若lgx有意义,则x>0.③若x=y,则=.④若x>y,则 x2<y2.则是真命题的序号为()A.①② B.①③ C.②③ D.③④10.双曲线4x2+ty2﹣4t=0的虚轴长等于()A. B.﹣2t C.D.411.若椭圆和圆为椭圆的半焦距),有四个不同的交点,则椭圆的离心率e的取值范围是()A. B.C. D.12.设x,y满足约束条件,则目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则+的最小值为()A.B.C.6 D.5二.填空题(每小题4分,共16分)13.已知x是400和1600的等差中项,则x= .14.不等式的解集为R,则实数m的范围是.15.已知一个动圆与圆C:(x+4)2+y2=100相内切,且过点A(4,0),则动圆圆心的轨迹方程.16.若负数a、b、c满足a+b+c=﹣9,则++的最大值是.三.解答题(17---21题均12分,22题14分共74分)17.已知椭圆C: =1(a>2)上一点P到它的两个焦点F1(左),F2(右)的距离的和是6.(1)求椭圆C的离心率的值;(2)若PF2⊥x轴,且p在y轴上的射影为点Q,求点Q的坐标.18.已知命题p:“存在实数a,使直线x+ay﹣2=0与圆x2+y2=1有公共点”,命题q:“存在实数a,使点(a,1)在椭圆内部”,若命题“p且¬q”是真命题,求实数a的取值范围.19.双曲线C:x2﹣y2=2右支上的弦AB过右焦点F.(1)求弦AB的中点M的轨迹方程(2)是否存在以AB为直径的圆过原点O?若存在,求出直线AB的斜率K的值.若不存在,则说明理由.20.某工厂修建一个长方体形无盖蓄水池,其容积为4800立方米,深度为3米.池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元.设池底长方形长为x米.(Ⅰ)求底面积并用含x的表达式表示池壁面积;(Ⅱ)怎样设计水池能使总造价最低?最低造价是多少?21.若{a n}的前n项和为S n,点(n,S n)均在函数y=的图象上.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,T n是数列{b n}的前n项和,求:使得对所有n∈N*都成立的最大正整数m.22..(1)求证:(2),若.2015-2016学年福建省泉州市晋江市季延中学高二(上)期中数学试卷(文科)参考答案与试题解析一.选择题(每小题5分,共60分)1.“x≠0”是“x>0”是的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】结合不等式的性质,利用充分条件和必要条件的定义进行判断.【解答】解:当x=﹣1时,满足x≠0,但x>0不成立.当x>0时,一定有x≠0成立,∴“x≠0”是“x>0”是的必要不充分条件.故选:B.2.若方程C:x2+=1(a是常数)则下列结论正确的是()A.∀a∈R+,方程C表示椭圆B.∀a∈R﹣,方程C表示双曲线C.∃a∈R﹣,方程C表示椭圆D.∃a∈R,方程C表示抛物线【考点】双曲线的简单性质;全称命题;特称命题.【分析】根据三种圆锥曲线标准方程的特征,对A、B、C、D各项依次逐个加以判断,即可得到只有B项符合题意.【解答】解:∵当a=1时,方程C:即x2+y2=1,表示单位圆∴∃a∈R+,使方程C不表示椭圆.故A项不正确;∵当a<0时,方程C:表示焦点在x轴上的双曲线∴∀a∈R﹣,方程C表示双曲线,得B项正确;∀a∈R﹣,方程C不表示椭圆,得C项不正确∵不论a取何值,方程C:中没有一次项∴∀a∈R,方程C不能表示抛物线,故D项不正确综上所述,可得B为正确答案故选:B3.设0<a<b且a+b=1,则下列四数中最大的是()A.a2+b2 B.2ab C.a D.【考点】不等式比较大小.【分析】根据不等式的性质和作差法即可比较大小【解答】解:∵0<a<b且a+b=1∴∴2b>1∴2ab﹣a=a(2b﹣1)>0,即2ab>a又a2+b2﹣2ab=(a﹣b)2>0∴a2+b2>2ab∴最大的一个数为a2+b2故选A4.不等式﹣x2﹣2x+3≤0的解集为()A.{x|x≥3或x≤﹣1} B.{x|﹣1≤x≤3}C.{x|﹣3≤x≤1}D.{x|x≤﹣3或x≥1}【考点】一元二次不等式的解法.【分析】在不等式两边同时除以﹣1,不等式方向改变,再把不等式左边分解因式化为x﹣1与x+3的乘积,根据两数相乘同号得正可得x﹣1与x+3同号,化为两个不等式组,分别求出不等式组的解集即可得到原不等式的解集.【解答】解:不等式﹣x2﹣2x+3≤0,变形为:x2+2x﹣3≥0,因式分解得:(x﹣1)(x+3)≥0,可化为:或,解得:x≤﹣3或x≥1,则原不等式的解集为{x|x≤﹣3或x≥1}.故选D.5.双曲线:的渐近线方程和离心率分别是()A.B.C.D.【考点】双曲线的简单性质.【分析】先根据双曲线的标准方程,求得其特征参数a、b、c的值,再利用双曲线渐近线方程公式和离心率定义分别计算即可【解答】解:双曲线:的a=1,b=2,c==∴双曲线的渐近线方程为y=±x=±2x;离心率e==故选 D6.已知x>1,则函数的最小值为()A.4 B.3 C.2 D.1【考点】基本不等式.【分析】由x>1 可得x﹣1>0,然后利用基本不等式可得可求答案,注意等号成立的条件.【解答】解:∵x>1∴x﹣1>0由基本不等式可得,当且仅当即x﹣1=1时,x=2时取等号“=”故选B7.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若m>1,且a m﹣1+a m+1﹣a m2=0,S2m﹣1=38,则m等于()A.38 B.20 C.10 D.9【考点】等差数列的前n项和.【分析】可得:a m﹣1+a m+1=2a m,代入a m﹣1+a m+1﹣a m2=0中,即可求出第m项的值,再由求和公式代入已知可得m的方程,解之可得.【解答】解:根据等差数列的性质可得:a m﹣1+a m+1=2a m,则a m﹣1+a m+1﹣a m2=a m(2﹣a m)=0,解得:a m=0或a m=2,若a m等于0,显然S2m﹣1==(2m﹣1)a m=38不成立,故有a m=2,∴S2m﹣1=(2m﹣1)a m=4m﹣2=38,解得m=10.故选C8.等比数列{a n}中,a3,a9是方程3x2﹣11x+9=0的两个根,则a6=()A.3 B.C.±D.以上皆非【考点】等比数列的性质.【分析】由a3,a9是方程3x2﹣11x+9=0的两个根,利用韦达定理求出两根之积,即得到a3a9的值,再根据数列为等比数列,利用等比数列的性质即可得到a62=a3a9,把a3a9的值代入,开方即可求出a6的值.【解答】解:∵a3,a9是方程3x2﹣11x+9=0的两个根,∴a3a9=3,又数列{a n}是等比数列,则a62=a3a9=3,即a6=±.故选C9.有以下四个命题:①若=,则x=y.②若lgx有意义,则x>0.③若x=y,则=.④若x>y,则 x2<y2.则是真命题的序号为()A.①② B.①③ C.②③ D.③④【考点】命题的真假判断与应用.【分析】①由去分母,即可判断;②由对数函数的定义域,即可判断;③分x,y>0,x,y <0,即可判断;④举反例,x>y>0,即可判断.【解答】解:①若=,则,则x=y,即①对;②若lgx有意义,则x>0,即②对;③若x=y>0,则=,若x=y<0,则不成立,即③错;④若x>y>0,则 x2>y2,即④错.故真命题的序号为①②故选:A.10.双曲线4x2+ty2﹣4t=0的虚轴长等于()A. B.﹣2t C.D.4【考点】双曲线的简单性质.【分析】先将双曲线方程化为标准方程,再求双曲线的虚轴长.【解答】解:双曲线4x2+ty2﹣4t=0可化为:∴∴双曲线4x2+ty2﹣4t=0的虚轴长等于故选C.11.若椭圆和圆为椭圆的半焦距),有四个不同的交点,则椭圆的离心率e的取值范围是()A. B.C. D.【考点】圆与圆锥曲线的综合.【分析】由题设知,由,得2c>b,再平方,4c2>b2,;由,得b+2c<2a,.综上所述,.【解答】解:∵椭圆和圆为椭圆的半焦距)的中心都在原点,且它们有四个交点,∴圆的半径,由,得2c>b,再平方,4c2>b2,在椭圆中,a2=b2+c2<5c2,∴;由,得b+2c<2a,再平方,b2+4c2+4bc<4a2,∴3c2+4bc<3a2,∴4bc<3b2,∴4c<3b,∴16c2<9b2,∴16c2<9a2﹣9c2,∴9a2>25c2,∴,∴.综上所述,.故选A.12.设x,y满足约束条件,则目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则+的最小值为()A.B.C.6 D.5【考点】简单线性规划.【分析】画出不等式组表示的平面区域,求出直线x﹣y+2=0与直线3x﹣y﹣6=0的交点(4,6)时,观察当目标函数过(4,6)时,取得最大12,即4a+6b=12,即2a+3b=6,要求+的最小值,先用乘“1”法进而用基本不等式即可求得最小值.【解答】解:不等式组表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax+by=z(a>0,b>0)过直线x﹣y+2=0与直线3x﹣y﹣6=0的交点(4,6)时,目标函数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大12,即4a+6b=12,即2a+3b=6,而=()=+()≥=,当且仅当a=b=,取最小值.故选B.二.填空题(每小题4分,共16分)13.已知x是400和1600的等差中项,则x= 1000 .【考点】等差数列的通项公式.【分析】两个数a,b的等差中项A=.【解答】解:∵x是400和1600的等差中项,∴x==1000.故答案为:1000.14.不等式的解集为R,则实数m的范围是.【考点】其他不等式的解法.【分析】考查分式不等式,分子恒为正,只需分母为负即可,解不等式确定m的值.【解答】解:不等式,x2﹣8x+20>0恒成立可得知:mx2+2(m+1)x+9x+4<0在x∈R上恒成立.显然m<0时只需△=4(m+1)2﹣4m(9m+4)<0,解得:m<﹣或m>所以m<﹣故答案为:15.已知一个动圆与圆C:(x+4)2+y2=100相内切,且过点A(4,0),则动圆圆心的轨迹方程+=1 .【考点】轨迹方程.【分析】设动圆圆心为B,圆B与圆C的切点为D,根据相内切的两圆性质证出|CB|=10﹣|BD|=10﹣|BA|,可得|BA|+|BC|=10,从而得到B的轨迹是以A、C为焦点的椭圆,根据椭圆的标准方程与基本概念加以计算,可得所求轨迹方程.【解答】解:设动圆圆心为B,半径为r,圆B与圆C的切点为D,∵圆C:(x+4)2+y2=100的圆心为C(﹣4,0),半径R=10,∴由动圆B与圆C相内切,可得|CB|=R﹣r=10﹣|BD|,∵圆B经过点A(4,0),∴|BD|=|BA|,得|CB|=10﹣|BA|,可得|BA|+|BC|=10,∵|AC|=8<10,∴点B的轨迹是以A、C为焦点的椭圆,设方程为(a>b>0),可得2a=10,c=4,∴a=5,b2=a2﹣c2=9,得该椭圆的方程为+=1.故答案为: +=1.16.若负数a、b、c满足a+b+c=﹣9,则++的最大值是﹣1 .【考点】基本不等式.【分析】运用基本不等式a+b+c≥3(a,b,c>0),当且仅当a=b=c取得等号,结合条件即可得到最大值.【解答】解:由负数a、b、c,则++=﹣(++)≤﹣3••3=﹣1,当且仅当a=b=c=﹣3,取得最大值﹣1.故答案为:﹣1.三.解答题(17---21题均12分,22题14分共74分)17.已知椭圆C: =1(a>2)上一点P到它的两个焦点F1(左),F2(右)的距离的和是6.(1)求椭圆C的离心率的值;(2)若PF2⊥x轴,且p在y轴上的射影为点Q,求点Q的坐标.【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的简单性质.【分析】(1)根据椭圆的定义即可求出a=3,所以离心率e=;(2)由椭圆方程得,所以PF2所在直线方程为x=,带入椭圆方程即可求出y,即P点的纵坐标,从而便可得到Q点坐标.【解答】解:(1)根据椭圆的定义得2a=6,a=3;∴c=;∴;即椭圆的离心率是;(2);∴x=带入椭圆方程得,y=;所以Q(0,).18.已知命题p:“存在实数a,使直线x+ay﹣2=0与圆x2+y2=1有公共点”,命题q:“存在实数a,使点(a,1)在椭圆内部”,若命题“p且¬q”是真命题,求实数a 的取值范围.【考点】复合命题的真假.【分析】先求命题p,q为真命题时a的范围,再根据复合命题真值表判断,若命题“p且¬q”是真命题,则命题p,¬q都是真命题,即p真q假,从而求出a的范围.真值表进行判断.【解答】解:∵直线x+ay﹣2=0与圆x2+y2=1有公共点∴≤1⇒a2≥1,即a≥1或a≤﹣1,命题p为真命题时,a≥1或a≤﹣1;∵点(a,1)在椭圆内部,∴,命题q为真命题时,﹣2<a<2,由复合命题真值表知:若命题“p且¬q”是真命题,则命题p,¬q都是真命题即p真q假,则⇒a≥2或a≤﹣2.故所求a的取值范围为(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞).19.双曲线C:x2﹣y2=2右支上的弦AB过右焦点F.(1)求弦AB的中点M的轨迹方程(2)是否存在以AB为直径的圆过原点O?若存在,求出直线AB的斜率K的值.若不存在,则说明理由.【考点】双曲线的简单性质;直线与圆锥曲线的综合问题.【分析】(1)利用点差法,可求求弦AB的中点M的轨迹方程;(2)以AB为直径的圆过原点O,可得OA⊥OB得:x1x2+y1y2=0,利用韦达定理,即可得出结论.【解答】解:(1)设M(x,y),A(x1,y1)、B(x2,y2),则x12﹣y12=2,x22﹣y22=2,两式相减可得(x1+x2)(x1﹣x2)﹣(y1+y2)(y1﹣y2)=0,∴2x(x1﹣x2)﹣2y(y1﹣y2)=0,∴=,∵双曲线C:x2﹣y2=2右支上的弦AB过右焦点F(2,0),∴,化简可得x2﹣2x﹣y2=0,(x≥2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2)假设存在,设A(x1,y1),B(x2,y2),l AB:y=k(x﹣2)由已知OA⊥OB得:x1x2+y1y2=0,∴﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,所以(k2≠1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②得:k2+1=0无解所以这样的圆不存在.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣20.某工厂修建一个长方体形无盖蓄水池,其容积为4800立方米,深度为3米.池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元.设池底长方形长为x米.(Ⅰ)求底面积并用含x的表达式表示池壁面积;(Ⅱ)怎样设计水池能使总造价最低?最低造价是多少?【考点】函数模型的选择与应用.【分析】(Ⅰ)分析题意,本小题是一个建立函数模型的问题,可设水池的底面积为S1,池壁面积为S2,由题中所给的关系,将此两者用池底长方形长x表示出来.(Ⅱ)此小题是一个花费最小的问题,依题意,建立起总造价的函数解析式,由解析式的结构发现,此函数的最小值可用基本不等式求最值,从而由等号成立的条件求出池底边长度,得出最佳设计方案【解答】解:(Ⅰ)设水池的底面积为S1,池壁面积为S2,则有(平方米),可知,池底长方形宽为米,则(Ⅱ)设总造价为y,则当且仅当,即x=40时取等号,所以x=40时,总造价最低为297600元.答:x=40时,总造价最低为297600元.21.若{a n}的前n项和为S n,点(n,S n)均在函数y=的图象上.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,T n是数列{b n}的前n项和,求:使得对所有n∈N*都成立的最大正整数m.【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(1)根据点(n,S n)均在函数图象上,把点坐标代入确定出S n,由a n=S n﹣S n﹣1确定出通项公式即可;(2)根据(1)确定出b n与T n,根据T n是增函数,求出T n的最小值T1,令小于最小值,求出最大正整数m的值即可.【解答】解:(1)由题意知:S n=n2﹣n,当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=3n﹣2,当n=1时,a1=1,适合上式,则a n=3n﹣2;(2)根据题意得:b n===﹣,T n=b1+b2+…+b n=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣,∴{T n}在n∈N*上是增函数,∴(T n)min=T1=,要使T n>对所有n∈N*都成立,只需<,即m<15,则最大的正整数m为14.22..(1)求证:(2),若.【考点】数列递推式;数列的函数特性;数列的求和.【分析】(1)根据a n+1=f(a n),整理得,进而可推断数列{}成等差数列;(2)根据等差数列的通项公式求得数列{a n}的通项公式,然后利用b n=,从而求出,根据通项的特点可利用错位相消法进行求和即可.【解答】解:(1)∵,∴a n+1=f(a n)=,则,∴{}是首项为1,公差为3的等差数列;(2)由(1)得, =3n﹣2,∵{b n}的前n项和为,∴当n≥2时,b n=S n﹣S n﹣1=2n﹣2n﹣1=2n﹣1,而b1=S1=1,也满足上式,则b n=2n﹣1,∴==(3n﹣2)2n﹣1,∴=20+4•21+7•22+…+(3n﹣2)2n﹣1,①则2T n=21+4•22+7•23+…+(3n﹣2)2n,②①﹣②得:﹣T n=1+3•21+3•22+3•23+…+3•2n﹣1﹣(3n﹣2)2n,∴T n=(3n﹣5)2n+5.。