2016-2017年黑龙江省鸡西十九中高一下学期期末数学试卷及答案
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2016-2017学年黑龙江省鸡西十九中高一(下)期末数学试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5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)下列推理错误的是()A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒l⊊αB.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=AB C.l⊈α,A∈l⇒A∉αD.A∈l,l⊊α⇒A∈α2.(5分)若α,β是两个相交平面,点A不在α内,也不在β内,则过点A且与α和β都平行的直线()A.只有1条B.只有2条C.只有4条D.有无数条3.(5分)一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能为:①长方形;②正方形;③圆.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.①②4.(5分)等比数列{a n}中,a3,a5是方程x2﹣34x+64=0的两根,则a4等于()A.8 B.﹣8 C.±8 D.以上都不对5.(5分)在等差数列{a n}中,a9=a12+6,则数列{a n}的前11项和S11=()A.24 B.48 C.66 D.1326.(5分)若a、b、c∈R,a>b,则下列不等式成立的是()A.<B.>C.>D.a|c|>b|c|7.(5分)若A=(x+3)(x+7),B=(x+4)(x+6),则A、B的大小关系为()A.A<B B.A=B C.A>B D.不确定8.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,若E为A1C1中点,则直线CE垂直于()A.AC B.BD C.A1D D.A1A9.(5分)设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S10:S5=1:2,则S15:S5等于()A.3:4 B.2:3 C.1:2 D.1:310.(5分)已知a,b>0,a+2b=1,则t=+的最小值是()A.3+2B.3﹣2C.1+2D.1+11.(5分)如图是一个几何体的三视图,其中正视图和侧视图都是一个两底长分别为2和4,腰长为4的等腰梯形,则该几何体的侧面积是()A.6πB.8πC.12πD.24π12.(5分)设l,m,n为三条不同的直线,α为一个平面,下列命题中正确的个数是()①若l⊥α,则l与α相交②若m⊂α,n⊂α,l⊥m,l⊥n,则l⊥α③若l∥m,m∥n,l⊥α,则n⊥α④若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l∥n.A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.(5分)已知=(1,2),=(x,6),且∥,则﹣=.14.(5分)如图,已知正方体ABCD﹣A′B′C′D′.直线BA′和CC′的夹角是.15.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=4x+2y的最大值为.16.(5分)已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=﹣8,则a1+a10=.三、解答题(本大题共4小题,共40分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)ABCD与ABEF是两个全等正方形,AM=FN,其中M∈AC,N∈BF.求证:MN∥平面BCE.18.(10分)如图所示,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD,底面边长为a,E是PC的中点.(1)求证:PA∥面BDE;(2)求证:BD⊥平面PAC.19.(10分)在数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+2n.(Ⅰ)设b n=.证明:数列{b n}是等差数列;(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n.20.(10分)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=3,BC=AA1=4,点O是AC的中点.(1)求证:AD1∥平面DOC1;(2)求异面直线AD1和DC1所成角的余弦值.2016-2017学年黑龙江省鸡西十九中高一(下)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12小题,每小题5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)下列推理错误的是()A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒l⊊αB.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=AB C.l⊈α,A∈l⇒A∉αD.A∈l,l⊊α⇒A∈α【解答】解:A,B分别是公理1、2的符号表示,故它们都是正确的;对于C,l⊄α有两种可能,l∥α,l与α相交;若交点为A,则A∈l且A∈α.故错.D是公理1的性质,正确.故选:C.2.(5分)若α,β是两个相交平面,点A不在α内,也不在β内,则过点A且与α和β都平行的直线()A.只有1条B.只有2条C.只有4条D.有无数条【解答】解:过点A且与α和β都平行的直线,一定平行于两个平面的交线,即过一点做已知直线的平行线,有且只有一条故选:A.3.(5分)一个简单几何体的正视图、侧视图如图所示,则其俯视图不可能为:①长方形;②正方形;③圆.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.①②【解答】解:根据三视图的投影关系“主左一样高,主俯一样长,俯左一样宽.”可得:俯视图不可能是:正方形和圆.故选:B.4.(5分)等比数列{a n}中,a3,a5是方程x2﹣34x+64=0的两根,则a4等于()A.8 B.﹣8 C.±8 D.以上都不对【解答】解:在等比数列{a n}中,a3,a5是方程x2﹣34x+64=0的两根,由根与系数关系得:a3a5=64,a3+a5=34>0,∴a3>0,a5>0.再由等比数列的性质得:a42=a3a5=64.∴a4=±8.故选:C.5.(5分)在等差数列{a n}中,a9=a12+6,则数列{a n}的前11项和S11=()A.24 B.48 C.66 D.132【解答】解:∵列{a n}为等差数列,设其公差为d,∵a9=,∴a1+8d=(a1+11d)+6,∴a1+5d=12,即a6=12.∴数列{a n}的前11项和S11=a1+a2+…+a11=(a1+a11)+(a2+a10)+…+(a5+a7)+a6=11a6=132.故选:D.6.(5分)若a、b、c∈R,a>b,则下列不等式成立的是()A.<B.>C.>D.a|c|>b|c|【解答】解:∵a>b,∴取a=2,b=﹣1时,<,>,不成立,取c=0时,a|c|>b|c|不成立.由c2+1>0,则>.综上只有C正确.故选:C.7.(5分)若A=(x+3)(x+7),B=(x+4)(x+6),则A、B的大小关系为()A.A<B B.A=B C.A>B D.不确定【解答】解:B﹣A=(x+4)(x+6)﹣(x+3)(x+7)=(x2+10x+24)﹣(x2+10x+21)=3>0,∴B>A.故选:A.8.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,若E为A1C1中点,则直线CE垂直于()A.AC B.BD C.A1D D.A1A【解答】解:以A为原点,AB、AD、AA1所在直线分别为x,y,z轴建空间直角坐标系,设正方体棱长为1,则A(0,0,0),C(1,1,0),B(1,0,0),D(0,1,0),A1(0,0,1),E(,,1),∴=(﹣,﹣,1),=(1,1,0),=(﹣1,1,0),=(0,1,﹣1),=(0,0,﹣1),显然•=﹣+0=0,∴⊥,即CE⊥BD.故选:B.9.(5分)设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S10:S5=1:2,则S15:S5等于()A.3:4 B.2:3 C.1:2 D.1:3【解答】解:在等比数列中,每5项的和仍然成等比数列,设S5 =x,则由条件可得S10 =x,∴S10﹣S5 =x﹣x=﹣x,∴S15﹣S10 =x,∴S15=x+x=x,故S15:S5 ==,故选:A.10.(5分)已知a,b>0,a+2b=1,则t=+的最小值是()A.3+2B.3﹣2C.1+2D.1+【解答】解:∵a,b>0,a+2b=1,t=+=(+)×(a+2b)=1+++2=3++≥3+2=3+2,(当且仅当=,即a=b,a+2b=1时去等号)t=+的最小值3+2,故选:A.11.(5分)如图是一个几何体的三视图,其中正视图和侧视图都是一个两底长分别为2和4,腰长为4的等腰梯形,则该几何体的侧面积是()A.6πB.8πC.12πD.24π【解答】解:正视图和侧视图都是一个两底长分别为2和4,腰长为4的等腰梯形俯视图是两个圆中间的圆是虚线,∴几何体是一个圆台,圆台的上底是一个直径为2,下底的直径为4,母线长是4的圆台,∴圆台的侧面积是(π+2π)×4=12π故选:C.12.(5分)设l,m,n为三条不同的直线,α为一个平面,下列命题中正确的个数是()①若l⊥α,则l与α相交②若m⊂α,n⊂α,l⊥m,l⊥n,则l⊥α③若l∥m,m∥n,l⊥α,则n⊥α④若l∥m,m⊥α,n⊥α,则l∥n.A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:由于直线与平面垂直是相交的特殊情况,故命题①正确;由于不能确定直线m,n的相交,不符合线面垂直的判定定理,命题②不正确;根据平行线的传递性.l∥n,故l⊥α时,一定有n⊥α.即③正确;由垂直于同一平面的两直线平行得m∥n,再根据平行线的传递性,即可得l∥n.即④正确.故正确的有①③④共3个.故选:C.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.(5分)已知=(1,2),=(x,6),且∥,则﹣=(﹣2,﹣4).【解答】解:∵∥,∴2x﹣6=0,解得x=3.∴=(3,6).则﹣=(﹣2,﹣4).故答案为:(﹣2,﹣4).14.(5分)如图,已知正方体ABCD﹣A′B′C′D′.直线BA′和CC′的夹角是45°.【解答】解:∵正方体ABCD﹣A′B′C′D′中,CC′∥BB′,∴∠A′BB′是直线BA′和CC′的夹角,∵A′B′=BB′,A′B′⊥BB′,∴∠A′BB′=45°.∴直线BA′和CC′的夹角是45°.故答案为:45°.15.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=4x+2y的最大值为10.【解答】解:由约束条件,得如图所示的三角形区域,三个顶点坐标为A(2,1),B(1,2),C(0,1)将三个代入得z的值分别为10,8,2直线z=4x+2y过点A (2,1)时,z取得最大值为10;故答案为:10.16.(5分)已知{a n}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=﹣8,则a1+a10=﹣7.【解答】解:由题意和等比数列的性质可得a4a7=a5a6=﹣8,∴a4和a7为方程x2﹣2x﹣8=0的两实根,解得方程可得或当时,公比满足q3==﹣2,此时a1=1,a10=﹣8,∴a1+a10=﹣7;当时,公比满足q3==﹣,此时a1=﹣8,a10=1,∴a1+a10=﹣7;故答案为:﹣7.三、解答题(本大题共4小题,共40分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)ABCD与ABEF是两个全等正方形,AM=FN,其中M∈AC,N∈BF.求证:MN∥平面BCE.【解答】证明:在AB上取点P,使得,∵ABCD与ABEF是两个全等正方形,∴,∴=,∴MP∥BC,PN∥BE,又MP∩PN=P,BC∩BE=B,∴平面MNP∥平面BCE,又MN⊂平面MNP,∴MN∥平面BCE.18.(10分)如图所示,ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO⊥底面ABCD,底面边长为a,E是PC的中点.(1)求证:PA∥面BDE;(2)求证:BD⊥平面PAC.【解答】解:(1)ABCD是正方形,O是正方形的中心,即O是BD和AC的中点,E是PC的中点,连接OE,在三角形APC中,OE∥AP,∵OE⊂面BDE,∴PA∥面BDE;(2)∵ABCD是正方形,O是正方形的中心∴BD⊥AC,∵PO⊥底面ABCD,∴PO⊥BD,∵PO⊂平面PAC,AC⊂平面PAC,PO∩AC=O,∴BD⊥平面PAC.19.(10分)在数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+2n.(Ⅰ)设b n=.证明:数列{b n}是等差数列;(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n.=2a n+2n.两边同除以2n得【解答】解:由a n+1﹣b n=1∴,即b n+1∴{b n}以1为首项,1为公差的等差数列(2)由(1)得∴a n=n•2n﹣1S n=20+2×21+3×22+…+n•2n﹣12S n=21+2×22+…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n∴﹣S n=20+21+22+…+2n﹣1﹣n•2n=∴S n=(n﹣1)•2n+120.(10分)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=3,BC=AA1=4,点O是AC的中点.(1)求证:AD1∥平面DOC1;(2)求异面直线AD1和DC1所成角的余弦值.【解答】(1)证明:连接CD1交C1D于点E,连接OE∵E是CD1中点,O是AC中点∴OE∥AD1又∵OE⊂平面DOC1,AD1⊄平面DOC1∴AD1∥平面DOC1…(6分)(2)解:连接BC1,BD∵E是PC中点∴EG∥DP在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB∥A1B1∥C1D1,AB=A1B1=C1D1∴四边形ABC1D1是平行四边形∴BC 1∥AD1∴∠BC1D或其补角为异面直线AD与C1D所成的角…(3分)在△BC1D中,BC1=4,C1D=5,BD=5,∴cos∠BC1D=,∴异面直线AD1与C1D所成的角的余弦值为.…(3分)。